土壤修复新技术范文第1篇

关键词：污染土壤；危害；植物修复；技术

植物修复是利用某些植物对土壤重金属的超量吸收挥发以及对土壤中有机污染物降解等特殊功能，并与根际微生物协同作用，进行原位修复污染土壤的方法，这种方法费用低，效果显著，不影响环境，是一种极具发展潜力的“绿色产业”。植物修复的对象是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤及水体的一项绿色技术。

一、土壤污染的含义以及危害

土壤污染是指有毒有害污染物的数量和速度超过了土壤的容纳能力和净化速度，而通过多种途径进入土壤。造成土壤的物理、化学和生物学性质、组成及性状等发生变化，使土壤的自然动态平衡遭到破坏，从而导致土壤自然功能失调、土壤质量恶化、严重影响作物的生长发育和产品的质量，从而产生一定的环境效应，并可通过食物链对生物和人类构成危害。土壤污染的危害包括隐蔽性和滞后性、累积性和不可逆性、不易治理性和后果严重性。

二、植物修复技术的含义

植物修复技术包括利用植物超积累或积累的植物吸取修复，利用植物代谢功能的植物降解修复、利用植物根系控制污染扩散和恢复生态功能的植物稳定修复、利用植物转化功能的植物挥发修复、利用植物根系吸附的植物过滤修复等技术；重金属、农药、石油和持久性有机污染物、炸药、放射性核素等是被植物修复的污染物。这种技术的应用关键在于筛选具有高产和高去污能力的植物，摸清植物对土壤条件和生态环境的适应性。

三、植物修复的研究和机理

1.植物修复的研究。植物修复是一项绿色技术，它是利用植物修复有毒重金属、有机物、放射性核素污染土壤、沉积物、地表水和地下水，是一项利用太阳能动力的处理系统。作为早期有机污染植物修复的研究对象是石油烃类，其修复机理已有较清楚的认识。

2.植物修复机理。植物修复技术是一种绿色的修复技术，已经引起人们极大兴趣和关注，植物修复技术是污染土壤修复技术中发展最快的领域。当前进行的土壤污染的植物修复机理包括植物提取作用、根际降解作用、植物挥发等作用。

3.植物修复技术的局限性。植物修复既是一种符合公众心理需求的新技术，是一条绿色的，生态的净化途径，而且也是一种经济有效的净化的方案。该技术对环境扰动少，可以说是真正意义上的“绿色修复技术”。但是植物修复技术也具有其局限性，这种局限性主要表现在：（1）目前发现的超富集植物所能累积的元素大多较单一，而土壤污染通常是多元素的复合污染。（2）超富集植物生产比较缓慢，生物量低，而且生长周期比较长，因此从土壤中提取的污染物的总量有限。（3）目前发现的超富集植物几乎都是野生植物，人们对其农艺性状、病虫害防治、育种潜力以及生理学等方面的了解还不够深刻，所以难以优化栽培和培育。（4）犹豫超富集植物的根系比较浅，只能吸收浅层土壤中的污染物，对较深层土壤中的污染物则无能为力。（5）异地引种对生物多样性的威胁，要引起足够的重视，这是一个不容忽视的问题。（6）植物器官往往会通过腐烂、落叶等途径使重金属污染物重返土壤，因此要将富集重金属的超富集植物进行收割并作为废弃物妥善处理。

4.植物修复技术发展前景

（1）植物修复涉及一系列技术，包括不同的植被类型，其作用对象、修复机理和能力都是不相同的。（2）利用放射性同位素标记技术，加强研究植物体内各种生理生化代谢途径对污染物胁迫下的适应性反应，如光合反应、呼吸代谢、激素应激对污染物胁迫是如何做出适应性改变的，还要加强研究污染物胁迫下植物次生代谢途径反应以及逆境信号传导途径。（3）从分子生物水平加强对植物解毒机理等基础理论的研究。应重点围绕根系来探索解毒机制和污染物在植物体内的运输机制，植物吸收污染物首先要经过根系，因此，要了解植物、土壤、微生物整个体系下各物质之间的相互作用。（4）植物一微生物联合修复技术可以成为一种很有发展前途的新型生物修复技术，需进一步完善其理论体系、修复机制和修复技术。

土壤修复新技术范文第2篇

关键词：土壤修复；行业现状；修复企业；风险；挑战

收稿日期：20131127

作者简介：张文（1985―），女，河北正定人，博士研究生，工程师，主要从事污染场地修复技术研究。中图分类号：S15文献标识码：A文章编号：16749944（2014）01001803

1引言

目前，出于产业结构调整和城市环境改善的需要，国内许多城市实施了功能布局优化战略，大量处在城区的工业企业纷纷关停或搬迁，其中一些化工、冶金等污染企业的退役场地并未纳入相应管理程序，不经适当处置便进行土地用途变更，存在极大的环境安全隐患[1]。正如中国土壤学专家潘根兴所说：“目前我国土壤污染出现了有毒化工和重金属污染由工业向农业转移、由城区向农村转移、由地表向地下转移、由上游向下游转移、由水土污染向食品链转移的趋势，逐步积累的污染正在演变成污染事故的频繁爆发”。

2013年1月28日，国务院办公厅公开[2013]7号文《近期土壤环境保护和综合治理工作安排》，文件指出，已被污染地块改变用途或变更使用权人的，应按照有关规定开展土壤环境风险评估，并对土壤环境进行治理修复，未开展风险评估或土壤环境质量不能满足建设用地要求的，有关部门不得核发土地使用证和施工许可证。经评估认定对人体健康有严重影响的污染地块，要采取措施防止污染扩散，治理达标前不得用于住宅开发。该文件的颁发，为我国土壤修复工作指明了方向。

我国土壤修复行业还处于起步阶段，本论文基于[2013]7号文件，主要从修复技术、修复资金、修复标准等方向阐明了目前我国在土壤修复行业刚刚起步阶段所面临的主要问题。另外，根据我国土壤修复行业现状，本论文还提出了土壤修复企业的发展方向，以推动该行业的良性发展。

2土壤修复行业现状浅析

2.1修复技术的局限性及发展方向

根据是否移动污染土壤，土壤修复技术的技术路线分为异位修复和原位修复。异位修复是国外早期常用的方法之一，它是将受污染的土壤挖掘之后使用化学、物理方法清洗、水泥窑焚烧处理及生物反应器或预制床等多种方法治理。原位修复技术指在保持现场条件下采用原位气相抽取技术、原位生物修复技术等直接修复污染的土壤，针对原位修复方法，最近几年还发展起来原位土壤冲洗技术、原位电磁波频率加热技术等。与原位修复技术相比，异位修复技术面临土壤修复技术的场地选址、污染土壤运输和场地管理以及二次污染的问题，而原位修复则可避免这些问题，并且修复成本和维护成本较低，但其缺点是修复周期较长，适用于不急于开发的污染地块修复[2～4]。

虽然我国处于实验室中的土壤修复技术储备已超过10年，技术种类近百种，其中植物修复、生物修复、焚烧、气提修复技术研发比较活跃，但这些技术大部分还停留在技术研发阶段，很少有技术能够满足工程应用的要求。目前，由于房地产开放商拿地后不堪开发周期压力，留给场地修复企业的时间一般只有数月或1～2年，相比国外类似污染地块的修复周期短了数年，因此，在这种现状下，为了缩短修复周期，国内的场地污染通常都是采用异位处理技术，这种处理方式成本较高，且挖掘填埋只是考虑到了土壤的挖掘、运输和填埋费用，并没有考虑到污染情况跟踪和环境风险监测等这些昂贵的后续监测成本问题。

因此在上述技术背景下，为了加强我国土壤修复行业技术实力，丰富技术储备，探索适合我国国情技术发展道路，[2013]7号文件指出，以大中城市周边、重污染工矿企业、集中污染治理设施周边、重金属污染防治重点区域、集中式饮用水水源地周边、废弃物堆存场地等为重点，开展土壤污染治理与修复试点示范。在长江三角洲、珠江三角洲、西南、中南、辽中南等地区，选择被污染地块集中分布的典型区域，实施土壤污染综合治理；有关地方要在2013年年底前完成综合治理方案的编制工作并开始实施。今后的污染土壤修复工程并不局限于单一的某种修复技术，可针对污染场地的土壤和污染物的特殊性采用多种方法联合的工程技术示范，从而为污染物成分、污染土壤特性、环境背景条件相近的场地修复提供技术储备，积累工程经验，从而在保证修复效果的前提下缩短修复时间，降低修复成本。选择被污染地块集中分布的典型区域编制综合治理方案，实施土壤污染综合治理，可集中有效、充足的市场资源，完善土壤综合治理技术。

2.2修复资金短缺及筹措可行性

在我国，毒地治理的资金问题也同样也决定着土壤修复行业命运。在国外，如美国、荷兰等发达国家，长期实行的是“污染者付费”政策，企业和土地所有者分别承担着不同数额、比例的修复资金。而在我国，“退二进三”退出城市的大都是老国企，首先，这些企业在开办与运营过程中没有相应的环保付费政策，后期治理资金未得到积累，无法承担高额的治理费用；另外，这些企业在搬迁时绝大多数处于经营困难或濒临破产状态，难以实现利用其运营利润来支付治理费用，且向土地管理部门出让地块所获得的收益也基本用于支付职工安置费用与企业搬迁工程费用。因此，“谁污染、谁治理”原则在我国具有一定的局限性，只能针对经营状况良好的国有企业采用这样的模式。

在这样的背景下，“谁投资、谁受益”策略筹集资金便成为最可行的途径了[2， 5]。对于城市内部的污染地块再利用大致有两种可能，一种是用于绿地等无利润公益性地块建设，一种是用于有利润的经营性地块建设，如商业及住宅用地建设。对于公益性地块建设，其受益者是公众，费用来源只能是公共财政，从另一层面来说，造成毒地污染的国企在历史上其利税都上缴给国家或地方政府财政且并没有积累治理资金，因此公共财政也有责任来承担当前的治理费用。用于经营性用途的污染场地再利用，由于有了直接的利润获得者，如地方土地储备部门、房地产开发商等，其费用由污染场地开发后受益方支付是较合理可行的。具体的支付方式有两种：一种是体现在土地出让金中，由政府的土地储备部门承担治理职能，未来即将出让的地块不仅要场地净、权利净、还要污染净；一种是开发企业的开发成本，政府将未治理的毒地出让，企业竞争获得土地后由其开展治理，达到环保标准经过验收后再进行开发建设。对于土地归属于国土部门或者经营状况良好的国有企业，一般采取第一种支付方式，如重庆、苏州等城市利用国有融资平台，争取国家、地方财政专项资金支持或企业自筹部分资金对其储备的土地采用先行治理再进行出让，这种方式要求政府或经营状况良好的国有企业承担更多的资金压力，但是可以缩短开发周期，提高市场效率。北京、山东等城市一些国有、私营房地产开发商拿到污染地块后，自筹资金进行场地修复待相关部门验收后进行环评及开发建设，这样的出让后治理方式增加了开发程序，延长了开发时间，造成了开发企业的经济损失，同时也给某些企业的囤地行为提供了新的借口[1]。

[2013]7号文件指出：“为了健全投入机制，按照'谁污染、谁治理'的原则，督促企业落实土壤污染治理资金；按照“谁投资、谁受益”的原则，充分利用市场机制，引导和鼓励社会资金投入土壤环境保护和综合治理。中央财政对土壤环境保护工程中符合条件的重点项目予以适当支持”。笔者认为政府治理后出让土地更符合我国的国情，基于我国现行的行政管理职能设置。国土资源部门应联合环境保护部门、工业和信息化部门、住房和城乡建设部门，尽快完善毒地排查及登记并结合具体污染类型与严重程度进行合理的利用规划，否则开发利用之后再进行修复的成本会大大提高，更重要的是环境风险不容忽视。另外，在当前我国的土地储备与出让制度下，国土资源部门应发挥重要作用，积极筹措资金，组织实施污染场地修复工作。

2.3标准体系与法律法规亟需健全

污染场地修复产业刚刚兴起，城市化进程的加快和对环境友好型城市的要求对开展专门的污染场地管理提出了迫切的需求。除了技术局限和资金短缺问题，政策与责任的不明晰也是制约场地修复行业发展的另一大瓶颈。尽管相继提出的国发[2011]35号文件、环发[2012]140号文件及[2013]7号文件均规定“被污染场地再次进行开发利用的，应进行环境评估和无害化治理”，但由于石化、钢铁等易造成环境污染的行业背景及污染场地本底情况复杂，环境评估标准值、土壤修复标准值等尚未完善。环保部于2004年和2008年先后了《关于切实做好企业搬迁过程中环境污染防治工作的意见》和《关于加强土壤污染防治工作的意见》，明确了土壤污染防治的指导原则、基本原则、主要目标和重点领域，提出要把建立健全土壤污染防治法律法规和标准体系作为重点领域之一，但这一法律法规和标准体系至今未能建立起来。除目前已和正在征求意见的场地调查、风险评估、场地修复、监测等技术规范外，还有诸如修复过程控制、施工管理等一系列的规范和政策也需要编制。目前我国已经开展修复的省市如北京、武汉、沈阳、重庆、和江浙一带遵循的都是地方环保部门出台的标准，国家层面也需要出台统一标准以便加强行业管理。

3国内修复企业面临的风险及挑战

3.1市场机遇及挑战

近年来土壤修复行业受到国家和地方政府越来越多的重视，相关政策的提出和中央资金支持的力度使其具有良好的发展前景，国外有着丰富经验的外资公司纷纷进入到中国市场，但出于污染场地修复行业特殊的数据敏感性，主流市场活跃的仍是国内科研院所或修复企业[6]。此外，从国外引进的技术和设备存在本土化适应性不高且成本较高的问题，目前也缺少较为成功的案例。作为国内修复企业，应自主研发适用于本土市场的技术和设备，基于拥有的完善的营销网络和丰富的工程管理经验，对其技术和设备产品面向市场推广。遵循优势互补、核心能力增强的原则，有选择地进行战略并购或合资合作，从而提高市场影响力与占有率。同时还应积极开展国际交流与合作，引进国外先进的技术与设备，学习并借鉴国外先进的污染场地修复企业丰富的市场运营及施工建设经验。

3.2技术风险及挑战

自主技术易被同行业仿制，同时随着污染场地治理技术领域的不断更新，会产生多种新的技术手段，将给企业的技术创新提出更高的要求，对此，需要修复企业在现有技术的基础上不断进行探索与创新。针对同类技术和产品的挑战，根据污染场地的不同土壤和污染物特性，以及治理要求细化修复技术方案，研发和储备各种处理工艺，提高污染土壤治理设备的加工能力，通过成套技术的研发改进，实现污染土壤的全程无害化处理。在有效实现多种复杂场地一站式修复的同时，降低治理成本。针对有可能会出现的新的技术挑战，提出并完善以市场为导向的技术创新体系，加强技术中心与战略市场部门的互动，充分发挥技术集成业务对市场开拓的拉动作用，进一步加大各类技术型、管理型人才的引进和培育，打造一支专业化和高层次的科技人才队伍。另外，进一步加强与国内外科研院所及国际知名环保企业的密切技术合作，通过不断引入先进的技术手段完善企业的技术体系，不断提高企业创新技术的应用能力，保持企业在污染场地治理行业的技术领先优势。

3.3经营风险及挑战

污染场地修复行业属于朝阳产业，未来市场经营格局的改变，也将给国内修复企业带来管理模式、经营思路的挑战。努力创造吸引和留住优秀人才的良好环境，进一步提高核心技术人才的薪酬和福利待遇，用股票期权等长期激励形式，保持和培养一支国际一流的研发与技术人才队伍。通过签署技术保密协议、建立知识管理系统等方式持续提高技术创新能力的同时，有效地减少人才流失所导致的技术风险。

4结语

正如中国环境科学研究院土壤污染与控制研究室/环境基准与风险评估国家重点实验室杜晓明研究员所说：“目前，我国土壤重金属和地下水污染存在污染范围广、污染程度重和治理难度高等特点，在许多地区还存在当地政府为了保护当地经济发展，掩盖污染事实，阻挠有关部门监管和治理等问题”。我国《重金属污染综合防治十二五规划》和《全国地下水污染防治规划（2011～2020）》等相关法律法规的制定和实施，将有效规范我国污染场地土壤治理和地下水污染防治程序和行为，并明确了我国污染场地治理和修复工作在政策和资金上的支持，这对我国污染场地的修复是极大的机遇。面对机遇，风险与挑战并存，相关政策要求和管理力度的提高、修复技术的缺乏及单一、治理资金的不足将是未来我国污染场地修复工作面临的巨大挑战。

2014年1月绿色科技第1期在机遇、风险与挑战并存的修复行业发展初期，作为国内的修复企业，应积极进行创新型技术储备，基于灵活的市场运作能力，整体协同研、产、销各环节，从而提升企业各环节响应市场的速度和成效；并在企业内部建立完善的内部协同和服务机制的同时，强化企业高层制定总体策略的功能；加强市场拓展队伍建设，用股票期权等激励方式，逐步提高核心团队的薪酬和福利待遇，协同业内相关行政管理部门，最终达到快速而有效地实现创新技术产业化的目标。

参考文献：

[1] 谢剑，李发生.中国污染场地的修复与再开发的现状分析[J].世界银行，2010（9）：24～26.

[2] 赵金艳，李莹，李珊珊，等.我国污染土壤修复技术及产业现状[J].中国环保产业，2013（3）：53～57.

[3] 骆永明.污染土壤修复技术研究现状与趋势[J].化学进展，2009，21（2/3）：558～565.

土壤修复新技术范文第3篇

关键词：污染场地 土壤修复 修复技术

中图分类号： X53 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）01（b）-0-01

1 我国污染场地的产生原因分析

大多数情况下，污染场地都是在工业或是矿业等活动过程中产生出来的。就我国而言，污染场地的种类非常繁杂，这种情况的形成与工业和矿业的建设时间以及生产历史有着非常密切的关系。目前，在我国现有的污染场地当中，有一些是历史遗留问题，也有一些新近产生的，有些是国企生产造成的，有些则是乡镇企业及合资企业造成的。大部分的污染场地通常都分布在城区当中，也有一些分布在生态敏感区内，工业和矿业生产是导致场地污染最主要的原因之一。正因如此，矿区以及一些重污染行业是污染场地分布最为集中的区域，如有色金属矿区、黑色金属矿区、石化、冶金、电镀、机械加工制造、印染以及制造等等行业。除此之外，污染场地还包括垃圾填埋场、加油站、金属矿渣堆场、电子垃圾处置场、废旧物资回收加工区等等。

工业和矿业生产的类型不同，所产生出来有毒有害的污染物也均不相同，较为常见的有无机类污染物、有机类污染物、有机与无机类混合的污染物。在我国污染场地中的典型污染物包括以下几大类：其一，重金属污染物。如铅、汞、镍、镉、砷、锌、铬、铜等等；其二，农药污染物。如DDT（滴滴涕）、六六六（六氯环已烷）、开乐散（三氯杀螨醇）；其三，石油烃。具体分为两类，一类是持久性有机污染物，如多环芳烃、多氯联苯等。另一类是挥发性或溶剂类有机污染物，如EDC、四氯化碳、三氯乙酸、苯系物等等；其四，有机-金属类污染物，如有机锡、有机胂、代森锰锌等。除此之外，有些污染场地中还存在酸碱污染，还有一些场地处于复合型和混合型污染状态。以上种种全部属于化学性污染，而还有一些场地存在物理性污染和生物性污染。正是因为污染场地的种类过于繁杂，给场地修复和治理工作增添了一定的难度。

2 污染场地土壤修复技术的应用研究

在以往污染土壤修复技术并不成熟也没有大范围推广应用时，对污染场地土壤的处理，一般采用的都是换填法，即将被污染的土壤挖除并置换成干净的土壤，这种方法虽然可以解决某一个场地的污染问题，但是却仅能起到治标不治本的效果，污染土壤从一个地方被转移到另一个，便会在另一个地方形成新的污染场地。近些年来，随着技术的不断发展和完善，污染场地土壤修复处理的方法也日渐成熟，并且还涌现出一些新的修复处理技术，经过大量的试验研究表明，很多方法都对污染土壤处理有着显著的成效。下面本文简要介绍几种较为常用的污染场地土壤修复技术。

2.1 微生物修复技术

所谓的微生物修复技术实质上就是利用各类微生物对污染土壤中的有机物进行降解，在这一过程中，微生物会将土壤的有机物当做食物源，处理的最终产物主要是CO2和H2O。该技术按照处理方式的不同，又可分为以下两种：

（1）异地微生物修复技术。简单来讲就是先将污染土壤挖除并转移到其它地方进行处理。该技术较为常用的处理方法有以下几种：①泥浆态土的微生物处理。即将污染土壤与H2O进行混合使其形成泥浆状态。其既可以单独应用，也可与生物、化学以及物理等方法综合应用。在实际处理过程中，土壤当中含有的有毒的有机污染物会被微生物转化为无毒化合物。经过大量的试验表明，该方法对于含有半挥发性及非挥发性有机物、燃料、PCP、杂芬油、PCBs等物质的土壤均能达到良好的处理效果。②固态微生物处理。即污染土壤置放于容器或是盒子当中，而后将水以及微生物所需的营养物质拌合到土壤当中，这样微生物便会将污染土壤当中的有机物全部降解。

（2）就地微生物修复技术。该技术主要是利用压力将氧气或是一些营养物质通过井孔压入到污染土壤当中，也可以将营养物质直接平铺在污染土壤之上，待其自行深入到土壤内部。该技术在处理含有各种油类污染物的土壤时效果较好。

2.2 化学方法

化学方法就是利用氧化与还原反应将土壤当中含有的危害性污染物转化成为低毒和无毒的化合物，或是使其形成化学稳定性更高、迁移性更弱的新的化合物。目前，常用的化学修复处理方法主要有以下两种种：氯化物处理和脱氯作用。

2.3 物理技术分离

具体是指通过物理方式将污染土壤中的污染物从土壤当中转移出去，以达到修复土壤的目的。常用的方法有以下几种：就地水溶液冲洗法、异地水溶液冲洗法、土壤中蒸气提取法、热气注入法、热解吸法以及电动力学技术等等。

2.4 植物修复技术

这是一种借助植物对土壤当中的污染物进行吸收、转移、降解的方法。植物本身能够将有毒的有机化合物矿化，也可以将一些无机物和重金属元素从土壤中吸收并富集到地面上。这种修复处理技术通常适用于土壤污染程度相对较低、面积广的场地，它的优点是成本低廉，易于实现，缺点是植物的落叶会形成二次污染。

2.5 高温处理法

焚烧法是目前最为常用的一种高温处理方法，该方法又分为就地焚烧和异地焚烧两种，全部都是通过1000 ℃左右的高温将污染物中的卤代化合物以及其它一些难以溶解的有机物进行热解焚毁并挥发

出去。

采用该方法对污染土壤进行处理，对操作工艺的要求相对较高，而只要操作得当，土壤当中污染物的去除率可达到99.99%，是一种较为理想的污染土壤处理技术。

参考文献

[1] 滕应，李秀芬，潘澄，等.土壤及场地持久性有机污染的生物修复技术发展及应用[J].环境监测管理与技术，2011（3）.

[2] 胡新涛，朱建新，丁琼.基于LCA的POPs污染场地修复技术的评价[C]//持久性有机污染物论坛2010暨第五届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集，2010.

土壤修复新技术范文第4篇

关键词：宅基地复垦区　修复　背景　方法

一、宅基地复垦区土壤修复的背景

1.耕地资源短缺

耕地资源短缺是宅基地复垦区土壤修复的重要背景之一。相对于其他国家来说，我国耕地面积较多，但是由于人口众多，耕地资源总体短缺是经济发展中的重要问题。在这种情况之下，加强宅基地复垦区土壤修复显得尤为重要。

2.环境保护与经济发展的矛盾突出

随着经济的快速发展，越来越多的耕地被非法占有，同时，耕地土壤被污染也成为经济发展的一种附属物。在环境保护与经济发展矛盾日益突出的情况之下，加强宅基地复垦区土壤修复很有必要性。

3.现代科学技术的发展

现代科学的技术发展是宅基地复垦区土壤修复的重要前提和基础。随着科学技术的发展，土壤修复技术也日益提升，在土壤修复技术发展的情况下，宅基地复垦区的土壤才有可能修复。可以说，现代科学技术的发展是宅基地复垦区土壤修复的前提，如果没有技术为依托，土壤修复工作根本无法开展。

二、宅基地复垦区土壤修复的方法

宅基地复垦区土壤的修复对于耕地面积的扩大有着重要的作用。下面，笔者主要从以下方面来介绍宅基地复垦区土壤修复的方法。

1.推动农业人口向城镇集中化管理

推动农业人口向城镇集中化管理是宅基地复垦区土壤修复的基础。就目前来看，我国大多数地区的农业宅基地的面积占据较大，较大的占据面积加强了管理的难度。就天津市东丽区华明示范镇来说，相关的领导通过“宅基地换房”的计划进行华明镇建设。天津市建设局通过研究该地区的土地以及人口分布情况，考虑把十二个自然村的四万多农业人口全部集中在一个新的华明镇中居住，这样集中化的管理在提高管理水平的同时，在很大程度上有利于开展宅基地复垦区的土壤修复。

2.提高宅基地复垦区土壤的利用率

提高宅基地复垦区土壤的利用率是宅基地复垦区土壤修复的重要要求。提高土壤的利用率的基本要求是完善地区发展的规划。只有规划发展较为完善，才会进一步解决天津市农村脏乱差的人居环境以及针对生态环境的污染问题。一般来说，提高宅基地复垦区土壤的利用率要进一步充分利用新城镇建设的机会，通过采用“三步节能”建筑工艺，大规模利用太阳能。

同时，需要注意的是减少甚至避免宅基地复垦区的土壤污染。在今后的工作中，我们可以通过建设统一中水处理与污水处理厂，垃圾处理厂，考虑雨污分流，收集雨水并处理用于湖水生态建设，提高基地复垦区土壤的利用率。

3.构建易居生态环境

构建易居的生态环境是宅基地复垦区土壤修复的重要方法。易居的生态环境是土壤修复的前提和基础，只有大环境状态较好，才会推动小环境的生态发展。在今后的工作中，天津市东丽区华明示范镇要进一步研究系列生物技术的集成。

根据当地的实际情况，相关的部门通过配合道路、水系、绿地和树林的环境工程，对空气水系和土壤进行微环境的净化和小气候实施再造。在这种情况之下，天津市东丽区华明示范镇可以在较短的时间内形成环境优美的、生态可自我净化持续的、与休闲旅游可以匹配的宜居生态环境。这样在很大程度上加剧了周边土壤修复工作的开展。从另一方面来说，土壤修复工作的开展是与宜居生态环境的构建是密切相关的，只有二者都重视，才能够推动整个大环境的发展。

4.推动高效农业的发展

推动高校农业的发展是宅基地复垦区土壤修复的关键。传统的农业耕作方式对于耕地的土壤污染产生了重要的影响。在这种情况之下，高效农业的发展显得尤为重要。

就天津市东丽区华明示范镇来说，政府可以鼓励当地的居民发展无土栽培设施农业和绿色农业。在日常的农业耕作中，当地的农民可以通过使用生产废料秸秆、草炭土及珍珠岩等相关原材料，通过先进的技术，在筛选到具有良好物化和营养特性的新型基质核心主效成分的基础上，调制开发出了具有营养充足成分平衡、缓慢释放内含养分、节水性能强，且具有促进植物生长发育的一种低成本、高效益的有机生态型无土栽培复合新基质。这种材料的使用不但提高了利用率和生产率，在很大程度上也确保了环境的卫生，为天津市东丽区华明示范镇发展绿色种植产业奠定了基础。在农业发展的过程中，土壤被污染的程度较低，有助于宅基地复垦区土壤修复工作的开展。

三、小结

就目前我国经济的发展来看，我国的土地利用还存在着一些问题。在这种情况之下，宅基地复垦区的土壤修复问题显得尤为重要。上文中，笔者主要从推动农业人口向城镇集中化管理、提高宅基地复垦区土壤的利用率、构建易居环境以及推动高校农业的发展这四方面来介绍天津宅基地复垦区土壤的修复。只有真正做好宅基地土壤修复问题，才能够进一步推动天津市朝着更好、更快的方向发展。

参考文献

[1]张长波、赵其国.土壤重金属污染的生态风险评估分析：个案研究[J].土壤.2006年05期.

[2]李振高.多环芳烃长期污染土壤的微生物强化修复初步研究[J].土壤.2006年05期.

[3]滕应、骆永明、李振高.污染土壤的微生物修复原理与技术进展[J].土壤.2007年04期.

土壤修复新技术范文第5篇

关键词 土壤；重金属污染；现状；修复技术

中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）09-0229-03

重金属是指比重大于5.0 g/cm3的金属元素，包括Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、Cd、Hg、As、Fe、Mn、Mo、Co等。通常自然界中重金属元素的背景值很低，其暴露不会对周围环境造成影响。但由于工业生产规模扩大，城镇化迅速发展，在农业生产中，污水灌溉和化肥、农药的使用量加大，导致土壤系统中重金属不断累积，明显高于其背景值，从而恶化了生态环境的质量，并通过食物链直接危害人体健康。据统计，全世界平均每年排放Hg约1.5万t，Cu 340万t，Pb 500万t，Mn 1500万t，Ni 100万t[1]。随着重金属污染问题的日益突出，土壤污染防治工作已在“十一五”期间被提上中国环境保护工作的重要议程，并成为第1个“十二五”国家规划。针对上述情况，笔者结合我国土壤重金属污染的现状，对当前土壤重金属污染的修复技术及其作用机理进行分析，并总结其各自的优势与不足，以期为综合治理土壤重金属污染提供参考依据。

1 我国土壤重金属污染现状

我国面临着相当严峻的土壤重金属污染问题。农业部调查数据显示[2]，我国约140万hm2的农业用地采用污水灌溉，受到重金属污染的土地面积占污染总面积的64.8%。据有关资料表明，我国重金属污染的农业土地面积为2 500 hm2左右，导致粮食减产逾1 000万t，并造成1 200万t以上的粮食被重金属污染，将各项经济损失进行合计，至少高于200亿元[3]。污染土地中，严重污染面积占8.4%，中度污染面积占9.7%，轻度污染面积占46.7%。Hg 和Cd 的污染面积最大。如上海农田耕层土壤Hg、Cd含量增加了50%，江西大余县污灌引起的Cd污染面积达5 500 hm2，沈阳张士灌区Cd污染面积达2 533 hm2。我国农田土壤污染除Cd、Hg污染外，Pb、As、Cr和Cu的污染也比较严重。以保定市污水灌区为例，其Zn、Cu、Pb、Cd的检出超标率分别达到100.0%、27.5%、50.0%、87.5%[4]。此外，我国菜地土壤重金属污染也较为严重[5-7]。广州市蔬菜地Pb污染最为普遍，As污染次之；重庆近郊蔬菜基地土壤重金属Hg和Cd出现超标，超标率分别为6.7%和36.7%；珠三角地区近40%菜地重金属污染超标，其中10%属严重超标。近年来，由于工业“三废”、机动车废气和生活垃圾等污染物的排放，我国城市土壤普遍受到不同程度的重金属污染，主要污染元素为Pb、Cd、Hg。且城市土壤中大部分重金属污染含量普遍高于郊区农村土壤，并具有明显的人为富集特点[8]。

2 土壤重金属污染修复技术

2.1 物理修复

物理修复是指通过各种物理过程将污染物从土壤中去除或分离的技术，主要包括土壤淋洗法、工程措施法、电热修复法等。

2.1.1 土壤淋洗法。该方法是应用最多、应用最早、技术最成熟的物理修复方法。采用淋洗液（包括无机溶液清洗剂、复合清洗剂、清水、表面活性剂、有机酸及其盐清洗剂、螯合剂等）对土壤进行淋洗，使固相重金属转化为液相，重金属从土壤中转移到废水，再通过对废水进行回收处理，从而实现土壤的修复。Wasay et al[9]研究发现，EDTA和DTPA能有效地去除土壤中Hg以外的重金属元素，同时也提取出大量土壤营养元素。土壤淋洗法简便、成本低、处理量大、见效快，适用于大面积重度污染土壤治理，尤其是轻质土和砂质土。但这种方法在去除重金属的同时，易造成地下水污染及土壤养分流失。因此，既能提取各种形态重金属又不破坏土壤结构的淋洗液，将为该方法修复重金属污染土壤提供广阔的应用前景。

2.1.2 工程措施法。该方法是较为经典和传统的土壤重金属污染修复方法，包括深耕翻土、换土、客土等。深耕翻土与污土混合，或者通过换土和客土等手段，可以使土壤中重金属的含量有效降低，从而降低其对植物的毒害。不同的方式适宜于不同污染程度的土壤，重污染区的土壤宜使用换土和客土方法改良，而轻度污染的土壤则适宜于采用深耕翻土的方法进行修复。工程措施法的优势在于效果稳定和彻底，但是也存在一定的不足，如费用高、工程量大、易降低土壤肥力和破坏土壤结构，还有换出的污染土壤也存在二次污染的隐患，应妥善处理。据报道，对1 hm2面积的污染土壤进行客土治理，每1 m深土体需耗费高达800万～2 400万美元[10]。因此，工程措施不是一种理想的污染土壤修复方法。

2.1.3 电热修复法。该方法利用高频电压产生电磁波，再通过电磁波作用而产生热能，从而促使土壤中挥发性重金属得以分离，实现土壤的修复和改良。目前，该方法适用于修复受Hg或Se等可挥发性重金属污染的土壤。有研究表明，采用该法可使砂性土、黏土、壤土中Hg含量分别从15 000、900、225 mg/kg降至107、112、115 μg/kg，回收的Hg蒸气纯度达99%[11-12]。这种方法虽然操作简单、技术成熟，但能耗大、操作费用高，也会影响土壤有机质和水分含量，引起土壤肥力下降，同时重金属蒸气回收时易对大气造成二次污染。

2.2 化学修复

化学修复也是一种原位修复技术，即通过向重金属污染土壤中添加改良剂，以调节和改变土壤的理化性质，使重金属发生沉淀、吸附、拮抗、离子交换、腐殖化和氧化还原等一系列化学反应，降低其在土壤中的迁移性和被植物所吸收的可能性，从而达到治理和修复污染土壤的目的。常用的改良剂有石灰性物质[13-15]、磷酸盐化合物[16-17]、硅酸盐化合物[18]、金属及其氧化物[19-20]、黏土矿物[21-23]、有机质[24-26]等，其作用机理见表1。这种方法虽然简单易行，但其不足在于它只是改变了重金属在土壤中的存在形态，却没有把重金属从土壤中真正分离出来，如果土壤环境发生变化，容易造成其再度活化，引起“二次污染”。

2.3 生物修复

生物修复是利用生物（主要是微生物、植物和动物）的新陈代谢作用吸收去除土壤中的重金属或使重金属形态转化，降低毒性，净化土壤。该方法是运用生物技术治理污染土壤的一种新方法，具体包括微生物修复法、植物修复法、动物修复法等。由于该方法效果好、易于操作，日益受到人们的重视，已成为污染土壤修复研究的热点。

2.3.1 微生物修复。该方法是通过微生物进行作用，将土壤中重金属元素进行沉淀、转移、吸收、氧化还原等，从而对污染土壤进行修复。如柠檬酸菌能够与Cd形成CdHPO4沉淀；无色杆菌、假单胞菌能够使亚砷酸盐氧化成砷酸盐，从而降低As的转移和毒性；还有些微生物能够把剧毒的甲基汞降解为毒性小、可挥发的单质Hg[3]。尽管微生物修复引起极大重视，但大多数技术仍局限在科研和实验室水平，很少有实例报道。但随着分子生物学的发展，一些如细菌表面展示技术、噬菌体抗体库技术、酵母表面展示技术等[27]，有望在治理土壤重金属污染中发挥重要作用。

2.3.2 植物修复。植物修复广义上是指利用植物提取、吸收、分解、转化、固定土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技术的总称；狭义上是指利用耐性和超富集植物将污染土壤中的重金属浓度降低到可接受的水平。根据其修复过程和机理，植物修复法可分为以下4种：①根部过滤[28]，即通过耐性植物根系对重金属的吸收并保持在根部。常用的植物有水生植物、半水生植物以及个别陆生植物，如向日葵、耐盐野草、宽叶香蒲等。该法多应用于修复水体的重金属污染。②植物稳定[29]，即利用植物根际的一些特殊物质，使土壤中污染物转化为相对无害物质的方法。常用的植物有印度芥菜、油菜、杨树、苎麻等。该法多应用于治理废弃矿场和重金属污染严重地区。③植物挥发[30]，即利用植物吸收土壤中的重金属，并将其转化为可挥发状态，通过植物叶片等部位挥发出去，以降低土壤中重金属的含量。常用的植物有印度芥菜以及湿地上的一些植物。该法多应用于修复污染土壤中含有挥发性的重金属（如Hg、Se等），但易造成大气污染。④植物提取[31]，即利用超富集植物从土壤中吸取重金属，并将其转移、贮存到地上部，然后通过收获，从而达到去除污染土壤中重金属的目的。目前，已发现超富集植物有700种以上，且广泛分布于约50科中，并主要集中在十字花科。该法适用面广，对于修复多种重金属污染土壤均有效。

植物修复法成本低，对环境扰动小，能绿化环境，具有良好的社会、经济、环境综合效益，适用于大规模污染土壤的修复，属于真正意义上的绿色修复技术。但该方法也有一定的缺点：一是超富集植物生长缓慢，常受土壤类型、气候、水分、营养等环境条件限制，导致修复污染较严重土壤的周期长；二是修复过程局限在超富集植物根系所能伸展的范围内；三是超富集植物只能积累某一种重金属，而土壤污染大多是重金属的复合污染；四是超富集植物需收割并作为废弃物妥善处置，将对生物多样性存在一定的威胁。

2.3.3 动物修复。动物修复是利用土壤中的某些低等动物（如蚯蚓等）吸收重金属的特性，在一定程度上降低受污染土壤的重金属比例，以达到修复重金属污染土壤的目的。有研究表明[32]，蚯蚓在其耐受浓度范围内，对重金属的富集量随着重金属浓度的增加而增加，同时对重金属的选择性受其体内酶的影响。但这种修复方法不足在于低等动物吸收重金属后可能再次释放到土壤中，造成二次污染。

2.4 农业生态修复

农业生态修复是近几年新兴的修复技术，它是通过改变耕作制度、调整作物品种、调控土壤化学环境（包括土壤pH值、水分、氧化还原电位等）、改变土地利用类型、增施有机肥（堆肥、厩肥、植物秸秆等）、控施化肥等措施，以减轻重金属对土壤的危害[33]。我国在这一方面研究较多[34-36]，并取得了一定的成效。这种方法具有投资少、无副作用等特点，适用于中轻度污染土壤，但也存在修复周期较长、效果不太显著等不利因素。

3 结语

综上所述，目前重金属污染土壤的修复技术很多，但就单一技术来看，任何一种修复技术都有其局限性，难以达到预期效果，进而无法大力推广。而且土壤重金属污染修复作为一项系统工程，不仅需要土壤学、植物生理学、遗传学、环境工程学、分子生物学等多个学科的共同努力，还需要多种修复技术的综合应用，即将物理修复、化学修复、生物修复科学地结合起来，取长补短，才能达到更好的效果。

4 参考文献

[1] 李俊莉，宋华明.土壤理化性质对重金属行为的影响分析[J].环境科学动态，2003（1）：24-26.

[2] 崔德杰，张玉龙.土壤重金属污染现状与修复技术研究[J].土壤通报，2004，35（3）：366-370.

[3] 骆永明，滕应.我国土壤污染退化状况及防治对策[J].土壤，2006，38（5）：505-508.

[4] 谢建治，刘树庆，王立敏，等.保定市郊土壤重金属污染现状调查及其评价[J].河北农业大学学报，2002，25（1）：38-41.

[5] 茹淑华，孙世友，王凌，等.蔬菜重金属污染现状、污染来源及防治措施[J].河北农业科学，2006，10（3）：88-91.

[6] 唐书源，李传义，张鹏程，等.重庆蔬菜的重金属污染调查[J].安全与环境学报，2003，3（6）：74- 75.

[7] 魏秀国，何江华，陈俊坚，等.广州市蔬菜地土壤重金属污染状况调查及评价[J].土壤与环境，2002，11（3）：252-254.

[8] 和莉莉，李冬梅，吴钢.我国城市土壤重金属污染研究现状和展望[J].土壤通报，2008，39（5）：1210-1216.

[9] WASAY S A，BARRINGTON S，TOKUNAGA anic acids for the in situ remediation of soils polluted by heavy metals：Soil flushing in columns[J].Water，Air，and Soil Pollution，2001（3）：301- 314.

[10] CHANEY R L，LI Y M，ANGLE J S，et al.Phytoremediation of soil metals[J].Current Opinion in Biotechnology，1997（8）：279-284.

[11] KAWACHI T，KUBO H.Model experimental study on the migration behavior of heavy metals in electric to kinetic remediation process for contaminated soil[J].Soil Sci Plant Nutr，1999，45（2）：259-268.

[12] 刘磊，肖艳波.土壤重金属污染治理与修复方法研究进展[J].长春工程学院学报：自然科学版，2009，10（1）：73-78.

[13] CHEN Z S，LEE G J，LIU J C.The effects of chemical remediation treatments on the extractability and speciation of cadmium and lead in contaminated soils[J].Chemosphere，2000，41（1-2）：235-242.

[14] 廖敏，黄昌勇，谢正苗.施加石灰降低不同母质土壤中镉毒性机理研究[J].农业环境保护，1998，17（3）：101-103.

[15] 陈宏，陈玉成，杨学春.石灰对土壤中Hg、Cd、Pb的植物可利用性的调控研究[J].农业环境科学学报，2003，22（5）：549-552.

[16] SEAMAN J C，AREY J S，BERTSCH P M.Immobilization of nickel and other metals in contaminated sediments by hydroxyapatite addition[J].J Environ Qual，2001，30（2）：460-469.

[17] 周世伟，徐明岗.磷酸盐修复重金属污染土壤的研究进展[J].生态学报，2007，27（7）：3043- 3050.

[18] DA CUNHA K P V，DO NASCIMENTO C W A，DA SILVA A J.Silicon alleviates the toxicity of cadmium and zinc for maize（Zea mays L）grown on a contaminated soil[J].Journal of Plant Nutrition and Soil Science，2008，171（6）：849-853.

[19] GRAFE M，NACHTEGAAL M，SPARKS D L.Formation of metal-arsenate precipitates at the goethite-water interface[J].Environmental Science and Technology，2004，38（24）：6561-6570.

[20] KUMPIENE J，ORE S，RENELLA G，et al.Assessment of zerovalent iron for stabilization of chromium，copper，and arsenic in soil[J].Environ-mental Pollution，2006，144（1）：62-69.

[21] 娄燕宏，诸葛玉平，顾继光，等.粘土矿物修复土壤重金属污染的研究进展[J].山东农业科学，2008（2）：68-72.

[22] 柯家骏，陈淑民，胡向福，等.膨润土粘土矿物吸附重金属的研究[J].重庆环境科学，1993，15（1）：4-6.

[23] MAHABADI A A，HAJABBASI M A，KHADEMI H，et al.Soil cadmium stabilization using an Iranian natural zeolite[J].Geoderma，2007（137）：388-393.

[24] VACA-PAULIN R，ESTELLER-ALBERICH MV，LUGO-DE LA FUENTE J，et al.Effect of sewage sludge or compost on the sorption and distribution of copper and cadmium in soil[J].Waste Management，2006， 26（1）：71-81.

[25] 陈世俭，胡霭堂.有机物质种类对污染土壤铜形态及活性的影响[J].土壤通报，2001，32（1）：38-40.

[26] 华珞，陈世宝，白玲玉，等.有机肥对镉锌污染土壤的改良效应[J].农业环境保护，1998，17（2）：55-59，62.

[27] 李宏，江澜.土壤重金属污染的微生物修复研究进展[J].贵州农业科学，2009，37（7）：72-74.

[28] DUSHENKOV S，VASUDEV D，KAPULNIK Y，et al.Removal of uranium from water using terrestrial plants[J].Environ Sci Technol，1997， 31（12）：3468-3474.

[29] 敖子强，熊继海，王顺发，等.植物稳定技术在金属矿山废弃地修复中的利用[J].广东农业科学，2011（20）：139-141，147.

[30] MITCH L，NICOLE P，DEBORAH D，et al.Zinc phytoextraction in Thlaspi caerulescens[J].International Journal of Phytoremediation，2001， 3（1）：129-144.

[31] 丁华，吴景贵.土壤重金属污染及修复研究现状[J].安徽农业科学，2011，39（13）：7665-7666，7756.

[32] 伏小勇，秦赏，杨柳，等.蚯蚓对土壤中重金属的富集作用研究[J].农业环境科学学报，2009，28（1）：78-83.

[33] 刘候俊，韩晓日，李军，等.土壤重金属污染现状与修复[J].环境保护与循环经济，2012（7）：4-8.

[34] 蒋玉根.农艺措施对降低污染土壤重金属活性的影响[J].土壤，2002， 34（3）：145-147.