土壤环境安全及其污染防治措施

仇金维

（青岛海科控股有限公司，山东 青岛 266237）

引言

我国是一个农业大国，农业的发展依靠土壤的安全与稳定，土壤状况直接决定了农业的发展，因此土壤安全与污染防治尤为重要，文章从我国土壤安全入手，分析我国土壤安全状况，总结土壤安全检测技术，并提出治理土壤环境污染的相关措施。

1 土壤环境安全与土壤污染概述

对土壤环境安全情况的界定往往是针对某一特定区域而言的，若该区域内动植物的健康生长可获得来自土壤的良好支持，该区域土壤则具有良好的自净能力，且不含有可能导致水污染、空气污染以及威胁动植物生命安全的有害物质，可保障该区域生态链的正常运转和农田作物的正常发育，有效维护饮食安全和人体健康，那么，该区域的土壤环境视为安全。因此，土壤环境安全所代表的是一种清洁、无害的土壤状态。

土壤污染是环境污染的一种，与空气污染和水污染相比，土壤污染具有较强的隐蔽性，污染程度不会直接体现。一方面，这是因为土壤资源外观性质稳定，污染情况不易显现；另一方面是因为土壤中的有毒有害物质是长时间沉积的，污染的产生和扩散是缓慢进行的，不易发觉。只有区域内土壤污染比较严重时，人们才可能直接在动植物或人身体上发现污染情况[1]。同时，这种隐蔽性也增加了对污染程度的判断难度，特别是在污染初期，污染程度较轻时，对于土壤成分的监测和分析需由高精密性的专业仪器进行，单靠肉眼往往很难判断，借助仪器可获得准确论断和污染程度的具体结果。

2 我国土壤环境安全现状

2.1 农药残留

喷洒农药进行病虫害的防治，实现农作物的增收，是很多农户选用的种植管理方法。但超标的农药残留会破坏土壤成分，造成土壤污染。受农药市场监管不力、恶性竞争的影响，我国农药市场长期充斥着众多假冒伪劣产品，这些农药产品中存在化学物质和有害物质超标的典型问题，经喷洒后，土壤中会出现较为严重的农药残留问题。这些有害物质长期积累在土壤中，超出了土壤自净的上限，无法得到有效分解，从而进入食物链被人体吸收，给人们身体健康和生命安全带来很多风险。

2.2 城市生活废弃物

城市每天会产生大量的生活污水和废弃物，由于人们的环保意识淡薄，这些废水废物未经处理就直接排放到土壤中，其中含有的有机污染物也随之进入土壤内部，破坏土壤环境，改变土壤性质，影响土壤环境安全。同时还会使生活于该土壤环境中的动植物体内也形成有机污染物的残留，如抗生素等，导致土壤污染的恶性循环，对土壤环境安全带来不可逆转的损害。

2.3 区域性污染

区域间的经济差异是我国经济社会发展的显著特点之一，其中，地理环境的局限性和人文历史的原因是造成经济差异的主要因素。受经济发展不平衡的影响，区域性土壤污染问题在我国比较突出。在以重工业为支柱产业的北方城市，往往存在重金属元素超标问题，出现较为严重的化学污染，这也是当地土壤污染的主要表现，当地的水资源也因此受到严重污染，农产品质量得不到可靠保障。在以发展轻工业为主的南方城市，产业类型多与信息技术和互联网经济挂钩，旅游产业也是其中的重要组成部分，各种各样的有机物污染成为南方土壤污染的主要类型，与北方土壤污染有一定的差异[2]。在对不同区域开展土壤污染治理时，应从当地的城市发展和产业结构出发，根据具体的污染类型制定相应的治理规划，采取有针对性的治理措施，以恢复安全的土壤环境。

2.4 农田耕地污染

已有资料显示，当前我国有1.5亿亩农田耕地遭受了土壤环境污染，高达全国耕地总面积的五分之一，农田耕地污染形势严峻。这源于人们对土壤环境安全的认识不足、保护不足，致使我国的农田耕地污染愈演愈烈。我国的农田耕地或多或少都受到了一定程度的污染，经污染较为严重的农田耕地所种植和培育的农作物，在质量安全检测中很难达标，且含有对人体有害的成分和物质[3]。

随着农田耕地污染程度的加深，土壤中的污染物质和有害物质不断累积，改变了土壤成分，影响土壤结构，降低了土壤中微生物的存活率，从而破坏了土壤环境的平衡，造成土壤肥力下降，农作物的健康成长得不到保障。为提升土壤肥力，保障作物产量，农户多借助外力来促进作物生长，如施加大量的化肥和农药等，以期调整和改善农作物的生长情况。越是贫瘠的土壤，借助的外力就越多，产生农药残留、化学物质和有害物质超标的可能性就越大。这些超标的农药残留和有害物质又加剧了土壤养分的流失，如此循环往复，土壤污染程度势必进一步恶化。

3 土壤环境污染监测技术

3.1 遥感技术

该技术原理是利用土壤中的生物特征信息来识别土壤信息，从而判断土壤环境的污染程度。在遥感技术中，光谱技术是其技术重点，可实现对监测目标的综合分析，探究其中的变化规律。对土壤环境污染的监测主要利用遥感技术的红外功能，可成功监测到污染物质，并借助一系列的技术手段对其展开具体分析。如借助遥感设备可实现遥感数据的扫描和采集，借助监测平台和信息传输设备可从专业角度对数据进行提取、传输和分析。遥感技术发展到今天已经可以支持多种数据采集方式，如通过可见光、红外光、X射线的综合使用，实现了对土壤污染情况具体信息的整合、提取和筛选。

3.2 地理信息系统

以收集和处理地理数据、对周边地理环境进行综合分析为主要功能的地理信息系统（GIS）在各空间领域的应用日益广泛，特别是在土壤环境监测领域，地理信息系统发挥了重要作用。其可以实时监测特定区域内土壤污染的相关情况，快速和全面收集相关数据，并进行准确分析，实现对监测区域空间信息的有效整合，形成该区域土壤环境情况的全面评估。同时，借助地理信息系统进行土壤环境数据的科学管理，有利于及时发现土壤环境安全风险，并进行有效预防。

3.3 生物技术

生物技术在环保领域中的应用起步较晚，但与其他环保技术手段相比却最为先进，从2012年起生物技术在环保领域得到广泛应用，这得益于时代的进步和人们对生态环境保护的日益重视。特别是在土壤环境保护领域，生物技术优势明显，尤其适用于特定场合下的土壤环境监测。生物技术可借助相关技术手段开展对土壤内微生物细胞的连续监测，对土壤内的植物细胞进行全面分析，与其他技术相比，应用效果更为显著。基于生物技术形成的土壤环境安全情况的全面评估，可为环保部门在制定土壤污染防治、保护土壤安全等方案时提供现实基础和理论依据[4]。生物技术在环保领域虽还处于起步阶段，但其在土壤改良和土壤污染治理方面已发挥出了重要作用。

3.4 信息技术

在开展实际工作时，技术人员需收集大量资料，获得全面的信息，采用信息技术作为有力辅助，能够保障监测工作的顺利进行，实现对土壤环境问题的深入分析。信息技术应用到土壤环境监测中，可保障资料研究的严谨性和科学性，充分发挥所收集资料的研究价值。无线传感器技术具有实时传输、费用低廉、资料采集丰富的显著优点，在土壤环境监测中应用较为广泛，其主要是借助无线技术实现对信息的实时传输。当土壤环境监测涉及的地域较广，监测面积较大时，需设立多个监测点进行区域测量，并做好统计分析工作，以便形成整个区域的土壤质量数据。土壤环境监测中信息技术的应用使土壤具体参数的测量更加便捷，监测手段和监测体系更加完善。如可利用传感器测量土壤的酸碱度、湿度等参数。信息技术的应用是提升土壤环境防护能力的重要手段，随着PCR技术、芯片植入技术以及生物大分子标记技术在该领域的飞速发展，土壤环境监测得到了更多技术手段的支持，数据处理更加方便快捷、精细准确。

4 治理土壤环境污染的相关措施

4.1 加强管理

4.1.1 健全防治体系，强化污染管理

首先，应从强化制度管理和完善管理体系方面入手，从制度和体系上规范土壤环境污染的防治活动和管理工作。具体而言，有以下三个方面。

（1）对当前土壤环境污染现状展开调查和分析，对当前的防治和控制策略进行相关把握，根据当地的土壤环境污染数据，立足当地工业生产的污染实际，科学制定防治方案，选择适用的防治措施，精准防控土壤污染；（2）关注与土壤环境污染防治相关的最新政策和法规法律，不断更新治理方法，与时俱进地落实相关规定和要求，在分析当前发展情况的基础上制定防治规划，强化对周围环境的保护，进一步防治土壤环境污染；（3）鉴于土壤环境质量监测工作开展的长期性和持续性，为保障监测效果，提升工作成效，需建立健全和持续完善环境监测系统，如相关主体单位应对监测技术和设备进行及时更新和升级，并致力于建立自动监测系统，以实现信息交换，提升土壤修复效率，加快工作进度。

4.1.2 加强防治宣传，提升人们的保护意识

由于土壤环境污染问题不像空气污染和水污染易被人们察觉，其具有复杂性和隐蔽性，因此加强对土壤环境安全和土壤污染防治的宣传尤为重要，如此才能让更多的人了解和重视此项工作，帮助人们树立土壤环境保护理念，自觉自愿投入到土壤环境保护工作中，从而为土壤环境安全保护、土壤环境污染防治贡献力量。比如利用受众较广的新媒介进行宣传，在微博发布相关活动，在微信公众号发布相关文章，在短视频平台发布相关图文、视频动态等，全面宣传土壤环境保护和污染防治工作，进行相关保护工作的推介和展示，并与大众实现良好互动，鼓励大众进行评论、转发和分享等，使土壤环境安全保护工作更加深入人心，随时随地与大众互联。

4.1.3 推广试点示范，培养专业人才

土地资源管理是一项持续性的工作，首先应关注的是制度的建立和健全，区域土壤管理制度必不可少，应本着措施严格、监管有力、制定科学的原则进行管理策略的拟定和实施，最终形成规范模式进行土壤管理，从而升级为预防和治理土壤污染的国家模式，发挥试点示范作用，再向更大范围、更多领域进行推广。此外，要发挥人才的引擎作用，重视优秀人才的培养，尤其是强化土壤污染防治专业人才的培养。为大力培养土壤改良专业技术人才，应加大对土壤改良的投资力度，持续革新土地整治技术，通过资金支持和技术保障，为人才培养提供强大支撑，真正发挥试点的示范作用，通过人才发展加快项目改革，不断推动土壤污染防治工作。

4.2 改进技术

4.2.1 科学选择监测点位

土壤环境监测工作的开展需以监测点位为依托，当前，我国土壤环境安全保护领域中监测基础站的选择和建设正日趋完善，为使监测选点更为科学，更好地发挥其在监测工作中的积极作用，应选取更具代表性的监测点位。为使监测数据更为全面和准确，应在同一区域的不同点位进行监测，并确保不低于五年一次，不断更新和完善土壤监测数据系统。

4.2.2 合理布置采样地点

在实际的土壤环境污染监测工作中，科学建立监测站点和合理布置采样点位能够确保监测结果的真实可靠。选定采样点的前提是明确监测范围，并对当地的地质情况进行全面分析，从而确定监测位置，实现采样点的科学布置，符合监测工作的实际需求。此外，为尽可能缩小采样误差，应采用同一单位进行土壤样本的采集操作，以符合标准误差范围[5]。

4.2.3 按需选用监测技术

随着科学技术的发展，土壤环境监测可选用的技术手段日益丰富，在实际工作中，为保障监测资料和监测结果的精准性，需根据实际需求进行监测技术的科学选择。首先要立足于当前土壤环境监测的实际情况选用合适的监测技术，另外要结合当前监测技术的发展情况，对其展开科学分析，从而做出最佳选择。目前，主要有以下监测技术可用于土壤环境监测。

（1）敏感性较高的光谱技术，其优势在于数据连续、过程稳定，劣势在于成本较高，有潜在的X射线辐射危险。（2）自动化水平较高的电化学检测与监测技术，该技术元素收集全面，应用效果理想。（3）灵敏性极高的电容式传感器技术，对重金属和化合物尤为敏感，信息采集相当全面。

4.2.4 规范处理土壤样品

土壤样品应在通风干燥处保存，先进行杂物清理，如小石子和其他碎屑等，然后进行碾压，后用2 mm的筛网进行过滤。经规范处理的样品更易检测出钾、磷、氮等相关元素的含量，从而判断样品的酸碱性质。结合相关工艺，可对样品进行进一步的筛选，便于后续开展检测操作和相应的处理。

4.2.5 充分溶解土壤样品

在对样品进行相关检测时，需对土壤样品进行充分溶解，可采用的溶解方法有湿法、干法和碱熔法。湿法即为蒸煮法，将土壤样本和各种酸性溶液一起加热，将土壤内的有机物质分解为水和二氧化碳，该方法可在特定环境中采用；干法即灰化法，用特制熔锅盛好土壤样品，放入高温熔炉中，用450 ℃～550 ℃加热，直至试样产生灰化，此法中最值得关注的是制成熔锅的材料为石英、镍、铂等；碱熔法主要利用了氢氧化钠、碳酸钠及水与土样的溶化反应，需加热进行。

4.2.6 持续改良治理技术

根据当前的环保形势，土壤环境安全问题已相当严峻，土壤环境监测技术和土壤污染控制措施还需不断升级和改进，以尽快恢复土地质量，推动土地资源的可持续发展。现阶段，我国多采用挖掘、焚烧和固化等方式来治理被污染的土地，并不能从根本上恢复土壤原有的质量，甚至对土地资源造成二次破坏。因此，应加大科研力度，突破技术难点，加快先进技术手段的应用和普及，如热处理技术和生物通风技术等，此外，要创造更多的便利条件，促进化学浸出或电动修复技术等复杂技术的应用，还可研发更多可适用的、恢复效果理想的技术手段。由此可见，土壤环境治理技术的改良过程具有长期性和持续性。

4.2.7 多样选用监测设备

在互联网时代背景下，土地环境监测系统在环保领域中的应用日益普及，监测设备和监测手段也日益丰富。其中，无线传感技术最具代表性也最为常用，其可实时监测土壤环境情况，并将监测数据及时传送至指挥中心，与中央数据库进行对接，再根据接收到的监测指令，对数据参数进行采集和分析，实施对土壤污染的监测和评估，从而形成土壤动态的实时反馈。此外，还可利用物理或化学监测设备开展土壤环境监测工作，多种监测设备可根据实际需求进行选用。

5 结语

综上所述，当前我国土壤环境安全状况不容乐观，土壤污染形势日益严峻，其中一些严重问题已阻碍了社会经济发展，影响了人们的身体健康。因此，需重视土壤环境安全保护工作，强化对土壤污染的防控和治理，通过加大宣传力度、升级技术手段、强化人才培训、完善管理制度、增加科研投入等措施不断完善土壤环境治理工作，妥善解决土壤污染问题，以切实维护土壤环境安全，促进社会经济的和谐、稳定、健康发展。