《Journal of Environmental Chemical Engineering》：Impacts of soil-water interaction on the long-term remediation effectiveness at contaminated site: Physical-chemical-biological multimodal influences
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•水土相互作用是污染场地长期修复效果的关键驱动因素•水土相互作用中多模态物理、化学和生物参数•将水土相互作用与主流原位修复方法联系起来的概念框架。引言污染场地是指有害物质在此积累、储存、处理或转移的空间区域，对可持续发展、生物多样性和人类健康构成严重威胁 1], 2], 3]
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水土相互作用是污染场地长期修复效果的关键驱动因素
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水土相互作用中多模态物理、化学和生物参数
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将水土相互作用与主流原位修复方法联系起来的概念框架。
引言
污染场地是指有害物质在此积累、储存、处理或转移的空间区域，对可持续发展、生物多样性和人类健康构成严重威胁 1], 2], 3], 4], 5]。一旦污染物进入土壤，便会长期滞留且难以消除，从而损害土壤功能、破坏土壤生物，并对人类健康造成危害 6], 7], 8]。例如，重金属会扰乱造血系统、干扰代谢、损害细胞功能并增加癌症风险 [9]。由于大多数重金属不可降解 [10]，其稳定性和迁移性是环境风险的关键决定因素。有机污染物主要包括多环芳烃（PAHs）、有机溶剂、苯系物和卤代烃 [11]、[12]，并通过多种化学和生物过程发生迁移、降解或转化 [13]、[14]。
为治理污染场地，已开发了多种修复技术。化学氧化和生物修复常用于有机污染物，而物理分离和化学稳定化则是处理重金属污染土壤的首选方法。这些策略的有效性高度依赖于场地特有的环境因素，包括土壤性质、污染物特征、气候条件和微生物活性。鉴于污染物对处理过程的响应各不相同，修复方法的选择和成功本质上是依赖具体情境的。
污染场地与生态完整性和人类健康密切相关，因此有必要全面理解其特性并实施有针对性的修复措施。通常，这些修复技术可分为三大类。物理修复策略包括土壤电动力学修复、土壤气相抽提（SVE）、热解吸、土壤置换、气相注入和抽提处理。化学修复技术包括化学淋洗、化学稳定化、化学氧化/还原和渗透性反应壁（PRBs）。生物修复方法包括植物修复、微生物修复、自然衰减、生物通风、生物堆、生物泥浆、生物刺激和生物增强 [15]、[16]。为阐明修复过程中多模态理化生物因素的机制与相互关系，需要建立不同修复技术与环境影响因素之间的关联。
物理参数主要通过调节污染物的物理状态和迁移（表1）来发挥作用，包括地下水位、径流系数、渗透系数、土壤容重、孔隙度、比表面积（SSA）、含水率、温度、压力和流速。这些参数可以直接影响修复过程中污染物的扩散、稀释、吸附、挥发和非生物转化 [26]，并间接影响化学和生物参数，从而调节污染物的迁移、转化和去除效率。
化学参数通过氧化、还原或中和改变污染物的化学性质，降低其毒性、迁移性或生物有效性（表2）[16]。优化化学反应条件（如 pH、氧化还原电位和试剂用量）可以提高污染物去除效率并降低处理成本。
生物参数涵盖参与污染物去除或转化的植物和微生物的组成及代谢活动。例如，微生物通过生物吸附（表面结合）、生物富集（胞内吸收）、生物淋溶（金属溶解）、生物挥发化（转化为气态形式）和生物矿化（沉淀为稳定矿物）来稳定重金属 [33]、[34]、[35]。这些生物参数（表3）受物理和化学参数调节，进而影响微生物降解、稳定和转化过程。
长期修复效果是指修复场地在长期使用期间维持稳定、持久修复成果的能力 [41]。自然过程通过物理（如 温度、降雨、冻融循环、干湿循环、地下水流）、化学（如 氧化、还原）和生物（如 降解、衰减、微生物活性）参数，深刻影响土壤中山重金属和有机物的长期稳定性 [42]、[43]、[44]、[45]、[46]。目前对修复效果的评估通常侧重于短期功效，忽视了长期稳定性预测和潜在机制。为提升修复效果并加强风险管理 [42]、[47]，必须建立整合理化生物多模态影响的针对长期效果的框架。
与以往综述或聚焦单一修复技术，或仅关注水土相互作用对长期修复表现的关系不同，本综述将水土相互作用视为核心驱动力，从长时间尺度上调节修复方法的短期效果和长期稳定性。主要创新点包括：(1) 建立了一套多模态参数指数体系，系统地将物理、化学和生物参数与水土相互作用联系起来；(2) 提出了一个概念因果框架，解释水土动力学如何通过参数变化影响短期和长期修复表现；(3) 将该框架作为分析工具，评估四种代表性原位修复情景中修复策略的潜在失效机制。这些系统总结和发现超越了污染场地修复实践中影响因素的描述性编目，而是为修复技术选择和长期污染场地管理监测策略决策提供了结构化方法。
文献收集和筛选基于在Web of Science中进行的系统检索，使用"水土相互作用"、"污染场地"、"土壤修复"、"长期效果"、"修复稳定性"、"地下水流"、"径流"、"物理参数"、"化学参数"、"生物参数"、"原位稳定化"、"原位化学氧化"、"渗透性反应壁"和"自然衰减"等组合关键词，发表年份范围从2000年至2026年。第一轮首先筛选出探讨环境参数与修复效果定量关系的文章，最终选出满足以下标准的文献进行综述，包括：(1) 分析多模态参数对短期或长期修复效果的影响；(2) 讨论水土相互作用的机制；或 (3) 提供水土相互作用和长期修复效果的定量数据。本综述共选取并综合讨论了217篇出版物。
章节摘要
影响长期修复效果的关键多模态物理参数
物理参数包括支配污染物空间分布与迁移的变量，包括地下水位、地下水流、土壤质地、孔隙度、含水率、温度和压力。地下水流驱动污染物迁移，而物理性质（如 土壤质地、孔隙度）的变化会导致污染物分布不均，影响吸附、脱附和生物有效性。多模态物理参数间接影响化学
影响长期修复效果的关键多模态化学参数
化学参数与环境中的物质（如 离子、分子、化合物）的空间分布、浓度、反应速率及其他化学性质密切相关，描述污染场地污染物的化学特征、反应和动态变化。化学参数的变化直接影响污染物的转化和稳定性，关键变量包括土壤pH值、氧化还原电位（Eh）、溶解氧（DO）、有机质含量，
影响长期修复效果的关键多模态生物变量
生物参数涵盖生物体的空间分布和动态变化及其活动。在污染场地，生物参数具体描述微生物、植物及其他生物体的种类、丰度、分布及其与环境污染物的相互作用。影响修复效果的关键生物参数包括污染物的生物有效性、土壤微生物群落组成与多样性、功能基因丰富度以及
水土相互作用对理化生物多模态参数的影响
水土相互作用是指土壤与水（包括地下水、降水、孔隙水和灌溉水）相互作用产生的一系列特性 [50]、[117]、[118]，涵盖物理化学效应（如 离子交换、沉淀、水解、氧化还原反应、酸碱反应、水力侵蚀、水诱导土壤溶解、土壤吸附和过滤）和生物效应（如 微生物降解）。这些相互作用调节土壤
考虑理化生物多模态影响的长期修复情景
为更好地讨论所提出框架在评估水土相互作用中理化生物多模态影响对长期修复效果应用方面的作用，本文展示四个代表性情景作为概念性说明，用于诊断不同修复策略下潜在的长期失效机制。每个情景均基于文献中报道的既定机制关系进行定性讨论；
总结与展望
长期修复稳定性是污染场地关注的焦点。本综述综合了多模态参数的影响以及水土相互作用如何影响其以维持修复成果的情况。在修复期间，会发生复杂的水土相互作用，影响多模态物理、化学和生物参数。这些相互作用在降雨和地表径流条件下尤为显著，因为降水增加了含水率，改变了渗透性和孔隙压力，
CRediT作者贡献声明
Dayi Zhang（张大义）：撰写 – 审阅与编辑、资金获取、概念设计。Xinqian Shu（舒心）：监督指导。Jianli Jia（贾建力）：资源支持。Ran Cao（曹冉）：撰写 – 初稿。
利益冲突声明
作者声明不存在已知的可能影响本文报告工作的财务利益或人际关系冲突。
Ran Cao|Jianli Jia|Xinqian Shu|Dayi Zhang
