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目前全國(guó)已經(jīng)有近1/10的耕地土壤遭到污染。國(guó)家投入巨資啟動(dòng)的全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查正在進(jìn)行中,土壤污染狀況調(diào)查的重點(diǎn)區(qū)域是長(zhǎng)三角、珠三角、環(huán)渤海灣地區(qū)、東北地區(qū)、成渝平原、渭河平原以及主要礦產(chǎn)資源型城市。這表明,土壤污染已成為我國(guó)乃至全球性土壤退化的重要因素,土壤環(huán)境質(zhì)量下降是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。多年來(lái)被忽視的土壤污染問(wèn)題已經(jīng)得到了國(guó)家和公眾的高度重視。
土壤污染有明顯的地域性。污染物質(zhì)在大氣和水體中,一般都比在土壤中更容易遷移。這使得污染物質(zhì)在土壤中并不像在大氣和水體中那樣容易擴(kuò)散和稀釋,因此容易在土壤中不斷積累而超標(biāo),同時(shí)也使土壤污染具有很強(qiáng)的地域性。我國(guó)的土壤污染比較重的地方在珠三角、長(zhǎng)三角和東北地區(qū)。土壤污染有明顯的地域性還表現(xiàn)在,一般具有離城市和礦山越遠(yuǎn),土壤污染程度越輕的特點(diǎn)。從總體來(lái)說(shuō),
土壤污染大致可以分為:重金屬污染、農(nóng)藥和有機(jī)物污染、放射性污染、病原菌污染等多種類(lèi)型。我國(guó)大多數(shù)城市近郊土壤都受到了不同程度的污染,有許多地方糧食、蔬菜、水果等食物中鎘、鉻、砷、鉛等重金屬含量超標(biāo)和接近臨界值。石油化工企業(yè)產(chǎn)生的廢水污灌會(huì)使大米產(chǎn)生油味。有些地區(qū)污灌已經(jīng)使得蔬菜的味道變差,易爛,甚至出現(xiàn)難聞的異味;農(nóng)產(chǎn)品的儲(chǔ)藏品質(zhì)和加工品質(zhì)也不能滿足深加工的要求。
造成土壤污染的原因主要有三:一是歷史欠賬,二是工業(yè)發(fā)展不合理的模式,三是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)部環(huán)保意識(shí)淡漠。這在世界范圍內(nèi)有一定的規(guī)律性。
大約1/3的耕地土壤污染與污灌有關(guān)。工業(yè)廢渣在占地的同時(shí),產(chǎn)生的廢棄物又通過(guò)風(fēng)、水?dāng)U散開(kāi)來(lái)。大量的固體廢棄物,像粉煤灰,污染重的鋼渣都污染土壤,此外還有施用不當(dāng)?shù)霓r(nóng)藥、化肥,以及未經(jīng)環(huán)保處理的畜禽廢棄物對(duì)土壤的污染。城市垃圾,含污染物的河底淤泥混入人糞尿,被盲目用作肥料也是造成土壤污染的原因之一。土壤受到污染后,含重金屬濃度較高的污染表土容易在風(fēng)力和水力的作用下分別進(jìn)入到大氣和水體中,導(dǎo)致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態(tài)系統(tǒng)退化等其他生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。人們往往對(duì)污染危害土壤生態(tài)認(rèn)識(shí)不足,土壤里是有生物的,污染使土壤生物種群發(fā)生了變化,生產(chǎn)能力退化。
土壤污染具有隱蔽性和滯后性。與水、大氣污染明顯不同的是,土壤污染具有隱蔽性和滯后性。大氣污染、水污染和廢棄物污染等問(wèn)題一般都比較直觀,人們可以發(fā)現(xiàn)變色、異味等,通過(guò)感官就能發(fā)現(xiàn)。而土壤污染則不同,它往往要通過(guò)對(duì)土壤樣品進(jìn)行分析化驗(yàn)和農(nóng)作物的殘留檢測(cè),甚至通過(guò)研究對(duì)人畜健康狀況的影響才能確定。因此,土壤污染從產(chǎn)生污染到出現(xiàn)問(wèn)題通常會(huì)滯后較長(zhǎng)的時(shí)間。如日本的 “水俁病”經(jīng)過(guò)了10-20年之后才被人們所認(rèn)識(shí)。
大量污染物排放通過(guò)污灌等途徑最終直接或間接地進(jìn)入土壤,并經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間積累導(dǎo)致土壤嚴(yán)重污染。土壤污染具有不可逆轉(zhuǎn)性。重金屬對(duì)土壤的污染基本上是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的過(guò)程,許多有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的污染也需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能降解。
鑒于土壤污染難于治理,而土壤污染問(wèn)題的產(chǎn)生又具有明顯的隱蔽性和滯后性等特點(diǎn),因此土壤污染問(wèn)題一般都不太容易受到重視。辨證施治染病的土壤
土壤本身有自凈能力,但有限。積累在污染土壤中的難降解污染物則很難靠稀釋作用和自凈化作用來(lái)消除。因此,土壤污染的防治需要全面考慮,系統(tǒng)運(yùn)作。我省的一些城市,在進(jìn)行土地利用規(guī)劃時(shí),充分考慮到了土壤的污染問(wèn)題,將那些污染嚴(yán)重,難以治理的耕地優(yōu)先考慮作為市政建設(shè)用地。
國(guó)家投入巨資啟動(dòng)了全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查,一期工程將在2008年結(jié)束,由環(huán)保部門(mén)執(zhí)行,以期全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確掌握全國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量總體狀況,查明重點(diǎn)地區(qū)土壤污染類(lèi)型、程度和原因,評(píng)估土壤污染風(fēng)險(xiǎn),確定土壤環(huán)境安全等級(jí),篩選并試點(diǎn)示范污染土壤修復(fù)技術(shù),構(gòu)建適合我國(guó)國(guó)情的土壤污染防治法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)體系,提升土壤環(huán)境監(jiān)管能力。
國(guó)際上修復(fù)土壤污染的技術(shù)有物理的、化學(xué)的,也有生物的。正在開(kāi)發(fā)的生物技術(shù),是利用生物降解和形態(tài)的轉(zhuǎn)化達(dá)到修復(fù)的目的。針對(duì)有機(jī)污染的技術(shù),用植物、細(xì)菌、真菌聯(lián)合加速有機(jī)物的降解,針對(duì)無(wú)機(jī)污染的技術(shù),利用植物修復(fù)可以把一部分重金屬?gòu)耐寥乐袔ё摺_€有一種方法,在土壤中加入一些化學(xué)物質(zhì),降低重金屬的生物有效性。當(dāng)然,對(duì)于重金屬污染嚴(yán)重的土壤只能挖走或進(jìn)行土壤的沖洗和清潔,這樣的技術(shù)費(fèi)用就比較高。
污染的治理。污染物質(zhì)的性質(zhì)及其來(lái)源不同,治理起來(lái)的難易程度就有差異。有些污染維持時(shí)間較短,如可降解有機(jī)物的污染,而有些污染維持時(shí)間較長(zhǎng),危害很大,如很難降解的農(nóng)藥“六六六”的污染,在土壤中可存留幾十年。有些污染比較好治理,有些則非常難治理,一般天然物質(zhì)污染比較好治理,而人工合成物質(zhì)的污染很難治理,重金屬污染也很難治理。所以必須根據(jù)污染物的性質(zhì)和來(lái)源等實(shí)際情況,制定切實(shí)可行的措施。一般可采取以下方法進(jìn)行治理。
化學(xué)方法。通過(guò)施用石灰、磷酸鹽、氧化鐵等物質(zhì),調(diào)節(jié)土壤pH值,使重金屬轉(zhuǎn)化為難溶的形態(tài),降低在土壤溶液中的濃度,從而減輕土壤重金屬對(duì)作物的毒害。改良土壤質(zhì)地,增施有機(jī)肥料,增加土壤膠體對(duì)重金屬離子和農(nóng)藥的吸附能力,也起一定的作用。但這種方法不能從根本上解決問(wèn)題。
2、生物防治。有些植物如向日葵對(duì)重金屬具有很強(qiáng)的吸收和富集能力,連續(xù)種植幾年可明顯地降低土壤中重金屬的含量。向土壤施入有機(jī)物質(zhì),提高微生物活性,或向土壤接種特殊功能的微生物,加快有害物質(zhì)的分解。
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè);土壤;污染
中圖分類(lèi)號(hào): X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A DOI編號(hào): 10.14025/ki.jlny.2016.24.062
隨著時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展,我國(guó)的行業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了以農(nóng)業(yè)發(fā)展為主、朝工業(yè)化發(fā)展前進(jìn)以及多產(chǎn)業(yè)鏈為核心的發(fā)展過(guò)程,其中農(nóng)業(yè)的發(fā)展始終占據(jù)著最為基礎(chǔ)性的地位,直接影響著人們的日常生活。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的高低,關(guān)鍵的因素之一就是土壤質(zhì)量的好壞,由于工業(yè)化、城市化的快速發(fā)展,生產(chǎn)生活中的化學(xué)物質(zhì)、有毒有害物質(zhì)都已經(jīng)侵入到土壤中,使得土壤面臨著嚴(yán)重的污染,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的問(wèn)題層出不窮。土壤污染的嚴(yán)峻化,制約了農(nóng)業(yè)的發(fā)展,威脅了人們的身體健康,甚至也影響了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為此,改善土壤污染現(xiàn)象,提高土壤自凈能力,有效解決土壤污染問(wèn)題刻不容緩。
1造成土壤污染的原因
我國(guó)土壤污染總體形勢(shì)非常嚴(yán)峻,而造成這一嚴(yán)峻現(xiàn)象的因素也有很多,為此,在提出有效對(duì)策之前首先要明確土壤污染形成的原因,才能在此基礎(chǔ)之上提出有效的解決策略。造成土壤污染的成因,具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.1農(nóng)藥的過(guò)度使用
農(nóng)藥的生產(chǎn)與使用是造成土壤污染的一個(gè)重要因素。在農(nóng)作物生產(chǎn)過(guò)程中,為了預(yù)防和控制農(nóng)作物病蟲(chóng)害的發(fā)生,提高農(nóng)作物產(chǎn)量和效益,農(nóng)民把化學(xué)防治作為農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治的首選,農(nóng)作物的施用農(nóng)藥的方式主要有土壤直接撒施,灌根、葉面噴施、熏蒸等。由于農(nóng)藥的大量使用和不合理使用,大部分農(nóng)藥會(huì)直接滲透到土壤中。另外,大氣中殘留的農(nóng)藥以及噴灑在植物上的農(nóng)藥會(huì)在雨水的作用下直接落入土壤中,這就導(dǎo)致土壤在農(nóng)藥的作用下發(fā)生污染。
1.2工業(yè)廢水與生活污水的不合理排放
社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步,工業(yè)化進(jìn)程的加快,在加上人們對(duì)于環(huán)保意識(shí)觀念淡薄,在工業(yè)化過(guò)程中將工業(yè)的“三廢”以及生活污水以不合理的方式進(jìn)行排放,導(dǎo)致土壤中重金金屬、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)物、病原體不斷在積累,使得土壤毒性在不斷增加,進(jìn)一步加劇了土壤的污染,影響農(nóng)業(yè)的發(fā)展與人們的生活。
1.3白色污染與廢電池污染的影響
白色污染與廢電池污染也是造成土壤污染的重要因素之一。所謂的白色污染,指的就是人們所使用的以泡沫為材料制作的物品以及塑料袋、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的塑料薄膜,將這些污染物隨意的扔棄,使得這些物質(zhì)長(zhǎng)期廢滯在土壤中,影響農(nóng)作物的吸收和發(fā)展,削弱土壤的自我凈化能力。其次是廢電池污染,廢電池中含有大量的重金屬元素,由于人們對(duì)此觀念淺薄,導(dǎo)致隨意的丟棄,使得這些重金屬元素進(jìn)入到土壤中加劇了土壤的污染。
1.4農(nóng)家肥使用的影響
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,施用畜禽肥等農(nóng)家肥是提高土壤肥力的重要措施,能提高土壤抗風(fēng)化和水侵蝕的能力,改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),提高通氣性,增加土壤有機(jī)質(zhì)和促進(jìn)有益微生物的生長(zhǎng)。但是不合理使用農(nóng)家肥,可以引起土壤鹽分增高。養(yǎng)殖戶在飼養(yǎng)過(guò)程中飼料添加劑,藥物的濫用,可引起重金屬對(duì)土壤的次生污染。
2改善土壤污染的有效措施
在明確土壤污染形成的原因之后,在此基礎(chǔ)之上提出相關(guān)的解決策略,希望可以改善土壤污染所面臨的嚴(yán)峻形勢(shì),促進(jìn)農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展。
2.1控制農(nóng)藥和化肥的使用,減少白色及廢電池污染
改善土壤污染的第一步就是對(duì)農(nóng)藥、化肥污染以及白色污染的治理,嚴(yán)格電池的生產(chǎn)與治理。這一方法的實(shí)施首先需要提高農(nóng)民科學(xué)施肥意識(shí),使得土壤不過(guò)多接受化肥與農(nóng)藥,處于一個(gè)合理的范圍之內(nèi),與此同時(shí),采用有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥的混合和交替,以此來(lái)降低對(duì)土壤的破壞和污染。其次,針對(duì)白色污染問(wèn)題,引導(dǎo)農(nóng)民在使用塑料膜時(shí)用可降解材料來(lái)代替,而對(duì)于電池的污染則是要求在生產(chǎn)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品無(wú)害化,以及推廣廢舊電池回收利用策略,以達(dá)到保護(hù)土壤的目的。
2.2利用污水灌田,提高土壤自身凈化能力
整治土壤污染問(wèn)題刻不容緩,土壤質(zhì)量的好壞直接影響著農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的高低,影響著日常人們的生活健康。為此,改善土壤污染的第二個(gè)步驟就是科學(xué)利用污水灌田,提高土壤自身凈化能力,由于工廠所排出的污水并不都是有害的,只是排出無(wú)害污水的過(guò)程中與其他相融合就變成有害的,因此就需要按照相關(guān)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)污水進(jìn)行凈化的處理,這樣做不僅凈化了污水,又實(shí)現(xiàn)了污水的利用,避免了對(duì)土壤的污染。與此同時(shí),要大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè),采用與之對(duì)應(yīng)的措施,如輪作制度、有機(jī)肥與綠肥的應(yīng)用等方面,以此來(lái)提升和激發(fā)土壤自身的凈化能力。
2.3增強(qiáng)土壤保護(hù)意識(shí),加強(qiáng)土壤污染安全防護(hù)評(píng)估
增強(qiáng)土壤保護(hù)意識(shí),加強(qiáng)土壤污染安全防護(hù)評(píng)估。一方面,農(nóng)民是農(nóng)業(yè)活動(dòng)開(kāi)展的主體,加強(qiáng)廣大農(nóng)民對(duì)土壤的保護(hù)意識(shí),意識(shí)到有害土壤的弊端,從多方面來(lái)保護(hù)土壤,從根本上改善我國(guó)土壤污染現(xiàn)狀。另一方面,土壤污染安全防護(hù)評(píng)估的建立與完善,對(duì)土壤污染進(jìn)行有效的控制,以促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
3結(jié)語(yǔ)
土壤無(wú)論是對(duì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展還是對(duì)人們?nèi)粘5纳睿及l(fā)揮著重要的作用,因此,要采取合理有效的措施改善土壤存在的污染問(wèn)題,提高土壤自凈化能力。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞土壤污染;現(xiàn)狀;防控;措施
中圖分類(lèi)號(hào):X53文獻(xiàn)標(biāo)志碼:BDOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.06.082
土地是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的重要資源,當(dāng)前,國(guó)內(nèi)土壤污染愈演愈烈,導(dǎo)致土地環(huán)保質(zhì)量嚴(yán)重下降,尤其是在工業(yè)、商業(yè)迅猛發(fā)展的大環(huán)境下,犧牲土壤生態(tài)謀取經(jīng)濟(jì)利益的現(xiàn)象屢禁不止。土壤污染已成為環(huán)境污染的重要因素,尤其是“三廢”污染、石油污染、重金屬污染、化學(xué)農(nóng)藥污染、放射性污染等,已使土壤生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞。在可持續(xù)發(fā)展理念的引導(dǎo)下,土壤污染已引起了社會(huì)各界的高度重視,由此可見(jiàn),保護(hù)土壤質(zhì)量、維護(hù)土壤生態(tài)、凈化土壤污染已成為當(dāng)務(wù)之急。
1土壤污染的特征
1.1隱蔽且滯后
大氣、水、廢棄物污染是很容易通過(guò)感官而被發(fā)現(xiàn)的,但土壤污染卻具有很高的隱蔽性,難以直接發(fā)現(xiàn)。土壤污染需要對(duì)土壤樣品進(jìn)行采樣化驗(yàn),分析其中有害物質(zhì)的殘存量,甚至通過(guò)研究人畜等的健康狀況才能明確。這就造成土壤污染監(jiān)管遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于污染現(xiàn)狀,而且一旦發(fā)現(xiàn)土壤污染,往往是已經(jīng)發(fā)生了很長(zhǎng)時(shí)間,因此,土壤污染往往具有隱蔽性和滯后性。
1.2累積性
在大氣與水體中的污染物質(zhì)一般較易治理或遷移,但在土壤中卻不同,土壤不像大氣和水的擴(kuò)散與稀釋能力那么高,而且其中的有毒有害物質(zhì)積累時(shí)間較長(zhǎng)、成分復(fù)雜,往往治理難度較大。尤其是土壤污染的持續(xù)性、漸近性特點(diǎn),更使污染物質(zhì)極易在土壤中累積從而超標(biāo)。
1.3不可逆
重金屬對(duì)土壤的污染是不可逆轉(zhuǎn)的過(guò)程,有很多有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的污染需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能夠降解,有的重金屬在土壤中可能需要長(zhǎng)達(dá)100~200年的時(shí)間才能解除污染。這就會(huì)使被重金屬污染的土壤在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)被貼上“污染”標(biāo)簽,難以被應(yīng)用到生產(chǎn)生活和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中,同時(shí)也會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)孛癖姷纳a(chǎn)生活安全性造成極大危害。
2土壤污染現(xiàn)狀與危害
2.1土壤污染現(xiàn)狀
土壤是人類(lèi)生存發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工業(yè)化、城市化、農(nóng)業(yè)集約化的變化越來(lái)越快,很多未經(jīng)處理的廢棄物都轉(zhuǎn)移到了土壤之中,如重金屬、硝酸鹽、農(nóng)藥、病原菌等。按照污染物性質(zhì),可以分為無(wú)機(jī)物污染、有機(jī)物污染和生物污染;根據(jù)污染物的存在狀態(tài)可分為單一污染、復(fù)合污染以及混合污染。目前,我國(guó)的土壤污染總體形勢(shì)非常嚴(yán)峻,部分地區(qū)土壤污染嚴(yán)重,并且在有的特殊區(qū)域出現(xiàn)了重污染以及高風(fēng)險(xiǎn)污染。土壤污染的途徑多種多樣,原因很復(fù)雜,把控起來(lái)難度較大[1]。另外,土壤環(huán)境監(jiān)督管理體系的不健全,土壤污染防治工作的投入力度不夠,人們普遍的防治意識(shí)薄弱,并且由土壤污染引發(fā)的農(nóng)產(chǎn)品安全問(wèn)題以及群體性事件已成為威脅人們身心健康、妨礙社會(huì)穩(wěn)定的一個(gè)原因。
2.2土壤污染的危害
1)土壤污染對(duì)作物危害嚴(yán)重。當(dāng)土壤中的污染物質(zhì)含量超標(biāo)時(shí),其生長(zhǎng)出的植物會(huì)出現(xiàn)吸收及代謝能力失衡,殘留植物體內(nèi)的有機(jī)污染物直接對(duì)植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響,有的還會(huì)引發(fā)遺傳變異甚至死亡。2)土壤污染物在植物體內(nèi)殘留。農(nóng)作物在處于土壤污染的環(huán)境中,通過(guò)自身的生長(zhǎng)發(fā)育體系將污染物吸收進(jìn)自身體內(nèi),污染物的殘留量在農(nóng)作物的體內(nèi)分布不均,并且不同的污染物在其體內(nèi)停留的時(shí)間也不同。一般根部的殘留量最多,其次是莖、葉、莢、籽粒,并且在植物體內(nèi)的停留時(shí)間根據(jù)污染物的分解性不同而不同,分解性高的,停留時(shí)間短,反之停留時(shí)間長(zhǎng)。3)土壤污染會(huì)危害人體健康。土壤中的病原體能夠通過(guò)食物鏈的傳播進(jìn)入人體,有的也會(huì)通過(guò)皮膚侵害人體。放射性污染物主要是通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體。另外有的還會(huì)通過(guò)呼吸系統(tǒng)侵入人體,使受害者白細(xì)胞數(shù)量發(fā)生改變。
3土壤污染的防治
3.1健全土壤污染法律法規(guī),調(diào)查土壤污染狀況
針對(duì)治理土壤污染的問(wèn)題,我國(guó)已確立了相關(guān)法律法規(guī),其內(nèi)容涉及農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)、防治土地污染等領(lǐng)域,也起到了一定作用。但針對(duì)土壤污染問(wèn)題的日益加重,相關(guān)部門(mén)需要盡快設(shè)立長(zhǎng)期穩(wěn)定的法律法規(guī),并對(duì)現(xiàn)有的法律法規(guī)進(jìn)行完善,使土壤污染防治工作更加高效地進(jìn)行。
土壤污染的治理需要有完善的調(diào)查工作為基礎(chǔ),相關(guān)部門(mén)要建立土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù),尤其要嚴(yán)格監(jiān)控污染較為嚴(yán)重的重點(diǎn)區(qū)域,建立完善的土壤污染監(jiān)管檔案[2]。國(guó)內(nèi)土壤污染呈現(xiàn)集中性特點(diǎn),這就使區(qū)域土壤污染治理重點(diǎn)更加明確。通過(guò)數(shù)據(jù)調(diào)查分析土壤污染的危害性,并根據(jù)其污染指數(shù)、影響范圍制定有效的治理對(duì)策,對(duì)高危污染區(qū)進(jìn)行全面強(qiáng)化治理。
3.2施用化學(xué)改良劑,加強(qiáng)土壤凈化能力
實(shí)施生物改良,增加土壤環(huán)境容量。為了改善土壤質(zhì)量,可向土壤中施加石灰、堿性磷酸鹽、氧化鐵、碳酸鹽和硫化物等化學(xué)改良劑,加速有機(jī)物的分解,將重金屬固定在土壤中,將其轉(zhuǎn)化為難溶的化合物,防止其遷移造成各種污染。土壤中的有機(jī)污染物可以靠植物、真菌、細(xì)菌等合作降解,并且通過(guò)植物能夠帶走土壤中的部分重金屬。
對(duì)于受到重金屬污染的土壤,除生態(tài)修復(fù)之外,還需要對(duì)其進(jìn)行物理修復(fù)。當(dāng)前,土壤電動(dòng)修復(fù)技術(shù)已進(jìn)入研發(fā)使用階段,通過(guò)離子電學(xué)和電滲析作用清除土壤中的重金屬,或者在土壤中計(jì)入鹽酸溶液,從而清除土壤中的鎘、鉛等有害重金屬。雖然這些新型土壤凈化科技尚處于研發(fā)階段,但相信在不久的將來(lái),“科技凈土”將成為現(xiàn)實(shí),為土壤凈化和保護(hù)提供更有效的治理措施。
3.3強(qiáng)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程環(huán)境監(jiān)管
相關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)肥料、農(nóng)藥等投入的安全管理工作,嚴(yán)控污水灌溉以及污泥農(nóng)用行為。加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)的污染控制,嚴(yán)禁使用重金屬超標(biāo)的農(nóng)藥化肥,尤其的化學(xué)殺傷性、殘留性高的農(nóng)藥化肥,從源頭抓起杜絕土壤種植性污染[3]。優(yōu)先發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),鼓勵(lì)并發(fā)展無(wú)公害、綠色和有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)基地的建設(shè)。農(nóng)業(yè)部門(mén)和環(huán)保部門(mén)要聯(lián)合行動(dòng),密切關(guān)注土壤污染治理能效,通過(guò)生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展的優(yōu)化土壤性質(zhì),提高土壤污染治理效率。
3.4優(yōu)化產(chǎn)業(yè)規(guī)劃布局
加強(qiáng)規(guī)劃布局,防止重污染企業(yè)等的建設(shè)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)等活動(dòng)對(duì)周邊土壤造成污染,設(shè)置區(qū)域環(huán)評(píng)、規(guī)劃環(huán)評(píng)等程序,避免各種不合乎要求的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的開(kāi)展造成土壤污染。環(huán)境部門(mén)要針對(duì)土壤重污染區(qū)域劃定污染紅線,定期監(jiān)測(cè)周邊土壤污染情況,尤其是與周邊民眾生產(chǎn)生活密切相關(guān)的土壤治理更要提起重視。規(guī)劃當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)布局有利于強(qiáng)化土壤生態(tài)保護(hù)基礎(chǔ),控制土壤污染源,最大限度地降低土壤污染風(fēng)險(xiǎn)。
4結(jié)語(yǔ)
土壤環(huán)境問(wèn)題在現(xiàn)代社會(huì)中已日益突顯,國(guó)家對(duì)于環(huán)境保護(hù)工作也愈加重視。為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代社會(huì)各方面的可持續(xù)性發(fā)展,土壤污染問(wèn)題必須著重解決,相關(guān)部門(mén)以及大眾都需要為之努力,營(yíng)造一個(gè)健康的工作生活環(huán)境。
參考文獻(xiàn):
[1] 何鵬.土壤污染現(xiàn)狀危害及治理[J].吉林蔬菜,2012(9):55-56.
關(guān)鍵字:土壤污染污染、現(xiàn)狀、特性、成因及類(lèi)型
中圖分類(lèi)號(hào):TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1、引言
土壤是環(huán)境要素之一,是人類(lèi)生存、興國(guó)安邦的戰(zhàn)略資源。近20年來(lái),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,我國(guó)因污染退化的土壤數(shù)量日益增加、范圍不斷擴(kuò)大,土壤質(zhì)量惡化加劇,危害更加嚴(yán)重,己經(jīng)影響到小康社會(huì)的建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),土壤污染防治刻不容緩。
對(duì)于土壤污染這個(gè)問(wèn)題,一種觀點(diǎn)認(rèn)為,只要外源污染物進(jìn)入土壤,便可稱為土壤污染;而另一種觀點(diǎn)認(rèn)為,外源污染物不僅需要存在于土壤中,而且要對(duì)土壤本身或者土壤中附著的植物或者周?chē)纳鷳B(tài)環(huán)境造成損害,才能稱之為土壤污染。綜合來(lái)說(shuō),土壤污染,就是由于人類(lèi)的生產(chǎn)、生活等活動(dòng)產(chǎn)生的污染物、廢棄物等直接或者間接的進(jìn)入土壤,使得土壤的形狀和性質(zhì)等發(fā)生變化,并且超出了土壤的自凈能力,破壞土壤乃至整個(gè)生態(tài)平衡的現(xiàn)象。
2、我國(guó)土壤污染現(xiàn)狀
現(xiàn)如今制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一就是土壤污染,由于我國(guó)工業(yè)化和城市化的進(jìn)程加快,導(dǎo)致受污染土地的面積不斷擴(kuò)大,這一問(wèn)題已制約著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。
2014 年 4 月 17 日,環(huán)境保護(hù)部和國(guó)土資源部了全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào),本次土壤污染狀況調(diào)查的范圍是除香港、澳門(mén)特別行政區(qū)和臺(tái)灣省以外的陸地國(guó)土,調(diào)查點(diǎn)位覆蓋全部耕地,部分林地、草地、未利用地和建設(shè)用地,實(shí)際調(diào)查面積約 630 萬(wàn)平方公里。調(diào)查采用統(tǒng)一的方法、標(biāo)準(zhǔn),基本掌握了全國(guó)土壤環(huán)境總體狀況。調(diào)查結(jié)果顯示,全國(guó)土壤環(huán)境狀況總體不容樂(lè)觀,部分地區(qū)土壤污染較重,耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂,工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問(wèn)題突出。全國(guó)土壤總的點(diǎn)位超標(biāo)率為 16.1%,其中輕微、輕度、中度和重度污染點(diǎn)位比例分別為 11.2%、2.3%、1.5%和 1.1%。從土壤利用類(lèi)型看,耕地、林地、草地土壤點(diǎn)位超標(biāo)率分別為 19.4%、10.0%、10.4%。
我國(guó)目前土壤污染呈污染種類(lèi)多、污染途徑廣、有機(jī)無(wú)機(jī)污染物混合污染、新老污染并存的多元素復(fù)雜形式,防治難度極大。農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全和人民的身體健康受到土壤污染的嚴(yán)重威脅,同時(shí)也影響社會(huì)和諧。我國(guó)土壤污染狀況總體呈現(xiàn)污染物種類(lèi)多、含量大、受污染土地面積廣的特點(diǎn),農(nóng)村、城市和礦區(qū)呈現(xiàn)不同程度的土壤污染狀況,尤其是耕地受污染嚴(yán)重。目前,有關(guān)研究表明,我國(guó)耕地受重金屬污染嚴(yán)重,約有五分之一的耕地被重金屬污染,而農(nóng)產(chǎn)品被有機(jī)污染和農(nóng)用化學(xué)品污染,導(dǎo)致其產(chǎn)量和質(zhì)量均有下降,每年的直接損失至少數(shù)百億。
近幾年來(lái),環(huán)保問(wèn)題隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展日益受到人們的關(guān)注。土壤環(huán)境保護(hù)和治理問(wèn)題也成為除了水、大氣、固體廢棄物污染以外的新的關(guān)注熱點(diǎn)。目前,我國(guó)生態(tài)環(huán)境、食品的安全、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等問(wèn)題已受到土壤污染的嚴(yán)重威脅,土壤污染問(wèn)題引起了環(huán)保治理者的高度重視,為此,國(guó)務(wù)院辦公廳于今年初《關(guān)于印發(fā)近期土壤環(huán)境保護(hù)和綜合治理工作安排的通知》,要求到2015年,在全面摸清我國(guó)土壤被污染狀況的前提下,建立嚴(yán)格的涉及耕地和集中式飲用水水源地的土壤環(huán)境保護(hù)和治理制度,遏制土壤污染的上升趨勢(shì),保證全國(guó)耕地土壤環(huán)境質(zhì)量的調(diào)查點(diǎn)位達(dá)標(biāo)率高于80%。并提出到2020年,力爭(zhēng)建成我國(guó)土壤環(huán)境保護(hù)體系,明顯改善全國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量。
3、土壤污染的主要成因及類(lèi)型
化學(xué)污染、生物污染、物理污染、放射性污染等都是土壤污染物的來(lái)源,這些有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物造成了土壤污染的多樣性。通過(guò)污水排放、化肥農(nóng)藥的使用、廢氣和固體廢物,這些污染物質(zhì)進(jìn)入土壤并大量累積。隨著近幾年來(lái)人口的急劇增長(zhǎng)和工業(yè)的迅速發(fā)展,大量固體物質(zhì)堆放和傾倒在土壤表面,土壤層中也滲透著大量有害廢水,大氣中的飄塵及有害氣體也會(huì)隨雨水進(jìn)入土壤,另外農(nóng)業(yè)化學(xué)肥料污染也是導(dǎo)致土壤污染的重要因素。由于人類(lèi)的生產(chǎn)和生活過(guò)程過(guò)多的介入土壤,導(dǎo)致土壤污染的未知來(lái)源范圍廣、種類(lèi)復(fù)雜。
3.1水質(zhì)污染型
主要由于污染水源(指未經(jīng)處理、未達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)的城市生活或工業(yè)廢水等)通過(guò)被污染的地表水灌溉農(nóng)田,最終污水中的有毒有害物質(zhì)隨著污水進(jìn)入農(nóng)田而污染土壤。
3.2大氣污染型
工業(yè)活動(dòng)排放到大氣中的有害氣體通過(guò)空氣沉降、化學(xué)反應(yīng)等過(guò)程,產(chǎn)生酸雨進(jìn)入土壤,引起土壤的酸化。另外空氣中的粉塵、煙塵等粒子由于地球重力作用空降進(jìn)入土壤,也形成了土壤污染。
3.3固體廢物污染型
城市工業(yè)廢渣(城市垃圾、煤渣、礦渣、粉煤灰等)大量堆放在土地表面,其中的有毒有害物質(zhì)造成土壤污染,使環(huán)境惡化。這些工業(yè)企業(yè)及生產(chǎn)生活產(chǎn)生的廢物、垃圾等固體有害物質(zhì)在堆積、處理和掩埋的過(guò)程中,大量占用地表面積,并且隨著大氣的遷移、降水、擴(kuò)散、地表徑流等進(jìn)而污染周?chē)貐^(qū)土壤,形成土壤污染的點(diǎn)源性污染。隨著城市工業(yè)化進(jìn)程的加速,固體廢物污染的污染物性質(zhì)和種類(lèi)都逐漸復(fù)雜化,并且這種復(fù)雜趨勢(shì)日漸擴(kuò)大。
3.4農(nóng)業(yè)污染型
農(nóng)藥、化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過(guò)量或不合理的使用都會(huì)造成土壤的污染。例如,氮肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中被大量使用,導(dǎo)致土壤自身成分被破壞,形成土壤表層硬化,造成土壤的生物本質(zhì)變差,致使農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)出和質(zhì)地下降。農(nóng)藥雖然具有殺蟲(chóng)的作用,但在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用會(huì)使農(nóng)藥中的有毒有害物質(zhì)沁入土壤,長(zhǎng)期大量使用農(nóng)藥就會(huì)引起土壤嚴(yán)重污染。
4、土壤污染特性
土壤污染因其組成結(jié)構(gòu)和形成原因的復(fù)雜具有獨(dú)特性,與大氣污染、水污染等其他環(huán)境污染有極大差別,它有著自身特有的性質(zhì)。
4.1隱蔽性和潛伏性
土壤污染是污染物在土壤中長(zhǎng)期積累的過(guò)程,一般要通過(guò)對(duì)土壤污染物進(jìn)行植物產(chǎn)品質(zhì)量分析監(jiān)測(cè)、植物生態(tài)效應(yīng)監(jiān)測(cè)、植物產(chǎn)品產(chǎn)量監(jiān)測(cè)、以及環(huán)境效應(yīng)監(jiān)測(cè)等來(lái)發(fā)現(xiàn)。其后果要通過(guò)長(zhǎng)期攝食由污染土壤生產(chǎn)的植物產(chǎn)品的人或動(dòng)物的健康狀況才能反映出來(lái)。因此,土壤污染不像大氣和水體污染那樣易被人們所覺(jué)察。
4.2不可逆轉(zhuǎn)性和長(zhǎng)期性
土壤一旦遭到污染后極難恢復(fù),而重金屬污染則是一個(gè)不可逆過(guò)程。許多有機(jī)化學(xué)物質(zhì)也需要有一個(gè)比較長(zhǎng)時(shí)間的降解過(guò)程。由于土壤是一個(gè)絡(luò)合一鰲合體系,土壤中凡乎所有的金屬離子都有形成絡(luò)合物和鰲合物的能力,形成的絡(luò)合物、鰲合物可以幾十年甚至幾個(gè)世紀(jì)存在于土壤中,在常態(tài)下難以分解、轉(zhuǎn)化。因而,土壤一旦遭受污染,極難恢復(fù)。
4.3后果的危害性
土壤污染的后果十分嚴(yán)重:1、被污染耕地質(zhì)量下降,經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。耕地中污水灌溉并長(zhǎng)期使用肥料、農(nóng)藥、農(nóng)膜,致使污染物在土壤大量累積,土壤肥力下降,農(nóng)作物產(chǎn)量減少,質(zhì)量下降。2、食品安全隱患增加,危及人體健康。農(nóng)作物在被污染的土壤中生長(zhǎng),大量吸收來(lái)自污染土壤的有毒有害物質(zhì),最終通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體,導(dǎo)致各類(lèi)疾病的產(chǎn)生,危害人體健康。3、生態(tài)安全受到威脅。生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)有機(jī)整體,土壤污染直接導(dǎo)致土壤的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生改變,使得生物種群的多樣性減少,結(jié)構(gòu)改變,導(dǎo)致土壤生產(chǎn)力減弱,破壞生態(tài)安全。土壤污染不僅危及特定地區(qū)的一個(gè)人或幾個(gè)人的人生和財(cái)產(chǎn)安全,甚至波及更廣范圍的多數(shù)人的人生和財(cái)產(chǎn)安全;不僅危及當(dāng)代人的生命健康,甚至?xí)昙白訉O后代的利益。
4.4難以治理性
由于土壤污染的來(lái)源具有多樣性,在治理土壤污染時(shí)僅僅依靠治理污染源頭是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。土壤會(huì)被重金屬、有機(jī)物質(zhì)、放射性元素等多種有毒有害物質(zhì)污染,這些物質(zhì)在土壤中積累,很難被土壤稀釋,有時(shí)甚至需要換土或者淋洗等方法來(lái)治理土壤污染,因此治理土壤污染的成本相對(duì)較高,時(shí)間較長(zhǎng)。而大氣污染和水污染等則可以通過(guò)直接治理污染源頭而達(dá)到短時(shí)間內(nèi)稀釋凈化自然的效果。
5、總結(jié)
在2012年兩會(huì)上周宜開(kāi)委員說(shuō),目前我國(guó)土壤污染形勢(shì)嚴(yán)峻,存在的突出問(wèn)題。周宜開(kāi)委員并建議:一、抓緊制訂土壤污染防治法,規(guī)定專門(mén)的、行之有效的制度和措施,使土壤污染防治工作步入法制化軌道。二、盡快實(shí)施土壤污染防治戰(zhàn)略。開(kāi)展重點(diǎn)加密調(diào)查,評(píng)估土壤污染對(duì)生態(tài)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn);建立國(guó)家區(qū)域土壤污染檔案;加強(qiáng)土壤污染監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)管理體系建設(shè);推進(jìn)污染土壤的治理修復(fù)。三、嚴(yán)格保護(hù)耕地土壤環(huán)境。重點(diǎn)做好農(nóng)產(chǎn)品基地和農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)土壤環(huán)境安全性評(píng)估和有效保護(hù);全面推廣數(shù)字化測(cè)土配方施肥技術(shù),加強(qiáng)耕地質(zhì)量管理信息化建設(shè)。
土壤是人與動(dòng)植物賴以生存的基礎(chǔ),而隨著人類(lèi)的進(jìn)化和社會(huì)的不斷發(fā)展,土壤環(huán)境正逐漸被破壞,土壤污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。由于我國(guó)當(dāng)前土壤污染形式嚴(yán)峻,所以一定要實(shí)施防治戰(zhàn)略、加強(qiáng)管理、嚴(yán)格保護(hù)土壤環(huán)境。
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關(guān)鍵詞:土壤污染調(diào)查;地統(tǒng)計(jì)條件模擬;污染概率;局部空間變異;污染區(qū)范圍;布點(diǎn)優(yōu)化;
作者簡(jiǎn)介:謝云峰(1981—),男,副研究員(博士);E-mail:xieyf@craes.org.cn;
1引言(Introduction)
土壤采樣調(diào)查是獲取土壤污染物空間分布信息最重要的手段,采樣調(diào)查結(jié)果的精度直接影響污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和風(fēng)險(xiǎn)管理決策的合理性.土壤污染調(diào)查包括土壤樣點(diǎn)布設(shè)、樣品采集、污染物含量分析等環(huán)節(jié).實(shí)際工作中,通常認(rèn)為污染物分析方法的準(zhǔn)確性是影響污染物調(diào)查準(zhǔn)確性的最主要因素(Crumblingetal.,2001),而忽略了土壤采樣布點(diǎn)方案的重要性.大量研究表明,污染物在土壤中的空間分布表現(xiàn)出明顯的空間變異性,人類(lèi)活動(dòng)影響越大的區(qū)域,局部變異程度越大(Thompson,1996;叢鑫等,2009;杜平等,2006;張娟等,2014;鄭一等,2003).針對(duì)空間變異性較大的環(huán)境要素,樣點(diǎn)布設(shè)方案是影響調(diào)查結(jié)果準(zhǔn)確性最主要的因素之一.Jenkins等(1997)對(duì)土壤中三硝基甲苯污染的調(diào)查結(jié)果表明,至少95%的變異度(統(tǒng)計(jì)方差)是由采樣位置導(dǎo)致,而含量分析(室內(nèi)分析和現(xiàn)場(chǎng)分析)手段對(duì)變異度的貢獻(xiàn)不超過(guò)5%.其他類(lèi)似研究也表明,土壤采樣導(dǎo)致的不確定對(duì)污染物含量測(cè)定不確定性的貢獻(xiàn)超過(guò)50%(Argyrakietal.,1997;Theocharopoulosetal.,2001;Jenkinsetal.,1999).因此,科學(xué)合理的土壤采樣布點(diǎn)方案對(duì)保障污染調(diào)查結(jié)果的精度非常重要.現(xiàn)有的土壤污染調(diào)查布點(diǎn)方法主要包括判斷性采樣和非判斷性采樣(姜成晟等,2009),其中,判斷性采樣主要根據(jù)已有先驗(yàn)知識(shí)設(shè)計(jì)采樣布點(diǎn)方案,并在潛在的高污染風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域加大采樣密度(UKEnvironmentAgency,2000);當(dāng)缺乏場(chǎng)地污染物分布的背景信息時(shí),就只能采取非判斷性采樣方法,如隨機(jī)采樣、均勻網(wǎng)格布點(diǎn)采樣等(Thompsonetal.,1995;USEPA,1989).傳統(tǒng)的土壤污染調(diào)查布點(diǎn)方法主要用于對(duì)污染物總體(平均含量)的最佳估計(jì)(Brusetal.,1999),樣本量主要取決于污染物含量的空間變異程度.土壤污染治理過(guò)程中,污染調(diào)查主要關(guān)注目標(biāo)污染物的超標(biāo)程度及污染區(qū)范圍.因此,以總體估計(jì)為目標(biāo)的傳統(tǒng)土壤污染調(diào)查布點(diǎn)方法對(duì)土壤污染范圍的估計(jì)精度通常不能滿足修復(fù)決策的需求(劉庚等,2013;謝云峰等,2010).近年來(lái),應(yīng)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來(lái)提高土壤污染調(diào)查精度已成為研究熱點(diǎn)之一(D'Or,2005;Demougeot-Renardetal.,2004;Juangetal.,2005;VanGroenigenetal.,1999;VanToorenetal.,1997),該方法基于土壤污染物空間分布的自相關(guān)性,優(yōu)化土壤調(diào)查布點(diǎn)空間布局,可提高土壤污染調(diào)查效率(Burgessetal.,1981;Demougeot-Renardetal.,2004;Englundetal.,1993;閻波杰等,2008;趙倩倩等,2012).雖然基于地統(tǒng)計(jì)學(xué)和條件模擬方法的樣點(diǎn)布設(shè)方法效率最高(Jonesetal.,2003),但在土壤污染調(diào)查過(guò)程中卻很少用于土壤污染調(diào)查布點(diǎn)優(yōu)化(Verstraeteetal.,2008).
為了獲得準(zhǔn)確的土壤中污染物空間分布信息,土壤污染調(diào)查通常包括污染初步調(diào)查、污染詳查等多個(gè)階段.初步調(diào)查的主要目的是識(shí)別土壤主要污染物及潛在污染區(qū)域,通常樣本量較少.污染詳查是在初步調(diào)查基礎(chǔ)上,在潛在的污染區(qū)域增加樣點(diǎn),確定污染區(qū)的范圍及其污染程度.土壤污染調(diào)查方案的誤差主要包括污染區(qū)被低估和清潔區(qū)被高估(Marchantetal.,2013;Ramseyetal.,2002),其中,前者會(huì)導(dǎo)致污染區(qū)面臨的污染風(fēng)險(xiǎn)不能得到有效控制,后者會(huì)導(dǎo)致不必要的修復(fù)投入.為了獲取準(zhǔn)確的污染區(qū)信息,通常需要增加樣本量,但這會(huì)導(dǎo)致采樣分析成本的增加.高效的采樣方案是將采樣調(diào)查成本與調(diào)查不確定性導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失的總成本降到最低(Ramseyetal.,2002).采樣方案優(yōu)化的目的就是要尋求降低污染修復(fù)不確定性的最佳樣本量(Demougeot-Renardetal.,2004).土壤污染物的空間分布受污染來(lái)源、環(huán)境條件、污染物性質(zhì)等因素的綜合影響,其在空間上表現(xiàn)出不同程度的空間相關(guān)性和變異性,對(duì)土壤污染物空間變異性的描述準(zhǔn)確與否是影響調(diào)查結(jié)果的關(guān)鍵.本研究結(jié)合土壤污染調(diào)查的特定需求,提出基于污染概率和污染物局部空間變異特征的土壤污染調(diào)查加密布點(diǎn)方法,以提高土壤污染調(diào)查方法對(duì)污染區(qū)范圍和污染程度的估計(jì)精度,并為土壤污染調(diào)查提供方法學(xué)支持.
2土壤污染調(diào)查加密布點(diǎn)方法(Samplingdesignoptimizationprocedurefordetailedsoilpollutioninvestigation)
土壤污染調(diào)查結(jié)果的不確定性主要出現(xiàn)在污染物含量過(guò)渡區(qū)域(劉庚等,2013;謝云峰等,2010;Xieetal.,2011),為此,該研究針對(duì)污染調(diào)查結(jié)果的不確定性,提出土壤污染調(diào)查加密布點(diǎn)的工作流程和方法(見(jiàn)圖1).土壤污染調(diào)查加密布點(diǎn)的2個(gè)核心問(wèn)題分別為確定需要加密布點(diǎn)區(qū)域和樣點(diǎn)布設(shè)方法.
2.1加密布點(diǎn)區(qū)域的確定方法
由于土壤污染治理僅關(guān)注污染物含量超過(guò)相關(guān)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)或修復(fù)目標(biāo)值的區(qū)域,因此,提高污染區(qū)范圍的估計(jì)精度就顯得尤為重要,加密布點(diǎn)法正是基于這一需求而提出.由于初步調(diào)查階段已經(jīng)獲得了一定的污染物分布信息,所以在加密詳查階段只需要針對(duì)污染分布信息不確定性較大的區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查即可,其中,不確定性區(qū)域是指污染物空間分布精度低于修復(fù)決策需求精度的區(qū)域.
為了定量評(píng)估土壤污染調(diào)查的不確定性,該研究引入土壤污染概率方法.基于初步調(diào)查數(shù)據(jù),利用概率制圖方法預(yù)測(cè)土壤污染物超過(guò)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)或修復(fù)目標(biāo)值的概率,常用的概率制圖方法有地統(tǒng)計(jì)條件模擬方法、指示克里格方法等.其中,地統(tǒng)計(jì)條件模擬方法包括多種模擬算法,如序貫高斯模擬、序貫指示模擬等.污染概率的取值范圍為0~1,概率值越高,可優(yōu)先判定為污染土壤;相反,污染概率值越低,可優(yōu)先判定為清潔土壤.概率制圖結(jié)果中,概率值介于高值和低值之間者即為不確定性區(qū)域,需要進(jìn)一步補(bǔ)充調(diào)查確認(rèn).假定某污染土壤地統(tǒng)計(jì)條件模擬的污染概率閾值范圍為0.1~0.8,設(shè)定污染概率閾值和清潔概率閾值分別為0.5和0.3,則污染概率為0.5~0.8者為污染區(qū)域,0.1~0.3者為清潔區(qū)域,0.3~0.5者即是需要加密調(diào)查的區(qū)域.
不確定性區(qū)域污染概率值較低的可能原因?yàn)椋孩賲^(qū)域內(nèi)污染物含量較低;②區(qū)域?qū)傥廴緟^(qū)域,并且樣本量較少.為了進(jìn)一步探究其具體原因,該研究引入局部變異特征方法.基于初步調(diào)查數(shù)據(jù),分析土壤污染物含量的局部變異特征(包括變異系數(shù)、方差、自相關(guān)性等),如果局部變異性較大,表明土壤中污染物含量空間分布差異較大;反之,則表明污染物含量空間分布差異較小.對(duì)于局部變異性較大者,通常是污染物含量高值區(qū)向低值區(qū)的過(guò)渡區(qū)域,也是調(diào)查結(jié)果不確定性較大的區(qū)域;對(duì)于變異性較小者,通常是高值集中或低值集中的區(qū)域,調(diào)查結(jié)果的可靠性較高.因此,根據(jù)土壤污染物的局部變異系數(shù),將土壤污染調(diào)查結(jié)果劃分為不確定性區(qū)域和確定性區(qū)域.假定某污染土壤局部變異系數(shù)為20%~200%,設(shè)定變異系數(shù)閾值為100%,則變異系數(shù)為100%~200%者為不確定性區(qū)域;低于100%者為確定性區(qū)域.
綜合污染概率和局部空間變異系數(shù)確定的污染調(diào)查不確定性區(qū)域,即為污染調(diào)查加密布點(diǎn)的目標(biāo)區(qū)域.
2.2不確定性區(qū)域樣點(diǎn)布設(shè)方法
不確定性區(qū)域樣點(diǎn)布設(shè)包括加密樣點(diǎn)的數(shù)量和樣點(diǎn)的空間位置.其中,加密樣點(diǎn)數(shù)量主要與不確定性程度相關(guān),不確定性較大的區(qū)域,加密布設(shè)的樣本量也較大;樣點(diǎn)的空間位置主要與污染物含量空間變化趨勢(shì)相關(guān),主要利用趨勢(shì)分析方法分析土壤污染物空間變化規(guī)律,沿著土壤污染物含量變化的方向布設(shè)加密樣點(diǎn).
本研究提出的污染調(diào)查加密布點(diǎn)方法的主要目的是為提高污染區(qū)范圍的估計(jì)精度.在初步調(diào)查結(jié)果的基礎(chǔ)上,結(jié)合污染概率和局部變異系數(shù)方法確定加密布點(diǎn)的目標(biāo)區(qū)域,再根據(jù)土壤污染物含量分布的空間變異性及其變化趨勢(shì),確定加密樣點(diǎn)的布設(shè)方案.該方法可優(yōu)化加密布點(diǎn)的位置,降低加密布點(diǎn)的數(shù)量,提高加密布點(diǎn)的效果,從而在保證調(diào)查精度的前提下,降低調(diào)查成本.
3加密布點(diǎn)方法案例驗(yàn)證(Validationofthesamplingdesignoptimizationprocedurefordetailedsoilpollutioninvestigation)
3.1案例區(qū)概況
案例數(shù)據(jù)來(lái)源于某重金屬污染場(chǎng)地,場(chǎng)地面積約14.50km2.按照200m間隔進(jìn)行均勻采樣,在部分高污染區(qū)域適當(dāng)增加樣本量,共采集359個(gè)土壤樣品.土壤污染調(diào)查結(jié)果表明,土壤重金屬Cu、Pb、As、Cd等污染物都存在不同程度的污染.以該場(chǎng)地土壤Cd污染為例,開(kāi)展土壤污染調(diào)查詳查加密布點(diǎn)優(yōu)化方法研究.
3.2樣點(diǎn)加密布點(diǎn)方案
案例驗(yàn)證研究過(guò)程中并不實(shí)際開(kāi)展土壤污染初步調(diào)查布點(diǎn)取樣,以及初步調(diào)查結(jié)果分析和詳查加密布點(diǎn)工作.而是利用案例場(chǎng)地已有的359個(gè)調(diào)查數(shù)據(jù),采用空間抽樣的思路,模擬開(kāi)展土壤污染初步調(diào)查和加密詳查布點(diǎn)過(guò)程.具體操作步驟為:首先基于案例數(shù)據(jù)的359個(gè)樣點(diǎn)數(shù)據(jù),進(jìn)行模擬的土壤污染初步調(diào)查.根據(jù)圖1的工作流程可知,土壤污染物空間變異特征研究和土壤污染不確定性區(qū)域確定是土壤詳查加密布點(diǎn)的2個(gè)最重要的環(huán)節(jié).地統(tǒng)計(jì)學(xué)的半方差分析方法是最常用的空間變異特征研究手段之一,為了獲取比較準(zhǔn)確的土壤污染物的空間分布規(guī)律,需要有足夠的樣本量.因此,在初步調(diào)查階段,將研究區(qū)域劃分為10×10的網(wǎng)格,落在網(wǎng)格內(nèi)的土壤樣點(diǎn)作為初步調(diào)查樣點(diǎn),當(dāng)網(wǎng)格內(nèi)有多個(gè)土壤樣點(diǎn)時(shí),隨機(jī)選取其中一個(gè),由此共獲得土壤初步調(diào)查樣點(diǎn)97個(gè),樣點(diǎn)間平均距離約為386m.在初步調(diào)查的97個(gè)樣點(diǎn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,利用本研究提出的加密布點(diǎn)方法進(jìn)行加密布點(diǎn).具體步驟為:基于初步調(diào)查數(shù)據(jù),利用地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析場(chǎng)地土壤Cd含量(w(Cd))的空間分布規(guī)律.利用條件模擬方法預(yù)測(cè)該場(chǎng)地土壤Cd污染概率(圖2a).基于污染概率預(yù)測(cè)結(jié)果,設(shè)定污染概率閾值(Pt)和清潔概率閾值(Ct),污染區(qū)域確定方法如式(1)所示.土壤Cd污染概率閾值和清潔概率閾值分別設(shè)定為0.8和0.2,基于污染概率劃定的不確定性區(qū)域見(jiàn)圖2b;在此基礎(chǔ)上,結(jié)合土壤污染局部變異特征(圖2c),將局部變異性大于變異系數(shù)閾值(CVt)的區(qū)域劃定為不確定性區(qū)域(圖2d),變異系數(shù)閾值設(shè)定為局部變異系數(shù)最大值的75%(式(2)).綜合污染概率和局部變異系數(shù)的結(jié)果,即為土壤污染詳查布點(diǎn)的優(yōu)先區(qū)域,根據(jù)土壤污染物空間結(jié)構(gòu)分析結(jié)果,沿著污染物含量變化的方向確定加密樣點(diǎn)的位置(圖3a).由于該研究是模擬研究,如果在最佳的采樣位置沒(méi)有樣點(diǎn)數(shù)據(jù),就選擇鄰近樣點(diǎn)作補(bǔ)充,土壤詳查加密樣點(diǎn)為57個(gè),布點(diǎn)方案見(jiàn)圖3b.將加密布點(diǎn)后的污染調(diào)查結(jié)果與案例場(chǎng)地359個(gè)數(shù)據(jù)獲得的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,評(píng)價(jià)加密布點(diǎn)的效果.
式中,Rp為污染概率分區(qū),Z(x)為條件模擬預(yù)測(cè)的土壤污染物含量,Zc為土壤污染評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),Pt為污染概率閾值,Ct為清潔概率閾值,Rcv為污染變異系數(shù)分區(qū),CVx為局部變異系數(shù),CVt為變異系數(shù)閾值.
3.3數(shù)據(jù)處理方法
利用GS+7.0軟件進(jìn)行土壤污染物含量的空間結(jié)構(gòu)特征分析.樣點(diǎn)污染物含量局部變異特征是在樣點(diǎn)VORONOI圖的基礎(chǔ)上,借助ArcGIS10.1的GeostatisticalAnalyst工具,計(jì)算每個(gè)樣點(diǎn)及其鄰近樣點(diǎn)的變異系數(shù).采樣網(wǎng)格、初步調(diào)查樣點(diǎn)設(shè)計(jì)及所有空間制圖均在ArcGIS10.1軟件中實(shí)現(xiàn).土壤污染物含量條件模擬及污染概率計(jì)算在GSLIB(GeostatisticalSoftwareLibrary)中實(shí)現(xiàn)(Journeletal.,1998).地統(tǒng)計(jì)學(xué)條件模擬方法較多,該研究采用最常用的算法之一序貫高斯模擬方法(SequentialGaussianSimulation,SGS)(謝云峰等,2015),該方法算法簡(jiǎn)單、靈活、計(jì)算方便,其基本思路為:根據(jù)現(xiàn)有樣點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算待模擬點(diǎn)污染物濃度的條件概率分布,從該分布中隨機(jī)取值作為模擬實(shí)現(xiàn);將得到的每一個(gè)模擬值,連原始樣點(diǎn)數(shù)據(jù)一起作為條件數(shù)據(jù),進(jìn)入下一個(gè)點(diǎn)的模擬.
3.4結(jié)果與討論
3.4.1土壤Cd統(tǒng)計(jì)特征的估計(jì)精度
由表1可見(jiàn),土壤Cd污染初步調(diào)查樣點(diǎn)(97個(gè))與污染詳查樣點(diǎn)加密后(154個(gè))的統(tǒng)計(jì)特征很相似,平均值差異僅為0.01mg·kg-1.加密詳查后樣本的變異系數(shù)降低.與總體樣本相比,初步調(diào)查和加密詳查這2個(gè)階段采樣的Cd平均值都偏高,誤差為5.40%.變異系數(shù)較總體分別降低2.79%和6.71%.初步調(diào)查平均值的估計(jì)精度較高,而加密詳查并沒(méi)有進(jìn)一步提高平均值的估計(jì)精度.在污染詳查階段,由于在土壤污染空間變異較大的區(qū)域增加了樣點(diǎn),因此,其變異系數(shù)降低.
3.4.2土壤污染區(qū)面積的估計(jì)精度
土壤污染調(diào)點(diǎn)關(guān)注的是污染信息的識(shí)別精度.初步調(diào)查和加密詳查階段,根據(jù)樣點(diǎn)w(Cd)超標(biāo)率(表2)估算的污染區(qū)面積所占比例分別為68.04%和70.13%,比所有樣本的估算結(jié)果分別高3.14%和5.23%.污染概率預(yù)測(cè)結(jié)果表明,當(dāng)污染概率閾值為0.8時(shí),污染概率預(yù)測(cè)的污染區(qū)面積所占比例在53.58%~57.84%之間,比樣點(diǎn)超標(biāo)率估計(jì)結(jié)果低7.06%~16.39%.基于超標(biāo)率估算污染區(qū)面積,意味著當(dāng)某個(gè)采樣網(wǎng)格內(nèi)的土壤樣點(diǎn)污染物含量超標(biāo)時(shí),則判定該網(wǎng)格超標(biāo).樣點(diǎn)加密詳查后,增加的樣點(diǎn)都位于污染概率較高的區(qū)域,因此,總體樣點(diǎn)中污染區(qū)域樣點(diǎn)的比例增加,導(dǎo)致污染面積估計(jì)結(jié)果增大.
初步調(diào)查和加密詳查這2個(gè)階段估計(jì)的污染區(qū)面積非常接近,樣點(diǎn)加密后污染概率預(yù)測(cè)的污染區(qū)面積僅增加0.16%,初步調(diào)查與加密詳查估算的面積均小于總體樣本的估計(jì)結(jié)果,污染面積低估4.10%.為了評(píng)價(jià)污染區(qū)范圍空間位置的預(yù)測(cè)精度,將不同采樣階段預(yù)測(cè)的污染區(qū)范圍與總體樣本預(yù)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行空間差值運(yùn)算,并根據(jù)差值結(jié)果將污染區(qū)空間位置預(yù)測(cè)精度分為相同、低估和高估3種情況.相同表示污染程度預(yù)測(cè)結(jié)果一致,低估表示污染區(qū)被預(yù)測(cè)為清潔區(qū),高估表示清潔區(qū)被預(yù)測(cè)為污染區(qū)(圖4).從污染區(qū)的空間位置精度來(lái)看,初步調(diào)查污染區(qū)面積預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度為79.35%,分別有12.45%的區(qū)域污染程度被低估,8.20%的區(qū)域污染程度被高估.加密詳查后,污染區(qū)面積預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度提高到86.10%,污染程度被低估和被高估的面積分別降至9.00%和4.90%.
土壤Cd平均值估計(jì)結(jié)果表明,在初步調(diào)查階段,其估計(jì)精度就已達(dá)到94.00%以上,而污染區(qū)的估計(jì)精度僅為79.35%.表明在土壤污染調(diào)查過(guò)程中,平均值或土壤污染統(tǒng)計(jì)特征的估計(jì)精度,并不能反映污染區(qū)范圍的估計(jì)精度.土壤污染治理過(guò)程中,污染區(qū)空間分布信息比平均值更重要,直接影響到修復(fù)成本的估計(jì).本研究提出的土壤污染詳查加密布點(diǎn)方法,在保證土壤污染總體平均含量估計(jì)精度的前提下,顯著提高了污染區(qū)面積的估計(jì)精度;加密詳查后,污染區(qū)面積的估計(jì)誤差為4.10%,空間位置精度為86.10%,比初步調(diào)查精度提高了6.75%;土壤污染調(diào)查的樣本量顯著降低,初步調(diào)查和加密詳查的樣本量?jī)H為總體的42.90%.
本研究的樣點(diǎn)優(yōu)化思路是在不確定性較大的區(qū)域內(nèi)增加樣點(diǎn),不確定性區(qū)域的界定標(biāo)準(zhǔn)為條件模擬的污染概率和局部變異系數(shù).從圖2可知,不確定性區(qū)域主要分布在污染區(qū)邊緣,在這些區(qū)域增加樣點(diǎn)密度,能顯著提高污染區(qū)空間位置精度.初步調(diào)查過(guò)程中,污染程度被低估時(shí),污染區(qū)域被誤判為清潔區(qū)域(見(jiàn)圖4左下角和左上角的綠色區(qū)域);樣點(diǎn)優(yōu)化過(guò)程中,清潔區(qū)域不會(huì)補(bǔ)充調(diào)查樣點(diǎn),因此,優(yōu)化后的結(jié)果仍然是被低估.污染程度被低估與初步調(diào)查布點(diǎn)、污染概率閾值選擇有關(guān).由于沒(méi)有污染物分布相關(guān)的背景信息,網(wǎng)格隨機(jī)采樣布點(diǎn)法對(duì)總體平均含量和變異程度的預(yù)測(cè)精度較高,對(duì)局部污染信息的預(yù)測(cè)精度較低.在初步調(diào)查前,收集場(chǎng)地污染源排放、土地利用方式、土壤理化性質(zhì)、水文地質(zhì)條件等影響污染物空間分布的相關(guān)信息,輔助調(diào)查樣點(diǎn)設(shè)計(jì),可以提高對(duì)污染區(qū)識(shí)別的精度(Falketal.,2011).污染概率閾值選擇對(duì)加密點(diǎn)的空間分布有較大影響,如果選擇的污染概率閾值過(guò)低,就會(huì)導(dǎo)致被高估的區(qū)域不能被識(shí)別;概率閾值過(guò)高,則會(huì)導(dǎo)致不確定性區(qū)域增大,需加密的樣本過(guò)多,從而降低加密效率.本研究為了獲取較大的不確定性區(qū)域,選擇了較高的污染概率閾值和較低的清潔概率閾值,用于檢驗(yàn)樣點(diǎn)優(yōu)化方案的效率.在具體應(yīng)用中,應(yīng)結(jié)合研究區(qū)的特點(diǎn)和調(diào)查目標(biāo),選擇適宜的污染概率閾值,進(jìn)一步提高樣點(diǎn)優(yōu)化方案的效率.加密詳查樣點(diǎn)優(yōu)化過(guò)程中,基于污染概率和局部變異系數(shù)篩選出不確定性較大的區(qū)域,該研究并沒(méi)有在這些區(qū)域增加樣點(diǎn),而是根據(jù)已有的樣點(diǎn)數(shù)據(jù),基于距離鄰近原則,用鄰近樣點(diǎn)替代最佳位置的樣點(diǎn).增加的樣點(diǎn)在空間位置上并不是最優(yōu)化的,這可能會(huì)降低樣點(diǎn)優(yōu)化的效率.實(shí)際應(yīng)用中在最佳的空間位置補(bǔ)充樣點(diǎn),應(yīng)該會(huì)取得更好的調(diào)查效果.
本研究提出的加密布點(diǎn)方法的核心是在污染預(yù)測(cè)結(jié)果不確定性的區(qū)域,根據(jù)污染物空間分布規(guī)律補(bǔ)充調(diào)查樣點(diǎn).如圖1所示,在污染物空間分布、污染概率預(yù)測(cè)、預(yù)測(cè)結(jié)果不確定性評(píng)價(jià)等階段都應(yīng)用了地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法.根據(jù)地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的基本假設(shè),應(yīng)用該方法時(shí)要求污染物空間分布具有顯著的空間自相關(guān)性.大量的研究結(jié)果表明,重金屬、多環(huán)芳烴等污染物在土壤中的空間分布都表現(xiàn)出明顯的空間相關(guān)性(胡克林,2004;鄭一等,2003).因此,地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法是適用的.對(duì)某些污染物,如化工場(chǎng)地的氯代烴污染等,這類(lèi)污染物主要是通過(guò)泄漏釋放到土壤中,然后通過(guò)土壤孔隙進(jìn)一步向下遷移.在水平空間上,存在泄漏的區(qū)域就會(huì)檢出污染物,沒(méi)有泄漏的區(qū)域就不存在污染(韓春梅等,2009),因此,這類(lèi)污染物在空間上自相關(guān)性較差,本研究提出的加密布點(diǎn)方法就不適用.土壤中污染物空間分布受污染源分布及釋放特征、區(qū)域環(huán)境條件、污染物性質(zhì)及環(huán)境行為特點(diǎn)等多種因素的綜合影響,在不同尺度上會(huì)表現(xiàn)出不同的空間分布規(guī)律.針對(duì)具體區(qū)域開(kāi)展污染調(diào)查時(shí),需綜合考慮污染物空間分布的影響因素,同時(shí)可借鑒前期研究和其它類(lèi)似研究的成果,初步分析土壤中污染物的空間分布特征,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行初步調(diào)查布點(diǎn).基于初步調(diào)查結(jié)果,應(yīng)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法研究污染物空間分布規(guī)律,如果污染物具有較好的空間自相關(guān)性,就可以采用本研究的方法進(jìn)行加密布點(diǎn)優(yōu)化,否則,本研究的方法就不適用.加密布點(diǎn)是在初步調(diào)查結(jié)果的基礎(chǔ)上,通過(guò)辨識(shí)污染物的空間分布規(guī)律,結(jié)合污染調(diào)查的要求,開(kāi)展詳查布點(diǎn)優(yōu)化.因此,初步調(diào)查的可靠性會(huì)直接影響加密布點(diǎn)的效果.地統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用半方差分析研究污染物的空間自相關(guān)性.相關(guān)研究表明,樣點(diǎn)數(shù)量和空間分布會(huì)直接影響半方差分析結(jié)果的準(zhǔn)確性(Goovaerts,1999).從樣點(diǎn)數(shù)量來(lái)看,由于污染物類(lèi)型、研究區(qū)域條件的差異,不同研究的結(jié)論不太一致,通常認(rèn)為樣點(diǎn)數(shù)小于60時(shí),難以獲得較準(zhǔn)確的半方差(秦耀東,1998).在具體應(yīng)用時(shí),可根據(jù)半方差函數(shù)的擬合效果,評(píng)估樣點(diǎn)數(shù)是否足夠.從樣點(diǎn)空間分布來(lái)看,為評(píng)估污染物在不同距離和不同方向上的空間分異規(guī)律,初步調(diào)查樣點(diǎn)應(yīng)盡可能在研究區(qū)域內(nèi)均勻分布,在不同距離和方向上都有足夠的樣點(diǎn)數(shù)用于分析污染物的空間分布規(guī)律,可幫助提高加密布點(diǎn)優(yōu)化的效率.
4結(jié)論(Conclusions)
1)土壤污染調(diào)查布點(diǎn)方法對(duì)土壤污染物含量的估計(jì)精度較高,案例場(chǎng)地土壤中Cd平均值的預(yù)測(cè)誤差為5.40%,變異系數(shù)的預(yù)測(cè)誤差為6.71%.
關(guān)鍵詞:土壤污染;類(lèi)型;修復(fù)
土壤污染是指人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)入土壤并積累到一定程度,引起土壤質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。主要污染物質(zhì)包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的化肥、農(nóng)藥,城市周邊工業(yè)釋放的有機(jī)物、重金屬、放射性物質(zhì)、病原菌等。特別是在近年來(lái),對(duì)著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城市化的加速,工礦企業(yè)導(dǎo)致的場(chǎng)地污染嚴(yán)重,使土壤遭受到嚴(yán)重的有機(jī)物污染和重金屬污染,沒(méi)有處理的污染場(chǎng)地將是定時(shí)炸彈,可能對(duì)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展造成巨大影響,因此必須對(duì)土壤污染進(jìn)行妥善修復(fù),促進(jìn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
1土壤污染類(lèi)型
1.1重金屬污染?
采礦、冶金和化工等工業(yè)排放的三廢、汽車(chē)尾氣以及農(nóng)藥和化肥的使用都是土壤重金屬的重要來(lái)源。按生物化學(xué)性質(zhì)土壤中的重金屬可以分為兩類(lèi):第一類(lèi),對(duì)作物以及人體有害的元素,如汞、鎘、鉛及類(lèi)金屬砷等,因此,必須減少這些元素的含量使其不超過(guò)環(huán)境的容量;第二類(lèi),常量下對(duì)作物和人體有益而過(guò)量時(shí)出現(xiàn)危險(xiǎn)的元素,如銅、鋅、鉻、錳及類(lèi)金屬硒等,應(yīng)控制其含量,使其有益作物生長(zhǎng)和人體健康。
1.2石油污染
石油污染是指在石油的開(kāi)采、煉制、貯運(yùn)、使用過(guò)程中原油和各種石油制品進(jìn)入環(huán)境而造成的污染,土壤中的石油污染物多集中在20cm左右的表層。石油開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的落地油和油田的接轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥,煉油廠含油污水處理設(shè)施產(chǎn)生的油泥,也是我國(guó)油田土壤石油污染的主要來(lái)源。污染土壤中石油主要成分為C15-C36的烷烴、多環(huán)芳香烴、烯烴、苯系物、酚類(lèi)等,其中環(huán)境優(yōu)先控制污染物多達(dá)30種。
1_3化肥污染
化學(xué)肥料在現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不僅是糧食增產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ),更是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的主體。在糧食增產(chǎn)中花費(fèi)的貢獻(xiàn)率在40%-60%,穩(wěn)定在50%左右,但是化肥中的有毒重金屬、有機(jī)物以及無(wú)機(jī)酸類(lèi)等是造成土壤污染的主要來(lái)源。
1.4農(nóng)藥污染
據(jù)初步統(tǒng)計(jì),我國(guó)至少有1300-1600萬(wàn)hm2耕地受到農(nóng)藥污染。造成土壤農(nóng)藥污染的主要是有機(jī)磷和有機(jī)氯農(nóng)藥。據(jù)2000年國(guó)家質(zhì)檢總局?jǐn)?shù)據(jù),全國(guó)47.5%的蔬菜農(nóng)藥殘留超標(biāo),因農(nóng)殘超標(biāo)被退回的出口農(nóng)產(chǎn)品金額達(dá)74億美元。
2土壤污染的特點(diǎn)
2.1土壤污染具有隱蔽性和滯后性
往往要通過(guò)對(duì)土壤樣品進(jìn)行分析化驗(yàn)和農(nóng)作物的殘留檢測(cè),甚至通過(guò)研究對(duì)人畜健康狀況的影響才能確定。因此,土壤污染從產(chǎn)生污染到出現(xiàn)問(wèn)題通常會(huì)滯后較長(zhǎng)的時(shí)間。
2.2壤污染具有累積性
污染物質(zhì)在土壤中不容易遷移、擴(kuò)散和稀釋,因此容易在土壤中不斷積累而超標(biāo),同時(shí)也使土壤污染具有很強(qiáng)的地域性。
2.3土壤污染具有不可逆轉(zhuǎn)性
重金屬對(duì)土壤的污染基本上是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的過(guò)程,許多有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的污染也需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能降解。對(duì)重金屬污染,通常的方法有:利用植物吸收去除重金屬、施加抑制劑、控制氧化還原條件、改變耕作制和換土、深翻等。土壤污染很難治理。積累在污染土壤中的難降解污染物很難靠稀釋作用和自凈化作用來(lái)消除。土壤污染一旦發(fā)生,有時(shí)要靠換土、淋洗土壤等方法才能解決問(wèn)題,其他治理技術(shù)可能見(jiàn)效較慢。因此,治理污染土壤通常成本較高、治理周期較長(zhǎng)。
3污染土壤的修復(fù)技術(shù)
土壤修復(fù)是使遭受污染的土壤恢復(fù)正常功能的技術(shù)措施。在土壤修復(fù)行業(yè),已有的土壤修復(fù)技術(shù)達(dá)到一百多種,常用技術(shù)也有十多種,大致可分為物理、化學(xué)和生物三種方法。近年來(lái),在政府財(cái)政支持下,我國(guó)開(kāi)展了多個(gè)類(lèi)型場(chǎng)地的修復(fù)技術(shù)設(shè)備研發(fā)。盡管可以羅列的土壤及地下水污染的修復(fù)技術(shù)很多,但實(shí)際上經(jīng)濟(jì)實(shí)用的修復(fù)技術(shù)很少。常用的污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)主要包括挖掘、穩(wěn)定/固化、化學(xué)淋洗、氣提、熱處理、生物修復(fù)等。
3.1挖掘
指通過(guò)機(jī)械、人工等手段,使土壤離開(kāi)原位置的過(guò)程。一般包括挖掘^程和挖掘土壤的后續(xù)處理、處置和再利用過(guò)程。在場(chǎng)地修復(fù)的各個(gè)階段和多種修復(fù)技術(shù)實(shí)施過(guò)程中都可能采用挖掘技術(shù),如場(chǎng)地環(huán)境評(píng)估、修復(fù)活動(dòng)中和后評(píng)估階段。作為修復(fù)技術(shù),本導(dǎo)則推薦挖掘只能作為修復(fù)方案的一部分,不適用于傳統(tǒng)的挖掘一填埋技術(shù)方案。
3.2穩(wěn)定/固化
指通過(guò)固態(tài)形式在物理上隔離污染物或者將污染物轉(zhuǎn)化成化學(xué)性質(zhì)不活潑的形態(tài),降低污染物的危害,可分為原位和異位穩(wěn)定/固化修復(fù)技術(shù)。原位穩(wěn)定/固化技術(shù)適用于重金屬污染土壤的修復(fù),一般不適用于有機(jī)污染物污染土壤的修復(fù);異位穩(wěn)定/固化技術(shù)通常適用于處理無(wú)機(jī)污染物質(zhì),不適用于半揮發(fā)性有機(jī)物和農(nóng)藥殺蟲(chóng)劑污染土壤的修復(fù)。
3.3化學(xué)淋洗
指借助能促進(jìn)土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移作用的溶劑,通過(guò)水力壓頭推動(dòng)清洗液,將其注入被污染土層中,然后再將包含污染物的液體從土層中抽提出來(lái),進(jìn)行分離和污水處理的技術(shù),可分為原位和異位化學(xué)淋洗技術(shù)。原位化學(xué)淋洗技術(shù)適用于水力傳導(dǎo)系數(shù)大于10-3cm/s的多孔隙、易滲透的土壤,如沙土、砂礫土壤、沖積土和濱海土,不適用于紅壤、黃壤等質(zhì)地較細(xì)的土壤;異位化學(xué)淋洗技術(shù)適用于土壤粘粒含量低于25%、被重金屬、石油烴類(lèi)、揮發(fā)性有機(jī)物、多氯聯(lián)苯和多環(huán)芳烴等污染的土壤。
3.4氣提技術(shù)
指利用物理方法通過(guò)降低土壤孔隙的蒸汽壓,把土壤中的污染物轉(zhuǎn)化為蒸汽形式而加以去除的技術(shù),可分為原位土壤氣提技術(shù)、異位土壤氣提技術(shù)和多相浸提技術(shù)。氣提技術(shù)適用于地下含水層以上的包氣帶;多相浸提技術(shù)適用于包氣帶和地下含水層。原位土壤氣提技術(shù)適用于處理亨利系數(shù)大于0.01或者蒸汽壓大于66.66Pa的揮發(fā)性有機(jī)化合物,如揮發(fā)性有機(jī)鹵代物或非鹵代物,也可用于去除土壤中的油類(lèi)、揮發(fā)態(tài)重金屬、多環(huán)芳烴或二嗯英等污染物;異位土壤氣提技術(shù)適用于修復(fù)含有揮發(fā)性有機(jī)鹵代物和非鹵代物的污染土壤;多相浸提技術(shù)適用于處理中、低滲透型地層中的揮發(fā)性有機(jī)物。
3.5熱處理
指通過(guò)直接或間接熱交換,將污染介質(zhì)及其所含的有機(jī)污染物加熱到足夠的溫度(150~540℃),使有機(jī)污染物從污染介質(zhì)揮發(fā)或分離的過(guò)程。按溫度可分成低溫?zé)崽幚砑夹g(shù)(土壤溫度為150~315℃)和高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)(土壤溫度為315~540℃)。熱處理修復(fù)技術(shù)適用于處理土壤中揮發(fā)性有機(jī)物、半揮發(fā)性有機(jī)物、農(nóng)藥、高沸點(diǎn)氯代化合物,不適用于處理土壤中重金屬、腐蝕性有機(jī)物、活性氧化劑和還原劑等。
3.6生物修復(fù)
生物修復(fù)指利用微生物、植物和動(dòng)物將土壤、地下水中的危險(xiǎn)污染物降解、吸收或富集的生物工程技術(shù)系統(tǒng)。按處置地點(diǎn)分為原位和異位生物修復(fù)。生物修復(fù)技術(shù)適用于烴類(lèi)及衍生物,如汽油、燃油、乙醇、酮、乙醚等,不適合處理持久性有機(jī)污染物。
關(guān)鍵詞 土壤污染;原因;防治對(duì)策;典型區(qū)域;遼寧盤(pán)錦
中圖分類(lèi)號(hào) X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2012)11-0218-01
盤(pán)錦市共有5種典型區(qū)域土壤,分別是固體廢物集中填埋堆放焚燒處理處置場(chǎng)地及周邊地區(qū)、重污染企業(yè)及周邊地區(qū)、采礦區(qū)及周邊地區(qū)、工業(yè)園區(qū)及周邊地區(qū),以及畜禽養(yǎng)殖基地和蔬菜基地及周邊地區(qū)。盤(pán)錦市是以石油開(kāi)采、石油煉制、石油化工為主的資源型城市,土壤污染情況十分嚴(yán)峻。
1 典型區(qū)域土壤污染現(xiàn)狀
1.1 重金屬污染
依據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15168-1995)Ⅲ類(lèi)土壤標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果表明:在重點(diǎn)污染企業(yè)及周邊地區(qū)鎘超標(biāo)率為26.7%,最高值為1.25 mg/kg;固體廢物集中填埋、堆放、焚燒處理處置場(chǎng)地及周邊地區(qū)鎘超標(biāo)率為43.3%,最高值為l.41 mg/kg;工業(yè)園區(qū)及周邊地區(qū)鎘超標(biāo)率40%,最高值為2.14 mg/kg;在采礦區(qū)及周邊地區(qū)鎘超標(biāo)率為48.3%,最高值為2.14 mg/kg;畜禽養(yǎng)殖基地及周邊地區(qū)各項(xiàng)指標(biāo)均未超標(biāo)。依據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15168-1995)Ⅱ類(lèi)土壤標(biāo)準(zhǔn),盤(pán)錦市主要蔬菜基地及周邊地區(qū)鎘超標(biāo)率為60%,最高值為l.78 mg/kg,汞超標(biāo)率為20%,最高值為0.9 mg/kg,其余各項(xiàng)指標(biāo)均未超標(biāo)。汞、鎘是盤(pán)錦市土壤重金屬污染類(lèi)型。盤(pán)錦市造成汞環(huán)境污染的來(lái)源主要是廢舊電池和生活垃圾;鎘污染主要來(lái)源于觸媒的工廠、電鍍、廢舊電池、鉆井油泥、生活垃圾等。
1.2 有機(jī)氯農(nóng)藥及多氯聯(lián)苯與多環(huán)芳烴污染
有機(jī)氯農(nóng)藥包括滴滴涕、六六六等。檢測(cè)結(jié)果表明,盤(pán)錦市有機(jī)氯農(nóng)藥均有檢出,為農(nóng)藥殘留所致。
多氯聯(lián)苯在5個(gè)典型區(qū)均未檢出。多環(huán)芳烴檢出,重點(diǎn)污染企業(yè)及周邊地區(qū)平均值為0.095 mg/kg,檢出率為36.6%,最高值為l.29 mg/kg,參照《荷蘭環(huán)境污染物標(biāo)準(zhǔn)》,土壤中目標(biāo)參考值(1 mg/kg)超標(biāo)0.29倍,但按調(diào)解值40 mg/kg不超標(biāo);其余區(qū)域未超標(biāo)。多環(huán)芳烴主要來(lái)自各種含碳有機(jī)物的熱解和不完全燃燒,多環(huán)芳烴只有重點(diǎn)污染企業(yè)及周邊地區(qū)的l個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的多環(huán)芳烴超過(guò)《荷蘭環(huán)境污染物標(biāo)準(zhǔn)》環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)值,而該地區(qū)有2個(gè)企業(yè)從事石油煉制,勢(shì)必造成個(gè)別點(diǎn)位多環(huán)芳烴污染。
1.3 石油烴污染
石油烴參照《荷蘭環(huán)境污染物標(biāo)準(zhǔn)》,土壤中石油烴總量參考值(50 mg/kg)為標(biāo)準(zhǔn),石油類(lèi)污染由高到低依次為:重污染企業(yè)及周邊地區(qū)平均值36.13 mg/kg,檢出率100%,超標(biāo)率20.00%,最高值116.1 mg/kg;采礦區(qū)及周邊地區(qū)平均值34.72 mg/kg,檢出率為100%,超標(biāo)率13.33%,最高值408.3 mg/kg;固體廢物集中填埋、堆放、焚燒處理處置場(chǎng)地及周邊地區(qū)平均值28.96 mg/kg,檢出率100%,超標(biāo)率100%,最高值82.47 mg/kg;工業(yè)園及周邊地區(qū)平均值23.85 mg/kg,檢出率100%,最高值42.38 mg/kg,不超標(biāo);主要蔬菜基地及周邊地區(qū)平均值19.67 mg/kg,檢出率100%,最高值29.84 mg/kg,不超標(biāo);畜禽養(yǎng)殖基地及周邊地區(qū)平均值11.12 mg/kg,檢出率100%,最高值16.99 mg/kg,不超標(biāo)。石油烴污染主要來(lái)自石油開(kāi)采和石油煉制業(yè)。
2 土壤污染防治對(duì)策
2.1 加大監(jiān)測(cè)力度,建立監(jiān)測(cè)體系
盤(pán)錦市水稻生產(chǎn)主要依靠遼河水灌溉,遼河水中各種污染物被帶進(jìn)土壤環(huán)境,勢(shì)必產(chǎn)生不易降解、高殘留的污染物在土壤中富集造成超標(biāo)污染,因此在流域例行監(jiān)測(cè)的同時(shí),應(yīng)有選擇性地對(duì)稻田用水進(jìn)行針對(duì)性監(jiān)測(cè),了解水中污染物質(zhì)的成分、含量及其動(dòng)態(tài),并加強(qiáng)土壤環(huán)境質(zhì)量的調(diào)查、監(jiān)測(cè)與預(yù)控。
2.2 控制和消除工業(yè)“三廢”排放,減少點(diǎn)源污染
針對(duì)盤(pán)錦市典型區(qū)域土壤污染狀況,控制和消除工業(yè)“三廢”排放,尤其加強(qiáng)對(duì)電鍍行業(yè)、有觸媒生產(chǎn)的企業(yè)以及石油開(kāi)采、煉制企業(yè)的管理,減少石油烴及重金屬排放。同時(shí),加強(qiáng)廢舊電池回收,以有效減少土壤點(diǎn)源污染[1-2]。
2.3 植樹(shù)造林,保護(hù)生態(tài)環(huán)境
土壤污染以大氣污染和水質(zhì)污染為媒介的二次污染為主。森林可阻擋、過(guò)濾和吸附污染大氣的各種粉塵和飄塵,避免了由大氣污染而引起的土壤污染。此外,森林也可調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、保護(hù)土壤自凈能力及防止水土流失等。
2.4 大力推行無(wú)公害科學(xué)種田技術(shù),減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染
一是大力發(fā)展和施用微生物肥料、有機(jī)復(fù)合肥。二是科學(xué)施肥,減少浪費(fèi),降低化肥對(duì)環(huán)境的污染。二是推廣無(wú)公害的農(nóng)藥和施用技術(shù)。禁止使用劇毒、高殘留性農(nóng)藥。三是大力發(fā)展高效、低毒、低殘留農(nóng)藥,發(fā)展生物防治技術(shù)[3-5]。
3 參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】土壤污染;現(xiàn)狀;種類(lèi);影響;治理措施
一、引言
土壤是指陸地表面具有肥力、能夠生長(zhǎng)植物的疏松表層,其厚度一般在2m左右[1]。土壤一旦受到污染,將嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn),糧食產(chǎn)量將出現(xiàn)下滑趨勢(shì)。因廢氣物的任意排放、放射性物質(zhì)、有機(jī)化肥和農(nóng)藥的污染等使得土壤營(yíng)養(yǎng)急劇下降,土壤的凈化功能、儲(chǔ)水功能等面臨喪失的危險(xiǎn)。近幾年,人口數(shù)量猛增,生產(chǎn)業(yè)和工業(yè)迅猛發(fā)展,其產(chǎn)生的氣體、液體和固體的廢氣物也隨之增加,這些有害物質(zhì)不斷進(jìn)入到土壤中,使土壤成分發(fā)生變化,影響土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu)的正常運(yùn)行。土壤是萬(wàn)物的根,我們不能再讓它進(jìn)一步的被惡化,因?yàn)樽罱K受害的是人類(lèi),保護(hù)土壤就是保護(hù)我們自己。因此,對(duì)土壤的保護(hù)行動(dòng)已是當(dāng)務(wù)之急。
二、土壤污染現(xiàn)狀
土壤污染日益嚴(yán)重,致使大量農(nóng)作物質(zhì)量降低,甚至含有對(duì)人體有害的物質(zhì),對(duì)人類(lèi)健康造成了極大威脅。造成土壤污染的原因有很多,主要表現(xiàn)為以下幾方面:
1、化肥和農(nóng)藥不合理的使用
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年化肥的使用量已經(jīng)超過(guò)4100萬(wàn)噸,成為世界第一大化肥消費(fèi)大國(guó)[2]。為了提高農(nóng)產(chǎn)品的增收量,含磷、氮等化學(xué)肥料被大量運(yùn)用,長(zhǎng)期使用這些化學(xué)肥料,會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu),擾亂土壤內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)成分的平衡,造成土壤結(jié)塊,土質(zhì)變差,儲(chǔ)水功能降低等一系列問(wèn)題。農(nóng)產(chǎn)品的數(shù)量是大大提高了,但其質(zhì)量卻令人擔(dān)憂。因?yàn)檫^(guò)量使用化肥會(huì)使一些農(nóng)作物在生長(zhǎng)過(guò)程中吸收過(guò)多硝酸鹽,動(dòng)物或人體食進(jìn)這些含硝酸鹽的農(nóng)作物后,將影響體內(nèi)氧氣的運(yùn)輸,使其患病,嚴(yán)重時(shí)甚至死亡。
同樣,大量農(nóng)藥的使用對(duì)土壤也造成了很大危害。大部分的農(nóng)藥是有機(jī)農(nóng)藥,其含有很多有害化學(xué)物質(zhì),如苯氧基鏈烷酸酯類(lèi)農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、二惡英、鄰苯二甲酸酯等等。這些有害化學(xué)物質(zhì)將近1/2會(huì)殘留在土壤中,隨著時(shí)間的推移,在生物、非生物以及陽(yáng)光等共同作用下,有害化學(xué)物就成了土壤中的組成成分,種植在土壤上的農(nóng)作物又從土壤中吸收有害物質(zhì),在植物根、莖、葉、果實(shí)和種子中積累,通過(guò)食物,人體和動(dòng)物食用后就會(huì)引發(fā)各種疾病。
2、重金屬元素導(dǎo)致的土壤污染
農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)的過(guò)度使用,工業(yè)污染的加劇,使得重金屬污染日益嚴(yán)重。土壤中的重金屬元素來(lái)源主要有三方面:隨固體廢棄物進(jìn)入土壤的重金屬,隨著污水灌溉進(jìn)入土壤的重金屬和隨著大氣沉降進(jìn)入土壤的重金屬。固體廢棄物種類(lèi)繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其中由工業(yè)和礦業(yè)產(chǎn)生的固體廢棄物污染最為嚴(yán)重。而固體廢棄物中含有大量的重金屬,通過(guò)日曬雨淋等作用,重金屬就會(huì)被土壤吸收并擴(kuò)散。生活污水,石油化工污水,工礦企業(yè)污水和城市混合污水是污水的四大來(lái)源,污水中含有大量的鉛、鉻、汞、銅等重金屬,污水的任意排放或處理不合理,都將導(dǎo)致污水中的重金屬元素轉(zhuǎn)移到土壤中,從而影響土質(zhì)惡化。所有的這些重金屬污染物進(jìn)入到土壤中后,因其移動(dòng)性差,停滯的時(shí)間長(zhǎng),大部分的微生物難以對(duì)其分解,且其可以經(jīng)過(guò)水、植物等介質(zhì)最終危害到人類(lèi)。
3、牲畜排泄物和生物殘?bào)w對(duì)土壤的污染
牲畜和人的糞便,以及屠宰產(chǎn)的廢物常常沒(méi)經(jīng)過(guò)有效處理就直接排放到土壤中,其中的寄生蟲(chóng)和病毒就會(huì)引起土壤和水的污染,有時(shí)還會(huì)使土壤中毒,變化土壤原本的正常狀態(tài),有害土壤通過(guò)水和農(nóng)作物最終又會(huì)危害到人類(lèi)。
4、污水灌溉對(duì)土壤的污染
我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),需要大量的水來(lái)對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行灌溉。然而,水脈都是相連的,生活污水和工業(yè)廢水一旦沒(méi)經(jīng)過(guò)科學(xué)的處理就排放,使得大量的污水流到農(nóng)田,被污水灌溉過(guò)的農(nóng)作物就會(huì)帶有多種有害的物質(zhì),致使食用后的人類(lèi)和動(dòng)物生病。
5、大氣污染對(duì)土壤的污染
大氣中的硫氧化物、氮氧化物和顆粒物等有害物質(zhì),經(jīng)過(guò)各種化學(xué)物理反應(yīng),形成酸雨,酸雨進(jìn)入到土壤中,使土壤酸化。冶金工業(yè)排放的金屬氧化物粉塵,則在重力作用下以降塵形式進(jìn)入土壤,形成以排污工廠為中心、半徑為2~3km范圍的點(diǎn)狀污染[3]。這將使土壤成分發(fā)生變化,影響土質(zhì)性質(zhì),不利于植物的生長(zhǎng)。
6、土壤侵蝕
土壤侵蝕主要包括荒漠化、沙塵暴與沙漠化。地球潰瘍癥是對(duì)土地荒漠化的形象描述,自然環(huán)境中的水蝕、鹽漬化、石漠化等,使得地球的潰瘍癥越發(fā)嚴(yán)重。例如我國(guó)的黃土高坡,其土壤成分主要是粉沙,粉沙的粘著力差,又易被水溶解,一旦遇到惡劣暴雨天氣,就會(huì)被水沖走,既不適合植被的生長(zhǎng),生物的生存,還會(huì)造成河床淤積,降低河流湖泊的蓄洪排澇能力。近幾年里,我國(guó)多個(gè)城市沙塵暴出現(xiàn)率猛增,這與濫墾草原,過(guò)度砍伐樹(shù)木而引起的土壤風(fēng)蝕密切相關(guān)。被風(fēng)蝕侵害的土壤水土流失嚴(yán)重,植被生長(zhǎng)困難,使得大部分土地不能被利用。因此導(dǎo)致了大量土地沙漠化,
三、土壤污染治理措施
1、運(yùn)用科學(xué)技術(shù),使用生物或化學(xué)方式來(lái)改良受污染的土壤,增加土壤環(huán)境容量,提高土壤凈化的能力和有機(jī)物含量。
2、制定相關(guān)的污染土壤環(huán)境管理與綜合防治方法,加強(qiáng)清潔生產(chǎn)。
3、調(diào)節(jié)土壤氧化還原電位,使某些重金屬污染物轉(zhuǎn)化為難溶態(tài)沉淀物,控制其遷移和轉(zhuǎn)化,降低污染物的危害程度[4]。
4、嚴(yán)格控制廢氣污染物的處理排放,合理使用農(nóng)藥和化學(xué)肥料,科學(xué)的進(jìn)行污水灌溉,減少有害物質(zhì)進(jìn)入到土壤中,影響土質(zhì)變化。
5、采用農(nóng)業(yè)生態(tài)工程措施,改革耕作制度,實(shí)行翻土換土。控制生產(chǎn)和生活污染源,建立污染土壤修復(fù)與綜合治理示范點(diǎn)。
6、加強(qiáng)有關(guān)土地管理部門(mén)的工作力度,完善工作體系,加大土壤科學(xué)研究的資金投入。增加保護(hù)環(huán)境活動(dòng),宣傳拯救土壤教育活動(dòng)。
四、總結(jié)
因土壤污染而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失以及對(duì)人體健康造成的危害是不容小視的。土壤污染不同于大氣污染、水污染那樣明顯,它的污染因其隱蔽性而被人們忽視。它需要通過(guò)復(fù)雜的化驗(yàn)檢測(cè)才能確定其污染程度,而且土壤一旦被污染,要想其恢復(fù)正常就非常困難,因?yàn)橥寥赖母轮芷谙喈?dāng)漫長(zhǎng)。所以要加大對(duì)土壤保護(hù)的力度,提高人們對(duì)土壤重要性的認(rèn)識(shí),保障土壤的環(huán)境安全與人體健康。
參考文獻(xiàn)
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但這是個(gè)不容回避的問(wèn)題。近日,環(huán)保部和國(guó)土部首次了全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)。公報(bào)顯示,全國(guó)土壤總的點(diǎn)位超標(biāo)率為 16.1%,耕地、林地、草地土壤點(diǎn)位超標(biāo)率分別為19.4%、10.0%、10.4%。而無(wú)機(jī)污染物超標(biāo)占全部超標(biāo)點(diǎn)位的82.8%。盡管因土壤污染的特殊性,公報(bào)未公布土壤污染的總面積,但現(xiàn)有數(shù)據(jù)清楚表明,全國(guó)土壤環(huán)境狀況總體不容樂(lè)觀,部分地區(qū)土壤污染較重,耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂。
公眾或許還難以從這些枯燥的專業(yè)術(shù)語(yǔ)和數(shù)據(jù)中體悟問(wèn)題的嚴(yán)重性,但日常生活中的一些公共事件卻也強(qiáng)化著人們對(duì)此的認(rèn)知。一是2013年發(fā)生在廣東的“鎘大米”事件。當(dāng)時(shí)有報(bào)道說(shuō),深糧集團(tuán)從湖南調(diào)進(jìn)的1萬(wàn)多噸大米被檢出鎘超標(biāo),雖然該公司稱對(duì)鎘大米作了退回處理,但此后東莞又檢出米粉鎘超標(biāo),廣州等地也曝出查到鎘大米,一時(shí)間輿論沸騰,人們懷疑這批鎘大米并未退回,而是轉(zhuǎn)銷(xiāo)廣東其它地方。此后,有關(guān)部門(mén)強(qiáng)化查處措施,并免費(fèi)為市民檢測(cè)大米,事件才慢慢平息。而這些大米之所以鎘超標(biāo),就是因?yàn)榇竺桩a(chǎn)源地湖南省部分土壤遭受鎘污染。
近日發(fā)生在蘭州的自來(lái)水苯超標(biāo)事件,更是舉國(guó)關(guān)注。后來(lái)查明,自來(lái)水中苯超標(biāo)是由于自來(lái)水廠的自流渠遭受污染,而污染源則是蘭石化企業(yè)的兩次管道爆炸引起原油泄漏(其中一次是30年前),污染了土壤,隨后又轉(zhuǎn)而污染了水源。
應(yīng)當(dāng)說(shuō),鎘大米事件并非孤例。近年,“毒大米”事件在南方不少省份相繼發(fā)生,給市民生活帶來(lái)很大困擾。大米鎘超標(biāo),自來(lái)水苯超標(biāo),吃的喝的都不讓人放心,誰(shuí)來(lái)保障公眾“舌尖上的安全”?而尋根追源,問(wèn)題癥結(jié)都在于土壤受污染。因?yàn)椋寥牢廴咀罱K都會(huì)體現(xiàn)在對(duì)我國(guó)的糧食和食品安全造成隱患。
其實(shí),一兩年前,據(jù)國(guó)土部的不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年遭受重金屬污染的糧食已達(dá)1200萬(wàn)噸,造成的直接經(jīng)濟(jì)損失逾200億元。這些糧食,可養(yǎng)活4000多萬(wàn)人。而環(huán)保部和國(guó)土部這次公布的土壤調(diào)查公報(bào),歷時(shí)8年,過(guò)去將其視為“秘密”未予公布,此次公諸于眾,一體現(xiàn)出觀念的轉(zhuǎn)變,二恐怕也因土壤污染問(wèn)題愈演愈烈,將其公開(kāi),為的是引起整個(gè)社會(huì)的重視。
土壤污染,因其具有緩慢性和隱蔽性的特征,而被稱為“看不見(jiàn)的污染”。一定程度上,它也是現(xiàn)代工業(yè)的副產(chǎn)品,比如我國(guó)的湖南、福建、廣西等省區(qū)的土壤鎘污染嚴(yán)重,主要原因在于這些地區(qū)長(zhǎng)期存在礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)和冶煉,礦尾、廢渣及塵埃等對(duì)土壤造成巨大傷害。近年農(nóng)作物過(guò)度施化肥和打農(nóng)藥等,殘留物累積沉淀,最終也改變著土壤成份。同時(shí),不少重化工及鋼鐵、有色金屬冶煉企業(yè)等,對(duì)廠區(qū)和附近土壤的污染也十分突出。如近年一些城區(qū)大型企業(yè)外遷,騰出的地皮用于房地產(chǎn)開(kāi)發(fā),但檢測(cè)表明,這些土地往往含有放射性或其它有害物質(zhì),必須經(jīng)過(guò)“去毒”處理方可開(kāi)發(fā),否則有可能對(duì)居民的身體健康構(gòu)成威脅。
相較于水源、大氣污染的治理,土壤污染治理的難度要大得多,僅僅靠切斷污染源并不能解決問(wèn)題,有些重金屬污染,可能要長(zhǎng)達(dá)百年甚至更長(zhǎng)時(shí)間才能慢慢消除。因此,它對(duì)公眾造成的危害時(shí)間會(huì)更漫長(zhǎng)。而就目前的治理技術(shù)和手段來(lái)說(shuō),無(wú)論是物理還是化學(xué)、生物方法等,都很難令土壤環(huán)境發(fā)生根本性逆轉(zhuǎn)。這意味著,某些土壤環(huán)境一旦被破壞,就踏上了“不歸路”,再也見(jiàn)不到之前的良好狀況。
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