SVE及原位氧化联合修复技术在加油站土壤污染修复中适用性研究Word格式.docx

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首先对研究背景进行分析，明确环境保护在当前经济社会发展中的重要作用，对研究的重点、研究方法以及研究意义进行论述，确保本文研究的重点能够有效实施。

在分析完相关的研究背景之后，对国内外在加油站土壤污染修复方面的内容进行相关的研究工作，明确国内外在这方面的发展现状，掌握国内外发展动态，对本文的研究具有非常重要的指导性工作，避免出现研究偏差。

本文从以及原位氧化联合修复技术对加油站土壤污染进行针对性的修复，在研究中对这两个技术进行相关的介绍与分析，明确其在土壤修复中的积极作用，结合当前经济社会发展的实际需要，不但对理论具有重要作用，而且对实践发展具有重要意义。

最后对本文的研究进行总结论述，针对本文研究中存在的不足进行分析，在后续的研究中能够有针对性的解决。

关键词：

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原位氧化；

加油站土壤污染；

修复

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1.绪论

1.1研究背景

经济社会的快速发展给日常的生活打来便利的同时，也带来了一定的环境问题，尤其是石油资源的开发和利用，对生态环境造成了一定的破坏，原有的生态平衡受到了很大程度的影响。

我国经济快速发展，在提高日常生活水平的同时，伴随而来的是日益严重的环境恶化，生态平衡受到严重影响，对我国的可持续发展产生了极为不利的影响。

土地作为一种不可再生资源，在生产生活中具有非常重要的作用，是各项经济活动开展的基础和依据，一个不可争议的实时我国当前的土地资源受到极大的破坏，土壤污染十分严重，给我国发展造成了十分不利的影响。

我国对土壤修复方面的的认识一直在提升，但对一些关键性概念和理论的认识误区依然广泛存在，有些已经或正在对政策法律的制定产生重要影响。

污染场地是由于某种行为和活动造成土壤地下水被污染的场地，污染物的迁移还会对场地外的土壤地下水形成污染，多数污染场地的修复包括地下水修复。

如果场地是废弃的，而且其开发利用受到污染的消极影响，那么这种污染场地也称为棕地。

棕地仅是污染场地的一部分，其概念是从国外引进的，在国外法律中有其特定含义。

在我国把污染场地和棕地等同使用有其历史原因。

但是现在应该以发展的眼光，将两个概念区别开来。

工业污染是污染场地的成因之一，采矿业、商业、军事基地、回收业和废物管理等也造成大量的污染场地，作为污染场地数量最多的一类，加油站严格意义上也不算工业。

污染场地是因为存在有害物质，关停搬迁行为本身并不能“产生”或“造成”污染场地。

加油站造成的土壤污染是一种重要的污染方式，对土地的可持续利用具有非常不利的影响。

在我国，土壤修复的兴起，与城市化进程紧密相连。

这其中，更得益于近些年房地产市场的蓬勃发展，大量位于城区的污染企业从市中心迁出，以此满足房地产和城市建设对市区土地的需求。

迁走的化工厂、焦化厂、农药厂、加油站等，给城市土地遗留下来的是重金属污染、持续性有机污染和电子废弃物污染场。

而重金属土壤污染修复领域在我国才刚刚起步，目前修复率不足3%，但重金属污染因其持久性、严重性和不可逆性，治理已迫在眉睫，重金属污染事件的频发将催化该市场的启动。

为了有效应对当前发展中土壤污染十分严重的问题，缓解土地污染带来的负面作用，我国建立了《中华人民共和国土壤质量标准》，划分了不同类型土地的用途和对应的重金属限值；

油品泄漏后，因没有在地下土壤污染指标苯类、烃类指标有明确的标准和要求，所以部分加油站因为经济成本而选择自然降解或者放任的态度，使得加油站土壤失去最佳的修复时机；

同时在油站退出和改变土地性质时，也没有进行尽职调查，受油品污染的土壤进而转作其他用途，导致污染链条传导并伤害社会公共利益和人们的安全健康。

本文从当前加油站土壤污染的实际出发，结合实际发展需要，提出了相关的土壤修复技术，希望通过这种方式达到优化土地资源利用，提升应对各种污染的能力与水平。

1.2研究内容

加油站土壤污染是本文研究的重点内容，在实践发展的基础上结合我国相关的技术发展水平，研究广东省珠三角地区加油站土壤环境中的物质组成和油站石油污染土壤环境中的物理、化学和生物过程。

分析研究油站土壤环境中汽柴油在土壤中的迁移、转化和浓度变化规律，并分析通风速率对汽油、柴油污染土壤通风效率的影响，研究加油站实际处理案例，分析、化学氧化法、生物制剂在实际修复案例中的效果及成本、周期。

析油站含废油土壤的变化机理并研究石油土壤的技术动态，通过文献分析和实验室模拟试验以寻找一个适合油站土壤修复的方案。

土壤修复研究工作是一个长期的任务，各种类型研究方法的使用最主要的目的在于通过一定的技术手段，达到优化土地资源利用，实现经济社会可持续发展的目的。

1.3研究方法

在进行研究之前，作者对国内外相关的文献进行了搜集整理，结合原有文献资料的基础上提出了本文的研究方法。

全文主要研究方法是通过理论和实际相结合、定性研究和定量研究紧密结合、以及运用多种理论进行有关的研究。

本文具体运用的研究方法主要是以下五个：

对已有文献和工程案例进行收集整理，了解油站石油类土壤的一般处理方法及效果，并对油站土壤修复案例进行分析对比其实际使用方法,在对比分析后再次使用不同比例的气相抽提和化学试剂H2O2及试剂和O3应用于含油土壤修复处理的特点,进行不同浓度下的土壤修复效果和周期的比较。

（1）文献综述法。

对文献进行收集整理是进行本文研究的一个重要环节，通过这种方法，广泛搜集国内外有关加油站污染土壤修复的研究资料，主要是在中国知网以及图书馆中的各种资料进行筛选，通过梳理资料提取精要，分析概括，之后对文献进行整理归纳，掌握了土壤修复相关的前沿理论和研究进程，为文章提供了充足的理论基础，从而确定本文的基本框架和研究思路。

（2）技术分析法。

在文章研究的过程中，为了使得研究更加具有针对性和科学性，采用了相关的技术分析方法。

气相抽提工艺，的运行机理是利用物理方法去除不饱和土壤中挥发性有机物,用真空设备产生负压驱使空气流过土壤孔隙,从而夹带流向抽取系统,抽提到地面后收集和处理。

土壤气相抽提工艺受土壤的渗透性、土壤湿度及地下水深度、土壤结构和分层、气相抽提的流量和流速、蒸汽压与环境温度等影响。

化学修复法的研究—化学氧化法化学修复法包括有萃取法、土壤洗涤法和化学氧化法;

在化学氧化法中，注入不同的药剂使土壤中的石油类进行氧化还原反应；

即向被石油烃类污染的土壤中喷撒或注入化学氧化剂，使其与污染物质发生化学反应来实现净化的目的。

化学氧化剂有2，H2O2及试剂，3和O3。

化学氧化法既可单独使用，也可与其他修复技术联用使用，也是一种有效的预处理方法，采用多样化的研究方法能够提高修复效果，形成一种持续性的应对策略。

生物法的研究—生物制剂。

污染土壤的生物修复是指利用特定的生物（吸收、转化、清除或降解环境污染物；

生物制剂如菌类培养和在油站石油类污染土壤中的应用也是研究内容和方向之一，生物研究方法在国内土壤修复中具有广阔的发展应用前景，该项技术的采用能够有效提升本文研究结论的科学性。

1.4研究意义

文章对旅游体验、游客满意度和鄱阳湖国家土壤公园的相关内容进行研究，在此基础上对旅游者在旅游过程中的相关体验要素以及游客实际期望与现实满意度之间的差异进行对比分析，并提出相关的建议，对理论和实践具有一定的辅助作用。

1.4.1理论意义

土壤作为一种独特的自然资源，对其进行合理开发利用是促进其进一步发展的主要推动力，对土壤修复进行深入研究，可提升土壤实际利用价值，充分发挥土壤旅游的潜力，为我国经济社会的可持续发展提供了一定的理论借鉴意义。

现阶段中，我国学术界对加油站土壤修复的研究主要集中在传统层面上，对其产生的进一步原因方面的研究没有引起足够的重视，研究的理论不足，而且实践研究案例较少。

我国在这方面的研究基础理论主要从国外引进，大多数学者的研究集中在土壤污染影响因素、模型等方面，定量评价方法比较简单，很难真实地反映土壤污染的真实情况。

而且研究方法主要以描述性为主，运用数据建模、数理统计的定量研究所占比例很小。

本研究从加油站土壤修复的实际出发，采用实证研究，对土壤污染影响因素进行分析，通过抽样调查和实地考察，探讨新的经济发展形势下加油站土壤污染修复方面的内涵，对推动理论研究具有重要的作用。

1.4.2现实意义

土壤是自然资源的一个重要组成部分，在发展过程中还存在一些问题，需要进一步的完善。

在现阶段中我国十分重视加油站土壤修复的发展，但由于开发的时间不长，在实际利用当中难免会有一些问题，制约了土壤修复的发展。

文章立足于加油站土壤生态环境的保护，通过对加油站土壤的研究，对其他类型土壤污染的修复与发展具有一定的参考价值。

土壤修复研究建立时间比较短，在发展中存在着一些亟待解决的问题，通过实地调查对土壤修复技术进行深入了解，分析游客在实际应用中存在的问题，进而提出更加具有针对性、科学合理的改进建议，对加油站土壤的进一步开发，提高实际应用能力，以及带动相关产业发展方面具有重要的作用，同时对带动土壤修复的进一步发展具有很强的现实意义。

2.土壤修复研究综述

当今国际性土壤修复研究和发展的趋势：

发展适合土壤污染与修复风险评估理论与方法和发展适合大规模应用的低成本的污染土壤环境生物修复技术。

石油污染土壤的生物修复技术作为一种有效的治污手段具有广阔市场和发展前景，并作为石油土壤污染上的研究方向。

土壤修复是在经济社发展过程出现的一种新的研究形式，针对当前环境污染日益恶化的问题，众多的专家和学者从多方面出发进行相应的研究工作，希望通过这种方式达到优化资源利用的目的。

从科学原理上，生物学修复和物理化学修复将持续为两大主流的石油土壤修复。

长期的发展对土壤修复的方式形成了众多的类型，在污染土壤的类型和优先修复的目标污染物上，无机污染土壤修复和有机污染土壤修复仍是研究重点。

其中，植物修复、微生物修复、物理化学修复、土壤自然缓解修复以及生态修复等科学与技术问题是当前和未来全球性的焦点研究内容，特别是基于生物能的原位绿色超积累植物或积累性植物修复，及其与微生物学等联合强化修复研究将继续得到加强；

生物修复被认为是一项高效修复具有广阔的应用前景，从过去微生物降解菌的筛选、降解条件的优化、实验室模拟与现场中试研究,向专用修复菌剂开发与生产、场地原位修复工程、生物泥浆反应器与生物堆制发酵等规模化、专业化方向发展；

另外在国际技术标准上，美国1995年<

石油污染土壤修复技术导则>

1998年<

污染土壤修复导则>

;

澳大利亚1999年制定<

环保局原地修复环境管理导则>

等.我国土壤修复从上世纪90年代起步，2001年开始加速发展，现已在重金属污染的植物修复机理与技术方面进行了广泛和深入的研究并在多环芳烃等有机污染土壤的生物修复机理和技术研究方面也取得了明显的进展，缩短了与国际前沿的距离；

虽仍有不小差距，但环境保护部2009年通过环办函[2009]1312号发布《污染场地土壤修复技术导则》，国务院2013年8月11日《关于加快发展节能环保产业的意见》，要求攻克污染土壤修复技术；

希望加快国内在土壤修复技术的研究和进展。

现国内已基本形成生物修复、物理修复、化学修复及其联合修复的污染土壤修复技术体系；

国内土壤修复技术正朝着6大方向发展,即向绿色与环境友好的生物修复、联合杂交的综合修复、原位修复、基于环境功能材料的修复、基于设备化的快速场地修复以及土壤修复决策支持系统及修复后评估等技术方向发展。

随着石油工业的迅速发展，油气田开发对土壤的污染越来越严重。

土壤污染不仅会破坏其自身的结构、改变其物理化学性质，而且会影响作物的产量和品质，并通过食物链危害人类的健康和生命。

因此，修复已被污染的土壤，保障人类健康，已引起各国政府及环境学家的广泛关注，成为当前国内外环保研究的热点。

现有的石油污染土壤修复技术主要包括物理修复、化学修复和生物修复。

文章在研究中通过梳理的方式，发现国内外在这方面技术研究形成了比较完善的体系，主要有下面几种方式：

原位生物修复是生物修复技术中常用的一种方式，是对受污染的介质不作搬运或输送，而在原位污染地进行的生物修复处理，修复过程主要依赖于被污染地自身微生物的自然降解能力和人为创造的合适降解条件；

异位生物修复是指将被污染介质搬运和输送到它处进行生物修复处理。

但这里的搬运和输送是低限度的，而且更强调人为调控和创造更加优化的降解环境。

现在所说的生物修复主要是原位生物修复。

生物修复技术在污染治理中应用非常广泛，而且取得了丰富的研究成果，在实际中能够发挥有效作用。

有利于降解有机污染物，利用生物修复技术在被2一氯苯酚污染的土壤中，添加营养物和接种恶臭假单孢菌培养物后，4周内2一氯苯酚浓度即有明显降低，降低速度明显高于其它处理方法。

原位生物修复技术所采用的工艺措施较为简单，所需费用较少，但所需时间较长，致使污染物可能从污染地迁移，这是原位生物修复技术最大的缺陷，并且该技术受温度、土壤类型等的影响而具有一定的局限性，一般适用于处理污染时间较长、状况已基本稳定的地区或者受污染面积较大的地区。

异位生物修复技术主要包括预制床法、堆肥处理法、生物反应器法、厌氧生物修复法。

预制床法预制床法可以使污染物从处理区的迁移量减至最小。

其基本操作过程为：

在不泄漏的平台上，铺上石子与砂子，将污染土壤平铺其上，然后通过施肥、灌溉，调节值，有时还加入微生物和表面活性剂，使其适合污染物的降解。

处理过程中流出的渗滤液，回灌于该土层上，以便彻底清除污染物。

此外，还有一种挖掘堆置的处理床，是将受污染的土壤从污染地区挖掘起来，运输到一个经过处理的地点堆放，形成上升的斜坡，并进行生物修复的处理，处理后的土壤再运回原地。

2.3光化学修复技术

从1978年农药的土壤光解性质成为美国国家环保局（）等机构对新农药注册的一项技术要求以来，土壤污染的光化学修复过程的研究就受到了极大的关注，并取得了一定的进展。

污染物在进入土壤后，长时间受太阳辐射也能发生光化学降解。

污染物在土壤表面的光降解可分为直接光解和间接光解二类。

污染物在土壤表面的直接光解速率依赖于目标污染物对太阳光谱的光吸收率以及化合物反应的量子产率。

土壤表面的吸附作用引起的污染物吸收光谱红移现象能增加太阳光直接光解的相关性，产生不同的光解产物。

污染物分子在颗粒表面以吸附态存在时比在有机溶剂中的吸收光谱发生显著的移动和吸收谱带的扩大。

吸附态的污染物分子吸收光谱发生红移，使污染物在土壤表面光降解的可能性大大增加。

光狄氏剂在吸附态时不仅发生显著红移，吸收谱带也强烈展宽。

因此，没有发色团的光狄氏剂在吸附态可用300以上波长的光激发而降解。

污染物的间接光解需要光敏物质的存在才能进行，光敏剂和光猝灭剂分别作为光能的载体和受体，可改变污染物的光稳定性，加速或延缓污染物的光解，对污染物的毒性、残留、环境行为及环境安全评价和污染治理有重要作用。

等发现土壤中的腐殖酸对污染物的降解有敏化光解作用。

的研究表明：

土壤中的等金属氧化物对除草剂阿特拉津的光降解也具有光敏化作用。

由于腐殖酸在土壤中大量存在，所以其光敏作用对于环境中污染物光解有着特殊的意义。

后来研究发现半导体氧化物对农药的光解也有明显的敏化作用，这些半导体敏化剂在土壤也普遍存在，因此成为污染物在土壤表面光解的另一类重要的光敏剂。

光化学修复方式作为一种特殊的土壤修复方式在应用过程中具有非常强的适应性，能够满足不同地区的实际操作。

在众多的光化学修复方法中，可以看到采用这种方式的主要目的在于通过短期的实践活动，能够达到快速提升土壤活力的目的，原本单一的修复方法在治理土壤污染中难以发挥有效作用，为了弥补这种不足，在实践中不断优化调整修复方法，采用多样化修复方式相结合的方式，这样就能够在快速发展的过程中，不断提升修复效果。

萃取法是一种根据相似相溶原理，使用有机溶剂对石油污染土壤中的原油进行萃取，然后对有机相进行分离，溶剂分离出来循环使用，回收油则用于回炼。

此方法中油资源得到了回收利用，存在的问题是流程长，工艺复杂，处理费用高，该方法只对油污浓度较高的土壤适用。

土壤洗涤法，土壤洗涤法即用表面活性剂、热碱水等化学试剂制成洗涤剂洗涤石油污染土壤的方法。

吕荣湖、谢飞、童蕾等先后对洗涤剂的浓度、洗涤温度、液固比、洗涤时间等方面进行了最优化研究。

土壤洗涤法的能源消耗较低，处理费用也低，而且可以回收洗脱下来的原油，这不仅可以使被石油污染的土壤得到初步净化，而且其经济效益也很可观；

但该方法仅适用于砂壤等渗透系数大的土壤，同时，它存在着明显的缺陷，即引入的洗涤剂易造成二次污染。

为此，日本于2003年开发出一种利用特殊固化材料和被覆材料使洗涤后的残留物固化分离的新技术。

化学氧化法，向被石油烃类污染的土壤中喷撒或注入化学氧化剂，使其与污染物质发生化学反应来实现净化的目的。

化学氧化剂有2，H2O2及试剂，3和O3等。

化学氧化法既可单独使用，也可与其他修复技术（如生物修复）联用使用，实践证明，该方法可作为生物修复或自然生物降解之前的一个经济而有效的预处理方法。

且该方法不必开挖土地，不破坏土壤结构，可灵活应用于不同类型污染物的处理，不会对环境造成二次污染，但操作比较复杂。

光催化法，在有O2存在的条件下，太阳光就具有足够的能量使石油烃发生氧化分解。

但这种自然降解比较慢，如能加入正催化剂，降解速率就能显著增加。

到目前为止，人们已经发现了氧化锌、氧化钨、硫化锌、二氧化钛等光催化剂。

该方法主要利用了一种洁净和可持续产生的自然能源———太阳能，所以成本较低，工艺也简单，但受季节、地理纬度、海拔高度等自然条件以及晴、阴等天气因素制约严重，只适合太阳能丰富的地区或时间段。

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芬等提出了一套将喷射反应器清洗、磨蚀清洗和超声清洗3种方法合而为一的流程。

这一流程可以使最难处理的小于100μm的细粒土壤的重油质量分数由5％降至1％。

在这一流程过程中喷射反应器依靠高压水的剪切力，磨蚀清洗靠土壤颗粒之间相互碰撞的摩擦力，超声波清洗则是依靠在空间某个很小的区域内产生的瞬间高压冲击分别对土壤颗粒进行清洗。

2.4利用城市固体废物修复

这项技术利用城市固体废物（）修复技术是近年来发展起来的用于抛荒耕地的1种绿色修复技术。

植被可保持土壤中稳定的微生物种群，植物根部渗出物和残留物是其碳源和能源。

在抛荒耕地加入具有有机物质的城市固体废物，这些含有机物质的固体废物可增加土壤中微生物数量和生物化学氮循环活动所需的碳源和能源，还可增加土壤的水保持能力和聚集性。

等研究发现，在用修复后，土壤的植被覆盖率从3％增加到60％，总有机碳（）增加2～4倍，腐质酸、水溶性化合物、微生物量、基本呼吸和脱氢酶等衡量土壤质量标准的生化参数都有所提高。

黄启发万方数据，利用城市垃圾堆肥对铬污染土壤进行了修复，发现土壤中有效铬含量为213／时，施加一定量的垃圾堆肥后在28d的时间里土壤中有效铬含量可下降66．8％。

城市废弃物是在城市发展中出现的一种建筑垃圾，这些物体的存在对城市生活产生了不良影响，如何有效处置这些建筑垃圾是一个非常重要的现实问题，在研究中发现，各个国家为了有效应对建筑垃圾的存在，采用了各种类型的处理发方式，以此达到优化城市生活环境的目的。

城市固体废物不仅占据了很大的空间，而且影响了正常生产生活，为了降低其带来达到不利影响，一些研究人员开始将其应用到土壤污染处理中，并且取得了一定的成果。

2.5其他方法

除了以上几种方法之外，在研究中还从其他方面进行了相关的研究，而且修复的方法比较多。

隔离主要是采用粘土或其他人工合成的惰性材料，把被石油烃类污染的土壤和周围环境隔离开来。

这一方法只是防止了污染物质向环境的迁移，并没有从真正意义上修复被石油烃类污染的土壤，通过对受污染的土壤进行隔离可以使污染源能够控制在一定的范围之内，减轻污染带来的损害。

隔离法在小范围内可以使用，在大的范围内难以发挥有效作用。

焚烧法，焚烧法要求温度在815～1200℃之间，进入焚烧炉的土壤颗粒直径不得大于25，而且要求焚烧炉带有气体回收装置，对焚烧过程中可能产生的有毒物质进行收集处理。

可见，使用该方法时条件要求较高，而且处理过程中能量消耗大，资金投入大，最主要的缺点是产生二次污染，所以，焚烧法只适于小面积被石油烃类严重污染土壤的治理，无法大面积推广。

焚烧法对土壤造成一定的破坏，不利于土壤的再次利用，在一般的情况下不建议采用这种方法。

换土法，换土法是将污染土壤通过深翻到土壤底层、或在污染土壤上覆盖新土、或将污染土壤挖走换上未被污染的土壤的方法。

所以换土法又可分为翻土、客土和换土3种方法，这3种方法是油田常用的处理方法，尤其是客土法，更是许多油田经常采用的修复方法。

但该法工程量大，费时费力，代价高昂，对大面积治理难以推广。

土壤气相抽提法，土壤气相抽提是利用物理方法去除不饱和土壤中挥发性有机组分污染的一种原位修复技术，利用真空设备产生负压驱使空气流过污染的土壤孔隙，从而夹带挥发性有机组分流向抽取系统，抽提到地面后收集和处理。

为增加压力梯度和空气流速，很多情况下在污染土壤中也安装若干空气注射井[3]。

该技术是80年代最常用的土壤及地下水有机物污染的修复技术，有成本低、可操作性强、可采用标准设备、处理有机物的范围宽、不破坏土壤结构、不引起二次污染等优点，但所受影响因素较多，比如：

土壤的渗透性、土壤湿度及地下水深度、土壤结构和分层、气相抽提气体的流量和流速、蒸汽压与环境温度等，尤其是土壤的渗透性，对土壤气相抽提法处理效果的影响很大。

法也就是净化土壤工艺，该工艺类似于土壤清洗工艺，不同的是它采用含碳的物料吸附起到了更好的净化效果。

该法用含碳的物料当作吸附物，在90℃和强烈搅拌下通过煤表面强力吸附烃基污染物，然后用重选或浮选法将干净的土壤和吸附有烃基化合物的煤分开，达到净化土壤的目的。

法能处理不同种类的、不同粘性的及其它方法难以处理的土壤；

而且结果表明：

该法能成功地净化含石油烃化合物和氯化物的土壤，效果很好，并且运行可靠、重现性好。

但法还没有成熟，目前仍处于试验阶段。

这些方法在改善污染土壤活力方面各具优势，不同的方法的使用范围有一定的局限，能够对不同地区的加油站特殊性进行相应的修复，通过对这些研究方法进行分析可以发现，在应对土壤污染方面进行了长期的研究工作，这些方法的存在对未来深入性的研究具有非常重要的作用。

生物修复技术可最大限度降低污染物浓度，并且污染物在原地被降解清除，费用少、环境影响小，不会形成2次污染或导致污染物的转移遗留问题，操作简便，被越来越多的人所接受和采纳。

植物修复技术修复范围广，成本低，被修复土壤有机质含量和土壤肥力增加，更适合农作物生长。

但是植物修复周期长对污染物修复的普适性差，对土壤的结构、水分、盐度、气候等条件有一定的