重金屬單項控制技術(shù)在我國農(nóng)田土壤修復中已有很多應用，但是面對復雜的土壤污染現(xiàn)狀，缺乏基于不同風險等級的控制技術(shù)和治理體系，難以應對污染日益嚴重的不利局面，因此需要將各種單項修復技術(shù)進行合理的集成，形成污染耕地修復處理技術(shù)的篩選與集成方法體系。

本研究基于適用于農(nóng)田土壤修復的單項技術(shù)，包括植物修復技術(shù)、農(nóng)藝修復技術(shù)、間套種技術(shù)、土壤淋洗技術(shù)和土壤鈍化技術(shù)等，歸納和總結(jié)出不同類型技術(shù)的技術(shù)特性，形成土壤單項修復技術(shù)知識庫，根據(jù)土壤污染風險等級、土壤理化性質(zhì)、技術(shù)特性和人為因素等提出一種適宜的土壤修復技術(shù)篩選與集成的方法，為我國農(nóng)田土壤修復/安全利用和可持續(xù)利用管理提供技術(shù)支撐。

前 言

當前世界各國對土壤污染修復技術(shù)均進行了廣泛的研究，但與歐美等發(fā)達國家相比，我國土地污染研究起步較晚，且一般為單一的物理、化學與工程方法，缺乏基于不同風險等級的控制技術(shù)、分級管理和治理體系，難以應對污染日益嚴重的不利局面，不足以支撐農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)和產(chǎn)地環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實需求，難以成為保障農(nóng)田農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)的主導技術(shù)，而且大部分研究成果尚未進行大規(guī)模生產(chǎn)實踐。我國地域遼闊，不同地區(qū)土壤類型、氣候、水文等有較大差異，耕地污染類型多樣，生態(tài)環(huán)境風險不等，因此我國耕地土壤污染防控技術(shù)的研究是一項長期、復雜、艱巨且極其迫切的任務。

由于土壤環(huán)境的復雜性，用原有的物理、化學、植物及微生物等單一的方法對復合污染進行修復，都很難達到較好的效果，因此需要將各種單項修復技術(shù)進行合理的集成，形成污染耕地過程控制技術(shù)體系。耕地土壤修復技術(shù)的集成需要基于不同風險等級的控制技術(shù)，綜合考慮各個單項技術(shù)的特點、資金投入、分級管理和治理模式。根據(jù)不同地區(qū)農(nóng)業(yè)資源實際問題，針對不同類型農(nóng)田污染開展安全利用技術(shù)研究，形成相應的技術(shù)體系與模式，使這部分耕地的持續(xù)安全利用成為可能，是應對人口迅速增長、耕地面積減少、環(huán)境日趨惡化局面的必然選擇，其生態(tài)效益、環(huán)境效益和社會效益將十分巨大。

1 適用于耕地土壤修復的單項技術(shù)入庫

重金屬污染耕地修復的技術(shù)集成首先需要對現(xiàn)有的、適用于農(nóng)田土壤修復的單項技術(shù)進行總結(jié)、歸納和入庫。我們選取了植物修復技術(shù)、農(nóng)藝修復技術(shù)、間套種技術(shù)、土壤淋洗技術(shù)和土壤鈍化技術(shù)等幾大類技術(shù)，通過國內(nèi)外文獻調(diào)研、相關國家環(huán)境保護部門門戶網(wǎng)站查閱以及專家咨詢、研討等方式，系統(tǒng)收集和整理現(xiàn)行的耕地土壤修復技術(shù)進行入庫。根據(jù)現(xiàn)有的各項重金屬單項控制技術(shù)的研究及工程應用案例，我們凝練出適用于農(nóng)田土壤修復的單項技術(shù)推薦及其相應的技術(shù)特性，具體如表 1~表 6。

2 不同污染風險等級農(nóng)田土壤的單項修復治理技術(shù)歸納

現(xiàn)階段污染修復項目資金投入較大，試驗技術(shù)繁雜，鑒于有些技術(shù)的投資與運行參數(shù)不完整、實際應用時間不長、推廣價值有待檢驗等原因，試點選取的技術(shù)可偏向于植物修復、微生物修復、電化學修復等原位修復技術(shù)。經(jīng)濟條件寬裕的省區(qū)，可因地制宜地開展各類修復技術(shù)的試點示范。表 7 歸納了適用于不同污染風險等級農(nóng)田土壤的修復治理技術(shù)。

3 重金屬污染耕地修復技術(shù)集成總體思路及篩選步驟

依據(jù)農(nóng)田污染的生態(tài)凈化功能與機制建立農(nóng)田污染的分級分類管控技術(shù)模式具有重要意義。根據(jù)污染源和污染物情況，確定污染農(nóng)田風險等級，基于各項單項過程控制技術(shù)進行不同風險等級耕地過程控制技術(shù)的組合集成，針對不同風險等級的污染耕地需要因地制宜地選取合適的過程控制組合技術(shù)體系。耕地土壤污染的風險管控模式和技術(shù)集成體系的選擇需要考慮污染風險等級、污染源、污染途徑、污染土壤特性、單項技術(shù)體系特性五個影響因素。在修復技術(shù)的選擇上需要確保污染農(nóng)田的修復效果以及農(nóng)田安全利用和風險控制的要求，優(yōu)先選擇能夠降低污染物毒性、遷移性和含量的技術(shù)。

在選取的單項過程控制技術(shù)入庫后，需要建立單項過程控制技術(shù)的篩選機制。根據(jù)耕地污染風險等級，結(jié)合影響區(qū)域耕地土壤環(huán)境質(zhì)量的因素，并考慮耕地土壤污染修復的單項過程控制技術(shù)主要受土壤特性、單項技術(shù)的適用性等方面因素的影響。在兩個影響因素中選取特征因子如土壤pH、土壤機械組成等，開展典型案例分析、專家經(jīng)驗論證，將各個單項過程控制技術(shù)的特點與特征因子對應。構(gòu)建單項過程控制修復技術(shù)體系中單項技術(shù)的篩選機制，以為后續(xù)土壤環(huán)境保護和綜合管控模式和技術(shù)集成體系做基石鋪墊。

技術(shù)選取的基本原則是：

（1）短期效果；（2）長期效果；（3）對污染物毒性、遷移性和數(shù)量減少的程度；（4）可操作性；（5）成本；（6）符合應用與其他相關要求；（7）全面保護人體健康與環(huán)境；（8）政府的接受程度；（9）公眾接受程度。

上述內(nèi)容中推薦了一些可行的技術(shù)，而技術(shù)的選擇需要結(jié)合具體的農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量特征來進行。因此，重金屬污染農(nóng)田土壤修復技術(shù)的篩選步驟應如圖 1 進行。

（1）基于污染風險篩選：根據(jù)第2 部分提到的待修復農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查，提取出污染農(nóng)田土壤污染風險等級和重金屬等信息，在表 1~表 5 中初步篩選出符合污染等級和重金屬類型的技術(shù)群1。

（2）基于土壤理化性質(zhì)篩選：在技術(shù)群1中，按照技術(shù)開展所對應的農(nóng)田土壤相關性質(zhì)指標（如土壤pH、土壤傳導系數(shù)、土壤污染的深度等），篩選出技術(shù)群2。

（3）基于技術(shù)特性篩選：在技術(shù)群2 中，依據(jù)小類技術(shù)的技術(shù)特性（如開發(fā)程度、可維護性、修復效率等），篩選出技術(shù)群3。

（4）基于人為因素篩選：在技術(shù)群3 中，按照修復過程進度安排、資金成本等因素，篩選出技術(shù)群4，即潛在備選技術(shù)，相關人員可在本技術(shù)群中選出合適的技術(shù)。若技術(shù)群4 中包含兩種以上的技術(shù)，則需要進一步開展實驗論證。

4 重金屬污染農(nóng)田集成修復技術(shù)展望

綜上可知，單項修復治理技術(shù)都有各自的技術(shù)特點和適用范圍，它們在重金屬類型相對單一的農(nóng)田土壤上可以發(fā)揮良好的效果。然而，隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，投入農(nóng)田中的污染物類型日趨復雜。不同污染源作用下，農(nóng)田土壤中重金屬的類型、濃度和價態(tài)均有差異。因此，很難僅靠單項技術(shù)完成大面積的農(nóng)田修復。在單項技術(shù)無法達到修復目標時，應考慮進行有效的技術(shù)集成?？筛鶕?jù)污染源、污染物類型和濃度，確定農(nóng)田污染等級，并基于各單項修復治理技術(shù)進行合理的技術(shù)集成，形成幾套針對于不同風險等級的且具有潛在推廣價值的組合技術(shù)。

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