導(dǎo)語：如何才能寫好一篇土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：土壤修復(fù)；PCBs污染；生物技術(shù)

浙江省臺(tái)州市路橋區(qū)曾是電力設(shè)備、電子電器廢棄物的拆解集散地之一，不當(dāng)拆解帶來了當(dāng)?shù)鼐植客寥赖挠袡C(jī)物污染。為此，路橋區(qū)政府一方面新建臺(tái)州市金屬資源再生產(chǎn)業(yè)基地，從源頭上消除不當(dāng)拆解帶來的污染；另一方面開展污染土壤修復(fù)。2010年7月，路橋區(qū)與杭州高博環(huán)?？萍脊竞湍暇┩寥姥芯克献鳎瑢?duì)其中受污染的土壤進(jìn)行修復(fù)點(diǎn)。之后，在2013年又與浙江大學(xué)合作，建立土壤污染修復(fù)試驗(yàn)基地。為了解當(dāng)?shù)匚廴就寥佬迯?fù)的相關(guān)原理及成效，臺(tái)州中學(xué)科技實(shí)踐興趣小組事先查閱了國內(nèi)外相關(guān)研究資料，實(shí)地走訪了當(dāng)?shù)赝寥佬迯?fù)試驗(yàn)基地，認(rèn)真聽取浙江大學(xué)派駐實(shí)驗(yàn)基地的研究人員的情況介紹，并參與相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作，全面了解污染土壤修復(fù)的原理及成效。

一、局部土壤多氯聯(lián)苯等有機(jī)物污染緣由

多氯聯(lián)苯（Polychlorinated biphenyls），化學(xué)式C12H10-m-nClm+n，是一類典型的氯代芳香族化合物。根據(jù)氯原子數(shù)目及其在苯環(huán)上位置的不同，共有209種同系物，分子結(jié)構(gòu)如圖1所示。

PCBs因具有耐酸、耐堿、耐腐蝕、蒸汽壓和水溶性較低、絕緣性和熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和軍事設(shè)施中，主要用作變壓器和電容器的絕緣油、油、油漆、塑化劑等。土壤是PCBs主要的富集場所，主要源自含PCBs廢水的排放、含PCBs固體廢物的滲漏、垃圾焚燒、遠(yuǎn)距離遷移的大氣沉降等。

路橋電力設(shè)備、電子電器廢棄物的拆解始于上世紀(jì)80年代初，不當(dāng)拆解帶來了當(dāng)?shù)鼐植客寥赖挠袡C(jī)物污染。2007年5月，受浙江省國土資源廳委托，省地質(zhì)調(diào)查院對(duì)該區(qū)局部污染地塊展開土地質(zhì)量調(diào)查，發(fā)現(xiàn)存在多氯聯(lián)苯等有機(jī)物超標(biāo)現(xiàn)象。這期間，路橋區(qū)開展了多次大規(guī)模的行業(yè)整治，力求消除不當(dāng)拆解帶來的土壤有機(jī)物污染問題。同時(shí)，積極借鑒“鎮(zhèn)海治理模式”，在路橋?yàn)I海工業(yè)發(fā)展區(qū)新建了臺(tái)州市金屬資源再生產(chǎn)業(yè)基地，從源頭上消除拆解業(yè)帶來的有機(jī)物污染。

二、土壤多氯聯(lián)苯污染的三種修復(fù)技術(shù)

少量的多氯聯(lián)苯一般不會(huì)引起急性中毒，而是慢慢地侵入人體，可引起皮膚損害和肝臟損害等中毒癥狀，甚至融入細(xì)胞DNA中，導(dǎo)致遺傳因子紊亂，促使癌癥的發(fā)生。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)PCBs污染土壤修復(fù)展開了廣泛的研究，并開發(fā)了多種修復(fù)技術(shù)。目前已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的修復(fù)技術(shù)按修復(fù)原理分為物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)。

（―）物理修復(fù)技術(shù)分析

1. 安全填埋法。此法是將PCBs污染土壤挖掘并運(yùn)輸至安全填埋場，達(dá)到PCBs與水環(huán)境、大氣環(huán)境隔絕的目的，該法適用于PCBs污染程度較重的土壤。

2. 深井注入法。深井注入法是一種并不提倡的技術(shù)，存在著環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和技術(shù)不可控制，注入深井的PCBs可能會(huì)污染地下水。

3. 熱脫附法。此法是將PCBs污染土壤在隔絕空氣、密封的條件下加熱，達(dá)到PCBs的沸點(diǎn)后，PCBs以蒸汽形式從土壤中釋放出來。該法工藝簡單，可操作性強(qiáng)，適用于PCBs污染嚴(yán)重的土壤，但存在高溫破壞土壤結(jié)構(gòu)、能耗高、成本高等缺點(diǎn)。

4. 溶劑淋洗法。此法可分為有機(jī)溶劑淋洗和表面活性劑淋洗。溶劑淋洗法適用于PCBs事故性泄漏且污染土壤量不大的情況，但存在著淋洗劑易揮發(fā)、廢液處理難度大、產(chǎn)生二次污染等缺點(diǎn)。

（二）化學(xué)修復(fù)技術(shù)分析

1. 高溫焚燒技術(shù)。此技術(shù)廣泛用于處理持久性有機(jī)污染物，需要870～1200℃的高溫，是一種異位修復(fù)PCBs污染土壤的技術(shù)。

2. 水泥窯技術(shù)。水泥窯技術(shù)需要高溫、高堿環(huán)境和長停留時(shí)間。在高溫高堿條件下，PCBs中C-X鍵極易斷裂，氯原子可以與金屬陽離子結(jié)合，生成氯化物，實(shí)現(xiàn)對(duì)PCBs的去除。

3. 等離子體焚燒技術(shù)。此技術(shù)是使電流通過低壓氣體流產(chǎn)生等離子體，局部溫度高達(dá)5000～15000 ℃，能使PCBs徹底分解為原子態(tài)，冷卻后生成水、二氧化碳和一些水溶性的無機(jī)鹽。

4. 氧化技術(shù)。一是超臨界氧化技術(shù)是基于高溫、高壓條件下超臨界水的高溶解性而發(fā)展起來的一種技術(shù)。二是電化學(xué)氧化技術(shù)是在酸性環(huán)境下，電池通電后在陽極產(chǎn)生氧化性物質(zhì)，這些物質(zhì)協(xié)同酸能夠進(jìn)攻包括PCBs等有機(jī)化合物。三是熔融鹽氧化技術(shù)。該法需設(shè)置一個(gè)堿性熔鹽床，在900～1000℃條件下，使PCBs斷裂C-X鍵，氯原子與金屬陽離子結(jié)合，轉(zhuǎn)化為無機(jī)鹽。

5. 還原技術(shù)。一是溶劑化電子技術(shù)是在溶劑化溶液中，通過自由電子中和鹵代化合物，達(dá)到脫鹵的目的。二是催化氫化技術(shù)是對(duì)PCBs進(jìn)行脫氯的一種技術(shù)。三是零價(jià)金屬還原技術(shù)，此技術(shù)分為納米鐵還原技術(shù)和雙金屬還原技術(shù)。

6. 化學(xué)脫氯技術(shù)。此技術(shù)是通過取代PCBs上的氯原子或分解PCBs，阻止PCBs向土壤遷移或揮發(fā)至其它環(huán)境介質(zhì)的一類技術(shù)統(tǒng)稱。

7. 穩(wěn)定化技術(shù)。穩(wěn)定化技術(shù)需要加入粘合劑，例如硅酸鹽水泥、水泥窯粉灰、飛灰、腐殖酸等，將有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為難溶解、低遷移、低毒性的物質(zhì)。

（三）生物修復(fù)技術(shù)分析

1. 微生物修復(fù)。微生物修復(fù)是指利用微生物的生命代謝活動(dòng)，減少壤環(huán)境中有毒有害物的濃度或使其完全無害化，從而使污染了的土壤環(huán)境能夠部分地或完全地恢復(fù)到原初狀態(tài)的過程。這是較為理想的一種治理污染的途徑，具有處理費(fèi)用低、對(duì)環(huán)境影響小、效率高等優(yōu)點(diǎn)。微生物修復(fù)PCBs污染土壤，分兩種代謝模式：一是直接降解PCBs，以PCBs為碳源和能源；二是共代謝作用，需要加入底物，而共代謝是現(xiàn)在降解PCBs最主要的途徑

2. 植物修汀V參鐨薷PCBs的機(jī)理相對(duì)復(fù)雜，它是多種機(jī)制協(xié)同作用的結(jié)果。一般說來，植物修復(fù)PCBs有3種機(jī)制：一是植物直接吸收PCBs，將其轉(zhuǎn)化為無生物毒性的物質(zhì)累積在植物組織細(xì)胞中；二是釋放可降解PCBs的酶，分直接作用和間接作用，主要還是間接作用，提高PCBs的生物活性，然后微生物降解；三是植物與根際微生物協(xié)同作用。根際由生長發(fā)育和生理代謝活動(dòng)，形成一個(gè)不同于非根際土壤的微生態(tài)系統(tǒng)，植物根際是土壤、植物、微生物相互作用的場所，也是土壤水分、養(yǎng)分、污染物進(jìn)入植物體的門戶。在根際環(huán)境中進(jìn)行的酸堿反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、絡(luò)合解離反應(yīng)、生化反應(yīng)、活化固定、吸附解吸等，能改變PCBs污染物的生化有效性和生物毒性。

3. 植物-微生物聯(lián)合修復(fù)。植物修復(fù)PCBs污染土壤，與微生物有著緊密的聯(lián)系，很多植物與微生物存在著共生關(guān)系，根際區(qū)域微生物的密度和活性均強(qiáng)于非根際區(qū)域。因此，植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)有很好的應(yīng)用前景。在根際區(qū)域，細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，新陳代謝快，分泌出大量物質(zhì)，為微生物提供了適宜生存的微生態(tài)環(huán)境。植物源源不斷地向根部輸送氧氣，釋放可作為微生物生長底物的根系分泌物，促進(jìn)微生物對(duì)PCBs的降解。

4. 動(dòng)物-微生物聯(lián)合修復(fù)。動(dòng)物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)主要是利用土壤中動(dòng)物（例如蚯蚓等）的運(yùn)動(dòng)，增加土壤中氧氣的含量，同時(shí)，動(dòng)物分泌的一些物質(zhì)可以促進(jìn)土壤中微生物的生長，增強(qiáng)微生物的活性，促進(jìn)微生物對(duì)PCBs的降解。但是由于PCBs具有強(qiáng)生物毒性，動(dòng)物對(duì)其耐受性差，使得動(dòng)物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)具有一定的局限性。

三、多氯聯(lián)苯土壤污染的生物修復(fù)技術(shù)及成效

從2010年開始，路橋區(qū)專門劃撥財(cái)政專項(xiàng)資金用于局部污染土壤的修復(fù)。由路橋區(qū)環(huán)保局與杭州高博環(huán)保科技公司和南京土壤研究所合作合作，先后分兩期實(shí)施土壤污染修復(fù)示范區(qū)塊的建設(shè)：一期修復(fù)土壤面積7400平方米，完成污染土壤控制區(qū)塊種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，停止種植可食用農(nóng)產(chǎn)品；二期完成示范區(qū)塊12500平方米的土壤修復(fù)工作，全部達(dá)到農(nóng)用地標(biāo)準(zhǔn)。

據(jù)臺(tái)州市土壤污染修復(fù)試驗(yàn)基地的浙江大學(xué)研究人員介紹，綜合分析物理、化學(xué)、生物三種土壤修復(fù)方法的優(yōu)劣對(duì)比（見圖2），物理、化學(xué)修復(fù)適合處理少量極高濃度PCBs污染土壤的修復(fù)，修復(fù)時(shí)還易帶來土壤功能的破壞和產(chǎn)生二次污染，而生物技術(shù)可以彌補(bǔ)物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)的不足。

針對(duì)當(dāng)?shù)赝寥烙袡C(jī)物污染修復(fù)的特點(diǎn)（見圖3），確定主要采用生物修復(fù)技術(shù)，用厭氧脫氯―好氧降解相組合的工藝處理。生物修復(fù)技術(shù)以微生物（菌）為主，植物為輔進(jìn)行。微生物修復(fù)的原理：首先經(jīng)過生物厭氧脫氯反應(yīng)，PCBs的“三致毒性”被大幅降低。而后PCBs經(jīng)過好氧生物降解后，被完全解毒和礦化。植物修復(fù)的原理是利用菌類和美人蕉、香蒲、旱傘草等根系發(fā)達(dá)、吸附性強(qiáng)的植物，將土壤中的高污染有毒物物吸附和分解，使土壤生態(tài)功能得到恢復(fù)。修復(fù)實(shí)驗(yàn)基地的土壤PCBs 85%是通過生物降解，6%通過植物吸收，余下的通過物理化學(xué)等其他方式降解。實(shí)驗(yàn)基地的修復(fù)工作取得了預(yù)期的效果，一期土壤修復(fù)于2010年年底完成，二期土壤修復(fù)于2012年年底完成，全部通過驗(yàn)收合格，達(dá)到農(nóng)用地標(biāo)準(zhǔn)。

另外，路橋區(qū)政府先后引進(jìn)了臺(tái)州市綠苑園藝有限公司等45家花卉苗木公司，建了5000多畝花木園區(qū)，種植珊瑚樹、女貞、印度芥菜以及堇科類等吸收能力好、生命力強(qiáng)的花木，有效地控制土壤和空氣污染，綠化美化了環(huán)境。多家花卉苗木公司在實(shí)踐中，摸索出了一條生態(tài)修復(fù)與經(jīng)濟(jì)效益雙贏的發(fā)展模式。如大禾園林有限公司在近千畝苗木基地內(nèi)，種植了羅漢松、紅豆杉、竹柏、茶梅等名貴樹種，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。經(jīng)過幾年的環(huán)境整治修復(fù)，2015年7月23日～24日，省環(huán)保廳驗(yàn)收組對(duì)路橋局部土壤有機(jī)物污染整治工作進(jìn)行了驗(yàn)收，認(rèn)定被修復(fù)的土壤已達(dá)到安全水平。

污染土壤的修復(fù)是以去污染、復(fù)質(zhì)量、再利用、保安康為目的。土壤修復(fù)往往是控污、減污、降毒、化險(xiǎn)的綜合凈化過程，達(dá)到使土壤恢復(fù)生產(chǎn)力和美化環(huán)境?！叭f物土中生”，土壤質(zhì)量決定萬物的質(zhì)量。為保障居民的食物安全和身體健康，需要重視土壤資源的保護(hù)和土壤污染的修復(fù)。一方面，要大力宣傳“綠水青山就是金山銀山”科學(xué)發(fā)展觀，貫徹“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展新理念，堅(jiān)決摒棄和升級(jí)帶有環(huán)境污染的拆解產(chǎn)業(yè)，從源頭上杜絕和減少污染。另一方面政府和全社會(huì)要大力支持土壤污染防控修復(fù)技術(shù)的研究，發(fā)展適合我國國情的實(shí)用性修復(fù)技術(shù)與設(shè)備，以推動(dòng)土壤環(huán)境修復(fù)技術(shù)的市場化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

（科技興趣實(shí)驗(yàn)小組成員：陳之豪（執(zhí)筆）、李科穎、陳佳一，指導(dǎo)老師：陳清妹、林偉）

責(zé)編/劉紅偉

參考文獻(xiàn)

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篇2

關(guān)鍵詞：宅基地復(fù)墾區(qū)　修復(fù)　背景　方法

一、宅基地復(fù)墾區(qū)土壤修復(fù)的背景

1.耕地資源短缺

耕地資源短缺是宅基地復(fù)墾區(qū)土壤修復(fù)的重要背景之一。相對(duì)于其他國家來說，我國耕地面積較多，但是由于人口眾多，耕地資源總體短缺是經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要問題。在這種情況之下，加強(qiáng)宅基地復(fù)墾區(qū)土壤修復(fù)顯得尤為重要。

2.環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾突出

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，越來越多的耕地被非法占有，同時(shí)，耕地土壤被污染也成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一種附屬物。在環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展矛盾日益突出的情況之下，加強(qiáng)宅基地復(fù)墾區(qū)土壤修復(fù)很有必要性。

3.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)代科學(xué)的技術(shù)發(fā)展是宅基地復(fù)墾區(qū)土壤修復(fù)的重要前提和基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，土壤修復(fù)技術(shù)也日益提升，在土壤修復(fù)技術(shù)發(fā)展的情況下，宅基地復(fù)墾區(qū)的土壤才有可能修復(fù)?？梢哉f，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是宅基地復(fù)墾區(qū)土壤修復(fù)的前提，如果沒有技術(shù)為依托，土壤修復(fù)工作根本無法開展。

二、宅基地復(fù)墾區(qū)土壤修復(fù)的方法

宅基地復(fù)墾區(qū)土壤的修復(fù)對(duì)于耕地面積的擴(kuò)大有著重要的作用。下面，筆者主要從以下方面來介紹宅基地復(fù)墾區(qū)土壤修復(fù)的方法。

1.推動(dòng)農(nóng)業(yè)人口向城鎮(zhèn)集中化管理

推動(dòng)農(nóng)業(yè)人口向城鎮(zhèn)集中化管理是宅基地復(fù)墾區(qū)土壤修復(fù)的基礎(chǔ)。就目前來看，我國大多數(shù)地區(qū)的農(nóng)業(yè)宅基地的面積占據(jù)較大，較大的占據(jù)面積加強(qiáng)了管理的難度。就天津市東麗區(qū)華明示范鎮(zhèn)來說，相關(guān)的領(lǐng)導(dǎo)通過“宅基地?fù)Q房”的計(jì)劃進(jìn)行華明鎮(zhèn)建設(shè)。天津市建設(shè)局通過研究該地區(qū)的土地以及人口分布情況，考慮把十二個(gè)自然村的四萬多農(nóng)業(yè)人口全部集中在一個(gè)新的華明鎮(zhèn)中居住，這樣集中化的管理在提高管理水平的同時(shí)，在很大程度上有利于開展宅基地復(fù)墾區(qū)的土壤修復(fù)。

2.提高宅基地復(fù)墾區(qū)土壤的利用率

提高宅基地復(fù)墾區(qū)土壤的利用率是宅基地復(fù)墾區(qū)土壤修復(fù)的重要要求。提高土壤的利用率的基本要求是完善地區(qū)發(fā)展的規(guī)劃。只有規(guī)劃發(fā)展較為完善，才會(huì)進(jìn)一步解決天津市農(nóng)村臟亂差的人居環(huán)境以及針對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染問題。一般來說，提高宅基地復(fù)墾區(qū)土壤的利用率要進(jìn)一步充分利用新城鎮(zhèn)建設(shè)的機(jī)會(huì)，通過采用“三步節(jié)能”建筑工藝，大規(guī)模利用太陽能。

同時(shí)，需要注意的是減少甚至避免宅基地復(fù)墾區(qū)的土壤污染。在今后的工作中，我們可以通過建設(shè)統(tǒng)一中水處理與污水處理廠，垃圾處理廠，考慮雨污分流，收集雨水并處理用于湖水生態(tài)建設(shè)，提高基地復(fù)墾區(qū)土壤的利用率。

3.構(gòu)建易居生態(tài)環(huán)境

構(gòu)建易居的生態(tài)環(huán)境是宅基地復(fù)墾區(qū)土壤修復(fù)的重要方法。易居的生態(tài)環(huán)境是土壤修復(fù)的前提和基礎(chǔ)，只有大環(huán)境狀態(tài)較好，才會(huì)推動(dòng)小環(huán)境的生態(tài)發(fā)展。在今后的工作中，天津市東麗區(qū)華明示范鎮(zhèn)要進(jìn)一步研究系列生物技術(shù)的集成。

根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，相關(guān)的部門通過配合道路、水系、綠地和樹林的環(huán)境工程，對(duì)空氣水系和土壤進(jìn)行微環(huán)境的凈化和小氣候?qū)嵤┰僭?。在這種情況之下，天津市東麗區(qū)華明示范鎮(zhèn)可以在較短的時(shí)間內(nèi)形成環(huán)境優(yōu)美的、生態(tài)可自我凈化持續(xù)的、與休閑旅游可以匹配的宜居生態(tài)環(huán)境。這樣在很大程度上加劇了周邊土壤修復(fù)工作的開展。從另一方面來說，土壤修復(fù)工作的開展是與宜居生態(tài)環(huán)境的構(gòu)建是密切相關(guān)的，只有二者都重視，才能夠推動(dòng)整個(gè)大環(huán)境的發(fā)展。

4.推動(dòng)高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展

推動(dòng)高校農(nóng)業(yè)的發(fā)展是宅基地復(fù)墾區(qū)土壤修復(fù)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)耕作方式對(duì)于耕地的土壤污染產(chǎn)生了重要的影響。在這種情況之下，高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展顯得尤為重要。

就天津市東麗區(qū)華明示范鎮(zhèn)來說，政府可以鼓勵(lì)當(dāng)?shù)氐木用癜l(fā)展無土栽培設(shè)施農(nóng)業(yè)和綠色農(nóng)業(yè)。在日常的農(nóng)業(yè)耕作中，當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民可以通過使用生產(chǎn)廢料秸稈、草炭土及珍珠巖等相關(guān)原材料，通過先進(jìn)的技術(shù)，在篩選到具有良好物化和營養(yǎng)特性的新型基質(zhì)核心主效成分的基礎(chǔ)上，調(diào)制開發(fā)出了具有營養(yǎng)充足成分平衡、緩慢釋放內(nèi)含養(yǎng)分、節(jié)水性能強(qiáng)，且具有促進(jìn)植物生長發(fā)育的一種低成本、高效益的有機(jī)生態(tài)型無土栽培復(fù)合新基質(zhì)。這種材料的使用不但提高了利用率和生產(chǎn)率，在很大程度上也確保了環(huán)境的衛(wèi)生，為天津市東麗區(qū)華明示范鎮(zhèn)發(fā)展綠色種植產(chǎn)業(yè)奠定了基礎(chǔ)。在農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程中，土壤被污染的程度較低，有助于宅基地復(fù)墾區(qū)土壤修復(fù)工作的開展。

三、小結(jié)

就目前我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展來看，我國的土地利用還存在著一些問題。在這種情況之下，宅基地復(fù)墾區(qū)的土壤修復(fù)問題顯得尤為重要。上文中，筆者主要從推動(dòng)農(nóng)業(yè)人口向城鎮(zhèn)集中化管理、提高宅基地復(fù)墾區(qū)土壤的利用率、構(gòu)建易居環(huán)境以及推動(dòng)高校農(nóng)業(yè)的發(fā)展這四方面來介紹天津宅基地復(fù)墾區(qū)土壤的修復(fù)。只有真正做好宅基地土壤修復(fù)問題，才能夠進(jìn)一步推動(dòng)天津市朝著更好、更快的方向發(fā)展。

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篇3

關(guān)鍵詞:土壤污染、生物修復(fù)、研究進(jìn)展

前言

土壤重金屬污染是指由于人類活動(dòng)將金屬加入到土壤中，致使土壤中重金屬明顯高于原生含量、并造成生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。加之重金屬離子難移動(dòng)性，長期滯留性和不可分解性的特點(diǎn)，對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境造成了極大破壞，同時(shí)食物通過食物鏈最終進(jìn)入人體，嚴(yán)重危害人體健康，已成為不可忽視的環(huán)境問題。隨著我國人民生活水平的提高,生態(tài)環(huán)境保護(hù)日趨受到重視,國家對(duì)污染土壤治理和修復(fù)的人力，物力的投入逐年增加，土壤污染物的去除以及修復(fù)問題,已成為土壤環(huán)境研究領(lǐng)域的重要課題。而生物修復(fù)技術(shù)是近20年發(fā)展起來的一項(xiàng)用于污染土壤治理的新技術(shù),同傳統(tǒng)處理技術(shù)相比具有明顯優(yōu)勢，例如其處理成本低,只為焚燒法的1/2-1/3，處理效果好,生化處理后污染物殘留量可達(dá)到很低水平;對(duì)環(huán)境影響小,無二次污染,最終產(chǎn)物CO2、H2O和脂肪酸對(duì)人體無害，可以就地處理,避免了集輸過程的二次污染,節(jié)省了處理費(fèi)用，因而該技術(shù)成為最有發(fā)展?jié)摿褪袌銮熬暗男迯?fù)技術(shù)。

1.污染土壤生物修復(fù)的基本原理和特點(diǎn)

土壤生物修復(fù)的基本原理是利用土壤中天然的微生物資源或人為投加目的菌株,甚至用構(gòu)建的特異降解功能菌投加到各污染土壤中,將滯留的污染物快速降解和轉(zhuǎn)化成無害的物質(zhì),使土壤恢復(fù)其天然功能。由于自然的生物修復(fù)過程一般較慢,難于實(shí)際應(yīng)用,因而生物修復(fù)技術(shù)是工程化在人為促進(jìn)條件下的生物修復(fù),利用微生物的降解作用,去除土壤中石油烴類及各種有毒有害的有機(jī)污染物，降解過程可以通過改變土壤理化條件(溫度、濕度、pH值、通氣及營養(yǎng)添加等)來完成,也可接種經(jīng)特殊馴化與構(gòu)建的工程微生物提高降解速率。

2.污染土壤生物修復(fù)技術(shù)的種類

目前,微生物修復(fù)技術(shù)方法主要有3種:原位修復(fù)技術(shù)、異位修復(fù)技術(shù)和原位-異位修復(fù)技術(shù)。

2.1原位修復(fù)技術(shù)：

原位修復(fù)技術(shù)是在不破壞土壤基本結(jié)構(gòu)的情況下的微生物修復(fù)技術(shù)。有投菌法、生物培養(yǎng)法和生物通氣法等,主要用于被有機(jī)污染物污染的土壤修復(fù)。投菌法是直接向受到污染的土壤中接入外源污染物降解菌,同時(shí)投加微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì),通過微生物對(duì)污染物的降解和代謝達(dá)到去除污染物的目的。生物培養(yǎng)法是定期向土壤中投加過氧化氫和營養(yǎng)物,過氧化氫則在代謝過程中作為電子受體,以滿足土壤微生物代謝,將污染物徹底分解為CO2和H2O。生物通氣法是一種加壓氧化的生物降解方法,它是在污染的土壤上打上幾眼深井,安裝鼓風(fēng)機(jī)和抽真空機(jī),將空氣強(qiáng)行排入土壤中,然后抽出,土壤中的揮發(fā)性有機(jī)物也隨之去除。在通入空氣時(shí),加入一定量的氨氣,可為土壤中的降解菌提供所需要的氮源,提高微生物的活性,增加去除效率。

2.2異位修復(fù)技術(shù)：

異位修復(fù)處理污染土壤時(shí),需要對(duì)污染的土壤進(jìn)行大范圍的擾動(dòng),主要技術(shù)包括預(yù)制床技術(shù)、生物反應(yīng)器技術(shù)、厭氧處理和常規(guī)的堆肥法。預(yù)制床技術(shù)是在平臺(tái)上鋪上砂子和石子,再鋪上15-30cm厚的污染土壤,加入營養(yǎng)液和水,必要時(shí)加入表面活性劑,定期翻動(dòng)充氧,以滿足土壤微生物對(duì)氧的需要,處理過程中流出的滲濾液,即時(shí)回灌于土層,以徹底清除污染物。生物反應(yīng)器技術(shù)是把污染的土壤移到生物反應(yīng)器,加水混合成泥漿,調(diào)節(jié)適宣的pH值,同時(shí)加入一定量的營養(yǎng)物質(zhì)和表面活性劑,底部鼓入空氣充氧,滿足微生物所需氧氣的同時(shí),使微生物與污染物充分接觸,加速污染物的降解,降解完成后,過濾脫水這種方法處理效果好、速度快,但僅僅適宜于小范圍的污染治理。厭氧處理技術(shù)適于高濃度有機(jī)污染的土壤處理,但處理?xiàng)l件難于控制。常規(guī)堆肥法是傳統(tǒng)堆肥和生物治理技術(shù)的結(jié)合,向土壤中摻入枯枝落葉或糞肥,加入石灰調(diào)節(jié)pH值,人工充氧,依靠其自然存在的微生物使有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化,是一種有機(jī)物高溫降解的固相過程。上述方法要想獲得高的污染去除效率,關(guān)鍵是菌種的馴化和篩選。由于幾乎每一種有機(jī)污染物或重金屬都能找到多種有益的降解微生物。因此,尋找高效污染物降解菌是生物修復(fù)技術(shù)研究的熱點(diǎn)。

3.影響污染土壤生物修復(fù)的主要因子

3.1污染物的性質(zhì)：

重金屬污染物在土壤中常以多種形態(tài)貯存,不同的化學(xué)形態(tài)對(duì)植物的有效性不同。某種生物可能對(duì)某種單一重金屬具有較強(qiáng)的修復(fù)作用。此外,重金屬污染的方式(單一污染或復(fù)合污染)，污染物濃度的高低也是影響修復(fù)效果的重要因素。有機(jī)污染物的結(jié)構(gòu)不同,其在土壤中的降解差異也較大。

3.2環(huán)境因子：

了解和掌握土壤的水分、營養(yǎng)等供給狀況,擬訂合適的施肥、灌水、通氣等管理方案,補(bǔ)充微生物和植物在對(duì)污染物修復(fù)過程中的養(yǎng)分和水分消耗,可提高生物修復(fù)的效率。一般來說土壤鹽度、酸堿度和氧化還原條件與重金屬化學(xué)形態(tài)、生物可利用性及生物活性有密切關(guān)系,也是影響生物對(duì)重金屬污染土壤修復(fù)效率的重要環(huán)境條件。

3.3生物體本身：

微生物的種類和活性直接影響修復(fù)的效果。由于微生物的生物體很小,吸收的金屬量較少,難以后續(xù)處理,限制了利用微生物進(jìn)行大面積現(xiàn)場修復(fù)的應(yīng)用，

植物體由于生物量大且易于后續(xù)處理,利用植物對(duì)金屬污染位點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)成為解決環(huán)境中重金屬污染問題的一個(gè)很有前景的選擇。但由于超積累重金屬植物一般生長緩慢,且對(duì)重金屬存在選擇作用,不適于多種重金屬復(fù)合污染土壤的修復(fù)。因此,在選擇修復(fù)技術(shù)時(shí),應(yīng)根據(jù)污染物性質(zhì)、土壤條件、污染程度、預(yù)期修復(fù)目標(biāo)、時(shí)間限制、成本及修復(fù)技術(shù)的適用范圍等因素加以綜合考慮。

4.發(fā)展中存在的問題：

生物修復(fù)技術(shù)作為近20年發(fā)展起來的一項(xiàng)用于污染土壤治理的新技術(shù),雖取得很大進(jìn)步和成功,但處于實(shí)驗(yàn)室或模擬實(shí)驗(yàn)階段的研究結(jié)果較多,商業(yè)性應(yīng)用還待開發(fā)。此外,由于生物修復(fù)效果受到如共存的有毒物質(zhì)(Co-toxicants)(如重金屬)對(duì)生物降解作用的抑制；電子受體(營養(yǎng)物)釋放的物理;物理因子(如低溫)引起的低反應(yīng)速率;污染物的生物不可利用性;污染物被轉(zhuǎn)化成有毒的代謝產(chǎn)物;污染物分布的不均一性;缺乏具有降解污染物生物化學(xué)能力的微生物等因素制約。因此,目前經(jīng)生物修復(fù)處理的污染土壤,其污染物含量還不能完全達(dá)到指標(biāo)的濃度要求。

5.應(yīng)用前景及建議：

隨著生物技術(shù)和基因工程技術(shù)的發(fā)展,土壤生物修復(fù)技術(shù)研究與應(yīng)用將不斷深入并走向成熟,特別是微生物修復(fù)技術(shù)、植物生物修復(fù)技術(shù)和菌根技術(shù)的綜合運(yùn)用將為有毒、難降解、有機(jī)物污染土壤的修復(fù)帶來希望。為此,建議今后在生物修復(fù)技術(shù)的研究和開發(fā)方面加強(qiáng)做好以下幾項(xiàng)工作:

(1)進(jìn)一步深入研究植物超積累重金屬的機(jī)理,超積累效率與土壤中重金屬元素的價(jià)態(tài)、形態(tài)及環(huán)境因素的關(guān)系。(2)加強(qiáng)微生物分解污染物的代謝過程、植物-微生物共存體系的研究以及植物-微生物聯(lián)合修復(fù)對(duì)污染物的修復(fù)作用與植物種類具有密切關(guān)系。

(3)應(yīng)用現(xiàn)代分子生物學(xué)與基因工程技術(shù),使超積累植物的生物學(xué)性狀(個(gè)體大小、生物量、生長速率、生長周期等)進(jìn)一步改善與提高,培養(yǎng)篩選專一或廣譜性的微生物種群(類),并構(gòu)建高效降解污染物的微生物基因工程菌,提高植物與微生物對(duì)污染土壤生物修復(fù)的效率。

(4)創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境,協(xié)調(diào)土著微生物和外來微生物的關(guān)系,使微生物的修復(fù)效果達(dá)到最佳，并充分發(fā)揮生物修復(fù)與其他修復(fù)技術(shù)(如化學(xué)修復(fù))的聯(lián)合修復(fù)作用。

(5)盡快建立生物修復(fù)過程中污染物的生態(tài)化學(xué)過程量化數(shù)學(xué)模型、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及安全評(píng)價(jià)、監(jiān)測和管理指標(biāo)體系。

結(jié)論

綜上所述，我們不難發(fā)現(xiàn)由于土壤重金屬來源復(fù)雜,土壤中重金屬不同形態(tài)、不同重金屬之間及與其它污染物的相互作用產(chǎn)生各種復(fù)合污染物的復(fù)雜性增加了對(duì)土壤重金屬治理和修復(fù)難度,且重金屬對(duì)動(dòng)植物和人體的危害具有長期性、潛在性和不可逆性,同時(shí)進(jìn)一步惡化了土壤條件，嚴(yán)重制約了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的加速發(fā)展，所以要更好的防治土壤重金屬污染還需要廣大科研工作者不懈的努力，研發(fā)出更好的效率更高的修復(fù)治理技術(shù)，同時(shí)我們還不應(yīng)該忘記必須加強(qiáng)企業(yè)自身的環(huán)保意識(shí)，提高企業(yè)自我約束能力，始終將防治污染積極治理作為企業(yè)工作的頭等大事來抓，把企業(yè)對(duì)環(huán)境的污染程度降到最低限度，形成全社會(huì)都來重視土壤污染問題的良好環(huán)保氛圍，逐步改善我們的土壤生態(tài)環(huán)境。

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篇4

關(guān)鍵詞：土壤污染；修復(fù)技術(shù)；微生物修復(fù)

當(dāng)前我國土壤污染引起公眾越來越多的關(guān)注，我國土壤污染的產(chǎn)生可追搠到50多年前“”時(shí)期一些高污染工業(yè)企業(yè)的建設(shè)。近年來，隨著城市化的不斷推進(jìn)，許多老工業(yè)企業(yè)因企業(yè)、搬遷遺留了大量的污染土地，這些污染土地污染物濃度非常高，污染深度甚至達(dá)到地下十幾米，有些有機(jī)污染物還以非水相液體的形式在地下土層大量聚集，成為新的污染源，有些污染物甚至遷移至地下水并擴(kuò)散導(dǎo)致更大范圍的污染。這些土地因堆積儲(chǔ)存、泄露或其他方式承載了有害物質(zhì)，具有潛在風(fēng)險(xiǎn)性，會(huì)對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害，因此急需對(duì)這些污染場地實(shí)施土壤修復(fù)。

一、土壤污染的危害

1.土壤污染導(dǎo)致嚴(yán)重的直接經(jīng)濟(jì)損失

農(nóng)作物的污染、減產(chǎn)。對(duì)于各種土壤污染造成的經(jīng)濟(jì)損失，目前尚缺乏系統(tǒng)的調(diào)查資料。僅以土壤重金屬污染為例，全國每年就因重金屬污染而減產(chǎn)糧食 1000 多萬噸，另外被重金屬污染的糧食每年也多達(dá) 1200 萬噸，合計(jì)經(jīng)濟(jì)損失至少 200 億元。

2.土壤污染導(dǎo)致生物品質(zhì)不斷下降

我國大多數(shù)城市近郊土壤都受到了不同程度的污染，有許多地方糧食、蔬菜、水果等食物中鎘、鉻、砷、鉛等重金屬含量超標(biāo)和接近臨界值。土壤污染除影響食物的衛(wèi)生品質(zhì)外，也明顯地影響到農(nóng)作物的其他品質(zhì)。有些地區(qū)污灌已經(jīng)使得蔬菜的味道變差，易爛，甚至出現(xiàn)難聞的異味；農(nóng)產(chǎn)品的儲(chǔ)藏品質(zhì)和加工品質(zhì)也不能滿足深加工的要求。

3.土壤污染危害人體健康

土壤污染會(huì)使污染物在植（作）物體中積累，并通過食物鏈富集到人體和動(dòng)物體中，危害人畜健康，引發(fā)癌癥和其他疾病等。

4.土壤污染導(dǎo)致其他環(huán)境問題

土地受到污染后，含重金屬濃度較高的污染表土容易在風(fēng)力和水力的作用下分別進(jìn)入到大氣和水體中，導(dǎo)致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態(tài)系統(tǒng)退化等其他次生生態(tài)環(huán)境問題。

二、我國當(dāng)前土壤污染的現(xiàn)狀

2014年4月17日，環(huán)境保護(hù)部和國土資源部了全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)。調(diào)查結(jié)果顯示，全國土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀，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。全國土壤總的點(diǎn)位超標(biāo)率為16.1%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點(diǎn)位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。從土地利用類型看，耕地、林地、草地土壤點(diǎn)位超標(biāo)率分別為19.4%、10.0%、10.4%。可見，我國土壤污染形勢嚴(yán)峻。

三、土壤修復(fù)技術(shù)

到目前為止，土壤修復(fù)技術(shù)已經(jīng)歷四個(gè)階段的發(fā)展：20世紀(jì)70年代：化學(xué)控制、客良；20世紀(jì)80年代：穩(wěn)定與固定、微生物修復(fù)；20世紀(jì)90年代：植物修復(fù)；21世紀(jì)初：生物/物化/聯(lián)合修復(fù)，并逐漸將污染治理的重點(diǎn)集中到污染場地修復(fù)。場地污染修復(fù)就技術(shù)門類又可分為三類：

（1）污染場地（土壤）物理修復(fù)技術(shù)

物理修復(fù)是指通過各種物理過程將污染物（特別是有機(jī)污染物）從土壤中去除或分離的技術(shù)。熱處理技術(shù)是應(yīng)用于工業(yè)企業(yè)場地土壤有機(jī)污染的主要物理修復(fù)技術(shù)，包括熱吸附、蒸汽浸提、微波加熱等熱物理修復(fù)技術(shù)，還包括多相抽提等技術(shù)，已經(jīng)應(yīng)用于苯系物、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、二英等污染土壤的修復(fù)。

（2）污染場地（土壤）化學(xué)修復(fù)技術(shù)

相對(duì)于物理修復(fù)，污染土壤的化學(xué)修復(fù)技術(shù)發(fā)展較早，主要有土壤固化一穩(wěn)定化技術(shù)、淋洗技術(shù)、氧化一還原技術(shù)、光催化降解技術(shù)、電動(dòng)力學(xué)修復(fù)技術(shù)等。

（3）污染場地（土壤）生物修復(fù)技術(shù)

土壤生物修復(fù)技術(shù)包括植物修復(fù)、微生物修復(fù)、生物聯(lián)合修復(fù)等技術(shù)，進(jìn)入21世紀(jì)后得到了迅速發(fā)展，成為“綠色環(huán)境修復(fù)”技術(shù)之一。

植物吸收修復(fù)技術(shù)在國內(nèi)外都得到了廣泛研究，已經(jīng)應(yīng)用于砷、鎘、銅、鋅、鎳、鉛等重金屬以及與多環(huán)芳烴復(fù)合污染土壤的修復(fù)，并發(fā)展出包括絡(luò)合誘導(dǎo)強(qiáng)化修復(fù)、不同植物套作聯(lián)合修復(fù)、修復(fù)后植物處理處置的成套集成技術(shù)。

近年來，我國在重金屬污染農(nóng)田土壤的植物吸收修復(fù)技術(shù)應(yīng)用方面在一定程度上開始引領(lǐng)國際前沿研究方向。同時(shí)開展了植物修復(fù)多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和石油烴的研究工作，但是含有機(jī)污染物土壤的植物修復(fù)技術(shù)的田間研究還較少，對(duì)炸藥、放射性核素污染土壤的植物 修復(fù)研究則更少。

植物穩(wěn)定修復(fù)技術(shù)被認(rèn)為是一種更易接受，可大范圍應(yīng)用，并利于礦區(qū)邊際土壤生態(tài)恢復(fù)的植物技術(shù)，也被視為一種植物固碳技術(shù)和生物質(zhì)能源生產(chǎn)技術(shù)。

微生物能以有機(jī)污染物為唯一碳源和能源，或者與其它有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行共代謝而降解有機(jī)物。利用微生物降解作用發(fā)展的微生物修復(fù)技術(shù)是農(nóng)田土壤污染修復(fù)常見的一種修復(fù)技術(shù)。在我國，微生物修復(fù)技術(shù)已在農(nóng)藥、石油等農(nóng)田污染土壤中得到應(yīng)用：

1）建立了農(nóng)藥高效降解菌篩選技術(shù)、微生物修復(fù)劑制備技術(shù)和農(nóng)藥殘留微生物降解田間應(yīng)用技術(shù)；

2）篩選了大量的石油烴降解菌，復(fù)配了多種微生物復(fù)制菌劑，研制了生物修復(fù)預(yù)制床和生物泥漿反應(yīng)器，提出了生物修復(fù)模式；

3）開展了持久性有機(jī)物如多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴污染土壤的微生物修復(fù)技術(shù)工作；

4）建立了菌根真菌強(qiáng)化紫花苜蓿根際修復(fù)多環(huán)芳烴的技術(shù)和污染農(nóng)田土壤的固氮植物一根瘤菌一菌根真菌聯(lián)合生物修復(fù)技術(shù)。

微生物修復(fù)研究工作主要體現(xiàn)在篩選和馴化特異性高效降解微生物生物菌株，提高功能性微生物在土壤中的活性、壽命和安全性，修復(fù)過程參數(shù)的優(yōu)化和養(yǎng)分、溫度、濕度等關(guān)鍵因子的調(diào)控方面。正在發(fā)展微生物修復(fù)與其它現(xiàn)場修復(fù)工程嫁接和移植技術(shù)，以及針對(duì)性 強(qiáng)、高效快捷、成本低廉的微生物修復(fù)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)微生物修復(fù)技術(shù)的工程化應(yīng)用。

四、結(jié)語

目前，在我國土壤修復(fù)剛剛起步，土壤修復(fù)理論與技術(shù)研究還較欠缺，適合我國國情的土壤修復(fù)技術(shù)發(fā)展方向不十分明朗，鑒于此，筆者綜述了當(dāng)前國內(nèi)外各種土壤修復(fù)技術(shù)的方法，并分析了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍，以期為污染場地修復(fù)提供借鑒參考?！?/p>

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篇5

關(guān)鍵詞：冶金礦山；廢棄地；生態(tài)修復(fù)；土壤改良；邊坡治理

冶金礦山行業(yè)涉及面廣、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大，是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要基礎(chǔ)。但在礦山的開采過程中，會(huì)不可避免地挖掘和破壞山體、毀壞林地和耕地、擠壓動(dòng)植物的生存空間，造成嚴(yán)重的水土流失和生態(tài)系統(tǒng)退化，形成大片的山體和廢棄礦場；在資源的加工過程中，會(huì)副產(chǎn)大量的固體廢棄物，如廢石、尾渣等，它們堆棄占用土地，破壞耕地，釋放有毒物質(zhì)，并向周圍環(huán)境遷移擴(kuò)散，通過食物鏈在動(dòng)植物體內(nèi)和人體中富集，威脅礦區(qū)生物的多樣性和礦區(qū)居民的正常生產(chǎn)生活，制約區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展［1-6］。隨著礦產(chǎn)資源的日益貧化，這些問題日趨嚴(yán)重，因此，對(duì)礦山廢棄地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，恢復(fù)其原有功能，已經(jīng)刻不容緩。

1冶金礦山廢棄地的生態(tài)現(xiàn)狀

冶金礦山廢棄地指在礦山開采過程中因被污染、占用或破壞，以致暫時(shí)失去利用價(jià)值的土地［7］。根據(jù)其成因，礦山廢棄地可分為五類：（1）排巖場。由被剝離的表土、被剝采的廢石以及缺乏深加工價(jià)值的低品位礦巖堆棄而成，堆積體結(jié)構(gòu)松散、不穩(wěn)定，自然條件下很難風(fēng)化粉碎，表層植被生長困難；（2）尾礦庫。由礦石經(jīng)洗選加工后產(chǎn)生的尾渣泵送堆積而成［8］。尾渣粒徑小、質(zhì)地松散、表層干燥、保水能力差，尾渣會(huì)持續(xù)向外界釋放有毒物質(zhì)，尾渣毒性很強(qiáng)，植被難以存活［1-2］；（3）露天采坑。露天開采埋層較淺的礦床所形成的凹坑，通常直徑較大、挖掘較深，表層巖石風(fēng)化嚴(yán)重，植被立地條件差，難以形成植被覆蓋［9］；（4）塌陷區(qū)。礦區(qū)地下大量開采后，地質(zhì)條件不穩(wěn)定，地面塌陷所形成的塊狀、帶狀凹陷區(qū)域，塌陷區(qū)地表破碎、難以復(fù)墾，塌陷坑四周封閉，坑內(nèi)常年積水［10-11］；（5）壓占地。為開發(fā)礦山所修建的輔助設(shè)施，如建筑物、公路等，它們會(huì)占用大量土地，在礦山停采后，這些區(qū)域被水泥、砌石、磚瓦等覆蓋，難以復(fù)墾。我國在20世紀(jì)50年代就開始了礦山廢棄地的生態(tài)修復(fù)工作，但受限于當(dāng)時(shí)的觀念和技術(shù)水平，這項(xiàng)工作一直處于零星、小規(guī)模狀態(tài)，并未完全發(fā)展起來。針對(duì)礦區(qū)嚴(yán)重破壞的情況，國家相繼出臺(tái)了多項(xiàng)舉措，一方面規(guī)范和引導(dǎo)礦區(qū)土地復(fù)墾工作［12］，同時(shí)明確礦企在礦山修復(fù)工作中的責(zé)任，增強(qiáng)了企業(yè)的責(zé)任意識(shí)，政企聯(lián)合，加快了我國礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)的工作進(jìn)展［13］，截止2016年底，我國已累計(jì)投入修復(fù)資金近千億元，累計(jì)修復(fù)土地上百公頃，資助研發(fā)、推廣了近200項(xiàng)先進(jìn)治理技術(shù)，生態(tài)修復(fù)工作取得顯著進(jìn)步［14］。然而，我國礦區(qū)污染面積大，污染程度深，而多數(shù)礦企習(xí)慣了“先污染后治理”的生產(chǎn)模式，歷史欠賬多，使得環(huán)境治理資金需求量巨大。在當(dāng)前持續(xù)低迷的礦業(yè)形勢下，礦區(qū)土地的修復(fù)費(fèi)用主要由政府財(cái)政撥款提供，資金缺口很大［15］。截止2016年底，我國礦山廢棄地的修復(fù)率仍不足30%，與其他礦業(yè)發(fā)達(dá)國家50%~70%的平均修復(fù)率相距甚遠(yuǎn)，廢棄土地修復(fù)工作不容樂觀［13］。國外礦山的生態(tài)修復(fù)工作可追溯到19世紀(jì)末，到20世紀(jì)中期已經(jīng)開始了系統(tǒng)化、規(guī)?；闹卫砉ぷ?，并在法律法規(guī)、管理方式和修復(fù)技術(shù)等方面獲得了大量的成功經(jīng)驗(yàn)。澳大利亞實(shí)行礦產(chǎn)開發(fā)、土壤改良與生態(tài)恢復(fù)相結(jié)合的“三位一體”管理模式，促進(jìn)了礦區(qū)土地復(fù)墾和生態(tài)修復(fù)工作的進(jìn)展［12］；美國的礦山土地復(fù)墾工作始于20世紀(jì)30年代，現(xiàn)已形成了健全的法律體系和完善的管理制度，廢棄土地復(fù)墾率高達(dá)85%，其首創(chuàng)的復(fù)墾保證金制度已被許多國家學(xué)習(xí)采用［16］。德國在礦區(qū)土地復(fù)墾方面投入了大量的人力和財(cái)力，目前德國廢棄土地的復(fù)墾率已經(jīng)超過90%[13]。相比較而言，我國礦山廢棄地的生態(tài)修復(fù)工作任重而道遠(yuǎn)。

2冶金礦山的生態(tài)修復(fù)技術(shù)

礦山廢棄地地表大多坑洼不平、浮石凸起，鐵礦等金屬礦廢棄地地表還散落有許多硬度大、難以破碎的低品位礦石。在進(jìn)行土地復(fù)墾前，應(yīng)首先利用推土機(jī)、壓路機(jī)等大型設(shè)備對(duì)其地表進(jìn)行平整處理，使區(qū)域附近地表性質(zhì)盡量均一化，減小土壤改良和植被恢復(fù)的阻力，為后續(xù)復(fù)墾工作創(chuàng)造有利條件。礦山廢棄地土壤重金屬污染嚴(yán)重，氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素嚴(yán)重缺失，土壤結(jié)構(gòu)性差，在不進(jìn)行人工干涉的情況下，礦區(qū)植被很難恢復(fù)。因此，修復(fù)礦區(qū)污染土壤是礦區(qū)植被恢復(fù)和生態(tài)重建的前提。

2.1物理修復(fù)技術(shù)

土壤的物理修復(fù)技術(shù)包括表土轉(zhuǎn)移和客土回填兩種。表土轉(zhuǎn)移指在礦山開采前將區(qū)域內(nèi)表層土壤收集保存，待閉礦后再重新覆蓋的方法［17］，在這個(gè)過程中，雖然地表植被被完全破壞，但土壤中的營養(yǎng)元素和種子庫得以很好保存，能夠加快植被的恢復(fù)速度［18］，表土轉(zhuǎn)移法僅適用于新開礦山和新建尾渣場，在西歐國家的鐵礦露采場應(yīng)用較為廣泛?？屯粱靥钪钢苯訉^(qū)域內(nèi)原有表土全部移除，回填適于植被生長的耕植土，在表面形成0.1~1.0m厚的覆蓋層，以達(dá)到土壤改良的目的，Mago-ba等［19-20］在大量實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，覆土厚度與植被覆蓋率的增量成正相關(guān)關(guān)系，當(dāng)覆土厚度為30cm時(shí)，區(qū)域內(nèi)植被的覆蓋率能提高近70%。該法效果明顯，但需要外借耕值土，費(fèi)用昂貴。湖北黃梅馬尾山鐵礦通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后采用了表層客土全覆蓋、喬灌草間植的方式進(jìn)行植被恢復(fù)，對(duì)防治水土流失和改善區(qū)域環(huán)境起到了很好的效果。

2.2化學(xué)修復(fù)技術(shù)

礦山廢棄地普遍酸堿化過度，土壤pH值嚴(yán)重偏離正常范圍，不適于植被生長，必須添加酸堿調(diào)節(jié)劑進(jìn)行基質(zhì)改良。對(duì)于酸化土地，可以施用石灰、碳酸氫鹽等進(jìn)行基質(zhì)改良［22］，劉珊珊等［23］探究了用石灰調(diào)節(jié)南京紫金山銅礦堆浸場pH值的可行性，發(fā)現(xiàn)在浸場表層持續(xù)噴撒石灰一段時(shí)間后，能夠顯著提高基質(zhì)表層的pH值，但由于渣堆厚度較深、下層尾渣酸化嚴(yán)重，因此對(duì)渣堆深處的pH值沒有明顯調(diào)節(jié)效果，這對(duì)于鐵尾礦庫表層基質(zhì)的改良可起到一定的借鑒作用。對(duì)于堿化土地，可以投入石膏、碳酸氫鹽、硫酸亞鐵等來中和基質(zhì)的堿性［24］。Na+含量過高容易導(dǎo)致土壤板結(jié)，石膏中的Ca2+能夠有效地替換Na+，降低土壤堿性，疏松土壤，改善水分、空氣和有機(jī)質(zhì)的流通條件。當(dāng)土壤酸堿度過高或失調(diào)時(shí)間過長時(shí)，宜采用“少量多次”的方法施加調(diào)節(jié)劑，這樣既能保證藥劑的持續(xù)效力，增強(qiáng)調(diào)節(jié)效果，又能節(jié)省藥劑。重金屬處理是土壤修復(fù)的關(guān)鍵，利用化學(xué)物質(zhì)（包括鈣酸鹽、含磷材料、鐵氧化物、鐵鹽、ED-TA、α-淀粉酶、腐殖酸等）的吸附沉淀、氧化還原、催化還原、絡(luò)合等作用，可以在一定程度上達(dá)到重金屬離子固定的目的，顯著減弱重金屬離子的遷移能力［25-31］。鐵礦廢棄地中存在的重金屬主要有銅、鎘、鉛、鋅等，Ca2+對(duì)這些重金屬離子有明顯的拮抗作用，可以有效緩解其毒性，向廢棄土地中噴撒藥劑可阻礙農(nóng)作物對(duì)它們的吸收，保證農(nóng)產(chǎn)品安全［32］。EDTA通過螯合作用可以固定多種重金屬離子，且對(duì)土壤中的微生物群落幾乎不產(chǎn)生影響，是目前廣泛應(yīng)用的鐵礦廢棄地重金屬淋洗劑［33］。黃凱［34］將有機(jī)肥和泥炭的混合試劑經(jīng)過特殊工藝處理后，用于修復(fù)鉛鋅礦尾礦庫污染土壤。Wu等［35］利用黏土、生物炭成功研制出一種具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的新型納米復(fù)合材料，能促使有毒的Cr6+轉(zhuǎn)化成無毒的Cr3+，大大簡化了土壤的修復(fù)步驟，提高了修復(fù)效率。另外，利用城市污泥較強(qiáng)的黏性、持水性和保水性，將其用于土壤改良，既能夠提高土壤肥力，改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，又能以廢治廢，促進(jìn)城市固體廢棄物的資源化再利用［36-37］。另外，從城市污泥中提取出的一些菌株還能對(duì)Cr6+起到還原作用，可有效去除其中90%的Cr6+，實(shí)現(xiàn)鉻渣堆六價(jià)鉻的高效治理［38-39］。

2.3生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)指利用酶、菌類及土壤動(dòng)物等的新陳代謝作用來降低土壤中有毒、有害物質(zhì)的濃度，從而達(dá)到土壤修復(fù)目的的一種技術(shù)。趙永紅等［40］認(rèn)為，植物與降解菌的協(xié)同作用，可顯著增加土壤中降解菌的數(shù)量，提高降解菌的活性，改善植被的根際微環(huán)境，促進(jìn)植被對(duì)養(yǎng)分和水分的吸收，促進(jìn)植被的立地生長，加快土壤環(huán)境的改善速度。Denny等［41］研究發(fā)現(xiàn)，在土壤中接種菌根，菌根分泌物能夠增強(qiáng)土壤中重金屬離子的遷移能力，增強(qiáng)植被的抗性，促進(jìn)植物對(duì)重金屬離子的吸收，加快土壤的凈化速度。Boyer等［42］研究了土壤動(dòng)物蚯蚓對(duì)土壤中重金屬的凈化作用，發(fā)現(xiàn)蚯蚓既能夠吞食土壤中的重金屬，又能夠疏松板結(jié)土壤，增加土壤孔隙度，改善土壤的物理結(jié)構(gòu)。徐池［43］對(duì)用不同馴化濃度/時(shí)間篩選出的赤子愛勝蚯的生理指標(biāo)進(jìn)行了系統(tǒng)比較，通過急性毒性試驗(yàn)和彗星試驗(yàn)確定了該種類蚯蚓的耐性最佳馴化條件，用該最佳條件篩選出的赤子愛勝蚯對(duì)重金屬有強(qiáng)提取作用，利用蚯蚓的吞食作用來改善重金屬污染土壤具有廣闊的應(yīng)用前景。

2.4植被恢復(fù)技術(shù)

鐵礦廢棄地土地貧瘠、鹽堿化嚴(yán)重、重金屬毒害作用強(qiáng)，經(jīng)過一系列的修復(fù)措施，如表土轉(zhuǎn)移、化學(xué)試劑投放等，在一定程度上修復(fù)被破壞的土壤，通過人工種植能較快實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的植被覆蓋，最終建立起新的生態(tài)平衡［44］。禾草植物和豆科植物經(jīng)常都被用作礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)過程中的先鋒植物，它們生長迅速，抗旱性強(qiáng)，耐貧瘠能力強(qiáng)，且豆科植物具有固氮能力，能夠產(chǎn)生易于植被吸收、且緩釋性能良好的有機(jī)氮，這對(duì)于貧瘠土壤的修復(fù)改良至關(guān)重要［45］。楊卓等［46］對(duì)禾草植物高羊茅和黑麥草的重金屬耐受性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)這兩種植物抗逆性很強(qiáng)，可在重金屬污染土壤中迅速生長，能夠起到防止土壤侵蝕的作用。Chen等［47］發(fā)現(xiàn)，香根草具有對(duì)Cd2+的強(qiáng)富集作用，即使在Cd2+含量極低的土壤中，葉片中所吸收的Cd2+濃度也可達(dá)218gC/hm，是鐵礦廢棄地中Cd的理想治理植物。此外，高山甘薯、海州香薷、酸模等對(duì)Cu有較強(qiáng)的富集作用，高山漆菇草、東南景天羽葉鬼針草等對(duì)Pb也有富集作用［48-52］。多季收割重金屬富集植物，土壤中重金屬離子濃度降低，這時(shí)可種植一些生物量更大的植物（如灌木、喬木等）來完善區(qū)域的生物群落，增強(qiáng)礦區(qū)的保水、保肥能力和抗逆性［53］。對(duì)于收割獲得的重金屬富集植物體，可采取焚燒法、高溫分解法、生物解吸法、植物冶金法、液相萃取法等進(jìn)行處理［54-55］，其中焚燒法和高溫分解法能夠顯著減少植物殘?bào)w的體積和重量，是目前最為行之有效的重金屬富集植物體處置技術(shù)［56-57］。

3冶金礦山的邊坡治理技術(shù)

鐵礦廢棄地環(huán)境惡劣，露天采坑等區(qū)域表土幾乎被完全剝離，土地結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，水分和養(yǎng)分流失嚴(yán)重，滑坡時(shí)有發(fā)生；排巖場、尾礦庫的堆積結(jié)構(gòu)松散，顆粒易流動(dòng)，且堆場往往勢能較高，是潛在的人造泥石流發(fā)生源［11］。鑒于這些特征，除對(duì)礦區(qū)采取必要的生態(tài)修復(fù)手段外，還必須輔以邊坡治理等措施，以疏通地表徑流，減少基質(zhì)流失，增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性，降低滑坡和潰壩風(fēng)險(xiǎn)。

3.1客土噴播技術(shù)

客土噴播技術(shù)是一項(xiàng)新型的巖質(zhì)邊坡綠化技術(shù)，主要利用機(jī)械攪拌設(shè)備將客土、種子、緩釋肥、粘結(jié)劑、保水劑、穩(wěn)定劑等充分混勻，在待修復(fù)坡面上錨桿掛網(wǎng)，然后利用泵和壓縮空氣機(jī)將基材垂直噴附到坡壁上，形成具有一定厚度的噴附層［58］。噴附層結(jié)構(gòu)良好，含有植物生長所需的各種營養(yǎng)物質(zhì)，其中的保水劑為高分子樹脂材料，具有很強(qiáng)的儲(chǔ)水保水能力，可吸收超過自身重量數(shù)百倍的水分，且高壓下水分不脫除［59］。在種子的出苗和生長過程中，噴附層能夠持續(xù)供水供肥，確保植物的正常生長，實(shí)現(xiàn)邊坡的快速綠化。為豐富邊坡生物群落，客土噴播技術(shù)通常采取草罐混植的搭配方式進(jìn)行植被培育，同時(shí)選用根系發(fā)達(dá)、抗逆性強(qiáng)的植物種子，充分利用植物根系對(duì)土壤的加筋和錨固作用，力求達(dá)到最佳護(hù)坡效果［60］。

3.2植被混凝土技術(shù)

植被混凝土技術(shù)綜合了土壤學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)、巖土力學(xué)、園藝學(xué)等多學(xué)科知識(shí)，系統(tǒng)考慮了邊坡角度、裸巖性質(zhì)、氣候特征、綠化要求等條件，采用特定的混凝土配方和種子配方，將植生土、膠結(jié)劑、綠化劑、有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)、肥料、保水劑、草種等基礎(chǔ)材料混勻，然后澆灌于坡壁以起到邊坡防護(hù)與綠化的作用［61］。植被混凝土所用的膠結(jié)劑為普通硅酸鹽水泥，將其與特制的綠化劑配合使用，能夠在巖坡表面形成具有大量細(xì)密孔隙的植被生長基質(zhì)，該生長基質(zhì)既能像普通混凝土那樣穩(wěn)固邊坡，又因?yàn)樗?dú)特的多孔結(jié)構(gòu)，可以加快水分和養(yǎng)分的運(yùn)輸速率，營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)順暢，植被生長迅速，對(duì)裸巖邊坡的治理效果良好［62］。

3.3生態(tài)灌漿技術(shù)

像排巖場這種類型的礦山廢棄區(qū)域，它們的地表特征明顯，堆渣呈塊狀、塊間空隙大，幾乎不存在植被生長土壤，可借鑒工程灌漿技術(shù)來對(duì)它們的邊坡進(jìn)行治理。將基質(zhì)材料、黏土和水等按照特定的配比攪拌制漿，然后由上而下對(duì)渣堆邊坡灌漿，漿體填充表面空隙，并逐漸在渣堆表層形成一層富含養(yǎng)分的植被生長基質(zhì)，該基質(zhì)層具有一定硬度和抗侵蝕能力，既防滲護(hù)坡，又適于植被生長，能夠?yàn)楹罄m(xù)的植被恢復(fù)工作奠定良好基礎(chǔ)［11］。

3.4生態(tài)植被毯和袋技術(shù)

生態(tài)植被毯是以稻草、麥秸、玉米桿等為骨架，負(fù)載壤土、保水劑、有機(jī)質(zhì)、植物種子等制備出的一種邊坡高效水土保持材料[63]。植被毯適用于坡度較緩的邊坡，能夠有效減少地表徑流和降水對(duì)坡面的沖刷，減少水土流失，其中含有的壤土和營養(yǎng)物質(zhì)可以有效促進(jìn)區(qū)域植被的立地生長，植被毯生產(chǎn)成本低、修復(fù)效果好，目前應(yīng)用十分廣泛［64］。生態(tài)植被袋技術(shù)是一項(xiàng)新型的柔性護(hù)坡技術(shù)，袋體為無紡布袋，以聚丙乙烯為原料制備而成，通常會(huì)在制作過程中添加抗老化劑，以延長植被袋的使用壽命。在進(jìn)行植被袋的護(hù)坡施工時(shí)，將耐性較強(qiáng)的草木種子通過木漿紙附著在袋體內(nèi)側(cè)，然后向袋內(nèi)裝入干燥、疏松的細(xì)粒壤土，為促進(jìn)植被生長，還會(huì)適量摻入緩釋肥和保水劑，當(dāng)袋內(nèi)壤土達(dá)到密度要求后，停止裝土，用專用縫紉機(jī)封口，然后堆壘護(hù)坡［65］。在工程實(shí)踐中，由鋼材、水泥等筑造的護(hù)坡?lián)鯄儆谟操|(zhì)結(jié)構(gòu)，常因局部沉降或受力不均勻而破裂；由植被袋構(gòu)筑的護(hù)坡系統(tǒng)屬于柔性結(jié)構(gòu)，可在一定范圍內(nèi)維持結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定。生態(tài)植被袋既能夠穩(wěn)固邊坡，減少水土流失，又能為植被的生長提供載體，增強(qiáng)邊坡的觀賞性，是一種有效的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)。

4冶金礦山的功能化再開發(fā)

在礦山生態(tài)功能基本恢復(fù)后，可根據(jù)礦區(qū)自身屬性的不同，選擇恰當(dāng)?shù)陌l(fā)展模式進(jìn)行資源的再開發(fā)利用。常見的礦山廢棄地生態(tài)開發(fā)模式有三種：單一復(fù)綠模式、農(nóng)業(yè)復(fù)墾模式、景觀再造模式。再利用模式的選擇，依廢棄地的規(guī)模、環(huán)境、交通等因素的不同而不同，不同的再利用模式能夠產(chǎn)生不同的綜合效益［66］。

4.1單一復(fù)綠模式

主要適用于地理位置不佳、復(fù)墾后可獲得的耕地資源有限，基本無景觀開發(fā)價(jià)值的礦山廢棄地，可引入水生植物，如蘆葦、金魚藻等，將其培育成人工濕地，增加塌陷區(qū)的生態(tài)穩(wěn)定性；而對(duì)于一些采深較大、面積較廣的露天采坑，可對(duì)其邊坡和底部進(jìn)行加固防滲處理，以開發(fā)成小型湖泊；特別是對(duì)于一些破壞十分嚴(yán)重的礦區(qū)，經(jīng)人工輔助手段后即使能夠在它的地表形成植被覆蓋，它的生態(tài)功能也仍有可能十分脆弱，稍加干擾就會(huì)引起植被的大片枯萎、死亡，使礦區(qū)再次朝廢棄土地的方向逆轉(zhuǎn)，這時(shí)可通過法規(guī)條例，將其設(shè)定為自然保護(hù)區(qū)，加強(qiáng)監(jiān)管措施，杜絕人為擾動(dòng)，為礦區(qū)生態(tài)正?；謴?fù)創(chuàng)造有利條件。

4.2農(nóng)業(yè)復(fù)墾模式

主要針對(duì)經(jīng)適當(dāng)修復(fù)后可被重新賦予生產(chǎn)力的廢棄土地，如馬鋼姑山礦的多層次立體土地復(fù)墾模式是國內(nèi)鐵礦廢棄地農(nóng)業(yè)復(fù)墾的典型，該礦排巖場是依托礦區(qū)原有露天采坑形成的多平臺(tái)堆積場，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的多物種配置和多層次配置原則，設(shè)計(jì)出了可進(jìn)行農(nóng)、林、牧、漁綜合開發(fā)的立體復(fù)墾結(jié)構(gòu)［67］，將中心積水采坑設(shè)計(jì)成魚塘，進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖；對(duì)水塘淺水區(qū)底層土壤施以必要改良措施，進(jìn)行水稻種植，同時(shí)在水稻中放養(yǎng)鴨、鵝等家禽；對(duì)排巖場堆積平臺(tái)，則種植上防風(fēng)林、生態(tài)林、經(jīng)濟(jì)林等，同時(shí)林間修建小道，供市民休閑之用；排巖場斜坡坡度大、渣粒多、水土流失嚴(yán)重，可喬、灌、草間植，增加斜坡植被覆蓋率，減少降水對(duì)斜坡的侵蝕，增加排巖場的生物多樣性，提高生態(tài)位的利用率。

4.3景觀再造模式

對(duì)于一些具有旅游開發(fā)潛力的礦山廢棄地，可以將其作為景觀資源加以二次開發(fā)，為城市的可持續(xù)性發(fā)展，特別是老工業(yè)城市的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型提供新的著力點(diǎn)。德國政府綜合魯爾區(qū)當(dāng)時(shí)所面臨的社會(huì)、環(huán)境、資源等各方面的問題，制定出了符合自身情況的長遠(yuǎn)規(guī)劃方案，確保了區(qū)域環(huán)境治理方法與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策的連續(xù)性，設(shè)計(jì)人員對(duì)魯爾區(qū)的鐵礦采坑、橋梁隧道以及其它礦區(qū)建筑物進(jìn)行了構(gòu)思精妙的景觀改造，將舊礦區(qū)成功開發(fā)成了新的旅游資源［68］。遼寧撫順是我國重要的煤炭和鐵礦基地，大規(guī)模的礦床開采作業(yè)使得當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，礦區(qū)百姓深受其害，撫順市在對(duì)礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行全面調(diào)查后，以國家“振興東北老工業(yè)基地”政策為契機(jī)，將原有廢棄礦坑、采坑塌陷地成功打造成了特色旅游景區(qū)，既緩解工礦企業(yè)與當(dāng)?shù)鼐用竦拿?，也促進(jìn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)［69］。湖北黃石國家礦山公園是我國第一家國家礦山公園，是鐵礦遺址開發(fā)的典型代表，這種開發(fā)模式既有助于保留采址的原有風(fēng)貌，展現(xiàn)礦區(qū)曾經(jīng)的輝煌成績，又能夠啟迪和教育后人，增強(qiáng)游客的環(huán)保意識(shí)，對(duì)其它礦山廢棄地的開發(fā)利用具有重要借鑒作用［66］。

5結(jié)語

篇6

關(guān)鍵詞：生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展環(huán)境修復(fù)

隨著地球上人口的劇增和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，特別是工業(yè)革命以來，人類對(duì)自然資源需求水平不斷提高，生產(chǎn)強(qiáng)度日益加大，有毒、有害廢氣物質(zhì)不斷的輸入環(huán)境，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了環(huán)境的自凈能力而導(dǎo)致環(huán)境污染日益嚴(yán)重。為了解決人類面臨的這個(gè)重大問題，對(duì)于大氣污染和地表水污染之力的研究已十分廣泛，許多技術(shù)已相當(dāng)成熟并被廣泛應(yīng)用。

對(duì)于污染土壤及地下水的之力來說，由于其具有隱蔽性、滯后性、累積性以及難治理和修復(fù)周期長等區(qū)別與大氣和地表水體污染的特點(diǎn)，其修復(fù)問題已成為環(huán)境科學(xué)研究日益活躍的領(lǐng)域，同時(shí)也是世界性難題。雖然人們已在污染土壤及地下水物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)領(lǐng)域進(jìn)行了有益探索，形成了一些實(shí)用技術(shù)，但這些修復(fù)方法往往會(huì)破壞場地結(jié)構(gòu)、造成二次污染，對(duì)于污染面積巨大且污染程度較輕的土壤甚至難以應(yīng)用。為此，近年來，人們在污染環(huán)境的物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)甚至生物修復(fù)取得一定成功的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出了生態(tài)修復(fù)的理念，并對(duì)其概念、內(nèi)涵、原理、產(chǎn)業(yè)化途徑等進(jìn)行了理論上的探索和實(shí)踐上應(yīng)用的探索，試圖以生態(tài)學(xué)的原理和方法，在污染環(huán)境的修復(fù)和治理過程中實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，從而達(dá)到可持續(xù)發(fā)展。

一、生物修復(fù)—生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)

生物修復(fù)是對(duì)污染環(huán)境實(shí)施修復(fù)、之力的最為重要的技術(shù)之一，是正在發(fā)展中的技術(shù)，是生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)。

目前被廣泛認(rèn)同的生物修復(fù)定義，是指微生物催化降解有機(jī)污染物，從而修復(fù)被污染環(huán)境或消除環(huán)境中的污染物的一個(gè)受控或自發(fā)進(jìn)行的過程，這是狹義的定義。

除了微生物修復(fù)外，植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)乃至酶學(xué)修復(fù)等方式的出現(xiàn)，賦予了生物修復(fù)更廣泛的內(nèi)涵，即生物修復(fù)是指利用細(xì)菌和真菌等微生物、蚯蚓等動(dòng)物以及水生藻類、陸生植物，甚至酶及分泌物等的代謝活性降解、減輕有機(jī)污染物的毒性，改變重金屬的活性或在環(huán)境中結(jié)合態(tài)，通過改變污染物的化學(xué)或物理特性二影響其在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和降解速率。

目前使用最廣、最有效的生物修復(fù)技術(shù)仍是微生物修復(fù)。

二、物理與化學(xué)修復(fù)—生態(tài)修復(fù)的構(gòu)成要素

從修復(fù)原理來看，物理修復(fù)與化學(xué)修復(fù)是指充分利用光、溫、水、土、氣、熱等環(huán)境要素，根據(jù)污染物的理性性質(zhì)，通過機(jī)械分離、蒸發(fā)、點(diǎn)解、磁化、冰凍、加熱、凝固、氧化—還原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化學(xué)反應(yīng)，使環(huán)境中污染物被清除或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。通常，為了節(jié)省環(huán)境治理的成本，物理修復(fù)或化學(xué)修復(fù)往作為生物修復(fù)的前處理階段，近年來根式作為生態(tài)修復(fù)的構(gòu)成要素。無論是環(huán)境要素或生態(tài)因子，還是工程措施，對(duì)于修復(fù)生物的生命活動(dòng)來說，是非常重要的影響要素。若將它們有機(jī)的結(jié)合起來，使環(huán)境條件和生態(tài)因子在有利于生物生活的同時(shí)，也有利于污染物的去除或轉(zhuǎn)化，將極大地提高生物修復(fù)或植物修復(fù)的效率，這一點(diǎn)對(duì)于生態(tài)修復(fù)來說是至關(guān)重要的。

物理與化學(xué)修復(fù)措施與生物修復(fù)的結(jié)合，是生態(tài)修復(fù)必不可少的構(gòu)成要素，其利用的是否直接關(guān)系到生態(tài)修復(fù)的有效性和成敗。在實(shí)際的修復(fù)過程中，把物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)措施更好地與生物修復(fù)結(jié)合起來，才能形成有效的生態(tài)修復(fù)技術(shù)。

三、植物修復(fù)—生態(tài)修復(fù)的基本形式

植物修復(fù)這一概念大約是1980年代前期提出來的，其最初的思想是利用超累積植物的的超量富集作用來去除污染環(huán)境中多余的重金屬。

目前，植物修復(fù)這一技術(shù)已經(jīng)涵蓋了污染環(huán)境治理的各個(gè)方面，如城市樹木、草坪乃至花卉植物對(duì)大氣或室內(nèi)空氣的凈化；池塘中水生植物通過對(duì)氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的利用而對(duì)富營養(yǎng)化水體的凈化；污染土壤及水體中無機(jī)污染物的去除及有機(jī)污染物的講解等。

在污染環(huán)境治理中，從形式上來看，似乎主要是植物在起作用，但實(shí)際上植物修復(fù)過程中，往往是植物、根系分泌物、根際圈微生物、根際圈土壤物理和化學(xué)因素（這些因素可以部分人為調(diào)控）等在共同起作用。因而，總的來說，植物修復(fù)幾乎包括了生態(tài)修復(fù)的所有機(jī)制，是生態(tài)修復(fù)的基本形式。

利用植物對(duì)重金屬如Ni、Zn、Cd、Hg、Cu、Se,放射性核素如Cs、Sr、Ur，多環(huán)芳徑，石油，化學(xué)農(nóng)藥，有機(jī)氯溶劑如TCE，廢棄炸藥如TNT等的修復(fù)研究均有報(bào)道。

篇7

關(guān)鍵詞：邊坡生態(tài)修復(fù)；水土保持；層次分析法；綜合評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：S157.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）16-4335-05

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.16.066

近些年，隨著生態(tài)道路、綠色礦山等理念的倡導(dǎo)，針對(duì)礦山、水電站、公路、鐵路、采石場等各類建設(shè)項(xiàng)目施工過程中的大量坡面治理不再只是依靠單純的土木工程，而是要更注重生態(tài)理念，因此，邊坡生態(tài)修復(fù)成為當(dāng)下一個(gè)熱門的研究領(lǐng)域[1]。針對(duì)這一狀況，國內(nèi)外學(xué)者開發(fā)研制了一系列的邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)，如植被混凝土生態(tài)修復(fù)技術(shù)（CBS）、框格梁植草技術(shù)、厚層基材植被修復(fù)技術(shù)（TBS）、客土噴播技術(shù)及植生袋技術(shù)等。調(diào)查表明，這些技術(shù)都有一定的水土保持效果，但這些技術(shù)目前也存在著一些較難避免的問題。

為了能夠科學(xué)地評(píng)判不同邊坡生態(tài)修復(fù)工程的水土保持效果，對(duì)水土流失防治動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān)測預(yù)報(bào)，為水土流失的治理部署和決策提供依據(jù)，就必須對(duì)水土保持效果進(jìn)行評(píng)價(jià)[2]。柳小強(qiáng)等[3]以金安橋水電站為例，用層次分析法和綜合指數(shù)法對(duì)金安橋水電站工程水土流失防治效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)；余海龍等[4]以土壤-植被系統(tǒng)質(zhì)量和景觀質(zhì)量為構(gòu)建主體，建立了高速公路邊坡生態(tài)護(hù)坡工程效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；張艷等[5]對(duì)不同護(hù)坡類型的植被恢復(fù)過程中植被與土壤特征進(jìn)行了評(píng)價(jià)。然而，至今水土保持效果評(píng)價(jià)仍然停留在理論探討階段，具體措施的效果評(píng)價(jià)涉及較少[6]。總的來說，有關(guān)開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治效果的評(píng)價(jià)研究相對(duì)較少，評(píng)價(jià)指標(biāo)也缺乏統(tǒng)一性[3]。

本研究通過對(duì)向家壩水電站四個(gè)不同生態(tài)修復(fù)邊坡進(jìn)行水土保持效果綜合評(píng)價(jià)，為邊坡生態(tài)修復(fù)方法的選擇提供了科學(xué)依據(jù)，也為邊坡水土流失后續(xù)治理提供了參考，同時(shí)為其他生態(tài)修復(fù)邊坡的水土保持效果評(píng)價(jià)提供了可行的思路與方法。

1 邊坡樣地概況

向家壩水電站壩址位于金沙江干流下游的向家壩峽谷出口處。水電站壩址以上流域面積為45.88萬km2，最大年降雨量在1 168.5 mm，年最小降雨量為852.4 mm。庫區(qū)土壤土層普遍較薄，一般厚度在30 cm內(nèi)；土壤質(zhì)地粗糙，存在大面積的石渣子或石骨子土；土壤的有機(jī)質(zhì)含量普遍偏低。項(xiàng)目區(qū)水土流失較為嚴(yán)重，項(xiàng)目區(qū)6個(gè)縣水土流失面積共計(jì)4 660.49 km2，是長江上游水土流失重點(diǎn)防治區(qū)。

對(duì)于向家壩水電站邊坡的水土流失治理，根據(jù)專家的建議主要采用了厚層基材噴播技術(shù)（TBS）、植被混凝土生態(tài)修復(fù)技術(shù)（CBS）、客土噴播生態(tài)修復(fù)技術(shù)、框格梁植草護(hù)坡技術(shù)等，本次評(píng)價(jià)研究的邊坡樣地基本情況見表1。

2 建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇的原則

研究表明在不同流域與不同尺度下，水土流失的產(chǎn)生過程及影響機(jī)理并不相同，水土保持所采取的措施也不一樣，這很大程度限制了水土流失的過程分析和空間尺度外推[7]。所以評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇應(yīng)該因地制宜，需要突出各自的重點(diǎn)與特點(diǎn)。

生態(tài)修復(fù)邊坡水土保持效果評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇上除了遵循科學(xué)性、客觀性、系統(tǒng)性、有效性[8-11]的普遍原則外，還需遵循以下兩個(gè)原則：

1）主要效果原則。此次研究只重在評(píng)價(jià)邊坡生態(tài)修復(fù)工程的水土保持效果。但所采取的水土保持措施反映出來的效果都不是單一的，大多都是相互關(guān)聯(lián)的。所以就只需根據(jù)影響邊坡的重要因素選擇出可以較全面體現(xiàn)水土保持效果的主要指標(biāo)。

2）可量化原則。當(dāng)前水土保持效果評(píng)價(jià)總的形勢是以定性為主，定量的科學(xué)評(píng)價(jià)還比較缺乏[6]。為此，只有對(duì)所選的主要效果定量處理，得出的評(píng)價(jià)結(jié)果會(huì)更有科學(xué)性與實(shí)用性。

2.2 具體指標(biāo)

對(duì)于評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確定，根據(jù)上述的評(píng)價(jià)指標(biāo)選取的原則構(gòu)建了由水土流失量、土壤-根系質(zhì)量和植被生長效果三大類組成的水土保持效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。具體指標(biāo)、選取意義及測量方法見表2。

2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)以上所選擇的指標(biāo)，建立由目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層構(gòu)成的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（圖1）。

3 評(píng)價(jià)方法

本次評(píng)價(jià)采用層次分析法（The analytic hierarchy process，AHP）。層次分析法[12，13]是美國運(yùn)籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授薩蒂于20世紀(jì)70年代初在研究“根據(jù)各個(gè)工業(yè)部門對(duì)國家福利的貢獻(xiàn)大小而進(jìn)行電力分配”課題時(shí)，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)理論和多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法提出的一種層次權(quán)重決策分析方法。該方法是將一個(gè)復(fù)雜的多目標(biāo)決策問題作為一個(gè)系統(tǒng)，將目標(biāo)分解為多個(gè)目標(biāo)或準(zhǔn)則，進(jìn)而分解為多指標(biāo)（或準(zhǔn)則、約束）的若干層次，通過定性指標(biāo)模糊量化方法算出層次單排序（權(quán)數(shù)）和總排序，以作為目標(biāo)（多指標(biāo)）、多方案優(yōu)化決策的系統(tǒng)方法。AHP方法不僅原理簡單，而且具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，是定量與定性方法相結(jié)合的優(yōu)秀的決策方法，此方法對(duì)于那些難以完全用定量方法進(jìn)行分析的復(fù)雜問題特別適用。

3.1 確定指標(biāo)權(quán)重

在已經(jīng)建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，從層次結(jié)構(gòu)模型的標(biāo)準(zhǔn)層開始，對(duì)于從屬于（或影響）上一層每個(gè)因素的同一層各個(gè)因素，用“成對(duì)比較法”和1-9比較度構(gòu)造成對(duì)比較陣[14]，直到最下層。根據(jù)專家評(píng)分的統(tǒng)計(jì)結(jié)果構(gòu)造出判斷矩陣，層次分析法評(píng)價(jià)計(jì)算中的權(quán)重確定采用yaahp 6.0版本軟件，通過對(duì)判斷矩陣的一致性進(jìn)行檢驗(yàn)[15]，得到的計(jì)算結(jié)果見表3。

由表3可以看出，生態(tài)修復(fù)邊坡水土保持效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中權(quán)重較大的是坡面植被覆蓋度和坡面侵蝕模數(shù)，分別為0.370 0和0.259 0，土壤根系干重增加率和土壤容重的權(quán)重較小。

4 計(jì)算綜合評(píng)價(jià)值

4.1 評(píng)價(jià)對(duì)象原始數(shù)據(jù)值

通過現(xiàn)場實(shí)地調(diào)查及室內(nèi)試驗(yàn)得到以下數(shù)據(jù)（表4）。

4.2 數(shù)據(jù)無量綱化處理

由于本評(píng)價(jià)體系所選用的指標(biāo)涉及方面、取值和單位不盡相同。為了能夠比較各指標(biāo)要素和計(jì)算指標(biāo)的綜合指數(shù)，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的無量綱化處理。

數(shù)據(jù)無量綱化的過程實(shí)際上就是分級(jí)打分的過程，在劃出某一指標(biāo)要素的給分范圍后，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)給指標(biāo)分級(jí)，采用極差標(biāo)準(zhǔn)型法和等級(jí)法對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化。標(biāo)準(zhǔn)型無量綱化的公式為[16]：

Ri= 0 xi≤bixi-bi/ai-bi bi

Ri= 0 xi≥aiai-xi/ai-bi bi

Ri=x-ai/a-bi bi≤xi

式中，ai和bi分別為第i個(gè)指標(biāo)的上、下限，Ri為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)無量綱化之后的結(jié)果，取值范圍為0～1，它表示該指標(biāo)值距理想狀態(tài)值的接近程度。

對(duì)于發(fā)展型指標(biāo)（如邊坡植被覆蓋度、土壤―根系復(fù)合體抗剪強(qiáng)度、土壤根系干重增加率、穩(wěn)定滲透率、物種多樣性），當(dāng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)值xi越大，對(duì)生態(tài)修復(fù)邊坡的水土保持效果越具有促進(jìn)作用，此時(shí)的Ri按式（1）計(jì)算。對(duì)于制約型指標(biāo)（如坡面最大沖刷深度、坡面侵蝕模數(shù)、土壤容重），當(dāng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)數(shù)值xi越大時(shí)，對(duì)生態(tài)修復(fù)邊坡的水土保持效果越具有阻礙作用，此時(shí)的Ri 按式（2）計(jì)算。對(duì)于發(fā)展型與制約型同時(shí)存在的指標(biāo)，當(dāng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)數(shù)值xi在某個(gè)值時(shí)，所起作用最為積極有效，此時(shí)的Ri按式（3）計(jì)算（本次所選指標(biāo)中沒有此類指標(biāo)）。

各評(píng)價(jià)指標(biāo)的上下限值見表5（各指標(biāo)上下限值均來源于所有邊坡同指標(biāo)的最大和最小值，土壤容重指標(biāo)取值參照專業(yè)規(guī)范，坡面植被覆蓋度根據(jù)實(shí)際情況）。

4.3 綜合計(jì)算

各指標(biāo)的實(shí)際值經(jīng)過數(shù)據(jù)無量綱化處理后，得到無量綱化數(shù)值Ri，以及通過AHP評(píng)判距陣法得到各指標(biāo)的權(quán)重Pi后，兩值相乘就得到各指標(biāo)的綜合值。即生態(tài)修復(fù)邊坡水土保持效果評(píng)價(jià)綜合指數(shù)計(jì)算模型為[17]：

SQR=Ri×Pi （i=1，2，…，n）

式中，SQR為評(píng)價(jià)對(duì)象的綜合評(píng)價(jià)值，n為評(píng)價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù)。

根據(jù)以上所得的數(shù)據(jù)，代入上式計(jì)算得到每個(gè)樣地的綜合評(píng)價(jià)值（表6）。

5 結(jié)論與討論

由表6的數(shù)據(jù)可以看出，四種邊坡生態(tài)修復(fù)工程中水土保持效果綜合評(píng)價(jià)值排序依次為：CBS>TBS>框格梁植草>草種撒播，植被混凝土生態(tài)防護(hù)邊坡的水土保持效果綜合評(píng)價(jià)值最高。實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)厚層基材噴播樣地生物群落垂直結(jié)構(gòu)不完善、水平結(jié)構(gòu)失穩(wěn)；框格梁植草坡面植被群落物種數(shù)少；草種撒播邊坡只有少量草本植物，致使水土流失嚴(yán)重；植被混凝土生態(tài)修復(fù)樣地生物群落層次復(fù)雜，結(jié)構(gòu)完善，坡面基質(zhì)力學(xué)強(qiáng)度較高，水土保持效果較優(yōu)（圖2）。

可見運(yùn)用建立的生態(tài)修復(fù)邊坡水土保持效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)4塊樣地進(jìn)行綜合分析，評(píng)價(jià)結(jié)果基本符合邊坡樣地實(shí)際情況，以上研究結(jié)果表明所選擇的評(píng)價(jià)指標(biāo)和所構(gòu)建的指標(biāo)體系對(duì)生態(tài)修復(fù)邊坡水土保持效果的評(píng)價(jià)具有較好的實(shí)用價(jià)值，為以后邊坡水土保持效果的定量分析提供了可參考的方法，也可為生態(tài)修復(fù)邊坡后期的監(jiān)測與調(diào)控提供科學(xué)的支持。由于邊坡生態(tài)修復(fù)涉及多學(xué)科的理論，隨著對(duì)邊坡生態(tài)修復(fù)研究的不斷深入以及認(rèn)識(shí)更加全面，評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)體系還需要不斷地加以修正和完善，使各指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果更加精確。

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篇8

關(guān)鍵詞：煤礦區(qū) 土地復(fù)墾 生態(tài)修復(fù)

中圖分類號(hào)：TD88 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2016）11-0117-01

前言：在使用資源方面，我國是世界上使用煤炭為主的主要國家之一，也是世界上消費(fèi)和生產(chǎn)煤炭最多的國家。在很長一段時(shí)間內(nèi)煤炭的開發(fā)和利用對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了很強(qiáng)的推動(dòng)作用，但是也帶來了很大的環(huán)境污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了破壞，如剝離造成的粉塵、水土流失，震動(dòng)、塌陷、耕地面積減少等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止到2014年，我國土地因?yàn)槊禾块_采出現(xiàn)沉陷的面積超過100萬hm2，對(duì)土地資源造成了極大的浪費(fèi)。

一、煤礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)的意義與原則

1.煤礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)的意義

對(duì)煤礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)是對(duì)因?yàn)殚_采煤礦導(dǎo)致的土地功能減退、功能失調(diào)、生態(tài)環(huán)境破壞等等，通過有效措施幫助其提升和恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)功能，使土地能夠耕種和生態(tài)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的保障，使礦區(qū)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展道路。破壞永遠(yuǎn)比修復(fù)要簡單，在修復(fù)過程中涉及到很多工程，其中包括水土、植被、土壤、采礦等等多個(gè)學(xué)科。因此在修復(fù)過程中必須提前做好規(guī)劃，綜合考慮修復(fù)結(jié)構(gòu)、技術(shù)、時(shí)間等因素，使用合理的技術(shù)手段，聯(lián)合有關(guān)部門共同開展。由于開采剝離，煤礦區(qū)土壤已經(jīng)喪失了耕種價(jià)值，同時(shí)生態(tài)環(huán)境的破壞也降低了居民的生活質(zhì)量，甚至造成居民患有區(qū)域性疾病。因此必須加快煤礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)，提升居民生活質(zhì)量，增加耕地面積，提升土地的綜合效益。

2.煤礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)的原則

2.1 與相關(guān)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，全面規(guī)劃原則

土地是十分稀有和重要的資源，一些國家之間的戰(zhàn)爭就是為了爭奪土地資源。礦區(qū)生態(tài)環(huán)境遭到破壞首先受到影響的就是土地，破壞性也最大，修復(fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境就必須掌握當(dāng)?shù)赝恋氐慕?jīng)濟(jì)和自然規(guī)律，確保土地修復(fù)之后符合當(dāng)?shù)氐耐恋貎r(jià)值。同時(shí)，還要把破壞土地視為自然綜合體進(jìn)行研究，注重生態(tài)修復(fù)工程的整體性與綜合性，自然科學(xué)、工程技術(shù)與社會(huì)科學(xué)等多學(xué)科、多領(lǐng)域的綜合，合理進(jìn)行平面、空間及時(shí)間上的統(tǒng)籌與配置，使其達(dá)到最佳的修復(fù)效果和效益。

2.2因地制宜、措施可行原則

不同的煤礦區(qū)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成的破壞不盡相同，當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)實(shí)力和自然條件也存在很大的差別，要綜合以上因素制定修復(fù)計(jì)劃，確保修復(fù)計(jì)劃符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，即要求計(jì)劃能夠達(dá)到修復(fù)土地的目的，也要求計(jì)劃具有實(shí)際操作性，修復(fù)工程能夠全面開展，最大限度的發(fā)揮土地的效用。

二、煤礦周邊土地復(fù)墾技術(shù)

1.技術(shù)特點(diǎn)

土地復(fù)墾技術(shù)涉及面很廣，包含很多學(xué)科，具體有農(nóng)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地質(zhì)學(xué)、礦物學(xué)等等，因此在對(duì)土地開展復(fù)墾之前必須認(rèn)清工程的多樣性、廣泛性和復(fù)雜性。為了更好地開展復(fù)墾工程，就必須將涉及到的眾多學(xué)科有效的綜合在一起，利用其中較為成熟和先進(jìn)的技術(shù)形成整體規(guī)劃，用發(fā)展的眼光看問題，確保土地復(fù)墾之后能夠持續(xù)發(fā)展。

2.礦山土地復(fù)墾模式

2.1 工程復(fù)墾

工程復(fù)墾指的是按照礦區(qū)的地形、地貌情況，根據(jù)規(guī)劃的總體設(shè)計(jì)方向要求，結(jié)合當(dāng)?shù)氐V區(qū)工程的特點(diǎn)，利用采礦工藝和設(shè)備種類，對(duì)遭到破壞的土地使用覆土、平整、回填的方式進(jìn)行整治，這種復(fù)墾主要造地，為復(fù)墾生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造有效環(huán)境，這種復(fù)墾方式較快，能夠迅速創(chuàng)造耕地。這種復(fù)墾技術(shù)在使用時(shí)，要注意礦區(qū)工程的特點(diǎn)，利用工程進(jìn)行復(fù)墾是否具有耕種價(jià)值，復(fù)墾之后土地穩(wěn)定性是否良好，并且這種復(fù)墾方式只能夠?qū)]有開采價(jià)值的煤礦區(qū)進(jìn)行使用，如果該礦區(qū)還具有開采價(jià)值，那么就不能夠使用這種方式。

2.2生物復(fù)墾

生物復(fù)墾方式較慢，主要是通過改善和提高當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的環(huán)境穩(wěn)定和生產(chǎn)力，主要使用的是各種生物措施，其中土地改良、生態(tài)工程和生物工程非常關(guān)鍵。生物復(fù)墾是通過對(duì)植被的重建和土地的育肥實(shí)現(xiàn)的，技術(shù)核心是人工培育植被，建立人工群落，通過土壤培肥和熟化，解決土壤不能耕種的問題。通過有效的培肥手段，加快土壤的熟化程度。對(duì)有土型地表主要使用種植綠色植物和人工加入無機(jī)肥、有機(jī)肥的方式實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)土壤氮庫和有機(jī)庫的快速建立；對(duì)于無土型地表主要利用一些碎礫培育土壤，這些碎礫主要是容易風(fēng)化的砂巖和泥巖，合理調(diào)整比例搭配，可以使用人工方式加速風(fēng)化，還可以種植一些特殊植被加速風(fēng)化，最終實(shí)現(xiàn)土壤熟化。生物復(fù)墾過程中要必須注意當(dāng)?shù)赝恋氐脑夹阅芎椭脖惶攸c(diǎn)，在治理土地過程中要具有針對(duì)性，根據(jù)植被特點(diǎn)調(diào)整土壤結(jié)構(gòu)。

3.土地復(fù)墾技術(shù)

因?yàn)榇笠?guī)模的采礦，很多礦區(qū)都出現(xiàn)土地塌陷情況，對(duì)于塌陷土地使用的復(fù)墾技術(shù)主要有：①疏干法。這種方法需要礦區(qū)附近有大量的水資源，利用開墾排水渠，對(duì)塌陷土地蓄水，積水排干之后，對(duì)土地及開展修整工程，確保塌陷土地今后不出現(xiàn)積水現(xiàn)象；②挖深墊淺法。這種方法是使用機(jī)械設(shè)將塌陷較深的地區(qū)繼續(xù)挖深，改造成水塘。將挖出來的土方填充到塌陷較淺的地區(qū)，改造成耕地，減低復(fù)墾難度和經(jīng)費(fèi)，實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)和農(nóng)業(yè)共同發(fā)展；③填充復(fù)墾技術(shù)。這種方法是把生態(tài)工程和土地復(fù)墾有機(jī)結(jié)合，并在系統(tǒng)工程學(xué)、農(nóng)業(yè)技術(shù)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)等理論基礎(chǔ)上，使用生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)再生和物種共生原理，對(duì)被破壞的土地進(jìn)行復(fù)雜的工程改造，這種改造花費(fèi)高、耗時(shí)長、涉及工藝多，但是改造效果十分良好。

三、礦區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)

1.技術(shù)特點(diǎn)

生態(tài)修復(fù)技術(shù)相比復(fù)墾技術(shù)要復(fù)雜，在修復(fù)過程中時(shí)間較長、投入大，并不是短期就能夠達(dá)到修復(fù)效果的。一些煤礦廢棄之后，礦區(qū)留下露天大坑非常深，有些達(dá)到幾百米的深度，采場和排土場面積高達(dá)數(shù)十平方公里，對(duì)周邊城市的生態(tài)環(huán)境造成了很大的破壞，對(duì)城市的各方面發(fā)展非常不利，急需對(duì)這些已經(jīng)沒有利用價(jià)值的廢棄礦區(qū)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)城市發(fā)展。礦區(qū)生態(tài)修復(fù)必須堅(jiān)持因地制宜的原則，注重動(dòng)態(tài)調(diào)控和綜合效益的結(jié)合。

2.礦區(qū)生態(tài)修復(fù)的工程措施

2.1護(hù)坡護(hù)堤工程

在礦區(qū)建設(shè)過程中邊坡、臺(tái)階、道路等工程的邊坡都必須規(guī)劃好護(hù)坡工程，預(yù)防在礦區(qū)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)崩塌和滑坡情況。對(duì)礦區(qū)周邊的河堤、河壩等建筑要經(jīng)常加高、加固，防止出現(xiàn)洪水破壞。

2.2 礦尾的綜合利用

要最大限度利用廢棄礦區(qū)的使用價(jià)值，對(duì)一些能夠利用的有價(jià)元素要回收利用，節(jié)約修復(fù)工程成本，減少環(huán)境污染。一些有價(jià)元素不僅能夠變成新材料使用，還能過減少有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境進(jìn)行二次污染。尤其是以礦區(qū)廢棄物作為填充材料進(jìn)行使用，能夠做到就地取材，減少不必要的浪費(fèi)。

2.3 植被重建工程技術(shù)

在建好的土地上需要人工培育一些適合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的植被，在培育過程中要注意喬、灌、草等植被的合理搭配，盡量選取一些品種優(yōu)良、土壤要求低、產(chǎn)量多、生長周期短的品種，迅速恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)。

四、總結(jié)

除了對(duì)煤礦區(qū)土地復(fù)墾和生態(tài)修復(fù)之外，為了更好的保護(hù)生態(tài)環(huán)境，為今后的復(fù)墾和生態(tài)修復(fù)創(chuàng)造有利條件，在礦區(qū)建設(shè)開采之前，要制定科學(xué)的建設(shè)和開采計(jì)劃，最大限度減少對(duì)周邊環(huán)境造成的破壞，可以利用優(yōu)化開采工藝、科學(xué)設(shè)置開采程序等措施提前預(yù)防破壞行為。按照礦區(qū)工程的開采方式、開采量、開采種類等條件科學(xué)選擇排土場。盡量在山壟肚大、出口狹窄、容量多、地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的場所設(shè)置排土場。并且在設(shè)置排土場之后必須建設(shè)擋土墻，防止水土流失，破壞植被，為廢棄礦區(qū)復(fù)墾和生態(tài)修復(fù)減低難度，節(jié)約成本。

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篇9

在坡地或山體的生態(tài)修復(fù)中，廢棄物可用于加固土體以適應(yīng)植物生長。廢舊輪胎與土工布就可以加固陡坡，主要是利用土工布和廢舊輪胎交替疊加產(chǎn)生的摩擦力來消減土體剪力。同時(shí)，輪胎中的填充土體又可被生長其中的植物進(jìn)一步固定（圖3）。在南京幕府山景觀恢復(fù)工程中為恢復(fù)山體植被，工程技術(shù)人員先用鋼釘和鐵絲把舊輪胎固定在的巖石壁上，再將回填土填入“橡膠網(wǎng)”，最后把數(shù)萬株常春藤（Hederanepalensisvar．sinensis）、凌霄（Campsisgrandiflora）、金銀花（Loniceraja－ponica）、石楠（Photiniaserrulata）等灌木植入輪胎網(wǎng)（圖4），這種“舊輪胎復(fù)綠”的工程方法使石質(zhì)疏松的山體植被較快恢復(fù)。廢棄物形成的構(gòu)筑物促進(jìn)了先鋒草本的生長。先鋒草本可增加土壤表層的粗糙度，使土壤風(fēng)蝕和地表水流速逐漸降低、穩(wěn)定性和滲入土壤中的水量漸次增加，其肥力和抵抗侵蝕能力持續(xù)增強(qiáng)，這也為微生物創(chuàng)造了良好的生存環(huán)境。當(dāng)土壤的改良程度能夠適合灌木生長時(shí)，再依次引種先鋒灌木、先鋒喬木，使環(huán)境中的植物和生物多樣性指數(shù)逐漸增高，最終徹底恢復(fù)受損環(huán)境。

2利用廢棄物進(jìn)行土壤生態(tài)修復(fù)

近年來，受損土壤處理方法研究的重點(diǎn)逐漸由成本高、可持續(xù)性差的換土法轉(zhuǎn)向可持續(xù)性較強(qiáng)的兩種土壤生態(tài)修復(fù)方法：一種是利用調(diào)節(jié)劑改善土壤結(jié)構(gòu)，一種是利用特定的介質(zhì)，通過結(jié)合、吸收、置換等方式使污染物與土壤分離，只是調(diào)節(jié)劑和介質(zhì)材料的成本普遍較高。如果能利用特定的廢棄物作為土壤調(diào)節(jié)劑或介質(zhì)材料，則可進(jìn)一步降低受損土壤的整治成本，并實(shí)現(xiàn)景觀生態(tài)環(huán)境的良性發(fā)展。

2．1廢棄物作為調(diào)節(jié)劑改良表層土壤絕大多數(shù)工礦業(yè)廢棄物的化學(xué)組分都與土壤的化學(xué)組分相近，作為調(diào)節(jié)劑向土壤中適量加入某些工礦業(yè)廢棄物不僅不會(huì)毒化土壤，還能解決土壤板結(jié)、有機(jī)質(zhì)含量低、通氣和透水性差等問題，部分廢棄物有的游離態(tài)金屬還能促進(jìn)植物生長。因此，可根據(jù)待修復(fù)土壤的特性及主要限制因子選擇適當(dāng)、適量的工礦業(yè)無機(jī)廢棄物來改善土壤結(jié)構(gòu)。適量的煤焦渣、磚渣類和粉煤灰廢棄物可增加土壤的空隙率與通透性，尤其是電廠的粉煤灰，加入到粘質(zhì)土中有助于土壤保墑、保溫，協(xié)調(diào)土壤的水、肥、氣、熱走向，并能增加土壤微量元素含量、改善養(yǎng)分狀況，促進(jìn)植物生長；造紙污泥、城市污水污泥、城市生活垃圾等有機(jī)廢棄物以及植物廢棄物（植物在自然或養(yǎng)護(hù)過程中產(chǎn)生的喬灌木修剪物、草坪修剪物、雜草、落葉、枝條以及作物秸稈等）都是良好的土壤調(diào)節(jié)劑，可增加土壤有機(jī)質(zhì)、有效養(yǎng)分（氮、磷、鉀）、微量元素（鈣、鎂、鐵等）。在上海浦東新區(qū)外環(huán)東川林帶和北川林帶養(yǎng)護(hù)中，已開始嘗試用植物廢棄物改良綠地土壤。

2．2廢棄物作為化學(xué)固定劑生態(tài)修復(fù)土壤廢棄物可以作為化學(xué)固定劑，通過俘獲和固定受污染土壤中重金屬離子的方式整治環(huán)境。污染物不同，修復(fù)土壤的廢棄物種類也不相同。消除土壤中的重金屬、正離子、非金屬物質(zhì)或腐蝕性污染物質(zhì)，可加入秸稈、家禽糞便等有機(jī)廢棄物和建筑污泥等無機(jī)廢棄物；要治理酸性土壤中的重金屬，可以加入粉狀或溶液形式的石灰，通過提高土壤pH值來促進(jìn)土體顆粒對(duì)重金屬的吸附，進(jìn)而降低重金屬的生物有效性。設(shè)計(jì)師Haag為了把由地質(zhì)災(zāi)害造成土壤深度污染的美國西雅圖市的煤氣廠改造成公共休閑綠地，土壤中被逐步添加碎石瓦礫、污泥、草屑及可促進(jìn)肥料合成的廢棄物，以改變土壤成分及促進(jìn)其中菌類的繁衍。目的是利用酶、有機(jī)物的中和作用和菌類的吸食消解能力消除有害物質(zhì)。把廢棄物作為固定劑生態(tài)修復(fù)表層污染為輕度的土壤效果明顯，且成本低，只是實(shí)施技術(shù)較為復(fù)雜。

2．3利用生物與生物化學(xué)功能把廢棄物用于土壤生態(tài)修復(fù)部分廢棄物可在短時(shí)間內(nèi)迅速增加土壤生物的數(shù)量。生物及其代謝過程或產(chǎn)物可以富集或消除環(huán)境中的污染物（可使其濃度降至環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的安全濃度之下）。因此，可利用廢棄物營造出一種適合于特定生物生長的環(huán)境來實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)受損環(huán)境的目的。粉煤灰與污泥配施可增加土壤有機(jī)物質(zhì)含量，為微生物繁衍提供有利環(huán)境及營養(yǎng)物質(zhì)，而微生物的活動(dòng)又能進(jìn)一步解決場地土壤貧瘠和肥力流失問題，從而扭轉(zhuǎn)植物生長不良的狀態(tài)［11］。將污泥和秸稈按適當(dāng)比例混合后進(jìn)行30d預(yù)堆肥處理，然后加入愛勝蚓（Eiseniafetida），通過蚯蚓的消化吸收可使污泥pH、有機(jī)碳和病原菌含量顯著降低，堿解氮、速效磷、速效鉀含量升高，發(fā)芽指數(shù)可達(dá)80％以上，只是堆肥點(diǎn)及蚯蚓飼養(yǎng)場要遠(yuǎn)離游憩活動(dòng)頻繁的景觀空間，以免蠕蟲影響人們的興致。北京宋家莊的經(jīng)濟(jì)適用房項(xiàng)目，其址原為化工三廠的。建造前需修復(fù)項(xiàng)目中受污染的土壤，生態(tài)修復(fù)專家對(duì)場地內(nèi)6萬m3多輕度污染的土壤進(jìn)行阻隔填埋，加入適當(dāng)?shù)姆勖夯摇⑽勰嘁约疤囟ㄉ飦碇鸩较寥乐械奈廴疚?，最終將其重新用于環(huán)境營建。

3廢棄物與環(huán)境結(jié)合形成特色景觀

利用廢棄物的環(huán)境修復(fù)更多是借助生態(tài)學(xué)的方法，因而必然存在短期效果不明顯的弊端，如果能將景觀環(huán)境生態(tài)修復(fù)與景觀工程營建并行，把廢棄物以景觀環(huán)境設(shè)計(jì)元素的形式系統(tǒng)地融入受損生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)更新與修復(fù)中去，則可解決景觀環(huán)境生態(tài)修復(fù)時(shí)間較長的難題。因此，可以以生態(tài)修復(fù)為目的，以廢棄物為工具，以景觀設(shè)計(jì)為手段，根據(jù)受損環(huán)境的特點(diǎn)為其“量身定做”生態(tài)修復(fù)景觀，展現(xiàn)廢棄物的藝術(shù)價(jià)值，發(fā)揮廢棄物再利用的潛力，通過生態(tài)學(xué)的方法將廢棄物和受損景觀這兩個(gè)環(huán)境的“包袱”變?yōu)楠?dú)具特色的生態(tài)景觀。廢舊混凝土能夠作為構(gòu)筑物改善植物生長條件，加速植被恢復(fù)，建造于德國Nidda河的洪水平原上的毛瑞斯玫瑰機(jī)場的廢舊混凝土景觀就是一經(jīng)典案例。原機(jī)場改建中的廢棄混凝土塊被有秩序地鋪在寸草皆無的地方，利用混凝土塊自身及其周邊間的縫隙為植物生長空間（圖5）。這些縫隙在保護(hù)植被幼苗的同時(shí)，還可為它們的生長積累營養(yǎng)物質(zhì)。經(jīng)過一段時(shí)間，此地自然之貌再現(xiàn)，成為深受市民歡迎的休閑之處。廢棄的山石能夠以固定山體的方式生態(tài)修復(fù)環(huán)境，通過生態(tài)學(xué)的方法可將其用于山體景觀的生態(tài)修復(fù)，西班牙建筑師EnricMiralles把這種思路實(shí)施到于巴塞羅那市郊的Lagualada墓地的設(shè)計(jì)中。多年前的地質(zhì)活動(dòng)使墓地基址的山體分裂成蜿蜒的山谷，大量山石散落其中。為生態(tài)修復(fù)受損的山體環(huán)境，山間的碎石成為墓室墻體的材料。墻體為等高線的形式，周圍的鄉(xiāng)土物種在風(fēng)媒等外力作用下的自然擴(kuò)散，可以持續(xù)向墓地提供適于在碎石中生長的種源，播種在石縫中的先鋒草本植物根系發(fā)達(dá)，也能起到防風(fēng)固石的作用。隨植被的日益繁茂使得墓地與周圍環(huán)境融為一體。位于荷蘭的南部的Zeeland地區(qū)的Ooster－scheldeWeir項(xiàng)目，原本是為消除潮汐災(zāi)害在近海岸的海面上修建的攔水壩。項(xiàng)目結(jié)束后，現(xiàn)場遺留了大量的建筑廢墟和蚌殼。設(shè)計(jì)者AdriaanGeuze利用這些廢棄物對(duì)海濱環(huán)境進(jìn)行生態(tài)修復(fù)———利用砌塊等無害的建筑廢棄物將洼地填成一片平整的高地，并在上面按照蚌殼顏色鋪上層蚌殼，形成黑白相間的帶狀和棋盤方格，使人沿著公路就能夠領(lǐng)略高地上與荷蘭特有的美術(shù)傳統(tǒng)圖案有密切聯(lián)系的黑白韻律的大地藝術(shù)作品（圖7）。設(shè)計(jì)師和生態(tài)修復(fù)專家合作設(shè)計(jì)，利用蚌殼來生態(tài)修復(fù)海邊生態(tài)環(huán)境，使其成為海鳥樂園。海鳥還可以借助蚌殼的色彩來為偽裝自己：海鳥總是落在與自己羽毛顏色一致的蚌殼上。海鳥的繁衍生息使得該地區(qū)生機(jī)無限，同時(shí)，貝殼間隙為先鋒草本提供基本生存條件，鳥糞還為植物的生長提供了必要的養(yǎng)分。只要確定了利用廢棄物生態(tài)修復(fù)景觀環(huán)境的設(shè)計(jì)思路，廢棄物就可成為環(huán)境設(shè)計(jì)的景觀素材，使環(huán)境景觀設(shè)計(jì)擺脫了千城一面的現(xiàn)象，并能借助廢棄物藝術(shù)提升景觀的品質(zhì)。

4結(jié)論

篇10

關(guān)鍵詞：重金屬污染 ；防控；環(huán)境修復(fù)

中圖分類號(hào)：R139+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

所謂的重金屬污染，具體指由重金屬以及它產(chǎn)生的化合物帶來的不同程度的環(huán)境污染現(xiàn)象。最典型的案例是日本出現(xiàn)的水俁病，該病就是汞污染造成的。這種污染的危害主要來自于重金屬所處的環(huán)境以及生物體等存在的化學(xué)形態(tài)等。最常見的就是水污染，當(dāng)然還有一定程度的大氣污染和固體污染。隨著人口的不斷增加以及工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，尤其是進(jìn)入工業(yè)革命后，人類越來越依賴自然資源，不斷的加大生產(chǎn)強(qiáng)度，此時(shí)有毒以及有害的物體就源源不斷的輸送到環(huán)境當(dāng)中，此時(shí)環(huán)境本身的自凈力已經(jīng)不足以排解污染，環(huán)境污染就變得越來越嚴(yán)重。為了有效地解決好這個(gè)問題，目前相關(guān)組織以及機(jī)構(gòu)已經(jīng)開展了大量的研究活動(dòng)，很多技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到實(shí)踐中去。

一 、污染的特點(diǎn)

重金屬污染不同于其它的污染。很多種類的污染可以有效地通過環(huán)境本身的物理以及化學(xué)或者生物能力的凈化來降低或者解除。然而由于重金屬存在富集性的特點(diǎn)，不易在環(huán)境中獲得解除。當(dāng)前，我國在重金屬開采以及加工的過程中，導(dǎo)致了很多比如鉛、汞等的重金屬進(jìn)入3到大氣或者水、土壤當(dāng)中去，給環(huán)境帶來很大的負(fù)面影響。比如廢水釋放的重金屬，就算是濃度很低，也會(huì)積聚到藻類或者是底泥里，然后被魚類以及貝類吸附，人食用魚以及貝類就會(huì)吸收這種污染。水中含的金屬的利弊影響不僅在于金屬的特性，關(guān)鍵在于它的濃度以及它存在的形態(tài)等。通常，即使是金屬元素對(duì)人類有益，當(dāng)它的濃度超過一定標(biāo)準(zhǔn)后，它也會(huì)產(chǎn)生毒性，導(dǎo)致動(dòng)植物受到污染，嚴(yán)重的會(huì)死亡。金屬的有機(jī)的化合物比無機(jī)的化合物的毒性強(qiáng)很多；可溶的金屬比顆粒狀的毒性也強(qiáng)很多。

比較重金屬給大氣以及地表水帶來的污染而言，對(duì)土壤和地下水帶來的污染要復(fù)雜而且嚴(yán)重許多。這主要是因?yàn)檫@類污染有以下的特點(diǎn)：隱蔽、滯后、累計(jì)、治理難度大、修復(fù)時(shí)間長。針對(duì)這兩種類型的污染開展的修復(fù)工作已經(jīng)成為當(dāng)前環(huán)境研究的重點(diǎn)，也是一個(gè)普遍性的世界難題?？v觀全局，雖然我們在對(duì)土壤以及地下水污染的修復(fù)工作中取得了一定的成就，形成了許多科學(xué)實(shí)用的技術(shù)，不得不承認(rèn)的是，遮羞方法在一定程度上破壞了場地的結(jié)構(gòu)，帶來二次污染現(xiàn)象，而且在大面積且輕污染的土壤中無法有效開展。因此，近年來，人們在污染環(huán)境的物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)甚至生物修復(fù)取得一定成功的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出了生態(tài)修復(fù)的理念，并對(duì)其概念、內(nèi)涵、原理、產(chǎn)業(yè)化途徑等進(jìn)行了理論上的探索和實(shí)踐上應(yīng)用的探索，試圖以生態(tài)學(xué)的原理和方法，在對(duì)環(huán)境的治理以及修復(fù)過程中，注重人和生態(tài)的和諧關(guān)系，真正的將可持續(xù)的發(fā)展觀念做到實(shí)處。

二、常用的幾種修復(fù)方法

首先是生物修復(fù)法。該方法是我們開展整個(gè)生態(tài)修復(fù)活動(dòng)的基礎(chǔ)。它是對(duì)環(huán)境修復(fù)的最重要技術(shù)，目前該方法正處于發(fā)展中。生態(tài)修復(fù)的概念具體講就是指通過微生物來加速對(duì)污染物的降解活動(dòng)，進(jìn)而修復(fù)受到污染的環(huán)境或者解除污染的一項(xiàng)自發(fā)的或者是受控的過程。除了通過微生物來進(jìn)行修復(fù)，植物以及動(dòng)物等多種修復(fù)方法的出現(xiàn)，在一定程度上給生物修復(fù)賦予了更寬泛的定義，具體的講就是指通過細(xì)菌或者真菌等各種類型的微生物以及蚯蚓類的動(dòng)物或者水藻等代謝來減輕污染物的危害性，改變它們的活性，通過改變污染物的化學(xué)或物理特性來影響其在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和降解速率。當(dāng)前，使用范圍最廣，效果最顯著的生物修復(fù)法是微生物的修復(fù)法。

其次是，物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)。這兩種修復(fù)有效地構(gòu)成了生態(tài)修復(fù)。具體的從原理上來講，物理以及化學(xué)修復(fù)指的是有效地利用光、水分、溫度以及土壤和氣體等各類環(huán)境因素，依據(jù)污染的特點(diǎn)，通過機(jī)械分離、蒸發(fā)、點(diǎn)解、磁化、冰凍、加熱、凝固、氧化—還原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化學(xué)反應(yīng)，來清除環(huán)境中的污染物，或者將其轉(zhuǎn)化為對(duì)人類有益的物質(zhì)。通常，為了節(jié)省環(huán)境治理的成本，物理修復(fù)或化學(xué)修復(fù)往作為生物修復(fù)的前處理階段，近年來根式作為生態(tài)修復(fù)的構(gòu)成要素。無論是環(huán)境要素或生態(tài)因子，亦或是工程方法，對(duì)于修復(fù)生物的生命活動(dòng)來說都是非常重要的影響要素。假如將這些因素有效地結(jié)合到一起，確保環(huán)境條件以及生態(tài)因素在有利于生物生活的同時(shí)，也有利于污染物的去除或轉(zhuǎn)化，將極大地提高生物修復(fù)或植物修復(fù)的效率，對(duì)于整個(gè)生態(tài)修復(fù)來講，上述觀念是非常重要的。

將物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)有機(jī)結(jié)合到一起，對(duì)于我們的整個(gè)修復(fù)來講是非常重要的。對(duì)這些方法利用的是否有效在很大程度上關(guān)系到我們的整個(gè)修復(fù)工作的成敗。因此，我們在具體的修復(fù)過程中，應(yīng)該認(rèn)真地將物理修復(fù)以及化學(xué)修復(fù)方法和生物修復(fù)方法結(jié)合到一起，只有這樣我們才可以更好的完成生態(tài)修復(fù)工作。

第三，植物修復(fù)法。該方法是整個(gè)生態(tài)修復(fù)的最根本形式。大約是在上世紀(jì)八十年代最早出現(xiàn)這一概念，其最初的思想是利用超累積植物的的超量富集作用來去除污染環(huán)境中多余的重金屬。當(dāng)前，植物修復(fù)法已經(jīng)包括了環(huán)境修復(fù)的每個(gè)方面，比如城市的樹木、花草、植被等對(duì)大氣的凈化。再比如，荷塘里的水生植被通過不斷的利用氮磷鉀等物質(zhì)來凈化水體；污染土壤及水體中無機(jī)污染物的去除及有機(jī)污染物的講解等。從形式上看，在整個(gè)的治理活動(dòng)中，幾乎是植被在發(fā)揮作用， 但實(shí)際上植物修復(fù)過程中，往往是植物、根系分泌物、根際圈微生物、根際圈土壤物理和化學(xué)因素（這些因素可以部分人為調(diào)控）等在共同起作用。因而，總的來說，植物修復(fù)幾乎包括了生態(tài)修復(fù)的所有機(jī)制，是生態(tài)修復(fù)的基本形式。利用植物對(duì)重金屬如Ni、Zn、Cd、Hg、Cu、Se，放射性核素如Cs、Sr、Ur，多環(huán)芳徑，石油，化學(xué)農(nóng)藥，有機(jī)氯溶劑如TCE，廢棄炸藥如TNT等的修復(fù)研究均有報(bào)道。

三 、不斷完善污染環(huán)境修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)

污染環(huán)境修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)是指把技術(shù)和法規(guī)所確定、確立的環(huán)境清潔水平，通過生態(tài)修復(fù)或利用各種清潔技術(shù)手段，使環(huán)境中污染物的濃度降低到對(duì)人體健康和生態(tài)系統(tǒng)不構(gòu)成威脅的、技術(shù)和法規(guī)可接受的水平。最近幾年，對(duì)環(huán)境的修復(fù)工作一直是相關(guān)工作的重點(diǎn)。但是與之配套的修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)卻沒有明確的條文規(guī)定。因此，修復(fù)工作常面臨一大疑惑，到底修復(fù)到一個(gè)怎樣的程度才能真正的認(rèn)為是修復(fù)合格了呢？在世界范圍內(nèi)，污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)較新的領(lǐng)域，一些發(fā)達(dá)國家也是剛剛制定玩土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)。從總體上來看，各國土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立工作，均大大滯后于其大氣、水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立工作；各國污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的建立工作，又大大滯后于土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)理工作。

結(jié)語

通過上文介紹，我們得知了重金屬污染的概念以及它的危害性和特點(diǎn)等。當(dāng)前形式下，相關(guān)部門工作的重點(diǎn)應(yīng)該放到如何有效的研究方法來解決目前嚴(yán)重的污染問題，只有做好了這項(xiàng)工作，才能真正的實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃銘洪等著.環(huán)境污染與生態(tài)恢復(fù)[M].科學(xué)出版社，2003.