馬建鋒 顏久印
摘要:土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ),其環(huán)境污染影響著農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、人體健康與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。本文根據(jù)實際土壤環(huán)境污染情況調(diào)查結(jié)果,主要闡述了國內(nèi)土壤環(huán)境污染現(xiàn)狀,介紹了當(dāng)前可應(yīng)用的土壤污染修復(fù)技術(shù),并針對污染現(xiàn)狀提出了幾點(diǎn)防治措施。
關(guān)鍵詞:土壤環(huán)境污染;現(xiàn)狀;土壤污染修復(fù);防治措施
中圖分類號:X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-672X(2020)02-00-02
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.026
Abstract:Soil is the material basis of agricultural production, and its environmental pollution affects the quality of agricultural products, human health and the development of national economy.Based on the investigation results of actual soil pollution,this paper mainly expounds the current situation of soil pollution in China,introduces the current applicable soil pollution remediation technology,and puts forward several prevention and control measures for the current situation of pollution.
Key words:Soil environmental pollution;Status quo;Soil pollution remediation;Control measures
在工農(nóng)業(yè)快速發(fā)展背景下,我國土壤環(huán)境污染范圍逐漸擴(kuò)大,污染程度越來越高,污染物含量與種類也不斷加大,已經(jīng)嚴(yán)重威脅到了我國的可持續(xù)發(fā)展。在綠色發(fā)展理念下,人們逐漸意識到土壤環(huán)境污染修復(fù)與防治的重要性,全國各地針對土壤污染情況采取了多種措施。然而,污染現(xiàn)狀仍舊不容樂觀。因此,必須要進(jìn)一步加強(qiáng)土壤環(huán)境污染修復(fù)與防治,改善污染現(xiàn)狀,提升土壤環(huán)境質(zhì)量。
1 國內(nèi)土壤環(huán)境污染現(xiàn)狀
1.1 總體污染情況
據(jù)調(diào)查,我國土壤環(huán)境質(zhì)量總體較低,部分地區(qū)污染嚴(yán)重,多種環(huán)境問題突出。有數(shù)據(jù)表明,全國土壤總的點(diǎn)位超標(biāo)率已經(jīng)超過16%,主要類型為無機(jī)污染與有機(jī)污染。宏觀角度看,北方污染輕于南方,長江三角洲、珠三角等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)及東北工業(yè)區(qū)污染問題突出,西南、中南地區(qū)重金屬超標(biāo)面積大,無機(jī)物污染含量自北向南逐漸增多。
1.2 污染物超標(biāo)情況
無機(jī)污染方面,鎳、汞、鉛、鎘、銅、鋅等污染物中鎘點(diǎn)位超標(biāo)率最大,為7.0%,鋅最小,為0.9%。從當(dāng)前無機(jī)污染情況來看,全國大多地區(qū)土壤存在或多或少的無機(jī)物污染問題。據(jù)調(diào)查顯示,廣東省無機(jī)污染超標(biāo)率近30%,采礦區(qū)、垃圾處理場地、重污染企業(yè)等超標(biāo)情況更為嚴(yán)重,某礦區(qū)下游50多公里土壤無機(jī)物超標(biāo)率已達(dá)75%。有機(jī)污染方面,DDT超標(biāo)率最大,為1.9%,輕微污染占1.1%,重度污染占0.25%;多環(huán)芳烴次之,為1.4%,輕微污染占0.8%,重度污染占0.2;六六六最少,為0.5%。雖然目前六六六、DDT已經(jīng)被禁用了三十多年,但至今仍然能夠在土壤環(huán)境中檢測出來。
1.3 不同土地利用類型土壤污染情況
按照土地利用類型,我國土地主要分為耕地、林地、草地、建筑用地、工業(yè)用地及未利用地。除去建筑用地與工業(yè)用地,其他類型土地土壤污染超標(biāo)率依次為19.4%、10.0%、10.4%、11.4%。從污染物來看,耕地土壤總污染面積為3.9億畝,污染物主要為重金屬污染物與農(nóng)藥污染物,林地與耕地污染物相似,草地與未利用地基本是重金屬污染物。
2 土壤環(huán)境污染修復(fù)
2.1 工程措施
工程措施是在物理、化學(xué)原理的支持下運(yùn)用物理手段修復(fù)土壤污染,主要包括翻土法、換土法、隔離法、清洗法、熱處理法等。翻土法指的是將表層污染物翻入到土壤深層以稀釋污染物,該法適用于土層深厚的土壤。換土法指的是用清潔土壤替換污染土壤,該法適用于小面積污染嚴(yán)重且有放射性污染物的土壤。隔離法指的是用水泥、塑料板等具有防滲功能的材料將污染土壤與清潔土壤隔離開,以防止污染擴(kuò)散,該法適用于大規(guī)模事故性農(nóng)藥污染的土壤。清洗法指的是用清水或稀鹽酸、EDTA等將污染物沖到根外,再用特定化學(xué)物質(zhì)和重金屬反應(yīng)形成穩(wěn)定絡(luò)合物或沉淀,該法適用于重金屬污染的輕質(zhì)土壤,但容易造成地下水污染。試驗表明,用EDTA清洗一次可減少土壤鉻含量50%,二次清洗可減少81%。熱處理法指的是通過加熱分解污染物,對分解產(chǎn)物進(jìn)行回收處理,該法適用于可熱分解的有機(jī)污染??偟膩砜矗诖蠖嗤寥罈l件下均可使用工程措施,但由于該措施使用中投資大、工程量多,僅適用于小面積重污染區(qū)。
2.2 生物修復(fù)
生物修復(fù)就是在生物原理支持下運(yùn)用動植物和微生物吸收或降解污染物,從而實現(xiàn)對土壤污染的修復(fù),是一種無害化的修復(fù)技術(shù)。按照生物類型進(jìn)行劃分,可將生物修復(fù)技術(shù)分為三種:一是動物修復(fù),蚯蚓及某些鼠類能夠降解、吸收部分土壤污染物,可在輕微污染土壤投放這些動物。二是植物修復(fù),某些野生植物能夠吸收土壤中累計的大量重金屬,如羊齒類鐵角蕨屬植物能夠吸收鎘的能力強(qiáng),香蒲植物吸收鉛、鋅的能力強(qiáng),茵草顆九節(jié)本屬植物吸收鎳的能力強(qiáng),可通過人工栽培這兩種野生植物用于凈化重金屬污染嚴(yán)重的土壤,尤其是工業(yè)廢水污染土壤、礦區(qū)土壤。三是微生物修復(fù),某些微生物能夠通過新陳代謝降低土壤污染物毒性,改善土壤環(huán)境,如降解菌,可通過投入外源微生物或提高土著微生物活性的方法增強(qiáng)污染物降解效率。植物能夠提升微生物活性,通常情況下,將植物修復(fù)與微生物修復(fù)技術(shù)聯(lián)用。
2.3 農(nóng)業(yè)修復(fù)
農(nóng)業(yè)修復(fù)就是運(yùn)用農(nóng)業(yè)手段改善土壤特性降低土壤污染物含量,主要用于因農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而受污染的土壤。比如,增施有機(jī)肥,提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,加強(qiáng)土壤對重金屬、農(nóng)藥的吸收能力,同時促進(jìn)重金屬向絡(luò)合物或沉淀轉(zhuǎn)化,降低重金屬毒性,并提升土壤微生物及酶的活性,加速污染物降解。再如,控制土壤水分,有研究表明,在水稻抽穗到成熟期,控制土壤水分可明顯減少土壤重金屬含量。又如,選種抗污染農(nóng)作物,葉菜、塊根類蔬菜會吸收土壤中的金屬,在重金屬污染土壤上,種少吸收或不吸收土壤金屬的瓜果類蔬菜或果樹,可減少農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量。
2.4 改良劑修復(fù)
改良劑能夠通過調(diào)節(jié)土壤污染物溶性及擴(kuò)散性凈化土壤,一般為化學(xué)物質(zhì)。根據(jù)改良劑的作用過程,將改良劑修復(fù)技術(shù)分為三種:一是沉淀修復(fù),也就是將污染物轉(zhuǎn)化為沉淀,比如對于重金屬污染土壤,可加入石灰性物質(zhì)將重金屬轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀。二是鈍化修復(fù),指的是將污染物轉(zhuǎn)化為不易溶解、遷移能力更小的物質(zhì),當(dāng)前國內(nèi)外在鈍化修復(fù)中常使用膨潤土、秸稈炭、磷酸鹽、硫酸亞鐵、腐殖酸、有機(jī)堆肥等作為鈍化劑。然而在實際農(nóng)田土壤污染修復(fù)中,要盡可能避免以工業(yè)廢棄物作為鈍化劑,避免造成二次污染。三是拮抗修復(fù),指的是利用離子間拮抗作用降低污染物毒性,有實驗證明,Ca2+能夠緩解重金屬毒性,可在重金屬污染土壤中施加硫酸鈣、碳酸鈣減輕重金屬污染。
3 土壤環(huán)境污染防治措施
3.1 堅持修復(fù)與預(yù)防并重
土壤環(huán)境污染物大部分會殘留在土壤中,少部分會隨著地下徑流遷移或通過大氣環(huán)境進(jìn)行大范圍傳播。目前我國污染未得到有效治理的土壤面積仍有220萬公頃,整體來看,歷史遺留土壤環(huán)境治理問題依然十分嚴(yán)重。在綠色發(fā)展理念下,我國已經(jīng)將土壤環(huán)境污染防治放在了國家長遠(yuǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略高度。筆者認(rèn)為,要實現(xiàn)對土壤環(huán)境污染的有效防治,必須堅持修復(fù)與預(yù)防并舉,既要在修復(fù)中預(yù)防,又要在預(yù)防中修復(fù)。對于土壤修復(fù),我國多采用異位修復(fù)技術(shù),傾向于快速修復(fù)。因此,在土壤修復(fù)中往往存在如下問題:地塊后期開發(fā)規(guī)劃與現(xiàn)狀脫離,難以實現(xiàn)資源最優(yōu)利用;大量化學(xué)藥劑的使用造成潛在環(huán)境風(fēng)險;土壤修復(fù)并未與地下水治理有機(jī)統(tǒng)一,修復(fù)效果難以持久;修復(fù)技術(shù)耗能高,經(jīng)濟(jì)性低。為了有效解決這些問題,提升土壤修復(fù)效果,真正做到對土壤環(huán)境污染的預(yù)防,我們應(yīng)當(dāng)多采用原位修復(fù)技術(shù),尤其是不會造成二次污染的原位生物修復(fù)技術(shù)。
3.2 加大治理與修復(fù)技術(shù)研究力度
發(fā)達(dá)國家早在幾十年前就已經(jīng)開始了土壤環(huán)境污染治理與修復(fù)技術(shù)投入,美國已經(jīng)投入超過100億美元的萬余個超級基金項目,其中有近千個為修復(fù)技術(shù)研究項目,日本修復(fù)投入在13到30萬億日元以上,歐洲每年有約21.1億歐元用于土壤修復(fù)。由此可見,土壤修復(fù)技術(shù)已經(jīng)成為環(huán)境治理方面的技術(shù)研究重點(diǎn)。但和發(fā)達(dá)國家相比,我國這方面的技術(shù)研究仍有較大差距,目前大多技術(shù)還停留在試驗階段,而研究重點(diǎn)也更加傾向于以重金屬為主的無機(jī)污染,對有機(jī)物污染研究少,主要是DDT、PAHs方面的研究,其他部分基本空白,放射性污染更是少之又少。筆者認(rèn)為,土壤環(huán)境污染治理與修復(fù)技術(shù)的發(fā)展直接影響污染防治效能,當(dāng)前必須要加大這方面技術(shù)的研究力度,尤其是有機(jī)污染、放射性污染治理與修復(fù)技術(shù)的研究。
3.3 推動土壤污染防治法貫徹執(zhí)行
為了改善土壤環(huán)境質(zhì)量,讓土壤環(huán)境治理有法可依,我國于2019年初開始實行《中華人民共和國土壤污染防治法》,這充分證明了我國治理土壤污染的堅定決心。該法明確指出了土壤污染防治原則,強(qiáng)調(diào)“預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先”,界定了地方人民政府、相關(guān)部門、基層群眾自治組織、新聞媒體的職責(zé)以及土壤污染重點(diǎn)監(jiān)測單位的義務(wù),并對重點(diǎn)監(jiān)測地塊進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定,同時,強(qiáng)化了土壤污染治理的風(fēng)險管控、保障與監(jiān)督,給出了違法行為的懲戒條例。當(dāng)前必須要持續(xù)推動該法的貫徹執(zhí)行,嚴(yán)肅處理一切可能會導(dǎo)致土壤污染加劇、造成潔凈土壤污染的違法行為。
3.4 深化土壤污染調(diào)查
土壤環(huán)境污染調(diào)查是了解污染程度、污染范圍、污染類型等信息的主要途徑,其調(diào)查結(jié)果是實施污染防治的根本依據(jù)。通過對土壤污染信息數(shù)據(jù)的了解與收集,筆者發(fā)現(xiàn),2005年到2013我國首次開展了全國范圍內(nèi)的土壤污染調(diào)查,調(diào)查結(jié)果顯示,全國16.1%的土壤污染物超標(biāo),重污染企業(yè)周邊土壤易受污染,然而,污染土壤面積尚無具體數(shù)據(jù),并不能對實施針對性土壤環(huán)境防治提供數(shù)據(jù)支撐。所以,當(dāng)前必須要進(jìn)一步深化土壤污染調(diào)查,做到對土壤污染現(xiàn)狀的詳查。對于地方政府而言,只有深刻把握了污染現(xiàn)狀,才能夠有效實施針對性的防治措施。在這一方面,四川省做出了好的表率。四川省于2006年啟動全省土壤污染調(diào)查工作,對4075個監(jiān)測點(diǎn)展開檢測,初步掌握了四川土壤污染概況。到2019年,完成了農(nóng)用地土壤污染詳查工作,共布設(shè)點(diǎn)位28143個,累計采集表層土壤樣品28143件、深層土壤樣品3685件,制備并流轉(zhuǎn)測試樣品及入庫樣品約20萬份,分析測試樣品近8萬份,已經(jīng)形成了《四川省農(nóng)用地土壤污染詳查成果》。
4 結(jié)語
綜上所述,國內(nèi)土壤環(huán)境污染現(xiàn)狀不容樂觀,多種環(huán)境問題依然突出。當(dāng)前我們對土壤污染環(huán)境進(jìn)行防治,應(yīng)當(dāng)堅持修復(fù)與預(yù)防并舉,針對性采用工程措施、生物修復(fù)、農(nóng)業(yè)修復(fù)、改良劑修復(fù)等方面的原位修復(fù)技術(shù)措施,加大相關(guān)技術(shù)研究力度,完善環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),同時推動土壤污染防治法的貫徹執(zhí)行,并進(jìn)一步深化土壤污染調(diào)查工作,從技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、法律、調(diào)查等多個方面入手,切實解決土壤污染問題。
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收稿日期:2020-01-07
作者簡介:馬建鋒(1986-),男,漢族,碩士研究生,工程師,研究方向為環(huán)境影響評價。