土壤污染修復(fù)技術(shù)及土壤生態(tài)保護措施研究

武 藝

（山東民通環(huán)境安全科技有限公司，山東 濟南 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，沒有進行科學的無害化處理，并引發(fā)附近土壤與水體的嚴重污染，其在破壞土壤原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，還會對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)作物的過程中，農(nóng)民為了提高產(chǎn)量，促進農(nóng)作物生長發(fā)育，往往會選擇使用各種化肥與農(nóng)藥，而這些物質(zhì)進入土壤后會破壞土壤內(nèi)部成分，如果沒有嚴格管制，這種情況還會持續(xù)擴大，致使大范圍耕地土壤遭受污染，最終農(nóng)作物也會因此而減產(chǎn)減質(zhì)，同時危害糧食和食品安全。由此可見，加強對土壤修復(fù)技術(shù)與生態(tài)保護措施的研究勢在必行。

1 土壤污染修復(fù)與生態(tài)保護概述

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，綜合運用生物方式、物理方式與化學方式，依靠先進科技，依法對遭受污染的土壤加以修復(fù)，這種生態(tài)修復(fù)主要是利用動植物或者微生物具有的特性與功能，對土壤污染環(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，促進土壤環(huán)境整體性優(yōu)化的有效實現(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特征，即長期性、滯后性、隱蔽性、地域性，遭受嚴重污染的土壤內(nèi)往往會富含較多有害物質(zhì)與有毒物質(zhì)，所以需要社會各界充分意識到開展土壤污染修復(fù)工作的重要價值。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一步擴散與遷移，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重不良后果，最終達成徹底改善土壤環(huán)境質(zhì)量的目標。

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置換已經(jīng)遭受污染的部分土壤。客土修復(fù)方法主要是針對污染較輕的土壤，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中，從而實現(xiàn)修復(fù)效果。伴隨著當前社會經(jīng)濟的快速發(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 電動修復(fù)技術(shù)

電動修復(fù)技術(shù)最為關(guān)鍵的工作原理是將電泳或者電場作用下出現(xiàn)的電遷移當成基礎(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，還包括無機鹽類物質(zhì)，在土壤中輸送至電極。在此期間，還需要針對電遷移過程中出現(xiàn)的重金屬淤泥開展定期清理工作，并確保清理的科學與徹底。電動修復(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)電率去除土壤當中富含的各類重金屬細微顆粒，不會嚴重破壞土壤原有的自然結(jié)構(gòu)。同時電動修復(fù)技術(shù)還有操作過程簡單靈活以及修復(fù)范圍更廣的明顯優(yōu)勢，相較于其他類型的原位處理技術(shù)，其優(yōu)勢與作用更加明顯。電動修復(fù)技術(shù)也存在一些缺陷，比如在開展電動修復(fù)作業(yè)過程中能源消耗較大，經(jīng)過時間積累十分容易發(fā)生極化問題，土壤酸堿度也會直接影響電動修復(fù)技術(shù)，從而對土壤修復(fù)效率產(chǎn)生不良影響。為進一步提升電動修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用效率與效果，相關(guān)人員一般會使用各種絡(luò)合劑、表面活性劑、無機酸與有機酸一類化學物，將其當成強化劑，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洗滌劑和受污染土壤，結(jié)合化學溶劑具備的溶解、解吸與固化等化學作用，對土壤中的各類污染物進行分離，從而達到分離和有效回收重金屬的目的，更好地實現(xiàn)污染土壤合理化修復(fù)的目標。應(yīng)用土壤淋洗技術(shù)對污染土壤進行修復(fù)時，不論選擇哪一種淋洗劑，往往都會使土壤肥力降低。相關(guān)人員通過對比多種淋洗劑效果，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土壤有極強的破壞力，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酸和生物表面活性劑來代替酸性淋洗劑，這樣既能夠有效降低對土壤的破壞程度，又能提升土壤生態(tài)保護效果。在應(yīng)用土壤淋洗技術(shù)的過程中，往往會引發(fā)土壤的二次污染問題，同時因為土壤淋洗劑價格較高，所以在我國應(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，化學淋洗技術(shù)也在不斷創(chuàng)新與優(yōu)化，未來土壤淋洗技術(shù)必定會向著綠色環(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)，從而實現(xiàn)污染土壤修復(fù)效果與生態(tài)保護成效的全方位提升。

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土壤土層的基礎(chǔ)上，可以充分依賴機械化力量將穩(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)過化學作用和物理作用后，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)定的化學狀態(tài)，阻止污染物在自然環(huán)境內(nèi)的遷移和擴散。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)期間無法獲取良好的修復(fù)效率與質(zhì)量等。導(dǎo)致這些問題出現(xiàn)的根本原因是土壤中的酸堿值會對土壤修復(fù)之后殘留的重金屬生物有效性起到不良影響，進而容易引發(fā)二次污染問題。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營養(yǎng)加入到遭受污染的土壤內(nèi)，或者對污染土壤中的氧氣含量進行有效控制，以實現(xiàn)對污染土壤內(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)來修復(fù)土壤，則不論是從經(jīng)濟性或工程量來看，都會存在消耗過大的問題，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)濟的修復(fù)技術(shù)是土耕修復(fù)技術(shù)，這種技術(shù)具有見效速度快、操作簡單等優(yōu)勢，不易引發(fā)更加嚴重的二次污染問題，但土耕技術(shù)需要較長的處理時間。

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的各類植物吸收土壤中的有害物質(zhì)，同時利用植物在自然生長期間的內(nèi)部機理，促使被污染土壤中的各類有毒物質(zhì)通過植物內(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)較為簡單或者污染程度相對較低的土壤修復(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，往往需要經(jīng)歷3～5年時間才可以獲取良好的土壤修復(fù)效果。

3 土壤生態(tài)保護措施分析

3.1 加強土壤質(zhì)量普查工作

我國有著相對較大的地域面積，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嚴重影響土壤質(zhì)量。但是目前我國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)量信息的途徑相對較少，數(shù)據(jù)信息也明顯不足，無法充分滿足當前社會的發(fā)展需求。所以我們必須要在全國范圍內(nèi)進一步推進土壤質(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)和評價數(shù)據(jù)，不斷完善土壤保護制度與修復(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，政府相關(guān)部門應(yīng)加強相關(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)控標準。地方政府部門應(yīng)充分結(jié)合實際情況，制定出與本地區(qū)實際相符的環(huán)保條例。在對農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域內(nèi)的土壤污染問題進行治理的過程中，相關(guān)部門應(yīng)當將工作重心轉(zhuǎn)移至建立科學的土壤資源保護體系上，可以在農(nóng)村地區(qū)采取以下幾點措施開展科學治理工作：（1）構(gòu)建一個農(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)村居民對化肥與農(nóng)藥進行合理應(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 加強城市土壤管理與可持續(xù)利用

伴隨著當前社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的進程正在不斷加速，越來越多污染問題的出現(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。但是我國針對城市的土壤利用依舊處于初級研究階段，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對土壤重金屬污染問題的分析和研究，從而制定出更具有可行性與針對性的土壤污染防治工作方案，科學選擇土壤修復(fù)技術(shù)，科學管理土壤污染防治與修復(fù)檔案，對檔案系統(tǒng)進行科學構(gòu)建。與此同時，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，有效推動土地資源的可持續(xù)與綠色化發(fā)展。

3.4 制定科學有效的宣傳推廣方案

政府部門需要堅持統(tǒng)籌兼顧的基本原則，整理設(shè)計可行性較高的土壤生態(tài)保護政策，將各類先進網(wǎng)絡(luò)媒介及移動終端當成主要傳播媒介，在全國范圍內(nèi)大力開展土壤生態(tài)保護工作的宣傳和推廣活動。除此之外，政府部門也需要充分強化與本地教育機構(gòu)和宣傳機構(gòu)之間的溝通交流，構(gòu)建起更加緊密的協(xié)作關(guān)系，進一步擴展土壤生態(tài)保護工作的宣傳路徑，從根本上推動生態(tài)環(huán)保工作的宣傳。

4 土壤污染修復(fù)與生態(tài)保護的未來發(fā)展趨勢

4.1 土壤污染治理修復(fù)過程的生態(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)動態(tài)化過程將對重要工程活動、人為災(zāi)害影響、地面自然環(huán)境等進行預(yù)測，同時也向著原位加強生物修復(fù)的方向發(fā)展，不斷強化污染物和土壤有機物之間的相互作用，保障土壤污染不會引發(fā)食品與生物安全問題，減少健康風險。

4.2 土壤污染和治理修復(fù)的多層次綜合發(fā)展

伴隨著時代的飛速發(fā)展，未來相關(guān)人員必然會針對更為復(fù)雜的土壤污染體系進行研究，設(shè)計出更具有系統(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。在日后的研究過程中，土壤修復(fù)技術(shù)必然會向著綠色與可持續(xù)的方向發(fā)展，因為這種技術(shù)不僅成本較低，還能有效利用風能與太陽能等自然可再生資源，營造更加舒適、健康的土壤環(huán)境，全面提高土壤的自我修復(fù)能力，從而實現(xiàn)土壤污染的清理與修復(fù)。

5 結(jié)語

綜上所述，在當前倡導(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)，同時加強土壤生態(tài)保護，能夠從根本上促進土壤資源的可持續(xù)利用與發(fā)展，解決人與自然發(fā)展過程中出現(xiàn)的矛盾。