土壤治理方法范例6篇

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土壤治理方法

土壤治理方法范文1

關鍵詞:土壤;鎘污染;來源;危害;治理

中圖分類號 X53 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2015)24-104-04

Abstract:As the development of industry,soil cadmium pollution have caused more and more concern.In this thesis,the pollution actualities,source,damage and management of soil cadmium pollution were briefly introducted,and the development direction of soil cadmium pollution management was discussed.

Key words:Soil;Cadmium pollution;Source;Damage;Managment

據2014年《全國土壤污染狀況調查公報》顯示,我國土壤環境狀況總體不容樂觀,部分地區土壤污染較重,耕地土壤環境質量堪憂。其中,鎘污染物點位超標率達到7.0%,呈現從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態勢,是耕地、林地、草地和未利用地的主要污染物之一[1]。鎘是眾所周知的重金屬“五毒”元素之一,具有分解周期長(半衰期超過20a)、移動性大、毒性高、難降解等特點,在生產活動中容易被作物吸收富集,不僅嚴重影響作物的產量和品質,而且可以通過食物鏈在人體的積累危害人體健康[2],例如,20世紀60年代在日本富山縣神通川流域出現的“骨痛病”事件。針對我國鎘污染現狀,本文將從鎘污染的來源、危害、修復治理等方面進行了論述,詳細介紹鎘污染這一環境污染問題,以期為我國農業的健康發展和鎘污染土壤的治理提供科學依據,為后續研究提供參考。

1 我國土壤鎘污染現狀

我國于20世紀70年代中后期才開展有關農田土壤鎘污染調查的工作,1980年中國農業環境報告顯示,我國農田土壤中鎘污染面積為9 333hm2,到2003年我國鎘污染耕地面積為1.33×104 hm2,并有11處污灌區土壤鎘含量達到了生產“鎘米”的程度[3-4]。近年來,隨著我國工業的發展,由于化肥、農藥的大量施用,工業廢水和污泥的農業利用,以及重金屬大氣沉降的日益增加,土壤中鎘的含量明顯增加,土壤鎘污染狀況越發嚴重,目前,我國鎘污染土壤的面積已達2×105km2,占總耕地面積的1/6[5]。

從近年的有關研究來看,我國各地均存在著不同程度的鎘污染問題。目前,我國土壤鎘污染涉及11個省市的25個地區。比如,上海螞蟻浜地區污染土壤鎘的平均含量達21.48mg/kg,廣州郊區老污灌區土壤鎘的含量高達228.0mg/kg[6-7]。我國農田土壤的鎘污染多數是由于進行工業廢水污灌造成的。據統計,我國工業每年大約排放300億~400億t未經處理的污水,引用工業廢水污灌農田的面積占污灌總面積的45%[8],至20世紀90年代初,我國污灌農田中有1.3×104hm2的農田遭受不同程度的鎘污染,污染土壤的鎘含量為2.5~23.0mg/kg,重污染區表層土壤的鎘含量高出底層土壤幾十甚至1 000多倍[9]。在大田作物中,鎘是我國農產品主要的重金屬污染物[10]。據報道,我國污灌區生產的大米鎘含量嚴重超標,例如,成都東郊污灌區生產的大米中鎘含量高達1.65mg/kg,超過WHO/FAO標準約7倍[11]。2000年農業部環境監測系統檢測了我國14個省會城市共2 110個樣品,檢測數據顯示,蔬菜中鎘等重金屬含量超標率高達23.5%;南京郊區18個檢測點的青菜葉檢測表明,鎘含量全部超過食品衛生標準,最多超過17倍[6]。潘根興研究團隊于對2007年對全國6個地區(華東、東北、華中、西南、華南和華北)縣級以上市場隨機采購的91個大米樣品檢測后,發現約有10%左右的市售大米存在重金屬鎘含量超標問題[12]。據報道,廣西某礦區生產的稻米中鎘濃度嚴重超標,當地居民因長期食用“鎘米”已經出現了“骨痛病”的癥狀,嚴重威脅當地居民的身體健康[3]。以上研究結果表明,我國土壤受鎘污染的程度已相當嚴重,土壤鎘污染造成水稻、蔬菜等農產品的質量下降、產量降低,并且嚴重威脅到當地居民的身心健康,影響我國農業的可持續發展。

2 土壤鎘污染的來源

土壤中鎘的主要有2種來源,分別為自然界的成土母質和人為活動,前者為自然界中巖石和土壤鎘含量的本底值,一般來講世界范圍內土壤鎘平均值為0.35mg/kg,我國土壤鎘背景值為0.097mg/kg,遠低于世界均值[13-14]。而后者主要指通過工農業生產活動直接或間接地將鎘排放到環境的人為活動,并且是造成土壤鎘污染的主要途徑,歸納起來污染途徑主要有如下4個方面:

2.1 大氣鎘沉降 電鍍、油漆著色劑、塑料穩定劑、電池生產以及光敏元件的制備等工業廢氣中存在一定量的鎘,它們會和粉塵一起隨風擴散到工廠周圍,一般在工業區周圍的大氣中鎘的濃度較高[15],較高濃度的鎘可以通過降雨或沉降進入土壤。進入土壤中的鎘,一部分被植物吸收,剩余的部分則在土壤大量積累,而當土壤中鎘累積超過一定范圍時,就造成了土壤的鎘污染[16]。

2.2 施肥不當 在農業生產過程中為了獲得高產,一般都加大農藥化肥的投入,長期施用含有鎘的農藥化肥必然導致土壤的鎘污染。據統計分析,磷肥中含有較多的鎘,氮肥和鉀肥含量較少,因此含鎘磷肥的施用影響最為嚴重。我國磷肥生產所需磷礦石的鎘含量雖然較低,在世界上屬于較低水平,但我國磷礦石含磷量同樣不高,因此需要從國外進口大量的磷肥[4]。據西方國家估算,全球磷肥平均含鎘量7.0mg/kg,可給全球土壤帶來約6.6×104kg鎘[17]。韓曉日等[18]研究也發現,長期施用磷肥和高量有機肥能夠增加土壤鎘含量。由此可見,長期施用含鎘的化肥會增加土壤的鎘含量,給土壤帶來嚴重的重金屬污染問題。

2.3 污水灌溉 鍍鋅廠以及與塑料穩定劑、染料及油漆等生產有關工廠產生的工業污水中含有多種重金屬,其中就有大量的鎘,這些廢水如不經處理或者處理不達標,廢水中的鎘就會隨著污灌進入土壤,因此,在工礦和城郊區的污灌農田均存在著土壤鎘污染問題。據統計,目前我國工業、企業每年要排放約300億~400億t未經處理的污水,利用這些工業污水進行灌溉造成了嚴重的重金屬污染,污水灌溉已經是我國農田土壤鎘污染的主要原因[8]。何電源等[19]在1987-1990年間對湖南省的農田污染狀況調查也表明,農田土壤鎘污染的主要來源是工礦企業排放的廢氣和廢水。此外,大量堆積的工業固體廢棄物和農田施用的污泥,也會造成土壤的鎘污染[16]。

2.4 金屬礦山酸性廢水污染 金屬礦山的開采、冶煉以及重金屬尾礦、冶煉廢渣和礦渣堆等,存在著大量的酸性廢水,這些酸性廢水溶出的多種重金屬離子能夠隨著礦山排水和降雨進入水環境或土壤,可以間接或直接地造成土壤重金屬污染。據報道,1989年我國有色冶金工業向環境中排放重金屬鎘多達88t[20]。

3 土壤鎘污染的危害

鎘是一種具有毒性的重金屬微量元素,是人體、動物和植物的非必需元素,但它在冶金、塑料、電子等行業非常重要,通常通過“工業三廢”等途徑進入土壤。土壤中鎘的形態有水溶態、可交換態、碳酸鹽態、有機結合態、鐵錳氧化態和硅酸態等,水溶性和交換態鎘可以被植物吸收,并通過食物鏈進入人體富集,達到一定程度時會引發各種疾病,嚴重危害植物和人體的健康,且具有長期性、隱蔽性和不可逆性等特點。

3.1 鎘對植物健康的危害 鎘是植物生長的非必需元素,當鎘在植物組織中含量達到1.0mg/kg時,會通過阻礙植物根系生長、抑制水分和養分的吸收等引起一系列生理代謝紊亂,如蛋白質、糖和葉綠素的合成受阻,光合強度下降和酶活性改變等,使植物表現出葉色減褪、植物矮化、物候期延遲等癥狀,最終導致作物品質下降和減產,甚至死亡[6,21-22]。張義賢等[23]研究表明,大麥種子在鎘脅迫下,種子的萌芽率、根生長率均呈下降趨勢,當鎘濃度達到0.01mol/L時,種子萌芽率小于45%,且根不再生長。劉國勝等[24]研究表明,當土壤含有0.43mg/kg可溶態鎘時,水稻減產10%,當含量為8.1mg/kg時,水稻減產達25%,并且,稻米的氨基酸、支鏈淀粉和直鏈淀粉比例發生改變,使水稻品質變差[4]。

3.2 鎘對人體健康的危害 鎘是人體非必需的微量元素,具有較強的致癌、致畸及致突變作用,對人體會產生較大的危害,鎘一般通過呼吸系統和消化系統進入人體,在人體內半衰期長達20~30a。鎘對人體的毒害分為急性毒害和慢性毒害2種,鎘的急性毒害主要表現為肺損害、胃腸刺激反應、全身疲乏、肌肉酸痛和虛脫等;慢性毒害主要表現為對骨骼、肝臟、腎臟、免疫系統、遺傳等的系列損傷,并誘發多種癌癥[25-27]。例如,20世紀60年生在日本神通川流域的“骨痛病”,原因就是當地居民食用鎘米造成的。因此,聯合國環境規劃署(UNEP)將其列為具有全球性意義的危險化學物質[28]。

4 土壤鎘污染的治理方法

為了有效利用現有的土地資源,減少鎘等重金屬人體造成的危害,需要采取有效措施治理和恢復受污染的土壤。目前,有關鎘污染土壤的治理方法有很多,主要有物理方法、化學方法和生物方法等。

4.1 物理方法 鎘污染土壤的物理修復方法主要有排土、客土、深耕翻土等傳統物理方法以及電修復技術、洗土法等??屯练ň褪菍⑽廴就寥犁P除,換入未污染的土壤,去表土法就是將污染的表土移去等。傳統的物理修復方法治理鎘污染效果非常明顯,如吳燕玉等[29]在張士灌區調查時發現去除表層土可使稻米中鎘含量降低50%。然而,這種方法需要耗費大量資金、人力物力,且移除的污染土壤又容易引起二次污染,因此難以在大面積治理上推廣。電修復技術,是指在土壤外加一個直流電場,土壤重金屬在電解、擴散、電滲、電泳等作用下流向土壤中的某個電極處,并通過工程收集系統收集起來進行處理的治理方法。胡宏韜等[30]研究發現,當試驗電壓為0.5W/cm時,陽極附近土壤中鎘的去除效率達到75.1%;淋濾法和洗土法是運用特定試劑與土壤重金屬離子作用,然后從提取液中回收重金屬,并循環利用提取液。據報道,美國曾應用淋濾法和洗土法成功地治理了包括鎘在內的8種重金屬,治理了2.0×104t污染的土壤,且重金屬得到了回收和利用,而且整個治理過程中沒有產生二次污染[20]。

4.2 化學方法 化學法是指通過在土壤中施用化學制劑、改良劑,增加土壤粘粒和有機質,改變土壤氧化還原電位和pH值等理化性質,使土壤鎘發生氧化還原等作用,降低鎘的生物有效性,以減輕對其它生物的危害[31-32]。目前,磷酸鹽、石灰、硅酸鹽等是化學法處理鎘污染土壤中常用物質。Gworek[33]等在研究中發現利用沸石等硅鋁酸鹽鈍化土壤重金屬能顯著降低污染土壤中鎘的濃度??傮w而言,化學方法具有操作簡單、治理效果、費用適中等優點,缺點是容易再度活化重金屬。因此,該方法適用于重金屬污染不太嚴重的地區,對污染太嚴重的土壤不適用[4,20]。

4.3 生物方法 生物方法是指通過某些特定微生物、動物或植物的代謝活動,吸附降解土壤污染物質、降低土壤重金屬生物活性的治理方法,具有土壤擾動小、原位性、不產生二次污染等優點,一般分為微生物修復、動物修復、植物修復3種。

4.3.1 微生物修復 微生物修復是指利用土壤微生物固定、遷移或轉化土壤中的重金屬,從而降低重金屬毒性,主要包括生物富集和生物轉化2種作用方式。生物富集作用指微生物的積累和吸附作用;生物轉化作用指微生物對重金屬的氧化和還原作用、重金屬的溶解和有機絡合配位等[34]。例如,吳海江[35]利用分離獲得的菌株對鎘的去除率高達60%,吸附量達54mg/kg;張欣等[36]在模擬鎘輕度污染試驗中通過施入微生物菌劑使菠菜植株鎘含量平均下降14.5%。

4.3.2 動物修復 動物修復是指利用土壤中某些低等動物的代謝活動來降低污染土壤中重金屬比例的方法。例如,Ramseier等[37]研究發現蚯蚓具有強烈的鎘富集能力,當土壤鎘濃度為3mg/kg時,蚯蚓的鎘富集量可以達到120mg/kg。但由于低等動物生長受環境等因素的嚴重制約,該項技術在實際應用中受到了一定限制[20,28]。

4.3.3 植物修復 植物修復是指利用超富集植物吸附清除土壤鎘污染的原位治理方法,具有實施較簡便、投資較少、破壞小、無二次污染等優點,是一種環境友好型修復技術[20,34]。目前,全世界已發現500多種富集重金屬的植物,其中部分植物對土壤鎘具有強烈的富集作用,表現出對鎘的選擇性吸收,如蕪菁、菠菜、煙草、向日葵等[12]。近幾年來,我國在利用植物修復鎘污染土壤方面取得了不少成果,例如,蔣先軍等[38]研究發現印度芥菜、劉威等[39]發現寶山堇菜等屬于鎘超積累植物,這些發現都可以應用于鎘污染土壤的治理與恢復工作。

5 展望

2014年《全國土壤污染狀況調查公報》顯示,我國土壤鎘污染物點位超標率達到7.0%,鎘是我國耕地、林地、草地和未利用地的主要污染物之一,土壤鎘污染日趨嚴重。因此,要積極開展切實有效的管理控制、污染防治綜合治理等,首先,從源頭上控制鎘對土壤的污染,采取清潔生產與資源循環利用措施,減少甚至避免各類鎘污染物進入土壤環境;其次,加強鎘污染土壤修復技術的研究,特別是植物修復技術和微生物技術;再次,發展聯合修復技術,將生物修復與物理化學法、工程措施和農藝措施有效結合起來,開展多學科聯合的生態修復。只有這樣,才有可能修復已經被鎘等重金屬污染的土地,保護未被污染的土地資源,實現自然與社會的健康、可持續發展。

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土壤治理方法范文2

為深化城鎮住房制度改革,培育和發展住房二級市場,規范已購公有住房和經濟適用住房上市出售收益分配和管理,根據《中華人民共和國城市房地產管理法》、《國務院關于進一步深化城鎮住房制度改革加快住房建設的通知》、建設部《已購公有住房和經濟適用住房上市出售管理暫行辦法》和財政部、國土資源部、建設部《關于已購公有住房和經濟適用住房上市出售土地出讓金和收益分配管理的若干規定》等有關規定,我們制定了《北京市城近郊八區已購公有住房和經濟適用住房上市出售土地出讓金和收益分配管理暫行規定》?,F印發給你們,請遵照執行。

附件:北京市城近郊八區已購公有住房和經濟適用住房上市出售土地出讓金和收益分配管理暫行規定

為規范已購公有住房和經濟適用住房上市出售收益分配管理,培育和發展住房二級市場,根據《中華人民共和國城市房地產管理法》、《國務院關于進一步深化城鎮住房制度改革加快住房建設的通知》、建設部《已購公有住房和經濟適用住房上市出售管理暫行辦法》和財政部、國土資源部、建設部《關于已購公有住房和經濟適用住房上市出售土地出讓金和收益分配管理的若干規定》等有關規定,制定本規定。

一、職工個人購買的經濟適用住房和按成本價購買的公有住房,房屋產權歸個人所有。

二、已購公有住房和經濟適用住房上市出售時,由購房人按上市出售的已購公有住房或經濟適用住房所在地的標定地價的10%交納土地出讓金或相當于土地出讓金的價款。在標定地價明確前,土地出讓金或相當于土地出讓金的價款暫按房屋售價的3%交納。

購房者繳納土地出讓金或相當于土地出讓金的價款后,按出讓土地使用權的商品住房辦理產權登記。

三、已購公有住房和經濟適用住房的土地使用權是以劃撥方式取得的,其土地出讓金依法上交財政,專項用于城市基礎設施建設。

已購公有住房的土地使用權是以出讓方式取得的,其上交的相當于土地出讓金的價款按已購公有住房原產權單位的財務隸屬關系和財政體制,分別上交中央財政和地方財政或返還原產權單位,專項用于住房補貼。其中已購公有住房原產權屬行政機關的,全額上交財政;屬事業單位的,50%上交財政,50%返還原產權單位;屬事業單位的,全額返還原產權單位。

四、職工出售已購公有住房屬于規定標準面積內的部分,其售價在每建筑平方米4000元(含)以下部分,全部歸出售人所有;售價在每建筑平方米4000元-5000元(含)的部分,80%歸出售人所有;售價在每建筑平方米5000元以上部分,50%歸出售人所有。售價扣除歸出售人所有部分后,余額比照第三條第二款的規定上交財政或返還原產權單位。

屬于超標面積部分,其售價扣除售房職工支付的購買超標面積的房價款后,余額比照第三條第二款的規定上交財政或返還原產權單位。

五、已購經濟適用住房上市出售時,除由購房人按第二條規定標準繳納土地出讓金外,其出售收入全部歸出售人所有。

六、出售人是住房面積未達到規定標準的職工,可申請返還其夫婦雙方應得的住房補貼,返還額不超過上交財政或返還原產權單位的售房收入部分且不超過職工應得的住房補貼。

七、已購公有住房和經濟適用住房上市出售應按有關規定交納稅費。

土壤治理方法范文3

關鍵詞:土壤 重金屬污染

1、研究背景

據我國農業部進行的全國污灌區調查,在140萬公頃的污水灌區中,遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區面積的64.8%,其中輕度污染的占46.7%,中度污染的占9.7%,嚴重污染的占8.4%。由此可見我國土壤受重金屬污染的情況較為嚴峻[1]。

在環境污染研究中,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致糧食、蔬菜、瓜果等的重金屬含量增加。同時因為重金屬不能為土壤微生物所分解,而易于積累轉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蓄積,從而嚴重危害人體健康[2]。由于重金屬在土壤中難以被分解、轉化或吸收,所以充分認識土壤污染及危害,保護土壤,防治污染是十分重要的任務。

2、土壤重金屬污染的特點

大多數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構,這使重金屬在土壤環境中的化學行為具有下列一系列特點;

(1)重金屬具有可變價態,它能在一定的幅度內發生氧化還原反應。不同價態的重金屬具有不同的活性和毒性。

(2)重金屬易在土壤環境中發生水解反應,生成氫氧化物;它也易與土壤中的一些無機酸發生反應生成硫化物、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大的可能性,但卻使變長了污染區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對電子,生成配位絡合物:還可與一些大分子有機物,如腐殖質、蛋白質等生成鰲合物。上述反應增大了重金屬在水中的溶解度,進而使重金屬在土壤環境中更易遷移‘從而增大了重金屬污染區域范圍。

重金屬的所有這些化學特性,決定了重金屬在土壤環境中具有多變的遷移特性。重金屬污染的主要特點,除了污染范圍廣、持續時間長外,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富集,進而可轉化為毒害性更大的甲基化合物,對食物鏈中某些生物產生毒害,最終在人體內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

土壤重金屬污染對環境產生的危害主要有下列途徑:

(1)受污染的土壤直接暴露在環境中,動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,從而進入食物鏈后對動物和人體產生毒害作用。

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、抑制和改良重金屬污染土壤的措施。生物措施包括動物治理、微生物治理和植物治理三種方法。

動物治理是利用土壤中的某些低等動物(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蛆蛻,待其富集重金屬后,采用電激、灌水等方法驅出蛆叫集中處理,對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,它有三個部分組成:植物萃取技術、根際過濾技術、植物揮發技術。植物治理的關鍵是尋找合適的超積累或耐重金屬植物。

生物措施的優點是實施較簡便、投資較少和對環境攏動少。缺點是治理效率低(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、穩定等優點,是一種治本的措施。但由于存在實施繁復、治理費用高和易引起土壤肥力減弱等缺點。因而一般適用于小面積、重污染的土壤。

4.3農業措施

農業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入食物鏈的植物。

用農業措施來治理重金屬污染土壤,具有可與常規農事操作結合起來進行、費用較低、實施較方便等優點,但存在有些方法周期長和效果不顯著等缺點,農業措施適合于中、輕度污染土壤的治理。

4.4化學措施

化學措施是向污染土壤投加改良劑,增加土壤有機質,陽離子代換量和粘粒的含量,以及改變pH,Eh和電導等理化性質,使土壤中的重金屬發生氧化、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,其治理效果和費用都適中,對污染不太重的土壤特別適用。但需加強管理,防止重金屬的再度活化。

5、結論

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前研究的熱點。土壤重金屬污染具有高累積性和不可逆轉性,污染一旦發生,僅依靠切斷污染源的方法難以進行徹底恢復。目前,己有一些污染土壤治理的方法,但從其發展和需求來看,還須發展更加有效的治理技術。

參考文獻:

[1]陳志良,仇榮亮.重金屬污染土壤的修復技術[J]環境保護,2002.29(6).21-23.

土壤治理方法范文4

啟示之一:

立法治污是常用手段

土壤污染并非中國特色,從上世紀60年代開始,某些發達國家就因傾倒化學廢棄物而導致嚴重的土壤污染。上世紀70年代,美國發生了著名的“拉夫運河事件”,引起民眾對土壤污染問題的關注,美國在1980年通過了《環境應對、賠償和責任綜合法》,批準設立“污染場地管理與修復基金”。該法律的制定推動了美國土壤修復市場的發展。

在時間上,及早立法贏得主動

梳理東西方國家的立法情況,會發現日本在時間上走在了多數立法國家的前列。

進入工業化較早的日本,1968年的“痛痛病”事件直接導致了1970年《農業用地土壤污染防治法》的出臺。在經過 20 世紀 50、60 年代的重化工業大發展后,日本的土壤污染情況一度非常嚴重。日本在 1970~1980 年間進行的專項調查發現,有害物質超標的污染農業用地的區域有 124 個,面積達到6350 公頃。而到了 1986 年,已查出的污染地區累計為 128 個,面積達到 7030 公頃。20世紀70年代以后,城市地區頻繁出現了大量土壤污染事件。最具代表性的是1975年,大量六價鉻污染土壤事件在東京地區頻繁爆發,逐漸演化成嚴重的社會問題,進而引起全社會對“城市型”土壤污染的關注。在此背景下,2002年5月29日,日本公布了針對“城市型”土壤污染的《土壤污染對策法》,并于同年12月26日公布了《土壤污染防治法實施細則》。

日本專門性的土壤污染防治立法包括《農業用地土壤污染防治法》和《土壤污染對策法》。其中,《農業用地土壤污染防治法》的主要目的是防治和消除農業用地被特定有害物質污染以及合理利用已經被污染的農業用地,內容主要包括指定及變更農業用地土壤污染對策地區、制定及變更農田土壤污染對策計劃、指定及變更特別地區、調查測定農業土壤污染、現場調查、農作物等種植的勸告等等。

當然,日本土壤污染防治立法并不僅限于這些專門立法,還有大量與土壤污染預防相關的立法,包括《大氣污染防治法》《Dioxine類物質特別對策法》《水質污濁防止法》、《廢棄物處理法》《化審法》《肥料取締法》《礦山保安法》等。這些立法通過對大氣污染、水污染、固體廢物污染、特定化學物質污染、化肥和農藥污染以及礦物污染的控制,從不同方面阻斷新的土壤污染源,從而達到預防土壤污染的目標。

顯而易見的是,及早立法與全面方法,使日本在保護土壤和防治污染方面卓有成效,理應成為多數國家學習取經的典范。

在設計上,兩種模式防治結合

縱觀世界各國和地區立法,在土壤污染防治立法方面,有獨立的立法模式與附屬于其他法律法規的立法模式之分。在立法體例上采取獨立的立法模式,將土壤污染防治作為單行法規范對象進行立法的有日本、韓國、德國、荷蘭等國家和我國臺灣地區。與此相對,采取附屬性立法模式的國家有美國、英國、俄羅斯和東亞、東南亞一些國家,主要是將其有關土壤保護的有關內容分散在一部法典或其他法律的不同位置之中。

而在東亞和東南亞地區,文萊、印度尼西亞、馬來西亞、泰國、新加坡等國,均采用附屬性立法。這些國家雖然沒有專門的土壤污染防治法,但都在其環境保護相關立法或政策中對土壤污染防治作出明確規定。如文萊的《環境命令草案》,泰國的《自然環境質量法》,馬來西亞的《環境質量法》,新加坡的《環境保護法》及印度尼西亞的《20 號政府令》。

眾所周知,專門立法效果顯而易見,那么是否建立在其他法規之上的“法中之法”就效果不佳呢?結論是否定的。

以俄羅斯為例。至今,俄羅斯沒有專門的土壤污染防治立法,保護土壤的立法均建立在其他法律法規之上,即在其他相關法律中對土壤污染防治作出規定。目前,主要是在《俄羅斯聯邦環境保護法》《俄羅斯土地法典》《俄羅斯聯邦大氣保護法》《俄羅斯聯邦水法典》《俄羅斯居民衛生安全防疫法》《俄羅斯聯邦關于安全使用化學殺蟲除莠劑和農業化學制品法》中有一些相關規定。其中,《俄羅斯土地法典》中規定了土地保護的目的和土地保護的內容,其中包含對土壤及土壤肥力的保護;并責成土地的所有人、土地的管理者、土地的使用者以及承租人都應該提高土壤的肥力,采用環保的工藝進行生產,不應當因為自己的農業活動而使土壤的生態狀況遭到破壞。同時規定了消除污染后果、保持已達到的土壤改良水平,復墾被破壞的土壤、恢復土壤肥力等土壤污染修復方法。以《俄羅斯聯邦關于安全使用化學殺蟲除莠劑和農業化學制品法》為例,其對使用的農藥、化肥的一系列試驗、登記、生態鑒定等活動,以及對使用農藥化肥制劑的嚴格規定,都是對土壤污染的預防制度。農藥、化肥的過度使用是造成農田土壤污染的重要原因,因而要建立和完善農藥、化肥的使用制度,尤其要禁止使用劇毒農藥,對于高毒、高殘留及殘留期較長的農藥要限制使用。

由此可知,在立法的頂層設計上,無論是專門的立法,還是綜合的立法,都是一種形式而已,其目的都是為了防治結合,并不會由此影響到對于土壤保護和污染防治的效果。

在進程中,多次修法應對變化

在這方面,韓國做得比較好。

盡管韓國專門的土壤污染防治立法始于 1995 年,從時間上而言要晚于日本。但在應對發展變化和立法進程中,做得比較好。為了使立法更有針對性和取得實效,韓國對相關法律進行多次修訂和完善,確保了立法始終跟上發展變化進程。

自1995年開始,此后經過多次修訂,韓國主要完善健全了《土壤環境保護法》和《土壤環境保護法實施細則》。其中,《土壤環境保護法》的頒布,使韓國得以建立一個土壤污染防治的綜合法律框架,對土壤環境保護產生了積極影響。尤其是1996 年,韓國環境部建立了“土壤污染監測網”,以防止與礦山、精煉廠、軍事基地、儲油設施、垃圾處理場相鄰地區的土壤污染。

專門的土壤污染防治立法,以及在社會發展進程中的及時應對、修訂完善法律,使法律法規始終與變化同步,與時代同步,不僅強制實施土壤污染調查、土壤污染的指定和修復等制度,而且極大促進了企業自愿進行土壤污染治理,取得了較好效果。

在內容上,細致嚴謹豐富內涵

從我國的實際國情而言,法律層面有個瓶頸問題,即:立法易,執法難!

不止在中國,其他國家也有這方面的教訓。而在執法層面做得較好的國家無疑是德國,其立法內容的豐富與嚴謹執行值得我們學習。

可以說,德國是一個在土壤污染防治方面有著立法和執法豐富經驗的國家。目前,德國涉及土壤污染防治方面的法律主要有《聯邦土壤保護法》和《聯邦土壤保護與污染地條例》。其中,《聯邦土壤保護法》于 1998 年 2 月 6 日通過,該法的最后條款于1999 年3月1日實施。主要內容包括:立法目的、土壤變質回避義務、凈化主體及其義務、污染土壤調查義務和情報公開制度等。

為了保障農業生產過程中不污染土壤和水質,提高農業生產效率,德國提出發展生態農業,并制定了一系列農業環境保護政策和法規,例如《肥料使用法》《自然資源保護法》《土地資源保護法》和《垃圾處理法》等。因為在農業生產中經常要施肥也會對土壤造成嚴重污染,為此德國在1996 年制定了施肥法條例,將其肥料的使用依法規范,防止因施肥而引起土壤污染。

德國人以嚴謹細致而著稱于世,面對立法與執法這么嚴肅的話題,德國人當然會更加嚴謹細致,更為務實執法注入了豐富內涵,具有借鑒意義。

啟示之二:

科技治污起關鍵作用

世界多個國家的經驗做法說明,采用科技手段和先進技術,可以更有效地開展土壤保護和污染防治工作,并取得明顯的效果。

以英國為例。眾所周知,英國是早期工業發展國家,有著極為嚴重的土壤及地下水污染問題。英國最早開采的礦主要是煤炭、鐵礦、銅礦,時間都在300年以上。隨著經濟發展與人們環保意識的增強,許多礦區早已停止了開采,但當年開采遺留下的土壤重金屬污染問題卻并沒有消失。在嘗試使用土壤重金屬污染修復技術進行治理的過程中,考慮到經濟成本和時間成本的英格蘭和威爾士,將挖出的污染土壤并移至別處,但并不能真正解決問題。從20世紀中葉開始,英國就陸續制定相關的污染控制和管理的法律法規,同時進行土壤改良劑和場地污染修復研究。經過探索與發展,當前的英國土地修復技術非常成熟和規范。具體而言,其科技手段主要分為物理方法、化學方法、生物修復技術三個方面,值得許多國家學習和推廣。

物理方法治理重金屬

物理方法常見有三種:①電動土壤修復法,主要適合重金屬污染物治理,在電場作用下通過電滲流或電泳等方式使土壤中的重金屬被帶到電極兩端從而清潔污染土壤。②熱處理法,即對土壤進行加熱升溫,使揮發性有害重金屬或揮發性有機物揮發出土壤并將其收集起來集中進行處理。③機械清洗法,該方法是一種較新的石油污染修復技術,采用純粹的機械方法異位清洗土壤。

化學方法降解污染物

分為化學柵法、化學氧化法和生物修復技術三種。①化學柵法。該方法是利用一種既能透水又具有較強沉淀污染物能力的固體材料,將其置污染堆積物底層或土壤次表層的含水層,使有機污物滯留在固體材料內,從而達到控制污染物擴散并對污染源進行凈化的目的。②化學氧化法。該方法是向被石油烴類污染的土壤中噴灑或注入化學氧化劑,通過與污染物之間發生氧化還原反立,使污染物以降解、蒸發及沉淀等方式去除掉,最終達到凈化的目的。③生物修復技術。早在1983年,英國就提出了利用超富集植物清除土壤中重金屬污染的思想,即生物修復技術。首次利用遏藍菜屬植物修復了長期施用污泥導致重金屬污染的土地,并證實了這一技術的可行性。

目前,英國已開發出多種耐重金屬污染的草本植物用于污染土壤中的重金屬和其他污染物的治理,并已將這些開發出來的草本植物推向商業化進程,建立了超富集植物材料庫。

啟示之三:

分類治污使效果明顯

在工業化過程中,許多國家都會不可避免地遇到各類污染問題:水污染、固體污染、大氣污染、礦物質污染、農藥和化肥殘留物污染……針對不同的污染源和污染物,必須采用不同類別的方法和手段,方能有針對性地取得明顯效果。以德國以例,德國在工業化階段留下了許多污染場地,有15%~20%的土地被懷疑可能受到污染。調查結果表明,德國有30萬塊土地需要治理。在后工業化時代,土壤保護已經成為德國環保的一項重要工作。

針對土壤保障和環保工作,德國的策略是“分類治污”“逐步深入”。

開展調查摸底數

德國的土壤保護工作做得比較深入細致,開展了污染場地調查,底數清楚,為開展土壤保護工作打下了堅實基礎。首先,全面開展土壤監測。目前,德國各州都對土壤進行長期監測,全國共有800多個監測點,絕大部分是環保部門設立的,也有一些是農業部門設立的。聯邦與各州政府設立土壤污染調查小組,根據土地的用途,如森林用地、綠化用地、耕地以及特殊用地等,對土壤進行監測,對土壤的生物、物理、化學特性以及有害物質含量等進行描述,目的是隨時了解土壤特性的變化信息,同時觀察土壤發展趨勢,評估治理措施是否有效。

排查篩選定方案

對全國有污染嫌疑的地塊進行排查、篩選。治理土壤污染的第一步,是對所有懷疑可能受污染的地塊進行登記造冊,并展開預備性調查,范圍包括潛在的污染源、以前的廠區以及廢料堆放地。第二步,根據調查結果對污染場地進行風險評估,確定有沒有必要采取措施排除危害。第三步,對重點污染地塊進行詳細調查,內容包括有哪些污染物,濃度多少,哪些污染物在什么時候會對人體健康、動植物、水環境、土壤、大氣以及文化資產等造成危害。第四步,通過情景模擬,開展土壤修復研究,制定技術方案。第五步,制定污染治理與土壤修復規劃并實施。

建立數據動態管理

根據調查結果,德國會對各州污染土地建立了一個詳盡的數據庫,所有與土壤保護相關的州政府部門都可以使用這個數據庫,下一級地方政府也可以查找屬于本地區的污染場地情況。同時,建筑公司也可利用這個數據庫。通過這個數據庫,可以對全州土壤保護進行有效的動態管理。

在土壤修復方面,德國的理念是保護土壤的特殊功能,而不是土壤本身,對不同功能的土地,區別對待。哪些土壤需要治理?德國通過精密計算設計了一套指標來評估土壤風險:在綠色線上的,主要是預防土壤惡化;在黃色線上的,要發出警告;在紅色線上的,必須進行治理。

少用土地避拓展

當然,土壤保護最好的手段是盡量少用土地。在工業化過程中,大量農業用地轉為工業、交通、住宅用地,土地利用的轉型導致了土壤污染。少用地意味著少污染。因此,現在德國對土地轉型利用實行總量控制,現在每年農業土地轉型利用的總量為50多公頃,到2020年年利用量不能超過30公頃;為滿足建設需要,重點向城市要土地,重視土地的重復使用,避免無節制地向周邊拓展,造成新的污染。

表土剝離防污染

除了以上德國分類治理的辦法效果明顯外,日本在分類治理方面也有“一招鮮”:表土剝離。該方式即剝離受污染地區的表土并覆蓋或進入其他未受污染地區的表土。

20世紀五六十年代以后,日本曾一度污染嚴重。其中,土壤中的超標物質有鎘、銅、砷等,尤其是鎘超標的土壤占污染田地面積的 90%左右。為了治理土壤污染,日本開展了特定的土地改良事業,并指定了一些地區為防止土壤污染對策地區。在具體治理過程中,日本各地根據地下水位、地質條件及污染程度等的不同,因地制宜選取填埋客土法或上覆客土法等方法。

其中,前者是先剝離被污染的表土并就地挖溝掩埋,其上利用砂石土形成“耕盤層”,最上層客入剝離自其他地區的表土(通常是干凈的山地土);后者則是在污染的表土上直接客入礫質土形成耕盤層, 再客入剝離自其他地區的山地土。這兩種方法都需制作一層起隔離作用的“耕盤層”,以防止植物根系扎到客土層以下的污染土中。因此,為確保植物生長在無污染的土層中, 剝離自其他地區的表土形成的客土層應保持一定厚度(通常在 15 cm 以上)。這種表土剝離方法已得到越來越多國家的認可與推廣。

啟示之四:

稅政治污促主動作為

梳理發現,世界各國在稅政治污方面有兩個方面的成功做法:一是直接向生產企業和主體征收環境稅;二是對于低碳生態工業企業和主體減免其他應繳的稅費。這兩種通過稅費手段防治污染的辦法不妨稱之為“稅政治污”,這樣可以更好地促進工業主體主動作為。

以美國為例。美國環保局(EPA)在 1995 至 1996 年間制定了棕色地塊行動議程,1997 年5月,克林頓政府為落實這項議程,發起并推動了“棕色地塊全國合作行動議程”。在該議程的倡議下,美國國會于 1997 年 8 月通過了《納稅人減稅法》,以稅收方面的優惠措施,刺激私人資本對棕色地塊清潔和振興方面的投資。四是美國 2001 年通過的《小型企業責任免除和棕色地塊振興法》,對有關免除中小企業有關 1980 年《環境反應、補償和責任法》中的一定責任,促進棕色地塊的清除和再利用,為棕色地塊振興提供經濟援助和其他目的等進行了規定。

據一份世界觀察研究所的報告說,環境稅在世界各國成功地減少了污染。有研究人員發現,在荷蘭已用環境稅手段減少重金屬的排放,瑞典已用來減少氧化氮的排放,在德國則用環境稅手段減少有毒廢物的產生。報告說,可以用這些稅收抵消工資稅,歐洲聯盟委員會已建議在歐洲聯盟范圍內征收碳稅和能源使用稅,以此來減少工資稅作為創造新的就業機會的手段。

啟示之五:

賠償治污為責任底線

一旦發生污染問題或事件,及時合理地賠償由此帶來的環境、身心健康和治療費用等方面的損失,考量著政府和民眾的底線。

提到土壤污染及相關賠償的話題,美國人會想起“拉夫運河事件”。20世紀40年代拉夫運河干涸后被一家化學公司購買,當做垃圾倉庫傾倒工業廢棄物。后來,該公司將充滿有毒廢棄物的河道填埋覆蓋后轉贈當地教育機構。政府在這片土地上蓋起了大量住宅和一所學校,隨后的多年間,這里的居民不斷患上各種怪病。

更讓美國人心驚的是,當時全美境內有成千上萬個類似拉夫運河地塊的危險廢棄物簡易填埋場,猶如一顆顆定時炸彈,嚴重威脅公眾健康和環境安全。迫于強烈的輿論壓力,美國國會在1980年通過了《環境應對、賠償和責任綜合法》,批準設立污染場地管理與修復基金,即“超級基金”,這一法案也因此被稱為《超級基金法》。該法規定了危險物質泄漏事故的報告制度和國家應急計劃制度;明確了負有治理責任的主體包括總統、州政府、地方政府、印第安部落、危險廢物設施或船舶的所有者和營運人及法律規定的其他主體;治理的行動,一是清除,二是救助;治理費用應由發生危險物質泄漏設施的所有者或營運人或該設施所處土地的所有者或營運人承擔。

為了解決治理費用承擔者不明或費用承擔者無力承擔治理費用的問題,該法規定建立危險物質信托基金和危險廢物處置設施關閉后責任信托基金。該法還規定了治理費用承擔者費用承擔的范圍和限度以及財政擔保,并對揭發、檢舉非法泄漏危險物質違法者的人規定可給予最高達1萬美元的獎金,對違法者可處以每次2.5萬美元以下的罰款或每違法持續日2.5萬美元以下罰款,對累犯者,每違法持續日的罰款額可高達7.5萬美元。

值得關注的是,超級基金的初始基金為16億美元,來源有兩個:13.8億美元來自對生產石油和某些無機化學制品行業征收的專門稅;2.2億美元來自聯邦財政。1996年美國國會修改超級基金法時,將基金總數擴大到85億美元。其中25億來自年收入在200萬美元以上企業的附加稅;27.5億來自聯邦普通稅;3億來自基金利息;3億來自費用承擔者追回的款項等。

超級基金主要用于支付以下的費用:一是聯邦政府和州政府實施的,針對那些不符合《全國應急計劃》的廢物處置進行的遷移和補救行為的全部費用;二是任何個人實施的,針對那些不符合《全國應急計劃》的廢物處置進行的其他“必須”的責任費用;三是因泄漏危險物質而造成的對“天然資源”的破壞等等。

啟示之六:

社會治污提專業水平

土壤污染防治,必須走市場化與專業化相結合,社會民眾廣泛參與的道路。

一是堅持倡導以專業化為基礎的市場化。日本、韓國和臺灣地區的經驗表明,專門性土壤污染防治立法對經濟發展和產業結構會產生較大沖擊,法律實施也為土壤污染防治產業帶來巨大市場,形成了新的經濟增長點。這在日本和韓國尤為成功。日本、韓國和臺灣地區的立法寬嚴不一,決定性的因素是不同的國情和區情。立法過寬,難以遏制土壤污染;過嚴,則不僅傷害經濟,也不利于土壤污染的整治。

二是實現土壤污染防治法律責任的多元化和民事責任的社會化。這是因為,無論政府還是污染者,都無法單獨承擔土壤污染整治的巨大費用,法律責任的多元化必不可少,并通過土壤污染整治基金制度、保險制度等實現土壤污染整治民事責任的社會化。 土壤污染調查、整治業務對專業技術性和職業誠信的要求很高,須由專門機構來承擔。日本《土壤污染對策法》稱之為委派調查機構,由環境保護行政主管機關負責有關設立、變更和終止和監督事項。韓國《土壤環境保護法》詳盡規定了“土壤相關專業機構和土壤凈化業務”,還特別規范了禁止出租土壤相關專業機構的書面授權、禁止同時經營其他業務、土壤凈化業務的注冊等具體制度。

土壤治理方法范文5

[關鍵字] 鉻污染土壤 固化穩定化技術 工程應用 問題與展望

[中圖分類號] X54 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2012)-11-65-2

1 鉻污染土壤固化/穩定化技術工程應用背景

我國是世界鉻鹽生產大國,年產量超過60萬噸,在其生產過程中產生大量鉻渣。鉻渣中含有0.3-1.5%可溶性Cr(VI),經降雨和地表水的沖刷,Cr(VI)進入周圍土壤和地下水,對環境造成嚴重污染。國家環境保護"十二五"規劃中,將鉻渣堆場列為我國土壤重金屬污染重點治理對象。

鉻在土壤中一般以兩種價態存在,Cr(VI)和Cr(III)。Cr(VI)以易溶于水的鉻酸根(CrO42-)和重鉻酸根(Cr2O72-)存在,在土壤和地下水系統中遷移性很強。Cr(VI)對于細胞具有較強的穿透能力,還有較高的氧化能力,對生物體有較強的毒性和致癌作用。Cr(III)是高等動物必須的微量元素之一,高濃度下也有一定的毒性,在一般地下水環境中不易移動。

鉻污染土壤治理有堆肥技術、電動修復技術、生物修復技術、熱解還原技術、淋洗技術、固化/穩定化技術[1]。綜合這些技術的可靠性、可操作性、治理時間和成本,目前工程中應用最多的是固化/穩定化技術。美國環保署將固化/穩定化技術稱為處理有毒有害廢物的最佳技術,1982-2005年間,美國超級基金共對977個場地進行修復或擬修復,其中217個場地修復使用固化/穩定化技術[2]。在我國,固化穩定化技術是工程中常用的修復技術,鉻污染土壤治理中應用達70%以上。

2.鉻污染土壤固化/穩定化系統設計

2.1鉻污染土壤的固化/穩定化系統

鉻污染土壤的固化/穩定化包括兩個過程:穩定化和固化。穩定化是將六價鉻還原為三價鉻,降低鉻在環境中的遷移性和生物可利用性,從而降低鉻污染的危害。固化是將被鉻污染的土壤與某種粘合劑混合通過粘合劑固定其中的鉻,使鉻不再向周圍環境遷移。

在鉻污染土壤固化/穩定化技術系統設計中,需要綜合考慮氧化還原、膠凝固化、吸附三方面因素,鉻污染土壤固化穩定化系統設計中常用的藥劑有:

(1)還原劑(穩定劑):硫酸亞鐵、過硫化鈣、硫代硫酸鈉、亞硫酸氫納、零價鐵、煤炭、紙漿廢液、鋸木屑、谷殼、高爐渣。

(2)固化劑(堿性物質+固化基材):氫氧化鈉、氫氧化鈣、硅酸鹽水泥、石灰窯灰渣。

(3)吸附劑:活性炭、粘土、鋸木、沙、粉煤灰、有機聚合物。

2.2以水泥為基料的固化系統

水泥是水硬性膠凝材料,加水后能發生水化反應,逐漸凝結和硬化。水泥中的硅酸鹽陰離子以孤立的四面體存在,水化時逐漸連接成二聚物以及多聚物---水化硅酸鈣(CSH),同時產生氫氧化鈣。CSH是一種由不同聚合度的水化物所組成的固體凝膠,是水泥凝結作用的最主要物質,也可以對污染物進行物理包封、吸附或化學鍵合等作用,是污染物穩定化的根本保證。另外,水化反應能顯著提高系統的PH,有利于重金屬轉化為溶解度較低的氫氧化物或碳酸鹽[3]。

2.3以石灰為基料的固化系統

石灰是一種非水硬性膠凝材料,其中的鈣能夠和土壤中的硅酸鹽形成水化硅酸鈣,起到固化作用。該系統的固化產品具有多空性,有利于污染物質的浸出,且抗壓強度和浸泡性能不佳,因而較少單獨使用,通常與火山灰類物質共用?;鹕交翌愇镔|本身不能發生凝硬反應,但可被堿性物質激活生成CSH,CSH能夠堵塞石灰固化遺留的空隙增加固化體的密度,還能對污染物起到穩定作用。

3 固化/穩定化工藝

固化穩定化工藝有兩種:異位和原位,異位固化穩定化技術是將污染土壤挖掘出來,運輸至一個處理系統中實現與還原劑固化劑的混合和后續養護,異位處置的優點是能夠很好地控制藥劑的加入量,能夠保證污染土壤與固化劑的充分混合。異位處置的方式主要有3種:混合機、混合池和噴霧方式[4]。混合機的方式是將污染土壤送至混合機中與固化劑混勻,這是目前工程應用上最常用的一種方式。

原位固化/穩定化技術不需要將污染土壤挖掘出來,利用各種挖掘、鉆探和耕作設備,實現土壤和固化劑的混勻。改良的中空螺旋鉆可以實現深層土壤與固化劑的混合,處理深度可達20-30米;當挖掘鏟能夠到達污染深度時,可以利用挖掘鏟翻轉土壤實現土壤與固化劑的混合過程;當土壤污染深度較淺且面積較大時,可以利用改良的旋耕機實現土壤與固化劑的混合。

目前鉻污染固化/穩定化技術治理工程應用中,由于場地地質資料不全、場地地下水水文情況不清、污染范圍廣、污染嚴重,限制了原位固化/穩定化技術的工程應用。在這種情況下,人們較傾向采用異位固化/穩定化治理技術。

4固化穩定化影響因素

影響穩定化的因素有土壤顆粒大小、還原反應的液固比、PH值、反應時間[5]。鉻污染土壤在進行穩定化之前,需要進行土壤的預處理,將土壤經過破碎、篩分等程序使土壤顆粒達到穩定化工藝要求,根據預處理后土壤的粒度確定還原劑液與污染土壤的液固比,還原劑液與污染土壤混合反應后物料的PH值應小于5。根據液固比、PH值確定單次反應的時間,應保證足夠的反應時間。

水泥和石灰的水化作用是凝固和硬化的必要條件,影響水化反應的因素都會影響污染土壤固化的效果,主要分為兩個方面:(1)污染土壤的理化性質,包括:土壤的pH值、土壤物質的組成?。?)固化工藝,包括膠凝材料和添加劑品種與用量、水分含量、混合的均勻程度、養護條件[6]。

需要著重說明的是:污染土壤與還原劑固化劑的充分混合是實現鉻污染土壤固化/穩定化工藝至關重要的步驟。

5 固化穩定化效果評價標準

固化穩定化效果評價通常包括三個方面:抗壓強度、浸出率、增容比。在實際修復效果評價中,浸出率是考慮的最重要的方面。固化體性質、顆粒物大小、溶液性質和接觸時間等因素都會影響浸提效果,TCLP方法是美國環保署居于毒性對廢物進行危險或非危險鑒別的標準方法,是唯一被RCRA認可的危險廢物特性浸出程序,應用最廣泛。我國于2007年頒布了《固體廢物浸出毒性浸出方法 醋酸緩沖溶液法》和《固體廢物浸出毒性方法 硫酸硝酸法》固體廢物浸出方法。

浸出液中各污染物濃度限值作為判定固化/穩定化是否有效的尺度。根據修復場地的用途,《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》,《地下水環境質量標準》II/III類限值,《地表水環境質量標準》III/IV類限值和《污水綜合排放標準》重金屬最高允許排放濃度限值等被用于評價處理后土壤浸出液中污染濃度是否達標。另外,《鉻渣污染治理環境保護技術規范》,根據不同的治理工藝及綜合利用途徑對治理后的效果規定了具體的要求。

6 治理后鉻污染土壤去向

穩定化后的鉻污染土壤不改變土壤的原始形態,有利于配合其他工藝進行資源化利用,如作為水泥路面之下的路基材料或者填埋場的中層覆蓋土等

鉻污染土壤經固化處理后已經擁有一定的形態,不利于對其進行資源化利用,只能作為一些要求不高的建筑材料

由于目前場地污染土方量巨大,很少有填埋場接納治理后的污染土。多數情況下,鉻污染土壤治理后采用就地回填。經過固化/穩定化的土壤多少改變了土壤的理化性質,這在后續開發利用中必須引起注意。

7 問題與展望

固化/穩定化技術由于其操作簡單、治理時間短、固化穩定化藥劑價廉易得,在鉻污染土壤治理工程中得到廣泛應用。近年來,鉻污染土壤固化/穩定化技術藥劑、混合設備研究開發,進一步為固化/穩定技術的應用提供了廣闊的市場前景。不可否定的是:固化/穩定化技術應用于鉻污染土壤治理工程,尚處于起步階段,固化體的長期穩定性的研究還十分缺乏,有必要定期對固化/穩定化處理的污染土壤進行長期的跟蹤監測。另外,固化/穩定化后的土壤去向值得關注,原地回填對將來的土地開發利用的影響也是不得不考慮的問題。

參考文獻

[1]吳軍年,劉鑫,鉻污染土壤修復方法比選[J]安徽農業科技,39卷34期

[2]周啟星,宋玉芳,污染土壤修復原理與方法,科學出版社,2004:356-365

[3][4]張長波,羅啟仕等,污染土壤的固化/穩定化處理技術研究進展[J](Soils),2009,41

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土壤治理方法范文6

“水十條”之后向環境污染宣戰的又一次國家行動,且它是當前和今后一個時期我國土壤污染防治的行動綱領。為全面深入了解出臺《土十條》的背景及意義,現摘要刊登國家環境保護部負責人答記者問內容,以饗讀者。

問:與水體和大氣污染相比,土壤污染具有哪些特點?

答:一是土壤污染具有隱蔽性和滯后性。大氣污染和水污染一般都比較直觀,通過感官就能察覺。而土壤污染往往要通過土壤樣品分析、農作物檢測,甚至人畜健康的影響研究才能確定。土壤污染從產生到發現危害通常時間較長。二是土壤污染具有累積性。與大氣和水體相比,污染物更難在土壤中遷移、擴散和稀釋。因此,污染物容易在土壤中不斷累積。三是土壤污染具有不均勻性。由于土壤性質差異較大,而且污染物在土壤中遷移慢,導致土壤中污染物分布不均勻,空間變異性較大。四是土壤污染具有難可逆性。由于重金屬難以降解,導致重金屬對土壤的污染基本上是一個不可完全逆轉的過程。另外,土壤中的許多有機污染物也需要較長時間才能降解。五是土壤污染治理具有艱巨性。土壤污染一旦發生,僅僅依靠切斷污染源的方法則很難恢復??傮w來說,治理土壤污染的成本高、周期長、難度大。

問:土壤污染物主要有哪些?

答:土壤中的污染物來源廣、種類多,一般可分為無機污染物和有機污染物。無機污染物以重金屬為主,如鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳,局部地區還有錳、鈷、硒、釩、銻、鉈、鉬等。有機污染物種類繁多,包括苯、甲苯、二甲苯、乙苯、三氯乙烯等揮發性有機污染物,以及多環芳烴、多氯聯苯、有機農藥類等半揮發性有機污染物。

問:造成我國土壤污染的主要原因是什么?

答:我國的土壤污染是在經濟社會發展過程中長期累積形成的,主要原因包括:一是工礦企業生產經營活動中排放的廢氣、廢水、廢渣,這是造成其周邊土壤污染的主要原因。尾礦渣、危險廢物等各類固體廢物堆放等,導致其周邊土壤污染。汽車尾氣排放導致交通干線兩側土壤鉛、鋅等重金屬和多環芳烴污染。二是農業生產活動是造成耕地土壤污染的重要原因。污水灌溉,化肥、農藥、農膜等農業投入品的不合理使用和畜禽養殖等,都導致耕地土壤污染。三是生活垃圾、廢舊家用電器、廢舊電池、廢舊燈管等隨意丟棄,以及日常生活污水排放,也是造成土壤污染的原因。四是自然背景值(在沒有或很少受到人類活動影響的情況下,土壤環境中化學元素或化合物的固有含量)高是一些區域和流域土壤重金屬超標的原因。

問:為什么要開展土壤污染狀況詳查,如何組織開展?

答:全面準確掌握土壤污染狀況是開展土壤污染防治與監管工作的重要基礎。通過開展土壤污染狀況詳查,可以進一步摸清農用地土壤污染狀況,準確掌握污染耕地的地塊分布,評估土壤污染對農產品質量和人群健康的影響,探明土壤污染成因,了解重點行業企業土壤污染狀況,獲取權威、統一、高精度的土壤環境調查數據,建立基于大數據應用的分類、分級、分區的國家土壤環境信息化管理平臺,全面滿足環保、國土、農業和衛生等領域需求,為全面實施土壤污染防治行動計劃提供科學依據。目前,有關部門正在編制詳查總體方案,積極籌備各項工作。

問:企業防治土壤污染的責任有哪些?

答:企業責任包括加強內部管理,將土壤污染防治納入環境風險防控體系,嚴格依法依規建設和運營污染治理設施,確保重點污染物穩定達標排放,開展企業用地土壤環境監測。造成土壤污染的,應承擔損害評估、治理與修復的法律責任。

問:農藝調控包括哪些具體措施?

答:在土壤污染防治中,農藝調控是指利用農藝措施對耕地土壤中污染物的生物有效性進行調控,減少污染物從土壤向作物特別是可食用部分的轉移,從而保障農產品安全生產,實現受污染耕地安全利用。農藝調控措施主要包括種植重金屬低積累作物、調節土壤理化性狀、科學管理水分、施用功能性肥料等。

問:土壤污染風險主要有哪些?下一步將采取哪些管控措施?

答:土壤污染的風險主要包括:一是耕地污染影響農產品質量。土壤污染影響農作物生長,造成減產。農作物可能會吸收和富集某些污染物,影響農產品質量,給農業生產帶來經濟損失;長期食用超標農產品可能嚴重危害人體健康。二是危害人居環境安全。住宅、商業、工業等建設用地土壤污染可能通過口攝入、呼吸吸入和皮膚接觸等方式危害人體健康。污染地塊未經治理修復就直接開發,會給有關人群造成長期的危害。三是威脅生態環境安全。土壤污染影響植物、動物(如蚯蚓)和微生物(如根瘤菌)的生長和繁衍,危及正常的土壤生態過程和生態服務功能,不利于土壤養分轉化和肥力保持,影響土壤的正常功能。土壤中的污染物,可能發生轉化和遷移,繼而進入地表水、地下水和大氣環境,影響其他環境介質,可能會對飲用水源造成污染。

下一步采取的管控措施主要包括:一是實施農用地分類管理,保障農業生產環境安全。對輕中度污染的土壤,制定實施受污染耕地安全利用方案,采取農藝調控、替代種植等措施,降低農產品超標風險;對重度污染土壤,嚴格管控其用途,依法劃定特定農產品禁止生產區域,嚴禁種植食用農產品;制定實施重度污染耕地種植結構調整或退耕還林還草計劃。二是實施建設用地準入管理,防范人居環境風險。將建設用地土壤環境管理要求納入城市規劃、供地管理和土地開發利用管理。對擬收回土地使用權的有色金屬冶煉、石油化工、石油加工、焦化、電鍍、制革等行業企業用地,以及用途擬變更為居住和商業、學校、醫療、養老機構等公共設施的上述企業用地,由土地使用權人負責開展土壤環境狀況調查評估;已經收回的,由所在地市、縣人民政府負責開展調查評估。根據調查評估結果,建立污染地塊名錄及其開發利用的負面清單,合理確定土地用途。

問:污染地塊治理與修復責任怎樣界定?

答:《土十條》明確提出,污染地塊治理與修復責任界定按照“誰污染,誰治理”的原則,由造成土壤污染的單位或個人承擔。責任主體發生變更的,由變更后繼承其債權、債務的單位或個人承擔相關責任;土地使用權依法轉讓的,由土地使用權受讓人或雙方約定的責任人承擔相關責任。責任主體滅失或責任主體不明確的,由所在地縣級人民政府依法承擔相關責任。

問:針對污染地塊開發利用和治理與修復工程監管,《土十條》有何應對措施?

答:《土十條》對污染地塊開發利用和治理與修復工程監管提出了明確要求。在污染地塊開發利用方面,嚴格實施建設用地準入管理,一是建立污染地塊開發利用前的調查評估制度。二是分用途明確管理措施,符合相應規劃用地土壤環境質量要求的地塊,可進入用地程序;暫不開發利用的,要劃定管控區域,采取風險管控措施。三是落實城鄉規劃、國土資源、環境保護等部門監管責任,將土壤環境管理要求納入城市規劃和供地管理。

在污染地塊治理與修復工程監管方面,一是治理與修復工程原則上在原址進行,并采取必要措施防止二次污染。二是公開工程基本情況、環境影響及其防范措施等信息,接受社會監督。三是委托第三方機構對治理與修復效果進行評估。四是實行土壤污染治理與修復終身責任制。

問:土壤污染了,有辦法治理嗎?有哪些修復方法?

答:受污染的土壤可以通過修復降低其風險或危害,恢復其功能,但一般需要大量的資金和較長的時間。土壤修復是指通過物理、化學和生物的方法轉移、吸收、降解和轉化土壤中的污染物,使其濃度降低到可接受水平,或將有毒有害的污染物轉化為無害的物質,一般包括生物修復、物理修復和化學修復3類方法。由于土壤污染的復雜性,有時需要采用多種技術。

生物修復技術是20世紀80年展起來的,其基本原理是利用生物特有的分解有毒有害物質的能力,達到去除土壤中污染物的目的,主要包括植物修復技術、微生物修復技術和生物聯合修復技術。優點是不破壞土壤有機質,不對土壤結構做大的擾動,成本低;缺點是修復周期長,通常不適宜對高濃度污染土壤的修復。

物理修復是指通過各種物理過程將污染物從土壤中去除或分離的技術。目前常用的技術包括客土法、熱脫附、土壤氣相抽提、機械通風等。優點是修復效率高、速度快;缺點是成本偏高等。

化學修復是指向土壤中加入化學物質,通過對重金屬和有機物的氧化還原、螯合或沉淀等化學反應,去除土壤中的污染物或降低土壤中污染物的生物有效性或毒性的技術,主要包括土壤固化一穩定化、淋洗、氧化還原等。優點是修復效率較高、速度相對較快;缺點是容易破壞土壤結構,因添加化學藥劑易產生二次污染等。

問:土壤污染治理與修復的成本如何?

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