土壤修复技术范文篇1

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).

土壤修复技术范文篇2

关键词：农药；土壤污染；微生物；修复

农药，作为人类文明进步的产物，为解决人类温饱、增强社会稳定、促进社会发展做出了贡献，对人类健康起到了积极作用。尤其是20世纪三四十年代，有机农药的成功发现和生产，为控制害虫的危害提供了有效的手段。然而，从现阶段看，农药的使用已不可避免，为了人类更加健康安全地生存，了解、避免、减缓和解决这一越发严重的问题，有必要和必须探索和研究农药的环境污染机理。

1概述

1.1农药的定义

农药广义的定义是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其他有害生物以及有目的地调节植物、昆虫生长的化学合成或者来源于生物、其他天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。是指在农业生产中，为保障、促进植物和农作物的成长，所施用的杀虫、杀菌、杀灭有害动物（或杂草）的一类药物统称。特指在农业上用于防治病虫以及调节植物生长、除草等药剂。

1.2农药的毒性

农药对人体的危害主要表现为急性毒性和慢性毒性。农药经口、吸呼道或接触而大量进入人体内，在短时间内表现出的急性病理反应为急性中毒。急性中毒往往导致神经麻痹乃至死亡，甚至造成大面积死亡，成为最明显的农药危害。据世界卫生组织和联合国环境署报告，全世界每年有300多万人农药中毒，其中20万人死亡。时至今日，由于农药在各方面的广泛应用，任何一个生活在现代生活中的人都不可能避免每天接触很低浓度的各种不同种类的农药，或是通过食物，或是通过饮水。由此所产生的可能对人体健康的危害属于连续的低水平暴露，这是一种潜在的慢性毒性效应。

1.3农药对土壤的污染

土壤是污染物的汇也是污染物的源。农药土壤污染是农药污染最典型的例子之一。农药的理化特性决定了它在土壤中的分布、降解速率及对环境的影响。农药在土壤中经土壤微生物作用，可以迁移、转化直至矿化。土壤污染了，土壤上所生长的作物和所结的果实也会吸收污染空气。一种简单的植物物种，吸收也是多种多样的，植物根系可以吸收土壤溶液中的农药，土壤中固体颗粒也能吸收土壤溶液中的农药。有些农药易挥发，植物的叶子可以吸收空气中的农药蒸气；而根又能吸收土壤中的农药，再从叶面上蒸发出它，过程相当复杂。植物根茎叶吸收农药后，继而在植物体内提升，最后可残留在植物体内，人们摄入该植物可直接摄入农药。

2农药在土壤中的环境行为与降解机理

2.1农药在土壤环境中的滞留、迁移

一般而言，如果农药能被强烈地吸附，则它们就容易滞留在土壤的固相，不易进一步造成对周围环境的污染；反之，就容易发生迁移，如被淋溶进入地下水而造成污染。农药滞留、迁移的物理化学原理有：表面功能基团；表面配合物；表面吸附。

2.2农药在土壤中的水解作用

农药的水解是农药分子与水分子发生相互作用的过程，它是农药在环境中迁移转化的一个重要途径。水解反应是许多农药如有机磷、菊酯、氨基甲酸酯及羧酸脂等降解的主要步骤，与农药在环境中尤其是在水体中的持久性是密切相关的，是影响农药在环境中归宿机制的主要判据之一，也是评价农药在水中残留特性的重要指标。研究农药在环境系统中的水解，尤其是一些有机磷酸脂类杀虫剂、磺酰脲类除草剂水解反应是其在环境中降解转化的初始步骤，对于了解这些农药在环境系统中的归宿机制、残留特性及其对靶标与非靶标生物的毒理效应具有重要意义。

2.3农药在环境中的光降解

农药可以吸收一定的光能量或光量子，发生光物理和光化学反应。光物理反应包括辐射能以光、热等能量形式吸收或释放，但农药分子形态没有变化；而光化学反应则是通过农药分子的异构化、键断裂、分子重排或分子间反应生成新的化合物。环境中农药的光化学反应可在气相、水相、固相中发生。尽管评价农药在环境中迁移、转化行为时，有一些农药光化学降解可以忽视，但许多农药的光降解还是其在环境中主要的降解途径之一。农药光解释农药真正的分解过程，它不可逆地改变了反应分子，强烈影响着某些农药在环境中的趋势。因此研究农药的光化学降解具有非常重要的意义。

3农药污染土壤的生物修复技术

微生物修复技术是利用微生物的生命代谢活动对有机农药的降解作用使受污染土壤恢复到健康状态。所利用的微生物主要有土著微生物、外来微生物和基因工程菌3种类型。微生物修复技术可分为原位修复、现场修复和异位修复，其中原位修复不仅操作简单、成本低，而且不破坏植物生长所需要的土壤环境，污染物氧化安全，无二次污染，处理效果好，是一种高效、经济和生态可承受的环保技术。

微生物降解农药有2种方式：一是微生物直接作用于农药，以农药成分作为唯一的碳源或氮源、磷源，通过酶促反应降解农药；另一种是将农药与其它有机质进行共代谢。微生物修复与植物修复不同，通常一种微生物能降解多种农药，

如假单胞杆菌可降解DDT、艾氏剂、毒杀酚和敌敌畏等。另外，微生物也可通过改变土壤的环境理化特征降低农药有效性，从而间接起到修复污染土壤的作用。如：刘宪华等人用假单胞菌AEBL3降解呋喃丹污染，结果发现未加菌土壤呋喃丹在0～7cm土层中含量已达90mg/kg，加菌土壤呋喃丹含量为48mg/kg，后者降解率达96.4%。

现今微生物修复农药污染已进入基因水平，通过基因重组、构建基因工程菌来提高微生物降解农药的能力。目前对微生物修复技术的研究已相当成熟。世界各国的科研工作者分离筛选了大量的降解性微生物，利用基因工程技术，人们按照需要构建具有特殊功能、降解效率高、降解范围广和表达稳定的新菌株。有微生物原位修复技术的构成提高修复效果的技术措施的成功例子，但存在的问题也非常突出。首先，虽然已经筛选到许多有机农药降解菌，但高效菌种不多；其次，降解菌的降解谱不够广，不能完全代谢有机农药中各组分；另外，许多实验室得到的高效降解菌在实际应用中效率不高，修复效果不理想。为此，有机农药高效降解菌的筛选及降解效果的改良是环境科学工作者的研究热点课题。基因工程菌用于污染物处理的研究成果令人鼓舞，发展潜力很大。但是，基因工程菌的应用研究尚停留在实验室水平，真正投入污染物处理的还很少，而且基因工程菌在实际应用中存在一些问题，主要包括基因工程菌构建的技术问题和应用的安全性问题。如今，微生物修复技术作为一种有效的环境治理措施，在治理土壤污染方面的作用已越来越突出。

参考文献

[1]刘维.农药环境化学[M].北京：化学工业出版社，2005.7-11.

[2]方玲.降解有机氯农药的微生物菌株分离筛选及应用效果[J].应用生态学报，2000，11（2）

土壤修复技术范文篇3

关键词：危害重金属污染土壤修复

土壤是地球表面的疏松表层，它是人类赖以生存的重要自然资源，并且在生态环境中占有重要地位。而近年来，随着工业的快速发展和乡镇城市化，土壤重金属污染日益严重，由此会破坏人类生态环境，从而影响人们的健康，因此，土壤重金属污染的修复技术已成为一个研究热点。

一、土壤重金属污染的危害

随着工农业的快速发展，多种工业如采矿、冶炼、电镀、废电池处理、金属加工等的排放以及农业中各种农药，化肥的施用均是土壤重金属污染的来源。据报道，全世界平均每年排放Hg约1.5万吨，Cu340万吨，Mn1500万吨，Pb500万吨，Ni100万吨[1]。土壤重金属污染具有污染面积达、积累时间长、不易被微生物降解、有明显的生物富集作用等特点，被重金属污染的土壤会严重影响到农作物的生长和发育，从而导致农作物的减产并污染农作物。安志装等人[2]研究发现镉与巯基氨基酸和蛋白质的结合会引起氨基酸蛋白质的失活，甚至使植物死亡。另外，土壤中的重金属会被农作物吸收并在农作物体内富集，通过食物链进入人体，从而严重危害人体健康。

二、土壤重金污染修复技术

1.物理化学修复技术

1.1化学固化

化学固化法指的是通过在土壤中加入土壤固化剂来改变土壤的有机质含量、矿物组成、pH值和Eh值等理化性质，再经重金属的吸附或共沉淀作用来调节其在土壤中的移动性，从而降低其共生物有效性。固化剂将污染土壤中的重金属固定后，不仅可以减少重金属通过径流和淋洗作用对地表水和地下水的污染，而且被污染的土壤还有可能重建植被[3]。虽然化学固化法可以固化土壤中的重金属，但固化剂只是改变重金属在土壤中的存在形态，重金属仍留在土壤中，因而该方法还有待进一步的研究探讨。

1.2电动修复

电动修复是近年来快速发展的技术，其作用机理是将电极对插入被污染的土壤中，在通入微弱电流形成电场，使土壤中的重金属在电场形成的各种电动力学效应下定向移动，在电极区附近富集，从而将重金属处理或分离。

对于低渗透的粘土和淤泥土的修复，电动修复是常用的技术。郑喜坤等人[4]研究了电动修复技术对沙土中Pb2+、Cu3+等重金属离子的去除效果，结果表明，重金属离子的去除率达99%以上。电动修复技术是一种原位修复技术，它可以有效的去除土壤中的重金属离子，并且经济效益好，是一种可行的修复技术。

1.3土壤淋洗

土壤淋洗是一种适用于治理大面积重废污染土壤的方法。所谓淋洗，是指利用提取剂（包括有机或无机酸、碱、盐、表面活性剂和聚合剂等）将土壤中的固相重金属转化为液相，土壤在经水淋洗处理后可归回原位利用，而对于富含重金属的废水也可进行回收处理，从而达到修复土壤的目的[5]。吴华龙等人[6]研究了被铜污染土壤修复的有机调控机理，研究结果表明，外加EDTA对降低红壤对铜的吸收率与加入的EDTA量的对数量显著负相关。土壤淋洗法虽然处理量大，处理效率高，但会造成二次污染，因此，寻找一种既能提取各种形态重金属又不破坏土壤结构的提取剂将成为土壤淋洗法的研究热点。

2.植物修复

植物修复是指在被重金属污染的土壤中，种植某种特定的植物，利用该植物对重金属的耐性和超富集作用将重金属移出土壤，使土壤中的重金属降低到可接受的浓度，达到重金属污染修复的目的。

根据其修复过程和作用机理可将植物修复技术分为4种：①植物萃取技术，即利用超富集植物将重金属从土壤提取出来，并将其转移，贮存到地上部分，然后通过植物收割来对重金属进行集中处理的过程[7]。韦朝阳等人[8]研究发现了一种大叶井口草，它对As的富集有明显的效果，其地上部分最大含量可达694mg/Kg。②植物固化技术，即利用耐金属植物及其根系微生物的一些生物化学作用降低重金属的活性，使其固化，从而减少对土壤的危害。该方法主要适用于有机质含量的矿区污染土壤的修复。③根圈生物技术，即利用植物根际分泌物和根际脱落物刺激细菌和真菌的生长，通过细菌和真菌对重金属的吸附固定作用，是重金属矿化的过程。④植物挥发技术，即利用植物根系的吸收、积累和挥发作用减少土壤中一些挥发性污染物，及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[9]。

3.工程措施

工程措施是比较经典和传统的修复土壤重金属污染的方法，主要包括客土、换土及深耕翻土等方法。通过客土、换土或者将深耕翻土与污土混合，使土壤中重金属的含量降低，减少重金属对土壤植物的毒害，从而使农产品达到食品卫生标准[10]。

客土法是将干净的土壤覆盖在已受污染的土壤上混匀，从而降低土壤中污染物的浓度；换土法是用干净的土壤代替受污染的的土壤，对于换出的土壤应进行处理，防止二次污染的发生；深耕翻土是将表层已受到污染的土壤翻至深层，从而使土壤中污染物的浓度降低。

三、结语

目前运用于修复土壤重金属污染的技术有很多，但每种修复技术对于土壤重金属污染修复均有一定的弊端，并且对于不同类型的土壤受重金属的污染的程度的不同，单一的使用某种技术并不能达到理想的效果，因此，在实际应用中，应综合多种修复技术的优点，互取优势，研究出新型的具有高效，低耗的修复技术。

参考文献

[1]周泽义.中国蔬菜重金属污染及控制[J].资源生态环境网络研究动态.1999，10（3）：21-27.

[2]安志装，王校常.重金属与营养元素交互作用的植物生理效应[J].土壤与环境，2002，11（4）：392-296.

[3]VangronsveldJF.AsschcVandClijstersH.1995.Reclamationofabareindustrialareacontaminatedbynorrferrousmetals：Insitumetalimmobilizationandrevegetation.EnvironPoll，87：51-59.

[4]郑喜坤，鲁安怀，等.土壤重金属污染现状与防治方法[J].土壤与环境，2002，11（1）：79-84.

[5]龙新宪，杨肖娥，倪吾钟.重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望[J].应用生态学报，2002，13（6）：757-762.

[6]吴龙华，骆永明，黄焕忠.铜污染土壤修复的有机调控研究I.可溶性有机物和EDTA对污染红壤的释放作用[J].土壤，2000，（2）：62-66.

[7]丁华，吴景贵.土壤重金属污染及修复研究现状[J].安徽农业科学。2011.39（13）：7665-7666，7756.

[8]韦朝阳，陈同斌，黄泽春，等.大叶井口边草—一种新发现的富集砷的植物[J].生态学报，2002，22（5）：777-778.