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引 言 隨著我國城市化工業(yè)化進(jìn)程的加速，土壤環(huán)境 問題也隨之凸顯。化工生產(chǎn)、金屬冶煉、垃圾不合 理填埋、農(nóng)藥過度使以及礦產(chǎn)資源過度開采等造成 土壤污染的不斷加劇，已經(jīng)成為突出的問題，如何 合理、有效地處置、修復(fù)被污染土壤已成為亟待解 決的問題。 “十三五”以來，我國出臺了多個(gè)有關(guān)土壤保 護(hù)的法律法規(guī)，其中《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃最受關(guān)注?！巴潦畻l”為我國土壤治理工作提出了 目標(biāo)與要求：到 2020 年，全國土壤污染加重趨勢 得到初步遏制，土壤環(huán)境質(zhì)量總體保持穩(wěn)定，農(nóng)用 地和建設(shè)用地土壤環(huán)境安全得到基本保障，土壤環(huán) 境風(fēng)險(xiǎn)得到基本管控。到 2030 年，全國土壤環(huán)境 質(zhì)量穩(wěn)中向好，農(nóng)用地和建設(shè)用地土壤環(huán)境安全得 到有效保障，土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)得到全面管控。到 21 世紀(jì)中葉，土壤環(huán)境質(zhì)量全面改善，生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 良性循環(huán)。 目前現(xiàn)有的常規(guī)土壤修復(fù)技術(shù)包括傳統(tǒng)的物理、化學(xué)、生物修復(fù)技術(shù)，這些技術(shù)研究歷程較 長，且較為成熟，其中一部分已經(jīng)過工程驗(yàn)證進(jìn)入 市場化運(yùn)行階段，基本可用于對污染場地的修復(fù)。 但常規(guī)修復(fù)技術(shù)存在修復(fù)效率較低、成本較高、產(chǎn) 生二次污染等問題不能滿足我國對土壤修復(fù)工作的 新要求，故一系列環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)友好的新型非常 規(guī)技術(shù)亟待開發(fā)。 小型取土鉆機(jī)，土壤采樣鉆，柱狀土采樣鉆，原狀土取樣鉆機(jī)，手持式取土鉆機(jī)

1 我國土壤污染現(xiàn)狀 

我國現(xiàn)階段土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀。全國 第一次土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)顯示部分地區(qū)土壤污 染較重，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂，工礦業(yè)廢棄地土 壤環(huán)境問題突出，全國土壤總超標(biāo)率為 16.1%。受 鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地面積近 2 000 萬 hm2，約占總耕地面積的 1/5；其中工業(yè)“三廢” 污染耕地 1000 萬 hm2，污水灌溉的農(nóng)田面積已達(dá) 330 多萬 hm2。 我國土壤污染類型多樣，呈現(xiàn)出新老污染物并 存、無機(jī)有機(jī)復(fù)合污染的局面，既有重金屬、農(nóng) 藥、抗生素和持久性有機(jī)物等污染，又有放射性、 病原菌等污染類型，給我國土壤污染修復(fù)帶來困 難。其中，重金屬污染和有機(jī)物污染是目前我國土壤污染的主要類型。 我國土壤污染類別見表 1。

土壤重金屬污染有人為原因和自然原因 2 種， 人類活動(dòng)是土壤重金屬污染的主要原因。土壤重金屬污染的自然來源主要是巖石風(fēng)化和火山噴發(fā)等自 然地質(zhì)活動(dòng)，土壤重金屬污染的人為來源主要為礦 產(chǎn)開采、金屬冶煉、化工、煤燃燒。 有毒重金屬在土壤污染的過程中具有隱蔽性、 長期性、不可降解和不可逆轉(zhuǎn)性的特點(diǎn)，不僅導(dǎo)致 土壤的肥力與作物產(chǎn)量、品質(zhì)下降，還易引發(fā)地下 水污染，并通過食物鏈途徑在植物、動(dòng)物和人體內(nèi) 累積。土壤中有機(jī)污染物的來源包括石油庫和化學(xué)品 庫泄露，工業(yè)泄露和溢出，農(nóng)藥濫用，清潔劑、油、防凍液隨意處置，生活垃圾不當(dāng)處置，垃圾填 埋場和垃圾堆場等。 每年有大量的有機(jī)物釋放到土壤環(huán)境中，包括 芳香化合物、多氯代有機(jī)物、農(nóng)藥、石油等，其中 大部分的污染物是難溶的、有毒的、致突變的，甚 至是致癌的，對人類的健康和生態(tài)系統(tǒng)有著巨大的 危害。針對我國土壤污染現(xiàn)狀，目前市場上的修復(fù)方 法存在的不足可能導(dǎo)致其較難滿足現(xiàn)有需求。例如 土壤汽提存在處理效率較低、可能存有殘留的問 題；土壤淋洗技術(shù)存在用水量較大、可能產(chǎn)生二次 污染的問題；而生物修復(fù)則具有修復(fù)周期長、修復(fù) 條件難以控制的通病。因此滿足我國土壤修復(fù)要求 的新技術(shù)開發(fā)迫在眉睫。 

2 非常規(guī)土壤修復(fù)技術(shù) 

土壤本來是各類廢棄物的天然收容所和凈化處 理場所，土壤接納污染物，并不表示土壤受到污 染，只有土壤中收容的各類污染物過多，影響和超 過了土壤的自凈能力，才表明土壤受到了污染。土 壤修復(fù)正是針對這類土壤，利用物理、化學(xué)和生物 的方法轉(zhuǎn)移、吸收、降解和轉(zhuǎn)化土壤中的污染物， 使其濃度降低到可接受水平，或?qū)⒂卸居泻Φ奈廴?物轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。 

從根本上說，污染土壤修復(fù)的技術(shù)原理包括如 下 2 個(gè)方面：①改變污染物在土壤中的存在形態(tài)或 同土壤的結(jié)合方式，降低其在環(huán)境中的可遷移性與 生物可利用性；②降低土壤中有害物質(zhì)的濃度。 經(jīng)過近年來的研究與應(yīng)用，一些土壤修復(fù)技術(shù) 已有技術(shù)研究成熟并投入工業(yè)應(yīng)用中，在積累污染 場地土壤工程修復(fù)技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)了 其技術(shù)存在的問題。 

2.1 傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù) 

目前針對污染場地的治理技術(shù)按技術(shù)類型可分 為物理方法、化學(xué)方法和生物方法。 物理修復(fù)技術(shù)是指將污染物隔離、富集以及轉(zhuǎn) 移，主要包括換土法、挖掘填埋法、土壤汽提、熱 脫附等?；瘜W(xué)修復(fù)主要原理是氧化分解，主要包括固定 / 穩(wěn)定化技術(shù)、化學(xué)淋洗法、氧氧化還原法等。 生物修復(fù)是指利用特定的生物 （植物、微生 物或原生動(dòng)物） 吸收、轉(zhuǎn)化、清除或降解環(huán)境污 染物，實(shí)現(xiàn)環(huán)境凈化、生態(tài)效應(yīng)恢復(fù)的生物措施。 各種土壤修復(fù)技術(shù)特點(diǎn)見表 2。

2.2 非常規(guī)土壤修復(fù)技術(shù) 

2.2.1 微波修復(fù) 

微波輻照技術(shù)用于廢水治理已不再陌生，卻鮮有用于土壤修復(fù)的研究。與其他修復(fù)方法相比，微 波修復(fù)具有快速、高效和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，已引起 越來越多學(xué)者的關(guān)注。 微波修復(fù)屬于熱修復(fù)技術(shù)范疇，原理是通過微 波對被污染土壤進(jìn)行加熱，可以快速、有效地使土 壤中的污染物通過揮發(fā)、分解、固定化的手段被收 集、破壞或固定，從而達(dá)到去除目的。 

相對于傳統(tǒng)的熱修復(fù)技術(shù)，微波加熱有自己獨(dú) 有的特點(diǎn)。傳統(tǒng)加熱方式熱量通過熱傳導(dǎo)或?qū)α鞯?方式在土壤中進(jìn)行傳播，依靠物料表面將熱介質(zhì)熱 量逐層傳入物料內(nèi)部使之升溫，這種方法需要時(shí)間 較長且熱損失較大，距熱源較遠(yuǎn)的土壤較難達(dá)到所 需溫度，對去除時(shí)間與效率會有一定影響。而微波 加熱依靠微波透入物料內(nèi)，與物料的極性分子間相 互作用轉(zhuǎn)化為熱能，使物料內(nèi)各部分都在同一瞬間 獲得熱量而升溫， 能量損失小，加熱速度快。

國外研究者對微博修復(fù)技術(shù)研究較早，但大部分也還停留在實(shí)驗(yàn)室階段。在 20 世紀(jì) 90 年代， ABRAMOVITCH 小組對此方法進(jìn)行了一系列研究。 該實(shí)驗(yàn)小組研究了微波修復(fù)方法修復(fù)重金屬污染土 壤的效果。在實(shí)驗(yàn)室模擬了質(zhì)量濃度為C（r Ⅵ）污染 土壤 （99.81～22 250.00 mg/kg），添加了鉛筆芯、 石墨粉等吸波材料來增強(qiáng)土壤對微波的吸收能力。 

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng) C（r Ⅵ）為 399.20 mg/kg 時(shí)，土壤經(jīng)微波輻照 10 min 后，其 C（r Ⅵ）的平均浸出質(zhì)量濃度 為 26.19 mg/kg；當(dāng) Cr（Ⅵ） 為 22 250.00 mg/kg 時(shí)， 經(jīng)微波輻照 10 min、添加了鉛筆芯的土壤，其 Cr （Ⅵ） 的平均浸出質(zhì)量濃度為 42.84 mg/kg，而添加 了石墨粉的土壤，其 Cr（Ⅵ）的平均浸出質(zhì)量濃度 為 55.85 mg/kg。又對質(zhì)量濃度為 11.40 mg/kg 的 Cd2+ 污染土壤進(jìn)行了間歇式的微波照射。配制好的 土壤樣品在經(jīng)微波輻照前先將一小段鉛筆芯插入其 中，但勿插至土壤底部，并保證約有 0.5 cm 的鉛 筆芯露出土壤表面，然后鋪置一層松散的玻璃絲， 在微波間歇輻照過程中發(fā)現(xiàn)土壤變紅并偶爾發(fā)出火 花，照射結(jié)束后，測其質(zhì)量濃度為 4.59 mg/kg。 同時(shí)，ABRAMOVITCH 等也開展了對有機(jī)物 微波 修復(fù) 的研 究。在 實(shí)驗(yàn) 室 模 擬 了 四 氯 聯(lián) 苯 （TCBP） 及六氯聯(lián)苯 （HCBP） 污染土壤的異位修復(fù)。研究發(fā)現(xiàn)，在堿性條件下，分別添加鋁粉和氧 化亞銅的污染土壤經(jīng)微波輻照后，TCBP 的降解率 分別達(dá)到了 97. 3%和 95. 3%，而 HCBP 的降解率 僅為 71.1%和 46.1%；酸性條件下僅對 TCBP 污染 土壤進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同的添加劑對 TCBP 的降解率有較大影響，其中以添加鋅粉效果最好， 降解率可達(dá) 98.7%。

鑒于異位修復(fù)需要挖出土壤運(yùn)移至專門的修復(fù)場地，其過程繁瑣且成本高，不適于進(jìn)行大面積土 壤的實(shí)地修復(fù)。因此，ABRAMOVITCH 等在所取 得的上述成果基礎(chǔ)上又對多氯聯(lián)苯 （PCB） 污染土 壤進(jìn)行了原位修復(fù)的實(shí)驗(yàn)室研究，即采用敞口容器對土壤樣品進(jìn)行微波輻照。與異位修復(fù)實(shí)驗(yàn)不同的 是，ABRAMOVITCH 選取了石墨粉、石墨纖維以 及金屬棒 （鐵絲、鐵釘） 作添加劑以增強(qiáng)土壤對微 波的吸收能力。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用微波加熱技術(shù) 對污染土壤進(jìn)行原位修復(fù)可以使有機(jī)污染物達(dá)到完 全降解。近年來，國內(nèi)學(xué)者對此修復(fù)方法也做了一些研 究。林莉以制藥業(yè)的抗生素、有機(jī)化工的硝基化合 物和無機(jī)化工的重金屬 3 類不同污染物為研究對 象，研究了污染土壤修復(fù)技術(shù)的影響因素和機(jī)理， 并在小試研究的基礎(chǔ)上對土壤修復(fù)設(shè)備進(jìn)行了研究 開發(fā)。

結(jié)果表明，當(dāng)采用顆?；钚蕴孔鳛槲ú牧?添加到土壤中時(shí)，微波修復(fù)的方法對氯霉素、4- 硝基酚和六價(jià) Cr 的修復(fù)效率均能達(dá)到 85%以上。 劉愛寶等通過正交實(shí)驗(yàn)的方法，探究了微波修 復(fù)氯丹污染土壤時(shí)，各因素對其去除效率的影響： 微波輻射強(qiáng)度 > 微波敏化劑質(zhì)量 > 土壤質(zhì)量 > 微 波時(shí)間 > 土壤含水率；其最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件為：微波輻 照強(qiáng)度為 5.83 W/g；不添加活性炭；微波輻照時(shí)間 為 20 min；土壤含水率為 15%。此實(shí)驗(yàn)條件下 α- 氯丹和 γ- 氯丹的去除率分別達(dá)到 89%和 85%。 DI 等利用微波產(chǎn)生蒸汽處理多氯聯(lián)苯 （PCB） 污染土壤。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在蒸汽和土壤質(zhì)量比為 3∶1 時(shí)，PCB 去除率達(dá) 98%以上，去除率取決于 所用的蒸汽量，即由蒸汽和土壤質(zhì)量比決定，土壤 中的水分在微波加熱下快速膨脹、蒸發(fā)，從而加速 了 PCB 的蒸發(fā)，最終加速了土壤中 PCB 的去除。 小型取土鉆機(jī)，土壤采樣鉆，柱狀土采樣鉆，原狀土取樣鉆機(jī)，手持式取土鉆機(jī)

2.2.2 超聲波修復(fù) 

超聲波降解技術(shù)也能應(yīng)用于土壤修復(fù)。研究表 明，超聲波降解有機(jī)化合物機(jī)理主要是空化理論和 自由基理論。一方面可以通過空化作用產(chǎn)生高溫高 壓，提高分子活性，加快化學(xué)反應(yīng)速度；另一方面 空化泡崩滅產(chǎn)生強(qiáng)大的流體力學(xué)剪切力，使大分子 主鍵上碳鍵產(chǎn)生斷裂，同時(shí)使水分子裂解成自由 基，引發(fā)各種反應(yīng)，從而達(dá)到使污染物從土壤顆粒 上解吸，并在液相中被氧化降解成二氧化碳和水或 環(huán)境易降解的小分子化合物。 超聲波降解技術(shù)集高級氧化技術(shù)、焚燒、超臨 界氧化等多種技術(shù)于一身，具有適用廣、操作簡 便、無少污染等特點(diǎn)，尤其適用于降解毒性高、難 降解的有機(jī)物。 國內(nèi)外多項(xiàng)研究都是針對超聲波與其他技術(shù)結(jié) 合的方向，從而解決單獨(dú)超聲波作用時(shí)對污染物降 解率較低、費(fèi)用較高的問題，并在充分發(fā)揮超聲波 化學(xué)效應(yīng)的同時(shí)，使其機(jī)械效應(yīng)通過對其他過程的強(qiáng)化得到發(fā)揮，從而產(chǎn)生協(xié)同作用。 

王鑫杰等利用超聲波方法輔助化學(xué)洗脫，對土 壤中的鉛進(jìn)行處理，對比傳統(tǒng)化學(xué)洗脫方法平均效 率高出 22%，達(dá)到 70%以上。同時(shí)這種方法對鐵 錳氧化態(tài)和有機(jī)物及硫化物結(jié)合態(tài)也有較好的去除 能力。邱瓊瑤研究了在振蕩、超聲波強(qiáng)化和超聲波 強(qiáng)化振蕩種萃取條件下去離子水、HCl 和 EDTA 對 污染土壤中 Pb、Cd、Cu、Zn 的萃取效果以及差 異。結(jié)果表明，超聲波強(qiáng)化顯著縮短了土壤重金屬 萃取所需的時(shí)間，超聲波強(qiáng)化萃取能達(dá)到與振蕩萃 取相似的重金屬去除效果；但超聲波不會改變萃取 劑與重金屬的親和程度，只是提高了重金屬從土壤 中釋放及其與萃取劑結(jié)合的效率。在最佳條件下， 對 Pb、Cd、Cu、Zn 4 種污染物的去除率最高可達(dá) 到 80.91%、82.19%、51.59%和 56.37%。 

2.2.3 電動(dòng)修復(fù) 

電動(dòng)修復(fù)技術(shù)是近年發(fā)展起來的一種環(huán)境友好型土壤污染修復(fù)方法。該技術(shù)原理簡單，成本較低，設(shè)備要求不高，可以進(jìn)行原位修復(fù)，且對有機(jī) 物或重金屬等不同污染均有一定修復(fù)效果。其基本 原理是向污染土壤兩端植入惰性電極形成直流電 場，利用電滲析、電遷移、電泳、擴(kuò)散等電場遷移 理論驅(qū)動(dòng)土壤污染物沿電場方向定向遷移，將污染 物富集至電極后進(jìn)行集中處理；或者與微生物法聯(lián) 用，通過電動(dòng)效應(yīng)增加土壤中有機(jī)污染物、營養(yǎng)物 質(zhì)和降解菌之間的傳質(zhì)作用，提高微生物對污染物 的降解效率。 

國外早期對電動(dòng)修復(fù)技術(shù)的研究主要針對重金 屬污染土壤，處理被銅、鉛、鋅、砷、鎘、鉻、鎳 等污染的土壤。ALSHAWABKEH 等，采用電動(dòng)方 法修復(fù)了位于加利福尼亞州 （California） Point Mugu 海軍航空站的污染土壤，其中的污染物主要 是鎘 （5 ~ 20 mg/kg） 和鉻 （180 ~ 1 100 mg/kg），污染 土壤的體積約為 64 m3，耗電量約為 200 kW·h/m3。 MOHAMED 等在電動(dòng)修復(fù)中采用醋酸鈉作為調(diào)節(jié) 流體，在實(shí)驗(yàn)室條件下，金屬 Zn、Cu、Cr 和 Cd 的去除率達(dá)到 95 %。 20 世紀(jì) 90 年代起，電動(dòng)技術(shù)開始應(yīng)用于有機(jī) 污染土壤的修復(fù)。SHAPIRO 等首先利用電滲析作 用來去除土壤中的有機(jī)污染物，研究表明，該方法 對去除低滲透性土壤中吸附性較強(qiáng)的有機(jī)物也有較 好的效果。MAINI 等研究了電動(dòng)修復(fù)對土壤中的多 環(huán) 芳 烴 （PAHs）、 苯 、 甲 苯 、 乙 苯 和 二 甲 苯 （BTEX） 的去除效果。采用圓柱陰極，中心設(shè)置若 干個(gè)陽極的多陽極系統(tǒng)，PAHs 和 BTEX 的混合物在電滲析的作用下向陰極遷移，22 d 后土壤中 PAHs 由 720 mg/kg 下降至 4.7 mg/kg；試驗(yàn)結(jié)束后 有 28 mg 的 PAHs 和 9 600 mg 的苯集中到活性炭處 理區(qū)。

國內(nèi)對電動(dòng)修復(fù)技術(shù)的研究起步較晚，至今有 十余年，但也在許多方面取得了成果。 清華大學(xué)的羅啟仕等發(fā)現(xiàn)在電壓梯度為 1.0 V/cm 的條件下，受試土壤中 Cd2+ 在均勻電動(dòng)力學(xué) 下的遷移速率為 0.678 6 ~ 0.678 5 cm/h，并且遷移 速率大小與 Cd2+ 濃度和場強(qiáng)分布有關(guān)，電動(dòng)力可 以有效地遷移土壤中的重金屬離子。 中科院沈陽應(yīng)用研究所的郭書海等提出了電動(dòng) 修復(fù)有機(jī)污染土壤的作用機(jī)理，研究指出土壤微生 物在電動(dòng)修復(fù)有機(jī)污染土壤中起到主要作用，同時(shí) 采用控制電極極性的強(qiáng)化手段可以使土壤中的營養(yǎng) 物質(zhì)分布更加均勻，加強(qiáng)了污染物、微生物與營養(yǎng) 物質(zhì)的接觸，從而加速了有機(jī)污染物在土壤中的去 除和降解。 

李婷婷等運(yùn)用行 / 列循環(huán)切換方式，每 5 min 切換 1 次電極極性，建立空間和場強(qiáng)上完全對稱的 電場，研究了完全對稱電場條件下電動(dòng) - 微生物聯(lián) 合修復(fù)對石油污染物去除率的影響。結(jié)果表明，在 電動(dòng)作用下土壤有效氮、有效磷、有效鉀含量分別 是初始值的 1.3、1.6 和 1.2 倍，為降解菌提供了充 足營養(yǎng)。同時(shí)控制電極極性使土壤的 pH 值保持在 接近中性的范圍 （pH = 6.3±0.2），溫度升高 2 ~ 3 ℃，可以使降解菌處于適宜的生長環(huán)境，而菌體數(shù) 量的增加進(jìn)一步提高了石油的去除率。在修復(fù) 60 d 時(shí)石油污染物去除率達(dá) 33.42%，比對照組高出 19.49%。

2.2.4 光催化降解技術(shù) 

對于光催化降解污染物機(jī)理尚不明確，目前通 常以價(jià)帶理論為基礎(chǔ)。一般利用半導(dǎo)體作為光催化 材料，其具有區(qū)別于金屬或絕緣物質(zhì)的特別能帶結(jié) 構(gòu)，即在價(jià)帶和導(dǎo)帶之間存在一個(gè)禁帶。當(dāng)光照射 半導(dǎo)體，光子能量高于半導(dǎo)體吸收閾值時(shí)，半導(dǎo)體 價(jià)帶電子就會獲得能量發(fā)生帶價(jià)躍遷至導(dǎo)帶，從而 形成光生電子和光生空穴?？昭ň哂袠O強(qiáng)的獲取電 子的能力，能使吸附表面的 H2O 和 O2 反應(yīng)生成具 有超強(qiáng)氧化性的·OH （羥基自由基），可以破壞有 機(jī)物中的 C- C、C- H、C- O、C- N、N- H 鍵，將許 多難降解的有機(jī)物完全礦化成 H2O、CO2、PO43-、 SO42-、NO3-、鹵素離子等無機(jī)小分子從而達(dá)到消除 污染物的目的。 

目前，對光催化降解技術(shù)的研究大多集中在水污染控制和大氣污染治理方面，而對土壤修復(fù)方面 的研究起步相對較晚。 近年來國內(nèi)外大量研究表明，光催化降解技術(shù) 對土壤中廣泛存在的多種污染物均有去除降解的作 用。光催化運(yùn)用于有機(jī)物土壤修復(fù)研究較多，包括 針對有機(jī)農(nóng)藥、芳香族有機(jī)物和石油烴等污染物。 潘淑穎等選用添加適量滴滴涕 （DDT） 的棕壤土， 以紫外燈為光源進(jìn)行光催化降解，研究土壤的水分 含量、不同的外源投加物質(zhì)以及翻動(dòng)土壤等各因素 對 DDT 降解率的影響。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著水分 含量的增加，DDT 的降解率呈逐漸增大的趨勢; 當(dāng) 水分含量達(dá) 50%時(shí)， DDT 降解率達(dá)到最高， 達(dá) 67.5%；催化劑選用鐵粉混合 TiO2 對 DDT 的降解 效果較好，反應(yīng) 168 h 后 DDT 降解率均可達(dá)到 75%以上。 Higarashi 等將摻雜殺蟲劑的土樣放在表面皿 中，并暴露在陽光下，研究 TiO2 對殺蟲劑的光催 化效果，證明降解是光依賴過程；且隨著含水量增 加，降解率增大。使用 TiO2 的光催化處理結(jié)合太 陽能燈光照顯示出能非常高效地破壞土壤表面的敵 草隆，并且降解率明顯依賴于輻照強(qiáng)度。 Maurizio 研究發(fā)現(xiàn)光催化照射土壤中的原油 100 h 以后，其中的烷烴、烯烴及其他芳香族化合 物的降解率都能達(dá)到 95％以上，多相光催化可以 高效降解和礦化石油中的有機(jī)污染物。 在土壤重金屬的光催化修復(fù)方面，Trehan 在 20 世紀(jì)末利用納米 TiO2 顆粒開展了 Ag＋污染土壤 修復(fù)的研究，并獲得了良好的去除效果。

Rajeshwar 等發(fā)現(xiàn) Cu 包裹的納米 TiO2 可對污染土壤中 Cr （Ⅵ） 的轉(zhuǎn)化產(chǎn)生“協(xié)同催化效應(yīng)”，這種效應(yīng)加速 了土壤中Cr（Ⅵ）的氧化－還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化，從而對 Cr 污染土壤的修復(fù)治理產(chǎn)生顯著效果。 上述研究者均采用了 TiO2 作為催化劑，其具 有由于具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、抗光腐蝕、無毒和低成 本等優(yōu)點(diǎn)，從而被廣泛地應(yīng)用于光催化降解。另外 除 TiO2 之外，其他一些催化劑，在光降解土壤修 復(fù)過程中也有一定效果。 Vatanjali 等研究了鐵納米粒子、Fe2O3 及 V2O5 / TiO2 對土壤中多氯聯(lián)苯 （PCBs） 的光降解效率， 得出 Fe2O3 和 V2O5 / TiO2 是 2 種很好的催化劑，且 Fe2O3 能最大限度地降解 PCBs。張利紅等研究了腐 殖質(zhì)對太陽光降解多環(huán)芳烴 （PAHs） 動(dòng)力學(xué)的影 響，結(jié)果表明 PAHs 污染土壤中在加入腐殖酸后光 降解速率加快，當(dāng)腐殖質(zhì)添加量為 5 mg/kg 時(shí)可有 效地促進(jìn)土壤中 PAHs 的降解，此時(shí)，腐殖質(zhì)起到敏化作用。 

2.2.5 滲透反應(yīng)墻技術(shù) 

滲透反應(yīng)墻 （PRB） 技術(shù)目前主要用于修復(fù)被污染的地下水，其主要原理是在垂直于被污染的地 下水流經(jīng)方向設(shè)置由活性反應(yīng)介質(zhì)組成的可滲透反 應(yīng)墻，在污染物隨著水體流動(dòng)經(jīng)過反應(yīng)墻時(shí)可與活 性反應(yīng)介質(zhì)發(fā)生吸附、沉淀、降解等作用，從而將 污染物從地下水中去除，凈化地下水體環(huán)境?？蓾B 透反應(yīng)墻技術(shù)有著處理效率高、反應(yīng)介質(zhì)消耗很 慢、能夠長期的穩(wěn)定運(yùn)行、不會產(chǎn)生廢物等優(yōu)點(diǎn)。 最近也被一些學(xué)者研究作為一種土壤修復(fù)技術(shù)，與 電動(dòng)技術(shù)聯(lián)用，去除土壤及地下水中的污染。 

紀(jì)冬麗等研究了電動(dòng) - 滲透反應(yīng)墻聯(lián)合修復(fù)被 砷污染的土壤，以及共價(jià)離子對其效率的影響。當(dāng) 未添加共價(jià)離子時(shí)，這種方法對砷的去除效率最高 可達(dá) 68%，當(dāng)添加共價(jià)離子后土壤中砷的去除率 由 68%降到 41%。 這主要是由于土壤中共存離子的存在會與砷發(fā) 生一系列絡(luò)合等化學(xué)作用，生成移動(dòng)性較差的沉淀 物，從而降低了電場作用下砷的遷移作用，導(dǎo)致砷 的去除率降低。 在此修復(fù)過程中，以 PRB 對砷的去除作用為 主，土壤中添加共存離子實(shí)驗(yàn)組中 EK 和 PBR 對 砷的去除作用分別占 16%和 84%; 未添加共存離子 實(shí)驗(yàn)組中 EK 和 PBR 對砷的去除作用分別占 12% 和 88%。而從收集的電解液中砷的含量和 PBR 中 砷的含量也明顯可以看出，土壤中的砷主要在 PBR 中被去除。Zhirong Li 等運(yùn)用電動(dòng) - 滲透反應(yīng) 墻聯(lián)合修復(fù)處理五氯酚，49%的五氯酚被去除，五 氯酚被脫氯之后省成苯酚，有 22.9%在陰極富集并 回收。該實(shí)驗(yàn)證明，運(yùn)用這種方法可以有效地修復(fù) 被五氯酚污染的土壤。 

2.3 小 結(jié) 

通過簡述基本原理與部分研究者實(shí)驗(yàn)結(jié)論，以 上主要介紹了 5 種非常規(guī)土壤修復(fù)技術(shù)目前的發(fā)展 狀況，可以看出其相對于傳統(tǒng)修復(fù)方法具有以下特 點(diǎn)：①環(huán)境友好，在修復(fù)過程中不會造成二次污染 且能耗較低；②適應(yīng)性較高，5 種方法均有對不同 有機(jī)或重金屬污染物去除的研究實(shí)例，可修復(fù)土壤 類型廣泛；③發(fā)展時(shí)間較短，潛力巨大，可能為之 后的土壤修復(fù)工作帶來變革。 污染土壤修復(fù)是一個(gè)復(fù)雜繁瑣的過程，涉及因 素眾多，單一的修復(fù)技術(shù)必然受到制約，影響修復(fù) 效果。由于不同污染物本身的特性、污染場地的環(huán) 境條件、各種修復(fù)技術(shù)都有一定的適用范圍、各個(gè)修復(fù)技術(shù)之間缺乏交融性等，導(dǎo)致不管是物理的、 化學(xué)的，還是生物的修復(fù)方法與技術(shù)都不能完全修 復(fù)某種污染，一種修復(fù)方法也不能修復(fù)所有種類的 污染物，到目前為止還沒有一種通用可行的污染土 壤修復(fù)方法。 

3 結(jié) 論 

我國土壤修復(fù)技術(shù)既要針對我國土壤污染現(xiàn) 狀，解決我國現(xiàn)階段土壤污染問題，也要聯(lián)系國家 經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展要求。 

（1） 應(yīng)開展全國及地方的土壤污染調(diào)查，明 確當(dāng)前污染狀況及污染物類型，為修復(fù)技術(shù)的研究 與發(fā)展提供依據(jù)。 

（2） 做好土壤修復(fù)技術(shù)的理論研究，夯實(shí)基 礎(chǔ)，研發(fā)和推廣適合我國的修復(fù)技術(shù)與方法，這就 需要研發(fā)能適合原位或異位、現(xiàn)場或離場的土壤修 復(fù)技術(shù)與設(shè)備， 能適用于不同土壤類型與條件、 不同土地利用方式和不同污染類型與程度的土壤修 復(fù)技術(shù)， 能快速、高效、廉價(jià)、安全、使土地再 開發(fā)利用的修復(fù)技術(shù)體系。 

（3） 在有科學(xué)理論技術(shù)體系的基礎(chǔ)上，運(yùn)用 適當(dāng)?shù)男迯?fù)方法對被污染場地進(jìn)行處理，解決現(xiàn)有 的土壤污染問題，達(dá)到工業(yè)化要求。

（4） 產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，在滿足環(huán)境要求的基礎(chǔ) 上，盡量考慮修復(fù)方法的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益，吸 引社會資本進(jìn)入，使土壤修復(fù)工作蓬勃發(fā)展。 隨著我國工業(yè)化的發(fā)展，土壤污染正在不斷擴(kuò) 大。對污染土壤進(jìn)行處理，使其在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí) 現(xiàn)重復(fù)利用，是亟待解決的問題。微波修復(fù)、超聲 波修復(fù)、光催化降解技術(shù)和透反應(yīng)墻技術(shù)有低成 本、無污染、高效率等優(yōu)點(diǎn)，且當(dāng)前對這些方法研 究均仍處于實(shí)驗(yàn)室模擬階段，發(fā)展?jié)摿薮?。為?能夠更經(jīng)濟(jì)、有效地修復(fù)各種污染土壤，需要對這 些方法進(jìn)行深入研究，并聯(lián)合使用多種技術(shù)，發(fā)揮 各自優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到最佳的修復(fù)效果。小型取土鉆機(jī)，土壤采樣鉆，柱狀土采樣鉆，原狀土取樣鉆機(jī)，手持式取土鉆機(jī)