土壤污染防治及修復(fù)初探

程越邁 呂 喆

（河南省地質(zhì)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，河南 鄭州 450000）

1 我國主要土壤污染物及造成土壤污染的主要原因

1.1 中國的主要土壤污染物

無機(jī)污染物于有機(jī)污染物是我國土壤污染物的主要組成部分。所謂無機(jī)污染，我就是某些土壤中含有的重金屬，例如鎘，汞等元素。針對于有機(jī)污染物其種類非常多，大概包括具有揮發(fā)性的有機(jī)污染物，例如苯，甲苯等，部分苯的衍生物等，另外有些半揮發(fā)性的有機(jī)污染物，例如多環(huán)芳烴與部分有機(jī)農(nóng)藥等等。

1.2 土壤污染的主要原因

工廠企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營所產(chǎn)生的廢水廢氣以及污染材料都是造成土壤污染的主要因素所在。諸如尾礦渣和危險廢物之類的各種固體廢物積累，導(dǎo)致周圍土壤污染。許多汽車尾氣排放污染了主要道路兩側(cè)土壤中的重金屬，例如鉛，鋅和多環(huán)芳烴。此外，農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)也是耕地突然受到污染的主要原因，污水的灌溉，有害化肥，有害農(nóng)藥等農(nóng)產(chǎn)品投入土壤中，包括其不合理的使用都會造成耕地的土壤污染。

2 土壤污染的特點及危害

2.1 土壤污染的特征

1） 隱藏了土壤污染。空氣和水污染通常更直觀，可以通過機(jī)械技術(shù)來檢測。土壤污染通常是通過土壤樣品分析，農(nóng)作物測試乃至人類和動物健康影響研究來確定的。土壤污染通常需要很長時間才能被發(fā)現(xiàn)。2） 土壤污染的長期積累。與大氣和水體相比，污染物在土壤中的移動，擴(kuò)散和稀釋更加困難。這也導(dǎo)致了污染物容易長期的積攢到土壤中，造成突然更嚴(yán)重的污染。3） 土壤污染物分布不均。不同的土壤性質(zhì)差異較大，污染物在土壤中會進(jìn)行一系列的揮發(fā)及移動，最終導(dǎo)致突然污染物的分布不均。4） 土壤污染的不可逆性質(zhì)。一般來講重金屬污染物難以分解，因此重金屬污染物對于土壤污染造成的影響是不可逆的。土壤中許多有機(jī)污染物的分解也需要很長時間。5） 難以控制土壤污染。當(dāng)發(fā)生土壤污染時，僅通過堵塞污染源很難恢復(fù)。一般來說，土壤污染治理的成本高，周期長，難度大。

2.2 土壤污染的危害

未經(jīng)處理就排放了大量的工業(yè)和采礦污水和廢氣，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不受控制地使用了肥料和農(nóng)藥，當(dāng)傳播到環(huán)境中時，90%歸因于土壤，導(dǎo)致土壤分解，功能障礙和退化。根據(jù)報告，中國每年因土壤而導(dǎo)致的谷物減產(chǎn)約為100×108 公斤。污染的土壤不僅影響動植物的正常生長，而且累積的有害物質(zhì)通過食物鏈傳播到人體，威脅人體健康。土壤污染已嚴(yán)重威脅著中國的糧食安全，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，群眾健康以及可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展。 1） 降低農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。突然污染會直接影響農(nóng)作物的生長過程，進(jìn)而影響農(nóng)作物的產(chǎn)量以及質(zhì)量。當(dāng)農(nóng)作物吸收土壤中的某些污染物時，農(nóng)作物的質(zhì)量就難以得到保證，這有可能給農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)帶來極大的經(jīng)濟(jì)損失。長期食用受污染的農(nóng)產(chǎn)品會嚴(yán)重威脅身體健康。2） 威脅著人類環(huán)境的安全。用于住宅，商業(yè)和工業(yè)用途的建筑用地的土壤污染可通過多種方式（包括口服，吸入和皮膚接觸） 威脅人類健康。直接開發(fā)或建設(shè)污染區(qū)等，都會對相關(guān)工作人員造成身體的損傷。3） 地下水的污染。由于人類活動對地下水投入過多的有害材料，會導(dǎo)致地下水質(zhì)量受到影響而下降。由于土壤表層的有害物質(zhì)榮譽通過土壤滲透到地下水的表層中，因此土壤污染是地下水淺層污染的主要影響因素。此外，土壤的污染物經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)移及分化后會進(jìn)入淺層的地下水或分化到空氣環(huán)境中，進(jìn)而造成了其他環(huán)境介質(zhì)的影響，最終也極有可能導(dǎo)致飲用水源受到污染而危害人體的生命健康。4） 影響生態(tài)環(huán)境。突然的污染竟然會影響土壤表層生長的植物，土壤動物以及某些微生物的生長與分化，例如根莖等，進(jìn)而會影響病危害正常的土壤生態(tài)系統(tǒng)以及土壤的修復(fù)功能，土壤的養(yǎng)分不能夠進(jìn)行正常的分化與輸送，這不僅僅影響了土壤功能的發(fā)揮，也影響了其他植物，動物以及微生物對于土壤養(yǎng)分的吸收。

3 土壤污染修復(fù)技術(shù)

3.1 生物純化技術(shù)

生物純化技術(shù)主要于1980 年而開始受到相關(guān)人員的廣泛關(guān)注，生物轉(zhuǎn)化技術(shù)就是利用某些生物的分解功能去分解土壤中的有害物質(zhì)，已達(dá)到居住土壤污染物的目的。生物純化技術(shù)主要有植物純化技術(shù)，微生物轉(zhuǎn)化技術(shù)與生物純化技術(shù)構(gòu)成。例如，在修復(fù)技術(shù)方面，河南省某地質(zhì)礦產(chǎn)局研究了河南油田930 平方公里以上石油污染物的遷移路徑和污染特征，發(fā)現(xiàn)微生物改良技術(shù)在分解土壤含油殘油污染方面顯示了有效性和可行性。

3.2 物理修復(fù)技術(shù)

物理修復(fù)技術(shù)對于土壤的傷害較小，主要是通過物理過程達(dá)到去除土壤中污染物及有害物質(zhì)的目的，從而恢復(fù)土壤的使用價值，也是目前我國最為廣泛應(yīng)用的土壤修復(fù)方法。當(dāng)發(fā)生土壤污染時，應(yīng)首先考慮物理處理方法。為了在給定的土壤成本下獲得良好的土壤改良效果，可以根據(jù)不同的土壤組織，滲透性和污染物類型以及特定的土壤修復(fù)結(jié)果來選擇不同的土壤物理凈化方法。此方法主要用于修復(fù)受污染的小型土地。常見的土壤物理修復(fù)方法包括：1） 直接土壤置換法。顧名思義，它用未污染的土壤代替了污染的土壤。這種方法很方便，效果立竿見影，但是由于大量的土壤置換項目和高昂的成本，只能用于恢復(fù)后的高價值土壤，例如園林和研究場地土壤。土壤置換方法的主要過程包括直接完全土壤置換，地下土壤置換，部分土壤置換以及應(yīng)用新土壤以減少土壤污染物的濃度。通過現(xiàn)場檢查，根據(jù)實際情況，可以采用單一的土壤置換方法或多種土壤置換方法的組合，一般而言，可以快速達(dá)到土壤修復(fù)的目的。 2） 加熱修復(fù)。加熱修復(fù)的主要方法有直接加熱法、蒸汽加熱法、紅外線加熱法等等。當(dāng)加熱到一定溫度時，土壤中的揮發(fā)性污染物會迅速氣化，收集這些揮發(fā)性污染物會降低土壤中污染物的濃度。，此方法熱法能耗高，土壤滲透率高，但僅用于揮發(fā)性土壤污染物。通常僅用于醫(yī)院，池塘，花園，科研單位等的土壤快速修復(fù)。熱處理技術(shù)適用于回收被有機(jī)物污染的土壤，并已被用于回收受污染的土壤。 3） 在通過高溫和高壓將土壤污染物塑化為玻璃態(tài)之后，通過特定的物理方法分離玻璃材料。此方法需要高溫和高壓，不適合用于大型土壤改良項目，因為七消耗大量能量且價格昂貴。但是，這種方法是最有效的。4） 電極驅(qū)動修復(fù)方法。高濕度的土壤，特別是使用淤泥的土壤，在第一階段通過兩階段裝料技術(shù)濃縮土壤污染物，以增加單階段污染物（尤其是重金屬） 的濃度，然后繼續(xù)上述三種方法，此方法減少了土壤改良的范圍并減少了工程量。該方法僅適用于高濕度的土壤，但是由于需要電，具有一定的危險性。

3.3 化學(xué)修復(fù)技術(shù)

化學(xué)修復(fù)方法，主要就是利用化學(xué)試劑，將其添加到土壤中，從而達(dá)到去除土壤中污染物與有害物質(zhì)或降低土壤污染毒性的目的。例如化學(xué)轉(zhuǎn)化，浸出，氧化還原，光催化分解和電動修復(fù)等技術(shù)。例如，在四川某大米試驗區(qū)使用鈍化劑，不僅可以大大提高農(nóng)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價值，而且可以達(dá)到減少鎘和硒的目的，同時保護(hù)人們的健康而不致造成農(nóng)民收入的損失。在廣東省成功研制出一種名為“ Mont-SH6”的土壤重金屬鈍化劑修復(fù)材料，其中的活性鎘，鉛，汞，銅，鋅等對土壤中的主要有毒重金屬具有很強(qiáng)的吸附能力和穩(wěn)定的鈍化能力，可以從土壤中去除重金屬?？梢曰钴S狀態(tài)轉(zhuǎn)換為固定狀態(tài)，大大降低了土壤中重金屬。

4 結(jié)語

毫無疑問，過去幾十年來，中國目前正遭受著快速而廣泛的經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來的環(huán)境后果。土壤污染是許多相互關(guān)聯(lián)的環(huán)境疾病的典型例子，由于隱藏，延遲和長期積累的性質(zhì)，土壤污染引起了公眾和政府的關(guān)注。通過中國實施《土壤污染防治行動計劃》和建立控制和恢復(fù)土壤污染的修復(fù)工作，中國的土壤污染惡化趨勢得到了初步抑制，土壤環(huán)境安全得到了保障，土壤環(huán)境風(fēng)險也得到了一定程度的控制。