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中圖分類號(hào):X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2015)05(b)-0114-01
我國土壤重金屬污染日益嚴(yán)重,開展土壤重金屬污染防治措施是必要的,以此來保證生態(tài)環(huán)境和食品安全。在1983年我國對(duì)土壤環(huán)境容量做了初步研究,并提出了相關(guān)理論,如土壤重金屬的生態(tài)效應(yīng)等。我國目前圍繞重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的基本原理提出了土壤重金屬污染治理措施,如工程措施、物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)和農(nóng)業(yè)治理措施。
1 工程措施
工程措施是土壤重金屬污染治理措施中的經(jīng)典,工程措施主要就是指客土、換土和深耕翻土這些治理措施。針對(duì)土壤重污染區(qū)一般會(huì)采用客土和換土的方式,而對(duì)于土壤輕污染區(qū)一般則選擇深耕翻土這種方式。工程措施具有獨(dú)特的優(yōu)勢,如徹底性和穩(wěn)定性。但是在實(shí)際治理過程中,工程措施工程量大,需要巨大資金投入,并且土體結(jié)構(gòu)也會(huì)因這種措施而遭到破壞,進(jìn)而導(dǎo)致土壤肥力越來越低。除此之外,采用工程措施換出的污土,還需要再次處理,工序較為復(fù)雜。
2 物理修復(fù)
物理修復(fù)是土壤重金屬污染治理措施中最早的一個(gè)治理方法,其比較適用于污染面積小的土壤。物理修復(fù)是一種治本的治理措施,但是如果發(fā)生二次污染,那么這種措施很容易破壞土壤結(jié)構(gòu),導(dǎo)致土壤肥力降低。物理修復(fù)主要包括改土法、熱解析法、玻璃化技術(shù)、電動(dòng)修復(fù)。(1)改土法。這種方法所包含的方法與工程措施相類似,即客土法、換土法和深耕翻土法。這種方法在20世紀(jì)90年代之前應(yīng)用較為普遍,其徹底性和穩(wěn)定性占據(jù)優(yōu)勢。但是隨之新興技術(shù)的開發(fā),這種方法逐漸被取代。(2)熱解析法。這種方式適用于一般容易揮發(fā)的重金屬污染區(qū),通過加熱的方式,將這些重金屬污染物從土壤中揮發(fā)出來,這種方法對(duì)治理由于汞而引起的污染非常奏效,并且可以將汞進(jìn)行回收。但是這種方式很容易破壞土壤中的有機(jī)物質(zhì)和結(jié)構(gòu)水,并且如果沒有將汞及時(shí)徹底回收,很容易造成大氣二次污染。因此,這種方法應(yīng)用較少。(3)玻璃化技術(shù)。采用這種方法之前需要在被污染的土壤里面埋下導(dǎo)電材料,通過電極使土壤融化,冷卻后形成玻璃態(tài)物質(zhì)。這種方法應(yīng)用較為復(fù)雜,而且成本較高。但是,玻璃化技術(shù)非常適用于放射性廢物的治理。(4)電動(dòng)修復(fù)。電動(dòng)修復(fù)就是指在污染土壤中通電流,金屬離子等向電極運(yùn)輸,經(jīng)工程化的收集系統(tǒng)集中收集處理。電動(dòng)修復(fù)不需要攪動(dòng)土層,是一種經(jīng)濟(jì)可行的方式。該技術(shù)最先是由美國所提出,目前在我國也應(yīng)用較為廣泛,其已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化階段。
3 化學(xué)修復(fù)
化學(xué)修復(fù)就是向污染的土壤中加入一般化學(xué)物質(zhì),如改良劑等,改變理化性質(zhì),使土壤發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降低重金屬的生物有效性?;瘜W(xué)修復(fù)成本較低,但是其很容易“反復(fù)發(fā)作”?;瘜W(xué)修復(fù)主要包括化學(xué)固化法和化學(xué)淋洗法。
(1)化學(xué)固化法。化學(xué)固化法就是在污染土壤中加入化學(xué)試劑,讓其與土壤中的重金屬發(fā)生反應(yīng),降低土壤中重金屬生物的有效性。目前,我國在土壤重金屬污染治理中已經(jīng)應(yīng)用過多種金屬氧化物、生物材料、有機(jī)質(zhì)高分子聚合材料,通過這些物質(zhì),改變土壤介質(zhì)的酸度。
(2)化學(xué)淋洗法?;瘜W(xué)淋洗法就是在污染土壤中加入淋洗液進(jìn)行淋洗,將土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)化到土壤液相中,最后將液相回收處理。我國通常運(yùn)用的淋洗液有無機(jī)酸、表面活性劑、EDTA等。這種方式對(duì)于污染較輕的土壤比較適用,雖然對(duì)于重度污染的土壤也能發(fā)揮較好的作用,但是需要較大的成本。加之,淋洗液如果沒有使用得當(dāng),很容易造成地下水污染、土壤變性。
4 生物修復(fù)
生物修復(fù)是指在一定條件下,利用微生物、植物的代謝來治理污染物。利用修復(fù)可以削弱土壤重金屬污染物的毒性。與上述治理措施相比,生物修復(fù)在達(dá)到治理目的的同時(shí),降低成本,不會(huì)產(chǎn)生二次污染。生物修復(fù)包括植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)以及生態(tài)修復(fù)技術(shù)。
(1)植物修復(fù)技術(shù)。植物修復(fù)就是以植物忍耐和超積累某種重金屬的理論為基礎(chǔ),利用自然生長的植物,對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行清除。植物修復(fù)主要包括植物提取、植物揮發(fā)和植物穩(wěn)定。1)植物提取利用重金屬積累植物將污染土壤中的重金屬吸取出來,將其轉(zhuǎn)移到地上,進(jìn)行集中處理,達(dá)到治理污染土壤的目的。目前常用的植物有油菜、薺菜等,主要除去由鉛、鎘等重金屬造成的土壤污染。1999年在我國發(fā)現(xiàn)了世界上第一種砷的超富集植物――蜈蚣草。從1999年至今有很多專家對(duì)蜈蚣草清除土壤重金屬的污染進(jìn)行研究,如謝景千、雷梅、陳同斌、李曉燕、顧明華、劉曉海在《蜈蚣草對(duì)污染土壤中As、Pb、Zn、Cu的原位去除效果》一文中驗(yàn)證了蜈蚣草對(duì)土壤污染具有很大的修復(fù)潛力。2)植物揮發(fā)主要是利用植物的根系,通過根系吸收重金屬,并將其轉(zhuǎn)化為易揮發(fā)的氣態(tài)物質(zhì),從而達(dá)到治理土壤污染的目的。植物揮發(fā)主要是對(duì)Hg、Se等重金屬的清除。目前常用的植物主要有卷心菜、胡蘿卜、水稻、海藻等。3)植物穩(wěn)定利用一些植物促進(jìn)重金屬的轉(zhuǎn)變,將其轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘缘偷男螒B(tài)。植物穩(wěn)定不會(huì)改變土壤的重金屬含量,只是改變其形態(tài)。這種方式適用于土壤有機(jī)質(zhì)含量高的污染土壤防治。
(2)微生物修復(fù)技術(shù)。微生物修復(fù)技術(shù)主要是通過降低土壤中重金屬的毒性、提高植物對(duì)重金屬的吸收以及吸附積累重金屬的方式來實(shí)現(xiàn)清除污染的功能。如利用變形桿菌將汞離子轉(zhuǎn)變?yōu)楣?,最后將?huì)有四分之三的汞元素?fù)]發(fā)掉,進(jìn)而達(dá)到降低汞的毒性。
(3)生態(tài)修復(fù)技術(shù)。生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要是通過蚯蚓-植物-微生物對(duì)重金屬污染的土壤進(jìn)行治理。蚯蚓是一種能提高土壤自凈能力的一種動(dòng)物,目前我國很多學(xué)者對(duì)蚯蚓防治土壤重金屬污染方面做出很多研究,如馮鳳玲、成杰民、王德霞在《蚯蚓在植物修復(fù)重金屬污染土壤中的應(yīng)用前景》一文中對(duì)通過蚯蚓、植物、微生物構(gòu)建的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)的應(yīng)用,闡述了生態(tài)修復(fù)技術(shù)在防治土壤重金屬污染中的可行性和發(fā)展方向。
5 農(nóng)業(yè)治理措施
農(nóng)業(yè)治理就是通過改變農(nóng)業(yè)管理制度來減輕土壤中重金屬的污染,如控制土壤水分、選擇化肥、選擇農(nóng)作物的方式,成本低,周期長。
6 結(jié)語
綜上所述,土壤重金屬污染防治采用工程措施、物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù),具有一定的局限性,并且成本較高,容易造成二次污染;采用農(nóng)業(yè)治理措施雖然成本低,但是周期長;而采用生物修復(fù)不僅效果好,而且成本低,不容易發(fā)生二次污染,其具有不可替代的優(yōu)勢。由此可見,生物修復(fù)勢必成為我國土壤重金屬污染治理的主要措施,也是相關(guān)領(lǐng)域?qū)<医窈笱芯康闹攸c(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 焦麗香,郭加朋.土壤重金屬的污染與治理進(jìn)展研究[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì),2009(1):155-156.
[2] 翁添富,高建培,易鋒,等.土壤重金屬污染生物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].科技導(dǎo)報(bào),2009(4):93-97.
[中圖分類號(hào)] X52 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650 (2013)08-0230-01
重金屬對(duì)水體及土壤的污染形勢是很嚴(yán)峻的,據(jù)資料顯示,每年我國有1200萬噸糧食收到不同程度的不同重金屬的污染,直接經(jīng)濟(jì)損失超過200億元,每年能多養(yǎng)活4000萬人,并且這一數(shù)字還在逐年增長,這些污染大都是由于土壤或灌溉用水受重金屬污染而造成,重金屬污染有著較強(qiáng)的不可預(yù)見性,因此對(duì)其防治有很大的困難,而預(yù)防才是王道。
一、重金屬的來源及其種類
1.重金屬的來源
重金屬的主要來源還是工業(yè)污染,當(dāng)然,或多或少也有來自交通以及我們生活垃圾的污染,在工業(yè)污染中,來自化工行業(yè)的污染占了相當(dāng)大的比例,其次就是發(fā)電廠、鋼鐵廠,最常見的就是工業(yè)中的三廢:廢水、廢棄、廢渣,三廢當(dāng)中含有大量的重金屬及其化合物,不經(jīng)處理便直接排放,直接導(dǎo)致水資源和土壤污染,當(dāng)人們用了這種被污染的水去灌溉莊稼,在被污染的土地上種莊稼,就會(huì)嚴(yán)重影響莊稼的收成,重金屬也就隨植物鏈傳到人類,對(duì)人們的健康造成了嚴(yán)重的影響[1]。近幾年,有環(huán)保學(xué)者提出:中國的化工企業(yè)的工藝、設(shè)備、技術(shù)研發(fā)較落后,是造成污染嚴(yán)重的主要原因,而人為的環(huán)保意識(shí)以及地方保護(hù)環(huán)保意識(shí)的淡薄,加劇了污染,強(qiáng)化治理迫在眉睫。生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)放眼未來,倡導(dǎo)環(huán)保,化工生產(chǎn)過程盡量使用少污染和無污染的原材料。
2.重金屬的分類
2.1汞污染
汞是一種唯一的在常溫下為液態(tài)的金屬,在自然界中普遍存在,一般動(dòng)物植物中都含有微量的汞,因此我們的食物中,都有微量的汞存在,可以通過排泄、毛發(fā)等代謝,不影響健康。
但是,隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,目前國內(nèi)對(duì)汞的需求量還是很高的,問題在于這些重金屬用完之后生成的其氧化物或雜質(zhì)如何處理,過量的汞如何處理,這些都是問題的關(guān)鍵之處,據(jù)調(diào)查,每年因汞中毒而死亡的人數(shù)并不在少數(shù),如何防范含汞廢水進(jìn)入農(nóng)業(yè)用水系統(tǒng),已經(jīng)迫在眉睫,是我們不得不去面對(duì)的問題。
2.3鉛污染
鉛是一種柔軟的白色金屬,是我國最早發(fā)現(xiàn)的元素之一,很容易生銹,但不失光澤,鉛在工業(yè)中最重要的用途就是制造蓄電池,因此,水資源和土壤中鉛污染的主要來源就是人們對(duì)廢棄蓄電池的隨意丟棄,而鉛的化合物,常被用于合成五彩繽紛的顏料,在鉛的眾多化合物中,最重要的就是四乙基鉛,常用于汽油防爆劑,鉛的毒性隨量而增大,其主要是通過人的皮膚接觸,或者是消化道、呼吸道等進(jìn)入人體器官,鉛含量多者可引起器官病變,鉛的主要毒性表現(xiàn)在貧血,神經(jīng)受到損傷或者造成腎功能不全,生活中的鉛給我們帶來了無限的色彩和快樂,但是食物中的鉛卻能給人帶來痛苦。
二、重金屬對(duì)水體及土壤污染現(xiàn)狀
1.重金屬對(duì)水體污染現(xiàn)狀
水體中重金屬污染物的來源十分廣泛,最主要的是工礦企業(yè)排放的廢物和污水。由于這些工廠排放的污染物數(shù)量大,分布范圍廣,因而受污染的區(qū)域很大,較難控制,危害嚴(yán)重[2]。重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用,使它們失去活性,也可能在人體的某些器官中富集,如果超過人體所能耐受的限度,會(huì)造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等,對(duì)人體會(huì)造成很大的危害。在我國,最近的一起重金屬污染事件是2011年3月中旬,浙江臺(tái)州市路橋區(qū)峰江街道,一座建在居民區(qū)中央的“臺(tái)州市速起蓄電池有限公司” 引起168名居民血鉛超標(biāo),是近幾年來浙江發(fā)生的最嚴(yán)重的一次重金屬污染事件,其原因就是電池公司將含有大量鉛的廢水排入河渠,滲入地下,居民喝了地下水之后鉛嚴(yán)重超標(biāo),而作為最大的洋垃圾市場,臺(tái)州市每年從垃圾中拆解的價(jià)值高達(dá)200億人民幣,但是拆解之后的剩余物卻隨意丟棄,丟棄的重金屬垃圾對(duì)空氣和水資源造成了嚴(yán)重的污染。目前,我國的重金屬對(duì)水體的污染正在逐年加劇,如若不采取措施,不過十幾年的時(shí)間,我們將生活在一個(gè)被重金屬污染的世界,想治理都治理不完。
二、重金屬對(duì)水體污染的防治措施
1.加快含重金屬廢水廢氣治理
廢水和廢氣是化工行業(yè)最普遍的污染物,也是和人類息息相關(guān)的一些污染,針對(duì)這些廢水和廢氣,怎么處理成為了一個(gè)棘手的問題,對(duì)于廢水的處理,目前,有三種最為讓人接受的方法,物理處理法,即利用污染物的物化性質(zhì)來除掉廢水中的污染物,化學(xué)處理法,是指利用化學(xué)反應(yīng)原理處理或回收廢水中的溶解物或膠體中的物質(zhì),包括中和,氧化,還原絮凝法。最后一種方法是生化處理法,這種方法是指利用微生物在廢水中對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化分解的新陳代謝過程,包括活性污泥法,生物濾池,氧化塘等方法。
2.強(qiáng)化含重金屬固體廢物污染防治
固體廢棄物是化工三廢中種類最多數(shù)量最大的一種污染物,其每年排出的數(shù)量有數(shù)億噸,破壞了植被,排入水源,對(duì)農(nóng)業(yè)用水造成了嚴(yán)重的污染,進(jìn)一步轉(zhuǎn)化就會(huì)進(jìn)入大氣,化工廢渣的種類繁多,成分復(fù)雜,處理方法并不像廢水廢氣那樣有成套的系統(tǒng)和裝置。而是根據(jù)其化學(xué)組成選用不同的方法,對(duì)于有機(jī)化工廢物的處理,目前,采用較多的方法有熱分解法,焚燒法和再生利用法,近幾年發(fā)展最受歡迎的是再生利用法,將廢物經(jīng)過多次的回收利用,將其中有用成分提取出來,加工成其他產(chǎn)品。其次就是對(duì)無極廢物的處理,其主要方法有3種,分別是可以作為二次原料資源,或者是提取其中的有用成分用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),對(duì)那些沒有什么利用價(jià)值或者已經(jīng)提取有用成分的部分廢物,可以再加工為建筑材料。
三、結(jié)論
目前,我國重金屬對(duì)水體污染已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重了,尤其是化工行業(yè),是最主要的重金屬污染源中,如若不及時(shí)治理,將對(duì)國民經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重?fù)p失,對(duì)人們的身心健康造成巨大的傷害,因此,解決重金屬污染問題已經(jīng)迫在眉睫。
參考文獻(xiàn)
[1] 李然. 水環(huán)境中重金屬污染研究概述. 四川環(huán)境, 1997(16): 18-22.
1、研究背景
據(jù)我國農(nóng)業(yè)部進(jìn)行的全國污灌區(qū)調(diào)查,在140萬公頃的污水灌區(qū)中,遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區(qū)面積的64.8%,其中輕度污染的占46.7%,中度污染的占9.7%,嚴(yán)重污染的占8.4%。由此可見我國土壤受重金屬污染的情況較為嚴(yán)峻[1]。
在環(huán)境污染研究中,重金屬多指Hg,Cd,Pb,Cr以及類金屬As等生物毒性顯著的元素,其次是指有一定毒性的一般元素,如Zn,Cu,Ni,Co,Sn等。人們所說的土壤重金屬污染主要是由于Zn,Cu,Cr,Cd,Pb,Ni,Hg,As8種重金屬元素等引起的土壤污染。土壤是人類賴以生存的自然條件,如果土壤被重金屬污染將直接導(dǎo)致糧食、蔬菜、瓜果等的重金屬含量增加。同時(shí)因?yàn)橹亟饘俨荒転橥寥牢⑸锼纸猓子诜e累轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物,甚至有的通過食物鏈以有害濃度在人體內(nèi)蓄積,從而嚴(yán)重危害人體健康[2]。由于重金屬在土壤中難以被分解、轉(zhuǎn)化或吸收,所以充分認(rèn)識(shí)土壤污染及危害,保護(hù)土壤,防治污染是十分重要的任務(wù)。
2、土壤重金屬污染的特點(diǎn)
大多數(shù)重金屬是過渡性元素,而過渡性元素的原子具有其特有的電子層結(jié)構(gòu),這使重金屬在土壤環(huán)境中的化學(xué)行為具有下列一系列特點(diǎn);
(1)重金屬具有可變價(jià)態(tài),它能在一定的幅度內(nèi)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。不同價(jià)態(tài)的重金屬具有不同的活性和毒性。
(2)重金屬易在土壤環(huán)境中發(fā)生水解反應(yīng),生成氫氧化物;它也易與土壤中的一些無機(jī)酸發(fā)生反應(yīng)生成硫化物、碳酸鹽、磷酸鹽等。這些化合物在土壤中的溶解度較小,所以重金屬不易遷移而易累積于土壤中,從而降低了污染危害范圍擴(kuò)大的可能性,但卻使變長了污染區(qū)的危害周期和加大了重金屬危害程度。
(3)重金屬作為中心離子,能夠接受多種陰離子和簡單分子的獨(dú)對(duì)電子,生成配位絡(luò)合物:還可與一些大分子有機(jī)物,如腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)等生成鰲合物。上述反應(yīng)增大了重金屬在水中的溶解度,進(jìn)而使重金屬在土壤環(huán)境中更易遷移‘從而增大了重金屬污染區(qū)域范圍。
重金屬的所有這些化學(xué)特性,決定了重金屬在土壤環(huán)境中具有多變的遷移特性。重金屬污染的主要特點(diǎn),除了污染范圍廣、持續(xù)時(shí)間長外,還有污染隱蔽性,而且它無法被生物降解,并可能通過食物鏈不斷地在生物體內(nèi)富集,進(jìn)而可轉(zhuǎn)化為毒害性更大的甲基化合物,對(duì)食物鏈中某些生物產(chǎn)生毒害,最終在人體內(nèi)蓄積而危害人體健康。重金屬的上述特性決定了其在污染和環(huán)境危害中的特殊作用。
3、土壤重金屬污染的危害
土壤重金屬污染對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的危害主要有下列途徑:
(1)受污染的土壤直接暴露在環(huán)境中,動(dòng)物或人直接或間接地吸收了受污染的土壤顆粒等;
(2)土壤中的重金屬通過淋溶作用向下緩慢滲透,從而污染了地下水;
(3)外界環(huán)境條件的變化,例如酸雨、施加土壤添加劑等因素,提高了土壤中重金屬的活性和生物有效性,使得重金屬較易被植物吸收利用,從而進(jìn)入食物鏈后對(duì)動(dòng)物和人體產(chǎn)生毒害作用。
4、重金屬污染土壤治理方法
土壤重金屬污染的治理,世界各國都開展了廣泛的研究工作。目前,所采用的土壤重金屬污染的治理方法主要有下列四種。
4.1生物措施
生物措施是利用生物的某些特性來適應(yīng)、抑制和改良重金屬污染土壤的措施。生物措施包括動(dòng)物治理、微生物治理和植物治理三種方法。
動(dòng)物治理是利用土壤中的某些低等動(dòng)物(如虹蛻和鼠類)能吸收土壤中的重金屬,因而能一定程度地降低污染土壤中重金屬的含量。在重金屬污染的土壤中放養(yǎng)蛆蛻,待其富集重金屬后,采用電激、灌水等方法驅(qū)出蛆叫集中處理,對(duì)重金屬污染土壤也有一定的治理效果[3]。
植物治理是利用有些植物能忍耐和超量累積某種或某些重金屬的特性來清除污染土壤中的重金屬。通常,它有三個(gè)部分組成:植物萃取技術(shù)、根際過濾技術(shù)、植物揮發(fā)技術(shù)。植物治理的關(guān)鍵是尋找合適的超積累或耐重金屬植物。
生物措施的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施較簡便、投資較少和對(duì)環(huán)境攏動(dòng)少。缺點(diǎn)是治理效率低(如超積累植物通常都矮小、生物量低、生長緩慢且周期長),不能治理重污染土壤(因高耐重金屬植物不易尋找)和被植物攝取的重金屬因大多集中在根部而易重返土壤等。
4.2工程措施
工程措施包括客土、換土、翻土、去表土等方法,適用于大多數(shù)污染物和多種條件。
客土是在污染土壤上加入未污染的新土;換土是將已污染的土壤移去,換上未污染的新土;翻土是將污染的表土翻至下層:去表土層是將污染的表土移去。這些方法能使耕作層土壤中重金屬的濃度降至臨界濃度以下,或減少重金屬污染物與植物根系的接觸而達(dá)到控制危害的目的。
用工程措施來治理重金屬污染土壤,具有效果徹底、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),是一種治本的措施。但由于存在實(shí)施繁復(fù)、治理費(fèi)用高和易引起土壤肥力減弱等缺點(diǎn)。因而一般適用于小面積、重污染的土壤。
4.3農(nóng)業(yè)措施
農(nóng)業(yè)措施是因地制宜的改變一些耕作管理制度來減輕重金屬的危害,以及在污染土壤上種植不進(jìn)入食物鏈的植物。
用農(nóng)業(yè)措施來治理重金屬污染土壤,具有可與常規(guī)農(nóng)事操作結(jié)合起來進(jìn)行、費(fèi)用較低、實(shí)施較方便等優(yōu)點(diǎn),但存在有些方法周期長和效果不顯著等缺點(diǎn),農(nóng)業(yè)措施適合于中、輕度污染土壤的治理。
4.4化學(xué)措施
化學(xué)措施是向污染土壤投加改良劑,增加土壤有機(jī)質(zhì),陽離子代換量和粘粒的含量,以及改變pH,Eh和電導(dǎo)等理化性質(zhì),使土壤中的重金屬發(fā)生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低重金屬的生物有效性。
用改良措施來治理重金屬污染土壤,其治理效果和費(fèi)用都適中,對(duì)污染不太重的土壤特別適用。但需加強(qiáng)管理,防止重金屬的再度活化。
5、結(jié)論
隨著土壤重金屬污染日益加劇,土壤重金屬污染的治理已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。土壤重金屬污染具有高累積性和不可逆轉(zhuǎn)性,污染一旦發(fā)生,僅依靠切斷污染源的方法難以進(jìn)行徹底恢復(fù)。目前,己有一些污染土壤治理的方法,但從其發(fā)展和需求來看,還須發(fā)展更加有效的治理技術(shù)。
參考文獻(xiàn):
重金屬有多種不同的定義。在環(huán)境化學(xué)領(lǐng)域中,重金屬是指比重大于4或5的金屬。重金屬污染物不但包括生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷,還包括毒性較弱的重金屬鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩等重金屬元素。土壤重金屬污染隱蔽性強(qiáng)、毒性大、難降解且能沿食物鏈富集,是人們優(yōu)先考慮去除的污染物。
1污染來源
土壤重金屬污染來源大體可以分為工業(yè)來源、農(nóng)業(yè)來源、交通來源。
1.1工業(yè)來源。煤和石油等化石燃料燃燒釋放大量含有重金屬的有害氣體和粉塵,工廠排放的煙氣、粉塵等氣體污染物經(jīng)大氣環(huán)流擴(kuò)散,以干、濕的沉降方式進(jìn)入到水體與土壤中,造成土壤重金屬污染。工業(yè)生產(chǎn)過程如采礦、選礦、礦物加工等排放的廢水、廢氣、廢渣是土壤中汞、鉛、鎘、砷等重金屬污染的主要來源。
1.2農(nóng)業(yè)來源。主要來源于農(nóng)田污水灌溉、污泥利用,化肥、有機(jī)肥、農(nóng)藥和殺蟲劑的濫用以及塑料薄膜的大量使用等。農(nóng)用物資施用和農(nóng)業(yè)污灌是農(nóng)田土壤中汞、鉻、砷、銅、鋅等重金屬污染的重要來源。
1.3城市交通來源。主要來源于汽車排放的尾氣及輪胎磨損產(chǎn)生的粉塵。汽油、油的燃燒和發(fā)動(dòng)機(jī)及其他鍍金部件磨損可釋放出鉛、鎘、銅、鋅等重金屬粉塵。
2污染危害
重金屬一旦進(jìn)入土壤,就很難被微生物降解或者從土壤中去除,因此重金屬對(duì)土壤的理化性質(zhì)、生物特性和微生物群落結(jié)構(gòu)都產(chǎn)生重大危害。受到重金屬污染的土壤,其物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)都會(huì)發(fā)生變化,危害極大。
2.1導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。土壤的重金屬污染會(huì)造成耕地面積持續(xù)減少、土壤質(zhì)量下降和生物毒害增多,導(dǎo)致農(nóng)作物大幅度減產(chǎn),從而影響到糧食供給、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長。
2.2危害人體健康。酸雨、土壤添加劑等外界環(huán)境條件的變化,提高了土壤中重金屬的活性和生物有效性,使得重金屬較易被植物吸收利用,重金屬污染物難以降解,直接或間接地危害到處于食物鏈頂端的人類的身體健康,引發(fā)骨痛病、兒童血鉛、高血壓、心腦血管,癌癥等疾病。
2.3導(dǎo)致其他污染。土壤受到污染后,含重金屬濃度較高的污染表土容易在水力和風(fēng)力的作用下分別進(jìn)入到水體和大氣中,導(dǎo)致水污染、大氣污染和其他衍生環(huán)境問題。
3治理途徑
重金屬污染土壤的治理途徑主要有兩種:一種是將重金屬污染物清除,削減土壤重金屬總量;另一種是固化土壤重金屬,降低其遷移性和生物可利用性,削減有效態(tài)重金屬含量。具體來講包括工程措施,化學(xué)措施,農(nóng)業(yè)措施和生態(tài)措施。
3.1工程措施。工程措施包括排土、客土和淋洗等方法。排土法剝離表層受污染的土壤,客土法是在被污染的土壤上覆蓋未被污染的土壤,淋洗法是通過清水灌溉稀釋或洗去重金屬離子。工程措施效果較為徹底,能使耕作層土壤中重金屬的濃度降至臨界濃度以下,或減少重金屬污染物與植物根系的接觸來控制危害。
3.2化學(xué)措施。第一,通過添加表面活性劑、有機(jī)螯合劑等一系列調(diào)控措施,改良土壤的理化性狀,提高土壤重金屬的生物有效性,使其易于被其他植物吸收,以達(dá)到修復(fù)土壤的目的。第二,通過添加固化材料,降低重金屬的遷移性和生物有效性。
3.3農(nóng)業(yè)措施。農(nóng)業(yè)措施是因地制宜的修正和完善耕作管理制度來減輕重金屬的危害,或者在受污染土壤上種植不進(jìn)入食物鏈的植物。農(nóng)業(yè)措施適合治理中、輕度受污染土壤。
3.4生物措施。生物措施:一是通過生物作用改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài),使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環(huán)境中的移動(dòng)性和生物可利用性;二是通過生物吸收、代謝達(dá)到對(duì)重金屬的削減、凈化與固定作用。通過一些特殊的微生物與植物、動(dòng)物去除或者轉(zhuǎn)化土壤中的重金屬,降低重金屬的毒性。
3.4.1微生物修復(fù)。微生物修復(fù)技術(shù)主要有兩種:原位修復(fù)技術(shù)和異位修復(fù)技術(shù)。受到重金屬污染的土壤,往往富集多種耐重金屬的真菌和細(xì)菌,微生物可通過多種作用方式降低土壤中重金屬的毒性。
3.4.2植物修復(fù)。植物修復(fù)是利用植物吸收、富集、降解或固定土壤中重金屬離子或其他污染物,以降低或消除污染程度,修復(fù)土壤。
3.4.3動(dòng)物修復(fù)。動(dòng)物修復(fù)是利用土壤中的某些鼠類等低等動(dòng)物吸收土壤中的重金屬。例如在受重金屬污染的土壤中放養(yǎng)蛆蟲,待其富集重金屬后,采用電激、灌水等方法驅(qū)出蛆蟲集中處理。
4展望
土壤重金屬污染來源趨于多樣化、綜合性,對(duì)人類的危害也日趨嚴(yán)重。在未來很長時(shí)間內(nèi)重金屬污染仍將是我國所面臨的重大環(huán)境問題之一,迫切需要解決。但對(duì)于不同種類、不同性質(zhì)的重金屬污染事件,應(yīng)將物理、化學(xué)、生物等修復(fù)手段綜合應(yīng)用以便更好地治理土壤重金屬污染,同時(shí)研制復(fù)合材料,已解決土壤重金屬復(fù)合污染的問題。
參考文獻(xiàn):
[1]MILEN KOVICN,DAMJANOVIC M.Study of HeavyMetal Pollution in Sedimentsfrom the IronGate(DanubeRiver),Serbia and Montenegro[J].Polish Journal ofEnvironmental Studies,2005,14(6):781-787.
[2]趙學(xué)茂.土壤重金屬污染的防治辦法[J].甘肅農(nóng)業(yè),2006,(2):228.
[3]李兵.土壤中重金屬污染與危害[J].金屬世界,2005,(5):43-53.
[4]張志紅,楊文敏.汽油車排出顆粒物化學(xué)組分分析[J].中國公共衛(wèi)生,2001,17(7):623-624.
[5]章明奎.污染土壤重金屬的生物有效性和移動(dòng)性評(píng)價(jià):四種方法比較[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2006,(8):1501-1504.
[6]祖艷群,李元昆明市蔬菜及其土壤中鉛、鎘、銅和鋅含量水平及污染評(píng)價(jià)[J].云南環(huán)境科學(xué),2003,(8):35.
[7]胡文.土壤-植物系統(tǒng)中重金屬的生物有效性及其影響因素的研究[D].2008.
中圖分類號(hào):X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
前言
因城市土壤吸收了工業(yè)污染源、燃煤污染源及交通污染源等釋放的重金屬,在一定程度上對(duì)人類的健康造成影響,且對(duì)地表水及地下水等水生生態(tài)系統(tǒng)造成污染,導(dǎo)致水質(zhì)系統(tǒng)紊亂,所以土壤重金屬污染問題在城市土壤研究中占據(jù)重要地位。目前,對(duì)城市土壤重金屬污染采取有效的管理及治理措施是必要的,避免土壤重金屬污染導(dǎo)致大氣和地下水質(zhì)量的進(jìn)一步惡化及循環(huán)。
1 我國城市土壤重金屬污染危害分析
回顧性分析導(dǎo)致城市土壤出現(xiàn)重金屬污染問題,其“罪魁禍?zhǔn)住倍嗍怯捎谌祟惾粘;顒?dòng)造成的,如不同工礦企業(yè)生產(chǎn)對(duì)土壤重金屬的額外輸入及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)影響下的土壤重金屬輸入、交通運(yùn)輸對(duì)土壤重金屬污染的影響等。自然成土條件也會(huì)對(duì)土壤重金屬污染造成影響,如風(fēng)力與水力的自然物理、化學(xué)遷移過程等帶來的影響,又如成本母質(zhì)的風(fēng)化過程對(duì)土壤重金屬本底含量的改變[1]。目前,我國很多大城市的土壤仍舊面臨著鉛、貢及鎘等主要污染元素的繼續(xù)污染,例如,北京、上海、重慶、廣州等,土壤都受到不同程度的重金屬污染。隨著工業(yè)、城市污染的加劇以及農(nóng)業(yè)使用化學(xué)藥劑的增加,城市重金屬污染程度日益嚴(yán)重,有關(guān)研究統(tǒng)計(jì),目前我國受鉛、鎘、砷及鉻等重金屬污染的耕地及城市環(huán)境面積共約2000萬hm2,占總耕面積的20%。隨著土壤重金屬污染面積的擴(kuò)大,我國大量植物生長受到影響,植株葉片失綠,出現(xiàn)大小不等的棕色斑塊,同時(shí),根部的顏色加深,導(dǎo)致根部發(fā)育不良,形成珊瑚狀根,阻礙植株生長,甚至死亡。此外,大量研究證實(shí),土壤重金屬污染影響農(nóng)業(yè)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量,人類通過食用這些農(nóng)作物產(chǎn)品會(huì)對(duì)健康及生命造成一定威脅。例如,體內(nèi)重金屬鎘含量的增加會(huì)導(dǎo)致人類出現(xiàn)高血壓,從而引發(fā)心腦血管疾病;基于鉛屬于土壤污染中毒性極高的重金屬,臨床驗(yàn)證一經(jīng)進(jìn)入人體,將難以排出,從而影響身體健康,其能對(duì)人的腦細(xì)胞造成危害,尤其是處于孕期中的胎兒,其神經(jīng)系統(tǒng)受到影響,導(dǎo)致新生兒智力低下;再者,重金屬砷具有劇毒,人類長期接觸少量的砷,會(huì)導(dǎo)致身體慢性中毒,是皮膚癌產(chǎn)生的明確因素。
2 防治措施與發(fā)展展望
2.1 綜合措施的運(yùn)用
應(yīng)對(duì)城市土壤重金屬污染問題采取必要的措施,現(xiàn)階段采用物理化學(xué)法結(jié)合生物修復(fù)法的綜合措施進(jìn)行干預(yù)。顧名思義,物理化學(xué)法即是運(yùn)用物理、化學(xué)的理論知識(shí)研究出治理土壤重金屬污染的有效方法?;谕寥乐亟饘傥廴厩捌?,污染具有集中的特點(diǎn),易采取的方法為電動(dòng)化學(xué)法、物理固化法。通常采用物理化學(xué)法治理重金屬污染重且面積較小的土壤,過程中能體現(xiàn)物理化學(xué)法效果顯著且迅速的特點(diǎn)。例如,我國對(duì)城市園林土壤重金屬污染,采用物理化學(xué)法進(jìn)行干預(yù),減少了園林植株受損的數(shù)量。但對(duì)于重金屬污染面積過大的城市園林不易采用物理化學(xué)法,因土壤污染面積過大,致使人力與財(cái)力的投入量增加,且易破壞土壤結(jié)構(gòu),從而降低土壤肥力。利用生物的新陳代謝活動(dòng)降低土壤重金屬的濃度,使土壤的污染環(huán)境得到大部分或徹底恢復(fù),這一過程稱為生物修復(fù)。實(shí)踐中,生物修復(fù)具有效果佳,無二次污染的優(yōu)點(diǎn),且能降低投資費(fèi)用,便于管理,利于操作[2]。隨著生物修復(fù)在治理污染問題中的技術(shù)運(yùn)用逐漸推進(jìn),已納入土壤污染修復(fù)方法中的焦點(diǎn)行列。
2.2 發(fā)展趨勢
現(xiàn)階段,基于我國土壤重金屬污染治理法中的生物修復(fù)法尚處于初級(jí)階段,有待于提升其應(yīng)用價(jià)值。就我國領(lǐng)土擁有豐富的植被資源而言,為盡可能保護(hù)植被資源,應(yīng)盡快從植被中選取出能抵抗超量重金屬的植物,并從能抵抗超量重金屬的植物種類中選取相對(duì)應(yīng)的突變體,從而構(gòu)建起能抵抗超量重金屬的植物數(shù)據(jù)庫,并依次對(duì)數(shù)據(jù)庫中的植物進(jìn)行生理及生化的研究。在研究中,采用先進(jìn)信息技術(shù)GPS加強(qiáng)城市區(qū)域土壤重金屬鎘、鉛、砷及鉻等含量的空間變異與分布控制研究。同時(shí),對(duì)土壤中復(fù)合重金屬污染中各元素間的作用與關(guān)系進(jìn)行研究,從而不斷優(yōu)化物理化學(xué)法。
有關(guān)文獻(xiàn)表明,我國城市土壤重金屬污染治理在未來將會(huì)面向以下幾方面發(fā)展,其發(fā)展趨勢具有極大突破點(diǎn)。以我國各個(gè)城市土壤重金屬污染的數(shù)據(jù)為依據(jù),建立起綜合的城市土壤數(shù)據(jù)庫,以便于全面且徹底的開展城市土壤重金屬污染的調(diào)查,有關(guān)內(nèi)容包括:重金屬的種類、含量、分布地段及其來源;著手于我國各個(gè)城市土壤中污染物質(zhì)的含量研究,分析生物效應(yīng)以及人類健康風(fēng)險(xiǎn),從而為治理土壤污染問題奠定基礎(chǔ);土壤重金屬污染涉及面較廣,除影響生物及人類健康之外,對(duì)土壤、水質(zhì)、空氣質(zhì)量及大自然整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都造成了不可避免的影響。因此,將這一課題納入研究中是必要的,未來將面向?qū)ν寥乐亟饘傥廴九c地表及地下水、空氣可吸入顆粒物含量與其性質(zhì)存在的關(guān)系進(jìn)行研究[3];不斷優(yōu)化判斷重金屬污染來源的相關(guān)技術(shù);我國區(qū)域城市土壤重金屬污染研究主要依據(jù)的工具是可視化計(jì)算機(jī)軟件(GIS),利用其強(qiáng)大的空間分析功能與空間數(shù)據(jù)管理功能運(yùn)用在判斷重金屬污染源及其分布地段的研究中,同時(shí)能對(duì)我國區(qū)域城市重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)行分析。
3 結(jié)語
綜上所述,對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能與水、土、氣、生等其他生態(tài)系統(tǒng)的友好關(guān)系進(jìn)行維護(hù)是污染治理的前提。目前,我國土壤重金屬污染治理正處于上升階段,面向深化研究,勢必探討出更有成效的治理方法,使人們的生活及健康得到保障。
參考文獻(xiàn)
[1] 楚純潔,朱正濤.城市土壤重金屬污染研究現(xiàn)狀及問題[J].環(huán)境研究與監(jiān)測,2010,05(11):109-110.
土壤,為人類提供生存所需的自然環(huán)境,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供必要的資源。我們所面臨的許多問題,諸如環(huán)境問題、糧食問題、資源問題等等,都和土壤息息相關(guān)。自上世紀(jì)20年代以來,工業(yè)發(fā)展,導(dǎo)致金屬產(chǎn)量急劇增加,進(jìn)而導(dǎo)致重金屬環(huán)境污染問題。含有重金屬的污染物通過多種方式進(jìn)入土壤,導(dǎo)致土壤重金屬污染問題。現(xiàn)在,很多發(fā)展中甚至發(fā)達(dá)國家,都面臨著土壤污染問題。這一問題的日益嚴(yán)重,也引起了人們的廣泛關(guān)注。因此,本文將圍繞土壤重金屬污染的現(xiàn)狀、治理方法等方面展開。
1.我國土壤重金屬污染的現(xiàn)狀
目前,我國大陸受到重金屬污染的耕地面積約為2000萬公頃,大約占耕地總面積的1/5。其中,受礦區(qū)污染的耕地面積約200萬公頃,受石油污染的耕地面積約500萬公頃,受固體廢棄物堆放污染的耕地面積約5萬公頃,受“工業(yè)三廢”污染的耕地面積約1000萬公頃,受污水灌溉的耕地面積約330萬公頃。由于土壤污染,我國農(nóng)業(yè)糧食產(chǎn)量每年減少約1300萬噸,更為嚴(yán)重的是,因?yàn)槭艿轿廴荆寥赖亩喾N功能,如營養(yǎng)功能、凈化功能、緩沖功能、有機(jī)體的支持功能等功能正在逐漸喪失。
2.土壤重金屬污染的后果
第一、土壤污染導(dǎo)致耕地資源短缺。
第二、土壤污染威脅人、畜的身體健康。
第三、土壤污染阻礙農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。
第四、土壤污染會(huì)導(dǎo)致其他的環(huán)境污染問題。
第五、土壤污染危及子孫后代的利益,阻礙農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的健康、持續(xù)發(fā)展,不利于國家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
3.土壤重金屬污染的治理
3.1物理防治
物理防治主要采取排土、換土、去表土、客土和深耕翻土等措施。不同地區(qū)應(yīng)采取不同的措施:
(1)污染嚴(yán)重的地區(qū),適合采取排土、換土、去表土、客土等措施。這些措施可以從根本上去除土壤中的重金屬污染物。具體方法:將重金屬重污染地區(qū)的土壤放到高溫、高壓的條件下,使之變成的玻璃態(tài)物質(zhì),然后將重金屬固定在玻璃態(tài)物質(zhì)中,進(jìn)而達(dá)到去除重金屬污染物的目的。這種方法可以在根本上去除土壤中的重金屬污染物,而且見效迅速,但這種方法工作量大、費(fèi)用高。因此,這種方法常被用在重金屬重污染地區(qū)的搶救性修復(fù)工作中。
(2)污染較輕的地區(qū),適合使用深耕翻土這種方法。這一方法可以降低土壤表層的重金屬含量。
3.2化學(xué)防治
化學(xué)防治的方法很多,如:
3.2.1添加重金屬改良劑
在土壤中添加一些處理重金屬污染時(shí)的常用到的改良劑改良劑,諸如磷酸鹽、石灰以及硅酸鹽等。它們可以和土壤中的重金屬污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而生成難溶化合物,從而減少土壤和植被對(duì)重金屬污染物的吸收。
3.2.2施加重金屬螯合劑
土壤中的重金屬大都吸附于土壤固體表層,因而土壤溶液中的重金屬含量相對(duì)較少,所以,我們可以在土壤中施加重金屬螯合劑。這樣做可以提高土壤中重金屬的有效態(tài),更易于流動(dòng)、吸收。
3.2.3施用重金屬拮抗劑
在土壤中,重金屬元素之間有拮抗作用。我們可以利用一些對(duì)人體沒危害甚至是有益的金屬元素的拮抗作用,減少土壤中重金屬的有效態(tài)。所以,在輕度污染的土壤中、施加少量的有拮抗性的金屬元素,將能起到很好的防治作用。
3.3生物防治
生物防治,可以采取以下措施:
3.3.1植物吸收
可以通過植物的吸收作用來減少土壤中的重金屬污染物含量。這類植物很多,如羊蕨屬植物、筧科植物等,這些植物對(duì)土壤中的重金屬的吸收率可達(dá)到100%。
3.3.2微生物降解
使用清洗劑將土壤表層附著的重金屬解吸到土壤溶液中,然后隨著清洗液一起流入預(yù)定的水體中,并和微生物發(fā)生作用,從而實(shí)現(xiàn)消除土壤中重金屬的目的。
3.3.3生物防治很多優(yōu)點(diǎn),如效果好、沒有二次污染、費(fèi)用低、易管理、易操作等,因此受到人們的普遍重視
3.4農(nóng)業(yè)生態(tài)防治
農(nóng)業(yè)生態(tài)防治,可以采取以下措施:
3.4.1控制土壤的氧化―還原條件
在浸水的土壤中,重金屬常常以難溶態(tài)的硫化物的形式存在。所以,控制土壤中的水分和氧化―還原電位,在作物壯籽期間,保證土壤處于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水淹期,就可以減少植物吸入的重金屬含量,進(jìn)而減少果實(shí)和籽中的重金屬含量。
3.4.2改變作物品種
改變作物品種,也可以在一定程度上降低土壤中的重金屬含量。如:在受污染較嚴(yán)重的地區(qū),種植花卉和經(jīng)濟(jì)林目等;而在受污染較輕的地區(qū),種植耐重金屬性較強(qiáng)強(qiáng)的作物,如改旱地為水田,或者旱地、水田進(jìn)行輪作,以調(diào)整PH、EH,從而降低土壤中重金屬的有效性。
目前,以上列舉的治理土壤重金屬污染問題的技術(shù)還不能被廣泛地應(yīng)用,其原因有成本過高、實(shí)地應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)不足、處理效果不穩(wěn)定等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,開發(fā)、研究工作的深入與完善,這些治理方法一定可以日趨完善,并被廣泛運(yùn)用。
【參考文獻(xiàn)】
[1]顧繼光,周啟星,王新.土壤重金屬污染的治理途徑及其研究進(jìn)展.應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào),2003.06(第11卷)(2):143-151.
[2]邵學(xué)新,吳明,蔣科毅.土壤重金屬污染來源及其解析研究進(jìn)展.廣東微量元素科學(xué),2007.04(第14卷)(4):1-6.
[3]周以富,董亞英.幾種重金屬土壤污染及其防治的研究進(jìn)展.環(huán)境科學(xué)動(dòng)態(tài),2003(1).2003.1:15-17.
[4]宋靜,朱蔭湄.土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù).農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù),1998,17(6):271-273.
二、工作重點(diǎn)
根據(jù)我市實(shí)情,確定重點(diǎn)防控的重金屬污染物是鉛、汞、鎘、鉻和類金屬砷,重點(diǎn)防控的區(qū)域(流域)重金屬污染物排放相對(duì)集中的地區(qū),重點(diǎn)防控的行業(yè)是有色金屬礦(含伴生礦)采選業(yè)、有色金屬冶煉業(yè)、含鉛蓄電池業(yè)、電鍍業(yè)、皮革及其制品業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)等,重點(diǎn)防控的企業(yè)是具有潛在環(huán)境危害風(fēng)險(xiǎn)的重金屬排放企業(yè)(特別是集中式飲用水水源地上游的企業(yè))
三、主要措施
(一)做好對(duì)重金屬排放企業(yè)及其周邊區(qū)域環(huán)境隱患的全面檢查,摸清重金屬污染情況,建立監(jiān)管臺(tái)帳,確定我市重點(diǎn)防控區(qū)域(流域)和重點(diǎn)防控企業(yè)名單。為了確保環(huán)境平安,各縣(市、區(qū))政府必需與轄區(qū)內(nèi)的所有重金屬重點(diǎn)防控企業(yè)簽訂環(huán)境平安責(zé)任狀。
1.對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的違法行為要依法嚴(yán)處,對(duì)污染治理設(shè)施不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)或超總量排污的重金屬污染企業(yè),依法責(zé)令整改直至關(guān)閉。對(duì)不符合產(chǎn)業(yè)政策的重金屬企業(yè)依法實(shí)施關(guān)閉,堅(jiān)決取締無經(jīng)營許可證從事危險(xiǎn)廢物利用處置活動(dòng)。
2.建立對(duì)重金屬排放企業(yè)的巡查制度,加強(qiáng)對(duì)重金屬污染企業(yè)的監(jiān)控,嚴(yán)防超標(biāo)排放。將整治重金屬違法排污企業(yè)作為全市環(huán)保專項(xiàng)行動(dòng)的重點(diǎn),不時(shí)加大對(duì)違法行為的獎(jiǎng)勵(lì)力度,維護(hù)社會(huì)公平。
(二)嚴(yán)格執(zhí)行建設(shè)項(xiàng)目環(huán)評(píng)審批和“三同時(shí)”驗(yàn)收制度,提高新建排放重金屬污染物項(xiàng)目的準(zhǔn)入門檻,對(duì)排查發(fā)現(xiàn)的未經(jīng)環(huán)評(píng)審批且危害群眾健康的已建成項(xiàng)目,報(bào)請(qǐng)縣級(jí)以上人民政府予以關(guān)停撤除。
(三)嚴(yán)禁在重金屬排放企業(yè)1公里范圍內(nèi)新建居民點(diǎn),此范圍內(nèi)現(xiàn)有的居民點(diǎn)應(yīng)按規(guī)定要求地方政府實(shí)施搬遷;地方政府對(duì)此有承諾的必需按許諾予以兌現(xiàn)。
(四)進(jìn)一步規(guī)范重金屬排放企業(yè)的環(huán)境管理,督促企業(yè)建立特征污染物發(fā)生、排放臺(tái)帳和日常監(jiān)測制度,定期演講監(jiān)測結(jié)果,并向社會(huì)公布重金屬污染物排放和環(huán)境管理情況。督促企業(yè)提升污染治理水平,規(guī)范原料、產(chǎn)品、廢棄物堆放場和排放口,建立和完善重金屬污染突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案,督促重點(diǎn)防控企業(yè)開展清潔生產(chǎn)審核。對(duì)不實(shí)施清潔生產(chǎn)審核或者雖經(jīng)審核但不如實(shí)演講審核結(jié)果的責(zé)令限期改正。
(五)要按照《市重金屬污染防治工作實(shí)施方案》要求,切實(shí)加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo),明確任務(wù),落實(shí)責(zé)任。對(duì)因重金屬污染造成群發(fā)性健康危害事件或造成重特大環(huán)境污染事故的按有關(guān)規(guī)定對(duì)負(fù)責(zé)人實(shí)施問責(zé),并從該重金屬排放企業(yè)的立項(xiàng)、審批、驗(yàn)收、生產(chǎn)和監(jiān)管全過程,對(duì)有關(guān)責(zé)任單位和責(zé)任人追究責(zé)任,對(duì)構(gòu)成犯罪的依法移送司法機(jī)關(guān)處置。
四、時(shí)間布置
(一)準(zhǔn)備階段
各縣(市、區(qū))政府根據(jù)本方案,制定轄區(qū)內(nèi)具體實(shí)施方案,進(jìn)行動(dòng)員部署,并于月日前將實(shí)施方案及聯(lián)系人報(bào)市專項(xiàng)行動(dòng)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室(市環(huán)保局)
(二)集中整治階段
各縣(市、區(qū))組織相關(guān)部門對(duì)轄區(qū)內(nèi)的重金屬排放企業(yè)及其周邊區(qū)域環(huán)境隱患進(jìn)行全面檢查,摸清重金屬污染情況,建立監(jiān)管臺(tái)帳,確定重點(diǎn)防控區(qū)域(流域)行業(yè)、企業(yè)和高風(fēng)險(xiǎn)人群。對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的違法行為要依法嚴(yán)處,對(duì)污染治理設(shè)施不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)或超總量排污的重金屬污染企業(yè),依法責(zé)令整改直至關(guān)閉。
(三)督查階段
市環(huán)保局將對(duì)轄區(qū)內(nèi)整治行動(dòng)的開展情況進(jìn)行督查,確保對(duì)違法排污企業(yè)處分到位、整改到位,各項(xiàng)措施落實(shí)到位,省環(huán)保廳也將會(huì)適時(shí)對(duì)我市的整治行動(dòng)開展情況進(jìn)行督查。
(四)總結(jié)階段
各縣(市、區(qū))對(duì)專項(xiàng)整治工作進(jìn)行總結(jié),對(duì)存在問題進(jìn)行整改,完善相關(guān)政策措施,并于月日前將工作總結(jié)報(bào)市專項(xiàng)行動(dòng)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室(市環(huán)保局)
五、具體要求
引言
由于人類活動(dòng)致使土壤中的微量金屬元素超過土壤環(huán)境質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)值或土壤背景值的上限值[1],導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降和土壤環(huán)境惡化,從而對(duì)人體健康、其他生物、水體噪聲危害的現(xiàn)象[2],稱之為土壤重金屬污染。2013年年底中國國土資源部副部長王世元在土地調(diào)查新聞會(huì)上指出,中國內(nèi)地中重度污染耕地大約為5000萬畝;宋偉等對(duì)全國138個(gè)典型區(qū)域土壤污染案例的分析表明,我國耕地土壤重金屬污染的比重占耕地總量的1/6左右[3-5],造成國家經(jīng)濟(jì)效益的損失達(dá)200億左右,可見我國土壤重金屬污染形勢并不樂觀。文章結(jié)合我國土壤污染的現(xiàn)狀,系統(tǒng)的提出防治措施,為今后土壤修復(fù)、治理等工作提供參考性建議。
1 我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀
1.1 土壤重金屬污染成因
土壤中的重金屬元素主要指的是汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)、砷(As)、銻(Sb)和鉍(Bi)這十種元素。影響土壤中重金屬元素含量發(fā)生變化的原因有兩個(gè):一方面是在自然環(huán)境的作用,成土母質(zhì)風(fēng)化過程中自然積累的含量(本底值),之后在風(fēng)、水等外力作用,經(jīng)過物理和化學(xué)過程而改變其含量;另一方面,也是影響最大的方面,就是人類活動(dòng),隨著工業(yè)化、城市化的發(fā)展,化學(xué)工業(yè)制造、金屬礦山開采、生活廢水排放、農(nóng)藥化肥不科學(xué)施用及污水灌溉等是重金屬污染的主要來源途徑。
1.2 土壤重金屬污染的特點(diǎn)
隱蔽性:土壤污染需要人為對(duì)土樣進(jìn)行采集,檢測并分析才能夠得出是否存在隱患;不可逆性:重金屬對(duì)土壤的污染基本上是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的過程,受污染的土壤可能需要花費(fèi)上百年的時(shí)間才能夠慢慢消除;長期性:將重金屬存于土壤中,往往是呈垂直遞減分布;難治理性:土壤污染需要通過物理、化學(xué)、生物等各種修復(fù)方法進(jìn)行綜合治理,才能達(dá)到比較好的治理效果。
1.3 土壤重金屬污染的危害
土壤中的重金屬雖然能夠被作物自身吸收,但這并不會(huì)影響到作物的生長和發(fā)育,但經(jīng)過食物鏈的富集作用,進(jìn)入人體對(duì)人體健康存在極大的威脅;我國本來土地利用資源緊張,加之現(xiàn)在又受污染,使原有的形勢更加緊迫,更威脅了子孫后代的生存;由于土壤污染具有長期性和不可逆轉(zhuǎn)性,嚴(yán)重危及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)水平的持續(xù)增長。
2 土壤重金屬污染的防治措施
要想對(duì)土壤重金屬污染得到有效的修復(fù),應(yīng)從兩個(gè)方面入手,一是預(yù)防,采取各種政策措施、制定法律法規(guī)切斷污染源;二是治理,面對(duì)已經(jīng)存在重金屬污染的土壤,采用科學(xué)友好環(huán)境的方法綜合治理。
2.1 土壤重金屬污染的預(yù)防措施
2.1.1 加大環(huán)境監(jiān)管和治理力度。首先政府部門應(yīng)該組織相關(guān)科研單位和技術(shù)人員篩選出有助于治理環(huán)境的修復(fù)技術(shù),選擇具有代表性的污染地進(jìn)行修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用,為治理更大范圍的重金屬污染區(qū)積累經(jīng)驗(yàn);其次監(jiān)督部門應(yīng)加大環(huán)境監(jiān)管力度,從污染源入手,杜絕重金屬對(duì)土壤產(chǎn)生污染,嚴(yán)格控制城市生產(chǎn)生活廢水直接進(jìn)入農(nóng)田,杜絕污水灌溉農(nóng)田;再者加強(qiáng)農(nóng)業(yè)環(huán)境的監(jiān)測,尤其是土壤污水灌溉區(qū)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測,充分了解土壤中金屬成分、含量的變化,做好預(yù)防工作。
2.1.2 倡導(dǎo)科學(xué)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的主體就是農(nóng)民,他們對(duì)一方土地進(jìn)行管理與規(guī)劃。政府部門應(yīng)該積極引導(dǎo)農(nóng)業(yè)管理者科學(xué)的管理農(nóng)藥、化肥及除草劑等農(nóng)用化學(xué)品。提倡有機(jī)化肥與無機(jī)化肥的并施,同時(shí)采取積極的預(yù)防措施,不僅能夠有效減小土壤污染,還能夠促使作物茁壯成長。大力發(fā)展低毒、高效、環(huán)境友好型的農(nóng)藥,嚴(yán)格控制農(nóng)藥的使用量、使用次數(shù)及使用時(shí)間,杜絕高殘留高重金屬農(nóng)藥的使用,因此發(fā)揮農(nóng)藥的積極作用。倡導(dǎo)地膜使用后,要積極及時(shí)的回收,防止其殘留對(duì)土壤造成進(jìn)一步的污染。
2.2 土壤重金屬污染的治理措施
2.2.1 土壤物理修復(fù)技術(shù)。土壤物理修復(fù)技術(shù)主要是根據(jù)土壤自身理化性質(zhì)及重金屬性質(zhì),通過物理方法治理土壤中的重金屬污染。最常見的方法,第一種就是客土、換土、深耕翻土,但是需要耗費(fèi)較大的人力、物力及財(cái)力,并沒有從根本實(shí)現(xiàn)重金屬污染的治理;第二種是電動(dòng)修復(fù)法,其利用電池原理,在電場作用下重金屬離子開始遷移,使重金屬離子富集到電極處在土壤表層就得以去除;第三種是固定/穩(wěn)定化修復(fù),常用來清除無機(jī)污染物質(zhì),使用成本低、設(shè)備易移動(dòng)、穩(wěn)定性強(qiáng),但是因?yàn)樵S多技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用可能會(huì)致使土壤污染面積增大。
2.2.2 土壤化學(xué)修復(fù)技術(shù)?;瘜W(xué)修復(fù)是將修復(fù)劑加入到污染物,其發(fā)生一定化學(xué)反應(yīng),實(shí)現(xiàn)土壤的毒性被去除或降低的效果。化學(xué)修復(fù)法有很多如土壤淋法、原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)、溶劑浸提法等。土壤淋洗能夠用于大面積的輕質(zhì)土和砂質(zhì)土重金屬污染治理,但是對(duì)于滲透系數(shù)較低的效果不好,也會(huì)造成植物必需營養(yǎng)元素的缺失;原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)是利用化學(xué)氧化劑(雙氧水、高錳酸鉀等)與污染物發(fā)生氧化反應(yīng),迫使污染物濃度降低,但是其不利影響就是可能產(chǎn)生氣體,有毒副產(chǎn)物。
2.2.3 土壤生物修復(fù)技術(shù)。土壤生物修復(fù)技術(shù)是利用生物的生命代謝活動(dòng)減少土壤環(huán)境有毒有害物的濃度,治理過程中花費(fèi)成本較低、管理技術(shù)簡單。生物修復(fù)技術(shù)包括微生物修復(fù)、植物修復(fù)及動(dòng)物修復(fù)。近年來主要放在動(dòng)物修復(fù)的研究上,對(duì)土壤動(dòng)物蚯蚓進(jìn)行了相關(guān)研究[6],蚯蚓對(duì)重金屬有一定忍耐和富集能力,通過不斷吞食有機(jī)質(zhì)土壤,經(jīng)過其自身酶系統(tǒng)的作用,產(chǎn)生利于土壤環(huán)境的有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥,促進(jìn)了土壤重金屬形態(tài)的轉(zhuǎn)化,加速了土壤養(yǎng)分的循環(huán)。
2.2.4 農(nóng)業(yè)修復(fù)技術(shù)。農(nóng)業(yè)修復(fù)技術(shù)指的是改變耕作制度或利用農(nóng)藝措施調(diào)節(jié)重金屬對(duì)土壤的危害。改變耕作運(yùn)行模式需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況,選擇能夠抵抗土壤污染的作物或植被。利用合理的農(nóng)業(yè)措施進(jìn)行修復(fù),主要是通過合理的深耕措施及增施有機(jī)肥調(diào)節(jié)土壤的理化性質(zhì),從而調(diào)控污染物所處的污染環(huán)境。
3 結(jié)束語
土壤重金屬污染的防治是環(huán)境監(jiān)測的重要任務(wù),是保障我國廣大人民群眾身體健康的根本,是促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的主要推力。采取科學(xué)有效的土壤污染防治措施,能夠有效改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,降低土壤環(huán)境的污染。在未來的環(huán)境監(jiān)測和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,政府和人民更應(yīng)該攜起手,愛護(hù)我們共有的生存土地,讓重金屬污染事件不再發(fā)生,遠(yuǎn)離人民群眾,實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型的生存環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
[1]高錦卿.土壤重金屬污染及防治措施[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2013,1:220+225.
[2]郭笑笑,劉叢強(qiáng),朱兆洲,等.土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方法[J].生態(tài)學(xué)雜志,2011,5:889-896.
[3]宋偉,陳百明,劉琳.中國耕地土壤重金屬污染概況[J].水土保持研究,2013,2:293-298.
[4]樊霆,葉文玲,陳海燕,等.農(nóng)田土壤重金屬污染狀況及修復(fù)技術(shù)研究[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2013,10:1727-1736.
重金屬污染是指由重金屬或其化合物造成的環(huán)境污染,主要由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬制品等人為因素所致。因人類活動(dòng)導(dǎo)致環(huán)境中的重金屬含量增加,超出正常范圍,并導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量惡化。近年來,關(guān)于重金屬污染事件屢見不鮮,從湖南兒童血鉛超標(biāo)、陜西風(fēng)翔數(shù)百兒童鉛超標(biāo)、福建紫金礦業(yè)含銅酸性廢水滲漏到重金屬污染“菜籃子”等事件的發(fā)行,重金屬污染已影響到我們的生活環(huán)境。該問題已經(jīng)引起了世界各國科學(xué)家的高度重視,解決這個(gè)問題迫在眉睫。
1 廈門市重金屬污染現(xiàn)狀
廈門市重金屬污染主要是金屬表面處理加工業(yè)(電鍍行業(yè))、金屬結(jié)構(gòu)制造業(yè)、皮革及其制品業(yè)等行業(yè)發(fā)展過程中污染物排放逐漸累積形成的。根據(jù)全國污染源普查結(jié)果,2010年廈門市廢水中汞、鎘、總鉻、鉛、類金屬砷等5種重金屬排放量以區(qū)域來劃分的話,集美區(qū)占全市的72.75%;同安區(qū)占全市的17.59%;海滄區(qū)占全市的7.96%;思明區(qū)占全市的1.09%;翔安區(qū)占全市的0.57%;湖里區(qū)占全市的0.05%。5種重金屬污染物按排放量大小排序?yàn)椋嚎傘t占全市總排放量的94.83%;鉛占全市的3.78%;砷占全市的1.24%;鎘占全市的0.05%;汞占全市的0.1%。從2010年污染源普查數(shù)據(jù)看,我市主要重金屬污染元素是鉻,重金屬污染集中區(qū)域是集美區(qū),主要污染來源為工業(yè)廢水污染??傘t排放量較大的行業(yè)有:金屬表面處理加工業(yè)(電鍍)、金屬制廚房調(diào)理及衛(wèi)生器具制造業(yè)、金屬結(jié)構(gòu)制造業(yè)等行業(yè)。主要涉鉛行業(yè)有:鎢、鉬冶煉業(yè)等行業(yè)。
重金屬污染具有隱蔽性、潛伏性、不可逆性和長期性等特點(diǎn),污染危害大,持續(xù)時(shí)間長、治理成本高。重金屬污染物通過大氣、水體、土壤的遷移轉(zhuǎn)化和食物鏈的生物放大作用污染環(huán)境,危害糧食、食品安全和人體健康。
2 廈門市重金屬污染防治存在的問題
2.1布局分散,發(fā)展方式粗放
由于廈門市涉重金屬的企業(yè)入駐較早,粗放型增長方式尚未根本改變,改革開放初期環(huán)境準(zhǔn)入制度幾乎空白,項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)中未對(duì)環(huán)境與健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)行評(píng)估,地方引進(jìn)企業(yè)僅從經(jīng)濟(jì)發(fā)展角度考慮,造成涉重金屬行業(yè)和企業(yè)無序發(fā)展,布局分散,結(jié)構(gòu)污染比較突出,對(duì)環(huán)境造成一定程度的污染。
2.2企業(yè)對(duì)重金屬污染防治工作重視不夠
近年來,廈門市不斷加強(qiáng)對(duì)涉重金屬企業(yè)的監(jiān)管,并建立了先鋒電鍍企業(yè)集中控制區(qū),但重金屬排放企業(yè)依然比較分散,監(jiān)管難度大,源頭預(yù)防控制未能全面落實(shí)。企業(yè)對(duì)重金屬污染防治重視不夠,有些企業(yè)對(duì)現(xiàn)有排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不嚴(yán),一些中小企業(yè)不嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)評(píng)和環(huán)保“三同時(shí)”等環(huán)保制度。企業(yè)自我監(jiān)測措施不完善,尚未建立特征污染物日監(jiān)測報(bào)告制度;重金屬污染突發(fā)事件的應(yīng)急裝備和技術(shù)水平不高。
2.3環(huán)境監(jiān)管能力不足,基礎(chǔ)工作有待進(jìn)一步加強(qiáng)
當(dāng)前,廈門市環(huán)保隊(duì)伍人員不足,環(huán)境監(jiān)察與環(huán)境監(jiān)測力量有待加強(qiáng),重金屬污染物在線監(jiān)控能力相對(duì)薄弱,尚末建立重金屬污染預(yù)警應(yīng)急體系。通過近幾年的摸排調(diào)查,全市重金屬污染物整體排放情況基本摸清,但對(duì)環(huán)境影響程度尚未進(jìn)行全面評(píng)估,污染治理技術(shù)產(chǎn)業(yè)支撐不夠,重金屬污染的基礎(chǔ)調(diào)查、科學(xué)研究、技術(shù)政策等還滯后于污染防治。
3 主要重金屬污染防治對(duì)策
3.1加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度
堅(jiān)持以“調(diào)結(jié)構(gòu)、促減排”為手段,嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃,建立落后產(chǎn)能淘汰機(jī)制,分區(qū)域制定和實(shí)施重點(diǎn)防控行業(yè)落后產(chǎn)能淘汰措施,明確淘汰進(jìn)度。對(duì)于重金屬排放企業(yè)主動(dòng)淘汰落后產(chǎn)能的,安排財(cái)政資金予以支持。
3.2嚴(yán)格項(xiàng)目準(zhǔn)入條件
3.2.1嚴(yán)格區(qū)域準(zhǔn)入
禁止在飲用水源保護(hù)區(qū)等重要生態(tài)功能區(qū)新建涉及重金屬污染物排放的項(xiàng)目。非工業(yè)區(qū)和食品、生物醫(yī)藥等有特殊要求的產(chǎn)業(yè)園區(qū)以及工業(yè)區(qū)通用廠房原則上不再審批有重金屬污染物排放的項(xiàng)目,其它區(qū)域按行業(yè)準(zhǔn)人要求審批。改建、擴(kuò)建項(xiàng)目要達(dá)到廈門市“十二五”,重金屬減排和增產(chǎn)不增污的要求。
3.2.2嚴(yán)格產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入
凡涉及重金屬排放的新建項(xiàng)目,除高科技(科技局批文)及高附加值(經(jīng)發(fā)局批文)項(xiàng)目、并能解決總量指標(biāo)的區(qū)域外,一律不予審批。
3.2.3嚴(yán)格限制排放重金屬相關(guān)項(xiàng)目
新建、改建、擴(kuò)建項(xiàng)目堅(jiān)持新增產(chǎn)能與淘汰產(chǎn)能“等量置換”域“減量置換”的原則,實(shí)施“以大帶小”、“以新帶老”;嚴(yán)格控制企業(yè)建設(shè)項(xiàng)目選址,合理確定重金屬企業(yè)的排放濃度和環(huán)境安全防護(hù)距離,確保周邊群眾身體健康。
3.3積極推進(jìn)清潔生產(chǎn)
依法實(shí)施強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。按照省環(huán)保廳、省經(jīng)貿(mào)委的工作部署,督促涉重金屬企業(yè)加快強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核評(píng)估和驗(yàn)收進(jìn)度。對(duì)于經(jīng)公布要求進(jìn)行強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核的企業(yè),未實(shí)施清潔生產(chǎn)審核或者雖經(jīng)審核但不如實(shí)報(bào)告審核結(jié)果的企業(yè),責(zé)令限期改正,對(duì)拒不改正的依法從重處罰。
3.4嚴(yán)格污染源監(jiān)管
3.4.1進(jìn)一步摸清重金屬污染情況
全面調(diào)查涉重金屬企業(yè)污染物排放、治理設(shè)施運(yùn)行情況及其周邊區(qū)域環(huán)境隱患,深入開展污染現(xiàn)狀評(píng)估,進(jìn)一步摸清重金屬污染情況,全面掌握轄區(qū)內(nèi)重金屬污染情況動(dòng)態(tài),有針對(duì)性地制定重金屬污染綜合防治計(jì)劃,加大監(jiān)控和治理力度。
3.4.2加強(qiáng)對(duì)污染源監(jiān)管,促進(jìn)企業(yè)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放
進(jìn)行重金屬特征污染物自動(dòng)監(jiān)控裝置試點(diǎn)工作,待條件成熟后逐步實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)重金屬污染源安裝自動(dòng)監(jiān)控裝置,實(shí)行“實(shí)時(shí)監(jiān)控、動(dòng)態(tài)管理”,確保污染物穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。督促涉重金屬企業(yè)進(jìn)一步完善突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急處置設(shè)施,配備應(yīng)急物資,定期組織應(yīng)急培訓(xùn)和應(yīng)急演練。
3.4.3規(guī)范企業(yè)日常環(huán)境管理,提高操作運(yùn)行水平
要求企業(yè)建立重金屬污染物產(chǎn)生、排放詳細(xì)臺(tái)帳,每月向環(huán)保部門報(bào)備污泥等危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量、處置去向等環(huán)境管理信息資料,實(shí)施動(dòng)態(tài)管理;指導(dǎo)企業(yè)完善治污設(shè)施,規(guī)范物料堆放場、廢渣場、排污口等建設(shè),提升污染治理技術(shù)水平。
3.4.4嚴(yán)格執(zhí)行項(xiàng)目審批要求,清理違法企業(yè)
中圖分類號(hào) X833 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2017)07-0103-03
Abstract:This paper describes the present situation of soil heavy metal pollution in our country,analyzes the sources of soil heavy metals from sewage irrigation,atmospheric deposition,industrial production and agricultural activities,and analyzes the heavy metal contaminated soil remediation technology briefly.
Key words:Soil;Heavy metal;Pollution;Present situation;Remediation technology
土壤是一個(gè)開放的緩沖動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),承載著環(huán)境中50%~90%的污染負(fù)荷[1-2]。隨著礦產(chǎn)資源開發(fā)、冶煉、加工企業(yè)等規(guī)模的擴(kuò)大以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、化肥、飼料等用量的增加和不合理的使用,致使土壤中重金屬含量逐年累積,明顯高于其背景值,造成生態(tài)破壞和環(huán)境質(zhì)量惡化,對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。重金屬在土壤中移動(dòng)性差、滯留時(shí)間長、難降解,可以通過生物富集作用和生物放大作用進(jìn)入到農(nóng)牧產(chǎn)品中[3],從而影響產(chǎn)出物的生長、產(chǎn)量和品質(zhì),潛在威脅人體健康[4]。本文對(duì)我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀進(jìn)行了簡要分析,概述了土壤中重金屬的來源,簡單介紹了物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)技術(shù)在土壤重金屬污染修復(fù)方面的研究進(jìn)展,以期為土壤重金屬污染修復(fù)提供參考。
1 我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀
隨著礦山開采、冶煉、電鍍以及制革行業(yè)的蓬勃發(fā)展,一些企業(yè)盲目追逐經(jīng)濟(jì)利益,輕視環(huán)境保護(hù),再加上農(nóng)藥、化肥、地膜、飼料添加劑等的大量使用,我國土壤中Pb、Cd、Zn等重金屬的污染狀況日益嚴(yán)重,污染面積逐年擴(kuò)大,危害人類和動(dòng)物的生命健康。據(jù)報(bào)道,2008年以來,全國已發(fā)生100余起重大污染事故,其中Pb、Cd、As等重金屬污染事故達(dá)30多起。據(jù)2014年國家環(huán)境保護(hù)部和國土資源部的全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)顯示,全國土壤環(huán)境總狀況體不容樂觀,部分地區(qū)土壤污染較重,耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂,工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問題突出。全國土壤總的點(diǎn)位超標(biāo)率為16.1%,其中輕微、輕度、中度和重度污染點(diǎn)位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。據(jù)農(nóng)業(yè)部對(duì)我國24個(gè)省市、320個(gè)重點(diǎn)污染區(qū)約548萬hm2土壤調(diào)查結(jié)果顯示,污染超標(biāo)的大田農(nóng)作物種植面積為60萬hm2,其中重金屬含量超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與面積約占污染物超標(biāo)農(nóng)產(chǎn)品總量與總面積的80%以上,尤其是Pb、Cd、Hg、Cu及其復(fù)合污染尤為明顯[5]。我國的一些主要水域如淮河流域、長江流域、太湖流域、膠州灣等也都出現(xiàn)了重金屬污染[6]。
2 土壤重金屬來源
土壤中重金屬來源主要有內(nèi)部來源和外部來源兩種。在內(nèi)部來源中,由于成土母質(zhì)、地形地貌、水文氣象及植被和土地利用類型等的不同,對(duì)土壤重金屬含量的影響有很大差異[7],致使部分地區(qū)土壤背景值較高。外部原因主要是人為活動(dòng)的影響,是土壤重金屬污染的主要來源,主要包括以下幾個(gè)方面:
2.1 隨大氣沉降進(jìn)入土壤中的重金屬 大氣沉降是造成土壤重金屬污染的一個(gè)重要途徑[6]。工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放及輪胎摩擦可產(chǎn)生含有重金屬的有毒氣體和粉塵,經(jīng)自然沉降和雨雪沉降進(jìn)入土壤中,污染元素主要為Pb、Cu、Zn等。礦山開采和冶煉所帶來的大氣沉降也是土壤重金屬的重要來源[5]。有毒氣體和粉塵容易遷移和擴(kuò)散,在工礦煙囪、廢物堆和公路附近的土壤中,土壤重金屬含量較高,向四周和兩側(cè)擴(kuò)散減弱。研究人員對(duì)某鉛鋅冶煉廠的土壤重金屬空間分布特征的研究發(fā)現(xiàn),Zn、Pb、As的主要污染來源是廢氣的大氣沉降,風(fēng)力和風(fēng)向是其空間分布的主要影響因子[7]。
2.2 隨污水灌溉進(jìn)入土壤中的重金屬 污水灌溉一般是指利用經(jīng)過一定處理的城市污水灌溉農(nóng)田[6],利用污水灌溉是農(nóng)業(yè)灌溉用水的重要組成部分。但由于污水中含有大量的重金屬,隨污水進(jìn)入到土壤中,使得土壤中重金屬含量不斷富集。我國自20世紀(jì)60年代至今,污灌面積迅速擴(kuò)大,以北方旱做地區(qū)污染最為普遍,約占全國污灌面積的90%以上,污灌導(dǎo)致農(nóng)田重金屬Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb等含量的增加[7]。
2.3 工礦企業(yè)生產(chǎn)帶入土壤中的重金屬 工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用重金屬元素,工礦企業(yè)將未經(jīng)嚴(yán)格處理的廢水直接排放,導(dǎo)致廢水中的重金屬滲入到土壤中,使得土壤中有毒重金屬含量增加[11]。礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物露天堆放或處理過程中,經(jīng)日曬、雨淋、水洗等作用,使重金屬以射狀、漏斗狀向周圍土壤擴(kuò)散。南京某合金廠周圍土壤中的Cr大大超過土壤背景值,Cr污染以工廠煙囪為中心,范圍達(dá)到1.5km2[12]。電子廢棄物在堆放和拆解過程中,會(huì)造成Pb、Cr等重金屬進(jìn)入農(nóng)田土壤[13-14]。
2.4 農(nóng)事活動(dòng)帶入土壤中的重金屬 隨著人們對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)出物不斷增長的需求,農(nóng)藥、化肥、地膜等使用量不斷增加,導(dǎo)致土壤中的重金屬不斷富集,造成土壤重金屬污染。農(nóng)藥中含有Hg、As、Zn等重金屬,長期使用就會(huì)導(dǎo)致土壤中重金屬的累積。磷肥天然伴有Cd,隨著磷肥及復(fù)合肥的大量施用,土壤中有效Cd的含量不斷增加,作物吸收Cd量也在增加[15]。地膜在生產(chǎn)過程中加入了含Cd、Pb等重金屬的熱穩(wěn)定劑,也會(huì)造成土壤重金屬含量的增加。當(dāng)前有機(jī)肥肥源大多來源于集約化的養(yǎng)殖場,大多使用飼料添加劑,其中大多含有Cu和Zn[16],使得有機(jī)肥料中的Cu和Zn含量也明顯增加,并隨著施肥帶入到土壤中。
3 土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)
3.1 物理修復(fù) 一是客土、換土和深耕翻土等措施。通過這一措施,可以降低表層土壤重金屬含量,減少土壤重金屬對(duì)植物的毒害。深耕翻土適用于輕度污染的土壤,客土和換土適用于重度污染的土壤。工程措施具有穩(wěn)定、徹底的有點(diǎn),效果較好,但是需要大量的人力、物力,投資較大,并會(huì)破壞土體結(jié)構(gòu),降低土壤肥力。二是電動(dòng)修復(fù)、電熱修復(fù)、土壤淋洗等。物理修復(fù)效果好,但是成本高,還存在著造成二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。
3.2 化學(xué)修復(fù) 化學(xué)修復(fù)是主要是采用化學(xué)的方法改變土壤中重金屬的化學(xué)性質(zhì),來降低土壤中重金屬的遷移性和生物可利用率,減少甚至去除土壤中的重金屬,達(dá)到的土壤治理和修復(fù)的效果[17]。該技術(shù)的關(guān)鍵在于經(jīng)濟(jì)有效改良劑的選擇,常用的改良劑有石灰、沸石、碳酸鈣等無機(jī)改良劑和堆肥、綠肥、泥炭等有機(jī)改良劑,不同的改良劑對(duì)重金屬的作用機(jī)理不同?;瘜W(xué)修復(fù)是在土壤原位上進(jìn)行,不會(huì)破壞土地結(jié)構(gòu),簡單易行。但是化學(xué)修復(fù)只是改變了重金屬在土壤中的存在形態(tài),并沒有去除,在一定條件下容易活化,再度造成污染。
3.3 生物修復(fù) 生修復(fù)是利用微生物或植物的生命代謝活動(dòng),改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài),使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環(huán)境中的移動(dòng)性和生物可利用性。該方法效果好,易于操作,是目前重金屬污染的研究重點(diǎn)。目前生物修復(fù)技術(shù)主要集中在植物和微生物2個(gè)方面[18-19],對(duì)植物修復(fù)方面研究的較多[20-23]。生物修復(fù)不會(huì)引起二次污染,成本低,易于推廣,在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都優(yōu)于物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù),已經(jīng)得到了廣泛的研究和應(yīng)用,是目前土壤重金屬污染治理的研究熱點(diǎn)。
3.4 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù) 不同作物對(duì)重金屬有不同的吸附作用,可以通過采取不同的耕作制度、作物品種和種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整、肥料種類的選取等措施,增加作物對(duì)土壤重金屬的吸收,降低土壤中的重金屬含量。研究表明,調(diào)節(jié)土壤水分、pH值以及土壤水分、養(yǎng)分等狀況,實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物所處環(huán)境介質(zhì)的調(diào)控[24-25],可以改善土壤的理化性質(zhì),促使土壤中重金屬被作物有效地吸收。
4 展望
土壤是人來賴以生存的重要自然資源之一,是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。土壤重金屬污染問題已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)的主要環(huán)境問題之一。2016年出臺(tái)的《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》,無疑是我國土壤環(huán)境管理歷史上里程碑式的文件,明確了我國土壤污染防治路線圖和時(shí)間表。
土壤是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),一旦受到污染,要將進(jìn)入到土壤中的污染物清除,達(dá)到安全生產(chǎn)的目的是十分困難的。重金屬對(duì)土壤的污染以現(xiàn)有的技術(shù)而言是不可逆的。因此,土壤污染預(yù)防要比土壤污染治理重要的多。要堅(jiān)持源頭預(yù)防和過程治理,以源頭控制為主,杜絕污染物進(jìn)入水體、土體,有效降低污染物的排放。在土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究中,要把物理方法、化學(xué)方法、生物技術(shù)和農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)措施綜合起來處理污染題,研究出更加經(jīng)濟(jì)高效的治理措施,應(yīng)該加大生物修復(fù)技術(shù)研究,減少物理和化學(xué)方法的使用,以免造成二次污染。
參考文獻(xiàn)
[1]陳懷滿,鄭春榮,周東美,等.關(guān)于我國土壤環(huán)境保護(hù)研究中一些值得關(guān)注的問題[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2004,23(6):1244-1245.
[2]H Ali,E Khan,M A Sajad.Phytoremediation of heavy metals-concepts and applications[J].Chemosphere,2013,91(7):869-881.
[3]KHAN S,HESHAM AEL,QIAO M.,et al.Effects of Cd and Pb on soil microbial community structure and activities[J].Environmental Science and Pollution Research,2010,17(2):288-296.
[4]孫華,孫波,張?zhí)伊?江西省貴溪冶煉廠周圍蔬菜地重金屬污染狀況評(píng)價(jià)研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2003,22(1):70-72.
[5]孫波,周生路,趙其國.基于空間變異分析的土壤重金屬復(fù)合污染研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2003,22(2):248-251.
[6]刁維萍,倪吾鐘,倪天華,等.水環(huán)境重金屬污染的現(xiàn)狀及其評(píng)價(jià)[J].廣東微量元素科學(xué),2004,11(3):1-5.
[7]佘娟娟,趙世君,楊柳,等.鉛鋅冶煉廠周邊土壤重金屬的空間分布特征研究[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2014,26(6):110-113.
[8]鄭喜|,魯安懷,高翔.土壤中重金屬污染現(xiàn)狀與防治方法[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2002,11(1):79-84.
[9]樊霆,葉文玲,陳海燕,等.農(nóng)田土壤重金屬污染狀況及修復(fù)技術(shù)研究[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2013,22(10):1727-1736.
[10]楊小波,吳慶書.城市生態(tài)學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2000.
[11]FAKOYADE S,ONIANWA P.Heavy metal contamination of soil,and bioaccumulation in Guinea grass(Panicum maximum)around Ikeja Industrial Estate,Lagos,Nigeria[J].EnvironGeology,2002.43(1):145-150.
[12]張輝,馬東升.南京某合金廠土壤鉻污染研究[J].中國環(huán)境科學(xué),1997,17(2):80-82.
[13]潘虹梅,李鳳全,葉瑋,等.電子廢棄物拆解業(yè)對(duì)周邊土壤環(huán)境的影響――以臺(tái)州路橋下谷岙村為例[J].浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,30(1):103-108.
[14]林文杰,吳榮華,鄭澤純,等.貴嶼電子垃圾處理對(duì)河流底泥及土壤重金屬污染[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2011,20(1):160-163.
[15]馬耀華,劉樹應(yīng).環(huán)境土壤學(xué)[M].西安:陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1998:178-207.
[16]夏家淇.土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)詳解[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)技術(shù)出版社,1996:7-15.
[17]劉云國,黃寶榮,練湘津,等.重金屬污染土壤化學(xué)萃取修復(fù)技術(shù)影響因素分析[J].湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,32(1):95-98.
[18]Macaskie L E,Dean A C R,Cheethan A K,et al.Cadmium accumulation by a citrobacter sp:The chemical nature of the accumulated metal precipitate and its location on the bacterial cells[J].Journal of General Microbi0logy,1987,133:539-544.
[19]王雄,郭瑾瓏,劉瑞霞.微生物吸附劑對(duì)重金屬的吸附特性[J].環(huán)境科學(xué),2001,22(6):72-75
[20]蔣先軍,駱永明,趙其國.重金屬污染土壤的植物修復(fù)研究Ⅲ.金屬富集植物對(duì)鋅鎘的吸收和積累[J].土壤學(xué)報(bào),2002,39(5):664-670.
[21]張?zhí)?,潘偉?環(huán)境與土壤污染的植物修復(fù)研究進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境,2003,12(1):76-80.
[22]許嘉琳.陸地生態(tài)系統(tǒng)中的重金屬[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)技術(shù)出版社,1995.
[23]吳燕玉,王新,梁仁祿,等.重金屬復(fù)合污染對(duì)土壤-植物系統(tǒng)的生態(tài)效應(yīng)I.對(duì)作物、微生物、苜蓿、樹木的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),1997,8(2):207-212.