土壤污染修復技術概述及土壤生態保護策略研究

鞏師偉

（濰坊市監控中心臨朐分中心，山東 濰坊 262600）

引言

土壤是生態環境系統的重要組成部分，對植物生長和水質保護均有重要作用，土壤環境一旦受到污染和破壞，會給整個生態環境帶來不利影響。土壤被污染的典型表現是土壤養分的缺失和土地資源質量的下降，以及周邊大氣環境和水環境不同程度受到破壞。因污染而失去使用價值的土壤不利于植物生長和農業生產，給國家經濟發展帶來損失。因此，我們應重視對土壤污染修復技術的開發和利用，采取科學有效的土壤生態保護策略，促進土壤生態環境的可持續發展。

1 開展土壤生態保護的意義

1.1 有助于保障區域民生

我國人口基數較大，人均土地資源占有量較低，為保障我國的糧食生產總量，在農業生產用地中難免存在占林為地、改林為地的情況，這些農田的開墾需要輔以完備的治理措施，但由于環保意識的普遍缺失，治理落實不夠到位等因素，存在較為嚴重的水土流失情況，給人們的生命和財產安全帶來嚴重威脅。開展土壤生態保護工作有助于落實農業用地治理，實現退耕還林和環境保護，顯著改善區域自然環境，從而保障區域民生，給當地居民帶來福祉。

1.2 有助于預防自然災害

地表植被的減少不利于土壤水分的保留和土壤結構保持穩定，易在暴雨沖刷時形成泥沙，向地勢較低的房屋和農田等積聚，由此引發的水土流失、山體滑坡、泥石流等自然災害給當地居民的生存環境帶來嚴重威脅。以“種綠、護綠”為重要內容的土壤生態保護工作可顯著提升地表的植被覆蓋率，促進土壤環境的改善和土壤結構的穩定，有效避免雨水對土壤結構的沖刷和破壞，從而減少暴發泥石流和山體滑坡等自然災害的可能性，有效保障當地居民的生命和財產安全，促進生態系統的平衡與穩定。

1.3 有助于涵養地區水源

土壤具有攔截降水、補充水源、減緩地表徑流的作用，通過采取有效措施、開展土壤生態保護可顯著增強土壤的下滲能力，從而提高其涵養水源的生態功能，保障整個生態系統的健康、穩定運行。當降水量過大，地表徑流速度過快時，豐富的地表植被可以減緩水流速度，從而減少洪澇災害的發生，避免自然災害給人們帶來的安全威脅和財產損失；當降水量較小時，地表植被又可以起到蓄積地表徑流、涵養地區水源的作用，從而對河流水文進行有效調節，保障地區農業生產和生活用水所需。此外，科學的土壤生態保護工作可以增強土壤的固結力，削弱土壤被侵蝕的程度，同時可利用土壤中的腐殖質有效避免土壤流失。

2 我國土壤污染現狀分析

2.1 土壤污染情況概述

根據我國2022年發布的中國土壤污染數據，我國土壤環境的總體狀況不容樂觀，全國土壤總的點位污染物超標率為16.1%，特別是耕地土壤環境質量堪憂。在污染物類型中，由無機污染物產生的超標點位數占全部污染物超標點位的82.8%，表明現階段我國的土壤污染以無機型為主。該結果的產生與我國城市化發展進程的加快和大量工業園區的建設及投入使用有很大關系，特別是建立在城市邊緣，靠近農田的工業園區，其產生的廢水廢物違規排放，給周邊地區帶來嚴重的環境污染問題，造成土壤的嚴重污染，不利于農業的高質量發展[1]。為扭轉土壤污染的嚴峻形勢，緩解由此引發的各類生態環境問題，我國相關部門應將土壤生態保護作為工作重點，積極尋求有效措施來應對和解決土壤污染問題。

2.2 土壤污染的主要類型

2.2.1 工業廢棄物污染

由我國工業和礦業發展帶來的工業廢棄物污染主要來源于工廠和礦山區域產生的固體廢棄物，這些工業廢棄物中的有害物質不僅會給土壤帶來物理污染，同時也會帶來化學污染。比如自身污染指數相對較高的大型企業，若將工業廢渣在廠區內隨意堆放，不及時處理，則其中的汞、銅、鉛、鉻等重金屬元素會隨著雨水沖刷滲透進入土壤中，污染物不斷積聚就會對當地土壤和地下水源產生較為嚴重的化學污染。同時，工業廢棄物中的廢水排放也會給周邊土壤帶來污染，因為缺乏明確的工業廢水排放檢測標準和嚴格的監督措施，很多企業會將含有多種重金屬污染物的工業廢水直接排放到河流中，從而造成土壤的嚴重污染。

2.2.2 化肥、農藥污染

為提高農作物產量，大多數農業生產活動中都會使用化肥和農藥，但過多的化肥和農藥會污染農產品，也會危害消費者的身體健康，同時還會產生一定程度的土壤污染。這是因為滴滴涕、六氯苯等農藥中含有的有害物質很難被降解，其長期殘留在土壤中，會給土壤帶來有機化合物含量超標的污染[2]。

2.2.3 城市生活垃圾污染

我國是一個人口大國，每人每天產生的生活垃圾量加起來是一個龐大數字，各種各樣的城市生活垃圾也會帶來土壤污染問題。特別是醫院每天產生的醫療廢棄物，不僅量大，且攜帶的致病菌多，若得不到妥善處理，會使病毒和細菌侵入土壤，從而對生態環境造成破壞，對土壤環境造成污染。同時，目前多數城市采用的將生活垃圾進行填埋的處理方式也會導致有毒有害物質滲入土壤，造成土壤污染和地下水污染，城市生活垃圾亟需更加科學的處理方式。

3 土壤污染修復技術的類型及應用

3.1 土壤污染物理修復技術

3.1.1 換土法與客土法

在土壤污染物理修復技術中，換土法和客土法是較為簡單易行的方法。通過將養分未經流失和資源尚未變質的土壤與已被污染的土壤進行置換，從而完成換土修復技術，此技術更適用于污染程度嚴重的土壤。對于污染程度較輕的土壤，可采用客土修復技術予以修復，其修復含有污染物種類較少的土壤，可取得較為理想的效果。但面對土壤中污染物種類的日益增加及所含成分的日益復雜，換土法和客土法有著明顯的局限性，因此僅在土壤修復的小范圍內適用，無法適用于大規模的土壤修復工程。

3.1.2 電動修復技術

電動修復技術是一種科學處理重金屬土壤污染的方式，處理效果比較徹底，其利用電遷移過程中的電場或電泳將有害金屬離子向電極轉移的作用原理，借助低導電率將土壤中的各種重金屬細微顆粒進行充分分離，具有操作簡單、方便快捷的顯著優勢。另外，不破壞土壤結構也成為該技術區別于其他修復技術的獨特優勢。但與此同時，該技術也有其局限性，主要表現在其需要大量能源作為動力，在長時間運行的情況下，易產生極化，另外，該技術受土壤酸堿度的影響較大，從而對修復效率產生一定影響。為提升電動修復技術在土壤污染修復中的應用效果，相關技術人員需不斷對其進行優化，這也是現階段技術人員的工作重點。電動修復技術的優化方法之一是在該技術的使用過程中加入有機酸、無機酸、絡合劑以及表面活性劑等強化劑，以減少或弱化“聚焦”效應，提升修復效果。

3.2 土壤污染化學修復技術

3.2.1 土壤淋洗技術

土壤污染化學修復技術中比較具有代表性的是土壤淋洗技術，其主要利用了化學溶劑的溶解、固化和解析作用，通過化學溶劑與被污染土壤的充分混合，實現土壤中污染物和重金屬的成功分離，從而達到修復污染土壤的目的。這一過程還有利于重金屬的回收，可有效避免環境污染。從工作原理和使用方法來看，土壤淋洗技術是一種比較科學的土壤污染修復技術，但需要以淋洗化學劑的使用不對土壤肥力產生破壞為前提。研究者經多次實驗發現，與其他化學淋洗劑相比，酸性淋洗劑雖然具有更高的修復效率，但同時也會造成更嚴重的土壤破壞，甚至會改變土壤的原有性質[3]。因此在使用該項土壤污染修復技術時，為避免酸性淋洗劑對土壤的破壞，可采用有機酸和生物表面活性劑作為淋洗劑。此外，土壤淋洗技術具有較高的使用成本，還有可能產生二次污染，但隨著科學技術的發展和進步，土壤淋洗技術也在不斷優化和創新，正朝著效率更高、效果更好、更加綠色、更加環保的方向發展。

3.2.2 原位固化與穩定化相結合的技術

原位固化與穩定化相結合技術在現階段的土壤污染修復工作中已得到較為成熟的應用，該技術利用固化劑、穩定化學藥劑與土壤污染物產生的物理及化學雙向作用，借助機械力量將化學藥劑與土壤污染物充分混合，在不移動土壤土層的前提下，實現土壤中污染物的固封或向穩定化學性質狀態轉變，使污染物無法遷移和擴散。該技術的局限性在于會受到土壤酸堿性的影響，產生重金屬殘留，從而破壞生物有效性，同時，使用該技術需要大量的化學藥劑，易產生二次污染。為提升該技術的使用效果，有效規避相關局限，技術研發部門應加大研究力度，增加資源投入，采取有效措施，以更好地發揮該技術對土壤污染修復的積極作用。

3.3 土壤污染生物修復技術

隨著科學技術的進步，生物修復技術應運而生，具體分為充分利用微生物活性的微生物修復技術、可健康處理土壤中所含有害物質的植物修復技術和動物修復技術，這些技術均可達到改良土壤性質的目的。

3.3.1 微生物修復技術

土壤微生物修復技術以原位生物修復技術的作用原理為基礎，即通過加入有機營養物質，控制氧含量，實現被污染土壤中有害物質的分離。具體而言，土壤微生物修復技術是利用微生物自身代謝，對土壤中有害污染物所產生的轉化、降解和吸附作用，將有害污染物轉化為水和二氧化碳等物質。該技術所使用的微生物多為土著微生物或人工馴化微生物，該技術對土壤的修復效果會因微生物使用種類的不同而不同。此外，溫度、空氣等外界環境因素也會對微生物修復技術的使用產生影響，若外界環境不支持微生物的正常活動，則修復過程就會停止，從而影響土壤修復效率。

3.3.2 植物修復技術

根據修復原理的不同，植物修復技術又分為植物提取、植物降解和植物揮發三種方法。（1）植物提取法選取對重金屬具有吸收能力的植物，利用植物與重金屬的吸收關系去除和清理土壤中的重金屬。（2）植物降解法更適用于輕度污染的土壤，通過植物和微生物的協作使土壤中的污染物得以清除。（3）植物揮發法利用的是植物根部自然植物體的作用，對土壤中所含污染物的狀態進行轉化，從而修復被污染的土壤，同時改善土壤內部環境。相較于原位生物修復技術，植物修復技術的成本更低，修復效果更好，但同時也需要更長的修復時間。相關人員需要有針對性地使用該技術，使其更符合土壤污染的具體情況。

3.3.3 動物修復技術

生物界中的一些低等生物可吸收土壤中的金屬物質，從而起到降解污染物、改善土壤結構的作用。動物修復技術充分利用了這些低等生物對土壤的修復作用，通過培養蚯蚓等方法，有效吸收土壤中的金屬物質，從而修復被污染的土壤。

4 土壤生態保護策略

4.1 重視并落實土壤質量普查工作

明確、清晰的土壤問題調查結果是開展土壤污染修復和土壤生態保護工作的前提和基礎。我國土壤資源豐富、土地類型復雜、地域面積廣大，開展土壤質量普查工作面臨較多困難，調查力度明顯不足。因此，我們應更加重視土壤質量普查工作，加大土壤質量普查力度，采取相應措施落實土壤質量普查工作，從而獲得全面、準確的土壤環境質量調查信息，及時發現其中存在的土壤污染問題，并有針對性地予以解決，促進我國土壤生態保護工作效率和質量的“雙提升”。

4.2 建立并完善土壤治理制度體系

土壤治理制度體系的建立和完善要以充分的土壤環境質量評估工作為基礎，根據嚴謹的數據資料，對相關制度進行調整和完善。為確保土壤污染修復的充分和徹底，相關部門應從多方面設計制度體系的內容，除涉及基本的土壤污染修復和土壤污染防治等內容外，還應包括農產品生產基地的建設和布局等內容，尤其需要加入資金支持的相關內容，對土壤治理工作加大資金投入力度。同時，還要積極尋求法律法規的保護，由政府制定詳細可查的管理制度和環境質量監控體系。此外，在國家法律允許的前提下，地方政府還應從當地土壤污染的實際情況出發，結合當地土壤污染的類型和產生污染的原因，制定具體的土壤污染防治條例，并充分落實。從而提高制度體系對解決地方土壤污染問題的適用性，保障土壤污染治理和土壤生態保護的質量和效果。

4.3 加強并推進土壤的可持續利用管理

土壤污染治理及修復的根本目的在于促進土壤資源的可持續利用，為強化對土壤可持續利用的管理，相關部門應建立全面、完善的生態檢測系統，以便判斷和優化資源投入比例，從而實現對土壤質量優化工作的監督和改良，使制度更符合當地的實際需求。與國外相比，我國的土壤修復技術研究工作仍處于相對落后的狀態，從而影響了土壤污染治理后續管理工作的有效進行，因此，我們應積極借鑒國際社會的有益經驗，建立高效、先進的科研體系，同時加大科研資金投入力度，以更好地推進我國土壤污染修復技術的研究工作，保障我國土壤可持續利用管理的順利進行。

5 結語

綜上所述，土壤污染是我國現階段較為嚴重的生態環境問題，其產生的不利影響已延伸到空氣和水源等人類賴以生存的多個領域。為防止生態環境的進一步惡化，相關部門需立即采取有效措施治理和修復土壤污染，恢復土壤質量，保障作物生產，維護糧食安全，防范土壤污染對人類身心健康產生的安全風險。具體可從強化土壤生態保護意識、采取適用的土壤污染修復技術、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態保護工作，促進我國土壤污染問題的妥善解決和土壤資源利用的可持續發展。