土壤修复技术精选(九篇)

第1篇：土壤修复技术范文

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

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hm2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，则土壤中的离子和颗粒物质会沿着电场方向发生定向的电渗析、电泳运动以及电迁移，使土壤空隙中的荷电离子或粒子发生迁移运动；热解析法主要用于修复有机物，它是通过加热升温土壤，收集挥发性污染物进行集中处理；土壤气相抽提法是一种原位修复技术，主要是去除石油污染土壤中挥发性或半挥发性的石油组分；CSP法是用煤和焦炭等含碳的物料当作吸附物，在90℃和强烈搅拌下通过煤表面强力吸附烃基污染物，然后用重选或浮选法将干净的土壤和吸附有烃基化合物的煤分开。

电修复法与传统的土壤修复技术相比具有经济效益高、不破坏现场生态环境以及接触毒物少的优点，更加适用于治理渗透系数低的密质土壤。而热解析法需要消耗大量的能力并且容易破坏土壤中的有机质和结构水，同时还会向空气会发有害蒸汽而造成二次污染。土壤土壤气相抽提法具有可操作性强、处理污染物的范围宽、可由标准设备操作、不破坏土壤结构及可回收利用废物等优点。

1.2.2 生物修复 在减少土壤中有毒有害物质浓度的时候利用生命的代谢活动使污染的土壤恢复到健康状态，这种修复土壤的方式为生物修复。目前有以下三类：

①微生物修复。土壤中的某些微生物对一种或多种污染物具有沉淀、吸收、氧化和还原的作用，微生物修复就是利用这种作用来降低土壤重金属的吸收、修复被污染的土壤和降解复杂的有机物。

影响微生物修复土壤的因素有很多，如温度、水分、pH以及氧气等。每种微生物对生物因子都会有一定的耐受范围，在同一个环境中，多种微生物就比一种微生物的耐受范围宽。如果环境的条件超过了所有定居微生物的耐受范围则微生物的修复作用就会停止。

②植物修复。利用能够富集重金属的植物清除土壤重金属污染的设想是美国科学家Chaney在1983年首次提出的，这就是植物修复技术。污染土的植物修复技术根据植物修复的机理和作用过程可以分为4种基本类型：植物提取、植物挥发、植物稳定和植物降解。

植物提取主要是靠植物吸收土壤中的污染物，这些污染物运输并储存在植物体的地上部分，通过种植和收割植物而达到去除土壤中污染物的目的；植物挥发净化土壤可以分为两种方式：一是土壤中的污染物在植物根系分泌的特殊物质的作用下转化为挥发态，其二是植物将土壤中的污染物吸收到体内在转换为气态物质释放到大气中；植物稳定是指植物通过某种生化过程使污染基质中污染物的流动性降低，生物可利用性下降；植物降解是通过植物根系分泌物与根际微生物联合作用而达到降解污染物的生物化学过程，这种主要是处理复杂的有机物。

以上几种方式中植物提取修复是目前应用最多、最有发展前景的技术；而植物挥发修复技术仅仅限于挥发性物质，将这些污染物转移到大气中有没有环境风险还不确定，因此应当谨慎采用；植物稳定修复仅仅是暂时固定污染物，当土壤环境发生变化时污染物可能将重新被激活而恢复毒性；因此，没有彻底解决土壤污染问题。

③动物修复。动物修复技术主要是通过土壤动物群来修复受污染的土壤，分为直接作用：吸收、转化和分解；间接作用：改善土壤理化性质，提高土壤肥力，促进植物和微生物的生长。动物修复技术包括两方面内容：第一，生长在污染土壤上的植物体和粮食等饲喂动物，通过研究动物的生化变异来研究土壤的污染状况；第二，直接将蚯蚓、线虫类等饲养在污染土壤中进行研究。目前这项技术较多的应用在石油类污染中。

1.2.3 化学修复 化学修复是通过土壤中的吸附、溶解、氧化还原、拮抗、络合螯合或沉淀作用，以降低土壤中污染物的迁移性或生物有效性。常用的有以下几种：

第一，固化：为了控制污染物在土壤中的迁移，一般是将含有重金属的污染土壤与固化剂按照一定的比例进行混合，熟化后形成渗透性较低的固体混合物，从而隔离了污染土壤与外界环境的影响将污染物固封在固化物中；第二，稳定化：将污染物转化为不易溶解、迁移能力小以及毒性小的形式或状态，主要是通过在土壤中加入化学物质改变重金属的形态或价态实现的；第三，萃取法：使用有机溶剂对石油污染的土壤中的原油进行萃取主要是根据相似相溶原理进行的，萃取后对有机相进行分离，回收油用于回炼，而分离的溶剂循环使用。第四，淋洗法：受到污染的土壤经过清水淋洗液或含有化学助剂的水溶液淋洗出污染物。

以上几种方式各有自己的优势和适用范围，因此在处理污染土壤时应当根据实际情况选择适宜的处理方式以达到预期的处理效果。如：固化适用于面积小但是污染严重的土壤；萃取法仅仅适用于受油污浓度较高的土壤；而化学氧化法虽然操作比较复杂但是可以灵活的应用于不同类型污染物的处理中[3]。

2 结语

土壤修复技术是一项涵盖地质学、化学、物理学、材料学、生物学和环境学的多学科综合技术。近年来，对石油污染土壤治理的研究很多，世界各国纷纷制定石油污染土壤的修复与治理计划，并取得很大进展目前土壤重金属污染物修复技术在探索中发展。物理修复、化学修复、生物修复技术本身都有明显的局限性。物理修复技术能量消耗高、需要专门设备、处理成本高、工作量大，只能处理小面积的污染土壤；化学法处理易破坏土壤团粒结构、处理成本高、存在二次污染的风险；生物修复存在过程缓慢、污染物降解的有些中间产物毒性甚至超过其自身，场地条件和环境因素对修复效率的影响大，修复效果不稳定。为克服单一方法的缺点，发挥不同修复技术的长处，研究开发土壤污染综合修复技术尤显重要。重点在不同生物技术的综合利用和开发物理、化学和生物联合修复工艺。

土壤修复技术是一项多学科的综合技术，涵盖了化学、材料学、地质学、物理学、环境学以及生物学等。通过本文我们知道物理修复技术能力消耗高、处理成本大而且需要专门的设备，它只能处理小面积的土壤污染；化学法处理成本高而且存在二次污染的风险；生物修复过程缓慢，场地条件和环境因素对修复效率影响较大，因此修复效果不稳定。为了发挥不同修复技术的长处而克服单一方法的缺点，必须研究和开发综合修复污染土壤技术，其重点是在不同生物技术的综合利用和开发物理、化学和生物联合修复工艺。

参考文献：

[1]谢剑，李发生.中国污染场地的修复与再开发的现状分析.世界银行，美国，2010，9.

第2篇：土壤修复技术范文

关键词：铅污染土壤 修复技术 研究 发展趋势 分析

众所周知，铅一直都是重金属污染土壤中蓄积性最强且分布面积最广的污染物之一。自然环境当中风化岩石中的矿物构成是导致土壤中铅元素产生并蔓延的最根本因素。在长时间的环境保护作用之下，现代经济社会对于废水、废弃以及废渣的排放问题得到了明显改善，但大量工业化活动的迅猛发展使得铅污染无法得到有效抑制。对于铅污染土壤而言，这种破坏性极强的元素一旦进入土壤当中就会始终停留在表土层位置，向土壤深层移动的可能性极小。从这一角度来说，铅元素与土壤中有机物元素发生结合反应的可能性就极大，且这种合成物是很难被溶解的，土壤表层植物的生长发育也会受到极大的影响。并且，对于人类而言，铅元素自身所具备的强累积性能够在食物链的传导作用之下被人体所吸收，从而与人体内部的多种酶元素发生组合反应，此种反应会对人体的神经系统、消化系统、生殖系统以及免疫系统产生极为不利的影响。基于以上分析，我们需要清醒的认识到一个方面的问题：铅污染土壤对植物、人体正常生长发展造成的影响极为不利的，展开有关铅污染土壤修复技术的研究迫在眉睫。那么，现阶段铅污染土壤修复技术研究有着怎样的进展？铅污染土壤修复技术又有着怎样的发展趋势呢？笔者现结合实践工作经验，就这一问题谈谈自己的看法与体会。

一、铅污染土壤修复技术的研究进展分析

我们必须明确的一点在于：铅污染土壤最显著的特性在于长期性、隐蔽性以及不可逆性。以上特性直接导致了铅污染土壤修复难度大。如何在确保土壤可持续利用的基础之上，研究高效修复铅污染土壤的修复技术是现阶段相关工作人员最亟待解决的问题之一。在当前研究技术条件支持之下，按照土壤反应性质的差异性进行划分，铅污染土壤修复技术可以分为物理化学修复技术以及生物修复技术这两大类型。客土深耕法、隔离法以及固化稳定化法均属于物理化学修复技术范畴，微生物修复法以及植物法属于生物修复技术研究范畴。笔者现从以上几个方面就铅污染土壤修复技术的研究进展做详细分析与说明。

（一）客土深耕法。客土深耕法的依据在于铅污染土壤所表现出的表聚性特征。正如上文所述：对于铅污染土壤而言，这种破坏性极强的元素一旦进入土壤当中就会始终停留在表土层位置，向土壤深层移动的可能性极小。客土法的关键在于对铅污染土壤表层土进行移除，以新鲜土进行补足，或是将铅污染土壤中的表层土深翻至深层土壤当中，从而控制铅污染土壤与植物直接接触的机会，将其铅污染毒性的传播。此种方式最大的缺陷在于修复成本较高，人力、物力、财力投入较大，且置换或深翻的表层土存在二次污染的可能性，修复效果并不显著。

（二）隔离法。隔离法实施的关键在于工程改造，施工作业人员需要将铅污染土壤与周边环境进行有效的隔离，最大限度的控制铅污染的渗透、蔓延与迁移。在工程改造过程当中，可以选用钢筋水泥材料在铅污染土壤周边修建隔离墙墙体，也可以选用防渗膜材料对铅污染土壤表面进行敷设。此种方式属于物理化学修复技术的一种，在实际应用当中受到施工作业以及修复成本的限制性影响，隔离法仅适用于铅污染土壤问题严重且污染较小的土壤修复。

（三）固化稳定化法。此种修复技术能够在化学方法的作用之下就铅元素在土壤表层中的溶解性以及迁移性进行控制，与此同时在物理方法的作用之下将铅污染土壤转化为紧密固体或是不可流动固体。此种铅污染土壤修复技术适用于污染程度并不严重的土壤，且修复成本较低，有一定的应用空间。但是这种修复方式无法彻底根除土壤表层中的铅元素，修复效果具有一定的暂时性。

（四）微生物修复法。在对铅污染土壤表层生长植物及微生物抗性细菌进行筛选的基础之上，得到具备较为显著耐重金属铅特性的植物与微生物抗性细菌菌种，进而将所得菌种在培育菌液当中加以包衣，所得种子将直接种植在铅污染土壤当中，以此对土壤表层当中的铅进行毒性还原。此种修复方式属于微生物修复技术的一种，修复成本较低、操作便捷且修复效果显著，值得关注。

（五）植物修复法。植物修复法的关键在于以超富集植物为载体，将铅污染土壤中大量的铅元素完全转移至植株内或是地表部分，从而达到控制并修复铅污染土壤的目的。在这一过程当中，有关超富集植物的筛选工作尤为关键。我们应当确保所选取超富集植物具备较高的吸收速率、转运能力以及抗病虫能力。此种修复技术适应了绿色环保的修复要求，对生态环境的扰动较小，在达到修复目的的同时提升了土壤肥力，是未来铅污染土壤修复技术的主流发展方向。

二、铅污染土壤修复技术发展趋势分析

上文所述，我们不难发现，对于铅污染土壤修复技术研究而言，有关物理化学修复技术与微生物修复技术的研究均取得了一定的成果，微生物修复技术潜在应用空间要想得以激发与利用，其关键在于同物理化学修复技术进行组合，这也正是铅污染土壤修复技术的发展趋势。具体而言，可重点关注以下几点。

（一）螯合诱导植物吸收修复技术。在植物富集效率低下的情况下，可以通过向土壤表层施加包括柠檬酸以及EDTA在内多种螯合剂的方式实现土壤表层铅元素的活化目的，从而加速铅元素的溶解，促进土壤表层铅元素能够自根系较快的向地表进行转运。

（二）微生物-植物修复技术。我们知道，发的菌丝对于提升植物根系营养吸收范围而言是至关重要的。换句话来说，发达菌丝能够促进植物对土壤表层中铅元素的吸收，这是一方面。另一方面，真菌自身所具备的对铅元素的高耐性能够控制铅元素在植物根系中毒性的发挥，从而兼顾土壤修复与植物正常生长发育。

（三）基因工程植物修复技术。在基因重组技术的作用之下将金属富集特性表现显著地基因直接导入处于生长发育阶段且极易收获的植株当中。植株在生长发育过程当中自身特定的载体与受体细胞能够在分子生物作用之下被完整复制与表达，从而赋予受体细胞新型遗传特性，最终实现土壤修复的功效。

三、结束语

总而言之，市场经济的建设发展与生态环境的保护是相辅相成的有机整体。市场经济的建设发展绝不能以生态环境的恶化为代价。国民经济在建设发展过程当中所产生的各种有害元素对于生态环境的破坏是极其显著的，生态环境的修复同样是极为必要的。本文针对铅污染土壤修复技术研究及发展趋势这一中心问题做出了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

参考文献：

[1] 谢德燕.刘奇志.王建魁等.根结线虫污染的温室番茄土壤修复——土壤修复剂稀释倍数筛选. [J].中国农学通报.2008.24.（10）.457-461.

[2] 王丽萍.郭光霞.华素兰等.丛枝菌根真菌——植物对石油污染土壤修复实验研究. [J].中国矿业大学学报.2009.38.（01）.91-95.

[3] 卫泽斌.郭晓方.丘锦荣等.间套作体系在污染土壤修复中的应用研究进展. [J].农业环境科学学报.2010.29.（Z1）.267-272.

第3篇：土壤修复技术范文

[关键词]土壤修复 重金属污染 生态效应

中图分类号：R124 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）44-0103-02

前言

土壤环境中的重金属主要来源于矿业活动的排放，其他来源还包括污灌和污泥滥用、农药和化肥的不合理施用、农用薄膜和化石类燃料的不完全燃烧等。国务院于2011年2月18日正式批复《重金属污染综合防治“十二五”规划》因此，重金属污染土壤的修复技术研究是当前环境保护的重要课题之一。本文重点介绍国内外有关重金属污染土壤的修复技木研究进展。

1.重金属污染土壤的特点

1.1 具有隐蔽性和滞后性。土壤重金属污染不像大气污染、水污染及废弃物污染那样直观。

1.2 具有累积性。重金属污染物质在土壤中不易迁移，容易在土壤中不断积累而超标。

1.3 具有不可逆转性。在土壤中，许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解，某些重金属污染的土壤可能要100―200年时间才能够恢复。由于土壤地球物理化学的自然形成过程极其缓慢，一般每百年以0.5-2.0cm厚度的速率进行，这就意味着土壤资源一旦遭到污染或人为干扰后将很难在短时期内得以恢复。

1.4 具有难治理性。土壤重金属污染一旦发生，仅仅依靠切断污染源的方法往往很难恢复，有时要靠换土、淋洗土壤等方法才能解决问题，通常成本较高，治理周期较长。

2.重金属污染土壤的修复技术

2.1 生物修复

生物修复是指利用特定的生物吸收、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。生物修复包括植物修复、微生物修复、动物修复等。

（1）植物修复

植物萃取技术是目前研究及应用最多的植物修复技术。近年来，陈同斌等通过田间试验发现蜈蚣草具有富集As、Pb的能力。同时还具有较强的耐As，pb，Zn，Cu毒性能力，是一种修复多种重金属污染土壤（As，Pb污染为主）的优良品种。扶杂草植物中筛选出3种Cd超富集植物：龙葵、球果薄菜、三叶鬼针草。3种植物在土壤中Cd质量分数为25―50mg/kg时。地上部中Cd质量分数均能达到l00mg/kg，并且在污染区试验中也取得了较好效果。

（2）微生物修复

微生物对重金属的生物吸附与富集作用是指土壤微生物可通过带电荷的细胞表面吸附重金属离子。2007年，王瑞兴等选取到一种土壤菌，利用其在底物诱导下产生的酶化作用，分解产生CO32-矿化固结土壤中的有效态重金属（以Cd2+的处理为代表），使其沉积为稳定态的碳酸盐；对被复合重金属（Cd，Cu，Pb，Zn等）污染的土壤样进行微生物修复的实验中，有效态重金属去除率达50%～70%。杜立栋等从Pb矿区土壤中分离筛选出一株青霉菌，对人工培养基中有效Pb的最大去除率达96.54%。而且富集效果比较稳定，可应用于Pb矿区土壤生物修复。

（3）动物修复技术

动物修复在国外有较长的研究史，国内研究则处于摸索阶段。它包括将生长在污染土壤上的植物体、果实等饲喂动物，通过研究动物的生化变异来研究土壤污染状况，或者直接将土壤动物，如虹蝴、线虫饲养在污染土壤中进行有关研究。同时，在重金属污染的土壤中放养蚯蚓，待其富集重金属后，采用电激、清水等方法驱出蚯蚓，集中处理，对重金属污染土壤也是一种经济有效的土壤生态恢复措施。

2.2 物理修复

（1）置换法

置换法主要分为客土法、换土法，可以降低土壤中重金属的含量，减少重金属对土壤一植物系统产生的毒害，从而使农产品达到食品卫生标准。客土法和换土法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。

（2）玻璃化技术

玻璃化技术是指把重金属污染区土壤置于高温高压下，使之形成玻璃态物质，将重金属固定其中，从而达到从根本上消除土壤重金属污染的目的。该技术方法工程量大，费用偏高，其最大的特点是见效快，适用于对受到重金属污染严重的土壤进行抢救性修复工作。

2.3 化学修复

化学钝化多用于原位土壤修复，是修复重金属污染土壤的重要途径之一，通过施人一些钝化剂以降低土壤中重金属有效态含量，从而减少迁移及对农作物的毒害。

（1）化学钝化技术

A.无机改良剂的应用

近年来，石灰石、天然沸石、赤泥、骨粉、钙镁磷肥等作为改电剂修复重金属污染土壤的研究逐步成熟。其中石灰作为重金属污染土壤化学固定的常用物质，其对重金属的固定主要通过提高土壤pH值，使重金属生成氧化物或以碳酸盐的形态沉淀起作用，明显降低土壤重金属的有效态含量；天然沸石作为一种优良的铅污染土壤修复材料，通过调节土壤pH值和阳离子交换量抑制重金属铅的生物活性；赤泥可通过提高土壤pH影响重金属的赋存形态，降低重金属的有效性；骨粉可有效降低酸性重金属污染土壤的酸度，提高pH，增强土壤的吸刚性能，促使+壤重金属有效态含量和生物可给性降低；钙镁磷肥是酸性土壤中常用的修复材料，可降低土壤交换态镉含量，使其向缓效态转化。

B.有机改良剂的应用

对于矿区酸性重金属污染土壤具有养分流失严重和有机质缺失的特点，合理施用有机肥可提高土壤养分，增加土壤团粒结构，改善土壤理化性质。有机物料有助予恢复土壤微生态环堍系统，降低土壤中有毒重金属的生物可给性，从而减少对作物的毒害。常见的有机固化物包括禽畜粪便、无害化后的作物秸秆、豆科绿肥和污泥等。

C.螯合技术

螯合剂对土壤中重金属的活化作用主要是通过螯合剂与土壤溶液中的重金属离子结合，降低土壤液相中的金属离子浓度，促进重金属在植物地上部的积累：并且对重金属Pb、cu、zn、cd、Ni等有很强的活化能力。

3.技术路线概述

3.1 土壤污染特征调查

通过开展土壤重金属污染调查与评价，掌握修复区详细的污染状况，为下阶段土壤修复提供依据，土壤特征调查可分现有资料收集和修复区污染状况前期调查两个步骤进行。

3.2 修复区污染状况调查主要内容

（1）样点布设。根据前期收集的资料，由于前期采样调查取样点较少，针对这种状况，根据综合污染型土壤监测单元布点要求，采取网格布点的方法，对土壤污染进行全面的评价。

（2）现场勘查校正。通过现有资料确定的调查区域内理论监测点位，还要通过必要的现场勘查，最终对理论布点数目和位置进行检验和优化。现场环境条件不具备采样条件需要调整点位的，现场点位调整后要对地图网格所布点进行调整，最终形成调查区域内实际需要实施监测的点位集。

（3）采样检测。采样采表层样及深层样，网格布点样品采样深度为20 cm，深层取样分五层取样：0～20 cm；20～40 cm；40～60 cm，土壤样品采集1 kg左右，装入样品袋，如潮湿样品可内衬塑料袋（供无机化合物测定）。采样的同时，由专人填写样品标签、采样记录；标签一式两份，一份放入袋中，一份系在袋口，标签上标注采样时间、地点、样品编号、监测项目、采样深度和经纬度。采样结束，需将底土和表土按原层回填到采样坑中，方可离开现场，并在采样示意图上标出采样地点，避免下次在相同处采集剖面样。

（4）污染评价。土壤重金属评价采用内梅罗指数法。根据国家环保总局颁布的《土壤环境监测技术规范》（HJ/T 166-2004）规定，土壤环境质量评价标准常采用国家土壤环境质量标准、区域土壤背景值或部门（专业）土壤质量标准。

（5）绘制修复场地污染物分布图。根据样品测试结果，结合我国的《土壤环境质量标准（GB15618-1995）》和《危险废物鉴别标准―毒性物质含量鉴别（GB5085.6-2007）》，对典型污染场地的污染现状、污染程度及范围以及污染迁移转化的趋势及规律等进行剖析，根据潜在重点污染区域的检测结果，得到重金属浓度在不同位置变异，进一步确定修复区污染特征，明确污染浓度及范围。

（6）修复方案设计。根据修复区修复的土地利用功能，确定了药剂比例及土壤调理剂的配比及过程的控制条件。得到后期大规模修复所需要的运行参数，进而做出具体的详细的修复方案。具体修复方案如下：

A、修复区不同污染程度划分方案：确定修复区域位置，可根据污染情况将修复区根据污染程度，划定高、中、低浓度区，根据污染程度的不同，做不同的设计。

B、土壤污染治理实施方案：确定药剂配方、加药比、选择最合适的原位稳定剂施加方式和控制条件。

C、修复后农作物恢复种植方案：为了探究稳定化修复对农产品安全的保护情况，预计选择2种当地常见作物在修复区种植。

D、修复验收方案：目前稳定化修复还没有成熟的验收体系，本项目选用土壤浸出为验收方法，但最终标准需根据场地调查情况及小试情况做调整。

4.结论

通过对国内外重金属污染土壤的修复技术研究的综述，可以看出重金属污染土壤的修复技术将越来越受到人们的关注，进一步探索和研究其在重金属去除方面的应用，具有十分重要的意义。结合当前的研究发现重金属污染土壤的修复还可以从以下几个方面努力：

4.1做好修复试点，逐步解决土壤重金属污染问题。开展重金属污染土壤修复技术示范，在重金属污染防治的重点区域进行污染评估，因地制宣地采用生物、物理、化学等措施开展重金属污染土壤治理。

4.2以生态文明为指导，探求实现重金属污染土壤修复治理与景观美化、生态建设与经济效益有机结合的治理模式。

4.3注重重金属污染防治管理、制度、措施及方法创新，逐步建立企业环境信息披露制度和重金属污染物产生、排放详细档案。

参考文献

[1] 梁彦秋，潘伟，刘婷婷，邢志强，臧树良，沈阳污灌区土壤重金属元素形态分析[J].环境科学与管理；2006年02期.

[2] 王瑞兴，钱春香，吴淼，成亮.微生物矿化固结土壤中重金属研究[J]；功能材料；2007年09期.

[3] 郝晓伟，黄益宗，崔岩山，胡莹，刘云霞.赤泥和骨炭对污染土壤As化学形态及其生物可给性的影响[J].环境化学；2010年03期.

第4篇：土壤修复技术范文

生物修复主要依靠微生物、植物和土壤动物吸收、代谢、降解污染物,最终使其无害化,具有对环境扰动小、不产生二次污染、运行成本低等特点.该技术主要分为两类,即植物修复和微生物修复.由于PCBs疏水性强、生物可利用性低,因此会阻碍植物对它的吸收与转化,从而影响植物修复效果.而优良的PCBs耐受或降解植物的缺乏也在一定程度上限制了该技术的推广应用.微生物修复常采用2种方式[21]:一是生物激励,通过向土壤中添加有机物如葡萄糖或者其他营养元素如N、P等,以促进土著微生物生长,达到降解污染物的目的;二是生物强化,即向土壤中添加外源的高效降解菌(或含有高效降解菌的载体),以促进土壤中污染物的降解.在实际应用过程中,通常都是将这两种技术相结合,以期达到最佳的修复效果.PCBs是人工合成的难降解化合物,其所污染的环境必须经历一个相当漫长的时期才能自然驯化出一些具有降解PCBs能力的微生物,进而转化分解PCBs,其效率较为低下.因此,通过人工筛选获得高效的PCBs降解菌,将其扩大培养后投入污染土壤中加速PCBs的降解,是一种十分可行的技术手段.目前研究工作者已经从环境中分离出了许多能够降解PCBs的微生物,主要分布在假单胞菌属(Pseudomonas)、红球菌属(Rhodococcus)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)及鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)等多个属,代表种有真养产碱杆菌(AlcaligeneseutrophusH850)、伯克霍尔德氏菌(Burkholderiasp.LB400)和假单胞菌(Pseudomonassp.KF707)[22-24].在实验室条件下,微生物降解PCBs的效果往往比较理想,但在实际应用中,由于抗毒害能力差、被原生动物吞噬、与土著微生物竞争处于劣势等原因[25],导致外源投加微生物的生物量及代谢活性迅速降低,污染物降解能力也随之下降.因此,如何使外源微生物定殖于原位环境中并稳定发挥其功能,一直是国内外学者关注的焦点,而固定化微生物技术的兴起则为解决这一问题提供了新思路.

2固定化微生物技术及其在土壤修复方面的研究现状

2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是指通过物理或化学的方法将游离的微生物与特定的载体相结合,使其固定在某一空间区域内,以提高微生物细胞的浓度、保持较高的生物活性并能反复利用的方法[26].微生物被固定后,载体为微生物提供了一个相对稳定的生存环境[14];载体作为一种屏障,能在一定程度上减轻土著微生物带来的竞争压力、削弱原生动物的吞噬作用[15];成型的固定化颗粒中微生物细胞密度大、代谢活性较强.这些特点使得固定化微生物具备了更好的环境适应能力和应用价值.载体的种类和固定化方式是决定固定化微生物性能的关键因素.良好的载体需具备机械强度高、理化性质稳定、物理性状优良、寿命长、无毒、不溶于水、价格低廉及易制备等特点[27].目前研究与应用中常见的微生物固定化载体材料主要分为4类:无机载体、天然高分子载体、人工合成高分子载体及复合载体[28-29].这4类载体各有优缺点,其中无机载体如蛭石、硅藻土以及天然高分子载体海藻酸钠、琼脂糖等均来源于自然环境,价格低廉且不易造成二次污染,是制备固定化微生物的首选载体,将其应用于环境修复方面的研究报道也较为丰富[17,30-31].此外,固定化方法也会对微生物的生长和活性造成不同程度的影响.因此,必须根据固定化微生物的用途及其应用的环境选择合适的固定方法.吸附法、包埋法、共价结合法和交联法为4种最主要的微生物固定化方法,其各自的特点见表1[26,28].交联法和共价结合法制备的固定化微生物细胞活性相对较低,而且传质阻力大、制备成本高,目前仍然处于实验室研究阶段.吸附法与包埋法对细胞活性影响小,而且制备过程比较简单,所以是目前应用较为广泛的微生物固定化方法[32].2.2固定化微生物技术在有机污染土壤修复方面的研究现状固定化微生物技术兴起于20世纪80年代,运用该技术处理含酚废水、含油废水和味精厂废水[33-37]等高浓度有机废水时均取得了良好的效果.但是到目前为止,固定化微生物技术在土壤修复方面的研究仍然处于起步阶段.其中,利用固定化微生物技术降解土壤中的残留农药及多环芳烃方面的研究报道相对较多.Su等[15]以蛭石为载体,吸附固定毛霉(Mucorsp.SF06)及芽孢杆菌(Bacillussp.SB02),用于降解土壤中的苯并[a]芘.42d内,苯并[a]芘的降解率高达95.3%,而游离菌组的降解率仅为79.6%.Balfanz等[38]将用粘土吸附固定的产碱杆菌(Alcaligenessp.A7-2)投入反应器中,提高了土壤中对氯苯酚的降解速率.吸附固定的过程比较简单,但其缺点在于微生物与载体结合不够紧密,在使用过程中微生物易从载体上流失.而包埋法则能有效克服这一缺点,所以包埋法以及包埋法与吸附法相结合的微生物固定化技术也受到了广泛关注.Lin等[14]把粉末活性炭加入到海藻酸钠凝胶包埋体系中固定黄孢原毛平革菌(PhanerochaetechrysosporiumBKM-F-1767),制得的固定化颗粒对五氯酚的降解能力优于游离菌,而且还具备了污染物吸附性能.范玉超等[17]采用竹炭吸附苍白杆菌(Ochrobactrumsp.AHAT-3),并辅以海藻酸钠包埋,所得到的固定化颗粒在28d内对砂姜黑土和红壤中阿特拉津的降解率分别为51.9%和52.8%,均比添加游离菌的试验组高出约10%.Wang等[19]的研究结果表明,在采用海藻酸钠和聚乙烯醇包埋微生物时,添加活性炭粉末有助于固定化颗粒形成良好的孔隙结构、利于物质传输和微生物生长.固定化微生物技术在降解有机污染物方面的优越性已经引起了越来越多的关注,而开发多样化的固定化技术则会成为研究的重点.2.3固定化微生物技术在PCBs污染物修复方面的研究现状国内外有关应用固定化微生物技术修复PCBs污染土壤的研究报道十分少见.现有研究主要集中于分离PCBs降解微生物、研究微生物对PCBs代谢谱和代谢产物以及分析相关功能基因和酶的结构[39-43].直接投加微生物修复PCBs污染土壤的研究也处于探索阶段[44-46].20世纪末美国通用电子公司尝试通过投加微生物并结合翻耕等技术实地修复PCBs污染土壤,最终发现土壤的温度、湿度及有机质含量是影响微生物降解PCBs的重要因素[47-49].2011年,Tu等[50]报道了一株具备PCBs降解能力的苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobiummeliloti).室内模拟试验结果表明,该菌不仅能提高土壤中PCBs的降解率,而且能促进土著细菌与真菌生长,预示着该菌株具备较高的应用价值.近十年来开始有研究者关注固定化微生物对PCBs的降解(表2).Mukerjee-Dhar等[12]首次采用海藻酸钙包埋的混浊红球菌(RhodococcusopacusTSP203)降解水体中的PCBs,发现固定化的菌株具备更持久的PCBs降解能力:半连续降解试验表明,在第一个降解周期结束后,游离菌的PCBs降解活性基本丧失,而固定化菌株的PCBs降解活性可维持至第三个降解周期.聚氨酯泡沫也是一种常用的载体,Na等[51]用其包埋假单胞菌(Pseudomonassp.SY5)并获得了高活性的固定化颗粒,其对Aroclor1242中不同PCBs同系物的降解率要比游离菌高5%~40%.随后有学者尝试运用吸附型载体固定PCBs降解微生物、构建生物膜反应器,用于降解水体中的PCBs.Borja等[53]以水泥颗粒为载体设计的简易生物膜反应器运行5d后,Aroclor1260的降解率高达95%左右.Diana等[54]以聚氨酯泡沫和磨砂玻璃珠为填料,通过添加多种微生物所构建的生物膜反应器能有效的降解多种PCBs和氯代苯甲酸(chlorobenziocacids,CBAs).该研究结果表明,生物膜结构能有效抵御环境冲击对微生物造成的不利影响,从而保证微生物稳定的发挥其功能。目前,仅有少量研究涉及固定化真菌修复PCBs污染土壤.Fernández-Sánchez等[55]以甘蔗渣为主要基质培养黄孢原毛平革菌(PhanerochaetechrysosporiumH-298),并用其修复PCBs污染土壤.结果表明附着在甘蔗渣上的真菌能定殖在土壤中并加速土壤中PCBs的降解.而且外源真菌和土著微生物间能建立协同关系,使得土壤中的异养生物活性提高,并促进土壤中PCBs的降解.Federici等[56]用玉米秸秆颗粒培养虎皮香菇(LentinustigrinusCBS577.79),使该菌在生长过程中逐渐与秸秆颗粒紧密结合.土壤修复试验结果显示,这种真菌能显著提高Aroclor1260的降解率,并能促进土壤微生物多样性的恢复.生物质材料不仅能作为真菌附着生长的载体,而且还能为真菌的生长提供营养,这两种效用确保了真菌稳定地定殖在土壤中,持久发挥其功能.故在探索真菌固定化方法的过程中,扩大生物质载体材料的筛选范围是非常有必要的.而以PCBs降解菌为对象、选择适当的载体材料、结合不同的物化技术制备出高性能的固定化微生物,并应用其修复PCBs污染土壤是值得深入探究的.虽然迄今为止已经发现了大量具备PCBs降解功能的细菌,但尚未出现与固定化细菌降解土壤中PCBs相关的研究报道.本课题组从长期受PCBs污染的土壤中获得了1种微生物混培物和1株飞鱼鞘氨醇菌(SphingobiumfuliginisHC3,GenBank登录号为KC747727).它们均能降解氯取代数小于4的PCBs同系物.研究还发现当微生物吸附在以水稻秸秆为材料制备的生物炭上后,其细胞能维持较高的代谢活性.因此我们尝试以生物炭为主要载体固定PCBs降解菌,以期获得能适用于PCBs污染土壤修复的固定化微生物.

3应用固定化微生物技术修复PCBs污染土壤的可行性

虽然目前有关采用固定化微生物技术修复PCBs污染土壤的研究报道仍然较少,但应用该技术修复多环芳烃、石油及农药等有机物污染土壤方面的研究已经取得了一定的进展.这些有机物和PCBs具有类似的性质,如具有生物毒性、疏水性强、生物可利用性较低.Su等[15,57]以蛭石和玉米芯颗粒为载体、Chen等[58]以生物炭为载体,制备固定化微生物降解土壤中的多环芳烃;Xu等[59]以花生壳粉为载体、Liang等[60]以活性炭和沸石为载体,制备固定化微生物修复石油污染土壤;Lin[14]等采用凝胶包埋法(辅助活性炭)制备固定化微生物降解土壤中的五氯酚;范玉超等[17]用包埋法制备固定化微生物降解土壤中的阿特拉津.这些研究都表明在土壤中添加固定化微生物降解有机污染物的效果优于直接添加游离微生物.其主要原因为微生物被固定后,载体形成的屏障能在一定程度上屏蔽土著微生物带来的竞争压力、抵御环境因素变化对微生物的冲击,而且适当的固定化方法还能改善微生物的代谢活性[12-16].因此,运用固定化微生物技术修复PCBs污染土壤具有一定的可行性.而且在土壤原位修复过程中,固定化微生物技术的实施工艺简单、对土壤生态环境的扰动小,使这项技术具备了较高的推广价值.此外,目前研究工作者已经筛选出了许多能降解PCBs的微生物,其中能有效降解PCBs并且降解途径已经被阐明的代表种有红球菌(Rhodococcussp.RHA1和Rhodococcussp.R04)、伯克霍尔德氏菌LB400、和弯曲无色细菌(AchromobactergeorgiopolitanumKKS102)[61-64].这些宝贵的微生物资源将为制备固定化微生物提供物质基础.能用于固定微生物的载体材料十分丰富,如天然载体硅藻土、蛭石、琼脂糖、海藻酸钠、农作物秸秆以及人工合成载体聚乙烯醇、硅胶和聚酯酰胺泡沫等都比较容易获取或制备,为研究与开发不同性能的固定化微生物提供了充足的资源.其中,蛭石和农作物秸秆常被用作吸附载体固定微生物[15,55-56],而海藻酸钠和聚乙烯醇则可作为交联剂包埋微生物[12,14,19].

4今后研究的重点

第5篇：土壤修复技术范文

1.土壤熏蒸消毒剂“垄鑫”棉隆的综合防治对象及适用范围。①防治对象：土壤线虫、土传病原（真菌和细菌）、地下害虫（土壤昆虫）、一年生杂草种子等。

②适用范围：温室、大棚、塑料拱棚；部分大田（生姜、山药等）；苗床、苗圃（烟草育苗基地等）；各种基质、盆景土、菇床土等：种子繁育基地等。

2.土壤熏蒸消毒剂“垄鑫”棉隆的施用步骤。①清园（枯枝、烂根等病残体清理干净）。②施入农家肥（生长季节需要的全部农家肥）。③翻耕土地（深翻35厘米左右）。④大水漫灌（浇透耕作层）。⑤撒药（全地撒施每平方米30-45克左右）。⑥翻地混药（将药品与土壤充分混匀）。⑦盖膜（内侧压土法密闭严实）。⑧揭膜敞气（揭膜后再浅翻1～2次土）。

3.影响土壤熏蒸效果的因素。正确的土壤准备是影响土壤熏蒸效果的最重要因素。确保无作物秸秆，无大的土块，特别是要清除土壤中的残根。因为绝大多数熏蒸剂不能穿透作物的残根，而杀死残根中的病原菌。

土壤疏松深度35厘米以上。保持土壤的通透性将有助于熏蒸剂在土壤中的移动，从而达到均匀消毒的效果。

在一块地中，土壤的结构应一致。土壤要平整，不能太干，也不能太湿。

为了取得更好的除草效果，可在旋耕前将土壤浇透以利杂草种子发芽，待表土较干时，进行旋耕。旋耕土地至少在熏蒸前一周，以保证充足的时间校正土壤湿度。

土壤温度对熏蒸剂在土壤中的移动有很大的影响。适当的土壤温度有助于熏蒸剂的移动。理想的温度是让靶标生物处于“活的”状态，以利于更好地杀灭。通常理想的土温是在15厘米处15-20℃。

适宜的土壤湿度是确保杂草的种皮软化及萌发：有害生物处于“生长”的状态：有充足的湿度“活化”熏蒸剂。此外，湿度有助于熏蒸剂在土壤中的移动。一般地，土壤湿度应在60%左右。

由于熏蒸剂对不同的塑料布的穿透性有很大的差别，因此薄膜的质量显著影响熏蒸的效果。推荐使用0.04毫米以上的原生膜，不推荐使用再生膜。

4.熏蒸后种植时间。熏蒸后种植时间依赖于处理后的敞气时间，让熏蒸毒气散发出去，以免种植作物时出现药害。熏蒸后种植时间很大程度与熏蒸剂的特性和土壤状况有关，如土壤温度和湿度。

当在冷和湿时，应增加敞气时间：当在热和干燥时，可减少敞气时间；高有机质土壤应增加敞气时间；粘土比砂土需要更长的敞气时问。

5.栽N作物前的安全测试。在施药处理的土层内随机取土样，装半玻璃瓶，在瓶内放粘有小白菜种子的湿润棉花团，然后立即密封瓶口，放在温暖的室内48小时，同样取未施药的土壤做对照，如果施药处理的土壤有抑制发芽的情况，则应再松土通气，几天后同样的方法再做，在确定土壤中不再有棉隆气体后然后栽种作物。

6.土壤熏蒸的最佳时机。采用土壤熏蒸剂进行土壤消毒的时机一定要把握好，选择在前茬作物收获后立即进行效果最好。如熏杀根结线虫，此时根结线虫大多聚集在土表，更容易集中杀灭。否则等病虫害迁移到土壤深层后再进行土壤消毒会降低效果，导致有些病菌侥幸逃脱，来年再次大发生。

熏蒸后要防再度传染。熏蒸剂只不过是把土壤中现有的病虫害消灭了，它不存在持效期，对再传入的病虫害无能为力。另外，切忌熏后翻土比熏前翻土深，如果熏前不翻（浅翻）熏后深翻，就会把深层没熏死的线虫等病虫害翻上来。

7.熏蒸后的田园卫生及管理。土壤熏蒸消毒后，避免病虫害的再引入是至关重要的，你可能会无意地将存在于未处理的土壤中、前作物形成的植物垃圾中和灌溉水中的虫害带到已处理（熏蒸）过的土壤中。

8.土壤活化修复工程。土壤熏蒸消毒后的土壤中的病菌和有益菌同时被杀死，所以为了尽快恢复土壤的活性需要人工添加一定的有益菌如宝地生、凯迪瑞、枯草芽孢杆菌等，活化疏松、改良土壤环境，增加土壤中的有机质，提高肥料的利用率，从而提高作物品质和产量。在确认无药剂残留后，选用生物菌进行土壤活化，不可与杀菌剂同时施用。

第6篇：土壤修复技术范文

关键词：污染土壤；土壤污染；微生物修复

中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：1674-0432（2012）-02-0079-2

随着工农业的发展以及农用化学物质用量和种类的增加，土壤污染日趋严重，污染程度不断加剧，污染土壤面积逐年扩大，土壤污染成了全世界普遍关注和研究的主要环境问题。

1 我国土壤污染的现状及危害

土壤污染是指人类活动所产生的污染物从而使土壤的性质、组成及性状等发生变化，导致污染物质在土壤中的积累，破坏了土壤的自然生态平衡，使土壤的自然功能失调、土壤质量发生恶化的现象。

1.1 我国土壤污染的现状

我国目前土壤污染主要表现在土壤污染程度加剧、污染类型复杂多样以及对土壤污染认识和重视不够，资金投入不足，防治土壤污染的法律依据及有关土壤环境评价标准体系不完善，防治土壤污染的措施缺乏有效性和针对性等。

1.2 土壤污染的危害

土壤污染与水污染、大气污染有极大的不同，具备隐蔽性、滞后性、累积性、不可逆转性和难治理性等特点，土壤一旦受到污染，则需要很长的治理周期和较高的投资成本，造成的危害也比其他污染更难消除，因此其造成的危害也大，主要表现在以下方面。

1.2.1 土壤污染导致严重的直接经济损失 土壤污染后，有机、无机毒物在土壤中过多滞留，改变了土壤的理化性质，土壤盐碱化、板结，破坏土壤生态平衡，直接影响土壤生态系统的结构和功能，造成严重的无法估量的经济损失，仅以土壤重金属污染为例，全国每年因重金属污染而造成的经济损失达就达200亿元。

1.2.2 土壤污染导致生物品质不断下降 因农田施用化肥，大多数城市近郊土壤都受到不同程度的污染。许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、砷、铬、铅等重金属含量超标或接近临界值。有些地区污灌已经使得蔬菜的味道变差，易烂，甚至出现难闻的异味；农产品的储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求。

1.2.3 土壤污染危害人体健康 土壤污染后一方面造成有害物质在农作物中积累，并通过食物链进入人体，引发各种疾病；另一方面，污染土壤中的病原微生物也有可能通过各种途径进入人体，引起人的疾病，最终危害人体健康。

1.2.4 土壤污染导致其他环境问题 土地受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下分别进入到大气和水体中，导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。

1.2.5 土壤污染导致其他环境问题 土地受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下分别进入到大气和水体中，导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。

2 污染土壤微生物修复技术的原理

微生物对污染土壤中污染物的降解与转化是污染土壤微生物修复的基础。污染土壤微生物修复技术的原理就是采用一定的工程技术，筛选能高效降解污染物的优良微生物菌种，人为创造有利于优良降解微生物生长的环境条件，结合工程技术，促进微生物对污染土壤中的污染物的降解与转化，使污染土壤恢复到污染前的水平，根据污染土壤类型的不同，主要介绍重金属污染土壤和有机污染土壤的微生物修复原理。

2.1 重金属污染土壤

重金属污染土壤的微生物修复原理主要是通过微生物对土壤中重金属的固定、移动或生物转化，改变重金属在土壤中的环境化学行为，从而达到生物修复的目的，主要包括生物富集和生物转化。在重金属污染土壤中，本身存在或人为加入一些对有毒重金属离子具有抗性的特殊微生物类群，这些特殊微生物类群能够把重金属进行生物转化，其主要转化机制包括微生物对重金属的生物氧化、还原、甲基化、重金属的溶解和有机络合，从而改变其毒性，使重金属污染土壤得到修复。

2.2 有机污染土壤的微生物修复原理

有机污染土壤的微生物修复原理主要是大部分有机污染物可以被微生物胞外或胞内降解、转化，降低其毒性或使其完全无害化。微生物对有机物的胞外降解主要是微生物能够分泌降解有机污染物的胞外酶；微生物胞内降解主要是污染物能通过主动运输、被动扩散、促进扩散、基团转位及胞饮作用等进入微生物细胞内后，由微生物细胞分泌胞内酶降解。降解作用主要有氧化作用、还原作用、基团转移作用、水解作用以及酯化、缩合、氨化、乙酰化、双键断裂及卤原子移动等类型。

3 污染土壤微生物修复技术的影响因素分析

污染土壤微生物修复过程实质上是微生物对污染物的降解与转化过程。因此，在选择利用和实施污染土壤微生物修复技术时，一定要考虑其影响因素，以保证微生物修复的效果。主要包括以下六个方面。

3.1 微生物的种类和性质

污染土壤微生物修复技术中，对修复起核心作用的是微生物。选择优良的微生物菌种，是污染土壤微生物修复取得良好效果的前提。用作污染土壤微生物修复的微生物有土著微生物，外来微生物，基因工程菌（GEM）三大类。土著微生物存在生长慢，代谢活性不高，但适应快，目前在大多数微生物修复工程中实际应用的都是土著微生物；外来微生物是指为了提高污染物的降解速率，人为接种的一些降解污染物的高效菌，采用外来微生物接种是会受到土著微生物的竞争，因此要加大接种量；菌因工程菌是采用遗传工程手段将多种降解基因转入同一微生物中，从而获得更广谱的降解能力，但基因工程菌的实际应用在美、日等国，受立法控制。因此，污染土壤微生物修复技术中微生物的选择，对修复效果起关键作用。

3.2 微生物营养盐

污染土壤微生物修复过程中，为使污染物达到完全降解或是降解更充分，必需供给处理微生物合理的营养。因为在污染土壤中，污染物过量积累，可能品种单一，营养元素严重失衡，因此，在处理过程中，一定要添加营养盐。营养盐的添加，一定要通过可行性实验确定。

3.3 溶解氧

土壤具有团粒结构，是气、固、液三相体系。污染土壤因污染物种类和数量不同，溶氧也有差别。良好土壤溶氧在5mg/L左右，污染土壤由于污染物而变低。为保证污染土壤微生物修复过程中微生物的生长和对污染物的充分降解及有效转化，一定要保证氧的供给。在工程实际中，常采用鼓风机向地下鼓风以补充污染土壤中的氧。

3.4 共代谢基质

微生物对环境中污染物质之所以有强大的降解与转化能力，除了因为它本身个体小，比表面积大，种类多，分布广，适应力强，代谢类型多样，代谢速率快外，还有一个重要的特点，就是微生物具有共代谢作用。在污染土壤中添加化学结构与污染物类似的共代谢基质，一方面，可以富集共代谢微生物；另一方面共代谢基质能促使微生物对难降解污染物的分解。因此共代谢基质的种类和数量是影响污染土壤微生物修复技术效果的一个很重要因素。

3.5 污染土壤的特性

污染土壤的特性影响修复过程中污染物和微生物的相对活性，最终影响修复速度和程度。土壤可分为气体、水分、无机固体和有机固体四个组分，有机固体能吸附阻留有机污染物，降低其在土壤中的运动性，同时这种固定化分延长微生物对有机污染物的降解与转化。

3.6 污染物的物理、化学性质

污染土壤中污染物的物理化学性质也是影响污染土壤微生物修复技术的一个重要因素。主要包括淋失与吸附、挥发、生物降解和化学反应四个方面的性质。了解污染土壤污染物的性质是判断能否采用微生物修复以及采取相应的对策，强化微生物修复过程。

3.7 微生物的环境因子

影响污染土壤微生物修复的因素除了以上因素外，微生物生长的环境因子如温度、pH、水分等，也是影响污染土壤微生物修复技术效果的重要的环境因素。

4 污染土壤微生物修复技术的应用前景

污染土壤微生物修复技术具有耗资少，处理效果好等优点，引起许多国家的重视，我国也成立了专门的机构，旨在研究和推动污染土壤的修复工作。通过研究人员的努力，污染土壤微生物修复技术已走出实验室，并在许多受有毒有害有机污染物污染的土壤修复计划中得到应用，一些工程技术如原位处理、生物通风、挖掘堆置处理、反应器处理等已经比较成熟，随着土壤污染问题的日益严峻，随着国家对环保的日趋重视，随着国民环保意识的增强，污染土壤微生物修复技术必将展现更广的应用前景。

参考文献

[1] 周群英等.环境工程微生物学[M].北京:高等教育出版社,2000.

[2] 孔繁翔等.环境生物学[M].北京:高等教育出版社,2000.

[3] 陈剑虹.环境工程微生物学[M].武汉:武汉理工大学出版社,2003年7月.

第7篇：土壤修复技术范文

1 土壤重金属污染现状

人为活动或自然作用释放的重金属经过物理、化学或生物过程，在土壤中逐渐积累从而造成土壤重金属污染。据统计，全国造成重金属污染的耕地面积已约占全国耕地面积的1/5，其中以Pb、Cd、Hg污染最为严重。

2 土壤重金属污染危害属

（1）对农作物的危害；污染土壤中的重金属通过农作物根系进入作物内，积累到一定程度后会对作物产生毒害。当灌溉水中含 2.5mg/L的Hg时，水稻就发生明显的抑制生长作用，表现为生长矮小，根系发育不良；当Cd含量超过30μmol/L时，小白菜明显抑制生长，表现为株高、主根长度下降、叶面积锐减等。（2）对土壤微生物和土壤酶有影响；重金属对土壤微生物有明显的影响，重金属的增加会减少土壤中微生物的种类和数量。当Hg为0.7mg/Kg、Cd为3mg/Kg、Pb为100mg/Kg、Cr为50mg/Kg时土壤中细菌总数开始下降。（3）对人体有危害；重金属对土壤污染后，人们通过食物链不断摄取有害物质。大脑对Pb、Cd、Br、Al积累较多，胃对As、Se、Si、Pb、Cd积累较多，肺对Sn、Se、Pb、Cr积累较多，骨骼对Pb、Cd积累较多。

3 重金属土壤的植物修复技术

重金属类污染的植物修复技术按其修复的机理和过程可分为植物萃取、植物稳定、植物挥发和根系过滤。

（1）植物萃取；指种植一些特殊植物， 利用其根系吸收污染土壤中的有毒有害物质并运移至植物地上部，通过收割地上部物质带走土壤中污染物的一种方法。植物萃取技术利用的是一些对重金属具有较强富集能力的特殊植物。（2）植物稳定；指利用植物根际的一些特殊物质使土壤中的污染物转化为相对无害物质的一种方法。其中包括了分解、沉淀、螯合、氧化还原等多种过程。（3）植物挥发；是指利用植物根系分泌的一些特殊物质或微生物使土壤中的汞、硒转化为挥发形态以去除其污染的一种方法。如烟草能使毒性大的二价汞转化为气态的汞，洋麻可使土壤中47%的三价硒转化为甲基硒挥发去除。（4）根系过滤；是利用植物根系过滤沉淀水体中重金属的过程。例如水科植物浮萍和水葫芦可有效吸收清除水体中的镉、铜和硒。

4 耐性和超富集植物

耐性植物是指能够适应高含量的重金属土壤环境而生长的一类特殊植物。人们很早就发现某些植物能够生长在重金属含量异常高的土壤上，这些植物无一例外地对重金属具有一定的耐性。大量研究发现，很多耐性植物仅分布于某些重金属含量较高的土壤上，为地方性的物种。如海州香薷、鸭跖草就分布在中国长江中下游铜矿区含铜较高的土壤上。

5 植物修复技术的运用

美国依阿华大学利用杂交杨树修复了位于南达科达州一块受砷污染的土地。该地区有130a的金矿开采历史。试验共种植了3100棵杂交杨树，深入尾矿中达1.6m。通常要加入各种改良剂以改善土壤的物理化学性，促进植物生长，增强植物修复的效果。除了必要的氮、磷、钾肥料外，常用的改良剂包括石灰、磷矿物、铁锰氧化物、粉煤灰、生物活性污泥、猪粪、堆肥、合成锆石等。通常这些改良剂本身可降低重金属在土壤中的活性，在植物稳定中起着重要的作用。

6 植物修复技术的优点和不足

优点：植物修复技术的显著优点是其在工程中可以原位实施，从而减小了对土壤性质的破坏和对周围生态环境的影响，可称是真正意义上的“绿色修复技术”；植物修复技术无需专门作人员 ，因而工程上易于推广和实设备和专业操施；植物修复技术的最大优势是其运行成本大大低于传统方法。

不足：植物修复技术也具有一些自身的不足。主要表现在：超富集植物个体矮小，生长缓慢，修复重金属污染土地需时太长；植物修复土壤只能局限在植物根系所能延伸的范围内，一般不超过20cm土层厚度；超富集植物对重金属具有一定的选择性，难以全面清除土壤中的所有污染物；富集了重金属的超富集植物需收割并作为废弃物妥善处置；异地引种对生物多样性的威胁。

7 展望

植物对重金属的清除效率取决于其耐性、地上部重金属含量、生物量、生长速度及生物富集系数。因此，在修复重度重金属污染时，耐性是一个关键因素。目前植物修复技术大多停留于实验室模拟研究阶段。但必须引起注意的是从实验室获得的超富集植物生物富集系数、最大富集量等并不能简单地换算成实际工程中的植物修复系数和单位面积重金属去除量。因此继续在全球范围内寻找生物量大、富集能力强的超富集植物是超富集植物研究获得突破的选择途径之一。植物修复技术作为一种新的污染治理替代技术业已被证明具有极大的潜力和市场前景，从实验室走向产业化应用还需假以时日。未来研究需从以下方面深入以获得突破：（1）继续寻找和培育新的超富集植物。（2）对超富集植物深入开展有关重金属富集机理的研究，揭示植物超量富集重金属的生态生理过程，为培育高效低选择性的“ 超富集植物”奠定基础。（3）深入研究超富集植物修复污染土壤和水体的过程及其调控机理。

参考文献：

第8篇：土壤修复技术范文

关键词：土壤污染；修复技术；探讨

中图分类号：X5 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170432224

工业化和城市化建设使城市甚至郊区大规模兴建，经济得到发展，也带来不少城市问题，土壤污染就是其中一项。注重发展质量，促进人与环境的和谐发展，已经是社会的共识，但是在一些地方，城市建设带来的土壤污染问题依然非常严峻，造成了土壤资源的严重浪费。针对城市土地利用中的土壤和修复问题，总的思路就是要转变城市发展思路，提高土地的利用效率，促进城市环境的和谐发展。

1 城市土壤污染的含义

城市土壤是指经过人类长期利用发育起来的土壤，与其他土壤类型相比，城市土壤本身具备土壤的基本特征，但是由于其成土环境的特殊性，容易受到城市建设带来的各种有害物质的污染造成土壤污染，并且由于城市用地的差异性，城市土壤污染本身还具备一定的地域性。

2 城市土地利用中土壤污染的现状、特点及危害

城市土壤污染结构复杂，重金属污染比重大。粗放式的工业生产在我国持续了很多年，由此带来的土壤问题也是非常严峻的，有关研究报告显示，在中国城市土壤污染中，重金属污染物的含量远高于乡村地区。这是因为在大建设年代，城市发展依赖于大型工厂，所以不少矿产加工以及塑料加工等工厂选址都会选在离城市较近的地方，甚至不少就选在了城市里面，在当时的时代背景下，工业生产的废料就直接留在了土壤中，进而形成了土壤污染的早期状态。燃煤的不完全燃烧形成了大量的煤渣，这也是重金属污染产生的重要原因。汽车尾气排放以及日益增加的汽车数量都会以各种形式进入到土壤系统中，造成不可逆的污染[1]。

城市土壤污染特点有别于其他污染，治理难度大。城市土地污染的成因决定了其治理难度与策略差异，在相当长的一段时期内，人们对于城市建设的热度大于对环境的综合治理，这就意味着土壤中的污染物在此地域中存在了相当长的时间，其治理难度是非常大的。并且在有些快速城市化的地区，在原有厂矿基础上新建起来的城市设施往往不会对土壤质量进行详细检测，一些建造Y构极大地破坏了土壤的自净能力，并且其本身的建筑携带的有害物质也会加重此区域的土壤污染，这种恶性循环的情况在目前某些城市都是存在的，所以治理难度相当大。

3 对土壤进行修复的技术探讨

技术修复的种类。鉴于城市土壤污染结构的复杂程度，相应的技术修复也是根据污染物进行的。现阶段主要修复技术有以下几类。

植物修复。即利用植物自身特点来吸收土壤中的重金属污染物。固定。即通过把主要污染物固定在某种介质中，使其化学状态保持稳定，从而减少其扩散，这是一种快速控制污染的方法。抽出气体。针对点源污染，可以把空气通过装置强制性地灌入土壤中，并随污染物一并抽出。土壤淋湿。即通过水来冲洗污染物，并对水进行回收，此种方法虽然在一定程度上能够防止工作人员与污染物直接接触，但是水进入时也有可能与土壤其他成分产生化学反应，引起二次污染。玻璃化。即把受到重金属污染的土壤放在高温环境中，使其变成玻璃物质，并且将重金属污染物固定其中，能够消除重金属的影响。但是这种方式最明显的缺陷就是造价太高，不利于普遍推广。

城市土壤污染修复的建议：完善土壤修复的技术标准。目前，我国在土壤污染治理方面虽然出台多部法律法规，但是涉及到技术修复方面的标准却非常少，所以在实际操作中，就会出现无法可依的情况。在一些大气等污染防治法中，对于技术修复的规定也比较分散，实际操作起来也有难度；定期进行土壤数据监测，加大监管力度。在广大乡村地区，由于耕地的原因，土壤质量监测已经形成了一定的流程，但是在城市土壤监测中，却存在很多误区，甚至还出现意识的错误。在不少重工业地区的城市化建设中，往往忽略了对土壤质量的监测，所以长期以来缺乏相关数据作为支撑，导致后期土壤技术修复无法顺利进行，监测监督不力或者地区利益，使得修复成为一句口号，所以加强数据监测，加大监管力度，是很有必要的[2]。

加大对技术修复设备的研发和投入。土壤污染是一个社会问题，也是一个技术问题，修复技术设备的落后以及高昂的成本限制了修复技术的推广。特别是对于一些混合污染物，快速的检测设备对于土壤防治都能起到关键性的作用。所以建立土壤监测的专业场所和研发便携式监测工具能够大大提升修复的效率。

参考文献

[1]王加华，张峰，马烈.重金属污染土壤稳定化修复药剂研究进展[J].中国资源综合利用，2016（02）.

[2]赵李宁.污染土壤生态修复技术研究[J].资源节约与环保，

第9篇：土壤修复技术范文

还人类一个健康的家

土地承载着人类，是人类的存在之基。在所谓的“物竞天择”、“荣华富贵”、“功成名就”等世俗追求之中，人类开始迷失，肆无忌惮地向大地母亲发起战争，土地污染、土壤荒漠化、土地盐碱化……长此以往，人类将失去一片又一片净土。康复大地，还人间一片净土，给自己和子孙后代留下立足之地。作为人类心灵之所，土地是人类灵魂的归宿，“为什么我的眼里常含泪水，因为我对这土地爱得深沉。”大地千疮万孔，其实是心灵的千疮万孔。康复大地，康复的不仅仅是土地，更是人类的心灵。对土地的破坏，也将会使人类心灵居无定所。“此心安处是吾乡”，失去土地的人类，正如“落叶”不能“归根”一样。康复大地，找回的是心灵的那片净土，重归的是生命的至善圆满。土壤的明天，就是人类的明天，土壤的未来就是人类的未来。大地康复，迫不及待。庆幸的是，科技改善土壤已经在路上。

解码污染土壤修复

所谓污染土壤修复，是指通过技术手段将土壤中的污染物转移、吸收、降解，使其浓度降低到可接受水平或转化为无害物质，最终让遭受污染的土壤恢复正常功能。人类对土壤污染的治理与修复始于20世纪80年代，其理论与技术却很快成为环境科学与技术研究的前沿，综合了生态学、土壤学、微生物学、生态毒理学、环境化学、工程学的理论和方法。根据工艺原理划分，污染土壤修复的方法大致可分为生物、物理、化学和联合修复等方法。

化学修复技术出现得比物理修复技术要早，通过化学剂的溶解和沉淀等作用来改良受污染的土质，主要有土壤固化一稳定化技术、淋洗技术、氧化还原技术、光催化降解技术和电动力学修复等。固化稳定化技术普遍应用于土壤重金属污染的快速控制修复，是将污染物在污染介质中固定，常用的固化稳定剂有石灰、沥青和硅酸盐水泥等，其中水泥应用最为广泛。土壤淋洗修复技术是通过将水或含有冲洗助剂的水溶液、酸P碱溶液、络合剂或表面活性剂等淋洗剂注入到污染土壤或沉积物中，洗脱和清洗土壤中的污染物。氧化还原技术适用于土壤和地下水同时被有机物污染的修复，是通过向土壤中投加化学氧化剂或还原剂，使其与污染物质发生化学反应来实现净化土壤的目的。光催化降解技术是一项新兴的深度土壤氧化修复技术，可应用于农药等污染土壤的修复。电动力学修复通过电化学和电动力学的复合作用（电渗、电迁移和电泳等）驱动污染物富集到电极区，进行集中处理或分离。

生物修复是土壤修复的“新宠”。同物理、化学方法相比，它具有基本保持土壤的理化特性、污染物完全降解、处理成本低、安全性能高与应用广泛诸多特点。生物修复技术是利用生物的生命代谢活动减少土壤环境中有毒有害物的浓度或使其完全无害化，从而使污染了的土壤环境能够部分地或完全地恢复到原初状态的过程。

微生物修复是利用微生物将环境中的污染物降解或转化为其他无害物质，是农田土壤污染修复中常见的一种修复技术，已在农药或石油污染土壤中得到广泛应用。如利用土壤中的红酵母菌和蛇皮癣菌净化土壤，对剧毒性的聚氯联苯降解率分别达到了40%和30%。在海湾战争期间，油田流出的原油造成科威特500多公顷，约20%的国土受到了污染。

植物修复技术是目前最热门的研究技术，它是通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用来治理土壤中的污染，如栽种苜蓿、黑麦草等植物可有效修复多环芳烃、多氯联苯和石油烃的污染。植物修复技术尤其在重金属污染土壤修复方面的效果特别显著。大自然中生长着许多对某些重金属具有很强的吸收和富集能力的特殊植物，人们将其称为超积累植物。如蕨类植物蜈蚣草对砷具有很强的超富集功能，其叶片含砷高达8‰（质量分数）。连续种植多年植物，可明显地降低土壤中重金属的含量，逐步降低土壤污染。

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，从而降低土壤中污染物比例，达到修复和治理污染土壤的目的。土壤动物对土壤生态系统的形成和稳定起着重要的作用。如，占土壤生物总数量60%的蚯蚓对多种重金属、有机磷农药、多氯联苯，多环芳烃、放射性污染物等环境有害物质有反应指示和积累指示的特殊作用。

走近沙漠上的现代农业

“荒凉、贫瘠和没有希望的土地”，这是美国作家马克·吐温笔下的十九世纪的以色列。时至今日，若马克·吐温重返以色列，他恐怕要以为是去错了国家——昔日的荒漠已成瓜果飘香的良田，这里出产的农产品占据了40%的欧洲瓜果、蔬菜市场；这里的棉花单产世界第一。自建国以来，在农业人口只占全国人口3%的情况下，仅用一代人的时间以色列的农业产量就增长了12倍。神话的背后却是自然条件的残酷，以色列国土的45%是沙漠，60%为干旱地所覆盖……以色列人凭着勤劳与智慧，让他们的每一寸土地都透着高科技，高科技对以以色列农业增长贡献率超过90%，也排名世界第一。走进以色列，恐怕很多人会感叹：世上根本没有贫瘠的土地，有的只是贫瘠的人！

为了发挥土壤的效能，土壤在以色列人眼中是有生命的，这种祟拜不是将土地置于盲目的圣坛，而是通过现代科技手段实现与土壤的对话，全面了解土壤的状况，并对土壤物尽其用。如，他们在种植前，都要将光学土壤监测仪插入土壤，获取有关污染和土壤成分等多方面的实时信息，并将土壤化学、物理特性的分析数据输入计算机，便可掌握土壤矿物质构成，发现土壤是否缺水“渴了”，是否受污染，也知道哪里适合耕种，哪里不适合。以色列开国元勋本·古里安曾说过：“在某种程度上，我们应该感谢贫瘠给我们带来的一切。”正是以色列人从内心上对土地怀着敬畏之情，才使得他们对土地的使用，采和谐的生产方式，尊重土地这个生命体本身的规律，将土地看作与自己身体是一体的，两个生命体相互关联。所以，土地的价值得到可持续地发展，所以人与土地和谐共生，共同长存于同一片天地之下。