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我国土壤污染现状与治理研究

       摘要:随着人口的剧增,工业的迅猛发展,不处理而随意倾倒和堆放的城市生活垃圾,工矿企业的废水、废气、废渣,农药、化肥过度使用的残留等,对土壤造成了越来越严重的污染和破坏。被污染的土壤所承载的有害物质具有潜在的风险性,严重危害人体的健康,破坏生态环境,并导致因土壤污染而引发的诸多食品安全问题。因此,对这些污染土壤实施治理和修复,已成为当下刻不容缓的事情。


关键词:土壤污染;现状;治理修复


       一、土壤污染的类型及现状


       1.有机污染


      土壤有机污染物主要是有机农药、酚类、氰化、石油、合成洗涤剂、3,4-苯并芘以及由城市污水、污泥及厩肥带来的有微生物等。其具有蓄积性、收放性、半挥发性等特点,主因是农药的过度使用,工业废弃物的残留,城市垃圾的不合理堆放等。工业发达城市,人为燃料燃烧是城市土壤多环芳烃的主要来源,并逐渐扩散到农业土壤中;重化工业、矿产资源开发以及煤炭、石油生产也使得土壤中有机污染物继续增加。农药的残留及分解产物, 苯氧基链烷酸酯、多环芳烃、二噁英、四氯邻甲苯胺、乙撑硫脲等,经过生态系统食物链、食物网的生物富集作用,严重的污染了土壤,破坏了农作物的质量,进而威胁到人体健康。据统计,我国约有1300万~1600万亩的农田土壤受到农药的不同程度的污染。


        2.无机污染


       土壤中无机污染物主要包括镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌、硒、氟等物质。其与有机污染不同,不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化,使有害性降低或解除。而无机污染物具有富集性强、滞留时间长、降解难、移动性差等特点。造成无机污染的主要原因是化肥的使用、污水灌溉、工业废弃物的排放等。污水灌溉等废弃物对农田已造成大面积的土壤污染。


       3.放射性元素污染


       放射性污染物主要存在于核原料开采和大气层核爆炸地区, 以90锶和137铯等在土壤中生存期长的放射性元素为主。主要来自受污染的沉降物,以及各种含有放射性元素的废气、废水、废渣。随着雨水的冲刷和废弃物的堆放,地表径流污染至土壤。土壤一旦受到放射性元素的污染,很难自行消除,只有等到自然衰变为稳定元素而消除其放射性。土壤受到放射性元素污染后会进入到食物链, 引发各种疾病。例如,氡子体的辐射会诱发肺癌,我国每年因氡致癌的约有5万例,给人类健康造成危害。


       4.生物污染


       土壤生物污染物是指病原体和带病等有害生物种群,主要来自未经处理的人畜粪便施肥、生活污水、垃圾、医院含有病原体的污水和工业废水(作农田灌溉或作为底泥施肥),以及处理不当的病畜尸体等。当这些病原微生物侵入土壤并大量繁殖,容易引起土壤生物污染并扩大疾病的传播,还会引起土壤质量下降,破坏原来的生态平衡,对动植物以及人体健康和生态系统构成不良影响。


       二、土壤污染修复对策


       1.有机污染修复


       修复有机污染土壤的技术有很多, 需要根据土壤类型、污染现状、区域发展特点等选择合适的修复技术。目前应用较为广泛的是:热解吸技术、生物修复、气相抽提技术等。热解吸修复技术,以加热方式将受有机物污染的土壤加热至有机物沸点以上 使吸附土壤中的有机物挥发成气态后再分离处理。它是目前世界上最先进的污染废弃物处理技术之一,主要处理对象为农药污染土壤、油田含油废弃物、罐底油泥等。生物修复是利用生物,特别是微生物(土著菌、外来菌、基因工程菌等)催化降解有机污染物或其代谢物,通过改变各种环境条件如, 营养、氧化还原电位、共代谢基质,强化微生物降解作用,以修复被污染环境或消除环境中污染物的一个受控或自发进行的过程,进而达到治理的目的。气相抽提技术对高挥发机物处理效果比较好,其基本原理是利用真空泵抽提产生负压,空气流经污染区域时,解吸并夹带土壤空隙中的挥发性和半挥发性有机污染物,由气流将其带走,经抽提井收集后最终处理,达到净化包气带土壤的目的。有时在抽提的同时,可以设置注气井,人工向土壤中通入空气。


       2.无机污染修复


       修复无机污染土壤的技术应用最广泛的主要有固化-稳定化技术和植物修复技术。固化-稳定化技术是将污染物在污染介质中固定,使其处于长期稳定状态,是较普遍应用于土壤重金属污染的快速控制修复方法,对同时处理多种重金属复合污染土壤具有明显的优势。植物修复技术包括利用植物超积累或积累性功能的植物吸取修复、利用植物根系控制污染扩散和恢复生态功能的植物稳定修复、利用植物代谢功能的植物降解修复、利用植物转化功能的植物挥发修复、利用植物根系吸附的植物过滤修复等技术。近年来,中国在重金属污染农田土壤的植物吸取修复技术应用方面在一定程度上开始引领国际前沿研究方向。


        3.放射性污染修复


       修复放射性污染土壤的技术主要有物理化学修复、植物修复和微生物修复。物理化学修复是利用流体去除土壤污染的过程,借助能促进土壤环境中土壤污染物溶解或迁移作用的淋洗剂,通过水力压头推动淋洗剂,将其注入到被污染土层中,然后把含有污染物的淋出液从土层中抽取出来。植物修复主要是种植一些专性植物,利用其根系吸收和富集污染土壤放射性核素,从而达到减少土壤中放射性污染物的目的,需要注意的是,对于吸附了污染物的植物,一定要经过专业技术处理, 避免对环境造成二次污染。微生物修复技术是利用微生物对土壤放射性核素的吸附、固定及转化作用,但是微生物的修复方法易改变土壤的性质,并造成土壤的二次污染,在应用是要谨慎考虑。


       4.生物污染修复


土壤生物污染都是由城市生活污水和工业废水灌溉带来的, 因此,要做好废水、废弃物的收集处理,养成良好的生活、生产习惯,严格把控灌溉用水的水质安全。


        三、结语


        土壤污染的种类很多,复合污染现象普遍,污染的组合类型更是复杂多样,污染的程度差异很大。虽然土壤的修复技术很多,但没有一种修复技术可以针对所有污染土壤。相似的污染状况不同的土壤性质、不同的修复需求,也会限制一些修复技术的使用。单项修复技术往往很难达到修复目标,而发展协同联合的土壤综合修复模式就成为场地和农田土壤污染修复的研究方向。另外,在土壤污染的修复过程中,也要注意不能以为污染的治理而对土壤又带来二次的污染。


参考文献:


1 赵其国, 骆永明. 论我国土壤保护宏观战略. 中国科学院院刊,2015, 30(Z1): 21-27.

2 骆永明, 滕应. 我国土壤污染退化状况及防治对策. 土壤,2006, 38(5): 505-508.


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