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重金屬污染與防治
重金屬污染與防治【1】
摘 要:論述了重金屬污染的來(lái)源、特點(diǎn)、及對(duì)人類(lèi)健康的危害,并簡(jiǎn)述了防治重金屬污染對(duì)人體健康造成影響的措施。
關(guān)鍵詞:重金屬;重金屬污染;危害
一、 重金屬污染的定義
重金屬指密度4. 0 以上約60 種元素或密度在5.0 以上的45 種元素。
砷、硒是非金屬,但它的毒性及某些性質(zhì)與重金屬相似,所以將其列入重金屬污染物范圍內(nèi)。
環(huán)境污染方面所指的重金屬主要指生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻以及類(lèi)金屬砷,還包括具有毒性的重金屬如銅、鈷、鎳、錫、釩等污染物。
由于人們的生產(chǎn)和生活活動(dòng)造成的重金屬對(duì)大氣、水體、土壤等的環(huán)境,污染就是重金屬污染。
二、重金屬污染的種類(lèi)及來(lái)源
由于重金屬在人類(lèi)生產(chǎn)和生活中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,這使得環(huán)境中存在著各種各樣的重金屬污染源。
1.大氣中的重金屬污染。
大氣中的重金屬污染有自然來(lái)源和人為來(lái)源兩種,由宇宙天體作用及地球上各種地質(zhì)作用而使某些重金屬元素進(jìn)入大氣中屬于自然來(lái)源,人為來(lái)源的重金屬主要為工業(yè)生產(chǎn)、汽車(chē)尾氣排放及汽車(chē)輪胎磨損產(chǎn)生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵等,它們主要分布在工礦的周?chē)凸、鐵路的兩側(cè)。
各種元素的兩種來(lái)源間比例不同。
據(jù)統(tǒng)計(jì), 全球由自然來(lái)源進(jìn)入大氣的重金屬中,鉛僅占其向大氣總釋放量3.5 %左右,鎘所占的比例也很低,只有總釋放量的15 % ,而鉻、銅的比例比較高,分別約為59 %和44 %。
人為活動(dòng)釋放到大氣中的重金屬鉛、鎘、鎳、鈷、銅的數(shù)量遠(yuǎn)大于它們的自然輸入量。
在多種復(fù)雜的途徑中,以化石燃料的燃燒和金屬冶煉過(guò)程中的釋放較為重要。
大氣中的重金屬可以通過(guò)呼吸作用隨氣體進(jìn)入人體,也可以沿食物鏈通過(guò)消化系統(tǒng)被人體吸收,對(duì)人群的危害極大。
2.水體中的重金屬污染。
在沒(méi)有人為污染的情況下,水體中的重金屬的含量取決于水與土壤、巖石的相互作用,其值一般很低,不會(huì)對(duì)人體健康造成危害。
但工礦業(yè)廢水、生活污水等未經(jīng)適當(dāng)處理即向外排放,污染了土壤,廢棄物堆放場(chǎng)受流水作用以及富含重金屬的大氣沉降物輸入,都使水體重金屬含量急劇升高,導(dǎo)致水體受到重金屬污染。
水體重金屬污染物排放源主要集中在大、中城市,因此其主要危害人群也相對(duì)集中于城市地區(qū)。
重金屬通過(guò)直接飲水、食用被污水灌溉過(guò)的蔬菜、糧食等途徑,很容易進(jìn)入人體內(nèi),威脅人體健康。
3.土壤中的重金屬污染。
在自然情況下,土壤中重金屬主要來(lái)源于母巖和殘落的生物物質(zhì),一般情況下含量比較低,不會(huì)對(duì)人體及生態(tài)系統(tǒng)造成危害。
人為作用是使土壤遭受重金屬污染的重要原因。
在金屬礦床開(kāi)發(fā)、城市化、固體廢棄物堆積以及為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而施用化肥、農(nóng)藥、污泥及污水灌溉過(guò)程中,都可以使重金屬在土壤中大量積累。
積累在土壤中的重金屬可以通過(guò)淋溶作用進(jìn)入水體,也可以通過(guò)種植等農(nóng)業(yè)活動(dòng)進(jìn)入農(nóng)作物,進(jìn)而對(duì)人體及生態(tài)系統(tǒng)造成危害。
三、重金屬污染的危害
重金屬既可以直接進(jìn)入大氣、水體和土壤,造成各類(lèi)環(huán)境要素的直接污染;也可以在大氣、水體和土壤中相互遷移,造成各類(lèi)環(huán)境要素的間接污染。
由于重金屬不能被微生物降解,在環(huán)境中只能發(fā)生各種形態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化,所以,重金屬污染的消除往往更為困難,對(duì)生物引起的影響和危害也是人們更為關(guān)注的問(wèn)題。
重金屬進(jìn)入人體有食道、呼吸道、皮膚三種途徑。
進(jìn)入人體的重金屬不再以離子的形式存在,而是與體內(nèi)有機(jī)成分結(jié)合成金屬絡(luò)合物或金屬螯合物,從而對(duì)人體產(chǎn)生危害,機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸能與重金屬反應(yīng),維生素、激素等微量活性物質(zhì)和磷酸、糖也能與重金屬反應(yīng)。
由于產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)使上述物質(zhì)喪失或改變了原來(lái)的生理化學(xué)功能,病變就產(chǎn)生了。
另外,重金屬還可能通過(guò)與酶的非活性部位結(jié)合而改變活性部位的構(gòu)象,或與起輔酶作用的金屬發(fā)生置換反應(yīng),致使酶的活性減弱甚至喪失,從而表現(xiàn)出毒性。
重金屬在動(dòng)物體內(nèi)和人體內(nèi)都有富集效應(yīng)——即吸收進(jìn)入體內(nèi)后很難自然排出。
比如體內(nèi)如果有過(guò)量的鉛,在不繼續(xù)接受鉛污染的條件下,骨骼內(nèi)的鉛要經(jīng)過(guò)20年才能排除一半。
而人體內(nèi)鎘的生物半衰期也有20~40年。
因此,即使人們吃的食物里重金屬含量沒(méi)有高到讓人急性中毒的濃度,如果長(zhǎng)久接觸或者食用某一種重金屬,體內(nèi)濃度還是會(huì)越來(lái)越高。
當(dāng)積累到一定濃度時(shí),就表現(xiàn)出慢性中毒癥狀。
因此,重金屬中毒損害機(jī)體器官往往是不可逆的。
四、防治重金屬污染對(duì)人體造成危害的措施
隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,重金屬污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重。
重金屬污染,不同與其它類(lèi)型污染,具有隱蔽性、長(zhǎng)期性和不可逆轉(zhuǎn)性等特點(diǎn)。
重金屬可直接對(duì)環(huán)境中的大氣、水、土壤造成污染,致使土壤肥力下降、資源退化、作物產(chǎn)量品質(zhì)降低,并且在土壤中不易被淋濾,不能被微生物分解,有些重金屬元素還可以在土壤中轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物。
在遭受污染的土壤中種植農(nóng)產(chǎn)品或是用遭受污染的地表水灌溉農(nóng)產(chǎn)品,能使農(nóng)產(chǎn)品吸收大量有毒、有害物質(zhì),由此形成土壤—植物—動(dòng)物—人體之間的食物鏈,嚴(yán)重?fù)p害了人們的身體健康。
如何預(yù)防或者降低重金屬污染對(duì)人體健康造成重大影響,可以著重從以下兩點(diǎn)出發(fā)尋求解決的辦法。
1. 從政府層面,制定嚴(yán)格的法律法規(guī),要堅(jiān)決杜絕工業(yè)“三廢”的排放,規(guī)劃城市垃圾的堆放,嚴(yán)格控制含有重金屬的化肥、農(nóng)藥的使用;加強(qiáng)政府監(jiān)督和違規(guī)的處置力度。
積極尋求解決土壤、空氣和水質(zhì)重金屬的有效辦法,從源頭上控制重金屬對(duì)人體健康的影響。
2.在日常生活中可以通過(guò)以下措施規(guī)避重金屬污染或者中毒,首先要特別留心食品容器和包裝材料的使用。
彩釉陶器、搪瓷器皿和一些玻璃杯內(nèi)壁往往加有鉛釉,錫酒壺中也含有鉛,應(yīng)注意不要用這些器皿盛放酸性食物和飲料,以防鉛溶出造成中毒;有些帶花紋顏色的玻璃、冰箱鍍鎘的冰槽以及塑料制品,都不要存放酸性食物和飲料,以防其中所含的鎘溶解出來(lái);使用不銹鋼食具要注意不能與乙醇(酒精)接觸,以防鎘、鎳游離,危害健康。
其次,在天氣污染嚴(yán)重的時(shí)間內(nèi),盡量減少外出或者戴口罩外出,減少重金屬通過(guò)空氣進(jìn)入呼吸道,引起呼吸道疾病。
最后,要注意進(jìn)行飲食調(diào)節(jié),多吃富含果膠的水果(柑、桔和蘋(píng)果等),以及木耳、海帶、大白菜等食物,增加維生素的供給量,可在一定程度上減少鉛的吸收,預(yù)防和減緩鉛中毒;鎘污染區(qū)的居民,補(bǔ)充足夠的維生素及微量元素硒、鋅和鈣等,則可增加鎘的排出。
不要大量、集中地食用某一類(lèi)特別容易產(chǎn)生重金屬污染的食物。
通過(guò)食物鏈富集后,有的重金屬在某些食物中會(huì)達(dá)到相當(dāng)高的濃度,如貝類(lèi)和蛤類(lèi)等水生生物中鉛、鎘的濃度較高,應(yīng)盡量少吃或過(guò)于集中地吃。
不吃或少吃罐頭食品和含鉛松花蛋,也可減少鉛污染。
重金屬對(duì)土壤的污染與防治【2】
[摘 要] 重金屬是土壤污染物中最難降解的其中之一,受到多種因素的影響,存在形態(tài)和轉(zhuǎn)化過(guò)程也是不同的。
當(dāng)土壤中的重金屬達(dá)到一定濃度時(shí),影響植物生長(zhǎng)通過(guò)食物褳,對(duì)人害產(chǎn)生危害,必須及時(shí)治理和預(yù)防。
[關(guān)鍵詞] 重金屬 污染 預(yù)防 治理
人類(lèi)活動(dòng)和自然因素產(chǎn)生的污染物通過(guò)不同途徑進(jìn)入土壤,當(dāng)其數(shù)量超過(guò)其自身的凈化能力,污染物就會(huì)在土壤中逐漸積累,當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí),土壤質(zhì)量就會(huì)惡化,正常功能失調(diào)至某些功能喪失,這就是土壤污染。
雖然土壤具有一定的自?xún)裟芰Γ渥詢(xún)裟芰h(yuǎn)遠(yuǎn)小于進(jìn)入土壤污染物的速度,所以土壤的污染越來(lái)越嚴(yán)重。
土壤污染物種類(lèi)繁多,其中發(fā)生最普遍、很難降解的其中一種就是重金屬,重金屬污染的重要來(lái)源就是工業(yè)“三廢”的排放。
重金屬在土壤中以不同形態(tài)存在,有水溶態(tài)、交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物的結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài),它們的活性和毒性也是不同的。
重金屬在土壤中形態(tài)及其轉(zhuǎn)化也受土壤多種性質(zhì)的綜合影響,土壤條件不同,起到主導(dǎo)作用的因素也會(huì)不同。
例如土壤的質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量、PH值、氧化還原電位、陰離子和陽(yáng)離子的組成等。
重金屬在土壤中并不能被微生物所分解,當(dāng)達(dá)到一定濃度時(shí)易于累積,影響植物生長(zhǎng),造成重金屬在農(nóng)產(chǎn)品的積累,使葉綠素遭到破壞,葉綠素含量降低,葉片發(fā)黃,褪綠,減產(chǎn),抑制發(fā)芽等,通過(guò)食物褳,人吃了有污染的蔬菜和糧食后,重金屬在人體內(nèi)就會(huì)慢慢積累,產(chǎn)生很大危害,因此我們必須及時(shí)防治,具體措施如下:
一、預(yù)防
重金屬污染的防治貫徹以防為主的方針,控制和消除土壤污染源,控制工業(yè)和“三廢”的排放,合理使用農(nóng)藥化肥農(nóng)用薄膜等化學(xué)物質(zhì)。
二、治理
對(duì)已經(jīng)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,控制污染物的遷移轉(zhuǎn)化,提高土壤的環(huán)境容量等。
綜合近年來(lái)國(guó)內(nèi)外采用的土壤治理方法,概括如下:
1. 工程措施:就是依據(jù)物理學(xué)或物理化學(xué)原理,通過(guò)工程手段治理污染土壤。
具體有(1)客土、換土、翻土,每種方法都有其適用范圍和條件。
(2)隔離法,利用防滲材料把污染土壤與未污染土壤或水體分開(kāi),阻止減少污染擴(kuò)散的一種方法。
(3)清洗法,用清水或在清水中加入能增加重金屬水溶性的某種化學(xué)物質(zhì),清洗污染土壤,將污染物移出土體的一種方法。
(4)電化學(xué)法,這種方法是在用水飽和后的土壤中插入若干個(gè)電極,接通低強(qiáng)度直流電的方法。
從上述可以看出,工程措施治理效果較為可靠,也是一種治本措施,但工程量大,投資高,肥力引起下降,只適于小面積重度污染區(qū)。
2. 生物措施;就是利用某些特定的動(dòng)物、植物和微生物,較快地吸收和移走、或降解污染物質(zhì)而使土壤得到凈化的一類(lèi)方法,比如植物技術(shù)、微生物技術(shù)、動(dòng)物途徑等,具有成本低不造成生態(tài)破壞或二次污染、具有潛在或顯在的經(jīng)濟(jì)效益。
3. 施用改良劑:通過(guò)降低土壤污染物的水溶性、擴(kuò)散性和生物有效性,從而降低它們進(jìn)入植物體、微生物體和水體的能力,減輕對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害。
通過(guò)沉淀作用、吸附作用、拮抗作用來(lái)達(dá)到治理效果,此種方法效果好,且費(fèi)用適中,在中度污染地區(qū)值得推薦。
4. 農(nóng)業(yè)措施:增施有機(jī)肥提高土壤環(huán)境容量,控制土壤水分,合理施用化肥,選種抗污染農(nóng)作物品種,改變耕作制度等這些都是農(nóng)用措施,具有投資少,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有連貫性,但其周期長(zhǎng),適用于中輕度污染土壤。
綜上所述,重金屬對(duì)土壤污染治理需要根據(jù)實(shí)際性況,因地制宜地加以選用。
同時(shí)也應(yīng)注意到土壤污染防治是一項(xiàng)長(zhǎng)期而又艱巨的工作,需要我們長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈的努力!
土壤重金屬污染防治【3】
【摘 要】土壤重金屬污染是指由于人類(lèi)活動(dòng),土壤中的微量金屬元素在土壤中的含量超過(guò)背景值,過(guò)量沉積而引起的含量過(guò)高。
當(dāng)前,造成我國(guó)土壤重金屬污染最主要的三個(gè)方式是礦山污染、工業(yè)排放和農(nóng)業(yè)面源污染。
土壤重金屬污染的治理與恢復(fù)是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程,不僅要注重源頭控制和末端治理,還要注重其資金、法制等相關(guān)的配套支持工作。
【關(guān)鍵詞】土壤 重金屬污染 防治
土壤重金屬污染是指由于人類(lèi)活動(dòng),土壤中的微量金屬元素在土壤中的含量超過(guò)背景值,過(guò)量沉積而引起的含量過(guò)高。
隨著迅速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)全球化浪潮,含重金屬的污染物通過(guò)各種途徑進(jìn)入土壤,已經(jīng)形成了非常嚴(yán)重的土壤污染。
土壤重金屬污染對(duì)農(nóng)作物造成污染,殘留在農(nóng)作物內(nèi)的重金屬通過(guò)食物鏈方式攝入人體,進(jìn)而危害人體健康,同時(shí)土壤重金屬污染也導(dǎo)致水環(huán)境和大氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化。
因此,土壤重金屬污染引起世界各國(guó)的高度重視。
近些年來(lái),我國(guó)土壤重金屬污染的狀況不容樂(lè)觀,亟待引起重視。
一、我國(guó)土壤重金屬污染狀況
近些年來(lái),我國(guó)“毒大米”、“毒蔬菜”、“毒水果”等事件的頻頻曝光,進(jìn)一步引起了社會(huì)各界對(duì)我國(guó)土壤重金屬污染情況的關(guān)注。
在物理區(qū)分上,重金屬的范圍系指密度在5.0以上的45種元素或密度4.0以上約60種元素。
但是由于不同的重金屬在土壤中的毒性差別很大,所以在環(huán)境科學(xué)中人們通常關(guān)注鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩、汞、鎘、鉛、鉻、鈷等。
砷、硒并不屬于真正的金屬,但是它的某些性質(zhì)及毒性與重金屬相似,所以重金屬污染物范圍也將砷、硒列包括在內(nèi)。
以各種化學(xué)狀態(tài)或物理形態(tài)存在的土壤重金屬污染物,在進(jìn)入環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)后就會(huì)存留、積累和遷移。
它們不僅使作物減產(chǎn),還沿著植物根系攀緣,侵襲進(jìn)入大米、蔬菜等各種常見(jiàn)的農(nóng)作物,最終到達(dá)人體內(nèi),并累積到了足以致病的劑量,對(duì)人類(lèi)健康造成嚴(yán)重危害。
同時(shí)它藏在土壤中更隱蔽,污染暴露的時(shí)滯較長(zhǎng),容易被人們忽視,比水污染和大氣污染更危險(xiǎn)。
空氣和水的流動(dòng)可以帶走污染物,進(jìn)行自我修復(fù),但污染物質(zhì)特別是重金屬一旦進(jìn)入土壤,降解起來(lái)非常困難。
被污染的土壤通過(guò)自?xún)裟芰ν耆珡?fù)原周期長(zhǎng)達(dá)千年。
從1994年開(kāi)始,中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院等研究機(jī)構(gòu)就對(duì)全國(guó)土壤51鐘化學(xué)元素進(jìn)行監(jiān)測(cè),2008年又開(kāi)始建立覆蓋全國(guó)的地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng),對(duì)含78種元素的土壤的81個(gè)化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行探測(cè)。
研究發(fā)現(xiàn),局部地區(qū)土壤污染在全國(guó)多個(gè)研究目標(biāo)區(qū)域表現(xiàn)得非常嚴(yán)重,例如鎘、汞、鉛、砷等異常普遍存在于長(zhǎng)江中下游某些區(qū)域,汞、鉛異常普遍存在于城市及其周邊地域,放射性異常在部分城市明顯嚴(yán)重。
根據(jù)2010年中國(guó)水稻研究所與農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心發(fā)布的《我國(guó)稻米質(zhì)量安全現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策研究》中的研究數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)五分之一的耕地受到了重金屬污染,表現(xiàn)最嚴(yán)重的鎘污染耕地涉及十一個(gè)省二十五個(gè)地區(qū)。
《中國(guó)環(huán)境發(fā)展報(bào)告(2012)》的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)平均每年發(fā)生十起特大重金屬污染事件;目前受污染耕地合計(jì)約占耕地總面積的十分之一,約有1.5億畝;全國(guó)每年因重金屬污染的糧食達(dá)一千兩百萬(wàn)噸,造成直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)二百億元。
在國(guó)家對(duì)全國(guó)的重金屬污染情況開(kāi)始清查之外,不少地方政府也已經(jīng)開(kāi)始對(duì)轄區(qū)內(nèi)土壤重金屬污染進(jìn)行普查,以便制定修復(fù)策略。
2012年下半年以來(lái),安徽、重慶、湖北、內(nèi)蒙古等地區(qū)都在開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染的普查工作。
2013年,廣東省國(guó)土資源廳披露的珠江三角洲土壤重金屬污染情況顯示,珠江三角洲經(jīng)濟(jì)區(qū)面積的22.8%已經(jīng)成為三級(jí)和劣三級(jí)土壤,鎘、汞、砷、氟為污染的主要超標(biāo)元素,佛山、廣州及其周邊地區(qū)是受污染土壤主要分布區(qū)域。
實(shí)際上,這些“厚積薄發(fā)”的土壤重金屬污染現(xiàn)象,是對(duì)我國(guó)工業(yè)污染嚴(yán)峻形勢(shì)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域過(guò)分追求速度和數(shù)量的直接反應(yīng),也是對(duì)耕地質(zhì)量保護(hù)嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)的直接曝露。
我國(guó)也已經(jīng)開(kāi)始真正認(rèn)識(shí)到問(wèn)題的嚴(yán)重性,國(guó)家關(guān)于土壤污染防治的相關(guān)政策正在日漸明晰。
根據(jù)《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》的規(guī)劃安排,全國(guó)有河南、廣西、陜西、廣東、江西、浙江、四川、江蘇、湖南、云南、湖北、甘肅、青海和內(nèi)蒙古共計(jì)十四個(gè)省區(qū)被納入“十二五”重金屬重點(diǎn)治理省區(qū)。
但作為一個(gè)行業(yè),土壤修復(fù)在我國(guó)尚處于起步階段,亟待促進(jìn)發(fā)展。
在發(fā)達(dá)國(guó)家,土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)占環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的比重最高可達(dá)到35%,而在我國(guó),這一數(shù)字還不到1%。
二、土壤重金屬污染來(lái)源分析
從宏觀上來(lái)說(shuō),我國(guó)土壤重金屬污染三個(gè)最主要的來(lái)源路徑是礦山污染、工業(yè)排放污染和農(nóng)業(yè)面源污染。
當(dāng)然,具體到對(duì)同一區(qū)域來(lái)說(shuō),土壤重金屬污染物來(lái)源途徑可能是單一的,也可能是多途徑的。
概而言之,工業(yè)化程度越高的地區(qū)土壤重金屬污染越嚴(yán)重,市區(qū)土壤重金屬污染高于遠(yuǎn)郊和農(nóng)村,地表土壤重金屬污染高于地下,污染區(qū)污染時(shí)間越長(zhǎng)土壤重金屬污染越嚴(yán)重。
(一)礦山污染
土壤重金屬污染的“第一貢獻(xiàn)者”是礦山,每年我國(guó)尾礦在以?xún)|噸的數(shù)量增長(zhǎng),例如湖南、廣西、江西等地都是尾礦污染較嚴(yán)重地區(qū)。
金屬礦山的開(kāi)采、冶煉、冶煉廢渣、重金屬尾礦、礦渣堆放以及可以被酸溶出含重金屬的礦山酸性廢水等,這些過(guò)程中產(chǎn)生的重金屬隨著礦山排水和降雨直接或通過(guò)水環(huán)境進(jìn)入土壤,間接或直接對(duì)土壤造成重金屬污染。
例如新疆克拉瑪依的哈圖金礦,尾礦中的砷含量高達(dá)1.1克/每千克;伊犁哈薩克自治州的阿希金礦,尾礦砷含量也在每千克1克以上,這些都對(duì)當(dāng)?shù)氐耐寥拉h(huán)境造成嚴(yán)重威脅。
(二)工業(yè)排放污染
工業(yè)排放對(duì)土壤造成重金屬污染的傳播路徑主要以公路、廢物堆、工礦煙囪等為中心向四周及兩側(cè)擴(kuò)散:沿著“城市――郊區(qū)――農(nóng)村”傳播路徑,突然受污染程度隨著距離城區(qū)越遠(yuǎn)而越低,某些重工業(yè)集中的郊區(qū)污染較為嚴(yán)重;此外,還隨著城市機(jī)動(dòng)車(chē)密度、城市土地利用率、人口密度增大而增大;城市重工業(yè)越發(fā)達(dá),土壤重金屬污染越嚴(yán)重。
例如在工業(yè)異常發(fā)達(dá)的珠三角的惠州、佛山、中山、東莞等區(qū)域,土壤重金屬含量超標(biāo)最嚴(yán)重的汞元素主要來(lái)源便是工業(yè)生產(chǎn),其中來(lái)自于燒堿、汞化物的制作過(guò)程中大量廢水是非常重要的污染來(lái)源,直接被排向河流的這些污染物未得到有效處理即進(jìn)入水循環(huán),通過(guò)灌溉造成土壤重金屬污染。
(三)農(nóng)業(yè)面源污染
除去礦山污染和工業(yè)排放污染,導(dǎo)致土壤重金屬污染的重要原因還包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的面源污染。
一些重工業(yè)并不發(fā)達(dá)的區(qū)域并無(wú)關(guān)于重金屬的工業(yè)生產(chǎn),但重金屬超標(biāo)仍會(huì)出現(xiàn)在該區(qū)域生產(chǎn)出來(lái)的農(nóng)作物中,原因就在于農(nóng)業(yè)面源污染。
根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),全球目前每年總量為六十六萬(wàn)公斤上下的鎘進(jìn)入土壤,其中高達(dá)百分之五十五上下的比例是經(jīng)施用化肥進(jìn)入。
在我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,出于對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益單一追求,過(guò)量投入氮肥和磷肥到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,導(dǎo)致土壤酸性飛速上升,土壤酸化造成了重金屬的活性提高。
而根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)表明,每下降一個(gè)單位土壤PH值,土壤中就會(huì)增加十倍重金屬流活性值。
例如據(jù)廣東省農(nóng)業(yè)部門(mén)的調(diào)查顯示,人為因素使珠三角地區(qū)土壤酸化速度比自然酸化的時(shí)間加快了將近七十年,土壤的PH值從1984年到現(xiàn)在下降了0.33個(gè)單位。
三、土壤重金屬污染防治的路徑
由于土壤重金屬污染的復(fù)雜性,其治理與恢復(fù)是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程。
雖然國(guó)家正在逐步加大力度開(kāi)展土壤污染治理工作,但是實(shí)際難度較大,不僅要注重源頭控制和末端治理,還要注重其資金、法制等相關(guān)的配套支持工作。
(一)注重對(duì)土壤重金屬污染源頭的管控
建立重點(diǎn)地區(qū)空氣、水等流體中的重金屬污染預(yù)報(bào)機(jī)制,加強(qiáng)重點(diǎn)地區(qū)土壤中重金屬含量的監(jiān)測(cè),從源頭上預(yù)防重金屬中毒事件的發(fā)生;加強(qiáng)含重金屬礦藏及其冶煉過(guò)程的管理,取締土法煉砷等重金屬的老化工廠,冶金工廠的“三廢”必須達(dá)標(biāo)排放,對(duì)高重金屬煤等礦產(chǎn)采取強(qiáng)制性脫重金屬處理,從根本上降低重金屬排放。
同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)含重金屬化工產(chǎn)品管理,特別要加強(qiáng)對(duì)含重金屬農(nóng)藥和醫(yī)藥的監(jiān)管,強(qiáng)化使用常識(shí)培訓(xùn),最大程度減少人為中毒情況的發(fā)生。
(二)利用生物技術(shù)修復(fù)土壤
中國(guó)土壤重金屬污染“量大面廣”的基本特征,一方面決定了難以大規(guī)模推廣任何成本高昂的技術(shù),另一方面也使在國(guó)內(nèi)難以使用國(guó)外主要針對(duì)小塊土地修復(fù)的技術(shù)。
有一些物理、化學(xué)方法可以較快治理重金屬污染,但通常成本高昂,不適用于大面積土壤污染治理,并且這些方法容易破壞土壤內(nèi)部的生態(tài)系統(tǒng),造成二次污染。
相比較而言,利用生物技術(shù)修復(fù)更接近自然生態(tài),從經(jīng)濟(jì)投入、修復(fù)周期和避免二次污染等多方面考慮都是目前修復(fù)受污染土壤的最佳途徑。
植物修復(fù)技術(shù)是指利用植物的吸收、分解、揮發(fā)或固定土壤重金屬作用,降低重金屬在土壤中的含量和有效態(tài)含量,從而減小重金屬的危害性。
早在1983年,英國(guó)就提出了利用超富集植物清除土壤中重金屬污染的思想,首次利用遏藍(lán)菜屬植物修復(fù)了長(zhǎng)期施用污泥導(dǎo)致重金屬污染的土地,證實(shí)了這一技術(shù)的可行性。
目前,英國(guó)已開(kāi)發(fā)出多種耐重金屬污染的草本植物用于污染土壤中的重金屬和其他污染物的治理,并己將這些開(kāi)發(fā)出來(lái)的草本植物推向商業(yè)化進(jìn)程,建立了超富集植物材料庫(kù)。
多年的田間實(shí)驗(yàn)表明,凡是經(jīng)過(guò)這些生物處理的土壤,95%以上的重金屬可以被永久固定下來(lái)。
(三)建立專(zhuān)項(xiàng)整治的資金鏈
土壤修復(fù)需要大量經(jīng)費(fèi),專(zhuān)項(xiàng)整治的資金鏈必須建立起來(lái),但是由于難以確定污染主體,使得資金鏈中“誰(shuí)來(lái)出錢(qián)”成為敏感的問(wèn)題。
按照利用生物技術(shù)修復(fù)的方法,中國(guó)耕地修復(fù)總體所需資金將達(dá)六萬(wàn)億元,這還是僅僅按照每畝地最低修復(fù)成本二萬(wàn)元,三億畝待修復(fù)土地計(jì)算。
根據(jù)《全國(guó)土壤環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃》,“十二五”期間(2011年至2015年),僅有三百億元是用于全國(guó)污染土壤修復(fù)的中央財(cái)政資金。
實(shí)際上,對(duì)于受污染土壤修復(fù)這樣巨大的資金投入,單純依賴(lài)政府是行不通的。
以云南個(gè)舊為例,目前該地受污染土壤面積在二十萬(wàn)畝以上,而治理修復(fù)的面積還不到一百畝。
只有找到合適的融資模式,發(fā)動(dòng)社會(huì)力量參與,才能解決問(wèn)題。
但在治理土壤污染方面目前我國(guó)尚無(wú)可遵循的融資機(jī)制,各個(gè)地方的做法也不甚相同。
例如國(guó)家發(fā)改委接連核準(zhǔn)了多只用于重金屬污染治理的企業(yè)債,廣東利用世界開(kāi)發(fā)銀行貸款支持多個(gè)土壤污染治理項(xiàng)目的開(kāi)展。
但筆者認(rèn)為,國(guó)家必須要根據(jù)各地融資的實(shí)踐,整合社會(huì)力量,建立專(zhuān)項(xiàng)整治的資金鏈,統(tǒng)籌規(guī)劃土壤重金屬污染治理。
(四)制定土地環(huán)境污染法律
對(duì)于“先污染、后治理”的模式來(lái)說(shuō),需要花費(fèi)大量時(shí)間和經(jīng)費(fèi)受污染土壤的修復(fù),因此,解決土壤污染的根本辦法也是最經(jīng)濟(jì)的辦法在于預(yù)防。
夯實(shí)制度基礎(chǔ)、完善法律法規(guī),做到從制度層面打擊污染土壤的行為和確保受污染土壤得到及時(shí)有效的修復(fù)才是解決土壤重金屬污染的治本之策。
但目前我國(guó)針對(duì)土壤環(huán)境的具體立法還沒(méi)有制定出來(lái),給土壤污染事件中責(zé)任認(rèn)定和問(wèn)責(zé)追償帶來(lái)了操作上的困難。
從20世紀(jì)中葉開(kāi)始,英國(guó)荷蘭等國(guó)就陸續(xù)制定相關(guān)的土地污染控制和管理的法律法規(guī)。
2013年5月份,環(huán)保部透露正在抓緊土壤環(huán)境保護(hù)的立法起草工作,由環(huán)保部牽頭,國(guó)土資源部、農(nóng)業(yè)部等八個(gè)部委共同參與起草立法,已經(jīng)初步形成《土壤環(huán)境保護(hù)法》(草案),該立法將為土壤污染的追責(zé)和預(yù)防帶來(lái)明確的法律保障。
參考文獻(xiàn):
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[3]王立彬:《中國(guó)正繪制土壤重金屬“人類(lèi)污染圖”》
[4]周勉:《土壤重金屬污染治理刻不容緩》,《新華每日電訊》2013年5月21日
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