土壤环境污染的特点汇总十篇

时间:2023-08-30 16:38:32

土壤环境污染的特点

土壤环境污染的特点篇(1)

一、土壤污染的现状

随着经济和社会的快速发展,我国的土壤环境破环严重,土壤污染持续恶化。目前,全国土壤污染的超标率已经达到了16.1%,污染点的比例依次为重度污染1.1%;中度污染1.5%;轻度污染2.3%;中轻微污染11.2%,主要体现在工矿业、农业等人类生产和生活方面。我国的土壤污染类型主要表现为无机型、有机型和复合型,其中无机型污染比重较大,其污染超标点位数占到了全部污染超标点位的五分之四以上,污染问题突出。我国的土壤污染范围较广,总体来看,南方地区土壤污染程度大于北方地区,主要集中在经济发展水平较高、工业化发达的工矿业周边、城市及近郊区。土壤污染的蔓延直接触及我国的生态保护红线和耕地保护红线,造成生态环境质量逐渐下降,耕地土壤环境和生产能力严重退化。现阶段我国土壤污染以重金属污染为主,受污染耕地总面积1.5亿亩,占到了我国18亿亩耕地保护红线的8.3%,耕地质量受损严重,造成了巨大的经济损失。[1]

二、土壤污染的特征和危害

(一)土壤污染的特征

土壤污染作为我国生态环境治理的短板之一,与其他短板相比有不同的特征。土壤污染是进入土壤的污染物含量超过了土壤自身的净化能力,使土壤内部机理发生质变。第一,土壤污染的来源复杂多样,涉及大气,废水污水、化工用品、重金属、固体废弃物、农药化肥等多方面。第二,土壤污染不容易被察觉,而且形成污染的周期长,滞后性比较突出。第三,土壤污染是污染物在土壤中发生量变的过程,一般污染物进入土壤之后,流动性大大减小,因而不断沉积从量变引起土壤质变。第四,土壤污染治理困难程度大,治理周期较长,成本较高。[2]

(二)土壤污染的危害

第一,土壤污染通过大气循环,食物链的富集,水环境污染等渠道,经过各种方式进入人类和动植物体内,严重影响了人类和动植物的健康。第二,土壤污染制约了我国农业生产的发展,造成农作物减产,农产品质量下降,被间接污染的农产品又直接影响到人类的食品安全。第三,土壤污染影响人类生存空间的环境质量,目前我国发生的多起毒地事件在很大程度上已经引起了人们对土壤污染的重视。第四,土壤污染威胁到我国生态环境安全和社会经济可持续发展,山水林田湖是一个命运共同体,没有土壤环境的安全就不可能实现生态环境的安全,土壤污染严重阻碍了我国现代化建设的进程。[3]

三、土壤污染治理中存在的问题

第一,土壤污染治理法律制度缺失,现阶段我国还没有专门的治理土壤污染的政策或法规,面对目前土壤污染的严峻形势,制定土壤污染防治法及配套政策法规迫在眉睫。第二,土壤污染修复手段单一,技术不成熟,传统的修复技术难以适应复杂多变的污染状况,现行的治理手段往往比较单一且效率低,缺乏技术创新,既耗时又耗力。第三,土壤污染管理机制和防治体系不健全,我国土壤污染治理涉及的治理主体多,关系复杂,以往的土壤污染治理中经常出现部门之间相互推诿的情况,造成监管空缺,缺乏统一的管理机制。我国土壤资源种类较多,制定的土壤质量评价标准也多,如何建立一套统一协调的标准体系是今后提高土壤污染治理成效的关键。第四,土壤污染治理周期长,资金需求大。由于土壤污染的滞后性、持久性等特点,导致土壤污染治理的周期较长,加之土壤污染的隐蔽性,使社会公众对土壤污染的重视程度不够,参与治理土壤污染的积极性不高,这些原因都会增大土壤污染防治成本。[4]

四、土壤污染治理对策

(一)严格落实“土十条”,推进土壤污染治理进程

新常态下,美丽中国建设和生态文明建设都对我国的生态环境安全提出了更高的要求,国务院也了《土壤污染防治行动计划》,土壤污染治理面临巨大挑战。《土壤污染防治行动计划》的为我国土壤污染治理指明了目标和方向,因此必须坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,严格落实“土十条”里的各项任务目标,推进土壤污染治理,改善土壤环境,保障生态环境安全,促进社会和经济的可持续发展。

(二)建立健全土壤污染综合治理的法律体系

面对当前我国土壤污染治理中的种种问题和弊端,必须尽快建立治理我国土壤污染的专门法规,健全土壤污染治理各项配套政策和措施。以立法的方式助推土壤污染治理,明确污染治理主体的职责权限,杜绝污染防治和处理应急事件的过程中相关部门互相推诿的情况。在治理土壤污染的过程中,要强化政府的作用,以政府为主导,加强土壤污染的监管和执法力度,实行污染者付费的制度。企业要严格遵照生产过程中排放“三废”的处理要求,加强农业生产过程中化肥农药等的使用和管理,鼓励私营组织、社会大众等社会资本参与治理土壤污染,形成治理土壤污染联防联治的多元化格局。

(三)实施土壤污染精准监测机制,完善土壤质量评价标准体系

土壤污染治理的首要前提是全面精准监测和普查全国的土壤污染,建立大数据形式下我国土壤污染监测的信息网络和数据平台,建立土壤监测的制度与规范体系,尽快实现我国土壤质量检测的全覆盖。要从源头开始建立土壤污染监测的长效机制,严格监督工矿业、农业,水环境、重金属行业等的污染,在此基础上,进一步完善土壤质量的评价标准体系。

(四)创新土壤污染修复技术与治理手段,降低治理土壤污染的成本

在治理土壤污染的过程中不断探索和创新土壤修复的新技术和新方式,加大土壤污染治理的科技投入,改造升级土壤污染治理的设施设备。通过借鉴国外的先进技术和模式,结合我国土壤污染的实际情况,建立多功能、专业的技术研发平台,不断优化土壤污染治理模式,完善土壤治理的多元化的投资或融资机制,从根本上降低治理土壤污染的成本。

五、结语

土壤污染治理的成效关系到我国社会和经济的可持续发展,也关系到人类的健康和生存环境的质量,同时也关系到我国的生态安全和生态文明建设的成败。加强土壤污染治理和改善土壤环境质量是我国新常态下全面建成小康社会的必然要求,因此必须结合我国实际情况,从社会发展的各个方面着手,重点发力,全面治理,为建设“美丽中国”打下稳固的基础。

(作者单位为西北师范大学社会发展与公共管理学院)

[作者简介:杨佳新(1988―),男,甘肃庆阳人,西北师范大学社会发展与公共管理学院研究生,管理学学位,研究方向:土地经济与政策。]

参考文献

[1] 环境保护部,国土资源部.全国土壤污染状况调查公报[J].中国环保产业,2014 (5):10-11.

土壤环境污染的特点篇(2)

(一)土壤污染防治工作取得初步成效。高度重视土壤污染防治工作。各地区、各部门认真贯彻落实中央关于环境保护工作的决策和部署,不断加大工作力度,在开展土壤基础调查、完善相关制度规范、强化污染源监管、提升土壤污染防治科技支撑能力、组织污染土壤修复与综合治理试点示范等方面进行了积极探索和有益实践,取得了初步成效。

(二)土壤环境面临严峻形势。目前,我国土壤污染的总体形势不容乐观,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,全社会土壤污染防治的意识不强;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。

(三)加强土壤污染防治意义重大。土壤是构成生态系统的基本环境要素,是人类赖以生存和发展的物质基础。加强土壤污染防治是深入贯彻落实科学发展观的重要举措,是构建国家生态安全体系的重要部分,是实现农产品质量安全的重要保障,是新时期环保工作的重要内容。各级环保部门要从全局和战略的高度,进一步增强紧迫感、责任感和使命感,把土壤污染防治工作摆上更加重要和突出的位置,统筹土壤污染防治工作,切实解决突出的土壤环境问题。

二、明确土壤污染防治的指导思想、基本原则和主要目标

(四)指导思想。以科学发展观为指导,以改善土壤环境质量、保障农产品质量安全和建设良好人居环境为总体目标,以农用土壤环境保护和污染场地环境保护监管为重点,建立健全土壤污染防治法律法规,落实土壤污染防治工作机构和人员,增强科技支撑能力,拓宽资金投入渠道,加大宣传教育力度,夯实工作基础,提升管理水平,切实解决关系群众切身利益的突出土壤环境问题,为全面建设小康社会提供环境保障。

(五)基本原则。

预防为主,防治结合。土壤污染治理难度大、成本高、周期长,因此,土壤污染防治工作必须坚持预防为主;要认真总结国内外土壤污染防治经验教训,综合运用法律、经济、技术和必要的行政措施,实行防治结合。

统筹规划,重点突破。土壤污染防治工作是一项复杂的系统工程,涉及法律法规、监管能力、科技支撑、资金投入和宣传教育等各个方面,要统筹规划,全面部署,分步实施。重点开展农用土壤和污染场地土壤的环境保护监督管理。

因地制宜,分类指导。结合各地实际,按照土壤环境现状和经济社会发展水平,采取不同的土壤污染防治对策和措施。农村地区要以基本农田、重要农产品产地特别是“菜篮子”基地为监管重点;城市地区要根据城镇建设和土地利用的有关规划,以规划调整为非工业用途的工业遗留遗弃污染场地土壤为监管重点。

政府主导,公众参与。土壤是经济社会发展不可或缺的重要公共资源,关系到农产品质量安全和群众健康。防治土壤污染是各级政府的责任。各级环保部门要在同级党委政府统一领导下,认真履行综合管理和监督执法职责,积极协调国土、规划、建设、农业和财政等部门,共同做好土壤污染防治工作。鼓励和引导社会力量参与、支持土壤污染防治。

(六)主要目标。

到20*年,全面完成土壤污染状况调查,基本摸清全国土壤环境质量状况;初步建立土壤环境监测网络;编制完成国家和地方土壤污染防治规划,初步构建土壤污染防治的政策法律法规等管理体系框架;编制完成土壤环境安全教育行动计划并开始实施,公众土壤污染防治意识有所提高。

到20*年,基本建立土壤污染防治监督管理体系,出台一批有关土壤污染防治的政策法律法规,土壤污染防治标准体系进一步完善;建立土壤污染事故应急预案,土壤环境监测网络进一步完善;土壤环境保护监管能力明显增强,公众土壤污染防治意识显著提高;土壤污染防治规划全面实施,土壤污染防治科学研究深入开展,污染土壤修复与综合治理示范项目取得明显成效。

三、突出土壤污染防治的重点领域

(七)农用土壤环境保护监督管理。以基本农田、重要农产品产地特别是“菜篮子”基地为监管重点,开展农用土壤环境监测、评估与安全性划分。加强影响土壤环境的重点污染源监管,严格控制主要粮食产地和蔬菜基地的污水灌溉,强化对农药、化肥及其废弃包装物,以及农膜使用的环境管理。对污染严重难以修复的耕地提出调整用途的意见,严格执行耕地保护制度。积极引导和推动生态农业、有机农业,规范有机食品发展,组织开展有机食品生产示范县建设,预防和控制农业生产活动对土壤环境的污染。

(八)污染场地土壤环境保护监督管理。结合重点区域土壤污染状况调查,对污染场地特别是城市工业遗留、遗弃污染场地土壤进行系统调查,掌握原厂址及其周边土壤和地下水污染物种类、污染范围和污染程度,建立污染场地土壤档案和信息管理系统。

建立污染土壤风险评估和污染土壤修复制度。对污染企业搬迁后的厂址和其他可能受到污染的土地进行开发利用的,环保部门应督促有关责任单位或个人开展污染土壤风险评估,明确修复和治理的责任主体和技术要求,监督污染场地土壤治理和修复,降低土地再利用特别是改为居住用地对人体健康影响的风险。

对遗留污染物造成的土壤及地下水污染等环境问题,由原生产经营单位负责治理并恢复土壤使用功能。加强对化工、电镀、油料存储等重点行业、企业的监督检查,发现土壤污染问题,要及时进行处理。区域性或集中式工业用地拟规划改变其用途的,所在地环保部门要督促有关单位对污染场地进行风险评估,并将风险评估的结论作为规划环评的重要依据。同时,要积极推动有关部门依法开展规划环境影响评价,并按规定程序组织审查规划环评文件;对未依法开展规划环评的区域,环保部门依法不得批准该区域内新建项目环境影响评价文件。

按照“谁污染、谁治理”的原则,被污染的土壤或者地下水,由造成污染的单位和个人负责修复和治理。造成污染的单位因改制或者合并、分立而发生变更的,其所承担的修复和治理责任,依法由变更后承继其债权、债务的单位承担。变更前有关当事人另有约定的,从其约定;但是不得免除当事人的污染防治责任。造成污染的单位已经终止,或者由于历史等原因确实不能确定造成污染的单位或者个人的,被污染的土壤或者地下水,由有关人民政府依法负责修复和治理;该单位享有的土地使用权依法转让的,由土地使用权受让人负责修复和治理。有关当事人另有约定的,从其约定;但是不得免除当事人的污染防治责任。

四、强化土壤污染防治工作措施

(九)搞好全国土壤污染状况调查。各级环保部门要按照全国土壤污染状况调查工作的统一部署,加强沟通协调,有效整合资源,强化质量管理,落实配套资金,确保调查的进度和质量;在搞好调查成果集成的基础上,组织对调查成果的开发利用,服务于国家和地方经济社会发展。同时,要严格执行国家有关保密的规定,做好数据、文件、资料、报告的信息安全和保密工作,确保万无一失。

(十)建立健全土壤污染防治法律法规和标准体系。抓紧研究、制定有关土壤污染防治的法律法规和政策措施。加快制定污染场地土壤环境保护监督管理办法,并组织好实施。组织制修订有关土壤环境质量、污染土壤修复、污染场地判别、土壤环境监测方法等标准,不断完善土壤环境保护标准体系。鼓励地方因地制宜,积极探索制定切实可行的土壤污染防治地方性法规、标准和政策措施。(十一)加强土壤环境监管能力建设。把土壤环境质量监测纳入先进的环境监测预警体系建设,制定土壤环境监测计划并组织落实。进一步加大投入,不断提高环境监测能力,逐步建立和完善国家、省、市三级土壤环境监测网络,定期公布全国和区域土壤环境质量状况。加强土壤环境保护队伍建设,加大培训力度,培养和引进一批专门人才。制定土壤污染事故应急处理处置预案。编制国家和省级土壤污染防治专项规划,并组织实施。国家和地方环境保护规划应包括土壤污染防治的内容,并提出具体的目标、任务和措施。

(十二)开展污染土壤修复与综合治理试点示范。根据土壤污染状况调查结果,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试点。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。

土壤环境污染的特点篇(3)

土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一,也是人类生态环境的重要组成部分[1-2]。随着近年来经济发展,工农业生产不断扩大,所产生的废水和废渣也不断增多,不但破坏地表植被,而且其中有毒有害重金属还随废水的排放及废渣堆的风化和淋滤进入周边土壤环境[3-6]。目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染耕地面积近2,000万公顷,约占总耕地面积的1/5,其中工业“三废”污染耕地1,000万公顷,污水灌溉的农田面积已达330多万公顷。

1. 土壤重金属污染的定义

在自然界,重金属以各种形态存在,常见的金属元素有铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钼、金、银等;其中既有对生命活动所需要的微量元素,如锰、铜、锌等;但大多数重金属元素在环境中对环境都会有一定的污染作用,主要包括汞、镉、铅、铬以及类金属砷等对生物体具有显著毒害作用的元素[7]。重金属的密度一般在4.0以上,约60种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大,所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属,但是它的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高,因而一般不太注意它们的污染问题,但在强还原条件下,铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。

土壤重金属污染是指由于人类在生产活动中将重金属带入到土壤中,致使土壤中重金属累积到一定程度,含量明显高于背景,并可造成土壤质量的退化、生态与环境的恶化现象[8]。土壤本身含有一定量的重金属元素,如植物生长所必需的Mn、Cu、Zn等。因此,只有当叠加进入土壤的重金属元素累积的浓度超过了作物需要和忍受程度,作物才表现出受毒害症状,或作物生长并未受害但产品中某种金属的含量超过标准,造成对人畜的危害时,才能认为土壤已被重金属污染[9]。如土壤环境质量标准值(GB15618-1995)[10]。

2. 土壤中重金属的来源、种类

土壤重金属污染主要是由工业产生的“三废”以及污水灌溉、农药和化肥的不合理施用等农业措施引起的。随着工农业生产的发展,重金属对土壤和农作物的污染问题越来越突出,部分地区土壤重金属污染现象十分严重。总体来讲,土壤重金属污染源较广泛,即有自然来源,又有包括人类活动带入土壤的部分,目前主要来源为人为因素。主要包括大气尘降、污水灌溉、工业废弃物得不当堆放、采矿及冶炼活动、农药和化肥的过多施用等[11-12]。

2.1 污水灌溉

污水灌溉通常指的是使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。中国水资源较为紧缺,部分灌区常把污水作为灌溉水源来利用。污水的种类按其来源可分为城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城市混合污水等。城市生活污水中重金属含量虽然不多,但由于我国工业发展迅速,许多工矿企业污水未经分流处理而排入下水道与生活污水混合排放,从而造成污灌区土壤Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金属含量逐年累积[15-16]。在分布上,往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重,远离污染源头和城市工业区,土壤几乎不受污水中的重金属污染。

污灌在北方比较严重,因为我国北方比较干旱,水资源短缺严重,并且许多大城市都是重工业大城市,所以农业用水更加紧张,污水灌溉在这些地区较为普遍。据统计,我国北方旱作地区污灌面积约占全国90%以上。南方地区相对较小,仅占6%,其余则在西北地区。污灌不仅导致土壤中重金属元素含量的增加,而且还会在人体内富集。研究显示我国沈阳、温州和遂昌等地由于污水灌溉引发了人体镉中毒;鞍山宋三污灌区土壤中Hg、Cd的累积显著,污染严重;用处理过的污水灌溉是解决干旱地区作物需水问题的一条可行途径。但由此导致的土壤污染特别是重金属污染必须引起重视。

2.2 农药和化肥污染

农药和化肥是重要的农用物资,对农业生产发展起到重要的推动作用,但如果不合理施用,则可导致土壤中重金属污染。部分农药在其组成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金属元素,过量或不合理使用将会造成土壤重金属污染。肥料中含有大量的重金属元素,其中氮、钾肥料含量相对较低,而磷肥中则含有较多的有害重金属,另外复合肥的重金属含量也相对较高。施用含有重金属元素的农药和化肥,都可能导致土壤中重金属的污染。

2.3 矿山开采和冶炼加工

我国重金属矿产相对丰富,在金属矿山的开采、冶炼过程中,会产生大量废渣及废水,而这些废渣和废水随着矿山排水和降雨进入土壤环境中,便可直接地造成土壤重金属污染,这在我国南方地区表现得尤为突出。

3. 重金属污染的特点及危害

3.1 重金属元素污染土壤的主要特点

在土壤环境中重金属污染特点可以分为两部分:一是土壤环境中重金属自身的特点,二是重金属元素在不同介质中所表现的特点。具体特点如下:(1)形态变换较为复杂,重金属多为过渡元素,有着较多的价态变化,且随环境Eh,pH配位体的不同呈现不同的价态、化合态和结合态。重金属形态不同则其毒性也不同;(2)有机态比无机态的毒性大;(3)毒性与价态和化合物的种类有关;(4)环境中的迁移转化形式多样化;(5)生物毒性效应的浓度较低;(6)在生物体内积累和富集;(7)在土壤环境中不易被察觉;(8)在环境中不会降解和消除;(9)在人体内呈慢性毒性过程。(10)土壤环境分布呈区域性;

过量的重金属会引起动植物生理功能紊乱、营养失调、发生病变,重金属不易被土壤微生物降解,可在土壤中累积,也可通过食物链在人体内积累,危害人体健康。土壤一旦遭受重金属污染,就很难彻底消除,污染物还会向地下水和地表水中迁移,从而扩大其污染。因此重金属对土壤的污染是一类后果非常严重的环境问题。

3.2人类因土壤重金属污染而遭受的危害[25]

(1)土壤污染使本来就紧张的耕地资源更加短缺;(2)土壤污染给农业发展带来很大的不利影响;(3)土壤污染中的污染物具有迁移性和滞留性,有可能继续造成新的土地污染;(4)土壤污染严重危及后代人的利益,不利于可持续发展;(5)土壤污染造成严重的经济损失;(6)土壤污染给人民的身体健康带来极大的威胁;(7)土壤污染也是造成其他污染的重要原因。

4. 对重金属污染的防治及修复

4.1 对土壤污染的预防

目前,仍未找到可广泛应用且行之有效的重金属污染治理方法,但控制污染源,是防止土壤污染的根本措施之一,同时利用土壤的自净作用对污染物净化具有一定的预防作用。控制土壤重金属污染源,即控制进入土壤中的重金属污染物的数量和速度,通过土体自身的净化作用,降低污染。

(1)控制和消除工业“三废”

尽量利用循环无毒工艺,减少和消除重金属污染物的排放,对工业“三废”进行回收改善,使其化害为利,并严格控制工业生产中污染物排放量和浓度,使之符合排放标准。

(2)土壤污灌区的监测和管理

在污灌区对灌溉污水的重金属元素进行控制,监测水中重金属污染物质的成分、含量及其变化,避免引起土壤污染。

(3)合理施用化肥和农药

对于农药和化肥的施用,应以环保无毒为准则,禁止或限制使用高残留农药,大力发展高效、低毒、低残留农药,发展生物防治措施。为保证农业的增产,合理施用化学肥料和农药是必需的,但需控制好施用量,否则会造成土壤或地下水的污染。

(4)土壤容量和土壤净化能力的提高

在农业生产过程中,施用有机肥,改良松散型沙土,改善土壤胶体的种类和数量,增加土壤对有害重金属的吸附能力和吸附量,从而减少重金属在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金属,提高土壤净化能力。

4.2 土壤中重金属污染的修复方法

(1)工程措施

工程治理措施是指在土壤环境中,用物理或物理化学的原理来减少重金属污染物的措施。主要包括客土,换土,翻土,淋洗液热处理以及电解等方法。以上方法措施的治理效果相对彻底,但实工过程复杂、所需治理费用较高且比较容易引起土壤肥力效果降低。

(2)生物措施

生物治理是指利用能够在土壤中生存的生物的某些习性来抑制和改良土壤重金属污染。Nanda Kumar P B A等发现某些特殊植物对土壤中的重金属元素具有富集作用。寇冬梅等研究认为食用菌对重金属具有吸附作用。所用方法有动物治理,微生物治理,植物治理等。生物措施的优点是实施较为简便易行、投资较少且对环境破坏小,而缺点是在短期内不易得到治理效果。

(3)化学措施

化学治理方法是利用化学物质和天然矿物对重金属污染进行的原位修复技术,目前,在许多区域得到应用。化学治理措施主要包括利用土壤改良剂、抑制剂,增加土壤有机质、阳离子代换量和粘粒的含量,改变pH、Eh和电导等理化性质,使土壤重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低重金属的生物有效性。化学治理措施优点是治理效果相对较明显,而缺点是容易再度活化。

(4)农业措施

农业治理措施是通过改变耕作方式和管理制度来达到降低土壤重金属危害的方法。M.Puschenreiter等探讨了利用农业耕作措施治理土壤重金属的方法,得出在不同污染地区种植不同的农作物可有效降低重金属的污染。治理方法主要包括控制土壤水分,选择合适的农药、化肥,增施有机肥,选择农作物品种等。农业治理措施的优点在于操作简单、费用不高,而缺点是需要较长治理周期却治理效果不显著。

参考文献

[1] 崔德杰,张玉龙.土壤重金属污染现状与修复技术研究进展[J].土壤通报,2004,35(3):366-370.

[2] 方一丰,郑余阳,唐娜等.生物可降解络合剂聚天冬氨酸治理土壤重金属污染[J].生态环境,2008,17(1):237-240.

[3] Zhang L C,Zhao G J.The species and geochemical characteristics of heavy metals in the sediments of Kangjiaxi River in the Shuikoushan Mine Area,China[J].Appl Geochem,1996,11(1/2):217-222.

[4] 尚爱安,党志,漆亮等.两类典型重金属土壤污染研究[J].环境科学学报,2001,21(4):501-504.

[5] 王庆仁,刘秀梅,董艺婷等. 典型重工业区与污灌区植物的重金属污染状况及特征[J].农业环境保护,2002,21(2):115-118,149.

[6] Dang Z, Liu C Q, Martin J H. Mobility of heavy metals associated with the natural weathering of coalmine spoils[J]. Environ Pollut, 2002,118(3):4l9-426.

[7] 韩张雄,王龙山,郭巨权等.土壤修复过程中重金属形态的研究综述[J].岩石矿物学杂志,2012,31(2):271-278.

[8] 王红旗,刘新会,李国学等.土壤环境学[M].北京:高等教育出版社,2007.

[9] 张辉.土壤环境学[M].北京:化学工业出版社,2006.

[10] GB15618-1995.土壤环境质量标准值[S].国家环境保护局,1995.

[11] 李录久,许圣君,李光雄等.土壤重金属污染与修复技术研究进展[J].安徽农业科学,2004,32(1):156-158.

[12] 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.

土壤环境污染的特点篇(4)

随着我国工业化进程加速、城市化的大力推进以及化学品、农药等现代科技产品的使用,人类社会向自然环境排放了大量污染物,使得土壤污染的总体形势异常严峻。我国在土壤污染防治方面立法供给严重不足,现有立法呈现分散碎片的特征,远不能满足土壤污染防治的现实需要,我国亟需系统化完善土壤污染防治立法。

一、我国土壤生态环境现状。

土壤是“以母质为基础,在物理、化学和生物的长期共同作用下,不断演化而成的土状物质,它由固相、液相和气相物质以及生物体四部分组成,各部分之间相互作用,形成了一个复杂的体系”。[1]土壤是生态系统的重要组成部分,是动植物生长繁育的自然基础之一。土壤各组成部分互相联系、互相作用,共同组成了复杂多样的土壤生态环境系统。土壤生态环境系统内外存在着物质、能量和信息的变化与交换,保持着结构和功能的动态稳定。土壤结构多样、功能多元和过程复杂的特性使得土壤对人类具有极其重要的经济价值和生态价值。然而,土壤生态环境系统却非常脆弱,土壤具有吸附性、缓冲性、氧化还原性以及自净的功能,其能广泛接触水、大气、固体废物等中的污染物,这就使得土壤极易受到污染。

土壤污染是指“由人类活动产生的各种污染物通过各种途径输入土壤,其数量和速度超过了土壤的净化能力,导致土壤的组成、结构和功能等发生变化,从而使土壤的生态平衡受到破坏,正常功能失调,导致土壤环境质量下降,影响作物的正常生长发育,并产生一定的水和大气次生污染的环境效应,最终将危及人体健康以及人类生存和发展的现象。”[2]我国土壤污染的总体形势相当严峻,据不完全统计,“目前中国受污染的耕地约有 1.5 亿亩,污水灌溉污染耕地 3250 万亩,固体废弃物堆存占地和毁田 200 万亩,合计约占耕地总面积的 1/10 以上”[3]。这些土壤污染的污染源主要有酸雨、大气尘埃、工矿固体废物、生活垃圾、化肥和农药、工矿废水灌溉、农家肥、地膜污染等。与大气污染、水污染相比,土壤污染具有隐蔽性、富集性、复杂性和不易逆转性的特点,这使得土壤污染的危害严重,治理困难、耗资巨大。

土壤污染对人体健康、土壤生态环境和经济、社会的可持续发展构成严重威胁。首先,土壤污染严重危害人体健康。土壤污染造成有害物质被农作物吸收,使有害物质通过食物链富集于人体内,引发各种急慢性疾病,危害人体健康。其次,土壤污染威胁生态安全。土壤污染直接影响土壤生态环境系统的结构和功能,导致依附于土壤的生物种群结构发生改变,生物多样性减少。土壤污染还会导致水、大气、海洋等环境要素的交叉污染,进而影响整个生态安全。最后,土壤污染影响经济、社会的可持续发展。土壤污染使土壤生产力和耕地质量下降,导致粮食减产、粮食质量下降,进而影响整个社会的可持续发展。

二、我国土壤污染防治立法的缺陷分析。

土壤污染防治的法制化是我国根治土壤污染的基本路径。

目前,我国涉及土壤污染防治的法律法规总体可分为环境保护基本法、土壤污染防治专门法及相关法三个部分。首先, 《环境保护法》 对土壤污染防治、农业环境保护作了原则性规定。

《环境保护法》 第 20 条要求各级人民政府对土壤污染和土壤生态环境破坏从水土整治、动植物保护、化学品及农药安全等方面进行综合系统防治。其次,我国目前尚无土壤污染防治的专门法律,现有与土壤污染防治密切相关的法律法规主要是 《水土保持法》 和 《土地复垦条例》。2007 年 《沈阳市污染场地环境治理及修复管理办法 (试行)》 从监督管理、污染场地的评估与认定、污染场地的治理及修复、法律责任等方面对污染场地环境治理及修复管理进行了比较系统的规定。1995 年制定的《土壤环境质量标准》 对农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场、林地、自然保护区等的土壤规定了不同的质量控制标准。最后,土壤污染防治相关法主要涉及 《大气污染防治法》、 《水污染防治法》、 《固体废弃物污染防治法》 等污染防治及 《土地管理法》、 《森林法》、 《草原法》、 《矿产资源法》 等自然资源保护方面的法律法规。另外,其他环境保护专门法中有助于土壤污染防治的还有 《环境影响评价法》、 《清洁生产促进法》、 《节约能源法》、 《农业法》、 《城市规划法》、 《标准化法》、 《排污费征收使用管理条例》 等。

然而,我国土壤污染防治立法还相当不完善,存在严重的结构与功能缺陷,已明显不能为防治土壤污染提供有力地法律制度保障。

第一,我国土壤污染防治立法的结构性缺陷。首先,立法缺乏系统性。涉及土壤污染防治的法律法规应是一个有机联系的整体,而我国不仅环境保护基本法性质的 《环境保护法》 对土壤污染防治的规定相当简单,而且还缺乏专门性的土壤污染防治单行法律法规。这既与当前严峻的土壤污染形势极不相适应,也严重制约了土壤污染防治的工作开展。其他涉及土壤污染防治的法律法规只有关于土壤污染防治的零散规定,且这些规定多是宣言式和框架式的,既无对土壤污染防治的明确详细规定,又缺乏相互配合联系,无法为土壤污染防治提供有效的制度保障。其次,立法缺乏对土壤的统一性保护。现有土壤污染防治法律法规分别从不同的领域对不同的土壤进行规定,缺乏对土壤生态环境保护的基本化规定。立法的土壤规制对象比较狭窄,偏重规制农业土壤污染,对工业、城市土壤污染重视不足。再次,立法缺乏土壤污染防治的系统性制度供给。立法缺乏完善的土壤污染防治制度使得立法缺乏可操作性,行为规则原则性、概括性强,明确性不够,缺乏针对性。最后,立法缺乏对土壤污染防治管理体制的系统性规定。我国的环境管理体制实行行政主管部门统一管理与各部门分工负责相结合管理。

目前,土壤污染防治行政主管部门不明确,行政主管部门与分工负责的各部门之间的职权划分不清。环保、国土资源、水利、农业等部门多头管理,无法有效应对复杂的土壤污染防治系统性工作。

第二,我国土壤污染防治立法的功能性缺陷。结构与功能具有对应关系,结构决定功能,我国土壤污染防治立法的结构性缺陷直接导致土壤污染防治立法的功能性缺陷。土壤污染防治立法在功能上是为了实现预防和治理土壤污染,而现有土壤污染防治立法存在明显的重预防轻治理的结构性缺陷,其造成了土壤污染防治立法在治理土壤污染方面的功能性缺陷。即使在预防土壤污染方面,立法也存在严重的偏重控制点源污染,忽视对农药、化肥、大气污染、水污染等面源污染控制,导致土壤污染防治立法在防治土壤面源污染方面的功能性缺陷。在土壤污染治理上,立法更是很少涉及土壤污染治理,即使有土壤污染修复方面的地方立法,由于其立法层次低、适用范围窄、手段单一,仍无法有效治理土壤污染。

三、域外土壤污染防治立法借鉴。

域外国家和地区对土壤污染防治主要实行专门立法、相关立法和综合立法相结合的模式,实现了对土壤污染防治的系统性立法。

美国早在 20 世纪 30 年代就制定了专门的 《土壤保护法》,该法通过防治土壤污染、流失来保护农业生产。之后,美国又从对废物全程管理的角度防治土壤污染,制定了 《固体废物处理法》、 《资源保护回收法》、 《危险废物设施所有者和运营人条例》、 《综合环境污染响应、赔偿和责任认定法案》、 《超级基金增补和再授权法案》 和 《纳税人减税法》 等法律。此外,美国在水污染防治的 《清洁水法》、水源地保护的 《安全饮用水法》、化学品等有毒物质污染防治的 《有毒物质控制法》 和《联邦杀虫剂、杀菌剂和杀鼠剂法》 中从对各污染源的控制来加强土壤污染防治。

英国针对土壤污染防治制定了专门的 《环境保护 1990:

Part IIA法案》。另外,英国注重对污染的系统防治。 《污染控制法》 是英国环境保护的基本法,该法对废弃物污染、水污染、空气污染、噪声污染等实行全面系统控制。英国还在对生活垃圾处理的 《生活环境舒适法》、对危险废物控制的 《有毒废物处置法》 和 《有毒污水处理法》 中从对各污染源的控制加强土壤污染的防治。

德国针对土壤污染制定了专门的 《联邦土壤保护法》、《国土整治法》、 《联邦土壤保护与污染地条例》 和 《建设条例》 等。“德国近期关于土壤污染防治的法律实践主要包括法院的司法判例发展以及土壤污染防治政策的整合两个方面。”

[4]同时,德国意识到仅仅依靠专门的 《联邦土壤保护法》 等法律法规防治土壤污染是不够的,需要将专门的土壤污染保护法律与涉及土壤领域的其他法律结合起来,实现土壤污染防治的专门化与系统化。德国先后制定 《循环经济与废物管理法》、《肥料和植物作物保护法》、 《基因工程法》、 《联邦森林法》、《联邦矿业法》、 《联邦污染防治法》 等法律从不同领域实现对土壤污染的整体控制。

日本针对土壤污染防治也制定了专门的 《农用地土壤污染防止法》、 《土壤污染对策法》、 《土壤污染对策法施行规则》。

日本多次修订 《农地土壤污染防治法》 并根据该法对农田土壤中镉、铜、砷等含量进行监测,并对超标土壤予以修复。日本2002 年颁布的 《土壤污染对策法》 以市区的土壤污染为防治对象,对调查的地域范围、超标地域的确定,以及治理措施、调查机构、支援体系、报告及监测制度等进行了详细系统的规定。另外,日本在 《水质污浊防止法》、 《Dioxine 类物质对策特别措施法》 中也有涉及防治土壤污染的规定。

我国台湾地区针对土壤污染制定了专门的 《土壤及地下水污染整治法》,并制定了详尽的配套法律规范 《土壤及地下水污染整治法实施细则》、 《污染整治费收费办法》、 《土壤及地下水污染的监测基准与管制标准》、 《征收种类与费率》 等共18 项法案,这些法案与 《土壤及地下水污染整治法》 相结合形成了台湾地区比较完备的土壤污染防治立法体系。

四、系统完善我国土壤污染防治立法。

1.系统化完善我国土壤污染防治立法必要性。

系统化之所以成为我国完善土壤污染防治立法的目标,除源于我国防治土壤污染的迫切需要与对土壤生态环境的系统性认识加深,还源于人类环境保护理念的生态中心主义嬗变与系统论理论的发展。

首先,人类环境保护理念的生态中心主义嬗变要求立法实现对土壤污染的整体性防治。随着人类对生态环境特性的认识加深,在深刻反思人类中心主义缺陷的同时,逐步确立起整体环境观,并逐步形成一种全新的理念———生态中心主义来处理人类与自然的关系。生态中心主义要求生态系统中所有构成要素必须维护生态系统本身的相对稳定,坚持整体主义思想,实现生态系统本身的可持续发展[5]。生态中心主义强调整体性、内在联系性,主张人与自然的统一,将生态系统的整体利益视为最高价值。环境法中的生态中心主义是指将人类和自然作为一个生态整体,从宏观上指导环境立法、运行,规范人类行为的一种理念。土壤生态环境系统的整体性特点及土壤污染源的多样化需要人类在土壤污染防治立法中树立整体环境观念,通过对土壤污染的多源整体性控制,实现土壤生态环境系统的可持续发展。

其次,系统论为系统化完善立法提供了理论基础和具体方法。系统论是对系统科学的哲学抽象,强调整体性。所谓系统,是“由相互制约的各部分组成的具有一定功能的整体”[6]。系统论认为现实世界的任何事物都是以系统方式存在和运行的,系统具有多元性、层次性、相关性、整体性等特征,其总是动态运行并保持相对稳定。系统论在土壤生态环境保护中的具体运用是综合生态系统管理,综合生态系统管理在土壤污染防治立法中的具体运用是土壤污染系统控制,即对土壤污染进行“整体的、系统的、全过程的、多种环境介质的控制”[7]。一方面,土壤与水、大气等环境要素共同组成完整的生态循环系统,因而,我国进行土壤污染防治还需加强对水、大气等多环境介质的污染控制。另一方面,土壤生态环境系统在结构和功能上具有整体性,其各组成要素相互作用、普遍联系而成为一个和谐的有机整体。土壤生态环境系统各组成要素在结构上具有层次性、组织性和有序性,在功能上相对独立又密切联系,共同维护土壤生态系统相对稳定的可持续发展。因此,完善的土壤污染防治立法必须遵从土壤生态环境的系统性规律,对土壤污染进行整体、全过程、多种环境介质的系统控制。

因此,我国土壤污染防治立法的系统化完善需要以生态中心主义理念为指导,强调土壤生态环境系统结构与功能的完整性,运用系统科学中系统论的方法,来实现对土壤污染的系统化防治。

2.系统化完善我国土壤污染防治立法的实现路径。

土壤污染防治立法是一项复杂的系统工程,需要对土壤生态环境系统进行系统化立法。系统化立法可以实现防治土壤污染、保护人体健康的目的,并最终实现土壤的可持续利用、经济社会的可持续发展及保障土壤生态环境系统安全的目标。

(1) 修订 《环境保护法》,实现对各环境介质的系统污染控制。随着我国可持续发展战略的实施、社会主义市场经济体制的逐步建立与完善、政府职能的转变、科学发展观和社会主义生态文明建设理念的提出, 《环境保护法》 已严重不适应时代环境保护需求,亟需进行系统性修订。“《环境保护法》 修改的最终目标乃是基本法和法典化。”[8]但我国现在还很难实现 《环境保护法》 法典化的目标,目前比较可行的途径是先实现该法的基本法化。基本法化意味着 《环境保护法》 可以实现对环境的整体保护、对多污染源的系统控制。修订后的 《环境保护法》

应明确以独立章节规定保护土壤生态环境、防治土壤污染,引入综合生态系统管理原则,建立适用于所有环境要素的保护与污染防治的法律制度,创立有效的对各环境要素的开发、保护与污染防治立法的协调机制。

(2) 制定专门的 《土壤污染防治法》 及配套法规、规章。

修订后的 《环境保护法》 虽是环境保护、污染防治领域的基本法,但限于基本法性质制约,该法不可能对土壤污染防治做出详细、具体的规定。针对土壤污染防治,我国还需制定专门的《土壤污染防治法》,实现对土壤污染的系统控制。

第一, 《土壤污染防治法》 在规定预防土壤污染的同时,偏重土壤污染治理与修复。土壤污染处于生态污染链的末端,目前已有大量立法对其他环境要素的污染防治进行了详细规定, 《土壤污染防治法》 无需再将预防类单行法的污染防治内容分解纳入。否则,不仅会造成立法资源的浪费,还会造成土壤污染防治立法与其他污染防治立法的重复。

第二, 《土壤污染防治法》 应坚持生态中心主义理念,树立整体环境观念,引入综合生态系统管理原则。生态中心主义理念可以加深人类对土壤生态环境系统的认识,促进人类对土壤污染实现系统的污染控制。综合生态系统管理原则是指在土壤污染防治中,从整个生态系统的角度综合进行土壤污染控制,综合考虑政治、经济、社会、文化和生态等各种因素,综合采用多学科的知识和方法,综合运用行政、市场和社会的调整机制,实现经济、社会与土壤生态环境的可持续发展[7]。11~12 综合生态系统管理原则是生态中心主义理念的法律化实现路径,其直接催生土壤污染系统防治的具体法律制度。

第三, 《土壤污染防治法》 应系统规定土壤污染防治的各项制度。 《土壤污染防治法》 尤其要明确规定土壤保护规划制度、土壤环境质量标准制度、土壤环境影响评价制度、土壤污染监测与鉴定制度、土壤污染法律责任制度、土壤污染修复制度、土壤污染防治基金和保险制度,实现对土壤污染的监测预防、使用管理、污染修复和损害赔偿的全过程管理。另外,《土壤污染防治法》 可与在水、大气等污染防治法中规定的排污许可制度建立链接,实行排污许可证的备案制度。

第四, 《土壤污染防治法》 建立统一的土壤污染监管体制。土壤污染监管体制是 《土壤污染防治法》 得到有效贯彻实施的支撑和中枢,是国家土壤污染防治战略方针、政策、法律制度得以贯彻执行的保障。 《土壤污染防治法》 应明确中央土壤污染防治的主管部门,合理划分土壤污染防治中央主管部门、地方分级管理部门和相关管理部门的职权,建立有效的各管理部门之间的沟通协调机制和严格的土壤污染防治问责机制。

第五, 《土壤污染防治法》 保障公众参与土壤污染防治的权利。土壤污染信息公开是我国土壤法治的必然要求, 《土壤污染防治法》 应明确规定政府有责任主动及时公开土壤污染信息,保障公众的知情权。 《土壤污染防治法》 应注意发挥社区和村委会在土壤污染防治中的作用,委托社区和村委会成员作为兼职监管员,以便及时掌握土壤污染信息。同时, 《土壤污染防治法》 应建立群众监督、举报土壤污染程序化回馈机制,保障公众土壤污染参与权和监督权实现,给予百姓参与土壤污染防治门径。

(3) 完善土壤环境质量标准体系,提高土壤环境质量标准。土壤环境质量标准是土壤环境法治建设的基础,是土壤污染防治立法、执法、司法的依据。我国应“构建一个以 《土壤环境质量标准》 为基础的,包含农用地土壤环保标准、场地土壤环保标准、土壤环境分析方法标准、土壤环境标准样品和土壤环境基础标准在内的较为完善的土壤环境标准体系。”同时,我国应不断提高土壤环境质量标准,鼓励地方政府制定严于《土壤环境质量标准》 的标准,以满足各地不同的土壤保护需要。 《土壤环境质量标准》 应能对包括农村土壤和城市土壤的各类土壤规定严格的质量标准,应能全面综合管理进入土壤的物质及物质留存土壤期间的状况和离开土壤的状况。

五、结论。

系统化的土壤污染防治立法是防治土壤污染的保障,可有效解决土壤污染防治原有立法的结构与功能缺陷。系统化之所以会成为我国完善土壤污染防治立法的目标,除源于我国防治土壤污染的迫切需要及对土壤生态环境的系统性认识的加深,还源于人类环境保护理念的生态中心主义嬗变与系统论理论的发展。人类秉持整体环境观,使用综合生态系统管理方法解决土壤污染问题,首先,应修订 《环境保护法》,以独立章节规定保护土壤生态环境、防治土壤污染,实现对各环境介质的系统污染控制。其次,应学习域外国家和地区的先进立法经验,制定专门的 《土壤污染防治法》 及配套法规、规章。同时,我国在系统化土壤污染防治立法的同时,还要注意土壤污染防治立法系统的综合协调,避免立法重叠, 《土壤污染防治法》 在规定预防土壤污染的同时,偏重土壤污染治理与修复。土壤污染防治法》 应系统规定土壤污染防治的各项制度,建立统一的土壤污染监管体制,保障公众参与土壤污染防治的权利。第三,我国应完善土壤环境质量标准体系,提高土壤环境质量标准,尤其是鼓励地方政府制定严于 《土壤环境质量标准》 的标准,以满足各地不同的土壤保护需要。另外,水、大气与固体废物等环境要素的污染防治情况会严重影响土壤污染防治的效果,我国还要完善土壤污染防治相关立法,加强对其他环境要素的保护,完善水、大气与固体废物等污染防治立法,通过加强立法、严格执法、公平司法、引导守法,真正实现土壤污染的系统化防治。

【参考文献】

[1] 杨志峰,刘静玲。 环境科学概论(第二版) [M].北京:高等教育出版社,2010(28)。

[2] 朱静。 美、日土壤污染防治法律度对中国土壤立法的启示 [J].环境科学与管理,2011(11):21.

[3] chinadialogue.net/article/show/single/ch/724,2012- 3- 9.

[4] 秦天宝。 德国土壤污染防治的法律与实践 [J].环境保护,2007(10):70.

[5] GeorgeFrancis. EcosystemManagement,33 Nat [J].Resources J.,1993:315.

土壤环境污染的特点篇(5)

[中图分类号]X53[文献标识码]A

土壤是人类赖以生存和发展的物质基础,也是经济社会发展不可或缺的宝贵自然资源,在维护经济社会可持续发展和生态安全等方面发挥着不可替代的作用。随着我国经济的快速发展,土地的不合理利用、工业发展造成了严重的土壤污染问题,直接影响农业发展、农产品安全和人体健康。农田土壤状况直接影响着农作物生长和食品安全。據首次全国性土壤污染普查结果显示,当前全国土壤总超标率达到16.1%,总体不容乐观。污染类型以无机污染(重金属)为主,有机污染(农药)次之;不同土地类型中,耕地土壤环境质量总体堪忧。农用地土壤污染具有隐蔽性和累积性的特征,人们无法在污染初期通过嗅觉和视觉发现污染物所在,而是通过长期污染累积到一定程度后,才能通过植物指示,加上化学分析,才能判定其污染物的存在及其危害程度。根据2014年《全国土壤污染状况调查公报》的结果,我国农用地土壤环境质量堪忧,对农产品质量和生态环境构成安全隐患,急需加强农用地土壤环境的监督管理,防控农用地土壤污染风险,防止造成污染危害,实现安全利用。

1农用地土壤污染来源

1.1矿产资源开发

矿产资源开发过程和矿藏开采后的废弃物使得矿区环境受到不同程度的破坏,其中影响最深刻的便是土壤环境。矿产资源在开发过程中或者废弃后污染物主要通过三种途径进入土壤,一是通过大气干湿沉降进入土壤;二是随矿山废水进入土壤;三是废石、尾矿的不合理堆放。煤矸石不但直接占用大量农田,而且在风力、降水等自然力的作用下,通过直接渗透、飘尘沉降、雨水冲刷等方式将大量有害有毒物质,如汞、铬、镉、铜、砷等带入土壤,煤矸石中含有的放射性物质还会导致土壤的辐射性污染。

1.2固体废弃物污染

工业废弃物和城市垃圾是土壤固体污染的主要来源。大量未经处理的工业废弃物随意堆积,重金属元素会在雨水的淋洗下向土壤中释放其有效态成分,造成土壤污染。我国工业固体废弃物主要来源于有色金属矿采选、有色金属冶炼、石油开采、石油加工、化工、焦化、电镀、制革等行业。

1.3农业污染

农业土壤污染的途径主要是化肥、农药、地膜、畜禽养殖等。我国是一个农业大国,化肥施用量巨大。但是,过度使用化肥会使土壤酸化,造成土壤胶体分散、结构破坏,土壤板结,另外未被作物吸收的氮、磷等随着农田排水扩散,造成更大面积的土壤污染。农药曾一度被认为是农业发展史上三大技术革命之一,但是,农药的长期大量使用,使土壤中的农药残留不断累积,污染程度不断加大。农民施用的某些农药会随着降雨进入土壤,并长期残留,严重损害了土壤中有益微生物的生存,而且会导致农产品农药残留量超标,危害人体健康。

农用地膜良好的增温保墒效果对中国农业产生了重大的、积极的作用,但同时随着地膜覆盖技术的普及,残留农用地膜已经带来了一系列的负面影响,大量的残留地膜破坏土壤结构,危害作物正常生长发育并造成农作物减产,进而影响到农业环境。

由于畜禽养殖规模化水平较低,粪便利用率不高,畜禽养殖污水基本都是直排,其主要污染物为COD、BOD、NH4-N、TP、TN,一个规模养殖场的排污量不亚于1个中型工业企业的排污量。此外,由于畜禽饲料中添加铜、铅等微量元素和抗生素、动物生长激素,使得许多未被畜禽吸收的微量元素和有机污染物随粪便排出体外,这种不合格的畜禽粪便肥料也会造成土壤污染。因此,集约化畜禽养殖场的畜禽粪便已成为有毒物质集中的“毒品库”,使用有机肥导致土壤重金属、多氯联苯、有机酚类、亚硝酸胺类物质的积累,严重污染土壤环境。

1.4生活污染

未经处理的生活污水用于灌溉农田,将会使污水中的有害物质带入农田,污染土壤,此外,生活中的固体垃圾种类繁多,所含的有毒物质也各不相同,既有放射性元素,又有病原菌和寄生虫,这些垃圾进入农田之后,经过雨水浸淋,其渗出的有毒物质侵入土壤,就会改变土质和土壤机构,影响土壤中微生物活动,妨碍植物的生长。

2农用地土壤污染防治任务

农用地土壤污染防治的目标主要是保障农产品质量安全。农用地特别是农产品产地是生产的“第一车间”,研究表明,土壤中的重金属、持久性有机污染物会随着作物生长迁移到作物可食部分,进而危害农产品质量安全。保护好产地土壤,实际上就是从源头上防范了产品受害,将产地和产品结合起来保护,把保护产地土壤作为保护农产品的重要内容,通过轮作、间作、季节性休耕等农艺措施保护,既能实现土壤污染治理,又可以保障农产品质量安全,还可以发挥已污染土壤的生产功能,缓解粮食供给压力,保障国家粮食安全。

2.1深入开展土壤环境质量调查

相比大气、水污染,土壤污染状况调查基础薄弱,存在底数不清、资料不系统等特点。2016年5月,国家制定并公布了《土壤污染防治行动计划》,其中将深入开展土壤环境质量调查作为一项重要任务,要求以农用地和重点行业企业用地为重点,开展土壤污染状况详查。同时要求统一规划、整合优化土壤环境质量监测点位,建设土壤环境质量监测网络,形成土壤环境监测能力。根据环境保护部、财政部、国土资源部、农业部、国家卫生和计划生育委员会联合印发的《全国土壤污染状况详查总体方案》(环土壤﹝2016﹞188号),我国已全面启动土壤污染状况详查工作。“十五”以来,环境保护、国土资源和农业等部门相继组织开展了全国土壤污染状况调查、多目标区域地球化学调查、农产品产地土壤重金属污染调查等专项调查,初步掌握了全国土壤污染的总体情况和基本特征。但由于调查工作目标、内容范围不一致,在系统性、精细化等方面不能完全满足确定农用地土壤污染面积和分布的精度要求,调查结果难以支撑农用地和重点行业企业用地风险管控的需求,迫切需要开展一次土壤污染状况详查。

2.2分类管控,合理规划

按污染程度将农用地划为三个类别,未污染和轻微污染的划为优先保护类,轻度和中度污染的划为安全利用类,重度污染的划为严格管控类,以耕地为重点,分别采取相应管理措施,保障农产品质量安全。一方面,要推进轻度和中度污染耕地的安全利用,在重度污染区,调整种植结构,制定退耕还林还草计划;另一方面,完善政策制度,有序推进秸秆还田、增施有机肥、少耕免耕、粮豆轮作、农膜减量与回收利用等措施实施。督导农村土地流转的受让方履行土壤环境保护的责任,避免因过度施肥、滥用农药等掠夺式农业生产方式造成土壤环境质量下降。

2.3实行源头管控

一是严防矿产资源开发污染、涉重金属行业污染。在矿产资源开发活动集中的区域,执行重点污染物特别排放限值,要求矿产资源开发企业,严控重点污染物排放;要全面整治历史遗留尾矿库,根据实际情况,完善覆膜、压土、排洪、堤坝加固等隐患治理和闭库措施,全面整治遗留尾矿库;二是提高地膜质量,提高地膜回收率。要鼓励废弃农膜回收和综合利用,研究制定农药包装废弃物回收处理激励办法,开展废弃农膜回收利用试点。最后,要强化畜禽养殖污染防治。严格规范兽药、饲料添加剂的生产和过程,防止过量使用,促进源头使用。要加强畜禽粪便综合利用,在部分生猪养殖区开展种养业有机结合、循环发展试点。

2.4实施土壤污染治理与修复

根据国土、农业部门现有掌握的受污染耕地情况,实施治理与修复。以重污染工矿企业、集中污染治理设施周边、重金属污染防治重点建设综合防治先行区。制定土壤污染治理与修复规划。各地区以影响农产品质量和人居环境安全的突出土壤污染问题为重点,制定本行政区土壤污染治理与修复规划,明确重点任务、责任单位和分年度实施计划,建立项目库。

3农用地土壤污染防治保障措施

3.1构建管理体系,落实主体责任

按照“国家统筹、省负总责、市县落实”原则,建立完善土壤环境管理体制,落实土壤污染防治属地责任。建立省级土壤污染防治工作联席会议制度,协调解决重大问题。另外各地区还要建立土壤污染防治督查制度。

3.2统筹资金使用,确保重点任务

要加大资金统筹力度,支持开展土壤环境监测、调查、风险评估、治理与修复、监督管理等工作的资金投入,重点向土壤污染状况详查工作倾斜。将农村垃圾收集、清运、处理处置及农村污水收集处理设施建设、运行资金纳入当地财政预算,形成长效的资金投入机制。

3.3狠抓能力建设,夯实防治基础

要加强土壤环境监测、监管执法、应急能力等建设,配备必要的监测仪器设备、现场执法装备等。着力提升队伍业务素质,省、市每年分别至少开展1次土壤环境监测技术人员培训。

3.4加快科研投入,提升防治水平

充分发挥高等学校、研究机构、企业等自身科研优势,开展土壤污染调查监测、风险管控、治理修复等关键技术研究。建设土壤污染防治实验室、科研基地,加快推进科研基础设施建设;在各级科研课题中设立土壤污染防治专项,加大对土壤污染防治类科研项目支持力度;加快土壤污染防治研究成果、技术的转化和推广应用,促进产业化发展。

土壤环境污染的特点篇(6)

土壤农药污染是一全球性问题。随着环境问题在全球范围的不断变化,土壤环境污染化学已成为环境化学不可缺少的重要组成部分[1]。在北美、西欧和澳洲等国家,随着各种点源污染得到有效控制,人们关注的焦点逐渐转移到多介质非点源污染,另外土壤环境污染的研究也受到人们日益关注。在我国,受农药使用历史、施药技术以及产品结构等因素影响,土壤农药污染较为严重,制约食品安全与农业可持续发展。随着土壤有机污染物的类型不断增多,大量难降解的有机污染物进入土壤,造成环境的严重污染,影响了农业的可持续发展。土壤中的各种环境因子对有机污染物降解转化有一定的影响,因此,研究这些因子的相互作用,可促进有机污染物在土壤中的消除。

1土壤污染的现状

相对于大气环境和水环境而言,土壤环境的污染源更为复杂,作为有机农药、化肥的直接作用对象,并随着社会发展需求,使得土壤污染物的种类极为繁多。目前,全球生产和使用的农药已达1 300多种,其中被广泛使用的达250多种。我国也已经迈入了世界农药生产和使用大国,现在,我国每年施用逾80万~100万t的化学农药,其中有机磷杀虫剂占40%,高毒农药达到37.4%,且有的化学性质稳定、在土壤中存留时间长[2-4]。大量的农药流失到土壤中,造成土壤环境受到严重污染,影响了农业的可持续发展。造成我国土壤农药污染的农药主要是有机氯与有机磷2类。尽管1985年起,我国就已禁用有机氯农药,但因早期大量使用及其难降解性,土壤中仍有残留,造成作物污染。目前,土壤污染物可以分为传统污染物及新型污染物。

1.1传统污染物

一是传统化学污染物。其又可分为无机污染物和有机污染物两大类,其中传统无机污染物包括汞、镉、 铅、砷、铬等,过量的氮和磷等植物营养元素以及氧化物和硫化物等,传统有机污染物包括ddt、六六六、狄氏剂、艾氏剂和氯丹等含氯化学农药以及ddt的代谢产物dde和ddd,石油烃及其裂解产物,以及其他各类有机合成产物等。二是物理性污染物。指来自工厂、矿山的各种固体废弃物。三是生物性污染物。指带有各种病菌的城市垃圾和由卫生设施(包括医院、疗养院)排出的废水和废物以及农业废弃物、厩肥等。四是放射性污染物。主要存在于核原料开采、大气层核爆炸地区和核电站的运转,以锶和铯等在土壤环境中半衰期长的放射性元素为主。在这些众多的污染物种类中,以土壤的化学污染物最为普遍、严重和复杂[5]。

1.2新型污染物

近年来,土壤新型污染物受到关注,这类污染物的特点是在土壤环境中的浓度一般较低,但对生态系统的危害和对人体健康的影响较大。这些新型土壤污染物目前主要有四大类[6-7]:一是各种兽药和抗生素对土壤环境的污染。随着动物饲养业和畜牧业的发展,畜禽养殖污染中一个重要的问题就是这些兽药通过动物的排泄以及其他方式导致土壤环境的污染。与兽药污染相对应的是各种抗生素的土壤污染。随着医学事业的发展,各种抗生素将得到日益广泛的应用,由此导致的土壤污染可能会更加复杂。二是大部分溴化阻燃剂在土壤环境中有很高的持久性,能够通过食物链和其他途径累积在人体内,长期接触会妨碍人体大脑和骨骼的发育,并且可能致癌,因此引起人们关注。随着电子工业的不断发展以及各种电子产品的逐渐报废,各种阻燃剂将以各种方式进入土壤环境中,从而造成对土壤的污染。三是“特富龙”不粘锅中使用的化学物质“全氟辛酸铵”以及芳香族磺酸类污染物对土壤的污染。其中,全氟辛烷磺酸(pfos)是纺织品和皮革制品等防污处理剂的主要活性成分,在民用和工业化产品生产领域用途非常广泛。尽管目前尚没有土壤环境中存在含量的数据,但由于pfos本身的难分解性、生物高蓄积性和污染的广泛性,有关其土壤环境的污染问题势必将被暴露出来,并成为土壤环境污染化学面临的新课题。四是含有过敏源的植物及花粉对土壤的污染。在法国,近年来发现1种或许起源于北美的豚草属植物(ambrosiaartem isiifolia)及其花粉,特别是这种花粉由于含有多种潜在的过敏源,能在夏天导致严重的干草热以及哮喘疾病,成为引起人们关注的一种新型土壤污染物。

2土壤环境因子对有机污染的影响

土壤中的微生物、温度、水分、气候、土壤机械组成、含水率、植物根际环境、ph 值、二氧化碳浓度等因素对土壤中有机物的分解与转化有很大的影响。除了有机污染物本身的难降解性以及生物迁移性会对有机物降解速率和效果产生影响外,土壤环境因子也会对有机污染物的迁移转化造成一定的影响。

2.1土壤微生物

有机污染物在土壤中的降解分为非生物降解与生物降解两大类,在生物酶作用下,农药在动植物体内或是微生物体内外的降解即生物降解。微生物降解是指利用微生物降解有机污染物的生物降解过程,降解微生物有细菌、真菌和藻类。虽然在厌氧和需氧条件下多氯化合物都可以降解,但是在厌氧条件下降解速率更快。尽管在好气条件下土壤也有很多分解菌存在,但是在好气的旱田条件下,由于有机氯污染物被土壤吸附,生物活性降低,可以长期残留[8]。微生物降解是消除有机氯农药的最佳途径,通常药剂在土壤中的分解要比在蒸馏水中的分解快得多,将土壤灭菌处理后,药剂在大部分土壤中对有机污染物的分解速率明显受到抑制。

迄今为止,已从土壤、污泥、污水、天然水体、垃圾场和厩肥中分离得到可降解不同农药的活性微生物。活性微生物主要以转化和矿化2种方式,通过胞内或胞外酶直接作用于周围环境中的农药。尽管矿化作用是消除环境中农药污染的最佳方式,但是自然界中此类微生物的种类和数目十分缺乏,而转化作用却相当普遍,某一特定属种的微生物以共代谢方式实现对农药的转化作用,并同环境中的其他微生物以共代谢的方式最终将农药完全降解。

研究显示ddt的分解菌至少涉及30个属,其中包括细菌、酵母、放线菌、真菌以及藻类等微生物。六六六的分解菌除了很早知道的生芽孢梭芽孢杆菌和大肠杆菌外,matsu mura等人从各种环境中分离出71株有分解六六六能力的细菌、真菌菌株。这些分解菌包括好气性、基本嫌气性、嫌气性等各种细菌以及真菌[9]。

常规环境条件下能降解目标污染物的微生物数量少,且活性比较低,当添加某些营养物包括碳源与能源性物质或提供目标污染物降解过程所需因子,将促进与降解菌生长相关联的有机物的降解代谢,即微生物只能使有机污染物发生转化,而不能利用它们作为碳源和能源维持生长,必须补充其他可以利用的基质,微生物才能生长。在共代谢过程中,微生物通过酶来降解某些能维持自身生长的物质,同时也降解了某些非微生物生长必需的物质。

2.2土壤温度

气候变暖是当今全球性的环境问题,大气中co2浓度的不断增加对全球气候变化起着极其重要的作用。土壤中co2的排放主要来自土壤原有有机质和外源有机物(如植物的凋落物、根茬及人为的有机污染物投入)的分解过程[10]。全球气候不断增暖将改变各地的温度场、蒸发量和降水量,而这些变化又影响着土壤有机污染物的分解。

土壤温度影响土壤微生物和酶活性及土壤中溶质的运移,还影响土壤反应的速度和土壤呼吸速率,最终影响土壤中有机污染物的降解转化。在一定温度范围内,温度升高会促进土壤有机污染物的分解,但随着温度的进一步升高,土壤有机污染物对温度的响应程度降低。miko发现,在平均温度为5 ℃时,温度每升高1 ℃将会引起全球范围内10%土壤有机污染物的丧失;而在平均温度为30 ℃时,温度每升高1 ℃将会使得有机污染物丧失3%[11]。

但是,在冷冻条件下关于土壤有机污染物的分解和微生物的活性还存在分歧。neilson 研究了冷冻对碳和氮循环的影响,发现冷冻加快了土壤碳和氮的循环速率,但不同植被品种、土壤层次和冷冻程度所增加的幅度不同,而且在冷冻程度非常大时,会促进土壤呼吸和二氧化氮的流量和矿化。

2.3土壤ph值

土壤的ph值对有机污染物的吸附有很大的影响,一般来说,ph值越低,土壤对有机污染物的吸附能力越强。土壤酸碱性通过影响组分和污染物的电荷特性、沉淀溶解、吸附解吸和络合平衡来改变污染物的毒性,土壤酸碱性还通过土壤微生物的活性来改变污染物的毒性。ph值对有机污染物如有机农药在土壤中的积累、转化、降解的影响主要表现为:一是土壤的ph值不同,土壤微生物群落不同,影响土壤微生物对有机污染物的降解作用,这种生物降解途径主要包括生物氧化和还原反应中的脱氯、脱氯化氢、脱烷基化、芳香烃或杂环破裂反应等。二是通过改变污染物和土壤组分的电荷特性,改变两者的吸附、络合、沉淀等特性,导致污染物浓度的改变。

2.4土壤水分

土壤水分是土壤中水溶性成分的运输载体,也是土壤反应得以正常进行的介质。王彦辉认为森林土壤有机污染物的分解速率在很大程度上受控于环境条件,其中含水量起着决定性作用,最佳含水量为被分解物饱和含水量的70%~90%,极度干旱或水分过多都会限制土壤微生物的活动,明显降低土壤中有机污染物的分解速率[12]。但是,olivier认为在淹水条件下有机污染物料的分解速率加快,在长期的淹水条件下厌氧微生物反复利用腐解发酵的有机物料,会导致较低的净残留碳的矿化[13]。这与淹水、嫌气条件下有机物料的分解速率慢于旱地、分解量低于旱地的传统概念不同。

在非淹水条件下,温度对有机碳分解的影响随着分解时间的延长而逐步减小。淹水条件下培养7 d以后,温度对供试物料有机碳分解的影响不随培养时间的变化而变化。当土壤含水量为300、500 g/kg时,供试物料的有机碳分解最快,而土壤含水量为200 g/kg和淹水条件下的有机碳分解较慢,空白对照培养结果显示土壤有机碳的分解速率随着水分含量的提高而加快[14]。在相同的水热条件下,有机碳的分解量与土壤黏粒含量呈负相关。

不同的土壤含水量对土壤中植物残体的分解速率和土壤腐殖质组分(胡敏酸和富里酸) 数量的影响仍存在争议。由于常规研究土壤有机污染物动态变化的方法存在不足,所以可以通过同位素示踪方法(14c示踪法或13c自然丰度法)进一步定量研究。利用同位素示踪技术可以区分原有土壤有机质与外源有机物分解转化形成的土壤新有机质,从而了解土壤中植物残体分解转化的动态变化规律。

2.5土壤机械组成

土壤质地的差异形成不同的土壤结构和通透性状,因而对环境污染物的截留、迁移、转化产生不同的效应。由于黏土类富含黏粒,土壤物理性吸附、化学吸附及离子交换作用强,具有较强的保肥、保水性能,同时也把进入土壤中的污染物质的有机、无机分子、离子吸附到土粒表面保存起来,增加了污染物转移的难度。

在黏土中加入砂粒,可相对减少黏粒含量,增加土壤通气孔隙,可以减少对污染物的分子吸附,提高淋溶的强度,促进污染物的转移,但要注意到因此可能引起的地下水污染等问题。砂质土类的优点是有机污染物容易从土壤表层淋溶至下层,减轻表土污染物的数量和危害;但是有可能进一步污染地下水,造成二次污染。壤土的性质介于黏土和砂土之间,其性状差异取决于壤土中砂、壤粒含量比例,黏粒含量多,性质偏于黏土类,砂粒含量多则偏于砂土类。

一般而言,黏性土壤中的空气较砂性土壤少,好气性微生物活性受到抑制,土壤黏粒具有保持碳的能力,其含量影响外源有机物(有机化合物、植物残体)及其转化产物的分解速率。随着土壤黏粒含量的增加,土壤有机碳和土壤微生物量碳也增加,土壤有机碳与黏粒含量呈正相关,随着土壤黏粒含量的增加,碳、氮矿化量减少,但矿化部分的碳氮比并不受土壤质地的影响。

2.6气候及二氧化碳含量

气候变化通过影响土壤水分、溶质运移和温度的变化来影响微生物的活动,从而引起土壤中有机污染物含量的变化。凉爽季节向温暖季节转化会导致土壤有机碳的损失,热、湿润的气候有利于有机污染物的分解。在秋季和冬季,土壤中微生物数量增加;在春季积雪融化后,土壤中微生物数量迅速下降,这种微生物群落的动态变化与植物碳、氮的有效性相关联。

大气co2浓度升高提高了植物的光合作用,使20%~50%光合产物通过根系分泌或死亡输入土壤,从而间接影响土壤生态系统。有些学者认为co2浓度升高,会增加输入土壤的碳量,刺激土壤微生物的生长和活性,加强土壤的呼吸作用,增加了土壤中有机物的分解速率[15]。多数研究是在土壤—植物系统中进行的,co2浓度升高通过增加植物同化碳来增加根系生物量,从而增加土壤中碳量输入。于水强研究了土壤外部不同o2、co2浓度对土壤微生物的活性和土壤有机物分解及其组分的动态变化的影响,认为低co2浓度有利于有机物的分解和胡敏酸的形成,而高co2浓度有利于有机物的积累和富里酸的形成。

3结语

土壤是生态环境的重要组成部分,是人类赖以生存的主要资源之一,也是物质生物地球化学循环的储存库,对环境变化具有高度的敏感性。土壤的环境因子存在着不稳定性,但是通过研究最适合土壤中有机污染物降解转化的环境,可改变受污染严重的土壤中有机污染物的含量,改善环境质量,实现可持续发展。

4参考文献

[1] 郝亚琦,权.土壤污染现状及修复对策[j].水土保持研究,2007,14(3):248-251.

[2] 权桂芝.土壤的农药污染及修复技术[j].天津农业科学,2007,13(1):35-38.

[3] 夏北成.环境污染物生物降解[m].北京:化学工业出版社,2000.

[4] 张大弟,张晓红.农药污染与防治[m].北京:化学工业出版社,2001.

[5] 周启星.土壤环境污染化学与化学修复研究最新进展[j].环境化学,2006,25(3):257-264.

[6] 唐永銮,刘育民.环境学导论[m].北京:高等教育出版社,1987:178-180.

[7] 周启星,孔繁翔,朱琳.生态毒理学[m].北京:高等教育出版社,2004.

[8] 陈菊,周青.土壤农药污染的现状与生物修复[j].生物学教学,2006,31(11):3-6.

[9] 何振立.土壤微生物量及其在养分循环和环境质量评价中的意义[j].土壤,1997(2):61-69.

[10] fang c,moncrieff j b. the dependence of soil co2 effluxon tempe-rature[j].soil biology and biochemistry,2001,33(2):155-165.

[11] 徐全胜,李凌浩,韩兴国,等.土壤呼吸对温度升高的适应[j].生态学报,2004,24(11):2649- 2655.

[12] 王丽莉.温度和水分对土壤腐殖质形成与转化的影响[d].长春:吉林农业大学,2003.

土壤环境污染的特点篇(7)

土壤农药污染是一全球性问题。随着环境问题在全球范围的不断变化,土壤环境污染化学已成为环境化学不可缺少的重要组成部分[1]。在北美、西欧和澳洲等国家,随着各种点源污染得到有效控制,人们关注的焦点逐渐转移到多介质非点源污染,另外土壤环境污染的研究也受到人们日益关注。在我国,受农药使用历史、施药技术以及产品结构等因素影响,土壤农药污染较为严重,制约食品安全与农业可持续发展。随着土壤有机污染物的类型不断增多,大量难降解的有机污染物进入土壤,造成环境的严重污染,影响了农业的可持续发展。土壤中的各种环境因子对有机污染物降解转化有一定的影响,因此,研究这些因子的相互作用,可促进有机污染物在土壤中的消除。

1土壤污染的现状

相对于大气环境和水环境而言,土壤环境的污染源更为复杂,作为有机农药、化肥的直接作用对象,并随着社会发展需求,使得土壤污染物的种类极为繁多。目前,全球生产和使用的农药已达1 300多种,其中被广泛使用的达250多种。我国也已经迈入了世界农药生产和使用大国,现在,我国每年施用逾80万~100万t的化学农药,其中有机磷杀虫剂占40%,高毒农药达到37.4%,且有的化学性质稳定、在土壤中存留时间长[2-4]。大量的农药流失到土壤中,造成土壤环境受到严重污染,影响了农业的可持续发展。造成我国土壤农药污染的农药主要是有机氯与有机磷2类。尽管1985年起,我国就已禁用有机氯农药,但因早期大量使用及其难降解性,土壤中仍有残留,造成作物污染。目前,土壤污染物可以分为传统污染物及新型污染物。

1.1传统污染物

一是传统化学污染物。其又可分为无机污染物和有机污染物两大类,其中传统无机污染物包括汞、镉、 铅、砷、铬等,过量的氮和磷等植物营养元素以及氧化物和硫化物等,传统有机污染物包括DDT、六六六、狄氏剂、艾氏剂和氯丹等含氯化学农药以及DDT的代谢产物DDE和DDD,石油烃及其裂解产物,以及其他各类有机合成产物等。二是物理性污染物。指来自工厂、矿山的各种固体废弃物。三是生物性污染物。指带有各种病菌的城市垃圾和由卫生设施(包括医院、疗养院)排出的废水和废物以及农业废弃物、厩肥等。四是放射性污染物。主要存在于核原料开采、大气层核爆炸地区和核电站的运转,以锶和铯等在土壤环境中半衰期长的放射性元素为主。在这些众多的污染物种类中,以土壤的化学污染物最为普遍、严重和复杂[5]。

1.2新型污染物

近年来,土壤新型污染物受到关注,这类污染物的特点是在土壤环境中的浓度一般较低,但对生态系统的危害和对人体健康的影响较大。这些新型土壤污染物目前主要有四大类[6-7]:一是各种兽药和抗生素对土壤环境的污染。随着动物饲养业和畜牧业的发展,畜禽养殖污染中一个重要的问题就是这些兽药通过动物的排泄以及其他方式导致土壤环境的污染。与兽药污染相对应的是各种抗生素的土壤污染。随着医学事业的发展,各种抗生素将得到日益广泛的应用,由此导致的土壤污染可能会更加复杂。二是大部分溴化阻燃剂在土壤环境中有很高的持久性,能够通过食物链和其他途径累积在人体内,长期接触会妨碍人体大脑和骨骼的发育,并且可能致癌,因此引起人们关注。随着电子工业的不断发展以及各种电子产品的逐渐报废,各种阻燃剂将以各种方式进入土壤环境中,从而造成对土壤的污染。三是“特富龙”不粘锅中使用的化学物质“全氟辛酸铵”以及芳香族磺酸类污染物对土壤的污染。其中,全氟辛烷磺酸(PFOS)是纺织品和皮革制品等防污处理剂的主要活性成分,在民用和工业化产品生产领域用途非常广泛。尽管目前尚没有土壤环境中存在含量的数据,但由于PFOS本身的难分解性、生物高蓄积性和污染的广泛性,有关其土壤环境的污染问题势必将被暴露出来,并成为土壤环境污染化学面临的新课题。四是含有过敏源的植物及花粉对土壤的污染。在法国,近年来发现1种或许起源于北美的豚草属植物(Ambrosiaartem isiifolia)及其花粉,特别是这种花粉由于含有多种潜在的过敏源,能在夏天导致严重的干草热以及哮喘疾病,成为引起人们关注的一种新型土壤污染物。

2土壤环境因子对有机污染的影响

土壤中的微生物、温度、水分、气候、土壤机械组成、含水率、植物根际环境、pH 值、二氧化碳浓度等因素对土壤中有机物的分解与转化有很大的影响。除了有机污染物本身的难降解性以及生物迁移性会对有机物降解速率和效果产生影响外,土壤环境因子也会对有机污染物的迁移转化造成一定的影响。

2.1土壤微生物

有机污染物在土壤中的降解分为非生物降解与生物降解两大类,在生物酶作用下,农药在动植物体内或是微生物体内外的降解即生物降解。微生物降解是指利用微生物降解有机污染物的生物降解过程,降解微生物有细菌、真菌和藻类。虽然在厌氧和需氧条件下多氯化合物都可以降解,但是在厌氧条件下降解速率更快。尽管在好气条件下土壤也有很多分解菌存在,但是在好气的旱田条件下,由于有机氯污染物被土壤吸附,生物活性降低,可以长期残留[8]。微生物降解是消除有机氯农药的最佳途径,通常药剂在土壤中的分解要比在蒸馏水中的分解快得多,将土壤灭菌处理后,药剂在大部分土壤中对有机污染物的分解速率明显受到抑制。

迄今为止,已从土壤、污泥、污水、天然水体、垃圾场和厩肥中分离得到可降解不同农药的活性微生物。活性微生物主要以转化和矿化2种方式,通过胞内或胞外酶直接作用于周围环境中的农药。尽管矿化作用是消除环境中农药污染的最佳方式,但是自然界中此类微生物的种类和数目十分缺乏,而转化作用却相当普遍,某一特定属种的微生物以共代谢方式实现对农药的转化作用,并同环境中的其他微生物以共代谢的方式最终将农药完全降解。

研究显示DDT的分解菌至少涉及30个属,其中包括细菌、酵母、放线菌、真菌以及藻类等微生物。六六六的分解菌除了很早知道的生芽孢梭芽孢杆菌和大肠杆菌外,Matsu mura等人从各种环境中分离出71株有分解六六六能力的细菌、真菌菌株。这些分解菌包括好气性、基本嫌气性、嫌气性等各种细菌以及真菌[9]。

常规环境条件下能降解目标污染物的微生物数量少,且活性比较低,当添加某些营养物包括碳源与能源性物质或提供目标污染物降解过程所需因子,将促进与降解菌生长相关联的有机物的降解代谢,即微生物只能使有机污染物发生转化,而不能利用它们作为碳源和能源维持生长,必须补充其他可以利用的基质,微生物才能生长。在共代谢过程中,微生物通过酶来降解某些能维持自身生长的物质,同时也降解了某些非微生物生长必需的物质。

2.2土壤温度

气候变暖是当今全球性的环境问题,大气中CO2浓度的不断增加对全球气候变化起着极其重要的作用。土壤中CO2的排放主要来自土壤原有有机质和外源有机物(如植物的凋落物、根茬及人为的有机污染物投入)的分解过程[10]。全球气候不断增暖将改变各地的温度场、蒸发量和降水量,而这些变化又影响着土壤有机污染物的分解。

土壤温度影响土壤微生物和酶活性及土壤中溶质的运移,还影响土壤反应的速度和土壤呼吸速率,最终影响土壤中有机污染物的降解转化。在一定温度范围内,温度升高会促进土壤有机污染物的分解,但随着温度的进一步升高,土壤有机污染物对温度的响应程度降低。Miko发现,在平均温度为5 ℃时,温度每升高1 ℃将会引起全球范围内10%土壤有机污染物的丧失;而在平均温度为30 ℃时,温度每升高1 ℃将会使得有机污染物丧失3%[11]。

但是,在冷冻条件下关于土壤有机污染物的分解和微生物的活性还存在分歧。Neilson 研究了冷冻对碳和氮循环的影响,发现冷冻加快了土壤碳和氮的循环速率,但不同植被品种、土壤层次和冷冻程度所增加的幅度不同,而且在冷冻程度非常大时,会促进土壤呼吸和二氧化氮的流量和矿化。

2.3土壤pH值

土壤的pH值对有机污染物的吸附有很大的影响,一般来说,pH值越低,土壤对有机污染物的吸附能力越强。土壤酸碱性通过影响组分和污染物的电荷特性、沉淀溶解、吸附解吸和络合平衡来改变污染物的毒性,土壤酸碱性还通过土壤微生物的活性来改变污染物的毒性。pH值对有机污染物如有机农药在土壤中的积累、转化、降解的影响主要表现为:一是土壤的pH值不同,土壤微生物群落不同,影响土壤微生物对有机污染物的降解作用,这种生物降解途径主要包括生物氧化和还原反应中的脱氯、脱氯化氢、脱烷基化、芳香烃或杂环破裂反应等。二是通过改变污染物和土壤组分的电荷特性,改变两者的吸附、络合、沉淀等特性,导致污染物浓度的改变。

2.4土壤水分

土壤水分是土壤中水溶性成分的运输载体,也是土壤反应得以正常进行的介质。王彦辉认为森林土壤有机污染物的分解速率在很大程度上受控于环境条件,其中含水量起着决定性作用,最佳含水量为被分解物饱和含水量的70%~90%,极度干旱或水分过多都会限制土壤微生物的活动,明显降低土壤中有机污染物的分解速率[12]。但是,Olivier认为在淹水条件下有机污染物料的分解速率加快,在长期的淹水条件下厌氧微生物反复利用腐解发酵的有机物料,会导致较低的净残留碳的矿化[13]。这与淹水、嫌气条件下有机物料的分解速率慢于旱地、分解量低于旱地的传统概念不同。

在非淹水条件下,温度对有机碳分解的影响随着分解时间的延长而逐步减小。淹水条件下培养7 d以后,温度对供试物料有机碳分解的影响不随培养时间的变化而变化。当土壤含水量为300、500 g/kg时,供试物料的有机碳分解最快,而土壤含水量为200 g/kg和淹水条件下的有机碳分解较慢,空白对照培养结果显示土壤有机碳的分解速率随着水分含量的提高而加快[14]。在相同的水热条件下,有机碳的分解量与土壤黏粒含量呈负相关。

不同的土壤含水量对土壤中植物残体的分解速率和土壤腐殖质组分(胡敏酸和富里酸) 数量的影响仍存在争议。由于常规研究土壤有机污染物动态变化的方法存在不足,所以可以通过同位素示踪方法(14C示踪法或13C自然丰度法)进一步定量研究。利用同位素示踪技术可以区分原有土壤有机质与外源有机物分解转化形成的土壤新有机质,从而了解土壤中植物残体分解转化的动态变化规律。

2.5土壤机械组成

土壤质地的差异形成不同的土壤结构和通透性状,因而对环境污染物的截留、迁移、转化产生不同的效应。由于黏土类富含黏粒,土壤物理性吸附、化学吸附及离子交换作用强,具有较强的保肥、保水性能,同时也把进入土壤中的污染物质的有机、无机分子、离子吸附到土粒表面保存起来,增加了污染物转移的难度。

在黏土中加入砂粒,可相对减少黏粒含量,增加土壤通气孔隙,可以减少对污染物的分子吸附,提高淋溶的强度,促进污染物的转移,但要注意到因此可能引起的地下水污染等问题。砂质土类的优点是有机污染物容易从土壤表层淋溶至下层,减轻表土污染物的数量和危害;但是有可能进一步污染地下水,造成二次污染。壤土的性质介于黏土和砂土之间,其性状差异取决于壤土中砂、壤粒含量比例,黏粒含量多,性质偏于黏土类,砂粒含量多则偏于砂土类。

一般而言,黏性土壤中的空气较砂性土壤少,好气性微生物活性受到抑制,土壤黏粒具有保持碳的能力,其含量影响外源有机物(有机化合物、植物残体)及其转化产物的分解速率。随着土壤黏粒含量的增加,土壤有机碳和土壤微生物量碳也增加,土壤有机碳与黏粒含量呈正相关,随着土壤黏粒含量的增加,碳、氮矿化量减少,但矿化部分的碳氮比并不受土壤质地的影响。

2.6气候及二氧化碳含量

气候变化通过影响土壤水分、溶质运移和温度的变化来影响微生物的活动,从而引起土壤中有机污染物含量的变化。凉爽季节向温暖季节转化会导致土壤有机碳的损失,热、湿润的气候有利于有机污染物的分解。在秋季和冬季,土壤中微生物数量增加;在春季积雪融化后,土壤中微生物数量迅速下降,这种微生物群落的动态变化与植物碳、氮的有效性相关联。

大气CO2浓度升高提高了植物的光合作用,使20%~50%光合产物通过根系分泌或死亡输入土壤,从而间接影响土壤生态系统。有些学者认为CO2浓度升高,会增加输入土壤的碳量,刺激土壤微生物的生长和活性,加强土壤的呼吸作用,增加了土壤中有机物的分解速率[15]。多数研究是在土壤—植物系统中进行的,CO2浓度升高通过增加植物同化碳来增加根系生物量,从而增加土壤中碳量输入。于水强研究了土壤外部不同O2、CO2浓度对土壤微生物的活性和土壤有机物分解及其组分的动态变化的影响,认为低CO2浓度有利于有机物的分解和胡敏酸的形成,而高CO2浓度有利于有机物的积累和富里酸的形成。

3结语

土壤是生态环境的重要组成部分,是人类赖以生存的主要资源之一,也是物质生物地球化学循环的储存库,对环境变化具有高度的敏感性。土壤的环境因子存在着不稳定性,但是通过研究最适合土壤中有机污染物降解转化的环境,可改变受污染严重的土壤中有机污染物的含量,改善环境质量,实现可持续发展。

4参考文献

[1] 郝亚琦,王益权.土壤污染现状及修复对策[J].水土保持研究,2007,14(3):248-251.

[2] 权桂芝.土壤的农药污染及修复技术[J].天津农业科学,2007,13(1):35-38.

[3] 夏北成.环境污染物生物降解[M].北京:化学工业出版社,2000.

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[5] 周启星.土壤环境污染化学与化学修复研究最新进展[J].环境化学,2006,25(3):257-264.

[6] 唐永銮,刘育民.环境学导论[M].北京:高等教育出版社,1987:178-180.

[7] 周启星,孔繁翔,朱琳.生态毒理学[M].北京:高等教育出版社,2004.

[8] 陈菊,周青.土壤农药污染的现状与生物修复[J].生物学教学,2006,31(11):3-6.

[9] 何振立.土壤微生物量及其在养分循环和环境质量评价中的意义[J].土壤,1997(2):61-69.

[10] FANG C,MONCRIEFF J B. The dependence of soil CO2 effluxon tempe-rature[J].Soil Biology and Biochemistry,2001,33(2):155-165.

[11] 徐全胜,李凌浩,韩兴国,等.土壤呼吸对温度升高的适应[J].生态学报,2004,24(11):2649- 2655.

[12] 王丽莉.温度和水分对土壤腐殖质形成与转化的影响[D].长春:吉林农业大学,2003.

土壤环境污染的特点篇(8)

导致土壤污染的方式有很多,包括固体污染物渗沥液进入土壤,地表水和地下水污染物通过水力联系进入土壤,大气污染物降落到土壤,甚至将污染物直接向土壤倾倒等违反环保法的行为也一定程度上存在。进行土壤污染治理的前提是土壤监测,只有在掌握了土壤污染的污染物种类、成分和浓度等数据,并再次基础上对区域的土壤污染规律进行研究后,才能找到解决土壤污染问题的正确方法。本文将在分析土壤中污染物来源和迁移规律的基础上,对土壤监测的项目、点位布设和采样深度进行原则性的讨论。

1 土壤监测的项目

根据土壤应用功能和保护目标,我国将土壤划分为三类:

I类为主要适用于国家规定的自然保护区(原有背景重金属含量高的除外)、集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤,土壤质量基本上保持自然背景水平。

Ⅱ类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园果园、牧场等到土壤,土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。

Ⅲ类主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤(蔬菜地除外)。土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。

从土壤分类中可以看出,土壤监测项目的确定必须考虑两方面的因素,第一是土壤的使用功能,即土壤肥力;第二是土壤中可以通过食物链进入人体,并且易于在人体中累积的污染物。

因此对于土壤污染的监测,监测项目选择应该重点考虑持久性有机污染物、有毒有害物质和重金属。

持久性有机污染物中最突出的是含卤素有机化合物,这种污染物非常不易于被土壤中的微生物降解,因此易于通过食物链进入人体。《斯德哥尔摩公约》规定的持久性有机污染物包括三大类12种。第一类是有机氯杀虫剂,包括滴滴涕、氯丹、灭蚁灵、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、毒杀酚;第二类是工业化学品,包括六氯苯和多氯联苯;第三类是工业副产品,包括二f英(多氯二苯并-p-二f英)、呋喃(多氯二苯并呋喃)。从《斯德哥尔摩公约》中所列举的持久性有机物之中,我们可以得出结论,对于利用类型为农田的土壤污染,持久性有机污染物主要是第一类,则监测对象要根据农田的农作物类型,试用农药的种类、用量和浓度来确定;对于利用类型为工业用地的土壤,持久性有机污染物主要是第二类,则监测对象要根据工艺流程和产污环节涉及到的主要产品、副产品、污染物和原辅材料来确定,尤其要注意含氯化学工业。

对于可能向土壤中排放或者泄露的有毒有害物质,如硝基苯、氰化物等,要列为重点监测项目,可以用类比调查分析和物料衡算的方法计算进入环境土壤中有毒有害物质和元素的数量,不可忽略风险泄露的可能性。

重金属如汞、铅、镉、铬等易于在土壤中累积,不易通过土壤治理和修复的方法清除,对农作物的危害很大,如烷基汞等有些重金属可以通过食物链进入人体富集,对人体的伤害很大。因此,重金属应该列为重点土壤污染物监测项目。

2 土壤监测的点位布设和取样深度

土壤污染点位的布设要研究污染物的来源和迁移规律,通过对污染物来源和迁移规律的研究来分析土壤中污染物浓度的分布。应重点布设在污染严重区域和土壤环境敏感区域,同时污染点位的布设要考虑风险监测和例行监测的需求。土壤中污染物的来源和迁移主要有以下三个途径,根据各自途径的特点和规律采取不同的监测布点方式:

(1)固体污染物堆放在土壤表层,在防渗措施和雨污分流措施不完善的情况下,随着雨水以渗滤液的方式进入包气带,随着地下潜水扩散,在地质结构比较脆弱的地方有可能越层进入承压水层。或者固体污染物地下储存,在防渗措施不完善的情况下,渗滤液直接进入潜水层和承压水层。在这种情况下,土壤污染监测的若干点位应该布设在地下水径流方向的下游一定范围内的土壤环境敏感点,同时可以在地下水径流方向的上游布设一个参照点。在取样深度方面,靠近污染源的一定范围内,考虑到土壤表面到包气带再到潜水的污染物迁移过程,应该兼顾表层和深层土壤,重点监测表层土壤;远离污染源一定距离后,考虑到污染物从潜水通过毛细作用到包气带再到土壤的迁移过程,应该兼顾表层和深层土壤,重点监测深层土壤。

(2)大气污染物排放源,污染物在空气中飘散一定距离后降落到土壤。这种情况下土壤污染监测点位的布设要综合考虑气象条件、地形条件、污染源方位和污染物飘散特性等情况,根据污染物在下方向一定距离内的近地面浓度分布,在近地面浓度较高的区域和下方向土壤环境敏感点布设监测点位。考虑到这种情况下污染物浓度比较低,所以通过包气带进入潜水的可能性比较低,取样深度重点考虑表层土壤。

(3)地表水携带的污染物进入土壤,主要通过两种方式,第一种是污染物随着地表水的漫滩进入土壤,在丰水期尤其明显,这种情况下监测点位应该布设在漫滩区域,丰水期监测范围和频率要大于平水期和枯水期。考虑到这种情况,地表水和受污染土壤的接触时间段,监测点位采样深度应重点考虑表层土壤。第二种是地表水中的污染物通过水力联系进入地下水,进而随着地下水污染土壤,在地表水和地下水水力联系紧密的水文地质结构趋于尤其明显,这种情况下监测点位应该布设在地下水径流方向的下游,取样深度应重点考虑深层土壤。

3 结语

土壤监测点位的布设,污染项目的选择和取样应该根据该地土壤污染的机理、途径和过程,坚持有所侧重和代表性的原则进行具体分析,才能让监测结果有针对性和可靠性。

参考文献:

[1] HJ/T166-2004.土壤环境监测技术规范[S].

[2]陆泗进,王业耀,何立环.中国土壤环境调查、评价与监测[J].中国环境监测,2014,06:19-26.

土壤环境污染的特点篇(9)

到2030年,全省土壤环境质量稳中向好,农用地和建设用地土壤环境安全得到有效保障,土壤环境风险得到全面管控。到本世纪中叶,土壤环境质量全面改善,生态系统实现良性循环。

《方案》共提出10条任务、38款具体措施,每项工作都明确了牵头和参与部门,便于贯彻落实。

《方案》要求全面落实土壤污染防治属地责任。县级以上政府对本行政区域的土壤环境质量负责,并要于2017年6月底前分别制定并公布土壤污染防治工作方案,确定重点任务和工作目标,工作方案报上一级政府备案。

作为参与《方案》编制的主要专家,广东省环境科学研究院总工程师肖荣波博士对该《方案》亮点进行了解读。

明确目标:2020年污染土地安全利用率90%

记者对比发现,与国家“土十条”明确了3个阶段的目标相比,广东《方案》增加了2018年的工作目标――到2018年底,全省土壤环境监管体系基本建立,土壤环境质量监测网络投入运行,农用地土壤环境质量状况进一步查清,建设用地分用途风险管控制度全面实施。

对此,肖荣波表示,广东增加了2018年的短期目标,是因为广东前期在大力实施重金属污染综合防治、积极开展部分地区土壤污染调查、污染土壤治理修复试点示范等方面已开展一系列工作,并取得初步成效。为了更好的延续现有“治土”工作,当前主要着力于补短板和强化土壤污染防治的基础能力建设,以便于《方案》对各地近期工作进行指导和落实。

《方案》还对2020年、2030年的目耸迪置魅妨司咛逯副辍52020年,受污染耕地安全利用率达到90%左右,污染地块安全利用率达到90%以上,韶关市提前一年完成。到2030年,受污染耕地安全利用率达到95%以上,污染地块安全利用率达到95%以上。

肖荣波解释,国家也把安全利用率作为土壤污染防治的一个核心指标。土壤污染治理是长期的过程,该指标强调的是污染土壤采取治理措施后,风险得到防控并能安全利用。例如轻度、中度污染耕地可以通过农艺调控、替代种植得以重新安全利用。根据环保部数据,全国耕地土壤点位超标率为19.4%,广东这个比例会更高一些。所以根据实际,把全省2020和2030年的阶段目标分别定在90%和95%。接下来国家和省里会就土壤的安全利用出台一系列技术要求,以具体指导各地的土壤污染治理。

打好基础:2018年底前查明农用地土壤污染状况

“治土”先要摸清现状,才能有的放矢。对此《方案》把开展“土壤环境详查,查清土壤环境质量状况”放在第一条,并要求建立土壤环境质量监测网络。2018年底前,完成全省土壤环境质量监测网络建设。2020年底前,实现土壤环境质量监测点位所有县(市、区)全覆盖。

“此前农业、环保等部门也对我国土壤污染状况做过调查,但存在密度偏低、技术指标不统一等问题。”肖荣波说,《方案》对此提出了更详细的要求,2018年底前,查明农用地土壤污染面积、分布及其对农产品质量的影响,构建农用地土壤环境质量基础数据库。2019年底前,韶关及珠三角各地级以上市完成重点行业在产企业用地土壤环境质量调查,掌握土壤污染面积、分布及其环境风险情况,其他地区于2020年底前完成。

建立农用地土壤环境质量状况和重点行业企业用地土壤环境质量状况定期调查制度,每10年开展一次。

突出重点:有色金属矿采选等12大行业作为监管重点

“由于不同地区的土壤、环境和社会经济条件千差万别,这就要求地方‘土十条’的编制要因地制宜,体现区域特色。”肖荣波表示。

例如在土壤污染重点监管行业方面,《方案》结合广东实际,确定了以有色金属矿采选、有色金属冶炼、石油加工、化工、焦化、电镀、制革、医药制造、铅酸蓄电池制造、废旧电子拆解、危险废物处理处置和危险化学品生产、储存、使用的12大行业重点监管行业。

与国家“土十条”提出的八个重点监管行业相比,广东的《方案》少了石油开采,根据地方产业及其污染特点,增加了医药制造、铅酸蓄电池制造、废旧电子拆解、危险废物处理处置和危险化学品生产、储存、使用等。《方案》对这些重点监管行业从土壤环境调查、环境影响评价、建设用地准入管理、污染防治、加大执法力度等方面都做出了严格要求。

在区域目标和任务设定上,也体现了区域差异化要求,如《方案》针对韶关市涉重金属行业集中、土壤污染突出的问题,提出了在韶关仁化、曲江等矿产资源开发集中区域实行重点污染物特别排放限值、建设土壤修复技术研发评估与工程示范基地,通过省市共建先行区创新土壤污染防治机制;针对珠三角地区工业发达、污染地块密集等特点,提出了珠三角各地级以上市制定土壤污染治理与修复规划,部分城市开展污染地块环境监管试点、率先实施重点行业企业和公用设施用地土壤环境调查评估制度。

联合监管:土壤环境要求纳入城市规划与供地管理

近年来,城市楼盘用地的土壤环境状况亦屡屡引起舆论关注。在建设用地责任监管上,《方案》着重将国土资源、城乡规划和环境保护部门的监管责任落实上,进一步明晰细化,着重污染地块再开发全过程环境监管。

“《方案》要求,将建设用地土壤环境管理要求纳入城市规划和供地管理,土地开发利用必须符合土壤环境质量要求。”肖荣波指出,国土资源部门要合理规划土地用途,结合土壤环境质量加强土地征收、收回、收购、转让和改变用途等环节的监督管理,严格建设用地审批。

城乡规划部门要合理规划、科学论证功能布局和用地性质,加强城乡规划的实施、审批管理和污染地块再开发利用建设项目的施工审批管理。

环境保护部门要加强对建设用地土壤环境状况调查、风险评估和污染地块治理与修复活动的环境监管。

同时,要建立环境保护、国土资源、城乡规划等部门间的信息沟通机制,实行联动监管。

《方案》提出污染土壤的全过程环境监管要求,实行“三备案,一公开”的土壤环境监管制度,即规定污染地块进入用地程序前需要开展土壤环境调查评估、编制治理与修复实施方案、进行治理与修复效果评估三个环节,相关报告或结果报环境保护、国土资源、城乡规划等部T备案,其中治理与修复效果评估结果要向社会公开。

先行试点:多元试点打造“治土”广东样板

土壤环境污染的特点篇(10)

中图分类号:X131.3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)10(a)-0071-02

近年来由于人类科技的不断进步和工农业的迅猛发展,土壤环境中的污染物种类和总量日渐增长,使得土壤环境重金属污染很少以单元素的形式存在,多滴两种或者多种元素共存,即多种重金属元素形成重金属复合污染(Teutsch N et al.,2001年)。土壤环境中各种重金属的赋存形态因为不同重金属元素彼此的各种相互作用如络合、吸附-解吸及氧化-还原等各种理化作用制约,而且重金属元素的移动性、生物有效性和生理毒性对重金属彼此作用有着显著响应关系(Tandy et al.,2009年)。这也是形成土壤环境重金属复合污染对生态系统的影响效应不同于单一元素重金属污染的主要因素。至此,重金属复合污染已然成为环境科学研究中又一个热点(Zhong et al.,2012年)。

1 土壤重金属污染

重金属通常是指比重等于或大于5.0 g・cm-3的金属,如汞、镉、铅、镍、铜、铁、锰等(Adriano,2001年);砷是介于金属与非金属之间,与重金属元素的环境效应和化学特性存在诸多相近之处,所以一般研究中将砷元素纳入重金属元素范畴(陈怀满,2005年)。

土壤环境重金属污染的特点是滞后性、隐蔽性、有毒性、难降解和污染现象不明显,但重金属含量在环境中形成污染效应后,对环境影响不容易改变和去除,具有较强的顽固性(郝春玲,2010年)。经调查,在我国大部分省份土壤环境中都存在程度不同、种类各异的重金属污染(王恒,2014年)。全国每年遭到重金属污染影响的粮食数量超过1 200万t,带来的经济损失超过200亿元(王燕等,2009年)。

重金属元素不仅在食物链的各级生物中不断传递进而富集,而且通过一定的生物作用转变成为毒性更强的大分子有机化合物,所以说重金属污染对于整个生态系统影响不仅是停留在让土壤环境质量下降,减少农作物产量和影响农作物品质,甚至对人类及动物的健康产生威胁;对于生态环境中其他要素都产生负面效应。

2 重金属复合污染

通常我们说绝对单一一种重金属元素污染环境的情况是不存在的,重金属元素在环境介质中都是相伴共存的。

一般认为的复合污染是指同一环境介质(土壤、水、大气、生物)受到多元素或多种化学品(多种污染物)对其的同时污染(陈怀满等,2002年)。因此土壤重金属复合污染可定义为:在土壤介质中,两种或两种以上重金属元素同时存在,满足各种重金属元素的赋存浓度大于国家土壤环境质量标准或者没有超过相应标准但对于土壤环境质量已经产生影响作用的土壤污染(周东美等,2005年)。重金属复合污染中各种重金属元素相互作用极其复杂,并且重金属复合污染在土壤环境中更为普遍,因此重金属复合污染相关研究工作也成为环境污染领域重要开拓方向之一。

3 重金属复合污染特点

相对于单一重金属污染,土壤重金属复合污染中重金属迁移转化遗存效应的影响因素更多且更为复杂。研究者在1939年提出复合污染效应分为叠加效应、同向效应和驳斥效应3种不同类型(何勇田,1994年),其基本内涵是:叠加效应产生的毒性效果等于各污染物单独作用的毒性效果叠加之和;驳斥效应的毒性效果小于各污染物单独作用的毒性之和;同向效应产生的毒性效果大于各污染物单独作用的毒性效果之和。此外,在美国相应研究中将重金属复合污染的相互作用定义为单元素作用、协助、竞争、累积和屏障作用(Wallace,1982年)。

通常情况下,因为有着相近性质的不同重金属元素更容易对生态系统造成复合污染,而且不同重金属之间的相互作用会随着各自存在浓度的不同表现出特有的效应模式。镉锌复合污染研究表明,土壤中的锌元素浓度不同时,锌元素与镉元素对于水稻生理指标的联合作用效果存在差异。当土壤中锌元素添加浓度为100 mg/kg时,水稻生物量随镉元素浓度增加而不断升高,镉锌之间在此浓度时表现出同向效应;当锌元素添加浓度为200 mg/kg或者400 mg/kg时,水稻的生物量会因为镉元素浓度的增加反而降低,镉锌之间存在驳斥效应(周启星等,1994年)。

在土壤中存在铅镉复合污染情况下,因为铅元素可以争夺镉元素的土壤中的接触点位,促使镉元素活性增加,进而产生同向效应,使得土壤中镉元素的生物有效性提升,导致土壤-植物系统中镉元素的迁移转化更容易发生。(王新等,2001年)。

土壤中元素的含量和其与共存元素相互之间效应决定着生长在该土壤植株中的元素。研究表明,镉、铅、铜、锌、砷生理毒性呈现出对水稻苗的剂量与效应的正相关,表现出随着重金属添加浓度增加毒性作用越严重的现象。土壤环境中重金属复合污染存在两元素、三元素和多元素共存的各种组合形式。

参考文献

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