土壤污染修复技术及土壤生态保护策略

何车轮 郭 兰

（黄冈市生态环境局黄梅县分局 湖北黄冈 435500）

引言

当土壤当中含有的有害物质过多，已经超过其自净能力，便会引发土壤组成、结构以及功能上的变化，使微生活活动受到抑制，各种有害物质及其分解产物在土壤中积累，通过“土壤→植物→人体”或“土壤→水→人体”被人体吸收，危害人类健康。新时期，如何对土壤污染修复技术加以科学研发与推广，促进我国土壤生态保护事业的优化发展，值得深思。

1 土壤污染修复技术

1.1 物理修复

1.1.1 客土与换土法

客土修复技术主要是针对污染程度较轻的土壤所应用的一种处理方法，是在土壤当中掺入洁净土壤，从而达到修复的目的。而换土技术则是通过未被污染的土壤替换污染土壤。随着现代科技的发展，客土法与换土法土壤修复能力较低的劣势逐渐显现，在土壤污染修复实践中的应用情况也越来越少。

1.1.2 电动修复技术

该技术主要是以电泳或者电场作用之下的电迁移为基础，将铬离子、锌离子、铅离子等重金属离子和无机盐由土壤内传送至电极，并对重金属淤泥进行定期处理。与其他原位处理方式不同，电动修复技术可以依靠低导电率实现对细微颗粒土壤中重金属的去除，不会对土壤自然结构形成破坏，而且修复范围较广、操作过程简单灵活，优势明显。然而，其缺点主要体现在所需能源消耗较高、较易发生极化、受酸碱度影响较大等，影响修复效率。目前，对于电动修复技术应用还在持续研究和完善之中。为了提高电动修复技术的实际作用效果，一般会选用络合剂、无机酸、有机酸以及表面活性剂等作为强化剂，以缓解其“聚焦”效应。

1.2 化学修复

1.2.1 土壤淋洗技术

该技术是对污染土壤和化学洗涤剂进行混合，依靠溶剂的解吸、溶解、螯合以及固化等化学作用对污染物进行分离，从而实现重金属的分离与回收，达到修复污染土壤的目的。采用土壤淋洗技术的过程中，无论使用何种淋洗剂，土壤肥力都会呈现出一定程度的下降。相比之下，酸性淋洗剂可以呈现出更高的淋洗效率，但其破坏力更强，会改变土壤性质。因此，目前采用生物表面活性剂与有机酸替代了对酸性淋洗剂的应用，其土壤破坏性相对较小。

土壤淋洗技术比较容易引发二次污染，而且淋洗剂价格昂贵，在我国的实际应用范围较小，主要用在重金属污染土壤的修复处理中。随着现代科技的发展，淋洗技术也在不断完善，日后必将朝着更加绿色化的方向改进。倘若将其与其他修复方式进行组合应用，能够有利于促进污染土壤修复效果的提升。

1.2.2 原位固化/稳定化技术

原位固化/稳定化技术是土壤污染治理领域较为成熟的一种技术，可以在不搬移土层的前提下，依靠机械力向土壤中混入固化剂和稳定化剂，与污染物形成充分融合，经过一定物理与化学作用，使污染介质被封固于固态材料当中，或是将污染物转变为化学性质稳定的形态，促进污染物在环境当中的扩散与迁移。然而，该修复技术需要应用的药剂量相对较大，而且对复合污染土壤所能呈现的整体修复性较低。这是由于土壤酸碱度会影响到所残留重金属的生物有效性，还可能引发二次污染。

1.3 生物修复

1.3.1 原位生物修复

此项技术通常应用于亚表层土壤的修复处理中，其作用机理在于将某种有机营养物质掺入到污染土壤当中，亦或是对污染土壤含氧量进行控制，从而实现土壤内有害物质分离的一种方法。通常情况下，污染土壤范围较广，无论采用何种修复方法，都将耗费大量人力、物力和财力。基于此，目前主要应用生物通气法、土耕法等修复污染土壤中的原微生物。其中，土耕法具有更强的经济性，而且操作简便、见效快，不会引发严重的二次污染。但此方法仍然存在一定缺陷，比如污染物会在土壤当中依靠多种途径进行传播与分散，而且需要的处理周期较长。

1.3.2 植物修复技术

（1）植物提取。该处理方法是在土壤污染区域大量种植金属超积累植物，从而高效吸收土壤中残留的金属污染物。通过对该种植物的反复多次种植，去除土壤中赋存的重金属污染物；

（2）植物挥发。该处理方法是利用土壤中生长植物的根部吸收各类有害物质，并依靠植物生长过程的作用，使污染土壤中有毒物质被转化成为气态形式，最终挥发至自然界，以此降低土壤的整体污染程度；

（3）植物固定。该种方法是针对污染程度较轻或结构比较简单的污染土壤进行处理，效果较为显著。它是对微生物和植物作用的有机融合，达到修复土壤的目的。然而，植物固定处理所需修复周期过长，通常需要3-5 年才能获得预期修复效果。

图1 植物修复技术

2 土壤生态保护及污染管理策略

2.1 加强土壤质量普查

我国幅员辽阔，土壤资源十分丰富，且类型复杂多样，其利用方式、投入水平、管理模式的不同都会对土壤质量形成直接影响。然而，全国土壤普查频率较低，以往所获土壤环境质量信息较少，而且已经很难满足目前的农业生产需求。倘若没能全面摸清全国各地土壤质量的具体情况，对质量不同的土壤实施农业清洁生产，就无法充分确保农产品质量安全。所以，要在全国范围内积极推动土壤质量调查，为土壤生态保护与污染治理形成良好的数据支撑。

2.2 建立健全土壤整治规划

要充分依靠土壤环境质量检查和评价结果，完善土地修复与保护计划，其内容应包括农产品生产基地建设、结构布局、污染防治以及污染土壤修复等，加大污染土壤整治和修复方面的资金投入。此外，要强化环保法律建设，完善相关管理机制，制定出更加严格的环境标准。以国家现行环保法规为基础，结合当地情况制定出区域性法规。在对农业、农村面源污染进行治理的过程中，应该将重点放在制定科学的土壤质量保护条款上，在广大农村地区积极建设集中居住区、污染物集中处理区域，合理应用化肥，推广绿色农药和精准施肥技术。

2.3 推动土壤和环境质量宣传、科普工作

农田土壤质量的持续恶化，会对我国农田生态系统形成严重影响，威胁生物多样性、人体健康、社会经济可持续发展，也必然会影响到中国农业在全球范围的地位。所以，土壤环境质量的安全与健康是保障我国农产品质量安全的前提，也是促进社会协调发展的根本。相关部门要积极组织开展与土壤、环境质量相关的宣传和科普活动，使国民明确“净土”、“洁食”、“健康”、“稳定”以及“可持续发展”之间的关系。各级政府应该充分明确土壤污染治理问题的紧迫性，将其与沙尘暴、水土流失治理活动放在同等重要的位置。

2.4 优化城市土壤整治、管理与可持续利用

近些年来，随着我国工业化与城镇化发展进程的加快，越来越多污染问题呈现在我们面前，给城市生态与民众健康带来威胁。然而，全球范围对于城市土壤的研究还处在初级阶段，相关研究主要集中于重金属污染治理技术。所以必须加强对重金属污染问题的研究，将风险评价结果作为基础，切实制定土壤污染治理规划，合理选择修复技术，构建起污染修复档案库。此外，要革新以往落后的土地管理理念，促进土地利用实现可持续发展和绿色发展。

2.5 强化污染土壤修复技术科研力度

对于大面积污染土壤，必须要应用高效的修复技术进行处理，并针对环境技术相关的理论进行深入研究，比如土壤污染形成机制、持久性微量毒物生态毒理、污染土壤环境生物修复等，从而促进土壤质量水平的持续提升。此外，可以将生态环境资本损失计入到生产成本当中，通过绿色GDP 指标对地区经济发展进行衡量与考核。

与部分发达国家相比，我国有关土壤污染修复技术的开发和应用还较为落后，而且绝大多数研究仍然停留于实验层面。对于土壤污染治理，还未形成一套具有我国特色，并且行之有效的技术体系。因此，必须强化科研投入，促进相关学科的国际合作，深入开展污染土壤修复理论和技术研究，逐步构建起贴合我国国情的技术体系。此外，要加快科研成果的转化效率，快速获得生产力，为污染土壤修复等环保产业发展形成助力。

结语

总而言之，土壤污染修复技术的研发与推广对于优化土壤环境具有非常重要的作用，能够有效改善人类居住环境，推动各行业发展。要通过对多种土壤生态保护策略的综合利用促进我国环保事业的整体优化发展，为国家经济建设注入源源不断的活力。