土壤污染防治与生态修复技术的实践探索

摘要：土壤污染是全球环境问题之一，随着工业化、城市化进程的加速，土壤污染问题愈加严重。土壤污染不仅危害生态环境，也威胁人类健康和农业生产。针对这一问题，土壤污染防治和生态修复技术逐渐成为解决这一问题的重要手段。本文探讨了土壤污染的主要来源和类型，分析了土壤生态修复技术的实践策略，包括植物修复、微生物修复、土壤改良等多种技术手段。通过总结国内外的相关实践经验，提出了未来土壤修复技术的发展趋势和挑战。

关键词：土壤污染；生态修复；污染来源；修复技术；植物修复

引言：

土壤是地球上最重要的自然资源之一，它不仅是农业生产的基础，还承载着大量的生态功能。然而，由于现代化工业、农业活动的快速发展，土壤污染已成为世界各国面临的重大环境问题。土壤污染不仅对生态环境造成了破坏，还对人类健康产生了深远影响。例如，重金属污染、农药残留、化学废弃物等问题，严重影响了土壤的健康和可持续利用。近年来，生态修复技术逐渐成为土壤污染治理的重要方向。生态修复技术通过恢复土壤的自然生态功能，利用植物、微生物等生物手段对污染土壤进行修复，具有成本低、可持续性强等优势。

1.土壤污染的主要来源与类型

土壤污染的主要来源可分为自然来源和人为来源。自然来源包括地质灾害、火山喷发等自然现象，但相对于人为污染的影响较小。人为污染则是土壤污染的主要推动因素，主要来源有：

①工业污染：工业生产过程中排放的废水、废气和废渣，含有大量重金属、化学废料等有害物质，直接污染土壤。

②农业污染：过量使用化肥、农药等，导致有毒化学物质长期积累在土壤中，破坏土壤生态。

③城市生活污染：生活垃圾、污水等不当排放含有有机污染物、重金属等成分，对土壤造成污染。

④矿业活动：矿产资源开采过程中，废矿渣和废水含有有害物质，严重污染土壤和地下水。

2.土壤生态修复技术的实践策略

2.1 植物修复技术

植物净化法（Phytoremediation）指的是运用植物对土壤中的有害物质进行摄取、转换、分解或稳定的过程，因此提升受污染土地品质的方法。植被恢复技术不只是一种生态的整治手段，并且在这两个方面展现出显著的领先地位。该机制依赖植物根茎对有害物质的摄取与转化，或者借助植物细胞内的生化转换过程，对有害物质进行分解或转换成无毒性成分。某些植被具备从土壤中摄取并积累有害成分的特质，特别是重金属元素。这些植物借助根须将有害的重金属或毒素摄取至其体内，借助生物转化过程或通过积累储存手段实现修复功能。

某些植被能够与根际微生物实现互利共生，对土壤中存在的石油农药等有机污染物进行化学转化处理使其变为无毒性成分。植物的根部分泌物能够为微生物补充养分，因此推动有害物质的分解。某些植被遭遇污染源刺激之际，能够借助生物转化作用将有害物质转化为无害或低害的成分。植物的根须能够同土壤里的有害物质发生化学吸附作用，降低污染物的生物利用率。例如，某些植被具备分泌有机酸或类似成分的能力 以此将土壤里的重金属元素稳定化，降低其在自然环境中的扩散和生物体内累积程度。

2.2 微生物修复技术

生物降解技术（Bioremediation）是通过微生物及其生态群体的生化反应过程，分解或改变土壤里的有害物质，因此得以修复土地的生态环境。微生物整治技术被视为一种成效显著、投入低廉并且对环境无害的土壤污染处理途径。微生物能够直接分解污染物亦或是通过与其他生物的互动来达到这一目的，将有害物质转换成无污染或生物不可吸收的状态，从而达成土地整治。普遍采用的微生物处理技术主要有以下数种：

①生物降解法：微生物参与的分解过程在生物修复领域里是最普遍的技术手段之一，特别适合用于降解有机污染物质的方法。地下的细菌和真菌等微小生物能够把有机物质当作能量来源，借助其生物转化过程把有机污染物（例如石油类化合物、杀虫剂等）转化为水以及二氧化碳等无污染的成分。微生物对污染物的分解效能与土壤内微生物的类别及其活跃程度有着紧密的联系，所以采取恰当的土壤优化手段（例如施用肥料或补充水分）可以增强微生物的分解效能。

②生物吸附法：某些微生物利用其细胞壁及表面分子等构造捕捉土壤里的有害物质，特别是重金属元素。微生物通过附着机制对污染物进行稳定化处理，降低污染物的生物利用率。这一步骤在针对特定重金属污染的土壤整治方面展现出显著的功效。

③生物转化法：微生物具备分解有机污染物的能力，尚可借助生化反应将其转换成无污染或毒性较低的物质。例如，某些微生物具备将氯含有机化合物分解成氯代烃类的功能，因此降低其有害成分的含量。

2.3 土壤改良与稳定化技术

土壤调理与固化技术（Soil Treatment and Solidification）通过添加不同成分来优化受污染土壤的物理化学特性，因此提升土壤的恢复功能。与植物治理及微生物整治相异，土壤结构优化与固定化技术主要集中于运用物理、化学及生物方法对土壤构造进行直接调整、增强土壤的稳固性，降低污染物的移动性或生物摄取度。借助向受污染的土壤中注入生物质（诸如腐熟肥料、有机质肥料、植物残余等），还能够提升土壤中有机质的比例，增强土壤的空气流通能力、水分保持能力和养分供应水平，尚且能为土层内的微生物补给养分，推动有害物质的分解与转变。

采用化学固定与稳定化技术，通过向土壤中掺入特定化学成分（诸如熟石灰、磷肥、沸石等）与土壤内含的污染物质进行相互作用，实现稳定污染物的功效。例如，熟石灰能够通过化学反应调节土壤的酸性水平，降低重金属的生物利用率。部分化学固化剂亦能使重金属形成沉淀，降低其在土壤中的扩散能力。土壤改良技术通过向土壤中注入矿物成分（例如膨润石、高岭土等），能够优化土地的物理构造，提升土壤的吸附效能，因此降低有害物质的传播及生物摄取的可能性。

结语：

随着土壤污染问题的日益严峻，土壤修复技术的研究与应用变得越来越重要。生态修复技术作为一种可持续的修复手段，具有广阔的应用前景。通过植物修复、微生物修复、土壤改良等技术的结合，可以有效恢复污染土壤的生态功能，减少污染物的危害。然而，土壤污染修复仍面临着技术、经济和政策等方面的挑战。未来，随着技术的不断进步，土壤污染防治与生态修复必将为全球环境保护事业做出更大贡献。

参考文献：

[1]吴洁.浅析农业土壤污染来源及防治措施[J].农业开发与装备，2024，（11）：133-135.

[2]闫锡升.试论土壤污染防治及修复方法[J].清洗世界，2024，40（10）：172-174.

作者简介：谷宏峰，1992，男，辽宁阜新，汉，本科，工程师，生态环境