郭 麗

（山東省地礦局第一地質(zhì)大隊，山東 濟南 250014）

引言

土壤是人類生存發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，但是隨著經(jīng)濟社會的迅速發(fā)展，土壤污染問題也變得日趨嚴峻。在這樣的背景下，如何有效落實土壤污染治理十分重要，而在土壤污染治理過程中有效落實土壤環(huán)境監(jiān)測工作，可以幫助我們更好地明確受污染土壤的理化性質(zhì)及污染元素的性質(zhì)和特點，并在此基礎(chǔ)上有針對性地選擇相應(yīng)的治理方法，在降低污染治理成本的同時提升治理效果。因此，保障土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性及監(jiān)測結(jié)果的完整性和準確性十分重要。

1 土壤污染的影響

首先，土壤污染會導(dǎo)致土地資源更加短缺。我國國土面積遼闊，但是人口眾多，在這樣的背景下，人均占有面積相對較小，尤其是人均耕地面積僅占世界平均水平的1/4，如果出現(xiàn)土壤污染問題將會進一步減少人均耕地面積，無法滿足人們對于土地資源的應(yīng)用需求。

其次，土壤污染問題會直接影響我國的經(jīng)濟發(fā)展，我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量相對較高，但是農(nóng)作物生長過程對客觀環(huán)境的依賴性較強，如果土壤環(huán)境受到了較嚴重的污染和破壞，則意味著農(nóng)作物缺乏優(yōu)質(zhì)的生存環(huán)境，進而導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)，影響農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，甚至影響我國整體經(jīng)濟發(fā)展。同時土壤污染問題也會在一定程度上威脅我國的糧食安全。

最后，土壤污染問題會影響人們的身體健康，一方面土壤污染會直接破壞生態(tài)環(huán)境，降低人們生存的舒適度；另外一方面也是最為重要的一方面，則是土壤污染問題會導(dǎo)致糧食及植被中含有較多有害元素，而在食物鏈作用下，人們會食用這些植物或食用以這些植物為生的動物，進而導(dǎo)致這些有害元素進入人體，誘發(fā)各種疾病。

2 土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)分析

土壤環(huán)境監(jiān)測過程中可供借鑒和采用的監(jiān)測方法相對較多，例如3S技術(shù)、信息技術(shù)、沖洗監(jiān)測技術(shù)等，如圖1所示。

圖1 主流土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)

2.1 沖洗法

目前導(dǎo)致土壤污染問題較為嚴重的主要原因是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程管理不當，進而造成了土壤中有害物質(zhì)元素累積過多，超過了土壤自凈能力的極限。沖洗法監(jiān)測可以較好地判定在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中形成的土壤污染問題，有效分析土壤中的農(nóng)藥殘留情況。該技術(shù)利用氣相和固定液不同成分擁有不同分配系數(shù)的原理，即當成分在氣化條件下會在整個色譜柱中運轉(zhuǎn)，經(jīng)過氣化處理后多次分配，相關(guān)人員可以通過分析分解程度和運轉(zhuǎn)速度的方式來判斷土壤中的農(nóng)藥殘留情況。

2.2 高效液相色譜法

高效液相色譜法也是現(xiàn)階段應(yīng)用頻率相對較高的一種土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，無論是在土壤環(huán)境污染監(jiān)測還是在大氣環(huán)境或水體環(huán)境監(jiān)測中都有所應(yīng)用。而在土壤環(huán)境監(jiān)測中，該監(jiān)測方法可以有效分析土壤中的農(nóng)藥殘留情況及殺蟲劑等相應(yīng)污染物質(zhì)的含量。該法可以幫助監(jiān)測人員分析土壤中的隱藏性污染和潛伏性污染，進而提高對問題的預(yù)見、分析和響應(yīng)能力，并明確相應(yīng)的處置對策。但是高效液相色譜法在實踐應(yīng)用過程中也存在一定的欠缺和不足，即該技術(shù)方法的應(yīng)用成本相對較高，需要消耗大量的資源。此外，其實踐應(yīng)用過程當中所涉及到的液相色譜儀等儀器設(shè)備的成本也相對較高，維修損耗成本大，因此想要實現(xiàn)大范圍推廣和應(yīng)用就必須盡可能降低高效液相色譜技術(shù)的應(yīng)用成本。

2.3 信息技術(shù)

數(shù)字信息技術(shù)在土壤環(huán)境監(jiān)測中的有效應(yīng)用也可以為土壤環(huán)境監(jiān)測提供更多助力，其可以配合3s技術(shù)快速收集、整合監(jiān)測信息，發(fā)揮信息技術(shù)在信息共享方面的優(yōu)勢和作用，同時也可以提高信息處理效率。監(jiān)測人員可以通過信息技術(shù)快速了解土壤的溫度、濕度等相應(yīng)參數(shù)，配合信息處理系統(tǒng)更快、更好地了解土壤環(huán)境中存在的問題。

2.4 生物技術(shù)

生物技術(shù)是近幾年發(fā)展速度相對較快，且在環(huán)境保護中應(yīng)用效果較好的一項技術(shù)，它不僅可以為土壤環(huán)境監(jiān)測提供更多助力，同時在土壤污染治理中，也可以通過生物技術(shù)的有效應(yīng)用提升治理效果。一般情況下，在土壤環(huán)境監(jiān)測過程中所采用的生物技術(shù)包括pcr技術(shù)、變性梯度凝膠電泳技術(shù)、生物芯片技術(shù)等。

2.5 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法又稱AFS監(jiān)測方法，該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢較為鮮明，首先其所涉及到的儀器設(shè)備結(jié)構(gòu)較為簡單，這也就意味著操作難度相對較低，工作效率能夠保障。其次，儀器設(shè)備的靈敏度較高，可以快速完成多元素監(jiān)測，且適配性相對較強?，F(xiàn)階段原子熒光光譜法已經(jīng)大范圍應(yīng)用于土壤環(huán)境監(jiān)測中，該技術(shù)發(fā)揮了原子吸收和原子發(fā)射光譜的優(yōu)點，是一項優(yōu)秀的痕量分析技術(shù)。但是該技術(shù)也存在一定的欠缺和不足，即在實踐應(yīng)用的過程中，其雖然可以完成多元素監(jiān)測且監(jiān)測速度相對較快，但是存在某些元素對酸度要求較高的問題，因此其應(yīng)用范圍受到一定限制。想要更好地發(fā)揮原子熒光光譜法的技術(shù)優(yōu)勢，需要有效解決這方面的問題[1]。

2.6 3S技術(shù)

3S技術(shù)是三項現(xiàn)代化技術(shù)的統(tǒng)稱，包含地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)和遙感接觸。這三項技術(shù)較為成熟，在各行業(yè)都有所應(yīng)用，例如在土地測繪中，3S技術(shù)可以為土地測繪效率和質(zhì)量的提升提供更多助力；而在土壤環(huán)境監(jiān)測中，3S技術(shù)也可以發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢，通過相互配合，快速獲取信息，讓工作人員更好地了解該地區(qū)的土壤環(huán)境情況。3S技術(shù)充分發(fā)揮了現(xiàn)代技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢，在土壤環(huán)境監(jiān)測過程中，其測量速度相對較快，且持續(xù)性較好，可以較好地應(yīng)對各種復(fù)雜環(huán)境。因此，其應(yīng)用頻率較高，配合土壤信息系統(tǒng)，可以有效提高監(jiān)測質(zhì)量。

3 污染物進入土壤的途徑分析

想要有效落實土壤污染治理工作，除了需要通過土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的有效應(yīng)用來明確土壤中所富含的污染物以外，更需要明確土壤污染的來源。一般情況下，土壤污染可以分為化學(xué)污染、物理污染和生物污染三大類別，而污染物進入土壤的途徑主要包含污水灌溉、農(nóng)業(yè)施肥施藥、工業(yè)廢渣、城市垃圾等，如圖2所示。

圖2 污染物進入土壤的途徑

首先，污水是土壤污染的主要來源，現(xiàn)階段工業(yè)產(chǎn)業(yè)得到了迅速發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，而在工業(yè)生產(chǎn)過程中，如果企業(yè)對污水處理給予的關(guān)注和重視偏低，排出大量未達標的工業(yè)污水，這些污水就會隨著水體流動破壞土壤的理化性質(zhì)，使土壤環(huán)境受到較嚴重的污染和影響。甚至還會出現(xiàn)將未經(jīng)處理的污水應(yīng)用于農(nóng)田灌溉的情況，給土壤環(huán)境造成嚴重影響和沖擊[2]。

其次，我國是農(nóng)業(yè)大國，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中會涉及施肥、施藥問題?；屎娃r(nóng)藥可以為農(nóng)作物生長提供必要的營養(yǎng)元素，進而提高農(nóng)作物產(chǎn)量，同時防治病蟲害。但是如果在施肥、施藥的過程中，沒有嚴格按照標準和實際情況對施肥量和施藥量做出有效控制，則很容易帶來土壤污染問題。

再次，城市工業(yè)發(fā)展過程中除了會排放廢水以外，還會排放廢氣和廢渣。廢氣可以通過大氣流動及雨水等將污染物帶入土壤；而廢渣處理不到位則會直接破壞堆積場所土壤的理化性質(zhì)，甚至還會出現(xiàn)二次污染問題，帶來嚴重的環(huán)境污染[3]。

最后，人們在生活的過程中也會產(chǎn)生較多垃圾，這些垃圾會給土壤環(huán)境帶來較大影響，尤其是現(xiàn)階段人們的消費能力不斷提升，城市垃圾的總體量越來越大，且構(gòu)成元素越來越復(fù)雜，重金屬元素含量相對較高，這些城市垃圾如果不進行有效處理，很容易出現(xiàn)土壤污染問題。

4 土壤污染治理對策分析

土壤污染治理工作的實踐落實應(yīng)秉承“具體問題具體分析”的原則，并結(jié)合實際情況做出優(yōu)化和調(diào)整。一般情況下，土壤污染治理的常用方法包含以下幾種，如圖3所示。

圖3 土壤污染治理方法

4.1 生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)顧名思義是利用動植物或微生物來降解土壤中的污染元素，去除土壤中的污染物。生物修復(fù)技術(shù)在重金屬土壤污染修復(fù)中可以起到較好的修復(fù)效果，本文從植物修復(fù)、生物修復(fù)和微生物修復(fù)三個角度來展開討論。

首先，從植物修復(fù)的角度分析，工作人員可以結(jié)合地方的實際情況，如土壤污染的構(gòu)成原因、該地區(qū)的氣候特點等，選擇相應(yīng)的植物種植在土地上。植物生長過程中，根系會吸收土壤中的重金屬元素，在此之后收獲植物的地上部分，通過焚燒、冶煉等多種方法實現(xiàn)二次利用。需要注意的是必須保證該地區(qū)的客觀環(huán)境，如氣候、降雨等條件符合植物的生長需求，能夠保障植物存活率。同時，在植物品種的選擇方面，需要確保在植物在生長過程中能夠有效吸收土壤中的重金屬元素。

其次，動物修復(fù)技術(shù)中最為常用的是發(fā)揮蚯蚓在提高土壤自凈能力方面的作用和影響。一般情況下，城市垃圾、農(nóng)藥使用不當以及在工業(yè)發(fā)展過程中排放的廢水、廢渣所造成的土壤污染，可以通過蚯蚓對有害物質(zhì)進行處理[4]。

最后是微生物修復(fù)技術(shù)，微生物修復(fù)技術(shù)屬于植物修復(fù)技術(shù)的分支，即充分利用微生物能夠降解有機污染物的特性來提升土壤污染的治理效果。一般情況下，微生物修復(fù)技術(shù)在被農(nóng)藥和石油污染的土壤治理中可以起到較好的治理效果，能夠有效分解污染物并提高土壤活性。微生物修復(fù)技術(shù)在實踐應(yīng)用過程中的優(yōu)勢較為鮮明：（1）微生物修復(fù)技術(shù)的針對性較強，這也意味著在土壤污染治理過程中，其見效相對較快，應(yīng)用效果可以得到保障。（2）微生物修復(fù)技術(shù)操作難度較低，因為涉及到的設(shè)施設(shè)備相對而言較為簡單，其工作效率可以得到保障。（3）微生物修復(fù)技術(shù)在實踐應(yīng)用過程中，其消耗的成本相對較低，這也為其大范圍應(yīng)用和推廣奠定了良好基礎(chǔ)。

4.2 使用化學(xué)物質(zhì)

在土壤重金屬污染治理過程中，可以通過分析土壤的理化性質(zhì)并配合化學(xué)改良劑達到較好的治理效果。尤其是在重金屬土壤污染治理中，合理應(yīng)用化學(xué)物質(zhì)是十分必要的，這些化學(xué)改良劑可以將重金屬元素轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶性物質(zhì)，進而避免該地區(qū)植物在生長過程中吸收過多重金屬元素，影響其正常生長，進而破壞生態(tài)平衡。此外，也可以根據(jù)土壤的酸堿性來施加化學(xué)物質(zhì)，例如酸性土壤可以通過引入石灰來提高其pH值，同時促進土壤中銅、汞、鋅等重金屬元素沉淀。但是該技術(shù)應(yīng)用成本相對較高，且應(yīng)用效果無法得到保障，容易出現(xiàn)二次污染問題[5]。

4.3 增施有機膠體

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程帶來的較為嚴重的土壤污染問題，會直接破壞和影響土壤的理化性質(zhì)，降低土壤肥力，進而影響土壤中植物和農(nóng)作物的正常生長。而有機膠體和粘土礦物在土壤污染治理中的有效應(yīng)用，可以更好地吸附土壤中的重金屬元素及農(nóng)藥等有害物質(zhì)，有效提高土壤的自凈能力，同時也可以提升土壤中的養(yǎng)分和有機質(zhì)含量，改良土壤的理化性質(zhì)。

4.4 熱脫附技術(shù)

在土壤污染治理中，熱脫附技術(shù)是一種較為常用的技術(shù)手段，該技術(shù)屬于物理修復(fù)的一種。該技術(shù)將受到污染的土壤加熱，通過熱交換的方式分離土壤和土壤中的污染物。該技術(shù)在歐美國家應(yīng)用頻率較高，應(yīng)用范圍也相對較廣，在治理重污染土壤的過程中可以起到較好效果。但是熱脫附技術(shù)在實踐應(yīng)用中存在一定的欠缺和不足。首先，熱脫附技術(shù)在應(yīng)用時，相關(guān)設(shè)施設(shè)備造價較高，因此該技術(shù)應(yīng)用成本較高。其次，熱脫附技術(shù)在土壤污染治理過程中所需要消耗的時間和周期相對較長。但不容否認的是，熱脫附技術(shù)的應(yīng)用前景較好且具有較大潛力，因為熱脫附技術(shù)在實踐應(yīng)用中所涉及到的設(shè)施設(shè)備是可移動的，因此靈活性較強；同時熱脫附技術(shù)的治理效果也被業(yè)界所認可。相信隨著時間的推移及技術(shù)研究的不斷深化和發(fā)展，熱脫附技術(shù)應(yīng)用過程中所涉及到的設(shè)施設(shè)備造價會不斷降低，能夠有效解決現(xiàn)階段熱脫附技術(shù)應(yīng)用過程中存在的欠缺和不足。

4.5 固化穩(wěn)定化技術(shù)

固化穩(wěn) 定化技術(shù)屬于化學(xué)修復(fù)技術(shù)的一種，也是現(xiàn)階段應(yīng)用頻率較高且較為常見的一種土壤污染治理技術(shù)，該技術(shù)見效較快，同時成本相對較低。例如在冶煉企業(yè)生產(chǎn)運營過程中，受生產(chǎn)特性及產(chǎn)品特性等因素的影響，該地區(qū)土壤出現(xiàn)了重金屬污染問題，這時可以通過引入石灰、瀝青、硅酸鹽水泥等相應(yīng)的穩(wěn)定固化劑來進行治理，進而達到較好的治理效果。

5 結(jié)語

土壤污染問題對于我國的糧食安全、經(jīng)濟發(fā)展以及人們的身體健康都有巨大影響，需要引起我們的關(guān)注和重視。我們需要應(yīng)用監(jiān)測技術(shù)，明確土壤污染問題的構(gòu)成原因及土壤中污染元素的性質(zhì)和含量，并在此基礎(chǔ)上科學(xué)選擇治理手段，提高土壤污染治理的科學(xué)性、針對性和有效性，保障土壤污染的治理效果。