简述土壤环境监测及污染治理对策

2023-12-20郭丽

皮革制作与环保科技 2023年21期

郭丽

（山东省地矿局第一地质大队，山东济南 250014）

引言

土壤是人类生存发展的重要物质基础，但是随着经济社会的迅速发展，土壤污染问题也变得日趋严峻。在这样的背景下，如何有效落实土壤污染治理十分重要，而在土壤污染治理过程中有效落实土壤环境监测工作，可以帮助我们更好地明确受污染土壤的理化性质及污染元素的性质和特点，并在此基础上有针对性地选择相应的治理方法，在降低污染治理成本的同时提升治理效果。因此，保障土壤环境监测技术应用的科学性及监测结果的完整性和准确性十分重要。

1 土壤污染的影响

首先，土壤污染会导致土地资源更加短缺。我国国土面积辽阔，但是人口众多，在这样的背景下，人均占有面积相对较小，尤其是人均耕地面积仅占世界平均水平的1/4，如果出现土壤污染问题将会进一步减少人均耕地面积，无法满足人们对于土地资源的应用需求。

其次，土壤污染问题会直接影响我国的经济发展，我国是农业大国，农产品产量相对较高，但是农作物生长过程对客观环境的依赖性较强，如果土壤环境受到了较严重的污染和破坏，则意味着农作物缺乏优质的生存环境，进而导致农作物减产，影响农业经济发展，甚至影响我国整体经济发展。同时土壤污染问题也会在一定程度上威胁我国的粮食安全。

最后，土壤污染问题会影响人们的身体健康，一方面土壤污染会直接破坏生态环境，降低人们生存的舒适度；另外一方面也是最为重要的一方面，则是土壤污染问题会导致粮食及植被中含有较多有害元素，而在食物链作用下，人们会食用这些植物或食用以这些植物为生的动物，进而导致这些有害元素进入人体，诱发各种疾病。

2 土壤环境监测技术分析

土壤环境监测过程中可供借鉴和采用的监测方法相对较多，例如3S技术、信息技术、冲洗监测技术等，如图1所示。

图1 主流土壤环境监测技术

2.1 冲洗法

目前导致土壤污染问题较为严重的主要原因是工农业生产过程管理不当，进而造成了土壤中有害物质元素累积过多，超过了土壤自净能力的极限。冲洗法监测可以较好地判定在农业发展过程中形成的土壤污染问题，有效分析土壤中的农药残留情况。该技术利用气相和固定液不同成分拥有不同分配系数的原理，即当成分在气化条件下会在整个色谱柱中运转，经过气化处理后多次分配，相关人员可以通过分析分解程度和运转速度的方式来判断土壤中的农药残留情况。

2.2 高效液相色谱法

高效液相色谱法也是现阶段应用频率相对较高的一种土壤环境监测技术，无论是在土壤环境污染监测还是在大气环境或水体环境监测中都有所应用。而在土壤环境监测中，该监测方法可以有效分析土壤中的农药残留情况及杀虫剂等相应污染物质的含量。该法可以帮助监测人员分析土壤中的隐藏性污染和潜伏性污染，进而提高对问题的预见、分析和响应能力，并明确相应的处置对策。但是高效液相色谱法在实践应用过程中也存在一定的欠缺和不足，即该技术方法的应用成本相对较高，需要消耗大量的资源。此外，其实践应用过程当中所涉及到的液相色谱仪等仪器设备的成本也相对较高，维修损耗成本大，因此想要实现大范围推广和应用就必须尽可能降低高效液相色谱技术的应用成本。

2.3 信息技术

数字信息技术在土壤环境监测中的有效应用也可以为土壤环境监测提供更多助力，其可以配合3s技术快速收集、整合监测信息，发挥信息技术在信息共享方面的优势和作用，同时也可以提高信息处理效率。监测人员可以通过信息技术快速了解土壤的温度、湿度等相应参数，配合信息处理系统更快、更好地了解土壤环境中存在的问题。

2.4 生物技术

生物技术是近几年发展速度相对较快，且在环境保护中应用效果较好的一项技术，它不仅可以为土壤环境监测提供更多助力，同时在土壤污染治理中，也可以通过生物技术的有效应用提升治理效果。一般情况下，在土壤环境监测过程中所采用的生物技术包括pcr技术、变性梯度凝胶电泳技术、生物芯片技术等。

2.5 原子荧光光谱法

原子荧光光谱法又称AFS监测方法，该技术的应用优势较为鲜明，首先其所涉及到的仪器设备结构较为简单，这也就意味着操作难度相对较低，工作效率能够保障。其次，仪器设备的灵敏度较高，可以快速完成多元素监测，且适配性相对较强。现阶段原子荧光光谱法已经大范围应用于土壤环境监测中，该技术发挥了原子吸收和原子发射光谱的优点，是一项优秀的痕量分析技术。但是该技术也存在一定的欠缺和不足，即在实践应用的过程中，其虽然可以完成多元素监测且监测速度相对较快，但是存在某些元素对酸度要求较高的问题，因此其应用范围受到一定限制。想要更好地发挥原子荧光光谱法的技术优势，需要有效解决这方面的问题[1]。

2.6 3S技术

3S技术是三项现代化技术的统称，包含地理信息系统、全球定位系统和遥感接触。这三项技术较为成熟，在各行业都有所应用，例如在土地测绘中，3S技术可以为土地测绘效率和质量的提升提供更多助力；而在土壤环境监测中，3S技术也可以发挥其技术优势，通过相互配合，快速获取信息，让工作人员更好地了解该地区的土壤环境情况。3S技术充分发挥了现代技术的技术优势，在土壤环境监测过程中，其测量速度相对较快，且持续性较好，可以较好地应对各种复杂环境。因此，其应用频率较高，配合土壤信息系统，可以有效提高监测质量。

3 污染物进入土壤的途径分析

想要有效落实土壤污染治理工作，除了需要通过土壤环境监测技术的有效应用来明确土壤中所富含的污染物以外，更需要明确土壤污染的来源。一般情况下，土壤污染可以分为化学污染、物理污染和生物污染三大类别，而污染物进入土壤的途径主要包含污水灌溉、农业施肥施药、工业废渣、城市垃圾等，如图2所示。

图2 污染物进入土壤的途径

首先，污水是土壤污染的主要来源，现阶段工业产业得到了迅速发展，生产规模不断扩大，而在工业生产过程中，如果企业对污水处理给予的关注和重视偏低，排出大量未达标的工业污水，这些污水就会随着水体流动破坏土壤的理化性质，使土壤环境受到较严重的污染和影响。甚至还会出现将未经处理的污水应用于农田灌溉的情况，给土壤环境造成严重影响和冲击[2]。

其次，我国是农业大国，在农业生产过程中会涉及施肥、施药问题。化肥和农药可以为农作物生长提供必要的营养元素，进而提高农作物产量，同时防治病虫害。但是如果在施肥、施药的过程中，没有严格按照标准和实际情况对施肥量和施药量做出有效控制，则很容易带来土壤污染问题。

再次，城市工业发展过程中除了会排放废水以外，还会排放废气和废渣。废气可以通过大气流动及雨水等将污染物带入土壤；而废渣处理不到位则会直接破坏堆积场所土壤的理化性质，甚至还会出现二次污染问题，带来严重的环境污染[3]。

最后，人们在生活的过程中也会产生较多垃圾，这些垃圾会给土壤环境带来较大影响，尤其是现阶段人们的消费能力不断提升，城市垃圾的总体量越来越大，且构成元素越来越复杂，重金属元素含量相对较高，这些城市垃圾如果不进行有效处理，很容易出现土壤污染问题。

4 土壤污染治理对策分析

土壤污染治理工作的实践落实应秉承“具体问题具体分析”的原则，并结合实际情况做出优化和调整。一般情况下，土壤污染治理的常用方法包含以下几种，如图3所示。

图3 土壤污染治理方法

4.1 生物修复技术

生物修复技术顾名思义是利用动植物或微生物来降解土壤中的污染元素，去除土壤中的污染物。生物修复技术在重金属土壤污染修复中可以起到较好的修复效果，本文从植物修复、生物修复和微生物修复三个角度来展开讨论。

首先，从植物修复的角度分析，工作人员可以结合地方的实际情况，如土壤污染的构成原因、该地区的气候特点等，选择相应的植物种植在土地上。植物生长过程中，根系会吸收土壤中的重金属元素，在此之后收获植物的地上部分，通过焚烧、冶炼等多种方法实现二次利用。需要注意的是必须保证该地区的客观环境，如气候、降雨等条件符合植物的生长需求，能够保障植物存活率。同时，在植物品种的选择方面，需要确保在植物在生长过程中能够有效吸收土壤中的重金属元素。

其次，动物修复技术中最为常用的是发挥蚯蚓在提高土壤自净能力方面的作用和影响。一般情况下，城市垃圾、农药使用不当以及在工业发展过程中排放的废水、废渣所造成的土壤污染，可以通过蚯蚓对有害物质进行处理[4]。

最后是微生物修复技术，微生物修复技术属于植物修复技术的分支，即充分利用微生物能够降解有机污染物的特性来提升土壤污染的治理效果。一般情况下，微生物修复技术在被农药和石油污染的土壤治理中可以起到较好的治理效果，能够有效分解污染物并提高土壤活性。微生物修复技术在实践应用过程中的优势较为鲜明：（1）微生物修复技术的针对性较强，这也意味着在土壤污染治理过程中，其见效相对较快，应用效果可以得到保障。（2）微生物修复技术操作难度较低，因为涉及到的设施设备相对而言较为简单，其工作效率可以得到保障。（3）微生物修复技术在实践应用过程中，其消耗的成本相对较低，这也为其大范围应用和推广奠定了良好基础。

4.2 使用化学物质

在土壤重金属污染治理过程中，可以通过分析土壤的理化性质并配合化学改良剂达到较好的治理效果。尤其是在重金属土壤污染治理中，合理应用化学物质是十分必要的，这些化学改良剂可以将重金属元素转变为难溶性物质，进而避免该地区植物在生长过程中吸收过多重金属元素，影响其正常生长，进而破坏生态平衡。此外，也可以根据土壤的酸碱性来施加化学物质，例如酸性土壤可以通过引入石灰来提高其pH值，同时促进土壤中铜、汞、锌等重金属元素沉淀。但是该技术应用成本相对较高，且应用效果无法得到保障，容易出现二次污染问题[5]。

4.3 增施有机胶体

农业生产过程带来的较为严重的土壤污染问题，会直接破坏和影响土壤的理化性质，降低土壤肥力，进而影响土壤中植物和农作物的正常生长。而有机胶体和粘土矿物在土壤污染治理中的有效应用，可以更好地吸附土壤中的重金属元素及农药等有害物质，有效提高土壤的自净能力，同时也可以提升土壤中的养分和有机质含量，改良土壤的理化性质。

4.4 热脱附技术

在土壤污染治理中，热脱附技术是一种较为常用的技术手段，该技术属于物理修复的一种。该技术将受到污染的土壤加热，通过热交换的方式分离土壤和土壤中的污染物。该技术在欧美国家应用频率较高，应用范围也相对较广，在治理重污染土壤的过程中可以起到较好效果。但是热脱附技术在实践应用中存在一定的欠缺和不足。首先，热脱附技术在应用时，相关设施设备造价较高，因此该技术应用成本较高。其次，热脱附技术在土壤污染治理过程中所需要消耗的时间和周期相对较长。但不容否认的是，热脱附技术的应用前景较好且具有较大潜力，因为热脱附技术在实践应用中所涉及到的设施设备是可移动的，因此灵活性较强；同时热脱附技术的治理效果也被业界所认可。相信随着时间的推移及技术研究的不断深化和发展，热脱附技术应用过程中所涉及到的设施设备造价会不断降低，能够有效解决现阶段热脱附技术应用过程中存在的欠缺和不足。

4.5 固化稳定化技术

固化稳定化技术属于化学修复技术的一种，也是现阶段应用频率较高且较为常见的一种土壤污染治理技术，该技术见效较快，同时成本相对较低。例如在冶炼企业生产运营过程中，受生产特性及产品特性等因素的影响，该地区土壤出现了重金属污染问题，这时可以通过引入石灰、沥青、硅酸盐水泥等相应的稳定固化剂来进行治理，进而达到较好的治理效果。