工业污染场地土壤修复技术的应用分析

摘 要：本研究主要分析工业污染场地的土壤修复技术的应用方法及效果。详细对工业场地土壤的污染现状进行分析，阐述了植被修复技术、热化修复技术、土壤气提技术的应用，重点结合案例分析了微生物修复技术的应用。通过上述修复技术的分析，可以明确这些土壤修复技术均对工业污染场地土壤具有积极意义，可以促进土壤活力的恢复，为居民的日常生产活动提供保障。

关键词：工业污染场地；土壤修复技术；应用分析

为进一步推动经济社会的发展与进步，我国不断加强工业发展，但是过程中不可避免带来一定污染，尤其是土壤污染。因此，根据我国国情制定更为适用的土壤修复技术，实现土壤修复的目的，与我国绿色发展理念相吻合。土壤修复之后可正常开展农业生产等活动，也可避免土壤内污染物对地下水造成不良影响，为居民日常生活以及工业活动的开展提供保障[1]。

一、工业场地土壤污染现状

自改革开放以来，我国大力进行工业生产，工业生产在产业发展中占据重要地位，仅次于农业生产，通过工业化实现了经济飞速发展的目的，由于开展工业生产活动时未能重视环境保护，一般秉持“先污染后治理”的原则，最终对土壤环境造成严重不良影响，特别是化学药剂的应用，导致土壤利用率不断降低，此种现象不仅影响农业生产，同时也对城市化发展造成严重不良影响[2]。目前，工业场地建设规模不断扩大，这也就意味着工业土壤场地污染越来越严重，根据调查研究显示我国目前知道3600万m3土壤存在污染情况，其中重金属污染最为严重，至少涉及2000万m3土壤，严重污染土壤占30%左右。针对此情况，应对工业场地内土壤污染情况进行勘察。

从下表1中可看出，我国当前土壤污染尤为严重，尤其是工业生产活动造成的土壤污染，因此需重点研究土壤修复技术，改善土壤环境，使其可被再次应用于农业生产以及工业生产之中，降低地下水环境的污染。具体如表1所示

二、工业污染场地常用土壤修复技术

（一）植被修复技术

该技术主要利用植物的吸附能力，实现土壤污染治理的目的。在利用植物提取技术开展土壤修复的过程中，需根据区域内实际情况科学选择植被类型，吸附土壤内重金属以及有机污染物，提升土壤修复效果与质量。在开展工作的过程中，工作人员需了解植被特征，制定种植与养护方案，提升治理效果，也在一定程度上提升了植被覆盖率，由于植物提取技术存在一定限制，对植被要求较高，因此仅在本区域内一部分土壤内采取该技术。

（二）植物挥发技术

植物在生长发育过程中，实现了有机物（As、Se、Hg等）以及无机物（CHCl3、CCl4等）吸收与挥发的目的，为土壤修复提供保障，具体如图1所示。植物挥发技术应用较为简单，流程较少，为进一步提升土壤修复效果，通过试验的方式探究植物挥发作用与效果。在试验的过程中，在培养基内添加10μg/L的Hg与酢浆草，观察Hg转移率，高达278.0%，由此可见植物挥发技术的价值与优势，但是由于植被自净能力存在一定限制，因此需根据区域内污染情况定期更换植被。

（三）植物稳定技术

主要利用微生物，实现污染物沉淀的目的，保证土壤修复与治理的有效性与质量。合理选择植物类型，种植之后植物根系微生物可分泌特殊物质，可控制土壤环境内的重金属元素以及有机物，有效避免污染物扩散，提升环境保护的有效性，但是植物稳定技术有一定限制，仅作为辅助修复技术，需与其他技术共同使用。

（四）热化修复技术

热化修复技术在实际应用的过程中，主要通过加热的方式对土壤内污染物进行治理，实现土壤修复的目的。使用水蒸气加热、微波辐射加热以及红外线加热等手段，对被污染的土壤进行加热处理，随着加热时间的增加，土壤环境温度不断增加，当增加到一定温度之后，达到不同污染物蒸发温度，此时污染物内可挥发物质迅速气化，随后通过不同方式收集挥发的气体，最终实现污染物治理的目的[3]，其应用如图2所示。热化修复技术也存在一定缺点，加热过程需消耗一定能源，成本消耗较大，应进行完善与优化，降低能源消耗量。

（五）土壤气提技术

土壤气提技术是新型土壤修复技术，具有较强的优势与价值，通过科学有效地应用物理方法，对土壤内孔隙进行调整，降低蒸汽压，主要是将土壤内污染物转化为蒸汽形式，随后利用相应的技术对蒸汽进行收集，此过程与热化修复技术相似[4]。为保证处理有效性，提升收集量，在地表增设活性炭，蒸汽经过活性炭，实现吸附的目的，并利用生物处理技术进一步提升蒸汽净化有效性，最后可将其直接排入大气环境中，或者重新注入地下，实现二次利用的目的。

（六）微生物修复技术

微生物修复技术的应用主要是根据区域内的实际情况，在培养基内培养微生物，并将其放置在需要修复的土壤内，吸收并挥发土壤内重金属元素以及有机污染物等，实现土壤修复的目的，下面将就微生物修复技术的应用进行相应的说明。

三、工业污染场地微生物修复技术应用

某市为省内经典工业城市，工业场地占城市35%左右，是城市经济发展重要产业，推动城市区域经济飞速发展，同时也为城市内居民提供了就业岗位，保证了居民生活质量、提升收入水平。市内建设了多种不同的工业场所，占地面积较广，在开展工业生产活动的过程中，应用多种化学药剂，且需对工业产业以及垃圾进行保存，对土壤环境造成污染，针对此情况，市政府相关部门提出土地修复理念，由于土壤污染规模较大，因此决定应用微生物修复技术，具体如下所示：

（一）污染物吸附

工业生产过程中，对区域内以及周围土壤环境造成一定污染，也对地下水环境造成一定不良影响，因此需选用相应的土壤修复技术。在开展土壤修复的过程中，积极采用微生物修复技术，实现重金属污染修复[5]。微生物与土壤内污染物之间相互作用，实现土壤修复治理的目的。微生物修复技术的应用，主要在工业厂区土壤污染范围内增加适量微生物，并将其暴露在土壤污染环境内，此时微生物细胞表面基团与重金属离子相结合，最终形成络合物，此过程为微生物吸附过程。期间通过化学反应在微生物表面聚集重金属元素，其方式表述如下所示：

Mn+X-H→MX+H+ （1）

在公式（1）中，Mn代表重金属离子；X-H代表微生物细胞表面的功能基团；MX表示发生化学反应后产生的络合物；H+表示反应过程中释放的质子。为进一步提升微生物修复技术应用的有效性与质量，利用兰格缪尔方式建立数学模型，并计算重金属离子吸附量，其方程式如下所示：

q=qm*exp（-k*C）" （2）

在公式（2）中，q表示在单位质量内，微生物细胞对于重金属离子的吸附量；qm表示最大吸附量（也被称为吸附临界值）；k表示吸附速率常数；C表示重金属离子的浓度。

（二）细胞内转运

在完成土壤内污染物修复之后，即可进入转运过程，此时，在微生物细胞的支持下，完成重金属离子转运，最终实现治理重金属的目的。微生物细胞的构成相对来说比较复杂，在转运过程中，主要依靠细胞膜上的转运蛋白，重金属离子可与转运蛋白结合，并进入细胞内部，过程可用下述公式进行表达：

MX+R→MR+X （3）

在公式（3）中，MX表示经过吸附反应之后细胞表面的络合物；R表示微生物细胞内转运蛋白；MR表示络合物与转运蛋白结合之后的产物；X表示重金属离子。在转运过程中，在转运蛋白种类以及活性的影响下，对重金属离子的转运效果造成了一定的不良影响，因此需控制转运蛋白体征，通过细胞内转运的方式不仅可提升转运质量与效率，同时也有效分配重金属离子的转运，降低重金属离子对系统造成的影响，减低毒性，以此提升土壤修复的有效性与质量。

与传统土壤修复技术相比，微生物修复技术是一种新型修复技术，实现了无害化土壤治理的目的，不会对土壤环境以及水环境等造成二次污染，是一项绿色土壤修复技术，实现了可持续健康发展的目的，此项技术在土壤修复中发挥着重要的作用与价值，成为当前应用较为广泛的一项修复技术。

结语

综上所述，在开展工业化生产的过程中，不可避免对土壤环境造成污染，同时也影响大气环境以及水环境，因此需做好土壤修复，积极应用多种土壤修复技术。目前，在开展土壤修复的过程中，主要应用植被修复技术、热化修复技术、土壤气提技术以及微生物修复技术，由于土壤污染程度不同，可应用单一技术或者是应用多种修复技术，以此保证土壤治理与修复有效性，推动工业生产可持续健康发展。

参考文献：

[1]曹光辉.污染土壤修复技术综述与比较研究[J].清洗世界，2024（06）：91-93.

[2]侯愷.污染土壤修复技术综述[J].江西化工，2019（04）：26-29.

[3]何佳乐.污染土壤修复技术研究[J].绿色科技，2019（16）：176-177.

[4]温姣姣，占主星.污染土壤修复技术选择与策略探究[J].环境与发展，2020（10）：93-94.

[5]李威.土壤重金属污染危害及微生物修复[J].现代农村科技，2021（08）：99-100.

作者简介：高辉（1986－），男，汉族，黑龙江肇源人，本科，工程师，研究方向：生态环境。