城鄉接合部土壤污染及其生態環境效應

馬爽爽，梁麗紅，梁曉磊

1.煙臺云灃生態環境產業發展股份有限公司；2.煙臺市環保工程咨詢設計院有限公司

土壤污染是由許多復雜因素引起的環境問題，主要涉及工業用地和農業用地兩種類型。從工業用地看，企業在生產中產生的未經處理的污水可能存在跑冒滴漏或偷排現象，從而對泄露區或排放區周圍的土壤造成嚴重污染。除此之外，還有許多產生危險廢物的環節，比如，相關單位隨意放置或自行處置危險廢物，從而周邊土壤造成污染。在農業用地中，農民濫用農藥化肥，工業企業向農田非法排污、傾倒有毒有害物質，礦山、油田等礦產資源開采活動都是造成農用地大規模污染的主要原因。農用地土壤污染問題不能得到有效遏制，不僅會導致農作物污染、減產，食物品質下降，還會危害人體健康。工業用地污染不僅會嚴重影響土地的未來規劃和利用，還會阻礙國家經濟的穩定發展。

一、城鄉接合部土壤污染的生態環境效應

大氣環境效應。土壤在含污染物較高的情況下，表面土壤會受到風化作用，融入大氣中，導致大氣中的空氣受到污染，從而不利于其他生態環境的正常發展。有相關數據表明，北京市的大氣揚塵中有超過半數的沙塵來自地球表面，也就是說，表層土壤中的污染物質在風力的吹動下成為揚塵，融入空氣中，這就導致土壤中的污染物質，之成為大氣中的有毒物質后被人類作為空氣吸入到體內，也會間接對人體健康造成不良影響。

水環境效應。在土壤環境受到污染后，土壤也會在水的沖力作用下滲透到地下水中，造成水域環境的有毒物質循環，導致地表水和地下水被污染。有關報道稱，昆明滇池從20世紀50年代起就過度使用氮肥和磷肥，導致肥料下滲嚴重，造成水體富營養化現象，破壞了水體的自然生態平衡，造成生物多樣性的減弱。在這樣的情況下，城鄉接合部也存在類似現象，也就是地表封閉和土地壓實的問題，水分過度攝入后難以實現有效流通，導致地表徑流系數大規模增加。

二、農業土壤污染現狀

我國地域遼闊，不同地區的農業土壤污染問題存在巨大的差異性。本文主要對山西省平陸縣的農業土壤污染問題進行詳細的分析和總結。農業土壤污染主要由于農民在種植農作物的過程中缺乏專業知識和技術，大多憑借自己的經驗種植，為了實現農作物是高生產率，節約種植成本，使用大量的化肥。同時，為了防治農作物病蟲害使用大量的農藥，對于具體的施肥和噴灑農藥的時間、種類和數量等缺乏科學計算，造成農業土壤被污染。

三、造成農村土地污染的主要因素分析

在人們生活水平不斷提升的基礎上，人們對食品安全更加關注。土地污染及糧食安全與人們的日常生活有直接的關系，如果土壤污染問題得不到有效解決，將會對耕地和糧食安全造成嚴重的威脅，無法保證我國農業的穩定發展。下面分析一下土地污染的主要因素：

（一）空氣污染造成的間接污染

目前，工業企業已成為中國社會經濟發展的主要動力，雖然對整個經濟的發展作出了有效貢獻，但煤炭的長期燃燒會導致大量廢氣排放到空氣中，嚴重污染環境，阻礙土地利用，當土壤礦物在酸雨中混合酸性物質時，化學反應更有可能對土壤結構造成嚴重損害，并為作物生長創造良好的條件。

（二）工業企業的污染

重金屬污染是農田土壤污染的主要問題，對土壤健康造成了嚴重影響，不利于土壤管理。重金屬污染土壤具有隱藏、不退化、長期積累和管理困難等特點。雖然目前對中國農田重金屬污染面積的判斷不明確，但工業和礦業企業周邊農業區、污水排放區等三類重金屬污染高風險地區的農田面積逐年增加，重金屬污染農田的直接后果是減少了糧食生產。在一些地區，土地污染導致糧食等作物乃至某些農田重金屬含量過高，由于污染過度，這些作物喪失了生產力，成為有毒土壤。重金屬污染加劇了耕地面積與糧食生產之間的矛盾。因此，迫切需要對重金屬污染土壤的恢復和處理進行研究，研究重金屬污染農田的分類、管理和安全使用技術，以及對重金屬污染農田的恢復和安全使用技術。受重金屬污染的農田主要表現為對植物的抑制和有毒影響，影響植物種子的發芽和正常生長，導致農業產量下降。與此同時，重金屬元素很容易在作物中積累，導致農產品中重金屬含量過高，降低農產品質量。土壤中的污染物在植物中累積，并通過食物鏈在人體和動物體內累積，從而危害人類和動物健康。重金屬污染會改變土壤結構和生物種群，破壞土壤的生態平衡，嚴重影響土壤生態系統的生物多樣性，同時也影響地下水。

（三）化肥和農藥污染

在技術水平不斷提高的基礎上，我國農藥和化肥的使用逐年增加。由于農民認為使用殺蟲劑和化肥可以提高產量，有時使用的殺蟲劑和化肥多于必要的數量。雖然肥料是農業生產的重要基礎，但缺乏對肥料的科學利用可能對土壤的酸堿平衡產生不利影響，并妨礙土地使用，從而污染地下水。

四、土壤修復技術研究

（一）微生物修復技術

重金屬污染土壤的微生物修復原理主要包括生物富集和生物轉化作用。有機污染物修復是靠微生物氧化作用、還原作用、基團轉移作用、水解作用等基本反應，實現有機污染物的降解和轉化。在處理土壤重金屬污染的過程中，將微生物添加至被污染的土壤中，利用微生物對重金屬的生物氧化和還原、甲基化與去甲基化以及重金屬的溶解和有機絡合配位，降解和轉化重金屬，改變其毒性，從而形成某些微生物對重金屬的解毒機制。在實際應用過程中，對于土壤中的重金屬元素，微生物無法做到直接降解，卻可以轉化土壤中重金屬元素的物理性質及化學性質。例如，微生物劑是有效的細菌，其可以促進土壤中不溶性養分的溶解和釋放，提高土壤養分的供應能力。有效細菌分泌的細胞外多糖是土壤團聚體結構的黏合劑，可增強土壤團聚體結構，疏松土壤，提高土壤滲透性和水肥保持能力，增加土壤有機質，將土壤中的潛在養分活化，改善土壤中養分的供應情況，從而降解土壤中的重金屬含量，減少土壤重金屬污染。

（二）生物炭鈍化修復農田Cd污染

生物炭表面具有大量的功能基團和灰分元素(如K、Ca、Mg等)，因而生物炭可以作為土壤改良劑來鈍化修復農田Cd污染。將生物炭添加到重金屬污染的農田土壤中，可以調節和改變土壤中Cd的物理化學性質，降低其在植物根際環境中的生物有效性和可遷移性，從而降低植物對Cd的吸收富集。通過在土壤中添加生物炭，發現所種植的植物中富集Cd的含量分別下降了47.3%、50.9%。研究了5種不同材料熱解后的生物炭對土壤中U、Cd固定的影響，實驗結果表明，所有生物炭均改善了土壤性質和微生物代謝活性，并有效固定了U和Cd，特別是玉米秸稈生物炭。以農田土壤和蔬菜土壤為研究對象，制備了復合改性生物炭來減少土壤中Cd和Cu的污染。結果表明，復合改性生物炭降低了Cd和Cu在土壤中的遷移率，使其轉化為更穩定的組分。這些研究表明，生物炭添加到農田污染土壤中能夠影響土壤中重金屬的遷移轉化，減小重金屬的浸出風險，生物炭的添加量越高，作物富集重金屬的量越低。因此，生物炭的加入能有效增加土壤體系對重金屬的阻控作用，降低農作物對Cd的吸收富集，對提高農產品安全具有重要意義。

（三）植物修復技術

植物修復技術是指在重金屬污染的土壤中種植能夠吸收重金屬的植物，然后在植物成熟后處理吸收重金屬的植物，以便更好地修復土壤并減少土壤中的重金屬含量。在修復過程中，主要利用植物提取、揮發和鈍化等功能來處理重金屬元素，從而提高土壤修復質量。植物鈍化是指充分利用植物根系分泌物，以減少重金屬的毒性和活性，避免重金屬元素進入食物鏈，從而影響人類健康。植物揮發吸收是指通過使用植物根部產生的特殊物質將土壤中的重金屬轉化為揮發性物質，或將重金屬吸收到體內并轉化為氣體，從而凈化土壤。

五、城鄉接合部土壤環境污染防治與土壤生態保護

（一）制定完善的土壤管理機制，進行更全面的法律監督

當下我國尚未執行具有完善體系的土壤保護法規，有關此方面的法律法規是1996年頒布的《鄉鎮企業法》，根據鄉鎮生態環境狀況進行鄉鎮企業的針對性管理工作，并未進行城鄉接合部土壤的詳細管制，這也體現出法律體系的不完善，導致法律功能難以有效發揮。城鄉接合部地帶較為特殊，難以進行更為完善的管理，針對此方面的管理機制常出現二次分化，導致城鄉接合部既要接受城市法制管理，又要受到鄉鎮管理制約，難以有效明確監管主體，也難以形成更完善的管理機制，要做好這方面的管理工作，需要制定更加完善的法律管理體系。

（二）強化農民對土壤環境的保護意識

我們的農民只受過有限的教育，尚未提高環保意識，絕大多數農民采取了較為寬松的生產方式，這對農村地區的環境發展產生了不利影響。因此，有關環境保護機構必須向村民解釋有關環境保護的科學知識，以便他們更好地了解農業生產。第二，向農民傳授科學的農業生產方法，使他們能夠更好地了解農藥和化肥的使用情況，嚴格按照有關要求使用農藥和化肥，避免農藥對土壤的影響。

（三）積極促進產業結構的調整，實現清潔生產能源的調換

要做好城鄉接合部相關企業的管理工作，針對管理規模進行有效安置和生產結構的改變，對生產規模較小、消耗能量較多的企業進行有效改進，將落后且污染情況較為嚴重的生產設備進行更換，實現技術創新和產業結構的有效調整。為了提升企業發展水平，也要做好廢物處理技術的有效管理，采用清潔工藝，積極推進清潔生產，強化環保意識，做好污染物的排放管理。

（四）注重植樹造林管理

農業土壤污染普遍是由于空氣和雨水產生的二次污染。因此，相關管理部門應加強植樹造林，降低土壤污染程度，進行科學有效的防治。植樹造林促進空氣質量水平逐漸提高，避免由于空氣原因產生土壤污染問題。另外，植樹造林可以有效地涵養水分，增強土壤自身的凈化功能，有效預防農業土壤污染問題。

（五）完善生態環境損害制度體系

首先，《實施方案》清楚地規定，生態環境損害賠償義務人應該承擔損害生態環境賠償的法定義務，而且必須做到應賠盡賠。所以，國家要持續健全生態環境損害案源報告制度，對應賠案件采取應報盡報，而且明確報告的形式與主體等。對調查辦法進行細化，明確調查啟動、主體與程序的規范化、程序化。其次，要優化生態環境損害的評估鑒定程序，使其在不影響鑒定評定結果的基礎上積極嘗試簡易化、高效率的評估鑒定程序，解決評估鑒定時間長、費用多的問題，又能夠及時有力地解決生態環境損害問題。再次，要對已經啟動實施的《實施方案》中“導致生態環境嚴重損害的”的相關條款（援引環境污染刑事案件的相關司法解釋）進行細化，明確嚴重損害生態環境的具體指標和衡量標準，提出相對明確、定量化的技術指標，強化這個條款的適用性，使其真正得到落實。最后，要逐步厘清環境民事賠償訴訟、公益訴訟、賠償磋商之間的關聯性。國家實施了生態環境損害賠償制度后，三者之間的主流順位分別是從賠償磋商，到賠償訴訟，最后進入到環境民事公益訴訟。實施賠償磋商制度能夠節省司法資源，對牽涉刑事的相關案件廣泛實施刑事附帶公益民事訴訟（比如刑事訴訟附帶生態環境損害訴訟+賠償磋商模式）可能需要通過刑事訴訟到賠償磋商，導致更煩瑣的救濟程序，如何解決這個問題值得深入思考。此外，國家和地方應該頒布和細化針對生態環境損害領域發起的賠償訴訟制度。

（六）加大節能減排宣傳力度

有關部門必須加大力度整頓隨意排放工業廢氣的企業，進一步提高污染物排放標準，以便用新的能源替代舊的能源。此外，在勞動密集型地區建立更清潔的企業是絕對不可能的，工業區必須建在無人居住的地方。污水處理廠能夠有效處理廢水，并確保廢水處理的效率。國家應更加重視修建污水處理廠，以確保廢水得到迅速處理，防止污水污染土地。有些企業擁有處理污染物所需的設備，但出于經濟利益很少使用這些設備，通常只有在檢查時才使用，在這種情況下，主管部門應對其予以嚴厲處罰。

六、結束語

綜上所述，城鄉接合部土壤是我國工業化和城市化建設中非常重要也非常特殊的實體區域，在經濟快速發展的過程中，大頻率的生產活動導致城鄉接合部土壤整體性能減弱、受污染情況嚴重。在這種情況下，要結合城鄉接合部土壤污染實際狀態進行有效評價，采取合理的解決策略。用科學合理的方式解決土壤污染問題，才能夠促進城鄉接合部土壤環境質量的提升，實現良性循環，這對未來我國的可持續發展有重要意義。