污染场地土壤修复技术研究现状与发展趋势

郜 涛，骆碧涛，卢海勇

（浙江瑞阳环保科技有限公司，浙江杭州 310030）

土壤中存在着大量的有毒、有害物质，不但会给环境带来污染，还会对人体的健康与安全产生极大的威胁。所以，治理污染土壤刻不容缓。21世纪是我国科技进步最快的时期，土壤治理技术日趋成熟。目前，受污染的土地恢复工作正如火如荼地进行着，治理的成效也越来越显著。

1 土壤污染修复技术研究现状

现在，土壤污染在我国是非常严重的，特别是在一些经济高速发展的地区，现代化农业发展十分迅速，农田土壤中存在着大量的农药残留量和重金属，对农业生产的安全构成了极大的威胁。从而危及人民的生命安全。居住在石油开采区的人们被严重的重金属污染所困扰，极易患上十分罕见的疾病。此外，在某些生态湿地中，由于大量的垃圾滞留，对当地的生物安全造成了极为不利的影响。部分工业废料的排放使土壤的污染程度进一步提高，同时还会造成土壤污染的种类增多，从而使土壤受到污染。污染源从原始土壤扩大到种植、水产养殖等方面，对农作物和食品安全产生一定的负面影响，严重影响了人类的生命安全。这种情况对有关部门提出了更严厉的要求：防止污染始终应视为社会发展的优先任务[1]。

2 土壤污染发展趋势分析

随着环境污染的不断加重，城市土壤污染逐渐由城镇向乡村地区扩散，由局部向全局发展，造成了较大的环境污染。造成土壤污染，造成养分过量，危及粮食和人民的生命财产安全。所以，要把土壤污染作为一项重要的环保工作，并与相关的国土管理、管制部门的需求相结合。全国关于污染土壤修复会议之后，国家有在决定污染土壤修复时进行风险评估的倾向。生物自然修复技术和多技术的结合已经逐渐成为土壤修复技术的发展方向。维护设备的发展趋势是使用移动设备进行现场维护，土壤中地下水的综合修复和可持续的绿色修复技术越来越受关注。

由于受污染的土壤类型多样，单一的修复技术很难保证其良好的恢复。在此背景下，基于协同复合模式的土壤修复技术正以其优良的恢复效应和广阔的应用领域得到了普遍应用。另外，污染土地修复技术的选择也非常重要，而对污染土地进行修复的技术，既要从环境效益、恢复费用等方面考虑，又要兼顾目前的风险。因此，对土地恢复与污染土地的恢复，应给予制度的支持[2]。

3 土壤中的主要污染物

3.1 重金属

一些工业公司随意处理未经处理的废水和废弃物，使铅、汞、镉、锡等土壤中难以分解的重金属沉淀、扩散到土壤中，严重破坏了土壤环境。另外，由于农民向农作物喷洒农药，使用含有浓缩农药的化学肥料，使我国土壤遭受了严重的迫害。

3.2 有机化合物

在种植农作物的过程中，农民经常喷杀虫剂来杀死害虫。但是，农药浓度过高的话，对土壤有害的有机化合物就会进入农作物中。我国在早期曾广泛使用过的滴滴涕、六氯苯、氯丹等，均是不可分解的有机化合物。另外，在化工厂和涂料工厂中，日常产生的废水含有很多不能自动去除的有害有机污染物。有机化合物是不易溶解的有毒物质，它们会逐渐积累沉降到地面上，破坏土壤结构，长期污染土壤和地下水，严重损害人体健康。

4 土壤污染治理发展趋势分析

4.1 我国土壤修复技术的自主研发

我国的污染土地治理技术研究以解决农业安全生产、生态湿地保护、重工业振兴等问题为重点，然而，传统意义上的土壤修复技术在今天已不能适应经济发展的需要，而国外技术也需要大量的资金投入。我国应加大在土地整治技术方面的投入，包括技术研发、设备和成本等方面的投入。首先，我国的污染土壤修复技术的研究开发必须有效地解决农业用地和土壤污染问题、重工业污染问题和生态湿地污染问题。这就需要研发部门加大对地表的全面恢复和地面恢复技术的投入，包括设备、成本和技术研发。要适合于各种类型的土壤，以达到最佳的修复效果。与此同时，企业在技术费用和设备开发上也要进行突破。保证土壤修复技术的普及，并充分发挥其作用。以减少土地修复费用，改善土地利用效益。在保证农业经济利益的前提下，保证农产品的安全，保证粮食生产和人民的健康。在采矿区及其他受污染的区域，应采取适当的方法和设施，以保证土壤恢复的科学化、规范化。确保污染土壤在修复过程中不耽误正常生产，有效保证农业生产安全，为粮食质量提供有效保障机制。对于矿山的土壤污染问题，必须完善再开垦系统，开展准确的管理工作，满足工业农业正常生产的需要，大力发展自主意识的再开垦技术和设备。建立标准化的土地整备系统，确保人民的生命财产 安全。

4.2 建立土壤污染修复标准体系

我国的土壤污染形式相对较强，污染类型和来源较多。因此，需要各种各样的修复技术。现在，中国还没有建立健全的土壤污染和污染评估系统，很多土壤修复技术都不符合标准要求。因此，对于中国土壤污染严重问题，需要建立完整的评估体系，这对土壤污染技术的普及具有重要的现实意义[3]。

4.3 向着环境友好型的方向发展

传统土壤修复技术存在着大气、水、土壤二次污染等问题。因此，在利用自然植被资源的基础上，可以利用太阳能等绿色能源，使受污染的土地得到自然恢复。为了改善土壤的恢复能力，减少对土壤造成的污染，就需要消除外界环境因子，避免二次污染。为此，应加强对非环境土壤的治理，加大资金投入和人力投入，达到治理的目的。在已有的生物修复研究中，要保证生物种类及修复技术的种类是合理的。提出一种适用于各种环境的修复技术，并将其应用于污染土壤的修复。尤其是在农业区，需要开发节能、环保、安全的生物修复技术，以达到去除污染物、保持土壤肥力、减少二次污染的目的。利用传统农作物进行生物资源的筛选，可以有效地促进生物修复技术与土壤类型的协调。同时，基因工程、酶工程、细胞再生等技术也将是今后污染土壤修复技术发展的一个重要方向。如何充分发挥太阳能的作用，并将其与土壤微生物的再生能力相结合，以达到对污染土壤进行自我修复的目的，是研究土壤修复技术的重要方向。土壤在受到污染后，要尽快得到恢复，就必须消除所有与农作物生产有关的外界因素，消除土壤的污染途径，避免土壤被破坏。这就需要政府在环保领域投入更多的资金，并充分发挥其在污染严重程度上的优势，从而达到这一目的，尽量做到把费用降到最低，并产生明显的效果。在众多的传统生物中，选取适宜于发展的生物种类，进行不同类型、不同污染程度的修复，从而为污染土地的治理提供了新的思路。强化生物酶技术、细胞再生技术、基因工程等新技术在我国的推广。这些技术的运用使土壤恢复的效果得到了明显的改善，具有很好的发展前景。

4.4 向原位土壤修复技术的方向发展

在被污染的土地上，进行彻底的挖掘并运往别处进行净化。这是一项叫作异位修补的技术。这样下来的修补费用很高，而且深度水域和土壤也不适用于此。因此，针对不同污染程度的土壤，有必要发展原位修复技术，在此基础上，还应积极开展原位生态恢复技术，以保证土壤的恢复工作顺利开展。

5 污染土壤修复技术的具体分类

5.1 工程修复技术

工程修复技术主要包括客土法、换土法以及深耕翻土法。客土法主要是指将被污染的土壤置换为从其他地方转移过来的健康土壤，防止植物根系统的污染。换土法是指直接更换污染土壤和健康土壤。在实施过程中，要密切关注被污染的土壤的追踪与监控，以保证其合理的分布。深耕翻土法是利用土壤表面和深层活化土壤，使其与土壤相混合，从而减少土壤的污染程度。主要应用在低土层，但不会造成太大的污染。实际操作中，工作人员要保证土壤的营养，就必须要有足够的肥料[4]。

5.2 热处理修复技术

热处理修复技术是通过对污染土壤进行加热，从而将重金属通过高温蒸发而实现修复。该技术对去除半挥发性、低沸点的土壤污染是行之有效的。目前，该技术已广泛应用于污染土壤的治理，但是，由于很多金属都具有很高的热分析温度，因此，用这种方法修复被污染的土壤是非常昂贵的。此外，在处理过程中，重金属的处理不当，极易造成二次污染。

5.3 淋洗技术

淋洗技术是一种先进的修复技术。化学氧化是指在重金属污染的土壤中添加化学溶液，用机械去搅拌土壤，除去土壤中各种形态的重金属。这种方法不会破坏土壤结构，也不会造成二次污染。在应用该技术时，必须适当选择淋洗溶液。这种技术广泛应用于土壤修复工作。

5.4 生物修复技术

对受污染土壤进行生物降解可以起到缓解作用，利用生物代谢，将污染物质的浓度降至正常水平。

5.4.1 植物修复技术

通过植物和植物的蓄积作用来吸收、过滤重金属、农药、石油等污染物，从而使土壤的生态功能得到有效的恢复。该技术对土壤污染物的去除、填埋场的覆盖以及生态修复等具有重要意义。同时，该技术对矿山周边生态恢复具有一定的指导意义。该技术因其成本低廉、易于使用而得到了广泛使用。如铅超富集植物有羽叶鬼针草、香根草等；锌超富集植物有芸苔、芜菁等；镉超富集植物有鱼腥草、龙葵等。这种技术是一种环保的修补方式。但由于植物生长速度慢，虽然对受污染的土地进行了修复，其恢复时间相对较长。另外，由于植物的生长周期长，生长速度慢，植物的数量少。同时，最重要的是持续增加给机器操作带来了很大的不便。

5.4.2 微生物的再生技术

该技术主要是利用微生物的降解来恢复土壤。针对石油污染的土壤，一般采用微生物法进行处理，通过微生物的代谢，将污染物分解成无毒、无害的物质，例如水、脂肪酸等。在受杀虫剂和原油的污染下，采用生物修复技术可以对土壤进行一定的修复。微生物修复的目标是通过对微生物进行高效降解，从而实现对土壤的合理生态作用。在应用中，由于其独特的优点，微生物固定技术受到了广泛的欢迎；该修复方式可减少造价，防止二次污染。该系统具有很好的操作性能，但该技术在治理土壤中存在着一定的缺陷，其降解效率较低，对污染物的敏感性较差，修复途径狭窄，容易受到环境的限制。因此，如何改善微生物的修复效率一直是国内外学者和科研工作者关注的一个重要问题。

5.4.3 采用动物进行修复

费用低廉，对土壤生态有一定的影响，但由于动物对环境的适应性，修复周期较长。今后生物修复技术的最大发展方向是对影响其性能的因素进行深入的探讨，从而达到革新、改善修复效果的目的。

5.5 污染土壤化学修复技术

污染土壤的化学修复技术是利用化学改性剂对污染土壤进行分离、还原、溶解和吸附的方法。其具体的处理方法有四种：①化学脱水法，其处理周期较短，但与水的反应会使其发生化学反应，从而提高了维修费用。②要想得到稳定的固定修复技术，土壤修复费用低廉，所产生的物质毒性较弱的效果，对修复的设备要求较高。③可以提高污水的分解效率，但是为了增加维修费用，必须采取更多的清洁和清洁措施。④氧化-还原法。虽然可以有效地治理无机污染，但是会对土壤的生态系统造成一定的影响。

5.6 物理修复技术

这种技术可以通过物理方式有效地去除或分离土壤中的污染物。热脱附和蒸汽浸提是最重要的物理修复技术，可以有效修复苯类、多环芳族碳氢化合物、聚氯乙烯和二噁英污染的土壤。

（1）热脱附技术。通过这种技术，可以继续使用修复后的土壤，在处理氯化有机物质时可以有效减少二噁英的产生。在修复可持续性有机污染土壤时，由于设备价格和处理成本高，该技术的应用受到限制。随着热脱附技术在各种污染土壤中的应用日益成熟，研究方向也逐渐形成。

（2）蒸汽浸提技术。该技术对土壤中的挥发性有机物具有很大的影响。抽吸技术不但不会破坏土壤的结构，而且避免了对土壤造成二次污染[5]。

5.7 联合修复技术

利用这种方法，可以对受污染的土壤进行二次以上的修复，从而有效地提高修复率和效率，并克服了单个修复技术的不足。

（1）微生物/动物-植物联合修复，该技术已成为今后土壤生物修复技术发展的一个主要方向。菌根生物技术及根间植体技术是一种高效的降低和吸附有机污染物的方法。

（2）化学/物化-生物联合修复。该技术可以提高污水的生物利用程度，从而提高治理效率。

（3）物理-化学联合修复技术，该技术适用于污染土壤离位处理。联合修复技术结合了多种单项技术，可以充分发挥它们各自的优势，推进有效的土壤修复工作的实施。这种技术的应用突破了单项技术的界限，提高了修复效果，现在得到了很大的普及[6]。

6 结束语

土壤是生命的根源和人类生存的基础。对污染土地进行科学、合理的治理，既可以保持原有的生态功能，又可以使土地的产量得到恢复，而且不会对环境造成二次污染。同时，防止和治理土壤污染，就可以减少资源的浪费。政府和有关部门应当从政策、资金、设备、人员等方面对土壤污染防治、控制和修复技术进行支持，将污染土壤的治理逐步向市场化、产业化方向发展。因此，应当继续开发土壤修复的新技术和方法，恢复受污染土壤的活性，推动我国土壤修复技术的产业化发展，提高我国的土地利用率。