林淮
(廣東省廣州生態環境監測中心站,廣州 511400)
土壤在人類生產生活中發揮重要作用,能夠為植物生長提供營養肥力,為人類社會建設提供機械支撐。隨著人類社會的發展,工業與農業生產中的部分廢物也對土壤環境造成破壞,工業廢物、農業肥料等造成土壤污染,不僅影響土壤的正常功能,也威脅人體健康。近年來,我國土壤污染問題頻發,對土壤重金屬污染展開調查和治理,有利于了解土壤污染的實際情況,對土壤污染進行有效控制,促進農業生產環境與人居環境改善。
本次土壤重金屬污染調查涉及廣州市花都區、白云區與南沙區,為摸清土壤重金屬污染區域周邊情況,根據地形地貌、大氣污染擴散、污水灌溉等特征布點,展開現場調查,擴大監測范圍。
現場調查需要收集資料,盡可能詳細了解勘查區情況,如地理位置、地質條件、地貌特點、土壤類型和氣候特征等,收集當地植被、生態系統、農業生產與土地利用情況等資料[1]。為了保證后續土壤污染調查順利進行,要格外重視廢品回收、廢品堆放、廢品加工處理等區域的資料調查,注意應用遙感技術進行區域調研,并拍攝周圍照片保留圖像資料[2]。
制定詳查方案,根據灌溉水流方向、疑似污染場地位置、地形地貌等情況,將勘查區劃分成網格作為詳查布點區域,并結合周邊環境情況在待測區域上方布置對照點位。點位布置需要結合土壤污染調查的實際情況進行規劃,布點完成后應該統計點位信息,并按照相關要求采集樣品[3]。
采樣必須嚴格遵循相關要求,若現場條件限制導致中途無法正常采樣而需要調整點位,要做好記錄并保留相關證據,明確新的采樣點坐標。在采樣前后,要對現場進行全方位拍攝,以采樣點為中心設置采樣區(規格20 m×20 m),按照雙對角線法采集5 個分點樣品。各分點樣品混勻后,用四分法取1~2 kg 混合土樣裝入樣品袋作為一個樣品,并注意保留適量樣品[4]。采集剖面樣品時,要根據采樣要求合理規劃剖面規格,按照土壤發育層次自下而上分別采集不同層的土樣,并注意器材控制。樣品采集應該避免使用金屬器具,可采用竹刀。采樣后,填寫樣品標簽,將采樣時間、地點、樣品編號、監測項目、采樣深度和經緯度記錄下來[5]。樣品采集后及時送入實驗室,采樣人員、樣品管理人員與樣品分析人員做好交接,其間需要做好土壤樣品核對,在流轉單上簽字確認。
土壤樣品流轉后,要結合土壤污染調查要求確定監測項目,一般需要監測土壤理化指標與無機污染物。土壤理化指標包括土壤pH、有機質含量、陽離子交換量等,無機污染物則主要為鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅和鎳等重金屬。明確監測項目后,開始制備樣品,依次完成風干、粗磨、細磨等操作,而后進行樣品測定[6]。根據國家土樣分析測試要求,對樣品進行前處理,并合理利用電位法、容量法、原子吸收分光光度法等對土樣的pH、有機物含量、重金屬含量等進行測定。
土壤樣品監測要加強質量控制,確保各項工作流程合乎規范,能夠得出準確的監測結果[7]。此外,要合理選擇土壤污染調查評價標準與方法,了解土壤污染的詳細情況,為后續治理提供數據支持。
花都區共設置23 個監測點位,包括15 個詳查點位和8 個加密點位。土壤樣品pH 介于4.59~7.55,整體表現為弱酸偏中性;有機質含量為0.94%~2.68%,均值為1.42%;陽離子交換量為4.83~15.00 cmol/kg,均值為8.21 cmol/kg。花都區23 個土壤采樣點位均無重金屬含量超標,從整體上看,該區土壤理化性質指標和各重金屬元素含量變化不大。花都區土壤重金屬綜合污染指數介于0.23~0.71,均值為0.44,全部點位處于清潔(安全)水平,詳查點位均未超過國家土壤環境質量風險篩選值。剖面點位監測結果顯示,總汞值按剖面由上往下呈現先減后增趨勢,未超過風險管控標準。
白云區共設置11 個監測點位,包括7 個詳查點位和4 個加密點位。土壤樣品pH 為5.08~6.73,均值為5.84,整體表現為酸性;有機質含量為0.52%~3.51%,均值為1.78%;陽離子交換量為6.19~14.60 cmol/kg,均值為9.44 cmol/kg。土壤監測中,汞超標點位有3個,砷超標點位有1個,從整體上看,白云區土壤理化性質指標和各項重金屬含量變化不大。本次詳查發現,11 個點位中,3 個點位汞含量和1 個點位砷含量超過國家土壤環境質量風險篩選值,超標點位均處于灌溉水流方向下游,其含量均未超過風險管制值。白云區土壤綜合污染指數介于0.30~1.65,均值為0.73。剖面點位調查結果顯示,總汞值按剖面由上往下總體呈上升趨勢,根據風險管控標準,均未超標。
南沙區設置16 個監測點位,包括11 個詳查點位和5 個加密點位。土壤樣品pH 為4.39~7.75,均值為5.58,大多數點位土壤酸性較強;有機質含量為1.06%~3.39%,均值為2.30%;陽離子交換量為4.96~20.60 mol/kg,均值為15.92 cmol/kg。5 個點位土壤出現鎘含量超標現象,其余重金屬含量未超過土壤環境質量風險篩選值和風險管制值,南沙區土壤理化性質指標和各項重金屬含量變化不大。南沙區土壤綜合污染指數為0.27~1.00,均值為0.72。土壤加密點位未發現有重金屬含量超過土壤環境質量風險篩選值,因此沒有進行剖面點位監測。
加強土壤污染源管理是治理土壤重金屬污染的根本途徑。土壤重金屬污染治理需要關注污染物的主要來源,對工業、農業等活動中產生的污染物進行科學管控,避免污染持續擴散,保證土壤環境安全。要結合土壤重金屬污染調查結果,全面分析污染源,了解工業與農業生產中的污染物排放情況,有效控制污染源。為了消除土壤污染,要積極調整工業布局,關注工業企業新建、擴建與改建過程的污染物控制[8]。通過調研,了解監測區域的重點企業污染排放情況,加強檢查和監管,要求企業通過技術創新、工藝改造等方式實現升級,避免重金屬污染土壤。
農田土壤治理前,要明確農田土壤污染現狀,根據土壤環境質量的風險管控標準,分析農田土壤污染調查結果,了解農田土壤中微生物、重金屬等的基本情況,并根據農田土壤污染物種類,合理選擇植物吸附、生物降解等方式進行污染治理[9]。在處理重金屬污染時,可以根據重金屬的種類,選種具有較強吸收能力的植物,吸收土壤中重金屬,改良土壤;可以利用蚯蚓、微生物等對土壤中有機農藥和重金屬進行處理,改善土壤質量;合理使用抑制劑,對土壤中重金屬進行沉淀。另外,農田土壤增施有機肥,換土深翻,也有利于治理土壤重金屬污染。
先進農業技術的使用有利于減少農藥、化肥不合理應用造成的土壤污染。在土壤污染治理中,應該重視農業技術推廣,宣傳農藥不合理使用的危害,積極構建科學的化肥、農藥管理體系。農業生產要按照規范指導科學使用農藥,避免農藥危害土壤環境。當前,要重視先進生產技術研發,推廣生物防治技術和有機肥,引導農業生產者了解先進農業技術,科學從事農業生產活動。
加強土壤環境監測有利于及時發現土壤污染,并及時處理。當前,可利用信息技術建設土壤環境質量監測平臺,建立完善的監測體系,充分發揮土壤環境監測的作用。另外,要分析不同的土壤環境監測需求,引進新型監測技術,提升監測人員專業能力。未來,要加大土壤污染處理力度,減少污染物對土壤環境的負面影響。
土壤重金屬污染調查在土壤環境保護中有良好的應用價值,能夠準確評估土壤污染。為了保證調查結果的準確性,要全面收集資料,合理布設點位,科學采集樣品,加強監測過程控制,確保后續土壤治理科學合理。在土壤重金屬污染治理中,要加強土壤污染源管理,有效治理農田土壤,推廣先進農業技術,加大土壤環境監測力度,提升土壤污染治理效果。