污染土壤生態(tài)修復(fù)的理論內(nèi)涵、方法及應(yīng)用

安晨妤

（四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院，四川成都 610065）

土壤是生物生長與棲息的重要因素，同時也是污染物的最終容納體。目前，我國土壤污染形勢嚴(yán)峻，耕地面積不斷縮減，每天受到重金屬污染的耕地面積達(dá)到2.0×107hm2，致使農(nóng)作物質(zhì)量大幅度下降。對此，有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用，有效防止土壤污染，實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)及工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 土壤生態(tài)修復(fù)理論內(nèi)涵

1.1 污染土壤生態(tài)修復(fù)的概念 生態(tài)修復(fù)建立在生物修復(fù)的基礎(chǔ)上，通過生態(tài)學(xué)原理的指導(dǎo)，采用化學(xué)、物理等科學(xué)技術(shù)，實現(xiàn)對環(huán)境污染的修復(fù)。生物修復(fù)是一種具體的修復(fù)方法，通過一系列分析與研究，最終實現(xiàn)對動植物及微生物的高效利用。生態(tài)修復(fù)與其不同，致力于對生態(tài)系統(tǒng)的研究，并能夠?qū)崿F(xiàn)對化學(xué)修復(fù)、物理修復(fù)等的綜合運(yùn)用，實際上是對修復(fù)系統(tǒng)工程方法論的研究。

1.2 污染土壤生態(tài)修復(fù)的特點 雖然化學(xué)修復(fù)、物理修復(fù)等技術(shù)已經(jīng)被廣泛投入使用，并獲得了一定的成果，但單單依靠這些修復(fù)方法不僅會改變土壤的理化性質(zhì)，甚至?xí)斐啥挝廴?。重金屬修?fù)與植物修復(fù)技術(shù)雖然能夠有效克服這些缺點，但是受到自身應(yīng)用條件的限制，始終無法實現(xiàn)大面積推廣。生態(tài)系統(tǒng)具有自我修復(fù)的能力，能夠科學(xué)分析土壤修復(fù)方法中存在的問題，并避免二次污染等狀況的發(fā)生，對于構(gòu)建和諧生態(tài)環(huán)境具有十分重要的意義[1]。

在生態(tài)修復(fù)過程中，土壤的生物及化學(xué)特性始終保持不變，植物生長環(huán)境不會受到破壞。生態(tài)修復(fù)就如同多項科學(xué)技術(shù)的集合體，能夠?qū)崿F(xiàn)對生物與化學(xué)修復(fù)的靈活運(yùn)用，并整理出多樣化的修復(fù)方法，實現(xiàn)有機(jī)物礦化。此外，生態(tài)修復(fù)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于物理與化學(xué)修復(fù)，而且應(yīng)用范圍極廣，在未來擁有良好的發(fā)展前景。

2 污染土壤生態(tài)修復(fù)方法及應(yīng)用

2.1 方法 污染土壤生態(tài)修復(fù)研究的最終目的是實現(xiàn)各項技術(shù)的優(yōu)化組合，以提高對土壤中PAHs的微生物降解效率，最終形成一個能夠自我調(diào)節(jié)的修復(fù)系統(tǒng)。由此可見，污染土壤生態(tài)修復(fù)就是通過對生物、地理等技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化組合，以克服其他方法中的缺陷，提高修復(fù)效率的一種方法。生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)不同因素間的優(yōu)化組合，促進(jìn)信息流的良性循環(huán)，實現(xiàn)對土壤的高效修復(fù)。

需要注意的是，并非任意兩種修復(fù)方法都能夠?qū)崿F(xiàn)有效結(jié)合。在修復(fù)過程中需要遵守一定的原則，選擇合適的組合位點與方法，確保修復(fù)工作的有效性。土壤中的污染物質(zhì)存在多樣性特征，這種污染被稱為復(fù)合污染。而生態(tài)修復(fù)就是針對復(fù)合污染所提出的概念，并涉及到對工程技術(shù)的運(yùn)用。土壤中生存著大量的微生物，生態(tài)修復(fù)需要以這些生物的生命運(yùn)動為主，實現(xiàn)對生物與物理修復(fù)方法的優(yōu)化綜合，以確保微生物生存條件不變，還原土壤氣溫、濕度、氧化等條件。

不同地域的氣候與土壤條件有所不同，因此，在生態(tài)修復(fù)過程中不同修復(fù)對象也會呈現(xiàn)出明顯的差異性。所以，研究人員需要結(jié)合該地域的空間分布情況、污染程度、物質(zhì)種類等條件，科學(xué)設(shè)計修復(fù)方案。此外，研究人員應(yīng)注重對生態(tài)修復(fù)定義的掌握，將重點放在方案設(shè)計、工程監(jiān)測與實施等方面，保證修復(fù)過程的系統(tǒng)性，實現(xiàn)不同修復(fù)環(huán)節(jié)的優(yōu)化鏈接，進(jìn)一步提高修復(fù)效率。

2.2 應(yīng)用 土壤中的污染元素分布廣泛，而且種類繁多，因此土壤污染修復(fù)難度極大。研究人員首先需要運(yùn)用工程及化學(xué)等技術(shù)來改善土壤的技術(shù)環(huán)境，然后通過生物技術(shù)對土壤進(jìn)行修復(fù)[2]。

2007年，我國對7 000 m2的舊型油鹽污染地開展了修復(fù)工作。該地區(qū)土壤污染的原因為石油泄漏，有關(guān)人員經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)土壤中石油烴的含量為1.0%，全鹽含量達(dá)到了4.4 g，是正常耕地中土壤中全鹽含量的6倍。研究人員通過分析與對比，最終確定運(yùn)用微生物與物理化學(xué)措施相結(jié)合的修復(fù)方法。首先，運(yùn)用機(jī)械翻耕的方式，在土壤的淺層與深層交界處搭建起疏松的麥秸層，在淺層土壤中施加硫酸鈣，并利用地下水清洗土壤中的鹽粒子；其次，在土壤中追施氮磷肥，并接種真菌，定期對土壤進(jìn)行翻耕，以保證其通透性，使肥料能夠被土壤全面吸收；最后，在修復(fù)完畢的土壤上種植小麥，小麥本身具有凈化土壤的作用，能夠有效去除土壤中的石油烴與鹽離子，使土壤結(jié)構(gòu)得到有效改善。通過上述方法完成修復(fù)的土地，其各項指標(biāo)都達(dá)到了正常耕地的水平。

3 結(jié)語

污染土壤生態(tài)修復(fù)是一種綜合治理體系，能夠有效彌補(bǔ)現(xiàn)代土壤修復(fù)方法中的不足，提升土壤質(zhì)量。污染土壤生態(tài)修復(fù)方法具有良好的發(fā)展前景，研究人員應(yīng)不斷充實該系統(tǒng)內(nèi)容，建立相應(yīng)的修復(fù)理論框架，為未來土壤修復(fù)工作提供科學(xué)依據(jù)。

[1]王國鋒，王金成，井明博.黃土高原地區(qū)土壤石油污染狀況及生物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017（32）：65-70.

[2]孫艷榮，汪冬梅，王洪軍.利用微生物肥料進(jìn)行土壤生態(tài)修復(fù)治理的研究[J].河南農(nóng)業(yè)，2017（2）：49.