国土空间生态修复，需要哪些材料与装备？
长期以来，为最大化利用土地、矿产、水等自然资源，在生态修复工程规划设计时，往往对生物的习性关注较少，对生物的通道、栖息地等考虑不足，特别是在大型基础设施建设时，大多数采用传统的钢筋混凝土和施工机械，对生态环境常常产生较大的负面影响，阻隔了生物之间的联系，分割了生物的活动空间，导致生物多样性减少、生态环境的自我修复能力降低。这都与生物多样性保护意识和生态型新材料新装备供给能力密切相关。随着生态修复的持续深入推进，国土空间生态修复也由单一技术向多目标综合技术发展，由项目工程向系统协同发展，对生态化新材料和新工艺的需求日益迫切。
环境友好型田间砂石路面添加剂、软体护坡材料、重金属钝化剂、保水保肥剂等新兴环保型材料的应用和生态设计，对减少田间地面切割、路面硬化、实现减量化混凝土、修复污染土壤等具有不可替代的作用。新型环保材料的应用在保障耕地数量、质量的同时也促进了生态环境保护等多目标的实现。国土空间生态修复新工艺的研发与应用能够有针对性地解决影响国土空间生态修复工程质量的限制因素，克服区域环境因素对工程质量的影像，也是在国土空间生态修复工程中实现节能减排、降低成本、节约资源的重要措施。但目前国土空间生态修复的生态化新材料、新工艺在国内依然稀缺，难以满足国土空间生态修复发展的需要。
中国目前国土空间生态修复环境友好型材料还处在零散研究阶段，新材料和新工艺的应用较少。生态化新材料和新工艺的研发需要吸收和集成创新国内外相关研究成果，培养高水平科研工作者和工程技术人才，搭建工程技术与产业推广应用的桥梁和平台，形成先进工程技术成果自主创新并向产业化转移的良性发展机制，在领域内进一步增强自主创新能力、加快成果转化（王军等，2017）。
概念及分类
国土空间生态修复领域的材料与装备主要用于有利于生态系统结构、功能提升，包括自然界中现有的材料和新开发的材料。国土空间生态修复材料具有3个主要特点：①服务于国土空间生态修复工程领域，具有功能性。②环境友好型，包括对环境无毒无害，减少温室气体排放，增加废弃物再生循环。③经济实用性，即材料不仅具有经济价值，而且成本低。国土空间生态修复材料可分为有机材料、无机材料、纳米材料、人工复合材料和生物材料等（赵宣等，2017）。
（一）有机材料
有机材料是指农作物废弃物和生活中的有机废物等，包括秸秆、生物炭、腐植酸、木纤维、木屑和树皮等。可以吸附油类、重金属、有机物污染物等，并且有机材料具有廉价、无毒、易得等优点，其应用领域非常广泛。
生物炭是生物质材料在无氧或缺氧条件下经高温裂解形成的物质。生物炭不仅含有大量营养元素，还具有较高的阳离子交换量、弱碱性、低密度和较高的C/N比等性质，可被用作土壤改良剂，改善土壤的理化性质，提高土壤的保肥持水能力。生物炭还具有多孔状结构、较大的比表面积、部分易分解碳源和氮源，是土壤微生物的有利栖息地，可增加土壤微生物的多样性，促进菌根菌的生长。生物炭具有芳香族的多C结构，难于被微生物降解，可以在土壤中存在很长一段时间，增加土壤碳库储量，抑制温室气体CH4和N2O的排放，被认为是解决温室效应的有效措施之一。
（二）无机材料
国土空间生态修复领域的无机材料包括自然界天然无机物和人为产生的建筑垃圾、矿渣等生产废弃物。常用的有天然沸石、蛭石、珍珠岩、黏土、膨胀页岩、石膏、煤矸石和粉煤灰等。煤矸石、粉煤灰和石膏等都是国土空间生态修复中的重要材料。粉煤灰导水率低，可用于土地整治中水稻犁底层的构建；硫石膏和磷石膏具有低的pH值，是盐碱土改良的重要材料。因无机材料具有成本低、来源广泛和吸附效果好等特点，其应用领域更加广泛，并且在国土空间生态修复工程领域中具有重要作用。
（三）纳米材料
纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级（1~100纳米）的材料。因为其颗粒尺寸处于纳米量级，所以决定其在磁、光、电、热和农业等方面具有广泛的应用。
目前用于国土空间生态修复工程领域的纳米材料主要有零价金属材料、碳质纳米材料、金属氧化物、半导体材料、纳米型矿物和纳米复合材料等。因为纳米颗粒具有大量的微界面及微孔性，可以与重金属产生专性吸附反应和氧化－还原反应等，在降低污染土壤中重金属和有机污染物等方面将发挥显著作用。
（四）人工复合材料
人工复合材料包括生物炭－磁性复合材料、生物炭－纳米复合材料、生物炭－无机复合材料和改性生物炭材料等。目前，已有部分学者利用物理、化学方法将生物炭和其他材料组合制备成具有新性能、新结构的新材料，其对于污染物的吸附能力要显著高于单一材料。
（五）生物材料
生物材料指生活在土壤中的微生物、动物和植物，主要包括细菌、放线菌、真菌、藻类、蜈蚣、千足虫、蚯蚓、蜗牛和蛔虫等。这些生物在其生命活动过程中，会对土壤的物理化学性质产生重大影响。微生物可以参与土壤有机质的矿化和腐殖质化过程，影响土壤的物理结构和化学性质。微生物还可以参与土壤中碳、氮和矿物元素的循环，提高土体营养元素的含量。某些抗生性微生物能防治土传病原菌对作物的危害。此外，某些微生物还可以降解土壤中残留的有机农药、城市和工厂的废弃物等，降低毒害。某些动物，尤其是蚯蚓，对土壤结构的形成、土壤剖面的发育、养分的富集、腐殖质的形成以及土壤的通气透水性能等，均具有较好的作用，在国土空间生态修复领域有广阔的应用前景。
生态修复材料
（一）盐碱地改良
目前用于改良盐碱地的材料主要有石膏、脱硫石膏、磷石膏、石灰石、氧化钙、煤矸石和腐植酸等。磷石膏不仅有助于豆科植物形成根瘤，增加固氮量和提高作物产量，还可以增强树木细胞壁对病害的抵抗能力，促进植物生长。电气石可以显著降低莴苣中的镉和铜含量，用于含有重金属的盐碱地。黄铁矿废料和脱硫石膏不会给土壤造成污染和有毒物质积累等问题，可以作为石膏的替代品。腐植酸是一种有机大分子两性物质，属于胶体物质。其阳离子交换量大，缓冲能力强，可以有效调节土壤pH值。此外，腐植酸还可以增强土壤透水保水性，改善土壤结构。张继舟（2008）等研究结果表明，腐植酸可以明显降低土壤中水溶性盐分含量，改良盐碱土及防止土壤盐渍化的效果显著。
（二）污染土地修复
1 重金属污染土地修复
（1）有机材料
生物炭具有的表面吸附特性对重金属有吸附作用，这种吸附主要依靠静电吸附作用，并且受pH值的影响较大。研究表明，生物炭可以提高土壤颗粒对重金属阳离子的交换作用和静电吸附作用，pH值升高，生物炭表面与金属离子的静电力增强。佟雪娇等（2012）研究稻草炭对Cu2+有显著的吸附作用。兰天等（2016）证明玉米秸秆生物炭对Cu2+和Pb2+有吸附作用，可以显著降低土壤中的Cu2+和Pb2+含量。研究指出生物炭可以降低土壤中Cr6+的含量，并且首先吸附Cr6+离子。余贵芬等（2002）研究表明，有机质能使重金属生成硫化物沉淀，也能把毒害性高的Cr6+还原成低毒的Cr3+。
（2）无机材料
无机材料对重金属有较好的稳定效应，重金属修复效果较好的无机材料有磷灰石、沸石、磷酸盐和黏土矿物等。沸石独特的孔道结构及其所含的大量可交换态阳离子对重金属铅和镉具有明显的吸附效果；在灰褐色森林土壤中施用沸石可以明显减少可移动的重金属铅、镍和铜含量。施用碳酸钙会显著提高土壤pH值，降低土壤交换态镉含量。黏土矿物与菌根相互作用对于土壤重金属的修复效果更为显著。黄震等（2012）研究了单个材料和复合材料对于土壤重金属含量的影响，结果表明，两者均能显著降低作物对土壤重金属Pb、Cd的吸收量，还对土壤速效氮磷养分、pH值、EC、有机质和土壤脲酶等有一定的调节作用。
（3）纳米材料
纳米材料对污染土壤中的重金属离子具有强大的吸附力，这对于降低污染土壤中的重金属离子含量具有重要作用，可利用纳米TiO2修复剂对重金属污染土壤进行原位修复。
有研究表明，用铜包裹纳米TiO2，可以对土壤中Cr的转化产生“协同催化效应”，加速其氧化－还原反应，从而在铬污染土壤的修复治理上产生显著效果。Gao Y M et al.（1991）用纳米TiO2与ZnO颗粒开展了银离子污染土壤的修复研究，修复效果显著。纳米铁颗粒在去除污泥中有毒金属如铬、铅污染方面效果显著，近年来越来越多的学者开始利用零价铁纳米颗粒进行污染土壤的修复研究。
（4）复合材料
把生物炭和纳米材料结合，可以制备新型复合材料，这种新型材料可以显著增强土壤肥力。目前研究较多的生物炭－纳米复合材料主要是碳纳米管、石墨烯、纳米零价铁和纳米氧化物。将生物炭与无机材料复合后，不仅可以增加生物炭表面与污染物作用的基团数量，还可以为无机基团提供附着点位，增强对污染物的吸附作用。Ｗang S et al.（2014）制备了赤铁矿复合生物炭材料（HPB），这种复合材料对砷离子的最大吸附量显著高于生物炭。生物炭－锰氧化物复合材料可以明显提高红壤对Cu2+的吸附能力，其吸附量与未复合的生物炭相比，增加了5倍。邬玉琼等（2005）的研究结果表明，采用共沉淀法将多种氧化矿物混合制成的纳米级土壤氧化矿物对于重金属离子如Cu2+与Cr3+等的吸附效果明显优于单一氧化矿物。
（5）生物材料
科学家发现，目前大约有400种植物可以用来清除农田中的重金属污染。在美国佛罗里达州，科学家用一种羊齿植物很有效地将农田中的砷吸走，并将砷储存在它的叶和茎内；阿尔卑斯山Penny水芹等，能有效地从农田中吸收重金属元素，并能把重金属元素吸收到易于收割的植物茎秆、芽、叶之中，以便在收割后收集起来，成批地提炼出重金属。
用植物清除农田中的重金属污染，是一种绿色技术，既可去除重金属污染，又可实现重金属的再利用。蚯蚓可以吸收土壤中的有害金属离子，通过体内的生化反应，排出对植物生长无害的金属矿物离子。研究显示，蚯蚓不仅可以吸收与积蓄铅、汞、锰、铜、铁和钙等金属离子，尤其是对镉和锌离子具有极高的吸收能力，在重金属污染土壤中具有广阔的应用前景。邵承斌等（2016）研究玉米、黑麦草等根际植物与蚯蚓联用对重金属（镉）污染土壤的修复效果。结果表明，黑麦草与蚯蚓联用使污染土样中镉下降了64.8％；玉米与蚯蚓联用使污染土样中镉下降了64.2％。说明种植黑麦草并投放蚯蚓，可以减少土壤中的细菌总数，增加放线菌和真菌数量，显著增强土壤蔗糖酶活性。根际植物与蚯蚓联用能提高土壤生物活性，促进植物对镉污染土壤的修复。
2 有机污染土地修复
土体中有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化、石油、合成洗涤剂，及3，4－苯并芘，还有由城市污水、污泥及厩肥带来的有害微生物等。这些污染物通过食物链的富集作用可能进入人体，对人类健康产生危害。根据研究报道，土体中有机污染物和有机-无机复合污染的比例远远高于无机污染。对有机污染土地进行修复迫在眉睫。
（1）有机材料
生物炭对有机氯、氨基甲酸酯、氯苯氧基酸化合物等有机污染物的吸附治理效果较明显，生物炭可以增强由二溴氯丙烷导致的污染的治理效果。腐植酸可以促进污染土壤中二氯苯的降解。
（2）无机材料
应用无机材料处理多环芳烃、苯系物、有机染料等有机物，具有来源广、成本低、方法简单和效果好等优点，其应用前景广阔。在最佳吸附条件下，利用天然蛭石去除水中非离子型的有机污染物效果显著。Fotini S et al.（2015）研究沸石对苯系物、钙和锌的吸附作用，结果表明，利用沸石吸附污染物，操作过程相对简单，对环境不产生二次污染，吸附效果明显，具有广阔的商业价值和应用前景。利用溴化十六烷基三甲基铵对蛭石进行有机改性，可以明显增强其对硝基苯酚的吸附能力。谢强等（2013）使用十六烷基三甲基溴化铵对沸石进行表面修饰，获得一种新型无机材料，这种材料可以同时吸附无机离子型污染物、有机离子型污染物、可离子化有机污染物和不可离子化有机污染物。膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的黏土岩，具有吸附性和胀缩性，对膨润土进行改性，可以增加其对有机污染物的吸附作用，因此膨润土有机改性材料在有机污染控制和修复中具有广阔的应用前景。阮秀秀等（2009）用3种吡啶阳离子改性膨润土，改性后的膨润土对亲水性芳香胺的吸附作用显著增强。Anirudhan T S et al.（2015）发现改性膨润土可以显著提高对有机污染物甲基蓝、罗丹明b的吸附作用。
（3）纳米材料
利用TiO2、纳米氧化物等进行有机污染物的降解和修复研究，越来越受到重视。纳米TiO2作为一种光催化物质，对于有机污染物的去除和降解效果显著。研究结果表明，施用纳米TiO2后，光催化效果显著，随着光照时间的增加，乐果、甲胺磷和毒死蜱等农药污染土壤的光催化降解修复效果显著。固体废弃物粉煤灰具有改善土壤通透性和提供微量营养元素的特点，周武艺（2005）利用粉煤灰的特点，将改性纳米TiO2和粉煤灰应用于有机农药污染土壤的修复中，发现粉煤灰可以使光线进入更深层土壤中，从而使光催化降解反应在深层土壤中进行，提高有机农药的降解效率。纳米TiO2的光催化效果不仅在有机农药污染修复中效果显著，在芳香族有机砷化合物污染修复、石油污染修复降解中也有显著效果，多相光催化可以提高对土壤中有机污染物的降解和矿化作用。利用Fe3+与Ti共掺杂膨胀珍珠岩制成新材料，配施纳米TiO2后，不仅能够显著提高新材料的修复效果，还能实现材料的回收利用，为有机污染土壤的修复提供新的思路。
（4）复合材料
复合材料可以应用于有机污染物的修复中。研究表明，石墨烯/生物炭（GCBC）这种复合材料对亚甲基蓝的饱和吸附量远大于单独使用生物炭对亚甲基蓝的饱和吸附量。
（5）生物材料
邵承斌等（2016）研究玉米、黑麦草等根际植物与蚯蚓联用对多环芳烃（蒽）污染土壤的修复效果。结果表明，根际植物与蚯蚓联用能够提高土壤生物活性，促进植物对多环芳烃（蒽）污染土壤的修复。土壤中的蚯蚓能促进菲、蒽、荧和邻苯二甲酸盐等有机污染物的降解。
（三）沙化土地整治与修复
沙化土地整治材料应用中最重要的就是土壤保水剂。土壤保水剂是一种具有网状结构的高分子聚合物，它有超强的吸水和保水能力，吸收的水分可以慢慢释放给作物利用，被作为一种保水保肥剂广泛使用。法国研制出一种名为“水合土”的聚合物颗粒。这种颗粒吸水后体积可以膨胀至500~700倍，被广泛应用于沙特阿拉伯干旱地区。俄罗斯研发的保水剂在伏尔加格勒使用，节水效果达到一半，农作物增产效果显著。全球年产土壤保水剂已超过200万吨。保水剂不仅能够提高节水量，提高作物产量，还可以改善土壤团粒结构，促进团粒结构的形成，尤其是0.5~5毫米粒径范围的团粒结构；同时，保水剂还可以降低容重，增加孔隙度，调节土壤中的水、肥、气和热状况。
（四）新增耕地质量提升
1 有机材料
施入生物炭后，可以降低土壤的抗张力强度。抗张力强度减小，利于植物种子的发芽和根系的伸长生长，便于土壤生物在土壤中进行移动。另外，施入生物炭还可以影响土壤水分有效性。伴随着土壤含水量的提高，更多的土壤矿质元素处于可溶态，利于矿质养分的运动，更有利于作物的吸收利用。生物炭和N、P、Ｋ肥混合使用，不仅能够提高土壤中的盐基离子饱和度，改变土壤的pH值，而且能够提高土壤有机碳含量及阳离子交换量，改善土壤保肥持水性能，有益于土壤微生物活动，同时还可吸附抑制对土壤微生物生长有毒的化感物质，为土壤微生物提供有利的栖息场所。
2 纳米材料
纳米材料对土壤微生物的生命活动会产生影响，而微生物可以直接参与到土壤中碳氮元素的生物化学反应，影响植物生产以及作物产量，从而对土壤质量产生巨大影响。纳米氧化物更易对参与土壤碳氮循环的微生物类群产生影响。有学者将草地土暴露于纳米TiO2和纳米ZnO60天，发现参与有机污染物和生物大分子分解的细菌类群相对丰度增加，而参与甲烷氧化的氮固定的细菌类群相对丰度降低。
3 生物材料
土体中的根际细菌可以充当生物肥料的供给者。如固氮根瘤菌和慢生根瘤菌可以在豆科植物的根系形成根瘤，通过固定大气中的N，为植物提供氮元素。固氮螺菌是一类可以为小麦、大豆和玉米提供氮元素的土壤微生物，除了具有固氮能力外，还可以促进植物根系的生长发育，从而促进植物生长。此外，很多根际细菌有融磷作用，将磷元素转化为可溶解的有机磷或者无机磷，提高土体中营养元素的有效性。合理施用土壤微生物，可以显著提高新增耕地的质量。蚯蚓生物有机培肥技术（FBO）可以显著增加茶园表层土壤微生物的数量和活性，并提升与土壤养分转化密切相关的过氧化氢酶、脲酶、转化酶和碱性磷酸酶的活性，有利于受损土壤生态系统的恢复和重建，全面提升土壤质量。曾令涛等（2016）研究了蚯蚓堆肥与解淀粉芽孢杆菌（X）和荧光假单胞菌（Y）两株不同功能益生菌配施对西瓜地土壤肥力和微生物特性的影响。结果表明，不论添加益生菌与否，蚯蚓堆肥较单施化肥或常规堆肥均提高了土壤速效养分含量，显著增加了土壤微生物生物量和土壤酶活性。各处理比较而言，蚯蚓堆肥配施益生菌对于土壤养分质量的提升最为明显。
蚯蚓堆肥与益生菌配施可显著促进土壤肥力和微生物活性的改善，可替代部分化肥用于设施蔬菜的绿色生产和土壤培肥。土壤消毒－蚯蚓粪和土壤消毒－蚯蚓粪－蚯蚓接种两种培肥方式均能增加土壤中有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量，同时均能增加土壤中>2毫米粒级的团聚体含量，改善土壤结构。
（五）替代性成土材料的资源化
利用粉煤灰、砒砂岩、煤矸石、各类生物残体和建筑垃圾等，在土体有机重构中，都可以作为替代性成土材料，代替性实现有效土层的功能，从而将未利用地、难利用地转化为可利用地。砒砂岩，无水坚硬如石，遇水则化，作物根系无法下扎，无法作为耕地利用。韩霁昌等（2012）研发出砒砂岩与沙子复配成土技术，在万亩沙地上种出了马铃薯，不仅带来了巨大的经济效益，改善了生态环境，更是实现了砒砂岩的资源化利用，为替代性成土材料的资源化利用开拓了思路。经过几年的研究，韩霁昌研究团队又提出将粉煤灰作为替代性成土材料，应用于陕西省黄河西岸渭南段的滩涂地整治中，进行水稻土犁底层的构建，效果显著，获得巨大的成功。煤矸石不仅可以代替黏土组分生产普通水泥，做成建筑材料，减少良田的挖取量，还可以制作土壤改良剂，或作为成土材料用于铺路、井下充填、地面充填造地，实现其在土地整治中的资源化利用。生物残体与土壤腐殖质过程关系紧密，可以作为成土材料，施入土壤，改良土壤物理结构。石子等无机材料也可用于土地整治，进行污染物的隔离层或者过黏土体的透水透气层，构建耕作层或其他土层。
（六）土地整治绿色材料
针对区域软土层厚，土壤含砂量高，土地整治项目中自然护坡不稳定、易坍塌，传统硬质护岸隔断水土交互通道、阻断生物迁徙通道等限制，以及生态景观效果差等问题，上海市建设用地和土地整治事务中心、上海久鼎绿化混凝土有限公司等单位联合研究，结合上海土质特点和土地整治工程要求，利用碎石、水泥作为原材料，按特定的配比兑水拌和，用振动压力制成具有空隙、能够满足植物生长要求的生态绿化混凝土。生态绿化混凝土为主要材料的生态护岸工程技术具有恢复和保护环境、改善生态条件、保持原有防护作用3个功能，有效解决了传统硬质护岸的生态交互限制，并较好地兼顾了硬质护岸的稳定性和自然护岸的生态性、景观性。
生态修复装备
（一）装配式建筑物和构筑物
上海市崇明区三星镇土地整治项目区使用装配式分水井，以厂家预制、现场拼装的形式，井身按照设计图纸尺寸开模具定制加工生产。装配式分水井分上、下两节，下节井预留主管道接头，上节井预留支管接头，并配套闸门、启闭器、安全盖板。成品井预制完成后运至现场吊装，与主管、支管连接就位后，对上下两节井接缝砂浆抹平、收光处理，最后安装闸门、启闭器、盖板。三星镇还装配式地建造了农业仓库。未来，装配式建造方法还可以在土地整治工程中的桥梁、道路等方面使用。
（二）废旧建材资源化利用装备
上海市松江区新浜镇土地整治项目坚持“低碳建设”理念，使用景观构造法、骨料加工法等，利用农村宅基地上的农房拆卸下的门板、青砖搭建亲水平台、步道等；利用少量农民搬迁剩下的水缸、陶瓷品、马桶、桌椅等物品，进行乡村艺术再造。但这种利用依然是局部的、少量的、以人工拆卸和组装为主的。2016年上海建立建筑废弃混凝土循环利用中心，将混凝土建筑垃圾由破碎生产线和砌块生产线简单加工，变成再次利用的砂石和砖块。由于土地整治涉及村、厂，在生态文明建设的背景下，建筑垃圾资源化利用是必然方向，甚至还可以用作装配式建筑材料。
（三）沟渠一体化成型技术与装备
上海市嘉定区外冈镇土地整治项目采用灌排合一的沟渠，侧板和底板使用5厘米C30钢筋混凝土，利用10厘米C30砼压顶，整体内含冷拔钢筋15根，使用一体化成型设备一次成型。项目中同时使用插板式和一体成型两种沟渠，接实施过程和实施后现场比对，发现机械化一体成型工艺的沟渠质量普遍要优于插板式沟渠，接头上缝隙少、损坏面小。而传统的人工插板式沟渠存在以下缺点：①沟墙模板与两侧土方密实度差，机械耕种产生侧压力挤垮排水沟墙。②沟墙模板连接处易损坏、缝隙大，灌溉排水容易回渗，输水效率低。③难以手工振捣现浇，只能用小型振捣棒，容易产生不均。
（四）自动化灌溉方式装备
上海市金山区廊下镇土地整治项目区，在水果、蔬菜等大棚内，采用滴灌、喷灌等先进灌溉方式，建设并启用自动化管理系统。自动化管理系统可以对滴灌、喷灌实行无人操作，在中央控制室监控各水利设施的运行情况，滴灌、喷灌的泵站全部采用自动化控制。它不仅满足了高效、现代农业的需求，还降低了化肥和农药用量，减少环境污染，有利于土壤改良和作物生长。而新浜镇土地整治项目还采购了太阳能泵站，实现自动灌水。
（五）表土剥离利用绿色装备
英国专门研制了适用于表土剥离利用的绿色装备，最大限度地保留表土的良好生态特性，保护表土中的多细胞后生动物，单细胞原生动物，真核细胞真菌和藻类，原核细胞的细菌、放线菌和蓝细菌及没有细胞结构的分子生物等。据估计细菌在耕作层中约有336千克/公顷，真菌有540千克/公顷。继细菌和真菌之后的土壤原生动物，目前已命名的有290余种，生物量巨大。据统计，在1克肥沃表土中，原生动物可多达100万个。英国规定表土剥离利用需要采用专门的挖掘机和翻斗车、拖曳式铲运机、推土机和翻斗车、自推式铲运机等，并对每一种方法的优劣和操作注意事项进行了详细的说明。
（六）土地污染生态修复装备
研制土地污染的原位微生物修复装备，包括微生物制剂混合和喷洒设备、改进的土地翻耕机；研制土地污染、矿山尾矿污染土地的钝化、稳定化装备，包括土壤与尾矿前处理系统、土壤与尾矿进出料系统、药剂添加系统、土壤与尾矿同药剂混合系统；研制矿山污染土地酸性矿山废水处理装备，包括曝气、中和过滤、氧化还原、生物处理等单元；研制工业污染土地的土壤快速淋洗装备，主要包括淋洗液无害化处理、土壤淋洗污泥脱水－稳定化等系统。上述修复工程装备的研制，重点解决主要单元的模块化和集成难题，对于推动土地、矿山、工业污染修复工程技术的产业化具有十分积极的作用。
从发展趋势看，针对国土空间生态修复工程中土地平整要求，研究不同优化田块的土地平整技术要求，建立不同优化田块的平整高程设计方法，确定精细化土地平整的工艺流程和方法；研究表土剥离和熟土回填的工艺流程和方法；研制精细化平整的铲土机、推土机等，解决目前采用大型建筑机械平整农田带来的土壤压实和板结现象；针对水稻作物区，研究薄露灌溉的激光平整技术，研制与精细化平整推土机相结合的激光探头仪；建立精细化农田平整实用的机械设备生产基地等，将解决以往平整机械形体大、土壤受损深、平整程度差、土方调配能量损失多等弊端，使农田平整拥有了量身定做的机械设备。针对目前田间道路缺乏高强度、生态化材料和设计施工标准的状况，研究不同工程类型区田间道路的设计、施工和验收规范；研制田间道路的生态化材料、田间道路的生态化设计技术和施工方法。针对沟渠工程材料强度低、使用年限短、节水或排水能力差等问题，研制高强、防渗、环保的渠道材料以及成品技术和成品机械，研究不同气候类型区的适用材料和材料使用的生命周期，研究具有生态型渠道的形式和构造，建立路沟渠材料及成品的生产基地等，将解决以往大型农田水利设施改用于田间农田沟渠的资源浪费现象，解决沟渠材料性能差、使用年限短、节水能力弱、生态性能低等弊端。针对农田保水性差、次生盐渍化和新增耕地熟化程度低等问题，研制能调节土壤水肥功能土壤保水剂、保湿剂、高吸水性树脂，研究暗管改碱、节水节地等工程技术，研发适用于不同微差异类型区土壤熟化、农田景观绿化可降解新材料和新工艺，筛选适应农田生态保育的植物、品种和培育方式，提出优化的土地保育方案和工艺流程，建立高标准基本农田保育工程材料、成品、试剂设备的试验基地和生产基地，将整体提升我国地力修复工程技术水平，是未来具有重要需求的发展方向。
本文选自由地质出版社刚刚出版的 《国土空间生态修复》 ，由吴次芳、肖武、曹宇、方恺著；
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