随着社会经济的快速发展，工农业生产过程中出现大量的资源利用和废弃物排放不合理的问题，造成了严重的水、大气、土壤污染。为解决土壤污染的问题，土壤修复作为一门新兴土壤分支学科日渐兴起，污染土壤修复技术的方法理论、实验研究以及工程践在国内外也已经大量开展。土壤修复从20 世纪中期起在欧美等国开展起来，到目前已形成了完备的技术方法体系，主要土壤修复方法有土壤气体抽提法、土壤淋洗、氧化还原、电动力学修复、植物修复、生物堆肥等等。其中固定/稳定化方法能有效地降低土壤中污染物质的溶解性和可移动性，而且使用方便、成本较低，成为广泛使用的土壤修复技术之一。美国环境保护署(EPA)2010 年的土地修复项目报告中显示，2005—2008 年的Superfund 土地站点修复项目中。

      中国目前共有耕地1.35亿公顷，但随着城市化的推进和污染日趋严重，优质耕地数量不断减少。近期发布的数据显示，政府认为遭到中重度污染的耕地超过300万公顷，其中重金属污染土地有多少尚不清楚。然而，早在2011年，有专家就曾表示，中国10%的耕地已被铅、锌和其他重金属污染。公众越来越担心环境污染造成的影响。这开始迫使政府转变态度。然而，最高层的转变可能需要一段时间才会影响到下级政府。

      据环保部数据显示，截至2013年12月，全国16.1%的土壤受到不同程度的污染，中度和重度污染的土壤面积为2.6%。其中，19.4%的耕地土壤被污染，2.9%的耕地土壤受到中度和重度污染，也就是说，在18亿亩现有耕地中，有3.5亿亩耕地被污染，有五千多万亩耕地已经无法使用。

      环保部向社会通报全国土壤污染状况，按照公报，有19.4%的耕地点位超标，世界上从未有一个大国面对过像中国这样严重的耕地污染问题。发达国家由于实施土地私有制，土地所有者出于对自身权利的绝对捍卫，使土地在经济快速发展期避免了大面积污染。但中国数十年的经济粗放发展带来了恶果，问题之严重在近年才被确认。摆在中国面前的一个现实挑战是，对于大规模被污染耕地，全世界范围内都没有经济有效的修复措施。近观日本，33年投入巨资，最终只能以“客土法”治理神通川流域的重金属污染，且仍留下众多后患。远观美国，超级基金管治下的数十万块棕地，仅有极小比例的重度污染场地得到修复，大量污染耕地或被闲置，或通过成本相对较低、修复周期漫长的植物、生物等方法进行修复。上世纪90年代，环保部通报数据就显示中国污染耕地约1.85亿亩。其时，中国土壤超标率为10%左右，显然，19.4%的点位超标率意味着中国土壤污染数据的大幅跃升。对于人口全球第一、人均耕地仅为全球平均水平40%的中国来说，这是一个天大的坏消息。耕地是民本，更是国脉，也一直是上下五千年中国史众多矛盾的交汇点。困扰现代中国社会方方面面达数十年之久的18亿亩耕地红线，即是明证。尽管粮食产量已不再是大问题，但粮食和农产品质量安全一直是中国社会的头等大事之一。
      重金属土壤修复方法如下：

      异位固化修复

      国际上普遍应用的污染土壤异位修复技术——异位固化/稳定化修复技术。适合污染土壤固化稳定化再利用的土地利用类型有工业和公用工程用地、商业办公用地、娱乐、公园用地、仓储和交通枢纽用地、道路和居住用地、生态恢复用地和居住用地等。污染土壤固化稳定化的主要途径有地基、路堤填土、岸堤填土、路基、护岸材料、填埋场填土和覆土、种植用土等，而通过固化稳定化之后的土壤还需要进行评估之后才能进行再利用。固化稳定化土壤的评估体系包括物理评估、化学评估和生物可利用性评估。宋云研究员主要介绍了化学评估，即浸出测试方法。世界上现行的浸出测试方法有50多种，但还没有成熟统一的浸出测试评估体系，这些评估方法包括美国EPA的浸出测试方法、欧盟浸出测试体系、日本环境厅浸出方法等，而各国的浸出目标限值不同，只有当固化稳定化的土壤评估符合国家的浸出标准值，土壤才能进行再利用。

      菌根修复

      菌根修复的理论研究经过数十载，现在已经有了一些突破性进展，关于菌根以前研究最多的就是菌根如何帮助植物吸收磷，这方面的研究非常非常多，当然现在已经很系统很深入。近些年，我们通过实验证实菌根对于植物适应污染的环境，尤其是严重污染的环境，它的作用是非常积极和显著的。当然蜈蚣草这个植物，是做重金属污染土壤植物修复的明星植物，早期我们事先不知道蜈蚣草能不能形成菌根，经过野外调查取样，得出的结论非常惊讶。试验模拟也表明，菌根也能够提高蜈蚣草对砷污染的耐性，而且能够提高生物量，总体上能够增加蜈蚣草对砷吸收累积的量，所以也能够促进通过植物修复砷污染环境的效率。菌根真菌它改善植物在砷污染环境下的生长，并不是通过减少吸收来实现的，而是通过生长稀释效应，也就是说，菌根主要是促进植物对磷的吸收，改善植物磷营养，促进植物生长，对植物体内的砷达到一个稀释效果，同时还有一点，它能够减少植物里的砷由根系向地下的分配，尤其是降低地上这种砷的积累，从而减轻砷的毒害。国外菌根修复技术的研究现在已经很成熟，客观上讲，我国还有些很大差距。在我研究生时候，国外已经有比较成熟的理论及应用。我们有时也是参考国外先进经验进行学习。这几年来，我国基础理论与国外的差距逐渐缩小，但是应用技术，菌剂研发的工作几乎还没有，从理论到实际应用国内做的还是非常少的，配套技术还不完善。国内仍停留在实验的层面上，有小规模示范性研究。在未来我们将会进行更多的菌根真菌实际应用的研究。

      微生物肥料

      土壤污染主要可以分为无机污染物和有机污染物，无机污染物主要包括酸、碱、重金属、盐类等;有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂等。微生物肥料修复土壤的基本原理是在适当的条件(水分、温度、pH值等)下，肥料中的微生物菌群与土壤中原有的有益微生物共同形成优势菌群，促进土壤生态系统中碳、氮、氧等元素的良性循环，从而修复土壤生态环境系统，使生态系统达到新的稳定的平衡。其中，微生物肥料对无机污染物的修复机理是微生物肥料进入土壤生态系统后，好氧菌、厌氧菌等微生物益生菌群，通过自身的生物反应，降低土壤的酸度，提高土壤的pH值，从而降低土壤中有害重金属的毒害;同时肥料中的微生物菌可以将重金属固定，促使土壤中活性重金属变为有机结合态，形成过滤层和隔离层，降低作物对土壤中重金属的吸收，从而避免了土壤中重金属等有害物质或其分解产物通过“土壤→植物→人体”，或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收，损害身体健康。微生物肥料在对土壤中农药等有机污染物修复方面的作用是降低病虫害的防治次数，降低农药的使用量，从而减少农药在作物中的残留量。其一，微生物肥料能改变土壤耕作层微生物区系，在作物根系周围形成优势菌落，从而强烈抑制病原菌繁殖，降低病虫害发生次数;另一方面，微生物在其生命活动过程中产生多种物质，如激素类、腐植酸类以及抗生素类，这些物质能刺激作物生长健壮，增强作物自身抗病害能力。

      土壤淋洗

      土壤固持金属的机制可分为两大类：一是以离子态吸附在土壤组分的表面;二是形成金属化合物的沉淀。土壤淋洗是利用淋洗液把土壤固相中的重金属转移到土壤液相中去，再把富含重金属的废水进一步回收处理的土壤修复方法。该方法的技术关键是寻找一种既能提取各种形态的重金属，又不破坏土壤结构的淋洗液。目前，用于淋洗土壤的淋洗液较多，包括有机或无机酸、碱、盐和螯合剂。Blaylock等检验了柠檬酸、苹果酸、乙酸、EDTA、DTPA对印度芥菜吸收Cd和Pb的效应。吴龙华研究发现EDTA可明显降低土壤对铜的吸收率，吸收率与解吸率与加入的EDTA量的对数呈显著负相关。土壤淋洗以柱淋洗或堆积淋洗更为实际和经济，这对该修复技术的商业化具有一定的促进作用。

      化学修复

      化学修复就是向土壤投入改良剂，通过对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用，以降低重金属的生物有效性。该技术关键在于选择经济有效的改良剂，常用的改良剂有石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐、硅酸盐和促进还原作用的有机物质，不同改良剂对重金属的作用机理不同。

      植物修复技术

      植物修复技术是一种利用自然生长或遗传培育植物修复重金属污染土壤的技术。根据其作用过程和机理，重金属污染土壤的植物修复技术可分为植物提取、植物挥发和植物稳定三种类型。