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近年來,僅發生的鎘污染事件,就有2005年的廣東北江韶關段鎘嚴重超標事件,2006年的湘江湖南株洲段鎘污染事故,2009年的湖南省瀏陽市鎘污染事件。至于其它重金屬污染事件,僅“血鉛超標”事件,就已涉及陜西、安徽、河南、湖南、福建、廣東、四川、湖南、江蘇、山東等省。
國家環保部數據顯示,2009年重金屬污染事件致使4035人血鉛超標、182人鎘超標,引發32起群體性事件。
2011年2月,國家環保部部長周生賢在出席有關重金屬污染綜合防治“十二五”規劃會議時也談到,“從2009年至今,我國已經有30多起重特大重金屬污染事件,嚴重影響群眾健康。”
據了解,重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環境污染,主要由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬制品等人為因素所致。既有因人類活動導致環境中的重金屬含量增加,超出正常范圍,并導致環境質量惡化,也有個別地區如喀斯特地區因石漠化導致重金屬釋放。
近10多年來,隨著中國工業化的不斷加速,涉及重金屬排放的行業越來越多,包括礦山開采、金屬冶煉、化工、印染、皮革、農藥、飼料等,再加上一些污染企業的違法開采、超標排污等問題突出,使重金屬污染事件出現高發態勢。
2011年兩會期間,全國政協委員、國家環保部中國環境監測總站辦公室副主任溫香彩告訴中國青年報記者,我國重金屬污染中,最嚴重的是鎘污染、汞污染、血鉛污染和砷污染。
一些地區重金屬污染比較嚴重值得注意的是,一向被認為是高科技行業的IT行業也與重金屬污染掛鉤。因制作中國水污染地圖而聞名的民間環保人士馬軍曾在2011年聯合30多家環保組織一起《2010IT品牌供應鏈重金屬污染調研》,該調研報告顯示,珠三角、長三角等地區有大量生產印刷線路板的企業不能穩定達標排放,給當地河流、土壤和近海造成了嚴重重金屬污染。
中國重金屬污染呈現出地域差異。溫香彩說,東部比西部嚴重,南部又比北部嚴重,珠三角地區尤為顯著。另外,像湖南等有色金屬大省也是重金屬污染的重點地區。湘江是中國重金屬污染最嚴重的河流。
一項由原國家環保總局進行的土壤調查結果顯示,廣東省珠江三角洲近40%的農田菜地土壤遭重金屬污染,且其中10%屬嚴重超標。2008年,中山大學生命科學學院的科研團隊分別在廣州6個區各選擇兩個農貿市場采集蔬菜樣本,分析樣本中鎘、鉛的含量情況,結果發現,葉菜類蔬菜的污染情況十分嚴重,除1種為輕度污染外,其余5種均達到重度污染水平。
在中國東南部一些區域,重金屬污染出現了比較嚴重態勢。
一個需要警惕的趨勢是,隨著產業轉移,原本重金屬污染只是零星分布的西北地區也開始面臨威脅。近年來,一些東部地區的高能耗、高污染項目開始往中西部省份轉移,這其中,尤其是化工企業、光伏企業和制藥企業,由于中西部省份經濟比較不發達,患有嚴重的“項目饑渴癥”,對環境的監管水平和力度相對不足或主動放松,導致中西部地區的污染事故也頻頻出現。
重金屬污染對生態影響極大,2009年的瀏陽鎘污染事件殃及當地的瓜果蔬菜,當地產的水稻和蔬菜都呈黃褐色,茄子辣椒則形態恐怖。
2007年,南京農業大學農業資源與生態環境研究所教授潘根興和他的研究團隊,在全國六個地區(華東、東北、華中、西南、華南和華北)縣級以上市場隨機采購大米樣品91個,結果表明,10%左右的市售大米鎘超標。2011年,《新世紀周刊》據此作出報道,曾引起一些居民恐慌。全國政協委員、人口資源環境委員會副主任、國務院第一次全國污染源普查領導小組辦公室主任王玉慶對此提出質疑,認為“鎘大米污染比例不可能高達10%”。潘根興通過媒體回應說,“不是市場上所有的大米都是這樣的,江蘇的樣品就沒啥問題,只能說我們抽查樣品的10%存在鎘超標,大家不必恐慌”。
重金屬污染致癌、致疾、致突變溫香彩說,重金屬污染不像大氣污染,既聞不到,也看不到,被重金屬污染的水體或土壤,即使含量很低,只要超標了對人體傷害也會很大。而且,不同于其它污染物的可降解特性,重金屬污染物不僅不可降解,還能在環境里累積和循環,由此也加重了對人群的危害。
她說,重金屬污染對身體的危害主要是“三致”,致癌、致疾、致突變。
多種資料均提及,重金屬在人體內能和蛋白質及各種酶發生強烈的相互作用,使它們失去活性,也可能在人體的某些器官中富集,如果超過人體所能耐受的限度,會造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等,對人體會造成很大的危害。
資料顯示,血鉛污染所導致的毒性效應是貧血癥、神經機能失調和腎損傷,易受害的人群有兒童、老人、免疫低下人群。鎘的毒性很大,可在人體內積蓄,主要積蓄在腎臟,引起泌尿系統的功能變化。鎘也能夠取代骨中鈣,使骨骼嚴重軟化,并可干擾人體和生物體內鋅的酶系統,易受害的人群是礦業工作者、免疫力低下人群。砷通過呼吸道、消化道和皮膚接觸進入人體,如攝入量超過排泄量,砷就會在人體的肝、腎、肺、子宮、胎盤、骨骼、肌肉等部位蓄積,與細胞中的酶系統結合,使酶的生物作用受到抑制失去活性,特別是在毛發、指甲中蓄積,從而引起慢性砷中毒。砷還能致癌。
提出以下意見,現將《省人民政府辦公廳轉發省關于貫徹加強重金屬污染防治工作指導意見實施方案的通知》政辦發〔2011〕39號)轉發給你并結合我州實際。請一并認真貫徹執行。
一、明確責任主體。
要始終堅持高度的政治覺悟,各縣市人民政府是重金屬污染防治工作的責任主體。以對轄區環境質量負責、對人民群眾健康負責、對經濟社會發展負責的態度,嚴格依照政辦發〔2011〕39號和《人民政府關于在全州繼續深入開展重金屬污染專項整治工作的通知》政發〔2011〕7號)具體工作要求,全力以赴抓好重金屬污染專項整治工作,繼續深入排金屬污染物排放企業及其周邊區域的環境隱患,摸清重金屬污染狀況,確定重點防控區域、行業、企業和高風險人群,集中解決一批危害群眾健康和生態環境的突出問題。各縣市人民政府及其主要領導要按照《人民政府轉發省人民政府關于全面推進環境維護“一崗雙責”制度文件的通知》政發〔2011〕42號)要求,全面履行環境維護“一崗雙責”工作職責,綜合運用經濟、法律、技術、行政等手段,制定績效考核實施方法,落實目標責任制。要依照國家聯合督查組提出的取締淘汰一批、停產整治一批、整合重組一批”要求,把重金屬污染防治擺在更加緊迫和更加重要的位置,特別是個舊、元陽、金平、河口、建水等重點縣市,一定要強化組織領導、整合各方力量,下決心、動真格,全力以赴抓好卡房大溝片區、火谷都片區、大屯片區、黑神廟坡片區、沖坡哨片區、老虎山沖片區、大坪礦區等重點工業集中區的重金屬污染綜合整治工作。要加快淘汰落后產能工作力度,進一步規范有色金屬采選行業、冶煉行業的發展,著力提高重金屬行業企業集中度,推進產業結構升級優化,形成節約資源、維護生態環境的產業發展方式,使重金屬污染得到有效控制。
二、及時制定。
全面完成全州重金屬污染情況排查的基礎上,依照國家編制原則及規范。編制完成重點防控區重金屬污染防治規劃和綜合治理方案。各縣市人民政府要立即開展重金屬污染綜合防治規劃或綜合治理方案的編制工作,國家重點防控區個舊、元陽、金平3縣市人民政府要針對卡房大溝、乍甸河、沙甸河、倘甸雙河、大屯海、金子河、三家河等流域,及時編制出綜合防治規劃,并加強督促檢查,推動規劃全面實施,按期實現維護治理目標。其余10縣市人民政府要立即編制各自行政轄區內重金屬污染綜合治理方案并認真組織實施。各縣市人民政府要嚴格依照政發〔2011〕7號文件中關于方案、規劃、總結的上報要求,按時上報綜合治理規劃、方案、工作季報、工作總結等材料。同時,要立即啟動重金屬污染突發事件應急預案的編制工作,并盡快批準實施,于2011年6月30日前將重金屬污染突發事件應急預案上報州人民政府備案,同時抄送州環保局。
三、突出重點。
采取超凡規措施,個舊市人民政府要嚴格依照國家環保專項督查組、省環保專項行動領導小組及《人民政府關于開展集中整治個舊市卡房大溝片區重金屬污染專項行動的通知》府發電〔2011〕2號)要求。全力抓好“集中整治個舊市卡房大溝片區重金屬污染專項行動”力求早日抓出成效,務必于2011年6月30日前完成集中整治任務,使卡房大溝(渾水河)水質明顯好轉。
關鍵詞:土壤污染 重金屬 危害 修復方法
土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一,也是人類生態環境的重要組成部分[1-2]。隨著近年來經濟發展,工農業生產不斷擴大,所產生的廢水和廢渣也不斷增多,不但破壞地表植被,而且其中有毒有害重金屬還隨廢水的排放及廢渣堆的風化和淋濾進入周邊土壤環境[3-6]。目前我國受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染耕地面積近2,000萬公頃,約占總耕地面積的1/5,其中工業“三廢”污染耕地1,000萬公頃,污水灌溉的農田面積已達330多萬公頃。
1. 土壤重金屬污染的定義
在自然界,重金屬以各種形態存在,常見的金屬元素有銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、汞、鉬、金、銀等;其中既有對生命活動所需要的微量元素,如錳、銅、鋅等;但大多數重金屬元素在環境中對環境都會有一定的污染作用,主要包括汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等對生物體具有顯著毒害作用的元素[7]。重金屬的密度一般在4.0以上,約60種元素。但是由于不同的重金屬在土壤中的毒性差別很大,所以在環境科學中人們通常關注鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩、汞、鎘、鉛、鉻、鈷等。砷、硒是非金屬,但是它的毒性及某些性質與重金屬相似,所以將砷、硒列入重金屬污染物范圍內。由于土壤中鐵和錳含量較高,因而一般不太注意它們的污染問題,但在強還原條件下,鐵和錳所引起的毒害亦應引起足夠的重視。
土壤重金屬污染是指由于人類在生產活動中將重金屬帶入到土壤中,致使土壤中重金屬累積到一定程度,含量明顯高于背景,并可造成土壤質量的退化、生態與環境的惡化現象[8]。土壤本身含有一定量的重金屬元素,如植物生長所必需的Mn、Cu、Zn等。因此,只有當疊加進入土壤的重金屬元素累積的濃度超過了作物需要和忍受程度,作物才表現出受毒害癥狀,或作物生長并未受害但產品中某種金屬的含量超過標準,造成對人畜的危害時,才能認為土壤已被重金屬污染[9]。如土壤環境質量標準值(GB15618-1995)[10]。
2. 土壤中重金屬的來源、種類
土壤重金屬污染主要是由工業產生的“三廢”以及污水灌溉、農藥和化肥的不合理施用等農業措施引起的。隨著工農業生產的發展,重金屬對土壤和農作物的污染問題越來越突出,部分地區土壤重金屬污染現象十分嚴重。總體來講,土壤重金屬污染源較廣泛,即有自然來源,又有包括人類活動帶入土壤的部分,目前主要來源為人為因素。主要包括大氣塵降、污水灌溉、工業廢棄物得不當堆放、采礦及冶煉活動、農藥和化肥的過多施用等[11-12]。
2.1 污水灌溉
污水灌溉通常指的是使用經過一定處理的城市污水灌溉農田、森林和草地。中國水資源較為緊缺,部分灌區常把污水作為灌溉水源來利用。污水的種類按其來源可分為城市生活污水、石油化工污水、工業礦山污水和城市混合污水等。城市生活污水中重金屬含量雖然不多,但由于我國工業發展迅速,許多工礦企業污水未經分流處理而排入下水道與生活污水混合排放,從而造成污灌區土壤Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金屬含量逐年累積[15-16]。在分布上,往往是靠近污染源頭和城市工業區土壤污染嚴重,遠離污染源頭和城市工業區,土壤幾乎不受污水中的重金屬污染。
污灌在北方比較嚴重,因為我國北方比較干旱,水資源短缺嚴重,并且許多大城市都是重工業大城市,所以農業用水更加緊張,污水灌溉在這些地區較為普遍。據統計,我國北方旱作地區污灌面積約占全國90%以上。南方地區相對較小,僅占6%,其余則在西北地區。污灌不僅導致土壤中重金屬元素含量的增加,而且還會在人體內富集。研究顯示我國沈陽、溫州和遂昌等地由于污水灌溉引發了人體鎘中毒;鞍山宋三污灌區土壤中Hg、Cd的累積顯著,污染嚴重;用處理過的污水灌溉是解決干旱地區作物需水問題的一條可行途徑。但由此導致的土壤污染特別是重金屬污染必須引起重視。
2.2 農藥和化肥污染
農藥和化肥是重要的農用物資,對農業生產發展起到重要的推動作用,但如果不合理施用,則可導致土壤中重金屬污染。部分農藥在其組成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金屬元素,過量或不合理使用將會造成土壤重金屬污染。肥料中含有大量的重金屬元素,其中氮、鉀肥料含量相對較低,而磷肥中則含有較多的有害重金屬,另外復合肥的重金屬含量也相對較高。施用含有重金屬元素的農藥和化肥,都可能導致土壤中重金屬的污染。
2.3 礦山開采和冶煉加工
我國重金屬礦產相對豐富,在金屬礦山的開采、冶煉過程中,會產生大量廢渣及廢水,而這些廢渣和廢水隨著礦山排水和降雨進入土壤環境中,便可直接地造成土壤重金屬污染,這在我國南方地區表現得尤為突出。
3. 重金屬污染的特點及危害
3.1 重金屬元素污染土壤的主要特點
在土壤環境中重金屬污染特點可以分為兩部分:一是土壤環境中重金屬自身的特點,二是重金屬元素在不同介質中所表現的特點。具體特點如下:(1)形態變換較為復雜,重金屬多為過渡元素,有著較多的價態變化,且隨環境Eh,pH配位體的不同呈現不同的價態、化合態和結合態。重金屬形態不同則其毒性也不同;(2)有機態比無機態的毒性大;(3)毒性與價態和化合物的種類有關;(4)環境中的遷移轉化形式多樣化;(5)生物毒性效應的濃度較低;(6)在生物體內積累和富集;(7)在土壤環境中不易被察覺;(8)在環境中不會降解和消除;(9)在人體內呈慢性毒性過程。(10)土壤環境分布呈區域性;
過量的重金屬會引起動植物生理功能紊亂、營養失調、發生病變,重金屬不易被土壤微生物降解,可在土壤中累積,也可通過食物鏈在人體內積累,危害人體健康。土壤一旦遭受重金屬污染,就很難徹底消除,污染物還會向地下水和地表水中遷移,從而擴大其污染。因此重金屬對土壤的污染是一類后果非常嚴重的環境問題。
3.2人類因土壤重金屬污染而遭受的危害[25]
(1)土壤污染使本來就緊張的耕地資源更加短缺;(2)土壤污染給農業發展帶來很大的不利影響;(3)土壤污染中的污染物具有遷移性和滯留性,有可能繼續造成新的土地污染;(4)土壤污染嚴重危及后代人的利益,不利于可持續發展;(5)土壤污染造成嚴重的經濟損失;(6)土壤污染給人民的身體健康帶來極大的威脅;(7)土壤污染也是造成其他污染的重要原因。
4. 對重金屬污染的防治及修復
4.1 對土壤污染的預防
目前,仍未找到可廣泛應用且行之有效的重金屬污染治理方法,但控制污染源,是防止土壤污染的根本措施之一,同時利用土壤的自凈作用對污染物凈化具有一定的預防作用。控制土壤重金屬污染源,即控制進入土壤中的重金屬污染物的數量和速度,通過土體自身的凈化作用,降低污染。
(1)控制和消除工業“三廢”
盡量利用循環無毒工藝,減少和消除重金屬污染物的排放,對工業“三廢”進行回收改善,使其化害為利,并嚴格控制工業生產中污染物排放量和濃度,使之符合排放標準。
(2)土壤污灌區的監測和管理
在污灌區對灌溉污水的重金屬元素進行控制,監測水中重金屬污染物質的成分、含量及其變化,避免引起土壤污染。
(3)合理施用化肥和農藥
對于農藥和化肥的施用,應以環保無毒為準則,禁止或限制使用高殘留農藥,大力發展高效、低毒、低殘留農藥,發展生物防治措施。為保證農業的增產,合理施用化學肥料和農藥是必需的,但需控制好施用量,否則會造成土壤或地下水的污染。
(4)土壤容量和土壤凈化能力的提高
在農業生產過程中,施用有機肥,改良松散型沙土,改善土壤膠體的種類和數量,增加土壤對有害重金屬的吸附能力和吸附量,從而減少重金屬在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金屬,提高土壤凈化能力。
4.2 土壤中重金屬污染的修復方法
(1)工程措施
工程治理措施是指在土壤環境中,用物理或物理化學的原理來減少重金屬污染物的措施。主要包括客土,換土,翻土,淋洗液熱處理以及電解等方法。以上方法措施的治理效果相對徹底,但實工過程復雜、所需治理費用較高且比較容易引起土壤肥力效果降低。
(2)生物措施
生物治理是指利用能夠在土壤中生存的生物的某些習性來抑制和改良土壤重金屬污染。Nanda Kumar P B A等發現某些特殊植物對土壤中的重金屬元素具有富集作用。寇冬梅等研究認為食用菌對重金屬具有吸附作用。所用方法有動物治理,微生物治理,植物治理等。生物措施的優點是實施較為簡便易行、投資較少且對環境破壞小,而缺點是在短期內不易得到治理效果。
(3)化學措施
化學治理方法是利用化學物質和天然礦物對重金屬污染進行的原位修復技術,目前,在許多區域得到應用。化學治理措施主要包括利用土壤改良劑、抑制劑,增加土壤有機質、陽離子代換量和粘粒的含量,改變pH、Eh和電導等理化性質,使土壤重金屬發生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低重金屬的生物有效性。化學治理措施優點是治理效果相對較明顯,而缺點是容易再度活化。
(4)農業措施
農業治理措施是通過改變耕作方式和管理制度來達到降低土壤重金屬危害的方法。M.Puschenreiter等探討了利用農業耕作措施治理土壤重金屬的方法,得出在不同污染地區種植不同的農作物可有效降低重金屬的污染。治理方法主要包括控制土壤水分,選擇合適的農藥、化肥,增施有機肥,選擇農作物品種等。農業治理措施的優點在于操作簡單、費用不高,而缺點是需要較長治理周期卻治理效果不顯著。
參考文獻
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關鍵詞:土壤 重金屬污染
1、研究背景
據我國農業部進行的全國污灌區調查,在140萬公頃的污水灌區中,遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區面積的64.8%,其中輕度污染的占46.7%,中度污染的占9.7%,嚴重污染的占8.4%。由此可見我國土壤受重金屬污染的情況較為嚴峻[1]。
在環境污染研究中,重金屬多指Hg,Cd,Pb,Cr以及類金屬As等生物毒性顯著的元素,其次是指有一定毒性的一般元素,如Zn,Cu,Ni,Co,Sn等。人們所說的土壤重金屬污染主要是由于Zn,Cu,Cr,Cd,Pb,Ni,Hg,As8種重金屬元素等引起的土壤污染。土壤是人類賴以生存的自然條件,如果土壤被重金屬污染將直接導致糧食、蔬菜、瓜果等的重金屬含量增加。同時因為重金屬不能為土壤微生物所分解,而易于積累轉化為毒性更大的甲基化合物,甚至有的通過食物鏈以有害濃度在人體內蓄積,從而嚴重危害人體健康[2]。由于重金屬在土壤中難以被分解、轉化或吸收,所以充分認識土壤污染及危害,保護土壤,防治污染是十分重要的任務。
2、土壤重金屬污染的特點
大多數重金屬是過渡性元素,而過渡性元素的原子具有其特有的電子層結構,這使重金屬在土壤環境中的化學行為具有下列一系列特點;
(1)重金屬具有可變價態,它能在一定的幅度內發生氧化還原反應。不同價態的重金屬具有不同的活性和毒性。
(2)重金屬易在土壤環境中發生水解反應,生成氫氧化物;它也易與土壤中的一些無機酸發生反應生成硫化物、碳酸鹽、磷酸鹽等。這些化合物在土壤中的溶解度較小,所以重金屬不易遷移而易累積于土壤中,從而降低了污染危害范圍擴大的可能性,但卻使變長了污染區的危害周期和加大了重金屬危害程度。
(3)重金屬作為中心離子,能夠接受多種陰離子和簡單分子的獨對電子,生成配位絡合物:還可與一些大分子有機物,如腐殖質、蛋白質等生成鰲合物。上述反應增大了重金屬在水中的溶解度,進而使重金屬在土壤環境中更易遷移‘從而增大了重金屬污染區域范圍。
重金屬的所有這些化學特性,決定了重金屬在土壤環境中具有多變的遷移特性。重金屬污染的主要特點,除了污染范圍廣、持續時間長外,還有污染隱蔽性,而且它無法被生物降解,并可能通過食物鏈不斷地在生物體內富集,進而可轉化為毒害性更大的甲基化合物,對食物鏈中某些生物產生毒害,最終在人體內蓄積而危害人體健康。重金屬的上述特性決定了其在污染和環境危害中的特殊作用。
3、土壤重金屬污染的危害
土壤重金屬污染對環境產生的危害主要有下列途徑:
(1)受污染的土壤直接暴露在環境中,動物或人直接或間接地吸收了受污染的土壤顆粒等;
(2)土壤中的重金屬通過淋溶作用向下緩慢滲透,從而污染了地下水;
(3)外界環境條件的變化,例如酸雨、施加土壤添加劑等因素,提高了土壤中重金屬的活性和生物有效性,使得重金屬較易被植物吸收利用,從而進入食物鏈后對動物和人體產生毒害作用。
4、重金屬污染土壤治理方法
土壤重金屬污染的治理,世界各國都開展了廣泛的研究工作。目前,所采用的土壤重金屬污染的治理方法主要有下列四種。
4.1生物措施
生物措施是利用生物的某些特性來適應、抑制和改良重金屬污染土壤的措施。生物措施包括動物治理、微生物治理和植物治理三種方法。
動物治理是利用土壤中的某些低等動物(如虹蛻和鼠類)能吸收土壤中的重金屬,因而能一定程度地降低污染土壤中重金屬的含量。在重金屬污染的土壤中放養蛆蛻,待其富集重金屬后,采用電激、灌水等方法驅出蛆叫集中處理,對重金屬污染土壤也有一定的治理效果[3]。
植物治理是利用有些植物能忍耐和超量累積某種或某些重金屬的特性來清除污染土壤中的重金屬。通常,它有三個部分組成:植物萃取技術、根際過濾技術、植物揮發技術。植物治理的關鍵是尋找合適的超積累或耐重金屬植物。
生物措施的優點是實施較簡便、投資較少和對環境攏動少。缺點是治理效率低(如超積累植物通常都矮小、生物量低、生長緩慢且周期長),不能治理重污染土壤(因高耐重金屬植物不易尋找)和被植物攝取的重金屬因大多集中在根部而易重返土壤等。
4.2工程措施
工程措施包括客土、換土、翻土、去表土等方法,適用于大多數污染物和多種條件。
客土是在污染土壤上加入未污染的新土;換土是將已污染的土壤移去,換上未污染的新土;翻土是將污染的表土翻至下層:去表土層是將污染的表土移去。這些方法能使耕作層土壤中重金屬的濃度降至臨界濃度以下,或減少重金屬污染物與植物根系的接觸而達到控制危害的目的。
用工程措施來治理重金屬污染土壤,具有效果徹底、穩定等優點,是一種治本的措施。但由于存在實施繁復、治理費用高和易引起土壤肥力減弱等缺點。因而一般適用于小面積、重污染的土壤。
4.3農業措施
農業措施是因地制宜的改變一些耕作管理制度來減輕重金屬的危害,以及在污染土壤上種植不進入食物鏈的植物。
用農業措施來治理重金屬污染土壤,具有可與常規農事操作結合起來進行、費用較低、實施較方便等優點,但存在有些方法周期長和效果不顯著等缺點,農業措施適合于中、輕度污染土壤的治理。
4.4化學措施
化學措施是向污染土壤投加改良劑,增加土壤有機質,陽離子代換量和粘粒的含量,以及改變pH,Eh和電導等理化性質,使土壤中的重金屬發生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低重金屬的生物有效性。
用改良措施來治理重金屬污染土壤,其治理效果和費用都適中,對污染不太重的土壤特別適用。但需加強管理,防止重金屬的再度活化。
5、結論
隨著土壤重金屬污染日益加劇,土壤重金屬污染的治理已成為當前研究的熱點。土壤重金屬污染具有高累積性和不可逆轉性,污染一旦發生,僅依靠切斷污染源的方法難以進行徹底恢復。目前,己有一些污染土壤治理的方法,但從其發展和需求來看,還須發展更加有效的治理技術。
參考文獻:
[1]陳志良,仇榮亮.重金屬污染土壤的修復技術[J]環境保護,2002.29(6).21-23.
【關鍵字】:重金屬污染 預防措施 治理措施 植物修復治理法
重金屬一般以天然濃度廣泛存在于自然界中,但由于人類對重金屬的開采、冶煉、加工及商業制造活動日益增多,造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進入大氣、水、土壤中,引起嚴重的環境污染。而底泥往往是重金屬的儲存庫和最后的歸宿。當環境變化時,底泥中的重金屬形態將發生轉化并釋放造成污染。重金屬不能被生物降解,但具有生物累積性,可以直接威脅高等生物包括人類,底泥重金屬污染問題日益受到人們的重視。
重金屬污染,指由重金屬或其化合物造成的環境污染,主要由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬制品等人為因素所致。重金屬具有不易移動溶解的特性,進入生物體后不能被排出,會造成慢性中毒。重金屬在人體內能和蛋白質及各種酶發生強烈的相互作用,使它們失去活性,也可能在人體的某些器官中富集,如果超過人體所能耐受的限度,會造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等,對人體會造成很大的危害,例如,日本發生的水俁病(汞污染)和骨痛病(鎘污染,等公害病,都是由重金屬污染引起的。重金屬污染的主要特點:污染范圍廣、持續時間長、污染隱蔽性、無法被生物降解,并可能通過食物鏈不斷地在生物體內富集,甚至可轉化為毒害性更大的甲基化合物,對食物鏈中某些生物產生毒害,或最終在人體內蓄積而危害健康。
廣西是全國重金屬污染防治重點省區;廣西土壤中砷、鎘、錳、鋅元素含量高,結合廣西土壤環境保護和污染防治的重點區域有:礦區及周邊、工業集中區等。根據全區土壤污染調查結果,我區土壤重金屬超標區域集中分布在礦產開發區。如南丹大廠礦區刁江流域、大新鉛鋅礦區、環江鉛鋅礦區、大新下雷錳礦區、恭城栗木礦區、賀州平桂礦區等礦區周邊土壤重金屬超標較為明顯,已不適宜種植農作物。根據我區土壤污染狀況調查成果,確定礦區及周邊農田(耕地)、工礦遺棄地、城市周邊菜籃子基地及群眾反映強烈的污染區域等作為土壤污染防控的重點。
以上大多是人為造成的污染,只有通過人類自身行為改變這一狀況,首先,從思想上重視了解重金屬對人類及環境造成的危害,提高環境保護意識,只有保護好生存環境,才能保護人類自己;從行為上,要從個人做起,配合國家法律、法規的環境保護的規定,企業要加強管理,并且做好監督管理機制,使措施落到實處,不能只以人為本,還要考慮動植物及環境所能承受的壓力,這樣,人類才有立足之地。總之,只要以保護環境為出發點,重金屬污染問題就能降到最低點。
對重金屬污染防治應該重在預防,控制與消除土壤污染源,是防止污染的根本措施。土壤對污染物所具有的凈化能力相當于一定的處理能力,控制土壤污染源,即控制進入土壤中的污染物的數量與速度,通過其自然凈化作用而不致引起土壤污染。
1)控制與消除工業“三廢”排放。
大力推廣閉路循環,無毒工藝,以減少或消除污染物的排放。對工業“三廢”進行回收處理,化害為利。對所排放的“三廢”要進行凈化處理,并嚴格控制污染物排放量與濃度,使之符合排放標準。
2)加強土壤污灌區的監測與管理。
對污水進行灌溉的污灌區,要加強對灌溉污水的水質監測,了解水中污染物質的成分、含量及其動態,避免帶有不易降解的高殘留的污染物隨水進入土壤,引起土壤污染。
3)合理施用化肥與農藥。
禁止或限制使用劇毒,高殘留性農藥,大力發展高效、低毒、低殘留農藥,發展生物防治措施。例如禁止使用雖是低殘留,但急性、毒性大的農藥。禁止使用高殘留的有機氯農藥。根據農藥特性,合理施用,制訂使用農藥的安全間隔期。采用綜合防治措施,既要防治病蟲害對農作物的威脅,又要把農藥對環境與人體健康的危害限制在最低程度。
4)建立監測系統網絡。
定期對轄區土壤環境質量進行檢查,建立系統的檔案資料,要規定優先檢測的土壤污染物與檢測標準方法,這方面可參照有關參照國際組織的建議與中國國情來編制土壤環境污染的目標,按照優先次序進行調查、研究及實施對策。
除了以上的重金屬預防措施外,對已造成重金屬污染的土壤必須加大重金屬污染的治理力度。國內外都很重視對重金屬污染治理方法研究,并開展廣泛的研究工作。總的來說,目前大致有以下四種治理措施:
一.工程治理方法。
主要有客土、換土、翻土、去表土等方式。客土是在污染的土壤上加上未污染的新土;換土是將已污染的土壤移去,換上未污染的新土;翻土是將污染的土壤翻至下層;去表土是將污染的表土移去。這些治理方法具有效果徹底、穩定等優點,但實施復雜、治理費用高和易引起土壤肥力降低等缺點。
二.化學治理方法。
化學治理就是向污染土壤投入改良劑、抑制劑,以降低重金屬的生物有效性。化學方法治理效果和費用都適中,但容易再度活化。
三.農業治理方法。
通過改變一些耕作管理制度,在污染土壤上種植不進入食物鏈的植物,來減輕或阻斷重金屬進入人體造成危害。農業治理法即合理規劃農業種植區,在重金屬污染嚴重區域,可選擇種植樹、花、草或經濟作物(如蓖麻);在基本適宜區選擇種植低富集重金屬作物種類或品種,減少重金屬在作物中的累積。農業治理法對于自然背景值偏高區域顯得尤為重要,因為自然背景值是由成土母質所影響,長時期內土壤母質中的無機元素保持穩定。對于短期內無法修復的土壤,如廢棄礦區土壤、重金屬嚴重污染區,采取農業治理法是簡單易行的。農業治理方法易操作、費用低,但是周期長、效果不顯著。
四.生物治理方法。
生物治理是指利用生物的某些習性來適應、抑制和改良重金屬污染。目前在植物治理方面運用得較多,以篩選出了可吸收積累大量的重金屬的超積累植物為主,優點是實施較簡便、投資較少和對環境破壞小,適用于大面積的污染治理。生物治理法是根據土壤重金屬污染物種類,篩選出超富集植物,利用植物吸收土壤中過量金屬,將植物回收綜合利用,徹底解決土壤重金屬超標問題。在土壤砷污染的植物修復方面具有很好經驗可借鑒。生物治理實施簡便、投資少,對環境破壞小,治理效果較好。
從改革開放至今,廣東省工業得到了快速發展,但由于缺少對環境的保護,特別是河道水體的保護。工業生產產生的許多有害物質未經處理就排入各河道,導致河道中的水受到嚴重的污染,而養殖業離不開水,當農民用了受污染的水體養殖像鵝,鴨,魚等時,一方面疾病危害水禽健康,降低生產性能和養殖業的經濟效益;另一方面給食品安全帶來嚴重隱患,危害人類健康。當農業使用受污染的水灌溉時,使土壤也受到了污染。
水禽養殖業是中國的傳統產業,特別是鴨跟鵝,由于其養殖成本低、周期短、見效快,因此取得了突飛猛進的發展,在農業產業結構調整中,已受到世界各國的高度重視,其中鴨為全世界飼養數量最多的水禽。2009年末我國肉鴨存欄已達10.96億只,肉鴨出欄約35.2億只(其中櫻桃谷鴨20.6億只),肉鴨的年存欄量和屠宰量占到世界總量的67.3%和74.7%,中國號稱“水禽王國”是當之無愧的。隨著經濟的發展和人民生活水平的提高,市場對鴨、鵝產品的需求量越來越大,因此水禽的飼養量將不斷增加,據統計中國水禽總量占世界的60%以上。估計在今后相當長的時間內,水禽的養殖數量也會穩定增長。
重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環境污染,主要由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬制品等人為因素所致。隨著經濟的發展,人類活動導致環境中的重金屬含量不斷增加,許多經濟發達地區早就超出正常范圍,導致環境質量嚴重惡化。而許多水禽由于污染得病而死,或者受污染后被人身吸收進入人體內,不同于其他污染物的可降解特性,重金屬污染物有著永遠在環境里循環、無法降解的特點,這也就加重了其對人群的危害。由于重金屬污染問題突出,2011年4月初我國首個“十二五”專項規劃——《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》獲得國務院正式批復,防治規劃力求控制5種重金屬,目標是到2015年,中國將建立比較完善的重金屬污染防治體系、事故應急體系和環境與健康風險評估體系,解決一批損害群眾健康的突出問題。
由于鵝作為水禽在當前的養殖模式下是離不開水的,而近年來,重金屬污染事件屢見不鮮,例如2005年廣東省北江鎘污染事件,該事件發生后不久,為了保障下游清遠、佛山、廣州等城市的供水安全,專家們決定,除了調水沖污外,還將實施工程技術措施,加聚合鐵或聚合鋁進行稀釋。韶關的武水橋下,江水碧波蕩漾,婀娜的水草群舞中游支流橫石河,河水呈強酸性,即使稀釋一萬倍,水生物也難在其問存活24小時下游地區的清遠石角鎮,銅產業帶來的污染,造成附近河底沉積物中鉈含量嚴重超標。2008年,華南農業大學教授林初夏提供的測試數據顯示,橫石河水即使稀釋1萬倍,水生物還是不能在里面存活超過24小時;由于每噸廢礦含有可產生相當200公斤濃硫酸的金屬硫化物,從源頭到50公里開外,,河水都可以測出酸性,直侵下游北江,還有像瀏陽鎘污染事件等等。
本試驗在廣東省內鵝的主要養殖地,需用不同養殖場內健康的2年齡成年馬崗鵝種鵝為檢測對象,通過測定鵝的水生環境和水生環境中的淤泥的重金屬(鉛Pb、鎘cd、鉻cr、砷As)含量,再與國家規定的標準進行對比,再通過測定鵝的四個組織(肝臟、胸肌、腿肌、胸骨)中的重金屬(鉛Pb、鎘cd、鉻cr、砷As)含量,從而-進行相關的研究,從而對鵝養殖環境中重金屬污染對其的影響,為當前鵝養殖環境重金屬污染的影響做出科學依據。
2、材料與方法
2.1 試驗動物及場地
本試驗在省內三個鵝主要養殖區各選擇一家規模化鵝場,所用試驗動物為健康的成年種鵝,2~3年齡。
2.2 實驗設計
試驗期在各養殖場的鵝群中隨機選擇6只鵝,分別在各個鵝上取肝臟、胸肌、胸骨等樣品,保存于20℃,留待重金屬指標測定。另外,從養殖地采集洗浴池的水體和水底土壤樣品,保存于4℃樣品,各動物樣品和水體樣品以及土壤樣品均檢測鉛(Pb)、鎘(cd)、鉻(cr)和砷(As)等四種重金屬的含量。
水樣采集:在養殖鵝的水池中,分別選取三個點,使其呈等邊三角形,然后分別將吸管深入離水面10厘米左右的地方,各收集300ml的水樣;樣品采集后,用0.22μm微孔纖維濾膜對水樣進行過濾,濾液分裝在潔凈的聚乙烯瓶中,為避免樣品在保存過程中產生感光分解和微生物降解等反應,樣品避光冷凍保存到進樣。
土壤采集:在在養殖鵝的水池中,分別選取三個點,使其呈等邊三角形,然后用鐵鏟鏟其泥土的表層,各取適量的土壤;將樣品在無菌條件下風干后保存好。
2.3 重金屬指標測定方法
全部動物組織樣品的重金屬含量的測定,除砷的含量采用原子熒光光譜法,其余三種重金屬含量的測定方法均按國標(GB/T5009.12-2003、GB/T 5009.15-2003和GB/T 5009.123-2003中的石墨爐原子吸收光譜法)進行。
(1)水樣:全Pb、Cd:石墨爐原子吸收分光光度法(GB/T11901-1989):全cr:二苯碳酸二肼分光光度法(GB/T7466-1987):全As:二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法(GB/T7485-1987)
(2)土壤樣:全Pb、cd、Cr:火焰原子吸收分光光度法(GB/T17137-1997);全As:二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法(GB/T 17134-1997)
(3)組織樣:全cr:原子吸收石墨爐法(GB/T 5009.123—2003)[9];全Pb:石墨爐原子吸收光譜法(GB/T 5009.12-2003);全Cd:石墨爐原子吸收光譜法(GB/T 5009.15-2003);全As:原子熒光光譜法。
2.4 試驗數據處理
對不同養殖地鵝組織樣品肝臟、胸肌、腿肌、胸骨中各重金屬指標含量作單因子方差分析;除注明外,各數值均用平均值(Mean)+SE表示。所有的數據分析均用SAN software version8.01完成。
3、結果與分析
3.1 養殖場水體中的重金屬水平
對各鵝養殖地洗浴池水體中的鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬含量進行檢測。測定結果顯示,鵝養殖地洗浴池水體中鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬的含量很低,均僅10-4 mg/L級的含量。
3.2 養殖場水體池底土壤中的重金屬水平
對各鵝養殖地洗浴池池底土壤中的鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬含量進行檢測。測定結果顯示,三個鵝場池底土壤中鉛的含量介于25~50 mg/kg之間,最高的為鵝場c,次之為鵝場B,最低為鵝場A;三個鵝場池底土壤中鎘的含量介于0.1~O.4 mg/kg之間,最高的為鵝場c,鵝場B和鵝場A均低于前者,水平相當;三個鵝場池底土壤中鉻的含量介于7~28 mg/kg之間,最低的為鵝場B,鵝場A,而鵝場c要明顯高于前兩者;三個鵝場池底土壤中砷的含量介于1~2.5 mg/kg之間,鵝場B和c較高,兩者水平較高,鵝場A則較低。
3.3 不同養殖場鵝機體各組織的重金屬水平
對各鵝養殖地種機體內胸肌、骨骼、肝臟等組織中的鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬含量進行檢測。測定結果顯示,在三個養殖中,鉛在不同組織中的含量均以骨骼最高,達到3.9~23.9mg/kg,而胸肌和肝臟中含量遠遠低于前者,僅0.01~0.1 mg/kg之間;三個養殖地鵝相同組織間比較,鵝場c的水平均高于鵝場A和B,后兩者胸肌和肝臟的水平相關,除鵝場A骨骼的水平高于鵝場B外。在三個養殖中,鎘在不同組織中的含量均肝臟最高,均可以檢出,0.08~0.3 mg/kg之間,其中鵝場A和鵝場c的水平相當,明顯高于鵝場B;而三個鵝場中鵝胸肌和肝臟中均檢不出鎘。在三個養殖中,鉻的含量無明顯組織分布特點,在鵝場A中的含量為肝臟>胸肌>骨骼,在鵝場B中的含量為胸肌>骨骼>肝臟,在鵝場c中的含量為骨骼>肝臟>胸肌;三個鵝場相同組織間進行比較,以鵝場B較高,高于鵝場A和c,后兩者水平相當。在三個養殖中,三種組織中均檢不出砷。
4、討論
鵝各養殖地洗浴池水體中鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬的含量很低,水體還沒有受到重金屬的污染。而各養殖場水體池底土壤中,鉛的含量很高,遠遠超過正常水平;鉻的含量也很高,特別是鵝場C遠遠超過正常水平,砷的含量也屬于正常水平,鎘的含量很低。不同養殖場鵝機體各組織的重金屬水平,由試驗可知:鎘、鉻和砷等三種重金屬的含量很低或較低,而鉛在胸肌和肝臟里的含量都很低,但在骨骼里的含量較高,特別是鵝場c遠遠超過正常水平。因些我們得知:各養殖場水體池底土壤受到鉛跟鉻金屬的污染,而各養殖場鵝受到了鉛金屬的污染(特別是鵝場C)。
鉛對環境的污染,一方面來自冶煉、制造和使用鉛制品的工礦企業,特別是來自有色金屬冶煉過程中所排出的含鉛廢水、廢氣和廢渣造成的。另一方面由汽車排出的含鉛廢氣造成的。而在諸如鐵冶煉、電鍍、制革工業、顏料制造與化工鍍膜等工業都可產生大量的含鉻廢水與廢渣。因此我們估計,有可能是吃進受污染含鉛的飼料,也有可能是本身土壤已嚴重受鉛重金屬的污染,當開挖水塘后注入的水是沒受污染的,而鵝期生活在跟受污染的土壤接觸后也受到了污染。
要保證鵝的安全生產,避免受鉛、鉻等重金屬的污染,除了政府要切實加強鉛蓄電池(包括鉛蓄電池加工(含電極板)、組裝、回收)及再生鉛行業的污染防治工作,保護群眾身體健康,促進社會和諧穩定,另外還要對鉛蓄電池企業采取有效措施,建設完善鉛煙、鉛塵、酸霧和廢水收集、處理設施,并保證污染治理設施正常穩定運行,達標排放,減少無組織排放。而養殖作為場要盡量選擇遠離那些工業廠房排放污水的下游,要用正規廠商生產的飼料,同時最好遠離市區飼養鵝。
重金屬污染與其他有機化合物的污染不同,重金屬具有富集性,不易在環境中降解。當前我國由于在重金屬的開采、冶煉、加工過程中,造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鉆等進入大氣、水、土壤引起嚴重的環境污染。廢水排出的重金屬,即使濃度小,也可在藻類和底泥中積累,繼而被鴨、鵝體表吸附。當受重金屬污染的水禽例如鴨、鵝被人類吃用后,重金屬在人體內能和蛋白質及各種酶發生強烈的相互作用,使它們失去活性,也可能在人體的某些器官中富集,如果超過人體所能耐受的限度,會造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等,對人體會造成很大的危害。例如,日本發生的水俁病(汞污染)和骨痛病(鎘污染,等公害病,都是由重金屬污染引起的。
重金屬在大氣、水體、土壤、生物體中廣泛分布,而底泥往往是重金屬的儲存庫和最后的歸宿。當環境變化時,底泥中的重金屬形態將發生轉化并釋放造成污染。鴨、鵝的生活環境離不開水,它們一般要生活于水塘或河道中,這大大增加了它們受污染的機會。重金屬不能被生物降解,但具有生物累積性,可以直接威脅高等生物包括人類,有關專家指出,重金屬對土壤的污染具有不可逆轉性,已受污染土壤沒有治理價值,只能調整種植品種來加以回避。因此,底泥重金屬污染問題日益受到人們的重視。科技是一把雙刃劍,20世紀以來科學技術迅猛發展,促進了經濟的發展,提高了人民的生活水平,然而,與此同時,人類也付出了慘重的代價。多數金屬在體內有蓄積性,半衰期較長,能產生急性和慢性毒性反應,可能還會有致畸、致癌和致突變的潛在危害。目前,我國兒童鉛污染較為嚴重。
錫林郭勒盟和鄂爾多斯市作為兩大試點盟市已開始初步探索
文/ 陳淑娜
4月14日,記者在和諧礦區建設試點工作暨部署動員電視電話會議上獲悉:加快推進和諧礦區試點建設工作,錫林郭勒盟和鄂爾多斯市作為兩大試點盟市已啟動,此舉是根據人民政府下發的《和諧礦區建設試點工作方案》(以下簡稱《工作方案》)實行的。
據了解,此次和諧礦區試點工作以構建和諧礦區為中心,以建設綠色礦區為重點,切實轉變礦業經濟發展方式,妥善處理好資源開發與環境保護、礦山開采與礦區民生的關系,加強生態文明建設,推動資源合理開發利用,實現人與自然的和諧發展,維護礦區社會穩定,促進礦區和諧,努力建設資源節約型、環境友好型、礦地關系和諧型礦區,實現生產發展、人民富裕、生態良好的有機統一,推動全區礦業經濟又好又快發展。
此次和諧礦區試點工作分步實施,全面推進,預計到2015年全面完成。2012年底前完成和諧礦區建設試點工作,創建一批示范礦區,建立健全和諧礦區建設標準體系,將試點經驗提升為政策成果;2013至2015年,運用試點工作形成的制度成果,全面推進和諧礦區建設,擬建、在建礦山必須按照創建和諧礦區的要求進行建設,生產礦山期限達到和諧礦區創建標準。
據悉,此次試點工作主要包括以下內容:全面落實礦產資源規劃確定的最低開采規模制度和準入條件;實施礦山開發項目社會穩定風險評估和聽證制度;探索提高農牧民收入的有效途徑;建立礦地矛盾協調化解機制;強化礦山企業的社會責任;建立對農牧民環境污染補償機制;依法保護礦區生態環境;切實維護礦山企業合法權益;強化礦山安全生產管理。
對于此次和諧礦區試點工作,國土資源部和人民政府高度重視,加強保障措施。具體包括:切實加強領導,國土資源部成立和諧礦區建設試點協調小組,組長由分管副部長擔任,自治區成立由自治區副主席趙雙連為組長的和諧礦區建設試點工作領導小組;改革煤炭資源配置政策;建立國土、公安聯合執法機制;實行臨時用地和礦業權限批制度;落實人員和工作經費;做好宣傳報道工作。
在此次電視電話會議上,錫林郭勒盟和鄂爾多斯市有關負責人就如何搞好和諧礦區建設試點工作發言,分別就工作方案、宣傳方法和實施措施等具體方面作了詳細介紹。此外,內蒙古伊泰集團和神華集團也分別介紹了兩大集團的和諧礦區建設之路。
內蒙古重金屬污染綜合防治考核全國排名第二
記者從自治區環保廳了解到,環境保護部日前就2011年度重金屬污染綜合防治考核情況向各省進行通報,內蒙古重金屬污染綜合防治考核在全國31個省區排名第二,在14個重金屬污染防治重點省區排名第一。
2011年2月,國務院批復了《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》,并將《規劃》實施情況與主要污染物減排、流域污染防治一同納入各地經濟社會發展綜合評價考核體系。從2011年開始,每年從排放量、環境質量、重點項目、管理指標、涉重金屬事件指標5個方面進行嚴格考核。按照環保部的安排部署,2011年,內蒙古加大工作力度,認真落實國家重金屬污染綜合防治政策和有關規定,從淘汰落后產能、嚴格新建項目環境準入、推進項目實施、強化環境監管等方面推進重金屬污染綜合防治工作并取得顯著成效。但是,由于內蒙古總體上仍處于工業化、城鎮化快速發展的階段,目前仍存在重金屬企業點多面廣,企業布局不盡合理,歷史遺留問題較為突出,企業治污能力不強,防治重金屬污染基礎工作薄弱,監管能力不足等問題。為此,內蒙古下一步將通過落實目標責任、強化政策措施、開展涉重行業專項整治、實施在線監控等措施,強力推進重金屬污染綜合防治工作。文/丁利冬
國土資源廳執法監察局與執法監察總隊合署辦公
日前,記者從國土資源廳獲悉:自治區國土廳近日決定,廳執法監察局與執法監察總隊合署辦公,建立統一指揮、協調一致的執法監察工作體制,進一步加大土地、礦產和礦山地質環境治理監管力度,全面履行好國土資源執法監察職能。
據了解,執法監察局與執法監察總隊合署辦公后,將實行一套人馬兩塊牌子的管理模式,國土資源廳直接指揮的執法監察工作人員將達到41名,查辦案件的力度大大提升,辦案質量也將大幅度提高。
專家把脈青島農田
青島農業大學教授王凱榮指出,現在全中國有20%的農田受到了污染;去年的鎘大米危機、今年的龍江鎘污染事件,讓人們對“重金屬污染”更加關注。重金屬污染究竟是由什么造成的?青島農田有沒有受到過重金屬污染?青島農科界的專家學者們早已開始針對這些問題進行調查研究。
據青島農科院中心實驗室主任、高級農藝師陳建美介紹,一般農田受到重金屬污染有兩個原因:農田周圍的化工廠排放廢水廢渣,或者農田曾經施肥不當、導致有機肥中重金屬含量殘留土壤中。
陳建美所在的青島農科院曾在2010年對青島市蔬菜種植較集中的地區土壤重金屬含量進行了調查分析,最后調查顯示,青島市的土壤質量基本安全。“萊西、即墨、平度等監測點土壤綜合污染指數均處于清潔安全狀態,適宜蔬菜種植。但萊西和即墨有4個監測點的土壤樣品重金屬鎘含量超標,且污染主要集中在土壤表層。”陳建美表示,實際上,青島的農田重金屬污染在全國來說并不算嚴重,因為沒有太明顯的污染源。
青島科技大學環境與安全工程學院錢翌教授也曾經做過類似調查,他按照不同的土地利用類型將青島市分為五大功能區:工業區、商業區、居民區、農業區和旅游區,調查結果表明,鎘(Cd)在各功能區含量均高于國家土壤環境質量二級標準,其他重金屬如鉻(Cr)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鋅(Zn)等濃度均低于國家二級標準。
錢翌教授還對青島市兩個重要蔬菜批發市場的24種常見蔬菜分季節進行過抽樣檢測,結果表明青島市冬季蔬菜重金屬污染情況較春季蔬菜嚴重,且以鉛(Pb)、鎘(Cd)污染為主;蔥蒜類鉛(Pb)、鎘(Cd)含量高,其中大蒜受到中度污染。幸好,健康風險評價最后表明,青島市蔬菜中的Pb、Cd含量未對市民的健康產生顯著風險。
居民區污染多緣于電池
“鎘在自然界中分布并不廣泛,土壤中的鎘主要來源于鋅礦、鉛鋅的冶煉,合金、電鍍 、化工廠等廢水的排放,工業固廢堆放以及化肥農藥(磷肥、復合肥)的濫用等等。”錢翌解釋說,他的調查選擇的功能區一般是受污染時間比較長的代表性地段 ,例如鋼鐵業、堿業、水泥制造業企業所在的工業區。
居民區也有可能因為電池等生活垃圾而受到污染。“生活用品中很多都是重金屬的污染源,煤炭顆粒、涂料、油漆中也都含有重金屬,這也會導致土壤的表層重金屬含量會高。”
2009年至今,我國已發生30多起重特大重金屬污染事件 ,嚴重影響群眾健康,政府部門和學界也在研究對策,希望盡快凈化受污染農田、將損失降到最低。不過,土壤修復花費動輒上千萬元,誰來負責修復、又有誰埋單等問題,一直困擾著各級政府部門。
大豆、花生易“吃”重金屬
王凱榮介紹,土壤中重金屬污染很容易使植物中的重金屬含量超標,尤其對于含蛋白量比較高的植物來說,比如大豆、花生、小白菜等,最容易受到重金屬污染的侵襲,而且不同的植物品種對重金屬的吸收不一樣。
青島農科院高級農藝師陳建美表示,此前花生出口時曾經被檢查出重金屬超標,這也使很多專家開始研究吸收重金屬含量比較少的品種。
吸收重金屬的差異,在不同水稻品種身上也體現得非常明顯。南京農業大學潘根興教授的團隊曾做過一項實驗,發現雜交稻、超級稻的鎘超標風險比普通水稻更為嚴重。專家們采集了種植南方水稻的兩種土壤,并在部分土壤里特意添加了鎘元素,結果專家發現,在未加鎘的土壤中,超級稻對鎘的親和力是常規稻的2.4倍,其籽粒中鎘的含量是普通雜交稻的1倍多。潘根興對此解釋說,超級稻之所以鎘污染超標更為嚴重,是因為它的根系發達,對土壤中的鎘具有更強的吸收力。
種桑養蠶凈化土地
農作物重金屬超標讓人們備受困擾,但也為農田土壤污染治理提供了思路。“土壤污染修復技術包括土壤清洗法、化學氧化法、植物修復法等,一般來說,農田中重金屬修復采用的植物修復法,作業周期長,而且想要完全清理土壤是不可能的。”王凱榮以自己參與的湖南某鈾礦區農田污染修復為例,“這個修復工作上世紀90年代就開始做了,前后做了大約有七八年的時間才完成。”
那么湖南的農田鎘污染是怎么治理的呢?答案是種桑樹。王凱榮曾經詳細論述了桑樹在治理鎘污染方面的功效:通過采用桑蠶生產模式替代糧作生產模式,杜絕了污灌污染,消除了食物鏈中鎘的危害,使土壤生產力得到恢復,農田年均產值比水稻模式提高2880元/公頃,比種玉米提高8880元/公頃,利稅增加1980元/公頃,耕層土壤鎘含量年平均下降1.33mg/公斤。“種桑養蠶是治理和利用我國鎘污染農田的一種成功的經濟生態模式,更多的模式有待于進一步去探索。”
不過,七八年是個很長的周期,有沒有更快捷的方法呢?如果用物理化學方法修復農田土壤污染,是可以縮短周期,但動輒上千萬的費用又是一個問題。“所以說,農田污染的快速修復,從技術上來說是可行的,但經濟上不可行。”王凱榮表示。
工業用地也需要“消毒”
相比較而言,近年來城市工業用地的土壤修復案例成果更多。工廠搬遷后,遺留土地很有可能由政府牽頭引進環保公司進行土壤修復,不過費用動輒上千萬。
青島新天地環境修復有限公司市場總監吳濤正在忙著進行一家化工廠的土壤修復準備工作,由于這家化工廠的生產部門已經陸續搬往其他地方,當地政府希望能利用這塊空間新建一個產業園,但在此之前,這塊土地必須先“消毒”。“3月份,我們將會對這塊化工廠的污染狀況進行更詳細的調查,比如土壤污染的類型,重金屬濃度高低,是否污染到了地下水等等,然后上報給政府,由政府上報立項,審批后就可以啟動修復工程。”2月16日,在新天地的辦公室,公司相關負責人吳濤向記者介紹了土壤修復的大體流程。
據吳濤介紹,城市里搬遷走的化工廠、印刷廠、農藥廠、電鍍廠等地塊是最容易遺毒的。“比如印刷廠的鉻渣、電鍍廠的鎘污水排放等。”
新天地環境修復有限公司,是山東省第一家從事土壤修復的專業公司,據其相關負責人介紹,就行業前景來看,土壤修復是一塊巨大的市場。“一般來說,土壤修復的花費一次都是在千萬元級別 ,僅僅以北京為例,一些搬遷的化工廠需要進行修復的土地,市場就有300到500個億。”
高額的土地修復費用,在我國該由誰來承擔?吳濤表示,一般來說,目前市場上土地修復的項目以工業用地居多,開發價值比較高,但是因為目前很多遺留的企業用地都是曾經的國有化工企業,這些企業出現了產權轉換甚至倒閉等情況,所以土地修復的主體還得由國家來牽頭,“修復資金由政府支持,如果這塊地未來用作商業開發,那么其受益者也可以參與。”
土壤重金屬污染調查有望艱難出爐
2006年7月18日,國家環保總局和國土資源部聯合啟動了經費預算達10億元的全國首次土壤污染狀況調查,不過直到今天,這次污染調查報告的詳細內容并沒有披露。
據青島農業大學教授王凱榮透露,這個報告將于今年二季度。“實際上,這份報告早在去年年底就已經完成了各地數據的匯總工作,但有些地方重金屬污染比較嚴重,有關部門要認真核對,數據相對來說也比較敏感,因此比較謹慎。”王凱榮解釋道,這份報告能七到八成反映目前我國的土壤污染情況,“因為這次調查是抽樣調查,是環保部和國土資源總局制訂一個總的調查方案,委托下面各省市的環保單位去做的,而有些省市可能因為財力或方法的限制,因此不能完全反映當前的土壤污染情況。”王凱榮還透露,土壤污染防治法也將在“十二五”期間推出。
青島科技大學教授錢翌也對土壤污染防治法律的出臺充滿了信心。“去年年初,國務院就已正式批復《重金屬污染綜合防治‘十二五’規劃》(簡稱《規劃》),這是我國出臺的第一個‘十二五’專項規劃。”
據了解,“十二五”期間,山東將建立土壤污染環境監管制度,對糧食、蔬菜基地等重要敏感區進行風險評估,禁止利用重污染土壤種植、生產農副產品。開展受污染土壤環境修復,未經評估和無害化治理的土地不得進行流轉和二次開發。
資料鏈接
江西等省或試點開征環境稅
環保專家根據國土資源部公布的數據估算,全國每年因被重金屬污染的糧食高達1200萬噸,相當于廣東一年的糧食總產量,可以養活常住珠三角的4000萬人口。
為了抑制污染,業內人士曾提議學習部分發達國家征收環境稅的做法。環境保護部副部長張力軍也曾公開表示,關于環境稅的問題,財政部、稅務總局和環境部一直在進行研究,目前已經有了一些基本的考慮。據悉,2010年7月,環境稅征收方案初稿已經出爐,2013年開征的時間表也已經初步確定。但是,環境稅最終是否能如期開征還是個未知數。
關鍵詞:金屬礦山;土壤重金屬污染;現狀;修復措施
中圖分類號: TD21 文獻標識碼: A
礦產資源作為人們生產生活的基本,這種資源的開發利用為發展國民經濟起到重要推動力的同時,也引發了比較嚴峻的環境問題。我國部分地區礦產資源豐富,隨著現代化工業的快速發展,越來越多的金屬礦山被開采,隨著礦山開采年份的延長,礦山周邊土壤環境中重金屬污染現象越來越嚴重,并逐漸為人們所關注,一旦土壤環境中的重金屬積累到一定程度就會引起土地退化、地表水和地下水污染,并通過植物進入食物鏈被人或動物攝取,危害人體健康。因此,有必要對這一問題進行密切關注,并采取相應的防治措施。
1、金屬礦山土壤重金屬污染和危害
1.1金屬礦山土壤重金屬污染的來源
金屬礦山周邊土壤中的重金屬, 除本身由于地球化學作用而可能造成背景值偏高外,其它則主要來源于金屬礦產開采、洗選、運輸等過程中廢氣、廢水的排放及固體廢物的堆放。露采或坑采的鉆孔、爆破和礦石裝載運輸等過程產生的粉塵和揚塵中含有大量的重金屬, 經過雨水的淋溶進入周邊土壤;廢水主要包括礦坑水,選礦、冶煉廢水及尾礦池水等,廢水以酸性為主, 以含有大量重金屬及有毒、有害元素為特征。有色金屬工業固體廢棄物主要是指在開采過程中產生的剝離物和廢石, 以及在選礦過程中所排棄的尾礦,這些固體廢物若在露天堆放,容易迅速風化,并通過降雨、酸化等作用向礦區周邊擴散, 從而導致土壤重金屬污染。
1.2金屬礦山土壤重金屬污染的影響
土壤重金屬污染的影響主要體現在以下三點:首先,淋溶作用。是指在降水的淋溶作用土壤中的重金屬向下滲透到深層土壤或地下水層。其次,被人或動物的吸入。由于受污染的土壤直接暴露在環境中,人或動物就會通過土壤顆粒物等形式直接或間接地吸入到體內。從而損壞人或動物健康。最后,就是通過植物吸收利用進入食物鏈,進而對食物鏈上的生物產生毒害。
1.3金屬礦山土壤重金屬污染的特點
與其它污染形態有所不同的是, 金屬礦山含重金屬廢棄物種類繁多,并且土壤重金屬污染有其自身特點,對環境的危害方式和污染程度都不一樣,主要表現為:第一點,土壤重金屬污染往往要通過對土壤及農作物樣品進行監測后才能確定,具有滯后性和隱蔽性。第二點,重金屬在土壤中不容易遷移、擴散和稀釋,很容易在土壤中不斷積累而超標,具有累積性。第三點,重金屬污染的自然降解是非常困難的, 積累在土壤中的重金屬很難靠稀釋作用和自凈作用來消除,具有難治理性和不可逆性。
1.4金屬礦山土壤重金屬污染的危害
土壤被污染后,大部分污染物質能較長時間存在于土壤環境中,難以消除,易被人們所忽視。土壤重金屬污染的主要危害包括:首先,影響植物生長。土壤中的重金屬通過雨水淋溶作用向下滲透, 不僅會導致地下水的污染,還會被金屬礦山周圍的植物吸收,影響植物的生長發育。其次,危害人體健康。受污染的土壤直接暴露在環境中,為人或動物所吸收后,會嚴重危害人體健康。最后,降低土壤的生態功能。重金屬污染能明顯影響土壤的理化性質,進而降低土壤微生物量和活性細菌量,減少土壤系統中的生物多樣性, 從而影響土壤生態結構和功能的穩定。
2、金屬礦山土壤重金屬污染的治理途徑
2.1物理方法
物理修復是借助物理手段去除土壤中污染物的技術。分為熱力修復、蒸汽浸提修復等熱處理,及 電動力學修復、壓裂修復、穩定化修復、物理分離修復工程措施法。一般情況下,熱處理法主要針對汞污染,效果比較明顯,但工程量較大,耗能較多,且易使土壤有機質和土壤水遭到破壞。而工程措施是利用外來重金屬多富集在土壤表層的特性,去除受污染的表層土壤后,將下層土壤耕作活化或用未被污染活性土壤覆蓋,從而將耕作層土壤中的重金屬濃度降至臨界濃度以下。
2.2物理化學方法
物理化學方法通常分為三種:一種是電動修復法。這是一門新的經濟型土壤修復技術,在不攪動土層的基礎上,在包含污染土壤的電解池兩側施加直流電壓形成電場梯度,土壤中的重金屬通過電遷移、電滲流或電泳的途徑被帶到位于電解池兩極的處理室中并通過進一步的處理,從而實現污染土壤樣品的減污或清潔。一種是土壤淋洗法。是指利用有機或無機酸等淋洗液將土壤固相中的重金屬轉移至液相中,再把富含重金屬的廢水進一步回收處理。一種是玻璃化技術法。對某些特殊重金屬利用電極加熱將重金屬污染的土壤熔化,冷卻后形成比較穩定的玻璃態物質。
2.3化學方法
化學修復是利用加入到土壤中的化學修復劑石灰、 沸石、 鈣鎂磷肥等與污染物發生化學反應,有效降低重金屬的水溶性、 擴散性和生物有效性,促使土壤中的重金屬元素轉化為難溶物,從而使污染物被降解或毒性被去除或降低的修復技術。
2.4農業方法
農業生態修復是近幾年新興的修復技術,是因地制宜地調整一些耕作管理制度,在重金屬污染土壤中種植不進入食物鏈的植物,選擇能降低土壤重金屬污染的化肥,或增施能夠固定重金屬的有機肥等措施來降低土壤重金屬污染,從而改變土壤中重金屬的活性,降低其生物有效性,減少重金屬從土壤向作物的轉移,從而達到減輕其危害的目的。
2.5生物方法
污染土壤的生物修復分為植物修復技術、微生物修復技術和動物修復技術。植物修復技術是指利用自然生長或遺傳工程培育的植物及其共存微生物體系,清除污染物的一種環境治理技術。微生物修復技術是指利用土壤中某些微生物的生物活性對重金屬具有吸收、沉淀、氧化和還原等作用,把重金屬離子轉化為低毒產物,從而降低土壤中重金屬的毒性。動物修復技術是指利用土壤中某些動物能吸收重金屬的特性,在一定程度上降低污染土壤中重金屬含量。與其它治理重金屬污染的技術相比生物修復技術設施較簡便、投資較少、無二次污染,但是治理效率低。
3、今后的發展方向
在各種修復技術中,工程修復技術雖然效果好,但費用昂貴,難以用于大規模污染土壤的改良,而且常常導致土壤結構破壞、生物活性下降和土壤肥力退化。而農業措施雖然周期長,但只適用于輕度污染的土壤。生物修復費用低廉,而且能帶來一定的經濟效益,還具有一定的生態效益,是一種較為理想的方法,但也存在著對土壤肥力、氣候、水分、鹽度等自然和人為條件要求嚴格、對一種或兩種重金屬選擇性修復等問題。植物修復技術作為一種新興高效、綠色廉價的生物修復途徑,現已被科學界和政府部門認可和選用,并逐步走向商業化。盡管存在上面這些難點, 重金屬污染土壤的植物修復技術作為一種新興的環境友好型修復技術,在今后環境污染治理中有望發揮不可替代的作用。
4、結語
近年來,我國金屬礦業迅速發展,所造成的重金屬污染日益加劇,而現有的重金屬污染土壤的修復技術很多雖然很多,但都有其局限性,難以達到預期效果,因此,還需要將多種修復技術科學地結合起來綜合應用,取長補短,才能達到更好的效果。
參考文獻: