工業(yè)場(chǎng)地土壤重金屬污染現(xiàn)狀及解決策略

牛杏杏

（安徽金聯(lián)地礦科技有限公司，安徽 合肥 230002）

工業(yè)化水平的提升也加速了土壤重金屬污染速度，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞，危害人類生存環(huán)境，限制社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。雖然部分城市為了保護(hù)土壤環(huán)境，逐漸把污染風(fēng)險(xiǎn)較高的工業(yè)企業(yè)向其他地區(qū)或者城郊轉(zhuǎn)移，但是難以從根本上改善土壤重金屬污染問題，甚至擴(kuò)大了污染范圍，嚴(yán)重危害人們的身體健康。針對(duì)這種情況，我們需要對(duì)工業(yè)場(chǎng)地土壤重金屬污染現(xiàn)狀進(jìn)行綜合性分析，并結(jié)合實(shí)際情況，運(yùn)用有針對(duì)性的土壤修復(fù)技術(shù)，對(duì)工廠排放的污染物進(jìn)行有效治理，科學(xué)控制污染源頭，強(qiáng)化土壤治理效果。

1 污染現(xiàn)狀

在現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)高速發(fā)展的背景下，工業(yè)場(chǎng)地土壤重金屬污染情況日益嚴(yán)重，部分工業(yè)區(qū)域的污染水平甚至達(dá)到重度污染程度，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的平衡發(fā)展造成負(fù)面影響。一般情況下，在工業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快，工業(yè)化水平較高，工業(yè)場(chǎng)地重金屬污染程度較為嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)重金屬?gòu)?fù)合污染現(xiàn)象，嚴(yán)重危害周邊農(nóng)作物的種植安全，甚至污染地下水，間接傷害人體健康[1]。工業(yè)場(chǎng)地土壤重金屬污染源如工業(yè)污水、城市垃圾、工業(yè)廢渣等，包含很多重金屬元素，而且很難降解，對(duì)土壤造成嚴(yán)重污染，破壞土壤結(jié)構(gòu)、降低土地肥力；破壞周邊生態(tài)環(huán)境，危害人體健康，限制當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。針對(duì)這種情況，相關(guān)人員需要加大對(duì)土壤重金屬污染修復(fù)治理技術(shù)的研究力度，實(shí)現(xiàn)修復(fù)技術(shù)創(chuàng)新，以便對(duì)工業(yè)場(chǎng)地土壤重金屬污染問題進(jìn)行科學(xué)合理的預(yù)防和控制。

2 污染特點(diǎn)

土壤是生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵構(gòu)成，是人們正常生產(chǎn)生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。在工業(yè)化高速發(fā)展的背景下，工業(yè)場(chǎng)地土壤受到嚴(yán)重污染，嚴(yán)重限制了城市化進(jìn)程。因此，越來越多的工業(yè)領(lǐng)域逐漸向信息化、密集化、機(jī)械化方向發(fā)展。部分城市為了減少環(huán)境污染，逐漸把工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)地轉(zhuǎn)移到郊區(qū)，雖然減少了城區(qū)的環(huán)境污染，但是污染問題沒有得到根本解決，只是把工業(yè)廢水、廢氣、廢渣污染區(qū)域進(jìn)行了轉(zhuǎn)移。工業(yè)場(chǎng)地土壤重金屬污染的破壞性較強(qiáng)，而且具有較強(qiáng)的隱蔽性和滯后性，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，容易錯(cuò)失最佳的治理時(shí)期，對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的后果，加大了土壤治理難度[2]。一般情況下，工業(yè)場(chǎng)地土壤重金屬污染形態(tài)較為多變，而且隨著Eh、pH、配位體不同，常有不同的價(jià)態(tài)、化合態(tài)和結(jié)合態(tài)，污染形態(tài)不同，其有效性和毒性也不同。重金屬污染在土壤中一般只能發(fā)生形態(tài)的轉(zhuǎn)變和遷移，難以進(jìn)行降解，土壤中的重金屬不容易隨水淋溶，難以被土壤中的微生物有效分解，甚至部分重金屬元素在土壤中逐漸轉(zhuǎn)化為甲基化合物，導(dǎo)致其毒性逐漸加大。一旦土壤中的重金屬通過食物鏈進(jìn)入人體內(nèi)并進(jìn)行蓄積，會(huì)對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害。因此，受到重金屬污染的土壤治理難度大，污染危害性更大。

3 污染危害

3.1 危害植物生長(zhǎng)

工業(yè)場(chǎng)地土壤重金屬污染會(huì)嚴(yán)重危害植物的正常生長(zhǎng)，植物根系吸收土壤中的重金屬元素，容易在植物莖葉中形成有害的植物代謝物質(zhì)，嚴(yán)重妨礙植物酶的正常工作，甚至引起植物根系、葉片等出現(xiàn)嚴(yán)重病變，甚至引發(fā)植物代謝紊亂和失衡現(xiàn)象。一旦發(fā)生這種情況，植物自身對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收功能減弱，會(huì)嚴(yán)重危害植物的正常生長(zhǎng)，嚴(yán)重情況下還會(huì)引起植物大量死亡。如在鋅元素污染嚴(yán)重的土壤中種植大豆，會(huì)引起大豆大量死亡，嚴(yán)重降低農(nóng)作物產(chǎn)量。

3.2 危害人體健康

如果土壤中的重金屬污染物嚴(yán)重超標(biāo)，其中的重金屬元素會(huì)隨著雨水滲透到地下水中，嚴(yán)重威脅地下水、飲用水安全。人們飲用了受到污染的水，會(huì)對(duì)人體健康造成嚴(yán)重?fù)p害，尤其是當(dāng)水體中的鉛、汞等重金屬元素濃度超過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值范圍時(shí)，會(huì)引起肌體病變，嚴(yán)重情況下甚至還會(huì)引發(fā)癌癥、骨痛病等問題[3]。

4 修復(fù)治理技術(shù)

4.1 固化-穩(wěn)定化治理技術(shù)

該技術(shù)在具體應(yīng)用中，需要在土壤中添加特定的固化劑，使其與重金屬污染物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，這樣可以降低污染物的活性，使其在土壤中長(zhǎng)期保持穩(wěn)定狀態(tài)，有效降低其危害性，為后續(xù)土壤重金屬污染治理工作的開展奠定良好基礎(chǔ)。通常情況下，土壤固化劑包括石灰、磷酸鹽、水泥等。該技術(shù)對(duì)各種金屬污染類型都較為適用，但是應(yīng)用成本較高，需要高精密的設(shè)備，并需要進(jìn)行持續(xù)性的技術(shù)創(chuàng)新，做好技術(shù)安全檢測(cè)工作[4]。

4.2 微生物修復(fù)技術(shù)

利用該技術(shù)對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行修復(fù)，主要是利用微生物自身的生化反應(yīng)，如吸附、沉淀、甲基化等反應(yīng)作用，以達(dá)成對(duì)重金屬污染土壤的良好修復(fù)。目前在具體修復(fù)過程中主要使用能夠?qū)χ亟饘龠M(jìn)行吸附的微生物，包括細(xì)菌、絲狀真菌、酵母、藻類等。此外，生物沉淀、甲基化反應(yīng)也可以對(duì)重金屬離子產(chǎn)生作用，并將其有效轉(zhuǎn)化成低毒、無毒價(jià)態(tài)狀態(tài)。微生物的分泌物還能與重金屬離子結(jié)合，產(chǎn)生較為穩(wěn)定的沉淀、絡(luò)合物，從而減弱重金屬毒性。微生物能夠?qū)χ参锔H環(huán)境產(chǎn)生影響，并增強(qiáng)植物根系對(duì)重金屬的吸附、轉(zhuǎn)化、積累作用，從而達(dá)到土壤修復(fù)目標(biāo)。微生物修復(fù)具有不破壞土壤環(huán)境、操作簡(jiǎn)易、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但微生物的活性易受土壤環(huán)境影響，且不同微生物的修復(fù)效果存在差異，這都限制了微生物修復(fù)技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

4.3 植物修復(fù)技術(shù)

這是一種生物修復(fù)技術(shù)，生態(tài)性特點(diǎn)突出，具有較大的環(huán)保優(yōu)勢(shì)。在具體應(yīng)用中，工作人員要在受到污染的土壤區(qū)域種植大量植物，利用植物根系的吸收功能，將土壤中的重金屬物質(zhì)吸收到植物莖葉中，并利用植物的光合作用，轉(zhuǎn)化、降解這些重金屬物質(zhì)，從而達(dá)到土壤修復(fù)目的[5]。該技術(shù)的應(yīng)用成本較低，不僅能對(duì)土壤污染進(jìn)行有效治理，還可以美化工業(yè)場(chǎng)地環(huán)境，并改善土壤生態(tài)環(huán)境。但是由于植物生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)，不能立即看到治理效果，所以在使用該技術(shù)時(shí)需要進(jìn)行長(zhǎng)期努力，因此該技術(shù)在長(zhǎng)期治理工作中得到廣泛應(yīng)用。

4.4 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)

農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中對(duì)作物品種進(jìn)行調(diào)整，選擇種植對(duì)重金屬富集能力較低的品種，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂颉⒔涤甑葪l件，改善耕作方法，從而有效抑制土壤中重金屬的活性，降低其生物有效性及遷移能力，以減弱重金屬的危害性。在具體實(shí)施中，工作人員主要通過控制土壤水分、調(diào)節(jié)土壤Eh值、改變耕作方法、調(diào)整作物種類等方式進(jìn)行修復(fù)。

4.5 淋洗沉淀技術(shù)

該技術(shù)在具體應(yīng)用中，主要是使用清水和專門的溶劑對(duì)受到污染的土壤進(jìn)行徹底沖洗，這樣可以提升金屬水溶特性，確保土壤中的重金屬物質(zhì)能夠在溶劑中充分溶解，并能夠使其從土壤中分離出來。該技術(shù)可以通過專門的引流技術(shù)把溶劑與土壤分離，并把土壤中的重金屬污染帶走，以有效控制土壤中的有害金屬物質(zhì)含量，從而減輕土壤污染程度。在工業(yè)場(chǎng)地土壤重金屬污染治理中，該技術(shù)具有良好的修復(fù)效果，尤其是在前期處理中發(fā)揮了重要作用。一般情況下，使用的溶劑是水及專門的化學(xué)藥劑，必要情況下還需要使用有機(jī)溶劑、表面活性劑等，從而改善修復(fù)效果，加快金屬洗脫速度，提升解吸效果，有效降低土壤污染程度。在具體應(yīng)用中，工作人員需要對(duì)土壤中的重金屬物質(zhì)類型進(jìn)行科學(xué)識(shí)別和判斷，從而選擇合適的淋洗溶劑，才能達(dá)到理想的修復(fù)治理效果。

4.6 化學(xué)還原技術(shù)

該技術(shù)在受到污染的土壤中添加還原性物質(zhì)，使其與土壤中的重金屬物質(zhì)發(fā)生還原、吸附、沉淀作用，從而把重金屬污染物轉(zhuǎn)化為毒性較低的價(jià)態(tài)形態(tài)?；瘜W(xué)還原技術(shù)的應(yīng)用效果比較好，整體處置效率較高，而且應(yīng)用成本較低。但是在具體應(yīng)用中，其修復(fù)效果受到場(chǎng)地污染狀況、水文地質(zhì)條件等因素的影響，工作人員需要在實(shí)際使用前做好全面的調(diào)查工作，了解污染場(chǎng)地具體情況，并選擇合適的還原劑，以提升修復(fù)效果。

4.7 水泥窯協(xié)同處置技術(shù)

該技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，主要是通過水泥燒成系統(tǒng)的熱工環(huán)境以及廢氣處理設(shè)備，在生產(chǎn)水泥熟料的過程中對(duì)污染土壤實(shí)施焚燒固化處理，從而對(duì)高濃度的污染土壤進(jìn)行稀釋，降低其污染濃度。該技術(shù)是修復(fù)污染土壤的重要技術(shù)之一，可以對(duì)多種重金屬污染物進(jìn)行有效處置，處置量較大，且污染物的資源化利用率較高。但是在實(shí)際應(yīng)用中需要確保焚燒產(chǎn)生的煙塵符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，并避免污染擴(kuò)散[6]。

5 治理策略

5.1 加大政府推動(dòng)力度

隨著工業(yè)化水平的提升，工業(yè)場(chǎng)地土壤重金屬污染情況日益嚴(yán)峻，政府部門需要充分發(fā)揮職能作用，加大對(duì)土壤重金屬污染的治理力度，并為土壤污染修復(fù)治理工作的開展提供政策指導(dǎo)和扶持；同時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況，加大對(duì)土壤重金屬污染治理工作的資金投入，為技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)備引入等工作的開展提供強(qiáng)大支持；此外，政府部門還需要加大環(huán)境監(jiān)督管理力度，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，做好重金屬污染物的檢測(cè)工作；加大專項(xiàng)執(zhí)法力度，同時(shí)對(duì)污染處理設(shè)施進(jìn)行科學(xué)管理，從而合理管控土壤重金屬污染治理工作，減少人為因素引起的重金屬污染問題，實(shí)現(xiàn)源頭控制[7]。

5.2 實(shí)施分區(qū)分策治理

為了進(jìn)一步提升土壤重金屬污染治理工作的針對(duì)性和有效性，相關(guān)部門需要制定科學(xué)合理的分區(qū)分策治理機(jī)制，完善土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外優(yōu)秀的做法，確保土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性和合理性，以保障土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)估工作的高質(zhì)量開展，并確保污染數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和全面性，為治理目標(biāo)的確定提供數(shù)據(jù)依據(jù)；同時(shí)展開全面的污染情況調(diào)研工作，充分了解各個(gè)地區(qū)土壤條件的實(shí)際情況，并以此為依據(jù)對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整，既要保障經(jīng)濟(jì)效益的增加，還要注重促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在具體工作開展過程中，相關(guān)部門需要組建專門的土壤環(huán)境數(shù)據(jù)調(diào)查評(píng)估機(jī)構(gòu)，以便對(duì)污染數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位收集和整理，做好數(shù)據(jù)分析和評(píng)估工作，推動(dòng)區(qū)域治理政策制定的科學(xué)性。

5.3 強(qiáng)化技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新

為了進(jìn)一步提升土壤修復(fù)效果，需要加大對(duì)土壤修復(fù)技術(shù)的創(chuàng)新力度，強(qiáng)化技術(shù)支撐[8]。相關(guān)人員要加大對(duì)廢氣、廢水等污染源的清潔處理及資源回收利用技術(shù)的科研創(chuàng)新力度，從而有效阻斷重金屬污染源，從源頭上控制土壤重金屬污染；還要加大對(duì)土壤治理修復(fù)技術(shù)的研發(fā)力度，尤其要針對(duì)各種減量滅活修復(fù)治理技術(shù)進(jìn)行深度研究和開發(fā)，并在高新技術(shù)的支持下，實(shí)現(xiàn)多種修復(fù)治理技術(shù)的相互集成，形成現(xiàn)代化的治理技術(shù)體系，促進(jìn)我國(guó)土壤環(huán)境治理技術(shù)水平的全面提升。

5.4 加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)化建設(shè)

為了進(jìn)一步提升土壤重金屬污染的治理效果，我們需要以市場(chǎng)為導(dǎo)向，積極推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，逐漸實(shí)現(xiàn)重金屬污染治理的專業(yè)化、規(guī)?；?。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的背景下，以市場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)，營(yíng)造良好的市場(chǎng)環(huán)境，加快產(chǎn)業(yè)化發(fā)展速度。

6 結(jié)語

綜上所述，針對(duì)工業(yè)場(chǎng)地重金屬污染情況日益嚴(yán)重的問題，我們需要加強(qiáng)對(duì)土壤重金屬污染問題的重視，強(qiáng)化土壤污染修復(fù)技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新，并優(yōu)化應(yīng)用固化-穩(wěn)定化治理技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)、農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)、淋洗沉淀技術(shù)等進(jìn)行污染治理。同時(shí)，發(fā)揮政府的職能作用，推動(dòng)土壤修復(fù)治理工作的積極開展，合理實(shí)施分區(qū)分策治理，并在市場(chǎng)導(dǎo)向下向產(chǎn)業(yè)化、專業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展，全面推動(dòng)工業(yè)場(chǎng)地土壤重金屬污染的有效修復(fù)和治理，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)平衡的協(xié)調(diào)發(fā)展。