土壤污染修复技术范文

导语：如何才能写好一篇土壤污染修复技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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Abstract： Soil pollution is one of the important environmental problems. This paper outlines the current physical remediation， chemical remediation and bioremediation Technique as well as their research in soil pollution treatment at home and abroad. Because each one has its good points and limitations， therefore， in order to overcome the disadvantages of a single method， play the strengths of different remediation technology， this paper puts forward several suggestions to comprehensive remediation technology of strengthening the research and development of contaminated soil.

关键词： 土壤污染；重金属；石油烃；持久性有机物（POPs）；土壤修复技术

Key words： soil pollution；heavy metal；petroleum hydrocarbon；persistent organic pollutants （POPs）；soil remediation technology

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）14-0313-02

0 引言

土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分。土壤是由矿物质、动植物残体腐解产生的有机物质、土壤生物、水分和空气等固、液、气三相组成的。土壤介质是非均质的集合体，结构复杂，大量有机、无机胶体和氧化物相互交错、混杂，介质表面上的存在电场和剩余力场，具有巨大的表面能，能与土壤液、气相中的离子、质子、分子相互作用。与此同时，土壤中的生物体系非常丰富，包括微生物区系、微动物区系和动物区系，其中尤以微生物最为活跃。土壤生物使土壤具有生物活性，是土壤形成、养分转化、物质迁移、污染物迁移转化的重要参与者。此外，土壤中的有机和无机的氧化性和还原性物质构成了一个复杂的氧化还原混合体系，土壤在这些物质的共同作用下表现出一定的氧化-还原特性。土壤的这些性质，使土壤具备了一定的自净能力。

虽然土壤自身的净化作用可以减少土壤中污染物的污染程度，但是如果进入土壤中的污染物含量在数量和速度上超过土壤的自净能力，即超过土壤的环境容量，终将会导致土壤的污染。土壤污染在中国已成为一个日益严重的问题。这些污染场地的存在带来了双重问题：一方面是环境和健康风险；另一方面是阻碍了城市建设和地方经济的发展。解决此问题最直接方法是场地修复[1]。

1 土壤修复技术

1.1 几种典型的土壤污染问题

1.1.1 重金属污染 采矿、冶金和化工等工业排放的三废、汽车尾气以及农药和化肥的使用都是土壤重金属的重要来源。按生物化学性质土壤中的重金属可以分为两类：第一类，对作物以及人体有害的元素，如汞、镉、铅及类金属砷等，因此，必须减少这些元素的含量使其不超过环境的容量；第二类，常量下对作物和人体有益而过量时出现危险的元素，如铜、锌、铬、锰及类金属硒等，应控制其含量，使其有益作物生长和人体健康。

1.1.2 石油污染 石油污染是指在石油的开采、炼制、贮运、使用过程中原油和各种石油制品进入环境而造成的污染，土壤中的石油污染物多集中在20cm左右的表层。石油开采过程中产生的落地油和油田的接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥，炼油厂含油污水处理设施产生的油泥，也是我国油田土壤石油污染的主要来源。污染土壤中石油主要成分为C15-C36的烷烃、多环芳香烃、烯烃、苯系物、酚类等，其中环境优先控制污染物多达30种。

1.1.3 化肥污染 化学肥料在现代化的农业生产中不仅是粮食增产的物质基础，更是农业生产资料的主体。在粮食增产中花费的贡献率在40%-60%，稳定在50%左右，但是化肥中的有毒重金属、有机物以及无机酸类等是造成土壤污染的主要来源。

1.1.4 农药污染 据初步统计，我国至少有l300-1600万hm2耕地受到农药污染。造成土壤农药污染的主要是有机磷和有机氯农药。据2000年国家质检总局数据，全国47.5%的蔬菜农药残留超标，因农残超标被退回的出口农产品金额达74亿美元。

1.2 污染土壤的修复技术 现有污染土壤的修复途径包括：第一，降低污染物在土壤中的浓度；第二，通过固化或钝化作用改变污染物的形态从而降低在环境中的迁移性；第三；从土壤中去除[2]。下面介绍几种土壤的修复技术：

1.2.1 物理修复 治理污染土壤的方法在20世纪80年代以前仅仅限于物理法和化学法。如早期的焚烧法、换土法以及隔离法等都要求高温、人力以及机械设备等，不仅成本很高，最主要的是没有从根本上解决污染问题，这些处理方法仅仅是使污染物发生了转移，对这些污染物还需要进一步的处理，目前这些方法仅仅应用于处理一些突发的紧急事件。而现在出现的一些经济可行的新技术、新工艺等逐渐成为了研究的热点，如：电修复法、土壤气相抽提法及CSP法、热解析法等。

电修复法：将电极插入到受污染的地下水或土壤区域，在直流电的作用下形成直流电场，则土壤中的离子和颗粒物质会沿着电场方向发生定向的电渗析、电泳运动以及电迁移，使土壤空隙中的荷电离子或粒子发生迁移运动；热解析法主要用于修复有机物，它是通过加热升温土壤，收集挥发性污染物进行集中处理；土壤气相抽提法是一种原位修复技术，主要是去除石油污染土壤中挥发性或半挥发性的石油组分；CSP法是用煤和焦炭等含碳的物料当作吸附物，在90℃和强烈搅拌下通过煤表面强力吸附烃基污染物，然后用重选或浮选法将干净的土壤和吸附有烃基化合物的煤分开。

电修复法与传统的土壤修复技术相比具有经济效益高、不破坏现场生态环境以及接触毒物少的优点，更加适用于治理渗透系数低的密质土壤。而热解析法需要消耗大量的能力并且容易破坏土壤中的有机质和结构水，同时还会向空气会发有害蒸汽而造成二次污染。土壤土壤气相抽提法具有可操作性强、处理污染物的范围宽、可由标准设备操作、不破坏土壤结构及可回收利用废物等优点。

1.2.2 生物修复 在减少土壤中有毒有害物质浓度的时候利用生命的代谢活动使污染的土壤恢复到健康状态，这种修复土壤的方式为生物修复。目前有以下三类：

①微生物修复。土壤中的某些微生物对一种或多种污染物具有沉淀、吸收、氧化和还原的作用，微生物修复就是利用这种作用来降低土壤重金属的吸收、修复被污染的土壤和降解复杂的有机物。

影响微生物修复土壤的因素有很多，如温度、水分、pH以及氧气等。每种微生物对生物因子都会有一定的耐受范围，在同一个环境中，多种微生物就比一种微生物的耐受范围宽。如果环境的条件超过了所有定居微生物的耐受范围则微生物的修复作用就会停止。

②植物修复。利用能够富集重金属的植物清除土壤重金属污染的设想是美国科学家Chaney在1983年首次提出的，这就是植物修复技术。污染土的植物修复技术根据植物修复的机理和作用过程可以分为4种基本类型：植物提取、植物挥发、植物稳定和植物降解。

植物提取主要是靠植物吸收土壤中的污染物，这些污染物运输并储存在植物体的地上部分，通过种植和收割植物而达到去除土壤中污染物的目的；植物挥发净化土壤可以分为两种方式：一是土壤中的污染物在植物根系分泌的特殊物质的作用下转化为挥发态，其二是植物将土壤中的污染物吸收到体内在转换为气态物质释放到大气中；植物稳定是指植物通过某种生化过程使污染基质中污染物的流动性降低，生物可利用性下降；植物降解是通过植物根系分泌物与根际微生物联合作用而达到降解污染物的生物化学过程，这种主要是处理复杂的有机物。

以上几种方式中植物提取修复是目前应用最多、最有发展前景的技术；而植物挥发修复技术仅仅限于挥发性物质，将这些污染物转移到大气中有没有环境风险还不确定，因此应当谨慎采用；植物稳定修复仅仅是暂时固定污染物，当土壤环境发生变化时污染物可能将重新被激活而恢复毒性；因此，没有彻底解决土壤污染问题。

③动物修复。动物修复技术主要是通过土壤动物群来修复受污染的土壤，分为直接作用：吸收、转化和分解；间接作用：改善土壤理化性质，提高土壤肥力，促进植物和微生物的生长。动物修复技术包括两方面内容：第一，生长在污染土壤上的植物体和粮食等饲喂动物，通过研究动物的生化变异来研究土壤的污染状况；第二，直接将蚯蚓、线虫类等饲养在污染土壤中进行研究。目前这项技术较多的应用在石油类污染中。

1.2.3 化学修复 化学修复是通过土壤中的吸附、溶解、氧化还原、拮抗、络合螯合或沉淀作用，以降低土壤中污染物的迁移性或生物有效性。常用的有以下几种：

第一，固化：为了控制污染物在土壤中的迁移，一般是将含有重金属的污染土壤与固化剂按照一定的比例进行混合，熟化后形成渗透性较低的固体混合物，从而隔离了污染土壤与外界环境的影响将污染物固封在固化物中；第二，稳定化：将污染物转化为不易溶解、迁移能力小以及毒性小的形式或状态，主要是通过在土壤中加入化学物质改变重金属的形态或价态实现的；第三，萃取法：使用有机溶剂对石油污染的土壤中的原油进行萃取主要是根据相似相溶原理进行的，萃取后对有机相进行分离，回收油用于回炼，而分离的溶剂循环使用。第四，淋洗法：受到污染的土壤经过清水淋洗液或含有化学助剂的水溶液淋洗出污染物。

以上几种方式各有自己的优势和适用范围，因此在处理污染土壤时应当根据实际情况选择适宜的处理方式以达到预期的处理效果。如：固化适用于面积小但是污染严重的土壤；萃取法仅仅适用于受油污浓度较高的土壤；而化学氧化法虽然操作比较复杂但是可以灵活的应用于不同类型污染物的处理中[3]。

2 结语

土壤修复技术是一项涵盖地质学、化学、物理学、材料学、生物学和环境学的多学科综合技术。近年来，对石油污染土壤治理的研究很多，世界各国纷纷制定石油污染土壤的修复与治理计划，并取得很大进展目前土壤重金属污染物修复技术在探索中发展。物理修复、化学修复、生物修复技术本身都有明显的局限性。物理修复技术能量消耗高、需要专门设备、处理成本高、工作量大，只能处理小面积的污染土壤；化学法处理易破坏土壤团粒结构、处理成本高、存在二次污染的风险；生物修复存在过程缓慢、污染物降解的有些中间产物毒性甚至超过其自身，场地条件和环境因素对修复效率的影响大，修复效果不稳定。为克服单一方法的缺点，发挥不同修复技术的长处，研究开发土壤污染综合修复技术尤显重要。重点在不同生物技术的综合利用和开发物理、化学和生物联合修复工艺。

土壤修复技术是一项多学科的综合技术，涵盖了化学、材料学、地质学、物理学、环境学以及生物学等。通过本文我们知道物理修复技术能力消耗高、处理成本大而且需要专门的设备，它只能处理小面积的土壤污染；化学法处理成本高而且存在二次污染的风险；生物修复过程缓慢，场地条件和环境因素对修复效率影响较大，因此修复效果不稳定。为了发挥不同修复技术的长处而克服单一方法的缺点，必须研究和开发综合修复污染土壤技术，其重点是在不同生物技术的综合利用和开发物理、化学和生物联合修复工艺。

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.世界银行，美国，2010，9.

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关键词：土壤修复技术再造修复法

土壤在生态环境中已然是重要的组成部分，也是人类在自然中赖以生存的重要资源之一。然而，近些年来随着人类社会工农业的发展以及逐渐加快的城市化进程，使得土壤中的重金属、多氯联苯、有机磷等污染物日益积累，并通过土壤影响植物的生长，最终被人体经过食物链吸收，危害身体健康。因此，关于土壤污染修复技术的研究已然是环保工程研究的重要课题之一。下面，本文将对几个主要的污染土壤修复技术现状进行归纳和再造，并对各种修复技术的未来发展趋势进行展望。

一、对污染土壤修复技术的归纳与再造

近十多年来，经过全球范围内的研究和应用, 已基本形成了包含有物理修复、生物修复、化学修复技术的污染土壤修复技术体系, 积累了各种污染类型场地中土壤综合工程的修复技术应用型经验,。下面介绍国内外相关污染土壤修复技术的研究现状。

（一）物理修复法。

1、换土法。

换土法是一种将污染的土壤换成或部分替换成新鲜还未受任何污染的土壤, 通过稀释原来土壤中的污染物浓度, 并增加土壤的环境容量, 来达到对土壤污染进行修复的方法。换土法可以进一步分为4种方法：换土、去表土、客土和翻土。换土是指直接取走污染土壤, 然后换成干净土壤, 此法适用于小面积的土壤污染，尤其针对含有易扩散且难分解或具有放射性污染物的土壤, 因此在技术再造时要注意妥善处理换出的污染土壤, 防止二次污染的发生。去表土即直接从原地移出受污染的表土。客土是指把干净的新土覆盖于受污染的土壤之上, 减少了污染物直接接触植物根系的面积，降低了污染物的浓度，使之达到临界危害的浓度以下, 从而减轻危害。翻土是指把受污染的表土翻到底层, 让积聚于表层中的污染物能够分散至更深层的土壤中, 从而稀释了污染物, 所以此法在技术再造中仅对较厚土层的土壤适用。

2、热修复法。

热修复法是指对受到污染的土壤进行加热(常见的加热方法包括蒸汽、射频、红外辐射和微波), 然后收集土壤中所含的易挥发污染物，并对其进行统一回收处理。目前该法已成功被一家美国的Hg回收公司应用于受Hg污染的土壤治理工作中, 修复了超过2300t的受Hg污染土壤, 使Hg在土壤中的含量降至1. 00mg/ kg以下。

热修复法属于物理修复法, 因此具有技术成熟、工艺简单等优点。但该方法耗能大导致操作费用较高, 又只对具有挥发性的污染物适用, 所以在技术再造时的应用范围也相对较窄。

3、玻璃化技术。

玻璃化(Vitrification)技术是指将受到重金属污染的土壤放在高温高压中, 使之变成玻璃态物质, 将重金属固定其中, 从而消除了重金属的污染。应用此种技术所花的工程量较大导致费用偏高, 但可以在根本上化解土壤中重金属的污染。其最大的优点是见效快, 所以在技术再造中适用于对受到重金属污染严重的土壤抢救性修复工作。

4、电修复法。

电修复法是指将低压直流电场通入受污染的土壤两端, 利用溶质电泳和溶剂电渗把有机污染物或重金属定向迁移至阴极室中, 从而修复土壤。 电修复法通常用在对受到重金属污染的土壤修复中。钱署强等建立在田间以及实验室的研究表明了，此法不但能用在修复土壤受到无机污染物污染的工作中,也适用在修复土壤受到低浓度有机物（如苯、乙酸、酚、二甲苯等）污染的工作中。相比于其余方法, 此法在技术再造时具有成本低,处理速度快等特点，特别针对受到水溶性污染物的粘土修复中。如果遇到非水溶性的污染物,应先用化学反应转化成水溶性化合物, 再按步骤进行脱除修复。

（二）化学修复法。

1、淋洗法。

淋洗法是指通过注水来冲洗残留在土壤孔隙介质内的污染物, 并对流入地底的冲洗水流进行回收, 达到修复土壤效果的方法。需修复的污染土壤会因类型的不同而在使用淋洗法时也有差异。例如砂质壤土, 因其粘性差, 无法有效吸附污染物, 往往只需对其进行初步淋洗。但如果换成粘性效果较好的粘土或壤土, 因其对污染物的较强吸附力, 在经过初步淋洗后, 还需要进一步的修复处理。通常在对污染土壤进行淋洗处理时, 会用到的清水、无机和有机溶液这三种作为淋洗液。考虑到在修复过程中可能因淋洗液而带来的二次土壤污染,通常会优先选择清水来作为淋洗液。总体说来,淋洗法的消耗较少, 且操作人员也不会直接与污染物进行接触。但是有些淋洗液极有可能与土壤发生化学反应而出现二次污染, 所以要在技术再造时, 慎重选择淋洗液。

2、提取法。

提取法是指通过使化学试剂和土壤中所含的污染物发生化学反应, 形成新的溶解性络合物。最后，将污染物从混合提取液中运用物理或化学手段分离出来的方法, 且可再循环利用提取液。该法在技术再造中可用在修复被重金属污染的土壤工作中, 但国内目前关于相关方面的研究还在实验阶段。

（三）生物修复法。

1、生物通气法。

生物通气法是将空气强制通入污染土壤中, 并将其中的易挥发性有机物一并抽出, 直接排入大气或再利用排入气体处理装置对其进行后续处理，即是一种通过强迫氧化生物的方法进行降解。该方法一般用于受到地下水层上部且透气性较好又容易挥发的有机物污染的土壤修复工作中, 也对结构疏松的多孔土壤适用, 便于微生物的繁殖生长。通常在使用通气法对土壤进行处理前, 会在污染土壤上打至少两口井, 在加入空气前先通入一些氮气，作为对菌生长进行降解的氮源, 来提高修复效果。据研究表明, 氮素营养虽能使降解污染物的速度加快, 但也可能因此阻止生物的降解，因此在技术再造时要注意不要使用过多。

2、植物修复法。

植物修复法是指用植物来吸收污染土壤内的重金属, 再将重金属萃取出来, 富集转移至植物地上枝条的部位和收获的部位, 或通过植物根系有的微生物系统和酶系统来络合污染土壤中的重金属, 从而达到降低生物毒性和重金属的活性的效果, 减少了重金属被通过空气中而产生扩散或被淋滤时进入地下水的可能。此法在技术再造中应主要用作修复重金属污染的土壤中, 或修复有机物污染的土壤中, 但国内对这方面的应用相对较迟, 所以其主要原理还在于利用植物根系中的微生物群落来降解有机质从而进行修复。

二、对污染土壤修复技术的展望

鉴于土壤类型的较大差异，以及复杂多变的生态条件和环境因素，在对污染土壤修复技术的效果评价方面还存在较大差异。随着各种污染土壤修复技术的不断进步，其修复效果的评价方法也在逐渐被重视。然而，对于污染土壤修复技术还缺乏深入系统的再造，也存在着许多尚待进一步研究的问题。

面对土壤污染类型呈现多样化, 污染场地的综合环境错综复杂, 因此，未来还应发展针对污染土壤修复的决策支持系统以及事后评估技术。此外，现今还没有一套通用的评价污染土壤修复技术准则，因此建议尽快建立有效的通用评价指标体系，对大多数的污染土壤条件和类型都适用。制定污染土壤修复技术标准的基础以及对修复效果进行检验和评价的基础都是建立在对修复基准的研究之上的，所以未来的一项重要工作就是加强对修复基准的研究，以保护对污染土壤修复技术效果评价中的科学性。

参考文献：

[1] 骆永明.污染土壤修复技术研究现状与趋势.[J] .化学进展.2009.(03).

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摘要：本次研究以城市工业污染作为主题，探讨与其相关的污染场地类型及土壤修复技术研究进展问题。首先对我国城市工业污染场地的类型进行了简要说明，并结合当前几种土壤修复技术的应用及研究趋势，对主题展开具体论述。

关键词：城市工业；污染场地；土壤修复；技术研究

1引言

在改革开放政策下，我国经过多年快速发展，经济地位已经位居世界第二，成为世界级的超级大国；但由于发展速度快、环境治理跟进慢，因此，导致了诸多工业污染问题。从当前城市工业污染场地分析，主要包括重金属、有机污染物、复合污染三大类型；但在土壤修复技术方面方法已经开始应用多种修复技术，并在尝试创新发展，以下进行具体说明。

2城市工业污染场简述

在三大污染类型中，重金属污染有45种元素（以相对密度在5.0以上为主）；但在土壤重金属污染方面，主要由8种元素引起，具体是Cd、Cu、As、Ni、Cr、Pb、Hg、Zn。从行业分析，以冶炼、皮革、化学品、铅蓄电池制造等居多。有机物污染则集中在有机化学物方面，如石油、农药、多氯联苯、苯系物等。复合污染中有重金属-有机复合污染，以及有机物类型内、重金属类型内的复合污染等。另外，在复合污染中由于污染物之间存在交互作用，也会造成一系列难以预料的环境效应，并给污染治理工作造成极大阻碍与技术挑战。

3城市污染场地土壤修复技术研究进展分析

目前在应对城市工业污染场地造成的土壤污染问题时，多以污染源分析为主，实施针对性、综合性的治理措施。从应用与发展层面观察，土壤修复技术包括淋洗修复、热处理、土壤气提、植物修复、固化与稳定技术等。以下从常用的土壤气提技术、固化与稳定技术、植物修复技术进行具体说明。

3.1土壤气提技术

土壤气提技术以物理方法为主，具体是对土壤孔隙实施蒸汽压的降低，然后，将污染物转化为蒸汽形式，并通过气提方法完成污染治理。同时，这种土壤气提技术的应用能够以活性炭吸附法、生物处理法完成对土壤的净化处理，并实现循环利用。从应用情况看，通常以原位土壤、异位土壤、多相浸提三种技术应用为准。在气提系统下，能够实现热空气，提高轻质石油烃挥发，并使三氯乙烯、四氯乙烯类的有机卤化物得到有效挥发。以评估效果分析，也能够达到对非黏质土壤污染物的修复，其修复效果在现阶段能够达到90%。在三种技术应用中，原位与异位土壤气提技术，针对地下含水层之上的包气带效果最好，而后一种技术对于包气带、地下含水层均有显著效果。整体上能够根据亨利系数进行评估，通常在>0.01的情况下、蒸汽压>66.66时，均能够进行有效处理。

3.2植物修复技术

植物修复技术属于绿色技术，因其成本低、可原位修复、环境美学效应突出而受到好评。一般实践中以超富集植入、富集植物提取修复为准；其原理即以植物根系达到对污染物的有效控制，减少其扩散，并利用恢复生态功能完成稳定性修复，同时，在植物的代谢功能、转化功能、吸附功能下，也能够很好的实现对污染物的降解、过滤，并达到改良土壤的目的。从应用范围观察，如重金属、石油、炸药、放射性核素、农药等造成的土壤污染均可。另外，在农田土壤污染物、人工湿地、生物栖息地等治理与建设方面均有显著效果。在我国的砷、铅、铜、镍、镉、多环芳烃方面已经起到了较好效果。然而，针对超富集植物方面的一些瓶颈，需要进行匹配性的农艺性状、病虫害防治等，以此增强植物修复技术的应用效果。

3.3固化-稳定技术

使污染物在污染介质中获得固化，并处在稳定状态，可以通过固化-稳定技术完成；如应用固化稳定剂、污染土壤混合达到修复目的。从应用原理分析，它集合了化学-物理-热力学多种方法实施综合治理；具体以石灰、沥青、硅酸盐水泥等固化稳定剂为准。这种方法的应用适用于原位与异位方面的重金属污染土壤修复，对有机污染物的土壤修复则效果不明显。建议在修复过程中需要遵循因地制宜的原则；固化-稳定技术的优势在于成本低、见效快；其风险主要在于可能性的环境条件影响下，会造成污染物的重新释放，所以，在应用过程中，必要进行安全性监测评估，提高治理效果。

4展望

目前，我国已经引入诸多研发设备，但关于土壤修复技术的研究技术依然处于初步发展阶段。需要增加这个方面的知识产权保护；尤其是在引进设备、技术权限方面，价格昂贵的现状下，必要从政府投入、企业技术研发方面增加技术扶持。尤其要强化我国在组合技术方面治理水平。比如，在单一修复方法的基础上，增加对无机-有机复合污染、新老污染物并存方面的污染。另外，应该在环境修复材料研发方面扩大影响，如氧化剂、还原剂、催化剂等方面的新产品研发；政府可以通过加强对生态环境效应的监测、评估；使实际的调查研究结果，能够与当前城市工业污染场地土壤修复技术发展水平相匹配。需要说明的是，应该按照现阶段我国不同地区的污染场地类型、修复技术应用情况，鼓励更多的民营企业投入到对污染场地的治理技术研发与治理中，提高土壤修复的市场化水平，从多个面向增加修复速度、提高修复效果。

5结束语

通过上文分析可以认识到城市工业污染场地类型比较多样，修复中的技术应用存在一些瓶颈；但从现阶段的土壤修复需求分析，可开发市场潜力巨大。随着我国公共卫生与生态环保政策的持续推进，未来会在该领域引起重多企业进驻；同时，也会使我国城市工业污染场地修复速度走向快速、持续发展阶段。因此，必要借鉴欧美环境治理的一些经验，并引进相关技术；另一方面，在推动我国土壤修复技术发展的同时，应该大力推动知识产权保护，提高对修复技术创新，促进其向更好的方向发展。

参考文献：

[1]廖晓勇,崇忠义,阎秀兰等.城市工业污染场地:中国环境修复领域的新课题[J].环境科学,2014(3).

[2]陈飞,马玲,杨栗清等.园林绿化在城市生态修复中的应用[J].科技视界,2013(11).

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关键词：重金属；土壤重金属污染；生物修复技术

土壤重金属污染问题越来越引起人们的关注，它具有长期性、累积性、潜伏性和不可逆性等特点。土壤一旦遭受重金属污染，不仅危害大、治理成本高，而且较难以消除。 “十二五”期间，我国将元素铅（Pb）、汞（Hg）、镉（Cd）、铬（Cr）和砷（As）列为重金属污染防控的重点元素。2014年4月，环保部和国土部联合的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染严重。全国第二次土地调查结果显示，我国中重度污染耕地大约为5000万亩。

被重金属污染的土壤不仅对作物的生长发育、产量及品质有影响，而且会通过食物链放大富集进入人体，极低浓度就能破坏人体正常的生理活动，损害人体健康[1]。土壤污染影响到整个人类生存环境的质量。重金属污染已成为一个亟待解决的环境问题。

1、土壤中重金属的来源及危害

土壤中重金属的来源可分为天然来源和人为来源。天然来源是由于土母质本身含有重金属，不同的母质、成土过程所形成的土壤含有重金属量差异很大。人为来源主要是来自人类的工农业生产活动以及生活垃圾，工矿业废弃地土壤环境问题突出，黑色金属、有色金属、皮革制品、造纸、石油煤炭、化工医药、矿物制品、金属制品和电力等行业，重污染企业用地及周边土壤存在超标现象。

近年来，突发性的环境污染事件骤增，特别是重金属污染事件。突发的环境事件会导致重金属在短时间内高浓度地进入环境，产生严重的污染。2008年，我国相继发生了贵州独山县、湖南辰溪县、广西河池、云南阳宗海等多起砷污染事件。2009年8月以来，又发生了陕西凤翔儿童血铅超标、湖南浏阳镉污染及山东临沂砷污染事件。2014年，湖南衡东县儿童血铅超标事件，300多名儿童被查出血铅含量超标。据美国学者统计表明，城市儿童血铅与城市土壤铅含量呈显著的指数关系[2]。据统计，我国约有3万多公倾土地受汞的污染，有1万多公倾土地受镉的污染，每年仅生产“镉米”就达5万t以上，而每年因污染而损失的粮食约1200万t，严重影响了我国的粮食生产和食品安全[3]。这些重金属污染事件有些是由于管理不当、交通事故等人为原因导致的，有些则是环境长期受到污染、污染物含量超过环境容量而突然爆发的结果。“砷毒”“血铅”“镉米”等重金属污染事件频发，让重金属污染成为最受关注的公共事件之一。重金属污染问题已日益严重，土壤重金属的治理和修复已迫在眉睫。

2.重金属土壤污染治理生物修复技术

目前，国内外较成熟的土壤重金属污染修复技术有物理修复法、化学修复法和生物修复法等，本文主要就土壤重金属修复领域的研究热点生物修复技术进行重点介绍。生物修复技术主要有植物修复技术、微生物修复技术、农业生产修复技术和组合修复技术。

2.1植物修复技术

根据Cunningham等人的定义，植物修复是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物，使其对环境无害[4]。根据机理的不同，土壤重金属污染的植物修复技术有3中类型：植物固定、植物挥发和植物提取。目前研究最多且最有发展前景的植物修复技术为植物提取。植物提取是指将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上，该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，将植物收获并进行妥善处理（如灰化处理）后即可将该重金属从土体中去除，达到治理污染与生态修复的目的，这种特定的植物被称为超积累植物。植物修复法成本低，可有效避免二次污染，对环境扰动小。目前，全球已发现的超积累植物大约500种，大部分是关于镍的超富集植物。在我国已经发现宝山堇菜、龙葵、马蔺、三叶鬼针草对Cd有富集作用，蜈蚣草[5]和大叶井口边草[6]对As有富集作用，圆锥南芥[7]属多重金属富集植物，对Pb、Zn、Cd均有富集作用。植物修复技术可同时修复土壤及周边水体；成本低；能够美化环境，可提高土壤的肥力。植物修复技术的缺点：超富集植物个体矮小，生长缓慢，修复周期很长；超富集植物对重金属具有较强的选择性和拮抗性；植物收割后，需要进行特殊处理，否则易造成二次污染；异地引种将对当地的生物多样性构成潜在威胁。适用于大面积农田土壤修复。

2.2微生物修复技术

微生物修复技术是利用微生物（如藻类、细菌、真菌等）的生物活性对重金属的亲和吸附或转化为低毒产物，从而降低重金属的污染程度。微生物不能降解和破坏重金属，但可通过改变它们的化学或物理特性而影响金属在环境中的迁移与转化。研究证明，土壤中铬可以在微生物还原作用、生物吸附、富集等作用下降低其生物可利用性和毒性，以达到修复铬污染土壤的目的[8]。微生物修复效果好、投资小、费用低、易于管理与操作、不产生二次污染。但是微生物修复的专一性强，很难同时修复多种复合重金属污染土壤；应用难度大。

2.3农业生态修复技术

农业生态修复包括农艺修复和生态修复，前者是改变耕作制度，调节种植作物品种，种植不进入食物链的植物，选择能降低土壤重金属污染的化肥，或增施能够固定重金属的有机肥等来降低土壤重金属污染；后者调节土壤水分、养分、pH值和土壤氧化还原状况及气温、湿度等生态因素，调控污染物所处环境介质，但该技术修复周期长、效果不明显。农业生态修复技术环境友好，代价小。但需要大量的调研，基础研究，改变种植习惯。适用于大面积低污染农田土壤。

2.4组合修复技术

植物组合修复技术是将植物修复技术与其他土壤重金属污染治理方法（比如物理、化学等修复技术）综合利用形成的组合技术，与单一重金属治理技术相比，植物组合修复技术具有独特的优点。有代表的有螯合剂-植物组合修复技术，螯合剂与土壤中的重金属发生螯合作用，形成水溶性的金属―螯合剂络合物，改变重金属在土壤中的赋存形态，提高重金属的生物有效性，强化植物对重金属的吸收。另外还有基因工程-植物组合修复技术及微生物-植物组合修复技术等。

3、展望

随着社会的发展进步，人们对土壤重金属污染的认识越来越深刻，越来越重视，如何防控和治理土壤重金属已成为人们关注的焦点。在今后的土壤重金属污染治理中，首先应以源头控制，即有效地降低重金属污染物的排放，这主要有赖于国家环境政策与法规的不断完善和工矿企业技术革新的落实。其次就是土壤的修复技术，针对土壤污染的复杂性、多样性及复合性，在修复时要综合考虑污染物的性质、土壤条件、投资成本等各方面的因素，从单一的修复技术向多数联合的修复技术、综合集成的工程修复技术发展，选择最适合的修复技术或组合， 达到高效、节约的双重效果。

参考文献

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[6] 韦朝阳， 陈同斌， 黄泽春，等. 大叶井口边草―种新发现的富集砷的植物[J].生态学报，2002，22（ 5） ：777-778.

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关键词：煤矿；土壤污染；政策措施；保护修复

中图分类号： X752 文献标识码： A

0引言

近年来，煤矿造成的环境问题日益突出。其中，土壤问题表现为整个煤矿区对土壤的生态破坏和污染，成为社会关注的焦点。煤矿造成的土壤污染主要是由于开发和利用过程中，输入矿区土壤环境污染物的速度和量超过了土壤环境对该物质的承载和容纳能力，使土壤原有的功能发生变化。

1煤矿污染土壤的两种情况[2]

1.1矿区水污染土壤

矿区水污染土壤主要包括开采抽出的矿井水、洗选煤废水及矿区生活污水污染土壤的几种情况。矿井水含有大量的煤粉等高浓度悬浮物质、石油类污染物质、重金属以及放射性物质；洗选煤废水中含有大量煤泥粉、悬浮油和絮凝剂化学品；矿区生活污水中含有大量的有机物、细菌、病毒等。这几种矿区水通过灌溉、溢流或渗漏等不同途径进入土壤,使土壤受到污染[1]。

1.2有害元素污染土壤

煤矿区土壤中的有害元素主要来源于煤矸石风化自燃、淋溶、矿区大量粉尘、废气的沉降以及矿井水。通过风化和空气氧化作用，煤矸石堆中的硫份及重金属元素随雨水冲刷进入土壤，再通过各种水力联系（导水砂层、地层裂隙、河流等）发生污染转移，造成土壤的酸碱污染（主要是酸性）与重金属污染。土壤的纳污和自净能力有限，当污染物超过其临界值时将向外界环境输出污染物。尤其是当土壤受到重金属污染（重金属元素主要包括As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、Zn等，或为几种元素的复合）污染时，土壤酶的活性受重金属抑制，造成土壤中营养元素循环速率和能量流动减弱，最终导致土壤资源的枯竭。

2国内外针对煤矿污染土壤的保护政策措施及做法

国内外，预防煤矿造成的土壤污染主要以制定相关法律法规为主，相关的研究和技术主要以污染后治理为主。不过，近年来澳大利亚、欧盟等越来越重视环境问题，在污染的预防和治理方面也进行了深入的研究。

2.1国外主要政策法规及做法

2.1.1 德国

1999年以来，德国颁布了《土壤保护法》、《土壤保护和工业废地处理条例》等法律，对土地使用者预防风险的措施及强制性义务、施加于土地上的各种材料的性质及其风险的预防与控制、土壤监测以及土壤保护的具体要求、风险的评估等作了规定。各州政府则依据联邦法律制定了本州的法律。德国开展了全面的土壤监测、排查和筛选可能污染地块、建立了污染场地数据库。污染场地治理费用绝大部分是由企业自己承担的，实行“谁污染谁付费”原则。如果企业不履行清除土壤污染的义务，监管部门将根据法律开出罚单，由法院执行。

2.1.2 美国

20世纪30年代，美国颁布《土壤保护法》，1960年颁布《联邦危险物质法》和《固体废物处理法》（又称《资源保护回收法》）。1977年8月，颁布第一部全国性的土地复垦法规《露天采矿管理与土地复垦法》。1980年颁布的《综合环境污染响应、赔偿和责任认定法案》（CERCLA）是美国污染防治体系的一部基本法律，又被称为“超级基金法”，其主要意图在于修复全国范围内的“棕色地块”。依据CERCLA，政府建立了 “超级基金（Superfund）”，明确了清洁费用的承担者，对土壤污染采取“谁污染谁治理”的原则，而无法使责任方支付费用的情况下，由“超级基金”承担[3]。

随后，美国又陆续公布了一些修正和补充法案，主要是1986年的《超级基金增补和再授权法案》（SARA）和1997年通过的《纳税人减税法》（TRA）。SARA就政府所有的土地或设施的环境污染治理适用CERCLA的问题作了说明，对CERCLA 作了重要补充。TRA主要目的是以税收方面的优惠措施，刺激私人资本投资于棕色地块清洁和治理，进一步阐明了污染的责任人和非责任人的界限，并制定了适用于该法的区域的评估标准。2002年，美国颁布《棕色地块法》，对有兴趣从事“棕色地块”治理的主体提供责任限制保护，参与州属“棕色地块”治理工程的主体可以免于联邦环保局的责任追究[4]。

2.1.3 日本

1970年，日本颁布《农业用地土壤污染防治法》，2002年颁布《土壤污染对策法》，1999年颁布《二恶英对策特别措施法》和《矿山保全法》。几部法律项目高度统一、相互配合补充，形成了有效的矿山土壤污染防治法律体系。日本以《农业用地土壤污染防治法》和《土壤污染对策法》等专门立法为中心, 确立了治理土壤污染的基本制度和责任原则, 以《矿山保全法》等关联立法为补充,对矿山土壤污染问题进行了系统的规制。

2.2中国主要政策法规

近年来，我国政府越来越重视土壤保护。1989年颁布《环境保护法》，2004 年修订了1995年颁布的《固体废物污染环境防治法》，2005年《矿山生态环境保护与污染防治技术政策》，2006年《关于逐步建立矿山环境治理和生态恢复责任机制的指导意见》，2008年《关于加强土壤污染防治工作的意见》，2011年《国家环境保护“十二五”规划》和《土地复垦条例》，2012年《国家环境保护“十二五”规划重点工作部门分工方案的通知》[7]。

目前，《全国土壤环境保护“十二五”规划》正在报请国务院审批。《土壤污染防治法》已进入立法阶段,《污染场地污染防治技术政策》正在制定中。

3国内外土壤保护修复的前沿技术

目前，污染土壤的修复主要采用物理化学修复技术、植物修复技术以及微生物措施。物理化学修复技术主要包括客土、换土法和化学固化、土壤淋洗、动电修复；植物修复技术主要包括植物稳定、植物挥发和植物萃取，微生物措施包括生物啜食法等。这些修复方法和技术的基本原理主要有两方面：（1）固化作用（immobilization），增加土壤对重金属的吸持能力，减少土壤中重金属的质量迁移率；（2）活化作用（mobilization），把重金属从土壤基质中排除出去。

3.1 物理化学修复技术

3.1.1 客土换土法

客土法是用非污染土壤覆盖被污染的土壤。换土法是部分或全部挖除污染土壤而换上非污染土壤。这是治理严重重金属污染农田切实有效的方法。在一般情况下，换土厚度愈大，降低作物中重金属含量的效果愈显著[6]。在有些情况下也可不挖除污染土壤，而将其深翻至耕层以下，这对于防止作物受害也有一定效果。客土法和换土法的缺点是需要花费大量的人力与财力，因此适用小面积严重污染土壤的治理。

3.1.2 化学固化

固化技术是将重金属污染的土壤按一定比例与固化剂混合，经熟化最终形成渗透性很低的固体混合物，降低重金属在环境中的迁移能力和生物有效性。固化技术的处理效果与固化剂的组成、比例、土壤重金属的总浓度以及土壤中一些干扰固化的物质的存在有关。

3.1.3 土壤淋洗/化学提取

土壤淋洗是把土壤固相的污染元素转移到土壤液相，将挖掘出的地表土经过初期筛选去除表面残渣，分散土壤大块后，与一种提取剂充分混合，经过第二步筛选分离，用水淋洗除去残留的提取剂，处理后“干净”的土壤可归原位被再利用，富含重金属的废水可进一步处理回收重金和提取剂。土壤淋洗技术的关键是寻找一种提取剂，既能提取各种形态的重金属，又不破坏土壤结构。

3.1.4 动电修复

动电修复法是在土壤中插入电极，把低强度直流电导入土壤，电流接通后，阳极附近的酸就会向土壤毛细孔移动，把污染物释放在毛细孔的液体中，大量的水以电渗透方式开始在土中流动，这样，土壤毛细孔中流体就可移至阳极附近，被吸收到土壤表层而得以去除。电流能打破所有的金属－土壤键，当电压固定时，去除效率与通电时间成正比。但对于渗透性较高、传导性较差的土壤，动电修复法所能起的作用较弱，不适于对砂性土壤污染的治理。

3.2 植物修复技术

植物修复技术主要针对重金属污染的土壤。

3.2.1 植物稳定

植物稳定技术是利用耐重金属植物降低土壤中有毒金属的移动性，从而减少金属被淋滤到地下水或通过空气扩散进一步污染环境的可能性，适合土壤质地粘重，有机质含量高的污染土壤。植物稳定并没有清除土壤中的重金属，只是暂时将其固定，使其不产生毒害作用，并没有彻底解决环境中的重金属污染问题。

3.2.2 植物挥发

植物挥发是利用植物的吸收、积累和挥发而减少土壤中一些挥发性污染物，即植物将污染物吸收到体内后将其转化为气态物质，释放到大气中，不须收获和处理含污染物的植物体。但这种方法将污染物转移到大气中，对人类和生物具有一定的风险。

3.2.3 植物提取

植物提取法利用重金属超积累植物根系从土壤中吸收一种或几种重金属，并将其转移、贮存到植物内，随后收割植物地上部分并集中适当处理。连续种植这种植物，即可使土壤中重金属含量降低到安全水平。植物提取法分为连续植物提取和螯合剂辅助的植物提取（或称为诱导性植物提取）。比如大规模种植蜈蚣草对砷（As）元素污染的土壤有较好的提取效果。

此外，植物修复技术应用较多的还有植物阻隔技术和间作修复技术。（1）植物阻隔技术是筛选并种植重金属低积累作物品种，如桑树、甘蔗等，在获得经济价值的同时降低农产品的重金属超标风险，阻隔重金属进入食物链。（2）间作修复技术是将重金属元素超富集植物与桑树等重金属低积累农作物间作，通过超富集植物去除土壤重金属，获得符合食品卫生标准的农产品。

3.3 微生物修复技术

微生物修复技术是利用特定微生物的沉积、氧化和还原等作用，较快的吸收或降解土壤中的污染物，改变金属存在的氧化还原状态，从而达到净化土壤的目的。在发达国家，为了降低污染土壤修复的成本并提高修复的效率，对原位微生物修复更为重视。这是目前环境科学研究中比较活跃的领域之一。

目前，主要的技术包括：（1）生物啜食法，采用微生物或具有特殊功能的菌株降解污染物。把已污染的地下水抽出加入营养物质和氧气后再回灌入污染土壤中，或经垂直井的慢速渗漏至污染土壤中，可以加入表面活性物质等一些化学物质，以提高污染物的生物降解能力。

（2）生物通气法，结合了蒸汽浸取技术的优点，采用真空梯度井等方法把空气注入污染土壤中，以达到氧气的再补给，可溶性营养物质和水则经垂直井或表面渗入的方法予以补充。这两种方法结合了微生物修复和化学修复的方法和特点，更确切地说，这两种方法更趋近于生态化学修复领域[5]。

4我国土壤修复现状及发展方向

我国煤矿造成的土壤问题日益严重，由于立法和监管体系不完善，造成很多污染问题无法追责。有时即使确定了责任主体，修复土壤也面临着资金等各种各样的困难。但是，这种局面将随着政府越来越重视环境问题而得到改变。

在修复技术方面，国内土壤修复水平大部分仍处在“换土”阶段，包括异地填埋和异地水泥窑焚烧等。由于见效快，大多是3-6个月，对原址的开发建设进度影响小，目前在国内较多采用。在发达国家，这并不是修复的主流，发达国家较多采用固化、热脱附、植物微生物修复、化学氧化还原等效率高、风险低、系统预测性高的异位修复方法。推进我国土壤修复技术的发展，还需要进一步完善立法、政策引导和加强监管以及对修复技术的深入研究。此外，煤炭的利用，特别是煤化工行业会产生大量的有机废物。有机废物污染的防治更加的复杂和困难，这也是煤炭产业对环境影响的新的研究方向和重点。

参考文献(References)：

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关键词：重金属污染；土壤修复淋洗剂；研究进展

引言

随着社会发展水平的提高，资源应用率提高，环境问题逐渐成社会发展的关注焦点，工业发展造成的环境污染，严重破坏了社会自然环境，土壤淋洗技术是一种新型环境治理技术，结合现代科技手段，实现上环境污染全面治理的实施，结合我国环境治理的发展实际，对土壤淋洗技术的发展情况进行分析，促进我国环境治理水平得到提高。

1 土壤淋洗技术概述

土壤淋洗技术是现代环境治理中经常应用的一种先进技术，从我国环境治理的技术应用实际来看，土壤淋洗技术能够从实现单一污染土壤、复合土壤等多种形式的污染土壤还原，为应对环境污染带来的重金属土壤污染带来了较大的发展空间。土壤淋洗技术在现代环境治理中的应用，可以对重金属污染中产生的多种污染进行还原处理，其中包括还原气体、固体、液体等形式的重金属污染源技术，为促进我国社会环境治理与发展提供技术指导。土壤淋洗技术是新技术手段在环境治理中的应用，结合土壤淋洗技术在实际中应用情况进行分析，土壤淋洗技术的基本特点可以归结为清洁性高，污染小等特点，对我国社会环境的治理提供了完善的发展空间，土壤淋洗技术在我国社会环境治理中的应用，是我国社会发展实现绿色化、生态化发展的重要体现。

2 土壤淋洗技术的应用流程

土壤淋洗技术在社会环境治理中的应用，实现环境治理的实际效果，对土壤淋洗技术的应用流程进行分析。其一，土壤淋洗技术的应用中原位复位清洗技术实行初步清洗，原位复位技术结合超分子技术对重金属污染土壤中的相关土壤进行初步清理，这一阶段结合淋洗液重力或在外力的作用下，对重金属造成的污染进行处理，从而达到保障环境清理的作用，土壤淋洗技术在初级清洗中应用的主要原料采用复原技术为技术的清洗液，实现了重金属土壤淋洗中，淋洗液对土壤的伤害性较低；其二，土壤淋洗技术应用中采取现场淋洗技术，现场淋洗技术的实际应用作用性较高，可以对重金属土壤污染中掩埋重金属土壤，受到重金属侵蚀的土壤进行金属处理，实现土壤淋洗技术在实际中的应用，采用重金属土壤污泥脱水处理后，采用高分子技术吸附污染中的重金属原料，最终将经过处理的土壤进行土壤回收环境处理，完成土壤淋洗技术处理的过程。

3 重金属污染土壤淋洗技术的应用

3.1 无水淋洗剂的应用

重金属污染是土壤污染的主要形式之一，土壤淋洗技术在实际中的应用，从土壤污染源产生的原因，实现重金属土壤污染的合理性治理。土壤淋洗技术的应用中，无水淋洗剂的应用，是采用酸解或者络合离子交换的形式处理被污染的重金属土壤，这种淋洗技术的应用，可以有效的通过离子置换的将土壤污染源置换出来，同时又在发生置换反应的同时产生水和氧气，从而避免了土壤治理带来的副作用。应用无水淋洗剂进行重金属处理中，要注意控制酸解的应用比重，一般情况下，酸解溶液的配备比重为0.1%为最佳，避免强酸对土壤的营养成分造成破坏，实现土壤淋洗技术在环境治理中的科学应用。

3.2 表面活性技术

重金属污染土壤清洗技术的应用中，表面活性技术也是常见的一种污染治理技术，表面活性技术的应用是通过增加表面活性剂，提高土壤的层次之间的柔和性和亲水性，达到提高表面土壤的度扩张，而活性吸附技术可以在土壤表层技术的作用，将重金属污染土壤中包含的中金属离子实现离子之间的吸附作用，达到对重金属污染土壤的治理作用。表面活性技术在实际中的应用，一方面可以吸附水污染中的污染金属，另一方面活性剂可以实现对土壤环境湿度调节，从而实现环境治理中，受到污染的土壤进行调节，大大提高了污染土壤的环境治理的作用，提高环境治理在实际中取得的成效性。

3.3 氧化剂

重金属土壤淋洗技术中，氧化剂应用也是常用的淋洗技术之一。氧化剂作用是结合自然光合作用，对自然环境中的中金属污染物进行污染处理，而氧化剂仅仅作为氧化作用实现的催化部分，主要利用自然光对重金属土壤淋洗进行处理，达到提高土壤中重金属处理作用。例如：氧化剂在重金属污染土壤中的应用，采用活性剂作为重金属土壤淋洗技术实施的主要催化技术，受到自然阳光的光合作用，实现重金属土壤中污染金属的光合分解，达到对污染土壤治理的作用。

4 重金属污染土壤淋洗技术应用原则

4.1 整体性原则

重金属污染土壤淋洗技术是解决环境污染的主要技术手段，能够有效地控制和调节土壤的污染程度，技术在实际实施中，要注重遵守整体性原则，土壤净化处理的技术应用必须从环境治理的整体出发，积极进行重金属污染土壤淋洗技术的应用与实际土壤情况相适应；另一方面，重金属污染土壤淋洗技术的开展不能以破坏其他自然资源为前提，例如：水资源，植物资源等，善于分析整体重金属污染土壤淋洗技术的效果，把握环境治理大方向，采取合理的治理措施。

4.2 可持续性原则

重金属污染土壤淋洗技术的实施开展遵守可持续性原则，我国经济发展处于上升阶段，环境治理是社会经济优化发展的主要分支，我们进行重金属污染土壤淋洗技术的实施中，善于把握和运用自然发展的基本规律，实现重金属污染土壤淋洗技术在环境治理中持续性开展。例如：重金属污染土壤淋洗技术实施人员，对即将净化的土壤进行全面的土壤分析，制定重金属污染土壤淋洗技术实施的持续性计划，降低后期镜湖对土壤的损坏，从而为现代土壤堵塞治理提供新的发展规划。

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关键词：铅污染土壤 修复技术 研究 发展趋势 分析

众所周知，铅一直都是重金属污染土壤中蓄积性最强且分布面积最广的污染物之一。自然环境当中风化岩石中的矿物构成是导致土壤中铅元素产生并蔓延的最根本因素。在长时间的环境保护作用之下，现代经济社会对于废水、废弃以及废渣的排放问题得到了明显改善，但大量工业化活动的迅猛发展使得铅污染无法得到有效抑制。对于铅污染土壤而言，这种破坏性极强的元素一旦进入土壤当中就会始终停留在表土层位置，向土壤深层移动的可能性极小。从这一角度来说，铅元素与土壤中有机物元素发生结合反应的可能性就极大，且这种合成物是很难被溶解的，土壤表层植物的生长发育也会受到极大的影响。并且，对于人类而言，铅元素自身所具备的强累积性能够在食物链的传导作用之下被人体所吸收，从而与人体内部的多种酶元素发生组合反应，此种反应会对人体的神经系统、消化系统、生殖系统以及免疫系统产生极为不利的影响。基于以上分析，我们需要清醒的认识到一个方面的问题：铅污染土壤对植物、人体正常生长发展造成的影响极为不利的，展开有关铅污染土壤修复技术的研究迫在眉睫。那么，现阶段铅污染土壤修复技术研究有着怎样的进展？铅污染土壤修复技术又有着怎样的发展趋势呢？笔者现结合实践工作经验，就这一问题谈谈自己的看法与体会。

一、铅污染土壤修复技术的研究进展分析

我们必须明确的一点在于：铅污染土壤最显著的特性在于长期性、隐蔽性以及不可逆性。以上特性直接导致了铅污染土壤修复难度大。如何在确保土壤可持续利用的基础之上，研究高效修复铅污染土壤的修复技术是现阶段相关工作人员最亟待解决的问题之一。在当前研究技术条件支持之下，按照土壤反应性质的差异性进行划分，铅污染土壤修复技术可以分为物理化学修复技术以及生物修复技术这两大类型。客土深耕法、隔离法以及固化稳定化法均属于物理化学修复技术范畴，微生物修复法以及植物法属于生物修复技术研究范畴。笔者现从以上几个方面就铅污染土壤修复技术的研究进展做详细分析与说明。

（一）客土深耕法。客土深耕法的依据在于铅污染土壤所表现出的表聚性特征。正如上文所述：对于铅污染土壤而言，这种破坏性极强的元素一旦进入土壤当中就会始终停留在表土层位置，向土壤深层移动的可能性极小。客土法的关键在于对铅污染土壤表层土进行移除，以新鲜土进行补足，或是将铅污染土壤中的表层土深翻至深层土壤当中，从而控制铅污染土壤与植物直接接触的机会，将其铅污染毒性的传播。此种方式最大的缺陷在于修复成本较高，人力、物力、财力投入较大，且置换或深翻的表层土存在二次污染的可能性，修复效果并不显著。

（二）隔离法。隔离法实施的关键在于工程改造，施工作业人员需要将铅污染土壤与周边环境进行有效的隔离，最大限度的控制铅污染的渗透、蔓延与迁移。在工程改造过程当中，可以选用钢筋水泥材料在铅污染土壤周边修建隔离墙墙体，也可以选用防渗膜材料对铅污染土壤表面进行敷设。此种方式属于物理化学修复技术的一种，在实际应用当中受到施工作业以及修复成本的限制性影响，隔离法仅适用于铅污染土壤问题严重且污染较小的土壤修复。

（三）固化稳定化法。此种修复技术能够在化学方法的作用之下就铅元素在土壤表层中的溶解性以及迁移性进行控制，与此同时在物理方法的作用之下将铅污染土壤转化为紧密固体或是不可流动固体。此种铅污染土壤修复技术适用于污染程度并不严重的土壤，且修复成本较低，有一定的应用空间。但是这种修复方式无法彻底根除土壤表层中的铅元素，修复效果具有一定的暂时性。

（四）微生物修复法。在对铅污染土壤表层生长植物及微生物抗性细菌进行筛选的基础之上，得到具备较为显著耐重金属铅特性的植物与微生物抗性细菌菌种，进而将所得菌种在培育菌液当中加以包衣，所得种子将直接种植在铅污染土壤当中，以此对土壤表层当中的铅进行毒性还原。此种修复方式属于微生物修复技术的一种，修复成本较低、操作便捷且修复效果显著，值得关注。

（五）植物修复法。植物修复法的关键在于以超富集植物为载体，将铅污染土壤中大量的铅元素完全转移至植株内或是地表部分，从而达到控制并修复铅污染土壤的目的。在这一过程当中，有关超富集植物的筛选工作尤为关键。我们应当确保所选取超富集植物具备较高的吸收速率、转运能力以及抗病虫能力。此种修复技术适应了绿色环保的修复要求，对生态环境的扰动较小，在达到修复目的的同时提升了土壤肥力，是未来铅污染土壤修复技术的主流发展方向。

二、铅污染土壤修复技术发展趋势分析

上文所述，我们不难发现，对于铅污染土壤修复技术研究而言，有关物理化学修复技术与微生物修复技术的研究均取得了一定的成果，微生物修复技术潜在应用空间要想得以激发与利用，其关键在于同物理化学修复技术进行组合，这也正是铅污染土壤修复技术的发展趋势。具体而言，可重点关注以下几点。

（一）螯合诱导植物吸收修复技术。在植物富集效率低下的情况下，可以通过向土壤表层施加包括柠檬酸以及EDTA在内多种螯合剂的方式实现土壤表层铅元素的活化目的，从而加速铅元素的溶解，促进土壤表层铅元素能够自根系较快的向地表进行转运。

（二）微生物-植物修复技术。我们知道，发的菌丝对于提升植物根系营养吸收范围而言是至关重要的。换句话来说，发达菌丝能够促进植物对土壤表层中铅元素的吸收，这是一方面。另一方面，真菌自身所具备的对铅元素的高耐性能够控制铅元素在植物根系中毒性的发挥，从而兼顾土壤修复与植物正常生长发育。

（三）基因工程植物修复技术。在基因重组技术的作用之下将金属富集特性表现显著地基因直接导入处于生长发育阶段且极易收获的植株当中。植株在生长发育过程当中自身特定的载体与受体细胞能够在分子生物作用之下被完整复制与表达，从而赋予受体细胞新型遗传特性，最终实现土壤修复的功效。

三、结束语

总而言之，市场经济的建设发展与生态环境的保护是相辅相成的有机整体。市场经济的建设发展绝不能以生态环境的恶化为代价。国民经济在建设发展过程当中所产生的各种有害元素对于生态环境的破坏是极其显著的，生态环境的修复同样是极为必要的。本文针对铅污染土壤修复技术研究及发展趋势这一中心问题做出了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

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篇8

关键词：重金属 土壤 修复清洗剂

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（a）-0-01

1 土壤中重金属的来源及其危害

1.1 土壤中重金属的主要来源分析

土壤当中的重金属元素并非是与生俱来的，一般都是由于外因（主要都是人类活动）导致重金属元素进入到土壤当中，因为重金属本身很难被降解，所以其会始终存在于土壤当中。污染土壤的重金属主要包括以下元素：Hg（汞）、Cd（镉）、Cr（铬）、Pb（铅）、As（类金属砷），这些都是生物毒性较为显著的元素，除此之外还包括一些毒性一般的Cu（铜）、Ni（镍）、Zn（锌）等元素。上述重金属元素基本都来自于农药、污泥、废水以及大气沉降等。例如，Hg主要来源于含汞的废水；Cd、Pb则主要来源于冶炼排放和汽车尾气；As大部分都来自于除草剂、杀菌剂和杀虫剂等化学药剂。

1.2 重金属土壤的危害

由于土壤中的重金属大部分都与人类活动有关，而近些年来，国家在大搞建设和大力发展经济的同时，使得土壤中的重金属污染日益加重。因为重金属在土壤当中较难迁移，具有残留时间久、毒性大、隐蔽性强等特点，而且还会经一些作物吸收后进入人类的食物链当中，也有可能借助一些迁移方式进入大气和水中，使人类的健康受到威胁。为此，国内外都非常重视重金属土壤及河流的治理，也将之作为重点课题来进行研究。通常情况下，重金属的生物毒性不但与量有关，而且还与形态分布有关。因不同的形态会产生出不同的环境效应，这会对重金属的毒性、循环规律以及迁移等造成直接影响。大部分重金属都属于过渡性元素，这种元素最为典型的特点之一是原子具有独特的电子层结构，从而使得重金属在土壤当中的化学行为也相应地具有了一系列的特点。大部分重金属元素都能够在一定幅度内发生氧化还原反应，这是因为重金属元素都具有可变价态。由于不同的重金属元素具有的可变价态均不相同，从而使得毒性和活性也都不相同。重金属元素非常容易在土壤当中发生水解反应，进而生成氢氧化物，同时还能够与土壤当中的某些无机酸发生反应，生成硫化物、磷酸盐和碳酸盐等化合物。因为这些化合物本身的溶度积都比较小，故此会使重金属累积在土壤当中，不容易发生迁移。虽然重金属的污染范围不会扩大，但却会导致污染区域范围内的污染周期变长，致使危害程度增大。

土壤重金属污染会对自然生态环境造成以下危害：其一，受重金属污染的土壤由于直接暴露在环境当中，其中的重金属元素会通过土壤颗粒直接或间接地被人吸收，从而威胁人体健康；其二，在雨水的作用下，土壤当中的重金属元素会逐渐向下渗透，这样一来便有可能使地下水系受到污染；其三，外界环境条件发生变化时，会使土壤中的重金属活性和生物可用性提高，致使重金属容易被土壤上的植被吸收从而进入人类的食物链对人体产生毒害

作用。

2 重金属污染土壤修复清洗剂的研究与应用

2.1 无机溶液

这是一种较为常用的重金属污染土壤清洗剂，其主要通过溶解作用或络合作用来增强土壤当中重金属元素的溶解性。常见的无机溶液有水、无机盐、无机碱以及无机酸等等。这是人们最早使用的一类土壤重金属清洗剂。在诸多无机溶液中水最容易获得的一种，但是水对土壤中重金属的清洗效果却比较有限，为了提高水的清洗效果，一些专家学者利用粒径分离，用水清洗的方法将铅含量为1700 mg・kg-1的土壤清洗至铅含量≤150 mg・kg-1，这一研究极大程度地提高水的清洗效果；还有一些专家经试验研究后发现，利用9.4%的H3PO4清洗被类金属砷污染的土壤，通过6 h的清洗，土壤当中类金属砷的去除率可达到99.9%。

2.2 复合清洗剂

前文中提到重金属元素的种类较多，为此，土壤当中有可能同时存在多种重金属元素，如果仅仅采用针对某一种污染物的清洗剂可能无法达到彻底去除的目的。而此时便需要联合使用或者依次使用清洗剂来对土壤进行清洗，这有助于提高污染物的去除效果。复合清洗剂是目前土壤重金属清洗技术研究的一个主要方向，业内的一些专家学者提出采用HC1+CaC12复合淋洗剂来去除含有镉和铅的土壤，通过试验发现，经复合淋洗剂淋洗后的土壤中污染沉积物的浸出毒性检测符合有关标准的规定要求；还有一些学者提出了采用ETDA和SDS加强型清洗剂对含铅和MDF的复合污染土壤进行修复，经研究后发现，使用EDTA后再依次使用SDS可以使该土壤中的铅去除率达到最高，而颠倒使用顺序则可以使MDF的去除率达到最佳。这一研究充分证明了当土壤当中存在多种不同重金属元素时可以通过复合清洗剂进行去除修复，并且清洗剂使用先后顺序的不同去除效果也是不同的。

3 结语

综上所述，通过对土壤当中重金属元素的危害分析，使我们清楚地认识到重金属元素的危害性，为了保护我们懒以生存的土地和人类的健康，有必要加大对重金属污染土壤清洗剂的研究，并将一些切实可行、效果较好的清洗剂应用到土壤重金属污染较为严重的地区，以此来降低和消除重金属造成的危害，这对于人类社会的发展具有重要的现实意义。

参考文献

[1] 赵广孺.海南岛东西部砖红壤重金属元素地球化学特征研究[D].广州：中山大学.2009.

[2] 陈莉，陈红路，吴小寅，等.重金属污染土壤的生态治理与示范[J].中小企业管理与科技，2011（34）.

篇9

从污染面积分析，我国土壤污染主要以重金属和无机污染为主，受污染的土壤多为农田土壤。随着工业化、城市化、农业集约化的快速发展，人们对农业资源高强度的开发利用，使大量未经处理的固体废弃物向农田转移，过量的化肥与农药在土壤中残留，含重金属超标的污水灌溉等，造成我国大面积农田土壤发生显性或潜性的污染。目前，我国土壤污染正在呈现由工业向农业、城区向农村、地表向地下、上游向下游、水土污染向食物链转移的趋势。

农田土壤环境质量的不断恶化，将严重影响到食品安全、人体健康和经济的可持续发展，同时给我们生存环境带来危害。对于农产品的质量安全而言，“净土”是“洁食”的前提和基本保障。唯有“净土”，方能“洁食”，才能保证人体的健康，最终保障整个社会的稳定与发展。

与大气及水环境不同，土壤污染具有隐蔽性、不可逆性和修复的长期性。因此，在土壤污染防治中，源头控制是关键，须以“防”为先，做到“防”、“治”结合，同时加强环保科学技术的研发，对我国土壤污染快速发展的趋势和环境危害进行有效遏制，具体包括：

一是加快我国土壤环境保护相关法规、标准的制定与完善。目前，我国在土壤环境保护方面，缺乏系统的法律法规和完善的标准体系，导致土壤污染的源头难以得到有效控制。针对目前我国土壤污染的现状、特点，应积极吸取相关国际经验，尽早启动《土壤环境质量标准》的修订与地方标准的制定，以及基于不同农产品卫生限量标准的污染物标准制定等。

二是进一步加强土壤污染重点行业和重点污染源的排放控制标准研究与监控。在土壤重金属污染控制中，需加强我国农产品产地土壤中不同重金属污染源控制指标体系研究，包括畜禽粪便等有机肥重金属控制指标体系，磷肥及复合无机肥中重金属限量标准及无害化技术与应用，农田灌溉水质安全控制指标的验证和完善，污泥农用的重金属基准值等。从源头上遏制土壤污染的进一步恶化。

篇10

一、当前我国土壤污染防治存在的问题

一是法律法规缺失。目前我国没有专门的土壤环境保护法律法规，相关规定分散在《环境保护法》、《土地管理法》、《水土保持法》、《土地复垦条例》、《农药安全使用标准》等不同法律法规中，对土壤污染防治的规定不系统，缺乏具有可操作性的细则和有威慑力的责任追究条款。

二是监测水平滞后。多数地区缺乏土壤监测必备的仪器和人员，尤其是基本农田和集中式饮用水源地等重点区域存在监测站点布置过少、监测项目少、监测数据流通信息不畅、专业技术人员缺乏等诸多问题。

三是修复技术不成熟。我国现有的土壤污染修复技术大多数仍处于实验阶段，有些还只仅适用于实验室的小规模实验，与工程的实际推广尚有一定的差距。同时，现有修复技术成本较高，修复设备与药剂大部分仍然依赖进口。

四是防治资金短缺。土壤污染防治对资金的需求量很大，目前主要由政府买单。而政府财力的相对有限性使防治资金的来源受到很大局限。尤其对于无主的污染场地，由于其大多数位置偏远，开发利用价值不大，地方政府配套资金积极性不高，中央资金的杠杆作用难以有效发挥。同时，目前我国土壤治理修复的商业模式尚未形成，社会资金进入相对困难。

二、发达国家的经验借鉴和相关建议

自上个世纪以来，美国、丹麦、英国、德国、日本等国家围绕土壤污染防治立法、检测、治理、防控、资金、惩治等诸多环节，建章立制、标本兼治，逐步形成了较为完整和完善的土壤污染防治体系。如美国设立了污染场地管理与修复基金即“超级基金”，并以这一基金为核心，制定了全面有效的污染土地管理框架。针对责任方建立了“严格、连带和具有追溯力”的法律责任，即不论潜在责任方是否实际参与或造成了场地污染，也不论污染行为发生时是否合法，潜在责任方都必须为场地污染负责。丹麦在2000年就颁布了《土壤污染防治法》，并建立了全国统一的土壤污染数据库，实现资源共享。同时设立了土壤检测点，对土壤进行长期实时监测，进行动态管理。英国早在上世纪90年代初就建立了污染土壤暴露风险评估导则，制定了详细的土壤污染指导性标准，并逐步形成和完善了基于风险的污染地块管理框架体系，有效地保证了土壤污染防治各项工作的顺利开展。

借鉴发达国家经验，针对我国土壤污染防治现状，建议：

1.加快土壤污染防治立法。制定专门的《土壤污染防治法》并相应配套各类法规细则，构建完善的土壤污染防治法律法规体系，为土壤污染防治和治理提供更好的法律保障。

2.全面开展土壤环境质量普查。在全国范围内开展土壤环境质量普查，摸清底数，并建立全国土壤环境质量数据库，以全面了解和掌握全国土壤环境质量状况。

3.编制土壤污染防治规划和实施计划。在全面摸清底数的基础上，编制土壤污染防治规划和实施计划，明确各级政府和机构土壤污染治理责任，并根据不同区域土壤环境状况，按照轻重缓急，统筹规划，分步实施。

4.建立土壤环境监测网络。将土壤环境质量监测列为常规环境监测内容，建立起完善的土壤监测网络，制定科学的定期监测制度，长期、动态、实时地对土壤及其生态环境进行监测，并定期公布全国和区域土壤环境质量状况。

5.拓宽防治资金投入渠道。一是按照“谁污染、谁付费”的原则，对土壤污染实行永久性的污染责任追溯制度，土壤污染者除了要承担受害者的赔偿责任外，还应承担土壤修复费用。二是建立专门的土壤污染资金保障机制，成立类似美国“超级基金”的“土壤污染治理基金”，主要用于解决找不到责任者或责任者没有实施修复能力的土壤污染的管理和修复，保证土壤污染防治资金来源的稳定。另外，政府还应进一步加大对土壤污染治理的科研开发、企业的清洁生产、农业面源污染治理等方面的资金扶持力度。三是完善市场机制，引入社会资金进行土壤治理修复。

6.加强防治技术人才支撑。一是制定土壤修复企业准入制度，引导行业有序规范发展。二是加快相关人才培养和设备研发。一方面在各大高校增设土壤修复等方面的专业，加大专业土壤防治人才的培养力度；另一方面相关科研部门要加快土壤污染治理设备、原料等研发的步伐。