科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)了城市化以及工業(yè)化的進(jìn)步，提高了人們的生活水平。但與此同時(shí)，社會(huì)飛速發(fā)展的背后，是以自然資源的浪費(fèi)與自然環(huán)境的污染、破壞為代價(jià)的，尤其是土壤。本文首先敘述了土壤污染修復(fù)的內(nèi)涵，同時(shí)，簡單介紹了關(guān)于土壤污染的生物修復(fù)的原理以及原則，并進(jìn)一步對(duì)生態(tài)修復(fù)方法進(jìn)行了探討。
一、引言
科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍，它一方面給人們帶來了高質(zhì)量的生活，另一方面，不合理的利用方式，也給環(huán)境造成了巨大的破壞。目前，我國土壤污染的現(xiàn)象十分嚴(yán)重。據(jù)相關(guān)資料顯示，我國受有機(jī)物以及重金屬污染的土壤面積約占耕地總面積的五分之一，這也間接導(dǎo)致了每年生產(chǎn)有一千多萬噸的糧食受到了重金屬污染，糧食的有機(jī)農(nóng)藥含量超標(biāo)的概率達(dá)到了百分之十五，糧食生態(tài)安全問題的治理，即土壤污染的修復(fù)刻不容緩。
二、土壤污染修復(fù)的相關(guān)介紹
土壤污染修復(fù)是指為了轉(zhuǎn)移或者消除土壤中的有害污染物，而采取一定的措施降低或者消除土壤中污染物的毒性，幫助土壤恢復(fù)其生態(tài)功能。土壤污染主要從三方面進(jìn)行修復(fù)，分別為物理、化學(xué)以及生物修復(fù)，其中，物理修復(fù)是指從物理角度出發(fā)，依據(jù)土壤與土壤污染物以及土壤污染物之間的物理性質(zhì)，在土壤中加入其它物質(zhì)將污染物分離，促使污染物的轉(zhuǎn)移或者消除;化學(xué)修復(fù)是指通過一些化學(xué)方法，將土壤中的有毒以及有害的物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)土壤的毒性的降低或者消除;生物修復(fù)是指根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)的原理，利用生物圈中的植物、動(dòng)物以及微生物，通過其吸收或者轉(zhuǎn)化土壤中的污染物，從而將污染物的含量降低到能夠接受的范圍內(nèi)或者徹底消除。本文將從生物修復(fù)的角度出發(fā)，探討污染土壤修復(fù)技術(shù)。
生物修復(fù)與其它兩種方法相比，其具有極為明顯的優(yōu)勢，例如：首先，生物修復(fù)不會(huì)改變土壤原有的物理、化學(xué)性質(zhì)，能夠最大限度的保護(hù)農(nóng)作物生長的所必需的土壤;其次，它通過特定的方法能夠?qū)崿F(xiàn)有機(jī)污染物的礦化;同時(shí)，其處理成本低，操作方式簡單;最后，生物修復(fù)方法應(yīng)用范圍很廣，能夠修復(fù)不同污染類型、污染程度的土壤。但與此同時(shí)，生物修復(fù)技術(shù)也具有一定的局限性。例如：通常情況下，微生物與有害污染物之間的降解關(guān)系呈現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)于一些混合的污染物，其降解微生物的選取比較困難;而且有的污染物還可能對(duì)微生物產(chǎn)生危害，致使微生物難以發(fā)揮作用;同時(shí)，對(duì)于一些長久性的有機(jī)物很難被消除等。
三、土壤污染的生態(tài)修復(fù)的原理與原則
(一)生態(tài)修復(fù)三原理
1.物理、化學(xué)、生物修復(fù)三種方法相結(jié)合。
一般情況下，土壤污染為混合污染型，一種修復(fù)方法很難對(duì)土壤進(jìn)行全面的修復(fù)，因此，多種方法相結(jié)合符合土壤修復(fù)的實(shí)際需要。在傳統(tǒng)的土壤修復(fù)中，通常是以生物修復(fù)手段為主，而將物理以及化學(xué)修復(fù)當(dāng)作生物修復(fù)的輔助手段。在修復(fù)過程中，生物修復(fù)發(fā)揮了極大的作用，但由于其自身的局限性，仍需要物理以及化學(xué)修復(fù)手段的配合?；瘜W(xué)與生物相結(jié)合的修復(fù)方法是最有效率的組合方式。例如，有機(jī)物污染嚴(yán)重超標(biāo)的土壤，使用表面活性劑能夠加快生物對(duì)有機(jī)物的吸收速度點(diǎn)，提高生物修復(fù)的效率。
2.激活土壤生態(tài)系統(tǒng)自身的凈化能力。
一定條件下，土壤生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于污染土壤有一定的凈化作用，當(dāng)該系統(tǒng)的生物越多時(shí)，其過濾作用越明顯，凈化能力就越強(qiáng)。土壤生態(tài)系統(tǒng)利用其自身種類豐富的微生物，能夠降解或者消除污染物，達(dá)到自凈的目的。但是，當(dāng)土壤中的有機(jī)物與重金屬含量超過土壤所能包含的容量時(shí)，其自凈能力的作用就會(huì)削弱甚至消失。人為的激活、強(qiáng)化土壤的凈化作用，將其與物理、化學(xué)等外部凈化作用相結(jié)合，能夠大大提高生態(tài)修復(fù)的速度。激活土壤生態(tài)系統(tǒng)的凈化能力的手段有：首先，能夠在土壤中添加營養(yǎng)物質(zhì)，改善微生物生存條件;其次，調(diào)節(jié)周邊環(huán)境，創(chuàng)造良好的修復(fù)條件;最后，采用一定的辦法將污染物的毒性去掉，減輕其對(duì)微生物的危害。
3.合理運(yùn)用生態(tài)因子進(jìn)行調(diào)節(jié)控制
對(duì)生態(tài)因子進(jìn)行調(diào)節(jié)控制是進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的前提條件，它能夠強(qiáng)化鞏固生態(tài)修復(fù)的效果，所以，在進(jìn)行生態(tài)修復(fù)之前，必須考察土壤污染的具體情況，結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)生態(tài)因子進(jìn)行調(diào)控。通常情況下，將生態(tài)因子分為生物因子以及非生物因子。其中，非生物因子是指微生物以及植物等生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)以及生態(tài)系統(tǒng)中所包含的各種有害無害物質(zhì)，例如，水分、營養(yǎng)物質(zhì)、有害物質(zhì)濃度、pH值等等。每種生物對(duì)于周圍的環(huán)境都有一定的耐受性，如果生態(tài)系統(tǒng)中的某類物質(zhì)超過了這一限度，就會(huì)影響到生物的降解作用。生物因子則指生物之間的合作。許多污染物的降解都需要多種生物進(jìn)行合作，該合作包括：一種或者多種生物向其他生物提供生長所需物質(zhì);分解不能夠完全降解的物質(zhì)，改善其他生物的生存凈化條件等等。
(二)生態(tài)修復(fù)三原則
1.遵循整體協(xié)調(diào)統(tǒng)一的原則。
在土壤污染的修復(fù)過程中，將物理、化學(xué)、生物三種方法相結(jié)合，激活土壤自身的凈化能力與外界的凈化相結(jié)合，這充分體現(xiàn)了生態(tài)修復(fù)的整體協(xié)調(diào)統(tǒng)一的原則。該原則具有較高的效率以及穩(wěn)定性，便于污染土壤的修復(fù)。
2.遵循循環(huán)再生的原則。
經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的背后是資源的消耗速度的增加，這對(duì)一些不可再生資源或者自身更新速度慢的資源來說，并不是一件值得開心的事情。為了保持生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，循環(huán)再生是其發(fā)展的必要且唯一的路徑。所以，在對(duì)土壤污染進(jìn)行修復(fù)的過程中，降低土壤的有機(jī)物以及重金屬污染物已經(jīng)不僅僅是其主要修復(fù)目標(biāo)，還包括對(duì)生態(tài)系統(tǒng)自我更新功能的恢復(fù)。
3.遵循因地制宜的原則。
不同區(qū)域的土壤有機(jī)物以及重金屬污染的種類以及含量不同，其所需的生物修復(fù)費(fèi)生物方法也不盡相同。時(shí)間、地點(diǎn)、空間以及環(huán)境的變化，需要不同的修復(fù)方法，具體表現(xiàn)為：修復(fù)的各項(xiàng)參數(shù)以及調(diào)控方法不同，修復(fù)的目標(biāo)不同。合理的修復(fù)方法必須充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、水文與氣候條件，以環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)利益相結(jié)合為前提，制定多級(jí)修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)。
四、土壤污染生態(tài)修復(fù)的方法
目前，土壤污染生態(tài)修復(fù)的方法多以多種方式相組合的形式出現(xiàn)，具體包括：
1.動(dòng)物與物理或者化學(xué)相結(jié)合的方法。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，蚯蚓與混合肥相結(jié)合用于污染土壤后，經(jīng)過八十四天的降解作用后，土壤的微生物代謝作用有了顯著提高，而土壤的部分有機(jī)物以及重金屬含量大大降低，同時(shí)，土壤的生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力也有所恢復(fù)。
2.植物與動(dòng)物相組合的方式。例如，接種環(huán)毛蚯蚓與黑麥草的結(jié)合能夠有效的降低Zn含量，且有助于增加土壤的活性，為農(nóng)作物的生長提供一個(gè)良好的環(huán)境。
3.植物與動(dòng)物、微生物的組合方式。例如，將植物與微生物修復(fù)為修復(fù)的主要手段，并以施肥以及石灰、噴灌系統(tǒng)為輔助手段。該方法首先對(duì)土壤污染進(jìn)行基本的調(diào)查，然后通過施肥、石灰等改善土壤環(huán)境，最后通過朝陽花等植物進(jìn)行土壤修復(fù)。這一方法有效提高了土壤的服務(wù)功能。
五、小結(jié)
土壤是人類發(fā)展的重要基礎(chǔ)，然而，城市化以及工業(yè)化的快速發(fā)展，每天都會(huì)有大量的廢水、廢渣被排入土壤之中，導(dǎo)致了土壤的有機(jī)物以及重金屬含量增加，其所生產(chǎn)的糧食也不可避免的重金屬含量超標(biāo)，這間接影響了人們的身體健康。為了降低土壤中的有機(jī)物以及重金屬含量，必須對(duì)污染土壤進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。在修復(fù)過程中，必須遵循整體性、循環(huán)再生以及因地制宜的原則，將生物、化學(xué)、物理三種方法相結(jié)合，積極采用一定的措施激活土壤生態(tài)系統(tǒng)自身的凈化能力，合理調(diào)控生態(tài)因子，最終實(shí)現(xiàn)污染土壤的生態(tài)修復(fù)。
