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【摘要】土壤修复技术是为了改良土壤的性能而采取的有效措施，对于土壤环境保护来说，具有十分重要的现实价值。本文首先简要分析了土壤修复的重要性和必要性，然后，探究了修复土壤的物理技术、化学和生物技术，最后着重分析了生物修复技术的优势与不足，提出了生物修复技术研究方向，旨在对新兴的土壤修复产业发展方向的思考与探讨。
【关键词】土壤修复；物理修复技术；化学修复技术；生物修复技术
随着工业化、城市化进行的不断加快，我国土壤污染问题日益突出，污染所导致的严重环境危害事件时有发生，并呈逐步上升趋势，土壤治理与生态修复已成环保领域的重要任务，全面启动全国范围内土壤修复工作迫在眉睫。《全国土壤环境保护“十二五”规划》已进入国务院审批程序，土壤与场地修复也列入“十二五”社会发展科技领域国家科技领域国家科技计划项目指南。土壤修复将成为新兴的环保产业。
一、修复土壤的重要意义
土壤污染是指人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度,引起土壤质量恶化的现象。主要污染物质包括农业生产中使用的化肥、农药,城市周边工业释放的有机物、重金属、放射性物质、病原菌等。特别是在近年来，对着经济发展与城市化的加速，工矿企业导致的场地污染严重，使土壤遭受到严重的有机物污染和重金属污染，没有处理的污染场地将是定时炸弹，可能对国家可持续发展造成巨大影响，因此必须对土壤污染进行妥善修复，促进社会、经济、环境的可持续发展。
二、物理、化学和生物土壤修复技术
（一）采用电动修复，确保改良土壤性能
电动修复技术是源于美国的一种净化污染土壤的处理技术。操作时，先将在受污染土壤中插好电极，然后通入微电流而形成电场。将电极插入受污染土壤区域,通过施加微弱电流形成电场。土壤空隙里的水或外加流体，可以作为介质。在电场里，由于电动力学作用，污染物会做定向移动，并在电极区的周围发生反应。人们通过电沉降作用或急着电沉积等功能的发挥，可以对污染物实施集中分离或采取其他方式进行处理。这种技术优点是：一般需要化学药剂,对环境的危害性非常小，可以将其污染度视为零。但是，它也有自身的局限性：电荷缺乏的非极性有机物去除效果不好。
（二）采用挖掘手段及热处理技术，提升修复效果
一是采用挖掘手段。挖掘手段是其他修复技术的辅助性措施，属于修复技术方案的一部分。挖掘的根本目的是让受污染的土与原来的位置相分离，主要指挖掘过程及挖后处理，以及对挖掘后的土壤再利用。二是加强热处理。采用直接的热交换形式，或是通过间接的热交换方式，对污染物及其介质进行加热处理，指导加热至一定的温度，一般为160～540℃，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(160～540℃),从而达到让污染物挥发或与介质相分离的目的。根据温度的高低，可分成低温及高温热处理技术。低温指土壤温度在160～315℃之间，高温指土壤温度在275～540℃之间。这种修复技术主要适应于具有较强挥发性污染物的处理，而对于挥发性不强的污染物却没有什么实际效果。
（三）采用玻璃化及冰冻技术，加强土壤修复
一是采用玻璃化技术。采用高温的方法，让被重金属污染过的土壤处于高温环境下，变成玻璃状态，将重金属固定在其中，以稳定土壤中的重金属。这种技术主要用于解决土壤中的重金属污染问题，具有速度快、效果显著的优点，能够达到根治的效果。但是，它也有自身的缺点，如所需要的费用造价高，工作量大，一般只在重金属严重污染区域的抢修中使用。二是采用冰冻土壤的技术。这种技术主要是采用布置管道，进行等距离的安放，然后将无害的冰冻溶剂放进管道中，使其让土壤中的水分冻结起来，从而达到防止污染进一步扩散的目的。
（四）采用稳定/固化技术，解决无机物重金属污染
这种技术重要是将石灰、水泥等投放到土壤中，将土壤与污染物隔离开来。或是采用其他手段，降低污染物的活泼状态，从而降低污染危害程度，以防出现二次污染。当土壤被重金属严重污染时，可以采用稳定/固化技术，对其中的污染物质(无机物)进行处理，但是对有机物的污染没有作业，譬如，这种技术不能用来处理农药污染的土壤。
（五）生物修复技术
生物修复是指用生物，特别是微生物催化降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中污染物的一个受控或自发进行的过程。
1、动物修复技术
这些技术主要是利用某种动物如蚯蚓对重金属进行吸收,从而使土壤中重金属含量得到一定程度上的减少。这种途径虽然可以使重金属含量得到一定地减少，但是有蚯蚓等排放出来后，容易造成二次污染。研究表明,饲养在牛粪和生活垃圾中的蚯蚓对硒和铜元素的富集能力很强,且富集铜的能力比富集硒的能力强。
2、植物挥发修复技术
植物挥发修复技术是利用植物根系分泌的一些特殊物质使土壤中的重金属转化为可挥发态,或者植物将土壤中的重金属吸收到体内后将其转化为气态物质释放到大气中,从而净化土壤的一种修复技术。植物挥发要求被转化后的铅结合成难溶的磷酸铅,使铅固化而降低铅的毒性;一些植物在体内能将Se、As和Hg等甲基化而形成可挥发性的分子,从而释放到大气中;一些烟草和转基因植物如拟南芥也能将有机汞和无机汞盐转化为气态单质汞。
3、微生物修复技术
微生物修复技术是利用微生物（土著菌、外来菌、基因工程菌）对污染物的代谢作用而转化、降解污染物，主要用于土壤中有机污染物的降解。通过改变各种环境条件如：营养、氧化还原电位、共代谢基质，强化微生物降解作用以达到治理目的。
微生物修复技术有：强化自然递减(Enhanced natural attenuation)、生物堆制法(Biopiles)、堆肥法(Composting)以及氧化还原交替法(Sequential A/O treatment)。微生物修复技术已成功应用于煤气厂址PAHs（多环芳烃）污染修复，石油烃污染土壤修复，农药污染土壤修复等。微生物修复技术的优点是费用低、易操作、没有二次污染等。
三、生物修复技术的发展前景分析
物理和化学方法修复土壤，具有一定的局限性，难以大规模处理污染土壤，并且能导致土壤结构破坏，生物活性下降和土壤肥力退化，修复成本高。生物修复是一项高效修复技术，具有良好的社会、生态综合效益，容易被大众接受，具有广阔的应用前景，因此备受环保及科研界的关注。
一是生物修复技术的优势。生物修复技术具有效率高、运行过程稳定性强，无污染、方便现场操作的優点。
二是生物修复技术的不足。植物修复时间长，对植物收获后的处理问题，还有待于进一步进行研究实践。特别值得指出的是：植物修复技术还仅仅停留在试验和示范的阶段,尚未在得到大面积的推广，更谈不上土壤修复的产业化发展。此外，如何将物理修复技术、化学修复技术、生物修复技术、植物修复技术等有效地结合起来，在目前来看，其研究是十分不足的。
三是土壤修复技术研究方向。我们应该积极探寻重金属污染的超积累植物，对这种植物的生活习性，生长分布规律、特点等进全面地调查研究，并建立相应的数据库。从植物的修复能力来看，不仅与自身特点有关，而且以其根部所处的环境也具有密切的关系。我们应该对微生物进行充分地利用，使植物的根际环境得到根本的改变,从而使植物的修复能力大大增强。如果将与某种污染相适应的真菌引入进来，并将其与超累积植物进行接种处理,则能够有效地增强植物的修复功能。
四、结束语
我国土壤修复产业还面临很多问题与挑战，土壤修复技术水平还有待提高，是我们应该不断研究土壤修复技术，合理地采用物理、化学、生物修复技术相结合的修复技术解决土壤污染问题，为我国实现环境的可持续发展做出积极贡献。
【关键词】土壤修复；物理修复技术；化学修复技术；生物修复技术
随着工业化、城市化进行的不断加快，我国土壤污染问题日益突出，污染所导致的严重环境危害事件时有发生，并呈逐步上升趋势，土壤治理与生态修复已成环保领域的重要任务，全面启动全国范围内土壤修复工作迫在眉睫。《全国土壤环境保护“十二五”规划》已进入国务院审批程序，土壤与场地修复也列入“十二五”社会发展科技领域国家科技领域国家科技计划项目指南。土壤修复将成为新兴的环保产业。
一、修复土壤的重要意义
土壤污染是指人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度,引起土壤质量恶化的现象。主要污染物质包括农业生产中使用的化肥、农药,城市周边工业释放的有机物、重金属、放射性物质、病原菌等。特别是在近年来，对着经济发展与城市化的加速，工矿企业导致的场地污染严重，使土壤遭受到严重的有机物污染和重金属污染，没有处理的污染场地将是定时炸弹，可能对国家可持续发展造成巨大影响，因此必须对土壤污染进行妥善修复，促进社会、经济、环境的可持续发展。
二、物理、化学和生物土壤修复技术
（一）采用电动修复，确保改良土壤性能
电动修复技术是源于美国的一种净化污染土壤的处理技术。操作时，先将在受污染土壤中插好电极，然后通入微电流而形成电场。将电极插入受污染土壤区域,通过施加微弱电流形成电场。土壤空隙里的水或外加流体，可以作为介质。在电场里，由于电动力学作用，污染物会做定向移动，并在电极区的周围发生反应。人们通过电沉降作用或急着电沉积等功能的发挥，可以对污染物实施集中分离或采取其他方式进行处理。这种技术优点是：一般需要化学药剂,对环境的危害性非常小，可以将其污染度视为零。但是，它也有自身的局限性：电荷缺乏的非极性有机物去除效果不好。
（二）采用挖掘手段及热处理技术，提升修复效果
一是采用挖掘手段。挖掘手段是其他修复技术的辅助性措施，属于修复技术方案的一部分。挖掘的根本目的是让受污染的土与原来的位置相分离，主要指挖掘过程及挖后处理，以及对挖掘后的土壤再利用。二是加强热处理。采用直接的热交换形式，或是通过间接的热交换方式，对污染物及其介质进行加热处理，指导加热至一定的温度，一般为160～540℃，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(160～540℃),从而达到让污染物挥发或与介质相分离的目的。根据温度的高低，可分成低温及高温热处理技术。低温指土壤温度在160～315℃之间，高温指土壤温度在275～540℃之间。这种修复技术主要适应于具有较强挥发性污染物的处理，而对于挥发性不强的污染物却没有什么实际效果。
（三）采用玻璃化及冰冻技术，加强土壤修复
一是采用玻璃化技术。采用高温的方法，让被重金属污染过的土壤处于高温环境下，变成玻璃状态，将重金属固定在其中，以稳定土壤中的重金属。这种技术主要用于解决土壤中的重金属污染问题，具有速度快、效果显著的优点，能够达到根治的效果。但是，它也有自身的缺点，如所需要的费用造价高，工作量大，一般只在重金属严重污染区域的抢修中使用。二是采用冰冻土壤的技术。这种技术主要是采用布置管道，进行等距离的安放，然后将无害的冰冻溶剂放进管道中，使其让土壤中的水分冻结起来，从而达到防止污染进一步扩散的目的。
（四）采用稳定/固化技术，解决无机物重金属污染
这种技术重要是将石灰、水泥等投放到土壤中，将土壤与污染物隔离开来。或是采用其他手段，降低污染物的活泼状态，从而降低污染危害程度，以防出现二次污染。当土壤被重金属严重污染时，可以采用稳定/固化技术，对其中的污染物质(无机物)进行处理，但是对有机物的污染没有作业，譬如，这种技术不能用来处理农药污染的土壤。
（五）生物修复技术
生物修复是指用生物，特别是微生物催化降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中污染物的一个受控或自发进行的过程。
1、动物修复技术
这些技术主要是利用某种动物如蚯蚓对重金属进行吸收,从而使土壤中重金属含量得到一定程度上的减少。这种途径虽然可以使重金属含量得到一定地减少，但是有蚯蚓等排放出来后，容易造成二次污染。研究表明,饲养在牛粪和生活垃圾中的蚯蚓对硒和铜元素的富集能力很强,且富集铜的能力比富集硒的能力强。
2、植物挥发修复技术
植物挥发修复技术是利用植物根系分泌的一些特殊物质使土壤中的重金属转化为可挥发态,或者植物将土壤中的重金属吸收到体内后将其转化为气态物质释放到大气中,从而净化土壤的一种修复技术。植物挥发要求被转化后的铅结合成难溶的磷酸铅,使铅固化而降低铅的毒性;一些植物在体内能将Se、As和Hg等甲基化而形成可挥发性的分子,从而释放到大气中;一些烟草和转基因植物如拟南芥也能将有机汞和无机汞盐转化为气态单质汞。
3、微生物修复技术
微生物修复技术是利用微生物（土著菌、外来菌、基因工程菌）对污染物的代谢作用而转化、降解污染物，主要用于土壤中有机污染物的降解。通过改变各种环境条件如：营养、氧化还原电位、共代谢基质，强化微生物降解作用以达到治理目的。
微生物修复技术有：强化自然递减(Enhanced natural attenuation)、生物堆制法(Biopiles)、堆肥法(Composting)以及氧化还原交替法(Sequential A/O treatment)。微生物修复技术已成功应用于煤气厂址PAHs（多环芳烃）污染修复，石油烃污染土壤修复，农药污染土壤修复等。微生物修复技术的优点是费用低、易操作、没有二次污染等。
三、生物修复技术的发展前景分析
物理和化学方法修复土壤，具有一定的局限性，难以大规模处理污染土壤，并且能导致土壤结构破坏，生物活性下降和土壤肥力退化，修复成本高。生物修复是一项高效修复技术，具有良好的社会、生态综合效益，容易被大众接受，具有广阔的应用前景，因此备受环保及科研界的关注。
一是生物修复技术的优势。生物修复技术具有效率高、运行过程稳定性强，无污染、方便现场操作的優点。
二是生物修复技术的不足。植物修复时间长，对植物收获后的处理问题，还有待于进一步进行研究实践。特别值得指出的是：植物修复技术还仅仅停留在试验和示范的阶段,尚未在得到大面积的推广，更谈不上土壤修复的产业化发展。此外，如何将物理修复技术、化学修复技术、生物修复技术、植物修复技术等有效地结合起来，在目前来看，其研究是十分不足的。
三是土壤修复技术研究方向。我们应该积极探寻重金属污染的超积累植物，对这种植物的生活习性，生长分布规律、特点等进全面地调查研究，并建立相应的数据库。从植物的修复能力来看，不仅与自身特点有关，而且以其根部所处的环境也具有密切的关系。我们应该对微生物进行充分地利用，使植物的根际环境得到根本的改变,从而使植物的修复能力大大增强。如果将与某种污染相适应的真菌引入进来，并将其与超累积植物进行接种处理,则能够有效地增强植物的修复功能。
四、结束语
我国土壤修复产业还面临很多问题与挑战，土壤修复技术水平还有待提高，是我们应该不断研究土壤修复技术，合理地采用物理、化学、生物修复技术相结合的修复技术解决土壤污染问题，为我国实现环境的可持续发展做出积极贡献。