土壤污染治理技术与效果评估

中图分类号：X102 文献标识码：A

引言

工业企业遗留污染土壤中存在高浓度有机物与重金属复合污染，因污染物种类多元、赋存形态复杂，成为当前环境治理领域的重点。传统物理化学修复技术虽快速降低污染物浓度，但实施伴随高昂成本与二次环境风险，难以满足污染场地绿色可持续治理需求。随着人们环保意识的增强，生态修复技术应运而生，作为一种新兴、低成本、绿色的污染治理方法，正在受到越来越多的关注。本文通过对土壤污染治理技术应用进行综合分析，为推动矿区污染治理提供科学依据和实践指导。

1、土壤污染的主要类型与来源

土壤作为陆地生态系统的核心载体，承载着农业生产、水源涵养、气候调节及生物多样性保护等多重功能。然而，工业排放、农业面源污染和城市扩张等人类活动导致重金属、有机污染物及塑料微粒等有害物质在土壤中累积，形成了复杂的复合污染体系 。这些污染物通过食物链传递，直接威胁粮食安全，如镉大米、铅超标蔬菜等事件频发，导致公众健康面临重大风险。土壤污染现状呈现出多种污染类型以及其繁杂的来源，在工业化进程中，诸如铅、镉、汞等重金属的排放对土壤造成了显著污染。这些重金属通常源自冶金、化工等行业的生产废弃物和废水排放。这类污染物进入土壤后，对土壤的性质和功能造成了长期的影响，不但对植物的生长产生了负面作用，还有可能经过食物链影响人体健康。农业活动中化肥和农药的使用也是造成土壤污染的重要来源，过量施用的化肥和农药在土壤中不断积累，不仅致使土壤酸化和盐碱化，还可能引发地下水污染。这种污染的逐渐积累使得土壤的自然修复能力降低，对农业生产的可持续性造成了影响。

2、土壤污染治理技术分析

2.1、新型生态修复技术

随着人们环保意识的逐渐提升，生态修复技术作为一种环保、低碳、长效的土壤修复方法，日益受到学术界和实际应用领域的广泛关注。植物修复技术是其中一个典型的例子，其借助植物的吸附、转化及固定作用去除土壤中含有的重金属、有机污染物等有害成分。通过选择合适的植物种类，我们能够在不破坏生态环境的前提下，长期持续地去除污染物。此外，微生物修复技术借助微生物的代谢过程来降解土壤中的有机污染物。某些微生物具有分解复杂有机物的能力，能够将这些有害物质转化为无害物质，进而恢复土壤的生态功能。近年来，生物炭修复技术作为新兴的土壤修复方法也得到了广泛应用。通过将生物质废弃物炭化后加入土壤中，生物炭能够有效吸附土壤中的重金属和有机污染物，改变土壤的物理、化学特性，从而达到修复目的。

2.2、遥感技术 RS

遥感技术利用卫星、无人机等平台，采用光谱分析、热红外成像等手段，通过获取地表反射或辐射的电磁波信息来监测土壤污染。遥感技术在大范围、实时监测土壤污染方面具有显著优势，能够在不同空间尺度上获取土壤污染信息，同时避免了传统采样方法中的人为干扰和破坏。随着遥感技术的迅速进步，高分辨率和高光谱遥感影像数据逐渐普及，这些传感器能够记录地面物体的多个窄波段反射率，降低地物干扰，弥补传统调查方法的不足，为土壤重金属污染监测提供了更加便利的解决方案。通过多光谱和高光谱遥感数据分析土壤污染特征，使得对土壤污染物的识别和定量分析更加精确。如无人机遥感技术的应用，使得低空高分辨率监测成为可能。遥感地面观测系统依靠实时、快速和周期性收集的优势，定量评估和动态监测生态环境要素，其更适合进行局部区域的土壤污染精细调查，如农田或工业污染场地的详细调查[1]。

2.3、土壤污染生物修复技术

土壤污染生物修复技术是一种利用生物的生命活动及其产生的代谢物质来去除或降低土壤中污染物含量的方法。土壤生物修复技术以其环境友好、成本较低、修复效果持久等特性，在土壤污染修复领域展现出了巨大的潜力和广阔的应用前景。植物修复技术是利用某些植物对特定污染物的吸收、积累、降解或转化能力，去除土壤中的污染物，这些植物通常被称为超富集植物或耐性植物。它们能够在体内积累大量的重金属离子或有机污染物，而不会表现出明显的毒害症状；动物修复技术是利用土壤中的动物及其代谢产物来降低污染物浓度的技术。例如，蚯蚓等土壤动物能够通过摄食、消化和排泄等活动，促进土壤中有机物的分解和矿化，改良土壤结构，提高土壤肥力。同时，蚯蚓还能通过生物富集作用，将土壤中的重金属离子等污染物富集在体内，从而降低土壤中的污染物含量[2]。

2.4、生物炭修复技术

生物炭修复技术是近年来新兴的一种土壤污染治理手段，其主要原理是通过将生物质废料（如秸秆、木屑等）经过高温热解制成生物炭，并将其施加到污染土壤中，利用生物炭的高吸附性来吸附土壤中的重金属和有机污染物。生物炭是一种多孔、比表面积大的物质，能够有效吸附土壤中的有害物质，从而减少污染物的流动性和生物可利用性，达到修复污染土壤的目的。此外，生物炭的施用还能够改善土壤的物理、化学和生物学特性，如提高土壤的通气性、促进微生物的生长、调节土壤的酸碱度等，这些都对改善土壤生态环境具有积极作用。生物炭修复技术的优势在于其操作简单，成本相对较低，并且具有较长的持效期，能够长期维持土壤的修复效果。然而，生物炭修复技术的效果受多种因素的影响，如生物炭的性质、土壤类型、污染物浓度等[3]。

3、土壤修复技术的效果评估

修复技术的效果评估方法涵盖了多种手段，用于全方位地分析和验证土壤修复技术的实际成效，常用的评估方法包含化学分析、物理检测以及生物检测。化学分析主要是通过采集土壤样本，测定污染物的浓度变化，以此评估修复过程中的去除率和降解效果。这种方法能够将修复技术对特定污染物的去除效率进行量化，通过测定土壤中重金属、有机物的残留浓度变化，判定修复效果。物理检测方法则涵盖了测定土壤的物理性质变化，如土壤的质地、孔隙度和湿度等。这些指标的变化，能够反映修复过程中土壤结构的改善状况。物理检测通常会与化学分析相结合使用，从而全面地了解修复过程对土壤性质产生的影响。生物检测方法是观察土壤中微生物和植物的生长状况，来评估土壤生态环境的恢复情况。植物生长指标，如植物的生长高度、叶片颜色和生物量，能够反映出土壤的健康状况；微生物活性检测则是分析土壤中微生物的种类和数量，来了解土壤生物群落的恢复情况[4]。

结束语

土壤污染治理技术已形成多元化发展格局，各种技术各有特点和适用范围。物理修复见效快但成本高，化学修复效率高但可能产生二次污染，生物修复环境友好但周期长，联合修复综合效益显著但工艺复杂。效果评估需要建立多指标综合体系，关注长期稳定性和生态功能恢复。未来土壤修复技术将向绿色可持续方向发展，重点研发高效低耗的新型修复材料和工艺。纳米材料、基因工程等新兴技术的应用将提高修复效率。

参考文献：

[1]沈斌,周聪,代宏,等.土壤污染治理技术与农田环境保护措施的思考[J].皮革制作与环保科技,2024,5(13):114-116.

[2]耿晓玲.生物修复技术在土壤污染治理中的应用[J].清洗世界,2024,40(05):69-71.

[3]张雅琼.植物修复技术在农田土壤污染治理中的应用与效果验证[J].皮革制作与环保科技,2024,5(02):99-101.