探析我國土壤環境保護研究的回顧與展望

杭州勤皓環保科技有限公司 俞戎博，夏蕓，邢立煥

當前我國土壤污染總點位超標達到16%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點位分別超標額達到11%、2.3%、1.5%和1.2%，土壤污染問題在當前環境污染當中已經成為十分嚴重的社會環境問題。相關環境問題研究工作針對土壤質量的研究內容也逐漸豐富，越來越多研究學者從生態環境系統和利用模式下的土地基本能力維持、土壤生物繁殖能力維持等方面開展研究工作。土壤環境污染問題時有發生，對于社會穩定和環境影響已經到了不容忽視的地步。

一、我國土壤環境污染的基本情況

當前我國土壤污染總點位超標達到16%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點位分別超標額達到11%、2.3%、1.5%和1.2%，從實地調研數據情況來看，我國土壤污染的主要污染源為各類無機物，因此呈現出無機污染的基本態勢。有機污染以及復合型污染比例相對較小。其中無機污染在總污染超標率中達到82%，問題十分嚴重。從污染分布情況來看，南方地區的土壤污染情況要明顯重于北方，而傳統工業區的污染問題則要顯著高于農業生產地區。

（一）工業地區土壤污染情況

工業地區的土壤環境污染問題是當前國內土壤污染的主要場景，其中工礦業地區的廢棄地土壤污染特征鮮明，主要涉及的工礦業行業包括石油化工、煤炭、醫藥、有機金屬、皮革、化纖、金屬制品以及電力行業等。其中化工行業、礦產業、冶金行業在土壤污染方面的主要污染物包含鉛、鉻、鋅、汞以及多環芳烴等；金屬冶煉行業較為典型的土壤污染物為鉛、鎘、砷、銅等；化工行業在土壤環境污染當中主要排放的污染物為多環芳烴；石油行業主要的污染物為多環芳烴以及石油烴；有色金屬行業主要污染物為鎘、砷以及鉛；污水灌溉地區主要的污染物為砷和多環芳烴。

（二）農業地區土壤環境污染情況

農業地區的土壤環境污染問題相比于工業區，更為輕緩，但是超標總點位達到19.6%，調研統計數據顯示，農業地區主要污染物為六六六、滴滴涕以及多環芳烴，因此當前農業土壤環境當中主要以有機污染情況為主，三種超標率分別為0.6%、1.9%和1.4%。

二、當前國內土壤環境污染的主要類型

（一）無機污染

無機物對于土壤環境的污染是當前土壤污染當中最為嚴重的污染類型。無機污染中的污染源無機物無法在土壤當中通過自然降解完成有效的污染消除。同時無機物在土壤環境當中的污染問題呈現出富集性強、滯留時間更長特點。隨著時間推移，無機物的移動性更差、降解更難等問題則暴露出來。結合工業區土壤污染情況來看，無機污染產生土壤污染的無機物主要包括鉛、鉻、鎘、汞、砷、銅、鋅、硒、氟等重金屬或有毒有害物質，這些物質在實際的污染當中主要來源于工業生產環節的污水灌溉、化學肥料生產以及使用。相關調研結果認為，污水灌溉所帶來的土壤污染問題除了對工業區土壤產生深遠影響，還會導致農業區農田土地出現大面積的土壤污染問題。

（二）有機污染

相比之下，有機污染在污染總體量上相對較少，但是有機污染主要集中在農業生產領域，所以同樣需要引起關注。農業生產環節當中產生的有機污染物主要包括有機農藥、石油、合成洗滌劑、苯并芘等，除此之外，一些城市工業生產排放的污水、污泥以及農村生活當中的廄肥等，同樣會攜帶有機微生物，造成土壤的污染。

（三）放射性元素產生污染

除了無機污染和有機污染之外，以放射性元素為代表的復合型污染情況也偶有出現。放射性元素產生的對于土壤的污染主要來源于核原料開采以及大氣層當中發生核爆炸所產生，其中90鍶和137銫在污染當中會長期存在，導致土壤遭到嚴重破壞。放射性元素污染影響之下，放射性元素的沉降物會伴隨著雨水的沖刷以及廢棄物的堆放，伴隨著地表徑流進入到土壤當中，突然遭受放射性元素污染后，其所產生的危害無法達到自行凈化和消除，同時被污染的放射性元素極有可能通過食物鏈進入人體系統當中，引發各類疾病，對人類健康產生嚴重影響。

（四）生物污染

生物污染是指在土壤環境污染當中以病原體或者帶病有害生物種群為代表的污染物產生的污染情況。在當前國內土壤環境的污染和生態破壞當中，生物污染主要來源于生活當中的各類型污水垃圾、未經過處理的糞便以及醫院當中排放的帶有病原體的污水廢水或者處理不當的病畜死尸。這些污染源中的污染物在進入土壤時，會快速大規模繁殖，除了會對土壤生物環境造成污染，導致疾病的傳播范圍擴大之外，還會對原有的生態系統造成不可逆的破壞打擊，影響生態環境的平衡和穩定。

三、我國當前土壤生態環境保護中急需解決的矛盾問題

（一）國內土壤問題呈現復雜化發展趨勢

當前我國土壤污染問題十分特殊，其中最為典型的問題體現在污染種類眾多，除了傳統的有機污染以及工業重金屬污染之外，病原菌等生物污染問題也相繼出現，雖然在整體體量方面并沒有達到一個較高的量級，但是在污染問題方面卻不容忽視，已經引起相關研究領域的高度關注。土壤污染所出現的問題越復雜，相應的針對性開展土壤污染的風險管控難度也就越大。因此在針對性開展土地污染問題的處理防治方面只要稍有滯后、方式方法不明確，就會導致土壤環境問題持續惡化。污染物所帶來的土壤污染問題具有十分典型的不可逆特征，土壤環境遭到破壞難以恢復，當前土壤環境污染問題的管控尚缺少有效機制，無法對土壤污染進行有效治理。

（二）尚未形成完善健全的土壤環境監管系統

外部行政力量監管是生態環境建設完善的重要支持，我國當前環境保護的體系建設都需要配套相關的法律制度來進行控制和外部保障，從而實現對于生產生活環節當中人類活動造成污染問題的監督。但是就土壤環境污染問題來說，國內尚沒有針對性的監督監管法律法規，我國現行的環境質量標準和相關的現行環境監測分析所采用的技術手段，已經與當前土壤環境的污染分析保護需求存在脫節，技術應用表現在風險預警系統建設的整體不足，缺少對于實時實地監控和警報管理系統。土壤環境保護相關設施設備建設存在滯后性，政府部門針對土壤環境污染組織開展監督管理未能形成專項資金服務體系，各級地方環境保護部門在土壤污染管理方面缺少統一的組織和分工，導致國內土壤環境污染監督管理無法形成健全的運轉體系，無法發揮出應有的功能和實際效果。

（三）土壤環境保護的任務仍然十分艱巨

我國地域遼闊，人口眾多，但是在實際的生產生活當中，能夠應用于工業農業生產的土地面積十分稀少，其中人均耕地面積不高，這也導致土壤污染等生態問題呈現出牽一發而動全身的基本態勢。一旦出現某一個地區的土壤環境污染，同時未能夠做到及時有效控制和管理，除了會對當地的生態環境造成破壞，嚴重影響原有的生態平衡之外，也會導致國內農耕土地面積減少，農產品產出量出現嚴重下滑，導致糧食供應不足以及儲量困境，影響經濟發展和社會的穩定。從前述分析當中可以看到，農業地區的土壤環境污染總超標總點位達到19.6%，調研統計數據顯示，農業地區主要污染物為六六六、滴滴涕以及多環芳烴，因此當前農業土壤環境主要以有機污染為主，三種超標率分別為0.6%、1.9%和1.4%。當前國內土壤污染現狀，有機污染主要表現特征為收放性強、蓄積性高以及呈現半揮發狀態等。在實際的生產觀察當中，農業生產對于農藥的過度依賴、位于工業生產周邊收到的工業廢棄物殘留或者城市垃圾不合理對方等，都會對土壤產生有機污染。其中農藥的過度使用所產生的分解物，會在生態系統當中通過食物鏈、食物網等體系，形成生物富集。除了會對所處土壤環境產生污染影響外，甚至還會破壞當地農作物整體質量，威脅到生態安全和人體健康。以上問題無法得到有效控制和管理，對于國計民生的影響十分嚴重。

四、國內土壤環境保護研究的主要成果

（一）土壤環境研究的相關理論和主要方向

土壤環境所面臨的污染問題，涉及多學科和多研究領域，其中涉及物理、化學、地理、氣象等不同的研究方向和研究思路。常見的研究工作主要針對環境因素、污染物產生、污染防治和行政管理等多方面進行考量，形成更為完善的應對管理系統。從理論研究系統和主要研究方向來看，當前土壤環境保護主要涉及技術應用和公共管理兩個系統方向。其中技術應用主要從重金屬、有機物、白色污染、生物污染等方面展開研究，研究工作落腳點在污染問題的成因和污染問題的影響。本文前述對相關研究成果進行了分類總結，明確了當前國內土壤污染當中常見的幾種污染類型，類型所對應的污染渠道以及最終所產生的污染影響；在明確了污染所造成的客觀影響之后，需要從社會治理、公共管理層面出發，對如何進行管控進行分析研究。在管控層面，有著相關制度的建設訴求，其中包括針對環境保護法進行內容完善的建議方向，相關研究學者希望通過環境保護法增設土壤環境污染違法犯罪行為認定、地方政府要出臺相關的司法解釋和司法執行標準、條例，來保障新環境保護法的全面施行。相關法律強調：國內要持續推進土壤污染法規標準體系建設；同時，在工作中全面強化監管執法，加大執法力度，真正在土壤環境保護中做到“有法可依、有法必依、違法必究”。從兩個系統的研究發展來看，當前土壤環境問題的解決路徑，應當堅持技術升級配套管理完善體制建設，來實現全面的升級推進。

（二）當前針對國內土壤環境污染問題的可行性環境保護方式

首先是針對制度層面的建設，一方面從立法、司法等層面進行法律法規建設，來進行法律保障，明確污染主體責任，強化外部監管；另一方面則是從應用執行層面出發，推進源頭管理，強化內部控制。從當前國內土壤污染來看，工業生產當中的無機污染占比接近9成，是當前污染控制的重要環節。因此在制度體系方面，要嚴格控制準入門檻，針對工礦企業實施準入管理、定期查驗，保證工業生產環節能夠做到污染排放凈化，采用技術手段進行排放流程創新，降低污染源總量，保證自身的凈化水平。針對未能達標的企業應當由地方執法部門聯合環境保護機構，責令其定期整改的，對于拒不整改，則強制其停產、關閉，從而實現對工業污染的控制。在制度建設方面還需要堅持獎懲并行基本原則，針對工業生產企業的污染控制水平，納入績效考評當中，作為考核查驗地方龍頭企業、地方有責任企業等企業評級的重要標準，從外部環境引導企業加強自身管理，強化技術升級。

其次仍然是技術層面的應用投入，主要通過技術升級來實現對于污染問題的控制和修復。當前，針對土壤等自然環境所采用的環境修復技術，具有成本較低、環境保護效果更好、操作更為簡單等方面優勢。技術應用主要以生物本身的功能來實現對于土壤當中污染物的降解和吸收，最終達到凈化環境的理想效果。從當前技術發展來看，未來生物修復技術應用主要以以下幾個方向為技術升級前沿方向。其一是微生物修復技術，該技術主要針對土壤環境當中富集微生物的代謝功能為重要路徑，通過刺激微生物代謝的方式使微生物成為凈化土壤的橋梁，實現對于土壤當中污染物質的吸收和降解。例如無機重金屬污染的土壤環境中，可以利用微生物進行有毒物質吸附的方式，來實現對于土壤當中污染消除凈化的目的。當前我國在技術創新方面正在積極開展微生物修復技術等研發應用，通過技術手段提高微生物的生存質量，提高微生物凈化修復的整體水平。其二是植物修復技術，該技術出現于20世紀80年代，有著較為悠久的技術創新歷史，在當前的土壤環境修復當中應用較為廣泛。植物修復技術主要是利用深埋在土壤當中的植物根莖，來實現對于土壤當中污染物質的吸附。植物根莖通過吸收蒸騰作用等，來實現對于污染物的過濾以及降解。不過不同植物有著不同的吸附功能，植物修復技術更多用于較為嚴重的無機污染環境當中，同時植物修復的周期較長，需要做好類型細分；最后是動物修復技術，動物修復技術主要采用土壤當中的低等生物作為修復主體，充分運用動物體內本身所擁有的各類微生物，最終來實現對于土壤內部污染物的轉化，從而達到對于土壤污染的全面修復。完成修復后，相關工作人員再對動物進行集中處理，從而達到降低土壤環境污染、提高土壤質量的目的。在無機污染當中，動物修復技術能夠通過土壤存活繁殖，在實現污染物控制的過程中，提高土壤自身肥力，實現對于農業種植等方面的催化作用。

五、結束語

當前我國土壤污染問題的情況十分特殊，其中最為典型的問題體現在污染種類眾多，除了傳統的有機污染以及工業重金屬污染之外，病原菌等生物污染問題也相繼出現。在土壤環境污染問題處理中，需要堅持制度導向和技術升級雙管齊下戰略思維，降低土壤污染程度，強化土壤保護力度。