土壤污染现状及修复技术综述
土壤污染现状及修复技术综述
1土壤污染的涵义及其来源
1.1 土壤污染的涵义
土壤污染是指通过多种途径进入土壤的有毒有害污染物的数量和速度超过了土壤的容纳能力和净化速度, 造成土壤的物理、化学和生物学性质、组成及性状等发生变化, 破坏了土壤的自然动态平衡, 从而导致土壤自然功能失调、土壤质量恶化、作物的生长发育受到影响、产品的产量和质量下降, 产生一定的环境效应( 水体或大气发生次生污染) , 并可通过食物链对生物和人类构成危害。土壤污染的明显标志是土壤生产力下降。
1.2 土壤污染的来源
凡是进入土壤并影响到土壤的理化性质和组成而导致土壤的自然功能失调、质量恶化的物质,统称为土壤污染物。土壤污染物的种类繁多, 既有化学污染物也有物理污染物、生物污染物和放射性污染物等。按污染物的性质一般可分为: 有机污染物、重金属污染物、放射性污染物和其它类型的污染物。土壤污染物种类繁多, 其来源也十分复杂。
2 土壤污染的分类
2.1 有机污染物
土壤中有机污染物主要包括有机农药、石油烃、塑料制品、染料、表面活性剂、增塑剂和阻燃剂等, 其主要来源为农药施用、污水灌溉、污泥利用、废弃物的处置与利用、污染物泄露等。
2.2 无机污染物
重金属是人们普遍关注的无机污染物。有害重金属主要是生物毒性显著的汞( Hg )、镉( Cd)、铅( Pb)、铬( C r) 以及类金属砷(A s) , 还包括具有毒性的重金属锌( Zn)、铜( Cu)、钴( Co)、镍(N i)、钒( V) 等。土壤重金属污染主要来自灌溉(特别是污灌)、固体废弃物处置(污泥、垃圾等)、农药和肥料施用以及大气沉降等。
2.3 生物污染物
土壤中含有一定量的病原体, 如肠道致病菌、肠道寄生虫、钩端螺旋体、破伤风杆菌、霉菌和病毒等, 主要来自医院污水、未经处理的粪便、垃圾、生活污
水、饲养场和屠宰场等。其中危害最大的是传染病医院未经消毒处理的污水和污物。
2.4 放射性污染物
土壤中的放射性核素主要来自于核爆炸的大气散落物、核工业、人类采矿和燃煤、农用化学品、科研以及医疗机构等产生的各种废弃物等。
3 土壤污染的现状
根据2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。工矿业、农业等人为活动以及土壤环境背景值高是造成土壤污染或超标的主要原因。全国土壤总的超标率为 16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。污染类型以无机型为主，有机型次之，复合型污染比重较小，无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8%。从污染物超标情况看，镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种无机污染物点位超标率分别为7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%；六六六、滴滴涕、多环芳烃3类有机污染物点位超标率分别为0.5%、1.9%、1.4%。
从污染分布情况看，南方土壤污染重于北方；长江三角洲、珠江三角洲、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出，西南、中南地区土壤重金属超标范围较大；镉、汞、砷、铅4 种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。
图1 我国土壤污染现状
4 土壤污染的修复对象
土壤修复的对象主要包括：由于工业污染而造成的场地污染；由于开采石油带来的油田污染；开采金属矿、煤炭带来的矿区污染；农药化肥、污水灌溉、酸雨等带来的耕地污染；以及由于土壤污染带来的地下水污染。因此，土壤修复的对象种类非常多，范围非常广，规模也非常大。
目前，土壤修复治理的重点在场地治理和矿区治理以及其所涉及的地下水污染治理，这两方面项目较多，技术也相对成熟。而农田污染由于范围太广、治理困难等因素，几乎没有治理。
5 土壤修复技术
土壤修复是指利用物理、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。
经过近十多年来全球范围的研究与应用，包括生物修复、物理修复、化学修复及其联合修复技术在内的污染土壤修复技术体系已经形成，并积累了不同污染类型场地土壤综合工程修复技术应用经验，出现了污染土壤的原位生物修复技术和基于监测的自然修复技术等研究的新热点。
5.1 土壤修复技术分类
土壤修复技术按照修复场地分为原位修复和异位修复，即对污染土壤就地处置或进行异地处理。按照技术类别可以将污染土壤修复方法分为物理修复、化学修复、生物修复等。具体分类如下：
按修复场地：
⑴原位修复：①蒸汽浸提；②生物通风；③原位化学淋洗；④热力学修复；
⑤化学还原处理墙；⑥固化/稳定化；⑦电动力学修复；⑧原位微生物修复。
⑵异位修复：①蒸汽浸提；②泥浆反应器；③土壤耕作法；④土壤堆腐；⑤焚烧法；⑥预制床；⑦化学淋洗。
按技术类别：
⑴物理修复：①物理分离；②蒸汽浸提；③玻璃化；④热力学；⑤固化/稳定化；⑥冰冻；⑦电动力学。
⑵化学修复：①化学淋洗；②溶剂浸提；③化学氧化；④化学还原；⑤土壤性能改良。
⑶微生物修复：①生物通风；②泥浆反应器；③预制床。
⑷生态工程修复（植物修复）：①植物提取；②植物挥发；③植物固化；④植物降解；⑤植物根际圈生物降解；⑥生态覆盖系统；⑦垂直控制系统；⑧水平控制系统。
⑸联合修复：①物理化学-生物：淋洗-生物反应器联合修复；②植物-微生物联合修复：菌根菌剂联合修复。
5.2 原位修复技术介绍
（1）生物通风
技术描述：生物通风法是一种强迫氧化的生物降解方法。即在受污染土壤中强制通入空气，将易挥发的有机物一起抽出，然后用排入气体处理装置进行后续处理或直接排入大气中。此法常用于地下水层上部透气性较好而被挥发性有机物污染土壤的修复，但也适用于结构疏松多孔的土壤，以利于微生物的生长繁殖。一般在用通气法处理土壤前，首先应在受污染的土壤上打两口以上的井，当通入空气时先加入一定量的氮气作为降解菌生长的氮源，以提高处理效果。与土壤蒸汽真空提取相反，它使用较低的气流速度，只提供足够的氧气维持微生物的活动。
氧气通过直接空气注入供给土壤中的残留污染。除了降解吸附的污染物以外，在气流缓慢的通过生物活动土壤时，挥发性化合物被生物降解。
技术特点：在表层几英尺以下存在水位，饱和土壤，或是低渗透性的土壤会影响生物通风效果。较低的土壤含水量可能会限制生物降解，易于干化土壤影响生物通气的有效性。生物通风是一项中期到长期的技术，时间从几个月到几年。
（2）生物降解
技术描述：生物降解是利用原有或接种微生物（即，真菌、细菌其它微生物）降解（代谢）土壤中的有机污染物的过程，并将污染物质转化为无害的末端产品。营养物、氧气和其它的添加物可以用于加强生物降解
技术特点：在实施生物修复时，修复效率受污染物性质、土壤微生物生态结构、土壤性质等多种因素的影响。如果土壤介质抑制污染物微生物，则可能无法达到清除目标。高浓度重金属、高氯化有机物、长链碳氢化合物，可能对微生物有毒。生物降解在低温下进程缓慢。生物修复时间通常需要几年，主要取决于具体特性的降解速度以及时间。有些污染物可能要求在1年之内进行清除，但重要化合物需更长时间进行降解。
（3）植物修复
技术描述：植物修复技术即利用植物能忍耐和超量积累环境中污染物，利用植物的生长来清除环境中污染物的方法。
技术特点：适应性，很难在特定的环境中利用特定的植物种；气候或是季节条件会影响植物生长，减缓修复效果，增长修复期；需要大的表面区域；由于植物毒性问题，一般来说，植物修复只用于低污染水平的区域。
（4）化学氧化
技术描述：化学修复技术是指将化学氧化剂注入土壤渗透层中，以氧化其中的污染物质。
技术特点：可用于修复严重污染的场地或污染源区域，但对于污染物浓度较低的轻度污染区域，该技术并不经济。该技术所需的工程周期一般在几天至几个月不等，具体因待处理污染区域的面积、氧化剂的输送速率、修复目标值及地下含水层的特性等因素而定。
（5）动电分离
技术描述：是一种在20世纪90年代后才得到重视和发展的新兴土壤修复技术。其基本原理是在被污染土壤两端加上低压直流电场，利用电场的迁移力，主要是电渗和电迁移的作用，将污染物（如重金属或有机污染物）迁移到一端电极室（一般为阴极室），从而得到分离。
技术特点：与其它修复方法相比，电修复方法处理速度快，成本低，特别适合于低渗透的粘土和淤泥土壤或异质土壤的修复。当土壤含水率低于10%时，该技术的处理效果大大降低，且在电场的作用下，可能产生有害副产物（如氯气、三氯甲烷、丙酮等）。
（6）土壤淋洗
技术描述：土壤淋洗是指借助能够促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的溶剂，通过水力压头推动清洗液，将其注入到被污染土层中，然后再把包含有污染物的液体从土层中抽提出来，进行分离处理的技术。清洗液可以是清水，也可以是包含冲洗助剂的溶液。
技术特点：该技术一般要求处理土壤具有较高的渗透性，质地较细的土壤（如红壤、黄壤等）由于对污染物的吸附作用较强，需经过多次冲洗才能达到较好的效果。另外，控制不当时，冲洗废液可能会逸出控制区而产生二次污染问题。土壤冲洗修复所需要费用主要由冲洗液中含有的表面活性剂种类及浓度决定。
（7）土壤气体抽提
技术描述：土壤气体抽提技术是利用真空通过布置在不饱和土壤层中的提取井向土壤中导入气流，气流经过土壤时，挥发性和半挥发性的有机物挥发随空气进入真空井，气流经过之后，土壤得到了修复。
技术特点：土壤理化特性对土壤气体抽提修复技术的应用效果有较大的影响，采用原位土壤气体抽提技术的土壤应具有质地均一、渗透能力强、孔隙度大、湿度小和地下水位较深的特点。低渗透性的土壤难于进行修复处理。地下水位太高（地下1～2m）会降低土壤气体抽提的效果。排出的气体需要进行进一步的处理。黏土、腐殖质含量较高或本身极其干燥的土壤，由于其本身对挥发性有机物的吸附性很强，采用原位土壤气体抽提技术时，污染物的去除效率很低。
（8）固定化/稳定化
技术描述：运用物理或化学的方法将土壤中的有害污染物固定起来，阻止其在环境中迁移、扩散等过程的修复技术。与其它修复技术不同，固定化/稳定化技术是将污染物在污染的介质中固定，而不是通过物理或化学的处理将它们转移。
技术特点：固定化/稳定化方法可单独使用，也可与其它处理和处置方法结合使用。污染物的埋藏深度可能会影响、限制一些具体的应用过程。必须控制好黏结剂的注射和混合过程，防止污染物扩散进入清洁土壤区域。与水的接触或者结冰/解冻循环过程会降低污染物的固定化效果。
（9）热处理
技术描述：热修复法是将受污染的土壤加热，使土壤中的挥发性污染物在挥发时能被收集起来进行回收或处理的一种方法。
技术特点：热修复法作为一种物理修复方法，具有工艺简单、技术成熟等优点。但由于该方法能耗大、操作费用高，仅适用于易挥发的污染物，因而其应用范围比较窄，目前未能得到广泛的推广应用。
（10）玻璃化
技术描述：原位玻璃化技术是指通过向污染土壤插入电极，对污染土壤固体组分给予1600～2000℃的高温处理，使有机污染物和一部分无机化合物如硝酸盐、硫酸盐和碳酸盐等得以挥发或热解从而从土壤中去除的过程。其中，有机污染物热解产生的水分和热解产物由气体收集系统进行进一步处理。熔化的污染土壤冷却后形成化学惰性的、非扩散的整块坚硬玻璃体，有害无机离子得到固定化。
技术特点：原位玻璃化技术适用于修复含水量较低、污染物深度不超过6m 的土壤。不适用于处理可燃有机物含量超过5%-10%的土壤。该技术通常可用在6～24个月完成，处理费用较高，且土壤含水量会增加处理成本。有很多因素会对这一技术的应用效果产生影响，如碎石重量超过20%；低于地下水位的污染修复需要采取措施防止地下水反灌；加热土壤可能导致污染物在地下向清洁区域移动；固化的物质可能会防碍到未来土地的使用。
5.3 异位修复技术介绍
（1）生物堆
技术描述：通常是将污染土壤从污染地域挖出，运输到异地堆积，一般成条状，中间留有“田埂”，便于收集产生的渗出液，避免处理现场土层的污染。
技术特点：该技术的特点是在堆起的土层中铺有管道，提供降解用水，并在污染土层以下设有多孔集水管，收集渗滤液。系统还可设有送气管和空气泵，以稳定氧的补给。各种均匀布水或滴灌技术均可应用于这种处理系统中。而且系统可以是完全封闭的，内部的气体，包括降解产物，都经过诸如活性炭吸附、特定酶的氧化或加热氧化等措施处理后才向大气排放，而且封闭系统的温度、湿度、营养物、氧气和pH都是可控的可以增强生物降解。所以，堆放法二次污染更少，处理效率更高。
（2）堆肥
技术描述：堆肥是一种受控制的生物过程，将有害物质通过微生物生物降解成无害、稳定的副产品，一般在提高的温度下进行。温度的上升由微生物在废物有机物质中产生的热量而来。在大多数情况下，可使用本土微生物。将土壤挖掘，并与膨松剂和有机物改良剂混合，如木屑、动物粪便，以增强混合物的渗透性。最大降解效率取决于水份含量、pH、氧化、温度和碳-氮比。在堆肥中使用三种处理方法：需氧静态堆肥（(堆肥以鼓风机或真空泵通风)，容器中机械搅动堆肥（堆肥在容器中混合和充气）以及料堆堆肥（置于长堆中，定期与以活动设备混合）。
技术特点：堆肥需要较大的空间。需要将受污染土壤挖掘，并可能导致VOC 不受控制的释放。堆肥后由于添加了改良剂，材料的体积增加。本方法无法处理重金属，并可能对微生物有毒。费用取决于需处理土壤的数量、料堆中土壤的部分、污染物的类型、以及所使用的方法的类型。该方法是热处理的一种经济的替代方法，但是，需符合清除标准和规章。
（3）农业耕种
技术描述：耕种是一种现场生物降解方法，将受污染土壤、沉积物或淤泥应用于土壤表面，并定期翻耕或耕种入土壤，以对废物进行通气。为了优化污染物降解速度。通常控制的土壤情况包括水份含量，氧气水平，营养物和pH等。
技术特点：此技术的局限性为：需要大量的空间；如果需要挖掘受污染土壤，可能涉及材料处理和其它的费用；污染物的生物降解有利情况很难控制，这增加了完成修复的时间；挥发性可能比生物降解更容易降低VOC污染物的浓度；无机污染物无法被降解；挥发性污染物，比如溶剂，必须进行预处理，因为它们将蒸发到大气中，引起空气污染；颗粒状物质也是一个问题，因为它可能会产生尘土问题；金属离子的存在，可能对微生物有毒，并可能从受污染土壤向地下沥滤。
（4）泥浆相生物处理
技术描述：泥浆相生物处理是在生物反应器中处理挖掘的土壤。挖掘的土壤先进行物理分离石头和碎石。然后将土壤与水混合至预先按污染物的浓度、生物降解的速度、以及土壤的物理特性而确定的浓度。有些处理方法对土壤进行预冲洗，以浓缩污染物。然后将清洁的沙子排出，只剩受污染颗粒和洗涤水进行生物处理。一般，泥浆中含有10%至40%重量的固体。土壤在反应容器中保持悬浮，并与营养物和氧气混合。如有必要，可加入酸或碱，以控制pH。如果没有适当的微生物数量，还可添加微生物。当生物降解完成后，将土壤泥浆脱水。反应器的大小可根据试验的规模来确定。
技术特点：可能限制该处理方法适用性和有效性的因素包括：在将材料放入反应器前，对其进行筛分可能比较困难和昂贵。非均质土壤可带来严重的处理问题；处理后，对土壤细粒进行脱水可能非常昂贵；需要一种可接受的方法处理不可再循环的废水。
（5）化学萃取
技术描述：是指利用溶剂将有害化学物质从污染土壤中提取出来，并将该溶剂再生处理后回用的技术。该技术能取得成功的关键之一是要求浸提溶剂能够很好地溶解污染物，但其本身在土壤环境中的溶解较少。
技术特点：该技术要求土壤的粘土含量低于15%、湿度低于20%。如果粘粒含量较高，循环提取次数就要相应增加，同时也要采用合理的物理手段降低粘粒聚集度。
（6）化学还原/氧化
技术描述：还原/氧化反应将有害污染物转化为更稳定、活性较低和/或惰性的无害或毒性较低的化合物。氧化还原包括将电子从一种化合物转移到另一种化
合物。明确地说，一种反应物被氧化（失去电子），一种被还原（得到电子）。
技术特点：可能限制本方法适用性和有效性的因素包括：可能出现不完全氧化，或中间体形式的污染物，取决于污染物和所使用的氧化剂；对于高浓度的污染物，本处理方法不够经济有效，因为需要大量氧化剂；应减少介质中的油和油脂，以优化处理效率。该技术也可用于非卤代挥发性有机物、半挥发性有机物、燃油类碳氢化合物及农药的处理，但其处理效率相对较低。该技术应用时，所需的费用一般为190-660美元/m3。
（7）化学脱卤
技术描述：化学脱卤是指向受卤代的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。
技术特点：其局限性为一些脱卤剂能与水起化学反应，高粘土含量及含水率会增加处理成本，且当卤代有机物浓度超过5%时需要大量的反应试剂。正常情况下，该技术所需的修复周期较短，一般为6-12个月。所需的运行费用在全规模运行时约为200-500美元/t（高粘土含量或含水率会增加处理费用）。
（8）土壤洗涤
技术描述：异位化学淋洗技术需要将污染土壤挖掘出来，用水或淋洗剂溶液清洗土壤、去除污染物，再对含有污染物的清洗废水或废液进行处理，洁净土可以回填或运到其他地点回用。通常情况下，根据处理土壤的物理状况，先将其分成不同的部分，分开后，再基于二次利用的用途和最终处理需求，清洁到不同的程度。
技术特点：该技术对于大粒径级别污染土壤的修复更为有效，砂砾、沙、细沙以及类似土壤中的污染物更容易被清洗出来，而粘土中的污染物则较难清洗。一般来说，当土壤中粘土含量达到25%～30%时，将不考虑采用该技术。如污染物主要是有机物的话，粘土含量高的土壤更宜选用微生物修复的方法。淋洗过程通常采用可移动处理单元在现场进行，因此其所需的实施周期主要取决于处理单元的处理速率及待处理的土壤体积。采用该技术时，所需的固定投资一般为10000～20000美元，所需的运行费用为117～523美元/m3。
（9）固定化/稳定化
技术描述：该技术是指将污染土壤与黏结剂混合形成凝固体而达到物理封锁
（如降低孔隙率等）或发生化学反应形成固体沉淀物（如形成氢氧化物或硫化物沉淀等），从而达到降低污染物活性的目的。
技术特点：其所针对的土壤污染物质主要为无机物（包括放射性物质），一般不适于处理有机物和农药污染，不能保证污染物的长期稳定性，且处理过程会显著增加产物体积。实践表明，有许多因素可能影响异位固定化/稳定化技术的实际应用和效果。如最终处理时的环境条件可能会影响污染物的长期稳定性；一些工艺可能会导致污染土壤或固废体积显著增大；有机物质的存在可能会影响黏结剂作用的发挥；VOCs通常很难固定，在混合过程中会挥发逃逸。该技术属于非常成熟的土壤修复技术之一，其处理费用一般少于100美元/t（包括挖土费）。
（10）玻璃化
技术描述：是指利用等离子体、电流或其他热源在1600～2000℃的高温下熔化土壤及其污染物，有机污染物在此高温下被热解或蒸发而去除，产生的水汽和热解产物收集后由尾气处理系统进行进一步处理后排放。熔化物冷却后形成的玻璃体将无机污染物包覆起来，使其失去迁移性。
技术特点：该技术可用于破坏、去除污染土壤、污泥等泥土类物质中的有机污染物和大部分无机污染物，但实施时，需要控制尾气中的有机污染物以及一些挥发性的重金属蒸气，且需进一步处理玻璃化后的残渣，湿度太高会影响成本。该技术所需的处理费用较高，约为650～1350美元/m3。该技术通常采用移动装置在现场进行玻璃化操作。
（11）机械化学技术
技术描述：机械化学技术主要是指采用球磨研磨的方式引发化学反应。在球磨机中反应物进行混合并彼此紧密接触。研磨降低了颗粒大小并暴露出新的反应表面。研磨中也会产生自由基，自由基可与邻近化合物发生反应。由于大部分氯可与钙发生反应形成氯化钙，碳会形成含有氯残余物的黑色石墨残渣，因此通过研磨氧化钙可以成功的破坏DDT和其它有机化合物。
技术特点：在处理前，污染土壤需要用温度可控的旋转磁鼓机进行干燥，含水率应在2%以下。同时土壤需要过筛处理，只有粒径小于2mm的颗粒才适用于此方法。研磨过程中有可能造成粉尘污染，同时设备噪音较大。但该技术无气体排放物生成，低温运行可以降低二恶英和其它有毒有机化合物产生的可能性。
（12）焚烧
技术描述：使用870～1200℃的高温，挥发和燃烧（有氧条件下）有害废物中的卤代和其它难降解的有机成分。
技术特点：通常需要辅助燃料来引发和维持燃烧。尾气和燃烧后的残余物通常需要处理。场地外焚烧炉土壤处置费用为每公吨土220～1100美元。现场移动单元的处理费用中可以节省土壤运输费用。
（13）高温分解
技术描述：高温分解通常定义为在没有氧气存在的条件下高温所引起的有机物质的化学分解。事实上，完全无氧存在的大气是不可能达到的，因此实际上高温分解系统是在小于氧气化学计量点的条件下操作的。
技术特点：高温分解在加压和操作温度超过430℃的条件下进行。分解的气体通常需要进一步处理。尾气在二次燃烧室中处理，扩充或部分压缩。颗粒去除设备如纤维过滤器或湿式除尘器也是必须的。湿度大会增加处理费用。
（14）热脱附/热解吸
技术描述：热解吸修复技术是指通过直接或间接热交换，将污染介质及其所含的有机污染物加热到足够的温度，以使有机污染物从污染介质上得以挥发或分离的过程。热解吸系统是将污染物从一相转化成另一相的物理分离过程，热解吸修复过程并不出现对有机污染物的破坏作用，而是通过控制热解吸系统的床温和物料停留时间可以有选择地使污染物得以挥发，而不是氧化、降解这些有机污染物。因此，人们通常认为热解吸是一物理分离过程。
技术特点：该技术应用时，高粘土含量或湿度会增加处理费用，且高腐蚀性的进料会损坏处理单元。热解吸修复过程通常在现场由移动单元完成，该技术所需的运行费用，对于石油类污染土壤一般为32～72美元/ m3，对于其他污染物一般为124～255美元/ m3。
（15）填埋法
技术描述：填埋法是修复技术中最常用的一种。填埋层的设计依赖于场地特性和系统将来的用途。填埋可以从一层种植植被的土壤变化到复杂的多层土壤系统。通常干旱气候条件要求填埋系统简单一些，湿润气候条件可以设计比较复杂的填埋系统。
技术特点：填埋法的费用通常小于其它技术，与修复场地相关的人类健康和生态风险可以有效控制。填埋法可以降低废物处理设施表面的暴露。填埋法不能降低有害废物的毒性，移动性和体积，但是可以减轻和迁移废物。
6 土壤修复技术的局限性及发展方向
目前大量污染土壤急迫需要进行修复，如果不加以治理，仅由土壤本身自然恢复，一般需要耗费两三百年甚至上千年的时间。然而适用技术少，处理成本高是这个行业的突出问题。由于我国土壤修复技术长期停留在实验室水平，十分缺乏经济有效的土壤修复产业化成熟经验，目前用于污染土壤修复的费用高得令人乍舌。目前我国运用最多的处理技术有稳定/固化、化学淋洗、生物修复、气提技术、高级氧化等。
从上表中可以看出：稳定/固化的去除率也非常高，达到90%以上，成本中等，缺点是该方法未从根本上去除污染物；化学氧化方法应用范围较广，成本适中，去除率相对较低；土壤淋洗可去除所有类型的污染物，且污染物去除率也很高，异位处理去除率在90%以上，但不适用与粘土，成本也最高；生物修复成本最低，但去除效果也较差。气提技术成本较低，特别适用于污染程度较轻的、以
挥发性有机物为主要污染物的土壤污染。同时，很多时候会出现因土壤污染导致的地下水污染，应一同治理。目前来看，地下水的主要治理方法有抽提处理技术和原位添加药剂治理两种手段，其中抽提处理应用较多些。
虽然我国处于实验室中的土壤修复技术储备已超过10年，技术种类近百种，其中植物修复、生物修复、焚烧、气提修复技术研发比较活跃，但这些技术大部分还停留在技术研发阶段，很少有技术能够满足工程应用的要求。目前，由于房地产开放商拿地后不堪开发周期压力，留给场地修复企业的时间一般只有数月或1~2年，相比国外类似污染地块的修复周期短了数年，因此，在这种现状下，为了缩短修复周期，国内的场地污染通常都是采用异位处理技术（包括异地填埋和异地水泥窑焚烧等），这种处理方式成本较高，且挖掘填埋只是考虑到了土壤的挖掘、运输和填埋费用，并没有考虑到污染情况跟踪和环境风险监测等这些昂贵的后续监测成本问题。
在修复产业发展较为成熟的西方国家，异地填埋和水泥窑焚烧技术并不是行业修复的主流。发达国家较多采用的是固化与稳定化、热脱附、生物修复、化学氧化还原等效率高、风险低、系统预测性高的异位修复方法。
在上述技术背景下，为了加强我国土壤修复行业技术实力，丰富技术储备，探索适合我国国情技术发展道路，《近期土壤环境保护和综合治理工作安排》国办发[2013]7号文件指出，以大中城市周边、重污染工矿企业、集中污染治理设施周边、重金属污染防治重点区域、集中式饮用水水源地周边、废弃物堆存场地等为重点，开展土壤污染治理与修复试点示范。在长江三角洲、珠江三角洲、西南、中南、辽中南等地区，选择被污染地块集中分布的典型区域，实施土壤污染综合治理；有关地方要在2013年年底前完成综合治理方案的编制工作并开始实施。今后的污染土壤修复工程并不局限于单一的某种修复技术，可针对污染场地的土壤和污染物的特殊性采用多种方法联合的工程技术示范，从而为污染物成分、污染土壤特性、环境背景条件相近的场地修复提供技术储备，积累工程经验，从而在保证修复效果的前提下缩短修复时间，降低修复成本。选择被污染地块集中分布的典型区域编制综合治理方案，实施土壤污染综合治理，可集中有效、充足的市场资源，完善土壤综合治理技术。
我国土壤修复技术研究起步较晚，加之区域发展不均衡性，土壤类型多样性，污染场地特征变异性，污染类型复杂性，技术需求多样性等因素，主要以植物修复为主，已建立许多示范基地、示范区和试验区，并取得许多植物修复技术成果，以及修复植物资源化利用技术成果。未来，土壤修复将以四大发展方位，六大发展方向发展。
四大发展方位：（1）在决策导向上，从基于污染物总量控制转变到基于污染风险评估；（2）在技术上，从单一的修复技术发展到多技术联合的原位修复技术、综合集成的工程修复技术；（3）在设备上，从固定式设备的异位修复发展到移动式设备的原位修复；（4）在应用上，发展到多种污染物复合或混合污染土壤的组合式修复技术；从单一厂址场地走向特大场地；从单项修复技术发展到大气、水体同步监测的多技术多设备协同的场地土壤-地下水一体化修复。六大发展方向：（1）绿色、环境友好的生物修复技术；（2）从单一的向联合/杂交的综合修复技术；（3）从异位向原位修复技术；（4）基于环境功能修复材料（纳米）的修复技术；（5）基于设备化的快速场地修复技术；（6）土壤修复决策支持系统及修复后评估技术。
7 土壤修复行业及工程介绍
7.1 土壤修复行业发展趋势
污染土壤修复产业“十一五”刚刚开始，“十二五”是预热阶段，“十三五”及以后将有大的发展。然而对于刚刚起步的土壤污染修复产业来说，尽管市场潜力巨大，但因资金、政策和标准、技术等因素的困扰，目前其处境仍十分尴尬。
目前，我国污染土壤修复治理资金缺乏有效保障。当前中国污染土壤调查评估与治理修复工作的资金一般来自政府相关部门和土地开发商。目前少数比较成熟的商业化项目，主要依托于房地产，由房地产开发商埋单。除此之外，绝大多数土壤修复项目主要依靠财政拨款或者银行贷款的方式进行。目前的土壤修复多是场地的修复，耕地的修复因为难以找到买单人，修复的很少。
土壤修复是一个非常复杂、非常专业的系统性工程，包括污染调查、监测、检测、污染评估、风险评估、修复技术与材料、工程施工与装备、技术监理、工程监理、工程验收、后评估等系列工作。在目前环保企业纷纷进入行业之中的同时，风险也是非常大的。
土壤修复行业三类企业：第一类，土壤修复项目型企业，这类企业实力雄厚，项目经验丰富，主要以工程总包的形式完成土壤修复项目，如北京建工、北京金隅、中节能大地等；第二类，调查、评估及咨询类公司，非常专业，为企业提供完善的解决方案，不负责具体施工，如格林曼、美华等；第三类，棕地开发类公司，类似于地产集团，规模庞大，比如美国的AECOM。从我国国情以及其他环保细分行业来看，我们认为第一类公司成长最快，是未来几年的主流；而专业型调查、评估、咨询类的公司在国内可能发展不会很大；第三类公司类似于土壤修复公司与地产公司的合成体，涉及土壤修复方案设计、修复施工、修复后土地规划、建设等一系列工程，规模非常庞大，这块业务可能会由一些地产开发商来做，是未来发展的一个方向。
7.2 土壤修复工程
我国目前已开展的修复与再开发试点与示范场地尚为数不多（见表7-1），已开展的场地修复工作大多在充分借鉴国外相关经验的基础上，有些场地的修复是国内有关机构联合国外环保公司、科研机构共同完成的。已开展的场地修复类
型已基本涵盖了目前已知的主要类型，如化工场地、采矿业和冶金业场地、石油污染场地、农药类场地和电子废弃物场地等。从修复技术上看，使用比较成熟的技术主要是异位的处理处置，包括挖掘-填埋处理和水泥窑共处置技术等，还有相当一部分修复技术与设备在研究开发之中，如生物修复技术和气相抽提技术等，特别是一些原位的修复技术，都还处于试验和试点示范阶段。国内先行开展试验与示范项目的城市有北京、上海、重庆、浙江、江苏和沈阳等。
表7-1 中国已开展的修复与再开发试点与示范场地
7.3 行业内领先企业简介
土壤修复行业方兴未艾，虽然行业内的公司已高达240 多个，但规模较大、项目经验较多的企业并不多。除了上市公司永清环保、北京高能时代外，还有北京建工、中节能大地、北京金隅、江苏大地等场地修复企业规模较大外，一般企业均较小，并且很多企业都还没有项目经验。同时，目前修复行业中还有很多外资企业，比如澳实分析、AECOM 等，均为国际领先企业。
7.3.1 国外土壤修复企业
（1）加拿大瑞美达克（RemedX）环境科技有限公司
RemedX公司是加拿大知名环境科技公司，以环境修复为主营产业，提供技术咨询、项目管理、工程设计、BOT运营等多种服务。在加拿大、美国、英国及非洲等国家有600多个项目。RemedX公司致力于研究土壤及污泥修复技术，拥有自己的土壤修复场地。其主要的业务有：堆肥，填埋和生物处理的设计及操作；热处理系统的设计及建造；修复系统的评估、安装及操作等。公司还拥有的固体堆肥处理厂(BSTF)，其设计为开放式的混合生物处理系统(Bioreactor)。
其服务明细如下：被修复场地污染鉴定与计划制定；污染场地修复；Breton(布列塔尼，法国地名)土壤治理设备的提供；修复技术评估与选择；旧场地的拆除、停止与新场地建设；废弃场地再开发；专业修复设备制造；油井场地修复；环保
计划的执行；应急响应；企业环保工作指导；环境的审核与估值。
该公司已经操作的项目有：燃料坑与钻井污水坑的修复；关闭和清理储罐；大量的油井修复；煤焦油污染场地的鉴定与关闭；清理受农药和氯化溶剂污染的场所；处理和修复了大约4百万吨受污染的土壤。
（2）日本同和集团
日本同和集团最初作为矿业公司创立于1884年，从最初开采冶炼铜、铅、锌、金、银等金属为开端，扩展至金属加工、电子材料、热处理等金属相关技术。该公司利用为了防止矿山公害而积累的技术，使得环境保护技术得到提高，从而使公司的主要业务转变为环境事业。
同和的环境事业，主要分为金属等回收再利用、危险废弃物处理、土壤修复事业等三个领域，以及作为辅助的运输事业。
土壤修复事业，与其他同类公司相比，早在1995年就已开展。目前在日本已拥有最先进技术和最大的市场占有率。同和具备构成土壤修复事业的“调查-修复计划-修复-检测”全阶段所需要的技术和设备。其土壤净化设备拥有5万t/月的处理能力，除重金属外，对于油类、VOCs(挥发性有机化合物)、农药等也有相应技术。其危险废弃物的焚烧设备，分布在日本的4处地点，拥有8万t/月的处理能力。这些设备能够对包括PCB（多氯联苯）、二噁英、POPs（难降解有机污染物）系列农业在内的危险废弃物进行适当的焚烧处理。
2003年同和在苏州建立了金属和家电再生事业，以此为始，相继在中国的天津、江西建立了金属和家电事业的据点。2010年12月，在苏州市政府的大力支持下，成立了专门从事土壤修复事业的“苏州同和环保工程有限公司”（苏州高新区三联街28号）。
同和在中国大陆、台湾、菲律宾、泰国、新加坡、印度尼西亚等亚洲各国，都开展了土壤修复、危险废弃物处理、防止地球温室效应等各种环境事业。
土壤修复方法根据实施场所主要分为以下三大类：
（1）挖掘切削去除：挖掘切削并搬运出土壤，在场外的处理机构进行处理；
（2）现场处理：挖掘切削土壤，利用现场设置的设备处理后回填；
（3）原位置处理：不挖掘切削土壤，利用向土中注入药剂等方法进行处理。
（3）美国Regenesis公司
Regensis 成立于1994年，是一家以地下水修复药剂研发和销售为主的公司，同时在某些国际地区直接参与工程项目实施。Regensis研发的ORC,HRC,Regenox 等等都已经有着广泛的应用。公司有数十项专利，分公司遍及全球（当然大多数地方只是进行销售代理和技术支持）。公司总部在加州，几项专利已经被地方水质监管局批准作为general groundwater permit，而作为公司产品进入general groundwater permit的药剂非常少，能够一定程度上看出公司的实力。
主要任务是开发、制造和销售先进、创新的地下水和土壤修复和重建技术。努力的满足客户的需求，使客户获得技术性能和效益。未来将寻求和探索新的防治技术和修复技术，处理广泛的环境问题。
（4）美国ERM集团
ERM（Environmental Resources Management）是全球领先的环境、健康、安全以及风险评估和社会影响评估的咨询服务公司，为企业及政府客户提供解决方案，帮助他们识别与管理他们业务活动可能对社会产生的风险。ERM全球有4000多名员工，分布在40个国家和地区的140个办事处。伊尔姆环境资源管理咨询（上海）有限公司（简称ERM中国）是国内业界最具实力的公司之一，本着务实的工作态度，为客户提供具有国际高度与眼光同时兼顾本国国情的解决方案。
ERM中国做为全球最大的环境咨询公司ERM的一个分支，于1994年在中国正式注册成立。ERM中国是一个独资注册的外资企业，也是中国唯一的拥有甲级环评资质的外商独资咨询公司。
ERM中国的发展历程见证了中国经济发展由不惜任何代价的粗放型发展模式，向保持环境质量的可持续发展、社会和谐化发展模式转变；也见证了中国迈向世界的步伐。
专业的服务
服务范围涵盖：战略性咨询；风险控制；可持续发展；
服务领域包括：企业环境、职业健康安全管理体系咨询；企业兼并与收购提供环境风险评估；法律法规合规性审查；企业生产安全与风险管理；环境影响评价；污染场地修复与治理；社会影响评价；社会责任评价；土地征用和移民安置评估与管理；气候变化管理；能源管理；景观设计和绿色建筑等。
浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术
浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术 土壤是一个开放的缓冲动力学系统，承载着环境中50%～90%的污染负荷[1-2]。随着矿产资源开发、冶炼、加工企业等规模的扩大以及农业生产中农药、化肥、饲料等用量的增加和不合理的使用，致使土壤中重金属含量逐年累积，明显高于其背景值，造成生态破坏和环境质量恶化，对农业环境和人体健康构成严重威胁。重金属在土壤中移动性差、滞留时间长、难降解，可以通过生物富集作用和生物放大作用进入到农牧产品中[3]，从而影响产出物的生长、产量和品质，潜在威胁人体健康[4]。本文对我国土壤重金属污染现状进行了简要分析，概述了土壤中重金属的来源，简单介绍了物理修复、化学修复和生物修复技术在土壤重金属污染修复方面的研究进展，以期为土壤重金属污染修复提供参考。 1我国土壤重金属污染现状 随着矿山开采、冶炼、电镀以及制革行业的蓬勃发展，一些企业盲目追逐经济利益，轻视环境保护，再加上农药、化肥、地膜、饲料添加剂等的大量使用，我国土壤中Pb、Cd、Zn等重金属的污染状况日益严重，污染面积逐年扩大，危害人类和动物的生命健康。据报道，2008年以来，全国已发生100余起重大污染事故，其中Pb、Cd、As等重金属污染事故达30多起。据2014年国家环境保护部和国土资源部发布的全国土壤污染状况调查公报显示，全国土壤环境总状况体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。据农业部对我国24个省市、320个重点污染区约548 万hm2土壤调查结果显示，污染超标的大田农作物种植面积为60万hm2，其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上，尤
几种典型的土壤污染修复技术综述_徐铁兵
Value Engineering 0引言 土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一， 也是人类生态环境的重要组成部分。土壤是由矿物质、动植物残体腐解产生的有机物质、土壤生物、水分和空气等固、液、气三相组成的。土壤介质是非均质的集合体，结构复杂，大量有机、无机胶体和氧化物相互交错、混杂，介质表面上的存在电场和剩余力场，具有巨大的表面能，能与土壤液、气相中的离子、质子、分子相互作用。与此同时，土壤中的生物体系非常丰富，包括微生物区系、微动物区系和动物区系，其中尤以微生物最为活跃。土壤生物使土壤具有生物活性，是土壤形成、养分转化、物质迁移、污染物迁移转化的重要参与者。此外，土壤中的有机和无机的氧化性和还原性物质构成了一个复杂的氧化还原混合体系，土壤在这些物质的共同作用下表现出一定的氧化－还原特性。土壤的这些性质，使土壤具备了一定的自净能力。 虽然土壤自身的净化作用可以减少土壤中污染物的污染程度，但是如果进入土壤中的污染物含量在数量和速度上超过土壤的自净能力，即超过土壤的环境容量，终将会导致土壤的污染。土壤污染在中国已成为一个日益严重的问题。这些污染场地的存在带来了双重问题：一方面是环境和健康风险；另一方面是阻碍了城市建设和地方经济的发展。解决此问题最直接方法是场地修复[1]。 1土壤修复技术 1．1几种典型的土壤污染问题 1.1.1重金属污染采矿、冶金和化工等工业排放的三废、汽车尾气以及农药和化肥的使用都是土壤重金属的重要来源。按生物化学性质土壤中的重金属可以分为两类：第一类，对作物以及人体有害的元素，如汞、镉、铅及类金属砷等，因此，必须减少这些元素的含量使其不超过环境的容量；第二类，常量下对作物和人体有益而过量时出现危险的元素，如铜、锌、铬、锰及类金属硒等，应控制其含量，使其有益作物生长和人体健康。 1.1.2石油污染石油污染是指在石油的开采、炼制、 贮运、使用过程中原油和各种石油制品进入环境而造成的污染，土壤中的石油污染物多集中在20cm 左右的表层。石油开采过程中产生的落地油和油田的接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥，炼油厂含油污水处理设施产生的油泥，也是我国油田土壤石油污染的主要来源。污染土壤中石油主要成分为C15-C36的烷烃、多环芳香烃、烯烃、苯系物、酚类等，其中环境优先控制污染物多达30种。 1.1.3化肥污染化学肥料在现代化的农业生产中不仅是粮食增产的物质基础，更是农业生产资料的主体。在粮食增产中花费的贡献率在40%-60%，稳定在50%左右，但是化肥中的有毒重金属、有机物以及无机酸类等是造成土壤污染的主要来源。 1.1.4农药污染据初步统计，我国至少有l300-1600 万hm 2耕地受到农药污染。 造成土壤农药污染的主要是有机磷和有机氯农药。据2000年国家质检总局数据，全国47.5%的蔬菜农药残留超标，因农残超标被退回的出口农产品金额达74亿美元。 1．2污染土壤的修复技术现有污染土壤的修复途径包括：第一，降低污染物在土壤中的浓度；第二，通过固化或钝化作用改变污染物的形态从而降低在环境中的迁移性；第三；从土壤中去除[2]。下面介绍几种土壤的修复技术： 1.2.1物理修复治理污染土壤的方法在20世纪80年代以前仅仅限于物理法和化学法。如早期的焚烧法、换土法以及隔离法等都要求高温、人力以及机械设备等，不仅成本很高，最主要的是没有从根本上解决污染问题，这些处理方法仅仅是使污染物发生了转移，对这些污染物还需要进一步的处理，目前这些方法仅仅应用于处理一些突发的紧急事件。而现在出现的一些经济可行的新技术、新工艺等逐渐成为了研究的热点，如：电修复法、土壤气相抽提法及CSP 法、热解析法等。 电修复法：将电极插入到受污染的地下水或土壤区域，在直流电的作用下形成直流电场，则土壤中的离子和 —————————————————————— 作者简介：徐铁兵（1973-），男，河北辛集人，工学硕士，高级工程 师，研究方向为环境影响评价和固体废物资源化。 几种典型的土壤污染修复技术综述 Overview on Several Typical Soil Pollution Remediation Technologies 徐铁兵XU Tie-bing ；梁静LIANG Jing ；孙玉艳SUN Yu-yan （河北省环境科学研究院， 石家庄050037）（Hebei Provincial Environmental Science Research Institute ，Shijiazhuang 050037，China ） 摘要：土壤污染是当前重要的环境问题之一。本文概述了目前国内外处理污染土壤常用的物理修复、化学修复和生物修复技术 以及其研究进展。由于各种修复技术各有所长、各有所短，因此为了克服单一方法的缺点，发挥不同修复技术的长处，对加强研发污染 土壤的综合修复技术提出了几方面建议。 Abstract:Soil pollution is one of the important environmental problems.This paper outlines the current physical remediation,chemical remediation and bioremediation Technique as well as their research in soil pollution treatment at home and abroad.Because each one has its good points and limitations,therefore,in order to overcome the disadvantages of a single method,play the strengths of different remediation technology,this paper puts forward several suggestions to comprehensive remediation technology of strengthening the research and development of contaminated soil. 关键词：土壤污染；重金属；石油烃；持久性有机物（POPs ）；土壤修复技术Key words:soil pollution ；heavy metal ；petroleum hydrocarbon ；persistent organic pollutants (POPs)；soil remediation technology 中图分类号：X53文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）14-0313-02 ·313·
土壤有机污染修复技术研究现状与展望
土壤有机污染修复技术研究现状与展望 摘要：本文结合近年来国内外土壤修复技术研究现状，概括介绍了土壤修复技术的类型及其影响因素，讨论了它们在实际应用中所存在的问题并提出解决思路；着重介绍了土壤有机污染的修复技术，探讨其发展前景，并提出了研究方向。 关键词：土壤；有机污染；生物修复 第一章前言 近年来,随着工农业生产污染和人类活动强度增加,土壤污染面积不断扩大,污染程度不断加深。其中有机污染物是土壤中普通存在的主要污染物之一，可通过化肥及农药的大量施用、污水灌溉、大气沉降、有毒有害危险废物的事故性泄露等多种途径进人土壤系统，造成土壤严重污染和地表水及地下水次生污染，已引起各国政府及环境学界的广泛关注[1]。例如多氯有机物DDT带来的环境污染[2];农用污泥造成土壤的多环芳烃(PAHs)污染[3];农用地膜导致土壤的邻苯二甲酸酯(PAEs)污染[4]等。因此,土壤有机污染的清洁与安全利用成为了一个亟待解决的问题。目前,修复有机污染土壤环境的技术主要有物理修复、化学修复、电化学修复、生物修复技术等[5]。 第二章土壤有机污染修复技术类型与方法 2.1生物修复方法 2.1.1生物修复技术的概念 生物修复是一项清洁环境的低投资、高效益、便于应用、发展潜力较大的新兴技术。Hamer[6]将生物修复的概念定义为:“利用特定的生物(植物、微生物或原生动物)吸收、转化、清除或降解环境污染物，实现环境净化、生态效应恢复的生物措施。”生物修复包括两方面内容:(1)利用具有特殊生理生化功能的植物或特异微生物在原位修复污染场所(土壤或水体);(2)应用生物处理或生物循环过程，通过精心设计与合理应用阻断或减少污染源向环境的直接排放，将过去曾受到污染的场所通过生物过程得以恢复，或清除新近排放的污染物。 土壤的治理技术按处理种类分物理治理方法、化学治理方法、微生物治理方法及植物治理方法等。其中生物修复主要指后两种。环境污染物的生物处理、修复技术大致可分成3类[7]:(1)植物对污染物修复;(2)微生物对污染物修复;(3)植物-微生物的联合修复。按处理空间可分为原位生物修复(In-situ bioremediation)和异位生物修复(Ex-situ bioremediation)2种。原位生物修复是指对受污染的介质(土壤、水体)不作搬运或输送,而在原位污染地进行的生物修复处理,修复过程主要依赖于被污染地自身微生物的自然降解能力和人为创造的合适降解条件;异位生物修复是指将被污染介质(土壤、水体)搬运和输送到它处进行生物修复处理。 2.1.2植物修复技术
土壤修复技术及优缺点
土壤修复技术及优缺点 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
土壤是植物生长繁育的自然基地，是农业的基本生产资料，是人类赖以生存的极其重要的自然资源。随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加，土壤重金属污染日益严重。土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点。土壤中有害重金属积累到一定程度，不仅会导致土壤退化，农作物产量和品质下降，而且还可以通过径流、淋失作用污染地表水和地下水，恶化水文环境，并可能直接毒害植物或通过食物链途径危害人体健康。 不同污染类型的土壤污染，其具体治理措施不完全相同，目前，重金属土壤的修复技术主要有工程措施，物理化学方法，植物修复方法以及微生物修复方法。 工程措施主要包括客土、换土和深耕翻土等措施。通过客土、换土和深耕翻土与污土混合，可以降低土壤中重金属的含量，减少重金属对土壤-植物系统产生的毒害，从而使农产品达到食品卫生标准。深耕翻土用于轻度污染的土壤，而客土和换土则是用于重污染区的常见方法，在这方面日本取得了成功的经验。工程措施是比较经典的土壤重金属污染治理措施，它具有彻底、稳定的优点，但实施工程量大、投资费用高，破坏土体结构，引起土壤肥力下降，并且还要对换出的污土进行堆放或处理。 物理化学方法是当前重金属污染土壤修复研究的热点，也是最为成熟工程上应用最为广泛的修复技术，主要包括固化/稳定化技术，土壤淋洗技术，电动修复技术和电热修复技术等。 固化/稳定化技术是通过固态形式在物理上隔离污染物或者将污染物转化成化学性质不活泼的形态，从而降低污染物质的毒害程度。如通过施加水泥等固化土壤重金属的固化修复技术，或向土壤投入无机或有机改良剂，改变土壤的
全球土壤污染及修复技术现状与未来趋势分析报告
全球土壤污染及修复技术现状与未来趋势分析来源：环境工程技术学报作者:纪冬丽 【导读】随着含砷金属矿产的开采与冶炼、化石燃料的燃烧、含砷化学制品及农药的使用、木材防腐及工业废水的排放和非法倾倒等，使得土壤中砷浓度日益增加，引起了世界范围内不同程度的土壤砷污染，土壤砷污染及其造成的严重后果已不容忽视。 随着含砷金属矿产的开采与冶炼、化石燃料的燃烧、含砷化学制品及农药的使用、木材防腐及工业废水的排放和非法倾倒等，使得土壤中砷浓度日益增加，引起了世界范围内不同程度的土壤砷污染，土壤砷污染及其造成的严重后果已不容忽视。土壤砷污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点，据Allaway估算，进入土壤的砷如果只通过植物吸收使其在土壤中消失的时间为100a，因此土壤一旦遭受砷污染其治理难度大且周期长。据统计中国土壤中砷浓度的平均值为11.2mg/kg，约为世界平均值(6mg/kg)的2倍，我国土壤砷污染问题更加突出。为此2011年国务院批文的《重金属污染综合防治“十二五”规划》中，将砷列为第一类重点防控污染物。针对土壤砷污染，国内外许多学者研究了土壤中砷的污染浓度、污染范围及赋存形态等，并开展了修复研究。笔者综合分析了前人在该领域的研究成果，对国内外土壤砷污染的现状、修复技术以及研究方向等进行了阐述，以期为以后的研究工作提供理论支撑。 1、土壤砷污染现状 1.1 国外土壤砷污染现状 目前，世界上许多国家和地区土壤砷污染程度十分严重。根据美国国家环境保护局(USEPA)的规定，砷在土壤中的浓度限值为24mg/kg。土壤砷污染来源十分广范，主要由一些人为活动导致，包括杀虫剂的使用、除草剂和磷酸盐肥料的施放、半导体工业的发展、采矿和冶炼、制造业、燃煤、木材保存剂等。欧洲表层土壤中砷浓度的平均值为7.0mg/kg，但不同地区不同土壤条件下，砷的背景值差别很大。世界上不同砷污染地区土壤中的砷浓度见表1。 表1 砷污染地区土壤中砷浓度
简述土壤污染及其防治措施
简述土壤污染及其 防治措施
结课论文 题目：简述土壤污染及其防治措施姓名：程旭 院系：生命科学学院农学系 年级专业：级园艺专业 学号：
指导教师：王玉芬 12月31日 摘要 本文在综述中国土壤环境污染态势及成因的基础上，提出了土壤环境污染的预防、控制和修复方法。指出了当前中国土壤环境污染态势严峻，危及粮食生产、食物质量、生态安全、人体健康以及区域可持续发展。认为以预防为主，预防、控制和修复相结合是中国在相当长时期内的土壤环境保护策略。 关键词：土壤污染，预防，控制，修复
引言 土壤是农业生产的基础，是人类赖以生存的基石，也是人类食物与生态环境安全的保障。但随着经济的发展，全球土壤资源承受的因人口增长、植被破坏、生物多样性消失、土壤退化、气候变化和污染种种等的压力逐渐增大。 土壤是生态环境的重要组成部分。是结合无机界和有机界的纽带，是联系其它要素的关键环节，是人类赖以生存、发展的主要自然资源之一。但由于现代工农业生产的飞跃发展，有的地方农药、化肥过度使用。工矿企业固体废弃物向土壤倾倒和堆放，城市污水、工业废水、大气沉降物也会进入土壤，使土壤污染日益严重。土壤污染是全球三大污染问题之一。不断恶化了的土壤污染态势，已经成为影响中国可持续发展的重大障碍，防治土壤污染刻不容缓。 1土壤污染的含义和特点 1.1 土壤污染的含义 土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2 m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来，由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤
我国目前土壤污染治理工作的进展情况
我国目前土壤污染治理工作的进展情况 工业固废处理/固废利用/工业固废陶粒/工业固废处理技术/工业固废处理 设备-郑州德森环境科技有限公司 进入二十一世纪以来，随着我国土壤污染问题日益凸显，土壤环境安全问题引起社会广泛关注。党和国家高度重视土壤环境保护工作，将土壤污染防治工作提上议事日程，放在与大气、水污染防治同等重要的位置，全面推进土壤污染防治工作。“十一五”期间，环境保护部组织开展了全国土壤污染状况调查，启动了土壤环境质量标准修订工作。“十二五”期间，出台了一系列土壤污染防治政策文件，加快推进土壤污染防治立法，制订实施了重金属综合防治规划，启动土壤污染治理与修复试点示范，全面部署土壤污染防治工作，编制土壤污染防治行动计划等。由此可见，近十年我国土壤污染防治工作取得了积极进展，具有中国特色的土壤污染防治体系正在逐步构建和形成。 但是，与国外发达国家和地区相比，我国土壤污染治理与修复工作起步较晚，从总体上看，土壤污染治理与修复技术研发和工程化应用落后于国外发达国家和地区。国外土壤修复已有40-50年的历史，已经形成了专业化和实用化的土壤修复技术体系、完备的修复产业链和修复市场，具有成熟的修复工艺、配套的修复材料、成套的修复设备、高素质的咨询专家和工程技术人员。相对而言，我国土壤修复技术研发和工程化应用目前还处于起步阶段，但近几年发展较快，一批自主研发的土壤修复技术开始进入工程示范阶段，一批国外先进的技术设备和修复材料也开始引进国内，一批耕地土壤污染治理与修复试点项目和污染地块修复工程项目开始启动，从事土壤污染治理与修复的咨询机构、专业修复和配套服务企业的数量急剧增加，土壤修复产业和市场发展迅速，已逐渐成为新兴的环保产业和经济支柱产业的增长点。 目前我国土壤污染治理与修复技术水平和工程经验，处于边实践、边提高、边摸索、边总结的阶段。就农用地而言，受污染耕地土壤修复技术研发水平与国外发达国家基本相当。“十五”以来，通过科技部科研计划项目支持，开展了植物修复、农艺阻控、化学调控、农艺和化学相结合等控制和修复技术研究及示范工作，包括重金属污染耕地土壤的植物修复技术、低积累品种的农艺阻隔技术、水肥调控等耕地土壤安全利用技术等，发展了有机污染农田土壤的生物修复技术、植物-微生物联合修复技术等。
土壤修复技术汇总
目录 一、中国土壤污染现状 .................................................................................................................. 1. 总体情况............................................................................................................................ 2. 污染物超标情况................................................................................................................ 3. 不同土地利用类型土壤的环境质量状况 ........................................................................ 4. 典型地块及其周边土壤污染状况 .................................................................................... 5.土壤污染治理的难度.......................................................................................................... 二、污染土壤的修复技术 .............................................................................................................. 1 典型的土壤污染问题 ......................................................................................................... 1.1 重金属污染 ............................................................................................................ 1.2 石油污染 ................................................................................................................ 1.3 化肥污染 ................................................................................................................ 1.4 农药污染 ................................................................................................................ 2 污染土壤的修复技术 ......................................................................................................... 2.1 物理修复 ................................................................................................................ 2.2 生物修复 ................................................................................................................ 2.3 化学修复 ................................................................................................................ 3 各土壤修复技术优缺点比较表 ......................................................................................... 4 土壤修复的产业链条 ......................................................................................................... 三、土壤修复企业 .......................................................................................................................... 1 土壤修复工程企业及其常用技术 ..................................................................................... 2 土壤修复行业2017年部分工程项目一览 ....................................................................... 四、运营模式 .................................................................................................................................. 1 污染方付费模式................................................................................................................. 2 受益方付费模式................................................................................................................. 3 财政直接出资方式............................................................................................................. 4 财政出资回购方式（BT模式） ....................................................................................... 5 PPP模式 ..............................................................................................................................
土壤污染及其修复技术
第二章污染物控制技术 6 土壤污染及其修复技术 土壤污染 (2) 土壤污染的定义 (2) 土壤污染的类型和来源 (3) 土壤污染的特点 (5) 土壤污染的危害 (5) 土壤污染及治理 (6) 我国土壤污染现状 (6) 土壤污染治理 (7) 修复技术 (9) 热力学修复 (9) 热解吸修复技术 (9) 焚烧法 (10) 土地填埋法 (10) 化学淋洗 (10) 堆肥法 (10) 植物修复 (10) 渗透反应墙 (10) 生物修复 (10)
6 土壤污染及其修复技术 土壤污染 土壤是自然环境要素的重要组成之一，它是处在岩石圈最外面的一层疏松的部分，具有支持植物和微 生物生长繁殖的能力，被称为土壤圈。土壤圈处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带，是联 系有机界和无机界的中心环节。土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系。土壤固相包括矿物 质和有机质，其中矿物质约占土壤固体总重量的90％以上，而有机质约占固体总重量的1％～10％。土壤液相是指土壤中水分及其水溶物。土壤中有无数孔隙充满空气，即土壤气相。典型土壤约有35％的体积是充满空气的孔隙，因而土壤具有疏松的结构。 土壤具有两个重要的功能，一是土壤作为一项极其宝贵的自然资源，是农业生产的基础，二是土壤对 于外界进入的物质具有同化和代谢能力。由于土壤具有这种功能，所以人们肆意开发土壤资源，同时将土 地看作人类废物的垃圾场，而忽略了对土地资源的保护。由于这种原因，人类面临着土地退化、水土流失 和荒漠化以及土壤污染等诸多问题。其中，土壤污染的形势极为严峻。 土壤污染的定义 土壤背景值 土壤背景值是指未受或少受人类活动特别是人为污染影响的土壤环境本身的化学元素组成及其含量。 土壤背景值是各种成土因素综合作用下成土过程的产物，地球上的不同区域，从岩石成分到地理环境和生 物群落都有很大的差异，所以实质上它是各自然成土因素（包括时间因素）的函数。由于成土环境条件仍 在不断地发展和演变，特别是人类社会的不断发展，科学技术和生产水平不断提高，人类对自然环境的影 响也随之不断地增强和扩展，目前已难以找到绝对不受人类活动影响的土壤。因此，现在所获得的土壤背 景值也只能是尽可能不受或少受人类活动影响的数值。 研究土壤背景值具有重要的实践意义。因为污染物进入土壤环境之后的组成、数量、形态和分布变 化，都需要与背景值比较才能加以分析和判断，所以土壤背景值是土壤环境质量评价，特别是土壤污染综 合评价的基本依据，是研究和确定土壤环境容量，制定土壤环境标准的基本数据，也是研究污染元素和化 合物在土壤环境中的化学行为的依据。另外，在土地利用及其规划，研究土壤生态、施肥、污水灌溉、种 植业规划，提高农、林、牧、副业生产水平和产品质量，食品卫生、环境医学等方面，土壤环境背景值也 是重要的参比数据。 我国在20世纪70年代后期开始进行土壤背景值的研究工作，先后开展了北京、南京、广州、重庆以 及华北平原、东北平原、松辽平原、黄淮海平原、西北黄土、西南红黄壤等的土壤和农作物的背景值研究。 土壤环境容量 土壤环境容量是针对土壤中的有害物质而言的。它是指在人类生存和自然生态不致受害的前提下，土
论中国土壤污染现状修复技术
论中国土壤污染现状及修复技术 一、土壤修复 （1）土壤修复的基本情况 ①土壤修复的定义、特点及分类 土壤污染指人类生产、生活产生的废气、废水和固体废物向土壤系统排放后，当数量超过土壤自净能力时，会破坏土壤成分结构的平衡和土壤功能，乃至出现危害动植物和人体健康的现象。 土壤污染按照污染成分可以划分为无机物污染和有机物污染。无机物污染包括酸、碱、重金属以及砷、硒等非金属化合物造成的污染；有机物污染包括农药、酚类、氰化物、石油、有机溶剂、合成洗涤剂等造成的污染。按照受污染土地的类型可以将土壤污染划分为工业场地污染、油气田污染、矿区污染和农田污染。按照污染源可以将土壤污染划分为工业污染、农业污染、生活污染以及其他污染。土壤修复则是指利用物理、化学或生物的方法转移、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。 （2）我国土壤修复的发展状况 ①我国土壤污染现状 我国对于土壤污染的关注起步较晚。为了调查中国土地污染的现状，原国家环保总局和国土资源部耗资 10 亿元联合启动了全国土壤污染状况及其预防措施的调查工作，特别是对农业用地的调查。 2014 年 4 月公布了初步调查结果，但对于我国土壤污染现状仍没有清晰而准确的认识，相关的土壤修复行业发展也是处于起步成长阶段。和欧美成熟的土壤污染修复治理体系相比，我国土壤修复行业有关体系急需建立和完善。 a.工农业粗犷发展导致耕地土壤和城市场地污染问题 我国工业和农业的粗犷式发展是造成土壤污染的主要原因。虽然我国工业和农业经历了快速的发展，但是并没有及时重视其污染物排放的监管和治理，从而使得土壤污染日益严重。从工业污染角度看，土壤无机污染物中的重金属污染主要来自于选矿厂、冶炼厂、铅蓄电池厂、氯碱厂等工业工厂的废物排放；非金属砷和硒污染主要来自农药和电子工业等；而土壤中的有机污染物主要来自于石油石化、煤化工、农药等行业。从农业土壤污染角度看，化肥的过度使用是造成土壤污染的主要原因。 工农业迅速发展，由于相应环境监管与保护措施的缺失，各地普遍出现土壤污染问题，其中，尤以率先发展工业实现经济起飞的东部和中部较为发达地区为甚。我国严重土壤污染区 320 个，约 548 万公顷。从不同的土地类型来看，关数据显示，受重金属污染的耕地面积有近 2,000 万公顷，约占耕地总面积的五分之一；受矿区污染的土地面积达到 200 万公
中国土壤环境污染现状及土壤修复行业概况-土壤环境污染现状
中国土壤环境污染现状及土壤修复行业概况 -土壤环境污染现状 一、中国土壤环境污染现状 （一）土壤环境污染总体情况 全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。工矿业、农业等人为活动以及土壤环境背景值高是造成土壤污染或超标的主要原因。 全国土壤总的超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。污染类型以无机型为主，有机型次之，复合型污染比重较小，无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8%。 从污染分布情况看，南方土壤污染重于北方；长江三角洲、珠江三角洲、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出，西南、中南地区土壤重金属超标范围较大；镉、汞、砷、铅4种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。 （二）土壤污染物超标情况 1、无机污染物镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8 种无机污染物点位超标率分别为7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。 无机污染物超标情况
2、有机污染物 六六六、滴滴涕、多环芳烃3 类有机污染物点位超标率分别为0.5%、1.9%、1.4%。 3、不同土地利用类型土壤污染状况 耕地：土壤点位超标率为19.4%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为13.7%、2.8%、1.8%和1.1%，主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕和多环芳烃。 林地：土壤点位超标率为10.0%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为5.9%、1.6%、1.2%和1.3%，主要污染物为砷、镉、六六六和滴滴涕。 草地：土壤点位超标率为10.4%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为7.6%、1.2%、0.9%和0.7%，主要污染物为镍、镉和砷。 未利用地：土壤点位超标率为11.4%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点
土壤污染的治理与修复的对策分析
土壤污染的治理与修复的对策分析 曲翠凤,王瑞勋,张晓燕 由于大规模农药的使用和工矿污水的排放,全国土壤污染状况已经到了非整治不可的地步。 中国的环境保护(1996-2005)白皮书指出,我国的环境污染带来的经济损失可能占到国内生产总值的10%左右,世界银行的估计更高约为13%。 根据土壤类型开展土壤环境风险的土壤环境质量评价,土壤污染的治理要采取一些必要的措施:!分析土壤、农产品和地下水中重金属、农药残留、有机污染物等项目的含量及土壤理化性质的变化,建立污染土壤档案;?通过自主研发、引进吸收和技术创新,开展污染土壤修复技术的研究;选择重金属污染类、农药类、有机类等典型污染场地开展污染土壤修复与综合治理;#完善国家土壤环境监测网络;建立土壤环境质量监督管理体系,为国有土地资源的利用和粮食生产持久的发展提供保障;?土壤污染的治理应当坚持使用与养护并重、治理与预防并重的原则,采取必要的措施和对策实施土壤污染的综合治理,保障农产品的质量,维护人民群众的身体健康。 1 土壤污染的类别与评价 土壤污染主要包含有重金属污染、农药残留污染、有机污染物等,这些污染不同程度的改变着土壤的理化性质,严重影响着土壤中有益微生物的生长和土壤生态的平衡,削弱了土壤持久供肥保水的能力,造成农用土地贫瘠,制约了农作物的生长和产量的提高。 土壤重金属污染是指对人类毒害较大的汞、铅、镉、铬等重金属污染以及砷、硒、磷等有毒元素的逐步积累,明显高于土壤环境背景值所造成的污染。重金属作为一类危害很大的环境污染物,它所产生的污染过程具有隐蔽性、不可逆性、长期性和后果严重性的特点。因此,土壤重金属污染是一个难以解决的全球性的棘手问题。全世界平均每年排放的汞约1.5万吨,铜340万吨,铅500万吨,锰1500万吨,镍100万吨。据查中国部分地区土壤重金属污染已相当严重,受等重金属污染的耕地面积近2000万公顷,约占总耕地面积的1/5,含量均超出 GB5618-1995土壤环境质量标准。除耕地之外,中国的工矿区、生活居住区、河道两边的重金属污染也相当严重。例如:对沈阳郊区的污灌农田土壤中全镉含量分析表明,镉含量范围为0.15~8.23m g/kg,均值为1.75m g/kg。用土壤背景值标准评价,平均镉污染指数为5 95,超过当地背景值水平8.39倍,表层土壤镉含量更高,污染更严重。 农药残留污染主要是由于长期使用无机磷、氯农药造成的,我国是农药生产和使用大国,农药用量居世界首位,每年达80~100多万吨。农药品种结构和使用不合理,致使我国农药残留问题特别突出。一是在蔬菜、瓜果上使用高毒农药,食用后引起急性中毒事故。二是农药残留量超过最大允许限量(MRL值),长期食用引起慢性中毒。而且现代医学研究证明,因环境因素引发的癌症约占80%,其中有毒有机物(主要为农药)约占75%以上。 环境污染物中有机污染物占大多数,它主要来源于人类生产和生活排放的废物,其组成相当复杂。一是难于降解,在环境中有一定的残留水平,具有生物积累性,如一些具有苯环结构的化合物等;二是含有难以降解的高分子化合物,对人体健康和生态环境构成潜在威胁。如包装物品或印刷品的残留物。这些有机废物相当多的是石油工业所制造的,在已知的700万余种有机物中人工合成的有机物种类达10万种以上,并且每年增加2000种。其中具有致癌、致畸、致突变和致病的有机污染物如石油烃类、多氯联苯(PCB s)、多环芳烃(P AH s)、含氯 24
土壤中汞污染及其修复技术
土壤中汞污染及其修复技 术 Prepared on 22 November 2020
土壤中汞污染及其修复技术 引言：土壤汞污染已经严重危害到人类健康和生态环境，成为一个世界性问题，对其治理的各种修复措施也成为当前研究的一个热点。本文对土壤汞污染的来源、危害和修复措施等方面进行综述，指出了当前存在的问题，并对今后治理的研究方向提出了相关建议。 关键词：汞；危害；来源；修复方法 1引言 随着现代工农业的迅速发展，人口急剧增长，粮食的需求量也相应变大，越来越多种类的农药被广泛应用。此外，工矿企业的发展导致对矿产资源的过度开采使得重金属土壤污染日趋严重，一些地方生产的粮食，蔬菜，水果等食物中的重金属含量超标或接近临界值。这些农产品的重金属能够通过食物链在人或动物体内富集，成为人类生命健康的潜在威胁。2014年4月18日，环保部、国土部两部门联合发布土壤污染状况调查公报。公报显示，全国土壤总的超标率为%，污染类型以无机型为主，其中排名前三的无机污染物依次为镉、汞、砷。其中汞具有很强的神经毒性和致畸作用，且积累效应和遗传毒性明显，已被EPA（美国环保署）列为优先控制污染物之一。土壤一旦被汞污染后可通过食物链在人体内富，并对周边环境安全造成严重危险(。因此，找到合适的汞污染土壤修复技术已成为当前的研究热点。 2汞的危害 汞是生物体的非必需的有害元素，通常情况下呈液态，常温即可能蒸发，其中金属离子在～L就会产生毒性。一般来讲，低含量的汞一定程度上可以促进植物的生长，但是，当汞含量过高时便会在植物体内富集，对植物体产生毒害作用(，主要影响植物根部对营养物质的吸收功能，进而影响地上部分的生长发育，严重的导致枯萎死亡(。 土壤中的汞如果通过食物链进入人体，会对人体机能产生损害作用，其中主要对人体产生毒害作用的是无机汞和有机汞。常见的无机汞有HgS，HgCl 等，可通过食物或者呼吸进入体，虽然不易被吸收，但是对消化道有腐蚀作用，也会造成肾脏损伤。而有机汞容易被消化系统吸收，可侵入人体，与SH基结合而形成硫醇盐，使含SH基的酶失去活性，从而破坏细胞的基本代谢功能。尤其是甲基汞，可以改变细胞的通透性，破坏了细胞与外界正常的物质交换功能，造成细胞坏死。此外，甲基汞还能引起神经系统的损伤，其造成的损伤功能具有遗传性。有机汞中毒的潜伏期较长，病情发展也较为缓慢，日本水俣病就是甲基汞中毒的一个病例。 3土壤中汞的来源 自20世纪50年代在日本熊本县发现首例甲基汞中毒事件以来,不同研究领域的学者都对汞污染问题给予了高度关注(。土壤中汞的来源是多方面的。首先是土壤母质本身含汞。不同母质、母岩形成的土壤其含汞量存在很大差异。另一方面，由于人类工农业生产活动，使汞进入环境，污染大气、水体、土壤。如有机汞农药的施用曾一度是造成大面积农田土壤含汞量普遍增加的一个重要原因。虽然近几十年限制含汞农药的生产与使用，由含汞农药带来的土壤汞污
土壤污染控制与修复-1
土壤污染控制与修复（第一讲） 卢晓霞 北京大学城市与环境学院
教学安排 ●上课时间：1-16周每周二2~4节逸夫二楼3459室●授课方式：课堂讲授 ●考试时间：17-18周 ●考核方式：平时（20%） 学生报告（40%） 期末论文（40%）
课程内容 ●土壤污染介绍（1周）●土壤污染修复技术 物理修复（3周）化学修复（3周）植物修复（3周）微生物修复（3周）●土壤污染修复评估 场地评估（1周）修复标准（1周）修复监测（1周）
参考文献 ●《污染土壤修复原理与方法》，周启星，宋玉芳等著，科学出版社，2004 ●《土壤污染形成机理与修复技术》，孙铁珩，李培军，周启星等著，科学出版社，2005 ●《污染土壤生物修复理论基础与技术》，李法云，曲向荣，吴龙华等编，化学工业出版社，2006
参考文献 ●Treatment of contaminated soil : fundamentals, analysis, applications,Rainer Stegmann et al., (eds.), Springer, c2001 ●Soil pollution : origin, monitoring & remediation, Ibrahim A. Mirsal, Springer, 2004 ●Contaminated soils, sediments and water : Volume 10, Successes and challenges,Edward J. Calabrese et al., (eds.), Springer, c2006
土壤重金属污染及其生物修复研究综述
土壤重金属污染及其生物修复研究综述 摘要：本文主要综述了土壤重金属污染的危害及影响，以及土壤重金属污染中用以去除在土壤中累积的重金属的各种生物修复技术、特点、机理等进行了综述。重点论述了植物、微生物、动物对重金属污染土壤的修复技术方面的研究进展，最后对生物修复的发展前景进行展望，并在此基础上提出了一些见解和看法。 关键词：土壤污染；重金属；生物修复 土壤是人类赖以生存的基本条件。近年来，随着人口急剧增长，人类对土地资源的过度开发，导致土地质量下降、生产能力退化。而在农业生产中使用化肥与农药以及如生长激素等化学物质，土壤中某些成分含量过高，致使其物理、化学和生物学性质发生变化，土壤功能受到损害，微生物活动受到影响，土地肥力下降，影响农作物的产量与品质，威胁着人类的健康，也影响到国民经济的发展。目前,土壤重金属污染的总体形势相当严峻。目前，中国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积约占总耕地面积的15％[1]。据不完全调查,全国受污染的耕地约有1000万km2。据估算,全国每年因重金属污染而损失的粮食达1200万吨,直接经济损失超过200亿元[2]。因此，寻找高效并对环境影响小的土壤污染防治和修复方法成为当务之急。 1.土壤重金属污染 1.1 重金属土壤生态结构和功能稳定性的影响 大多数重金属在土壤中相对稳定，但是大量的重金属进入土壤后，就很难在生物物质循环和能量交换过程中分解，更难以从土壤中迁出，逐渐对土壤的理化性质、土壤生物特性和微生物群落结构产生明显不良影响，进而影响土壤生态结构和功能的稳定[3]。大量研究证明：重金属污染的土壤，其微生物生物量比正常使用有机粪肥的土壤低得多，且减少了土壤微生物群落的多样性。重金属对土壤污染程度的进一步加剧，使生物群体生存受到严重威胁，国土资源的安全受到影响，人类社会的生存和发展也面临着巨大的挑战。 1.2 重金属对作物的危害 重金属在土壤一植物系统中迁移直接影响到植。物的生理生化和生长发育，从而影响作物的产量和质量。镉是危害植物生长的有毒元素，土壤中如果镉含量过高，会破坏植物叶片的叶绿素结构，减少根系对水分和养分的吸收，抑制根系生长，造成植物生理障碍而降低产量。研究表明，镉污染对土壤脲酶活性的影响很大，随土壤镉浓度的增加，脲酶活性下降趋势明显，如在金盏菊中，脲酶活性下降幅度为51％-88％，在月季中，脲酶活性下降幅度为36％-78％，故可用土壤脲酶活性变化来表示土壤受镉污染的程度[4]。铅在植物组织中的累