土壤环境特征范例6篇

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土壤环境特征

土壤环境特征范文1

Abstract: Through the study on geochemical features of soil in Bazhong, we get the content of the typical elements Cd, I, Pb, S, Se, Zn in Bazhong, Tongjiang, Nanjiang, and Pingchang. The results show that the soil quality in Bazhong is similar with the national soil background value. The content of Cd in Bazhong is over the first class standard of national environmental quality, but the all met the second class standard. The Nemerow formula points that the soil pollution index is less than 0.7 and the agriculture soil in Bazhong is clean.

关键词: 地球化学特征;环境质量评价;巴中

Key words: geochemical feature;environmental quality assessmen;Bazhong

中图分类号:TU5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)12-0212-02

0 引言

硒、碘、硫、锌是人和动物所必需的营养元素,以硒元素为代表,环境中硒过量会导致人和动物中毒,缺乏会导致白肌病、克山病、大骨节病等地方病,这四种元素与人体健康关系密切[1]。据统计中国72%的县市发现有不同程度的缺硒情况存在,有研究指出湖北的恩施、贵州开阳与四川、重庆东部这几省交界处是中国硒的富硒地带[2-4]。巴中市处于这一区域的边缘,因此,勘察该区硒元素丰富程度具有重要现实意义。碘元素是人体必需的微量元素之一,约有1/2分布在甲状腺内;硫元素是很多蛋白质的重要成分;锌是维持动植物和人体正常生长发育必需的微量营养元素;铅和镉为重金属元素。本文对巴中县域(巴州、通江、平昌、南江)开展土壤环境地球化学调查,以摸清其土壤元素家底,合理实施农业特色种植,提高土地产出率。

1 研究区概况

巴中为四川东北部门户,辖巴州区、通江县、南江县、平昌县,幅员12325km2,地形地貌多样,以中低山地貌为主,属亚热带季风气候,年平均气温16.9℃,年平均降雨量1150mm[5]。森林覆盖率达35.91%,堪称“绿色宝库”。南江北部山区3000公顷“巴山水青”被称为“四川盆地北缘山地重要的生物基因库”。

2 研究方法

2.1 野外调查与样品采集

结合各县区特色产业带、地形、水文、土壤、交通等因素对样点进行设计。表层土壤采样:在采样中心点20m半径范围内,避开施肥点,采集相同土壤类型和用地类型的0-20cm土柱4-5个,去除杂物装袋1.5kg以上。晾干后用木槌敲打土壤至自然粒级后筛分,将筛分后重量大于600g样品装入容器。采样工作共获得表层土样344件,南江县83件,通江县122件,平昌县91件,巴州区48件。

2.2 样品测试分析

本文选取比较典型的六种元素进行测试分析,其中Se、I、S、Zn元素为生命元素代表,Cd、Pb为重金属元素的代表。Se元素根据国家标准用原子荧光分析方法进行分析;Zn元素根据原子吸收光谱分析方法进行分析;I元素根据碘量法进行分析。

2.3 数据整理

将样地野外调查以及室内测试分析资料回笼、整理,建立基础数据库,利用数据处理工具对收集的数据汇总,对比分析巴中市土壤环境地球化学特征

3 结果与分析

3.1 土壤典型元素的背景特征

共获得的344件土壤样品,进行土壤进元素测定,得到平均值见表1。

式中,Z为比较指数,n为元素个数,A为对作物生长及发育起积极作用的元素比较值,高者为2,低者为-2,相等为0;B为对作物生长及发育起消极作用的元素比较值,高者为-2,低者为2,相等为0[7]。通过上式的计算得到,研究区的元素含量与全国平均含量的比较指数为0,说明研究区的土壤质量与全国水平相当。有益元素中I较缺乏,重金属Cd高于全国水平,在农业生产活动中要注意有益元素的补充及有害元素的避免及消除。

3.2 土壤典型元素的环境评价

3.2.1 单因子指数评价法

单因子指数评价法[9]计算公式为:Pi=Ai/Bi

式中,Pi为土壤的单项污染指数,Ai为土壤元素实测值,Bi为土壤元素评价标准值。若Pi≤1,则土壤环境质量在标准内,相反,则土壤环境质量在标准之外,Pi值越大,污染越严重。本文采用《中国土壤环境质量标准》,根据土壤应用功能和保护目标,划分为三类:Ⅰ类主要适用于国家规定的自然保护区、集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤,土壤质量基本保持自然背景水平;Ⅱ类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤,土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染;Ⅲ类主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤,土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。本文采用土壤二级标准,即适用于一般农田、蔬菜地等。

通过表2可知,3个典型元素除Cd元素以外,其他元素均未超出中国土壤环境质量一级标准,所有元素均符合中国土壤环境质量二级标准,证明巴中市土壤环境质量较好,但仍需加强重金属元素监管。

3.2.2 尼梅罗综合评价法

尼梅罗综合评价法需要根据单项污染指数进行综合计算,不仅考虑了各种污染物的平均污染状况,而且突出了某种超标特别严重的污染物的作用,使用在污染项比较集中的环境中有很大的优势。尼梅罗指数特别考虑了污染最严重的因子,尼梅罗环境质量指数在加权过程中避免了权系数中主观因素的影响,是目前仍然应用较多的一种环境质量指数。计算公式为:P=[(Pijmax2+pijave2)/2]1/2

式中,P为样点综合指数,Pijmax为样点中所有评价污染物单项指数的最大值;Pijave为样点中所有评价污染物单项指数的平均值。P≤0.7为清洁,0.7

由表4计算结果可知,各县域土壤污染指数均小于0.7,证明巴中市土壤清洁。

4 结论与讨论

尼梅罗综合指数评价表明,各县域土壤污染指数均小于0.7,巴中市土壤清洁。研究区六个典型元素比较指数为0,研究区土壤质量与全国水平相当,有益元素中I较缺乏,重金属Cd高于全国水平。土壤环境质量评价中的单因子评价表明,六个典型元素除Cd元素以外,其他元素均符合中国土壤环境质量一级标准,所有元素均符合中国土壤环境质量二级标准。Cd元素为重金属元素,在水体中不能被微生物降解,只能发生各种形态相互转化和分散、富集过程。通过植物的吸收、挥发、根际过滤、降解等作用,降低土壤中Cd元素的含量,即提高了土壤的价值功能。

参考文献:

[1]http:///view/38906.htm.

[2]彭祚全.生命元素硒:兼谈恩施硒资源[M].北京:大中华文化出版社,2005.

[3]任海利,高军波,龙杰,等.贵州开阳地区富硒地层及风化土壤地球化学特征[J].地球与环境,2012,40(2):161-169.

[4]徐争启,倪师军,张成江,等.四川省万源市土壤硒形态特征及影响因素分析[J].安徽农业科学,2011,39(3):1455-1458.

[5]http:///view/85506.htm.

[6]韩雪梅.地上植物、地球化学元素及电池污染对土壤微生物群落特征的影响[D].济南:山东大学,2007:70.

[7]陈文德,汪子昆,刘应平,等.四川东部沱江乡茎瘤芥产地的地球化学特征[J].资源开发与市场,2012,28(1):6-8.

土壤环境特征范文2

[关键词]农用地;土壤污染;安全保障措施

[中图分类号]X53[文献标识码]A

土壤是人类赖以生存和发展的物质基础,也是经济社会发展不可或缺的宝贵自然资源,在维护经济社会可持续发展和生态安全等方面发挥着不可替代的作用。随着我国经济的快速发展,土地的不合理利用、工业发展造成了严重的土壤污染问题,直接影响农业发展、农产品安全和人体健康。农田土壤状况直接影响着农作物生长和食品安全。據首次全国性土壤污染普查结果显示,当前全国土壤总超标率达到16.1%,总体不容乐观。污染类型以无机污染(重金属)为主,有机污染(农药)次之;不同土地类型中,耕地土壤环境质量总体堪忧。农用地土壤污染具有隐蔽性和累积性的特征,人们无法在污染初期通过嗅觉和视觉发现污染物所在,而是通过长期污染累积到一定程度后,才能通过植物指示,加上化学分析,才能判定其污染物的存在及其危害程度。根据2014年《全国土壤污染状况调查公报》的结果,我国农用地土壤环境质量堪忧,对农产品质量和生态环境构成安全隐患,急需加强农用地土壤环境的监督管理,防控农用地土壤污染风险,防止造成污染危害,实现安全利用。

1农用地土壤污染来源

1.1矿产资源开发

矿产资源开发过程和矿藏开采后的废弃物使得矿区环境受到不同程度的破坏,其中影响最深刻的便是土壤环境。矿产资源在开发过程中或者废弃后污染物主要通过三种途径进入土壤,一是通过大气干湿沉降进入土壤;二是随矿山废水进入土壤;三是废石、尾矿的不合理堆放。煤矸石不但直接占用大量农田,而且在风力、降水等自然力的作用下,通过直接渗透、飘尘沉降、雨水冲刷等方式将大量有害有毒物质,如汞、铬、镉、铜、砷等带入土壤,煤矸石中含有的放射性物质还会导致土壤的辐射性污染。

1.2固体废弃物污染

工业废弃物和城市垃圾是土壤固体污染的主要来源。大量未经处理的工业废弃物随意堆积,重金属元素会在雨水的淋洗下向土壤中释放其有效态成分,造成土壤污染。我国工业固体废弃物主要来源于有色金属矿采选、有色金属冶炼、石油开采、石油加工、化工、焦化、电镀、制革等行业。

1.3农业污染

农业土壤污染的途径主要是化肥、农药、地膜、畜禽养殖等。我国是一个农业大国,化肥施用量巨大。但是,过度使用化肥会使土壤酸化,造成土壤胶体分散、结构破坏,土壤板结,另外未被作物吸收的氮、磷等随着农田排水扩散,造成更大面积的土壤污染。农药曾一度被认为是农业发展史上三大技术革命之一,但是,农药的长期大量使用,使土壤中的农药残留不断累积,污染程度不断加大。农民施用的某些农药会随着降雨进入土壤,并长期残留,严重损害了土壤中有益微生物的生存,而且会导致农产品农药残留量超标,危害人体健康。

农用地膜良好的增温保墒效果对中国农业产生了重大的、积极的作用,但同时随着地膜覆盖技术的普及,残留农用地膜已经带来了一系列的负面影响,大量的残留地膜破坏土壤结构,危害作物正常生长发育并造成农作物减产,进而影响到农业环境。

由于畜禽养殖规模化水平较低,粪便利用率不高,畜禽养殖污水基本都是直排,其主要污染物为COD、BOD、NH4-N、TP、TN,一个规模养殖场的排污量不亚于1个中型工业企业的排污量。此外,由于畜禽饲料中添加铜、铅等微量元素和抗生素、动物生长激素,使得许多未被畜禽吸收的微量元素和有机污染物随粪便排出体外,这种不合格的畜禽粪便肥料也会造成土壤污染。因此,集约化畜禽养殖场的畜禽粪便已成为有毒物质集中的“库”,使用有机肥导致土壤重金属、多氯联苯、有机酚类、亚硝酸胺类物质的积累,严重污染土壤环境。

1.4生活污染

未经处理的生活污水用于灌溉农田,将会使污水中的有害物质带入农田,污染土壤,此外,生活中的固体垃圾种类繁多,所含的有毒物质也各不相同,既有放射性元素,又有病原菌和寄生虫,这些垃圾进入农田之后,经过雨水浸淋,其渗出的有毒物质侵入土壤,就会改变土质和土壤机构,影响土壤中微生物活动,妨碍植物的生长。

2农用地土壤污染防治任务

农用地土壤污染防治的目标主要是保障农产品质量安全。农用地特别是农产品产地是生产的“第一车间”,研究表明,土壤中的重金属、持久性有机污染物会随着作物生长迁移到作物可食部分,进而危害农产品质量安全。保护好产地土壤,实际上就是从源头上防范了产品受害,将产地和产品结合起来保护,把保护产地土壤作为保护农产品的重要内容,通过轮作、间作、季节性休耕等农艺措施保护,既能实现土壤污染治理,又可以保障农产品质量安全,还可以发挥已污染土壤的生产功能,缓解粮食供给压力,保障国家粮食安全。

2.1深入开展土壤环境质量调查

相比大气、水污染,土壤污染状况调查基础薄弱,存在底数不清、资料不系统等特点。2016年5月,国家制定并公布了《土壤污染防治行动计划》,其中将深入开展土壤环境质量调查作为一项重要任务,要求以农用地和重点行业企业用地为重点,开展土壤污染状况详查。同时要求统一规划、整合优化土壤环境质量监测点位,建设土壤环境质量监测网络,形成土壤环境监测能力。根据环境保护部、财政部、国土资源部、农业部、国家卫生和计划生育委员会联合印发的《全国土壤污染状况详查总体方案》(环土壤﹝2016﹞188号),我国已全面启动土壤污染状况详查工作。“十五”以来,环境保护、国土资源和农业等部门相继组织开展了全国土壤污染状况调查、多目标区域地球化学调查、农产品产地土壤重金属污染调查等专项调查,初步掌握了全国土壤污染的总体情况和基本特征。但由于调查工作目标、内容范围不一致,在系统性、精细化等方面不能完全满足确定农用地土壤污染面积和分布的精度要求,调查结果难以支撑农用地和重点行业企业用地风险管控的需求,迫切需要开展一次土壤污染状况详查。

2.2分类管控,合理规划

按污染程度将农用地划为三个类别,未污染和轻微污染的划为优先保护类,轻度和中度污染的划为安全利用类,重度污染的划为严格管控类,以耕地为重点,分别采取相应管理措施,保障农产品质量安全。一方面,要推进轻度和中度污染耕地的安全利用,在重度污染区,调整种植结构,制定退耕还林还草计划;另一方面,完善政策制度,有序推进秸秆还田、增施有机肥、少耕免耕、粮豆轮作、农膜减量与回收利用等措施实施。督导农村土地流转的受让方履行土壤环境保护的责任,避免因过度施肥、滥用农药等掠夺式农业生产方式造成土壤环境质量下降。

2.3实行源头管控

一是严防矿产资源开发污染、涉重金属行业污染。在矿产资源开发活动集中的区域,执行重点污染物特别排放限值,要求矿产资源开发企业,严控重点污染物排放;要全面整治历史遗留尾矿库,根据实际情况,完善覆膜、压土、排洪、堤坝加固等隐患治理和闭库措施,全面整治遗留尾矿库;二是提高地膜质量,提高地膜回收率。要鼓励废弃农膜回收和综合利用,研究制定农药包装废弃物回收处理激励办法,开展废弃农膜回收利用试点。最后,要强化畜禽养殖污染防治。严格规范兽药、饲料添加剂的生产和过程,防止过量使用,促进源头使用。要加强畜禽粪便综合利用,在部分生猪养殖区开展种养业有机结合、循环发展试点。

2.4实施土壤污染治理与修复

根据国土、农业部门现有掌握的受污染耕地情况,实施治理与修复。以重污染工矿企业、集中污染治理设施周边、重金属污染防治重点建设综合防治先行区。制定土壤污染治理与修复规划。各地区以影响农产品质量和人居环境安全的突出土壤污染问题为重点,制定本行政区土壤污染治理与修复规划,明确重点任务、责任单位和分年度实施计划,建立项目库。

3农用地土壤污染防治保障措施

3.1构建管理体系,落实主体责任

按照“国家统筹、省负总责、市县落实”原则,建立完善土壤环境管理体制,落实土壤污染防治属地责任。建立省级土壤污染防治工作联席会议制度,协调解决重大问题。另外各地区还要建立土壤污染防治督查制度。

3.2统筹资金使用,确保重点任务

要加大资金统筹力度,支持开展土壤环境监测、调查、风险评估、治理与修复、监督管理等工作的资金投入,重点向土壤污染状况详查工作倾斜。将农村垃圾收集、清运、处理处置及农村污水收集处理设施建设、运行资金纳入当地财政预算,形成长效的资金投入机制。

3.3狠抓能力建设,夯实防治基础

要加强土壤环境监测、监管执法、应急能力等建设,配备必要的监测仪器设备、现场执法装备等。着力提升队伍业务素质,省、市每年分别至少开展1次土壤环境监测技术人员培训。

3.4加快科研投入,提升防治水平

充分发挥高等学校、研究机构、企业等自身科研优势,开展土壤污染调查监测、风险管控、治理修复等关键技术研究。建设土壤污染防治实验室、科研基地,加快推进科研基础设施建设;在各级科研课题中设立土壤污染防治专项,加大对土壤污染防治类科研项目支持力度;加快土壤污染防治研究成果、技术的转化和推广应用,促进产业化发展。

3.5开展宣传教育,提升保护意识

土壤环境特征范文3

摘要 根据2014年全国土壤污染调查结果显示,我国土壤环境不容乐观,对于污染土壤进行治理修复是现实的迫切要求。土壤修复制度是土壤环境保护立法的重要内容,法律应该将土壤修复作为一项法律义务、管理制度和制裁措施加以规定。土壤修复制度的内容包括修复的义务、规划、目标、标准、公众参与机制、商业模式、法律责任和监督管理等内容。

关键词 土壤污染;土壤修复;制度;立法

2014年国家公布的全国土壤污染调查结果显示,我国土壤污染已经相当严重。目前,我国各大城市的更新改造和产业的升级换代仍在进行中,更多的污染地块还会暴露显现,土壤污染问题已经引起社会的普遍关注,对于污染土壤进行治理修复是时代的要求。土壤属于难以再生或者不可再生的战略资源,由于污染而闲置土地或者无法有效利用土地会造成极大的浪费,还会增加对清洁土壤的开发强度。所以,污染土壤的治理修复是各国土壤环境保护立法的重要内容。

土壤修复制度立法的总体考虑

土壤修复的法律定位

土壤修复是指运用物理、化学、生物等技术方法,使受到污染和破坏的土壤恢复正常功能。土壤修复制度是法律对土壤修复活动所做的制度安排。修复污染土壤主要是基于两大基本考虑,一是消除土地上的污染及其不良影响,保障人体健康和环境安全;二是进行污染土壤的再开发利用。自20世纪70年代以来,由于土壤污染的加剧,土壤修复成为一项法律要求。

从法律的角度来讲,土壤修复具有三个法律性质:第一,是一项法律义务。由于土壤污染侵害了公众的健康、财产以及环境的安全,基于污染者负担原则,土壤修复成为法律规定的一项义务,造成土壤污染的责任主体必须负起相应的责任,消除土壤上的污染危害,恢复土壤的功能和价值。第二,是一项法律制度。土壤修复工作技术复杂、耗时长、涉及面广,必须将其制度化,以保障其长远、普遍、规范地实施。作为一项制度,必须有可反复适用的普遍性要求、规范性的内容、强制性的法律后果。第三,是一项法律制裁措施。造成土壤污染后,土壤修复是法律救济措施之一,受害者可请求法院判决责任人承担土壤修复责任。

土壤修复制度与其他土壤环境保护制度的关系

土壤环境保护是一项复杂的系统工程,相关的制度有很多,如土壤调查制度、土壤档案制度、分级分类管理制度、环境风险评估制度、风险管制制度和修复制度等,土壤修复制度是其中一项,该制度与其他制度紧密相连,甚至需要以其他制度为前提。由于中国受到污染的土壤很多,不可能也没有必要都进行修复,一般情况下只有经过对污染土壤的环境风险评估,确认有修复的必要和可能时,才进行修复。土壤修复制度只是管制污染土壤环境风险的措施之一,所以,土壤修复制度的设计必须放在土壤环境管理的总体框架下考虑,与其他制度和措施相协调。

尽管土壤修复属于末端应对方法,但是修复活动尽量前移仍有助于避免或减轻损害后果。因此有必要构建边开发、边修复,边建设、边修复的经济、生态建设一体化模式,将土壤修复行为融入开发建设全过程。这就需要将土壤修复的责任与现行环境管理制度相结合,如在环境影响评价制度中要求建设项目和规划环境影响评估的内容包括生态环境损害评估和土壤修复措施的内容;在颁发环境许可证时可以在许可证中要求持证人承担恢复环境损害的内容;在污染治理制度中增加土壤修复的内容。在企业停业、关闭,资源开发活动结束,建设活动完成等阶段,要求活动主体清除其行为对土壤的不良影响,修复土壤。此外,由于土壤的修复周期长,等待修复完全结束再进行开发可能会影响各相关利益方的利益,所以修复也可以与开发同时进行,在严格的管理之下进行有限地开发和利用。这样建立污染土壤修复过程的监督管理和治理设施的维护运营管理也十分重要。

农业用地修复与工业场地修复的关系

国外土壤环境立法很少有农业用地修复这种提法,因为修复往往指将污染清除,农业用地受到污染后,一般受影响面积大,由于成本太高无法进行快速的污染清除,此外,为了保护及恢复用地生产力,一般不适宜采取物理、化学等修复方法,更多地采用种植结构调整、农艺结合、生物萃取等方法进行污染清除,这些方法被认为是一种环境整治,而不是环境修复。在我国,实践中所进行的土壤修复包括农业用地修复,在一些地区(如湖南省)农业用地修复甚至是土壤修复的重点。但是,农业用地(特别是耕地)和工矿业场地在遭受污染方式、污染特征、对人体危害的暴露方式和危害机理等方面有所不同,土地的所有制形式、治理修复的方式、开发利用的模式、基金来源等也有极大差异,因此,对土壤立法时,有必要针对农业土壤保护和工业场地环境风险管制适当分开立法,根据两者的特征分别规定修复方式和目标、责任主体、资金来源、监督管理等,以增强土壤立法的实用性和针对性。

土壤修复法律制度的设计

土壤修复作为土壤环境保护及管理的一项新的制度,在土壤环境保护立法中占有重要位置,其具体内容应该包括如下方面。

土壤修复的法律义务及义务主体

土壤修复旨在控制土壤污染风险。立法应规定土壤修复是政府及造成环境污染、破坏的责任者的一项法律义务。当有关单位和个人的活动造成土壤污染或损害时,根据污染者负担原则,排污者有义务承担清除污染和危害、恢复环境状况的责任;当特定区域的环境质量恶化,对人体健康和财产造成危害或者威胁时,当地政府有义务组织环境区域土壤修复,改善环境质量。当然,排污者和政府责任有所不同,排污者主要对其个体行为产生的后果负责,政府在无法区别个体责任或责任主体灭失、或者责任主体丧失责任能力的情况下承担责任。国外经验显示,确定一个更广的责任主体范围有利于解决土壤修复责任主体确定困难、资金需求量大等难题。污染责任者的范围包括污染排放设施的所有者和经营者、污染处理设施的所有者和经营者、污染场地的所有者和使用者、污染物的运输单位等。当然,修复并不一定由政府和司法机构强制启动,也可以由企业或者业主基于商业目的自愿进行。无论是强制修复还是自愿修复都需要符合相关的标准及要求。

土壤修复规划

目前,我国受到经济、技术条件限制,不可能对所有受污染的环境区域和场地进行修复,需要通过制定修复规划或计划来确定修复对象、目标和具体要求。土壤修复规划或计划属于宏观法律规制,是在事前对土壤修复进行总体和长期安排,要求首先要对各个区域或地区受污染地块进行调查,在此基础上,根据污染状况和人体健康、环境安全需要,列出治理、修复对象的优先名目清单,并设定修复行为的宏观目标,部署总体行动。根据土壤修复的不同类别,修复规划应制定短期、中长期和突发生态环境事件应急修复规划,并对不同阶段的修复设定不同目标和行动纲领。对此,法律应明确土壤修复规划制定主体、权利义务和法律责任,保证规划的有序进行和有效实施。土壤修复计划是对具体地块的修复工作而制定的方案,包括采用的标准、达到的要求、时间安排、技术手段等。

土壤修复的目标及标准

土壤修复的原则性目标是消除污染土壤对人体健康和环境安全的危害和威胁,恢复土壤的特定用途。具体目标是由土壤环境标准确定。但在实践中如何确定具体适用的修复标准有两种不同的模式。一是适用统一标准;二是基于风险控制的标准。前一模式要求所有的修复工程都达到统一标准,这一标准可满足各种土壤用途的要求,不管场地处于什么位置,将来的用途是什么。后一模式在适用标准时往往根据地块环境评估的结果、人体暴露值、地块将来的用途等做出不同的调整。欧洲国家多采用前一模式。美国和加拿大等国采取的是后一模式,两种模式各有利弊,统一标准模式对污染者一视同仁,不必支付太多的谈判和沟通成本。不利之处是不加区别地适用统一标准不能针对土地开发利用的具体要求,可能造成过度修复,成本过大,不利于鼓励污染土壤的再开发。后一模式灵活性强,有针对性,有助于鼓励污染土壤的再开发利用,但是沟通成本大,决策过程复杂,在确定修复方案过程中投入专业技术力量大。中国历来有适用统一环境标准的传统,但是中国的国情复杂,区域差异大,统一标准缺乏针对性。此外,中国污染土壤修复刚起步,政策的制订也需要考虑到修复成本对于社会的影响,建议我国在完善土壤环境质量标准的前提下,逐步从统一标准模式向基于风险控制的标准模式转变。

土壤修复社会参与机制

公众参与是土壤修复中的重要一环,有效的公众参与可以保障公众的环境权,缓解污染场地周边的紧张关系,帮助寻求合适的修复方案,监督修复过程,补充政府执法力量的不足。应该在制订污染土壤管理政策、风险控制措施直至具体修复治理、资金筹措工作等不同决策层面上,全面开展利益相关方的对话与磋商,促进形成共识的互动过程。我国土壤修复过程中的公众参与严重不足,主要原因是缺少相关法律依据、缺乏公众参与意识及相关渠道。建议在“土壤环境保护法”中明确规定公众参与制度,要求政府及污染土壤相关管理部门在土壤修复方案制定、修复验收等环节组织公众参与,设立专门的公众交流机构,建立良好的沟通机制。加强对公众的风险教育及参与能力建设。当公众参与权受到侵犯时提供法律救济。

污染土壤修复及其他受损害环境的修复行为从某种程度上而言属于公益事业,需要号召全社会各个层面力量的广泛参与,引导鼓励公众参与修复计划的制定、实施,对政府和企业行为进行有效监督,鼓励公众参与土壤修复机制的科学研究和技术开发,并为此贡献智力、物力和财力等。

土壤修复的商业模式

目前从事环境修复的企业有上百家,但是对于修复企业而言,土壤污染修复领域的资金壁垒和技术壁垒都很高,行业及市场发展缓慢。我国土壤污染防治的中期目标是:“到2020年,法规和标准体系初步建立,土壤污染修复基本实现市场化,农业土壤环境得到有效保护,工业污染场地开发依法有序,大部分地区土壤污染恶化趋势得到遏制,部分地区土壤环境质量得到改善,全国土壤环境总体状况稳中向好。”要实现这个目标,当前亟需在明确责任主体和质量标准的前提下,按照“谁污染,谁付费” “谁投资,谁受益”“环境污染第三方治理”等基本导向,尽快建立起新型的商业模式,鼓励与引导社会资本投入到土壤环境保护事业中,改变当前土壤污染防治主要由中央财政投入的单一局面。

土壤修复的基金保障机制

土壤修复需要耗费巨额资金,仅靠责任人单一的资金来源难以解决,各国趋于建立社会化的多元资金途径。生态问题的根源是外部不经济性,需从设置环境资源开发行为的经济成本人手,由开发利用生态资源、造成生态问题、获得经济利益的主体承担主要生态修复资金义务。此外,生态环境改善属于公共利益范畴,政府理应投入部分资金。通过政府财政投入和转移支付、政府通过各种财源建立的修复基金、企业缴纳生态环境补偿费和生态修复保证金、社会捐助、银行贷款等方式建立生态修复资金来源渠道,形成有力的资金支撑机制。合理的资金机制可以保证开发利用主体对土地资源的谨慎开发,同时避免生态事故后“一走了之”局面的发生。建议在“土壤环境保护法”中规定环境基金制度支持土壤修复,还可以通过要求高危行业企业交纳土壤修复保证金的方式保证对受损环境修复的资金需要。

不履行土壤修复责任的追究机制

土壤修复既是一项管理制度,也是一项法律责任。为了顺应土壤修复的要求,我国的法律责任体系应进行如下革新。一是明确规定不履行修复责任的法律制裁措施。二是扩大损害赔偿范围。将法律救济的范围从传统损失扩大到生态损害,将环境恢复期间环境资源和环境服务价值暂时丧失的损失纳入损害赔偿之列,并对其做出具体的规定。三是明确修复成本追偿机制。当政府或者其他单位和个人代替责任人履行了修复环境的责任后,有权向责任者追偿修复成本。四是延长诉讼时效。将责任人承担法律责任的时效延长,在特定情况下可溯及既往。五是在潜在责任主体之间建立连带责任。六是建立土壤修复责任社会化机制,如通过建立环境保险制度、环境基金制度等来分化和分担土壤修复责任。

土壤修复的监管机制

中国目前土壤修复的管理体制主要有两种类型:一种是环保部门主导,其他部门参与;另一种是城市土壤修复由国土部门主导,农村耕地修复由农业部门主导,环保部门对污染治理实施监管。目前,土壤修复处于起步及试点阶段,管理形式尚未固定,无论治理修复由什么部门主导,环保部门对于环境污染治理修复相关活动的监管都不能缺位。

土壤修复工程技术复杂、隐蔽性强、时间跨度长、监管难度大。针对以上特点,政府对修复工程的监管应该体现如下特点:一是进行全过程监管。修复过程很长,包括污染场地环境调查和风险评估,修复计划和方案的制定,修复工程的开展,修复完工验收等,各个环节紧密相联,一个环节现出问题,修复的效果可能大受影响。政府必须进行全过程监管,明确若干控制点进行重点审查。二是设立工程监理。土壤修复工程多为隐蔽工程,覆盖后难以观测,工程监理是质量的重要保障。三是技术审查和守法监督适当分离。政府对于工程和技术、评估检测等问题并不在行,应该让懂行的人做懂行的事。技术性和专业程度高的工作由专业机构和专业人士把关,政府审查程序的完整性及结果的合规性。四是根据新出现的情况及时调整修复方案。修复过程长,随着调查的深入、技术的进步,可能会发现一些前期调查中未发现的污染和破坏,为此.应该要求修复责任单位适时调整修复方案,使新发现的问题一并得到解决。五是进行工程验收。工程验收是对于各责任方履行义务情况所进行的核查及核证。修复不是一项无止境的工作,责任也要有一个终结。国家立法应该建立统一的治理验收和管理程序,加强修复过程监管和结果监管。

土壤环境特征范文4

关键字:土壤污染污染、现状、特性、成因及类型

中图分类号:TE08 文献标识码: A

1、引言

土壤是环境要素之一,是人类生存、兴国安邦的战略资源。近20年来,随着社会经济的高速发展,我国因污染退化的土壤数量日益增加、范围不断扩大,土壤质量恶化加剧,危害更加严重,己经影响到小康社会的建设和可持续发展战略目标的实现,土壤污染防治刻不容缓。

对于土壤污染这个问题,一种观点认为,只要外源污染物进入土壤,便可称为土壤污染;而另一种观点认为,外源污染物不仅需要存在于土壤中,而且要对土壤本身或者土壤中附着的植物或者周围的生态环境造成损害,才能称之为土壤污染。综合来说,土壤污染,就是由于人类的生产、生活等活动产生的污染物、废弃物等直接或者间接的进入土壤,使得土壤的形状和性质等发生变化,并且超出了土壤的自净能力,破坏土壤乃至整个生态平衡的现象。

2、我国土壤污染现状

现如今制约我国经济社会可持续发展的重要因素之一就是土壤污染,由于我国工业化和城市化的进程加快,导致受污染土地的面积不断扩大,这一问题已制约着我国经济社会的发展。

2014 年 4 月 17 日,环境保护部和国土资源部了全国土壤污染状况调查公报,本次土壤污染状况调查的范围是除香港、澳门特别行政区和台湾省以外的陆地国土,调查点位覆盖全部耕地,部分林地、草地、未利用地和建设用地,实际调查面积约 630 万平方公里。调查采用统一的方法、标准,基本掌握了全国土壤环境总体状况。调查结果显示,全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,工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为 16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为 11.2%、2.3%、1.5%和 1.1%。从土壤利用类型看,耕地、林地、草地土壤点位超标率分别为 19.4%、10.0%、10.4%。

我国目前土壤污染呈污染种类多、污染途径广、有机无机污染物混合污染、新老污染并存的多元素复杂形式,防治难度极大。农产品的质量安全和人民的身体健康受到土壤污染的严重威胁,同时也影响社会和谐。我国土壤污染状况总体呈现污染物种类多、含量大、受污染土地面积广的特点,农村、城市和矿区呈现不同程度的土壤污染状况,尤其是耕地受污染严重。目前,有关研究表明,我国耕地受重金属污染严重,约有五分之一的耕地被重金属污染,而农产品被有机污染和农用化学品污染,导致其产量和质量均有下降,每年的直接损失至少数百亿。

近几年来,环保问题随着经济社会的迅速发展日益受到人们的关注。土壤环境保护和治理问题也成为除了水、大气、固体废弃物污染以外的新的关注热点。目前,我国生态环境、食品的安全、农业可持续发展等问题已受到土壤污染的严重威胁,土壤污染问题引起了环保治理者的高度重视,为此,国务院办公厅于今年初《关于印发近期土壤环境保护和综合治理工作安排的通知》,要求到2015年,在全面摸清我国土壤被污染状况的前提下,建立严格的涉及耕地和集中式饮用水水源地的土壤环境保护和治理制度,遏制土壤污染的上升趋势,保证全国耕地土壤环境质量的调查点位达标率高于80%。并提出到2020年,力争建成我国土壤环境保护体系,明显改善全国土壤环境质量。

3、土壤污染的主要成因及类型

化学污染、生物污染、物理污染、放射性污染等都是土壤污染物的来源,这些有机和无机污染物造成了土壤污染的多样性。通过污水排放、化肥农药的使用、废气和固体废物,这些污染物质进入土壤并大量累积。随着近几年来人口的急剧增长和工业的迅速发展,大量固体物质堆放和倾倒在土壤表面,土壤层中也渗透着大量有害废水,大气中的飘尘及有害气体也会随雨水进入土壤,另外农业化学肥料污染也是导致土壤污染的重要因素。由于人类的生产和生活过程过多的介入土壤,导致土壤污染的未知来源范围广、种类复杂。

3.1水质污染型

主要由于污染水源(指未经处理、未达排放标准的城市生活或工业废水等)通过被污染的地表水灌溉农田,最终污水中的有毒有害物质随着污水进入农田而污染土壤。

3.2大气污染型

工业活动排放到大气中的有害气体通过空气沉降、化学反应等过程,产生酸雨进入土壤,引起土壤的酸化。另外空气中的粉尘、烟尘等粒子由于地球重力作用空降进入土壤,也形成了土壤污染。

3.3固体废物污染型

城市工业废渣(城市垃圾、煤渣、矿渣、粉煤灰等)大量堆放在土地表面,其中的有毒有害物质造成土壤污染,使环境恶化。这些工业企业及生产生活产生的废物、垃圾等固体有害物质在堆积、处理和掩埋的过程中,大量占用地表面积,并且随着大气的迁移、降水、扩散、地表径流等进而污染周围地区土壤,形成土壤污染的点源性污染。随着城市工业化进程的加速,固体废物污染的污染物性质和种类都逐渐复杂化,并且这种复杂趋势日渐扩大。

3.4农业污染型

农药、化肥在农业生产中过量或不合理的使用都会造成土壤的污染。例如,氮肥在农业生产活动中被大量使用,导致土壤自身成分被破坏,形成土壤表层硬化,造成土壤的生物本质变差,致使农业产品的产出和质地下降。农药虽然具有杀虫的作用,但在农业生产中大量使用会使农药中的有毒有害物质沁入土壤,长期大量使用农药就会引起土壤严重污染。

4、土壤污染特性

土壤污染因其组成结构和形成原因的复杂具有独特性,与大气污染、水污染等其他环境污染有极大差别,它有着自身特有的性质。

4.1隐蔽性和潜伏性

土壤污染是污染物在土壤中长期积累的过程,一般要通过对土壤污染物进行植物产品质量分析监测、植物生态效应监测、植物产品产量监测、以及环境效应监测等来发现。其后果要通过长期摄食由污染土壤生产的植物产品的人或动物的健康状况才能反映出来。因此,土壤污染不像大气和水体污染那样易被人们所觉察。

4.2不可逆转性和长期性

土壤一旦遭到污染后极难恢复,而重金属污染则是一个不可逆过程。许多有机化学物质也需要有一个比较长时间的降解过程。由于土壤是一个络合一鳌合体系,土壤中凡乎所有的金属离子都有形成络合物和鳌合物的能力,形成的络合物、鳌合物可以几十年甚至几个世纪存在于土壤中,在常态下难以分解、转化。因而,土壤一旦遭受污染,极难恢复。

4.3后果的危害性

土壤污染的后果十分严重:1、被污染耕地质量下降,经济损失严重。耕地中污水灌溉并长期使用肥料、农药、农膜,致使污染物在土壤大量累积,土壤肥力下降,农作物产量减少,质量下降。2、食品安全隐患增加,危及人体健康。农作物在被污染的土壤中生长,大量吸收来自污染土壤的有毒有害物质,最终通过食物链进入人体,导致各类疾病的产生,危害人体健康。3、生态安全受到威胁。生态系统是一个有机整体,土壤污染直接导致土壤的生态系统结构和功能产生改变,使得生物种群的多样性减少,结构改变,导致土壤生产力减弱,破坏生态安全。土壤污染不仅危及特定地区的一个人或几个人的人生和财产安全,甚至波及更广范围的多数人的人生和财产安全;不仅危及当代人的生命健康,甚至会殃及子孙后代的利益。

4.4难以治理性

由于土壤污染的来源具有多样性,在治理土壤污染时仅仅依靠治理污染源头是远远不够的。土壤会被重金属、有机物质、放射性元素等多种有毒有害物质污染,这些物质在土壤中积累,很难被土壤稀释,有时甚至需要换土或者淋洗等方法来治理土壤污染,因此治理土壤污染的成本相对较高,时间较长。而大气污染和水污染等则可以通过直接治理污染源头而达到短时间内稀释净化自然的效果。

5、总结

在2012年两会上周宜开委员说,目前我国土壤污染形势严峻,存在的突出问题。周宜开委员并建议:一、抓紧制订土壤污染防治法,规定专门的、行之有效的制度和措施,使土壤污染防治工作步入法制化轨道。二、尽快实施土壤污染防治战略。开展重点加密调查,评估土壤污染对生态环境的风险;建立国家区域土壤污染档案;加强土壤污染监测和风险管理体系建设;推进污染土壤的治理修复。三、严格保护耕地土壤环境。重点做好农产品基地和农业主产区土壤环境安全性评估和有效保护;全面推广数字化测土配方施肥技术,加强耕地质量管理信息化建设。

土壤是人与动植物赖以生存的基础,而随着人类的进化和社会的不断发展,土壤环境正逐渐被破坏,土壤污染问题日益严重。由于我国当前土壤污染形式严峻,所以一定要实施防治战略、加强管理、严格保护土壤环境。

参考文献:

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土壤环境特征范文5

关键词 畜禽养殖废水灌溉土壤;重金属;分布特征

中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)01-0225-02

Distribution Characteristics of Heavy Metals in Livestock Wastewater Irrigation Soil

LI Yan-li LI Shu LUO Qiang

(Henan Research Institute of Environmental Protection Sciences,Zhengzhou Henan 450004)

Abstract [Objective] To animal manure fertilizer irrigation farmland soil Cu,Zn,Pb,Cd,Cr,Ni,As seven kinds of heavy metal content carry on research.[Method]Use automatic digestion and pretreatment system-inductively coupled plasma mass spectrometry for determination.[Results] Contents of Cr,Ni,Zn and Pb were not exceed standard soil environment quality standard level.Contents of Cd,Cu,As were no more than the soil environmental quality standards for secondary standard(6.5

Key words livestock wastewater irrigation soil;heavy metals;distribution characteristics

对发酵过的动物粪便、尿液、饲料残渣和冲洗水等混合有机肥,稀释后灌溉蔬菜,其中含有高量的养分,可促进农作物的生长和土壤肥力的提高,但由于添加剂饲料的广泛使用,许多畜禽养殖场产生的畜禽养殖污水中也常常含有较高的Cu、Zn等重金属元素[1]。使用ICP-MS对土壤样品中的Cu、Zu、Cr、Cd、Pt、As、Ni等进行测试分析。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试材为土壤。主要仪器:7700X电感耦合等离子体质谱仪,美国安捷伦科技公司;超纯水仪,DEENAII全自动消解及前处理系统;试验中所有玻璃容器均用10%硝酸浸泡后用超纯水清洗备用,玛瑙研钵,100目尼龙筛。主要试剂:硝酸(优级纯),盐酸(优级纯),高氯酸(优级纯),氢氟酸(优级纯,标准);多元素混合标准溶液(内标);ICP-MS调谐液。

1.2 试验方法

1.2.1 样品的制备。土壤样品根据《土壤环境监测技术规范》规定的采集方法进行采样。将风干后样品压碎,用四分法过20目尼龙筛。用研钵把样品研磨碎,过孔径100目尼龙筛。样品称取0.05 g的量,用全自动消解及前处理系统将样品消解,高纯水定容至25 mL[2]。

1.2.2 标准溶液的配置。用安捷伦多元素混合标准溶液配置成0、10、20、30、40、60、80、120 μg/L标准系列。

1.2.3 样品的测定。采用电感耦合等离子体质谱仪(型号:7700X)测定Cu、As、Pb、Cr、Cd、Zn、Ni;采集模式为质谱图;积分时间0.3 s;质谱图峰型为3个点;重复3次;调谐模式为批处理之前自动调谐、P/A因子调整;数据分析方法为全定量分析;标准曲线系列为0、10、20、30、40、60、80、120 μg/L[3-4]。

2 结果与分析

2.1 标准曲线分析

将标准曲线系列0、10、20、30、40、60、80、120 μg/L溶液依次进行仪器检测并输入含量,ICP-MS自动绘制标准曲线,得到的相关系数。测定其线性范围、相关系数、检出限、精密度与加标回收。对空白消解样品进行检测,重复测定 11 次所的标准偏差的 3 倍确定,得到重金属元素方法的检出限[5]。在已经测得含量的样品中加入不同标准含量的该元素进行加标回收试验,加标的量根据各元素测得的含量采用单标溶液进行定量加标,计算精密度和回收率[6]。结果见表 1。

2.2 土壤样品分析

土壤样品中的7种重金属含量,检测结果见表 2。根据国家土壤环境质量标准GB15618―1995,所采集的土壤样品中Cr含量最高为43.582 mg/kg,平均值为35.207 mg/kg(低于90 mg/kg);Ni含量最高为28.192 mg/kg,平均值为20.800 mg/kg(低于40 mg/kg);Zn含量最高为74.944 mg/kg,平均值为60.789 mg/kg(低于100 mg/kg);Pb含量最高为17.293 mg/kg,平均值为14.172 mg/kg(低于35 mg/kg);含量均没有超过一级标准值。Cd含量最高为0.443 mg/kg,平均值为0.159 mg/kg(低于0.3 mg/kg);Cu含量最高为40.460 mg/kg,平均值为25.216 mg/kg(低于100 mg/kg);As含量最高为30.256 mg/kg,平均值为23.167 mg/kg(低于旱地的30 mg/kg),均未超过二级标准值(6.5

3 结论

分析结果表明,所采集土壤样品中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Ni等重金属含量均未超标。所采集土壤样品中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Ni等重金属含量土壤中的垂直分布规律为重金属元素含量随土壤深度呈降低趋势,20 cm以上土壤的重金属含量明显高于20~40 cm土层的含量。

4 参考文献

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土壤环境特征范文6

关键词:土壤污染 重金属 危害 修复方法

土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一,也是人类生态环境的重要组成部分[1-2]。随着近年来经济发展,工农业生产不断扩大,所产生的废水和废渣也不断增多,不但破坏地表植被,而且其中有毒有害重金属还随废水的排放及废渣堆的风化和淋滤进入周边土壤环境[3-6]。目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染耕地面积近2,000万公顷,约占总耕地面积的1/5,其中工业“三废”污染耕地1,000万公顷,污水灌溉的农田面积已达330多万公顷。

1. 土壤重金属污染的定义

在自然界,重金属以各种形态存在,常见的金属元素有铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钼、金、银等;其中既有对生命活动所需要的微量元素,如锰、铜、锌等;但大多数重金属元素在环境中对环境都会有一定的污染作用,主要包括汞、镉、铅、铬以及类金属砷等对生物体具有显著毒害作用的元素[7]。重金属的密度一般在4.0以上,约60种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大,所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属,但是它的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高,因而一般不太注意它们的污染问题,但在强还原条件下,铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。

土壤重金属污染是指由于人类在生产活动中将重金属带入到土壤中,致使土壤中重金属累积到一定程度,含量明显高于背景,并可造成土壤质量的退化、生态与环境的恶化现象[8]。土壤本身含有一定量的重金属元素,如植物生长所必需的Mn、Cu、Zn等。因此,只有当叠加进入土壤的重金属元素累积的浓度超过了作物需要和忍受程度,作物才表现出受毒害症状,或作物生长并未受害但产品中某种金属的含量超过标准,造成对人畜的危害时,才能认为土壤已被重金属污染[9]。如土壤环境质量标准值(GB15618-1995)[10]。

2. 土壤中重金属的来源、种类

土壤重金属污染主要是由工业产生的“三废”以及污水灌溉、农药和化肥的不合理施用等农业措施引起的。随着工农业生产的发展,重金属对土壤和农作物的污染问题越来越突出,部分地区土壤重金属污染现象十分严重。总体来讲,土壤重金属污染源较广泛,即有自然来源,又有包括人类活动带入土壤的部分,目前主要来源为人为因素。主要包括大气尘降、污水灌溉、工业废弃物得不当堆放、采矿及冶炼活动、农药和化肥的过多施用等[11-12]。

2.1 污水灌溉

污水灌溉通常指的是使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。中国水资源较为紧缺,部分灌区常把污水作为灌溉水源来利用。污水的种类按其来源可分为城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城市混合污水等。城市生活污水中重金属含量虽然不多,但由于我国工业发展迅速,许多工矿企业污水未经分流处理而排入下水道与生活污水混合排放,从而造成污灌区土壤Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金属含量逐年累积[15-16]。在分布上,往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重,远离污染源头和城市工业区,土壤几乎不受污水中的重金属污染。

污灌在北方比较严重,因为我国北方比较干旱,水资源短缺严重,并且许多大城市都是重工业大城市,所以农业用水更加紧张,污水灌溉在这些地区较为普遍。据统计,我国北方旱作地区污灌面积约占全国90%以上。南方地区相对较小,仅占6%,其余则在西北地区。污灌不仅导致土壤中重金属元素含量的增加,而且还会在人体内富集。研究显示我国沈阳、温州和遂昌等地由于污水灌溉引发了人体镉中毒;鞍山宋三污灌区土壤中Hg、Cd的累积显著,污染严重;用处理过的污水灌溉是解决干旱地区作物需水问题的一条可行途径。但由此导致的土壤污染特别是重金属污染必须引起重视。

2.2 农药和化肥污染

农药和化肥是重要的农用物资,对农业生产发展起到重要的推动作用,但如果不合理施用,则可导致土壤中重金属污染。部分农药在其组成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金属元素,过量或不合理使用将会造成土壤重金属污染。肥料中含有大量的重金属元素,其中氮、钾肥料含量相对较低,而磷肥中则含有较多的有害重金属,另外复合肥的重金属含量也相对较高。施用含有重金属元素的农药和化肥,都可能导致土壤中重金属的污染。

2.3 矿山开采和冶炼加工

我国重金属矿产相对丰富,在金属矿山的开采、冶炼过程中,会产生大量废渣及废水,而这些废渣和废水随着矿山排水和降雨进入土壤环境中,便可直接地造成土壤重金属污染,这在我国南方地区表现得尤为突出。

3. 重金属污染的特点及危害

3.1 重金属元素污染土壤的主要特点

在土壤环境中重金属污染特点可以分为两部分:一是土壤环境中重金属自身的特点,二是重金属元素在不同介质中所表现的特点。具体特点如下:(1)形态变换较为复杂,重金属多为过渡元素,有着较多的价态变化,且随环境Eh,pH配位体的不同呈现不同的价态、化合态和结合态。重金属形态不同则其毒性也不同;(2)有机态比无机态的毒性大;(3)毒性与价态和化合物的种类有关;(4)环境中的迁移转化形式多样化;(5)生物毒性效应的浓度较低;(6)在生物体内积累和富集;(7)在土壤环境中不易被察觉;(8)在环境中不会降解和消除;(9)在人体内呈慢性毒性过程。(10)土壤环境分布呈区域性;

过量的重金属会引起动植物生理功能紊乱、营养失调、发生病变,重金属不易被土壤微生物降解,可在土壤中累积,也可通过食物链在人体内积累,危害人体健康。土壤一旦遭受重金属污染,就很难彻底消除,污染物还会向地下水和地表水中迁移,从而扩大其污染。因此重金属对土壤的污染是一类后果非常严重的环境问题。

3.2人类因土壤重金属污染而遭受的危害[25]

(1)土壤污染使本来就紧张的耕地资源更加短缺;(2)土壤污染给农业发展带来很大的不利影响;(3)土壤污染中的污染物具有迁移性和滞留性,有可能继续造成新的土地污染;(4)土壤污染严重危及后代人的利益,不利于可持续发展;(5)土壤污染造成严重的经济损失;(6)土壤污染给人民的身体健康带来极大的威胁;(7)土壤污染也是造成其他污染的重要原因。

4. 对重金属污染的防治及修复

4.1 对土壤污染的预防

目前,仍未找到可广泛应用且行之有效的重金属污染治理方法,但控制污染源,是防止土壤污染的根本措施之一,同时利用土壤的自净作用对污染物净化具有一定的预防作用。控制土壤重金属污染源,即控制进入土壤中的重金属污染物的数量和速度,通过土体自身的净化作用,降低污染。

(1)控制和消除工业“三废”

尽量利用循环无毒工艺,减少和消除重金属污染物的排放,对工业“三废”进行回收改善,使其化害为利,并严格控制工业生产中污染物排放量和浓度,使之符合排放标准。

(2)土壤污灌区的监测和管理

在污灌区对灌溉污水的重金属元素进行控制,监测水中重金属污染物质的成分、含量及其变化,避免引起土壤污染。

(3)合理施用化肥和农药

对于农药和化肥的施用,应以环保无毒为准则,禁止或限制使用高残留农药,大力发展高效、低毒、低残留农药,发展生物防治措施。为保证农业的增产,合理施用化学肥料和农药是必需的,但需控制好施用量,否则会造成土壤或地下水的污染。

(4)土壤容量和土壤净化能力的提高

在农业生产过程中,施用有机肥,改良松散型沙土,改善土壤胶体的种类和数量,增加土壤对有害重金属的吸附能力和吸附量,从而减少重金属在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金属,提高土壤净化能力。

4.2 土壤中重金属污染的修复方法

(1)工程措施

工程治理措施是指在土壤环境中,用物理或物理化学的原理来减少重金属污染物的措施。主要包括客土,换土,翻土,淋洗液热处理以及电解等方法。以上方法措施的治理效果相对彻底,但实工过程复杂、所需治理费用较高且比较容易引起土壤肥力效果降低。

(2)生物措施

生物治理是指利用能够在土壤中生存的生物的某些习性来抑制和改良土壤重金属污染。Nanda Kumar P B A等发现某些特殊植物对土壤中的重金属元素具有富集作用。寇冬梅等研究认为食用菌对重金属具有吸附作用。所用方法有动物治理,微生物治理,植物治理等。生物措施的优点是实施较为简便易行、投资较少且对环境破坏小,而缺点是在短期内不易得到治理效果。

(3)化学措施

化学治理方法是利用化学物质和天然矿物对重金属污染进行的原位修复技术,目前,在许多区域得到应用。化学治理措施主要包括利用土壤改良剂、抑制剂,增加土壤有机质、阳离子代换量和粘粒的含量,改变pH、Eh和电导等理化性质,使土壤重金属发生氧化、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。化学治理措施优点是治理效果相对较明显,而缺点是容易再度活化。

(4)农业措施

农业治理措施是通过改变耕作方式和管理制度来达到降低土壤重金属危害的方法。M.Puschenreiter等探讨了利用农业耕作措施治理土壤重金属的方法,得出在不同污染地区种植不同的农作物可有效降低重金属的污染。治理方法主要包括控制土壤水分,选择合适的农药、化肥,增施有机肥,选择农作物品种等。农业治理措施的优点在于操作简单、费用不高,而缺点是需要较长治理周期却治理效果不显著。

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