土壤污染與修復(fù)治理
發(fā)表時(shí)間:2011-4-29 13:05:59
文章來(lái)源:李少珍
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一、我國(guó)土壤污染現(xiàn)狀與危害 據(jù)統(tǒng)計(jì),截至20世紀(jì)末,我國(guó)受污染的耕地面積達(dá)2000多萬(wàn)公頃,約占耕地總面積的1/5。有機(jī)污染物污染農(nóng)田達(dá)3600萬(wàn)公頃,主要農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留超標(biāo)率高達(dá)16-20%。污水灌溉污染耕地216.7萬(wàn)公頃,固體廢棄物堆存占地和毀田13.3萬(wàn)公頃。每年因土壤污染減產(chǎn)糧食超過(guò)1000萬(wàn)噸。 目前,我國(guó)土壤污染總體形勢(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(kāi)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(wú)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。 土壤污染不但導(dǎo)致直接的經(jīng)濟(jì)損失,還使生物產(chǎn)品品質(zhì)下降。土壤污染物在植物體內(nèi)積累,并通過(guò)食物鏈富集到人體和動(dòng)物體中,危害健康,引發(fā)癌癥和其他疾病。同時(shí)土壤污染還會(huì)導(dǎo)致其他環(huán)境問(wèn)題。土壤受到污染后,含重金屬濃度較高的污染土容易在風(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、地表水污染、地下水污染和生態(tài)系統(tǒng)退化等其他次生生態(tài)環(huán)境問(wèn)題?,F(xiàn)在,由土壤污染引發(fā)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題和群體性事件逐年增多,成為影響群眾身體健康和社會(huì)穩(wěn)定的重要因素。 二、我國(guó)土壤污染類型 我國(guó)土壤污染物的種類繁多,其來(lái)源也十分復(fù)雜。根據(jù)污染土壤中污染物的來(lái)源可分為以下四類: ①化學(xué)污染物:包括無(wú)機(jī)污染物和有機(jī)污染物。前者是如汞、鎘、鉛、砷等重金屬和過(guò)量的氮、磷植物營(yíng)養(yǎng)元素以及氧化物和硫化物等污染物;后者是如各種化學(xué)農(nóng)藥、石油及其裂解產(chǎn)物和其他各類有機(jī)合成產(chǎn)物等污染。 ②物理污染物:指來(lái)自工廠、礦山的固體廢棄物如尾礦、廢石、粉煤灰和工業(yè)垃圾等。 ③生物污染物:指帶有各種病菌的城市垃圾和由衛(wèi)生設(shè)施(包括醫(yī)院)排出的廢水、廢物以及廄肥等。 ④放射性污染物:主要存在于核廢料、核原料開(kāi)采和大氣層核爆地區(qū),以鍶和銫等在土壤中生存期長(zhǎng)的放射性元素為主。 我國(guó)的土壤污染仍以重金屬污染為主。據(jù)估計(jì),中國(guó)90%左右被污染的土壤都與重金屬有關(guān)。 我國(guó)于2007年正式啟動(dòng)了全國(guó)土壤污染普查,并建立了全國(guó)土壤數(shù)據(jù)庫(kù)。這是我國(guó)首次針對(duì)土壤污染的全國(guó)性普查,普查結(jié)果尚在匯總。目前,重金屬污染防治已列入國(guó)家“十二五”規(guī)劃,是國(guó)務(wù)院正式經(jīng)批復(fù)和頒布實(shí)施的第一個(gè)“十二五規(guī)劃”。 三、造成土壤污染的原因 土壤污染物主要來(lái)自工業(yè)和城市廢水、固體廢棄物、農(nóng)藥和化肥、牲畜排泄物、生物殘?bào)w以及大氣沉降物等。所以造成土壤污染的主要原因是化肥的不合理使用、農(nóng)藥使用量增大、污水灌溉和工農(nóng)業(yè)廢棄物在土壤中隨便擺放填埋,同時(shí)重金屬以及其他有機(jī)污染和無(wú)機(jī)污染,以不同形式污染土壤?,F(xiàn)被污染的耕作土壤已成為目前影響農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的重要污染源,因此必須加強(qiáng)治理。 四、我國(guó)土壤污染的防治措施 防治土壤污染,必須貫徹“預(yù)防為主”的方針。而控制和消除土壤污染源,是防治污染的根本措施??刂七M(jìn)入土壤中的污染物的數(shù)量和速度,使其在土壤中緩慢自然降解,而不致大量積累造成土壤污染??刂坪拖寥牢廴驹吹拇胧┯校?span lang="EN-US" xml:lang="EN-US"> (1)控制和消除工業(yè)“三廢”(廢水、廢氣、廢渣)的排放,加強(qiáng)綜合治理; (2)控制化學(xué)農(nóng)藥和化肥的使用,積極研制低毒、低殘留的高效農(nóng)藥新品種; (3)加強(qiáng)糞便、垃圾和生活污水的無(wú)害化處理; (4)加強(qiáng)污水灌溉區(qū)的監(jiān)測(cè)、管理與控制等。 而土壤修復(fù)技術(shù)主要是指利用物理、化學(xué)和生物的方法通過(guò)轉(zhuǎn)移、吸收、降解和轉(zhuǎn)化等方式使土壤中的污染物的濃度降低到可接受水平,或?qū)⒂卸居泻Φ奈廴疚镛D(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)。污染土壤按修復(fù)場(chǎng)地可分為原位修復(fù)和異位修復(fù);按工藝原理可分為物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)等,主要技術(shù)原理包括: (1)改變污染物在土壤中的存在形態(tài)或同土壤的結(jié)合方式,降低其在環(huán)境中的可遷移性與生物可利用性; (2)降低土壤中有害物質(zhì)的濃度。 采用物理或化學(xué)方法(如熱處理法和化學(xué)浸出法)修復(fù)污染土壤,雖然可以產(chǎn)生一定的實(shí)效,但費(fèi)用昂貴、容易造成二次污染,不適于大面積應(yīng)用。生物修復(fù)是指在一定的條件下,利用土壤中的各種微生物、植物和其它生物,吸收、降解、轉(zhuǎn)化和去除土壤環(huán)境中的有毒有害污染物,使污染物的濃度降低到可接受的水平,或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì),恢復(fù)受污染生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。 生物修復(fù)法近幾年發(fā)展非常迅速,同傳統(tǒng)的物理和化學(xué)方法相比,生物修復(fù)法具有成本低、效果好、不產(chǎn)生二次污染、可以削弱乃至消除環(huán)境污染物的毒性等優(yōu)點(diǎn),適于大面積土壤的修復(fù),因而逐漸被人們所重視和廣泛接受。根據(jù)機(jī)理的不同,生物修復(fù)主要可以分為三種類型:植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)和微生物修復(fù)。 當(dāng)今修復(fù)土壤污染的方法主要是:向土壤中施用改良劑如石灰、沸石、碳酸鈣、磷酸鹽、硅酸鹽和促進(jìn)還原作用的有機(jī)物質(zhì),從而加速有機(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)化成為難溶的化合物,減少農(nóng)作物的吸收,以減輕土壤中重金屬的毒害。例如向土壤中投放硅酸鹽鋼渣,對(duì)鎘、鎳、鋅離子具有吸附作用并在土壤中發(fā)生共沉淀。針對(duì)有機(jī)物污染,可用植物、細(xì)菌、真菌聯(lián)合加速有機(jī)物降解。 而針對(duì)無(wú)機(jī)物污染如土壤中的重金屬污染,可利用植物修復(fù)和微生物修復(fù)方法。植物修復(fù)方法主要是利用耐重金屬植物或超累積植物降低重金屬的活性,從而減少重金屬被淋洗到地下水或通過(guò)空氣擴(kuò)散進(jìn)一步污染環(huán)境的可能性。利用重金屬超積累植物從土壤中吸取重金屬污染物,隨后收割地上部分并進(jìn)行集中處理,連續(xù)種植該植物,達(dá)到降低或消除土壤重金屬污染的目的。目前已發(fā)現(xiàn)有700多種超積累重金屬植物,積累鉻、鈷、鎳、銅、鉛的量一般在0.1%以上,錳、鋅可達(dá)到1%以上。而微生物也可以吸附積累重金屬,降低土壤中重金屬的毒性??梢酝ㄟ^(guò)改變根際微生物的聚集,降低植物對(duì)重金屬的吸收、揮發(fā)或固定效率。還有一些微生物,如動(dòng)膠菌、藍(lán)細(xì)菌、硫酸還原菌及某些藻類,能夠產(chǎn)生胞外聚合物與重金屬離子形成絡(luò)合物,吸收和固定重金屬的效果極其明顯。 五、總結(jié) 隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,有毒有害污染物通過(guò)各種途徑進(jìn)入土壤,持久性有機(jī)污染物的危害開(kāi)始顯現(xiàn),土壤污染面積擴(kuò)大。土壤污染不但影響農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與品質(zhì),而且涉及大氣和水環(huán)境質(zhì)量,并可通過(guò)食物鏈危害動(dòng)物和人類的健康,影響環(huán)境安全和社會(huì)穩(wěn)定。土壤污染一旦發(fā)生,只是依靠切斷污染源的方法則難以恢復(fù),而其他治理技術(shù)見(jiàn)效較慢,有時(shí)甚至需要換土、淋洗土壤等方法才能解決問(wèn)題。因此,治理污染土壤通常成本較高、治理周期較長(zhǎng)。鑒于土壤污染難于治理,而土壤污染問(wèn)題的產(chǎn)生又具有明顯的隱蔽性和滯后性等特點(diǎn),因此社會(huì)各界應(yīng)更加重視土壤污染問(wèn)題,健全土壤環(huán)境監(jiān)督管理體系, 加大土壤污染防治的資金投入,增強(qiáng)全社會(huì)土壤污染防治意識(shí),并進(jìn)一步尋求適合于我國(guó)的土壤污染修復(fù)技術(shù)。 當(dāng)今主要是施用化學(xué)改良劑,采取生物改良措施,來(lái)增加土壤環(huán)境容量,增強(qiáng)土壤凈化能力,解決土壤污染的問(wèn)題。所以我國(guó)應(yīng)加大力度開(kāi)展生物修復(fù)技術(shù)研究,推進(jìn)生物技術(shù)在土壤污染治理中的應(yīng)用,并將通過(guò)生物高科技的發(fā)展帶動(dòng)整個(gè)環(huán)保科技的發(fā)展,解決我國(guó)目前和未來(lái)面臨的嚴(yán)峻的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題,對(duì)我國(guó)環(huán)境保護(hù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大意義。 |
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來(lái)自: HUMIN9000 > 《土壤修復(fù)》