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[摘 要]近年来，随着我国城市化进程的加快，众多污染型的工业企业被迁出城区，遗留污染场地的土壤修复成为各方关注的焦点。针对不同类型污染物，相应的各种修复技术不断涌现，本文对国内常用的土壤污染修复技术进行汇总，分别指出其特点和适用范围。
[关键词]土壤污染；修复技术；综述
中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）09-0233-02
1 土壤污染概述
2010年媒体披露的湖南省嘉禾县儿童血铅超标事件，仅仅是我国近年来土壤污染事件的一个缩影。当土壤中有害物质过多，超过土壤的自净能力，引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累，达到危害人体健康的程度，就是土壤污染[1]。
土壤污染具有如下特點：（1）隐蔽性和滞后性；（2）累积性和不可逆转性；（3）难治理性和后果严重性。土壤污染可能直接或间接地污染地下水、空气，危害农作物及生物，甚至危及人类的健康和生命。
在遮遮掩掩的乱象中，中国土壤污染的“家底”，却至今仍无权威数据。早在1990年代，我国较发达城市开始了大规模工业企业搬迁。世界银行2010年发布的《中国污染场地的修复与再开发的现状分析》称，近年，有关专家在北京、深圳和重庆等城市的调查显示，最近几年来，数百家工业企业搬迁遗留的场地中存在较严重污染[2]。
2 修复技术
修复污染土壤，恢复土壤原有功能，一直是国内外的热点研究技术。根据污染修复的原理，可以将修复技术分为化学、物理和生物方法。
2.1 化学修复
化学修复是通过向土壤中加入氧化剂、固化剂、稳定剂、沉淀剂等，通过吸附、氧化还原反应、固化/稳定化反应等作用。或者是可以将有机污染物破坏、消解掉；或者是可以降低重金属的化学活性、可迁移性、生物可给性。
2.1.1 化学氧化/化学还原法
化学氧化技术是通过投加化学氧化剂如Fenton试剂、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等，使其与污染物质发生氧化分解，来实现净化土壤的目的。化学还原法通过投加还原剂如SO2、零加铁、气态H2S等，使其与还原性敏感污染物发生还原反应来实现净化土壤的目的。
化学氧化法适用于有机物污染的修复，化学还原法用作纳米级粉末零价铁的强脱氯作用。此外，还原法还可以用于六价铬还原为三价铬。但是，化学氧化/化学还原法的主要难题是反应效率较低，需要活性技术协助，或者开发辅助催化剂。
2.1.2 稳定/固化
稳定化是通过向土壤中添加化学物质，改变重金属的存在形态或价态，将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性小的状态或形式。固化是将重金属污染土壤按一定比例与固化剂混合，最终形成渗透性较低的固体混合物，从而将污染物固封在固化体中。固化技术修复时间短、易操作，但会破坏土壤结构，只适用于污染严重但面积较小的土壤修复。为了达到更好的处理效果，稳定化技术常与固化技术联合使用，称为稳定/固化技术。其优点是费用较低，缺点是没有转化污染物，只是阻断了污染物的暴露途径。
2.1.3 淋洗
土壤淋洗是利用清水或化学溶剂或其他可能把污染物从土壤（轻质土或砂质土）中淋洗出来的流体（甚至可能是气体），通过离子交换、沉淀、吸附和螯合等作用，把土壤固相中的重金属、有机物转移到土壤液相中，再把含污染物的淋洗液进一步处理，常用的淋洗液有EDTA[3]。土壤淋洗的优点是处理效率高，缺点是存留的淋洗液可能造成二次污染。
2.1.4 热分解技术
热分解技术作为一种有机物污染土壤的修复技术，其通过加热土壤的方法（90-650℃），使土壤中的大分子、环状有机污染物分解。分解后的小分子有机物再转化为气相，从土壤中分离，从而达到净化土壤的目的。挥发出的有机污染物经过冷凝、活性炭吸附或燃烧等过程进行后续处理，以免污染物逃逸而污染大气。该技术适合于高污染土壤，但对土壤物理、化学、生物学性质具极大的破坏性，运行成本也相对较高.其广泛应用受到了很大的限制。
2.2 物理修复
物理修复基本上与化学、采矿和选矿工业中的物理分离技术一样。主要是根据土壤介质及污染物的物理特征而采用不同的操作方法。物理修复的优点是适应性广，缺点主要有容易破坏土壤结构，而且往往能耗较大、运行成本也相对较高.再加上可能导致二次污染的风险，其广泛应用受到了一定限制。
2.2.1 热脱附
热脱附是用对流、传热、传导的热交换原理，提高土壤中有机污染组分的温度，使其转变为气相，并与土壤固相分离的方法。热脱附技术具有污染物处理范围宽、设备可移动、修复后土壤可再利用等优点，特别适用于含氯有机物等沸点较低的有机污染物，也可以应用于汞等挥发性重金属污染。
目前欧美国家已将土壤热脱附技术工程化，广泛应用于高污染的场地有机污染土壤的离位或原位修复，但是诸如相关设备价格昂贵、脱附时间过长、传热效率低、能耗高等问题尚未得到很好解决，而且气相的收集、处理等问题也困扰了热脱附技术在土壤修复中的应用。
热脱附法与热分解法的区别在于，前者是物理作用，污染物只是由固相、液相转变为气相；后者是化学反应，原有的污染物已经分解为新的物质。
2.2.2 换土法
换土法是指在污染土壤上覆盖无污染的洁净土壤，或将污染土壤挖走换上未被污染的土壤的方法。该法能够快速降低污染土壤对环境的危害，但是工程量大，只适于小面积、污染严重的土壤；而且只能实现污染的转移或者是暂时掩盖，并没有彻底消除风险，所以在应用时存在很大的风险。
2.2.3 电动修复
电动修复是将电极插入受污染土壤，通过施加电流形成电场，利用电场产生的电渗析、电迁移和电泳等效应，驱动土壤污染物沿指定方向定向迁移，从而将污染物富集至电极区进行集中处理或分离[4]。电动修复技术可有效去除土壤中的重金属，但是该技术对土壤的含水率、渗透率等理化性质的要求较高，所以使用范围有限。此外，电动修复在国内暂时没有应用实例，所以对于技术的可靠性还有待实践检验。 2.3 生物修复
生物修复是利用生物的生命代谢活动，对土壤中的重金属、有机物进行富集，或者通过生物化学作用改变重金属、有机物的化学形态，使污染物固定或接毒，降低其在环境中的迁移性和生物毒性。
2.3.1 植物修复
植物修复是利用某些植物能忍耐和超量积累某种污染物的特性來清除土壤中的重金属，其修复方式有以下几种：植物提取（植物吸收）、植物挥发和植物稳定[5]。植物修复技术具有成本低强、不破坏土壤理化性质、不引起二次污染等优点。但植物修复消耗时间长，易受到气候、地质条件和土壤类型等的限制，并且选择性强。对一种污染物忍耐能力强的植物，当应用于另一种污染物时，其忍耐能力较差，甚至可能或死亡。所以对于复合污染修复的场地通常是不适用的。
2.3.2 微生物修复
微生物修复是利用土壤中的某些微生物对污染物具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用来降低土壤污染物的毒性，或者通过微生物来促进植物对污染物的吸收[6]。微生物降解有机污染物的技术在废水处理中的应用已有几十年的历史，但是在土壤污染修复领域还缺少大规模应用的工程实例。
2.3.3 动物修复
动物修复是利用土壤中的动物吸收和积累有毒有害污染物，可在一定程度上降低土壤中污染物的比例，达到修复和治理污染土壤的目的。研究表明[7]，蚯蚓对铅有较强的富集作用，且随铅浓度的增加，蚯蚓体内的铅富集量也增加，可以用于去除土壤中的铅污染。但是，基于同样的原因，对于大规模的污染修复项目，动物修复技术的时效性和可靠性还有待实践验证。
3 结论
随着土壤重金属污染事件频繁发生，国家将污染土壤的修复工作逐渐提上日程。国家十分重视土壤修复产业，已经出台《重金属污染综合防治“十二五”规划》，同时把包括土壤修复在内的环保产业纳入国家十二五规划中的七大战略级产业，国家将加大研发力度，建立适合我国经济发展现状和国情的土壤修复技术体系。
对于有机物、重金属污染土壤的修复技术，国内众多科研单位和工程公司，已经开展了一些探索，一方面根据污染场地情况开发新的污染修复技术；另一方面，已经或者即将开展多项示范工程，为大规模应用奠定基础。
参考文献
[1] 中国环境科学研究院.污染场地术语（征求意见稿）[S].北京，2010.
[2] 世界银行.中国污染场地的修复与再开发的现状分析[M].华盛顿，2010.
[3] 周井刚，蔡信德，王永强.利用EDTA溶液淋洗修复重金属污染土壤[J].广州环境科学，2009，24（2）：32-35.
[关键词]土壤污染；修复技术；综述
中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）09-0233-02
1 土壤污染概述
2010年媒体披露的湖南省嘉禾县儿童血铅超标事件，仅仅是我国近年来土壤污染事件的一个缩影。当土壤中有害物质过多，超过土壤的自净能力，引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累，达到危害人体健康的程度，就是土壤污染[1]。
土壤污染具有如下特點：（1）隐蔽性和滞后性；（2）累积性和不可逆转性；（3）难治理性和后果严重性。土壤污染可能直接或间接地污染地下水、空气，危害农作物及生物，甚至危及人类的健康和生命。
在遮遮掩掩的乱象中，中国土壤污染的“家底”，却至今仍无权威数据。早在1990年代，我国较发达城市开始了大规模工业企业搬迁。世界银行2010年发布的《中国污染场地的修复与再开发的现状分析》称，近年，有关专家在北京、深圳和重庆等城市的调查显示，最近几年来，数百家工业企业搬迁遗留的场地中存在较严重污染[2]。
2 修复技术
修复污染土壤，恢复土壤原有功能，一直是国内外的热点研究技术。根据污染修复的原理，可以将修复技术分为化学、物理和生物方法。
2.1 化学修复
化学修复是通过向土壤中加入氧化剂、固化剂、稳定剂、沉淀剂等，通过吸附、氧化还原反应、固化/稳定化反应等作用。或者是可以将有机污染物破坏、消解掉；或者是可以降低重金属的化学活性、可迁移性、生物可给性。
2.1.1 化学氧化/化学还原法
化学氧化技术是通过投加化学氧化剂如Fenton试剂、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等，使其与污染物质发生氧化分解，来实现净化土壤的目的。化学还原法通过投加还原剂如SO2、零加铁、气态H2S等，使其与还原性敏感污染物发生还原反应来实现净化土壤的目的。
化学氧化法适用于有机物污染的修复，化学还原法用作纳米级粉末零价铁的强脱氯作用。此外，还原法还可以用于六价铬还原为三价铬。但是，化学氧化/化学还原法的主要难题是反应效率较低，需要活性技术协助，或者开发辅助催化剂。
2.1.2 稳定/固化
稳定化是通过向土壤中添加化学物质，改变重金属的存在形态或价态，将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性小的状态或形式。固化是将重金属污染土壤按一定比例与固化剂混合，最终形成渗透性较低的固体混合物，从而将污染物固封在固化体中。固化技术修复时间短、易操作，但会破坏土壤结构，只适用于污染严重但面积较小的土壤修复。为了达到更好的处理效果，稳定化技术常与固化技术联合使用，称为稳定/固化技术。其优点是费用较低，缺点是没有转化污染物，只是阻断了污染物的暴露途径。
2.1.3 淋洗
土壤淋洗是利用清水或化学溶剂或其他可能把污染物从土壤（轻质土或砂质土）中淋洗出来的流体（甚至可能是气体），通过离子交换、沉淀、吸附和螯合等作用，把土壤固相中的重金属、有机物转移到土壤液相中，再把含污染物的淋洗液进一步处理，常用的淋洗液有EDTA[3]。土壤淋洗的优点是处理效率高，缺点是存留的淋洗液可能造成二次污染。
2.1.4 热分解技术
热分解技术作为一种有机物污染土壤的修复技术，其通过加热土壤的方法（90-650℃），使土壤中的大分子、环状有机污染物分解。分解后的小分子有机物再转化为气相，从土壤中分离，从而达到净化土壤的目的。挥发出的有机污染物经过冷凝、活性炭吸附或燃烧等过程进行后续处理，以免污染物逃逸而污染大气。该技术适合于高污染土壤，但对土壤物理、化学、生物学性质具极大的破坏性，运行成本也相对较高.其广泛应用受到了很大的限制。
2.2 物理修复
物理修复基本上与化学、采矿和选矿工业中的物理分离技术一样。主要是根据土壤介质及污染物的物理特征而采用不同的操作方法。物理修复的优点是适应性广，缺点主要有容易破坏土壤结构，而且往往能耗较大、运行成本也相对较高.再加上可能导致二次污染的风险，其广泛应用受到了一定限制。
2.2.1 热脱附
热脱附是用对流、传热、传导的热交换原理，提高土壤中有机污染组分的温度，使其转变为气相，并与土壤固相分离的方法。热脱附技术具有污染物处理范围宽、设备可移动、修复后土壤可再利用等优点，特别适用于含氯有机物等沸点较低的有机污染物，也可以应用于汞等挥发性重金属污染。
目前欧美国家已将土壤热脱附技术工程化，广泛应用于高污染的场地有机污染土壤的离位或原位修复，但是诸如相关设备价格昂贵、脱附时间过长、传热效率低、能耗高等问题尚未得到很好解决，而且气相的收集、处理等问题也困扰了热脱附技术在土壤修复中的应用。
热脱附法与热分解法的区别在于，前者是物理作用，污染物只是由固相、液相转变为气相；后者是化学反应，原有的污染物已经分解为新的物质。
2.2.2 换土法
换土法是指在污染土壤上覆盖无污染的洁净土壤，或将污染土壤挖走换上未被污染的土壤的方法。该法能够快速降低污染土壤对环境的危害，但是工程量大，只适于小面积、污染严重的土壤；而且只能实现污染的转移或者是暂时掩盖，并没有彻底消除风险，所以在应用时存在很大的风险。
2.2.3 电动修复
电动修复是将电极插入受污染土壤，通过施加电流形成电场，利用电场产生的电渗析、电迁移和电泳等效应，驱动土壤污染物沿指定方向定向迁移，从而将污染物富集至电极区进行集中处理或分离[4]。电动修复技术可有效去除土壤中的重金属，但是该技术对土壤的含水率、渗透率等理化性质的要求较高，所以使用范围有限。此外，电动修复在国内暂时没有应用实例，所以对于技术的可靠性还有待实践检验。 2.3 生物修复
生物修复是利用生物的生命代谢活动，对土壤中的重金属、有机物进行富集，或者通过生物化学作用改变重金属、有机物的化学形态，使污染物固定或接毒，降低其在环境中的迁移性和生物毒性。
2.3.1 植物修复
植物修复是利用某些植物能忍耐和超量积累某种污染物的特性來清除土壤中的重金属，其修复方式有以下几种：植物提取（植物吸收）、植物挥发和植物稳定[5]。植物修复技术具有成本低强、不破坏土壤理化性质、不引起二次污染等优点。但植物修复消耗时间长，易受到气候、地质条件和土壤类型等的限制，并且选择性强。对一种污染物忍耐能力强的植物，当应用于另一种污染物时，其忍耐能力较差，甚至可能或死亡。所以对于复合污染修复的场地通常是不适用的。
2.3.2 微生物修复
微生物修复是利用土壤中的某些微生物对污染物具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用来降低土壤污染物的毒性，或者通过微生物来促进植物对污染物的吸收[6]。微生物降解有机污染物的技术在废水处理中的应用已有几十年的历史，但是在土壤污染修复领域还缺少大规模应用的工程实例。
2.3.3 动物修复
动物修复是利用土壤中的动物吸收和积累有毒有害污染物，可在一定程度上降低土壤中污染物的比例，达到修复和治理污染土壤的目的。研究表明[7]，蚯蚓对铅有较强的富集作用，且随铅浓度的增加，蚯蚓体内的铅富集量也增加，可以用于去除土壤中的铅污染。但是，基于同样的原因，对于大规模的污染修复项目，动物修复技术的时效性和可靠性还有待实践验证。
3 结论
随着土壤重金属污染事件频繁发生，国家将污染土壤的修复工作逐渐提上日程。国家十分重视土壤修复产业，已经出台《重金属污染综合防治“十二五”规划》，同时把包括土壤修复在内的环保产业纳入国家十二五规划中的七大战略级产业，国家将加大研发力度，建立适合我国经济发展现状和国情的土壤修复技术体系。
对于有机物、重金属污染土壤的修复技术，国内众多科研单位和工程公司，已经开展了一些探索，一方面根据污染场地情况开发新的污染修复技术；另一方面，已经或者即将开展多项示范工程，为大规模应用奠定基础。
参考文献
[1] 中国环境科学研究院.污染场地术语（征求意见稿）[S].北京，2010.
[2] 世界银行.中国污染场地的修复与再开发的现状分析[M].华盛顿，2010.
[3] 周井刚，蔡信德，王永强.利用EDTA溶液淋洗修复重金属污染土壤[J].广州环境科学，2009，24（2）：32-35.