生態保護視域下土壤污染與土壤修復問題探討

郭 青

（韶關市環境保護科學技術研究院 廣東韶關 512026）

引言

新時期經濟發展速度明顯加快，優質土壤被大量占用，而在土壤占用、使用的過程中，因不合理的使用導致土壤污染問題，繼而引發工農業生產與環境保護之間的矛盾。作為國家生態安全的重要保障，土壤危機得不到解決，將直接影響人類的生存與發展。本身我國幅員遼闊，土地面積廣，土壤環境具有明顯的地域差異，土壤污染防治管理難度大。近幾年，國家加大對土壤污染防治關注力度，給予多元支持，不僅加大污染、土壤污染監測力度，也積極探討新的土壤修復技術，加強生態治理。關注土壤污染防治的新技術，根據土壤污染特性進行針對性的修復始終是土壤污染防治的正確思路。

1 土壤污染現狀及污染源

我國幅員遼闊，土地面積廣，土壤環境也具有明顯的地域差異，但在長期的粗放管理之后，全國各地普遍面臨土壤污染問題，在土壤污染防治修復中也必須做到區域差異的關注，真正為生態安全提供土壤保障，關注污染防治的新技術，了解土壤污染的特性，根據區域實際，選擇有效的防治修復策略才能真正解決土壤污染問題。土壤與工農業生產密切相關，是工農業發展的基礎。同時，土壤對人類生存又有直接影響。很長一段時間以來，受傳統粗放管理模式的影響，引發了嚴重的土壤污染問題。土壤污染成因較復雜，主要污染因素為重金屬、有機物、放射性物質等。重金屬污染在土壤污染中占比最高，屬于典型的土壤無機污染，當污染物進入土壤，與土壤中的養分融合，形成不利于植物吸收的物質，進一步壓縮植物生長空間，威脅植物生長。[1]一般重金屬含量多的土地所生產的作物也會含有超標的重金屬，當被人們攝取后則威脅人們身體健康。具體分析土壤污染物的特性發現，土壤污染物有無機污染、有機污染之分，重金屬污染是無機污染形式之一。放射性元素、酸堿化學品也屬于典型的無機污染，而有機污染主要是因石油、化肥、有機磷農藥等引發的土壤污染，無機污染物來源較廣，特別是在農村地區，農業種植施加過量化肥農藥，加劇土壤無機污染危害程度，且難防控、難治理。

2 土壤污染的主要危害

2.1 影響耕地和農業生產

我國是典型的農業大國，耕地面積廣，以耕地為載體推動農業種植，才能滿足群眾生活需要。但土壤污染導致耕地受污染，可利用的優質土壤驟減，無法滿足農業種植需求，載體不復存在，人們的生活受影響。令人心痛的是大量的耕地因污染物超標被迫閑置，這在農村地區尤其突出。

2.2 影響人類身體健康

土壤環境也是自然環境的構成部分。環境是人們賴以生存的環境要素，若土壤受到嚴重的污染與破壞會引發生態失衡，生態循環中污染物富集，最終借助食物鏈進入人體，威脅人類生存。且土壤污染引發的人類威脅是長期性、隱藏性的，如果污染問題長期得不到關注和解決，人類將自食惡果。

2.3 影響生態環境的穩定性

土壤污染治理非常棘手，特別是重度污染區域治理效果不佳。如果土地污染問題長期得不到解決會引發自然生態的破壞加劇，土壤中的污染物在水流的作用下污染水質，導致生態系統的破壞，生物多樣性的消失，引發一系列的自然災害，后果不堪設想。

3 土壤污染修復的主要技術

3.1 物理修復技術

物理修復技術主要分電動修復技術與客土、換土技術。[2]其中電動修復技術是發揮電場作用，讓金屬離子從土壤傳輸到電極中，電動修復技術應用范圍廣，操作靈活，使用方便。對土壤自然結構破壞影響較小，但其受pH 值影響較大，且對應的能源消耗較高。客土、換土法顧名思義，將污染較輕的土壤進行置換，達到修復的目的。客土修復主要是于土壤內增加清潔土壤，以調節土壤污染程度。換土修復則是使用無污染的土壤取代已經污染的土壤。上述兩種方法使用頻率較低，主要原因在于操作復雜、成本較高。

3.2 化學修復技術

化學修復技術主要有土壤淋洗技術、有機粘土修復技術、固化穩定聯合修復技術。其中土壤淋洗技術是使用化學洗滌劑進行土壤淋洗，流程見圖1，達到降低污染程度的目的。因其會引發土壤肥力下降、造成二次污染，使用范圍較小。有機粘土修復技術則是抽取、回注地下水，實現有機物的降解，更適用于儲油庫土壤的修復。固化穩定聯合修復技術則是使用大量藥劑進行土壤污染修復。雖然操作簡單，使用方便，但容易引發嚴重的二次污染，且修復效果看，修復往往不夠徹底，需要反復修復，因此也較少使用。[3]

圖1 土壤淋洗技術流程

3.3 生物修復技術

生物修復技術在土壤污染治理中發揮重要作用，其借助生物作用進行土壤有機物的催化、降解處理，從而實現土壤的凈化。生物主要對應植物、微生物、動物等，發揮植物、微生物、動物的機理優勢，完成土壤中重金屬、有機物、化學品的科學降解，以改善土壤性能，減輕土壤污染程度。當前主推的生物修復技術有微生物修復技術、植物修復技術、動物修復技術和新型綜合性的修復技術。

微生物修復技術考慮到土壤中微生物具有體積小、繁殖快、代謝能力強等特點，可以發揮微生物的污染降解作用，重點進行重金屬、有機污染物的處理，微生物通過吸附、富集、溶解實現土壤的有效修復，其中降解處理是微生物通過降解原理進行土壤中有機物、重金屬的剔除，而溶解沉淀則是基于土壤生物代謝產生的有機酸進行重金屬的溶解或去除。目前微生物修復技術又有原位修復與異位修復之分，前者對應投菌法、生物攪拌法，后者對應預備床法、泥漿生物法。選擇哪種修復方法應根據土壤污染情況靈活選擇。

植物修復技術是利用土壤中生長的植物，發揮其忍耐與富集的化學屬性優勢，實現土壤中污染物的生物轉移、轉化處理。該修復技術操作簡單，成本較低，對環境影響基本為零，應用前景光明。目前植物修復技術的運用還存有爭議，爭議的點在于植物處理不妥善，殘留物可能造成環境二次污染。使用植物修復技術進行土壤修復主要對應植物提取、植物揮發、植物穩定、植物過濾四種方法。[4]提取是選擇富集能力突出的植物，讓其有效吸附土壤中的污染物。揮發則是基于植物根系吸收優勢，完成土壤中污染物的吸收，通過植物體內轉化實現污染物到可揮發物質的轉化。穩定處理則是讓植物吸附有害物質，最終將有害物質轉為無害物質。過濾則是讓植物根系吸收土壤中重金屬元素，減輕土壤危害等級。現階段喬木、灌木、草類是植物修復的優選植物，其生長速度快，根系生長力強，土壤污染治理效果更好。此外不同植物對應的富集元素種類不同，相關植物的元素富集情況見表1。

表1 不同植物對應的富集元素種類

動物修復技術借助土壤中豐富的動物物種，讓動物本身與土壤污染物質進行生理反應，完成污染物的治理。蚯蚓是最常用的修復主體。其對于重金屬污染物質具有忍耐和富集能力，可通過被動擴散方式達到重金屬富集效果。此外，蚯蚓取食及代謝中也能有效改善植物生長環境，促使植物吸收重金屬。除此以外，也有其他的一些生物修復技術，目前還處于初步研究與推廣階段，如植物-微生物聯合修復技術，讓植物根系釋放碳水化合物、氨基酸，促使根系微生物快速生長，從而達到土壤修復的目的，更適用于土壤中高濃度游離重金屬離子的修復。再如多菌株修復技術，于污水廠活性污泥中提取降解能力強的菌株，進行土壤污染的快速降解，達到土壤污染治理的目的。

4 生態保護視域下土壤污染防治及修復的保障舉措

4.1 重視土壤污染，加大關注力度

國家十分關注土壤污染防治工作，以政策引導、資金投入、人員培訓，關注土壤污染防治短板，聚焦疑難問題。最終明確了土壤污染治理的關鍵在于確定、控制和消除土壤污染源，并加強對土壤污染行為的打擊，這是土壤污染防治的基礎工作，也是關鍵性工作。在土壤污染預防過程中要關注污染物數量的增長和速度的增長，加以控制，以達到良好的防治效果，不斷實現土壤中污染物的降解。單純依靠政府顯然不夠，也應激發民眾的土壤污染防治意識，使其端正態度，構建多元主體參與的土壤修復、土壤污染防治體系。政府與相關機構應做好土壤污染與保護的宣傳工作，借助網絡媒體、傳統媒介進行宣傳，特別是對于農村個體農業工作者加以引導，使其樹立環保觀念，避免出現農藥過量使用，減少土壤中農藥殘留，積極嘗試綠色種植，并掌握生物防治與物理防治方法，既滿足種植需要，又實現生態環境的保護，降低土壤中的有機農藥污染，實現農業可持續發展。政府應健全法律法規，制定工業污染物排放標準，對于無視污染而肆意排放污水的企業嚴厲處理，以各主體的共同努力實現污染物零排放。

4.2 建立反饋機制，做好數據采集

因土壤污染具有難修復、隱蔽性等特點，在土壤污染及修復中應關注數據反饋，建立完善的數據反饋機制，認真監測土壤污染情況。[5]政府可以開辟試驗田獲取土壤污染樣本，并匯總數據進行土壤污染變化情況的動態分析，明確污染擴散速度、區位分布特點，實現區域土壤污染差異性的把握，真正制定適合區域土壤污染實際的污染防治修復方案，以針對性、全面性、科學性的土壤治理及修復帶來土壤污染防治的有效成果。政府應號召個體經營戶參與土壤污染數據采集評估工作，及時反饋關鍵數據，引導種植戶根據土地生產情況靈活調整種植模式、管理方式，也指導政府出臺相應的污染防治舉措，給予農戶土壤修復建議和支持。

4.3 關注技術創新，加強土壤修復

隨著技術的創新發展，土壤污染防治應對中也出現了一些新型有效的土壤修復技術，如微生物修復技術、植物轉基因培育技術、動物修復技術。土壤中有著豐富的微生物群落，多樣的細菌種能實現土壤中有機廢物的分解，減少有機磷等物質對土壤的污染，提高土壤自我修復能力。應深入現場勘查，分析研究出適合當地土壤的微生物群，以微生物培養的方式實現土壤的修復。再如動物修復技術，這是近幾年認可度比較高的土壤修復技術，利用某些土壤動物的自身特質降解土壤中的有機廢料，提升土壤自我修復能力，且提升土壤養分含量，疏松土壤，為植物微生物生長創造有利環境，于土壤內形成和諧共生的關系。如利用蚯蚓發揮其降解能力，通過吸食分解土壤中過剩的有機物增強土壤肥力，提升土壤通透性，方便農作物生長繁殖，也使得土壤生態修復能力明顯提升。蚯蚓易飼養，成熟周期短，對多變的生長環境具有良好適應性，在培養中成本低，因此使用蚯蚓進行土壤修復綜合效益明顯。

4.4 關注生態循環，加強綜合治理

在我國，農田土壤污染、土壤酸化問題較為突出，農產品污染超標問題也引發社會的關注。而部分地區這些問題已經到了迫切需要解決的程度，應針對這些地區進行區域土壤分類，進行綜合整治。通過區域全方面的勘察了解土壤實際，制定有效的土壤污染防治方案。在進行土壤治理時應基于實驗區土壤污染防治的理念，建立科學合理的土壤修復體系，并準備好配套修復材料，選擇高效的技術、先進的設備進行污染防治應對。土壤污染防治應關注土壤質量檢測，嚴格檢查土壤污染物進入生態系統的具體渠道，實現無害化處理。政府應建立土壤污染無害化處理體系，讓土壤污染恢復與保養更有序。要建立農業廢棄物在處理機制、生態循環利用機制，實現變廢為寶，帶來農業廢棄物的高效利用，以循環經濟打造高效綠色農業發展模。

5 廣東韶關某農田土壤污染防治部署

廣東韶關某農田面積283 畝，農田土壤污染物是砷和鎘，屬于典型的重金屬污染。為做好當地污染土壤的修復工作，配合后期的污染防治，從控制三廢排放入手，配合加強灌溉區的監管，構建農田土壤污染防治新格局，在土壤污染治理中則物理、化學與生物修復技術并用，歷時四年，取得了理想的治理效果。

5.1 控制好“三廢”排放

該農田靠近工廠，工業建設中廢水、廢氣、廢物的排放量較大且排放不合理，為從源頭上解決土壤污染問題，應關注閉路循環體系的打造，便于重金屬統一回收與高效處理，減少聚集，減少三廢排放風險。在相關廢棄物的排放中，應加強排放檢測，關注重金屬含量變化走勢，讓三廢排放得到科學控制。

5.2 加強農田灌溉區監管

關注農田灌溉問題，減少灌溉區污染風險重點是水源探查與監管，配合動態的水質監測，查明灌溉水中的金屬含量，評估其超標程度，以科學監管和有效遏制，確保農田灌溉區水質的安全與穩定，減少其對灌溉區土壤的污染威脅。

5.3 科學使用化肥與農藥

化肥農藥使用過度、過量直接威脅生態健康，引發水質污染，繼而威脅土壤安全。科學使用化肥與農藥是關鍵，減少有害物質對土壤、空氣、農作物的不利影響。減少因大氣生態循環帶來的污染物質的轉移，減少土壤資源污染風險。檢驗人員應積極開展農藥毒性測驗工作。毒性大的農藥一律不得使用。

5.4 做好土壤污染情況動態監測

韶關地區農田土壤重金屬污染嚴重是不爭事實，土壤必須作為重點監管對象，以土壤中重金屬含量指標的精準分析指導土壤污染防控迫在眉睫。探明土壤中重金屬類型，了解其含量指標，及時排查風險隱患。只有加大重金屬檢測監測力度，做好信息發布與共享才能指導土壤污染防治。

5.5 多種修復方法靈活使用

要想做好土壤污染修復，應多種技術手法靈活綜合使用，物理修復、化學修復、生物修復較為常見。

物理修復，顧名思義，使用表層土置換的方式解決土壤污染問題，或用新土掩蓋舊土為農作物提供新的土壤環境，抑制原有的重金屬污染土壤對農作物的不利影響。化學修復則是選擇具有良好抑制作用的化學藥劑，用于被污染農田土壤的化學處理。通過安全的化學反應降低土壤重金屬含量。生物修復適用于重金屬污染偏輕的區域，選擇具有良好重金屬富集應對效果的植物，以植物生長帶來土壤性能的改良，同時實現植物修復主體作用下的重金屬的提取利用，以微生物修復技術提升土壤肥力，趨利避害。例如芽孢桿菌、膠質芽孢桿菌是常用的微生物，以其為原料配制溶液噴灑于污染的土壤中，可以取得理想的土壤污染防治效果。

結語

就當前來說，土壤污染防治具有現實緊迫性和必要性。隨著我國對土壤污染問題的持續關注，土壤污染防治舉措更多元，修復技術不斷創新，為土壤污染防治及修復提供政策引領和技術支持。雖然我國土壤污染修復工作逐步深化展開，但與發達國家相比差距較大，且我國民眾土壤污染防治自覺性普遍不高，因此在土壤污染防治及修復應對中不能松懈，重視教育宣傳，配合技術創新，才能實現土壤污染防治實效的提升。