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土壤治理方法范文1
中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)24-104-04
Abstract:As the development of industry,soil cadmium pollution have caused more and more concern.In this thesis,the pollution actualities,source,damage and management of soil cadmium pollution were briefly introducted,and the development direction of soil cadmium pollution management was discussed.
Key words:Soil;Cadmium pollution;Source;Damage;Managment
据2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧。其中,镉污染物点位超标率达到7.0%,呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势,是耕地、林地、草地和未利用地的主要污染物之一[1]。镉是众所周知的重金属“五毒”元素之一,具有分解周期长(半衰期超过20a)、移动性大、毒性高、难降解等特点,在生产活动中容易被作物吸收富集,不仅严重影响作物的产量和品质,而且可以通过食物链在人体的积累危害人体健康[2],例如,20世纪60年代在日本富山县神通川流域出现的“骨痛病”事件。针对我国镉污染现状,本文将从镉污染的来源、危害、修复治理等方面进行了论述,详细介绍镉污染这一环境污染问题,以期为我国农业的健康发展和镉污染土壤的治理提供科学依据,为后续研究提供参考。
1 我国土壤镉污染现状
我国于20世纪70年代中后期才开展有关农田土壤镉污染调查的工作,1980年中国农业环境报告显示,我国农田土壤中镉污染面积为9 333hm2,到2003年我国镉污染耕地面积为1.33×104 hm2,并有11处污灌区土壤镉含量达到了生产“镉米”的程度[3-4]。近年来,随着我国工业的发展,由于化肥、农药的大量施用,工业废水和污泥的农业利用,以及重金属大气沉降的日益增加,土壤中镉的含量明显增加,土壤镉污染状况越发严重,目前,我国镉污染土壤的面积已达2×105km2,占总耕地面积的1/6[5]。
从近年的有关研究来看,我国各地均存在着不同程度的镉污染问题。目前,我国土壤镉污染涉及11个省市的25个地区。比如,上海蚂蚁浜地区污染土壤镉的平均含量达21.48mg/kg,广州郊区老污灌区土壤镉的含量高达228.0mg/kg[6-7]。我国农田土壤的镉污染多数是由于进行工业废水污灌造成的。据统计,我国工业每年大约排放300亿~400亿t未经处理的污水,引用工业废水污灌农田的面积占污灌总面积的45%[8],至20世纪90年代初,我国污灌农田中有1.3×104hm2的农田遭受不同程度的镉污染,污染土壤的镉含量为2.5~23.0mg/kg,重污染区表层土壤的镉含量高出底层土壤几十甚至1 000多倍[9]。在大田作物中,镉是我国农产品主要的重金属污染物[10]。据报道,我国污灌区生产的大米镉含量严重超标,例如,成都东郊污灌区生产的大米中镉含量高达1.65mg/kg,超过WHO/FAO标准约7倍[11]。2000年农业部环境监测系统检测了我国14个省会城市共2 110个样品,检测数据显示,蔬菜中镉等重金属含量超标率高达23.5%;南京郊区18个检测点的青菜叶检测表明,镉含量全部超过食品卫生标准,最多超过17倍[6]。潘根兴研究团队于对2007年对全国6个地区(华东、东北、华中、西南、华南和华北)县级以上市场随机采购的91个大米样品检测后,发现约有10%左右的市售大米存在重金属镉含量超标问题[12]。据报道,广西某矿区生产的稻米中镉浓度严重超标,当地居民因长期食用“镉米”已经出现了“骨痛病”的症状,严重威胁当地居民的身体健康[3]。以上研究结果表明,我国土壤受镉污染的程度已相当严重,土壤镉污染造成水稻、蔬菜等农产品的质量下降、产量降低,并且严重威胁到当地居民的身心健康,影响我国农业的可持续发展。
2 土壤镉污染的来源
土壤中镉的主要有2种来源,分别为自然界的成土母质和人为活动,前者为自然界中岩石和土壤镉含量的本底值,一般来讲世界范围内土壤镉平均值为0.35mg/kg,我国土壤镉背景值为0.097mg/kg,远低于世界均值[13-14]。而后者主要指通过工农业生产活动直接或间接地将镉排放到环境的人为活动,并且是造成土壤镉污染的主要途径,归纳起来污染途径主要有如下4个方面:
2.1 大气镉沉降 电镀、油漆着色剂、塑料稳定剂、电池生产以及光敏元件的制备等工业废气中存在一定量的镉,它们会和粉尘一起随风扩散到工厂周围,一般在工业区周围的大气中镉的浓度较高[15],较高浓度的镉可以通过降雨或沉降进入土壤。进入土壤中的镉,一部分被植物吸收,剩余的部分则在土壤大量积累,而当土壤中镉累积超过一定范围时,就造成了土壤的镉污染[16]。
2.2 施肥不当 在农业生产过程中为了获得高产,一般都加大农药化肥的投入,长期施用含有镉的农药化肥必然导致土壤的镉污染。据统计分析,磷肥中含有较多的镉,氮肥和钾肥含量较少,因此含镉磷肥的施用影响最为严重。我国磷肥生产所需磷矿石的镉含量虽然较低,在世界上属于较低水平,但我国磷矿石含磷量同样不高,因此需要从国外进口大量的磷肥[4]。据西方国家估算,全球磷肥平均含镉量7.0mg/kg,可给全球土壤带来约6.6×104kg镉[17]。韩晓日等[18]研究也发现,长期施用磷肥和高量有机肥能够增加土壤镉含量。由此可见,长期施用含镉的化肥会增加土壤的镉含量,给土壤带来严重的重金属污染问题。
2.3 污水灌溉 镀锌厂以及与塑料稳定剂、染料及油漆等生产有关工厂产生的工业污水中含有多种重金属,其中就有大量的镉,这些废水如不经处理或者处理不达标,废水中的镉就会随着污灌进入土壤,因此,在工矿和城郊区的污灌农田均存在着土壤镉污染问题。据统计,目前我国工业、企业每年要排放约300亿~400亿t未经处理的污水,利用这些工业污水进行灌溉造成了严重的重金属污染,污水灌溉已经是我国农田土壤镉污染的主要原因[8]。何电源等[19]在1987-1990年间对湖南省的农田污染状况调查也表明,农田土壤镉污染的主要来源是工矿企业排放的废气和废水。此外,大量堆积的工业固体废弃物和农田施用的污泥,也会造成土壤的镉污染[16]。
2.4 金属矿山酸性废水污染 金属矿山的开采、冶炼以及重金属尾矿、冶炼废渣和矿渣堆等,存在着大量的酸性废水,这些酸性废水溶出的多种重金属离子能够随着矿山排水和降雨进入水环境或土壤,可以间接或直接地造成土壤重金属污染。据报道,1989年我国有色冶金工业向环境中排放重金属镉多达88t[20]。
3 土壤镉污染的危害
镉是一种具有毒性的重金属微量元素,是人体、动物和植物的非必需元素,但它在冶金、塑料、电子等行业非常重要,通常通过“工业三废”等途径进入土壤。土壤中镉的形态有水溶态、可交换态、碳酸盐态、有机结合态、铁锰氧化态和硅酸态等,水溶性和交换态镉可以被植物吸收,并通过食物链进入人体富集,达到一定程度时会引发各种疾病,严重危害植物和人体的健康,且具有长期性、隐蔽性和不可逆性等特点。
3.1 镉对植物健康的危害 镉是植物生长的非必需元素,当镉在植物组织中含量达到1.0mg/kg时,会通过阻碍植物根系生长、抑制水分和养分的吸收等引起一系列生理代谢紊乱,如蛋白质、糖和叶绿素的合成受阻,光合强度下降和酶活性改变等,使植物表现出叶色减褪、植物矮化、物候期延迟等症状,最终导致作物品质下降和减产,甚至死亡[6,21-22]。张义贤等[23]研究表明,大麦种子在镉胁迫下,种子的萌芽率、根生长率均呈下降趋势,当镉浓度达到0.01mol/L时,种子萌芽率小于45%,且根不再生长。刘国胜等[24]研究表明,当土壤含有0.43mg/kg可溶态镉时,水稻减产10%,当含量为8.1mg/kg时,水稻减产达25%,并且,稻米的氨基酸、支链淀粉和直链淀粉比例发生改变,使水稻品质变差[4]。
3.2 镉对人体健康的危害 镉是人体非必需的微量元素,具有较强的致癌、致畸及致突变作用,对人体会产生较大的危害,镉一般通过呼吸系统和消化系统进入人体,在人体内半衰期长达20~30a。镉对人体的毒害分为急性毒害和慢性毒害2种,镉的急性毒害主要表现为肺损害、胃肠刺激反应、全身疲乏、肌肉酸痛和虚脱等;慢性毒害主要表现为对骨骼、肝脏、肾脏、免疫系统、遗传等的系列损伤,并诱发多种癌症[25-27]。例如,20世纪60年生在日本神通川流域的“骨痛病”,原因就是当地居民食用镉米造成的。因此,联合国环境规划署(UNEP)将其列为具有全球性意义的危险化学物质[28]。
4 土壤镉污染的治理方法
为了有效利用现有的土地资源,减少镉等重金属人体造成的危害,需要采取有效措施治理和恢复受污染的土壤。目前,有关镉污染土壤的治理方法有很多,主要有物理方法、化学方法和生物方法等。
4.1 物理方法 镉污染土壤的物理修复方法主要有排土、客土、深耕翻土等传统物理方法以及电修复技术、洗土法等。客土法就是将污染土壤铲除,换入未污染的土壤,去表土法就是将污染的表土移去等。传统的物理修复方法治理镉污染效果非常明显,如吴燕玉等[29]在张士灌区调查时发现去除表层土可使稻米中镉含量降低50%。然而,这种方法需要耗费大量资金、人力物力,且移除的污染土壤又容易引起二次污染,因此难以在大面积治理上推广。电修复技术,是指在土壤外加一个直流电场,土壤重金属在电解、扩散、电渗、电泳等作用下流向土壤中的某个电极处,并通过工程收集系统收集起来进行处理的治理方法。胡宏韬等[30]研究发现,当试验电压为0.5W/cm时,阳极附近土壤中镉的去除效率达到75.1%;淋滤法和洗土法是运用特定试剂与土壤重金属离子作用,然后从提取液中回收重金属,并循环利用提取液。据报道,美国曾应用淋滤法和洗土法成功地治理了包括镉在内的8种重金属,治理了2.0×104t污染的土壤,且重金属得到了回收和利用,而且整个治理过程中没有产生二次污染[20]。
4.2 化学方法 化学法是指通过在土壤中施用化学制剂、改良剂,增加土壤粘粒和有机质,改变土壤氧化还原电位和pH值等理化性质,使土壤镉发生氧化还原等作用,降低镉的生物有效性,以减轻对其它生物的危害[31-32]。目前,磷酸盐、石灰、硅酸盐等是化学法处理镉污染土壤中常用物质。Gworek[33]等在研究中发现利用沸石等硅铝酸盐钝化土壤重金属能显著降低污染土壤中镉的浓度。总体而言,化学方法具有操作简单、治理效果、费用适中等优点,缺点是容易再度活化重金属。因此,该方法适用于重金属污染不太严重的地区,对污染太严重的土壤不适用[4,20]。
4.3 生物方法 生物方法是指通过某些特定微生物、动物或植物的代谢活动,吸附降解土壤污染物质、降低土壤重金属生物活性的治理方法,具有土壤扰动小、原位性、不产生二次污染等优点,一般分为微生物修复、动物修复、植物修复3种。
4.3.1 微生物修复 微生物修复是指利用土壤微生物固定、迁移或转化土壤中的重金属,从而降低重金属毒性,主要包括生物富集和生物转化2种作用方式。生物富集作用指微生物的积累和吸附作用;生物转化作用指微生物对重金属的氧化和还原作用、重金属的溶解和有机络合配位等[34]。例如,吴海江[35]利用分离获得的菌株对镉的去除率高达60%,吸附量达54mg/kg;张欣等[36]在模拟镉轻度污染试验中通过施入微生物菌剂使菠菜植株镉含量平均下降14.5%。
4.3.2 动物修复 动物修复是指利用土壤中某些低等动物的代谢活动来降低污染土壤中重金属比例的方法。例如,Ramseier等[37]研究发现蚯蚓具有强烈的镉富集能力,当土壤镉浓度为3mg/kg时,蚯蚓的镉富集量可以达到120mg/kg。但由于低等动物生长受环境等因素的严重制约,该项技术在实际应用中受到了一定限制[20,28]。
4.3.3 植物修复 植物修复是指利用超富集植物吸附清除土壤镉污染的原位治理方法,具有实施较简便、投资较少、破坏小、无二次污染等优点,是一种环境友好型修复技术[20,34]。目前,全世界已发现500多种富集重金属的植物,其中部分植物对土壤镉具有强烈的富集作用,表现出对镉的选择性吸收,如芜菁、菠菜、烟草、向日葵等[12]。近几年来,我国在利用植物修复镉污染土壤方面取得了不少成果,例如,蒋先军等[38]研究发现印度芥菜、刘威等[39]发现宝山堇菜等属于镉超积累植物,这些发现都可以应用于镉污染土壤的治理与恢复工作。
5 展望
2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国土壤镉污染物点位超标率达到7.0%,镉是我国耕地、林地、草地和未利用地的主要污染物之一,土壤镉污染日趋严重。因此,要积极开展切实有效的管理控制、污染防治综合治理等,首先,从源头上控制镉对土壤的污染,采取清洁生产与资源循环利用措施,减少甚至避免各类镉污染物进入土壤环境;其次,加强镉污染土壤修复技术的研究,特别是植物修复技术和微生物技术;再次,发展联合修复技术,将生物修复与物理化学法、工程措施和农艺措施有效结合起来,开展多学科联合的生态修复。只有这样,才有可能修复已经被镉等重金属污染的土地,保护未被污染的土地资源,实现自然与社会的健康、可持续发展。
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土壤治理方法范文2
为深化城镇住房制度改革,培育和发展住房二级市场,规范已购公有住房和经济适用住房上市出售收益分配和管理,根据《中华人民共和国城市房地产管理法》、《国务院关于进一步深化城镇住房制度改革加快住房建设的通知》、建设部《已购公有住房和经济适用住房上市出售管理暂行办法》和财政部、国土资源部、建设部《关于已购公有住房和经济适用住房上市出售土地出让金和收益分配管理的若干规定》等有关规定,我们制定了《北京市城近郊八区已购公有住房和经济适用住房上市出售土地出让金和收益分配管理暂行规定》。现印发给你们,请遵照执行。
附件:北京市城近郊八区已购公有住房和经济适用住房上市出售土地出让金和收益分配管理暂行规定
为规范已购公有住房和经济适用住房上市出售收益分配管理,培育和发展住房二级市场,根据《中华人民共和国城市房地产管理法》、《国务院关于进一步深化城镇住房制度改革加快住房建设的通知》、建设部《已购公有住房和经济适用住房上市出售管理暂行办法》和财政部、国土资源部、建设部《关于已购公有住房和经济适用住房上市出售土地出让金和收益分配管理的若干规定》等有关规定,制定本规定。
一、职工个人购买的经济适用住房和按成本价购买的公有住房,房屋产权归个人所有。
二、已购公有住房和经济适用住房上市出售时,由购房人按上市出售的已购公有住房或经济适用住房所在地的标定地价的10%交纳土地出让金或相当于土地出让金的价款。在标定地价明确前,土地出让金或相当于土地出让金的价款暂按房屋售价的3%交纳。
购房者缴纳土地出让金或相当于土地出让金的价款后,按出让土地使用权的商品住房办理产权登记。
三、已购公有住房和经济适用住房的土地使用权是以划拨方式取得的,其土地出让金依法上交财政,专项用于城市基础设施建设。
已购公有住房的土地使用权是以出让方式取得的,其上交的相当于土地出让金的价款按已购公有住房原产权单位的财务隶属关系和财政体制,分别上交中央财政和地方财政或返还原产权单位,专项用于住房补贴。其中已购公有住房原产权属行政机关的,全额上交财政;属事业单位的,50%上交财政,50%返还原产权单位;属事业单位的,全额返还原产权单位。
四、职工出售已购公有住房属于规定标准面积内的部分,其售价在每建筑平方米4000元(含)以下部分,全部归出售人所有;售价在每建筑平方米4000元-5000元(含)的部分,80%归出售人所有;售价在每建筑平方米5000元以上部分,50%归出售人所有。售价扣除归出售人所有部分后,余额比照第三条第二款的规定上交财政或返还原产权单位。
属于超标面积部分,其售价扣除售房职工支付的购买超标面积的房价款后,余额比照第三条第二款的规定上交财政或返还原产权单位。
五、已购经济适用住房上市出售时,除由购房人按第二条规定标准缴纳土地出让金外,其出售收入全部归出售人所有。
六、出售人是住房面积未达到规定标准的职工,可申请返还其夫妇双方应得的住房补贴,返还额不超过上交财政或返还原产权单位的售房收入部分且不超过职工应得的住房补贴。
七、已购公有住房和经济适用住房上市出售应按有关规定交纳税费。
土壤治理方法范文3
关键词:土壤 重金属污染
1、研究背景
据我国农业部进行的全国污灌区调查,在140万公顷的污水灌区中,遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%,其中轻度污染的占46.7%,中度污染的占9.7%,严重污染的占8.4%。由此可见我国土壤受重金属污染的情况较为严峻[1]。
在环境污染研究中,重金属多指Hg,Cd,Pb,Cr以及类金属As等生物毒性显著的元素,其次是指有一定毒性的一般元素,如Zn,Cu,Ni,Co,Sn等。人们所说的土壤重金属污染主要是由于Zn,Cu,Cr,Cd,Pb,Ni,Hg,As8种重金属元素等引起的土壤污染。土壤是人类赖以生存的自然条件,如果土壤被重金属污染将直接导致粮食、蔬菜、瓜果等的重金属含量增加。同时因为重金属不能为土壤微生物所分解,而易于积累转化为毒性更大的甲基化合物,甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积,从而严重危害人体健康[2]。由于重金属在土壤中难以被分解、转化或吸收,所以充分认识土壤污染及危害,保护土壤,防治污染是十分重要的任务。
2、土壤重金属污染的特点
大多数重金属是过渡性元素,而过渡性元素的原子具有其特有的电子层结构,这使重金属在土壤环境中的化学行为具有下列一系列特点;
(1)重金属具有可变价态,它能在一定的幅度内发生氧化还原反应。不同价态的重金属具有不同的活性和毒性。
(2)重金属易在土壤环境中发生水解反应,生成氢氧化物;它也易与土壤中的一些无机酸发生反应生成硫化物、碳酸盐、磷酸盐等。这些化合物在土壤中的溶解度较小,所以重金属不易迁移而易累积于土壤中,从而降低了污染危害范围扩大的可能性,但却使变长了污染区的危害周期和加大了重金属危害程度。
(3)重金属作为中心离子,能够接受多种阴离子和简单分子的独对电子,生成配位络合物:还可与一些大分子有机物,如腐殖质、蛋白质等生成鳌合物。上述反应增大了重金属在水中的溶解度,进而使重金属在土壤环境中更易迁移‘从而增大了重金属污染区域范围。
重金属的所有这些化学特性,决定了重金属在土壤环境中具有多变的迁移特性。重金属污染的主要特点,除了污染范围广、持续时间长外,还有污染隐蔽性,而且它无法被生物降解,并可能通过食物链不断地在生物体内富集,进而可转化为毒害性更大的甲基化合物,对食物链中某些生物产生毒害,最终在人体内蓄积而危害人体健康。重金属的上述特性决定了其在污染和环境危害中的特殊作用。
3、土壤重金属污染的危害
土壤重金属污染对环境产生的危害主要有下列途径:
(1)受污染的土壤直接暴露在环境中,动物或人直接或间接地吸收了受污染的土壤颗粒等;
(2)土壤中的重金属通过淋溶作用向下缓慢渗透,从而污染了地下水;
(3)外界环境条件的变化,例如酸雨、施加土壤添加剂等因素,提高了土壤中重金属的活性和生物有效性,使得重金属较易被植物吸收利用,从而进入食物链后对动物和人体产生毒害作用。
4、重金属污染土壤治理方法
土壤重金属污染的治理,世界各国都开展了广泛的研究工作。目前,所采用的土壤重金属污染的治理方法主要有下列四种。
4.1生物措施
生物措施是利用生物的某些特性来适应、抑制和改良重金属污染土壤的措施。生物措施包括动物治理、微生物治理和植物治理三种方法。
动物治理是利用土壤中的某些低等动物(如虹蜕和鼠类)能吸收土壤中的重金属,因而能一定程度地降低污染土壤中重金属的含量。在重金属污染的土壤中放养蛆蜕,待其富集重金属后,采用电激、灌水等方法驱出蛆叫集中处理,对重金属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积某种或某些重金属的特性来清除污染土壤中的重金属。通常,它有三个部分组成:植物萃取技术、根际过滤技术、植物挥发技术。植物治理的关键是寻找合适的超积累或耐重金属植物。
生物措施的优点是实施较简便、投资较少和对环境拢动少。缺点是治理效率低(如超积累植物通常都矮小、生物量低、生长缓慢且周期长),不能治理重污染土壤(因高耐重金属植物不易寻找)和被植物摄取的重金属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、换土、翻土、去表土等方法,适用于大多数污染物和多种条件。
客土是在污染土壤上加入未污染的新土;换土是将已污染的土壤移去,换上未污染的新土;翻土是将污染的表土翻至下层:去表土层是将污染的表土移去。这些方法能使耕作层土壤中重金属的浓度降至临界浓度以下,或减少重金属污染物与植物根系的接触而达到控制危害的目的。
用工程措施来治理重金属污染土壤,具有效果彻底、稳定等优点,是一种治本的措施。但由于存在实施繁复、治理费用高和易引起土壤肥力减弱等缺点。因而一般适用于小面积、重污染的土壤。
4.3农业措施
农业措施是因地制宜的改变一些耕作管理制度来减轻重金属的危害,以及在污染土壤上种植不进入食物链的植物。
用农业措施来治理重金属污染土壤,具有可与常规农事操作结合起来进行、费用较低、实施较方便等优点,但存在有些方法周期长和效果不显著等缺点,农业措施适合于中、轻度污染土壤的治理。
4.4化学措施
化学措施是向污染土壤投加改良剂,增加土壤有机质,阳离子代换量和粘粒的含量,以及改变pH,Eh和电导等理化性质,使土壤中的重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低重金属的生物有效性。
用改良措施来治理重金属污染土壤,其治理效果和费用都适中,对污染不太重的土壤特别适用。但需加强管理,防止重金属的再度活化。
5、结论
随着土壤重金属污染日益加剧,土壤重金属污染的治理已成为当前研究的热点。土壤重金属污染具有高累积性和不可逆转性,污染一旦发生,仅依靠切断污染源的方法难以进行彻底恢复。目前,己有一些污染土壤治理的方法,但从其发展和需求来看,还须发展更加有效的治理技术。
参考文献:
[1]陈志良,仇荣亮.重金属污染土壤的修复技术[J]环境保护,2002.29(6).21-23.
土壤治理方法范文4
启示之一:
立法治污是常用手段
土壤污染并非中国特色,从上世纪60年代开始,某些发达国家就因倾倒化学废弃物而导致严重的土壤污染。上世纪70年代,美国发生了著名的“拉夫运河事件”,引起民众对土壤污染问题的关注,美国在1980年通过了《环境应对、赔偿和责任综合法》,批准设立“污染场地管理与修复基金”。该法律的制定推动了美国土壤修复市场的发展。
在时间上,及早立法赢得主动
梳理东西方国家的立法情况,会发现日本在时间上走在了多数立法国家的前列。
进入工业化较早的日本,1968年的“痛痛病”事件直接导致了1970年《农业用地土壤污染防治法》的出台。在经过 20 世纪 50、60 年代的重化工业大发展后,日本的土壤污染情况一度非常严重。日本在 1970~1980 年间进行的专项调查发现,有害物质超标的污染农业用地的区域有 124 个,面积达到6350 公顷。而到了 1986 年,已查出的污染地区累计为 128 个,面积达到 7030 公顷。20世纪70年代以后,城市地区频繁出现了大量土壤污染事件。最具代表性的是1975年,大量六价铬污染土壤事件在东京地区频繁爆发,逐渐演化成严重的社会问题,进而引起全社会对“城市型”土壤污染的关注。在此背景下,2002年5月29日,日本公布了针对“城市型”土壤污染的《土壤污染对策法》,并于同年12月26日公布了《土壤污染防治法实施细则》。
日本专门性的土壤污染防治立法包括《农业用地土壤污染防治法》和《土壤污染对策法》。其中,《农业用地土壤污染防治法》的主要目的是防治和消除农业用地被特定有害物质污染以及合理利用已经被污染的农业用地,内容主要包括指定及变更农业用地土壤污染对策地区、制定及变更农田土壤污染对策计划、指定及变更特别地区、调查测定农业土壤污染、现场调查、农作物等种植的劝告等等。
当然,日本土壤污染防治立法并不仅限于这些专门立法,还有大量与土壤污染预防相关的立法,包括《大气污染防治法》《Dioxine类物质特别对策法》《水质污浊防止法》、《废弃物处理法》《化审法》《肥料取缔法》《矿山保安法》等。这些立法通过对大气污染、水污染、固体废物污染、特定化学物质污染、化肥和农药污染以及矿物污染的控制,从不同方面阻断新的土壤污染源,从而达到预防土壤污染的目标。
显而易见的是,及早立法与全面方法,使日本在保护土壤和防治污染方面卓有成效,理应成为多数国家学习取经的典范。
在设计上,两种模式防治结合
纵观世界各国和地区立法,在土壤污染防治立法方面,有独立的立法模式与附属于其他法律法规的立法模式之分。在立法体例上采取独立的立法模式,将土壤污染防治作为单行法规范对象进行立法的有日本、韩国、德国、荷兰等国家和我国台湾地区。与此相对,采取附属性立法模式的国家有美国、英国、俄罗斯和东亚、东南亚一些国家,主要是将其有关土壤保护的有关内容分散在一部法典或其他法律的不同位置之中。
而在东亚和东南亚地区,文莱、印度尼西亚、马来西亚、泰国、新加坡等国,均采用附属性立法。这些国家虽然没有专门的土壤污染防治法,但都在其环境保护相关立法或政策中对土壤污染防治作出明确规定。如文莱的《环境命令草案》,泰国的《自然环境质量法》,马来西亚的《环境质量法》,新加坡的《环境保护法》及印度尼西亚的《20 号政府令》。
众所周知,专门立法效果显而易见,那么是否建立在其他法规之上的“法中之法”就效果不佳呢?结论是否定的。
以俄罗斯为例。至今,俄罗斯没有专门的土壤污染防治立法,保护土壤的立法均建立在其他法律法规之上,即在其他相关法律中对土壤污染防治作出规定。目前,主要是在《俄罗斯联邦环境保护法》《俄罗斯土地法典》《俄罗斯联邦大气保护法》《俄罗斯联邦水法典》《俄罗斯居民卫生安全防疫法》《俄罗斯联邦关于安全使用化学杀虫除莠剂和农业化学制品法》中有一些相关规定。其中,《俄罗斯土地法典》中规定了土地保护的目的和土地保护的内容,其中包含对土壤及土壤肥力的保护;并责成土地的所有人、土地的管理者、土地的使用者以及承租人都应该提高土壤的肥力,采用环保的工艺进行生产,不应当因为自己的农业活动而使土壤的生态状况遭到破坏。同时规定了消除污染后果、保持已达到的土壤改良水平,复垦被破坏的土壤、恢复土壤肥力等土壤污染修复方法。以《俄罗斯联邦关于安全使用化学杀虫除莠剂和农业化学制品法》为例,其对使用的农药、化肥的一系列试验、登记、生态鉴定等活动,以及对使用农药化肥制剂的严格规定,都是对土壤污染的预防制度。农药、化肥的过度使用是造成农田土壤污染的重要原因,因而要建立和完善农药、化肥的使用制度,尤其要禁止使用剧毒农药,对于高毒、高残留及残留期较长的农药要限制使用。
由此可知,在立法的顶层设计上,无论是专门的立法,还是综合的立法,都是一种形式而已,其目的都是为了防治结合,并不会由此影响到对于土壤保护和污染防治的效果。
在进程中,多次修法应对变化
在这方面,韩国做得比较好。
尽管韩国专门的土壤污染防治立法始于 1995 年,从时间上而言要晚于日本。但在应对发展变化和立法进程中,做得比较好。为了使立法更有针对性和取得实效,韩国对相关法律进行多次修订和完善,确保了立法始终跟上发展变化进程。
自1995年开始,此后经过多次修订,韩国主要完善健全了《土壤环境保护法》和《土壤环境保护法实施细则》。其中,《土壤环境保护法》的颁布,使韩国得以建立一个土壤污染防治的综合法律框架,对土壤环境保护产生了积极影响。尤其是1996 年,韩国环境部建立了“土壤污染监测网”,以防止与矿山、精炼厂、军事基地、储油设施、垃圾处理场相邻地区的土壤污染。
专门的土壤污染防治立法,以及在社会发展进程中的及时应对、修订完善法律,使法律法规始终与变化同步,与时代同步,不仅强制实施土壤污染调查、土壤污染的指定和修复等制度,而且极大促进了企业自愿进行土壤污染治理,取得了较好效果。
在内容上,细致严谨丰富内涵
从我国的实际国情而言,法律层面有个瓶颈问题,即:立法易,执法难!
不止在中国,其他国家也有这方面的教训。而在执法层面做得较好的国家无疑是德国,其立法内容的丰富与严谨执行值得我们学习。
可以说,德国是一个在土壤污染防治方面有着立法和执法丰富经验的国家。目前,德国涉及土壤污染防治方面的法律主要有《联邦土壤保护法》和《联邦土壤保护与污染地条例》。其中,《联邦土壤保护法》于 1998 年 2 月 6 日通过,该法的最后条款于1999 年3月1日实施。主要内容包括:立法目的、土壤变质回避义务、净化主体及其义务、污染土壤调查义务和情报公开制度等。
为了保障农业生产过程中不污染土壤和水质,提高农业生产效率,德国提出发展生态农业,并制定了一系列农业环境保护政策和法规,例如《肥料使用法》《自然资源保护法》《土地资源保护法》和《垃圾处理法》等。因为在农业生产中经常要施肥也会对土壤造成严重污染,为此德国在1996 年制定了施肥法条例,将其肥料的使用依法规范,防止因施肥而引起土壤污染。
德国人以严谨细致而著称于世,面对立法与执法这么严肃的话题,德国人当然会更加严谨细致,更为务实执法注入了丰富内涵,具有借鉴意义。
启示之二:
科技治污起关键作用
世界多个国家的经验做法说明,采用科技手段和先进技术,可以更有效地开展土壤保护和污染防治工作,并取得明显的效果。
以英国为例。众所周知,英国是早期工业发展国家,有着极为严重的土壤及地下水污染问题。英国最早开采的矿主要是煤炭、铁矿、铜矿,时间都在300年以上。随着经济发展与人们环保意识的增强,许多矿区早已停止了开采,但当年开采遗留下的土壤重金属污染问题却并没有消失。在尝试使用土壤重金属污染修复技术进行治理的过程中,考虑到经济成本和时间成本的英格兰和威尔士,将挖出的污染土壤并移至别处,但并不能真正解决问题。从20世纪中叶开始,英国就陆续制定相关的污染控制和管理的法律法规,同时进行土壤改良剂和场地污染修复研究。经过探索与发展,当前的英国土地修复技术非常成熟和规范。具体而言,其科技手段主要分为物理方法、化学方法、生物修复技术三个方面,值得许多国家学习和推广。
物理方法治理重金属
物理方法常见有三种:①电动土壤修复法,主要适合重金属污染物治理,在电场作用下通过电渗流或电泳等方式使土壤中的重金属被带到电极两端从而清洁污染土壤。②热处理法,即对土壤进行加热升温,使挥发性有害重金属或挥发性有机物挥发出土壤并将其收集起来集中进行处理。③机械清洗法,该方法是一种较新的石油污染修复技术,采用纯粹的机械方法异位清洗土壤。
化学方法降解污染物
分为化学栅法、化学氧化法和生物修复技术三种。①化学栅法。该方法是利用一种既能透水又具有较强沉淀污染物能力的固体材料,将其置污染堆积物底层或土壤次表层的含水层,使有机污物滞留在固体材料内,从而达到控制污染物扩散并对污染源进行净化的目的。②化学氧化法。该方法是向被石油烃类污染的土壤中喷洒或注入化学氧化剂,通过与污染物之间发生氧化还原反立,使污染物以降解、蒸发及沉淀等方式去除掉,最终达到净化的目的。③生物修复技术。早在1983年,英国就提出了利用超富集植物清除土壤中重金属污染的思想,即生物修复技术。首次利用遏蓝菜属植物修复了长期施用污泥导致重金属污染的土地,并证实了这一技术的可行性。
目前,英国已开发出多种耐重金属污染的草本植物用于污染土壤中的重金属和其他污染物的治理,并已将这些开发出来的草本植物推向商业化进程,建立了超富集植物材料库。
启示之三:
分类治污使效果明显
在工业化过程中,许多国家都会不可避免地遇到各类污染问题:水污染、固体污染、大气污染、矿物质污染、农药和化肥残留物污染……针对不同的污染源和污染物,必须采用不同类别的方法和手段,方能有针对性地取得明显效果。以德国以例,德国在工业化阶段留下了许多污染场地,有15%~20%的土地被怀疑可能受到污染。调查结果表明,德国有30万块土地需要治理。在后工业化时代,土壤保护已经成为德国环保的一项重要工作。
针对土壤保障和环保工作,德国的策略是“分类治污”“逐步深入”。
开展调查摸底数
德国的土壤保护工作做得比较深入细致,开展了污染场地调查,底数清楚,为开展土壤保护工作打下了坚实基础。首先,全面开展土壤监测。目前,德国各州都对土壤进行长期监测,全国共有800多个监测点,绝大部分是环保部门设立的,也有一些是农业部门设立的。联邦与各州政府设立土壤污染调查小组,根据土地的用途,如森林用地、绿化用地、耕地以及特殊用地等,对土壤进行监测,对土壤的生物、物理、化学特性以及有害物质含量等进行描述,目的是随时了解土壤特性的变化信息,同时观察土壤发展趋势,评估治理措施是否有效。
排查筛选定方案
对全国有污染嫌疑的地块进行排查、筛选。治理土壤污染的第一步,是对所有怀疑可能受污染的地块进行登记造册,并展开预备性调查,范围包括潜在的污染源、以前的厂区以及废料堆放地。第二步,根据调查结果对污染场地进行风险评估,确定有没有必要采取措施排除危害。第三步,对重点污染地块进行详细调查,内容包括有哪些污染物,浓度多少,哪些污染物在什么时候会对人体健康、动植物、水环境、土壤、大气以及文化资产等造成危害。第四步,通过情景模拟,开展土壤修复研究,制定技术方案。第五步,制定污染治理与土壤修复规划并实施。
建立数据动态管理
根据调查结果,德国会对各州污染土地建立了一个详尽的数据库,所有与土壤保护相关的州政府部门都可以使用这个数据库,下一级地方政府也可以查找属于本地区的污染场地情况。同时,建筑公司也可利用这个数据库。通过这个数据库,可以对全州土壤保护进行有效的动态管理。
在土壤修复方面,德国的理念是保护土壤的特殊功能,而不是土壤本身,对不同功能的土地,区别对待。哪些土壤需要治理?德国通过精密计算设计了一套指标来评估土壤风险:在绿色线上的,主要是预防土壤恶化;在黄色线上的,要发出警告;在红色线上的,必须进行治理。
少用土地避拓展
当然,土壤保护最好的手段是尽量少用土地。在工业化过程中,大量农业用地转为工业、交通、住宅用地,土地利用的转型导致了土壤污染。少用地意味着少污染。因此,现在德国对土地转型利用实行总量控制,现在每年农业土地转型利用的总量为50多公顷,到2020年年利用量不能超过30公顷;为满足建设需要,重点向城市要土地,重视土地的重复使用,避免无节制地向周边拓展,造成新的污染。
表土剥离防污染
除了以上德国分类治理的办法效果明显外,日本在分类治理方面也有“一招鲜”:表土剥离。该方式即剥离受污染地区的表土并覆盖或进入其他未受污染地区的表土。
20世纪五六十年代以后,日本曾一度污染严重。其中,土壤中的超标物质有镉、铜、砷等,尤其是镉超标的土壤占污染田地面积的 90%左右。为了治理土壤污染,日本开展了特定的土地改良事业,并指定了一些地区为防止土壤污染对策地区。在具体治理过程中,日本各地根据地下水位、地质条件及污染程度等的不同,因地制宜选取填埋客土法或上覆客土法等方法。
其中,前者是先剥离被污染的表土并就地挖沟掩埋,其上利用砂石土形成“耕盘层”,最上层客入剥离自其他地区的表土(通常是干净的山地土);后者则是在污染的表土上直接客入砾质土形成耕盘层, 再客入剥离自其他地区的山地土。这两种方法都需制作一层起隔离作用的“耕盘层”,以防止植物根系扎到客土层以下的污染土中。因此,为确保植物生长在无污染的土层中, 剥离自其他地区的表土形成的客土层应保持一定厚度(通常在 15 cm 以上)。这种表土剥离方法已得到越来越多国家的认可与推广。
启示之四:
税政治污促主动作为
梳理发现,世界各国在税政治污方面有两个方面的成功做法:一是直接向生产企业和主体征收环境税;二是对于低碳生态工业企业和主体减免其他应缴的税费。这两种通过税费手段防治污染的办法不妨称之为“税政治污”,这样可以更好地促进工业主体主动作为。
以美国为例。美国环保局(EPA)在 1995 至 1996 年间制定了棕色地块行动议程,1997 年5月,克林顿政府为落实这项议程,发起并推动了“棕色地块全国合作行动议程”。在该议程的倡议下,美国国会于 1997 年 8 月通过了《纳税人减税法》,以税收方面的优惠措施,刺激私人资本对棕色地块清洁和振兴方面的投资。四是美国 2001 年通过的《小型企业责任免除和棕色地块振兴法》,对有关免除中小企业有关 1980 年《环境反应、补偿和责任法》中的一定责任,促进棕色地块的清除和再利用,为棕色地块振兴提供经济援助和其他目的等进行了规定。
据一份世界观察研究所的报告说,环境税在世界各国成功地减少了污染。有研究人员发现,在荷兰已用环境税手段减少重金属的排放,瑞典已用来减少氧化氮的排放,在德国则用环境税手段减少有毒废物的产生。报告说,可以用这些税收抵消工资税,欧洲联盟委员会已建议在欧洲联盟范围内征收碳税和能源使用税,以此来减少工资税作为创造新的就业机会的手段。
启示之五:
赔偿治污为责任底线
一旦发生污染问题或事件,及时合理地赔偿由此带来的环境、身心健康和治疗费用等方面的损失,考量着政府和民众的底线。
提到土壤污染及相关赔偿的话题,美国人会想起“拉夫运河事件”。20世纪40年代拉夫运河干涸后被一家化学公司购买,当做垃圾仓库倾倒工业废弃物。后来,该公司将充满有毒废弃物的河道填埋覆盖后转赠当地教育机构。政府在这片土地上盖起了大量住宅和一所学校,随后的多年间,这里的居民不断患上各种怪病。
更让美国人心惊的是,当时全美境内有成千上万个类似拉夫运河地块的危险废弃物简易填埋场,犹如一颗颗定时炸弹,严重威胁公众健康和环境安全。迫于强烈的舆论压力,美国国会在1980年通过了《环境应对、赔偿和责任综合法》,批准设立污染场地管理与修复基金,即“超级基金”,这一法案也因此被称为《超级基金法》。该法规定了危险物质泄漏事故的报告制度和国家应急计划制度;明确了负有治理责任的主体包括总统、州政府、地方政府、印第安部落、危险废物设施或船舶的所有者和营运人及法律规定的其他主体;治理的行动,一是清除,二是救助;治理费用应由发生危险物质泄漏设施的所有者或营运人或该设施所处土地的所有者或营运人承担。
为了解决治理费用承担者不明或费用承担者无力承担治理费用的问题,该法规定建立危险物质信托基金和危险废物处置设施关闭后责任信托基金。该法还规定了治理费用承担者费用承担的范围和限度以及财政担保,并对揭发、检举非法泄漏危险物质违法者的人规定可给予最高达1万美元的奖金,对违法者可处以每次2.5万美元以下的罚款或每违法持续日2.5万美元以下罚款,对累犯者,每违法持续日的罚款额可高达7.5万美元。
值得关注的是,超级基金的初始基金为16亿美元,来源有两个:13.8亿美元来自对生产石油和某些无机化学制品行业征收的专门税;2.2亿美元来自联邦财政。1996年美国国会修改超级基金法时,将基金总数扩大到85亿美元。其中25亿来自年收入在200万美元以上企业的附加税;27.5亿来自联邦普通税;3亿来自基金利息;3亿来自费用承担者追回的款项等。
超级基金主要用于支付以下的费用:一是联邦政府和州政府实施的,针对那些不符合《全国应急计划》的废物处置进行的迁移和补救行为的全部费用;二是任何个人实施的,针对那些不符合《全国应急计划》的废物处置进行的其他“必须”的责任费用;三是因泄漏危险物质而造成的对“天然资源”的破坏等等。
启示之六:
社会治污提专业水平
土壤污染防治,必须走市场化与专业化相结合,社会民众广泛参与的道路。
一是坚持倡导以专业化为基础的市场化。日本、韩国和台湾地区的经验表明,专门性土壤污染防治立法对经济发展和产业结构会产生较大冲击,法律实施也为土壤污染防治产业带来巨大市场,形成了新的经济增长点。这在日本和韩国尤为成功。日本、韩国和台湾地区的立法宽严不一,决定性的因素是不同的国情和区情。立法过宽,难以遏制土壤污染;过严,则不仅伤害经济,也不利于土壤污染的整治。
二是实现土壤污染防治法律责任的多元化和民事责任的社会化。这是因为,无论政府还是污染者,都无法单独承担土壤污染整治的巨大费用,法律责任的多元化必不可少,并通过土壤污染整治基金制度、保险制度等实现土壤污染整治民事责任的社会化。 土壤污染调查、整治业务对专业技术性和职业诚信的要求很高,须由专门机构来承担。日本《土壤污染对策法》称之为委派调查机构,由环境保护行政主管机关负责有关设立、变更和终止和监督事项。韩国《土壤环境保护法》详尽规定了“土壤相关专业机构和土壤净化业务”,还特别规范了禁止出租土壤相关专业机构的书面授权、禁止同时经营其他业务、土壤净化业务的注册等具体制度。
土壤治理方法范文5
[关键字] 铬污染土壤 固化稳定化技术 工程应用 问题与展望
[中图分类号] X54 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2012)-11-65-2
1 铬污染土壤固化/稳定化技术工程应用背景
我国是世界铬盐生产大国,年产量超过60万吨,在其生产过程中产生大量铬渣。铬渣中含有0.3-1.5%可溶性Cr(VI),经降雨和地表水的冲刷,Cr(VI)进入周围土壤和地下水,对环境造成严重污染。国家环境保护"十二五"规划中,将铬渣堆场列为我国土壤重金属污染重点治理对象。
铬在土壤中一般以两种价态存在,Cr(VI)和Cr(III)。Cr(VI)以易溶于水的铬酸根(CrO42-)和重铬酸根(Cr2O72-)存在,在土壤和地下水系统中迁移性很强。Cr(VI)对于细胞具有较强的穿透能力,还有较高的氧化能力,对生物体有较强的毒性和致癌作用。Cr(III)是高等动物必须的微量元素之一,高浓度下也有一定的毒性,在一般地下水环境中不易移动。
铬污染土壤治理有堆肥技术、电动修复技术、生物修复技术、热解还原技术、淋洗技术、固化/稳定化技术[1]。综合这些技术的可靠性、可操作性、治理时间和成本,目前工程中应用最多的是固化/稳定化技术。美国环保署将固化/稳定化技术称为处理有毒有害废物的最佳技术,1982-2005年间,美国超级基金共对977个场地进行修复或拟修复,其中217个场地修复使用固化/稳定化技术[2]。在我国,固化稳定化技术是工程中常用的修复技术,铬污染土壤治理中应用达70%以上。
2.铬污染土壤固化/稳定化系统设计
2.1铬污染土壤的固化/稳定化系统
铬污染土壤的固化/稳定化包括两个过程:稳定化和固化。稳定化是将六价铬还原为三价铬,降低铬在环境中的迁移性和生物可利用性,从而降低铬污染的危害。固化是将被铬污染的土壤与某种粘合剂混合通过粘合剂固定其中的铬,使铬不再向周围环境迁移。
在铬污染土壤固化/稳定化技术系统设计中,需要综合考虑氧化还原、胶凝固化、吸附三方面因素,铬污染土壤固化稳定化系统设计中常用的药剂有:
(1)还原剂(稳定剂):硫酸亚铁、过硫化钙、硫代硫酸钠、亚硫酸氢纳、零价铁、煤炭、纸浆废液、锯木屑、谷壳、高炉渣。
(2)固化剂(碱性物质+固化基材):氢氧化钠、氢氧化钙、硅酸盐水泥、石灰窑灰渣。
(3)吸附剂:活性炭、粘土、锯木、沙、粉煤灰、有机聚合物。
2.2以水泥为基料的固化系统
水泥是水硬性胶凝材料,加水后能发生水化反应,逐渐凝结和硬化。水泥中的硅酸盐阴离子以孤立的四面体存在,水化时逐渐连接成二聚物以及多聚物---水化硅酸钙(CSH),同时产生氢氧化钙。CSH是一种由不同聚合度的水化物所组成的固体凝胶,是水泥凝结作用的最主要物质,也可以对污染物进行物理包封、吸附或化学键合等作用,是污染物稳定化的根本保证。另外,水化反应能显著提高系统的PH,有利于重金属转化为溶解度较低的氢氧化物或碳酸盐[3]。
2.3以石灰为基料的固化系统
石灰是一种非水硬性胶凝材料,其中的钙能够和土壤中的硅酸盐形成水化硅酸钙,起到固化作用。该系统的固化产品具有多空性,有利于污染物质的浸出,且抗压强度和浸泡性能不佳,因而较少单独使用,通常与火山灰类物质共用。火山灰类物质本身不能发生凝硬反应,但可被碱性物质激活生成CSH,CSH能够堵塞石灰固化遗留的空隙增加固化体的密度,还能对污染物起到稳定作用。
3 固化/稳定化工艺
固化稳定化工艺有两种:异位和原位,异位固化稳定化技术是将污染土壤挖掘出来,运输至一个处理系统中实现与还原剂固化剂的混合和后续养护,异位处置的优点是能够很好地控制药剂的加入量,能够保证污染土壤与固化剂的充分混合。异位处置的方式主要有3种:混合机、混合池和喷雾方式[4]。混合机的方式是将污染土壤送至混合机中与固化剂混匀,这是目前工程应用上最常用的一种方式。
原位固化/稳定化技术不需要将污染土壤挖掘出来,利用各种挖掘、钻探和耕作设备,实现土壤和固化剂的混匀。改良的中空螺旋钻可以实现深层土壤与固化剂的混合,处理深度可达20-30米;当挖掘铲能够到达污染深度时,可以利用挖掘铲翻转土壤实现土壤与固化剂的混合过程;当土壤污染深度较浅且面积较大时,可以利用改良的旋耕机实现土壤与固化剂的混合。
目前铬污染固化/稳定化技术治理工程应用中,由于场地地质资料不全、场地地下水水文情况不清、污染范围广、污染严重,限制了原位固化/稳定化技术的工程应用。在这种情况下,人们较倾向采用异位固化/稳定化治理技术。
4固化稳定化影响因素
影响稳定化的因素有土壤颗粒大小、还原反应的液固比、PH值、反应时间[5]。铬污染土壤在进行稳定化之前,需要进行土壤的预处理,将土壤经过破碎、筛分等程序使土壤颗粒达到稳定化工艺要求,根据预处理后土壤的粒度确定还原剂液与污染土壤的液固比,还原剂液与污染土壤混合反应后物料的PH值应小于5。根据液固比、PH值确定单次反应的时间,应保证足够的反应时间。
水泥和石灰的水化作用是凝固和硬化的必要条件,影响水化反应的因素都会影响污染土壤固化的效果,主要分为两个方面:(1)污染土壤的理化性质,包括:土壤的pH值、土壤物质的组成 (2)固化工艺,包括胶凝材料和添加剂品种与用量、水分含量、混合的均匀程度、养护条件[6]。
需要着重说明的是:污染土壤与还原剂固化剂的充分混合是实现铬污染土壤固化/稳定化工艺至关重要的步骤。
5 固化稳定化效果评价标准
固化稳定化效果评价通常包括三个方面:抗压强度、浸出率、增容比。在实际修复效果评价中,浸出率是考虑的最重要的方面。固化体性质、颗粒物大小、溶液性质和接触时间等因素都会影响浸提效果,TCLP方法是美国环保署居于毒性对废物进行危险或非危险鉴别的标准方法,是唯一被RCRA认可的危险废物特性浸出程序,应用最广泛。我国于2007年颁布了《固体废物浸出毒性浸出方法 醋酸缓冲溶液法》和《固体废物浸出毒性方法 硫酸硝酸法》固体废物浸出方法。
浸出液中各污染物浓度限值作为判定固化/稳定化是否有效的尺度。根据修复场地的用途,《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》,《地下水环境质量标准》II/III类限值,《地表水环境质量标准》III/IV类限值和《污水综合排放标准》重金属最高允许排放浓度限值等被用于评价处理后土壤浸出液中污染浓度是否达标。另外,《铬渣污染治理环境保护技术规范》,根据不同的治理工艺及综合利用途径对治理后的效果规定了具体的要求。
6 治理后铬污染土壤去向
稳定化后的铬污染土壤不改变土壤的原始形态,有利于配合其他工艺进行资源化利用,如作为水泥路面之下的路基材料或者填埋场的中层覆盖土等
铬污染土壤经固化处理后已经拥有一定的形态,不利于对其进行资源化利用,只能作为一些要求不高的建筑材料
由于目前场地污染土方量巨大,很少有填埋场接纳治理后的污染土。多数情况下,铬污染土壤治理后采用就地回填。经过固化/稳定化的土壤多少改变了土壤的理化性质,这在后续开发利用中必须引起注意。
7 问题与展望
固化/稳定化技术由于其操作简单、治理时间短、固化稳定化药剂价廉易得,在铬污染土壤治理工程中得到广泛应用。近年来,铬污染土壤固化/稳定化技术药剂、混合设备研究开发,进一步为固化/稳定技术的应用提供了广阔的市场前景。不可否定的是:固化/稳定化技术应用于铬污染土壤治理工程,尚处于起步阶段,固化体的长期稳定性的研究还十分缺乏,有必要定期对固化/稳定化处理的污染土壤进行长期的跟踪监测。另外,固化/稳定化后的土壤去向值得关注,原地回填对将来的土地开发利用的影响也是不得不考虑的问题。
参考文献
[1]吴军年,刘鑫,铬污染土壤修复方法比选[J]安徽农业科技,39卷34期
[2]周启星,宋玉芳,污染土壤修复原理与方法,科学出版社,2004:356-365
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土壤治理方法范文6
“水十条”之后向环境污染宣战的又一次国家行动,且它是当前和今后一个时期我国土壤污染防治的行动纲领。为全面深入了解出台《土十条》的背景及意义,现摘要刊登国家环境保护部负责人答记者问内容,以飨读者。
问:与水体和大气污染相比,土壤污染具有哪些特点?
答:一是土壤污染具有隐蔽性和滞后性。大气污染和水污染一般都比较直观,通过感官就能察觉。而土壤污染往往要通过土壤样品分析、农作物检测,甚至人畜健康的影响研究才能确定。土壤污染从产生到发现危害通常时间较长。二是土壤污染具有累积性。与大气和水体相比,污染物更难在土壤中迁移、扩散和稀释。因此,污染物容易在土壤中不断累积。三是土壤污染具有不均匀性。由于土壤性质差异较大,而且污染物在土壤中迁移慢,导致土壤中污染物分布不均匀,空间变异性较大。四是土壤污染具有难可逆性。由于重金属难以降解,导致重金属对土壤的污染基本上是一个不可完全逆转的过程。另外,土壤中的许多有机污染物也需要较长时间才能降解。五是土壤污染治理具有艰巨性。土壤污染一旦发生,仅仅依靠切断污染源的方法则很难恢复。总体来说,治理土壤污染的成本高、周期长、难度大。
问:土壤污染物主要有哪些?
答:土壤中的污染物来源广、种类多,一般可分为无机污染物和有机污染物。无机污染物以重金属为主,如镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌、镍,局部地区还有锰、钴、硒、钒、锑、铊、钼等。有机污染物种类繁多,包括苯、甲苯、二甲苯、乙苯、三氯乙烯等挥发性有机污染物,以及多环芳烃、多氯联苯、有机农药类等半挥发性有机污染物。
问:造成我国土壤污染的主要原因是什么?
答:我国的土壤污染是在经济社会发展过程中长期累积形成的,主要原因包括:一是工矿企业生产经营活动中排放的废气、废水、废渣,这是造成其周边土壤污染的主要原因。尾矿渣、危险废物等各类固体废物堆放等,导致其周边土壤污染。汽车尾气排放导致交通干线两侧土壤铅、锌等重金属和多环芳烃污染。二是农业生产活动是造成耕地土壤污染的重要原因。污水灌溉,化肥、农药、农膜等农业投入品的不合理使用和畜禽养殖等,都导致耕地土壤污染。三是生活垃圾、废旧家用电器、废旧电池、废旧灯管等随意丢弃,以及日常生活污水排放,也是造成土壤污染的原因。四是自然背景值(在没有或很少受到人类活动影响的情况下,土壤环境中化学元素或化合物的固有含量)高是一些区域和流域土壤重金属超标的原因。
问:为什么要开展土壤污染状况详查,如何组织开展?
答:全面准确掌握土壤污染状况是开展土壤污染防治与监管工作的重要基础。通过开展土壤污染状况详查,可以进一步摸清农用地土壤污染状况,准确掌握污染耕地的地块分布,评估土壤污染对农产品质量和人群健康的影响,探明土壤污染成因,了解重点行业企业土壤污染状况,获取权威、统一、高精度的土壤环境调查数据,建立基于大数据应用的分类、分级、分区的国家土壤环境信息化管理平台,全面满足环保、国土、农业和卫生等领域需求,为全面实施土壤污染防治行动计划提供科学依据。目前,有关部门正在编制详查总体方案,积极筹备各项工作。
问:企业防治土壤污染的责任有哪些?
答:企业责任包括加强内部管理,将土壤污染防治纳入环境风险防控体系,严格依法依规建设和运营污染治理设施,确保重点污染物稳定达标排放,开展企业用地土壤环境监测。造成土壤污染的,应承担损害评估、治理与修复的法律责任。
问:农艺调控包括哪些具体措施?
答:在土壤污染防治中,农艺调控是指利用农艺措施对耕地土壤中污染物的生物有效性进行调控,减少污染物从土壤向作物特别是可食用部分的转移,从而保障农产品安全生产,实现受污染耕地安全利用。农艺调控措施主要包括种植重金属低积累作物、调节土壤理化性状、科学管理水分、施用功能性肥料等。
问:土壤污染风险主要有哪些?下一步将采取哪些管控措施?
答:土壤污染的风险主要包括:一是耕地污染影响农产品质量。土壤污染影响农作物生长,造成减产。农作物可能会吸收和富集某些污染物,影响农产品质量,给农业生产带来经济损失;长期食用超标农产品可能严重危害人体健康。二是危害人居环境安全。住宅、商业、工业等建设用地土壤污染可能通过口摄入、呼吸吸入和皮肤接触等方式危害人体健康。污染地块未经治理修复就直接开发,会给有关人群造成长期的危害。三是威胁生态环境安全。土壤污染影响植物、动物(如蚯蚓)和微生物(如根瘤菌)的生长和繁衍,危及正常的土壤生态过程和生态服务功能,不利于土壤养分转化和肥力保持,影响土壤的正常功能。土壤中的污染物,可能发生转化和迁移,继而进入地表水、地下水和大气环境,影响其他环境介质,可能会对饮用水源造成污染。
下一步采取的管控措施主要包括:一是实施农用地分类管理,保障农业生产环境安全。对轻中度污染的土壤,制定实施受污染耕地安全利用方案,采取农艺调控、替代种植等措施,降低农产品超标风险;对重度污染土壤,严格管控其用途,依法划定特定农产品禁止生产区域,严禁种植食用农产品;制定实施重度污染耕地种植结构调整或退耕还林还草计划。二是实施建设用地准入管理,防范人居环境风险。将建设用地土壤环境管理要求纳入城市规划、供地管理和土地开发利用管理。对拟收回土地使用权的有色金属冶炼、石油化工、石油加工、焦化、电镀、制革等行业企业用地,以及用途拟变更为居住和商业、学校、医疗、养老机构等公共设施的上述企业用地,由土地使用权人负责开展土壤环境状况调查评估;已经收回的,由所在地市、县人民政府负责开展调查评估。根据调查评估结果,建立污染地块名录及其开发利用的负面清单,合理确定土地用途。
问:污染地块治理与修复责任怎样界定?
答:《土十条》明确提出,污染地块治理与修复责任界定按照“谁污染,谁治理”的原则,由造成土壤污染的单位或个人承担。责任主体发生变更的,由变更后继承其债权、债务的单位或个人承担相关责任;土地使用权依法转让的,由土地使用权受让人或双方约定的责任人承担相关责任。责任主体灭失或责任主体不明确的,由所在地县级人民政府依法承担相关责任。
问:针对污染地块开发利用和治理与修复工程监管,《土十条》有何应对措施?
答:《土十条》对污染地块开发利用和治理与修复工程监管提出了明确要求。在污染地块开发利用方面,严格实施建设用地准入管理,一是建立污染地块开发利用前的调查评估制度。二是分用途明确管理措施,符合相应规划用地土壤环境质量要求的地块,可进入用地程序;暂不开发利用的,要划定管控区域,采取风险管控措施。三是落实城乡规划、国土资源、环境保护等部门监管责任,将土壤环境管理要求纳入城市规划和供地管理。
在污染地块治理与修复工程监管方面,一是治理与修复工程原则上在原址进行,并采取必要措施防止二次污染。二是公开工程基本情况、环境影响及其防范措施等信息,接受社会监督。三是委托第三方机构对治理与修复效果进行评估。四是实行土壤污染治理与修复终身责任制。
问:土壤污染了,有办法治理吗?有哪些修复方法?
答:受污染的土壤可以通过修复降低其风险或危害,恢复其功能,但一般需要大量的资金和较长的时间。土壤修复是指通过物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物,使其浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质,一般包括生物修复、物理修复和化学修复3类方法。由于土壤污染的复杂性,有时需要采用多种技术。
生物修复技术是20世纪80年展起来的,其基本原理是利用生物特有的分解有毒有害物质的能力,达到去除土壤中污染物的目的,主要包括植物修复技术、微生物修复技术和生物联合修复技术。优点是不破坏土壤有机质,不对土壤结构做大的扰动,成本低;缺点是修复周期长,通常不适宜对高浓度污染土壤的修复。
物理修复是指通过各种物理过程将污染物从土壤中去除或分离的技术。目前常用的技术包括客土法、热脱附、土壤气相抽提、机械通风等。优点是修复效率高、速度快;缺点是成本偏高等。
化学修复是指向土壤中加入化学物质,通过对重金属和有机物的氧化还原、螯合或沉淀等化学反应,去除土壤中的污染物或降低土壤中污染物的生物有效性或毒性的技术,主要包括土壤固化一稳定化、淋洗、氧化还原等。优点是修复效率较高、速度相对较快;缺点是容易破坏土壤结构,因添加化学药剂易产生二次污染等。
问:土壤污染治理与修复的成本如何?