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發布時間:2018-10-12

我國土壤污染現狀與治理研究

作者:闫凡龍      來源:《科技新時代》

摘要:随着人口的劇增,工業的迅猛發展,不處理而随意傾倒和堆放的城市生活垃圾,工礦企業的廢水、廢氣、廢渣,農藥、化肥過度使用的殘留等,對土壤造成了越來越嚴重的污染和破壞。被污染的土壤所承載的有害物質具有潛在的風險性,嚴重危害人體的健康,破壞生态環境,并導緻因土壤污染而引發的諸多食品安全問題。因此,對這些污染土壤實施治理和修複,已成為當下刻不容緩的事情。
關鍵詞:土壤污染;現狀;治理修複

一、土壤污染的類型及現狀
1.有機污染

土壤有機污染物主要是有機農藥、酚類、氰化、石油、合成洗滌劑、3,4-苯并芘以及由城市污水、污泥及廄肥帶來的有微生物等。其具有蓄積性、收放性、半揮發性等特點,主因是農藥的過度使用,工業廢棄物的殘留,城市垃圾的不合理堆放等。工業發達城市,人為燃料燃燒是城市土壤多環芳烴的主要來源,并逐漸擴散到農業土壤中;重化工業、礦産資源開發以及煤炭、石油生産也使得土壤中有機污染物繼續增加。農藥的殘留及分解産物, 苯氧基鍊烷酸酯、多環芳烴、二噁英、四氯鄰甲苯胺、乙撐硫脲等,經過生态系統食物鍊、食物網的生物富集作用,嚴重的污染了土壤,破壞了農作物的質量,進而威脅到人體健康。據統計,我國約有1300萬~1600萬畝的農田土壤受到農藥的不同程度的污染。

2.無機污染
土壤中無機污染物主要包括镉、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、硒、氟等物質。其與有機污染不同,不少有機化合物可以通過自然界本身物理的、化學的或生物的淨化,使有害性降低或解除。而無機污染物具有富集性強、滞留時間長、降解難、移動性差等特點。造成無機污染的主要原因是化肥的使用、污水灌溉、工業廢棄物的排放等。污水灌溉等廢棄物對農田已造成大面積的土壤污染。

3.放射性元素污染
放射性污染物主要存在于核原料開采和大氣層核爆炸地區, 以90锶和137铯等在土壤中生存期長的放射性元素為主。主要來自受污染的沉降物,以及各種含有放射性元素的廢氣、廢水、廢渣。随着雨水的沖刷和廢棄物的堆放,地表徑流污染至土壤。土壤一旦受到放射性元素的污染,很難自行消除,隻有等到自然衰變為穩定元素而消除其放射性。土壤受到放射性元素污染後會進入到食物鍊, 引發各種疾病。例如,氡子體的輻射會誘發肺癌,我國每年因氡緻癌的約有5萬例,給人類健康造成危害。

4.生物污染
土壤生物污染物是指病原體和帶病等有害生物種群,主要來自未經處理的人畜糞便施肥、生活污水、垃圾、醫院含有病原體的污水和工業廢水(作農田灌溉或作為底泥施肥),以及處理不當的病畜屍體等。當這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擴大疾病的傳播,還會引起土壤質量下降,破壞原來的生态平衡,對動植物以及人體健康和生态系統構成不良影響。

二、土壤污染修複對策

1.有機污染修複
修複有機污染土壤的技術有很多, 需要根據土壤類型、污染現狀、區域發展特點等選擇合适的修複技術。目前應用較為廣泛的是:熱解吸技術、生物修複、氣相抽提技術等。熱解吸修複技術,以加熱方式将受有機物污染的土壤加熱至有機物沸點以上 使吸附土壤中的有機物揮發成氣态後再分離處理。它是目前世界上最先進的污染廢棄物處理技術之一,主要處理對象為農藥污染土壤、油田含油廢棄物、罐底油泥等。生物修複是利用生物,特别是微生物(土著菌、外來菌、基因工程菌等)催化降解有機污染物或其代謝物,通過改變各種環境條件如, 營養、氧化還原電位、共代謝基質,強化微生物降解作用,以修複被污染環境或消除環境中污染物的一個受控或自發進行的過程,進而達到治理的目的。氣相抽提技術對高揮發機物處理效果比較好,其基本原理是利用真空泵抽提産生負壓,空氣流經污染區域時,解吸并夾帶土壤空隙中的揮發性和半揮發性有機污染物,由氣流将其帶走,經抽提井收集後最終處理,達到淨化包氣帶土壤的目的。有時在抽提的同時,可以設置注氣井,人工向土壤中通入空氣。

2.無機污染修複
修複無機污染土壤的技術應用最廣泛的主要有固化-穩定化技術和植物修複技術。固化-穩定化技術是将污染物在污染介質中固定,使其處于長期穩定狀态,是較普遍應用于土壤重金屬污染的快速控制修複方法,對同時處理多種重金屬複合污染土壤具有明顯的優勢。植物修複技術包括利用植物超積累或積累性功能的植物吸取修複、利用植物根系控制污染擴散和恢複生态功能的植物穩定修複、利用植物代謝功能的植物降解修複、利用植物轉化功能的植物揮發修複、利用植物根系吸附的植物過濾修複等技術。近年來,中國在重金屬污染農田土壤的植物吸取修複技術應用方面在一定程度上開始引領國際前沿研究方向。

3.放射性污染修複
修複放射性污染土壤的技術主要有物理化學修複、植物修複和微生物修複。物理化學修複是利用流體去除土壤污染的過程,借助能促進土壤環境中土壤污染物溶解或遷移作用的淋洗劑,通過水力壓頭推動淋洗劑,将其注入到被污染土層中,然後把含有污染物的淋出液從土層中抽取出來。植物修複主要是種植一些專性植物,利用其根系吸收和富集污染土壤放射性核素,從而達到減少土壤中放射性污染物的目的,需要注意的是,對于吸附了污染物的植物,一定要經過專業技術處理, 避免對環境造成二次污染。微生物修複技術是利用微生物對土壤放射性核素的吸附、固定及轉化作用,但是微生物的修複方法易改變土壤的性質,并造成土壤的二次污染,在應用是要謹慎考慮。

4.生物污染修複
土壤生物污染都是由城市生活污水和工業廢水灌溉帶來的, 因此,要做好廢水、廢棄物的收集處理,養成良好的生活、生産習慣,嚴格把控灌溉用水的水質安全。

三、結語
土壤污染的種類很多,複合污染現象普遍,污染的組合類型更是複雜多樣,污染的程度差異很大。雖然土壤的修複技術很多,但沒有一種修複技術可以針對所有污染土壤。相似的污染狀況不同的土壤性質、不同的修複需求,也會限制一些修複技術的使用。單項修複技術往往很難達到修複目标,而發展協同聯合的土壤綜合修複模式就成為場地和農田土壤污染修複的研究方向。另外,在土壤污染的修複過程中,也要注意不能以為污染的治理而對土壤又帶來二次的污染。

參考文獻:
1 趙其國, 駱永明. 論我國土壤保護宏觀戰略. 中國科學院院刊,2015, 30(Z1): 21-27.
2 駱永明, 滕應. 我國土壤污染退化狀況及防治對策. 土壤,2006, 38(5): 505-508.

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