浅析土壤污染与修复技术

浅析土壤污染与修复技术

冯朋远

山东省环科士壤生态发展中心山东济南250000

摘要：在我国土壤修复刚刚起步，土壤修复理论与技术研究还较欠缺，适合我国国情的土壤修复技术发展方向不十分明朗，鉴于此，笔者综述了当前国内外各种土壤修复技术的方法，并分析了各种方法的优缺点及适用范围，以期为污染场地修复提供借鉴参考。

关键词：土壤污染；修复技术

引言：

净化污染土壤是道路艰难、漫长的过程，研究复杂，某一种单独的修复技术肯定会有局限性，降低修复效率。因为不同的污染物质的自身特点、具体的土壤环境、不同的修复技术都是在一定的条件下开展的、不同的修复技术相互缺少联系，这是单一的物理的、化学的或者是生物的修复技术自己无法完成的，单种的修复技术不能将全部的土壤污染物降解，因此需要根据土壤的具体环境选择不同的修复技术的综合应用，制作符合具体污染土壤环境、各类方法联合的新型修复技术，从而完成完全修复污染土壤的任务。

1.土壤污染的危害

1.1土壤污染导致生物品质不断下降

我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染，有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值。土壤污染除影响食物的卫生品质外，也明显地影响到农作物的其他品质。有些地区污灌已经使得蔬菜的味道变差，易烂，甚至出现难闻的异味；农产品的储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求。

1.2土壤污染危害人体健康

土壤污染会使污染物在植（作）物体中积累，并通过食物链富集到人体和动物体中，危害人畜健康，引发癌症和其他疾病等。

1.3威胁生态环境安全

土壤污染影响植物、土壤动物（如蚯蚓）和微生物（如根瘤菌）的生长和繁衍，危及正常的土壤生态过程和生态服务功能，不利于土壤养分转化和肥力保持，影响土壤的正常功能。土壤中的污染物可能发生转化和迁移，继而进入地表水、地下水和大气环境，影响其他环境介质，可能会对饮用水源造成污染。

2.我国当前土壤污染的现状

2014年4月17日，环境保护部和国土资源部发布了全国土壤污染状况调查公报。调查结果显示，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。从土地利用类型看，耕地、林地、草地土壤。

3.土壤污染修复技术

3.1物理修复技术

3.1.1超声、微波加热技术

该技术是利用超声空化现象所产生的机械效应、热效应和化学效应对污染物进行物理解吸、絮凝沉淀和化学氧化作用的处理，从而将污染物与土壤颗粒进行分离，并在液相中把污染物分解成二氧化碳和水或者容易易降解的小分子化合物。一些研究采用微波对土壤中的污染物物理解吸并采用化学氧化把污染物全部去除以达到土壤净化的目的。超声波也可被应用于被石油污染的土壤中。研究证明，微波技术也是一种有效的土壤修复方法。

3.1.2热脱附技术

此方法可以使污染物在非氧化条件下燃烧，大大减少一些剧毒副产物的生成。该技术可处理的污染物范围较广，所处理的土壤修复后的土壤可以重新使用，尤其对含氯有机物污染的土壤修复较方便有效。目前，一些国家采用热脱附技术处理有机物高污染土壤并且已经把该技术工程化。但良好的效果代表着昂贵的成本，相关设备以及处理过程需要消耗大量的人力物力与时间，这就大大限制了该技术在土壤修复领域的的推广应用。

3.2化学修复技术

化学修复是通过土壤中的吸附、溶解、氧化还原、拮抗、络合螯合或沉淀作用，以降低土壤中污染物的迁移性或生物有效性。常用的有以下几种：第一，固化：为了控制污染物在土壤中的迁移，一般是将含有重金属的污染土壤与固化剂按照一定的比例进行混合，熟化后形成渗透性较低的固体混合物，从而隔离了污染土壤与外界环境的影响将污染物固封在固化物中；第二，稳定化：将污染物转化为不易溶解、迁移能力小以及毒性小的形式或状态，主要是通过在土壤中加入化学物质改变重金属的形态或价态实现的；第三，萃取法：使用有机溶剂对石油污染的土壤中的原油进行萃取主要是根据相似相溶原理进行的，萃取后对有机相进行分离，回收油用于回炼，而分离的溶剂循环使用。第四，淋洗法：受到污染的土壤经过清水淋洗液或含有化学助剂的水溶液淋洗出污染物。以上几种方式各有自己的优势和适用范围，因此在处理污染土壤时应当根据实际情况选择适宜的处理方式以达到预期的处理效果。如：固化适用于面积小但是污染严重的土壤；萃取法仅仅适用于受油污浓度较高的土壤；而化学氧化法虽然操作比较复杂但是可以灵活的应用于不同类型污染物的处理中。

3.3生物修复

目前有以下三类：第一，微生物修复。土壤中的某些微生物对一种或多种污染物具有沉淀、吸收、氧化和还原的作用，微生物修复就是利用这种作用来降低土壤重金属的吸收、修复被污染的土壤和降解复杂的有机物。影响微生物修复土壤的因素有很多，如温度、水分、pH以及氧气等。每种微生物对生物因子都会有一定的耐受范围，在同一个环境中，多种微生物就比一种微生物的耐受范围宽。如果环境的条件超过了所有定居微生物的耐受范围则微生物的修复作用就会停止。第二，植物修复。利用能够富集重金属的植物清除土壤重金属污染的设想是美国科学家Chaney在1983年首次提出的，这就是植物修复技术。污染土的植物修复技术根据植物修复的机理和作用过程可以分为4种基本类型：植物提取、植物挥发、植物稳定和植物降解植物提取主要是靠植物吸收土壤中的污染物，这些污染物运输并储存在植物体的地上部分，通过种植和收割植物而达到去除土壤中污染物的目的；植物挥发净化土壤可以分为两种方式：一是土壤中的污染物在植物根系分泌的特殊物质的作用下转化为挥发态，其二是植物将土壤中的污染物吸收到体内在转换为气态物质释放到大气中；植物稳定是指植物通过某种生化过程使污染基质中污染物的流动性降低，生物可利用性下降；植物降解是通过植物根系分泌物与根际微生物联合作用而达到降解污染物的生物化学过程，这种主要是处理复杂的有机物。第三，动物修复。动物修复技术主要是通过土壤动物群来修复受污染的土壤，分为直接作用：吸收、转化和分解；间接作用：改善土壤理化性质，提高土壤肥力，促进植物和微生物的生长。动物修复技术包括两方面内容：第一，生长在污染土壤上的植物体和粮食等饲喂动物，通过研究动物的生化变异来研究土壤的污染状况；第二，直接将蚯蚓、线虫类等饲养在污染土壤中进行研究。目前这项技术较多的应用在石油类污染中。

结束语：

我国目前正承受着过往数十年经济快速而粗放发展的环境后遗症。土壤污染便是诸多相互联系、相互影响的环境疾病中的典型，并以隐蔽性、滞后性、慢性累积性等特征，引起了公众和政府的警觉与高度重视。面对严峻的土壤环境形势，国家正在或将要采取一系列措施加强土壤环境保护和污染治理。随着我国《土壤污染防治行动计划》和土壤污染治理与修复终身责任制的实施，将会使我国土壤污染加重趋势得到初步遏制，土壤环境安全得到保障，土壤环境风险得到管控。

参考文献：

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[2]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(03)

[3]曾君丽，李博文，杨秋麒，廖艳嫦.污染土壤修复技术的研究与应用进展[J].资源节约与环保.2016(05)