薛巧玲

江蘇澄楊科學(xué)研究院有限公司 江蘇泰興 225400

在生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念普及的背景下，污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究更為深入，在解決土壤污染問題時(shí)，需要注重綠色性與環(huán)保性，防止土壤出現(xiàn)二次污染，實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)。明確污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究現(xiàn)狀與研究趨勢，可為污染土壤修復(fù)技術(shù)的深入研究提供支持，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新升級[1]。

1 土壤重金屬污染的危害

1.1 對土壤肥力的影響

重金屬在土壤中大量積累會導(dǎo)致土壤性質(zhì)發(fā)生變化，從而影響了土壤營養(yǎng)元素的供應(yīng)和物理特性。

1.2 對植物的危害

重金屬可以影響植物對營養(yǎng)成分的吸收和利用，引起養(yǎng)分缺乏；也可以在植物體內(nèi)富集，擾亂代謝，使細(xì)胞生長發(fā)育停止。重金屬對植物的毒害作用大小與植物種類、環(huán)境條件等因素有關(guān)。

1.3 對微生物和酶的危害

重金屬可以影響微生物的群落結(jié)構(gòu)、種群增長特征以及生理生化和遺傳特征。重金屬也會影響酶的活性，對土壤中不同酶進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：與N、P、S 等循環(huán)有關(guān)的酶受重金屬脅迫作用顯著，與碳循環(huán)有關(guān)的酶受脅迫影響較小。

1.4 對人體健康的危害

土壤重金屬污染導(dǎo)致的結(jié)果是影響人和其他生物的健康，土壤重金屬污染是逐年積累的，具有隱蔽性，當(dāng)發(fā)現(xiàn)污染時(shí)，往往危害已經(jīng)達(dá)到很嚴(yán)重的程度。近年來，我國耕地重金屬污染情況越發(fā)嚴(yán)重，部分農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全令人擔(dān)憂。

2 重金屬污染土壤處理技術(shù)

2.1 植物修復(fù)方法

植物修復(fù)是利用植物對一種或幾種重金屬的吸收、積累、降解、固定、轉(zhuǎn)移等特性來對重金屬污染的土壤進(jìn)行修復(fù)，是近年來國內(nèi)外研究最多的一類修復(fù)技術(shù)。超富集植物的發(fā)現(xiàn)和研究，為植物修復(fù)的應(yīng)用和推廣提供了條件。植物修復(fù)的主要類型包括植物萃取、根際過濾、植物降解、植物揮發(fā)、植物固定和植物刺激等[2]。

2.2 化學(xué)修復(fù)技術(shù)

2.2.1 固化/穩(wěn)定化技術(shù)

固化/穩(wěn)定化技術(shù)是指在污染土壤中應(yīng)用黏結(jié)劑，通過其固定作用使污染土壤保持穩(wěn)定的技術(shù)。有研究學(xué)者對含汞廢棄物的土壤進(jìn)行對比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，在污染土壤中摻入沸石，可將固化體浸出的汞控制在國家標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，和未處理土壤相比，含汞污染物減少約50%。

2.2.2 氧化還原修復(fù)技術(shù)

氧化還原修復(fù)技術(shù)是指通過氧化劑或還原劑與污染物的化學(xué)反應(yīng)，降低分解為毒性更小的物質(zhì)。例如，有研究學(xué)者將硫化氫作為還原劑，用于修復(fù)含有六價(jià)鉻的污染土壤，試驗(yàn)結(jié)果表明，硫化氫可將土壤中90%的六價(jià)鉻失活，有害物質(zhì)的處理效果顯著。

2.2.3 電動(dòng)力學(xué)修復(fù)技術(shù)

電動(dòng)力學(xué)修復(fù)技術(shù)是指通過電化學(xué)與電動(dòng)力學(xué)的配合應(yīng)用，使土壤中形成電場梯度，使土壤中的污染物通過電泳或電遷移等方式，富集于電極部位，對其進(jìn)行集中處理。有研究學(xué)者對菲和五氯酚等有機(jī)物質(zhì)積聚的污染土壤進(jìn)行電動(dòng)力學(xué)修復(fù)，表現(xiàn)出無環(huán)境影響、修復(fù)周期短與成本偏低等優(yōu)勢，但該修復(fù)技術(shù)并不適用于非極性有機(jī)污染物積聚的土壤，因?yàn)檫@類污染物不會受電場的作用。

2.3 物理修復(fù)

物理修復(fù)技術(shù)主要基于土壤理化性質(zhì)和重金屬的特性，通過物理方法來分離或固定土壤中的重金屬，來降低環(huán)境中重金屬含量。物理修復(fù)方法主要有物理分離，土壤蒸汽浸提，固化/穩(wěn)定化，玻璃化，熱力學(xué)，電動(dòng)力學(xué)以及低溫冰凍等修復(fù)技術(shù)。

3 污染土壤修復(fù)技術(shù)發(fā)展趨勢

3.1 聯(lián)合土壤綜合修復(fù)趨勢

在工業(yè)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新的過程中，工業(yè)生產(chǎn)排放的污染物與農(nóng)藥污染物種類均有所增加，污染土壤的復(fù)雜性有顯著提升，加大了污染土壤的污染程度。同時(shí)，土壤中的污染物在成分、性質(zhì)與危害方面有所不同，單一的修復(fù)技術(shù)難以有效清理污染土壤中的污染物。因此，在未來的污染土壤修復(fù)技術(shù)研究中，研究學(xué)者需開展聯(lián)合土壤綜合修復(fù)技術(shù)的研究，整合污染土壤生物、化學(xué)與物理修復(fù)技術(shù)，通過多種技術(shù)的配合應(yīng)用，強(qiáng)化污染土壤的修復(fù)效果，實(shí)現(xiàn)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)。例如，在污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)中，修復(fù)人員可以在污染土壤中種植多種植物或在土壤中投放不同的微生物，降解不同的污染物；在污染土壤的物理修復(fù)中，修復(fù)人員可將物理分離與蒸汽浸提技術(shù)配合應(yīng)用[3]。

3.2 目的多元化趨勢

隨著技術(shù)的發(fā)展與農(nóng)業(yè)用地的減少，污染土壤修復(fù)技術(shù)的研發(fā)不再局限于土壤污染問題，需要進(jìn)行深化，使處理后的污染土壤可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)土壤修復(fù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同步進(jìn)行，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，推動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展。

另外，研究學(xué)者可以將污染土壤修復(fù)技術(shù)與其他先進(jìn)技術(shù)配合應(yīng)用，在修復(fù)污染土壤的同時(shí)，為當(dāng)?shù)鼐用裉峁└鼉?yōu)質(zhì)的生活生產(chǎn)服務(wù)。例如，在2017 年，廣東省仁化縣成功建成首個(gè)土壤修復(fù)與光伏發(fā)電綜合項(xiàng)目，為污染土壤修復(fù)技術(shù)與先進(jìn)技術(shù)的配合應(yīng)用提供成功經(jīng)驗(yàn)參考。該綜合項(xiàng)目位于鉛鋅礦附近，土壤重金屬污染現(xiàn)象嚴(yán)重，陽光電源企業(yè)在現(xiàn)場考核后，經(jīng)過一年多的研究與分析，決定在該地區(qū)建設(shè)光伏發(fā)電組件，并在組件下方大面積種植喜陰超富集植物，用于吸收土壤中的重金屬。

4 結(jié)語

近年來，土壤重金屬污染事件接連不斷，污染形勢令人擔(dān)憂。如今國家在土壤重金屬污染方面的環(huán)保政策和立法工作正在逐步完善，“綠水青山，就是金山銀山”的環(huán)保理念深入人心，土壤重金屬污染治理與修復(fù)的相關(guān)科研工作也取得了快速的發(fā)展。在新的環(huán)保形勢下，我國的土壤重金屬污染態(tài)勢一定會得到有效控制，土壤環(huán)境會得到良好的改善。