生态修复技术在土壤污染中的应用

土壤修复

姓名：吴培强

学号：1117441028

摘要：论述了土壤污染的种类及对环境的危害、生态修复的概念及内涵，还进一步描绘了生态修复技术的构成要素及不同表现形式，提出了生态修复技术在土壤污染治理方面的应用以及它们的优缺点，并结合它存在的问题与技术发展等方面，展望了生态修复技术的应用前景。

关键词：土壤污染土壤修复生物修复物理与化学修复植物修复

前言：土壤是大气、水体及固体废弃物中污染物在环境中迁移、滞留和沉积目标，是长期环境污染的承受着。随着社会经济的飞速发展和人口的不断增加，土壤作为人类赖以生息的资源，越来越暴露出不堪重负的迹象，鉴于土壤污染的严重危害及其资源的有限性，近年来，世界各国都非常重视土壤污染修复技术的研究与发展，各发达国家纷纷制定了土壤修复计划。80年代末和90年代初期，国外开始研究基于物理、化学过程的微生物、植物分解代谢土壤污染等生态修复方法，今年来发展非常迅速，不仅较其他修复方法经济，同时也不易产生二次污染，更适于大面积土壤的修复。目前，生态修复技术已开始成为土壤污染修复的主要处理技术，可以预见，生态修复技术在土壤污染治理中将扮演越来越重要的角色。

一、土壤污染物的种类及其危害

(一) 土壤污染的种类

1、有机污染物

土壤有机污染物主要是化学农药。例如以及氯类，包括六六六、DDT、艾氏剂、狄氏剂等；有机磷类，包括马拉硫磷、对硫酸、敌敌畏等；氨基甲酸脂类，有的为杀虫剂，有的为除草剂；苯氧羧酸类，如2,4—D、2,4,4—T等除草剂。

工业“三废”中的有机污染物，较常见的有酚、油类、多氯联苯等有机化合物。

2、重金属污染

重金属是通过以下几种途径进入土壤的；由于使用含重金属的废水进行灌溉；随着含重金属的粉尘落入土壤中；使用含重金属的农药制剂等。常见的一些重金属污染物包括汞、镉、铅、铜、锌、镍、砷等。因为重金属不能为土壤微生物分解，而且可以为生物所富集。因此土壤一旦被重金属污染，是较难予彻底消除的，可对环境形成潜在的威胁。

3、放射性元素污染

放射性元素主要来源于大气层中核爆炸降落的裂变产物和部分原子能科研机构排出的液体和固体的放射性废弃物。含有放射性元素的废弃物不可避免的随自然沉降，雨水冲刷和废弃物的堆放污染土壤。土壤一旦被放射性元素污染就难以自行消除，只能自行衰变为稳定元素而消除其放射性。放射性元素可通过食物链进入人体。

4、化学肥料污染

为了提高产量，农业上大量使用含氮和含磷的化学肥料，但是往往由于使用不当而造成这类物质从土壤中流失污染环境。

5、病源微生物污染

土壤中的病源微生物，主要来源于人畜的粪便及用于灌溉的污水（未经处理的生活污水及医院用水），当人与污染的土壤接触时可传染各种细菌及病毒，若食用被土壤污染的蔬菜、瓜果等会威胁人体健康。这些被污染的土壤经过雨水冲刷，又可能污染水体。（二）土壤污染的危害

由于近年来人口急剧增长，工农业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，土壤污染也越来越严重。由于土壤中的病原体进入水里或雨里，会引发疾病的传播。土壤中的有害元素进入植物体内，不断积累，通过食物链进入人体内，破坏了人体正常的生理机理作用，造成人体出现各种各样的疾病，从而危害人体的健康。土壤被放射线物质污染后，通过放射线衰变会产生很多有害射线，可以直接穿过人体，破坏人体组织，使正常细胞死亡或白细胞发生癌变。土壤污染不仅对人体健康和环境有很大的伤害，同时対国家的经济有不小的影响，每年的土壤污染都会花费大笔费用来治理，从而造成严重的经济损失。此外，土壤污染还会影响到其他的环境影响，如大气污染，地表水污染，地下水污染和生态系统退化等其他生态问题。

二﹑土壤污染的生态修复

（一）生态修复的内涵

生态修复(ecological remediation)是根据生态学原理，利用特异生物対污染物的代谢过程，并借助物理修复与化学修复以及工程技术的某些措施加以强化或条件优化，使污染环境得以修复的方法。

生态修复是解决污染问题的有效途径和新兴技术，它严格遵循循环再生，和谐共存，整体优化等生态学原理，它是由多学科交叉而形成的。生物修复是生态修复的基础，而微生物修复是生物修复中最有用的修复技术。物理和化学修复是生态修复的构成要素，但是一般要与生物修复结合起来，才能形成有效的生态修复技术。植物修复是生态修复的基本形式，是目前应用很广也很有效的一种修复技术。

（二）生态修复技术在土壤污染中的应用

1、生物修复

1．1 原位生物修复

原位生物修复主要集中在亚表层土壤的生态条件优化，尤其是通过调节加入无机营养或可能限制其反应速率的氧气(或诸如过氧化氢等电子受体)的供给，以促进土著微生物或外加的特异微生物对污染物质进行最大程度的生物降解。当挖取污染土壤不可能时或泥浆生物反应器的费用太昂贵时，宜采用原位生物修复方法，如土耕法、投菌法、生物培养法、生物通气法等。土耕法要求现场土质必须有足够的渗透性，以及存在大量具有降解能力的微生物。该法操作简单、费

用低、环境影响小、效果显著，缺点是污染物可能从土壤迁移，且处理时间较长J。投菌法的核心是引入新的具有某些特殊功能的微生物，一般在现有微生物不能降解污染物或降解能力低的情况下考虑此法。生物培养法是要定期地向污染环境中投加H202和营养，以满足污染环境中已经存在的降解菌的需要。研究表明，通过提高受污染土壤中土著微生物的活力比采用外源微生物的方法更有效。对生物通气法，大部分低沸点、易挥发的有机物可直接随空气抽出，而那些高沸点的重组分在微生物的作用下被彻底矿化为二氧化碳和水。其显著优点是应用范围广，操作费用低；缺点是操作时间长。

1. 2 异位生物修复

异位生物修复指将被污染土壤搬运和输送到它处进行生物修复处理，主要有土地耕作法、堆肥法、厌氧处理法、生物反应器法。土地耕作法费用极低，应用范围较广，但在土地资源紧张的地区此法受到限制，也容易导致挥发性有机物进入大气中，造成空气污染，且难降解的物质会积累其中，增加土壤毒性。堆肥法对去除含高浓度不稳定固体的有机复合物是最有效的，处理时间较短。对三硝基甲苯、多氯联苯等好氧处理不理想的污染物可用厌氧处理，效果较好。由于厌氧条件难以控制，且易产生中间代谢污染物等，其应用比好氧处理少。