土壤修复与治理

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土壤修复与治理

土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术也有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法。

20世纪80年代以来，世界上许多国家特别是发达国家均制定并开展了污染土壤治理与修复计划，因此也形成了一个新兴的土壤修复行业。

根据2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》，中国土壤环境状况总体不容乐观，全国土壤污染超标率达16.1%，在工矿业废弃地土壤环境问题突出的同时，耕地土壤环境质量更加堪忧。面对土壤污染的严峻局面，国家立法速度明显加快。

环保部除了在新《环境保护法》中增加了土壤修复的内容外，日前又公布了新的《土壤环境质量标准（征求意见稿）》，《土壤污染防治行动计划》（简称“土十条”）的制定实施也被提上日程。土壤大范围污染超标加上国家立法的推动，业内预计将催生万亿级土壤修复市场。然而多位专家却表示，蛋糕虽大但不能盲目乐观，受制于技术、资金、商业模式等多重壁垒，土壤修复产业想在短时间内做大并不现实。

主要技术原理

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。

土壤的修复的过程相当漫长，当前解决土壤污染问题，需要有不同学科的科学家如土壤学、农学、生态学、生物地球化学、海洋科学以及涉及农业、林业、渔业等有关的生产单位和政府决策者的共同努力。

中国现有耕地有近1/5受到不同程度的污染，污染土壤将导致农作物减产，甚至有可能引起农产品中污染物超标，进而危害人体健康。另外，随着经济发展与城市化的加速，工矿企业导致的场地污染也十分严重。由于产业结构与城市布局的变化与调整，有些化工、冶金等污染企业纷纷搬迁，加上一些企业的倒闭，污染场地不断产生。土壤是人类社会生产活动的重要物质基础，是不可缺少、难以再生的自然资源。没有处理的污染场地将是化学定时炸弹，一旦大面积爆发将会对国家可持续发展造成难以估量的影响,因此必须对土壤污染的预防和污染土壤修复予以高度重视。因此有必要妥善管理并加以修复，使其得到合理利用。

随着科学发展观的深入贯彻落实，国家对环境保护工作越来越重视，对水、大气、土地的污染等监控力度日益加大.“十二五”规划中，节能环保已被列为七大战略性新兴产业之首，其中土壤修复被纳入环保产业的重点发展之列，国家将财政、税收、金融等方面提供政策支持，同时地方政府土壤污染防治意识增强，根据环境管理和土壤污染防治的需要，分别制定了相关配套措施。

相关政策

2012年3月份出台的《“十二五”规划纲要》将节能环保列为七大战略性新兴产业之首。其中，土壤修复是在环保产业的重点发展之列并明确提出要强化土壤污染防治监督管理。

国务院2016年5月印发的《土壤污染防治行动计划》提出，到2020年，全国土壤污染加重趋势得到初步遏制，土壤环境质量总体保持稳定，农用地和建设用地土壤环境安全得到基本保障，土壤环境风险得到基本管控。到2030年，全国土壤环境质量稳中向好，农用地和建设用地土壤环境安全得到有效保障，土壤环境风险得到全面管控。到本世纪中叶，土壤环境质量全面改善，生态系统实现良性循环。到2020年，受污染耕地安全利用率达到90%左右，污染地块安全利用率达到90%以上。到2030年，受污染耕地安全利用率达到95%以上，污染地块安全利用率达到95%以上。

土壤治理六大发展方向：

（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。

主要的修复技术

在政府财政支持下我国开展了多个类型场地的修复技术设备研发。尽管可以罗列的土壤及地下水污染的修复技术很多　但实际上经济实用的修复技术很少。土壤修复技术归纳起来常用的有以下几种：

1、热力学修复技术，利用热传导，热毯、热井或热墙等，或热辐射，无线电波加热等实现对污染土壤的修复。

2、热解吸修复技术，以加热方式将受有机物污染的土壤加热至有机物沸点以上使吸附土壤中的有机物挥发成气态后再分离处理。

热解吸附技术是世界上最先进的污染废弃物处理技术之一，主要处理对象为农药污染土壤、油田含油废弃物、罐底油泥等。其作业原理为利用污染废弃物中有机物的热不稳定性，通过非焚烧的间接加热方式实现实现污染物与土壤的分离，并可将废弃物中的固相、油相、水相、气相绝大部分回收利用，从根本上实现无害化处理，因此该技术被广泛应用于全球的油田废弃物处理作业。

3、焚烧法，将污染土壤在焚烧炉中焚烧，使高分子量的有害物质?挥发性和半挥发性，分解成低分子的烟气　经过除尘、冷却和净化处理使烟气达到排放标准。

4、土地填埋法，将废物作为一种泥浆　将污泥施入土壤　通过施肥、灌溉、添加石灰等方式调节土壤的营养、湿度和pH值　保持污染物在土壤上层的好氧降解。对于可以用土壤酸度计检测土壤ph值与湿度，用土壤EC计检测土壤EC值，查看土壤改良效果。

5、化学淋洗，借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化学/生物化学溶剂　在重力作用下或通过水头压力推动淋洗液注入到被污染的土层中，然后再把含有污染物的溶液从土壤中抽提出来，进行分离和污水处理的技术。

6、堆肥法，利用传统的堆肥方法，堆积污染土壤，将污染物与有机物，稻草、麦秸、碎木片和树皮等、粪便等混合起来，依靠堆肥过程中的微生物作用来降解土壤中难降解的有机污染物。

7、植物修复，运用农业技术改善土壤对植物生长不利的化学和物理方面的限制条件，使之适于种植，并通过种植优选的植物及其根际微生物直接或间接吸收、挥发、分离、降解污染物，恢复重建自然生态环境和植被景观。

土壤重金属污染的植物修复原理

8、渗透反应墙，是一种原位处理技术，在浅层土壤与地下水，构筑一个具有渗透性、含有反应材料的墙体，污染水体经过墙体时其中的污染物与墙内反应材料发生物理、化学反应而被净化除去。

9、生物修复，利用生物，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。其中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。

土壤微生物修复技术

各种修复技术的特点及适用的污染类型：

类型	修复技术	优点	缺点	适用类型
生物修复	植物修复	成本低、不改变土壤性质、没有二次污染	耗时长、污染程度不能超过修复植物的正常生长范围	重金属、有机物污染等
	原位生物修复	快速、安全、费用低	条件严格、不宜用于治理重金属污染	有机物污染
	异位生物修复	快速、安全、费用低	条件严格、不宜用于治理重金属污染	有机物污染
化学修复	原位化学淋洗	长效性、易操作、费用合理	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
	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	重金属、苯系物、石油、卤代烃、多氯联苯等
	溶剂浸提技术	效果好、长效性、易操作、治理深度不受限	费用高、需解决溶剂污染问题	多氯联苯等
	原位化学氧化	效果好、易操作、治理深度不受限	使用范围较窄、费用较高、可能存在氧化剂污染	多氯联苯等
	原位化学还原与还原脱氯	效果好、易操作、治理深度不受限	使用范围较窄、费用较高、可能存在氧化剂污染	有机物
	土壤性能改良	成本低、效果好	使用范围窄、稳定性差	重金属
物理修复	蒸汽浸提技术	效率较高	成本高、时间长	VOC
	固化修复技术	效果较好、时间短	成本高、处理后不能再农用	重金属等
	物理分离修复	设备简单、费用低、可持续处理	筛子可能被堵、扬尘污染、突然颗粒组成被破坏	重金属等
	玻璃化修复	效率较好	成本高，处理后不能再农用	有机物、重金属等
	热力学修复	效率较好	成本高，处理后不能再农用	有机物、重金属等
	热解吸修复	效率较好	成本高	有机物、重金属等
	电动力学修复	效率较好	成本高	有机物、重金属等，低渗透性土壤
	换土法	效率较好	成本高、污染土还需处理	有机物、重金属等