論土壤污染防治的重點與難點

莫樹青

（廣西崇左市環境科學研究所,廣西 崇左 532200）

隨著我國工業的迅猛發展，生態環境受到人為影響的程度不斷加深。土壤是人類生存不可或缺的重要自然資源之一，其被污染后的影響深重。土壤的污染物可分為有機與無機兩種。有機污染物包括化肥、農藥等，無機污染物包括各種重金屬和鹽等。污染物的積累會造成土壤的物理、化學、生物等方面的特性被改變，導致土壤喪失使用能力，不利于經濟社會的可持續發展。目前，我國區域土壤重金屬污染現象突出，對污染土壤進行修復的研究也在不斷探索中。2005-2013年對全國的土地污染的調查顯示情況不容樂觀，且南方污染程度高于北方。西南與中南地區重金屬污染較為嚴重，西北至東南、東北至西南地區，Cd、Hg、As以及Pb污染呈上升趨勢。目前，我國對土壤環境缺乏保護與控制力、監管不到位，同時也存在土壤修復與治理缺乏資金和相應的修復技術等問題。

1.土壤污染原因

從來源看，土壤污染主要來自于工業生產和人類活動。如工業生產活動中廢氣、廢水、廢渣的直接排放，會通過沉降、遷移、積累、滲漏等直接或間接的污染土壤環境。如廢水中某些有機物質和微量元素可能通過增加土壤肥力對林地植物或農作物有積極的影響，但有害物質對林地植物或者農作物的不利因素更甚，會直接導致其減產和死亡。再如農村耕種時使用的化肥，雖然增加了農產品的產量，但過度使用，則易影響土地本底性質，對之后的農作物種植也有危害。農藥里的化學成分雖然作物能幫助去除害蟲，但也會流入土壤從而破壞土壤結構。現今的農藥基本都是通過噴灑方式作用于農作物，由于大范圍噴灑農藥，除害的同時也把有益生物殺死了，破壞了農田的生物鏈。現今塑料制品繁多，如農作物大棚、地膜等，廢棄后由于收集和處理不當，也會影響并污染對土壤環境。塑料制品在環境中不易自然分解，非常頑固，由于使用量非常大，在農村地區已經成為較突出的環境污染問題。加之農村群眾環保意識淡薄，畜禽養殖不做好廢水處置、生活污水無序且未經處理排放，隨著雨水沖刷污染農村環境，我國農村土壤污染面積有擴大趨勢。

2.重金屬污染

土壤污染中較為常見也比較難修復的就是重金屬污染的土地。本文之前描述的土壤污染原因皆有可能造成土壤重金屬污染。工業污水可能含有鎘、鋅、鉛、和銅等重金屬，農藥和化肥會帶來汞、鎘、鉛等。我國塑料生產企業為降低成本，會添加含有有機砷等重金屬的助劑，其燃燒或進入土壤中均會帶來污染。重金屬含量超標有抑制農作物生長，影響植物吸收水分，抑制光合作用合成等危害。其中鎘污染較普遍，重金屬污染區中含量最高，基本大部分污染物中都帶有此重金屬。

礦產、冶煉、石化等企業運營過程中產生的“工業三廢”除含有常規基本污染物外，還可能含有鉛、鋅、鎘、銅、鉻和類金屬砷等重金屬元素，如沒有進行處理直接排放，對周邊區域的環境影響很大。廢氣方面，各種“灰塵”通過雨水或大氣沉降等自然現象進入周邊環境中，在土壤中經過長期的累積，影響到作物生長。廢水方面，如采礦活動的礦井涌水、洗礦廢水和電鍍行業的工業廢水中含有重金屬元素，未經處理直接排放對的生態環境造成嚴重威脅。調查發現，這些企業所在地區的重金屬污染與一般企業相比生態環境影響更嚴重。廢渣方面，這些企業固體廢物、危險廢物的處置地或堆存地的滲濾液中也常常含有重金屬，如不做好防滲圍堰等相關措施，滲濾液的滲漏將對地下水環境乃至周邊土壤環境造成污染。此外，這些企業通常建設在工業園區或人煙稀少的農村地區，周邊的耕地和農田、林地的范圍較大，是農村土地污染的最大隱患。

重金屬中最受關注且極易造成重大危害的有鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、鉻（Cr）、銅（Cu）、鎳（Ni）、鋅（Zn）等。（詳情如下圖），重金屬難以被土壤分解，且易破壞土壤結構，同時形成有毒物質污染環境，影響整個環境及生物的發展和健康。根據資料顯示，我國重金屬分布主要在人類活動以及工業活動集中的區域，如鉛污染多集中在湖南、河南等地；砷污染主要來自城市廢水，多集中在北方如天津、山東等地；銅污染在沿海地區較為多見。

3.重金屬防治土壤污染難點

由于中國占地面積大，土壤類型不同，農民的農耕方式不同，土壤中重金屬種類和含量不同，污染原因也不盡相同，重金屬防治存在困難。一方面，我國的石油、煤、錳礦、鋁礦等礦物的開采仍然是主要工業活動，因此重金屬污染仍長期面臨挑戰。另一方面，“工業三廢”的違規排放也時有發生，基層專業執法人員緊缺問題普遍突出，環境監管執法難度較大。此外，農村固體廢物尚未很好解決，目前都是把可回收利用垃圾資源化，不可回收垃圾固體穩定化、填埋、焚燒，且收集率和處理率都較低。農村生活污水的處理也尚未全國普及，僅有部分試點、示范地區建設了污水處理站集中收集農村生活廢水，但污水處理站普遍存在維護運營難、出水率低等問題。過去，人們常通過翻土來處理被污染的農田的土壤問題，但是近年來翻土治理的效果越來越不明顯，且某些地區土壤本身的重金屬本底值較高，治理只能通過人工干預來解決。我國目前的重金屬污染治理技術尚不夠成熟，每個地區根據土壤的污染類型需要有不同的解決方案，時間成本和經濟成本較高，經不起消耗。此外，在治理重金屬污染土壤這方面人才缺失，技術研究較發達國家緩慢，很多土壤修復技術需要時間驗證效果，而后改良也需要時間。

4.重金屬污染治理方法

4.1 物理修復技術

重金屬污染區修復方法一為改變其狀態，二為通過手段把土壤中重金屬分離回收。物理修復有工程措施和淋洗法等修復方法。在重金屬污染的農田治理中，最為有效的是換掉農田土壤，此為物理修復法中的工程措施，如換土、客土和深耕翻土等。在物理工程措施中，換土和客土非常麻煩。輕污染區采用最多的一般是深耕翻土。深挖土壤層，將其翻動均勻，可減少最上層的重金屬比重。重污染區采用和客土混合方式，減少重金屬比重，也可在重金屬農田種植低累積作物，其對于重金屬吸收較低，且該農作物種植出來后經過檢測可符合食品標準。可以做到重金屬污染地再利用，是一個可實行的措施。目前通過研究發現，小麥和玉米對重金屬吸收相對較少。

4.2 化學修復技術

化學修復技術中，原位鈍化修復是其中一種，它的優點是實施經費少、效率高。對于大范圍污染地效果較好，使用得比較多。也因此，全球都在深究該項修復方法。但鈍化劑不能經常使用，應具有針對性的使用，把效果提高。其中，多功能復合鈍化材料可分為無機類鈍化劑、有機類鈍化劑和有機-無機復合型。其中無機類包括磷酸類如磷酸二氫鈣、含鈣類如石灰、硅酸類如硅肥、金屬材料類如鐵鋁礦物，有機類鈍化劑包括有機物如污泥堆肥、生物炭，有機-無機復合型是聯合作用。通過大量研究表明，單用一種鈍化劑效果達不到聯合使用的效果，高譯丹等試驗了生物炭與石灰聯合使用、單使用石灰、生物炭對土壤中重金屬污染的修復作用，結果表明聯合使用的作用明顯好于只使用一種，因為生物炭和石灰PH值都為堿性，聯合使用能明顯提高土壤的pH值，有利于土壤重金屬生成沉淀。

4.3 水分含量Eh值

在農田土壤修復中也可控制水分來調整土壤中的Eh值（溶液氧化性或還原性強弱的衡量指標）。Eh值越高其氧化性越高，同理，Eh值越低，還原性越高。Eh大于零為氧化，小于零為還原。基本上所有土壤都具有Eh值，只數值高低不同，某些土壤氧化性高，某些還原性較高。因此，其也能作為衡量土質的通氣性是否符合標準。通過調整Eh值能有效增強土壤的氧化還原效能，而控制土壤水分含量是調整Eh值的手段，能以此減少重金屬的遷移，可保證土壤修復工作的順利開展。為應用之后的修復技術打下基礎。

4.4 聯合修復技術

通過一種方式對重金屬污染土壤進行修復顯然很難達到預期目的，如物理修復技術中利用深耕翻土使土壤降低重金屬比重的方法不能經常使用，很容易使輕、中度重金屬污染區變成重度污染區。因此，對不同土質、不同污染程度、不同原因造成的污染也應區別對待。使用多種土壤聯合修復技術，能有效修復被破壞的土壤結構，能提升修復速度，能修復多種重金屬污染的土壤。此項技術也是全球一直在研究的內容。上面所述通過物理和植物兩種修復都包含在聯合修復技術中，目前已知的聯合修復技術基本是由物理、化學和生物修復組成，如微生物、活性炭等。

5.結論

2020 年十三屆全國人大第22次會議提出關于檢查土壤污染防治法實施情況的報告。代表提出，在法律規定下設立的省級土壤防治基金，大部分地區尚未成立，資金不暢通。希望國家加強督促，推動法律規定落實到位，引進社會資金共同參與，解決現階段的資金問題。代表建議，加大資金項目入庫范圍，增加資金支持力度。人們對土壤污染的認知不足，不知問題的危害性、嚴重性，缺乏預防及保護意識。可利用新媒體等宣傳媒介，增強宣傳力度，提高對土壤的環保意識，鼓勵人們低碳生活。完善土壤環境信息，鼓勵人民檢舉違法行為，在一定程度上可杜絕土地污染根源。可成立土壤檢測實驗室，加強人員的專業技能，提高檢驗鑒定能力，積極解決土壤污染防治的難題。加大土壤防治技術方面科研人才培訓及招攬力度，解決目前人才資源不足的困擾。此外，土壤污染評價方法應具有科學性與準確性，僅檢測主要污染物濃度過于單一。

綜上所述，依據重金屬污染土壤的特點，對預期成果、時間長短和經費需求，使用比較能對應上的修復方法為最佳。化學修復法通過化學試劑提高重金屬穩定性，相對難以保證長期使用的效果。當前正在研究分子鍵合等方法能否解決此狀況，該方法目前研究火熱，且方法中帶有針對性較強的技術，修復效果不錯且經費低、見效快。生物法通過動植物及微生物作用于土壤可以實現重金屬污染土地再利用，如正在研究的低積累品種篩選和可通過吸收土壤中的重金屬達成目地的超富集植物。生物法效果比較好。但植物需要時間成長，速度較慢。微生物法修復土壤當前不確定因素過多，效果不理想，用得不多且也在研究中。熱力學修復經費過高，不實用。我國有關土壤污染防治的腳步較慢，起步晚、成本低、效果好的防治技術尚未研發成功，給予的科技支撐減少。應加大科研力度，整合資金，召集人才資源，攻克難關。完善法律規定是當務之急，土壤污染責任人的認定、土壤防治規劃、標準體系及保障措施未完全出臺。缺乏具體規定和標準，不利于土壤治理工作的展開。