土壤污染防治及对策研究

2014-03-21 06:53叶晓彬汪俊峰
安阳工学院学报 2014年4期
关键词:土壤环境重金属污染物

吴 珂,叶晓彬,汪俊峰,李 杨

(1.安阳市环境应急投诉受理中心;2.安阳市环境监察支队;3.安阳县环境保护局;4.安阳市环境保护局,河南安阳455000)

土地是农业之本、民生之本,土壤污染问题直接关系到人体健康,关系到我国经济、社会的可持续发展。改革开放以来,我国在工业化和城镇化快速发展的同时,也面临着耕地数量严重减少、土壤质量下降、土壤污染不断加剧的严峻形势。为此,土壤问题已引起党和国家的高度重视。从2005年4月至2013年12月,历时9年,全国首次开展了土壤污染状况调查,这充分表明加强土壤污染防治,解决土壤污染问题刻不容缓。

1 土壤污染现状

土壤是指地球表面具有一定肥力且能生长植物的疏松层,主要由矿物质、有机质(包括活有机体——土壤生物)、水分和空气等组成,是一个复杂的陆地生态系统。土壤是人类赖以生产、生活和生存的物质基础,是国家最重要的自然资源,维系着整个人类的生存与发展,是人类赖以生存的主要资源之一,与人类的生产、生活息息相关。然而,近年来,随着工业的发展与城市化进程加快,人口急剧增长,工业迅猛发展,整个土壤环境质量日益恶化,土壤受到不同程度的污染。

近日,国家环保部、国土资源局联合发布了《全国土壤污染状况调查公报》。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,耕地土壤环境质量令人堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。工矿业、农业等人为活动以及土壤环境背景值高是造成土壤污染或超标的主要原因。”全国土壤总超标率为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%。从土地利用类型来看,耕地、林地、草地土壤点位超标率分别为19.4%、10.0%、10.4%。从污染类型来看,以无机型为主,其超标点位数占全部超标点位的82.8%。有机型次之,复合型污染比重较小。从污染分布情况来看,南方土壤污染重于北方;长江三角洲、珠江三角洲、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出。

面对这些调查数据,发人深思。当然,我国的土壤污染问题不是一朝一夕形成的。这是在经济社会发展过程中长期累积形成的,也是受多重因素叠加影响造成的。但如何加强土壤环境保护,防治土壤污染刻不容缓。

2 土壤污染的特点及其危害

土壤污染具有隐蔽性、滞后性、累积性、不可逆转性和治理难的特点。一般情况下污染物进入土壤后很少有比较直观的表现,往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测,甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。多数情况下会通过植物的吸收进入果实,人体食用后长期积累产生病变,通过人体健康状况反映出来。且污染物质在土壤中不易扩散和稀释,会在土壤中不断积累而超标。土壤污染一旦发生,后果严重,其具有不可逆转性,仅仅依靠切断污染源的方法很难恢复,有时要靠换土、淋洗土壤等方法才能解决问题,其治理成本高,周期长,见效慢。

当前,从全国情况来看,土壤污染带来的危害已经凸显。土壤污染导致严重的直接经济损失。据调查,仅因土壤重金属污染,全国每年减产粮食1000多万t,且被重金属污染的粮食每年也多达1200万t,合计经济损失至少200亿元。土壤污染导致生物产品品质不断下降。全国大多数城市近郊土壤受到不同程度污染,许多地方的粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标或接近临界值。我国每年有几十亿美元的出口贸易因绿色壁垒而受阻。土壤污染严重危害人体健康。被污染的土壤还会使污染物在农作物体中积累,通过食物链积聚到人体和动物体,危害人畜健康。受重金属污染的土地,还会导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他生态问题。

3 土壤污染的原因

3.1 重金属污染

随着社会经济的发展和城市污染的加剧,工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘,经自然沉降和雨淋沉降进入到土壤。农用化学物质种类、数量不断增加,土壤重金属污染日益严重,突然程度不断加剧,污染面积逐年扩大,还有相当一部分的铅冶炼行业、钢铁企业、农药、化工等企业周边土壤都成为重金属土壤污染的重灾区。

3.2 化肥、农药、农膜等农用物资污染

我国每年化肥施用量超过4100万吨,农药量达50万~60万吨,虽然可以使农业增产,减少病虫害,但也导致大量的氮、磷化合物等残留土壤中,破坏土壤结构,造成土壤板结、耕地土壤退化、耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、生物学性质恶化。而长期施用含铅、汞、镉、砷等的农药可导致土壤中重金属的污染,施用有机氯等高残留农药可造成土壤中有机物污染。直接进入土壤的农药,大部分都被土壤吸附,喷施于作物体上的农药,约有1/2左右散落于农田,又与直接施用于田间的农药构成农田土壤中农药的基本来源。农用塑料薄膜中含有Cd、Pb,在大量使用塑料大棚和地膜过程中都可以造成土壤重金属污染。

3.3 农田灌溉污染

据调查,我国污水灌溉农田面积超过330万hm。经过一定处理的城市生活污水和工业废水灌溉农田、森林和草地,因含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分,有增产的效果。但现实生活中,由于城市工业化的迅速发展,大量的未经处理或未达到排放标准的工业废水涌入河道,直接用于农田灌溉。而这些污水中往往含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,会随着污水灌溉进入并污染土壤,造成了污灌区土壤重金属超标和盐渍化等问题,进而影响生态环境安全,制约农业可持续发展。2014年4月17日公布的《调查公报》显示,在调查的55个污水灌溉区中,有39个存在土壤污染。在1378个土壤点位中,超标点位占26.4%。

3.4 大气污染

大气污染主要来源于工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损等产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等。硫化矿产的开采、选矿、冶炼会引起砷对土壤的污染。冶金工业排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成污染。尤其是大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质,在大气中发生反应形成酸雨,通过沉降和降水而降落到地面,引起土壤酸化。尤其是一些含汞企业违法排放含汞废水,土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用,一旦污染,将积累在土壤中长期存在。汽车尾气沉降含有镉、铅等污染物,汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出会使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。全国土壤污染状况调查行动,在调查的267条干线公路两侧的1578个土壤点位中,超标点位占20.3%,主要污染物为铅、锌、砷和多环芳烃,一般集中在公路两侧150米范围内。

3.5 固体废物污染

工业废物和城市垃圾通常是造成土壤污染的固体污染物。例如,大量塑料袋包装的使用,各种农业农膜、薄膜、地膜等覆盖物的使用,如果管理、回收、处理不善,就会造成农田“白色污染”。这样的固体污染物不易蒸发、挥发,也不易被土壤微生物分解,将长期滞留污染土壤。还有大量污泥作为肥料施用,常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。

3.6 牲畜粪便、放射性物质等污染

除了上述造成污染的因素外,还有禽畜饲养场的牲畜粪便、屠宰场的废弃物,这些废物未经处理直接当作肥料使用,含有大量的寄生虫、病原菌和病毒等,有可能引起土壤和水域污染,并通过水和农作物危害人体和其他牲畜健康。此外,一些矿山开采、核废料处理、试验等放射性元素也可能带来土壤污染。

4 土壤污染防治对策

我们祖祖辈辈生活在祖国这965万平方公里的土地上,土壤安全与人类的生产、生活息息相关,如何让人民群众喝上干净的水,呼吸到清洁的空气,吃上放心的食物,这一切要求我们必须要把防治土壤污染提上重要日程,切实有效防治土壤污染。

4.1 建立健全土壤污染防治方面的法律法规

目前,我国涉及土壤保护的法律法规大多针对经济利用、土地管理和利用、土地规划土地权属问题方面,对土壤污染防治的规定分散而不系统,缺乏具可操作性和威慑力。防治土壤污染的法律基本上还是空白。这已经成为我国土壤污染防治工作的一个瓶颈和桎梏。我们急需结合全国土壤污染实际情况和我国现状,加快有关土壤环境保护立法的工作速度,尽快出台土壤污染防治方面的法律法规,使土壤环境保护工作有法可依、有法可治。同时,要以保障农产品安全和人居环境健康为出发点,以保护和改善土壤环境质量为核心,制定一个统一的行动计划,全国上下一盘棋,齐心协力防治土壤污染,保护我们的家园。

4.2 建立健全土壤污染监管体系能力建设

各级环保部门均应加强监管队伍建设,采取切实措施,加大资金投入。把土壤环境质量监测纳入先进的环境监测预警体系建设,制定土壤环境监测计划并组织落实。不断加强和提高环境监测能力建设,逐步完善土壤环境监测网络,定期公布全市和区域土壤环境质量状况。制定土壤污染事故应急处理处置预案。同时,要落实企业监测责任,兼顾监测社会化,以重点区域为中心,统筹环境质量监测、污染源在线监测、区域性跟踪评估系统等,切实提升重金属污染源及有机物监管的履职能力。

4.3 严格环境监管,推行清洁生产

要严格环境管理,严格区域环保准入、区域产业准入,提升行业污染排放限值标准,加大区域内落后的涉及重金属产能淘汰力度,坚决杜绝高污染项目建设,从源头上控制重金属对土壤的污染。要安全处理已取缔关停和退出企业的环境问题。

要提出优化重金属污染物排放行业的产业布局和发展规划,加快产业结构和布局调整。科学划定禁止重金属污染物排放的区域,优化工矿区布局。积极推进清洁生产,控制工业和城市“三废”的排放,合理施用农药、化肥,提高土壤环境质量,控制土壤中污染物的转移,降低对人体健康和农业生产的危害。

要强化污染治理。加大资金投入,鼓励技改,提高资源利用率,减少重金属污染物的产生和排放,减轻重金属污染对人体健康和生态环境的危害。

4.4 加强土壤污灌区的监测和管理

要加强对灌溉污水的水质监测,了解水中污染的成分、含量及动态,避免带有不易降解的高残留的污染物随污水进入土壤,引起土壤污染,要严格执行《农田灌溉水质标准》,禁止使用不符合国家标准的污水进行农田灌溉。同时,还要推广新型节水灌溉技术,淘汰落后的漫灌方式,节约用水,逐步减少污水灌溉的面积。

4.5 加强农业生产管理

指导农民科学合理施用农药、化肥和农膜,加强对农膜的回收,减少农用物资对土壤的污染。要积极推广农业病虫害综合防治技术,减少化学农药的使用量。要加强对化肥中有毒有害污染物质的监测管理,做好化肥的筛选和检验工作,严格控制化肥质量,推广平衡施肥。防止化肥中的有毒有害物质对土壤的污染。同时,要加强有机肥利用,减少化肥使用量。

4.6 积极开展土壤修复工程

对于已经造成的土壤污染,要积极开展修复工程。可利用物理、化学和生物方法,转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物,降低有害物质浓度,将有毒有害的污染物转化为无害物质。可通过施用化学改良剂,采取生物改良措施,增加土壤环境容量,增强土壤净化能力。要多措并举,进一步强化土壤污染的环境管理与综合防治。

[1]全国土壤污染状况调查公报[Z].2014-04-17.

[2]房一粟.浅谈我国土壤污染现状及其防治措施[EB/OL].http://wenku.baidu.com/view/5afad7c00c22590102029dfb.ht⁃ml.

[3]韩升.重金属污染土壤植物修复研究[J].山东农业大学学报,2011(2):23.

[4]我国土壤污染现状及防治措施研究[EB/OL].http://wen⁃ku.baidu.com/view/54508afa770bf78a65295473.html.

[5]探析我国土壤污染现状及治理措施[EB/OL].http://wenku.baidu.com/view/48f44e0790c69ec3d5bb7549.html.

[6]任旭喜.土壤重金属污染及防治对策研究[J].环境保护科学,1999,25(5):31-33.

[7]陈晶中,陈杰,谢学俭.土壤污染及其环境效应[J].土壤,2003,35(4):298-303.

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