简述土壤污染的特征十篇

发布时间:2024-04-26 01:11:11

简述土壤污染的特征篇1

关键词:土壤;重金属污染;修复标准;效果评价

引言

在进行土壤重金属污染修复的过程中,土壤本身的特性也会随之变化,土壤中重金属污染物的减少,并不意味着土壤从生态学的角度就是清洁的和安全的。因此,重金属污染的土壤经修复后能否够达到我们对于修复效果的预期、土壤的生态功能能否最大限度的恢复,我们就需要通过科学的方法进行评价,从而确定修复后的土壤能否达标,能否从根源消除土壤污染对人类健康和生态系统产生的威胁。

1土壤重金属污染评价方法

主要的土壤重金属污染评价方法包括单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态风险指数法,具体方法如下:

1.1单因子污染指数法

该方法是基于单因子污染指数法对土壤中各种重金属做单一污染评价,其公式如下:

pi=Ci/Si

式中:pi为土壤中污染物i的环境质量指数;Ci为污染物i的实测质量分数(mg・kg-1);Si为污染物i的评价标准(mg・kg-1)[1],一般取二类标准。

1.2内梅罗综合污染指数法

该方法是综合考虑个重金属的污染情况,从而更加全面反应重金属的联合污染程度,同时突出某一种严重污染的重金属的危害,其公式如下:

p综=■

式中:p综为某地区的综合污染指数;(Ci/Si)max为土壤污染物中污染指数最大值;(Ci/Si)av为土壤污染物中污染指数平均值。p综>1表示污染,p综

1.3潜在生态风险指数法

该方法是将重金属的含量、生态影响及毒性特点综合在一起考量的,其公式如下:

式中:t■■为重金属i的毒性相关系数;p■■为重金属i的污染参数;e■■为重金属i的单因子潜在风险,能反应各种金属的风险程度;Ri为重金属综合因子潜在生态风险指数,能反应多重重金属的综合风险。

2土壤重金属污染修复效果评价方法

主要的土壤重金属污染修复效果评价方法包括形态分析评价、植物毒性评价、陆生无脊椎动物评价、土壤微生物评价,具体方法如下:

2.1形态分析评价

该方法通常采用连续提取来描述土壤中重金属形态的分布。连续提取法主要分为分步提取法和BCR法。土壤中重金属的形态分为可交换态、有机结合态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态和残渣态为主。而BCR连续提污染土壤修复的过程中,对修复后的土壤进行观察,并结合科学的方法及土壤进行诊断和评价。可以明确判断修复后的土壤是否达到我们预期,以及是否消除土壤重金属污取法通常将土壤中重金属的形态分为氧化还原态、酸溶态、残渣态,其中氧化还原和酸溶态的重金属形态容易被植物吸收利用,而可氧化态和残渣态比较稳定,不易被植株吸收利用,采用iCp-mS测定土壤修复前后重金属形态含量的变化来判断土壤重金属污染的修复效果。

2.2植物毒性评价

该方法是通在修复后在土壤中栽种植物,结合植物的生长状况、出苗率,以及生物量使植物体内酶活性的变化和植物体内重金属的量富特征,来表征经过土壤修复后重金属在土壤中毒性的变化,其原理是大多数重金属离子与外源物质结合后,就具备了在土壤中迁移和被植物吸收的可能。而植物在土壤中的形态变化特征可以通过肉眼观察,以及通过分子或细胞水平上对植物毒性评定,从而判断土壤重金属污染的修复效果,该法具有测定灵敏度高、测定周期较短的优点。

2.3陆生无脊椎动物评价

该方法是将不同的陆生无脊椎动物或对土壤具有敏感指示的动物作为研究的对象,将它们投放在经修复的重金属污染的土壤中,通过记录经修复的土壤对这些动物的危害影响程度来评价对重金属污染修复效果。

2.4土壤微生物评价

该方法是结合土壤中蕴含的大量且种类繁多的微生物,由于微生物直接或间接的能够参与土壤中的气体交换和降解土壤肥料等。因此可以通过检测经修复土壤中微生物的相关参数,从而来判断来判断土壤重金属污染的修复效果。

3展望

土壤重金属污染及修复评价过程中,涉及多门学科的相互交叉,其中包括生态学、环境科学、土壤学、地理学、生态毒理学、灾害学等,而整体的评价又是一个复杂的过程,无论是对于基础的理论研究还是在实践的工作都存在着较大的不足,因此,需要我们在以后的研究工作不断地深入和完善评价方法,才能使评价结果更为切实有效。

参考文献

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[2]赵乾程,杨欣,曹田,等.土壤重金属污染原位钝化修复及效果评价进展研究[J].环境科学与技术,2016,12.

[3]李燕.污染土壤修复标准及修复效果评定方法的探讨[J].资源・环境,2016.

[4]李淑燕,谢t彬.重金属污染场地修复效果评价研究[J].海南师范大学学报(自然科学版),2015,6.

[5]王涛,李惠民,史晓燕.重金属污染农田土壤修复效果评价指标体系分析[J].土壤通报,2016,6.

简述土壤污染的特征篇2

关键词:城市土壤;磁化率;环境意义;影响机制

中图分类号:X833文献标识码:aDoi编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.007

磁化率是环境磁学研究中的一个重要的磁参数[1],土壤磁化率是土壤在外磁场中受感应产生的磁化强度和外加磁场强度的比值,土壤的磁化率反应土壤中磁性矿物的数量[2]。频率磁化率是用于区分土壤中存在超顺磁性颗粒(d

随着城市化进程的日益加快,人们亦不断提高对城市土壤和城市环境质量对人类身体健康影响的关注度。通过分析城市土壤的磁性特征,可以揭示城市环境问题的内涵以及人类活动对环境的影响[3]。thompson等[4]发现城镇和工业区附近的土壤与未受到污染的土壤相比有较高的磁化率。同时,有研究表明[5-8],冶金等工业排放的飞灰中含有磁性矿物,可引起表层土壤磁化率升高,且磁化率值随着离源区距离的增加而减小。

本研究通过对乌鲁木齐市土壤磁化率的分布特征分析,探讨乌鲁木齐城市土壤污染的影响机制。

1材料和方法

1.1研究区概况

位于自治区中北部,天山中段北麓、准噶尔盆地南缘。由于位处高纬度地带,所以冬季严寒漫长,需燃煤取暖,由此乌鲁木齐城市周边分布着多个煤矿企业,另外作为全疆的经济中心,乌鲁木齐工矿企业也是相当的多,如水泥厂、铝厂、化纤厂、污水处理厂、生物制药厂等污染型企业多分布在城市周边。这些污染型企业的存在和发展对城市环境造成了一定的破坏并日益影响到乌鲁木齐城市居民的身体健康。近年来,乌鲁木齐逐步进行煤改气工程,以改善冬季乌鲁木齐的环境状况,虽然取得了初步的成效,但是在彻底改善城市环境,实现“绿色计划”,创建全国园林城市方面还存在很大的挑战。

1.2样品采集

1.3样品的处理

所测定的土壤低频磁化率就是土壤磁化率,它表示土壤中磁性颗粒物的含量以及土壤能够被磁化的性质,高频磁化率是用于进行频率磁化率测定计算过程的一个辅数据。

2结果与分析

2.1土壤磁化率值

土壤磁化率仪器测定出的45个土壤样品的低频以及高频数据,以及经过频率磁化率计算公式计算出的45个样本的频率磁化率,如表1所示。可以看出,乌鲁木齐城市土壤磁化率测定中,大部分土样测定的磁化率数据都处在中间值和低值的区间内,但也有个别土样出现高值和极高值。

2.2土壤磁化率的统计分析

(2)乌鲁木齐城市土壤的低频磁化率与频率磁化率之间具有负相关关系。即低频磁化率高的样本,其频率磁化率低,低频磁化率低的样本,其频率磁化率高。而且低频磁化率和频率磁化率的极值之间的差距悬殊。这反映了乌鲁木齐不同的土地利用类型下土壤污染的差异较大。

(3)乌鲁木齐城市表层土壤的磁化性质的不同是由两方面原因造成的:一是由于形成土壤的母质基岩的主要成分不同,导致了土壤的磁化率不同,二是由于现在城市的工业化发展过程中产生的污染物质在土壤表层的积聚,致使土壤的磁化性质发生改变。但在两种因素中,人类活动是造成乌鲁木齐城市表层土壤的磁化率显著差异的主要原因。

参考文献:

[1]余涛,杨忠芳.磁化率对城市重金属污染的指示性研究——以沈阳新城子区为例[J].现代地质,2008,22(6):1034-1040.

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[3]曲赞.用于环境研究的磁性参数介绍[J].地质科技情报,1994,13(2):98-104.

[4]thompsonR,oldfieldF.environmentmagnetism[m].London:allen&Unwin,1986.

[5]王雪松,秦勇.城市环境中磁学响应的研究进展[J].中国环境监测,2009,19(6):62-64.

[6]张普纲,樊行昭.磁性参数的环境指示意义[J].大连理工大学学报,2003,34(4):201-205.

[7]刘振东,杨凌.城市道路尘埃的磁性特征与环境意义[J].地球科技情报,2005,24(3):93-98.

[8]闫海涛,胡守云.磁学方法在环境污染研究中的应用[J].地球科学进展,2004,19(2):222-236.

[9]邓成龙,袁宝印.环境磁学某些研究进展评述[J].海洋地质与第四季地质,2004,20(2):93-101.

简述土壤污染的特征篇3

[关键词]土壤修复重金属污染生态效应

中图分类号:R124文献标识码:a文章编号:1009-914X(2014)44-0103-02

前言

土壤环境中的重金属主要来源于矿业活动的排放,其他来源还包括污灌和污泥滥用、农药和化肥的不合理施用、农用薄膜和化石类燃料的不完全燃烧等。国务院于2011年2月18日正式批复《重金属污染综合防治“十二五”规划》因此,重金属污染土壤的修复技术研究是当前环境保护的重要课题之一。本文重点介绍国内外有关重金属污染土壤的修复技木研究进展。

1.重金属污染土壤的特点

1.1具有隐蔽性和滞后性。土壤重金属污染不像大气污染、水污染及废弃物污染那样直观。

1.2具有累积性。重金属污染物质在土壤中不易迁移,容易在土壤中不断积累而超标。

1.3具有不可逆转性。在土壤中,许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解,某些重金属污染的土壤可能要100―200年时间才能够恢复。由于土壤地球物理化学的自然形成过程极其缓慢,一般每百年以0.5-2.0cm厚度的速率进行,这就意味着土壤资源一旦遭到污染或人为干扰后将很难在短时期内得以恢复。

1.4具有难治理性。土壤重金属污染一旦发生,仅仅依靠切断污染源的方法往往很难恢复,有时要靠换土、淋洗土壤等方法才能解决问题,通常成本较高,治理周期较长。

2.重金属污染土壤的修复技术

2.1生物修复

生物修复是指利用特定的生物吸收、转化、清除或降解环境污染物,实现环境净化、生态效应恢复的生物措施。生物修复包括植物修复、微生物修复、动物修复等。

(1)植物修复

植物萃取技术是目前研究及应用最多的植物修复技术。近年来,陈同斌等通过田间试验发现蜈蚣草具有富集as、pb的能力。同时还具有较强的耐as,pb,Zn,Cu毒性能力,是一种修复多种重金属污染土壤(as,pb污染为主)的优良品种。扶杂草植物中筛选出3种Cd超富集植物:龙葵、球果薄菜、三叶鬼针草。3种植物在土壤中Cd质量分数为25―50mg/kg时。地上部中Cd质量分数均能达到l00mg/kg,并且在污染区试验中也取得了较好效果。

(2)微生物修复

微生物对重金属的生物吸附与富集作用是指土壤微生物可通过带电荷的细胞表面吸附重金属离子。2007年,王瑞兴等选取到一种土壤菌,利用其在底物诱导下产生的酶化作用,分解产生Co32-矿化固结土壤中的有效态重金属(以Cd2+的处理为代表),使其沉积为稳定态的碳酸盐;对被复合重金属(Cd,Cu,pb,Zn等)污染的土壤样进行微生物修复的实验中,有效态重金属去除率达50%~70%。杜立栋等从pb矿区土壤中分离筛选出一株青霉菌,对人工培养基中有效pb的最大去除率达96.54%。而且富集效果比较稳定,可应用于pb矿区土壤生物修复。

(3)动物修复技术

动物修复在国外有较长的研究史,国内研究则处于摸索阶段。它包括将生长在污染土壤上的植物体、果实等饲喂动物,通过研究动物的生化变异来研究土壤污染状况,或者直接将土壤动物,如虹蝴、线虫饲养在污染土壤中进行有关研究。同时,在重金属污染的土壤中放养蚯蚓,待其富集重金属后,采用电激、清水等方法驱出蚯蚓,集中处理,对重金属污染土壤也是一种经济有效的土壤生态恢复措施。

2.2物理修复

(1)置换法

置换法主要分为客土法、换土法,可以降低土壤中重金属的含量,减少重金属对土壤一植物系统产生的毒害,从而使农产品达到食品卫生标准。客土法和换土法则是用于重污染区的常见方法,在这方面日本取得了成功的经验。

(2)玻璃化技术

玻璃化技术是指把重金属污染区土壤置于高温高压下,使之形成玻璃态物质,将重金属固定其中,从而达到从根本上消除土壤重金属污染的目的。该技术方法工程量大,费用偏高,其最大的特点是见效快,适用于对受到重金属污染严重的土壤进行抢救性修复工作。

2.3化学修复

化学钝化多用于原位土壤修复,是修复重金属污染土壤的重要途径之一,通过施人一些钝化剂以降低土壤中重金属有效态含量,从而减少迁移及对农作物的毒害。

(1)化学钝化技术

a.无机改良剂的应用

近年来,石灰石、天然沸石、赤泥、骨粉、钙镁磷肥等作为改电剂修复重金属污染土壤的研究逐步成熟。其中石灰作为重金属污染土壤化学固定的常用物质,其对重金属的固定主要通过提高土壤pH值,使重金属生成氧化物或以碳酸盐的形态沉淀起作用,明显降低土壤重金属的有效态含量;天然沸石作为一种优良的铅污染土壤修复材料,通过调节土壤pH值和阳离子交换量抑制重金属铅的生物活性;赤泥可通过提高土壤pH影响重金属的赋存形态,降低重金属的有效性;骨粉可有效降低酸性重金属污染土壤的酸度,提高pH,增强土壤的吸刚性能,促使+壤重金属有效态含量和生物可给性降低;钙镁磷肥是酸性土壤中常用的修复材料,可降低土壤交换态镉含量,使其向缓效态转化。

B.有机改良剂的应用

对于矿区酸性重金属污染土壤具有养分流失严重和有机质缺失的特点,合理施用有机肥可提高土壤养分,增加土壤团粒结构,改善土壤理化性质。有机物料有助予恢复土壤微生态环堍系统,降低土壤中有毒重金属的生物可给性,从而减少对作物的毒害。常见的有机固化物包括禽畜粪便、无害化后的作物秸秆、豆科绿肥和污泥等。

C.螯合技术

螯合剂对土壤中重金属的活化作用主要是通过螯合剂与土壤溶液中的重金属离子结合,降低土壤液相中的金属离子浓度,促进重金属在植物地上部的积累:并且对重金属pb、cu、zn、cd、ni等有很强的活化能力。

3.技术路线概述

3.1土壤污染特征调查

通过开展土壤重金属污染调查与评价,掌握修复区详细的污染状况,为下阶段土壤修复提供依据,土壤特征调查可分现有资料收集和修复区污染状况前期调查两个步骤进行。

3.2修复区污染状况调查主要内容

(1)样点布设。根据前期收集的资料,由于前期采样调查取样点较少,针对这种状况,根据综合污染型土壤监测单元布点要求,采取网格布点的方法,对土壤污染进行全面的评价。

(2)现场勘查校正。通过现有资料确定的调查区域内理论监测点位,还要通过必要的现场勘查,最终对理论布点数目和位置进行检验和优化。现场环境条件不具备采样条件需要调整点位的,现场点位调整后要对地图网格所布点进行调整,最终形成调查区域内实际需要实施监测的点位集。

(3)采样检测。采样采表层样及深层样,网格布点样品采样深度为20cm,深层取样分五层取样:0~20cm;20~40cm;40~60cm,土壤样品采集1kg左右,装入样品袋,如潮湿样品可内衬塑料袋(供无机化合物测定)。采样的同时,由专人填写样品标签、采样记录;标签一式两份,一份放入袋中,一份系在袋口,标签上标注采样时间、地点、样品编号、监测项目、采样深度和经纬度。采样结束,需将底土和表土按原层回填到采样坑中,方可离开现场,并在采样示意图上标出采样地点,避免下次在相同处采集剖面样。

(4)污染评价。土壤重金属评价采用内梅罗指数法。根据国家环保总局颁布的《土壤环境监测技术规范》(HJ/t166-2004)规定,土壤环境质量评价标准常采用国家土壤环境质量标准、区域土壤背景值或部门(专业)土壤质量标准。

(5)绘制修复场地污染物分布图。根据样品测试结果,结合我国的《土壤环境质量标准(GB15618-1995)》和《危险废物鉴别标准―毒性物质含量鉴别(GB5085.6-2007)》,对典型污染场地的污染现状、污染程度及范围以及污染迁移转化的趋势及规律等进行剖析,根据潜在重点污染区域的检测结果,得到重金属浓度在不同位置变异,进一步确定修复区污染特征,明确污染浓度及范围。

(6)修复方案设计。根据修复区修复的土地利用功能,确定了药剂比例及土壤调理剂的配比及过程的控制条件。得到后期大规模修复所需要的运行参数,进而做出具体的详细的修复方案。具体修复方案如下:

a、修复区不同污染程度划分方案:确定修复区域位置,可根据污染情况将修复区根据污染程度,划定高、中、低浓度区,根据污染程度的不同,做不同的设计。

B、土壤污染治理实施方案:确定药剂配方、加药比、选择最合适的原位稳定剂施加方式和控制条件。

C、修复后农作物恢复种植方案:为了探究稳定化修复对农产品安全的保护情况,预计选择2种当地常见作物在修复区种植。

D、修复验收方案:目前稳定化修复还没有成熟的验收体系,本项目选用土壤浸出为验收方法,但最终标准需根据场地调查情况及小试情况做调整。

4.结论

通过对国内外重金属污染土壤的修复技术研究的综述,可以看出重金属污染土壤的修复技术将越来越受到人们的关注,进一步探索和研究其在重金属去除方面的应用,具有十分重要的意义。结合当前的研究发现重金属污染土壤的修复还可以从以下几个方面努力:

4.1做好修复试点,逐步解决土壤重金属污染问题。开展重金属污染土壤修复技术示范,在重金属污染防治的重点区域进行污染评估,因地制宣地采用生物、物理、化学等措施开展重金属污染土壤治理。

4.2以生态文明为指导,探求实现重金属污染土壤修复治理与景观美化、生态建设与经济效益有机结合的治理模式。

4.3注重重金属污染防治管理、制度、措施及方法创新,逐步建立企业环境信息披露制度和重金属污染物产生、排放详细档案。

参考文献

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简述土壤污染的特征篇4

1.1因地制宜

每个农村的实际情况不同,必须因地制宜的选择污水处理模式,根据当地的人口、地形地貌、地质特点、气候、排放要求和经济水平,来选择使用何种污水处理方式,在开展污水处理建设之前,必须通过技术经济分析和比较,选择有效、简单、操作性强的技术。

1.2维护管理简便

农村地区人才缺乏,经济落后,基础设施跟不上,导致一些生活污水设施建设完成后,却无法正常的投入使用,相关设施也得不到维护。因此,在农村宜选用维护需求量少、日常管理简单的处理技术。

1.3运行费用低廉

总体上说,我国农村地区的生活污水处理设施很不完善,主要是缺少经费来源,加上一些污水处理技术在农村地区受到限制,所以,要在有条件的地区采用生态或厌氧处理法,将污水处理的能耗降低到最小。

1.4工艺流程简单

一些农村虽建立了生活污水处理系统,但维护和管理问题突出,对于农村地区,还是要使用工艺流程简单、工艺环节少以及方便管理的设施。一般来说,农村生活污水处理系统最好不设初沉池和二沉池,可采用较大体积的均化池代替调节池和初沉池,利用生态处理法或生物膜法省去二沉池,可节省管理费用,减少管理规模。

2农村生活污水处理技术

2.1生态处理技术

生活污水的处理,是基础保护生态环境,减少资源浪费而采用科技手段进行的控制污染的措施。我们通过污水处理,将有用的水资源应用到土地中,利用土壤—植物—微生物复合系统的物理、化学、生物学和生物化学特征,对污水中的水、肥资源加以回收利用,降低污水中的污染物,预防水土、土壤的污染。现代污水处理技术以土地为基础,以土壤介质的净化作用为核心,在污水处理中,重视污染成分的分离,关注植物—微生物共存体系与处理环境或介质的相互关系,从生态的角度去考虑污水处理。

2.1.1慢速渗滤生态处理系统

这种技术是将污水分配到种植农作物的土壤中,让污水流过土壤,而植物系统的垂直渗滤就能达到净化污水的作用,那些有用的成份还能被用作肥料,促进植物的生长。在污水处理时,所分配出去的污水一部分被修复植物吸收,还有的在渗入底土时,其中污染物被土壤介质截获,或者被植物吸收、固定,或被土壤中的微生物转化、降解,最后污染物成为无毒成份。

2.1.2快速渗滤生态处理系统

与上述污水处理方式相似,将污水分配到具有良好渗滤性能的土壤表面,污水经土壤表面向土壤底部流动,逐渐被土壤中的生物氧化、硝化、反硝化、过滤、沉淀、氧化和还原,最后,实现净化污水污染物的目的。这种污水处理方法已经成为生活污水处理的主要方式,不仅被用于大城市,一些中小城市、城镇、农村也得到广泛使用,尤其是农村地区,利用农村地区资源丰富的优势,达到生物污水处理的目的。

2.1.3人工湿地处理系统

人工湿地是对自然湿地的模拟,主要利用自然生态系统中植物、基质和微生物三者的协同作用,实现水质的净化。我们利用土壤和按一定级别充填的填料组成人工湿地,并在湿地表面组建一个植物生长的自然生态系统,人工湿地虽然要占用大量土地面积,但工艺简单、维护管理方便、运行费用低,生态环境效益显著,因此,很适合远离城市,地势空旷的农村地区,也由于其投入资金少,不需要高级管理人才和技术人才,可被农村地区广泛应用。

3结语

简述土壤污染的特征篇5

生物表面活性剂的热稳定性、化学稳定性良好。例如,地衣芽孢杆菌产生的脂肽在75℃时可以耐热140h。有些活性剂耐强酸、强碱,例如,0.0-D-海藻糖-6-棒杆霉菌酸脂,在0.1mol/L盐酸中浸泡70h,仅有10%的糖脂被降解。总之,生物表面活性剂自身具有生理、药理、免疫功能,原料来源广泛,生产工艺简单,常温下能够发生反应。最为重要的是,生物表面活性剂用量少,没有毒性,可以完全降解,对周围环境不会造成污染和破坏。正是由于具有上述多方面的性能和特征,因而越来越受到人们重视,在环境工程的应用愈加广泛。

2生物表面活性剂在环境工程中的应用

2.1有机物降解

为消除土壤中的有机污染物,在土壤处理过程中加入生物表面活性剂,能够让污染物分散、增溶、乳化,提高土壤生物的可利用性,促进土壤中的生物尽快降解。尤其是在受到石油污染的土壤处理过程中,适当加入生物表面活性剂有着十分显著的效果。有研究表明,采用铜绿假单胞菌合成的生物表面活性剂海藻糖脂,在原油污染处理过程中,能提高原油污染降解速度。另外,在土壤微生物体系中加入生物表面活性剂,能缩短油类降解时间,提高降解效果。

2.2油污预处理

在石油加工行业,油污是较为普遍的环境污染问题。并且一旦发生石油污染事件,污染物中往往含有烃类物质,具有一定毒性,造成较为严重的环境污染问题。正式处理这些油污之前,为提高处理效果,通常需要采取相应的措施进行油污预处理,也就是将含油的污泥进行脱油处理。日常工作中,经常用微生物代谢后产生的活性剂进行油污处理。这类活性剂的增溶性能良好,在实际使用过程中,能降低烃类物质的强吸附性能,使得烃类物质从油污中分离,降低油泥中的油类物质含油量,达到有效处理油污的目的。

2.3生物修复

在自然界中,微生物的作用是十分巨大的。它可以促进有机物降解,确保生物环境修复顺利进行。实际工作中为达到生物修复的目的,可以直接采用发酵液的方式进行修复。通过这种措施的有效应用,不仅可以降低产品纯化成本,还能降低分离提取表面活性剂的成本,处理效果佳,成本低,对整个生物修复工作产生重要影响,也有着较为广阔的应用前景,今后在实际工作中必将得到更为广泛的应用。

2.4去除重金属

被油污染的土壤中的重金属,如果不对其进行有效处理,往往会加重环境污染问题,影响作物生长。有研究表明,用表面活性生物化学物质、鼠李糖脂、槐糖脂的洗涤液冲洗土壤,可去除土壤中100%的锌,还可以除去土壤中的有机态铜。有研究利用皂角苷去除粘土、沙土、有机质土壤、垃圾焚烧灰中的重金属,并且效果良好,在实际工作中也逐渐受到重视。另外还可以利用生物表面活性剂去除废水中的金属离子,例如,用吸附-浮选法除去工业废水的Cr6+和Zn2+,用活性剂的茶皂素浮选去除废水中的镉离子。不仅操作工艺简单,而且能取得良好的金属离子去除效果。

2.5减少农药污染

在农业领域应用生物表面活性剂,能够让杀虫剂得以均匀分散,并用作有机磷杀虫剂的配方,有利于降低污染,取得良好效果。铜绿假单孢菌产的表面活性剂能溶解有毒的有机化学物质,使其溶解性得以增大。并在污染物处理过程中,能使六氯联苯回收率提高31%,满足实际处理工作需要。研究还表明,枯草芽孢杆菌产的表面活性剂加到α-和β-endosulfan溶液中,能够将生物降解速率提高30%~40%。并促进其他结构降解,取得更好的处理效果,减少农药使用所带来的环境污染问题。

3结论

简述土壤污染的特征篇6

关键词:新农村建设环境保护资源污染宣传教育

一、新农村建设及其环境保护概述

1978年小岗村首创家庭联产承包责任制打响了改革开放的第一枪。刚刚过去的2008年是中国改革开放的第三十个年头。三十年来,发端于农村的改革开放给中国带来了巨大的变化。但如今中国农村经济的发展却远远落后于城市,三农问题成为中国社会最主要的问题之一。2005年10月,党的十六届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》中指出,“建设社会主义新农村是我国现代化进程中的重大历史任务”。要按照“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的要求,坚持从各地实际出发,尊重农民意愿,扎实稳步推进新农村建设。2008年11月5日国务院总理主持召开国务院常务会议,研究部署进一步扩大内需促进经济平稳较快增长的措施。会议确定了当前进一步扩大内需、促进经济增长的十项措施。其中之一就是加快农村基础设施建设。在国务院打响增加固定资产投资的发令枪后,各地政府正利用自己的财技,保证经济又好又快发展。其中,加大农村建设的投资力度是各地政府格外重视的一个方面。可以说,建设社会主义新农村正处在一个非常有利的历史时期。

事实上,我国近年来已经逐步意识到搞好农村环保工作的重要性,农村环境问题引起了党中央、国务院及社会各界的高度重视和广泛关注。党和国家领导人多次强调要重视农村环境保护工作。总书记、总理曾多次做出重要指示,要求把农村环境保护纳入国家环境保护总体战略,统筹加以推进。《中共中央国务院关于推进社会主义新农村建设的若干意见》(中发〔2006〕1号)、《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》(国发〔2005〕39号),都提出要保护和改善农村环境。2007年11月13日,国务院办公厅转发了环保总局、发展改革委、农业部、建设部、卫生部、水利部、国土资源部、林业局《关于加强农村环境保护工作的意见》(〔2007〕63号)(以下简称《意见》)。该《意见》的对于切实加强农村环境保护,推动各地将农村环保工作摆到更加突出和重要的位置,建设农村生态文明,广泛调动全社会力量促进社会主义新农村建设将产生巨大的推动作用。2008年7月24日下午,国务院召开全国农村环境保护工作电视电话会议,中共中央政治局常委、国务院副总理出席并讲话。他强调,农村环境保护,事关广大农民的切身利益,事关全国人民的福祉和整个国家的可持续发展,要全面贯彻党的十七大精神,深入贯彻落实科学发展观,切实把农村环保放到更加重要的战略位置,全面建设资源节约型、环境友好型社会。这次会议是新中国成立以来国务院首次召开的农村环境保护会议,这充分反映了党和政府对农村环保工作的高度重视,对全面推进我国环境保护工作,统筹城乡环境保护,进一步推动生态文明和全面建设小康社会,具有重要意义。农村环保是大有作为的新领域,做好农村环保工作对于促进解决“三农”问题、拉动经济增长具有重要意义。

二、新农村建设要特别突出新内涵,加大环境保护力度

党的十七大报告明确提出,要建设生态文明,统筹城乡发展,推进社会主义新农村建设。从党和政府的报告和文件中可以看出,社会主义新农村建设的内涵,既包括物质文明建设和精神文明建设,同时也包括生态文明建设。生态文明建设是社会主义新农村建设中区别于以往农村建设的新亮点、新内涵。

笔者认为,建设社会主义新农村,需要在重视建设的同时,格外注意环境保护工作。当前,我国的环境保护工作仍然任重而道远。城市建设中出现的侧重经济发展、导致多种环境问题出现的现象自不必说,在农村建设中,如不未雨绸缪,事先防范,则更容易出现急功近利,重建设、轻保护的现象。因此,新农村建设一定要突出不同于以往的建设模式,即要真正贯彻以科学发展观、可持续发展观来指导新农村建设,避免先污染,后治理;“穿新鞋,走老路”,以牺牲环境为代价来发展经济。因为,相对来说,农村的生态环境更为脆弱,其污染防治资金也极为匮乏,环境一旦被破坏,极难恢复和治理。因此,在建设社会主义新农村的过程中,我们一定要始终贯彻环境保护的理念,走出一条“新”的发展道路,创建“新”的发展模式,高质量地建设好社会主义“新”农村,突出社会主义优越性。

各级政府和机构在新农村建设中要科学规划,统筹考虑。我们一定要严格执行《环境影响评价法》,对有关总体规划、专项规划和各项建设项目严格开展环境影响评价,对不符合环评制度的各项建设实行“环保一票否决”,对通过环评的各项建设也要搞好“后评价”和“重新评价”,杜绝、减少环评走过场、先开工、后环评等不法现象。同时,在各项建设中,严格执行“三同时”制度,搞好环保实施的建设和运行。总之,我们要在建设中兼顾经济效益、社会效益和环境效益的统一,以科学发展观和可持续发展观为指导,实现发展和环保的双赢互助、和谐共进。

三、新农村建设中环保工作的主要内容

总的来说,环境保护工作主要包括两大部分,一是资源保护,二是污染防治。在新农村建设过程中,我们也要从这两方面着手,做好环境保护工作。

(一)资源保护

农村具有广大的各种资源,鉴于篇幅所限,本文重点阐述对各种土地资源和水资源加强保护。

1、加强土地资源保护。我认为,资源保护,首先重在保护土地资源。土地是“财富之母”,是农民的生存之本,是全体人民的生命之源。保护土地,人人有责。我认为,一方面,我们应扩大土地数量,主要是积极开垦荒山、荒坡、荒滩、荒丘等“四荒地”,以扩大土地储备。但同时,我们不能一味地为扩大而扩大,我们还要总结毁林开荒、滥肯滥伐等以往的经验教训,继续积极推进退耕还林还草工作,使耕地、林地、草原等各司其职,“和平相处,互不侵犯”。另一方面,我们要注意保护现有的土地数量和质量,格外重视土地的征收征用问题,这是当前特别突出的问题,一旦处理不慎,极易破坏、浪费土地资源,且易引发上告、上访事件,引发干群冲突,甚至引发社会动荡。我国2007年10月1日起施行的《物权法》第42条规定:为了公共利益的需要,依照法律规定的权限和程序可以征收集体所有的土地和单位、个人的房屋及其他不动产。但何谓“公共利益”,目前尚无明确说法,应当通过立法调研、专家论证、公众参与等多种形势,反映科学意见和民情民意,尽快将“公共利益”加以类型化和规范化,增强其可操作性,防止征收征用的随意性、被动性。总的宗旨是尽量缩减征地频次和范围。此外,我们还应坚决贯彻《物权法》第43条规定的对耕地实行特殊保护的原则,严格限制农用地转为建设用地,控制建设用地总量。不得违反法律规定的权限和程序征收集体所有的土地。为保证征收的顺利进行,我们还要切实做好失地农民的安置补偿工作,即“征收集体所有的土地,应当依法足额支付土地补偿费、安置补助费、地上附着物和青苗的补偿费等费用,安排被征地农民的社会保障费用,保障被征地农民的生活,维护被征地农民的合法权益。”为保障征地款的足额发放,国家应建立健全监督监察机制,增强工作的透明性,切实保证征地款按时足额发放到失地农民手中,并引导失地农民合理利用、可持续利用征地补偿款。另外,随着国力的增强,应逐步增加征地补偿款的数量。综上,我们应进一步修订完善我国的《土地管理法》、《物权法》、《森林法》、《草原法》等法律,以更好地保护各类土地资源。

2、加强水资源保护。除土地资源外,我们还应加强农村水资源保护。我国的淡水资源还比较匮乏,尤其是人均水量严重不足,并且我国还频发旱涝灾害,对耕地、林地、草原等土地资源的利用造成了极大影响。2009年初我国发生了持续的旱灾。截至目前,我国冬麦主产区发生的严重旱情仍在持续发展,夏粮生产面临严峻挑战。为有效应对干旱灾情,国家防汛抗旱总指挥部已经首次启动了Ⅰ级抗旱应急响应。据报道,水利部门的数据显示,目前全国18.5亿亩耕地,有灌溉条件的只有8.3亿多亩,其他55%的耕地完全靠天吃饭;而水浇地中大部分灌溉标准不高,灌溉设施老化失修严重,真正旱涝保收的只有2亿多亩。据专家普遍观点,我国北方地区的旱情如此严重,其元凶固然是气候作祟,超越了人力所致,但从另一方面来看,也暴露出农业水利投入不足,建设欠账太多的问题。这与中国经济近年来迅速发展的格局相比,已经显得不太相称。旱情发飙,为农业水利还欠账提供了契机。近日国家在落实“四万亿”投资中,又悄然启动了1300亿元投资计划,其中950亿将分配给地方,用于保障性住房建设、农村“水电路气房”建设、重大基础设施建设等。地方在使用这笔资金时,应该加大配套投入,使之多向农业基础设施投资倾斜。同时要善于利用农民工因金融危机返乡待业的机会,采取以工代赈等方式,发动他们大兴水利,加快水利工程建设和对病险水库进行除险加固,加强大型灌区节水改造,迎战旱情,不误农时。此外,我们还应大力发展节水、保水技术和产业,引导农民节约、合理灌溉,节约水资源,共度难关。我们有必要进一步修订《水法》以实现上述目的。

(二)污染防治

当前我国农村面临比较严重的污染问题,严重威胁到人民群众的生命财产安全。我们必须要下大力气来防治各种污染。如果掉以轻心,其后果不堪设想。在防治各种污染时,我们一定要处理好经济建设和环境保护的关系,切忌舍本逐末,因小失大。当前农村最突出的污染主要是水污染和土壤污染,鉴于篇幅所限,本文主要就这两种污染防治进行阐述。

1、防治水污染。

当前农村最需要治理的环境问题之一就是水污染问题,水是生命之源,在我国淡水资源匮乏的情况下,对水资源的污染问题缺十分严重,其严重后果令人触目惊心。如我国海南省万宁市东澳镇新群村――这个依山傍水总人口为2829人的滨海村庄,本该是休闲胜地,但由于地下表层水被严重污染,村民饮用了不合格的水后,致使癌症高发,七年间66人死于癌症,其中肺癌死亡率是全国肺癌高发地区的9倍,令该村也蒙上了“癌症村”的阴影一方面。再如位于河南省沈丘县城东约10公里处的东孙楼村,自上世纪90年代以来,由于大量企业非法排污污染农民的饮用水,使村里的人出现了密集的反常现象:有些人腹泻不止,有些人内脏出现了各种不适。此外,偏瘫、智障、畸形和妇科疾病也频频出现。患者相继死去,少则一年内五六人,多则达20多人。死者经诊断多为食道癌、肝癌、胃癌、直肠癌、子宫癌、乳腺癌等等。上述惨痛的事实说明,农村的污染防治工作事关人命,亟需重视,刻不容缓!我们一方面应当大力加强饮水安全工程建设的力度,搞好自来水厂和污水处理厂、污水排放管道的建设和监管,保证引用水质的安全。另一方面,必须抓好企业治理。事实证明,农村内部及其周边的大量大中小企业由于非法排污,对农村的河流、地下水及农田、水塘等造成了严重的污染,不仅造成了大量财产损失,更造成了诸多“癌症村”,危及人类的生存。经济发展与生命保护,孰轻孰重,不言而喻。因此,防治农村污染,一定要控制农村及其周围的企业密度,对大中企业的建设,要严格执行环境影响评价和“三同时引用”制度,做到预防优先,综合治理,防治结合。对“十五小”企业加快取缔力度和速度,确有必要存在的,应配备合格的污染防治设施并对其加强监管以保证排污设施的合法运行。需要指出的是,在农村地区,尤其是生态比较薄弱或污染比较严重的地区,宜实行总量控制制度,因为即使企业合法排污,由于该地区的纳污总量有限,亦会导致环境恶化。我们应当对《水法》进一步修订完善,加大责任追究力度,以更好地防治水污染。

2、防治土壤污染。

当前,我国土壤污染防治面临的形势十分严峻,部分地区土壤污染严重,土壤污染类型多样,呈现新老污染物并存、无机有机复合污染的局面,土壤污染途径多,原因复杂,控制难度大,由土壤污染引发的农产品安全和人体健康事件时有发生,成为影响农业生产、群众健康和社会稳定的重要因素。为此,2008年1月8日,专门在北京召开了第一次全国土壤污染防治工作会议。我们必须充分认识土壤污染防治的长期性、艰巨性和复杂性,进一步增强紧迫感、责任感和使命感,下更大的决心,用更大的气力,把土壤污染防治工作摆上更加重要的位置,务求取得实际成效。

在当前和今后一个时期,土壤污染防治工作要以党的十七大精神和科学发展观为指导,紧紧围绕改善土壤环境质量、保障农产品质量安全和建设良好人居环境的总体目标,坚持预防为主、防治结合,梯次推进、重点突破的基本原则,切实解决当前突出的土壤环境问题。具体来说,我们应从以下几个方面做好土壤污染防治工作:搞好全国土壤污染状况调查,以保证实现“摸清家底、查明原因、提出对策”的总体目标;强化农用土壤环境监管与综合防治,严格控制污水灌溉,强化对农药、化肥、除草剂等农用化学品的环境管理;加强城市建设用地和遗弃污染场地环境监管,建立城市建设用地土壤环境准入制度和新增建设用地土壤环境现状调查制度;建立国家、地方和企业为主的多元化投入机制,引导社会资金投入土壤污染治理项目;增强土壤污染防治科技支撑能力,大力研究开发污染土壤修复技术,开发污染土壤修复设备;建立健全土壤环境保护法律法规和标准体系;加强土壤环境监管体系和能力建设,建立和完善国家、省、市三级土壤环境质量监测网络和土壤污染事故应急处理处置预案等。总的来说,我们有必要加紧制定《土壤污染防治法》,以更好地防治土地污染。

四、新农村建设中要特别注重环保宣传教育

实践中,包括有关领导、执法者和农民在内的广大人群对农村环保的重要性认识不足,缺乏主动采取环境保护措施的知识和积极性,甚至是在有意无意地在主动破坏农村环境,环境的破坏不但影响村容村貌,给群众的生活带来不便,甚至给广大农民带了生命、财产的巨大损失,这样的例子屡见不鲜。环保意识的落后、对环保的无知和漠视使农民付出了惨重代价。这是农村环保所面临的一个极端重要的问题。

农民是新农村建设的主力军,农民的环境意识和素质是农村环境保护的根本和关键。搞好农村环保,无论是资源保护,还是污染防治,都必须要注重从农民自身抓起。因此,我们除了要加强有关领导和执法者的农村环保意识外,我们更应通过多种宣传、教育途径,提高农民的环保意识和水平,激发农民维护自身环境权益的积极性,真正建立、完善起来农民参与环保机制,使保护环境成为农民自觉自愿的行动。具体来说,我们应从以下几个方面加强农村的环保宣教力度:

第一,结合“千乡万村环保科普行动计划”等活动,开展多层次、多形式的舆论和科普宣传。充分利用广播、电影、电视、图书、报刊、板报、墙报、网络等各种载体,采用专访、系列报道、专题片、培训、文艺演出、村民大会等多种形式,广泛宣传和普及农村环境保护法律法规、环保知识,开展农民环境保护技能培训活动。着重宣传有关节水、节电、节肥、节药的生态农业实用的环保科普知识。积极引导广大基层干部群众自觉培养健康文明的生产、生活、消费方式。如引导农民科学种田,不滥施化肥和农药;在日常生活中做到不乱到垃圾和污水、不焚烧秸秆和垃圾、实行禽畜圈养、妥善处理人畜粪便等。

第二,在乡镇、农村中小学积极开展环境保护教育。“教育要从娃娃抓起”,环保教育也不例外,我们应将环保教育的内容写入中小学、甚至是幼儿园课本,教育、引导学生、幼儿从小养成保护环境光荣、破坏环境可耻的观念,鼓励学生参加植树节、环境日等活动,带领学生参观正反两面典型,从小培养、提高其自身文明素质和修养,以致影响其养成终身环保的习惯。

第三,建立环保举报制度。鼓励村民检举、控告污染、破坏农村环境的行为和个人。经查证属实的,要及时采取措施,消除危害、改善环境并追究相关责任人责任,对环境保护作出贡献的村民要进行物质和精神双重奖励,激发群众参与环境保护、环境监督的热情和积极性。

第四,鉴于环境宣传教育的极端重要性,我们应根据我国的实际情况和迫切需要,及早制定《环境教育法》,全面规定环境宣传教育的有关内容,以更好地提升公众的环保理念,增强公众的环保意识和环保知识,将环境宣传教育推向深入发展。

[注释]

①特别策划:《在全国农村环境保护工作电视电话会议上强调:统筹城乡经济社会发展和环境保护切实把农村环保放到更加重要的战略位置》。《环境教育》,2008年第8期第6页。

②2008年10月28日,国土资源部召开电视电话会议,国家国土资源部部长徐绍史在会上谈到征地体制和机制的改革时说,农村公共建设用地,决不允许用于房地产开发、高尔夫球场建设。针对最近有媒体说“小产权房”有希望合法化的问题,徐绍史再次重申:国土资源部仍然明令禁止“小产权房”的建设。搜房网news.dg.省略/2008-10-29/2182599.htm。2009-2-13浏览。

③《我国55%耕地无灌溉条件地方追逐GDp酿恶性循环》,搜狐新闻网news.省略/20090207/n262103507.shtml。2009-2-12浏览。

④《海南“癌症村”7年66人死亡地表水被严重污染》,搜狐新闻网news.省略/20081103/n260408724.shtml。2009-2-13浏览。

⑤《河南沈丘因污染出现癌症村村庄人口负增长》,腾迅网news.省略/a/20070926/001142.htm。2009-2-13浏览。

⑥周生贤:八项措施切实解决突出的土壤环境问题,四川环境保护局网站schj.省略/index.php?option=com_content&task=view&id=4122&itemid=2938。2009-2-12浏览。

⑦王秀芹:《加强农村环保教育提高农民环保意识》,《政工动态研究》,2008年第9期,第34页。

attachimportancetotheworkofenvironmentalprotectionduringtheconstructionofsocialisticnewcountry

maShao-fengQinYu-luan

简述土壤污染的特征篇7

关键词:水土保持非点源污染水文法

人民生活水平随着工业和城市的发展越来越提高我国是世界人口第一大国,人均资源占有量极低,经济和科技发展水平比较落后。要实现经济的快速发展,使原本很脆弱的生态环境处在了更大的压力之中,随着可持续发展的需求,我们中国水资源问题更加突出,水资源的匾乏短缺是中国的基本国情。随着我国政府各有关部门和专业人员对水土流失问题及水资源问题的日益关注,有必要对我国近几十年来在水土保持措施对水资源的影响方面的研究进行分析评述。

一、水资源与水环境的演变特征及其对资源与环境的影响

1、演变特征

60年达国家开始关注非点源污染,水土流失严重、生态环境脆弱严重影响经济社会的可持续发展。水体污染有点源污染与非点源污染之分,掌握水土保持对水资源与水环境的影响规律,开展了大规模的水污染整治工作,是保障经济社会可持续发展以及改善该地区生态环境的基础。从世界范围来看,非点源已成为水环境的一大污染源或首要污染源。由于中国大江大河污染严重,非点源污染所占的比例已远远超过点源污染,点源污染的治理任务还相当繁重,主要污染来源导致污染的河长与评价总河长的比值,随着点源污染得到逐步控制。以黄土高原水资源与水环境为例,水资源与水环境演变至今天的主要特点表现为降水变率大,旱涝灾害严重,降雨量偏小,年内分配不均,水土流失严重,泥沙问题突出,水资源的污染包括点源污染和非点源污染。影响黄土高原的水资源与水环境演变的内容包括气候变化和人类活动影响。

2、对资源与环境的影响

水土保持的水环境效应的影响研究:水土保持的水环境效应是指水土保持措施吸收、过滤、迁移和转化土壤与水体中的一些有害物质,防治流域或区域非点源污染,改善地表水和地下水水质的作用。根据污染物的来源和产生原因,非点源污染可以划分为如下类型:①在农业生产中产生的农业型非点源污染;②由于有水土流失而产生的水土流失型非点源污染;③由于农村居民生活产生的农村生活型非点源污染;④随着径流进入水体而产生的城市径流型非点源污染;⑤大气中的污染物质随着降水下落而造成的降水降尘型非点源污染。非点源污染具有随机性大、潜伏性强以及来源复杂、分布广泛、形成机理模糊、发生相对滞后、研究和控制难度大等特点。水土保持生物措施、工程措施及农业措施等三大措施对水环境的影响主要表现为对非点源污染的控制。水土保持的水资源效应的影响研究:水土保持的水资源效应,简称为水土保持的水量效应,是指水土保持措施对流域或区域水资源数量变化的影响。水土保持措施能够有效地减少小流域的径流、产沙模数,消减洪峰流量、降低径流含沙量,滞后洪峰出现时间,改变洪水历时,改变降水产流、产沙关系,从而对流域或区域的水循环和水资源量造成影响。

二、水土流失的治理对策

水土保持措施能够吸收、过滤、迁移和转化土壤与水体中的一些有害物质,定量反映水土保持措施对水环境的影响,防治流域非点源污染,可以确定最有效的水土保持措施,改善地表水和地下水水质,根据各阶段水保措施的治理程度,水土保持措施对n、p以及有机质有很好的拦截作用,通过控制水土流失的侵蚀和搬运过程,能够在一定程度上控制非点源的污染。

1、水文分析措施研究

水文分析措施,是利用水文泥沙观测资料分析水土保持蓄水拦沙作用的一种方法。水文法的基本原理是基于对降雨产流产沙基本规律的分析,建立有一定精度的治理前流域产流产沙模型,然后将治理后的降雨条件代入,还原计算得到相当于治理前的产流产沙量,再与治理后的实测水沙量比较,从而求得水土保持措施对水沙的影响量。“水文法”主要有经验公式法、双累积曲线法、不同系列对比法、单位毫米有效降雨产流产沙量对比分析法和径流系数还原法等五种水文分析方法。水文法的优点是建立的模型比较直观、简单,计算也较方便,在目前水文资料精度的情况下,对于大面积水沙变化计算不失为一种有效方法。水文分析法能够计算水保措施的减水减沙总量,但不能区分各单项措施的减水减沙量。该措施考虑了年内不同时期降雨对径流输沙影响的差异,将汛期和非汛期降雨对产流的影响分开处理,概念明确,应用的降雨资料易于获得,此措施也便于推广。

2、根据流域水土保持措施的实施情况,对水土保持效应可以进行计算

工程上常用方法有:水文分析法、成因分析法和流域对比法。其中水文分析法是利用水文泥沙观测资料分析水土保持蓄水拦沙作用;成因分析法是根据各项水土保持措施,考虑人类活动新增水土流失数量,以及产沙在河道中的输移及沖淤变化来计算水土保持减水减沙效益,这种方法的关键是确定蓄水保土定额和水土保持措施数量的统计;流域对比法水土保持后减水减沙效益的直接计算方法;非点源污染物计算中的非点源污染负荷由溶解态物质和.吸附态物质组成。非点源污染发生的不确定性、影响因素的复杂性对流域非点源模拟、监测与控制产生一定的不利因素。

3、非点源污染物计算措施研究

非点源污染负荷由两部分组成:①溶解态物质,即在降雨径流的过程中污染物溶解在水中并随地表径流汇入水体;②吸附态物质,即侵蚀土壤吸附的固态污染物,它与侵蚀土壤一起被输送到水体中。非点源污染大多是在土壤侵蚀运移基础上产生的,它的主要过程是以侵蚀过程为基础。流域下游水环境污染主要就是由于降雨产沙过程中所携带出的污染物造成的。通过流域地表径流和地下水水质分析是研究水土保持水环境效应最直接和最有说服力的工作。但是非点源污染发生的不确定性、影响因素的复杂性及监测研究方法的局限性给流域非点源模拟、监测与控制造成一定的困难;而分布式水文模型又对基础数据的要求十分严格,稍有缺失或误差将会影响模拟结果,因在成因分析法计算泥沙输移流失量的基础上采用吸附态非点源污染负荷模型水土保持措施对氮、磷、有机质的影响进行定量计算。

简述土壤污染的特征篇8

关键词:webGiS农业面源污染信息系统anpSpiS小流域模型预测

农业面源污染是在农业生产过程中不合理施用化肥、农药以及灌溉水、工农业废弃物、生活垃圾等对农田生态环境所造成的大面积污染。随着农业生产水平的提高,化肥、农药等大量施用,虽对农业发展起到促进作用,但也导致土壤理化性状失衡、地下水质恶化、农田大气质量下降等一系列环境问题。近年来,农业面源污染问题日益突出,不仅造成资源浪费,而且破坏农业生态环境,影响人们身心健康。防治农业面源污染已成为农业可持续发展亟需解决的问题。

随着点源污染控制的逐渐加强,面源污染对环境的影响日渐突出。目前,许多发达国家已证实农业面源污染是导致水污染的主要原因之一。农业面源污染影响了全世界陆地面积的30%~50%,并且在全世界不同程度退化的12亿hm2耕地中,约12%的耕地由农业面源污染引起。我国也存在着严重的面源污染问题,面源污染加剧了各类水体的污染,加速了湖泊的富营养化。因此,开展面源污染负荷定量化研究不仅对我国水环境污染的全面治理与系统研究具有重要意义,而且具有明显的环境效益和社会效益。进行面源污染的量化研究用以评价污染治理措施,最为有效和直接的研究方法是建立模拟模型,进行时间和空间序列上的模拟。常见的流域农业面源污染模型主要有anSweRS、CReamS、wepp、aGnpS等模型,但不同模型的模拟范围和机理不同,其中aGnpS模型在美国、欧洲、澳洲、我国台湾省等地均取得了较好的模拟结果,但应用中仍有一些局限性。annaGnpS模型是在aGnpS模型的基础上发展而来的,它克服了aGnpS模型应用中的一些局限性,可用于评价流域内面源污染的长期作用效果。

1.aGnpS模型简介

aGnpS(agriculturalnon-pointSource)模型是由USDa'sagriculturalResearchService和明尼苏达pollutionControlagency共同研制出的计算机模拟模型,适于对面积为1~50000hm2的小流域生态系统进行农业面源污染的发生进行评价和流域内土壤侵蚀及n、p元素的流失进行预测。该模型是一种分室(cell)模型,应用时将流域均等地划分为若干分室(cell),流域径流、污染物、泥沙沿分室汇集于集水口(图1)。

模型可对整个流域或流域内任何一个分室的状况进行描述、模拟和评价,反映流域特征的输入输出状况均在分室水平上表达,输出的结果可以是单个分室的也可以是整个流域的结果。aGnpS是事件(event-based)模型,可以对每一次降雨事件进行模拟。模型由四大模块(水文、侵蚀、沉积和化学传输)组成。径流量、径流高峰主要通过水文模块计算;坡地侵蚀由侵蚀模块计算;沉积物的传输通过沉积模块计算;n、p在流域的迁移传输通过化学传输模块,分为可溶性部分和泥沙结合态进行计算。可溶性p和泥沙结合态p的计算公式分别为:

nutsol=Cnut·nutext·Q(1)

nutsed=nutf·Qs(x)·eR(2)

式中:nutsol—径流中可溶性p的浓度;Cnut—径流过程中表层土壤中可溶性p的平均浓度;nutext—土壤可溶性p的提取系数;Q为总径流量;nutsed—泥沙结合态p的浓度;nutf—土壤中磷的含量;eR—磷素富集率,用下式计算:

eR=7.4Qs(x)–0.2ttf

式中:Qs(x)—径流泥沙量(由其它模块计算);tf—一个与土壤质地有关的因子。

aGnpS模型是特别适于评价和预测小流域农业非点源污染发生的计算机模型,虽然aGnpS模型已对美国十几个小流域进行过模拟并已被验证,在我国台湾地区也曾应用。但国内的应用尚鲜见报导。本简介只限于一个小流域内,如果将aGnpS模型与GiS和一些优化模型如多目标线性规划模型(imGLp)结合应用,将能对小流域内不同的农业管理措施进行评价,寻找出最佳农业管理措施(Bestmanagementpractices,Bmps),以后还需进一步的研究和探讨。

2.annaGnpS模型简介

2.1原理及组成

annaGnpS(annualizedagriculturalnon-pointSource)模型是在aGnpS模型基础上发展而来的。aGnpS在应用中虽取得较好的效果,但由于它是单事件模型,在应用中有许多局限性,因此20世纪90年代初,美国农业部自然资源保护局与农业研究局转向开发连续模拟模型—annaGnpS模型。annaGnpS模型是一种连续模拟模型,它不是沿袭aGnpS模型均等划分分室的方法,而是按流域水文特征将流域划分成一定的分室(Cell),即按集水区来划分单元,使模型更符合实际;并以日为基础连续模拟一个时段内各分室每天及累计的径流、泥沙、养分、农药等的输出结果,可用于评价流域内面源污染的长期作用效果。而aGnpS模型是一种场次降雨模型,无法对流域内面源污染进行长期预测。annaGnpS模型另一改进是采用修正的通用土壤流失方程(RUSLe)预测各分室的土壤侵蚀。此外annaGnpS模型还包括一些特殊的模型计算点源、畜牧养殖场产生的污染物、土坝、水库和集水坑对径流、泥沙的影响。annaGnpS模型主要由数据输入和编辑模块、年污染物负荷计算模块、数据输出和显示模块3部分组成。在模型应用中,最主要是数据准备,数据准备模型由4部分组成:流网生成模块(FlownetGenerator)、数据录入模块(inputeditor)、气象因子生成模块(Generationofweatherelementsformultipleapplication)和数据文件转换模块(aGnpStoannaGnpSConverter)。

2.2 预测模型工作流程及参数选择

预测模型的工作流程框图如图2所示。

annaGnpS模型在农业面源污染物负荷估算及评价中的应用潜力。由于本研究中许多参数采用默认值,对模型的精度有一定的影响,因此未来该模型的研究应用中可结合遥感技术和进一步的实地调查,对参数进行进一步的修正,使该模型能更好地反映流域的特征,提高模拟精度。地理信息系统(GiS)具有强大的空间数据管理、分析和制图能力,已被广泛应用于具有空间特征的农业面源污染研究,尤其是将GiS与数学模型研究相结合的实用价值及重要意义日益显现。

3.基于webGiS的农业面源污染信息系统(anpSpiS)简介

农业面源污染负荷占水污染负荷的比例很高,我国污染湖泊中,农业面源污染负荷占总负荷的比例均在50%以上,国外报道农业面源污染对河流、湖泊的负荷在60%~70%之间。现阶段我们对农业面源污染情况的了解程度远远不如点源污染,还缺乏整治的相关理论和实践经验,减少污染物尤其是氮、磷营养的排放具有相当大的难度。因此,研究农业面源污染的特点,减少农业面源污染排放,改善和优化环境质量,保持我国农业的可持续发展,实现资源、环境和农业协调发展已成为新世纪刻不容缓的任务。

新技术地理信息系统(Geo-graphicinformationSystem,简称GiS)的应用推进了农业面源污染的定量化研究工作。同时随着网络技术不断发展,也推动着GiS技术的快速更新和发展,一种GiS与inteRnet/intRanet相融合的weBGiS技术应运而生,GiS通过互联网使功能得以扩展,而真正成为一种大众使用的工具。从互联网的任意一个节点,internet用户都可以浏览万维网GiS站点中的空间数据、制作专题图,以及进行各种空间检索和空间分析。同时,由于webGiS具有开放性、访问的范围更广泛、平台的独立性、系统成本较低、操作简单方便等优点,目前已在各行各业被相当广泛地应用。至于在环境保护上的应用,国内已有不少报道,已成为当前研究的热点。但在农业面源污染系统中采用这种模式相对较少。同时由于环境webGiS在局域网内应用,具有适应性强、使用简单、地理信息与环境数据更新、交互方便等特点,能较直观地表达与空间地理信息有关的污染源、区域环境状况等点源、面源信息,鉴此,本文首次研制和开发了基于webGiS的农业面源污染信息系统(anpSpiS),以期为农业面源污染的管理、规划和决策提供服务。

3.1 系统组成与功能

3.1.1 系统组成

系统主页面由7个一级模块组成,每个模块又由若干二级模块构成。一级模块包括项目概况、污染现状、综合评价、成果图件、控制对策、决策咨询、示范样板。

3.1.2 系统功能

(1)信息查询功能:

由于后台数据库的支持,管理员可以方便地更新页面,并可以使用户既方便又快捷地获取有关农业面源污染的相关新闻、信息和资料。

(2)地图功能:

本系统应用了eSRi公司的arcimS地图软件,地图管理十分方便,并能及时更新地图信息,用户也可以交互式方便快捷地获取空间数据的信息。

(3)属性和空间数据的查询检索功能:

系统可以根据用户需求,任意查询某一样点或图斑的属性。也可以通过属性数据来反查空间数据,检索出相应的图形信息

(4)决策咨询功能:

利用数学模型系统和辅助决策系统可以实现农业面源污染的分析、预测和评价,可以为农业面源污染的管理、规划和决策提供依据(图3)。

(5)提供资料和污染分布图浏览:

本系统还提供了农业面源污染在3个不同比例尺(1:25万、1:5万、1:2000)的研究区域下的详细调查资料汇总、统计分析结果、污染负荷情况与污染现状分布图等。

利用anpSpiS能实现相关农业面源污染的资料、信息和新闻,特别是该系统提供了地图的及查询检索服务,明确了农业面源污染的污染现状分布与污染负荷情况,建立了农业面源污染的决策咨询系统,并提出了相应的控制对策和解决方案。

系统开发了针对数据库的weB界面,对各种图形、文本和属性数据,如专业图件、统计报表、文档资料、图像等,以局域网、广域网的方式基于浏览器。通过www可以允许公众以图形和数字的方式了解农业面源污染信息。增强公众对农业面源污染情况的关注及参与决策的过程。同时由于anpSpiS在网络平台上运行,具有适应性强、使用简单、地理信息与环境数据更新、交互方便等特点,能较直观地表达与空间地理信息有关的农业面源污染信息,因此本系统有较好的推广应用价值。

4.结语

进行面源污染的量化研究用以评价污染治理措施,最为有效和直接的研究方法是建立模拟模型,进行时间和空间序列上的模拟。常见的流域农业面源污染模型主要有anSweRS、CReamS、wepp、aGnpS等模型,本文对当前流行的aGnpS模型、annaGnpS模型和基于webGiS的农业面源污染信息系统(anpSpiS)简介。并对它们的优缺点作出简单的评价。

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简述土壤污染的特征篇9

[关键词]土壤金属测定样品制备技术预处理方法

[中图分类号]p632+.1[文献码]B[文章编号]1000-405X(2013)-11-245-1

0引言

重金属具有三大危害,分别是有毒性,毒性持久性以及造成生物富营养化、迅速且密集生长,这三个方面无疑会对人类生存的环境造成严重的破坏,从而影响人类身体健康。土壤中重金属污染与其他重金属污染相比,具有危害隐蔽性、且出现危害的时间滞后、持续时间长等特点,因此,对土壤中的重金属进行采集和预处理必须采用更加先进的技术和设备,这样才能精确的获得痕量元素并对其进行准确的分析。此外,土壤具有不可溶解的特征,因此对重金属进行分离之前,必须对土壤进行预处理,包括对土壤进行溶解、消解、分解等等,使土壤变成溶液的状态,这样便防止固体的障碍和其他干扰因素。

1采集土壤样品及其前期制备技术

土壤的深度不同,采集的样本就不同,由于重金属大多会囤积在土壤的表层,因此要测定土壤中的重金属污染状况,只需采集土壤表层五十厘米以上的土壤。将土壤带回实验室后,还需对土壤进行前期处理,处理措施包括将土壤风干,风干的温度需保持在二十五度到三十五度之间。也可以采取烘干的方式,烘干的温度需保持在三十五度到六十度之间。在干燥的过程中,重金属不会与其他物质发生化学反应,也不会被挥发掉,但是在制作样本过程中就不一定了,我们需要随时关注其会不会受到外界影响,防止被污染或者被挥发,同时也要避免暴晒在太阳下。因此制作样品时必须把温度控制在一百零五度到一百一十度之间,譬如汞元素在超过60度的温度时就会出现被挥发的状况,因此,对温度的控制十分必要。烘干必须持续二十四小时。待土壤完全干燥后,还需对其进行有机物和其他侵入物体的剔除工作,经过打磨、过筛,便可使用了。

2土壤样品的预处理方法

2.1“可给态”金属的预处理方法

对于土壤中可溶出的重金属,可以采取两种方式进行预处理,分别是浸提法和分级浸提法

浸提法是利用浸提液提取土壤中的金属离子,使这些离子变成液态形式,然后再测定它在土壤中的比重。酸、盐溶液、螯合剂等是实践中常用的浸提液。这些浸提液一般只适用于一种金属的溶解,因此,这种预处理方法多适用于单一金属的预处理,但是有些可以溶解多种金属。

分级浸提法是分步骤提取金属离子的预处理方法,这种处理方法第一步是选取一款试剂溶液,然后对试剂溶液进行反复摇晃,离心倒出干净透明的溶液,用去离子水将剩下的土壤再次洗净,将水滤干之后再次加入别的溶液,就这样循环往复的操作,提出各自溶液浸提下样品的反应。这种处理方法适用于分离多种形态的金属离子,且误差很小。

2.2总量金属的预处理方法

对土壤全量的预处理方法有三种,分别是微波消解法、碱熔融法、电热板加热消暑法(湿法消解)。微波消解法,是相对较新颖的预处理方法,具体消解过程为:取适量土壤样品置于消解罐中,加入两毫升水,在加入适量的酸,通常是选用Hno3、HCi、HF、H2o2等,然后改好罐盖,将其放入消解仪中消解。这种消解方式不仅速度很快,消解也非常完全。

熔融法是指将选定的助溶剂与土壤样品混在一起,放在高温中加热,使样品在助溶剂的帮助下发生分解。这种分解方式一般适用于许多电热板一起工作都无法一次性溶解的土壤中。在酸性助溶剂、碱性助溶剂和氧化还原助溶剂中,碱性助溶剂操作方式最简便,其在高温中溶解的过程不需要有人照看,且溶解的速度很快,对土壤样品一次性溶解的数量没有限制,溶解的过程中不会排出污染环境的气体。但是这种溶解方法适用碱性助溶剂的剂量很大,这样会造成许多可溶性盐被稀释出来,进而使得许多污染物质参杂到分解后的溶液中,严重影响溶液的纯度,从而影响分析结果。此外,该种处理方法使用铂坩埚做容器,也是一种成本非常高的方法。

电热板加热消解法是现在比较常用的预处理方法,它通常会运用在不易挥发的土壤中金属的消解上。它和微波处理法一样要用到酸,但是它使用的酸是混合酸,通常有三种酸的组合来进行消解,譬如硝酸、盐酸、氢氟酸三者的组合。为加快溶解的速度,通常会加入高锰酸钾等氧化剂或者还原剂,这种消解方式操作也相对简便,且不受样品重量限制,最主要的是成本比其他消解方式低很多。但是这种消解方式也存在着速度相对较慢,容易产生其他杂质,同时会排出一些酸性有毒气体,造成大气污染。有时候没有把握好混合酸的剂量,土壤样品就可能被空气中的污染物质侵蚀,特别是有时一些金属可能会从容器中渗透出去,运用高氯酸处理一些高有机质的土壤样品还可能会产生爆炸。

3结语

通过文章分析可知,对土壤样品测定的制备技术需要注意的事项比较繁琐,因此做该阶段的工作时,我们应该本着细心周到的态度,注意每一个细节。土壤样品的预处理方式有很多种,文中对比较有效和相对常用的三种消解方式进行了分析,阐述了其优点和缺点,希望对实践中土壤金属的测定有所帮助。

参考文献

[1]彭书传,魏凤玉,崔康平,等.B-奈磺酸钠生产废水的处理[J].中国环境科学,1998,18(5):455.

简述土壤污染的特征篇10

[关键词]土壤重金属污染修复技术

中图分类号:G302文献标识码:a文章编号:1009-914X(2016)04-0346-01

1.引言

近年来,土壤重金属污染已成为严重的世界性问题和难题,越来越受到人们的关注。导致土壤环境产生污染的重金属主要有汞(Hg)、镉(Cd)、铅(pb)、准金属砷(as)等生物毒性显著的元素,也包括有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、钴(Co)等常见元素。土壤重金属污染是影响人类健康和环境质量的主要问题之一,它不仅影响农作物生产,而且也影响大气和水环境质量,甚至通过食物链危害人类的健康。因为重金属在土壤中不能为微生物分解,因而会在土壤中不断积累,影响土壤性质,甚至可以转化为毒性更大的烷基化合物,被植物和其他生物吸收、富集,进而通过食物链在人、畜体内蓄积,直接影响植物、动物甚至人类健康。所以,土壤重金属危害防止的问题亟待解决。

2.土壤重金属的危害

2.1对土壤酶的危害

土壤酶是一种生物催化剂,是反映土壤肥力的一个敏感性生物指标,更加直接反映了土壤生物化学过程的强度和方向[2]。有研究表明,Hg对脲酶的抑制作用最为敏感,长期大量施用含pb的污灌,有可能使土壤中氮的转化受到较为严重的影响[3-4]。

2.2对植物及农作物的危害

土壤中的重金属会对植物产生一定的毒害作用,引起株高、主根长度、面积等一系列生理特征的改变[5]。主要是因为吸收到植物体内的重金属能诱导其体内产生某些对酶和代谢具有毒害作用和不利影响的物质,如H2o2、C2H2等类物质。对农作物的危害亦是如此,污染土壤中的重金属会通过作物根部的吸收进入作物体内灌溉水中含2.5mL的Hg时,水稻就可发生明显的抑制生长的作用,表现为生长矮小,分孽减少,根系发育生长不良,叶片失绿,穗小粒空,产量降低,籽粒含Hg超出食用标准(≤0.2mg/L)。

2.3对人类的危害

重金属对土壤污染后,人们通过食物链不断摄取有害物质,这些物质在体内累积达到一定剂量后产生毒害症状。当人体摄入或吸入过量的Cd,会引起身体各器官一系列的病变,可引发以骨矿密度降低和骨折发生机率增加为特征的骨效应。可见,土壤重金属污染对人体产生极大的危害。

3.土壤重金属的修复技术

3.1物理修复

物理修复主要包括土壤淋洗、电动修复和电热修复三种修复技术。

土壤淋洗是应用最早,也是应用最多、技术最成熟的物理修复方法。土壤淋洗是利用淋洗液把土壤固相中的重金属转移到土壤液相中去,再把富含重金属的废水进一步回收处理的土壤修复方法。土壤淋洗技术实际操作较为复杂,虽能有效去除土壤中的重金属,但由于投资过高,并有可能造成土壤二次污染,因此在大面积土壤污染中应用较少。

电动修复是一种原位修复技术,近年来发展很快,在一些欧美国家已进入商业化。但事实上,实验室采用一种金属离子的溶液做模拟试验常能有效地去除土壤中的金属离子,有时也得到相反的结果。这主要与pH控制着土壤溶液中重金属离子的吸附与解吸、沉淀与溶解有关,而且酸度对电渗速度有明显影响,所以如何控制土壤pH值是电动修复技术的关键。

电热修复技术是利用一些重金属在高温下快速挥发的特性,用高频电压加热土壤,重金属受热挥发,离开土壤以达到修复土壤重金属污染的目的。但是,在高温加热的同时也对土壤本身造成了严重的破坏。

3.2化学修复

化学修复包括化学改良剂修复、表面活性剂修复和有机质改良。

化学改良剂修复是通过向污染土壤添加不同的改良剂,通过增加土壤有机质、阳离子代换量和黏粒的含量以及改变土壤pH,eh和电导率等理化性质,而使土壤中的重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低土壤重金属的生物有效性。该技术关键在于选择经济有效的改良剂,不同改良剂对重金属的作用机理不同,因此在实际操作中必须明确改良剂的作用机理才能应用,避免形成二次污染。

表面活性剂修复即利用表面活性剂润湿、增溶、分散、洗涤等特性,改变土壤表面电荷和吸收位能,或从土壤表面把重金属置换出来,以络合、螯合物的形式存在于土壤溶液中,加快重金属在土壤溶液中的流动性。表面活性剂有助于重金属从土壤颗粒上解析出来,并进入土壤环境,增加污染物在土壤环境中的可动性,从而加速污染物的去除。

有机质对重金属污染土壤的净化机制主要是通过腐殖酸与金属离子发生络合反应来进行的,作为土壤中重要的络合剂,有机质中的-CooH,-oH,-C=o和-nH2等均能与重金属发生络合、螯合,使土壤中重金属的水溶态和交换态明显减少。陈世宝等人结合国内外的相关报道,对有机质治理土壤中重金属污染做了应用研究,指出有机质改良法可兼顾环境、经济和社会效益,是土壤重金属污染治理的一个很好方向。

3.3生物修复

生物修复包括植物修复和为生物修复。

植物修复技术是一种以植物忍耐、分解或超量积累某些化学元素的生理功能为基础,利用植物及其共存微生物体系来吸收、降解、挥发和富集环境中污染物的治理技术。陈同斌等2002年发现砷超富集植物蜈蚣草(pterisvittataL)。刘金林等发现一年蓬(erigeronannuus(L.)pers.)对重金属有较强的富集能力,鸭跖草(CommelinacommunisL.)、艾蒿(artemisiaargyi)对Cu具有较强的富集能力[13]。杨肖娥等发现锌超富集植物东南景天(Sedumalfredii),其地上部Zn含量高达4134~5000mg/kg。XingfengZhang等发现了Cd的超富集植物―少花龙葵(Solanumphoteinocarpum)。植物修复是一种新兴的绿色生物技术,能在不破坏土壤生态环境保持土壤结构和微生物活性的情况下,通过植物的根系直接将大量的重金属元素吸收,从而修复被污染的土壤,而且植物修复通常成本较低,易操作并且对环境有益,对动辄大面积亟需治理的受污染农田比较适用,它已成为一项可靠的相对安全的环境修复技术,是一种发展前景较好的净化途径。

微生物修复法就是利用土壤中的某些微生物的生物活性对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用,把重金属离子转化为低毒产物,从而降低土壤中重金属的毒性,具有费用低、对环境影响小、效率高等特点,是一项廉价的绿色治理方法。曹德菊利用常规微生物资源(枯草杆菌Bacillussubtilis、酵母菌Yeast、大肠杆菌escherichiaColi等)对重金属离子Cd2+、Cu2+进行生物修复试验,结果发现在环境中Cu2+、Cd2+浓度较低的情况下,微生物具有良好的修复性能,去除率可达25%~60%。

4.展望

土壤重金属污染来源广泛、危害较大,在今后相当长的时间内仍将是我国所面临的重要环境问题,亟待解决。近些年来,在Se、Hg、Cd、Zn等重金属元素转基因植物研究方面已初获成果。建立重金属的超积累植物基因库;通过应用分子生物学技术和基因工程技术,应用转基因工程技术,将自然界中超富集植物的耐重金属、超富集基因移植到生物量大、生长速率快的植物体内,培育出理想的超积累植物。预期转基因技术的应用在提高植物修复的实用性方面必将有突破性进展。

参考文献

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