土壤污染修復技術及土壤生態保護策略

何車輪 郭 蘭

（黃岡市生態環境局黃梅縣分局 湖北黃岡 435500）

引言

當土壤當中含有的有害物質過多，已經超過其自凈能力，便會引發土壤組成、結構以及功能上的變化，使微生活活動受到抑制，各種有害物質及其分解產物在土壤中積累，通過“土壤→植物→人體”或“土壤→水→人體”被人體吸收，危害人類健康。新時期，如何對土壤污染修復技術加以科學研發與推廣，促進我國土壤生態保護事業的優化發展，值得深思。

1 土壤污染修復技術

1.1 物理修復

1.1.1 客土與換土法

客土修復技術主要是針對污染程度較輕的土壤所應用的一種處理方法，是在土壤當中摻入潔凈土壤，從而達到修復的目的。而換土技術則是通過未被污染的土壤替換污染土壤。隨著現代科技的發展，客土法與換土法土壤修復能力較低的劣勢逐漸顯現，在土壤污染修復實踐中的應用情況也越來越少。

1.1.2 電動修復技術

該技術主要是以電泳或者電場作用之下的電遷移為基礎，將鉻離子、鋅離子、鉛離子等重金屬離子和無機鹽由土壤內傳送至電極，并對重金屬淤泥進行定期處理。與其他原位處理方式不同，電動修復技術可以依靠低導電率實現對細微顆粒土壤中重金屬的去除，不會對土壤自然結構形成破壞，而且修復范圍較廣、操作過程簡單靈活，優勢明顯。然而，其缺點主要體現在所需能源消耗較高、較易發生極化、受酸堿度影響較大等，影響修復效率。目前，對于電動修復技術應用還在持續研究和完善之中。為了提高電動修復技術的實際作用效果，一般會選用絡合劑、無機酸、有機酸以及表面活性劑等作為強化劑，以緩解其“聚焦”效應。

1.2 化學修復

1.2.1 土壤淋洗技術

該技術是對污染土壤和化學洗滌劑進行混合，依靠溶劑的解吸、溶解、螯合以及固化等化學作用對污染物進行分離，從而實現重金屬的分離與回收，達到修復污染土壤的目的。采用土壤淋洗技術的過程中，無論使用何種淋洗劑，土壤肥力都會呈現出一定程度的下降。相比之下，酸性淋洗劑可以呈現出更高的淋洗效率，但其破壞力更強，會改變土壤性質。因此，目前采用生物表面活性劑與有機酸替代了對酸性淋洗劑的應用，其土壤破壞性相對較小。

土壤淋洗技術比較容易引發二次污染，而且淋洗劑價格昂貴，在我國的實際應用范圍較小，主要用在重金屬污染土壤的修復處理中。隨著現代科技的發展，淋洗技術也在不斷完善，日后必將朝著更加綠色化的方向改進。倘若將其與其他修復方式進行組合應用，能夠有利于促進污染土壤修復效果的提升。

1.2.2 原位固化/穩定化技術

原位固化/穩定化技術是土壤污染治理領域較為成熟的一種技術，可以在不搬移土層的前提下，依靠機械力向土壤中混入固化劑和穩定化劑，與污染物形成充分融合，經過一定物理與化學作用，使污染介質被封固于固態材料當中，或是將污染物轉變為化學性質穩定的形態，促進污染物在環境當中的擴散與遷移。然而，該修復技術需要應用的藥劑量相對較大，而且對復合污染土壤所能呈現的整體修復性較低。這是由于土壤酸堿度會影響到所殘留重金屬的生物有效性，還可能引發二次污染。

1.3 生物修復

1.3.1 原位生物修復

此項技術通常應用于亞表層土壤的修復處理中，其作用機理在于將某種有機營養物質摻入到污染土壤當中，亦或是對污染土壤含氧量進行控制，從而實現土壤內有害物質分離的一種方法。通常情況下，污染土壤范圍較廣，無論采用何種修復方法，都將耗費大量人力、物力和財力?；诖?，目前主要應用生物通氣法、土耕法等修復污染土壤中的原微生物。其中，土耕法具有更強的經濟性，而且操作簡便、見效快，不會引發嚴重的二次污染。但此方法仍然存在一定缺陷，比如污染物會在土壤當中依靠多種途徑進行傳播與分散，而且需要的處理周期較長。

1.3.2 植物修復技術

（1）植物提取。該處理方法是在土壤污染區域大量種植金屬超積累植物，從而高效吸收土壤中殘留的金屬污染物。通過對該種植物的反復多次種植，去除土壤中賦存的重金屬污染物；

（2）植物揮發。該處理方法是利用土壤中生長植物的根部吸收各類有害物質，并依靠植物生長過程的作用，使污染土壤中有毒物質被轉化成為氣態形式，最終揮發至自然界，以此降低土壤的整體污染程度；

（3）植物固定。該種方法是針對污染程度較輕或結構比較簡單的污染土壤進行處理，效果較為顯著。它是對微生物和植物作用的有機融合，達到修復土壤的目的。然而，植物固定處理所需修復周期過長，通常需要3-5 年才能獲得預期修復效果。

圖1 植物修復技術

2 土壤生態保護及污染管理策略

2.1 加強土壤質量普查

我國幅員遼闊，土壤資源十分豐富，且類型復雜多樣，其利用方式、投入水平、管理模式的不同都會對土壤質量形成直接影響。然而，全國土壤普查頻率較低，以往所獲土壤環境質量信息較少，而且已經很難滿足目前的農業生產需求。倘若沒能全面摸清全國各地土壤質量的具體情況，對質量不同的土壤實施農業清潔生產，就無法充分確保農產品質量安全。所以，要在全國范圍內積極推動土壤質量調查，為土壤生態保護與污染治理形成良好的數據支撐。

2.2 建立健全土壤整治規劃

要充分依靠土壤環境質量檢查和評價結果，完善土地修復與保護計劃，其內容應包括農產品生產基地建設、結構布局、污染防治以及污染土壤修復等，加大污染土壤整治和修復方面的資金投入。此外，要強化環保法律建設，完善相關管理機制，制定出更加嚴格的環境標準。以國家現行環保法規為基礎，結合當地情況制定出區域性法規。在對農業、農村面源污染進行治理的過程中，應該將重點放在制定科學的土壤質量保護條款上，在廣大農村地區積極建設集中居住區、污染物集中處理區域，合理應用化肥，推廣綠色農藥和精準施肥技術。

2.3 推動土壤和環境質量宣傳、科普工作

農田土壤質量的持續惡化，會對我國農田生態系統形成嚴重影響，威脅生物多樣性、人體健康、社會經濟可持續發展，也必然會影響到中國農業在全球范圍的地位。所以，土壤環境質量的安全與健康是保障我國農產品質量安全的前提，也是促進社會協調發展的根本。相關部門要積極組織開展與土壤、環境質量相關的宣傳和科普活動，使國民明確“凈土”、“潔食”、“健康”、“穩定”以及“可持續發展”之間的關系。各級政府應該充分明確土壤污染治理問題的緊迫性，將其與沙塵暴、水土流失治理活動放在同等重要的位置。

2.4 優化城市土壤整治、管理與可持續利用

近些年來，隨著我國工業化與城鎮化發展進程的加快，越來越多污染問題呈現在我們面前，給城市生態與民眾健康帶來威脅。然而，全球范圍對于城市土壤的研究還處在初級階段，相關研究主要集中于重金屬污染治理技術。所以必須加強對重金屬污染問題的研究，將風險評價結果作為基礎，切實制定土壤污染治理規劃，合理選擇修復技術，構建起污染修復檔案庫。此外，要革新以往落后的土地管理理念，促進土地利用實現可持續發展和綠色發展。

2.5 強化污染土壤修復技術科研力度

對于大面積污染土壤，必須要應用高效的修復技術進行處理，并針對環境技術相關的理論進行深入研究，比如土壤污染形成機制、持久性微量毒物生態毒理、污染土壤環境生物修復等，從而促進土壤質量水平的持續提升。此外，可以將生態環境資本損失計入到生產成本當中，通過綠色GDP 指標對地區經濟發展進行衡量與考核。

與部分發達國家相比，我國有關土壤污染修復技術的開發和應用還較為落后，而且絕大多數研究仍然停留于實驗層面。對于土壤污染治理，還未形成一套具有我國特色，并且行之有效的技術體系。因此，必須強化科研投入，促進相關學科的國際合作，深入開展污染土壤修復理論和技術研究，逐步構建起貼合我國國情的技術體系。此外，要加快科研成果的轉化效率，快速獲得生產力，為污染土壤修復等環保產業發展形成助力。

結語

總而言之，土壤污染修復技術的研發與推廣對于優化土壤環境具有非常重要的作用，能夠有效改善人類居住環境，推動各行業發展。要通過對多種土壤生態保護策略的綜合利用促進我國環保事業的整體優化發展，為國家經濟建設注入源源不斷的活力。