我国在研究土壤污染修复领域厉害的专家有哪些?为什么厉害?
土壤污染与可持续发展的关系
土壤污染制约农业可持续发展
我国是耕地资源极其匮乏的国家,近年来一方面耕地数量在不断减少,另一方面,由于人口急剧增长、工农业迅猛发展,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中,导致了越来越多的土壤污染。
中国农业科学院院长翟虎渠教授在接受《科学时报》记者采访时介绍说,当土壤中含有害物质过多,超过土壤的自净能力,就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,并通过“土壤→植物→人体”,或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收,形成对人体健康的危害。由于土壤环境的开放性特点,极易受到人类活日夏养花网动的影响。土壤污染是指人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度,引起土壤环境质量恶化,对生物、水体、空气和人体健康产生危害的现象,是土壤由量变到质变的发展过程。在我国,随着工农业生产的发展,土壤污染特别是农业土壤污染问题越来越突出。
有数据显示,目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近2000万公顷,约占总耕地面积的1/5,其中工业“三废”污染耕地1000万公顷,污水灌溉的农田面积已达330多万公顷。受各种有机污染或化学污染的农田总计达6000万公顷。土壤污染已经成为限制我国农产品国际贸易和社会经济可持续发展的重大障碍之一。
污染程度没人说得清
为了掌握自然灾害的发生现状与危害程度,从而进行有效的治理,人们通常需要对各种自然灾害进行等级划分,如描述气象灾害现象的热带气旋就有明确的划分等级制度,从弱到强的顺序是热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台风,这样人们就可以根据热带气旋的等级来判断其可能造成的危害,继而可采取一些必要的相应措施来降低其带来的危害。但我国至今还没有一个能标明土壤污染严重程度的等级划分标准,因此对现阶段土壤污染程度没人说得清。
翟虎渠说,目前我国科学家对土壤污染成因取得了一致认识,认为是人类行为造成了土壤重金属、农药、石油污染,使土壤酸化、营养元素流失,进而破坏土壤生态系统、降低作物产量。然而,专家们对我国土壤污染到底严重到什么程度难有共识。科研人员虽然在局部地域研究中,发现了土壤污染及其引发的不良后果,也找到了一些治理土壤污染的方法,但这些局部研究成果仍然无法回答“全国的土壤污染严重http://www.rixia.cc程度如何”这个问题。当从局部放大到全国时,各方面专家们的意见相左、无法统一,国内有关专家对此极为忧虑。
法国现在已有“土壤污染档案”的做法,对本国国土哪里有污染、有什么污染、是否需要治理、治理到什么程度均有资料可查。世界上许多国家也都已经认识到土壤污染的严重性并建立了一套完整的土壤污染科学监测网来定期监测。而我国尚没有一个可以量化的“土壤污染等级划分标准”。“不能够掌握土壤污染的正确范围与程度,我们就难以采取切实可行的治理措施。如果有了‘土壤污染等级划分标准’,就可为我国科研工作者对土壤环境影响评价和污染土壤修复效果评价提供依据。”翟虎渠说。
加强土壤污染等级划分研究
近年来,对于污染土壤的修复研究一直是热点领域,可是污染土壤修复标准的制订却远远落后于修复方法的研究,也就是说目前很难说清楚土壤修复到什么程度就可以认为是清洁的了。虽然我国也曾在1995年颁布过《土壤质量环境标准》,但专家认为该标准过分强调统一,并不能满足我国土壤多样化特点;另外,该标准也未对污染等级划分提出量化
我国土壤修复技术,该如何加强?
我国目前的土壤修复技术的现状是在国家863计划项目支持下,开始于十五起步,十一五,十三五等经历,这些阶段近20年的进展带动了土壤的修复技术,当然土壤污染和修复发展也将持续在未来一直发展下去,当然要想达到土壤修复技术,应该做以下几种治理方法。
一、制定相关防治措施
实际上土壤环境的好与坏主要是与大气水和海洋污染等有关系,但是到目前为止,我国还没有形成有效合理的土壤污染综合防治体系,包括法律法规和标准体系监测监控体系,土壤修复技术体系等等这一系列的问题和防治措施很少,通过法制管理,虽然说各个地方有相应的政策规定,但都很分散,不系统缺乏可操作性,所以制定土壤污染防治法也是当务之急啊。
二、开展全国土壤污染调查
实际上现在我们全国各个地方的土壤环境污染以及土壤的现状情况是非常的复杂的,有必要做一个全国土壤污染调查,因为在全国各大城市以及各个区域的土壤分布,情况特别的严重。比如我国长江流域,黄河流域东北平原,沿海经济带西部地区等,接近300万平方公里的土壤可以进行一次全国普查,这样全面性,系统性,准确性的调查过后,也才能够及时的得到相应的土壤污染,回馈制定相应的措施,这也是为后续土壤防治措施的办法有很好的促进作用。
三、建立国家土壤污染防治措施
建立我国土壤污染管理体系和污染防治措施体系,必须要根据土壤的一些特性类型特点等设计调修复技术这里可以举个例子,之前沈阳当地一次防治措施也就是对当地的环境防治措施有相应的条件清晰可见当时的这项措施开台以后经过一系列的研究,还有先进技术的支持,从生物技术物理化学生物等等一系列的技术支持修复,取得了良好的处理效果。
我国不断在土壤微生物学上取到成果,你知道有哪些吗?
土壤微生物学从大范围上来讲属于生物学,再细分的话就是属于微生物学。土壤微生物学主要研究土壤中的各种微生物的生长过程和生命规律,结合微生物与土壤环境的变化,分析得到相关数据。如今我国在土壤微生物学上也取得了不少成果,接下来一起来了解一下吧。
土壤中的元素经过对土壤中微生物的研究,可以提取出一些非常有用的微生物元素,利用这些元素,不仅能够丰富土壤中的营养物质,并且还能够知道微生物的生长规律。另外人们在对土壤微生物的研究之后,也发掘出了许多在其他自然界中非常稀有的元素,这些元素有特殊性。而在现实中的应用主要是根据这些特定元素来制作有利于土壤植物生长的化肥等化合原料。
在环境保护上的作用众所周知,环境保护是人类的一大课题,人们也在不断的探寻着各个领域,从各个领域方面共同保护着地球的环境。对土壤微生物的研究也能够在一定程度上起到保护环境的作用,这也是因为土壤中的大部分元素都来自于地球深部,经过了对土壤微生物的研究,人们能够探讨出另一环节的物质循环问题,从而从这些循环系统上来达到保护地球,净化空气的作用。
在国际上的影响近年来,我国在土壤微生物学上的研究也不断取得新成果,这些新成果使我国相关领域方面得到迅速发展,也加强了我国在国际上生物学界的地位。另外在许多科研成就研究上来看,中国科学院已在世界生物学研究中处于领先的地位了,这些科学研究也让外国的科研人员对中国刮目相看,让中国的生物学研究人员得到了许多业界专家们的称赞。
简述我国土壤污染的现状
1、化肥和农药不合理的使用
据统计,我国每年化肥的使用量已经超过4100万吨,成为世界第一大化肥消费大国[2]。为了提高农产品的增收量,含磷、氮等化学肥料被大量运用,长期使用这些化学肥料,会破坏土壤结构,扰乱土壤内部营养成分的平衡,造成土壤结块,土质变差,储水功能降低等一系列问题。农产品的数量是大大提高了,但其质量却令人担忧。因为过量使用化肥会使一些农作物在生长过程中吸收过多硝酸盐,动物或人体食进这些含硝酸盐的农作物后,将影响体内氧气的运输,使其患病,严重时甚至死亡。
同样,大量农药的使用对土壤也造成了很大危害。大部分的农药是有机农药,其含有很多有害化学物质,如苯氧基链烷酸酯类农药、多环芳烃、二恶英、邻苯二甲酸酯等等。这些有害化学物质将近1/2会残留在土壤中,随着时间的推移,在生物、非生物以及阳光等共同作用下,有害化学物就成了土壤中的组成成分,种植在土壤上的农作物又从土壤中吸收有害物质,在植物根、茎、叶、果实和种子中积累,通过食物,人体和动物食用后就会引发各种疾病。
2、重金属元素导致的土壤污染
农用化学物质的过度使用,工业污染的加剧,使得重金属污染日益严重。土壤中的重金属元素来源主要有三方面:随固体废弃物进入土壤的重金属,随着污水灌溉进入土壤的重金属和随着大气沉降进入土壤的重金属。固体废弃物种类繁多,结构复杂,其中由工业和矿业产生的固体废弃物污染最为严重。而固体废弃物中含有大量的重金属,通过日晒雨淋等作用,重金属就会被土壤吸收并扩散。生活污水,石油化工污水,工矿企业污水和城市混合污水是污水的四大来源,污水中含有大量的铅、铬、汞、铜等重金属,污水的任意排放或处理不合理,都将导致污水中的重金属元素转移到土壤中,从而影响土质恶化。所有的这些重金属污染物进入到土壤中后,因其移动性差,停滞的时间长,大部分的微生物难以对其分解,且其可以经过水、植物等介质最终危害到人类。
3、牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染
牲畜和人的粪便,以及屠宰产的废物常常没经过有效处理就直接排放到土壤中,其中的寄生虫和病毒就会引起土壤和水的污染,有时还会使土壤中毒,变化土壤原本的正常状态,有害土壤通过水和农作物最终又会危害到人类。
4、污水灌溉对土壤的污染
我国是一个农业大国,需要大量的水来对农作物进行灌溉。然而,水脉都是相连的,生活污水和工业废水一旦没经过科学的处理就排放,使得大量的污水流到农田,被污水灌溉过的农作物就会带有多种有害的物质,致使食用后的人类和动物生病。
5、大气污染对土壤的污染
大气中的硫氧化物、氮氧化物和颗粒物等有害物质,经过各种化学物理反应,形成酸雨,酸雨进入到土壤中,使土壤酸化。冶金工业排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2~3km范围的点状污染[3]。这将使土壤成分发生变化,影响土质性质,不利于植物的生长。
6、土壤侵蚀
土壤侵蚀主要包括荒漠化、沙尘暴与沙漠化。地球溃疡症是对土地荒漠化的形象描述,自然环境中的水蚀、盐渍化、石漠化等,使得地球的溃疡症越发严重。例如我国的黄土高坡,其土壤成分主要是粉沙,粉沙的粘着力差,又易被水溶解,一旦遇到恶劣暴雨天气,就会被水冲走,既不适合植被的生长,生物的生存,还会造成河床淤积,降低河流湖泊的蓄洪排涝能力。近几年里,我国多个城市沙尘暴出现率猛增,这与滥垦草原,过度砍伐树木而引起的土壤风蚀密切相关。被风蚀侵害的土壤水土流失严重,植被生长困难,使得大部分土地不能被利用。
农田土壤面临的污染物主要包括无机污染物(砷,氰化物、重金属等等)、农药(包括杀虫剂、除草剂等)和多环芳烃等。在这里需要强调的是,化肥不是土壤的污染物,化肥的最大危害是造成水环境恶化,所以如果讨论土壤污染,需要排除掉化肥这一因素。
二、土壤污染程度
《全国土壤污染状况调查公告》显示,以下简称公告:
耕地:土壤点位超标率为19.4%,其中轻微、轻度、中度日夏养花网和重度污染点位比例分别为13.7%、2.8%、1.8%和1.1%,主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕和多环芳烃。其中中重度污染合计2.9%,如果按照20.27亿亩耕地来计算[2],耕地污染面积达5878万亩,需要指出的是,公告中的调查面积是630万平方公里,约合94.6亿亩,包含了耕地、林地、草地等等。上文中的计算是基于一个假设,即土壤调查结果具有代表性,能够完全代表土壤污染状况。
三、污染物来源
3.1无机污染物
我国土壤污染中的无机污染物包括砷、氰化物与重金属等等。重金属包括:镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍八种。有些重金属,如锌,其实也是一种微量营养元素。即植物需要微量的锌来合成一些有机质,但是浓度过高的锌会对植物有害。重金属的来源主要有:自然背景值较高、污水灌溉、大气沉降、矿业污染等等。
3.1.1背景值较高:当地土壤或地下水中某种污染物浓度天然就很高,即使没有人类活动干扰,也会存在重金属污染。例如东南亚地区许多地方土壤中砷超标,释放到地下水之后,富集到水稻和饮用水中,对人体造成非常大的伤害。
3.1.2污水灌溉:污水灌溉是污水处理的一部分,即把工业废水平排放到农田中,通过作物吸收,土壤吸附等原理,净化污水中的污染物。这种处理方法是污水处理中常用的方法,但是,如果污染负荷过大,即排入污水太多,超过土壤的承载能力,就会造成污染。
3.1.3大气沉降:很多工厂,例如冶金厂、炼油厂等等,排除的废气中都会有一些重金属。这些重金属随着空气流通,沉降到附近耕地中,长时间累积下,会造成土壤重金属污染。
3.1.4采矿业污染:采矿业会产生很多富集重金属的污水,这些污水进入水体之后,会随着灌溉污染耕地。注意,这种灌溉跟第二种的“污水”灌溉不同。污水灌溉是知道灌溉水质很差,收获的作物一般不会再贩卖;但是这种污染时,农民不知道土壤已经被污染,生产出来的作物——尤其是大米——会进入流通领域,可能会造成严重后果。最出名的例子之一——日本“痛痛病”!
土壤污染之严重,土壤修复之急迫,我们应该直面困难,不要把责任完全推给政府,也不应该仇视工矿企业和化工企业。找到一条“政府主导,企业负责,民众参与”的环境发展与保护之路是我们国家本世纪最重大的挑战。
大地,是孕育着生命的奇迹,而真正支撑这一奇迹的非土壤莫属。在自然界中,大气、水、生物圏的循环都离不开土壤圈,它在有机界和无机界中起到重要的媒介作用。
所谓土壤污染就是人们在日常中因为各种原因而造成的对土地的恶性改变,使其在纯净度上发生结构以及功能,甚至是成分的改变;这样的土壤完全失去自身所含物质的平衡,功用效果也直接降低,从而在孕育物种的过程中没有办法产生与原来一样的功效;这种改变直接导致水源、大气等环境的污染,直致人类的健康与生存受到不可回避的破坏。
随着改革开放我国正在由一个传统的农业大国向工业化大国迈进,在发展中不可避免会产生污染。这种对土壤的污染,在我国又表现的格外严重,据统计,迄今为止我们国家已经有320个重度土壤污染区,其面积达548万公顷之多。我国总耕种面积中大概百分之二十,即约有二千万公顷的被耕种土地,受到重金属污染。与此同时,还有受到矿区污染、石油污染的土壤,它们分别为200万、500万公顷。那些受到污染的土壤所产出的农作物,再将危害直接回馈于人体,这就是循环,最终土壤污染的苦果还得人类来承受。这样的现实直接告诉我们,一部关于土壤污染治理的保护法势在必行。针对我国土壤污染的现状,许多环境法学界专家、学者对我国污染防治献言献策。
其主要的观点有:有的认为需要建立一套综合环境保护的相关法律,来对土壤污染进行治理;有的认为在与土壤污染相关的法则中进行修订;有的认为应该先针对农业用地先行立法,其后再对整个土壤环境进行立法;但大部分群体己经意识到,我国的土壤污染防治己经不能再等,它需要的是一套立竿见影的法规;而就国外一些有关土壤治理手段,就有很好的效仿性。在我国,土壤污染已经成为现实,而且它对人们的生活和身体带来的改变不容忽视。
那些所谓的“癌症村”,都与土地的污染脱不了干系。土地污染带来的后果,就是直接使得国民经济、环境生态、资源可持续性发展停滞不前。本文通过对土壤污染的概念、特征的概述,让人们认识到土壤污染对人类,对生态破坏的严重性。因为土壤的污染,农产品质量、群体性事件呈逐步上升趋势,这都是造成居民健康意识脆弱及生活环境不稳定的直接原因。由于工业进程较早,欧美发达国家在土壤污染环境方面,已有了比较成熟、完善的立法经验,我国可借鉴西方发达国家的成功经验,通过国外先进防治经验提出了国外的借鉴之处:制定专门的单行法律体系,土壤污染整治的利益导向模式,明确的法律责任主体,农业向工业发展的法律制度定位,土壤的污染防治分类标准,完善的监控体系,行政部门的有力介入,公众的环保意识引入等。根据我国目前对土地污染的治理和遗漏,有针对地对防治方法提出更好意见。在国内土壤污染防治分析方面,以预防土壤污染切入,树立整治土壤污染的重要性,土壤污染预防为辅的主思路。在污染的整治方面主要有:分析我国土壤受污染的情况,以治理为基础,对土壤污染防治的制定工作进行说明;完备土壤污染项目原则和监督组织;土地污染整治的潜在利益机制;明确的法律责任主体;专业的土地污染治理监督体系;并调动群众的参与积极性等。就土壤污染的防治方法,主要为:搭建土壤防污治理平台;规范土壤环境评测监督组织;推动农业环境良性发展标准;提升民众环境保护意识等。在土壤防治建议上还专门对治理的责任基金制度做了阐述,并对新兴起的环境公益诉讼做了浅显的立法建议。
土壤生态环境系统污染后具有不可逆性,但它在自然界中却有着不可替代的重要性,土壤的污染可以通过多种渠道损害人的身体,如果现在人类还不重视土壤污染这一问题,必然会受到大自然的惩罚。本文的研宄意在通过以笔者般浅薄之见,来抛砖引玉,唤起更多有识之士来为我国的土壤污染防治建言献策。
我国土坏污染现状土壤污染不像水污染、大气一样非常明显的表现出来,但基于土壤污染的日趋严重,土壤污染这一概念才出现在人们的视野下。关于土壤污,其理解范围很广,我们国家的大百科全书对它的理解为:因为人类各种行为而造成的环境质量下滑并直致人类的健康与生存受到不可回避的破坏后果。英国《环境保护法》HA对土壤污染的解释:缘于有害物质的作用,对该地区民众的身心或生物等构成明显破坏,或者是对这一地区的水环境造成了不可避免的破坏的土地。还有研究者提出,土壤污染就是因为人类的自身原因而造成了土地环境在纯净度上的改变,从而致使土地的质量发生改变,并使大气、水环境、生物等身受其害的行为。从这些对土壤污染概念的定义,可归纳为土壤污染要具备以下两点:一是外部污染物进入人类活动中的土壤,二是使土壤质量降低,并对生物、水体、大气等产生有害影响。随着我国城市化、工业化的快速推进,对自然环境的破坏程度也与日俱增,其中土壤污染防治问题在当今社会越来越引起重视。国内知名专家潘根兴认为,与其它国家相比,我国的土地污染问题更为严重,可能会持续30年以上。这就更加说明了土壤污染的严重性。
(一)污染加剧防治乏力
土壤的污染从发生到真正危及人体自身是一个很缓慢的过程,因而这个过程一般很难被人们发觉;那些带有属性的微量元素或者是重金属,只有在土壤中经过一定时间的反应及变化才能被人们觉察。现今,土壤污染己向全国蔓延,东部地区土壤污染问题异常突出,土壤重污染区及高风险区集中在重污染企业或工业密集区、农业耕地区、城市或城郊地区,土壤污染日趋严重,己对国家社会经济的发展,带来可怕的后果。由于土壤污染具有复杂性、多样性、易变性、防控难。同时,未有完善的土壤环境监管体系及公民缺乏对土壤污染防治意识,使得不断出现农业产品安全问题,危及广大人展群众的身体健康。
在《全国土壤污染状况调查公报》中,调查涉及全国630万平方公日夏养花网里的土地面积,其调查结果让人触目惊心:国家土地污染超标率16.1%.这意味着国内约有上百万平方公里土壤受到污染,耕地土壤污染更为严重。目前全国约有两亿多亩耕地受到污染,其中有近三千万亩是由污水灌概造成的,固体废弃物堆存占地和毁田数量达两百万,占到耕地总面积约10%以上,主要集中在经济发展较好的地区;其中约有占耕种总面积百分之二十的土地受到砷、铅、镉等重金属的污染;而缘于工业污染所造成的面积也达一千万公顷之巨;更有大约三百万公顷的良田因为灌概污染水而造成污染。国家在整治土壤污染时,其防护与重点整治方式方法没有针对性;而对于土壤污染的整治又存在时间漫长,用资巨额的现实;这使得相关部门失去扶持,从而造成土地恢复无期,治理难以前行的现象。关于土壤污染防治还缺少一项专业的法规,以及相对完备的环境监督体系;除此之外,由于尚未认清土壤污染的危害,公众缺乏土壤污染防治的危机意识。
(二)污染种类多样
现在,我国的土地污染存在多种形式;上世纪八十年代之前,我国的土地污染主要表现在重金属的污染上;而近些年来,我国工业发展迅速,土地的污染便相应产生新的问题,从而出现了旧污未除又添新污,多种污染并排齐下的现实。在土壤中积聚着重金属、农药污染物时,又从不同渠道受到病原菌、放射性、病原微生物等的污染,“癌症村”频频出现,危及公众健康与生命安全。
有机污染物。有机污染是土壤中最严重的一种。又以农药污染最为严重。例如:有机磷、胺类等;另有甲焼、石油等污染也是有机污染的重要部分。如今,我国是世界生产农药的第二大国,但生产的农药却很不达标,质量不高,成分结构不科学;随着我国改革开放三十年,城市化、工业化迅猛发展,城市和工业区附近的土壤有机物污染日趋严重。南京土壤研宄所的学者,对处于某家钢铁企业周边的土地以及该工业区的耕种土壤进行了数据提取。结果发现,这里的土壤中有着多达十五种多环芳烃物质,平均值为4.3mg/kg,四环以上的污染物有致癌性,占总数的百分之八十五;在该地区,处于安全级别的土壤只有百分之六。而工业区周边的土壤污染高于农业污染,多环芳经等致癌物质很容易在工业区周边检测到,超过了国家标准多倍。
重金属污染。在污染的途径中,重金属废水饶灌耕地占重要比例。重金属包括铜、锌、莱、铅等元素,它们随大气挥散在空气中,最终沉降于土壤。重金属污染具有不可逆性,微生物也不能分解重金属,人工治理与自然净化治理重金属污染都无法达到很好的成效。即使是人工治理都相当难见效。有数据表明中国有六分之一的耕地受到重金属的污染,造成经济损失约200亿。
放射性元素污染。在大气层飘浮着因核试验等原因而产生的飘浮物,它就是放射性元素污染的来源之一,还有原子能在应用当中所产生的废气、水、残渔也包含在内。土地受到此类放射性元素的污染,直接危及到人类的食物链。
病原微生物污染。所谓病原微生物污染即病原菌、病毒等污染,主要指人畜排泄的粪便,特别是医院排出的污物;当污物用于作物灌溉时,便造成对土壤的污染。如果我们直接与被其污染的土壤进行接触,就可能对我们的健康产生危胁,而这种土壤生长出的农产品也具备了被污染的可能性。
关键词:土壤污染;现状;治理修复
一、土壤污染的类型及现状
1.有机污染
土壤有机污染物主要是有机农药、酚类、氰化、石油、合成洗涤剂、3,4-苯并芘以及由城市污水、污泥及厩肥带来的有微生物等。其具有蓄积性、收放性、半挥发性等特点,主因是农药的过度使用,工业废弃物的残留,城市垃圾的不合理堆放等。工业发达城市,人为燃料燃烧是城市土壤多环芳烃的主要来源,并逐渐扩散到农业土壤中;重化工业、矿产资源开发以及煤炭、石油生产也使得土壤中有机污染物继续增加。农药的残留及分解产物, 苯氧基链烷酸酯、多环芳烃、二恶英、四氯邻甲苯胺、乙撑硫脲等,经过生态系统食物链、食物网的生物富集作用,严重的污染了土壤,破坏了农作物的质量,进而威胁到人体健康。据统计,我国约有1300万~1600万亩的农田土壤受到农药的不同程度的污染。
2.无机污染
土壤中无机污染物主要包括镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌、硒、氟等物质。其与有机污染不同,不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化,使有害日夏养花网性降低或解除。而无机污染物具有富集性强、滞留时间长、降解难、移动性差等特点。造成无机污染的主要原因是化肥的使用、污水灌溉、工业废弃物的排放等。污水灌溉等废弃物对农田已造成大面积的土壤污染。
3.放射性元素污染
放射性污染物主要存在于核原料开采和大气层核爆炸地区, 以90锶和137铯等在土壤中生存期长的放射性元素为主。主要来自受污染的沉降物,以及各种含有放射性元素的废气、废水、废渣。随着雨水的冲刷和废弃物的堆放,地表径流污染至土壤。土壤一旦受到放射性元素的污染,很难自行消除,只有等到自然衰变为稳定元素而消除其放射性。土壤受到放射性元素污染后会进入到食物链, 引发各种疾病。例如,氡子体的辐射会诱发肺癌,我国每年因氡致癌的约有5万例,给人类健康造成危害。
4.生物污染
土壤生物污染物是指病原体和带病等有害生物种群,主要来自未经处理的人畜粪便施肥、生活污水、垃圾、医院含有病原体的污水和工业废水(作农田灌溉或作为底泥施肥),以及处理不当的病畜尸体等。当这些病原微生物侵入土壤并大量繁殖,容易引起土壤生物污染并扩大疾病的传播,还会引起土壤质量下降,破坏原来的生态平衡,对动植物以及人体健康和生态系统构成不良影响。
二、土壤污染修复对策
1.有机污染修复
修复有机污染土壤的技术有很多, 需要根据土壤类型、污染现状、区域发展特点等选择合适的修复技术。目前应用较为广泛的是:热解吸技术、生物修复、气相抽提技术等。热解吸修复技术,以加热方式将受有机物污染的土壤加热至有机物沸点以上 使吸附土壤中的有机物挥发成气态后再分离处理。它是目前世界上最先进的污染废弃物处理技术之一,主要处理对象为农药污染土壤、油田含油废弃物、罐底油泥等。生物修复是利用生物,特别是微生物(土著菌、外来菌、基因工程菌等)催化降解有机污染物或其代谢物,通过改变各种环境条件如, 营养、氧化还原电位、共代谢基质,强化微生物降解作用,以修复被污染环境或消除环境中污染物的一个受控或自发进行的过程,进而达到治理的目的。气相抽提技术对高挥发机物处理效果比较好,其基本原理是利用真空泵抽提产生负压,空气流经污染区域时,解吸并夹带土壤空隙中的挥发性和半挥发性有机污染物,由气流将其带走,经抽提井收集后最终处理,达到净化包气带土壤的目的。有时在抽提的同时,可以设置注气井,人工向土壤中通入空气。
2.无机污染修复
修复无机污染土壤的技术应用最广泛的主要有固化-稳定化技术和植物修复技术。固化-稳定化技术是将污染物在污染介质中固定,使其处于长期稳定状态,是较普遍应用于土壤重金属污染的快速控制修复方法,对同时处理多种重金属复合污染土壤具有明显的优势。植物修复技术包括利用植物超积累或积累性功能的植物吸取修复、利用植物根系控制污染扩散和恢复生态功能的植物稳定修复、利用植物代谢功能的植物降解修复、利用植物转化功能的植物挥发修复、利用植物根系吸附的植物过滤修复等技术。近年来,中国在重金属污染农田土壤的植物吸取修复技术应用方面在一定程度上开始引领国际前沿研究方向。
3.放射性污染修复
修复放射性污染土壤的技术主要有物理化学修复、植物修复和微生物修复。物理化学修复是利用流体去除土壤污染的过程,借助能促进土壤环境中土壤污染物溶解或迁移作用的淋洗剂,通过水力压头推动淋洗剂,将其注入到被污染土层中,然后把含有污染物的淋出液从土层中抽取出来。植物修复主要是种植一些专性植物,利用其根系吸收和富集污染土壤放射性核素,从而达到减少土壤中放射性污染物的目的,需要注意的是,对于吸附了污染物的植物,一定要经过专业技术处理, 避免对环境造成二次污染。微生物修复技术是利用微生物对土壤放射性核素的吸附、固定及转化作用,但是微生物的修复方法易改变土壤的性质,并造成土壤的二次污染,在应用是要谨慎考虑。
4.生物污染修复
土壤生物污染都是由城市生活污水和工业废水灌溉带来的, 因此,要做好废水、废弃物的收集处理,养成良好的生活、生产习惯,严格把控灌溉用水的水质安全。
三、结语
土壤污染的种类很多,复合污染现象普遍,污染的组合类型更是复杂多样,污染的程度差异很大。虽然土壤的修复技术很多,但没有一种修复技术可以针对所有污染土壤。相似的污染状况不同的土壤性质、不同的修复需求,也会限制一些修复技术的使用。单项修复技术往往很难达到修复目标,而发展协同联合的土壤综合修复模式就成为场地和农田土壤污染修复的研究方向。另外,在土壤污染的修复过程中,也要注意不能以为污染的治理而对土壤又带来二次的污染。
效果实难定论。全国范围来看,环保部和国土资源部不久前联合发布《全国土壤污染状况调查公报》,结果显示全国土壤总的超标率为16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。污染类型以无机型为主,有机型次之,复合型污染比重较小,无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8%。其中,耕地土壤的点位超标率为19.4%,
其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为13.7%、2.8%、1.8%
和1.1%,主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕和多环芳烃。
若以第二次全国土地调查结果为准,我国耕地最新数据为203077万亩来计算,中重度污染的耕地面积占2.9%,已经达到5889万亩。这个数字超过了国土资源部副部长王世元预估的5000万亩左右。全国性的土壤污染防治行动已经列入政府的计划之中。譬如环保部最近原则审议通过的《土壤污
染防治行动计划》,提出的目标是到2020年,农用地土壤环境得到有效保护,土壤污染恶化趋势得到遏制,部分地区土壤环境质量得到改善,全国土壤环境状况稳中向好。但是,土壤污染修复产业并非就此会迎来绝对的利好,除非该行动计划能够解决一个关键问题:治理的资金从何而来。湖南永清环保股份有限公司证券部人士告诉21世纪经济报道记者,目前土壤修复产业尚处在起步阶段,大部分治理项目需要政府财政拨款推动。如果不能建立起“污染者付费”的基本准则,单纯依靠政府投入是不可想象的。以湖南为例,《湘江流域重金属污染治理实施方案》规划了927个项目,总投资超过
595亿元。为了推动该方案的实施,湖南省甚至申请发行了重金属污染治理债券,衡阳、湘潭和郴州等地先后筹集了67亿元的治理资金。但在2014年3
月的一次摸底考核中,湖南省环保厅发现,被考核的地市几乎没有一地完成了《湖南省湘江污染防治第一个“三年行动计划”实施方案》的考核内容,而资金问题正是关键所在。国外土壤修复已有较为成熟的模式。譬如,美国在“污染者付费”原则的基础上,通过专业税的征收,建立了规模超过1000亿美元的土壤修复“超级基金”,由其兜底全国范围内的污染场地的修复。但我国污染责任认定不明确,历史遗留问题突出,导致国内土壤修复工程是以政府的单向投入为主,这使得治理不可持续。
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