污染的土地如何做生態(tài)修復(fù)？

 

（一）土地化學(xué)農(nóng)藥污染的生態(tài)修復(fù)

人類從20世紀(jì)40年代起開始使用農(nóng)藥除蟲除草，每年挽回農(nóng)業(yè)總產(chǎn)量15％左右的損失。世界上化學(xué)農(nóng)藥年產(chǎn)量已達(dá)數(shù)百萬噸，品種超過1000種，常用的有250種左右。最早使用的農(nóng)藥為無機(jī)化合物。在1940年前后開始使用DDT和六六六等有機(jī)氯化合物農(nóng)藥，由于它們價(jià)格便宜，并具有長(zhǎng)效殺蟲能力，因而很快推廣，成為最主要的農(nóng)藥品種。有機(jī)氯農(nóng)藥有積累性，不易降解，從60年代起許多國(guó)家開始禁止或限制使用，逐漸為50年代出現(xiàn)的有機(jī)磷農(nóng)藥所取代。但有些學(xué)者認(rèn)為有機(jī)氯農(nóng)藥的毒性尚不能定論，有機(jī)氯除草劑還有應(yīng)用。有機(jī)農(nóng)藥可分為有機(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)氯農(nóng)藥、有機(jī)氮農(nóng)藥、有機(jī)硫農(nóng)藥、有機(jī)金屬農(nóng)藥，以及含硝基、酰胺、腈基、均三氮苯等基團(tuán)的有機(jī)農(nóng)藥。在上述幾大類有機(jī)農(nóng)藥中，論應(yīng)用歷史以有機(jī)氯農(nóng)藥為最長(zhǎng)，論品種則以有機(jī)磷農(nóng)藥為最多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)每年農(nóng)藥使用面積達(dá)1.8億公頃，20世紀(jì)50年代以來使用的六六六達(dá)到400萬噸、DDT達(dá)50多萬噸，受污染的農(nóng)田1330萬公頃。農(nóng)田耕作層中六六六、DDT的殘留量分別為0.72×10-6和0.42×10-6；土壤中累積的DDT總量約為8萬噸。糧食中有機(jī)氯的檢出率為100％，小麥中六六六含量超標(biāo)率為95％。20世紀(jì)80年代禁止生產(chǎn)和使用有機(jī)氯農(nóng)藥后，代之以有機(jī)磷、氨基甲酸酯類農(nóng)藥，但其中一些品種比有機(jī)氯的毒性大10倍甚至100倍，農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的排毒系數(shù)比1983年還高，而且，這些農(nóng)藥雖然低殘留，但有一部分與土壤形成結(jié)合殘留物，雖然可暫時(shí)避免分解或礦化，但一旦由于微生物或土壤動(dòng)物活動(dòng)而釋放，仍將產(chǎn)生難以估計(jì)的危害（杜蕙，2010）。

土地的化學(xué)農(nóng)藥污染，其生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要包括物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)和生物修復(fù)技術(shù)。物理修復(fù)技術(shù)是指通過溫度、電動(dòng)力或者其他物理因素將農(nóng)藥污染物從土地中分離出來的修復(fù)技術(shù)，常用的有熱脫附、蒸汽浸提、通風(fēng)、固化和填埋等?；瘜W(xué)修復(fù)技術(shù)主要包括化學(xué)淋洗技術(shù)、還原脫氯修復(fù)技術(shù)、氧化還原修復(fù)技術(shù)以及溶劑浸提等技術(shù)（鞠曉璇等，2016）。雖然物理和化學(xué)修復(fù)技術(shù)可以達(dá)到一定的效果，但其存在能耗大、環(huán)境不友好等問題。相對(duì)而言生物修復(fù)技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、處理費(fèi)用低、效果良好、可以就地進(jìn)行處理等優(yōu)點(diǎn)，得到越來越多的廣泛采用。生物修復(fù)技術(shù)主要包括微生物修復(fù)技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)和動(dòng)物修復(fù)技術(shù)，前二者得到更廣泛的采用。微生物修復(fù)主要是通過微生物的酶促反應(yīng)，直接對(duì)農(nóng)藥產(chǎn)生降解作用；同時(shí)微生物還通過礦化作用、共代謝作用和種間協(xié)同代謝改變土壤的理化性質(zhì)，而間接起到降解農(nóng)藥的作用。植物修復(fù)主要是利用植物積累、代謝、轉(zhuǎn)化功能并與根際微生物協(xié)同作用，去除、轉(zhuǎn)移或降解化學(xué)農(nóng)藥污染物。例如，頂孢霉菌和芽孢桿菌可降解有機(jī)磷農(nóng)藥，尖孢鐮刀菌和白耙齒菌可降解有機(jī)氯農(nóng)藥，甘薯、芋頭、豇豆、蘆葦可修復(fù)被有機(jī)氯農(nóng)藥污染的土地，番茄、美人蕉、鳳眼蓮可修復(fù)被有機(jī)磷農(nóng)藥污染的土地（王新等，2016）。

（二）土地其他有機(jī)污染的生態(tài)修復(fù)

其他有機(jī)污染物主要是石油烴類污染，以及天然有機(jī)污染物和人工合成有毒有機(jī)物。天然有機(jī)污染物主要來自纖維工業(yè)，如紙漿廠、造紙廠、木材加工廠、紡織印染廠等工業(yè)廢水，以及制糖工業(yè)、淀粉加工工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)（如酒精廠、啤酒廠、味精廠、發(fā)酵法制藥廠）等工業(yè)廢水、廢醪；人工合成有毒有機(jī)物，除有機(jī)農(nóng)藥以外，主要是：酚類物質(zhì)、氧化物、多氯聯(lián)苯、稠環(huán)芳烴、有機(jī)合成洗滌劑，以及含增塑劑、添加劑的廢塑料和廢橡膠等。這些有機(jī)物主要來自有機(jī)化工廠、煉油、煉焦等工業(yè)廢水、廢氣、污泥；而城市垃圾、污水、污泥中既含有天然有機(jī)物，又含有人工合成有機(jī)物，成分復(fù)雜多變。其他有機(jī)污染物的生態(tài)修復(fù)技術(shù)，包括微生物修復(fù)技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)、植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)、物理化學(xué)-生物耦合修復(fù)技術(shù)等，以及最新方法，如分子生物學(xué)技術(shù)中的變性梯度凝膠電泳和降解基因等。

物理方法主要包括熱處理法、隔離法、換土法、焚燒法、空氣吹脫法等?；瘜W(xué)方法主要包括萃取法、土壤洗滌法、化學(xué)氧化法、光催化法、CSP法等。物理和化學(xué)方法通常被認(rèn)為修復(fù)效果有限，費(fèi)用高，且容易造成二次污染。相比較而言，生物修復(fù)方法依托生物對(duì)污染物的富集、吸收以及降解能力，可以避免物理和化學(xué)修復(fù)方法的上述缺陷，具有更廣闊的應(yīng)用前景。微生物原位修復(fù)技術(shù)，主要是通過投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)促進(jìn)某些微生物大量繁殖，投加表面活性劑和生物膨脹劑促進(jìn)微生物對(duì)石油等有機(jī)污染物的降解，以及引入特異性微生物來吸收降解石油等有機(jī)污染物，去除其他土地有機(jī)污染物。微生物異位修復(fù)技術(shù)，主要是通過預(yù)制床法、堆肥法、生物反應(yīng)器法等，對(duì)土地中其他有機(jī)污染物的去除過程在異地進(jìn)行。植物修復(fù)技術(shù)的原理主要包括3個(gè)方面：植物對(duì)于有機(jī)物的直接吸收；植物的分泌物，如硝酸鹽還原酶可以還原TNT等成分；植物通過提高根系微生物的數(shù)量和活性去除有機(jī)污染物。其中，植物能夠直接吸收的組分主要為二甲苯、含氯有機(jī)溶劑和短鏈脂肪族化合物（張樹才等，2009）。在各類生態(tài)修復(fù)技術(shù)中，物理、化學(xué)和生物方法通常應(yīng)當(dāng)結(jié)合使用，會(huì)大大提高修復(fù)功效。 夲呅內(nèi)傛萊源亍：ф啯碳*排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ