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土壤環境特征范文1
Abstract: Through the study on geochemical features of soil in Bazhong, we get the content of the typical elements Cd, I, Pb, S, Se, Zn in Bazhong, Tongjiang, Nanjiang, and Pingchang. The results show that the soil quality in Bazhong is similar with the national soil background value. The content of Cd in Bazhong is over the first class standard of national environmental quality, but the all met the second class standard. The Nemerow formula points that the soil pollution index is less than 0.7 and the agriculture soil in Bazhong is clean.
關鍵詞: 地球化學特征;環境質量評價;巴中
Key words: geochemical feature;environmental quality assessmen;Bazhong
中圖分類號:TU5 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)12-0212-02
0 引言
硒、碘、硫、鋅是人和動物所必需的營養元素,以硒元素為代表,環境中硒過量會導致人和動物中毒,缺乏會導致白肌病、克山病、大骨節病等地方病,這四種元素與人體健康關系密切[1]。據統計中國72%的縣市發現有不同程度的缺硒情況存在,有研究指出湖北的恩施、貴州開陽與四川、重慶東部這幾省交界處是中國硒的富硒地帶[2-4]。巴中市處于這一區域的邊緣,因此,勘察該區硒元素豐富程度具有重要現實意義。碘元素是人體必需的微量元素之一,約有1/2分布在甲狀腺內;硫元素是很多蛋白質的重要成分;鋅是維持動植物和人體正常生長發育必需的微量營養元素;鉛和鎘為重金屬元素。本文對巴中縣域(巴州、通江、平昌、南江)開展土壤環境地球化學調查,以摸清其土壤元素家底,合理實施農業特色種植,提高土地產出率。
1 研究區概況
巴中為四川東北部門戶,轄巴州區、通江縣、南江縣、平昌縣,幅員12325km2,地形地貌多樣,以中低山地貌為主,屬亞熱帶季風氣候,年平均氣溫16.9℃,年平均降雨量1150mm[5]。森林覆蓋率達35.91%,堪稱“綠色寶庫”。南江北部山區3000公頃“巴山水青”被稱為“四川盆地北緣山地重要的生物基因庫”。
2 研究方法
2.1 野外調查與樣品采集
結合各縣區特色產業帶、地形、水文、土壤、交通等因素對樣點進行設計。表層土壤采樣:在采樣中心點20m半徑范圍內,避開施肥點,采集相同土壤類型和用地類型的0-20cm土柱4-5個,去除雜物裝袋1.5kg以上。晾干后用木槌敲打土壤至自然粒級后篩分,將篩分后重量大于600g樣品裝入容器。采樣工作共獲得表層土樣344件,南江縣83件,通江縣122件,平昌縣91件,巴州區48件。
2.2 樣品測試分析
本文選取比較典型的六種元素進行測試分析,其中Se、I、S、Zn元素為生命元素代表,Cd、Pb為重金屬元素的代表。Se元素根據國家標準用原子熒光分析方法進行分析;Zn元素根據原子吸收光譜分析方法進行分析;I元素根據碘量法進行分析。
2.3 數據整理
將樣地野外調查以及室內測試分析資料回籠、整理,建立基礎數據庫,利用數據處理工具對收集的數據匯總,對比分析巴中市土壤環境地球化學特征。
3 結果與分析
3.1 土壤典型元素的背景特征
共獲得的344件土壤樣品,進行土壤進元素測定,得到平均值見表1。
式中,Z為比較指數,n為元素個數,A為對作物生長及發育起積極作用的元素比較值,高者為2,低者為-2,相等為0;B為對作物生長及發育起消極作用的元素比較值,高者為-2,低者為2,相等為0[7]。通過上式的計算得到,研究區的元素含量與全國平均含量的比較指數為0,說明研究區的土壤質量與全國水平相當。有益元素中I較缺乏,重金屬Cd高于全國水平,在農業生產活動中要注意有益元素的補充及有害元素的避免及消除。
3.2 土壤典型元素的環境評價
3.2.1 單因子指數評價法
單因子指數評價法[9]計算公式為:Pi=Ai/Bi
式中,Pi為土壤的單項污染指數,Ai為土壤元素實測值,Bi為土壤元素評價標準值。若Pi≤1,則土壤環境質量在標準內,相反,則土壤環境質量在標準之外,Pi值越大,污染越嚴重。本文采用《中國土壤環境質量標準》,根據土壤應用功能和保護目標,劃分為三類:Ⅰ類主要適用于國家規定的自然保護區、集中式生活飲用水源地、茶園、牧場和其他保護地區的土壤,土壤質量基本保持自然背景水平;Ⅱ類主要適用于一般農田、蔬菜地、茶園、果園、牧場等土壤,土壤質量基本上對植物和環境不造成危害和污染;Ⅲ類主要適用于林地土壤及污染物容量較大的高背景值土壤和礦產附近等地的農田土壤,土壤質量基本上對植物和環境不造成危害和污染。本文采用土壤二級標準,即適用于一般農田、蔬菜地等。
通過表2可知,3個典型元素除Cd元素以外,其他元素均未超出中國土壤環境質量一級標準,所有元素均符合中國土壤環境質量二級標準,證明巴中市土壤環境質量較好,但仍需加強重金屬元素監管。
3.2.2 尼梅羅綜合評價法
尼梅羅綜合評價法需要根據單項污染指數進行綜合計算,不僅考慮了各種污染物的平均污染狀況,而且突出了某種超標特別嚴重的污染物的作用,使用在污染項比較集中的環境中有很大的優勢。尼梅羅指數特別考慮了污染最嚴重的因子,尼梅羅環境質量指數在加權過程中避免了權系數中主觀因素的影響,是目前仍然應用較多的一種環境質量指數。計算公式為:P=[(Pijmax2+pijave2)/2]1/2
式中,P為樣點綜合指數,Pijmax為樣點中所有評價污染物單項指數的最大值;Pijave為樣點中所有評價污染物單項指數的平均值。P≤0.7為清潔,0.7
由表4計算結果可知,各縣域土壤污染指數均小于0.7,證明巴中市土壤清潔。
4 結論與討論
尼梅羅綜合指數評價表明,各縣域土壤污染指數均小于0.7,巴中市土壤清潔。研究區六個典型元素比較指數為0,研究區土壤質量與全國水平相當,有益元素中I較缺乏,重金屬Cd高于全國水平。土壤環境質量評價中的單因子評價表明,六個典型元素除Cd元素以外,其他元素均符合中國土壤環境質量一級標準,所有元素均符合中國土壤環境質量二級標準。Cd元素為重金屬元素,在水體中不能被微生物降解,只能發生各種形態相互轉化和分散、富集過程。通過植物的吸收、揮發、根際過濾、降解等作用,降低土壤中Cd元素的含量,即提高了土壤的價值功能。
參考文獻:
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土壤環境特征范文2
[關鍵詞]農用地;土壤污染;安全保障措施
[中圖分類號]X53[文獻標識碼]A
土壤是人類賴以生存和發展的物質基礎,也是經濟社會發展不可或缺的寶貴自然資源,在維護經濟社會可持續發展和生態安全等方面發揮著不可替代的作用。隨著我國經濟的快速發展,土地的不合理利用、工業發展造成了嚴重的土壤污染問題,直接影響農業發展、農產品安全和人體健康。農田土壤狀況直接影響著農作物生長和食品安全。據首次全國性土壤污染普查結果顯示,當前全國土壤總超標率達到16.1%,總體不容樂觀。污染類型以無機污染(重金屬)為主,有機污染(農藥)次之;不同土地類型中,耕地土壤環境質量總體堪憂。農用地土壤污染具有隱蔽性和累積性的特征,人們無法在污染初期通過嗅覺和視覺發現污染物所在,而是通過長期污染累積到一定程度后,才能通過植物指示,加上化學分析,才能判定其污染物的存在及其危害程度。根據2014年《全國土壤污染狀況調查公報》的結果,我國農用地土壤環境質量堪憂,對農產品質量和生態環境構成安全隱患,急需加強農用地土壤環境的監督管理,防控農用地土壤污染風險,防止造成污染危害,實現安全利用。
1農用地土壤污染來源
1.1礦產資源開發
礦產資源開發過程和礦藏開采后的廢棄物使得礦區環境受到不同程度的破壞,其中影響最深刻的便是土壤環境。礦產資源在開發過程中或者廢棄后污染物主要通過三種途徑進入土壤,一是通過大氣干濕沉降進入土壤;二是隨礦山廢水進入土壤;三是廢石、尾礦的不合理堆放。煤矸石不但直接占用大量農田,而且在風力、降水等自然力的作用下,通過直接滲透、飄塵沉降、雨水沖刷等方式將大量有害有毒物質,如汞、鉻、鎘、銅、砷等帶入土壤,煤矸石中含有的放射性物質還會導致土壤的輻射性污染。
1.2固體廢棄物污染
工業廢棄物和城市垃圾是土壤固體污染的主要來源。大量未經處理的工業廢棄物隨意堆積,重金屬元素會在雨水的淋洗下向土壤中釋放其有效態成分,造成土壤污染。我國工業固體廢棄物主要來源于有色金屬礦采選、有色金屬冶煉、石油開采、石油加工、化工、焦化、電鍍、制革等行業。
1.3農業污染
農業土壤污染的途徑主要是化肥、農藥、地膜、畜禽養殖等。我國是一個農業大國,化肥施用量巨大。但是,過度使用化肥會使土壤酸化,造成土壤膠體分散、結構破壞,土壤板結,另外未被作物吸收的氮、磷等隨著農田排水擴散,造成更大面積的土壤污染。農藥曾一度被認為是農業發展史上三大技術革命之一,但是,農藥的長期大量使用,使土壤中的農藥殘留不斷累積,污染程度不斷加大。農民施用的某些農藥會隨著降雨進入土壤,并長期殘留,嚴重損害了土壤中有益微生物的生存,而且會導致農產品農藥殘留量超標,危害人體健康。
農用地膜良好的增溫保墑效果對中國農業產生了重大的、積極的作用,但同時隨著地膜覆蓋技術的普及,殘留農用地膜已經帶來了一系列的負面影響,大量的殘留地膜破壞土壤結構,危害作物正常生長發育并造成農作物減產,進而影響到農業環境。
由于畜禽養殖規?;捷^低,糞便利用率不高,畜禽養殖污水基本都是直排,其主要污染物為COD、BOD、NH4-N、TP、TN,一個規模養殖場的排污量不亞于1個中型工業企業的排污量。此外,由于畜禽飼料中添加銅、鉛等微量元素和抗生素、動物生長激素,使得許多未被畜禽吸收的微量元素和有機污染物隨糞便排出體外,這種不合格的畜禽糞便肥料也會造成土壤污染。因此,集約化畜禽養殖場的畜禽糞便已成為有毒物質集中的“庫”,使用有機肥導致土壤重金屬、多氯聯苯、有機酚類、亞硝酸胺類物質的積累,嚴重污染土壤環境。
1.4生活污染
未經處理的生活污水用于灌溉農田,將會使污水中的有害物質帶入農田,污染土壤,此外,生活中的固體垃圾種類繁多,所含的有毒物質也各不相同,既有放射性元素,又有病原菌和寄生蟲,這些垃圾進入農田之后,經過雨水浸淋,其滲出的有毒物質侵入土壤,就會改變土質和土壤機構,影響土壤中微生物活動,妨礙植物的生長。
2農用地土壤污染防治任務
農用地土壤污染防治的目標主要是保障農產品質量安全。農用地特別是農產品產地是生產的“第一車間”,研究表明,土壤中的重金屬、持久性有機污染物會隨著作物生長遷移到作物可食部分,進而危害農產品質量安全。保護好產地土壤,實際上就是從源頭上防范了產品受害,將產地和產品結合起來保護,把保護產地土壤作為保護農產品的重要內容,通過輪作、間作、季節性休耕等農藝措施保護,既能實現土壤污染治理,又可以保障農產品質量安全,還可以發揮已污染土壤的生產功能,緩解糧食供給壓力,保障國家糧食安全。
2.1深入開展土壤環境質量調查
相比大氣、水污染,土壤污染狀況調查基礎薄弱,存在底數不清、資料不系統等特點。2016年5月,國家制定并公布了《土壤污染防治行動計劃》,其中將深入開展土壤環境質量調查作為一項重要任務,要求以農用地和重點行業企業用地為重點,開展土壤污染狀況詳查。同時要求統一規劃、整合優化土壤環境質量監測點位,建設土壤環境質量監測網絡,形成土壤環境監測能力。根據環境保護部、財政部、國土資源部、農業部、國家衛生和計劃生育委員會聯合印發的《全國土壤污染狀況詳查總體方案》(環土壤﹝2016﹞188號),我國已全面啟動土壤污染狀況詳查工作。“十五”以來,環境保護、國土資源和農業等部門相繼組織開展了全國土壤污染狀況調查、多目標區域地球化學調查、農產品產地土壤重金屬污染調查等專項調查,初步掌握了全國土壤污染的總體情況和基本特征。但由于調查工作目標、內容范圍不一致,在系統性、精細化等方面不能完全滿足確定農用地土壤污染面積和分布的精度要求,調查結果難以支撐農用地和重點行業企業用地風險管控的需求,迫切需要開展一次土壤污染狀況詳查。
2.2分類管控,合理規劃
按污染程度將農用地劃為三個類別,未污染和輕微污染的劃為優先保護類,輕度和中度污染的劃為安全利用類,重度污染的劃為嚴格管控類,以耕地為重點,分別采取相應管理措施,保障農產品質量安全。一方面,要推進輕度和中度污染耕地的安全利用,在重度污染區,調整種植結構,制定退耕還林還草計劃;另一方面,完善政策制度,有序推進秸稈還田、增施有機肥、少耕免耕、糧豆輪作、農膜減量與回收利用等措施實施。督導農村土地流轉的受讓方履行土壤環境保護的責任,避免因過度施肥、濫用農藥等掠奪式農業生產方式造成土壤環境質量下降。
2.3實行源頭管控
一是嚴防礦產資源開發污染、涉重金屬行業污染。在礦產資源開發活動集中的區域,執行重點污染物特別排放限值,要求礦產資源開發企業,嚴控重點污染物排放;要全面整治歷史遺留尾礦庫,根據實際情況,完善覆膜、壓土、排洪、堤壩加固等隱患治理和閉庫措施,全面整治遺留尾礦庫;二是提高地膜質量,提高地膜回收率。要鼓勵廢棄農膜回收和綜合利用,研究制定農藥包裝廢棄物回收處理激勵辦法,開展廢棄農膜回收利用試點。最后,要強化畜禽養殖污染防治。嚴格規范獸藥、飼料添加劑的生產和過程,防止過量使用,促進源頭使用。要加強畜禽糞便綜合利用,在部分生豬養殖區開展種養業有機結合、循環發展試點。
2.4實施土壤污染治理與修復
根據國土、農業部門現有掌握的受污染耕地情況,實施治理與修復。以重污染工礦企業、集中污染治理設施周邊、重金屬污染防治重點建設綜合防治先行區。制定土壤污染治理與修復規劃。各地區以影響農產品質量和人居環境安全的突出土壤污染問題為重點,制定本行政區土壤污染治理與修復規劃,明確重點任務、責任單位和分年度實施計劃,建立項目庫。
3農用地土壤污染防治保障措施
3.1構建管理體系,落實主體責任
按照“國家統籌、省負總責、市縣落實”原則,建立完善土壤環境管理體制,落實土壤污染防治屬地責任。建立省級土壤污染防治工作聯席會議制度,協調解決重大問題。另外各地區還要建立土壤污染防治督查制度。
3.2統籌資金使用,確保重點任務
要加大資金統籌力度,支持開展土壤環境監測、調查、風險評估、治理與修復、監督管理等工作的資金投入,重點向土壤污染狀況詳查工作傾斜。將農村垃圾收集、清運、處理處置及農村污水收集處理設施建設、運行資金納入當地財政預算,形成長效的資金投入機制。
3.3狠抓能力建設,夯實防治基礎
要加強土壤環境監測、監管執法、應急能力等建設,配備必要的監測儀器設備、現場執法裝備等。著力提升隊伍業務素質,省、市每年分別至少開展1次土壤環境監測技術人員培訓。
3.4加快科研投入,提升防治水平
充分發揮高等學校、研究機構、企業等自身科研優勢,開展土壤污染調查監測、風險管控、治理修復等關鍵技術研究。建設土壤污染防治實驗室、科研基地,加快推進科研基礎設施建設;在各級科研課題中設立土壤污染防治專項,加大對土壤污染防治類科研項目支持力度;加快土壤污染防治研究成果、技術的轉化和推廣應用,促進產業化發展。
3.5開展宣傳教育,提升保護意識
土壤環境特征范文3
摘要 根據2014年全國土壤污染調查結果顯示,我國土壤環境不容樂觀,對于污染土壤進行治理修復是現實的迫切要求。土壤修復制度是土壤環境保護立法的重要內容,法律應該將土壤修復作為一項法律義務、管理制度和制裁措施加以規定。土壤修復制度的內容包括修復的義務、規劃、目標、標準、公眾參與機制、商業模式、法律責任和監督管理等內容。
關鍵詞 土壤污染;土壤修復;制度;立法
2014年國家公布的全國土壤污染調查結果顯示,我國土壤污染已經相當嚴重。目前,我國各大城市的更新改造和產業的升級換代仍在進行中,更多的污染地塊還會暴露顯現,土壤污染問題已經引起社會的普遍關注,對于污染土壤進行治理修復是時代的要求。土壤屬于難以再生或者不可再生的戰略資源,由于污染而閑置土地或者無法有效利用土地會造成極大的浪費,還會增加對清潔土壤的開發強度。所以,污染土壤的治理修復是各國土壤環境保護立法的重要內容。
土壤修復制度立法的總體考慮
土壤修復的法律定位
土壤修復是指運用物理、化學、生物等技術方法,使受到污染和破壞的土壤恢復正常功能。土壤修復制度是法律對土壤修復活動所做的制度安排。修復污染土壤主要是基于兩大基本考慮,一是消除土地上的污染及其不良影響,保障人體健康和環境安全;二是進行污染土壤的再開發利用。自20世紀70年代以來,由于土壤污染的加劇,土壤修復成為一項法律要求。
從法律的角度來講,土壤修復具有三個法律性質:第一,是一項法律義務。由于土壤污染侵害了公眾的健康、財產以及環境的安全,基于污染者負擔原則,土壤修復成為法律規定的一項義務,造成土壤污染的責任主體必須負起相應的責任,消除土壤上的污染危害,恢復土壤的功能和價值。第二,是一項法律制度。土壤修復工作技術復雜、耗時長、涉及面廣,必須將其制度化,以保障其長遠、普遍、規范地實施。作為一項制度,必須有可反復適用的普遍性要求、規范性的內容、強制性的法律后果。第三,是一項法律制裁措施。造成土壤污染后,土壤修復是法律救濟措施之一,受害者可請求法院判決責任人承擔土壤修復責任。
土壤修復制度與其他土壤環境保護制度的關系
土壤環境保護是一項復雜的系統工程,相關的制度有很多,如土壤調查制度、土壤檔案制度、分級分類管理制度、環境風險評估制度、風險管制制度和修復制度等,土壤修復制度是其中一項,該制度與其他制度緊密相連,甚至需要以其他制度為前提。由于中國受到污染的土壤很多,不可能也沒有必要都進行修復,一般情況下只有經過對污染土壤的環境風險評估,確認有修復的必要和可能時,才進行修復。土壤修復制度只是管制污染土壤環境風險的措施之一,所以,土壤修復制度的設計必須放在土壤環境管理的總體框架下考慮,與其他制度和措施相協調。
盡管土壤修復屬于末端應對方法,但是修復活動盡量前移仍有助于避免或減輕損害后果。因此有必要構建邊開發、邊修復,邊建設、邊修復的經濟、生態建設一體化模式,將土壤修復行為融入開發建設全過程。這就需要將土壤修復的責任與現行環境管理制度相結合,如在環境影響評價制度中要求建設項目和規劃環境影響評估的內容包括生態環境損害評估和土壤修復措施的內容;在頒發環境許可證時可以在許可證中要求持證人承擔恢復環境損害的內容;在污染治理制度中增加土壤修復的內容。在企業停業、關閉,資源開發活動結束,建設活動完成等階段,要求活動主體清除其行為對土壤的不良影響,修復土壤。此外,由于土壤的修復周期長,等待修復完全結束再進行開發可能會影響各相關利益方的利益,所以修復也可以與開發同時進行,在嚴格的管理之下進行有限地開發和利用。這樣建立污染土壤修復過程的監督管理和治理設施的維護運營管理也十分重要。
農業用地修復與工業場地修復的關系
國外土壤環境立法很少有農業用地修復這種提法,因為修復往往指將污染清除,農業用地受到污染后,一般受影響面積大,由于成本太高無法進行快速的污染清除,此外,為了保護及恢復用地生產力,一般不適宜采取物理、化學等修復方法,更多地采用種植結構調整、農藝結合、生物萃取等方法進行污染清除,這些方法被認為是一種環境整治,而不是環境修復。在我國,實踐中所進行的土壤修復包括農業用地修復,在一些地區(如湖南?。┺r業用地修復甚至是土壤修復的重點。但是,農業用地(特別是耕地)和工礦業場地在遭受污染方式、污染特征、對人體危害的暴露方式和危害機理等方面有所不同,土地的所有制形式、治理修復的方式、開發利用的模式、基金來源等也有極大差異,因此,對土壤立法時,有必要針對農業土壤保護和工業場地環境風險管制適當分開立法,根據兩者的特征分別規定修復方式和目標、責任主體、資金來源、監督管理等,以增強土壤立法的實用性和針對性。
土壤修復法律制度的設計
土壤修復作為土壤環境保護及管理的一項新的制度,在土壤環境保護立法中占有重要位置,其具體內容應該包括如下方面。
土壤修復的法律義務及義務主體
土壤修復旨在控制土壤污染風險。立法應規定土壤修復是政府及造成環境污染、破壞的責任者的一項法律義務。當有關單位和個人的活動造成土壤污染或損害時,根據污染者負擔原則,排污者有義務承擔清除污染和危害、恢復環境狀況的責任;當特定區域的環境質量惡化,對人體健康和財產造成危害或者威脅時,當地政府有義務組織環境區域土壤修復,改善環境質量。當然,排污者和政府責任有所不同,排污者主要對其個體行為產生的后果負責,政府在無法區別個體責任或責任主體滅失、或者責任主體喪失責任能力的情況下承擔責任。國外經驗顯示,確定一個更廣的責任主體范圍有利于解決土壤修復責任主體確定困難、資金需求量大等難題。污染責任者的范圍包括污染排放設施的所有者和經營者、污染處理設施的所有者和經營者、污染場地的所有者和使用者、污染物的運輸單位等。當然,修復并不一定由政府和司法機構強制啟動,也可以由企業或者業主基于商業目的自愿進行。無論是強制修復還是自愿修復都需要符合相關的標準及要求。
土壤修復規劃
目前,我國受到經濟、技術條件限制,不可能對所有受污染的環境區域和場地進行修復,需要通過制定修復規劃或計劃來確定修復對象、目標和具體要求。土壤修復規劃或計劃屬于宏觀法律規制,是在事前對土壤修復進行總體和長期安排,要求首先要對各個區域或地區受污染地塊進行調查,在此基礎上,根據污染狀況和人體健康、環境安全需要,列出治理、修復對象的優先名目清單,并設定修復行為的宏觀目標,部署總體行動。根據土壤修復的不同類別,修復規劃應制定短期、中長期和突發生態環境事件應急修復規劃,并對不同階段的修復設定不同目標和行動綱領。對此,法律應明確土壤修復規劃制定主體、權利義務和法律責任,保證規劃的有序進行和有效實施。土壤修復計劃是對具體地塊的修復工作而制定的方案,包括采用的標準、達到的要求、時間安排、技術手段等。
土壤修復的目標及標準
土壤修復的原則性目標是消除污染土壤對人體健康和環境安全的危害和威脅,恢復土壤的特定用途。具體目標是由土壤環境標準確定。但在實踐中如何確定具體適用的修復標準有兩種不同的模式。一是適用統一標準;二是基于風險控制的標準。前一模式要求所有的修復工程都達到統一標準,這一標準可滿足各種土壤用途的要求,不管場地處于什么位置,將來的用途是什么。后一模式在適用標準時往往根據地塊環境評估的結果、人體暴露值、地塊將來的用途等做出不同的調整。歐洲國家多采用前一模式。美國和加拿大等國采取的是后一模式,兩種模式各有利弊,統一標準模式對污染者一視同仁,不必支付太多的談判和溝通成本。不利之處是不加區別地適用統一標準不能針對土地開發利用的具體要求,可能造成過度修復,成本過大,不利于鼓勵污染土壤的再開發。后一模式靈活性強,有針對性,有助于鼓勵污染土壤的再開發利用,但是溝通成本大,決策過程復雜,在確定修復方案過程中投入專業技術力量大。中國歷來有適用統一環境標準的傳統,但是中國的國情復雜,區域差異大,統一標準缺乏針對性。此外,中國污染土壤修復剛起步,政策的制訂也需要考慮到修復成本對于社會的影響,建議我國在完善土壤環境質量標準的前提下,逐步從統一標準模式向基于風險控制的標準模式轉變。
土壤修復社會參與機制
公眾參與是土壤修復中的重要一環,有效的公眾參與可以保障公眾的環境權,緩解污染場地周邊的緊張關系,幫助尋求合適的修復方案,監督修復過程,補充政府執法力量的不足。應該在制訂污染土壤管理政策、風險控制措施直至具體修復治理、資金籌措工作等不同決策層面上,全面開展利益相關方的對話與磋商,促進形成共識的互動過程。我國土壤修復過程中的公眾參與嚴重不足,主要原因是缺少相關法律依據、缺乏公眾參與意識及相關渠道。建議在“土壤環境保護法”中明確規定公眾參與制度,要求政府及污染土壤相關管理部門在土壤修復方案制定、修復驗收等環節組織公眾參與,設立專門的公眾交流機構,建立良好的溝通機制。加強對公眾的風險教育及參與能力建設。當公眾參與權受到侵犯時提供法律救濟。
污染土壤修復及其他受損害環境的修復行為從某種程度上而言屬于公益事業,需要號召全社會各個層面力量的廣泛參與,引導鼓勵公眾參與修復計劃的制定、實施,對政府和企業行為進行有效監督,鼓勵公眾參與土壤修復機制的科學研究和技術開發,并為此貢獻智力、物力和財力等。
土壤修復的商業模式
目前從事環境修復的企業有上百家,但是對于修復企業而言,土壤污染修復領域的資金壁壘和技術壁壘都很高,行業及市場發展緩慢。我國土壤污染防治的中期目標是:“到2020年,法規和標準體系初步建立,土壤污染修復基本實現市場化,農業土壤環境得到有效保護,工業污染場地開發依法有序,大部分地區土壤污染惡化趨勢得到遏制,部分地區土壤環境質量得到改善,全國土壤環境總體狀況穩中向好?!币獙崿F這個目標,當前亟需在明確責任主體和質量標準的前提下,按照“誰污染,誰付費” “誰投資,誰受益”“環境污染第三方治理”等基本導向,盡快建立起新型的商業模式,鼓勵與引導社會資本投入到土壤環境保護事業中,改變當前土壤污染防治主要由中央財政投入的單一局面。
土壤修復的基金保障機制
土壤修復需要耗費巨額資金,僅靠責任人單一的資金來源難以解決,各國趨于建立社會化的多元資金途徑。生態問題的根源是外部不經濟性,需從設置環境資源開發行為的經濟成本人手,由開發利用生態資源、造成生態問題、獲得經濟利益的主體承擔主要生態修復資金義務。此外,生態環境改善屬于公共利益范疇,政府理應投入部分資金。通過政府財政投入和轉移支付、政府通過各種財源建立的修復基金、企業繳納生態環境補償費和生態修復保證金、社會捐助、銀行貸款等方式建立生態修復資金來源渠道,形成有力的資金支撐機制。合理的資金機制可以保證開發利用主體對土地資源的謹慎開發,同時避免生態事故后“一走了之”局面的發生。建議在“土壤環境保護法”中規定環境基金制度支持土壤修復,還可以通過要求高危行業企業交納土壤修復保證金的方式保證對受損環境修復的資金需要。
不履行土壤修復責任的追究機制
土壤修復既是一項管理制度,也是一項法律責任。為了順應土壤修復的要求,我國的法律責任體系應進行如下革新。一是明確規定不履行修復責任的法律制裁措施。二是擴大損害賠償范圍。將法律救濟的范圍從傳統損失擴大到生態損害,將環境恢復期間環境資源和環境服務價值暫時喪失的損失納入損害賠償之列,并對其做出具體的規定。三是明確修復成本追償機制。當政府或者其他單位和個人代替責任人履行了修復環境的責任后,有權向責任者追償修復成本。四是延長訴訟時效。將責任人承擔法律責任的時效延長,在特定情況下可溯及既往。五是在潛在責任主體之間建立連帶責任。六是建立土壤修復責任社會化機制,如通過建立環境保險制度、環境基金制度等來分化和分擔土壤修復責任。
土壤修復的監管機制
中國目前土壤修復的管理體制主要有兩種類型:一種是環保部門主導,其他部門參與;另一種是城市土壤修復由國土部門主導,農村耕地修復由農業部門主導,環保部門對污染治理實施監管。目前,土壤修復處于起步及試點階段,管理形式尚未固定,無論治理修復由什么部門主導,環保部門對于環境污染治理修復相關活動的監管都不能缺位。
土壤修復工程技術復雜、隱蔽性強、時間跨度長、監管難度大。針對以上特點,政府對修復工程的監管應該體現如下特點:一是進行全過程監管。修復過程很長,包括污染場地環境調查和風險評估,修復計劃和方案的制定,修復工程的開展,修復完工驗收等,各個環節緊密相聯,一個環節現出問題,修復的效果可能大受影響。政府必須進行全過程監管,明確若干控制點進行重點審查。二是設立工程監理。土壤修復工程多為隱蔽工程,覆蓋后難以觀測,工程監理是質量的重要保障。三是技術審查和守法監督適當分離。政府對于工程和技術、評估檢測等問題并不在行,應該讓懂行的人做懂行的事。技術性和專業程度高的工作由專業機構和專業人士把關,政府審查程序的完整性及結果的合規性。四是根據新出現的情況及時調整修復方案。修復過程長,隨著調查的深入、技術的進步,可能會發現一些前期調查中未發現的污染和破壞,為此.應該要求修復責任單位適時調整修復方案,使新發現的問題一并得到解決。五是進行工程驗收。工程驗收是對于各責任方履行義務情況所進行的核查及核證。修復不是一項無止境的工作,責任也要有一個終結。國家立法應該建立統一的治理驗收和管理程序,加強修復過程監管和結果監管。
土壤環境特征范文4
關鍵字:土壤污染污染、現狀、特性、成因及類型
中圖分類號:TE08 文獻標識碼: A
1、引言
土壤是環境要素之一,是人類生存、興國安邦的戰略資源。近20年來,隨著社會經濟的高速發展,我國因污染退化的土壤數量日益增加、范圍不斷擴大,土壤質量惡化加劇,危害更加嚴重,己經影響到小康社會的建設和可持續發展戰略目標的實現,土壤污染防治刻不容緩。
對于土壤污染這個問題,一種觀點認為,只要外源污染物進入土壤,便可稱為土壤污染;而另一種觀點認為,外源污染物不僅需要存在于土壤中,而且要對土壤本身或者土壤中附著的植物或者周圍的生態環境造成損害,才能稱之為土壤污染。綜合來說,土壤污染,就是由于人類的生產、生活等活動產生的污染物、廢棄物等直接或者間接的進入土壤,使得土壤的形狀和性質等發生變化,并且超出了土壤的自凈能力,破壞土壤乃至整個生態平衡的現象。
2、我國土壤污染現狀
現如今制約我國經濟社會可持續發展的重要因素之一就是土壤污染,由于我國工業化和城市化的進程加快,導致受污染土地的面積不斷擴大,這一問題已制約著我國經濟社會的發展。
2014 年 4 月 17 日,環境保護部和國土資源部了全國土壤污染狀況調查公報,本次土壤污染狀況調查的范圍是除香港、澳門特別行政區和臺灣省以外的陸地國土,調查點位覆蓋全部耕地,部分林地、草地、未利用地和建設用地,實際調查面積約 630 萬平方公里。調查采用統一的方法、標準,基本掌握了全國土壤環境總體狀況。調查結果顯示,全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,工礦業廢棄地土壤環境問題突出。全國土壤總的點位超標率為 16.1%,其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為 11.2%、2.3%、1.5%和 1.1%。從土壤利用類型看,耕地、林地、草地土壤點位超標率分別為 19.4%、10.0%、10.4%。
我國目前土壤污染呈污染種類多、污染途徑廣、有機無機污染物混合污染、新老污染并存的多元素復雜形式,防治難度極大。農產品的質量安全和人民的身體健康受到土壤污染的嚴重威脅,同時也影響社會和諧。我國土壤污染狀況總體呈現污染物種類多、含量大、受污染土地面積廣的特點,農村、城市和礦區呈現不同程度的土壤污染狀況,尤其是耕地受污染嚴重。目前,有關研究表明,我國耕地受重金屬污染嚴重,約有五分之一的耕地被重金屬污染,而農產品被有機污染和農用化學品污染,導致其產量和質量均有下降,每年的直接損失至少數百億。
近幾年來,環保問題隨著經濟社會的迅速發展日益受到人們的關注。土壤環境保護和治理問題也成為除了水、大氣、固體廢棄物污染以外的新的關注熱點。目前,我國生態環境、食品的安全、農業可持續發展等問題已受到土壤污染的嚴重威脅,土壤污染問題引起了環保治理者的高度重視,為此,國務院辦公廳于今年初《關于印發近期土壤環境保護和綜合治理工作安排的通知》,要求到2015年,在全面摸清我國土壤被污染狀況的前提下,建立嚴格的涉及耕地和集中式飲用水水源地的土壤環境保護和治理制度,遏制土壤污染的上升趨勢,保證全國耕地土壤環境質量的調查點位達標率高于80%。并提出到2020年,力爭建成我國土壤環境保護體系,明顯改善全國土壤環境質量。
3、土壤污染的主要成因及類型
化學污染、生物污染、物理污染、放射性污染等都是土壤污染物的來源,這些有機和無機污染物造成了土壤污染的多樣性。通過污水排放、化肥農藥的使用、廢氣和固體廢物,這些污染物質進入土壤并大量累積。隨著近幾年來人口的急劇增長和工業的迅速發展,大量固體物質堆放和傾倒在土壤表面,土壤層中也滲透著大量有害廢水,大氣中的飄塵及有害氣體也會隨雨水進入土壤,另外農業化學肥料污染也是導致土壤污染的重要因素。由于人類的生產和生活過程過多的介入土壤,導致土壤污染的未知來源范圍廣、種類復雜。
3.1水質污染型
主要由于污染水源(指未經處理、未達排放標準的城市生活或工業廢水等)通過被污染的地表水灌溉農田,最終污水中的有毒有害物質隨著污水進入農田而污染土壤。
3.2大氣污染型
工業活動排放到大氣中的有害氣體通過空氣沉降、化學反應等過程,產生酸雨進入土壤,引起土壤的酸化。另外空氣中的粉塵、煙塵等粒子由于地球重力作用空降進入土壤,也形成了土壤污染。
3.3固體廢物污染型
城市工業廢渣(城市垃圾、煤渣、礦渣、粉煤灰等)大量堆放在土地表面,其中的有毒有害物質造成土壤污染,使環境惡化。這些工業企業及生產生活產生的廢物、垃圾等固體有害物質在堆積、處理和掩埋的過程中,大量占用地表面積,并且隨著大氣的遷移、降水、擴散、地表徑流等進而污染周圍地區土壤,形成土壤污染的點源性污染。隨著城市工業化進程的加速,固體廢物污染的污染物性質和種類都逐漸復雜化,并且這種復雜趨勢日漸擴大。
3.4農業污染型
農藥、化肥在農業生產中過量或不合理的使用都會造成土壤的污染。例如,氮肥在農業生產活動中被大量使用,導致土壤自身成分被破壞,形成土壤表層硬化,造成土壤的生物本質變差,致使農業產品的產出和質地下降。農藥雖然具有殺蟲的作用,但在農業生產中大量使用會使農藥中的有毒有害物質沁入土壤,長期大量使用農藥就會引起土壤嚴重污染。
4、土壤污染特性
土壤污染因其組成結構和形成原因的復雜具有獨特性,與大氣污染、水污染等其他環境污染有極大差別,它有著自身特有的性質。
4.1隱蔽性和潛伏性
土壤污染是污染物在土壤中長期積累的過程,一般要通過對土壤污染物進行植物產品質量分析監測、植物生態效應監測、植物產品產量監測、以及環境效應監測等來發現。其后果要通過長期攝食由污染土壤生產的植物產品的人或動物的健康狀況才能反映出來。因此,土壤污染不像大氣和水體污染那樣易被人們所覺察。
4.2不可逆轉性和長期性
土壤一旦遭到污染后極難恢復,而重金屬污染則是一個不可逆過程。許多有機化學物質也需要有一個比較長時間的降解過程。由于土壤是一個絡合一鰲合體系,土壤中凡乎所有的金屬離子都有形成絡合物和鰲合物的能力,形成的絡合物、鰲合物可以幾十年甚至幾個世紀存在于土壤中,在常態下難以分解、轉化。因而,土壤一旦遭受污染,極難恢復。
4.3后果的危害性
土壤污染的后果十分嚴重:1、被污染耕地質量下降,經濟損失嚴重。耕地中污水灌溉并長期使用肥料、農藥、農膜,致使污染物在土壤大量累積,土壤肥力下降,農作物產量減少,質量下降。2、食品安全隱患增加,危及人體健康。農作物在被污染的土壤中生長,大量吸收來自污染土壤的有毒有害物質,最終通過食物鏈進入人體,導致各類疾病的產生,危害人體健康。3、生態安全受到威脅。生態系統是一個有機整體,土壤污染直接導致土壤的生態系統結構和功能產生改變,使得生物種群的多樣性減少,結構改變,導致土壤生產力減弱,破壞生態安全。土壤污染不僅危及特定地區的一個人或幾個人的人生和財產安全,甚至波及更廣范圍的多數人的人生和財產安全;不僅危及當代人的生命健康,甚至會殃及子孫后代的利益。
4.4難以治理性
由于土壤污染的來源具有多樣性,在治理土壤污染時僅僅依靠治理污染源頭是遠遠不夠的。土壤會被重金屬、有機物質、放射性元素等多種有毒有害物質污染,這些物質在土壤中積累,很難被土壤稀釋,有時甚至需要換土或者淋洗等方法來治理土壤污染,因此治理土壤污染的成本相對較高,時間較長。而大氣污染和水污染等則可以通過直接治理污染源頭而達到短時間內稀釋凈化自然的效果。
5、總結
在2012年兩會上周宜開委員說,目前我國土壤污染形勢嚴峻,存在的突出問題。周宜開委員并建議:一、抓緊制訂土壤污染防治法,規定專門的、行之有效的制度和措施,使土壤污染防治工作步入法制化軌道。二、盡快實施土壤污染防治戰略。開展重點加密調查,評估土壤污染對生態環境的風險;建立國家區域土壤污染檔案;加強土壤污染監測和風險管理體系建設;推進污染土壤的治理修復。三、嚴格保護耕地土壤環境。重點做好農產品基地和農業主產區土壤環境安全性評估和有效保護;全面推廣數字化測土配方施肥技術,加強耕地質量管理信息化建設。
土壤是人與動植物賴以生存的基礎,而隨著人類的進化和社會的不斷發展,土壤環境正逐漸被破壞,土壤污染問題日益嚴重。由于我國當前土壤污染形式嚴峻,所以一定要實施防治戰略、加強管理、嚴格保護土壤環境。
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土壤環境特征范文5
關鍵詞 畜禽養殖廢水灌溉土壤;重金屬;分布特征
中圖分類號 X53 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)01-0225-02
Distribution Characteristics of Heavy Metals in Livestock Wastewater Irrigation Soil
LI Yan-li LI Shu LUO Qiang
(Henan Research Institute of Environmental Protection Sciences,Zhengzhou Henan 450004)
Abstract [Objective] To animal manure fertilizer irrigation farmland soil Cu,Zn,Pb,Cd,Cr,Ni,As seven kinds of heavy metal content carry on research.[Method]Use automatic digestion and pretreatment system-inductively coupled plasma mass spectrometry for determination.[Results] Contents of Cr,Ni,Zn and Pb were not exceed standard soil environment quality standard level.Contents of Cd,Cu,As were no more than the soil environmental quality standards for secondary standard(6.5
Key words livestock wastewater irrigation soil;heavy metals;distribution characteristics
對發酵過的動物糞便、尿液、飼料殘渣和沖洗水等混合有機肥,稀釋后灌溉蔬菜,其中含有高量的養分,可促進農作物的生長和土壤肥力的提高,但由于添加劑飼料的廣泛使用,許多畜禽養殖場產生的畜禽養殖污水中也常常含有較高的Cu、Zn等重金屬元素[1]。使用ICP-MS對土壤樣品中的Cu、Zu、Cr、Cd、Pt、As、Ni等進行測試分析。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試材為土壤。主要儀器:7700X電感耦合等離子體質譜儀,美國安捷倫科技公司;超純水儀,DEENAII全自動消解及前處理系統;試驗中所有玻璃容器均用10%硝酸浸泡后用超純水清洗備用,瑪瑙研缽,100目尼龍篩。主要試劑:硝酸(優級純),鹽酸(優級純),高氯酸(優級純),氫氟酸(優級純,標準);多元素混合標準溶液(內標);ICP-MS調諧液。
1.2 試驗方法
1.2.1 樣品的制備。土壤樣品根據《土壤環境監測技術規范》規定的采集方法進行采樣。將風干后樣品壓碎,用四分法過20目尼龍篩。用研缽把樣品研磨碎,過孔徑100目尼龍篩。樣品稱取0.05 g的量,用全自動消解及前處理系統將樣品消解,高純水定容至25 mL[2]。
1.2.2 標準溶液的配置。用安捷倫多元素混合標準溶液配置成0、10、20、30、40、60、80、120 μg/L標準系列。
1.2.3 樣品的測定。采用電感耦合等離子體質譜儀(型號:7700X)測定Cu、As、Pb、Cr、Cd、Zn、Ni;采集模式為質譜圖;積分時間0.3 s;質譜圖峰型為3個點;重復3次;調諧模式為批處理之前自動調諧、P/A因子調整;數據分析方法為全定量分析;標準曲線系列為0、10、20、30、40、60、80、120 μg/L[3-4]。
2 結果與分析
2.1 標準曲線分析
將標準曲線系列0、10、20、30、40、60、80、120 μg/L溶液依次進行儀器檢測并輸入含量,ICP-MS自動繪制標準曲線,得到的相關系數。測定其線性范圍、相關系數、檢出限、精密度與加標回收。對空白消解樣品進行檢測,重復測定 11 次所的標準偏差的 3 倍確定,得到重金屬元素方法的檢出限[5]。在已經測得含量的樣品中加入不同標準含量的該元素進行加標回收試驗,加標的量根據各元素測得的含量采用單標溶液進行定量加標,計算精密度和回收率[6]。結果見表 1。
2.2 土壤樣品分析
土壤樣品中的7種重金屬含量,檢測結果見表 2。根據國家土壤環境質量標準GB15618―1995,所采集的土壤樣品中Cr含量最高為43.582 mg/kg,平均值為35.207 mg/kg(低于90 mg/kg);Ni含量最高為28.192 mg/kg,平均值為20.800 mg/kg(低于40 mg/kg);Zn含量最高為74.944 mg/kg,平均值為60.789 mg/kg(低于100 mg/kg);Pb含量最高為17.293 mg/kg,平均值為14.172 mg/kg(低于35 mg/kg);含量均沒有超過一級標準值。Cd含量最高為0.443 mg/kg,平均值為0.159 mg/kg(低于0.3 mg/kg);Cu含量最高為40.460 mg/kg,平均值為25.216 mg/kg(低于100 mg/kg);As含量最高為30.256 mg/kg,平均值為23.167 mg/kg(低于旱地的30 mg/kg),均未超過二級標準值(6.5
3 結論
分析結果表明,所采集土壤樣品中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Ni等重金屬含量均未超標。所采集土壤樣品中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Ni等重金屬含量土壤中的垂直分布規律為重金屬元素含量隨土壤深度呈降低趨勢,20 cm以上土壤的重金屬含量明顯高于20~40 cm土層的含量。
4 參考文獻
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土壤環境特征范文6
關鍵詞:土壤污染 重金屬 危害 修復方法
土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一,也是人類生態環境的重要組成部分[1-2]。隨著近年來經濟發展,工農業生產不斷擴大,所產生的廢水和廢渣也不斷增多,不但破壞地表植被,而且其中有毒有害重金屬還隨廢水的排放及廢渣堆的風化和淋濾進入周邊土壤環境[3-6]。目前我國受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染耕地面積近2,000萬公頃,約占總耕地面積的1/5,其中工業“三廢”污染耕地1,000萬公頃,污水灌溉的農田面積已達330多萬公頃。
1. 土壤重金屬污染的定義
在自然界,重金屬以各種形態存在,常見的金屬元素有銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、汞、鉬、金、銀等;其中既有對生命活動所需要的微量元素,如錳、銅、鋅等;但大多數重金屬元素在環境中對環境都會有一定的污染作用,主要包括汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等對生物體具有顯著毒害作用的元素[7]。重金屬的密度一般在4.0以上,約60種元素。但是由于不同的重金屬在土壤中的毒性差別很大,所以在環境科學中人們通常關注鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩、汞、鎘、鉛、鉻、鈷等。砷、硒是非金屬,但是它的毒性及某些性質與重金屬相似,所以將砷、硒列入重金屬污染物范圍內。由于土壤中鐵和錳含量較高,因而一般不太注意它們的污染問題,但在強還原條件下,鐵和錳所引起的毒害亦應引起足夠的重視。
土壤重金屬污染是指由于人類在生產活動中將重金屬帶入到土壤中,致使土壤中重金屬累積到一定程度,含量明顯高于背景,并可造成土壤質量的退化、生態與環境的惡化現象[8]。土壤本身含有一定量的重金屬元素,如植物生長所必需的Mn、Cu、Zn等。因此,只有當疊加進入土壤的重金屬元素累積的濃度超過了作物需要和忍受程度,作物才表現出受毒害癥狀,或作物生長并未受害但產品中某種金屬的含量超過標準,造成對人畜的危害時,才能認為土壤已被重金屬污染[9]。如土壤環境質量標準值(GB15618-1995)[10]。
2. 土壤中重金屬的來源、種類
土壤重金屬污染主要是由工業產生的“三廢”以及污水灌溉、農藥和化肥的不合理施用等農業措施引起的。隨著工農業生產的發展,重金屬對土壤和農作物的污染問題越來越突出,部分地區土壤重金屬污染現象十分嚴重??傮w來講,土壤重金屬污染源較廣泛,即有自然來源,又有包括人類活動帶入土壤的部分,目前主要來源為人為因素。主要包括大氣塵降、污水灌溉、工業廢棄物得不當堆放、采礦及冶煉活動、農藥和化肥的過多施用等[11-12]。
2.1 污水灌溉
污水灌溉通常指的是使用經過一定處理的城市污水灌溉農田、森林和草地。中國水資源較為緊缺,部分灌區常把污水作為灌溉水源來利用。污水的種類按其來源可分為城市生活污水、石油化工污水、工業礦山污水和城市混合污水等。城市生活污水中重金屬含量雖然不多,但由于我國工業發展迅速,許多工礦企業污水未經分流處理而排入下水道與生活污水混合排放,從而造成污灌區土壤Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金屬含量逐年累積[15-16]。在分布上,往往是靠近污染源頭和城市工業區土壤污染嚴重,遠離污染源頭和城市工業區,土壤幾乎不受污水中的重金屬污染。
污灌在北方比較嚴重,因為我國北方比較干旱,水資源短缺嚴重,并且許多大城市都是重工業大城市,所以農業用水更加緊張,污水灌溉在這些地區較為普遍。據統計,我國北方旱作地區污灌面積約占全國90%以上。南方地區相對較小,僅占6%,其余則在西北地區。污灌不僅導致土壤中重金屬元素含量的增加,而且還會在人體內富集。研究顯示我國沈陽、溫州和遂昌等地由于污水灌溉引發了人體鎘中毒;鞍山宋三污灌區土壤中Hg、Cd的累積顯著,污染嚴重;用處理過的污水灌溉是解決干旱地區作物需水問題的一條可行途徑。但由此導致的土壤污染特別是重金屬污染必須引起重視。
2.2 農藥和化肥污染
農藥和化肥是重要的農用物資,對農業生產發展起到重要的推動作用,但如果不合理施用,則可導致土壤中重金屬污染。部分農藥在其組成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金屬元素,過量或不合理使用將會造成土壤重金屬污染。肥料中含有大量的重金屬元素,其中氮、鉀肥料含量相對較低,而磷肥中則含有較多的有害重金屬,另外復合肥的重金屬含量也相對較高。施用含有重金屬元素的農藥和化肥,都可能導致土壤中重金屬的污染。
2.3 礦山開采和冶煉加工
我國重金屬礦產相對豐富,在金屬礦山的開采、冶煉過程中,會產生大量廢渣及廢水,而這些廢渣和廢水隨著礦山排水和降雨進入土壤環境中,便可直接地造成土壤重金屬污染,這在我國南方地區表現得尤為突出。
3. 重金屬污染的特點及危害
3.1 重金屬元素污染土壤的主要特點
在土壤環境中重金屬污染特點可以分為兩部分:一是土壤環境中重金屬自身的特點,二是重金屬元素在不同介質中所表現的特點。具體特點如下:(1)形態變換較為復雜,重金屬多為過渡元素,有著較多的價態變化,且隨環境Eh,pH配位體的不同呈現不同的價態、化合態和結合態。重金屬形態不同則其毒性也不同;(2)有機態比無機態的毒性大;(3)毒性與價態和化合物的種類有關;(4)環境中的遷移轉化形式多樣化;(5)生物毒性效應的濃度較低;(6)在生物體內積累和富集;(7)在土壤環境中不易被察覺;(8)在環境中不會降解和消除;(9)在人體內呈慢性毒性過程。(10)土壤環境分布呈區域性;
過量的重金屬會引起動植物生理功能紊亂、營養失調、發生病變,重金屬不易被土壤微生物降解,可在土壤中累積,也可通過食物鏈在人體內積累,危害人體健康。土壤一旦遭受重金屬污染,就很難徹底消除,污染物還會向地下水和地表水中遷移,從而擴大其污染。因此重金屬對土壤的污染是一類后果非常嚴重的環境問題。
3.2人類因土壤重金屬污染而遭受的危害[25]
(1)土壤污染使本來就緊張的耕地資源更加短缺;(2)土壤污染給農業發展帶來很大的不利影響;(3)土壤污染中的污染物具有遷移性和滯留性,有可能繼續造成新的土地污染;(4)土壤污染嚴重危及后代人的利益,不利于可持續發展;(5)土壤污染造成嚴重的經濟損失;(6)土壤污染給人民的身體健康帶來極大的威脅;(7)土壤污染也是造成其他污染的重要原因。
4. 對重金屬污染的防治及修復
4.1 對土壤污染的預防
目前,仍未找到可廣泛應用且行之有效的重金屬污染治理方法,但控制污染源,是防止土壤污染的根本措施之一,同時利用土壤的自凈作用對污染物凈化具有一定的預防作用??刂仆寥乐亟饘傥廴驹?,即控制進入土壤中的重金屬污染物的數量和速度,通過土體自身的凈化作用,降低污染。
(1)控制和消除工業“三廢”
盡量利用循環無毒工藝,減少和消除重金屬污染物的排放,對工業“三廢”進行回收改善,使其化害為利,并嚴格控制工業生產中污染物排放量和濃度,使之符合排放標準。
(2)土壤污灌區的監測和管理
在污灌區對灌溉污水的重金屬元素進行控制,監測水中重金屬污染物質的成分、含量及其變化,避免引起土壤污染。
(3)合理施用化肥和農藥
對于農藥和化肥的施用,應以環保無毒為準則,禁止或限制使用高殘留農藥,大力發展高效、低毒、低殘留農藥,發展生物防治措施。為保證農業的增產,合理施用化學肥料和農藥是必需的,但需控制好施用量,否則會造成土壤或地下水的污染。
(4)土壤容量和土壤凈化能力的提高
在農業生產過程中,施用有機肥,改良松散型沙土,改善土壤膠體的種類和數量,增加土壤對有害重金屬的吸附能力和吸附量,從而減少重金屬在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金屬,提高土壤凈化能力。
4.2 土壤中重金屬污染的修復方法
(1)工程措施
工程治理措施是指在土壤環境中,用物理或物理化學的原理來減少重金屬污染物的措施。主要包括客土,換土,翻土,淋洗液熱處理以及電解等方法。以上方法措施的治理效果相對徹底,但實工過程復雜、所需治理費用較高且比較容易引起土壤肥力效果降低。
(2)生物措施
生物治理是指利用能夠在土壤中生存的生物的某些習性來抑制和改良土壤重金屬污染。Nanda Kumar P B A等發現某些特殊植物對土壤中的重金屬元素具有富集作用??芏返妊芯空J為食用菌對重金屬具有吸附作用。所用方法有動物治理,微生物治理,植物治理等。生物措施的優點是實施較為簡便易行、投資較少且對環境破壞小,而缺點是在短期內不易得到治理效果。
(3)化學措施
化學治理方法是利用化學物質和天然礦物對重金屬污染進行的原位修復技術,目前,在許多區域得到應用?;瘜W治理措施主要包括利用土壤改良劑、抑制劑,增加土壤有機質、陽離子代換量和粘粒的含量,改變pH、Eh和電導等理化性質,使土壤重金屬發生氧化、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?;瘜W治理措施優點是治理效果相對較明顯,而缺點是容易再度活化。
(4)農業措施
農業治理措施是通過改變耕作方式和管理制度來達到降低土壤重金屬危害的方法。M.Puschenreiter等探討了利用農業耕作措施治理土壤重金屬的方法,得出在不同污染地區種植不同的農作物可有效降低重金屬的污染。治理方法主要包括控制土壤水分,選擇合適的農藥、化肥,增施有機肥,選擇農作物品種等。農業治理措施的優點在于操作簡單、費用不高,而缺點是需要較長治理周期卻治理效果不顯著。
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