土壤污染修復(fù)技術(shù)及土壤生態(tài)保護(hù)措施研究

武 藝

（山東民通環(huán)境安全科技有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

現(xiàn)階段，土壤污染的原因多種多樣，大體可以劃分為工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染等。工業(yè)污染是企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，將廢水、廢氣與固體廢棄物等污染物隨意排放或者丟棄，沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)的無(wú)害化處理，并引發(fā)附近土壤與水體的嚴(yán)重污染，其在破壞土壤原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，還會(huì)對(duì)附近居民身體健康造成不同程度的危害。農(nóng)業(yè)污染是在種植農(nóng)作物的過(guò)程中，農(nóng)民為了提高產(chǎn)量，促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育，往往會(huì)選擇使用各種化肥與農(nóng)藥，而這些物質(zhì)進(jìn)入土壤后會(huì)破壞土壤內(nèi)部成分，如果沒(méi)有嚴(yán)格管制，這種情況還會(huì)持續(xù)擴(kuò)大，致使大范圍耕地土壤遭受污染，最終農(nóng)作物也會(huì)因此而減產(chǎn)減質(zhì)，同時(shí)危害糧食和食品安全。由此可見(jiàn)，加強(qiáng)對(duì)土壤修復(fù)技術(shù)與生態(tài)保護(hù)措施的研究勢(shì)在必行。

1 土壤污染修復(fù)與生態(tài)保護(hù)概述

1.1 土壤污染修復(fù)的內(nèi)涵

土壤生態(tài)修復(fù)這一理論的出現(xiàn)主要遵循了土壤可循環(huán)再生的基本污染治理工作原則，綜合運(yùn)用生物方式、物理方式與化學(xué)方式，依靠先進(jìn)科技，依法對(duì)遭受污染的土壤加以修復(fù)，這種生態(tài)修復(fù)主要是利用動(dòng)植物或者微生物具有的特性與功能，對(duì)土壤污染環(huán)境加以優(yōu)化，從而建立起科技化與系統(tǒng)化的土壤修復(fù)工作體系，促進(jìn)土壤環(huán)境整體性優(yōu)化的有效實(shí)現(xiàn)[1]。

1.2 土壤污染修復(fù)的重要性

土壤污染通常具有以下幾點(diǎn)特征，即長(zhǎng)期性、滯后性、隱蔽性、地域性，遭受嚴(yán)重污染的土壤內(nèi)往往會(huì)富含較多有害物質(zhì)與有毒物質(zhì)，所以需要社會(huì)各界充分意識(shí)到開展土壤污染修復(fù)工作的重要價(jià)值。人類的生存和繁衍與土壤密不可分，所以只有徹底修復(fù)土壤中存在的各種污染物，才可以生產(chǎn)出更加安全、優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品，從而維護(hù)廣大人民群眾的身體健康。另外，有效修復(fù)被污染土壤還能夠阻斷土壤污染范圍的進(jìn)一步擴(kuò)散與遷移，將土壤中的各類有毒有害物質(zhì)徹底清理干凈，從而有效防止由于土壤污染而造成的大氣污染或水污染等嚴(yán)重不良后果，最終達(dá)成徹底改善土壤環(huán)境質(zhì)量的目標(biāo)。

2 土壤污染修復(fù)技術(shù)分析

2.1 換土法與客土法

換土修復(fù)方法主要是利用未被污染的土壤來(lái)置換已經(jīng)遭受污染的部分土壤?？屯列迯?fù)方法主要是針對(duì)污染較輕的土壤，利用物理修復(fù)技術(shù)修復(fù)的一種方法，最關(guān)鍵的技術(shù)原理是將新鮮且潔凈的土壤添加到被污染的土壤當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)修復(fù)效果。伴隨著當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各類污染物數(shù)量也在不斷增加，換土修復(fù)方法與客土修復(fù)方法逐漸不能滿足社會(huì)發(fā)展的多樣化需求，所以目前這兩種土壤污染修復(fù)方法更多地被作為輔助修復(fù)方法[2]。

2.2 電動(dòng)修復(fù)技術(shù)

電動(dòng)修復(fù)技術(shù)最為關(guān)鍵的工作原理是將電泳或者電場(chǎng)作用下出現(xiàn)的電遷移當(dāng)成基礎(chǔ)條件，將土壤內(nèi)的多樣化重金屬離子，如鋅離子、鉛離子與鉻離子等，還包括無(wú)機(jī)鹽類物質(zhì)，在土壤中輸送至電極。在此期間，還需要針對(duì)電遷移過(guò)程中出現(xiàn)的重金屬淤泥開展定期清理工作，并確保清理的科學(xué)與徹底。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)與其他原位修復(fù)技術(shù)存在明顯差異，這種技術(shù)可以有效依托導(dǎo)電率去除土壤當(dāng)中富含的各類重金屬細(xì)微顆粒，不會(huì)嚴(yán)重破壞土壤原有的自然結(jié)構(gòu)。同時(shí)電動(dòng)修復(fù)技術(shù)還有操作過(guò)程簡(jiǎn)單靈活以及修復(fù)范圍更廣的明顯優(yōu)勢(shì)，相較于其他類型的原位處理技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)與作用更加明顯。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)也存在一些缺陷，比如在開展電動(dòng)修復(fù)作業(yè)過(guò)程中能源消耗較大，經(jīng)過(guò)時(shí)間積累十分容易發(fā)生極化問(wèn)題，土壤酸堿度也會(huì)直接影響電動(dòng)修復(fù)技術(shù)，從而對(duì)土壤修復(fù)效率產(chǎn)生不良影響。為進(jìn)一步提升電動(dòng)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用效率與效果，相關(guān)人員一般會(huì)使用各種絡(luò)合劑、表面活性劑、無(wú)機(jī)酸與有機(jī)酸一類化學(xué)物，將其當(dāng)成強(qiáng)化劑，這樣能夠大大減少可能出現(xiàn)的“聚焦”效應(yīng)[3]。

2.3 土壤淋洗技術(shù)

土壤淋洗技術(shù)最關(guān)鍵的工作原理是充分混合化學(xué)洗滌劑和受污染土壤，結(jié)合化學(xué)溶劑具備的溶解、解吸與固化等化學(xué)作用，對(duì)土壤中的各類污染物進(jìn)行分離，從而達(dá)到分離和有效回收重金屬的目的，更好地實(shí)現(xiàn)污染土壤合理化修復(fù)的目標(biāo)。應(yīng)用土壤淋洗技術(shù)對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)時(shí)，不論選擇哪一種淋洗劑，往往都會(huì)使土壤肥力降低。相關(guān)人員通過(guò)對(duì)比多種淋洗劑效果，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用酸性土壤淋洗劑可以獲取良好的淋洗效果，但是這種淋洗劑通常對(duì)土壤有極強(qiáng)的破壞力，甚至可以在一定程度上導(dǎo)致土壤原有性質(zhì)直接被改變，因此目前大部分都選擇有機(jī)酸和生物表面活性劑來(lái)代替酸性淋洗劑，這樣既能夠有效降低對(duì)土壤的破壞程度，又能提升土壤生態(tài)保護(hù)效果。在應(yīng)用土壤淋洗技術(shù)的過(guò)程中，往往會(huì)引發(fā)土壤的二次污染問(wèn)題，同時(shí)因?yàn)橥寥懒芟磩﹥r(jià)格較高，所以在我國(guó)應(yīng)用的具體范圍較小，應(yīng)用范圍更多局限于污染土壤的重金屬修復(fù)環(huán)節(jié)[4]。伴隨著科技水平的不斷提升，化學(xué)淋洗技術(shù)也在不斷創(chuàng)新與優(yōu)化，未來(lái)土壤淋洗技術(shù)必定會(huì)向著綠色環(huán)保的方向發(fā)展，相關(guān)人員應(yīng)逐步探索并融合應(yīng)用土壤淋洗技術(shù)與其他修復(fù)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)污染土壤修復(fù)效果與生態(tài)保護(hù)成效的全方位提升。

2.4 原位固化與穩(wěn)定化結(jié)合修復(fù)技術(shù)

原位固化與穩(wěn)定化結(jié)合修復(fù)技術(shù)目前屬于一種成熟的治理技術(shù)，這種技術(shù)最主要的特征是在不移動(dòng)土壤土層的基礎(chǔ)上，可以充分依賴機(jī)械化力量將穩(wěn)定化藥劑與固化劑混入土壤內(nèi)部，使其能夠和土壤污染物充分混合，經(jīng)過(guò)化學(xué)作用和物理作用后，一方面可以將土壤內(nèi)的各類污染物介質(zhì)充分固封到相對(duì)固態(tài)的材料內(nèi)，另外一方面可以有效轉(zhuǎn)變土壤中的污染物，使其形成較為穩(wěn)定的化學(xué)狀態(tài)，阻止污染物在自然環(huán)境內(nèi)的遷移和擴(kuò)散。但原位固化與穩(wěn)定化結(jié)合修復(fù)技術(shù)在應(yīng)用時(shí)仍存在一些缺陷與不足，比如需要加大藥量、在復(fù)合污染土壤修復(fù)期間無(wú)法獲取良好的修復(fù)效率與質(zhì)量等。導(dǎo)致這些問(wèn)題出現(xiàn)的根本原因是土壤中的酸堿值會(huì)對(duì)土壤修復(fù)之后殘留的重金屬生物有效性起到不良影響，進(jìn)而容易引發(fā)二次污染問(wèn)題。在這種情況下，相關(guān)技術(shù)部門與工作人員必須投入適量財(cái)力、人力和物力，深入研究重金屬污染土壤聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，以完成對(duì)重金屬污染土壤的有效修復(fù)[5]。

2.5 原位生物修復(fù)技術(shù)

原位生物修復(fù)技術(shù)的關(guān)鍵原理是將某種有機(jī)營(yíng)養(yǎng)加入到遭受污染的土壤內(nèi)，或者對(duì)污染土壤中的氧氣含量進(jìn)行有效控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)污染土壤內(nèi)各類有害物質(zhì)的有效分離。通常情況下，在受污染土壤有著較大覆蓋面積的情況下，如果依舊選擇取土修復(fù)技術(shù)來(lái)修復(fù)土壤，則不論是從經(jīng)濟(jì)性或工程量來(lái)看，都會(huì)存在消耗過(guò)大的問(wèn)題，在這種情況下，目前相關(guān)人員主要選擇生物通氣技術(shù)、土耕技術(shù)等方法開展污染土壤的原微生物修復(fù)與治理工作。在上述修復(fù)技術(shù)中，最為經(jīng)濟(jì)的修復(fù)技術(shù)是土耕修復(fù)技術(shù)，這種技術(shù)具有見(jiàn)效速度快、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，不易引發(fā)更加嚴(yán)重的二次污染問(wèn)題，但土耕技術(shù)需要較長(zhǎng)的處理時(shí)間。

2.6 植物修復(fù)技術(shù)

2.6.1 植物提取技術(shù)

這種技術(shù)的原理是在污染土壤范圍內(nèi)種植數(shù)量較多的金屬超積累植物，利用這些植物吸收土壤重金屬污染，提高土壤中重金屬污染的分解效率，并通過(guò)多次種植具有良好重金屬污染吸收性能的植物，將土壤內(nèi)含有的重金屬污染徹底清除；

2.6.2 植物揮發(fā)技術(shù)

這種技術(shù)合理利用土壤中生長(zhǎng)的各類植物吸收土壤中的有害物質(zhì)，同時(shí)利用植物在自然生長(zhǎng)期間的內(nèi)部機(jī)理，促使被污染土壤中的各類有毒物質(zhì)通過(guò)植物內(nèi)化作用轉(zhuǎn)化成氣態(tài)形式，然后揮發(fā)到空氣當(dāng)中，以大幅降低土壤的污染程度；

2.6.3 植物降解技術(shù)

這種技術(shù)通常應(yīng)用于結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單或者污染程度相對(duì)較低的土壤修復(fù)中，以獲取良好的土壤修復(fù)效果。這種技術(shù)有機(jī)結(jié)合植物和微生物，從而有效完成污染土壤的修復(fù)作業(yè)。盡管這種技術(shù)較為天然，但作用周期較長(zhǎng)，往往需要經(jīng)歷3～5年時(shí)間才可以獲取良好的土壤修復(fù)效果。

3 土壤生態(tài)保護(hù)措施分析

3.1 加強(qiáng)土壤質(zhì)量普查工作

我國(guó)有著相對(duì)較大的地域面積，土壤資源十分豐富，且土壤類型多種多樣，管理模式與利用方法不同都會(huì)嚴(yán)重影響土壤質(zhì)量。但是目前我國(guó)開展土壤普查工作的力度與頻率依舊不足，獲取土壤環(huán)境質(zhì)量信息的途徑相對(duì)較少，數(shù)據(jù)信息也明顯不足，無(wú)法充分滿足當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展需求。所以我們必須要在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)一步推進(jìn)土壤質(zhì)量普查工作，奠定土壤污染治理修復(fù)與生態(tài)保護(hù)工作的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.2 完善土壤治理相關(guān)制度

相關(guān)部門應(yīng)充分利用好土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查數(shù)據(jù)和評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，不斷完善土壤保護(hù)制度與修復(fù)制度。相關(guān)的土壤制度體系需要涵蓋污染土壤治理、修復(fù)、防治、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)構(gòu)布局與生產(chǎn)基地建設(shè)等多方面內(nèi)容，并不斷加大污染土壤修復(fù)與土壤治理力度，加大資金投入量。與此同時(shí)，政府相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)的環(huán)保法律法規(guī)制度、管理體系等的建設(shè)，提高環(huán)境質(zhì)量管理與監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)。地方政府部門應(yīng)充分結(jié)合實(shí)際情況，制定出與本地區(qū)實(shí)際相符的環(huán)保條例。在對(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域內(nèi)的土壤污染問(wèn)題進(jìn)行治理的過(guò)程中，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)將工作重心轉(zhuǎn)移至建立科學(xué)的土壤資源保護(hù)體系上，可以在農(nóng)村地區(qū)采取以下幾點(diǎn)措施開展科學(xué)治理工作：（1）構(gòu)建一個(gè)農(nóng)村宜居區(qū)域；（2）建設(shè)農(nóng)村農(nóng)業(yè)污染物的集中排放與處理區(qū)域；（3）引導(dǎo)農(nóng)村居民對(duì)化肥與農(nóng)藥進(jìn)行合理應(yīng)用，推廣精量化施肥技術(shù)與綠色農(nóng)藥應(yīng)用技術(shù)。

3.3 加強(qiáng)城市土壤管理與可持續(xù)利用

伴隨著當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的進(jìn)程正在不斷加速，越來(lái)越多污染問(wèn)題的出現(xiàn)，給城市生態(tài)系統(tǒng)與人民群眾的身體健康都造成了極大困擾。但是我國(guó)針對(duì)城市的土壤利用依舊處于初級(jí)研究階段，主要工作任務(wù)依舊集中于土壤重金屬污染的防治工作。相關(guān)部門還需要不斷加強(qiáng)對(duì)土壤重金屬污染問(wèn)題的分析和研究，從而制定出更具有可行性與針對(duì)性的土壤污染防治工作方案，科學(xué)選擇土壤修復(fù)技術(shù)，科學(xué)管理土壤污染防治與修復(fù)檔案，對(duì)檔案系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)構(gòu)建。與此同時(shí)，相關(guān)部門還需要改革傳統(tǒng)的土地管理制度與相關(guān)措施，有效推動(dòng)土地資源的可持續(xù)與綠色化發(fā)展。

3.4 制定科學(xué)有效的宣傳推廣方案

政府部門需要堅(jiān)持統(tǒng)籌兼顧的基本原則，整理設(shè)計(jì)可行性較高的土壤生態(tài)保護(hù)政策，將各類先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)媒介及移動(dòng)終端當(dāng)成主要傳播媒介，在全國(guó)范圍內(nèi)大力開展土壤生態(tài)保護(hù)工作的宣傳和推廣活動(dòng)。除此之外，政府部門也需要充分強(qiáng)化與本地教育機(jī)構(gòu)和宣傳機(jī)構(gòu)之間的溝通交流，構(gòu)建起更加緊密的協(xié)作關(guān)系，進(jìn)一步擴(kuò)展土壤生態(tài)保護(hù)工作的宣傳路徑，從根本上推動(dòng)生態(tài)環(huán)保工作的宣傳。

4 土壤污染修復(fù)與生態(tài)保護(hù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

4.1 土壤污染治理修復(fù)過(guò)程的生態(tài)健康效應(yīng)

土壤質(zhì)量和環(huán)境復(fù)合作用之間的多介質(zhì)動(dòng)態(tài)化過(guò)程將對(duì)重要工程活動(dòng)、人為災(zāi)害影響、地面自然環(huán)境等進(jìn)行預(yù)測(cè)，同時(shí)也向著原位加強(qiáng)生物修復(fù)的方向發(fā)展，不斷強(qiáng)化污染物和土壤有機(jī)物之間的相互作用，保障土壤污染不會(huì)引發(fā)食品與生物安全問(wèn)題，減少健康風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 土壤污染和治理修復(fù)的多層次綜合發(fā)展

伴隨著時(shí)代的飛速發(fā)展，未來(lái)相關(guān)人員必然會(huì)針對(duì)更為復(fù)雜的土壤污染體系進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)出更具有系統(tǒng)性、多層性、綜合性與全面性的修復(fù)技術(shù)；綜合應(yīng)用各類技術(shù)，構(gòu)建起多層次復(fù)合土壤修復(fù)技術(shù)體系，從而實(shí)現(xiàn)全方位與立體化的污染土壤修復(fù)工作。

4.3 土壤污染和治理修復(fù)原位技術(shù)的綠色與可持續(xù)發(fā)展

受到各種因素限制，目前大部分污染土壤修復(fù)技術(shù)都存在一定不足，并可能引發(fā)二次污染。在日后的研究過(guò)程中，土壤修復(fù)技術(shù)必然會(huì)向著綠色與可持續(xù)的方向發(fā)展，因?yàn)檫@種技術(shù)不僅成本較低，還能有效利用風(fēng)能與太陽(yáng)能等自然可再生資源，營(yíng)造更加舒適、健康的土壤環(huán)境，全面提高土壤的自我修復(fù)能力，從而實(shí)現(xiàn)土壤污染的清理與修復(fù)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在當(dāng)前倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的背景下，開展土壤污染修復(fù)工作，選擇有效的土壤污染修復(fù)技術(shù)，同時(shí)加強(qiáng)土壤生態(tài)保護(hù)，能夠從根本上促進(jìn)土壤資源的可持續(xù)利用與發(fā)展，解決人與自然發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的矛盾。