土壤污染修復(fù)技術(shù)及土壤生態(tài)保護(hù)策略

孫蓓 紀(jì)衛(wèi)利 李福杰

摘要：當(dāng)土壤當(dāng)中含有的有害物質(zhì)過(guò)多，已經(jīng)超過(guò)其自凈能力，便會(huì)引發(fā)土壤組成、結(jié)構(gòu)以及功能上的變化，使微生活活動(dòng)受到抑制，各種有害物質(zhì)及其分解產(chǎn)物在土壤中積累，通過(guò)“土壤→植物→人體”或“土壤→水→人體”被人體吸收，危害人類健康。新時(shí)期，如何對(duì)土壤污染修復(fù)技術(shù)加以科學(xué)研發(fā)與推廣，促進(jìn)我國(guó)土壤生態(tài)保護(hù)事業(yè)的優(yōu)化發(fā)展，值得深思。

關(guān)鍵詞：土壤污染;修復(fù)技術(shù);生態(tài)保護(hù)

1土壤污染修復(fù)技術(shù)

1.1物理修復(fù)

1.1.1客土與換土法

客土修復(fù)技術(shù)主要是針對(duì)污染程度較輕的土壤所應(yīng)用的一種處理方法，是在土壤當(dāng)中摻入潔凈土壤，從而達(dá)到修復(fù)的目的。而換土技術(shù)則是通過(guò)未被污染的土壤替換污染土壤。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，客土法與換土法土壤修復(fù)能力較低的劣勢(shì)逐漸顯現(xiàn)，在土壤污染修復(fù)實(shí)踐中的應(yīng)用情況也越來(lái)越少。

1.1.2電動(dòng)修復(fù)技術(shù)

該技術(shù)主要是以電泳或者電場(chǎng)作用之下的電遷移為基礎(chǔ)，將鉻離子、鋅離子、鉛離子等重金屬離子和無(wú)機(jī)鹽由土壤內(nèi)傳送至電極，并對(duì)重金屬淤泥進(jìn)行定期處理。與其他原位處理方式不同，電動(dòng)修復(fù)技術(shù)可以依靠低導(dǎo)電率實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)微顆粒土壤中重金屬的去除，不會(huì)對(duì)土壤自然結(jié)構(gòu)形成破壞，而且修復(fù)范圍較廣、操作過(guò)程簡(jiǎn)單靈活，優(yōu)勢(shì)明顯。然而，其缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在所需能源消耗較高、較易發(fā)生極化、受酸堿度影響較大等，影響修復(fù)效率。目前，對(duì)于電動(dòng)修復(fù)技術(shù)應(yīng)用還在持續(xù)研究和完善之中。為了提高電動(dòng)修復(fù)技術(shù)的實(shí)際作用效果，一般會(huì)選用絡(luò)合劑、無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸以及表面活性劑等作為強(qiáng)化劑，以緩解其“聚焦”效應(yīng)。

1.2化學(xué)修復(fù)

1.2.1土壤淋洗技術(shù)

該技術(shù)是對(duì)污染土壤和化學(xué)洗滌劑進(jìn)行混合，依靠溶劑的解吸、溶解、螯合以及固化等化學(xué)作用對(duì)污染物進(jìn)行分離，從而實(shí)現(xiàn)重金屬的分離與回收，達(dá)到修復(fù)污染土壤的目的。采用土壤淋洗技術(shù)的過(guò)程中，無(wú)論使用何種淋洗劑，土壤肥力都會(huì)呈現(xiàn)出一定程度的下降。相比之下，酸性淋洗劑可以呈現(xiàn)出更高的淋洗效率，但其破壞力更強(qiáng)，會(huì)改變土壤性質(zhì)。因此，目前采用生物表面活性劑與有機(jī)酸替代了對(duì)酸性淋洗劑的應(yīng)用，其土壤破壞性相對(duì)較小。

土壤淋洗技術(shù)比較容易引發(fā)二次污染，而且淋洗劑價(jià)格昂貴，在我國(guó)的實(shí)際應(yīng)用范圍較小，主要用在重金屬污染土壤的修復(fù)處理中。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，淋洗技術(shù)也在不斷完善，日后必將朝著更加綠色化的方向改進(jìn)。倘若將其與其他修復(fù)方式進(jìn)行組合應(yīng)用，能夠有利于促進(jìn)污染土壤修復(fù)效果的提升。

1.2.2原位固化/穩(wěn)定化技術(shù)

原位固化/穩(wěn)定化技術(shù)是土壤污染治理領(lǐng)域較為成熟的一種技術(shù)，可以在不搬移土層的前提下，依靠機(jī)械力向土壤中混入固化劑和穩(wěn)定化劑，與污染物形成充分融合，經(jīng)過(guò)一定物理與化學(xué)作用，使污染介質(zhì)被封固于固態(tài)材料當(dāng)中，或是將污染物轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的形態(tài)，促進(jìn)污染物在環(huán)境當(dāng)中的擴(kuò)散與遷移。然而，該修復(fù)技術(shù)需要應(yīng)用的藥劑量相對(duì)較大，而且對(duì)復(fù)合污染土壤所能呈現(xiàn)的整體修復(fù)性較低。這是由于土壤酸堿度會(huì)影響到所殘留重金屬的生物有效性，還可能引發(fā)二次污染。

1.3生物修復(fù)

1.3.1原位生物修復(fù)

此項(xiàng)技術(shù)通常應(yīng)用于亞表層土壤的修復(fù)處理中，其作用機(jī)理在于將某種有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)摻入到污染土壤當(dāng)中，亦或是對(duì)污染土壤含氧量進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)土壤內(nèi)有害物質(zhì)分離的一種方法。通常情況下，污染土壤范圍較廣，無(wú)論采用何種修復(fù)方法，都將耗費(fèi)大量人力、物力和財(cái)力?；诖耍壳爸饕獞?yīng)用生物通氣法、土耕法等修復(fù)污染土壤中的原微生物。其中，土耕法具有更強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性，而且操作簡(jiǎn)便、見(jiàn)效快，不會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的二次污染。但此方法仍然存在一定缺陷，比如污染物會(huì)在土壤當(dāng)中依靠多種途徑進(jìn)行傳播與分散，而且需要的處理周期較長(zhǎng)。

1.3.2植物修復(fù)技術(shù)

（1）植物提取。該處理方法是在土壤污染區(qū)域大量種植金屬超積累植物，從而高效吸收土壤中殘留的金屬污染物。通過(guò)對(duì)該種植物的反復(fù)多次種植，去除土壤中賦存的重金屬污染物;

（2）植物揮發(fā)。該處理方法是利用土壤中生長(zhǎng)植物的根部吸收各類有害物質(zhì)，并依靠植物生長(zhǎng)過(guò)程的作用，使污染土壤中有毒物質(zhì)被轉(zhuǎn)化成為氣態(tài)形式，最終揮發(fā)至自然界，以此降低土壤的整體污染程度;

（3）植物固定。該種方法是針對(duì)污染程度較輕或結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的污染土壤進(jìn)行處理，效果較為顯著。它是對(duì)微生物和植物作用的有機(jī)融合，達(dá)到修復(fù)土壤的目的。然而，植物固定處理所需修復(fù)周期過(guò)長(zhǎng)，通常需要3-5年才能獲得預(yù)期修復(fù)效果。

2土壤生態(tài)保護(hù)及污染管理策略

2.1加強(qiáng)土壤質(zhì)量普查

我國(guó)幅員遼闊，土壤資源十分豐富，且類型復(fù)雜多樣，其利用方式、投入水平、管理模式的不同都會(huì)對(duì)土壤質(zhì)量形成直接影響。然而，全國(guó)土壤普查頻率較低，以往所獲土壤環(huán)境質(zhì)量信息較少，而且已經(jīng)很難滿足目前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。倘若沒(méi)能全面摸清全國(guó)各地土壤質(zhì)量的具體情況，對(duì)質(zhì)量不同的土壤實(shí)施農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)，就無(wú)法充分確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。所以，要在全國(guó)范圍內(nèi)積極推動(dòng)土壤質(zhì)量調(diào)查，為土壤生態(tài)保護(hù)與污染治理形成良好的數(shù)據(jù)支撐。

2.2建立健全土壤整治規(guī)劃

要充分依靠土壤環(huán)境質(zhì)量檢查和評(píng)價(jià)結(jié)果，完善土地修復(fù)與保護(hù)計(jì)劃，其內(nèi)容應(yīng)包括農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地建設(shè)、結(jié)構(gòu)布局、污染防治以及污染土壤修復(fù)等，加大污染土壤整治和修復(fù)方面的資金投入。此外，要強(qiáng)化環(huán)保法律建設(shè)，完善相關(guān)管理機(jī)制，制定出更加嚴(yán)格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。以國(guó)家現(xiàn)行環(huán)保法規(guī)為基礎(chǔ)，結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r制定出區(qū)域性法規(guī)。在對(duì)農(nóng)業(yè)、農(nóng)村面源污染進(jìn)行治理的過(guò)程中，應(yīng)該將重點(diǎn)放在制定科學(xué)的土壤質(zhì)量保護(hù)條款上，在廣大農(nóng)村地區(qū)積極建設(shè)集中居住區(qū)、污染物集中處理區(qū)域，合理應(yīng)用化肥，推廣綠色農(nóng)藥和精準(zhǔn)施肥技術(shù)。

2.3推動(dòng)土壤和環(huán)境質(zhì)量宣傳、科普工作

農(nóng)田土壤質(zhì)量的持續(xù)惡化，會(huì)對(duì)我國(guó)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)形成嚴(yán)重影響，威脅生物多樣性、人體健康、社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，也必然會(huì)影響到中國(guó)農(nóng)業(yè)在全球范圍的地位。所以，土壤環(huán)境質(zhì)量的安全與健康是保障我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的前提，也是促進(jìn)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的根本。相關(guān)部門要積極組織開(kāi)展與土壤、環(huán)境質(zhì)量相關(guān)的宣傳和科普活動(dòng)，使國(guó)民明確“凈土”、“潔食”、“健康”、“穩(wěn)定”以及“可持續(xù)發(fā)展”之間的關(guān)系。各級(jí)政府應(yīng)該充分明確土壤污染治理問(wèn)題的緊迫性，將其與沙塵暴、水土流失治理活動(dòng)放在同等重要的位置。

2.4優(yōu)化城市土壤整治、管理與可持續(xù)利用

近些年來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)化與城鎮(zhèn)化發(fā)展進(jìn)程的加快，越來(lái)越多污染問(wèn)題呈現(xiàn)在我們面前，給城市生態(tài)與民眾健康帶來(lái)威脅。然而，全球范圍對(duì)于城市土壤的研究還處在初級(jí)階段，相關(guān)研究主要集中于重金屬污染治理技術(shù)。所以必須加強(qiáng)對(duì)重金屬污染問(wèn)題的研究，將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果作為基礎(chǔ)，切實(shí)制定土壤污染治理規(guī)劃，合理選擇修復(fù)技術(shù)，構(gòu)建起污染修復(fù)檔案庫(kù)。此外，要革新以往落后的土地管理理念，促進(jìn)土地利用實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和綠色發(fā)展。

2.5強(qiáng)化污染土壤修復(fù)技術(shù)科研力度

對(duì)于大面積污染土壤，必須要應(yīng)用高效的修復(fù)技術(shù)進(jìn)行處理，并針對(duì)環(huán)境技術(shù)相關(guān)的理論進(jìn)行深入研究，比如土壤污染形成機(jī)制、持久性微量毒物生態(tài)毒理、污染土壤環(huán)境生物修復(fù)等，從而促進(jìn)土壤質(zhì)量水平的持續(xù)提升。此外，可以將生態(tài)環(huán)境資本損失計(jì)入到生產(chǎn)成本當(dāng)中，通過(guò)綠色GDP指標(biāo)對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行衡量與考核。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，土壤污染修復(fù)技術(shù)的研發(fā)與推廣對(duì)于優(yōu)化土壤環(huán)境具有非常重要的作用，能夠有效改善人類居住環(huán)境，推動(dòng)各行業(yè)發(fā)展。要通過(guò)對(duì)多種土壤生態(tài)保護(hù)策略的綜合利用促進(jìn)我國(guó)環(huán)保事業(yè)的整體優(yōu)化發(fā)展，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)注入源源不斷的活力。

參考文獻(xiàn)

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