土壤污染监测与修复流程

一、土壤污染监测流程

土壤污染监测是了解土壤环境质量状况、评估土壤污染

风险的重要手段，其流程涵盖多个环节，每个环节都对最终

结果的准确性和可靠性起着关键作用。

1.监测计划制定

-明确监测目的：确定是进行例行监测以评估区域

土壤环境质量的长期变化，还是针对特定污染源进行调查监

测，亦或是为了评估土壤修复效果而开展的修复监测等。不

同的监测目的将决定后续的监测范围、指标和频率等内容。

-确定监测范围：根据监测目的，选择合适的监测

区域。对于区域性的土壤质量评估，可能涵盖大片农田、工

业园区周边或城市不同功能区等；若针对某一污染场地，则

需明确场地边界及可能受影响的周边区域。

-选择监测指标：综合考虑土壤的用途、可能的污

染源类型以及相关法规标准要求等因素来选定监测指标。常

见的指标包括重金属（如铅、汞、镉、络等）、有机污染物

（如多环芳烧、农药残留等）、酸碱度（pH值）、土壤养分（氮、

磷、钾等）等。例如，在农业用地监测中，重金属和农药残

留是重点关注对象；而在工业场地附近，可能更侧重于重金

属和特定有机污染物的监测。

-设定监测频率：例行监测一般有固定的时间间隔,

如每年或每季度一次；对于突发性污染事件或污染源变化较

快的区域，应增加监测频率，以便及时掌握土壤污染状况的

动态变化。

2.现场采样

-采样点布设：采用科学合理的方法在监测区域内

布置采样点。对于大面积均匀区域，可采用网格法均匀布点；

对于地形复杂或污染分布不均匀的区域，可结合分区布点法

和随机布点法，确保采样点具有代表性。同时，要考虑不同

土地利用类型（如耕地、林地、草地、建设用地等）和不同

深度土层的采样需求。

-采样方法选择：根据土壤类型和监测指标的特性

选择合适的采样方法。常见的采样工具有土钻、采样铲等。

对于深层土壤采样，可能需要使用专门的深层采样设备。在

采样过程中，要注意避免采样工具对土壤样品造成交叉污染,

同时确保采集到足够量的土壤样品用于后续分析。

-样品采集与保存：按照规定的采样深度和采样量

采集土壤样品，将采集的样品放入清洁、无污染的采样容器

中。对于易挥发、易分解的有机污染物样品，应采用特殊的

保存方法，如低温冷藏、加入保护剂等，并尽快送往实验室

进行分析。同时，要做好现场采样记录，包括采样点位置、

采样时间、采样深度、土壤类型、周边环境状况等信息。

3.实验室分析

-样品前处理：对采集的土壤样品进行预处理，以

满足不同分析方法的要求。这可能包括风干、研磨、筛分、

消解等操作。例如，对于重金属分析，通常需要将土壤样品

消解成溶液状态；对于有机污染物分析，可能需要采用提取、

净化等步骤来富集和分离目标污染物。

-分析方法选择：根据监测指标的性质和要求，选

择合适的分析方法。常用的分析方法包括原子吸收光谱法

(AAS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)用于重金属

分析；气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)用于有

机污染物分析；化学分析法用于酸碱度、养分等指标的测定。

在选择分析方法时，要确保方法的准确性、灵敏度、精密度

和检出限符合相关标准要求。

-质量控制：为保证分析结果的可靠性，在实验室

分析过程中必须实施严格的质量控制措施。包括使用标准物

质进行校准和质量核查，进行空白试验、平行样测定、加标

回收试验等，以监控分析过程中的误差来源，确保分析数据

的准确性和可比性。

4.数据处理与评价

-数据整理与统计：对实脸室分析得到的原始数据

进行整理、审核和统计处理。剔除异常值，计算平均值、标

准差、变异系数等统计参数，以描述土壤污染物的含量水平

和分布特征。

-评价标准选择：根据土壤的用途和所在区域的环

境功能要求，选择合适的土壤环境质量评价标准。如《土壤

环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618

-2018）用于农用地土壤评价，《土壤环境质量建设用地土

壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）用于建

设用地土壤评价等。

-污染状况评价：采用单因子污染指数法、内梅罗

综合污染指数法等评价方法，对土壤污染状况进行评价。确

定土壤中各污染物的污染程度，判断土壤是否受到污染以及

污染的程度级别（如轻度污染、中度污染、重度污染等），

并分析土壤污染的空间分布特征和主要污染因子。

二、土壤污染修复流程

土壤污染修复旨在消除或降低土壤中的污染物浓度，恢

复土壤的生态功能和使用价值，其流程包括多个复杂且相互

关联的步骤。

1.修复方案制定

一污染状况评估：基于土壤污染监测结果，全面了

解土壤中污染物的种类、浓度、分布范围以及土壤的理化性

质等信息。评估污染对土壤生态系统、地下水、地表水以及

周边环境的潜在风险，确定修复的必要性和紧迫性。

-修复目标确定：根据土壤的未来用途（如农业用

地、建设用地、公园绿地等）和相关法规标准要求，制定合

理的修复目标。修复目标可以是将土壤中的污染物浓度降低

到特定的标准限值以下，或者恢复土壤的特定生态功能（如

土壤肥力、微生物活性等）。

-修复技术选择：综合考虑土壤污染类型、污染程

度、修复目标、场地条件（如地形地貌、地下水位、周边环

境敏感程度等）以及经济技术可行性等因素，选择合适的修

复技术或技术组合。常见的修复技术包括物理修复技术（如

土壤气相抽提、热脱附等）、化学修复技术（如化学淋洗、

固化稳定化等）、生物修复技术（如植物修复、微生物修复

等）。例如，对于轻度有机污染的土壤，植物修复可能是一

种经济有效的选择；而对于重度重金属污染且急需开发利用

的场地，固化稳定化技术结合其他后续处理技术可能更为合

适。

-修复工程设计：根据选定的修复技术，进行详细

的修复工程设计。包括修复工艺流程设计、修复设备选型与

配置、施工方案制定、修复周期估算、修复效果预测与评估

方法等内容。同时，要制定相应的安全防护措施和应急预案,

确保修复工程的顺利实施和环境安全。

2.修复工程实施

-施工准备：在修复工程施工前，完成场地平整、

障碍物清理、施工设备和材料进场等准备工作。搭建必要的

施工临时设施，如围挡、工棚等。对施工人员进行技术交底

和安全培训，确保施工人员熟悉修复工艺和操作规程，掌握

安全防护知识。

-修复工程施工：按照修复工程设计方案进行施工。

对于物理修复技术，如土壤气相抽提，要安装抽提设备、铺

设抽提管道，并确保抽提系统的密封性和正常运行；对于化

学修复技术，如化学淋洗，要准确配置淋洗剂，控制淋洗过

程中的流速、温度和时间等参数，确保淋洗效果；对于生物

修复技术，如植物修复，要选择合适的植物品种进行种植，

并进行合理的灌溉、施肥和病虫害防治等田间管理措施。在

施工过程中，要严格遵守施工规范和质量控制要求，定期对

施工质量进行检查和检测，及时发现和解决施工中出现的问

题。

-过程监测与调控：在修复工程实施过程中，对修

复效果进行实时监测。监测指标包括土壤中污染物浓度的变

化、修复过程中产生的二次污染物排放情况、土壤理化性质

的改变等。根据监测结果，及时调整修复工艺参数或采取相

应的补充措施，确保修复工程按预期目标进行。例如，如果

发现植物修复过程中植物生长不良，应分析原因并采取措施

改善土壤肥力、水分条件或调整植物品种。

3.修复效果评估

-采样与分析：在修复工程结束后，按照相关标准

和规范进行土壤采样。采样点的布设应具有代表性，覆盖修

复区域的不同位置和深度。采集的土壤样品进行实验室分析,

分析指标包括目标污染物浓度、土壤理化性质等，以评估修

复后土壤的质量状况。

-评估方法选择：根据修复目标和监测数据，选择

合适的修复效果评估方法。常用的评估方法包括基于污染物

浓度的评估方法（如与修复目标值对比）、基于生态毒理学

指标的评估方法（如生物毒性测试）、基于土壤生态功能恢

复的评估方法（如土壤酶活性测定、微生物群落结构分析等）。

综合运用多种评估方法，能够更全面、准确地评价修复效果。

-效果判定与验收：根据评估结果，判定修复工程

是否达到预期的修复目标。如果修复效果满足要求，则可进

行修复工程的验收；如果未达到要求，应分析原因并制定进

一步的修复或改进措施，直至达到修复目标为止。修复效果

评估和验收结果应形成书面报告，作为修复工程的重要档案

资料保存。

三、土壤污染监测与修复的综合管理

土壤污染监测与修复是一个系统工程，需要有效的综合

管理来确保整个过程的科学性、规范性和可持续性。

1.法律法规与政策支持

-完善法律法规体系：政府应制定和完善土壤污染

防治相关的法律法规，明确土壤污染监测、修复的责任主体、

标准规范、监管程序等内容。通过法律手段约束污染行为，

保障土壤环境质量安全。例如，对造成土壤污染的企业或个

人规定严格的法律责任，强制其进行污染治理和修复。

-制定鼓励政策：出台一系列鼓励性政策，如财政

补贴、税收优惠、绿色信贷等，支持土壤污染监测与修复技

术研发、设备制造、工程实施等相关产业的发展。鼓励社会

资本参与土壤污染修复项目，提高市场活力和修复效率。例

如，对采用先进修复技术且修复效果良好的企业给予财政补

贴或税收减免，对土壤修复项目的金融机构给予政策支持。

2.监测与修复技术研发创新

-加大研发投入：政府和企业应增加对土壤污染监

测与修复技术研发的资金投入，支持科研机构和高校开展相

关研究工作。鼓励开展跨学科研究，融合环境科学、化学、

生物学、材料学等多学科知识，创新监测与修复技术方法。

-技术引进与合作：积极引进国外先进的监测与修

复技术和经险，加强国际合作与交流。通过技术引进、合作

研发等方式，快速提升我国土壤污染防治技术水平，缩小与

国际先进水平的差距。同时，鼓励国内企业和科研机构参与

国际标准制定，增强我国在土壤污染防治领域的国际话语权。

3.人才培养与专业队伍建设

-教育与培训体系建设：在高等教育中设置土壤污

染监测与修复相关专业课程，培养专业人才。同时，开展针

对在职人员的继续教育和培训项目，提高从业人员的专业素

质和技能水平。建立土壤污染防治培训基地，提供实践操作

和技术交流平台，培养一批既懂理论又能实际操作的专业技

术队伍。

-人才激励机制：建立健全人才激励机制，吸引和

留住优秀人才从事土壤污染监测与修复工作。对在技术研发、

工程实践、管理创新等方面做出突出贡献的人才给予表彰和

奖励，提高人才的积极性和创造性。

4.公众参与与信息公开

-公众意识提升：通过宣传教育活动，提高公众对

土壤污染危害的认识，增强公众的环保意识和参与意识。利

用媒体、科普活动等多种渠道，普及土壤污染防治知识，引

导公众积极参与土壤污染监测与修复工作，形成全社会共同

关注和保护土壤环境的良好氛围。

-信息公开与监督：建立土壤污染监测与修复信息

公开平台，及时向社会公开土壤污染状况、修复项目进展、

修复效果等信息。鼓励公众对土壤污染行为进行监督举报，

形成政府监管、企业自律、公众监督的良好机制，确保土壤

污染防治工作的透明度和公正性。

土堞污染监测与修复对于保障土壤环境质量、维护生态

平衡、促进可持续发展具有重要意义。通过科学合理的监测

流程、有效的修复技术和完善的综合管理措施，能够逐步改

善土壤环境质量，实现土壤资源的可持续利用。

四、不同类型土壤污染修复技术详解

(一)物理修复技术

1.土壤气相抽提(SoiIVaporExtraction,SVE)

-原理：该技术基于挥发性有机污染物(VOCs)在

土壤孔隙中的气相扩散和对流作用。通过在土壤中设置抽提

井，利用真空泵产生负压，使土壤孔隙中的VOCs挥发并被

抽提到地面，然后经过活性炭吸附、催化氧化等处理后排放。

-适用范围：适用于处理挥发性和半挥发性有机污

染物污染的土壤，如汽油、苯系物等污染的场地。尤其在地

下水位以上的非饱和带土壤修复中效果较好。

-优缺点：优点是操作相对简单，成本较低，可原

位修复，对土壤结构破坏小。缺点是修复周期较长，对于低

渗透性土壤修复效果不佳，且可能导致污染物从气相向液相

转移。

2.热脱附(ThermaIDesorption)

-原理：将污染土壤加热到一定温度，使污染物挥

发或热分解，然后通过气体收集系统将挥发的污染物收集并

处理。根据加热方式可分为直接热脱附和间接热脱附。

-适用范围：广泛应用于有机污染物污染的土壤，

特别是高浓度、难降解的有机污染物，如多氯联苯(PCBs)、

二嗯英等。

-优缺点：优点是处理效率高，能有效去除高浓度

污染物，可处理多种类型有机污染物。缺点是能耗高，设备

大，处理过程可能产生二次污染，如燃烧不完全产生的有害

气体。

(二)化学修复技术

1.化学淋洗(ChemicaILeaching)

-原理：利用化学溶剂(淋洗剂)与土壤中的污染

物发生化学反应，使污染物溶解或形成可迁移的络合物，然

后通过淋洗液的收集和处理将污染物去除。淋洗剂可根据污

染物类型选择，如酸性淋洗剂用于去除重金属，表面活性剂

用于去除有机污染物。

-适用范围：适用于重金属污染和部分有机污染土

壤，尤其是污染集中在表层土壤且污染物水溶性较好的情况。

-优缺点：优点是修复效率较高，可处理多种污染

物，能在相对较短时间内达到一定修复效果。缺点是淋洗剂

可能对土壤结构和性质产生破坏，产生大量废水需要进一步

处理，成本较高。

2.固化稳定化(SoIidification/StabiIization,S/S)

-原理：通过向污染土壤中添加固化剂/稳定剂，使

污染物被包裹、固定在固化体中，降低污染物的迁移性和生

物有效性。常用的固化剂有水泥、石灰等，稳定剂有磷酸盐、

硫化物等。

-适用范围：主要用于重金属污染土壤的修复，对

放射性核素污染土壤也有一定应用。适用于需要快速控制污

染物扩散风险的情况，如污染场地的临时修复或作为其他修

复技术的预处理。

-优缺点：优点是操作简单，成本相对较低，能有

效降低污染物的迁移风险，对土壤扰动小。缺点是只是将污

染物固定，并没有真正去除，长期稳定性可能受到环境因素

影响，如酸雨等可能导致污染物再次释放。

(三)生物修复技术

1.植物修复(Phytoremediation)

-原理：利用植物对土壤中的污染物进行吸收、积

累、转化或降解C植物根系可以吸收重金属离子和有机污染

物，部分植物还能通过根系分泌物促进微生物对污染物的分

解。例如，超积累植物可以将重金属富集在体内，达到去除

土壤中重金属的目的。

-适用范围：适用于轻度至中度污染的土壤，尤其

是大面积、低浓度的重金属污染和部分有机污染土壤。对于

重金属污染，如铺、锌、铅等污染土壤有一定修复效果；对

于有机污染，可处理石油烧、农药等污染物。

-优缺点：优点是成本低，对环境友好，具有美化

环境等生态功能，可原位修复，能同时处理多种污染物。缺

点是修复周期长，受植物生长特性限制，对高浓度污染修复

能力有限，植物收获后的处理需要妥善解决，避免造成二次

万染。

2.微生物修复(MicrobialRemediation)

-原理：利用微生物的代谢活动将土壤中的污染物

降解或转化为无害物质。微生物可以通过氧化还原、水解、

脱卤等作用分解有机污染物，如一些细菌可以将石油烧分解

为二氧化碳和水。对于重金属污染，微生物可通过生物吸附、

生物沉淀等作用改变重金属的形态和迁移性。

-适用范围：广泛应用于有机污染土壤修复，如石

油污染、农药污染等场地。对于部分重金属污染，如汞、种

等，微生物修复也有一定潜力。

-优缺点：优点是对环境影响小，成本相对较低，

能原位修复，可处理多种有机污染物。缺点是微生物生长受

环境条件（如温度、pH值、营养物质等）影响较大，修复

周期较长，对于复杂污染物或高浓度污染物修复效果可能有

限。

五、土壤污染监测与修复的案例分析

（一）某工业污染场地修复案例

1.污染情况

-该场地原为一家化工企业，长期生产农药、染料

等化工产品，导致土壤受到严重污染。土壤中检测出多种有

机污染物，如苯系物、多环芳烧、有机氯农药等，部分区域

重金属（如镉、铅、汞等）含量也超标。污染深度达到数米，

对周边地下水和大气环境构成潜在威胁。

2.修复方案

-综合考虑污染类型、程度和场地条件，采用了化

学氧化修复与植物修复相结合的技术。首先，对于高浓度有

机污染区域，采用化学氧化法，注入过氧化氢和过硫酸盐等

氧化剂，将有机污染物氧化分解为无害物质。然后，在整个

修复区域种植了多种具有修复功能的植物，如印度芥菜、黑

麦草等，利用植物的吸收和代谢作用进一步去除残留污染物,

并改善土壤生态环境。

3.修复效果

-经过两年的修复期，土壤中有机污染物浓度显著

降低，大部分区域达到了相应的修复目标值。植物生长良好，

通过对植物组织的检测，发现植物体内积累了一定量的重金

属，表明植物修复起到了一定作用。同时，对地下水和大气

环境的监测显示，污染扩散得到有效控制，修复效果得到了

相关部门和专家的认可。

（二）农业土壤重金属污染修复案例

1.污染情况

-某农田长期使用含重金属的污水灌溉，以及过量

施用化肥和农药，导致土壤中镉、铅、格等重金属含量超标。

土壤肥力下降，农作物产量和质量受到影响，部分农产品重

金属含量超标，对食品安全构成威胁。

2.修复方案

-采用了土壤改良剂添加和植物修复协同的方法。

首先，向土壤中施加石灰、生物炭等土壤改良剂，提高土壤

pH值，降低重金属的生物有效性。然后，种植了一些对重

金属有较强耐受性和富集能力的植物，如东南景天等。同时,

合理调整农业种植结构，减少重金属易富集作物的种植，增

加绿肥作物种植，改善土壤结构。

3.修复效果

-经过一个种植周期（约一年）的修复，土壤pH值

得到调整，重金属生物有效性降低。植物生长正常，东南景

天对镉等重金属有明显的富集效果，其地上部分重金属含量

较高。农产品重金属含量检测结果显示，超标情况得到改善,

土壤肥力逐渐恢复，修复工作取得了阶段性成果。

六、土壤污染监测与修复的未来发展趋势

（一）监测技术的发展趋势

1.智能化监测设备

-未来土壤污染监测将更多地采用智能化设备，如

传感器网络、无人机搭载监测设备等。传感器可以实时监测

土壤中的多种污染物浓度、温度、湿度等参数，并