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简述土壤污染的防治措施十篇

发布时间:2024-04-26 01:10:09

简述土壤污染的防治措施篇1

[关键词]重金属污染预防治理

[中图分类号]S158.4[文献标识码]a[文章编号]1003-1650(2014)03-0049-01

人类活动和自然因素产生的污染物通过不同途径进入土壤,当其数量超过其自身的净化能力,污染物就会在土壤中逐渐积累,当达到一定程度时,土壤质量就会恶化,正常功能失调至某些功能丧失,这就是土壤污染。虽然土壤具有一定的自净能力,但其自净能力远远小于进入土壤污染物的速度,所以土壤的污染越来越严重。

土壤污染物种类繁多,其中发生最普遍、很难降解的其中一种就是重金属,重金属污染的重要来源就是工业“三废”的排放。重金属在土壤中以不同形态存在,有水溶态、交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物的结合态、有机结合态和残渣态,它们的活性和毒性也是不同的。重金属在土壤中形态及其转化也受土壤多种性质的综合影响,土壤条件不同,起到主导作用的因素也会不同。例如土壤的质地、有机质含量、pH值、氧化还原电位、阴离子和阳离子的组成等。

重金属在土壤中并不能被微生物所分解,当达到一定浓度时易于累积,影响植物生长,造成重金属在农产品的积累,使叶绿素遭到破坏,叶绿素含量降低,叶片发黄,褪绿,减产,抑制发芽等,通过食物裢,人吃了有污染的蔬菜和粮食后,重金属在人体内就会慢慢积累,产生很大危害,因此我们必须及时防治,具体措施如下:

一、预防

重金属污染的防治贯彻以防为主的方针,控制和消除土壤污染源,控制工业和“三废”的排放,合理使用农药化肥农用薄膜等化学物质。

二、治理

对已经污染的土壤采取治理的措施,比如消除土壤中的污染物或降低有效必,控制污染物的迁移转化,提高土壤的环境容量等。综合近年来国内外采用的土壤治理方法,概括如下:

1.工程措施:就是依据物理学或物理化学原理,通过工程手段治理污染土壤。具体有(1)客土、换土、翻土,每种方法都有其适用范围和条件。(2)隔离法,利用防渗材料把污染土壤与未污染土壤或水体分开,阻止减少污染扩散的一种方法。(3)清洗法,用清水或在清水中加入能增加重金属水溶性的某种化学物质,清洗污染土壤,将污染物移出土体的一种方法。(4)电化学法,这种方法是在用水饱和后的土壤中插入若干个电极,接通低强度直流电的方法。从上述可以看出,工程措施治理效果较为可靠,也是一种治本措施,但工程量大,投资高,肥力引起下降,只适于小面积重度污染区。

2.生物措施;就是利用某些特定的动物、植物和微生物,较快地吸收和移走、或降解污染物质而使土壤得到净化的一类方法,比如植物技术、微生物技术、动物途径等,具有成本低不造成生态破坏或二次污染、具有潜在或显在的经济效益。

3.施用改良剂:通过降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性,从而降低它们进入植物体、微生物体和水体的能力,减轻对生态环境的危害。通过沉淀作用、吸附作用、拮抗作用来达到治理效果,此种方法效果好,且费用适中,在中度污染地区值得推荐。

4.农业措施:增施有机肥提高土壤环境容量,控制土壤水分,合理施用化肥,选种抗污染农作物品种,改变耕作制度等这些都是农用措施,具有投资少,农业生产具有连贯性,但其周期长,适用于中轻度污染土壤。

简述土壤污染的防治措施篇2

关键词:土壤;重金属;污染;现状;修复技术

中图分类号X833文献标识码a文章编号1007-7731(2017)07-0103-03

abstract:thispaperdescribesthepresentsituationofsoilheavymetalpollutioninourcountry,analyzesthesourcesofsoilheavymetalsfromsewageirrigation,atmosphericdeposition,industrialproductionandagriculturalactivities,andanalyzestheheavymetalcontaminatedsoilremediationtechnologybriefly.

Keywords:Soil;Heavymetal;pollution;presentsituation;Remediationtechnology

土壤是一个开放的缓冲动力学系统,承载着环境中50%~90%的污染负荷[1-2]。随着矿产资源开发、冶炼、加工企业等规模的扩大以及农业生产中农药、化肥、饲料等用量的增加和不合理的使用,致使土壤中重金属含量逐年累积,明显高于其背景值,造成生态破坏和环境质量恶化,对农业环境和人体健康构成严重威胁。重金属在土壤中移动性差、滞留时间长、难降解,可以通过生物富集作用和生物放大作用进入到农牧产品中[3],从而影响产出物的生长、产量和品质,潜在威胁人体健康[4]。本文对我国土壤重金属污染现状进行了简要分析,概述了土壤中重金属的来源,简单介绍了物理修复、化学修复和生物修复技术在土壤重金属污染修复方面的研究进展,以期为土壤重金属污染修复提供参考。

1我国土壤重金属污染现状

随着矿山开采、冶炼、电镀以及制革行业的蓬勃发展,一些企业盲目追逐经济利益,轻视环境保护,再加上农药、化肥、地膜、饲料添加剂等的大量使用,我国土壤中pb、Cd、Zn等重金属的污染状况日益严重,污染面积逐年扩大,危害人类和动物的生命健康。据报道,2008年以来,全国已发生100余起重大污染事故,其中pb、Cd、as等重金属污染事故达30多起。据2014年国家环境保护部和国土资源部的全国土壤污染状况调查公报显示,全国土壤环境总状况体不容乐观,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%。据农业部对我国24个省市、320个重点污染区约548万hm2土壤调查结果显示,污染超标的大田农作物种植面积为60万hm2,其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上,尤其是pb、Cd、Hg、Cu及其复合污染尤为明显[5]。我国的一些主要水域如淮河流域、长江流域、太湖流域、胶州湾等也都出现了重金属污染[6]。

2土壤重金属来源

土壤中重金属来源主要有内部来源和外部来源两种。在内部来源中,由于成土母质、地形地貌、水文气象及植被和土地利用类型等的不同,对土壤重金属含量的影响有很大差异[7],致使部分地区土壤背景值较高。外部原因主要是人为活动的影响,是土壤重金属污染的主要来源,主要包括以下几个方面:

2.1随大气沉降进入土壤中的重金属大气沉降是造成土壤重金属污染的一个重要途径[6]。工业生产、汽车尾气排放及轮胎摩擦可产生含有重金属的有毒气体和粉尘,经自然沉降和雨雪沉降进入土壤中,污染元素主要为pb、Cu、Zn等。矿山开采和冶炼所带来的大气沉降也是土壤重金属的重要来源[5]。有毒气体和粉尘容易迁移和扩散,在工矿烟囱、废物堆和公路附近的土壤中,土壤重金属含量较高,向四周和两侧扩散减弱。研究人员对某铅锌冶炼厂的土壤重金属空间分布特征的研究发现,Zn、pb、as的主要污染来源是废气的大气沉降,风力和风向是其空间分布的主要影响因子[7]。

2.2随污水灌溉进入土壤中的重金属污水灌溉一般是指利用经过一定处理的城市污水灌溉农田[6],利用污水灌溉是农业灌溉用水的重要组成部分。但由于污水中含有大量的重金属,随污水进入到土壤中,使得土壤中重金属含量不断富集。我国自20世纪60年代至今,污灌面积迅速扩大,以北方旱做地区污染最为普遍,约占全国污灌面积的90%以上,污灌导致农田重金属Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、pb等含量的增加[7]。

2.3工矿企业生产带入土壤中的重金属工业生产中广泛使用重金属元素,工矿企业将未经严格处理的废水直接排放,导致废水中的重金属渗入到土壤中,使得土壤中有毒重金属含量增加[11]。矿业和工业固体废弃物露天堆放或处理过程中,经日晒、雨淋、水洗等作用,使重金属以射状、漏斗状向周围土壤扩散。南京某合金厂周围土壤中的Cr大大超过土壤背景值,Cr污染以工厂烟囱为中心,范围达到1.5km2[12]。电子废弃物在堆放和拆解过程中,会造成pb、Cr等重金属进入农田土壤[13-14]。

2.4农事活动带入土壤中的重金属随着人们对农业产出物不断增长的需求,农药、化肥、地膜等使用量不断增加,导致土壤中的重金属不断富集,造成土壤重金属污染。农药中含有Hg、as、Zn等重金属,长期使用就会导致土壤中重金属的累积。磷肥天然伴有Cd,随着磷肥及复合肥的大量施用,土壤中有效Cd的含量不断增加,作物吸收Cd量也在增加[15]。地膜在生产过程中加入了含Cd、pb等重金属的热稳定剂,也会造成土壤重金属含量的增加。当前有机肥肥源大多来源于集约化的养殖场,大多使用饲料添加剂,其中大多含有Cu和Zn[16],使得有机肥料中的Cu和Zn含量也明显增加,并随着施肥带入到土壤中。

3土壤重金属污染修复技术

3.1物理修复一是客土、换土和深耕翻土等措施。通过这一措施,可以降低表层土壤重金属含量,减少土壤重金属对植物的毒害。深耕翻土适用于轻度污染的土壤,客土和换土适用于重度污染的土壤。工程措施具有稳定、彻底的有点,效果较好,但是需要大量的人力、物力,投资较大,并会破坏土体结构,降低土壤肥力。二是电动修复、电热修复、土壤淋洗等。物理修复效果好,但是成本高,还存在着造成二次污染的风险。

3.2化学修复化学修复是主要是采用化学的方法改变土壤中重金属的化学性质,来降低土壤中重金属的迁移性和生物可利用率,减少甚至去除土壤中的重金属,达到的土壤治理和修复的效果[17]。该技术的关键在于经济有效改良剂的选择,常用的改良剂有石灰、沸石、碳酸钙等无机改良剂和堆肥、绿肥、泥炭等有机改良剂,不同的改良剂对重金属的作用机理不同。化学修复是在土壤原位上进行,不会破坏土地结构,简单易行。但是化学修复只是改变了重金属在土壤中的存在形态,并没有去除,在一定条件下容易活化,再度造成污染。

3.3生物修复生修复是利用微生物或植物的生命代谢活动,改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性。该方法效果好,易于操作,是目前重金属污染的研究重点。目前生物修复技术主要集中在植物和微生物2个方面[18-19],对植物修复方面研究的较多[20-23]。生物修复不会引起二次污染,成本低,易于推广,在技术和经济上都优于物理修复和化学修复,已经得到了广泛的研究和应用,是目前土壤重金属污染治理的研究热点。

3.4农业生态修复不同作物对重金属有不同的吸附作用,可以通过采取不同的耕作制度、作物品种和种植结构的调整、肥料种类的选取等措施,增加作物对土壤重金属的吸收,降低土壤中的重金属含量。研究表明,调节土壤水分、pH值以及土壤水分、养分等状况,实现对污染物所处环境介质的调控[24-25],可以改善土壤的理化性质,促使土壤中重金属被作物有效地吸收。

4展望

土壤是人来赖以生存的重要自然资源之一,是人类生态环境的重要组成部分。土壤重金属污染问题已经成为当今社会的主要环境问题之一。2016年出台的《土壤污染防治行动计划》,无疑是我国土壤环境管理历史上里程碑式的文件,明确了我国土壤污染防治路线图和时间表。

土壤是一个复杂的生态系统,一旦受到污染,要将进入到土壤中的污染物清除,达到安全生产的目的是十分困难的。重金属对土壤的污染以现有的技术而言是不可逆的。因此,土壤污染预防要比土壤污染治理重要的多。要坚持源头预防和过程治理,以源头控制为主,杜绝污染物进入水体、土体,有效降低污染物的排放。在土壤重金属污染修复技术研究中,要把物理方法、化学方法、生物技术和农业生态修复措施综合起来处理污染题,研究出更加经济高效的治理措施,应该加大生物修复技术研究,减少物理和化学方法的使用,以免造成二次污染。

参考文献

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简述土壤污染的防治措施篇3

政策解读

 

现将《喀什地区<打赢蓝天保卫战三年行动计划><水污染防治行动计划><土壤污染防治行动计划>落实情况及2021年生态环境工作要点》(以下简称《工作要点》)相关政策解读如下:

一、背景

生态环境影响是人类生存与发展的水资源、土地资源、生物资源以及气候资源数量与质量的总称,是关系到社会和经济持续发展的复合生态系统。

为深入贯彻生态文明思想,贯彻落实第三次中央新疆工作座谈会精神特别是重要讲话精神,完整准确贯彻新时代党的治疆方略,加快构建“一体两翼三支撑”(构建全区生态环境一体格局,加强党的建设、加强业务工作,稳固提升监管水平、大力推进信息化建设、提升科技支撑力)的生态环境管理体系,围绕“提气、降碳、强生态,增水、固土、防风险”等重点工作,更加突出精准治污、科学治污、依法治污,深入打好污染防治攻坚战,进一步改善生态环境质量,推进生态环境治理体系和治理能力现代化,确保“十四五”生态环境保护起好步、开好局,以优异成绩庆祝建党100周年。特制定《工作要点》。

二、主要内容

《工作要点》共分三部分:第一部分总结《喀什地区打赢蓝天保卫战三年行动计划(2018-2020年)》、《喀什地区水污染防治工作方案》、《喀什地区土壤污染防治工作方案》落实情况,喀什地区完成自治区下达的各项目标任务。第二部分总结在落实各项任务重存在的问题及部分建议,在水、土、气方面分别论述;第三部分明确了2021年持续推进生态环境保护工作所需重点及牵头单位,一是积极应对气候变化,把实现碳达峰、碳中和摆在更加突出重要位置,做出实现该目标的前期工作;二是推进实施空气质量提升行动,主要是在优化产业结构、优化能源结构、优化交通结构强化挥发性有机物(VoCs)和氮氧化物(nox)协同减排、深化面源治理、提高重污染天气预警能力采取措施,实现进一步降低城市细颗粒物(pm2.5)浓度,提升优良天数比例的目标任务;三是继续实施水污染防治行动,通过加强流域生态环境综合治理修复、持续深化污染减排、强化饮用水水源保护实现统筹水资源利用、水生态保护、水环境治理,巩固深化碧水保卫战成果;四是继续实施土壤污染防治行动,通过加强土壤生态环境保护与污染风险管控、加强危险废物环境监管、加强涉重金属污染治理、深入开展农村环境整治、持续开展地下水环境状况调查等措施实现严守农产品质量安全和人居环境安全,提升土壤环境监管能力,确保土壤环境安全。

三、需要说明的内容

《喀什地区打赢蓝天保卫战三年行动计划(2018-2020年)》、《喀什地区水污染防治工作方案》、《喀什地区土壤污染防治工作方案》是根据国家“气十条”、“水十条”、“土十条”结合喀什地区的实际情况编制,对全地区在“十四五”期间落实生态环境保护仍然具有指导意义。

 

简述土壤污染的防治措施篇4

[论文摘要]矿产资源开发已成为我国国民经济增长的重要手段,但矿山开采又引发了一系列生态环境问题,导致矿区生态退化与环境污染,严重制约了矿区社会经济的可持续发展。本文系统分析了矿山开采的生态环境效应,并根据典型矿区生态恢复的成功经验,总结了适合我国矿区生态恢复的典型技术,主要从矿区废弃地土壤重金属污染的治理,矿区植被的恢复,水土流失的综合治理三个方面来论述。 

 

 

由于矿藏的不可移动性,以致矿山开采长期占用、破坏、污染土地,改变了区域水系结构,破坏了动植物区系,引发一系列社会经济与生态环境问题,成为全球环境与发展面临的焦点问题之一。我国矿区土地复垦工作起步较晚,土地复垦率较低,迫切要求探索适合我国国情的土地复垦技术,提高土地复垦率和生产潜力。本文将在系统分析矿山开采生态环境效应的基础上,总结适合我国矿区土地复垦的典型技术,以期推动全国土地复垦工作的进一步发展。 

 

一、矿山开采的生态环境效应 

(一)诱发地质灾害。由于地下采空,地面及边坡开挖影响了山体、斜坡的稳定,往往导致地面塌陷、开裂、崩塌和滑坡等频繁发生。而矿山排放的废渣堆积在山坡或沟谷,废石与泥土混合堆放,使废石的摩擦力减小,透水性变小而出现渍水,在暴雨下也极易诱发泥石流。 

(二)水文地质条件发生变化与水质污染。矿区塌陷、裂缝与矿井疏干排水,使矿山开采地段的储水构造发生变化,造成地下水位下降,井泉干涸,形成大面积的疏干漏斗;地表径流的变更,使水源枯竭,水利设施丧失原有功能,直接影响农作物耕种。 同时,矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水等,一般较少达到工业废水排放标准,严重影响水生生物的生存繁衍与人畜生活饮用。 

(三)土壤退化与污染由于表土被清除采矿后留下的通常是新土或矿渣,加上大型采矿设备的重压,往往使土壤坚硬、板结,有机质、养分与水分缺乏。而地面塌陷导致地下水位下降、土壤裂隙产生。土壤中的营养元素也随着裂隙、地表径流流入采空区或洼地,造成许多地方土壤养分短缺,土壤承载力下降。 

矿山固体废渣(煤矸石等)经雨水冲刷、淋溶,极易将其中的有毒有害成分渗入土壤中,造成土壤的酸碱污染(主要是强酸性污染)、有机毒物污染与重金属污染。而土壤的纳污和自净能力有限,当污染物超过其临界值时,将向外界环境输出污染物,其自身的组成结构与功能也会发生变化,最终导致土壤资源的枯竭。并且,土壤污染在地表径流和生物地球化学作用下还会发生迁移,危害毗邻地区的环境质量,受污染的农产品则会通过食物链危害人体健康。 

(四)水土流失加剧。矿山开采直接破坏地表植被,露天矿坑和井工矿抽排地下水使矿区地下水位大幅度下降,造成土地贫瘠,植被退化,最终导致矿区大面积人工裸地的形成,极易被雨水冲刷;由于排土场和尾矿占地,形成地面的起伏及沟槽的分布,增加了地表水的流速,使水土更易移动,冲刷加剧。 

(五)生物多样性损失。植被清除、土壤退化与污染、水土流失,对矿区生物多样性的维持都是致命打击,严重威胁了动植物生存。

二、矿区生态恢复的典型技术 

(一)矿区土壤污染的治理 

1.矿区土壤重金属污染的治理。国内外矿区土壤重金属污染治理主要包括物理、化学和生物治理技术三类。其中,生物治理技术包括微生物修复技术、动物修复技术与植物修复技术。设施简便,投资少,对环境扰动也少,被认为是最有生命力的。 

2.矿区土壤培肥改良技术。土壤培肥改良技术就是对土壤团粒结构、ph值等理化性质的改良及土壤养分、有机质等营养状况的改善,这是矿区生态恢复的最终目标之一,具体包括:(1)表土转换:在采矿前先把表层及亚表层土壤取走并加以保存,待工程结束后再放回原处,这样虽破坏了植被,但土壤的物理性质、营养条件与种子库基本保持原样,本土植物能迅速定居。(2)客土覆盖:废弃地土层较薄时,可采用异地熟土覆盖,直接固定地表土层,并对土壤理化特性进行改良,特别是引进氮素、微生物和植物种子,为矿区重建植被提供了有利条件。(3)土壤物理性状改良:土壤物理性状改良的目标是提高土壤孔隙度,降低土壤容重,改善土壤结构,短期内可采用犁地和施用农家肥等方法。(4)土壤ph值改良:对于ph值不太低的酸性土壤可施用碳酸氢盐或石灰来调节酸性,增加土壤中的钙含量,改善土壤结构。(5)土壤营养状况改良:主要包括化学肥料、有机废弃物、固氮植物、绿肥、微生物等。 

(二)矿区植被的恢复。根据矿区的气候和土壤条件,植被筛选应着眼于植被品种的近期表现,兼顾其长期优势,植物品种的选择首先要根据生物学特性,考虑适地适树原则,尤以选择根系发达、固土固坡效果好、成活率高、速生的乡土植物。 

在配置植物时要考虑边坡结构、种植后的管护要求、自然条件等,以决定种植的形式和品种。同时要考虑与设计目的相适应;与附近的植被和风景等条件相适应。 

(三)水土流失的综合治理 

1.固体废弃物拦挡工程。在堆弃场地建设挡渣墙、拦渣坝和排水工程等,进行拦挡与防漏处理。 

2.坡面排水工程。对影响矿山安全的坡面,根据坡长分段布设截流沟、排洪渠等工程,并配以防护林草带,增加植被覆盖,减少坡面径流对地表的冲刷,保证矿业生产安全运行。 

3.边坡防护工程。矿山开采形成的各类边坡,除尽可能采取措施恢复植被外,根据边坡稳定程度及对周围的影响,采取相应的工程措施进行防护。坡面防护根据坡度不同而采用石砌护坡或植被护坡。 

4.土地整治工程。对矿山生产过程中产生的大量废石堆、废弃工业场地及尾矿库,采取排蓄结合的办法,排水拦渣,有效解决“三废”污染。同时对服务期满的弃渣场、尾矿库采取复垦措施,提高土地利用率。 

5.植被恢复工程。对各类裸露面,分别采取不同的措施,加速植被恢复。 

三、结语 

矿山开采极大地改变了原生景观生态系统,导致矿区生态退化与环境污染。针对矿区生态环境特点。我国当前矿区生态恢复的典型技术体系主要包括矿区土壤污染的治理及土壤环境质量的改善,矿区植被的恢复,水土流失的综合治理等。 

必须强调的是,矿区生态恢复不仅仅是一个技术工程层面的问题,而且与矿区的社会经济发展密不可分,是一项耦合了社会、经济、资源与环境的系统工程。因此,矿区土地复垦是以人类发展为核心,对土地自然、经济与社会属性的综合整治,在消除环境危害的同时重建生态平衡。 

 

参考文献: 

[1]夏星辉,陈静生.土壤重金属污染治理方法研究进展.环境科学,1997,18(3):72~76. 

简述土壤污染的防治措施篇5

abstract:Soilpollutioninruralareasisseriouslyharmed.itnotonlyaffectsthesafetyofagriculturalfoodandhumanhealth,butalsoreducestheecologicalqualityinruralareas.inordertostrengthentheprotectionofsoilinruralareas,thispaperanalyzesthecharacteristics,typesandhazardsofsoilpollutioninruralareasbycombiningwithalargeamountofliterature,andputsforwardsomeconcretemeasurestopreventandcontrolsoilpollutioninthefuture.

关键词:土壤污染;特点;类型;危害;治理策略

Keywords:soilpollution;characteristics;types;hazards;managementstrategies

中图分类号:X53文献标识码:a文章编号:1006-4311(2018)08-0044-02

0引言

随着人类社会活动和农业生产的日益频繁,农村地区土壤污染越来越严重,对我国农业生产和农民生活造成了严重危害。近些年来,我国加大了土壤污染治理力度,特别是2014年推出的《环保法案修订案》为我国农村地区土壤治理指明了方向,确保土壤污染防治的相关工作落实,对我国环保工作展开起到了积极作用。

1农村土壤污染的特点、类型及危害

1.1特点

第一,累积性。大气、水体中的污染物容易扩散、转移,而土壤中的污染物不具备这样的特性,易积累在土壤中;第二,隐蔽性。大气、水体中的污染物一般通过视觉、嗅觉、触觉等方式可以直接感觉到,但是土壤中的污染物要经过样品检测、分析后才能发现,所以很难发现;第三,难逆转性。重金属是土壤污染的主要源头,其在土壤中很难消失、稀释,实现完全的降解需要很长时间;第四,不均匀性。由于土壤中的污染物转移速度慢,且土壤土质差异大,造成污染物分布不均匀;第五,治理任务艰巨。土壤污染一旦发生,治理难度十分大。仅仅是切断污染源头就要花费大量的资金和时间,后期恢复更是一个长期过程。

1.2污染类型

调查显示,农村地区土壤污染主要包含以下几个方面。第一,化肥、农药的不当使用污染土壤。化肥及农药的使用能大大提高粮食作物的产量。但是氮、磷等化学肥料的长期大量使用却能破坏土壤结构,造成土壤板结、耕地土壤退化、致使耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、增加了农业生产成本,影响了农作物的产量和质量。第二,废水污染土壤。使用生活污水和工业废水灌溉农田是导致土壤污染的重要原因之一。但是这些污水中含有大量重金属、酚、氰化物等有毒有害的物质,它们会将污水中有毒有害的物质带至农田,在灌溉渠中形成污染带。第三,大气污染土壤。大气中的有害气体主要是由工业生产、汽车尾气和生活取暖排出的有毒气体,它的污染面大、覆盖范围广,会对土壤造成严重污染。废气污染大致分为两类:一是气体污染,如二氧化硫、氟化物、氮氧化物、碳氫化合物等,在大气和水滴中转化为硫酸、硝酸等随雨雪落地,形成酸雨。酸雨不仅直接腐蚀农作物,而且降低土壤缓冲能力;第四,固体颗粒污染,如粉尘、烟尘等固体粒子及烟雾,雾气等液体粒子,它们通过沉降或降水进入土壤,造成污染。第四、生物残体和牲畜排泄物对土壤的污染。利用禽畜饲养场的粪便和屠宰场的废物作农业肥料,如果不进行物理和生化处理,则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可导致土壤和水域污染,并通过水和农作物危害人群健康。第五,固体污染物的污染。固体废弃物主要是农用地膜和工业、生活固体废弃物。一是各种农用塑料薄膜作为大棚、地膜覆盖物被广泛使用,如果管理、回收不善。大量残膜碎片散落田间,会造成农田“白色污染”。这样的固体污染物既不易蒸发、挥发,也不易被土壤微生物分解,是一种长期滞留土壤的污染物。土壤内非降解残留膜数量超过土壤自净容量时,会影响农田机械耕作,破坏土壤结构。二是工业废渣和生活垃圾如果不经有效处理,随意丢弃或简单深埋处理不仅占用大量土地资源,其产生的有毒物质还将严重污染土壤。在我国,有大量的城市垃圾都是采取深埋(或者露天处理)的方式简单处理,而垃圾填埋场大部分选择城市郊区。而且,由于农村经济发展落后,虽然垃圾数量相对较少,但有效处理率极低,垃圾基本是露天堆放。第六,重金属元素引起的污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤,造成铅污染;各种大量使用杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂导致砷污染;铀矿开采和浓缩、钍矿开采、核实验、核废料处理、燃烧发电厂、磷酸盐矿开采及加工都是土壤辐射污染的来源。还有,铜、锰、镉等重金属长期潜伏在土壤中,随着时间的推移而慢慢累积,达到一定量后,就会出现重金属超标,给土壤造成严重污染。在重金属超标土壤中生长期起来的农作物也会含有重金属含量,人食用后,损伤人体肝脏等器官。此外,重金属污染降解慢,对土壤的污染是持续性的,难以治理。第七,其他有机物污染。部分化工企业多的农村地区,由于化工企业排放物中有大量的有机物,如硫化物、苯酚等,这些物质造成土壤中的微生物疯狂生长,破坏土壤结构,进入人体后可能致癌。

1.3污染危害

我国是农业大国,農业在国民经济中占据十分重要的地位。同时,我国也是人口大国,每年都需要数量庞大的粮食。农村土壤污染后,除了破坏农业生态环境,降农产品食品安全外,还会危及人体生命健康。从长远角度看,农村土地污染的难治理性会增加治理工作的难度,在漫长的治理过程中,污染土壤持续影响农业生产,不利于农业产业健康发展,可能引起食品安全危机。根据国土资源部统计表明,目前全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染。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%。中国工程院院士罗锡文2011年10月份曾表示,全国3亿亩耕地正在受到重金属污染的威胁,占全国农田总数的1/6。环保部文件显示,在对我国30万公顷基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测时发现,有3.6万公顷土壤重金属超标,超标率达12.1%。

2农村地区土壤治理策略

农村地区土壤污染,直接影响着农村地区生态安全和农作物食品安全,危及人体生命健康。一旦污染的农食品流入市场,极可能造成食品安全问题。针对这样的情况,我国政府部门一直高度重视农村土壤污染治理工作,加强防御保护,重点治理已经污染的土壤,恢复土壤层结构,为农作物生长提供安全的生长环境。

2.1清理污染土壤

由于土壤污染具有隐蔽性和难治理性,为了尽快恢复土壤结构组成,通过清理污染土壤将土壤中的重金属污染区和有机物污染区消除掉,降低土壤中的重金属和有机物含量,使污染土壤能够正常的重视农作物。这就是人们常说的物理还原法。如,部分地区通过物理还原法清理污染土壤区域后,将未污染的土壤换填在污染区上,避免重金属持续污染土壤,使土壤结构组分得以恢复。此外,有的地区在重污染土壤位置上浇筑水泥,用以固定污染物,防止污染物转移,进一步扩大污染面。待污染区域土壤测试合格后,继续种植农作物,可促进土壤结构恢复。

2.2对污染物进行化学反应处理

除了采用物理还原法外,还可以采用化学反应方法处理农村污染土壤。这种方法能够彻底解决土壤污染物污染问题,减少土壤修复过程中的环境破坏,特别是适合污染面积大区域的土壤污染治理工作。利用化学方法进行农村土壤污染治理的常用方法有化学氧化、化学还原、电化学修复、化学淋洗等。其中,化学氧化和化学还原主要是利用氧化剂、还原剂与污染物的化学反应来降解污染物,或降低污染物毒性,进而降低土壤污染严重程度。化学淋洗方法是通过化学溶剂把土壤中的污染物清转移出去,便于集中处理污染物,加快土壤污染治理和恢复。

2.3利用微生物进行土壤治理

有机物中的微生物虽然是造成土壤污染的主要根源,但是有些微生物以污染物作为事物,能够消耗和分解污染物。所以,农村土壤污染治理可以采用微生物修复法,将有益的微生物群落引入到污染土壤中,利用这些微生物吸附重金属离子,使重金属离子价态改变,进而降低重金属含量。

微生物不仅能降低土壤中的重金属含量,还能消耗土壤中的有机物,使复杂的有机物分解为成分比较简单的有机物,加快有机物污染降解速度,达到污染治理目的。目前,微生物治理土壤污染的方法已经有了很普遍应用,具体实践中要充分考虑土壤环境,根据土壤情况和污染程度高低选择适合的菌种群落,否则无法发挥出微生物的污染物分解作用。特别是污染程度严重区域,微生物可能出现死亡情况,所以需要进一步分析微生物污染治理法。

2.4在污染土壤上种植植被

很多植物具有污染物固定、分解、吸收等作用,在土壤污染地区种植植物,可以利用植物的特性、功能达到污染治理目的。目前,常用的植被修复主要强调污染物提取,即通过植物将污染物转移到植物内部,减少污染物在土壤中的累积,降低土壤污染严重程度。除了吸收污染物外,植物还能固定土壤,减少水土流失,改善土壤结构,使污染土壤逐渐恢复种植条件。

3结论

综上所述,农村地区土壤污染危害极大。为了降低土壤危害,各级政府部门和相关单位高度重视农村土壤污染治理工作,通过物理法、化学法、微生物法、植被法等一系列方法治理污染,并恢复土壤结构组分,尽快恢土壤种植条件。在这基础上,还应注重土壤污染防御,减少土壤污染源,保护农村土壤安全。

参考文献: 

[1]朱天宇.论述农村地区土壤污染治理策略[J].农村经济与科技,2016,27(12):25. 

[2]任兴超.浅议我国土壤污染现状及治理措施[J].新农村,2013. 

[3]刘福兴,宋祥甫,邹国燕,付子轼,刘娅琴,薛利红,杨林章.农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践——水环境生态修复技术[J].农业环境科学学报,2013,32(11):2105-2111. 

[4]吴隽雅.农地土壤污染治理公私协作法律机制探析[J].华北电力大学学报(社会科学版),2017,23(01):1-4,18. 

简述土壤污染的防治措施篇6

【关键词】土壤污染;土壤修复;植物修复技术

引言

土壤污染是指各种外来物质进入土壤并积累到一定程度,超过土壤本身的自净能力,而导致土壤性状变劣、质量下降的现象。我国土壤污染的总体形势严峻,部分地区土壤污染严重,在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。土壤污染途径多,原因复杂,控制难度大。土壤环境监督管理体系不健全,土壤污染防治投入不足,全社会防治意识不强。由土壤污染引发的农产品质量安全问题和逐年增多,成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素。土壤是生态环境系统的有机组成部分,是人类生存与发展最重要和最基本的综合性自然资源。我们不能坐以待毙,要加强研究,采取措施,切实阻止土壤污染继续扩大的趋势,清除被称为“化学定时炸弹”的土壤污染。植物修复技术是近年来发展迅速的一种非常有前途的污染治理技术。本文介绍了用植物去除土壤中有机污染物和重金属的植物修复技术,并对植物修复技术的未来做了展望。

1.造成我国土壤污染的原因

1.1过量施用化肥

虽然施用化肥是农业增产的重要措施,但长期大量使用氮、磷等化学肥料,会破坏土壤结构,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,增加了农业生产成本,影响了农作物的产量和质量;未被植物吸收利用和根层土壤吸附固定的养分,都在根层以下积累或转入地下。残留在土壤中的氮、磷化合物,在发生地面径流或土壤风蚀时,会向其他地方转移,扩大了土壤污染范围。过量使用化肥还使饲料作物含有过多的硝酸盐,妨碍牲畜体内氧气的输送,使其患病,严重导致死亡。

1.2农药是土壤的主要有机污染物

直接进入土壤的农药,大部分可被土壤吸附,残留于土壤中的农药,由于生物和非生物的作用,形成具有不同稳定性的中间产物或最终产物无机物。喷施于作物体上的农药,除部分被植物吸收或逸入大气外,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。农作物从土壤中吸收农药,在植物根、茎、叶、果实和种子中积累,通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。

1.3重金属元素引起的土壤污染

全国320个严重污染区约有548万hm2土壤,大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20%,其中重金属污染占80%,粮食中重金属镉、砷、铬、铅、汞等的超标率占10%。被公认为城市环境质量优良的公园存在着严重的土壤重金属污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤,使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂,硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用,积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞,所以,汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车尾气沉降,磷肥中有时也含有镉。

1.4污水灌溉对土壤的污染

我国污水灌溉农田面积超过330万hm2。生活污水和工业废水中,含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分,所以合理地使用污水灌溉农田,有增产效果。未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,会将污水中有毒有害的物质带至农田,在灌溉渠系两侧形成污染带。

1.5大气污染对土壤的污染

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。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,形成以排污工厂为中心、半径为2~3km范围的点状污染。

1.6固体废物对土壤的污染

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。工业固体废物和城市垃圾向土壤直接倾倒,由于日晒、雨淋、水洗,使重金属极易移动,以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散。

1.7牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染

禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物,其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料,如果不进行物理和生化处理,则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染,并通过水和农作物危害人群健康。

1.8放射性物质对土壤的污染

土壤辐射污染的来源有铀矿和钍矿开采、铀矿浓缩、核废料处理、核武器爆炸、核实验、燃煤发电厂、磷酸盐矿开采加工等。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染,放射性散落物中,90Sr、137Cs的半衰期较长,易被土壤吸附,滞留时间也较长。

2.植物修复机理及优点

植物修复是利用可超富集重金属的植物吸收、积累环境中的污染物,并降低其毒害的环保生物技术。根据修复植物在某一方面的修复功能和特点可将植物修复分为三种基本类型:植物提取修复,植物稳定修复和植物挥发修复。

2.1植物修复机理

2.1.1植物提取修复

利用重金属积累植物或超积累植物将土壤中的重金属提取出来,富集并搬运到植物根部可收割部分和植物地上的枝条部位。植物提取修复是目前研究最多且最有发展前途的一种植物修复技术。

2.1.2植物挥发修复

植物挥发是利用植物的吸收、积累和挥发而减少土壤中一些挥发性污染物,即植物将污染物吸收到体内后将其转化为气态物质释放到大气中。目前,在这方面研究最多的是金属元素汞和非金属元素硒。植物挥发修复技术只限于挥发性重金属的修复,应用范围较小,而且将汞、硒等挥发性重金属转移到大气中有没有环境风险仍有待于进一步研究。

2.1.3植物稳定修复

利用重金属耐性植物降低重金属的活性,从而减少重金属被淋滤到地下水或通过空气载体扩散进一步污染环境的可能性。目前,该技术在矿区大量使用,如废弃矿山的复垦工程,各种尾矿库的植被重建等。值得注意的是植物稳定也并没有将重金属从土壤中彻底清除,当土壤环境发生变化时仍可能重新活化并恢复毒性。植物稳定修复的作用主要有两方面:一是通过根部累积、沉淀、转化重金属,或通过根表面吸附作用固定重金属。二是保护污染土壤不受风蚀、水蚀,减少重金属渗漏污染地下水和向四周迁移污染周围环境。植物稳定修复并没有从土壤中将重金属去除,只是暂时将其固定,在减少污染土壤中重金属向四周扩散的同时,也减少其对土壤中的生物的伤害。但如果环境条件发生变化,重金属的可利用性可能又会发生变化,因而,没有彻底解决重金属污染问题。重金属污染土壤的植物稳定修复是一项正在发展中的技术,若与原位化学钝化技术相结合可能会显示出更大的应用潜力。未来的研究方向可能是耐性植物、特异根分泌植物的筛选,以及稳定修复植物与原位钝化联合修复技术的研究。

2.2植物修复技术的优点

植物修复技术较其他物理的,化学的和生物的方法更受社会欢迎。该技术成本较低,据美国的实践,植物修复比物理化学处理的费用低了几个数量级,此技术在清洁土壤中金属的同时,还可清楚污染土壤周围的大气或水体中的污染物,有美化环境的作用,易为社会所接受。

此外,植物修复重金属污染的过程也是土壤有机质含量及土壤肥力增加的过程,被植物修复过得干净农田更适合多种农作物生长。生物固化技术能使地表长期稳定,控制风蚀,水蚀,有利于生态环境改善,而且维持成本较低。植物的蒸腾作用还可以防止污染物向下迁移,同时,植物把氧气供给根际可促进根际有机物的降解。

3.植物修复技术的局限性及影响因素

3.1植物修复技术的局限性

重金属污染严重的土壤,适宜选用超积累植物,而污染较轻的土壤则需要选用耐重金属植物;植物修复过程通常较为缓慢,对土壤肥力,气候,水分。盐度,酸碱度,排水与灌溉系统等条件和认为条件有一定的要求;植物修复往往会受土壤毒物毒性的限制,一种植物常常只能吸收一种或两种重金属,对土壤中其他浓度较高的重金属会表现出某些中毒症状,从而限制了植物修复技术在多种重金属污染土壤治理方面的应用;用于清理重金属污染土壤的超累积植物通常都比较矮小,生物量低,生长缓慢,生长周期较长的类型,因而修复效率低,不利于机械作业;用于清理重金属污染的植物往往会通过器官腐烂,落叶等途径使重金属污染物重返土壤。因此必须在植物落叶前收割处理。

3.2植物修复技术的影响因素

首先了解受重金属污染的土壤所处的地理,海拔条件,以便选择合适生长在该条件下的耐受重金属植物和超累积植物种类进行污染土壤的植物修复;将整个需要治理的污染土壤纳入土地使用和规划管理方案中进行总体设计与考虑;对土壤的酸碱度,植物的耐盐度进行调查;了解治理土壤的含水量及水分供给状况;掌握拟治理土壤的营养供给状况,以便拟定合适的施肥计划;调金属污染土壤的污染状况,了解重金属的化学形态及植物的可利用性,以便从土壤化学的角度采取相应措施增加植物对重金属的吸收量。此外,对植物遭受自然灾害的复原能力,植物病虫害,良好的灌溉与排水系统也是需要考虑的因素。

简述土壤污染的防治措施篇7

[关键词]农村地区;土壤污染;治理策略

中图分类号:Q938.1+3文献标识码:a文章编号:1009-914X(2017)33-0215-01

引言

土壤污染是指人类活动进入土壤并积累到一定程度的污染物,导致土壤环境恶化,对生物、水体、空气和人体健康造成危害。目前,除大气和水污染外,土壤污染已成为第三大环境污染。在我国,受污染的耕地面积达8000万公顷,占中国总耕地面积的63.5%。由于土壤污染不易被人感知,只能通过各种受体(动物和植物)和特殊的测试可以发现,往往没有引起足够的重视,而土壤污染治理成本高、周期长,缺乏有效的修复技术,增加了治理难度。土壤是农业赖以生存的资源,人们从土壤中获取食物,土壤污染直接造成农作物的污染,威胁着人们的健康。目前,我国农村地区的土壤存在着重金属污染问题,工业废水的排放,导致土壤中铅、汞、镉、铬、砷等重金属和有机污染物超标,也破坏了土壤层,导致某些物质过剩,影响土壤的正常使用。

1农村地区土壤污染类型

农村土壤污染主要有两个方面:第一,重金属污染,铅、汞、镉、铬、砷超标较严重。土壤中的重金属超过标准要求,砷和其他重金属,对肝脏系统、消化系统和免疫系统造成严重的危害,甚至造成器官损害。土壤污染的潜在污染时间长、隐蔽性强、重金属降解缓慢,可连续生产,污染损害大。第二,土壤有机污染。很多农村地区的化工企业,含有大量的有機物,例如,皮革厂废水含酚、硫化物、氨、表面活性剂、有机物会引起微生物疯狂生长,破坏土壤成分同时,一些有机结构,具有很强的致癌倾向,这样的农作物进入人体后可引起癌症。

2农村地区土壤污染来源

农村地区土壤污染来源有自然污染和人为污染,自然污染是指大自然周围的一些矿富集中心或材料形成的自然扩散,造成周围土壤的污染;人为污染包括“三废”污染,即不合理的农业生产、畜牧养殖和大气沉降。而工矿污染是造成土壤污染的主要原因。金属、冶炼、煤炭等排放的烟尘、灰尘等类型的铅和汽油、废水灌溉和废渣都会导致土壤污染。化肥施用不当会造成农田污染,如氮肥引起土壤酸化,磷肥造成重金属污染,钾肥造成土壤酸化或硫酸盐污染,土壤酸化除了影响农产品产量和质量,降低肥料利用率外,还加速了重金属在土壤中的活化,影响植物生长,危害生物健康食品链。

3土壤污染特点及危害

土壤污染具有隐蔽性、滞后性,持久性、累积性、地域性、不可逆性和难以治理性。管理困难,成本高昂。土壤污染会影响作物的产量和质量,影响土壤营养元素和形态的有效性,破坏土壤的矿物结构、理化性质、降低土壤肥力水平,严重的会直接危及生态安全、食品安全和人体健康,而且影响投资业务的业绩,对外贸易和一些重要的国际公约制约区域和国家的可持续发展。

4农村地区土壤污染治理策略

在农村地区,土壤污染对农作物安全生产直接相关。作物流入市场,为了保持中国粮食生产安全,针对土壤污染的存在,政府及相关部门应加强预防和控制措施,重点治理已污染的土壤,恢复土壤层结构,保证粮食作物的安全性。

4.1清理污染土壤

物理恢复是指利用物理手段消除土壤中的金属污染物和有机污染物,使农村发生污染的土壤正常种植,土壤重金属和有机质含量得到内部控制。或利用水泥灌注污染物固定,减少污染物在土层中继续流动。一些农村地区采用深基坑,减少土壤中的重金属含量。农业土壤恢复、物理修复方法是最基本的方法,不能完全解决土壤污染问题。

4.2污染物化学反应处理

化学修复方法常应用于污染严重的地区。同时,化学修复可以有效解决土壤生态修复过程中的污染物污染和环境破坏问题。修复技术最常用的有化学还原法、化学氧化法、化学浸出和电化学修复。化学浸出法是在污染土壤中使用有机化学溶剂,通过化学氧化反映去除污染物。主要使用化学氧化剂、还原剂和污染物氧化来修复还原土壤,减少土壤中污染物的毒性和流动性。原位修复是化学氧化还原的主要形式。

4.3微生物在污染控制中的应用

微生物具有强大的生命力,一些微生物以污染物为食,使污染物分解和消耗,所以土壤污染可以用微生物修复法。对微生物群落的引入可以有效地吸附土壤中的重金属离子,与金属离子的价态变化,降低游离金属离子含量。此外,土壤中微生物的生长会消耗有机质,有机质分解成简单的有机化合物,加速有机污染物的降解速度。微生物修复治理需要综合考虑土壤环境,如果土壤污染程度较高,细菌群落选择不合适,会导致微生物死亡,所以在污染控制中的应用微生物还需要进一步的研究。

4.4增加污染土壤区域内的植被种植

植物可以改善土壤结构,很多植物可以吸收污染物,污染物将被固定,吸收和分解。植被恢复通常侧重于污染物的提取,通常持续性植物提取技术是直接吸收土壤中的污染物,或用植被诱导萃取技术,以活性物质降低各种污染物的积累,提高污染物的萃取效率;植物对污染物具有较强的吸附选择性,将土壤中的污染物吸附固定,逐渐提高土壤结构,使土壤逐渐恢复到耕地的程度。

4.5加强农村环境保护法制建设,为农村环境保护提供法律保障

国家层面应对农村环境保护和农村污染防治专门立法,为农村土地污染防治提供具体法律规定、法律依据和法律保障。在立法技术上,将环保审批做为工商登记前置,对易污染、重污染企业,进一步严格政策门槛和法律准入,力争从源头控制污染。各级政府和有关部门要进一步明确农村环境保护和污染控制的权力和责任,完善农村环境管理机构,规范农村环境污染检测制度,建立科学的农村环境保护协调机制,避免农村环境执法难、管理难。在环境法律制度方面,应进一步完善农村公益诉讼机制,加强农村环境污染事故的民事、行政和刑事责任追究力度,尝试建立地方环境污染损害评估机制,向农村居民提供便利与污染损害鉴定服务。

5结语

综上所述,中小企业污水随意排放会造成地下水和农村灌溉水源和污染,近而对土壤产生污染。土壤污染防治应采用多种方法,利用化学反应处理和微生物处理方法对污染土壤进行净化,通过绿色植被减少土壤污染物浓度,确保粮食安全生产。

作者:丁伟

参考文献 

[1]谢文明,于飞,冯晓宇,周影茹,孙力,孙海军,陈莹,卢伟伟,陆玉芳,陈贵,黄梦静,施卫明.太湖流域农村地区典型村镇土壤养分和水体污染现状调查[J].土壤,2014,04:613-617. 

简述土壤污染的防治措施篇8

关键词镉污染;土壤修复;生物修复;研究进展

中图分类号X53文献标识码a文章编号1007-5739(2014)09-0251-03

镉是环境中毒性最强的重金属元素之一,位于元素周期表中第二副族,也是《重金属污染综合防治“十二五”规划》重点监控与污染物排放量控制的5种重金属之一;具有生物迁移性强、极易被植物吸收和积累的特点,对动植物和人体均可产生毒害作用[1],严重时甚至会造成骨痛病、高血压、肾功能紊乱、肝损害、肺水肿等疾病[2];据统计,我国每年生产的镉含量超标农产品和动物造成累积性毒害品达146万t[3],镉污染的农田面积已超过28万hm2,年产镉超标农产品达150万t[4],我国市场上常见的市售大米约10%存在镉超标[5],对环境经济和人类的身体健康造成了极大的隐患。近年来湖南浏阳、云南曲靖以及广西河池地区先后发生的镉污染事件[6]造成了极大的影响,因此控制镉污染,加大对镉污染土壤修复力度已经势在必行,笔者对目前最新镉污染土壤修复的方法予以全面概述,着重于镉污染土壤的生物修复,旨在为后续的研究提供参考。

1农业生态修复

农业生态修复措施是指因地制宜选择耕作管理制度来减轻重金属危害,主要包括农艺修复措施和生态修复措施。农艺修复措施一般是通过耕作制度的改变,辅以多种植物组合间作、轮作以及套作或者通过向镉污染土壤中加入能结合游离态的镉形成有机络合物的有机肥,从而达到有效减少土壤中镉的含量、降低植物对镉的吸收的目的,实现土壤中镉的迁移、吸收和降解[7-8]。我国在生态修复措施方面研究较多,一般通过调节包括土壤水分等在内的生态因子来实现对污染物所处环境介质的调控[9]。农业生态修复措施既能保持土壤的肥力,又能促进自然生态循环和系统协调的运作,但存在着修复时间长、见效慢等不利因素。

2物理修复

镉污染土壤修复常用的物理方法有客土法、换土法、翻土法、电动力修复法等;客土法、换土法、翻土法是常用的物理修复措施,通过对污染地土壤采取加入净土、移除旧土和深埋污土等方式来减少土壤中镉污染。汪雅各等[10]进行客土深度改良试验,使青菜体内镉等浓度平均下降50%~80%;目前英、美、荷、日等国家先后实现了此法的应用,但由于其投资成本大、易发生二次污染和降低土壤肥力而难以广泛推广[11]。电动力修复主要是通过在污染土壤两侧施加直流电压,使土壤中的污染物质在电场作用下富集到电极两端,从而去除污染土壤中的重金属,目前该技术己应用于Cu、Cd、pb、Zn、Cr、ni等重金属污染土壤的修复。Karimetal[12]采用电动和水动相结合的方法对重金属污染土壤修复100h后,土壤中约97%污染物被成功去除。物理法修复镉污染土壤简单、快速,但并没有真正将镉污染从土壤中去除,具有潜在的危害性,加上此法需要大量的财力、人力和物力,不适宜于大面积的镉污染土壤治理。

3化学修复

化学修复是指通过向污染土壤中投入化学改良剂,对重金属进行固定转换、溶解抽提和提取分离,从而减少污染土壤中的重金属含量,改变土壤环境条件;化学固定、淋洗和提取是镉污染土壤化学修复较常见的方法。周国华研究发现土壤中活动态镉与稳定态镉可以相互转化[13]。碱性改良剂[14-15](石灰、钙镁磷肥等)、黏土矿物[16](沸石、海泡石等)、拮抗物质[17-18](硫酸锌、稀土镧等)和有机质[19-20](泥炭、有机堆肥等)是较为常用的镉污染修复化学材料;除此之外,一些金属螯合剂和表面活性清洗剂目前也逐渐应用于镉污染土壤修复[21]。化学修复是在污染土壤基础上进行的,简单易行。但它只是改变了镉在土壤中存在的形态,并没有真正意义上去除镉污染,存在再度活化危害的可能性,不是一种永久性的修复措施。

4生物修复

生物修复是指利用生物的某些习性来适应、抑制和改良重金属污染。镉污染土壤修复一般有动物修复、植物修复和微生物修复。

4.1动物修复

土壤中的某些低等动物如蚯蚓、鼠类能吸收土壤中的重金属,从而在一定程度上降低土壤中重金属含量[22];目前该技术对重金属镉污染修复的研究仍局限在实验室阶段[23],敬佩等[24]通过在重金属污染土壤中接种蚯蚓发现:蚯蚓对镉具有较强的富集能力,富集量随着蚯蚓培养时间的延长而逐渐增加。但受低等动物生长环境等因素制约,其修复效率一般,并不是一种理想的修复技术。

4.2微生物修复

土壤中的某些微生物对重金属有吸收、沉淀、氧化还原作用,可以减轻土壤中重金属的毒性;主要是通过改变土壤中重金属离子的活性,微生物细胞吸附富集重金属以及促进超富集植物对重金属的吸收来实现污染土壤的修复;江春玉等[25]从土壤样品中筛选出一株对镉铅有极强抗性的拮抗细菌wS34,可极大提高印度芥菜和油菜富集镉铅能力,并对其生理生化特性进行了相关研究;有报道称am真菌可以增加植物对镉的耐性,促进镉等重金属由植株地下部分转移至地上部分[26];目前用于镉污染土壤修复的微生物涵盖了细菌(柠檬酸杆菌、芽孢杆菌、假单胞菌等)、真菌(根霉菌、青霉菌、木霉菌等)和某些小型藻类(小球藻、马尾藻等)[27-28]。微生物镉污染土壤修复法作为一种绿色环保的修复技术,引起国内外相关研究机构的极大重视,具有广阔的应用前景,但修复见效速度慢、修复效果不稳定使得大部分微生物修复技术还局限在科研和实验室水平,实例研究少。

4.3植物修复

植物修复是指利用植物吸收、吸取、分解、转化或固定土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物的技术的总称[29],包括了植物提取、植物挥发、植物降解、植物根滤和根际微生物降解,其中植物提取修复即利用超积累植物的特性来修复重金属污染土壤应用最为广泛。超积累植物的概念由Brooksetal[30]在1977年首先提出,目前文献报道的超积累植物近20科、500种,其中十字花科较多,主要集中于芸苔属、庭芥属及遏蓝菜属,对镉污染土壤修复效果较好的的超积累植物包括了十字花科、禾本科在内的10余科植物(表1)[27,31-36];除此之外,一些观赏性植物[37]、农田杂草[37-38]、木本植物[39-41]也是镉污染土壤修复超积累植物来源。

近年来超积累植物的发现及研究工作取得了巨大进展,但限于此类植物大都矮小、根系短、生物量较低,修复周期长而难以广泛应用;单一依靠超积累植物修复镉污染土壤已经不能满足现实需求,因此开发经济高效的镉污染土壤联合植物修复技术,保证农产品质量安全逐渐成为研究热点。目前,国内外已开展了通过向土壤环境中引入有益微生物、施用化学物质和肥料、合理耕作等生物、化学和农艺强化措施来改善土壤环境,促进超积累植物对养分的吸收,从而提高超积累植物修复镉污染土壤的效率的一系列研究。有研究表明玉米与东南景天套种,同时施加混合添加剂;玉米与羽扇豆和鹰嘴豆在不同分隔/间作方式下都能大大提高对污染土壤中镉的吸收效率[42-43];邓金川等[44]研制了包括味精废液在内多种有机试剂混合而成的添加剂,提高了植物对锌、镉的吸收效率,明显降低地下水的中金属污染。

5问题与展望

镉污染土壤修复的复杂性和高难度使得目前尚无一种真正稳定高效的修复技术能满足现实生产的需求;物理修复和化学修复能较快实现土壤中镉含量的降低,但其仅改变了土壤中镉的存在形式而没有将其彻底清除,往往还存在成本昂贵、工程量巨大、二次环境污染的问题;动物修复和微生物修复作为一种绿色修复技术相比于其他修复方式具有经济、方便、不改变土壤固有理化性质的特点,但其修复速度慢、见效时间长、对土壤环境要求高的问题限制了其大面积的推广应用。利用植物修复被镉污染的环境,不仅成本低廉,而且有良好的综合生态效益,尤其适合大面积推广。寻求更多的镉污染超积累植物资源,研究镉超积累植物与根际微生物共存体系,利用分子生物学和基因工程克服镉污染超积累植物自身的生物学缺陷,从而彻底实现镉污染土壤修复的高效、稳定、绿色是研究的主要方向。

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简述土壤污染的防治措施篇9

关键词:污染源;甲醛;氡

中图分类号:X505文献标识码:a

工业化的快速发展和造成了对大气、谁、土壤的严重污染,直接威胁着地球上生命的安全。大量新型的建筑材料在建筑上的广泛使用使室内的空气质量严重下降,容易导致人类的身体健康的危害,因此在建筑施工和室内装修装饰的过程中应提高对室内空气污染源的认识,把握好施工中的多个环节,对室内空气污染源的有效控制和预防,才能确保有一个良好的生活工作环境。

污染源的产生

经大量的研究和分析,取钱检测出的有毒物质大数百种。它们分别存在于自然界的土壤中和工业生产的建筑产品的多种材料中。尤其是氡、游离甲醛、氨、苯、总挥发性有机物质被时常检出。

氡是一种放射性物质,常在矿藏开采和建筑施工中放射出来。室内空气中氡有80%—90%来自地基的土壤和岩石,特别是地质断裂的区域,工程使用的建筑装饰材料,尤其是掺工业废渣的建筑材料和建筑花岗岩。

甲醛是一种无色易溶的刺激性气体,它的来源主要是室内装饰用的胶合板,细木板、中密度纤维板和刨花板等人造板材、广泛使用的以甲醛未主要成分的脲醛树脂等水溶性胶粘剂,对建筑装饰此案料进行防火防腐防虫处理的多种阻燃剂、防水剂、防腐剂等水溶性处理剂,其它含有甲醛的向外界散发的壁纸、化纤维地毯、地板衬垫、泡沫塑料、水溶性油漆和涂料等。

苯是一种无色且具有特殊芳香气味的液体,具有挥发性、易燃等特点,长存在于多种溶剂型的胶粘剂、油漆、涂料和防水材料的溶剂稀释剂或添加剂等。

氨是一种挥发性无色气体,具有强烈的刺激性臭味,主要来源于建筑工程中使用的阻燃剂、砼外加剂。会随着温度、湿度等环境因素变化而变化从砼中缓慢释放出来。

总挥发性有机物(tVoC)是常温下能够挥发成气体的多种有机物的总称,种类多成分复杂,而且新的种类不断被合成出来,具有多变性,由于单独存在时浓度低,不予以逐个表示。常见的除醛类外还有:苯,二甲苯、甲苯、三氯乙烯、氯甲烷、二异青酸酯类等。总归所述所有有毒有害物质集中都存在于工程地点所处的地质环境和工程室内装修所使用的多种建筑当中,是造成室内环境污染的重要污染源。

对人类造成的污染危害

经世界卫生组织(wHo)确认有68%的人体疾病与室内污染有关。其中氨、苯化合物未强烈的致癌物,如:肺癌、肝癌、白血病、皮肤病,甲醛未可疑致癌物质和导致胎儿畸形的物质。主要表现在以下几个方面:

刺激人的视觉、嗅觉和呼吸道器官、皮肤引起流泪、咳嗽、气喘、皮肤过敏;

长期接触表现为头昏、失眠、精神萎靡,记忆力减退,思维及判断力下降;

致人眼胀、咽痛、头晕、憋气、恶心;

长期接触严重的会降低人的免疫力引起内分泌失调。损害人的神经,出现头晕、头疼、嗜睡、乏力、胸闷、食欲不振、贫血等症状;

损害肝肺器官,免疫功能失常。

所采取的对策

、提高思想认识。人生活在自然界的环境中不可避免的会和多种有害物质接触,但是要尽可能地远离污染源,在思想高度重视,应对有毒有害物有全面的认识。提高防范意识,采取有效的措施,降低有害物质,为自己创造一个良好的生活工作环境。

控制措施。应在建筑施工的勘察、设计、工艺、材料四个方面进行

勘察。首先要对建筑物的场地的土壤进行检测,对氡的含量有一个明确的指标,并根据明确指标确定该地能否使用。其次是采取封闭、减排的方法不让其向外放射,或者在土壤中注入其它化学物质使其发生衰变减弱排放。

在设计时要严格执行《规范》控制标准,合理地设计通风改善室内空气质量,同时要采取国家标准装饰装修材料,即使合格的材料也不要大面积使用

在施工时要合理优化施工方案,明确材料标准,选择无污染的施工工艺。

(1)要严把材料进场关,杜绝不合格材料。在材料进场时要检验产品的合格证书,产品的检测报告,执行的标准是否有效、是否执行国标、是否规范。重点检查材料的放射性标准,有害的物质的释放是否超标。

(2)要把好材料复检关

对进场材料无验收报告的必须进行复检,特别是强制性条款,大面积使用的材料,如:使用面积在200m2以上的花岗岩应进行复验。室内装修采用同一种人造板或饰面板面积在500m2以上的应对不同产品进行有害物质复验。

(3)施工过程的控制

一是含有有害物质的材料尽量不在室内加工;二是及时清理装饰的废弃物;三是及时处理对室内空气污染的装饰材料;四是采取劳动保护措施。

通过上述工作和有效措施可以使室内环境得到改善。

治理

为了进一步改善室内空气质量环境治理环境是最有效的手段。

加强通风。在装修装饰完工后,不要急于居住,而要隔上一段时间,至少一周时间开窗透气,加强室内空气流通使室内有害有毒物质排出室外。

化学治理。使用化学光触酶制剂,甲醛去除剂等药物进行治理消解甲醛等有害有毒物质,清除污染;

物理处理,用活性炭等物质吸附有害物质;

室内摆放绿色植物,如:吊兰、芦荟、虎尾兰等使其吸收室内的有害物质。

总之,经上所述,只要采取措施有效得当,室内环境的空气质量就能得到改善,有毒物质就能得到很好的防治。

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简述土壤污染的防治措施篇10

尽快建立中药中重金属及有害元素的检测方法与合理的限量标准,是保证中药质量与安全,促进中药现代化的必经阶段。文章对中药材中重金属的来源、危害以及防治措施作了简单的概述,并对今后重金属的研究方向进行了展望。

【关键词】中药材重金属污染途径防治措施

中医药是中华民族的瑰宝,是我国人民对人类健康的巨大贡献。中药材质量的好坏,直接影响到患者的安全和疗效。重金属是中药的重要污染物之一,重金属含量超标是制约中药企业向国际市场迈进的一大重要因素,由于中药重金属含量的超标,致使中药出口受到严重阻碍,这一问题已经越来越受到人们的关注和重视。目前世界各国对中药材和中成药中的重金属的含量都提出了严格的要求,2005年版《中国药典》亦增加了中药材中铅(pb)、镉(Cd)、砷(as)、汞(Hg)、铜(Cu)5种有害元素的测定方法及限量标准,这对于提高中药材质量,维护传统药物在国际上的声誉,使中药走向世界,造福人类具有重要的意义[1]。

1重金属的来源与危害

1.1主要污染途径中药重金属的来源一方面与其生长的环境条件有关,如土壤、大气、水、化肥、农药的施用,以及工业“三废”对中药材的直接污染和间接污染,另一方面与植物本身的遗传特性,主动吸收功能和对重金属元素的富集能力有关[2]。另外,中药材在采集、运输、加工成饮片以及制剂过程中的污染也是重金属污染的一个重要途径。

1.2重金属的危害重金属是指相对原子量较大,密度大于5.0g/cm3的金属,约有45种,如铜、铅、锌、铁、镍、锰、镉、汞等。砷虽不属于重金属,但因其来源以及危害都与重金属相似,故通常列入重金属类进行研究、讨论。

微量的重金属污染,可以通过生物链作用而产生富集。当人因为饮用或食用受重金属污染的药物,体内重金属含量过高时,便会导致各种疾病[3]。如镉中毒将造成肝、肾和骨的病变,导致贫血或神经痛,早年日本流行的骨痛病,就是长期食用“镉米”造成的。它可抑制肝细胞线粒体氧化磷酸化过程,使组织代谢发生障碍,对人有致畸、致癌、致突变作用;铅是对人体危害极大的一种重金属,它对神经系统、骨骼造血功能、消化系统、男性生殖系统等均有危害。特别是大脑处于神经系统敏感期的儿童,对铅有特殊的敏感性。研究表明儿童的智力低下发病率随铅污染程度的加大而升高;as和Hg也必须在食物及药品中进行控制,砷对细胞中的巯基有很大亲和力,与人体内含巯基的酶结合,从而使酶失活,引起广泛的神经系统病变等;金属汞中毒常以汞蒸气的形式引起。由于汞蒸气具有高度的扩散性和较大的脂溶性,通过呼吸道进入肺泡,经血液循环运至全身。血液中的金属汞进入脑组织后,被氧化成汞离子,逐渐在脑组织中积累,达到一定的量,就会对脑组织造成损害。另外一部分汞离子则转移到肾脏。另外,一些对人体必需的微量元素,如铜、铁、锌等,它们在体内蓄积到一定量或价态改变时也具有很强的毒性,如较高浓度的铜具有溶血作用,能引起肝、肾良性坏死。

2中药重金属污染的防治措施

2.1合理选择种植基地在选择中药材规范化种植基地时应尊重中药材产区形成的历史,在此基础上对种植基地的土壤环境、水质进行监测和分析,土壤应符合国家二级以上标准的要求。大气、水质检测结果应符合“大气环境质量标准”“农田灌溉用水质量标准”等[4]。尽量使用道地产区作为某中药材的特定区,并积极面对可能存在的道地产区重金属元素超标问题。

2.2开展有关中药材特性方面的研究通过对中药材及其生长环境的有关生物学和酶学研究可以更好地了解不同中药材的特性,为科学管理中药材基地土壤环境和生产质量控制提供依据。

2.3治理土壤中的重金属污染土壤为植物的生长提供矿质营养和有机营养。土壤中的矿质营养是岩石经过长时间的风化形成的,加上数百万年的地壳运动、火山爆发逐渐沉积地面,并不断地随自然环境迁移运动[5]。土壤重金属污染是由于污泥的施用及污水灌溉所含有害物质超标造成的。土壤中的重金属污染物由于无机及有机胶体对阳离子的吸附、交换、络合及生物作用的结果,大部分被固定在耕作层中,一般很少迁移至40cm以下[6]。

植物在满足自身所需元素的同时,对土壤中的富集元素也会有非选择性吸收,这种吸收取决于土壤中某一元素的含量和物理化学性质,以及相应的土壤、温度等自然因素,从而造成中药中可能含有不同的重金属。

中药材生产最基本的因素是土壤,土壤不受污染是保证中药材产量和质量的重要途径。目前,治理土壤重金属污染的途径主要有两种:一是改变重金属在土壤中的存在形态,使其相对稳定,降低其在环境中的迁移性和生物可利用性;二是从土壤中去除重金属。围绕这两种治理途径,科学家们提出了物理、化学、生物等各种方法,但大多数还只是停留在实验室阶段,适用于较小面积的污染治理,而且需要花费大量的人力、物力和财力,对大面积的中药材种植基地而言实用性不大。

2.3.1施用改良剂[7]使用改良剂以降低重金属的活性,或降低其水溶性、扩散性和生物有效性,从而降低重金属进入生物体的能力。如在受污染的土壤中加入某些酸、碱、还原性物质,使重金属生成沉淀,或利用拮抗作用的原理降低植物对某种污染物的吸收,从而保证中药材的生产质量。

2.3.2生物修复技术[8]生物修复技术是利用某些特定的动植物和微生物具有能够较快地吸走或降解土壤中的重金属污染物的能力而达到净化土壤的目的。它包括微生物修复技术,植物修复技术和基因工程技术,这些技术在中药材规范化种植研究上有很大的应用发展空间。

2.4建立科学的栽培、采收及加工方法,对中药材实施规范化种植在Gap实施过程中,应对育种、栽培方式、化肥农药施用及采收加工等各环节可能出现的重金属污染进行防治,同时应结合Sop的建立,使各项工作规范化[9]。

2.4.1育种研究选育抗御对重金属吸收的药材株系和变异品种,进行推广。研究发现,在同一地块中生长出的药材,其重金属含量在植株间有差异,预示了小环境的差异或者植株遗传上的个体差异可能改变药材重金属的含量,从而可从中选育抗御对重金属吸收的药材株系,培育抗重金属的优良品种。

2.4.2栽培技术用先进的栽培措施,如客土育苗、分段栽培、生长激素调控、加快生长速度等,在种植前期减少重金属的吸收[10]。

2.4.3控制和减少农药及化肥的使用科学合理施用农药,应尽量施用生物农药,或采用生物防治、农业综合防治等技术防治药用植物病虫害,选择相邻作物病虫害较轻的区域种植中药材。中药材施肥原则应以农家肥为主,尽量减少化肥的施用,同时加强中药材专用肥的研究及推广应用,控制因施肥造成的重金属元素的富集,尤其要注重出口创汇药材施肥技术的改进[11]。

2.4.4采收加工对于中药材的加工、运输等环节,要严格重金属含量控制,及早监测控制质量。对于根茎类药材,在采收加工时应注意其泥沙的去除。另外还要注意,在炮制过程中减少器具、辅料等的污染,也能有效防止药材中重金属的污染[12]。

2.5改善中药材仓贮条件禁止使用重金属制品仓贮熏蒸剂,改革中药材加工、炮制技术,改进传统包装,在精加工的基础上采用新型的包装方法和技术,最大限度的控制重金属污染的发生。

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2.6改变制剂工艺运用中药材净化技术,在制剂中采用超声波、膜分离、大孔吸附树脂等新工艺,可大大降低提取物中的重金属含量[13];或选择澄清剂沉淀中药水提液中的金属元素,如壳聚糖具有絮凝作用,可用于精制中药水提液,程红霞等[14]研究了壳聚糖在不同条件下对中药水提液中的铜、镉、铅等主要重金属残留的吸附特性,用于去除中药水提液中重金属残留,效果很好,为今后大规模的工业利用奠定了一定的理论和数据基础。也有学者[15]利用超临界流体萃取技术,消除重金属的污染、除去重金属杂质以及用于重金属的含量检测。张晖芬等根据“以二乙基二硫代氨基甲酸钠为络合剂,利用超临界Co2,从滤纸或沉积物等中萃取金属离子”的技术提示,利用超临界Co2萃取技术净化药材中重金属,获得了重金属低含量的中药材,而药材中的有效成分的相对含量变化不显著,具有较高的开发价值;张华等[16]用聚苯乙烯基螯合纤维与石墨炉原子吸收分光光度测定法结合,亦成功应用于去除和检测中药中重金属离子。

3展望

随着中药现代化进程的加速,迫切需要解决涉及中药质量的一系列问题,开展中药材重金属研究更是适应国际国内形势的需要和中医药发展的要求。全面推行Gap并实施认证,是生产绿色中药材的关键。建立绿色中药材生产基地产地应选择空气清新、水质纯净、土壤未受污染,具有良好农业生态环境的地区,尽量避开繁华都市、工业区和交通要道,多选择在边远省区、农村等。最好选择生地,以避免土壤经多年种植中遗留的农药,影响所种植药材的质量[17]。

另外,针对当前中药材重金属研究缺乏系统性,研究深度不够,指导价值小的问题,我们认为应从以下几个方面予以改进:加强对重金属在中药材中存在状态的研究,弄清重金属在药材中的存在形式及其含量,为防止重金属超标提供依据[18];对道地药材、商品药材及其炮制品,以及药材不同产地、不同药用部位的重金属含量进行分析研究,为制定控制措施提供科学依据;研究重金属含量及其存在状态与药材有效成分含量、药物功效的相关性,弄清重金属在治疗疾病中的作用,为科学评价重金属提供理论依据;加强中药材重金属安全评价研究。提出中药材达到多大用量才可能导致重金属对人体产生毒副作用的科学数据,是中药材出口、中医药走向世界的必然要求。

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