胡 雅 孟婷婷 張 露

（陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西 西安 710075；陜西地建土地工程技術(shù)研究院有限責(zé)任公司，陜西 西安 710075；自然資源部退化及未利用土地整治重點實驗室，陜西 西安 710075；陜西省土地整治工程技術(shù)研究中心，陜西 西安 710075）

引言

土壤作為有限的自然資源，是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，然而目前污染土壤大幅度減少了耕地，土壤污染已成為影響農(nóng)產(chǎn)品安全和水生生態(tài)系統(tǒng)安全的嚴(yán)重環(huán)境問題。雖然大多數(shù)有機(jī)化合物和無機(jī)金屬在大氣或水中釋放，但卻在土壤中積累。全球大約90%的環(huán)境多環(huán)芳烴（PAHs）都存在于土壤中，其中包括幾種人類致癌物。人類食用生長在污染土壤中的蔬菜和農(nóng)作物，健康受到威脅。因此，開展污染土壤的修復(fù)與治理刻不容緩。

1.土壤污染的主要污染類型

1.1 無機(jī)污染

土壤無機(jī)污染包括土壤重金屬污染以及酸、堿、氟、氯等污染，重金屬污染的范圍及類型最為廣泛，汞、鉻、鉛、鎘、鋅、銅、砷等是主要的重金屬污染元素。在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展條件下，人們在追求經(jīng)濟(jì)效益的同時進(jìn)行了不恰當(dāng)?shù)墓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)，重金屬通過礦產(chǎn)開采、化工產(chǎn)生的廢水和廢渣，露天尾礦、廢礦的雨水淋洗，含有重金屬的污水澆灌及化肥施用，以及生活廢棄電池、溫度計等處置不當(dāng)各種途徑直接或間接進(jìn)入土壤，使得土壤中重金屬含量超標(biāo)，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)受影響，對人類健康造成威脅。重金屬污染的潛伏性和隱蔽性非常強(qiáng)，并且難以修復(fù)。

1.2 有機(jī)污染

農(nóng)藥污染現(xiàn)已成為我國影響范圍最大的有機(jī)污染，且具有高毒性，降解緩慢。我國農(nóng)藥的產(chǎn)量及施用量均位居世界前列，國內(nèi)用藥量最高的地區(qū)是上海和浙江，過度使用農(nóng)藥影響了作物正常生長，也導(dǎo)致“癌癥田”的形成。城市快速發(fā)展導(dǎo)致化石燃料消耗增多，燃料不完全燃燒后產(chǎn)生含有PAHs（多環(huán)芳烴）的廢氣，通過降雨沉降聚集在土壤中，我國北京、天津、大連等地區(qū)多環(huán)芳烴污染比較嚴(yán)重。

2.土壤污染的修復(fù)技術(shù)類型

污染土壤修復(fù)技術(shù)分為物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)、生物修復(fù)技術(shù)和聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。針對不同的污染源、污染物類型及場地，采用的修復(fù)手段也不同。城市工業(yè)污染土壤，多為重金屬污染土壤，通常采用物理和化學(xué)修復(fù)技術(shù)，如熱處理，土壤淋洗，真空抽提和電動力修復(fù)。

2.1 物理修復(fù)技術(shù)

物理修復(fù)是最早采用的土壤修復(fù)方法，它是通過填埋、固化穩(wěn)定化、客土覆蓋、高溫?zé)峤饧安ＡЩ夹g(shù)等物理過程去除污染物。熱處理技術(shù)主要應(yīng)用于工業(yè)場地土壤有機(jī)污染修復(fù)，包括了萃取、熱脫附、微波法及蒸氣浸提等技術(shù)，在多環(huán)芳烴及二噁英等污染物的治理過程中有大范圍應(yīng)用。物理修復(fù)的特點是過程簡單、耗時短，缺點是適用范圍小，工程量大、成本高，并且操作過程中會存在破壞土壤結(jié)構(gòu)，造成二次污染等問題，廣泛使用難度大。

2.2 化學(xué)修復(fù)技術(shù)

化學(xué)修復(fù)主要是利用土壤改良劑的自身特性與土壤中的重金屬發(fā)生反應(yīng)，改變土壤的酸堿度及電導(dǎo)性，使土壤中重金屬活性降低，達(dá)到修復(fù)重金屬污染土壤的目的。化學(xué)淋洗法是利用特殊生物化學(xué)溶劑，溶解固相重金屬和污染物質(zhì)后，將其轉(zhuǎn)移至土壤中液相環(huán)境中，接著將其從土壤中提出來進(jìn)行處理?；瘜W(xué)鈍化修復(fù)技術(shù)是向土壤中加入農(nóng)家肥、作物秸稈等有機(jī)鈍化劑，或膨潤土、石灰、沸石、磷礦粉等無機(jī)鈍化劑，從而產(chǎn)生吸附、沉淀、離子交換和氧化還原等反應(yīng)，來調(diào)節(jié)和改變重金屬的理化性質(zhì)，減少重金屬的遷移性和生物活性。電動化修復(fù)是利用電場作用，使土壤中的重金屬離子向電極富集，控制污染物的流向，主要用于修復(fù)低滲透的勃土和淤泥。

2.3 生物修復(fù)技術(shù)

物理修復(fù)技術(shù)的弊端在于需要消耗大量人力物力，而化學(xué)修復(fù)技術(shù)的弊端在于需要向土壤中添加化學(xué)制劑，容易破壞土壤理化性質(zhì)及土壤微生物種群數(shù)量。隨著研究的深入，生物修復(fù)技術(shù)得到越來越多科研工作者的關(guān)注。生物修復(fù)技術(shù)具有成本低，特性強(qiáng)，環(huán)境生態(tài)風(fēng)險低的優(yōu)點，但修復(fù)周期較長，適宜修復(fù)中低殘留濃度的農(nóng)藥污染土壤。農(nóng)田農(nóng)藥污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)包括了植物修復(fù)、微生物修復(fù)及菌根修復(fù)等，采用生物修復(fù)和原地肥力維持修復(fù)的方法更有利于保持處理后土壤的可耕性。對于土壤中多環(huán)芳烴污染，多種生物協(xié)同修復(fù)效果亦佳。

圖1 生物修復(fù)技術(shù)優(yōu)缺點對比

2.4 聯(lián)合修復(fù)技術(shù)

盡管單一修復(fù)技術(shù)可以達(dá)到一定的修復(fù)效果，但在實際應(yīng)用中有一定的局限性。單一修復(fù)方法缺點明顯，這限制了單一修復(fù)技術(shù)的發(fā)展，因此，聯(lián)合修復(fù)技術(shù)已成為當(dāng)前的研究熱點，研究最多的是物理化學(xué)法相結(jié)合、生物修復(fù)相結(jié)合以及物理化學(xué)法與生物修復(fù)相結(jié)合。電動力學(xué)技術(shù)與微生物降解技術(shù)相結(jié)合，利用電效應(yīng)將目標(biāo)輸送至污染區(qū)或生物活性區(qū)，通過調(diào)節(jié)降解菌濃度、土壤pH 值、溫度、土壤養(yǎng)分及電子受體，來強(qiáng)化有機(jī)污染物的降解，是治理有機(jī)污染物的有效手段。將植物修復(fù)和微生物修復(fù)技術(shù)相結(jié)合可以充分發(fā)揮對重金屬的固定和吸收作用。

對我國來講，未來的重金屬污染土壤修復(fù)應(yīng)該從生態(tài)環(huán)保的角度出發(fā)，修復(fù)土壤時盡量保持或改善土壤原有的理化性質(zhì)和生態(tài)特征。由于每種修復(fù)技術(shù)均有各自的應(yīng)用范圍和優(yōu)點，因此在實際應(yīng)用過程中要避免單獨使用，將物理、化學(xué)、生物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合，充分利用其優(yōu)勢從而獲得生態(tài)環(huán)保和低成本的修復(fù)方案。建議深入研究植物修復(fù)土壤的機(jī)制，加強(qiáng)篩選復(fù)合型修復(fù)植物；加強(qiáng)馴化現(xiàn)有土壤修復(fù)植物，提高其生物量和生長速率，加快其修復(fù)效率；開展多種植物聯(lián)合修復(fù)，研究微生物聯(lián)合植物修復(fù)，探索植物根圈、根際微生物對植物修復(fù)的作用；開發(fā)植物型土壤修復(fù)劑并推廣應(yīng)用。