土壤中重金属污染现状与防治研究

发表时间:2021/3/11   来源:《科学与技术》2020年30期   作者:刘菲菲
[导读] 我国土壤重金属污染严重,土壤是存在于地球表面,在地球生态系统中不可或缺的一部分,
        刘菲菲
        辽宁省 锦州市科学技术研究院    121000
        摘要:我国土壤重金属污染严重,土壤是存在于地球表面,在地球生态系统中不可或缺的一部分,成分复杂,含有非常丰富的化学物质,而近年来,由于我国经济快速发展,对土壤进行过分的开发和利用,没有进行合理的垃圾排放,甚至废物不做处理直接排放,又缺少相应的土壤保护措施,从而导致土壤重金属污染,严重地区还会发生进一步的扩散,破坏当地的生态平衡,严重危害人类健康,而且土壤重金属污染不容易被发现,治理和修复是一个漫长的过程,总而言之,土壤重金属污染治理与修复势在必行。
        关键词:土壤;重金属污染;治理;修复
        引言
        土地资源是人类赖以生存的基础,土壤的质量影响着土地资源的利用途径以及效率,间接地影响着人们的身体健康和安全,如土壤重金属污染等。重金属元素在土壤中的活动性较小,不容易随着地表水体的淋滤作用等而迁移,且难以被微生物等降解,即重金属元素一般具有弱活动性、难降解、毒性大、易随生物迁移聚集的特征,可通过农作物摄入牲畜及人体内。根据全国土壤污染调查信息显示,我国土壤重金属污染总超标率为16.1%,占全国耕地面积的1/6,加强土壤重金属污染治理迫在眉睫。而土壤重金属监测是评价土壤是否存在重金属污染的重要依据,因此,加强土壤重金属监测技术、方法研究具有十分重要的现实意义。
        1我国土壤污染现状
        土壤是人类不可或缺的生存资源。人类从土壤中获得足以休养生息的物质财富,没有土地,人类难以生存。人们在日常生活中对土壤环境资源缺乏足够的保护意识,造成土壤污染状况日趋严重。近些年,我国工农业突飞猛进的发展,土壤环境污染程度越来越高,污染物的含量不断增加,种类也不断增多。土壤重金属污染已经严重影响人们的生活,威胁着每一个人的生命安全。土壤重金属污染是指比重大于5的金属或其化合物侵入土壤造成的污染,目前人们已发现包括镉(Cd)、镍(Ni)、铬(Cr)、锰(Mn)、砷(As)、汞(Hg)、锌(Zn)等大约45种重金属元素。我国受砷、镉、铅、铬等重金属污染的耕地面积大约占全部耕地面积的1/5。据我国2016年农业部监测系统的调查数据表明,我国每年因为重金属污染土壤而使粮食产量降低1000万t以上。根据农业农村部的污水灌溉区统计数据得出,我国有大约140万hm2的污水灌溉区,而有64.8%的土地面积遭受重金属污染。污水里的重金属污染物使土壤中的植物遭受二次污染。生物体吸收了这些有毒有害的物质,如汞、铅、锌、镉、铜等金属元素,通过食物链等渠道进入到人身体内,给人们的身体健康埋下巨大隐患,甚至会损害人体的生理器官,严重影响身体健康。
        2防治
        2.1全面提升国民防范意识
        总体来看,绝大数土壤、水源的重金属污染,均由人为因素导致。故“解铃还须系铃人”,人类只有对自身行为进行约束,才能从根本上改变这一状况。因此,首要工作在于,全面提升国民对于土壤重金属污染的防范意识。人们必须从思想层面了解重金属对人类生活、发展及环境造成的危害,提升环境保护意识。党和政府对此有着清醒的认识,相继发布的多项政策,均希望系统性地改变现状。比如我国在加入WTO之后相当长的一段时间内,大批量接受来自西方发达国家的“洋垃圾”。在很多废弃的电子元器件中,存在大量重金属污染物,导致东南沿海地区多个村庄,成为严重的重金属污染地带,居民的正常生活受到了严重干扰,高危疾病患病人数激增。但自21世纪“第二个十年”临近尾声时期,我国政府发布了“全面禁止洋垃圾进口”的规定,针对重金属污染的治理,迎来了“曙光”。

此外,一些重工企业的经营者、经济欠发展地区的行政领导,应该具备“算大账”、“算长期账”的思维,如果地区经济得到发展的代价是人民群众生命安全受到严重威胁、“透支”子孙后代的“绿水青山”,则此种“发展”实质上是“自我毁灭”。只有明确此项意识,才能制定出针对重金属污染的有效防治策略。
        2.2紧抓源头,防控土壤重金属污染源
        严控土壤重金属污染源必须从源头抓起,针对污染源头分类分级管理严控污染源。必须遵循预防为主,防与治相结合的基本原则。对工农业生产以及居民生活的污染排放进行严格控制。采取有效措施,以削减、控制和消除污染源。大力推广清洁无毒工艺,减少或消除工矿企业重金属污染物的随意排放,对工业“废水、废液、废渣”必须进行回收和处理,严格控制污染物排放量与浓度,避免重金属对土壤环境的二次污染。在农业生产化肥、农药的控制方面,要增强广大农民群体保护耕地质量的意识,加大土壤污染防治的宣传和教育;执法部门和农药监测部门定期对市场上流通的农药产品进行监测,禁止或限制使用剧毒农药,积极推广如除虫菊酯、烟碱等植物体天然成分的毒性小、效果好、残留低的农药;推广开展天敌防治法,既要消除病虫害对农作物的威胁,又要把农药对生态环境的危害降到最低程度。
        2.3土壤翻耕置换法
        客土法是需要借助一批没有经过重金属污染的土壤,并将其转移到被污染的土壤上方,“主土”是指已经被污染的土壤,“客土”就是指需要新覆盖的一层土壤,使得与农作物直接接触的土壤中重金属的含量降低,能够有效避免重金属的富集。换土法就是进行简单的土壤交换,是指去除被重金属污染土壤的表层土壤,并换上没有被污染的土壤,而这种方法与客土法相比,能够直接减少土壤中的重金属物质,更合理,而客土法操作起来相对便捷一些。深耕翻土是将上层土壤和下层土壤进行翻耕混合,使深层土壤转移到土壤表层,减少农作物对重金属的吸收,或者直接通过翻耕,将深层与表层土壤直接混合,但与此同时,也应当注意在对上层土壤进行施肥等,增加营养含量,有利于农作物生长。这种方法也可以有效降低土壤重金属的含量,但是由于工程量大,操作起来非常复杂,不适用于大面积的土壤污染。
        2.4控制并逐渐消除土壤重金属污染源
        面对重金属污染土地,仅仅开展“治理”工作是不够的,必须从源头上控制并逐渐消除污染源,方可“除根”。众所周知,大自然具备自我调整与修复能力。土地作为自然界的重要资源,对于重金属污染物具备一定的进化及处理能力。因此,控制并消除污染源的思路可以分为:(1)在一段时期内,控制重金属污染物进入土壤的数量与速度,充分运用自然净化作用,防止土壤重金属污染面积扩大的同时,逐渐完成自我修复;(2)逐渐探索清洁发展途径,在工业生产过程中,使用对人类、动植物、自然界均无毒害的高分子合成替代物,全面取代重金属污染物质,最终达到“任何重金属都不会流入土壤”的目的;(3)大力推广闭路循环、无毒工艺,围绕工业“三废”建立有效的回收再利用处理机制,“变废为宝”;在此基础上,对工业生产排放环节的标准进行细化,进一步控制污染物的排放量与浓度,打破“发展必定伴随污染”的工业定律;(4)重金属元素能够与土壤中的硫化氢发生反应,进而生成硫化物沉淀。基于此,在综合防治过程中,技术人员可以逐渐探索诸如此类的有效处理方式,达到降低重金属污染的目的。
        结语
        土壤中过高重金属含量严重危害了人类的生存环境,对整个自然界地理环境都造成负面影响。采用单一的修复技术无法完全修复土壤,必须要以植物修复为主,优化特定微生物的筛选,建立相关基因库,培养超强工程菌,多种治理措施相辅相成,从而彻底清除土壤中的重金属。做好土壤环境保护方面的知识引导和宣传,提高人们的环境保护意识,促进土壤生态向健康的方向发展。
        参考文献
        [1]张婧,杜阿朋.桉树在土壤重金属污染区土壤生物修复应用前景[J].桉树科技,2010(02):43-47.
        [2]何容,杜佳佳,许波峰,等.土壤重金属污染研究概况[J].山东林业科技,2008(01):85-87.
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