淺析土壤重金屬污染防范與治理的對策

馮慶革，易　婕、2，劉　崢

?

淺析土壤重金屬污染防范與治理的對策

馮慶革1，易婕1、2，劉崢1

（1.廣西大學環(huán)境學院，南寧 530004；2.柳州市環(huán)境監(jiān)察支隊，柳州 545001）

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，環(huán)境污染問題日益突出，環(huán)境保護迫在眉睫。土壤重金屬污染是較為嚴重的環(huán)境污染類型之一。關(guān)于對土壤重金屬污染防范和治理方面的研究就顯得十分重要。本文從介紹土壤中重金屬污染的來源入手，闡明土壤中重金屬污染的特點，介紹土壤重金屬污染現(xiàn)狀，分析在土壤中重金屬污染治理方面存在的問題，提出對重金屬污染土壤的治理措施的建議。最后對土壤重金屬污染治理的商業(yè)模式進行探討。希望對以后的重金屬污染土壤防治工作的開展起到一定的指導作用。

土壤重金屬污染；防范；治理

引言

在我國的經(jīng)濟發(fā)展過程中，由于長期以來采取粗放型的經(jīng)濟發(fā)展模式，追求經(jīng)濟發(fā)展的速度，沒有對環(huán)境進行及時的保護，環(huán)境污染形勢嚴峻。近年來，隨著環(huán)保意識的不斷提高，對水和空氣污染重視程度很高，但對土壤重金屬污染問題的重視程度仍然不夠。因此，采取有效的措施對重金屬污染土壤進行治理是一項十分緊迫的任務(wù)。本文對土壤重金屬污染的來源和現(xiàn)狀進行了分析，結(jié)合土壤重金屬污染的特點，提出了相應(yīng)的防治措施，并對土壤重金屬污染治理的商業(yè)模式進行探討。

1　土壤中重金屬污染物的來源

1.1空氣中的重金屬粉塵

金屬生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生大量含重金屬粉塵。這些重金屬粉塵如果得不到妥善收集治理，進入大氣中之后會隨著空氣的傳播在周圍土壤中沉降。重金屬粉塵污染區(qū)域在工業(yè)區(qū)、礦產(chǎn)區(qū)周圍分布較多，尤其在一些主要依靠礦產(chǎn)和冶煉產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地區(qū)中，重金屬污染物的密度也會明顯高于其他地區(qū)。

1.2污水灌溉

部分排放重金屬的工業(yè)企業(yè)存在環(huán)保意識不到位，污染治理技術(shù)不強或節(jié)約生產(chǎn)成本等等問題，導致生產(chǎn)過程中的重金屬污染廢水從生產(chǎn)環(huán)節(jié)的跑、冒、滴、漏等各種渠道排入外環(huán)境，有些甚至通過偷排漏排等形式進入自然水體。重金屬超標污水的排入會使得周圍水系中的重金屬含量顯著上升，導致流域內(nèi)土壤的重金屬污染。

1.3固體廢棄物污染

工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的含重金屬廢渣在收集、貯存和處置過程中，如果各項防治設(shè)施設(shè)置不到位，廢渣內(nèi)重金屬污染物極易排放至外環(huán)境，會造成周圍的水系和土壤重金屬污染。

1.4農(nóng)藥、化肥的不合理使用

在生產(chǎn)化肥的過程中，由于很多重金屬元素是很難用其他元素代替，所以很多農(nóng)藥和化肥中都包含許多的重金屬元素，如鉛、汞、砷等。當長期使用這些化肥和農(nóng)藥時，如果沒有對用量進行合理的控制，或采取相應(yīng)的處理措施時，就會導致土壤中的重金屬含量嚴重超標。

2　土壤中重金屬污染的特點

2.1隱蔽性和滯后性

許多被重金屬污染的土壤不會在短期內(nèi)體現(xiàn)出一些明顯的特定，只有當污染達到十分嚴重的程度或污染持續(xù)時間很長時才能被人們所察覺。土壤污染本身就是一個不斷積累和惡化的過程，有極大的隱蔽性。若沒有專門的機構(gòu)對土壤的性質(zhì)進行持續(xù)性和周期性的跟蹤監(jiān)測，土壤的重金屬污染是很難被發(fā)現(xiàn)的，因此在防范和治理上也會呈現(xiàn)出一定的滯后。

2.2不可逆性和持久性

盡管土壤有一定的自我凈化能力，但對于重金屬污染，這種自凈能力卻往往難以發(fā)揮作用。一旦重金屬元素進入土壤中，就很難將土壤再恢復到被污染前的狀態(tài)，若沒有得到及時和有效的處理，重金屬元素還將持續(xù)性的留存在土壤中。重金屬元素會與土壤中的有機物質(zhì)或礦物質(zhì)相結(jié)合，從而在土壤中長期的留存，并隨著污染的不斷加重，在土壤中不斷富集，含量也不斷的上升。

2.3治理難度大，周期長

由于土壤對重金屬的自凈能力很弱，在處理被重金屬污染的土壤時，采取的治理措施必須是長期進行的。治理資金投入大，周期長，通常在短期內(nèi)是看不到對重金屬污染土壤的治理有明顯成效。

3　土壤重金屬污染現(xiàn)狀

廣西壯族自治區(qū)柳州市融水縣的錫、銅等有色金屬礦區(qū)，大多集中分布于泗維河流域上游安陲鄉(xiāng)的九謀、六秀礦區(qū)，礦區(qū)內(nèi)有多家有色金屬洗選企業(yè)。多年來，由于這些洗選企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，技術(shù)落后，綜合利用水平低，資源浪費嚴重，環(huán)保設(shè)施不完善，造成泗維河流域水體和下游農(nóng)灌區(qū)土壤重金屬污染。近幾年，對泗濰河流域下游灌區(qū)的農(nóng)田土壤中重金屬進行了周期性的跟蹤監(jiān)測，以融安縣大巷村水田在枯水期和平水期的監(jiān)測數(shù)據(jù)為例，統(tǒng)計結(jié)果如表1。

表1　

4　土壤重金屬污染治理過程中存在的問題

4.1法規(guī)標準缺失

當前，我國在土壤環(huán)境保護方面的法律法規(guī)還不完善。同水和大氣污染防治相比，關(guān)于土壤污染防治的制度建設(shè)明顯滯后?，F(xiàn)有的土壤保護條款缺乏實施細則，實際操作困難。另外，我國現(xiàn)有的土壤環(huán)境標準中，存在污染物指標偏少，治理技術(shù)標準不完善等問題。土壤的不同用途，對健康和生態(tài)風險的控制要求也不同，修復標準和治理措施也大相徑庭，但目前缺乏根據(jù)土壤用途有針對性的制定土壤污染控制和修復技術(shù)以及土壤環(huán)境風險評估等相關(guān)技術(shù)規(guī)范。

4.2環(huán)境監(jiān)管滯后

在當前，重金屬污染土壤的治理是一長期項目，需大量投資，短期難以見成效，從源頭切斷污染源尤為重要，是有效控制土壤重金屬污染進一步惡化的有效措施。一段時間以來，我國在環(huán)境保護立法上偏軟，加上執(zhí)法不嚴，對重金屬污染排放的監(jiān)管上存在一定的缺失，不能完全切斷重金屬污染排放源頭，導致土壤重金屬污染的防控和治理十分的滯后。

4.3資金來源問題

由于處理土壤重金屬污染的長期性這一特點，決定了治理的經(jīng)費十分龐大。資金問題是落實土壤重金屬防范和治理措施，提升管控質(zhì)量的主要因素。當前，我國在土壤污染治理方面的商業(yè)模式尚未成熟，難以發(fā)揮市場作用。一些引起污染的企業(yè)或因年代久遠，企業(yè)改制，產(chǎn)權(quán)關(guān)系、破產(chǎn)關(guān)閉等原因，難以支付龐大的補償和治理資金。尤其是一些受污染場地地處位置偏遠，利用價值低，地方政府投資積極性不高，國家的財政撥款金額又較少，一旦防治資金投入不足或斷裂，防治工作也就無法得到持續(xù)開展和有效落實。

4.4技術(shù)力量支撐不足

我國在土壤重金屬污染治理方面的起步較晚，相關(guān)的理論技術(shù)等也較為落后，現(xiàn)有的污染治理技術(shù)大多還處于實驗階段，有些只是小規(guī)模的實驗室實驗，用于工程實際推廣還有一定難度，缺乏實際的治理經(jīng)驗。當前采用的大多數(shù)治理技術(shù)、修復設(shè)備和修復藥劑從國外引進和進口，治理成本高。面對成因復雜、物理化學性質(zhì)差異巨大的土壤復合污染時，治理技術(shù)的效率、適用性和整體性有待提高。

5　重金屬污染土壤的治理措施

5.1工程措施

所謂的工程措施主要是指通過客土法、換土法、翻土法等方式對已經(jīng)受到重金屬污染的土壤進行稀釋，降低其中重金屬的濃度，與此同時還能在一定程度上增加土壤的肥力。以上治理措施具有效果徹底、穩(wěn)定等優(yōu)點，但存在操作復雜、實施困難、治理費用高等缺點。

5.2物理修復

物理修復主要有熱處理和電動修復兩種方式。熱處理是通過加熱的方式使土壤中的重金屬物質(zhì)揮發(fā)出來再進行收集處理，例如對揮發(fā)性污染物汞的處理。電動修復的方式是指重金屬在電解、電泳和電遷移等作用下，促使重金屬離子進入一側(cè)的電極室而被去除。以上治理方法操作簡單，處理效率較高，缺點是能源消耗大，治理費用高。

5.3化學修復

化學修復包括化學固定和化學淋洗等方式?；瘜W固定是指在土壤中加入一定的改良劑、抑制劑等化學物質(zhì)，以控制重金屬元素在土壤中的擴散，或是通過化學物質(zhì)與重金屬元素發(fā)生氧化、還原、吸附等化學反應(yīng)，生成更加穩(wěn)定的化合物，從而使重金屬元素固定，減少對土壤的破壞。化學淋洗是指使用化學試劑淋洗土壤從而將土壤中的重金屬元素去除。以上措施的優(yōu)點是治理費用不高，效果良好，但容易使土壤質(zhì)量下降，且形成的物質(zhì)容易再活化。

5.4生物修復

生物修復也有兩種方式：①植物修復技術(shù)；②微生物吸附技術(shù)。植物修復是利用植物對某種重金屬的耐受性來去除重金屬，一般種植的是不進入食物鏈的植物。微生物治理法是利用土壤中某些微生物對重金屬的吸收、富集等作用，以降低土壤中重金屬的毒性。以上方法的優(yōu)點是操作簡單方便，成本低，二次污染小，缺點是時間長，短期效果不顯著。

6　土壤重金屬污染治理中的商業(yè)模式

6.1政府直接采購模式

這種模式是由治污企業(yè)通過投標的方式，對重金屬污染土壤治理項目進行承包，在治理項目完成并驗收合格后，由政府部門出資進行回購。該治理模式對政府的資金要求較高，適用于資金較為充足的地方政府。

6.2政府專項治理資金加污染物回收利用處置模式

這種模式是治污企業(yè)在完成項目治理后不僅能夠得到政府的專項資金，還能對污染物進行回收再利用，并從中獲得經(jīng)濟利益。要應(yīng)用這一模式，需要當?shù)赝寥乐械闹亟饘傥镔|(zhì)必須具備一定的可利用價值。治污企業(yè)從回收的物質(zhì)中獲得經(jīng)濟效益后，可降低對政府補助的資金需求。這種治理模式適用于財政資金不足的地方政府。

6.3政府專項資金加資源補償模式

在這種模式下，治污企業(yè)不但能夠獲得政府撥出的專項治理資金，還能得到其他地方資源。當?shù)胤劫Y源收益較大時，地方政府不僅不需要給治污企業(yè)提供治理資金補助，還能在資源的共同開發(fā)中獲取收益。這種模式適用于當?shù)鼐哂休^大的資源優(yōu)勢且地方財政資金不足的政府。

6.4政府專項資金加污染物處置收益加資源補償模式

這種模式實際上是上述第二種模式與第三種模式的結(jié)合，它適用于地方政府財政資金不足，但具有較高的資源優(yōu)勢且污染物具有循環(huán)利用價值的地區(qū)。污染治理企業(yè)在完成治理項目后，既能夠獲得地方政府一定的資金補助，又能從污染物的循環(huán)利用獲得經(jīng)濟利益，還可從配套資源的開發(fā)中獲得較高的經(jīng)濟效益。

7　結(jié)語

土壤重金屬污染問題日益突出，危害嚴重，但對土壤重金屬污染的重視程度還不夠。根據(jù)土壤重金屬污染的特性，需要加大對土壤中重金屬物質(zhì)的監(jiān)控，及時了解和發(fā)現(xiàn)土壤中的重金屬污染動態(tài)，從而采取有效地防治措施。積極鼓勵土壤污染治理技術(shù)的不斷提高和創(chuàng)新。充分發(fā)揮市場機制，保障治理資金的投入，使治理項目得到有效落實，遏制污染的進一步惡化，土壤環(huán)境質(zhì)量得到改善。

［1］重金屬污染土壤修復新方法［J］.中國礦山工程，2015（05）.

［2］紀云濤.土壤修復產(chǎn)業(yè)鏈主題研究［J］.興業(yè)證券，2012（09）.

［3］李云光.脫銷、土壤修復業(yè)務(wù)進入快速發(fā)展期［J］.世紀證券，2014 （07）.

［4］劉偉淵.土壤修復市場進度有望加速［J］.方正證券，2013（06）.

［5］周建軍，等.我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀及治理戰(zhàn)略［J］.中國科學院院刊，2014，03.

［6］薛高尚，等.微生物修復技術(shù)在重金屬污染治理中的研究進展［J］.中國農(nóng)學通報，2012，11.

［7］黃奎賢，等.廣西河池市重金屬污染現(xiàn)狀分析與治理對策［J］.廣西科學院學報，2012，04.

［8］梁淑敏，等.工業(yè)大麻對重金屬污染土壤的治理研究進展［J］.生態(tài)學報，2013，05.

［9］劉 磊，肖艷波.土壤重金屬污染治理與修復方法研究進展［J］.長春工程學院學報（自然科學版），2009，03.

2016-5-20

X53

A

2095-2066（2016）16-0001-02