国内外耕地污染治理与修复研究现状与发展趋势
摘 要：耕地质量直接影响国家粮食安全，因此耕地污染治理与修复是当前农业与农村可持续发展需要迫切解决的重大环境问题，本文首先从技术与政策两大层面，综述了国内外耕地污染治理与修复领域的研究动态，结合当前农业供给侧结构性改革、农村土地产权制度改革等政策背景，分析了耕地污染治理与修复研究的发展趋势，提出未来不仅要在治理技术的创新和生物技术的使用上加大投入，更要在建立完善耕地污染风险评价制度、构建耕地污染治理的多方参与机制等方面开展进一步研究，通过源头管控将耕地污染防患于未然，充分利用市场手段调动社会力量，共同参与耕地污染治理与修复工作，确保耕地保护的可持续。
关 键 词： 耕地污染;耕地修复;耕地污染治理
引言
耕地污染直接影响到人民群众舌尖上的安全和国家的粮食安全，因此是当前我国环境治理以及农村绿色发展需要迫切解决的重大环境问题。我国农田土壤受污染率已从上世纪80年代末的不足5%，上升至目前的近20%[1]。当前我国耕地污染的主要表现就是农田重金属含量超标，重金属污染主要来源于固体废弃物堆放及处置、工业废物大气沉降、污水农灌和化肥、地膜等农业投入品的不合理施用。每年因重金属污染而损失的粮食约1 000×104 吨，受污染粮食多达1 200×104吨，经济损失至少达200×108元[2]。据农业部对全国污灌区农田的调查，约1.4×106公顷的污灌区中，重金属污染占总面积的64.8%，其中轻度污染占46.7%，中度污染占9.7%，严重污染占8.4%[3]。天津三大污灌区内种植的油麦菜60%以上受到Cd污染[4]。土壤污染特别是重金属引发的疾病问题、耕地污染带来的农产品及食品安全问题，促使中国政府越来越重视土壤污染问题[5]。2016年5月28日，国务院印发了《土壤污染防治行动计划》，简称“土十条”，很多省份在“土十条”框架下又分别出台了土壤污染防治的地方工作方案或者实施方案。为了进一步加强管控农用地土壤环境风险，保障农产品质量安全，2017年9月环境保护部发布了《农用地土壤环境管理办法(试行)》，为耕地污染治理与修复的责任与追究机制奠定了制度基础。
耕地污染治理与修复已经成为当前农业绿色发展迫切需要解决的重大问题，本研究梳理了国内外耕地污染修复与治理领域的研究动态，继而结合当前我国耕地污染治理领域存在的问题，提出了未来耕地污染修复与治理的研究方向，期望对耕地污染治理与修复领域的研究人员提供参考，为顶层设计者提供决策支持。
一、国内外有关耕地污染治理与修复领域的研究动态
(一)耕地污染治理与修复技术与路径研究
国际上很多研究[6-9]都尝试运用物理、化学的或者物理化学结合的技术来解决污染地块的治理与修复。近年来，污染土壤修复技术的发展趋势已从物理修复、化学修复和物理化学修复发展到生物修复、植物修复和基于监测的自然修复。农田耕地土壤污染的修复技术要求原位地有效消除有毒有害污染物的同时，既不能破坏土壤肥力和生态环境功能，又不能导致二次污染的发生，因此迫切需要发展绿色、安全、环境友好的土壤生物修复技术。近年来我国在重金属污染农田土壤的植物吸取修复技术应用方面一定程度上开始引领国际前沿研究方向，米艳华等[10]分析了4种植物的修复效果、健康风险以及经济效益，高梁作为一种优良的生物质能源植物，引导种植较高抗性的高梁品种以及套种低累积高梁品种与蜈蚣草，可推荐作为滇南矿区重金属复合污染耕地边生产、边修复的土地安全利用模式。樊霆等[11]重点论述了植物修复的机理和应用，提出草本与木本联合修复可有效提高农田土壤重金属复合污染的修复效率，为农田土壤重金属复合污染修复提出了新的途径。李玉双等[12]通过调研发现土壤淋洗技术是一种快速、高效的方法。Dermont G[13]研究认为土壤淋洗技术对于地质粘重、渗透性比较差的土壤修复效果较差，高效淋洗剂价格昂贵，洗脱废液可能造成土壤和地下水的二次污染。陳诚等[14]针对苏南地区耕地保护面临的新问题，整合农用地分等定级、多目标地球化学调查和土壤侵蚀等相关研究资料，重构耕地综合质量评估指标体系，综合运用空间分析、加权综合和聚类分析方法，分类讨论耕地保护与整治路径。
(二)耕地污染源分析及防治对策研究
不少学者从多个角度对耕地污染原因进行了综述分析，并提出了耕地污染防治之策。上世纪90年代开始，就有学者开始关注耕地污染对农产品质量安全的影响。朱淑芳[15]认为重庆市耕地污染直接危害着农产品的质量，对做好耕地污染控制、提高土地质量，促进重庆市高产优质高效农业发展谈了几点看法和建议。王静等[16]通过数据统计和比较分析发现村镇耕地污染的主要来源包括金属采矿与冶炼、养殖业废弃物、化肥、农药、市政污泥以及电子废物等，认为耕地污染已经成为耕地质量恶化的首要因素，应将村镇污染耕地整治摆在耕地保护的首要位置，从土地利用调控角度进行耕地污染的长效防治，并严格实行源头控制耕地污染。蔡美芳等[17]在调查分析我国耕地土壤重金属污染现状和主要污染原因的基础上，通过借鉴国际上先进国家在土壤环境保护方面的经验，针对我国耕地土壤重金属污染防治，提出了建立健全耕地土壤污染预防制度和强化耕地土壤污染治理与管理两大政策建议。陈印军等[18]综述了我国耕地土壤污染的现状和主要的污染物来源，并分析了耕地土壤污染的主要特点，最后提出了在制定防治耕地土壤污染政策措施过程中应注意的几个问题。易凌霄等[19]分析了洞庭湖粮食生产区耕地重金属污染的种类与程度，其产生的原因与潜在的危害，总结了土壤重金属污染的主要防控和治理措施，并有针对性地提出遵循“防控与治理相结合，治土与治水相结合，多种防治措施相结合”的“三结合”原则。郭珍[20]从石油农业(内源污染)、污水灌溉(外源污染)两个方面分析中国耕地污染严重的原因，在探求耕地污染缘由的基础上，文章从宪法选择规则、集体选择规则、操作选择规则三个层次提出了防治中国耕地污染的政策建议，提出要构建耕地污染防治的多部门协同机制、设立耕地修复专项资金。
(三)耕地污染风险评价研究
耕地污染风险评价是耕地污染防控以及开展耕地污染修复工作的重要前提和技术支撑，近十年来，在耕地污染负荷及风险评价研究领域开展了一系列研究工作，肖思思等[21]对昆山市14个区镇的土壤样品中8种重金属测定分析，对耕地土壤重金属污染进行评价并进行污染的影响因素分析。牛俊玲等[22]以位于黄河中下游的河南省长垣县作为研究区域， 结合当地规模化养殖小区的畜禽饲养量、排污量以及作物需肥量，对畜禽粪便的耕地最大污染负荷量进行了估算，对现有养殖规模条件下的环境风险进行了评价。于婧等[23]将生态风险分析引入耕地质量退化风险评价中，借助PSR框架建立了风险评价指标体系，给出了一种度量耕地质量退化风险的简单、合理的方法，计算了后湖农场样区耕地污染风险指数和耕地质量退化风险综合指数。王爽等[24]利用统计资料和文献数据，计算近35年黑龙江省畜禽养殖数量、排泄物及其污染物产生量变化，从时空维度评价了该地区畜禽粪尿资源的环境风险。
(四)耕地可持续利用与污染修复的管理政策研究
一些学者从经济、法律等角度针对耕地的集约化和可持续利用、耕地的利用效率等进行了探讨，例如郝芳华等[25]认为土地产权不明晰、不合理的税费、经营面积达不到湿度规模加上缺乏合适的信贷条件导致了农户对耕地的掠夺式经营，建议健全地权制度达到耕地永续利用目的。LU Xiao等[26]研究发现，可利用耕地面积和地基规模对耕地利用集约度的影响较大，而家庭的非农收入、产出投入和提高劳动效率的投入对劳动的集约度的影响很小，建议政府制定政策降低土地破碎化，促进土地规模化经营和耕地的集约化利用。封永刚等[27]基于面源污染和碳排放的双重视角，对1993-2013年中国耕地利用效率水平进行重新估算，并对中国耕地利用效率的时空分异特征及改进途径进行了分析。
Qishi Luo[28]比较了中国和英国污染场地管理的法律和政策框架、行政结构和职权能力、技术手段、激励机制。基于英国实践经验，为未来中国污染场地的管理提出了开发基于风险管理的技术方法和综合管理体系，引进财政激励机制等管理战略。王俊等[29]通过分析和总结国外农业清洁生产的成功实践经验，结合中国西部地区的现实性问题，提出了关于中国西部地区土壤污染治理的若干建议，提出土壤修复制度主要包括整治责任人及实行人、整治措施、整治的检查与监督、整治的解除等，其中整治责任人和整治措施是修复制度的重点。Daniele[30]等评估了中国和欧盟污染场地管理的发展过程和污染场地的环境管理政策、法律、标准、行政职能和管理程度等管理体系内容，基于欧盟的成熟经验对中国的城市工业污染场地管理提出了政策建议。
(五)针对农户的耕地污染响应机制研究
近两年来，少数研究人员开始从农户的角度来探讨耕地污染响应机制，为制定合理的耕地污染治理与修复政策提供了新的研究视角和方向。杨俊等[31]通过对环鄱阳湖地区农村耕地污染情况的调查，分析农户对耕地污染的响应及其对农业生产的影响。严俊等[32]运用条件估值法研究耕地重金属污染治理的生态补偿标准，对广西环江县大环江流域重金属污染地区农户受偿意愿进行调查研究。
综上所述，当前国内外在耕地污染治理与修复领域主要从技术层面和管理层面展开研究，技术层面的研究相对比较充分，包括污染治理与修复的技术方法研究、污染来源解析、污染风险评价等方面，基本涵盖了污染源头风险规避、中间的耕地可持续利用与管理和末端治理的整个过程;而管理层面的研究目前还主要侧重于国内外耕地修复政策体系比较、耕地可持续利用与污染修复的支持政策、农户的耕地污染响应机制等几个方面，缺乏研究农户以外的利益群体对耕地污染的响应机制，也缺乏耕地污染治理与修复的相关运行机制的研究，比如资金机制、信息机制、决策机制等。
二、当前我国耕地污染治理与修复面临的主要问题
(一)相关法律法規体系不完善
耕地污染治理与修复领域的相关法律法规分散而不系统，缺乏耕地质量保护与污染控制的专项法律法规、标准和技术规范。陈世军等[1]分析了我国耕地污染防治法律体系缺陷的原因，认为现有法律规定缺乏针对性、操作性，不足以全面有效地防治耕地污染，建议构建和完善我国耕地污染防治法律体系、健全耕地污染防治执法体制并细化法律责任体系。
(二)耕地污染修复资金严重缺乏
耕地污染不同于工业污染用地，工业用地的开发商在考虑修复后预期收益的基础上会有积极性出资支持污染地块的修复工作，而农用地的污染修复回报则没有那么乐观，缺乏社会投资的积极性。我国目前污染耕地分布范围广、隐蔽性强，治理和修复的费用相当高昂且见效很慢。据世界银行统计[33]，中国大部分修复项目的费用都超过亿元人民币(1600万美元)，单纯依靠政府财政资金显得力不从心。目前的耕地土壤修复 “示范工程”基本都由政府出资，涉及范围、面积较小，通常只有几百亩，而对于我国5000 万亩中重度污染耕地未来若要全部开展修复工作，最重要的问题之一便是“钱从哪里来”。
(三)耕地污染治理与修复技术还不成熟
总体来看，我国耕地污染治理与修复技术还不成熟，目前无论是化学、物理的、还是生物修复手段的效果大都不理想，方法本身受到使用环境、经济成本等方面的限制，而且在处理与修复的过程中又极易发生二次污染。因此，耕地污染治理与修复的技术亟待创新，尤其要在如何降成本、预防二次污染上进行创新。
(四)耕地污染治理与修复的社会参与机制不健全
土壤治理与修复是一个全新的产业领域，从技术、资金、人力上都不可能完全依靠政府来完成，必须充分发挥相关企业、科研院所、社会组织及金融等跨行业的优势力量。据笔者了解，当前我国南方重金属污染试点项目在具体推进中遇到了与农户协商困难、各方谈判艰难，农户不听劝阻继续种植农作物等一系列管理上的问题，修复工程很难往前推进，最根本还是缺乏一个有效的多方参与、多方协调的机制。
三、耕地污染治理與修复政策研究的发展趋势
通过上述国内外研究现状分析以及当前耕地污染治理与修复面临的实际困难，笔者认为未来需要重点研究如下几个方面：
(一)耕地污染治理与修复技术创新
我国在耕地污染治理与修复领域起步较晚，技术上仍然处于摸索期，耕地污染治理与修复技术需要不断创新，特别是要加大对生物、微生物技术的研发投入。国内已经有不少学者尝试了植物修复技术的研究与应用[34-36]，今后还需要根据污染地块的具体情况，综合运用物理、化学、生物、基因等技术手段，开发低成本、效果好、二次污染风险低的耕地治理与修复技术。
(二)耕地环境污染风险评价体系与制度
污染风险评价是源头防范的重要内容，国内外研究都已经证明污染源头防范的难度和成本相对于污染治理与修复的难度与成本相对降低，因此很多国家都把环境污染风险评价工作作为污染防治的关键一环，耕地的保护更是需要建立与完善污染风险评价体系与制度，通过风险评价识别出最关键的风险源，并针对性地采取防御措施，将污染的苗头扼杀于萌芽，是耕地保护最经济、最有效的手段。
(三)耕地污染治理与修复的多方参与机制
在当前农用地产权制度改革的背景下，目前耕地污染治理与修复的实际工作涉及耕地承包户、耕地经营户、中央政府、地方政府、修复企业、科研部门、NGO和社会公众等多个利益群体，他们之间的相互作用关系见下图1。耕地污染与修复所遇到的资金、技术等瓶颈问题，很难完全依靠政府自身去克服，应该处理好政府与市场的关系，调动社会各方力量，构建有效的多方参与机制。
(四)耕地污染治理与修复的政策法规体系
耕地保护需要严格的法律制度做保障，要重视法律法规的权威性、可操作性。在当前农村产权制度改革、农村一二三产业融合的政策背景下，需要对当前耕地污染治理与修复领域的法律、法规等政策体系进行评估，做出适当的改进和调整，以及在某些方面进行必要的制度创新，例如要健全污染治理的信息公开机制、决策机制等，确保整个治理与修复过程的公开透明，彰显社会公平正义。
(五)耕地污染修复的休耕补偿机制
受污染耕地特别是重金属污染严重的部分区域，地力条件已经不适宜种植粮食作物和经济作物，即使采取某些有特定吸附功能的植物修复技术，种植物也不能用于常规的市场销售和使用，而且有些修复措施发挥作用的过程较漫长，土地承包经营户不可避免要承受一定的休耕损失，应根据具体情况建立各方都能接受的补偿机制，确保土地承包户和经营户得到合理的补偿，尽量避免修复过程中农户与修复单位、地方政府之间的各种冲突。
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作者：肖庆文 沈兴兴
摘 要：随着社会经济发展，人们在利用高科技成果改善生活的同时，也造成了环境破坏与污染，其中以水体污染问题尤为普遍。近年来我国各地区水质污染问题日趋严峻，水环境问题逐渐受到了人们的高度重视。当前水污染治理方法主要有物理技术、化学技术与生物修复技术，使用物理方法与化学方法修复可能会对环境造成再次污染，而且如果修复不彻底，在以后的修复工作中需要浪费更多的人力成本和物力成本，此时，生物修复技术以其特有的优势受到了人们的青睐。
关键词：微生物修复法；植物修复法；河道曝气技术
造成水污染的主要原因有生活和工业废水的排放、农业化肥农药的不合理使用等，而水体自身的净化周期比较长，在这期间人们又会对水体造成污染，不能达到消除污染的目的，这时需要人工手段对水体质量恢复进行干预，提升水体的净化能力。相较于物理技术和化学技术来说，生物修复技术具有投入成本比较低、工作量小和不会产生二次污染的优势，从根本上治理水体污染，能够达到较好的水体污染治理的效果。
一、生物修复技术应用参照的因素
在生物修复技术应用中，一般参照水质状况、温度、污染物质、原生动物等因素来进行水体修复工作。（1）對污染水体的水质状况进行分析，生成数据表格并制定治理计划是进行水体污染治理的基础，治理计划应该有治理目标、实施计划及应急措施等方面的内容。（2）温度是保证微生物正常生长的先决条件。当向水中投放制剂时，要时刻关注水温变化，防止因水温变化引起微生物死亡或者生长缓慢的现象，而无法达到预期效果或者失效。（3）在污染物质比较复杂的水体环境中，一般需要专性降解微生物进行污染处理，提高微生物修复效率，因此，要根据修复水体的污染物质进行修复生物选择和方法选择，这对于微生物制剂法具有极其重要的意义。（4）水中的原生动物与微生物之间联系紧密，可以通过原生动物的数量、生长状况来推测出微生物的数量、生长状况，发现原生动物有异常情况时立即对微生物进行观察，间接反映修复效果。
二、生物修复技术的主要内容
（一）微生物修复法
微生物修复法包括微生物制剂法、微生物激活法、人工生物滤床法和底泥生物处理法。（1）在水中生长着一些可以通过自身代谢活动降解水中污染物的微生物，微生物制剂法一般是向污染水体中加入微生物生长所需要的营养物质，同时投入外源降解菌配合水中的微生物净化水体环境。（2）微生物激活法是通过为微生物创造有利的生长环境使其达到最佳的水质净化效果。由于水体环境受到污染改变了微生物的生长环境，抑制了微生物的生长速度，微生物激活法向水中投放可以恢复或者加快微生物生长速度的制剂，促进微生物生长，使其可以有效去除污染物。（3）人工生物滤床法的主要目的是为了固定污染物避免其流失，向水中投加悬浮填料，并利用曝气系统的曝气和水流的提升作用使之处于流动状态，为污染物提供可依附的载体。（4）底泥的生物修复主要包括对底泥的改性和对底泥污染物的生物降解，一方面促进底泥中土著微生物对有机污染物的降解，另一方面改善底泥的碱度，减少底泥中污染物释放对水体产生的二次污染。
目前，微生物修复广泛应用于污水厂和自来水厂的生物预处理工艺中，尤其对于降低源水中的亚硝态氮、磷酸盐、重金属含量等，均具有十分明显的效果。
（二）植物修复法
研究表明，许多水生植物具有较好的去除污染或固定污染物的能力，通过植物转化和根滤作用等，吸收、吸附水体中的污染物，同化为自身的结构组成物质，从而净化水质，达到水污染治理的目的。但是植物修复法存在着一些人力难以改变的弊端，如修复周期长，容易受气候、污染物浓度等因素影响。
目前，植物修复法在城市河道、湖泊污染治理等均得到了应用，如广东省佛山水道的生态浮岛，深圳洪湖公园的人工湿地，均是利用植物修复法进行水体生态修复，不仅提升了城市景观，也有效改善了水质环境。
（三）河道曝气技术
人工曝气复氧是指向氧气不足的河道充氧增强河道的自净能力的一种方法，可以为水里微生物的生长提供充足的氧气，使断开的生物链得到有效的修复；同时打破水体分层，使水体底泥界面的厌氧环境变为好氧环境，激活土著微生物，消除水体黑臭现象，减少水体污染负荷，改善水质和水生态环境。人工曝气复氧需结合水功能区划要求，河道条件，污染源特征等选取相应的曝气增氧设施。
目前，河道曝气技术作为一种投资少，见效快的河道污染治理技术，在我国国内许多污染的河道都得到应用，如北京清河、重庆桃花溪、上海上澳塘、佛山佛山水道等，都取得了良好的治理效果。
三、生物修复技术的综合评价
与其他的水体污染治理技术相比，生物修复技术通过人工干预的手段促使水体实现自我修复，克服了传统水体修复方法的弊端，解决了污染治理效果不佳和在治理后产生的二次污染的问题，是一项清洁环境的低投资、高效益，便于应用、发展潜力巨大的技术。但是，生物修复技术仍存在一些问题，如容易受外界环境因素影响、水体内的污染物对生物降解的抑制作用、无法降解的污染物残留等。为了有效改善水体生态环境，在治理水污染的过程中，不能单一地采用生物修复技术，还要结合物理技术、化学技术来进行水体污染治理工作。多种方法结合可以极大地缩短水质恢复的时间，水体污染治理效果更加明显，实用性与生态效益都比较强，这一点在我国多个水污染治理的案例已经得到证明。
四、结语
实践证明，利用生物修复技术不仅获得了良好的生态效益，还获得了较高经济效益。纵观我国的生物修复技术发展历程，生物修复技术起步比较晚，在内容、实施方法上还存在许多不完善的地方，随着科技的发展我国的对水污染问题的日趋重视，其发展前景相当广阔。如何解决生物修复技术的缺陷，并在水体污染治理中得到有效而广泛的应用，任重而道远。
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作者：李梁倩
摘 要：近几年随着环保工作逐渐受到社会各界的广泛关注，污染场地的治理也日渐开始受到了重视。该文主要针对污染场地治理修复现有政策进行梳理的基础上，分析了污染场地修复项目的资金机制模式和存在的问题，并提出了经济政策的建议。
关键词：污染场地 治理 经济政策
污染场地治理修复问题正日益受到关注，并随着相关法律法规的强化，场地治理修复需求正逐步得到释放，污染场地修复的政策和资金机制问题日益成为场地修复的瓶颈。因此，该文从经济政策和资金机制的角度对现状做了梳理，并针对目前存在的主要问题，提出了针对性的政策建议。
1 污染场地管理相关的政策分析
1.1 法律法规及管理政策
受到多种历史因素的影响，我国环境保护领域虽然也高度关注环境污染治理问题，但是一直将关注的焦点放在到水和大气方面上，对土壤污染问题相对忽视，特别是在当前《大气污染防治法》和《水污染防治法》已经出台，在社会背景下得到广泛的实施，土壤污染治理方面的法律法规仍然没有得到相应的制定，对土壤污染治理工作的优化开展产生了不良影响。现阶段我国土壤污染方面的法律法规还没有形成体系，分散在不同类型的法律法规中，并且只存在原则性的规定，无法对污染场地治理和土壤修复提供科学的指导。
纵观我国土壤治理方面的法律法规，在农业环境保护方面的《农业法》《农用污泥中污染物控制标准》《基本农田保护条例》《农产品质量安全法》《农田灌溉水质标准》等相关法律条款中有所涉及，主要目的是希望能够合理控制农药、化肥等过度使用造成的土壤污染问题。
防治“三废”污染的有《固体废物污染环境防治法》《水污染防治法》《大气污染防治法》等，适用于合理预防和治理废气、废水以及固体废弃物不合理处置可能形成的土壤污染问题。
土壤保护本身的有《土地管理法》《土地复垦条例》《土地管理法实施条例》等，主要用于土地管理和再开发。
除了在上述相对零散的法律法规中涉及到的部分土壤污染的法律规定外，我国相关环境保护部门针对场地污染治理需求也出台了相应的意见，希望加强对场地污染治理工作的规范，如在2004年环保局经过系统研究签发的《关于切实做好企业搬迁过程中环境污染防治工作的通知》、环保部2008年发布的《关于加强土壤污染防治工作的意见》以及2012年由环境保护部、工业和信息化部、国土资源部、住房和城乡建设部联合发布的《关于保障工业企业场地再开发利用环境安全的通知》，四部委的联合通知主要针对工业企业场地变更利用方式，变更土地使用权人时所要开展的环境调查、风险评估、治理修复等工作做出了具有可操作性的规定，是目前推动工业污染场地修复的主要法规依据。
此外，在污染场地治理工作开展较早的地方，如沈阳、重庆等地，对污染场地治理修复法规政策也进行了一些地方上的探索。沈阳市环保局、沈阳市规划和国土资源局经过联合分析和研究后共同印发《沈阳市污染场地环境治理及修复管理办法》(试行)、重庆市人大常委颁布的《重庆市环境保护条例》，这些地方法规都在不同程度上弥补了当地在污染场地治理方面法规政策的不足，对于指导污染场地工作开展起到了重要作用，也为其他地方乃至全国的污染场地法规制订提供了先行经验和范例。
在重新修订的《环境保护法》主要针对土壤修复问题做出了明确限定，在第三十二条中提出应该进一步加强对大气、水、土壤等方面的保护，并结合实际需求建立更为完善的调查、检测、评估修复制度，保证土壤修复工作的顺利推进。环保部正加紧制定《土壤污染防治行动计划》，预计将在2016年颁布出台。近年来，国家真正认识到土壤污染和治理工作的重要性，土壤污染修复工作方面的专门法律研究和制定已经受到重视，这对推动污染场地修复、规范修复市场将起到巨大作用。
1.2 污染场地标准
1.2.1 质量标准
在质量标准方面，我国在1995年对土壤环境质量控制要求制定的《土壤质量环境标准》是当前土壤污染治理工作中能够参照的最权威标准，在评价和修复污染场地方面发挥着极其重要的作用。但是由于《土壤质量环境标准》的制定时间相对较早，受到当时社会发展情况的影响，在制定质量标准的过程中主要集中在农田土壤环境质量控制方面，与当前以工业污染场地修复为主的情况存在较大差异，已经无法满足新时期场地污染治理的实际需求。
其他土壤环境保护质量标准还包括《展覽会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》以及在2014年7月份废止的《工业企业土壤环境质量风险评价基准》和《食用农产品产地环境质量评价标准》等，但是这些标准一般都是针对专门问题提出的，所以适用性偏低，无法满足普遍性的场地污染治理需求。如《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》就是针对展会用地土壤环境质量控制提出的，一般仅适用于展会用地土壤环境质量评价项目，缺乏普遍适用性。
但是居住类的项目目前还没有制定科学合理的使用土壤质量评价标准，这也在一定程度上造成在将工业用地转变为居住用地的过程中，没有相契合的质量标准进行参考，对居住用地项目进行选址的过程中也缺乏相应的质量标准支持，造成在污染场地修复实践标准使用的不确定性和任意性，也造成地方环保部门的监管依据不足，甚至难以开展，居住用地的土壤使用安全存在隐患。
1.2.2 技术导则
在2014年2月，国家环境保护部正式颁布了《场地环境调查技术导则》(HJ 25.1-2014)、《场地环境监测技术导则》(HJ 25.2-2014)、《污染场地风险评估技术导则》(HJ 25.3-2014)、《污染场地土壤修复技术导则》(HJ 25.4-2014)以及《污染场地术语》(HJ 682-2014)。对污染场地治理修复程序、方法和术语进行了规范，对场地修复调查、监测、风险评估和治理修复技术选择等环节提供了具体、可操作的技术指导，对污染场地修复工作的规范和评价提供了依据。
1.3 与经济刺激有关的政策
目前我国尚未出台专门的污染场地修复经济政策，已有的与经济刺激有关的措施也比较分散，与经济刺激有关的政策有如下方面内容。
政策发布日期发布单位主要内容有《关于组织申报历史遗留重金属污染治理2012年中央预算内投资备选项目的通知》，发布日期2012.2.14，发改委对于原责任主体属于地方企业的项目给予最高不超过总投资30%的补助，对于原责任主体属于中央下放地方企业的项目给予高不超过总投资45%的补助。《湘江流域重金属污染治理实施方案》(2012—2015年)，发布时间2012年6月27日，湘政办“十二五”末，重金属企业数量及重金属排放量比2008年减少50%，经过治理，力求2015年铅、汞、镉、砷等重金属排放总量在2008年基础上削减70%左右，“十二五”期间完成项目856个，总投资505亿元。《关于保障工业企业场地再开发利用环境安全的通知》，发布日期2012年11月27日，环保部、工信部、国土资源部、住建部提出了对城镇工业企业污染场地进行管理方面的基本工作任务有：对污染场地的土地用途加以规范有：对污染场地的土地流转问题加以控制;严格排查污染场地;对污染场地的土地流转工作进行科学管理;积极组织开展污染场地的治理和修复工作;严格进行环境风险评估和治理修复管理;防范场地污染;以“谁污染，谁负责”的原则确认责任主体;强化保障;加强组织领导等。《矿山地质环境恢复治理专项资金管理办法》，发布日期2013年3月27日，财政部、国土资源部成立专项资金，用于矿山地质环境恢复治理工程支出及其他相关支出。
2 污染场地修复市场基本发展现状
由于污染场地的修复工作存在一定的专业性和复杂性，因此，污染场地的治理研究已经得到了发展，但是污染场地修复和治理仍然是政府部门需要高度重视的、工业企业搬迁后必须解决的重点场地房地，也是产开发工作难点。同时，受到居民健康意识进一步的影响，我国污染场地修复项目也呈现出逐渐增多的发展态势，专业性的场地修复企业逐渐出现，对我国污染场地治理和修复工作的发展产生了一定的影响。
现阶段，由于在污染场地治理方面强制性法律法规存在严重缺失，并且场地修复工作机制也没有得到明确的限定，因此，土壤修复市场尚未得到真正的激活，造成我国土壤修复工作表现出较强的地域性特征，大部分项目由污染企业内部或者当地环保部门进行处理，统一的场地污染治理和修复市场尚未形成。此外土壤修复产业项目具有较高的集中度，也是发展现状中较为重要的问题，绝大多数项目集中在几家大型企业中，其他几百家中小企业只接到了少数订单，甚至还存在部分企业无法接到项目订单的现象，这就对企业发展以及市场良性运行产生消极影响。
3 污染场地修复资金机制
3.1 国际污染场地修复资金机制
3.1.1 美国“超级基金”
20世纪80年代，美国政府部门设立了“超级基金”，为无法确定责任主体或者能够确定责任主体但是责任主体无力承担费用的污染场地治理提供了相应的保障。1996年，美国政府对“超级基金”的资金规模进行了适当的拓展，从最初的16亿美元增加到85亿美元，“超级基金”保障能力得到进一步提升。而从1982—2013年的30多年时间内，美国社会上共计有1 320块污染场地进入污染控制清单中，然而受到高昂治理费用的影响，最终完成治理的仅有200块左右，虽然数量看似相对较低，却已经是全球领先水平。此外，美国也尝试组织开展棕色地塊治理循环贷款基金示范试点，有效增强了治理资金的持续性。
3.1.2 德国土壤污染基金
德国在场地污染治理方面投入的经费相对较多，环境责任基金体系也较为庞大，具有更为广阔的覆盖面，并且土壤污染基金是这一基金体系中较为重要的组成部分。一般来说，德国土壤污染基金主要用于对土壤污染的责任主体无力承担修复责任、多主体之间无法有效确定责任的情况下承担土壤污染治理工作。
现阶段，德国每年大约会在土壤污染治理工作中投入16亿马克，另外还包含一部分政府部门的直接财政补贴、税收优惠政策以及优惠性贷款等。
3.1.3 日本“指定援助法人基金”
日本在土壤污染治理基金的建设方面积极借鉴美国和德国等国家的经验，结合该国实际情况创设了指定援助法人基金，即在相关法律条款的限定下向制定区域内无过失购入污染场地但是无力承担治理资金的土地所有者提供相应的治理资金援助。日本“指定援助法人基金”主要由4个部分所构成，即国家预算、向产业界组织和个人收取的费用、各级地方政府的配套资金以及土地所有者自己承担的资金。
3.2 国内污染场地资金机制
现阶段，我国污染场地的修复尚未得到系统管理，因此没有构建与明确合理、权责一致的资金机制。
我国前期场地土壤修复工作中的场地基本上以工业用地为主，除了少部分国家试点的修复场地之外，这些被修复的场地主要位于老城区的中心地段。房地产开发价值相对较高，并且由工业用地转变为城市建设用地后产生了良好的溢价收益，场地修复费用仅占溢价收益的小部分，因此，场地修复工作往往在商业利益的作用下自发运行。
当前我国在矿山和农田污染场地修复方面开展的项目相对较少，但是在当前城市内部污染场地已经得到基本控制的情况下，对矿山和农田的修复必然会逐渐提上日程。就修复资金机制来说，由于在矿产开发时，已经提取了矿山修复保证金的费用，可以作为矿山修复的一个来源，但对于年代久远的废弃矿山和无主矿山的修复还依赖于财政的投入。
农田由于其本身经济产出十分有限，目前农田污染的治理费用主要依靠政府财政拨款，新修订的《环境保护法》对治理费用进行了明确规定，提出我国各级人民政府应该在财政预算工作中对这部分资金进行合理安排，借以支持农村饮用水水源地的保护工作，加强生活污水和废弃物处理工作，促使土壤污染防治和农村工矿污染等情况得到了改善。
4 当前我国污染场地治理修复工作中面临的主要问题
现阶段对我国污染场地治理情况进行综合分析可以发现，我国污染场地治理修复面临的主要问题有以下几点。
一是法律法规缺失。土壤污染防治和修复法规缺失，土壤污染的法律责任主体以及污染者在治理过程中应该承担的责任和义务问题尚未得到明确的限定，严重局限了土壤修复产业的顺利发展。
二是资金渠道单一。土壤修复项目资金以政府支持为主，造成资金缺口较大，在缺乏稳定资金投入和技术投入的情况下无法在短期内取得良好发展成效。
5 污染场地治理修复的经济政策建议
对于目前面临的污染场地修复中存在的问题，从经济政策的角度提出以下3个方面政策建议。
5.1 建立多资金来源的“土壤污染治理基金”
“土壤污染治理基金”的建立应该由政府部门牵头，探索多渠道资金来源，如中央财政划拨专项资金、结合土壤污染情况向企业增收差异性的附加税;地方政府实施配套投资;向加工或者消费含有持久性污染物品的企业或者个人征收相应的消费税;由污染场地的责任主体承担部分治理和修复费用;向固体废弃物持有者征收差别化费用;向土壤修复企业征收一定比例的税费;向土地修复过程中出现的增值出售盈利征收相应税费。
5.2 出台财税政策为土壤污染治理提供良好的支持
基于当前我国土壤污染治理的实际情况，要想进一步提升治理水平，还应该针对具体的问题出台适用性较强的财税政策。其一，针对直接造成场地污染的企业应该征收一定的污染附加费;其二，向加工或者使用含有持久性污染物品的企业或者个人征收相关消费税;其三，对于间接造成土壤污染的企业征收低水平的污染附加税;其四，向从国外进口有害固体废弃物的企业或者个人征收一定的环境税;其五，对积极从事污染治理和修复工作的相關企业给予一定的税收优惠或减免政策支持。这样政府部门结合上述5点制定科学合理的税收标准，能够为土壤污染治理工作的优化提供良好的支持。
5.3 加大PPP模式推广力度，积极引入民间资本
PPP模式具体可以称之为“政府-企业-合作”模式。政府和企业双方建立相应的合资公司，来组织开展经济合作，并且企业在政府部门的支持下获得相关项目的长期特许经营权或者项目收益全，而政府部门借助企业的配合也应该积极引入更为专业、先进的技术和资源，进而促使场地污染和土壤修复治理工作取得良好的发展成效。例如：我国政府在湖南湘潭的重金属污染整治工作中就尝试引入了PPP模式，促使政府部门与土壤污染治理企业永清集团进行合作，共同成立了合资公司，促使工业场地污染治理和土壤修复工作得到顺利推进。在完成修复工作后还将原污染工业场地打造成为多功能的生态新城，永清集团在土地交易盈利中获得了丰厚的治理收益。
参考文献
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[2] 苏燕，陈辉，王坚，等.对工业污染场地治理修复创新机制的思考[J].环境保护科学，2016(4)：43-46.
作者：李述贤
环境工程实验班 黄朋
学号：3130206216
摘要：地下水是人类宝贵的淡水资源，由于受到人类活动的影响，目前却在遭受着日益严重的污染,地下水污染防治迫在眉睫。
本文通过介绍地下水资源现状、地下水污染状况、污染的途径和污染防治的研究进展，提出了几种治理地下水污染的技术方法，例如，微生物修复技术，原位修复技术，地下水原位治理的渗透性反应墙技术。
关键词：地下水污染;防治;研究进展;
Abstract：Groundwater is a kind of precious fresh water resource.However，groundwater is becoming seriously polluted due to human
activities so that the measure of preventing groundwater pollution must be taken. Through introducing groundwater resource situation,groundwater
pollution situation，pollution ways and progress in pollution prevention to propose several management in technology of groundwater pollution.Such as microbial remediation,situ repair technology and
permeable reactive barrier technology of groundwater in situ treatment. Key words：groundwater pollution;prevention;research progress;
前言
地下水是水资源的重要组成部分，已经成为城市和工农业用水的主要水源。在干旱、半干旱地区，地下水则是主要的，甚至是唯一的可用水源。在全国660多个城市中，利用地下水作为饮用水的城市有400多个，全国有近1/3人口饮用地下水。由于地下水自净能力较弱，一旦受到污染，将难以更新和恢复，会对生态环境造成严重影响，直接对人类及其活动造成危害。大量未经处理或未达到一定排放标准的生活和工业污水的无序排放、工业废水和城市垃圾填埋场渗滤液的泄漏、农药化肥的生产及超量施用、生活和工业有害固体废弃物的随降雨入渗，使中国地下水污染的问题日益突出。因此，了解地下水的污染现状，加强对地下水污染的防治，开发相应的一些高新技术来挽救我们日益恶化的地下水环境，是我们当前所面临的一项迫切的任务。随着人口的增长和社会经济的快速发展，对水资源的需求量也大幅度增长。近30年来，我国地下水的开采量以每年25亿立方米的速度递增，全国有400个城市开采地下水，40%的耕地部分或全部依靠地下水进行灌溉，地下水的供给量已经占到了全国总供水量的20%，北方缺水地区占到了52%，在华北和西北城市供水中占到了72%和66%，有些城市基本上是依靠地下水来满足对水资源的需求。而在广大的农村，地下水更成为主要的饮用水源。对地下水资源的过度开发利用，导致地下水位下降，水源枯竭，有些地区还形成了严重的地下水漏斗。根据国土资源部发布的《我国主要城市和地区地下水水情通报(2005)》，2005年在具备系统统计数据的171个地下水漏斗中，漏斗面积扩大的就有65个，占到了统计数的38%，面积扩大了6 736平方公里，仅河北沧州第Ⅲ承压含水层面积就扩大了2 089平方公里，最大水位埋深达到101米。由此导致了湿地消失、植被死亡和土地沙漠化等严重的生态灾难，以及地面沉降、岩溶塌陷、海水入侵等自然灾害的频频发生。地表环境污染加剧引发地下水污染，构成对人体健康和生命财产安全的严重威胁。根据中国地质境监测院公布的信息，目前，我国地下水污染呈现由点到面、由浅到深、由城市到农村的扩展趋势，污染程度日益严重。全国195个城市监测结果表明，97%的城市地下水受到不同程度污染，40%的城市地下水污 染趋势加重;北方17个省会城市中16个污染趋势加重，南方14个省会城市中3个污染趋势加重。在一些地区，地下水污染已经造成了严重危害，危及到供水安全。 地下水超采与污染互相影响，形成恶性循环。水污染造成的水质性缺水，进一步加剧了对地下水的超采，使地下水漏斗面积不断扩大，地下水水位大幅度下降;地下水位的下降又改变了原有的地下水动力条件，引起地面污水向地下水的倒灌，浅层污水不断向深层流动，地下水水污染向更深层发展，地下水污染的程度不断加重。日益严峻的地下水环境问题已经成为自然、社会、经济可持续发展的制约因素。
第一章地下水污染源
(1)工业污染源
工业污染源主要指未经处理的工业“三废”，即废气、废水和废渣。工业废气如二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等物质会对大气产生严重的一次污染，而这些污染物又会随降雨落到地面，随地表径流下渗对地下水造成二次污染，未经处理的工业废水如电镀工业废水、工业酸洗污水、冶炼工业废水、石油化工有机废水等有毒有害废水直接流入或渗入地下水中，造成地下水污染;工业废渣如高炉矿渣、钢渣、粉煤灰、硫铁渣、电石渣、赤泥、洗煤泥、硅铁渣、选矿场尾矿及污水处理厂的淤泥等，由于露天堆放或地下填埋隔水处理不合格，经风吹、雨水淋滤， 其中的有毒有害物质随降水直接渗入地下水，或随地表径流往下游移过程下渗至地下水中，形成地下水污染。 (2)农业污染源
农业用水占全部用水量的70%以上，污染的影响面广泛。一是过量施用农药、化肥，残留在土壤中的农药、化肥随雨水淋滤渗入地下，引起地下水污染二是由于地表水污染严重，农业灌溉使用被污染的地表水，造成污水中的有毒有害物质侵蚀土壤，并下渗到地下水中，造成污染。 (3)生活污染源
随着我国城镇化步伐的加快，生活垃圾与生活污水量激增，由于无害化处理率低，造成对陆地生态环境和水生态环境的严重污染。我国每年累计产生垃圾达720亿吨，占地约5.4亿平方米，并以每年占地约
3000万平方米的速度发展，全国已有200多个城市陷入垃圾重围之中。
第二章 污染方式、途径、类型
地下水污染主要指人类活动引起地下水化学成分、物理性质和生物学特性发生改变而使质量下降的现象。地表以下底层复杂，地下水流动极其缓慢，因此，地下水污染具有缓慢过程，不易发现和难以治理的特点。地下水一旦受到污染，即使彻底消除污染源也得十几年，甚至几十年才能使水质恢复。至于要进行人工的地下含水层的更新，问题就更复杂了
地下水污染的主要原因主要有：工业废水向地下直接排放，受污染的地下水浸入到地下含水层，人类粪便或因过量使用农药而受污染的水渗入地下等。污染的结果是使地下水中有害成分如酚，铬，汞，放射性物质、细菌、有机物等的含量增高。污染的地下水对人体健康和工农业生产都有危害。
一、污染方式 直接污染
特点是污染物直接进入含水层，在污染过程中污染物的性质不变。这是对地下水污染的主要方式。 间接污染
特点是地下水污染并非由于污染物直接进入含水层引起的，而是由于污染物作用于其他物质，使这些物质中的某些成分进入地下水造成的。
二、污染途径 间歇入渗型
污染物通过大气降水或灌溉水的淋滤，使固体废物、表层土壤或地层中的有害或有毒组分，周期性地从污染源通过包气带深入含水层。
这种渗入多半是呈非饱和状态的淋雨状渗流形式，或者呈短时间的饱水状态连续渗流形式.此种污染，无论在其范围或浓度上，均可能有季节性的变化。主要污染对象是潜水。 连续入渗型
污染物随污水或污水溶液连续不断地渗入含水层。最常见的是污水聚积地段(污水池、污水渗坑、污水快速渗滤场、污水管道等)的渗漏，以及被污染地表水 体和污水渠的渗漏。其主要污染对象也多半是潜水。 越流型
污染物通过层间弱透水层以越流的形式转移到其他含水层。这种转移或者是通过天然途径(水文地质天窗)，或者通过人为途径(结构不合理的井管、破损的老井管等)，或者人为开采引起的地下水动力条件的变化而改变了水流方向，是污染水流通过大面积的弱透水层越流转移到其他含水层。其污染来源可能是地下水环境本身的，也可能是外来的，它可能污染承压水也可能污染潜水。研究这一类型污染的困难之处是难于查清越流具体地点及地质部位。 径流型
污染物通过地下径流的形式进入含水层，即通过废水处理井，或者通过岩溶发育的巨大岩溶通道，或者通过废液地下储存层的隔离层的破裂进入其他含水层。海水入侵是海岸地区地下淡水超量开采而造成海水向陆地流动的地下径流。此种形式的污染。其污染物可能是人为来源也可能是天然来源，可能污染潜水也可能污染承压水。其污染范围可能不很大，但其污染程度往往由于缺乏自然净化作用而显得十分严重。
三、污染类型
① 地下淡水的过量开采导致沿海地区海(碱)水入侵 ② 地表污(废)水排放和农田污染造成的硝酸盐污染 ③ 石油和石油化工产品的污染 ④ 垃圾填埋场渗滤污染
第三章 污染与保护
时采取措施，防微杜渐。最好是尽量减少污染物进入地下含水层的机会和数量，诸如污水聚集地段的防渗，选择具有最优的地质、水文地质条件的地点排放污染物等。 治理技术 物理处理法 屏蔽法
该法是在地下建立各种物理屏障，将受污染水体圈闭起来，以防止污染物进一步扩散蔓延。常用的灰浆帷幕法是用压力向地下灌注灰浆，在受污染水体周围形成一道帷幕，从而将受污染水体圈闭起来。其他的物理屏障法还有泥浆阻水墙、振动桩阻水墙、板桩阻水墙、块状置换、膜和合成材料帷幕圈闭法等，原理都与灰浆帷幕法相似。总的来说，物理屏蔽法只有在处理小范围的剧毒、难降解污染物时才可考虑作为一种永久性的封闭方法，多数情况下，它只是在地下水污染治理的初期，被用作一种临时性的控制方法。 被动收集法
该法是在地下水流的下游挖一条足够深的沟道，在沟内布置收集系统，将水面漂浮的污染物质如油类污染物等收集起来，或将所有受污染地下水收集起来以便处理的一种方法。被动收集法一般在处理轻质污染物(如油类等)时比较有效，它在美国治理地下水油污染时得到过广泛的应用。 水动力控制法
水动力控制法是利用井群系统，通过抽水或向含水层注水，人为地改变地下水的水力梯度，从而将受污染水体与清洁水体分隔开来。根据井群系统布置方式的不同，水力控制法又可分为上游分水岭法和下游分水岭法。上游分水岭法是在受污染水体的上游布置一排注水井，通过注水井向含水层注入清水，使得在该注水井处形成一地下分水岭，从而阻止上游清洁水体向下补给已被污染水体;同时，在下游布置一排抽水井将受污染水体抽出处理。而下游分水岭法则是在受污染水体下游布置一排注水井注水，在下游形成一分水岭以阻止污染羽流向下游扩散，同时在上游布置一排抽水井，抽出清洁水并送到下游注入。同样，水动力控制法一般也用作一种临时性的控制方法，在地下水污染治理的初期用于防止污染物的扩散蔓延。 抽出处理法
抽出处理法是当前应用很普遍的一种方法，可根据污染物类型和处理费用来选用，大致可分为三类：
物理法：包括：吸附法、重力分离法、过滤法、反渗透法、气吹法和焚烧法等。 化学法：包括：混凝沉淀法、氧化还原法、离子交换法和中和法等。 生物法：包括：活性污泥法、生物膜法、厌氧消化法和土壤处置法等。 原位处理法
原位处理法是地下水污染治理技术研究的热点，不但处理费用相对节省，而且还可减少地表处理设施，最大程度地减少污染物的暴露，减少对环境的扰动，是一种很有前景的地下水污染治理技术。原位处理技术又包括物理化学处理法及生物处理法。 物理化学处理法 ①加药法。
通过井群系统向受污染水体灌注化学药剂，通过井群系统向受污染水体灌注化学药剂，c渗滤液，添加氧化剂降解有机物或使无机化合物形成沉淀等。 ②渗透性处理床。
渗透性处理床主要适用于较薄、较浅含水层，一般用于填埋渗滤液的无害化处理。
具体做法是在污染羽流的下游挖一条沟，该沟挖至含水层底部基岩层或不透水粘土层，然后在沟内填充能与污染物反应的透水性介质，受污染地下水流入沟内后与该介质发生反应，生成无害化产物或沉淀物而被去除。常用的填充介质有：
a.灰岩，用以中和酸性地下水或去除重金属;
b.活性炭，用以去除非极性污染物和CCl
4、苯等;
c.沸石和合成离子交换树脂，用以去除溶解态重金属等。 ③土壤改性法。
利用土壤中的粘土层，通过注射井在原位注入表面活性剂及有机改性物质，使土壤中的粘土转变为有机粘土。经改性后形成的有机粘土能有效地吸附地下水中的有机污染物。 生物处理法
原位生物修复的原理实际上是自然生物降解过程的人工强化。它是通过采取人为措施，包括添加氧和营养物等，刺激原位微生物的生长，从而强化污染物的自然生物降解过程。通常原位生物修复的过程为：先通过试验研究，确定原位微生物降解污染物的能力，然后确定能最大程度促进微生物生长的氧需要量和营养配比，最后再将研究结果应用于实际。现在所使用的各种原位生物修复技术都是围绕各种强化措施来进行的，例如强化供氧技术大致有以下几种：
①生物气冲技术。该技术与原位物化法中的气冲技术相似，都是将空气注入受污染区域底部，所不同的是生物气冲的供气量要小一些，只要能达到刺激微生物生长的供气量即可。
②溶气水供氧技术。这是由维吉尼亚多种工艺研究所
(VirginiaPolytechnicInstitute)的研究人员开发的技术，它能制成一种由2/3气和1/3水组成的溶气水，气泡直径可小到55μm。把这种气水混合物注入受污染区域，可大大提高氧的传递效率。
该技术是把过氧化氢作为氧源注入到受污染地下水中，过氧化氢分解以后产生氧以供给微生物生长。过氧化氢常常要与催化剂一起注入，催化剂用以控制过氧化氢的分解速度，使之与微生物的耗氧速度相一致。
第四章 我国现状
全国地下淡水的天然补给资源约为每年8840亿m3，占水资源总量的三分之一，其中山区6 560亿m3，平原区2 280亿m3;地下淡水可开采资源为每年3 530亿m3，其中山区为1 970亿m3，平原区为1 560亿m3。按赋存介质划分，地下水主要有孔隙水、岩溶水和裂隙水三种类型，孔隙水天然淡水资源量每年2 500亿m3，可采资源量每年l 686亿m3，岩溶水天然淡水资源量每年2 080亿m3，可开采资源量每年870亿m3，裂隙水天然淡水资源量每私260亿m3，可开采资源量每年971亿m3。总体上，中国地下水资源地域分布差异明显，南方地下水资源丰富，北方相对缺乏，南、北方地下淡水天然资源分别约占全国地下淡水总量的70%和30%。北方地区70%生活用水、60%工业用水和45%农业灌溉用水来自地下水。据统计，全国181个大中城市，有61个城市主要以地下水作为供水水源，40个城市以地表水、地下水共同作为供水水源，全国城市总供水量中，地下水的供水量占30%。根据《全国环境质量报告书》(1993)，在中国，只有不到11%的人能喝到符合我国卫生标准得水。再饮用只来水的2亿人中，1.1亿人饮用的是高硬度水，7000万人喝的是高氟水3000万人则喝的是高硝酸盐水。因为大部分作为水源的江河湖海都受到工业及城市排污的污染。2011年发布的《全国地下水污染防治规划(2011—2020年)》(下称地下水污染防治规划)，初步判断我国地下水污染正在由点状、条带状向面上扩散，由浅层向深层渗透，由城市向周边蔓延。
清澈的小河，透亮的井水，已成为记忆。赵亮2012年7月在对海河流域调查时，发现村民大都被迫放弃了饮用井水。
2000年-2002年国土资源部进行了全国地下水资源评价，按照《地下水质量标准》，37%已是不能饮用的Ⅳ类、Ⅴ类水。
2011年，全国共200个城市开展了地下水质监测，其中“较差—极差”水质监测点比例为55%。与2010年相比，15.2%的监测点水质在变差。
根据《地下水污染防治规划》，2009年中国地下水开采总量1098亿立方米，占总供水量的18%。在全国655个城市中，400多个以地下水为饮用水源，约占城市总数的61%。在传出有工厂将污水通过高压井排到1000多米地下的消息后，潍坊市称未排查到相关问题，并悬赏10万元征集线索。
2月21日，潍坊对媒体称尚未发现有价值的举报线索。而事件仍进一步发酵。网络上关于地下排污线索也不断涌现。媒体日前又曝出，潍坊下辖的寿光市存在打井排污现象，当地一个工业园区普遍存在地下排污。环保机构“公众环境研究中心”主任马军22日接受记者采访认为，有关部门不必纠缠“1000米”的字眼，民众对地下水污染的焦虑，折射的是地下水严重污染的现状。
美国地下水污染事
1947年至1952年，美国当地一家名为“福卡”的化学公司把二噁英和笨等82种致癌物质的21800吨工业废料排入运河，运河被填埋后，这一带变成一片广阔的土地，开发商盖起了大量的住宅和一所学校。从1977年开始，这里的居民不断发生各种怪病，孕妇流产、儿童夭折、婴儿畸形、癫痫、直肠出血等也频频发生。后来，多种有毒物质的黑色液体从地下渗出地面。1974年至1978年之间这里出生的孩子56%有生育缺陷，自从搬到拉夫运河，妇女流产率增加300%，泌尿系统疾病增加300%。
目前在美国，除了完备的立法外，技术革新也为地下水污染修复带来了曙光，可渗反应墙(简称“PPR技术”)是目前欧美许多发达国家新兴的用于原位去除地下水及土壤中污染的方法。
可渗反应墙是由一面活性铝、活性木炭及沸石等活性物质组成的埋在地下的“墙。”当污染物通过反应墙时，通过离子交换、表面络合、表面沉淀、生物降解等作用除去污染物。这项技术已在北美和欧洲地区成熟应用，在治理点污染上收效良好。 相关规定
1)禁止企业利用渗坑、渗井、裂隙和溶洞倾倒含有毒物质的废水，含病原菌废水和其他废弃物;
2)禁止企业在无良好隔渗地层，使用无防渗措施的沟渠，坑塘输送或存贮含有毒废水、含病原体废水;
3)对已受污染的潜水和承压水不得混合开采地下水; 4)地下工程应采取防护性措施，防止地下水污染; 5)人工回灌补给地下水，不得恶化地下水质。
参考文献
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湖南农业大学课程论文
学 院：资源环境学院 班 级：09级环工一班 姓 名： 聂 坚 学 号：200940408114 课程设计题目： 水体中生态修复技术的应用 课程名称： 课程论文 评阅成绩： 评阅意见：
成绩评定教师签名： 日期： 2011年12月4日
水体中生态修复技术的应用
聂坚
200940408114
2009级环工1班
【摘要】:生态修复技术是一项正在不断得到研究和发展的新技术,具有广阔的前景。本文简要介绍目前主要的几种生态修复技术的概念,原理及其在水体污染治理中的应用。
关键词:生态修复，水体污染治理
前 言： 目前我国水生态系统受损严重，超过6O%的河流、湖泊和湿地生态系统的结构和功能遭到不同程度的破坏。随着水生态修复理论的不断完善和深入。近年来生态修复技术在水体污染治理这个方面发展较快。水体污染的生态修复技术是生态工程技术的一个分支，其基本含义是根据水生生态学及恢复生态学基本原理，对受损的水生态系统的结构进行修复，促进良性的生态演替。达到恢复受损生态系统生态完整性的一种技术措施。根据水生态系统所受胁迫的主要类型。水生态修复技术大体可划分为两类, 第一类是利用生物生态方法治理和修复受污染水体的技术。第二类是与生态友好的水利工程技术。这两类水生态修复技术目前在我国都有应用。并且已产生了较好的经济社会和环境效益。也为新时期水利科技发展奠定了基础[1][2][3]。
1. 生态修复的概念
1.1生态修复(Ecological Remediation)：
所谓生态修复是指对生态系统停止人为干扰，以减轻负荷压力，依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化，或者利用生态系统的这种自我恢复能力，辅以人工措施，使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展;主要指致力于那些在自然突变和人类活动活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作，恢复生态系统原本的面貌，比如砍伐的森林要种植上，退耕还林，让动物回到原来的生活环境中。这样，生态系统得到了更好的恢复，称为“生态修复”。
2.污染水体中生态修复的方法
2.1河流水体污染治理 在河流存在的生物包括浮游生物、底栖动物、附着植物、巨型植物。污染河流的生态修复就是充分利用河流中的这些生物和河流的理化特征如流速、溶解氧等来恢复河流生态[4] 这些方法有: (1)河道补水技术。通过抽水贮存措施，或者由水工构筑物合理运行来加大枯水流量，增加河流的稀释能力，从生态工程的角度，则应在流域内种草植树，增加地下水的涵养量。贮水工程应优先考虑地下工程，以减少水分蒸发损失。
(2)人工增氧。增氧是近年来污染河流中一种应急方法，尤其对城市水环境的整治起到了一定的作用。从生态工程学的角度，应当充分利用天然水坝的跌水、水闸泻流等人工水上娱乐设施进行增氧。河流水域应设计以人工增氧为主的梯级复氧来改善水环境质量，对滞流区域可采取人工曝气的方法进行，如可用曝气机进行曝气[5]。
(3)修建净水湖。把天然河道功能进行专门的限定，设置一些专门用来承纳污水的河道和一些人工净化湖，对承污河道和人工净化湖则采用以稳定塘为基础的逐极净化技术进行水质恢复。
(4)生态工程技术。恢复河岸植被，利用芦苇等水生植物提高水域进化能力，恢复河道天然湿地。利用生物膜自净原理在河道内铺设一些卵石，进而改变水环境生态链结构的单一性。
(5)底泥疏浚。将水体中的污染底泥直接从河道取出，进而解决内原释放而造成的二次污染。将取出污泥进行浓缩，然后施用于农田作肥料，改善土质[6]。
2 .2 湖泊水库污染治理
湖泊水库有一定的环境容量，对外界的污染缓冲作用很强。其水动力学过程决定着水体内部各种物质和能量的输移转化过程，在很大程度上影响着湖泊水库的水质变化过程。
(1)利用浮床陆生植物治理富营养化水域。浮游陆生植物采用生物调控法，利用水上植物技术，在以富营养化为主体的污染水域水面种植植物、蔬菜、花卉或绿色植物等各种适宜的陆生植物，通过植物根系的吸收和吸附作用，富集N、P等元素，降解、富集其他有害有毒物质，并以收获植物的形式将其搬离水体[7]。
(2)建立环湖湿地保护带
构建滨岸渔带水生植被工程包括两大部份：一是湖岸湿地保护带工程，二是滨岸带高等水生植物恢复和控制工程。湿地和水生高等植物能起物理阻制作用，削浪，促使沉积，降低沉积物再悬浮，大量吸收水体和沉积物中的营养盐，改变水生网络结构同时又有资源利用价值[8]。
(3)底泥生态疏浚。湖泊底泥是水生态系统的重要组成部份，是湖泊营养物质循环的中心环节，也是水土界面物质积极交换带。生态疏浚目的在于清除高营养盐的表层沉积物质，在对底泥进行疏浚时，采用特殊技术和装置密闭以及抽吸是关键，以免扰动底泥，降低疏浚效果。
(4) 生物操纵法：生物操纵的对象主要集中于鱼类，特别是浮游生物食性的鱼类，即通过去除食浮游生物者或添加食鱼动物降低浮游生物食性鱼的数量，使浮游动物的生物量增加和体型增大，从而提高浮游动物对浮游植物的摄食效率，降低浮游植物的数量，具体方法为：(1)投放鱼食性鱼类间接控藻;(2)人工去除浮游动物食性鱼类以间接控藻，解决水体富营养化的问题[9]。
2. 3 地下水污染治理
地下水污染有有机污染和无机污染，无机污染主要由一些重金属引起，有机污染主要来自一些化工生产。污染物在土壤中可能以4种不同的形式存在：自由状态、土壤空隙中的蒸汽状态，溶于孔隙水中和吸附于土壤颗粒表面。4种形式之间存在着互相转换和平衡关系[10][11]。
(1)气提技术，利用真空泵和井，在受污染区域诱导产生气流，对其进行相的转变，将有机污染物汽化，提到地面，再进行处理。利用气提技术的前提条件是土壤中污染物质具有挥发性，伴随着气体在土壤中的流动，污染物被抽提出来[12][13]。
(2)空气吹脱技术，是在一定的压力条件下，将压缩空气注人受污染的区域，将溶解在地下水中的挥发性化合物，吸附在土壤颗粒表面上的化合物，以及阻塞 在土壤空隙中的化合物驱赶出来[14]。
(3)生物修复技术，是利用微生物降解地下水中污染物，将其最终矿化。生物修复技术分地面生物处理和原位生物修复。地面生物处理是把受污染的土壤挖出来在地面进行处理，原位生物处理是在基本不破坏土壤和地下水自然环境的条件下，原地进行处理。该技术不足之处在于过程缓慢。
(4)植物修复技术，是利用植物的根系，通过植物的生长将污染物进行转化。对于无机污染物例如重金属，植物通过吸收把污染物转化为植物自身的组成，然后通过收割植物将污染物去除。对于有机污染物植物可以通过吸收将其转化为自身组成，也可以通过植物的根系进行降解[15]。
3.总 结：
以上介绍了在不同的受污染水体中几种常用的生态修复技术，并对其原理和应用进行了简要的描述。对受污染的水体进行生态修复已经是经济发展及环境建设的迫切需要
4.参考文献: [1] 郑天柱.污染河道的生态恢复机理研究[J].环境科学动态,2002，3. [2] 董哲仁. 受污染水体的生物—生态修复技术[J]. 水利水电技术,2002, 2 . [3] 陈荷生. 太湖生态修复治理工程[J]. 长江流域资源与环境,2001, 3 . [4] 张锡辉. 水环境修复工程学原理与应用[M]. 北京：化学工业出版社,2002. [5] 许春华,周琪,宋乐平;人工湿地在农业面源污染控制方面的应用[J];重庆环境科学;2001年03期
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土壤修复技术
学科：环境科学
词目：土壤修复技术
英文：contaminated soil remediation
释文：土壤修复技术是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。污染物进人生态循环系统，如果超过土壤的自净作用的负荷，即形成土壤污染。土壤因吸附能力、氧化还原作用及土壤微生物分解作用，可缓冲污染物所造成的危害，以上统称为土壤自净能力。土壤自净作用的机理，既是土壤环境容量的理论依据，又是选择针对土壤环境污染调控与污染修复措施的理论基础。尽管土壤环境具有多种净化作用，而且也可通过多种措施来提高土壤环境的净化能力，但其净化能力毕竟是有限的，预防土壤污染是保护土壤环境的根本措施。[1]
污染场地修复技术分类：
污染场地的修复技术可按暴露情景和处置地点分类。
按暴露情景分类：
可以按“污染源-暴露途径-受体”对修复技术分类。对污染源进行处理的技术有生物修
复、植物修复、生物通风、自然降解、生物堆、化学氧化、土壤淋洗、电动分离、气提技
术、热处理、挖掘等;对暴露途径进行阻断的方法有稳定/固化、帽封、垂直/水平阻控系统
等;降低受体风险的制度控制措施有增加室内通风强度、引入清洁空气、减少室内外扬尘、
减少人体与粉尘的接触、对裸土进行覆盖、减少人体与土壤的接触、改变土地或建筑物的使
用类型、设立物障、减少污染食品的摄入、工作人员及其他受体转移等。
按处置地点分类：
可分为原位修复技术和异位修复技术。原位修复技术又可分为原位处理技术和原位控制
技术，常用的原位处理技术包括物理、化学和生物方法等。异位修复技术可分为挖掘和异位
处理处置技术。
原位处理：在污染区原地钻一组注水井，用泵注入微生物、水和营养物，通入空气。另外钻一组抽水井，用抽水泵抽取地下水，使地下水呈流动状态，促使微生物和营养物均匀分布。此工艺简单，费用低，但处理速度慢。原位处理也可用于污染河流底泥的生物修复。
土壤与土壤污染
环境污染是指由于人类活动引起环境质量下降而有害于人类以及其他生物正常生存和发展的现象。环境污染按环境要素可分为大气污染、水体污染、土壤污染和生物污染。 大气污染了，人们无法呼吸;水体污染了，人们不能饮水;土壤污染了，我们没有粮食吃;生物污染了，人类可能没有肉食吃，或者人直接病死。所以说，环境污染非常可怕。这里我们只谈土壤污染。
土壤是环境中特有的组成部分，它是一个复杂的物质体系，组成的物质有无机物和有机物。在地球表面，土壤处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带，是生态系统物质交换和物质循环的中心环节，是连接地理环境各组成要素的枢纽。
植物直接生长土壤上，土壤是植物营养物质的最主要的供应地。“皮之不存，毛将焉附”;“民以食为天，食以土为本”。没有土壤，就长不出植物，更别提庄稼了。岩石上至多生长一些地衣、苔藓，水里还有一些浮游生物，人类能靠地衣、苔藓、浮游生物养活吗?
所以说，土壤是最宝贵的自然资源之一，是人类赖以生存的必要条件。土壤，或者说是土地，还是人类社会演替发展的关键因素。封建地主控制了土地，统治了农民;共产党通过土地革命，赢得了广大人民的拥护。
然而，各种人为与自然的因素使人类赖以生存的土壤遭受不同程度的破坏，致使原有土壤理化性质退化、丧失耕作价值，并危及食物链安全与人类自身健康。这种丧失了耕作价值的土壤称为污染土壤。 土壤本来是各类废弃物的天然收容所和净化处理场所，土壤接纳污染物，并不表示土壤即受到污染，只有当土壤中收容的各类污染物过多，影响和超过了土壤的自净能力，从而在卫生学上和流行病学上产生了有害的影响，才表明土壤受到了污染。
造成土壤污染的原因很多，如工业污泥、垃圾农用、污水灌溉、大气中污染物沉降，大量使用含重金属的矿质化肥和农药等等。
目前，我国土壤污染防治面临的形势十分严峻，部分地区土壤污染严重，土壤污染类型多样，呈现新老污染物并存、无机有机复合污染的局面，土壤污染途径多，原因复杂，控制难度大，由土壤污染引发的农产品安全和人体健康事件时有发生，成为影响农业生产、群众健康和社会稳定的重要因素。
第一次全国土地调查显示，截至1996年10月31日，我国耕地面积为19.5亿亩;到2006年10月31日，这个数字锐减为18.27亿亩，10年净减少1.24亿亩，平均每年净减少1240万亩!国家《政府工作报告》指出，一定要守住全国耕地不少于18亿亩这条红线。
而土壤污染防治，是深入贯彻落实科学发展观的重要举措，是建设社会主义新农村的重要内容，是构建国家生态安全体系的重要部分，是实现农产品质量安全的重要保障。
编辑本段土壤污染原因分析
城市土壤承载着一定的生态、环境和经济功能，关系到城市生态环境质量和人类健康。然而，随着工业的发展和城市化进程加快，城市土壤环境质量日益恶化。世界各国对此问题开始予以高度重视，德国土壤学会在1988年成立了城市土壤工作组;美国在上世纪90年代对纽约等城市开始了一系列有关城市土壤污染的研究。
城市工业化的发展及与之相伴的工业排污，使城市土壤化学性质发生重要变化。烟尘、汽车尾气的排放、工业超标排污等，使重金属大量沉积于土壤中，其中以铅、锌等金属元素污染最为严重，在我国工业化进程较快的城市，土壤的铅含量都非常高。
另外，污水所含成分复杂，污水性质不同，对土壤危害程度也不同，如含有三氯乙醛等有机物的污水极易引起急性中毒;含有无机物如重金属、氟化物、硝酸盐和有机氯农药等的污水往往在土壤、植被以至地下水中形成残留和累积，造成植被受害，甚至寸草不生，并会间接引起人畜慢性中毒。
人类活动是影响城市土壤污染程度的一个重要因素。不同的土地利用状况、人类活动强度、污染累计时间的长短和距离污染源的远近，在不同程度上影响重金属污染状况。对北京城市公园土壤的铅污染研究发现，历史悠久，客流量大且距离市中心较近的公园土壤铅含量明显偏高;对大多数开放历史较短、客流量小且相对偏僻的公园而言，表土一般都未见明显的铅污染。研究发现:公路两侧土壤中铅的99%以上累积量分布在50米的范围内。 城市建设初期建立的化学、工业企业经过多年发展，企业厂区的土地受到了严重污染，尤以重金属土壤污染为主。土地中的重金属经过一定时间的迁移，对厂区周围的土壤环境也产生了一定的影响。
编辑本段土壤污染物分类
土壤中污染物的种类按性质分主要有：1)有机物质，其中数量较大而又比较重要的是化学农药，尤其是有机氯、有机磷农药;2)氮素和磷素化学肥料;3)铬、铜、锌、铅、汞、镉、砷等重金属;4)放射性元素，尤其是长寿命的放射性核素137Cs;5)肠细菌、炭疽杆菌、破伤风杆菌、肠寄生虫、霍乱弧菌、结核杆菌等有害微生物类。
另外，土壤中有机物分解产生的CO
2、CH
4、H2S、H
2、NH3等气体，在某些条件下也可能成为土壤的污染物。
根据污染土壤中污染物的来源，可将污染土壤划分为无机物污染土壤、有机物污染土壤、放射性污染土壤以及复合污染土壤等类型。多数污染土壤以重金属为主，局部地方以金属-有机废弃物的形式出现。污染土壤中重金属的来源很多，如工厂固体废弃物、污泥、大气沉降物、农用化肥等。
各种加工业活动都有可能产生大量的工业固体废弃物，如矿渣、飞尘、模沙、研磨剂、离子交换树脂、废催化剂和活性炭、耐火砖等。有些金属，如砷、镉和铅在高温加工过程中可产生气化现象，转化成氧化物并以微粒的形式冷凝，沉降下来。
石油工业的各种有机污染物，己成为环境污染的罪魁祸首。随着人工合成的有机物越来越多，在已知的700万余种有机物中人工合成的有机物种类达10万种以上，且以每年2000种的速度递增。其中具有“三致”(致癌、致畸、致突变)的有机污染物如石油烃类、多氯联苯(PCBs)、多环芳烃(PAHs)、含氯溶剂、炸药、农药等越来越多。它们一旦进入土壤环境，不仅使农作物减产甚至绝收，而且可通过动植物转移到食物链中，成为人类的隐形杀手。
土壤有机污染物的种类繁多，包括各种酚类和氰类物质以及人工合成的各种农药。酚类和氰类物质的来源很广，如某些石化企业在生产过程中排放的废水含有烃类、有机酸、醛类、氰化物、氨、各类聚合物、焦油等污染物。
编辑本段技术研发
1、“863”计划将研发石油污染土壤生态修复技术
国家863计划资源环境技术领域办公室发布“十一五”863计划资源环境技术领域2007第二批重点项目申请指南的通知，“油田区石油污染土壤生态修复技术与示范”位列本批7个项目首位。 这个项目指南提到，近年来，中国土壤污染问题日益凸现，对生态环境、食品安全和人体健康构成严重威胁。其中，重金属、石油、多环芳烃等污染物导致的土壤污染尤为突出。研发经济高效的污染土壤修复技术是改善我国环境质量的迫切要求，也是世界科技的研究热点。
项目总体目标为，针对中国油田区土壤石油污染问题，采用生物、物化方法与技术，研制高效修复功能材料与关键设备;开发具有复合技术协同的修复工艺，集成适合中低浓度石油污染土壤的植物—微生物联合修复技术、高浓度石油污染土壤的物化—生物耦合修复技术;建立油田区石油污染土壤生态修复技术体系并开展工程示范，制定石油污染土壤修复技术规范。通过项目研究，培养高水平的科技人才和创新团队，建立具有国际先进水平和引领作用的技术研发平台，为中国油田区污染土壤生态功能恢复和环境质量改善提供技术支撑。
项目主要研究内容是，针对油田区中低浓度石油污染土壤，筛选适合不同区域、不同石油组分的微生物降解菌株，研制高效复合修复菌剂，选育适合油田区生态环境条件的高效修复植物，构建植物—微生物联合修复技术。针对油田区高浓度石油污染土壤，开发环境友好的脱附制剂，研发石油污染物高效物化脱附、分解技术，开发重组分石油污染物生物降解工艺，构建物化—生物耦合修复技术。研制物化、生物修复关键设备，开展植物—微生物联合修复、物化—生物耦合修复工程示范，进行环境风险评估，制定油田区石油污染土壤修复技术规范。
据悉，“十一五”863计划资源环境技术领域战略目标是：研究大幅度增加资源储备技术，提高资源综合利用效率;研究区域性环境污染综合防治技术，逐步形成与社会经济发展水平相适应的资源环境科技创新体系，为保证社会经济可持续发展、建立资源节约型和环境友好型社会提供强有力的科技支撑。
2、蜈蚣草修复砷污染
蜈蚣草修复砷污染土壤技术在湖南、广西、云南等地运用，成效显著。
广西、云南等地遇到洪水时，上游堆积的开采矿产中高浓度重金属的污水就顺势蔓延下来，造成下游上百公里的河道和农田受到污染，从而大面积稻田绝收或严重减产。人长时间暴露在含砷环境中可诱发癌症，高剂量砷可导致死亡。
陈同斌的重金属污染土壤植物修复团队从1997年开始在全国范围内进行土壤污染状况调查，1999年在中国本土发现了世界上第一种砷的超富集植物——蜈蚣草，至今已开发出3套具有自主知识产权的土壤污染风险评估与植物修复的成套技术，并鉴别出在中国生长的16种能够吸收土壤重金属污染物的植物。
休复前：湖南郴州苏仙区邓家塘乡因砷污染导致600多亩稻田弃耕、2人死亡、400多人集体住院，诱发严重纠纷和暴力冲突，曾引起国务院高度重视，中央电视台《焦点访谈》专门报道。
在国家高技术发展计划(863项目)、973前期专项和国家自然科学基金重点项目的支持下，陈同斌研究员在湖南郴州建立了世界上第一个砷污染土壤植物修复基地。修复后：在田间种植条件下，蜈蚣草叶片含砷量高达0.8%，有力证明了蜈蚣草在砷污染土壤的治理方面具有极大的应用潜力。
中科院地理资源所陈同斌研究组应广西人事厅邀请，受当地政府委托进行污染土地的修复工作。修复前：广西某县因洪灾造成超过5000亩农田土壤被严重污染，部分土壤甚至寸草不生，这已成为广西当前最突出的环境问题。修复后：建立污染土地的植物修复示范工程，目前已开始种植超富集植物进行土壤重金属污染修复试验，取得初步成效。
中科院地理科学与资源所陈同斌研究小组在云南开展植物修复与植物采矿技术研究与推广应用，有效解决了当地严重的土壤及农产品重金属污染超标问题，提高了矿产资源利用率，保障了人民的安全健康。
3、日本开发出简易无害的土壤消毒法
日本农业环境技术研究所宣布，千叶县农业综合研究中心等机构的研究人员开发出了一种简易土壤消毒方法，消毒效果好且不会危害环境。
据报道，这种土壤消毒法的具体操作步骤是，在土壤上喷洒用水调和的浓度为2%左右的酒精，然后用塑料薄膜覆盖1到2周。研究人员介绍说，酒精能降低土壤内含氧量，从而起到灭虫效果。
据报道，新方法可轻松杀灭害虫和病原菌，消毒效果几乎等同于溴甲烷，而后者因为会破坏臭氧层被禁用。酒精几天后就会在土壤中分解，不会对环境造成影响。
研究人员在黄瓜地内进行了1周左右的实验，实验结果显示，未洒酒精溶液的土壤所培育的黄瓜根部有寄生虫，而经酒精处理的土壤中的黄瓜生长正常，根部未发现寄生虫。
土壤修复和重金属污染治理
目前在中国大陆重金属污染治理领域，没有一家从事商业化治理的专业公司。
大部分的土壤修复和重金属治理公司都是在利用国家拨款做示范工程，大部分的专业公司无法实现商业化运行。造成这种局面的主要原因是土地修复没有国家标准，利用物理法、化学法等技术和工艺进行土地修复，投资太大，而采用植物修复技术和工艺导致的主要问题是收集到的修复植物的后续处理问题。
北京天地德科技有限公司引进德国先进技术，开发的土壤修复和重金属污染治理方案可以彻底解决这个问题。
北京天地德科技有限公司重金属污染治理方案是利用沼气能源植物修复重金属污染土地，同时生产生物天然气的技术和工艺路线，可以解决重金属污染植物修复的收获物后续处理的难题，实现重金属污染治理与生物质能源协调发展。该技术对收集到的修复植物进行资源化利用。即便在没有国家的补贴的情况下，企业也是可以生存的。重金属植物修复和沼气生产都是成熟技术，因此对二者进行技术集成和创新，将开创中国土壤修复和重金属污染治理的新时代。
北京天地德科技有限公司利用耐重金属污染的沼气专用能源作物，在重金属污染土地、水面建立生物能源基地，通过反复的种植和刈割富集重金属的能源植物的地上部分，可以有效地降低生长环境中土壤、水体或水体沉积物的重金属质量分数.实现土地修复;同时收集物做为生产沼气的原料，生产沼气。
重金属不比一般的污染物质，在化学上元素是不灭的，所以要降低污染最重要的步骤就是降低它在环境中过度集约和累积的浓度。可以通过种植对可耐受重金属植物，利用反复的种植和刈割的方法，便可平分(淡化)原污染地重金属的含量，并降低重金属污染的风险。
生物质能源是一种清洁的、可替代石化燃料的新型能源，但发展生物质能源势必要占用大量耕地，而依靠农用地开发此类植物不符合我国人多地少的实际情况。从长远来看，利用边缘土壤进行能源植物的开发将是解决生物质能源原料问题的一条有效途径。我国有大量重金属污染的土壤，因其对生物的毒害作用不适宜种植进入食物链的作物，如果利用这些土壤种植能源植物，既可以解决能源用地问题，对环境也具有一定的修复意义。
1、能源植物选择
(1)可以治理重金属污染的能源植物
导致土壤污染的重金属主要包括 As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb和 Zn 等 ,一般为几种重金属的复合污染。 根据当地的气候条件、植物生长季节和土地实际情况可以选择以下植物， 能源高粱、苎麻、能源甘蔗、能源玉米、苜蓿和柳树、向日葵、能源油菜、能源黑麦、马铃薯、红薯。
在污染湿地水体或沉积物治理可以选择能源水稻、互花米草、水葫芦、芦苇等能源植物。 (2)沼气专用能源作物
目前在欧洲以整株青贮的玉米、能源型甜菜和若干牧草，如虉草、冬黑麦和芒均为理想的原料，生产沼气，被特称为“沼气专用能源作物”，专用能源作物成为制沼气的新原料。
对玉米收获前后的秸秆成分的分析发现，对于秸秆厌氧发酵性能至关重要的 4 项指标，在秸秆变干后都发生了非常不利于沼气发酵和其他生物能转化方式的变化。例如木质素含量几乎提高了 1 倍，使木质素大量与纤维素和半纤维素结晶，严重阻碍了后两者在生化转化过程中的降解。 其次，对于在中国被寄与很大希望、但又存在着致命性技术障碍的“非粮”能源作物甜高粱而言，其收获后加工期过短(不到 2 个月)是当前难以克服的制约因素。但如果变甜高粱直接加工酒精的技术路线为甜高粱整株青贮再发酵加工成沼气，则由于青贮料易于保存,可常年随取随用,问题即迎刃而解，而且能量净产出还可能增高。另外，严重萎缩的北方甜菜可能会因改种能源甜菜而迎来重新振兴的好机遇。
产气植物的碳氮比,一般选用植物体的碳氮比为25～30.5/1;碳氮比过高和过低都不利于沼气发酵细菌生长分裂，而某些有害菌则成优势菌群，造成沼气池产气少甚至不产气。
农村的一些水生植物，如水葫芦、水花生、水草等，作为沼气原料的碳氮比合适，
2、能源植物种植
重金属污染土地修复以能源植物种植为目标，将农艺措施、土壤重金属钝化技术、耐重金属的麻类和生物质能源作物种植技术、超富集植物等生物技术进行优化组合，在田间进行综合应用。
一是修复轻度污染土壤。采取控制土壤水分、改变耕作制度、调整部分作物种类、合理施肥、灌溉等农艺措施和施用土壤改良剂等物理、化学措施修复重金属轻度污染的土壤。
二是中度污染土壤改种。开展技术攻关，对中度污染的土壤，采用适宜的治污模式和技术，以发展生物质能源作物、经济作物苎麻和薯类为主。 三是重度污染土壤变性。对于重度污染型土壤，采用重金属钝化技术和植物修复技术相结合或变性改为绿化用地。
对于江河流域水污染治理，可以采用氧化塘和人工湿地结合处理的方法、 由于植物生长受季节控制，而且重金属累积过多，会对植物造成毒害，采用氧化塘和人工湿地结合处理的方法可以利用多种植物，在不同季节对污水进行净化，达到更好的净化效果。
3、种苗繁育
植物在种子成熟后，收获的秸杆碳氮比过高，不利于沼气的产生。因此能源植物收获期不是在种子成熟后，而是在种子成熟前收割，因此种苗繁育的问题必须解决，除了异地制种外，可以采用非试管快繁技术，利用植物嫩鞘、叶片、茎杆进行无性繁殖的育苗。利用植物法修复污染土地，需要建设种苗无性繁育基地。
4、能源植物收获
能源植物的收割要根据使用目的来确定，作为以沼气生产为目标的沼气专用植物腊熟期是最佳收获期。
栽培沼气专用能源作物生产沼气这样一种新原料和生物能利用新的转化技术路线，充分发挥了能源作物(特别是专用玉米等)能够高效转化太阳能的优势，获得最大的单位土地面积生物量(biomass)和生物能产出(而非传统育种追求的最大籽粒量产出);
由于能源植物种植的目的是获得最大的单位土地面积生物量(biomass)和生物能产出，而且积累在茎、叶中的碳水化合物，在作物完全成熟前，仍以可溶态保留于青贮料中，易于高效转化为沼气或其他形式生物质能源(如生物乙醇、沼气)。而一般情况下，随着作物完全成熟及秸秆变干，碳水化合物转化为难以分解的成分。因此沼气专用能源作物不能在作物完全成熟及秸秆变干后收割。
5、后续处理
如何处理富集植物是植物修复的难题。因为重金属的活性太强，如果处理不当，富集植物就又可能再一次成为污染源”。目前还没有一种处理这种“吸毒植物”的有效办法。植物成熟后，只有填埋或焚烧两种选择， 本方案采用利用污染土地或水面建设能源作物种植基地。种植沼气专用能源作物，一方面通过植物修复治理重金属污染。另一方面对富集重金属的生物量通过生物炼制技术生产生物能源和回收重金属。 首先对收获的沼气专用能源作物采用整株青贮，以备生产沼气使用。然后采用生物拆解技术，将植物拆解分离，固态部分主要是纤维素和木质素，及基本不含有可溶性重金属盐。固态部分可以加工成生物成型燃料，生物成型燃料是一种清洁燃料。
液态部分主要是半纤维素和各种糖类以及可溶性重金属盐。对于液态部分通过发酵技术进行处理。生产生物燃料沼气，在发酵过程中可溶性重金属盐转化为重金属硫酸盐沉淀被分离。
能源植物生产沼气，沼气提纯后就是生物天然气，可以替代汽车用天然气。也可以直接用来发电。
德国利用沼气专用植物生产沼气采用2 个厌氧反应罐容积各 1 500 m3，采用高温(49.5℃)发酵工艺。年耗青贮原料 5940 t，每天沼气产量 5150 m 3/d。
沼气直接发电，发电产能 500 kW(热电联产)。年发电和供热量分别为 415 万 kW*h 和 4 220 MW*h;电全部售给电网(14.5 欧分/KW*h);热量出售 1/3 。
6、植物修复后续处理为什么选择生产沼气 (1)沼气是最有效的生物燃料
英国国立农业合约联盟(NAAC)2007会上提出生物燃料占据重要地位此会大会上，TimEvans所作的报告给大家留下了深刻印象，介绍了他经营的RenewableZukunft公司进行的一个“小测试”(MiniTest)，其中使用了生物燃料的对比试验，以展示由1公顷能源作物制成的各生物燃料可使汽车行驶的距离，而沼气是当之无愧的胜者。
在测试中生物柴油表现最差，车辆仅行使2万公里(5,030英里/英亩);生物乙醇使车辆行使3万公里/公顷(7,540英里/英亩);人造生物柴油(一种由生物质气化制成的新一代生物燃料，可通过费—托法(Fisher-TropschProcess)转变为液体燃料)则有显著提高，车辆可行使7万公里(13,960英里/英亩);但由厌氧发酵的农作物、泥浆、有机废物产生的沼气——生物沼气可使车辆行使将近9.7万公里/公顷(24,390英里/英亩)，几乎是生物柴油的5倍。 (2)技术成熟，生产稳定 沼气生产与第二代生物燃料(如纤维素乙醇、液体生物燃料)相比，沼气是一种成熟的技术。
首先在原料预处理技术上———它是在秸秆发酵前的预处理过程中引入畜牧业的青贮技术，既解决了秸秆的保存及消化问题，又能促进其后期发酵;
在进料方式上，该技术通过优化设计饲料行业敞开式的气动输送设备，实现了大粒径物料的密闭输送;
(3)规模可大，可小，便于发展分布式能源系统
由于生物量收集半径可以控制，降低原料收集成本，加工后的产品方便长途运输，可以满足下游产业大规模生产需求。 (4)市场无限，产品没有市场准入的限制
天然气是最重要的理想洁净燃料，但我国天然气的储量较为不足，而且工业用(发电，合成氨等)需求量非常大。截止到2006年1月，探明的天然气储量只占全世界总量的0.9%。天然气贡献的能量只占能源总消费量的2.5%(而世界平均是25%)。据《中国可持续发展油气资源战略研究》报告预测，到2020年我国天然气的年需求量达2500亿 m3，缺口将达到900亿m3。需要强调指出的是，这个预测还是在完全排除8亿农村人口使用天然气的情况下作出的。否则，届时我国天然气的缺口将会是极为惊人的数量。
沼气可以直接向用户出售，如果加工生产天然气，可以直接作为汽车燃料销售，不需要与其他燃油混合 (5)经济效益好，产业链长。。
可以深加工，生产甲烷和二氧化碳气，残渣可以综合利用。沼气夜可以做液态肥料/由于产业链长综合经济效益高
7、沼气利用及安全
厌氧消化产生的沼气中含有水分(H2O)和硫化氢(H2S)，H2S气体不仅对人的身体健康有很大的危害，对管道、仪表及设备还具有很强的腐蚀性。脱水通常利用脱水装置进行，一般采用重力法进行分离。 对污泥厌氧消化最主要的问题涉及沼气脱硫和尾气有效控制。脱硫的目的也在于减少对大气环境的污染物的排放。
沼气中的硫化氢对于管道和设备具有很强的腐蚀作用，同时其在燃烧时将产生二氧化硫等有害气体污染环境。因此，规范中规定硫化氢含量必须低于20mg/m3。污泥厌氧消化池中沼气的硫化氢含量为沼气中 H2S 浓度为 0.1%～2%，超过规范规定的质量指标，必须进行脱硫处理。 用于沼气脱硫的方法有两种，即生物法和物化法。生物法主要分为生物洗涤和生物过滤两种方式。20 世纪 80 年代在德国、日本、荷兰等国家有相当数量工业规模的各类生物净化装置投入使用。目前，许多发达国家如日本、德国、美国、荷兰等对生物脱硫技术和设备的开发已经商品化。2004年5月，宜兴协联热电有限公司引进了帕克公司的生物脱硫技术并率先用于沼气脱硫，将沼气的硫化氢含量从14g/Nm3 降到200μg/m3。我国这方面的研究才刚起步。
干法脱硫：沼气经过水封和脱水装置后，常温下经过干式脱硫塔，沼气通过喷嘴或扩散板进入脱硫塔底部，通过脱硫剂床层，然后从顶部排出。固体脱硫剂使用一定的时间需要进行再生或更换，所以至少要 2 个脱硫塔轮流使用。干式脱硫剂一般为氧化铁，来源于经过活化处理的炼钢赤泥或硫化铁矿灰，配以一定比例的助催化剂、碱、粘结剂、烧失剂，制成球形、环形等;也有颗粒直径为0.6～2.4mm的铸铁屑。
湿法脱硫：沼气通过喷嘴或扩散板进入脱硫塔底部，与吸收剂逆流接触，然后从顶部排出，经过湿法脱硫的沼气需要再次冷凝去除水分。湿法吸收剂主要为NaOH或Na2CO3溶液，沼气中的H2S与NaOH或Na2CO3反应，由于反应消耗，需要定期投加碱性溶液。
物化法是我国目前普遍使用的方法。物化法脱硫主要有干法和湿法两种，根据 H2S含量可以设计成单级和多级脱硫。沼气中H2S含量高，且气体量较大时，适用湿式脱硫;如果用地面积小，则可用干式脱硫。也可以采用干式、湿式串联形式，增加脱硫效果，湿式脱硫塔可以作为粗脱，干式脱硫塔可以作为细脱。
贮气柜对整个系统具有气量调蓄和稳压的作用。沼气的主要用途还是在处理厂内进行综合利用，利用的方式主要有沼气发电或沼气锅炉等。 沼气发电
沼气发电适用于建立污泥厌氧消化的污水处理厂，沼气发电是目前我国污泥厌氧消化沼气的主要利用方式。减少了污水处理厂电能的消耗，并能对污泥消化池提供热源。投资成本随各厂不同，但是沼气发电会节省运行成本，对于厌氧消化产气量较大的污水处理厂经济性更加明显。 沼气发动机沼气中的能量 20%～30%转化为了机械能，还有 60%～70%转化成了热能(冷却水、烟气中的热能，这部分热量一般被回收作为消化池加热的热源)，冷却水中热量的90%以上，烟气中热量的60%～70%可被回收，可见沼气中能量的实际总效率为67%～85%。
国产沼气发电机电效率 30%～36%，总效率 70%～80%，1 方沼气可以发电 1.5～1.6千瓦时;进口沼气发电机电效率30%～40%，总效率可以到90%，1方沼气可以发电2千瓦时。我们根据国内沼气发电机的电效率和热效率平均水平，制定出沼气发电机的效率指标要求。 捷克 Tedom 公司生产的燃气内燃发电机目前已遍布欧洲地区。其产品的显著特点是将发电、供热于一体，机体内部包含了发动机、发电机、余热回收换热装置，及自控系统。它的显著特点是:系统简单，且节省许多配套设备，可相应降低工程造价;机体采用了隔音罩等措施，距机体1 m噪声小于70 dB;在烟道上安装了烟气催化净化装置，NOx及CO排放均符合欧洲标准。发电效率可达到40%，热效率50%，综合效率可达到90%。国产发电机没加隔声罩时，1m 范围噪声值 110dB(A)，所以在工作时需要专门的工作间，并进行墙体隔声。 另外可以生产生物天然气。每个燃料加工中心生产天然气需要增加的设备(按1000万方/年)。
土壤污染控制与修复
——学习心得
专业
学号
o幽谷蓝月o 1 前言
土壤是地球表面具有肥力、能生长植物的疏松表面，是人类赖以生存的物质基础，是人类不可缺少、不可再生的自然资源。随着世界人口的快速增长，土壤这一人类赖以生存的必需资源正承受着越来越大的压力。近年来，世界各国都非常重视污染土壤修复技术的研究。各发达国家纷纷制定了土壤恢复计划，荷兰、德国、日本、美国等国家都先后投入了大量资金用于土壤污染的恢复研究和应用。在中国，由于工业生产规模和乡镇城市化的快速发展，土壤受到工业三废和农用化学品的污染日趋严重，污染土壤修复工作的开展迫在眉睫。
污染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。以阻断污染物进入食物链，防止对人体健康造成危害，促进土地资源的保护与可持续发展。
通过一学期的学习，我对于全球目前的土壤污染及其防治和修复有了一定的认识和了解。针对本学期的课程，关于土壤修复的部分我更加感兴趣，尤其是生物修复，于是我总结了一些内容并且查找了一些相关信息。 2 土壤修复技术分类
土壤修复技术按照修复场地分为原位修复和异位修复，即对污染土壤就地处置或进行异地处理。按照技术类别可以将污染土壤修复方法分为物理修复、化学修复、生物修复等。具体分类如下：
按修复场地：⑴原位修复：①蒸汽浸提;②生物通风;③原位化学淋洗;④热力学修复;⑤化学还原处理墙;⑥固化/稳定化;⑦电动力学修复;⑧原位微生物修复。
⑵异位修复：①蒸汽浸提;②泥浆反应器;③土壤耕作法;④土壤堆腐;⑤焚烧法;⑥预制床;⑦化学淋洗。
按技术类别：⑴物理修复：①物理分离;②蒸汽浸提;③玻璃化;④热力学;⑤固化/稳定化;⑥冰冻;⑦电动力学。
⑵化学修复：①化学淋洗;②溶剂浸提;③化学氧化;④化学还原;⑤土壤性能改良。
⑶微生物修复：①生物通风;②泥浆反应器;③预制床。
⑷生态工程修复(植物修复)：①植物提取;②植物挥发;③植物固化;④植物降解;⑤植物根际圈生物降解;⑥生态覆盖系统;⑦垂直控制系统;⑧水平控制系统。
⑸联合修复：①物理化学-生物：淋洗-生物反应器联合修复;②植物-微生物联合修复：菌根菌剂联合修复。 3 生物修复技术
生物修复技术是利用生物的生命代谢活动减少土壤环境中有毒有害物的浓度或使
其完全无害化，从而使污染了的土壤环境能够部分地或完全地恢复到原初状态的过程。广义的生物修复包括微生物修复、植物修复。 3.1 微生物修复
微生物修复是常用的污染土壤生物修复技术，它主要是指利用微生物的作用对进入土壤环境中的难降解物质如大分子有机污染物、重金属等进行治理。通常把这种狭义的微生物修复技术称为土壤的生物修复。 3.1.1 生物通风法
生物通风工艺是一种强化污染物生物降解的修复工艺。一般是在受污染的土壤中至少打两口井或三口井，安装鼓风机和真空泵，将新鲜空气强行排入土壤中，然后再抽出，土壤中的挥发性毒物也随之去除。在同空气时，有时加入一定量的NH3或营养液，为土壤中的降解菌提供氮素营养，从而达到强化污染物降解的目的。
生物通风法常用于处理在对受地下储罐泄漏造成的土壤污染进行生物恢复处理时产生的少量土壤。 3.1.2 泵出生物法
泵出生物法是将污染场地的地下水抽出经地表处理后与营养液按一定比例配比后注入土壤，促进微生物最大限度地降解。
该法适用于处理污染时间较长、状况已基本稳定的地区或受污染面积较大的地区。 3.1.3 生物堆
利用生物的生命代谢活动减少土壤环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，从而使污染了的土壤环境能够部分地或完全地恢复到初始状态的过程。在进行生物堆时，把污泥堆成数个独立堤，然后把空气输入泥土，加速石油碳氢化合物的生物降解过程，泥土內的微生物会把污染物分解为H2O及CO2等无害物质。 3.1.4 土地填埋
土地填埋是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好氧降解。
该法已广泛用于油料工业的油泥处理。 3.1.5 土壤耕作
在非透性垫层和砂层上，将污染土壤以10~30cm的厚度平铺其上，并淋洒营养物、水及降解菌株接种物，定期翻动充氧，以满足微生物生长的需要，彻底清除污染物。处理过程产生的渗滤液再回淋于土壤，以彻底清除污染物。
该技术已成功用于处理受五氯酚、杂酚油、石油加工废水污泥、焦油或农药等污染的土壤。 3.1.6 预备床
将土壤运输到一个经过各种工程准备的预备床上进行生物处理，处理过程中通过施 肥、灌溉、控制pH值等方式保持对污染物的最佳降解状态。
此方法适用于挥发/半挥发性、含卤和非卤有机污染物、多环芳径及爆炸性污染物;不适于二噁英/呋喃、杀虫剂/除草剂和PCB，不适于无机污染物和腐蚀性污染物，不适
于黏土和泥炭土。 3.1.7 泥浆生物反应器
污染土壤和水混合成泥浆在带有机械搅拌装置的反应器内通过人为调控温度、pH值、营养物和供氧等促进专性微生物最大限度地降解污染物。
此方法适用于杀虫剂/除草剂，挥发/半挥发性、含卤和非卤有机污染物、PAH、二噁英/呋喃等有机污染物;不适于PCB，不适于无机污染物和爆炸性污染物，不适于泥炭土。 3.1.8 投菌法
直接向污染土壤接入外源的污染降解菌，同时提供这些细菌生长所需营养。不同的菌种可处理不同的污染物质。 3.1.9 生物搅拌
向土壤饱和部分注入空气，从土壤不饱和部分吸出空气，加大气体流动性为微生物供氧，促进其最大限度地降解。
适用于挥发/半挥发性、含卤和非卤和PAH等有机污染物，不适于二噁英/呋喃和PCB、杀虫剂/除草剂等，不适于无机污染物、腐蚀性和爆炸性污染物，不适于黏土和泥炭土;可同时处理饱和土壤、不饱和土壤和地下水污染。 3.1.10 工程螺钻和慢速渗滤
用工程螺钻系统使表层污染土壤混合，并注入含有营养和氧气的溶液，促进微生物最大限度地降解。慢速渗滤，通过污染土壤区内布设垂直。
两种方法均适用于有机污染物(包括杀虫剂/除草剂，挥发/半挥发性、含卤和非卤有机污染物，PAH、二噁英/呋喃、PCB等有机污染物);均不适于无机污染物(包括重金属、非金属、石棉、、腐蚀性和爆炸性污染物)，但均适于氧化物。均适于沙土、壤土和沉积物等土壤类型;均不适于黏土和泥炭土。 3.2 植物修复
植物修复是指将某种特定的植物种植在污染的土壤上，而该种植物对土壤中污染元素具有特殊吸收富集能力，将植物收获后并妥善处理(如灰化回收)后即可将该种重金属移出土体，达到污染治理与生态修复的目的。植物修复为从根本上解决土壤污染提供了一条重要的修复和治理途径，因而植物修复在土壤污染治理中具有独特的作用和意义。
植物修复技术主要类型有: 3.2.1 植物提取
即利用污染物富集能力较强的植物通过吸收和运转的过程，将污染物转移并储存在地上部分，最终通过收获地上部分集中处理来达到减少土壤污染物含量的目的。
适用于重金属污染的土壤。 3.2.2 植物稳定
指利用植物吸收和植物根际作用使土壤中污染物转化为相对无害物质。在这一过程中，土壤中污染物的含量并不减少，但由于降低了在土壤中的有效态，从而达到减轻污染的效果。
主要用于采矿和废弃矿区、冶炼厂污染的土壤、清淤污泥和污水厂污泥等重金属污染现场进行复垦。 3.2.3 植物挥发
指植物通过植物的吸收促进某些重金属转为可挥发态并将之挥发出土壤和植物表面。
主要用于挥发性重金属污染的土壤，如汞和硒。 3.2.4 根际过滤
指利用植物庞大的根系和巨大的表面积过滤吸收、富集水体中重金属元素。应用范围广泛，可处理杀虫剂、除草剂、PAH、PCB、矿物油等有机污染物。 4 几种超富集植物
植物修复是治理土壤重金属污染的最有效的途径，它是一种绿色环保技术。在植物修复上，植物吸收技术表现最佳，治理效果是永久性的。
经过查找，发现几种典型的超积累植物(表一)：
表一
几种典型超积累植物
Tab.1 Typical hyper accumulator plan 元素 Cd Co Cu Mn Ni Cr As Mn Zn P 植物种名 天蓝遏蓝菜
Haumaniastrum robertii 高山甘薯 粗脉叶澳洲坚果 九节木属 Sutera fodina wild 蜈蚣草 商陆 东南景天 圆叶遏蓝菜
地上部元素含量/(mg·kg~1)
1800 10200 12300 51800 47500 2400 5100 19299 4515(叶) 8200
发现地点 宾夕法尼亚 扎伊尔 扎伊尔 新喀里多尼亚 新喀里多尼亚 津巴布韦 中国 中国湘潭 中国
奥地利/意大利
植物体内平均含量/(mg·kg~1)
0.21 0.036 3.49 25.65 0.49 2.52 每种重金属都有多种植物可以富集，但超积累的种类并不多。我对在我国发现的几种超积累植物更感兴趣，以蜈蚣草、商陆和东南景天为代表重点介绍。 4.1 蜈蚣草(Pteris vittata)
凤尾蕨科、凤尾蕨属中型陆生蕨，为优良观赏蕨类。多年生草本，高1.3~2m。根状茎短，被线状披针形、黄棕色鳞片，具网状中柱。叶丛生，叶柄长10~30cm，直立，干后棕色，叶柄、叶轴及羽轴均被线形鳞片;叶矩圆形至披针形，长10~100cm，宽5~30cm，1次羽状复叶;羽片无柄，线形，长4~20cm，宽0.5~1cm，中部羽片最长，先端渐尖，先端边缘有锐锯齿，基部截形，心形，有时稍呈耳状，下部各羽片渐缩短;叶亚革质，两面无毛，脉单1或1次叉分。孢子囊群线形，囊群盖狭线形，膜质，黄
褐色。生于海拔2000~3100m的空旷钙质土或石灰岩石上。分布于中南、西南及陕西、甘肃、浙江、江西、福建、台湾等地。
蜈蚣草是中科院地理科学与资源所发现的世界上第一种砷的超富集植物，对重金属具有超常规吸收与富集能力。将蜈蚣草植于污染土壤，吸收重金属加以回收，可达到“清污与回收”双重目的。研究表明，蜈蚣草对土壤中铅、铜、锌与砷均有不同程度的抗性和修复能力。在自然条件下，蜈蚣草可生长在砷含量40～50mg/Kg土壤中，甚至能在砷含量高达23400mg/Kg的矿渣中正常生长;在野外其叶片砷含量超过1000mg/Kg，室内栽培的叶片砷含量高达5070mg/Kg。美国佛罗里达的研究表明，生长在未污染地区的蜈蚣草植株砷含量只有11.8～64.0mg/L，而在受污染地区植株砷含量却高达1442～7526mg/L，远高于生长在正常土壤中植株的平均值(低于3.6mg/L)。
蜈蚣草可在铅浓度高达3368～3550mg/Kg的铅锌矿尾砂库及其周围环境成片生长;可在铜含量896～12802mg/Kg的矿区土壤中正常生长，且其体内铜浓度高达918mg/Kg;可在锌浓度高达22616mg/Kg的矿渣上正常生长，其羽叶锌含量最高可达737mg/Kg。
目前，利用蜈蚣草等植物富集与修复砷、铜和锌等重金属污染的技术已推广应用，对受砷污染土壤进行低成本改良具有极大优势。如湖南郴州建立了第一个砷污染土壤植物修复基地，在田间种植条件下，蜈蚣草叶片砷含量高达0.8%，证明蜈蚣草对砷污染土壤治理具有极大的应用潜力。广西、云南等地运用蜈蚣草修复砷污染土壤技术，初步解决了污染土壤治理及农产品重金属污染超标问题。 4.2商陆(Phytolacca acinosa)
商陆，又名：苋陆(《易经》)，马尾(《尔雅》)，常蓼(《广雅》)，藰、章陆、章柳(《玉篇》)，大苋菜、湿苋菜、山包谷、金七娘、红苋菜、金鸡姆、猪姆耳、苋菜蓝、肥猪菜。
多年生草本，高70～100cm，全株无毛，根粗壮，肉质，圆锥形，外皮淡黄色。茎直立，多分枝，绿色或紫红色，具纵沟。叶互生，椭圆形或卵状椭圆形，长12～25cm，宽5～10cm，先端急尖，基部楔形而下延，全缘，侧脉羽状，主脉粗壮;叶柄长1.5～3cm，上面具槽，下面半圆形。总状花序顶生或侧生，长10～15cm;花两性，径约8mm，具小梗，小梗基部有苞片1及小苞片2;萼通常5片，偶为4片，卵形或长方状椭圆形，初白色，后变淡红色：无花瓣：雄蕊8，花药淡粉红色(少数成淡紫色);心皮8～10，离生。浆果扁球形，径约7mm，通常由8个分果组成，熟时紫黑色。种子肾圆形，扁平，黑色。花期6～8月。果期8～10月。多生于疏林下、林缘、路旁、山沟等湿润的地方。我国大部分地区有分布，主产河南，湖北，安徽等省;垂序商陆主产于山东，浙江，江西等省。
商陆为镉的超富集植物，对土壤中的镉有很强的吸收、富集能力，且富集浓度与土壤镉浓度成正相关。在镉污染水平大于50mg/Kg条件下，商陆茎及叶镉含量均超过100mg/Kg，达到镉超积累植物临界含量标准，其地上部分镉含量大于根部，且镉富集系数大于1。
商陆是国际上报道的第一例多年生、草本型锰超积累植物，有助修复受锰污染的土壤。商陆对土壤中高含量的锰具有很强的耐受、吸收与积累能力。叶片锰含
量5160～8000mg/Kg，平均为6490mg/Kg。商陆在锰含量11.4%的尾矿废弃地上生长良好，叶锰含量最高达1.93%;温室生长45天的商陆地上部分锰积累量为258.2mg/株，叶锰含量高达3.64%，植物吸取的锰有87%～95%被转移到地上部分。
来自污染区和非污染区的商陆种群在自然条件的锰积累量存在显着差异，但是在人工控制条件下却表现出相似的耐锰性和积累本事，叶锰含量高达3.4%，商陆的锰耐性和超积累本事可能是其固有特性。
国内外学者在超积累植物筛选方面做了大量的研究，迄今报道锰超积累植物仅11种，鉴于木本植物生长周期长、不宜温室试验等缺点，锰超积累机理研究依然停顿在田野植物样品的简略阐发水平。 4.3 东南景天(Sedum alfredii)
多年生草本;茎基部横卧，着地生根;花茎高10~20cm，有分枝;叶互生，下部叶常脱落，条状楔形、匙形至匙状倒卵形，长1.2~3cm，顶端钝，有时微缺，基部狭楔形，有距;蝎尾状聚伞花序花多，苞片似叶而小;花无梗，直径1cm;萼片条状匙形，不等长，基部有距;花瓣黄山;鳞片5，匙状正方形，长1~2mm，顶端钝截形;心皮5，卵状披针形，直立，基部合生;骨突果斜叉开。
东南景天是近年在浙江衢州、湖南郴州古老的铅锌矿区发现的一种锌、镉、铅超积累植物，能将镉、锌、铅等较多地吸收到植株的地上部，有效减轻土壤重金属污染。
一般认为，植物地上部分锌含量达到3000mg/Kg，是锌超富集植物的临界标准。浙江大学杨肖娥等研究表明，东南景天的地上部锌含量高达5000mg/Kg，富集系数为1.25～1.94，大于1;而营养液培养试验发现，东南景天地上部锌含量高达19674mg/Kg。可见，东南景天具有超富集锌的特性和功能。
东南景天对镉污染修复效率较大，能对镉超积累。华南农业大学龙新宪等研究发现，当土壤中镉含量为12.5～50mg/Kg时，矿山生态型东南景天的地上部在一年内(两茬)的积累量可达2～4mg/盆，其对土壤镉清除率达16%～33%。但随着土壤中镉含量增加，其清除效率降低。因此，矿山生态型东南景天特别适合修复低、中度镉污染土壤。
通过采取有效的辅助栽培措施，改良土壤环境，可提高东南景天的生物产量以及地上部的重金属积累量，提高修复重金属效率。如玉米和东南景天套种，能显著降低污染土壤锌、镉的淋溶与含量;适当的氮与磷营养能提高东南景天根系发育，特别是使用硫酸铵，能提高植株对锌、镉污染的修复能力。
总之，东南景天不仅对土壤过量的锌、镉、铅具有强忍耐能力和超积累特性，并具有多年生、无性繁殖、生物量较大及适于刈割的特点。同时，它适应性强，耐瘠薄、干旱及强光等恶劣生境，观赏性强，是实施植物修复与生态绿化的优良植物。 5 小结
污染土壤的修复工作已引起人们的广泛关注，技术与方法在不断进步与革新，相比较而言尽管各种方法利弊不同，但植物修复可能拥有更广阔的前景。
学科：环境工程 学号： 姓名： 指导教师：
摘 要
水资源对于人们生存和发展的重要性是众所周知的，而当代流域水环境被破坏污染已经是不争的事实。流域水环境中河流、湖泊水库、湿地和地下水与人类生产生活密切相关，本文对该4种水环境类型的修复技术分别进行了介绍，并简要分析了每种水环境类型较为有效的技术方法。
1、引言
水生态系统是指自然生态系统中由河流、湖泊等水域及其滨河、滨湖湿地组成的河湖生态子系统其水域空间和水、陆生物群落交错带是水生等生物群落的重要生境。然而，大量的污水排放和水库堤坝建设造成了水生生物生长环境的恶化和重要生境的丧失带来一系列的水生态问题如：江河源头区水源涵养能力降低，水生态功能衰退水资源过度开发河湖生态用水被挤占，严重时造成河道断流、绿洲和湿地萎缩、湖泊干涸与咸化、河口生态恶化等等。实践表明，如果不采取人工辅助措施减少或消除这些问题仅凭水生态系统自身恢复需要相当长的时间，甚至永远也无法恢复原有的生态平衡。
水在其自然边界内循环和汇集，形成流域。水环境是流域内储存、传输和提供水资源的水体，是水生生物生存与繁衍的空间，也是各种污染物的最终归宿。
根据水的地理位置，将流域中的水环境分为地表水环境和地下水环境。地表水环境指河流、湖泊、水库、海洋、沼泽、冰川等以暴露在地面的水为主的水域;地下水环境指泉水、浅层地下水、深层地下水等存在于包气带以下底层空隙的水域。
2、流域水环境修复技术概念
一般而言，水环境修复指的是依靠生态系统的工作机理，运用相关的技术方法，改善水的质量，以求达到修复生态的目的，使其中的各种生物及其系统都能够做到自我修复和调整，最终达到和谐状态。水环境修复的对象不仅包括水体，还有水体相关的生物地理环境。而不同的水域形式，因其物理环境、化学环境以及生物环境的不同，需要不同的修复技术体系。河流、湖泊水库、湿地和地下水是与人类生产生活密切相关的水环境，本文将从这四个方面，介绍其水环境修复技术。
3、运用河流修复技术的重要性
水资源对于人类生存与发展的重要性不言而喻，水为生命提供滋养，同时也洗去生活中产生的脏乱之物，在工业农业等等行业上的运用更是数不胜数。正因为水的妙用无穷，所以过度的开采和使用更是让水资源面临枯竭的窘境。加上现代工业的发展，对水资源的浪费，对各种水体的污染十分严重。流域水环境的治理，正是解决这一问题的良策，它可以在很大程度上拯救面临污染和干涸的水域，这既有利于生态系统的良性发展，更是促进人类社会可持续发展的必然措施。
4、河流修复技术
一般河流生态修复的目标主要包括河岸带稳定，水质改善，栖息地增加，生物多样性的增加，渔业发达及美学和娱乐，以期河流能够更加自然化，这是修复工程的一个最普遍的目标。
河流修复技术多种多样，物理技术：河道引水技术、生态防渗技术、底泥疏浚与物理覆盖技术、人工增氧技术等;化学技术：投加絮凝剂促进污染物沉淀、投加石灰脱氮、投加化学药剂除藻、调节pH值对重金属进行化学固定、原位化学反应技术等;生物生态技术：微生物修复技术、水生动植物修复技术、人工湿地技术以及多自然型河流构建技术等。本文选择较为有效的方法：河道引水技术、原位化学反应技术和水生植物修复技术进行详细分析。
(1)河道引水技术
河道引水技术是指引进外部清洁水源来改善河道水质，在水源允许的情况下，引进外部清洁的水源，增加河水水量，不仅可以人为地缩短水在河道中的停留时间，增加浮游植物的生物量，使污染河水不易黑臭，同时水体复氧量也会增加，提高河道自净能力。利用调水改善河道水质是一种投资少、成本低、见效快的处理工程。
(2)原位化学反应技术
原位化学反应技术是指通过化学反应和生物反应(氧化、还原、吸附、沉淀、有机金属络合等)，在受污染的地点，原地使重金属离子固定下来的方法。常用的物质包括石灰[Ca(OH)2]、灰烬(KOH)、硫化钠(Na2S)等。此外，化学氧化可以将有机物转化为无毒或者毒性比较小的化合物，常用的氧化剂为二氧化氯、次氯酸钠或者次氯酸钙和臭氧等。 (3)水生植物修复技术
水生植物在水环境修复中的作用方式主要包括物理过程、吸收作用、协同作用和化感作用。水生植物修复技术利用水生植物及其共生的微环境去除水体中的污染物质并恢复永生生态系统。水生物修复技术的核心是将植物漂浮种植到水面上，利用植物生长从水体中吸收利用大量污染物，例如凤眼莲、浮莲、水鳖、浮萍等水生植物能够很好地去除河流中的氮磷等营养物质。生物浮床是其典型的技术应用之一。
5、湖泊水库修复技术
湖泊是地球上重要的淡水蓄积库, 地表上可利用的淡水资源 90%都蓄积在湖泊里。因此湖泊与人类的生产、生活密切相关, 具有很重要的社会、生态功能, 如调水防洪, 生产、生活水源地, 水产养殖, 观光旅游等。随着我国社会经济和城市化进程的快速发展, 湖泊水环境污染问题日益突出。根据全国水资源综合规划评价成果, 全国84个代表性湖泊营养状况评价结果表明: 全年有 44 个湖泊呈富营养化状态, 占评价湖泊总数的52.4%, 其余湖泊均为中营养状态。湖泊的主要污染问题有：富营养化、湖泊有毒有机物污染、重金属污染、湖泊酸化等。
湖泊污染源可分为外源和内源。从一开始, 湖泊外源污染的控制和治理就引起人们的重视。经过多年的研究和实践, 外源控制技术已取得了一定实效。但外源控制并没有实质性改变湖泊受污染的状况, 很多研究表明, 这是由于湖泊沉积物中污染物的释放造成的, 特别是内源磷释放造成的湖泊富营养化问题。因此, 内源控制技术逐渐引起人们的重视。
不同污染物内源释放机制不同, 如沉积物中氮释放主要与沉积物中有机氮化合物的分解程度、速率以及随后细菌参与的无机形态氮的相互转化有关; 沉积物中磷、重金属元素与沉积环境的氧化———还原条件有关; 生产力高的富营养化湖泊表层有机质分解的磷释放可能是沉积磷活化更新的主要机制; 而沉积物中的持久性有毒有机污染物则与底栖生物毒性暴露和食物链传递有关。不同类型湖泊中, 污染物的影响方式和程度也不同, 浅水湖泊中风浪引起的悬浮作用是沉积物中污染物释放的主要过程, 而深水湖泊中污染物的释放主要与物质形态、湖泊季节性分层和理化性质有关。因此, 不同类型、主要污染因子不同的湖泊, 其内源控制技术及污染恢复技术也不同。根据近年来的研究和实践, 主要有以下几种污染恢复技术。
(1) 湖泊沉积物疏浚
湖泊沉积物疏浚被认为是降低湖泊污染物负荷最有效、直接的措施。瑞典 Trummen湖通过疏浚工程降低90%总磷负荷,而美国的Lilly湖疏浚后总磷的消减率达到55%。但是，并不是所有的疏浚都能达到理想的效果, 1998年南京玄武湖清淤,采取沿湖污水停止输入、抽干水清淤的方法,清淤后半年内湖水的透明度、COD 和总磷基本不变。疏浚底泥的环境效果与疏浚方法有关,疏浚主要考虑降低沉积物中的污染负荷。因此,要对沉积物中的污染物种类、含量分布、剖面特征、沉积速率、化学及生态效应有详细的调查和分析,确定疏浚的范围和深度。
(2) 沉积物覆盖技术
在污染沉积物表面覆盖一层物质,把沉积物和水体隔开,达到控制污染物释放的目的。覆盖物可以是低污染的沉积物、沙砾,或各种材料组成的复合层。起作用的机制主要是颗粒物对污染物的吸附作用,减少水动力或生物扰动,覆盖层造成的无氧环境利于某些厌氧细菌对有机污染物的降解。覆盖技术相比别的控制技术,花费低,适用于有机、无机处理,对环境潜在的危害小; 但其工作量大,需要大量的清洁泥沙,来源困难。同时覆盖会增加底泥的量,使湖泊库容变小,因而该技术不太适用于湖泊底泥污染的治理。
(3) 湖泊理化性质改善
湖泊的理化性质影响着湖泊中各种物理、化学及生物过程, 进而影响各种污染物的内源释放。通过投加一些化学试剂以改善湖泊的理化性质,如酸碱度和溶解氧含量,以达到控制内源释放的目的。向湖泊投加铁盐、铝盐,可以通过吸附或絮凝作用与水体中的无机磷酸盐共沉淀; 但沉淀的铁磷化合物在还原条件下有可能重新活化再次释放。而铝盐与磷酸盐结合相对牢固,可在变化范围较大的水环境中稳定存在,甚至在完全氧化的环境中也较稳定。如果铝的加入量足够大, Al(OH)3可在沉积物表层形成“薄层”,从而阻止磷释放。
(4) 污染湖泊的生态恢复
湖滨带生态恢复。湖滨带是湖泊水域与流域陆地生态系统间的过渡带, 是湖泊重要的天然屏障,不仅可以有效滞留陆源输入的污染物,还有净化湖水水质的功能。湖滨带生态恢复的目的是恢复湖泊的完整性,包括湖滨带物理环境的修复、挺水植被的快速组建和水生群落的优化三大方面。
水生生态恢复。湖泊水生植被是由生长在湖泊浅水区和湖周滩地上的沉水植物群落、浮叶植物群落、漂浮植物群落、挺水植物群落及湿生植物群落共同组成。水生植被的演化随湖泊环境的变迁而演化,同时也能反作用于湖泊环境,在一定程度上影响湖泊环境的演化方向和速度。因此,湖泊水生植被恢复是根据湖泊生态环境条件和需要,在生态系统受损的湖泊环境基础上重构良性的水生生态,包括湖泊环境的工程改造和水生植物恢复两方面内容。
6、湿地修复技术
湿地是处于陆地生态系统和水生生态系统之间的转换区，具有独特水文、 土壤、植被与生物特征的生态系统。湿地修复指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建再现干扰前的结构和功能，以及相关的物理、化学和生物学过程，使其发挥应有的作用。
湿地修复技术可按照物理、化学和生物技术进行划分。物理技术包括土壤渗滤法、调水冲洗法;化学技术包括混凝法、中和法、氧化还原法、吸附法、离子交换法、电渗析法;生物技术包括湿地植物净化、生物膜吸附等。由于化学方法容易对湿地生态系统造成新的污染，所以相关技术应用不广泛。土壤渗滤法和生物膜吸附法是两项比较新的技术，应用性也较强。
(1)土壤渗滤法
湿地土壤是湿地植物生长发育的基质，在此发生了各种物理化学反应，利用湿地土壤对水环境污染物的滤过特性，可以达到水环境改善的目的。研究表明，湿地土壤在垂直方向上对氮和磷有很强的滤过截留作用。对氮素滤过、截留起主要影响作用的土壤因子是粘土含量、有机质含量和TN含量，对磷素起主要影响作用的土壤因子是粘土含量、有机质含量、p H值和含水量。该技术具有简单易行、费用低的特点，应用性较强。
(2)生物膜吸附法
在一定的酸碱条件下，生物膜对于湿地水环境中的重金属具有一定的吸附作用。根据湿地的理化性质设计生化池，可采用连续水的动态自然挂膜培养方式，微生物在填料上缓慢生长和繁殖，生物膜会逐渐变厚。生物膜上含有丰富的藻类和原生动物，先吸附原水中的有机物、氨氮等污染物，再进一步为膜上的微生物分解、吸收、代谢而得到去除。
7、地下水修复技术
地下水是指存在于地表以下岩(土)层空隙中各种不同形式水的统称。地下水具有多种功能，与人类生活密切相关。近年来,由于大量工农业废弃物不合理地进行填埋,污染物事故性排放以及地下储油设施泄漏,各种有机物、重金属及放射性有害物质进入地下系统,地下水污染状况日益严重。修复已被污染的地下水,加强地下水环境的保护,已成为当前国内外环保研究的热点。目前,较典型的地下水污染修复技术主要有以下3种：
(1) 抽出处理修复技术
P&T技术是最早出现的地下水污染修复技术,也是地下水异位修复的代表性技术。自20世纪80年代开展地下水污染修复至今,地下水污染治理仍以P&T技术为主。传统的P&T技术是把污染的地下水抽出来,然后在地面上进行处理。近年来,随着污染治理研究的不断深入,该技术已有了更广泛的含义,只要在地下水污染治理过程中对地下水实施了抽取或注入的,都归类为P&T技术。P&T技术概 念模型见图1。
P&T技术的修复过程一般可分为两大部分:地下水动力控制过程和地上污染物处理过程。该技术根据地下水污染范围,在污染场地布设一定数量的抽水井,通过水泵和水井将污染了的地下水抽取上来,然后利用地面净化设备进行地下水污染治理。在抽取过程中,水井水位下降,在水井周围形成地下水降落漏斗,使周围地下水不断流向水井,减少了污染扩散。最后根据污染场地的实际情况,对处理过的地下水进行排放,可以排入地表径流、回灌到地下或用于当地供水等。 P&T技术适用范围广,对于污染范围大、污染晕埋藏深的污染场地也适用。但其自身也存在一些局限性:①当非水相溶液出现时,由于毛细张力而滞留的非水相溶液几乎不太可能通过泵抽的办法清除;②该技术开挖处理工程费用昂贵,而且涉及地下水的抽提或回灌,对修复区干扰大;③如果不封闭污染源,当停止抽水时,拖尾和反弹现象严重;④需要持续的能量供给,以确保地下水的抽出和水处理系统的运行,同时还要求对系统进行定期的维护与监测。
(2) 监测天然衰减修复技术
MNA技术出现的时间较晚,于20世纪90年代才开始正式用于地下水污染治理。该技术基于污染场地自身理化条件和污染物自然衰减能力进行污染修复,从而达到降低污染物浓度、毒性及迁移性等目的。另外,MNA技术还必须根据污染区域的治理目标,采用相应的监测控制技术,对地下水的自然修复过程进行监测评价。实施监测的目的主要有以下几方面:①证明污染物的自然衰减与预测相符合;②能够监测影响自然衰减能力的环境变化因素(如:水文地质条件、地球化学条件、微生物等);③能够监测出所有潜在的有毒或易迁移转换的污染产物;④证实污染晕在纵、横、垂向上没有进一步扩展;⑤确定该修复过程对下游不会造成不良影响;⑥验证该修复是否达到修复目标。
采用MNA技术进行地下水污染修复,一般不会产生次生污染物,对生态环境的干扰程度较小;并且该技术工程设施简单,修复费用远远低于其他修复技术。但该技术适用范围较窄,对区域环境和污染物自然衰减能力要求较高,一般仅适用污染程度较低、污染物自然衰减能力较强的区域。
(3) 空气注入修复技术
AS技术是在土壤气相抽提Soil Vapor Extraction技术(简称SVE技术)的基础上发展起来的,20世纪80年代中期最早应用在德国,随后迅速发展至美国以及欧洲的其他国家。近年来,AS技术已成为地下水原位处理技术的首选。其概念模型见图2。
该技术通常用来治理地下饱和带(饱水带及毛细饱和带)的有机污染,一般与SVE技术联合使用,其修复原理为:通过向地下注入空气,在污染晕下方形成气流屏障,防止污染晕进一步向下扩散和迁移,在气压梯度作用下,收集地下可挥发性污染物,并以供氧作为主要手段,促进地下污染物的生物降解。修复过程中发生的质量迁移转化机制较复杂,在不同的修复阶段,控制修复速率和效率的机理也不同。另外,随着场所地质条件的变化,各种机理对AS技术修复作用的贡献也不同。
AS技术具有如下特点:①设备简单,安装方便,易操作;②修复效率高,治理时间短,一般情况下修复期为1～ 4 a;③更适于消除地下水中难移动处理的污染物(如Dense Non-aqueous Phase Liquid,简称DNAPL,密度大于1的非水相溶液);④现场原位修复,对修复点干扰小。该技术的局限性主要有以下几点:①对于非挥发性的污染物不适用;②受地质条件限制,不适合在低渗透率或高黏土含量的地区使用;③不能应用于承压含水层及土壤分层情况下的污染物治理。
8、结语
河流、湖泊水库、湿地和地下水的修复技术繁多，主要均围绕着物理方法、化学方法和生物-生态方法这3 类展开，方法有所重叠。有的技术方法对于某一种水环境类型的修复适用，但对另一种水环境类型并不一定是最佳选择，例如底泥疏浚对于河流的修复存在一定的风险，但对湖泊水库修复却是一种很好的方法。在对流域水环境进行治理和管理时，应综合分析水环境的类型和状况，优先选择最合适的技术进行修复，以最小成本、最快速度达到水环境结构和功能恢复的目的。
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土壤污染与大气污染、水污染被并称为三大主要环境污染问题。一直以来，由于土壤污染具有隐蔽性、滞后性、累积性和地域性，以及治理难、周期长等特点，已经造成对生态安全的重大威胁。近年来，河南“镉麦”事件、江西“镉大米”事件、河北无极倾倒废液事件、“XX宋家庄农药厂污染”等环境事件的出现已经向我们敲响了警钟。我市区位独特，打造优良的环境质量、健康的投资环境、生态安全的小康社会，开展土壤污染的调查，修复势在必行。
一、我市土壤污染现状
我市国土总面积##万平方公里，全市土地总面积###万亩，其中农用地面积##万亩，占土地总面积的###%;建设用地###万亩，占土地总面积的##%;未利用地###万亩，占土地总面积的##%。有关数据显示，我市局部区域土壤污染状况不容忽视，尤其是在我市在重污染企业、采矿区和畜禽养殖场周边地区，镉、钒、铅等无机污染物和滴滴涕总量、苯并(a)芘和二苯并(a,h)蒽等有机污染物均存在点位超标问题，特别是我市七八十年代十五小企业大发展时期。重金属，农药对土壤污染较为严重，至今都未做有效处理。土壤污染防治形势相对较为严峻。
二、土壤污染成因分析
当前，我市正处于工业化、城镇化加速推进时期，超强度的开发和利用，加之历史遗留问题。造成土壤污染呈现新老污染并存，有机污染和无机污染交织的复杂局面。造成土壤污染的主要原因有：
一是农村生活污水、生活垃圾的任意排放。目前，全市80%的村庄没有污水处理设施，直接排放;部分生活垃圾没有进行处理直接堆放在田间地头、河道沟壑、路边两旁及村庄周围等地域，产生的渗沥液严重污染着地下水、地表水及土壤。
二是化肥农药的过度使用及地膜的不可降解污染。按全市耕地面积计算，全市化肥使用量平均每公顷##公斤，有的达到了每公顷##公斤，最多达到每公顷1000公斤，远远超过发达国家设置的每公顷225公斤的安全上限。在化肥施用中还存在化肥利用率低、流失率高等现象。据调查30%土壤污染原因是“农药、化肥、除草剂使用不当”，位于土壤污染原因之首。同时，地膜污染也在加剧。全市每年地膜用量超过##吨。保守计算每年大概有##吨的地膜残留在耕地。由于其难以降解，对土壤造成了严重污染。
三是与固体废物的监管缺失有关。工业废物、城市垃圾以及农用薄膜、地膜是土壤的固体污染物。工业固体废物运输、贮存、处理、处置不规范，生活垃圾随意堆放和农用塑料薄膜、地膜覆盖物广泛使用，如果在土壤中堆积存在，既 不易蒸发、挥发，也不易被土壤微生物分解，是一种长期滞留土壤的污染物，造成土壤质量恶化。
四是畜禽粪便的污染呈现加剧趋势。我市是养殖业大市，养殖业已经成为农村重要的经济增长点，也是面源污染的又一个重要的污染源。据统计，市每年畜禽粪便产生总量约##万吨左右，综合利用率仅在30%-40%，每年排放量约达##万吨，大部分畜禽粪便基本未经有效处理排放到环境之中，直接危害着土壤的环境安全。
三、开展土壤污染修复的建议
开展土壤污染调查，掌握土壤污染状况。充分利用环保、国土和农牧等部门的已有成果，尽快组织开展全市土壤污染状况详查，以农用地和重点工业企业用地为重点，摸清土壤环境质量，评估土壤污染对农产品质量的影响和人群健康的风险，为我市深入开展土壤污染治理工作夯实基础。
实施土壤治理修复，改善土壤环境质量。制定全市土壤污染治理与修复规划，以污染场地为重点，按照“边调查、边治理” 的原则，结合城市环境质量提升和发展布局调整，确定土壤污染治理与修复重点任务、重点工程项目、责任单位和实施计划，组织开展土壤污染治理与修复试点，逐步建立土壤污染治理与修复技术体系。鼓励土壤污染第三方治理，探索建立政府出政策、社会出资金、企业出技术的土壤污染治理与修复市场化机制。 完善土壤治理体系，建立土 壤修复长效机制。将土壤环境保护和污染治理工作纳入重要议事日程，各级政府对辖区内土壤环境保护和污染治理工作负总责，明确工作任务，落实部门分工，严格目标考核;按照“谁污染、谁治理”、“谁损害、谁赔偿” 的原则，落实企业治理土壤污染的主体责任;加大宣传力度，接受社会监督，逐步建立政府引导、部门联动、公众参与、协同推进的工作机制。建立土壤污染责任终身追究机制，对于因违规审批、违规建设项目等原因造成土壤严重污染的，依法追究责任。
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