- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:土壤是生态环境的重要组成部分,是农业生产和人类生存的基础,承载着各类物质循环与生态功能。随着工业化、城市化进程的加快,各类污染物通过多种途径进入土壤环境,导致土壤污染问题日益突出,不仅破坏土壤生态系统平衡,影响农作物生长与品质,还会通过食物链危害人类健康,制约生态环境与社会经济的可持续发展。土壤污染防治与修复是改善土壤环境质量、保障生态安全和粮食安全的关键举措。本文结合土壤污染的主要类型与成因,系统分析当前常用的土壤污染防治与修复技术,阐述各类技术的核心原理、适用场景及应用要点,探讨技术应用过程中存在的问题,并提出针对性优化建议,为土壤污染防治与修复工作提供理论参考与实践指导,助力实现土壤资源的可持续利用。
关键词:土壤污染;污染防治;修复技术;
引言
土壤作为地球表层系统的重要组成部分,具有净化污染物、支撑植物生长、维持生态平衡等重要功能,是人类赖以生存和发展的物质基础。近年来,受工业生产、农业活动、城市排污等多种人类活动影响,大量污染物进入土壤,导致土壤环境质量持续下降,土壤污染问题逐渐成为全球性的生态环境难题。土壤污染具有隐蔽性、累积性、难降解性等特点,其危害具有长期性,一旦受到污染,不仅难以快速恢复,还会通过地下水渗透、农作物吸收等途径扩散,威胁生态安全、粮食安全和人类健康。
当前,土壤污染防治与修复已成为生态环境保护工作的重点任务,受到广泛关注。开展土壤污染防治与修复工作,既要采取科学有效的措施控制污染物输入,从源头减少土壤污染,也要运用合理的修复技术,改善受污染土壤的质量,恢复土壤生态功能。本文基于土壤污染的实际情况,梳理土壤污染的主要类型与成因,分析常用的土壤污染防治与修复技术,探讨技术应用中的问题与优化方向,旨在为土壤污染防治与修复实践提供参考,推动土壤生态环境的持续改善和土壤资源的可持续利用。
一、土壤污染的主要类型与成因
土壤污染是指各类污染物进入土壤,超过土壤自身的净化能力,导致土壤理化性质、生物特性发生改变,进而影响土壤功能和使用价值的现象。明确土壤污染的类型与成因,是开展防治与修复工作的前提和基础。
1.主要污染类型
根据污染物的性质,土壤污染主要可分为无机污染、有机污染和复合污染三大类。无机污染主要来源于各类重金属和非金属污染物,这类污染物在土壤中稳定性强、难以降解,易长期累积,对土壤生态和农作物生长危害显著。有机污染主要来自农药、化肥、石油类物质、塑料制品等,这类污染物易在土壤中迁移转化,部分具有毒性,会影响土壤微生物群落结构,进而破坏土壤生态功能。复合污染是指土壤中同时存在无机污染物和有机污染物,两类污染物相互作用,加剧土壤污染程度,增加防治与修复的难度。
2.主要污染成因
土壤污染的成因复杂多样,主要与人类活动密切相关,可分为工业污染、农业污染和城市污染三大类。工业生产过程中,各类废水、废气、废渣的排放,是土壤无机污染和有机污染的主要来源,污染物通过地表径流、大气沉降等途径进入土壤,造成土壤污染。农业活动中,不合理使用农药、化肥,以及污水灌溉、秸秆还田不当等,会导致污染物在土壤中累积,破坏土壤理化性质,引发农业土壤污染。城市发展过程中,生活污水、生活垃圾的随意排放和处置,以及交通尾气排放、工业企业搬迁遗留污染等,都会导致城市周边土壤受到污染,影响城市生态环境。
二、土壤污染防治技术分析
土壤污染防治坚持“预防为主、防治结合、源头管控”的原则,核心是减少污染物进入土壤,阻断污染传播途径,从源头控制土壤污染的发生和发展。当前常用的土壤污染防治技术主要分为源头防控技术和过程阻断技术两大类。
1.源头防控技术
源头防控技术是土壤污染防治的核心,主要通过控制污染物排放、优化生产生活方式,减少污染物进入土壤的总量。工业领域,通过优化生产工艺,推行清洁生产,减少废水、废气、废渣中污染物的含量,对工业“三废”进行无害化处理后再排放,从源头减少工业污染对土壤的影响。农业领域,推广绿色农业生产模式,合理使用农药、化肥,推广生物防治、生态种植技术,减少化学农药和化肥的使用量,避免农业面源污染;加强农田灌溉用水管理,杜绝污水灌溉,保障灌溉用水质量。城市领域,加强生活垃圾和生活污水的集中处理,推行垃圾分类处置,减少生活垃圾中污染物对土壤的渗透;规范工业企业搬迁过程中的土壤污染治理,避免遗留污染。
2.过程阻断技术
过程阻断技术主要用于阻断污染物在土壤中的迁移扩散,防止污染范围扩大,减少污染物对周边生态环境和人类健康的危害。常用的过程阻断技术包括土壤覆盖、隔离屏障、地下水防渗等。土壤覆盖技术通过在受污染土壤表面覆盖清洁土壤、植被或防渗材料,阻断污染物与大气、地表水的接触,减少污染物的迁移和扩散。隔离屏障技术通过设置物理屏障,将受污染土壤与未污染土壤、地下水隔离开来,防止污染物渗透扩散。地下水防渗技术主要用于防止受污染土壤中的污染物渗透到地下水中,通过铺设防渗膜、构建防渗墙等方式,阻断污染物的地下水迁移途径。
三、土壤污染修复技术分析
土壤污染修复技术是指通过物理、化学、生物等方法,去除或降低土壤中污染物的含量,恢复土壤理化性质和生态功能的技术。根据修复原理的不同,常用的土壤污染修复技术可分为物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术三大类。
1.物理修复技术
物理修复技术主要通过物理手段分离、去除土壤中的污染物,具有操作简单、修复速度快等优势,适用于污染物含量较高、分布集中的受污染土壤。常用的物理修复技术包括土壤淋洗、土壤挖掘、热脱附等。土壤淋洗技术通过向土壤中注入淋洗剂,将土壤中的污染物溶解并随淋洗剂排出,实现污染物与土壤的分离。土壤挖掘技术通过将受污染土壤挖掘出来,进行集中处理或异地处置,适用于污染范围较小、污染物浓度较高的区域。热脱附技术通过加热土壤,使土壤中的挥发性污染物蒸发分离,再对蒸发的污染物进行收集处理,适用于挥发性有机污染物和部分重金属污染的土壤修复。
2.化学修复技术
化学修复技术主要通过向土壤中添加化学试剂,与土壤中的污染物发生化学反应,使污染物转化为无毒或低毒、易降解的物质,从而降低土壤中污染物的危害。常用的化学修复技术包括化学淋洗、化学氧化还原、固化稳定化等。化学淋洗技术与物理淋洗类似,但需添加特定的化学试剂,增强对污染物的溶解能力,提高修复效率。化学氧化还原技术通过添加氧化剂或还原剂,改变污染物的化学性质,使其转化为无害物质。固化稳定化技术通过添加固化剂,将土壤中的污染物固定在土壤基质中,降低污染物的迁移性和毒性,适用于重金属污染土壤的修复。
3.生物修复技术
生物修复技术主要利用微生物、植物等生物的代谢作用,降解或吸收土壤中的污染物,恢复土壤生态功能,具有环境友好、成本较低、无二次污染等优势,是当前土壤污染修复领域的研究热点。常用的生物修复技术包括微生物修复、植物修复等。微生物修复技术利用土壤中的土著微生物或人工接种的微生物,通过微生物的代谢作用降解土壤中的有机污染物,或将重金属转化为低毒形态。植物修复技术利用植物的吸收、富集作用,将土壤中的污染物吸收到植物体内,通过收割植物将污染物从土壤中去除,适用于大面积、低浓度的土壤污染修复。
四、土壤污染防治与修复技术应用中的问题与优化建议
当前,土壤污染防治与修复技术在实际应用中取得了一定成效,但仍存在一些问题,制约了修复效果和技术推广,需要针对性地优化完善。
1.存在的主要问题
一是技术适配性不足,不同类型、不同程度的土壤污染对修复技术的要求不同,部分修复技术适用范围较窄,难以满足复杂土壤污染的修复需求;二是技术应用成本较高,部分先进的修复技术设备投入、试剂消耗等成本较高,难以在大面积污染区域推广应用;三是修复效果稳定性较差,部分修复技术只能短期降低土壤污染物含量,难以实现长期稳定修复,易出现二次污染;四是技术推广力度不足,部分高效、低成本的修复技术未能广泛普及,基层地区缺乏专业的技术指导和人才支持。
2.优化建议
一是加强技术研发与创新,结合不同土壤污染类型和实际情况,研发适配性强、成本较低、修复效果稳定的防治与修复技术,推动技术升级优化;二是优化技术应用方案,根据土壤污染的具体情况,合理选择修复技术,结合多种技术进行综合修复,提高修复效果;三是加大政策支持和资金投入,鼓励企业、科研机构参与土壤污染防治与修复技术的研发和推广,降低技术应用成本;四是加强技术培训和人才培养,提升基层技术人员的专业能力,为技术推广和应用提供人才支撑;五是完善相关法律法规和标准体系,规范土壤污染防治与修复行为,保障技术应用的科学性和规范性。
五、结论
土壤污染防治与修复是改善土壤生态环境、保障生态安全和粮食安全的重要举措,事关人类生存发展和生态环境可持续发展。土壤污染类型多样、成因复杂,需要坚持“预防为主、防治结合、综合治理”的原则,从源头防控和过程阻断两方面做好土壤污染防治工作,减少污染物进入土壤。当前常用的土壤污染修复技术各有优势与不足,实际应用中需结合土壤污染的具体情况,合理选择修复技术,实现高效、低成本、长期稳定的修复效果。
针对土壤污染防治与修复技术应用中存在的问题,需加强技术研发、优化应用方案、加大政策支持和人才培养力度,不断完善土壤污染防治与修复体系。未来,应持续推动土壤污染防治与修复技术的创新发展,提升技术的适配性和推广性,推动土壤生态环境持续改善,实现土壤资源的可持续利用,为生态环境保护和社会经济可持续发展提供有力支撑。
参考文献
[1] 姚元,郑廷雨,刘亚飞,等.污染场地修复模式定量遴选方法创新研究——基于原位与异位修复多维决策及工程应用[J].环境生态学,2026,8(01):151-158.、
[2] 程立娟,周启星,刘佳豪,等.机器学习技术应用于水土污染防治的进展[J/OL].环境科学,1-20[2026-03-12].https://doi.org/10.13227/j.hjkx.202509064.
[3] 岑向超.土壤污染危害防治与修复技术在环境治理中的应用[J].当代化工研究,2025,(23):84-86.
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