馮 雯，邸文瑞

（浙江環(huán)龍環(huán)境保護(hù)有限公司，浙江 杭州 310012）

在生態(tài)環(huán)境中，土壤要素不容忽視，土壤在自然資源中也占據(jù)著重要地位，其質(zhì)量深刻影響著區(qū)域的生態(tài)環(huán)境及公眾健康。土壤污染問(wèn)題及其隱蔽性、長(zhǎng)期性等顯著特點(diǎn)，已成為社會(huì)大眾關(guān)注的焦點(diǎn)話題之一。目前，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷升級(jí)和調(diào)整的過(guò)程中，諸多污染企業(yè)雖已搬離城區(qū)，但是遺留在城市區(qū)域的工業(yè)污染場(chǎng)地，給周邊環(huán)境和居民健康造成了巨大威脅。為確保土壤污染問(wèn)題的順利解決，相關(guān)部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)生物修復(fù)技術(shù)的合理應(yīng)用。生物修復(fù)技術(shù)可以有效控制土壤中的污染物濃度及毒性，避免污染物危害人類(lèi)及生態(tài)系統(tǒng)的健康。此外，土壤污染生物修復(fù)技術(shù)的成本較為低廉，能夠帶來(lái)理想的使用效益，因此具有良好的適用性。

1 土壤污染現(xiàn)狀和土壤污染物種類(lèi)

1.1 土壤污染現(xiàn)狀

隨著城市化及工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，各類(lèi)工程建設(shè)的規(guī)模與數(shù)量不斷增大，產(chǎn)生的廢棄物不斷增多，不僅造成嚴(yán)重的土地環(huán)境污染問(wèn)題，也消耗了大量的土地資源。與此同時(shí)，人們生活水平的迅速提升，使得機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量不斷增多，汽車(chē)尾氣排放量增速較快，對(duì)于人們的生活環(huán)境影響較大，其中，汽車(chē)尾氣中的重金屬元素[1]，在降雨、吸附等因素的作用下，迅速進(jìn)入土壤，并嚴(yán)重破壞土壤性質(zhì)。此外，各種礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)、石油化工企業(yè)的污染排放，嚴(yán)重影響了土壤的生態(tài)平衡，加劇了土壤的污染程度?？傊?，石化生產(chǎn)、農(nóng)藥化肥過(guò)量使用等是土壤污染的重要影響因素，目前，土壤污染不僅影響農(nóng)業(yè)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展，也對(duì)人們的身體健康造成不利影響[2]，所以加強(qiáng)土壤污染治理至關(guān)重要。

1.2 土壤污染物種類(lèi)

土壤污染物類(lèi)型主要有有機(jī)物污染、重金屬污染等。有機(jī)物污染的主要原因是化學(xué)農(nóng)藥的不合理使用。在有機(jī)物污染中，比較常見(jiàn)的污染物有氯化物、有機(jī)磷等，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，氨基甲酸酯類(lèi)、苯氧羧酸類(lèi)廢棄物等，都會(huì)造成土壤的有機(jī)物污染；在重金屬污染方面，常見(jiàn)的污染元素有汞、錫、鋅等，其危害性較大，治理難度較高。重金屬元素主要通過(guò)農(nóng)田灌溉、粉塵、工業(yè)廢水等方式進(jìn)入土壤，從而嚴(yán)重破壞土壤健康。尤其是以大氣裂變或原子研究的排放物為主要來(lái)源的放射性元素污染，一旦進(jìn)入人體，會(huì)對(duì)人們的身體健康造成嚴(yán)重危害。

2 土壤污染治理中生物修復(fù)技術(shù)的運(yùn)用

2.1 植物修復(fù)技術(shù)

許多植物忍耐和富集化學(xué)物質(zhì)的特點(diǎn)顯著，合理運(yùn)用綠色植物的生理或生長(zhǎng)特性，可以有效轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化土壤中的污染物，實(shí)現(xiàn)土壤凈化目標(biāo)。植物修復(fù)技術(shù)占地面積小且成本低廉，應(yīng)用價(jià)值顯著。但是植物修復(fù)的對(duì)象范圍較小，修復(fù)周期也比較漫長(zhǎng)，對(duì)修復(fù)植物的最終處置也存在較多問(wèn)題，容易造成對(duì)環(huán)境的二次污染。目前，在使用植物修復(fù)重金屬污染土壤的過(guò)程中，植物提取、植物揮發(fā)、植物固定、植物過(guò)濾等方式比較常見(jiàn)。（1）植物提取。植物的富集能力較強(qiáng)，可以有效吸取污染物，技術(shù)人員通過(guò)人工方式或機(jī)械方式獲取植物的地上部分，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤污染物的去除。（2）植物揮發(fā)。利用植物根系分泌的特殊物質(zhì)，吸收土壤中的污染物，然后使吸入植物體內(nèi)的污染物轉(zhuǎn)化成可揮發(fā)態(tài)物質(zhì)，從而去除土壤中的污染物。（3）植物固定。綠色植物具有吸收污染物的功效，利用特殊植物對(duì)有害物質(zhì)進(jìn)行吸收、螯合、沉淀、分解、氧化還原等多種過(guò)程，以降低其生物有效性及遷移性，可以減少污染物對(duì)生物和環(huán)境的危害。（4）植物過(guò)濾。植物的根系吸收、吸附作用顯著，可以迅速過(guò)濾土壤中的重金屬元素。修復(fù)植物的篩選對(duì)生物修復(fù)效果有深遠(yuǎn)影響，目前，喬木、灌木、草類(lèi)等修復(fù)植物比較常見(jiàn)，特別是生長(zhǎng)速度快、根系深的植物，修復(fù)效果良好。修復(fù)不同類(lèi)型的重金屬污染土壤時(shí)，芥菜、龍葵、蜈蚣草等超富集植物較為適用。

2.2 動(dòng)物修復(fù)技術(shù)

某些可以直接吸收和轉(zhuǎn)化土壤的動(dòng)物，能夠不斷提高土壤肥力，發(fā)揮其對(duì)微生物和植物生長(zhǎng)的促進(jìn)作用，以此不斷提高污染土壤的修復(fù)效果。如蚯蚓可以不斷優(yōu)化土壤的通氣性能，從而進(jìn)一步強(qiáng)化土壤自身的恢復(fù)能力，不斷優(yōu)化土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)，且成本低廉。需要注意的是，動(dòng)物修復(fù)技術(shù)的局限性明顯，所以有關(guān)研究比較少，其主要在修復(fù)富營(yíng)養(yǎng)化的水體等方面應(yīng)用較多。

2.3 聯(lián)合修復(fù)技術(shù)

該技術(shù)是修復(fù)和改良土壤的重要方式之一，可以使各種技術(shù)形成合力，共同致力于修復(fù)效果的提升。聯(lián)合修復(fù)技術(shù)主要包括化學(xué)－植物等的聯(lián)合修復(fù)，一些學(xué)者通過(guò)多種技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，對(duì)銅污染土壤進(jìn)行修復(fù)，效果顯著。如研究人員借助板藍(lán)根藥渣等原材料來(lái)制備生物炭，然后與飯麥?zhǔn)嗷ソY(jié)合作用，可以不斷提高重金屬銅、鉻污染土壤的修復(fù)水平，聯(lián)合修復(fù)可以有效去除土壤中可提取態(tài)的銅、鎘等離子。其次，生物炭負(fù)載納米零價(jià)鐵的復(fù)合材料，適用于去除多種重金屬離子，這是單純生物炭材料不可比擬的，其與鉻和銅的親和力及反應(yīng)性較強(qiáng)，可以推動(dòng)銅和鉻去除效率的提升。以水泥為主的固化劑，如果單獨(dú)使用水泥固化的浸出毒性，不符合排放標(biāo)準(zhǔn)限值，在添加生物炭協(xié)同固化處理后，可以使浸出濃度與標(biāo)準(zhǔn)限值相符。因此，聯(lián)合修復(fù)技術(shù)可以有效彌補(bǔ)單一修復(fù)技術(shù)的薄弱點(diǎn)、空白點(diǎn)，確保修復(fù)效果的穩(wěn)步提升。目前，不同材料、植物吸附聯(lián)合微生物鈍化修復(fù)等，仍然處于研究過(guò)程中，且關(guān)于聯(lián)合修復(fù)后土體強(qiáng)度的研究比較少，所以研究人員應(yīng)強(qiáng)化對(duì)其他聯(lián)合修復(fù)技術(shù)的研究力度，如固化/穩(wěn)定－化學(xué)鈍化聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，可以確保處理高濃度污染下固化體的重金屬浸出濃度的達(dá)標(biāo)性，并提升固化率，彌補(bǔ)單一固化/穩(wěn)定技術(shù)存在的不足。

2.4 微生物修復(fù)技術(shù)

微生物修復(fù)費(fèi)用較低，而且處理效果良好，不易產(chǎn)生環(huán)境污染，也不易對(duì)植物生長(zhǎng)造成影響，其在污染土壤修復(fù)方面有較高應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)實(shí)意義突出，微生物修復(fù)效果的影響因素和提高微生物降解效率的方法是目前的研究熱點(diǎn)，可以有效指導(dǎo)微生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用。土壤污染的生物修復(fù)過(guò)程具有高度復(fù)雜性，且周期較長(zhǎng)，諸多降解機(jī)理和過(guò)程的明確性仍然有待考證，研究人員應(yīng)對(duì)技術(shù)成本和時(shí)間成本進(jìn)行深入分析，確保修復(fù)技術(shù)與污染地塊的契合度，從而有效修復(fù)和治理土壤污染問(wèn)題，協(xié)調(diào)好人與自然環(huán)境的和諧關(guān)系。

2.5 異位生物修復(fù)技術(shù)

異位生物修復(fù)主要是指及時(shí)搬運(yùn)和輸送污染的土壤，如土地耕作法和堆肥法等，其中土地耕作法費(fèi)用較低，適用性良好，但是如果土地資源較為緊張，則其限制性較強(qiáng)，也會(huì)促使揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)入大氣中，從而造成空氣污染[3]，且降解難度較高的物質(zhì)在不斷積累過(guò)程中，會(huì)大大增加土壤毒性；堆肥法適用于處理含高濃度不穩(wěn)定固體有機(jī)復(fù)合物的土壤，其處理時(shí)間較短，其中厭氧處理適合應(yīng)用于三硝基甲苯污染等好氧處理欠佳的污染土壤。

3 土壤污染治理中生物修復(fù)技術(shù)的運(yùn)用要點(diǎn)

3.1 合理選擇降解微生物

生物修復(fù)技術(shù)可以有效利用污染物與生物之間的相互反應(yīng)，從而有效去除污染物。所以在生物修復(fù)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可以重點(diǎn)提升微生物的降解效果，從而提升土壤整體修復(fù)效果。技術(shù)人員在選擇微生物時(shí)，應(yīng)充分考慮土壤污染類(lèi)型、污染程度等[4]，合理選擇降解菌。

3.2 科學(xué)選擇降解植物

由于植物降解過(guò)程具有一定的滯后性，并且污染程度與植物的吸收效果成反比，也就是污染程度越高，越不易提高植物的吸收效果，甚至?xí)觿≈参锼劳龅膸茁省Ｒ虼?，技術(shù)人員應(yīng)從土壤污染情況出發(fā)，為選擇降解植物提供合理依據(jù)，必要時(shí)可結(jié)合施澆營(yíng)養(yǎng)鹽等方式，改善植物生長(zhǎng)環(huán)境，保證植物生長(zhǎng)效果。此外，多種植物應(yīng)相互搭配，將土壤改善的時(shí)間控制在合理范圍內(nèi)，同時(shí)隔斷污染源，以免對(duì)治理效果造成影響。

3.3 遵循綠色環(huán)保原則

提升土壤污染治理水平，應(yīng)貫徹落實(shí)綠色環(huán)保原則，最大程度地避免二次污染。隨著科技水平的不斷提升，生物修復(fù)技術(shù)可以有效提高土壤污染治理的應(yīng)用效果[5]，但是在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常出現(xiàn)因防范措施落實(shí)力度不足，而產(chǎn)生二次污染的問(wèn)題，所以技術(shù)人員在制定生物修復(fù)技術(shù)方案時(shí)，應(yīng)貫徹落實(shí)綠色環(huán)保原則，做到防患于未然。

3.4 篩選高效的降解菌

使用生物修復(fù)技術(shù)，技術(shù)人員應(yīng)合理利用微生物和土壤中的有害物質(zhì)，篩選出適宜的降解菌，不斷提高生物修復(fù)效果。同時(shí)，對(duì)于技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，所選微生物應(yīng)確保其具有良好的污染物適應(yīng)性。技術(shù)人員應(yīng)基于土壤污染程度進(jìn)行分析[6]，從土壤污染的實(shí)際情況出發(fā)，為降解菌的選擇提供合理依據(jù)。比如面對(duì)有機(jī)氯農(nóng)藥污染，技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)芽孢桿菌等的應(yīng)用，而鏈霉菌屬等適用于五氯硝基苯污染。

4 土壤生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用前景

4.1 農(nóng)田土壤的生物修復(fù)

我國(guó)人均耕地占有率不高，且因?yàn)槭艿焦I(yè)污染源排放及農(nóng)藥、化肥使用頻率較高的影響，農(nóng)田污染問(wèn)題嚴(yán)重。在農(nóng)田污染物長(zhǎng)期積累過(guò)程中，污染物超標(biāo)現(xiàn)象會(huì)愈發(fā)嚴(yán)重，嚴(yán)重降低農(nóng)產(chǎn)品整體質(zhì)量，在地下水資源污染的共同影響下，大量農(nóng)用耕地會(huì)向荒地進(jìn)行過(guò)渡。如果農(nóng)田土壤的污染年限較長(zhǎng)，污染物積累面積較大，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行深入分析，通過(guò)應(yīng)用生物修復(fù)技術(shù)，為土壤的原位修復(fù)創(chuàng)造有利條件。

4.2 點(diǎn)源污染土壤的生物修復(fù)

工業(yè)污染土壤現(xiàn)象比較常見(jiàn)，這在老工業(yè)化城區(qū)經(jīng)常發(fā)生[7]。點(diǎn)源污染主要發(fā)生在大氣污染源的下風(fēng)向地區(qū)、污水排放企業(yè)的管網(wǎng)泄露等場(chǎng)所；油田等易發(fā)點(diǎn)源污染的地區(qū)，也應(yīng)加強(qiáng)快速修復(fù)石油污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用。

4.3 難降解有毒有機(jī)物及環(huán)境積累污染物的生物修復(fù)

土壤中難降解有毒污染物通常積累年限較多，環(huán)境持久性污染物的污染問(wèn)題，已經(jīng)成為國(guó)際社會(huì)共同關(guān)注的焦點(diǎn)話題之一[8]。在對(duì)污染土壤的治理和生態(tài)恢復(fù)過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)集中整合生物技術(shù)與化學(xué)、物理相關(guān)措施，有效去除污染物。

5 結(jié)語(yǔ)

土壤污染修復(fù)，技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，如果采用單一修復(fù)技術(shù)，很難有效清除土壤中的污染物，而在土壤生物修復(fù)技術(shù)不斷研究的過(guò)程中，相關(guān)人員通過(guò)充分發(fā)揮生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，整合生物修復(fù)技術(shù)等兩種或兩種以上的修復(fù)技術(shù)，可以為降解有機(jī)物或重金屬污染土壤中的有毒物質(zhì)創(chuàng)造條件，從而保護(hù)耕地等土壤環(huán)境，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。