张 嵘

（北京国环清华环境工程设计研究院有限公司，北京 100084）

改革开放以来，我国经济发展迅速，工业化、城市化和农业集约化进程加快，其间出现大量环境问题，尤其是未经处理的固体废物。固体废物含有多种污染物，若不进行有效的处理，大量污染物在自然因素的作用下将会转移到土壤中，土地资源将会受到严重的损害。随着农业集约化发展，耕地大量使用化肥、农药和塑料地膜等，大量有害物质在土壤中残留，严重破坏耕地的生态功能，粮食安全也受到威胁。目前，我国受重金属污染的耕地面积约有2 000 万hm，占耕地总面积的20%，石油开采、农业发展、矿产开发等污染了大量土地。近年来，我国已经出台很多相关法律和政策，加大力度保护未受污染的土壤。当前，必要对受污染的土壤进行详细调查和评估，使受污染的土壤重新获得生态环境功能。

1 污染土壤形成的原因

土地资源是人类生存和社会发展的重要自然资源。当前，我国环境污染问题比较严重，土壤环境也不可避免，土壤环境污染直接威胁自然生态环境和人体健康。土壤环境污染的原因主要有3 个方面。

1.1 土地资源管理不当

工业和农业是国家发展的重要支柱，国家经济的增长离不开工业和农业的发展。当前，农业的集约化、机械化发展使得化肥、农药等物质大量使用，而能够被农作物直接吸收利用的营养成分是有限的，剩余物质将会在土壤中不断富集，破坏了原有的土壤生态环境。工业生产更是产生了大量污染源，而且污染物种类繁多，部分企业为了经济利益，忽视土壤环境监测，肆意排放污染物，导致土壤污染。主要原因是土地资源管理不当，管理制度不完善、不严格，使得一些污染现象成为常态。当前，要从国家层面制定完善的管理方案、严格的法律法规，加大监督力度，形成良好的管理体系。

1.2 污染场地修复资金匮乏

污染场地修复周期较长，而且需要社会各界给予大量支持，尤其是资金方面。目前，我国土壤修复进展缓慢，主要原因是国家财政拨付的款项较少，地方财政难以给予支持，修复后的场地难以及时再利用，经济效益差。

1.3 其他因素

污染场地涉及的主体较多，而且不同地方的管理部门不同，存在主体交叉、管理交叉的现象，进而导致场地污染责任不明确、管理不清晰。随着经济的发展和人民生活水平的提高，土壤污染物种类出现一定变化，污染原因和污染程度也发生变化，再加上修复技术相对滞后，使得场地修复工作难以实施。

2 污染土壤修复技术应用现状

2.1 化学修复技术

化学修复技术是根据土壤中污染物的化学性质，采用适宜的化学药剂与污染物进行反应，使其降解或者转化为低污染的物质。土壤修复中应用的化学技术较多，目前常见的有氧化还原技术、化学脱卤法、淋溶法和改良剂修复技术等。

土壤污染物以重金属和有机物为主，因此可以采用氧化还原技术和化学脱卤法进行处理。淋溶法是利用化学淋洗液将土壤中的重金属转化为液相，然后对含有重金属的废水进行处理，该方法对重金属污染物有良好的处理效果。但是，淋溶法在去除重金属的同时，还会带走土壤中的其他营养物质，存在污染地下水的风险。改良剂修复技术是在土壤中投加改良剂，使其和污染物发生氧化还原反应，改变污染物形态，实现土壤中污染物的降解，恢复土壤生态功能。该技术的关键是选择经济、有效的土壤改良剂，目前应用较多的改良剂有石灰、沸石、磷酸盐和一些有机物。针对不同的污染土壤，可以选择一种或者多种改良剂进行修复。改良剂修复技术能够在较短时间内修复重金属污染土壤，但是并不彻底，需要辅助其他处理技术。

2.2 物理修复技术

物理修复技术是根据土壤中污染物的物理性质，采用适宜的物理方法将污染物分离，实现土壤修复的目的。物理修复技术操作简单，处理效果良好，应用较多。这一技术在降低土壤中污染物的同时，可以最大限度地保留土壤原有的营养物质。有机物及重金属是土壤中常见的污染物，其主要的物理修复技术有热处理法、蒸汽提取法、固化稳定化法和换土法等。修复时需要结合实际土壤污染情况和修复要求等，选择适当的物理修复技术，避免不同技术的相互阻碍，同时保证土壤结构稳定。

换土法是一种传统的土壤修复方法，不受自然环境的限制，适宜修复重金属污染土壤。它是将受污染的表层土壤置换成未污染的土壤，再对受污染土壤进行进一步的处理。例如，我国东北地区土壤镉含量可达56.13%，采用换土法对其表层15～30 cm 的土壤进行置换，然后用该土壤种植水稻，水稻镉含量相比原来降低了50%，说明换土法可以有效降低重金属污染。和其相似的物理修复技术有客土法和深耕翻土法。此外，还有一些新型物理修复技术，例如，电动力修复是一种土壤原位修复技术，该技术是在污染土壤中放入电极，然后施加电流，在电场作用下使土壤中的污染物发生转移，然后对其进行收集再处理。

2.3 生物修复技术

生物修复技术是利用微生物或者植物治理土壤中的污染物，该技术二次污染风险低，适用范围广，而且工程操作简单。微生物可以分解有机物，并将其转化为水、CO、脂肪酸等无害的物质；微生物还可以吸收重金属，之后可收集微生物，再对重金属进行回收和利用，实现土壤修复。但微生物对生长环境有一定要求，需要适应的土壤环境才能发挥净化能力。因此，同样的微生物在不同土壤环境中的修复效果不同，要寻找繁殖能力强、适应环境能力好的微生物，不断提高土壤修复能力。很多植物有着发达的根系，在生长过程中能够降解和吸收有机物、重金属。研究表明，植物对土壤重金属有很强的吸附能力，Cu、Cd、Zn、Ni 等都能被吸收，不同的植物对重金属呈现出不同的吸附能力，例如，蓖麻对土壤中的铜有较强的吸附能力，蕨类植物对砷有较强的吸附能力。目前，可利用的植物有400 多种，可以结合自然环境和污染土壤类型进行选择，保证土壤修复效果。

3 土壤修复技术的展望

经过多年的发展，污染土壤修复技术已经发生很大的变化，标准要求更加严格。土壤修复技术需要更加注重绿色环保，土壤修复的最终目的是恢复土壤的生态条件，进而保证自然生态系统的平衡。当前，环保要求不断提升，土壤修复技术不再是单单降解土壤污染物，需要朝更加绿色、环保、综合的方向发展。

3.1 环境友好型修复技术

化学修复技术修复周期较短，而且效果显著，可以在较短的时间内消除或者改变土壤中的污染物，因此应用较为广泛。但是，化学修复过程中，土壤会残留一些化学药剂，其污染性较差，但是会改变土壤的酸碱性，影响土地资源的后续利用。环境友好型修复技术可以有效处理土壤中的污染物，同时不会对土壤造成二次污染。就目前的修复技术而言，植物修复技术、微生物修复技术以及纳米零价铁技术更为接近环境友好型修复技术，应用前景较好。这三种技术的特点不同，优势也不同。植物修复技术可以实现环境污染治理的同时进行土壤修复，适用于不急于耕种的土地，如商业用地、工业用地等；微生物修复技术的优点是环保性强，而且不影响土地耕种，植物对无机盐的吸收具有选择性，而微生物的代谢活动比植物要快，因此，微生物修复技术适于治理受到污染的农田；纳米零价铁技术能够去除多种污染物，而且对土壤环境没有危害，处理效果显著，周期快，但其修复成本较高，不适用于大面积的土地修复。

3.2 复合型修复技术

不同修复技术具有各自的优缺点，而实际土壤修复面临的情况复杂，污染物种类繁多，而且各自的特性不同，单一修复技术难以满足修复目标和实际需要。因此，常常采用多种修复方法联合治理，以保证修复效果。目前，常用的土壤修复联合技术有物理化学联合修复、植物微生物联合修复等。例如，场地修复要求在短时间内完成，而且污染面积和深度不大，适宜采用物理化学联合修复；若污染场地面积和深度较大，且涉及周边水系，则适宜采用植物微生物联合修复。

3.3 原位土壤修复技术

目前，物理修复技术和化学修复技术种类较多，而且修复效果较好。其主要是结合异位修复方法来治理土壤中的污染物，土壤修复成本高，而且挖掘、运输过程中存在污染其他土地的风险。对于面积较大的污染场地，修复费用较高，阻碍了土壤修复。原位土壤修复技术是指原地对受污染土壤进行修复，这样节省了土壤开挖和转移的费用，大大节省了修复成本。针对污染场地的实际情况，可以进行分区或者分阶段修复。原位修复技术设备要求较高，因此，要加大设备研发力度，不断提高修复技术水平。

4 结语

当前，我国土壤污染问题比较严重，应对土壤污染情况进行详细调查，并及时采取相应的治理措施，防治污染扩大。污染土壤修复的主要目的是去除土壤中的污染物，并恢复其原有的生态功能。随着环保力度的提升和环保意识的觉醒，我国土壤修复技术水平不断提高，但目前还存在很多需要解决的问题，土壤修复技术还有很大的提升空间，其研发需要从实际情况出发，兼顾土壤修复功能和修复成本等。此外，还要从环保制度、清洁生产方面入手，从源头减少土壤污染，科学使用土地资源，提升可持续发展能力。