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土壤铅污染的治理方法十篇

发布时间:2024-04-26 03:59:53

土壤铅污染的治理方法篇1

关健词:铅锌矿;尾矿库;土壤;重金属;污染

中图分类号:X53文献标识码:a

前言

铅锌矿是丹东地区主要矿产之一,主要分布于凤城青城子、刘家河、爱阳至宽甸大金坑、张家堡、青山沟一带。有大型矿床1处,小型矿床6处,矿点及矿化点81处。保有资源储量铅13.64万t,锌13.16万t。铅锌矿的环境污染因素主要是采矿废石、选矿尾矿、废渣、废液等,其中含有铅、锌、砷等重金属元素和残留的选矿药剂,在其堆放或排放过程中,不仅占用了大量的土地,也可能会造成矿区及周边地区的土壤、大气、地表水及地下水污染等环境问题。

1基本调查[1]

本次土壤调查主要选取丹东地区4家铅锌矿尾矿库周边地区。调查面积为0.953km2,共布设点位42个,其中调查点位36个,对照点位6个。每个点位采集表层0~20cm垂直混合土壤样品。监测项目为镉、汞、铅、铬、铜、锌、镍、锰、钒等9项重金属元素与砷、硒等2项类重金属元素,共11项,共获得监测数据462个。

2土壤重金属污染现状评价[2]

2.1评价方法

2.2评价标准及分级

根据pip的大小,可将土壤污染程度划分为5级,评价标准及评价分级见表1与表2。

2.3污染现状评价结果[3]

丹东市铅锌矿尾矿库周边地区土壤元素中镉、汞、铬、铜、镍、硒、钒、锰等8种元素测定值均达到《重点区域土壤污染评价参考值(除蔬菜地外)》的要求,污染等级为Ⅰ级,评价结果为无污染。砷、铅、锌3种元素存在不同程度的超标,具体如下:

36个调查点位中(详见表3),砷有11个点位超标,其中2个点位污染等级为Ⅱ级,轻微污染;2个点位污染等级为Ⅲ级,轻度污染;1个点位污染等级为Ⅳ级,中度污染;6个点位污染等级为Ⅴ级,重度污染。其余25个点位砷的污染等级为Ⅰ级,评价结果为无污染。铅有7个点位超标,其中1个点位污染等级为Ⅱ级,轻微污染;3个点位污染等级为Ⅲ级,轻度污染;2个点位污染等级为Ⅳ级,中度污染;1个点位污染等级为Ⅴ级,重度污染。其余29个点位铅的污染等级为Ⅰ级,评价结果为无污染。锌有3个点位超标,污染等级均为Ⅱ级,轻微污染。其余33个点位锌的污染等级为Ⅰ级,评价结果为无污染,详见表3。

6个对照点位中,有5个点位11项元素测定值全部达到《重点区域土壤污染评价参考值(除蔬菜地外)》的要求,污染等级为Ⅰ级,无污染。另1个点位砷的污染等级为Ⅴ级,重度污染、铅的污染等级为Ⅱ级,轻微污染,其余9项元素污染等级为Ⅰ级,无污染。对照点位中砷和铅出现超标,说明调查区域内2项元素的本底值较高。

3污染防治对策

土壤中的重金属长期停留和积累在环境中,无法彻底清除[4]。根据丹东现有的土壤重金属污染状况,结合丹东地区的具体情况,提出以下污染防治措施:

3.1应调整产业结构

矿山生产应从粗犷生产方式向深加工、精加工的生产方式转变,提高回收率,争取一矿多选。

3.2提高废渣综合利用率

特别是提高硼泥等尾矿渣综合利用,对伴生矿进行复选,减少污染。

3.3采取有效措施控制矿石采选过程中的粉尘和废水染物排放量

减少对周围环境土壤的污染。

3.4加强矿区生态保护

全部矿山采选必须制定并落实水土流失防治措施、植被保护措施、动物保护措施、矿石回填等生态保护、恢复和重建措施,最大程度减轻对周围环境生态系统的破坏,增强生态系统的自净能力。

3.5加强环境监管

污染物排放超标或超过总量控制指标的铅锌采选企业必须依法实施强制清洁生产审核。环保部门要定期对现有铅锌采选企业执行环保标准情况进行监督检查,对达不到排放标准或超过排放总量的企业由当地政府责令停产治理,治理后仍不达标的,应予以关停。

4结语

丹东市矿产资源具有矿产资源丰富、矿产地分布较集中、成矿地质条件良好、伴生矿产多等特点。根据丹东市矿山环境保护现状和矿产资源规划,如果切实实施所提出的污染防治措施,可有效解决采矿区的污水、粉尘和固废污染和区域生态破坏问题,有效减缓重点采矿及周边地区的铅、锌砷污染的可持续性。

参考文献

[1]丹东市土壤调查报告[C].2011.

[2]全国土壤污染状况评价技术规定[S].2008.

[3]全国土壤污染状况调查样品分析测试技术规定[S].2011.

土壤铅污染的治理方法篇2

关键词:固废拆解;土壤污染;污染修复

Doi:10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.100

0引言

本文是以固废拆解对土壤所造成的污染及采取的治理方法为研究对象。首先我们以台州市路桥区固废拆解集中区域作为我们的实验基地,对该区域进行了长时间的调查研究,了解了固废拆解的现状,并对土壤进行了监测,了解了固废拆解对土壤所造成的主要污染物及污染程度,然后提出治理方案,并通过分析比较确定了土壤污染的修复目标、修复方法,随后进行了土壤修复实验,达到预期效果。最后针对治理过程中存在的问题提出改进建议。

1土壤污染状况监测情况

1.1布点设置

我们对已污染的选定区域表层土壤进行了调查筛选,通过网格法均匀布点取样检测,确定重点区块,并重新根据污染源调查情况,采取污染源为中心的放射状布点,对每个重点区块进行布点采样分析。

1.2现状监测结果

根据监测分析结果,路桥区表层耕地土壤镉超标率最高,超标率达到41.7%;其次为铜,超标率达到32.3%;铅和锌的超标率分别达到20.5%和15.0%。在各乡镇街道中,超标情况最为严重的是峰江街道,其次为新桥镇,再次为主城区(包括路桥、路北、路南三个街道)。各乡镇街道及重点区域土壤重金属浓度如下:

2污染土壤修复

2.1修复方法

污染土壤的修复,不同污染类型的污染土壤具有不同的修复方法。针对有机污染土壤,国内外采用较多的方法有化学淋洗技术、热脱附技术、生物堆制技术、原位生物修复技术、热解焚烧技术等;针对重金属污染土壤,采用较多的技术有淋洗/浸提技术、生物修复技术、固化/稳定化技术等[2]。

本实验对选定区域土壤修复采用原位生物修复(动物、植物强化复合工艺)工艺为主,生物处理(化学淋洗)为辅的工艺技术。高浓度的地块预先采用化学淋洗的措施,达到中度或轻度污染浓度后再采用动物修复;修复动物为“大平二号”蚯蚓;中度和轻度污染采取作物试种,选择的植物修复品种为超积累植物芥菜。

2.2修复实施效果

土壤污染修复后重金属浓度见下表3。

根据上表:第一阶段修复后植物修复区和动物修复区土壤中重金属铬、铜、铅的浓度均低于第一阶段修复目标值,达到了第一阶段预期目标;动物修复区,动物修复后蚓体中的重金属铬、铜、铅的浓度含量较高,修复后土壤中重金属铬、铜、铅的浓度明显降低,说明“大平二号”蚯蚓对重金属的吸附效果比较明显,在中度污染的地块采用动物修复技术是比较成功的。

3结论

本研究通过对台州市路桥区固废拆解业的调查与了解,选定了主要拆解基地作为试验基地,对他们的土壤进行了监测,在全面了解台州市路桥区固废拆解业对土壤造成的污染现状的前提下,我们提出了生态修复方法,目前均取得了一定的成效。

参考文献:

土壤铅污染的治理方法篇3

为研究滏阳河沿岸周围土壤重金属含量及其污染状况,选取了滏阳河邯郸市区段沿岸包括邯郸市油漆厂、龙湖公园和邯山广场八个取样点,每个取样点采集10份,共采集土壤80份。采用火焰原子分光光度法测定其中铅、镉的含量,了解滏阳河邯郸市区段沿岸土壤中重金属污染状况,为社会提供治理环境污染的科学依据。实验数据表明,本次检测的80个土壤样品中铅、镉的阳性率分别为86%和66%,说明这些地点的土壤均不同程度受到了重金属的污染。

【关键词】土壤;滏阳河;污染;重金属;邯郸市

1.滏阳河沿岸土壤重金属污染的研究背景

随着经济的不断发展,我国的城市化是发展的必然趋势。根据《中国新型城市化报告-2011》,2011年的中国内地城市化率首次突破50%,达到了51.3%[1]。这意味着中国城镇人口首次超过农村人口,中国城市化进入关键发展阶段。城市是一个复合生态系统,也是一个极不稳定的人工生态系统[2],其中土壤作为人类赖以生存与发展的物质基础,也是城市生态系统地球化学循环的重要环节[3]。

城市土壤重金属污染,主要指Hg、Cd、pb、Cr以及类金属砷(as)等生物毒性显著的元素,也包括具有一定毒性的元素,如Zn、Cu、Co、ni、mn,、Sn、mo等[4]。城市化过程中伴随大量含有重金属元素的工业"三废"、机动车废气和生活垃圾等污染物的排放,这些污染物直接或间接进入城市土壤,造成城市土壤的重金属污染,而且重金属很难被生物降解,通过吞食、吸入和皮肤吸收等途径进入人体,对人特别是儿童的健康造成危害[5]。

2滏阳河污染概况

滏阳河属海河流域子牙河系,全长402公里,是一条防洪、灌溉、排涝、航运等综合利用的骨干河道。发源于太行山东麓邯郸市峰峰矿区和村,在邯郸市境内段为最上段,自东武仕水库流经磁县、邯郸县、邯山区、丛台区、永年县、曲周县、鸡泽县至邯邢边界长约119公里,流域面积2747平方公里,其中东武仕水库坝下2407平方公里[6]。

20世纪70年代后,随着邯郸市经济的不断增长和滏阳河沿岸人口的不断增加,环境保护和水资源管理相对滞后,随着生活污水和工业废水的大量排入,致使滏阳河水质不断恶化,严重影响了工业用水和邯郸市民的生活用水[5-8]。因此治理污染,建立良好的水环境,已成为治理滏阳河的当务之急。目前,对于滏阳河邯郸市区段沿岸土壤铅、镉污染状况的研究报道甚少,为此,对滏阳河邯郸市区段沿岸土壤重金属铅、镉的污染状况进行调查与分析,旨在对该区域内控制铅、镉污染提供参考依据。

3实验方法和实验仪器

采用盐酸-氢氟酸-高氯酸全分解的方法,使土壤的矿物晶格遭到破坏,使待测元素全部进入试液中。之后在约1%的盐酸中,加入适量的Ki,试液中的pb2+、Cd2+与i-形成稳定的离子化合物,可被甲基异丁基甲酮(miBK)萃取。将有机相注入火焰,使铅、镉化合物解离为处于基态的原子,从空心阴极灯发射的基态原子蒸气产生选择性吸收的谱线,在最佳条件下,测定铅、镉的吸光度。

⑴一般实验室仪器和以下仪器。

⑵原子吸收分光光度计(带有背景校正装置)

⑶铅空心阴极灯。

⑷镉空心阴极灯

⑸乙炔钢瓶

⑹空气压缩机。应备有除水、除油和除尘装置。

4结果与分析

4.1土壤样品中铅的含量

8个取样点中的铅检测结果见表4

8个取样点中的镉检测结果见表58.2结论

①滏阳河邯郸市区段沿岸土壤中,油漆厂周围土壤的铅、镉含量均或多或少高于其他七个地点,两个公路交叉口周围土壤铅镉含量也较高,生活区包括邯钢罗二生活区和罗城头村的含量不高,滏阳公园、龙湖公园和邯山广场的铅镉含量最低。

②邯郸市油漆厂土壤铅、镉含量超出了国家土壤环境质量达到了三级标准,联纺路与达康路交叉口、人民路与滏河大街交叉口一些样本的镉含量也达到了国家三级标准,说明这些地区受污染较严重,其他地点均未显示超标,说明所受污染并不严重,对周围居民的影响也较小,但仍应当引起有关部门的重视。

参考文献

[1]牛文元.中国新型城市化报告-2011[m].北京:科学出版社,2011:118.

[2]HeRnanDeZ-moRenoJm,RoDRiGUeZ-GonZaLeZJi,eS-pino-meSam.evaluationoftheBCRsequentialextractionfortraceelementsineuropeanreferencevolcanicsoils[J].europeanJournalofSoilScience,2007,58(2):419-430.

[3]汪权方,陈百明,李家永,等.城市土壤研究进展与中国城市土壤生态保护研究[J].水土保持学报,2003,17(4):142-145.

[4]张磊,宋凤斌,王晓波.中国城市土壤重金属污染研究现状及对策[J].生态环境,2004,13(2):258-260.

[5]吴新民,潘根兴.城市不同功能区土壤重金属分布初探[J].土壤学报,2005,42(3):513-517.

[6]李波,林玉锁.公路两侧农田土壤铅污染及对农产品质量安全的影响[J].环境监测管理与技术,2005,11(1):11-14.

土壤铅污染的治理方法篇4

关键词:重金属污染环境影响治理

中图分类号:te08文献标识码:a

重金属污染时指由重金属及其化合物引起的环境污染,主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。重金属的污染主要来源工业污染,其次是交通污染和生活垃圾污染。工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境,在人和动物、植物中富集,从而对环境和人的健康造成很大的危害。

重金属污染物是一类典型的优先控制污染物。环境中的重金属污染与危害决定于重金属在环境中的含量分布、化学特征、环境化学行为、迁移转化及重金属对生物的毒性。重金属污染与其他有机化合物的污染不同,不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化,使有害性降低或解除。而重金属具有富集性,很难在环境中降解。目前中国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中,造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。对人体毒害最大的重金属有5种:铅、汞、砷、镉、铭。这些重金属在水中不能被分解,人饮用后毒性放大,与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物。以各种化学状态或化学形态存在的重金属,在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移,造成危害。如随废水排出的重金属,即使浓度小,也可在藻类和底泥中积累,被鱼和贝的体表吸附,产生食物链浓缩,从而造成公害。如日本的水俣病,就是因为烧碱制造工业排放的废水中含有汞,在经生物作用变成有机汞后造成的;又如痛痛病,是由炼锌工业和镉电镀工业所排放的镉所致。汽车尾气排放的铅经大气扩散等过程进入环境中,造成目前地表铅的浓度已有显著提高,致使近代人体内铅的吸收量比原始人增加了约100倍,损害了人体健康。

重金属污染在环境中难以降解,能在动物和植物体内积累,通过食物链逐步富集,浓度成千上万甚至上百万倍的增加,最后进入人体造成危害,是危害人类最大的污染物之一。国际上,许多废弃物都因含有重金属元素被列到国家危险废物名录,近些年随着我国工农业生产的快速发展,我国出现了重金属污染频发、常发的状况。2010年4月至6月,浙江省政协组织成立调研组,通过召集省有关单位负责人座谈,向社会公众征集意见建议,并赴杭州、台州及所辖的路桥、温岭等部分县(市、区)进行实地调研,全面了解食品药品安全情况。调研结果显示,在浙北、浙中、浙东沿海三个区域中,城郊传统的蔬菜基地、部分基本农田都受到了较严重的影响。工业“三废”及城市生活污染物排放,引起重金属污染农田。调研组有关负责人表示,这些城郊重金属对土壤的污染,主要是近十多年造成的,主要是人为的污染,这会直接威胁到百姓的生命健康。2011年3月中旬,在浙江台州市路桥区峰江街道,一座建在居民区中央的“台州市速起蓄电池有限公司”(以下简称“速起蓄电池公司”)被曝出其引起的铅污染已致使当地168名村民血铅超标。由于重金属污染事件在我国频繁发生,使得我国开始重视重金属污染的治理。

常见的重金属土壤治理的方法包括化学法、生物法、物理法、热力学方法等,每种方法又包含不同的技术,每种技术又可以采用不同的施工方案实施。化学法主要通过将重金属污染土壤与化学稳定剂混合来实现重金属的稳定化,而石灰等稳定剂通常不能有长期的治理效果,分子键合是目前业界关注的一种以长期稳定性为特点的修复药剂。生物法一般有植物修复和微生物修复等。植物修复通过超积累植物吸收土壤中的重金属,比较安全但是修复周期长;微生物修复通过土壤中微生物降解重金属,但是影响修复效果的因素较多,目前应用较少。热力学方法可以通过高温来使重金属玻璃化,但是成本很高。

土壤铅污染的治理方法篇5

关键词:城市土壤;重金属污染;土壤环境

中图分类号:X53文献标识码:a

前言

因城市土壤吸收了工业污染源、燃煤污染源及交通污染源等释放的重金属,在一定程度上对人类的健康造成影响,且对地表水及地下水等水生生态系统造成污染,导致水质系统紊乱,所以土壤重金属污染问题在城市土壤研究中占据重要地位。目前,对城市土壤重金属污染采取有效的管理及治理措施是必要的,避免土壤重金属污染导致大气和地下水质量的进一步恶化及循环。

1我国城市土壤重金属污染危害分析

回顾性分析导致城市土壤出现重金属污染问题,其“罪魁祸首”多是由于人类日常活动造成的,如不同工矿企业生产对土壤重金属的额外输入及农业生产活动影响下的土壤重金属输入、交通运输对土壤重金属污染的影响等。自然成土条件也会对土壤重金属污染造成影响,如风力与水力的自然物理、化学迁移过程等带来的影响,又如成本母质的风化过程对土壤重金属本底含量的改变[1]。目前,我国很多大城市的土壤仍旧面临着铅、贡及镉等主要污染元素的继续污染,例如,北京、上海、重庆、广州等,土壤都受到不同程度的重金属污染。随着工业、城市污染的加剧以及农业使用化学药剂的增加,城市重金属污染程度日益严重,有关研究统计,目前我国受铅、镉、砷及铬等重金属污染的耕地及城市环境面积共约2000万hm2,占总耕面积的20%。随着土壤重金属污染面积的扩大,我国大量植物生长受到影响,植株叶片失绿,出现大小不等的棕色斑块,同时,根部的颜色加深,导致根部发育不良,形成珊瑚状根,阻碍植株生长,甚至死亡。此外,大量研究证实,土壤重金属污染影响农业作物的产量与质量,人类通过食用这些农作物产品会对健康及生命造成一定威胁。例如,体内重金属镉含量的增加会导致人类出现高血压,从而引发心脑血管疾病;基于铅属于土壤污染中毒性极高的重金属,临床验证一经进入人体,将难以排出,从而影响身体健康,其能对人的脑细胞造成危害,尤其是处于孕期中的胎儿,其神经系统受到影响,导致新生儿智力低下;再者,重金属砷具有剧毒,人类长期接触少量的砷,会导致身体慢性中毒,是皮肤癌产生的明确因素。

2防治措施与发展展望

2.1综合措施的运用

应对城市土壤重金属污染问题采取必要的措施,现阶段采用物理化学法结合生物修复法的综合措施进行干预。顾名思义,物理化学法即是运用物理、化学的理论知识研究出治理土壤重金属污染的有效方法。基于土壤重金属污染前期,污染具有集中的特点,易采取的方法为电动化学法、物理固化法。通常采用物理化学法治理重金属污染重且面积较小的土壤,过程中能体现物理化学法效果显著且迅速的特点。例如,我国对城市园林土壤重金属污染,采用物理化学法进行干预,减少了园林植株受损的数量。但对于重金属污染面积过大的城市园林不易采用物理化学法,因土壤污染面积过大,致使人力与财力的投入量增加,且易破坏土壤结构,从而降低土壤肥力。利用生物的新陈代谢活动降低土壤重金属的浓度,使土壤的污染环境得到大部分或彻底恢复,这一过程称为生物修复。实践中,生物修复具有效果佳,无二次污染的优点,且能降低投资费用,便于管理,利于操作[2]。随着生物修复在治理污染问题中的技术运用逐渐推进,已纳入土壤污染修复方法中的焦点行列。

2.2发展趋势

现阶段,基于我国土壤重金属污染治理法中的生物修复法尚处于初级阶段,有待于提升其应用价值。就我国领土拥有丰富的植被资源而言,为尽可能保护植被资源,应尽快从植被中选取出能抵抗超量重金属的植物,并从能抵抗超量重金属的植物种类中选取相对应的突变体,从而构建起能抵抗超量重金属的植物数据库,并依次对数据库中的植物进行生理及生化的研究。在研究中,采用先进信息技术GpS加强城市区域土壤重金属镉、铅、砷及铬等含量的空间变异与分布控制研究。同时,对土壤中复合重金属污染中各元素间的作用与关系进行研究,从而不断优化物理化学法。

有关文献表明,我国城市土壤重金属污染治理在未来将会面向以下几方面发展,其发展趋势具有极大突破点。以我国各个城市土壤重金属污染的数据为依据,建立起综合的城市土壤数据库,以便于全面且彻底的开展城市土壤重金属污染的调查,有关内容包括:重金属的种类、含量、分布地段及其来源;着手于我国各个城市土壤中污染物质的含量研究,分析生物效应以及人类健康风险,从而为治理土壤污染问题奠定基础;土壤重金属污染涉及面较广,除影响生物及人类健康之外,对土壤、水质、空气质量及大自然整个生态系统都造成了不可避免的影响。因此,将这一课题纳入研究中是必要的,未来将面向对土壤重金属污染与地表及地下水、空气可吸入颗粒物含量与其性质存在的关系进行研究[3];不断优化判断重金属污染来源的相关技术;我国区域城市土壤重金属污染研究主要依据的工具是可视化计算机软件(GiS),利用其强大的空间分析功能与空间数据管理功能运用在判断重金属污染源及其分布地段的研究中,同时能对我国区域城市重金属污染的风险评估进行分析。

3结语

综上所述,对土壤生态系统的结构、功能与水、土、气、生等其他生态系统的友好关系进行维护是污染治理的前提。目前,我国土壤重金属污染治理正处于上升阶段,面向深化研究,势必探讨出更有成效的治理方法,使人们的生活及健康得到保障。

参考文献

[1]楚纯洁,朱正涛.城市土壤重金属污染研究现状及问题[J].环境研究与监测,2010,05(11):109-110.

[2]肖锦华.中国城市土壤重金属污染研究进展及治理对策[J].环境科学与管理,2010,04(12):136-137.

土壤铅污染的治理方法篇6

关键词:生姜铅含量的测定铅污染的防控

中图分类号:tS253.7文献标识码:a文章编号:1672-5336(2014)14-0032-02

1石墨炉原子吸收光谱法测定生姜中铅的含量

生姜样品被制备成样品溶液后,用石墨炉原子吸收光谱法测定其中的铅含量。应用塞曼效应消除背景干扰,以磷酸二氢铵作为基体改进剂,灰化温度500℃、原子化温度为1500℃。铅的质量浓度为50ug/L范围内与其吸光度呈线性关系。

1.1仪器与试剂

埃尔伯金aa800型原子吸收分光光度计。

安东帕multiwave3000全自动微波消解仪。

铅标准储备液:1.000g/L。

硝酸为优级纯,其他试剂为分析纯,试验用水为去离子水。

试验所用玻璃仪器和聚四氟乙烯容器均以硝酸(2+8)容易浸泡18h以上,用水反复冲洗干净。

1.2仪器工作条件

微波消解分三个阶段,一阶段用300w的功率保持5分钟,二阶段用700w的功率保持40分钟,第三阶段用300w的功率保持5分钟。

原子吸收分光光度计测定波长283.3nm,灯电流9ma,光谱通带宽度0.4nm,进样量20ul,测量方式为峰面积,塞曼效应扣背景,石墨炉升温程序见下表1。

1.3试验方法

称取2g生姜试样(精确到0.001g)于聚四氟乙烯内罐,加入6ml硝酸浸泡过夜。再加过氧化氢1ml。盖好内盖,旋紧外套和排气孔,放入微波消解仪,按消解步骤运行后在箱内自然冷却至室温,取出转移至25ml磨口比色管中,用水少量多次洗涤内罐,洗液合并于比色管中定容至刻度,混匀备用;同时作样品空白。按仪器工作条件进行测定。

1.4样品分析

按实验方法对生姜样品进行分析,同时向生姜中加入铅标准溶液,进行加标回收试验。同时在同等仪器条件下对15份空白溶液进行测定,以测定值的3倍标准偏差计算方法的检出限为2.18pg。

本文选用磷酸二氢铵溶液为基体改进剂,对灰化温度、原子化温度、磷酸二氢铵溶液质量浓度进行了单因素试验,采用石墨炉原子吸收光谱法测定生姜中铅的含量。

2生姜特性

生姜是姜科多年生草本植物姜的新鲜根茎,别名有姜根、勾装指、因地辛、炎凉小子、鲜生姜、蜜炙姜等。多年生宿根草本。生姜原产东南亚的热带地区,其性温,其特有的“姜辣素”能刺激胃肠黏膜,使胃肠道充血,消化能力增强,能有效地治疗吃寒凉食物过多而引起的腹胀、腹痛、腹泻、呕吐等。但是,近几年来,生姜中铅含量检出超标严重。这是由于冶炼、电镀、印刷、塑料等工业的发展,生产中排放的废气、废水、废渣中含有一定量的铅,污染土壤、地下水及地表水;另外,有些农用化肥中也含有铅,受污染地区产出的生姜等农副产品中便含有不同量的铅,且差异较大;又由于在加工过程中可能受到污染,有的生姜中铅的含量偏高,影响人体健康,因此检测生姜中铅含量具有重要意义。

3生姜铅污染的防控

铅是一种具有累积性、多亲和性的重金属类环境污染物,进入机体中的铅部分残留在体内,长期积累造成慢性中毒,国家标准GB2762-2012食品中污染物的限量中要求生姜中含铅量小于0.1mg/Kg。

第一、农业灌溉用水的防控。农业用水多为自然降水和周边的水库供水。当今由于城镇化的发展,部分透水性能好的自然土壤地表,转换为硬化或水泥地面,大大减少降雨向土壤的渗入,且建筑和交通等活动产生的泥沙颗粒及其附着其上的重金属和有机物物质、垃圾及泄露油污等的污染,共同形成了初期雨水中污染。而水库的水质大多没有连续监测,工业污水的排放及生活垃圾的随意丢弃,都造成了农业灌溉用水的严重污染。水体造成污染的同时,也成为土壤中长期存在的“毒瘤”。因此,还需继续加大严控污水排放的力度,尽量甚至避免农业用水的污染,还农产品的“饮水”安全。

第二、大气、土壤环境的防控。汽车尾气,工业废气的排放等都造成了大气受铅的严重污染。土壤中遗留大量肥料的前作,特别是矿物质肥料投入,对土壤重金属形成积累,造成土壤铅含量超高的一大因素从而影响到生姜中重金属含量超标。因此,在产品的种植区域要保护好生态环境,我们必须严把农业投入品特别是肥料的质量关,加强对土壤环境的检测力度,摸清受污染的土壤区域,对确实不宜生姜种植的要坚决督促农户换地,尽量避免土壤环境对产品的污染,确保产品质量安全。

第三、技术上的防控。种植技术上可以不断的研究提高,积极建立植物安全性分析及评估体系,做到多成分的质量控制。生姜主食根茎,其具特殊的生长习性,喜欢温暖、湿润的气候,耐寒和抗旱能力较弱,植株只能无霜期生长,生长最适宜温度是25-28℃,温度低于20℃则发芽缓慢,遇霜植株会凋谢,受霜冻根茎就完全失去发芽能力。适宜生姜种植区的年平均温度需为18-19℃。据统计资料看,生姜主产区7月平均气温为25.3℃,极端高温为39℃;一月份平均气温为10.2℃,极端低温为-4℃;全年无霜期330天以上。年降雨量900-1300毫米,空气相对湿度为80%左右。生姜忌连作,宜选择坡地和稍阴的地块栽培。以上层深厚、疏松、肥沃、排水良好的砂壤上至重壤上为宜。全年追肥4次,肥料以有机肥和复合肥为主。生长期间对水分要求比较严格,不能缺水。

第四、政策制度管理的防控。作为农业监管部门,应采取有力措施,加强监管,确保管辖地生姜产品质量安全。建议每年开展生姜产品专项监测工作。除产品的监测,生姜的加工过程,运输环节等都需严格监查,及时掌握生姜产品质量安全动态,增强产品的品牌效应和影响力,在确保生姜产业的健康发展的前提下,争取能提高生姜产品的国际竞争力。

参考文献

土壤铅污染的治理方法篇7

一、密云区菜田污染现状

北京市密云区菜田面积达3.7万亩,涉及17个镇、124个村。我们对密云30个蔬菜园区土壤中重金属元素镉(Cd)、汞(Hg)、砷(as)、铜(Cu)、铅(pb)、铬(Cr)、锌(Zn)、镍(ni)含量进行测定,并按照国家相关标准对土壤环境质量及潜在生态风险进行评价。结果显示,研究区内镉(Cd)、汞(Hg)、砷(as)、铜(Cu)、铅(pb)、铬(Cr)、锌(Zn)、镍(ni)含量平均值分别为0.11、0.06、5.97、24.45、20.79、67.68、83.34、22.18毫克/千克,均未超出土壤环境质量国家二级标准限值,土壤质量达到了保障农业生产、维护人体健康的安全水平。但与北京市土壤重金属背景值相比,铜(Cu)、铬(Cr)、锌(Zn)元素含量平均值分别为北京环境背景值[镉(Cd)、汞(Hg)、砷(as)、铜(Cu)、铅(pb)、铬(Cr)、锌(Zn)、镍(ni)元素背景值0.119、0.08、7.09、18.7、24.6、66.7、57.5、26.8毫克/千克]的1.31、1.01、1.45倍,超出环境背景值的比例分别为66.7%、43.3%、93.3%,甚至有小部分区域达到了中度污染和重度污染水平。若考虑重金属的环境毒性,镉(Cd)和汞(Hg)的潜在风险贡献率[镉(Cd)、汞(Hg)、砷(as)、铜(Cu)、铅(pb)、铬(Cr)、锌(Zn)、镍(ni)的潜在生态风险系数分别为27.57、28.93、8.42、6.54、4.23、2.03、1.45、4.14,风险系数越大,潜在风险越高]较高,有小部分区域达到了一般潜在风险级别。总体来说,密云菜园土壤受到一定人类活动影响,重金属有所累积,尤其对铜(Cu)、铬(Cr)、锌(Zn)、镉(Cd)、汞(Hg)的污染应引起重视。

二、重金属从何而来

土壤中重金属的主要来源为以下五个方面:

1.污水灌溉

包括城市生活污水、工业废水、石油化工污水等,尤其在我国的北方地区,由于水资源严重短缺,采用工矿业污水灌溉农田的情况十分普遍。

2.大气沉降

如工厂废气、汽车尾气等,成分复杂且迁移扩散面大,通过自然沉降和降水进入土壤造成污染。

3.化肥不合理施用

尤其是一些磷肥、钾肥和复合肥,其原料矿石中含有一定量的镉(Cd)、铬(Cr)、铅(pb)、砷(as)等重金属,在长时间的传递和富集后,污染问题随即显现出来。

4.畜禽粪便和有机肥

目前,一些含铜(Cu)、锌(Zn)、砷(as)制剂常作为饲料添加剂在饲料生产中广泛应用,以杀死畜禽体内的寄生虫,促进牲畜生长,这使得畜禽粪便及有机肥中的重金属含量明显增加。

5.农药

农药中常含有各类重金属元素,如福美砷等含砷农药、醋酸苯汞等有机汞杀菌剂、波尔多液等无机铜素杀菌剂和丙森锌等含锌农药,如施用不当,便会引起污染;此外,还有工业废渣、电子垃圾、地下水等也是土壤重金属污染的重要来源。

密云区的农业生态环境质量普查结果显示,区域内工矿企业污染较少、农药施用量较少、养殖场数量多。土壤重金属污染主要来源为化肥、有机肥的施用和畜禽养殖业的废弃物,尤其是有机肥的投入量过高,在北京郊区各区中仅次于大兴,排名第二;此外,部分农灌水质存在潜在砷(as)、汞(Hg)污染。

三、污染土壤怎样种出安全农产品

在农业生产中,对已受到一定程度污染的土壤,通过有效措施可以大大降低重金属对农作物的毒害。

1.科学合理施肥

化肥与有机肥配合施用、科学配比、平衡施肥,改变大量、过量施肥的传统习惯,不使用未经无害化处理的有机肥料及不符合相应标准的化肥。

此外,不同化肥品种在重金属含量和化学性质上存在一定差异,对土壤中的重金属数量和有效性可产生不同程度的影响。有研究表明,施用铵态氮肥能降低作物根际土壤pH值,提高作物根际重金属活性,促进作物吸收,而硝态氮肥则相反。因此不同类型化肥的选择供应也可作为控制作物吸收重金属的一种措施。

2.施用生物有机肥

生物有机肥是指以动植物残体为来源并经无害化处理、腐熟的有机物与特定功能微生物复合而成的肥料,兼具微生物效应和有机肥效应。研究发现生物有机肥可以改变重金属的存在形态且对重金属有很强的吸附性能,从而使重金属无法进入食物链。但对于不同性质的土壤和不同种类的重金属,修复效果也不同,因此要有针对性的选择合适的生物有机肥。

3.秸秆还田

还田的秸秆在腐熟分解过程中产生的有机酸、糖类及含氮、硫杂环化合物,能与金属氧化物、金属氢氧化物及矿物的金属离子发生络合反应,改变土壤重金属的形态,降低其生物有效性,从而减少其对土壤生物和农作物的毒害。在秸秆腐熟过程中,可施入适量石灰,以减轻有机酸对作物根系的毒害作用。

4.深耕、深翻

深耕、深翻土壤使聚集在土壤表层的重金属分散到更深的土层,从而降低重金属浓度。深耕深翻还能降低土壤容重、调节土壤含水量、加速土壤有机物腐殖化过程、提高土壤有机质含量。此方法适用于重金属背景值较低或底层重金属浓度较低的土壤。

5.施用石灰

土壤中的重金属一部分以阳离子形式存在,这部分重金属的迁移性大、生物可利用性高、危害最大。在蔬菜保护地,长期施肥使北方碱性土壤酸化,加入少量石灰性物质,可提高土壤pH值,促进重金属生成碳酸盐、氢氧化物而沉淀,降低土壤中重金属的有效性,从而抑制作物对重金属的吸收。须注意的是,不宜连续大量施用,否则会破坏土壤结构,不利于作物生长。

四、土壤重金属污染如何修复

目前,土壤重金属污染主要采用物理工程措施、化学治理措施、生物修复措施进行治理。

1.物理工程措施

物理工程措施主要有两种:

①客土、换土法。即在被污染的土壤上覆盖非污染土壤或挖除污染土壤而换上非污染土壤,此方法切实有效,但需花费大量人力财力,只适用于小面积严重污染土壤的治理。

②电动力学法。即在土壤中插入一些电极,把低强度直流电导入土壤以清除污染物,此方法不适于砂性土壤。

2.化学治理措施

化学治理措施是利用化学提取修复方法,即运用试剂和土壤中的重金属作用,形成溶解性的重金属离子或重金属――试剂络合物,最后从提取液中回收重金属,并循环利用提取液。此方法费用较低,仅适用于砂性土壤等渗透系数大的土壤或轻质土壤的地表污染修复。

3.生物修复

生物修复主要包括微生物修复和植物修复。

①微生物修复是通过改变重金属存在的氧化还原状态及吸附作用降低重金属的毒性。

土壤铅污染的治理方法篇8

关键词土壤污染;现状;危害;治理措施

1土壤污染概念

土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力,并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来,由于人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,汽车排放的废气,大气中的有害气体及飘尘不断随雨水降落在土壤中。农业化学水平的提高,使大量化学肥料及农药散落到环境中,导致土壤遭受非点源污染的机会越来越多,其程度也越来越严重,在水土流失和风蚀作用等的影响下,污染面积不断扩大。因此,凡是妨碍土壤正常功能,降低农作物产量和质量,通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质都叫做土壤污染物[1-2]。

当土壤中有害物质过多,超过土壤的自净能力,引起土壤的组成、结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,通过“土壤植物人体”,或通过“土壤水人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染。

2我国土壤污染现状与危害

2.1土壤污染的现状

目前,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。土壤污染类型多样,呈现出新老污染物并存、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。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[3]。

2.2土壤污染的危害

2.2.1土壤污染导致严重的直接经济损失。初步统计,全国受污染的耕地约有1000万hm2,有机污染物污染农田达3600万hm2,主要农产品的农药残留超标率高达16%~20%;污水灌溉污染耕地216.7万hm2,固体废弃物堆存占地和毁田13.3万hm2。每年因土壤污染减产粮食超过1000万t,造成各种经济损失约200亿元。

2.2.2土壤污染导致生物产品品质不断下降。因农田施用化肥,大多数城市近郊土壤都受到不同程度的污染,许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、砷、铬、铅等重金属含量超标或接近临界值。每年转化成为污染物而进入环境的氮素达1000万t,农产品中的硝酸盐和亚硝酸盐污染严重。农膜污染土壤面积超过780万hm2,残存的农膜对土壤毛细管水起阻流作用,恶化土壤物理性状,影响土壤通气透水,影响农作物产量和农产品品质。

2.2.3土壤污染危害人体健康。土壤污染会使污染物在植物体内积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人体健康,引发癌症和其他疾病。

2.2.4土壤污染导致其他环境问题。土壤受到污染后,含重金属浓度较高的污染土容易在风力和水力作用下分别进入到大气和水体中,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次生生态环境问题。

3造成土壤污染的原因

3.1过量施用化肥

我国每年化肥施用量超过4100万t。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[4]。

3.2农药是土壤的主要有机污染物

全国每年使用的农药量达50万~60万t,使用农药的土地面积在2.8亿hm2以上,农田平均施用农药13.9kg/hm2。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。

3.3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[5]。

3.4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。

3.5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。

3.6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。

3.7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。

3.8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。

4我国土壤污染的治理措施

4.1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

向土壤中施用石灰、碱性磷酸盐、氧化铁、碳酸盐和硫化物等化学改良剂,加速有机物的分解,使重金属固定在土壤中,降低重金属在土壤及土壤植物体的迁移能力,使其转化成为难溶的化合物,减少农作物的吸收,以减轻土壤中重金属的毒害。针对有机物污染,用植物、细菌、真菌联合加速有机物降解。针对无机物污染,利用植物修复可以把一部分重金属从土壤中带走。

增加土壤有机质含量、砂掺粘改良性土壤,增加和改善土壤胶体的种类和数量,增加土壤对有害物质的吸附能力和吸附量,从而减少污染物在土壤中的活性。发现、分离和培养新的微生物品种,以增强生物降解作用。

4.2强化污染土壤环境管理与综合防治,大力发展清洁生产

控制和消除土壤污染源,组织有关部门和科研单位,筛选污染土壤修复实用技术,加强污染土壤修复技术集成,选择有代表性的污灌区农田和污染场地,开展污染土壤治理与修复。重点支持一批部级重点治理与修复示范工程,为在更大范围内修复土壤污染提供示范、积累经验。合理利用污染土地,严重污染的土壤可改种非食用经济作物或经济林木以减少食品污染。科学地进行污水灌溉,加强土壤污灌区的监测和管理,了解水中污染物的成分、含量及其动态,避免带有不易降解的高残留污染物随机进入土壤。

增施有机肥,提高土壤有机质含量,增强土壤胶体对重金属和农药的吸附能力。强化对农药、化肥、除草剂等农用化学品管理。增施有机肥同时采取防治措施,不仅可以减少对土壤的污染,还能经济有效地消灭病、虫、草害,发挥农药的积极效能。在生产中合理施用农药、化肥,控制化学农药的用量、使用范围、喷施次数和喷施时间,提高喷洒技术,改进农药剂型,严格限制剧毒、高残留农药的使用,大力发展高效、低毒、低残留农药。大力发展生物防治措施。

大力推广闭路循环、无毒工艺,以减少或消除污染物的排放。对工业“三废”进行回收净化处理,化害为利,严格控制污染物的排放量和浓度。大力推广和发展清洁生产。

针对土壤污染物的种类,种植有较强吸收能力的植物,降低有毒物质的含量,或通过生物降解净化土壤,通过改变耕作制度、换土、深翻等手段,施加抑制剂改变污染物质在土壤中的迁移转化方向,减少农作物的吸收,提高土壤ph值,促使镉、汞、铜、锌等形成氢氧化物沉淀。

根据土壤的特性、气候状况和农作物生长发育特点,既要防治病虫害对农作物的威胁,又要把化肥、农药对环境和人体健康的危害限制在最低程度。利用物理、物理化学原理治理污染土壤。大力开展植树造林,提高森林覆盖率,维护森林生态系统平衡。

4.3调控土壤氧化还原条件

调节土壤氧化还原电位,使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物,控制其迁移和转化,降低污染物的危害程度。调节土壤氧化还原电位主要是通过调节土壤水分管理和耕作措施实现。

4.4改变耕作制度,实行翻土和换土

改变耕作制度会引起土壤环境条件的变化,消除某些污染物的危害。对于污染严重的土壤,采取铲除表土和换客土的方法;对于轻度污染的土壤,采取深翻土或换无污染客土的方法。

4.5采用农业生态工程措施

在污染土壤上繁殖非食用的种子、种经济作物,从而减少污染物进入食物链的途径;或利用某些特定的动植物和微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质,从而达到净化土壤的目的。

4.6工程治理

利用物理(机械)、物理化学原理治理污染土壤,是一种最为彻底、稳定、治本的措施,但投资大,适于小面积的重度污染区,主要有隔离法、清洗法、热处理、电化法等。近年来,把其他工业领域,特别是污水、大气污染治理技术引入土壤治理,为土壤污染治理研究开辟了新途径。

5参考文献

[1]徐月珍.防止土壤污染和地下水污染的措施[j].环境与可持续发展,1989(1):29-31.

[2]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.

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

土壤铅污染的治理方法篇9

关键词:铅,剖面,分布

 

土壤作为一个十分复杂的多相体系和动态开放体系,固相中大量粘土矿物、有机质、金属氧化物等能吸持进入其内部的各种污染物特别是重金属元素[1]。研究成果表明,重金属元素一旦进人土壤后很难在生物物质循环和能量交换过程中分解,往往在土壤中不断地进行累积[2-9]。当其积累量超过土壤承受能力或土壤容量时,就会对作物和人体产生危害[5,7]。

通常认为,重金属主要在土壤0~20cm的表层积累,其纵向迁移趋势不明显[10,15]。但通过田间小区试验,得知在平原地区表层耕作土壤重金属输出主要有作物吸收、渗漏水带走、向下层迁移3大项[8]。阮心玲等通过对江苏某钢铁厂周边3种不同利用类型土壤进行垂直方向的采样分析,发现重金属即使只是受大气干湿沉降影响、浓度很低的情形下,仍然能够观察到迁移现象[12]。Sterckeman等采用选取发生层采样的方法研究了法国北部的pb、Zn冶炼厂周围的土壤剖面的pb、Zn、Cd的分布,得出不同剖面元素迁移的大致距离[13]。

本文选取甘肃徵县某有色金属冶炼厂(其周围目前大部范围尚为农田或林地)为研究对象,采集多个土壤剖面样品,通过对其中的铅污染研究探索重金属污染纵向分布特征,为因地制宜地防治土壤重金属环境污染提供科学依据。

1材料与方法

1.1研究区概况

研究区所在的徽县地处甘肃省东南部,秦岭山脉南麓,属长江上游嘉陵江水系,辖区总面积2772km2。论文大全。全县海拔704~2504m,地形地貌复杂,相对高差较大;全县地处亚热带向暖温带过渡气候带,属暖温带半湿润气候区,多年平均气温12℃,多年年平均降水量745.8mm,多集中在夏、秋两季。论文大全。土壤以褐土为主,其次分布有棕壤、草甸土等。主要作物为玉米、大豆和辣椒。

县域境内目前已发现有铅、锌、铁、金等22种矿产资源,尤其是经过徽县的西徽成铅锌矿带,绵延300多公里,是全国第二大铅锌矿带。采样区位于县城南部某铅锌冶炼厂周围,受地形地貌影响,区内耕地多为旱地。该冶炼厂1996年开始建厂,采用烧结锅工艺生产铅产品,厂区年主导风向为东南风,排放的废水水质发黑发臭。采集的土壤样品以砂质或粉砂质壤土居多,绝大多数土壤呈微碱性,有机质含量0.30%-4.69%。样品理化性质见表1。

1.2土壤样品的采集

以冶炼厂烟囱为中心,避开居民区,选取了受人为活动干扰相对较少的20个土壤采样点。土壤剖面垂直方向上:在土壤剖面上进行连续水平分层采样,从地表向下每10cm采集1个样品,每个剖面共采集3-10个样品。土壤样品用聚乙烯袋盛装带回实验室,经自然风干后,四分法取出部分土样木棒碾碎使全部通过2mm筛,再用玛瑙研钵研磨,使其全部通过100目尼龙筛,混匀后装袋备用。

1.3样品的测定

土壤中的粒度采用英国malvern公司生产的master-sizer.激光粒度仪测定①;土壤pH值以水土比1:1的比例,采用pHS-3C数显酸度计测定,土壤有机质采用重铬酸钾容量法测定[11]。土壤基本理化性质见表1。论文大全。土壤中的铅含量采用Hno3-HF-HClo4消解[14],火焰原子吸收法测定。铅含量见表2。

表1样点土壤基本理化性质

土壤铅污染的治理方法篇10

[关键词]重金属污染;水体污染;土壤污染;生态修复

[中图分类号]X71/799[文献标识码]a[文章编号]1674-6848(2013)03-0005-11

一、重金属污染及其危害

目前,对于什么是重金属尚无严格的、被大家一致认可的定义。化学上一般根据金属的密度把金属分成重金属和轻金属。所谓重金属,是指相对密度在4.5g/cm3以上的金属。①在金属元素中,原子序数从23(V)至92(U)的天然金属元素共有60种,除其中的6种外,其余54种的相对密度都大于4.5g/cm3,因此,从相对密度的意义上讲,这54种金属都应该属于重金属。但是,在进行元素分类时,由于其中有的元素属于稀土金属,有的元素则被划归为难熔金属,所以,最终在工业上真正划入重金属的共有10种金属元素,即:铜(Cu)、铅(pb)、锌(Zn)、锡(Sn)、镍(ni)、钴(Co)、锑(Sb)、汞(Hg)、镉(Cd)和铋(Bi)。在环境污染方面,我们所说的重金属,主要是指生物毒性显著的汞(Hg)、镉(Cd)、铅(pb)、铬(Cr)、锌(Zn)、铜(Cu)、钴(Co)、镍(ni)、锡(Sn)、钒(V)、铍(Be)、铝(al)以及类金属砷(as)等等。

在受污染的环境中,无论是在空气、泥土甚至饮用水中,都可能含有重金属,如引起衰老的自由基、对肌肤有伤害的微粒、空气中的尘埃、汽车尾气等,有些护肤品如润肤乳也可能重金属超标,甚至一些大米、小麦或水产品中也存在重金属过量的问题。这些重金属在化学上各有各的特性,在工业上各有各的用处,但它们都具有一个共性:当它们被吸入人体,并在人体中累积达到一定程度时,会造成慢性中毒。比如,汞被食入人体后,会直接沉入肝脏并对它造成伤害,而且汞对大脑视力神经的破坏也极大;含有微量汞的饮用水,长期食用会引起蓄积性中毒,如果每升水中汞的含量达到0.01毫克的话,则会引起强烈中毒。镉进入人体后会导致高血压,引起心脑血管疾病,并会破坏骨钙、引起肾功能失调。铅一旦进入人体就很难排除,会直接伤害人的脑细胞,特别是胎儿的神经板,从而造成先天大脑沟回浅,智力低下;对老年人则会造成痴呆、脑死亡等。总之,这些重金属中的任何一种进入人体并达到一定指标后,都能引起人的头痛、头晕、失眠、健忘、神经错乱、关节疼痛,并引发结石、癌症、乌脚病、白血病等多种疾病,从而给身体带来极大的危害。其中,一些重金属(如汞、铅、砷等)只要在人体内蓄积就会产生潜在的毒性,而另一些则通过氧、硫化物或氯化物形成化合物而具有毒性。

由于重金属污染的特殊性,其危害的严重性,以及重金属污染的难以排除和修复,所以,目前重金属污染被国际上公认为是对人类危害最大的污染形式之一。在界定重金属污染时,我们必须明白:虽然铜、锌等重金属元素是植物生长和代谢必需的微量元素,但当它们进入环境中的量超过环境的自净能力时,则具有相当的毒性,就会对生态系统造成污染、危害和破坏。此外,还应该知道的是:重金属污染并不只是近代才发生的现象,对距今7000年前格陵兰冰中铜浓度的检测表明,大约自2500年前开始水,(冰)中铜含量已超过自然水平,这种北半球早期的重金属污染是由于古罗马和中世纪原始的高污染炼铜技术所致,特别是在欧洲和中国,伴随着其“青铜时代”文明而来的则是难以避免的重金属污染。②但是,古代的重金属污染毕竟范围有限、程度不深,其危害性也并不明显,真正对人类造成重大危害的重金属污染还是发生在工业革命之后,尤其是自20世纪后期以来,随着工业化进程的步步深入,重金属污染才真正成为一个危害人类、困扰人类的严重问题。在我国,自20世纪晚期以来,不少地方的重金属污染问题也日趋严重,并引起有关部门的高度重视。

本文试图在对我国重金属污染现状进行描述的基础上,以江西省新余市的有关做法为例,对重金属污染的治理及其生态修复问题略陈管见,以期给其他受重金属污染的地区提供借鉴。

二、我国重金属污染的现状

要明白某一地区之所以会造成重金属污染,知道其污染源是问题的关键。所以,要考察某一地区重金属污染的现状,我们首先必须考察其来源。

(一)重金属污染的来源

重金属的来源非常广泛,传统上可以分为工业来源和农业来源。①其中,工业生产中的重金属污染,随着人们对金属矿产品需求量的不断增大而逐步加深;而重金属矿山的开采及其产品的利用是重金属污染的重灾区,也是全球重金属污染的源头所在。在采矿、选矿、冶炼、锻造、加工、运输等工业生产过程中,会产生大量的重金属污染,这是国内国外都遭遇过的一个残酷现实。排放的废水、废渣等直接进入水体及土壤中,废气中的重金属经沉降作用也进入土壤等环境中,从而使得环境中重金属浓度严重超标。如作为“有色金属之乡”的湖南,采选、冶炼、化工等企业多分布于湘江流域,1966年,湘江水体中检测出铬、铅、锰、锌、砷等重金属;1978年,湘江已成国内污染最为严重的河流之一;20世纪90年代之后,湘江水质呈恶化趋势,工业污染导致的重金属污染日益严重。废弃尾矿也是重金属污染的一个重要来源。矿区堆放的尾渣是一个普遍存在的环境污染源。尾矿中的重金属含量通常很高,在迁移转化过程中往往会带来严重的环境污染问题。

由于重金属的难以分解性,重金属被排入环境后具有永久性,且具有明显的累积效应,由此引发的环境问题日趋严重。以云南铅锌矿为例,云南拥有国内储量最大的兰坪铅锌矿和国内品位最富的会泽铅锌矿,②它的开采量日益增大,而产生的环境问题也随之日益增多。由于云南铅锌矿山布局分散、规模偏小、工艺技术落后、装备水平低,③并且有相当一部分乡镇和个体私营企业没有专门的尾矿坝,尾矿、废水随意排放了,加之由于当地开发无序,滥采滥挖,环保投入不足,导致矿山特别是铅锌矿山老化,品位下降,开采难度增大,造成一定的环境污染,并使得生态环境的修复、改造和维护难以进行。④

在农业生产中,污水灌溉、农药、劣质化肥等的不合理使用,也是重金属重要污染的重要来源。以磷肥为例,生产磷肥的磷矿石成分复杂,含有较多的重金属如锌、铬、镍、铜、镉、铅等,对其不合理使用,则劣质化肥中的重金属杂质会直接导致土壤的被污染。⑤

随着城市化进程的加快,一些有别于以往的为城市所特有的污染来源亦随之产生,城市正在日益变成重金属污染的重要来源之一,污染过程主要包括污水处理中产生污泥的堆放、垃圾渗滤液的泄漏、含铅汽油的使用以及汽车交通等。污水处理厂产生的污泥中含有大量的重金属,如不经处理直接排放,会对土壤环境造成二次污染。城市垃圾在焚烧过程中产生的飞灰及堆放填埋过程中产生的渗滤液中的重金属量通常也会严重超标。含铅汽油的燃烧是城市铅污染的一个重要来源,汽车轮胎添加剂中使用的锌也导致城市土壤的锌污染。研究发现,交通密集公路带土壤中铅、铜、锌、镍、锰、钴的含量均显著高于交通非密集区域土壤中的重金属含量,交通主干道两侧土壤中重金属元素的含量显著高于公园土壤,这表明交通运输过程中产生的重金属污染是相当严重的。①

(二)我国重金属污染的总体状况

我国是一个重金属开发历史悠久的国家。早在商代,我国就已经很好地掌握了炼铜技术,并凭此进入到文明化程度很高的“青铜时代”。到了春秋战国时代,则很好地掌握了炼铁技术。新中国成立后,由于社会经济发展的需要,重金属矿产的开发利用更是得以飞速发展,尤其是近几年,我国重金属产量和对矿产品需求量快速增长。目前,为了满足日益扩大的需求量,我国还在建立190万t新铅产能以及290万t锌产能。由此可见,重金属资源是国民经济发展的基础和重要的组成部分。当然,就像一把双刃剑,重金属在促进国民经济发展的同时,也产生了种种环境污染问题:一方面,重金属资源的开发为我国社会经济的快速发展作出了巨大的贡献,另一方面,大量重金属资源的不良开发活动势必会造成严重的重金属污染,尤其是乡镇、个体矿山的开发,由于其各方面的技术、设备简陋,环保意识缺乏等原因,对土壤、水源的破坏和污染均非常严重。②

据统计,目前全国不同程度遭受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积已接近2000万hm2,约占耕地面积的l/5,③且绝大部分未得到合理治理。据农业部环境监测系统近年的调查,我国24个省(市)城郊、污水灌溉区、工矿等经济发展较快地区的320个重点污染区中,污染超标的大田农作物种植面积为60万hm2,占监测调查总面积的20%;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,铅、镉、汞、铜及其复合污染尤为明显。④如天津近郊因污水灌溉导致0.23×103km2农田受到污染;广州近郊因为污水灌溉污染农田27.0km2,因施用含污染物的底泥造成13.3km2的土壤被污染,污染面积占郊区耕地面积的46%;20世纪80年代中期对北京某污灌区进行的抽样调查表明,大约60%的土壤和36%的糙米存在污染问题。⑤又据我国农业部所作的全国污水灌区调查结果显示,我国目前污水灌区面积约140万hm2,遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%,其中轻度污染的占46.7%,中度污染的占9.7%,严重污染的占8.4%,并且以汞和镉的污染面积最大。⑥此外,据统计,我国约有3万多公顷土地受汞的污染,有1万多公顷土地受镉的污染,每年仅生产镉米就达5万t以上,而每年因污染而损失的粮食约1200万t,严重影响了我国的粮食生产和食物安全。江西大余县污灌引起的Cd污染面积达5500万hm2,青岛市2.7-9%的农田土壤分别受到Cr、Hg、Cd、as、pb、Cu、Zn等7种重金属的轻污染,沈阳张士污灌区多年使用沈阳市重工业部门排放的污水灌溉,有2533hm2土地遭受镉的污染,其中严重污染占13%,污水灌区人尿中镉的含量增高,癌症、风湿性关节炎、肾炎等平均患病率均高于清水灌区。⑦

(三)重金属污染的主要类型

与世界上其他许多被重金属污染的国家和地区一样,我国的重金属污染也是主要存在水体污染和土壤污染两种类型。

1.水体重金属污染

重金属污染已成为水环境面临的重要污染问题之一,著名的“公害病”——水俣病和骨痛病就分别是由重金属汞和镉污染引起的。重金属具有高毒性、持久性、难降解性等特点。一般而言,通过自然途径进入水体中的重金属一般不会对水体造成污染,但由于人类活动导致的大量含有重金属的污染物在进入水体之后,却既可以直接通过饮用水或生活用水作用于人体,也可以为水生动植物富集吸收而进入食物链,从而危害人畜安全。试验证明,镉质量浓度为1.0mg/L的溶液24h可使栅藻中毒,表现为细胞质萎缩以及叶绿体的被破坏。重金属对水生动物也有很强的毒害作用,短暂地暴露在高浓度的重金属溶液中的鱼类会产生应激反应,使鱼体的免疫能力降低。据研究,重金属铜、锌、锰的积累对鱼类的性别、体长都存在一定的影响。①

城市生活污水、工业废水和矿山开采、金属冶炼等所产生的污染物通过不同方式进入水中,是造成水体重金属污染的主要原因。目前,我国各大江河湖库普遍受到不同程度的重金属污染,其底质的污染率高达80.1%,而且已经开始影响到水体的质量。②据调查,2003年,黄河、淮河、花江、辽河等十大流域的流片,在不同程度上都遭受重金属污染,且都超标;2004年,太湖底泥中总铜、铬、铅均处于轻度污染水平;黄浦江干流表面沉淀物中镉背景值是正常值的2倍,铅则是背景值的1倍,而汞的含量也有明显的增加;苏州河中的铅全部超标,镉超标75%,汞则超标62.5%。总之,现在我国城市河流中的铅总量均超过了标准值,全国近岸河域海水中铅、汞、镉、铜等重金属也存在严重超标现象。③

2.土壤重金属污染

土壤是人类生态环境的重要组成部分,是人类赖以生存、生产、生活的主要自然资源之一,也是人类获取食物和其他再生资源的物质基础。近几十年来,随着人类对自然资源的过度开发和利用,农用化学物质种类、数量逐年增加,工业、城市污染逐渐加剧,导致土壤重金属污染日益严重,并已成为一个危害全球环境质量的主要问题。④

所谓土壤重金属污染,是指由于人类活动使重金属在土壤中的累计量明显高于土壤环境背景值,致使土壤环境质量下降和生态恶化的现象。其中,尤其受人们关注的是毒害性较大的汞、镉、铅、铬以及类金属砷。⑤重金属元素是一种潜在的污染物,很难被土壤微生物降解,它一旦污染土壤,便具有累积性、隐蔽性、长期性和不可逆性等特点,⑥治理起来将非常困难。因此,对重金属污染过的土壤进行改良和生态修复,已成为土壤学和环境科学领域的重要研究内容。

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。由于自然地理环境各组成要素之间是相互渗透、相互联系、相互作用的,介于无机与有机成分之间的土壤的质量恶化,必然会导致水圈、大气圈、生物圈也相应地发生变化。如土壤中的有害金属会通过雨水的冲刷、携带和下渗向水体中迁移或流失;附着在土壤颗粒表面的重金属容易在风力作用下进入大气;另外,土壤中的有害物质会影响到土壤表面的植物、土壤动物、微生物。总之,土壤中的有害金属最终会通过植物富集经食物链影响人体健康,还可能会通过饮用水或大气浮尘来危害人体健康。如广西某铅锌矿区的开发引发土壤的镉污染,当地居民有很多人出现腰背酸痛、尿镉增高等症状。①另据美国学者统计表明,城市儿童血铅与城市土壤铅含量呈显著的指数关系。②另外,土壤重金属污染会抑制植物生长,进而影响农作物的产量和质量。如镉与巯基氨基酸和蛋白质的结合引起氨基酸蛋白质的失活,甚至导致植物的死亡;③镉通过形成过量的氧自由基,影响植物体内抗氧化酶活性,破坏细胞膜系统、蛋白、核酸等生物大分子,抑制水稻叶绿素合成和植株生长。④土壤重金属污染,给国家带来严重的经济损失。据报道,中国每年因重金属污染而减产粮食1000多万t,被重金属污染的粮食每年也多达1200万t,合计经济损失至少达到200亿元,这对于耕地资源有限、人口总量不断增加的中国来说,粮食的数量安全受到威胁;与此同时,由于重金属的污染,其质量安全也无法保障,许多地方的粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷等重金属含量超标或接近临界值,如江西省某县的耕地遭到一定程度的污染,形成670hm2的“镉米”区,从而引发比较严重的生态安全问题。⑤除耕地之外,我国不少的工矿区和城市也不同程度地存在土壤(或土地)重金属污染问题。⑥

不仅我国如此,土壤重金属污染也是一个让人头疼的全球性难题。比如,日本就是世界上土壤污染发现最早,也是污染较为严重的国家之一。目前,世界上许多国家的土壤正遭受不同程度的重金属污染。据统计,全世界平均每年向土壤系统排放的汞约为1万t、锰约为1500万t、铅约为500万t、镍约为100万t、铜约为340万t。⑦

三、对重金属污染的防治及其生态修复:以江西省新余市为例

重金属污染不仅会直接或间接地危害人体健康,而且对这种污染的生态修复是十分困难的。如今,重金属污染已经成为一个世界性的环境问题。鉴于这一问题的严重性和紧迫性,目前世界各国的实际部门和专家学者均非常关注重金属污染问题。在中国,对重金属污染的防治,以及对被污染环境的生态修复,亦被提上环境保护工作的重要议程。当然,由于重金属污染的特殊性及其生态修复的艰巨性,目前国际上都还没有找到一种可以一劳永逸地解决这一生态难题的可行方法。就此而言,江西省新余市在对重金属污染的防治,及其对被污染环境的生态修复方面的一系列探索,是值得充分肯定的。下面,我们就介绍新余市在这方面的一些好经验,以期给全国乃至全球遭受同样污染地区的实际部门提供借鉴,并给关注这一问题的专家学者提供一个鲜活的案例,以引发更深的思考。

作为一个老工业基地,新余市是江西省重金属污染比较严重的地区之一。众所周知,新中国成立后,新余市就较大规模兴起了煤矿、铁矿、金矿、铅锌矿开采,以及钢铁和有色金属冶炼,这些产业在推动新余经济发展的同时,也在一定程度上造成农村和城市部分区域水质、空气和土壤污染,重金属含量超标,危及生态环境,危及人民群众生产生活和生命健康。这些重金属污染问题怎么办?是归入历史旧账不闻不问,还是加大投入,采取新的手段抓紧治理?而治理需要大量财力,作为欠发达地区,钱从哪里来?所有这些问题,都成为新余市在科学发展进程中绕不过的坎。

实现生态与经济的协调发展,这是一个世界性的难题,但江西一直在努力探索。自2009年12月鄱阳湖生态经济区上升为国家战略以来,江西坚持用生态的办法治理污染,用生态的手段包装产业,用生态的模式发展经济,取得显著成绩,现有多项经济指标实现进位赶超,有的在全国或中部处于领先位置,森林覆盖率达到63.1%,位于全国前列。①而要推进生态与经济协调发展,首要的是解决好环境污染的治理问题。2011年初,国务院正式批复《重金属污染综合防治“十二五”规划》,这是我国出台的第一个“十二五”专项规划,充分体现了党中央、国务院对重金属污染防治的高度重视。规划显示,“十二五”期间,将以目前受重金属污染最为严重的内蒙、江苏、浙江、江西等14个省区市为试点,全面启动砷、铅、铬、汞等重点污染物的源头减量和土壤修复治理工作,尤其提出对责任主体历史遗留场地土壤污染要加大治理修复的投入力度。为此,省领导多次走访调研,并强调:治理重金属污染是广大群众多年期盼解决的一个重大难题,解决好这一难题是各级党委、政府和领导干部义不容辞的重要责任;搞好环境保护和重金属污染治理,直接关系老百姓的生活生产乃至健康和生命,关系江西科学发展、绿色崛起的大局;要坚持探索多途径解决重金属污染土地的办法,继续加大扶持力度,努力打造有利于产业发展、污染治理的良好环境;加强重金属污染治理是一项造福百姓、惠及子孙的民生工程、民心工程、德政工程。

面对巨大的环境治理压力,近年来新余市认真贯彻落实省委、省政府的决策部署,始终把保护生态环境放在第一位,走绿色崛起之路。他们坚持以人民利益为先,以保护子孙后代为重,敢于面对和担当,把治理失去基本生存条件地区的环境污染问题,尤其是重金属污染,作为民生工程的头件大事和践行科学发展观的具体行动来抓,下大决心,综合治理,采取了一系列措施,着力推进环境综合再造,初步探索出一条生态与经济协调发展之路。其具体举措如下:

第一,政府高位推动,建立专项治理联动机制。2012年,新余市专门成立由常务副市长任组长、分管副市长为副组长、相关部门领导为成员的重点污染区域专项治理工作领导小组,明确了重金属污染防治工作由各县区人民政府负总责,政府主要领导为第一责任人,各牵头单位作为各项具体工作任务的责任单位,做到既各司其职、各负其责,又密切配合、通力协作。

第二,出台多项相关政策,加强环保机构建设,加大对重金属污染防治工作的监管力度。近年来,新余市先后出台了《新余市关于加快重金属污染防治工作的意见》、《新余市重金属污染综合防治“十二五”规划》、《新余市重金属污染综合防治2011年年度实施方案》、《新余市重金属污染综合防治2012年年度实施方案》以及《新余市农村重点污染区域专项治理实施方案》等文件。此外,领导小组办公室每月编辑一期专报,及时通报重金属污染的治理情况。为了防治重金属污染,新余市严格环境执法,从严规范企业行为。

第三,通过大力发展循环经济,加大节能减排力度,鼓励企业进行工艺改造和技术革新,对新上的项目进行严格的环保审批,从源头上杜绝了新污染源的出现。2012年,《新余市节能减排财政政策综合示范实施方案》正式获得财政部和国家发改委批复,成为全国节能减排财政政策综合示范8个城市中首个获批复的示范城市。《实施方案》着重强化重点企业节能减排,甄选了279个节能减排示范项目,预计总投资296.48亿元。这些示范项目的实施,将有力推动传统产业的改造升级,加快节能环保、新能源、新材料等新兴产业的发展进程,提升城市品位,改善投资环境,增强新余市产业竞争力和可持续发展能力。①

近年来,新余市通过支持和鼓励企业技术革新、发展循环型经济,累计实施技术改造项目300余个,投入技术改造资金数百亿元,这些技改项目的实施,不仅提高了企业的技术水平和装备水平,而且调整和优化了产品结构,全面提升了企业的市场竞争能力。作为耗能大户的新钢公司,近年来不断进行技术革新,先后淘汰一批落后的生产工艺和设施。三期技改总投资150亿元人民币,其中12%的资金约18亿元用于节能环保技术和设施的建设使用。通过技改,新钢实现用电不增加,劳动力不增加,用水不增加,没有废渣(全部用来生产微粉水泥)。此外,新钢还转变一批能耗高、污染大的工艺生产方式,使吨钢CoD排放量下降77.72%,吨钢So2排放量下降42.64%,吨钢氰化物、烟(粉)尘、挥发酚的排放量的下降比率均在90%以上。②新钢节能减排的示范效应,让新余市在节能减排的道路上走得更加坚定。

第四,大力开展水资源综合治理,出台保护水质的有关文件,加大对仙女湖、孔目江、袁河和全市山塘水库等水环境治理,开展普查,依法果断关停污染严重的企业,减少污染物排放,确保了饮用水安全。

新余市内居民饮用水主要来源于两个水源地:仙女湖和孔目江,其中孔目江水源地每年供水量远超仙女湖水源地。由于养殖饲料中会不可避免地含有部分污染水源的重金属物质如砷等,为保障居民饮用水的洁净安全,2012年新余市对袁河沿岸12家没有办理环保审批的养猪场和现有工矿企业中废水未能达标排放的企业下达责令整改通知书;在仙女湖、孔目江两个饮用水源地共建污水处理设施71套;投入1320万元全面拆除仙女湖区约2.5万个网箱;孔目江流域内的小一、二型水库及山塘实行“人放天养”,确保沿河两岸一公里范围内无涉重污染企业污染水质。据报道,2008年以来,新余依法关停仙女湖、孔目江、袁河两岸污染企业247家,其中工矿企业188家;2011年,又与33家污染企业签订了3年内自愿关闭的合同,同时先后投入4.7亿元,建成5个污水处理厂,并在重点企业大力开展废水、废气、废渣、噪声等24个治理项目的专项整治,彻底截断污染源。③

第五,在废弃矿区和受重金属污染土地大力发展花卉苗木产业,在促进农民增收的同时,也使受重金属污染的土地得到逐步修复。

国内外对受重金属污染的土地修复问题进行了长期的探索,从目前试验效果来看,主要有物理修复、化学修复以及生物修复这三种途径。其中,利用生物消减、净化土壤中的重金属或降低重金属毒性的生物修复途径是目前较为安全、无副作用但周期较长的绿色修复方法。它可以利用植物在生长过程中提取、挥发、稳定重金属含量,使土壤中的重金属含量降低到背景值以下,这些修复好的土地依然还可以种植粮食等农作物且达到安全食用标准。应该承认,这种做法是具有科学性和技术含量的。1983年,英国科学家Chaney就提出了利用超富集植物清除土壤中重金属污染的思想,即植物修复技术。Shefield大学Baker博士在英国首次利用遏蓝菜属植物(thlaspicarulescens)修复了长期施用污泥导致重金属污染的土地,证实了这一技术的可行性;同时,他还提出连续种植超富集植物可实现金属生物回收的实际可能性。试验表明:十字花科遏蓝菜属植物、拟南芥(arabidop-sisthaliana)、香根草(Vetiveriazizanioiaes)、黑麦(Leleiumperrious)、向日葵、白菜、豆科植物、桦树、柳树、杨树等,具有很大的吸取锌、镉、铅、镍、砷、铬、汞、硒和铜等重金属的潜力;其中,有些植物还可以有效地防控土壤侵蚀和滑坡,并降低土壤的盐度。目前,英国已开发出多种耐重金属污染的草本植物用于对污染土壤中的重金属和其他污染物的治理,并己将这些开发出来的草本植物推向商业化进程,还建立了超富集植物材料库。我国的相关科研单位也对重金属污染的土地修复问题开展了长期的、富有针对性的研究,取得较好的成果。

在对全市环境污染情况进行摸底调查的基础上,新余市最终确定以扶持苗木种植业来治理重金属污染。在这方面,新余市积极与国内外知名院校和科研机构合作,如与中国科学院亚林中心合作,对孔目江生态经济区200亩受重金属污染严重的区域进行了树种修复实验,实验表明:木荷、樟树和丹桂对锰具有一定的抗性和较高的重金属吸收能力,是较好的矿区绿化和修复兼用树种。在科学研究的基础上,该市选育了一些适合当地气候、土地条件和环境要求,适用于观赏、建材、工业原料且不会造成二次污染的树种和花草在全市推广,用于吸收、转化、降解污染物,移除土壤重金属,修复重金属污染土壤;同时,花大力气发展苗木产业,引进江苏阳光、新余景笙等10多家境内外林木种苗产业化龙头企业,目前大型苗木企业已发展到28家,其中苗木种植大户就有126家,集中连片开发的苗木基地则有13个。仅2011~2012年冬春之际,就新增苗木花卉基地2.42万亩(其中在重金属污染的土地上新种花卉苗木2.3万亩),全市花卉苗木总面积达到5.63万亩(其中受重金属污染土地种植3.6万亩)。预计到2015年,全市22万亩受重金属污染的耕地和5600亩废弃荒地、废弃矿区,可以基本实现苗木全覆盖。①

据了解,新余市在受重金属污染的耕地、荒山、矿山废弃地上种植花卉苗木,未改变土地的使用用途,未改变土地集体所有的性质,未改变家庭联产承包的组织形式,是一种在政策层面、操作层面的创新之举。通过发展苗木产业,既为企业找到发展机会,又为社会找到治理路径,既有经济效益,又有生态效益与社会效益,实现了多方共赢,意义深远。

第六,对少数受重金属污染严重、失去基本生存条件的村庄进行整体搬迁,并稳步推进后续民生保障工作,有效改善了群众的生产生活条件,保障了群众的身体健康。

为了改善受污染地区群众的生产和生活,新余市委、市政府加大投入力度,对污染区内的自然村实施整体搬迁,让他们住上新居,享受蓝天碧水。2012年,被市顺利完成渝水区袁河办事处赵家村、西邱村,分宜县分宜镇凤鸣村和高新区简家村4个村庄510户共1206人的搬迁工作。2013年,新余市拟搬迁634户共1845人。

通过一段时间的治理,新余市重金属污染治理工作取得了明显成效,重金属污染物排放量大幅下降,仙女湖和孔目江两个饮用水源保护区内的水质由2007年的三类提高到二类,城市饮用水质达标率达100%,新余先后被评为国家森林城市和国家园林城市。

四、几点启示:在推进生态与经济协调发展中实现绿色崛起

新余市坚持以政府为主导、以企业为主体、以科技为支撑,积极探索重金属污染的生态修复新路,切实保护和建设好一方青山绿水,使污染地区人民群众的生存条件逐步改善,生命健康免遭威胁。这一做法在一定程度上实现了经济发展和环境保护的有机统一,是对人民、对历史、对子孙后代的主动负责,是贯彻落实科学发展观的具体实践。总结新余市探索重金属污染生态修复的做法和经验,主要有以下几点启示:

第一,广辟渠道,破解资金难题

虽然新余市财政状况较好,但没有简单地依赖于财政、企业,而是广辟渠道、灵活运作,更多地向政策要钱、向市场要钱、向创新融资方式要钱。据孔目江区反映,他们的村民搬迁安置前期资金由政府垫付,然后将原村庄集体土地面向市场招商,引导企业参与治理,政府通过用土地运作收益补贴前期的资金投入,不仅不亏钱,还能略有盈余。新余市治理重金属污染的实践表明,环境不仅是资源,更是可以善加利用的社会资本。只要科学规划,精心经营,即使是劣质的环境资本也可以实现更大的价值,进而实现生态与经济融合,在绿水青山间收获“金山银山”。

第二,找到治理污染和发展经济之间的结合点,破解路径难题

例如,新余市在重金属污染土地上种植苗木,就收到了“一石四鸟”的效果:一是污染土壤开始得到修复;二是土地用途没有变,今后可以恢复粮食生产;三是促进了种植结构和经济结构的调整;四是找到了被关停企业的替代产业。此外,新余市采取土地出租、返租倒包、土地入股、公司+农户、公司带基地等多种形式,形成共同利益体,为治污工作团结了更多的力量。也正是因为找到了科学合理的路径,江西在重金属污染生态修复方面走在了全国的前列。

第三,坚持“治”和“理”相结合,破解权益保障难题

在治理污染过程中常常涉及多方利益体,要保障他们的合法权益不受损害,就要坚持“治”和“理”相结合。新余积极为关停企业找出路,凡是手续合法,就帮助他们联系落户新址,同时给予合理补偿,并为关停企业员工找出路,将其推荐给工业园区优先聘用。新余市还规定,对在重金属污染耕地上建设绿化苗木基地的,每亩一次性补助150元;对规划区范围内新建苗木花卉基地达到50亩以上的,除享受国家和江西省有关扶持政策外,实行市、县(区)连补三年的政策。同时,在村庄整体搬迁过程中,新余市稳步推进后续民生保障工作,市政府按照每户村民免费安置2套房子的政策实行搬迁,并给予其失地农民待遇和社会保障,群众满意,没有引发社会矛盾。关于搬迁居民远离耕地后的生活出路问题,新余市政府也在积极为搬迁村民寻找出路,千方百计地做好搬迁居民的民生保障工作。如搬迁后的分宜镇池塘村委凤鸣新村村民,由于位处江锂科技公司附近,政府正考虑让其村民承接该公司的职工食堂、职工子女幼儿园教育等后勤服务产业。

当然,在治理重金属污染方面,我们还得根据具体情况作具体分析,切不可把新余市的经验看成是放之四海而皆准的方法,比如,我们得考虑具体被污染地区的水文和土壤情况,还得考虑污染环境的具体是哪一种重金属。我们认为,关于如何进一步做好我国重金属污染的治理和生态修复工作,我们可以借鉴一些已经被国内外实践证明为行之有效的治理方法,并充分结合具体被污染地区的实际情况,开展行之有效的防治和修复工作。最后,我们再提出以下几点思考,以供相关实际部门或从事重金属污染治理者参考和借鉴:

1.从污染源头抓起。在土地规划时,就要充分考虑到企业的经营范围和污染、再度污染的可能性。在招商引资时,要严格限定污染企业对未开发土地的利用范围,对预计污染严重的企业采取一票否决制,坚决不予批准其建立厂矿。

2.相关科研部门应做好详细的被重金属污染的土壤和水源的数据收集工作,建立详细的数据库,及时上报被污染土壤、水源及其生态修复的相关数据,以供政府部门随时调整防治政策。

3.及时跟踪国际上最新的有关重金属污染问题的研究动态,对于一些前沿性的科研成果应及时引进或采纳,以便发现行之有效的治理具体重金属污染的方法。

4.发展苗木种植业时,应有针对性地选择种植对该地区重金属污染土壤吸附力较强的苗木品种,在优先保障其生态修复功能的同时,兼顾其经济效益。同时,加大生态修复力度,尽快把被重金属污染的土地转化为可再开发土地。