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土壤污染的危害

時間:2023-05-31 09:46:11

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇土壤污染的危害,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

關鍵詞:土壤污染危害性修復技術

中圖分類號:C35文獻標識碼: A

當前,土壤污染的研究工作比較側重與修復運用方面,而對土壤污染的主要來源和危害方面的認識還不充足。經過對國內土壤污染現狀和案例的分析與研究發現,土壤污染已經嚴重影響到人類與動植物的健康,因此,必須加強環保意識,研究與創新土壤污染處理措施。

一、土壤污染的危害與分類

(一)土壤污染的分類

污染土壤在很早時期就發生了。許多工廠建立在城市的周邊區域,由于工藝設備比較落后,在經營管理方面也相對粗放,環保設備不足。對此,土壤污染情形比較嚴重。部分場地的污染物濃度十分高,甚至有些已經超出相關監管標準的幾百內,而污染深度有的甚至可以達到低下十幾米,部分有機污染物會以非水相的液體方式在地下土層中進行大量聚集,轉變為新的污染源。土壤污染依據有關污染物的類型可以分成重金屬污染和有機物污染及放射性污染等許多類型。其中,重金屬污染一般是鋼鐵冶煉企業和尾礦企業,另外化工企業中的固體廢棄物也是重金屬污染,具有代表性的重金屬污染物包鉛、鎘和鉻。而石油、化工和焦化等的污染土壤中主要以有機物污染作為主體,一般是有機物污染。而污染物通常是有機溶劑類,例如苯系物和鹵代烴等。同時還存在其他有關污染物,比如重金屬等。我國以前生產與利用國的有機污染物主要是滴滴涕和六氯苯及滅蟻靈等多種,部分農藥雖然已禁止利用許多年,可是土壤中依然殘留有機污染物。

(二)土壤污染的危害

1.土壤污染造成事物品質下降

國內許多城市郊區土壤都受到各種程度上的污染,部分地區的糧食和蔬菜及水果等有關食物中含有的重金屬嚴重超標,甚至接近臨界值。另外,土壤污染不僅嚴重影響食物的有關衛生品質,還影響著農作物的其他有關品質。

2.土壤污染造成環境污染

土壤遭受污染之后,在含有高濃度重金屬的土壤中比較容易在風力與水力作用下會進入大氣與水體中,造成大氣污染和地表水污染及地下水污染等,從而嚴重影響生態系統。

3.土壤污染造成的經濟損失

農藥與有機物污染及放射性污染等形式的土壤污染所造成的經濟損失是無法估計的。單單以土壤的重金屬污染作為案例,國內每一年由于重金屬污染就造成糧食減產1000多萬噸。除此之外,糧食遭受重金屬污染每一年也有1200萬噸,大致每一年的經濟損失就會達到200億元。

二、土壤污染的深入分析

(一)重金屬污染的分析

在所有污染中,其中重金屬污染土壤是最為關注的。近些年,國內各個區域血鉛超標事故非常嚴重。重金屬污染的土壤對人類和植物造成的危害十分嚴重。

汞是從收到污染的糧食和魚肉及蔬菜等進入人體,通常情況下,人體的汞含量在13mg,一旦人們攝入的汞達到130至150mg時,就會造成死亡。而汞在土壤中通常以化合物的方式存在,此類化合物與汞會直接損壞土壤中的微生物活性,造成農作物的根系生產較為緩慢,同時吸收能力下降。

鎘一旦被長時間食用,就會嚴重影響到身體腎小管功能,這樣人們就會比較容易出現自發性骨折與軟骨癥。而鎘還會嚴重影響植物的繁殖與酶的活性,如果含量過多,就會在一定程度上降低植物的生化速度,甚至造成植物死亡。

在鉻離子中,三價鉻與六價鉻對人們造成的傷害是比較大的,其中三價鉻能夠造成人體畸變與殘疾,而六價鉻要比三價鉻的毒要高許多,人體在吸收過后比較同意出現鼻咽癌與肺癌。另外,土壤中鉻含量的增多會造成植物中植株變矮和主莖葉的數量變少,同時開花結果也會延遲,其產量就會明顯下降。如果和其他有關重金屬形成負荷污染,導致的危害就更大。

人體中鉛的含量到某一程度時,就會對人體的腎臟與智力造成傷害,同時對人體骨髓的造血系統與神經系統也會造成一定傷害。長時間食用被鉛污染的農作物,也會造成人類畸變與癌變。另外,鉛還會造成植物的吸收能力下降,耗氧量進一步增大,嚴重影響植物的生產,從而引發植物死亡。由于重金屬的污染造成糧食減產可以達到數十億噸,同時重金屬污染的土壤也會降低益菌含量,進而導致土壤自身擁有的自凈能力降低。目前,國內所有的污染事故,其中重金屬污染已經占據40%左右。

(二)其他土壤污染造成的影響

盡管重金屬污染已經成為國內土壤污染的主要污染物,可是其他有關污染物造成的傷害也存在。

1.有機污染物

土壤中許多有機污染物都是來自農藥或是過度施肥,然而大量利用化學材料,就會導致土壤的原有結構破壞,進而嚴重影響農作物的質量與產量,在一定程度上加大生產資本。另外,人體長時間處在有機物嚴重污染的環境下,會發生許多反應,從而引發多種嚴重疾病,例如癌癥和糖尿病等。

2.放射性污染物

放射性污染物雖然不會對植物和土壤造成致命的影響,但用污染了的土壤種植植物或蔬菜,污染物通常是吸附于植物體中進入人體,參與生命循環。進入人體過后會對人體的組織細胞帶來一定傷害,從而使人們患上白血病和腫瘤及遺傳等方面的疾病的可能性大大增加。

3.病原微生物的污染物

病原微生物如果從外界進入到土壤中就會大量繁殖,從而導致土壤的質量下降,打破土壤結構平衡,造成植物病變或是死亡。另外,如果病原微生物所污染的土壤生產出的蔬菜和水果等被人類所食用,就會直接影響人類的身體健康。

結束語:

綜上所述,土壤污染主要來自工業、農業等方面,其中重金屬對土壤的污染十分嚴重。遭受污染的土壤具有隱蔽性與滯后性等特點,所以一定要在最大程度上防止重金屬土壤污染的發生。另外,土壤是不可再生的資源,污染了片就少了一片干凈的綠地。遭受污染的土壤對植物和人類造成的傷害比較嚴重,同時污染對植物與人類造成的影響也是不同的,嚴重的時候甚至會影響人類生命安全。對此必須堅強人們的環保意識,進而降低污染事故的出現。

參考文獻:

[1]劉麗敏,楊淑娥.生產者責任制度下企業外部環境成本內部化的約束機制探討[J].河北大學學報: 哲學社會科學版,2011,(3):79-82.

[2]齊美福,桂雙林,劉儉根.持久性有機污染物( POPs)治理現狀及研究進展[J].江西科學,2012,26(1):92-96.

第2篇

關鍵詞:土壤污染 土壤防治法 預防為主

中圖分類號:X5 文獻標識碼:A 文章編號:1008-925X(2012)O8-0007-03

大地孕育萬物、滋養生命,是生物賴以生存的基礎。作為一個歷史悠久的農業大國,幾千年來各個時期的統治者與人民都很重視土地這一基礎的物質生產資料,誠然,現今社會仍視土地如珍寶——無論農耕用地還是建設用地。然而目前我國土壤污染相當嚴重,已經威脅到了人民的身體健康,并且有繼續惡化的趨勢。目前我國受污染的耕地約有1.5億畝,污水灌溉污染耕地3250萬畝,固體廢棄物堆存占地和毀田200萬畝,合計約占耕地總面積的1/10以上。[1]建國初期,我國大部分土地有機質含量是7%,現在下降至3—4%,流失速度是美國的5倍”。[2]

近年來,土壤污染的問題已經引起了黨和政府以及社會各界的關注,并且得到了一定的重視。我國已經相繼出臺了針對該問題的多種條文規范,但都分散在多種規范中。實踐已經證明這種重視顯然是不足的,難以遏制并及時治理污染土壤。在專家學者的呼吁下,并經過政府的調查研究,社會各界已經就制定專門的法律來應對土壤污染問題達成了共識。國家已經提出了制定《土壤污染防治法》,并且在起草中。武漢大學環境法研究所所長王樹義教授是受環保部委托起草《土壤污染防治法》的主要專家之一,據王本人透露,去年已經將土壤污染防治法“意見稿”提交至環保部,目前正在征求相關部門的建議、意見,他透露該法并沒有納入國務院2012年立法計劃,所以年內肯定不會出臺。目前土壤污染形勢異常嚴峻,盡早制定出臺《土壤污染防治法》刻不容緩。

一、我國土壤污染的現狀和問題

土壤污染是指進入土壤中的有害、有毒物質超出土壤的自凈能力, 導致土壤的物理、化學和生物學性質發生改變, 降低農作物的產量和質量, 并危害人體健康的現象。[3]土壤污染的特點主要由以下幾點:其一,隱蔽性與潛伏性。土壤一旦受到污染,短期內危害并不明顯,而是會在一定時期后顯現出其危害,且被污染的土壤如果不經由專門人員運用專業方法檢測是很難發現的。其二,不可逆性。土壤污染是一種藏儲式的污染, 如果不人工予以凈化,則將長期的持續存在,難以逆轉。其三,范圍廣范性、后果嚴重性。土壤一旦被污染,不僅會直接污染農作物,還會危害人體健康,即便是危害到農作物,最終還是對人體造成危害,而且還會導致土壤無法修復而破壞土地持續利用,造成重大的經濟與生態損失。

土壤污染源主要來自農業面源污染和工業“三廢”污染。農業污染主要來自污水灌溉、農藥和施肥,中國土壤學會副理事長、中國農業科學院研究員張維理教授說,我國農藥使用量達130萬噸,是世界平均水平的2.5倍。據不完全統計,我國這些農藥和化肥的實際利用率不到30%,其余70%以上都污染環境了。污水灌溉會使污水中有毒有害物質以及重金屬滲入土壤,最終造成污染。工業污染主要指廢水、廢棄、廢渣,這些東西處理不當最終亦會污染土壤。

為了防治土壤污染,其實我國現行法律規范中已有一些關于土壤污染防治方面的規定。從《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國土地管理法》到《中華人民共和國水污染防治法》、《中華人民共和國大氣污染防治法》、《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》,從國務院的有關行政法規到地方性法規和部門規章對土壤污染的防治均有所涉及。[4]但是實踐已經證明這些法律應對土壤污染是有缺陷的,防治效果與立法預期相差甚遠,其不足之處主要體現在以下幾個方面:

第一,現有土壤污染防治相關法律的指引性不高。法的指引作用是指法律作為一種行為規范,為人們提供某種行為模式,指引人們可以這樣行為、必須這樣行為或不得這樣行為,從而對行為者本人的行為產生的影響,也就是說,法的指引作用是通過規定人們的權利和義務來實現的。我國關于土壤污染方面的法律過于分散,立法主體不一致,導致規范之間出現沖突。規范較為分散,沒有一個系統的法律法規供參考,使當事人不易了解相關規定,導致相關法規的引導功能打折扣。

第二,土壤污染防治工作的執法主體混亂,直接影響法的執行力。由于各相關法規政策的制定主體不一致,所以很多部門都有一定的監管權,按照現行的法律法土地管理部門、建設行政主管部門、農業部門、環保局、質量監督部門和水行政主管部門等對土壤污染都有監督管權。如《土地管理法》、《農業法》、《固體廢物污染環境防治法》、《農產品質量安全法》等法律對相關部門均有授權。[5]這樣就形成了多部門監管的格局,致使每個都管一點,但是每個就都不怎么管的局面。

第3篇

關鍵詞:農村;土壤污染;防治對策;研究

中圖分類號:G812文獻標識碼: A

從古至今,我們習慣將大地稱作母親,因為她哺育了一代又一代華夏兒女。土壤既是生態環境系統的有機組成部分,也是人類生存與發展最重要和最基本的綜合性自然資源。但目前大量耕地被污染,使得土壤正在逐步喪失其營養、緩沖性、自身凈化和有機體的支持等功能,導致原本就耕地資源匱乏的我國更是雪上加霜。日趨嚴重的土壤污染問題不僅造成了大量的糧食減產和難以估計的經濟損失,也成為限制農業可持續發展的重大障礙。其實,從環境污染的角度來說,土壤不僅是污染的場所,也是緩和和減少污染的場所。因此,采取有效措施防治土壤污染對于合理利用土地、保護人民身體健康、提高人民生活質量具有極其重要的意義。

一、土壤污染的概念

什么叫做土壤?即陸地表面能夠生長植物的疏松表層。

什么叫做土壤污染?指人類活動或自然過程產生的污染物質通過各種途徑輸入土壤,其數量和速度超過了土壤自凈能力,使污染物在土壤中得以積累,導致土壤環境正常功能失調和土壤質量下降的現象。有害物質或其分解產物在土壤中積累,通過“土壤植物人體”或“土壤水人體”等過程被人體吸收,達到危害人體健康的程度,就是土壤污染。

二、我國土壤污染現狀

目前,我國土壤污染形勢十分嚴峻,部分地區土壤污染極其嚴重。據相關調查顯示:鎘、砷、鉻、鉛等重金屬已嚴重污染的我國耕地近12000萬公頃,占耕地總面積的近1/5;其中工業“三廢”污染耕地1000萬公頃,污水灌溉的農田面積已達330多萬公頃。土壤重污染區和高風險區相繼在工業密集區、工礦開采及其周邊的城市和城郊等地區出現。同時,土壤污染呈新老污染物并存、有機無機復合污染的多樣類型局面。另外,由于土壤環境監督管理體系不健全,土壤污染防治投入不足以及全社會防治意識不強,導致土壤污染原因復雜多樣,并極難控制。并由此引發了大量農產品質量安全問題,嚴重威脅了群眾身體健康和社會穩定。

三、土壤污染物

土壤污染物一般可分為病原體、有毒物質和放射性物質。

1、病原體。病原體主要來源于人畜糞便、生活污水、垃圾、醫院污水以及工業廢水。

2、有毒物質。主要包括:重金屬元素,如鉛、鉑、鋅等;農藥及某些含金屬的化肥;致癌物質。

3、放射性物質。核爆炸產生的半衰期較長的放射性元素可長期蓄積在土壤中。

四、土壤污染源

土壤污染的污染源十分復雜。主要可分為: 生活性污染源、放射性污染源和生產性污染源三大類。

1、生活性污染源:主要包括人、生活污水、牲畜的糞尿和垃圾等。

2、放射性污染源:主要包括工業、科研和醫療機構排放的液體或固體放射性廢棄物。

3、生產性污染源:主要包括工業 “三廢”、交通運輸工具排放的廢棄物、農田過量施用農藥、化肥和地膜等。

五、土壤污染的類型

土壤污染的類型主要包括:水型污染、氣型污染和固體廢棄物污染。

1、水型污染。主要是引入生活污水和工業廢水灌田,使有害物質聚積土壤造成的。并由于生物富集現象導致食用人體中毒。

2、氣型污染。大氣中的鉛、銅、砷和氟等污染物經降雨和沉降污染土壤。常呈現以污染源為中心的橢圓形或帶狀分布。

3、固體廢棄物污染。包括糞便、垃圾、農藥、化肥和工業廢渣等。

六、土壤污染的特點

土壤污染的主要特點包括:隱蔽及滯后性、累積性和不可逆轉性等。

1、隱蔽及滯后性。往往只有食物危害到人和動物的健康的時候才會引起人們察覺,并通過土壤樣品化驗和農作物的殘留檢測等手段認定。因此,土壤污染問題從產生到發現一般要經歷很長一段時間。

2、累積性。由于土壤的不易發生遷移、擴散和稀釋等特征,因此,土壤中污染物質便會不斷積累而超標。

3、不可逆轉性。污染土壤中積累的難降解污染物質只靠稀釋作用和自凈化作用很難消除。盡管也能降解污染的部分有機化學物質,但其周期過長。同時,土壤對重金屬污染基本無降解能力。

七、土壤污染的原因

1、過量施用化肥

雖然大量使用化肥是農業增產的重要措施,但長期使用的化學肥料中含氮、磷等元素較多,便會導致土壤結構受到破壞,并引起大量的土壤問題。未被吸收利用或吸附固定的養分積累于土壤之中。在發生地面徑流或土壤風蝕時,殘留在土壤中的氮、磷化合物便會轉移從而擴大土壤污染范圍。

2、過量使用農藥

土壤的有機污染物主要是農藥。我國每年使用農藥的特點是:用量大,覆蓋面積廣。農作物吸收殘留在土壤中的農藥,積累于其根、莖、葉、果實和種子之中。

3、重金屬元素

鉛、砷、汞、鎘等重金屬元素在生活生產中的應用,雖然給生產帶來一定的便利,但卻對土壤造成極大危害。

4、污水灌溉

我國污水灌溉農田面積大,合理污水灌溉農田可使農作物有效吸收其中的氮、磷、鉀等養分,達到增產的效果。但許多生活污水和工業廢水未經處理或未達標排放進而灌溉農田,便會造成土壤污染。

5、另外大氣污染物、固體廢棄物、牲畜排泄物和生物殘體以及放射性物質均是造成土壤污染的原因。

八、土壤污染的危害

1、土壤污染直接導致嚴重的經濟損失。

2、土壤污染導致食品安全性降低。

3、土壤污染易傳播疾病,尤其是放射性物質污染可能引發癌癥,危害人體健康。

4、土壤污染易導致導致其他生態問題。

九、土壤污染的治理措施

1、堅持全面、協調、可持續的科學發展觀。

反對以環境污染為代價經濟增長方式,不走“先發展,后治理”的路線。保證農業經濟與國家社會經濟同步發展。

2、建立系統的相關土壤污染防治的法律。

現行的法律體系中,防治土壤污染的法律基本上還是空白。因此,建立系統的相關土壤污染防治的法律。實現土壤污染防治依法管理,有法可依。

3、建立長期有效的土壤質量監測機制

相關部門應定期對土壤質量進行監測,了解土壤污染的程度,為防止土壤污染惡化采取措施提供科學的依據。

4、建立土壤環境標準體系。

加強土壤污染等級劃分研究,建立可量化的“土壤污染等級劃分標準”。使得滿足我國土壤污染怎么治理,治理到什么程度有一定的標準可循。

5、加強公眾環境保護意識。

加強土壤污染防治宣傳工作,強化人民群眾對土壤污染的嚴重性和危害性的認識,從而提高全民生態環保意識。

同時,還應控制生產和生活污染源;建立污染土壤修復與綜合治理示范點;科學地進行污水灌;合理施用化肥,增施有機肥以及重視開發高效,低毒,低殘留農藥和肥料。

結語:土壤污染防治絕非一朝一夕所能解決的,它是一項長期而艱巨的任務。加強土壤污染防治,不僅需要各級相關政府部門的高度重視,加強立法管理以及宣傳教育;同時,也需要廣大人民群眾樹立土壤污染防治意識并自覺參與土壤污染防治保護。

參考文獻:

[1]徐月珍 防止土壤污染和地下水污染的措施 [J] 環境與可持續發展,1989.

[2]任旭喜 土壤重金屬污染及防治對策研究 [J] 環境保護科學,1999.

[3]趙美微,塔莉,李萍 土壤重金屬污染及其防治、修復研究 [J] 北方環境,2007.

第4篇

關鍵詞:污染土壤;土壤污染;微生物修復

中圖分類號:X53文獻標識碼:A文章編號:1674-0432(2012)-02-0079-2

隨著工農業的發展以及農用化學物質用量和種類的增加,土壤污染日趨嚴重,污染程度不斷加劇,污染土壤面積逐年擴大,土壤污染成了全世界普遍關注和研究的主要環境問題。

1 我國土壤污染的現狀及危害

土壤污染是指人類活動所產生的污染物從而使土壤的性質、組成及性狀等發生變化,導致污染物質在土壤中的積累,破壞了土壤的自然生態平衡,使土壤的自然功能失調、土壤質量發生惡化的現象。

1.1 我國土壤污染的現狀

我國目前土壤污染主要表現在土壤污染程度加劇、污染類型復雜多樣以及對土壤污染認識和重視不夠,資金投入不足,防治土壤污染的法律依據及有關土壤環境評價標準體系不完善,防治土壤污染的措施缺乏有效性和針對性等。

1.2 土壤污染的危害

土壤污染與水污染、大氣污染有極大的不同,具備隱蔽性、滯后性、累積性、不可逆轉性和難治理性等特點,土壤一旦受到污染,則需要很長的治理周期和較高的投資成本,造成的危害也比其他污染更難消除,因此其造成的危害也大,主要表現在以下方面。

1.2.1 土壤污染導致嚴重的直接經濟損失 土壤污染后,有機、無機毒物在土壤中過多滯留,改變了土壤的理化性質,土壤鹽堿化、板結,破壞土壤生態平衡,直接影響土壤生態系統的結構和功能,造成嚴重的無法估量的經濟損失,僅以土壤重金屬污染為例,全國每年因重金屬污染而造成的經濟損失達就達200億元。

1.2.2 土壤污染導致生物品質不斷下降 因農田施用化肥,大多數城市近郊土壤都受到不同程度的污染。許多地方糧食、蔬菜、水果等食物中鎘、砷、鉻、鉛等重金屬含量超標或接近臨界值。有些地區污灌已經使得蔬菜的味道變差,易爛,甚至出現難聞的異味;農產品的儲藏品質和加工品質也不能滿足深加工的要求。

1.2.3 土壤污染危害人體健康 土壤污染后一方面造成有害物質在農作物中積累,并通過食物鏈進入人體,引發各種疾??;另一方面,污染土壤中的病原微生物也有可能通過各種途徑進入人體,引起人的疾病,最終危害人體健康。

1.2.4 土壤污染導致其他環境問題 土地受到污染后,含重金屬濃度較高的污染表土容易在風力和水力的作用下分別進入到大氣和水體中,導致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態系統退化等其他次生生態環境問題。

1.2.5 土壤污染導致其他環境問題 土地受到污染后,含重金屬濃度較高的污染表土容易在風力和水力的作用下分別進入到大氣和水體中,導致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態系統退化等其他次生生態環境問題。

2 污染土壤微生物修復技術的原理

微生物對污染土壤中污染物的降解與轉化是污染土壤微生物修復的基礎。污染土壤微生物修復技術的原理就是采用一定的工程技術,篩選能高效降解污染物的優良微生物菌種,人為創造有利于優良降解微生物生長的環境條件,結合工程技術,促進微生物對污染土壤中的污染物的降解與轉化,使污染土壤恢復到污染前的水平,根據污染土壤類型的不同,主要介紹重金屬污染土壤和有機污染土壤的微生物修復原理。

2.1 重金屬污染土壤

重金屬污染土壤的微生物修復原理主要是通過微生物對土壤中重金屬的固定、移動或生物轉化,改變重金屬在土壤中的環境化學行為,從而達到生物修復的目的,主要包括生物富集和生物轉化。在重金屬污染土壤中,本身存在或人為加入一些對有毒重金屬離子具有抗性的特殊微生物類群,這些特殊微生物類群能夠把重金屬進行生物轉化,其主要轉化機制包括微生物對重金屬的生物氧化、還原、甲基化、重金屬的溶解和有機絡合,從而改變其毒性,使重金屬污染土壤得到修復。

2.2 有機污染土壤的微生物修復原理

有機污染土壤的微生物修復原理主要是大部分有機污染物可以被微生物胞外或胞內降解、轉化,降低其毒性或使其完全無害化。微生物對有機物的胞外降解主要是微生物能夠分泌降解有機污染物的胞外酶;微生物胞內降解主要是污染物能通過主動運輸、被動擴散、促進擴散、基團轉位及胞飲作用等進入微生物細胞內后,由微生物細胞分泌胞內酶降解。降解作用主要有氧化作用、還原作用、基團轉移作用、水解作用以及酯化、縮合、氨化、乙酰化、雙鍵斷裂及鹵原子移動等類型。

3 污染土壤微生物修復技術的影響因素分析

污染土壤微生物修復過程實質上是微生物對污染物的降解與轉化過程。因此,在選擇利用和實施污染土壤微生物修復技術時,一定要考慮其影響因素,以保證微生物修復的效果。主要包括以下六個方面。

3.1 微生物的種類和性質

污染土壤微生物修復技術中,對修復起核心作用的是微生物。選擇優良的微生物菌種,是污染土壤微生物修復取得良好效果的前提。用作污染土壤微生物修復的微生物有土著微生物,外來微生物,基因工程菌(GEM)三大類。土著微生物存在生長慢,代謝活性不高,但適應快,目前在大多數微生物修復工程中實際應用的都是土著微生物;外來微生物是指為了提高污染物的降解速率,人為接種的一些降解污染物的高效菌,采用外來微生物接種是會受到土著微生物的競爭,因此要加大接種量;菌因工程菌是采用遺傳工程手段將多種降解基因轉入同一微生物中,從而獲得更廣譜的降解能力,但基因工程菌的實際應用在美、日等國,受立法控制。因此,污染土壤微生物修復技術中微生物的選擇,對修復效果起關鍵作用。

3.2 微生物營養鹽

污染土壤微生物修復過程中,為使污染物達到完全降解或是降解更充分,必需供給處理微生物合理的營養。因為在污染土壤中,污染物過量積累,可能品種單一,營養元素嚴重失衡,因此,在處理過程中,一定要添加營養鹽。營養鹽的添加,一定要通過可行性實驗確定。

3.3 溶解氧

土壤具有團粒結構,是氣、固、液三相體系。污染土壤因污染物種類和數量不同,溶氧也有差別。良好土壤溶氧在5mg/L左右,污染土壤由于污染物而變低。為保證污染土壤微生物修復過程中微生物的生長和對污染物的充分降解及有效轉化,一定要保證氧的供給。在工程實際中,常采用鼓風機向地下鼓風以補充污染土壤中的氧。

3.4 共代謝基質

微生物對環境中污染物質之所以有強大的降解與轉化能力,除了因為它本身個體小,比表面積大,種類多,分布廣,適應力強,代謝類型多樣,代謝速率快外,還有一個重要的特點,就是微生物具有共代謝作用。在污染土壤中添加化學結構與污染物類似的共代謝基質,一方面,可以富集共代謝微生物;另一方面共代謝基質能促使微生物對難降解污染物的分解。因此共代謝基質的種類和數量是影響污染土壤微生物修復技術效果的一個很重要因素。

3.5 污染土壤的特性

污染土壤的特性影響修復過程中污染物和微生物的相對活性,最終影響修復速度和程度。土壤可分為氣體、水分、無機固體和有機固體四個組分,有機固體能吸附阻留有機污染物,降低其在土壤中的運動性,同時這種固定化分延長微生物對有機污染物的降解與轉化。

3.6 污染物的物理、化學性質

污染土壤中污染物的物理化學性質也是影響污染土壤微生物修復技術的一個重要因素。主要包括淋失與吸附、揮發、生物降解和化學反應四個方面的性質。了解污染土壤污染物的性質是判斷能否采用微生物修復以及采取相應的對策,強化微生物修復過程。

3.7 微生物的環境因子

影響污染土壤微生物修復的因素除了以上因素外,微生物生長的環境因子如溫度、pH、水分等,也是影響污染土壤微生物修復技術效果的重要的環境因素。

4 污染土壤微生物修復技術的應用前景

污染土壤微生物修復技術具有耗資少,處理效果好等優點,引起許多國家的重視,我國也成立了專門的機構,旨在研究和推動污染土壤的修復工作。通過研究人員的努力,污染土壤微生物修復技術已走出實驗室,并在許多受有毒有害有機污染物污染的土壤修復計劃中得到應用,一些工程技術如原位處理、生物通風、挖掘堆置處理、反應器處理等已經比較成熟,隨著土壤污染問題的日益嚴峻,隨著國家對環保的日趨重視,隨著國民環保意識的增強,污染土壤微生物修復技術必將展現更廣的應用前景。

參考文獻

[1] 周群英等.環境工程微生物學[M].北京:高等教育出版社,2000.

[2] 孔繁翔等.環境生物學[M].北京:高等教育出版社,2000.

[3] 陳劍虹.環境工程微生物學[M].武漢:武漢理工大學出版社,2003年7月.

第5篇

關鍵詞: 日本《土壤污染對策》土壤污染防治制度借鑒作用

20世紀中后期,隨著經濟的高速發展,工業化進程加快,加上過分地追求經濟效益而忽略環境的保護,許多國家和地區都先后出現了一系列土壤污染事件。

一、日本《土壤污染對策法》的立法背景

在日本,1955年至1972年發生的“痛痛病”事件,就是由于冶煉工礦企業等排放的含有鎘的廢水污染了河流,兩岸居民使用受污染的河水灌溉農田,致使土壤中的含鎘量明顯超高,土壤受到鎘污染,農作物質量受損,進而給人們的生命、健康和財產造成了巨大的威脅和嚴重的損害?!巴赐床 笔录谷毡菊_始認識到土壤環境保護的重要性,直接促使日本政府出臺了一系列保護土壤、環境,防治公害的法律法規和政策。

在城市土地的開發和利用過程中,隨著1971年國家試驗研究機關遷址土壤污染事件及1975年日本東京都江東區的六價鉻污染事件等的發生,城市用地的土壤污染狀況逐漸惡化,引起了日本政府對土壤污染問題的高度重視。由于1970年制定的《農用地土壤污染防止法》主要針對的是農業用地的土壤污染防治問題,不適用于工業用地產生的土壤污染,因此日本政府加緊了對工業用地土壤污染防治的立法進程,想借此改善土壤污染日益惡化的趨勢。在這種背景下,2002年5月29日,日本國會公布了主要用來規制城市用地土壤污染的《土壤污染對策法》,2003年2月15日正式施行。該法對城市用地土壤污染的防治問題做出了詳細而具體的規定,從污染的調查、污染地的使用限制、污染治理措施、治理義務人和相關法律責任等方面設定了一整套比較完善的土壤污染治理制度,成為當前日本防治土壤污染方面的主要法律。

二、日本《土壤污染對策法》基本內容介紹

2002年頒布的《土壤污染對策法》是日本進行土壤污染防治的主要法律依據。該法的立法目的主要是對于那些已經發生的土壤污染場址,掌握該片土壤定有害物質的污染狀況,并通過實施一系列防止危害人體的相關措施,保護公眾健康,以及預防土壤污染給人體健康造成的損害?!锻寥牢廴緦Σ叻ā饭灿?章42條,包含一般條款、土壤污染狀況調查、指定污染區域、土壤污染致使健康被損害的防止措施、委派調查機構、委派促進法律實體及其他相關規定等內容。

(一)土壤污染狀況調查。

土壤污染調查的目的是為了掌握土壤污染的有無,因此該法并不是要求所有的工礦企業用地都必須進行污染調查,而是只要求那些存在污染可能性高的用地進行污染調查。為了明確掌握土壤污染狀況,該法規定對存在污染可能性之土地必須進行土壤調查,調查的對象和時機包括兩種類型:第一,當有害物質使用特定設施廢止時,應進行土壤調查,以確定土壤是否遭受污染;第二,土壤中含有特定有害物質造成了土壤污染,且會影響人體健康者,由地方政府(都、道、府、縣知事)命令土地所有人進行調查。土壤調查的義務主體是土地的所有者、管理者或占有者。土地所有者必須委托調查機構對土壤是否受到污染進行調查,并且要將調查機構出具的所有調查結果報告給都道府縣知事。為了保障土壤調查結果的客觀公正,該法在第10至19條還規定了調查機構的資質和管理方式,明確要求土壤調查必須由環境大臣指定的具有法定資質的調查機構按照法定的調查程序和調查方法進行。

(二)指定為特定污染區域。

如果土壤污染調查的結果表明,某塊特定土地的土壤中某些有毒有害物質的污染狀況不符合土壤環境質量標準的要求,那么就應該把該區域指定為受特定有害物質污染的區域,并且要將這種情況記錄在指定土壤污染區域登記簿中。某一地域一旦被指定為污染區域,土地所有人只有在采取了有效整治措施將特定有害物質的污染降低到法定環境標準允許范圍內的時候才可以申請把它從登記簿中刪除。對于行政機關設立的特定污染區域登記簿任何公民都可以自由查閱。這種制度一方面有利于公眾及時了解土壤無讓狀況的信息,一方面也有利于防止因為土地轉讓、土地用途改變、污染土壤搬出等行為而引發新的環境風險。同時,由于土地被記載于污染土壤登記簿中,會在一定程度上影響企業的形象,對土地的潛在價值也會帶來不利因素,因此在這種情況下,土地所有人一般會積極采取合理措施來消除污染,從而達到國家防治土壤污染的目的??梢哉f這種指定土壤污染區域的登記簿制度在日本的土壤污染防治過程中發揮著重要的作用。

(三)對指定區域采取措施去除污染,防止污染擴散。

無論是土壤調查還是指定特定區域其目的,都是為了能夠更好地治理土壤污染,因此義務人或責任人必須采取合理措施來控制或防止污染的進一步擴散。根據《土壤污染對策法》的相關規定,當這些場址對人體健康存在危害或有危害之虞時,都、道、府、縣知事則應命令土地所有人指定限期清除污染,或采取措施防止該污染物擴散、清除污染(土壤污染對策法第7條第1項),或認為污染事件可歸責于污染行為人時,則指定污染行為人采取前述措施(第7條第1項但書)。按照該法的精神,當某個工業用地被載入污染區域登記簿后,該土地的使用便受到了限制,這種限制旨在控制危險的擴散;如果污染的土地給公眾造成了損害或威脅,則通過行政命令的方式要求土地所有人對污染土地采取整治措施。該法中關于污染土壤的整治措施主要包括兩個方面,一種是防止土壤污染繼續擴散的措施,如采取相關措施防止土壤污染引發地下水污染的發生,控制已經被污染的地下水防止其擴散等,另一種是對那些已經造成的土壤污染的修復治理措施,如行政命令限期清除污染源;命令污染行為人停止生產作業、部分或全部停工;通知居民,樹立告示,必要時疏散周圍居民或對周圍人員的活動進行管制;限制污染土壤的用途,等等。

三、日本土壤污染防治制度對我國的借鑒作用

日本在土壤污染防治方面設立了農業型污染和工業型污染分別立法的制度,同時通過規定完善系統的土壤污染調查制度來防止或減少土壤損害的發生,對其本國的土壤保護起到了積極的效果,也對我國土壤污染防治立法有一定的借鑒作用。

(一)對土壤污染的治理注重運用綜合性立法。

在立法體例方面,各國一般都注重綜合性立法的運用。日本將土壤污染區分為農業型污染和城市型污染兩種分別進行立法,因為農業型土壤污染和城市型土壤污染的原因不同,在防治的具體對策上也有明顯的城鄉區別。兩部法律在實施過程中相互結合,相互促進,共同構成了日本的土壤污染防止法律體系。同時在日本還有一些相關的環境標準和技術標準與污染防治法結合適用,形成了綜合性的立法體例。因為土壤污染的恢復和治理是一個綜合性的復雜問題,這種綜合性的立法體例對土壤污染的綜合治理和管理無疑發揮著重要作用。

(二)立法上規定十分嚴格的法律責任。

責任的承擔是實現土壤污染防治目標的重要保障,西方國家都在立法上規定了土壤污染防治方面的嚴格的法律責任。首先,土壤法的責任主體范圍廣泛。一般情況下土壤的所有人或使用人都是土壤污染的責任主體,都有義務防止土壤污染的發生和清除已存在的土壤污染,恢復土壤的原有機能。其次,在歸責原則上多采嚴格責任,即無論行為的主觀心態為何,只要有污染事實發生就應當承擔責任。再次,在追究責任上具有追溯性,即對責任的追究可以追溯至土壤法頒布之前發生的污染事實。第四,有多個責任人時責任具有連帶性,即任何一個責任人都應先承擔和履行責任,然后向其他責任人追償。最后,責任的代位性,即環境保護主管機關可以先為責任人履行責任,然后向具體責任人追討。

(三)確立了一些先進的法律制度。

一些國家在土壤污染防治方面開展立法工作比較早,通過多年的實踐,形成了一些先進的制度和措施,這些制度和措施在我國土壤污染防治是方面值得借鑒和采納的。如日本的土壤污染管制地區制度。某一地區的土壤污染程度超過土壤污染管制標準時,應當進行調查評估,并確立該地區是否為土壤污染管制地區。對確立為土壤污染管制地區的,初步評定其污染等級,并進行公告,以確保公眾安全。

(四)注重公眾力量的發揮,確立公眾參與機制。

土壤污染整治是一項長期性工程,單單依靠政府的力量是很難實現污染防治目標的,需要廣泛的群眾參與。因此各國立法中普遍確立了群眾參與制度。各國立法中群眾參與土壤污染的整治一般表現在兩個方面,一是對土壤污染防治工作的監督;二是土壤污染防治資金的募集。日本土壤污染對策法中規定了公眾有權查閱污染土壤登記薄,了解某塊土壤的受污染狀況。土壤污染防治中的一大難題就是資金保障問題,通過公眾的廣泛參與,政府能夠從社會上募集大量的整治基金,從而確保土壤污染防治工作的有效開展。

參考文獻:

[1]羅麗.外國土壤污染防治立法之比較研究[J].當代法學,2008,(3).

[2]陳平,程杰.日本土壤污染對策立法及其所帶來的發展契機[J].環境保護,2004,(4).

[3]邱秋.日本、韓國的土壤污染防治法及其對我國的借鑒[J].生態與農村環境學報,2008,24,(1):83-87.

第6篇

【關鍵詞】太赫茲技術 土壤污染 含量檢測 太赫茲成像

【中圖分類號】TN29 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)22-0189-02

一 我國土壤污染現狀與危害

1.土壤污染的現狀

目前,我國土壤污染的總體形勢嚴峻,部分地區土壤污染嚴重,在重污染企業或工業密集區、工礦開采區及周邊地區、城市和城郊地區出現了土壤重污染區和高風險區。土壤污染類型多樣,呈現出新老污染物并存、無機有機復合污染的局面。土壤污染途徑多,原因復雜,控制難度大。土壤環境監督管理體系不健全,土壤污染防治投入不足,全社會防治污染意識不強。由土壤污染引發的農產品質量安全問題和逐年增多,成為影響群眾身體健康和社會穩定的重要因素。

2.土壤污染的危害

第一,土壤污染導致嚴重的直接經濟損失。初步統計,全國受污染的耕地約有1000萬畝,有機污染物污染農田達3600萬畝,主要農產品的農藥殘留超標率高達16%~20%;污水灌溉污染耕地216.7萬畝,固體廢棄物堆存占地和毀田13.3萬畝。每年因土壤污染減產的糧食超過1000萬噸,造成各種經濟損失約200億元。

第二,土壤污染導致生物產品品質不斷下降。因農田施用化肥,大多數城市近郊土壤都受到不同程度的污染,許多地方的糧食、蔬菜、水果等食物中鎘、砷、鉻、鉛等重金屬含量超標或接近臨界值。每年轉化成為污染物進入環境的氮素達1000萬噸,農產品中的硝酸鹽和亞硝酸鹽污染嚴重。農膜污染土壤面積超過780萬畝,殘存的農膜對土壤毛細管水產生阻流作用,惡化土壤物理性狀,影響土壤通氣透水,影響農作物產量和農產品品質。

第三,土壤污染危害人體健康。土壤污染會使污染物在植物體內積累,并通過食物鏈富集到人體和動物體中,危害人體健康,引發癌癥和其他疾病。

二 太赫茲科學與技術

1.太赫茲技術

太赫茲(Terahertz,1THz=1012Hz)泛指頻率在0.1~10THz波段內的電磁波,位于紅外和微波之間,處于宏觀電子學向微觀光子學的過渡階段。早期太赫茲在不同的領域有不同的名稱,在光學領域被稱為遠紅外,而在電子學領域,則稱其為亞毫米波、超微波等。在20世紀80年代中期之前,太赫茲波段兩側的紅外和微波技術發展相對比較成熟,但是人們對太赫茲波段的認識仍然非常有限,形成了所謂的“THz Gap”。

上圖為太赫茲波在電磁波譜中所處的位置。太赫茲波具有一些其他波段電磁波所不具備的特殊性質,如低能性、寬帶性、相干性、瞬態性、透視性、指紋性、水吸收特性等,這些特性使太赫茲波在物質識別、雷達通信、電子對抗、電磁武器、生物醫藥、航空航天、無損檢測、安全檢查等領域有著廣泛的應用。隨著飛秒激光的快速發展,電磁波的產生問題得到了初步解決,這為太赫茲波技術的廣泛應用打下了良好的基礎。在此背景下,太赫茲相關課題的研究也顯著升溫,各國政府也對太赫茲技術給予了高度的重視。2004年,美國政府將太赫茲技術稱為改變未來世界的十大科技之一。2005年,日本將太赫茲技術列為國家支柱的十大重點戰略目標之一。我國政府也對太赫茲技術給予了關注,2005年11月,組織多名國內外太赫茲領域研究專家和學者在香山召開學術會議,共同探討了中國太赫茲技術的發展方向,并共同制定了我國太赫茲科技發展規劃。現在,全球共有數百個研究小組在進行太赫茲領域的研究。可見,太赫茲領域的研究正迸發出蓬勃的生命力和巨大的潛能。

2.太赫茲時域光譜系統

隨著飛秒激光技術的逐漸成熟,太赫茲時域光譜(THz-TDS)技術從20世紀80年代開始得到了快速發展。它是由美國AT&T通訊公司的Bell實驗室和公司的T.J.Watson研究中心提出并逐漸發展起來的,這是一種非常有效的相干探測手段,可作為紅外光譜技術和X射線探測技術的有益補充。其基本原理是:用飛秒激光照射太赫茲輻射源(如光導天線或ZnTe晶體),得到寬帶太赫茲脈沖。使太赫茲脈沖透過樣品或在樣品表面反射,從而攜帶樣品上的信息。通過延遲線改變探測光與太赫茲脈沖之間的光程差,借助太赫茲探測器的作用獲得整個太赫茲時域波形。將樣品信號與自由空間中傳播的太赫茲脈沖的信號進行對比,分析幅值與相位的變化,并通過合理的算法算出樣品的復折射率、介電常數、吸收系數和電導率等信息根據樣品性質的不同和測試要求的不同,太赫茲時域光譜系統可分為透射式太赫茲時域光譜系統(以下簡稱“透射式系統”)和反射式太赫茲時域光譜系統(以下簡稱“反射式系統”)。在透射式系統中,太赫茲波穿過樣品,攜帶上樣品的信息,通過太赫茲電場的幅值和相位可計算得到樣品的折射率和吸收。

三 將太赫茲技術應用于土壤中殘留農藥含量的測定

1.太赫茲技術的應用

由于太赫茲技術的特殊性質,它被應用于公共安全、環境監測、生物醫學、天文觀測、軍事及通訊等領域。據了解,已有先人在各個領域上做過研究,如日本研制出的無線通信演示系統完成了世界上首例通訊演示;首都師范大學的研究生利用太赫茲技術對水中污染物的研究等。到目前為止,還沒有人利用太赫茲技術對土壤中的有機物(農藥殘留等)進行研究。

2.利用太赫茲技術研究土壤中有機物含量的方法

根據太赫茲技術在藥物化學領域的應用情況,利用太赫茲成像技術,就是將THz波光譜分辨性與成像技術相結合,可以實現THz波的功能性成像。在THz光譜成像中,不但可以顯示出被檢測物體的形狀,還能根據其光譜特性分辨出被檢測物體的組成。利用此技術便可將土壤中提取出的有機物的含量及性質呈現出來。并根據不同的含量建立出標準數據庫。這樣便可以對待測土壤先進行監測然后根據數據庫的數據得出結論:該土壤中的農藥殘留含量。以此作為探測土壤中有機物含量的方法。

四 結束語

面對目前土壤污染的總體嚴峻形勢,且新興技術迅速發展的趨勢。利用新興技術太赫茲技術來研究當前熱點問題是新一代研究者的目標和方向。根據如今太赫茲廣泛研究的成功,以及將太赫茲技術應用于突然檢測的可行性,利用太赫茲技術檢測土壤中的農藥含量的猜想是可行的。

參考文獻

[1]熊嚴軍.我國土壤污染現狀及治理措施[J].現代農業科技,2010(8)

第7篇

鎘,一種重金屬,化學元素周期表中排序第48位。在自然界,它作為化合物存在于礦物質中,進入人體后危害極大。

醫學文獻已經證明,鎘進入人體,多年后可引起骨痛等癥,嚴重時導致可怕的“痛痛病”。所謂“痛痛病”,又稱骨痛病,命名于上世紀60年代的日本。由于開礦致使鎘嚴重污染農田,農民長期食用污染土壤上的稻米等食物,導致鎘中毒,患者骨頭有針扎般劇痛感。

類似案例不只出現在廣西思的村。實際上,多個地方均有人群尿鎘等嚴重超標和相應癥狀。我國的“鎘米”最先發現于東北,但是最近的幾項研究調查都發現,南方大米受污染的情況正在越來越嚴重。事實上,在“鎘米”風波的背后,是嚴重的土壤污染問題,一個完整的食物污染鏈條已經持續多年。

“不可說”的土壤普查

中國環境保護部自2005年起就投入大量資金,啟動了全國土壤污染普查項目,這場官方宣稱耗資十億元的土壤污染摸底戰役目的就是為了摸清楚重金屬和一些有機污染物在土壤中的污染情況。

今天,縱然媒體和公眾不斷呼吁和追尋,官方調查結果仍未公布,甚至連調查過程也秘而不宣,中國土壤污染的具體情況依然不可得知。

土壤污染的特點是具有地域局限性,也就是說污染物在土壤中很少移動,不像空氣污染一樣可以從西伯利亞刮到北京再刮到夏威夷,或者像水體污染物能從上游漂到下游。對土壤來說,污染在哪里,就會扎根在哪里,幾十年上百年不變,通過生長在土壤上的作物,把污染從田間地頭運到城市的餐桌上。這個特點讓土壤污染變得非常隱蔽,看不見摸不著,甚至吃了好幾年污染土壤上產出的食物之后都不會被發現。如果把環境污染比作地球的疾病,那么土壤污染算得上是“病在膏肓”。

據廣東省生態環境與土壤研究所研究員陳能場介紹,當前,中國土壤污染出現了有毒化工和重金屬污染由工業向農業轉移、由城區向農村轉移、由地表向地下轉移、由上游向下游轉移、由水土污染向食品鏈轉移的趨勢,逐步積累的污染正在演變成污染事故的頻繁爆發。

國土資源部統計表明,目前全國耕種土地面積的10%以上已受重金屬污染。環保部南京環科所研究員單艷紅說,華南部分城市約有一半的耕地遭受鎘、砷、汞等有毒重金屬和石油類有機物污染;長三角有的城市連片的農田受多種重金屬污染,致使10%的土壤基本喪失生產力,成為“毒土”。

一個完整的食物污染鏈條已經持續多年。中國快速工業化過程中遍地開花的開礦等行為,使原本以化合物形式存在的鎘、砷、汞等有害重金屬釋放到自然界。這些有害重金屬通過水流和空氣,污染了中國相當大一部分土地,進而污染了稻米,再隨之進入人體。

土壤污染治理需“刮骨療毒”

土壤污染如隱形“殺手”,難以察覺卻可能直接危害人體健康,特別是重金屬在蔬菜、糧食中的累積,將處于食物鏈頂端的人類置于危險境地,甚至產生環境報復?!巴寥牢廴镜募觿≡蛴刑鞛?,但更多是人禍,不科學的發展是環境惡化的主要原因?!蹦暇┺r業大學教授潘根興認為,土壤污染主要來自礦山采冶、工業“三廢”、污灌、固廢堆放等,基本上都屬于人為因素,表明近年來的產業發展模式亟待反思。

農藥化肥污染同樣嚴重。中國農藥使用量達130萬噸,是世界平均水平的2.5倍。據云南農業大學測算,每年大量使用的農藥僅有0.1%左右可以作用于目標病蟲,99.9%的農藥則進入生態系統,造成大量土壤重金屬、激素的有機污染。除了工業和礦業廢水污水灌溉之外,還有一個獨有的原因造成了鎘污染:含鎘磷肥的施用。中國自身生產的磷肥中鎘含量不算高,但是作為一個磷肥進口大國,各原產地的磷肥中鎘含量不一,比如美國帕斯卡古拉地區的磷肥就含有較高水平的鎘,長時間施用會引起土壤的鎘污染。

第8篇

[關鍵詞] 土壤重金屬污染現狀 防治措施

[中圖分類號] X53 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650(2017)05-0287-01

陸良縣隸屬于云南曲靖,陸良縣位于云南省東部,素有“滇東明珠”之稱。我縣土地面積廣闊,農業糧食的播種面積901050畝,輕重工作發展迅速,經濟實力雄厚。但是由于工業的發展和其他因素的影響,導致了我縣的環境遭到了嚴重污染,尤其是土壤的重金屬含量過高,嚴重阻礙了我縣農業經濟發展。針對這樣一個狀況,我農業綜合服務中心相關負責人組織工作小組,制定了工作重點,積極尋求土壤重金屬的污染成因、污染特點、污染危害,然后探討了土壤重金屬污染的預防和治理方式,科學合理的保護土壤,緩解重金屬污染,促進農業健康發展。

1 土壤重金屬污染現狀

1.1 金屬汞污染

土壤中汞的來源包括土壤母質、大氣中汞的干濕沉降、工業污染源、農業污染源、含汞廢棄物。其中農業污染主要是含汞農藥的使用、含汞廢水、廢氣、廢渣的排放而污染土壤所致。較低含量的金屬汞一般不會造成土壤污染,但是在土壤微生物作用下, 汞金屬轉化為具有劇烈毒性的甲基汞, 也稱汞的甲基化。金屬汞污染對農作物的危害隨著作物的種類不同而有不同。

1.2 重金屬鎘污染

在我國的重金屬土壤污染中,鎘污染是危害性最大的,鎘污染土壤特點有色金屬礦產開發、冶煉及其他工業生產排出的廢氣、廢水和廢渣都會造成鎘污染。而耕地大量使用的磷肥中也有相當高的鎘含量,因此當這些磷肥進入土壤,也加重了土壤中的鎘濃度。此外,城市污泥和垃圾的焚燒也可導致土壤中鎘含量增高,由于土壤對鎘有很強的吸著力, 因而鎘易在土壤中造成蓄積。

1.3 重金屬鉛污染

鉛是土壤污染較普遍的元素。污染源主要來自鉛化工業的發展產生的廢氣、廢水、廢渣, 汽油燃燒后的尾氣中含大量鉛, 礦山開采、 金屬冶煉、 煤的燃燒、大量含鉛化肥使用、蓄電池的丟棄等也是重要的污染源。

1.4 重金屬砷污染

土壤砷污染主要來自大氣降塵、 尾礦與含砷農藥, 燃煤是大氣中砷的主要來源。砷中毒可影響作物生長發育, 砷對植物危害的最初癥狀是葉片卷曲枯萎, 進一步是根系發育受阻, 最后是植物根、 莖、 葉全部枯死。

總的來說,土壤重金屬污染對植物的影響主要是對其生理生態過程、植物的產量和質置方面,如果污染過于嚴重的話,就會直接導致植物根系壞死,植物得不到應有的土壤營養,生長壽命大大縮減,甚至于直接死掉。

2 土壤重金屬污染的預防措施

2.1 加大環境監管和治理力度

土壤重金屬污染的情況越來越嚴重,造成了嚴重的危害,因此,政府必須引起高度重視,加大對土壤重金屬含量的監測。首先政府部門應該組織一批專業的技術人才,采用先進的監測技術和設備,對我縣的土壤進行動態監測,全面掌握重金屬污染的類型、污染的程度,充分了解土壤中金屬成分、含量的變化,統計監測信息,將土地進行重金屬篩選,根據土壤污染的具體情況,恰當的選擇土壤修復技術,為治理更大范圍的重金屬污染區積累經驗;其次要堅強環保部門對環境的監管力度,杜絕重金屬污染的來源,督促相關工業園區引進凈化設備,含重金屬元素的廢棄物進行凈化處理,減少排出量,同時嚴格控制城市生產生活廢水直接進入農田,從根本上防止重金屬對土壤的污染。

2.2 擴大土壤重金屬污染宣傳

重金屬污染已經成為我縣首要的土壤污染類型,必須提高人們的防范意思。我們可以利用先進的技術,通過互聯網平臺、以手機為載體,傳統的書籍報刊等多種形式和途徑,深入開展農產品產地土壤重金屬污染防治的宣傳工作,廣泛動員和組織社會各界力量積極參與農產品產地土壤重金屬污染防治工作,在全社會形成一種良好的社會風氣,提高人們對土壤重金屬污染的關注,讓人們了解土壤重金屬污染的嚴重危害性,自覺進行 土壤保護。

2.3 加強技術培育

將土壤重金屬污染的專業技術人員組織起來,成立土壤重金屬防治小組,深入我縣各地區,對土壤重金屬污染進行調查研究,為了更好的開展工作,一要積極開展技術培訓,不斷提高其整體業務素質,特別是基層機構人員的知識結構、技能和業務素質,提高他們的專業水平,同時我們還要根據污染情況,有針對性的開設培訓內容,更好的服務于我縣的土壤治理工作中。

2.4 客土深翻,緩解污染

重金屬的土壤污染,阻礙作物的生長發育,必須在短時間內根除,才能進行的正常的農運活動。因此我們可以在污染地區徹底挖去污染土層,換上新土,以根除污染物,也可以進行土壤的耕翻土層,采用深耕,將上下土層翻動混合,使表層土壤污染物含量減低。

2.5 施用化學改良劑,

根據土壤重金屬污染的類型,向土壤中施用石灰、堿性磷酸鹽、氧化鐵、碳酸鹽和硫化物等化學改良劑,加速有機物的分解,使重金屬固定在土壤中,降低重金屬在土壤及土壤植物體的遷移能力,使其轉化成為難溶的化合物,減少農作物的吸收,以減輕土壤中重金屬的毒害。

土壤重金屬污染的防治是環境監測的重要任務,是保障我縣廣大人民群眾身體健康的根本,是促進經濟快速發展的主要推力。采取科學有效的土壤污染防治措施,能夠有效改善土壤結構,提高土壤肥力,降低土壤環境的污染。在未來的環境監測和農業生產中,政府和人民更應該攜起手,愛護我們共有的生存土地,讓重金屬污染事件不再發生,遠離人民群眾,實現環境友好型的生存環境。

參考文獻

[1]高錦卿,土壤重金屬污染及防治措施[J].現代農業科技,2013年04期

第9篇

關鍵詞:土壤生物污染 大腸菌群 病原微生物 寄生蠕蟲 生物防治

1.引言

土壤在自然界中處于大氣圈、巖石圈、水圈和生物圈之間的過渡帶,是聯系有機界和無機界的中心環節,也是結合地理環境各組成要素的紐帶。土壤作為重要的發生器、儲存器、轉換器、緩沖器和調控器,其環境質量好壞最終會影響到人類健康和社會經濟的可持續發展。然而,隨著工農業的發展,土壤污染問題越來越突出,各種重金屬、有機物、放射性物質和病原微生物等對土壤環境構成了巨大威脅。

土壤生物污染在我國分布廣泛,危害嚴重。污水灌溉、糞便施肥、污泥和垃圾以及病毒尸體都可能造成土壤生物污染,通過各種途徑危害動植物和人體健康。目前主要采取物理、化學以及生物方法進行防治,都能取得較好效果,中國農業科學院研發的新一代聯抗生物菌肥在土壤生物污染防治方面收到了良好的社會經濟效益和生態環境效益。

2.土壤生物污染的現狀

土壤生物污染是指一個或幾個有害的生物種群從外界環境侵入土壤并大量繁殖,引起土壤質量下降,不僅破壞原來的生態平衡,還會對動植物和人體健康以及生態系統造成不良影響。土壤生物污染分布最廣的是由腸道致病性原蟲和蠕蟲類所造成的污染,全世界有一半以上人口受到一種或幾種寄生蠕蟲的感染,尤其是熱帶地區最嚴重,歐洲和北美較溫暖地區的寄生蟲發病率也很高。據調查,上海市郊蔬菜的大腸菌群檢出率為13.7%,最高可達12800個/克,寄生蟲卵檢出率為11.9%,近三成蔬菜受到不同程度的生物污染。用作肥料的人畜糞便更是驚人,細菌含量竟高達108~109個/克,八十年代末,江都縣土壤的蠕蟲卵總陽性率高達72%,在有些土樣中還檢測出了致病菌,雖含量不高,但其危害卻是不容忽視。相對于土壤污染的生物指標來說,烏市郊區蔬菜地土壤及大白菜生物污染狀況調查顯示,四宮二宮地區土壤受到了嚴重乃至強烈的生物污染,土壤生物污染的現狀不容樂觀。

表1 土壤污染的生物指標

土壤污染程度

每克土壤病原菌數

每克土壤大腸菌數

每克土壤寄生蟲卵數

受人糞尿污染時每克土壤病原菌數

受牲畜污染時每克土壤病原菌數

未受污染

輕微污染

104-105

1-100

10-103

102-104

中等污染

105-106

100-1000

10-100

103-104

104-105

嚴重污染

>106

>1000

>100

>104

>105

引自國際衛生組織的制定

表2 四宮二宮地區土壤生物污染評價結果

類別

項目

檢出平均值(每克土)

評價結果

污灌區土壤

大腸菌群數

1495

強烈污染

蠕蟲卵數

4.5

嚴重污染

清污輪灌區土壤

大腸菌群數

1495

強烈污染

蠕蟲卵數

6.2

嚴重污染

清灌區土壤

大腸菌群數

1273

第10篇

[關鍵詞]地質;土壤;重金屬;污染;污染治理

中圖分類號:X53 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)22-0286-01

土壤重金屬污染是指土壤中重金屬過量累積引起的污染[1]。過量重金屬將對植物生理功能產生不良影響,使其營養失調。重金屬難以在生態系統中轉化、處理,并通過食物鏈層層傳遞最終在人體內積累,嚴重危害人類健康[2-3]。

1.土壤重金屬污染的來源

土壤重金屬污染存在大氣、污水、固體廢物、農藥化肥等多種來源,不同來源的污染治理方法也存在明顯差異。我國土壤重金屬污染來源主要有以下幾種:

1)大氣沉降。冶金、重化工等工業過程會產生含有重金屬的粉塵或氣體排放到空氣中,通過自然沉降和降水污染土壤。

2)污水污染。工業、生活污水如果未經處理就進行排放,將攜帶鉛、銅等重金屬元素進入河流或地下水中,影響人類、牲畜、農作物安全用水。

3)固體廢棄物。生活、醫療、工業產生的固體廢棄物在堆放或處理過程中,由于日曬、雨淋、水洗,重金屬極易移動,以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤、水體擴散。

4)農用物資。農藥、化肥和地膜長期不合理施用,導致土壤重金屬污染。高毒農藥含有銅和鋅等重金屬元素,一旦噴灑到農作物上難以轉化、處理,造成糧食、水果重金屬超標,造成食品不安全。

2.土壤重金屬污染的地質因素分析

我國的南北方地理區域氣候、經濟發展差異,土壤地形、地質差異,將導致土壤重金屬污染呈現地質因素特性。具體分析如下:

1)南北方差異

從污染分布情況看,南方土壤污染重于北方。我國南方地區經濟較發達,尤其是有色金屬產業、外貿加工業較為集中,導致土壤重金屬超標嚴重。鎘、汞、砷、鉛4種無機污染物含量分布呈現從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態勢。

2)耕地土壤污染特點

耕地土壤污染主要由于含有重金屬的農資使用、工礦企業重金屬排放物遷移污染,并且前者具有全國普遍性,這主要因為我國農藥、地膜安全標準較低所致。根據統計,我國耕地土壤重金屬超標率超過1/5,主要污染物為砷、銅、汞、鉛、鉻等,并且呈現污染程度逐漸加劇的趨勢。

3)酸堿地質差異

我國熱帶、亞熱帶地區,廣泛分布著各種紅色或黃色土壤的酸性土壤。南方土壤受到氣高溫高、強降雨量影響,pH一般低于6,較強的酸性土壤對銅、鋅等金屬元素具有天然的吸附能力。而我國北方地區多呈現鹽堿地質。不同酸堿度土壤對重金屬元素的吸附能力也不相同。

4)礦山礦區差異

我國中南地區分布較多的金屬礦山,由于采礦長流程、大滯后、多變量耦合工藝的影響,導致礦山不同區域土壤具有差異的重金屬污染特性,因此需要針對不同礦區進行有針對性的分析,以標定重金屬污染元素以及量級程度。不同礦區的污染程度、重金屬元素具有明顯差異。

3.基于地質因素考慮的土壤重金屬污染治理方案

1)農藥污染土壤的治理

對于農藥、化肥、地膜等農資污染的耕地土壤可以采用熱脫附技術進行治理以提高土壤的自我更新能力,保持土壤的活性。在采用該技術時需要控制兩個參數指標即加熱溫度和保持時間以控制污染物在不同相之間的遷移轉變,尤其是將重金屬通過蒸發、排放、冷凝、剔除等處理至達標后進行無危害轉移與安全排放,以避免土壤的二次污染。

2)鹽堿土壤污染治理

在鹽堿地的耕作過程中,利用粉壟螺旋鉆頭設置底層粉壟暗溝系統,利用天然降水的下滲運動,使土壤中的鹽分下沉,并借助粉壟土壤疏松在氧氣、微生物等作用下,使土壤中的部分鹽分下移,增加了微生物對重金屬、有機污染物等的吸著和轉化。

3)土壤污染的固化穩定處理

土壤污染的固化穩定處理其原理為削弱土壤金屬元素的遷移擴散能力,避免重金屬污染的傳遞與二次污染以降低其危害,消除其對生態環境的進一步影響。需要指出的是該技術并不是消除重金屬,而是隔絕其對其它環境的影響。圖1顯示固化穩定化處理在土壤修復治理方案中使用率達到22.2%。

4)酸性土壤的治理特點

酸性土壤對重金屬元素的易污染程度由高到低依次為As Ni Pb Cu Cd Zn Cr Hg,空間分布不均勻程度由大到小依次為Cd As Pb Zn Cu Cr Ni Hg。Cd的含量與pH值呈正相,As的含量與F的含量呈正相關性,Cr、Hg的含量與F的含量呈負相關性,Cr、Cd的含量與海拔高度呈正相關性,Cu與As、Cu與Ni、Hg與Cr呈正相關性,Zn與Pb、As與Ni呈負相關性。

5)礦區污染土壤的治理特點

針對金屬礦區土壤污染特性,有針對性的對其Zn、Pb、Cd、Cu和As等金屬元素進行吸收、轉化與格力處理。并且,根據礦山不同區位的污染程度設定不同等級的重金屬處理標準,在有限污染處理成本的前提下實現礦山土壤綜合治理的最優化效果??梢?,針對礦區污染土壤的特點需要設計有針對性的處理方案。

4.結論

土壤重金屬污染嚴重危害人類健康,且其污染治理受到污染源多樣化、異質性影響存在較大難度,因此該課題受到國內外廣泛關注。針對不同地質因素重金屬污染的形式存在差異這一特點,提出基于地質因素考慮的土壤重金屬污染治理方案。所提方案對開展土壤重金屬治理工作具有借鑒意義。

參考文獻

[1] 徐龍君,袁智.土壤重金屬污染及修復技術[J].環境科學與管理.2006(08).

第11篇

關鍵詞鎘污染;鋅污染;hakanson潛在生態危害指數法;都龍礦區

中圖分類號x143文獻標識碼a文章編號 1007-5739(2010)22-0263-03

studyoncadmium&zincpollutionofsoilsandplantsindulongmine

li feng-weibei rong-tawu ming

(department of environment science & engineering,southwest forestry university,kunming yunnan 650224)

abstractthe analysis on samples of sediments,tailings,rice soils and plants in xiaobai river polluted by cadmium and zinc were tested. the results showed that soil sediments,tailings and rice soils all had been severely polluted by cd,and the zn content of rice soils and sediments were beyond the standard of soil environmental quality level ⅱ.the lars hankanson’s method was used to assess potential ecological risk of the heavy metals in xiaobai river. the assessment results showed that each sample point was high with potential ecological risk,which was caused by high levels of cd. in addition,zn and cd contents of plants growing in contaminated soils were much more than those in no polluted soils. it was indicated that the plants were severely polluted in contaminated soils. some measures should be adopted to integrate control for the polluted area.

key wordscadmium pollution;zinc pollution;potential ecological risk assessment of hakanson;dulong mine

金屬礦產資源是不可再生資源,對國民經濟的發展起著重要作用。但是礦山的開發及其一系列采礦、選礦經過加工程序都是高污染過程,尤其對河流、土壤、植物的污染更表現為直接性和危險性[1]。土壤重金屬污染物造成土壤營養不良,導致土壤生產力低下,也影響著農產品的品質,已成為土壤環境科技工作者研究的首要問題[2]。

該研究通過對已受礦區污水污染的小白河流域的土壤,包括河流底泥、污染土壤,并對該地生長的幾種植物進行分析測定,了解土壤中的鎘(cd)、鋅(zn)等重金屬污染情況,從而對受污染的土壤提出合理的生態治理修復措施。

1材料與方法

1.1研究區概況

試驗材料來源于云南省文山州馬關縣都龍鎮小白河流域的三岔河。馬關縣位于云南省文山州南部,地處東經103°52′~104°39′、北緯22°42′~23°15′,屬低緯度亞熱帶山地季風氣候。年平均氣溫16.9 ℃,1月平均氣溫9.6 ℃,7月平均氣溫21.7 ℃,年均降水量1 345 mm,最大降水量1 776 mm,最小降水量1 027 mm。研究區馬關縣都龍礦區是鋅、錫、砷和鐵共生的多金屬礦床,并伴生有銦、鍺、鎘、鎵、鈷、銀等稀貴金屬。

1.2樣品處理方法

1.2.1土壤樣品采集及處理。試驗確定3塊采樣地,第1塊樣地是小白河三岔河段河岸底泥,第2塊樣地是已廢棄的尾礦壩,第3塊樣地是遠離重金屬污染的距小白河200 m的水稻田。采用“之”字形的布點方法,按0~20 cm的深度取樣,每個樣點取5個混合土樣。四分法棄取,保留1 kg土壤樣品,貼好標簽,帶回實驗室進行處理,清除枯根敗葉,在陰涼處風干,磨碎,過100目尼龍篩,封裝待測。

1.2.2植物樣品的采集及處理。每個樣地分別采集5種常見的植物5~10株,把根、莖、葉、果實混合在一起。5種植物為紫莖澤蘭(eupatorium adenophorum spreng)、木賊(equisetum hyemale l sp pl)、多花抗子梢(multiforons clovershrub)、野牡丹(melastoma affine d.don)、光葉蕨(knuiwatsukia cuspidata)。將采回植物鮮樣洗凈、切碎,放在陰涼處晾干。然后用瓷制研缽研碎,過20目尼龍篩,封裝待測。

1.3測定方法

1.3.1植物樣品的預處理。將標有號碼的瓷坩堝在高溫電爐中灼燒15~30 min,移至爐門口稍冷卻,放入干燥器內冷卻至室溫,稱重。必要時再次灼燒、冷卻、稱重,至恒重為止。在坩堝中準確稱取磨碎、烘干、混合的樣品2~3 g(稱準到0.01 g),放在電爐上緩緩加熱炭化,燒至無煙時移放在已燒到暗紅色的高溫電爐門口處,片刻后再放進爐內深處,關閉爐門,加熱至約450 ℃(暗紅色),在此溫度下燒至灰分近于白色為止,大約需要1 h(0.75~2.00 h)。將坩堝移放在爐門口稍冷卻,最后放入干燥器內冷卻至室溫[3]。用1∶1 hcl溶解灰分,定容到50 ml容量瓶中,待測。

1.3.2土壤樣品消解。準確稱取過80目的風干底泥樣品0.3~0.7 g(精確至0.000 1 g)于小燒杯中,加少許蒸餾水潤濕,加王水15 ml。同時做試劑空白試驗。在電熱板上加熱微沸(140~160 ℃),至有機物劇烈反應后,加高氯酸5 ml,繼續加熱至冒濃白煙,強火加熱至樣品呈灰白色,小心趕去高氯酸(若出現棕色燒結干塊,則繼續加入少許王水,加熱至灰白色)。然后,取下樣品,用1%硝酸15 ml加熱溶解,以中速定量濾紙過濾于50 ml容量瓶中,用少量水沖洗殘渣,定容待測。

1.3.3儀器的調整和設定。在原子吸收分光光度計(wfx-130a)上安裝鎘、鋅2種空心陰極燈,并設定好每一種金屬的測定條件。

1.3.4標準曲線的繪制。吸取混合標準溶液(cd:10 mg/l;zn:10 mg/l)0、0.05、1.00、3.00、5.00、10.00 ml分別放入6個100 ml容量瓶中,用0.2%硝酸稀釋定容;然后,按測定步驟測量吸光度,用經校準的吸光度對相應的濃度作圖,繪制標準曲線。

1.3.5測定吸光度。按標準曲線的繪制方法測定樣液中的吸光度,并在標準曲線上查出樣液中鎘、鋅的濃度,最后計算水樣、底質中2種重金屬的含量。

1.3.6計算方法。土壤或植物中重金屬含量的計算方法為:

式中:c—從標準曲線或線性方程上查到的各樣液的濃度(mg/l);v—樣液的定容體積(ml);w—樣品的干重(g);a—土壤或植物中鎘、鋅的含量。

2結果與分析

2.1土壤中cd、zn含量分析

將小白河流域各采樣點河流底泥、尾礦土和水稻土中的zn、cd含量(表1)與我國二、三級環境土壤標準進行比較,分析重金屬zn、cd的毒性對土壤造成的危害。由表1可知,河流底泥cd含量為74.67 mg/kg,尾礦土cd含量為77.84 mg/kg,水稻土cd含量為11.19 mg/kg;分別是我國二級土壤環境標準的248.9倍、259.5倍和37.3倍。與我國三級土壤環境標準相比較,上述土壤cd的含量分別是相應標準的74.67倍、77.84倍和11.19倍,說明cd對該流域土壤污染嚴重。河流底泥zn含量為1 737.60 mg/kg,尾礦土zn含量為115.00 mg/kg,水稻土zn含量為715.74 mg/kg。尾礦壩土zn的含量為我國二級土壤環境標準的一半,而小白河流底泥和水稻土的zn含量分別是我國土壤二級環境質量標準的6.95倍和2.86倍。說明zn對該小白河流域河流底泥影響最大,河流底泥zn污染對河水相互影響,使受河水灌溉的水稻土受到影響,其zn含量比較高,但尾礦土壤沒受到zn的污染。綜上所述,對小白河流域土壤污染最大的重金屬是cd,其次是zn。

2.2小白河流域植物cd、zn含量分析

(1)污染區植物重金屬含量分析。在不同的生長區域各種植物中重金屬的含量不同,通過對試驗區5種植物重金屬cd、zn含量分析,與無污染區作對照。由表2可知,受污染植物體內的重金屬含量明顯要高于對照,說明土壤環境中金屬元素含量越高,植物體內的重金屬含量也就高。對cd的吸收最為顯著的植物是多花抗子梢,污染區生長的多花抗子梢植物體內cd含量是無污染區的1 314倍,該植物體內cd含量高達13.14 mg/kg。其次為光葉蕨和紫莖澤蘭,污染區生長的光葉蕨體內cd含量是無污染區的1 033倍,污染區生長的紫莖澤蘭體內cd含量是無污染區生長的354倍。因此,植物對cd的吸收能力依次為多花抗子梢>光葉蕨>紫莖澤蘭。

對zn的吸收最為顯著的植物是紫莖澤蘭,污染區生長的紫莖澤蘭體內zn含量是無污染區83.80倍,該植物體內zn含量為33.100 mg/kg,其次為光葉蕨和多花抗子梢,污染區生長的光葉蕨體內zn含量是無污染區的21.25倍,污染區生長的多花抗子梢體內zn含量是無污染區的6.98倍。因此,植物對zn的吸收能力依次為紫莖澤蘭>光葉蕨>多花抗子梢。

(2)同一污染植物不同重金屬的含量分析。由于同一種植物對不同的重金屬敏感程度及其含量不同,重金屬zn、cd對已污染的植物危害也不同。分別分析礦區紫莖澤蘭、多花抗子梢、野牡丹和光葉蕨這4種植物的zn、cd含量,研究植物體內zn、cd富集程度及對其造成的危害。圖1和表3表明紫莖澤蘭體內重金屬zn的含量明顯高于其他3種植物,它們有著相同的生態環境,但紫莖澤蘭比其他植物更加適宜zn污染的土壤環境;而紫莖澤蘭對重金屬元素cd的吸收表現出弱勢,光葉蕨次之,多花抗子梢吸收的cd含量最高,在野牡丹中沒有發現cd存在。表明多花抗子梢比其他3種植物更加適宜cd污染的土壤環境。光葉蕨體的重金屬含量高于多花抗子梢,表明光葉蕨比多花抗子梢更加適宜重金屬污染的土壤環境。

2.3小白河流域土壤重金屬的生態危害評價

(1)評價方法。瑞典學者hakanson[4]提出的潛在生態危害指數法是評價重金屬生態危害的常用方法。按照該方法,某區域土壤中第i種重金屬潛在危害指數為:eri=tri(csi/cbi)。式中:csi為土壤中重金屬i的實測值;cbi為重金屬i的參照值(背景值);csi/cbi為富集系數;tri為毒性響應系數(cd為30,zn為1)。土壤中多種重金屬的生態危害指數為單種重金屬危害指數之和:ri=∑eri;參照值的選擇無統一標準,該文選擇工業化以前土壤重金屬cd、zn的最高背景值作為參照值[5]分別為0.30、80.00 mg/kg。

毒性相應系數反映了重金屬的毒性水平和生物及環境對重金屬的敏感程度,一般該系數越大,對生物的毒性就越大。土壤中重金屬生態危害程度的劃分標準:eri<40或ri <150為生態危害輕微;40≤eri<80或150≤ri<300為生態危害中等;80≤eri<160或300≤ri<600為生態危害強;160≤eri<320或ri>600為生態危害很強。

(2)評價結果。利用hakanson潛在生態危害指數法對小白河流土壤重金屬生態危害評價,結果如表4所示。

可以看出,cd的富集系數在37.30~259.47之間,zn的富集系數在1.44~21.72之間。以單個重金屬的潛在生態危害指數來評價重金屬的生態危害,cd在3個采樣點的生態危害均為很強,eri在1 119.00~7 784.10之間,均遠遠高于160,其在尾礦壩附近土壤潛在生態危害最強,河流底泥生態危害程度略低于尾礦土。尾礦土的ri值高達7 785.54,表明其潛在生態危害最強;河流底泥ri值為7 488.72,水稻土ri值為1 127.95,均遠大于600,也屬于生態危害很強。在全部監測面的ri值中,cd的數值最大。如果不考慮cd而只考慮zn污染的權重,河流底泥、尾礦土、水稻土樣點的ri值分別為21.72、1.44、8.95,均小于160,其潛在生態危害輕微。3個采樣點潛在生態危害均屬于很強,主要是因為3個采樣點土壤中的cd含量遠遠高于土壤二級環境質量標準,且cd的毒性響應系數又比較高。因此,對小白河流域土壤中的cd污染治理要予以重視。

3結論與建議

3.1結論

(1)小白河流域重金屬cd的含量均遠遠高于我國土壤環境質量二級標準,說明小白河流域土壤已受到重金屬cd的嚴重污染;河流底泥和水稻土的zn含量分別是我國土壤二級環境質量標準的6.95倍和2.86倍,表明zn對該小白河流域河流底泥的影響最大。河流底泥和河水相互影響,相互污染,使受河水灌溉的水稻土受到一定影響,導致水稻土中zn含量比較高,且受到了不同程度的污染,但尾礦土壤還沒受到zn的污染。表明小白河流域的河水已受到污染,不能用作灌溉水源。

(2)由于土壤長期受含zn、cd廢水的影響,生長在其上面的植物受到嚴重污染。與對照相比,受污染的植物cd含量超過354~1 314倍,受污染的植物zn含量超過6.98~83.80倍。在所監測的植物中,cd含量吸收最為顯著的植物是多花抗子梢,其次是光葉蕨和紫莖澤蘭,植物對cd的吸收依次為多花抗子梢>光葉蕨>紫莖澤蘭;植物對zn的吸收最為顯著的是紫莖澤蘭,其次為光葉蕨和多花抗子梢,植物對zn的吸收依次為紫莖澤蘭>光葉蕨>多花抗子梢。

(3)在相同的生態環境中,紫莖澤蘭更適宜鋅污染的土壤環境,多花抗子梢更適宜cd污染的土壤環境。光葉蕨體內的重金屬zn含量高于多花抗子梢,表明光葉蕨比多花抗子梢更加地適宜鋅污染的土壤環境。

(4)利用hakanson潛在生態危害指數法對小白河流域土壤重金屬生態危害評價結果表明,各采樣點的重金屬污染潛在生態危害都很強,主要原因是cd含量過高引起的。

(5)對小白河流域的cd、zn應予以足夠重視,需要采取措施防止cd、zn由底泥進入水相,對沿河兩岸排放含cd、zn的污水也要采取一定措施,減少含cd、zn廢水的排放。

3.2建議

根據環境保護部環發《關于加強土壤污染防治工作的意見》(〔2008〕48號),為改善土壤環境質量,保障農產品質量安全,建設良好人居環境,促進社會主義新農村建設,必須盡快研究防控重金屬污染的措施[6]。首先,貫徹依法預防的原則,建立健全和貫徹防治土壤污染的有關法律法規和標準。其次,充分利用土壤污染狀況調查結果,加快產業結構調整,優化工農業發展規劃和布局,發展清潔生產工藝,控制和消除重金屬污染源。第三,提高土壤環境容量和土壤凈化能力,建立土壤污染監測、預報與評價系統。第四,小白河流域的河水已受到污染,不能作為農業灌溉用水。加強小白河流域河道重金屬污染治理,加大管理力度,嚴格控制礦區污水排放標準,嚴禁不達標的選礦廢水排入河道。第五,對已受zn、cd污染的水稻田,不能繼續種植水稻等對cd吸收能力強的植物。要加強重金屬污染治理,改茬換種zn、cd吸收較弱的作物。第六,采用鄉土物種,植樹種草,適當選用紫莖澤蘭、光葉蕨和楊樹等當地物種,保護土壤環境,對已污染的土壤采取治理措施,物理措施、化學措施和生物措施綜合運用[7]??傊?礦山開發一定要科學、合法、有序、適度,并嚴格加強管理、監督,確保維護良好的生態環境。 整理

4參考文獻

第12篇

關鍵詞:土壤;重金屬;污染;現狀;修復

中圖分類號:TE991.3 文獻標識碼:A

比重大于4或5的金屬為重金屬,如鐵、錳、銅、鋅、鈷、鎳、鈦、鉬、汞、鉛、鎘、砷等。鐵、錳、銅、鋅等重金屬是生命活動所需要的微量元素,汞、鉛、鎘、砷等并非生命活動所必需,而且所有重金屬含量超過一定濃度時對人體有毒有害。

重金屬污染,指由重金屬或其化合物造成的環境污染。土壤重金屬來源廣泛,包括采礦、冶金、化工、金屬加工、廢電池處理、電子制革和塑料等工業排放的三廢及汽車尾氣排放,農藥和化肥的施用等。如,鎘大米,重金屬鎘毒性很大,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。農灌水中含鎘0.007mg/L時,即可造成污染。

1 土壤污染現狀

土壤是農業最基本的生產資料,是農業發展的基礎,是不可再生的自然資源。而污染企業的快速發展,農業中肥料的大量投入,經濟效益提高的同時,環境的污染也日趨嚴重,使得重金屬在大氣、水體、土壤、生物體中廣泛分布,而土壤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,重金屬可以通過食物鏈不斷富集,殘留在一些初級農產品中,傳遞進入人體內,對人類健康產生嚴重危害。

中國目前有耕地1.35億多hm2,但優質耕地數量不斷減少,近期的第二次全國土地調查結果顯示,中重度污染耕地超過300萬hm2,而每年因土壤污染致糧食減產100億kg。中國中央農村工作領導小組副組長陳錫文介紹說,今后受重金屬污染的耕地將退出食用農產品生產,啟動重金屬污染耕地修復試點。

2 控制與消除土壤污染源

在“十二五”規劃中,把重金屬污染的防治列為重要工作,要求到2015年,重點區域鉛、汞、鉻、鎘和類金屬砷等重金屬污染物的排放,比2007年削減15%,非重點區域的重點重金屬污染排放量不超過2007年的水平。

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,加強土壤污灌區的監測與管理,合理施用化肥與農藥,增加土壤容量與提高土壤凈化能力,建立監測系統網絡,定期對轄區土壤環境質量進行檢查。

3 注重農業資源永續利用

我國土壤重金屬污染已經達到相當嚴重的程度,要充分認識重金屬污染的長期性、隱匿性、不可逆性以及不能完全被分解和消逝的特點,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,建立農業可持續發展長效機制,逐步讓過度開發的農業資源休養生息,促進生態友好型農業發展,加大生態保護建設力度,是為子孫后代留下生存發展空間的重大戰略決策。

4 修復措施

土壤修復即通過科技創新來恢復土壤的農業生產能力和生態環境緩沖調控能力。重金屬對土壤的污染具有不可逆轉性,土壤一旦發生污染,短時間內很難修復,相比水、大氣、固體廢棄物等環境污染治理,土壤污染是最難解決的,土壤重金屬污染問題日益受到人們的關注。有關專家認為,已受污染土壤沒有治理價值,對那些污染嚴重、生態脆弱、資源環境壓力大的耕地,該改種的就改種,該治理的就治理,該退耕的就退耕。目前,土壤修復技術歸納起來有熱力學修復技術、熱解吸修復技術、焚燒法、土地填埋法、化學淋洗、堆肥法、生物修復等多種,目前研究較多的生物修復法,包括植物修復法和動物修復法。

4.1 植物修復法

植物修復法是利用重金屬積累將土壤中的重金屬富集于植物體內,然后通過收割植物從土壤清除出去,植物修復法應用比較普遍和簡便,成本較低,不改變土壤性質,種植的植物不僅美化環境還可以起到防風固坡,防止土壤流失。但是,其治理效率較低,耗時長、污染程度不能超過修復植物的正常生長范圍,只適合中低濃度的污染耕地,而對于高濃度的污染耕地,植物修復法則需要漫長的時間并且效果難料,而且隨著植物離開土壤,還會產生二次污染危害。因此,植物修復技術只能作為一種污染治理輔助技術。

4.2 動物修復法

動物修復是通過土壤動物或者投放動物對土壤重金屬吸收、降解、轉移以去除重金屬或抑制其毒性,被認為是一種有效的生態恢復措施。動物修復的機理:生物體內的金屬硫蛋白與重金屬結合形成低毒或無害的絡合物;生物的代謝物富含SH的多肽,能與重金屬螯合,從而改變其存在狀態;生物體內存在的多種編碼金屬轉運蛋白能提高生物對金屬的抗性。

雖然土壤的修復技術很多,但沒有一種修復技術可以針對所有污染土壤。相似的污染狀況,不同的土壤性質、不同的修復需求,也制約一些修復技術的使用。大多數修復技術對土壤或多或少帶來一些副作用。

5 小結

綜上所述,由于土壤重金屬來源廣泛、復雜,增加了對土壤重金屬治理和修復難度,嚴重制約了我國農業生產,要更好地防治土壤重金屬污染,還需要廣大科研工作者不懈的努力,研發出更好的效率更高的修復技術,要大力宣傳加強全民環保意識,把環境污染程度降到最低,形成全社會都來重視土壤污染的良好環保氛圍,逐步改善土壤生態環境。目前,研發適用性廣、成本低、見效快、環保的土壤重金屬污染修復技術是各國土壤重金屬生態修復的前沿問題,也是迫切需要解決的問題。

參考文獻

[1] 陳海仟,吳光紅,張美琴,潘道東.我國水產品重金屬污染現狀及其生物修復技術分析.農產品質量安全論叢--2008年農產品質量安全國際研討會論文集.

[2] 農產品中重金屬風險評估.農產品質量安全風險評估--原理、方法和應用.

[3] 沈振國,劉有良.超積累重金屬植物研究進展[J].植物生理學通報,

1998,34(2).

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