土壤修复技术浅析

程研博 周显超 王帅

（1. 吉林水利电力职业学院；吉林 长春 130117；2. 吉林建筑大学；吉林 长春 130118；3. 长春工程学院；吉林 长春 130012）

一、研究背景

我国工业和农业的粗犷式发展是造成土壤污染的主要原因[1]。由于相应环境监管与保护措施的缺失，各地普遍出现土壤污染问题，其中，尤以率先发展工业实现经济起飞的东部和中部较为发达地区为甚。目前我国严重土壤污染区320个，约548万公顷。从不同的土地类型来看，有关数据显示，受重金属污染的耕地面积有近2000万公顷，约占耕地总面积的五分之一；受矿区污染的土地面积达到200万公顷，石油污染的土地面积约有500万公顷，固体废弃物堆放污染土地约有5万公顷，由上述四类土壤污染估算面积相加可知，我国至少有近 3000 万公顷的污染土地[2]。

污染土壤修复的研究开始于20世纪70年代后期，在过去的40多年里，美国、日本、欧洲等发达国家制定了大量的土壤修复计划，投入了巨额的资金研究土壤修复技术和设备，积累了丰富的修复经验。而我国的土壤修复研究起步较晚，研发水平和工程经验与发达国家存在很大差距[3]。

目前国内从事土壤修复相关业务的企业已超过2000家。从土壤修复产业发展的趋势来看，未来土壤修复的重点领域将集中在城市污染土地开发及农田污染修复两大板块。随着土壤修复行业的快速发展，从事土壤修复行业的企业日益增多，但大部分缺乏核心技术及专业化设备。国内优秀的土壤修复企业，如北京建工环境修复股份有限公司、北京高能时代环境技术股份有限公司、中节能环境修复有限公司、北京中科鼎实环境工程有限公司等，愈发重视核心技术的研发，一大批国内优秀的土壤修复企业迅速崛起。

从国内政策导向上来看，国家出台了多项环保政策为土壤修复产业的发展保驾护航。2012年3月出台的《“十二五”规划纲要》将节能环保列为七大战略新兴产业之首。其中，土壤修复是在环保产业的重点发展之列并明确提出要强化土壤污染防治监督管理。2016年3月出台的《“十三五”规划纲要》要加大环境综合治理能力，实施土壤污染分类防治，优先保护农用地土壤环境质量安全，切实加强建设用地土壤环境监管，在发展绿色环保产业中加快土壤修复治理等新型技术装备研发和产业化。2016年5月28日国务院印发了《土壤污染防治行动计划》，这一计划的发布可以说是土壤修复事业的里程碑事件。2016年8月，辽宁省人民政府结合省内土壤污染现状区域经济社会发展特点，印发了《辽宁省土壤污染防治工作方案》。政策制度的完善将解决传统上法规不健全、责任主体不明确的行业阵痛，同时带动行业发展及专项资金政策支持。

根据中投顾问产业研究中心发布的《2017～2021年中国土壤修复市场深度调研及投资前景预测报告》中测算的数据，按照“土十条”的要求适当调整出行业的市场空间，其中具备成熟商业模式的场地修复和采油采矿区修复市场规模在9300亿左右，如果考虑到耕地修复市场中的重度污染耕地治理市场，则整体规模可达21000亿元。

二、研究目的及意义

我国土壤修复研究较少、区域发展不平衡、企业核心技术缺失等问题突出。核心技术、知名企业、精品版权较少，专利布局还不合理。大部分土壤修复技术掌握在部分科研院所和高校中，转移转化效益还不够高，与经济发展融合还不够紧密，影响土壤修复产业的发展。

通过对现在的土壤修复的现状及其发展趋势分析，解析“十三五”时期土壤修复重点目标、重点任务和政策措施，并以“土十条”为基础，结合实际情况重点分析土壤修复的技术方法，将为开创我国环境保护发展新局面、大力推进生态文明进程，全面建成小康社会和建立“绿水、青山、碧海、蓝天、沃土”的美丽中国提供有利的信息支撑和技术保障。

土壤污染防治课题催生了土壤修复产业，但目前国内的土壤修复技术尚处于起步阶段，土壤修复经验不足，土壤修复设备多采用国外进口，无法匹配我国国情需求。在此时期聚焦土壤修复技术有利于加快掌握核心技术，增强自主研发能力，推动土壤修复行业的健康发展。

随着土壤修复产业的发展，企业间的竞争不断加剧，各企业对核心技术的研究越来越重视。通过对土壤修复技术的分析，可以全面准确地把握整个土壤修复行业的市场走向、关键技术和发展趋势，帮助企业提高其核心竞争力。

三、土壤修复方法

（一）化学法

1. 淋洗技术

淋洗修复技术在多个国家已被工程化应用于修复重金属污染或多污染物混合污染介质。化学淋洗法包括原位淋洗和异位淋洗法，原位土壤淋洗修复技术适用于水力传导系数大于10-3cm/s的多孔隙、易渗透的土壤，在操作过程中应注意对地下水流场和污染物迁移的控制。

2. 固化稳定化法

目前对重金属污染土壤稳定固化修复技术主要是采用水泥、石灰、粉煤灰等材料使重金属离子钝化，存在固化效果差、药剂用量大、效果不稳定等缺点，难以在我国大范围进行推广使用。

3. 电动力学修复

电动修复技术是近十年发展起来的绿色修复技术，该方法广泛应用于土壤重金属和有机污染物的修复，显示了巨大的应用前景，现已经是土壤修复的重要发展方向。

（二）物理法

1. 热脱附技术

目前欧美国家已将土壤热脱附技术工程化，广泛应用于高污染的场地有机污染土壤的离位或原位修复，但是诸如相关设备价格昂贵、脱附时间过长、处理成本过高等问题尚未得到很好解决，限制了热脱附技术在持久性有机污染土壤修复中的应用。

2. 生物法

生物修复技术是利用生物特别是微生物的生命代谢活动，降解环境污染物，与物理、化学修复方法相比，生物修复技术的主要优点为，不产生二次污染，而且处理费用低，是一种经济安全的处理技术。

解决高浓度石油污染土壤的生物修复技术，以高效、安全的恢复土壤的生态功能是非常必要的。

四、土壤修复技术发展建议

（一）政府鼓励企业单位进行土壤修复

土壤污染修复技术涉及多个学科领域，技术复杂，门类众多。相较国外发达国家，我国土壤修复起步较晚，研究基础薄弱，真正经济可行的技术路线较少。同时，我国污染土壤修复技术种类较少，修复技术缺乏针对性、适用性和整体性，且大多停留在实验研究阶段，工程应用较少。故政府应加大对土壤修复企业的资助力度，应从资金、税收等方面鼓励企业从事土壤修复行业。

（二）企业与大学及科研部门合作，有针对性的进行研究

通过对土壤修复技术的专利检索可以发现，所检索专利技术大多分布于大学及科研院所，但其中很大一部分仅仅局限于实验室研究，缺乏工程实际运用，而企业研究能力相对较弱，但却具有工程实际经验。建议从事土壤修复的企业加强与大学等科研院所的合作，实现强强联合，大学及科研院所具有较强的研发能力，企业具有工程实践能力，发挥各自的优势，带着工程实践中的问题去搞科研，就容易发现问题并解决问题，从而形成一个良性的循环，促进土壤修复行业的发展。

（三）发展多元化修复技术

土壤修复产业尚处于发展阶段，技术较少且尚不成熟。土壤修复技术主要为淋洗技术、电动力修复技术、固化-稳定化技术、热脱附技术及生物修复技术等，这几项技术应用性较多，其他诸如氧化-还原技术、植物修复技术、光催化降解技术等技术尚未普及和成熟，建议各科研机构及企业应加大该领域的技术研发，提高自己的核心竞争力。同时应加强微生物-植物联合修复技术、化学/物化-生物联合修复技术、物理-化学联合修复技术的研发，以适应复合污染土壤的修复。针对不同的污染物质应有针对性地选择不同的修复方法，从而更有效的去除土壤中的污染物质。