土壤污染现状与修复方法

谢鹏宇

(陕西省土地工程建设集团有限责任公司，陕西 西安 710075)

引言

土地是人类从事工业、农业以及其它生产活动的重要物质基础，而土壤作为其最重要的资源之一，对生态系统循环的作用也至关重要，不仅对人类生产生活产生重要影响，也为微生物活动和物质分解提供必要的场所。伴随着人类生产活动、工业发展以及农业开发，产生了各类化工污染物、重金属污染物、固体废弃物、生活垃圾和生活污水等有毒害物质，通过降雨淋溶、自然沉降以及水循环等方式进入土壤，对健康土壤结构造成严重污染，导致大量土地资源无法被有效利用，甚至改变土壤理化特性以及生物学特性，对土壤质量造成不可逆转的严重危害[1]。污损土地面积的不断扩大，会造成土地资源的极大浪费，对污损土地的修复，需要极大的人力、财力和物力，且持续时间较长。有毒害物质进入耕地会造成耕地质量下降，对作物产量的保障产生严重阻碍，此外，进入耕地土壤中的有毒害物质，会通过作物根系吸收作用进入作物体内，再通过生物链进入人体，危害人身安全。为切实保障农产品质量和人居环境以及生态环境，我国于2016年颁布《土壤污染防治行动计划》，制定了我国在污损土地修复和土壤污染防治的行动指南。因而，对污损土地资源的修复，将是我国未来一段时间内必将长期坚持的工作。本文以土壤污染现状以及引起的危害出发，提出现阶段行之有效的污染防治措施，为我国土地污损防治工作提供必要的借鉴。

1 土壤污染现状和危害

土壤污染是指各类有毒害物质进入土壤，对土壤质量和结构产生不良影响，甚至不可逆负面变化的现象。伴随着我国经济迅猛发展，加剧了土壤污染面积和污染程度。我国作为世界人口最多的农业大国，化肥及农药施用量巨大，但农药及化肥使用效率却不足发达国家的1/3，我国有1300～1600万hm2耕地受到农药污染，且污染土地面积仍在不断扩大。各类化肥及农药伴随降雨和灌水进入土壤，除一小部分被作物吸收利用外，其余大部分物质会积聚于土壤中无法被吸收利用，同时，随着不合理灌溉和不合理田间管理方式，产生一定深层渗漏风险。此外，我国目前仍处于发展灌溉农业阶段，由于工业水平的进一步提高，灌溉用水中的重金属污染物如Pb、Hg、Cd等含量不断增大，由于重金属污染物隐蔽性高、持续时间长以及危害性强，对土壤造成十分巨大的危害，每年因重金属污染的耕地粮食产量超过1200万t，最直观的经济损失超过200亿元人民币。土壤本身具有一定的自净能力，但当进入土壤中的有毒物质超过土壤自身承载力后，会降低土壤质量，不利于作物生长，程度严重时将破坏土壤结构及其正常功能，造成作物减产或绝收。而土壤中的有毒物质进入人体后，也会严重危害人体健康和人居环境安全。

2 土壤污染修复方法

2.1 物理化学修复方法

物理修复方法指不改变土壤自身理化性质而进行的一种土壤污染修复方法；化学修复方法是指通过添加某种添加剂，使其与土壤中的污染物发生化学反应从而降低或消除土壤污染物的方法。大量学者利用物理化学方法对土壤污染物进行修复，取得了较为显著的成果。罗志远等[2]采用物理筛分和EDTA淋洗方法对土壤重金属污染物进行去除，结果表明，该方法对污染土壤中>0.074mm粒级土壤具有显著的修复效果。谷庆宝等[3]对固化/稳定化技术在土壤重金属污染物修复方法中提出了改进建议，提高了其修复效果。吴建富等[4]综述了通过换土、客土、深耕等方式改善赣南废弃稀土矿区污损土壤的方式，极大地增加了污损土地的使用效率。另外，通过土体有机重构技术[5-8]将原有被污染土壤以工程措施适合的填充材料置换，是目前取得较大突破的一项修复技术。重金属污染是一种危害较大的土壤污染类型，且其隐蔽性较高，不易被察觉。陈绩等[9]利用黄腐酸钾修复重金属污染土壤，结果表明，施加黄腐酸钾能促进对Zn和Gr吸收。谢玉峰等[10]提出通过向污染土壤中施加钝化剂改变重金属的赋存形态钝化重金属污染物。余中美[11]综述了利用原位电渗析、异位热脱附、化学氧化、多项抽提技术对土壤污染物修复中的应用。

2.2 生态修复方法

生态修复一般包括植物修复和微生物修复土壤污染物的方法。目前，生态修复方法是众多学者较为提倡的一种土壤污染物修复方法。陈蕊[12]将生态植物修复技术应用到土壤修复中，通过植物提取、挥发、吸收、钝化和根系微生物活动修复被污染的土壤。张瑶等[13]对降解菌修复柴油污染土壤的方法进行了详细综述，并对该技术进行了进一步展望。郭伟等[14]研究了生物修复方法对土壤稀土污染治理的效果，探讨了菌根修复技术对植物吸收稀土元素应用前景。关红飞等[15]研究了粉煤灰对土壤的改良效果，粉煤灰施加可提高土壤养分，有利于作物产量的提高。刘义富等[16]利用蓖麻进行铅锌尾矿土壤中重金属污染物的修复试验，结果表明，蓖麻对土壤Zn和Cd的吸附效果最为显著。李紫兰等[17]利用微生物修复重金属污染土壤，结果表明，部分细菌对Cu的吸附效果十分显著。李双丽等[18]研究了施加稻壳炭对土壤重金属污染吸附效果的影响，结果表明，施加稻壳炭能有效提高土壤pH、有机质和有效磷含量，但对Pb和Cr污染土壤的修复效果不佳。

2.3 生物炭修复方法

生物炭是一种将农业废弃木材及秸秆等在缺氧情况下经热解炭化形成的高含碳固态物，对污染土壤施加生物炭是近些年应用较广的一种修复方法。李永正等[19]利用鸽粪基生物炭修复重金属污染土壤，研究表明，鸽粪基生物炭可有效降低土壤中Cu、Zn、Pb、Cd的含量。李飞跃等[20]利用稻壳和木屑制备的生物炭进行土壤重金属污染物修复试验，研究结果表明，温度对生物炭修复土壤重金属污染物效果具有很大影响，当生物炭制备温度为700℃时，对Cu的吸附效果最佳。高瑞丽等[21]利用生物炭进行土壤重金属污染物吸附研究，结果表明，生物炭施加能显著降低土壤Cd含量。王红等[22]研究表明，水葫芦生物炭制备温度越高，生物炭施加量越大，对土壤Pb和Zn吸附性能越好。周强等[23]研究了稻壳生物炭对Zn吸附作用的影响，研究表明，生物炭制备温度越低对Zn的吸附效果越好。

3 结语

土壤是人类生产生活、微生物活动和物质分解的重要场所，也是农作物生长、工业活动发展的重要基础。而伴随着经济水平的不断提高，农药化肥、化工污染物、重金属污染物、固体废弃物、生活垃圾和生活污水等有毒害物质通过各种方式进入土壤，对土壤质量产生严重损害，威胁生态循环系统的有序健康发展。根据《国家土壤环境质量二级标准》和《农田土壤环境质量监测技术规范》，开展污染土地评价工作对污损土地修复工作具有显著指导作用。本文以土壤污染现状和引发的危害出发，提出了现阶段有效的土壤污染防治方法，以期为我国土地污损防治工作提供必要的借鉴。