土壤重金屬污染的來源范文
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篇1
重金屬有多種不同的定義。在環(huán)境化學(xué)領(lǐng)域中,重金屬是指比重大于4或5的金屬。重金屬污染物不但包括生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷,還包括毒性較弱的重金屬鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩等重金屬元素。土壤重金屬污染隱蔽性強、毒性大、難降解且能沿食物鏈富集,是人們優(yōu)先考慮去除的污染物。
1污染來源
土壤重金屬污染來源大體可以分為工業(yè)來源、農(nóng)業(yè)來源、交通來源。
1.1工業(yè)來源。煤和石油等化石燃料燃燒釋放大量含有重金屬的有害氣體和粉塵,工廠排放的煙氣、粉塵等氣體污染物經(jīng)大氣環(huán)流擴散,以干、濕的沉降方式進入到水體與土壤中,造成土壤重金屬污染。工業(yè)生產(chǎn)過程如采礦、選礦、礦物加工等排放的廢水、廢氣、廢渣是土壤中汞、鉛、鎘、砷等重金屬污染的主要來源。
1.2農(nóng)業(yè)來源。主要來源于農(nóng)田污水灌溉、污泥利用,化肥、有機肥、農(nóng)藥和殺蟲劑的濫用以及塑料薄膜的大量使用等。農(nóng)用物資施用和農(nóng)業(yè)污灌是農(nóng)田土壤中汞、鉻、砷、銅、鋅等重金屬污染的重要來源。
1.3城市交通來源。主要來源于汽車排放的尾氣及輪胎磨損產(chǎn)生的粉塵。汽油、油的燃燒和發(fā)動機及其他鍍金部件磨損可釋放出鉛、鎘、銅、鋅等重金屬粉塵。
2污染危害
重金屬一旦進入土壤,就很難被微生物降解或者從土壤中去除,因此重金屬對土壤的理化性質(zhì)、生物特性和微生物群落結(jié)構(gòu)都產(chǎn)生重大危害。受到重金屬污染的土壤,其物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)都會發(fā)生變化,危害極大。
2.1導(dǎo)致經(jīng)濟損失。土壤的重金屬污染會造成耕地面積持續(xù)減少、土壤質(zhì)量下降和生物毒害增多,導(dǎo)致農(nóng)作物大幅度減產(chǎn),從而影響到糧食供給、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和區(qū)域經(jīng)濟增長。
2.2危害人體健康。酸雨、土壤添加劑等外界環(huán)境條件的變化,提高了土壤中重金屬的活性和生物有效性,使得重金屬較易被植物吸收利用,重金屬污染物難以降解,直接或間接地危害到處于食物鏈頂端的人類的身體健康,引發(fā)骨痛病、兒童血鉛、高血壓、心腦血管,癌癥等疾病。
2.3導(dǎo)致其他污染。土壤受到污染后,含重金屬濃度較高的污染表土容易在水力和風(fēng)力的作用下分別進入到水體和大氣中,導(dǎo)致水污染、大氣污染和其他衍生環(huán)境問題。
3治理途徑
重金屬污染土壤的治理途徑主要有兩種:一種是將重金屬污染物清除,削減土壤重金屬總量;另一種是固化土壤重金屬,降低其遷移性和生物可利用性,削減有效態(tài)重金屬含量。具體來講包括工程措施,化學(xué)措施,農(nóng)業(yè)措施和生態(tài)措施。
3.1工程措施。工程措施包括排土、客土和淋洗等方法。排土法剝離表層受污染的土壤,客土法是在被污染的土壤上覆蓋未被污染的土壤,淋洗法是通過清水灌溉稀釋或洗去重金屬離子。工程措施效果較為徹底,能使耕作層土壤中重金屬的濃度降至臨界濃度以下,或減少重金屬污染物與植物根系的接觸來控制危害。
3.2化學(xué)措施。第一,通過添加表面活性劑、有機螯合劑等一系列調(diào)控措施,改良土壤的理化性狀,提高土壤重金屬的生物有效性,使其易于被其他植物吸收,以達(dá)到修復(fù)土壤的目的。第二,通過添加固化材料,降低重金屬的遷移性和生物有效性。
3.3農(nóng)業(yè)措施。農(nóng)業(yè)措施是因地制宜的修正和完善耕作管理制度來減輕重金屬的危害,或者在受污染土壤上種植不進入食物鏈的植物。農(nóng)業(yè)措施適合治理中、輕度受污染土壤。
3.4生物措施。生物措施:一是通過生物作用改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài),使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環(huán)境中的移動性和生物可利用性;二是通過生物吸收、代謝達(dá)到對重金屬的削減、凈化與固定作用。通過一些特殊的微生物與植物、動物去除或者轉(zhuǎn)化土壤中的重金屬,降低重金屬的毒性。
3.4.1微生物修復(fù)。微生物修復(fù)技術(shù)主要有兩種:原位修復(fù)技術(shù)和異位修復(fù)技術(shù)。受到重金屬污染的土壤,往往富集多種耐重金屬的真菌和細(xì)菌,微生物可通過多種作用方式降低土壤中重金屬的毒性。
3.4.2植物修復(fù)。植物修復(fù)是利用植物吸收、富集、降解或固定土壤中重金屬離子或其他污染物,以降低或消除污染程度,修復(fù)土壤。
3.4.3動物修復(fù)。動物修復(fù)是利用土壤中的某些鼠類等低等動物吸收土壤中的重金屬。例如在受重金屬污染的土壤中放養(yǎng)蛆蟲,待其富集重金屬后,采用電激、灌水等方法驅(qū)出蛆蟲集中處理。
4展望
土壤重金屬污染來源趨于多樣化、綜合性,對人類的危害也日趨嚴(yán)重。在未來很長時間內(nèi)重金屬污染仍將是我國所面臨的重大環(huán)境問題之一,迫切需要解決。但對于不同種類、不同性質(zhì)的重金屬污染事件,應(yīng)將物理、化學(xué)、生物等修復(fù)手段綜合應(yīng)用以便更好地治理土壤重金屬污染,同時研制復(fù)合材料,已解決土壤重金屬復(fù)合污染的問題。
參考文獻:
[1]MILEN KOVICN,DAMJANOVIC M.Study of HeavyMetal Pollution in Sedimentsfrom the IronGate(DanubeRiver),Serbia and Montenegro[J].Polish Journal ofEnvironmental Studies,2005,14(6):781-787.
[2]趙學(xué)茂.土壤重金屬污染的防治辦法[J].甘肅農(nóng)業(yè),2006,(2):228.
[3]李兵.土壤中重金屬污染與危害[J].金屬世界,2005,(5):43-53.
[4]張志紅,楊文敏.汽油車排出顆粒物化學(xué)組分分析[J].中國公共衛(wèi)生,2001,17(7):623-624.
[5]章明奎.污染土壤重金屬的生物有效性和移動性評價:四種方法比較[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2006,(8):1501-1504.
[6]祖艷群,李元昆明市蔬菜及其土壤中鉛、鎘、銅和鋅含量水平及污染評價[J].云南環(huán)境科學(xué),2003,(8):35.
[7]胡文.土壤-植物系統(tǒng)中重金屬的生物有效性及其影響因素的研究[D].2008.
[8]夏家淇.土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)詳解[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1998.70-75.
篇2
1.土壤重金屬污染現(xiàn)狀 目前我國受重金屬污染的耕地面積近2000萬公頃,約占耕地總面積的1/5。受礦區(qū)污染土地達(dá)200萬公頃,石油污染土地約500萬公頃,固體廢棄物堆放污染約5萬公頃,“工業(yè)三廢”污染耕地近1000萬公頃,污水灌溉的農(nóng)田面積達(dá)330多萬公頃。土壤污染使全國農(nóng)業(yè)糧食減產(chǎn)已超過1300萬噸,因農(nóng)藥和有機物污染、放射性污染、病原菌污染等其他類型的污染所導(dǎo)致的經(jīng)濟損失難以估計。由于污染,土壤的營養(yǎng)功能、凈化功能、緩沖功能和有機體的支持功能正在喪失。
2.土壤重金屬污染產(chǎn)生的嚴(yán)重后果 ①土壤污染使本來就緊張的耕地資源更加短缺。②土壤污染給人民的身體健康帶來極大的威脅。③土壤污染給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來很大的不利影響。④土壤污染也是造成其他環(huán)境污染的重要原因。⑤土壤污染中的污染物具有遷移性和滯留性,有可能繼續(xù)造成新的土地污染。⑥土壤污染嚴(yán)重危及后代子孫的利益,不利于農(nóng)村經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
3.土壤重金屬污染來源 ①隨著大氣沉降進入土壤的重金屬。大氣中的重金屬主要來源于能源、運輸、冶金和建筑材料生產(chǎn)產(chǎn)生的氣體和粉塵。除汞以外,重金屬基本上是以氣溶膠的形態(tài)進入大氣,經(jīng)過自然沉降和降水進入土壤。經(jīng)自然沉降和雨淋沉降進入土壤的重金屬污染,與重工業(yè)發(fā)達(dá)程度、城市的人口密度、土地利用率、交通發(fā)達(dá)程度有直接關(guān)系,距城市越近,污染的程度就越重。②隨污水進入土壤的重金屬。污水按來源和數(shù)量可分為城市生活污水、石油化工污水、工業(yè)礦山污水和城市混合污水等。生活污水中重金屬含量很少。但是,由于我國工業(yè)迅速發(fā)展,工礦企業(yè)污水未經(jīng)分流處理而排入下水道與生活污水混合排放,從而造成污灌區(qū)土壤重金屬鉛、鎘、汞、溴、鉻等含量逐年增加,隨著污水灌溉而進入土壤的重金屬,以不同的方式被土壤截留固定。③隨固體廢棄物進入土壤的重金屬。固體廢棄物種類繁多,成分復(fù)雜,不同種類其危害方式和污染程度不同。其中礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物最為嚴(yán)重。這類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。有一些固體廢棄物被直接或通過加工作為肥料放入土壤,造成土壤重金屬污染。如隨著我國畜牧生產(chǎn)的發(fā)展,產(chǎn)生大量的家畜糞便及動物加工產(chǎn)生的廢棄物,這類農(nóng)業(yè)固體廢棄物中含有植物所需氮、磷、鉀和有機質(zhì),同時由于飼料中添加了一定量的重金屬鹽類,因此作為肥料施入土壤增加了土壤鋅、錳等重金屬元素的含量。固體廢棄物也可以通過風(fēng)的傳播而使污染范圍擴大,土壤中重金屬的含量隨距污染源的距離增大而降低。④隨農(nóng)用物資進入土壤的重金屬。農(nóng)藥、化肥和地膜是重要的農(nóng)用物資,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展起著重大的推動作用,但長期不合理施肥,也可以導(dǎo)致土壤重金屬污染。重金屬元素是肥料中最多的污染物質(zhì),氮、鉀肥料中重金屬含量較低,磷肥中含用較多的有害重金屬,復(fù)合肥的重金屬主要來源于母料及加工流程所帶入。
篇3
關(guān)鍵詞:土壤污染;重金屬;防治
1 引言
隨著我國加入世界貿(mào)易組織,經(jīng)濟全球化的迅速發(fā)展,含重金屬的污染物通過各種途徑進入土壤,造成土壤嚴(yán)重污染。土壤重中金屬污染不僅對生物的生存有危害,對于人類自身的危害同樣十分嚴(yán)重。農(nóng)村因農(nóng)藥的的大量使用從而導(dǎo)致土壤重金屬污染嚴(yán)重,城市則因為工業(yè)原因?qū)е峦寥乐亟饘傥廴緡?yán)重。
而在處理重金屬污染方面,目前國內(nèi)有資質(zhì)處理重金屬污染的公司寥寥無幾。由于我國經(jīng)濟的快速發(fā)展、工業(yè)化的快速發(fā)展使得土壤的重金屬污染問題越來越嚴(yán)峻,土壤的重金屬污染又與人民的生活息息相關(guān),所以我們必須重視土壤重金屬污染問題,研究其解決方法。
2 現(xiàn)狀
根據(jù)我國有關(guān)權(quán)威相關(guān)部門的顯示,目前在我國東部發(fā)達(dá)經(jīng)濟地區(qū)為數(shù)不多的耕地中,其中有超^七成以上的土地被污染,并且照這個趨勢來看,如果不及時采取有效措施,污染的情況還會持續(xù)加劇,對地下水資源的質(zhì)量和人們的身體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅,影響十分惡劣。
根據(jù)國家環(huán)境監(jiān)測中心的調(diào)查結(jié)果,我國的土壤污染種類多樣,從重度金屬污染到輕度污染、中度污染、高度污染都有不同程度的涉及,其中尤以重金屬污染最為嚴(yán)重,由于重金屬近年來在工程使用超標(biāo),在嚴(yán)重污染領(lǐng)域已經(jīng)首當(dāng)其沖,需要引起人們的高度重視。
鎘、砷、汞等有毒重金屬所導(dǎo)致的重金屬污染比起傳統(tǒng)的水污染影響是十分惡劣的,破壞力強,恢復(fù)時間久,修復(fù)速度慢 在一些重金屬超標(biāo)污染嚴(yán)重的工業(yè)區(qū),我國有些城市的大片農(nóng)田受多種重金屬污染,超過十成的的土壤已經(jīng)基本喪失土地生產(chǎn)力,近十年都無法進行耕種收獲。
嚴(yán)峻的問題越來越導(dǎo)致周圍環(huán)境的惡化和生態(tài)的變化,也開始引發(fā)人們的思考和行動,早在2005年,我國有關(guān)立法機關(guān)便通過了對污染的防御和治理的有關(guān)條款進行規(guī)定,要求企業(yè)和公司在生產(chǎn)過程中承擔(dān)社會責(zé)任,減少污染物的排放,為人們的生命健康和生態(tài)環(huán)境的改善從法律角度提供了理論基礎(chǔ),讓企業(yè)、公司有法可依。
3 污染來源
從上文的統(tǒng)計結(jié)果中我們可以看出,我國的當(dāng)前主要污染以重金屬為主,那么主要是哪些金屬構(gòu)成的呢?它們是怎么來的呢?研究表明,我國目前的重金屬污染以鎘、鉛、鉻、銅、鋅等為主,其中鎘的污染最為嚴(yán)重。而重金屬的主要來源是人類的生產(chǎn)生活活動,例如工業(yè)污染物的排放、農(nóng)業(yè)用水農(nóng)藥污染以及人類生活污水的排放等。
3.1 鉛的來源
鉛作為原料應(yīng)用于蓄電池、電鍍、顏料、橡膠、農(nóng)藥、燃料等制造業(yè);鉛板制作工藝中排放的酸性廢水中鉛濃度最高,電鍍廢液產(chǎn)生的廢水鉛濃度也很高。
3.2 鎘的來源
鎘可以為鋼、鐵等電鍍,提供一種抗腐蝕性的保護層,具有吸附性好且鍍層均勻光潔等特點,因此工業(yè)上90%的鎘用于電鍍、顏料、塑料穩(wěn)定劑、合金及電池等行業(yè)。
3.3 鎳的來源
鎳在廢水中主要以二價離子存在,主要是硫酸鎳、硝酸鎳以及與許多無機和有機絡(luò)合物生成的鎳鹽。電鍍業(yè)、采礦、冶金、石油化工、紡織等工業(yè),以及鋼鐵廠、印刷等行業(yè)是含鎳廢水的工業(yè)來源,其中以電鍍業(yè)為主。
3.4 銀的來源
硝酸銀是常見銀鹽中唯一可溶的,廢水中含銀的主要成分也是硝酸銀。硝酸銀廣泛應(yīng)用于無線電、化工、機器制造、陶瓷、照相、電鍍以及油墨制造等行業(yè)硝酸銀有著廣泛應(yīng),電鍍業(yè)和照相業(yè)則是含銀廢水的主要來源。
4 土壤污染的修復(fù)
對于土壤的重金屬污染處理方法,目前主要有四大類,即化學(xué)方法、工程方法、生物方法以及農(nóng)業(yè)方法。
4.1 化學(xué)方法
該方法針對不同的土壤狀況,選擇合適的化學(xué)試劑加入土壤,用以去除土壤中的重金屬,降低土壤中重金屬的含量。也可抑制污染物質(zhì)的再次溶出、擴散,從而最終達(dá)到降低重金屬污染的目的。
4.2 工程方法
該方法是將污染的土壤移除后加入未污染土壤,并且對已污染的土壤進行處理,從而達(dá)到修復(fù)土壤的目的??梢詫σ盐廴就寥劳ㄟ^熱處理(將污染土壤加熱,使土壤中的揮發(fā)性污染物揮發(fā)并收集起來進行回收或處理)、淋洗(用淋洗液來淋洗污染的土壤)、電解(使土壤中重金屬在電解、電遷移、電滲和電泳等的作用下在陽極或陰極被移走)等方式加以處理。該種方法具有效果徹底、穩(wěn)定等優(yōu)點,但同時操作方式較為復(fù)雜、治理費用高并且易引起土壤肥力降低等缺點。
4.3 生物方法
該方法通過利用某些生物的特殊習(xí)慣以及生理功能來適應(yīng)、改善土壤的重金屬污染狀況。利用蚯蚓和鼠類吸收土壤中的重金屬,利用微生物的生物功能對土壤中的重金屬進行吸附、沉淀、氧化、還原,降低土壤中溶解的重金屬含量。該種方法實施簡便,投資少,對環(huán)境極為友好,但是所需時間極長,短期內(nèi)治理效果十分不理想。
4.4 農(nóng)業(yè)方法
該方法通過因地制宜的改變一些耕作管理制度、在污染土壤上種植不進入食物鏈的植物來減輕重金屬的危害。農(nóng)村的土壤重金屬污染的主要來源是農(nóng)藥的大量使用,因此改進耕種制度便顯得極為重要。選擇合理有效科學(xué)的耕種方式可以很大程度的降低土壤再次被污染程度,輔以生物方法可以解決長期的污染問題,并且對于環(huán)境很友好,非常值得提倡。
5 前景
土壤的重金屬污染存在治理難、治理時間長的難題,因而如何有效的在不對土壤肥力造成影響的情況處理重金屬污染就顯得極為重要。而目前的大部分方法都處于實驗室試驗階段,并沒有合理有效的處理方式,因此研究出一種優(yōu)秀的土壤重金屬污染處理方式極為重要,目前我國土壤重金屬污染形勢十分嚴(yán)峻,可以說刻不容緩。
通過對以上一些土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)的介紹,可以預(yù)測,在今后的重金屬污染治理中,生物方法將發(fā)揮巨大作用。同時,修復(fù)過程不僅僅局限于一種修復(fù)方式,而將成為兩種或多種修復(fù)方式共同作用的情況。因此,在我們了解各種修復(fù)方式的實際操作方法及其優(yōu)缺點后,在應(yīng)用過程中取長補短,才能更大的發(fā)揮其修復(fù)能力。并通過一些新的修復(fù)思路和方法的探索,為今后的研究指明方向,這還需要植物生理學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)、化學(xué)、遺傳學(xué)、環(huán)境保護學(xué)和生物工程等多個學(xué)科的共同努力來實現(xiàn)。
修復(fù)的成功和失敗經(jīng)驗,特別是結(jié)合我國國情,加強研究,將會使我國污染土壤及地下水和地表水的生物修復(fù)的工作進入到一個嶄新的階段。
6 結(jié)語
重金屬復(fù)合污染是當(dāng)前土壤污染研究的重要科學(xué)問題。由于土壤中重金屬復(fù)合污染的普遍性及它們在生態(tài)系統(tǒng)中具有多樣、復(fù)雜的復(fù)合效應(yīng)機制,包括協(xié)同作用、拮抗作用以及加和作用等,還有復(fù)合污染的復(fù)雜性和特殊性,因此,土壤重金屬復(fù)合污染是很難治理的。因此我們要大力研究其治理方式,尤其是生物方法,在不破壞環(huán)境的前提下治理污染問題。
參考文獻
[1]重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)述評_何啟賢
[2]重金屬土壤污染修復(fù)技術(shù)初探_林帥
[3]土壤的重金屬污染及其防治_張國印
[4]重金屬污染及其生物修復(fù)_諸振兵
[5]土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)及其研究進展_孫鵬軒
篇4
關(guān)鍵詞:土壤;重金屬污染;法律對策
中圖分類號:X53 文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1005-913X(2017)06-0056-02
土壤-植物系統(tǒng)是生物圈中最為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu),可以對太陽能進行有效轉(zhuǎn)化。而土壤重金屬污染就是人類在生產(chǎn)、生活過程中將重金屬加入土壤,使重金屬含量比自然含量顯著高出,從而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境受損的狀況。土壤重金屬污染不僅會影響農(nóng)作物的生長,而且會對空氣、水等造成影響,所以說土壤重金屬污染對人類生存有著關(guān)鍵影響。因為土壤重金屬污染所帶來的后果十分嚴(yán)重,所以對其進行有效防治已經(jīng)成為環(huán)保工作中的重點。
一、土壤重金屬污染的來源與環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)
(一)土壤重金屬污染的來源
隨著社會的快速發(fā)展,生態(tài)環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重,而土壤重金屬污染問題最為嚴(yán)峻。而造成土壤重金屬污染來源的詳細(xì)信息如表1所示。
(二)重金屬土壤環(huán)境的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
土壤是人類賴以生存的基礎(chǔ),如果重金屬的含量過高,就會出現(xiàn)土壤重金儻廴咀純觶為人類的生存、發(fā)展造成嚴(yán)重影響。所以重金屬土壤環(huán)境的質(zhì)量需要控制在相應(yīng)范圍內(nèi),以確保土壤的應(yīng)用質(zhì)量。而重金屬土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值如表2所示。
二、土壤重金屬污染中存在的防治問題
(一)缺乏系統(tǒng)性的防治法規(guī)
我國對大氣、水體、固體以及放射性物質(zhì)的污染都制定了有針對性的法律法規(guī),可以對其進行系統(tǒng)性的防治與處理。但是卻沒有針對土壤重金屬污染制定系統(tǒng)性的法律,只是在其他防治立法中進行分散制定,所以說我國缺乏對土壤重金屬污染進行防治的系統(tǒng)性法律。雖然許多污染防治立法中都對土壤重金屬污染問題有所涉及,但是這些法律過于分散。這樣不僅不利于對法律功能的充分發(fā)揮,而且不能對土壤重金屬污染的防治效果提供確切保障。所以在制定土壤重金屬污染防治法律時,需要對其系統(tǒng)性進行重點考慮。
(二)缺乏健全的預(yù)防機制
雖然我國也認(rèn)識到對土壤重金屬污染進行防治的重要性,但是在實際操作過程中依然是強調(diào)治理而忽略預(yù)防。首先,我國有對環(huán)境影響進行評價的機制,以對相應(yīng)施工項目對環(huán)境可能產(chǎn)生的影響進行分析與評價,從而降低項目對環(huán)境的損害。雖然環(huán)境影響評價機制中對相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境準(zhǔn)入機制進行了說明,但是隨著社會、經(jīng)濟的高速發(fā)展,新型問題的不斷出現(xiàn),生態(tài)環(huán)境準(zhǔn)入機制已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的發(fā)展要求。其次,我國目前沒有出臺對土壤重金屬污染擴散進行有效控制的法律,無法降低受污土壤對人類生存所造成的影響。最后,現(xiàn)在我國土壤重金屬污染問題治理狀況不具備較高的透明度,大部分人們都不了解土壤重金屬污染的原因與治理效果,所以不懂得如何從自身做起,降低土壤污染。
(三)缺少責(zé)任追究制度
土壤重金屬污染責(zé)任追究制度就是在主體觸犯相應(yīng)法律后,強制其對有關(guān)責(zé)任進行承擔(dān)的制度。但是目前我國缺少對土壤重金屬污染責(zé)任進行有效追究的制度。首先,承擔(dān)責(zé)任的主體一般就是土地的所有及使用人員,其范圍太窄,不能對相關(guān)的企業(yè)、個人進行有效包含。同時我國沒有制定相關(guān)法律對應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任進行明確,致使國外許多重污染企業(yè)搬至國內(nèi),大大提升了我國土壤重金屬污染的程度以及治理難度。其次,我國對造成土壤重金屬污染主體的責(zé)任進行追究時,主要對其行政責(zé)任進行追究,但是有時責(zé)任主體對土壤的傷害是不可挽回的,可是我國卻沒有出臺相應(yīng)的法律法規(guī),不能對其進行定罪。這樣不僅體現(xiàn)出了責(zé)任追究制度中的嚴(yán)重缺失,而且不能對違法行為進行有效打擊。最后,因為土壤污染的潛伏周期長,治理費用高、周期長,而我國又缺乏對責(zé)任進行有效歸納的原則,不能對污染主體責(zé)任進行有效追究。
三、土壤重金屬污染防治的法律對策
(一)制定系統(tǒng)性的法律規(guī)定
以預(yù)防為主,防治兼顧的原則制定有針對性的土壤污染法規(guī),同時以《環(huán)境保護法》為基礎(chǔ)指導(dǎo),制定有效的土壤污染防治制度,而其主要原則包括預(yù)防為主、民眾參與、污染主體付費、社會和環(huán)境可持續(xù)健康發(fā)展等原則。另外,土壤污染防治法律是環(huán)保法律體系中的關(guān)鍵部分,是對土壤污染進行有效治理的根本,可以為相應(yīng)法律體系的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。所以應(yīng)該先建立相應(yīng)的法律框架,然后以其為依據(jù)對土壤重金屬污染防治的相關(guān)法律內(nèi)容進行明確,從而使我國防治土壤重金屬污染問題有法可依。所以想要對土壤重金屬污染問題進行有效防治,只是構(gòu)建一些原則性、概括性制度,是得不到明顯效果的。只有先出臺相應(yīng)的土壤污染防治法,并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建相應(yīng)的法律體系,從而對我國土壤重金屬污染問題進行有效解決。
(二)嚴(yán)格規(guī)定法律責(zé)任
嚴(yán)格追究污染主體的法律責(zé)任是有效開展土壤重金屬污染防治工作的重點,所以首先需要做到對土壤重金屬污染進行防治的過程中,單位、企業(yè)與個人都可能是造成土壤重金屬污染的主體。對于無心所造成的污染問題,相關(guān)人員需要承擔(dān)法律責(zé)任。同時還應(yīng)該以污染情況為依據(jù)對不同的污染主體進行明確,并對污染原因進行查明,對責(zé)任主體范圍進行擴大。其次,對土壤重金屬污染防治工作的行政責(zé)任進行明確,可以以《水污染防治法》為參考,而所采用形式包括財產(chǎn)以及行為責(zé)罰。再次,對土壤重金屬污染防治工作的民事責(zé)任進行明確,民事責(zé)任是整個責(zé)任體系中的重要部分。對民事責(zé)任進行制定的過程中,立法人員需要對相應(yīng)的付費原則進行充分考慮。最后,刑事責(zé)任作為最為嚴(yán)厲的懲罰方式,在土壤重金屬污染防治工作中具有十分重要的意義,但是我國刑法中缺乏對污染犯罪行為的明確定罪。所以國家對刑事立法進行構(gòu)建時,需要對土壤重金屬污染的刑事立法進行有效關(guān)注,只有這樣才能有效提升我國土壤重金屬污染的防治效果。
(三)增強執(zhí)法力度
在環(huán)境污染執(zhí)法過程中,如果行政機關(guān)不能對自己手里的權(quán)力進行恰當(dāng)使用,就會使污染土壤的行為得到放縱。所以國家需要增強政府機關(guān)的執(zhí)法力度。首先,對保護土壤的立法體系進行健全,其中包括全國統(tǒng)一性的立法,還有以區(qū)域特點為依據(jù)制定的地方性立法。健全的法律法規(guī)不僅是政府機關(guān)開展執(zhí)法工作的前提,而且是政府機關(guān)落實執(zhí)法工作的關(guān)鍵依據(jù)。所以對土壤保護的立法體系進行有效健全有著非常重要的意義。其次,構(gòu)建完善的執(zhí)法機構(gòu)。以立法為依據(jù),構(gòu)建完善的執(zhí)法機構(gòu),對相關(guān)基層執(zhí)法部分進行獨立于國家機構(gòu)之外的構(gòu)建,以有效提升執(zhí)法效果。同時實施主管機構(gòu)的垂直領(lǐng)導(dǎo),以避免地方政府過度參與當(dāng)?shù)丨h(huán)保工作,從而消除政府權(quán)利對環(huán)保執(zhí)法的不良影響。此外,環(huán)保行政部門的上下級需要對其關(guān)系進行良好處理,并以確保執(zhí)法效率為前提,嚴(yán)格遵循執(zhí)法的根本目的以及協(xié)調(diào)性的執(zhí)法原則,從而有效落實土壤重金屬污染的執(zhí)法工作。再次,增強執(zhí)法手段。以地方污染特點為依據(jù),采用有針對性的防治方法,對土壤污染狀況進行有效解決。同時對污染源進行有效調(diào)查,并進行針對性處理;最后,提升土壤污染的執(zhí)法費用,增加高質(zhì)量的執(zhí)法設(shè)備。這樣擁有充足經(jīng)費以及高技術(shù)設(shè)備,可以滿足土壤污染監(jiān)測、執(zhí)法的更高要求。
四、結(jié)語
土地資源是人類賴以生存的重要資源之一,并且是人類生存必須的前提。隨著社會的快速發(fā)展,人類對土地的影響越加嚴(yán)重,并且兩者之間的矛盾越來越激烈。同時隨著社會改革的快速進行,人類需要面對更多的挑戰(zhàn)與風(fēng)險,而生態(tài)環(huán)境污染風(fēng)險就是人類需要面臨的最大風(fēng)險。而土壤是生態(tài)環(huán)境的重要部分,土壤重金屬污染對人類的生活、生產(chǎn)有著非常重要的影響,所以土壤重金屬污染問題的防治至關(guān)重要。
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關(guān)鍵詞:土壤;重金屬;污染;修復(fù)技術(shù)
中圖分類號:X53 文獻標(biāo)識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20161033020
1 土壤重金屬污染分析
造成土壤重金屬污染嚴(yán)重化的主要原因就是人類活動的影響。土壤重金屬污染主要來源是工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及城市生活垃圾等。特別是工業(yè)污染影響最為嚴(yán)重,產(chǎn)生的三廢是主要的污染源。都會間接或者直接的排放到土壤中,對土壤成分的影響最為直接。城市汽車尾氣等也會通過其他途徑在土壤中得到釋放,融合到土壤中改變其成分。一些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動將使用污水,或者是含農(nóng)藥成分較高的水源。長期使用以及堆砌垃圾也會提升土壤重金屬含量。一些重金屬含量較高的生活用品,例如溫度計、電池等隨意丟棄,能夠加重對土壤的重金屬污染。對環(huán)境資源的破壞也會使土壤成分發(fā)生改變。土壤重金屬污染問題已經(jīng)成為影響國民經(jīng)濟水平發(fā)展和人們生活質(zhì)量提升的最為重要的因素。
2 土壤修復(fù)技術(shù)
2.1 玻璃化技術(shù)
將含有重金屬的土壤放置在高溫高壓的環(huán)境中,通過長時間的放置,在經(jīng)過冷卻之后土壤中會形成較為堅硬的玻璃化物質(zhì)。這是土壤中的重金屬固化之后的表現(xiàn)。玻璃化技術(shù)能夠避免土壤中的重金屬物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)移,達(dá)到固定重金屬的目的。但是玻璃化技術(shù)需要大量的電能,在修復(fù)成本上相對較高,沒有得到廣泛的應(yīng)用。一般情況下只是針對較小面積的土壤開展的修復(fù)。玻璃化技術(shù)形成的物質(zhì)不能夠被充分的進行降解,只能夠?qū)崿F(xiàn)對土壤中的重金屬進行固化。熔化重金屬物質(zhì)需要全面的計算成本。并且針對的重金屬物質(zhì)的不同特性,在價格的體現(xiàn)上也具有差異性。成本核算結(jié)果相對較大,因此為了能夠控制資源、成本的投入使用。在技術(shù)開展的過程中需要控制含水量,適當(dāng)添加粘土等,這樣能夠獲取到特殊處理效果。并且玻璃化之后形成的物質(zhì)能夠進行循環(huán)使用,作為填充劑等材料。
2.2 固化穩(wěn)定
在受到重金屬污染的土壤中添加固化穩(wěn)定劑,在通過物理或者化學(xué)處理過程對土壤中的重金屬物質(zhì)進行降解的技術(shù)。固化主要是將土壤中的重金屬物質(zhì)進行包裹,這樣重金屬物質(zhì)就會形成相對穩(wěn)定的狀態(tài)。避免重金屬物質(zhì)進一步的釋放。在土壤中添加適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑,能夠?qū)χ亟饘傥镔|(zhì)進行沉淀,使重金屬吸附在相對固定的物質(zhì)上。降低重金屬物質(zhì)的移動。固化穩(wěn)定方式是使重金屬物質(zhì)發(fā)生鈍化,這樣就能夠使重金屬物質(zhì)減少向地下移動,控制重金屬的沉積。也能夠在一定程度上限制重金屬通過食物鏈方式轉(zhuǎn)移到人體中,使人們能夠避免受到威脅。選擇合適的固化穩(wěn)定劑是進行重金屬治理的關(guān)鍵。固化穩(wěn)定劑自身不能夠含有重金屬,不要產(chǎn)生二次污染。固化穩(wěn)定劑的成本要得到控制,能夠持續(xù)的對重金屬發(fā)揮固化穩(wěn)定作用。赤泥、石灰、蒙脫石等都能夠起到很好地固化穩(wěn)定作用。土壤重金屬污染程度是固化穩(wěn)定劑應(yīng)用量的主要因素。通過詳細(xì)計算分析重金屬污染程度,制定充分的用量。固化穩(wěn)定技術(shù)需要對污染土壤開展長期監(jiān)控, 避免土壤中的重金屬在特定條件下得到激活,再次污染土壤。
2.3 生物修復(fù)技術(shù)
主要是利用植物、微生物等的生命代謝對污染的土壤進行的治理。通過微生物作用改變土壤中化學(xué)形態(tài),起到固定重金屬或者降解的作用。提升土壤生命物體的移動效果。植物對土壤中的重金屬進行提取、分解,吸收其中存在的有毒物質(zhì),對土壤進行固化,轉(zhuǎn)變成分。通過植物將重金屬進行匯總集中處理。植物的根系能夠更好地進行重金屬過濾。植物修復(fù)技術(shù)是利用自然植物的綜合效應(yīng)開展的修復(fù),受到植物種類、土壤成分等多種因素的影響。能夠同時對污染的水資源進行修復(fù)。具有環(huán)境美化的功能,促進土壤中有機物質(zhì)含量的提升。增強土壤肥力,構(gòu)建有助于植物生長的環(huán)境。但是植物對于重金屬修復(fù)的耐性受到限制,只能夠?qū)χ械纫韵峦寥乐亟饘傥廴鹃_展修復(fù)。特別是一種植物一般情況只能夠針對一種重金屬修復(fù),并且在修復(fù)的過程中很有可能激活其他重金屬。但是基因工程的發(fā)展正在逐漸的解決這種問題。針對植物修復(fù)技術(shù)的弱點進行了轉(zhuǎn)基因植物的研究,更好地發(fā)揮植物修復(fù)技術(shù)的功能。生物吸收使重金屬含量降低。生物修復(fù)技術(shù)效果明顯,并且成本投入較少,方便開展管理。不會產(chǎn)生二次污染。生物修復(fù)技術(shù)受到人們的特別關(guān)注。
3 結(jié)語
土壤重金屬污染嚴(yán)重的威脅到人們的生命安全。使農(nóng)作物生產(chǎn)受到影響。土壤與大氣、水資源等環(huán)境有著密切的聯(lián)系。開展土壤重金屬修復(fù)技術(shù)的研究將會保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量,對提升人們的生命安全保障具有重要現(xiàn)實意義。通過多樣化形式進行土壤重金屬污染的修復(fù)。由于土壤重金屬污染具有復(fù)雜性特點,因此要構(gòu)建高效率、低成本、實用性的土壤修復(fù)技術(shù)體系,在實踐中不斷地進行檢驗推廣。在不影響農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的同時,充分的調(diào)動農(nóng)民積極性參與到土壤治理過程中。
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1 土壤重金屬污染物的來源
土壤重金屬污染是指土壤中重金屬過量累積引起的污染。污染土壤的重金屬包括生物毒性顯著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As,以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni等[1]。成土母質(zhì)本身含有一定量的重金屬,但由于土壤環(huán)境是個開放的體系,外源重金屬通過各種途徑不可避免地進入土壤,包括人為污染源和天然污染源,土壤重金屬污染的控制在源頭上主要是人為源的控制。人為污染源的污染途徑主要包括大氣沉降、污水灌溉、固體廢棄物的處理,以及農(nóng)用物資的不合理施用等。
1.1 大氣沉降
工業(yè)生產(chǎn)(如能源、冶金和建筑材料等)產(chǎn)生了大量廢氣和粉塵,其中含有重金屬的部分在大氣中通過自然沉降和降水淋洗進入土壤。Lisk估計全世界每年約有1600噸的Hg通過煤及其他化石燃料的燃燒排放到大氣中,例如比利時每年從大氣進入土壤的重金屬每公頃達(dá)到Pb 250g、Cd 19g、As 15g、Zn 3750g[2]。這些污染物以工廠企業(yè)的煙塵為中心,順著風(fēng)向向外延伸,污染范圍一般呈圓形或橢圓形。
另外,繁忙的運輸也使得公路、鐵路兩側(cè)的土壤中重金屬(Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu等)遠(yuǎn)高于土壤背景值。在法國索洛涅地區(qū)A-71號高速公路沿途,重金屬Pb、Zn、Cd的沉降粒子濃度超過當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸?~8倍,而公路旁土壤重金屬濃度比沉降粒子的濃度還要高7~26倍[3]。這些重金屬主要來自于含鉛汽油的燃燒和汽車輪胎磨損產(chǎn)生的粉塵,以公路為中心,向四周及兩側(cè)擴散,污染范圍呈條帶狀。
1.2 污水灌溉
污水灌溉一般指使用經(jīng)過一定處理的城市污水灌溉農(nóng)田、森林和草地。城市污水包括生活污水、商業(yè)污水和工業(yè)廢水。[4]隨著城市工業(yè)化的迅速發(fā)展,大量未經(jīng)處理或處理不到位的工礦企業(yè)污水進入城市污水,通過污灌造成土壤中重金屬Hg、Cd、Cr、Pb、Cd等含量的逐年增加[5]。其中Cd污染最為嚴(yán)重。在日本,有472125公頃農(nóng)田被Cd污染,占重金屬污染總面積的82%。[6]我國有140萬公頃污灌區(qū),64.8%受重金屬污染,其中嚴(yán)重污染的占8.4%[7],沈陽張士灌區(qū)、上海沙川灌區(qū)、廣東廣州和韶關(guān)地區(qū)、廣西陽朔、湖南衡陽、江西大余等地,因長期污灌Cd污染嚴(yán)重,頻頻出現(xiàn)“鎘米”[8]。
1.3 固體廢棄物的處理
在工礦業(yè)固體廢棄物的堆放、填埋等處理過程中,由于日曬、雨淋、水洗等,重金屬極易移動,以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤、水體擴散。煤矸石的堆放對土壤會造成嚴(yán)重的重金屬污染[9]。沈陽冶煉廠的礦渣自1971年開始就堆放在一個洼地,主要含Zn、Cd,目前已擴散到離堆放場700米以外的范圍;武漢市垃圾堆放場、杭州鉻渣堆放區(qū)附近土壤中重金屬Cd、 Hg、Cr、 Cu、Zn、Pb、As等的含量均高于當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸礫10]。
有一些固體廢棄物被作為肥料施入土壤,造成土壤重金屬污染。磷石膏是化肥工業(yè)廢物,含有一定量的正磷酸以及不同形態(tài)的含磷化合物,并可改良酸性土壤,因而被大量施入土壤,造成了土壤中Cr、 Pb、Mn、As含量增加。同樣的,磷鋼渣也常作為磷源施入土壤,造成土壤中Cr累積。污水處理廠產(chǎn)生的污泥含有較高的N、P養(yǎng)分及有機質(zhì),常回填農(nóng)田以肥田,而污泥中的Cr、 Cu、Zn、Pb、As往往超標(biāo),所以污泥回填也可使土壤重金屬含量增加[11]。
1.4 農(nóng)用物資的不合理施用
農(nóng)田耕種過程中為了增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),必須使用農(nóng)藥、化肥和地膜等農(nóng)用物資。這些農(nóng)用物資如果長期不合理施用,也會導(dǎo)致土壤重金屬污染。少數(shù)農(nóng)藥含重金屬,如殺菌劑抗枯寧、菌枯靈等含Cu、Zn,被大量地施用于果樹和溫室作物,造成土壤Cu、Zn累積;殺菌劑西力生含Hg,它的使用使每公頃土壤中的Hg增加6~9 g。馬耀華等對上海地區(qū)菜園土研究發(fā)現(xiàn),施肥后,Cd的含量從0.134 mg/kg升到0.316 mg/kg,Hg的含量從0.22 mg/kg升到0.39 mg/kg,Cu、Zn 增長2/3[12]。Taylor對新西蘭施用磷肥達(dá)50年的同一地點的58個土樣進行分析,發(fā)現(xiàn)Cd從0.39 mg/kg升至0.85 mg/kg[13]。在阿根廷由于傳統(tǒng)無機磷肥的施入,導(dǎo)致土壤重金屬Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb的污染[14]。
隨著近年來地膜的大面積推廣使用,不僅造成了土壤的白色污染,而且地膜生產(chǎn)過程中加入的熱穩(wěn)定劑含Cd、Pb,又增加了土壤重金屬污染來源。
2 土壤重金屬的污染特性
與大氣、水體及廢棄物污染相比,土壤重金屬污染有比較明顯的隱蔽性與滯后性,以及累積性與可變性,使污染治理和土壤修復(fù)的效果沒有大氣及水體污染治理那么見效明顯,并且治理周期長,通常成本較高,大大增加了土壤污染控制的難度。
2.1 隱蔽性與滯后性
土壤有巨大的自凈化能力,其體系內(nèi)的重金屬容納量其實是比較大的,所以,重金屬污染物進入土壤后,很長一段時間都不會體現(xiàn)出其污染性,往往要通過土壤樣品分析、農(nóng)殘檢測及有關(guān)人畜健康狀況檢查,才能發(fā)現(xiàn)和確定。因此土壤重金屬污染有明顯的隱蔽性。而發(fā)現(xiàn)土壤受重金屬污染時,往往土壤中重金屬的含量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超標(biāo),受污染局部區(qū)域及其周邊的生態(tài)環(huán)境已經(jīng)呈現(xiàn)出明顯的毒害副作用,這一特點也使得土壤重金屬污染的治理往往具有滯后性,所采取的各種方法、措施是補救性質(zhì)的,因此對土壤重金屬污染的控制,預(yù)防更顯重要。
2.2 累積性與可變性
土壤中的固相物質(zhì)占土壤總體積的50%,占總重量的95%以上,重金屬污染物進入土壤體系后不象在流體態(tài)環(huán)境中那樣比較易于擴散和稀釋,所以重金屬污染物在土壤的局部空間容易積累并達(dá)到很高濃度,其污染具有很強的累積性,污染物量越大,污染越嚴(yán)重。
然而重金屬在土壤中的存在狀態(tài)會受很多因素影響,重金屬元素在土壤中主要以可溶態(tài)、可交換態(tài)、碳酸鹽態(tài)、鐵錳氧化態(tài)、有機態(tài)及殘渣態(tài)的形式存在,外源重金屬進入土壤之后,其形態(tài)不斷變化,氧化還原電位、pH值、離子強度、金屬元素濃度、各種無機及有機組分的種類和濃度等因素都可能引起土壤重金屬形態(tài)的變化,其中可溶態(tài)和可交換態(tài)重金屬的生物有效性最強,易于被生物吸收、吸附,使重金屬能在土壤中的空間位置進行一定的遷移轉(zhuǎn)化,由此出現(xiàn)重金屬富集或分散,因此土壤重金屬污染又具有可變性。根據(jù)這一特點,對土壤重金屬污染進行控制的時候,可以通過改變重金屬存在狀態(tài),增大或者減小其生物有效性,從而達(dá)到污染治理的目標(biāo)。
參考文獻
[1] 徐良將,張明禮,楊浩.土壤重金屬污染修復(fù)方法的研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(6):3419~3422.
[2] Lisk D. Environment implications of incineration of municipal solid waste and disposal [J]. Sci Total Environ,1998,74,(1):39-66.
[3] Pyeong-Koo Lee. Heavy metal contamination of settling particle in a retention pond along the A-71 motorway in Sologne,F(xiàn)rance [J]. Sci. Total Environ,1997,201(1):1-15.
[4] 鄭喜珅,魯安懷,高翔等.土壤中重金屬污染現(xiàn)狀與防治方法[J].土壤與環(huán)境,2002,11(1):79~84.
[5] 張書海,沈躍文. 污灌區(qū)重金屬污染對土壤的危害[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù),2000,12(2):22~24.
[6] 廖自基.微量元素的環(huán)境化學(xué)及生物效應(yīng)[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社.1993:301~303
[7] 楊科壁.中國農(nóng)田土壤重金屬污染與其植物修復(fù)研究[J]. 世界農(nóng)業(yè),2007(8):58~61.
[8] 顧繼光,周啟星,王新.土壤重金屬污染的治理途徑及其研究進展[J]. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報,2003,11(2):143~151.
[9] 李東艷,方元元,任玉芬等.煤矸石堆周圍土壤重金屬污染特征分析[J]. 煤田地質(zhì)與勘探,2004,32(5):15~17.
[10] 張孝飛,林玉鎖,俞飛等.城市典型工業(yè)區(qū)土壤重金屬污染狀況研究[J].長江流域資源與環(huán)境,2005,14(4):512~515.
[11] 王靜,王鑫,吳宇峰等.農(nóng)田土壤重金屬污染及污染修復(fù)技術(shù)研究進展[J].綠色科技,2011,3(3):85~88.
[12] 馬耀華,劉樹應(yīng) . 環(huán)境土壤學(xué)[M].西安:陜西科技出版社,1998,198~201
[13] Taylor M D. Accumulation of cadmium derived from fertilizers in New Zealand soil [J]. Sci. Total Environment,1997,208(1/2):123~126.
[14] Lidia GiuffreI De Lopez Came. Eavy metals input with phosphate fertilizers used in Argentina [J]. Sci.Total Environment,1997,204(3):245~250.
基金項目:中央財政支持作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)
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關(guān)鍵詞:重金屬 土壤 修復(fù)清洗劑
中圖分類號:X53 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)12(a)-0-01
1 土壤中重金屬的來源及其危害
1.1 土壤中重金屬的主要來源分析
土壤當(dāng)中的重金屬元素并非是與生俱來的,一般都是由于外因(主要都是人類活動)導(dǎo)致重金屬元素進入到土壤當(dāng)中,因為重金屬本身很難被降解,所以其會始終存在于土壤當(dāng)中。污染土壤的重金屬主要包括以下元素:Hg(汞)、Cd(鎘)、Cr(鉻)、Pb(鉛)、As(類金屬砷),這些都是生物毒性較為顯著的元素,除此之外還包括一些毒性一般的Cu(銅)、Ni(鎳)、Zn(鋅)等元素。上述重金屬元素基本都來自于農(nóng)藥、污泥、廢水以及大氣沉降等。例如,Hg主要來源于含汞的廢水;Cd、Pb則主要來源于冶煉排放和汽車尾氣;As大部分都來自于除草劑、殺菌劑和殺蟲劑等化學(xué)藥劑。
1.2 重金屬土壤的危害
由于土壤中的重金屬大部分都與人類活動有關(guān),而近些年來,國家在大搞建設(shè)和大力發(fā)展經(jīng)濟的同時,使得土壤中的重金屬污染日益加重。因為重金屬在土壤當(dāng)中較難遷移,具有殘留時間久、毒性大、隱蔽性強等特點,而且還會經(jīng)一些作物吸收后進入人類的食物鏈當(dāng)中,也有可能借助一些遷移方式進入大氣和水中,使人類的健康受到威脅。為此,國內(nèi)外都非常重視重金屬土壤及河流的治理,也將之作為重點課題來進行研究。通常情況下,重金屬的生物毒性不但與量有關(guān),而且還與形態(tài)分布有關(guān)。因不同的形態(tài)會產(chǎn)生出不同的環(huán)境效應(yīng),這會對重金屬的毒性、循環(huán)規(guī)律以及遷移等造成直接影響。大部分重金屬都屬于過渡性元素,這種元素最為典型的特點之一是原子具有獨特的電子層結(jié)構(gòu),從而使得重金屬在土壤當(dāng)中的化學(xué)行為也相應(yīng)地具有了一系列的特點。大部分重金屬元素都能夠在一定幅度內(nèi)發(fā)生氧化還原反應(yīng),這是因為重金屬元素都具有可變價態(tài)。由于不同的重金屬元素具有的可變價態(tài)均不相同,從而使得毒性和活性也都不相同。重金屬元素非常容易在土壤當(dāng)中發(fā)生水解反應(yīng),進而生成氫氧化物,同時還能夠與土壤當(dāng)中的某些無機酸發(fā)生反應(yīng),生成硫化物、磷酸鹽和碳酸鹽等化合物。因為這些化合物本身的溶度積都比較小,故此會使重金屬累積在土壤當(dāng)中,不容易發(fā)生遷移。雖然重金屬的污染范圍不會擴大,但卻會導(dǎo)致污染區(qū)域范圍內(nèi)的污染周期變長,致使危害程度增大。
土壤重金屬污染會對自然生態(tài)環(huán)境造成以下危害:其一,受重金屬污染的土壤由于直接暴露在環(huán)境當(dāng)中,其中的重金屬元素會通過土壤顆粒直接或間接地被人吸收,從而威脅人體健康;其二,在雨水的作用下,土壤當(dāng)中的重金屬元素會逐漸向下滲透,這樣一來便有可能使地下水系受到污染;其三,外界環(huán)境條件發(fā)生變化時,會使土壤中的重金屬活性和生物可用性提高,致使重金屬容易被土壤上的植被吸收從而進入人類的食物鏈對人體產(chǎn)生毒害
作用。
2 重金屬污染土壤修復(fù)清洗劑的研究與應(yīng)用
2.1 無機溶液
這是一種較為常用的重金屬污染土壤清洗劑,其主要通過溶解作用或絡(luò)合作用來增強土壤當(dāng)中重金屬元素的溶解性。常見的無機溶液有水、無機鹽、無機堿以及無機酸等等。這是人們最早使用的一類土壤重金屬清洗劑。在諸多無機溶液中水最容易獲得的一種,但是水對土壤中重金屬的清洗效果卻比較有限,為了提高水的清洗效果,一些專家學(xué)者利用粒徑分離,用水清洗的方法將鉛含量為1700 mg?kg-1的土壤清洗至鉛含量≤150 mg?kg-1,這一研究極大程度地提高水的清洗效果;還有一些專家經(jīng)試驗研究后發(fā)現(xiàn),利用9.4%的H3PO4清洗被類金屬砷污染的土壤,通過6 h的清洗,土壤當(dāng)中類金屬砷的去除率可達(dá)到99.9%。
2.2 復(fù)合清洗劑
前文中提到重金屬元素的種類較多,為此,土壤當(dāng)中有可能同時存在多種重金屬元素,如果僅僅采用針對某一種污染物的清洗劑可能無法達(dá)到徹底去除的目的。而此時便需要聯(lián)合使用或者依次使用清洗劑來對土壤進行清洗,這有助于提高污染物的去除效果。復(fù)合清洗劑是目前土壤重金屬清洗技術(shù)研究的一個主要方向,業(yè)內(nèi)的一些專家學(xué)者提出采用HC1+CaC12復(fù)合淋洗劑來去除含有鎘和鉛的土壤,通過試驗發(fā)現(xiàn),經(jīng)復(fù)合淋洗劑淋洗后的土壤中污染沉積物的浸出毒性檢測符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求;還有一些學(xué)者提出了采用ETDA和SDS加強型清洗劑對含鉛和MDF的復(fù)合污染土壤進行修復(fù),經(jīng)研究后發(fā)現(xiàn),使用EDTA后再依次使用SDS可以使該土壤中的鉛去除率達(dá)到最高,而顛倒使用順序則可以使MDF的去除率達(dá)到最佳。這一研究充分證明了當(dāng)土壤當(dāng)中存在多種不同重金屬元素時可以通過復(fù)合清洗劑進行去除修復(fù),并且清洗劑使用先后順序的不同去除效果也是不同的。
3 結(jié)語
綜上所述,通過對土壤當(dāng)中重金屬元素的危害分析,使我們清楚地認(rèn)識到重金屬元素的危害性,為了保護我們懶以生存的土地和人類的健康,有必要加大對重金屬污染土壤清洗劑的研究,并將一些切實可行、效果較好的清洗劑應(yīng)用到土壤重金屬污染較為嚴(yán)重的地區(qū),以此來降低和消除重金屬造成的危害,這對于人類社會的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻
[1] 趙廣孺.海南島東西部磚紅壤重金屬元素地球化學(xué)特征研究[D].廣州:中山大學(xué).2009.
[2] 陳莉,陳紅路,吳小寅,等.重金屬污染土壤的生態(tài)治理與示范[J].中小企業(yè)管理與科技,2011(34).
篇8
關(guān)鍵詞 重金屬;河道整治;修復(fù);東大溝上游河道;甘肅白銀
中圖分類號 X522 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)16-0224-01
白銀市地處黃河中上游,東大溝地區(qū)作為白銀市的主要工業(yè)區(qū)之一,流域內(nèi)分布著以資源開發(fā)、加工為主的有色金屬、化工行業(yè)企業(yè),流域周邊企業(yè)排放廢水和廢渣中含有大量重金屬,重金屬具有高度遷移性,長期堆置不僅造成大量有價金屬流失,而且對土壤、地下水等周邊生態(tài)環(huán)境構(gòu)成潛在污染威脅[1]。
1 東大溝污染現(xiàn)狀
1.1 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀
東大溝流域多個斷面水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)均不能滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 8978-1996)》中一級標(biāo)準(zhǔn)的要求。水質(zhì)偏酸,氟化物含量超標(biāo),上游Zn、Cd的污染較為突出,下游COD、Cu、As污染顯著。
1.2 土壤質(zhì)量現(xiàn)狀
東大溝上游有色金屬加工企業(yè)重金屬粉塵、尾水、廢渣排放,導(dǎo)致河岸兩側(cè)土壤中重金屬嚴(yán)重超標(biāo),土壤中重金屬主要富集在地表以下0~20 cm,部分區(qū)域污染深度達(dá)到50 cm,土壤污染現(xiàn)狀呈現(xiàn)以Zn為主的多種重金屬復(fù)合污染現(xiàn)象。
1.3 底泥質(zhì)量現(xiàn)狀
底泥的污染來源于有色金屬加工企業(yè)冶煉廢渣堆放以及含重金屬廢水排放,通過對底泥樣品的采樣調(diào)查,底泥中重金屬As、Pb、Cu、Zn的含量最高值均高于加拿大制訂的NOAA標(biāo)準(zhǔn),Pb、Zn 2種重金屬的最大峰值分別出現(xiàn)于20、80 cm,而Cu的最大峰值則出現(xiàn)于40、80 cm,As的最大峰值出現(xiàn)于80 cm。
2 治理工藝及技術(shù)可行性
重金屬污染河道治理工程主體工藝包括廢渣及表層污染底泥異位貯存,表層污染底泥重金屬固化/穩(wěn)定化修復(fù)工程以及重金屬污染植物修復(fù)[2-3]。
2.1 廢渣及表層污染底泥異位貯存
2.1.1 治理工藝。由于河道自身情況較為復(fù)雜,底泥的深度也難以在抽樣調(diào)查中完全體現(xiàn),根據(jù)已有的調(diào)查數(shù)據(jù),研究區(qū)域河道底泥挖掘深度擬定為50~120 cm,具體的挖掘情況應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場挖據(jù)底泥的顏色等進行定性判斷,并且在挖掘過程中對50 cm深度的底泥進行再次取樣分析,如果效果仍不能達(dá)標(biāo),需要繼續(xù)向下挖掘,具體深度視分析結(jié)果而定。
河道疏浚的目的是對污染底泥沉積層采用工程措施,最大限度地將儲積在該層中的污染物質(zhì)移出,改善水生態(tài)循環(huán),遏制自然水體退化。該次治理區(qū)域大部分底泥含水量較低,為了不增加底泥的水力負(fù)荷以及廢水處理強度,采用機械疏浚的方式,底泥自然蒸發(fā)脫水干化與廢渣密閉運至棄渣場妥善處置。
2.1.2 技術(shù)可行性。含Cu、Pb、Zn、As等重金屬的廢渣、底泥及土壤均未列入《國家危險廢物名錄》。根據(jù)對研究區(qū)域廢渣及表層污染底泥的重金屬濃度監(jiān)測,pH值均在6~9,未超出《危險廢棄物鑒別標(biāo)準(zhǔn)——浸出毒性鑒別(GB5085.3-2007)》中要求的pH值范圍,屬于一般工業(yè)固廢。采用異位貯存方式是一種最為經(jīng)濟、適宜處理大量工業(yè)廢渣且不受工業(yè)廢渣種類限制的處理方式。
2.2 表層污染底泥重金屬固化/穩(wěn)定化修復(fù)
2.2.1 治理工藝。通過采樣分析,選取含As、Zn、Cu、Pb等重金屬離子污染程度均嚴(yán)重區(qū)域底泥進行固化/穩(wěn)定化修復(fù),由于底泥中含有As、Zn、Cu、Pb等多種重金屬離子,且所含各種重金屬離子的種類和含量存在不穩(wěn)定性,為確保固化/穩(wěn)定化處理達(dá)標(biāo),需要根據(jù)污染元素和污染濃度來選取藥劑。
針對Zn、Cu、Pb的固化,通過加入天然礦物質(zhì)混合藥劑,經(jīng)氧化還原反應(yīng)、礦化作用、分子鍵合反應(yīng)和共沉淀反應(yīng)將交換態(tài)重金屬離子轉(zhuǎn)化為重金屬的單質(zhì)、硅鋁酸鹽、硅酸鹽和多金屬羥基沉淀物等自然環(huán)境中極穩(wěn)定的物質(zhì),防止其被植物的根系所吸收;針對As的固化,采樣鐵錳復(fù)合氧化物,經(jīng)吸附、氧化作用,實現(xiàn)重金屬污染底泥的固定化修復(fù)。
2.2.2 技術(shù)可行性。固化/穩(wěn)定化是向污染底泥、土壤或廢渣中投加固化/穩(wěn)定化制劑,改變土壤的酸堿性、氧化還原條件或離子構(gòu)成情況,進而對重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用產(chǎn)生影響的穩(wěn)定化技術(shù),實現(xiàn)重金屬污染土壤的修復(fù)。采用該工藝處理后底泥中重金屬的浸出濃度低于一般工業(yè)固廢的入場標(biāo)準(zhǔn),滿足Pb浸出毒性低于5 mg/L、Cu浸出毒性低于75 mg/L、Zn浸出毒性低于75 mg/L、As浸出毒性低于2.5 mg/L的要求。
2.3 重金屬污染植物修復(fù)
2.3.1 治理工藝。在清除廢渣和淺層底泥后回填基質(zhì)土種植重金屬超富集植物,對剩余底泥和部分河岸進行植物修復(fù)。普通植物體內(nèi)Pb含量一般不超過5 mg/kg,Cu的正常含量為5~20 mg/kg,過量重金屬對普通植物有很大的毒性,在Zn、Pb、Cu復(fù)合污染土壤中,種植普通植物很難達(dá)到從污染土壤中快速清除Zn、Pb、Cu復(fù)合污染物目的。因此,需要選擇對重金屬有較強耐受及吸收能力的植物作為首選修復(fù)物種,并且超富集植物必須適應(yīng)白銀市當(dāng)?shù)貧夂颍軌蛟诋?dāng)?shù)睾芎玫厣L,才能保證較好的修復(fù)效果[4]。根據(jù)白銀市當(dāng)?shù)赝临|(zhì)情況及需修復(fù)的土壤現(xiàn)狀,選取的修復(fù)植物為枸杞、紅柳、沙棗、國槐、火炬、垂柳、土荊芥、披堿草、蘆葦、紫花苜蓿等。
研究發(fā)現(xiàn),禾本科多年生草本植物披堿草具有修復(fù)Pb污染土壤的潛力,狗尾草等對As有一定累積效果,且生物量大,為適宜的土壤重金屬污染修復(fù)植物。紫花苜蓿等牧草對Pb等有較強的富集能力,是土壤Pb污染的理想修復(fù)植物,且擁有強大的根系和頑強的生命力,兼具水土保持效果,可用于干旱地區(qū)重金屬污染的修復(fù)。灌木燈心草中的Pb含量測定符合Pb超富集植物,地上部分Pb富集量大于1 000 mg/kg的臨界標(biāo)準(zhǔn),轉(zhuǎn)運系數(shù)大于1,在重金屬污染土壤修復(fù)方面具有潛在的應(yīng)用價值。上述植物均為當(dāng)?shù)爻R娢锓N,可以很好地適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境,確保生長,同時對重金屬具有一定的修復(fù)效果。
2.3.2 技術(shù)方案可行性。植物修復(fù)技術(shù)是利用植物來轉(zhuǎn)移、容納或轉(zhuǎn)化污染物,通過植物的吸收、揮發(fā)、根濾、降解、穩(wěn)定等作用達(dá)到土壤修復(fù)目的的方法,是一種成熟且發(fā)展迅速的清除環(huán)境污染的綠色技術(shù)[5]。該項目建設(shè)區(qū)表層50~120 cm表層污染底泥、廢渣經(jīng)處理后,剩余底泥仍具有不同程度的污染,需種植適應(yīng)在當(dāng)?shù)厣L的重金屬超富集植物,以達(dá)到較好的治理效果。植物修復(fù)技術(shù)成本低廉,能增加土壤有機質(zhì)肥力,且環(huán)境擾動小,大面積處理易為公眾所接受,并有很好的綠化作用。
3 結(jié)語
由于長期遭受重金屬毒害作用,東大溝河道生態(tài)功能已經(jīng)完全喪失。針對東大溝典型重金屬復(fù)合污染問題及生態(tài)脆弱的現(xiàn)狀,采用異位貯存、固化/穩(wěn)定化修復(fù)以及植物修復(fù)等重金屬治理技術(shù)對區(qū)域內(nèi)的底泥、廢渣等介質(zhì)進行無害化處理與處置,并建立重金屬污染土壤植物修復(fù)示范區(qū),可實現(xiàn)河道生態(tài)恢復(fù)和景觀重建,初步恢復(fù)遭到重金屬污染脅迫的東大溝河道生境。
4 參考文獻
[1] 黃河上游白銀段東大溝流域重金屬污染整治與生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)規(guī)劃[M].北京:北京大學(xué)出版社,2012.
[2] 蔣培.土壤鎘污染對蘆蒿生長和品質(zhì)安全的影響及調(diào)控措施研究[D].南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.
[3] 卜全民,李鳳英.污染河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(36):16084-16085,16090.
篇9
關(guān)鍵詞 土壤污染;重金屬;有機污染物;植物生長發(fā)育
中圖分類號 X173 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)101-0209-01
土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一,也是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。伴隨著我國工業(yè)、城市污染的加劇和農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)種類、數(shù)量的增加,我國土壤重金屬污染程度正在加劇,污染面積在逐年擴大。
1 土壤污染的來源
我國土壤污染主要有兩大來源:一類是自然來源,有些地方本身地質(zhì)中重金屬含量就高(比如長江沿岸);另一類是人類活動的結(jié)果,如:工業(yè)和城市“三廢”排放,包括污水灌溉和污泥施用,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)“三廢”排放,大氣飄塵,農(nóng)藥、農(nóng)膜和肥料的長期不合理投入。
2 土壤的主要污染物及其對植物的影響及危害
土壤中的污染物超過植物的忍耐限度,會引起植物的吸收和代謝失調(diào);一些污染物在植物體內(nèi)殘留,會影響植物的生長發(fā)育,甚至導(dǎo)致遺傳變異。土壤污染破壞植物根系的正常吸收和代謝功能,通常同植物體內(nèi)酶系統(tǒng)作用過程有關(guān)。污染物通過土壤途徑影響植物的生長和發(fā)育,與污染物通過大氣或水作用于植物是大不相同的。這種影響既涉及污染物在不均勻的、多相的土壤系統(tǒng)內(nèi)部復(fù)雜的運動過程,又涉及土壤膠體與植物根膠系統(tǒng)之間相互作用。因此,在確定土壤污染對植物生長發(fā)育障礙的“閾值”方面,不能制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。目前對重金屬、微量元素以及有機物污染土壤而造成植物生長發(fā)育障礙方面研究較多。
土壤的主要污染物有:重金屬;有機污染物。
2.1 重金屬污染對植物的影響
重金屬污染物多來源于礦山、冶煉、電鍍、化工等工業(yè)廢水。若使用未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)的污水灌溉農(nóng)田,就會造成土壤和農(nóng)作物的污染。重金屬對植物的危害常從根部開始,然后再蔓延至地上部,受重金屬影響,會妨礙植物對氮、磷、鉀的吸收,使農(nóng)作物葉黃化、莖稈矮化,從而降低農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量。水體中重金屬對水生生物的毒性,不僅表現(xiàn)為重金屬本身的毒性,而且重金屬可在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為毒性更大的金屬化合物,如汞的甲基化作用。重金屬和微量元素在土壤中存在著復(fù)雜的相互關(guān)系,例如鐵與銅、錳、鎘之間,鎘與銅、鋅之間存在拮抗作用。此外,影響植物生長發(fā)育的還有土壤的pH值、土壤氧化還原電勢和土壤代換吸收性能等因素。
2.1.1 重金屬污染對植物生長發(fā)育的影響
重金屬鎘是危害植物生長發(fā)育的有害元素,土壤中的過量的鎘會對植物生長發(fā)育產(chǎn)生明顯的危害。研究表明鎘脅迫時會破壞葉片的葉綠素結(jié)構(gòu),降低葉綠素含量,葉片發(fā)黃,嚴(yán)重時幾乎所有的葉片都出現(xiàn)褪綠現(xiàn)象,葉脈組織成醬紫色,變脆,萎靡,葉綠素嚴(yán)重缺乏,表現(xiàn)為缺鐵癥狀。由于葉片受傷害致使生長緩慢,植株矮小,根系受到限制,造成生長障礙降低產(chǎn)量,高濃度時死亡。鉛毒害引起草坪植物主要的中毒癥狀為根量減少,根冠膨大變黑、腐爛,導(dǎo)致植物地上部分生物量隨后下降,葉片失綠明顯,嚴(yán)重時逐漸枯萎,植物死亡。
植物體內(nèi)積累過量鉻會引起毒害作用。研究表明當(dāng)土壤中三價鉻離子為20~40×10-6時,對玉米苗生長有明顯的刺激作用,但達(dá)到320×10-6時,則對玉米生長有抑制;六價鉻離子為20 ×10-6時,對玉米苗生長具刺激作用,80×10-6時有明顯的抑制作用。高濃度鉻離子對植物產(chǎn)生嚴(yán)重的毒害作用,當(dāng)土壤溶液中鉻濃度大于10 ×10-6 時,生長稍受影響,25×10-6植物出現(xiàn)褪綠現(xiàn)象,無分蘗(水稻),葉鞘灰綠色,組織開始潰爛,生長受嚴(yán)重影響。
銅是植物體內(nèi)多酚氧化酶、氨基氧化酶、酪氨酸酶、抗壞血酸氧化酶、細(xì)胞色素氧化酶等組分,是各種氧化酶活性的核心元素,與這些酶的電子接受與傳遞有關(guān)。一般禾本科植物對銅元素很敏感,土壤缺銅時植物分蘗數(shù)量多但不抽穗,子粒不飽滿,葉片失綠,牧草出現(xiàn)白瘟病一樣的缺銅癥狀。過量的銅元素對生長發(fā)育產(chǎn)生危害,主要是妨礙植物對二價鐵的吸收和在體內(nèi)運轉(zhuǎn),造成缺鐵病。在生理代謝方面,過量的銅抑制脫羧酶的活性,間接阻礙了NH4+向谷氨酸轉(zhuǎn)化,造成NH4+的累積,使根部受到嚴(yán)重?fù)p傷,首先主根不能伸長,常在2 cm~4 cm就停止,根尖硬化,生長點細(xì)胞分裂受到抑制,根毛少甚至枯死。
2.1.2 重金屬污染對植物細(xì)胞分裂的影響
重金屬能夠損壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),干擾細(xì)胞的有絲分裂過程,誘導(dǎo)染色體畸變,從而影響植物的生長。關(guān)于重金屬對植物細(xì)胞有絲分裂的研究已有不少研究報道,如:鉛并不是植物生長發(fā)育的必需元素,當(dāng)鉛被動進入植物根、樹皮或葉片后,積累在根、莖和葉片影響植物的生長發(fā)育,使植物受害。鉛對植物根系的生長的影響是顯著的,鉛能減少根細(xì)胞的有絲分裂速度,這也是造成植物生長緩慢的原因。
2.1.3 重金屬污染對植物生理生化的影響
土壤中鎘脅迫對植物代謝的影響顯著,引起植物體內(nèi)活性氧自由基劇增,超出了活性氧清除酶的歧化—清除能力時,使根系代謝酶活性降低,嚴(yán)重影響根系活力。何翠屏等的研究表明,隨脅迫時間延長,SOD活性也受到影響而急劇下降,從而使其它代謝酶活性受到影響,最終使植物死亡。葉片中葉綠素成為自由基攻擊的靶分子,造成葉綠素結(jié)構(gòu)破壞,葉片失綠,嚴(yán)重時使葉片枯萎。
2.1.4 重金屬污染對植物礦質(zhì)營養(yǎng)代謝的影響
重金屬脅迫引起植物體對氮、磷、鉀等大量營養(yǎng)元素吸收和再運輸效率下降,從而導(dǎo)致它們參與體內(nèi)物質(zhì)和代謝的異常;鈣、鎂作為植物所必需的營養(yǎng)元素,在植物體內(nèi)滲透壓調(diào)節(jié)、代謝平衡維持、物質(zhì)合成中都有著不可或缺的作用,而重金屬的脅迫常會導(dǎo)致它們參與的代謝過程紊亂和功能失調(diào)。較高濃度重金屬抑制植物體對鈣、鎂的吸收和轉(zhuǎn)運能力。鐵、銅、鋅、錳等作為植物的微量元素在體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中起到重要的作用,它們不僅是植物體某些物質(zhì)的組分(如Cu, Zn-SOD),而且也在某些生理過程中起催化作用。Cr對作物的礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收和代謝活動具有重要的影響。例如:Cr可以抑制作物對Fe、Zn吸收,而引起葉片失綠;Cr抑制矮菜豆、黃豆等對Zn的攝取,增加水稻對Mn,水稻、黃豆等對Mg的攝取。
2.2 有機污染物污染對植物的影響
造成土壤有機污染的主要原因是向土壤施肥、施用農(nóng)藥、用污水灌溉、在地面上堆放廢物,以及大氣中的污染物沉降到土壤中。當(dāng)進入土壤的污染物不斷增加,致使土壤結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞,土壤微生物和小動物會減少或死亡,這時農(nóng)作物的產(chǎn)量會明顯降低,收獲的作物體內(nèi)毒物殘留量很高,從而影響食用安全。
3 結(jié)論
由于土壤的污染物來源復(fù)雜,土壤中重金屬不同形態(tài),不同重金屬之間及與其他污染物的相互作用產(chǎn)生各種復(fù)合污染的復(fù)雜性增加了對土壤污染研究的難度。為了防止土壤污染引起植物生長發(fā)育障礙,破壞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力,必須對各種污染毒物進行實驗室篩選,深入開展土壤-植物系統(tǒng)的生態(tài)毒理學(xué)研究。
參考文獻
[1]何翠屏.環(huán)境中重金屬污染及對植物生長發(fā)育的影響[J].青海草業(yè),2004.
[2]秦天才,吳玉樹,王煥校.鎘,鉛及其相互作用對小白菜生理生化特性的影響[J].生態(tài)學(xué)報,1994,14(1):46-49.
[3]王慧忠,何翠屏.鉛對草坪植物生物量與葉綠素水平的影響[J].草業(yè)科學(xué),2003,6:73-75.
[4]廖自基.環(huán)境中微量元素的污染危害與遷移轉(zhuǎn)化[M].北京:科學(xué)出版社,1989.
作者簡介
篇10
[關(guān)鍵詞]土壤 重金屬 污染 治理技術(shù) 探究
[中圖分類號] X5 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-1-172-2
1前言
在地球陸地環(huán)境表層系統(tǒng)中,土壤環(huán)境是其重要的一個組成部分。它不僅僅只是人類生存所必須的一個環(huán)境,而且又是各種生物的重要一棲息場所。從某種程度上來說,土壤環(huán)境所具有的這種性質(zhì)決定者人類以及生物今后的生存以及發(fā)展。結(jié)合相關(guān)部門的數(shù)據(jù)監(jiān)測顯示,從30萬公頃的土壤中的重金屬進行監(jiān)測,其結(jié)果得出有3.6萬公頃土壤的重金屬含量都是超標(biāo)的。所以,土壤重金屬的污染直接對人們的生命健康產(chǎn)生了影響。所以,在治理土壤污染工作中,防治土壤重金屬超標(biāo)問題成為解決的首要問題。
2土壤重金屬污染原因和分布
實際上,使土壤中重金屬含量增多的途徑有多種。第一,土壤本身含有一部分重金屬,而且對于不同土體來說,在成土過程中重金屬的量也所不同。第二,在人類工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,一些含有重金屬元素的大氣對土壤、大氣等造成嚴(yán)重的污染。
2.1大氣含有的重金屬沉降到土壤中
工業(yè)生產(chǎn)排放的大氣中含有大量的重金屬元素。另外,汽車尾氣排放會產(chǎn)生含有重金屬的氣體與粉塵。因而,在工廠以及公路兩側(cè)土壤中的重金屬含量較大。對于空氣中的重金屬元素來說,通常是隨雨水下降而滲入到土壤當(dāng)中的,自工廠、公路周圍逐漸向四周擴散。在距離城市越遠(yuǎn)的地區(qū),其土壤中的重金屬含量會越小。而污染最為嚴(yán)重的就是城市郊區(qū)。除此之外,土壤中重金屬含量也和城市人口密度、車輛密度等有直接的關(guān)聯(lián);并且如果某個國家或地區(qū)的重工業(yè)生產(chǎn)越發(fā)達(dá),就說明這個國家或地區(qū)土壤重金屬污染就會越嚴(yán)重。
2.2農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)藥與化肥使用
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,市場中銷售點部分農(nóng)藥中含有大量的鉛、汞等元素,而這些元素都是加劇土壤重污染的主要原因。通常來說,在過磷酸鹽當(dāng)中,汞、鋅、鉑等重金屬元素含量最多,而氮、鉀肥的含量卻非常少。如果氮肥中鉛含量大,將嚴(yán)重污染土壤環(huán)境。例如:通過對某地區(qū)菜園中的土壤的抽樣檢測,其結(jié)果是:汞含量由最初的0.22mg/kg增加到0.39mg/kg;而銅和鋅的含量增加了近2/3。所以,將進一步增加重金屬對土壤環(huán)境的污染。除此之外,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所使用的塑料膜也含有重金屬元素,因而,一旦農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用了這種塑料膜那么將會使土壤中的重金屬含量大大增加。
2.3污水灌溉
污水灌溉指的是把集中收集的城市污染,進行簡單的處理之后直接用于農(nóng)田灌溉。而城市污水的主要來源于三方面,即生活、商業(yè)、工業(yè)。在城市發(fā)展中,因工業(yè)化發(fā)展速度的進一步加快,從而使得大量工業(yè)污水都流入到河流、湖泊當(dāng)中,但由于污水中含有大量的重金屬離子。最后因使用污水進行農(nóng)田灌溉,所以,城市工業(yè)區(qū)附近土壤重金屬污染十分的嚴(yán)重。特別是近幾年,由于我國城市污水灌溉是農(nóng)業(yè)灌溉不可缺少的一個組成部分,所以土壤重金屬污染的面積逐漸在擴大。其中,我國北方地區(qū)污水灌溉現(xiàn)象最為嚴(yán)重,占全國污水灌溉總面積的90%,而我國南方地區(qū)則只占6%,剩下的污染比例則集中在我國青藏地區(qū)。這樣,土壤中的各種重金屬的含量會持續(xù)上升,如:銅、鋅、汞等。
2.4重金屬廢棄物的長時間堆積
一般說來,大多數(shù)廢棄物中所含的重金屬含量都是比較大的。然而,污染種類不同,所造成的污染程度也不完全相同。通常,主要是自廢棄堆逐漸向四周而擴散的。例如:通過對某地區(qū)垃圾場、車輛廢棄場周圍土壤重金屬含量的測定結(jié)果分析,在廢棄物堆積的周圍,所含的重金屬,如汞、鎳、錳、鋅等含量值都是超標(biāo)的。土壤重金屬含量的增加主要是由于廢棄堆積物釋放率造成的,同時,隨著距離的增加,其重金屬含量對土壤污染的程度會逐漸減輕。
3有效治理土壤中重金屬污染物的方法
通過對土壤所含重金屬含量的探究我們得出:西方國家自上世紀(jì)60年代開始,便開始針對土壤所含的重金屬含量進行了探究。然而,我國對土壤重金屬含量的研究開始于上世紀(jì)80年代?,F(xiàn)如今,各個國家對土壤中重金屬污染治理方法進行了探究,主要涉及到四個治理方法:
3.1工程治理法
這一治理方法指的是通過物理或者是化學(xué)原理對土壤重金屬污染進行有效治理。其具體的操作方法包含以下幾種:第一,把已經(jīng)被污染的土壤表面填鋪一層新土;第二,移走已經(jīng)被污染的土壤,再添上一層未被污染的新土;第三,也可把被污染的土壤經(jīng)挖掘后翻至下層。除此之外,也可采用淋洗法。此法指的是通過淋洗液淋洗已被污染的土壤。上述幾種方法效果極佳,但是,在具體實施過程中,復(fù)雜度較大,而且治理費用消耗也相對較高。所以,需要慎重選用此方法。
3.2生物治理法
這一治理方法指的是借助某些生物的生活習(xí)性,改善重金屬對土壤的污染。具體的操作方法包含:(1)借助土壤中生活的低等生物吸收土壤中的重金屬,如蚯蚓、田鼠等;(2)借助生活在土壤當(dāng)中的一些微小生物來吸收土壤中的重金屬;(3)也可借助一些植物有較強吸收重金屬特性,進而降低土壤重金屬的含量。然而,目前發(fā)現(xiàn)的具有較強積累重金屬特性的生物約有400余種。生物治理方法最主要的優(yōu)勢則是實施簡單,而且投資以及對生態(tài)環(huán)境的破壞程度較小,但是,主要的缺點是治理效果并不是十分的顯著。