我國沙漠污染現(xiàn)狀與治理措施

鄒明英，苑 蓉，張 宇

（中國石油集團東北煉化工程有限公司吉林設(shè)計院，吉林 132002）

我國沙漠污染現(xiàn)狀與治理措施

鄒明英，苑 蓉，張 宇

（中國石油集團東北煉化工程有限公司吉林設(shè)計院，吉林 132002）

沙漠環(huán)境惡劣，幾乎無人居住，其環(huán)境質(zhì)量長期被人們忽略。調(diào)查顯示，我國許多沙漠地區(qū)早已成為重要的工業(yè)園區(qū)，導致沙漠污染嚴重，對生態(tài)環(huán)境以及人類健康構(gòu)成嚴重威脅。認清我國沙漠污染現(xiàn)狀并積極采取相應(yīng)治理措施已經(jīng)刻不容緩。

沙漠污染；現(xiàn)狀；危害；治理措施

1 引言

沙漠，是指地面完全被沙礫覆蓋、植物非常稀少、雨水稀少、空氣干燥的荒蕪地區(qū)，歷來被人們視為“地球的癌癥”。全世界陸地面積為1.62億平方千米，占地球總面積的30.3%，其中約1/3（4800萬平方千米）是干旱、半干旱荒漠地區(qū)，而且每年以6萬平方千米的速度擴展。而沙漠面積已占陸地總面積的20%，還有43%的土地正面臨著沙漠化的威脅。但沙漠中依然有著獨特的生態(tài)類型，也是一些珍稀動植物物種的重要棲息地，如駱駝、蜥蜴、沙棘等。

沙漠也是生物質(zhì)能源、保健業(yè)、藥材業(yè)、畜牧業(yè)的飼草業(yè)和旅游業(yè)重要發(fā)展地，是風能、太陽能和生物質(zhì)能源的富集區(qū)，其再生資源的利用潛力巨大。近些年，許多沙漠地區(qū)已成為重要的工業(yè)用地。但由于一些人錯誤地認為沙漠空間廣闊、環(huán)境容量大，可以無限排污，于是污染嚴重的造紙廠、化工廠、化肥廠、農(nóng)藥廠等紛紛入駐沙漠、沙地，甚至將廢水直接排放到沙漠里，對沙漠環(huán)境造成了嚴重破壞。其實，沙漠地區(qū)極其缺水，生態(tài)系統(tǒng)非常脆弱，對環(huán)境特別是地下水造成污染后，恢復(fù)非常困難。

因此，我國沙漠環(huán)境質(zhì)量不容忽視，急需采取有效措施對受污染沙漠進行污染控制、治理和修復(fù)。

2 我國沙漠污染現(xiàn)狀

2014年，騰格里沙漠污染事件的報道引起了國內(nèi)外的高度重視。騰格里沙漠是中國第4大沙漠，位于阿拉善地區(qū)東南部，面積約4.27萬平方公里。曾被譽為“人類治沙史上的奇跡”，還被聯(lián)合國授予“全球環(huán)保500佳”的榮譽。由于沙漠地廣人稀，具有廉價的土地和可利用資源，許多東南沿海的企業(yè)都遷址騰格里沙漠。但因地方管理部門管理不當，導致大量污染物直接排入沙漠，造成了嚴重污染。調(diào)查結(jié)果顯示，距離騰格里工業(yè)園區(qū)2公里左右的當?shù)啬撩耧嬘盟兴掳┪镔|(zhì)苯酚超過國家標準410倍，已嚴重危害人體健康。

有關(guān)沙漠污染事件，媒體早有報道，如：2006年，陜西榆林市榆陽區(qū)大漠紙業(yè)公司向沙漠中偷排含有化學污染成分的污水，形成了一個近5000平方米水面的臭氣熏天的“黑湖”；2009年，榆陽區(qū)芹河鄉(xiāng)殼牌長北天然氣處理廠被曝光將污水拉出廠外隨意向沙漠中傾倒；2013年，榆陽區(qū)麻黃梁煤礦被曝光將井下污水排放于煤礦外的沙漠中。

3 沙漠污染危害

3.1 地下水污染

沙漠為沙地，持水能力非常低，排放到沙漠中的污水會快速滲透，因此極易污染地下水。而且如果將工業(yè)垃圾直接埋在沙漠里，污染物會隨著降雨迅速溶出，然后隨雨水下滲進而影響地下水。一些工業(yè)園區(qū)抽取大量的地下水，也造成了沙漠地下水位下降。據(jù)調(diào)查，僅騰格里沙漠就約有40多口180米深的水井，這些水井均被附近的工業(yè)園區(qū)使用。在沙漠地區(qū)，人、牲畜等飲用水基本都依賴地下水，如新疆的坎兒井，因此地下水水質(zhì)與人、牲畜的健康息息相關(guān)。

3.2 大氣污染

工業(yè)廢氣的直接排放會造成大氣污染，污染物會隨著大氣沉降危害沙漠生態(tài)系統(tǒng)，甚至危害人體健康。而且廢水在蒸發(fā)過程中，揮發(fā)性的污染物進入大氣環(huán)境，也成為大氣污染源。隨著大氣的流動，污染物可隨風沙等進行遠距離擴散，對更大范圍的環(huán)境產(chǎn)生難以預(yù)料的危害。如為保障北京奧運會的空氣質(zhì)量，北京就與天津、河北、山西、內(nèi)蒙古、山東、寧夏等省市區(qū)實施了大氣聯(lián)防聯(lián)控，可見大氣污染會對很大范圍內(nèi)的地區(qū)造成影響。

3.3 生態(tài)環(huán)境破壞

化工企業(yè)排放的污染物能夠造成酸堿污染、熱污染、高毒污染等。污染物進入沙漠后，會直接對動植物造成毒害作用，甚至導致動植物死亡。被污染的水源會造成沙漠植被大量枯死、草場嚴重退化。沙漠里生存著特有的微生物以及珍稀物種，污染將會直接導致這些物種的滅絕。最終導致沙漠真正的寸草不生。

3.4 危害人類健康

沙漠地區(qū)水源非常有限，當?shù)鼐用裆钜蕾噧H有的水源，水質(zhì)被污染后會直接危害到他們的健康。用被污染的水澆灌菜地，不僅會影響蔬菜的正常生長，污染物也會隨著食物鏈進入人體造成危害。

4 沙漠污染治理措施

沙漠污染不同于一般土壤污染，其具有污染范圍廣、滲透能力強、生物生存環(huán)境差等特點。因此，沙漠污染的治理受條件限制較多，治理方法具有較強的針對性。沙漠污染治理一般可分為物理、化學、生物、行政以及聯(lián)合方法。

4.1 物理措施

物理措施主要包括清洗、淋洗、玻璃化、熱處理以及氣相抽吸等方法。

（1）沙漠的清洗、淋洗方法是指將受污染區(qū)域的沙轉(zhuǎn)運至處理場所，然后用清水或者淋洗液不斷地對受污染沙子進行清洗，使沙子中的污染物轉(zhuǎn)移到液相中，并將處理后的沙子進行回填，廢液進行進一步處理。

（2）玻璃化技術(shù)是通過對受污染沙子施加高溫高壓處理，使之形成化學性質(zhì)穩(wěn)定、不滲水、堅硬的玻璃態(tài)物質(zhì)，將污染物固定于其中，從而達到從根本上消除污染的目的。

以上技術(shù)方法為異位治理，工程量大，費用偏高，但其最大的特點是見效快，適用于對受到嚴重污染的區(qū)域進行搶救性修復(fù)。

（3）熱處理是通過直接或間接熱交換，對污染沙漠進行加熱，當溫度達到一定程度時，將土壤中具有揮發(fā)性的污染物從沙子中去除。利用該方法能夠有效地去除沙漠中的易揮發(fā)污染物，但是從沙子中揮發(fā)出的污染物較難回收，容易導致二次污染。該方法也可以用于沙漠的異位污染治理。

（4）氣相抽吸方法是指通過在地下層不飽和帶抽提氣相來強化沙體中空氣的定向流動，使流動的氣相夾帶污染物遷移到地面，并收集進行進一步處理的方法。該方法對于汽油等低沸點的污染物污染的沙體治理效果較好，但要求設(shè)備先進，代價較高。

4.2 化學措施

化學措施主要有焚燒、電動修復(fù)、化學穩(wěn)定等方法。

（1）焚燒方法是將被污染沙體挖掘并放置到焚燒爐中進行焚燒，從而破壞污染物化學結(jié)構(gòu)，從而達到去除沙體中的污染物。但該方法能耗大、挖掘沙子和回填沙子的工作量均較大。

（2）電動修復(fù)是通過在污染場地兩側(cè)施加直流電壓形成電場梯度，沙體中污染物在電場作用下通過電遷移、電滲流或電泳的方式被帶到電極兩端，然后進行集中收集處理，從而實現(xiàn)受污染場地的減污或清潔（Acar and Alshawabkeh,1993）。電動修復(fù)是一種原位修復(fù)技術(shù)，可同時去除重金屬和有機污染物、不攪動土層、操作簡單、處理效率高，是一種經(jīng)濟可行的修復(fù)技術(shù)?，F(xiàn)場電動修復(fù)技術(shù)不需要將污染的固相或液相介質(zhì)從污染的現(xiàn)場挖出或抽取出去，而是依靠電動修復(fù)過程直接把污染物從污染的現(xiàn)場清除，減少花費顯著。

（3）化學穩(wěn)定法是指向受污染土壤中添加化學改良劑，通過對污染物的吸附、離子交換、有機絡(luò)合、氧化還原、拮抗或沉淀作用，改變其在沙體中的賦存形態(tài),形成不溶性或移動性差、毒性小的物質(zhì)，降低了污染物在沙漠中的遷移性和生物有效性，從而減少其向水體和其他環(huán)境單元的遷移，實現(xiàn)污染場地的化學修復(fù)?；瘜W穩(wěn)定劑可分為無機化學穩(wěn)定劑、有機化學穩(wěn)定劑和混合穩(wěn)定劑?；瘜W穩(wěn)定修復(fù)是在原位上進行的，簡單易行，但這種修復(fù)方法只是改變了污染物在土壤中的賦存形態(tài)，而污染物仍保留在土壤中，隨著環(huán)境的改變?nèi)菀自俣然罨^續(xù)造成危害。

4.3 生物措施

生物修復(fù)主要包括植物修復(fù)、動物修復(fù)和微生物修復(fù)三類方法，修復(fù)過程主要是利用動物、微生物以及植物的新陳代謝活動，吸收沙體中含有的污染物或改變其形態(tài)，進而較小污染、凈化沙漠。

（1）植物修復(fù)是利用植物吸收、固定、揮發(fā)和過濾土壤中的污染物。

（2）動物修復(fù)是利用環(huán)境中的某些低等動物能吸收污染物這一特性，通過習居的動物或投放高富集動物對污染物進行吸收、降解或轉(zhuǎn)移，以去除污染物或抑制其毒性。

（3）微生物修復(fù)可通過改變污染物的物化特性而影響其在環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化。微生物修復(fù)沙漠污染原理主要包括微生物富集、微生物吸附和微生物轉(zhuǎn)化三個方面，過程包括胞外絡(luò)合、沉淀、氧化還原反應(yīng)和胞內(nèi)積累等。微生物修復(fù)具有來源廣、成本低、治理效果明顯等特點，但是微生物修復(fù)易受各種環(huán)境因素如溫度、氧氣、水分、pH的影響，而且修復(fù)過程有一定的局限性，如某些微生物只能降解特定類型的污染物。

生物措施是一種環(huán)境友好型污染治理方法，但是由于沙漠環(huán)境惡劣，能夠適應(yīng)該生長環(huán)境的動植物以及微生物種類非常稀少。該方法較難廣泛應(yīng)用，但可以與治理沙漠化的方法相結(jié)合，以達到污染治理和沙漠化治理的雙重效果。

4.4 行政措施

針對沙漠污染問題：1）應(yīng)切斷污染源，關(guān)閉污染企業(yè)；2）抓緊時間開展無害化處置工作，將未處理污水或固體污染物進行及時處理，防止污染二次擴散；3）加強沙漠污染區(qū)的環(huán)境監(jiān)測，特別是對水、土壤及周邊環(huán)境加大監(jiān)測力度和頻次，確保實時掌握環(huán)境質(zhì)量狀況；4）針對不同地區(qū)污染特征（污染物種類、范圍、處理難易程度）及時開展修復(fù)工作。

4.5 聯(lián)合措施

進入環(huán)境中的污染物多種多樣，一般情況下，單一的治理措施無法達到清潔效果，而且每種治理措施都有各自的優(yōu)缺點和適用性。因此，在實際治理中，常常聯(lián)合多種措施對沙漠污染展開治理。

5 結(jié)語

沙漠地區(qū)由于人煙稀少、物質(zhì)匱乏而被人們忽視，但近些年其污染問題逐漸突出，應(yīng)受到廣泛關(guān)注。沙漠污染的治理可以從物理、化學、生物、行政以及聯(lián)合方法開展。

我國目前對沙漠生態(tài)系統(tǒng)有很多研究，但對沙漠排污的生態(tài)影響研究非常少，有關(guān)沙漠修復(fù)的研究就更少了。因此，開展生態(tài)脆弱區(qū)（如沙漠）對污染物的響應(yīng)研究，以及污染修復(fù)的研究將是環(huán)境污染治理的一個重要研究方向。

Status of Desert Pollution and Control Measures in China

ZOU Ming-ying,YUAN Rong,ZHANG Yu

（略）

X32

A

1006-5377（2015）06-0067-03