齊美珠,邢亞男
(1.德州天潔環(huán)境影響評(píng)價(jià)有限公司,山東 德州 253000;2.山東格瑞德集團(tuán)有限公司,山東 德州 253000)
我國農(nóng)業(yè)在現(xiàn)代化建設(shè)的過程中,土壤污染問題已成為了制約其發(fā)展的重要因素。土壤污染不僅影響了農(nóng)業(yè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,還會(huì)對(duì)地表水、地下水帶來很多負(fù)面影響,一旦地下水受到污染,治理難度將非常大。因此,必須要重視土壤污染問題,且要找到影響土壤污染的因素,力爭從根源上治理土壤污染,以此促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境的健康。
根據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn),土壤中的主要污染源包括地膜、塑料薄膜等,這些材料對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有一定的輔助作用,但在使用以后,農(nóng)作物也會(huì)吸收其中不利于自身生長的物質(zhì),會(huì)造成農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量下降以及質(zhì)量下降等問題。此外,這些白色污染源本身的降解能力較弱,所以會(huì)對(duì)各地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)造成破壞,甚至?xí)a(chǎn)生水土流失等嚴(yán)重問題[1]。
農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展促進(jìn)了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量不斷提升,而使用農(nóng)藥是防治病蟲害的主要措施,因此,多種農(nóng)產(chǎn)品上都會(huì)有一定量的農(nóng)藥殘留。由于農(nóng)藥的品種豐富多樣,所以對(duì)土壤造成地嚴(yán)重破壞也不相同。同樣,很多農(nóng)戶在種植生產(chǎn)過程中會(huì)過多使用不同類型的化肥,這些肥料雖然有利于植物的生長,但其中也存在對(duì)土壤有害的物質(zhì),這些物質(zhì)很難被降解,甚至?xí)c水體相融,因而對(duì)地下水造成污染,嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。
當(dāng)前,工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)程不斷加快,這為人們生活提供了一定便利,但工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的三廢卻對(duì)土壤存在相當(dāng)嚴(yán)重的破壞力,甚至嚴(yán)重污染了地下水資源。如果農(nóng)戶使用了被污染的水灌溉農(nóng)作物,就會(huì)對(duì)正常生長的農(nóng)作物造成污染,并且還會(huì)造成有害物質(zhì)在土壤中殘留,從而產(chǎn)生了一系列的污染問題。
重金屬元素如果未達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn),則不會(huì)造成污染,但根據(jù)測(cè)量,當(dāng)土壤中的重金屬元素明顯高于自然背景值時(shí),則會(huì)出現(xiàn)難以估量的生態(tài)環(huán)境問題。重金屬之所以在土壤中的含量超標(biāo),通常是土壤中重金屬元素的活性增強(qiáng),并與土壤中其他物質(zhì)發(fā)生了置換反應(yīng),之后又形成更大量的重金屬元素。一般情況下,重金屬本身狀態(tài)比較穩(wěn)定,但也有些重金屬本身活躍性較強(qiáng),與其他物質(zhì)接觸反應(yīng)后而形成含有毒素的另一種物質(zhì)。如某些重金屬本身具有一定的放射性,這會(huì)導(dǎo)致其周邊的生物細(xì)胞發(fā)生病變,因此,會(huì)存在較大的輻射風(fēng)險(xiǎn)。
當(dāng)土壤中的重金屬含量超標(biāo)時(shí),由于重金屬自身自行降解的能力較弱,使其在土壤中具有隱蔽性較高、污染性較強(qiáng)等特性,所以,當(dāng)已經(jīng)檢測(cè)出周邊重金屬元素含量較高時(shí),就需要立即進(jìn)行人工降解,避免對(duì)周邊自然環(huán)境造成不可逆的傷害。同時(shí),重金屬在大氣圈、陸地圈、生物圈和水圈都存在一定的污染能力,是具有超強(qiáng)破壞能力的污染源。對(duì)比我國多數(shù)重金屬污染區(qū)域可知,重金屬的污染區(qū)域主要遍布于珠三角、長三角以及工業(yè)聚集區(qū),由于這些區(qū)域的重金屬含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)值,所以,在這些地區(qū)居住的居民多半會(huì)受到重金屬的污染,而該區(qū)域的土地也基本被污染,如果想要進(jìn)行有效治理,則需要投入近200億元的資金才能完成,由此可見,重金屬帶來的危害不僅是疾病等問題,還有嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和難以估量的輻射影響。
在對(duì)污染土壤修復(fù)理論研究的過程中,要遵循資源循環(huán)再利用的原則,要考慮污染物的類型,并依靠科技手段,從物理、化學(xué)、生物等多種渠道,對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)。以此重新構(gòu)建更適合微生物和動(dòng)植物生存的健康環(huán)境,打造一個(gè)系統(tǒng)化的土壤修復(fù)體系,完成土壤環(huán)境狀況的改造,使土壤生態(tài)修復(fù)理論具有更高的現(xiàn)實(shí)意義。
在采集多個(gè)地區(qū)的被污染土壤樣本后,要分析被污染后的土壤存在的地域性、長期性、滯后性、隱秘性等特征。由于被污染土壤的污染物存在較大的差異,所以,要應(yīng)用科學(xué)、合理的修復(fù)技術(shù)對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù),這是一項(xiàng)重要且艱難的過程。因此,要盡早查出污染物的具體類型,從根本上解決污染源,還人類一個(gè)安全優(yōu)質(zhì)的生存空間。并且,在進(jìn)行污染源查詢和阻斷的過程中,要逐步了解不同污染源的處理辦法,有針對(duì)性地進(jìn)行大氣污染治理、水污染治理,以此共同打造環(huán)境友好型空間,實(shí)現(xiàn)改善環(huán)境的目標(biāo)。
3.1.1 客土法、換土法
修復(fù)土壤時(shí)要按照土壤的被污染程度進(jìn)行修復(fù),其中,污染較輕的土壤可采取客土修復(fù)技術(shù),而較嚴(yán)重的污染區(qū)域,則需要進(jìn)行換土處理。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,這兩種方式已無法滿足市場(chǎng)的基本需求,所以,在考慮具體的修復(fù)方法時(shí),還要依據(jù)特定的污染情況進(jìn)行具體分析[2]。
3.1.2 電動(dòng)修復(fù)技術(shù)
所謂電動(dòng)修復(fù)技術(shù),是在特定的電泳或電場(chǎng)的作用下,將適合土壤恢復(fù)的重金屬元素重新傳回到土壤中,并利用相應(yīng)的電離子技術(shù)將有害的重金屬離子(如Cr6+、Zn2+、Pb2+、Cd2+)清除,確保土壤中含有更適合植物生長的元素。與其他修復(fù)方法相比,電動(dòng)修復(fù)技術(shù)不會(huì)對(duì)土壤的特定結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重破壞,且整個(gè)操作流程簡單,可以實(shí)現(xiàn)大范圍的土壤修復(fù)。但在能源消耗方面,這種方法則存在耗能較高,受周邊環(huán)境pH影響較大等缺點(diǎn)。為了進(jìn)一步提高修復(fù)技術(shù)的實(shí)用性,在修復(fù)前可以根據(jù)土壤情況選擇適合的絡(luò)合劑、有機(jī)酸、無機(jī)酸、表面活性劑等表面強(qiáng)化劑,再選擇適合的修復(fù)場(chǎng)所,以此有效提高修復(fù)效果。
3.2.1 土壤淋洗技術(shù)
由于土壤中的污染物較多,可通過合理設(shè)計(jì)對(duì)土壤中的污染源進(jìn)行解吸、螯合、溶解或固定,這種技術(shù)被稱為土壤淋洗技術(shù)。該技術(shù)能有效回收并分離土壤中的重金屬污染物,通過磷洗劑可將土壤中的有害物質(zhì)降解,使土壤不會(huì)被嚴(yán)重破壞,且能快速恢復(fù)肥力。在生物表面活性劑和有機(jī)酸技術(shù)的幫助下,能實(shí)現(xiàn)酸性磷洗劑的替換,這種方式對(duì)土壤造成的破壞更小,但其修復(fù)以后很容易被污染物二次污染,這也是選擇磷洗劑等技術(shù)的主要原因。目前,我國應(yīng)用土壤淋洗技術(shù)的范圍有限,該技術(shù)在重金屬修復(fù)過程中存在一定的技術(shù)難度,無法同時(shí)與其他修復(fù)方法配合使用,且存在一定的造價(jià)成本,所以,在使用過程中還需要考慮區(qū)域的整體狀況和土壤的被污染程度,才能再?zèng)Q定是否選用該方法。
3.2.2 固化穩(wěn)定化聯(lián)合修復(fù)技術(shù)
在應(yīng)用該方法時(shí),需要使用大量的藥劑對(duì)被破壞和污染的土壤進(jìn)行修復(fù),其整體修復(fù)能力較弱,主要原因是土壤被污染后會(huì)含有較多的重金屬,整體的pH值會(huì)發(fā)生變化,即使進(jìn)行有效治理也容易造成二次污染,被再次污染后則需要投入更多的成本,所以,使用該方法的要考慮能否聯(lián)合使用其他修復(fù)技術(shù),以此確保土壤擁有穩(wěn)定的生態(tài)效果。
3.3.1 原位生物修復(fù)
當(dāng)某些區(qū)域的土壤亞表層被破壞,可采用原位生物修復(fù)技術(shù)手段。首先對(duì)被污染區(qū)域的土壤元素進(jìn)行分析,然后參考土壤中的氧含量和有害物質(zhì)的成分,再采取該方法進(jìn)行修復(fù)。在實(shí)際應(yīng)用中,這種修復(fù)方法更適用于被污染范圍較廣的區(qū)域,同時(shí),該方法在工程運(yùn)算和成本計(jì)算方面具有較大的優(yōu)勢(shì)。并且,在應(yīng)用偷菌法、土耕法、生物通氣法等方法以后發(fā)現(xiàn),該方法對(duì)土壤造成的破壞更小,所以,作為一種經(jīng)濟(jì)有效且實(shí)用的修復(fù)方式,原位生物修復(fù)技術(shù)的效果更好,操作流程更加簡單。但這種修復(fù)方法也有一定的劣勢(shì),就是被修復(fù)后的土壤要自行進(jìn)行養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間才能被使用,所以是否選用該方法,還要依據(jù)特定的土壤需求進(jìn)行選擇。
3.3.2 植物修復(fù)技術(shù)
3.3.2.1 植物提取
植物提取是利用設(shè)備對(duì)土壤金屬元素進(jìn)行檢測(cè),然后按照土壤中所含有金屬元素的量,篩選金屬污染毒物,再利用設(shè)備進(jìn)行原料分析,最后培育出可吸收重金屬的植物,從根本上消除被污染區(qū)域的重金屬問題。
3.3.2.2 植物揮發(fā)
植物揮發(fā)是將有利于植物根系吸收的微量元素補(bǔ)充到土壤中,實(shí)現(xiàn)污染源降解。由于自然界中的植物樣本有限,在被污染以后會(huì)產(chǎn)生特定的有毒物質(zhì),這些物質(zhì)會(huì)以氣態(tài)的形式進(jìn)行傳播,對(duì)空氣存在較高的污染性,所以,要對(duì)污染和擴(kuò)散的程度進(jìn)行對(duì)比以此研究應(yīng)對(duì)辦法。
3.3.2.3 植物降解
針對(duì)污染程度較輕的場(chǎng)所,可采取植物降解的方式。該方式是利用土壤中有利于自身修復(fù)的微生物與植物結(jié)合,來改善土壤環(huán)境,使被污染的土壤快速被修復(fù),從而構(gòu)建更加天然的生存空間。
相關(guān)部門可通過大數(shù)據(jù)收集土壤生態(tài)環(huán)境的資料,并依托網(wǎng)絡(luò)推廣和宣傳相關(guān)土壤生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策。同時(shí),可以與教育部門協(xié)作,宣講正確的土壤修復(fù)方法,使人們了解保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要性,并采取正確的方法保護(hù)環(huán)境,形成保護(hù)生態(tài)環(huán)境的氛圍。
我國土壤面積較廣,特定的區(qū)域會(huì)存在差異,所以,為了保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,政府和有關(guān)部門要給出明確的指示和目標(biāo),并制定相關(guān)保護(hù)土壤的制度和政策,以構(gòu)建良好的生態(tài)環(huán)境為基礎(chǔ),營造更加肥沃的土壤,共同創(chuàng)造適合農(nóng)作物生長的健康環(huán)境。
綠色植物具有一定的防風(fēng)固沙以及保護(hù)土壤的效果,所以,在種植植被的過程中,需要先考慮植物的覆蓋率,然后對(duì)可能潛在的外部自然因素進(jìn)行管控,比如:要避開城市污水管道、有毒有害物質(zhì)的管道、工業(yè)廢水等環(huán)境。同時(shí),在農(nóng)藥和化肥使用過程中,應(yīng)盡量使用具有較高殺傷能力且不會(huì)在農(nóng)產(chǎn)品上殘留的農(nóng)藥。
生態(tài)監(jiān)管部門可依據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)果,對(duì)不同區(qū)域的土壤環(huán)境狀況進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,并按照土壤實(shí)際的污染程度了解土壤質(zhì)量,從而制定系統(tǒng)化的保護(hù)措施和生態(tài)控制辦法,同時(shí),也要把肥料、農(nóng)膜、農(nóng)藥的利用率控制在可控范圍內(nèi),以此相應(yīng)完善生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
各地區(qū)的技術(shù)人員在根據(jù)調(diào)查的數(shù)據(jù)結(jié)果分析和比對(duì)后,掌握該區(qū)域的土壤污染狀況,同時(shí),采取動(dòng)態(tài)模擬的方法,對(duì)土壤未來的可能被污染的趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè),以此獲取土壤實(shí)際的污染范圍和程度,便于尋找正確的危害源,從而制定科學(xué)的評(píng)價(jià)分析體制。有關(guān)部門也要完善相關(guān)監(jiān)督和管理機(jī)制,對(duì)于工業(yè)部門產(chǎn)生的三廢問題要及時(shí)查處。同時(shí),環(huán)保部門也要嚴(yán)格實(shí)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的監(jiān)督、管理機(jī)制,對(duì)農(nóng)藥、化肥以及地膜用量進(jìn)行確認(rèn),在滿足農(nóng)民基本生產(chǎn)和技術(shù)需求的前提下,尋找土壤環(huán)境污染的根本原因。
修復(fù)污染土壤可采取固化修復(fù)技術(shù)和植物修復(fù)技術(shù),綜合應(yīng)用電動(dòng)修復(fù)技術(shù)、熱處理技術(shù)、沖洗修復(fù)技術(shù)。在進(jìn)行土壤污染治理的過程中,可以采取技術(shù)交叉應(yīng)用的方式,便于對(duì)土壤污染問題快速解決,實(shí)現(xiàn)土壤的綜合治理。而且,通過各技術(shù)的交叉應(yīng)用,可有效完成土壤修復(fù)。
4.6.1 化學(xué)技術(shù)
利用化學(xué)技術(shù)可了解土壤中污染物的化學(xué)元素以及含量,這樣就可以采取對(duì)應(yīng)的化學(xué)方法,避免破壞土壤的酸堿度,同時(shí),將有害的化學(xué)元素清除,從而達(dá)到綜合治理的效果。
4.6.2 清除重金屬污染的技術(shù)
土壤中重金屬污染比較常見,針對(duì)重金屬的基本化學(xué)要點(diǎn),應(yīng)采取相應(yīng)的氧化還原反應(yīng)和溶解反應(yīng),以快速清除土壤中的有害重金屬,最大限度降低對(duì)土壤資源的破壞,達(dá)到有效清除重金屬元素的目的。
4.6.3 利用生物技術(shù)保護(hù)土壤生態(tài)系統(tǒng)
生物技術(shù)作為對(duì)土壤治理最有效的技術(shù)手段,能有效降低對(duì)土壤的破壞程度。且依據(jù)生態(tài)環(huán)境的基本情況,采取植物修復(fù)技術(shù),可及時(shí)完成土壤中有害物質(zhì)的過濾、固定和提取,實(shí)現(xiàn)土壤中危險(xiǎn)物質(zhì)的清除。在實(shí)際工作中,相關(guān)部門也要對(duì)生物技術(shù)的研發(fā)提供一定支持,在滿足質(zhì)量要求的同時(shí),讓生物技術(shù)更加多樣化,最終打造持續(xù)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。
土壤雖然具有一定的修復(fù)能力,但如果污染程度較為嚴(yán)重,其本身的修復(fù)時(shí)間則會(huì)變長,所以,要采取特定的修復(fù)方法和治理技術(shù),以此保障人們生存的自然環(huán)境更加穩(wěn)定,并持續(xù)滿足人們的基本生存需求。隨著強(qiáng)化生物修復(fù)技術(shù)的出現(xiàn),人們可以快速完成土壤中污染物的監(jiān)測(cè)和治理,并對(duì)有機(jī)物進(jìn)行有效中和,使土壤不再成為污染源,保證了食品安全、生物安全,并構(gòu)建了安全、綠色、環(huán)保、健康的生存空間。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷完善,使人們可以對(duì)污染體系進(jìn)行系統(tǒng)化的分析和排查,且可采取綜合性的修復(fù)手段,實(shí)現(xiàn)多層次的修復(fù)過程,通過交叉綜合的修復(fù)模式,使整體的修復(fù)技術(shù)更加完整。而且,在構(gòu)建系統(tǒng)化修復(fù)結(jié)構(gòu)的同時(shí),打造全方位、立體化的修復(fù)模式,以此達(dá)到快速治理污染土壤的目的。
在多種環(huán)境和技術(shù)因素的影響下,土壤中污染物的修復(fù)技術(shù)仍然需要逐步完善,以免被修復(fù)以后的土壤被二次污染。隨著土壤修復(fù)技術(shù)的不斷成熟,可按照修復(fù)技術(shù)的水平,修復(fù)的過程有效控制成本,并利用自然資源完成技術(shù)的升級(jí)和優(yōu)化,使用土壤中的微生物完成修復(fù)。同時(shí),還可以更好地完成污染區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)管控,進(jìn)而推進(jìn)土壤污染與治理修復(fù)的綠色可持續(xù)發(fā)展。
綜上所述,土壤污染已成為影響我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,以及生態(tài)和諧穩(wěn)定發(fā)展的重要因素,在實(shí)際土壤污染治理的過程中,只有從土壤污染的主要因素入手,才能選擇相應(yīng)的治理技術(shù)以及治理策略,才能夠更好的促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)展。