土壤受污

　　据曹心德教授介绍，土壤污染包括无机物污染和有机物污染，像镉、铅、砷等重金属污染属于无机物污染，在整个土壤污染中重金属污染比例占65%。目前全国受污染土壤面积约占耕地面积1/5，总面积超过2000万公顷，农田污染修复规模高达50万亿元。此外，随着城市产业结构调整、城市功能转型发展，大量工业用地转为商业居住和公共用地，一些遗留污染场地也会给城市环境和居民健康造成潜在危害，被称作“棕色地块”。“像这样的城市污染地块，全国至少有30万块，修复成本高达300多亿元。”曹心德说。

　　以镉污染为例，除了采矿、冶炼行业排放的废渣、废水以及各类工厂排放的废气外，土壤中的镉也会来自大量使用的农业化肥，特别是磷肥也会促使土壤镉超标。重金属进入土壤后，其污染具有长期性、隐蔽性、不均匀性等，很难去除。

　　有效修复

　　曹心德团队研发的土壤与地下水一体化修复技术，通过原位化学钝化、超累积植物吸收及地下水修复三组技术为土壤“治病”，并形成良性循环使农作物的生长、灌溉环境得到改善。曹教授解释说，向污染土壤中添加基于固体废物制备的碳、硅、磷材料，通过吸附、沉淀、络合、离子交换等一系列反应，使重金属转变为较稳定的形态，降低可迁移性和生物可利用性，可以一定程度地修复污染土壤。同时，种植“吃”重金属的植物，可有效“吃掉”农田里的镉、砷、铜、铅等重金属污染物。此外，将受重金属污染的地下水抽提到地表，再洒向已添加稳定化剂的土壤，经土壤“滞留”和植物“过滤”，修复后的地下水再回到地下水层。

　　曹心德教授举例：在铅污染土壤中添加1-2%磷基材料，经过40天的修复，污染地下水中铅的去除率可高达91%，同时土壤氯化钙CaCl2提取态铅和重金属毒性浸出测试TCLP提取态铅与对照组相比，分别下降了60.5%和62.8%。

　　以废治废

　　曹心德教授提出“以废治废”的理念，用于土壤中污染物稳定化修复的含碳、硅、磷基材料，由农作物秸秆、蓝藻、木屑、稻壳、牛粪等生物质废弃物或矿物尾料制备。

　　经过制备的生物炭经农业机械设备输入土壤，就会像“吸盘”一样， 将土壤中的铅、镉等重金属钝化封锁，同时吸附莠去津等除草剂，实现对重金属和有机污染物的双重吸附，防止农作物吸收。生物炭作为绿色资源，本身不会破坏土壤原有的结构，还可以阻隔重金属、有机污染物的迁移，同时增加土壤持水量，提高土壤中的阳离子交换能力，丰富土壤中的氮磷等营养元素，提高作物产量。

　　据曹心德教授预测，综合运用固废基稳定化材料以及土壤与地下水一体化修复技术，可使目前修复土地的费用降低至少一半，随着人们环保理念和土壤保护意识的增强，土地修复技术将大有作为。