論土壤污染防治的重點(diǎn)與難點(diǎn)

莫樹青

（廣西崇左市環(huán)境科學(xué)研究所,廣西 崇左 532200）

隨著我國工業(yè)的迅猛發(fā)展，生態(tài)環(huán)境受到人為影響的程度不斷加深。土壤是人類生存不可或缺的重要自然資源之一，其被污染后的影響深重。土壤的污染物可分為有機(jī)與無機(jī)兩種。有機(jī)污染物包括化肥、農(nóng)藥等，無機(jī)污染物包括各種重金屬和鹽等。污染物的積累會造成土壤的物理、化學(xué)、生物等方面的特性被改變，導(dǎo)致土壤喪失使用能力，不利于經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。目前，我國區(qū)域土壤重金屬污染現(xiàn)象突出，對污染土壤進(jìn)行修復(fù)的研究也在不斷探索中。2005-2013年對全國的土地污染的調(diào)查顯示情況不容樂觀，且南方污染程度高于北方。西南與中南地區(qū)重金屬污染較為嚴(yán)重，西北至東南、東北至西南地區(qū)，Cd、Hg、As以及Pb污染呈上升趨勢。目前，我國對土壤環(huán)境缺乏保護(hù)與控制力、監(jiān)管不到位，同時也存在土壤修復(fù)與治理缺乏資金和相應(yīng)的修復(fù)技術(shù)等問題。

1.土壤污染原因

從來源看，土壤污染主要來自于工業(yè)生產(chǎn)和人類活動。如工業(yè)生產(chǎn)活動中廢氣、廢水、廢渣的直接排放，會通過沉降、遷移、積累、滲漏等直接或間接的污染土壤環(huán)境。如廢水中某些有機(jī)物質(zhì)和微量元素可能通過增加土壤肥力對林地植物或農(nóng)作物有積極的影響，但有害物質(zhì)對林地植物或者農(nóng)作物的不利因素更甚，會直接導(dǎo)致其減產(chǎn)和死亡。再如農(nóng)村耕種時使用的化肥，雖然增加了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，但過度使用，則易影響土地本底性質(zhì)，對之后的農(nóng)作物種植也有危害。農(nóng)藥里的化學(xué)成分雖然作物能幫助去除害蟲，但也會流入土壤從而破壞土壤結(jié)構(gòu)。現(xiàn)今的農(nóng)藥基本都是通過噴灑方式作用于農(nóng)作物，由于大范圍噴灑農(nóng)藥，除害的同時也把有益生物殺死了，破壞了農(nóng)田的生物鏈?，F(xiàn)今塑料制品繁多，如農(nóng)作物大棚、地膜等，廢棄后由于收集和處理不當(dāng)，也會影響并污染對土壤環(huán)境。塑料制品在環(huán)境中不易自然分解，非常頑固，由于使用量非常大，在農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)成為較突出的環(huán)境污染問題。加之農(nóng)村群眾環(huán)保意識淡薄，畜禽養(yǎng)殖不做好廢水處置、生活污水無序且未經(jīng)處理排放，隨著雨水沖刷污染農(nóng)村環(huán)境，我國農(nóng)村土壤污染面積有擴(kuò)大趨勢。

2.重金屬污染

土壤污染中較為常見也比較難修復(fù)的就是重金屬污染的土地。本文之前描述的土壤污染原因皆有可能造成土壤重金屬污染。工業(yè)污水可能含有鎘、鋅、鉛、和銅等重金屬，農(nóng)藥和化肥會帶來汞、鎘、鉛等。我國塑料生產(chǎn)企業(yè)為降低成本，會添加含有有機(jī)砷等重金屬的助劑，其燃燒或進(jìn)入土壤中均會帶來污染。重金屬含量超標(biāo)有抑制農(nóng)作物生長，影響植物吸收水分，抑制光合作用合成等危害。其中鎘污染較普遍，重金屬污染區(qū)中含量最高，基本大部分污染物中都帶有此重金屬。

礦產(chǎn)、冶煉、石化等企業(yè)運(yùn)營過程中產(chǎn)生的“工業(yè)三廢”除含有常規(guī)基本污染物外，還可能含有鉛、鋅、鎘、銅、鉻和類金屬砷等重金屬元素，如沒有進(jìn)行處理直接排放，對周邊區(qū)域的環(huán)境影響很大。廢氣方面，各種“灰塵”通過雨水或大氣沉降等自然現(xiàn)象進(jìn)入周邊環(huán)境中，在土壤中經(jīng)過長期的累積，影響到作物生長。廢水方面，如采礦活動的礦井涌水、洗礦廢水和電鍍行業(yè)的工業(yè)廢水中含有重金屬元素，未經(jīng)處理直接排放對的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些企業(yè)所在地區(qū)的重金屬污染與一般企業(yè)相比生態(tài)環(huán)境影響更嚴(yán)重。廢渣方面，這些企業(yè)固體廢物、危險廢物的處置地或堆存地的滲濾液中也常常含有重金屬，如不做好防滲圍堰等相關(guān)措施，滲濾液的滲漏將對地下水環(huán)境乃至周邊土壤環(huán)境造成污染。此外，這些企業(yè)通常建設(shè)在工業(yè)園區(qū)或人煙稀少的農(nóng)村地區(qū)，周邊的耕地和農(nóng)田、林地的范圍較大，是農(nóng)村土地污染的最大隱患。

重金屬中最受關(guān)注且極易造成重大危害的有鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、鉻（Cr）、銅（Cu）、鎳（Ni）、鋅（Zn）等。（詳情如下圖），重金屬難以被土壤分解，且易破壞土壤結(jié)構(gòu)，同時形成有毒物質(zhì)污染環(huán)境，影響整個環(huán)境及生物的發(fā)展和健康。根據(jù)資料顯示，我國重金屬分布主要在人類活動以及工業(yè)活動集中的區(qū)域，如鉛污染多集中在湖南、河南等地；砷污染主要來自城市廢水，多集中在北方如天津、山東等地；銅污染在沿海地區(qū)較為多見。

3.重金屬防治土壤污染難點(diǎn)

由于中國占地面積大，土壤類型不同，農(nóng)民的農(nóng)耕方式不同，土壤中重金屬種類和含量不同，污染原因也不盡相同，重金屬防治存在困難。一方面，我國的石油、煤、錳礦、鋁礦等礦物的開采仍然是主要工業(yè)活動，因此重金屬污染仍長期面臨挑戰(zhàn)。另一方面，“工業(yè)三廢”的違規(guī)排放也時有發(fā)生，基層專業(yè)執(zhí)法人員緊缺問題普遍突出，環(huán)境監(jiān)管執(zhí)法難度較大。此外，農(nóng)村固體廢物尚未很好解決，目前都是把可回收利用垃圾資源化，不可回收垃圾固體穩(wěn)定化、填埋、焚燒，且收集率和處理率都較低。農(nóng)村生活污水的處理也尚未全國普及，僅有部分試點(diǎn)、示范地區(qū)建設(shè)了污水處理站集中收集農(nóng)村生活廢水，但污水處理站普遍存在維護(hù)運(yùn)營難、出水率低等問題。過去，人們常通過翻土來處理被污染的農(nóng)田的土壤問題，但是近年來翻土治理的效果越來越不明顯，且某些地區(qū)土壤本身的重金屬本底值較高，治理只能通過人工干預(yù)來解決。我國目前的重金屬污染治理技術(shù)尚不夠成熟，每個地區(qū)根據(jù)土壤的污染類型需要有不同的解決方案，時間成本和經(jīng)濟(jì)成本較高，經(jīng)不起消耗。此外，在治理重金屬污染土壤這方面人才缺失，技術(shù)研究較發(fā)達(dá)國家緩慢，很多土壤修復(fù)技術(shù)需要時間驗(yàn)證效果，而后改良也需要時間。

4.重金屬污染治理方法

4.1 物理修復(fù)技術(shù)

重金屬污染區(qū)修復(fù)方法一為改變其狀態(tài)，二為通過手段把土壤中重金屬分離回收。物理修復(fù)有工程措施和淋洗法等修復(fù)方法。在重金屬污染的農(nóng)田治理中，最為有效的是換掉農(nóng)田土壤，此為物理修復(fù)法中的工程措施，如換土、客土和深耕翻土等。在物理工程措施中，換土和客土非常麻煩。輕污染區(qū)采用最多的一般是深耕翻土。深挖土壤層，將其翻動均勻，可減少最上層的重金屬比重。重污染區(qū)采用和客土混合方式，減少重金屬比重，也可在重金屬農(nóng)田種植低累積作物，其對于重金屬吸收較低，且該農(nóng)作物種植出來后經(jīng)過檢測可符合食品標(biāo)準(zhǔn)?？梢宰龅街亟饘傥廴镜卦倮茫且粋€可實(shí)行的措施。目前通過研究發(fā)現(xiàn)，小麥和玉米對重金屬吸收相對較少。

4.2 化學(xué)修復(fù)技術(shù)

化學(xué)修復(fù)技術(shù)中，原位鈍化修復(fù)是其中一種，它的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施經(jīng)費(fèi)少、效率高。對于大范圍污染地效果較好，使用得比較多。也因此，全球都在深究該項(xiàng)修復(fù)方法。但鈍化劑不能經(jīng)常使用，應(yīng)具有針對性的使用，把效果提高。其中，多功能復(fù)合鈍化材料可分為無機(jī)類鈍化劑、有機(jī)類鈍化劑和有機(jī)-無機(jī)復(fù)合型。其中無機(jī)類包括磷酸類如磷酸二氫鈣、含鈣類如石灰、硅酸類如硅肥、金屬材料類如鐵鋁礦物，有機(jī)類鈍化劑包括有機(jī)物如污泥堆肥、生物炭，有機(jī)-無機(jī)復(fù)合型是聯(lián)合作用。通過大量研究表明，單用一種鈍化劑效果達(dá)不到聯(lián)合使用的效果，高譯丹等試驗(yàn)了生物炭與石灰聯(lián)合使用、單使用石灰、生物炭對土壤中重金屬污染的修復(fù)作用，結(jié)果表明聯(lián)合使用的作用明顯好于只使用一種，因?yàn)樯锾亢褪襊H值都為堿性，聯(lián)合使用能明顯提高土壤的pH值，有利于土壤重金屬生成沉淀。

4.3 水分含量Eh值

在農(nóng)田土壤修復(fù)中也可控制水分來調(diào)整土壤中的Eh值（溶液氧化性或還原性強(qiáng)弱的衡量指標(biāo)）。Eh值越高其氧化性越高，同理，Eh值越低，還原性越高。Eh大于零為氧化，小于零為還原?；旧纤型寥蓝季哂蠩h值，只數(shù)值高低不同，某些土壤氧化性高，某些還原性較高。因此，其也能作為衡量土質(zhì)的通氣性是否符合標(biāo)準(zhǔn)。通過調(diào)整Eh值能有效增強(qiáng)土壤的氧化還原效能，而控制土壤水分含量是調(diào)整Eh值的手段，能以此減少重金屬的遷移，可保證土壤修復(fù)工作的順利開展。為應(yīng)用之后的修復(fù)技術(shù)打下基礎(chǔ)。

4.4 聯(lián)合修復(fù)技術(shù)

通過一種方式對重金屬污染土壤進(jìn)行修復(fù)顯然很難達(dá)到預(yù)期目的，如物理修復(fù)技術(shù)中利用深耕翻土使土壤降低重金屬比重的方法不能經(jīng)常使用，很容易使輕、中度重金屬污染區(qū)變成重度污染區(qū)。因此，對不同土質(zhì)、不同污染程度、不同原因造成的污染也應(yīng)區(qū)別對待。使用多種土壤聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，能有效修復(fù)被破壞的土壤結(jié)構(gòu)，能提升修復(fù)速度，能修復(fù)多種重金屬污染的土壤。此項(xiàng)技術(shù)也是全球一直在研究的內(nèi)容。上面所述通過物理和植物兩種修復(fù)都包含在聯(lián)合修復(fù)技術(shù)中，目前已知的聯(lián)合修復(fù)技術(shù)基本是由物理、化學(xué)和生物修復(fù)組成，如微生物、活性炭等。

5.結(jié)論

2020 年十三屆全國人大第22次會議提出關(guān)于檢查土壤污染防治法實(shí)施情況的報告。代表提出，在法律規(guī)定下設(shè)立的省級土壤防治基金，大部分地區(qū)尚未成立，資金不暢通。希望國家加強(qiáng)督促，推動法律規(guī)定落實(shí)到位，引進(jìn)社會資金共同參與，解決現(xiàn)階段的資金問題。代表建議，加大資金項(xiàng)目入庫范圍，增加資金支持力度。人們對土壤污染的認(rèn)知不足，不知問題的危害性、嚴(yán)重性，缺乏預(yù)防及保護(hù)意識?？衫眯旅襟w等宣傳媒介，增強(qiáng)宣傳力度，提高對土壤的環(huán)保意識，鼓勵人們低碳生活。完善土壤環(huán)境信息，鼓勵人民檢舉違法行為，在一定程度上可杜絕土地污染根源?？沙闪⑼寥罊z測實(shí)驗(yàn)室，加強(qiáng)人員的專業(yè)技能，提高檢驗(yàn)鑒定能力，積極解決土壤污染防治的難題。加大土壤防治技術(shù)方面科研人才培訓(xùn)及招攬力度，解決目前人才資源不足的困擾。此外，土壤污染評價方法應(yīng)具有科學(xué)性與準(zhǔn)確性，僅檢測主要污染物濃度過于單一。

綜上所述，依據(jù)重金屬污染土壤的特點(diǎn)，對預(yù)期成果、時間長短和經(jīng)費(fèi)需求，使用比較能對應(yīng)上的修復(fù)方法為最佳?；瘜W(xué)修復(fù)法通過化學(xué)試劑提高重金屬穩(wěn)定性，相對難以保證長期使用的效果。當(dāng)前正在研究分子鍵合等方法能否解決此狀況，該方法目前研究火熱，且方法中帶有針對性較強(qiáng)的技術(shù)，修復(fù)效果不錯且經(jīng)費(fèi)低、見效快。生物法通過動植物及微生物作用于土壤可以實(shí)現(xiàn)重金屬污染土地再利用，如正在研究的低積累品種篩選和可通過吸收土壤中的重金屬達(dá)成目地的超富集植物。生物法效果比較好。但植物需要時間成長，速度較慢。微生物法修復(fù)土壤當(dāng)前不確定因素過多，效果不理想，用得不多且也在研究中。熱力學(xué)修復(fù)經(jīng)費(fèi)過高，不實(shí)用。我國有關(guān)土壤污染防治的腳步較慢，起步晚、成本低、效果好的防治技術(shù)尚未研發(fā)成功，給予的科技支撐減少。應(yīng)加大科研力度，整合資金，召集人才資源，攻克難關(guān)。完善法律規(guī)定是當(dāng)務(wù)之急，土壤污染責(zé)任人的認(rèn)定、土壤防治規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)體系及保障措施未完全出臺。缺乏具體規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，不利于土壤治理工作的展開。