土壤污染修复技术概述及土壤生态保护策略研究

巩师伟

（潍坊市监控中心临朐分中心，山东 潍坊 262600）

引言

土壤是生态环境系统的重要组成部分，对植物生长和水质保护均有重要作用，土壤环境一旦受到污染和破坏，会给整个生态环境带来不利影响。土壤被污染的典型表现是土壤养分的缺失和土地资源质量的下降，以及周边大气环境和水环境不同程度受到破坏。因污染而失去使用价值的土壤不利于植物生长和农业生产，给国家经济发展带来损失。因此，我们应重视对土壤污染修复技术的开发和利用，采取科学有效的土壤生态保护策略，促进土壤生态环境的可持续发展。

1 开展土壤生态保护的意义

1.1 有助于保障区域民生

我国人口基数较大，人均土地资源占有量较低，为保障我国的粮食生产总量，在农业生产用地中难免存在占林为地、改林为地的情况，这些农田的开垦需要辅以完备的治理措施，但由于环保意识的普遍缺失，治理落实不够到位等因素，存在较为严重的水土流失情况，给人们的生命和财产安全带来严重威胁。开展土壤生态保护工作有助于落实农业用地治理，实现退耕还林和环境保护，显著改善区域自然环境，从而保障区域民生，给当地居民带来福祉。

1.2 有助于预防自然灾害

地表植被的减少不利于土壤水分的保留和土壤结构保持稳定，易在暴雨冲刷时形成泥沙，向地势较低的房屋和农田等积聚，由此引发的水土流失、山体滑坡、泥石流等自然灾害给当地居民的生存环境带来严重威胁。以“种绿、护绿”为重要内容的土壤生态保护工作可显著提升地表的植被覆盖率，促进土壤环境的改善和土壤结构的稳定，有效避免雨水对土壤结构的冲刷和破坏，从而减少暴发泥石流和山体滑坡等自然灾害的可能性，有效保障当地居民的生命和财产安全，促进生态系统的平衡与稳定。

1.3 有助于涵养地区水源

土壤具有拦截降水、补充水源、减缓地表径流的作用，通过采取有效措施、开展土壤生态保护可显著增强土壤的下渗能力，从而提高其涵养水源的生态功能，保障整个生态系统的健康、稳定运行。当降水量过大，地表径流速度过快时，丰富的地表植被可以减缓水流速度，从而减少洪涝灾害的发生，避免自然灾害给人们带来的安全威胁和财产损失；当降水量较小时，地表植被又可以起到蓄积地表径流、涵养地区水源的作用，从而对河流水文进行有效调节，保障地区农业生产和生活用水所需。此外，科学的土壤生态保护工作可以增强土壤的固结力，削弱土壤被侵蚀的程度，同时可利用土壤中的腐殖质有效避免土壤流失。

2 我国土壤污染现状分析

2.1 土壤污染情况概述

根据我国2022年发布的中国土壤污染数据，我国土壤环境的总体状况不容乐观，全国土壤总的点位污染物超标率为16.1%，特别是耕地土壤环境质量堪忧。在污染物类型中，由无机污染物产生的超标点位数占全部污染物超标点位的82.8%，表明现阶段我国的土壤污染以无机型为主。该结果的产生与我国城市化发展进程的加快和大量工业园区的建设及投入使用有很大关系，特别是建立在城市边缘，靠近农田的工业园区，其产生的废水废物违规排放，给周边地区带来严重的环境污染问题，造成土壤的严重污染，不利于农业的高质量发展[1]。为扭转土壤污染的严峻形势，缓解由此引发的各类生态环境问题，我国相关部门应将土壤生态保护作为工作重点，积极寻求有效措施来应对和解决土壤污染问题。

2.2 土壤污染的主要类型

2.2.1 工业废弃物污染

由我国工业和矿业发展带来的工业废弃物污染主要来源于工厂和矿山区域产生的固体废弃物，这些工业废弃物中的有害物质不仅会给土壤带来物理污染，同时也会带来化学污染。比如自身污染指数相对较高的大型企业，若将工业废渣在厂区内随意堆放，不及时处理，则其中的汞、铜、铅、铬等重金属元素会随着雨水冲刷渗透进入土壤中，污染物不断积聚就会对当地土壤和地下水源产生较为严重的化学污染。同时，工业废弃物中的废水排放也会给周边土壤带来污染，因为缺乏明确的工业废水排放检测标准和严格的监督措施，很多企业会将含有多种重金属污染物的工业废水直接排放到河流中，从而造成土壤的严重污染。

2.2.2 化肥、农药污染

为提高农作物产量，大多数农业生产活动中都会使用化肥和农药，但过多的化肥和农药会污染农产品，也会危害消费者的身体健康，同时还会产生一定程度的土壤污染。这是因为滴滴涕、六氯苯等农药中含有的有害物质很难被降解，其长期残留在土壤中，会给土壤带来有机化合物含量超标的污染[2]。

2.2.3 城市生活垃圾污染

我国是一个人口大国，每人每天产生的生活垃圾量加起来是一个庞大数字，各种各样的城市生活垃圾也会带来土壤污染问题。特别是医院每天产生的医疗废弃物，不仅量大，且携带的致病菌多，若得不到妥善处理，会使病毒和细菌侵入土壤，从而对生态环境造成破坏，对土壤环境造成污染。同时，目前多数城市采用的将生活垃圾进行填埋的处理方式也会导致有毒有害物质渗入土壤，造成土壤污染和地下水污染，城市生活垃圾亟需更加科学的处理方式。

3 土壤污染修复技术的类型及应用

3.1 土壤污染物理修复技术

3.1.1 换土法与客土法

在土壤污染物理修复技术中，换土法和客土法是较为简单易行的方法。通过将养分未经流失和资源尚未变质的土壤与已被污染的土壤进行置换，从而完成换土修复技术，此技术更适用于污染程度严重的土壤。对于污染程度较轻的土壤，可采用客土修复技术予以修复，其修复含有污染物种类较少的土壤，可取得较为理想的效果。但面对土壤中污染物种类的日益增加及所含成分的日益复杂，换土法和客土法有着明显的局限性，因此仅在土壤修复的小范围内适用，无法适用于大规模的土壤修复工程。

3.1.2 电动修复技术

电动修复技术是一种科学处理重金属土壤污染的方式，处理效果比较彻底，其利用电迁移过程中的电场或电泳将有害金属离子向电极转移的作用原理，借助低导电率将土壤中的各种重金属细微颗粒进行充分分离，具有操作简单、方便快捷的显著优势。另外，不破坏土壤结构也成为该技术区别于其他修复技术的独特优势。但与此同时，该技术也有其局限性，主要表现在其需要大量能源作为动力，在长时间运行的情况下，易产生极化，另外，该技术受土壤酸碱度的影响较大，从而对修复效率产生一定影响。为提升电动修复技术在土壤污染修复中的应用效果，相关技术人员需不断对其进行优化，这也是现阶段技术人员的工作重点。电动修复技术的优化方法之一是在该技术的使用过程中加入有机酸、无机酸、络合剂以及表面活性剂等强化剂，以减少或弱化“聚焦”效应，提升修复效果。

3.2 土壤污染化学修复技术

3.2.1 土壤淋洗技术

土壤污染化学修复技术中比较具有代表性的是土壤淋洗技术，其主要利用了化学溶剂的溶解、固化和解析作用，通过化学溶剂与被污染土壤的充分混合，实现土壤中污染物和重金属的成功分离，从而达到修复污染土壤的目的。这一过程还有利于重金属的回收，可有效避免环境污染。从工作原理和使用方法来看，土壤淋洗技术是一种比较科学的土壤污染修复技术，但需要以淋洗化学剂的使用不对土壤肥力产生破坏为前提。研究者经多次实验发现，与其他化学淋洗剂相比，酸性淋洗剂虽然具有更高的修复效率，但同时也会造成更严重的土壤破坏，甚至会改变土壤的原有性质[3]。因此在使用该项土壤污染修复技术时，为避免酸性淋洗剂对土壤的破坏，可采用有机酸和生物表面活性剂作为淋洗剂。此外，土壤淋洗技术具有较高的使用成本，还有可能产生二次污染，但随着科学技术的发展和进步，土壤淋洗技术也在不断优化和创新，正朝着效率更高、效果更好、更加绿色、更加环保的方向发展。

3.2.2 原位固化与稳定化相结合的技术

原位固化与稳定化相结合技术在现阶段的土壤污染修复工作中已得到较为成熟的应用，该技术利用固化剂、稳定化学药剂与土壤污染物产生的物理及化学双向作用，借助机械力量将化学药剂与土壤污染物充分混合，在不移动土壤土层的前提下，实现土壤中污染物的固封或向稳定化学性质状态转变，使污染物无法迁移和扩散。该技术的局限性在于会受到土壤酸碱性的影响，产生重金属残留，从而破坏生物有效性，同时，使用该技术需要大量的化学药剂，易产生二次污染。为提升该技术的使用效果，有效规避相关局限，技术研发部门应加大研究力度，增加资源投入，采取有效措施，以更好地发挥该技术对土壤污染修复的积极作用。

3.3 土壤污染生物修复技术

随着科学技术的进步，生物修复技术应运而生，具体分为充分利用微生物活性的微生物修复技术、可健康处理土壤中所含有害物质的植物修复技术和动物修复技术，这些技术均可达到改良土壤性质的目的。

3.3.1 微生物修复技术

土壤微生物修复技术以原位生物修复技术的作用原理为基础，即通过加入有机营养物质，控制氧含量，实现被污染土壤中有害物质的分离。具体而言，土壤微生物修复技术是利用微生物自身代谢，对土壤中有害污染物所产生的转化、降解和吸附作用，将有害污染物转化为水和二氧化碳等物质。该技术所使用的微生物多为土著微生物或人工驯化微生物，该技术对土壤的修复效果会因微生物使用种类的不同而不同。此外，温度、空气等外界环境因素也会对微生物修复技术的使用产生影响，若外界环境不支持微生物的正常活动，则修复过程就会停止，从而影响土壤修复效率。

3.3.2 植物修复技术

根据修复原理的不同，植物修复技术又分为植物提取、植物降解和植物挥发三种方法。（1）植物提取法选取对重金属具有吸收能力的植物，利用植物与重金属的吸收关系去除和清理土壤中的重金属。（2）植物降解法更适用于轻度污染的土壤，通过植物和微生物的协作使土壤中的污染物得以清除。（3）植物挥发法利用的是植物根部自然植物体的作用，对土壤中所含污染物的状态进行转化，从而修复被污染的土壤，同时改善土壤内部环境。相较于原位生物修复技术，植物修复技术的成本更低，修复效果更好，但同时也需要更长的修复时间。相关人员需要有针对性地使用该技术，使其更符合土壤污染的具体情况。

3.3.3 动物修复技术

生物界中的一些低等生物可吸收土壤中的金属物质，从而起到降解污染物、改善土壤结构的作用。动物修复技术充分利用了这些低等生物对土壤的修复作用，通过培养蚯蚓等方法，有效吸收土壤中的金属物质，从而修复被污染的土壤。

4 土壤生态保护策略

4.1 重视并落实土壤质量普查工作

明确、清晰的土壤问题调查结果是开展土壤污染修复和土壤生态保护工作的前提和基础。我国土壤资源丰富、土地类型复杂、地域面积广大，开展土壤质量普查工作面临较多困难，调查力度明显不足。因此，我们应更加重视土壤质量普查工作，加大土壤质量普查力度，采取相应措施落实土壤质量普查工作，从而获得全面、准确的土壤环境质量调查信息，及时发现其中存在的土壤污染问题，并有针对性地予以解决，促进我国土壤生态保护工作效率和质量的“双提升”。

4.2 建立并完善土壤治理制度体系

土壤治理制度体系的建立和完善要以充分的土壤环境质量评估工作为基础，根据严谨的数据资料，对相关制度进行调整和完善。为确保土壤污染修复的充分和彻底，相关部门应从多方面设计制度体系的内容，除涉及基本的土壤污染修复和土壤污染防治等内容外，还应包括农产品生产基地的建设和布局等内容，尤其需要加入资金支持的相关内容，对土壤治理工作加大资金投入力度。同时，还要积极寻求法律法规的保护，由政府制定详细可查的管理制度和环境质量监控体系。此外，在国家法律允许的前提下，地方政府还应从当地土壤污染的实际情况出发，结合当地土壤污染的类型和产生污染的原因，制定具体的土壤污染防治条例，并充分落实。从而提高制度体系对解决地方土壤污染问题的适用性，保障土壤污染治理和土壤生态保护的质量和效果。

4.3 加强并推进土壤的可持续利用管理

土壤污染治理及修复的根本目的在于促进土壤资源的可持续利用，为强化对土壤可持续利用的管理，相关部门应建立全面、完善的生态检测系统，以便判断和优化资源投入比例，从而实现对土壤质量优化工作的监督和改良，使制度更符合当地的实际需求。与国外相比，我国的土壤修复技术研究工作仍处于相对落后的状态，从而影响了土壤污染治理后续管理工作的有效进行，因此，我们应积极借鉴国际社会的有益经验，建立高效、先进的科研体系，同时加大科研资金投入力度，以更好地推进我国土壤污染修复技术的研究工作，保障我国土壤可持续利用管理的顺利进行。

5 结语

综上所述，土壤污染是我国现阶段较为严重的生态环境问题，其产生的不利影响已延伸到空气和水源等人类赖以生存的多个领域。为防止生态环境的进一步恶化，相关部门需立即采取有效措施治理和修复土壤污染，恢复土壤质量，保障作物生产，维护粮食安全，防范土壤污染对人类身心健康产生的安全风险。具体可从强化土壤生态保护意识、采取适用的土壤污染修复技术、制定和完善土壤污染治理制度、加大土壤污染防治科研投入等方面做好土壤生态保护工作，促进我国土壤污染问题的妥善解决和土壤资源利用的可持续发展。