郝秀昆
(長春職業(yè)技術(shù)學院,吉林 長春 130000)
土壤作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,不僅是人類進行各種社會生產(chǎn)活動的基礎前提,同時也是影響區(qū)域生態(tài)安全與國家環(huán)境安全的關(guān)鍵要素,一旦受到污染,危害往往都十分嚴重,而在當前我國土壤環(huán)境污染問題日趨復雜的情況下,對于土壤環(huán)境污染及污染土壤修復措施的研究,自然也是十分具有現(xiàn)實意義的。
土壤環(huán)境污染通常是指在人類活動影響下,各種污染物質(zhì)進入到土壤之中并累積下來,最終導致土壤質(zhì)量逐漸惡化的一種環(huán)境污染現(xiàn)象與問題。這與人類社會的城市化建設、工業(yè)化建設、農(nóng)業(yè)集約化發(fā)展等有著十分密切的聯(lián)系,目前在我國很多地區(qū)都已經(jīng)廣泛出現(xiàn),并呈現(xiàn)出了污染面積不斷增加、污染物種類趨于復雜、污染特點日益突出、污染物含量持續(xù)提升等發(fā)展趨勢[1]。
導致土壤環(huán)境污染的原因十分復雜,目前主要可分為工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染與生活污染物污染三大類。其中工業(yè)污染是指工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水、有害氣體、固體污染物排入到自然界中,通過各種途徑逐漸進入到土壤中并累積下來,使土壤質(zhì)量受到直接影響。而農(nóng)業(yè)污染則是更為直接,通常是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中應用了含有污染物的有關(guān)物品,且未能對其進行有效清理,使污染物進入到耕地土壤中,甚至是在周邊土壤環(huán)境內(nèi)傳播開來,污染物主要來源于農(nóng)藥、化肥、農(nóng)膜(高分子有機物)等。生活污染物所造成的土壤環(huán)境污染與工業(yè)污染比較類似,但污染物主要來源于生活污水、生活垃圾、車輛尾氣等。另外需要注意的是,由于很多污染物自生成后,會一直存在于自然界中并不斷傳播,如受污染的地表水、大氣中放射性元素、大氣氣溶膠的重金屬等,也同樣會導致土壤環(huán)境污染,但這些原因的污染物來源往往都比較復雜[2]。
從目前來看,我國各地區(qū)的土壤環(huán)境污染大多具有著隱蔽性、累積性、長期性、難恢復等特點。其中隱蔽性是指土壤環(huán)境污染本身可看作是污染物質(zhì)在土壤中累積的過程,具有著較長的潛伏周期,在土壤中污染物質(zhì)含量達到一定界限之前,通常并不會造成太大的危害,也很難被人們所發(fā)現(xiàn),只有當土壤環(huán)境污染比較嚴重滯后,才會隨著有關(guān)危害的出現(xiàn)而逐漸凸顯出來。累積性是指在土壤環(huán)境受到污染后,只要污染源頭未曾斷絕,那么土壤中的污染物就會一直處于累積狀態(tài),無論發(fā)生怎樣的轉(zhuǎn)化,基本都不會離開土壤,尤其是對于土壤中的放射性元素與重金屬元素來說,這一特性更是十分顯著。而長期性與難恢復則是指土壤環(huán)境污染的危害影響時間較長,且很難有效恢復,即便能夠?qū)⑼寥乐械拇罅课廴疚锴謇砀蓛簦:υ诙虝r間內(nèi)也同樣很難消除,只有經(jīng)過較長時間后,才能夠逐漸得到恢復。
土壤是人類進行各項社會生產(chǎn)活動的重要基礎,一旦受到了污染,那么危害就會在多方面凸顯出來。例如,在耕地土壤中污染物累積較多的情況下,會干擾農(nóng)作物的正常生長,甚至導致農(nóng)作物大量死亡、無法發(fā)芽生長等問題,使農(nóng)戶經(jīng)濟收益及地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展受到直接影響。如果生長在受污染耕地土壤中的農(nóng)作物流入了市場,則可能會給人們的身體健康帶來巨大威脅(如,食用重金屬超標農(nóng)作物后,內(nèi)臟器官會出現(xiàn)不同程度損壞)。而在一些非耕地區(qū)域,如果土壤環(huán)境受到了污染,那么各種動植物的生存就會受到巨大威脅,這對于生態(tài)環(huán)境的破壞同樣是非常嚴重的。
污染土壤的化學修復簡單來說就是依據(jù)化學分解或固定反應原理,向受污染土壤中添加特定物質(zhì),以改變土壤中污染物的結(jié)構(gòu),將其有效分解為無污染物質(zhì),或是有效降低污染物的遷移性與毒性,是土壤環(huán)境污染治理工作中應用最為廣泛的一類技術(shù)手段。例如,在土壤中主要污染物可發(fā)生氧化反應的情況下,可采用氧化修復技術(shù),向土壤中注入K2MnO4、H2O2和臭氧氣等化學氧化劑,促使其與主要污染物發(fā)生氧化反應,并將污染物降解為無毒或低毒、低遷移性的氧化物,通常用于受農(nóng)藥、油類、非水溶態(tài)氯化物等污染物污染的土壤。而在污染物較為復雜且可溶于水的情況下,則可以采用化學淋洗修復技術(shù),利用專業(yè)設備將含有化學沖洗助劑的清洗液注入到土壤中,使污染物能夠溶入水中或發(fā)生乳化、化學性質(zhì)改變,之后再將含有污染物的液體、乳化物抽取出來,實現(xiàn)對土壤中污染物的有效清除。
污染土壤物理修復措施主要是指利用物理學原理及相關(guān)工程技術(shù)清除、轉(zhuǎn)化土壤中污染物質(zhì)的一類技術(shù)手段,目前在土壤環(huán)境污染治理工作中同樣有著十分廣泛的應用。例如,對無機污染物含量較高的小范圍受污染土壤,可采用物理分離修復技術(shù),借助各種專業(yè)分離設備將無機污染物從土壤、沉積物中分離出來,使其能夠恢復其原有的正常功能,同時根據(jù)所應用物理學原理的不同,有關(guān)分離設備主要可分為磁分離設備、離心分離設備、沉淀分離設備、浮選分離設備等多種類型[3]。而對于受高揮發(fā)性化學污染較為嚴重的土壤,則可以采用蒸汽浸提修復技術(shù),通過真空泵產(chǎn)生的負壓來驅(qū)使空氣流過土壤空隙,同時提升土壤縫隙的蒸氣壓,之后再將污染物轉(zhuǎn)化為蒸汽形式,將帶有污染物的蒸汽從土壤中順利排出。根據(jù)具體操作方法的不同,還可具體分為原位土壤蒸汽浸提、異位土壤蒸汽浸提、多相浸提等幾種具體技術(shù)方法。
生物修復作為近年來剛剛興起的一類污染土壤修復技術(shù)手段,通常指以生物為主體來持續(xù)吸收、降解、轉(zhuǎn)化土壤中的污染物質(zhì),以逐漸降低土壤中污染物的含量,最終實現(xiàn)修復受污染土壤的目的,目前在土壤污染治理工作中的應用雖然相對較少,但應用發(fā)展前景卻是非常良好的。例如,在土壤中污染物主要為有機污染物的情況下,可利用微生物能夠分解有機物的原理,根據(jù)各種土壤中主要有機污染物的種類來培育特定微生物,并將其放入到受污染土壤中,使微生物能夠逐漸降解、轉(zhuǎn)化有機污染物,最終將土壤中有機污染物含量降低至一定程度。而對于受重金屬、農(nóng)藥、石油炸藥、放射性核素等污染物污染的土壤,則可以采用植物修復技術(shù),在受污染土壤上種植一些環(huán)境適應性較強且具有高產(chǎn)、高去污能力的植物,使植物能夠充分發(fā)揮自身的積累性功能,通過根系來逐漸吸收土壤中的污染物,或是使污染物吸附在根系周邊,以達到控制土壤中污染物擴散、降低土壤中污染物含量的目的[4]。
總而言之,當前我國的土壤環(huán)境污染問題雖然比較嚴峻,但只要能夠?qū)ν寥拉h(huán)境污染的危害、原因、特點等擁有全面了解,提高對土壤環(huán)境污染治理工作的重視,同時根據(jù)各地區(qū)土壤環(huán)境污染的實際情況,對各種物理修復、化學修復、生物修復技術(shù)進行靈活應用,就必然能夠順利修復受污染土壤,進而使土壤環(huán)境污染得到有效治理。