探析土壤污染修复技术及土壤生态保护措施

2020-12-08李东蔓肖时珍

新疆有色金属 2020年6期

关键词：重金属污染土壤

李东蔓肖时珍⋆

（贵州师范大学地理与环境科学学院贵阳 550025）

土壤环境安全是支撑健康中国和美丽中国建设的重要基础，重视土壤污染及防治工作，扎实推进净土保卫战，保证人居环境、农产品质量安全以及生态环境安全，是我国生态文明建设和乡村振兴的战略的重大需求。

1 土壤污染生态修复概述

1.1 内涵

土壤生态修复理论主要是遵循了循环再生的基本污染治理原则，依托先进的技术以及综合应用物理方法、生物方法以及化学方法依法修复土壤环境，这种修复借助微生物或是动植物优化污染环境，构建一个系统化的土壤修复体系，从而实现整体优化土壤环境的目的[1]。

1.2 土壤污染修复的重要性

土壤污染具有地域性、长期性、滞后性、隐蔽性等特征，遭受污染的土壤当中含有大量的有毒有害物质。我们需从思想意识上认识运用修复技术对修复污染土壤的重要性。土壤是维系人类生存繁衍的基础，修复土壤中的污染物才能生产出安全、优质的农产品，保证人民的健康[2]。另外，修复土壤还能有效阻断污染的迁移路径，消除干净其中的有害物质，规避引起水污染、大气污染等，实现环境质量改善的目标。

2 土壤污染修复的技术与应用

2.1 物理修复技术

2.1.1 客土、换土法

客土修复技术是针对污染较轻的土壤所使用的一种方法，其主要就是在土壤中添加清洁土壤，以此达到修复的目的。换土技术主要就是用无污染的土壤取代污染土壤。随着社会发展，客土和换土法都无法满足市场的需求，在土壤污染修复中这两种方法使用的较少。

2.1.2 电动修复技术

这种技术主要基于电泳或电场作用下的电迁移将重金属离子（如Cr6+、Zn2+、Pb2+、Cd2+）和无机离子从土壤传送到电极，并且定期处理重金属淤泥。

电动修复技术较其他原位方法存在较大的不同，其能依托低电导率细颗粒土壤中，实现对重金属的去除，因此，电动修复技术具有不破坏土壤自然结构、修复范围广、简单灵活方便操作的显著优势[3]。能源消耗高、容易发生极化、受pH 影响较大等容易影响修复效率是其缺点，目前电动修复技术还在不断研究完善中。

为提升电动修复技术应用效果，通常会选择络合剂、有机酸、无机酸、表面活性剂等强化剂，用以减轻“聚焦”效应。

2.2 化学修复技术

2.2.1 土壤淋洗技术

事实上这种技术就是将被污染的土壤与化学洗涤剂混合，并通过溶剂解吸、螯合、溶解或固定的化学作用分离污染物，以及回收和分离重金属，以此修复被污染的土壤。

土壤淋洗技术不管使用什么淋洗剂，在污染土壤的淋洗过程或多或少就会导致土壤肥力的降低。虽然酸性淋洗剂淋洗效率高，但是这种淋洗剂具有较强的破坏力会改变土壤的性质，基于此，当前生物表面活性剂和有机酸逐渐取代了酸性淋洗剂，追本溯源主要是因为其对土壤的破坏性较小。

然而，局限于易引起二次污染、淋洗剂价格较贵等缺点，现阶段这种技术在我国的应用的范围比较小，通常情况下淋洗剂修复技术主要用于对重金属污染土壤的修复。随着这种修复技术的不断完善，今后淋洗技术必定会朝着开发绿色淋洗剂方向发展，如果将其与其他修复进行结合，有助于更好地修复污染土壤。

2.2.2 固化稳定化联合修复技术

这种修复技术，所使用的药剂量较大，并且对复合污染土壤的修复性较低，其根本主要是因为土壤pH会影响其残留重金属的生物有效性，同时还会产生较为严重的第二污染，基于此，我们必须要投入人力物力，加强对重金属污染土壤的联合修复技术。

2.3 生物修复

2.3.1 原位生物修复

这种技术一般来说主要用在对亚表层土壤的生态修复，原位生物修复技术原理是将一种有机营养物质加入了被污染土壤中，或是控制污染土壤当中的氧含量，来分析土壤中有害物质的一种方法。毋庸置疑，被污染的土壤普遍覆盖面广，如果我们采用取土修复方法，不管是从经济层面还是工程量层面来说都都会花费较大的人力物力。对此，当前我们主要采用偷菌法、土耕法、生物通气法来修复被污染土壤的原微生物。在上述方法当中，最为经济的修复方法是土耕法，并且这种方式见效快、操作简单、污染小。然而这种方式也存在一定的缺点，如在被污染物在土壤中会依托各种方式或是途径进行传播和分散，并且土耕法所需工期较长。

2.3.2 植物修复技术

（1）植物提取

这种技术主要是在被污染土壤表面种植大量的金属超积累植物，充分利用其有效地吸收被污染土壤中存在的大量金属污染毒物，通过反复的种植具有超级强的重金属吸收能力植物，有效消除被污染土壤中所含有的重金属污染毒物。

（2）植物挥发

这种技术主要是充分利用土壤中所生长的植物根部，吸收被污染土壤中所存在的各种有害物质，同时并利用自然界植物体内的作用，将被污染土壤中所含有的有毒物质转化为气态形式，最后将挥发至自然中，通过这样的方式改变土壤的污染程度。

（3）植物降解

这种技术主要针对部分污染较轻或是结构较为简单的被污染土壤，才能有较为显著的效果，植物降解修复技术主要就是微生物与植物的二者有机合作，以此达到修复被污染土壤的目的，较天然技术，植物降解修复技术修复周期较长，一般来说需要3-5年才能达到修复的目的。

3 土壤生态环境保护措施

3.1 宣传推广措施

政府要统筹规划，整理设计，依托各种移动终端或是网络通讯，进一步加强土壤生态环境保护工作的推广和宣传力度。同时还可以加强与本地宣传机构或是教育机构的交流沟通，构建合作关系，扩大土壤生态保护的宣传渠道，从而更好地促进生态环境保护宣传覆盖范围的扩大。

3.2 制度完善措施

众所周知，我国国土面积较为辽阔，由于地区的差异性，不同地区经济发展水平不同，为更好的保护生态环境还要依托各个地区政府和有关部门的力量，在推进城市生态环境保护工作的同时，还需瞄准自身发展需求或生态环境方面存在的弊端，立足于可持续发展，造福后代子孙的目标，制定符合自身实际情况的土壤生态环境保护措施。

3.3 加强绿化植被覆盖率

随着可持续发展观念的持续深入推进，各级政府已经从思想意识层面，认识到了保护土壤生态环境的重要性，并通过多管齐下，实施退耕还林，大力发展林业。我们在加强化植被覆盖率的同时，还必需加强预防保护和风险管控，重点规避城市污水、有毒有害物质、固体废物、工业废水等污染土壤，对化肥，农药进行总量控制，无害化处理或是安全回收利用农药包装物、农用薄膜等，规避其对土壤的污染。此外，还要治理污染“存量”，对安全利用类的土地，在采取有效修复措施、能够保证安全的前提下进行利用，确保农产品是安全、放心的。对于污染严重的土地，还可以采取“封冻”措施，规避被污染土壤影响社会大众的健康。

3.4 完善生态监测系统

为切实保护好土壤生态环境，有关部门还要构建具有可行性的生态监测系统，依托该系统形成一个环境效益与经济效益并重的农业生产格局，从而更好地达到改良当地土壤质量、保护耕层土壤生态环境的作用，促进化肥、农膜、农药利用效率的全面提升。还能促进当地田园清洁卫生制度的完善，科学合理的利用各种自然资源，比如，饲料、畜牧粪便、秸秆。通过这样的举措，规避或是降低农业生产活动对土壤或是水资源的污染。另外，还要大力提倡使用生物肥料，其可以促进土壤中各种微生物的生长繁殖，实现对土壤缓冲能力、解毒能力、净化能力的改进提升。

4 土壤污染与治理修复技术发展趋势

4.1 土壤污染治理修复过程效应的生态健康

随着生态文明观念的深入推进，在今后土壤污染修复与治理技术方面，一定会不断完善和发展，土壤质量与环境复合作用的多介质动态过程将预测重大工程活动和地面自然、人为灾害对环境的影响；同时还会朝着原位强化生物修复技术发展，不断加强污染物与土壤有机物的相互作用，确保土壤污染生物安全、食物安全，降低健康风险等。

4.2 土壤污染与治理修复的多层次综合性发展

随着时代的发展，今后一定会针对复杂的污染体系研究出系统性，全面性、多层次综合性的修复技术。交叉综合利用各种技术，构建多层次综合修复技术系统，从而全方位立体式的修复被污染土壤。

4.3 土壤污染与治理修复原位绿色可持续发展

受多种因素的掣肘，当前很多污染土壤修复技术都存在一定的缺点，还容易造成第二次污染。随着污染土壤修复技术研究的深入推进，今后土壤修复技术一定会朝着原位绿色可持续发展，这种生态绿色的修复技术，一方面成本较低，另一方面还可以充分利用太阳能、风能等自然再生资源，有效营造适宜土壤中微生物生存的环境，以此更好地促使土壤自我修复能力的全面提升，达到清理土壤污染物的目的。