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浅谈我国土壤污染现状及其防治措施

摘要:我国土壤污染的总体形势严峻,部分地区土壤污染严重,由土壤污染引发的农产品质量安全问题和群体性事件逐年增多。针对我国土壤污染的现状、危害、原因,提出了解决我国土壤污染的治理措施,分析了我国土壤污染防治的法律规定及其存在的问题,提出一些解决土壤污染的建议。

关键词:土壤污染  现状  危害  治理措施

Abstract: the general situation of soil pollution in parts of severe, soil pollution is serious, the soil pollution caused by quality safety problems of agricultural products and group incidents increase annually. Aiming at the present situation, the harm of soil pollution, reason, and puts forward some solutions to our country, and the characteristics of soil pollution analysis of the soil pollution control laws and the problems and propose some solutions soil pollution proposal

Keywords: soil pollution     status    hazards    Control Measures

一、土壤污染概念

  土壤污染是指由人类活动所产生的各种污染物通过各种途径进入土壤,其数量和速度超过了土壤的容纳和净化能力,使土壤的性质、组成及性状等发生变化,破坏土壤的自然生态平衡,并导致土壤的自然功能失调、土壤质量恶化的现象。土壤污染是全球三大环境要素(大气、水体和土壤)的污染问题之一。土壤污染对环境和人类造成的影响与危害在于它能导致土壤的组成、结构和功能发生变化,进而影响植物的正常生长发育,造成有害物质在植物体内累积,井可以通过食物链进入人体,以至危害人体健康。

二、我国土壤污染现状

   土壤污染物有下列4:①化学污染物。包括无机污染物和有机污染物。前者如汞、镉、铅、砷等重金属,过量的氮、磷植物营养元素以及氧化物和硫化物等;后者如各种化学农药、石油及其裂解产物,以及其他各类有机合成产物等。②物理污染物。指来自工厂、矿山的固体废弃物如尾矿、废石、粉煤灰和工业垃圾等。③生物污染物。指带有各种病菌的城市垃圾和由卫生设施(包括医院)排出的废水、废物以及厩肥等。④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,以锶和铯等在土壤中生存期长的放射性元素为主。

   据报道,目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近12000万公顷,约占总耕地面积的1/5;其中工业'三废'污染耕地1000万公顷,污水灌溉的农田面积已达330多万公顷。。另一方面,全国有1300-1600万公顷耕地受到农药的污染。除耕地污染之外,我国的工矿区、城市也还存在土壤(或土地)污染问题。

  土壤生物污染在我国分布广泛,危害严重。污水灌溉、粪便施肥、污泥和垃圾以及病毒尸体都可能造成土壤生物污染,通过各种途径危害动植物和人体健康。土壤生物污染分布最广的是由肠道致病性原虫和蠕虫类所造成的污染,据调查,上海市郊蔬菜的大肠菌群检出率为13.7%,最高可达12800/克,寄生虫卵检出率为11.9%,近三成蔬菜受到不同程度的生物污染。

  近年来,随着核技术在工农业、医疗、地质、科研等各领域的广泛应用,越来越多的放射性污染物进入到土壤中,这些放射性污染物除可直接危害人体外,还可以通过生物链和食物链进入人体。

三、土壤污染危害

  土壤污染导致严重的直接经济损失。初步统计,全国受污染的耕地约有1 000hm2,有机污染物污染农田达3 600hm2,主要农产品的农药残留超标率高达16%~20%;污水灌溉污染耕地216.7hm2,固体废弃物堆存占地和毁田13.3hm2。每年因土壤污染减产粮食超过1 000t,造成各种经济损失约200亿元。

 土壤污染导致生物产品品质不断下降。因农田施用化肥,大多数城市近郊土壤都受到不同程度的污染,许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、砷、铬、铅等重金属含量超标或接近临界值。每年转化成为污染物而进入环境的氮素达1 000t,农产品中的硝酸盐和亚硝酸盐污染严重。农膜污染土壤面积超过780hm2,残存的农膜对土壤毛细管水起阻流作用,恶化土壤物理性状,影响土壤通气透水,影响农作物产量和农产品品质。

 土壤污染危害人体健康。土壤污染会使污染物在植物体内积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人体健康,引发癌症和其他疾病。 放射性物质可以由多种途径进入人体,它们发出的射线会破坏机体内的大分子结构,甚至直接破坏细胞和组织结构,给人体造成损伤。高强度射线会灼伤皮肤,引发白血病和各种癌症,破坏人的生殖机能,严重的能在短期内致死。少量累积照射会引起慢性放射病,使造血器官、心血管系统、内分泌系统和神经系统等受到损害,发病过程往往延续几十年。土壤生物污染在土壤、植物、动物以及人体之间构成一条链,主要通过食物链进行物质和能量传递,其危害不容忽视。土壤健康、植物健康、动物健康和人体健康由食物链紧密联系在一起。

  土壤污染导致其他环境问题。土壤受到污染后,含重金属浓度较高的污染土容易在风力和水力作用下分别进入到大气和水体中,导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。

四、土壤污染原因

4.1农药是土壤的主要有机污染物

  直接进入土壤的农药,大部分可被土壤吸附,农作物从土壤中吸收农药,在植物根、茎、叶、果实和种子中积累,通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。

4.2重金属元素引起的土壤污染

  汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤,使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂,硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用,积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞,所以,汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车尾气沉降,磷肥中有时也含有镉。

4.3污水灌溉对土壤的污染

  未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,会将污水中有毒有害的物质带至农田,在灌溉渠系两侧形成污染带

4.4大气污染对土壤的污染

  大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质,在大气中发生反应形成酸雨,通过沉降和降水而降落到地面,引起土壤酸化。冶金工业排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2~3 km范围的点状污染。

4.5固体废物对土壤的污染

  污泥作为肥料施用,常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。工业固体废物和城市垃圾向土壤直接倾倒,由于日晒、雨淋、水洗,使重金属极易移动,以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散。

4.6牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染

  禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物,其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料,如果不进行物理和生化处理,则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染,并通过水和农作物危害人群健康。

4.7放射物的污染

  放射性污染主要来源于核武器试验,核工业的放射性废物排放,各种核事故泄漏,以及各种带辐射源的装置,如X射线源和电视机显像管等。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染,放射性散落物中,90Sr137Cs的半衰期较长,易被土壤吸附,滞留时间也较长。

五、我国土壤污染治理措施

5.1针对重金属污染

  土壤重金属污染治理途径主要有两种,一是改变重金属在土壤中的存在状态,使其由活化态转为稳定态;二是从土壤中除去重金属。

   常采用的物理及物理化学的方法时热解吸法、电化学法和提取法。对于挥发性重金属可用加热方法从土壤中解吸出来。若重金属渗透性不高且传导性差则用电化学法除去。提取法课利用试剂和土壤中的中的重金属作用,形成溶解性的重金属离子或金属--试剂络合物,回收再利用。美国应用淋滤法和洗土法成功治理了八中重金属污染的土地。

   再来就是向土壤中施用石灰、碱性磷酸盐、氧化铁、碳酸盐和硫化物等化学改良剂,加速有机物的分解,使重金属固定在土壤中,降低重金属在土壤及土壤植物体的迁移能力,使其转化成为难溶的化合物,减少农作物的吸收,以减轻土壤中重金属的毒害。针对有机物污染,用植物、细菌、真菌联合加速有机物降解。针对无机物污染,利用植物修复可以把一部分重金属从土壤中带走。

5.2针对生物污染的土地

   在了解了土壤生物污染的危害机理之后,我们就可以根据各种病原微生物和寄生虫的特点来寻找适当的方法进行防治。微生物在土壤中的存活时间长短不一,但都是有限的,都与土壤中的有机物种类和数量、土壤理化性质、酸碱度、光照时间、暴露条件、温度和湿度、微生物群系和抗生物质以及噬菌体等因子有关。据张薇等研究,真菌在酸性土壤中较多,放线菌在碱性土壤中较多,土壤经15天干旱后,细菌种类下降近90%,非芽孢细菌和球菌近乎消失,产芽孢细菌只剩三分之一。以下是一些病原微生物在土壤中的存活时间。只要我们研究出致病菌的敏感因子,有针对性地把这些因子控制在不适宜病原微生物生长条件的范围之内,有效地降低他们在土壤中的存活时间,就可以达到灭菌杀毒的目的了。

   土壤生物污染的物理防治方法主要通过土壤的吸附过程来完成,病原体进入土壤后,一般会被土壤吸附截留,其影响因素主要有土壤类型、酸碱性、阳离子交换量和孔隙饱和度等。一般土壤表面积越大、pH越低、阳离子交换量越高,吸附病原体的数量就越多。另外渗滤液流速、土壤水分含量、病原体大小和土壤溶液中可溶性有机物数量等因子都会影响病原体在土壤中的保留及转移速度。如果可以通过改变这些因子来降低土壤病原体的吸附量,降低其在土壤中的停留时间,就能减轻土壤生物污染。

   其化学防治是利用臭氧具有极强的氧化性能,在酸性介质中的氧化还原电位为2.07V,在碱性介质中为1.27V,其氧化能力仅次于氟,高于氯和高锰酸钾,在水中可短时间内自行分解,无二次污染,是理想的绿色氧化剂。臭氧还很容易溶解在土壤溶液中,其溶解度比氧气大12倍,有利于和污染物充分接触,杀死病原微生物,其分解产生的氧气还可以抑制厌氧菌生长。另外过氧化氢也有类似的灭菌作用,据说柠檬草油的主要成分是柠檬醛,含量高达85%,也有一定的杀菌消毒作用。

   一些土壤微生物也可以通过竞争和拮抗作用来消灭病原菌,我们是不是可以考虑往污染土壤中加入一些无害的微生物,改善土壤质地、结构、温度、湿度、pH、有机质含量和植被等因子,以利于其生长,通过竞争碳源和氮源或者分泌一些对病原微生物有害的产物,从而抑制致病菌的生长,即饿死或毒死土壤中的病原菌,收到以生物治生物的效果,以消除土壤生物污染。

5.3针对被放射性物质污染的土地

  放射性污染的间接防治法是先采用机械物理、化学、电化学和物理化学联合去污等方法对放射性污染水源、大型设备、车辆等去进行去污。然后将放射性物焚烧、固化、掩埋,不让放射性污染物进入土壤。

   而目前比较直接的处理方法主要是自然衰减消除法,化学处理法和物理填埋法。自然衰变可使放射性污染土壤降至可接受的程度,适用于偏远的试验区和核事故的现场。对于小规模的放射性土壤的处理可用化学处理法,其造价昂贵且会产生二次污染。物理填埋法理论上比较简单但在处理大规模低剂量的污染物有较多困难。

   近年来随着技术发展可利用土壤放射性污染的生物修复技术,土壤生物修复放射性核素污染土壤可利用耐辐射的微生物、超积累植物和森林的吸附、拦截作用。

5.4污染土壤的综合治理

施用化学改良剂,采取生物改良措施,增加土壤环境容量,增强土壤净化能力 强化污染土壤环境管理与综合防治,大力发展清洁生产 调控土壤氧化还原条件

改变耕作制度,实行翻土和换土采用农业生态工程措施 工程治理

5.5防治相关法律

  至今我国在土壤污染的防治方面还没有专门立法,防治土壤污染的法律基本上是空白,虽然若干法律中有一些零星规定,但分散而不系统、缺乏可操作,为了防治土壤污染、搞好土壤污染防治工作应该加强我国的土壤污染防治法制建设。建立健全土壤污染防治法律法规体系。目前我国土壤污染防治的立法 。明确土壤污染防治的基本原则。尽快建立健全防治土壤污染的制度、措施。建立健全科学、高效的管理体制,强化对土壤污染防治的监督管理。建立完善的责任追究机制与公众参与机制。

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