一、土壤污染的现状
随着经济和社会的快速发展，我国的土壤环境破环严重，土壤污染持续恶化。目前，全国土壤污染的超标率已经达到了16.1%，污染点的比例依次为重度污染1.1%；中度污染1.5%；轻度污染2.3%；中轻微污染11.2%，主要体现在工矿业、农业等人类生产和生活方面。我国的土壤污染类型主要表现为无机型、有机型和复合型，其中无机型污染比重较大，其污染超标点位数占到了全部污染超标点位的五分之四以上，污染问题突出。我国的土壤污染范围较广，总体来看，南方地区土壤污染程度大于北方地区，主要集中在经济发展水平较高、工业化发达的工矿业周边、城市及近郊区。土壤污染的蔓延直接触及我国的生态保护红线和耕地保护红线，造成生态环境质量逐渐下降，耕地土壤环境和生产能力严重退化。现阶段我国土壤污染以重金属污染为主，受污染耕地总面积1.5亿亩，占到了我国18亿亩耕地保护红线的8.3%，耕地质量受损严重，造成了巨大的经济损失。[1]
二、土壤污染的特征和危害
（一）土壤污染的特征
土壤污染作为我国生态环境治理的短板之一，与其他短板相比有不同的特征。土壤污染是进入土壤的污染物含量超过了土壤自身的净化能力，使土壤内部机理发生质变。第一，土壤污染的来源复杂多样，涉及大气，废水污水、化工用品、重金属、固体废弃物、农药化肥等多方面。第二，土壤污染不容易被察觉，而且形成污染的周期长，滞后性比较突出。第三，土壤污染是污染物在土壤中发生量变的过程，一般污染物进入土壤之后，流动性大大减小，因而不断沉积从量变引起土壤质变。第四，土壤污染治理困难程度大，治理周期较长，成本较高。[2]
（二）土壤污染的危害
第一，土壤污染通过大气循环，食物链的富集，水环境污染等渠道，经过各种方式进入人类和动植物体内，严重影响了人类和动植物的健康。第二，土壤污染制约了我国农业生产的发展，造成农作物减产，农产品质量下降，被间接污染的农产品又直接影响到人类的食品安全。第三，土壤污染影响人类生存空间的环境质量，目前我国发生的多起毒地事件在很大程度上已经引起了人们对土壤污染的重视。第四，土壤污染威胁到我国生态环境安全和社会经济可持续发展，山水林田湖是一个命运共同体，没有土壤环境的安全就不可能实现生态环境的安全，土壤污染严重阻碍了我国现代化建设的进程。[3]
三、土壤污染治理中存在的问题
第一，土壤污染治理法律制度缺失，现阶段我国还没有专门的治理土壤污染的政策或法规，面对目前土壤污染的严峻形势，制定土壤污染防治法及配套政策法规迫在眉睫。第二，土壤污染修复手段单一，技术不成熟，传统的修复技术难以适应复杂多变的污染状况，现行的治理手段往往比较单一且效率低，缺乏技术创新，既耗时又耗力。第三，土壤污染管理机制和防治体系不健全，我国土壤污染治理涉及的治理主体多，关系复杂，以往的土壤污染治理中经常出现部门之间相互推诿的情况，造成监管空缺，缺乏统一的管理机制。我国土壤资源种类较多，制定的土壤质量评价标准也多，如何建立一套统一协调的标准体系是今后提高土壤污染治理成效的关键。第四，土壤污染治理周期长，资金需求大。由于土壤污染的滞后性、持久性等特点，导致土壤污染治理的周期较长，加之土壤污染的隐蔽性，使社会公众对土壤污染的重视程度不够，参与治理土壤污染的积极性不高，这些原因都会增大土壤污染防治成本。[4]
四、土壤污染治理对策
（一）严格落实“土十条”，推进土壤污染治理进程
新常态下，美丽中国建设和生态文明建设都对我国的生态环境安全提出了更高的要求，国务院也了《土壤污染防治行动计划》，土壤污染治理面临巨大挑战。《土壤污染防治行动计划》的为我国土壤污染治理指明了目标和方向，因此必须坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，严格落实“土十条”里的各项任务目标，推进土壤污染治理，改善土壤环境，保障生态环境安全，促进社会和经济的可持续发展。
（二）建立健全土壤污染综合治理的法律体系
面对当前我国土壤污染治理中的种种问题和弊端，必须尽快建立治理我国土壤污染的专门法规，健全土壤污染治理各项配套政策和措施。以立法的方式助推土壤污染治理，明确污染治理主体的职责权限，杜绝污染防治和处理应急事件的过程中相关部门互相推诿的情况。在治理土壤污染的过程中，要强化政府的作用，以政府为主导，加强土壤污染的监管和执法力度，实行污染者付费的制度。企业要严格遵照生产过程中排放“三废”的处理要求，加强农业生产过程中化肥农药等的使用和管理，鼓励私营组织、社会大众等社会资本参与治理土壤污染，形成治理土壤污染联防联治的多元化格局。
（三）实施土壤污染精准监测机制，完善土壤质量评价标准体系
土壤污染治理的首要前提是全面精准监测和普查全国的土壤污染，建立大数据形式下我国土壤污染监测的信息网络和数据平台，建立土壤监测的制度与规范体系，尽快实现我国土壤质量检测的全覆盖。要从源头开始建立土壤污染监测的长效机制，严格监督工矿业、农业，水环境、重金属行业等的污染，在此基础上，进一步完善土壤质量的评价标准体系。
（四）创新土壤污染修复技术与治理手段，降低治理土壤污染的成本
在治理土壤污染的过程中不断探索和创新土壤修复的新技术和新方式，加大土壤污染治理的科技投入，改造升级土壤污染治理的设施设备。通过借鉴国外的先进技术和模式，结合我国土壤污染的实际情况，建立多功能、专业的技术研发平台，不断优化土壤污染治理模式，完善土壤治理的多元化的投资或融资机制，从根本上降低治理土壤污染的成本。
五、结语
土壤污染治理的成效关系到我国社会和经济的可持续发展，也关系到人类的健康和生存环境的质量，同时也关系到我国的生态安全和生态文明建设的成败。加强土壤污染治理和改善土壤环境质量是我国新常态下全面建成小康社会的必然要求，因此必须结合我国实际情况，从社会发展的各个方面着手，重点发力，全面治理，为建设“美丽中国”打下稳固的基础。
（作者单位为西北师范大学社会发展与公共管理学院）
[作者简介：杨佳新（1988―），男，甘肃庆阳人，西北师范大学社会发展与公共管理学院研究生，管理学学位，研究方向：土地经济与政策。]
参考文献
[1] 环境保护部，国土资源部.全国土壤污染状况调查公报[J].中国环保产业，2014 （5）：10-11.
土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分[1-2]。随着近年来经济发展，工农业生产不断扩大，所产生的废水和废渣也不断增多，不但破坏地表植被，而且其中有毒有害重金属还随废水的排放及废渣堆的风化和淋滤进入周边土壤环境[3-6]。目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染耕地面积近2，000万公顷，约占总耕地面积的1/5，其中工业“三废”污染耕地1，000万公顷，污水灌溉的农田面积已达330多万公顷。
1. 土壤重金属污染的定义
在自然界，重金属以各种形态存在，常见的金属元素有铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钼、金、银等；其中既有对生命活动所需要的微量元素，如锰、铜、锌等；但大多数重金属元素在环境中对环境都会有一定的污染作用，主要包括汞、镉、铅、铬以及类金属砷等对生物体具有显著毒害作用的元素[7]。重金属的密度一般在4.0以上，约60种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大，所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属，但是它的毒性及某些性质与重金属相似，所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高，因而一般不太注意它们的污染问题，但在强还原条件下，铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。
土壤重金属污染是指由于人类在生产活动中将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金属累积到一定程度，含量明显高于背景，并可造成土壤质量的退化、生态与环境的恶化现象[8]。土壤本身含有一定量的重金属元素，如植物生长所必需的Mn、Cu、Zn等。因此，只有当叠加进入土壤的重金属元素累积的浓度超过了作物需要和忍受程度，作物才表现出受毒害症状，或作物生长并未受害但产品中某种金属的含量超过标准，造成对人畜的危害时，才能认为土壤已被重金属污染[9]。如土壤环境质量标准值（GB15618-1995）[10]。
2. 土壤中重金属的来源、种类
土壤重金属污染主要是由工业产生的“三废”以及污水灌溉、农药和化肥的不合理施用等农业措施引起的。随着工农业生产的发展，重金属对土壤和农作物的污染问题越来越突出，部分地区土壤重金属污染现象十分严重。总体来讲，土壤重金属污染源较广泛，即有自然来源，又有包括人类活动带入土壤的部分，目前主要来源为人为因素。主要包括大气尘降、污水灌溉、工业废弃物得不当堆放、采矿及冶炼活动、农药和化肥的过多施用等[11-12]。
2.1 污水灌溉
污水灌溉通常指的是使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。中国水资源较为紧缺，部分灌区常把污水作为灌溉水源来利用。污水的种类按其来源可分为城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城市混合污水等。城市生活污水中重金属含量虽然不多，但由于我国工业发展迅速，许多工矿企业污水未经分流处理而排入下水道与生活污水混合排放，从而造成污灌区土壤Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金属含量逐年累积[15-16]。在分布上，往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重，远离污染源头和城市工业区，土壤几乎不受污水中的重金属污染。
污灌在北方比较严重，因为我国北方比较干旱，水资源短缺严重，并且许多大城市都是重工业大城市，所以农业用水更加紧张，污水灌溉在这些地区较为普遍。据统计，我国北方旱作地区污灌面积约占全国90%以上。南方地区相对较小，仅占6%，其余则在西北地区。污灌不仅导致土壤中重金属元素含量的增加，而且还会在人体内富集。研究显示我国沈阳、温州和遂昌等地由于污水灌溉引发了人体镉中毒；鞍山宋三污灌区土壤中Hg、Cd的累积显著，污染严重；用处理过的污水灌溉是解决干旱地区作物需水问题的一条可行途径。但由此导致的土壤污染特别是重金属污染必须引起重视。
2.2 农药和化肥污染
农药和化肥是重要的农用物资，对农业生产发展起到重要的推动作用，但如果不合理施用，则可导致土壤中重金属污染。部分农药在其组成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金属元素，过量或不合理使用将会造成土壤重金属污染。肥料中含有大量的重金属元素，其中氮、钾肥料含量相对较低，而磷肥中则含有较多的有害重金属，另外复合肥的重金属含量也相对较高。施用含有重金属元素的农药和化肥，都可能导致土壤中重金属的污染。
2.3 矿山开采和冶炼加工
我国重金属矿产相对丰富，在金属矿山的开采、冶炼过程中，会产生大量废渣及废水，而这些废渣和废水随着矿山排水和降雨进入土壤环境中，便可直接地造成土壤重金属污染，这在我国南方地区表现得尤为突出。
3. 重金属污染的特点及危害
3.1 重金属元素污染土壤的主要特点
在土壤环境中重金属污染特点可以分为两部分：一是土壤环境中重金属自身的特点，二是重金属元素在不同介质中所表现的特点。具体特点如下：（1）形态变换较为复杂，重金属多为过渡元素，有着较多的价态变化，且随环境Eh，pH配位体的不同呈现不同的价态、化合态和结合态。重金属形态不同则其毒性也不同；（2）有机态比无机态的毒性大；（3）毒性与价态和化合物的种类有关；（4）环境中的迁移转化形式多样化；（5）生物毒性效应的浓度较低；（6）在生物体内积累和富集；（7）在土壤环境中不易被察觉；（8）在环境中不会降解和消除；（9）在人体内呈慢性毒性过程。（10）土壤环境分布呈区域性；
过量的重金属会引起动植物生理功能紊乱、营养失调、发生病变，重金属不易被土壤微生物降解，可在土壤中累积，也可通过食物链在人体内积累，危害人体健康。土壤一旦遭受重金属污染，就很难彻底消除，污染物还会向地下水和地表水中迁移，从而扩大其污染。因此重金属对土壤的污染是一类后果非常严重的环境问题。
3.2人类因土壤重金属污染而遭受的危害[25]
（1）土壤污染使本来就紧张的耕地资源更加短缺；（2）土壤污染给农业发展带来很大的不利影响；（3）土壤污染中的污染物具有迁移性和滞留性，有可能继续造成新的土地污染；（4）土壤污染严重危及后代人的利益，不利于可持续发展；（5）土壤污染造成严重的经济损失；（6）土壤污染给人民的身体健康带来极大的威胁；（7）土壤污染也是造成其他污染的重要原因。
4. 对重金属污染的防治及修复
4.1 对土壤污染的预防
目前，仍未找到可广泛应用且行之有效的重金属污染治理方法，但控制污染源，是防止土壤污染的根本措施之一，同时利用土壤的自净作用对污染物净化具有一定的预防作用。控制土壤重金属污染源，即控制进入土壤中的重金属污染物的数量和速度，通过土体自身的净化作用，降低污染。
（1）控制和消除工业“三废”
尽量利用循环无毒工艺，减少和消除重金属污染物的排放，对工业“三废”进行回收改善，使其化害为利，并严格控制工业生产中污染物排放量和浓度，使之符合排放标准。
（2）土壤污灌区的监测和管理
在污灌区对灌溉污水的重金属元素进行控制，监测水中重金属污染物质的成分、含量及其变化，避免引起土壤污染。
（3）合理施用化肥和农药
对于农药和化肥的施用，应以环保无毒为准则，禁止或限制使用高残留农药，大力发展高效、低毒、低残留农药，发展生物防治措施。为保证农业的增产，合理施用化学肥料和农药是必需的，但需控制好施用量，否则会造成土壤或地下水的污染。
（4）土壤容量和土壤净化能力的提高
在农业生产过程中，施用有机肥，改良松散型沙土，改善土壤胶体的种类和数量，增加土壤对有害重金属的吸附能力和吸附量，从而减少重金属在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金属，提高土壤净化能力。
4.2 土壤中重金属污染的修复方法
（1）工程措施
工程治理措施是指在土壤环境中，用物理或物理化学的原理来减少重金属污染物的措施。主要包括客土，换土，翻土，淋洗液热处理以及电解等方法。以上方法措施的治理效果相对彻底，但实工过程复杂、所需治理费用较高且比较容易引起土壤肥力效果降低。
（2）生物措施
生物治理是指利用能够在土壤中生存的生物的某些习性来抑制和改良土壤重金属污染。Nanda Kumar P B A等发现某些特殊植物对土壤中的重金属元素具有富集作用。寇冬梅等研究认为食用菌对重金属具有吸附作用。所用方法有动物治理，微生物治理，植物治理等。生物措施的优点是实施较为简便易行、投资较少且对环境破坏小，而缺点是在短期内不易得到治理效果。
（3）化学措施
化学治理方法是利用化学物质和天然矿物对重金属污染进行的原位修复技术，目前，在许多区域得到应用。化学治理措施主要包括利用土壤改良剂、抑制剂，增加土壤有机质、阳离子代换量和粘粒的含量，改变pH、Eh和电导等理化性质，使土壤重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低重金属的生物有效性。化学治理措施优点是治理效果相对较明显，而缺点是容易再度活化。
（4）农业措施
农业治理措施是通过改变耕作方式和管理制度来达到降低土壤重金属危害的方法。M.Puschenreiter等探讨了利用农业耕作措施治理土壤重金属的方法，得出在不同污染地区种植不同的农作物可有效降低重金属的污染。治理方法主要包括控制土壤水分，选择合适的农药、化肥，增施有机肥，选择农作物品种等。农业治理措施的优点在于操作简单、费用不高，而缺点是需要较长治理周期却治理效果不显著。
参考文献
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随着我国工业化进程加速、城市化的大力推进以及化学品、农药等现代科技产品的使用，人类社会向自然环境排放了大量污染物，使得土壤污染的总体形势异常严峻。我国在土壤污染防治方面立法供给严重不足，现有立法呈现分散碎片的特征，远不能满足土壤污染防治的现实需要，我国亟需系统化完善土壤污染防治立法。
一、我国土壤生态环境现状。
土壤是“以母质为基础，在物理、化学和生物的长期共同作用下，不断演化而成的土状物质，它由固相、液相和气相物质以及生物体四部分组成，各部分之间相互作用，形成了一个复杂的体系”。[1]土壤是生态系统的重要组成部分，是动植物生长繁育的自然基础之一。土壤各组成部分互相联系、互相作用，共同组成了复杂多样的土壤生态环境系统。土壤生态环境系统内外存在着物质、能量和信息的变化与交换，保持着结构和功能的动态稳定。土壤结构多样、功能多元和过程复杂的特性使得土壤对人类具有极其重要的经济价值和生态价值。然而，土壤生态环境系统却非常脆弱，土壤具有吸附性、缓冲性、氧化还原性以及自净的功能，其能广泛接触水、大气、固体废物等中的污染物，这就使得土壤极易受到污染。
土壤污染是指“由人类活动产生的各种污染物通过各种途径输入土壤，其数量和速度超过了土壤的净化能力，导致土壤的组成、结构和功能等发生变化，从而使土壤的生态平衡受到破坏，正常功能失调，导致土壤环境质量下降，影响作物的正常生长发育，并产生一定的水和大气次生污染的环境效应，最终将危及人体健康以及人类生存和发展的现象。”[2]我国土壤污染的总体形势相当严峻，据不完全统计，“目前中国受污染的耕地约有 1.5 亿亩，污水灌溉污染耕地 3250 万亩，固体废弃物堆存占地和毁田 200 万亩，合计约占耕地总面积的 1/10 以上”[3]。这些土壤污染的污染源主要有酸雨、大气尘埃、工矿固体废物、生活垃圾、化肥和农药、工矿废水灌溉、农家肥、地膜污染等。与大气污染、水污染相比，土壤污染具有隐蔽性、富集性、复杂性和不易逆转性的特点，这使得土壤污染的危害严重，治理困难、耗资巨大。
土壤污染对人体健康、土壤生态环境和经济、社会的可持续发展构成严重威胁。首先，土壤污染严重危害人体健康。土壤污染造成有害物质被农作物吸收，使有害物质通过食物链富集于人体内，引发各种急慢性疾病，危害人体健康。其次，土壤污染威胁生态安全。土壤污染直接影响土壤生态环境系统的结构和功能，导致依附于土壤的生物种群结构发生改变，生物多样性减少。土壤污染还会导致水、大气、海洋等环境要素的交叉污染，进而影响整个生态安全。最后，土壤污染影响经济、社会的可持续发展。土壤污染使土壤生产力和耕地质量下降，导致粮食减产、粮食质量下降，进而影响整个社会的可持续发展。
二、我国土壤污染防治立法的缺陷分析。
土壤污染防治的法制化是我国根治土壤污染的基本路径。
目前，我国涉及土壤污染防治的法律法规总体可分为环境保护基本法、土壤污染防治专门法及相关法三个部分。首先， 《环境保护法》 对土壤污染防治、农业环境保护作了原则性规定。
《环境保护法》 第 20 条要求各级人民政府对土壤污染和土壤生态环境破坏从水土整治、动植物保护、化学品及农药安全等方面进行综合系统防治。其次，我国目前尚无土壤污染防治的专门法律，现有与土壤污染防治密切相关的法律法规主要是 《水土保持法》 和 《土地复垦条例》。2007 年 《沈阳市污染场地环境治理及修复管理办法 （试行）》 从监督管理、污染场地的评估与认定、污染场地的治理及修复、法律责任等方面对污染场地环境治理及修复管理进行了比较系统的规定。1995 年制定的《土壤环境质量标准》 对农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场、林地、自然保护区等的土壤规定了不同的质量控制标准。最后，土壤污染防治相关法主要涉及 《大气污染防治法》、 《水污染防治法》、 《固体废弃物污染防治法》 等污染防治及 《土地管理法》、 《森林法》、 《草原法》、 《矿产资源法》 等自然资源保护方面的法律法规。另外，其他环境保护专门法中有助于土壤污染防治的还有 《环境影响评价法》、 《清洁生产促进法》、 《节约能源法》、 《农业法》、 《城市规划法》、 《标准化法》、 《排污费征收使用管理条例》 等。
然而，我国土壤污染防治立法还相当不完善，存在严重的结构与功能缺陷，已明显不能为防治土壤污染提供有力地法律制度保障。
第一，我国土壤污染防治立法的结构性缺陷。首先，立法缺乏系统性。涉及土壤污染防治的法律法规应是一个有机联系的整体，而我国不仅环境保护基本法性质的 《环境保护法》 对土壤污染防治的规定相当简单，而且还缺乏专门性的土壤污染防治单行法律法规。这既与当前严峻的土壤污染形势极不相适应，也严重制约了土壤污染防治的工作开展。其他涉及土壤污染防治的法律法规只有关于土壤污染防治的零散规定，且这些规定多是宣言式和框架式的，既无对土壤污染防治的明确详细规定，又缺乏相互配合联系，无法为土壤污染防治提供有效的制度保障。其次，立法缺乏对土壤的统一性保护。现有土壤污染防治法律法规分别从不同的领域对不同的土壤进行规定，缺乏对土壤生态环境保护的基本化规定。立法的土壤规制对象比较狭窄，偏重规制农业土壤污染，对工业、城市土壤污染重视不足。再次，立法缺乏土壤污染防治的系统性制度供给。立法缺乏完善的土壤污染防治制度使得立法缺乏可操作性，行为规则原则性、概括性强，明确性不够，缺乏针对性。最后，立法缺乏对土壤污染防治管理体制的系统性规定。我国的环境管理体制实行行政主管部门统一管理与各部门分工负责相结合管理。
目前，土壤污染防治行政主管部门不明确，行政主管部门与分工负责的各部门之间的职权划分不清。环保、国土资源、水利、农业等部门多头管理，无法有效应对复杂的土壤污染防治系统性工作。
第二，我国土壤污染防治立法的功能性缺陷。结构与功能具有对应关系，结构决定功能，我国土壤污染防治立法的结构性缺陷直接导致土壤污染防治立法的功能性缺陷。土壤污染防治立法在功能上是为了实现预防和治理土壤污染，而现有土壤污染防治立法存在明显的重预防轻治理的结构性缺陷，其造成了土壤污染防治立法在治理土壤污染方面的功能性缺陷。即使在预防土壤污染方面，立法也存在严重的偏重控制点源污染，忽视对农药、化肥、大气污染、水污染等面源污染控制，导致土壤污染防治立法在防治土壤面源污染方面的功能性缺陷。在土壤污染治理上，立法更是很少涉及土壤污染治理，即使有土壤污染修复方面的地方立法，由于其立法层次低、适用范围窄、手段单一，仍无法有效治理土壤污染。
三、域外土壤污染防治立法借鉴。
域外国家和地区对土壤污染防治主要实行专门立法、相关立法和综合立法相结合的模式，实现了对土壤污染防治的系统性立法。
美国早在 20 世纪 30 年代就制定了专门的 《土壤保护法》，该法通过防治土壤污染、流失来保护农业生产。之后，美国又从对废物全程管理的角度防治土壤污染，制定了 《固体废物处理法》、 《资源保护回收法》、 《危险废物设施所有者和运营人条例》、 《综合环境污染响应、赔偿和责任认定法案》、 《超级基金增补和再授权法案》 和 《纳税人减税法》 等法律。此外，美国在水污染防治的 《清洁水法》、水源地保护的 《安全饮用水法》、化学品等有毒物质污染防治的 《有毒物质控制法》 和《联邦杀虫剂、杀菌剂和杀鼠剂法》 中从对各污染源的控制来加强土壤污染防治。
英国针对土壤污染防治制定了专门的 《环境保护 1990：
Part IIA法案》。另外，英国注重对污染的系统防治。 《污染控制法》 是英国环境保护的基本法，该法对废弃物污染、水污染、空气污染、噪声污染等实行全面系统控制。英国还在对生活垃圾处理的 《生活环境舒适法》、对危险废物控制的 《有毒废物处置法》 和 《有毒污水处理法》 中从对各污染源的控制加强土壤污染的防治。
德国针对土壤污染制定了专门的 《联邦土壤保护法》、《国土整治法》、 《联邦土壤保护与污染地条例》 和 《建设条例》 等。“德国近期关于土壤污染防治的法律实践主要包括法院的司法判例发展以及土壤污染防治政策的整合两个方面。”
[4]同时，德国意识到仅仅依靠专门的 《联邦土壤保护法》 等法律法规防治土壤污染是不够的，需要将专门的土壤污染保护法律与涉及土壤领域的其他法律结合起来，实现土壤污染防治的专门化与系统化。德国先后制定 《循环经济与废物管理法》、《肥料和植物作物保护法》、 《基因工程法》、 《联邦森林法》、《联邦矿业法》、 《联邦污染防治法》 等法律从不同领域实现对土壤污染的整体控制。
日本针对土壤污染防治也制定了专门的 《农用地土壤污染防止法》、 《土壤污染对策法》、 《土壤污染对策法施行规则》。
日本多次修订 《农地土壤污染防治法》 并根据该法对农田土壤中镉、铜、砷等含量进行监测，并对超标土壤予以修复。日本2002 年颁布的 《土壤污染对策法》 以市区的土壤污染为防治对象，对调查的地域范围、超标地域的确定，以及治理措施、调查机构、支援体系、报告及监测制度等进行了详细系统的规定。另外，日本在 《水质污浊防止法》、 《Dioxine 类物质对策特别措施法》 中也有涉及防治土壤污染的规定。
我国台湾地区针对土壤污染制定了专门的 《土壤及地下水污染整治法》，并制定了详尽的配套法律规范 《土壤及地下水污染整治法实施细则》、 《污染整治费收费办法》、 《土壤及地下水污染的监测基准与管制标准》、 《征收种类与费率》 等共18 项法案，这些法案与 《土壤及地下水污染整治法》 相结合形成了台湾地区比较完备的土壤污染防治立法体系。
四、系统完善我国土壤污染防治立法。
1.系统化完善我国土壤污染防治立法必要性。
系统化之所以成为我国完善土壤污染防治立法的目标，除源于我国防治土壤污染的迫切需要与对土壤生态环境的系统性认识加深，还源于人类环境保护理念的生态中心主义嬗变与系统论理论的发展。
首先，人类环境保护理念的生态中心主义嬗变要求立法实现对土壤污染的整体性防治。随着人类对生态环境特性的认识加深，在深刻反思人类中心主义缺陷的同时，逐步确立起整体环境观，并逐步形成一种全新的理念———生态中心主义来处理人类与自然的关系。生态中心主义要求生态系统中所有构成要素必须维护生态系统本身的相对稳定，坚持整体主义思想，实现生态系统本身的可持续发展[5]。生态中心主义强调整体性、内在联系性，主张人与自然的统一，将生态系统的整体利益视为最高价值。环境法中的生态中心主义是指将人类和自然作为一个生态整体，从宏观上指导环境立法、运行，规范人类行为的一种理念。土壤生态环境系统的整体性特点及土壤污染源的多样化需要人类在土壤污染防治立法中树立整体环境观念，通过对土壤污染的多源整体性控制，实现土壤生态环境系统的可持续发展。
其次，系统论为系统化完善立法提供了理论基础和具体方法。系统论是对系统科学的哲学抽象，强调整体性。所谓系统，是“由相互制约的各部分组成的具有一定功能的整体”[6]。系统论认为现实世界的任何事物都是以系统方式存在和运行的，系统具有多元性、层次性、相关性、整体性等特征，其总是动态运行并保持相对稳定。系统论在土壤生态环境保护中的具体运用是综合生态系统管理，综合生态系统管理在土壤污染防治立法中的具体运用是土壤污染系统控制，即对土壤污染进行“整体的、系统的、全过程的、多种环境介质的控制”[7]。一方面，土壤与水、大气等环境要素共同组成完整的生态循环系统，因而，我国进行土壤污染防治还需加强对水、大气等多环境介质的污染控制。另一方面，土壤生态环境系统在结构和功能上具有整体性，其各组成要素相互作用、普遍联系而成为一个和谐的有机整体。土壤生态环境系统各组成要素在结构上具有层次性、组织性和有序性，在功能上相对独立又密切联系，共同维护土壤生态系统相对稳定的可持续发展。因此，完善的土壤污染防治立法必须遵从土壤生态环境的系统性规律，对土壤污染进行整体、全过程、多种环境介质的系统控制。
因此，我国土壤污染防治立法的系统化完善需要以生态中心主义理念为指导，强调土壤生态环境系统结构与功能的完整性，运用系统科学中系统论的方法，来实现对土壤污染的系统化防治。
2.系统化完善我国土壤污染防治立法的实现路径。
土壤污染防治立法是一项复杂的系统工程，需要对土壤生态环境系统进行系统化立法。系统化立法可以实现防治土壤污染、保护人体健康的目的，并最终实现土壤的可持续利用、经济社会的可持续发展及保障土壤生态环境系统安全的目标。
（1） 修订 《环境保护法》，实现对各环境介质的系统污染控制。随着我国可持续发展战略的实施、社会主义市场经济体制的逐步建立与完善、政府职能的转变、科学发展观和社会主义生态文明建设理念的提出， 《环境保护法》 已严重不适应时代环境保护需求，亟需进行系统性修订。“《环境保护法》 修改的最终目标乃是基本法和法典化。”[8]但我国现在还很难实现 《环境保护法》 法典化的目标，目前比较可行的途径是先实现该法的基本法化。基本法化意味着 《环境保护法》 可以实现对环境的整体保护、对多污染源的系统控制。修订后的 《环境保护法》
应明确以独立章节规定保护土壤生态环境、防治土壤污染，引入综合生态系统管理原则，建立适用于所有环境要素的保护与污染防治的法律制度，创立有效的对各环境要素的开发、保护与污染防治立法的协调机制。
（2） 制定专门的 《土壤污染防治法》 及配套法规、规章。
修订后的 《环境保护法》 虽是环境保护、污染防治领域的基本法，但限于基本法性质制约，该法不可能对土壤污染防治做出详细、具体的规定。针对土壤污染防治，我国还需制定专门的《土壤污染防治法》，实现对土壤污染的系统控制。
第一， 《土壤污染防治法》 在规定预防土壤污染的同时，偏重土壤污染治理与修复。土壤污染处于生态污染链的末端，目前已有大量立法对其他环境要素的污染防治进行了详细规定， 《土壤污染防治法》 无需再将预防类单行法的污染防治内容分解纳入。否则，不仅会造成立法资源的浪费，还会造成土壤污染防治立法与其他污染防治立法的重复。
第二， 《土壤污染防治法》 应坚持生态中心主义理念，树立整体环境观念，引入综合生态系统管理原则。生态中心主义理念可以加深人类对土壤生态环境系统的认识，促进人类对土壤污染实现系统的污染控制。综合生态系统管理原则是指在土壤污染防治中，从整个生态系统的角度综合进行土壤污染控制，综合考虑政治、经济、社会、文化和生态等各种因素，综合采用多学科的知识和方法，综合运用行政、市场和社会的调整机制，实现经济、社会与土壤生态环境的可持续发展[7]。11~12 综合生态系统管理原则是生态中心主义理念的法律化实现路径，其直接催生土壤污染系统防治的具体法律制度。
第三， 《土壤污染防治法》 应系统规定土壤污染防治的各项制度。 《土壤污染防治法》 尤其要明确规定土壤保护规划制度、土壤环境质量标准制度、土壤环境影响评价制度、土壤污染监测与鉴定制度、土壤污染法律责任制度、土壤污染修复制度、土壤污染防治基金和保险制度，实现对土壤污染的监测预防、使用管理、污染修复和损害赔偿的全过程管理。另外，《土壤污染防治法》 可与在水、大气等污染防治法中规定的排污许可制度建立链接，实行排污许可证的备案制度。
第四， 《土壤污染防治法》 建立统一的土壤污染监管体制。土壤污染监管体制是 《土壤污染防治法》 得到有效贯彻实施的支撑和中枢，是国家土壤污染防治战略方针、政策、法律制度得以贯彻执行的保障。 《土壤污染防治法》 应明确中央土壤污染防治的主管部门，合理划分土壤污染防治中央主管部门、地方分级管理部门和相关管理部门的职权，建立有效的各管理部门之间的沟通协调机制和严格的土壤污染防治问责机制。
第五， 《土壤污染防治法》 保障公众参与土壤污染防治的权利。土壤污染信息公开是我国土壤法治的必然要求， 《土壤污染防治法》 应明确规定政府有责任主动及时公开土壤污染信息，保障公众的知情权。 《土壤污染防治法》 应注意发挥社区和村委会在土壤污染防治中的作用，委托社区和村委会成员作为兼职监管员，以便及时掌握土壤污染信息。同时， 《土壤污染防治法》 应建立群众监督、举报土壤污染程序化回馈机制，保障公众土壤污染参与权和监督权实现，给予百姓参与土壤污染防治门径。
（3） 完善土壤环境质量标准体系，提高土壤环境质量标准。土壤环境质量标准是土壤环境法治建设的基础，是土壤污染防治立法、执法、司法的依据。我国应“构建一个以 《土壤环境质量标准》 为基础的，包含农用地土壤环保标准、场地土壤环保标准、土壤环境分析方法标准、土壤环境标准样品和土壤环境基础标准在内的较为完善的土壤环境标准体系。”同时，我国应不断提高土壤环境质量标准，鼓励地方政府制定严于《土壤环境质量标准》 的标准，以满足各地不同的土壤保护需要。 《土壤环境质量标准》 应能对包括农村土壤和城市土壤的各类土壤规定严格的质量标准，应能全面综合管理进入土壤的物质及物质留存土壤期间的状况和离开土壤的状况。
五、结论。
系统化的土壤污染防治立法是防治土壤污染的保障，可有效解决土壤污染防治原有立法的结构与功能缺陷。系统化之所以会成为我国完善土壤污染防治立法的目标，除源于我国防治土壤污染的迫切需要及对土壤生态环境的系统性认识的加深，还源于人类环境保护理念的生态中心主义嬗变与系统论理论的发展。人类秉持整体环境观，使用综合生态系统管理方法解决土壤污染问题，首先，应修订 《环境保护法》，以独立章节规定保护土壤生态环境、防治土壤污染，实现对各环境介质的系统污染控制。其次，应学习域外国家和地区的先进立法经验，制定专门的 《土壤污染防治法》 及配套法规、规章。同时，我国在系统化土壤污染防治立法的同时，还要注意土壤污染防治立法系统的综合协调，避免立法重叠， 《土壤污染防治法》 在规定预防土壤污染的同时，偏重土壤污染治理与修复。土壤污染防治法》 应系统规定土壤污染防治的各项制度，建立统一的土壤污染监管体制，保障公众参与土壤污染防治的权利。第三，我国应完善土壤环境质量标准体系，提高土壤环境质量标准，尤其是鼓励地方政府制定严于 《土壤环境质量标准》 的标准，以满足各地不同的土壤保护需要。另外，水、大气与固体废物等环境要素的污染防治情况会严重影响土壤污染防治的效果，我国还要完善土壤污染防治相关立法，加强对其他环境要素的保护，完善水、大气与固体废物等污染防治立法，通过加强立法、严格执法、公平司法、引导守法，真正实现土壤污染的系统化防治。
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土壤农药污染是一全球性问题。随着环境问题在全球范围的不断变化,土壤环境污染化学已成为环境化学不可缺少的重要组成部分[1]。在北美、西欧和澳洲等国家,随着各种点源污染得到有效控制,人们关注的焦点逐渐转移到多介质非点源污染,另外土壤环境污染的研究也受到人们日益关注。在我国,受农药使用历史、施药技术以及产品结构等因素影响,土壤农药污染较为严重,制约食品安全与农业可持续发展。随着土壤有机污染物的类型不断增多,大量难降解的有机污染物进入土壤,造成环境的严重污染,影响了农业的可持续发展。土壤中的各种环境因子对有机污染物降解转化有一定的影响,因此,研究这些因子的相互作用,可促进有机污染物在土壤中的消除。
1土壤污染的现状
相对于大气环境和水环境而言,土壤环境的污染源更为复杂,作为有机农药、化肥的直接作用对象,并随着社会发展需求,使得土壤污染物的种类极为繁多。目前,全球生产和使用的农药已达1 300多种,其中被广泛使用的达250多种。我国也已经迈入了世界农药生产和使用大国,现在,我国每年施用逾80万~100万t的化学农药,其中有机磷杀虫剂占40%,高毒农药达到37.4%,且有的化学性质稳定、在土壤中存留时间长[2-4]。大量的农药流失到土壤中,造成土壤环境受到严重污染,影响了农业的可持续发展。造成我国土壤农药污染的农药主要是有机氯与有机磷2类。尽管1985年起,我国就已禁用有机氯农药,但因早期大量使用及其难降解性,土壤中仍有残留,造成作物污染。目前,土壤污染物可以分为传统污染物及新型污染物。
1.1传统污染物
一是传统化学污染物。其又可分为无机污染物和有机污染物两大类,其中传统无机污染物包括汞、镉、 铅、砷、铬等,过量的氮和磷等植物营养元素以及氧化物和硫化物等,传统有机污染物包括ddt、六六六、狄氏剂、艾氏剂和氯丹等含氯化学农药以及ddt的代谢产物dde和ddd,石油烃及其裂解产物,以及其他各类有机合成产物等。二是物理性污染物。指来自工厂、矿山的各种固体废弃物。三是生物性污染物。指带有各种病菌的城市垃圾和由卫生设施(包括医院、疗养院)排出的废水和废物以及农业废弃物、厩肥等。四是放射性污染物。主要存在于核原料开采、大气层核爆炸地区和核电站的运转,以锶和铯等在土壤环境中半衰期长的放射性元素为主。在这些众多的污染物种类中,以土壤的化学污染物最为普遍、严重和复杂[5]。
1.2新型污染物
近年来,土壤新型污染物受到关注,这类污染物的特点是在土壤环境中的浓度一般较低,但对生态系统的危害和对人体健康的影响较大。这些新型土壤污染物目前主要有四大类[6-7]:一是各种兽药和抗生素对土壤环境的污染。随着动物饲养业和畜牧业的发展,畜禽养殖污染中一个重要的问题就是这些兽药通过动物的排泄以及其他方式导致土壤环境的污染。与兽药污染相对应的是各种抗生素的土壤污染。随着医学事业的发展,各种抗生素将得到日益广泛的应用,由此导致的土壤污染可能会更加复杂。二是大部分溴化阻燃剂在土壤环境中有很高的持久性,能够通过食物链和其他途径累积在人体内,长期接触会妨碍人体大脑和骨骼的发育,并且可能致癌,因此引起人们关注。随着电子工业的不断发展以及各种电子产品的逐渐报废,各种阻燃剂将以各种方式进入土壤环境中,从而造成对土壤的污染。三是“特富龙”不粘锅中使用的化学物质“全氟辛酸铵”以及芳香族磺酸类污染物对土壤的污染。其中,全氟辛烷磺酸(pfos)是纺织品和皮革制品等防污处理剂的主要活性成分,在民用和工业化产品生产领域用途非常广泛。尽管目前尚没有土壤环境中存在含量的数据,但由于pfos本身的难分解性、生物高蓄积性和污染的广泛性,有关其土壤环境的污染问题势必将被暴露出来,并成为土壤环境污染化学面临的新课题。四是含有过敏源的植物及花粉对土壤的污染。在法国,近年来发现1种或许起源于北美的豚草属植物(ambrosiaartem isiifolia)及其花粉,特别是这种花粉由于含有多种潜在的过敏源,能在夏天导致严重的干草热以及哮喘疾病,成为引起人们关注的一种新型土壤污染物。
2土壤环境因子对有机污染的影响
土壤中的微生物、温度、水分、气候、土壤机械组成、含水率、植物根际环境、ph 值、二氧化碳浓度等因素对土壤中有机物的分解与转化有很大的影响。除了有机污染物本身的难降解性以及生物迁移性会对有机物降解速率和效果产生影响外,土壤环境因子也会对有机污染物的迁移转化造成一定的影响。
2.1土壤微生物
有机污染物在土壤中的降解分为非生物降解与生物降解两大类,在生物酶作用下,农药在动植物体内或是微生物体内外的降解即生物降解。微生物降解是指利用微生物降解有机污染物的生物降解过程,降解微生物有细菌、真菌和藻类。虽然在厌氧和需氧条件下多氯化合物都可以降解,但是在厌氧条件下降解速率更快。尽管在好气条件下土壤也有很多分解菌存在,但是在好气的旱田条件下,由于有机氯污染物被土壤吸附,生物活性降低,可以长期残留[8]。微生物降解是消除有机氯农药的最佳途径,通常药剂在土壤中的分解要比在蒸馏水中的分解快得多,将土壤灭菌处理后,药剂在大部分土壤中对有机污染物的分解速率明显受到抑制。
迄今为止,已从土壤、污泥、污水、天然水体、垃圾场和厩肥中分离得到可降解不同农药的活性微生物。活性微生物主要以转化和矿化2种方式,通过胞内或胞外酶直接作用于周围环境中的农药。尽管矿化作用是消除环境中农药污染的最佳方式,但是自然界中此类微生物的种类和数目十分缺乏,而转化作用却相当普遍,某一特定属种的微生物以共代谢方式实现对农药的转化作用,并同环境中的其他微生物以共代谢的方式最终将农药完全降解。
研究显示ddt的分解菌至少涉及30个属,其中包括细菌、酵母、放线菌、真菌以及藻类等微生物。六六六的分解菌除了很早知道的生芽孢梭芽孢杆菌和大肠杆菌外,matsu mura等人从各种环境中分离出71株有分解六六六能力的细菌、真菌菌株。这些分解菌包括好气性、基本嫌气性、嫌气性等各种细菌以及真菌[9]。
常规环境条件下能降解目标污染物的微生物数量少,且活性比较低,当添加某些营养物包括碳源与能源性物质或提供目标污染物降解过程所需因子,将促进与降解菌生长相关联的有机物的降解代谢,即微生物只能使有机污染物发生转化,而不能利用它们作为碳源和能源维持生长,必须补充其他可以利用的基质,微生物才能生长。在共代谢过程中,微生物通过酶来降解某些能维持自身生长的物质,同时也降解了某些非微生物生长必需的物质。
2.2土壤温度
气候变暖是当今全球性的环境问题,大气中co2浓度的不断增加对全球气候变化起着极其重要的作用。土壤中co2的排放主要来自土壤原有有机质和外源有机物(如植物的凋落物、根茬及人为的有机污染物投入)的分解过程[10]。全球气候不断增暖将改变各地的温度场、蒸发量和降水量,而这些变化又影响着土壤有机污染物的分解。
土壤温度影响土壤微生物和酶活性及土壤中溶质的运移,还影响土壤反应的速度和土壤呼吸速率,最终影响土壤中有机污染物的降解转化。在一定温度范围内,温度升高会促进土壤有机污染物的分解,但随着温度的进一步升高,土壤有机污染物对温度的响应程度降低。miko发现,在平均温度为5 ℃时,温度每升高1 ℃将会引起全球范围内10%土壤有机污染物的丧失;而在平均温度为30 ℃时,温度每升高1 ℃将会使得有机污染物丧失3%[11]。
但是,在冷冻条件下关于土壤有机污染物的分解和微生物的活性还存在分歧。neilson 研究了冷冻对碳和氮循环的影响,发现冷冻加快了土壤碳和氮的循环速率,但不同植被品种、土壤层次和冷冻程度所增加的幅度不同,而且在冷冻程度非常大时,会促进土壤呼吸和二氧化氮的流量和矿化。
2.3土壤ph值
土壤的ph值对有机污染物的吸附有很大的影响,一般来说,ph值越低,土壤对有机污染物的吸附能力越强。土壤酸碱性通过影响组分和污染物的电荷特性、沉淀溶解、吸附解吸和络合平衡来改变污染物的毒性,土壤酸碱性还通过土壤微生物的活性来改变污染物的毒性。ph值对有机污染物如有机农药在土壤中的积累、转化、降解的影响主要表现为:一是土壤的ph值不同,土壤微生物群落不同,影响土壤微生物对有机污染物的降解作用,这种生物降解途径主要包括生物氧化和还原反应中的脱氯、脱氯化氢、脱烷基化、芳香烃或杂环破裂反应等。二是通过改变污染物和土壤组分的电荷特性,改变两者的吸附、络合、沉淀等特性,导致污染物浓度的改变。
2.4土壤水分
土壤水分是土壤中水溶性成分的运输载体,也是土壤反应得以正常进行的介质。王彦辉认为森林土壤有机污染物的分解速率在很大程度上受控于环境条件,其中含水量起着决定性作用,最佳含水量为被分解物饱和含水量的70%～90%,极度干旱或水分过多都会限制土壤微生物的活动,明显降低土壤中有机污染物的分解速率[12]。但是,olivier认为在淹水条件下有机污染物料的分解速率加快,在长期的淹水条件下厌氧微生物反复利用腐解发酵的有机物料,会导致较低的净残留碳的矿化[13]。这与淹水、嫌气条件下有机物料的分解速率慢于旱地、分解量低于旱地的传统概念不同。
在非淹水条件下,温度对有机碳分解的影响随着分解时间的延长而逐步减小。淹水条件下培养7 d以后,温度对供试物料有机碳分解的影响不随培养时间的变化而变化。当土壤含水量为300、500 g/kg时,供试物料的有机碳分解最快,而土壤含水量为200 g/kg和淹水条件下的有机碳分解较慢,空白对照培养结果显示土壤有机碳的分解速率随着水分含量的提高而加快[14]。在相同的水热条件下,有机碳的分解量与土壤黏粒含量呈负相关。
不同的土壤含水量对土壤中植物残体的分解速率和土壤腐殖质组分(胡敏酸和富里酸) 数量的影响仍存在争议。由于常规研究土壤有机污染物动态变化的方法存在不足,所以可以通过同位素示踪方法(14c示踪法或13c自然丰度法)进一步定量研究。利用同位素示踪技术可以区分原有土壤有机质与外源有机物分解转化形成的土壤新有机质,从而了解土壤中植物残体分解转化的动态变化规律。
2.5土壤机械组成
土壤质地的差异形成不同的土壤结构和通透性状,因而对环境污染物的截留、迁移、转化产生不同的效应。由于黏土类富含黏粒,土壤物理性吸附、化学吸附及离子交换作用强,具有较强的保肥、保水性能,同时也把进入土壤中的污染物质的有机、无机分子、离子吸附到土粒表面保存起来,增加了污染物转移的难度。
在黏土中加入砂粒,可相对减少黏粒含量,增加土壤通气孔隙,可以减少对污染物的分子吸附,提高淋溶的强度,促进污染物的转移,但要注意到因此可能引起的地下水污染等问题。砂质土类的优点是有机污染物容易从土壤表层淋溶至下层,减轻表土污染物的数量和危害;但是有可能进一步污染地下水,造成二次污染。壤土的性质介于黏土和砂土之间,其性状差异取决于壤土中砂、壤粒含量比例,黏粒含量多,性质偏于黏土类,砂粒含量多则偏于砂土类。
一般而言,黏性土壤中的空气较砂性土壤少,好气性微生物活性受到抑制,土壤黏粒具有保持碳的能力,其含量影响外源有机物(有机化合物、植物残体)及其转化产物的分解速率。随着土壤黏粒含量的增加,土壤有机碳和土壤微生物量碳也增加,土壤有机碳与黏粒含量呈正相关,随着土壤黏粒含量的增加,碳、氮矿化量减少,但矿化部分的碳氮比并不受土壤质地的影响。
2.6气候及二氧化碳含量
气候变化通过影响土壤水分、溶质运移和温度的变化来影响微生物的活动,从而引起土壤中有机污染物含量的变化。凉爽季节向温暖季节转化会导致土壤有机碳的损失,热、湿润的气候有利于有机污染物的分解。在秋季和冬季,土壤中微生物数量增加;在春季积雪融化后,土壤中微生物数量迅速下降,这种微生物群落的动态变化与植物碳、氮的有效性相关联。
大气co2浓度升高提高了植物的光合作用,使20%～50%光合产物通过根系分泌或死亡输入土壤,从而间接影响土壤生态系统。有些学者认为co2浓度升高,会增加输入土壤的碳量,刺激土壤微生物的生长和活性,加强土壤的呼吸作用,增加了土壤中有机物的分解速率[15]。多数研究是在土壤—植物系统中进行的,co2浓度升高通过增加植物同化碳来增加根系生物量,从而增加土壤中碳量输入。于水强研究了土壤外部不同o2、co2浓度对土壤微生物的活性和土壤有机物分解及其组分的动态变化的影响,认为低co2浓度有利于有机物的分解和胡敏酸的形成,而高co2浓度有利于有机物的积累和富里酸的形成。
3结语
土壤是生态环境的重要组成部分,是人类赖以生存的主要资源之一,也是物质生物地球化学循环的储存库,对环境变化具有高度的敏感性。土壤的环境因子存在着不稳定性,但是通过研究最适合土壤中有机污染物降解转化的环境,可改变受污染严重的土壤中有机污染物的含量,改善环境质量,实现可持续发展。
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土壤农药污染是一全球性问题。随着环境问题在全球范围的不断变化，土壤环境污染化学已成为环境化学不可缺少的重要组成部分[1]。在北美、西欧和澳洲等国家，随着各种点源污染得到有效控制，人们关注的焦点逐渐转移到多介质非点源污染，另外土壤环境污染的研究也受到人们日益关注。在我国，受农药使用历史、施药技术以及产品结构等因素影响，土壤农药污染较为严重，制约食品安全与农业可持续发展。随着土壤有机污染物的类型不断增多，大量难降解的有机污染物进入土壤，造成环境的严重污染，影响了农业的可持续发展。土壤中的各种环境因子对有机污染物降解转化有一定的影响，因此，研究这些因子的相互作用，可促进有机污染物在土壤中的消除。
1土壤污染的现状
相对于大气环境和水环境而言，土壤环境的污染源更为复杂，作为有机农药、化肥的直接作用对象，并随着社会发展需求，使得土壤污染物的种类极为繁多。目前，全球生产和使用的农药已达1 300多种，其中被广泛使用的达250多种。我国也已经迈入了世界农药生产和使用大国，现在，我国每年施用逾80万~100万t的化学农药，其中有机磷杀虫剂占40%，高毒农药达到37.4%，且有的化学性质稳定、在土壤中存留时间长[2-4]。大量的农药流失到土壤中，造成土壤环境受到严重污染，影响了农业的可持续发展。造成我国土壤农药污染的农药主要是有机氯与有机磷2类。尽管1985年起，我国就已禁用有机氯农药，但因早期大量使用及其难降解性，土壤中仍有残留，造成作物污染。目前，土壤污染物可以分为传统污染物及新型污染物。
1.1传统污染物
一是传统化学污染物。其又可分为无机污染物和有机污染物两大类，其中传统无机污染物包括汞、镉、 铅、砷、铬等，过量的氮和磷等植物营养元素以及氧化物和硫化物等，传统有机污染物包括DDT、六六六、狄氏剂、艾氏剂和氯丹等含氯化学农药以及DDT的代谢产物DDE和DDD，石油烃及其裂解产物，以及其他各类有机合成产物等。二是物理性污染物。指来自工厂、矿山的各种固体废弃物。三是生物性污染物。指带有各种病菌的城市垃圾和由卫生设施(包括医院、疗养院)排出的废水和废物以及农业废弃物、厩肥等。四是放射性污染物。主要存在于核原料开采、大气层核爆炸地区和核电站的运转，以锶和铯等在土壤环境中半衰期长的放射性元素为主。在这些众多的污染物种类中，以土壤的化学污染物最为普遍、严重和复杂[5]。
1.2新型污染物
近年来，土壤新型污染物受到关注，这类污染物的特点是在土壤环境中的浓度一般较低，但对生态系统的危害和对人体健康的影响较大。这些新型土壤污染物目前主要有四大类[6-7]:一是各种兽药和抗生素对土壤环境的污染。随着动物饲养业和畜牧业的发展，畜禽养殖污染中一个重要的问题就是这些兽药通过动物的排泄以及其他方式导致土壤环境的污染。与兽药污染相对应的是各种抗生素的土壤污染。随着医学事业的发展，各种抗生素将得到日益广泛的应用，由此导致的土壤污染可能会更加复杂。二是大部分溴化阻燃剂在土壤环境中有很高的持久性，能够通过食物链和其他途径累积在人体内，长期接触会妨碍人体大脑和骨骼的发育，并且可能致癌，因此引起人们关注。随着电子工业的不断发展以及各种电子产品的逐渐报废，各种阻燃剂将以各种方式进入土壤环境中，从而造成对土壤的污染。三是“特富龙”不粘锅中使用的化学物质“全氟辛酸铵”以及芳香族磺酸类污染物对土壤的污染。其中，全氟辛烷磺酸(PFOS)是纺织品和皮革制品等防污处理剂的主要活性成分，在民用和工业化产品生产领域用途非常广泛。尽管目前尚没有土壤环境中存在含量的数据，但由于PFOS本身的难分解性、生物高蓄积性和污染的广泛性，有关其土壤环境的污染问题势必将被暴露出来，并成为土壤环境污染化学面临的新课题。四是含有过敏源的植物及花粉对土壤的污染。在法国，近年来发现1种或许起源于北美的豚草属植物(Ambrosiaartem isiifolia)及其花粉，特别是这种花粉由于含有多种潜在的过敏源，能在夏天导致严重的干草热以及哮喘疾病，成为引起人们关注的一种新型土壤污染物。
2土壤环境因子对有机污染的影响
土壤中的微生物、温度、水分、气候、土壤机械组成、含水率、植物根际环境、pH 值、二氧化碳浓度等因素对土壤中有机物的分解与转化有很大的影响。除了有机污染物本身的难降解性以及生物迁移性会对有机物降解速率和效果产生影响外，土壤环境因子也会对有机污染物的迁移转化造成一定的影响。
2.1土壤微生物
有机污染物在土壤中的降解分为非生物降解与生物降解两大类，在生物酶作用下，农药在动植物体内或是微生物体内外的降解即生物降解。微生物降解是指利用微生物降解有机污染物的生物降解过程，降解微生物有细菌、真菌和藻类。虽然在厌氧和需氧条件下多氯化合物都可以降解，但是在厌氧条件下降解速率更快。尽管在好气条件下土壤也有很多分解菌存在，但是在好气的旱田条件下，由于有机氯污染物被土壤吸附，生物活性降低，可以长期残留[8]。微生物降解是消除有机氯农药的最佳途径，通常药剂在土壤中的分解要比在蒸馏水中的分解快得多，将土壤灭菌处理后，药剂在大部分土壤中对有机污染物的分解速率明显受到抑制。
迄今为止，已从土壤、污泥、污水、天然水体、垃圾场和厩肥中分离得到可降解不同农药的活性微生物。活性微生物主要以转化和矿化2种方式，通过胞内或胞外酶直接作用于周围环境中的农药。尽管矿化作用是消除环境中农药污染的最佳方式，但是自然界中此类微生物的种类和数目十分缺乏，而转化作用却相当普遍，某一特定属种的微生物以共代谢方式实现对农药的转化作用，并同环境中的其他微生物以共代谢的方式最终将农药完全降解。
研究显示DDT的分解菌至少涉及30个属，其中包括细菌、酵母、放线菌、真菌以及藻类等微生物。六六六的分解菌除了很早知道的生芽孢梭芽孢杆菌和大肠杆菌外，Matsu mura等人从各种环境中分离出71株有分解六六六能力的细菌、真菌菌株。这些分解菌包括好气性、基本嫌气性、嫌气性等各种细菌以及真菌[9]。
常规环境条件下能降解目标污染物的微生物数量少，且活性比较低，当添加某些营养物包括碳源与能源性物质或提供目标污染物降解过程所需因子，将促进与降解菌生长相关联的有机物的降解代谢，即微生物只能使有机污染物发生转化，而不能利用它们作为碳源和能源维持生长，必须补充其他可以利用的基质，微生物才能生长。在共代谢过程中，微生物通过酶来降解某些能维持自身生长的物质，同时也降解了某些非微生物生长必需的物质。
2.2土壤温度
气候变暖是当今全球性的环境问题，大气中CO2浓度的不断增加对全球气候变化起着极其重要的作用。土壤中CO2的排放主要来自土壤原有有机质和外源有机物(如植物的凋落物、根茬及人为的有机污染物投入)的分解过程[10]。全球气候不断增暖将改变各地的温度场、蒸发量和降水量，而这些变化又影响着土壤有机污染物的分解。
土壤温度影响土壤微生物和酶活性及土壤中溶质的运移，还影响土壤反应的速度和土壤呼吸速率，最终影响土壤中有机污染物的降解转化。在一定温度范围内，温度升高会促进土壤有机污染物的分解，但随着温度的进一步升高，土壤有机污染物对温度的响应程度降低。Miko发现，在平均温度为5 ℃时，温度每升高1 ℃将会引起全球范围内10%土壤有机污染物的丧失;而在平均温度为30 ℃时，温度每升高1 ℃将会使得有机污染物丧失3%[11]。
但是，在冷冻条件下关于土壤有机污染物的分解和微生物的活性还存在分歧。Neilson 研究了冷冻对碳和氮循环的影响，发现冷冻加快了土壤碳和氮的循环速率，但不同植被品种、土壤层次和冷冻程度所增加的幅度不同，而且在冷冻程度非常大时，会促进土壤呼吸和二氧化氮的流量和矿化。
2.3土壤pH值
土壤的pH值对有机污染物的吸附有很大的影响，一般来说，pH值越低，土壤对有机污染物的吸附能力越强。土壤酸碱性通过影响组分和污染物的电荷特性、沉淀溶解、吸附解吸和络合平衡来改变污染物的毒性，土壤酸碱性还通过土壤微生物的活性来改变污染物的毒性。pH值对有机污染物如有机农药在土壤中的积累、转化、降解的影响主要表现为:一是土壤的pH值不同，土壤微生物群落不同，影响土壤微生物对有机污染物的降解作用，这种生物降解途径主要包括生物氧化和还原反应中的脱氯、脱氯化氢、脱烷基化、芳香烃或杂环破裂反应等。二是通过改变污染物和土壤组分的电荷特性，改变两者的吸附、络合、沉淀等特性，导致污染物浓度的改变。
2.4土壤水分
土壤水分是土壤中水溶性成分的运输载体，也是土壤反应得以正常进行的介质。王彦辉认为森林土壤有机污染物的分解速率在很大程度上受控于环境条件，其中含水量起着决定性作用，最佳含水量为被分解物饱和含水量的70%～90%，极度干旱或水分过多都会限制土壤微生物的活动，明显降低土壤中有机污染物的分解速率[12]。但是，Olivier认为在淹水条件下有机污染物料的分解速率加快，在长期的淹水条件下厌氧微生物反复利用腐解发酵的有机物料，会导致较低的净残留碳的矿化[13]。这与淹水、嫌气条件下有机物料的分解速率慢于旱地、分解量低于旱地的传统概念不同。
在非淹水条件下，温度对有机碳分解的影响随着分解时间的延长而逐步减小。淹水条件下培养7 d以后，温度对供试物料有机碳分解的影响不随培养时间的变化而变化。当土壤含水量为300、500 g/kg时，供试物料的有机碳分解最快，而土壤含水量为200 g/kg和淹水条件下的有机碳分解较慢，空白对照培养结果显示土壤有机碳的分解速率随着水分含量的提高而加快[14]。在相同的水热条件下，有机碳的分解量与土壤黏粒含量呈负相关。
不同的土壤含水量对土壤中植物残体的分解速率和土壤腐殖质组分(胡敏酸和富里酸) 数量的影响仍存在争议。由于常规研究土壤有机污染物动态变化的方法存在不足，所以可以通过同位素示踪方法(14C示踪法或13C自然丰度法)进一步定量研究。利用同位素示踪技术可以区分原有土壤有机质与外源有机物分解转化形成的土壤新有机质，从而了解土壤中植物残体分解转化的动态变化规律。
2.5土壤机械组成
土壤质地的差异形成不同的土壤结构和通透性状，因而对环境污染物的截留、迁移、转化产生不同的效应。由于黏土类富含黏粒，土壤物理性吸附、化学吸附及离子交换作用强，具有较强的保肥、保水性能，同时也把进入土壤中的污染物质的有机、无机分子、离子吸附到土粒表面保存起来，增加了污染物转移的难度。
在黏土中加入砂粒，可相对减少黏粒含量，增加土壤通气孔隙，可以减少对污染物的分子吸附，提高淋溶的强度，促进污染物的转移，但要注意到因此可能引起的地下水污染等问题。砂质土类的优点是有机污染物容易从土壤表层淋溶至下层，减轻表土污染物的数量和危害;但是有可能进一步污染地下水，造成二次污染。壤土的性质介于黏土和砂土之间，其性状差异取决于壤土中砂、壤粒含量比例，黏粒含量多，性质偏于黏土类，砂粒含量多则偏于砂土类。
一般而言，黏性土壤中的空气较砂性土壤少，好气性微生物活性受到抑制，土壤黏粒具有保持碳的能力，其含量影响外源有机物(有机化合物、植物残体)及其转化产物的分解速率。随着土壤黏粒含量的增加，土壤有机碳和土壤微生物量碳也增加，土壤有机碳与黏粒含量呈正相关，随着土壤黏粒含量的增加，碳、氮矿化量减少，但矿化部分的碳氮比并不受土壤质地的影响。
2.6气候及二氧化碳含量
气候变化通过影响土壤水分、溶质运移和温度的变化来影响微生物的活动，从而引起土壤中有机污染物含量的变化。凉爽季节向温暖季节转化会导致土壤有机碳的损失，热、湿润的气候有利于有机污染物的分解。在秋季和冬季，土壤中微生物数量增加;在春季积雪融化后，土壤中微生物数量迅速下降，这种微生物群落的动态变化与植物碳、氮的有效性相关联。
大气CO2浓度升高提高了植物的光合作用，使20%～50%光合产物通过根系分泌或死亡输入土壤，从而间接影响土壤生态系统。有些学者认为CO2浓度升高，会增加输入土壤的碳量，刺激土壤微生物的生长和活性，加强土壤的呼吸作用，增加了土壤中有机物的分解速率[15]。多数研究是在土壤—植物系统中进行的，CO2浓度升高通过增加植物同化碳来增加根系生物量，从而增加土壤中碳量输入。于水强研究了土壤外部不同O2、CO2浓度对土壤微生物的活性和土壤有机物分解及其组分的动态变化的影响，认为低CO2浓度有利于有机物的分解和胡敏酸的形成，而高CO2浓度有利于有机物的积累和富里酸的形成。
3结语
土壤是生态环境的重要组成部分，是人类赖以生存的主要资源之一，也是物质生物地球化学循环的储存库，对环境变化具有高度的敏感性。土壤的环境因子存在着不稳定性，但是通过研究最适合土壤中有机污染物降解转化的环境，可改变受污染严重的土壤中有机污染物的含量，改善环境质量，实现可持续发展。
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到2030年，全省土壤环境质量稳中向好，农用地和建设用地土壤环境安全得到有效保障，土壤环境风险得到全面管控。到本世纪中叶，土壤环境质量全面改善，生态系统实现良性循环。
《方案》共提出10条任务、38款具体措施，每项工作都明确了牵头和参与部门，便于贯彻落实。
《方案》要求全面落实土壤污染防治属地责任。县级以上政府对本行政区域的土壤环境质量负责，并要于2017年6月底前分别制定并公布土壤污染防治工作方案，确定重点任务和工作目标，工作方案报上一级政府备案。
作为参与《方案》编制的主要专家，广东省环境科学研究院总工程师肖荣波博士对该《方案》亮点进行了解读。
明确目标：2020年污染土地安全利用率90%
记者对比发现，与国家“土十条”明确了3个阶段的目标相比，广东《方案》增加了2018年的工作目标――到2018年底，全省土壤环境监管体系基本建立，土壤环境质量监测网络投入运行，农用地土壤环境质量状况进一步查清，建设用地分用途风险管控制度全面实施。
对此，肖荣波表示，广东增加了2018年的短期目标，是因为广东前期在大力实施重金属污染综合防治、积极开展部分地区土壤污染调查、污染土壤治理修复试点示范等方面已开展一系列工作，并取得初步成效。为了更好的延续现有“治土”工作，当前主要着力于补短板和强化土壤污染防治的基础能力建设，以便于《方案》对各地近期工作进行指导和落实。
《方案》还对2020年、2030年的目耸迪置魅妨司咛逯副辍52020年，受污染耕地安全利用率达到90%左右，污染地块安全利用率达到90%以上，韶关市提前一年完成。到2030年，受污染耕地安全利用率达到95%以上，污染地块安全利用率达到95%以上。
肖荣波解释，国家也把安全利用率作为土壤污染防治的一个核心指标。土壤污染治理是长期的过程，该指标强调的是污染土壤采取治理措施后，风险得到防控并能安全利用。例如轻度、中度污染耕地可以通过农艺调控、替代种植得以重新安全利用。根据环保部数据，全国耕地土壤点位超标率为19.4%，广东这个比例会更高一些。所以根据实际，把全省2020和2030年的阶段目标分别定在90%和95%。接下来国家和省里会就土壤的安全利用出台一系列技术要求，以具体指导各地的土壤污染治理。
打好基础：2018年底前查明农用地土壤污染状况
“治土”先要摸清现状，才能有的放矢。对此《方案》把开展“土壤环境详查，查清土壤环境质量状况”放在第一条，并要求建立土壤环境质量监测网络。2018年底前，完成全省土壤环境质量监测网络建设。2020年底前，实现土壤环境质量监测点位所有县（市、区）全覆盖。
“此前农业、环保等部门也对我国土壤污染状况做过调查，但存在密度偏低、技术指标不统一等问题。”肖荣波说，《方案》对此提出了更详细的要求，2018年底前，查明农用地土壤污染面积、分布及其对农产品质量的影响，构建农用地土壤环境质量基础数据库。2019年底前，韶关及珠三角各地级以上市完成重点行业在产企业用地土壤环境质量调查，掌握土壤污染面积、分布及其环境风险情况，其他地区于2020年底前完成。
建立农用地土壤环境质量状况和重点行业企业用地土壤环境质量状况定期调查制度，每10年开展一次。
突出重点：有色金属矿采选等12大行业作为监管重点
“由于不同地区的土壤、环境和社会经济条件千差万别，这就要求地方‘土十条’的编制要因地制宜，体现区域特色。”肖荣波表示。
例如在土壤污染重点监管行业方面，《方案》结合广东实际，确定了以有色金属矿采选、有色金属冶炼、石油加工、化工、焦化、电镀、制革、医药制造、铅酸蓄电池制造、废旧电子拆解、危险废物处理处置和危险化学品生产、储存、使用的12大行业重点监管行业。
与国家“土十条”提出的八个重点监管行业相比，广东的《方案》少了石油开采，根据地方产业及其污染特点，增加了医药制造、铅酸蓄电池制造、废旧电子拆解、危险废物处理处置和危险化学品生产、储存、使用等。《方案》对这些重点监管行业从土壤环境调查、环境影响评价、建设用地准入管理、污染防治、加大执法力度等方面都做出了严格要求。
在区域目标和任务设定上，也体现了区域差异化要求，如《方案》针对韶关市涉重金属行业集中、土壤污染突出的问题，提出了在韶关仁化、曲江等矿产资源开发集中区域实行重点污染物特别排放限值、建设土壤修复技术研发评估与工程示范基地，通过省市共建先行区创新土壤污染防治机制；针对珠三角地区工业发达、污染地块密集等特点，提出了珠三角各地级以上市制定土壤污染治理与修复规划，部分城市开展污染地块环境监管试点、率先实施重点行业企业和公用设施用地土壤环境调查评估制度。
联合监管：土壤环境要求纳入城市规划与供地管理
近年来，城市楼盘用地的土壤环境状况亦屡屡引起舆论关注。在建设用地责任监管上，《方案》着重将国土资源、城乡规划和环境保护部门的监管责任落实上，进一步明晰细化，着重污染地块再开发全过程环境监管。
“《方案》要求，将建设用地土壤环境管理要求纳入城市规划和供地管理，土地开发利用必须符合土壤环境质量要求。”肖荣波指出，国土资源部门要合理规划土地用途，结合土壤环境质量加强土地征收、收回、收购、转让和改变用途等环节的监督管理，严格建设用地审批。
城乡规划部门要合理规划、科学论证功能布局和用地性质，加强城乡规划的实施、审批管理和污染地块再开发利用建设项目的施工审批管理。
环境保护部门要加强对建设用地土壤环境状况调查、风险评估和污染地块治理与修复活动的环境监管。
同时，要建立环境保护、国土资源、城乡规划等部门间的信息沟通机制，实行联动监管。
《方案》提出污染土壤的全过程环境监管要求，实行“三备案，一公开”的土壤环境监管制度，即规定污染地块进入用地程序前需要开展土壤环境调查评估、编制治理与修复实施方案、进行治理与修复效果评估三个环节，相关报告或结果报环境保护、国土资源、城乡规划等部T备案，其中治理与修复效果评估结果要向社会公开。
先行试点：多元试点打造“治土”广东样板
中图分类号：X131.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）10（a）-0071-02
近年来由于人类科技的不断进步和工农业的迅猛发展，土壤环境中的污染物种类和总量日渐增长，使得土壤环境重金属污染很少以单元素的形式存在，多滴两种或者多种元素共存，即多种重金属元素形成重金属复合污染（Teutsch N et al.，2001年）。土壤环境中各种重金属的赋存形态因为不同重金属元素彼此的各种相互作用如络合、吸附-解吸及氧化-还原等各种理化作用制约，而且重金属元素的移动性、生物有效性和生理毒性对重金属彼此作用有着显著响应关系（Tandy et al.，2009年）。这也是形成土壤环境重金属复合污染对生态系统的影响效应不同于单一元素重金属污染的主要因素。至此，重金属复合污染已然成为环境科学研究中又一个热点（Zhong et al.，2012年）。
1 土壤重金属污染
重金属通常是指比重等于或大于5.0 g・cm-3的金属，如汞、镉、铅、镍、铜、铁、锰等（Adriano，2001年）；砷是介于金属与非金属之间，与重金属元素的环境效应和化学特性存在诸多相近之处，所以一般研究中将砷元素纳入重金属元素范畴（陈怀满，2005年）。
土壤环境重金属污染的特点是滞后性、隐蔽性、有毒性、难降解和污染现象不明显，但重金属含量在环境中形成污染效应后，对环境影响不容易改变和去除，具有较强的顽固性（郝春玲，2010年）。经调查，在我国大部分省份土壤环境中都存在程度不同、种类各异的重金属污染（王恒，2014年）。全国每年遭到重金属污染影响的粮食数量超过1 200万t，带来的经济损失超过200亿元（王燕等，2009年）。
重金属元素不仅在食物链的各级生物中不断传递进而富集，而且通过一定的生物作用转变成为毒性更强的大分子有机化合物，所以说重金属污染对于整个生态系统影响不仅是停留在让土壤环境质量下降，减少农作物产量和影响农作物品质，甚至对人类及动物的健康产生威胁；对于生态环境中其他要素都产生负面效应。
2 重金属复合污染
通常我们说绝对单一一种重金属元素污染环境的情况是不存在的，重金属元素在环境介质中都是相伴共存的。
一般认为的复合污染是指同一环境介质（土壤、水、大气、生物）受到多元素或多种化学品（多种污染物）对其的同时污染（陈怀满等，2002年）。因此土壤重金属复合污染可定义为：在土壤介质中，两种或两种以上重金属元素同时存在，满足各种重金属元素的赋存浓度大于国家土壤环境质量标准或者没有超过相应标准但对于土壤环境质量已经产生影响作用的土壤污染（周东美等，2005年）。重金属复合污染中各种重金属元素相互作用极其复杂，并且重金属复合污染在土壤环境中更为普遍，因此重金属复合污染相关研究工作也成为环境污染领域重要开拓方向之一。
3 重金属复合污染特点
相对于单一重金属污染，土壤重金属复合污染中重金属迁移转化遗存效应的影响因素更多且更为复杂。研究者在1939年提出复合污染效应分为叠加效应、同向效应和驳斥效应3种不同类型（何勇田，1994年），其基本内涵是：叠加效应产生的毒性效果等于各污染物单独作用的毒性效果叠加之和；驳斥效应的毒性效果小于各污染物单独作用的毒性之和；同向效应产生的毒性效果大于各污染物单独作用的毒性效果之和。此外，在美国相应研究中将重金属复合污染的相互作用定义为单元素作用、协助、竞争、累积和屏障作用（Wallace，1982年）。
通常情况下，因为有着相近性质的不同重金属元素更容易对生态系统造成复合污染，而且不同重金属之间的相互作用会随着各自存在浓度的不同表现出特有的效应模式。镉锌复合污染研究表明，土壤中的锌元素浓度不同时，锌元素与镉元素对于水稻生理指标的联合作用效果存在差异。当土壤中锌元素添加浓度为100 mg/kg时，水稻生物量随镉元素浓度增加而不断升高，镉锌之间在此浓度时表现出同向效应；当锌元素添加浓度为200 mg/kg或者400 mg/kg时，水稻的生物量会因为镉元素浓度的增加反而降低，镉锌之间存在驳斥效应（周启星等，1994年）。
在土壤中存在铅镉复合污染情况下，因为铅元素可以争夺镉元素的土壤中的接触点位，促使镉元素活性增加，进而产生同向效应，使得土壤中镉元素的生物有效性提升，导致土壤-植物系统中镉元素的迁移转化更容易发生。（王新等，2001年）。
土壤中元素的含量和其与共存元素相互之间效应决定着生长在该土壤植株中的元素。研究表明，镉、铅、铜、锌、砷生理毒性呈现出对水稻苗的剂量与效应的正相关，表现出随着重金属添加浓度增加毒性作用越严重的现象。土壤环境中重金属复合污染存在两元素、三元素和多元素共存的各种组合形式。
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地球表面上“水、土、气、生、岩”是一个整体，构成了整个环境，其概念是讲“水、土（土壤）、气（大气）、生（生物）”，再加一个“岩（岩石岩层）”。由于人类的发展速度快，使“水、土、气、生、岩”发生了变化，这就变成了环境问题。
土壤污染是很重要的一个问题，是环境问题当中的核心问题。最近几年，土壤污染问题渐次浮出水面，受到人们的关注。这是因为形势与现实都要求必须重视。不重视与正视这一问题，就会使人类的健康与生命，受到负面影响。
土壤是指地球表面具有一定肥力且能生长植物的疏松层，主要由矿物质、有机质（包括活有机体—土壤生物）、水分和空气等组成，是一个复杂的陆地生态系统。在自然界中，土壤圈处于大气、岩石、水和生物圈之问的过渡地带，是联系有机界和无机界的中心环节，是地理环境各组成要素的枢纽，是人类赖以生产、生活和生存的物质基础，是构成生态系统的基本要素之一，是国家最重要的自然资源，是人类赖以生存的主要资源之一，也是物质生物地球化学循环的储存库，还是环境中有害物质进人、迁移、转化、积累的重要场所，对环境变化具有高度敏感性。土壤作为地理环境各组成要素的枢纽，完成着巨大的生态、环境和经济功能，维系着整个人类的生存与发展。然而，随着工业的发展与城市化的推进，整个土壤环境质量日益恶化，土壤受到不同程度的污染。
土壤污染物的来源广、种类多，大致可分为无机污染物和有机污染物两大类。无机污染物主要包括酸、碱、重金属（铜、汞、铬、镉、镍、铅等）盐类、放射性元素铯、锶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、3，4-苯并以及由城市污水、污泥及厩肥带来的有害微生物等。当土壤中含有害物质过多，超过土壤的自净能力，就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累，通过“土壤植物人体”，或通过“土壤水人体” 间接被人体吸收，达到危害人体健康的程度。 从土壤污染的概念来看，判断土壤是否发生污染有两个指标：一是土壤背景值即土壤中某元素的平均含量超过背景值，即发生了土壤污染。二是生物指标，土壤中某有害元素或污染物含量较高时，被植物吸收的量也相应增加，可引起植物的一系列反应，土壤微生物区系会发生变化，受污染的植物被人们食用后会对人体健康产生不良影响，上述植物、微生物及人体受到的危害程度等均可作为度量污染的生物指标。
土壤污染的特点主要有四个。首先是具有隐蔽性和滞后性。大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观。而土壤污染很少有比较直观的表现，多数情况下污染物通过植物的吸收进人果实，人体食用后长期积累产生病变，通过人体健康状况反应出来。往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。因此，土壤污染从产生污染到出现问题，通常会滞后很长时间。二是具有累积性和地域性。污染物质在大气和水体中，一般都比在土壤中更容易迁移。这使得污染物质在土壤中并不像在大气和水体中那样容易扩散和稀释，因此容易在土壤中不断积累而超标，同时也使土壤污染具有很强的地域性。三是具有不可逆性。如被某些重金属污染的土壤需要200～1000年才能够恢复。四是土壤污染治理的艰难性。如果大气和水体受到污染，切断污染源之后通过稀释作用和自净化作用也有可能使污染问题不断逆转，但是积累在污染土壤中的难降解污染物则很难靠稀释作用和自净化作用来消除。土壤的形成过程比较漫长，一般需要几万年以上，一旦破坏了又难以恢复，土壤资源又十分有限，因此，土壤污染一旦发生，则很难恢复，治理成本较高、治理周期较长。
我国土壤污染已表现出多元、复合、量大、面广、持久、毒害的现代环境污染特征，正从常量污染物转向微量持久性毒害污染物，在经济快速发展地区尤其如此。我国土壤污染退化的总体现状已从局部蔓延到区域，从城市郊区延伸到乡村，从单一污染扩展到复合污染，从有毒有害污染发展至有毒有害污染与氮、磷营养污染的交叉，形成点源与面源污染共存，生活污染、农业污染和工业污染叠加、各种新旧污染与二次污染相互复合或混合的态势。
据估计，截至20世纪末，中国受污染的耕地面积达2000万公顷，约占耕地总面积的1/5，其中工业“三废”污染面积达1000万公顷；污水灌溉面积为130多万公顷。每年因土壤污染而减产粮食1000万吨；另外还有1200万吨粮食受污染而超标，二者的直接经济损失达200多亿元。
近20年来，随着社会经济的高速发展和高强度的人类活动，我国因污染退化的土壤数量日益增加、范围不断扩大，土壤质量恶化加剧，危害更加严重，已经影响到全面建设小康社会和可持续发展的战略目标的实现，未来将面临更为严峻的挑战。
调整农药产品结构，逐步淘汰高毒、高残留农药产品。减少化肥施用量，增加生物有机肥料。研究表明，污泥复合肥对小麦的增产效果和土壤培肥效果明显优于化肥，同时还可以促进我国日益突出的污泥资源化的出路问题。我国大部分的城市污泥经无害化处置后，在正常施用量下，污染土壤的风险较小。可见，推广使用生物农药、有机肥料和可降解塑料薄膜，有利于缓解土壤污染的恶化。
搞好全国土壤污染状况调查，建立健全土壤污染防治法律法规和标准体系，加强土壤环境监管能力建设，开展污染土壤修复与综合治理试点示范，建立土壤污染防治投入机制，增强科技支撑能力，进一步加大投入，不断提高环境监测能力，逐步建立和完善国家土壤环境监测网络，定期公布全国和区域土壤环境质量状况，制定土壤污染事故应急处理处置预案，积极应对土壤污染问题。 [科]
【参考文献】
[中图分类号] X53 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2013）12-0231-01
对于环境污染进行生物监测是未来环境保护和环境监察的发展方向，生物监测包括对水、大气和土壤污染监测三大组成部分。就是定期而系统地利用生物对环境的反应信息来确定包括水、大气和土壤环境在内的环境质量，从而能够探明环境的污染状况。生物监测至少应当具备两个重要的条件：一是对比性，有已经建立的标准可以供给人们进行对照；二就是重复性，在一定观测点上每隔一定时间采样进行分析研究。限于篇幅，本次研究主要是对农业生产过程中土壤污染的生物监测分析。土壤是环境有的组成要素之一，它介于生物界和非生物界之间，是一个复杂的物质体质。土壤污染及其所造成的影响有它的一些特点。土壤污染所产生的影响大多数都是间接的，土壤污染通过土壤—农作物—人体，以及土壤—地下水或者地表水—人体，这两个最基本的环节对人体产生深远的影响。
土壤生物监测，就是通过生物学的方法进行监测查明土壤污染的具体情况，达到监测预报的目的，为防治土壤环境污染提供依据。
一、农业生产中土壤在环境中的作用
根据我市农业生产的具体情况，在农业生产过程中，土壤对于环境的作用主要表现在以下几个方面：
1、对于污染物进行分解和转化，变有害物质为无害物质，或者成为营养物质，起了净化作用。
2、由于土壤是一个复杂的胶体系统，对某些物质具有蓄积和积累停留作用，特别是重金属这类污染物可以在土壤中积累，引起土壤污染。
3、土壤—植物之间进行污染物的迁移和转化，可以引起食物污染，通过食物链危害人体健康。
二、农业生产中土壤污染对于生物的影响
由于我市农业生产的大力推广，对于土壤不可避免地会造成一定的影响，结合我们在环境保护所从事的多年工作情况进行分析，土壤污染对生物的影响有以下几个方面：
1、农药污染对于生物的影响。首先是对植物的影响：有些农作物，比如说花生、土豆、白薯等，由于其食用部分在土壤中形成，因而如果土壤中含有污染农药，就会有污染的可能。根据研究有机氯农药如果被植物吸收后，在体内大量地积累，其残留量因器官不同而异，其很容易通过土壤—农作物—人的食物链，在一些食肉动物体内逐渐积累起来，再通过人的食用，在人体内富集，影响身体健康。而一些含有铅、砷、汞、镉等重金属的制剂，毒性比较大，它们在土壤中的残留的时间也比较长，其半衰期可达10～30年。而某些特异性的农药，比如某些除草剂，已经证明有引起高等动物畸胎、癌症的危险。其次是对土壤微生物和脊椎动物的影响：土壤是微生物和无脊椎动物的栖居的场所，当土壤受到受到污染以后便会导致这些生物的种类和数量的变化。最后是对禽和野生动物的影响：农药对禽和野生动物的影响主要是由于食取含有农药污染过的食物，比如种子、谷物、鱼类、鸟类等。通过食物链产生一般农药对野生动物的污染不象对水产和飞禽那样严重。
2、微量元素污染对植物的影响。在一般情况下，土壤中的微量元素锰、铜、铁、镁、锌等含量极少，但又是植物生活所必需的。当这些元素在土壤中大量积聚时，就会造成土壤污染，对植物的正常生活产生危害。比如说铜，当土壤中含铜量每千克达到20毫克的时候，小麦就会死亡，而每千克达到250毫克的时候，水稻也会死亡。
三、农业生产中土壤污染的动物监测方法
利用动物也可以监测土壤污染，国外学者曾经发现蚯蚓对镉具有很强的富集能力，其镉的累积浓度高出土壤的22.5倍。另外有国外其他学者也发现蚯蚓体中镉的浓度与土壤中的镉的浓度显著相关。有的研究发现软体动物体重与镉的含量有十分明显的相关性，认为它将是一种有实用价值的土壤镉监测的指示生物。农药使用可以造成90%以上的蚯蚓死亡，而影响了土壤的团粒结构的形成。土壤中铅对昆虫、蚯蚓和微生物的活动也有影响。常用的土壤动物监测方法如下：监测器材有钢卷尺、铁锹、温度计、PH试纸等。其操作方法如下：首先要以抽样的方法来进行估计不同类型土壤中蚯蚓或者其它几种节肢动物种群总的数量是比较困难的，只得采用抽样的方法来进行统计样方内部全部个体总数，然后再将其均值去估量种群的整体，因此，样方必须有代表性。其次是要选择不同的类型土壤环境，比如说，对照区、污染区、每种类型，需要挖三个样方。每个样方的面积为0.25平方米，深度为30厘米。分别统计土表层。1～10厘米层、11～20厘米层、21～30厘米层的动物种类及其数量。对土壤的不同层次，需要测定土壤温度及土壤的PH值。最后将监测土壤污染的结果进行登记，以便于为土壤环境的判定提供依据。
四、农业生产中土壤环境的微生物监测以及土壤污染的生物学评价
中图分类号：R124 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）44-0103-02
前言
土壤环境中的重金属主要来源于矿业活动的排放，其他来源还包括污灌和污泥滥用、农药和化肥的不合理施用、农用薄膜和化石类燃料的不完全燃烧等。国务院于2011年2月18日正式批复《重金属污染综合防治“十二五”规划》因此，重金属污染土壤的修复技术研究是当前环境保护的重要课题之一。本文重点介绍国内外有关重金属污染土壤的修复技木研究进展。
1.重金属污染土壤的特点
1.1 具有隐蔽性和滞后性。土壤重金属污染不像大气污染、水污染及废弃物污染那样直观。
1.2 具有累积性。重金属污染物质在土壤中不易迁移，容易在土壤中不断积累而超标。
1.3 具有不可逆转性。在土壤中，许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解，某些重金属污染的土壤可能要100―200年时间才能够恢复。由于土壤地球物理化学的自然形成过程极其缓慢，一般每百年以0.5-2.0cm厚度的速率进行，这就意味着土壤资源一旦遭到污染或人为干扰后将很难在短时期内得以恢复。
1.4 具有难治理性。土壤重金属污染一旦发生，仅仅依靠切断污染源的方法往往很难恢复，有时要靠换土、淋洗土壤等方法才能解决问题，通常成本较高，治理周期较长。
2.重金属污染土壤的修复技术
2.1 生物修复
生物修复是指利用特定的生物吸收、转化、清除或降解环境污染物，实现环境净化、生态效应恢复的生物措施。生物修复包括植物修复、微生物修复、动物修复等。
（1）植物修复
植物萃取技术是目前研究及应用最多的植物修复技术。近年来，陈同斌等通过田间试验发现蜈蚣草具有富集As、Pb的能力。同时还具有较强的耐As，pb，Zn，Cu毒性能力，是一种修复多种重金属污染土壤（As，Pb污染为主）的优良品种。扶杂草植物中筛选出3种Cd超富集植物：龙葵、球果薄菜、三叶鬼针草。3种植物在土壤中Cd质量分数为25―50mg/kg时。地上部中Cd质量分数均能达到l00mg/kg，并且在污染区试验中也取得了较好效果。
（2）微生物修复
微生物对重金属的生物吸附与富集作用是指土壤微生物可通过带电荷的细胞表面吸附重金属离子。2007年，王瑞兴等选取到一种土壤菌，利用其在底物诱导下产生的酶化作用，分解产生CO32-矿化固结土壤中的有效态重金属（以Cd2+的处理为代表），使其沉积为稳定态的碳酸盐；对被复合重金属（Cd，Cu，Pb，Zn等）污染的土壤样进行微生物修复的实验中，有效态重金属去除率达50%～70%。杜立栋等从Pb矿区土壤中分离筛选出一株青霉菌，对人工培养基中有效Pb的最大去除率达96.54%。而且富集效果比较稳定，可应用于Pb矿区土壤生物修复。
（3）动物修复技术
动物修复在国外有较长的研究史，国内研究则处于摸索阶段。它包括将生长在污染土壤上的植物体、果实等饲喂动物，通过研究动物的生化变异来研究土壤污染状况，或者直接将土壤动物，如虹蝴、线虫饲养在污染土壤中进行有关研究。同时，在重金属污染的土壤中放养蚯蚓，待其富集重金属后，采用电激、清水等方法驱出蚯蚓，集中处理，对重金属污染土壤也是一种经济有效的土壤生态恢复措施。
2.2 物理修复
（1）置换法
置换法主要分为客土法、换土法，可以降低土壤中重金属的含量，减少重金属对土壤一植物系统产生的毒害，从而使农产品达到食品卫生标准。客土法和换土法则是用于重污染区的常见方法，在这方面日本取得了成功的经验。
（2）玻璃化技术
玻璃化技术是指把重金属污染区土壤置于高温高压下，使之形成玻璃态物质，将重金属固定其中，从而达到从根本上消除土壤重金属污染的目的。该技术方法工程量大，费用偏高，其最大的特点是见效快，适用于对受到重金属污染严重的土壤进行抢救性修复工作。
2.3 化学修复
化学钝化多用于原位土壤修复，是修复重金属污染土壤的重要途径之一，通过施人一些钝化剂以降低土壤中重金属有效态含量，从而减少迁移及对农作物的毒害。
（1）化学钝化技术
A.无机改良剂的应用
近年来，石灰石、天然沸石、赤泥、骨粉、钙镁磷肥等作为改电剂修复重金属污染土壤的研究逐步成熟。其中石灰作为重金属污染土壤化学固定的常用物质，其对重金属的固定主要通过提高土壤pH值，使重金属生成氧化物或以碳酸盐的形态沉淀起作用，明显降低土壤重金属的有效态含量；天然沸石作为一种优良的铅污染土壤修复材料，通过调节土壤pH值和阳离子交换量抑制重金属铅的生物活性；赤泥可通过提高土壤pH影响重金属的赋存形态，降低重金属的有效性；骨粉可有效降低酸性重金属污染土壤的酸度，提高pH，增强土壤的吸刚性能，促使+壤重金属有效态含量和生物可给性降低；钙镁磷肥是酸性土壤中常用的修复材料，可降低土壤交换态镉含量，使其向缓效态转化。
B.有机改良剂的应用
对于矿区酸性重金属污染土壤具有养分流失严重和有机质缺失的特点，合理施用有机肥可提高土壤养分，增加土壤团粒结构，改善土壤理化性质。有机物料有助予恢复土壤微生态环堍系统，降低土壤中有毒重金属的生物可给性，从而减少对作物的毒害。常见的有机固化物包括禽畜粪便、无害化后的作物秸秆、豆科绿肥和污泥等。
C.螯合技术
螯合剂对土壤中重金属的活化作用主要是通过螯合剂与土壤溶液中的重金属离子结合，降低土壤液相中的金属离子浓度，促进重金属在植物地上部的积累：并且对重金属Pb、cu、zn、cd、Ni等有很强的活化能力。
3.技术路线概述
3.1 土壤污染特征调查
通过开展土壤重金属污染调查与评价，掌握修复区详细的污染状况，为下阶段土壤修复提供依据，土壤特征调查可分现有资料收集和修复区污染状况前期调查两个步骤进行。
3.2 修复区污染状况调查主要内容
（1）样点布设。根据前期收集的资料，由于前期采样调查取样点较少，针对这种状况，根据综合污染型土壤监测单元布点要求，采取网格布点的方法，对土壤污染进行全面的评价。
（2）现场勘查校正。通过现有资料确定的调查区域内理论监测点位，还要通过必要的现场勘查，最终对理论布点数目和位置进行检验和优化。现场环境条件不具备采样条件需要调整点位的，现场点位调整后要对地图网格所布点进行调整，最终形成调查区域内实际需要实施监测的点位集。
（3）采样检测。采样采表层样及深层样，网格布点样品采样深度为20 cm，深层取样分五层取样：0～20 cm；20～40 cm；40～60 cm，土壤样品采集1 kg左右，装入样品袋，如潮湿样品可内衬塑料袋（供无机化合物测定）。采样的同时，由专人填写样品标签、采样记录；标签一式两份，一份放入袋中，一份系在袋口，标签上标注采样时间、地点、样品编号、监测项目、采样深度和经纬度。采样结束，需将底土和表土按原层回填到采样坑中，方可离开现场，并在采样示意图上标出采样地点，避免下次在相同处采集剖面样。
（4）污染评价。土壤重金属评价采用内梅罗指数法。根据国家环保总局颁布的《土壤环境监测技术规范》（HJ/T 166-2004）规定，土壤环境质量评价标准常采用国家土壤环境质量标准、区域土壤背景值或部门（专业）土壤质量标准。
（5）绘制修复场地污染物分布图。根据样品测试结果，结合我国的《土壤环境质量标准（GB15618-1995）》和《危险废物鉴别标准―毒性物质含量鉴别（GB5085.6-2007）》，对典型污染场地的污染现状、污染程度及范围以及污染迁移转化的趋势及规律等进行剖析，根据潜在重点污染区域的检测结果，得到重金属浓度在不同位置变异，进一步确定修复区污染特征，明确污染浓度及范围。
（6）修复方案设计。根据修复区修复的土地利用功能，确定了药剂比例及土壤调理剂的配比及过程的控制条件。得到后期大规模修复所需要的运行参数，进而做出具体的详细的修复方案。具体修复方案如下：
A、修复区不同污染程度划分方案：确定修复区域位置，可根据污染情况将修复区根据污染程度，划定高、中、低浓度区，根据污染程度的不同，做不同的设计。
B、土壤污染治理实施方案：确定药剂配方、加药比、选择最合适的原位稳定剂施加方式和控制条件。
C、修复后农作物恢复种植方案：为了探究稳定化修复对农产品安全的保护情况，预计选择2种当地常见作物在修复区种植。
D、修复验收方案：目前稳定化修复还没有成熟的验收体系，本项目选用土壤浸出为验收方法，但最终标准需根据场地调查情况及小试情况做调整。
4.结论
通过对国内外重金属污染土壤的修复技术研究的综述，可以看出重金属污染土壤的修复技术将越来越受到人们的关注，进一步探索和研究其在重金属去除方面的应用，具有十分重要的意义。结合当前的研究发现重金属污染土壤的修复还可以从以下几个方面努力：
4.1做好修复试点，逐步解决土壤重金属污染问题。开展重金属污染土壤修复技术示范，在重金属污染防治的重点区域进行污染评估，因地制宣地采用生物、物理、化学等措施开展重金属污染土壤治理。
4.2以生态文明为指导，探求实现重金属污染土壤修复治理与景观美化、生态建设与经济效益有机结合的治理模式。
4.3注重重金属污染防治管理、制度、措施及方法创新，逐步建立企业环境信息披露制度和重金属污染物产生、排放详细档案。
参考文献
[1] 梁彦秋，潘伟，刘婷婷，邢志强，臧树良，沈阳污灌区土壤重金属元素形态分析[J].环境科学与管理；2006年02期.
[2] 王瑞兴，钱春香，吴淼，成亮.微生物矿化固结土壤中重金属研究[J]；功能材料；2007年09期.
