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    贵州省土壤重金属污染现状与对策
    发布时间:2016.09.26 新闻来源:http://www.doc88.com/p-1498508479885.html 浏览次数:

    土壤是人类赖以生存的最基本的自然资源之一。贵州耕地资源极其匮乏,近年来由于工业的迅猛发展,其数量又在日趋减少;同时,由于工业“ 三废”排放量的增加,金属矿物的开采,化肥、杀虫剂和除草剂的大量使用,使耕地土壤受到不同程度的污染。土壤的污染影响了土壤的正常功能,限制了农业可持续发展,对人类和环境产生较大威胁。土壤污染问题以重金属污染最为严重和突出,本文着重就贵州省的土壤重金属污染的现状,提出对策。

    1         概述

     

     

    1. 1   土壤重金属污染的种类

     

    土壤重金属污染物主要指镉、铅、汞、铬、锌、铜、镍、钴、锡及类金属砷等,其中有一部分重金属直接表现为环境污染物,如镉、铅、汞及类金属砷;另有一些重金属则是生物所必需的微量元素,在含量达到一定值后也成为有害的环境污染元素,如锌、铜等。目前,研究较多的是镉、汞、铅、砷、铜和锌等。

     

    1. 2 土壤重金属污染的来源

     

    重金属对土壤的主要污染途径是工业废渣、废气中重金属的扩散、沉降、累积,含重金属废水灌溉农田,以及含重金属农药、磷肥的大量施用。

     

    1. 3 土壤重金属污染的特点

     

    重金属在土壤中不易随水淋溶,不能被微生物分解,具有明显的生物富集作用。重金属主要通过对作物产量和品质的影响来表现其危害,因此,土壤污染具有较长的潜伏期。由于土壤污染物及地域的复杂性,土壤一旦受到污染,其治理不仅见效慢、费用高,而且受到多种因素的制约。

     

    1. 4 土壤重金属污染的危害

     

    1. 4. 1 农作物减产 当重金属进入植物并积累到一定程度后,就会产生毒害症状,表现出生长受到抑制、植株矮小及失绿现象,导致作物减产,造成经济损失。如全国每年因重金属污染而造成粮食减产 1 000 多万 I,另外被重金属污染的粮食每年多达 1 200 万 I,合计经济损失至少 200 亿元[1]

     

    1. 4. 2 作物品质下降 土壤污染不仅影响农产品的卫生品质,还影响到农作物的其他品质。如污灌地区种出的蔬菜味道变差、易烂,甚至出现难闻的异味;农产品的储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求。

     

    1. 4. 3 危害人体健康 土壤重金属在植(作)物体中积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人畜健康,引发癌症和其他疾病等。如 20 世纪 50 ~ 70 年代,在日本富山市神通川流域出现的一种称为“ 痛痛病”的怪病,其致病原因就是当地居民长期食用被镉污染的大米———“ 镉米”所致。目前,贵州对土壤重金属污染致病情况缺乏全面的调查和研究,据报道,有许多地方病是由于当地的水质和土壤重金属含量超标引起的。

     

    1. 4. 4其他环境问题 土地受到污染后,含重金属浓度较高

     

    的污染表土容易在风力和水力的作用下分别进入大气和水体中,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。贵州省部分灌溉区的地下水检测出汞、镉和砷等重金属超标,其中一方面原因就是因土壤重金属污染引起。

     

    2         贵州省土壤重金属污染的现状

     

    不合理的矿藏资源的开采,造成了土壤的严重污染。例如,在赫章等地土法炼锌排出的铅锌渣中,除尚未取尽的铅锌外,还含有大量的银、铬、锗等多种元素。铜仁地区在对汞矿开采的过程中,造成土壤遭受汞污染,据贵阳市农产品检测中心检测结果显示:当地土壤中汞含量比正常值高出 2 ~ 3 倍;黔西南州一些小型锑冶炼厂排放的 As、Hg、F、Sb 和 Se 对附近土壤环境造成了严重的污染。

     

    据全国土壤重金属调查显示,贵州土壤中,镉的含量最小值 为 0. 042 mg / kg,最 大 值 为 7. 650 mg / kg,平 均 值 为

     

    0. 659 mg / kg,已明显高于无公害蔬菜及水果的产地环境中镉的含量应小于 0. 3 ~ 0. 6 mg / kg 的限量值要求[2]。根据贵州大学及贵州省理化测试分析研究中心研究结果也表明:贵州省主要污染物为镉( Cd)和汞( Hg)。全省镉( Cd)的单因子污染指数达到了 4. 05,说明贵州省属于镉( Cd)的重污染区;汞( Hg)单因子污染指数为 2. 19,污染等级为中污染,污染水平为土壤、作物受到中度污染。砷( As)、铅( Pb)污染较轻,砷污染主要集中在贵阳市,铅污染主要集中在黔南州及安顺市[3]

     

    贵州省土壤重金属污染已导致了农作物受到不同程度的污染,有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值。据抽样调查,清镇市种植的白菜、甘蓝菜中铅含量达 1. 640 mg / kg,超过国家食品卫生标准 1. 0 mg / kg 的限量值,超标检出率占 70% ;白云区甘蓝蔬菜中汞的含量达 0. 021 mg / kg,超过国家食品卫生标准规定的0. 01 mg / kg

     

    的限量值,超标检出率达 70% 。铬的积累量大于国家食品卫生标准规定的 0. 8 mg / kg 限量值,超标检出率达 80% 。砷的含量普遍偏高,70% 超过国家食品卫生标准的0. 7 mg / kg限量值。镉在芹菜、菠菜、白菜和甘蓝菜中的累计量大于国家食品卫生标准规定的 0. 1 mg / kg 的限量值,超标检出率达 42%[4

    解决土壤重金属污染问题的对策

     

    近年来,贵州省在“ 三废”处理、污灌控制、农药安全使用等方面做出了显著的成绩。随着环境意识和生活水平的提高,目前人们对土壤重金属污染和食品污染问题也更加关注。因此,省政府和有关管理部门对土壤重金属污染问题应该予以高度的重视。加强宣传、监督和管理工作

     

    各级部门应加大对土壤污染的监督和管理力度,并同时加强宣传工作,提高公众的环保和健康意识,以此来促进土壤环境保护工作的深入开展。建立和完善土壤污染防止、控制和治理的有关法规和政策措施。贵州省矿藏资源很丰富,尤其在开采和冶炼时要规范管理,避免在开采和冶炼时造成当地土壤的污染。严格控制工业“ 三废”。

     

    土壤重金属污染在很大程度上是由于工业“ 三废”污染源造成的,因此应首先严格控制污染物的排放,从源头控制重金属污染物进入土体。无论是城市还是乡镇,凡新建、扩建、改建企业都要严格执行国家颁布的工业“ 三废”排放标准,使污染尽可能控制在排放之前。加强土壤调查和监测工作

     

    在通过调查摸清贵州省土壤重金属污染总体状况的基础上,研究和建立适合贵州省情的土壤环境质量评价和监测标准,制定防止和治理土壤重金属污染的战略、对策。加大治理力度

     

    对已被重金属污染的土壤要及时采取措施进行治理,在治理中要重视实用技术的开发。目前对土壤重金属污染的治理有工程治理和农艺调控两种措施。

     

    3. 4. 1 工程治理措施

     

    (1)改土法。此法适用于小面积污染严重的土壤治理,一种方法是在被污染的土壤上覆盖一层非污染土壤;另一种方法是将污染土壤部分或全部换掉,覆土和换土的厚度应大于耕层土壤的厚度。此方法对于降低作物体内重金属含量,治理土壤重金属污染是一种切实有效的方法。但是,该方法需花费大量的人力与财力,并且在换土过程中,存在着占用土地、渗漏、污染环境等不良因素的影响。

     

    (2)电化法。在水分饱和的污染土壤中插入一些电极,然后通低强度的直流电,金属离子在电场的作用下定向移动,在电极附近富集,从而达到清除重金属的目的。此法经济合理,特别适合于低渗透性的黏土和淤泥土,而且,可以回收多种重金属元素。但对于渗透性高、传导性差的砂质土壤清除重金属的效果较差。

     

    (3)冲洗络合法。用清水冲洗重金属污染的土壤,使重金属迁移至较深的根外层,减少作物根区重金属的离子浓度。为防止二次污染,再利用含有一定配位体的化合物冲淋土壤,使之与重金属形成具有稳定络合常数的络合物;或用带有阴离子的溶液,如碳酸盐、磷酸盐冲洗土壤,使重金属形成化合物沉

    淀。此种方法适用于面积小、污染重的土壤治理,但同时也容易引起某些营养元素的淋失和沉淀。

     

    (4)热处理法。对于具有挥发性的重金属汞,热处理法可将其有效地从土壤中清除。其原理是向汞污染土壤通入热蒸汽或用低频加热的方法,促使其从土壤中挥发并回收再处理。在处理土壤时,首先将土壤破碎,向土壤中加入能够使汞化合物分解的添加剂。然后,再分两个阶段通入低温气体和高温气体使土壤干燥,去除其它易挥发物质,最后使土壤汞汽化,并收集挥发的汞蒸汽。热处理法对于修复汞污染土壤是一种行之有效的方法,并可以回收汞。它的不足之处是易使土壤有机质和土壤水遭到破坏,而且需消耗大量能量。

     

    总之,用工程治理土壤重金属污染,对于污染重、面积小的土壤具有治理效果明显、迅速的优点,但对于污染面积较大的土壤则需要消耗大量的人力与财力,而且容易导致土壤结构的破坏和土壤肥力的下降。

     

    3. 4. 2 农艺调控措施

     

    作物从土壤中吸收重金属,不仅取决于其在土壤中的含量,而且也受土壤的性质、水分条件、施肥的种类和数量、栽培的植物种类、栽培方式以及耕作制度等农艺措施的影响。因此,可以通过调节土壤 pH、土壤氧化还原状态、有机质含量等因素,改变土壤重金属活性,降低其生物有效性,减少从土壤向作物的转移。

     

    (1)控制灌水条件,调节土壤氧化还原状态。调查分析发现,糙米含镉量与土壤淹水状况密切相关。这就是说被镉、铅、铜、锌等重金属污染的水田,通常可通过控制灌水条件,特别是在抽穗灌浆期淹水状态,使土壤处于还原状态,可减少水稻糙米中镉、铅的含量。

     

    (2)调节土壤 pH 值以控制重金属在土壤中的存在形态。土壤 pH 值是影响土壤中重金属存在形态与活性的重要因素之一。一般来说,在酸性条件下,重金属对作物的危害较大,即有效态含量相对较高。可以通过施用石灰等碱性物质来提高土壤 pH 值,以缓解重金属的危害。

     

    (3)选择合适的作物减轻土壤中重金属污染的危害程度。对重金属污染特别严重的土壤要改种非食用性作物来避免重金属污染进入食物链,如被镉严重污染的土壤可种植麻类、棉花或花卉、桑苗等作物。