孔 伟,高 鑫,张明睿
(邹平市生态环境服务中心,山东 滨州 256200)
土壤与地下水环境是人们赖以生存的重要资源,但随着工业产业及社会经济的不断发展,城市废水、生活污水、工业垃圾等处理不达标,严重影响了区域土壤与地下水环境质量,使得土壤与地下水环境中的有害物质含量明显增加,给区域环境质量与居民日常生活带来严重威胁[1]。因此,我们应积极展开对土壤与地下水的环境监测,结合监测数据结果分析土壤与地下水的环境情况,并及时提出针对性解决对策,有效解决土壤与水环境的污染问题,提高区域环境质量,维护居民日常健康生活。
随着近几年我国对环境质量状况的愈加重视,相关部门出台了各项环境管理治理标准及对策,要求环境治理单位严格按照执行标准进行环境治理,截至目前,已取得初步成效。在自然环境中,各因素之间相互联系、相互依赖,因此,在利用自然环境时,我们应充分考虑自然环境的实用性标准,且在治理自然环境污染问题时,也应注意遵从自然发展规律,采取有针对性的综合防治措施。以区域内土壤与地下水资源为例,通过对二者的协同管理,不仅能够加快区域环境治理,对推动城市可持续发展也具有重要意义。区域土壤可以为各种生物生存和发展提供养分和养料,地下水资源又可以作为储存物资的重要储备,两者相互关联、相互影响,共同为促进城市进步、保障人民正常生活提供基础依据。
土壤与地下水环境相互联系,受工业发展的影响,工业生产过程中产生的废水、废料等排入环境中,先污染土壤环境,然后污染物渗透进入地下水、污染地下水,一旦土壤与地下水环境受到污染,就会在一定程度上影响人们的健康生活。但这些污染问题无法通过短期净化方式解决,只有打通二者联系,发现二者之间的关联点,才能最终取得事半功倍的效果。
1.2.1 土壤污染
1.2.1.1 土壤污染的特点
导致土壤环境污染的因素有多种,如工业生产废水、城市居民生活废水、家禽家畜粪便、大气沉降物等。此外,在整个大自然系统中,某些矿床、化合物聚集的区域,由于矿物质长期处于环境中,受自然风化严重,会进行天然扩散,导致土壤中某种元素含量超过规定标准,引发土壤环境污染。现阶段,我国经济水平不断提升,各产业发展越来越快,导致土壤沙化、盐碱化严重,以及在农业发展中,农药、化肥等产品的过度使用,加剧了土壤重金属污染,长此以往,我国土壤环境出现了明显的区域性污染,且难以在短时间内恢复[2]。
1.2.1.2 土壤污染的危害
土壤环境污染给人类健康、生态平衡带来较大影响,其危害主要表现在以下几方面:(1)农作物产量下降。农产品种植需要较好的土壤环境支持,对土壤环境质量要求较高。若土壤环境受到污染,如重金属污染,将严重影响农作物产量。(2)农产品出口受限。我国东北部地区工业产业相对发达,工业发展产生的废弃物等废料严重影响当地的土壤环境,导致农产品存在大量污染残留,影响产品出口。
1.2.1.3 土壤污染治理的发展趋势
近年来,我国高度重视环境保护问题,提倡“绿色保护”与“可持续发展”,各地也纷纷针对环境保护开展了多项行动。相关部门加大了对土壤污染的控制力度,且取得了一定成效。但土壤环境污染处理并不是一蹴而就的,短时间内难以完成全面性的土壤污染治理,因此,这项工作应当作为一项长期坚持的重点工程去做。
1.2.2 地下水监测
1.2.2.1 地下水环境监测的必要性
改革开放以来,不少地区一味追求经济效益,忽略了对生态环境的保护,甚至部分产业发展以牺牲生态环境为代价,使环境问题日益突出,尤其是地下水环境问题。地下水环境作为直接影响人们日常饮水安全的关键,加强对地下水环境的保护,关系着饮水用水安全。因此,我们必须加强对地下水环境的监测,实时了解地下水环境的各项指标性能,并采取一系列针对性手段,科学控制水质,恢复地下水资源的健康。
1.2.2.2 地下水环境的监测方法
随着我国科技水平的进步,各项监测手段不断革新,地下水环境监测也具备各种各样的监测方法。(1)连续监测井,使用多管道同时监测,实现了对填埋、止水的分层处理。(2)韦斯特贝耶MP取样系统[3],这一系统由多个阀床组合而成,是一套多机模块化系统,能够有效避免各水管路问题。(3)蜂窝式监测系统,这一监测系统相对比较常用,该方法在同一钻孔中安装长度不同的钻头,通过钻头探测,完成地下水环境质量监测。
某住宅开发项目,占地面积约为67 104平方米,计划建设住宅、商业建筑等。该项目土地最初是一个原油储罐区,经过多年的多次翻新和扩建,造成土壤和地下水污染问题。为了确保项目安全和对环境的保护,相关部门前期对污染场地进行了调查、评估和修复。采用了CFG桩工程技术,即将水泥、粉煤灰和砂浆掺入土壤中,形成高强度、高刚度的桩,以增强土壤的承载力和稳定性,如图1所示[4]。该技术具有施工速度快、成本低、环境友好等特点,适用于软土地基的处理。
图1 某项目场地施工示意图(未标注 单位:mm)
根据项目污染场地调查报告,项目土壤和地下水主要受石油、苯系等有机污染物的影响,其中苯、甲苯、二甲苯和乙苯为主要污染源。这些污染物主要来自原油储罐区的泄漏、溢出及废弃物等的活动。经过长期迁移转化,土壤和地下水形成了不同程度的污染带。根据该项目的采样分析结果,该项目土壤和地下水污染物分布范围广,浓度高。
生物降解是借助有机微生物的作用,加快土壤或地下水环境污染物降解,使其快速恢复到安全状态。但生物降解过程受土壤及地下水环境各种因素的影响,如微生物种类、微生物数量、微生物基因等。微生物种类越多、越丰富,土壤与地下水环境中的污染成分就会被更快降解。与此同时,生物降解也受环境温度、湿度、pH值、土壤及地下水中的营养物质等的影响与制约,相关人员需要加速调控环境状况,使生物降解实现高效运转。
解吸吸附是土壤与地下水环境常见的界面过程,是有机污染物在土壤固相与水相之间的平衡分配。解吸吸附过程受各种因素影响,如土壤有机质含量、pH值、环境温度、湿度等,当土壤中有机质含量高、pH值低、温度高,有机污染物在土壤固相的吸附量就越大,不易在水相环境中移动,一定程度上缓解了土壤与水环境的污染压力。同样,过高的吸附能力也会导致有机污染物长时间吸附在土壤表面,增加了土壤环境质量修复的难度与修复成本。
氧化还原是一种化学反应,是指土壤与地下水中有机污染物的重要转化过程,氧化还原条件不同,有机污染物结构与分解情况也有所不同。土壤与地下水环境中的溶解氧浓度、氧化还原电位、电子受体与供体等因素一定程度上影响氧化还原反应。溶解氧浓度与氧化还原电位越高,越能加速有机污染物的无害化处理,一定程度上降低有机污染物对土壤与地下水环境的破坏。但部分有机污染物受自身条件的限制,在缺氧条件下容易被硫酸盐等替代性电子受体进行还原分解,无形中增加了次生污染物的出现概率。
土壤与地下水环境质量监测是判断土壤与地下水污染状况的重要手段,相关人员结合监测数据可以准确推断出土壤与地下水环境的质量状况,污染时间、污染元素等,可以为土壤与地下水环境质量管控提供科学完善的数据支撑。以本文案例工程为例,虽然本工程有基本的土壤与地下水环境监控系统,但该系统并未实时开放,时效性不佳,也无法实现对现场环境的动态监测。因此,相关部门亟需强化对该区域的定期检测与动态评价,采购先进的监测仪器,确保监测数据精细、准确、可靠。首先,工程环境管理部门应以身作则,率先制定科学、完善的土壤与地下水环境监测方案,并结合工程实际情况,明确监测点位、监测频次与监测参数等,确保全方位加强监测,保证监测数据能够真实反映土壤与地下水环境的质量状况,能够生成环境监测变化趋势图。其次,借助现场比较灵敏的监测仪器,对土壤与地下水环境中的重金属、有机污染物等成分含量相关数据进行测定。最后,充分借助计算机技术,将所检测的数据进行统一分析与整理,实现土壤与地下水环境监测和评价的数字化、网络化、实时化,促进数据共享,加速土壤与地下水环境治理。
法律法规是规范与牵制相关部门生产活动的关键。在完善土壤与地下水环境监测与治理方面,完善法律法规建设势在必行,通过法律法规明确各方主体责任,能够对执行不到位的单位及部门进行问责。如完善与修订《土壤污染防治法》《地下水污染防治法》,明确其中关于土壤及地下水污染的范围界定、分类制度等,并设立污染场地处理等专项基金与补偿机制,以此激励各部门落实责任,加速污染治理取得实效。或通过修订《土壤修复技术规范》《地下水环境质量标准》等,明确污染治理最终达标的相关数据标准,确定污染场地治理质量目标,提高污染治理的科学性与有效性[5]。
土壤与地下水环境治理涉及必要的修复技术与管理模式,是推动场地恢复规范质量的关键。在先进修复技术方面,物理化学法、生物法、热解法等均是目前常用的污染治理修复技术,且在各项目中取得实效。在管理模式方面,市场化、循环化的管理模式是通用的环境质量管理模式,只有将修复技术与管理模式有机融合,方能实现土壤与地下水环境管理效果。在案例工程中,土壤与地下水环境污染情况复杂,不同区域存在不同程度的污染。对于重金属污染区域,建议采取物理化修复技术进行稳定性处理;而对于有机污染物造成的土壤与地下水环境污染,则可以采用生物法进行处理,如生物降解,通过土壤与地下水环境中微生物的作用,降解有机污染物,降低其毒性与浓度,恢复土壤与地下水质量。新的时代征程上,为进一步适应土壤与地下水环境污染的变化,我们亟需加强对污染修复技术与管理模式的探索与创新,使其能够适应不同地区、不同区域、不同污染物类型的需求,最大化提升土壤与地下水环境管理质量。
公众作为社会一份子,在土壤与地下水环境治理中的作用不容忽视。公众既是土壤与地下水环境污染的始作俑者,又可以作为土壤与地下水环境的治理者,因此提升公众环保意识与环境治理参与度至关重要。首先,相关部门要加强对土壤与地下水环境问题的宣传教育,从教育方面加强公众对环境质量的认知,激发其参与的积极性。相关部门可以利用网络、电视等新媒体平台,发布关于环境保护的一系列音视频案例,广泛传播土壤与地下水环境污染问题的危害、加强环境保护人人有责等,让公众从内心深处建立环保意识与责任感。其次,在处理土壤与地下水环境污染问题时,应注意加强公众参与与协商,突出公众在土壤与地下水环境管理中的贡献。例如,在土壤与地下水环境管理方案制定中,相关部门可广泛收集公众意见,并将有效意见统一归纳整理,经环境管理委员会论证通过后,加入到土壤与地下水环境管理方案中。此外,还应在土壤与地下水环境实际管理过程中,加强公众监督,充分发挥公众的作用。
综上所述,目前我国土壤与地下水环境污染问题形势严峻,我们亟需加强土壤与地下水环境治理,循序渐进地找寻技术突破口,争取以最先进的技术、最低的成本、最高的效益达成环境治理目标。本文从完善检测与评价体系、建立健全法律法规、推广修复技术与管理模式、增强公众环保意识与参与度等方面进行了详细分析,对土壤与地下水环境治理具有一定的借鉴意义。