污染影響型土壤的環(huán)境影響評價對策研究

王 麗

（中化創(chuàng)新（北京）科技研究院有限公司，遼寧 沈陽 110000）

引言

土壤是地球生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對維持生物多樣性起著至關重要的作用。然而，隨著人類活動的不斷增加，土壤環(huán)境污染問題日益突出。工業(yè)廢棄物、農(nóng)藥使用、城市化和交通運輸?shù)纫蛩貙е铝烁鞣N有害物質的積累和遷移，嚴重威脅到土壤生態(tài)系統(tǒng)的健康和功能[1]。因此，評價土壤環(huán)境污染的影響，并制定相應的對策具有重要的理論和實踐意義。

1 污染對土壤環(huán)境的影響

1.1 污染類型

土壤污染是指人類活動導致的土壤中存在有害物質超過生態(tài)環(huán)境容忍范圍的現(xiàn)象。根據(jù)不同的污染物種類和來源，土壤污染可分為多種類型。常見的污染類型包括：有機污染物（如石油、農(nóng)藥、重金屬等）、無機鹽類（如氯化物、硫酸鹽等）、放射性物質、酸性物質等。這些不同類型的污染物具有不同的特性和潛在危害，對土壤環(huán)境造成了嚴重影響。

1.2 影響因素

土壤污染的程度受多種因素的綜合影響。其中，主要的影響因素包括：人類活動（如工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè) 施用農(nóng)藥）、大氣沉降、地下水污染、土壤侵蝕、生物作用等。這些因素相互作用，導致土壤污染并不斷加劇。例如，過度使用農(nóng)藥和化肥會導致土壤中殘留有害物質的積累，進而引起土壤污染。

1.3 影響機制

土壤污染對土壤環(huán)境的影響主要通過一系列復雜的生物、化學和物理過程產(chǎn)生。首先，污染物會與土壤顆粒表面發(fā)生吸附作用，導致土壤質地結構的改變。其次，污染物會與土壤水分相互作用，影響土壤中的水分狀況。同時，污染物還會與土壤中的微生物和植物根系相互作用，影響土壤的生物活性。這些影響機制使得土壤污染對土壤環(huán)境具有持久性和累積性的特點。

2 污染對土壤質量的影響

土壤污染對土壤質量產(chǎn)生了嚴重的影響。首先，污染物的存在會破壞土壤結構，減少土壤孔隙度和滲透性，影響土壤的水分保持能力和通氣性。其次，污染物對土壤中的有機質和養(yǎng)分的分解和轉化產(chǎn)生抑制作用，降低了土壤肥力。此外，污染物還對土壤中的微生物和植物生長產(chǎn)生負面影響，威脅著土壤生態(tài)系統(tǒng)的健康。綜上所述，土壤污染對土壤質量的影響是多方面、復雜而深遠的[2]。

3 土壤環(huán)境影響評價方法

3.1 采樣與分析方法

土壤環(huán)境影響評價需要進行采樣和分析，以獲取準確的數(shù)據(jù)。采樣方法包括常規(guī)采樣和定點采樣兩種方式。

常規(guī)采樣是通過在不同地點均勻采集土壤樣品，以確保樣品具有代表性。這種方法適用于對一個區(qū)域內土壤環(huán)境整體情況進行評價的場景。在常規(guī)采樣中，我們需要根據(jù)研究區(qū)域的大小和具體特征，在合適的位置設置采樣點，并使用專業(yè)的采樣工具采集土壤樣品。采樣深度通常取決于研究目的和土壤特性。采集的樣品應當避免混入雜質，并妥善保存以保持其原有特性。

定點采樣則是根據(jù)具體的研究目的，在污染源周圍或重要參考點進行采樣。這種方法適用于需要重點關注某個特定區(qū)域或特定污染源的場景。定點采樣的位置選擇，需要結合實際情況和研究目標來進行，例如，在工業(yè)區(qū)、農(nóng)田旁或城市建設區(qū)域等容易受到污染影響的地點進行采樣。這種方法能夠更加準確地評估特定區(qū)域的土壤環(huán)境狀況。

采樣后的土壤樣品需要進行分析，以獲得對土壤環(huán)境的準確了解[3]。常用的分析方法有光譜分析、電子顯微鏡、氣相色譜-質譜等。光譜分析是通過測量土壤樣品在不同波長下的反射率和吸收率來獲取土壤的光譜信息。這種方法可以幫助我們確定土壤的一些關鍵物理性質，如粒徑分布、有機質含量等。電子顯微鏡可以提供土壤樣品的微觀結構和成分信息。通過觀察土壤樣品中的微觀顆粒和微生物，我們可以了解其形態(tài)、組成和相互作用情況。氣相色譜-質譜技術則可以用于分析土壤中的化學成分，尤其是有機污染物和有機質的含量。通過該技術，我們可以識別和定量分析土壤中的各種化合物，從而評估土壤的污染程度。

3.2 指標體系的建立

建立合適的指標體系是土壤環(huán)境影響評價的關鍵步驟之一。指標體系應全面反映土壤環(huán)境質量，具有先進性、可操作性和實用性。一個完整的指標體系應包含物理、化學和生物等多個方面。

物理指標反映土壤的物理性質，如質地、容重等，幫助評估土壤的結構和水分保持能力，從而判斷土壤質量狀況。

化學指標是評估土壤環(huán)境污染程度的關鍵依據(jù)。常用的化學指標包括重金屬含量、有機物含量和pH值。重金屬含量評估土壤中重金屬污染程度，各重金屬對土壤和生態(tài)環(huán)境的影響有所差異。有機物含量反映土壤的養(yǎng)分供給能力，對土壤生物活性和植物生長起關鍵作用。pH值評估土壤的酸堿性，影響土壤中營養(yǎng)元素的有效性和微生物活動。

生物指標是評估土壤生命力和生態(tài)系統(tǒng)功能的重要指標。例如，微生物數(shù)量和多樣性反映土壤微生物群落的健康狀況，植物生長和植被覆蓋率反映土壤肥力和生態(tài)修復能力。監(jiān)測和評估這些生物指標可了解土壤生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況和功能是否受到破壞[4]。

在建立指標體系時，考慮指標的權重和相互關系是必要的。不同指標的重要性可能不同，需要根據(jù)實際情況和研究目的確定各指標的權重。同時，指標之間存在相互影響和關聯(lián)，需綜合考慮并建立適當?shù)哪Ｐ蛠碓u估土壤環(huán)境質量。

3.3 評價模型的構建

為了更準確地評估土壤環(huán)境的影響，需要構建相應的評價模型。評價模型是通過對采樣和分析數(shù)據(jù)進行綜合分析，并考慮不同指標之間的相互關系，得出最終評價結果的數(shù)學模型。用的評價模型包括層次分析法、主成分分析法和灰色關聯(lián)分析等。

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是一種常用的多標準決策方法，可用于確定不同指標之間的權重及其對土壤環(huán)境影響的程度。該方法通過對一系列比較矩陣的構建和計算，將各個指標的重要性排序，從而得出綜合權重?；谶@些權重，可以進行土壤環(huán)境影響的綜合評價。

主成分分析法（Principal Component Analysis，PCA）是一種降維技術，可以將多個相關性強的指標通過線性變換轉化為幾個無關的主成分。通過PCA分析，我們可以識別出主要影響土壤環(huán)境的因素，提取出少數(shù)幾個主成分來代表原始數(shù)據(jù)集，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)簡化和信息壓縮。

灰色關聯(lián)分析是一種用于分析多個因素之間關聯(lián)程度的方法。它可以通過計算數(shù)據(jù)序列之間的關聯(lián)度，評估各個因素對土壤環(huán)境影響的貢獻程度。灰色關聯(lián)分析能夠幫助我們找到主要影響因素，并確定其相對重要性，從而更準確地評估土壤環(huán)境的影響。

3.4 數(shù)據(jù)處理與解釋

土壤環(huán)境影響評價過程中，需要對采集到的數(shù)據(jù)進行處理和解釋。包括數(shù)據(jù)清洗、歸一化和加權。數(shù)據(jù)清洗排除錯誤和異常值，確保數(shù)據(jù)準確可靠。歸一化將不同指標數(shù)據(jù)按比例縮放，消除量綱差異，增強可比性。加權賦予不同指標相應權重，確定其對評價結果的貢獻程度。同時，對評價結果進行解釋和表達，向決策者和公眾傳遞清晰準確的信息。目的是幫助了解土壤環(huán)境情況，并采取措施保護土壤環(huán)境質量[5]。

在數(shù)據(jù)處理中，使用統(tǒng)計方法和軟件工具進行分析。利用圖表、報告和可視化工具演示評價結果，傳達土壤環(huán)境影響的程度。報告提供數(shù)據(jù)分析和解釋，說明指標權重和貢獻，并解釋評價結果的意義。利用可視化工具如GIS結合地理空間數(shù)據(jù)，繪制土壤環(huán)境影響的空間分布圖。數(shù)據(jù)處理與解釋需準確無誤，確保結果可靠。同時考慮受眾需求和背景，采用易理解方式傳遞結果，增強實用性和影響力，促進對土壤環(huán)境保護的重視和行動。

4 污染影響對策研究

4.1 預防與控制

4.1.1 加強環(huán)境管理和監(jiān)管

建立健全的土壤保護法律法規(guī)體系，加強對土壤環(huán)境的監(jiān)測和評估工作，及時發(fā)現(xiàn)和預警潛在的土壤污染風險。

4.1.2 采取先進合理的生產(chǎn)方式及施肥、農(nóng)藥使用

推廣可持續(xù)農(nóng)業(yè)和有機農(nóng)業(yè)模式，減少化肥和農(nóng)藥的使用量，提高施肥和農(nóng)藥的利用效率，防止過度施用造成土壤污染。

4.1.3 加強工業(yè)廢物處理和排放控制

嚴格限制有害物質的使用和排放，加強工業(yè)廢物的分類、處置和回收利用，防止工業(yè)廢物對土壤環(huán)境造成污染。

4.1.4 促進企業(yè)的清潔生產(chǎn)

鼓勵企業(yè)采用清潔生產(chǎn)技術，選擇替代性的清潔生產(chǎn)原料，減少污染物的產(chǎn)生和排放，降低對土壤環(huán)境的影響。

4.2 土壤的修復與改良

針對已經(jīng)受到污染的土壤，采取修復與改良措施是解決污染影響的關鍵步驟。修復手段包括物理修復、化學修復和生物修復等。物理修復主要是通過土壤剝離、覆蓋或深翻等方法，將污染土壤與清潔土壤進行分離和替換?；瘜W修復則是利用化學物質改變污染物的性質，使其轉化為無害物質或減少其毒性。生物修復則是利用微生物和植物的生物活性，分解、轉化或吸收污染物。通過修復與改良，可以恢復和提高受污染土壤的環(huán)境質量。

4.3 監(jiān)測與管理

有效的監(jiān)測與管理是解決污染影響的基礎。監(jiān)測可以及時發(fā)現(xiàn)土壤污染的情況，并了解其范圍和程度，從而制定相應的治理措施。同時，監(jiān)測也可以評估治理效果，并提供數(shù)據(jù)支持來進行環(huán)境保護決策。管理方面，需要建立健全的法律法規(guī)體系和監(jiān)管機制，加強對污染源的監(jiān)管和執(zhí)法力度，確保污染物的排放達到標準。同時，加強信息共享和技術支持，提升監(jiān)測與管理水平，保障土壤環(huán)境。

4.4 教育與宣傳

教育與宣傳是解決污染影響的長效手段。通過加強公眾和相關從業(yè)人員的環(huán)境意識和環(huán)保知識，形成廣泛的環(huán)境保護共識，可以推動整個社會參與土壤環(huán)境保護工作。教育與宣傳活動可以包括舉辦培訓課程、宣傳活動、制作宣傳材料等，以提高公眾對土壤污染影響的認識和理解，并激發(fā)公眾保護土壤環(huán)境的積極性。教育與宣傳工作有助于降低土壤污染對環(huán)境的影響。

5 案例分析與驗證

5.1 選擇具體污染事件或地區(qū)進行案例分析

在進行案例分析和驗證時，我們選擇中國南方某一化工企業(yè)的土壤污染事件作為案例。該企業(yè)由于發(fā)現(xiàn)存在非法處置危險廢物、私排高濃度有毒有害廢水等環(huán)境違法行為，導致土壤中含有大量的有機物污染物及重金屬等有害物質，對環(huán)境和人類健康造成嚴重影響。

5.2 應用評價方法和對策研究結果進行驗證

5.2.1 土壤采樣與分析

應用先進的土壤采樣技術，選擇代表性的樣點進行采樣。采樣點位覆蓋整個工業(yè)園區(qū)，并考慮不同污染程度的區(qū)塊。采樣后，對土壤樣品進行物理、化學和生物等多個方面的分析。常見的分析因子包括重金屬、有機污染物、pH值、電導率等。

5.2.2 數(shù)據(jù)分析與評估指標建立

通過對采樣數(shù)據(jù)的分析，建立土壤污染程度和影響范圍的評估指標體系以及評價模型。根據(jù)《土壤環(huán)境質量建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》中第二類用地篩選值標準（GB 36600-2018），確定土壤污染的判斷范圍和程度。

5.2.3 修復與改良策略制定

基于評價結果，制定針對性的土壤修復與改良策略。該化工企業(yè)共檢測出73種有機污染物和8種重金屬，主要超標物質有氯代烴、苯系物、苯酚等類。根據(jù)不同區(qū)塊的污染程度和污染源特征，企業(yè)采取原位化學氧化修復技術，技術原理主要是通過向土壤中注入化學氧化劑，使之與污染物產(chǎn)生氧化反應，使污染物降解或轉化為低毒物質。該技術成熟，修復速度快，應用范圍廣。

5.2.4 現(xiàn)場監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析

實施土壤修復措施后，進行現(xiàn)場監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，以驗證修復效果和可行性。監(jiān)測包括采樣分析修復后的土壤樣品，重點關注修復區(qū)塊內污染物濃度的變化情況。通過對比修復前后的數(shù)據(jù)，評估修復效果是否達到預期目標。該化工企業(yè)生態(tài)修復監(jiān)測期內各批次檢測數(shù)據(jù)均不超標，8次驗收期監(jiān)測均合格，已完成修復驗收。

5.3 分析結果與現(xiàn)實應用的關聯(lián)性和可行性

5.3.1 技術可行性

評估所采用的土壤采樣與分析方法、修復技術等是否在實際應用中可行?？紤]到現(xiàn)有技術水平和資源條件，確保所提出的方法和措施在操作上是可行的。

5.3.2 經(jīng)濟可行性

評估土壤修復與改良策略的經(jīng)濟成本是否適應實際預算和資源限制，綜合考慮修復工程的投資和運營成本，進行成本效益分析，確保治理方案在經(jīng)濟上是可行的。

5.3.3 社會可行性

評估治理方案對社會各方面的影響及其可接受程度。考慮公眾意見、環(huán)境公平性、社會穩(wěn)定性等因素，確保治理方案能夠得到社會的支持與認可[6]。

6 結語

污染影響型土壤環(huán)境評價對策研究揭示了不同污染物對土壤的影響機制、生態(tài)系統(tǒng)風險及其與其它領域的關聯(lián)。通過比較分析不同評價指標和對策方法，提出了針對不同情況下的優(yōu)化方案。該研究強調評價與對策研究在理解問題、提供建議和推動保護與修復的重要性。進一步研究可關注污染物行為與遷移機制、與其它領域結合以及新的評價指標和對策方法。

污染影響型土壤環(huán)境評價對策研究需要進一步探索以下方向：（1）深入研究不同污染物在土壤中的行為與遷移機制，包括毒性效應、遷移途徑和與土壤微生物的相互作用。（2）將土壤環(huán)境評價與其它領域結合，綜合考慮生態(tài)平衡因素。（3）研究新的評價指標和對策方法，如遙感技術、生物傳感器和大數(shù)據(jù)分析等，以提高評價準確性和修復效率。（4）探索新的修復技術，如植物修復、微生物修復和納米材料應用等。（5）在應用前景方面，為政府制定土壤保護政策和監(jiān)管措施提供依據(jù)，為企業(yè)和農(nóng)戶提供土壤管理和污染防治方案，從而提高公眾對土壤環(huán)境影響和風險的認識。

污染影響型土壤環(huán)境影響評價對策研究具有廣泛的應用前景，可用于政府部門制定土壤保護政策、企業(yè)和農(nóng)戶實施土壤管理和污染防治，以及提高公眾的環(huán)境保護意識。通過持續(xù)的研究和實踐，我們可以更好地發(fā)現(xiàn)和解決相關問題，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展作出貢獻。