污染土壤修復技術選擇及策略思考

文|周 靜 中科院南京土壤所研究員 編輯|楊 陽

污染土壤修復技術選擇及策略思考

文|周 靜 中科院南京土壤所研究員 編輯|楊 陽

周靜

土壤污染修復的過程中，要與綜合治理、土地增效、資源優化配置相結合。污染土壤的修復不僅要達到綜合治理的目的，而且要利用修復工作的展開適時調整當地的產業，促進當地經濟發展，與此同時，只有技術、政府、市場與群眾各方配合得當、營造良好社會環境，污染土壤的修復工作才能順利展開。

土壤是人類農業生產的重要基礎，土壤健康成為糧食安全與生態環境安全的前提。我國人均耕地面積只有世界水平的40%左右，土壤污染情況不容樂觀。土壤污染物超標點位數19.4%，其中重金屬等無機物占82.8%（ 2014.4.17，環保部/國土部）年直接經濟損失超200億元（2011年）。土壤污染問題已經是影響我國農業發展、人民食品安全的重大問題。

為了加快我國土壤污染的治理，推進我國農業現代化發展，我國中央一號文件連續三年聚焦土壤污染問題。不斷重視土壤污染治理工作的展開，將土壤污染治理上升到了國家安全戰略級的層次。

土壤重金屬污染修復技術

土壤重金屬污染是土壤污染中的主要問題。土壤重金屬污染的修復技術主要有物理修復技術、化學修復技術和生物修復技術這三種。

物理修復技術主要有改土法和固化兩種。改土法不受土壤條件限制，是利用物理手段將土壤進行更改的一種方法，直接將污染土壤深埋、將未污染土壤覆蓋。固化適用危險廢物處置，受特別重污染的土壤。

化學修復技術有淋洗、鈍化/穩定化和有機質改良。淋洗適用于重度污染的場地土壤或是輕質地的土壤，往往土壤處置量比較大，技術成本受土壤物理性質顯著影響。鈍化/穩定化技術簡單、成本較低，適用于中輕度污染耕地土壤。有機質改良技術能暫時穩定土壤中重金屬活性，是土壤重金屬污染修復的方向之一。有機質改良技術方便經濟，適用于輕度污染耕地土壤。

生物修復技術主要有植物修復和微生物修復兩種。植物修復技術主要用于礦區污染土壤的修復，該技術對環境友好、成本低、操作簡單，一般修復周期長，由于植物的特性，該技術受氣候和地理因素限制。微生物修復手段利用土壤中微生物，達到重金屬具有富集和抑制毒性的作用。微生物修復手段修復能力有限，只能修復小范圍的土壤。

同一位置，修復前后的照片對比。圖為一種能去除土壤中重金屬鎘的超富集植物-東南景天。許志平 攝

單一利用物理修復技術、化學修復技術或是生物修復技術往往具有局限性，修復效果也不明顯。目前，耕地土壤重金屬污染修復治理技術主要方向是物/化-生物修復綜合技術。即通過植物或微生物技術與物理/化學技術相結合，實現有效降低土壤中污染物有效性的方法。

污染農地修復技術選擇

在修復污染農業土壤時，要依據當地概況與污染成因，確定主要治理目標。以貴冶周邊土壤污染修復為例，在修復前先對當地土壤、地下水、稻米進行調查檢驗，發現當地土壤、地下水和生產的稻米中重金屬鎘的分別超標100%、40%、100%；砷在地下水和土壤分別超標80%、28%。另外，當地土壤中還有銅（超標100%）、鉛（超標23%）、鋅（超標16%）等元素。

在充分了解當地概況和土壤、水環境以后，采取分級制訂的方式，確定主要修復目標。根據土壤受污染的程度不同，劃分為重度污染土壤、中度污染土壤和輕度污染土壤，分別制定修復目標：

（1）重度污染土壤修復后，重金屬銅/鎘的有效態降低50%；植被逐步恢復，覆蓋不低于85%；區域景觀得到顯著改善和美化，生態效益顯著；

（2）中度污染土壤修復后，能夠生長纖維、能源、觀賞或經濟林木等植物，具有一定的經濟效益（500元/畝/年）；

（3）輕度污染土壤修復后能夠選種水稻等糧食作物或纖維、能源等經濟植物，且糧食作物可食用部分達到食用標準，經濟效益顯著（400公斤稻谷/畝/季）。

確定好主要的修復目標之后，根據目標的要求選擇適合的治理技術方案。由于污染土壤的復雜性，修復要分區（地理位置和空間單元）、分類（單元區內主要重金屬類型）、分級（污染程度（輕/中/重度））、分段（先易后難、關鍵是廣譜技術），利用物理+化學—生物/農藝一體化集合技術對污染土壤進行修復。

針對污染土壤的修復思路是先調理、再消減、后恢復，最后達到增效的目標。這次針對貴治污染土壤修復技術總體思路也是如此：

（1）調理：用物理調節+化學改良，調理被污染土壤中重金屬介質環境；

（2）消減：用物理化學-植物/生物聯合的方法，降低污染土壤重金屬總量或有效態含量；

（3）恢復：在調理污染土壤介質環境、降低土壤重金屬毒性基礎上，聯合植物及農藝管理技術，建立植被，逐次恢復污染土壤生態功能；

（4）增效：增加污染修復區土地的生態效益、經濟效益和社會效益。

在貴冶周邊土壤污染修復工作實施以來，當地受污染農田得到極大的改善。不僅改變修復單元區土壤有效態銅、鎘含量超標的問題，更使得當地的地下水、稻米中重金屬超標問題得以解決。同時，土壤修復工作的展開，使區內整體環境得到治理，當地農民的土壤保護意識、土壤污染的重視意識得到提升，相關治理知識得到普及。

土地污染修復治理策略思考

污染土壤修復尤其是污染農田修復是一項極其復雜、艱難的工作。貴溪污染土壤修復工作是規模連片土地修復能順利實施的優秀范例。這與當地政府、土壤修復科研人員和當地農民的支持配合離不開，也為今后全國各地展開污染土壤修復工作提供了經驗。

土壤修復治理要民生優先

將污染修復與綜合治理相結合：污染土壤的修復不只是簡單的修復，而是要達到綜合治理的目的。在污染土壤修復中要保證糧食安全、建設生態文明，而不是單純的修復污染的土壤。

將土壤修復與土地增效相結合：污染土壤修復的最終目是使土地增效，在修復過程中要利用修復工作的展開適時調整當地產業，促進當地經濟發展。

將技術-政府-市場-群眾相結合，污染土壤修復，特別是污染農田修復需要當地政府的積極配合，更需要農民即土地經營者的積極支持。只有各方配合得當、營造良好社會環境，污染土壤的修復工作才能順利展開。

污染土壤修復要綠色優先

在污染土壤修復過程中，要始終考慮工作展開對環境、經濟、社會的影響。

環境效益定信心：污染土壤修復工作不能只注重污染土地的修復，還要顧及當地的生態環境。在修復工作中選擇的生長植物不能對當地環境造成影響（如生物入侵），要切實保證修復工作中各類試劑、植物等安全可用。

經濟效益駐活力：修復的目標是增產，是為了獲得經濟效益。沒有經濟效益，污染土壤修復的意義就不大。在選擇修復植物是可以選擇一些花卉苗木、巨菌草生物質等盈利性植物，保證修復過程中的經濟效益。

社會效益安人心：在污染土壤修復工作展開時往往使當地農民擔憂。他們擔心這是“一錘子”工作，在開展幾年后便沒有后話，給當地人造成損失。建設專業合作社、勞務增效、賠償/補償等方式，讓農民放心，會使修復工作順利展開。

世界可持續農業協會主席JP Madden說：“只有健康的土壤才能生產健康的作物，進而造就健康的人群和健康的社會。”土壤污染修復是一項需要長期推廣展開的工作。保證糧食安全、保障食品安全，從保護土壤安全開始。