生态修复技术聚焦我国土壤污染。 但物理、化学方法的处理效果并不理想,生态修复更为适合。 污染生态修复的定义总结了污染土壤生态修复的5个特点和5个原则。 并提出了三个生态修复应用的实际案例,均取得了良好的效果。 污染土壤生态修复可以实现复杂土壤污染的协同修复,弥补现有多种污染土壤修复方法的不足。 有望成为污染土壤修复研究的发展趋势。 因此,应加强污染土壤生态修复的相关研究,进一步丰富和充实研究内容。 完善污染生态修复的理论内容,建立污染生态修复的理论框架应该是当前的当务之急。 土壤作为环境系统的核心介质,是沟通大气与水体的枢纽,也是生物体和人类社会的基本载体。 大气和水的污染最终反映和集中在土壤污染上。 由于土壤污染具有隐蔽性、滞后性、积累性、长期性等特点,土壤污染尚未受到应有的重视,环境面源污染仍在加剧。 据不完全统计,受有机物和重金属污染的土地占全国耕地总量的1/5。 受土壤污染影响,全国每年生产重金属污染食品1.2亿吨。 主要农产品有机农药超标率高达15%,农产品生态安全问题相当严重。 由于土壤污染严重,修复难度大。 与修复污染土壤的紧迫性一样,污染土壤修复已成为当今环境科学研究的热点和极具挑战性的领域。
目前,污染环境的物理修复、化学修复和工程技术虽然取得了一定进展,但也形成了一些实用技术。 然而这些修复方法往往会破坏污染场地的物理、化学性质,甚至造成环境的二次污染。 对于污染面积大、污染程度低的土壤,基本上施药难度大、效果好。 在土壤污染方面,采用生态修复技术是更好的选择。 1.污染生态修复污染生态修复(生态修复)是指以生态原理为指导,以生物修复为基础,结合各种物理、化学、工程技术等措施,通过优化组合,达到最佳效果并进行修复的综合方法。以最低的成本修复污染环境(周启兴等,2006,2007)。 目前国外的研究主要集中在生物修复概念的内容上,类似生态修复概念的文章很少。 国内污染生态修复的研究包括:生态修复、生物修复、生态恢复等概念分析(李培等,2006;周启星等,2007); 探讨生态修复的理论基础、原则和特点(李培军等,2006;周启星等,2007); 讨论了生态恢复过程中涉及的恢复目标、过程监测、结果评价等方法(尹培杰、李培军,2007); 探索生态修复中生物、物理、化学等修复方法的最佳组合等(Luepromchaie et al., 2002; Goie et al., 2006; Shinet al., 2006; Zaidi et al., 2006; Yin培杰、李培军,2007;周启兴等,2007)。
其中,多种修复方法的优化组合是当前生态修复研究的热点和难点。 总体而言,污染生态修复研究尚处于基础阶段,其理论框架、化学组合方法、修复流程等研究仍在探索之中。 2、污染土壤生态修复的特点 (1)污染物复杂性 土壤污染往往表现为多种污染物的复合污染。 污染土壤生态修复理念的目的之一是实现复合污染土壤中多种污染物的综合修复。 (2)修复方法的多样性和综合性污染土壤的生态修复方法是物理、化学、生物修复等方法的优化组合。 物理修复方法包括物理分离技术、蒸汽浸出技术、固化/稳定技术等; 化学修复方法包括化学浸出技术、溶剂浸出技术、化学氧化技术等; 生物修复方法包括植物修复、动物修复和微生物修复。 修复等。在污染土壤的生态修复中,必须采用工程技术措施,利用工艺优化的方法,对各种修复方法进行优化组合。 (3)影响因素的多样性和复杂性污染土壤的生态修复主要是通过植物、动物、微生物等生物体的生命活动来完成,而生物体的生命活动取决于各种环境因素(如土壤水分、养分、 pH、氧化还原条件、温度、湿度等)。 因此,污染物的种类和性质、修复生物的种类和性质、修复生物吸收和降解污染物的能力、土壤性质、温度、湿度等环境因素都会对污染源的生态修复过程产生影响。土壤。
(4)恢复对象的地域分异 不同地理区域受母质、生物、气候、地形、时间等成土因素的影响不同,导致土壤生态类型的多样性。 同时,由于修复区域不同,人为干扰的时间和强度不同,污染物的种类、性质、污染程度、空间分布等不同,污染物的迁移转化途径不同,这使得污染土壤生态修复的对象呈现出明显的差异性。 区域差异化。 (5)系统性污染土壤生态修复在修复过程中是一个系统性的方法。 整治过程包括调查、方案设计、项目实施、监测、效果评估等环节。 各个环节环环相扣、连接起来,形成一个完整的系统流程。 修复过程中,保证修复环节的优化衔接和修复过程的系统性,从而保证修复项目的成功,提高项目效率。 3、污染土壤生态修复原则(1)生态原则包括物质和能量循环再生的原则、生物体之间、生物与环境之间和谐共存的原则以及生态系统的自净功能。 污染土壤生态修复方法的选择、方法的优化组合以及影响因素的调控等措施必须遵循生态学的基本原理和方法,以保持物质流、能量流、能量流的良性循环和动态平衡。生态修复过程中的信息流。 只有这样,才能最大程度地激活土壤的自净功能,达到修复的目的。 (2)可行性原则包括技术可行性和经济可行性。 技术可行性是指修复工程设计方案中的技术应满足先进性、实用性、可操作性、可实施性的要求。
经济可行性是指修复工程的技术成本和工程运营成本较低且可以接受。 该项目具有投资成本低、效益好的特点。 (3)流程优化原则,又称整体优化。 在现代生态学中,整体优化具有协调、高效、稳定三层含义。 在污染土壤生态修复中,优化原则不仅包括以土壤生态系统的自净能力为核心,优化修复工程中各种修复方法和影响因素的组合与调控,还包括土壤生态系统的内在修复对象系统的自净能力。 与外部添加的净化功能有机结合,在最小化投资和最大效果之间寻求优化。 (四)因地制宜原则自然生态系统的复杂性和多样性,导致地理空间的高度多样性。 生态修复作为客观存在的生态工程过程实体,与区域自然环境和污染特征密切相关。 因此,污染土壤的生态修复必须根据时空变化和不同的环境条件产生不同的生态修复过程,表现出不同的表现。 工艺组合、工艺参数和控制方法。 (5)安全原则项目实施中使用的修复生物及辅助措施不会对人体健康构成威胁,不向土壤引入病原微生物或有毒物质; 修复过程和结果中土壤本身的生态安全; 修复项目的环境影响 安全性,即修复项目的措施应达到对地上植物、地下水、空气等不产生有毒二次污染物。 4.污染土壤生态修复方法的应用影响污染土壤生态修复的因素较多,在实际应用中实施起来并不容易。 在实际修复案例中,通常采用物理、化学、工程等措施改善基础环境条件,然后进行以植物和微生物为中心的生物修复。