【《土壤修复效果评价方法研究的国内外文献综述》3500字】

土壤修复效果评价方法研究的国内外文献综述污染土壤修复进程完成后，需要后续的评价方法来评估修复效果。这是整个修复工程的关键部分，也是修复后的土壤后处理和再利用的依据。同时，污染土壤的评价结果为修复前确定主要污染物和选择合适的修复方法提供了理论依据。目前，修复效果评价主要集中在污染物含量、土壤特性和生态风险三个方面（图1.3）。图1.3土壤修复效果评价方法Figure1.3Evaluationmethodsofsoilremediation1.1污染物含量土壤中污染物含量可以直观地反映当前的污染程度。通过对修复前后污染物含量的比较，可以评价修复效果。评价污染物含量的方法有多种。首先，基于污染物总量的评价是一种简单而直接的方法。然而，这种方法往往高估了潜在的风险，忽视了污染物总含量与污染物的环境可用性和生物可用性之间的差距。从实际应用的角度来看，可以在实地调查后根据污染物总量确定风险系数与实际风险系数之间的关系ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Goldblum</Author><Year>2006</Year><RecNum>1009</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[45]</style></DisplayText><record><rec-number>1009</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="e20v2xtvvvr5vle2dvkvpvsnwr0we9vvfe0s">1009</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Goldblum,DavidK.</author><author>Rak,Andrew</author><author>Ponnapalli,MonaD.</author><author>Clayton,ChristopherJ.</author></authors></contributors><titles><title>TheFortTottenmercurypollutionriskassessment:Acasehistory</title><secondary-title>JournalofHazardousMaterials</secondary-title></titles><periodical><full-title>JournalofHazardousMaterials</full-title></periodical><pages>406-417</pages><volume>136</volume><number>3</number><dates><year>2006</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[\o"Goldblum,2006#1009"45]。其次，在生物利用度研究中金属的化学形态分析可以提供一个不同的评价视角。直接测定不同形式的金属是困难的。第三，对于金属，测定灰分(从植物中提取)中金属的含量提供了修复方法的去除效率。土壤中的金属含量可以通过金属吸收比来计算。目前来说，重金属有效态评价法和重金属形态分布评价法是常用的评价修复方法。比起总量，重金属的有效态含量更能代表其毒性。而重金属钝化修复过程中，总量并未发生变化，污染物没有从土壤中转移到其他的介质当中去，而是由易扩散迁移的状态改变成了更稳定的状态。因此，大多数研究将重金属有效态含量作为评价指标来指示重金属钝化效果。重金属有效态提取剂有以下几类：去离子水、弱酸、中性盐、缓冲溶液、螯合剂和复合提取剂。其中，使用频率最高以及本实验所采用的是弱酸提取法。与此同时，重金属有多种存在形态，不同形态展现不同的生物可利用性和生态毒性。修复前后重金属形态分布的变化也是常用来评价修复效果的关键指标。连续萃取法得到土壤中重金属的具体形态分布：使用萃取能力依次增强的萃取剂，从土壤中提取活性依次下降的不同形态的重金属。现阶段使用频率最高的连续提取法是BCR法和Tessier法ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>吕本儒</Author><Year>2017</Year><RecNum>1008</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[46]</style></DisplayText><record><rec-number>1008</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="e20v2xtvvvr5vle2dvkvpvsnwr0we9vvfe0s">1008</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>吕本儒</author><author>郭小伟</author><author>李银光</author></authors></contributors><titles><title>重金属污染土壤钝化修复效果化学评价方法研究进展</title><secondary-title>环境与可持续发展</secondary-title></titles><periodical><full-title>环境与可持续发展</full-title></periodical><pages>73-76</pages><volume>042</volume><number>002</number><dates><year>2017</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[\o"吕本儒,2017#1008"46]。同时，Toxicitycharacteristicleachingprocedure(TCLP)被认为是一种准确、快速、高效地评价土壤重金属生态风险的方法，已在重金属生态环境风险评价领域得到广泛应用。1.2土壤特性污染土壤修复后，土壤pH值、土壤有机质含量（SOM）、水溶性有机碳含量（WSOC）、阳离子交换容量(CEC)、土壤结构、土壤酶活性等一些土壤理化特性将得到改善。这些土壤特性可以作为修复后评价的指标。对于pH而言，金属原位固定化通常会导致pH值小幅升高，而在某些情况下，治理金属污染后pH值会降低ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Amoakwah</Author><Year>2014</Year><RecNum>1011</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[47]</style></DisplayText><record><rec-number>1011</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="e20v2xtvvvr5vle2dvkvpvsnwr0we9vvfe0s">1011</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Amoakwah,Emmanuel</author><author>StijnVanSlycken…</author></authors></contributors><titles><title>ComparisonofthesolubilizingefficienciesofsomepHlowering(sulphurand(NH4)2SO4)amendmentsonCdandZnmobilityinsoils</title><secondary-title>BulletinofEnvironmentalContamination&Toxicology</secondary-title></titles><periodical><full-title>BulletinofEnvironmentalContamination&Toxicology</full-title></periodical><pages>187</pages><volume>93</volume><number>2</number><dates><year>2014</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[\o"Amoakwah,2014#1011"47]。对于土壤结构而言，原位修复对土壤结构有着重要的影响，在土壤功能中发挥着重要作用。评价土壤修复与再利用效果时需要考虑土壤结构的变化。对于CEC，原位修复对土壤CEC的影响很大。CEC被广泛应用于土壤特征分析，评价土壤养分保留能力、肥力以及对地下水阳离子污染物的保护作用。在土壤酶活性方面，Boughattas等发现，金属形态的变化影响土壤酶活性，尤其是脲酶、脱氢酶、双乙酸荧光素水解(FDA)和β-葡萄糖苷酶，可视为污染区域生物质量和金属毒性的简单的生物指标ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Iteb</Author><Year>2018</Year><RecNum>1010</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[48]</style></DisplayText><record><rec-number>1010</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="e20v2xtvvvr5vle2dvkvpvsnwr0we9vvfe0s">1010</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Iteb,Boughattas</author><author>Sabrine,Hattab</author><author>Vanessa,Alphonse</author><author>Alexandre,Livet</author><author>Giusti-MillerStéphanie</author><author>Hamadi,Boussetta</author><author>Mohamed,Banni</author><author>Noureddine,Bousserrhine</author></authors></contributors><titles><title>UseofearthwormsEiseniaandreionthebioremediationofcontaminatedareainnorthofTunisiaandmicrobialsoilenzymesasbioindicatorofchangeonheavymetalsspeciation</title><secondary-title>JournalofSoilsandSediments</secondary-title></titles><periodical><full-title>JournalofSoilsandSediments</full-title></periodical><pages>1-14</pages><volume>19</volume><dates><year>2018</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[\o"Iteb,2018#1010"48]。此外，土壤的养分和保水性、有机质含量、机械强度和电导率也受到影响。这些参数对于土壤修复后的有效性评价和再利用具有重要意义。1.3生态风险修复效果的评价涉及生态风险的变化和处理带来的新风险。单靠化学分析无法准确描述复杂土壤环境的污染状况和生态风险。利用土壤生态系统中的自然生物进行生态毒理学试验已成为生态风险评价领域的研究热点。最新研究主要集中在四个方面：植物毒性试验、动物毒性试验、微生物毒性试验和对人类健康的风险。植物毒性是指特定物质或生长条件对植物幼苗生长、种子萌发、吸水能力等各种生理过程产生的不利影响。试验选用的种子应均匀、敏感、易损。所测物种具有重复性和可靠性，满足本实验的有效性标准。蚕豆(Viciafaba)、芥菜(Cabbagemustard)、绿豆(greenbean)、莴苣(Lactucasativa)、番茄(Lycopersiconesculentum)、萝卜(Raphanussativus)和玉米(zeysmays)等常用于污染土壤的植物毒性评价。特别是蚕豆试验系统的优势，使蚕豆广泛应用于毒理学评价甚至监测，已成为生态毒理学的重要生物学方法。通常观察种子的发芽率、幼苗的蒸汽/下胚轴长度、胚根/根长度、活力指数、鲜生物量等。动物毒性试验研究了土壤环境对动物形态、生理、行为和生态的影响。蚯蚓与土壤接触密切，在陆生食物网中扮演重要角色，因此被广泛用作实验种。不同种类蚯蚓对土壤生化特性的响应不同。在利用蚯蚓进行生态毒理学研究中，蚯蚓种类的正确选择是制定最合适的设计方案的关键。此外，其他动物物种也表现出较好的土壤生态毒性研究能力，如跳虫、叶螨、螨虫、线虫、原生动物和陆生等足类。实验中经常测量动物死亡率、细胞活力、体腔细胞浓度、产卵率、运动行为、体重、繁殖等指标，以及一些生理指标。此外，生物放大是需要考虑的潜在问题。微生物毒性试验定义为不利因素对微生物的生理过程和生态特性或功能的不利影响。首先，土壤中微生物丰富，与土壤肥力和污染物的降解密切相关。其次，微生物毒性试验只需要较少的样品就能引起变化，而且简单、准确、高效。一些微生物特性，包括组织、抑制、活力、冗余和弹性，通常被检测到。一般来说，微生物毒性试验可分为生物量和生理过程、基于功能的社区级评价、分子级方法和单种试验。此外，生物发光生物体可用于检测环境毒性，但前提是它们保持存活并与生物传感器集成。一般来说，修复处理后，人类直接接触有害物质的风险会降低。然而，污染物仍然可能通过食物链或污染场地的其他生产性重复利用造成潜在的健康风险。与其他毒性试验相比，健康风险调查需要长期观察和监测，甚至需要10年以上。尽管如此，从人类的角度来看，健康风险评估是必不可少的。此外，重金属在土壤中的积累必定会影响其中土著微生物的存活和繁衍、削弱或加强个别种类的作用，最终改变土壤微生物群落。所以土壤微生物群落状况可以从侧面反映重金属污染程度和土壤生态状况。同时，土壤微生物是土壤中最为敏感的生物，土壤微生物多样性和丰富度的变化是评价土壤修复对生态影响的良好指标ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>刘霞</Author><Year>2007</Year><RecNum>1012</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[49]</style></DisplayText><record><rec-number>1012</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="e20v2xtvvvr5vle2dvkvpvsnwr0we9vvfe0s">1012</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>刘霞</author><author>刘树庆</author><author>王胜爱</author><author>冯大领</author></authors></contributors><titles><title>重金属复合污染对土壤微生物生态特征的影响研究</title><secondary-title>农业环境科学学报</secondary-title></titles><periodical><full-title>农业环境科学学报</full-title></periodical><pages>17-21</pages><volume>026</volume><number>B03</number><dates><year>2007</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[\o"刘霞,2007#1012"49]。1.4评价方法的有效性有效的评价方法能准确反映污染土壤的实际修复效果。评价指标的选择应遵循一些原则。第一：稳定。有必要考虑其稳定性，观察相应的评价因子是否能在一定时间内保持稳定性，从而减少因测量时间不同而造成的误差。第二：可被代表。评价因子的选择方便，易于测量，与污染因子相关性好。同时，Ashmore和Nathanail提出，如果不彻底了解污染物对环境的影响，风险评估的有效性可能会受到影响ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Ashmore</Author><Year>2008</Year><RecNum>1013</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[50]</style></DisplayText><record><rec-number>1013</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="e20v2xtvvvr5vle2dvkvpvsnwr0we9vvfe0s">1013</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Ashmore,MatthewHoward</author><author>Nathanail,C.Paul</author></authors></contributors><titles><title>AcriticalevaluationoftheimplicationsforriskbasedlandmanagementoftheenvironmentalchemistryofSulphurMustard</title><secondary-title>EnvironmentInternational</secondary-title></titles><periodical><full-title>EnvironInt</full-title><abbr-1>Environmentinternational</abbr-1></periodical><pages>1192-1203</pages><volume>34</volume><number>8</number><dates><year>2008</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[\o"Ashmore,2008#1013"50]。参考文献[1] 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