姜 娜

（山東省聊城生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，山東 聊城 252000）

人口數(shù)量的持續(xù)增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的快速發(fā)展使得我國(guó)在發(fā)展進(jìn)程中面臨著更加嚴(yán)峻的土壤環(huán)境問(wèn)題，重金屬是導(dǎo)致土壤污染的主要因素。2020年進(jìn)行的全國(guó)土壤污染調(diào)查結(jié)果顯示，我國(guó)耕地的土壤重金屬超標(biāo)率為20.1%，特別是汞、砷、鉛、鎘元素的超標(biāo)非常明顯，鎘元素是對(duì)土壤造成污染程度最嚴(yán)重的重金屬。深入探究土壤重金屬污染狀況、污染來(lái)源、污染發(fā)展才能夠更有針對(duì)性地進(jìn)行污染防控，從源頭減少土壤重金屬污染造成的影響。土壤重金屬的來(lái)源非常復(fù)雜，重金屬在土壤中受到多種因素影響后會(huì)不斷累積并發(fā)生遷移，遭遇重金屬污染后的土壤的空間特性更加復(fù)雜。在面對(duì)土壤重金屬污染時(shí)必須要準(zhǔn)確進(jìn)行監(jiān)測(cè)才能夠更好地完成重金屬污染來(lái)源分析，明確重金屬污染的變化情況，采取更具有針對(duì)性的重金屬污染防治措施，從源頭控制土壤重金屬污染。

1 土壤重金屬污染概述

土壤中的重金屬主要來(lái)自于人為來(lái)源和自然來(lái)源，土壤母質(zhì)是重金屬自然污染的主要來(lái)源，而人類(lèi)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)和日常生活則是人為污染的主要來(lái)源。重金屬通過(guò)多種途徑進(jìn)入土壤，圍繞重金屬污染的來(lái)源展開(kāi)識(shí)別和分析可以確定每一種來(lái)源對(duì)土壤中重金屬污染含量的影響并確定重金屬進(jìn)入土壤的主要途徑。有色金屬在采選及排放的重金屬?gòu)U氣和廢水會(huì)通過(guò)沉降和灌溉途徑進(jìn)入土壤，礦渣等固體廢棄物則會(huì)通過(guò)溶蝕擴(kuò)散途徑進(jìn)入土壤。礦冶活動(dòng)會(huì)造成礦產(chǎn)周邊及下游江河沿岸發(fā)生大量的重金屬積累情況，由此而出現(xiàn)的重金屬污染分布非常顯著，我國(guó)土壤重金屬污染主要集中于華中地區(qū)、西南地區(qū)、珠三角和長(zhǎng)三角地區(qū)。我國(guó)土壤重金屬污染的金屬類(lèi)型較為集中，但是不同區(qū)域的重金屬污染程度有存在差異，鎘-銅、砷-鎘-鉛為主的多種重金屬?gòu)?fù)合型污染是我國(guó)土壤重金屬污染的主要類(lèi)型。我國(guó)民眾活動(dòng)范圍的不斷擴(kuò)大和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中心的轉(zhuǎn)移使得土壤污染類(lèi)型不斷增加的同時(shí)污染程度也在不斷加劇，特別是礦場(chǎng)和耕地的土壤污染狀況尤為嚴(yán)重。中國(guó)的土壤重金屬污染情況較為嚴(yán)重且總量較大，已遭受重金屬污染的土壤主要分布在水資源較為豐富的地區(qū)，這些土壤在得到修復(fù)后能夠有效用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，中輕度污染土壤在經(jīng)過(guò)重金屬治理后可以顯著提升糧食產(chǎn)量，重度污染土壤在經(jīng)過(guò)土壤修復(fù)治理后能夠恢復(fù)生態(tài)功能并創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。我國(guó)土壤重金屬污染問(wèn)題得到治理后既能夠增加我國(guó)的糧食產(chǎn)量并提升農(nóng)民收入，更能夠有效保護(hù)污染區(qū)域周邊民眾健康，土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)及防治同時(shí)具備經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值[1]。

2 我國(guó)土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀分析

土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)需要采取合適方式對(duì)土壤樣品進(jìn)行檢測(cè)，現(xiàn)階段我國(guó)采用了包括光譜分析、電化學(xué)分析、磁性檢測(cè)等在內(nèi)的多種監(jiān)測(cè)方式，現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的有效運(yùn)用能夠顯著降低土壤重金屬污染檢測(cè)和監(jiān)管的難度，更能夠在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)之中真實(shí)地反映出土壤污染狀況?，F(xiàn)階段常用的土壤重金屬監(jiān)測(cè)方法主要包括了現(xiàn)場(chǎng)快速監(jiān)測(cè)方法和實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)方法，二者各有優(yōu)勢(shì)又各有短板，充分發(fā)揮不同監(jiān)測(cè)方式的優(yōu)勢(shì)對(duì)于重金屬污染快速高效監(jiān)測(cè)具有重要意義[2]。

2.1 實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)方法

實(shí)驗(yàn)室中常用的土壤重金屬監(jiān)測(cè)方法主要包括了原子吸收光譜法、分光光度法、原子熒光光譜法、電化學(xué)分析法和極譜分析法，這些方法均可以用于實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)。例如電化學(xué)分析法就是經(jīng)常使用的監(jiān)測(cè)方法之一，它已經(jīng)廣泛用于土壤痕量元素監(jiān)測(cè)，但是以電化學(xué)分析為代表的監(jiān)測(cè)方式卻需要首先利用土樣消解對(duì)土壤樣品進(jìn)行處理，強(qiáng)酸物質(zhì)的使用可能會(huì)造成土壤的二次污染。建立在特定化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)之上的土壤樣品分析技術(shù)書(shū)用于常量分析，結(jié)果準(zhǔn)確且費(fèi)用適中，但是前期的處理過(guò)程卻需要花費(fèi)大量的時(shí)間與精力，實(shí)驗(yàn)靈敏度和準(zhǔn)確性也會(huì)受到不利影響。光譜分析技術(shù)的操作程序較為簡(jiǎn)單，成本投入相對(duì)較少，檢測(cè)環(huán)境要求不高，這也使其成為了重金屬實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的常用技術(shù)，特別是在批量土壤樣品檢測(cè)方面具有突出優(yōu)勢(shì)，但是樣品采集之前卻需要完成細(xì)碎工作，總體效率無(wú)法得到保障，同時(shí)也影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。磁性檢測(cè)也是實(shí)驗(yàn)室常用的檢測(cè)方法，成本較低且能夠提供較為全面的信息，在時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本控制方面具有優(yōu)勢(shì)，特別是能夠加快圖像處理和空間分析效率，但是卻只能夠用于磁性土壤重金屬的檢測(cè)，很多情況下并不適用這種檢測(cè)方法。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)快速監(jiān)測(cè)方法

土壤重金屬的實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)需要大量實(shí)驗(yàn)人員參與并且使用專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器，監(jiān)測(cè)和實(shí)驗(yàn)成本較高，監(jiān)測(cè)用時(shí)較長(zhǎng)，結(jié)果等待時(shí)間很長(zhǎng)，樣品的運(yùn)送和制備都會(huì)受到一些外界因素的感染與影響，進(jìn)而影響到監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，在實(shí)踐過(guò)程中無(wú)法全面落實(shí)實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)。圍繞現(xiàn)有土壤監(jiān)測(cè)技術(shù)展開(kāi)分析能夠發(fā)現(xiàn)，磁化率監(jiān)測(cè)等技術(shù)能夠在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行土壤重金屬含量的連續(xù)監(jiān)測(cè)，進(jìn)而準(zhǔn)確地判斷出土壤的污染程度。眾多研究者圍繞現(xiàn)場(chǎng)快速監(jiān)測(cè)技術(shù)展開(kāi)了研究，重點(diǎn)關(guān)注監(jiān)測(cè)效率提升監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)優(yōu)化。例如太赫茲光譜法就是一種較為成熟的現(xiàn)場(chǎng)快速監(jiān)測(cè)方法，它能夠支持現(xiàn)場(chǎng)重金屬即時(shí)檢測(cè)需求，對(duì)多種土壤樣品展開(kāi)更廣范圍的檢測(cè)，未來(lái)需要對(duì)該技術(shù)的全面應(yīng)用展開(kāi)進(jìn)一步研究和完善。

3 土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)

科技的發(fā)展催生了多種全新的檢測(cè)技術(shù)，很多技術(shù)正在從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嵺`應(yīng)用，各個(gè)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)也在探索全新的檢測(cè)方法，其主要發(fā)展趨勢(shì)包括以下幾點(diǎn)：

3.1 監(jiān)測(cè)設(shè)備智能化

土壤重金屬污染的主要污染因素及成分日益復(fù)雜，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法無(wú)法準(zhǔn)確地檢測(cè)各種污染元素及其含量，而且實(shí)驗(yàn)室儀器的檢測(cè)精度也很難滿足越來(lái)越高的監(jiān)測(cè)要求。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)需要在樣品檢測(cè)之前進(jìn)行一系列的土壤樣品處理，例如干燥、去雜、再消解等等，這將會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，不利于重金屬污染檢測(cè)的高效進(jìn)行，進(jìn)而影響到土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)的順利推進(jìn)。從現(xiàn)有發(fā)展情況和監(jiān)測(cè)需求來(lái)看，未來(lái)土壤檢測(cè)對(duì)于儀器設(shè)備的要求將會(huì)不斷提升，確保土壤重金屬污染檢測(cè)能夠快速完成并獲得更加精確的檢測(cè)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)人力物力的進(jìn)一步降低，智能化設(shè)備的大量應(yīng)用能夠減少人為因素造成的干擾和影響。

3.2 監(jiān)測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)化

自上世紀(jì)中期以來(lái)，監(jiān)測(cè)檢測(cè)行業(yè)在檢測(cè)設(shè)備改進(jìn)創(chuàng)新方面進(jìn)行了大量的嘗試，多種儀器設(shè)備開(kāi)始廣泛用于土壤樣品的檢測(cè)，但是傳統(tǒng)檢測(cè)方式消耗時(shí)間較長(zhǎng)且無(wú)法保證精準(zhǔn)性。隨著上世紀(jì)八九十年代，信息技術(shù)開(kāi)始對(duì)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試技術(shù)產(chǎn)生全方位影響，檢測(cè)結(jié)果精度已經(jīng)從mg級(jí)別提升至ng級(jí)別。由此可見(jiàn)檢測(cè)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展特別是技術(shù)設(shè)備的研發(fā)使得檢測(cè)精度得到了有效提升。在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，高光譜遙感探測(cè)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用將會(huì)進(jìn)一步提升檢測(cè)結(jié)果的精度，為土壤重金屬檢測(cè)提供更加準(zhǔn)確的依據(jù)。

3.3 監(jiān)測(cè)技術(shù)聯(lián)動(dòng)化

傳統(tǒng)的土壤重金屬檢測(cè)技術(shù)方法過(guò)于簡(jiǎn)單且技術(shù)短板較為明顯，例如精準(zhǔn)度較高的檢測(cè)技術(shù)存在耗時(shí)長(zhǎng)、設(shè)備價(jià)格高昂、維修使用成本偏高等等不足，檢測(cè)簡(jiǎn)潔快速的檢測(cè)技術(shù)則存在結(jié)果精度不足、無(wú)法滿足現(xiàn)階段土壤重金屬檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題。因此在未來(lái)將會(huì)進(jìn)一步探索將不同檢測(cè)技術(shù)聯(lián)合使用并實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)整合的全新方法，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的聯(lián)動(dòng)化發(fā)展[3]。

4 我國(guó)土壤重金屬污染策略與建議

4.1 政府主導(dǎo)，加大環(huán)境監(jiān)管治理力度

土壤重金屬污染對(duì)生產(chǎn)生活及環(huán)境保護(hù)均具有非常不利的影響，政府在土壤污染監(jiān)管和生態(tài)環(huán)境綜合治理等方面均發(fā)揮著關(guān)鍵性作用，政策法規(guī)的制定能夠有效引導(dǎo)和規(guī)范環(huán)境治理修復(fù)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。在環(huán)境污染監(jiān)管方面應(yīng)該依據(jù)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)管強(qiáng)化，重點(diǎn)監(jiān)管礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)活動(dòng)及企業(yè)污染物排放情況，有效監(jiān)控污染物并開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)執(zhí)法檢查活動(dòng)，主要監(jiān)管檢查內(nèi)容包括存儲(chǔ)設(shè)施、治污設(shè)施、周邊環(huán)境管理等等。環(huán)境管理部門(mén)要強(qiáng)化未污染土壤的保護(hù)力度，在保護(hù)區(qū)域內(nèi)制定更加嚴(yán)格的環(huán)境準(zhǔn)入制度，同時(shí)也要嚴(yán)格控制污水灌溉及污泥農(nóng)用，避免對(duì)耕地造成新的污染。在土壤污染治理方面要根據(jù)不同土壤污染情況的差異制定分類(lèi)管理策略，輕度重金屬污染的土壤可以采用非糧作物修復(fù)或農(nóng)藝調(diào)控措施，重度重金屬污染的土壤則可以采用物理化學(xué)修復(fù)或種植結(jié)構(gòu)調(diào)整方式進(jìn)行治理，分類(lèi)手段的應(yīng)用既能夠?qū)崿F(xiàn)重金屬污染治理，又能夠有效控制成本。政府主管部門(mén)應(yīng)該積極與科研院所及企業(yè)展開(kāi)合作，積極將重金屬污染治理和土壤修復(fù)的最新科技成果投入實(shí)踐應(yīng)用，通過(guò)有效政策引導(dǎo)社會(huì)資金全面參與投資，進(jìn)一步強(qiáng)化土壤重金屬污染的防治力量[4]。

4.2 科技驅(qū)動(dòng)，強(qiáng)化技術(shù)集成創(chuàng)新探索

土壤重金屬污染治理需要實(shí)現(xiàn)污染各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)的全面完善，從源頭完成廢氣、廢水和廢渣的全面治理，將其與資源高效利用技術(shù)更好地整合，結(jié)合各個(gè)工程的實(shí)際情況采取有效的干預(yù)措施。在土壤污染治理環(huán)節(jié)要充分發(fā)揮減量滅活修復(fù)治理技術(shù)，現(xiàn)有的生物技術(shù)、化學(xué)技術(shù)、工程技術(shù)均存在單一性問(wèn)題，因此需要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)優(yōu)化，結(jié)合國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)全面修復(fù)，有效控制修復(fù)效率和修復(fù)成本，建立高效的土壤重金屬污染防治體系。技術(shù)集成與創(chuàng)新可以根據(jù)各地的實(shí)際情況和各個(gè)區(qū)域的差異構(gòu)建起分區(qū)分類(lèi)分級(jí)的環(huán)境質(zhì)量控制系統(tǒng)，展開(kāi)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并為環(huán)境修復(fù)提供技術(shù)支持。

4.3 示范先行，構(gòu)建污染防治示范區(qū)

土壤重金屬污染防治需要國(guó)家政策的全方位支持以及法律法規(guī)的規(guī)范引導(dǎo)，更需要地方政府部門(mén)與環(huán)境保護(hù)部門(mén)展開(kāi)密切合作，同時(shí)也需要社會(huì)企業(yè)以及公眾的全面參與，最終形成土壤重金屬污染防治聯(lián)盟，借助聯(lián)盟力量及協(xié)同創(chuàng)新展開(kāi)因地制宜的智力與修復(fù)。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段土壤重金屬污染情況以及治理情況，應(yīng)該嘗試建立起監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)、治理協(xié)同的防治模式，將地方規(guī)劃與環(huán)境治理有效結(jié)合起來(lái)，重點(diǎn)關(guān)注重金屬污染較為嚴(yán)重和危害較為突出的區(qū)域，例如廣西環(huán)江、湖南石門(mén)、湖南株洲等地，將成熟的監(jiān)測(cè)技術(shù)和治理技術(shù)在這些地區(qū)大規(guī)模應(yīng)用，逐漸形成規(guī)?；墓こ淌痉秴^(qū)，在完成土壤重金屬污染治理的基礎(chǔ)上構(gòu)建起綜合性試驗(yàn)示范區(qū)，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益與社會(huì)效益的全面統(tǒng)一，強(qiáng)化重金屬污染的網(wǎng)格化檢測(cè)以及技術(shù)成果的全面展示。在工作成果示范的構(gòu)成中結(jié)合不同地區(qū)的實(shí)際情況構(gòu)建起因地制宜的綜合系統(tǒng)解決方案，進(jìn)而在全國(guó)其他同類(lèi)型地區(qū)推廣和應(yīng)用，以點(diǎn)帶面地完成重金屬污染的全面防治，切實(shí)發(fā)揮土壤重金屬防治示范區(qū)的樣板功 能[5]。

4.4 市場(chǎng)帶動(dòng)，探索重金屬污染產(chǎn)業(yè)防治

我國(guó)依然面臨著非常嚴(yán)峻的土壤重金屬防治任務(wù)，環(huán)境修復(fù)也存在著廣闊的市場(chǎng)前景，特別是連片地區(qū)的重金屬污染治理工作必須要建立在先進(jìn)技術(shù)的工程應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)之中。全面提升技術(shù)裝備水平、產(chǎn)品技術(shù)水平以及整體服務(wù)水平對(duì)于土壤重金屬污染防治具有重要意義，特別是土壤重金屬的穩(wěn)定固化、污染土壤低成本高效修復(fù)、生物治理、二次污染處理、資源回收利用等等技術(shù)能夠在大規(guī)模重金屬污染土壤治理中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。面向土壤重金屬污染治理需求展開(kāi)產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新探索并逐漸實(shí)現(xiàn)工程示范應(yīng)用推廣是現(xiàn)階段關(guān)注的重點(diǎn)，引導(dǎo)科技企業(yè)及環(huán)保企業(yè)研發(fā)具有更強(qiáng)可靠性和穩(wěn)定性的修復(fù)產(chǎn)品對(duì)于整個(gè)行業(yè)發(fā)展具有關(guān)鍵性作用，在未來(lái)應(yīng)該進(jìn)一步明晰產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)，整合不同部門(mén)和不同行業(yè)的力量，研發(fā)具有更強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和更低成本的修復(fù)技術(shù)、國(guó)家和相關(guān)部門(mén)通過(guò)政策傾斜吸引社會(huì)力量加大投入，共同展開(kāi)污染控制和環(huán)境修復(fù)，探索切實(shí)可行的商業(yè)模式，將技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為多重收益，逐漸實(shí)現(xiàn)我國(guó)土壤重金屬污染狀況的全面好轉(zhuǎn)。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段我國(guó)土壤重金屬污染情況依然嚴(yán)峻，針對(duì)實(shí)際監(jiān)測(cè)需求采取不同的監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)于環(huán)境治理具有重要意義，土壤重金屬污染檢測(cè)技術(shù)也將隨著科技的發(fā)展與時(shí)代的進(jìn)步不斷創(chuàng)新與革新。通過(guò)政策法規(guī)及政府力量的引導(dǎo)，社會(huì)各界的共同參與以及科學(xué)技術(shù)的有效發(fā)展，我國(guó)將逐漸構(gòu)建起土壤重金屬污染防治的科學(xué)模式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)土壤重金屬污染的有效防治，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)以及土壤資源高質(zhì)量利用提供支持，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)利益、社會(huì)效益、生態(tài)效益的全面豐收。