淺談土壤污染成因及防治技術(shù)措施

蔣陽月，王艷華，胡海蘭

（常州市常武環(huán)境科技有限公司，江蘇 常州 213000）

在工業(yè)和農(nóng)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中，由于污染物的隨意排放，導(dǎo)致土壤污染問題日益加劇，不僅給自然生態(tài)系統(tǒng)帶來較大的壓力，也威脅人類生存。我國在強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的大背景下，應(yīng)該以土壤污染的治理為重點，確保生態(tài)環(huán)境質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，以落實節(jié)能環(huán)保的理念。隨著污染物排放類型和數(shù)量的增多，也給治理工作造成了較大難度，相關(guān)人員必須在工作中引入先進(jìn)的修復(fù)技術(shù)，使土壤環(huán)境逐步得到恢復(fù)，增強(qiáng)土地生產(chǎn)力，同時為城鎮(zhèn)化建設(shè)創(chuàng)造良好條件，改善居民的生活環(huán)境。相關(guān)人員需要結(jié)合土壤污染的實際情況，創(chuàng)新和優(yōu)化當(dāng)前土壤污染治理的技術(shù)措施，同時在工作中積極采取預(yù)防措施，避免造成嚴(yán)重的土壤污染事件。

1 土壤污染概述

污染物進(jìn)入土壤后，會對土壤功能產(chǎn)生負(fù)面影響，甚至引起土壤環(huán)境惡化，使土地資源的價值難以發(fā)揮。土壤污染的隱蔽性特點十分顯著，給治理工作帶來較大困難，使工作人員難以在第一時間有效排查污染問題，給后續(xù)治理工作帶來諸多阻礙。同時土壤污染也具有累加性，由于污染物在土壤中的遷移性較差，隨著時間的推移，污染物含量和濃度也會隨之增加，導(dǎo)致污染問題加劇。近年來，在人類活動逐漸增多的趨勢下，土壤污染類型也更加豐富多樣，比如農(nóng)業(yè)污染型和水質(zhì)污染型等等，并且污染物成分也存在差異性[1]。當(dāng)土壤中氯元素和酸堿性元素含量增大時，會導(dǎo)致無機(jī)污染問題；當(dāng)氰化物和石油類污染物增多時則會導(dǎo)致有機(jī)污染問題，此外還存在較多的重金屬污染，包括汞元素、鉛元素和鋅元素污染等。

2 土壤污染的成因

2.1 農(nóng)藥污染

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中會使用大量的農(nóng)藥，其中含有大量的有毒、有害物質(zhì)，進(jìn)入周圍土壤后會引發(fā)不同程度的污染問題。部分農(nóng)民的環(huán)境保護(hù)意識不強(qiáng)，為了起到良好的病蟲害防治效果，采用大量具有強(qiáng)力殺傷作用的農(nóng)藥，這是土壤生態(tài)系統(tǒng)被破壞的主要原因。土壤的自凈能力無法實現(xiàn)農(nóng)藥殘留成分的快速降解，因此會長期存留在土壤當(dāng)中，其調(diào)節(jié)和載體功能受到損害。如果土壤中含有大量的污染物，也會導(dǎo)致農(nóng)作物對有害成分的吸收量增大，影響糧食安全，對人們的身體健康造成較大危害。

2.2 化肥污染

化肥是保持土壤肥力的關(guān)鍵，特別是在作物的關(guān)鍵生長期，只有提供充足的營養(yǎng)物質(zhì)，才能維持良好的生長狀態(tài)，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。然而，當(dāng)前磷肥和氮肥、鉀肥等化學(xué)肥料的使用較為普遍，導(dǎo)致土壤當(dāng)中氮、磷元素的濃度超標(biāo)，引起氮、磷污染的問題。氮磷化合物的降解難度較大，因此會加劇土壤污染問題，如果沒有采取有針對性的恢復(fù)和治理技術(shù)，會對土壤環(huán)境造成永久性破壞。在化肥使用量逐漸增多的趨勢下，也會引發(fā)土壤的板結(jié)問題，使土壤性質(zhì)發(fā)生改變，無法滿足農(nóng)作物的種植要求，造成土地資源的浪費。當(dāng)?shù)乇韽搅髟龃髸r，容易使污染物的位置發(fā)生改變，一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的水土流失，會導(dǎo)致污染的范圍增大，這也是目前防治工作中遇到的主要難題。

2.3 固體廢棄物污染

在工業(yè)生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢棄物，尤其是我國近年來在工業(yè)領(lǐng)域的投入越來越大，但是卻沒有制定完善的標(biāo)準(zhǔn)體系和法律法規(guī)，導(dǎo)致亂排亂放問題十分嚴(yán)重。工業(yè)廢棄物中含有大量的污染物質(zhì)，尤其是重金屬污染物較多，容易富集在土壤當(dāng)中，導(dǎo)致土壤性質(zhì)發(fā)生改變。重金屬污染的危害性較大，而且無法通過天然植物和微生物等實現(xiàn)快速降解，治理成本也相對較高。在礦產(chǎn)行業(yè)中，礦山開采作業(yè)也會產(chǎn)生大量的廢棄物，包括殘渣和尾礦等，如果沒有做好集中無害化處理和資源化處理，也會污染礦山的土壤環(huán)境[2]。由于人口數(shù)量逐漸增多，因此生活垃圾的產(chǎn)出量也較多，加之居民的環(huán)境保護(hù)意識較差，存在隨意丟棄垃圾的情況，造成垃圾滲濾液中的污染物滲透到土壤當(dāng)中，使得土壤環(huán)境不容樂觀。

2.4 灌溉水污染

灌溉也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的主要工作內(nèi)容，可以為農(nóng)作物補(bǔ)充所需的水分，維持農(nóng)作物健康生長。但是，在工業(yè)生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生較多的廢水，部分企業(yè)為了降低處理成本，往往會直接排放到周圍水環(huán)境當(dāng)中，加劇水質(zhì)污染問題。如果在農(nóng)業(yè)灌溉中采用了受污染水體，則會在水源輸送中引發(fā)土壤污染，這也是導(dǎo)致土壤污染范圍擴(kuò)大的主要原因。污水中不僅含有較多的氮、磷等元素，重金屬元素的濃度也相對較高，容易對土壤生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆的破壞。

2.5 大氣沉降污染

工業(yè)、金屬冶煉等生產(chǎn)領(lǐng)域會產(chǎn)生較多的粉塵和有毒、有害氣體，這些氣體在一段時間后會沉降下來，進(jìn)入到土壤當(dāng)中，這也是引發(fā)環(huán)境污染事件的主要原因，而且隨著降雨量的增大，地表徑流也會對土壤環(huán)境形成不同程度的破壞。特別是在重污染企業(yè)的附近區(qū)域內(nèi)，大氣沉降問題更加嚴(yán)重，周圍土壤中污染物的含量明顯超標(biāo)，而且呈現(xiàn)出擴(kuò)大化的趨勢[3]。此外，隨著汽車數(shù)量的增加，導(dǎo)致尾氣排放量增多，在大氣沉降作用下，也會引發(fā)不同程度的土壤污染問題。

3 土壤污染的危害

當(dāng)耕地土壤中污染物的濃度增大時，部分污染物會被植物所吸收和富集，導(dǎo)致農(nóng)作物的質(zhì)量安全受到威脅。植物生長健康狀況不佳，而且葉綠素含量也會隨之下降，難以進(jìn)行正常的光合作用，其生長抑制作用十分顯著，造成農(nóng)作物的減產(chǎn)，給農(nóng)戶造成損失。我國相關(guān)部門對糧食安全的重視程度越來越高，而土壤污染問題在很大程度上會威脅糧食安全，不利于我國社會的穩(wěn)定發(fā)展。食物鏈?zhǔn)俏廴疚镔|(zhì)傳遞的主要途徑，特別是很多重金屬元素，比如鉛元素、銅元素、砷元素等，它們在食物鏈中的傳遞會直接危害人們的身體健康。如果人體吸收較多的重金屬元素會導(dǎo)致各類疾病，威脅呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等人體器官，很多癌癥也由此引發(fā)。土壤污染往往會引發(fā)不同程度的大氣污染和水環(huán)境污染等，它們彼此之間存在著密切聯(lián)系，當(dāng)出現(xiàn)水環(huán)境污染時，也可能威脅人們的飲水安全。

4 土壤污染防治技術(shù)措施

4.1 土壤修復(fù)措施

4.1.1 物理修復(fù)

物理修復(fù)技術(shù)是土壤污染治理中的一種常用技術(shù)手段，具有簡單易操作的特點，而且具有高效性的優(yōu)勢，因此應(yīng)用十分廣泛。

（1）換土法是物理修復(fù)技術(shù)中一種簡單直接的處理方式，當(dāng)某一區(qū)域內(nèi)土壤污染物濃度較大時，可以采用換土法改善土壤環(huán)境，從而為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活居住等創(chuàng)造良好條件。這種方法主要包括翻土法、客土法和去表層土法等，運用未受污染的土壤對被污染的土壤進(jìn)行稀釋或者替換，并做好對污染土壤的集中處理，以防止其對其他區(qū)域環(huán)境造成危害。當(dāng)污染范圍不大且污染物濃度較高時，可以采用該方法實施處理，該方法的適用性也較強(qiáng)，在多種土壤條件下都能有效應(yīng)用，但是成本投入相對較高。

（2）電動修復(fù)的方式也是物理修復(fù)中的常用技術(shù)，主要是通過電極的插入促進(jìn)電子遷移，從而對污染物實施集中處理。電動修復(fù)技術(shù)的成熟度較高，可以針對受污染區(qū)域?qū)嵤┒ㄏ蛱幚?，而且可以最大限度維護(hù)原有的土壤生態(tài)，防止造成嚴(yán)重的破壞，具有環(huán)保性，拓展了修復(fù)治理的廣度。相較于其他方法而言，電動修復(fù)在整個修復(fù)過程中的操作并不復(fù)雜。但是，該方法的劣勢也很明顯，尤其是在插入電極進(jìn)行修復(fù)的過程中需要消耗大量的電能。土壤本身的酸堿度也會對修復(fù)效果產(chǎn)生干擾，因此穩(wěn)定性較差。在實踐作業(yè)中，通常將電動修復(fù)技術(shù)和其他技術(shù)融合應(yīng)用，以取得良好的治理成效。

（3）熱脫修復(fù)技術(shù)也是一種物理修復(fù)技術(shù)，尤其是對于可揮發(fā)性有機(jī)物的處理作用顯著，熱脫附作用能夠使其快速揮發(fā)，以控制土壤當(dāng)中污染物的濃度。在采用該技術(shù)時，工作人員需要合理控制加熱溫度，以確保污染物從固態(tài)向氣態(tài)的快速轉(zhuǎn)化，同時要做好集中收集和二次處理，防止直接排放而造成大氣污染。比如氯化有機(jī)物污染是土壤中的主要污染物類型，可以采用該方法實施處理，其對于二噁英的控制作用十分顯著。但是該方法也有一定的局限性，尤其是因為各類設(shè)備的成本較高，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性較差，這是限制其推廣應(yīng)用的主要原因。

4.1.2 化學(xué)修復(fù)

化學(xué)修復(fù)的方式也可以控制土壤污染，達(dá)到修復(fù)土壤環(huán)境的目的，尤其是對于重金屬污染物的控制作用顯著，可以在沉淀作用、絡(luò)合作用和氧化還原作用的綜合作用下，降低污染物濃度。

（1）化學(xué)淋洗技術(shù)是一種高效的化學(xué)修復(fù)技術(shù)，尤其是當(dāng)重金屬的濃度較大時，使用該方法的優(yōu)勢更加顯著。重金屬物質(zhì)在溶液作用下能夠轉(zhuǎn)移到水中，因此可以實現(xiàn)對污染物質(zhì)的集中處理，其適用于多種土壤條件，而且處理系統(tǒng)的可操作性更強(qiáng)，無論是在異位處理還是在原位處理中，都可以采用該方法實施修復(fù)。選擇合適的淋洗劑類型是改善其應(yīng)用效果的關(guān)鍵，淋洗劑類型包括螯合劑、表面活性劑、氧化劑和無機(jī)淋洗劑等，相關(guān)人員應(yīng)該做好對土壤污染狀況的調(diào)查分析工作，了解具體的污染類型和污染物濃度信息等，以確保淋洗劑性能的適用性。該技術(shù)的主要劣勢是土壤性質(zhì)會對其修復(fù)效果產(chǎn)生影響，如果土壤滲透性較差會導(dǎo)致淋洗液和污染物的融合受到影響，導(dǎo)致污染物對淋洗液的利用存在困難。

（2）固化技術(shù)也是化學(xué)修復(fù)中的主要技術(shù)類型，需要選擇特定的固化劑對土壤中的各類污染物質(zhì)實施固化處理，進(jìn)而控制污染物的濃度。相關(guān)人員采用該技術(shù)時往往與穩(wěn)定化修復(fù)技術(shù)相結(jié)合，借助穩(wěn)定劑能夠保持污染物的穩(wěn)定性，降低其遷移性，防止造成大面積的污染問題。但是，污染物的賦存狀態(tài)是影響固化技術(shù)和穩(wěn)定化技術(shù)應(yīng)用效果的主要因素，也存在一定的二次污染風(fēng)險和安全風(fēng)險。

4.1.3 生物修復(fù)

植物修復(fù)在控制土壤中的污染物方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，這是生物修復(fù)中最常用的技術(shù)，其對于各類污染物的吸收和過濾效果較好，比如石油類污染物、重金屬污染物和農(nóng)藥等，可以維持土壤環(huán)境的良好功能。相較于其他處理技術(shù)而言，植物修復(fù)技術(shù)的成本相對更低，而且具有環(huán)保性，符合當(dāng)前綠色發(fā)展的要求。如果土壤中的鉛元素含量較高，則可以采用香根草和羽葉鬼針草等實施處理；如果土壤當(dāng)中的鋅元素含量較高，則可以采用蕪菁和蕓苔等實施處理。該技術(shù)的主要局限性在于治理周期相對較長。

除了可以利用植物實施修復(fù)外，還可以發(fā)揮微生物的作用，對土壤中的污染物實施降解，微生物尤其對于石油類污染物的控制作用顯著，其在代謝作用下能夠?qū)⒋蠓肿游廴疚镛D(zhuǎn)化為無毒、無害的小分子物質(zhì)，產(chǎn)物中包含了大量的水和二氧化碳等物質(zhì)，不會對環(huán)境造成二次破壞；對于土壤中的Zn污染、Cd污染和Pb污染，可以采用黑曲霉發(fā)酵液進(jìn)行治理。通常情況下，可以將植物修復(fù)的方式和微生物修復(fù)的方式結(jié)合在一起，微生物可以將植物的分泌物作為營養(yǎng)物質(zhì)，從而維持良好的活性，同時改善土壤狀況。

4.2 預(yù)防土壤污染的措施

4.2.1 加強(qiáng)嚴(yán)格監(jiān)管

加強(qiáng)對污染排放過程的嚴(yán)格監(jiān)管，是預(yù)防土壤污染問題的有效途徑，因此政府相關(guān)部門應(yīng)該加大監(jiān)管力度，對重點污染企業(yè)實施全方位的監(jiān)管，防止污水和廢棄物亂排亂放而引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境問題，尤其是傳統(tǒng)靜態(tài)監(jiān)測的方式無法滿足新時期工作要求，需要建立完善的動態(tài)化污染監(jiān)管機(jī)制，更加準(zhǔn)確地評估各項信息。工作人員要結(jié)合區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)情況和可能造成的污染類型，合理設(shè)置監(jiān)測點的位置和數(shù)量等，同時確定最佳監(jiān)測頻率，獲取精確和有代表性的數(shù)據(jù)，為環(huán)境影響評價提供支持，以便及時針對指數(shù)超標(biāo)的相關(guān)區(qū)域采取預(yù)防和控制措施。在信息化時代的背景下，還應(yīng)注重先進(jìn)信息技術(shù)的引入，比如物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)等，工作人員應(yīng)利用先進(jìn)的傳感器設(shè)備獲取精確的環(huán)境信息，在大數(shù)據(jù)分析和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，準(zhǔn)確判斷污染事件發(fā)生的幾率。同時建立預(yù)警機(jī)制，使相關(guān)人員能夠及時針對風(fēng)險信息進(jìn)行預(yù)判，防止造成突發(fā)性污染事件。

4.2.2 做好宣傳教育

對于土壤污染問題，相關(guān)人員應(yīng)該遵循預(yù)防為主、防治結(jié)合的原則，在日常工作中積極做好宣傳教育工作，在全社會范圍內(nèi)營造良好風(fēng)氣，促使企業(yè)和個人積極落實國家相關(guān)環(huán)保政策，共同維護(hù)土壤環(huán)境安全。特別是對于產(chǎn)污量較大的企業(yè)，相關(guān)人員要與企業(yè)負(fù)責(zé)人增進(jìn)交流溝通，了解生產(chǎn)工作中的主要產(chǎn)污環(huán)節(jié)及其采取的控制方法，督促企業(yè)做好生產(chǎn)工藝改造工作，積極采用清潔生產(chǎn)工藝，加快自身的轉(zhuǎn)型升級步伐。在項目建設(shè)過程中，相關(guān)人員應(yīng)該及時做好環(huán)境影響評價工作，了解工程建設(shè)對土壤環(huán)境的影響特點，以便在建設(shè)中實施防控，防患于未然。此外，相關(guān)人員還應(yīng)該在社會面開展宣傳工作，提高農(nóng)村居民的環(huán)保意識，避免在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中隨意使用農(nóng)藥和化肥。

4.2.3 健全法制體系

為了確保環(huán)境保護(hù)工作的順利實施，還應(yīng)健全法律法規(guī)，比如《土壤環(huán)境保護(hù)法》等，相關(guān)部門應(yīng)明確土壤環(huán)境保護(hù)和污染治理的相關(guān)細(xì)則，確保在實踐工作中有法可依；明確各個主體的基本責(zé)任，督促全社會共同參與到土壤污染治理工作當(dāng)中，增強(qiáng)社會的可持續(xù)發(fā)展動力；此外，相關(guān)部門還要結(jié)合我國土壤環(huán)境狀況，調(diào)整《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，防止因標(biāo)準(zhǔn)過低而導(dǎo)致人們對環(huán)境狀況缺乏重視；對于土壤環(huán)境的評價，相關(guān)部門也應(yīng)該建立完善的標(biāo)準(zhǔn)化體系，確定具體的評價方式和指標(biāo)。

5 結(jié)語

土壤污染是當(dāng)前環(huán)境污染的一種常見形式，其成因包括農(nóng)藥污染、化肥污染、固體廢棄物污染、灌溉水污染和大氣沉降污染等，對環(huán)境安全和人體健康等造成嚴(yán)重危害，因此，我們必須在未來環(huán)境保護(hù)工程建設(shè)中予以重點關(guān)注。當(dāng)前土壤污染修復(fù)技術(shù)包括物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)等，相關(guān)人員需要結(jié)合不同技術(shù)的要點加以科學(xué)選擇，盡快恢復(fù)受污染的土壤環(huán)境。同時，相關(guān)人員還要通過加強(qiáng)嚴(yán)格監(jiān)管、做好宣傳教育和健全法制體系等方式，做好土壤污染問題的預(yù)防工作，降低后期治理成本。