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土地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
土地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是國家為防止土壤污染、保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)、維護(hù)人體健康所制訂的土壤中污染物在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)的容許含量值。
土地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)閾值。土壤中的化學(xué)物質(zhì)含量低于此值,一般不會(huì)有污染問題;高于此值,則應(yīng)作進(jìn)一步調(diào)研,若確有危害,則確認(rèn)土壤已被污染。由于土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是由國家制定的,帶有一定的強(qiáng)制性。
區(qū)域土壤環(huán)境背景值
土壤環(huán)境背景值是指在不受或很少受人類活動(dòng)影響的情況下,土壤的化學(xué)組成或元素含量水平。由于人類活動(dòng)與現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的影響已遍布全球,現(xiàn)在嚴(yán)格意義上的土壤自然背景值已很難確定,只能去尋找人類影響盡可能少的土壤來確定土壤環(huán)境背景值。
因此,作為土壤的環(huán)境背景值或本底值、維持當(dāng)前土壤環(huán)境質(zhì)量的目標(biāo),土壤環(huán)境背景值只能是一個(gè)相對(duì)概念。
場(chǎng)地土壤污染臨界值
土壤污染臨界值是指某場(chǎng)地土壤中污染物對(duì)生物、水體、空氣或人體健康是否產(chǎn)生危害的臨界值。高于此臨界值,說明土壤已受污染,應(yīng)根據(jù)受害程度和可能條件,采取相應(yīng)的修復(fù)措施。土壤污染臨界值通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估而得,其值因土壤、受體的不同而異。
名詞解釋
什么是土壤污染?
定義
土壤污染是指具有生理毒性的物質(zhì)或過量的植物營養(yǎng)元素進(jìn)入土壤而導(dǎo)致土壤性質(zhì)惡化和植物生理功能失調(diào)的現(xiàn)象。土壤污染可導(dǎo)致土壤組成、結(jié)構(gòu)、功能發(fā)生變化,進(jìn)而影響植物正常生長發(fā)育,造成有害物質(zhì)在植物體內(nèi)累積,通過食物鏈危害人畜健康,或經(jīng)地面徑流、土壤風(fēng)蝕,使污染物向其他地方轉(zhuǎn)移。土壤有一定的自凈能力,但土壤一旦被污染,就很難恢復(fù),特別是重金屬污染。
分類
土壤污染大致可分為無機(jī)污染物和有機(jī)污染物兩大類。
無機(jī)污染物主要包括酸、堿、重金屬,鹽類、放射性元素銫、鍶的化合物,含砷、硒、氟的化合物等。
有機(jī)污染物主要包括有機(jī)農(nóng)藥、酚類、氰化物、石油、合成洗滌劑、苯并芘以及由城市污水、污泥及廄肥帶來的有害微生物等。 特點(diǎn)
隱蔽性和滯后性土壤污染往往要通過對(duì)土壤樣品進(jìn)行分析化驗(yàn)和農(nóng)作物的殘留檢測(cè),甚至通過研究對(duì)人畜健康的影響后才能確定。
累積性污染物質(zhì)在土壤中不易擴(kuò)散和稀釋,容易因不斷積累而超標(biāo),使土壤污染具有很強(qiáng)的地域性。
不可逆轉(zhuǎn)性重金屬對(duì)土壤的污染是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的過程,許多有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的污染需要較長時(shí)間才能降解。比如,被某些重金屬污染的土壤可能要100年~200年時(shí)間才能夠恢復(fù)。
難治理積累在污染土壤中的難降解污染物,很難靠稀釋作用和自凈化作用消除。有時(shí)需要靠換土、淋洗土壤等方法才能解決問題。
知識(shí)堂
造成土壤污染的原因
1.過量施用化肥
長期大量使用氮、磷等化學(xué)肥料,會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu),造成土壤板結(jié)、耕地土壤退化、耕層變淺、耕性變差、保水肥能力下降等。 2.農(nóng)藥
農(nóng)藥進(jìn)入土壤后,大部分可被土壤吸附,在植物根、莖、葉、果實(shí)和種子中積累,通過食物、飼料危害人體和牲畜的健康。
3.重金屬元素
重金屬污染十分難以消除。一旦土壤受到鎘、砷、鉻、鉛、汞等重金屬元素污染,就會(huì)進(jìn)入農(nóng)作物或糧食中,對(duì)人體健康造成影響。
4.污水灌溉
未經(jīng)處理或未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)污水中含有重金屬、酚、氰化物等許多有害物質(zhì),這些有毒有害的物質(zhì)帶至農(nóng)田,會(huì)造成土壤污染,危害人體健康。
5.酸沉降
大氣中的二氧化硫、氮氧化物等有害物質(zhì),在大氣中發(fā)生反應(yīng)形成酸雨,通過沉降和降水而降落到地面,引起土壤酸化。
6.固體廢物
污泥作為肥料施用,常使土壤受到重金屬、無機(jī)鹽、有機(jī)物和病原體的污染。工業(yè)固體廢物和城市垃圾向土壤直接傾倒,易使重金屬向周圍土壤擴(kuò)散。
7.牲畜排泄物和生物殘?bào)w
禽畜飼養(yǎng)場(chǎng)的廄肥和屠宰場(chǎng)的廢物,如果不進(jìn)行物理和生化處理,其中的寄生蟲、病原菌和病毒等就可能引起土壤和水域污染,并通過水和農(nóng)作物危害人體健康。
法律法規(guī)
《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》
1995年頒布實(shí)施的《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》按照土壤應(yīng)用功能、保護(hù)目標(biāo)和土壤主要性質(zhì),規(guī)定了土壤中污染物的最高允許濃度指標(biāo)值及相應(yīng)的監(jiān)測(cè)方法。標(biāo)準(zhǔn)適用于農(nóng)田、蔬菜地、茶園、果園、牧場(chǎng)、林地、自然保護(hù)區(qū)等地的土壤。
根據(jù)土壤應(yīng)用功能和保護(hù)目標(biāo),《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》將土壤環(huán)境質(zhì)量劃分為3類:
I類為主要適用于國家規(guī)定的自然保護(hù)區(qū)(原有背景重金屬含量高的除外)、集中式生活飲用水源地、茶園、牧場(chǎng)和其他保護(hù)地區(qū)的土壤,土壤質(zhì)量基本上保持自然背景水平。
Ⅱ類主要適用于一般農(nóng)田、蔬菜地、茶園果園、牧場(chǎng)等到土壤,土壤質(zhì)量基本上對(duì)植物和環(huán)境不造成危害和污染。
Ⅲ類主要適用于林地土壤及污染物容量較大的高背景值土壤和礦產(chǎn)附近等地的農(nóng)田土壤(蔬菜地除外)。土壤質(zhì)量基本上對(duì)植物和環(huán)境不造成危害和污染。
同時(shí),土地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為3級(jí)。其中,Ⅰ類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn);Ⅱ類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn);Ⅲ類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。詳見下表:
我國有哪些相關(guān)規(guī)定?
目前,我國尚未有針對(duì)土壤污染防治的專門立法,但相關(guān)法律、行政法規(guī)、部門規(guī)章中有對(duì)這一問題的零散規(guī)定。
《憲法》第9條和第10條規(guī)定,“國家保障自然資源的合理利用”和“一切使用土地的組織和個(gè)人必須合理地利用土地?!?/p>
《環(huán)境保護(hù)法》第20條規(guī)定:“各級(jí)人民政府應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境的保護(hù),防治土壤污染?!?/p>
《農(nóng)藥管理?xiàng)l例》第25條規(guī)定:“使用農(nóng)藥應(yīng)當(dāng)遵守農(nóng)藥防毒規(guī)程,正確配藥、施藥,做好廢棄物處理和安全保護(hù)工作,防止農(nóng)藥污染環(huán)境和農(nóng)藥中毒事故。”
土壤污染呈加劇趨勢(shì)
中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會(huì)公布的數(shù)字顯示:中國荒漠化土地面積達(dá)263.62萬平方公里,超過國土總面積的四分之一;中國鹽堿化土壤面積約3690萬公頃,其中受鹽堿化影響的耕地總面積達(dá)624萬公頃,約占全國土地總面積的7%;中國約50%以上的耕地微量元素缺乏,耕地缺磷面積達(dá)51%,缺鉀面積達(dá)60%。由于過度墾殖,土壤因有機(jī)質(zhì)匱乏而導(dǎo)致養(yǎng)分狀況失衡,土壤養(yǎng)分長期的低投入、高支出造成全國范圍土壤肥力下降。更為嚴(yán)重的是,國家環(huán)境保護(hù)部此前對(duì)30萬公頃基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)土壤有害重金屬抽樣監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),有3.6萬公頃土壤重金屬超標(biāo),超標(biāo)率達(dá)12.1%。
由于農(nóng)藥、化肥和工業(yè)污染,我國糧食每年減產(chǎn)100億公斤。因重金屬造成的水源和土壤污染已對(duì)我國的生態(tài)環(huán)境、食品安全、百姓身體健康和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。據(jù)環(huán)保部門估算,全國每年因重金屬污染的糧食高達(dá)1200萬噸,造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過200億元。
據(jù)國土資源部統(tǒng)計(jì),我國耕地質(zhì)量呈不斷下降的趨勢(shì)。國家環(huán)保部門的《典型區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量狀況探查研究》顯示,珠三角部分城市有近40%的農(nóng)田菜地土壤重金屬污染超標(biāo),其中10%嚴(yán)重超標(biāo)。長三角有的城市連片的農(nóng)田受多種重金屬污染,致使10%的土壤基本喪失生產(chǎn)力,成為“毒土”。如果不修復(fù),重金屬一般可以殘留幾十年,例如鉛可以在農(nóng)田殘留100年。
“拯救”污染土地
土壤污染猶如隱形“殺手”,難以察覺卻可能直接危害人體健康,特別是重金屬在蔬菜、糧食中的累積,將處于食物鏈頂端的人類置于危險(xiǎn)境地。針對(duì)我國土壤污染的嚴(yán)重程度及其可能造成的危害,全面啟動(dòng)全國范圍內(nèi)土壤修復(fù)工作迫在眉睫、刻不容緩。
日前,由環(huán)保部牽頭制定的《土壤環(huán)?!笆濉币?guī)劃》已進(jìn)入國務(wù)院審批程序,有望于近期正式對(duì)外公布。根據(jù)規(guī)劃,“十二五”期間,用于全國污染土壤修復(fù)的中央財(cái)政資金將達(dá)300億元。
目前重金屬污染的土壤修復(fù)技術(shù)還很不成熟,最快也要兩三年才能修復(fù)到可耕種水平,而且修復(fù)并不等于把重金屬完全消除,只是把濃度降低。不久前,環(huán)保部啟動(dòng)了國家土壤污染防治與修復(fù)重大科技專項(xiàng),技術(shù)研發(fā)和工程試點(diǎn)將成為政策扶持土壤修復(fù)的兩大抓手。此外,針對(duì)城市歷史遺留污染土地,中央財(cái)政已提出投資補(bǔ)助政策,對(duì)于不同原責(zé)任主體的治理項(xiàng)目將實(shí)施30%~45%的財(cái)政補(bǔ)助。
由于農(nóng)田土壤污染與糧食安全密切相關(guān),國家也將出臺(tái)一系列財(cái)稅補(bǔ)貼政策支持農(nóng)田污染土壤修復(fù)工作。
關(guān)鍵詞:國內(nèi);土壤污染;現(xiàn)狀;治理措施
在國家建設(shè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,環(huán)境污染問題始終得不到有效解決,甚至有不斷惡化的趨勢(shì),最近幾年,土壤污染現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。我國是農(nóng)業(yè)國家,土壤是十?dāng)?shù)億國人賴以生存的重要條件,若是任由土壤污染現(xiàn)象自然發(fā)展而不予以有效治理,土壤污染問題會(huì)嚴(yán)重危害到農(nóng)產(chǎn)品食用安全,并且土壤中的重金屬污染物還會(huì)遷移到大氣中,進(jìn)而嚴(yán)重降低我國的國民綜合健康水平。由此可見,土壤污染問題絕對(duì)不容忽視,而深入分析國內(nèi)土壤污染現(xiàn)狀及治理措施,有利于促進(jìn)我國土壤污染治理工作的有效開展[1]。
1國內(nèi)土壤污染現(xiàn)狀
經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展往往伴隨著環(huán)境問題,當(dāng)前我國的土壤環(huán)境問題比較嚴(yán)重,尤其是在農(nóng)業(yè)以及工業(yè)活動(dòng)較為頻繁的地區(qū),土壤污染的問題非常嚴(yán)重,這些規(guī)?;纳a(chǎn)活動(dòng),對(duì)土壤造成了較為嚴(yán)重的破壞。經(jīng)過對(duì)多個(gè)地區(qū)的土壤進(jìn)行監(jiān)測(cè)后發(fā)現(xiàn),超過兩成的監(jiān)測(cè)土壤存在污染超標(biāo)的問題,其污染物主要為鋅,鎘,銅,鉛等重金屬污染。在對(duì)土壤分布進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn),我國南方地區(qū)的污染程度比北方地區(qū)更加嚴(yán)重,尤其是在長三角以及珠三角和傳統(tǒng)的工業(yè)基地東三省的污染問題尤為嚴(yán)重,這也說明了經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度較高以及工業(yè)發(fā)展程度較高的地區(qū)的土壤污染問題較為嚴(yán)重[2]。
2土壤污染治理策略
2.1土壤有機(jī)污染物治理策略
2.1.1原位修復(fù)技術(shù)治理策略為了保證土壤污染物的處理效果,應(yīng)盡量根據(jù)污染狀況選擇科學(xué)的治理技術(shù),原位修復(fù)技術(shù)相對(duì)來說比較適合受破壞較小的土壤,在眾多的土壤修復(fù)技術(shù)和方法中,原位修復(fù)技術(shù)能夠有效地降低修復(fù)成本,并實(shí)現(xiàn)土壤污染物的有效降解,原位修復(fù)技術(shù)能夠?qū)ν寥赖纳顚游廴具M(jìn)行有效地治理。在利用原位修復(fù)技術(shù)處理土壤污染時(shí),應(yīng)注意盡量對(duì)廢棄物進(jìn)行分離和控制,防止出現(xiàn)二次污染,降低修復(fù)效果。2.1.2異位修復(fù)技術(shù)治理策略除了原位修復(fù)技術(shù)外,還有相對(duì)應(yīng)的異位修復(fù)技術(shù),這種修復(fù)技術(shù)通常采用原地處理和異地處理兩種方法進(jìn)行修復(fù)活動(dòng)。這種修復(fù)方法能夠有效地對(duì)修復(fù)過程中的各類措施進(jìn)行控制,相比較原位修復(fù)技術(shù)因?yàn)樾迯?fù)技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生較多的廢物副產(chǎn)品,所以修復(fù)效果更好。但在采用異位修復(fù)技術(shù)時(shí),需要大量的土方開挖,所以會(huì)產(chǎn)生較多的運(yùn)輸問題,這大大的增加了修復(fù)的成本投入。2.1.3物理治理及熱處理策略除了原位和異位修復(fù)技術(shù)之外,還需要有針對(duì)性解決土壤有機(jī)污染的策略,所以會(huì)用到更多的土壤污染治理方法,如覆土稀釋法以及玻璃化和蒸汽提取等方法,對(duì)土壤進(jìn)行有機(jī)物污染處理。這些處理方法通常被分類為物理污染處理方法,采用物理方法進(jìn)行污染處理時(shí),不會(huì)對(duì)土壤造成較大的破壞,治理效果較好,并且在土壤修復(fù)的控制過程中,作業(yè)條件更加靈活和方便。在開展有機(jī)物污染處理過程中首先應(yīng)當(dāng)對(duì)土壤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析,通過分析結(jié)果來確定采用哪一種有機(jī)物污染處理方法,從而制定有效的治理方案[3]。2.1.4化學(xué)治理策略除了物理方式治理有機(jī)污染物,還可以通過化學(xué)方法對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行處理,具體方法是通過微波放射或者催化氧化來對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行處理,在進(jìn)行化學(xué)治理過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)具體的流程進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范,通過科學(xué)的分析針對(duì)不同的有機(jī)污染物進(jìn)行有效的治理。2.1.5微生物治理策略微生物治理有機(jī)污染物也是常見的一種治理措施,其依據(jù)的工作原理是土壤中的有機(jī)污染物可以作為微生物生長繁殖所需要的能源,所以通過在土壤中投放微生物,來消耗土壤中的有機(jī)污染物,在這個(gè)消耗過程中有機(jī)污染物被轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳,這是一種非常優(yōu)質(zhì)的處理方法,操作過程中不會(huì)產(chǎn)生大量的廢物副產(chǎn)品。在進(jìn)行微生物治理有機(jī)污染物的過程中,可以通過植物與微生物的伴生關(guān)系來提升處理效果,因?yàn)橹参锉旧砭邆漭^強(qiáng)的吸收污染物的能力,這能夠有效地提升微生物分解效率。這種處理有機(jī)污染物的方法雖然非常有效,但其弊端是需要花費(fèi)比其他修復(fù)方法更長久的時(shí)間,因?yàn)樯锟赡軙?huì)產(chǎn)生的降解酶具有針對(duì)不同污染物的差異性,所以要通過監(jiān)測(cè)結(jié)果來對(duì)微生物的數(shù)量和類型進(jìn)行控制,以增強(qiáng)有機(jī)物污染的處理效果[4]。
2.2土壤重金屬等無機(jī)物污染治理措施
2.2.1物理、化學(xué)治理策略在進(jìn)行土壤重金屬污染物的處理過程中,較為常見的處理方法為淋洗法、電解法以及熱解析法等多種不同的方法,其中熱解析法的治理效果最為明顯。通過熱解析法能夠吸收土壤中99%以上的汞。而對(duì)于鉛、鉻等類型的金屬通過電化法處理能夠取得較好的效果,電化法能夠去除土壤污染物中超過90%的鉛、鉻重金屬。而淋洗法則適用于提取土壤污染物中的無機(jī)污染物,并進(jìn)行有效的回收處理。因此,淋洗法對(duì)無機(jī)污染物具備較好的治理效果。一般來說,利用化學(xué)方法對(duì)土壤進(jìn)行處理主要是通過使用不同的穩(wěn)定劑吸附或改變不同污染物中重金屬的狀態(tài),來減少重金屬對(duì)土壤的污染。這種治理方法能夠暫時(shí)性地改善土壤的污染問題,但卻無法根除土壤中的污染物,雖然該方法效果較好,但土壤污染物的隱患始終存在。2.2.2植物聯(lián)合微生物超積累治理策略通過利用植物與微生物的特性,將二者進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用來對(duì)土壤中的無機(jī)物以及重金屬進(jìn)行治理,這種方法能夠?qū)ο嚓P(guān)污染物進(jìn)行快速地吸收轉(zhuǎn)化、分解和固定。在具體的操作過程中,可以尋找適應(yīng)性植物,通過在污染土壤中培育這種植物,使得植物在生長過程中能夠?qū)χ亟饘佼a(chǎn)生吸附效果,在某種情況下還可以對(duì)植物進(jìn)行基因改善,使得植物能夠適應(yīng)這種受到污染的環(huán)境提升吸收效果,這種方法幾乎不會(huì)產(chǎn)生其他危害,治理成本較低,效果較好,并且具備一定的美化功能。2.2.3植物、微生物、化學(xué)等聯(lián)合治理策略化學(xué)螯合劑能夠有效地將土壤中的重金屬轉(zhuǎn)化成螯合物,通過在土壤中種植植物可以對(duì)螯合物進(jìn)行吸收和降解,并配合電壓法對(duì)被污染的土壤中的重金屬進(jìn)行溶解,此時(shí)正處在污染土壤中的植物就可以對(duì)這些溶解后的重金屬進(jìn)行有效地吸收。依照微生物與植物共同對(duì)土壤污染進(jìn)行治理的原理,實(shí)現(xiàn)了對(duì)污染物的吸收并處理的目的。某些情況下,相關(guān)人員能夠通過有機(jī)肥料與微生物進(jìn)行結(jié)合,并通過有機(jī)肥料來促進(jìn)微生物對(duì)重金屬的吸收能力,從而實(shí)現(xiàn)污染物的治理目標(biāo)[5]。
3土壤污染的有效治理策略
3.1加強(qiáng)法制建設(shè),完善相關(guān)法律法規(guī)
為了解決我國當(dāng)前的土壤污染治理問題,除了要提高重金屬以及有機(jī)物的污染處理水平之外,還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)法律法規(guī)的建設(shè)工作,通過不斷完善法律法規(guī)來促進(jìn)社會(huì)各界參與到土壤污染控制和治理工作中。通過法律手段對(duì)污染地區(qū)及污染目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控,并通過對(duì)污染程度的監(jiān)測(cè)來設(shè)定污染預(yù)警機(jī)制,從而可以通過監(jiān)測(cè)預(yù)防以及治理來緩解土地污染的現(xiàn)狀。政府應(yīng)當(dāng)對(duì)已經(jīng)存在的相關(guān)制度及法規(guī)進(jìn)行有效落實(shí),通過對(duì)生產(chǎn)過程中的污染情況進(jìn)行監(jiān)督,避免企業(yè)為了片面地追求經(jīng)濟(jì)利益而忽略了環(huán)境污染問題。而且要設(shè)立責(zé)任人制度,以便從制度上監(jiān)督企業(yè),通過對(duì)土壤的監(jiān)測(cè)以及責(zé)任劃分來解決工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的污染問題。
3.2科學(xué)規(guī)劃土壤管理
依據(jù)我國當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,應(yīng)當(dāng)對(duì)土壤進(jìn)行有效的規(guī)劃和科學(xué)設(shè)計(jì),對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中土壤的使用方式進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定,通過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方式以及各類投入來提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率,降低對(duì)化肥的依賴,不斷推廣綠色有機(jī)農(nóng)業(yè),通過對(duì)農(nóng)作物的研究和改良,增強(qiáng)農(nóng)作物的抗病能力并以此解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中對(duì)農(nóng)藥和化肥的使用數(shù)量。通過改善農(nóng)業(yè)活動(dòng)的灌溉方式來降低水污染程度,保護(hù)水資源,建立符合現(xiàn)代特征的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。
4結(jié)語
在上面的論述中,詳細(xì)說明了目前國內(nèi)土壤污染現(xiàn)狀,鑒于土壤污染問題的嚴(yán)重性,當(dāng)務(wù)之急就是積極探尋導(dǎo)致土壤污染問題的實(shí)際原因,并針對(duì)土壤污染治理措施進(jìn)行更加深入、更加細(xì)致地研究探討,而政府部門也需要對(duì)土壤污染治理給予政策及法律法規(guī)方面的支持,加強(qiáng)土壤管理措施規(guī)劃,為土壤污染治理的有效實(shí)施提供良好條件。
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[關(guān)鍵詞] 土壤污染 原因 對(duì)策
[中圖分類號(hào)] X53 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650 (2014)06-0282-01
淮陽縣是農(nóng)業(yè)大縣,耕地面積154.6萬畝,常年糧食播種面積200萬畝以上,年為國家提供商品糧6億斤左右,是國家重要的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)基地。隨著人們生活水平的不斷提高,市場(chǎng)對(duì)安全、衛(wèi)生、優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的需求量日益增加,無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)已經(jīng)引起全社會(huì)的高度重視。
一、我縣土壤污染原因
近一個(gè)時(shí)期來高產(chǎn)高效的生產(chǎn)模式,化肥用量增加及化肥施用不當(dāng)是導(dǎo)致土壤污染的主要原因。主要表現(xiàn)在:有機(jī)肥積用量不足,有機(jī)肥施用面積逐年減少;個(gè)別農(nóng)戶貪求產(chǎn)量盲目加大氮肥施用量,造成作物所需營養(yǎng)元素配比失調(diào);受利益驅(qū)使及攀比心理,盲目過量施肥現(xiàn)象嚴(yán)重,農(nóng)戶用肥觀念急待轉(zhuǎn)變。過量施肥不僅造成農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降,而且將造成土壤污染,破壞農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡。
農(nóng)民施用氮肥量普遍較大,降低肥料利用率,多余的氮素會(huì)造成水體污染、溫室氣體排放,隱藏著巨大的環(huán)境污染和健康風(fēng)險(xiǎn),并且消耗了巨大的能源。長期大量施用氮肥是造成地下水硝酸鹽污染的重要原因。長期使用氮肥的地區(qū),地下水含氮量在逐年增高。過量施用氮肥,不但造成肥料養(yǎng)分的浪費(fèi),而且對(duì)植物體內(nèi)有機(jī)化合物的代謝產(chǎn)生不利影響。在這種情況下,植物體內(nèi)可能積累過量的硝酸鹽、亞硝酸鹽。過量的硝酸鹽和亞硝酸鹽在植物體內(nèi)的積累一般不會(huì)使植物受害,但是這兩種化合物對(duì)動(dòng)物和人的機(jī)體都是有很大毒性的,特別是亞硝酸鹽,植物性產(chǎn)品中高含量的硝酸鹽會(huì)使其產(chǎn)品品質(zhì)明顯降低。磷肥過量使用也可能造成土壤重金屬污染。
二、防治土壤污染對(duì)策
1.開展測(cè)土配方施肥技術(shù)研究,合理控制氮肥用量。
科學(xué)使用氮肥,以及我縣不同質(zhì)地土壤如何合理控制氮肥用量是一個(gè)急需解決的現(xiàn)實(shí)問題。確定合理的土壤氮肥施用量,要根據(jù)土壤和作物的需要量。不同的土壤質(zhì)地在養(yǎng)分含量上往往存在著很大的差異。由于預(yù)測(cè)土壤的供氮量比較困難,采用“以土定產(chǎn),因產(chǎn)定氮”法。針對(duì)當(dāng)?shù)赝寥郎鷳B(tài)條件的特點(diǎn),制定相應(yīng)對(duì)策,科學(xué)合理地使用化肥,充分有效地發(fā)揮其肥效,盡量減輕和避免對(duì)環(huán)境的不良影響。通過不同質(zhì)地土壤小麥不同用氮量試驗(yàn)研究,以不同質(zhì)地土壤小麥產(chǎn)量與施氮量的關(guān)系,我們建立了用氮量與小麥產(chǎn)量的函數(shù)關(guān)系圖。計(jì)算出各試驗(yàn)點(diǎn)中最大產(chǎn)量施氮量和最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量施氮量。為控制氮肥用量提供科學(xué)依據(jù)。
2.開展測(cè)土配方施肥技術(shù)推廣,減少化肥用量。
我縣是2006年農(nóng)業(yè)部測(cè)土配方施肥資金項(xiàng)目補(bǔ)貼縣,該項(xiàng)目實(shí)施以來,已累積化驗(yàn)土樣9590個(gè),其中免費(fèi)化驗(yàn)種植合作社、種糧大戶、特色種植戶等送樣400個(gè),化驗(yàn)8萬項(xiàng)次;累積完成各類試驗(yàn)示范130多個(gè);年推廣小麥、玉米秸稈還田近200萬畝;累積推廣配方施肥面積870多萬畝次,畝均減少不合理施肥1.44公斤(折純),農(nóng)作物增產(chǎn)5-10%左右,總增效益5億元左右;目前,淮陽縣測(cè)土配方施肥專家咨詢系統(tǒng)已完成開發(fā),先期觸摸屏(測(cè)土配方施肥專家咨詢系統(tǒng))9臺(tái)已投入使用,實(shí)現(xiàn)了觸摸屏服務(wù)農(nóng)民施肥到田。
3.開展淮陽縣農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染普查工作
農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染防治工作意義深遠(yuǎn)。開展淮陽縣農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染普查工作,全面完成了一般農(nóng)區(qū)(2012-2013年)2年400個(gè)土壤樣品布點(diǎn)定位、采集制備與流轉(zhuǎn),全過程質(zhì)量控制等工作;完成我縣農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬普查數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)普查基礎(chǔ)信息錄入、匯總、上報(bào)工作。開展土壤樣品中鉛、鎘、鉻、汞、砷等重金屬的檢測(cè)分析;初步摸清全縣主要耕地土壤中重金屬含量、分布范圍和面積,為科學(xué)劃分農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地安全等級(jí),設(shè)置國控監(jiān)測(cè)點(diǎn)位、省控監(jiān)測(cè)點(diǎn)位提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為政府、農(nóng)業(yè)部門編制農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、服務(wù)與指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、強(qiáng)化產(chǎn)地安全管理等方面提供決策依據(jù)。
4.改進(jìn)施肥方法,增施緩釋肥料,防治硝酸鹽污染
氮素肥料提倡深施,磷肥則堅(jiān)持集中施用,以減少氮素流失、磷素富集對(duì)環(huán)境的破壞。緩釋肥料添加硝化抑制劑,可通過抑制土壤硝化細(xì)菌活性,延緩銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮,從而提高肥料利用率、降低過量施氮造成的硝酸鹽污染。
關(guān)鍵詞 土壤污染;重金屬;有機(jī)污染物;植物生長發(fā)育
中圖分類號(hào) X173 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)101-0209-01
土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一,也是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。伴隨著我國工業(yè)、城市污染的加劇和農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)種類、數(shù)量的增加,我國土壤重金屬污染程度正在加劇,污染面積在逐年擴(kuò)大。
1 土壤污染的來源
我國土壤污染主要有兩大來源:一類是自然來源,有些地方本身地質(zhì)中重金屬含量就高(比如長江沿岸);另一類是人類活動(dòng)的結(jié)果,如:工業(yè)和城市“三廢”排放,包括污水灌溉和污泥施用,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)“三廢”排放,大氣飄塵,農(nóng)藥、農(nóng)膜和肥料的長期不合理投入。
2 土壤的主要污染物及其對(duì)植物的影響及危害
土壤中的污染物超過植物的忍耐限度,會(huì)引起植物的吸收和代謝失調(diào);一些污染物在植物體內(nèi)殘留,會(huì)影響植物的生長發(fā)育,甚至導(dǎo)致遺傳變異。土壤污染破壞植物根系的正常吸收和代謝功能,通常同植物體內(nèi)酶系統(tǒng)作用過程有關(guān)。污染物通過土壤途徑影響植物的生長和發(fā)育,與污染物通過大氣或水作用于植物是大不相同的。這種影響既涉及污染物在不均勻的、多相的土壤系統(tǒng)內(nèi)部復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程,又涉及土壤膠體與植物根膠系統(tǒng)之間相互作用。因此,在確定土壤污染對(duì)植物生長發(fā)育障礙的“閾值”方面,不能制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。目前對(duì)重金屬、微量元素以及有機(jī)物污染土壤而造成植物生長發(fā)育障礙方面研究較多。
土壤的主要污染物有:重金屬;有機(jī)污染物。
2.1 重金屬污染對(duì)植物的影響
重金屬污染物多來源于礦山、冶煉、電鍍、化工等工業(yè)廢水。若使用未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)的污水灌溉農(nóng)田,就會(huì)造成土壤和農(nóng)作物的污染。重金屬對(duì)植物的危害常從根部開始,然后再蔓延至地上部,受重金屬影響,會(huì)妨礙植物對(duì)氮、磷、鉀的吸收,使農(nóng)作物葉黃化、莖稈矮化,從而降低農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量。水體中重金屬對(duì)水生生物的毒性,不僅表現(xiàn)為重金屬本身的毒性,而且重金屬可在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為毒性更大的金屬化合物,如汞的甲基化作用。重金屬和微量元素在土壤中存在著復(fù)雜的相互關(guān)系,例如鐵與銅、錳、鎘之間,鎘與銅、鋅之間存在拮抗作用。此外,影響植物生長發(fā)育的還有土壤的pH值、土壤氧化還原電勢(shì)和土壤代換吸收性能等因素。
2.1.1 重金屬污染對(duì)植物生長發(fā)育的影響
重金屬鎘是危害植物生長發(fā)育的有害元素,土壤中的過量的鎘會(huì)對(duì)植物生長發(fā)育產(chǎn)生明顯的危害。研究表明鎘脅迫時(shí)會(huì)破壞葉片的葉綠素結(jié)構(gòu),降低葉綠素含量,葉片發(fā)黃,嚴(yán)重時(shí)幾乎所有的葉片都出現(xiàn)褪綠現(xiàn)象,葉脈組織成醬紫色,變脆,萎靡,葉綠素嚴(yán)重缺乏,表現(xiàn)為缺鐵癥狀。由于葉片受傷害致使生長緩慢,植株矮小,根系受到限制,造成生長障礙降低產(chǎn)量,高濃度時(shí)死亡。鉛毒害引起草坪植物主要的中毒癥狀為根量減少,根冠膨大變黑、腐爛,導(dǎo)致植物地上部分生物量隨后下降,葉片失綠明顯,嚴(yán)重時(shí)逐漸枯萎,植物死亡。
植物體內(nèi)積累過量鉻會(huì)引起毒害作用。研究表明當(dāng)土壤中三價(jià)鉻離子為20~40×10-6時(shí),對(duì)玉米苗生長有明顯的刺激作用,但達(dá)到320×10-6時(shí),則對(duì)玉米生長有抑制;六價(jià)鉻離子為20 ×10-6時(shí),對(duì)玉米苗生長具刺激作用,80×10-6時(shí)有明顯的抑制作用。高濃度鉻離子對(duì)植物產(chǎn)生嚴(yán)重的毒害作用,當(dāng)土壤溶液中鉻濃度大于10 ×10-6 時(shí),生長稍受影響,25×10-6植物出現(xiàn)褪綠現(xiàn)象,無分蘗(水稻),葉鞘灰綠色,組織開始潰爛,生長受嚴(yán)重影響。
銅是植物體內(nèi)多酚氧化酶、氨基氧化酶、酪氨酸酶、抗壞血酸氧化酶、細(xì)胞色素氧化酶等組分,是各種氧化酶活性的核心元素,與這些酶的電子接受與傳遞有關(guān)。一般禾本科植物對(duì)銅元素很敏感,土壤缺銅時(shí)植物分蘗數(shù)量多但不抽穗,子粒不飽滿,葉片失綠,牧草出現(xiàn)白瘟病一樣的缺銅癥狀。過量的銅元素對(duì)生長發(fā)育產(chǎn)生危害,主要是妨礙植物對(duì)二價(jià)鐵的吸收和在體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn),造成缺鐵病。在生理代謝方面,過量的銅抑制脫羧酶的活性,間接阻礙了NH4+向谷氨酸轉(zhuǎn)化,造成NH4+的累積,使根部受到嚴(yán)重?fù)p傷,首先主根不能伸長,常在2 cm~4 cm就停止,根尖硬化,生長點(diǎn)細(xì)胞分裂受到抑制,根毛少甚至枯死。
2.1.2 重金屬污染對(duì)植物細(xì)胞分裂的影響
重金屬能夠損壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),干擾細(xì)胞的有絲分裂過程,誘導(dǎo)染色體畸變,從而影響植物的生長。關(guān)于重金屬對(duì)植物細(xì)胞有絲分裂的研究已有不少研究報(bào)道,如:鉛并不是植物生長發(fā)育的必需元素,當(dāng)鉛被動(dòng)進(jìn)入植物根、樹皮或葉片后,積累在根、莖和葉片影響植物的生長發(fā)育,使植物受害。鉛對(duì)植物根系的生長的影響是顯著的,鉛能減少根細(xì)胞的有絲分裂速度,這也是造成植物生長緩慢的原因。
2.1.3 重金屬污染對(duì)植物生理生化的影響
土壤中鎘脅迫對(duì)植物代謝的影響顯著,引起植物體內(nèi)活性氧自由基劇增,超出了活性氧清除酶的歧化—清除能力時(shí),使根系代謝酶活性降低,嚴(yán)重影響根系活力。何翠屏等的研究表明,隨脅迫時(shí)間延長,SOD活性也受到影響而急劇下降,從而使其它代謝酶活性受到影響,最終使植物死亡。葉片中葉綠素成為自由基攻擊的靶分子,造成葉綠素結(jié)構(gòu)破壞,葉片失綠,嚴(yán)重時(shí)使葉片枯萎。
2.1.4 重金屬污染對(duì)植物礦質(zhì)營養(yǎng)代謝的影響
重金屬脅迫引起植物體對(duì)氮、磷、鉀等大量營養(yǎng)元素吸收和再運(yùn)輸效率下降,從而導(dǎo)致它們參與體內(nèi)物質(zhì)和代謝的異常;鈣、鎂作為植物所必需的營養(yǎng)元素,在植物體內(nèi)滲透壓調(diào)節(jié)、代謝平衡維持、物質(zhì)合成中都有著不可或缺的作用,而重金屬的脅迫常會(huì)導(dǎo)致它們參與的代謝過程紊亂和功能失調(diào)。較高濃度重金屬抑制植物體對(duì)鈣、鎂的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)能力。鐵、銅、鋅、錳等作為植物的微量元素在體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中起到重要的作用,它們不僅是植物體某些物質(zhì)的組分(如Cu, Zn-SOD),而且也在某些生理過程中起催化作用。Cr對(duì)作物的礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收和代謝活動(dòng)具有重要的影響。例如:Cr可以抑制作物對(duì)Fe、Zn吸收,而引起葉片失綠;Cr抑制矮菜豆、黃豆等對(duì)Zn的攝取,增加水稻對(duì)Mn,水稻、黃豆等對(duì)Mg的攝取。
2.2 有機(jī)污染物污染對(duì)植物的影響
造成土壤有機(jī)污染的主要原因是向土壤施肥、施用農(nóng)藥、用污水灌溉、在地面上堆放廢物,以及大氣中的污染物沉降到土壤中。當(dāng)進(jìn)入土壤的污染物不斷增加,致使土壤結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞,土壤微生物和小動(dòng)物會(huì)減少或死亡,這時(shí)農(nóng)作物的產(chǎn)量會(huì)明顯降低,收獲的作物體內(nèi)毒物殘留量很高,從而影響食用安全。
3 結(jié)論
由于土壤的污染物來源復(fù)雜,土壤中重金屬不同形態(tài),不同重金屬之間及與其他污染物的相互作用產(chǎn)生各種復(fù)合污染的復(fù)雜性增加了對(duì)土壤污染研究的難度。為了防止土壤污染引起植物生長發(fā)育障礙,破壞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力,必須對(duì)各種污染毒物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室篩選,深入開展土壤-植物系統(tǒng)的生態(tài)毒理學(xué)研究。
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作者簡(jiǎn)介