土壤污染修復(fù)

土壤污染修復(fù)（桂林理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)07-1班）

摘要：針對(duì)普遍存在的土壤污染問(wèn)題,全面介紹了當(dāng)前土壤污染的各種修復(fù)技術(shù)，包括土壤自凈作用、原位微生物修復(fù)、原位植物修復(fù)、原位生態(tài)修復(fù)、物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)、化學(xué)淋洗——植物修復(fù)技術(shù)等，清楚地認(rèn)識(shí)到土壤污染的復(fù)雜性，需要因地制宜地運(yùn)用污染處理技術(shù)，對(duì)于污染嚴(yán)重的區(qū)域需要綜合運(yùn)用物理、化學(xué)、生物技術(shù)，這樣才能做到更好的除污效果。關(guān)鍵字：土壤污染、修復(fù)技術(shù)、復(fù)雜性關(guān)鍵字：土壤污染、修復(fù)技術(shù)、復(fù)雜性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：污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究起步于20世紀(jì)70年代后期。在過(guò)去的30年期間,歐、美日、澳等國(guó)家紛紛制定了土壤修復(fù)計(jì)劃,巨額投資研究了土壤修復(fù)技術(shù)與設(shè)備,積累了豐富的現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)技術(shù)與工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),成立了許多土壤修復(fù)公司和網(wǎng)絡(luò)組織,使土壤修復(fù)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。我國(guó)的污染土壤修復(fù)技術(shù)研究起步較晚,在“十五”期間才得到重視,列入了高技術(shù)研究規(guī)劃發(fā)展計(jì)劃[1],其研發(fā)水平和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)都與美、英、德、荷等發(fā)達(dá)國(guó)家存在相當(dāng)大的差距。[1]近年我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，同時(shí)土壤環(huán)境問(wèn)題也愈來(lái)愈嚴(yán)重，國(guó)家和環(huán)保部門(mén)等全力協(xié)助土壤污染修復(fù)。本文主要介紹有關(guān)的土壤污染修復(fù)技術(shù)，以促進(jìn)土壤修復(fù)技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的三廢（廢水、廢氣、廢渣）污染物通過(guò)水體、大氣或直接向土壤中排放轉(zhuǎn)移，并積累到一定程度，超過(guò)土壤自凈能力時(shí)，會(huì)導(dǎo)致土壤生態(tài)功能降低，進(jìn)而對(duì)土壤動(dòng)植物產(chǎn)生直接或潛在的危害，稱為土壤污染。[2]一）土壤自凈作用污染物進(jìn)入土壤系統(tǒng)后常因土壤的自凈作用而使污染物在數(shù)量和形態(tài)上發(fā)生變化，是毒性降低甚至消失。土壤自凈作用包括：物理自凈、化學(xué)自凈、生物自凈。物理自凈只是改變污染物的物理性狀、空間位置；化學(xué)自凈是指污染物的性質(zhì)、形態(tài)和價(jià)態(tài)發(fā)生改變；生物自凈是指生物降解、生物轉(zhuǎn)化和生物富積污染物質(zhì)的過(guò)程。土壤的自凈作用是上述三種過(guò)程共同作用的結(jié)果。（二）生物修復(fù)土壤自凈能力是有一定限度的，受到很多因素的制約。相當(dāng)一部分種類的污染物如重金屬、固體廢棄物等毒害很難被土壤自凈能力所消除，而生物修復(fù)正能解決這個(gè)問(wèn)題。1.原位微生物修復(fù)a?生物通風(fēng)修復(fù)又稱土壤曝氣是改變生物降解的環(huán)境條件而設(shè)計(jì)的。在受污染的土壤中至少打兩口井，安裝鼓風(fēng)機(jī)和真空泵，將新鮮空氣強(qiáng)行排入土壤中，然后抽出，土壤中揮發(fā)性毒物也隨之去除。此外，在通入空氣時(shí)也可以加入微生物所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而促進(jìn)污染物降解。如：得克薩斯研究院Agrelot等[3]用生物通風(fēng)成功地修復(fù)四氯化碳地下水儲(chǔ)罐泄露污染的土壤，Crow等[3]在汽油泄露處實(shí)地進(jìn)行土壤通風(fēng)去污實(shí)驗(yàn)。b?生物強(qiáng)化修復(fù)是基于改變生物降解中微生物的活性和強(qiáng)度而設(shè)計(jì)的。分為：培養(yǎng)土著菌的生物培養(yǎng)法和引進(jìn)外來(lái)菌的投菌法。微生物（細(xì)菌、真菌）-植物、動(dòng)物（蚯蚓）-植物聯(lián)合修復(fù)是土壤生物修復(fù)技術(shù)研究的新內(nèi)容，篩選有較強(qiáng)降解能力的菌根真菌和適宜的共生植物是菌根生物修復(fù)的關(guān)鍵。種植紫花苜?？梢源蠓冉档屯寥乐卸嗦嚷?lián)苯濃度[4]。根瘤菌和菌根真菌雙接種能強(qiáng)化紫花苜蓿對(duì)多氯聯(lián)苯的修復(fù)作用[5]。利用能促進(jìn)植物生長(zhǎng)的根際細(xì)菌[6]或真菌,發(fā)展植物-降解菌群協(xié)同修復(fù)、動(dòng)物-微生物協(xié)同修復(fù)[7]及其根際強(qiáng)化技術(shù),促進(jìn)有機(jī)污染物的吸收、代謝和降解將是生物修復(fù)技術(shù)新的研究方向2?原位植物修復(fù)植物修復(fù)與物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和微生物修復(fù)相比，有獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)：凈化環(huán)境的同時(shí)也可以綠化環(huán)境；對(duì)環(huán)境擾動(dòng)少；植物固化使地表長(zhǎng)期穩(wěn)定，控制風(fēng)蝕水蝕，減少水土流失；成本低，據(jù)美國(guó)Cunningham等研究，植物修復(fù)的費(fèi)用僅0.02~1.0$/m2,比理化修復(fù)費(fèi)用低幾個(gè)數(shù)量級(jí)。重金屬污染土壤的植物吸取修復(fù)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外都得到了廣泛研究,已經(jīng)應(yīng)用于砷、鎘、銅、鋅、鎳、鉛等重金屬以及與多環(huán)芳烴復(fù)合污染土壤的修復(fù),并發(fā)展出包括絡(luò)合誘導(dǎo)強(qiáng)化修復(fù)[8]、不同植物套作聯(lián)合修復(fù)、修復(fù)后植物處理處置的成套集成技術(shù)[9]。利用植物超積累或積累性功能的植物吸取修復(fù)、利用植物根系控制污染擴(kuò)散和恢復(fù)生態(tài)功能的植物穩(wěn)定修復(fù)[9]、利用植物代謝功能的植物降解修復(fù)[10]、利用植物轉(zhuǎn)化功能的植物揮發(fā)修復(fù)、利用植物根系吸附的植物過(guò)濾修復(fù)等技術(shù);可被植物修復(fù)的污染物有重金屬、農(nóng)藥、石油和持久性有機(jī)污染物、炸藥、放射性核素等3.原位生態(tài)修復(fù)生態(tài)修復(fù)是一個(gè)綜合的概念，它包括原位轉(zhuǎn)性微生物生態(tài)修復(fù)、原位特異性植物生態(tài)修復(fù)、原位細(xì)胞游離酶生態(tài)修復(fù)和原位白腐真菌生態(tài)修復(fù)等四部分內(nèi)容。原位生態(tài)修復(fù)是否成功，主要取決于是否存在幾分污染物降解的合適的微生物種類以及時(shí)否對(duì)污染現(xiàn)場(chǎng)的黃金條件進(jìn)行改善或加以有效地管理。也就是說(shuō)，污染土壤的微生物生態(tài)修復(fù)的技術(shù)關(guān)鍵，在于所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、共氧化基質(zhì)、電子受體和其他促進(jìn)微生物生在的各種物質(zhì)的投加。(三)化學(xué)、物理、生物方法綜合作用土壤是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，生物的生長(zhǎng)也受到諸多因素的影響，因此，現(xiàn)實(shí)中處理污染土壤往往把化學(xué)、物理、生物方法綜合使用，這樣才能起到理想的效果。在處理中，應(yīng)用廣泛的方法有：物理化學(xué)修復(fù)方法；生物化學(xué)修復(fù)方法；生物物理修復(fù)方法；通過(guò)溶劑洗脫、熱脫附、吸附和濃縮等物理化學(xué)過(guò)程可以將有機(jī)化合物從土壤中去除，從而修復(fù)有機(jī)污染土壤。化學(xué)淋洗-生物聯(lián)合修復(fù)是基于化學(xué)淋溶劑作用,通過(guò)增加污染物的生物可利用性而提高生物修復(fù)效率。利用有機(jī)絡(luò)合劑的配位溶出,增加土壤溶液中重金屬濃度,提高植物有效性,從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化誘導(dǎo)植物吸取修復(fù)其中，成功的案例有：Hodson等[11]利用化學(xué)成分主要為Ca10(PO)4OH2的骨飼料和植物進(jìn)行重金屬鉛和鋅在土壤中的固定；從Sapindusmukorossi果皮中提取的生物表面活性劑曾被應(yīng)用于土壤中六氯苯(HCB)的清洗；Mata-Sandoual等[12]應(yīng)用生物表面活性劑Rhamnolipid和TritonX-100來(lái)解吸土壤中的殺蟲(chóng)劑獲得成功小結(jié)：“萬(wàn)物土中生”,土壤質(zhì)量決定萬(wàn)物的質(zhì)量。為保障人類的食物安全和身體健康,需要實(shí)施“凈土”戰(zhàn)略,制定土壤污染的“防控修復(fù)”行動(dòng)計(jì)劃，這對(duì)我國(guó)這樣的擁有13億人口的農(nóng)

業(yè)大國(guó)尤為重要。污染土壤的修復(fù)是以去污染、復(fù)質(zhì)量、再利用、保安康為目的的。但土壤是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，其成分復(fù)雜，其污染機(jī)理復(fù)雜。所以在運(yùn)用處理技術(shù)時(shí)，必須因地制宜，對(duì)于特定區(qū)域也可綜合運(yùn)用各項(xiàng)技術(shù)。總之，,土壤污染修復(fù)不僅是土壤環(huán)境保護(hù)與技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的需要,而且人類生存發(fā)展的需要。參考文獻(xiàn)：[1]污染土壤修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀與趨勢(shì),駱永明,(中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所中國(guó)科學(xué)院土壤環(huán)境與污染修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室南京210008)[2]《環(huán)境生態(tài)學(xué)》，顧衛(wèi)兵主編，中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2007，8(1):133[3]《污染環(huán)境生物修復(fù)工程》，陳玉成編，化學(xué)工業(yè)出版社出版，2003，3(1):138⑷徐莉(XuL),滕應(yīng)(TengY),張雪蓮(ZhangXL)等.中國(guó)環(huán)境科學(xué)(ChinaEnvironmentalScience),2008,28(7):646—650⑸滕應(yīng)(TengY),駱永明(LuoYM),高軍(GaoJ)等.環(huán)境科學(xué)(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駱永明(LuoYM).中國(guó)主要土壤環(huán)境問(wèn)題及對(duì)策(駱永明主編)(SoilEnvironmentalProblemsandSolutionsinChina.Ed.LuoYM).南京:河海大學(xué)出版社(Nanjing:HehaiUniversityPress),2008.26—29NewmanLA,ReynoldsCM.Curr.Opin.Biotech.,2004,15(3):225—230-100onHODSONME,VALSAMI-JONESE.Bonemealadditionsasaremediationtreatment