重金屬污染土壤環(huán)境影響評(píng)價(jià)及修復(fù)方法探尋

胡德琪 王旗超

摘 要：土壤是人類生存及人類社會(huì)發(fā)展的根本，但是在近年來(lái)土壤環(huán)境受到重金屬污染的狀況逐漸嚴(yán)重，重金屬污染是各種威脅人類生存的污染因素中最嚴(yán)重的污染種類之一。造成重金屬土壤污染的原因有很多，主要可分為兩大類，一類是自然原因，另外一類是人為原因。金屬對(duì)土壤環(huán)境的污染是一個(gè)逐漸富集的過(guò)程，由于重金屬污染土壤環(huán)境給人類生存帶來(lái)的威脅越來(lái)越嚴(yán)重，近年來(lái)，我國(guó)環(huán)境保護(hù)的相關(guān)部門以及社會(huì)各個(gè)階層，都逐漸加大了重金屬對(duì)環(huán)境污染的管控力度。

關(guān)鍵詞：重金屬污染;環(huán)境影響評(píng)價(jià);土壤污染修復(fù)

引言：自從上世紀(jì)六七十年代開(kāi)始，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)逐漸發(fā)展，無(wú)論是人類社會(huì)的生活還是生產(chǎn)，都在向著高、精、尖的方向發(fā)展。但是在人類社會(huì)高速發(fā)展的背后，正如恩格斯所斷言，倘若人類社會(huì)的進(jìn)步以犧牲自然為代價(jià)，那么終將有一天自然會(huì)以同樣的方式，報(bào)復(fù)人類。重金屬土地污染對(duì)人類的危害正是對(duì)恩格斯這一說(shuō)法的有利證明。在經(jīng)過(guò)距今天將近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程中，我國(guó)政府和社會(huì)各階層在一次又一次的自然災(zāi)害中，逐漸認(rèn)識(shí)到了保護(hù)環(huán)境的重要性。我國(guó)的發(fā)展理念從最初的片面發(fā)展經(jīng)濟(jì)，轉(zhuǎn)變?yōu)槿伺c自然和諧相處，但是長(zhǎng)達(dá)半個(gè)世紀(jì)之久的對(duì)環(huán)境保護(hù)的忽視，使化工、農(nóng)業(yè)、工業(yè)，以及人類的日常生活給環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重的污染。近年來(lái)，土壤中重金屬含量逐漸增加，造成土地資源的嚴(yán)重污染。本文擬從重金屬土壤污染的影響評(píng)價(jià)入手，分析解決重金屬土壤污染的辦法，以期緩解或解決重金屬給土壤帶來(lái)的污染，為相關(guān)方面的研究和人類社會(huì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

一、重金屬污染土壤的基本情況

1.造成重金屬污染土壤的原因

重金屬是金屬的一個(gè)類別，是指密度大于4.5金屬物質(zhì)。造成重金屬污染土壤的原因有很多，在大體上可以分為自然原因和人為原因兩種。

自然原因主要是由于自然氣候給巖石帶來(lái)的風(fēng)化影響。在自然界中的日曬、風(fēng)吹、雨淋，等等自然現(xiàn)象，使成土母質(zhì)風(fēng)化，風(fēng)化后的成土母質(zhì)中原本含有的金屬物質(zhì)沉淀，長(zhǎng)時(shí)間富集的金屬物質(zhì)，給土壤造成污染，這是其一。其二是受自然環(huán)境影響，風(fēng)力和水力對(duì)土壤的搬運(yùn)，使分散的土壤中原本含有的重金屬物質(zhì)在某一地方集聚起來(lái)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的沉淀后，形成對(duì)土地的污染。但是土地是具有一定的自我凈化能力的，自然環(huán)境給土地造成的污染可以通過(guò)自然的自我凈化解決，真正給土地造成嚴(yán)重的重金屬污染，并且難以解決的是人為因素所造成的污染。

人為原因是給土地造成重金屬污染的主要原因，人類社會(huì)給土壤造成的重金屬污染，隨處可見(jiàn)，比如燃油車燃燒的化石燃料后在汽車尾氣中排出的含有重金屬的氣體，雖然以一種氣體的方式被排放在空氣中，但是經(jīng)過(guò)大氣循環(huán)之后，空氣中的重金屬物質(zhì)在大氣層中逐漸凝結(jié)，當(dāng)大氣層中的水汽結(jié)晶逐漸增大，直到密度大于水蒸汽時(shí)，這些重金屬物質(zhì)便會(huì)由于氣象原因，附著著水汽變成的雨水，最終落在土地上，從而造成重金屬土地污染。工廠中排放的工業(yè)氣體，也會(huì)在一定程度上造成土地的重金屬污染。工廠燃燒化石燃料排出的氣體中含有的微粒密度可能比空氣的密度大，這些含有重金屬物質(zhì)的微粒會(huì)直接落在土地上，造成重金屬污染。除此之外，還有工廠在生產(chǎn)時(shí)排放出的未經(jīng)處理或者處理不夠徹底的工業(yè)污水，這些污水流經(jīng)的地方會(huì)給土地造成嚴(yán)重的重金屬污染。在人為原因給土壤造成重金屬的污染中，發(fā)展農(nóng)業(yè)給土壤造成的污染也占有很大比重，隨著生物技術(shù)的發(fā)展，在發(fā)展農(nóng)業(yè)時(shí)，為促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)，減少病蟲(chóng)害，農(nóng)民會(huì)在農(nóng)作物上噴灑大量的農(nóng)藥，這些剛開(kāi)始附著在農(nóng)作物表面上的農(nóng)藥，會(huì)逐漸的沉積到土地上，給土地造成重金屬污染。工、農(nóng)業(yè)的發(fā)展以及交通工具燃油給自然環(huán)境造成的污染，這些原因是可被察覺(jué)的，還有一些不容易被察覺(jué)的原因，比如電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展等等。

2.土壤重金屬污染的影響評(píng)價(jià)

土壤在受到重金屬污染之后，不僅會(huì)對(duì)土壤的生產(chǎn)力產(chǎn)生一系列的影響，還會(huì)在很大程度上危及到土地上所生存的物種和種群，從而給生物鏈甚至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)多米諾骨牌式的連鎖反應(yīng)。針對(duì)土壤重金屬污染的情況，部分對(duì)重金屬土壤污染造詣深厚的科學(xué)家和研究者對(duì)這方面做出了研究分析。

以重金屬土壤污染的程度，與植物種子發(fā)芽率之間的關(guān)系為例，從而研究分析，重金屬土壤污染會(huì)給土壤生產(chǎn)力帶來(lái)怎樣的危害。首先用量杯挑選發(fā)芽率相同、種子胚胎飽滿且均勻的大麥種子和等量的玉米種子。把這兩類種子各自分為重量相同的兩份A（大麥）、B（大麥）、C（玉米）、D（玉米）。然后挑選受重金屬污染程度不同的土壤E（受重金屬污染程度較高）、F（受重金屬污染程度較低）。假設(shè)其他條件相同，在受重金屬污染程度不同的土壤中，種植大麥和玉米。在土壤E中分別種植A和C，在土壤F中分別種植B和D。在其他條件相同的情況下，一周后，發(fā)現(xiàn)受重金屬污染程度低的土壤中種出的兩種作物發(fā)芽率比較高，反之，發(fā)芽率則比較低。因此，如果沒(méi)有及時(shí)對(duì)受到重金屬污染的土地進(jìn)行降污處理，那么很可能會(huì)嚴(yán)重的影響到種子的發(fā)芽率，而且即便種子發(fā)芽，受到重金屬污染的土壤，也不利于作物的生長(zhǎng)，受污染的土壤會(huì)使作物生長(zhǎng)速度降低，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)不利的影響。

在進(jìn)行重金屬對(duì)土壤污染情況的影響評(píng)價(jià)時(shí)，不能僅僅把目光放在重金屬對(duì)土壤的污染上，還要關(guān)注到重金屬污染對(duì)土壤上的植被生長(zhǎng)，對(duì)整個(gè)生物鏈，乃至對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的影響。在提出具有針對(duì)性的解決方案時(shí)，不能一概而論，需要考慮全面，并且對(duì)不同問(wèn)題進(jìn)行細(xì)化的分類，然后再提出具有針對(duì)性的解決方案。比如說(shuō)實(shí)驗(yàn)對(duì)照組的設(shè)置上，玉米和大麥雖然都是農(nóng)作物，但是其生長(zhǎng)對(duì)于環(huán)境的要求不同，對(duì)于土壤中金屬物質(zhì)含量的需求也不同，因而就需要考慮到在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和設(shè)置對(duì)照組上，這兩種不同作物自身對(duì)于生長(zhǎng)環(huán)境的需求可能會(huì)給實(shí)驗(yàn)的結(jié)果帶來(lái)干擾。

3.重金屬污染土壤影響的輻散性

重金屬對(duì)土壤產(chǎn)生污染之后，還會(huì)產(chǎn)生一系列的連鎖反應(yīng)。比如，被重金屬污染過(guò)的土壤在過(guò)濾地表水時(shí)，在水從地表滲入，經(jīng)過(guò)層層過(guò)濾，成為地下水時(shí)，土壤中的重金屬物質(zhì)會(huì)附著在水上，給水源造成污染。水具有流動(dòng)性，被污染過(guò)后的水源會(huì)跟著大氣環(huán)流散落在其他地方，因此造成“輻散”效應(yīng)。再加上重金屬污染具有不易察覺(jué)的特點(diǎn)，只有當(dāng)重金屬的量積累達(dá)到一定程度并且對(duì)人類的生活和生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響時(shí)，才會(huì)被發(fā)覺(jué)。這使得被重金屬過(guò)來(lái)的土壤不能及時(shí)得到修復(fù)，因而擴(kuò)大了重金屬污染土壤的影響。

4.對(duì)重金屬土地污染的原始情況進(jìn)行評(píng)估

對(duì)重金屬土地污染的原始情況進(jìn)行評(píng)估，也稱為“本底值調(diào)查”。所謂“本底值調(diào)查”是對(duì)土地沒(méi)有被污染時(shí)的各項(xiàng)指標(biāo)做調(diào)查，是除受重金屬污染影響之外，其他因素給土壤成分造成的影響，比如土壤的酸堿性、人為原因和自然原因給土地造成的荒漠化程度，土壤原始成分分析等等。通過(guò)這些分析所得出的數(shù)據(jù)，與受重金屬污染厚的土壤中各項(xiàng)數(shù)值進(jìn)行比對(duì)，全面的分析重金屬會(huì)給土地造成的影響，以及重金屬污染給土地價(jià)值造成的影響，從而對(duì)重金屬土地污染作出全面，而且合理科學(xué)的分析，然后對(duì)重金屬污染土壤環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)。

二、重金屬土壤污染的修復(fù)方法

被重金屬污染過(guò)后的土壤，無(wú)論是用于種植業(yè)，還是用于養(yǎng)殖業(yè)，其使用價(jià)值都會(huì)大打折扣，因此，對(duì)重金屬土壤污染的修復(fù)勢(shì)在必行。因?yàn)楫a(chǎn)生重金屬污染的原因不同，所以解決方法也相異。

1.重金屬土壤污染的修復(fù)原理

雖然修復(fù)重金屬土壤污染的方法有很多種，但是修復(fù)原理在大體上只有兩種，對(duì)于重金屬土壤污染的修復(fù)方法是針對(duì)重金屬在土壤中的形態(tài)所決定的。這兩種不同原理的使用條件是根據(jù)重金屬在土壤中的不同形態(tài)所決定的。

如果重金屬在土壤中是以固體的狀態(tài)而存在，那么一般采取移位修復(fù)的方法，即轉(zhuǎn)移土壤中的重金屬污染物，把被重金屬污染的土壤送到凈化廠進(jìn)行凈化處理，然后對(duì)原來(lái)取土的地方進(jìn)行掩埋，以此達(dá)到凈化土地的效果。如果重金屬在土壤中是以分散的狀態(tài)存在，而且分布的面積比較廣泛，那么采用同位修復(fù)的方法。即在原地對(duì)受重金屬污染的土壤進(jìn)行凈化處理，在橫向上主要是縮小受重金屬污染的土壤面積，在縱向上則是逐漸凈化土壤中受重金屬污染的程度和降低土壤中重金屬的濃度，以此達(dá)到修復(fù)重金屬污染土壤的效果。這兩種方法在使用時(shí)應(yīng)該結(jié)合具體情況而定。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，重金屬在土壤中的污染如果只靠土地自身的自凈能力，可能需要100到200年左右的時(shí)間才能完成自我凈化，因此，如果土壤中的重金屬污染程度比較嚴(yán)重，而且污染物是除土壤之外的有形物體，總可以采用移位處理的方法對(duì)被污染的土壤進(jìn)行凈化處理，如果被污染的土壤中找不到重金屬輻散源，而且被污染的土體體積比較大，則使用同位修復(fù)的方法。

2.重金屬污染土壤環(huán)境的主要修復(fù)方法

修復(fù)被重金屬污染的土壤主要可以分為三類，分別是物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)三種，與重金屬污染土壤環(huán)境的修復(fù)原理一樣，修復(fù)土壤的主要方法在使用時(shí)也要結(jié)合土壤被污染的程度和被污染的原因與能夠有效緩解或修復(fù)污染的具體方法進(jìn)行具體的分析。

物理修復(fù)：對(duì)被重金屬污染的土壤進(jìn)行物理修復(fù)，也就是通過(guò)移位修復(fù)的方法，對(duì)重金屬土壤污染進(jìn)行治理，通過(guò)挖掘，轉(zhuǎn)移，機(jī)械通風(fēng)、土體回填等一系列操作，使原有的被污染的土體被凈化，從而達(dá)到凈化重金屬污染的效果。這種方法雖然簡(jiǎn)單，容易操作，技術(shù)含量不高，但是執(zhí)行起來(lái)具有一定的困難，工程量過(guò)大，執(zhí)行工作的員工工作壓力大。

化學(xué)修復(fù)：化學(xué)修復(fù)是指利用重金屬的化學(xué)特性，對(duì)被重金屬污染的土地使用化學(xué)的方法對(duì)土壤中的重金屬通過(guò)化合、氧化、過(guò)飽和等化學(xué)反應(yīng)，對(duì)土壤中的重金屬進(jìn)行分解和消除，從而達(dá)到凈化土壤的效果。相對(duì)于物理修復(fù)而言，化學(xué)修復(fù)的效率更高，而且見(jiàn)效快，但是化學(xué)修復(fù)也存在著不能忽視的弊端。在進(jìn)行化學(xué)修復(fù)時(shí)，一定要對(duì)修復(fù)的過(guò)程嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，如果發(fā)生化學(xué)泄露或者是化學(xué)反應(yīng)的比例不標(biāo)準(zhǔn)，則可能會(huì)由于不正確化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生其他的有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境造成有害的影響。除此之外，化學(xué)修復(fù)的造價(jià)要比物理修復(fù)的造價(jià)高。

生物修復(fù)：所謂生物修復(fù)，顧名思義，就是運(yùn)用生物自身所固有的特性來(lái)分解重金屬物質(zhì)，從而修復(fù)被重金屬污染的土壤。生物修復(fù)的方法也有很多，包括種植能夠吸附重金屬的植物，在土壤中引進(jìn)蚯蚓等方法，都能夠有效地凈化土壤。這種方法到目前為止是我國(guó)國(guó)內(nèi)使用范圍最廣泛，而且是最科學(xué)、最經(jīng)濟(jì)、副作用最小的一種方法。比如可以在受重金屬污染的土壤上種植能夠吸附重金屬的觀賞類植物，比如海州香薷、鴨跖草、濱蒿、艾蒿等，這些植物不僅具有觀賞價(jià)值，有的植物比如，艾蒿，還具有一定的醫(yī)學(xué)價(jià)值。使用生物修復(fù)的方法，在進(jìn)化重金屬土壤污染的同時(shí)，還能帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。

3.重金屬土壤污染修復(fù)的注意事項(xiàng)

在進(jìn)行對(duì)被重金屬污染土壤的修復(fù)時(shí)，要注意采取的凈化措施與當(dāng)?shù)氐膶?shí)際相結(jié)合，應(yīng)該對(duì)三種修復(fù)方法進(jìn)行假設(shè)和比對(duì)之后，再選擇最合理的修復(fù)方法。無(wú)論是選擇哪一種修復(fù)方法，都要注意對(duì)工作人員勞保用品的發(fā)放，還要注意要按要求、按規(guī)定、按章程工作。

三、以錦州市對(duì)重金屬土壤污染的修復(fù)辦法為例

1.概況

錦州市位于我國(guó)遼寧省的西南部，在世界地圖中，位于歐亞大陸的東部，屬于大陸性季風(fēng)區(qū)，在錦州市范圍內(nèi)，有多條山脈分布，整體地勢(shì)北高南低。

2.土壤采樣以及重金屬污染土壤影響評(píng)價(jià)

以錦州市整個(gè)區(qū)域的面積為采樣對(duì)象，在單位面積上，把錦州市劃分為n個(gè)相等的區(qū)域，對(duì)每個(gè)不同的區(qū)域進(jìn)行采樣，運(yùn)用離子發(fā)射光譜法、原子熒光測(cè)定儀、X射線熒光光譜法等方法分析錦州市土壤中重金屬含量。

研究發(fā)現(xiàn)，錦州市土壤被污染情況較為嚴(yán)重，而且對(duì)于錦州市的農(nóng)業(yè)發(fā)展具有很大影響，造成錦州市土壤污染的原因主要有紡織業(yè)、冶金業(yè)、塑料業(yè)，以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所使用的含有鉛和鎘的化學(xué)農(nóng)藥。

3.修復(fù)方法

由于錦州市受重金屬土壤污染比較嚴(yán)重的是農(nóng)業(yè)，因此選擇種植一些能夠吸附重金屬微粒的作物，主要方向是改變作物類型，轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方向。對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)所排放出的污水和含有重金屬微粒的氣體進(jìn)行化學(xué)修復(fù)。

四、結(jié)語(yǔ)

重金屬土壤污染，不僅會(huì)影響土地的利用價(jià)值和土地的生產(chǎn)力，可能還會(huì)由于大氣環(huán)流等自然氣候因素，形成一系列連鎖反應(yīng)，造成土地上生物的非自然死亡，甚至?xí)纬缮锏淖儺?，因此，?duì)重金屬土壤污染進(jìn)行影響評(píng)價(jià)以及綜合被污染的情況來(lái)進(jìn)行修復(fù)志在必行而且任重道遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋京津.新時(shí)代背景下土壤環(huán)境影響評(píng)價(jià)與管理面臨的問(wèn)題與對(duì)策探討[J].環(huán)境與發(fā)展，2018-03-08.

[2]陳建琴.土壤環(huán)境安全及其污染防治對(duì)策[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2018-01-18.

[3]劉文成，鐘天翔.污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)及修復(fù)效果評(píng)定方法的探討[J].環(huán)境與發(fā)展，2019-08-07.