污染土壤生態(tài)修復技術研究

趙李寧

（云南寧茂環(huán)境科技有限公司 云南昆明 650228）

污染土壤生態(tài)修復技術研究

趙李寧

（云南寧茂環(huán)境科技有限公司 云南昆明 650228）

在簡要分析污染土壤生態(tài)修復的基本原理和基本原則的基礎上，重點闡述了植物富集修復、螯合誘導修復以及植物-微生物聯(lián)合修復三種技術，為污染土壤生態(tài)修復技術的現(xiàn)實應用提供理論基礎。

污染土壤；修復技術；生態(tài)

1 概述

根據(jù)環(huán)保部和國土資源部2014年公布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》公布的數(shù)據(jù)顯示，當前，我國部分地區(qū)土壤污染較為嚴重，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境的問題也十分突出。主要表現(xiàn)在：全國土壤的總超標率達16.1%，其中重度污染的點位比例達1.1%，重污染企業(yè)及周邊土壤超標點位達36.3%，土壤鎘超標率為7%，固體廢物集中處理處置場地土壤超標點位達21.3%，土壤受到重金屬、有機物的污染程度較重，農(nóng)產(chǎn)品的生態(tài)安全受到了威脅。因此，加強土壤修復是急需解決的問題。理論與實踐也證明，土壤污染在一定條件下是可逆的，但需要投入物質(zhì)和能量[1]。

2 污染土壤生態(tài)修復概述

2.1 基本原理

污染土壤的修復是指實現(xiàn)土壤中有毒有害污染物的轉移或轉化，消除或減弱污染物毒性，恢復或部分恢復土壤的生態(tài)服務功能，主要有物理修復、化學修復和生態(tài)修復三大類。其中，污染土壤生態(tài)修復是以受污染的土壤生態(tài)系統(tǒng)為修復對象，采取生物修復技術，并結合物理、化學等理論與方法，最大限度的激活土壤生態(tài)系統(tǒng)的自凈功能，從而實現(xiàn)將土壤中的有毒有害物質(zhì)予以轉移、消除或消減，從而達到恢復或者部分恢復土壤的服務功能。污染土壤生態(tài)修復的創(chuàng)新性不在于各種修復方法和技術，而在于因地制宜對各種修復方法的優(yōu)化組合、各修復環(huán)節(jié)的最優(yōu)化銜接，以及重視生物和環(huán)節(jié)影響因子的調(diào)控作用[2]。

2.2 基本原則

生態(tài)修復本身是屬于生態(tài)工程范圍，污染土壤生態(tài)修復應該要結合現(xiàn)代生態(tài)學和環(huán)境保護學科的特點，堅持：（1）生態(tài)學原則，即污染土壤的生態(tài)修復要秉持生物與環(huán)境之間的和諧共存原理，充分運用生態(tài)系統(tǒng)的自我凈化功能，在選擇修復方法及其優(yōu)化組合時應該要遵循生態(tài)學的基本原理及方法；（2）循環(huán)再生原則，針對受污染的土壤進行修復，既要考慮修復的現(xiàn)實效果，即受污染土壤的服務功能的恢復程度，更主要的是要堅持循環(huán)再生原則，保證土壤修復的可持續(xù)性；（3）因地制宜原則，自然生態(tài)系統(tǒng)復雜多樣，土壤生態(tài)系統(tǒng)地理空間的高度多樣性要求在選擇修復工藝時要堅持因地制宜原則，要與土壤的自然環(huán)境和受污染的狀況充分結合起來，根據(jù)不同的土壤生態(tài)環(huán)境選擇合理的修復工藝，要表現(xiàn)出不同工藝組合、工藝參數(shù)以及調(diào)控方法，因此，在制定具體的土壤修復的目標和技術指標時要與實際的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益統(tǒng)一起來；（4）安全性原則，受污染土壤的生態(tài)修復也需要應用到其他物理、化學的工藝組合，在實施修復工程時應確保修復的過程和修復的結果保證土壤生態(tài)的安全性，保證采取的相關措施對生態(tài)不產(chǎn)生二次污染。

3 污染土壤生態(tài)修復技術

受污染土壤的生態(tài)修復強調(diào)通過土壤水分、土壤養(yǎng)分、土壤pH值和土壤氧化還原狀況，以及氣溫、濕度等生態(tài)因子，從而做到對土壤污染物所處環(huán)境介質(zhì)（水、氣、土等）的調(diào)控，強化生物凈化的功能。

3.1 污染土壤的植物富集修復

篩選合適的超富集植物是植物修復研究的關鍵，目前，世界上共發(fā)現(xiàn)有400多種超富集植物，其中主要是鎳的超富集植物[3]。植物超富集修復受污染土壤的優(yōu)勢就是在于這種修復工藝治理成本低，不會產(chǎn)生二次污染，可回收利用重金屬等等。目前，常見的集中金屬超富集植物，詳見表1。超富集植物修復受污染土壤，其超量積累植物組織中的重金屬大部分是以可溶性的形態(tài)存在，而且隨著時間的推移，這些重金屬會朝著地上部運輸，在木質(zhì)部汁液中，這些重金屬離子會與有機酸或氨基酸等復合。在實際應用中，一般需要把植物富集修復技術與其他物理、化學以及微生物等輔助手段結合起來，才能提高植物修復的綜合效率。

表1 部分超富集植物[4]

3.2 污染土壤的螯合誘導修復

螯合誘導修復是通過添加螯合劑的方式來強化土壤固相鍵結合，實現(xiàn)重金屬的釋放，從而達到增強土壤溶液中的重金屬濃度，使得重金屬從根系向地上部運輸，達到修復的效率。近年來螯合誘導植物修復技術作為強化植物吸收重金屬的修復技術得到了快速發(fā)展，一些高濃度的螯合劑，如EDTA、DTPA、檸檬酸等等均可以增加印度芥菜、玉米、豌豆等植物的重金屬含量。螯合劑誘導修復受污染土壤具有成本低、不破壞生態(tài)平衡，實現(xiàn)重金屬的二次利用等等良好效果，但螯合誘導修復工藝的不足之處就是運用到的過量使用螯合劑容易造成土壤的二次污染，容易造成土壤中的部分元素淋失，降低土壤的服務功能。

3.3 污染土壤的植物-微生物聯(lián)合修復

土壤的植物-微生物聯(lián)合修復工藝是利用土壤易于種植，植物在生長過程中會直接或間接的吸收、降解土壤中的污染物，在植物生長的同時，土壤為根系的成長提供良好場所，反之，植物的茂盛成長又會加速土壤中有機污染物的降解和礦化，實現(xiàn)對土壤的修復效果。

[1]李培軍,孫鐵珩,鞏宗強,等.污染土壤生態(tài)修復理論內(nèi)涵的初步探討[J].2006,17(4):747-750.

[2]劉凱,張健,楊萬勤,等.污染土壤生態(tài)修復的理論內(nèi)涵.方法及應用[J].生態(tài)學雜志,2011,30(1):162-169.

[3]REEVES RD.Tropical hyperaccumulators of metals and their potential for phy-toextraction[J].Plant and Soil,2003,249(1):57-65.

[4]陳婧,林振景,孟媛媛,等.土壤重金屬污染的植物修復及超富集植物的研究進展[J].中國環(huán)境管理干部學院學報,2011,21(1):69-71.

趙李寧（1982.3—），男，白族，本科，助理工程師，主要從事污水處理和土壤修復治理研究。