污染土壤修复技术研究进展

［摘 要］ 在当前社会和经济快速发展的新形势下，人口增长和土地减少之间的矛盾越来越突出，同时土壤污染日益加剧，严重威胁着人们的正常生活与生产。针对土壤污染问题，需要通过合理应用土壤修复技术，保证土壤环境的质量和安全。为改善我国污染土壤现状，从我国土壤污染的现状入手，明确修复技术，并从明确土壤修复目标、完善土壤修复方案、加强土壤源头防治、加强土壤修复技术研究、加大监管力度等入手加强污染土壤修复。

［关键词］ 土壤污染；物理修复；化学修复；生物修复

［中图分类号］ X53 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 1674-7909（2022）09--3

0 引言

近年来，我国土壤污染问题加重，对工业和农业的发展产生了较大的阻碍。土壤污染问题也严重威胁到食品安全。基于此，土壤修复技术成为了社会发展中的重要课题。随着各国对土壤修复技术的重视，土壤修复技术取得了较快的发展。然而，在实际的土壤治理工作中，各地环境及污染土壤类型存在差异，要求人们在进行土壤修复时，应与当地具体情况相结合，选择合适的土壤修复技术，并采取有效措施全面提高土壤质量，确保充分发挥出土壤的功能。

1 我国土壤污染现状分析

当前，我国土壤污染情况十分严峻，且呈现出污染面积大、污染程度严重等特点。全国土壤环境状况总体上不容乐观，部分地区土壤污染较重，尤其是工矿业废弃物造成的土壤质量问题日渐突出。土壤污染物类型主要包括无机污染物、有机污染物和复合型污染物，其中以无机物污染物为主，有机物污染物次之，复合型污染所占比重较小。土壤污染成因各异，造成的危害也较大［1］。其中，农药和多环芳香烃（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs）污染会破坏大面积土地，而且农药污染占比较大。随着石油开采量的增加，石油炼化也引起了严重的土地污染。当前，重金属污染现象也较为常见，不仅对土地使用带来较大的影响，还会威胁到人体的健康。加之土壤酸化、土壤侵蚀等因素，导致土壤出现干裂及肥力下降等问题，严重影响土壤的使用率。从污染分布情况来看，南方土壤污染普遍重于北方，特别是长江三角洲、珠江三角洲等区域的土壤污染问题十分突出，其中长江三角洲区域至少10%的土壤基本丧失了生产力，而且普遍存在镉、汞、铅、砷等重金属污染。华南地区部分城市约有50%的耕地受镉、砷、汞等重金属和石油类有机物污染［2］。据《全国土壤污染状况调查公报》，我国耕地超标率为19.4%，中度和重度污染点位比例共占2.9%［3］。

2 土壤修复技术研究进展

2.1 物理修复技术

物理修复技术主要是指采用物理技术手段将土壤中有害物质有效地分离出来，并将其转化为无毒或是低毒的物质。在大部分被污染的土壤中，物理修复技术具有较好的适用性，土壤恢复效果较好，实用性较强。但这种技术在使用过程中需要消耗大量的人力、物力，而且会降低土壤肥沃程度。因此，在实际的土壤修复过程中，往往只针对污染较高的小区域应用物理修复技术［4］。在物理修复技术应用过程中，技术人员可以采取物理工程措施，也可以采用土壤热处理技术、玻璃化技术等。

2.1.1 物理工程措施。当土壤中含有高浓度的有机污染物时，可以采取物理工程措施对土壤中的污染物进行处理，恢复土壤功能。如可以采用翻土法，通过深翻已被破坏的土壤，将表层污染的土壤翻到地下深处，使污染物自行稀释，翻到上面没被污染的土壤能够继续使用。对于一些污染严重的土壤，修复时宜采用客土法和换土法。客土法是将干净的土壤混入污染严重的土壤中，以此改善土壤的情况；换土法则是用干净土壤替换掉被污染的土壤，确保土地的正常利用。

2.1.2 土壤热处理技术。土壤热处理技术是通过加热被污染的土壤，促进土壤中污染物挥发，从而实现土壤状况的改善。土壤热处理技术以高温热处理和低温热处理两种方式为主，具体可以通过电力加热、旋转炉、流体化床、红外线、无氧热分解、超临界水氧化法及地热等方式对污染土壤进行加热，使存在土壤中的污染物在高温作用下挥发出来，或是成为玻璃体、结晶等固化物。然而，土壤热处理技术只能去除土壤中的农药和有机污染物，对重金属污染物和腐蚀性污染物去除率不高。因此，技术人员要根据土壤的实际污染情况来确定采用何种技术类型。

2.1.3 玻璃化修复技术。玻璃化修复技术是利用热能将固态污染物融化，使其在高温作用下呈现出玻璃状［4］。在玻璃化修复技术的具体应用中，通过在被污染的土壤中插入电极，将土壤固体污染物加热至2 000 ℃的高温，在高温作用下促进有机污染物和部分无机污染物挥发，使其从土壤中去除。融化物冷却后形成玻璃体，可以有效包裹住无机污染物，使其失去迁移性。在应用玻璃化修复技术时，需要有效控制固态污染物中的有机物及挥发性的重金属，并对玻璃化后的残渣进行处理，避免发生二次污染。

2.2 化学修复技术

2.2.1 化学淋洗技术。化学淋洗技术是使用化学物质对土壤中污染物进行溶解和移除。具体是借助于水力压强或重力将化学药剂注入被污染的土壤层中，改变污染物的化学性能，并将其从土层中抽取出来。应用化学淋洗技术时不需要对土壤进行开挖和运输，能够更简便地去除土壤中的污染物［4］。

2.2.2 溶剂浸提技术。溶剂浸提技术是利用溶剂将有害化学物质从污染土壤中提取或去除的技术，实现受污染土壤的无害化处理或是剥离处理。在实际剥离过程中，宜结合土壤和污染物的性质，将土壤长时间浸泡在化学溶剂中。通过充分浸泡和提取，将污染物集中去除。利用溶剂提取技术可以实现对材料的完全回收，能够快速清除土壤中的污染物，确保土壤恢复正常性能。

2.2.3 电动力学修复技术。电动力学修复是借助电化学和电动力学的协同作用，通过在电极首尾进行污染物收集，将土壤中有害物质去除。在具体应用时，该技术不需要挖掘污染地受污染的土壤，不会对当地土层造成破坏，处理所需资金不高，可以在更多的领域适用。应用电动力学修复技术时，由于不会对原始生态环境带来损害，与可持续发展理念相符合，在恢复土壤有效性的同时，可以实现对生态环境的有效保护。但这种方法具有较高的浸透性，针对非导电性污染土壤的具体处理效果不明显。

2.3 生物修复技术

生物修复技术以微生物修复、植物修复和动物修复3种类型为主，具有应用成本低、无二次污染的特点，在量大面广的污染土壤修复中更具适用性，但应用过程中存在见效慢、受污染浓度和土壤等环境因素限制的问题［5］。土壤治理中的微生物修复技术应用已有几十年，国外针对微生物修复技术的研究取得了较好的成效，并将其用于去除土壤中的油和其他有机污染物。

在应用微生物修复技术时，主要是借助生物降解法，在降解污染物，同时为被污染区域的土壤提供养分，增强土壤环境中空气的流通。但微生物修复技术在处理受污染土壤时仍具有一定的局限性。微生物无法对所有进入环境的污染物进行分解，特别是对于一些重金属及其化合物，微生物则无法发挥作用。因此，在具体应用微生物处理时，需要详细检查污染区域的情况和污染物的类型。

在土壤重金属污染修复方面，植物修复技术应用十分广泛，即利用绿色植物对土壤中的重金属进行吸收和转移。这种修复技术成本低，不会对土壤结构和肥力带来破坏，能够有效改善生态环境。在具体应用植物修复技术时，应结合当地污染土壤的特性，选择抗逆性强、耐瘠薄、抗干旱的优良乡土灌木植物。选择植物种类时，不仅应着眼于其近期表现，还要兼顾长期优势。

动物修复是借助于土壤中的动物群直接或间接修复土壤。具体应用中，可以在土壤中饲养蚯蚓和线虫等动物，达到间接改善土质的作用。

3 优化与完善土壤修复的具体措施

3.1 确定土壤修复目标

针对轻度污染的土壤，可以通过修复，使其转化为农田，确保各项指标达到标准要求。对于中度污染的土壤，修复工作开展时则要以该地区土壤能够满足植被基本生长为目的，同时要兼具能源和观赏价值，提高土地治理的综合效益。对于重度污染的土壤，通过修复降低土壤中的金属含量，使其具备植被种植的可行性［6］。

3.2  完善土壤修复方案

为保证土壤修复成效，相关部门开展土壤修复前需要制订科学完善的土壤修复方案。为此，需要先明确土壤污染类型，并充分考虑土壤污染的渗透作用，尽量实现对水土污染的共同治理，确保达到较好的修复效果。在实际土壤修复工作开展过程中，部分地区存在易污染和难治理的特点，在具体制订修复方案时，需要结合不同土壤污染类别、土壤修复目的，以及土壤污染的程度制订科学合理的修复方案。例如，针对土壤污染严重的地区，可以将整个修复过程划分为调理减弱和恢复增效两个阶段。在调理减弱阶段，明确被污染区域中的污染成分，并采用物理手段和化学手段对土壤进行改良处理，并合理运用修复技术，清理污染区域内的有毒物质，降低污染区域内土壤的污染程度。在恢复增效阶段，可以通过提高污染区域内植被的覆盖率来优化土壤结构和土壤性质，进一步提高土壤修复工作的经济效益、社会效益和生态效益。

3.3  加强土壤污染源头防治

为保证修复质量，加强土壤污染源头的防治尤为重要。为此，相关部门需要从源头对土壤污染问题进行有效防控，采取预防为主、防治结合的策略，避免有害物质进入土壤。在实际工作中，需要将调查和监测等方法相结合，掌握土壤污染的具体情况，明确污染物来源，根据具体情况有效控制废水、废渣、废气的排放。第一，严禁没有经过处理的污水灌溉农田，不使用毒性大和残留时间长的农药，严禁在农业生产中使用有机氯农药，并注意尽量采取生物病虫害防治方法。第二，要加大对农用地和建筑用地污染风险的管控力度，严格控制工业生产中三废排放。通过多措并举从源头上做好土壤污染的防治工作，有效降低土壤的污染程度［7］。

3.4  加强土壤修复技术的研究

加强土壤修复技术研究不仅是保证土壤修复成效的重要基础，也是解决当前土壤污染的重要途径。因此，在实际工作中，相关部门需要加大对土壤修复技术的研究力度，积极借鉴国外的成功经验，重视先进设备的引进，并结合当前我国实际国情和土壤的具体条件，研究具有较强适用性、成本低及无二次污染的土壤修复技术。在实际土壤修复技术研究过程中，还要重视理论向实践的转化，积极促进研究成果在实践中的运用［8］。

3.5 加大监管力度

土壤污染修复问题需要全社会的共同努力，针对当前土壤污染严峻的情况，国家落实了一系列的政策限制污染源排放，其中监察重点排污企业是土壤污染治理工作中较为重要的环节，需要相关部门深入企业内部，通过现场勘探，查明其污染风险系数，这对后续土壤污染治理和土壤污染修复工作的开展有重要意义。各相关企业也需要开展环境资源调查工作，加大自身监管力度，落实好土壤环境污染单位法定义务，实现对土壤环境风险的有效管控，为生态系统的良性循环发展奠定坚实基础。另外，我国也应通过构建数字化治理平台，实时动态监测生态环境指标，提升生态治理的现代化水平。

4 结语

我国土壤污染修复技术的研究起步较晚，但当前也取得了较好的成效。在实际土地管理过程中，相关负责人需要重视对土壤修复技术的创新，并结合当地土壤和环境的具体情况，选择适宜的土壤修复技术，确保达到较好的修复效果。在污染土壤修复工作的实际开展过程中，也需要重视绿色、安全和经济的生物修复技术的应用，并合理应用多技术的组合来提升修复的有效性。在实际修复被污染土壤时，也要考虑到地下水污染问题，实现土壤和地下水的联合修复，实现对生态环境的有效保护。

参考文献：

参考文献：

［1］郜涛，骆碧涛，卢海勇.污染场地土壤修复技术研究现状与发展趋势［J］.化工设计通讯，2022（4）：187-190.

［2］参考网.毒土：GDP至上的恶果［EB/OL］.（2012-06-13）［2022-02-14］.http：//jjckb.xinhuanet.com/2012-06/13/content_381285.htm.

［3］瑞文网.我国土壤污染现状调查报告分析［EB/OL］.（2020-11-04）［2022-02-14］.https：//www.ruiwen.com/gongwen/diaochabaogao/142178.html.

［4］卢再亮，席海苏.污染场地的土壤修复工作与修复技术探究［J］.大众标准化，2021（12）：151-153.

［5］徐波，罗文娟.重金属污染场地土壤修复技术选择研究［J］.中国资源综合利用，2019（7）：97-99.

［6］张军，王硕.有机物污染土壤修复技术研究现状［J］.山东化工，2019（21）：55-56.

［7］张渝，金海峰，于遥.污染土壤修复技术选择与策略探究［J］.南方农业，2019（6）：180.

［8］苗旭锋，杜晓濛，张少彬，等.污染场地土壤修复的问题及策略［J］.四川水泥，2018（10）：130.