生态保护视域下土壤污染与土壤修复问题探讨

郭 青

（韶关市环境保护科学技术研究院 广东韶关 512026）

引言

新时期经济发展速度明显加快，优质土壤被大量占用，而在土壤占用、使用的过程中，因不合理的使用导致土壤污染问题，继而引发工农业生产与环境保护之间的矛盾。作为国家生态安全的重要保障，土壤危机得不到解决，将直接影响人类的生存与发展。本身我国幅员辽阔，土地面积广，土壤环境具有明显的地域差异，土壤污染防治管理难度大。近几年，国家加大对土壤污染防治关注力度，给予多元支持，不仅加大污染、土壤污染监测力度，也积极探讨新的土壤修复技术，加强生态治理。关注土壤污染防治的新技术，根据土壤污染特性进行针对性的修复始终是土壤污染防治的正确思路。

1 土壤污染现状及污染源

我国幅员辽阔，土地面积广，土壤环境也具有明显的地域差异，但在长期的粗放管理之后，全国各地普遍面临土壤污染问题，在土壤污染防治修复中也必须做到区域差异的关注，真正为生态安全提供土壤保障，关注污染防治的新技术，了解土壤污染的特性，根据区域实际，选择有效的防治修复策略才能真正解决土壤污染问题。土壤与工农业生产密切相关，是工农业发展的基础。同时，土壤对人类生存又有直接影响。很长一段时间以来，受传统粗放管理模式的影响，引发了严重的土壤污染问题。土壤污染成因较复杂，主要污染因素为重金属、有机物、放射性物质等。重金属污染在土壤污染中占比最高，属于典型的土壤无机污染，当污染物进入土壤，与土壤中的养分融合，形成不利于植物吸收的物质，进一步压缩植物生长空间，威胁植物生长。[1]一般重金属含量多的土地所生产的作物也会含有超标的重金属，当被人们摄取后则威胁人们身体健康。具体分析土壤污染物的特性发现，土壤污染物有无机污染、有机污染之分，重金属污染是无机污染形式之一。放射性元素、酸碱化学品也属于典型的无机污染，而有机污染主要是因石油、化肥、有机磷农药等引发的土壤污染，无机污染物来源较广，特别是在农村地区，农业种植施加过量化肥农药，加剧土壤无机污染危害程度，且难防控、难治理。

2 土壤污染的主要危害

2.1 影响耕地和农业生产

我国是典型的农业大国，耕地面积广，以耕地为载体推动农业种植，才能满足群众生活需要。但土壤污染导致耕地受污染，可利用的优质土壤骤减，无法满足农业种植需求，载体不复存在，人们的生活受影响。令人心痛的是大量的耕地因污染物超标被迫闲置，这在农村地区尤其突出。

2.2 影响人类身体健康

土壤环境也是自然环境的构成部分。环境是人们赖以生存的环境要素，若土壤受到严重的污染与破坏会引发生态失衡，生态循环中污染物富集，最终借助食物链进入人体，威胁人类生存。且土壤污染引发的人类威胁是长期性、隐藏性的，如果污染问题长期得不到关注和解决，人类将自食恶果。

2.3 影响生态环境的稳定性

土壤污染治理非常棘手，特别是重度污染区域治理效果不佳。如果土地污染问题长期得不到解决会引发自然生态的破坏加剧，土壤中的污染物在水流的作用下污染水质，导致生态系统的破坏，生物多样性的消失，引发一系列的自然灾害，后果不堪设想。

3 土壤污染修复的主要技术

3.1 物理修复技术

物理修复技术主要分电动修复技术与客土、换土技术。[2]其中电动修复技术是发挥电场作用，让金属离子从土壤传输到电极中，电动修复技术应用范围广，操作灵活，使用方便。对土壤自然结构破坏影响较小，但其受pH 值影响较大，且对应的能源消耗较高。客土、换土法顾名思义，将污染较轻的土壤进行置换，达到修复的目的。客土修复主要是于土壤内增加清洁土壤，以调节土壤污染程度。换土修复则是使用无污染的土壤取代已经污染的土壤。上述两种方法使用频率较低，主要原因在于操作复杂、成本较高。

3.2 化学修复技术

化学修复技术主要有土壤淋洗技术、有机粘土修复技术、固化稳定联合修复技术。其中土壤淋洗技术是使用化学洗涤剂进行土壤淋洗，流程见图1，达到降低污染程度的目的。因其会引发土壤肥力下降、造成二次污染，使用范围较小。有机粘土修复技术则是抽取、回注地下水，实现有机物的降解，更适用于储油库土壤的修复。固化稳定联合修复技术则是使用大量药剂进行土壤污染修复。虽然操作简单，使用方便，但容易引发严重的二次污染，且修复效果看，修复往往不够彻底，需要反复修复，因此也较少使用。[3]

图1 土壤淋洗技术流程

3.3 生物修复技术

生物修复技术在土壤污染治理中发挥重要作用，其借助生物作用进行土壤有机物的催化、降解处理，从而实现土壤的净化。生物主要对应植物、微生物、动物等，发挥植物、微生物、动物的机理优势，完成土壤中重金属、有机物、化学品的科学降解，以改善土壤性能，减轻土壤污染程度。当前主推的生物修复技术有微生物修复技术、植物修复技术、动物修复技术和新型综合性的修复技术。

微生物修复技术考虑到土壤中微生物具有体积小、繁殖快、代谢能力强等特点，可以发挥微生物的污染降解作用，重点进行重金属、有机污染物的处理，微生物通过吸附、富集、溶解实现土壤的有效修复，其中降解处理是微生物通过降解原理进行土壤中有机物、重金属的剔除，而溶解沉淀则是基于土壤生物代谢产生的有机酸进行重金属的溶解或去除。目前微生物修复技术又有原位修复与异位修复之分，前者对应投菌法、生物搅拌法，后者对应预备床法、泥浆生物法。选择哪种修复方法应根据土壤污染情况灵活选择。

植物修复技术是利用土壤中生长的植物，发挥其忍耐与富集的化学属性优势，实现土壤中污染物的生物转移、转化处理。该修复技术操作简单，成本较低，对环境影响基本为零，应用前景光明。目前植物修复技术的运用还存有争议，争议的点在于植物处理不妥善，残留物可能造成环境二次污染。使用植物修复技术进行土壤修复主要对应植物提取、植物挥发、植物稳定、植物过滤四种方法。[4]提取是选择富集能力突出的植物，让其有效吸附土壤中的污染物。挥发则是基于植物根系吸收优势，完成土壤中污染物的吸收，通过植物体内转化实现污染物到可挥发物质的转化。稳定处理则是让植物吸附有害物质，最终将有害物质转为无害物质。过滤则是让植物根系吸收土壤中重金属元素，减轻土壤危害等级。现阶段乔木、灌木、草类是植物修复的优选植物，其生长速度快，根系生长力强，土壤污染治理效果更好。此外不同植物对应的富集元素种类不同，相关植物的元素富集情况见表1。

表1 不同植物对应的富集元素种类

动物修复技术借助土壤中丰富的动物物种，让动物本身与土壤污染物质进行生理反应，完成污染物的治理。蚯蚓是最常用的修复主体。其对于重金属污染物质具有忍耐和富集能力，可通过被动扩散方式达到重金属富集效果。此外，蚯蚓取食及代谢中也能有效改善植物生长环境，促使植物吸收重金属。除此以外，也有其他的一些生物修复技术，目前还处于初步研究与推广阶段，如植物-微生物联合修复技术，让植物根系释放碳水化合物、氨基酸，促使根系微生物快速生长，从而达到土壤修复的目的，更适用于土壤中高浓度游离重金属离子的修复。再如多菌株修复技术，于污水厂活性污泥中提取降解能力强的菌株，进行土壤污染的快速降解，达到土壤污染治理的目的。

4 生态保护视域下土壤污染防治及修复的保障举措

4.1 重视土壤污染，加大关注力度

国家十分关注土壤污染防治工作，以政策引导、资金投入、人员培训，关注土壤污染防治短板，聚焦疑难问题。最终明确了土壤污染治理的关键在于确定、控制和消除土壤污染源，并加强对土壤污染行为的打击，这是土壤污染防治的基础工作，也是关键性工作。在土壤污染预防过程中要关注污染物数量的增长和速度的增长，加以控制，以达到良好的防治效果，不断实现土壤中污染物的降解。单纯依靠政府显然不够，也应激发民众的土壤污染防治意识，使其端正态度，构建多元主体参与的土壤修复、土壤污染防治体系。政府与相关机构应做好土壤污染与保护的宣传工作，借助网络媒体、传统媒介进行宣传，特别是对于农村个体农业工作者加以引导，使其树立环保观念，避免出现农药过量使用，减少土壤中农药残留，积极尝试绿色种植，并掌握生物防治与物理防治方法，既满足种植需要，又实现生态环境的保护，降低土壤中的有机农药污染，实现农业可持续发展。政府应健全法律法规，制定工业污染物排放标准，对于无视污染而肆意排放污水的企业严厉处理，以各主体的共同努力实现污染物零排放。

4.2 建立反馈机制，做好数据采集

因土壤污染具有难修复、隐蔽性等特点，在土壤污染及修复中应关注数据反馈，建立完善的数据反馈机制，认真监测土壤污染情况。[5]政府可以开辟试验田获取土壤污染样本，并汇总数据进行土壤污染变化情况的动态分析，明确污染扩散速度、区位分布特点，实现区域土壤污染差异性的把握，真正制定适合区域土壤污染实际的污染防治修复方案，以针对性、全面性、科学性的土壤治理及修复带来土壤污染防治的有效成果。政府应号召个体经营户参与土壤污染数据采集评估工作，及时反馈关键数据，引导种植户根据土地生产情况灵活调整种植模式、管理方式，也指导政府出台相应的污染防治举措，给予农户土壤修复建议和支持。

4.3 关注技术创新，加强土壤修复

随着技术的创新发展，土壤污染防治应对中也出现了一些新型有效的土壤修复技术，如微生物修复技术、植物转基因培育技术、动物修复技术。土壤中有着丰富的微生物群落，多样的细菌种能实现土壤中有机废物的分解，减少有机磷等物质对土壤的污染，提高土壤自我修复能力。应深入现场勘查，分析研究出适合当地土壤的微生物群，以微生物培养的方式实现土壤的修复。再如动物修复技术，这是近几年认可度比较高的土壤修复技术，利用某些土壤动物的自身特质降解土壤中的有机废料，提升土壤自我修复能力，且提升土壤养分含量，疏松土壤，为植物微生物生长创造有利环境，于土壤内形成和谐共生的关系。如利用蚯蚓发挥其降解能力，通过吸食分解土壤中过剩的有机物增强土壤肥力，提升土壤通透性，方便农作物生长繁殖，也使得土壤生态修复能力明显提升。蚯蚓易饲养，成熟周期短，对多变的生长环境具有良好适应性，在培养中成本低，因此使用蚯蚓进行土壤修复综合效益明显。

4.4 关注生态循环，加强综合治理

在我国，农田土壤污染、土壤酸化问题较为突出，农产品污染超标问题也引发社会的关注。而部分地区这些问题已经到了迫切需要解决的程度，应针对这些地区进行区域土壤分类，进行综合整治。通过区域全方面的勘察了解土壤实际，制定有效的土壤污染防治方案。在进行土壤治理时应基于实验区土壤污染防治的理念，建立科学合理的土壤修复体系，并准备好配套修复材料，选择高效的技术、先进的设备进行污染防治应对。土壤污染防治应关注土壤质量检测，严格检查土壤污染物进入生态系统的具体渠道，实现无害化处理。政府应建立土壤污染无害化处理体系，让土壤污染恢复与保养更有序。要建立农业废弃物在处理机制、生态循环利用机制，实现变废为宝，带来农业废弃物的高效利用，以循环经济打造高效绿色农业发展模。

5 广东韶关某农田土壤污染防治部署

广东韶关某农田面积283 亩，农田土壤污染物是砷和镉，属于典型的重金属污染。为做好当地污染土壤的修复工作，配合后期的污染防治，从控制三废排放入手，配合加强灌溉区的监管，构建农田土壤污染防治新格局，在土壤污染治理中则物理、化学与生物修复技术并用，历时四年，取得了理想的治理效果。

5.1 控制好“三废”排放

该农田靠近工厂，工业建设中废水、废气、废物的排放量较大且排放不合理，为从源头上解决土壤污染问题，应关注闭路循环体系的打造，便于重金属统一回收与高效处理，减少聚集，减少三废排放风险。在相关废弃物的排放中，应加强排放检测，关注重金属含量变化走势，让三废排放得到科学控制。

5.2 加强农田灌溉区监管

关注农田灌溉问题，减少灌溉区污染风险重点是水源探查与监管，配合动态的水质监测，查明灌溉水中的金属含量，评估其超标程度，以科学监管和有效遏制，确保农田灌溉区水质的安全与稳定，减少其对灌溉区土壤的污染威胁。

5.3 科学使用化肥与农药

化肥农药使用过度、过量直接威胁生态健康，引发水质污染，继而威胁土壤安全。科学使用化肥与农药是关键，减少有害物质对土壤、空气、农作物的不利影响。减少因大气生态循环带来的污染物质的转移，减少土壤资源污染风险。检验人员应积极开展农药毒性测验工作。毒性大的农药一律不得使用。

5.4 做好土壤污染情况动态监测

韶关地区农田土壤重金属污染严重是不争事实，土壤必须作为重点监管对象，以土壤中重金属含量指标的精准分析指导土壤污染防控迫在眉睫。探明土壤中重金属类型，了解其含量指标，及时排查风险隐患。只有加大重金属检测监测力度，做好信息发布与共享才能指导土壤污染防治。

5.5 多种修复方法灵活使用

要想做好土壤污染修复，应多种技术手法灵活综合使用，物理修复、化学修复、生物修复较为常见。

物理修复，顾名思义，使用表层土置换的方式解决土壤污染问题，或用新土掩盖旧土为农作物提供新的土壤环境，抑制原有的重金属污染土壤对农作物的不利影响。化学修复则是选择具有良好抑制作用的化学药剂，用于被污染农田土壤的化学处理。通过安全的化学反应降低土壤重金属含量。生物修复适用于重金属污染偏轻的区域，选择具有良好重金属富集应对效果的植物，以植物生长带来土壤性能的改良，同时实现植物修复主体作用下的重金属的提取利用，以微生物修复技术提升土壤肥力，趋利避害。例如芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌是常用的微生物，以其为原料配制溶液喷洒于污染的土壤中，可以取得理想的土壤污染防治效果。

结语

就当前来说，土壤污染防治具有现实紧迫性和必要性。随着我国对土壤污染问题的持续关注，土壤污染防治举措更多元，修复技术不断创新，为土壤污染防治及修复提供政策引领和技术支持。虽然我国土壤污染修复工作逐步深化展开，但与发达国家相比差距较大，且我国民众土壤污染防治自觉性普遍不高，因此在土壤污染防治及修复应对中不能松懈，重视教育宣传，配合技术创新，才能实现土壤污染防治实效的提升。