土壤污染具有隱蔽性、滯后性、積累性、持久性，土壤污染可直接導(dǎo)致農(nóng)作物污染、食品污染，并隨著食物鏈對人類造成危害，也可以直接接觸人體，以顆粒物、氣體、氣溶膠等形式經(jīng)口、鼻、皮膚進入人體，對人類造成危害?？傊?，土壤污染關(guān)系到人類健康和生態(tài)平衡問題。

由于我國關(guān)于土壤污染的環(huán)境保護措施和影響評價體系起步晚，加之土壤污染因其系統(tǒng)的復(fù)雜性、地域性和土壤中持久性有毒污染物的取樣測試分析的復(fù)雜性、不穩(wěn)定性等，限制著土壤污染相關(guān)研究的發(fā)展。

就目前來說，土壤污染環(huán)境監(jiān)測是我國環(huán)境監(jiān)測工作中的薄弱環(huán)節(jié)。現(xiàn)有的監(jiān)測技術(shù)體系也存在諸多問題，比如土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的評價及分析方法等技術(shù)體系尚不健全?，F(xiàn)行標準中采用的技術(shù)方法較為落后等。

而且，我國土壤污染物種類繁多.按照污染物的性質(zhì)對土壤污染進行分類，可分為重金屬污染、有機物污染、生物污染及放射性污染等。各類污染物復(fù)合并存，土壤污染形勢十分嚴峻。因此，不僅要大力加強土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測工作，逐步建立全國土壤環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。制定土壤環(huán)境污染預(yù)警制度，而且要加強污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究，采取有效防治土壤污染的有效措施、改善土壤環(huán)境問題，是非常重要與緊迫的。

污染土壤的化學/物理修復(fù)原理及技術(shù)

固化一穩(wěn)定化技術(shù)

固化一穩(wěn)定化技術(shù)是將污染物在污染介質(zhì)中固定，使其處于長期穩(wěn)定狀態(tài)，是應(yīng)用較普遍的土壤重金屬污染的快速控制修復(fù)方法，對同時處理多種重金屬復(fù)合污染土壤具有明顯的優(yōu)勢。該技術(shù)的關(guān)鍵是固定劑和穩(wěn)定劑的選擇，目前國內(nèi)外應(yīng)用最多的固定劑是水泥 ]。而有研究報道的穩(wěn)定劑還包括石灰、粉煤灰、明礬漿、鈣礬石、瀝青、鋼渣、稻殼灰、沸石等 ，多為堿性物質(zhì)，能提高系統(tǒng)的pH值.可與重金屬反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化物沉淀。

例如，CCT重金屬穩(wěn)定化劑就擁有3個類別的藥劑，針對不同重金屬污染土壤選擇性采用不同類別的穩(wěn)定化修復(fù)藥劑。其中。CCT01是一種普適用于絕大部分Cu、Zn、Ni、Ag、Hg、Fe等非變價重金屬污染的穩(wěn)定化劑.CCT02是一種適合于三價砷等需氧化后處理的重金屬污染穩(wěn)定化劑，而CCT03是一種適用于六價鉻等需還原后處理的重金屬污染穩(wěn)定化劑。判斷一種固化/穩(wěn)定化方法對污染土壤是否有效.主要可以從處理后土壤的物理性質(zhì)和對污染物質(zhì)浸出的阻力兩個方面加以評價。

土壤淋洗修復(fù)技術(shù)

土壤淋洗即利用提取劑將土壤中的固相重金屬轉(zhuǎn)移至液相中，含有提取劑的土壤經(jīng)清水洗滌后歸還原位再利用，富含重金屬的廢液則進行進一步的處理 。

土壤淋洗修復(fù)方法的關(guān)鍵在于尋找一種經(jīng)濟實用的淋洗劑，既能有效地去除各種形態(tài)的污染物。不會破壞土壤基本理化性質(zhì).又不會造成二次污染[n]。一般來說，淋洗劑可分為無機淋洗劑、螫合劑、表面活性劑、復(fù)配淋洗劑和氧化劑。在實際污染土壤的治理過程中，影響土壤淋洗修復(fù)技術(shù)的因素主要包括土壤的性質(zhì)、污染物的性質(zhì)及工藝操作條件等。

如影響淋洗效果的土壤性質(zhì)主要是粒級分配、質(zhì)地、有機質(zhì)含量、陽離子交換能力等性質(zhì)。污染物的性質(zhì)如土壤中重金屬的存在形態(tài)主要有有機態(tài)、可溶態(tài)、交換態(tài)和殘渣態(tài)，這些形態(tài)按照淋洗效率從大到小的順序排列為交換態(tài)>碳酸鹽結(jié)合態(tài)>鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)>有機物結(jié)合態(tài)>殘渣態(tài)。而以有效形式存在的重金屬是土壤淋洗的重點。工藝操作條件主要包括攪拌強度、淋洗時間、固液比及淋洗溫度。選取合適的淋洗工藝操作條件不僅有助于實現(xiàn)污染物的去除.同時也能降低修復(fù)成本。

重金屬污染土壤的修復(fù)效果，并綜述了不同淋洗劑對不同形態(tài)重金屬淋洗效果，指出以天然有機酸因低生態(tài)毒性和高降解性而最具有研究前景。因此研發(fā)高效、專性的淋洗劑和優(yōu)化工藝操作條件可提高修復(fù)效率，降低修復(fù)成本，防止二次污染等依然是重要的研究課題。

土壤修復(fù)氧化一還原技術(shù)

化學氧化一還原技術(shù)是通過向土壤中投加化學氧化劑(Fenton試劑、過硫酸鈉、過氧化氫、高錳酸鉀等)或還原劑對土壤進行修復(fù)，常用的還原劑為含鐵類還原劑(零價鐵、納米零價鐵和亞鐵類還原劑)、還原性硫化物(H2S、FeSx、硫代硫酸鹽等)及一些具有還原活性的有機物。通常，化學氧化技術(shù)是向污染場地中加入化學氧化劑，依靠化學氧化劑的氧化能力。分解破壞污染環(huán)境中污染物的結(jié)構(gòu)，使污染物降解或轉(zhuǎn)化為低毒、低移動性物質(zhì)的一種修復(fù)技術(shù)。

王孫峻等利用化學氧化技術(shù)中過硫酸鈉作為氧化，在土壤修復(fù)過程中，通過污染物的濃度、污染物的分布、污染場地實際情況等決定過硫酸鈉的用量，并對硫酸鹽還原菌及其環(huán)境及土壤修復(fù)的影響進行了討論，可實現(xiàn)污染場地的土壤修復(fù)，帶來良好的修復(fù)效果和環(huán)境效益。目前，運用化學還原法修復(fù)對還原作用敏感的有機污染物是當前研究的熱點。

鄭建中等利用化學還原法在受鉻污染土壤地下水系統(tǒng)修復(fù)過程中，通過將溶解度大、遷移性強的六價鉻(Cr(VI))還原轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的三價鉻(Cr(Ⅲ))氫氧化物，從而實現(xiàn)鉻污染控制與修復(fù)的目的。同時，還原劑納米級粉末零價鐵的強脫氯作用已被接受和運用于土壤與地下水的修復(fù)。但是，目前零價鐵還原脫氯降解含氯有機化合物技術(shù)的應(yīng)用還存在諸如鐵表面活性的鈍化、被土壤吸附產(chǎn)生聚合失效等問題，因此，需要開發(fā)新的催化劑和表面激活技術(shù)。

光催化降解技

土壤光催化降解(光解)技術(shù)是一項新興的深度土壤氧化修復(fù)技術(shù)，可應(yīng)用于農(nóng)藥等污染土壤的修復(fù)。其中土壤質(zhì)地、粒徑、氧化鐵含量、土壤水分、土壤pH值和土壤厚度等對光催化氧化有機污染物有明顯的影響。如高孑L隙度的土壤中污染物遷移速率快，粘粒含量越低光解越快;自然土中氧化鐵對有機物光解起著重要調(diào)控作用;有機質(zhì)可以作為一種光穩(wěn)定劑;土壤水分能調(diào)解吸收光帶：土壤厚度影響濾光率和入射光率。

王阿楠利用光催化降解技術(shù).使土壤中的有機污染物二苯砷酸(diphenylarsinic acid，DPAA)通過光轉(zhuǎn)化，在紫外光照射下的光化學反應(yīng)能有效地去除環(huán)境中的DPAA有機污染物。

污染土壤的生物修復(fù)原理及技術(shù)

傳統(tǒng)物理化學修復(fù)技術(shù)對于治理嚴重污染土壤具有時間短、見效快等優(yōu)點，但往往伴隨著高能耗、高費用、二次污染等風險，因而一般不適用于大規(guī)模污染土壤的修復(fù)。近年來發(fā)展起來的利用特定植物或微生物修復(fù)污染土壤的生物修復(fù)方法因其綠色環(huán)保、高效、成本低等優(yōu)點而受到廣泛關(guān)注。

如迅速發(fā)展起來的納米零價鐵修復(fù)技術(shù)。納米零價鐵因其比表面積大、強還原性，且具有量子效應(yīng)、比表面效應(yīng)、體積效應(yīng)等特性，對重金屬、無機鹽及有機污染物都具有較好的去除效果.逐漸被廣泛用于重金屬或有機化合物(多環(huán)芳烴等)污染土壤的修復(fù)。

生物修復(fù)是指利用生物的代謝活動及其代謝產(chǎn)物富集、降解或固定土壤中的污染物，從而恢復(fù)被污染土壤的生產(chǎn)或景觀價值的一個受控或自發(fā)進行的生物學過程。土壤生物修復(fù)技術(shù)，包括植物修復(fù)、微生物修復(fù)、植物一微生物聯(lián)合修復(fù)等技術(shù)，其中主要以植物修復(fù)和微生物修復(fù)為主。對于由不同類型的污染物污染的土壤，其修復(fù)方法不同。對于重金屬污染土壤.科技人員采用植物修復(fù)技術(shù)在國內(nèi)外進行了廣泛研究，已應(yīng)用于砷、鎘、銅、鋅、鎳、鉛等重金屬以及與多環(huán)芳烴復(fù)合污染土壤的修復(fù)，并發(fā)展出包括絡(luò)合誘導(dǎo)強化修復(fù)、不同植物套作聯(lián)合修復(fù)、修復(fù)后植物處理處置的成套集成技術(shù)。這種技術(shù)的應(yīng)用關(guān)鍵在于篩選具有高產(chǎn)和高去污能力的植物.摸清植物對土壤條件和生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)性。

近年來，我國研究者發(fā)現(xiàn)了海州香蕾、蓖麻、鴨跖草等銅超積累植物：能富集砷的蕨類植物—— 大葉井口邊草等：能富集鎳的植物290種，如地下株屬、大戟屬植物、木根草科植物等;可用于鉛污染土壤的植物固定化技術(shù)的植物有金合歡維多利亞等。目前植物修復(fù)重金屬污染土壤的研究還多集中在可用于特定重金屬污染土壤修復(fù)的植物，可安全食用的對特定重金屬具有低積累特性的農(nóng)作物及用于重金屬修復(fù)的植物富集機理和影響其吸收特性的因素方面。植物修復(fù)重金屬技術(shù)，是一項綠色環(huán)保，成本低，非破壞性的土壤凈化方法，不會造成二次污染，且具有一定的可行性等優(yōu)點，在土壤重金屬污染處理領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用。

對于有機污染物污染土壤而言.如含有氯溶劑、苯、菲等多種有機污染的土壤.土壤中多數(shù)有機污染物能夠被微生物降解轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水、脂肪酸等無毒物質(zhì)，最終變成無害形態(tài)?；谕寥牢⑸锬軌蚪到庥袡C污染物的特性。微生物修復(fù)已成為土壤有機污染修復(fù)的主要技術(shù) 。

研究人員發(fā)現(xiàn).表面活性劑可以促進土壤中有機污染物解吸而進入土壤溶液，提高生物可利用度，可以被用作有機污染土壤植物修復(fù)的強化劑。我國微生物修復(fù)技術(shù)主要集中在篩選和馴化特異性高效降解微生物菌株，提高功能微生物在土壤中的活性、壽命和安全性，修復(fù)過程參數(shù)的優(yōu)化和養(yǎng)分、溫度、濕度等關(guān)鍵因子的調(diào)控等方面。此外，生物修復(fù)與其它的污染土壤修復(fù)技術(shù)相比，具有成本低、處理效果好，易于管理等優(yōu)點。因而，利用植物修復(fù)有機污染土壤也具有一定應(yīng)用前景。

植物一微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)是利用土壤一植物一微生物組成的復(fù)合體系來共同降解污染物，清除環(huán)境污染物的一種環(huán)境污染治理技術(shù)。將植物修復(fù)和微生物修復(fù)技術(shù)有機結(jié)合起來，是生物修復(fù)研究的新領(lǐng)域.對于提高生物修復(fù)效率具有重要意義。它具有諸多優(yōu)點，如可以利用太陽能作驅(qū)動力;能量消耗和費用少：對環(huán)境的破壞小;可使用于大面積的污染治理等。對于有機污染物土壤，植物加微生物修復(fù)有機污染物土壤主要包括3種機制，即：植物直接吸收有機污染物并在植物組織中累積或代謝：植物釋放的各種分泌物或酶類可促進有機污染物的生物降解;植物增強根際區(qū)的微生物的礦化作用。

有研究表明，土壤中的一些菌根真菌和其共生的微生物對有機污染物等起到礦化作用。如紫花苜蓿通過根際效應(yīng)可以有效刺激土壤根際土著微生物活性和數(shù)量的增加，從而有效促進土壤PAHs降解.提高吸收率與礦化率。而且PAHs專性降解菌能明顯促進紫花苜蓿對土壤中PAHs的降解。

植物與微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)在污染土壤修復(fù)過程地位重要，潛在發(fā)展前景良好，市場效能高。但在理論體系、修復(fù)機制和修復(fù)技術(shù)上還有許多不完善的地方。植物一微生物一有機污染物之間復(fù)雜的耦合作用導(dǎo)致難以闡明污染土壤植物一微生物聯(lián)合修復(fù)過程降解機理。

污染土壤治理技術(shù)研究發(fā)展方向

經(jīng)過近10多年來研究人員的研究與應(yīng)用。包括物理修復(fù)/化學修復(fù)、生物修復(fù)及其聯(lián)合修復(fù)技術(shù)在內(nèi)的污染土壤修復(fù)技術(shù)體系已形成，并積累了治理污染土壤的綜合工程修復(fù)技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗，出現(xiàn)了污染土壤的原位生物修復(fù)技術(shù)和基于監(jiān)測的自然修復(fù)技術(shù)等研究的新熱點。未來污染土壤治理技術(shù)的研究著力從以下幾個方面發(fā)展：

詳情

1 向綠色的土壤生物修復(fù)技術(shù)發(fā)展

土壤生物修復(fù)對于環(huán)境的要求，如土壤性質(zhì)、溫度、pH值、營養(yǎng)條件等是比較嚴格的。這需要在實踐過程中不斷調(diào)整，最終找到一個最佳的條件。對于超富集植物，在適當?shù)臅r候采收，并采取合理的處理處置方式。不僅可以避免二次污染，而且可以提高經(jīng)濟效益。因此，在今后的修復(fù)技術(shù)中，生物修復(fù)，特別是植物修復(fù)技術(shù)會成為主流。

2 向單項聯(lián)合、雜交的土壤綜合修復(fù)技術(shù)發(fā)展

例如植物一微生物的聯(lián)合修復(fù)、綜合氧化還原法、沖淋法和反應(yīng)墻技術(shù)的新型原位復(fù)合修復(fù)技術(shù)以及植物修復(fù)與物理化學修復(fù)相結(jié)合等。

3 改進現(xiàn)有的技術(shù)及重視理論研究

對于植物修復(fù).可以通過尋找、篩選、馴化更多更好的重金屬富集植物。利用基因工程技術(shù)，將超富集植物的耐性基因移植到生物量大、生長迅速的植物中，使植物修復(fù)走向產(chǎn)業(yè)化。

對于微生物修復(fù)，可以通過基因重組，開發(fā)出抗逆性強、分解能力強的基因工程菌。同時，加大對生物修復(fù)技術(shù)的機理研究，深入研究植物一微生物相互作用的機理或是弄清植物的耐受性基因和富集重金屬的原理。將有助于開發(fā)新的植物品種.提高植物修復(fù)系統(tǒng)的效率。在引入超富集植物之前，還要充分論證其是否會造成生物入侵等負面影響。

結(jié)論

污染土壤的修復(fù)是以去污染、復(fù)質(zhì)量、再利用、保安康為目的。土壤修復(fù)往往是控污、減污、降毒、化險的綜合凈化過程，可使土壤恢復(fù)生產(chǎn)力、場地安全健康、礦區(qū)及濕地生態(tài)安全和景觀美化。

目前土壤污染修復(fù)技術(shù)本身都有明顯的局限性，物理修復(fù)技術(shù)存在能耗高、處理成本高、對設(shè)備要求高、工作量大等問題;化學修復(fù)技術(shù)易破壞土壤團粒結(jié)構(gòu)、處理成本高、存在二次污染的風險;生物修復(fù)存在修復(fù)過程緩慢、污染物降解不完全導(dǎo)致二次污染等。為克服這些土壤修復(fù)技術(shù)的缺點，發(fā)揮不同修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點，需要加強對土壤污染防控修復(fù)技術(shù)的研究，重點是在不同土壤修復(fù)技術(shù)的綜合利用和開發(fā)物理、化學和生物聯(lián)合修復(fù)工藝。

來源:硅肥世界  作者:秀谷君

特此聲明：
1. 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點。
2. 請文章來源方確保投稿文章內(nèi)容及其附屬圖片無版權(quán)爭議問題，如發(fā)生涉及內(nèi)容、版權(quán)等問題，文章來源方自負相關(guān)法律責任。
3. 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日內(nèi)起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)益。