土壤污染主要因素和修复方法的建设路径研究*

张希鸥 ， 赵卉琳 ， 郝晓晖

（呼和浩特职业学院，内蒙古 呼和浩特 010051）

随着社会经济的高质量发展，土壤污染问题逐渐成为社会聚焦、人民大众关切的重点难点问题，也是亟待解决的环境问题，尤其是在可持续发展战略的实践过程中，更应注重土壤污染的修复，只有这样才能切实保护生态环境[1]。因此，土壤环境质量直接关乎土壤耕地质量、水源安全、农产品安全和人居环境健康的整体发展[2]。习近平总书记多次指出，要着力加强对重金属污染和土壤污染的综合治理；李克强总理提出，要重拳强化土壤污染治理，并将土壤污染治理作为污染战役的三大攻坚战之一。为此，我国相继出台了《中华人民共和国土壤污染防治法》《土壤污染防治行动计划》等[3-4]，土壤污染治理工作迎来了前所未有的机遇和挑战。由于现代化进程持续加快和城乡一体化的不断融合，我国城市、乡村土地资源逐渐受到农药化肥、工业“三废”、生活垃圾和污水的侵蚀[5]，土壤污染问题愈发严重。

1 土壤污染的现状

土壤污染主要是指在土壤中涉及的污染物质指标高于国家规定的相关标准，导致土壤部分功能逐渐丧失，使土壤有机物质、养分等营养指标降低，对作物的健康生长和人居环境造成一定影响[6]。目前，我国土壤污染情况不容乐观，相关调查显示[7]，我国接近50%的土壤面积存在中度、重度污染，其中将近23%土壤被认定无法正常使用。即使轻度污染的土壤中，近乎30%土壤面积涉及微度污染，农业生产中会涉及重金属污染、土壤板结等问题，工业区会涉及大量的不可降解与辐射物质的排放，生活区会涉及污染排放、生态环境恶化等问题[8]。

土壤污染来源主要为有机物污染、重金属污染、放射性元素污染三个层面[9]。对于有机物污染而言，主要来源于农业生产中各类工业肥料和化肥。这类有机物污染含有很多致癌物质，我国很多地区土壤监测中有机物污染超过国家标准。对于重金属污染而言，主要来源是城市、工业污染物排放，尤其是工业化占据地位的时代，我国土壤重金属污染面积也在逐渐增加。此外，土壤重金属污染很难降解，治理相对困难，尤其是污水灌溉区的重金属污染面积超过其他类型土壤污染面积的60%[10]，加之重金属污染还会影响到粮食安全，造成极大的经济损失。对于放射性元素污染而言，其主要来源于科研、医疗、生物等因素，导致很多放射性元素进入到土壤中，造成土壤污染问题。放射性元素土壤污染会导致所处的食物链前端受到影响，会直接造成人体伤害，引起白血病和各类遗传性疾病。

2 土壤污染的主要因素

2.1 化肥和农药的过量使用

每年农业生产过程中化肥使用量超过4 000万t，长期使用会造成耕地出现土壤板结的现象，导致土壤孔隙度降低，保水保养能力逐渐下降，最终加剧土壤污染。从农药使用角度分析，农药中很多有毒有害物质会通过农作物的果实、种子、茎叶进入人体，危害人体和牲畜的健康。目前，我国农业生产过程中平均每亩使用农药超过10 kg，这些农药会通过生物或者非生物介质产生很多无机物，并长期沉淀或依附在土壤当中，严重制约着生态环境的良性发展。近年来，我国虽采取了化肥增效、有机肥代替、绿色种植、秸秆还田等措施，但整体上相关技术还未大面积推广，无法很好地起到土壤污染防治的效果。

2.2 重金属和大气污染物的排放

现阶段，我国土壤重金属问题日渐加剧，土壤和农产品的重金属指标均超标，尤其是铅、汞、砷、铜等元素表现得较为明显，制约着生态环境良性发展。目前，我国采取相关措施治理重金属污染问题，通过强化环保执法能力减少重金属的排放，但受多方面因素制约，未从根本上解决土壤重金属污染问题。此外，大气污染也是造成土壤污染的重要因素之一，比如，碳氧化物和硫化物等物质会通过降雨等形式依附到土壤当中，造成土壤出现不同程度的酸化、盐碱化等问题。当然，工业冶金、煤炭排放的各类粉尘也会通过不同类型的介质在土壤中沉淀，且这种类型的土壤问题的影响范围极其广泛，不仅污染土壤资源，而且会造成周围生态的破坏。

2.3 污水排放

污水污染主要来源于污水灌溉，现阶段我国很多林果业、农田灌溉主要使用了中水灌溉，中水主要来源于工业废水，会携带很多污染物排放到土壤当中，造成土壤受到不同程度的污染。此外，生活污水和牲畜排泄物等污水也会造成土壤受到污染，很多种植户会利用牲畜的排泄物进行增肥，但很多农家肥未经过生物处理，这就使得很多含有较多的病毒和病原体的物质通过作物影响群众的身体健康。

2.4 固体垃圾物的排放

在一些情况下，社会群体很容易将工业制造物和生活固废垃圾直接倾倒至土壤当中，长时间的生物作用、雨水冲刷及日晒下，土壤会不断吸收固废垃圾中有害物质，进而造成土壤污染。此外，矿产开采过程中产生的废石、尾砂、废渣和粉煤灰等固体物通过风化等形式向周边扩散，尤其是含有重金属的矿物质进入到土壤中造成污染。当然，还有废旧电器和报废汽车含有铅、汞、镉电池等重金属物质以及多溴联苯、多溴联苯醚和石油烃等有机污染物，若处理不当很容易造成土壤污染。目前主要采取的处理手段就是填埋，这种手段会造成大量污染物进入地下水中，造成水污染，河道和湖泊也会受到影响。

3 土壤污染修复路径研究

3.1 土壤污染修复的宏观层面建设路径

首先，积极开展土壤污染修复示范点建设。积极遵循先规划后实施、边调查边治理的基本原则，循序渐进、稳步推进土壤污染治理和修复措施。针对不同区域土壤污染类型，制定可行性土壤修复规划，确定先行治理区域、目标及主要任务。一方面，选择典型地区创建土壤修复综合治理示范区，并以此为中心进行辐射，逐渐建立综合性的土壤污染治理技术体系。另一方面，综合考量区域性土壤污染类型、土壤利用现状等情况，区域性开展一批土壤污染修复示范试点，加快推进土壤治理技术不断融入。

其次，强化土壤修复科技支撑能力。为进一步夯实土壤污染科技保障能力，应立足实际，提前谋划，统筹推进土壤污染治理及修复重大科技支撑项目和重点研发项目的实施。加强土壤环境质量与评价、土壤等级划分、土壤风险控制、土壤污染物与产品质量、土壤健康等基础应用研究。在此基础上，建立国家级、省部共建土壤污染修复重点实验室或者工程技术中心，研发及推广土壤环境保护、土壤污染治理的新技术、新产品及新装备，进一步强化土壤修复科技支撑能力。

最后，构建土壤修复投入机制。严格按照“谁污染、谁治理”“谁投资、谁受益”建设思路。建立以财政投入为主导，社会资本引入的主要合作模式，形成多角度、多渠道的土壤修复投入机制。具体而言，国家层面在污染等专项资金上给予土壤污染一定倾斜度，确保土壤修复投入逐渐增加。尽快设立国家、省、地区不同层面的土壤污染修复专项资金，重点支持土壤污染修复、土壤基础调查、土壤环境保护等方面能力工作的建设。此外，以耕地为重点，建立土壤环境保护成效评估考核机制，对土壤污染修复作出重大贡献的组织机构给予一定资金奖励，充分调动社会力量参与到土壤污染治理当中。

3.2 土壤污染修复的微观层面建设路径

首先，重金属污染的修复。主要是采取改变重金属在土壤的存在状态来实现土壤修复的目的。一般情况下，重金属造成的土壤污染主要采取提取法、加热解析法、生物炭改良剂等方式来进行修复，从而降低土壤的重金属含量。从当前实际情况来看，采取的重金属污染修复方式是利用生物炭、石膏、石灰、氧化铁等改进剂将重金属固定在土壤中，最大程度地避免重金属污染物的迁移。比如生物炭的添加能够促进土壤Cd由活性较强的交换态向稳定的有机结合态和残渣态转化，而且这种促进作用随生物炭使用量的增加而强化。同时生物量增加，可交换态Cd的含量逐渐降低，碳酸盐结合态Cd铁锰氧化物结合态Cd、有机质及硫化物Cd含量逐渐提升，且镉活性指数逐渐降低，从而降低Cd在土壤中的含量。与此同时，亦可采取植物、真菌等形式降解重金属，逐渐恢复土壤的状态，以此来实现重金属污染的防治。

其次，生物污染的修复。针对土壤生物污染问题主要是采取不同形式的措施降低土壤各种菌类的含量，调节土壤酸碱度、温度、湿度等来降低有害物质含量。此外，土壤生物污染的修复还可以采取吸附手段来实现，主要是在土壤中施加田间吸附剂，有效降低土壤中病原体含量，从而很好地起到抑制作用，最大程度降低土壤生物污染程度。从目前实践情况来看，土壤生物污染的波及范围相对较小，可以采取综合性技术手段，比如用臭氧的氧化功能来降低病原体含量。还可以采取生物有机物料经高温厌氧裂解产生的一类含碳量高、稳定性高的固体产物，其较大的吸附面积、发达的孔隙结构及较多的表面负电荷等显著特征使其成为钝化土壤污染物的重要载体，显著改善土壤结构，增强作物对养分的吸收能力，从而为作物生长提供有利条件，这无疑对解决新土壤污染问题具有实践意义。

再次，放射性污染的修复。一般情况下，放射性物质造成的土壤污染问题治理难度相对较大，需要经过长时间的治理。一方面，对土壤放射性物质进行焚烧或者固化，最大程度防止放射性物质进入土壤。另一方面，可采用自然衰竭法来降低放射性物质对土壤的污染程度，虽整个处理过程会耗费大量的资金，但是能够有效地控制污染。

最后，土壤污染的综合修复。针对土壤污染问题，可采取土壤信息化检测技术、淋洗法、作物轮作制度、残膜的再循环、绿色杀虫剂的开发、无害处理废水等综合性修复技术，增加土壤环境容量，达到净化的目的。近年来，我国大力发展清洁能源，主要是通过采取生物工程、生态修复工程来实现土壤污染问题的综合治理。总之，随着土壤环境污染问题愈发受到社会群体的高度重视，各类土壤污染综合治理应用的范围也越来越广，初步遏制了土壤持续污染加剧的势态。

4 结语

综上所述，土壤是我国的重要资源，但随着经济社会的不断发展，土壤污染问题逐渐加剧，农业、工业及生活等领域均受到不同程度影响，尤其是在国家大力提倡可持续发展战略背景下，解决土壤环境污染问题成为当前重要关注点。需要对目前土壤污染主要来源、现状、主要因素及成因进行系统分析与梳理，才能为下一步高效开展土壤污染的修复创造有利条件。因此，针对当前土壤污染的现状，最关键的是积极开展土壤污染修复示范点建设工作，进一步强化土壤污染治理的科技支撑作用，形成科学合理的土壤修复投入机制。同时，加强重金属污染、生物污染、放射性物质污染等领域的治理力度，从而实现土壤综合治理的目的。