论土壤污染防治的重点与难点

莫树青

（广西崇左市环境科学研究所,广西 崇左 532200）

随着我国工业的迅猛发展，生态环境受到人为影响的程度不断加深。土壤是人类生存不可或缺的重要自然资源之一，其被污染后的影响深重。土壤的污染物可分为有机与无机两种。有机污染物包括化肥、农药等，无机污染物包括各种重金属和盐等。污染物的积累会造成土壤的物理、化学、生物等方面的特性被改变，导致土壤丧失使用能力，不利于经济社会的可持续发展。目前，我国区域土壤重金属污染现象突出，对污染土壤进行修复的研究也在不断探索中。2005-2013年对全国的土地污染的调查显示情况不容乐观，且南方污染程度高于北方。西南与中南地区重金属污染较为严重，西北至东南、东北至西南地区，Cd、Hg、As以及Pb污染呈上升趋势。目前，我国对土壤环境缺乏保护与控制力、监管不到位，同时也存在土壤修复与治理缺乏资金和相应的修复技术等问题。

1.土壤污染原因

从来源看，土壤污染主要来自于工业生产和人类活动。如工业生产活动中废气、废水、废渣的直接排放，会通过沉降、迁移、积累、渗漏等直接或间接的污染土壤环境。如废水中某些有机物质和微量元素可能通过增加土壤肥力对林地植物或农作物有积极的影响，但有害物质对林地植物或者农作物的不利因素更甚，会直接导致其减产和死亡。再如农村耕种时使用的化肥，虽然增加了农产品的产量，但过度使用，则易影响土地本底性质，对之后的农作物种植也有危害。农药里的化学成分虽然作物能帮助去除害虫，但也会流入土壤从而破坏土壤结构。现今的农药基本都是通过喷洒方式作用于农作物，由于大范围喷洒农药，除害的同时也把有益生物杀死了，破坏了农田的生物链。现今塑料制品繁多，如农作物大棚、地膜等，废弃后由于收集和处理不当，也会影响并污染对土壤环境。塑料制品在环境中不易自然分解，非常顽固，由于使用量非常大，在农村地区已经成为较突出的环境污染问题。加之农村群众环保意识淡薄，畜禽养殖不做好废水处置、生活污水无序且未经处理排放，随着雨水冲刷污染农村环境，我国农村土壤污染面积有扩大趋势。

2.重金属污染

土壤污染中较为常见也比较难修复的就是重金属污染的土地。本文之前描述的土壤污染原因皆有可能造成土壤重金属污染。工业污水可能含有镉、锌、铅、和铜等重金属，农药和化肥会带来汞、镉、铅等。我国塑料生产企业为降低成本，会添加含有有机砷等重金属的助剂，其燃烧或进入土壤中均会带来污染。重金属含量超标有抑制农作物生长，影响植物吸收水分，抑制光合作用合成等危害。其中镉污染较普遍，重金属污染区中含量最高，基本大部分污染物中都带有此重金属。

矿产、冶炼、石化等企业运营过程中产生的“工业三废”除含有常规基本污染物外，还可能含有铅、锌、镉、铜、铬和类金属砷等重金属元素，如没有进行处理直接排放，对周边区域的环境影响很大。废气方面，各种“灰尘”通过雨水或大气沉降等自然现象进入周边环境中，在土壤中经过长期的累积，影响到作物生长。废水方面，如采矿活动的矿井涌水、洗矿废水和电镀行业的工业废水中含有重金属元素，未经处理直接排放对的生态环境造成严重威胁。调查发现，这些企业所在地区的重金属污染与一般企业相比生态环境影响更严重。废渣方面，这些企业固体废物、危险废物的处置地或堆存地的渗滤液中也常常含有重金属，如不做好防渗围堰等相关措施，渗滤液的渗漏将对地下水环境乃至周边土壤环境造成污染。此外，这些企业通常建设在工业园区或人烟稀少的农村地区，周边的耕地和农田、林地的范围较大，是农村土地污染的最大隐患。

重金属中最受关注且极易造成重大危害的有铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）、铬（Cr）、铜（Cu）、镍（Ni）、锌（Zn）等。（详情如下图），重金属难以被土壤分解，且易破坏土壤结构，同时形成有毒物质污染环境，影响整个环境及生物的发展和健康。根据资料显示，我国重金属分布主要在人类活动以及工业活动集中的区域，如铅污染多集中在湖南、河南等地；砷污染主要来自城市废水，多集中在北方如天津、山东等地；铜污染在沿海地区较为多见。

3.重金属防治土壤污染难点

由于中国占地面积大，土壤类型不同，农民的农耕方式不同，土壤中重金属种类和含量不同，污染原因也不尽相同，重金属防治存在困难。一方面，我国的石油、煤、锰矿、铝矿等矿物的开采仍然是主要工业活动，因此重金属污染仍长期面临挑战。另一方面，“工业三废”的违规排放也时有发生，基层专业执法人员紧缺问题普遍突出，环境监管执法难度较大。此外，农村固体废物尚未很好解决，目前都是把可回收利用垃圾资源化，不可回收垃圾固体稳定化、填埋、焚烧，且收集率和处理率都较低。农村生活污水的处理也尚未全国普及，仅有部分试点、示范地区建设了污水处理站集中收集农村生活废水，但污水处理站普遍存在维护运营难、出水率低等问题。过去，人们常通过翻土来处理被污染的农田的土壤问题，但是近年来翻土治理的效果越来越不明显，且某些地区土壤本身的重金属本底值较高，治理只能通过人工干预来解决。我国目前的重金属污染治理技术尚不够成熟，每个地区根据土壤的污染类型需要有不同的解决方案，时间成本和经济成本较高，经不起消耗。此外，在治理重金属污染土壤这方面人才缺失，技术研究较发达国家缓慢，很多土壤修复技术需要时间验证效果，而后改良也需要时间。

4.重金属污染治理方法

4.1 物理修复技术

重金属污染区修复方法一为改变其状态，二为通过手段把土壤中重金属分离回收。物理修复有工程措施和淋洗法等修复方法。在重金属污染的农田治理中，最为有效的是换掉农田土壤，此为物理修复法中的工程措施，如换土、客土和深耕翻土等。在物理工程措施中，换土和客土非常麻烦。轻污染区采用最多的一般是深耕翻土。深挖土壤层，将其翻动均匀，可减少最上层的重金属比重。重污染区采用和客土混合方式，减少重金属比重，也可在重金属农田种植低累积作物，其对于重金属吸收较低，且该农作物种植出来后经过检测可符合食品标准。可以做到重金属污染地再利用，是一个可实行的措施。目前通过研究发现，小麦和玉米对重金属吸收相对较少。

4.2 化学修复技术

化学修复技术中，原位钝化修复是其中一种，它的优点是实施经费少、效率高。对于大范围污染地效果较好，使用得比较多。也因此，全球都在深究该项修复方法。但钝化剂不能经常使用，应具有针对性的使用，把效果提高。其中，多功能复合钝化材料可分为无机类钝化剂、有机类钝化剂和有机-无机复合型。其中无机类包括磷酸类如磷酸二氢钙、含钙类如石灰、硅酸类如硅肥、金属材料类如铁铝矿物，有机类钝化剂包括有机物如污泥堆肥、生物炭，有机-无机复合型是联合作用。通过大量研究表明，单用一种钝化剂效果达不到联合使用的效果，高译丹等试验了生物炭与石灰联合使用、单使用石灰、生物炭对土壤中重金属污染的修复作用，结果表明联合使用的作用明显好于只使用一种，因为生物炭和石灰PH值都为碱性，联合使用能明显提高土壤的pH值，有利于土壤重金属生成沉淀。

4.3 水分含量Eh值

在农田土壤修复中也可控制水分来调整土壤中的Eh值（溶液氧化性或还原性强弱的衡量指标）。Eh值越高其氧化性越高，同理，Eh值越低，还原性越高。Eh大于零为氧化，小于零为还原。基本上所有土壤都具有Eh值，只数值高低不同，某些土壤氧化性高，某些还原性较高。因此，其也能作为衡量土质的通气性是否符合标准。通过调整Eh值能有效增强土壤的氧化还原效能，而控制土壤水分含量是调整Eh值的手段，能以此减少重金属的迁移，可保证土壤修复工作的顺利开展。为应用之后的修复技术打下基础。

4.4 联合修复技术

通过一种方式对重金属污染土壤进行修复显然很难达到预期目的，如物理修复技术中利用深耕翻土使土壤降低重金属比重的方法不能经常使用，很容易使轻、中度重金属污染区变成重度污染区。因此，对不同土质、不同污染程度、不同原因造成的污染也应区别对待。使用多种土壤联合修复技术，能有效修复被破坏的土壤结构，能提升修复速度，能修复多种重金属污染的土壤。此项技术也是全球一直在研究的内容。上面所述通过物理和植物两种修复都包含在联合修复技术中，目前已知的联合修复技术基本是由物理、化学和生物修复组成，如微生物、活性炭等。

5.结论

2020 年十三届全国人大第22次会议提出关于检查土壤污染防治法实施情况的报告。代表提出，在法律规定下设立的省级土壤防治基金，大部分地区尚未成立，资金不畅通。希望国家加强督促，推动法律规定落实到位，引进社会资金共同参与，解决现阶段的资金问题。代表建议，加大资金项目入库范围，增加资金支持力度。人们对土壤污染的认知不足，不知问题的危害性、严重性，缺乏预防及保护意识。可利用新媒体等宣传媒介，增强宣传力度，提高对土壤的环保意识，鼓励人们低碳生活。完善土壤环境信息，鼓励人民检举违法行为，在一定程度上可杜绝土地污染根源。可成立土壤检测实验室，加强人员的专业技能，提高检验鉴定能力，积极解决土壤污染防治的难题。加大土壤防治技术方面科研人才培训及招揽力度，解决目前人才资源不足的困扰。此外，土壤污染评价方法应具有科学性与准确性，仅检测主要污染物浓度过于单一。

综上所述，依据重金属污染土壤的特点，对预期成果、时间长短和经费需求，使用比较能对应上的修复方法为最佳。化学修复法通过化学试剂提高重金属稳定性，相对难以保证长期使用的效果。当前正在研究分子键合等方法能否解决此状况，该方法目前研究火热，且方法中带有针对性较强的技术，修复效果不错且经费低、见效快。生物法通过动植物及微生物作用于土壤可以实现重金属污染土地再利用，如正在研究的低积累品种筛选和可通过吸收土壤中的重金属达成目地的超富集植物。生物法效果比较好。但植物需要时间成长，速度较慢。微生物法修复土壤当前不确定因素过多，效果不理想，用得不多且也在研究中。热力学修复经费过高，不实用。我国有关土壤污染防治的脚步较慢，起步晚、成本低、效果好的防治技术尚未研发成功，给予的科技支撑减少。应加大科研力度，整合资金，召集人才资源，攻克难关。完善法律规定是当务之急，土壤污染责任人的认定、土壤防治规划、标准体系及保障措施未完全出台。缺乏具体规定和标准，不利于土壤治理工作的展开。