羅婕瑩

（梅州市生態(tài)環(huán)境局，廣東 梅州 514000）

引言

土壤污染對人類社會和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了廣泛而深遠(yuǎn)的影響，因此其防治和修復(fù)研究至關(guān)重要。本文系統(tǒng)分析了土壤污染的防治及修復(fù)措施，并通過對污染源、污染類型和防治措施的綜合討論，深入探索管理和修復(fù)受污染土壤的有效措施，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。

1 土壤污染的主要污染源

1.1 工業(yè)活動

工業(yè)活動是土壤污染的主要來源之一，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，許多化學(xué)物質(zhì)和有害物質(zhì)被釋放到土壤中，造成污染。工業(yè)廢水、廢氣和固體廢棄物的排放是主要的污染途徑，工業(yè)活動中常見的污染物包括重金屬、有機(jī)化合物、揮發(fā)性有機(jī)化合物和有害化學(xué)物質(zhì)等。

工業(yè)活動導(dǎo)致的土壤污染具有廣泛影響，污染物可以通過土壤顆粒的吸附作用遷移到植物和農(nóng)產(chǎn)品中，進(jìn)而進(jìn)入食物鏈，對人類健康產(chǎn)生潛在風(fēng)險(xiǎn)。此外，污染物還可以通過土壤的滲透和徑流進(jìn)入地下水，污染水資源，對水生生物和生態(tài)系統(tǒng)造成損害[1]。

1.2 農(nóng)業(yè)實(shí)踐

農(nóng)業(yè)實(shí)踐是另一個(gè)重要的土壤污染源，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，農(nóng)藥、化肥和畜禽糞便等農(nóng)業(yè)輸入物質(zhì)的使用和管理方式，對土壤質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。農(nóng)藥的廣泛使用是引起土壤污染的主要原因之一，農(nóng)藥殘留在土壤中，可能對土壤微生物、土壤生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)作物產(chǎn)生負(fù)面影響。此外，過量施用化肥也會導(dǎo)致土壤中的營養(yǎng)元素失衡，影響土壤質(zhì)量和植物生長[2]。

農(nóng)業(yè)廢棄物的處理也是一個(gè)挑戰(zhàn)，大量的畜禽糞便和農(nóng)作物殘?jiān)欢逊e在田間，如果不妥善處理會產(chǎn)生臭氣、滲漏有害物質(zhì)，并可能導(dǎo)致土壤污染和水體污染。

1.3 垃圾場填埋

垃圾場填埋是城市生活垃圾的主要處理方式之一，填埋場中的垃圾含有大量有害物質(zhì)和有機(jī)物，這些物質(zhì)會通過滲濾液滲入土壤，造成土壤污染。填埋場滲濾液中的污染物包括重金屬、有機(jī)污染物、氨氮等。

2 土壤污染的主要類型

2.1 重金屬污染

重金屬污染是一種嚴(yán)重的土壤污染問題，重金屬是一類密度較高、具有毒性和持久性的金屬元素，如鉛、鎘、汞、鉻等，它們廣泛存在于工業(yè)廢水、廢氣、農(nóng)藥、肥料和廢棄物中，通過人類活動進(jìn)入土壤。

重金屬在土壤中的積累和遷移是基于它們的化學(xué)性質(zhì)和環(huán)境條件，一旦重金屬進(jìn)入土壤，它們可以被土壤顆粒吸附或與土壤膠體結(jié)合，也可以通過水分的滲透和土壤的徑流遷移到地下水和表層水體中。這些污染物的積累可能導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降、植物生長受限、農(nóng)作物品質(zhì)下降，并對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成潛在風(fēng)險(xiǎn)。圖1為重金屬污染土壤示意圖。

圖1 重金屬污染土壤

2.2 農(nóng)藥和化學(xué)物質(zhì)污染

農(nóng)藥和化學(xué)物質(zhì)污染是土壤污染的重要因素之一，農(nóng)藥是為了控制害蟲、雜草和病害而廣泛使用的化學(xué)物質(zhì)，雖然農(nóng)藥在提高農(nóng)作物產(chǎn)量和保護(hù)植物健康方面發(fā)揮了重要作用，但過量使用或不當(dāng)使用農(nóng)藥會導(dǎo)致土壤污染[3]。

農(nóng)藥在施用后會殘留在土壤中，長期積累可能導(dǎo)致土壤中農(nóng)藥殘留超標(biāo)，這些農(nóng)藥殘留會對土壤微生物、土壤生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)作物產(chǎn)生負(fù)面影響。某些農(nóng)藥還具有生物累積性，可能通過食物鏈進(jìn)入人體，對人體健康造成潛在風(fēng)險(xiǎn)。

除了農(nóng)藥，其他化學(xué)物質(zhì)也可能導(dǎo)致土壤污染。例如，工業(yè)廢水和廢棄物中的化學(xué)物質(zhì)可能被排放到土壤中，造成土壤污染，這些化學(xué)物質(zhì)包括有機(jī)化合物、重金屬、有害化學(xué)物質(zhì)等，它們對土壤生態(tài)系統(tǒng)和地下水質(zhì)量都具有潛在危害。圖2為農(nóng)藥和化學(xué)物質(zhì)污染土壤與正常土壤對比圖。

圖2 農(nóng)藥和化學(xué)物質(zhì)污染土壤與正常土壤對比圖

2.3 石油和石油產(chǎn)品污染

石油和石油產(chǎn)品污染是土壤污染的一種常見形式，石油是一種復(fù)雜的混合物，包含多種化學(xué)物質(zhì)，如烴類化合物和有機(jī)化合物等，石油及其產(chǎn)品的污染通常是由于石油泄漏、事故或不當(dāng)處理引起的。

石油污染對土壤生態(tài)系統(tǒng)和植物生長造成嚴(yán)重影響，石油中的化學(xué)物質(zhì)可以抑制土壤微生物的活性，破壞土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤肥力。此外，石油污染還會導(dǎo)致植物的毒性效應(yīng)，抑制植物的生長和發(fā)育。

3 土壤污染防治措施

3.1 管理和監(jiān)測污染源

3.1.1 污染源控制

污染源控制包括：（1）合規(guī)管理：制定和執(zhí)行嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，對污染物的排放和處理進(jìn)行監(jiān)管和控制，包括限制污染物的排放濃度和總量及要求企業(yè)使用環(huán)保設(shè)備和技術(shù)等，以確保其操作符合環(huán)境規(guī)定。（2）廢物管理：實(shí)施有效的廢物管理措施，包括廢物的減量、分類、儲存和處理，包括回收再利用廢物、進(jìn)行安全的廢物處理和處置等，以減少對土壤和水體的污染。

3.1.2 開展監(jiān)測和評估工作

監(jiān)測和評估包括：（1）實(shí)地調(diào)查：通過采集樣品、觀察和記錄現(xiàn)場情況，對污染源和受污染環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，包括土壤、水體、空氣和生物樣本的采集，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析。（2）監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)：建立監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)以定期收集環(huán)境數(shù)據(jù)，包括設(shè)置氣象站、水質(zhì)監(jiān)測站和土壤監(jiān)測點(diǎn)等，以跟蹤環(huán)境參數(shù)的變化和污染物的濃度。（3）數(shù)據(jù)分析：對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，以評估污染程度、污染物的來源和傳輸途徑等，這可以通過使用統(tǒng)計(jì)方法和地理信息系統(tǒng)（GIS）等工具來實(shí)現(xiàn)。（4）風(fēng)險(xiǎn)評估：基于監(jiān)測和分析結(jié)果，評估污染對環(huán)境和人類健康的風(fēng)險(xiǎn)，包括暴露路徑、毒性評估和風(fēng)險(xiǎn)管理的綜合分析。（5）環(huán)境影響評估：在規(guī)劃和開發(fā)項(xiàng)目前，進(jìn)行環(huán)境影響評估，評估項(xiàng)目可能對環(huán)境造成的影響，并提出相應(yīng)的環(huán)境管理措施。

3.1.3 制定環(huán)境法規(guī)和政策

各國都有制定環(huán)境法律和法規(guī)的機(jī)構(gòu)，用于管理和控制環(huán)境污染，這些法律和法規(guī)規(guī)定了污染物排放、廢物處理、自然資源保護(hù)等方面的標(biāo)準(zhǔn)，以確保環(huán)境的可持續(xù)性和對人類健康的保護(hù)。（1）環(huán)境影響評估（EIA）：環(huán)境影響評估是在規(guī)劃和開展新項(xiàng)目時(shí)進(jìn)行的評估過程，評估項(xiàng)目對環(huán)境的潛在影響，這些評估通常包括對空氣質(zhì)量、水資源、土壤質(zhì)量、生物多樣性等方面的評估，并要求項(xiàng)目方采取必要措施來減少或彌補(bǔ)負(fù)面影響。（2）國際環(huán)境協(xié)議：國際社會也制定了許多環(huán)境協(xié)議和框架，以促進(jìn)全球環(huán)境保護(hù)，例如聯(lián)合國氣候變化框架公約（UNFCCC）和巴黎協(xié)定旨在應(yīng)對氣候變化，生物多樣性公約旨在保護(hù)生物多樣性等，這些協(xié)議通過國際合作來推動環(huán)境保護(hù)的全球行動。

3.2 處理和清除污染物的方法

3.2.1 生物修復(fù)

生物修復(fù)包括：（1）生物降解：利用微生物的能力來降解有機(jī)污染物，這些微生物可以分解有機(jī)污染物為無害的物質(zhì)，例如細(xì)菌可以降解石油污染物。（2）植物修復(fù)：利用植物的生理機(jī)制來修復(fù)土壤或去除水體中的污染物，這種方法被稱為植物修復(fù)或植物吸收，植物可以吸收和積累污染物，并將其存儲在根、莖、葉等組織中，降低其在環(huán)境中的濃度。（3）植物微生物共生修復(fù)：這種方法結(jié)合了植物和微生物的作用，植物通過根系分泌物質(zhì)吸引有益的微生物，形成共生關(guān)系，這些微生物可以促進(jìn)土壤中污染物的降解，并提供營養(yǎng)物質(zhì)供植物吸收。（4）生物固化和植物固化：這些方法利用植物和微生物的作用來固定或穩(wěn)定污染物，減少其在環(huán)境中的遷移和生物可利用性，例如某些植物可以通過根系分泌物質(zhì)將重金屬污染物轉(zhuǎn)化為難溶的沉淀物。

3.2.2 物理修復(fù)

物理修復(fù)包括：（1）土壤挖掘和替換：對于受污染嚴(yán)重的土壤區(qū)域，可以采用挖掘和替換的方法，這種方法將受污染土壤挖掘出來，然后用未受污染的土壤進(jìn)行填充和替換。（2）土壤氣體抽?。簩τ诤瑩]發(fā)性有機(jī)物（VOCs）等污染物的土壤污染，可以使用土壤氣體抽取技術(shù)，該方法在土壤中插入氣體抽取井，將污染土壤中的氣體抽出，以降低土壤中的污染物濃度。（3）土壤篩選和分離：這種方法使用篩網(wǎng)或篩分設(shè)備來分離土壤中的污染物，較大顆粒物和污染源可以被篩選出來，從而降低土壤中的污染物含量。（4）土壤熱處理：熱處理是一種利用高溫來分解或蒸發(fā)污染物的方法，熱蒸發(fā)、熱解和熱氣化等技術(shù)可以通過加熱土壤來揮發(fā)或分解污染物，從而降低其在土壤中的濃度。

3.2.3 化學(xué)修復(fù)

化學(xué)修復(fù)包括：（1）化學(xué)穩(wěn)定化：通過添加化學(xué)物質(zhì)，如固化劑或穩(wěn)定劑，將土壤中的污染物轉(zhuǎn)化為較為穩(wěn)定的形式，以降低其毒性和遷移性。（2）化學(xué)萃?。豪萌軇┗蚧瘜W(xué)試劑提取土壤中的污染物，將其從土壤中分離出來，以實(shí)現(xiàn)污染物的去除。（3）化學(xué)氧化：使用化學(xué)氧化劑，如過氧化氫或高錳酸鉀來氧化土壤中的有機(jī)污染物，將其轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。（4）酸堿調(diào)節(jié)：通過調(diào)節(jié)土壤的酸堿度，改變污染物的溶解度和活性，從而影響其遷移和生物可利用性。

3.3 土壤保護(hù)和改進(jìn)措施

3.3.1 土壤保持措施

土壤保持措施包括：（1）植被保護(hù)：植被是土壤保持的重要因素之一，通過保持或恢復(fù)植被覆蓋，可以減少水和風(fēng)對土壤的侵蝕。植被的根系可以固定土壤，防止水土流失，并增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量。（2）梯田和植樹造林：梯田和植樹造林是一種有效的土壤保持方法，梯田可以減緩坡面徑流速度，降低水土流失的風(fēng)險(xiǎn)；植樹造林可以增加植被覆蓋，提供樹木的根系保護(hù)土壤，并吸收大氣中的二氧化碳。（3）建設(shè)水土保持結(jié)構(gòu)：在需要防止水土流失的地區(qū)，可以建設(shè)水土保持結(jié)構(gòu)，如梯田、溝渠、堤壩等，以減緩水流速度，防止土壤侵蝕。（4）合理進(jìn)行農(nóng)業(yè)管理：合理使用農(nóng)藥和化肥，控制農(nóng)田排水和灌溉，并進(jìn)行輪作和間作，選擇適合當(dāng)?shù)赝寥篮蜌夂驐l件的作物品種等，可以減少土壤污染和侵蝕。

3.3.2 植被恢復(fù)和保護(hù)措施

植被恢復(fù)和保護(hù)措施包括：（1）植被修復(fù)：在受損地區(qū)進(jìn)行植被修復(fù)，可選擇本地適應(yīng)性強(qiáng)、能夠改善土壤質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)功能的植物物種，包括種植樹木、灌木和草本植物等。（2）生態(tài)恢復(fù)：通過恢復(fù)植物群落的結(jié)構(gòu)和功能，重建受損的生態(tài)系統(tǒng)，這可能涉及到種植多樣性植物、引入重要的瀕危物種或恢復(fù)特定的生態(tài)系統(tǒng)類型。（3）防止過度放牧：過度放牧?xí)茐闹脖桓采w，導(dǎo)致土壤侵蝕和土壤質(zhì)量下降，應(yīng)實(shí)施科學(xué)的放牧管理，控制放牧的數(shù)量和時(shí)間，以保護(hù)植被。

3.3.3 土壤改良和調(diào)整措施

土壤改良和調(diào)整措施包括：（1）有機(jī)物添加：添加有機(jī)物質(zhì)（如堆肥、腐殖土、綠肥等）可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤保水能力和保持養(yǎng)分的能力。（2）礦質(zhì)添加：根據(jù)土壤分析結(jié)果，添加適量的礦質(zhì)肥料（如氮、磷、鉀等）和微量元素，以滿足植物的養(yǎng)分需求。（3）pH值調(diào)節(jié)：根據(jù)土壤pH值的情況，可以添加石灰或硫酸等物質(zhì)來調(diào)節(jié)土壤的酸堿度，使其適合特定植物的生長。（4）土壤覆蓋：采用覆蓋物（如秸稈、覆蓋膜等）覆蓋土壤表面，可以減少水分蒸發(fā)、抑制雜草生長，保持土壤濕度和溫度穩(wěn)定。（5）生物修復(fù)：利用土壤中的微生物和生物活性物質(zhì)，通過生物降解、生物轉(zhuǎn)化等作用，修復(fù)受污染的土壤。

4 結(jié)語

綜上所述，土壤污染防治及修復(fù)是一項(xiàng)復(fù)雜而緊迫的任務(wù)，需要政府、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)和公眾的共同努力。本文從管理和監(jiān)測污染源、處理和清除污染物、土壤保護(hù)和改進(jìn)等方面提出了一系列有效措施，相關(guān)研究證明了這些措施的可行性和效果。然而，我們?nèi)孕杓訌?qiáng)國際合作、科技創(chuàng)新和公眾教育，以推動土壤污染防治和修復(fù)工作的持續(xù)改進(jìn)，只有通過共同努力，才能保護(hù)土壤資源，維護(hù)人類健康和生態(tài)平衡。