盛 韬

中彩建设产业发展集团有限公司

1 引言

现阶段，我国土壤遭受污染的现象越来越严重，由于土壤污染所产生的农产品生态安全问题已经成为目前最受人们关注的话题。土壤的污染会大大加快环境的污染速度，由于土壤中存在的化学品会利用大气或者水进行传递，所以，会对地球上一切生物的生存及生命安全造成一定的不利影响。尽管这一过程具有较大的隐蔽性，但人类的生命安全确实已经受到了土壤污染的危害。

随着土壤污染的不断加剧，修复难度也在逐步加大，对污染土壤修复的急切性成为现阶段我国环境科学最受欢迎的课题之一。国外的一些发达国家利用了将近20年的时间对污染土壤的修复进行了研究，并在研究中投入了大量的人力与财力，值得庆幸的是他们在物理修复、生物修复以及化学修复方面等三个方面都取得了显著效果，并且在某些技术的应用上也逐渐步入到了商业模式中。

2 污染土壤的主要类型

第一，重金属污染场地。重金属场地的污染物主要来自尾矿企业、钢铁冶炼企业、化工企业等对一些固体废弃物的排放，其废弃物主要有铬、砷、镉等。第二，持续性有机污染物污染的场地。我国属于农业大国，因此，在生产和耕作的过程中会对杀虫剂POPs进行大量的使用，如六氯苯等，尽管有些农药已被禁用了很多年，但在土壤中仍然存有残留物。第三，石油、化工等污染场地（石油中的氢含量对土壤的污染程度见图1）。该场地中的污染物主要以有机溶剂为主，如卤代烃等。也经常受到复合污染物的污染，如重金属。第四，电子废弃物污染场地。该场地主要以粗放式的电子废弃物为主，如溴代阻燃剂等[1]。

图1 石油中的氢含量对土壤的污染程度

3 现阶段土壤污染现状与污染土壤修复的迫切性

据不完全统计，全国范围受到重金属污染的农业土地已经达到了2.5×107hm2。在这其中污染程度较严重的土地面积已经超过了7×10hm2，遭到弃耕的土地面也达到了1.3×104hm2。

现阶段的土壤污染都具有以下特点：第一，城市土壤污染加重。在我国西南部的某一个城市的土壤中，检测到了汞含量已经高于国家规定的100倍；在我国东北地区的某城市的土壤含量中见其到了镉、铅的含量也高于国家标准的百倍；第二，污染物含量增加迅速。在对传统老农业区的土壤含量进行检测时发现，重金属镉的含量已经高于国家标准面积的35.9%；第三，污染物的种类增加迅速，复合污染的特点越来越明显。

4 污染土壤修复技术原理及相关体系

土壤污染修复技术原理的基本内容：不但要转变土壤中污染物的具体形态，同时还需要对其的结合方式进行转变，以便能够降低其在自然环境中的二次利用率，还能够将土壤中的有害物质控制在最低范围内。

根据以上内容，研究人员研究出了三种最为基础的污染土壤修复方法，即化学修复方法、物理修复方法和生物修复方法。在此三种修复方法中化学修复方法主要采用的是氧化法和萃取法，还原法以及改良投加技术等。物理修复法主要分为电动力法、固化稳定法、分离法以及溶液淋洗法等（多相浸提物理修复技术对污染土壤修复示意图见图2）。

图2 多相浸提物理修复技术对污染土壤修复示意图

当下污染土壤的修复主体即为生物修复，并且该种修复方式中还涵盖了其他三种修复方式，即植物修复、动物修复以及微生物修复，其中利用最为广泛的修复方式就是微生物修复[2]。生物修复与物理、化学修复方法不同，该修复方法能够完全降解土壤中的污染物，并且还能维持土壤的理化性特征，能够降低修复成本等特点。但生物修复法也具有非常明显的劣势，即受环境的影响较大、受污染物类型的影响较大、修复时间相对较长，但该缺点能够通过与物理化学修复方法的结合来抵消其存在的局限性。

5 土壤污染修复的主要研究趋势

5.1 复合污染土壤的溶剂淋洗、萃取一微生物修复

第一，按照相关标准严格筛选萃取剂；第二，不但要对土壤的基本类型对有机污染物和无机污染物萃取后的最终效果进行研究，同时还需要对土壤的理化性质对有机和无机污染物的萃取效果做出研究；第三，针对不同种类的萃取剂对不同类型的污染物污染的土壤类别的修复成效进行研究，同时还要对污染物从土壤中转向萃取液的基本过程进行研究。

5.2 引进微生物与土著微生物共存条件与固定化方法

第一，将先进的微生物的退化原因与同土著下微生物的竞争机制进入到此项研究中；第二，对生态环境因子与同土著微生物的稳定性生存条件进行有效掌控；第三，对固化条件下微生物的生理学特征与形态学特征进行深入性研究，并对固定化介质中污染物与微生物进行扩散和相互作用的过程进行详细阐明，并为其建立完善的生物膜反应动力学模型。

5.3 有机污染物的光降解与生物修复联合作用机理

由于不同类型的光谱对土壤成分中的高分子量的多氯联苯类的污染物有不同的降解效果，对此，需要利用不同的光照强度以及不同的光源强度对此类污染物的降解效果进行影像方面的实验，研究并确定土壤中污染物的光降解反应动力学和土壤矿物质对光降解的催化作用。

5.4 复合污染条件下植物与微生物协同修复原理

第一，深入研究符合污染条件下的植物与菌根对有机污染物产生的修复效果；第二，对能够在同一时间内对多环芳烃和多氯联苯进行分解的菌根真菌进行严格筛选；第三，对菌根根际的微生物对污染物产生的协同作用机理进行深一步的研究；第四，对菌根根际下的微生物的生理活性、稳定性、主要种群以及密度等因素进行深入研究；第五，对不同种类和不同浓度的污染物对菌根根际能量的实际流动的影响进行研究；第六，建立明确的重金属抗性表述指标。

5.5 土壤复合污染的化学还原一微生物降解修复原理

第一，严格筛选土壤含量可以代谢的底物和能够降解多氯联苯的优势菌，并且还需要进一步掌握多氯联苯在厌氧和缺氧的环境下所降解的碳源以及电子受体；第二，对对厌氧修复过程中所产生的物质与毒性进行研究，对厌氧修复动力学的主要过程进行研究；第三，对厌氧的修复效果和修复机理进行研究；第四，对不同0价胶态金属对脱氯还原的影响进行对比，深入研究H2与0价胶态金属对还原脱氯所产生的实际效应，并且还需要对0价金属修复的活性栅技术进行进一步的探讨。

5.6 有机复合污染土壤修复的生物反应器机理

第一，有效利用微生物细胞固定技术，并在此基础上构建出一套有机的修复污染土壤的生物性反应器，并对污染土壤进行修复的连续性进行深入研究；第二，对反应器中细胞的基本固化方法进行深入研究。在对生物修复方法与物理化学修复方法进行相互结合时，能够放在最末端的修复技术便是生物修复方式，其主要原因是由于物理化学修复手段能够对所利用的资源进行二次回收，而生物修复恰好可以完全消除物理化学修复后所产生的影响[3]。

5.7 建立污染土壤生态修复的理论与技术体系

通常情况下的土壤污染都是复合型污染，如果使用单一的修复方法是很难解决复合型土壤污染的问题的，因此，必须要采用不同的修复方式或者多种修复方式相互结合的方式进行修复，这样才能更好地满足污染土壤修复的实际需求。两种及以上修复方法的组合很难通过单一的物理、化学或者生物的代名词进行解读。将多种土壤修复方法同时涵盖在统一系统内，是目前污染土壤修复理论的关键所在。

减少污染物的数量已经不是进行污染土壤修复的唯一目的。减少污染物的实际数量能在表面上起到消除污染源的作用。21世纪的人们对污染土壤修复的目标逐渐走向全面化，并将污染土壤的修复延伸到了系统生态服务功能的恢复层面上。随着污染土壤修复理论和修复实践的不断发展和成熟，还需要相关人员对污染土壤的修复方法、工艺、原理、目标以及实现等进行深一步的研究，这样才能有效促进生态概念的进一步发展。

6 结束语

我国的土地资源相对来讲比较缺乏，土壤的污染程度也越来越严重。对已经遭受到污染的土壤资源进行全面且有效地修复是现阶段解决土地资源匮乏的主要方式之一[4]。对此，相关人员及单位要加大对土壤修复课题的研究力度，争取将最终的研究成果转化为现实生产中的主要力量，尤其要注重研发有关于土壤污染的修复材料和修复技术，推动土壤污染修复产业逐步走向环保行业，只有这样才能进一步保护我国土地资源的有效利用，并为其可持续发展提供完善的技术支撑。