重金屬污染現(xiàn)狀范文

時間:2023-12-15 17:54:23

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篇1

關(guān)鍵詞:土壤;重金屬污染;防治

Abstract: such as rapid development of modern agriculture and industry at the same time, the situation of soil heavy metal pollution has become increasingly serious. This article mainly from the soil heavy metal pollution sources and present situation analysis, points out the harm of soil heavy metal pollution at the same time, puts forward some prevention measures, and provides a certain reference for environmental protection, promote the sustainable development and utilization of the soil.

Key words: soil; Heavy metal pollution; The prevention and control

中圖分類號:文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

引言

土壤是城市生態(tài)系統(tǒng)的有機組成部分,是土壤圈中受人類活動影響最為強烈的部分,這類土壤廣泛分布于公園、道路、體育場、城郊、垃圾填埋場、廢棄工廠、礦山周圍,有著不同于自然土壤的理化性質(zhì)。重金屬是有害元素,可通過吞食、吸入和皮膚吸收等主要途徑進(jìn)入人體,損害造血系統(tǒng)、消化系統(tǒng),嚴(yán)重時則損害神經(jīng)系統(tǒng),直接對人特別是兒童的健康造成危害,還可通過污染食物、大氣和水環(huán)境間接影響城市環(huán)境質(zhì)量,危害人類健康。城市人口與土壤直接或間接接觸的幾率很高,相比于自然土壤或農(nóng)用土壤而言,這類土壤的重金屬污染更容易對人體健康造成危害。城市化所導(dǎo)致的環(huán)境惡化已成為影響居民健康的一個重要因素。因此,關(guān)注城市土壤的重金屬污染來源及危害,有針對性采取污染治理措施,具有重要的科學(xué)價值和現(xiàn)實意義。

一、土壤中重金屬污染的現(xiàn)狀

在自然界的循環(huán)過程中,環(huán)境中的污染物很大一部分都會進(jìn)入或者經(jīng)過土壤。因為土壤中的重金屬元素可能會通過食物鏈在生物體中聚集,從而造成人體內(nèi)長期積蓄對人體造成危害。土壤中重金屬的來源是多種途徑的,除了大氣干濕沉降的來源之外,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、污水農(nóng)用灌溉、等也可能會造成重金屬對大氣、土壤和水體的環(huán)境污染。

1.大氣干濕沉降污染

伴隨著社會的快速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)、大量的石油以及汽車等排放的尾氣等,它們?nèi)紵蟮奈矚膺M(jìn)入大氣后,使得空氣中含有大量的重金屬元素,它們主要是經(jīng)自然沉降和雨淋沉降進(jìn)人土壤,并且分布在工礦的周圍和公路、鐵路的兩側(cè),這些重金屬元素既可以直接沉降到土壤中或者被土壤吸附,也可以被植物吸收后,通過植物傳輸土壤而引起土壤重金屬污染。

2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染

在農(nóng)作物的成長過程中,為了促進(jìn)生物的快速結(jié)果,往往會采用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方法,大量使用化肥、農(nóng)藥。而在使用含有鉛、汞、福、砷等的農(nóng)藥的時候,由于重金屬元素的長期積累,造成土壤中重金屬元素的含量不斷上升,導(dǎo)致土壤中重金屬的污染。并且在有些地區(qū),污水作為農(nóng)田的常用水,因為工業(yè)污染的成分比較復(fù)雜,里面不同程度地含有重金屬等有害物質(zhì),常常會引起一定的危害。

3.污水農(nóng)用灌溉污染

由于城市工業(yè)化的快速發(fā)展,大量的工業(yè)污水成為農(nóng)田灌溉的常用水。但是因為污水灌溉一般是屬于面源污染,一旦污染,收到污染的面積就會很大。含有許多重金屬離子的城市污水,進(jìn)入河道,而進(jìn)入土壤,從而引起水體污染,惡性循環(huán),給人們帶來無法估計的傷害,對農(nóng)業(yè)及其人們的日常生活帶來影響。

二、土壤重金屬污染的危害

1.對城市生態(tài)景觀植物危害

城市土壤受重金屬污染后會形成土壤結(jié)塊,同時重金屬在土壤—植物系統(tǒng)中遷移會直接影響植物的生理生化和生長發(fā)育,從而引發(fā)土壤生物和植被退化等一系列較為嚴(yán)重的城市環(huán)境問題,直接危及城市居民的健康和安全。例如,鎘是危害植物生長的有毒元素,如果土壤中鎘含量過高, 植物葉片的葉綠素結(jié)構(gòu)會遭到破壞,同時根系對水分和養(yǎng)分的吸收會減少, 根系生長受到抑制,從而阻礙植物生長,甚至引起植物死亡。

2.對人體的危害

受污染的土壤暴露在城市環(huán)境中,形成粉塵直接或間接進(jìn)入動物和人體中,對人類產(chǎn)生危害。此外,郊區(qū)蔬菜基地土壤受到污染,重金屬容易被植物利用而進(jìn)入食物鏈,最終通過食物鏈影響人類的健康。如Pb 能傷害人體的神經(jīng)系統(tǒng), 特別對幼兒的智力發(fā)育有極其不良的影響;鎘的毒性很大,在人體內(nèi)蓄積會引起泌尿系統(tǒng)功能變化,還會影響骨骼發(fā)育。

三、土壤中重金屬污染的防治

土壤的重金屬污染防治要想取得一定的成效,必須從預(yù)防和防治相結(jié)合的方式進(jìn)行實施。也就是說要做到,預(yù)防為主,防治結(jié)合的方法。從某種意義上來說,治理重金屬的污染一方面可以通過物理化學(xué)的方法去除土壤中的重金屬污染物,另一方面可以改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)。

1.工程治理方法

工程治理的治理方法主要是依據(jù)物理和化學(xué)的原理來治理土壤中重金屬污染的途徑。一般是運用客土、換土、去表土和深耕翻土等措施來達(dá)到這種目的。客土主要是在被污染的土壤中加入沒有被污染的新土;換土是將以污染的土壤移去,換上未污染的新土;翻土是將污染的表土翻至下層;去表土是將污染的表土移去等。沖洗絡(luò)合法是用清水沖洗被重金屬污染的土壤,使重金屬遷移至較深的根外層,減少作物根區(qū)重金屬的離子濃度。另外,為了避免出現(xiàn)土壤的再次污染,可以利用一定比例的化合物進(jìn)行土壤沖淋,使其能與重金屬形成比較穩(wěn)定的化合物,或者是利用帶有陰離子的溶液,常用的是碳酸鹽和磷酸鹽進(jìn)行,這樣能收到比較好的效果,使重金屬能形成多需要的沉淀。而對于低滲透性的粘土和淤泥土,我們可以用電動修復(fù)方法來完成,這樣的重金屬可以用到汞等。

這種工程治理的方法可以說收到的效果比較明確,而且具有較強的穩(wěn)定性,但是往往實行以來會比較復(fù)雜,容易引起土壤肥力的降低。

2.農(nóng)業(yè)治理方法

在治理土壤重金屬污染的方法時,用到的農(nóng)業(yè)治理方法一般是要改變一些耕作的管理來減輕重金屬的含量和危害。這樣就會對進(jìn)入土壤中的有害物質(zhì)有所降低。因為在污染土壤時,只要不進(jìn)入食物鏈對人體的傷害就不會那么大。生活中我們可以利用控制土壤中的水分,來達(dá)到降低重金屬污染的目的;在選擇化肥時,選擇最能降低土壤重金屬污染的化肥,增加施加有機肥的利用,使其能夠固定土壤中多種重金屬以及降低土壤中重金屬污染;還可以選擇比較抗污染的植物并且不能在已經(jīng)被污染的土壤上種植所需要的植物,以防止通過食物鏈的植物進(jìn)入人體,對人體造成傷害。合理的利用農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)工程措施,也可以保持土壤的肥力,改良和防治土壤重金屬污染,提高土壤質(zhì)量,并能與自然生態(tài)循環(huán)和系統(tǒng)協(xié)調(diào)運作。比如可以在污染區(qū)公路的兩邊種樹、種花和種草,這樣不但可以使得環(huán)境變得清新,還可以凈化土壤,還可以進(jìn)行農(nóng)業(yè)的改良,就是在被污染的地區(qū)繁殖種子,然后在沒有污染的地方種植,收獲后把它們提取酒精,殘渣壓制纖維板,并提取糠醛,或?qū)堅谱髡託庾髂茉础_@種農(nóng)業(yè)治理措施的比較切合實際,也比較容易實現(xiàn),而且費用比較低,但是做起來的時間要求比較高,效果不會太顯著。

3.物理修復(fù)

(1)電動修復(fù)

通過電流使土壤中的重金屬離子(如Pb、Cd、Cr、Zn等)和無機離子以電透滲和電遷移的方式向電極運輸,再集中收集處理。該方法適用于低滲透的粘土和淤泥土,可以控制污染物的流動方向。在沙土上的實驗,土壤中Pb2+、Cr3+等重金屬離子的除去率也可達(dá)90%以上。電動修復(fù)不攪動土層,修復(fù)時間短,是一種經(jīng)濟可行的原位修復(fù)技術(shù)。

(2)電熱修復(fù)

利用高頻電壓產(chǎn)生的電磁波對土壤進(jìn)行加熱,使污染物從土壤顆粒內(nèi)解吸出來,加快一些易揮發(fā)性重金屬從土壤中分離,從而達(dá)到修復(fù)的目的。該技術(shù)可以修復(fù)被Hg和Se等重金屬污染的土壤。

(3)土壤淋洗

利用淋洗液把土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移到土壤液相中去,再把富含重金屬的廢水進(jìn)一步回收處理。該技術(shù)要求尋找一種既能提取各種形態(tài)的重金屬,又不破壞土壤結(jié)構(gòu)的淋洗液。目前用于淋洗土壤的淋洗液,包括有機或無機酸、堿、鹽和螯合劑。

4.化學(xué)修復(fù)

化學(xué)修復(fù)就是向土壤投入改良劑,將重金屬吸附、氧化還原、拮抗或沉淀,降低重金屬的生物有效性。常用改良劑有石灰、沸石、碳酸鈣、磷酸鹽、硅酸鹽和促進(jìn)還原作用的有機物質(zhì),不同改良劑對重金屬的作用機理不同。化學(xué)修復(fù)簡單易行,但它只改變了重金屬在土壤中的存在形態(tài),金屬元素仍保留在土壤中,容易再度活化危害植物。

結(jié) 語

重金屬污染土壤的治理是一個整體性的工程,需要多種治理技術(shù)。植物修復(fù)加上化學(xué)、微生物及農(nóng)業(yè)生態(tài)措施,增加重金屬的生物有效性,促進(jìn)植物的生長和吸收,能更好地提高土壤重金屬修復(fù)的效率。因此,生物修復(fù)綜合技術(shù)前景廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1]崔德杰,張玉龍.土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[N].土壤通報,2004,35(3)

篇2

關(guān)鍵詞:中藥;重金屬;評價方法;述評 

DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2016.02.040 

中圖分類號:R282 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1005-5304(2016)02-0134-03 

Research Status of Heavy Metal Pollution and Evaluation Methods of Traditional Chinese Medicine ZHAO Rong, YANG Hui-xia, PU Jin, WANG Dan-jie, ZENG Guang (Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100029, China) 

Abstract: Heavy metal pollution in traditional Chinese medicine has become a concerned hot issue both at home and abroad. Understanding and mastering the situation of heavy metal pollution in traditional Chinese medicine is not only beneficial to the general situation of judgment of heavy metal pollution, but also provides the data foundation for the development of relevant policies. In this article, the current heavy metal pollution of traditional Chinese medicine and its evaluation methods were summarized, in order to provide supports for the follow-up systemtic evaluation of heavy metal pollution in traditional Chinese medicine. 

Key words: traditional Chinese medicine; heavy metal; evaluation methods; review 

土壤是中藥材生長最基本的要素,為其生長提供了有機質(zhì)和礦物營養(yǎng)元素。因此,一般說來土壤重金屬污染越嚴(yán)重,中藥材受重金屬污染也就越嚴(yán)重,其產(chǎn)量和品質(zhì)也越差。為此,筆者對近十幾年的相關(guān)研究進(jìn)行總結(jié),為進(jìn)一步系統(tǒng)評價我國中藥材重金屬污染提供參考。 

1 中藥材重金屬污染研究 

1.1 現(xiàn)狀 

近幾年的研究表明,我國中藥材重金屬超標(biāo)的嚴(yán)峻形勢不容忽視。2011年,鄒氏等[1]對“浙八味”品種生長調(diào)查發(fā)現(xiàn),浙貝母、溫郁金、白術(shù)、白芍鎘(Cd)超標(biāo)情況相對嚴(yán)重,尤其溫郁金100%超標(biāo),有的甚至超過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)倍。馮氏等[2]對100種中藥材進(jìn)行測定,結(jié)果顯示鉛(Pb)、Cd、砷(As)等有害重金屬元素存在于大部分的中藥材中。王氏等[3]對金銀花、山楂、紅花等10種中藥材所含As、Cd、銅(Cu)、汞(Hg)、Pb進(jìn)行了測定,發(fā)現(xiàn)除山楂外,其余9種中藥材均超標(biāo)。其中金銀花As超標(biāo)率為24%,Hg超標(biāo)率為47%,Cd超標(biāo)率為24%,Pb超標(biāo)率為6%;積雪草Cd超標(biāo) 

通訊作者:曾光,E-mail:zengg1234@163.com 

率為100%,As和Pb超標(biāo)率為18%,Cu超標(biāo)率為9%。楊氏等[4]對黔東南州9種中藥材重金屬污染情況進(jìn)行了評價,結(jié)果7個品種重金屬超標(biāo),其中金銀花Pb和Cd含量超標(biāo)、黃柏Pb含量超標(biāo)。顏氏等[5]對陜西和山東產(chǎn)丹參進(jìn)行了重金屬檢測,結(jié)果兩地產(chǎn)丹參均含As、Hg、Cu、Cd、Pb等,其中Cu超標(biāo)相對較為普遍。陳氏等[6]對醫(yī)院藥房常用10種中藥飲片進(jìn)行了As、Hg、Pb、Cd、鎳(Ni)測定,結(jié)果在35個樣本中有18個樣本的重金屬含量超標(biāo),占總樣品量的51.4%。其中澤瀉、白術(shù)Cd超標(biāo),黃芪、丹參、甘草、澤瀉Hg超標(biāo),丹參、柴胡、甘草、當(dāng)歸Ni超標(biāo);按品種計,10個品種有7個受污染,比例達(dá)70%。采自藥店的10個樣品中有4個受重金屬污染,比例為40%。 

由此可見,目前我國中藥材重金屬污染形勢十分嚴(yán)峻,尤其是近30年來,隨著城市化和工業(yè)化的快速發(fā)展,大量未經(jīng)處理的生活污水和工業(yè)廢棄物任意排放,以及不合理使用化肥農(nóng)藥,導(dǎo)致我國中藥材重金屬超標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重,品質(zhì)不斷下降。因此,解決中藥材重金屬污染的問題迫在眉睫。 

1.2 污染來源 

1.2.1 中藥材自身特性 中藥材對某些金屬元素具有生物富集能力,在按自身需要特定比例主動吸收同時,對土壤中富集元素也會相應(yīng)地被動吸收,這是導(dǎo)致中藥材重金屬超標(biāo)的重要途徑。如顧氏等[7]研究了川附子與土壤中重金屬元素的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)重金屬的存在形態(tài)決定了川附子對土壤中重金屬的吸收。 

1.2.2 工業(yè)廢棄物 這是土壤重金屬污染的主要來源之一。工業(yè)廢棄物對中藥材重金屬污染主要表現(xiàn)為:一方面,工業(yè)生產(chǎn)將大量含重金屬的有害氣體排放到空氣中,植物葉面通過主動或被動吸收,將廢氣中的有害物質(zhì)吸收;另一方面,含有重金屬的廢水、固體廢棄物通過灌溉,造成中藥材的間接污染[8]。

1.2.3 農(nóng)藥和化肥 農(nóng)藥一般含有As、Hg、Pb、Cu等重金屬元素,用于噴灑中藥材時,易被其吸收并滲透于根莖、葉片及果皮等組織內(nèi),造成重金屬污染。此外,中藥材在種植過程中需使用肥料,其中磷肥的大量使用,會明顯增加土壤Cu、Cd等重金屬元素的含量,導(dǎo)致中藥材被污染[9]。 

1.2.4 其他 因容器或輔料含有重金屬,中藥材在加工、炮制過程中也可能被污染。顧氏等[7]研究發(fā)現(xiàn),炮制后的川附子在As、Cu等重金屬元素的含量高于炮制前。另外,為防治鼠害、霉變等,中藥材在存儲前會使用重金屬制品的熏蒸劑,這也是造成中藥材重金屬污染的原因之一。 

2 中藥材重金屬污染評價方法 

筆者通過查閱近十幾年文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)目前對中藥材重金屬污染的常用評價方法有2種:一是以2001年國家頒布實施《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》[10]重金屬限量值或《中華人民共和國藥典》[11]重金屬限量值為標(biāo)準(zhǔn),評價中藥材重金屬的超標(biāo)率;另一種方法是評價中藥材重金屬污染程度的大小,因中藥材重金屬污染可能既是單一元素也是多元素共同作用的結(jié)果,因此,須相應(yīng)采用單項污染指數(shù)或綜合污染指數(shù)法評價中藥材重金屬污染程度。 

2.1 超標(biāo)率的計算 

中藥材重金屬超標(biāo)率,是指所取樣本中重金屬含量超過了《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》或《中華人民共和國藥典》中重金屬限量值標(biāo)準(zhǔn)的樣本的百分?jǐn)?shù),是反映中藥材重金屬污染狀況的指標(biāo)之一。評價標(biāo)準(zhǔn)參照《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》或《中華人民共和國藥典》重金屬的限量值,兩者關(guān)于重金屬限量值是一致的,即Pb≤5 mg/kg,As≤2 mg/kg,Hg≤0.2 mg/kg,Cd≤0.3 mg/kg,Cu≤20 mg/kg。 

在我國,計算重金屬超標(biāo)率是評價中藥材重金屬污染普遍使用的一種方法。葉氏等[12]參照《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》,對貴州省4個種植基地的5種中藥材所含Pb、Cd、Hg、As、Cu等重金屬含量進(jìn)行了測定分析。結(jié)果Cd的超標(biāo)率最嚴(yán)重,莖葉類藥材Cd的超標(biāo)率最高達(dá)84%;其次是Cu,莖葉類藥材超標(biāo)率為76%,花果類藥材超標(biāo)率為60%。李氏等[13]對中藥材41種無機元素的總含量進(jìn)行了測定,并參照《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》分析了重金屬元素超標(biāo)情況,結(jié)果Cu、Pb、As、Cd、Hg的超標(biāo)率分別為5.2%、4.7%、2.4%、20.0%、1.3%。高氏[14]測定7個主產(chǎn)地甘草中Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb、鉍共8種重金屬的含量,并將測定結(jié)果與《中華人民共和國藥典》重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比,結(jié)果發(fā)現(xiàn)As、Hg、Pb是造成甘草重金屬超標(biāo)的主要因素。 

2.2 單項污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)法 

中藥材的重金屬污染可能由單一重金屬元素所致,也可能是由多種重金屬元素共同作用的結(jié)果。目前單項污染指數(shù)是國內(nèi)普遍采用的方法之一,但單項污染指數(shù)只能反映某一種重金屬元素對中藥材的污染。為了能夠全面反映各重金屬對中藥材的作用,并突出高濃度重金屬元素對中藥材質(zhì)量的影響,還需采用綜合污染指數(shù)法對中藥材重金屬污染進(jìn)行評價。 

2.2.1 單項污染指數(shù)法 單項污染指數(shù)定義為Pi=Ci÷Si,式中Pi為中藥材中重金屬元素i的污染指數(shù),Ci為中藥材中重金屬元素i的實測濃度,Si為中藥材中重金屬元素i的限量標(biāo)準(zhǔn)值(通常以《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》或《中華人民共和國藥典》重金屬的限量值為評價標(biāo)準(zhǔn))。當(dāng)Pi≤1時,表示中藥材未受污染;Pi>1時,表示中藥材受到污染,且Pi越大則中藥材受到的污染越嚴(yán)重。 

2.2.2 綜合污染指數(shù)法 綜合污染指數(shù)能全面反映重金屬對中藥材的污染,并突出了高濃度重金屬元素對中藥材的影響。其定義為P綜合= ,式中Pave為中藥材中各單項污染指數(shù)之和的平均值,Pmax為中藥材中各單項污染指數(shù)中的最大值。當(dāng)P綜合≤1時,表示未受污染;P綜合>1時,表示受到污染,且P綜合越大則表示受到污染越嚴(yán)重。 

迄今,有不少學(xué)者采用單項污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)法對中藥材重金屬污染情況進(jìn)行過研究。如褚氏等[15]研究了河北省安國市種植區(qū)中藥材重金屬污染情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)As含量0.04~1.02 mg/kg,未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)樣品,但紫菀平均污染指數(shù)最高為0.28;Hg含量0~0.244 mg/kg,有一產(chǎn)地為安國北郊的白芷樣品超標(biāo),其污染指數(shù)為1.22;Pb含量0.06~7.10 mg/kg,有一產(chǎn)地為西王奇的北沙參樣品超標(biāo),其污染指數(shù)為1.42。楊氏等[4]對黔東南州9種中藥材重金屬污染情況進(jìn)行了評價,結(jié)果顯示其重金屬平均污染指數(shù)相差較大,綜合污染指數(shù)相差較小。在平均污染指數(shù)中,Pb最大,其最大值高達(dá)4.94;其次為Cd,最大值2.40;而Hg和As的平均污染指數(shù)均<1.0。說明黔東南州部分地區(qū)中藥材的主要污染因子是Pb,其次是Cd,而Hg和As則基本無污染。另外,從綜合污染程度看,9種中藥材中鉤藤受到中度污染,杜仲、金銀花受到輕微污染,其余6種未受到污染。秦氏等[16]對貴州省11個“中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范”(GAP)基地的26種155批道地中藥材樣品重金屬含量進(jìn)行了測定與評價,結(jié)果平均污染指數(shù)大小順序為Cd>Cu>As>Pb>Hg,莖葉類的艾納香和塊根類的羊藿根綜合污染指數(shù)均>1,說明在所調(diào)查的樣品中只有艾納香和羊藿根受到重金屬輕微污染,大部分未受到污染。由此可見,單項/綜合污染指數(shù)法應(yīng)用于評價中藥材重金屬污染程度是一種較為可靠的方法。 

3 小結(jié) 

篇3

關(guān)鍵詞:重金屬;土壤改良;改良劑

中圖分類號:X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2016.07.002

Abstract: The application of pesticide, fertilizer and industrial waste emission result in heavy metals to the environment. And it`s hard to transfer by food chain and also not easy to degradation. So it caused serious influence to human and environmental. The method of fixing and passivation of heavy metals in soil by applying the modifier is widely used because of its simple operation and economical and practical characteristics. At present, the improved agent types mainly include organic matter, alkaline substances, and clay minerals. The effect of the improved agent was mainly derived from the soil pH and the adsorption, complexation and precipitation of the modified agent itself and heavy metals. In the region where the soil heavy metal pollution is serious, the effect of the application of single modified agents is not very ideal, using the modified agent mixed with different agent can increase the effect to a certain extent.

Key words: heavy metal;soil improvement;improvement agent

1 土壤重金屬污染途徑

隨著工業(yè)化進(jìn)程的逐步深入,農(nóng)業(yè)發(fā)展加速,廢棄物逐步增多且相關(guān)處理措施不當(dāng),這導(dǎo)致農(nóng)田中土壤重金屬含量逐步增加。農(nóng)業(yè)部曾對全國土壤調(diào)查發(fā)現(xiàn),重金屬超標(biāo)農(nóng)產(chǎn)品占污染物超標(biāo)農(nóng)產(chǎn)品總面積80%以上[1],土壤重金屬超標(biāo)率更是達(dá)到了12.1%[2]。據(jù)國外相關(guān)研究得知,土壤重金屬含量已經(jīng)達(dá)到影響作物生長的地步[3-4]。而龍新憲等人的研究發(fā)現(xiàn):土壤重金屬離子含量達(dá)到一定程度,這些重金屬離子將通過被植物吸收而進(jìn)入食物鏈,最終威脅人類身體健康[5-7]。同時,重金屬污染的表層土還會通過風(fēng)力和水力等作用進(jìn)入大氣引發(fā)大氣污染、地表水污染等生態(tài)環(huán)境問題[8]。

1.1 大氣運動

大氣運動是土壤重金屬污染來源的一個重要途徑[9]。大氣成分并不是一直不變而是隨著地球演化而變化,大氣中的成分做周而復(fù)始的循環(huán),這其中就包括某些重金屬。近年來工業(yè)飛速發(fā)展,大量化石燃料被燃燒,其釋放的酸性氣體和某些重金屬粒子參與到大氣循環(huán)當(dāng)中。

大氣運動主要有2個方面體現(xiàn)。一方面來自工業(yè)、交通的影響,Bermudied等[10]研究發(fā)現(xiàn),工業(yè)、交通影響重金屬的大氣沉降,如阿根廷爾多瓦省的小麥和農(nóng)田地表中的Ni、Pb、Sb等來自于此。Kong[11]通過對撫順市不同類型大氣PM10顆粒中的Cr、Mn、Co等多種重金屬含量檢測發(fā)現(xiàn),機動車排放、工業(yè)廢氣向大氣中排放重金屬而后進(jìn)行大氣沉降。另一方面來自礦山開采和冶煉[9]所帶來的大氣沉降也是土壤重金屬的重要來源,常熟某電鍍廠附近土地發(fā)現(xiàn)Zn和Ni的污染現(xiàn)象,該污染隨著距離增加而污染減輕,同時Zn的污染逐年加劇[12]

1.2 污水農(nóng)用

污水農(nóng)用指的是利用下水道污水、工業(yè)廢水、地面超標(biāo)污水等對農(nóng)田灌溉。據(jù)我國農(nóng)業(yè)部的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)灌溉區(qū)內(nèi)重金屬污染面積占灌溉總面積的64.8%,其中輕度污染占46.7%,中度占9.7%,重度占8.4%[13]。天津種植的油麥菜有60%受到污染[14]。昊學(xué)麗等[15]調(diào)查發(fā)現(xiàn),沈陽市渾河、細(xì)河等河渠周邊農(nóng)田中Hg、Cd含量分?jǐn)?shù)高于遼寧土壤背影值,更是嚴(yán)重高出國家二級土壤標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)相關(guān)人員對保定、西安、北京等地調(diào)查,發(fā)現(xiàn)上述地區(qū)的污灌區(qū)表層土出現(xiàn)不同程度的重金屬污染現(xiàn)象[16-17]。不僅國內(nèi)如此,國外也同樣有此問題,如倫敦、米蘭等地一直使用污水灌溉[18]。在缺水地區(qū)污水農(nóng)灌更是應(yīng)用廣泛,巴基斯坦26%的地方使用污水灌溉,加納則約有11 500 hm2使用污水灌溉,而墨西哥則達(dá)到了2.6×105 hm2[19]。杜娟等[20]模擬污灌的研究發(fā)現(xiàn),表層土中的Zn、Cd、As等含量均有增加,同時還發(fā)現(xiàn)土壤中的鹽分含量逐步累積

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篇4

關(guān)鍵詞:塌陷區(qū);土壤;重金屬;評價

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.119

1 背景概況

隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,各類含有重金屬的污染物通過各種渠道進(jìn)入土壤中,造成土壤中重金屬富集。土壤中重金屬會通過各種途徑進(jìn)入大氣,水體以及動植物,進(jìn)而在人體類富集,危害人類健康。隨著近年來多地出現(xiàn)重金屬污染影響人類健康事件的發(fā)生后,重金屬問題日益被人們重視。

淮南礦業(yè)謝橋煤礦位于安徽省潁上縣東北部,謝橋煤礦位于淮南煤田潘謝礦區(qū)西部,處于鳳臺、潁上兩縣交界,距潁上縣城約20公里。并且隸屬于安徽省淮南市礦業(yè)集團(tuán)的謝橋礦區(qū)共劃分為東一、東二、西一、西二四個采煤區(qū),總面積大約為50km2[1]。

由于煤炭的過量開采,導(dǎo)致地面塌陷,從而出現(xiàn)采煤沉陷區(qū)這一環(huán)境問題。采煤沉陷區(qū)形成后,其巨大洼地在下雨積水后,形成了大面積的水域,并且隨著時間的推移,水底逐漸長出水草并且產(chǎn)生微生物,由于附近居民在沉陷水域中養(yǎng)殖魚類,使得之前的陸生環(huán)境完全演變?yōu)榱怂h(huán)境。謝橋礦區(qū)采煤塌陷水域周邊堆積的煤矸石礦山等給水體,給塌陷塘輸入了大量的持續(xù)性有機污染物、重金屬等[2]。隨著后期煤炭開采規(guī)模的不斷增加,沉陷區(qū)水域面積不斷擴展,水體水質(zhì)受到嚴(yán)重影響,漁牧業(yè)等也會受到影響,嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟水平和養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展[3]。

2 材料與方法

2.1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)域位于安徽省淮南市謝橋礦區(qū),謝橋沉陷水域主要分為西北沉陷水域和東南沉陷水域。所選擇的土壤采樣點位于沉陷水域的兩側(cè),塌陷水域北側(cè)依次分布5個采樣點,南側(cè)接近村莊和河流布設(shè)2個采樣點(如圖所示)。每個采樣點采取1個表層土壤樣品,土壤深度為0~20cm。

2.2 樣品分析測定

將土壤樣品烘干研磨過0.149mm尼龍篩,稱取0.5g樣品置于聚四氟乙烯坩堝中,用去離子水潤濕樣品,然后加入10ml 濃鹽酸;在電熱板上低溫消解蒸發(fā)至剩5ml左右,加入15ml 濃硝酸;接著加熱使液體蒸發(fā)至粘稠狀,然后加入10ml氫氟酸繼續(xù)加熱;坩堝中溶液快干時,加入5ml的高氯酸,繼續(xù)消解至冒白煙,殘渣呈現(xiàn)均勻的淺色取下坩堝,加入1ml(1+1)硝酸,加熱溶解殘渣,至溶液完全澄清,轉(zhuǎn)入50ml容量瓶中,定容,過濾,上原子吸收分光光度計檢測。

2.3 污染評價方法

評價方法采用指數(shù)法,分別求出各重金屬離子的單因子指數(shù)和區(qū)域土壤重金屬的綜合污染指數(shù),對謝橋區(qū)塌陷水域各采樣點的土壤中重金屬污染現(xiàn)狀進(jìn)行評價分析。

(1)單因子指數(shù)法:國內(nèi)外常用的評價方法之一,是用區(qū)域某污染物的實測值與土壤背景值進(jìn)行相比,用比值表示該區(qū)域內(nèi)此項污染物受污染的程度。

Pi=Ci/Si

式中:Pi為土壤中污染物i的環(huán)境質(zhì)量指數(shù);Ci為土壤中污染物i的實測濃度(mg/kg);Si為該區(qū)域土壤中污染物i的環(huán)境背景值(mg/kg)。

(2)綜合指數(shù)法:采用內(nèi)梅羅污染指數(shù)法計算其綜合污染指數(shù)

式中:PN 為內(nèi)梅羅污染綜合指數(shù);maxPi為各項污染物中污染指數(shù)最大值;為各項污染物污染指數(shù)平均值。

根據(jù)單因子指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法,可以將土壤重金屬污染等級分為5個污染級別。

3 實驗結(jié)果與討論

3.1 土壤重金屬檢測結(jié)果

采樣點土壤中重金屬含量如下圖所示:

由表2可知,1號采樣點處各項理化性質(zhì)含量均較高,主要原因可能是因為其距離河流較近,河流的匯入給塌陷區(qū)土壤帶來大量的污染物質(zhì)。由上面三個折線圖可知,Hg、Cu、Pb、Ni、Zn和Fe在各點位土壤中分布較為均勻;Cd、Cr在各點位土壤中分布變化較大;4號采樣點出Cd含量比其他點位高,可能與該處點源污染有關(guān)。謝橋區(qū)土壤中不同重金屬平均污染程度為:Cd

3.2 謝橋塌陷區(qū)土壤重金屬污染評價

參照1997年楊曉勇等人對淮南市土壤重金屬背景值的研究結(jié)果,分別計算淮南謝橋塌陷區(qū)土壤重金屬單因子污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)[6]。

從單因子指數(shù)結(jié)果可知,研究地區(qū)土壤的重金屬污染以Zn最為突出,7個采樣點處污染以達(dá)到嚴(yán)重污染;4號采樣點土壤中Cd也達(dá)到嚴(yán)重污染,5號點土壤中Cd指數(shù)也大于2,屬于中度污染;并且大部分采樣點中的Ni污染均達(dá)到輕度污染,其他點屬未污染。所有采樣點處Cr和Cu的污染指數(shù)都小于1,屬于未污染,說明塌陷水域附近基本無Cr污染;Hg除了6號點超過1,其他采樣點處均未污染;1號點處Pb指數(shù)超過1,其他點處土壤均未污染。總結(jié)為,謝橋塌陷區(qū)土壤重金屬污染水平為Zn>Cd>Ni>Pb>Cu>Hg>Cr。

從內(nèi)梅羅綜合指數(shù)結(jié)果可以看出,謝橋塌陷區(qū)土壤各采樣點污染程度為:TR004>TR007>TR001>TR005>TR002>TR003>TR006。各點處的綜合污染指數(shù)均大于3,屬于嚴(yán)重污染。因為內(nèi)梅羅指數(shù)法中最大污染因子Zn值較大,故綜合指數(shù)法夸大了重金屬Zn值對土壤的污染。由于內(nèi)梅羅指數(shù)法突出了污染指數(shù)最大的污染物對環(huán)境質(zhì)量的影響和作用,此種計算方法對所得結(jié)果的影響很大,有些時候可能會存在人為夸大了一些因子的影響作用的情況,同時根據(jù)內(nèi)梅羅指數(shù)法計算出來的綜合污染指數(shù),只能在一定程度上反映污染的程度而難以反映出污染的質(zhì)變特征[1]。因此研究中,內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法存在一定的局限性。

4 結(jié)論

(1)謝橋區(qū)土壤中不同重金屬平均污染程度為:Cd

(2)根據(jù)單因子指數(shù)法,謝橋塌陷區(qū)土壤重金屬污染水平為Zn>Cd>Ni>Pb>Cu>Hg>Cr,以Zn污染較為突出。內(nèi)梅羅指數(shù)法顯示,謝橋塌陷區(qū)土壤各采樣點污染程度為:TR004>TR007>TR001>TR005>TR002>TR003>TR006,并且內(nèi)梅羅指數(shù)法在本項研究中適用性較低。

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篇5

關(guān)鍵詞:煤礦區(qū);運煤干線;土壤;重金屬污染

前言

我國是煤炭生產(chǎn)和消費大國,煤炭在能源消費結(jié)構(gòu)的比例占到70%以上[1]。公路運輸作為我國煤炭資源由礦區(qū)輸送到消費區(qū)的主要方式,雖然在資源調(diào)配和能源供給方面發(fā)揮著巨大作用的同時,但也對公路沿線兩側(cè)土壤環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。在道路、地形、天氣等多種因素的影響下,煤炭公路運輸過程中往往會造成大量煤炭粉塵及汽車尾氣顆粒物飄散并進(jìn)入公路沿線兩側(cè)土壤中,從而造成土壤環(huán)境多種類型的污染,尤以重金屬污染最為嚴(yán)重、危害程度最高[2-3]。鑒于此,本文以彬縣煤礦區(qū)運輸?shù)缆返膬蓚?cè)土壤為研究對象,通過實地采樣、實驗檢測、數(shù)據(jù)分析等方法,研究其重金屬污染狀況,以期為煤礦區(qū)運輸?shù)缆费鼐€兩側(cè)土壤重金屬污染治理提供科學(xué)依據(jù)。

1 采樣與實驗

1.1 樣品的采集與處理

本次實驗過程中所有土壤樣品均取自咸陽市彬縣煤礦區(qū)運煤主道路兩側(cè),本次采樣一共有三個采樣斷面(方向與運煤干線垂直),利用GPS進(jìn)行打點,各個采樣斷面之間間隔約1km。采集每個斷面上距離公路1m、3m及5m處的0-10cm、10-20cm、20-30cm的土樣,每個斷面的取樣點為9個,一共取樣27個,對于不同點的樣品采用保鮮袋單獨封裝,帶回實驗室進(jìn)行后續(xù)處理。樣品采回后,剔除較大石塊和雜質(zhì),烘干處理,樣品烘干后對樣品進(jìn)行研磨、采用0.15毫米的Y子過篩處理。

1.2 實驗方法

將過篩后的27個取樣點的土壤樣本每個取2g作為實驗樣本,同時給每個點的樣品設(shè)立兩個平行樣,則每個點的樣品及其兩個平行樣品為一組,記錄、編號,用電板消解法對土壤進(jìn)行消解。消解后用真空泵分離土樣與消解液,再用火焰原子吸收分光光度計測定消解液中重金屬因子Cu、Zn、Pb、Cd、Cr含量,從而得到各土壤樣品中的重金屬含量情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 實驗結(jié)果

分別測得27個樣品的重金屬元素Cd、Cr、Pb、Zn、Cu的含量后,按照距公路的位置和土壤深度歸并數(shù)據(jù)并求取平均值,結(jié)果見表1。

2.2 分析與討論

(1)由表1可知,重金屬元素Cr在土壤中的含量介于888.6~11

19.4mg/kg,且主要集中在10~20cm土壤層中;重金屬元素Pb在土壤中的含量介于318.2~601.4mg/kg,且主要集中在20~30cm土壤層中;重金屬元素Cu在土壤中的含量介于53.93~93.73mg/kg,且較為均勻分布在各個土壤層中;重金屬元素Zn在土壤中的含量介于897.9~1212.7mg/kg,且主要集中在0~10cm土壤層中;重金屬元素Cd在土壤中的含量介于20.1~23.9mg/kg,且較為均勻分布在各個土壤層中。

3 結(jié)束語

(1)通過實地采樣和試驗檢測,發(fā)現(xiàn)彬縣煤礦區(qū)運煤干線兩側(cè)土壤存在多種重金屬元素,且在土壤垂向結(jié)構(gòu)上分布特征不同。重金屬元素Cr在土壤中的含量介于888.6~1119.4mg/kg,且主要集中在10~20cm土壤層中;重金屬元素Pb在土壤中的含量介于318.2~601.4mg/kg,且主要集中在20~30cm土壤層中;重金屬元素Cu、Cd在土壤中的含量分別介于53.93~93.73mg/kg、20.1~23.9mg/kg,且較為均勻分布在各個土壤層中;重金屬元素Zn在土壤中的含量介于897.9~1212.7mg/kg,且主要集中在0~10cm土壤層中。

(2)基于單項指數(shù)法,評價了彬縣煤礦區(qū)運煤干線兩側(cè)土壤重金屬Cd、Cr、Pb、Zn、Cu的污染程度。結(jié)果表明:重金屬元素Pb、Cu不存在污染問題;重金屬元素Zn存在中度污染問題;重金屬元素Cd、Cr存在重度污染問題。

參考文獻(xiàn)

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篇6

關(guān)鍵詞:土壤重金屬; 污染特點; 治理策略

1 引言

在環(huán)保領(lǐng)域?qū)χ亟饘傥廴镜亩x是能夠使生物遭受顯著毒性的金屬,這些物質(zhì)包括汞元素、鉛元素、鋅元素、鈷元素、鎳元素、鋇元素等,有時候也包括鋰元素與鋁元素等等。一項來自研究機構(gòu)的調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,近年來全球汞排放量達(dá)每年1.5萬噸,鉛排放量達(dá)每年500萬噸,這些元素進(jìn)入農(nóng)田和城市,為所經(jīng)地區(qū)的土壤帶來嚴(yán)重的重金屬污染,這些污染一方面能夠影響地下水和農(nóng)作物的品質(zhì),另一方面也通過食物鏈對當(dāng)?shù)鼐用癞a(chǎn)生不容忽視的影響。當(dāng)前,如何進(jìn)行土壤重金屬污染的分析、評估、預(yù)防和治理,是一個世界性的問題,本文首先從土壤重金屬的主要來源和土壤重金屬污染的危害兩個方面分析了重金屬污染的現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步闡述了土壤重金屬污染的空間差異以及污染整體的形態(tài)特征,最后深入論述了土壤重金屬污染的預(yù)防以及修復(fù)策略。本文的成果對于環(huán)境保護(hù)和土地利用均有著比較好的理論價值和實踐意義。

2 土壤重金屬污染現(xiàn)狀分析

2.1重金屬來源分析

(1)交通運輸

我國正在進(jìn)行著大規(guī)模的城鎮(zhèn)化建設(shè),各類交通工具的數(shù)量近年來一直呈現(xiàn)出大幅攀升的態(tài)勢,因此其排放的廢氣也逐年增加,導(dǎo)致土壤里重金屬元素逐步累積,形成污染。以汽車為例,污染源包括尾氣排放、汽油燃燒、輪胎磨損等,會逐漸排放出鉛、汞、銅、鋅等重金屬元素,一方面對大氣質(zhì)量造成破壞,另一方面也導(dǎo)致土壤重金屬超標(biāo)。

(2)工業(yè)和礦產(chǎn)業(yè)

工業(yè)生產(chǎn)會排放出重金屬元素,以煙塵或者廢氣廢水的形式進(jìn)入大氣與土壤,而大氣中的重金屬則會逐漸沉降入土。工業(yè)生產(chǎn)中的廢渣是更加主要的重金屬污染來源,比如金屬冶煉企業(yè)、電解鋁企業(yè)、電鍍企業(yè)等,在其日常生產(chǎn)排放的廢渣中含有大量的重金屬元素,如果在不經(jīng)處理的情況下隨意露天堆放,或者直接傾倒進(jìn)土壤中,會為土壤帶來極大的污染。

(3)燃煤釋放

煤的燃燒會向大氣中排放大量的污染物質(zhì),并逐漸沉降入土壤中。我國的燃煤企業(yè),包括火力發(fā)電廠和鋼鐵企業(yè)等,會排放大量的汞金屬,其中約三分之一的汞元素最終進(jìn)入土壤。一些經(jīng)濟發(fā)達(dá)的大城市,汞元素的排放有其嚴(yán)重,這些污染能夠為城市的環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)帶來致命的影響。

(4)居民垃圾

居民如果將大量垃圾不加分類地堆放在戶外,由于垃圾中存在不少未經(jīng)處理的廢棄物,例如電池等,將會使其中的重金屬逐步滲透和擴散至周圍的環(huán)境中,逐步導(dǎo)致土壤的重金屬污染。

3 土壤重金屬的污染治理策略

土壤重金屬的污染的治理,可以從預(yù)防和修復(fù)兩方面進(jìn)行著手。

3.1重金屬污染預(yù)防策略

控制污染,應(yīng)從源頭做起。因此在農(nóng)村地區(qū),應(yīng)注重灌溉用水的質(zhì)量,謹(jǐn)慎使用污水灌溉。在農(nóng)田使用殺蟲劑和肥料時也應(yīng)合理用量,并且堅決杜絕汞含量超標(biāo)的農(nóng)藥,也應(yīng)禁止使用含鎘化肥等對環(huán)境帶來危害的農(nóng)藥和殺蟲劑。對于城市地區(qū)的工業(yè)企業(yè),則應(yīng)嚴(yán)格控制對三廢的排放。而居民區(qū)則應(yīng)對廢棄垃圾進(jìn)行再回收利用或者分類處理。對于日益增多的交通工具,則應(yīng)改善燃油質(zhì)量、并積極鼓勵以新型環(huán)保燃料代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油,從而減少廢棄物的排放。

此外還應(yīng)以完善的法規(guī)控制重金屬排放。土壤污染已經(jīng)被國際相關(guān)領(lǐng)域視為化學(xué)炸彈,是一個極其嚴(yán)峻而棘手的問題。只有通過立法的方式才能使污染的防范和治理進(jìn)入可持續(xù)發(fā)展的軌道。而我國的環(huán)保法治進(jìn)程目前尚需加速。舉例來講,當(dāng)前有不少養(yǎng)殖戶所購買的飼料里往往含有銅、鉛等重金屬,而禽類和畜類一旦食用并排出體外,便會對土壤形成污染,而我國當(dāng)前并未將重金屬列在畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)里,形成管理的漏洞。因此,亟需制定切合我國實際的法律法規(guī)進(jìn)行重金屬污染的防范。

3.2重金屬污染治理策略

隨著國際上對于土壤重金屬污染的重視以及研究成果的和應(yīng)用,在重金屬污染治理方面有許多值得借鑒的策略,下面分別進(jìn)行簡述:

3.2.1 基于物理法的重金屬污染治理

物理法治理又可以進(jìn)一步分為以下幾種方法:

一是熱解吸法,這種方法以加熱來把一些具有較強會發(fā)特性的重金屬進(jìn)行解吸和收集,再妥善處理或者合理利用。以汞元素為例,美國已經(jīng)形成了比較成熟的基于熱解析法的汞元素回收,并在現(xiàn)場治理中取得了較好的效果,使用此項處理方法的地域已經(jīng)在汞含量方面達(dá)標(biāo)。

二是電化法,這種方法以電解原理進(jìn)行污染土壤的處理。在受到污染的土壤里設(shè)置石磨電極,并以1~5毫安的電流進(jìn)行激勵,從而在陰極收集到金屬陽離子,并進(jìn)行處理或者再利用。這種方法對于鉛元素和二甲苯等物質(zhì)的處理效果比較好。

三是洗土法,這種方法通過試劑與土壤里所含有的重金屬物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),并最終生成可溶于水的金屬離子,通過對提取液進(jìn)行處理,得到重金屬,再進(jìn)行處理或者回收利用。這種方法非常適合于對銅金屬、鎳金屬、鉛金屬和鉑金屬的回收處理。

四是玻璃化法,這種方法以電極對受到污染的土壤進(jìn)行加熱,從而使之進(jìn)入熔化狀態(tài),在其最后冷卻時,便會變成玻璃狀態(tài)。這種方法尚在實驗中,其成本較高,目前尚未得到的面積推廣。

3.2.2基于化學(xué)法的重金屬污染治理

這種方法在受到污染的土壤中按比例注入一定的化學(xué)試劑,從而改良土壤本身的性質(zhì),達(dá)到減輕重金屬活性的作用,可以降低作物對土壤里重金屬的富集效應(yīng)。化學(xué)法治理主要指的是土壤添加物法,把一定充分的有機物料或者改良劑加入受污染的土壤之中,能夠通過化學(xué)作用而使重金屬離子沉淀,再對其進(jìn)行收集,從而減輕污染;還可以通過化學(xué)試劑中的酸性物質(zhì)與重金屬元素反應(yīng),生成難溶于水的物質(zhì),從而使土壤污染得到減輕。這種方法適用于鎳離子、鋅離子等重金屬物質(zhì)的治理。

3.2.3基于生態(tài)工程的重金屬污染治理

這種方法可以是在已經(jīng)被重金屬污染的土壤之上加厚一層正常土壤,或者把受到重金屬污染的土壤全部挖除,也可以通過灌溉的方式,逐漸使受污染土壤中的重金屬物質(zhì)漸漸遷移到地層深處等,也能對土壤污染起到一定的作用。

3.2.4基于生物的重金屬污染治理

這種方法可以通過植物或者微生物等來修復(fù)土壤質(zhì)量。某些植物的根系可以吸收被污染土壤中的重金屬,例如蜈蚣草被證實可以有效降低土壤中砷的含量;微生物則可以通過細(xì)胞轉(zhuǎn)化作用使被污染土壤中的重金屬沉淀或者氧化,從而使其對土壤的影響顯著降低。

4 結(jié)束語

在世界各地,尤其是經(jīng)濟較為發(fā)達(dá)的地區(qū)均存在著較為嚴(yán)重的土壤重金屬污染,重金屬的來源是多方面的,當(dāng)前,學(xué)界和環(huán)保組織對重金屬的污染一般聚焦于污染程度的定性描述和分析。事實上怎樣才能實現(xiàn)對重金屬污染源進(jìn)行量化分析,同樣對治理逐漸嚴(yán)重的土壤污染有著不容忽視的作用,因此量化分析將是重金屬污染研究的發(fā)展方向。當(dāng)前,我國尚未構(gòu)建完善的城市和農(nóng)村地區(qū)土壤重金屬污染的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),因此并不能及時準(zhǔn)確地檢測土壤重金屬污染狀況,也難以為土壤重金屬污染的治理提供必要的依據(jù)。只有制定出嚴(yán)格而適用的土壤重金屬評價標(biāo)準(zhǔn),才能有利于土壤的保護(hù),從而推動經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。■

參考文獻(xiàn)

[1]高曉寧.土壤重金屬污染現(xiàn)狀及修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技.2013(09)

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[4]凌輝,謝水波,唐振平,劉岳林,周帥.重金屬污染土壤的修復(fù)方法及其在幾類典型土壤修復(fù)中的應(yīng)用[J].四川環(huán)境.2012(01)

篇7

關(guān)鍵詞:礦區(qū);重金屬污染;修復(fù);土壤

中圖分類號:F124.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1673-291X(2013)18-0286-02

引言

中國是世界上重要的重金屬礦區(qū)之一,分布著大量的優(yōu)質(zhì)重金屬礦,豐富的重金屬資源為中國國民經(jīng)濟的健康穩(wěn)定發(fā)展提供了資源保障。然而,長期以來在重金屬礦區(qū)開采的過程中,由于開采技術(shù)、資金缺乏及管理方面等原因,對礦區(qū)周圍的土壤與環(huán)境造成了嚴(yán)重影響,從而引發(fā)了大量的生態(tài)環(huán)境問題。

礦業(yè)廢棄地一般都含有大量的重金屬,這些廢棄地以尾礦和廢棄的低品位礦石的重金屬含量最高。重金屬通過地表生物地球化學(xué)作用釋放和遷移到土壤及河流中,而這些受重金屬污染的水又通過灌溉方式進(jìn)入農(nóng)田,并通過食物鏈進(jìn)入人體,從而對礦區(qū)附近居民的健康和生存環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅 [1]。通常情況下,有色金屬礦區(qū)附近的土壤中,鉛、銅、鋅含量分別為正常土壤中含量的 10~40倍、5~200倍、5~10 倍 [2]。

一、礦區(qū)土壤重金屬污染現(xiàn)狀

鉛鋅礦區(qū)重金屬污染現(xiàn)狀越來越嚴(yán)重,已經(jīng)損害了人民的群眾健康。如在20世紀(jì)60年代,日本曾發(fā)生的第二公害病―骨痛病,便是由于食用被鎘廢水污染了土壤生產(chǎn)的“鎘米”所致。王新等對遼寧省鐵嶺柴河Pb―Zn礦區(qū)的土壤一巖石界面的重金屬行為特性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明該礦區(qū)土壤Cd、Pb、Zn元素含量分別是當(dāng)?shù)乇尘昂康?1倍、4.5倍、3倍,大大超過了當(dāng)?shù)乇尘昂克剑籆d作為制約當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)用地的限制性元素,超過國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)5.8倍;礦區(qū)附近玉米中Pb、Cd含量分別是國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)16~21倍、5.7~9.7倍[3]。湖南省由于有色金屬礦山開采引起的Pb、Cd、Hg、As等重金屬污染,受污染面積達(dá)2.8萬km2,占全省總面積的13%。部分地區(qū)土壤中Pb、Cd、Hg、As高出正常值數(shù)倍至數(shù)百倍,從而出現(xiàn)了地方病。王瑩以上虞某廢棄鉛鋅尾礦山為研究對象,研究了土壤中重金屬含量及污染狀況,結(jié)果表明:尾礦山周邊各采樣點土壤 As、Zn、Pb 和 Cu 平均含量為 328 mg.kg-1、1 760 mg.kg-1、2 708 mg.kg-1和 287 mg.kg-1,均超過土壤環(huán)境背景值,各元素含量變異強度為:As>Pb>Cu>Zn[4]。

二、礦區(qū)土壤重金屬修復(fù)技術(shù)

重金屬是農(nóng)業(yè)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品的一個重要污染物質(zhì)。對土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)常用的有物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)。物理修復(fù)主要包括客土、換土和深耕翻土等措施。通過客土、換土和深耕翻土與污土混合,可以降低土壤中重金屬的含量,減少重金屬對土壤―植物系統(tǒng)產(chǎn)生的毒害。化學(xué)修復(fù)就是向土壤投入改良劑,通過對重金屬的吸附、氧化還原、沉淀作用,以降低重金屬的生物有效性。但由于重金屬元素在環(huán)境中具有相對穩(wěn)定性和難降解性,至今仍未找到可供大面積應(yīng)用的重金屬污染治理方法。

近年來出現(xiàn)的植物修復(fù),具有投資和維護(hù)成本低、操作簡便、不造成二次污染、具有潛在或顯在經(jīng)濟效益等優(yōu)點,并且其更適應(yīng)環(huán)境保護(hù)的要求,因此越來越受到高度重視。植物修復(fù)是一種經(jīng)濟、有效且非破壞性的修復(fù)技術(shù),主要利用自然生長或遺傳培育植物對土壤中的污染物進(jìn)行固定和吸收。通常包括:植物提取,即植物對重金屬的吸收。目前已發(fā)現(xiàn)有400 多種植物能夠超積累各種重金屬,一些超積累植物能同時積累多種重金屬,如羊蕨屬植物和具有富重金屬性的莧科植物對土壤中重金屬的吸收率達(dá)到 100%。蔣先軍等的研究發(fā)現(xiàn),印度芥菜對Cu、Zn、Pb 等中等污染土壤具有良好的修復(fù)效果[5]。有證據(jù)表明,柳樹和白楊能從土壤中去除一定量的重金屬,凈化低污染的土壤;植物揮發(fā),即通過植物使土壤中的某些重金屬(如Hg2+)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)(HgO)而揮發(fā)出來;根際過濾,即利用植物根系過濾積淀水體中的重金屬;植物穩(wěn)定,即利用植物根際的一些特殊物質(zhì)使土壤中的污染物轉(zhuǎn)化為相對無害的物質(zhì)。有研究發(fā)現(xiàn),樹木可以存活并生長于含有較高濃度的多種重金屬污染的土壤上。經(jīng)監(jiān)測,樺樹和柳樹的一些樹種可以耐受鉛和鋅[6]。

結(jié)論與展望

礦區(qū)土壤的重金屬污染是礦區(qū)所面臨的重大生態(tài)環(huán)境問題,具有自己獨有的特征,在治理的過程中應(yīng)因地制宜地選擇恰當(dāng)?shù)闹卫矸绞健?/p>

物理、化學(xué)等方法對于礦山土壤的修復(fù)存在耗能、耗錢、對土壤結(jié)構(gòu)損害較大等缺點,從保護(hù)生態(tài)環(huán)境出發(fā),這些方法均對礦山生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)作用不明顯,而植物修復(fù)成本較低,可以穩(wěn)定土壤、控制污染、改善景觀、減輕污染對人類的健康威脅,所以在修復(fù)礦山土壤重金屬污染的過程中,越來越多的國家選擇使用植物修復(fù)技術(shù)。近年來,中國金屬礦業(yè)迅速發(fā)展,所造成的重金屬污染日益加劇,植物修復(fù)技術(shù)的研究更具有廣闊的市場,并逐步走向商業(yè)化,同時中國有廣袤的國土、豐富的資源、復(fù)雜多樣的地理條件,蘊藏著大量超富集植物,為中國開展有關(guān)植物修復(fù)技術(shù)的研究提供了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

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篇8

[關(guān)鍵詞]環(huán)境監(jiān)測;土壤;重金屬污染

中圖分類號:X830 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)26-0340-01

引言

在經(jīng)濟和社會發(fā)展的過程中產(chǎn)生了許多有毒有害物質(zhì),這些物質(zhì)來源于生活垃圾、工業(yè)廢物、礦山廢渣等生活和生產(chǎn)的多個環(huán)節(jié),這些物質(zhì)往往含有多種重金屬。隨著沉淀和富集,無法被凈化的重金屬慢慢滲透并富集到土壤中。土壤是環(huán)境中的重要組成部分,承受著環(huán)境中約90%的污染物。同大氣和水體環(huán)境中的污染物相比,土壤中的污染物更不易遷移,更易集中富集。由于重金屬大多對人體有毒害作用,這種毒害作用隨著含量的增多而增大;當(dāng)重金屬的濃度在一定范圍下時,其毒害作用因在短時間內(nèi)無法發(fā)現(xiàn)而容易被忽略;當(dāng)重金屬對人體的毒害作用顯著發(fā)生時,多數(shù)是屬于無法治愈且不可逆轉(zhuǎn)的。

土壤中的重金屬一般是通過食物鏈進(jìn)而在人體內(nèi)富集,當(dāng)某種重金屬的量超過安全閾值時就會嚴(yán)重危害人體健康。研究表明,人體內(nèi)的有70%鎘來源于大米和蔬菜,而大米和蔬菜中積累的鎘大部分來源于土壤,少量來源于灌溉水和空氣。鎘會影響酶的活性,影響人正常的新陳代謝,可引發(fā)貧血、高血壓、骨痛病等疾病,其危害長達(dá)數(shù)十年。

一、土壤中重金屬的來源及我國的污染現(xiàn)狀

工業(yè)“三廢”排放、采礦和冶煉、家庭燃煤、生活垃圾滲出、汽車尾氣排放等是我國重金屬污染的主要來源。工業(yè)廢水、礦坑涌水、垃圾滲濾液等液體成分復(fù)雜,是土壤重金屬污染物的主要來源。

目前我國受污染的耕地約1.5億畝,固廢堆存地約300萬畝,合計超過1.8億畝。這些受污染的土地大多數(shù)集中在經(jīng)濟較發(fā)達(dá)的地區(qū)。全國每年受重金屬污染的糧食多達(dá)1200萬噸、因重金屬污染而導(dǎo)致糧食減產(chǎn)高達(dá)1000多萬噸,合計經(jīng)濟損失至少200億元。農(nóng)業(yè)部環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)曾對全國24省、市320個嚴(yán)重污染區(qū)土壤調(diào)查發(fā)現(xiàn),大田類農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)面積占污染區(qū)農(nóng)田面積的20%,其中重金屬超標(biāo)占污染土壤和農(nóng)作物的80%。農(nóng)業(yè)部調(diào)查發(fā)現(xiàn):我國污灌區(qū)面積約140×104公頃,遭受重金屬污染的土地面積占污染總面積的64.8%,其中輕度污染占46.7%,中度污染占9.7%,嚴(yán)重污染占8.4%,其中以汞和鎘的污染面積最大。全國目前約有1.3×104公頃耕地受到鎘的污染,涉及11個省市的25個地區(qū);約有3.2×104公頃的耕地受到汞的污染,涉及15個省市的21個地區(qū)。國內(nèi)蔬菜重金屬污染調(diào)查結(jié)果顯示:中國菜地土壤重金屬污染形勢更為嚴(yán)峻。珠三角地區(qū)近40%菜地重金屬污染超標(biāo),其中10%屬“嚴(yán)重”超標(biāo)。重慶蔬菜重金屬污染程度為鎘>鉛>汞,經(jīng)調(diào)查其近郊蔬菜基地土壤重金屬汞和鎘均出現(xiàn)超標(biāo),超標(biāo)率分別為6.7%和36.7%。廣州市蔬菜地鉛污染最為普遍,砷污染次之。保定市污灌區(qū)土壤中鉛、鎘、銅和鋅的檢出超標(biāo)率分別為50.0%、87.5%、27.5%和100%,蔬菜中鎘的檢出超標(biāo)率為89.3%。

二、防治土壤重金屬污染的措施

1)施加改良劑

施加改良劑的主要目的是加速有機物的分解與使重金屬固定在土壤中,如添加有機質(zhì)可加速土壤中農(nóng)藥的降解,減少農(nóng)藥的殘留量。

施用重金屬吸收抑制劑(改良劑),即向土壤施加改良抑制物(如石灰、磷酸鹽、硅酸鈣等),使它與重金屬污染物作用生成難溶化合物,降低重金屬在土壤及土壤植物體內(nèi)的遷移能力。這種方法起到臨時性的抑制作用,時間過長會引起污染物的積累,并在條件變化時重金屬又轉(zhuǎn)成可溶性,因而只在污染較輕地區(qū)尚能使用。

2)控制土壤氧化-還原狀況

控制土壤氧化-還原條件,也是減輕重金屬污染危害的重要措施。據(jù)研究,在水稻抽穗到成熟期,無機成分大量向穗部轉(zhuǎn)移,淹水可明顯地抑制水稻對鎘的吸收,落干則促進(jìn)水稻對鎘的吸收。

重金屬元素均能與土壤中的硫化氫反應(yīng)生成硫化物沉淀。因此,加強水漿管理,可有效地減少重金屬的危害。但砷相反,隨著土壤氧化-還原電位的降低而毒性增加。

3)改變耕作制度

通過土壤耕作改變土壤環(huán)境條件,可消除某些污染物的危害。旱田改水田,DDT與六六六在旱田中的降解速度慢,積累明顯;在水田中DDT的降解速度加快,利用這一性質(zhì)實行水旱輪作,是減輕或消除農(nóng)業(yè)污染的有效措施。

4)客土深翻

污染土壤的排除,特別是重金屬的土壤污染,在土壤中產(chǎn)生積累,阻礙作物的生長發(fā)育。防治的根本辦法是徹底挖去污染土層,換上新土的排土與客土法,以根除污染物。但如果是地區(qū)性的污染,實際采用客土法是不現(xiàn)實的。

耕翻土層,即采用深耕,將上下土層翻動混合,使表層土壤污染物含量減低。這種方法動土量較少,但在嚴(yán)重污染的地區(qū)不宜采用。

5)采用農(nóng)業(yè)生態(tài)工程措施

在污染土壤上繁殖非食用的種子、種經(jīng)濟作物或種屬,從而減少污染物進(jìn)入食物鏈的途徑。或利用某些特定的動植物與微生物較快地吸走或降解土壤中的污染物質(zhì),而達(dá)到凈化土壤的目的。

6)工程治理

利用物理(機械)、物理化學(xué)原理治理污染土壤,主要有隔離法,清洗法,熱處理,電化法等,是一種最為徹底、穩(wěn)定、治本的措施。但投資大,適于小面積的重度污染區(qū)。

近年來,把其它工業(yè)領(lǐng)域,特別是污水、大氣污染治理技術(shù)引入土壤治理過程中,為土壤污染治理研究開辟了新途徑,如磁分離技術(shù)、陰陽離子膜代換法、生物反應(yīng)器等。雖然大多數(shù)處于試驗探索階段,但積極吸收、轉(zhuǎn)化新技術(shù)、新材料,在保證治理效果的基礎(chǔ)上降低治理成本,提高工程實用性,有著重要的實際意義。

結(jié)語

土壤中的重金屬除了會通過植物吸收進(jìn)而對生物產(chǎn)生毒害作用外,還會經(jīng)由雨水淋濾及地表徑流作用轉(zhuǎn)移進(jìn)入地表水系統(tǒng),通過地表水和地下水的交互作用污染地下水體,進(jìn)而對飲用水的安全構(gòu)成威脅;土壤中的重金屬還可能會緩慢的、微量的釋放到空氣中,對大氣環(huán)境造成污染。土壤重金屬污染是一個比較嚴(yán)峻的問題。開展土壤重金屬的整治工作對社會、對人類意義重大。

參考文獻(xiàn)

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篇9

x[摘 要]我國涉重金屬產(chǎn)業(yè)多呈流域集中分布,導(dǎo)致重金屬污染防治已成為流域水污染治理的“短板”。雖然現(xiàn)有法律體系框架已初具規(guī)模,但流域重金屬的污染防治仍存在專門性立法空白、專項治理的法律長效機制缺乏和常規(guī)執(zhí)法機制不足等問題,在分析原因的基礎(chǔ)上,亟需我們健全法律體系,完善法律原則和規(guī)范法律機制。

[關(guān)鍵詞]重金屬污染;流域;法律應(yīng)對

人類文明發(fā)祥于流域,也成就了流域文明。然而不同流域的生產(chǎn)力布局或者經(jīng)濟發(fā)展模式,導(dǎo)致了流域不同的污染特征。就涉重金屬產(chǎn)業(yè)而言,國外方面,日本四大公害病中的三大事件與重金屬污染有關(guān),其中發(fā)生于流域范圍內(nèi)就有兩件,即富山縣神通川流域鎘污染事件和新潟縣阿賀野川流域的甲基汞污染事件。國內(nèi)方面,湖南以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為代表的各種礦區(qū)或資源型城市依湘江而建,導(dǎo)致了湘江流域成為全國重金屬污染的重災(zāi)區(qū),并爆發(fā)了辰溪砷中毒、雙峰鉻污染、瀏陽鎘污染等多起重特大重金屬污染事件;①珠三角、長三角等以高新產(chǎn)業(yè)為代表的it產(chǎn)業(yè)多呈流域分布,因大量生產(chǎn)印刷線路板的企業(yè)不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放,給當(dāng)?shù)睾恿鳌⑼寥篮徒T斐闪藝?yán)重重金屬污染。②不難看出,涉重金屬產(chǎn)業(yè)多呈流域集中分布,加之發(fā)展方式粗放、環(huán)保歷史欠賬,導(dǎo)致重金屬污染防治已成為流域水污染治理的“短板”,有關(guān)水污染防治的法律研究亟需應(yīng)對重金屬污染問題。

一、流域重金屬污染的法律監(jiān)管現(xiàn)狀

雖然國家層面有《水污染防治法》及其實施細(xì)則,地方有水污染防治條例,也出臺了《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》等與重金屬污染防治有關(guān)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),這似乎表明流域重金屬污染的法律體系框架已初步建立,但現(xiàn)狀不容樂觀。

(一)專門性立法空白

這集中體現(xiàn)在分散立法、附屬立法,專門性立法空白等方面,導(dǎo)致了流域重金屬污染防治工作難以對癥下藥,現(xiàn)實中諸多問題的解決無法可依。以現(xiàn)有法律尚未明確涉重金屬項目的審批權(quán)為例,因流域涉重金屬產(chǎn)業(yè)的投資額一般比較大,一些地方領(lǐng)導(dǎo)往往只注重項目的引進(jìn)和扶持企業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,而忽視重金屬環(huán)境污染的監(jiān)管及治理,導(dǎo)致污染事故屢次發(fā)生,已成為重金屬污染防治的最大軟肋。

(二)專項治理的法律長效機制缺乏

近年來,特別是《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》、《湘江流域重金屬污染治理實施方案》等重金屬污染專項治理工作的深入,重金屬汞、鉻、鎘、鉛和類金屬砷的污染物第一次被納入總量控制目標(biāo)。不難看出,重金屬污染的治理耗資巨大,監(jiān)管和資金投入將成為前述總量控制目標(biāo)實現(xiàn)的最大障礙。這種“行政監(jiān)管+撥款”的治理模式,難以體現(xiàn)法律的長效機制。以我國流域重金屬污染防治史上重大進(jìn)步的《湘江流域重金屬污染治理實施方案》為例,湖南省設(shè)置了以省長為組長的重金屬污染和湘江流域水污染綜合防治委員會,但其調(diào)整的時間只有五至十年,調(diào)整范圍涉及到湖南省內(nèi)湘江流域90%的范圍,尚有僅10%的流域范圍因在湖南省轄區(qū)之外而鞭長莫及。以淮河流域和太湖流域污染治理的沉重教訓(xùn)為例,投入巨大的專項執(zhí)法往往總體收效甚微,這迫使我們探討綜合考慮經(jīng)濟、社會和環(huán)保因素的長效法律設(shè)計問題。[1]值得注意的是,當(dāng)前環(huán)境健康事件高發(fā),并不是由于現(xiàn)在的環(huán)境事故大量增加,而是隨著經(jīng)濟的發(fā)展,環(huán)境污染及由此帶來的破壞性后果開始顯現(xiàn);重金屬污染可能需要經(jīng)過幾年、十幾年甚至是幾十年的積累和遷移轉(zhuǎn)化才能最終顯現(xiàn)危害后果,當(dāng)前的問題是30年發(fā)展所形成的污染負(fù)荷不斷增長和積累的結(jié)果,一些因污染導(dǎo)致的疾病到了集中高發(fā)時期。[2]所以,流域重金屬污染防治的專項治理如何避免淮河流域和太湖流域的前車之鑒,遵循重金屬污染的客觀規(guī)律,其中建立健全法律調(diào)整的長效機制乃關(guān)鍵所在。

(三)常規(guī)執(zhí)法機制不足

三十多年來,我國已建立起比較完善的環(huán)境法律體系,但學(xué)界對其“無大錯也無大用”頗有微詞,就流域重金屬污染的常規(guī)監(jiān)管而言,主要表現(xiàn)為:

一是溝通協(xié)調(diào)機制不足。眾所周知,溝通偏重于信息交流,協(xié)調(diào)則偏重于行為上的同步與和諧。以流域重金屬污染防治密切相關(guān)的環(huán)境健康為例,按照《國家環(huán)境與健康行動計劃》的規(guī)定,衛(wèi)生部、原國家環(huán)保總局(現(xiàn)環(huán)保部)作為國家環(huán)境與健康工作的牽頭部門,雖然聯(lián)合制定了《衛(wèi)生部國家環(huán)保總局環(huán)境與健康工作協(xié)作機制》,但多為原則、抽象的規(guī)定,缺乏有效的溝通與協(xié)調(diào)。其應(yīng)對突發(fā)環(huán)境事件的管理只是在地方各級政府設(shè)置臨時機構(gòu),這種臨時性的方式也只能是一時的權(quán)益之計。③

二是執(zhí)法手段單一。目前仍以控制——命令型執(zhí)法方式為主,具有“從上而下”改造公眾的行政色彩,往往忽略行政相對人的積極參與,較少考慮環(huán)保經(jīng)濟的市場因素,容易導(dǎo)致矛盾的激化。雖然有關(guān)部門對此有所認(rèn)識,也采取了一些補救措施,但終因缺乏為公眾、企業(yè)等利益相關(guān)者提供參與、交流和博弈的機會,而表現(xiàn)為執(zhí)法與民眾的疏離。

三是損害救濟難。因流域地域廣闊、涉重金屬產(chǎn)業(yè)密集,大多情況下甚至連污染的責(zé)任主體都難明確。面對重大重金屬環(huán)境污染案件時,一般只對污染企業(yè)進(jìn)行關(guān)停并轉(zhuǎn),而對民眾利益的維護(hù)難以考慮周全。就受害者的損害救濟而言,往往因地方保護(hù)主義、司法救濟不力、社會化救濟不完善,甚至?xí)?dǎo)致“企業(yè)污染——百姓受害——政府買單”等惡性循環(huán)。雖然暫時控制了“事端”、平息了“事態(tài)”,但“事未了”。[3]

二、原因分析

從某種意義而言,流域重金屬污染與其他環(huán)境污染問題在一定范圍內(nèi)存在歷史必然性,甚至“合理性”。在工業(yè)化道路不可避免和全球化已經(jīng)普遍延伸的情形下,后發(fā)國家要想做到獨立、自主發(fā)展而完全不受環(huán)境問題困擾幾乎是不可能的。沒有一定程度的發(fā)展(常常以一定程度的環(huán)境問題為代價)積累經(jīng)濟、技術(shù)條件,環(huán)境法治也無從開展。[4]這種基于“代價經(jīng)濟”、“代價社會”的發(fā)展模式,[5]同樣導(dǎo)致了我國對流域重金屬污染的法律監(jiān)管起步晚、預(yù)防手段相對薄弱、救濟手段明顯不足、且?guī)в袕娏业膽?yīng)急特點,現(xiàn)仍處于初始與探索階段,故缺乏整體應(yīng)對性。

從宏觀角度分析,“環(huán)境上的利益只是國家所應(yīng)追求利益中的一環(huán)”,[6]任何環(huán)境思考都應(yīng)結(jié)合國情,顧及社會經(jīng)濟條件、科學(xué)技術(shù)水平等基本問題,這也是“我國經(jīng)濟增長與環(huán)境質(zhì)量還遠(yuǎn)未實現(xiàn)‘解耦’、環(huán)保壓力仍然存在重大挑戰(zhàn)”的原因。[7]如果我們對此不認(rèn)識,不及時總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn),穩(wěn)妥地終結(jié)這種過度犧牲國家、社會和公民生存和發(fā)展的模式,勢必導(dǎo)致社會利益沖突加劇,我國環(huán)境和經(jīng)濟社會的可持續(xù)將難以為繼。

從微觀角度分析,流域重金屬污染問題還是政府、企業(yè)、公眾等多方利益相關(guān)者間互動與博弈的過程。其中政府充當(dāng)管制者兼被監(jiān)督者,企業(yè)既是被管制者又是被監(jiān)督者,公眾等則為監(jiān)督者。但這些角色扮演需要得到法律和制度的保障才能持久。在政府對污染企業(yè)的管制中,我國“監(jiān)管者監(jiān)管之法”相對完備,問題癥結(jié)在于執(zhí)法不力。而執(zhí)法不力的重要原因之一在于有關(guān)部門沒有受到有力的社會監(jiān)督。而社會監(jiān)督不力的重要原因在于“監(jiān)管監(jiān)管者之法”缺失。[8]所以,公眾等利益相關(guān)者不管是對

企業(yè)監(jiān)督,還是對政府監(jiān)督都面臨法律保障不足的困境,其知情權(quán)、參與權(quán)、表達(dá)權(quán)和監(jiān)督權(quán)難以充分、有效地行使。因此,在某種程度上,我國流域重金屬污染之法律應(yīng)對不足,其根源還在于監(jiān)管失靈、企業(yè)行為失范和公眾參與失權(quán)。

三、建議與對策

(一)健全法律體系的對策

根據(jù)重金屬污染防治的法律現(xiàn)狀,立法部門亟需綜合評估現(xiàn)有法律、法規(guī)的實施效能,針對當(dāng)前流域重金屬污染所暴露出來的突出矛盾,集思廣益提出完善經(jīng)濟與社會、環(huán)境與健康等相關(guān)法律法規(guī)的總體方案,制定重金屬污染防治的行政法規(guī);或者在制定和修改流域管理(保護(hù))條例、水污染防治條例中完善重金屬污染防治的內(nèi)容,突出保障人體健康的可行性舉措。相對于法律的制定程序而言,行政法規(guī)的制定程序相對簡易、周期短,可以通過行政法規(guī)來對一些有爭議、欠成熟的監(jiān)管體制機制、管理基本制度進(jìn)行嘗試,待積累經(jīng)驗后再制定法律。與此同時,針對現(xiàn)有環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)與保障人體健康的目標(biāo)不匹配、不銜接等特點,地方省級人民政府需要充分利用地方標(biāo)準(zhǔn)制定權(quán),因地制宜建立地方環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系,為地方流域性重金屬污染等環(huán)境問題尋求解決辦法。

(二)完善流域重金屬污染的法律原則

首先,采取統(tǒng)一管理。水污染防治應(yīng)當(dāng)尊重流域特性、采取統(tǒng)一立法的模式,進(jìn)一步完善統(tǒng)一的流域綜合控制體制和法律制度,是世界多國的成功經(jīng)驗,也是我國在經(jīng)歷了淮河流域、太湖流域污染之痛后應(yīng)當(dāng)吸取的教訓(xùn)。[9]流域重金屬污染控制屬于水污染控制的特殊形式,也需要統(tǒng)一管理。這既是對流域自然屬性的認(rèn)識與尊重,體現(xiàn)了監(jiān)管中生態(tài)觀念的提升,又能提高監(jiān)管效率和促進(jìn)信息充分交流,有利于重金屬污染的流域監(jiān)管決策效果內(nèi)部化,使各種監(jiān)管工具易于合理掌握與調(diào)度。

其次,堅持風(fēng)險預(yù)防。在環(huán)境損害的不確定性被解決之前,可采取行動能以較小的經(jīng)濟代價取得較高的環(huán)境效益。鑒于流域重金屬污染監(jiān)管特點,政府、企業(yè)應(yīng)當(dāng)樹立風(fēng)險意識,廣泛動員公眾參與,群防群控,從源頭上杜絕安全隱患的發(fā)生,從“各炒一盤菜”,走向“共辦一桌席”。此外,風(fēng)險預(yù)防原則還應(yīng)貫穿于重金屬污染的流域監(jiān)管全過程,以確保環(huán)境污染和破壞能控制在維持生態(tài)平衡、保護(hù)人體健康、積累社會物質(zhì)財富以及保障經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的限度之內(nèi)。

第三,解決問題要循序漸進(jìn)。重金屬污染后幾乎不易降解,要長期解決重金屬污染的健康風(fēng)險,必須對污染的河流和土地進(jìn)行治理,而修復(fù)被污染土地被證明在任何地方都非常困難。④對此,我們既要持之以恒地開展流域重金屬的防治工作,又要避免出現(xiàn)另一個極端,即提高流域涉重金屬產(chǎn)業(yè)的環(huán)境準(zhǔn)入和市場運行門檻,采用硬著陸的形式徹底調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變發(fā)展模式,甚至推行零污染排放標(biāo)準(zhǔn),短期內(nèi)勢必會造成國內(nèi)失業(yè)問題和政府財政保障產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,也不利于我國經(jīng)濟的持續(xù)、穩(wěn)定增長和社會的相對和諧、穩(wěn)定。所以,流域重金屬的防治工作需要循序漸進(jìn),切忌急功近利。

(三)規(guī)范法律機制的對策

首先,完善政府法律責(zé)任追究機制。政府對環(huán)境質(zhì)量負(fù)責(zé),既決定了政府的環(huán)保義務(wù),又賦予了政府管理、決策、協(xié)調(diào)和改善環(huán)境質(zhì)量的權(quán)力。現(xiàn)實中因一些地方政府履行環(huán)保責(zé)任不到位,甚至不履行環(huán)保責(zé)任也是環(huán)境質(zhì)量惡化的根源。建議因地方環(huán)境質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或者環(huán)境監(jiān)管部門沒有實際履行自己的職責(zé)而造成流域重金屬污染的,可以“暫停該環(huán)境監(jiān)管部門的某項監(jiān)管職權(quán)”,直到環(huán)境質(zhì)量達(dá)標(biāo)為止;因本轄區(qū)環(huán)境質(zhì)量不達(dá)標(biāo),并經(jīng)“污染轉(zhuǎn)移”而造成鄰近轄區(qū)流域重金屬污染的,應(yīng)當(dāng)承擔(dān)“賠付補償責(zé)任”等。⑤

其次,規(guī)范企業(yè)經(jīng)營機制。企業(yè)追求經(jīng)濟效益的同時,也為社會積累了物質(zhì)利益財富,但因行為失范也會導(dǎo)致流域重金屬污染。所以,建立環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會,更需要有效規(guī)制企業(yè)的經(jīng)營行為。一方面,建議完善企業(yè)環(huán)境法律責(zé)任。例如,企業(yè)有未經(jīng)批準(zhǔn)擅自拆除、閑置重金屬污染物處理設(shè)備,拒報或者謊報重金屬排放申報事項等違法行為的,應(yīng)依法加大處罰力度,以提高政府環(huán)境監(jiān)管效率。另一方面,“徒法不足以自行”,還需培育企業(yè)的社會責(zé)任。這不但需要企業(yè)樹立良好的環(huán)保意識,主動公開重金屬污染物排放情況等環(huán)境信息,而且更需要政府、公眾與企業(yè)之間結(jié)成一種互動與制衡的關(guān)系。

再次,完善公眾參與機制。直到本世紀(jì)初期,隨著公眾環(huán)保意識日益提高,我們才認(rèn)識到社會團(tuán)體、行業(yè)組織、ngo、npo等多主體參與推動環(huán)境政策的重要性。針對公眾參與“失權(quán)”的問題癥結(jié),完善公眾參與機制的關(guān)鍵在于從實體與程序上進(jìn)行法律賦權(quán)。

最后,完善損害救濟機制。根據(jù)環(huán)境侵害理論以及流域重金屬污染事件的特點,國家應(yīng)當(dāng)建立訴訟機制和非訴訟機制在內(nèi)的多元化的環(huán)境糾紛解決機制,著力解決環(huán)境侵權(quán)訴訟“立案難”、“執(zhí)行難”等司法頑癥。鼓勵當(dāng)事人通過調(diào)解、協(xié)調(diào)或者仲裁等非訴訟途徑解決流域重金屬污染侵害糾紛。此外,政府部門還應(yīng)采取有效措施積極引導(dǎo)和支持非政府力量參與,創(chuàng)建環(huán)境責(zé)任保險、環(huán)境賠償公共基金和環(huán)保公積金制度,以滿足建立健全環(huán)境侵害社會風(fēng)險共擔(dān)機制的需求。

[注釋]

①參見史衛(wèi)燕等:《湘江受重金屬污染觸目驚心 錳渣隨時可能入長江》,載《經(jīng)濟參考報》:2012-08-29。

②參見自然之友等:《2010年it品牌供應(yīng)鏈重金屬污染調(diào)研》,見楊東平主編:《中國環(huán)境發(fā)展報告(2011)》,第213-219,北京:社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社,2011。

③參見呂忠梅:《環(huán)境健康題難何解》,載《中國改革》,2010(6)。

④參見楊傳敏:《中國重金屬健康風(fēng)險亟待尋找解決方案》,見楊東平主編:《中國環(huán)境發(fā)展報告(2011)》,第112頁,北京:社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社,2011。

⑤參見吳志紅:《行政公產(chǎn)視野下的政府環(huán)境法律責(zé)任初論》,載《河海大學(xué)學(xué)報(哲學(xué)社會科學(xué)版)》,2008(9)。

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[9]呂忠梅,《水污染的流域控制立法研究》,法商研究,2005(5 ).

篇10

關(guān)鍵詞:底泥重金屬,廣西龍江鎘污染,重金屬治理,水體污染

中圖分類號:J526.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

1.廣西龍江鎘污染事件概況

2012年1月15日,廣西龍江河拉浪水電站網(wǎng)箱養(yǎng)魚出現(xiàn)少量死魚現(xiàn)象被網(wǎng)絡(luò)曝光,龍江河宜州拉浪碼頭前200米水質(zhì)重金屬超標(biāo)80倍。時間正值農(nóng)歷龍年春節(jié),龍江河段檢測出重金屬鎘含量超標(biāo),使得沿岸及下游居民飲水安全遭到嚴(yán)重威脅。針對此污染,當(dāng)?shù)卣捎玫闹卫矸椒ㄊ鞘褂没炷齽┚酆下然X來進(jìn)行處理。據(jù)清華大學(xué)的專家介紹,治理的原理跟自來水廠凈化水差不多,氯化鋁與鎘產(chǎn)生反應(yīng)后,會沉淀到江底,然后揮發(fā),不會對河水再次污染。

2.我國底泥中重金屬污染問題的現(xiàn)狀

隨著我國印染行業(yè)、礦產(chǎn)開采加工業(yè)、制造業(yè)等工業(yè)的發(fā)展壯大,各地的流域也受到了不同程度的影響。頻頻發(fā)生的水體重金屬突發(fā)性污染事件更是無一例外引起了民眾的恐慌。重金屬進(jìn)入水體之后,其中的絕大部分會迅速轉(zhuǎn)移到懸浮物跟沉積物中,經(jīng)過化學(xué)方法的處理,幾乎所有的重金屬物質(zhì)都以不溶性穩(wěn)定固體的形式沉積在水體底泥中。經(jīng)過多年的考察研究,水體底泥中的氧化還原條件發(fā)生改變的時候,其中的重金屬物質(zhì)會轉(zhuǎn)化為溶解狀態(tài)而再次釋放到水中,造成二次污染。而且,重金屬不能被微生物所降解,而是通過生物累積的方式,經(jīng)過水體食物鏈來發(fā)生生物富集和濃縮效應(yīng),對處于食物鏈頂端的我們造成巨大威脅。

3.水體底泥中重金屬污染治理方法

水體中的重金屬具有難降解、易積累、不可逆、毒性大、代謝緩慢和容易被生物富集等特點。目前在其治理方案中常用方法及最新研發(fā)方法有下列幾項:

3.1化學(xué)方法

3.1.1化學(xué)沉淀法

通過向水體中投入改良劑、抑制劑等,增加底泥中有機質(zhì)、陽離子代換量等,使其pH和電導(dǎo)等理化性質(zhì)發(fā)生變化,使重金屬形成硅酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物等沉淀并吸附于土壤。另外,還可以向底泥中投放鋼渣,使其在底泥中被氧化成鐵的氧化物,對Cd、Ni、Zn等離子有吸附和共沉淀作用,從而使得重金屬固定。

3.1.2納米級零價鐵修復(fù)法

經(jīng)過幾年研究,我國環(huán)境治理方面的專家提出了用納米級零價鐵材料作為除去水體中重金屬污染物的一個十分具有發(fā)展前景的方法。零價鐵具有較強的還原能力,可以把金屬活動順序表中排于其后的金屬置換出來而沉積在鐵的表面從而達(dá)到去除污染的目的。

3.2物理方法

3.2.1混入稀釋法

該方法就是把重金屬污染的水混入未污染的水體中,從而降低重金屬污染物濃度。這個方法適合于輕度污染水體的治理。當(dāng)重金屬污染物在這些水體中的濃度達(dá)到一定程度時,生活在其中的生物就會受到重金屬的影響,發(fā)生病變和死亡等現(xiàn)象。所以這種方法的應(yīng)用范圍十分狹隘。

3.2.2底泥疏浚法

大量重金屬在底泥中富集,將其從水中去除是徹底的治理方法。小型水庫一般是將水抽干后再使用推土機和刮泥機疏挖,這樣的處理效果最佳。在河流和湖泊中,常用方法是帶水作業(yè),可以采用機械師疏挖,也可以采用水力式疏挖。該方法處理效果好,但施工復(fù)雜,治理費用高,且在疏浚過程中很容易使底層的污染物和營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入水體,引發(fā)水體富營養(yǎng)化。

3.3生物方法

3.3.1動物富集法

水體底棲動物中的貝類、甲殼類、環(huán)節(jié)動物以及一些經(jīng)過優(yōu)選的魚類等對重金屬具有一定富集作用。此法的應(yīng)用局限性在于需要馴化出特定的水生動物,處理周期較長,費用高,且后續(xù)處理費用較大,推廣較困難。目前水生動物主要用作環(huán)境重金屬污染的指示生物,用于污染治理的不多。