什么是土壤修复技术？

近几年，我国开展了多个类型场地的修复技术设备研发。尽管可以罗列的土壤及地下水污染的修复技术很多，但实际上经济实用的修复技术很少。那么，什么是土壤修复技术？土壤修复技术都有哪些呢？让佰佰安全网来给您详细介绍一下相关的土壤污染安全小知识吧！

什么是土壤修复技术？

土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。土壤修复技术是利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。

从根本上说，污染土壤修复的技术原理可包括为：（1）改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；

（2）降低土壤中有害物质的浓度。

土壤为何要进行修复？

污染物进入生态循环系统，如果超过土壤的自净作用的负荷，即形成土壤污染。土壤因吸附能力、氧化还原作用及土壤微生物分解作用，可缓冲污染物所造成的危害，以上统称为土壤自净能力。土壤自净作用的机理，既是土壤环境容量的理论依据，又是选择针对土壤环境污染调控与污染修复措施的理论基础。尽管土壤环境具有多种净化作用，而且也可通过多种措施来提高土壤环境的净化能力，但其净化能力毕竟是有限的，修复土壤是保护土壤环境的根本措施。

那么什么原因造成的土壤污染?土壤污染的危害表现在哪些方面呢？如何进行土壤修复呢？

造成土壤污染的原因有哪些?

（一）污水灌溉对土壤的污染

生活污水和工业废水中，含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分，所以合理地使用污水灌溉农田，一般有增产效果。但污水中还含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质，如果污水没有经过必要的处理而直接用于农田灌溉，会将污水中有毒有害的物质带至农田，污染土壤。例如冶炼、电镀、燃料、汞化物等工业废水能引起镉、汞、铬、铜等重金属污染；石油化工、肥料、农药等工业废水会引起酚、三氯乙醛、农药等有机物的污染。

（二）大气污染对土壤的污染

大气中的有害气体主要是工业中排出的有毒废气，它的污染面大，会对土壤造成严重污染。工业废气的污染大致分为两类：气体污染，如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳氢化合物等；气溶胶污染，如粉尘、烟尘等固体粒子及烟雾，雾气等液体粒子，它们通过沉降或降水进入土壤，造成污染。例如，有色金属冶炼厂排出的废气中含有铬、铅、铜、镉等重金属，对附近的土壤造成污染；生产磷肥、氟化物的工厂会对附近的土壤造成粉尘污染和氟污染。

（三）化肥对土壤的污染

施用化肥是农业增产的重要措施，但不合理的使用，也会引起土壤污染。长期大量使用氮肥，会破坏土壤结构，造成土壤板结，生物学性质恶化，影响农作物的产量和质量。过量地使用硝态氮肥，会使饲料作物含有过多的硝酸盐，妨碍牲畜体内氧的输送，使其患病，严重的导致死亡。

（四）农药对土壤的影响

农药能防治病、虫、草害，如果使用得当，可保证作物的增产，但它是一类危害性很大的土壤污染物，施用不当，会引起土壤污染。 喷施于作物体上的农药（粉剂、水剂、乳液等），除部分被植物吸收或逸入大气外，约有一半左右散落于农田，这一部分农药与直接施用于田间的农药（如拌种消毒剂、地下害虫熏蒸剂和杀虫剂等）构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药，在根、茎、叶、果实和种子中积累，通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。此外，农药在杀虫、防病的同时，也使有益于农业的微生物、昆虫、鸟类遭到伤害，破坏了生态系统，使农作物遭受间接损失。

（五）固体废物对土壤的污染

工业废物和城市垃圾是土壤的固体污染物。例如，各种农用塑料薄膜作为大棚、地膜覆盖物被广泛使用，如果管理、回收不善，大量残膜碎片散落田间，会造成农田“白色污染”。这样的固体污染物既不易蒸发、挥发，也不易被土壤微生物分解，是一种长期滞留土壤的污染物。

土壤污染的危害有哪些？

一是影响农产品的产量和品质。土壤污染会影响作物生长，造成减产；农作物可能会吸收和富集某种污染物，影响农产品质量，给农业生产带来巨大的经济损失；长期食用受污染的农产品可能严重危害身体健康。

二是危害人居环境安全。住宅、商业、工业等建设用地土壤污染还可能通过经口摄入、呼吸吸入和皮肤接触等多种方式危害人体健康。污染场地未经治理直接开发建设，会给有关人群造成长期的危害。

三是威胁生态环境安全。土壤污染影响植物、土壤动物（如蚯蚓）和微生物（如根瘤菌）的生长和繁衍，危及正常的土壤生态过程和生态服务功能，不利于土壤养分转化和肥力保持，影响土壤的正常功能。土壤中的污染物可能发生转化和迁移，继而进入地表水、地下水和大气环境，影响其他环境介质，可能会对饮用水源造成污染。

由此可见，土壤污染的危害性不容忽视，因此需要通过土壤修复技术来实现去除土壤有害物质的目的。

土壤修复技术有哪些？

1、物理修复技术

(1)土壤蒸汽浸提修复技术

土壤蒸汽浸提修复技术是在污染土壤内引入清洁的空气产生驱动力，利用土壤固相、液相和气相间的浓度梯度，在气压降低的情况下，将其转化为气态的污染物排出土壤的过程。

该技术适用于高挥发性有机物和一些半挥发性有机物污染土壤的修复，如汽油、笨和四氯乙烯等污染的土壤。

(2)玻璃化修复技术

玻璃化修复技术是指利用热能在高温下把固态污染物熔化为玻璃状或玻璃—陶瓷状物质，借助玻璃体的致密结晶结构，使固化体永久稳定。污染物经过玻璃化作用后，其中有机污染物将因热解而被摧毁，或转化为气体逸出，而其中的放射性物质和重金属则被牢固地束缚于已熔化的玻璃体内。

玻璃化修复技术既适用于原位处理，也适用于异位处理。

(3)固化、稳定化技术

固化、稳定化技术是指运用物理或化学的方法将土壤中的有害污染物固定起来，或者将污染物转化成化学物质不活泼的形态，阻止其在环境中迁移、扩散等过程，从而降低污染物质的毒害程度的修复技术。

该技术通常用于重金属和放射性物质污染土壤的无害化处理，但其修复后场地的后续利用可能使固化材料老化或失效，从而影响其固化能力，触水或结冰/解冻过程会降低污染物的固定化效果。

(4)电动力学修复技术

电动力学修复技术是通过向土壤施加直接电流(每平方米几安培)，在点解、电迁移、扩散、电渗透、电脉等共同作用下，使土壤溶液中的离子向电极附近富集从而达到去除的过程。

该技术目标污染物包括大部分无机污染物、放射性物质及吸附性较强的有机物。电动力学修复速度较快、成本较低，特别适用于小范围的黏质的多种金属污染土壤和可溶性有机物污染土壤的修复;对于不溶性有机污物，需要化学增溶，易产生二次污染。

(5)热力学修复技术

热力学修复技术指利用高温所产生的一些物理和化学作用，如挥发、燃烧、热解，去除或破坏土壤中有毒物质的过程。

该技术常用于处理有机污染的土壤，如挥发性有机物、半挥发性有机物、农药、高沸点氯代化合物，也适用于部分重金属污染的土壤，如挥发性金属汞。但热处理技术不适用于大多数无机污染物、腐蚀性有机物、活性氧化剂和还原剂等。

(6)客土、换土技术

客土是指在被污染的土壤上覆盖上非污染的土壤，从而避免污染土壤中的污染物进入食物链。但客入的清洁土层需要一定厚度，要能满足植物根系的生长，以避免其伸到污染土层。换土则是将部分或全部污染土壤挖除而换上非污染土壤。实践证明，这是治理土壤污染特别是重金属污染切实有效的方法。一般情况下，换土的厚度越大，降低作物中污染物含量越显著。

2、化学修复技术

(1)化学淋洗技术

化学淋洗技术指利用淋洗液或化学助剂与土壤中的污染物结合，并通过淋洗液的解吸、螯合、溶解或固定等化学作用，使吸附或固定在土壤颗粒上的污染物脱附、溶解而去除的技术。

化学淋洗技术可分为原位淋洗技术和异位淋洗技术。原位淋洗技术既适用于无机污染物，也适用于有机污染物，尤其是粗质地、渗透性较强的土壤污染修复;异位淋洗技术、可用于放射性物质、有机物或混合有机物、重金属或其他无机物污染土壤的处理货前处理。

(2)原位化学氧化技术

原位化学氧化技术指将化学氧化剂注入土壤中，氧化其中污染物质，使污染物降解或转化为低毒、低移动性产物的修复技术。化学氧化技术不需要将污染土壤全部挖出，只是在污染区的不同审图钻井，再通过泵将氧化剂注入土壤中。

原位化学氧化技术常用于修复被油类、有机溶剂、多环芳烃、POPs、农药以及非水溶性氯化物等长期存在于土壤中、很难被生物降解的污染物。

(3)化学脱卤技术

化学脱卤技术指向受卤代有机物污染的土壤中加入试剂，以置换取代污染物中的卤素或使其分解或部分挥发而得以去除，属于异位化学修复技术之一。

该技术适用于处理挥发或半挥发有机污染物、卤化有机污染物、多氯联苯、二恶英、呋喃等，不适用于半金属卤化有机污染物和重金属、多环芳烃、除草剂、农药、炸药、石棉、氰化物、腐蚀性物质、非卤化有机污染物等。

(4)溶剂浸提技术

溶剂浸提技术是一种利用溶剂将有害化学物质从污染土壤中提取或去除的技术。该技术主要适用于处理挥发和半挥发有机污染物、卤化或非卤化有机污染物、多氯联苯、二恶英、呋喃、多环芳烃、除草剂、农药、炸药等。

(5)土壤性能改良技术

土壤性能改良技术指有针对性地采取改良剂或人为改变土壤氧化—还原电位的工程技术。土壤性能改良技术主要是针对重金属污染土壤，部分措施也可用于有机污染土壤改良。

3、微生物修复技术

(1)微生物修复重金属污染土壤的原理

土壤微生物种类繁多、数量庞大，是土壤的活性有机胶体，比表面大、带电荷和代谢活动旺盛。微生物可以对土壤中重金属进行固定、移动或转化，改变它们在土壤中的环境化学行为，可促进有毒、有害物质解毒或降低毒性，从而达到生物修复的目的。

因此，重金属污染土壤的微生物修复原理主要包括生物富集(如生物积累、生物吸着)和生物转化(如生物氧化还原、甲基化与去甲基化以及重金属的溶解和有机络合配位降解)等作用方式。

(2)微生物修复有机污染土壤的原理

土壤中大部分有机污染物可以被微生物降解、转化，并降低其毒性或使其完全无害化。微生物降解有机污染物主要依靠两种作用方式：①通过微生物分泌的胞外酶降解;②污染物被微生物吸收至其细胞内后，由胞内酶降解。

微生物降解和转化土壤中有机污染物，通常依靠以下基本反应模式来实现。

氧化作用：醇的氧化;醛的氧化;甲基的氧化;氧化去烷基化;硫醚氧化;过氧化;苯环羟基化;芳环裂解;杂环裂解;环氧化等。

还原作用：乙烯基的还;原醇的还原;芳环羟基化等。

基因转移作用：脱羧作用;脱卤作用;脱烃作用等。

水解作用：主要包括有酯类、胺类、磷酸酯以及卤代烃等的水解类型。

4、植物修复技术

植物修复技术指利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发和转化、降解的作用机制来清楚环境中污染物质的一项新兴污染环境治理技术。

从原理上来讲，植物修复有六种类型：植物富集、植物固定、植物挥发、植物降解、植物转化、植物刺激。

通过以上技术方法，就可以达到修复土壤，抗重茬、治板结、疏松土壤、有效促进土壤团粒结构形成，有效调节土壤酸碱度。进而使土壤得到较大程度的修复与恢复。

( 责任编辑: 陈淼琪 )