文|周 靜 中科院南京土壤所研究員 編輯|楊 陽

污染土壤修復(fù)技術(shù)選擇及策略思考

文|周 靜 中科院南京土壤所研究員 編輯|楊 陽

周靜

土壤污染修復(fù)的過程中，要與綜合治理、土地增效、資源優(yōu)化配置相結(jié)合。污染土壤的修復(fù)不僅要達到綜合治理的目的，而且要利用修復(fù)工作的展開適時調(diào)整當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)，促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展，與此同時，只有技術(shù)、政府、市場與群眾各方配合得當(dāng)、營造良好社會環(huán)境，污染土壤的修復(fù)工作才能順利展開。

土壤是人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)，土壤健康成為糧食安全與生態(tài)環(huán)境安全的前提。我國人均耕地面積只有世界水平的40%左右，土壤污染情況不容樂觀。土壤污染物超標(biāo)點位數(shù)19.4%，其中重金屬等無機物占82.8%（ 2014.4.17，環(huán)保部/國土部）年直接經(jīng)濟損失超200億元（2011年）。土壤污染問題已經(jīng)是影響我國農(nóng)業(yè)發(fā)展、人民食品安全的重大問題。

為了加快我國土壤污染的治理，推進我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，我國中央一號文件連續(xù)三年聚焦土壤污染問題。不斷重視土壤污染治理工作的展開，將土壤污染治理上升到了國家安全戰(zhàn)略級的層次。

土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)

土壤重金屬污染是土壤污染中的主要問題。土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)主要有物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)和生物修復(fù)技術(shù)這三種。

物理修復(fù)技術(shù)主要有改土法和固化兩種。改土法不受土壤條件限制，是利用物理手段將土壤進行更改的一種方法，直接將污染土壤深埋、將未污染土壤覆蓋。固化適用危險廢物處置，受特別重污染的土壤。

化學(xué)修復(fù)技術(shù)有淋洗、鈍化/穩(wěn)定化和有機質(zhì)改良。淋洗適用于重度污染的場地土壤或是輕質(zhì)地的土壤，往往土壤處置量比較大，技術(shù)成本受土壤物理性質(zhì)顯著影響。鈍化/穩(wěn)定化技術(shù)簡單、成本較低，適用于中輕度污染耕地土壤。有機質(zhì)改良技術(shù)能暫時穩(wěn)定土壤中重金屬活性，是土壤重金屬污染修復(fù)的方向之一。有機質(zhì)改良技術(shù)方便經(jīng)濟，適用于輕度污染耕地土壤。

生物修復(fù)技術(shù)主要有植物修復(fù)和微生物修復(fù)兩種。植物修復(fù)技術(shù)主要用于礦區(qū)污染土壤的修復(fù)，該技術(shù)對環(huán)境友好、成本低、操作簡單，一般修復(fù)周期長，由于植物的特性，該技術(shù)受氣候和地理因素限制。微生物修復(fù)手段利用土壤中微生物，達到重金屬具有富集和抑制毒性的作用。微生物修復(fù)手段修復(fù)能力有限，只能修復(fù)小范圍的土壤。

同一位置，修復(fù)前后的照片對比。圖為一種能去除土壤中重金屬鎘的超富集植物-東南景天。許志平 攝

單一利用物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)或是生物修復(fù)技術(shù)往往具有局限性，修復(fù)效果也不明顯。目前，耕地土壤重金屬污染修復(fù)治理技術(shù)主要方向是物/化-生物修復(fù)綜合技術(shù)。即通過植物或微生物技術(shù)與物理/化學(xué)技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)有效降低土壤中污染物有效性的方法。

污染農(nóng)地修復(fù)技術(shù)選擇

在修復(fù)污染農(nóng)業(yè)土壤時，要依據(jù)當(dāng)?shù)馗艣r與污染成因，確定主要治理目標(biāo)。以貴冶周邊土壤污染修復(fù)為例，在修復(fù)前先對當(dāng)?shù)赝寥?、地下水、稻米進行調(diào)查檢驗，發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)赝寥?、地下水和生產(chǎn)的稻米中重金屬鎘的分別超標(biāo)100%、40%、100%；砷在地下水和土壤分別超標(biāo)80%、28%。另外，當(dāng)?shù)赝寥乐羞€有銅（超標(biāo)100%）、鉛（超標(biāo)23%）、鋅（超標(biāo)16%）等元素。

在充分了解當(dāng)?shù)馗艣r和土壤、水環(huán)境以后，采取分級制訂的方式，確定主要修復(fù)目標(biāo)。根據(jù)土壤受污染的程度不同，劃分為重度污染土壤、中度污染土壤和輕度污染土壤，分別制定修復(fù)目標(biāo)：

（1）重度污染土壤修復(fù)后，重金屬銅/鎘的有效態(tài)降低50%；植被逐步恢復(fù)，覆蓋不低于85%；區(qū)域景觀得到顯著改善和美化，生態(tài)效益顯著；

（2）中度污染土壤修復(fù)后，能夠生長纖維、能源、觀賞或經(jīng)濟林木等植物，具有一定的經(jīng)濟效益（500元/畝/年）；

（3）輕度污染土壤修復(fù)后能夠選種水稻等糧食作物或纖維、能源等經(jīng)濟植物，且糧食作物可食用部分達到食用標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)濟效益顯著（400公斤稻谷/畝/季）。

確定好主要的修復(fù)目標(biāo)之后，根據(jù)目標(biāo)的要求選擇適合的治理技術(shù)方案。由于污染土壤的復(fù)雜性，修復(fù)要分區(qū)（地理位置和空間單元）、分類（單元區(qū)內(nèi)主要重金屬類型）、分級（污染程度（輕/中/重度））、分段（先易后難、關(guān)鍵是廣譜技術(shù)），利用物理+化學(xué)—生物/農(nóng)藝一體化集合技術(shù)對污染土壤進行修復(fù)。

針對污染土壤的修復(fù)思路是先調(diào)理、再消減、后恢復(fù)，最后達到增效的目標(biāo)。這次針對貴治污染土壤修復(fù)技術(shù)總體思路也是如此：

（1）調(diào)理：用物理調(diào)節(jié)+化學(xué)改良，調(diào)理被污染土壤中重金屬介質(zhì)環(huán)境；

（2）消減：用物理化學(xué)-植物/生物聯(lián)合的方法，降低污染土壤重金屬總量或有效態(tài)含量；

（3）恢復(fù)：在調(diào)理污染土壤介質(zhì)環(huán)境、降低土壤重金屬毒性基礎(chǔ)上，聯(lián)合植物及農(nóng)藝管理技術(shù)，建立植被，逐次恢復(fù)污染土壤生態(tài)功能；

（4）增效：增加污染修復(fù)區(qū)土地的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益。

在貴冶周邊土壤污染修復(fù)工作實施以來，當(dāng)?shù)厥芪廴巨r(nóng)田得到極大的改善。不僅改變修復(fù)單元區(qū)土壤有效態(tài)銅、鎘含量超標(biāo)的問題，更使得當(dāng)?shù)氐牡叵滤?、稻米中重金屬超?biāo)問題得以解決。同時，土壤修復(fù)工作的展開，使區(qū)內(nèi)整體環(huán)境得到治理，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的土壤保護意識、土壤污染的重視意識得到提升，相關(guān)治理知識得到普及。

土地污染修復(fù)治理策略思考

污染土壤修復(fù)尤其是污染農(nóng)田修復(fù)是一項極其復(fù)雜、艱難的工作。貴溪污染土壤修復(fù)工作是規(guī)模連片土地修復(fù)能順利實施的優(yōu)秀范例。這與當(dāng)?shù)卣?、土壤修?fù)科研人員和當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的支持配合離不開，也為今后全國各地展開污染土壤修復(fù)工作提供了經(jīng)驗。

土壤修復(fù)治理要民生優(yōu)先

將污染修復(fù)與綜合治理相結(jié)合：污染土壤的修復(fù)不只是簡單的修復(fù)，而是要達到綜合治理的目的。在污染土壤修復(fù)中要保證糧食安全、建設(shè)生態(tài)文明，而不是單純的修復(fù)污染的土壤。

將土壤修復(fù)與土地增效相結(jié)合：污染土壤修復(fù)的最終目是使土地增效，在修復(fù)過程中要利用修復(fù)工作的展開適時調(diào)整當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)，促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。

將技術(shù)-政府-市場-群眾相結(jié)合，污染土壤修復(fù)，特別是污染農(nóng)田修復(fù)需要當(dāng)?shù)卣姆e極配合，更需要農(nóng)民即土地經(jīng)營者的積極支持。只有各方配合得當(dāng)、營造良好社會環(huán)境，污染土壤的修復(fù)工作才能順利展開。

污染土壤修復(fù)要綠色優(yōu)先

在污染土壤修復(fù)過程中，要始終考慮工作展開對環(huán)境、經(jīng)濟、社會的影響。

環(huán)境效益定信心：污染土壤修復(fù)工作不能只注重污染土地的修復(fù)，還要顧及當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。在修復(fù)工作中選擇的生長植物不能對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成影響（如生物入侵），要切實保證修復(fù)工作中各類試劑、植物等安全可用。

經(jīng)濟效益駐活力：修復(fù)的目標(biāo)是增產(chǎn)，是為了獲得經(jīng)濟效益。沒有經(jīng)濟效益，污染土壤修復(fù)的意義就不大。在選擇修復(fù)植物是可以選擇一些花卉苗木、巨菌草生物質(zhì)等盈利性植物，保證修復(fù)過程中的經(jīng)濟效益。

社會效益安人心：在污染土壤修復(fù)工作展開時往往使當(dāng)?shù)剞r(nóng)民擔(dān)憂。他們擔(dān)心這是“一錘子”工作，在開展幾年后便沒有后話，給當(dāng)?shù)厝嗽斐蓳p失。建設(shè)專業(yè)合作社、勞務(wù)增效、賠償/補償?shù)确绞?，讓農(nóng)民放心，會使修復(fù)工作順利展開。

世界可持續(xù)農(nóng)業(yè)協(xié)會主席JP Madden說：“只有健康的土壤才能生產(chǎn)健康的作物，進而造就健康的人群和健康的社會?！蓖寥牢廴拘迯?fù)是一項需要長期推廣展開的工作。保證糧食安全、保障食品安全，從保護土壤安全開始。