有机物污染土壤的修复技术研究与应用

解劲松

【摘要】出于为我国整体土壤质量提供保障，且最大限度减少土壤当中的有机物影响人类的健康，应该正确认识到对受到有机物污染土壤加以有效修复的必要性及重要性，而且要這对各类修复技术开展广泛探讨与深度研究。在具体工作实践中，之所以对有机物污染土壤采取相应的修复技术，最核心的一个目的为，科学处理和及时清除土壤其中的污染有机物质，一方面为土壤原有的微生物结构加以保护，另一方面还可以防止这些污染物质威胁到人类的身体健康。可是从具体的技术使用情况分析，相关修复技术仍存在较大的发展提升空间，和世界上的发达国家存在着客观差距，且未能达到预期的使用效果。面对这样的情况，深入研究相应的修复技术迫在眉睫。因为有机物针对土壤造成的污染，会受限于挥发性、亲水性等有关特征影响存在一定差异，而且外部环境、土壤结构等因素会影响到污染程度的高低，所以在具体开展修复治理工程时，需要对各类要素综合分析选择最合适的修复技术，以此在增强修复成效保护土壤的同时改善生态环境，进而实现生态环境和人类社会共生发展。对此，本文将简要分析受到有机物污染的土壤相关修复技术具体应用。

【关键词】修复技术;土壤;有机物污染;应用分析

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.

绪论

土壤遭受有机污染，现阶段已经成为全世界尤为重视的一大环境问题。绝大多数有机污染物质不仅难溶的而且具备毒性。无论是对自然生态系统还是人类健康均是巨大威胁。我国也在近些年，重点关注有机污染物质引发土壤污染的现象，而且对于修复技术展开深入地研究。据相关研究调查表明，上世纪末期美国针对土壤修复建立了基金制度，而且获得较为理想的治理成果。同样我国已经认识到有机物对土壤造成污染引发的危害，积极发展相应的修复技术，并且开展有关的示范工程。

一、土壤受有机物污染开展修复治理工作的必要性

如果有机物污染到土壤，一方面会使原本的土壤机能造成不同程度破坏，另一方面植物如果将有机污染物质的成分吸收，则会于食物链逐渐呈现出累积效果，直接影响到植物的繁殖与生长繁殖，同时还会导致部分动物代谢技能和遗传特征出现紊乱[1]。若是污染成分借助不同途径进入到人类身体，便会在体内大量地累积，不仅人们的代谢功能出现失常，而且消化机能也遭受影响，如果问题严重能提高致癌机率。除此之外，这些污染物质在风力、水力等一系列作用下会影响到生态系统、自然水体和空气质量等，相继引发各种生态问题。那么，通过采取相应的修复技术减少以及控制其对于土壤造成的污染，由此防止威胁到人类健康及自然生态系统。在具体修复污染土壤的过程中，所运用的核心技术环节为切断有机物各种迁移渠道，而且降低污染物当中的有害成分与有毒成分，将其有效地稀释分解，进而达到对生态环境与土壤环境的有效保护。

二、有机物污染土壤常见修复技术

1.化学方法

（1）电动力学修复

充分依托其自身以及电化学之间的复合作用，让污染物质在驱动影响下富集至电极区，在此基础上进行分离或者是集中处理。在土壤受到污染的两侧将一定的直流电压输入以此形成电场梯度，这样受到电场影响污染物质，借助电迁移或者渗流等方法，逐渐带至电极两端实现对有机物污染土壤的修复。新阶段，该项技术已实现了现场应用阶段，同时我国也加大对五氯苯酚（如图1所示）等物质污染土壤的此项技术研究力度。针对这种土壤修复方法而言，成本投入较少而且速度快，主要使用再于粘质且范围有限，具备可溶性质的有机物污染土壤，而且不涉及使用化学药剂，因此整个修复过程机会不会影响到自然环境，相比其他技术，其受到更多的关于与更高的接受度。同样该项技术也存在一定局限，若是缺少电荷的非极性有机污染物质会降低其去除成效，如果污染物质为不溶性会涉及到化学增溶环节，很容易出现二次污染。

（2）化学氧化法

①臭氧。臭氧属于常见的强氧化剂，而且也是气体状态的氧化剂，在土壤中可以首先高效地吸收及扩散，通过臭氧对土壤进行修复拥有很广阔的前景。依据其自身的强氧化性，能实现有机物质的直接分解，也可以其产出的羟基自由基实现有机物质的降解。通常情况下，土壤当中那些难以挥发的有机污染物均是通过这种氧化法实现去除的。采用臭氧进行土壤修养，其具体效率也取决于土壤自身的孔隙率，越大的孔隙率会具有越快的扩散速度[2]。

②芬顿试剂。其主要组成成分为H2 O2及Fe2+，具体反应原理为在酸性环，下，H2 O2会与Fe2+发生反应，从而形成具有强氧化性的羟基自由基，这样Fe2+会在氧化作用下形成Fe3+稳定性较差的羟基自由基，依托夺氢反应或者是加羟基反应，实现对土壤中有机污染物质的降解，进而修复污染土壤修复。需要注意的是，在该方法应用过程中，针对H2 O2施加量提出十分严格的要求。据有关研究证实，如果施加H2 O2过量会对降解污染物不利。通过配比浓度不一样的芬顿试剂，针对去除有机污染物质的效果进行研究，有关结果表明伴随逐渐提高的H2 O2以及Fe2+浓度，会逐渐降低氧化剂的选择性，和试剂一次性加入的方式相比，建议选择逐滴滴加。与此同时，因为芬顿试剂会发生放热反应，在一定程度上会导致土壤原有理化性质出现变化，而且反应过程中Fe3+和OH-发生反应，从而形成Fe（OH）3沉淀，土壤会降低自身的渗透性能，以上均是该方法运用前要充分思考的。

2.物理方法

从实际情况分析，在修复污染土壤的众多方法中，物理修复十分常见，例如覆土稀释是运用率较高的技术，而热处理及蒸汽提取等技术是有效性最高的物理修复方法。关于此项修复技术，一方面具有突出的处理效果而且操作相对简单，另一方面还可以有效保护土壤，土壤原有结构机会不会受到影响及污染。可是这项修复技术是否可以将本有作用充分发挥，会受限于较多影响因素，总体上修复效果无法保证稳定性，因为处理技术相对先进，所以要投入较高的修复成本，在选择该项技术前，相关工作人员应做好综合分析。

3.生物方法

（1）微生物修复

该项技术的研究主要方向如下：

①淋滤技术，尤其是修复因重金属而造成污染的土壤。因为重金属物质于土壤中存在的形态主要为有机态、可交换态等，而其中的可交换态便能较好地应用淋滤技术。以往采取的淋滤技术不仅成本高昂而且容易造成二次污染。对此，可以把微生物用于主要的淋滤工具，以此能防止再次发生污染。

②构建处理菌株，在具体处理土壤当中的污染物质时，应首先选择合适的处理菌株，现阶段修复中采取的微生物资源，很多在国内没有实现有效利用与充分开发和技术人员应在未来研究中，重点优化与筛选菌株的筛选。

②强化修复，功能性较强的微生物能实现生物修复过程的进一步增强，让有机污染物质更好地分解，有效清理污染。另外，一些微生物具备促进生长的功能。

（2）植物修复

该项技术取得有关进展如下：

①对回收与处理污染物、修复植物的过程加以完善。以往采取的植物修复方法，主要对修复植物进行堆肥与焚烧等渠道加以处理，极易引发再次污染。因此，我国技术人员致力于研究回收率更高，导致污染更少的处理方法，例如通过水热液化技术，能够分析与吸收植物富集的约95%的污染物质，达到无污染处理的理想效果[3]。

②该项技术所使用的植物种类进一步增加。近些年，有关研究人员积极研究能够使用在分解吸收土壤污染物质的植物，例如水葱、忍冬（如图2所示）等植物均具有较强的吸收能力。同时，有关研究人员在培育植物种类中引入了基因技术，以此对植物自身的吸收修复效果不断强化。总之，在后续发展中应将这两项技术有机结合。

4.原位修复

若是土壤结构遭到污染可是未进行挖掘，最好采用原位修复，这种技术可以获得理想的修复效果。因为土壤结构未挖掘，因此不涉及调整或是对现有结构进行更换，所以投入的治理成本相对有限，在实际修复中可实现污染物质高效且快速地分解，整个作业过程在原地便能够完成，至于周围的土壤资源不会遭受到污染。除此之外，这种修复技术的明显优势为实际操作起来相对简单，虽然污染物质已经深埋在地下也会获得较好的修复效果，所以在当前的土壤修复中此技术具有广泛地使用空间。但是此技术在具体使用过程中有一个不可忽视的问题，很容易产生废气、废水从而造成二次污染，所以在完成土壤修复作业之后，应该通过专业人员对废弃物进行及时处理，由此将污染风险降至最低。

5.联合修复

现阶段，针对土壤受到有机质污染后可以采取很多种修复技术，但从具体情况分析，化学以及物理方法具备较强的修复能力，而且修复效率较高，可是通过生物修复却呈现出理想的持续性效果，经过修复之后的土壤结构也可以更好地适应植物繁殖和生长，更重要的是可以避免二次污染，因此，在土壤修复过程中生物修复属于最为科学的方法。由于相关修复技术在我国的发展时间较短，如要是过于依赖物理或者是化学修复技术，很容易导致土壤结构发生改变，土壤成分也会变得单一，所以联合修复方法的应用十分重要[4]。实现土壤修复各种技术的综合使用，将成本投入低且具备优良处理效果的化学修复作为主体，通过合适的物理及生物修复方法作为辅助，依据实际的土壤受污染情况采取更适合的修復方案，以此确保修复效果最理想而且避免二次污染的产生。

结论：

基于工程角度分析，采用物理方法或者化学方法进行有机污染土壤修复，其所具备的高效快速优势尤为显著，可谓是修复的最佳途径，可是从持续发展层面分析，采取生物方法进行污染土壤的修复更具“温和性”，一方面土壤仍具备生物可用性，另一方面土壤不会出现再次污染，因此生物修复方法具有显著的环保优势。该项修复技术在我国的起步时间较晚，要是长时间采取单一的化学、物理方法修复污染土壤，随着时间推移会持续威胁到土壤。因此，本文建议通过联合修复技术实现有效修复，而如何将化学方法、物理方法和生物方法相结合，属于土壤修复领域的热点研究课题。

参考文献：

[1]陈晓雪.有机物污染土壤修复技术的应用研究[J].智能城市，2019，5（21）：123-124.

[2]朱玉红.污染土壤修复技术研究现状与趋势[J].建材与装饰，2015（50）：120-121.

[3]周际海，黄荣霞，樊后保，田胜尼，李宗勋，姜伟，李特，高琪.污染土壤修复技术研究进展[J].水土保持研究，2016，23（03）：366-372.

[4]郭书海，吴波，胡清，杜晓明，马晓敏，胡承志，李喜青，仇荣亮.污染土壤修复技术预测[J].环境工程学报，2017，11（06）：3797-3804.