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      隨著社會經濟的快速發展，工農業生產過程中出現大量的資源利用和廢棄物排放不合理的問題，造成了嚴重的水、大氣、土壤污染。為解決土壤污染的問題，土壤修復作為一門新興土壤分支學科日漸興起，污染土壤修復技術的方法理論、實驗研究以及工程踐在國內外也已經大量開展。土壤修復從20 世紀中期起在歐美等國開展起來，到目前已形成了完備的技術方法體系，主要土壤修復方法有土壤氣體抽提法、土壤淋洗、氧化還原、電動力學修復、植物修復、生物堆肥等等。其中固定/穩定化方法能有效地降低土壤中污染物質的溶解性和可移動性，而且使用方便、成本較低，成為廣泛使用的土壤修復技術之一。美國環境保護署(EPA)2010 年的土地修復項目報告中顯示，2005—2008 年的Superfund 土地站點修復項目中。

      中國目前共有耕地1.35億公頃，但隨著城市化的推進和污染日趨嚴重，優質耕地數量不斷減少。近期發布的數據顯示，政府認為遭到中重度污染的耕地超過300萬公頃，其中重金屬污染土地有多少尚不清楚。然而，早在2011年，有專家就曾表示，中國10%的耕地已被鉛、鋅和其他重金屬污染。公眾越來越擔心環境污染造成的影響。這開始迫使政府轉變態度。然而，最高層的轉變可能需要一段時間才會影響到下級政府。

      據環保部數據顯示，截至2013年12月，全國16.1%的土壤受到不同程度的污染，中度和重度污染的土壤面積為2.6%。其中，19.4%的耕地土壤被污染，2.9%的耕地土壤受到中度和重度污染，也就是說，在18億畝現有耕地中，有3.5億畝耕地被污染，有五千多萬畝耕地已經無法使用。

      環保部向社會通報全國土壤污染狀況，按照公報，有19.4%的耕地點位超標，世界上從未有一個大國面對過像中國這樣嚴重的耕地污染問題。發達國家由于實施土地私有制，土地所有者出于對自身權利的絕對捍衛，使土地在經濟快速發展期避免了大面積污染。但中國數十年的經濟粗放發展帶來了惡果，問題之嚴重在近年才被確認。擺在中國面前的一個現實挑戰是，對于大規模被污染耕地，全世界范圍內都沒有經濟有效的修復措施。近觀日本，33年投入巨資，最終只能以“客土法”治理神通川流域的重金屬污染，且仍留下眾多后患。遠觀美國，超級基金管治下的數十萬塊棕地，僅有極小比例的重度污染場地得到修復，大量污染耕地或被閑置，或通過成本相對較低、修復周期漫長的植物、生物等方法進行修復。上世紀90年代，環保部通報數據就顯示中國污染耕地約1.85億畝。其時，中國土壤超標率為10%左右，顯然，19.4%的點位超標率意味著中國土壤污染數據的大幅躍升。對于人口全球第一、人均耕地僅為全球平均水平40%的中國來說，這是一個天大的壞消息。耕地是民本，更是國脈，也一直是上下五千年中國史眾多矛盾的交匯點。困擾現代中國社會方方面面達數十年之久的18億畝耕地紅線，即是明證。盡管糧食產量已不再是大問題，但糧食和農產品質量安全一直是中國社會的頭等大事之一。
      重金屬土壤修復方法如下：

      異位固化修復

      國際上普遍應用的污染土壤異位修復技術——異位固化/穩定化修復技術。適合污染土壤固化穩定化再利用的土地利用類型有工業和公用工程用地、商業辦公用地、娛樂、公園用地、倉儲和交通樞紐用地、道路和居住用地、生態恢復用地和居住用地等。污染土壤固化穩定化的主要途徑有地基、路堤填土、岸堤填土、路基、護岸材料、填埋場填土和覆土、種植用土等，而通過固化穩定化之后的土壤還需要進行評估之后才能進行再利用。固化穩定化土壤的評估體系包括物理評估、化學評估和生物可利用性評估。宋云研究員主要介紹了化學評估，即浸出測試方法。世界上現行的浸出測試方法有50多種，但還沒有成熟統一的浸出測試評估體系，這些評估方法包括美國EPA的浸出測試方法、歐盟浸出測試體系、日本環境廳浸出方法等，而各國的浸出目標限值不同，只有當固化穩定化的土壤評估符合國家的浸出標準值，土壤才能進行再利用。

      菌根修復

      菌根修復的理論研究經過數十載，現在已經有了一些突破性進展，關于菌根以前研究最多的就是菌根如何幫助植物吸收磷，這方面的研究非常非常多，當然現在已經很系統很深入。近些年，我們通過實驗證實菌根對于植物適應污染的環境，尤其是嚴重污染的環境，它的作用是非常積極和顯著的。當然蜈蚣草這個植物，是做重金屬污染土壤植物修復的明星植物，早期我們事先不知道蜈蚣草能不能形成菌根，經過野外調查取樣，得出的結論非常驚訝。試驗模擬也表明，菌根也能夠提高蜈蚣草對砷污染的耐性，而且能夠提高生物量，總體上能夠增加蜈蚣草對砷吸收累積的量，所以也能夠促進通過植物修復砷污染環境的效率。菌根真菌它改善植物在砷污染環境下的生長，并不是通過減少吸收來實現的，而是通過生長稀釋效應，也就是說，菌根主要是促進植物對磷的吸收，改善植物磷營養，促進植物生長，對植物體內的砷達到一個稀釋效果，同時還有一點，它能夠減少植物里的砷由根系向地下的分配，尤其是降低地上這種砷的積累，從而減輕砷的毒害。國外菌根修復技術的研究現在已經很成熟，客觀上講，我國還有些很大差距。在我研究生時候，國外已經有比較成熟的理論及應用。我們有時也是參考國外先進經驗進行學習。這幾年來，我國基礎理論與國外的差距逐漸縮小，但是應用技術，菌劑研發的工作幾乎還沒有，從理論到實際應用國內做的還是非常少的，配套技術還不完善。國內仍停留在實驗的層面上，有小規模示范性研究。在未來我們將會進行更多的菌根真菌實際應用的研究。

      微生物肥料

      土壤污染主要可以分為無機污染物和有機污染物，無機污染物主要包括酸、堿、重金屬、鹽類等;有機污染物主要包括有機農藥、酚類、氰化物、石油、合成洗滌劑等。微生物肥料修復土壤的基本原理是在適當的條件(水分、溫度、pH值等)下，肥料中的微生物菌群與土壤中原有的有益微生物共同形成優勢菌群，促進土壤生態系統中碳、氮、氧等元素的良性循環，從而修復土壤生態環境系統，使生態系統達到新的穩定的平衡。其中，微生物肥料對無機污染物的修復機理是微生物肥料進入土壤生態系統后，好氧菌、厭氧菌等微生物益生菌群，通過自身的生物反應，降低土壤的酸度，提高土壤的pH值，從而降低土壤中有害重金屬的毒害;同時肥料中的微生物菌可以將重金屬固定，促使土壤中活性重金屬變為有機結合態，形成過濾層和隔離層，降低作物對土壤中重金屬的吸收，從而避免了土壤中重金屬等有害物質或其分解產物通過“土壤→植物→人體”，或通過“土壤→水→人體”間接被人體吸收，損害身體健康。微生物肥料在對土壤中農藥等有機污染物修復方面的作用是降低病蟲害的防治次數，降低農藥的使用量，從而減少農藥在作物中的殘留量。其一，微生物肥料能改變土壤耕作層微生物區系，在作物根系周圍形成優勢菌落，從而強烈抑制病原菌繁殖，降低病蟲害發生次數;另一方面，微生物在其生命活動過程中產生多種物質，如激素類、腐植酸類以及抗生素類，這些物質能刺激作物生長健壯，增強作物自身抗病害能力。

      土壤淋洗

      土壤固持金屬的機制可分為兩大類：一是以離子態吸附在土壤組分的表面;二是形成金屬化合物的沉淀。土壤淋洗是利用淋洗液把土壤固相中的重金屬轉移到土壤液相中去，再把富含重金屬的廢水進一步回收處理的土壤修復方法。該方法的技術關鍵是尋找一種既能提取各種形態的重金屬，又不破壞土壤結構的淋洗液。目前，用于淋洗土壤的淋洗液較多，包括有機或無機酸、堿、鹽和螯合劑。Blaylock等檢驗了檸檬酸、蘋果酸、乙酸、EDTA、DTPA對印度芥菜吸收Cd和Pb的效應。吳龍華研究發現EDTA可明顯降低土壤對銅的吸收率，吸收率與解吸率與加入的EDTA量的對數呈顯著負相關。土壤淋洗以柱淋洗或堆積淋洗更為實際和經濟，這對該修復技術的商業化具有一定的促進作用。

      化學修復

      化學修復就是向土壤投入改良劑，通過對重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用，以降低重金屬的生物有效性。該技術關鍵在于選擇經濟有效的改良劑，常用的改良劑有石灰、沸石、碳酸鈣、磷酸鹽、硅酸鹽和促進還原作用的有機物質，不同改良劑對重金屬的作用機理不同。

      植物修復技術

      植物修復技術是一種利用自然生長或遺傳培育植物修復重金屬污染土壤的技術。根據其作用過程和機理，重金屬污染土壤的植物修復技術可分為植物提取、植物揮發和植物穩定三種類型。