冯庆革,易 婕、2,刘 崢
浅析土壤重金属污染防范与治理的对策
冯庆革1,易婕1、2,刘崢1
(1.广西大学环境学院,南宁 530004;2.柳州市环境监察支队,柳州 545001)
随着经济社会的快速发展,环境污染问题日益突出,环境保护迫在眉睫。土壤重金属污染是较为严重的环境污染类型之一。关于对土壤重金属污染防范和治理方面的研究就显得十分重要。本文从介绍土壤中重金属污染的来源入手,阐明土壤中重金属污染的特点,介绍土壤重金属污染现状,分析在土壤中重金属污染治理方面存在的问题,提出对重金属污染土壤的治理措施的建议。最后对土壤重金属污染治理的商业模式进行探讨。希望对以后的重金属污染土壤防治工作的开展起到一定的指导作用。
土壤重金属污染;防范;治理
在我国的经济发展过程中,由于长期以来采取粗放型的经济发展模式,追求经济发展的速度,没有对环境进行及时的保护,环境污染形势严峻。近年来,随着环保意识的不断提高,对水和空气污染重视程度很高,但对土壤重金属污染问题的重视程度仍然不够。因此,采取有效的措施对重金属污染土壤进行治理是一项十分紧迫的任务。本文对土壤重金属污染的来源和现状进行了分析,结合土壤重金属污染的特点,提出了相应的防治措施,并对土壤重金属污染治理的商业模式进行探讨。
1.1空气中的重金属粉尘
金属生产企业的生产环节都会产生大量含重金属粉尘。这些重金属粉尘如果得不到妥善收集治理,进入大气中之后会随着空气的传播在周围土壤中沉降。重金属粉尘污染区域在工业区、矿产区周围分布较多,尤其在一些主要依靠矿产和冶炼产业发展的地区中,重金属污染物的密度也会明显高于其他地区。
1.2污水灌溉
部分排放重金属的工业企业存在环保意识不到位,污染治理技术不强或节约生产成本等等问题,导致生产过程中的重金属污染废水从生产环节的跑、冒、滴、漏等各种渠道排入外环境,有些甚至通过偷排漏排等形式进入自然水体。重金属超标污水的排入会使得周围水系中的重金属含量显著上升,导致流域内土壤的重金属污染。
1.3固体废弃物污染
工业企业生产产生的含重金属废渣在收集、贮存和处置过程中,如果各项防治设施设置不到位,废渣内重金属污染物极易排放至外环境,会造成周围的水系和土壤重金属污染。
1.4农药、化肥的不合理使用
在生产化肥的过程中,由于很多重金属元素是很难用其他元素代替,所以很多农药和化肥中都包含许多的重金属元素,如铅、汞、砷等。当长期使用这些化肥和农药时,如果没有对用量进行合理的控制,或采取相应的处理措施时,就会导致土壤中的重金属含量严重超标。
2.1隐蔽性和滞后性
许多被重金属污染的土壤不会在短期内体现出一些明显的特定,只有当污染达到十分严重的程度或污染持续时间很长时才能被人们所察觉。土壤污染本身就是一个不断积累和恶化的过程,有极大的隐蔽性。若没有专门的机构对土壤的性质进行持续性和周期性的跟踪监测,土壤的重金属污染是很难被发现的,因此在防范和治理上也会呈现出一定的滞后。
2.2不可逆性和持久性
尽管土壤有一定的自我净化能力,但对于重金属污染,这种自净能力却往往难以发挥作用。一旦重金属元素进入土壤中,就很难将土壤再恢复到被污染前的状态,若没有得到及时和有效的处理,重金属元素还将持续性的留存在土壤中。重金属元素会与土壤中的有机物质或矿物质相结合,从而在土壤中长期的留存,并随着污染的不断加重,在土壤中不断富集,含量也不断的上升。
2.3治理难度大,周期长
由于土壤对重金属的自净能力很弱,在处理被重金属污染的土壤时,采取的治理措施必须是长期进行的。治理资金投入大,周期长,通常在短期内是看不到对重金属污染土壤的治理有明显成效。
广西壮族自治区柳州市融水县的锡、铜等有色金属矿区,大多集中分布于泗维河流域上游安陲乡的九谋、六秀矿区,矿区内有多家有色金属洗选企业。多年来,由于这些洗选企业生产规模小,技术落后,综合利用水平低,资源浪费严重,环保设施不完善,造成泗维河流域水体和下游农灌区土壤重金属污染。近几年,对泗潍河流域下游灌区的农田土壤中重金属进行了周期性的跟踪监测,以融安县大巷村水田在枯水期和平水期的监测数据为例,统计结果如表1。
表1
4.1法规标准缺失
当前,我国在土壤环境保护方面的法律法规还不完善。同水和大气污染防治相比,关于土壤污染防治的制度建设明显滞后。现有的土壤保护条款缺乏实施细则,实际操作困难。另外,我国现有的土壤环境标准中,存在污染物指标偏少,治理技术标准不完善等问题。土壤的不同用途,对健康和生态风险的控制要求也不同,修复标准和治理措施也大相径庭,但目前缺乏根据土壤用途有针对性的制定土壤污染控制和修复技术以及土壤环境风险评估等相关技术规范。
4.2环境监管滞后
在当前,重金属污染土壤的治理是一长期项目,需大量投资,短期难以见成效,从源头切断污染源尤为重要,是有效控制土壤重金属污染进一步恶化的有效措施。一段时间以来,我国在环境保护立法上偏软,加上执法不严,对重金属污染排放的监管上存在一定的缺失,不能完全切断重金属污染排放源头,导致土壤重金属污染的防控和治理十分的滞后。
4.3资金来源问题
由于处理土壤重金属污染的长期性这一特点,决定了治理的经费十分庞大。资金问题是落实土壤重金属防范和治理措施,提升管控质量的主要因素。当前,我国在土壤污染治理方面的商业模式尚未成熟,难以发挥市场作用。一些引起污染的企业或因年代久远,企业改制,产权关系、破产关闭等原因,难以支付庞大的补偿和治理资金。尤其是一些受污染场地地处位置偏远,利用价值低,地方政府投资积极性不高,国家的财政拨款金额又较少,一旦防治资金投入不足或断裂,防治工作也就无法得到持续开展和有效落实。
4.4技术力量支撑不足
我国在土壤重金属污染治理方面的起步较晚,相关的理论技术等也较为落后,现有的污染治理技术大多还处于实验阶段,有些只是小规模的实验室实验,用于工程实际推广还有一定难度,缺乏实际的治理经验。当前采用的大多数治理技术、修复设备和修复药剂从国外引进和进口,治理成本高。面对成因复杂、物理化学性质差异巨大的土壤复合污染时,治理技术的效率、适用性和整体性有待提高。
5.1工程措施
所谓的工程措施主要是指通过客土法、换土法、翻土法等方式对已经受到重金属污染的土壤进行稀释,降低其中重金属的浓度,与此同时还能在一定程度上增加土壤的肥力。以上治理措施具有效果彻底、稳定等优点,但存在操作复杂、实施困难、治理费用高等缺点。
5.2物理修复
物理修复主要有热处理和电动修复两种方式。热处理是通过加热的方式使土壤中的重金属物质挥发出来再进行收集处理,例如对挥发性污染物汞的处理。电动修复的方式是指重金属在电解、电泳和电迁移等作用下,促使重金属离子进入一侧的电极室而被去除。以上治理方法操作简单,处理效率较高,缺点是能源消耗大,治理费用高。
5.3化学修复
化学修复包括化学固定和化学淋洗等方式。化学固定是指在土壤中加入一定的改良剂、抑制剂等化学物质,以控制重金属元素在土壤中的扩散,或是通过化学物质与重金属元素发生氧化、还原、吸附等化学反应,生成更加稳定的化合物,从而使重金属元素固定,减少对土壤的破坏。化学淋洗是指使用化学试剂淋洗土壤从而将土壤中的重金属元素去除。以上措施的优点是治理费用不高,效果良好,但容易使土壤质量下降,且形成的物质容易再活化。
5.4生物修复
生物修复也有两种方式:①植物修复技术;②微生物吸附技术。植物修复是利用植物对某种重金属的耐受性来去除重金属,一般种植的是不进入食物链的植物。微生物治理法是利用土壤中某些微生物对重金属的吸收、富集等作用,以降低土壤中重金属的毒性。以上方法的优点是操作简单方便,成本低,二次污染小,缺点是时间长,短期效果不显著。
6.1政府直接采购模式
这种模式是由治污企业通过投标的方式,对重金属污染土壤治理项目进行承包,在治理项目完成并验收合格后,由政府部门出资进行回购。该治理模式对政府的资金要求较高,适用于资金较为充足的地方政府。
6.2政府专项治理资金加污染物回收利用处置模式
这种模式是治污企业在完成项目治理后不仅能够得到政府的专项资金,还能对污染物进行回收再利用,并从中获得经济利益。要应用这一模式,需要当地土壤中的重金属物质必须具备一定的可利用价值。治污企业从回收的物质中获得经济效益后,可降低对政府补助的资金需求。这种治理模式适用于财政资金不足的地方政府。
6.3政府专项资金加资源补偿模式
在这种模式下,治污企业不但能够获得政府拨出的专项治理资金,还能得到其他地方资源。当地方资源收益较大时,地方政府不仅不需要给治污企业提供治理资金补助,还能在资源的共同开发中获取收益。这种模式适用于当地具有较大的资源优势且地方财政资金不足的政府。
6.4政府专项资金加污染物处置收益加资源补偿模式
这种模式实际上是上述第二种模式与第三种模式的结合,它适用于地方政府财政资金不足,但具有较高的资源优势且污染物具有循环利用价值的地区。污染治理企业在完成治理项目后,既能够获得地方政府一定的资金补助,又能从污染物的循环利用获得经济利益,还可从配套资源的开发中获得较高的经济效益。
土壤重金属污染问题日益突出,危害严重,但对土壤重金属污染的重视程度还不够。根据土壤重金属污染的特性,需要加大对土壤中重金属物质的监控,及时了解和发现土壤中的重金属污染动态,从而采取有效地防治措施。积极鼓励土壤污染治理技术的不断提高和创新。充分发挥市场机制,保障治理资金的投入,使治理项目得到有效落实,遏制污染的进一步恶化,土壤环境质量得到改善。
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2016-5-20
X53
A
2095-2066(2016)16-0001-02