土壤污染防治及修復初探

程越邁 呂 喆

（河南省地質環境規劃設計研究院有限公司，河南 鄭州 450000）

1 我國主要土壤污染物及造成土壤污染的主要原因

1.1 中國的主要土壤污染物

無機污染物于有機污染物是我國土壤污染物的主要組成部分。所謂無機污染，我就是某些土壤中含有的重金屬，例如鎘，汞等元素。針對于有機污染物其種類非常多，大概包括具有揮發性的有機污染物，例如苯，甲苯等，部分苯的衍生物等，另外有些半揮發性的有機污染物，例如多環芳烴與部分有機農藥等等。

1.2 土壤污染的主要原因

工廠企業生產經營所產生的廢水廢氣以及污染材料都是造成土壤污染的主要因素所在。諸如尾礦渣和危險廢物之類的各種固體廢物積累，導致周圍土壤污染。許多汽車尾氣排放污染了主要道路兩側土壤中的重金屬，例如鉛，鋅和多環芳烴。此外，農業的生產也是耕地突然受到污染的主要原因，污水的灌溉，有害化肥，有害農藥等農產品投入土壤中，包括其不合理的使用都會造成耕地的土壤污染。

2 土壤污染的特點及危害

2.1 土壤污染的特征

1） 隱藏了土壤污染。空氣和水污染通常更直觀，可以通過機械技術來檢測。土壤污染通常是通過土壤樣品分析，農作物測試乃至人類和動物健康影響研究來確定的。土壤污染通常需要很長時間才能被發現。2） 土壤污染的長期積累。與大氣和水體相比，污染物在土壤中的移動，擴散和稀釋更加困難。這也導致了污染物容易長期的積攢到土壤中，造成突然更嚴重的污染。3） 土壤污染物分布不均。不同的土壤性質差異較大，污染物在土壤中會進行一系列的揮發及移動，最終導致突然污染物的分布不均。4） 土壤污染的不可逆性質。一般來講重金屬污染物難以分解，因此重金屬污染物對于土壤污染造成的影響是不可逆的。土壤中許多有機污染物的分解也需要很長時間。5） 難以控制土壤污染。當發生土壤污染時，僅通過堵塞污染源很難恢復。一般來說，土壤污染治理的成本高，周期長，難度大。

2.2 土壤污染的危害

未經處理就排放了大量的工業和采礦污水和廢氣，在農業生產中不受控制地使用了肥料和農藥，當傳播到環境中時，90%歸因于土壤，導致土壤分解，功能障礙和退化。根據報告，中國每年因土壤而導致的谷物減產約為100×108 公斤。污染的土壤不僅影響動植物的正常生長，而且累積的有害物質通過食物鏈傳播到人體，威脅人體健康。土壤污染已嚴重威脅著中國的糧食安全，農產品質量，群眾健康以及可持續的經濟和社會發展。 1） 降低農產品的產量與質量。突然污染會直接影響農作物的生長過程，進而影響農作物的產量以及質量。當農作物吸收土壤中的某些污染物時，農作物的質量就難以得到保證，這有可能給農業的生產帶來極大的經濟損失。長期食用受污染的農產品會嚴重威脅身體健康。2） 威脅著人類環境的安全。用于住宅，商業和工業用途的建筑用地的土壤污染可通過多種方式（包括口服，吸入和皮膚接觸） 威脅人類健康。直接開發或建設污染區等，都會對相關工作人員造成身體的損傷。3） 地下水的污染。由于人類活動對地下水投入過多的有害材料，會導致地下水質量受到影響而下降。由于土壤表層的有害物質榮譽通過土壤滲透到地下水的表層中，因此土壤污染是地下水淺層污染的主要影響因素。此外，土壤的污染物經過一系列的轉移及分化后會進入淺層的地下水或分化到空氣環境中，進而造成了其他環境介質的影響，最終也極有可能導致飲用水源受到污染而危害人體的生命健康。4） 影響生態環境。突然的污染竟然會影響土壤表層生長的植物，土壤動物以及某些微生物的生長與分化，例如根莖等，進而會影響病危害正常的土壤生態系統以及土壤的修復功能，土壤的養分不能夠進行正常的分化與輸送，這不僅僅影響了土壤功能的發揮，也影響了其他植物，動物以及微生物對于土壤養分的吸收。

3 土壤污染修復技術

3.1 生物純化技術

生物純化技術主要于1980 年而開始受到相關人員的廣泛關注，生物轉化技術就是利用某些生物的分解功能去分解土壤中的有害物質，已達到居住土壤污染物的目的。生物純化技術主要有植物純化技術，微生物轉化技術與生物純化技術構成。例如，在修復技術方面，河南省某地質礦產局研究了河南油田930 平方公里以上石油污染物的遷移路徑和污染特征，發現微生物改良技術在分解土壤含油殘油污染方面顯示了有效性和可行性。

3.2 物理修復技術

物理修復技術對于土壤的傷害較小，主要是通過物理過程達到去除土壤中污染物及有害物質的目的，從而恢復土壤的使用價值，也是目前我國最為廣泛應用的土壤修復方法。當發生土壤污染時，應首先考慮物理處理方法。為了在給定的土壤成本下獲得良好的土壤改良效果，可以根據不同的土壤組織，滲透性和污染物類型以及特定的土壤修復結果來選擇不同的土壤物理凈化方法。此方法主要用于修復受污染的小型土地。常見的土壤物理修復方法包括：1） 直接土壤置換法。顧名思義，它用未污染的土壤代替了污染的土壤。這種方法很方便，效果立竿見影，但是由于大量的土壤置換項目和高昂的成本，只能用于恢復后的高價值土壤，例如園林和研究場地土壤。土壤置換方法的主要過程包括直接完全土壤置換，地下土壤置換，部分土壤置換以及應用新土壤以減少土壤污染物的濃度。通過現場檢查，根據實際情況，可以采用單一的土壤置換方法或多種土壤置換方法的組合，一般而言，可以快速達到土壤修復的目的。 2） 加熱修復。加熱修復的主要方法有直接加熱法、蒸汽加熱法、紅外線加熱法等等。當加熱到一定溫度時，土壤中的揮發性污染物會迅速氣化，收集這些揮發性污染物會降低土壤中污染物的濃度。，此方法熱法能耗高，土壤滲透率高，但僅用于揮發性土壤污染物。通常僅用于醫院，池塘，花園，科研單位等的土壤快速修復。熱處理技術適用于回收被有機物污染的土壤，并已被用于回收受污染的土壤。 3） 在通過高溫和高壓將土壤污染物塑化為玻璃態之后，通過特定的物理方法分離玻璃材料。此方法需要高溫和高壓，不適合用于大型土壤改良項目，因為七消耗大量能量且價格昂貴。但是，這種方法是最有效的。4） 電極驅動修復方法。高濕度的土壤，特別是使用淤泥的土壤，在第一階段通過兩階段裝料技術濃縮土壤污染物，以增加單階段污染物（尤其是重金屬） 的濃度，然后繼續上述三種方法，此方法減少了土壤改良的范圍并減少了工程量。該方法僅適用于高濕度的土壤，但是由于需要電，具有一定的危險性。

3.3 化學修復技術

化學修復方法，主要就是利用化學試劑，將其添加到土壤中，從而達到去除土壤中污染物與有害物質或降低土壤污染毒性的目的。例如化學轉化，浸出，氧化還原，光催化分解和電動修復等技術。例如，在四川某大米試驗區使用鈍化劑，不僅可以大大提高農產品的經濟價值，而且可以達到減少鎘和硒的目的，同時保護人們的健康而不致造成農民收入的損失。在廣東省成功研制出一種名為“ Mont-SH6”的土壤重金屬鈍化劑修復材料，其中的活性鎘，鉛，汞，銅，鋅等對土壤中的主要有毒重金屬具有很強的吸附能力和穩定的鈍化能力，可以從土壤中去除重金屬。可以活躍狀態轉換為固定狀態，大大降低了土壤中重金屬。

4 結語

毫無疑問，過去幾十年來，中國目前正遭受著快速而廣泛的經濟發展所帶來的環境后果。土壤污染是許多相互關聯的環境疾病的典型例子，由于隱藏，延遲和長期積累的性質，土壤污染引起了公眾和政府的關注。通過中國實施《土壤污染防治行動計劃》和建立控制和恢復土壤污染的修復工作，中國的土壤污染惡化趨勢得到了初步抑制，土壤環境安全得到了保障，土壤環境風險也得到了一定程度的控制。