土壤重金属污染特点及治理策略分析

2015-12-21 04:45杨丽霞王聪
科技与创新 2015年24期
关键词:治理策略治理技术重金属污染

杨丽霞 王聪

摘 要:目前,我国农田重金属污染呈现出由矿区向农区转移、由城郊向乡村延伸、由上游向下游转移的趋势,同时出现了重金属污染从水土链向食品链延伸的现象。这意味着农田重金属污染正由逐步积累阶段开始进入突发性、连锁性、区域性爆发的阶段,人们必须引起高度的重视。土壤重金属污染直接关系到农产品的质量安全以及人类和动物的健康,因此,必须采取措施防控和治理土壤重金属污染,提高耕地土壤质量,保障食品安全。简要阐述了土壤重金属污染的现状和特点,提出了土壤重金属污染的治理策略,以供参考。

关键词:土壤;重金属污染;治理策略;治理技术

中图分类号:X53 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.115

土壤是人类赖以生存和发展的基本条件,也是农作物生长的重要基础条件,影响着国家的食品安全和人们的生命健康。然而,随着工业化的发展和城市化进程的加快,各种污染对土壤的危害不断加重。目前,我国的土壤污染较为严重,尤其是农田土壤重金属污染问题较为突出,成为农产品污染危害的重要来源。

1 土壤重金属污染的特点

近年来,我国农田土壤重金属的累积已是客观存在的事实,同时,随着农业集约化程度的提高,生产投入品用量越来越大,农田重金属累积量逐步增加。目前,我国部分地区农田土壤重金属污染出现了进一步加剧的状况,主要表现在以下几个方面:①有的地区土壤原有重金属污染背景值比较高;②土壤酸化的加重提高了土壤重金属的活性,导致土壤越来越不利于作物的生长;③落后的农业发展方式导致农田土壤重金属污染进一步加剧。这三个方面的情况常常交织在一起,使土壤重金属污染问题更加复杂,增加了治理的难度。

与城镇建设用地、工业发展用地污染相比,农田土壤污染成因更加复杂,影响面更广,治理难度也更大。对于染污面积较大且主要以中轻度为主的重金属污染农田而言,其修复技术和方式的选择必须充分考虑农业生产方式和开发类型,同时要统筹兼顾有效性、经济性和推广性。从理论上来说,土壤重金属污染防控和治理要注重选择科学的方法和技术。要让每寸被污染的土地恢复如初,需要花费大量的人力、财力和物力,有些土壤一旦被污染,几乎是不可修复的。

2 土壤重金属污染的治理策略

加强对土壤重金属污染的治理,必须要把握好以下几个重要环节:①组建骨干队伍,带动项目实施。土壤重金属污染治理需要运用多种技术手段,是一个重要而复杂的系统工程。为此,要选好学术带头人或技术专家,加强科研攻关和监测评估。②完善顶层设计,实施集成配套。土壤重金属污染治理是一项公益事业,建议可参照公益技术研发中心的管理体制,由国家农业部主抓,各省农业厅、农科院共同参与,针对国家需求明确各自的分工任务和职责,组织相关专家成立团队和工作平台,深入开展长期的技术研发和理论探讨。与此同时,国家和省级财政部门要保证充足的研究经费,专款专用,单列考核,明确目标,全力以赴,力求全面提高土壤重金属污染的治理效果。③依靠科技创新,实施集成推广。土壤重金属污染治理应建立在创新理论和方法之上,同时注重发挥高新技术有机组合的优势,实现整个系统的配套组装,研制出实用的产品,力求为各级政府和农业管理部门服务。④完成组网建库,实施资源共享。大量的检测数据是建立农田土壤重金属污染预警网络和预测系统的基础,应将各科研单位和科研人员的研究数据纳入到同一个系统中,便于开展全方位的、步调统一的研究。同时建立高标准的数据库,联网使用,共享资源,使其发挥更大的作用。

3 土壤重金属污染的治理技术方法

目前,我国对土壤重金属污染主要通过工程、化学、农业和生物等方法进行治理。

3.1 工程治理

工程治理是指利用物理原理对土壤重金属污染进行治理。土壤重金属污染的初期阶段,可以采取换土、客土、翻土等措施。目前还出现了很多新的技术手段,例如去表土、淋洗法、电解法、热处理等方法。通过实践发现,工程治理的效果较为显著,但该方法操作十分复杂,需要耗费的资金较多,而且还受到技术的限制。例如,翻土和去表土技术方法可以运用的次数有限,而且在翻土时,如果处理不当,会把表层已经被污染的土壤转移到深层,不仅没有从根本上治理土壤污染,还容易导致深层土壤和地下水受到污染,进而增加污染的治理难度。

3.2 化学治理

化学治理是指运用化学原理向被重金属污染的土壤中投入特定的改良剂、抑制剂和洗涤剂等,增加土壤中有机质、阳离子代换量和粘粒的含量,改变土壤的理化性质,降低重金属的生物有效性,减少土壤中重金属离子向植物的转移,从而减少植物的重金属含量。化学治理方法效果也较为明显,而且成本较低,但是,化学方法并没有从根本上去除或降低土壤中的重金属离子,如果这些重金属离子再度活化,还会继续造成污染。另外,化学药剂改变了土壤的理化性,也会对植物生长和土壤肥力造成不良影响。因此,化学治理方法也有较大的局限性,仅能在一定程度上降低污染土壤对植物的影响,不能从根本上解决土壤中的重金属污染问题。

3.3 农业治理

农业治理主要是指通过采用水分管理、施肥调控、低累积作物品种替换、土壤 pH值调节、种植结构调整等综合措施来控制和缓解农田重金属的毒害,其合理应用可直接或间接达到减少农田重金属污染的目的。农业治理方法的优势在于操作简单、成本很低。但由于农业耕作的周期较长,因此应该与其他措施结合起来使用,以更好地治理土壤污染。

3.4 生物治理

生物治理是指利用生物的生命代谢活动来减少环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害,从而使被污染的土壤部分或完全恢复到原始状态。随着超累积现象和超积累植物的发现,植物修复技术已成为生物治理乃至现有的治理技术中前景最好的方法。常用的土壤重金属污染修复植物为超富集植物,所谓“超富集植物”,是指对重金属的吸收量超过一般植物100倍以上的植物。尽管植物修复技术有较好的效果,但仍然要因地制宜,合理选用,尤其要注重搭配使用。

4 结束语

综上所述,治理土壤重金属污染已经刻不容缓,现有的土壤重金属污染治理技术手段都有一定的局限性,因此需要根据土壤的污染情况结合使用,并不断加大研发力度,更好地治理土壤重金属污染。

参考文献

[1]李鑫.土壤重金属污染防治法律制度研究[D].太原:山西财经大学,2012.

[2]郝汉舟,陈同斌,靳孟贵,等.重金属污染土壤稳定/固化修复技术研究进展[J].应用生态学报,2011(3).

[3]樊霆,叶文玲,陈海燕,等.农田土壤重金属污染状况及修复技术研究[J].生态环境学报,2013(10).

〔编辑:王霞〕

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