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关键词: 土壤污染;土壤污染物;防治措施
土壤污染属环境污染的范畴。环境污染指的是人类活动所引起的环境质量下降而有害于人类或生物正常生存和发展的现象。环境污染的产生是一个从量变到质变的发展过程,当某种能造成污染的物质的浓度或总量超过环境自净能力,便可能产生危害。环境污染根据环境要素可分为大气污染、水体污染和土壤污染等。
土壤污染是指人类活动产生的污染物进人土壤并积累到一定程度,引起土壤中某些或某种有害物质含量过高,致使健全的土壤功能受到损害,理化性质改变,微生物的生命活动受到破坏,肥力下降,导致农作物生长发育不良,造成减产;对生物、水体、空气或人体健康产生危害的现象 。本文从以下三个方面加以浅析:
第一:工业点源污染物主要有废水、废气、废渣、粉尘、噪音等。工业污染源的防治措施:
(1)推行清洁生产,走可持续发展道路。严格执行国家工业三废排放标准,坚持走新型工业化道路,形成有利于节约资源、保护环境的生产方式,推进经济结构调整,加快技术进步,加强监督管理,提高资源利用率,减少废物的产生和排放,大力发展循环经济,将过去的“资源-产品-废物”的生产过程转变为“资源-产品-再资源”的生产过程。包括征收污染税和排污费等惩罚性政策,以及政府对环保型产业的财政补贴和信贷支持等鼓励性政策。最后从侧重污染的末端治理逐步转变为工业生产全过程控制;由重浓度控制转变为浓度与总量控制相结合;由重分散的点源治理转变为集中控制与分散治理相结合。
(2)调整产业结构、产品结构,推进技术改造,推行清洁生产。在化工、冶金、轻工、机械、电力、建材等行业积极推行清洁生产,加速技术改造,加快生产设施和工艺流程的更新及改造,减少和控制“三废”的排放量,强制淘汰污染重、能耗物耗高的设备和产品。
(3)编制城市总体规划,调整城市功能布局。在编制城市总体规划时,把保护和改善城市生态环境、防治污染和其他公害等环境保护内容纳入城市总体规划。按照城市功能分区,调整工业布局,加大工业污染防治力度,改变工厂和居民混杂状况,从生产和生活两个方面控制城市环境污染。
(4)加强基础设施建设,提高污染防治能力。增强工业和生活污水集中处理能力,提高城市垃圾粪便无害化处理水平。
(5)构建森林过滤器作用带和森林缓冲带。
在工业污染集中的区域,通过构建森林过滤器作用带减缓污染物进入土壤的速度,营建森林缓冲带减小污染物在风力和水力等自然力的作用下对其他地区的影响。具体地:
①在粉尘沉降严重的地段,种植阔叶的泡桐、女贞、夹竹桃、毛白杨、大叶杨等滞尘树种;
②在工矿企业周围选择种植抗二氧化硫的树种臭椿、香椿、苦楝、垂柳、桑树、侧柏、杜英、夹竹桃、法国冬青; 抗氯、氯化氢的树种合欢、榆树、木槿、构树、紫荆、槐树、紫藤、梧桐、刺槐、紫穗槐、胡枝子;防火树种广玉兰、法国冬青、女贞、木荷、油茶、白栎;
③在铅汞污染地区栽植有吸铅尘本领的青杨、桑树;有吸汞能力的桂花、棕榈、腊梅。
第二: 土壤农业面源污染的防治
农业面源污染主要是由化肥、农药的大量施用,畜禽废弃物的随意排放,废弃的农用地膜造成的。农业面源污染区,土壤污染的防治措施:
(1)标准化施用化肥、无公害农药,推广使用可降解塑料薄膜,从源头上防治农业面源污染。加强对农药、化肥、塑料薄膜的使用管理,提倡使用生物农药,严格执行农药安全施用有关规定,控制氮素化肥施用量,增加有机肥施用量。
(2)对病虫害进行综合防治,推广生物防治技术,减少化学农药施用次数和施用量,同时推广无公害生产技术。
(3)选择种植抗性较强的品种,如种植转基因水稻可以减少农药的用量[15]。
(4)严格控制畜禽养殖污染,大力推广生态养殖。在畜禽养殖区用畜禽废弃物充当沼气底料生产清洁能源,发酵后的剩余物又是高效的有机肥料,既解决了畜禽废弃物的污染难题,还可以减少化学肥料的施用,大力开展畜禽粪便的综合利用,不断提高畜禽粪便的综合利用率。
(5)对于已经污染的地区,通过增施有机肥料、使用微生物降解菌剂、调控土壤pH和Eh等生态、生物修复措施,加速污染物的降解,从而消除污染。此外在面源污染区构建水土保持林,防治水土流失,防止污染物进入水体,进而迁移到其他地区造成危害。
第三:工农业复合污染的防治
在工农业复合污染区,要采取分类治理的措施,对于已经污染严重的地区要进行产业结构的调整,采用农业生态修复措施,因地制宜地改变一些耕作管理制度来减轻危害。主要包括两个方面:
(1) 改变耕作制度,选种抗污染作物品种,或筛选出在食用部位累积污染物少的品种;种植不进入食物链的植物,如种植树木、花草等观赏或经济作物;
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2 m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群体性事件逐年增多,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1 000万hm2,有机污染物污染农田达3 600万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1 000万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1 000万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13.9 kg/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2~3 km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。重点支持一批国家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.
关键词:国内;土壤污染;现状;治理措施
在国家建设和社会经济发展过程中,环境污染问题始终得不到有效解决,甚至有不断恶化的趋势,最近几年,土壤污染现象越来越严重。我国是农业国家,土壤是十数亿国人赖以生存的重要条件,若是任由土壤污染现象自然发展而不予以有效治理,土壤污染问题会严重危害到农产品食用安全,并且土壤中的重金属污染物还会迁移到大气中,进而严重降低我国的国民综合健康水平。由此可见,土壤污染问题绝对不容忽视,而深入分析国内土壤污染现状及治理措施,有利于促进我国土壤污染治理工作的有效开展[1]。
1国内土壤污染现状
经济的高速发展往往伴随着环境问题,当前我国的土壤环境问题比较严重,尤其是在农业以及工业活动较为频繁的地区,土壤污染的问题非常严重,这些规模化的生产活动,对土壤造成了较为严重的破坏。经过对多个地区的土壤进行监测后发现,超过两成的监测土壤存在污染超标的问题,其污染物主要为锌,镉,铜,铅等重金属污染。在对土壤分布进行研究时发现,我国南方地区的污染程度比北方地区更加严重,尤其是在长三角以及珠三角和传统的工业基地东三省的污染问题尤为严重,这也说明了经济发展程度较高以及工业发展程度较高的地区的土壤污染问题较为严重[2]。
2土壤污染治理策略
2.1土壤有机污染物治理策略
2.1.1原位修复技术治理策略为了保证土壤污染物的处理效果,应尽量根据污染状况选择科学的治理技术,原位修复技术相对来说比较适合受破坏较小的土壤,在众多的土壤修复技术和方法中,原位修复技术能够有效地降低修复成本,并实现土壤污染物的有效降解,原位修复技术能够对土壤的深层污染进行有效地治理。在利用原位修复技术处理土壤污染时,应注意尽量对废弃物进行分离和控制,防止出现二次污染,降低修复效果。2.1.2异位修复技术治理策略除了原位修复技术外,还有相对应的异位修复技术,这种修复技术通常采用原地处理和异地处理两种方法进行修复活动。这种修复方法能够有效地对修复过程中的各类措施进行控制,相比较原位修复技术因为修复技术不会产生较多的废物副产品,所以修复效果更好。但在采用异位修复技术时,需要大量的土方开挖,所以会产生较多的运输问题,这大大的增加了修复的成本投入。2.1.3物理治理及热处理策略除了原位和异位修复技术之外,还需要有针对性解决土壤有机污染的策略,所以会用到更多的土壤污染治理方法,如覆土稀释法以及玻璃化和蒸汽提取等方法,对土壤进行有机物污染处理。这些处理方法通常被分类为物理污染处理方法,采用物理方法进行污染处理时,不会对土壤造成较大的破坏,治理效果较好,并且在土壤修复的控制过程中,作业条件更加灵活和方便。在开展有机物污染处理过程中首先应当对土壤的结构特点进行分析,通过分析结果来确定采用哪一种有机物污染处理方法,从而制定有效的治理方案[3]。2.1.4化学治理策略除了物理方式治理有机污染物,还可以通过化学方法对有机污染物进行处理,具体方法是通过微波放射或者催化氧化来对有机污染物进行处理,在进行化学治理过程中应当对具体的流程进行严格规范,通过科学的分析针对不同的有机污染物进行有效的治理。2.1.5微生物治理策略微生物治理有机污染物也是常见的一种治理措施,其依据的工作原理是土壤中的有机污染物可以作为微生物生长繁殖所需要的能源,所以通过在土壤中投放微生物,来消耗土壤中的有机污染物,在这个消耗过程中有机污染物被转化为水和二氧化碳,这是一种非常优质的处理方法,操作过程中不会产生大量的废物副产品。在进行微生物治理有机污染物的过程中,可以通过植物与微生物的伴生关系来提升处理效果,因为植物本身具备较强的吸收污染物的能力,这能够有效地提升微生物分解效率。这种处理有机污染物的方法虽然非常有效,但其弊端是需要花费比其他修复方法更长久的时间,因为生物可能会产生的降解酶具有针对不同污染物的差异性,所以要通过监测结果来对微生物的数量和类型进行控制,以增强有机物污染的处理效果[4]。
2.2土壤重金属等无机物污染治理措施
2.2.1物理、化学治理策略在进行土壤重金属污染物的处理过程中,较为常见的处理方法为淋洗法、电解法以及热解析法等多种不同的方法,其中热解析法的治理效果最为明显。通过热解析法能够吸收土壤中99%以上的汞。而对于铅、铬等类型的金属通过电化法处理能够取得较好的效果,电化法能够去除土壤污染物中超过90%的铅、铬重金属。而淋洗法则适用于提取土壤污染物中的无机污染物,并进行有效的回收处理。因此,淋洗法对无机污染物具备较好的治理效果。一般来说,利用化学方法对土壤进行处理主要是通过使用不同的稳定剂吸附或改变不同污染物中重金属的状态,来减少重金属对土壤的污染。这种治理方法能够暂时性地改善土壤的污染问题,但却无法根除土壤中的污染物,虽然该方法效果较好,但土壤污染物的隐患始终存在。2.2.2植物联合微生物超积累治理策略通过利用植物与微生物的特性,将二者进行联合应用来对土壤中的无机物以及重金属进行治理,这种方法能够对相关污染物进行快速地吸收转化、分解和固定。在具体的操作过程中,可以寻找适应性植物,通过在污染土壤中培育这种植物,使得植物在生长过程中能够对重金属产生吸附效果,在某种情况下还可以对植物进行基因改善,使得植物能够适应这种受到污染的环境提升吸收效果,这种方法几乎不会产生其他危害,治理成本较低,效果较好,并且具备一定的美化功能。2.2.3植物、微生物、化学等联合治理策略化学螯合剂能够有效地将土壤中的重金属转化成螯合物,通过在土壤中种植植物可以对螯合物进行吸收和降解,并配合电压法对被污染的土壤中的重金属进行溶解,此时正处在污染土壤中的植物就可以对这些溶解后的重金属进行有效地吸收。依照微生物与植物共同对土壤污染进行治理的原理,实现了对污染物的吸收并处理的目的。某些情况下,相关人员能够通过有机肥料与微生物进行结合,并通过有机肥料来促进微生物对重金属的吸收能力,从而实现污染物的治理目标[5]。
3土壤污染的有效治理策略
3.1加强法制建设,完善相关法律法规
为了解决我国当前的土壤污染治理问题,除了要提高重金属以及有机物的污染处理水平之外,还应当加强法律法规的建设工作,通过不断完善法律法规来促进社会各界参与到土壤污染控制和治理工作中。通过法律手段对污染地区及污染目标进行监控,并通过对污染程度的监测来设定污染预警机制,从而可以通过监测预防以及治理来缓解土地污染的现状。政府应当对已经存在的相关制度及法规进行有效落实,通过对生产过程中的污染情况进行监督,避免企业为了片面地追求经济利益而忽略了环境污染问题。而且要设立责任人制度,以便从制度上监督企业,通过对土壤的监测以及责任划分来解决工农业生产过程中所产生的污染问题。
3.2科学规划土壤管理
依据我国当前农业发展的现状,应当对土壤进行有效的规划和科学设计,对农业生产过程中土壤的使用方式进行相关标准的制定,通过农业生产的方式以及各类投入来提升农业生产的效率,降低对化肥的依赖,不断推广绿色有机农业,通过对农作物的研究和改良,增强农作物的抗病能力并以此解决农业生产活动中对农药和化肥的使用数量。通过改善农业活动的灌溉方式来降低水污染程度,保护水资源,建立符合现代特征的农业生产方式。
4结语
在上面的论述中,详细说明了目前国内土壤污染现状,鉴于土壤污染问题的严重性,当务之急就是积极探寻导致土壤污染问题的实际原因,并针对土壤污染治理措施进行更加深入、更加细致地研究探讨,而政府部门也需要对土壤污染治理给予政策及法律法规方面的支持,加强土壤管理措施规划,为土壤污染治理的有效实施提供良好条件。
参考文献:
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[3]张静.浅析土壤污染现状与防治措施[J].农业与技术,2020,40(11):130-132.
[4]解丽娟,谢志远,郭光光.试论我国土壤污染的现状、危害及治理策略[J].新农业,2020(19):63-64.
【关键词】矿山开采;土壤;环境影响;处理方法
1.土壤污染的现状
土壤是我们生存和生活中不可缺少的物质财富,但在过去的20年中,随着矿山企业的发展,大量的污水直接灌溉农田、固体废弃物丢弃或简单填埋,造成大面积的土壤遭到损坏和重金属污染,而且污染程度在加剧,面积逐年扩大,因此,土壤的破坏和重金属污染问题成为我国经济可持续发展的重中之重。
2.矿山开采对土壤环境的影响
2.1损失土壤资源及污染土壤环境。在矿山开采过程中,会侵占大面积的土地,进而损失了大面积的土壤资源。开采矿山的尾矿粉尘飞扬进入土壤,经雨水冲刷、淋溶,极易将其中的有毒有害成分渗入土壤中,造成土壤的强酸污染、有机毒物污染与重金属污染。例如,矿山开采中,产生的金属硫化物,该物质不稳定,会被氧化形成酸性矿山废水(AMD),酸性矿山废水(AMD)对地表水影响大,而且一旦产生就很难控制,对水体和土壤污染可达数百年甚至上千年。污染土壤的重金属主要包括汞、镉、铅、铬和类金属砷等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的锌、铜、镍等元素。土壤的纳污和自净能力有限,当污染物超过其临界值时,其自身的组成结构与功能也会发生变化,过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调,汞、砷能减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动,影响氮素供应。重金属污染的隐蔽性和不被生物降解性,通过食物链不断在生物体内富集,最后进入人体内蓄积,对人身体健康造成危害。
2.2区域环境条件改变引发土壤退化和破坏。矿山采掘、剥离、开采改变了矿区的地质、地貌、植被等环境条件及自然风貌。如地表植被被遭到破坏,松散的泥土和岩石暴露在地表,大大加剧了土壤的侵蚀和风化。另外,矿山开采后,地下形成采空区,地表会形成沉降塌陷,较深的沉降长期形成湖泊,浅层的塌陷,地表出现裂缝,形成地下漏斗,进而地下水流失,对农作物生长及其不利。
2.3次生地质灾害加速土壤退化和破坏。矿山开采改变了原有的地质结构和形成大面积的采空区,可引发地震、崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害。在露天开采中剥离的大面积表土与松散物等易诱发泥石流、滑坡等地质灾害,造成大面积的土壤损失。还会引起岩石移动和地压活动,造成地表塌陷等,造成矿区自然环境的破坏。
2.4矿山水土污染。矿山开采、选矿和冶炼生产中,排出大量的矿坑废水,选矿和冶炼废水,含有大量的矿物质和药剂,势必要污染矿区的水和土壤,如地表潜水、水体和土壤岩石。尤其在矿区和矿区下游的污染更为严重。例如,黄金的提取主要采用氰化法,但这种工业在生产过程中会产生大量的含氰废水和氰化尾渣。其中,含氰废水量大、成分复杂且处理较为困难,是黄金冶炼中对环境影响最为严重的水体污染物。
2.5矿山废石堆积对环境的影响。矿山堆积废石堆、选冶尾矿和废渣堆,在地表的堆放侵占农田,破坏森林,堆积物的风化物质成分水解,渗入土壤中和地下水中,堆积物在洪水暴雨时也可能产生泥石流。这些都污染环境、占用农田、破坏地形,改变自然环境和生态平衡。
3.处理方法及建议
3.1强化生态环境保护意识。综合当地政府部门所制定的生态环境建设规划和水土保持规划,协助当地政府搞好矿区的生态环境建设工作。加强管理,制定并落实生态影响防护与恢复的监督管理措施。生态管理人员编制,建议纳入项目的环境管理机构,并落实生态管理人员的职能。
3.2土壤与植被的保护和恢复措施。矿山开采过程中加强管理,要采取尽量少占地、少破坏植被的原则,将占地面积控制在最低限度,以免造成土壤与植被的大面积破坏。
利用矿区土壤改良技术,使土壤中的污染物转化为相对无害的物质。在矿山开采之前,将矿区开采范围内土壤取走保存,待工程结束后放回原处,或者引进氮素、微生物和植物种子,为矿区重建植被创造条件。根据矿区的气候、土壤条件及其植被品种的生物学特性选择品种来进行土壤的恢复。
3.3土壤污染的防治对策。向土壤中用石灰、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,以减轻重金属对土壤的毒害。
对于施工过程中产生的废弃土石,应妥善处置,不得任意弃置,要在堆置废弃土石的地方建设挡渣墙和排水工程等进行拦挡与防漏处理,以免遇强降雨引起严重的滑坡和水土流失。
3.4废污水处理方法处理措施。慎重推广废污水灌溉农田,灌溉农田用水一定要符合《农田灌溉水质标准》后方可灌溉[4]。
矿山污水还有工业场地生活污水和平硐裂隙水。生活污水主要是职工的洗漱废水,可以建立生活污水收集池收集后用于道路洒水降尘,不外排。工业场地内设置旱厕,粪便水则用于浇灌矿山周边的树木、农田,不外排。
矿山的平硐裂隙水经收集池收集后用于平硐生产用水,部分外排至平硐外经各采区硐口工业场地内的平硐裂隙水收集池收集后用空压机补充水和场地绿化、防尘用水,全部综合利用,不外排[4]。矿山水都不外排,避免了污水排放对周围环境的影响。
4.结束语
矿山开采过程中,对土壤环境一定会产生污染、破坏等影响,但可以采取一定的措施把破坏与污染降到最低。同时,矿山开采后土壤的恢复是一项长期工程,为了保证矿山土壤环境,需建立一系列的监控系统,对污染物排放量、水土流失、地质灾害等进行监测,确保各项措施落实到位,保证矿山企业的可持续发展。
参考文献
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关键词:地下水;污染;整治;启示
1引言
地下水资源是支撑经济社会可持续发展的重要战略资源。我国北方地区65% 的生活用水、50%的工业用水和33%的农业灌溉用水都来自地下水。但随着我国经济的快速发展,地下水污染问题日益突出。据初步调查显示,全国近20%的城市集中式地下水水源水质劣于Ⅲ类,华北平原部分城市及工矿企业周边地下水存在重金属和有机物超标现象[1~5]。随着我国城镇化进程的不断加速,因产业结构升级、城市布局调整以及污染扰民企业搬迁所遗留在城市区域的工业污染场地(即“棕地”),成为了造成地下水污染的新一类污染源。因此,为保障饮水安全和人体健康,急需建立我国的地下水污染整治制度。
2地下水污染整治制度的国际经验
2.1立法支撑是开展地下水污染整治的前提
美国1980 年通过了《综合环境 反应、赔偿与责任法》(CERCLA,即超级基金),针对潜在责任方建立“严格、连带与具有溯及既往性”的法律责任,即无论潜在责任方是否实际直接参与污染行为造成污染,或任何污染行为是否合法,当场址发生污染,潜在责任方必须为后续的相关污染整治付费,当存在二个或更多潜在责任方时,环境保护局有权对其一责任方或全部责任方要求负担场址整治费用。为确保目标达成与强化超级基金制度实施成效,1986 年美国国会通过《超级基金修正与再授权法》(SARA),修正案根据前6年执行经验进行了调整与补充。
日本2002 年制定了《土壤污染对策法》,随后又制定了相关施行细则。根据法律要求,土地经调查被判定特定有害物质超过标准时,该土地即被指定为污染地域(即指定区域),除公告周知外,列入指定区域地籍册,并提供公众阅览。另外,为防止在指定区域空气及地下水污染危害人体健康,该法要求土地所有者等必须采取对策,进行污染整治。
英国污染场址法规主要目的是管理使用遭受污染场址所衍伸的问题,这些问题包含污染物对于人体健康的影响、对于环境的影响、如何整治、谁来整治、如何降低风险等等。1995年,英国通过了《环境保护法案1990(IIA部分)》(Environmental Protection Act 1990 Part IIA),该法的主要目标是处理因历史性的污染所产生的人体健康风险与环境伤害。此外在保护人体健康与复育土地的前提下,该法亦主张促进土地再利用,以减少对“处女地”或绿地不必要的开发。
韩国1994 年制定了地下水法,目的是防止地下水污染,保全及管理地下水生态系统,增进公共福利。该法主要内容包括:制定地下水污染程度的测量、制定地下水管理计划、地下水开发与利用许可、指定和维护需要地下水保护应对措施的地区、在地下水保护地区内的行为限制、地下水防治污染命令、水质污染测定、设立地下水相关事业机构和地下水净化业务、处罚、损失补偿等。
2.2标准制定是开展地下水污染整治的基础
美国、日本、韩国均制订了污染管制标准,并作为土壤及地下水是否遭受污染的判定依据,只有英国以“是否可能造成伤害”(即人体健康风险评估)作为判定依据。
以污染管制标准为是否遭受污染的判定依据,可使主管机关担负较低的行政成本,只要土壤或地下水经采样分析后超过污染管制标准,即判定具有污染,需进一步实行相关整治或管制措施。在此判定依据准则中,污染程度与风险排序系统的辅助尤其重要,其可协助主管机关与民众了解污染严重程度与暴露风险,并可提供后续政府或民间整治时进行资源分配参考;以“是否可能造成伤害”作为判定依据,将增加主管机关的行政成本,须根据各场址之周遭区域不同特性进行深度调查与研究,方可确定该污染场址是否对可能受体造成伤害。在此判定依据准则下,对于场址是否为“污染”的认定参考原则为民众风险暴露程度。
2.3资金来源是开展地下水污染整治的保障
美国、韩国均将污染行为人列为地下水污染整治责任者;日本则将污染行为人和土地所有人均列为地下水污染整治责任者;英国通过负责的“排除测试”来确定污染行为人。但对于找不到污染行为人的污染场址,其整治经费来源,各国的做法亦存在差异。
美国从1981~1995年,联邦政府环保局执行污染场址管理与整治的主要经费来源于超级基金信托基金,包括税费征收、罚金与成本追偿和利息收入三项。1995年以后,无法明确污染行为人的场址整治经费主要来源于政府经常性拨款。另外,为使污染土地活化,美国针对“棕地”再开发提供资金或税赋减免辅助政策,鼓励开发商投资治理污染。
日本相关法律规定,对于找不到污染行为人的污染场址,由土地所有人负担整治责任,但当整治金额超出土地所有人承担能力时,由“土壤污染对策基金”提供不同类别补助金额,“土壤污染对策基金”主要经费来源于土壤管理票部分捐赠、委托工程费用部分捐赠、委托调查费用部分捐赠、民间自发捐款等。同时,日本针对污染整治设备提供优惠税率与低利贷款,鼓励民间进行污染治理。
英国和韩国对于找不到污染行为人的污染场址,均由政府预算进行污染整治。为减小政府财政负担,英国还出台了鼓励开发商治理污染的相关辅助政策,如公司法人取得污染土地并进行治理,可获得150%的公司税金减免,并可申请相应的欧盟提供的棕地再开发补助[6~18]。
3建立我国地下水污染整治制度的建议
3.1立法先行,建立和完善地下水污染防治法律法规体系
统筹协调相关法律法规的关系,建立健全地下水环境管理和污染防治方面的政策法规。加快制定并完善与地下水环境资源利用和管理、污染责任追究和补偿、地下水环境标准和评价等方面相关的规章。建立地下水污染责任终身追究制,对造成地下水环境危害的有关单位和个人要依法追究责任,并进行环境损害赔偿,构成犯罪的,依法移送司法机关。借鉴美国、日本、韩国先进经验,完善现有环境标准体系,同时参考英国健康风险评估做法,研究制定适合于我国的地下水污染“标准控制-风险管理”相结合的整治模式,实行污染场地的分级管控。
3.2摸清家底,深入开展地下水污染调查评估
积极落实《全国地下水污染防治规划(2011-2020年)》和《华北平原地下水污染防治工作方案》,深入开展全国地下水基础环境状况调查评估,摸清家底,建立全国地下水污染源及污染场地清单。结合地下水污染程度及风险,对污染场地进行分级列管,并建立场地及其周边地下水定期调查、监测和评估制度。
3.3筹措资金,创新地下水污染整治经济政策
多方筹措资金,拓展融资渠道,保障地下水污染整治的永续实施。借鉴国际先进经验,适时建立“地下水污染整治基金”。以污染者付费为原则,向石油化工、矿山开采及加工、工业企业等涉及有毒有害的行业征收整治基金。同时要加大国家及地方财政对地下水污染整治的支持力度。另外,可通过优惠税率、绿色信贷、绿色保险、“棕地”再开发等辅助政策,鼓励开发商及民间治理资金的流入。
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