前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的土壤重金屬污染治理主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關(guān)鍵詞:重金屬土壤 生態(tài)治理 示范
1 概述
土壤是國家最重要的自然資源之一,是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),也是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。近年來,隨著工礦業(yè)的迅速發(fā)展,土壤重金屬污染已日益嚴(yán)重,危及人類健康,已成為不可忽視的環(huán)境問題。
目前我國土壤污染的總體形勢相當(dāng)嚴(yán)峻。一是土壤污染程度加劇。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前全國受污染的耕地約有1.5億畝,污水灌溉污染耕地3250萬畝,固體廢棄物堆存占地和毀田200萬畝,合計(jì)約占耕地總面積的1/10以上。二是土壤污染危害巨大。據(jù)估算,全國每年遭重金屬污染的糧食達(dá)1200萬噸,造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過200億元。土壤污染造成有害物質(zhì)在農(nóng)作物中積累,并通過食物鏈進(jìn)入人體,引發(fā)各種疾病,最終危害人體健康。土壤污染直接影響土壤生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,最終將對生態(tài)安全構(gòu)成威脅。三是土壤污染防治基礎(chǔ)薄弱,土壤污染尤其是重金屬污染治理成本高且很難徹底根除。
廣西是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū),特別是山區(qū),人多地少,土地資源非常珍貴,礦區(qū)的土壤被污染后給當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活帶來了嚴(yán)重影響,要解決歷史遺留的土壤重金屬污染問題,需要大量的資金,地方政府和農(nóng)民都難以承受。因此以生物修復(fù)技術(shù)為理論基礎(chǔ),研究對廣西重金屬污染土壤進(jìn)行安全高效的生態(tài)治理模式,創(chuàng)建適合于廣西經(jīng)濟(jì)和環(huán)境條件的生態(tài)治理示范基地,為“十二五”廣西重金屬污染防控提供有力的技術(shù)支撐十分必要的。
2 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)
廣西西南部土壤屬于赤紅壤,呈酸性至強(qiáng)酸性。在酸性條件下重金屬的生物有效性比堿性條件下高,且土壤酸性也不利于植物生長。如何讓土壤中的重金屬最快最多的遷移至植物地上部分,是植物修復(fù)生態(tài)處理技術(shù)的核心和關(guān)鍵,其中涉及土壤,土壤微生物和植物三者的相互作用。土壤的重金屬污染種類和程度,土壤的酸堿度,土壤的養(yǎng)分等基本理化性質(zhì),包括土壤中的微生物種類等,均對植物吸收和積累重金屬產(chǎn)生直接的影響。對植物來說,植物生長速度和地上部生物量,植物地上部對重金屬的積累機(jī)制等直接決定了植物修復(fù)的效果。針對廣西典型酸性土壤特征,本研究提出開發(fā)一套符合廣西地理氣候特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重金屬污染土壤生態(tài)處理技術(shù),并建立示范工程。
主要研究內(nèi)容包括:示范點(diǎn)的土壤改良措施研究、植物的選定、大田試驗(yàn)及土壤改良。
總體技術(shù)路線如下:
■
3 項(xiàng)目實(shí)施
根據(jù)調(diào)查結(jié)果,確定項(xiàng)目實(shí)施地點(diǎn)定于大新縣鉛鋅礦場區(qū)附近某一水稻田。試驗(yàn)田面積約280m2。將示范地點(diǎn)的土壤采回,通過盆栽和小區(qū)試驗(yàn),選定重金屬超積累植物、低積累植物主栽品種及套種方式;篩選出合適的土壤改良措施。
大田試驗(yàn):在添加土壤改良劑石灰,泥炭,海泡石的基礎(chǔ)上種植東南景天,紅蛋和玉米,研究不同套種方式和不同改良劑對修復(fù)效果的影響。
在添加泥炭,有機(jī)肥,硫酸銨,尿素等不同N肥的基礎(chǔ)上種植東南景天,玉米和紅麻,研究不同套種方式和不同施肥方式對修復(fù)效果的影響。
3.1 土壤重金屬的去除效果:采用收獲植物地上部所帶走的重
金屬質(zhì)量占40cm表層土壤重金屬質(zhì)量之比來計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的清除率。2009年,通過石灰+泥炭處理土壤,種植東南景天和玉米,該植物生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)對Zn和Cd的清除率分別為1.4%和7.6%。2010年通過石灰+泥炭處理土壤,種植東南景天和玉米,該植物生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)對Zn和Cd的清除率分別達(dá)到2.4%和5.2%。通過兩年兩次實(shí)驗(yàn),植物生態(tài)系統(tǒng)對該示范點(diǎn)的土壤Zn和Cd清除率可達(dá)3%以上。
在無進(jìn)一步污染情況下,通過本項(xiàng)目的實(shí)施,預(yù)計(jì)將土壤Zn降低至農(nóng)田土壤安全標(biāo)準(zhǔn)需要25-30年,將土壤Cd降低至農(nóng)田土壤安全標(biāo)準(zhǔn)需要10-15年。
3.2 對生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)效果:本項(xiàng)目的示范點(diǎn)原先是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民
種水稻的水田。由于重金屬污染嚴(yán)重,由國家補(bǔ)貼已不讓繼續(xù)種植水稻。在春季雨水多發(fā)時(shí)節(jié),土地表面有一些雜草生長。到夏季至秋冬季,雨水偏少,當(dāng)?shù)責(zé)o其他灌溉措施,土壤干旱時(shí)雜草不生,土壤嚴(yán)重,對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成很大影響。通過本項(xiàng)目的實(shí)施,使植物全部覆蓋的土壤,減少水土流失,防止土壤粉塵進(jìn)入空氣中,凈化當(dāng)?shù)乜諝猓阑h(huán)境,保持生態(tài)平衡,提高當(dāng)?shù)鼐用竦纳鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)
量。
3.3 增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入:由于耕地荒置造成當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入減少。本項(xiàng)目通過套種紅麻和東南景天,可以在一定程度上增加一些經(jīng)濟(jì)收入。收獲的東南景天可用于提取次生產(chǎn)物-紅麻由于不是食用作物,其纖維中的重金屬積累量較低,不會造成食品安全危害。
4 結(jié)論與討論
通過本項(xiàng)目的實(shí)施,最終形成了一套適用于廣西酸性土壤特點(diǎn)和廣西經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件的生態(tài)治理模式。
該模式包括以下三個(gè)方面:
一是土壤改良措施:受重金屬污染的土壤往往酸性強(qiáng),土壤嚴(yán)重板結(jié),營養(yǎng)成份低,因此在種植植物前必須對土壤進(jìn)行改良。根據(jù)土壤的pH、板結(jié)情況及營養(yǎng)成分,添加以石灰、泥炭及有機(jī)肥按一定比例混合形成的土壤改良劑,從而改善土壤狀況,提高植物的存活率。將土壤改良劑施到土地上再通過機(jī)器深翻,把土壤改良劑與土壤顆粒充分混勻,再適當(dāng)灌水平衡。
二是植物吸收技術(shù):在土壤改良的基礎(chǔ)上,以東南景天為吸收和積累重金屬的關(guān)鍵植物,輔以低積累玉米或紅麻等經(jīng)濟(jì)作物與東南景天間套種,在實(shí)現(xiàn)修復(fù)功能的同時(shí)保證農(nóng)戶一定的經(jīng)濟(jì)收入。其中東南景天種植密度為15×15cm,玉米種植密度為40×50cm。玉米采用穴播,每穴2粒種子,一年兩季(根據(jù)各地實(shí)際情況而定)。種植的第一年,屬于東南景天養(yǎng)護(hù)期,僅收獲2次(10月及次年3月),第二年起每年可收獲東南景天3次(每年6月和10月及次年3月)。如果東南景天套種玉米,每年玉米可收獲2次(6月及10月),如果東南景天套種紅麻,每年紅麻收獲1次(10月)。生長期間,每次施適當(dāng)有機(jī)肥作為基肥,在生長1-2個(gè)月后可追施N肥或復(fù)合肥20公斤/畝。
三是收獲及處理方案:東南景天的收獲方式為離地面10公分以上割斷地上部分,曬干,交由相關(guān)部門處理。玉米需要做重金屬檢測,達(dá)標(biāo)部分可用于飼料或相關(guān)用途;若重金屬含量超出飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),只能用作生產(chǎn)生物燃料。紅麻若檢測達(dá)標(biāo)可用于麻類纖維等相關(guān)用途,若重金屬含量超標(biāo)則需交由相關(guān)部門處理。
綜上所述,本項(xiàng)目以廣西典型酸性土壤為研究對象,篩選出最佳的土壤改良措施和植物主栽品種及套種方式,利用土壤-微生物-植物自然生態(tài)系統(tǒng)自身的凈化和清除能力,開發(fā)一種全生態(tài)型治理土壤重金屬污染技術(shù),并進(jìn)行了大田試驗(yàn)。通過兩年大田試驗(yàn)結(jié)果證明,該技術(shù)可將土壤中Zn和Cd降低3%以上,達(dá)到考核指標(biāo)的要求。
參考文獻(xiàn):
[1]鄭喜坤,魯安懷等.土壤重金屬污染現(xiàn)狀與防治方法[J].土壤與環(huán)境, 2002,11(1):79-84.
[2]陳承利,廖敏.重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].廣東微量元素科學(xué),2004,11(10):1-8.
[3]王宏康.污染土壤修復(fù)技術(shù)介紹[J].環(huán)境保護(hù),2000,5(4):61-72.
[4]陳志良,仇榮亮等.重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)[J].工程與技術(shù),2001.8:17-19.
關(guān)鍵詞:土壤 重金屬污染
1、研究背景
據(jù)我國農(nóng)業(yè)部進(jìn)行的全國污灌區(qū)調(diào)查,在140萬公頃的污水灌區(qū)中,遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區(qū)面積的64.8%,其中輕度污染的占46.7%,中度污染的占9.7%,嚴(yán)重污染的占8.4%。由此可見我國土壤受重金屬污染的情況較為嚴(yán)峻[1]。
在環(huán)境污染研究中,重金屬多指Hg,Cd,Pb,Cr以及類金屬As等生物毒性顯著的元素,其次是指有一定毒性的一般元素,如Zn,Cu,Ni,Co,Sn等。人們所說的土壤重金屬污染主要是由于Zn,Cu,Cr,Cd,Pb,Ni,Hg,As8種重金屬元素等引起的土壤污染。土壤是人類賴以生存的自然條件,如果土壤被重金屬污染將直接導(dǎo)致糧食、蔬菜、瓜果等的重金屬含量增加。同時(shí)因?yàn)橹亟饘俨荒転橥寥牢⑸锼纸猓子诜e累轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物,甚至有的通過食物鏈以有害濃度在人體內(nèi)蓄積,從而嚴(yán)重危害人體健康[2]。由于重金屬在土壤中難以被分解、轉(zhuǎn)化或吸收,所以充分認(rèn)識土壤污染及危害,保護(hù)土壤,防治污染是十分重要的任務(wù)。
2、土壤重金屬污染的特點(diǎn)
大多數(shù)重金屬是過渡性元素,而過渡性元素的原子具有其特有的電子層結(jié)構(gòu),這使重金屬在土壤環(huán)境中的化學(xué)行為具有下列一系列特點(diǎn);
(1)重金屬具有可變價(jià)態(tài),它能在一定的幅度內(nèi)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。不同價(jià)態(tài)的重金屬具有不同的活性和毒性。
(2)重金屬易在土壤環(huán)境中發(fā)生水解反應(yīng),生成氫氧化物;它也易與土壤中的一些無機(jī)酸發(fā)生反應(yīng)生成硫化物、碳酸鹽、磷酸鹽等。這些化合物在土壤中的溶解度較小,所以重金屬不易遷移而易累積于土壤中,從而降低了污染危害范圍擴(kuò)大的可能性,但卻使變長了污染區(qū)的危害周期和加大了重金屬危害程度。
(3)重金屬作為中心離子,能夠接受多種陰離子和簡單分子的獨(dú)對電子,生成配位絡(luò)合物:還可與一些大分子有機(jī)物,如腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)等生成鰲合物。上述反應(yīng)增大了重金屬在水中的溶解度,進(jìn)而使重金屬在土壤環(huán)境中更易遷移‘從而增大了重金屬污染區(qū)域范圍。
重金屬的所有這些化學(xué)特性,決定了重金屬在土壤環(huán)境中具有多變的遷移特性。重金屬污染的主要特點(diǎn),除了污染范圍廣、持續(xù)時(shí)間長外,還有污染隱蔽性,而且它無法被生物降解,并可能通過食物鏈不斷地在生物體內(nèi)富集,進(jìn)而可轉(zhuǎn)化為毒害性更大的甲基化合物,對食物鏈中某些生物產(chǎn)生毒害,最終在人體內(nèi)蓄積而危害人體健康。重金屬的上述特性決定了其在污染和環(huán)境危害中的特殊作用。
3、土壤重金屬污染的危害
土壤重金屬污染對環(huán)境產(chǎn)生的危害主要有下列途徑:
(1)受污染的土壤直接暴露在環(huán)境中,動物或人直接或間接地吸收了受污染的土壤顆粒等;
(2)土壤中的重金屬通過淋溶作用向下緩慢滲透,從而污染了地下水;
(3)外界環(huán)境條件的變化,例如酸雨、施加土壤添加劑等因素,提高了土壤中重金屬的活性和生物有效性,使得重金屬較易被植物吸收利用,從而進(jìn)入食物鏈后對動物和人體產(chǎn)生毒害作用。
4、重金屬污染土壤治理方法
土壤重金屬污染的治理,世界各國都開展了廣泛的研究工作。目前,所采用的土壤重金屬污染的治理方法主要有下列四種。
4.1生物措施
生物措施是利用生物的某些特性來適應(yīng)、抑制和改良重金屬污染土壤的措施。生物措施包括動物治理、微生物治理和植物治理三種方法。
動物治理是利用土壤中的某些低等動物(如虹蛻和鼠類)能吸收土壤中的重金屬,因而能一定程度地降低污染土壤中重金屬的含量。在重金屬污染的土壤中放養(yǎng)蛆蛻,待其富集重金屬后,采用電激、灌水等方法驅(qū)出蛆叫集中處理,對重金屬污染土壤也有一定的治理效果[3]。
植物治理是利用有些植物能忍耐和超量累積某種或某些重金屬的特性來清除污染土壤中的重金屬。通常,它有三個(gè)部分組成:植物萃取技術(shù)、根際過濾技術(shù)、植物揮發(fā)技術(shù)。植物治理的關(guān)鍵是尋找合適的超積累或耐重金屬植物。
生物措施的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施較簡便、投資較少和對環(huán)境攏動少。缺點(diǎn)是治理效率低(如超積累植物通常都矮小、生物量低、生長緩慢且周期長),不能治理重污染土壤(因高耐重金屬植物不易尋找)和被植物攝取的重金屬因大多集中在根部而易重返土壤等。
4.2工程措施
工程措施包括客土、換土、翻土、去表土等方法,適用于大多數(shù)污染物和多種條件。
客土是在污染土壤上加入未污染的新土;換土是將已污染的土壤移去,換上未污染的新土;翻土是將污染的表土翻至下層:去表土層是將污染的表土移去。這些方法能使耕作層土壤中重金屬的濃度降至臨界濃度以下,或減少重金屬污染物與植物根系的接觸而達(dá)到控制危害的目的。
用工程措施來治理重金屬污染土壤,具有效果徹底、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),是一種治本的措施。但由于存在實(shí)施繁復(fù)、治理費(fèi)用高和易引起土壤肥力減弱等缺點(diǎn)。因而一般適用于小面積、重污染的土壤。
4.3農(nóng)業(yè)措施
農(nóng)業(yè)措施是因地制宜的改變一些耕作管理制度來減輕重金屬的危害,以及在污染土壤上種植不進(jìn)入食物鏈的植物。
用農(nóng)業(yè)措施來治理重金屬污染土壤,具有可與常規(guī)農(nóng)事操作結(jié)合起來進(jìn)行、費(fèi)用較低、實(shí)施較方便等優(yōu)點(diǎn),但存在有些方法周期長和效果不顯著等缺點(diǎn),農(nóng)業(yè)措施適合于中、輕度污染土壤的治理。
4.4化學(xué)措施
化學(xué)措施是向污染土壤投加改良劑,增加土壤有機(jī)質(zhì),陽離子代換量和粘粒的含量,以及改變pH,Eh和電導(dǎo)等理化性質(zhì),使土壤中的重金屬發(fā)生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低重金屬的生物有效性。
用改良措施來治理重金屬污染土壤,其治理效果和費(fèi)用都適中,對污染不太重的土壤特別適用。但需加強(qiáng)管理,防止重金屬的再度活化。
5、結(jié)論
隨著土壤重金屬污染日益加劇,土壤重金屬污染的治理已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。土壤重金屬污染具有高累積性和不可逆轉(zhuǎn)性,污染一旦發(fā)生,僅依靠切斷污染源的方法難以進(jìn)行徹底恢復(fù)。目前,己有一些污染土壤治理的方法,但從其發(fā)展和需求來看,還須發(fā)展更加有效的治理技術(shù)。
參考文獻(xiàn):
[1]陳志良,仇榮亮.重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)[J]環(huán)境保護(hù),2002.29(6).21-23.
關(guān)鍵詞:湛江開發(fā)區(qū) 重金屬治理 污染現(xiàn)狀 治理對策
中圖分類號:G250 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)05(a)-0244-01
隨著湛江鋼鐵基地和中科煉化項(xiàng)目的建設(shè),湛江經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)步入重化工業(yè)加速發(fā)展時(shí)期,涉重金屬行業(yè)將迅猛增長,重金屬作為一種持久性污染物越來越多被關(guān)注和重視,制定湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染治理對策迫在眉睫。
1 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染現(xiàn)狀、特點(diǎn)及發(fā)展趨勢
1.1 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染的現(xiàn)狀
重金屬污染主要來源于工業(yè)污染,工業(yè)污染大多通過廢渣、廢氣、廢水排入環(huán)境。根據(jù)湛江開發(fā)區(qū)2012年的環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知,開發(fā)區(qū)產(chǎn)生重金屬的行業(yè)主要來自于重金屬冶煉、汽車零部件及配件制造和手工具制造行業(yè),產(chǎn)生的重金屬主要為鉻、鉛、鋅,2012年六價(jià)鉻的產(chǎn)生量為0.59噸,而其他重金屬的濃度低于監(jiān)測限值,不納入環(huán)境統(tǒng)計(jì),產(chǎn)生的重金屬全部交由有處理資質(zhì)的單位處理[1]。
1.2 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢
重金屬污染是指由重金屬及其化合物引起的環(huán)境污染[2]。重金屬污染較難治理,這與它的特性分不開。重金屬污染物屬于持久性污染物,具有長期性、累積性、隱蔽性、潛伏性等特點(diǎn),無法從環(huán)境中徹底消除,只能改變其存在的位置或存在的狀態(tài)[3]。重金屬在其危害環(huán)境方面的特點(diǎn)是:微量濃度即可產(chǎn)生毒性,在微生物作用會轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的有機(jī)金屬化合物,可被生物富集,通過食物鏈進(jìn)入人體,造成慢性中毒。
雖然湛江開發(fā)區(qū)重金屬的污染現(xiàn)狀不是很嚴(yán)重,但是隨著湛江開發(fā)區(qū)經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,隨著湛江市鋼鐵、石化、造紙等基地建設(shè),湛江開發(fā)區(qū)將構(gòu)建以鋼鐵工業(yè)為核心的先進(jìn)制造業(yè)和以石油煉化為基礎(chǔ)的石油化工產(chǎn)業(yè)。鋼鐵工業(yè)是資源密集型產(chǎn)業(yè),向前延伸是礦山和其他輔助材料的采選業(yè),向后延伸是金屬深加工、裝備制造與檢修等產(chǎn)業(yè)。圍繞湛江鋼鐵基地的建設(shè),開發(fā)區(qū)將發(fā)展機(jī)械裝備制造業(yè)、船舶制造業(yè)、包裝產(chǎn)業(yè)、汽車制造業(yè)。湛江開發(fā)區(qū)資源開發(fā)和加工的力度相對還會加大,在有限的環(huán)境容量條件限定下,重金屬排放將不可避免地增加,重金屬污染壓力有增無減。
2 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染治理面臨的困境
2.1 沒有完善的重金屬污染治理防治體系
湛江開發(fā)區(qū)污染防控基礎(chǔ)工作薄弱,缺乏重金屬污染防治技術(shù)管理嵌入環(huán)境管理和形成常態(tài)化管理的機(jī)制,相關(guān)技術(shù)評估體系建設(shè)滯后,缺少量化的技術(shù)評估檢測平臺;缺少“產(chǎn)生-加工-應(yīng)用-回收”全過程的重金屬污染綜合防治技術(shù)管理體系,缺乏健全的重金屬污染源數(shù)據(jù)庫。
2.2 重金屬治理技術(shù)落后
在重金屬污染治理方面,最大的瓶頸在于技術(shù)。在重金屬廢氣治理、重金屬污染土壤修復(fù)、含重金屬廢物綜合利用等方面,都缺乏經(jīng)濟(jì)適用的技術(shù),在協(xié)同減排方面的技術(shù)也非常缺乏。重金屬治理方法現(xiàn)在包括工程治理、生物治理、化學(xué)治理及農(nóng)業(yè)治理方法。工程治理效果徹底、穩(wěn)定,但實(shí)施復(fù)雜、治理費(fèi)用高、易引起土壤肥力下降;生物治理實(shí)施簡便、投資少,對環(huán)境破壞小,但是治理效果不理想;化學(xué)方法治理效果和費(fèi)用都適中,但容易再度活化;農(nóng)業(yè)治理方法易操作、費(fèi)用低,但是周期長、效果不顯著。
2.3 重金屬監(jiān)測水平滯后,無法為環(huán)境決策和執(zhí)法提供可靠的技術(shù)支持
重金屬污染監(jiān)測需求特殊,湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染監(jiān)測技術(shù)裝備面臨諸多問題:在線監(jiān)測技術(shù)裝備門類不齊,實(shí)時(shí)連續(xù)感知手段缺少;現(xiàn)場快速檢測技術(shù)裝備落后,應(yīng)急工作被動;技術(shù)手段單一、應(yīng)用成套化程度低,不符合綜合防治需求。
3 重金屬治理的對策
湛江開發(fā)區(qū)重金屬治理要遵循源頭預(yù)防、過程阻斷、末端治理的全過程、綜合防控理念,建立起完善的重金屬防治體系。
3.1 強(qiáng)化湛江開發(fā)區(qū)重金屬規(guī)劃目標(biāo)和任務(wù),加強(qiáng)區(qū)域規(guī)劃環(huán)評,嚴(yán)格執(zhí)行區(qū)域環(huán)境準(zhǔn)入政策
認(rèn)真規(guī)劃,把好源頭,規(guī)劃轄區(qū)重點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施和重金屬相關(guān)行業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量變化,按照“一區(qū)一策”、“一廠一策”的原則,進(jìn)一步明確轄區(qū)內(nèi)重金屬污染重點(diǎn)區(qū)域的防控任務(wù)和防控要求,分解落實(shí)本轄區(qū)的控制目標(biāo)和重點(diǎn)項(xiàng)目。
嚴(yán)格準(zhǔn)入,嚴(yán)格控制重金屬采選和冶煉項(xiàng)目。積極引導(dǎo)涉重金屬入園入?yún)^(qū),集中治污,實(shí)現(xiàn)減污增效。湛江市屬于非重點(diǎn)防控區(qū)域,必須嚴(yán)格控制新建、擴(kuò)建增加區(qū)域重金屬污染物排放的項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)區(qū)域重金屬污染物排放總量比2007年排放量的零增長。
3.2 完善重金屬排放標(biāo)準(zhǔn),確定重金屬排放基數(shù),建立健全重金屬污染源數(shù)據(jù)庫,為重金屬污染治理提供科學(xué)依據(jù)
要繼續(xù)健全政策體系,完善重金屬排放標(biāo)準(zhǔn),補(bǔ)充重金屬污染對人體健康影響的判定,包括環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中重金屬的指標(biāo)和限值。
進(jìn)一步摸清重金屬污染底數(shù),明確轄區(qū)重金屬排放基數(shù)。其中廢水重金屬排放量應(yīng)以2007年污染普查數(shù)據(jù)為基準(zhǔn),廢氣中重金屬污染物排放量應(yīng)以環(huán)境統(tǒng)計(jì)、環(huán)境監(jiān)測、排查調(diào)查等相關(guān)資料為基礎(chǔ)進(jìn)行測算。湛江市屬重金屬防控非重點(diǎn)區(qū)域,要求以2007年重金屬排放量為基數(shù),增產(chǎn)不增污,各年度重金屬排放量都要控制在2007年的排放總量內(nèi)。
3.3 建立清潔生產(chǎn)全過程控制思路,強(qiáng)制推進(jìn)重金屬污染企業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)
清潔生產(chǎn)是重金屬治理最直接、最有效的方法。湛江開發(fā)區(qū)以節(jié)能減排為核心,以污染預(yù)防為重點(diǎn),以提升科技水平為切入點(diǎn),以工藝清潔化,設(shè)備密封化、運(yùn)行自動化、計(jì)量精準(zhǔn)化為突破口,大力推廣應(yīng)用《國家重點(diǎn)行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)導(dǎo)向目錄》中相關(guān)的清潔生產(chǎn)技術(shù),提高資源利用率。
要抓好重點(diǎn)企業(yè)清潔生產(chǎn)審核,將涉及鉛、鋅、銅、鉻、鎘和汞等重金屬行業(yè)作為開展清潔生產(chǎn)審核的重點(diǎn),把“節(jié)能、降耗、減污、增效”的清潔生產(chǎn)理念貫穿于企業(yè)的各個(gè)服務(wù)、管理環(huán)節(jié);注重全過程控制和必要的末端處理,建立“產(chǎn)生-加工-應(yīng)用-回收”全過程的重金屬污染綜合防治技術(shù)管理體系,實(shí)現(xiàn)“工藝、環(huán)保一體化”,通過技術(shù)改造減少含重金屬原材料的應(yīng)用,減少生產(chǎn)工藝過程中的重金屬副產(chǎn)物或污染物產(chǎn)生和排放,從而減輕重金屬污染對人體健康和生態(tài)環(huán)境的危害。
4 結(jié)語
總之,湛江開發(fā)區(qū)應(yīng)該做好重金屬污染防治工作,有效控制重金屬污染,嚴(yán)格執(zhí)行污染防治設(shè)施環(huán)保“三同時(shí)”制度,全面排查轄區(qū)涉重企業(yè),實(shí)現(xiàn)重金屬治理區(qū)域化、社會化。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞重金屬污染;生物修復(fù)技術(shù);起源;原理
中圖分類號:X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)12-0028-01
重金屬污染主要是指由重金屬或著其化合物造成的環(huán)境污染。重金屬污染與其他有機(jī)化合物的污染有所不同。不少有機(jī)化合物可以利用自然界本身的物理、化學(xué)或生物的凈化特點(diǎn),使其害性成分降低或解除。而重金屬具有富集性,很難在環(huán)境中降解。所以,重金屬污染的物的降解和修復(fù)問題已經(jīng)成為環(huán)境研究領(lǐng)域的重要課題。近幾十年來,生物修復(fù)技術(shù)作為新型的重金屬治理技術(shù),越來越被廣泛的應(yīng)用于實(shí)踐當(dāng)中。
1重金屬污染生物修復(fù)技術(shù)的起源與發(fā)展
作為一種新型的技術(shù),生物修復(fù)技術(shù)大概出現(xiàn)在80年代,剛開始一般應(yīng)用于清除和治理環(huán)境污染的生物工程技術(shù),它的原理就是通過生物本身具有的能夠分解有害物質(zhì)的能力,來分解污染環(huán)境的有害物質(zhì),例如土壤中的污染物,并且還會通過增加通氣效率、補(bǔ)充營養(yǎng)、投加優(yōu)良菌種以及改善環(huán)境條件等方式來提高微生物的代謝作用和降解活性的水平,以便利于促進(jìn)對污染物的降解速度,最終可以完成對污染環(huán)境治理的任務(wù)。在剛開始的時(shí)候,這種技術(shù)主要被應(yīng)用在環(huán)境中石油烴污染的治理,并且結(jié)果也很完美。實(shí)踐結(jié)果表明,生物修復(fù)技術(shù)是實(shí)用的、有用的以及優(yōu)越的。此后,該技術(shù)也被不斷的廣泛的使用在對環(huán)境中其他污染類型的治理。在美國,他們的很多州對生物修復(fù)技術(shù)也抱有濃厚的興趣,認(rèn)為這種技術(shù)使用價(jià)值也是非常大的,例如在新澤西州、威斯康星州規(guī)定將該技術(shù)列為凈化受儲油罐泄漏污染土壤治理的常用方法之一。在研究領(lǐng)域中,這種技術(shù)最成功的例子是Jon E. Llidstrom等人在1990年夏到1991年,被應(yīng)用在投加營養(yǎng)和高效降解菌對阿拉斯加Exxon Valdez王子海灣由于油輪泄漏造成的污染進(jìn)行的處理,并且取得了非常顯著的效果,使得近百公里海岸的環(huán)境質(zhì)量得以改善。
2重金屬污染生物修復(fù)技術(shù)的基本原理
隨著人們對環(huán)境的保護(hù)意識越來越強(qiáng)烈,一些相關(guān)工作者開始研究在不破壞土壤生態(tài)環(huán)境的條件下來治理重金屬污染土壤的新方法。在現(xiàn)在使用的土壤重金屬污染治理技術(shù)中,生物修復(fù)技術(shù)被認(rèn)為是生命力最旺盛的,應(yīng)用也是最廣泛的。它的基本原理主要是利用土壤中天然的微生物資源或者人為投加目的菌株到各污染土壤中,將滯留的污染物快速降解和轉(zhuǎn)化成無害的物質(zhì),使土壤恢復(fù)其天然功能。
3土壤中重金屬污染生物修復(fù)技術(shù)
1)植物修復(fù)。所謂的植物修復(fù)技術(shù)是在植物忍耐、超量積累或者某些化學(xué)元素的理論基礎(chǔ)上,利用植物以及其共存微生物清除環(huán)境污染物的能力,發(fā)展起來的一種環(huán)境污染治理技術(shù)。植物修復(fù)技術(shù)作為一種新型的應(yīng)用技術(shù),從廣義上講,它包含了利用植物修復(fù)重金屬污染的土壤、利用植物凈化空氣、利用植物清除放射性核素以及利用植物和它的根系微生物共同作用凈化土壤有機(jī)污染物四個(gè)方面的內(nèi)容。而狹義上講,植物修復(fù)技術(shù)就是利用植物清除污染土壤的重金屬。一般來說植物修復(fù)技術(shù)可以劃分為植物提取法、植物揮發(fā)法、植物根系過濾法和植物固化穩(wěn)定化法。
2)微生物修復(fù)。微生物修復(fù)技術(shù)具體表現(xiàn)在微生物對土壤中重金屬活性的影響,主要包括生物吸附和生物轉(zhuǎn)化兩個(gè)方面的內(nèi)容。微生物可以利用有效的營養(yǎng)和能源,在土壤濾瀝過程中通過分泌有機(jī)酸絡(luò)合并溶解重金屬。微生物可以利用多種代謝活動直接或間接的對重金屬進(jìn)行溶解。微生物代謝活動可以生成像甲酸、乙酸、丁酸等多種低分子量的有機(jī)酸。微生物對重金屬的生物轉(zhuǎn)化和氧化還原,可以使土壤中的重金屬形成的不易遷移的高價(jià)離子化合物轉(zhuǎn)化為易遷移的低價(jià)離子化合物。微生物修復(fù)技術(shù)主要包括原位修復(fù)技術(shù)、異位修復(fù)技術(shù)和原位-異位修復(fù)技術(shù)。其中,原位修復(fù)技術(shù)是在不破壞土壤結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成的微生物修復(fù)技術(shù),主要分為投菌法、生物培養(yǎng)法和生物通氣法。異位修復(fù)技術(shù)在治理污染土壤時(shí),需要大面積的對污染土壤進(jìn)行擾動,其主要技術(shù)包括預(yù)制床技術(shù)、生物反應(yīng)器技術(shù)、厭氧處理和常規(guī)的堆肥法。
3)動物修復(fù)。動物修復(fù)技術(shù)是指利用一些低等動物如蚯蚓、鼠類等,在土壤具有吸收重金屬的特性發(fā)展起來的技術(shù)。通過對它們的利用,可以在一定程度上減少重金屬的污染,達(dá)到治理重金屬對土壤污染的目的。如在pb污染比較要種的地區(qū),在土壤中投放大量的蚯蚓,通過電激、清水等方法驅(qū)出蚯蚓集中處理,對Pb污染的土壤具有一定的治理效果。
4水體中重金屬污染生物修復(fù)技術(shù)
1)植物修復(fù)。水體中植物修復(fù)技術(shù)是通過植物的吸收和代謝功能將環(huán)境介質(zhì)中的有毒有害污染物進(jìn)行分解、富集和穩(wěn)定的過程。人們也可以利用藻類對重金屬的吸收以及對重金屬的耐受機(jī)理,使用藻類生物修復(fù)重金屬污染水體。
2)微生物修復(fù)。所謂的微生物修復(fù)技術(shù)就是通過培育的生物或者培養(yǎng)、接種的微生物,利用它們對水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用,使水體得到恢復(fù)。微生物修復(fù)技術(shù)在處理污水、廢水方面已經(jīng)有近百年的歷史,它是在以人為的條件為前提的條件下,利用自然環(huán)境中生存繁衍的微生物或人為投加的特效微生物的生命代謝活動,來分解污染物,達(dá)到修復(fù)受污染的環(huán)境的目的。
3)動物修復(fù)。在水體中,通過添加肉食性魚類,或減少浮游生物食性魚類使浮游動物生物量增加的方法,即動物操縱修復(fù)技術(shù)來控制藍(lán)藻、綠藻的生長。可以利用濾食性動物和腐食性動物的攝食習(xí)性來有效降低養(yǎng)殖對水體環(huán)境造成的負(fù)面影響。
5總結(jié)
根據(jù)上文的敘述我們可以了解到,不管是水體中重金屬的污染,還是土壤中重金屬的污染,一般都可以通過植物修復(fù)、動物修復(fù)、微生物修復(fù)這三種生物修復(fù)技術(shù)來治理因重金屬污染的環(huán)境。當(dāng)然針相應(yīng)的具體內(nèi)容會有所不同,我們在使用生物修復(fù)技術(shù)來治理環(huán)境的時(shí)候應(yīng)該結(jié)合當(dāng)時(shí)環(huán)境來選擇合適的修復(fù)技術(shù)與方法,即“因地制宜”。我相信只要我們采用的方法得當(dāng),治理的及時(shí),我們所生活的環(huán)境就會更加美好。
參考文獻(xiàn)
[1]陳范燕.重金屬污染的微生物修復(fù)技術(shù)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2008(24).
[2]吳瑞娟,金衛(wèi)根,邱峰芳.土壤重金屬污染的生物修復(fù)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(07).
[3]張貴龍,任天志,郝桂娟,高文永,劉青麗,鞠占杰.生物修復(fù)重金屬污染土壤的研究進(jìn)展[J].化工環(huán)保,2007(04).
去年5月份,國務(wù)院頒布了《土壤污染防治行動計(jì)劃》(“土十條”),拉開了土壤修復(fù)的大幕。同年11月份,《土壤污染防治法》草案征求意見稿,初步確定了預(yù)防和保護(hù)、管控和修復(fù)等制度設(shè)計(jì)。今年3月份,農(nóng)業(yè)部印發(fā)落實(shí)“土十條”的實(shí)施意見,部署加強(qiáng)農(nóng)用地土壤污染防治。一系列文件的出臺讓人們對土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)給予了極大的關(guān)注。
防控修復(fù)誰為先
在很多人眼中,污染土壤修復(fù)是環(huán)保行業(yè)的一塊大蛋糕,不少業(yè)內(nèi)人士曾估計(jì)其帶動的產(chǎn)業(yè)規(guī)模會達(dá)幾萬億元。隨著“土十條”及其配套文件陸續(xù)出臺,人們發(fā)現(xiàn),產(chǎn)業(yè)要達(dá)到目標(biāo)規(guī)模尚需時(shí)日。國土資源部土地整治中心提供的數(shù)據(jù)顯示,我國土壤污染修復(fù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值,尚不及環(huán)保產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的1%。環(huán)保部有關(guān)負(fù)責(zé)人在解讀文件時(shí)也表示,文件將推動土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、調(diào)查、評估、治理修復(fù)和裝備藥劑生產(chǎn)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。到2020年,預(yù)計(jì)可帶動環(huán)保產(chǎn)業(yè)新增產(chǎn)值約4500億元。
大面積的土壤治理是個(gè)世界性難題,其復(fù)雜性和投入遠(yuǎn)大于空氣和水。治理越難就越凸顯防控的重要性。在廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所研究員陳能場看來,一系列文件的出臺,標(biāo)志著我國土壤污染防治理念的轉(zhuǎn)變,從“一刀切”的指標(biāo)控制轉(zhuǎn)向強(qiáng)調(diào)預(yù)防為主、風(fēng)險(xiǎn)控制的綜合防控。發(fā)達(dá)國家土壤污染治理經(jīng)驗(yàn)顯示,污染預(yù)防、風(fēng)險(xiǎn)管控、治理修復(fù)的投入比例大致為1∶10∶100。他認(rèn)為,土壤污染防治的本質(zhì)是在保護(hù)土壤的基礎(chǔ)上,分類合理利用土地。單純的土壤修復(fù)是最末端和不得已的防治方式。
土壤污染不能上來就“治病”,得先“號脈”,“藥方”也不只土壤修復(fù)這一劑。按照農(nóng)業(yè)部的規(guī)劃,要在耕地土壤污染詳查和監(jiān)測基礎(chǔ)上,將耕地環(huán)境質(zhì)量劃分為優(yōu)先保護(hù)、安全利用和嚴(yán)格管控三個(gè)類別,實(shí)施耕地土壤環(huán)境質(zhì)量分類管理。優(yōu)先保護(hù)未污染和輕微污染耕地,安全利用中輕度污染耕地,嚴(yán)格管控重度污染耕地。這意味著,對于污染輕微的耕地,可以調(diào)整種植結(jié)構(gòu),種植不吸附重金屬的林木;對于污染特別嚴(yán)重的,可以實(shí)行風(fēng)險(xiǎn)管控,休耕退耕或生態(tài)移民等,而不是“一刀切”的土壤修復(fù)。
目前,中央政設(shè)立了土壤污染防治專項(xiàng)資金,主要用于開展土壤污染狀況調(diào)查、修復(fù)治理等工作。農(nóng)業(yè)部先后在天津、廣西、湖南等地開展農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地重金屬污染治理修復(fù)試點(diǎn),啟動9個(gè)污染區(qū)的污染修復(fù)示范項(xiàng)目。針對典型作物和污染物,將建設(shè)耕地污染綜合治理與修復(fù)示范區(qū),2020年年底前,受污染耕地開展治理與修復(fù)1000萬畝。
修復(fù)資金哪里來
廣西河池市是“土十條”確定的全國6個(gè)土壤污染綜合防治先行區(qū)之一。16年前,一場特大暴雨使該市環(huán)江縣一處尾礦庫潰壩,沿岸上萬畝耕地受到重金屬污染。為了修復(fù)耕地,農(nóng)民曾采取撒石灰的原始方法,但收效甚微。針對當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn),2005年,中科院地理資源所研發(fā)了超富集植物與經(jīng)濟(jì)植物間作修復(fù)技術(shù)。政府向村民們免費(fèi)發(fā)放蜈蚣草苗、東南景天苗、桑樹苗,指導(dǎo)村民種植。蜈蚣草和東南景天是超富集植物,對重金屬有很強(qiáng)的吸收能力,通過把重金屬富集在莖葉中,從而帶走土壤中的重金屬。
技術(shù)成熟后,在2450萬元中央重金屬污染防治專項(xiàng)資金支持下,環(huán)江土壤污染治理工程于2010年啟動,這是廣西首個(gè)農(nóng)田土壤修復(fù)工程。項(xiàng)目以“地方政府主導(dǎo)、科研單位技術(shù)支撐、農(nóng)民主動參與”的模式,共計(jì)修復(fù)污染農(nóng)田1280畝。5年后,治理區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量達(dá)到當(dāng)?shù)卣K降?0%以上,農(nóng)產(chǎn)品重金屬合格率達(dá)到95%,工程通過驗(yàn)收。昔日顆粒無收的耕地,如今已是郁郁蔥蔥的桑園。
土壤污染成因復(fù)雜,治理難度大、周期長,需要巨大的資金支持。數(shù)據(jù)顯示,2007年至2015年,國內(nèi)總投入約90億元的316個(gè)土壤修復(fù)項(xiàng)目中,來源于財(cái)政資金、自籌資金、財(cái)政與自籌資金組合的金額分別為63%、14%和21%。“修復(fù)資金多來源于財(cái)政,難以形成合理的盈利模式,制約著土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。必須加快探索土壤污染修復(fù)市場化發(fā)展之路。”中國農(nóng)科院農(nóng)業(yè)資源區(qū)劃所副所長徐明崗建議,應(yīng)加大社會化治理,可采取治理效果與收費(fèi)相掛鉤的承諾式治理方式。
“土壤污染綜合防治先行區(qū)本身就是要創(chuàng)新,不管是PPP還是第三方治理,都要有可以預(yù)期的回報(bào)。”河池市環(huán)保局有關(guān)負(fù)責(zé)人表示,要在現(xiàn)有PPP模式探索試點(diǎn)的基礎(chǔ)上,以土地資源開發(fā)利用價(jià)值為橋梁,將污染場地修復(fù)與建設(shè)用地開發(fā)、污染農(nóng)田修復(fù)與種植業(yè)發(fā)展相融合,吸引社會資本投入,政府和企業(yè)共同治理土壤污染,共享土地開發(fā)利用收益。
治土良法何處尋
“我國開展土壤修復(fù)技術(shù)研發(fā)比歐美發(fā)達(dá)國家約晚20年,在修復(fù)技術(shù)、裝備及應(yīng)用上,還存在較大差距,制約了國內(nèi)土壤修復(fù)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。”湖南永清環(huán)保集團(tuán)董事長劉正軍表示,目前我國相當(dāng)部分修復(fù)技術(shù)與設(shè)備從國外引進(jìn),購置價(jià)格昂貴,設(shè)備維護(hù)成本高,經(jīng)濟(jì)性差。由于土壤類型、污染程度的差異,導(dǎo)致這些技術(shù)設(shè)備出現(xiàn)“水土不服”。這需要國內(nèi)企業(yè)研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、適合我國污染土壤特點(diǎn)的實(shí)用修復(fù)技術(shù)與裝備。
徐明崗介紹,國內(nèi)外對土壤重金屬污染的治理主要從兩方面入手:一是活化手段,即增加重金屬的溶解性和遷移性,通過土壤淋洗把土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移到土壤液相中去,再回收處理富含重金屬的廢水,這也是目前城市土地重金屬治理采用的主要方法。二是鈍化手段,即改變重金屬在土壤中的存在形態(tài),通過降低重金屬的生物有效性,從而降低農(nóng)作物對重金屬的吸收量。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的角度看,鈍化手段比較符合現(xiàn)階段我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展水平,經(jīng)濟(jì)可靠且易于農(nóng)民掌握,有利于大面積推廣。
新廢品再次利用。
中國銀都——湖南永興縣選擇發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),走變廢為寶的新路子,但如何把這些“寶”銷售出去,成為了他們的新難題。
永興的寶是一種微晶板材,是由提煉過稀貴金屬后的廢渣經(jīng)過高溫?zé)贫桑然◢弾r強(qiáng)度、硬度都高,而且沒有天然花崗巖的輻射,當(dāng)然其價(jià)格也更高。
價(jià)格導(dǎo)致的銷售難是擺在老板王暉面前最大的難題。也是永興縣必須解決的一個(gè)難題,作為一個(gè)沒有銀礦的銀都,永興縣每年生產(chǎn)2000噸左右的白銀以及近百噸的各種稀貴金屬,需要從全國各地收集各類有色金屬廢料80萬噸,因此而產(chǎn)生的廢渣也有8萬噸。
說王暉是個(gè)老板,其實(shí)他只是個(gè)被組織特派到湖南某環(huán)保科技有限公司任總經(jīng)理的特派員。此前曾是永興縣環(huán)保局局長,因?yàn)椤霸偈煜げ贿^這個(gè)行業(yè)”被特派到這家環(huán)保公司,來解決當(dāng)?shù)匾虬l(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的廢渣后續(xù)處理問題。
永興縣位于湖南省東南,湘江支流之一耒水的上游。耒水發(fā)源于汝城,經(jīng)資興市后流入永興縣境內(nèi),在資興境內(nèi)還可直接飲用,但到永興縣出現(xiàn)了重金屬超標(biāo)。
永興作為冶煉大縣有據(jù)可查的歷史已經(jīng)有300年。冶煉最興盛時(shí),永興是“村村冒煙、戶戶點(diǎn)火”,正是這個(gè)原因讓當(dāng)?shù)厮翟獾絿?yán)重污染。郴州市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會綜合科原科長王愛平對《中國經(jīng)濟(jì)和信息化》記者透露,上世紀(jì)80年代末,這個(gè)問題一度引起政府相關(guān)部門重視,“當(dāng)時(shí)國務(wù)院都有批示,要求他們進(jìn)行改造”。
永興非個(gè)例,治理也非最為迫切。2011年3 月,全國第一個(gè)由國務(wù)院批復(fù)的區(qū)域性重金屬污染治理試點(diǎn)方案——《湘江流域重金屬污染治理實(shí)施方案》(下稱《方案》)獲批。《方案》指出:在長期的開采和冶煉中累積形成的重金屬污染問題非常突出。近年來,由于布局和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,發(fā)展模式粗放及監(jiān)督管理不到位等原因,重金屬污染仍未有效緩解。
重金屬污染治理任務(wù)異常艱巨,《方案》指出,2011年~2013 年,涉重金屬企業(yè)數(shù)量要比2008 年減少50%。永興縣的任務(wù)是從一兩百家企業(yè)縮減至50家。但永興這個(gè)任務(wù)并沒有完成,永興縣環(huán)保局黨組成員、工會主席劉光健告訴《中國經(jīng)濟(jì)和信息化》記者,原定2012年底完成的任務(wù)推遲了半年至2013年6月15日才完成。
王暉對于處理永興的廢渣已經(jīng)有了3套處理方案,一是把廢渣廢料燒制成微晶板材,二是制成泡沫陶瓷,三是制成衛(wèi)浴。不過,后兩套方案的技術(shù)還未成熟。
逼迫的升級
把廢渣制成微晶板材對于永興這個(gè)國家循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)單位、國家城市礦產(chǎn)示范基地來說,的確是一條新出路,但離過上好日子還有很長一段距離。王暉所在的公司還只是在試生產(chǎn)階段,按照計(jì)劃也是要等到2014年的6月份才開始正式批量生產(chǎn)微晶板材。
對于當(dāng)下的永興而言,由于受到國際期貨價(jià)格白銀持續(xù)下跌的影響,很多企業(yè)近段時(shí)間正處于停產(chǎn)中。王愛平表示,如果白銀價(jià)格一直下跌,那永興的問題就將變得更嚴(yán)重。
除了白銀價(jià)格的影響,導(dǎo)致永興循環(huán)經(jīng)濟(jì)類企業(yè)停產(chǎn)的另一重要原因就是轉(zhuǎn)型升級,以至于企業(yè)與企業(yè)之間的需要整合一段時(shí)間來重新開始生產(chǎn)。
永興發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)始于明末清初,最早是當(dāng)?shù)氐綎|南亞國家開金銀首飾店的一批人發(fā)現(xiàn),后幾經(jīng)流轉(zhuǎn)回到永興。在改革開放后,經(jīng)過粗放發(fā)展期(20世紀(jì)80年代至90年代中期)、規(guī)范發(fā)展期(20世紀(jì)90年代中期至末期)、發(fā)展壯大期(2000年~2010年)等三個(gè)階段的發(fā)展,目前該產(chǎn)業(yè)已迎來第四階段——整合升級期(2011年至今)。
這個(gè)整合將砍掉永興一半以上的冶煉企業(yè),最后剩下30家主體企業(yè),進(jìn)入太和和柏林工業(yè)園集中發(fā)展。按照當(dāng)?shù)卣賳T的解釋,就是要把永興發(fā)展了幾百年的“夫妻店”式、家族式企業(yè)變成現(xiàn)代化企業(yè)。
整合來源于環(huán)境治理的壓力。永興每年從全國各地收集80萬噸各類有色金屬冶煉廢棄物、城市礦產(chǎn),在當(dāng)?shù)赜眠@些廢棄物提煉出各類稀貴金屬后,每年產(chǎn)生8萬噸廢渣。永興縣委宣傳部的工作人員告訴本刊記者,便江(耒水在永興境內(nèi)被稱為便江)的水已經(jīng)不能直接飲用了。原永興縣委書記謝春在面對記者采訪時(shí)亦沒有回避這個(gè)問題:“原來這條江里的魚都沒有村民去吃,不敢吃,水被重金屬污染了。”
重金屬污染治理被放到了異常重要的地位。2011年2月18日,我國第一個(gè)“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃——《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》獲國務(wù)院正式批復(fù)。《規(guī)劃》要求:到2015年,重點(diǎn)區(qū)域鉛、汞、鉻、鎘和類金屬砷等重金屬污染物的排放,比2007年削減15%;非重點(diǎn)區(qū)域的重點(diǎn)重金屬污染排放量不超過2007年的水平。
湖南被列為重點(diǎn)治理省,永興被列為重點(diǎn)縣。
實(shí)際上,湖南省為了治理本省重金屬污染問題,早在2009年7月即啟動了《方案》編制工作,并成立了由國家發(fā)展和改革委員會為組長單位,環(huán)境保護(hù)部、湖南省人民政府為副組長單位的編制領(lǐng)導(dǎo)小組,歷時(shí)一年半,先后多次征求國家18個(gè)部委和湘江流域8市政府及有關(guān)部門的意見。
2011年3月,國務(wù)院批準(zhǔn)了《方案》的實(shí)施。為治理湘江流域重金屬污染問題,湖南省政府計(jì)劃總投資將達(dá)到595億元。劉光健告訴本刊記者,永興縣為了落實(shí)《方案》跟湖南省政府簽訂了重金屬污染治理“責(zé)任狀”。
永興開始為治理重金屬污染出擊。2012年1月10日,永興縣環(huán)境保護(hù)局與湖南永清環(huán)保股份有限公司(下稱永清環(huán)保)控股子公司湖南永清環(huán)境修復(fù)有限公司(下稱“永清修復(fù)”)簽訂《永興縣工業(yè)固體廢物污染環(huán)境修復(fù)技術(shù)示范項(xiàng)目承包合同》。該項(xiàng)合同投資總計(jì)5億元。
永清修復(fù)是一家從事重金屬污染土壤、重金屬污染礦渣、重金屬污泥的污染治理,土壤修復(fù),垃圾發(fā)電中的重金屬污染飛灰治理(水、大氣的重金屬污染治理除外)的公司。永清環(huán)保董秘熊素勤曾在媒體采訪時(shí)表示,永清環(huán)保當(dāng)初收購永清修復(fù)的主要目的就是進(jìn)入重金屬污染治理行業(yè)。永清環(huán)保先后完成長沙湘和化工廠土壤重金屬修復(fù)項(xiàng)目,順利運(yùn)營了長沙鉻渣廠土壤重金屬修復(fù)項(xiàng)目等。
廢中取金
政府對環(huán)境治理的重視在很大程度上成為了中國環(huán)保經(jīng)濟(jì)的“原動力”,從本刊記者在永興采訪的幾位政府官員介紹的情況看來,不管是對冶煉企業(yè)的整合還是關(guān)閉淘汰,更多的動力是來自于上級政府部門的壓力。
這對王暉來說卻是好事,他正抓緊時(shí)間趕工期。2013年7月31日,王暉約好了與中南大學(xué)貴金屬冶金學(xué)院兩位教授商討其工廠的設(shè)計(jì)和工藝問題。如果商討沒有問題,王暉的工廠將開始建設(shè)并在2014年年中投入生產(chǎn)。
王暉的公司成立于2010年,由永興鑫裕環(huán)保鎳業(yè)有限公司、湖南萬容科技股份有限公司以及一位自然人聯(lián)合成立,三方各占股77.5%, 17.5%和5%。鑫裕環(huán)保和萬容科技均為有色金屬與稀貴金屬深加工、危廢處理專業(yè)公司。
雖然成立三四年時(shí)間了,但現(xiàn)在還處于試生產(chǎn)階段。王暉去年2月23日接手公司后,現(xiàn)在讓他最頭疼的就是資金問題,盡管公司自有資金已經(jīng)有7600萬元,國家補(bǔ)助資金也有4300萬元,但對于這個(gè)資金密集型企業(yè)來說,王暉表示這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
擺在王暉眼前的卻是巨大的誘惑。現(xiàn)在還不能直接生產(chǎn)微晶復(fù)合板的王暉只能把廢渣生產(chǎn)的一種逆料賣給與他們公司有合作關(guān)系的佛山的陶瓷廠,陶瓷廠經(jīng)過加工在逆料上添加一層微晶板,做成微晶復(fù)合板。“這個(gè)價(jià)格就大大提升,一般的陶瓷板就是幾十元一平方米,做成微晶復(fù)合板后是1000多元一平方米。”王暉說。
“明年下半年開始生產(chǎn)就好了,按照計(jì)劃明年6月份就要全部啟動了。”王暉認(rèn)為只要明年開始生產(chǎn)了,公司就能夠開始步入一年?duì)I業(yè)收入15億元的軌道。對于為何公司準(zhǔn)備這么多年還未運(yùn)營,王暉解釋,有些企業(yè)前期準(zhǔn)備時(shí)間比較長,但發(fā)展后勁足;有些企業(yè)立竿見影,但發(fā)展后勁不足。
王暉認(rèn)為自己的公司就是后勁足的例子。因?yàn)樗麄円呀?jīng)做了充分的準(zhǔn)備,技術(shù)方面引進(jìn)了俄羅斯的瓦紐科夫先進(jìn)的冶煉技術(shù)。“人才這塊我們從紫金礦業(yè)引進(jìn)了總工程師,從四川宏達(dá)集團(tuán)引進(jìn)了幾位工程師。”
現(xiàn)在他還因?yàn)榉N種原因只能忍受著看得到卻不屬于自己的財(cái)富。不僅如此,他還要為收集來生產(chǎn)成微晶板材的原材料廢渣支付一頓50元錢的成本。
相對于50元錢一噸的“原材料”成本,技術(shù)和人才投入的成本導(dǎo)致由有色金屬冶煉后的廢渣生產(chǎn)的微晶板材成本高昂,微晶板材出售的價(jià)格也就不能降低,而這讓國內(nèi)消費(fèi)者難以接受。“微晶石為什么現(xiàn)在沒有競爭優(yōu)勢,就是因?yàn)閮r(jià)格太高。”現(xiàn)在市場的出路就是把產(chǎn)品銷往歐美國家。
關(guān)鍵詞:重金屬污染;來源;特點(diǎn)及危害;修復(fù);治理措施
中圖分類號:F407.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
隨著我國社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的加快,重金屬行業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期。但重金屬行業(yè)在開采和加工過程中,一些鉛、汞、鎘、鈷、砷等重金屬通過廢水、廢氣和固體廢物來污染環(huán)境,且具有污染范圍廣、持續(xù)時(shí)間長、污染隱蔽性高、難以被降解等特點(diǎn),導(dǎo)致部分地區(qū)的生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)惡化的趨勢,并嚴(yán)重阻礙了我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。因此,必須建立比較完善的重金屬污染防治體系、事故應(yīng)急體系和環(huán)境與健康風(fēng)險(xiǎn)評估體系,尋找合理有效的重金屬污染治理措施和修復(fù)措施來解決污染所帶來的危害,從而保證重金屬行業(yè)的健康發(fā)展。
1 重金屬污染的來源
通過對現(xiàn)狀的調(diào)查分析表明,各相關(guān)行業(yè)重金屬危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量最大的為有色金屬冶煉行業(yè),占總產(chǎn)生量的60.3%,其次為基礎(chǔ)化學(xué)原料制造行業(yè),占總產(chǎn)生量的28.4%。鉛、鎘、鉻、汞、砷作為重金屬污染的主要元素,其重點(diǎn)防控行業(yè)有:①有色金屬冶煉和含鉛蓄電池制造業(yè)是主要的涉鉛行業(yè)。其中有色金屬冶煉鉛塵產(chǎn)生量占鉛塵產(chǎn)生總量的36.6%,電池制造鉛塵產(chǎn)生量占總產(chǎn)生量的63.4%;②廢氣中的鎘主要由常用有色金屬冶煉行業(yè)產(chǎn)生;③皮革鞣制加工行業(yè)是廢水中總鉻產(chǎn)生及排放的主要行業(yè),金屬表面處理業(yè)是廢水中六價(jià)鉻產(chǎn)生及排放的主要行業(yè)。金屬表面處理行業(yè)鉻產(chǎn)生量占67.9%,有色金屬冶煉行業(yè)鉻產(chǎn)生量占32.1%;④基礎(chǔ)化學(xué)原料制造是廢水中汞和砷產(chǎn)生及排放的主要行業(yè)。
2 重金屬污染的特點(diǎn)及危害
重金屬污染是通過廢水、廢氣和固體廢物來污染環(huán)境的,其主要特點(diǎn)為污染范圍廣、持續(xù)時(shí)間長、污染隱蔽性高、難以被降解。隨著農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)的發(fā)展以及城市化進(jìn)程的推進(jìn),重金屬通過污水灌溉、大氣煙塵沉降、垃圾填埋處理等途徑進(jìn)入土壤和水體。由于這些重金屬兼具富集性和難以逆轉(zhuǎn)的特點(diǎn),不易為微生物降解,因此土壤和底泥往往是重金屬的儲存庫。重金屬離子的不斷積累,并通過食物鏈進(jìn)入農(nóng)產(chǎn)品,甚至可轉(zhuǎn)化為毒害性更大的甲基化合物,對食物鏈中某些生物產(chǎn)生毒害,最終在人體內(nèi)蓄積,不僅影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全,還危害人類健康。
大多數(shù)重金屬是過渡性元素,其原子特有的電子層結(jié)構(gòu)使其在土壤環(huán)境中的化學(xué)行為具有一系列特點(diǎn):①重金屬能在一定的賦存狀態(tài)下發(fā)生氧化還原反應(yīng),具有可變價(jià)態(tài),且其價(jià)態(tài)的不同,導(dǎo)致其活性和毒性也不同;②重金屬易在土壤環(huán)境中與土壤中的一些無機(jī)酸反應(yīng)生成硫化物、碳酸鹽、磷酸鹽等。這些化合物的溶度積都比較小,使得重金屬累積于土壤中,不易遷移,使污染區(qū)域內(nèi)的危害周期變長;③重金屬作為中心離子能夠生成配位絡(luò)合物,還可與一些大分子有機(jī)物,如腐植質(zhì)、蛋白質(zhì)等生成螯合物。這樣難溶性的重金屬鹽,其在水中的溶解度可能增大,更易在土壤環(huán)境中遷移,增大其污染危害的范圍。
3 重金屬污染的治理措施
由于重金屬污染的長期性、潛伏性、累積性和不可逆轉(zhuǎn)性,一旦土壤中重金屬含量超過環(huán)境容量,在土壤中不被降解,且遷移性小,則清除污染相當(dāng)困難。此外,重金屬污染在各地因涉重金屬行業(yè)的不同,其表現(xiàn)也有較大差異。有的以鉛塵污染最為突出;有的表現(xiàn)為地表水或地下水受到汞、鎘、鉻、砷的污染;有的表現(xiàn)為土壤中鉛、鎘、砷明顯高于背景值。因此,各地應(yīng)針對涉重行業(yè)的分布特征提出相應(yīng)的污染防治對策。
3.1 調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),加大重點(diǎn)行業(yè)防控
規(guī)范全國涉重企業(yè)的管理,發(fā)展無害化和資源節(jié)約型產(chǎn)品,增加新型產(chǎn)品比重。如含鉛蓄電池制造業(yè)要逐步淘汰開口式普通蓄電池,重點(diǎn)發(fā)展高容量密封型免維護(hù)鉛酸蓄電池。推動動力鋰離子電池和氫鎳電池替代鎘鎳電池,無汞普通鋅錳電池替代含汞鋅錳電池;金屬表面處理業(yè)要加大含氰電鍍工藝的淘汰力度,積極推行無氰電鍍工藝;基礎(chǔ)化學(xué)原料制造業(yè)應(yīng)鼓勵(lì)離子膜生產(chǎn)燒堿;皮革鞣制加工業(yè)應(yīng)推廣白濕皮工藝,采用無污染的化工材料預(yù)鞣、剖白濕皮。提倡低鉻高吸收鉻鞣和無鉻鞣劑替代鉻鞣,在復(fù)鞣過程中不用或少用含鉻復(fù)鞣劑;常用有色金屬冶煉業(yè)應(yīng)鼓勵(lì)氧氣底吹熔煉-鼓風(fēng)爐還原煉鉛、富氧常壓直接浸出煉鋅工藝、沸騰焙燒工藝,全部淘汰土燒結(jié)盤、簡易高爐、燒結(jié)鍋、燒結(jié)盤、燒結(jié)機(jī)、用坩堝爐熔煉再生鉛等落后且達(dá)不到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的煉鉛工藝和設(shè)備,以及用土制馬弗爐、馬槽爐、橫罐、小豎罐等進(jìn)行還原熔煉再以簡易冷凝設(shè)施回收鋅等落后的煉鋅或氧化鋅的工藝。
3.2 加強(qiáng)集中治理,實(shí)施區(qū)域綜合整治
凡涉重金屬的項(xiàng)目全部規(guī)劃到統(tǒng)一專業(yè)園區(qū)進(jìn)行集中管理,根據(jù)區(qū)內(nèi)的企業(yè)規(guī)模和數(shù)量,加大園區(qū)安全防護(hù)距離,嚴(yán)格廢氣、廢水等污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。涉重金屬專業(yè)園區(qū)建設(shè)必須符合國家產(chǎn)業(yè)政策和規(guī)劃要求,符合土地利用總體規(guī)劃、土地供應(yīng)政策和土地使用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定;加強(qiáng)園區(qū)的設(shè)計(jì)和管理,做到“5 個(gè)集中”:集中供熱、集中供水、危化品集中供應(yīng)、廢水集中治理、集中配套生活設(shè)施,對排至園區(qū)污水處理廠的污水實(shí)行在線監(jiān)控;貫徹國家清潔生產(chǎn)促進(jìn)法, 推行清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn), 實(shí)施強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核,實(shí)施清潔生產(chǎn)推廣計(jì)劃,建立清潔生產(chǎn)的激勵(lì)機(jī)制;在污染物分類收集的基礎(chǔ)上,分別實(shí)施預(yù)處理,不斷提升行業(yè)技術(shù)水平, 提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低對環(huán)境的不利影響,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
3.3 提高項(xiàng)目準(zhǔn)入門檻,嚴(yán)格限制重金屬項(xiàng)目
進(jìn)一步提高節(jié)能、環(huán)保、安全土地使用和職業(yè)健康方面的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),實(shí)施涉重金屬產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入公告制度。對不符合國家產(chǎn)業(yè)政策、企業(yè)規(guī)模小、污染物排放不達(dá)標(biāo)的生產(chǎn)廠點(diǎn),依照有關(guān)法律法規(guī)立即責(zé)令其關(guān)閉或整改。新建企業(yè)注冊資本不得低于3 000 萬人民幣,首次投入不得低于5 000 萬人民幣,嚴(yán)格按照地表水水域環(huán)境功能和保護(hù)目標(biāo)科學(xué)確定環(huán)境安全防護(hù)距離。對不符合要求的涉重金屬項(xiàng)目,發(fā)展改革部門不得備案、核準(zhǔn),規(guī)劃部門不得受理規(guī)劃許可,國土資源部門不得受理用地申請,環(huán)境保護(hù)部門不得審批其環(huán)境影響報(bào)告書和核發(fā)排污許可證,安監(jiān)部門不得發(fā)放安全生產(chǎn)許可證,質(zhì)監(jiān)部門不得發(fā)放生產(chǎn)許可證,
金融機(jī)構(gòu)不得提供貸款支持。
3.4 嚴(yán)格污染源監(jiān)管,加強(qiáng)重金屬監(jiān)控能力體系建設(shè)
禁止在重要生態(tài)保護(hù)區(qū)、農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)、敏感區(qū)和已無環(huán)境容量的區(qū)域新建主要外排重金屬污染物的項(xiàng)目。凡環(huán)保手續(xù)不齊全或超生產(chǎn)經(jīng)營范圍從事含重金屬產(chǎn)品及相關(guān)配件制造、
組裝、經(jīng)營的企業(yè)、個(gè)體工商戶,一律立即依法取締;凡未能做到達(dá)標(biāo)排放和規(guī)范防護(hù)或未能通過環(huán)保、安全生產(chǎn)、質(zhì)量監(jiān)督等有關(guān)主管部門驗(yàn)收的,一律立即依法關(guān)停。對已取得環(huán)評批復(fù)未進(jìn)行環(huán)保驗(yàn)收、衛(wèi)生防護(hù)距離內(nèi)有環(huán)境敏感目標(biāo)、污染防治措施無法滿足要求的企業(yè)要實(shí)施停產(chǎn)整治,并限期驗(yàn)收,對逾期未能通過驗(yàn)收的企業(yè)實(shí)施關(guān)閉。同時(shí),組織開展環(huán)境影響后評估,對已建成并投入生產(chǎn)使用的涉重金屬項(xiàng)目所造成(或可能造成)的環(huán)境影響以及重金屬污染治理措施的有效性進(jìn)行跟蹤檢查、監(jiān)測,并提出環(huán)境保護(hù)補(bǔ)救方案或改進(jìn)建議,實(shí)現(xiàn)涉重金屬項(xiàng)目環(huán)境影響的全過程評估與動態(tài)管理。
關(guān)鍵詞:土壤;重金屬污染;防治
Abstract: such as rapid development of modern agriculture and industry at the same time, the situation of soil heavy metal pollution has become increasingly serious. This article mainly from the soil heavy metal pollution sources and present situation analysis, points out the harm of soil heavy metal pollution at the same time, puts forward some prevention measures, and provides a certain reference for environmental protection, promote the sustainable development and utilization of the soil.
Key words: soil; Heavy metal pollution; The prevention and control
中圖分類號:文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
引言
土壤是城市生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)組成部分,是土壤圈中受人類活動影響最為強(qiáng)烈的部分,這類土壤廣泛分布于公園、道路、體育場、城郊、垃圾填埋場、廢棄工廠、礦山周圍,有著不同于自然土壤的理化性質(zhì)。重金屬是有害元素,可通過吞食、吸入和皮膚吸收等主要途徑進(jìn)入人體,損害造血系統(tǒng)、消化系統(tǒng),嚴(yán)重時(shí)則損害神經(jīng)系統(tǒng),直接對人特別是兒童的健康造成危害,還可通過污染食物、大氣和水環(huán)境間接影響城市環(huán)境質(zhì)量,危害人類健康。城市人口與土壤直接或間接接觸的幾率很高,相比于自然土壤或農(nóng)用土壤而言,這類土壤的重金屬污染更容易對人體健康造成危害。城市化所導(dǎo)致的環(huán)境惡化已成為影響居民健康的一個(gè)重要因素。因此,關(guān)注城市土壤的重金屬污染來源及危害,有針對性采取污染治理措施,具有重要的科學(xué)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
一、土壤中重金屬污染的現(xiàn)狀
在自然界的循環(huán)過程中,環(huán)境中的污染物很大一部分都會進(jìn)入或者經(jīng)過土壤。因?yàn)橥寥乐械闹亟饘僭乜赡軙ㄟ^食物鏈在生物體中聚集,從而造成人體內(nèi)長期積蓄對人體造成危害。土壤中重金屬的來源是多種途徑的,除了大氣干濕沉降的來源之外,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、污水農(nóng)用灌溉、等也可能會造成重金屬對大氣、土壤和水體的環(huán)境污染。
1.大氣干濕沉降污染
伴隨著社會的快速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)、大量的石油以及汽車等排放的尾氣等,它們?nèi)紵蟮奈矚膺M(jìn)入大氣后,使得空氣中含有大量的重金屬元素,它們主要是經(jīng)自然沉降和雨淋沉降進(jìn)人土壤,并且分布在工礦的周圍和公路、鐵路的兩側(cè),這些重金屬元素既可以直接沉降到土壤中或者被土壤吸附,也可以被植物吸收后,通過植物傳輸土壤而引起土壤重金屬污染。
2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染
在農(nóng)作物的成長過程中,為了促進(jìn)生物的快速結(jié)果,往往會采用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方法,大量使用化肥、農(nóng)藥。而在使用含有鉛、汞、福、砷等的農(nóng)藥的時(shí)候,由于重金屬元素的長期積累,造成土壤中重金屬元素的含量不斷上升,導(dǎo)致土壤中重金屬的污染。并且在有些地區(qū),污水作為農(nóng)田的常用水,因?yàn)楣I(yè)污染的成分比較復(fù)雜,里面不同程度地含有重金屬等有害物質(zhì),常常會引起一定的危害。
3.污水農(nóng)用灌溉污染
由于城市工業(yè)化的快速發(fā)展,大量的工業(yè)污水成為農(nóng)田灌溉的常用水。但是因?yàn)槲鬯喔纫话闶菍儆诿嬖次廴荆坏┪廴荆盏轿廴镜拿娣e就會很大。含有許多重金屬離子的城市污水,進(jìn)入河道,而進(jìn)入土壤,從而引起水體污染,惡性循環(huán),給人們帶來無法估計(jì)的傷害,對農(nóng)業(yè)及其人們的日常生活帶來影響。
二、土壤重金屬污染的危害
1.對城市生態(tài)景觀植物危害
城市土壤受重金屬污染后會形成土壤結(jié)塊,同時(shí)重金屬在土壤—植物系統(tǒng)中遷移會直接影響植物的生理生化和生長發(fā)育,從而引發(fā)土壤生物和植被退化等一系列較為嚴(yán)重的城市環(huán)境問題,直接危及城市居民的健康和安全。例如,鎘是危害植物生長的有毒元素,如果土壤中鎘含量過高, 植物葉片的葉綠素結(jié)構(gòu)會遭到破壞,同時(shí)根系對水分和養(yǎng)分的吸收會減少, 根系生長受到抑制,從而阻礙植物生長,甚至引起植物死亡。
2.對人體的危害
受污染的土壤暴露在城市環(huán)境中,形成粉塵直接或間接進(jìn)入動物和人體中,對人類產(chǎn)生危害。此外,郊區(qū)蔬菜基地土壤受到污染,重金屬容易被植物利用而進(jìn)入食物鏈,最終通過食物鏈影響人類的健康。如Pb 能傷害人體的神經(jīng)系統(tǒng), 特別對幼兒的智力發(fā)育有極其不良的影響;鎘的毒性很大,在人體內(nèi)蓄積會引起泌尿系統(tǒng)功能變化,還會影響骨骼發(fā)育。
三、土壤中重金屬污染的防治
土壤的重金屬污染防治要想取得一定的成效,必須從預(yù)防和防治相結(jié)合的方式進(jìn)行實(shí)施。也就是說要做到,預(yù)防為主,防治結(jié)合的方法。從某種意義上來說,治理重金屬的污染一方面可以通過物理化學(xué)的方法去除土壤中的重金屬污染物,另一方面可以改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)。
1.工程治理方法
工程治理的治理方法主要是依據(jù)物理和化學(xué)的原理來治理土壤中重金屬污染的途徑。一般是運(yùn)用客土、換土、去表土和深耕翻土等措施來達(dá)到這種目的。客土主要是在被污染的土壤中加入沒有被污染的新土;換土是將以污染的土壤移去,換上未污染的新土;翻土是將污染的表土翻至下層;去表土是將污染的表土移去等。沖洗絡(luò)合法是用清水沖洗被重金屬污染的土壤,使重金屬遷移至較深的根外層,減少作物根區(qū)重金屬的離子濃度。另外,為了避免出現(xiàn)土壤的再次污染,可以利用一定比例的化合物進(jìn)行土壤沖淋,使其能與重金屬形成比較穩(wěn)定的化合物,或者是利用帶有陰離子的溶液,常用的是碳酸鹽和磷酸鹽進(jìn)行,這樣能收到比較好的效果,使重金屬能形成多需要的沉淀。而對于低滲透性的粘土和淤泥土,我們可以用電動修復(fù)方法來完成,這樣的重金屬可以用到汞等。
這種工程治理的方法可以說收到的效果比較明確,而且具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,但是往往實(shí)行以來會比較復(fù)雜,容易引起土壤肥力的降低。
2.農(nóng)業(yè)治理方法
在治理土壤重金屬污染的方法時(shí),用到的農(nóng)業(yè)治理方法一般是要改變一些耕作的管理來減輕重金屬的含量和危害。這樣就會對進(jìn)入土壤中的有害物質(zhì)有所降低。因?yàn)樵谖廴就寥罆r(shí),只要不進(jìn)入食物鏈對人體的傷害就不會那么大。生活中我們可以利用控制土壤中的水分,來達(dá)到降低重金屬污染的目的;在選擇化肥時(shí),選擇最能降低土壤重金屬污染的化肥,增加施加有機(jī)肥的利用,使其能夠固定土壤中多種重金屬以及降低土壤中重金屬污染;還可以選擇比較抗污染的植物并且不能在已經(jīng)被污染的土壤上種植所需要的植物,以防止通過食物鏈的植物進(jìn)入人體,對人體造成傷害。合理的利用農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)工程措施,也可以保持土壤的肥力,改良和防治土壤重金屬污染,提高土壤質(zhì)量,并能與自然生態(tài)循環(huán)和系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)作。比如可以在污染區(qū)公路的兩邊種樹、種花和種草,這樣不但可以使得環(huán)境變得清新,還可以凈化土壤,還可以進(jìn)行農(nóng)業(yè)的改良,就是在被污染的地區(qū)繁殖種子,然后在沒有污染的地方種植,收獲后把它們提取酒精,殘?jiān)鼔褐评w維板,并提取糠醛,或?qū)堅(jiān)谱髡託庾髂茉础_@種農(nóng)業(yè)治理措施的比較切合實(shí)際,也比較容易實(shí)現(xiàn),而且費(fèi)用比較低,但是做起來的時(shí)間要求比較高,效果不會太顯著。
3.物理修復(fù)
(1)電動修復(fù)
通過電流使土壤中的重金屬離子(如Pb、Cd、Cr、Zn等)和無機(jī)離子以電透滲和電遷移的方式向電極運(yùn)輸,再集中收集處理。該方法適用于低滲透的粘土和淤泥土,可以控制污染物的流動方向。在沙土上的實(shí)驗(yàn),土壤中Pb2+、Cr3+等重金屬離子的除去率也可達(dá)90%以上。電動修復(fù)不攪動土層,修復(fù)時(shí)間短,是一種經(jīng)濟(jì)可行的原位修復(fù)技術(shù)。
(2)電熱修復(fù)
利用高頻電壓產(chǎn)生的電磁波對土壤進(jìn)行加熱,使污染物從土壤顆粒內(nèi)解吸出來,加快一些易揮發(fā)性重金屬從土壤中分離,從而達(dá)到修復(fù)的目的。該技術(shù)可以修復(fù)被Hg和Se等重金屬污染的土壤。
(3)土壤淋洗
利用淋洗液把土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移到土壤液相中去,再把富含重金屬的廢水進(jìn)一步回收處理。該技術(shù)要求尋找一種既能提取各種形態(tài)的重金屬,又不破壞土壤結(jié)構(gòu)的淋洗液。目前用于淋洗土壤的淋洗液,包括有機(jī)或無機(jī)酸、堿、鹽和螯合劑。
4.化學(xué)修復(fù)
化學(xué)修復(fù)就是向土壤投入改良劑,將重金屬吸附、氧化還原、拮抗或沉淀,降低重金屬的生物有效性。常用改良劑有石灰、沸石、碳酸鈣、磷酸鹽、硅酸鹽和促進(jìn)還原作用的有機(jī)物質(zhì),不同改良劑對重金屬的作用機(jī)理不同。化學(xué)修復(fù)簡單易行,但它只改變了重金屬在土壤中的存在形態(tài),金屬元素仍保留在土壤中,容易再度活化危害植物。
結(jié) 語
重金屬污染土壤的治理是一個(gè)整體性的工程,需要多種治理技術(shù)。植物修復(fù)加上化學(xué)、微生物及農(nóng)業(yè)生態(tài)措施,增加重金屬的生物有效性,促進(jìn)植物的生長和吸收,能更好地提高土壤重金屬修復(fù)的效率。因此,生物修復(fù)綜合技術(shù)前景廣闊。
參考文獻(xiàn)
[1]崔德杰,張玉龍.土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[N].土壤通報(bào),2004,35(3)
關(guān)鍵詞:農(nóng)田土壤;重金屬污染;修復(fù)技術(shù);環(huán)境保護(hù)
中圖分類號:S153 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170432024
1 我國農(nóng)田重金屬污染現(xiàn)狀
1.1 重金屬普遍超標(biāo)
農(nóng)田重金屬污染主要是指Pb、Cu、Hg、Zn、Cr、Cd等重金屬元素在農(nóng)田土壤中的含量超過土壤背景值,根據(jù)農(nóng)田部、環(huán)保部等部門近年來報(bào)告數(shù)據(jù)顯示,全國有300多個(gè)重點(diǎn)污染區(qū)重金屬超標(biāo),占農(nóng)田污染的80%,抽取數(shù)據(jù)顯示,我國農(nóng)田平均重金屬超標(biāo)率在2010年前就已經(jīng)高達(dá)12%,在一些大城市,例如北京、上海、深圳等地,各類重金屬元素在農(nóng)田土壤中的含量尤其高,城市發(fā)展對于農(nóng)田重金屬污染影響極為嚴(yán)重,目前我國農(nóng)田重金屬污染形勢嚴(yán)峻,污染情況已經(jīng)得到重視,各類措施也在緊急籌備和實(shí)施之中。我國農(nóng)田重金屬污染現(xiàn)狀具有范圍大,種類多,相對集中,分布不均,普遍嚴(yán)重的特點(diǎn)。雖然污染依然嚴(yán)重,但隨著環(huán)保力度的增強(qiáng)和范圍的擴(kuò)大,污染情況正在逐步改善。
1.2 污染主要來源
農(nóng)田重金屬污染修復(fù),關(guān)鍵在防、治二字,要做到對重金屬污染的防治,需要了解農(nóng)田中重金屬的來源,污染來源主要有4類,分別是:污水、大氣、農(nóng)業(yè)廢棄物以及固體垃圾。空氣污染是我國環(huán)境保護(hù)的一大難題給農(nóng)田也帶來了極大的影響,空氣中夾雜著來自工業(yè)、交通、礦山等的污染物中,不乏各類重金屬物質(zhì),在大氣沉降過程中,重金屬便進(jìn)入了農(nóng)田土壤之中。大量數(shù)據(jù)實(shí)例表明,在工業(yè)區(qū)、道路旁,土壤中含重金屬量較其他地區(qū)明顯高出數(shù)倍,環(huán)保部研究青藏鐵路沿線兩側(cè)、北京等城市道路旁農(nóng)田土質(zhì)以及種植物,發(fā)現(xiàn)不僅土壤重金屬含量高,植物中也含有較高的重金屬元素。含重金屬的污水一旦進(jìn)入農(nóng)田并沉淀,就容易造成農(nóng)田重金屬含量的增加,農(nóng)業(yè)材料,如農(nóng)藥、農(nóng)肥等,在大面積、長期使用之下,重金屬會慢慢滲入土壤之中,而一些固體堆積物更是含有大量重金屬,在堆積中容易滲入地下。
2 農(nóng)田重金屬污染修復(fù)技術(shù)
2.1 物理、化學(xué)修復(fù)技術(shù)
物理修復(fù)技術(shù)主要有換土、深耕翻土、填土以及加熱法,前3種方法原理一致,皆是使淺層土壤以舊換新,這些方法工程量大,效果穩(wěn)定,修復(fù)徹底,但是不僅換土需要大量工程,集中處理土壤的耗損也非常大,因此并不適合大規(guī)模應(yīng)用。加熱法是利用加熱使揮發(fā)性重金屬從土壤中揮發(fā)析出,雖然有一定作用,但是容易導(dǎo)致一些元素酸化或者相互反應(yīng),產(chǎn)生更為嚴(yán)重的后果,且析出氣體的收集也很棘手。化學(xué)修復(fù)方法也是如此,無論是電動修復(fù)還是淋洗修復(fù),都容易導(dǎo)致嚴(yán)重的污染,電動修復(fù)是通過土壤兩側(cè)通電以電場作用將重金屬帶到電極,在兩極集中收集并進(jìn)行處理,淋洗是將水或者其他制劑放入土壤之中進(jìn)行沖洗,制劑的選擇和二次污染的防治成為淋洗的重點(diǎn),物理、化學(xué)方法雖然效果好,但是成本高且對環(huán)境極可能造成二次污染,因此實(shí)踐中應(yīng)用甚少,相關(guān)部門正在加緊研究改善重金屬污染治理之中。
2.2 生物修復(fù)技術(shù)
生物修復(fù)技術(shù)成本較低,有利于規(guī)模化操作,并且生物法的優(yōu)勢在于其環(huán)境有益性,不僅能夠有效處理農(nóng)田土壤重金屬污染,更重要的是,生物修復(fù)有助于修復(fù)自然界的正常循環(huán),有利于全面改善環(huán)境,目前的環(huán)境保護(hù)實(shí)踐對于生物方法也極為推崇。生物修復(fù)法主要是利用植物和微生物、動物進(jìn)行土壤修復(fù),利用植物根系固定重金屬,減少擴(kuò)散,植物還能夠從土壤中吸收重金屬,儲存在植物體內(nèi),我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)大量對重金屬具有吸收能力的植物,在實(shí)踐中也有一定研究和應(yīng)用,植物修復(fù)是較為推崇的方法,綠色植物的大量種植能夠固定土壤、防風(fēng)固沙、凈化空氣,大量種植能夠吸收重金屬的植物,則一舉數(shù)得,值得注意的是,植物吸收重金屬存于體內(nèi),勢必導(dǎo)致重金屬含量過高,這些植物一定不能作為食品銷售。微生物、動物與植物修復(fù)法類似,生物修復(fù)技術(shù)容易破壞生態(tài)平衡,尤其是微生物、動物修復(fù),因此也需要進(jìn)一步研究,目前而言,選取植物進(jìn)行大規(guī)模種植修復(fù)土壤似乎是于環(huán)境保護(hù)最有益處的方法。
3 結(jié)語
環(huán)境于人類而言重如生命,l展中的破壞已經(jīng)造成,如何修復(fù)才是關(guān)鍵,農(nóng)田土壤重金屬污染,重在防治,切斷污染源的同時(shí)改良污染土壤方為可行之路。
參考文獻(xiàn)