趙李寧

（云南寧茂環(huán)境科技有限公司 云南昆明 650228）

污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究

趙李寧

（云南寧茂環(huán)境科技有限公司 云南昆明 650228）

在簡(jiǎn)要分析污染土壤生態(tài)修復(fù)的基本原理和基本原則的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡述了植物富集修復(fù)、螯合誘導(dǎo)修復(fù)以及植物-微生物聯(lián)合修復(fù)三種技術(shù)，為污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

污染土壤；修復(fù)技術(shù)；生態(tài)

1 概述

根據(jù)環(huán)保部和國(guó)土資源部2014年公布的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》公布的數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前，我國(guó)部分地區(qū)土壤污染較為嚴(yán)重，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境的問(wèn)題也十分突出。主要表現(xiàn)在：全國(guó)土壤的總超標(biāo)率達(dá)16.1%，其中重度污染的點(diǎn)位比例達(dá)1.1%，重污染企業(yè)及周邊土壤超標(biāo)點(diǎn)位達(dá)36.3%，土壤鎘超標(biāo)率為7%，固體廢物集中處理處置場(chǎng)地土壤超標(biāo)點(diǎn)位達(dá)21.3%，土壤受到重金屬、有機(jī)物的污染程度較重，農(nóng)產(chǎn)品的生態(tài)安全受到了威脅。因此，加強(qiáng)土壤修復(fù)是急需解決的問(wèn)題。理論與實(shí)踐也證明，土壤污染在一定條件下是可逆的，但需要投入物質(zhì)和能量[1]。

2 污染土壤生態(tài)修復(fù)概述

2.1 基本原理

污染土壤的修復(fù)是指實(shí)現(xiàn)土壤中有毒有害污染物的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化，消除或減弱污染物毒性，恢復(fù)或部分恢復(fù)土壤的生態(tài)服務(wù)功能，主要有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生態(tài)修復(fù)三大類。其中，污染土壤生態(tài)修復(fù)是以受污染的土壤生態(tài)系統(tǒng)為修復(fù)對(duì)象，采取生物修復(fù)技術(shù)，并結(jié)合物理、化學(xué)等理論與方法，最大限度的激活土壤生態(tài)系統(tǒng)的自凈功能，從而實(shí)現(xiàn)將土壤中的有毒有害物質(zhì)予以轉(zhuǎn)移、消除或消減，從而達(dá)到恢復(fù)或者部分恢復(fù)土壤的服務(wù)功能。污染土壤生態(tài)修復(fù)的創(chuàng)新性不在于各種修復(fù)方法和技術(shù)，而在于因地制宜對(duì)各種修復(fù)方法的優(yōu)化組合、各修復(fù)環(huán)節(jié)的最優(yōu)化銜接，以及重視生物和環(huán)節(jié)影響因子的調(diào)控作用[2]。

2.2 基本原則

生態(tài)修復(fù)本身是屬于生態(tài)工程范圍，污染土壤生態(tài)修復(fù)應(yīng)該要結(jié)合現(xiàn)代生態(tài)學(xué)和環(huán)境保護(hù)學(xué)科的特點(diǎn)，堅(jiān)持：（1）生態(tài)學(xué)原則，即污染土壤的生態(tài)修復(fù)要秉持生物與環(huán)境之間的和諧共存原理，充分運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)的自我凈化功能，在選擇修復(fù)方法及其優(yōu)化組合時(shí)應(yīng)該要遵循生態(tài)學(xué)的基本原理及方法；（2）循環(huán)再生原則，針對(duì)受污染的土壤進(jìn)行修復(fù)，既要考慮修復(fù)的現(xiàn)實(shí)效果，即受污染土壤的服務(wù)功能的恢復(fù)程度，更主要的是要堅(jiān)持循環(huán)再生原則，保證土壤修復(fù)的可持續(xù)性；（3）因地制宜原則，自然生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜多樣，土壤生態(tài)系統(tǒng)地理空間的高度多樣性要求在選擇修復(fù)工藝時(shí)要堅(jiān)持因地制宜原則，要與土壤的自然環(huán)境和受污染的狀況充分結(jié)合起來(lái)，根據(jù)不同的土壤生態(tài)環(huán)境選擇合理的修復(fù)工藝，要表現(xiàn)出不同工藝組合、工藝參數(shù)以及調(diào)控方法，因此，在制定具體的土壤修復(fù)的目標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)時(shí)要與實(shí)際的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益統(tǒng)一起來(lái)；（4）安全性原則，受污染土壤的生態(tài)修復(fù)也需要應(yīng)用到其他物理、化學(xué)的工藝組合，在實(shí)施修復(fù)工程時(shí)應(yīng)確保修復(fù)的過(guò)程和修復(fù)的結(jié)果保證土壤生態(tài)的安全性，保證采取的相關(guān)措施對(duì)生態(tài)不產(chǎn)生二次污染。

3 污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)

受污染土壤的生態(tài)修復(fù)強(qiáng)調(diào)通過(guò)土壤水分、土壤養(yǎng)分、土壤pH值和土壤氧化還原狀況，以及氣溫、濕度等生態(tài)因子，從而做到對(duì)土壤污染物所處環(huán)境介質(zhì)（水、氣、土等）的調(diào)控，強(qiáng)化生物凈化的功能。

3.1 污染土壤的植物富集修復(fù)

篩選合適的超富集植物是植物修復(fù)研究的關(guān)鍵，目前，世界上共發(fā)現(xiàn)有400多種超富集植物，其中主要是鎳的超富集植物[3]。植物超富集修復(fù)受污染土壤的優(yōu)勢(shì)就是在于這種修復(fù)工藝治理成本低，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，可回收利用重金屬等等。目前，常見的集中金屬超富集植物，詳見表1。超富集植物修復(fù)受污染土壤，其超量積累植物組織中的重金屬大部分是以可溶性的形態(tài)存在，而且隨著時(shí)間的推移，這些重金屬會(huì)朝著地上部運(yùn)輸，在木質(zhì)部汁液中，這些重金屬離子會(huì)與有機(jī)酸或氨基酸等復(fù)合。在實(shí)際應(yīng)用中，一般需要把植物富集修復(fù)技術(shù)與其他物理、化學(xué)以及微生物等輔助手段結(jié)合起來(lái)，才能提高植物修復(fù)的綜合效率。

表1 部分超富集植物[4]

3.2 污染土壤的螯合誘導(dǎo)修復(fù)

螯合誘導(dǎo)修復(fù)是通過(guò)添加螯合劑的方式來(lái)強(qiáng)化土壤固相鍵結(jié)合，實(shí)現(xiàn)重金屬的釋放，從而達(dá)到增強(qiáng)土壤溶液中的重金屬濃度，使得重金屬?gòu)母迪虻厣喜窟\(yùn)輸，達(dá)到修復(fù)的效率。近年來(lái)螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)技術(shù)作為強(qiáng)化植物吸收重金屬的修復(fù)技術(shù)得到了快速發(fā)展，一些高濃度的螯合劑，如EDTA、DTPA、檸檬酸等等均可以增加印度芥菜、玉米、豌豆等植物的重金屬含量。螯合劑誘導(dǎo)修復(fù)受污染土壤具有成本低、不破壞生態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)重金屬的二次利用等等良好效果，但螯合誘導(dǎo)修復(fù)工藝的不足之處就是運(yùn)用到的過(guò)量使用螯合劑容易造成土壤的二次污染，容易造成土壤中的部分元素淋失，降低土壤的服務(wù)功能。

3.3 污染土壤的植物-微生物聯(lián)合修復(fù)

土壤的植物-微生物聯(lián)合修復(fù)工藝是利用土壤易于種植，植物在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)直接或間接的吸收、降解土壤中的污染物，在植物生長(zhǎng)的同時(shí)，土壤為根系的成長(zhǎng)提供良好場(chǎng)所，反之，植物的茂盛成長(zhǎng)又會(huì)加速土壤中有機(jī)污染物的降解和礦化，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤的修復(fù)效果。

[1]李培軍,孫鐵珩,鞏宗強(qiáng),等.污染土壤生態(tài)修復(fù)理論內(nèi)涵的初步探討[J].2006,17(4):747-750.

[2]劉凱,張健,楊萬(wàn)勤,等.污染土壤生態(tài)修復(fù)的理論內(nèi)涵.方法及應(yīng)用[J].生態(tài)學(xué)雜志,2011,30(1):162-169.

[3]REEVES RD.Tropical hyperaccumulators of metals and their potential for phy-toextraction[J].Plant and Soil,2003,249(1):57-65.

[4]陳婧,林振景,孟媛媛,等.土壤重金屬污染的植物修復(fù)及超富集植物的研究進(jìn)展[J].中國(guó)環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報(bào),2011,21(1):69-71.

趙李寧（1982.3—），男，白族，本科，助理工程師，主要從事污水處理和土壤修復(fù)治理研究。