土壤污染防治及修复初探

程越迈 吕 喆

（河南省地质环境规划设计研究院有限公司，河南 郑州 450000）

1 我国主要土壤污染物及造成土壤污染的主要原因

1.1 中国的主要土壤污染物

无机污染物于有机污染物是我国土壤污染物的主要组成部分。所谓无机污染，我就是某些土壤中含有的重金属，例如镉，汞等元素。针对于有机污染物其种类非常多，大概包括具有挥发性的有机污染物，例如苯，甲苯等，部分苯的衍生物等，另外有些半挥发性的有机污染物，例如多环芳烃与部分有机农药等等。

1.2 土壤污染的主要原因

工厂企业生产经营所产生的废水废气以及污染材料都是造成土壤污染的主要因素所在。诸如尾矿渣和危险废物之类的各种固体废物积累，导致周围土壤污染。许多汽车尾气排放污染了主要道路两侧土壤中的重金属，例如铅，锌和多环芳烃。此外，农业的生产也是耕地突然受到污染的主要原因，污水的灌溉，有害化肥，有害农药等农产品投入土壤中，包括其不合理的使用都会造成耕地的土壤污染。

2 土壤污染的特点及危害

2.1 土壤污染的特征

1） 隐藏了土壤污染。空气和水污染通常更直观，可以通过机械技术来检测。土壤污染通常是通过土壤样品分析，农作物测试乃至人类和动物健康影响研究来确定的。土壤污染通常需要很长时间才能被发现。2） 土壤污染的长期积累。与大气和水体相比，污染物在土壤中的移动，扩散和稀释更加困难。这也导致了污染物容易长期的积攒到土壤中，造成突然更严重的污染。3） 土壤污染物分布不均。不同的土壤性质差异较大，污染物在土壤中会进行一系列的挥发及移动，最终导致突然污染物的分布不均。4） 土壤污染的不可逆性质。一般来讲重金属污染物难以分解，因此重金属污染物对于土壤污染造成的影响是不可逆的。土壤中许多有机污染物的分解也需要很长时间。5） 难以控制土壤污染。当发生土壤污染时，仅通过堵塞污染源很难恢复。一般来说，土壤污染治理的成本高，周期长，难度大。

2.2 土壤污染的危害

未经处理就排放了大量的工业和采矿污水和废气，在农业生产中不受控制地使用了肥料和农药，当传播到环境中时，90%归因于土壤，导致土壤分解，功能障碍和退化。根据报告，中国每年因土壤而导致的谷物减产约为100×108 公斤。污染的土壤不仅影响动植物的正常生长，而且累积的有害物质通过食物链传播到人体，威胁人体健康。土壤污染已严重威胁着中国的粮食安全，农产品质量，群众健康以及可持续的经济和社会发展。 1） 降低农产品的产量与质量。突然污染会直接影响农作物的生长过程，进而影响农作物的产量以及质量。当农作物吸收土壤中的某些污染物时，农作物的质量就难以得到保证，这有可能给农业的生产带来极大的经济损失。长期食用受污染的农产品会严重威胁身体健康。2） 威胁着人类环境的安全。用于住宅，商业和工业用途的建筑用地的土壤污染可通过多种方式（包括口服，吸入和皮肤接触） 威胁人类健康。直接开发或建设污染区等，都会对相关工作人员造成身体的损伤。3） 地下水的污染。由于人类活动对地下水投入过多的有害材料，会导致地下水质量受到影响而下降。由于土壤表层的有害物质荣誉通过土壤渗透到地下水的表层中，因此土壤污染是地下水浅层污染的主要影响因素。此外，土壤的污染物经过一系列的转移及分化后会进入浅层的地下水或分化到空气环境中，进而造成了其他环境介质的影响，最终也极有可能导致饮用水源受到污染而危害人体的生命健康。4） 影响生态环境。突然的污染竟然会影响土壤表层生长的植物，土壤动物以及某些微生物的生长与分化，例如根茎等，进而会影响病危害正常的土壤生态系统以及土壤的修复功能，土壤的养分不能够进行正常的分化与输送，这不仅仅影响了土壤功能的发挥，也影响了其他植物，动物以及微生物对于土壤养分的吸收。

3 土壤污染修复技术

3.1 生物纯化技术

生物纯化技术主要于1980 年而开始受到相关人员的广泛关注，生物转化技术就是利用某些生物的分解功能去分解土壤中的有害物质，已达到居住土壤污染物的目的。生物纯化技术主要有植物纯化技术，微生物转化技术与生物纯化技术构成。例如，在修复技术方面，河南省某地质矿产局研究了河南油田930 平方公里以上石油污染物的迁移路径和污染特征，发现微生物改良技术在分解土壤含油残油污染方面显示了有效性和可行性。

3.2 物理修复技术

物理修复技术对于土壤的伤害较小，主要是通过物理过程达到去除土壤中污染物及有害物质的目的，从而恢复土壤的使用价值，也是目前我国最为广泛应用的土壤修复方法。当发生土壤污染时，应首先考虑物理处理方法。为了在给定的土壤成本下获得良好的土壤改良效果，可以根据不同的土壤组织，渗透性和污染物类型以及特定的土壤修复结果来选择不同的土壤物理净化方法。此方法主要用于修复受污染的小型土地。常见的土壤物理修复方法包括：1） 直接土壤置换法。顾名思义，它用未污染的土壤代替了污染的土壤。这种方法很方便，效果立竿见影，但是由于大量的土壤置换项目和高昂的成本，只能用于恢复后的高价值土壤，例如园林和研究场地土壤。土壤置换方法的主要过程包括直接完全土壤置换，地下土壤置换，部分土壤置换以及应用新土壤以减少土壤污染物的浓度。通过现场检查，根据实际情况，可以采用单一的土壤置换方法或多种土壤置换方法的组合，一般而言，可以快速达到土壤修复的目的。 2） 加热修复。加热修复的主要方法有直接加热法、蒸汽加热法、红外线加热法等等。当加热到一定温度时，土壤中的挥发性污染物会迅速气化，收集这些挥发性污染物会降低土壤中污染物的浓度。，此方法热法能耗高，土壤渗透率高，但仅用于挥发性土壤污染物。通常仅用于医院，池塘，花园，科研单位等的土壤快速修复。热处理技术适用于回收被有机物污染的土壤，并已被用于回收受污染的土壤。 3） 在通过高温和高压将土壤污染物塑化为玻璃态之后，通过特定的物理方法分离玻璃材料。此方法需要高温和高压，不适合用于大型土壤改良项目，因为七消耗大量能量且价格昂贵。但是，这种方法是最有效的。4） 电极驱动修复方法。高湿度的土壤，特别是使用淤泥的土壤，在第一阶段通过两阶段装料技术浓缩土壤污染物，以增加单阶段污染物（尤其是重金属） 的浓度，然后继续上述三种方法，此方法减少了土壤改良的范围并减少了工程量。该方法仅适用于高湿度的土壤，但是由于需要电，具有一定的危险性。

3.3 化学修复技术

化学修复方法，主要就是利用化学试剂，将其添加到土壤中，从而达到去除土壤中污染物与有害物质或降低土壤污染毒性的目的。例如化学转化，浸出，氧化还原，光催化分解和电动修复等技术。例如，在四川某大米试验区使用钝化剂，不仅可以大大提高农产品的经济价值，而且可以达到减少镉和硒的目的，同时保护人们的健康而不致造成农民收入的损失。在广东省成功研制出一种名为“ Mont-SH6”的土壤重金属钝化剂修复材料，其中的活性镉，铅，汞，铜，锌等对土壤中的主要有毒重金属具有很强的吸附能力和稳定的钝化能力，可以从土壤中去除重金属。可以活跃状态转换为固定状态，大大降低了土壤中重金属。

4 结语

毫无疑问，过去几十年来，中国目前正遭受着快速而广泛的经济发展所带来的环境后果。土壤污染是许多相互关联的环境疾病的典型例子，由于隐藏，延迟和长期积累的性质，土壤污染引起了公众和政府的关注。通过中国实施《土壤污染防治行动计划》和建立控制和恢复土壤污染的修复工作，中国的土壤污染恶化趋势得到了初步抑制，土壤环境安全得到了保障，土壤环境风险也得到了一定程度的控制。