污染土壤的修复技术研究进展

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1、周东美等：污染土壤的修复技术研究进展241污染土壤的修复技术研究进展周东美，郝秀珍，薛艳，仓龙，王玉军，陈怀满中国科学院南京土壤研究所，江苏南京210008摘要：分析了当前我国严峻的土壤环境状况，并从重金属和有机污染物两个方面，全面介绍了当前污染土壤的各种修复技术，包括物理化学修复方法、植物修复方法和微生物修复方法等；对各种方法的修复原理、已取得的研究进展、存在的优缺点及其将来的发展趋势进行了较全面的综述和展望。文章认为，污染土壤修复将是一项非常具有挑战性同时又是一项非常有前途的修复技术，将会对

2、人类健康和经济可持续发展发挥重要作用。关键词：土壤污染；修复；综述中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：1672-2175（2004）02-0234-09周东美等：污染土壤的修复技术研究进展241根据污染物的存在介质通常可将环境污染分为大气污染、水污染和土壤污染等。对于大气污染和水污染的研究约在20世纪五六十年代就已经开始，并得到了重视和发展；而土壤污染在很长一段时间内没有受到应有关注[1,2]。目前由于各种污染物引起的土壤污染问题相当严重。在我国现有的约1×108hm2耕地中，约近1/5受

3、到不同程度的污染，每年造成粮食减产达2.5×109kg，农业总损失每年达1×1011元以上。同时，土壤污染引起作物中污染物含量超标，并通过食物链富集到人体和动物中，危害人畜健康，引发人类癌症和其它疾病等。另外，土壤受到污染后，含污染物质浓度较高的污染表土容易在风力和水力作用下分别进入到大气和水体中，导致大气污染、地表水和地下水污染以及生态系统退化等其它次生生态环境问题[1,3]。重金属污染土壤面广量多，其中大中城市郊区蔬菜的重金属污染尤为严重。2000年有关部门对10个省会城市城郊农产品质量调查

4、发现，有7个城市重金属超标率达监测总量的30%以上[4]。2000年对全国3×105hm2基本农田保护区2×108kg粮食抽查发现，重金属超标率大于10%，污水灌区的问题更加严重。我国大中城市郊区蔬菜、粮食、水果、肉类与畜产品中铅的超标率分别为38.6%，28%，27.6%，41.9%，71.1%。中国科学院地理研究所的调查表明，北京市生产的蔬菜中有30%的重金属含量超标。土壤农药残留污染问题也相当普遍，如六六六、DDT等。在一些高用量地区，某些取代农药对土壤与农作物污染严重。农药污染影响农作物

5、正常生长，甚至绝收。苏南地区受检的土壤、米麸、大米中的杀虫双、甲胺磷检出率均为100%，大米中杀虫双的超标率达55.6%，甲胺磷农药的超标率达41.7%。有机氯农药，如六六六和滴滴涕禁用20多年后，在土壤和农产品中的检出率仍很高[5]。广州蔬菜土壤六六六的检出率99%，滴滴涕检出率为100%。随着人们生活水平的提高，生态和环境保护日趋受到重视，欧美国家都投入大量人力物力进行污染土壤的修复[6]。目前环保产业的世界市场价值已超过2.8×1011美元，预计2010年将达6.4×1011美元。所以，无

6、论是从环境保护需要还是从商业角度来说，土壤修复都具有极为广阔的应用前景。控制污染土壤对环境的影响，首先需要进一步加强环境立法，严格控制污染物的超标排放，从源头抓起，减少土壤污染的发生。同时，对面广量大的污染土壤要尽快加强理论和实践方面的研究和认识，并进行行之有效的处理和修复。事实上，污染土壤修复技术的发展时间还很短，特别是生物修复技术的发展实际上还仅仅是最近几年才得到了普遍重视。目前，国内外已经发展了一系列的土壤修复技术，所针对的对象既包括重金属同时也包括有机污染物等[6,7]。1重金属污染土壤

7、的修复重金属由于其本身的不可降解性，所以土壤污染以后单靠自然净化需要很长时间才能得以完成；同时，由于重金属在土壤中又具有较强的移动性，易于向水体和植物迁移，导致环境的连锁反应，引起食物链污染，从而进一步影响人体健康。目前，修复重金属污染土壤的方法很多，包括有物理、化学、植物和微生物等方法[6,8]。其中，植物和微生物的方法近年来得到了特别的重视[9~14]，并取得了显著进展。1.1物理方法重金属污染土壤修复的物理方法主要有换土法、热处理法等。换土法是一种有效的污染土壤物理处理方法，它是将污染土壤

8、通过深翻到土壤底层、或在污染土壤上覆盖清洁土壤、或将污染土壤挖走换上清洁土壤等方法。换土法能够有效地将污染土壤与生态系统隔离，从而减少它对环境的影响。但是该方法因为工程量大，费用高，只适宜用于小面积的、土壤污染严重的状况。同时，不能将污染物质取出也会对环境产生一定风险。热处理是通过加热的方式，将一些具有挥发性的重金属如汞、砷等从土壤中解吸出来，或者进行热固定等的一种方法。该方法工艺简单，但能耗大，操作费用高，且只适用于易挥发的污染物。最近，Wei等[15]周东美等：污染土壤的修复技术研究进展24