4.1.2 化学修复法

化学修复是通过向土壤中加入固化剂、有机质、化学试剂等，改变土壤的PH和Eh等理化性质，经还原、沉淀、吸附、螯合络合等作用来使污染物毒性去除或降低的修复技术。化学修复主要涵盖了以下几个技术类型： （1）化学淋洗技术

借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的溶剂，通过水力推动清洗剂，将其注入到污染土层中，然后再把含有污染物的液体抽提出来，进行分离或污水处理。清洗剂可以是水或者含有一定助剂的溶液，一般要求清洗剂要能再生并重复使用。

（2）溶剂浸提技术

利用毒性相对较小的有机溶剂提取毒性大、其他方法难以处理的污染物，一般是有机污染物。 （3）化学氧化修复技术

主要通过氧化，使一些污染物转化成低毒的存在形态，主要氧化剂有KMnO4、H2O2、O3等。 （4）化学还原与还原脱氮技术

一般利用还原剂使污染物还原成难溶态，使其迁移和生物可利用性降低。 （5）土壤性能改良修复技术 4.1.3 生物修复法

生物修复是利用生物的生命代谢活动减少土壤环境中有毒有害物质浓度或使其无害化，从而使污染了的土壤环境能够部分或完全的恢复到原始状态的过程。通常的做法是将被污染的土壤挖出，在地面上进行微生物堆放，在合适的温度及营养物质的条件下促进微生物繁殖，降解有机物从而达到降低污染的目的，它主要包括以下四个方面： （1）微生物治理技术

微生物对重金属有很强的吸附性，有毒金属离子可以沉积在细胞的不同部位或结合到胞外基质上，或被轻度螯合生物多聚物上。有些微生物如动胶菌、蓝细菌、硫酸还原菌及某些藻类，能够产生胞外聚合物多糖、糖蛋白等大量阴离子基团，与重金属离子形成络合物。但微生物络合物形成后易被动物和植物吸收，再

次危害人类健康。 （2）动物治理技术

利用土壤中的某些低等动物如蚯蚓和鼠类吸收土壤中的重金属，但蚯蚓吸收后有可能在释放回土壤，鼠类对庄稼又有害。 （3）菌种技术

在土壤中菌根极其庞大的菌丝体网可以分泌大量的生物化学物质，改变植物根基环境及重金属的存在状态，还可以通过植物体内累积以及菌根真菌菌丝体的螯合等机制，实现修复土壤的目的。虽然菌根技术具有其独特的优势，但不是所有植物都能形成菌根，而且形成的菌根类型又受环境影响较大，因而应用受到限制。

（4）植物修复技术

植物修复技术是目前最热门的技术，它利用植物根系吸收水分和养分的过程来吸收、转化污染物，以达到修复目的。目前植物修复主要有三种方式：植物提取、植物挥发和植物固定[12]。植物修复与前两种修复方法相比，因其经济、绿色、清洁及不会造成“二次污染”而具有良好应用前景，但现在发现的许多超级累植物通常生长缓慢、植株矮小、地上生长量小、富集种类单一，且耗费时间久，极大限度的限制了它们的实际应用。目前植物修复、菌根、微生物三种技术的配合使用逐步受到重视。

4.2 各技术的应用优势和局限性

以上介绍的土壤污染修复技术都有各自的的优势和局限性，它们的特点、适用的主要污染类型[14]见表1：

表1 各种修复技术的特点及适用的污染类型

类型

生物修复

原位生物修复 异位生物修复

化学修复

溶剂浸提技术

效果好、长效性、易操作、治理深度不受限

原位化学氧化

效果好、易操作、治理深度不受限

原位化学还原与还原脱氯 土壤性能改良

物理修复

热解吸修复 电动力学修复 换土法

效率较好 效率较好 效率较好

热力学修复

效率较好

玻璃化修复

效率较好

物理分离修复

可持续处理

蒸汽浸提技术 固化修复技术

效果好、易操作、治理深度不受限 成本低、效果好 效率较高 效果较好、时间短

使用范围较窄、费用较高、可能存在氧化剂污染 使用范围较窄、费用较高、可能存在氧化剂污染 使用范围窄、稳定性差

成本高、时间长 成本高、处理后不能再农用

设备简单、费用低、筛子可能被堵、扬

尘污染、突然颗粒组成被破坏 成本高，处理后不能再农用

成本高，处理后不能再农用 成本高 成本高

成本高、污染土还需处理

有机物、重金属等 有机物、重金属等，低渗透性土壤 有机物、重金属等 有机物、重金属等 有机物、重金属等 重金属等 VOC 重金属等 重金属 有机物 多氯联苯等

异位化学淋洗

长效性、易操作、深度不受限

费用较高、淋洗液处理问题，二次污染

费用高、需解决溶剂污染问题

原位化学淋洗 修复技术 植物修复

优 点 成本低、不改变土壤性质、没有二次污染

快速、安全、费用低

快速、安全、费用低

长效性、易操作、费用合理

缺 点 耗时长、污染程度不能超过修复植物的正常生长范围 条件严格、不宜用于治理重金属污染 条件严格、不宜用于治理重金属污染 治理深度受限，可能会造成二次污染

重金属、苯系物、石油、卤代烃、多氯联苯等

重金属、苯系物、石油、卤代烃、多氯联苯等 多氯联苯等 有机物污染 有机物污染 适用类型 重金属、有机物污染等

虽然土壤的修复技术很多，但没有一种修复技术可以针对所有污染土壤。

相似的污染状况不同的土壤性质、不同的修复需求，也会限制一些修复技术的使用。另外，大多数修复技术对土壤或多或少带来一些副作用。 5 展望

由于土壤污染的严重性及其修复难度，以及对污染土壤的修复技术的迫切性和需要，污染土壤修复已成为当今环境科学研究的热点与极具挑战性的领域。近二十多年来，美国、德国、荷兰等国家先后投入大量人力、财力，深入开展了土壤污染研究[13]。与国外相比，我国对土壤污染的修复研究起步较晚，但近几年反展很快。砷、铜、锌等重金属和POPs污染土壤的植物修复取得许多研究成果。王国栋等[4]培育了能分泌漆酶和转化三氯苯酚的转基因植物，并建立了三氯苯酚等有机污染物体外植物修复的生物技术；何玉科等[5]从植物分离出多种有生物转化和降解能力的基因，培育了富集汞和抗有机汞的转化基因烟草；陈同斌等[6]从植物上分理出砷代谢基因；这些成果为今后深入研究污染土壤植物修复、植物和微生物联合修复技术，以及尽快建立使用规模的土壤污染控制和修复工程提供了良好的理论基础和技术支持。

参考文献

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[2] 韦朝阳,陈同斌.重金属超富集植物及植物修复技术研究进展[J].生态态学报,2001,21(7):1197-1203.

[3] Raskin I, Ensley B D.Phytoremediation of toxic metals:using plants to clean the environment[M]. New York,John Wiley,2000.

[4]王国栋，陈晓亚.漆酶的性质、功能、催化机理和应用[J].植物学通报，2003,20（4）：469-475.

[5]He YK, Sun J G et al.Differential mercury volatilization by tobacco organs expressing a modified bacterial mera gene[J].Cell Res,2001,11(3):231-236.

[6]魏树和，陈同斌等.杂草中具重金属超富集特征植物的筛选[J].自然科学进展，2003,13（12）：1259-1265.

[7] 孙铁珩,李培军,周启星.土壤污染形成机理与修复技术[M].北京:科学技术出版社,2005.

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[12]李杏，项学敏，周集体等. 盐生植物碱蓬在土壤修复及废水处理中的研究现状[J]. 江苏环境科技，2007，20(1)：53 ~ 54，77.

[13]王世进，许珍. 美、英两国土壤污染防治立法及其对我国的借鉴[J]. 农业考古，2007(6)：81 ~ 85.

[14]梅祖明，袁平凡等.土壤污染修复技术探讨[J].上海地质，2010(31):128-131. [15]胡春华.土壤污染修复技术研究综述[J].2005,135:44-47.