曹海兵
摘 要:隨著我國經濟的飛速發展,土壤污染形勢越來越嚴峻,造成嚴重的生態破壞和經濟損失。該文分析了土壤污染的來源,介紹了4種常見的土壤污染治理技術,以期為今后土壤污染治理工作提供借鑒。
關鍵詞:土壤污染;危害;來源;治理技術
中圖分類號 X53文獻標識碼 A文章編號 1007-7731(2020)13-0133-02
Abstract:With the rapid development of China′s economy, the situation of soil pollution becomes more and more serious, causing serious ecological damage and economic losses. This paper introduces the harm and source of soil pollution, and analyzes 4 common soil pollution control technologies, in order to provide reference for future soil pollution control work.
Key words:Soil pollution; Harm; Source; Management technology
近年來世界土壤污染問題日益凸現,尤其是發展中國家,對生態環境、食品安全以及人類健康構成嚴重威脅,土壤污染已成為全球土地資源減少的重要原因之一[1]。在我國經濟高速發展過程中,土壤污染數量日益增加,范圍不斷擴大,污染程度也逐漸加重,尤其在經濟發達地區和老工業基地,其土壤中重金屬物質和農藥殘留物嚴重超標,極大威脅著農作物的安全生產,對水體健康也有一定的安全隱患[2]。為進一步緩和矛盾,保護最低耕地面積紅線,保證糧食生產安全,開發高效安全的土壤污染治理技術顯得尤為重要[3]。土壤污染治理技術的研究始于20世紀70年代后期,我國的土壤污染治理技術研究開始相對較晚,在“十五”期間才得到重視[4]。土壤污染治理技術很多,但是由于各地區的氣候條件、土壤性質、污染程度各不相同,而且土壤污染具有一定的復雜性、多樣性及復合性等特點,為降低土壤污染帶來的經濟損失,實現經濟綠色、可持續發展,在進行土壤污染治理時要考慮土壤的性質、污染物的特性等各方面的影響因素,尋找經濟、適合的治理方法[5-6]。目前還沒有發現可以適用于所有污染土壤的治理技術,因此土壤污染治理工作極具挑戰性,已成為當今環境科學、土壤學、農業工程等領域研究的熱點。
1 土壤污染來源
土壤污染是指人類的生產和生活活動而產生的污染物未經過合理處理而進入土壤并積累到一定程度,引起土壤質量惡化、功能降低的現象[3]。受污染過的土壤危害性潛伏期比較長,并且具有一定的隱蔽性。土壤中污染物過多,超過土壤的自凈能力,會引發土壤質量惡化、功能降低,植物生長受到抑制。另外重金屬等有害物質或農殘等分解產物在土壤中逐漸積累,并間接被人體吸收,從而危害人體健康[7]。
我國土地資源地區分布不平衡,可開發后備資源少,土壤污染會加重我國可用土地資源的緊缺現狀并一定程度上限制我國經濟的增長[8]。土壤污染還可能導致大氣污染、地表水污染等其他一系列生態環境問題。另外我國土壤污染類型多種多樣,存在著新舊污染物共存、有機無機復合污染的局面[9]。
1.1 工業廢物 某些中小型企業經營不夠規范,管理松散,為降低生產成本,將生產過程中產生的廢水、廢氣和固體廢棄物等僅簡單處理后便偷排到土地中,造成土壤嚴重污染,如土壤重金屬污染、機油污染等[10]。
1.2 化肥、農藥、地膜殘留 根據相關研究數據顯示,我國農藥、化肥的使用量居于世界首位,許多農民棄用有機肥,大量改用氮肥和磷肥。過度使用這類肥料會導致土壤急劇酸化,土壤嚴重板結。農業生產殘留的地膜若得不到及時回收,也會對土壤造成污染,對環境可持續發展構成嚴重威脅。
1.3 生活垃圾 部分農村缺少相應的垃圾處理設備,垃圾隨意丟棄,導致有害物質滲透到土壤中,造成嚴重污染。一些城區的生活垃圾沒有經過處理直接傾倒到農村,破壞農田的生態系統,進一步加劇了土壤的污染形勢。
1.4 礦山采冶 采礦業是土壤污染的一個重要渠道。采礦釋放出的有害物質會進入空氣和水流,污染土地及農作物。采礦、冶煉的尾礦和殘渣中的重金屬等有害物質極易在酸性條件下釋放、浸出,隨雨水等向周邊土壤遷移,導致嚴重的土壤污染。
2 土壤污染治理技術
土壤污染治理是指采用化學、物理和生物等方法,將土壤中的污染物轉化為低毒或無毒物質,降低土壤中有害物質的濃度,阻斷污染物進入食物鏈,防止對人體健康造成危害。與發達國家和地區相比,我國土壤污染治理工作起步較晚,但近10年來我國土壤污染防治工作取得了積極進展[11]。目前土壤污染治理技術通常可分為物理修復治理技術、化學修復治理技術、生物修復治理技術及聯合修復治理技術。
2.1 物理修復 物理修復技術是指通過挖掘、加熱等物理過程將污染物從土壤中去除或分離的技術[12]。其中熱處理技術主要包括熱脫附、微波加熱和蒸汽浸提等技術,采用直接的加熱或間接熱交換的方式,對污染物及其介質進行加熱處理而脫除土壤中的污染物,目前已經應用于苯系物、多環芳烴、多氯聯苯和二噁英等污染土壤的修復[1]。物理修復技術實施周期短,可處理多種污染物,但成本較高,處理工程偏大。
2.2 化學修復 土壤污染的化學修復技術發展較早,主要通過添加化學藥劑將土壤中有害物質固定住或降解為低毒性物質,主要有固化穩定化技術、電動力學修復技術、淋洗技術、光催化降解技術等。化學修復技術能夠快速高效地修復土壤,但所用藥劑可能會產生二次污染。
2.3 生物修復 生物修復技術是指利用微生物、動植物等的代謝過程將土壤中的污染物轉化為二氧化碳、水等無毒物質的過程。21世紀生物修復技術在全球范圍內得到了快速發展并被廣泛應用于土壤治理,其可以分為微生物修復技術、植物修復技術以及生物聯合修復技術。生物修復技術被證明是修復土壤污染的最經濟有效且綠色的環保技術,具有投資低廉、操作方便、經濟可靠等優點,但存在所需修復時間較長、受污染物類型限制等不足[13]。
2.4 聯合修復 為提高土壤污染治理效果,破除單一土壤修復治理技術的瓶頸,實踐中多使用2種及以上的土壤污染治理技術共同治理土壤污染問題,從而解決多組分、多種類的復合混合污染物污染的土壤修復。土壤污染聯合修復技術屬于國家重點支持的環保產業和高技術服務業,其目標是實現污染土壤的原位治理修復,具有廣闊的應用前景。聯合修復技術中研究和應用較多的有微生物或動物與植物聯合修復技術、化學或物理與生物聯合修復技術、物理與化學聯合修復技術[14]。
3 結語
土壤污染治理已經成為當代生態恢復、農業發展的重要基礎,而相應的土壤污染治理技術的應用與研究也越來越受到關注和重視。雖然我國土壤污染治理技術研究起步較晚,但近10年也取得了飛速發展。我國應該持續研究推廣土壤修復技術,健全法律制度,增強土壤治理監督力度,為現代生態恢復、農業發展奠定基礎。
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(責編:徐世紅)