土壤污染修复

土壤污染修复（桂林理工大学环境科学与工程学院环境科学07-1班）

摘要：针对普遍存在的土壤污染问题,全面介绍了当前土壤污染的各种修复技术，包括土壤自净作用、原位微生物修复、原位植物修复、原位生态修复、物理化学修复技术、化学淋洗——植物修复技术等，清楚地认识到土壤污染的复杂性，需要因地制宜地运用污染处理技术，对于污染严重的区域需要综合运用物理、化学、生物技术，这样才能做到更好的除污效果。关键字：土壤污染、修复技术、复杂性关键字：土壤污染、修复技术、复杂性RemediationofContaminatedSoilsCheJincheng(GuilinUniversityOfTechnology,CollegeOfEnvironmentalScienceAndEngineering,Environmentalscience07-1,Number3070129114)Abstract:Focusontheproblemsofwidelyexistedsoilcontamination,Acomprehensiveintroductiontothecurrentrangofremediationofsoilpollution,whichincludidedsoilself-purification,insitumicrobial•••-g•remediation,insituphytoremediation,insituecosystemrestoration,remediationtechnologyofphysicalandchemical,chemicalleaching-phytoremediationtechnology,andsoon,wellawareofthecomplexityofsoilpollution,pollutionneedtouselocalconditionsprocessing,forpollutingtheregionneedstousethephysical,chemical,biotechnology,soastoachievebetterdecontaminationresults.Keywords:soilpollution;remediationtechnology;complexity引言：污染土壤修复技术的研究起步于20世纪70年代后期。在过去的30年期间,欧、美日、澳等国家纷纷制定了土壤修复计划,巨额投资研究了土壤修复技术与设备,积累了丰富的现场修复技术与工程应用经验,成立了许多土壤修复公司和网络组织,使土壤修复技术得到了快速的发展。我国的污染土壤修复技术研究起步较晚,在“十五”期间才得到重视,列入了高技术研究规划发展计划[1],其研发水平和应用经验都与美、英、德、荷等发达国家存在相当大的差距。[1]近年我国经济快速增长，同时土壤环境问题也愈来愈严重，国家和环保部门等全力协助土壤污染修复。本文主要介绍有关的土壤污染修复技术，以促进土壤修复技术的发展。当工农业生产中的三废（废水、废气、废渣）污染物通过水体、大气或直接向土壤中排放转移，并积累到一定程度，超过土壤自净能力时，会导致土壤生态功能降低，进而对土壤动植物产生直接或潜在的危害，称为土壤污染。[2]一）土壤自净作用污染物进入土壤系统后常因土壤的自净作用而使污染物在数量和形态上发生变化，是毒性降低甚至消失。土壤自净作用包括：物理自净、化学自净、生物自净。物理自净只是改变污染物的物理性状、空间位置；化学自净是指污染物的性质、形态和价态发生改变；生物自净是指生物降解、生物转化和生物富积污染物质的过程。土壤的自净作用是上述三种过程共同作用的结果。（二）生物修复土壤自净能力是有一定限度的，受到很多因素的制约。相当一部分种类的污染物如重金属、固体废弃物等毒害很难被土壤自净能力所消除，而生物修复正能解决这个问题。1.原位微生物修复a・生物通风修复又称土壤曝气是改变生物降解的环境条件而设计的。在受污染的土壤中至少打两口井，安装鼓风机和真空泵，将新鲜空气强行排入土壤中，然后抽出，土壤中挥发性毒物也随之去除。此外，在通入空气时也可以加入微生物所需的营养物质，从而促进污染物降解。如：得克萨斯研究院Agrelot等[3]用生物通风成功地修复四氯化碳地下水储罐泄露污染的土壤，Crow等[3]在汽油泄露处实地进行土壤通风去污实验。b・生物强化修复是基于改变生物降解中微生物的活性和强度而设计的。分为：培养土著菌的生物培养法和引进外来菌的投菌法。微生物（细菌、真菌）-植物、动物（蚯蚓）-植物联合修复是土壤生物修复技术研究的新内容，筛选有较强降解能力的菌根真菌和适宜的共生植物是菌根生物修复的关键。种植紫花苜蓿可以大幅度降低土壤中多氯联苯浓度[4]。根瘤菌和菌根真菌双接种能强化紫花苜蓿对多氯联苯的修复作用[5]。利用能促进植物生长的根际细菌[6]或真菌,发展植物-降解菌群协同修复、动物-微生物协同修复[7]及其根际强化技术,促进有机污染物的吸收、代谢和降解将是生物修复技术新的研究方向2・原位植物修复植物修复与物理修复、化学修复和微生物修复相比，有独到的优点：净化环境的同时也可以绿化环境；对环境扰动少；植物固化使地表长期稳定，控制风蚀水蚀，减少水土流失；成本低，据美国Cunningham等研究，植物修复的费用仅0.02~1.0$/m2,比理化修复费用低几个数量级。重金属污染土壤的植物吸取修复技术在国内外都得到了广泛研究,已经应用于砷、镉、铜、锌、镍、铅等重金属以及与多环芳烃复合污染土壤的修复,并发展出包括络合诱导强化修复[8]、不同植物套作联合修复、修复后植物处理处置的成套集成技术[9]。利用植物超积累或积累性功能的植物吸取修复、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[9]、利用植物代谢功能的植物降解修复[10]、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;可被植物修复的污染物有重金属、农药、石油和持久性有机污染物、炸药、放射性核素等3.原位生态修复生态修复是一个综合的概念，它包括原位转性微生物生态修复、原位特异性植物生态修复、原位细胞游离酶生态修复和原位白腐真菌生态修复等四部分内容。原位生态修复是否成功，主要取决于是否存在几分污染物降解的合适的微生物种类以及时否对污染现场的黄金条件进行改善或加以有效地管理。也就是说，污染土壤的微生物生态修复的技术关键，在于所需要的营养物质、共氧化基质、电子受体和其他促进微生物生在的各种物质的投加。(三)化学、物理、生物方法综合作用土壤是一个复杂的系统，生物的生长也受到诸多因素的影响，因此，现实中处理污染土壤往往把化学、物理、生物方法综合使用，这样才能起到理想的效果。在处理中，应用广泛的方法有：物理化学修复方法；生物化学修复方法；生物物理修复方法；通过溶剂洗脱、热脱附、吸附和浓缩等物理化学过程可以将有机化合物从土壤中去除，从而修复有机污染土壤。化学淋洗-生物联合修复是基于化学淋溶剂作用,通过增加污染物的生物可利用性而提高生物修复效率。利用有机络合剂的配位溶出,增加土壤溶液中重金属浓度,提高植物有效性,从而实现强化诱导植物吸取修复其中，成功的案例有：Hodson等[11]利用化学成分主要为Ca10(PO)4OH2的骨饲料和植物进行重金属铅和锌在土壤中的固定；从Sapindusmukorossi果皮中提取的生物表面活性剂曾被应用于土壤中六氯苯(HCB)的清洗；Mata-Sandoual等[12]应用生物表面活性剂Rhamnolipid和TritonX-100来解吸土壤中的杀虫剂获得成功小结：“万物土中生”,土壤质量决定万物的质量。为保障人类的食物安全和身体健康,需要实施“净土”战略,制定土壤污染的“防控修复”行动计划，这对我国这样的拥有13亿人口的农

业大国尤为重要。污染土壤的修复是以去污染、复质量、再利用、保安康为目的的。但土壤是一个复杂的系统，其成分复杂，其污染机理复杂。所以在运用处理技术时，必须因地制宜，对于特定区域也可综合运用各项技术。总之，,土壤污染修复不仅是土壤环境保护与技术产业化的需要,而且人类生存发展的需要。参考文献：[1]污染土壤修复技术研究现状与趋势,骆永明,(中国科学院南京土壤研究所中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室南京210008)[2]《环境生态学》，顾卫兵主编，中国环境科学出版社，2007，8(1):133[3]《污染环境生物修复工程》，陈玉成编，化学工业出版社出版，2003，3(1):138⑷徐莉(XuL),滕应(TengY),张雪莲(ZhangXL)等.中国环境科学(ChinaEnvironmentalScience),2008,28(7):646—650⑸滕应(TengY),骆永明(LuoYM),高军(GaoJ)等.环境科学(EnvironmentalScience),2008,29:2925—2930TOC\o"1-5"\h\zZhuangXL,ChenJ,ShimH,etal.Environ.Int.,2007,33:406—413ZHickmanZA,ReidBJ.Environ.Int.,2008,34:1072.1081RoyS,LabelleS,MehtaP,etal.PlantSoil,2005,272(1/2):277—290骆永明(LuoYM).中国主要土壤环境问题及对策(骆永明主编)(SoilEnvironmentalProblemsandSolutionsinChina.Ed.LuoYM).南京:河海大学出版社(Nanjing:HehaiUniversityPress),2008.26—29NewmanLA,ReynoldsCM.Curr.Opin.Biotech.,2004,15(3):225—230-100onHODSONME,VALSAMI-JONESE.Bonemealadditionsasaremediationtreatment