淺析土壤污染與修復(fù)技術(shù)

當(dāng)前我國(guó)土壤污染形勢(shì)嚴(yán)峻，文章分析土壤污染的造成的危害，綜述了國(guó)內(nèi)外研究中常見(jiàn)土壤修復(fù)技術(shù)，同時(shí)分析了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。

當(dāng)前我國(guó)土壤污染引起公眾越來(lái)越多的關(guān)注，我國(guó)土壤污染的產(chǎn)生可追搠到50多年前“大躍進(jìn)”時(shí)期一些高污染工業(yè)企業(yè)的建設(shè)。近年來(lái)，隨著城市化的不斷推進(jìn)，許多老工業(yè)企業(yè)因企業(yè)、搬遷遺留了大量的污染土地，這些污染土地污染物濃度非常高，污染深度甚至達(dá)到地下十幾米，有些有機(jī)污染物還以非水相液體的形式在地下土層大量聚集，成為新的污染源，有些污染物甚至遷移至地下水并擴(kuò)散導(dǎo)致更大范圍的污染。這些土地因堆積儲(chǔ)存、泄露或其他方式承載了有害物質(zhì)，具有潛在風(fēng)險(xiǎn)性，會(huì)對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害，因此急需對(duì)這些污染場(chǎng)地實(shí)施土壤修復(fù)。

一、土壤污染的危害

1.土壤污染導(dǎo)致嚴(yán)重的直接經(jīng)濟(jì)損失

農(nóng)作物的污染、減產(chǎn)。對(duì)于各種土壤污染造成的經(jīng)濟(jì)損失，目前尚缺乏系統(tǒng)的調(diào)查資料。僅以土壤重金屬污染為例，全國(guó)每年就因重金屬污染而減產(chǎn)糧食 1000 多萬(wàn)噸，另外被重金屬污染的糧食每年也多達(dá) 1200 萬(wàn)噸，合計(jì)經(jīng)濟(jì)損失至少 200 億元。

2.土壤污染導(dǎo)致生物品質(zhì)不斷下降

我國(guó)大多數(shù)城市近郊土壤都受到了不同程度的污染，有許多地方糧食、蔬菜、水果等食物中鎘、鉻、砷、鉛等重金屬含量超標(biāo)和接近臨界值。土壤污染除影響食物的衛(wèi)生品質(zhì)外，也明顯地影響到農(nóng)作物的其他品質(zhì)。有些地區(qū)污灌已經(jīng)使得蔬菜的味道變差，易爛，甚至出現(xiàn)難聞的異味;農(nóng)產(chǎn)品的儲(chǔ)藏品質(zhì)和加工品質(zhì)也不能滿足深加工的要求。

3.土壤污染危害人體健康

土壤污染會(huì)使污染物在植(作)物體中積累，并通過(guò)食物鏈富集到人體和動(dòng)物體中，危害人畜健康，引發(fā)癌癥和其他疾病等。

4.土壤污染導(dǎo)致其他環(huán)境問(wèn)題

土地受到污染后，含重金屬濃度較高的污染表土容易在風(fēng)力和水力的作用下分別進(jìn)入到大氣和水體中，導(dǎo)致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態(tài)系統(tǒng)退化等其他次生生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。

二、我國(guó)當(dāng)前土壤污染的現(xiàn)狀

2014年4月17日，環(huán)境保護(hù)部和國(guó)土資源部發(fā)布了全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)。調(diào)查結(jié)果顯示，全國(guó)土壤環(huán)境狀況總體不容樂(lè)觀，部分地區(qū)土壤污染較重，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問(wèn)題突出。全國(guó)土壤總的點(diǎn)位超標(biāo)率為16.1%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點(diǎn)位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。從土地利用類型看，耕地、林地、草地土壤點(diǎn)位超標(biāo)率分別為19.4%、10.0%、10.4%?？梢?jiàn)，我國(guó)土壤污染形勢(shì)嚴(yán)峻。

三、土壤修復(fù)技術(shù)

到目前為止，土壤修復(fù)技術(shù)已經(jīng)歷四個(gè)階段的發(fā)展：20世紀(jì)70年代：化學(xué)控制、客土改良;20世紀(jì)80年代：穩(wěn)定與固定、微生物修復(fù);20世紀(jì)90年代：植物修復(fù);21世紀(jì)初：生物/物化/聯(lián)合修復(fù)，并逐漸將污染治理的重點(diǎn)集中到污染場(chǎng)地修復(fù)。場(chǎng)地污染修復(fù)就技術(shù)門類又可分為三類：

(1)污染場(chǎng)地(土壤)物理修復(fù)技術(shù)

物理修復(fù)是指通過(guò)各種物理過(guò)程將污染物(特別是有機(jī)污染物)從土壤中去除或分離的技術(shù)。熱處理技術(shù)是應(yīng)用于工業(yè)企業(yè)場(chǎng)地土壤有機(jī)污染的主要物理修復(fù)技術(shù)，包括熱吸附、蒸汽浸提、微波加熱等熱物理修復(fù)技術(shù)，還包括多相抽提等技術(shù)，已經(jīng)應(yīng)用于苯系物、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、二噁英等污染土壤的修復(fù)。

(2)污染場(chǎng)地(土壤)化學(xué)修復(fù)技術(shù)

相對(duì)于物理修復(fù)，污染土壤的化學(xué)修復(fù)技術(shù)發(fā)展較早，主要有土壤固化一穩(wěn)定化技術(shù)、淋洗技術(shù)、氧化一還原技術(shù)、光催化降解技術(shù)、電動(dòng)力學(xué)修復(fù)技術(shù)等。

(3)污染場(chǎng)地(土壤)生物修復(fù)技術(shù)

土壤生物修復(fù)技術(shù)包括植物修復(fù)、微生物修復(fù)、生物聯(lián)合修復(fù)等技術(shù)，進(jìn)入21世紀(jì)后得到了迅速發(fā)展，成為“綠色環(huán)境修復(fù)”技術(shù)之一。

植物吸收修復(fù)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外都得到了廣泛研究，已經(jīng)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(qiáng)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)。

近年來(lái)，我國(guó)在重金屬污染農(nóng)田土壤的植物吸收修復(fù)技術(shù)應(yīng)用方面在一定程度上開始引領(lǐng)國(guó)際前沿研究方向。同時(shí)開展了植物修復(fù)多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和石油烴的研究工作，但是含有機(jī)污染物土壤的植物修復(fù)技術(shù)的田間研究還較少，對(duì)炸藥、放射性核素污染土壤的植物 修復(fù)研究則更少。

植物穩(wěn)定修復(fù)技術(shù)被認(rèn)為是一種更易接受，可大范圍應(yīng)用，并利于礦區(qū)邊際土壤生態(tài)恢復(fù)的植物技術(shù)，也被視為一種植物固碳技術(shù)和生物質(zhì)能源生產(chǎn)技術(shù)。

微生物能以有機(jī)污染物為唯一碳源和能源，或者與其它有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行共代謝而降解有機(jī)物。利用微生物降解作用發(fā)展的微生物修復(fù)技術(shù)是農(nóng)田土壤污染修復(fù)常見(jiàn)的一種修復(fù)技術(shù)。在我國(guó)，微生物修復(fù)技術(shù)已在農(nóng)藥、石油等農(nóng)田污染土壤中得到應(yīng)用：

1)建立了農(nóng)藥高效降解菌篩選技術(shù)、微生物修復(fù)劑制備技術(shù)和農(nóng)藥殘留微生物降解田間應(yīng)用技術(shù);

2)篩選了大量的石油烴降解菌，復(fù)配了多種微生物復(fù)制菌劑，研制了生物修復(fù)預(yù)制床和生物泥漿反應(yīng)器，提出了生物修復(fù)模式;

3)開展了持久性有機(jī)物如多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴污染土壤的微生物修復(fù)技術(shù)工作;

4)建立了菌根真菌強(qiáng)化紫花苜蓿根際修復(fù)多環(huán)芳烴的技術(shù)和污染農(nóng)田土壤的固氮植物一根瘤菌一菌根真菌聯(lián)合生物修復(fù)技術(shù)。

微生物修復(fù)研究工作主要體現(xiàn)在篩選和馴化特異性高效降解微生物生物菌株，提高功能性微生物在土壤中的活性、壽命和安全性，修復(fù)過(guò)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)控方面。正在發(fā)展微生物修復(fù)與其它現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)工程嫁接和移植技術(shù)，以及針對(duì)性 強(qiáng)、高效快捷、成本低廉的微生物修復(fù)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)微生物修復(fù)技術(shù)的工程化應(yīng)用。

四、結(jié)語(yǔ)

目前，在我國(guó)土壤修復(fù)剛剛起步，土壤修復(fù)理論與技術(shù)研究還較欠缺，適合我國(guó)國(guó)情的土壤修復(fù)技術(shù)發(fā)展方向不十分明朗，鑒于此，筆者綜述了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外各種土壤修復(fù)技術(shù)的方法，并分析了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍，以期為污染場(chǎng)地修復(fù)提供借鑒參考。