对土壤污染及治理的认识

对土壤污染的所知所感

摘要：环境工程是应用科学与工程之方法来改善环境，保障人类以及其他生物生存健康学科。下面主要就我在环境工程概论课上学到的知识谈一下我对土壤污染的了解及对未来的设想和规划。

土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，它为植物生长提供机械支撑能力，而且为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废弃物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及尘埃也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。

1．土壤污染现状及危害

土壤污染不仅是土壤自身的改变，还通过粮食、蔬菜，水果等间接影响了人体健康，通过淋洗和蒸发影响了水体和大气环境。在2015年山东兰陵2200吨大蒜因铅超标被退回事件后，我就开始留意土地污染的相关报道和身边的案例。认真地了解，我才发现此类事件并不鲜见：广州、湖南的镉大米事件、山东铅超标的烟草和造成绝产的姜瘟病的肆虐都与土壤的变化有关。在环工概论课上老师向我们介绍了土壤污染的现状、成因和治理方法，使我在愤怒忧心之余有了一份理智与客观；使我开始关注并思考如何避免事情的发生、如何进行事后的处理。

通过查阅相关资料，我发现我国在土壤修复领域一缺修复标准，二缺项目示范，三缺商业模式，堪称“一穷二白”。农田土壤防治的基本原则应以保护为先，未被污染的农田要防止再受污染威胁，轻微污染、重度污染的农田土壤宜采取差别化的修复技术、方案。

2.土壤污染的预防

控制和消除土壤污染源,控制进入土壤中的污染物的数量和速度, 使其在土壤中缓慢的自然降解,不致迅速大量地进入土壤引起土壤污染。

2.1减少工业三废排放

工业生产是环境污染的主要原因，同时也是经济的重要支柱，因此在当前情况下能够做的是尽量控制和减少废物排放。

控制和消除工业三废的排放，必须大力推广循环、无毒工艺，以减少或消除污染物。这将依靠生产工艺的革新，污染处理技术的进步和行政手段的综合。在环境工程领域，利用技术手段对工业三废要进行回收处理, 化害为利是工作的重心。只进行回收是不够的，

回收往往只是把废物由一个形式转化为了另一种形式，并没有实质的改变。通过技术革新提高原料利用率，实现循环利用是最好的效果，但其中的难题正等待我们破解。

2.2加强灌区的监测和管理

污水灌溉是降低土壤生产力的原因之一，污水中的病菌会造成土壤中菌落生存失调，化工废物会直接损害作物，导致歉收绝收和作物变异。

灌区要加强监测, 经常了解污染物的成分、含量及动态, 控制污水灌溉量, 避免滥用污水灌溉引起土壤污染。

2.3合理使用农药与化肥

对残留量高、毒性大的农药, 应控制使用范围、使用量和使用频次。大力试制和发展高效、低毒和低残留的农药新品种, 探索和推广生物防治作物病虫害的途径, 尽可能减少有毒农药的使用。对硝酸盐和磷酸盐类化肥, 要严格按照规定合理施肥, 经济用肥, 避免过多施用适得其反地造成土壤污染。

3．土壤污染的修复方法及评价

3．1工程措施

在修复方面，工程措施是比较经典的土壤重金属污染治理措施。深耕翻土用于轻度污染的土壤, 而客土和换土则实用于重污染区。工程措施具有彻底、稳定的优点,但实施工程量大、投资费用高,破坏土体结构,引起土壤肥力下降,并且还要对换出的污土进行堆放或处理（处理过程若有不慎会再次导致土壤污染及其它形式的污染）。

3.2物理修复

3.2．1电动修复

电动修复是通过在电场的作用下,土壤中的重金属离子( 如 Pb, Cd, Cr, Zn 等) 和无机离子以电透渗和电迁移的方式向电极运输,然后进行集中收集处理。研究发现,土壤 pH、缓冲性能、土壤组分及污染金属种类会影响修复的效果。该方法特别适合于低渗透的粘土和淤泥土,可以控制污染物的流动方向。在沙土上的实验结果表明,土壤中 Pb2+,Cr6+等重金属离子的除去率也可达 90% 以上。电动修复是一种原位修复技术,不搅动土层,并可以缩短修复时间,是一种经济可行的修复技术。

3.2.2电热修复

电热修复是利用高频电压产生电磁波,产生热能, 对土壤进行加热,使污染物从土壤颗粒内解吸出来,加快一些易挥发性重金属从土壤中分离, 从而达到修复的目的。该技术可以修复被Hg和Se等重金属污染的土壤。另外把重金属污染区土壤置于高温高压下,形成玻璃

态物质,从而达到从根本上消除土壤重金属污染的目的。

物理方法的局限性是不适于大范围大面积地使用。

3.3化学修复

化学修复是利用化学试剂、化学反应或化学原理来降低土壤中重金属的迁移性、生物可利用率,减少甚至去除土壤中的重金属,从而达到土壤的治理和修复。化学修复主要包括淋洗、淋洗提取法、固化法、电化学方法和施用改良剂法等。淋洗法是用清水淋洗液或含有化学助剂的水溶液淋洗被污染的土壤,又称洗土法或萃取法。此方法的缺点是淋洗后的废液处理仍是很大的问题，而且费用较高。

向土壤投入改良剂,通过对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用,以降低重金属的生物有效性。该技术关键在于选择经济有效的改良剂,常用的改良剂有石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐、硅酸盐和促进还原作用的有机物质,不同改良剂对重金属的作用机理不同。施用石灰或碳酸钙主要是提高土壤 pH 值,促使土壤中Cd、Cu、Hg、Zn 等元素形成氢氧化物或碳酸盐结合态盐类沉淀。如当土壤 pH > 6. 5 时, Hg就能形成氢氧化物或碳酸盐沉淀。化学修复是在土壤原位上进行的, 简单易行。但并不是一种永久的修复措施, 因为它只改变了重金属在土壤中存在的形态,金属元素仍保留在土壤中,容易再度活化危害植物。

3.4生物修复

生物修复是利用生物技术治理污染土壤的一种新方法，并被寄予着较高期望。利用生物削减、净化土壤中的重金属或降低重金属毒性效果好,易于操作,日益受到人们的重视,成为污染土壤修复研究的热点。目前生物修复技术主要集中在植物和微生物两方面,查阅资料发现国内对土壤重金属的植物修复方面研究较多,动物修复方面也有涉及。

3.4.1植物修复

植物修复技术是一种利用自然生长或遗传培育植物修复重金属污染土壤的技术。根据其作用过程和机理,重金属污染土壤的植物修复技术可分为植物提取、植物挥发和植物稳定3种类型。植物提取,即在受污染的土地上种植易于吸收重金属的植物，从土壤中吸取金属污染物, 随后收割地上部分并进行集中处理, 填埋封存。连续种植该植物,达到降低或去除土壤重金属污染的目的。植物挥发,其机理是利用植物根系吸收金属,将其转化为气态物质挥发到大气中, 以降低土壤污染。目前这方面研究最多的是类金属元素Hg和非金属元素Se。植物稳定, 即利用耐重金属植物或超累积植物降低重金属的活性,从而减少重金属被淋洗到地下水或通过空气扩散进一步污染环境的可能性。其机理主要是通过金属在根部的积累、沉淀或根表吸收加强土壤中重金属的固化。