污染土壤修复技术研究进展-第2页-北极星环境修复网

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2.2.4光催化降解技术

土壤光催化降解技术是一项新兴的深度土壤氧化修复技术，可应用于农药等有机污染物污染土壤的修复。土壤质地、粒径、氧化铁含量、土壤水分、土壤PH值和土壤厚度等对光催化氧化有机污染物有明显的影响，如高孔隙度的土壤中污染物迁移速率快，黏粒含量越低，光解越快；土壤中氧化铁对有机物光解起着重要调控作用。

2.2.5电动力学修复技术

电动力学修复是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，再进行集中处理或分离的过程。即通过在污染土壤两侧施加直流电压形成电场梯度，土壤中污染物质在电场作用下通过电迁移、电渗流或电泳的方式被带到电极两端从而修复污染土壤。目前，电动修复技术已进入现场修复应用阶段，我国也先后开展了菲和五氯酚等有机污染土壤的电动修复技术研究。

电动修复速度较快、成本较低，特别适用于小范围的粘质的可溶性有机物污染土壤的修复，其不需要化学药剂的投入，修复过程对环境几乎没有任何负面影响，与其他技术相比，电动修复技术也更容易为大众所接受。但电动修复技术对电荷缺乏的非极性有机污染物去除效果不好，对于不溶性有机污染物，需要化学增溶，易产生二次污染。

2.3污染土壤生物修复技术

生物修复技术研究开始于20世纪80年代中期，到20世纪90年代有了成功应用的实例。广义的污染土壤生物修复技术是指利用土壤中的各种生物（包括植物、动物和微生物）吸收、降解和转化土壤中的污染物，使污染物含量降低到可接受的水平或将有毒有害的污染物转化为无害物质的过程。根据污染土壤生物修复主体的不同，分为微生物修复、植物修复和动物修复3种，其中以微生物修复与植物修复应用最为广泛。

狭义的污染土壤生物修复是指微生物修复，即利用土壤微生物将有机污染物作为碳源和能源，将土壤中有害的有机污染物降解为无害的无机物（CO2和H2O）或其他无害物质的过程。

生物修复技术近几年发展非常迅速，不仅较物理、化学方法经济，同时也不易产生二次污染，适于大面积污染土壤的修复。同时由于其具有低耗、高效、环境安全、纯生态过程的显著优点，已成为土壤环境保护技术的最活跃的领域。

2.3.1植物修复技术

植物修复技术是指利用植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的功能，或利用植物及其根际微生物体系将污染物降解转化为无毒物质的特性，通过植物在生长过程中对环境中的金属元素、有机污染物以及放射性物质等的吸收、降解、过滤和固定等功能来净化环境污染的技术。包括利用植物超积累功能的植物吸取修复、利用植物根系控制污染扩散和恢复生态功能的植物稳定修复、利用植物代谢功能的植物降解修复、利用植物转化功能的植物挥发修复、利用植物根系吸附的植物过滤修复等技术。

可被植物修复的污染物有重金属、农药、石油、持久性有机污染物、炸药和放射性核素等。其中，污染土壤的植物吸取修复技术在国内外都得到了广泛研究，已经应用于砷、镉、铜、锌、镍、铅等重金属以及与多环芳烃复合污染土壤的研究与修复，并发展出包括络合诱导强化修复、不同植物套作联合修复、修复后植物处理处置的成套集成技术。该技术应用的关键在于筛选具有高产和高去污能力的植物，摸清植物对土壤条件和生态环境的适应性。

污染土壤的植物修复技术与其他修复技术相比，有着许多优点，如技术成本低、对环境影响小、能使地表长期稳定、可在清除土壤污染的同时清除污染土壤周围的大气和水体中的污染物，从而有利于改善生态环境。

2.3.2微生物修复技术

微生物修复是指利用天然存在的或筛选培养的功能微生物群（土著微生物、外源微生物和基因工程菌），并在人为优化的适宜环境条件下，促进或强化微生物代谢功能，从而达到降低有毒污染物活性或降解成无毒物质以修复受污染土壤的修复技术。另外，微生物也可通过改变土壤环境的理化特征降低有机污染物的有效性，从而间接起到修复污染土壤的作用。通常一种微生物能降解多种有机污染物，如假单胞杆菌降解DDT、艾氏剂、毒杀酚和敌敌畏等。因此，微生物已成为污染土壤生物修复技术的重要组成部分和生力军。

目前，微生物修复研究工作主要体现在筛选和驯化特异性高效降解微生物菌株，提高功能微生物在土壤中的活性、寿命和安全性，以及修复过程参数的优化和养分、温度、湿度等关键因子的调控等方面。如：刘宪华等用分离筛选出的假单胞菌AEBL3降解呋喃丹，结果发现未加菌土壤呋喃丹在0—7cm土层中含量达90mg/kg，加菌土壤呋喃丹含量为48mg/kg，降解率达96.4%。

当前，微生物修复有机污染物的研究已进入基因水平，通过基因重组、构建基因工程菌来提高微生物降解有机污染物的能力。在我国，已构建了有机污染物高效降解菌筛选技术、微生物修复制剂制备技术和有机污染物残留微生物降解田间应用技术。蒋建东等通过同源重组法构建多功能农药降解基因工程菌CD-mps和CDs-2mpd，在1~24小时内便可迅速降解甲基对硫磷（MP），呋喃丹也可在30小时内被完全降解。

2.3.3动物修复技术

近几十年来，微生物修复和植物修复污染土壤已经有了长足的发展，但动物修复污染土壤的研究相对很少。动物修复是指通过土壤动物群的直接（吸收、转化和分解）或间接作用（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）而修复土壤污染的过程。

土壤中的一些大型土生动物，如蚯蚓和某些鼠类，能吸收或富集土壤中的污染物，并通过自身的代谢作用，把部分污染物分解为低毒或无毒产物。此外，土壤中丰富的小型动物种群，如线虫纲、弹尾类、稗螨属、蜈蚣目、蜘蛛目、土蜂科等，均对土壤中的污染物有一定的吸收和富集作用，可以从土壤中带走部分污染物。

寇永纲等通过研究污染土壤不同铅浓度梯度下，蚯蚓在培养期内对铅的富集量，结果表明，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含量也增加；蚯蚓培养期内吸收铅量与铅浓度梯度表现出极显著相关性。Zhou等研究发现食细菌线虫与土壤微生物相互作用可以促进污染土壤中扑草净的降解。但关于土壤微型动物在污染土壤修复方面却少有研究，今后还需进一步加强对土壤微型动物在污染土壤修复中作用的研究。

2.4污染土壤联合修复技术

协同两种或两种以上修复方法，形成联合修复技术，不仅可以提高单一污染土壤的修复速率与效率，而且可以克服单项修复技术的局限，实现对多种污染物的复合污染土壤的修复，成为土壤修复技术的重要研究内容。

2.4.1物理—化学联合修复技术

土壤物理—化学联合修复技术是适用于污染土壤离位处理的修复技术。例如，利用环己烷和乙醇将污染土壤中的多环芳烃提取出来后进行光催化降解，利用Pd/Rh支持的催化—热脱附联合技术或微波热解—活性炭吸附技术修复多氯联苯污染土壤；电动力学—芬顿联合技术用来去除污染黏土矿物中的菲；利用光调节的TiO2催化修复农药污染土壤等。溶剂萃取—光降解联合修复技术是利用有机溶剂或表面活性剂提取有机污染物后进行光解的物理—化学联合修复新技术。

2.4.2微生物/动物—植物联合修复技术

微生物（细菌、真菌）—植物、动物（如蚯蚓、线虫）—植物联合修复是土壤生物修复技术研究的新内容。研究表明，种植紫花苜蓿和土壤微生物互作可大幅度降低土壤中多氯联苯浓度；根瘤菌和菌根真菌双接种能强化紫花苜蓿对多氯联苯的修复作用；接种食细菌线虫可以促进污染土壤扑草净的去除。利用能促进植物生长的根际细菌或真菌，发展植物—降解菌群协同修复、动物—微生物协同修复及其根际强化技术，促进有机污染物的吸收、代谢和降解是生物联合修复技术新的研究方向。

延伸阅读：

一文让你看懂土壤修复各种标准值

原标题：污染土壤修复技术研究进展

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