解丽娟 郭光光 谢志远
摘要:本文简要介绍了当前土壤重金属污染现状,并提出重金属污染土壤的生态治理原则,分析了目前修复技术存在的问题并给出相关改善策略,希望能够对治理土壤污染问题提供一定帮助。
关键词:重金属污染;土壤整治;现状及治理原则;问题及策略
1 前言
土壤重金属污染问题一直以来都是国家重点关注的热门话题,虽然近年来国家也为治理重金属污染制定了许多策略方针,但治理成本居高不下,效果也不尽如人意,甚至还有二次污染的现象。因此加大对重金属土壤污染治理的研究力度,不断探索新的治理方法和技术,采用适当的手段来保护土壤环境具有重要意义。
2 我国土壤重金属污染研究技术现状
目前比较常见的重金属土壤处理方法有化学法、统计分析法和对比法。这些方法通过分析被重金属污染的土壤现状,得出准确的分析数据,科研人员便可以此制定有效的处理措施。但这些方法也存在着一些局限性。比如,分析的区域范围相对较小,无法快速全面地实现对土壤环境的准确监测,只能通过小块区域的分析数据去预估整体区域的污染现状。我国地域辽阔,各区块污染因素复杂多变,相关单位之间缺乏有效联动性,检测能力也参差不齐,可能会在部分污染区域产生误差和误判,这就导致无法将重金属土壤污染问题彻底解决。
3 重金属污染土壤的生态治理原则
3.1 经济建设与环境保护协调发展
绿水青山就是金山银山。政府在开展城乡规划以及经济建设的过程中,一定要兼顾环境保护工作,做到全面布局、统一规划,不能以经济发展为唯一目的而破坏生态环境,坚决不能将环境保护和经济发展进行对立。我国正处于发展的关键时期,必须严格把控环境与经济的协调性发展,坚持走可持续发展道路,避免头重脚轻忽略环境建设。
3.2 谁开发谁保护,谁污染谁治理
目前我国经济建设的问责机制还有待完善。坚持以“谁污染谁破坏,谁承担责任”的原则,加强相关指标的考核,依照相关法律法规执行工业生产以及环保检测,还要对生产企业和个人加强环保教育,加大对于违法、违规企业和人员的惩罚措施。如在淮河污染的治理过程中,各生产企业统一筹集处理污染物的专项资金,安装治污设施,努力使排放的污染物达到国家标准,对于无力使治污达标的企业和工厂采取停产处理。
3.3 坚持“控制增量、减少存量”的原则
重金属污染土壤的生态治理本身是一项长期的工程,若过于盲目追求成效往往会得不偿失,在实际处理过程中应当有足够的耐心。首先要深入实际掌握重金属污染土壤的各项信息,以此为课题思考讨论出不同的生态治理方式,保证治理措施的科学性与实用性,控制增量。对于“历史遗留”的地区,开展以安全利用为目的的安全管控或修复。
4 土壤重金属污染引发的问题
4.1 对植物的影响
土壤重金属污染最直接的影响就是植物生长。植物通过根茎向土壤中获取养分,重金属污染也会随之进入植物体中,使植物失去原本的活性。很多生命力脆弱的植物无法生存,而有些植物在吸收了土壤中的重金属后,虽然不会立即死亡,但若长期积累可能会造成一些不可逆的负面效应。比如重金属镉能够破坏植物体内的叶绿体结构,使得植物无法快速有效的合成叶绿速,长期以往会造成叶面发黄、叶脉组织萎缩等现象。另外一些重金属元素还会严重破坏植物体内的活性酶,降低酶的活性,造成植物死亡。我国是农业大国,土壤污染会直接威胁到农业经济的发展,粮食安全也会受到严重影响。
4.2 对生物的影响
土壤重金属污染会间接对生物体造成严重影响。人或其他动物食用了被重金属污染的植物后,重金属元素会在体内不断积累,有些元素极难代谢,体内大量的微生物和有益菌会被重金属直接杀死,身体免疫系统受到破坏,各种活性酶的活性下降,蛋白质会出现变性现象,严重影响身体健康。外部生存环境也会受到严重威胁,生态链会受到直接影响,整个生态系统会发生失稳现象。如果土壤中重金属浓度过高,微生物便无法对土壤中的腐烂物质进行分解,这会直接影响后续植物的生长,对整个生态系统是极为不利的。
4.3 对土壤的影响
重金属对于土壤的污染主要表现为对土壤酶的影响,土壤酶是动物或者植物分解分泌物之后产生的一种物质,它是检测土壤活性的有效物质。而当这种酶与重金属相遇并发生反应后,原有的结构会遭到破坏,降低整个土壤中酶的活性,使其无法完成各种化学成分的循环,进而影响生态系统的稳定性,威胁到以土壤为生存的所有生物群体。
5 土壤重金属污染的治理措施
5.1 物理修复技术应用
目前在治理重金属的过程中比较常见的手段就是物理修复技术,其根本作用原理是在不改变重金属污染物的化学性质的前提下,通过物理手段,如换土、翻土和热处理等措施,实现对重金属的改善和修复。换土是将被污染的土壤挖走,并向其中填铺未被污染的土壤;翻土则是将地下深度较深且未被污染的土壤层翻到表面;热处理则是利用对重金属污染土壤进行一定的加热处理,令其挥发而净化土壤。这些方法虽然便捷,但是都无法彻底解决土壤的重金属污染,被埋到深处和被替换出的土壤依然存在着重金属污染的问题。
5.2 减少化学农药使用
土壤的重金属污染在一定程度上也来源于农药的不合理使用。为了有效治理污染土壤,地方政府部门可以适当的进行农药管制,减少高毒性农药的使用量,科学规范化的使用农药。同时还要加大对市场上农药成分的检查力度,重金属成分含量较高的农药要明令禁止,倡导鼓励厂家生产低残留的无毒化肥,农民在使用化肥农药时还要注意使用间隔时间。政府可通过分担财政经济压力的手段,来帮助农民减少化肥用量和周期频次,避免对整个土壤造成严重破坏,可以通过用有机肥代替农药的方式来减少对土壤的污染和破坏。
5.3 分级管理土壤污染
目前对于重金属土壤污染的问题有多种治理方法和手段,由于其有着较强的针对性和技术要求,所以相对来说开展工作之前一定要对土壤污染程度进行有效鉴别。开展土壤的治理工作一定要首先明确污染物的具体含量和种类,根据国家相关制定的标准对其进行检测,确保整个过程的公开透明,再根据所含的重金属成分和分布来确定污染等级,从而采取有针对性的治理方法。如果遇到没有污染的土壤要对其采取有效的保护措施。如果发现农作物受到了污染要及时销毁,避免流入市场,对不同区域的污染要制定与之匹配的修复计划和手段。
5.4 动植物修复技术
一些植物本身具有吸收重金属的能力,可以利用植物的特性,达到修复被重金属污染的土壤的目的。不同种类的植物吸收重金属的类别和能力也不尽相同,因此我们要在种植前,根据当地的土壤、气候条件,以及被土壤污染的重金属种类来选取最适宜的植物进行种植,以达到最好的修復效果。比如芥菜和鸭拓草可以吸收污染土壤中的镉元素,紫云英能够吸收土壤中硒元素等等。利用植物对重金属元素的吸收处理受污染的土壤,方法简单、经济且不易产生二次污染,值得大力推广。土壤中生活着的一些低等动物,我们也可以利用这些动物在土壤中的捕食、呼吸和代谢活动,对重金属进行吸收和转移,但是这种技术并不适合对重金属污染程度较高的土壤进行修复。
6 结语
综上所述,土壤重金属污染问题一直以来都是人们所关心的重点话题,必须要引起相关单位的重视。通过一系列科学有效的手段,加大对于受污染土壤的分析,采取与之相对应的修复措施和手段,确保重金属污染土壤得到恢复,是保证我国农业发展的基础条件,所以在未来的发展中应重点关注对重金属排放以及土壤治理问题。
〔岭南股份科技创新项目(ky-0072)试论我国土壤污染的现状、危害及其策略:东莞市院士工作站项目(DGYSZ-2018-06)〕