王　霞　沈紅軍

（江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 江蘇南京 210008）

引言

土壤環(huán)境質(zhì)量是土壤質(zhì)量的組成部分，土壤環(huán)境質(zhì)量及其相關(guān)的土壤環(huán)境健康研究進(jìn)展一直受到普遍的關(guān)注。國(guó)際上，1991年和1992年召開(kāi)的土壤環(huán)境質(zhì)量學(xué)術(shù)討論會(huì)，使土壤環(huán)境質(zhì)量成為現(xiàn)代土壤學(xué)和環(huán)境科學(xué)發(fā)展的前沿[1]，在我國(guó)，因?yàn)槌擎?zhèn)化、現(xiàn)代化、工業(yè)化的不斷進(jìn)行，不同來(lái)源的各種污染物源源不斷進(jìn)入到土壤環(huán)境中，土壤污染問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)峻，土壤污染與修復(fù)也成為國(guó)內(nèi)環(huán)境污染防治研究的重點(diǎn)。2016年5月31日，《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（簡(jiǎn)稱“土十條”）頒布并實(shí)施，明確了我國(guó)土壤環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀及保護(hù)目標(biāo)?！巴潦畻l”以2020年、2030年、2050年三個(gè)時(shí)間點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)，明確要求到2050年，土壤環(huán)境質(zhì)量全面改善，生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。2017年底，中國(guó)人大網(wǎng)公布了《中華人名共和國(guó)土壤污染防治法》（草案），向社會(huì)各界征求意見(jiàn)，“土十條”和土壤污染防治法草案的頒布表明我國(guó)的土壤污染防治事業(yè)邁上了一個(gè)新臺(tái)階，土壤環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越得到全社會(huì)的關(guān)注。土壤環(huán)境質(zhì)量與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人類健康和社會(huì)穩(wěn)定息息相關(guān)，對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量研究進(jìn)行回顧，了解其研究進(jìn)展，展望未來(lái)土壤環(huán)境質(zhì)量研究的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)我國(guó)的農(nóng)業(yè)、食品、生態(tài)安全以及實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展有著極為重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1　土壤環(huán)境質(zhì)量的概念及其研究?jī)?nèi)容

土壤環(huán)境質(zhì)量是土壤學(xué)和環(huán)境科學(xué)的重要研究課題，但對(duì)于土壤環(huán)境質(zhì)量的定義其實(shí)一直沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的意見(jiàn)，一般認(rèn)為土壤環(huán)境質(zhì)量是土壤容納、吸收和降解各種環(huán)境污染物的能力。土壤環(huán)境的相關(guān)研究中，只有建立了土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，才能評(píng)判出哪些土壤是受污染的土壤，才知道土壤污染研究是要研究哪部分土壤。

1.1　土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

上個(gè)世紀(jì)50年代，全球范圍內(nèi)爆發(fā)了一系列環(huán)境公害事件，世界各國(guó)普遍認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性。前蘇聯(lián)在1968年就制定了全球第一個(gè)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，日本“骨痛病”等環(huán)境公害事件迫使日本在1970年制定了土壤污染防治法，美國(guó)自70年代開(kāi)始制定“土壤中有毒元素的最高容許量”，其中大多和農(nóng)田施用污泥有關(guān)[2]。我國(guó)自20世紀(jì)70年代以來(lái)制定了很多關(guān)于工業(yè)排放、水體和大氣的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，但真正意義上的第一個(gè)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)頒布于1995年，并于1996年3月1日起正式實(shí)施[3]，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一了全國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)程中，一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)采用的是地球化學(xué)法，主要依據(jù)“七五”期間國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)課題《全國(guó)土壤背景值調(diào)查研究》調(diào)查得來(lái)的數(shù)據(jù)[4]，二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)采用的是生態(tài)環(huán)境效應(yīng)法，主要依據(jù)是土壤中的污染物是否會(huì)對(duì)動(dòng)植物和人體造成負(fù)面的影響[5]。但由于土壤本身的復(fù)雜性和早期基礎(chǔ)科研工作的不足，一些標(biāo)準(zhǔn)的制定缺乏可靠依據(jù)，土壤的區(qū)域性特點(diǎn)也使本標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際應(yīng)用中效果不佳。在標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了如下問(wèn)題：一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)分強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一、二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)因?yàn)檫x取的臨界含量太低導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用難以操作、鉛的臨界含量定值偏高、有機(jī)污染物的種類又過(guò)少以及重金屬對(duì)植物的效應(yīng)難以反映在標(biāo)準(zhǔn)中[6]，這些問(wèn)題亟待在未來(lái)修訂新的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)得到解決。土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)頒布至今已實(shí)施了10余年，環(huán)保部后來(lái)在該標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上根據(jù)不同利用類型的土地也細(xì)化出很多其他標(biāo)準(zhǔn)，如食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、溫室蔬菜產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等，這些標(biāo)準(zhǔn)也為分類型評(píng)價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量提供了重要依據(jù)?？偟膩?lái)說(shuō)，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)土壤資源的評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)、保護(hù)、管理與監(jiān)督起到了積極的作用，促進(jìn)了土壤資源的保護(hù)、管理和監(jiān)督，對(duì)提高土壤環(huán)境質(zhì)量有重要意義。

1.2　土壤污染防治

土壤研究一個(gè)非常熱門的研究領(lǐng)域就是土壤污染防治與土壤修復(fù)。根據(jù)環(huán)保部和國(guó)土部在2014年聯(lián)合發(fā)布的全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)顯示我國(guó)耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問(wèn)題突出[7]。鑒于如此嚴(yán)重的土壤污染現(xiàn)狀，展開(kāi)對(duì)于土壤污染的形成機(jī)理、土壤污染的防治、污染土壤的修復(fù)等方面的研究是十分必要的。上個(gè)世紀(jì)60、70年代，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家最早開(kāi)始了化學(xué)物質(zhì)在土壤中的持留/釋放與運(yùn)移研究，這與他們開(kāi)始土壤保護(hù)立法是同步進(jìn)行的[8]，之后一段時(shí)間對(duì)于土壤污染過(guò)程的機(jī)理研究一直在進(jìn)行，主要研究熱點(diǎn)集中在土壤污染過(guò)程、修復(fù)機(jī)理與技術(shù)、恢復(fù)方法等方面，1998年的第16屆國(guó)際土壤科學(xué)大會(huì)上國(guó)際土壤科學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUSS）正式成立了國(guó)際土壤修復(fù)專業(yè)委員會(huì)[9]，雖然之前各國(guó)的土壤修復(fù)工作一直在進(jìn)行，但國(guó)際土壤修復(fù)專業(yè)委員會(huì)的成立標(biāo)志著土壤修復(fù)正式成為世界各國(guó)普遍關(guān)注的一個(gè)重要議題，而中國(guó)土壤學(xué)會(huì)土壤修復(fù)專業(yè)委員會(huì)直到2015才成立，時(shí)間上與西方相比已經(jīng)落后了將近20年。西方發(fā)達(dá)國(guó)家的土壤污染問(wèn)題發(fā)現(xiàn)早，治理也早，因?yàn)橥寥牢廴旧钌畹挠绊懙搅嗣癖姷纳钏胶徒?jīng)濟(jì)發(fā)展，他們著重研究重金屬、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯等類型污染物在土壤中的遷移積累和生態(tài)效應(yīng)，同時(shí)也提出了很多針對(duì)這些污染的控制修復(fù)措施。同時(shí)，研究主要集中在宏觀尺度上污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化，對(duì)土壤中污染物在分子尺度上的行為了解甚少。近年來(lái)，土壤環(huán)境與污染修復(fù)研究的國(guó)際前沿集中在“重金屬污染與生物累積效應(yīng)”、“土壤有機(jī)污染與生物降解”兩個(gè)方面；而在修復(fù)技術(shù)上，目前的主流仍是以物理和化學(xué)修復(fù)技術(shù)為主，主要包括熱脫附[10]、微波加熱[11]和蒸氣浸提等技術(shù),應(yīng)用在多環(huán)芳烴等有機(jī)污染物的土壤修復(fù)中，固化-穩(wěn)定化技術(shù)則被應(yīng)用于重金屬污染土壤修復(fù)中。

而我國(guó)的土壤污染研究起步較晚，80年代才組織了全國(guó)范圍的土壤環(huán)境背景值調(diào)查[12]，土壤環(huán)境污染的研究正式提上日程。進(jìn)入21世紀(jì)，國(guó)家對(duì)于環(huán)境污染問(wèn)題十分重視，設(shè)立了一系列基礎(chǔ)研究發(fā)展項(xiàng)目和行業(yè)公益性項(xiàng)目，“863”計(jì)劃中也有土壤污染修復(fù)技術(shù)的課題，在一些經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)和主要農(nóng)作物產(chǎn)區(qū)開(kāi)展了土壤污染調(diào)查與評(píng)價(jià)工作，包括東北老工業(yè)基地、京津冀地區(qū)、長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲和香港地區(qū)等。我國(guó)對(duì)土壤污染物的研究同樣集中在重金屬和有機(jī)污染物兩大類型，通過(guò)對(duì)重金屬元素在土壤中的遷移規(guī)律及其在土壤中的化學(xué)形態(tài)變化研究[13]。對(duì)于有機(jī)污染物的研究主要是探究土壤膠體對(duì)有機(jī)污染物的吸附機(jī)制，粘土礦物對(duì)有機(jī)污染物的吸附研究得到了較大發(fā)展[14]，對(duì)于重金屬和有機(jī)污染物的復(fù)合污染研究也在進(jìn)行[15]?？傮w來(lái)說(shuō)，我國(guó)土壤污染機(jī)理研究雖然起步晚，但是國(guó)家對(duì)此比較重視，支持也比較大，與國(guó)際水平并沒(méi)有很大差距，但是在土壤污染修復(fù)技術(shù)方面，我國(guó)因?yàn)槠鸩捷^晚，且資金投入不夠大，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有相當(dāng)大的差距[16]。生物修復(fù)技術(shù)具有成本低、效果好、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，而且不會(huì)形成二次污染，也不會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，但生物修復(fù)技術(shù)距離形成產(chǎn)業(yè)，工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用還有一段距離。土壤污染領(lǐng)域越來(lái)越熱門，無(wú)論是近年來(lái)在該領(lǐng)域的發(fā)文量還是土壤污染修復(fù)的專利申請(qǐng)量都在年年增高，國(guó)家一直對(duì)土壤污染和土壤修復(fù)也很重視，各項(xiàng)政策和規(guī)劃層出不窮，但與大氣污染治理和水污染治理相比，實(shí)在是“雷聲大、雨點(diǎn)小”。的確，我國(guó)目前在土壤污染和修復(fù)的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域取得了很多成果，但這些成果并不能得到很好地應(yīng)用，究其原因，也是土壤本身的復(fù)雜性導(dǎo)致的，土壤不像大氣和水，大氣污染要治理的最好辦法就是控制排放，這個(gè)通過(guò)政策和相關(guān)技術(shù)支持很容易做到，水污染也是，建立污水處理廠，應(yīng)用最新最先進(jìn)的技術(shù)來(lái)處理污水即可，以上措施的可實(shí)施性都是很大的，但土壤不一樣，如果要對(duì)土壤進(jìn)行修復(fù)，就必然會(huì)對(duì)該塊土地上居住的人進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動(dòng)造成影響，現(xiàn)有的異位修復(fù)技術(shù)，需要將土層剝離，運(yùn)輸?shù)絼e處進(jìn)行修復(fù)處理，工程量大且耗資巨大，不易實(shí)施，即使是原位修復(fù)技術(shù)也不可避免的要對(duì)土地上的人與社會(huì)造成影響，最關(guān)鍵的是，土壤污染地區(qū)一般面積巨大，牽連的面很廣，要對(duì)土壤進(jìn)行修復(fù)就只能靠政府出面、出錢來(lái)做這個(gè)工程，因?yàn)楣こ藤Y金需求大，一般的中小型企業(yè)也沒(méi)有可能承接此類任務(wù)，因此土壤修復(fù)形成一個(gè)完成規(guī)范的市場(chǎng)遙遙不可期，而僅僅依靠行政力量來(lái)進(jìn)行推動(dòng)一個(gè)產(chǎn)業(yè)是不太可能的。因此土壤修復(fù)雖然口號(hào)一直喊得很響，但要真正做起來(lái)還是難，最大的希望就是未來(lái)的土壤污染基礎(chǔ)研究能得到大的突破，給我們帶來(lái)一項(xiàng)清潔、便宜、簡(jiǎn)單的土壤修復(fù)技術(shù)。

1.3　土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)也是因?yàn)橥寥牢廴救找鎳?yán)重，影響到人類的生產(chǎn)生活而催生出的一項(xiàng)研究，人們迫切需要了解某一地區(qū)的土壤環(huán)境質(zhì)量，才能更好的指導(dǎo)在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行的生產(chǎn)生活活動(dòng)。依據(jù)評(píng)價(jià)目的可以分為土壤環(huán)境質(zhì)量的現(xiàn)狀評(píng)價(jià)和影響評(píng)價(jià)[17]；依據(jù)其評(píng)價(jià)的內(nèi)容又可分為土壤環(huán)境污染評(píng)價(jià)、土壤生態(tài)評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)。土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)最重要的兩個(gè)問(wèn)題就是評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)方面，需要的是一個(gè)科學(xué)的同時(shí)具有一定普適性的標(biāo)準(zhǔn)，最重要的，標(biāo)準(zhǔn)要對(duì)有害性做出詳細(xì)解釋，以前在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)主要考慮的是污染物超標(biāo)對(duì)人體和動(dòng)植物的影響，而這樣的考慮是有一點(diǎn)片面的，沒(méi)有考慮到污染物在土壤中會(huì)產(chǎn)生怎樣潛在的影響，近年來(lái)很多國(guó)家在制定土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)已經(jīng)意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題，并且將其納入考慮。評(píng)價(jià)方法方面，一般就是選取很多項(xiàng)指標(biāo)，分析權(quán)重后進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，按得分來(lái)評(píng)定等級(jí)，這樣得出的結(jié)果可以反映出大概的土壤環(huán)境質(zhì)量水平，但因?yàn)橥寥拉h(huán)境本身的復(fù)雜性，用一個(gè)簡(jiǎn)單的模型去概括整個(gè)污染過(guò)程不太合適。因此也需要評(píng)價(jià)方法的一些創(chuàng)新，土壤污染機(jī)理研究取得了很多進(jìn)展，將研究形成的污染模型應(yīng)用于對(duì)污染水平的評(píng)判也是十分必要的，也有將機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的，比如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中[18][19]。

1.4　土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)

與大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)和水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)一樣，土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)的目的是為了實(shí)時(shí)掌握我國(guó)土壤環(huán)境的狀況，只有全面掌握我國(guó)土壤質(zhì)量現(xiàn)狀，才能根據(jù)不同的環(huán)境質(zhì)量狀況，采取切實(shí)有效的措施進(jìn)行治理和保護(hù)，這就需要利用現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)技術(shù)和手段對(duì)各類型土壤進(jìn)行樣品采集、處理和分析。我國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)開(kāi)展較晚，目前采用的土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)路線，是確立大量國(guó)控采樣點(diǎn)，通過(guò)對(duì)這些采樣點(diǎn)土壤進(jìn)行分析、測(cè)試、評(píng)價(jià)等方式，進(jìn)行采樣點(diǎn)地區(qū)的土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)。但目前我國(guó)的土壤環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)也有很多問(wèn)題，首先評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)時(shí)，且可操作性差，再就是檢測(cè)儀器配置不全導(dǎo)致監(jiān)測(cè)分析方法太少。最重要的，公眾對(duì)于土壤環(huán)境保護(hù)的重要性認(rèn)識(shí)偏低，社會(huì)各界對(duì)于水體污染和大氣污染都有相當(dāng)程度的認(rèn)識(shí)，但在土壤污染方面還處于非常初級(jí)的階段，急需加大土壤環(huán)境保護(hù)的宣傳教育。

2　土壤環(huán)境質(zhì)量領(lǐng)域的研究趨勢(shì)

2.1　土壤環(huán)境的相關(guān)政策領(lǐng)域

首先，我國(guó)的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)需要得到重新修訂，10多年過(guò)去了，我國(guó)的土壤污染狀況與十幾年前相比已經(jīng)有了很大變化，應(yīng)結(jié)合我國(guó)國(guó)情和歐美國(guó)家修訂標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn)，建立基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的健全的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，同時(shí)，各地也可以根據(jù)自己的情況結(jié)合全國(guó)的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建立自己的標(biāo)準(zhǔn)，與全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)一起形成一個(gè)互相補(bǔ)充的標(biāo)準(zhǔn)體系。相應(yīng)的，土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)水平也要得到提高，建立一個(gè)完善的土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)體系需要大量的資金投入，這方面，可以借鑒科研課題的方式，將中央資金和地方資金配套使用，取得的成果共享，有了資金支持，儀器設(shè)備缺少、監(jiān)測(cè)人員素質(zhì)不高、資金匱乏等問(wèn)題都會(huì)得到較好的解決，土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作也會(huì)開(kāi)展得更好。同時(shí)，雖然土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)頒布較早，但與之相匹配的土壤污染防治法卻遲遲沒(méi)有出臺(tái)，2016年上半年國(guó)務(wù)院印發(fā)了《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，為我國(guó)的土壤污染治理事業(yè)設(shè)立了一個(gè)時(shí)間表，但是要真正推動(dòng)土壤污染治理仍然需要配套法律的強(qiáng)力支持，2017年全國(guó)人大網(wǎng)已經(jīng)公布《土壤污染防治法》（草案），向社會(huì)各界征求意見(jiàn)，但真正頒布實(shí)施還未可知，缺少配套法律的支持，事實(shí)上也對(duì)土壤污染防治事業(yè)造成了阻礙，因?yàn)闆](méi)有土壤保護(hù)相關(guān)法律，很多土壤污染行為無(wú)法定性，同樣的，還有很多已經(jīng)被污染的土壤，未經(jīng)修復(fù)就直接作為生產(chǎn)建設(shè)用地，最后危害到人體健康，也是因?yàn)槿狈ο嚓P(guān)法律，無(wú)法追究責(zé)任。以上這些情況的發(fā)生都表明，土壤立法迫在眉睫。

2.2　土壤污染領(lǐng)域

西方發(fā)達(dá)國(guó)家因?yàn)橥寥牢廴景l(fā)現(xiàn)早，治理早，土壤污染問(wèn)題已經(jīng)得到了相當(dāng)程度的改善，而我國(guó)因?yàn)楦鞲鱾€(gè)方面起步都比較晚，而且土壤污染的狀況非常嚴(yán)峻，對(duì)于土壤污染機(jī)理和土壤修復(fù)技術(shù)的研究應(yīng)該繼續(xù)加大力度。今后我國(guó)的土壤污染研究應(yīng)該可以著重以下幾個(gè)方向：

2.2.1土壤污染修復(fù)技術(shù)的發(fā)展

經(jīng)過(guò)十幾年的研究與應(yīng)用，以及國(guó)家的大力支持，我國(guó)已經(jīng)形成了一個(gè)包括生物修復(fù)、物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)及其聯(lián)合修復(fù)技術(shù)在內(nèi)的污染土壤修復(fù)技術(shù)體系，熱脫附技術(shù)、蒸氣浸提技術(shù)、淋洗技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用在我國(guó)一些污染礦區(qū)的土壤修復(fù)中，但這些修復(fù)技術(shù)成本較高，而且很難治治理土壤深層的污染，因此發(fā)展綠色與環(huán)境友好的土壤修復(fù)技術(shù)是十分必要的，修復(fù)技術(shù)也應(yīng)向異位修復(fù)技術(shù)發(fā)展，減少土壤修復(fù)成本，研究使用方式簡(jiǎn)單快捷的環(huán)境功能修復(fù)材料也是未來(lái)土壤修復(fù)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，在污染土壤的修復(fù)決策上，也由基于污染物總量控制的修復(fù)目標(biāo)發(fā)展到基于污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的修復(fù)導(dǎo)向[20]。同時(shí)，設(shè)備化的修復(fù)技術(shù)是土壤修復(fù)走向市場(chǎng)化和產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。要做到這一點(diǎn)，就要加快修復(fù)材料、修復(fù)技術(shù)的設(shè)備化，研制出符合市場(chǎng)預(yù)期的土壤修復(fù)設(shè)備。

2.2.2土壤消納污染物的生物機(jī)理

土壤本身對(duì)污染物是有一定的承受能力的，承受能力的來(lái)源主要是土壤生物對(duì)污染物的吸收轉(zhuǎn)化，污染物對(duì)土壤生物系統(tǒng)有脅迫毒害的作用，而土壤生物則對(duì)污染物進(jìn)行消納轉(zhuǎn)化，土壤生物可以直接改變重金屬物質(zhì)的化學(xué)形態(tài)來(lái)減弱重金屬物質(zhì)的毒性，也可通過(guò)分泌有機(jī)絡(luò)合物來(lái)影響重金屬的生物有效性，還可以通過(guò)酶來(lái)對(duì)污染物進(jìn)行脫毒，或通過(guò)一些特定的代謝途徑降解有機(jī)污染物。很多植物的根系以及根系周圍的微生物群落都對(duì)污染物有一定的消納能力[21]，了解這些土壤生物消納污染物的機(jī)理，應(yīng)用先進(jìn)的分子生物學(xué)技術(shù)分離出特定菌群或特定化學(xué)物質(zhì)，也是未來(lái)生物修復(fù)技術(shù)的重要發(fā)展方向。

2.2.3數(shù)據(jù)模型在土壤污染中的應(yīng)用研究

應(yīng)用數(shù)學(xué)原理和方法，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)，來(lái)構(gòu)建一個(gè)土壤污染數(shù)學(xué)模型，是土壤環(huán)境研究領(lǐng)域的基本方法，土壤污染是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程，涉及影響因子很多，各種影響因子對(duì)于土壤環(huán)境質(zhì)量的影響方式也不盡相同，比較適合使用機(jī)器學(xué)習(xí)中的無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)方法，將各項(xiàng)指標(biāo)和各種污染模型導(dǎo)入，由機(jī)器算法來(lái)自動(dòng)分類，從而得知土壤環(huán)境質(zhì)量的等級(jí)。以前就有過(guò)用機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)開(kāi)始這方面的嘗試,如長(zhǎng)株潭地區(qū)利用支持向量機(jī)模型來(lái)預(yù)測(cè)土壤環(huán)境質(zhì)量[22]，長(zhǎng)春市羊草溝煤礦應(yīng)用支持向量機(jī)來(lái)評(píng)價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量[23]。2016年是人工智能技術(shù)和概念大爆發(fā)的一年，如果機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)能夠用于土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究，那我們也有理由相信深度學(xué)習(xí)和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于土壤污染研究是大有可為的。

2.3　土壤污染監(jiān)測(cè)領(lǐng)域

生物監(jiān)測(cè)是最近幾年出現(xiàn)的一種新的監(jiān)測(cè)方式，即利用土壤中一些對(duì)污染物較為敏感的生物來(lái)反映土壤中污染物的含量變化，生物監(jiān)測(cè)相比傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法，能夠準(zhǔn)確反映環(huán)境污染對(duì)生物產(chǎn)生的綜合效應(yīng)或?qū)Ｐ孕?yīng)，以及污染物在土壤中的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化，最重要的一點(diǎn)，生物監(jiān)測(cè)可以很直觀的反映土壤污染的毒害性，比起測(cè)得污染物濃度再與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比來(lái)判斷毒性，生物監(jiān)測(cè)更快捷。土壤微生物對(duì)于污染物的敏感度很高，污染物進(jìn)入土壤會(huì)使土壤微生物產(chǎn)生特殊的應(yīng)對(duì)機(jī)制，而這些微生物的行為一般都是可觀測(cè)的，通過(guò)活體微生物來(lái)監(jiān)測(cè)土壤污染將會(huì)是未來(lái)的主要發(fā)展方向，進(jìn)行土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)的目的就是要了解土壤污染水平，是否會(huì)影響到動(dòng)植物和人類的健康，傳統(tǒng)方法來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)只會(huì)得出土壤環(huán)境中該項(xiàng)污染物的含量是否超標(biāo)，如果通過(guò)微生物群落來(lái)監(jiān)測(cè)，就可以迅速得知土壤污染會(huì)對(duì)生物造成多嚴(yán)重的影響，污染帶來(lái)的影響更直觀，但是，通過(guò)微生物群落來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)畢竟是一項(xiàng)比較前沿的技術(shù)，要應(yīng)用到實(shí)際中尚需時(shí)日，現(xiàn)在已經(jīng)有通過(guò)微生物傳感器來(lái)對(duì)土壤中的有機(jī)砷和無(wú)機(jī)砷進(jìn)行區(qū)分[24]，來(lái)監(jiān)測(cè)砷在土壤中的轉(zhuǎn)化，以后更多種類污染物的微生物傳感器也將會(huì)出現(xiàn)。

結(jié)語(yǔ)

我國(guó)對(duì)于土壤環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注焦點(diǎn)，從如何利用土壤到如何更好得利用土壤最后到如何保護(hù)土壤實(shí)現(xiàn)土壤的可持續(xù)利用進(jìn)行轉(zhuǎn)變，究其原因就是因?yàn)楝F(xiàn)在土壤污染問(wèn)題太過(guò)嚴(yán)重，對(duì)于土壤環(huán)境的保護(hù)刻不容緩，然后土壤污染問(wèn)題卻沒(méi)有得到足夠的關(guān)注，談到大氣污染，公眾知道PM2.5，談到水污染，公眾知道生活污水、工業(yè)廢水，談到土壤污染，大多數(shù)人卻沒(méi)有一個(gè)基本概念，土壤是人類一切活動(dòng)的基石，保護(hù)土壤環(huán)境的切實(shí)行動(dòng)應(yīng)該趕快實(shí)施起來(lái)，過(guò)時(shí)的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要得到修訂，完整的土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)該建立起來(lái)，并實(shí)時(shí)向公眾通報(bào)質(zhì)量狀況，土壤污染的機(jī)理研究也應(yīng)該加大資金和人員的投入力度，土壤安全與我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)并且在本世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興是息息相關(guān)的，只有合理利用、保護(hù)好土壤才能推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，共建和諧美麗中國(guó)。

[1]陳懷滿，鄭春榮，周東美，王慎強(qiáng)，林玉鎖.土壤環(huán)境質(zhì)量研究回顧與討論[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào).

[2]張紅振,駱永明,夏家淇,章海波.基于風(fēng)險(xiǎn)的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際比較與啟示[J].環(huán)境科學(xué)，2011，32(03):795-802.

[3]王絳輝,陳凱,馬義兵,劉洪對(duì).土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)問(wèn)題探討[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2007(05):131-134.

[4]魏復(fù)盛,陳靜生,吳燕玉,鄭春江.中國(guó)土壤環(huán)境背景值研究[J].環(huán)境科學(xué),1991(04):12-19+94.

[5]蔡彥明,劉鳳枝,王躍華,師榮光,劉銘,劉保峰.我國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之探討[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2006(S1):403-406.

[6]何忠俊,梁社往,洪常青,熊俊芬.土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究現(xiàn)狀及展望[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004(06):700-704.

[7]環(huán)境保護(hù)部,國(guó)土資源部.全國(guó)污染狀況調(diào)查公報(bào),2014(04).

[8]溫志良,莫大倫.土壤污染研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].重慶環(huán)境科學(xué),2000(03):55-57.

[9]駱永明，章海波，涂晨，滕應(yīng).中國(guó)土壤環(huán)境與污染修復(fù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望.中國(guó)科學(xué)院院刊.2015：115-124.

[10]Lee W J,Shih S I,Chang C Y,et al.J.Hazard.Mater.,2008,160(1):220)227]

[11]Jones D A,Lelyveld TP,Mavrofidis S D et al.,Resour.Conserv.Recy.,2002,34(2):75)90.

[12]張紅振,董璟琦,高勝達(dá),王金南.中國(guó)土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展建議[J].環(huán)境保護(hù),2017,45(11):58-61.

[13]錢春香,王明明,許燕波.土壤重金屬污染現(xiàn)狀及微生物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,43(03):669-674.

[14]朱潤(rùn)良.黏土礦物污染控制材料及其高效利用[A].中國(guó)礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會(huì).中國(guó)礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會(huì)第15屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集（1）[C].中國(guó)礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會(huì):2015:1.

[15]吳志能,謝苗苗,王瑩瑩.我國(guó)復(fù)合污染土壤修復(fù)研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2016,35(12):2250-2259.

[16]王夢(mèng)姣,楊國(guó)鵬,喬帥,鄧百萬(wàn),陳文強(qiáng).植物-根際微生物協(xié)同修復(fù)有機(jī)物污染土壤的研究進(jìn)展[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,45(01):5-8.

[17]王煜,廖文坤,廖燕真.土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)及其研究進(jìn)展[J].北京農(nóng)業(yè),2014(03):227-228.

[18] 趙玉杰,師榮光,高懷友,王躍華,白志鵬,傅學(xué)起.基于MATLAB6.x的BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2006(01):186-189.

[19]胡焱弟,趙玉杰,白志鵬,高懷友,師榮光.土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2006(S1):5-12.

[20]駱永明.污染土壤修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].化學(xué)進(jìn)展,2009,21(Z1):558-565.

[21]盛月慧.菲降解細(xì)菌在植物根表的成膜作用及其對(duì)植物吸收菲的影響[D].南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2015.

[22]吳塹虹,王關(guān)金,戴塔根,侯木舟.土壤環(huán)境質(zhì)量支持向量機(jī)預(yù)測(cè)模型初探—以湖南長(zhǎng)沙、株洲、湘潭地區(qū)為例[J].地學(xué)前緣,2008(05):97-102.

[23]姜雪,盧文喜,楊青春,趙海卿.應(yīng)用支持向量機(jī)評(píng)價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué),2014,34(05):1229-1235.

[24]Chen M J，Ogunseitan OA.Removing As，Ba，Cu and Zn from waste plasma display panel glass by eleetrokineties//Li J H．Hu H L，eds．Selected Proceedings of the Eighth International Conference on Waste Management and Technology．Shanghai：ICWMT，2014：393-398．