郭 青

（韶關(guān)市環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)研究院 廣東韶關(guān) 512026）

引言

新時(shí)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度明顯加快，優(yōu)質(zhì)土壤被大量占用，而在土壤占用、使用的過程中，因不合理的使用導(dǎo)致土壤污染問題，繼而引發(fā)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾。作為國家生態(tài)安全的重要保障，土壤危機(jī)得不到解決，將直接影響人類的生存與發(fā)展。本身我國幅員遼闊，土地面積廣，土壤環(huán)境具有明顯的地域差異，土壤污染防治管理難度大。近幾年，國家加大對土壤污染防治關(guān)注力度，給予多元支持，不僅加大污染、土壤污染監(jiān)測力度，也積極探討新的土壤修復(fù)技術(shù)，加強(qiáng)生態(tài)治理。關(guān)注土壤污染防治的新技術(shù)，根據(jù)土壤污染特性進(jìn)行針對性的修復(fù)始終是土壤污染防治的正確思路。

1 土壤污染現(xiàn)狀及污染源

我國幅員遼闊，土地面積廣，土壤環(huán)境也具有明顯的地域差異，但在長期的粗放管理之后，全國各地普遍面臨土壤污染問題，在土壤污染防治修復(fù)中也必須做到區(qū)域差異的關(guān)注，真正為生態(tài)安全提供土壤保障，關(guān)注污染防治的新技術(shù)，了解土壤污染的特性，根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H，選擇有效的防治修復(fù)策略才能真正解決土壤污染問題。土壤與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，是工農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。同時(shí)，土壤對人類生存又有直接影響。很長一段時(shí)間以來，受傳統(tǒng)粗放管理模式的影響，引發(fā)了嚴(yán)重的土壤污染問題。土壤污染成因較復(fù)雜，主要污染因素為重金屬、有機(jī)物、放射性物質(zhì)等。重金屬污染在土壤污染中占比最高，屬于典型的土壤無機(jī)污染，當(dāng)污染物進(jìn)入土壤，與土壤中的養(yǎng)分融合，形成不利于植物吸收的物質(zhì)，進(jìn)一步壓縮植物生長空間，威脅植物生長。[1]一般重金屬含量多的土地所生產(chǎn)的作物也會含有超標(biāo)的重金屬，當(dāng)被人們攝取后則威脅人們身體健康。具體分析土壤污染物的特性發(fā)現(xiàn)，土壤污染物有無機(jī)污染、有機(jī)污染之分，重金屬污染是無機(jī)污染形式之一。放射性元素、酸堿化學(xué)品也屬于典型的無機(jī)污染，而有機(jī)污染主要是因石油、化肥、有機(jī)磷農(nóng)藥等引發(fā)的土壤污染，無機(jī)污染物來源較廣，特別是在農(nóng)村地區(qū)，農(nóng)業(yè)種植施加過量化肥農(nóng)藥，加劇土壤無機(jī)污染危害程度，且難防控、難治理。

2 土壤污染的主要危害

2.1 影響耕地和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

我國是典型的農(nóng)業(yè)大國，耕地面積廣，以耕地為載體推動農(nóng)業(yè)種植，才能滿足群眾生活需要。但土壤污染導(dǎo)致耕地受污染，可利用的優(yōu)質(zhì)土壤驟減，無法滿足農(nóng)業(yè)種植需求，載體不復(fù)存在，人們的生活受影響。令人心痛的是大量的耕地因污染物超標(biāo)被迫閑置，這在農(nóng)村地區(qū)尤其突出。

2.2 影響人類身體健康

土壤環(huán)境也是自然環(huán)境的構(gòu)成部分。環(huán)境是人們賴以生存的環(huán)境要素，若土壤受到嚴(yán)重的污染與破壞會引發(fā)生態(tài)失衡，生態(tài)循環(huán)中污染物富集，最終借助食物鏈進(jìn)入人體，威脅人類生存。且土壤污染引發(fā)的人類威脅是長期性、隱藏性的，如果污染問題長期得不到關(guān)注和解決，人類將自食惡果。

2.3 影響生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性

土壤污染治理非常棘手，特別是重度污染區(qū)域治理效果不佳。如果土地污染問題長期得不到解決會引發(fā)自然生態(tài)的破壞加劇，土壤中的污染物在水流的作用下污染水質(zhì)，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的破壞，生物多樣性的消失，引發(fā)一系列的自然災(zāi)害，后果不堪設(shè)想。

3 土壤污染修復(fù)的主要技術(shù)

3.1 物理修復(fù)技術(shù)

物理修復(fù)技術(shù)主要分電動修復(fù)技術(shù)與客土、換土技術(shù)。[2]其中電動修復(fù)技術(shù)是發(fā)揮電場作用，讓金屬離子從土壤傳輸?shù)诫姌O中，電動修復(fù)技術(shù)應(yīng)用范圍廣，操作靈活，使用方便。對土壤自然結(jié)構(gòu)破壞影響較小，但其受pH 值影響較大，且對應(yīng)的能源消耗較高?？屯痢Q土法顧名思義，將污染較輕的土壤進(jìn)行置換，達(dá)到修復(fù)的目的。客土修復(fù)主要是于土壤內(nèi)增加清潔土壤，以調(diào)節(jié)土壤污染程度。換土修復(fù)則是使用無污染的土壤取代已經(jīng)污染的土壤。上述兩種方法使用頻率較低，主要原因在于操作復(fù)雜、成本較高。

3.2 化學(xué)修復(fù)技術(shù)

化學(xué)修復(fù)技術(shù)主要有土壤淋洗技術(shù)、有機(jī)粘土修復(fù)技術(shù)、固化穩(wěn)定聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。其中土壤淋洗技術(shù)是使用化學(xué)洗滌劑進(jìn)行土壤淋洗，流程見圖1，達(dá)到降低污染程度的目的。因其會引發(fā)土壤肥力下降、造成二次污染，使用范圍較小。有機(jī)粘土修復(fù)技術(shù)則是抽取、回注地下水，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的降解，更適用于儲油庫土壤的修復(fù)。固化穩(wěn)定聯(lián)合修復(fù)技術(shù)則是使用大量藥劑進(jìn)行土壤污染修復(fù)。雖然操作簡單，使用方便，但容易引發(fā)嚴(yán)重的二次污染，且修復(fù)效果看，修復(fù)往往不夠徹底，需要反復(fù)修復(fù)，因此也較少使用。[3]

圖1 土壤淋洗技術(shù)流程

3.3 生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)在土壤污染治理中發(fā)揮重要作用，其借助生物作用進(jìn)行土壤有機(jī)物的催化、降解處理，從而實(shí)現(xiàn)土壤的凈化。生物主要對應(yīng)植物、微生物、動物等，發(fā)揮植物、微生物、動物的機(jī)理優(yōu)勢，完成土壤中重金屬、有機(jī)物、化學(xué)品的科學(xué)降解，以改善土壤性能，減輕土壤污染程度。當(dāng)前主推的生物修復(fù)技術(shù)有微生物修復(fù)技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)、動物修復(fù)技術(shù)和新型綜合性的修復(fù)技術(shù)。

微生物修復(fù)技術(shù)考慮到土壤中微生物具有體積小、繁殖快、代謝能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可以發(fā)揮微生物的污染降解作用，重點(diǎn)進(jìn)行重金屬、有機(jī)污染物的處理，微生物通過吸附、富集、溶解實(shí)現(xiàn)土壤的有效修復(fù)，其中降解處理是微生物通過降解原理進(jìn)行土壤中有機(jī)物、重金屬的剔除，而溶解沉淀則是基于土壤生物代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸進(jìn)行重金屬的溶解或去除。目前微生物修復(fù)技術(shù)又有原位修復(fù)與異位修復(fù)之分，前者對應(yīng)投菌法、生物攪拌法，后者對應(yīng)預(yù)備床法、泥漿生物法。選擇哪種修復(fù)方法應(yīng)根據(jù)土壤污染情況靈活選擇。

植物修復(fù)技術(shù)是利用土壤中生長的植物，發(fā)揮其忍耐與富集的化學(xué)屬性優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)土壤中污染物的生物轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化處理。該修復(fù)技術(shù)操作簡單，成本較低，對環(huán)境影響基本為零，應(yīng)用前景光明。目前植物修復(fù)技術(shù)的運(yùn)用還存有爭議，爭議的點(diǎn)在于植物處理不妥善，殘留物可能造成環(huán)境二次污染。使用植物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行土壤修復(fù)主要對應(yīng)植物提取、植物揮發(fā)、植物穩(wěn)定、植物過濾四種方法。[4]提取是選擇富集能力突出的植物，讓其有效吸附土壤中的污染物。揮發(fā)則是基于植物根系吸收優(yōu)勢，完成土壤中污染物的吸收，通過植物體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)污染物到可揮發(fā)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。穩(wěn)定處理則是讓植物吸附有害物質(zhì)，最終將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)為無害物質(zhì)。過濾則是讓植物根系吸收土壤中重金屬元素，減輕土壤危害等級?，F(xiàn)階段喬木、灌木、草類是植物修復(fù)的優(yōu)選植物，其生長速度快，根系生長力強(qiáng)，土壤污染治理效果更好。此外不同植物對應(yīng)的富集元素種類不同，相關(guān)植物的元素富集情況見表1。

表1 不同植物對應(yīng)的富集元素種類

動物修復(fù)技術(shù)借助土壤中豐富的動物物種，讓動物本身與土壤污染物質(zhì)進(jìn)行生理反應(yīng)，完成污染物的治理。蚯蚓是最常用的修復(fù)主體。其對于重金屬污染物質(zhì)具有忍耐和富集能力，可通過被動擴(kuò)散方式達(dá)到重金屬富集效果。此外，蚯蚓取食及代謝中也能有效改善植物生長環(huán)境，促使植物吸收重金屬。除此以外，也有其他的一些生物修復(fù)技術(shù)，目前還處于初步研究與推廣階段，如植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，讓植物根系釋放碳水化合物、氨基酸，促使根系微生物快速生長，從而達(dá)到土壤修復(fù)的目的，更適用于土壤中高濃度游離重金屬離子的修復(fù)。再如多菌株修復(fù)技術(shù)，于污水廠活性污泥中提取降解能力強(qiáng)的菌株，進(jìn)行土壤污染的快速降解，達(dá)到土壤污染治理的目的。

4 生態(tài)保護(hù)視域下土壤污染防治及修復(fù)的保障舉措

4.1 重視土壤污染，加大關(guān)注力度

國家十分關(guān)注土壤污染防治工作，以政策引導(dǎo)、資金投入、人員培訓(xùn)，關(guān)注土壤污染防治短板，聚焦疑難問題。最終明確了土壤污染治理的關(guān)鍵在于確定、控制和消除土壤污染源，并加強(qiáng)對土壤污染行為的打擊，這是土壤污染防治的基礎(chǔ)工作，也是關(guān)鍵性工作。在土壤污染預(yù)防過程中要關(guān)注污染物數(shù)量的增長和速度的增長，加以控制，以達(dá)到良好的防治效果，不斷實(shí)現(xiàn)土壤中污染物的降解。單純依靠政府顯然不夠，也應(yīng)激發(fā)民眾的土壤污染防治意識，使其端正態(tài)度，構(gòu)建多元主體參與的土壤修復(fù)、土壤污染防治體系。政府與相關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)做好土壤污染與保護(hù)的宣傳工作，借助網(wǎng)絡(luò)媒體、傳統(tǒng)媒介進(jìn)行宣傳，特別是對于農(nóng)村個體農(nóng)業(yè)工作者加以引導(dǎo)，使其樹立環(huán)保觀念，避免出現(xiàn)農(nóng)藥過量使用，減少土壤中農(nóng)藥殘留，積極嘗試綠色種植，并掌握生物防治與物理防治方法，既滿足種植需要，又實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，降低土壤中的有機(jī)農(nóng)藥污染，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。政府應(yīng)健全法律法規(guī)，制定工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，對于無視污染而肆意排放污水的企業(yè)嚴(yán)厲處理，以各主體的共同努力實(shí)現(xiàn)污染物零排放。

4.2 建立反饋機(jī)制，做好數(shù)據(jù)采集

因土壤污染具有難修復(fù)、隱蔽性等特點(diǎn)，在土壤污染及修復(fù)中應(yīng)關(guān)注數(shù)據(jù)反饋，建立完善的數(shù)據(jù)反饋機(jī)制，認(rèn)真監(jiān)測土壤污染情況。[5]政府可以開辟試驗(yàn)田獲取土壤污染樣本，并匯總數(shù)據(jù)進(jìn)行土壤污染變化情況的動態(tài)分析，明確污染擴(kuò)散速度、區(qū)位分布特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域土壤污染差異性的把握，真正制定適合區(qū)域土壤污染實(shí)際的污染防治修復(fù)方案，以針對性、全面性、科學(xué)性的土壤治理及修復(fù)帶來土壤污染防治的有效成果。政府應(yīng)號召個體經(jīng)營戶參與土壤污染數(shù)據(jù)采集評估工作，及時(shí)反饋關(guān)鍵數(shù)據(jù)，引導(dǎo)種植戶根據(jù)土地生產(chǎn)情況靈活調(diào)整種植模式、管理方式，也指導(dǎo)政府出臺相應(yīng)的污染防治舉措，給予農(nóng)戶土壤修復(fù)建議和支持。

4.3 關(guān)注技術(shù)創(chuàng)新，加強(qiáng)土壤修復(fù)

隨著技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，土壤污染防治應(yīng)對中也出現(xiàn)了一些新型有效的土壤修復(fù)技術(shù)，如微生物修復(fù)技術(shù)、植物轉(zhuǎn)基因培育技術(shù)、動物修復(fù)技術(shù)。土壤中有著豐富的微生物群落，多樣的細(xì)菌種能實(shí)現(xiàn)土壤中有機(jī)廢物的分解，減少有機(jī)磷等物質(zhì)對土壤的污染，提高土壤自我修復(fù)能力。應(yīng)深入現(xiàn)場勘查，分析研究出適合當(dāng)?shù)赝寥赖奈⑸锶海晕⑸锱囵B(yǎng)的方式實(shí)現(xiàn)土壤的修復(fù)。再如動物修復(fù)技術(shù)，這是近幾年認(rèn)可度比較高的土壤修復(fù)技術(shù)，利用某些土壤動物的自身特質(zhì)降解土壤中的有機(jī)廢料，提升土壤自我修復(fù)能力，且提升土壤養(yǎng)分含量，疏松土壤，為植物微生物生長創(chuàng)造有利環(huán)境，于土壤內(nèi)形成和諧共生的關(guān)系。如利用蚯蚓發(fā)揮其降解能力，通過吸食分解土壤中過剩的有機(jī)物增強(qiáng)土壤肥力，提升土壤通透性，方便農(nóng)作物生長繁殖，也使得土壤生態(tài)修復(fù)能力明顯提升。蚯蚓易飼養(yǎng)，成熟周期短，對多變的生長環(huán)境具有良好適應(yīng)性，在培養(yǎng)中成本低，因此使用蚯蚓進(jìn)行土壤修復(fù)綜合效益明顯。

4.4 關(guān)注生態(tài)循環(huán)，加強(qiáng)綜合治理

在我國，農(nóng)田土壤污染、土壤酸化問題較為突出，農(nóng)產(chǎn)品污染超標(biāo)問題也引發(fā)社會的關(guān)注。而部分地區(qū)這些問題已經(jīng)到了迫切需要解決的程度，應(yīng)針對這些地區(qū)進(jìn)行區(qū)域土壤分類，進(jìn)行綜合整治。通過區(qū)域全方面的勘察了解土壤實(shí)際，制定有效的土壤污染防治方案。在進(jìn)行土壤治理時(shí)應(yīng)基于實(shí)驗(yàn)區(qū)土壤污染防治的理念，建立科學(xué)合理的土壤修復(fù)體系，并準(zhǔn)備好配套修復(fù)材料，選擇高效的技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備進(jìn)行污染防治應(yīng)對。土壤污染防治應(yīng)關(guān)注土壤質(zhì)量檢測，嚴(yán)格檢查土壤污染物進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的具體渠道，實(shí)現(xiàn)無害化處理。政府應(yīng)建立土壤污染無害化處理體系，讓土壤污染恢復(fù)與保養(yǎng)更有序。要建立農(nóng)業(yè)廢棄物在處理機(jī)制、生態(tài)循環(huán)利用機(jī)制，實(shí)現(xiàn)變廢為寶，帶來農(nóng)業(yè)廢棄物的高效利用，以循環(huán)經(jīng)濟(jì)打造高效綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展模。

5 廣東韶關(guān)某農(nóng)田土壤污染防治部署

廣東韶關(guān)某農(nóng)田面積283 畝，農(nóng)田土壤污染物是砷和鎘，屬于典型的重金屬污染。為做好當(dāng)?shù)匚廴就寥赖男迯?fù)工作，配合后期的污染防治，從控制三廢排放入手，配合加強(qiáng)灌溉區(qū)的監(jiān)管，構(gòu)建農(nóng)田土壤污染防治新格局，在土壤污染治理中則物理、化學(xué)與生物修復(fù)技術(shù)并用，歷時(shí)四年，取得了理想的治理效果。

5.1 控制好“三廢”排放

該農(nóng)田靠近工廠，工業(yè)建設(shè)中廢水、廢氣、廢物的排放量較大且排放不合理，為從源頭上解決土壤污染問題，應(yīng)關(guān)注閉路循環(huán)體系的打造，便于重金屬統(tǒng)一回收與高效處理，減少聚集，減少三廢排放風(fēng)險(xiǎn)。在相關(guān)廢棄物的排放中，應(yīng)加強(qiáng)排放檢測，關(guān)注重金屬含量變化走勢，讓三廢排放得到科學(xué)控制。

5.2 加強(qiáng)農(nóng)田灌溉區(qū)監(jiān)管

關(guān)注農(nóng)田灌溉問題，減少灌溉區(qū)污染風(fēng)險(xiǎn)重點(diǎn)是水源探查與監(jiān)管，配合動態(tài)的水質(zhì)監(jiān)測，查明灌溉水中的金屬含量，評估其超標(biāo)程度，以科學(xué)監(jiān)管和有效遏制，確保農(nóng)田灌溉區(qū)水質(zhì)的安全與穩(wěn)定，減少其對灌溉區(qū)土壤的污染威脅。

5.3 科學(xué)使用化肥與農(nóng)藥

化肥農(nóng)藥使用過度、過量直接威脅生態(tài)健康，引發(fā)水質(zhì)污染，繼而威脅土壤安全?？茖W(xué)使用化肥與農(nóng)藥是關(guān)鍵，減少有害物質(zhì)對土壤、空氣、農(nóng)作物的不利影響。減少因大氣生態(tài)循環(huán)帶來的污染物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，減少土壤資源污染風(fēng)險(xiǎn)。檢驗(yàn)人員應(yīng)積極開展農(nóng)藥毒性測驗(yàn)工作。毒性大的農(nóng)藥一律不得使用。

5.4 做好土壤污染情況動態(tài)監(jiān)測

韶關(guān)地區(qū)農(nóng)田土壤重金屬污染嚴(yán)重是不爭事實(shí)，土壤必須作為重點(diǎn)監(jiān)管對象，以土壤中重金屬含量指標(biāo)的精準(zhǔn)分析指導(dǎo)土壤污染防控迫在眉睫。探明土壤中重金屬類型，了解其含量指標(biāo)，及時(shí)排查風(fēng)險(xiǎn)隱患。只有加大重金屬檢測監(jiān)測力度，做好信息發(fā)布與共享才能指導(dǎo)土壤污染防治。

5.5 多種修復(fù)方法靈活使用

要想做好土壤污染修復(fù)，應(yīng)多種技術(shù)手法靈活綜合使用，物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)較為常見。

物理修復(fù)，顧名思義，使用表層土置換的方式解決土壤污染問題，或用新土掩蓋舊土為農(nóng)作物提供新的土壤環(huán)境，抑制原有的重金屬污染土壤對農(nóng)作物的不利影響。化學(xué)修復(fù)則是選擇具有良好抑制作用的化學(xué)藥劑，用于被污染農(nóng)田土壤的化學(xué)處理。通過安全的化學(xué)反應(yīng)降低土壤重金屬含量。生物修復(fù)適用于重金屬污染偏輕的區(qū)域，選擇具有良好重金屬富集應(yīng)對效果的植物，以植物生長帶來土壤性能的改良，同時(shí)實(shí)現(xiàn)植物修復(fù)主體作用下的重金屬的提取利用，以微生物修復(fù)技術(shù)提升土壤肥力，趨利避害。例如芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌是常用的微生物，以其為原料配制溶液噴灑于污染的土壤中，可以取得理想的土壤污染防治效果。

結(jié)語

就當(dāng)前來說，土壤污染防治具有現(xiàn)實(shí)緊迫性和必要性。隨著我國對土壤污染問題的持續(xù)關(guān)注，土壤污染防治舉措更多元，修復(fù)技術(shù)不斷創(chuàng)新，為土壤污染防治及修復(fù)提供政策引領(lǐng)和技術(shù)支持。雖然我國土壤污染修復(fù)工作逐步深化展開，但與發(fā)達(dá)國家相比差距較大，且我國民眾土壤污染防治自覺性普遍不高，因此在土壤污染防治及修復(fù)應(yīng)對中不能松懈，重視教育宣傳，配合技術(shù)創(chuàng)新，才能實(shí)現(xiàn)土壤污染防治實(shí)效的提升。