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關(guān)鍵詞:土壤污染現(xiàn)狀危害治理措施
一、土壤污染的定義
土壤污染是指進(jìn)入土壤中的有害、有毒物質(zhì)超出土壤的自凈能力,導(dǎo)致土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變,降低農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,并危害人體健康的現(xiàn)象。土壤污染源主要可分為:生活性污染源,生產(chǎn)性污染源和放射性污染源:工業(yè)、科研和醫(yī)療機(jī)構(gòu)排放的液體或固體放射性廢棄物。
二、土壤污染的特點(diǎn)
1、土壤污染具有隱蔽性和滯后性。土壤污染不同于大氣、水和廢棄物污染等污染比較直觀,它要通過對(duì)土壤樣品進(jìn)行分析化驗(yàn)和農(nóng)作物的殘留檢測(cè)來確定。土壤污染從產(chǎn)生污染到出現(xiàn)問題通常會(huì)滯后較長的時(shí)間,所以土壤污染問題不太容易受到重視。
2、土壤污染具有不可逆轉(zhuǎn)性。受到重金屬污染的土壤基本上得需要較長的時(shí)間才能降解恢復(fù)。
3、土壤污染的累積性。土壤污染不同于被污染的大氣和水,不容易擴(kuò)散和稀釋,土壤污染是由于不斷的積累而導(dǎo)致超標(biāo),土壤污染同時(shí)具有很強(qiáng)的地域性。
4、土壤污染難治理性。治理污染土壤通常成本較高,治理周期也很長。土壤污染僅依靠切斷污染源的方法是行不通的,需要靠換土、淋洗土壤等方法才能解決問題。
三、當(dāng)前我國土壤污染的現(xiàn)狀與危害
目前,我國部分地區(qū)土壤污染非常嚴(yán)重,土壤污染類型呈現(xiàn)多樣化,土壤污染途徑多,原因復(fù)雜,控制難度大。每年由于土壤污染導(dǎo)致的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題層出不求,嚴(yán)重影響了百姓的身體健康和社會(huì)穩(wěn)定。土壤污染產(chǎn)生的危害主要表現(xiàn)為以下幾種:
1、土壤污染導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。當(dāng)前相當(dāng)一部分農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留超標(biāo)率高達(dá)16%-20%;每年有超過1000萬t糧食因土壤污染而減產(chǎn),造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
2、土壤污染對(duì)人體健康造成危害。土壤污染會(huì)使植物在體內(nèi)積累污染物,并通過食物鏈富集到人體和動(dòng)物體中,危害人體健康,引發(fā)癌癥和其他疾病。
3、土壤受到污染后,含有較高重金屬濃度的污染土容易在風(fēng)力和水力作用下分別進(jìn)入到大氣和水體中,導(dǎo)致大氣污染、地表水和地下水污染以及生態(tài)系統(tǒng)退化等多種生態(tài)環(huán)境問題。
四、導(dǎo)致土壤污染的原因
1、過量施用化肥和農(nóng)藥
化肥及農(nóng)藥的使用能大大提高糧食作物的產(chǎn)量,但是氮、磷等化學(xué)肥料的長期大量使用卻能破壞土壤結(jié)構(gòu),造成土壤板結(jié)、耕地土壤退化、致使耕層變淺、耕性變差、保水肥能力下降、增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,影響了農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。
2、污水灌溉對(duì)土壤的污染
使用生活污水和工業(yè)廢水灌溉農(nóng)田是導(dǎo)致土壤污染的直接原因之一。重金屬、酚、氰化物等許多有毒有害的物質(zhì)來自于未經(jīng)處理或未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)污水,它們會(huì)將污水中有毒有害的物質(zhì)帶至農(nóng)田,在灌溉渠中形成污染帶。
3、大氣污染對(duì)土壤的污染
大氣中的氮氧化物、二氧化硫和顆粒物等有害物質(zhì),可以在大氣中發(fā)生反應(yīng)形成酸雨,通過降水和沉降而落到地面,導(dǎo)致土壤酸化。冶金工業(yè)排放的金屬氧化物粉塵,由于重力作用會(huì)以降塵形式進(jìn)入土壤中。
4、生物殘?bào)w和牲畜排泄物對(duì)土壤的污染
利用禽畜飼養(yǎng)場(chǎng)的廄肥和屠宰場(chǎng)的廢物作肥料,如果不進(jìn)行物理和生化處理,則其中的寄生蟲、病原菌和病毒等可導(dǎo)致土壤和水域污染,并通過水和農(nóng)作物危害人群健康。
5、重金屬元素引起的土壤污染
汽油中添加的防爆劑四乙基鉛隨廢氣排出污染土壤,造成鉛污染;各種大量使用殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑導(dǎo)致砷污染;鈾礦開采和濃縮、釷礦開采、核實(shí)驗(yàn)、核廢料處理、燃煤發(fā)電廠、磷酸鹽礦開采及加工等是土壤輻射污染的來源。
五、我國土壤污染的治理措施
1、施用化學(xué)改良劑,增加土壤環(huán)境容量,增強(qiáng)土壤凈化能力。
將石灰、堿性磷酸鹽、氧化鐵、碳酸鹽和硫化物等化學(xué)改良劑施用到土壤中,加速有機(jī)物的分解,使重金屬在土壤中固定,促使重金屬在土壤及土壤植物體的遷移能力降低,并轉(zhuǎn)化成為難溶的化合物,減少農(nóng)作物的吸收,以減輕重金屬對(duì)土壤中的毒害。
2、強(qiáng)化污染土壤環(huán)境管理與綜合防治,大力發(fā)展清潔生產(chǎn)。
選擇有代表性的污灌區(qū)農(nóng)田和污染場(chǎng)地,開展污染土壤治理與修復(fù);加強(qiáng)土壤污灌區(qū)的監(jiān)測(cè)和管理,科學(xué)地進(jìn)行污水灌溉;了解水中污染物的成分、含量及其動(dòng)態(tài),避免帶有不易降解高殘留污染物隨機(jī)進(jìn)入土壤;增施有機(jī)肥,提高土壤有機(jī)質(zhì)含量;大力推廣和發(fā)展清潔生產(chǎn)。
3、改變耕作制度,實(shí)行翻土和換土。
要采取鏟除表土和換客土的方法來改變污染嚴(yán)重的土壤,對(duì)于輕度污染的土壤,采取深翻土或換無污染客土的方法。
4、采用農(nóng)業(yè)生態(tài)工程措施
在污染土壤上繁殖非食用的種子、種植經(jīng)濟(jì)作物,從而減少污染物進(jìn)入食物鏈的途徑;或利用某些特定的動(dòng)植物和微生物吸走或降解土壤中的污染物質(zhì),從而達(dá)到凈化土壤的目的。
隨著二十一世紀(jì)高科技的快速發(fā)展,我國土地環(huán)境也將面臨一些問題,土壤質(zhì)量也直接關(guān)系到食品的安全和人們的健康情況,現(xiàn)在這不單單是一個(gè)環(huán)境問題了,它也關(guān)乎這發(fā)展,更是民生問題的一個(gè)重要組成部分。因此,我們一定要認(rèn)真了解土壤環(huán)境的復(fù)雜性,保護(hù)工作的重要性、和面對(duì)自然發(fā)展的緊迫性,隨著科學(xué)的發(fā)展觀,堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、工業(yè)和農(nóng)業(yè)、城市和農(nóng)村的觀點(diǎn),并且與區(qū)域發(fā)展規(guī)劃、城市建設(shè)規(guī)劃有效的銜接;同時(shí),我們還需要用科學(xué)的決策,充分的運(yùn)用所有力量,結(jié)合多樣化資源,綜合運(yùn)用經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、行政等多種方式的宣傳和教育,廣泛的參與,促進(jìn)土壤環(huán)境綜合治理機(jī)制的形成。
2、我國土壤污染現(xiàn)狀
隨著高科技時(shí)代的到來,我國部分地區(qū)土壤污染嚴(yán)重,尤其是農(nóng)業(yè)土壤的污染,影響著農(nóng)作物的‘安全’。目前土壤污染的總體形勢(shì)越來越嚴(yán)峻。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),我國農(nóng)業(yè)區(qū)的土壤污染面積染呈現(xiàn)出逐年大幅度增加的形勢(shì)。而且土壤的污染種類呈多樣化,也出現(xiàn)了新污染物體與老污染物并存、各種污染不利于大自然農(nóng)作物的發(fā)展形勢(shì)。土壤污染的途徑變化較多,并且原因相對(duì)復(fù)雜,控制起來難度較大。由于土壤污染引起的農(nóng)副產(chǎn)品的質(zhì)量問題和越來越多,已經(jīng)嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)、生活以及社會(huì)的穩(wěn)定。
3、土壤污染原因
土壤污染的原因主要是人為污染,是由人類的生產(chǎn)、生活活動(dòng)造成的。主要分為工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染和生物污染。土壤污染的主要原因有:1,工業(yè)生產(chǎn)中排放的廢水、廢氣、廢渣造成的污染;2,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過量使用化肥造成的污染;3,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥的使用造成的有機(jī)污染;4,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中污水灌溉造成的污染;5,重金屬元素造成的土壤污染;6,含有致病病原體、寄生蟲的生活污水、醫(yī)院垃圾污水等造成的生物污染等。
4、關(guān)于土壤環(huán)境保護(hù)的措施及控制
4.1有效的制定治理方案
如今,各地區(qū)及部門開始積極開展土壤污染狀況的調(diào)查,進(jìn)行全面的實(shí)施并加以改善,使土壤環(huán)境的保護(hù)取得了積極進(jìn)展。但是我國的土壤環(huán)境條件總體仍是并不樂觀,必須加強(qiáng)重視。有效地保護(hù)土壤環(huán)境,預(yù)防控制和減少污染的土壤、土壤環(huán)境保護(hù)和綜合管理工作提出以下意見
4.1.1有效的控制新增土壤污染。提高環(huán)境執(zhí)法和污染的控制,確保企業(yè)標(biāo)準(zhǔn);防止新項(xiàng)目造成新的污染土壤。定期對(duì)工礦企業(yè)排放的有機(jī)污染物和危險(xiǎn)廢物進(jìn)行處理設(shè)施監(jiān)控,并對(duì)周圍的土壤污染限期治理。標(biāo)準(zhǔn)的處理污水,有效的完善垃圾處理的控制措施,全面改善并加強(qiáng)非正式的廢物處理網(wǎng)站。肥料的科學(xué)應(yīng)用,禁止使用有毒、有害物質(zhì),嚴(yán)格控制稀土農(nóng)用。嚴(yán)格執(zhí)行國家相關(guān)的高毒性、高殘留農(nóng)藥的使用管理規(guī)則,制定對(duì)農(nóng)藥包裝容器廢物的回收。加強(qiáng)對(duì)廢物污染塑料的回收和利用。禁止在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用含有機(jī)污染物的廢水以及未經(jīng)檢驗(yàn)和安全處置的污水污泥等。
4.1.2規(guī)劃重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域。將耕地和集中式飲用水水源作為土壤環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)區(qū)域。在土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和污染源前提下,土壤環(huán)境質(zhì)量水平分工的基礎(chǔ)上,建立一個(gè)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫。并嚴(yán)格禁止在優(yōu)先領(lǐng)域新建有色金屬、煤炭、化學(xué)藥品,如鉛蓄電池生產(chǎn)項(xiàng)目。
4.1.3加強(qiáng)被污染土壤的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制。農(nóng)田土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)、受污染的耕地分類管理,以控制農(nóng)業(yè),種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整,如土壤污染修復(fù)和管理措施,確保耕地的安全使用,嚴(yán)重污染,很難修復(fù),地方人民政府應(yīng)當(dāng)按規(guī)定將指定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域劃分為被禁止區(qū)域。污染土地使用權(quán)的改變或修改,應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定在土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和土壤環(huán)境修復(fù),在未進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和土壤環(huán)境質(zhì)量不能滿足建設(shè)用地的要求的時(shí)有關(guān)部門不得頒發(fā)土地使用證和施工許可證。住宅開發(fā)不得用已經(jīng)嚴(yán)重影響人類的健康評(píng)估污染土地,采取措施防止污染擴(kuò)散、治理標(biāo)準(zhǔn)之前的土地。加以關(guān)注新工業(yè)的用地,并建立土壤環(huán)境強(qiáng)制調(diào)查評(píng)估和備案制度。
4.2環(huán)境的保障措施
4.2.1加強(qiáng)組織管理。建立環(huán)境保護(hù)部門以及相關(guān)的部門積極的參加部門協(xié)調(diào)機(jī)制,并有效的指導(dǎo)和監(jiān)督土壤環(huán)境保護(hù)和綜合治理工作。與有關(guān)部門協(xié)調(diào)個(gè)人和協(xié)作,共同促進(jìn)土壤環(huán)境保護(hù)和綜合治理工作。
4.2.2完善治理機(jī)制。各級(jí)逐漸增加投資在土壤環(huán)境保護(hù)和綜合治理,保護(hù)土壤環(huán)境保護(hù)基金。并鼓勵(lì)企業(yè)開展土壤污染控制,充分的加以利用市場(chǎng)機(jī)制,引導(dǎo)和鼓勵(lì)社會(huì)資本進(jìn)入土壤環(huán)境保護(hù)和綜合治療。中央政府對(duì)土壤環(huán)境保護(hù)工程的符合條件的充分支持。
4.2.3完善法規(guī)政策。經(jīng)過研究土壤環(huán)境保護(hù)特殊的法律法規(guī)草案,制定農(nóng)業(yè)用地土壤和集中式飲用水源環(huán)境保護(hù)、新建設(shè)用地土壤環(huán)境調(diào)查、環(huán)境管制污染地塊的有效的管理辦法。并建立重點(diǎn)區(qū)域保護(hù)效果評(píng)價(jià)和考核機(jī)制,制定和實(shí)施“保護(hù)獎(jiǎng)按”政策。這是良好的土壤環(huán)境保護(hù)和綜合治理產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)政策。研究土壤污染損害責(zé)任保險(xiǎn),鼓勵(lì)有機(jī)肥料的生產(chǎn)和使用,及老污染塑料回收、處理和利用的政策措施。
4.2.4加強(qiáng)科技支撐。改善土壤環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系、系統(tǒng)土壤環(huán)境質(zhì)量、土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及受污染的土壤管理和修復(fù),土壤污染物的主要分析測(cè)試,重金屬在土壤樣品、肥料和其他有毒、有害物質(zhì)限量標(biāo)準(zhǔn),制定土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和層次結(jié)構(gòu),土地污染環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、土壤污染控制技術(shù)規(guī)范,如修復(fù)、研究土壤環(huán)境保護(hù)效能評(píng)估過程和評(píng)估技術(shù)。加強(qiáng)土壤環(huán)境保護(hù)和綜合治理的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究,及時(shí)啟動(dòng)重大研發(fā)項(xiàng)目。研發(fā)和推廣適合中國國情的土壤環(huán)境保護(hù)和綜合治理技術(shù)和設(shè)備。
5、結(jié)語
關(guān)鍵詞: 土壤污染;土壤污染物;防治措施
土壤污染屬環(huán)境污染的范疇。環(huán)境污染指的是人類活動(dòng)所引起的環(huán)境質(zhì)量下降而有害于人類或生物正常生存和發(fā)展的現(xiàn)象。環(huán)境污染的產(chǎn)生是一個(gè)從量變到質(zhì)變的發(fā)展過程,當(dāng)某種能造成污染的物質(zhì)的濃度或總量超過環(huán)境自凈能力,便可能產(chǎn)生危害。環(huán)境污染根據(jù)環(huán)境要素可分為大氣污染、水體污染和土壤污染等。
土壤污染是指人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)人土壤并積累到一定程度,引起土壤中某些或某種有害物質(zhì)含量過高,致使健全的土壤功能受到損害,理化性質(zhì)改變,微生物的生命活動(dòng)受到破壞,肥力下降,導(dǎo)致農(nóng)作物生長發(fā)育不良,造成減產(chǎn);對(duì)生物、水體、空氣或人體健康產(chǎn)生危害的現(xiàn)象 。本文從以下三個(gè)方面加以淺析:
第一:工業(yè)點(diǎn)源污染物主要有廢水、廢氣、廢渣、粉塵、噪音等。工業(yè)污染源的防治措施:
(1)推行清潔生產(chǎn),走可持續(xù)發(fā)展道路。嚴(yán)格執(zhí)行國家工業(yè)三廢排放標(biāo)準(zhǔn),堅(jiān)持走新型工業(yè)化道路,形成有利于節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的生產(chǎn)方式,推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整,加快技術(shù)進(jìn)步,加強(qiáng)監(jiān)督管理,提高資源利用率,減少廢物的產(chǎn)生和排放,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),將過去的“資源-產(chǎn)品-廢物”的生產(chǎn)過程轉(zhuǎn)變?yōu)椤百Y源-產(chǎn)品-再資源”的生產(chǎn)過程。包括征收污染稅和排污費(fèi)等懲罰性政策,以及政府對(duì)環(huán)保型產(chǎn)業(yè)的財(cái)政補(bǔ)貼和信貸支持等鼓勵(lì)性政策。最后從側(cè)重污染的末端治理逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)生產(chǎn)全過程控制;由重濃度控制轉(zhuǎn)變?yōu)闈舛扰c總量控制相結(jié)合;由重分散的點(diǎn)源治理轉(zhuǎn)變?yōu)榧锌刂婆c分散治理相結(jié)合。
(2)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu),推進(jìn)技術(shù)改造,推行清潔生產(chǎn)。在化工、冶金、輕工、機(jī)械、電力、建材等行業(yè)積極推行清潔生產(chǎn),加速技術(shù)改造,加快生產(chǎn)設(shè)施和工藝流程的更新及改造,減少和控制“三廢”的排放量,強(qiáng)制淘汰污染重、能耗物耗高的設(shè)備和產(chǎn)品。
(3)編制城市總體規(guī)劃,調(diào)整城市功能布局。在編制城市總體規(guī)劃時(shí),把保護(hù)和改善城市生態(tài)環(huán)境、防治污染和其他公害等環(huán)境保護(hù)內(nèi)容納入城市總體規(guī)劃。按照城市功能分區(qū),調(diào)整工業(yè)布局,加大工業(yè)污染防治力度,改變工廠和居民混雜狀況,從生產(chǎn)和生活兩個(gè)方面控制城市環(huán)境污染。
(4)加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提高污染防治能力。增強(qiáng)工業(yè)和生活污水集中處理能力,提高城市垃圾糞便無害化處理水平。
(5)構(gòu)建森林過濾器作用帶和森林緩沖帶。
在工業(yè)污染集中的區(qū)域,通過構(gòu)建森林過濾器作用帶減緩污染物進(jìn)入土壤的速度,營建森林緩沖帶減小污染物在風(fēng)力和水力等自然力的作用下對(duì)其他地區(qū)的影響。具體地:
①在粉塵沉降嚴(yán)重的地段,種植闊葉的泡桐、女貞、夾竹桃、毛白楊、大葉楊等滯塵樹種;
②在工礦企業(yè)周圍選擇種植抗二氧化硫的樹種臭椿、香椿、苦楝、垂柳、桑樹、側(cè)柏、杜英、夾竹桃、法國冬青; 抗氯、氯化氫的樹種合歡、榆樹、木槿、構(gòu)樹、紫荊、槐樹、紫藤、梧桐、刺槐、紫穗槐、胡枝子;防火樹種廣玉蘭、法國冬青、女貞、木荷、油茶、白櫟;
③在鉛汞污染地區(qū)栽植有吸鉛塵本領(lǐng)的青楊、桑樹;有吸汞能力的桂花、棕櫚、臘梅。
第二: 土壤農(nóng)業(yè)面源污染的防治
農(nóng)業(yè)面源污染主要是由化肥、農(nóng)藥的大量施用,畜禽廢棄物的隨意排放,廢棄的農(nóng)用地膜造成的。農(nóng)業(yè)面源污染區(qū),土壤污染的防治措施:
(1)標(biāo)準(zhǔn)化施用化肥、無公害農(nóng)藥,推廣使用可降解塑料薄膜,從源頭上防治農(nóng)業(yè)面源污染。加強(qiáng)對(duì)農(nóng)藥、化肥、塑料薄膜的使用管理,提倡使用生物農(nóng)藥,嚴(yán)格執(zhí)行農(nóng)藥安全施用有關(guān)規(guī)定,控制氮素化肥施用量,增加有機(jī)肥施用量。
(2)對(duì)病蟲害進(jìn)行綜合防治,推廣生物防治技術(shù),減少化學(xué)農(nóng)藥施用次數(shù)和施用量,同時(shí)推廣無公害生產(chǎn)技術(shù)。
(3)選擇種植抗性較強(qiáng)的品種,如種植轉(zhuǎn)基因水稻可以減少農(nóng)藥的用量[15]。
(4)嚴(yán)格控制畜禽養(yǎng)殖污染,大力推廣生態(tài)養(yǎng)殖。在畜禽養(yǎng)殖區(qū)用畜禽廢棄物充當(dāng)沼氣底料生產(chǎn)清潔能源,發(fā)酵后的剩余物又是高效的有機(jī)肥料,既解決了畜禽廢棄物的污染難題,還可以減少化學(xué)肥料的施用,大力開展畜禽糞便的綜合利用,不斷提高畜禽糞便的綜合利用率。
(5)對(duì)于已經(jīng)污染的地區(qū),通過增施有機(jī)肥料、使用微生物降解菌劑、調(diào)控土壤pH和Eh等生態(tài)、生物修復(fù)措施,加速污染物的降解,從而消除污染。此外在面源污染區(qū)構(gòu)建水土保持林,防治水土流失,防止污染物進(jìn)入水體,進(jìn)而遷移到其他地區(qū)造成危害。
第三:工農(nóng)業(yè)復(fù)合污染的防治
在工農(nóng)業(yè)復(fù)合污染區(qū),要采取分類治理的措施,對(duì)于已經(jīng)污染嚴(yán)重的地區(qū)要進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,采用農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)措施,因地制宜地改變一些耕作管理制度來減輕危害。主要包括兩個(gè)方面:
(1) 改變耕作制度,選種抗污染作物品種,或篩選出在食用部位累積污染物少的品種;種植不進(jìn)入食物鏈的植物,如種植樹木、花草等觀賞或經(jīng)濟(jì)作物;
關(guān)鍵詞:土壤污染;土壤修復(fù);植物修復(fù)技術(shù)
中圖分類號(hào):Q958.116文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
我國土壤污染的總體形勢(shì)嚴(yán)峻,部分地區(qū)土壤污染嚴(yán)重,在重污染企業(yè)或工業(yè)密集區(qū)、工礦開采區(qū)及周邊地區(qū)、城市和城郊地區(qū)出現(xiàn)了土壤重污染區(qū)和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。土壤污染類型多樣,呈現(xiàn)出新老污染物并存、無機(jī)有機(jī)復(fù)合污染的局面。土壤污染途徑多,原因復(fù)雜,控制難度大。土壤環(huán)境監(jiān)督管理體系不健全,土壤污染防治投入不足,全社會(huì)防治意識(shí)不強(qiáng)。由土壤污染引發(fā)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題和逐年增多,成為影響群眾身體健康和社會(huì)穩(wěn)定的重要因素。由于污染,土壤的營養(yǎng)功能,凈化功能,緩沖功能和有機(jī)體的支持功能正在喪失。土壤是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的有機(jī)組成部分,是人類生存與發(fā)展最重要和最基本的綜合性自然資源。我們不能坐以待斃,要加強(qiáng)研究,采取措施,切實(shí)阻止土壤污染繼續(xù)擴(kuò)大的趨勢(shì),清除被稱為“化學(xué)定時(shí)炸彈”的土壤污染。
1.造成我國土壤污染的原因
1.1過量施用化肥
雖然施用化肥是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的重要措施,但長期大量使用氮、磷等化學(xué)肥料,會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu),造成土壤板結(jié)、耕地土壤退化、耕層變淺、耕性變差、保水肥能力下降、生物學(xué)性質(zhì)惡化,增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,影響了農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量;未被植物吸收利用和根層土壤吸附固定的養(yǎng)分,都在根層以下積累或轉(zhuǎn)入地下。殘留在土壤中的氮、磷化合物,在發(fā)生地面徑流或土壤風(fēng)蝕時(shí),會(huì)向其他地方轉(zhuǎn)移,擴(kuò)大了土壤污染范圍。過量使用化肥還使飼料作物含有過多的硝酸鹽,妨礙牲畜體內(nèi)氧氣的輸送,使其患病,嚴(yán)重導(dǎo)致死亡。
1.2農(nóng)藥是土壤的主要有機(jī)污染物
全國每年使用的農(nóng)藥量達(dá)50萬~60萬t,使用農(nóng)藥的土地面積在2.8億hm2以上,農(nóng)田平均施用農(nóng)藥13.9 kg/hm2。直接進(jìn)入土壤的農(nóng)藥,大部分可被土壤吸附,殘留于土壤中的農(nóng)藥,由于生物和非生物的作用,形成具有不同穩(wěn)定性的中間產(chǎn)物或最終產(chǎn)物無機(jī)物。噴施于作物體上的農(nóng)藥,除部分被植物吸收或逸入大氣外,約有1/2左右散落于農(nóng)田,又與直接施用于田間的農(nóng)藥構(gòu)成農(nóng)田土壤中農(nóng)藥的基本來源。農(nóng)作物從土壤中吸收農(nóng)藥,在植物根、莖、葉、果實(shí)和種子中積累,通過食物、飼料危害人體和牲畜的健康。
1.3重金屬元素引起的土壤污染
全國320個(gè)嚴(yán)重污染區(qū)約有548萬hm2土壤,大田類農(nóng)產(chǎn)品污染超標(biāo)面積占污染區(qū)農(nóng)田面積的20%,其中重金屬污染占80%,糧食中重金屬鎘、砷、鉻、鉛、汞等的超標(biāo)率占10%。被公認(rèn)為城市環(huán)境質(zhì)量優(yōu)良的公園存在著嚴(yán)重的土壤重金屬污染。汽油中添加的防爆劑四乙基鉛隨廢氣排出污染土壤,使行車頻率高的公路兩側(cè)常形成明顯的鉛污染帶。砷被大量用作殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑,硫化礦產(chǎn)的開采、選礦、冶煉也會(huì)引起砷對(duì)土壤的污染。汞主要來自廠礦排放的含汞廢水。土壤組成與汞化合物之間有很強(qiáng)的相互作用,積累在土壤中的汞有金屬汞、無機(jī)汞鹽、有機(jī)絡(luò)合態(tài)或離子吸附態(tài)汞,所以,汞能在土壤中長期存在。鎘、鉛污染主要來自冶煉排放和汽車尾氣沉降,磷肥中有時(shí)也含有鎘。
1.4污水灌溉對(duì)土壤的污染
我國污水灌溉農(nóng)田面積超過330萬hm2。生活污水和工業(yè)廢水中,含有氮、磷、鉀等許多植物所需要的養(yǎng)分,所以合理地使用污水灌溉農(nóng)田,有增產(chǎn)效果。未經(jīng)處理或未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)污水中含有重金屬、酚、氰化物等許多有毒有害的物質(zhì),會(huì)將污水中有毒有害的物質(zhì)帶至農(nóng)田,在灌溉渠系兩側(cè)形成污染帶。
1.5大氣污染對(duì)土壤的污染
大氣中的二氧化硫、氮氧化物和顆粒物等有害物質(zhì),在大氣中發(fā)生反應(yīng)形成酸雨,通過沉降和降水而降落到地面,引起土壤酸化。冶金工業(yè)排放的金屬氧化物粉塵,則在重力作用下以降塵形式進(jìn)入土壤,形成以排污工廠為中心、半徑為2~3 km范圍的點(diǎn)狀污染。
1.6固體廢物對(duì)土壤的污染
污泥作為肥料施用,常使土壤受到重金屬、無機(jī)鹽、有機(jī)物和病原體的污染。工業(yè)固體廢物和城市垃圾向土壤直接傾倒,由于日曬、雨淋、水洗,使重金屬極易移動(dòng),以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤擴(kuò)散。
1.7牲畜排泄物和生物殘?bào)w對(duì)土壤的污染
禽畜飼養(yǎng)場(chǎng)的廄肥和屠宰場(chǎng)的廢物,其性質(zhì)近似人糞尿。利用這些廢物作肥料,如果不進(jìn)行物理和生化處理,則其中的寄生蟲、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染,并通過水和農(nóng)作物危害人群健康。
1.8放射性物質(zhì)對(duì)土壤的污染
土壤輻射污染的來源有鈾礦和釷礦開采、鈾礦濃縮、核廢料處理、核武器爆炸、核實(shí)驗(yàn)、燃煤發(fā)電廠、磷酸鹽礦開采加工等。大氣層核試驗(yàn)的散落物可造成土壤的放射性污染,放射性散落物中,90Sr、137Cs的半衰期較長,易被土壤吸附,滯留時(shí)間也較長。
2.植物修復(fù)機(jī)理及優(yōu)點(diǎn)
植物修復(fù)是利用可超富集重金屬的植物吸收、積累環(huán)境中的污染物,并降低其毒害的環(huán)保生物技術(shù)。根據(jù)修復(fù)植物在某一方面的修復(fù)功能和特點(diǎn)可將植物修復(fù)分為三種基本類型:植物提取修復(fù),植物穩(wěn)定修復(fù)和植物揮發(fā)修復(fù)。
2.1植物修復(fù)機(jī)理
2.1.1植物提取修復(fù)
利用重金屬積累植物或超積累植物將土壤中的重金屬提取出來,富集并搬運(yùn)到植物根部可收割部分和植物地上的枝條部位。植物提取修復(fù)是目前研究最多且最有發(fā)展前途的一種植物修復(fù)技術(shù)。
2.1.2植物揮發(fā)修復(fù)
植物揮發(fā)是利用植物的吸收、積累和揮發(fā)而減少土壤中一些揮發(fā)性污染物,即植物將污染物吸收到體內(nèi)后將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)釋放到大氣中。目前,在這方面研究最多的是金屬元素汞和非金屬元素硒。植物揮發(fā)修復(fù)技術(shù)只限于揮發(fā)性重金屬的修復(fù),應(yīng)用范圍較小,而且將汞、硒等揮發(fā)性重金屬轉(zhuǎn)移到大氣中有沒有環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)仍有待于進(jìn)一步研究。
2.1.3植物穩(wěn)定修復(fù)
利用重金屬耐性植物降低重金屬的活性,從而減少重金屬被淋濾到地下水或通過空氣載體擴(kuò)散進(jìn)一步污染環(huán)境的可能性。目前,該技術(shù)在礦區(qū)大量使用,如廢棄礦山的復(fù)墾工程,各種尾礦庫的植被重建等。值得注意的是植物穩(wěn)定也并沒有將重金屬從土壤中徹底清除,當(dāng)土壤環(huán)境發(fā)生變化時(shí)仍可能重新活化并恢復(fù)毒性。植物穩(wěn)定修復(fù)的作用主要有兩方面:一是通過根部累積、沉淀、轉(zhuǎn)化重金屬,或通過根表面吸附作用固定重金屬。二是保護(hù)污染土壤不受風(fēng)蝕、水蝕,減少重金屬滲漏污染地下水和向四周遷移污染周圍環(huán)境。植物穩(wěn)定修復(fù)并沒有從土壤中將重金屬去除,只是暫時(shí)將其固定,在減少污染土壤中重金屬向四周擴(kuò)散的同時(shí),也減少其對(duì)土壤中的生物的傷害。但如果環(huán)境條件發(fā)生變化,重金屬的可利用性可能又會(huì)發(fā)生變化,因而,沒有徹底解決重金屬污染問題。重金屬污染土壤的植物穩(wěn)定修復(fù)是一項(xiàng)正在發(fā)展中的技術(shù),若與原位化學(xué)鈍化技術(shù)相結(jié)合可能會(huì)顯示出更大的應(yīng)用潛力。未來的研究方向可能是耐性植物、特異根分泌植物的篩選,以及穩(wěn)定修復(fù)植物與原位鈍化聯(lián)合修復(fù)技術(shù)的研究。
2.2植物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
植物修復(fù)技術(shù)較其他物理的,化學(xué)的和生物的方法更受社會(huì)歡迎。該技術(shù)成本較低,據(jù)美國的實(shí)踐,植物修復(fù)比物理化學(xué)處理的費(fèi)用低了幾個(gè)數(shù)量級(jí),此技術(shù)在清潔土壤中金屬的同時(shí),還可清楚污染土壤周圍的大氣或水體中的污染物,有美化環(huán)境的作用,易為社會(huì)所接受。
此外,植物修復(fù)重金屬污染的過程也是土壤有機(jī)質(zhì)含量及土壤肥力增加的過程,被植物修復(fù)過得干凈農(nóng)田更適合多種農(nóng)作物生長。生物固化技術(shù)能使地表長期穩(wěn)定,控制風(fēng)蝕,水蝕,有利于生態(tài)環(huán)境改善,而且維持成本較低。植物的蒸騰作用還可以防止污染物向下遷移,同時(shí),植物把氧氣供給根際可促進(jìn)根際有機(jī)物的降解。
3.植物修復(fù)技術(shù)的局限性及影響因素
3.1植物修復(fù)技術(shù)的局限性
植物是活的生物體,需要有合適的生存條件,因此植物修復(fù)有其局限性:要針對(duì)不同污染狀況的突然選擇不同的生態(tài)型植物。重金屬污染嚴(yán)重的土壤,適宜選用超積累植物,而污染較輕的土壤則需要選用耐重金屬植物;植物修復(fù)過程通常較為緩慢,對(duì)土壤肥力,氣候,水分。鹽度,酸堿度,排水與灌溉系統(tǒng)等條件和認(rèn)為條件有一定的要求;植物修復(fù)往往會(huì)受土壤毒物毒性的限制,一種植物常常只能吸收一種或兩種重金屬,對(duì)土壤中其他濃度較高的重金屬會(huì)表現(xiàn)出某些中毒癥狀,從而限制了植物修復(fù)技術(shù)在多種重金屬污染土壤治理方面的應(yīng)用;用于清理重金屬污染土壤的超累積植物通常都比較矮小,生物量低,生長緩慢,生長周期較長的類型,因而修復(fù)效率低,不利于機(jī)械作業(yè);用于清理重金屬污染的植物往往會(huì)通過器官腐爛,落葉等途徑使重金屬污染物重返土壤。因此必須在植物落葉前收割處理。
3.2植物修復(fù)技術(shù)的影響因素
為了植物修復(fù)修復(fù)污染土壤的效率,在設(shè)計(jì)植物修復(fù)技術(shù)方案時(shí)必須事先考慮如下因素:首先了解受重金屬污染的土壤所處的地理,海拔條件,以便選擇合適生長在該條件下的耐受重金屬植物和超累積植物種類進(jìn)行污染土壤的植物修復(fù);將整個(gè)需要治理的污染土壤納入土地使用和規(guī)劃管理方案中進(jìn)行總體設(shè)計(jì)與考慮;對(duì)土壤的酸堿度,植物的耐鹽度進(jìn)行調(diào)查;了解治理土壤的含水量及水分供給狀況;掌握擬治理土壤的營養(yǎng)供給狀況,以便擬定合適的施肥計(jì)劃;調(diào)金屬污染土壤的污染狀況,了解重金屬的化學(xué)形態(tài)及植物的可利用性,以便從土壤化學(xué)的角度采取相應(yīng)措施增加植物對(duì)重金屬的吸收量。此外,對(duì)植物遭受自然災(zāi)害的復(fù)原能力,植物病蟲害,良好的灌溉與排水系統(tǒng)也是需要考慮的因素。
關(guān)鍵詞:煤礦;土壤污染;政策措施;保護(hù)修復(fù)
中圖分類號(hào): X752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
0引言
近年來,煤礦造成的環(huán)境問題日益突出。其中,土壤問題表現(xiàn)為整個(gè)煤礦區(qū)對(duì)土壤的生態(tài)破壞和污染,成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。煤礦造成的土壤污染主要是由于開發(fā)和利用過程中,輸入礦區(qū)土壤環(huán)境污染物的速度和量超過了土壤環(huán)境對(duì)該物質(zhì)的承載和容納能力,使土壤原有的功能發(fā)生變化。
1煤礦污染土壤的兩種情況[2]
1.1礦區(qū)水污染土壤
礦區(qū)水污染土壤主要包括開采抽出的礦井水、洗選煤廢水及礦區(qū)生活污水污染土壤的幾種情況。礦井水含有大量的煤粉等高濃度懸浮物質(zhì)、石油類污染物質(zhì)、重金屬以及放射性物質(zhì);洗選煤廢水中含有大量煤泥粉、懸浮油和絮凝劑化學(xué)品;礦區(qū)生活污水中含有大量的有機(jī)物、細(xì)菌、病毒等。這幾種礦區(qū)水通過灌溉、溢流或滲漏等不同途徑進(jìn)入土壤,使土壤受到污染[1]。
1.2有害元素污染土壤
煤礦區(qū)土壤中的有害元素主要來源于煤矸石風(fēng)化自燃、淋溶、礦區(qū)大量粉塵、廢氣的沉降以及礦井水。通過風(fēng)化和空氣氧化作用,煤矸石堆中的硫份及重金屬元素隨雨水沖刷進(jìn)入土壤,再通過各種水力聯(lián)系(導(dǎo)水砂層、地層裂隙、河流等)發(fā)生污染轉(zhuǎn)移,造成土壤的酸堿污染(主要是酸性)與重金屬污染。土壤的納污和自凈能力有限,當(dāng)污染物超過其臨界值時(shí)將向外界環(huán)境輸出污染物。尤其是當(dāng)土壤受到重金屬污染(重金屬元素主要包括As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、Zn等,或?yàn)閹追N元素的復(fù)合)污染時(shí),土壤酶的活性受重金屬抑制,造成土壤中營養(yǎng)元素循環(huán)速率和能量流動(dòng)減弱,最終導(dǎo)致土壤資源的枯竭。
2國內(nèi)外針對(duì)煤礦污染土壤的保護(hù)政策措施及做法
國內(nèi)外,預(yù)防煤礦造成的土壤污染主要以制定相關(guān)法律法規(guī)為主,相關(guān)的研究和技術(shù)主要以污染后治理為主。不過,近年來澳大利亞、歐盟等越來越重視環(huán)境問題,在污染的預(yù)防和治理方面也進(jìn)行了深入的研究。
2.1國外主要政策法規(guī)及做法
2.1.1 德國
1999年以來,德國頒布了《土壤保護(hù)法》、《土壤保護(hù)和工業(yè)廢地處理?xiàng)l例》等法律,對(duì)土地使用者預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)的措施及強(qiáng)制性義務(wù)、施加于土地上的各種材料的性質(zhì)及其風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防與控制、土壤監(jiān)測(cè)以及土壤保護(hù)的具體要求、風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估等作了規(guī)定。各州政府則依據(jù)聯(lián)邦法律制定了本州的法律。德國開展了全面的土壤監(jiān)測(cè)、排查和篩選可能污染地塊、建立了污染場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù)庫。污染場(chǎng)地治理費(fèi)用絕大部分是由企業(yè)自己承擔(dān)的,實(shí)行“誰污染誰付費(fèi)”原則。如果企業(yè)不履行清除土壤污染的義務(wù),監(jiān)管部門將根據(jù)法律開出罰單,由法院執(zhí)行。
2.1.2 美國
20世紀(jì)30年代,美國頒布《土壤保護(hù)法》,1960年頒布《聯(lián)邦危險(xiǎn)物質(zhì)法》和《固體廢物處理法》(又稱《資源保護(hù)回收法》)。1977年8月,頒布第一部全國性的土地復(fù)墾法規(guī)《露天采礦管理與土地復(fù)墾法》。1980年頒布的《綜合環(huán)境污染響應(yīng)、賠償和責(zé)任認(rèn)定法案》(CERCLA)是美國污染防治體系的一部基本法律,又被稱為“超級(jí)基金法”,其主要意圖在于修復(fù)全國范圍內(nèi)的“棕色地塊”。依據(jù)CERCLA,政府建立了 “超級(jí)基金(Superfund)”,明確了清潔費(fèi)用的承擔(dān)者,對(duì)土壤污染采取“誰污染誰治理”的原則,而無法使責(zé)任方支付費(fèi)用的情況下,由“超級(jí)基金”承擔(dān)[3]。
隨后,美國又陸續(xù)公布了一些修正和補(bǔ)充法案,主要是1986年的《超級(jí)基金增補(bǔ)和再授權(quán)法案》(SARA)和1997年通過的《納稅人減稅法》(TRA)。SARA就政府所有的土地或設(shè)施的環(huán)境污染治理適用CERCLA的問題作了說明,對(duì)CERCLA 作了重要補(bǔ)充。TRA主要目的是以稅收方面的優(yōu)惠措施,刺激私人資本投資于棕色地塊清潔和治理,進(jìn)一步闡明了污染的責(zé)任人和非責(zé)任人的界限,并制定了適用于該法的區(qū)域的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。2002年,美國頒布《棕色地塊法》,對(duì)有興趣從事“棕色地塊”治理的主體提供責(zé)任限制保護(hù),參與州屬“棕色地塊”治理工程的主體可以免于聯(lián)邦環(huán)保局的責(zé)任追究[4]。
2.1.3 日本
1970年,日本頒布《農(nóng)業(yè)用地土壤污染防治法》,2002年頒布《土壤污染對(duì)策法》,1999年頒布《二惡英對(duì)策特別措施法》和《礦山保全法》。幾部法律項(xiàng)目高度統(tǒng)一、相互配合補(bǔ)充,形成了有效的礦山土壤污染防治法律體系。日本以《農(nóng)業(yè)用地土壤污染防治法》和《土壤污染對(duì)策法》等專門立法為中心, 確立了治理土壤污染的基本制度和責(zé)任原則, 以《礦山保全法》等關(guān)聯(lián)立法為補(bǔ)充,對(duì)礦山土壤污染問題進(jìn)行了系統(tǒng)的規(guī)制。
2.2中國主要政策法規(guī)
近年來,我國政府越來越重視土壤保護(hù)。1989年頒布《環(huán)境保護(hù)法》,2004 年修訂了1995年頒布的《固體廢物污染環(huán)境防治法》,2005年《礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)與污染防治技術(shù)政策》,2006年《關(guān)于逐步建立礦山環(huán)境治理和生態(tài)恢復(fù)責(zé)任機(jī)制的指導(dǎo)意見》,2008年《關(guān)于加強(qiáng)土壤污染防治工作的意見》,2011年《國家環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃》和《土地復(fù)墾條例》,2012年《國家環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)工作部門分工方案的通知》[7]。
目前,《全國土壤環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃》正在報(bào)請(qǐng)國務(wù)院審批?!锻寥牢廴痉乐畏ā芬堰M(jìn)入立法階段,《污染場(chǎng)地污染防治技術(shù)政策》正在制定中。
3國內(nèi)外土壤保護(hù)修復(fù)的前沿技術(shù)
目前,污染土壤的修復(fù)主要采用物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)以及微生物措施。物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)主要包括客土、換土法和化學(xué)固化、土壤淋洗、動(dòng)電修復(fù);植物修復(fù)技術(shù)主要包括植物穩(wěn)定、植物揮發(fā)和植物萃取,微生物措施包括生物啜食法等。這些修復(fù)方法和技術(shù)的基本原理主要有兩方面:(1)固化作用(immobilization),增加土壤對(duì)重金屬的吸持能力,減少土壤中重金屬的質(zhì)量遷移率;(2)活化作用(mobilization),把重金屬從土壤基質(zhì)中排除出去。
3.1 物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)
3.1.1 客土換土法
客土法是用非污染土壤覆蓋被污染的土壤。換土法是部分或全部挖除污染土壤而換上非污染土壤。這是治理嚴(yán)重重金屬污染農(nóng)田切實(shí)有效的方法。在一般情況下,換土厚度愈大,降低作物中重金屬含量的效果愈顯著[6]。在有些情況下也可不挖除污染土壤,而將其深翻至耕層以下,這對(duì)于防止作物受害也有一定效果??屯练ê蛽Q土法的缺點(diǎn)是需要花費(fèi)大量的人力與財(cái)力,因此適用小面積嚴(yán)重污染土壤的治理。
3.1.2 化學(xué)固化
固化技術(shù)是將重金屬污染的土壤按一定比例與固化劑混合,經(jīng)熟化最終形成滲透性很低的固體混合物,降低重金屬在環(huán)境中的遷移能力和生物有效性。固化技術(shù)的處理效果與固化劑的組成、比例、土壤重金屬的總濃度以及土壤中一些干擾固化的物質(zhì)的存在有關(guān)。
3.1.3 土壤淋洗/化學(xué)提取
土壤淋洗是把土壤固相的污染元素轉(zhuǎn)移到土壤液相,將挖掘出的地表土經(jīng)過初期篩選去除表面殘?jiān)?,分散土壤大塊后,與一種提取劑充分混合,經(jīng)過第二步篩選分離,用水淋洗除去殘留的提取劑,處理后“干凈”的土壤可歸原位被再利用,富含重金屬的廢水可進(jìn)一步處理回收重金和提取劑。土壤淋洗技術(shù)的關(guān)鍵是尋找一種提取劑,既能提取各種形態(tài)的重金屬,又不破壞土壤結(jié)構(gòu)。
3.1.4 動(dòng)電修復(fù)
動(dòng)電修復(fù)法是在土壤中插入電極,把低強(qiáng)度直流電導(dǎo)入土壤,電流接通后,陽極附近的酸就會(huì)向土壤毛細(xì)孔移動(dòng),把污染物釋放在毛細(xì)孔的液體中,大量的水以電滲透方式開始在土中流動(dòng),這樣,土壤毛細(xì)孔中流體就可移至陽極附近,被吸收到土壤表層而得以去除。電流能打破所有的金屬-土壤鍵,當(dāng)電壓固定時(shí),去除效率與通電時(shí)間成正比。但對(duì)于滲透性較高、傳導(dǎo)性較差的土壤,動(dòng)電修復(fù)法所能起的作用較弱,不適于對(duì)砂性土壤污染的治理。
3.2 植物修復(fù)技術(shù)
植物修復(fù)技術(shù)主要針對(duì)重金屬污染的土壤。
3.2.1 植物穩(wěn)定
植物穩(wěn)定技術(shù)是利用耐重金屬植物降低土壤中有毒金屬的移動(dòng)性,從而減少金屬被淋濾到地下水或通過空氣擴(kuò)散進(jìn)一步污染環(huán)境的可能性,適合土壤質(zhì)地粘重,有機(jī)質(zhì)含量高的污染土壤。植物穩(wěn)定并沒有清除土壤中的重金屬,只是暫時(shí)將其固定,使其不產(chǎn)生毒害作用,并沒有徹底解決環(huán)境中的重金屬污染問題。
3.2.2 植物揮發(fā)
植物揮發(fā)是利用植物的吸收、積累和揮發(fā)而減少土壤中一些揮發(fā)性污染物,即植物將污染物吸收到體內(nèi)后將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì),釋放到大氣中,不須收獲和處理含污染物的植物體。但這種方法將污染物轉(zhuǎn)移到大氣中,對(duì)人類和生物具有一定的風(fēng)險(xiǎn)。
3.2.3 植物提取
植物提取法利用重金屬超積累植物根系從土壤中吸收一種或幾種重金屬,并將其轉(zhuǎn)移、貯存到植物內(nèi),隨后收割植物地上部分并集中適當(dāng)處理。連續(xù)種植這種植物,即可使土壤中重金屬含量降低到安全水平。植物提取法分為連續(xù)植物提取和螯合劑輔助的植物提?。ɑ蚍Q為誘導(dǎo)性植物提?。?。比如大規(guī)模種植蜈蚣草對(duì)砷(As)元素污染的土壤有較好的提取效果。
此外,植物修復(fù)技術(shù)應(yīng)用較多的還有植物阻隔技術(shù)和間作修復(fù)技術(shù)。(1)植物阻隔技術(shù)是篩選并種植重金屬低積累作物品種,如桑樹、甘蔗等,在獲得經(jīng)濟(jì)價(jià)值的同時(shí)降低農(nóng)產(chǎn)品的重金屬超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn),阻隔重金屬進(jìn)入食物鏈。(2)間作修復(fù)技術(shù)是將重金屬元素超富集植物與桑樹等重金屬低積累農(nóng)作物間作,通過超富集植物去除土壤重金屬,獲得符合食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)產(chǎn)品。
3.3 微生物修復(fù)技術(shù)
微生物修復(fù)技術(shù)是利用特定微生物的沉積、氧化和還原等作用,較快的吸收或降解土壤中的污染物,改變金屬存在的氧化還原狀態(tài),從而達(dá)到凈化土壤的目的。在發(fā)達(dá)國家,為了降低污染土壤修復(fù)的成本并提高修復(fù)的效率,對(duì)原位微生物修復(fù)更為重視。這是目前環(huán)境科學(xué)研究中比較活躍的領(lǐng)域之一。
目前,主要的技術(shù)包括:(1)生物啜食法,采用微生物或具有特殊功能的菌株降解污染物。把已污染的地下水抽出加入營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣后再回灌入污染土壤中,或經(jīng)垂直井的慢速滲漏至污染土壤中,可以加入表面活性物質(zhì)等一些化學(xué)物質(zhì),以提高污染物的生物降解能力。
(2)生物通氣法,結(jié)合了蒸汽浸取技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),采用真空梯度井等方法把空氣注入污染土壤中,以達(dá)到氧氣的再補(bǔ)給,可溶性營養(yǎng)物質(zhì)和水則經(jīng)垂直井或表面滲入的方法予以補(bǔ)充。這兩種方法結(jié)合了微生物修復(fù)和化學(xué)修復(fù)的方法和特點(diǎn),更確切地說,這兩種方法更趨近于生態(tài)化學(xué)修復(fù)領(lǐng)域[5]。
4我國土壤修復(fù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向
我國煤礦造成的土壤問題日益嚴(yán)重,由于立法和監(jiān)管體系不完善,造成很多污染問題無法追責(zé)。有時(shí)即使確定了責(zé)任主體,修復(fù)土壤也面臨著資金等各種各樣的困難。但是,這種局面將隨著政府越來越重視環(huán)境問題而得到改變。
在修復(fù)技術(shù)方面,國內(nèi)土壤修復(fù)水平大部分仍處在“換土”階段,包括異地填埋和異地水泥窯焚燒等。由于見效快,大多是3-6個(gè)月,對(duì)原址的開發(fā)建設(shè)進(jìn)度影響小,目前在國內(nèi)較多采用。在發(fā)達(dá)國家,這并不是修復(fù)的主流,發(fā)達(dá)國家較多采用固化、熱脫附、植物微生物修復(fù)、化學(xué)氧化還原等效率高、風(fēng)險(xiǎn)低、系統(tǒng)預(yù)測(cè)性高的異位修復(fù)方法。推進(jìn)我國土壤修復(fù)技術(shù)的發(fā)展,還需要進(jìn)一步完善立法、政策引導(dǎo)和加強(qiáng)監(jiān)管以及對(duì)修復(fù)技術(shù)的深入研究。此外,煤炭的利用,特別是煤化工行業(yè)會(huì)產(chǎn)生大量的有機(jī)廢物。有機(jī)廢物污染的防治更加的復(fù)雜和困難,這也是煤炭產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境影響的新的研究方向和重點(diǎn)。
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關(guān)鍵詞:農(nóng)用地;土壤污染;污染物檢測(cè)技術(shù)
我國之前更多的是注重經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,忽略了環(huán)境問題的重要性,造成了很大的環(huán)境污染,尤其是土壤污染,已經(jīng)不容忽視。隨著國家對(duì)環(huán)境問題的重視,以及相關(guān)法律法規(guī)的頒布,農(nóng)用地土壤污染問題越來越受到人們的關(guān)注,為了更好地解決這個(gè)問題,要做好調(diào)查和檢測(cè)工作。
1農(nóng)業(yè)用地土壤污染的特點(diǎn)
1.1隱藏性和潛伏性強(qiáng)
土壤污染不是一朝一夕能夠形成的,如在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中使用的農(nóng)藥、化肥、農(nóng)用塑料等,其中的有害物質(zhì)在土壤中很難發(fā)現(xiàn),具有很強(qiáng)的隱藏性;這些有害物質(zhì)又不容易被土壤代謝掉,長時(shí)間地停留在土壤中,在不斷的農(nóng)業(yè)活動(dòng)中又會(huì)出現(xiàn)新的污染物,短期內(nèi)土壤不會(huì)有變化,但長期反復(fù)積累,土壤的成分就會(huì)發(fā)生變化,從而產(chǎn)生土壤污染,且很難改善,所以,土壤污染又具有很強(qiáng)的潛伏性。
1.2土壤污染的周期長,可逆性差
土壤性質(zhì)變化是個(gè)漫長的過程,土壤中有了污染物,污染物會(huì)在土壤中發(fā)生一系列的化學(xué)變化,這些化學(xué)變化產(chǎn)生的反應(yīng)和反應(yīng)物對(duì)土壤的作用是不可逆的,很多成分不能被土壤所溶解,即使是有機(jī)物也很難分解,長時(shí)間存在于土壤中,嚴(yán)重影響土地的可持續(xù)利用,如塑料袋,在土壤里200a都無法被降解。
1.3土壤污染物的治理難度大
與大氣和水污染不同,土壤污染很難通過自然凈化的方式得到改善,嚴(yán)重的可能還要換土才能改善一個(gè)地方的土壤污染。要想解決一塊農(nóng)用地的土壤污染問題需要花費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力,除此之外還需要很漫長的時(shí)間。而且,農(nóng)用地土壤一旦被污染,還會(huì)通過農(nóng)作物和地下水來危害人類和動(dòng)物的健康,所以其危害也是十分大的。
2土壤的檢測(cè)項(xiàng)目和方法
2.1有機(jī)類污染物的檢測(cè)
提取土壤中的有機(jī)物有很多方式,如索氏提取法、加速溶劑萃取法等,提取出有機(jī)物樣品之后濃縮、凈化,再根據(jù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和項(xiàng)目來選擇合適的檢測(cè)機(jī)器測(cè)定有機(jī)物的污染情況。一般采用的檢測(cè)方法為液相色譜法,主要是對(duì)大分子的有機(jī)物進(jìn)行定量或定性地分析,如農(nóng)作物、土壤中殘留的殺蟲劑和除草劑等,除此之外,一些由于化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的化合物也是其檢測(cè)對(duì)象。這種方法最主要的就是檢測(cè)農(nóng)業(yè)用地土壤中殘留的有機(jī)磷和農(nóng)業(yè)污染物等物質(zhì),可以檢測(cè)出400~500種果蔬菜中、土壤中存在的有機(jī)污染物,液相色譜法因其有效性被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品和化工等多個(gè)行業(yè)中。
2.2無機(jī)污染物的檢測(cè)
無機(jī)污染物的檢測(cè)會(huì)相對(duì)復(fù)雜一些,主要針對(duì)砷、銅、鉻、鋅、鎳等物質(zhì)的交換量和有機(jī)質(zhì)的測(cè)定,無機(jī)物土壤中提取樣品常用的是敞開式酸消解、高壓消解和微波消解3種方式,樣品的處理要經(jīng)過澄清、稀釋后才可以上機(jī)進(jìn)行檢測(cè)。以往檢測(cè)中除砷、汞外,項(xiàng)目常用原子吸收法,檢出限高,運(yùn)行成本相對(duì)較低?,F(xiàn)在很多發(fā)達(dá)國家及發(fā)達(dá)地區(qū)用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀法和電感耦合等離子體質(zhì)譜儀法進(jìn)行檢測(cè),更科學(xué),檢測(cè)結(jié)果更可靠,但是成本卻很高。表1為無機(jī)污染物檢測(cè)必檢項(xiàng)目。
關(guān)鍵詞:城市園林綠化;土壤改良;方法措施
中圖分類號(hào):TU986文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、城市園林綠化土壤存在的主要問題
(一)城市土壤存在區(qū)域性差異
土壤是一個(gè)既開放又相對(duì)獨(dú)立的自然體,也是人類勞動(dòng)的產(chǎn)物。土壤的形成和演變深受自然條件和社會(huì)條件的影響。土壤與外界環(huán)境條件各個(gè)因素并非獨(dú)立存在,而是互相聯(lián)系、互相作用和互相制約。因此,環(huán)境條件和土壤母質(zhì)本身的區(qū)域性變化(如氣候、地貌、地質(zhì)歷史等),使得土壤的分布具有顯著的區(qū)域性變異。
(二)城市園林綠化土壤存在破壞性和污染性
城市園林綠化要在其他市政建設(shè)完成后進(jìn)行,綠化地土壤基本都遭受到開挖、碾壓、堆放建筑施工材料和建筑垃圾等各種破壞行為,土壤混入妨礙植物生長的雜質(zhì)較多,有的土壤甚至遭到嚴(yán)重影響植物生長的各種化合物、重金屬、放射性物質(zhì)和病原微生物污染等。有的土壤僅遭受單一的破壞或污染,有的土壤可能同時(shí)遭受幾種破壞和污染。土壤的改良和修復(fù)應(yīng)針對(duì)土壤受破壞和污染的不同情況,采取不同的方法和措施。
二、城市園林綠化土壤改良措施和方法
(一)不良性狀結(jié)構(gòu)的土壤改良方法
不良性狀結(jié)構(gòu)土壤指受機(jī)械碾壓而板結(jié),土層開挖后混入石礫、磚塊、混凝土塊、竹木塊和塑料等建筑垃圾,土層深挖后將下層貧瘠瘦劣質(zhì)土移至表層,及上述情況綜合的土壤,這些土壤物理性狀差,緊實(shí)板結(jié),容重高,孔隙度較低,通氣孔隙小,土中建筑渣土多,有機(jī)質(zhì)含量少,生物酶活性低,植物根系很難在土壤中生長,須進(jìn)行必要的改良。
通??梢允┯猛寥栏牧冀橘|(zhì)。土壤改良劑的作用因其種類的不同而有所差異,具體有以下幾個(gè)方面:一是改良土壤物理性狀。通過施用有機(jī)或無機(jī)土壤改良劑,可以增加土壤總孔隙度,減小土壤容重,增加田間持水量,提高水分入滲速率,增加飽和導(dǎo)水率;二是改良土壤化學(xué)性狀。施用改良劑后,土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、水解氮、速效磷、速效鉀均會(huì)有所增加,土壤酸堿性得以調(diào)節(jié),土壤緩沖能力得以增加;三是增加土壤抗水蝕能力。施用高分子聚合物土壤改良劑后,會(huì)增加土壤抗水蝕能力,改善土壤結(jié)構(gòu),減少水土流失;四是提高土壤中離子交換率,改良鹽堿地,緩沖pH值,吸附重金屬。改良劑如沸石、膨潤土、蛭石、斑脫土施入土壤后,可以有效改善土壤結(jié)構(gòu),增加土壤中的陽離子,土壤中原有的重金屬有些被交換吸附,有些被固定,土壤中的氫離子也由于交換吸附降低了濃度;五是增加土壤微生物數(shù)量,提高酶活性。土壤中微生物對(duì)植物起著非常關(guān)鍵的作用,而微生物靠有機(jī)碳才能生長,所以有機(jī)碳土壤改良劑可以增加土壤微生物數(shù)量和活性,提高酶活性;同時(shí)抑制真菌類、細(xì)菌、放線菌活動(dòng),使土壤疾病傳播大大減少;六是提高土壤溫度。用瀝青乳劑作土壤改良劑可明顯提高地溫;七是提高土壤肥力和植物生物量(作物產(chǎn)量)。無論是有機(jī)土壤改良劑還是無機(jī)土壤改良劑,由于它們本身含有大量的微量元素和有機(jī)物質(zhì),對(duì)植物生長十分有利,同時(shí)能夠降低有毒元素富集,改善綠化植物品質(zhì)。
(二)鹽堿性土壤改良方法
(1)化學(xué)改良。在鹽堿土中,由于土壤膠粒上的交換性鈉離子、土壤溶液中酸鈉和重碳酸鈉對(duì)植物的危害最大,可引起土壤堿化(pH值可達(dá)到9以上),使土壤產(chǎn)生不良物理性狀。因此,在園林綠化工程之前就必須把它們從土壤中除掉。其改良方法有以下方面。①增施化學(xué)酸性廢料過磷酸鈣,可降低pH值,并提高樹木的抗性。施入適當(dāng)?shù)牡V物性化肥,補(bǔ)充土壤中氮、磷、鉀、鐵等元素的含量,有明顯的改土效果。②施用大量有機(jī)質(zhì)。如腐葉土、松針、木屑、樹皮、泥炭及有機(jī)垃圾等,可增加土壤有機(jī)物質(zhì),達(dá)到土壤改良的目的。③改堿肥的應(yīng)用,利用離子吸附、酸堿中和、轉(zhuǎn)化鹽類三大改良鹽堿土壤原理,降低pH值及含鹽量,以提高園林植物成活率。
(2)生物改良。將根系較多、較深的耐鹽植物和綠肥直接種植,通過常規(guī)灌溉,不需要任何附加條件和設(shè)施,將土壤鹽分控制在植物根系土層以下的土體中,降低綠化成本,并有利于生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)和永久性建設(shè)。但生物改良?jí)A土的措施雖然投資最小,但見效慢,綠化初期美化效果較差。
(三)酸性土壤改良方法
增施有機(jī)肥,培養(yǎng)土壤肥力。在樹灌花草栽種前施足底肥,以有機(jī)肥為主,有機(jī)肥能夠增加土壤中的有機(jī)質(zhì)與礦物質(zhì)顆粒結(jié)合,增加和改良了土壤中微團(tuán)聚體,改善土壤的理化性狀,使土壤疏松,孔隙度增大,通透性變好,有利于升溫。土壤中的有機(jī)質(zhì)含量增加,促進(jìn)植物根際微生物活動(dòng),提高酶活性,有機(jī)質(zhì)有較強(qiáng)的吸附力和逐漸的礦質(zhì)化,敦促土壤中難溶性礦質(zhì)元素變?yōu)榭山o態(tài)的養(yǎng)料,促進(jìn)根系發(fā)育和植物生長,增強(qiáng)植物的抗逆性,達(dá)到有利于植物生長的目的。有機(jī)肥中可適量混加堿性肥料,如碳銨、磷礦石粉、氨水等。
(四)土壤污染治理與修復(fù)
人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)入土壤并積累到一定程度,引起土壤質(zhì)量惡化的現(xiàn)象即為土壤污染。土壤污染源十分復(fù)雜,可分為人為污染和自然污染,按性質(zhì)可分為化學(xué)污染源、物理污染源和生物污染源。土壤污染物種類繁多,總體可分為以下幾類:一是無機(jī)污染物,如鎘、汞、鉛、銅、砷等重金屬;硝酸鹽、硫酸鹽、氟化物、可溶性碳酸鹽等化合物;過量施用氮肥、磷肥造成土壤污染。二是有機(jī)污染物,包括化學(xué)農(nóng)藥、除草劑、石油類、洗滌劑及酚類等。三是放射性物質(zhì),如銫、鍶等。四是病原微生物,如腸道細(xì)菌、炭疽桿菌、結(jié)核桿菌等。土壤污染具有隱蔽性、滯后性、化學(xué)成分復(fù)雜且難以清除,一旦處置不當(dāng)就很可能貽害無窮。土壤受到污染后,不僅會(huì)影響植物生長,同時(shí)會(huì)影響土壤內(nèi)部生物群的變化與物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,即產(chǎn)生不良的生態(tài)效應(yīng)。土壤污染治理難度大、成本高、周期長,因此土壤污染防治工作必須堅(jiān)持預(yù)防為主、防治結(jié)合、統(tǒng)籌規(guī)劃、重點(diǎn)突破、因地制宜、分類指導(dǎo)的原則。在城市園林中常用的治理和修復(fù)土壤污染的方法有以下幾種。
(1)增施有機(jī)肥。增施有機(jī)肥,提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,增強(qiáng)土壤膠體對(duì)重金屬和農(nóng)藥的吸附能力。有機(jī)肥中含有的大量微生物抑制土壤中有害微生物的生長,提高酶的活性,并降解土壤中的有毒有害物質(zhì),提高土壤肥力,促進(jìn)樹木根系發(fā)育,增強(qiáng)抗逆性。增加和改良了土壤中的微團(tuán)聚體,使土壤疏松,孔隙度增大,通透性變好,有利于升溫,加快土壤改良進(jìn)程。
(2)施用改良劑。向土壤中施用石灰、堿性磷酸鹽、氧化鐵、碳酸鹽和硫化物等化學(xué)改良劑,加速有機(jī)物的分解,使重金屬固定在土壤中,降低重金屬在土壤及土壤植物體的遷移能力,使其轉(zhuǎn)化為難溶的化合物,減少植物吸收,減輕土壤中重金屬對(duì)植物的危害。針對(duì)有機(jī)物污染,用植物、細(xì)菌、真菌,聯(lián)合加速有機(jī)物降解。針對(duì)無機(jī)物污染,利用植物修復(fù)可以把一部分重金屬從土壤中帶走。
(3)工程治理。工程治理是指用物理或物理化學(xué)原理來治理土壤污染。主要有以下幾種:一是客土,在污染的土壤上加入未污染的新土;二是換土,將已污染的土壤移去,換上未污染的新土;三是翻土,將污染的表土翻至下層;四是去表土,將污染的表土移去;五是淋洗法,用淋洗液來淋洗污染的土壤;六是熱處理法,將污染土壤加熱,使土壤中揮發(fā)性污染物(Hg)揮發(fā)并收集起來進(jìn)行回收或處理;七是電解法,使土壤中重金屬在電解、電遷移、電滲和電泳等的作用下,在陽極或陰極被移走。
結(jié)語
城市綠地土壤是綠化植物的直接載體,土壤質(zhì)量是城市綠地質(zhì)量的關(guān)鍵%進(jìn)行土壤技術(shù)改良,改變綠化土壤貧瘠,提高土壤養(yǎng)分含量,降低鹽堿土、灌溉劣質(zhì)水帶來的重金屬的生物有效性,提高植物的成活率,對(duì)促進(jìn)城市園林綠化的持續(xù)發(fā)展,改善城市生態(tài)環(huán)境和美化城市景觀方面,具有積極的作用。
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1 當(dāng)前階段土壤污染治理方案分析
1.1 重金屬類型污染的防治分析
在我國目前的土地污染之中,由于種種原因存在著多種類型的土地污染,而在這些種類較多的污染之中,重金屬類型的土地污染是現(xiàn)階段土壤污染之中的主要類型。經(jīng)過調(diào)查顯示,重金屬類型的污染主要成因是工業(yè)生產(chǎn)之中所產(chǎn)生的廢水,在目前的工業(yè)生產(chǎn)中往往會(huì)含有數(shù)量比較巨大的金屬離子,雖然目前我國已經(jīng)積極的開展污染治理行動(dòng),但是在一些地區(qū)還是存在亂排污的情況,這些未經(jīng)過科學(xué)處理的廢水直接流入到土壤之中,在積年累月的污染之下,就會(huì)給土壤之中的結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的破壞,進(jìn)而使得土壤失去原有的肥力。為了能夠全面的處理好重金屬類型的土地污染,現(xiàn)階段治理人員主要通過化學(xué)方式對(duì)土壤進(jìn)行處理,在保證不破壞土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,使用能夠和土壤之中重金屬物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)元素,讓土壤中的重金屬元素在和化學(xué)元素相互作用的情況下被氧化或者還原,從而達(dá)到治理重金屬污染的目標(biāo)。
1.2 化學(xué)類型污染的防治分析
除了重金屬類型的污染之外,化學(xué)類型的污染對(duì)于土壤的危害也是極其嚴(yán)重的,并且相對(duì)于說其他污染來講,化學(xué)污染的情況略顯復(fù)雜,導(dǎo)致化學(xué)污染出現(xiàn)的成因也表現(xiàn)出多種多樣的特點(diǎn),其中最為突出的有兩個(gè)方面,一個(gè)是化工行業(yè)產(chǎn)品種類上具有多樣化,并且相應(yīng)的生產(chǎn)工藝也在升級(jí),這也就導(dǎo)致了其生產(chǎn)過程之中需要使用更多的化學(xué)原料,而這些原料在往往也就會(huì)使得廢水對(duì)于土壤的污染更加的嚴(yán)重;另一方面,在目前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程之中,為了能夠達(dá)到良好的產(chǎn)量,農(nóng)業(yè)工作者一般會(huì)使用相應(yīng)的化肥以及殺蟲劑,在使用不當(dāng)?shù)那闆r下就會(huì)造成土壤出現(xiàn)污染的情況?;瘜W(xué)元素對(duì)于土壤產(chǎn)生污染的最根本原因就是,當(dāng)這些化學(xué)元素進(jìn)入到土壤之中的時(shí)候,會(huì)對(duì)土壤之中的酸堿性造成影響,使得土壤酸堿性失衡,最終造成土壤之中的肥力下降。面對(duì)這樣的污染情況,目前的措施主要有2種,一種是通過分析土壤中的元素含量進(jìn)行能夠吸收或者是反應(yīng)的元素利用,使土壤中的有害元素減少或者消失;另外一種就是通過改變土壤的酸堿性降低化學(xué)元素引起的土壤污染。
2 土壤污染防治的科學(xué)原則
2.1 整體優(yōu)化原則
目前的土壤防治,遵循的最基本的原?t就是整體優(yōu)化的原則,整體優(yōu)化的原則注重的是土壤防治的整體性效果,因此在利用此原則進(jìn)行土壤污染防治時(shí),主要進(jìn)行3方面的工作:首先是污染效應(yīng)要最小化,也就是在整個(gè)治污的過程中,要保證整體效應(yīng)的最大化,將污染控制在最小的范圍之內(nèi)。其次是要進(jìn)行污染控制和清潔生產(chǎn)。因?yàn)橐紤]到整體最優(yōu),因此一方面進(jìn)行治污,一方面進(jìn)行清潔生產(chǎn),投入和產(chǎn)出兩不耽誤。最后就是要做到整體環(huán)境效益的最佳。通過整體優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)土壤對(duì)環(huán)境的最小化污染或者是零污染,將土壤污染的影響降到最低。
2.2 生態(tài)恢復(fù)原則
之所以要進(jìn)行土壤污染的治理,其根本原因就是要恢復(fù)土壤的生態(tài)作用,使其產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,因此在土壤污染治理時(shí)要本著恢復(fù)生態(tài)的原則來進(jìn)行。在此原則的指導(dǎo)下進(jìn)行土壤生態(tài)作用的恢復(fù),首先就是要協(xié)調(diào)這種因素對(duì)土壤的影響,做到元素的綜合利用,通過綜合效益實(shí)現(xiàn)土壤的生態(tài)型特征。其次就是要積極利用農(nóng)家肥料進(jìn)行對(duì)土壤的肥力改造。農(nóng)家肥料的生態(tài)效益比較高,利用農(nóng)家肥可以使得土壤快速恢復(fù)原始屬性,具備良好的生態(tài)效益。
3 土壤污染防治研究展望
3.1 農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染問題
一般來說,工業(yè)點(diǎn)源污染由于具有固定的污染源,是看得見,摸得著的,只要給予一定的資金和適當(dāng)?shù)募夹g(shù)投入,就較容易得到治理。相反,農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染由于沒有固定的污染源,往往具有潛在性、復(fù)雜性和隱蔽性的特點(diǎn),因而是不容易得到有效地控制的。正因?yàn)槿绱?,英美等發(fā)達(dá)國家最近幾年來對(duì)這一問題給予了高度的重視。我國因農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展及肥料和農(nóng)藥的廣泛使用,農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染日益嚴(yán)重,對(duì)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的研究也將受到應(yīng)有的重視。
3.2 環(huán)境生物技術(shù)與土壤生物多樣性
生物技術(shù)在土壤污染治理中的應(yīng)用已成為目前十分活躍的領(lǐng)域。然而,這些技術(shù)在應(yīng)用的過程中,應(yīng)十分注意生物多樣性的保護(hù)和生物安全的問題,并進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析。此外,還應(yīng)該考慮到生物技術(shù)副產(chǎn)物的合理處置。在處置之前,應(yīng)評(píng)價(jià)其潛在危害性,包括對(duì)土壤生物多樣性、作物生長和發(fā)育的影響。
3.3 土壤污染修復(fù)技術(shù)
近年來,土壤污染(包括重金屬污染和有機(jī)污染等)修復(fù)技術(shù)的研究得到了較快的發(fā)展,其內(nèi)容涉及固化修復(fù)、玻璃化修復(fù)、熱處理修復(fù)、沖洗修復(fù)、泵出處理修復(fù)、動(dòng)電修復(fù)和植物修復(fù)等。在植物修復(fù)技術(shù)中,植物抽提作用、根際過濾作用和植物固定作用有了比較深入的研究,特別是野生超積累植物的篩選和有目的的應(yīng)用比較引人注目。可以預(yù)料,隨著1997年全球土壤修復(fù)工作網(wǎng)亞洲與太平洋地區(qū)分中心在南京的成立和正式啟動(dòng),土壤污染修復(fù)技術(shù)的研究將成為中國今后土壤污染防治工作中的熱點(diǎn)問題之一。
1993年法國環(huán)保部首次制定了土壤污染和修復(fù)政策,附隨著對(duì)所有地方環(huán)保政府機(jī)構(gòu)制定國家土壤修復(fù)和清理政策的通知。1996年、1999年又陸續(xù)出臺(tái)了兩項(xiàng)通知。有趣的是,盡管沒有明晰的法律框架,但這項(xiàng)政策通過政府部門內(nèi)部的通知進(jìn)行實(shí)施。這種通知并不是法國制定法的一部分因而對(duì)第三方?jīng)]有約束力。
1.土壤污染防治的預(yù)防原則為了預(yù)防進(jìn)一步的污染,政府部門首先通過發(fā)展法國工業(yè)管理體制從源頭解決潛在的土壤污染問題,也即是通過調(diào)節(jié)和控制與污染有關(guān)的活動(dòng)和設(shè)施。1998年環(huán)保部制定了一項(xiàng)政府條令,該條令規(guī)定現(xiàn)存的和新的設(shè)施和活動(dòng)要向空氣、水或者土壤中的排放物,必須事先經(jīng)ICPE管理體制授權(quán),在可適用的具體操作許可之外實(shí)施排放值限制和監(jiān)測(cè)要求。該項(xiàng)條令不斷進(jìn)行完善更新以保證減少規(guī)制活動(dòng)的許可排放值限制,這導(dǎo)致了土地經(jīng)營者為達(dá)到要求的成本的增加。另外,該項(xiàng)政府條令第65條所列明的設(shè)施和活動(dòng)運(yùn)營商必須至少一年兩次檢測(cè)地下水。這項(xiàng)檢測(cè)項(xiàng)目是以一項(xiàng)水文地質(zhì)調(diào)查的結(jié)果為依據(jù)的。IPCC指令定義的最佳可行技術(shù)概念在法國法律中的最新實(shí)施要求,土地經(jīng)營者必須定期提交經(jīng)營評(píng)審文件,評(píng)估土地設(shè)施和活動(dòng)的效能已及任何相關(guān)的環(huán)境影響。從1996年開始,政府主要把注意力集中在設(shè)施和活動(dòng)的篩選,以及要求相關(guān)土地使用者進(jìn)行深入的土地評(píng)審和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估調(diào)查上,有利于政府部門確定污染和相關(guān)風(fēng)險(xiǎn),并在需要的情況下實(shí)施修復(fù)措施。在現(xiàn)有的資金保障體系下,垃圾填埋場(chǎng)、采石場(chǎng)和高級(jí)化工廠業(yè)主在一定情況下必須向政府當(dāng)局保障資金充足,為土地封存后的修復(fù)提供全部資金。在土地使用者不進(jìn)行土地修復(fù)或者是破產(chǎn)的時(shí)候,政府部門就可以使用土地使用者的保障資金繼續(xù)進(jìn)行土地修復(fù)。保障資金額度在參考環(huán)保部門制定的方法下計(jì)算并要定期進(jìn)行更新。
2.建立污染土壤公共信息數(shù)據(jù)庫為了提高土壤污染公眾意識(shí),確定并記錄被污染土地情況,環(huán)保部門建立了幾項(xiàng)數(shù)據(jù)庫收錄潛在的污染土地信息,包括現(xiàn)有的污染土壤和之前被污染的土壤。兩項(xiàng)重要的土壤污染登記是Basol和Basias。
(1)Basol———全國污染土壤數(shù)據(jù)目錄:Basol是1993年建立的,收錄了所有環(huán)保政府部門確定的污染土地信息,包括利益相關(guān)者、土地地點(diǎn)、污染類型、政府部門采取的措施、修復(fù)類型和技術(shù)以及修復(fù)狀態(tài)。新確定的污染都會(huì)收錄在Basol數(shù)據(jù)庫中,包括1996年以來政府部門就現(xiàn)有工業(yè)用地進(jìn)行調(diào)查中確定的污染土地。截止到2005年,Basol收錄了7317處受污染或可能受污染的土地。
(2)Basias———全國以前工業(yè)用地目錄:1993年創(chuàng)建Basias數(shù)據(jù)庫時(shí)主要是為了記錄過去工業(yè)活動(dòng),相關(guān)信息可能對(duì)特定發(fā)展提議中會(huì)用到。該數(shù)據(jù)庫主要收錄了以前工業(yè)和相關(guān)污染用地,主要是從為此目的而建立的現(xiàn)有檔案和區(qū)域歷史清單中收集而來。另外,從2005年開始,Basol數(shù)據(jù)庫中的用地被修復(fù)后不再需要檢測(cè)之后會(huì)從Basol數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)移到Basias數(shù)據(jù)庫中。
3.基于風(fēng)險(xiǎn)的修復(fù)政策法國政府針對(duì)土壤和地下水污染有一項(xiàng)特定場(chǎng)地的有效方法。這就意味著,每塊污染土地都要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估來確定污染源、污染途徑和受體以及以后該土地有用的建議。因而,不存在污染的法律或監(jiān)管定義,也不存在土壤或地下水中污染物監(jiān)管值限制。環(huán)保部在沒有法律框架支撐下制定了幾項(xiàng)技術(shù)指導(dǎo)來確定基于風(fēng)險(xiǎn)的方法并為土地經(jīng)營者和相關(guān)利益者進(jìn)行指導(dǎo)。這一過程主要包括準(zhǔn)備以下文件:
(1)深入現(xiàn)場(chǎng)審查確定污染源及相關(guān)環(huán)境影響。
(2)簡單化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估調(diào)查,旨在量化對(duì)人體、水源和動(dòng)植物群的風(fēng)險(xiǎn),考慮到未來土地用途。
(3)細(xì)化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估調(diào)查從簡化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估調(diào)查中提取結(jié)果,提出土地修復(fù)措施限制確定的風(fēng)險(xiǎn)。
這些污染管理措施在解決污染和平衡利益相關(guān)者上被普遍認(rèn)為是有用高效的。尤其是在避免主要風(fēng)險(xiǎn)、降低修復(fù)成本、采取必要的預(yù)防措施、解決全方位修復(fù)可能帶來的大規(guī)模清理成本上。
二法國土壤污染防治主要法律制度
由于土壤保護(hù)問題的復(fù)雜性,以及其貫穿眾多部門法領(lǐng)域的特征,法國的土壤保護(hù)一直采用分散性間接保護(hù)模式,土壤保護(hù)的法律規(guī)定通常被納入各相關(guān)領(lǐng)域的立法中,如民法典、環(huán)境法典、工業(yè)法典、廢物法典等,這些都不是直接為解決土壤污染問題而制定的并且存在不協(xié)調(diào)性。另外,這些法律制度之間也可能存在重疊。法國目前存在多種法律規(guī)定直接或間接地解決土壤污染問題,這主要包括:1.法國工業(yè)法律制度,適用于環(huán)境許可的工業(yè)用地。這是適用于土壤污染問題的主要責(zé)任制度,并主要針對(duì)土地使用者;2.廢物法,主要針對(duì)廢物產(chǎn)生者和廢物持有者;3.民法,一般的侵權(quán)制度,針對(duì)任何造成損害的人;4.水法;5.鄉(xiāng)鎮(zhèn)法中其他制度或規(guī)定,核設(shè)施制度或者煤礦制度;
(1)法國工業(yè)法律制度框架下的法律責(zé)任法國的土壤污染制度主要是從法國工業(yè)法律制度中的相關(guān)法規(guī)中發(fā)展而來的,主要是針對(duì)工業(yè)用地經(jīng)營者的。在沒有土壤和地下水污染具體責(zé)任制度的情況下,政府采用ICPE制度要求土地使用者采取修復(fù)措施,有時(shí)也會(huì)要求土地所有者采取相關(guān)措施。
①法國工業(yè)法律制度法國環(huán)境立法限制某些活動(dòng)和設(shè)施只能在特定的工業(yè)或者與污染有關(guān)的土地上進(jìn)行,尤其是對(duì)環(huán)境、公共衛(wèi)生或者社區(qū)產(chǎn)生影響的活動(dòng)或者設(shè)施。國家目錄列明了受該環(huán)境立法規(guī)定的與污染有關(guān)的活動(dòng),以及一項(xiàng)活動(dòng)和設(shè)施是否需要環(huán)境政府機(jī)構(gòu)事先頒發(fā)許可證。這些許可證要么是一項(xiàng)事先授權(quán)要么是一項(xiàng)聲明,主要取決于活動(dòng)和設(shè)施的性質(zhì),或者使用、存儲(chǔ)或產(chǎn)生的量。法國ICPE制度的范圍比歐盟IPPC制度的范圍要廣泛得多,該制度適用于更多的活動(dòng)和設(shè)施。ICPE制度主要適用于土地使用者而不是土地所有者。通常環(huán)境政府機(jī)構(gòu)在適用程序或土地使用中主要針對(duì)土地使用者以及土地封存和污染相關(guān)問題。
②土地使用者的修復(fù)行動(dòng)ICPE制度規(guī)定的土地環(huán)境清理費(fèi)用責(zé)任主要由現(xiàn)有或者最后一位土地使用者承擔(dān)。土地使用者主要是指日??刂葡嚓P(guān)活動(dòng)或者土地的人或者是持有環(huán)境許可證的人。最后一位土地使用者不僅要為其使用期間造成的污染承擔(dān)責(zé)任,還要為其在接管該土地之前的使用者造成的污染承擔(dān)責(zé)任。如果土地使用者變更通知到了政府當(dāng)局,前一位土地使用者不再承擔(dān)修復(fù)土地的責(zé)任。
③土地所有者不負(fù)責(zé)任2005年之前,前一位土地使用者沒有履行清理義務(wù)的話,環(huán)境政府機(jī)關(guān)將有權(quán)要求土地所有者承擔(dān)責(zé)任。在上世紀(jì)90年代,行政上訴法院的判決采用了這一觀點(diǎn),當(dāng)土地使用者破產(chǎn)或者不具有法人地位時(shí),土地使用者的責(zé)任自動(dòng)轉(zhuǎn)移到土地所有者。根據(jù)1997年的通知,只有在土地使用者不具有法人地位時(shí),土地所有者才承擔(dān)清理責(zé)任。然而經(jīng)過十幾年的判例沖突,最高行政法院確認(rèn)了土地使用者承擔(dān)首要責(zé)任,土地所有者不能因?yàn)橥恋貫槠渌卸袚?dān)清理責(zé)任。
(2)廢物法律責(zé)任由于環(huán)境政府部門不能要求最后土地使用者之外的任何人承擔(dān)修復(fù)責(zé)任,他們根據(jù)廢物法來追究其他人的責(zé)任。廢物法的優(yōu)點(diǎn)之一在于其不僅針對(duì)廢物產(chǎn)生者還針對(duì)廢物持有者。在沒有實(shí)際土地使用者、承租者或占有者的情況下,土地所有者會(huì)被認(rèn)定為廢物持有者而承擔(dān)排放廢物的責(zé)任。《環(huán)境法典》第541條定義“廢物”:任何物質(zhì)生產(chǎn)、轉(zhuǎn)移。使用過程中產(chǎn)生的殘?jiān)?,或者任何持有者排放的或可能排放的可移?dòng)物體”。根據(jù)法國廢物法,
(1)任何產(chǎn)生或持有廢物的人在處置這些廢物的時(shí)候都不能對(duì)動(dòng)植物產(chǎn)生有害影響,不能對(duì)自然產(chǎn)生負(fù)面影響,不能產(chǎn)生空氣、水或噪聲污染或者影響人體健康;
(2)產(chǎn)生廢物的人應(yīng)該對(duì)廢物產(chǎn)生的損害承擔(dān)責(zé)任;
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