解麗娟 郭光光 謝志遠
摘要:本文簡要介紹了當前土壤重金屬污染現狀,并提出重金屬污染土壤的生態治理原則,分析了目前修復技術存在的問題并給出相關改善策略,希望能夠對治理土壤污染問題提供一定幫助。
關鍵詞:重金屬污染;土壤整治;現狀及治理原則;問題及策略
1 前言
土壤重金屬污染問題一直以來都是國家重點關注的熱門話題,雖然近年來國家也為治理重金屬污染制定了許多策略方針,但治理成本居高不下,效果也不盡如人意,甚至還有二次污染的現象。因此加大對重金屬土壤污染治理的研究力度,不斷探索新的治理方法和技術,采用適當的手段來保護土壤環境具有重要意義。
2 我國土壤重金屬污染研究技術現狀
目前比較常見的重金屬土壤處理方法有化學法、統計分析法和對比法。這些方法通過分析被重金屬污染的土壤現狀,得出準確的分析數據,科研人員便可以此制定有效的處理措施。但這些方法也存在著一些局限性。比如,分析的區域范圍相對較小,無法快速全面地實現對土壤環境的準確監測,只能通過小塊區域的分析數據去預估整體區域的污染現狀。我國地域遼闊,各區塊污染因素復雜多變,相關單位之間缺乏有效聯動性,檢測能力也參差不齊,可能會在部分污染區域產生誤差和誤判,這就導致無法將重金屬土壤污染問題徹底解決。
3 重金屬污染土壤的生態治理原則
3.1 經濟建設與環境保護協調發展
綠水青山就是金山銀山。政府在開展城鄉規劃以及經濟建設的過程中,一定要兼顧環境保護工作,做到全面布局、統一規劃,不能以經濟發展為唯一目的而破壞生態環境,堅決不能將環境保護和經濟發展進行對立。我國正處于發展的關鍵時期,必須嚴格把控環境與經濟的協調性發展,堅持走可持續發展道路,避免頭重腳輕忽略環境建設。
3.2 誰開發誰保護,誰污染誰治理
目前我國經濟建設的問責機制還有待完善。堅持以“誰污染誰破壞,誰承擔責任”的原則,加強相關指標的考核,依照相關法律法規執行工業生產以及環保檢測,還要對生產企業和個人加強環保教育,加大對于違法、違規企業和人員的懲罰措施。如在淮河污染的治理過程中,各生產企業統一籌集處理污染物的專項資金,安裝治污設施,努力使排放的污染物達到國家標準,對于無力使治污達標的企業和工廠采取停產處理。
3.3 堅持“控制增量、減少存量”的原則
重金屬污染土壤的生態治理本身是一項長期的工程,若過于盲目追求成效往往會得不償失,在實際處理過程中應當有足夠的耐心。首先要深入實際掌握重金屬污染土壤的各項信息,以此為課題思考討論出不同的生態治理方式,保證治理措施的科學性與實用性,控制增量。對于“歷史遺留”的地區,開展以安全利用為目的的安全管控或修復。
4 土壤重金屬污染引發的問題
4.1 對植物的影響
土壤重金屬污染最直接的影響就是植物生長。植物通過根莖向土壤中獲取養分,重金屬污染也會隨之進入植物體中,使植物失去原本的活性。很多生命力脆弱的植物無法生存,而有些植物在吸收了土壤中的重金屬后,雖然不會立即死亡,但若長期積累可能會造成一些不可逆的負面效應。比如重金屬鎘能夠破壞植物體內的葉綠體結構,使得植物無法快速有效的合成葉綠速,長期以往會造成葉面發黃、葉脈組織萎縮等現象。另外一些重金屬元素還會嚴重破壞植物體內的活性酶,降低酶的活性,造成植物死亡。我國是農業大國,土壤污染會直接威脅到農業經濟的發展,糧食安全也會受到嚴重影響。
4.2 對生物的影響
土壤重金屬污染會間接對生物體造成嚴重影響。人或其他動物食用了被重金屬污染的植物后,重金屬元素會在體內不斷積累,有些元素極難代謝,體內大量的微生物和有益菌會被重金屬直接殺死,身體免疫系統受到破壞,各種活性酶的活性下降,蛋白質會出現變性現象,嚴重影響身體健康。外部生存環境也會受到嚴重威脅,生態鏈會受到直接影響,整個生態系統會發生失穩現象。如果土壤中重金屬濃度過高,微生物便無法對土壤中的腐爛物質進行分解,這會直接影響后續植物的生長,對整個生態系統是極為不利的。
4.3 對土壤的影響
重金屬對于土壤的污染主要表現為對土壤酶的影響,土壤酶是動物或者植物分解分泌物之后產生的一種物質,它是檢測土壤活性的有效物質。而當這種酶與重金屬相遇并發生反應后,原有的結構會遭到破壞,降低整個土壤中酶的活性,使其無法完成各種化學成分的循環,進而影響生態系統的穩定性,威脅到以土壤為生存的所有生物群體。
5 土壤重金屬污染的治理措施
5.1 物理修復技術應用
目前在治理重金屬的過程中比較常見的手段就是物理修復技術,其根本作用原理是在不改變重金屬污染物的化學性質的前提下,通過物理手段,如換土、翻土和熱處理等措施,實現對重金屬的改善和修復。換土是將被污染的土壤挖走,并向其中填鋪未被污染的土壤;翻土則是將地下深度較深且未被污染的土壤層翻到表面;熱處理則是利用對重金屬污染土壤進行一定的加熱處理,令其揮發而凈化土壤。這些方法雖然便捷,但是都無法徹底解決土壤的重金屬污染,被埋到深處和被替換出的土壤依然存在著重金屬污染的問題。
5.2 減少化學農藥使用
土壤的重金屬污染在一定程度上也來源于農藥的不合理使用。為了有效治理污染土壤,地方政府部門可以適當的進行農藥管制,減少高毒性農藥的使用量,科學規范化的使用農藥。同時還要加大對市場上農藥成分的檢查力度,重金屬成分含量較高的農藥要明令禁止,倡導鼓勵廠家生產低殘留的無毒化肥,農民在使用化肥農藥時還要注意使用間隔時間。政府可通過分擔財政經濟壓力的手段,來幫助農民減少化肥用量和周期頻次,避免對整個土壤造成嚴重破壞,可以通過用有機肥代替農藥的方式來減少對土壤的污染和破壞。
5.3 分級管理土壤污染
目前對于重金屬土壤污染的問題有多種治理方法和手段,由于其有著較強的針對性和技術要求,所以相對來說開展工作之前一定要對土壤污染程度進行有效鑒別。開展土壤的治理工作一定要首先明確污染物的具體含量和種類,根據國家相關制定的標準對其進行檢測,確保整個過程的公開透明,再根據所含的重金屬成分和分布來確定污染等級,從而采取有針對性的治理方法。如果遇到沒有污染的土壤要對其采取有效的保護措施。如果發現農作物受到了污染要及時銷毀,避免流入市場,對不同區域的污染要制定與之匹配的修復計劃和手段。
5.4 動植物修復技術
一些植物本身具有吸收重金屬的能力,可以利用植物的特性,達到修復被重金屬污染的土壤的目的。不同種類的植物吸收重金屬的類別和能力也不盡相同,因此我們要在種植前,根據當地的土壤、氣候條件,以及被土壤污染的重金屬種類來選取最適宜的植物進行種植,以達到最好的修復效果。比如芥菜和鴨拓草可以吸收污染土壤中的鎘元素,紫云英能夠吸收土壤中硒元素等等。利用植物對重金屬元素的吸收處理受污染的土壤,方法簡單、經濟且不易產生二次污染,值得大力推廣。土壤中生活著的一些低等動物,我們也可以利用這些動物在土壤中的捕食、呼吸和代謝活動,對重金屬進行吸收和轉移,但是這種技術并不適合對重金屬污染程度較高的土壤進行修復。
6 結語
綜上所述,土壤重金屬污染問題一直以來都是人們所關心的重點話題,必須要引起相關單位的重視。通過一系列科學有效的手段,加大對于受污染土壤的分析,采取與之相對應的修復措施和手段,確保重金屬污染土壤得到恢復,是保證我國農業發展的基礎條件,所以在未來的發展中應重點關注對重金屬排放以及土壤治理問題。
〔嶺南股份科技創新項目(ky-0072)試論我國土壤污染的現狀、危害及其策略:東莞市院士工作站項目(DGYSZ-2018-06)〕