在快速的城市化進(jìn)程中，許多大中型工廠或工業(yè)企業(yè)拆離中心城市，其讓出土地作為城市建設(shè)或居民用地，這種老城區(qū)及工礦區(qū)改造已成為一種普遍的城市現(xiàn)象。城市中一些危險(xiǎn)性工廠搬遷后作為建筑居民用地，許多城郊的污染土壤在城市化進(jìn)程中也轉(zhuǎn)為居住地，這些都存在很大的生態(tài)與人體健康風(fēng)險(xiǎn)。

近年來，我國在“三廢”處理、污灌控制、低毒新農(nóng)藥應(yīng)用等方面做出了顯著的成績，但是預(yù)期土壤污染問題尤其是在城郊和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)密集區(qū)和化肥、農(nóng)藥用量較大農(nóng)業(yè)用地地區(qū)仍將呈逐漸加重的趨勢。國內(nèi)土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)雖然理論探索十分活躍，技術(shù)發(fā)展不斷完善，但大多數(shù)技術(shù)還處在研發(fā)和示范階段，能夠真正運(yùn)用于實(shí)際的場地修復(fù)實(shí)例不多。

當(dāng)前中國面臨著資源約束趨緊、環(huán)境污染加重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴(yán)峻形勢。在這樣的大背景下，土壤修復(fù)也面臨著嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)又是發(fā)展污染土壤生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)(和清潔生產(chǎn)技術(shù))的重要機(jī)遇。土壤修復(fù)工程的科技開發(fā)和項(xiàng)目施工，必須堅(jiān)持把基礎(chǔ)科學(xué)和綜合理論和方法結(jié)合在一起去真正解決我們面臨的新技術(shù)市場。主要包括以下幾個(gè)方面：

基于場地或地域土壤污染的環(huán)境影響分析與評價(jià)信息系統(tǒng)

土壤環(huán)境的多介質(zhì)、多界面、多組分以及非均一性和復(fù)雜多變的特點(diǎn)，決定了土壤環(huán)境污染具有區(qū)別于大氣環(huán)境污染和水環(huán)境污染的特點(diǎn)。當(dāng)土壤環(huán)境中所含的污染物數(shù)量超過土壤自凈能力或當(dāng)污染物在土壤環(huán)境中的積累量超過土壤環(huán)境基準(zhǔn)或土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，即為土壤環(huán)境污染。

土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(污染物濃度)：

①化學(xué)污染物。包括無機(jī)污染物和有機(jī)污染物。前者如汞、鎘、鉛、砷等重金屬，過量的氮、磷植物營養(yǎng)元素以及氧化物和硫化物等;后者如各種化學(xué)農(nóng)藥、石油及其裂解產(chǎn)物，以及其他各類有機(jī)合成產(chǎn)物等。

②物理污染物。指來自工廠、礦山的固體廢棄物如尾礦、廢石、粉煤灰和工業(yè)垃圾等。

③生物污染物。指帶有各種病菌的城市垃圾和由衛(wèi)生設(shè)施(包括醫(yī)院)排出的廢水、廢物以及廄肥等。

④放射性污染物。主要存在于核原料開采地區(qū)，以90鍶和137銫等在土壤中生存期長的放射性元素為主。

土壤環(huán)境容量(最大容許濃度)與環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：對污染物在土壤中的最大容許含量所作的規(guī)定。土壤中污染物主要通過水、食用植物、動物進(jìn)入人體,因此,土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中所列的主要是在土壤中不易降解和危害較大的污染物。

土壤環(huán)境質(zhì)量的評價(jià)所選擇評價(jià)因子一般有重金屬類毒物包括汞、鎘、鉛、銅、鉻、鎳、砷等。有機(jī)毒物有氰、酚、DDT、六六六、BaP、多氯聯(lián)苯等。也可以根據(jù)評價(jià)目的選擇評價(jià)因子。土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)方法上有用毒理法來評價(jià)，即根據(jù)土壤、作物、及人體攝入量的關(guān)系來評價(jià)土壤污染。也有采用生物法，即根據(jù)土壤中的生物反應(yīng)評價(jià)土壤污染，比如用植物葉片、長勢和產(chǎn)品來判斷土壤污染狀況。

生物監(jiān)測(污染物濃度)、生物凈化作用環(huán)境容量(最大容許濃度)與環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對污染物在生物體內(nèi)的最高容許含量所作的規(guī)定：污染物可通過大氣、水、土壤、食物鏈或直接接觸而進(jìn)入生物體，危害人群健康和生態(tài)系統(tǒng)。

聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)和世界衛(wèi)生組織(WHO)規(guī)定了食品(糧食、肉類、乳類、蛋類、瓜果、蔬菜、食油等)中的農(nóng)藥殘留量。美國、日本、蘇聯(lián)等也規(guī)定了許多污染物和農(nóng)藥在生物體內(nèi)的殘留量。中國頒布的食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)對汞、砷、鉛等有毒物質(zhì)和一些農(nóng)藥等在幾十種農(nóng)產(chǎn)品中的最高容許含量作出了規(guī)定。

在土壤環(huán)境污染分析評價(jià)時(shí)，土壤污染類型多種多樣，污染場地錯(cuò)綜復(fù)雜，需要發(fā)展場地針對性的污染土壤修復(fù)決策支持系統(tǒng)及后評估方法與技術(shù)。一些輔助決策工具如決策流程圖、文件導(dǎo)則、智能化軟件系統(tǒng)等開發(fā)，并在具體的場地修復(fù)過程中應(yīng)用。

基于WebGIS技術(shù)在土壤修復(fù)工程項(xiàng)目中集成技術(shù)創(chuàng)新及其軟件的開發(fā)和應(yīng)用，包括修復(fù)基準(zhǔn)及土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)、修復(fù)后污染物風(fēng)險(xiǎn)評估等內(nèi)容。

土壤環(huán)境地理信息系統(tǒng)是其支撐系統(tǒng)，在各種應(yīng)用軟件的輔助下實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲、處理和管理;在土壤環(huán)境污染預(yù)測模型的支持下實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境污染監(jiān)測數(shù)據(jù)的應(yīng)用;制定土壤環(huán)境污染修復(fù)和保護(hù)的決策方案。

數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境(WebGIS)是其數(shù)據(jù)輸入和輸出的開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)場地或地域調(diào)查、數(shù)據(jù)快速分析評價(jià)、土壤修復(fù)工程項(xiàng)目的宏觀規(guī)劃、土壤修復(fù)技術(shù)方案選擇和市場占有。

不同土壤污染類型的修復(fù)技術(shù)與投入產(chǎn)出分析

國際上，污染土壤修復(fù)技術(shù)體系基本形成。但是國內(nèi)的土壤類型、條件和場地污染的特殊性決定了需要發(fā)展更多的具有自主知識產(chǎn)權(quán)并適合國情的實(shí)用性修復(fù)技術(shù)與設(shè)備，以推動土壤環(huán)境修復(fù)技術(shù)的市場化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。全球土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)市場容量約達(dá)萬億美元，發(fā)展中國土壤修復(fù)技術(shù)與設(shè)備，不僅是土壤環(huán)境保護(hù)與技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的需要,而且是使中國這一新興產(chǎn)業(yè)進(jìn)入國際環(huán)境修復(fù)市場競爭的需要。

土壤中的污染物難移動、難稀釋、難降解、累積性和不可逆轉(zhuǎn)性等特點(diǎn)，決定污染土壤的修復(fù)的目標(biāo)污染物的去除或遏制過程和機(jī)理，修復(fù)始點(diǎn)與終點(diǎn)指導(dǎo)值或標(biāo)準(zhǔn)以及土壤功能恢復(fù)的指示和評價(jià)。

從污染土壤類型上講，毒害持久性無機(jī)(重金屬、放射性核素等)污染土壤修復(fù)和有機(jī)(持久性有機(jī)污染物、農(nóng)藥和石油等)污染土壤修復(fù)是重點(diǎn);

從污染土壤的空間分布上講，單一廠址場地(包括重污染的耕地、油田、礦產(chǎn)開采地、有機(jī)化工基地、放射核素及固體危險(xiǎn)廢物堆放場地等)、復(fù)合場地、農(nóng)田耕地;

從土壤修復(fù)技術(shù)上講，由單項(xiàng)修復(fù)技術(shù)發(fā)展到融大氣、水體監(jiān)測的多技術(shù)多設(shè)備協(xié)同的場地土壤、地下水綜合集成修復(fù)，由適用于工業(yè)企業(yè)場地污染土壤的離位肥力破壞性物化修復(fù)技術(shù)發(fā)展到適用于農(nóng)田耕地污染土壤的原位肥力維持性綠色修復(fù)技術(shù)。

設(shè)備化的修復(fù)技術(shù)是土壤修復(fù)走向市場化和產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。尤其是對城市工業(yè)遺留的污染場地，因其特殊位置和土地再開發(fā)利用的要求，需要快速、高效的物化修復(fù)技術(shù)與設(shè)備，基于設(shè)備化的快速場地污染土壤修復(fù)技術(shù)在很大程度上依賴于修復(fù)設(shè)備和監(jiān)測設(shè)備的支撐。

有機(jī)污染土壤的熱脫附或蒸氣浸提、重金屬污染土壤的淋洗或固化-穩(wěn)定化、植物修復(fù)后的植物資源化利用、微生物修復(fù)的菌劑制備、修復(fù)過程及修復(fù)后環(huán)境監(jiān)測等等都需要設(shè)備。一些新的物理和化學(xué)方法與技術(shù)在土壤環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域的滲透與應(yīng)用將會加快修復(fù)設(shè)備化的發(fā)展，例如，冷等離子體氧化技術(shù)可能是一種有前景的有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)，將帶動新的修復(fù)設(shè)備研制。

地表土壤類型，其組成、性質(zhì)、條件的空間分異明顯。一些場地不僅污染范圍大、不同性質(zhì)的污染物復(fù)合、土壤與地下水同時(shí)受污染，而且修復(fù)后土壤再利用方式的空間規(guī)劃要求不同。因此，污染場地修復(fù)，應(yīng)因地制宜。

不同的土壤修復(fù)技術(shù)，具有不同的資金需求，要在對其環(huán)境安全性、生態(tài)健康實(shí)行全面風(fēng)險(xiǎn)評估的基礎(chǔ)上，進(jìn)行投入產(chǎn)出分析和方案比較。這些工作都可以在場地或地域(WebGIS)土壤污染的環(huán)境影響分析與評價(jià)信息系統(tǒng)中完成。

生物修復(fù)技術(shù)

污染土壤的微生物修復(fù)原理與技術(shù)

微生物修復(fù)是指利用天然存在的或所培養(yǎng)的功能微生物群，在適宜環(huán)境條件下，促進(jìn)或強(qiáng)化微生物代謝功能，從而達(dá)到降低有毒污染物活性或降解成無毒物質(zhì)的生物修復(fù)技術(shù)，低成本，從而成為污染土壤生物修復(fù)技術(shù)的重要組成部分和生力軍。(參見附件1)。

污染土壤植被恢復(fù)技術(shù)

通過對污染土壤(經(jīng)過處理或輕度、中度污染土壤)的改良措施和植物品種選擇，恢復(fù)植被景觀。(參見附件2)。

(1)施用化學(xué)物質(zhì)。對于重金屬輕度污染的土壤，使用化學(xué)改良劑可使重金屬轉(zhuǎn)為難溶性物質(zhì)，減少植物對它們的吸收。酸性土壤施用石灰，可提高土壤pH值，使鎘、鋅，銅、汞等形成氫氧化物沉淀，從而降低它們在土壤中的濃度，減少對植物的危害。對于硝態(tài)氮積累過多并已流入地下水體的土壤，一則大幅度減少氮肥施用量，二則施用配施脲酶抑制劑、硝化抑制劑等化學(xué)抑制劑，以控制硝酸鹽與亞硝酸鹽的大量累積。

(2)增施有機(jī)肥料。增施有機(jī)肥料可增加土壤有機(jī)質(zhì)與養(yǎng)分含量，既能改善土壤理化性質(zhì)特別是土壤膠體性質(zhì)，又能增大土壤環(huán)境容量，提高土壤凈化能力。受到重金屬與農(nóng)藥污染的土壤，增施有機(jī)肥料可增加土壤膠體對其的吸附能力，同時(shí)土壤腐殖質(zhì)可絡(luò)合污染物質(zhì)，顯著提高土壤鈍化污染物的能力，從而減弱其對植物的毒害。

(3)調(diào)控土壤氧化還原條件。調(diào)節(jié)土壤氧化還原狀況在很大程度上影響重金屬變價(jià)元素在土壤中的行為，能使某些重金屬污染物轉(zhuǎn)化為難溶態(tài)沉淀物，控制其遷移與轉(zhuǎn)化，從而降低污染物危害程度。調(diào)節(jié)土壤氧化還原電位即Eh值，主要通過調(diào)節(jié)土壤水、氣比例來實(shí)現(xiàn)。在生產(chǎn)實(shí)踐中往往通過土壤水分管理與耕作措施來實(shí)施，如水田淹灌，Eh可降至160mv時(shí)，許多重金屬都可生成難溶性的硫化物而降低其毒性。

(4)植被品種篩選：一般篩選的原則是速生能力好，適應(yīng)性強(qiáng)，根系發(fā)達(dá)，抗逆性好。土壤污染物質(zhì)可以通過生物降解或植物吸收而被凈化。蚯蚓是一種能提高土壤自凈能力的環(huán)境動物，利用它還能處理城市垃圾與工業(yè)廢棄物以及農(nóng)藥、重金屬等有害物質(zhì)。

因此，蚯蚓被人們譽(yù)為“生態(tài)學(xué)的大力士”與“環(huán)境凈化器”等。積極推廣使用農(nóng)藥污染的微生物降解菌劑，以減少農(nóng)藥殘留量。利用植物吸收去除污染、吸收重金屬能力強(qiáng)的植物，如羊齒類鐵角蕨屬植物對土壤重金屬有較強(qiáng)的吸收聚集能力，對鎘的吸收率可達(dá)到10%，連續(xù)種植多年則能有效降低土壤含鎘量。

幾個(gè)名詞釋義

Restoration

“Restoration”指完全“恢復(fù)”或“復(fù)制”出被擾動或破壞前的土地存在狀態(tài)，包括首先重新恢復(fù)原先的地形，然后在此基礎(chǔ)上按原有的模式利用土地。

Reclamation

“Reclamation”指盡可能按照采礦前土地的地形、生物群體的組成和密度進(jìn)行恢復(fù)，同時(shí)包括可恢復(fù)與原生物群體相近的其它生物群體。但它們必須能共處同一生境，在可能的地域，鄉(xiāng)土生物品種應(yīng)該被用在復(fù)墾過程中。

Rehabilitation

“Rehabilitation”指按照土地破壞的情況和事先的規(guī)劃和利用計(jì)劃，逐漸恢復(fù)或建立一種持續(xù)穩(wěn)定并與周圍環(huán)境和人為景觀價(jià)值相協(xié)調(diào)的相對永久用途。這種用途可以與破壞前雷同，也可以在更高程度上進(jìn)行用途部分更換或完全更換。