综述：利用自然方法修复土壤中难以降解、具有移动性且有毒的有机化学物质（全氟和多氟烷基物质）

《Current Opinion in Environmental Science & Health》：Nature-based solutions for the remediation of persistent, mobile and toxic organic chemicals (Per- and polyfluoroalkyl substances) in soils.

　　

摘要

基于自然的解决方案是一种具有前景且成本效益高的土壤修复方法。由于人类活动，目前高危害污染物，如持久性、流动性及毒性有机化学物质的数量正在增加，这导致了土壤在物理、化学和生物方面的退化。这类污染物难以去除，因为它们具有持久性、独特的物理化学性质，热稳定性和化学稳定性极高，且在环境中会形成复杂的混合物。植物修复、生物修复、生物炭或活性炭等基于自然的解决方案具有应用前景，因为它们可以在原位实施，成本较低，且能减少对土壤的干扰。然而，要建立有效的基于自然的解决方案来去除这类污染物仍面临巨大挑战。植物修复可能会产生难以处理的危险生物质，进而威胁人类和动物的健康。此外，这类污染物的降解速度较慢，其降解产物对微生物也有毒害作用。目前的基于自然的解决方案在大规模应用上存在局限，且其效果取决于土壤特性、气候条件以及季节因素。

章节要点

背景

基于自然的解决方案被定义为“能够有效且灵活地应对各种社会挑战，同时造福人类与自然的生态系统保护、可持续管理、修复及改良措施”¹。它已成为修复退化环境的全球性策略，也被纳入联合国可持续发展目标之中。据估计，这类解决方案能够影响79%的可持续发展目标。

基于自然的解决方案类型

基于自然的解决方案可分为三类，从最自然的到最人工的依次排列。第一类是最自然的解决方案，几乎不需要或只需最少的干预措施（例如森林）。第二类与传统生态系统的修复相关（例如农林业），而第三类则涉及新生态系统的创建（例如绿墙或绿色屋顶）[19]。由于大多数受人类活动影响严重的地区都存在这类污染物的土壤污染问题（例如农业区和城市地区），因此第二类和第三类解决方案更为适用。

持久性、流动性及毒性有机化学物质对土壤的影响

这类化合物会对土壤的物理、化学和生物特性产生深远影响[例如23]。全氟和多氟烷基物质在环境中具有极高的持久性，会通过大气沉降、废水灌溉、工业活动、交通运输、垃圾填埋场渗滤液、废物焚烧、消防泡沫以及生物固体施用等方式在土壤中积累[24, 25??]（见图1）。一般来说，全氟和多氟烷基物质包括PFOS、PFOA、氟代聚醚醇类、氟辛烷磺酰胺/乙醇类以及PFHxS等。

用于修复受此类污染物污染土壤的基于自然的解决方案

修复受这类污染物污染的土壤极具挑战性，在很多情况下，由于以下原因，这类污染物的修复在技术上不可行或成本极高¹²：首先，这类污染物具有极高的持久性；其次，环境中存在多种复杂的化合物混合物；第三，它们具有很高的化学稳定性和热稳定性；第四，

未来的挑战与研究方向

尽管与其他传统的去除这类污染物的方法相比，基于自然的解决方案更具环境友好性和成本效益，但这一领域仍存在诸多需要解决的挑战。当务之急是将这类解决方案从小规模的田间试验推广到更大范围的景观和区域层面。与其在样本量较小的田间试验中应用，不如在大规模范围内实施这类解决方案。据估计，2023年欧洲约有23,000个地点

总结

这类永久性化学物质会对土壤特性产生广泛且长期的影响，从而限制土壤的自我修复能力。基于自然的解决方案是一种环境友好且可持续的方法，它不仅能修复受这类污染物污染的土壤，还能为土壤带来其他益处，比如增强土壤稳定性、实现废物再利用，同时防止这些污染物进入地表水和地下水。不过，这类解决方案的应用仍面临一些重大挑战，其中包括可能对人类和动物健康造成的威胁。

未引用参考文献

23.; 43.; 44?..

作者贡献说明

Paulo Pereira：概念设计；初稿撰写；可视化处理。Miguel Inacio：审稿与编辑工作。Dalma Emoke Kovacs：审稿与编辑工作。Melinda Haydee Kovacs：审稿与编辑工作。Damia Barcelo：审稿与编辑工作。Wenwu Zhao：审稿与编辑工作。

利益声明

? 作者声明，他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知利益冲突或个人关系。

致谢

本研究得到了欧盟通过国家复苏与韧性计划第9部分I8项目提供的资金支持，项目编号为760104，授予时间为2023年5月，代码为CF245，授予时间为2022年11月29日。此外，该研究还得到了罗马尼亚政府创新与数字化部通过国家复苏与韧性计划PNRR-III-C9-2022-I8项目提供的支持，合同编号为。

Paulo Pereira|Miguel Inacio|Dalma Emoke Kovacs|Melinda Haydee Kovacs|Damia Barcelo|Wenwu Zhao