簡述土壤環境監測及污染治理對策

郭 麗

（山東省地礦局第一地質大隊，山東 濟南 250014）

引言

土壤是人類生存發展的重要物質基礎，但是隨著經濟社會的迅速發展，土壤污染問題也變得日趨嚴峻。在這樣的背景下，如何有效落實土壤污染治理十分重要，而在土壤污染治理過程中有效落實土壤環境監測工作，可以幫助我們更好地明確受污染土壤的理化性質及污染元素的性質和特點，并在此基礎上有針對性地選擇相應的治理方法，在降低污染治理成本的同時提升治理效果。因此，保障土壤環境監測技術應用的科學性及監測結果的完整性和準確性十分重要。

1 土壤污染的影響

首先，土壤污染會導致土地資源更加短缺。我國國土面積遼闊，但是人口眾多，在這樣的背景下，人均占有面積相對較小，尤其是人均耕地面積僅占世界平均水平的1/4，如果出現土壤污染問題將會進一步減少人均耕地面積，無法滿足人們對于土地資源的應用需求。

其次，土壤污染問題會直接影響我國的經濟發展，我國是農業大國，農產品產量相對較高，但是農作物生長過程對客觀環境的依賴性較強，如果土壤環境受到了較嚴重的污染和破壞，則意味著農作物缺乏優質的生存環境，進而導致農作物減產，影響農業經濟發展，甚至影響我國整體經濟發展。同時土壤污染問題也會在一定程度上威脅我國的糧食安全。

最后，土壤污染問題會影響人們的身體健康，一方面土壤污染會直接破壞生態環境，降低人們生存的舒適度；另外一方面也是最為重要的一方面，則是土壤污染問題會導致糧食及植被中含有較多有害元素，而在食物鏈作用下，人們會食用這些植物或食用以這些植物為生的動物，進而導致這些有害元素進入人體，誘發各種疾病。

2 土壤環境監測技術分析

土壤環境監測過程中可供借鑒和采用的監測方法相對較多，例如3S技術、信息技術、沖洗監測技術等，如圖1所示。

圖1 主流土壤環境監測技術

2.1 沖洗法

目前導致土壤污染問題較為嚴重的主要原因是工農業生產過程管理不當，進而造成了土壤中有害物質元素累積過多，超過了土壤自凈能力的極限。沖洗法監測可以較好地判定在農業發展過程中形成的土壤污染問題，有效分析土壤中的農藥殘留情況。該技術利用氣相和固定液不同成分擁有不同分配系數的原理，即當成分在氣化條件下會在整個色譜柱中運轉，經過氣化處理后多次分配，相關人員可以通過分析分解程度和運轉速度的方式來判斷土壤中的農藥殘留情況。

2.2 高效液相色譜法

高效液相色譜法也是現階段應用頻率相對較高的一種土壤環境監測技術，無論是在土壤環境污染監測還是在大氣環境或水體環境監測中都有所應用。而在土壤環境監測中，該監測方法可以有效分析土壤中的農藥殘留情況及殺蟲劑等相應污染物質的含量。該法可以幫助監測人員分析土壤中的隱藏性污染和潛伏性污染，進而提高對問題的預見、分析和響應能力，并明確相應的處置對策。但是高效液相色譜法在實踐應用過程中也存在一定的欠缺和不足，即該技術方法的應用成本相對較高，需要消耗大量的資源。此外，其實踐應用過程當中所涉及到的液相色譜儀等儀器設備的成本也相對較高，維修損耗成本大，因此想要實現大范圍推廣和應用就必須盡可能降低高效液相色譜技術的應用成本。

2.3 信息技術

數字信息技術在土壤環境監測中的有效應用也可以為土壤環境監測提供更多助力，其可以配合3s技術快速收集、整合監測信息，發揮信息技術在信息共享方面的優勢和作用，同時也可以提高信息處理效率。監測人員可以通過信息技術快速了解土壤的溫度、濕度等相應參數，配合信息處理系統更快、更好地了解土壤環境中存在的問題。

2.4 生物技術

生物技術是近幾年發展速度相對較快，且在環境保護中應用效果較好的一項技術，它不僅可以為土壤環境監測提供更多助力，同時在土壤污染治理中，也可以通過生物技術的有效應用提升治理效果。一般情況下，在土壤環境監測過程中所采用的生物技術包括pcr技術、變性梯度凝膠電泳技術、生物芯片技術等。

2.5 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法又稱AFS監測方法，該技術的應用優勢較為鮮明，首先其所涉及到的儀器設備結構較為簡單，這也就意味著操作難度相對較低，工作效率能夠保障。其次，儀器設備的靈敏度較高，可以快速完成多元素監測，且適配性相對較強。現階段原子熒光光譜法已經大范圍應用于土壤環境監測中，該技術發揮了原子吸收和原子發射光譜的優點，是一項優秀的痕量分析技術。但是該技術也存在一定的欠缺和不足，即在實踐應用的過程中，其雖然可以完成多元素監測且監測速度相對較快，但是存在某些元素對酸度要求較高的問題，因此其應用范圍受到一定限制。想要更好地發揮原子熒光光譜法的技術優勢，需要有效解決這方面的問題[1]。

2.6 3S技術

3S技術是三項現代化技術的統稱，包含地理信息系統、全球定位系統和遙感接觸。這三項技術較為成熟，在各行業都有所應用，例如在土地測繪中，3S技術可以為土地測繪效率和質量的提升提供更多助力；而在土壤環境監測中，3S技術也可以發揮其技術優勢，通過相互配合，快速獲取信息，讓工作人員更好地了解該地區的土壤環境情況。3S技術充分發揮了現代技術的技術優勢，在土壤環境監測過程中，其測量速度相對較快，且持續性較好，可以較好地應對各種復雜環境。因此，其應用頻率較高，配合土壤信息系統，可以有效提高監測質量。

3 污染物進入土壤的途徑分析

想要有效落實土壤污染治理工作，除了需要通過土壤環境監測技術的有效應用來明確土壤中所富含的污染物以外，更需要明確土壤污染的來源。一般情況下，土壤污染可以分為化學污染、物理污染和生物污染三大類別，而污染物進入土壤的途徑主要包含污水灌溉、農業施肥施藥、工業廢渣、城市垃圾等，如圖2所示。

圖2 污染物進入土壤的途徑

首先，污水是土壤污染的主要來源，現階段工業產業得到了迅速發展，生產規模不斷擴大，而在工業生產過程中，如果企業對污水處理給予的關注和重視偏低，排出大量未達標的工業污水，這些污水就會隨著水體流動破壞土壤的理化性質，使土壤環境受到較嚴重的污染和影響。甚至還會出現將未經處理的污水應用于農田灌溉的情況，給土壤環境造成嚴重影響和沖擊[2]。

其次，我國是農業大國，在農業生產過程中會涉及施肥、施藥問題。化肥和農藥可以為農作物生長提供必要的營養元素，進而提高農作物產量，同時防治病蟲害。但是如果在施肥、施藥的過程中，沒有嚴格按照標準和實際情況對施肥量和施藥量做出有效控制，則很容易帶來土壤污染問題。

再次，城市工業發展過程中除了會排放廢水以外，還會排放廢氣和廢渣。廢氣可以通過大氣流動及雨水等將污染物帶入土壤；而廢渣處理不到位則會直接破壞堆積場所土壤的理化性質，甚至還會出現二次污染問題，帶來嚴重的環境污染[3]。

最后，人們在生活的過程中也會產生較多垃圾，這些垃圾會給土壤環境帶來較大影響，尤其是現階段人們的消費能力不斷提升，城市垃圾的總體量越來越大，且構成元素越來越復雜，重金屬元素含量相對較高，這些城市垃圾如果不進行有效處理，很容易出現土壤污染問題。

4 土壤污染治理對策分析

土壤污染治理工作的實踐落實應秉承“具體問題具體分析”的原則，并結合實際情況做出優化和調整。一般情況下，土壤污染治理的常用方法包含以下幾種，如圖3所示。

圖3 土壤污染治理方法

4.1 生物修復技術

生物修復技術顧名思義是利用動植物或微生物來降解土壤中的污染元素，去除土壤中的污染物。生物修復技術在重金屬土壤污染修復中可以起到較好的修復效果，本文從植物修復、生物修復和微生物修復三個角度來展開討論。

首先，從植物修復的角度分析，工作人員可以結合地方的實際情況，如土壤污染的構成原因、該地區的氣候特點等，選擇相應的植物種植在土地上。植物生長過程中，根系會吸收土壤中的重金屬元素，在此之后收獲植物的地上部分，通過焚燒、冶煉等多種方法實現二次利用。需要注意的是必須保證該地區的客觀環境，如氣候、降雨等條件符合植物的生長需求，能夠保障植物存活率。同時，在植物品種的選擇方面，需要確保在植物在生長過程中能夠有效吸收土壤中的重金屬元素。

其次，動物修復技術中最為常用的是發揮蚯蚓在提高土壤自凈能力方面的作用和影響。一般情況下，城市垃圾、農藥使用不當以及在工業發展過程中排放的廢水、廢渣所造成的土壤污染，可以通過蚯蚓對有害物質進行處理[4]。

最后是微生物修復技術，微生物修復技術屬于植物修復技術的分支，即充分利用微生物能夠降解有機污染物的特性來提升土壤污染的治理效果。一般情況下，微生物修復技術在被農藥和石油污染的土壤治理中可以起到較好的治理效果，能夠有效分解污染物并提高土壤活性。微生物修復技術在實踐應用過程中的優勢較為鮮明：（1）微生物修復技術的針對性較強，這也意味著在土壤污染治理過程中，其見效相對較快，應用效果可以得到保障。（2）微生物修復技術操作難度較低，因為涉及到的設施設備相對而言較為簡單，其工作效率可以得到保障。（3）微生物修復技術在實踐應用過程中，其消耗的成本相對較低，這也為其大范圍應用和推廣奠定了良好基礎。

4.2 使用化學物質

在土壤重金屬污染治理過程中，可以通過分析土壤的理化性質并配合化學改良劑達到較好的治理效果。尤其是在重金屬土壤污染治理中，合理應用化學物質是十分必要的，這些化學改良劑可以將重金屬元素轉變為難溶性物質，進而避免該地區植物在生長過程中吸收過多重金屬元素，影響其正常生長，進而破壞生態平衡。此外，也可以根據土壤的酸堿性來施加化學物質，例如酸性土壤可以通過引入石灰來提高其pH值，同時促進土壤中銅、汞、鋅等重金屬元素沉淀。但是該技術應用成本相對較高，且應用效果無法得到保障，容易出現二次污染問題[5]。

4.3 增施有機膠體

農業生產過程帶來的較為嚴重的土壤污染問題，會直接破壞和影響土壤的理化性質，降低土壤肥力，進而影響土壤中植物和農作物的正常生長。而有機膠體和粘土礦物在土壤污染治理中的有效應用，可以更好地吸附土壤中的重金屬元素及農藥等有害物質，有效提高土壤的自凈能力，同時也可以提升土壤中的養分和有機質含量，改良土壤的理化性質。

4.4 熱脫附技術

在土壤污染治理中，熱脫附技術是一種較為常用的技術手段，該技術屬于物理修復的一種。該技術將受到污染的土壤加熱，通過熱交換的方式分離土壤和土壤中的污染物。該技術在歐美國家應用頻率較高，應用范圍也相對較廣，在治理重污染土壤的過程中可以起到較好效果。但是熱脫附技術在實踐應用中存在一定的欠缺和不足。首先，熱脫附技術在應用時，相關設施設備造價較高，因此該技術應用成本較高。其次，熱脫附技術在土壤污染治理過程中所需要消耗的時間和周期相對較長。但不容否認的是，熱脫附技術的應用前景較好且具有較大潛力，因為熱脫附技術在實踐應用中所涉及到的設施設備是可移動的，因此靈活性較強；同時熱脫附技術的治理效果也被業界所認可。相信隨著時間的推移及技術研究的不斷深化和發展，熱脫附技術應用過程中所涉及到的設施設備造價會不斷降低，能夠有效解決現階段熱脫附技術應用過程中存在的欠缺和不足。

4.5 固化穩定化技術

固化穩 定化技術屬于化學修復技術的一種，也是現階段應用頻率較高且較為常見的一種土壤污染治理技術，該技術見效較快，同時成本相對較低。例如在冶煉企業生產運營過程中，受生產特性及產品特性等因素的影響，該地區土壤出現了重金屬污染問題，這時可以通過引入石灰、瀝青、硅酸鹽水泥等相應的穩定固化劑來進行治理，進而達到較好的治理效果。

5 結語

土壤污染問題對于我國的糧食安全、經濟發展以及人們的身體健康都有巨大影響，需要引起我們的關注和重視。我們需要應用監測技術，明確土壤污染問題的構成原因及土壤中污染元素的性質和含量，并在此基礎上科學選擇治理手段，提高土壤污染治理的科學性、針對性和有效性，保障土壤污染的治理效果。