我國人口基數大,糧食需求高。土壤是農業產業發展的根本,也是滿足我國人民基本物質生活需求的基礎。若土壤被污染,農作物質量、產量均會受到不利影響。隨著經濟的發展,重金屬污染土壤情況愈加嚴重,對此國務院關于印發土壤污染防治行動計劃,希望到2020年,全國土壤污染加重趨勢得到初步遏制,土壤環境質量總體保持穩定,農用地和建設用地土壤環境安全得到基本保障,土壤環境風險得到基本管控。到2030年,全國土壤環境質量穩中向好,農用地和建設用地土壤環境安全得到有效保障,土壤環境風險得到全面管控。到本世紀中葉,土壤環境質量全面改善,生態系統實現良性循環。
一、我國土壤重金屬污染的現狀
重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環境污染。重金屬的分布范圍非常廣泛,大氣、水源、土壤等等。金屬污染主要是由于人們在生產活動中的不合理操作所導致生活環境中的重金屬含量超出正常水平。從而產生一些有害物物質,影響到人類的生活環境和身體健康。
目前,我國遭受重金屬污染的土壤面積較廣,但是針對重金屬污染土地的治理效果不佳。如前幾年媒體報道的鎘大米事件,就是土壤遭受了重金屬鎘的污染,而導致污染的土壤中種植的水稻因時間的推移而累積,就形成了著名的鎘大米事件,人們食用有毒的鎘大米在體內累積到一定的程度,就會造成中毒現象,引起骨痛病,嚴重影響了人的健康。
另外,我國土壤污染主要地區為礦區污染,特別是云貴高原地區,雖然各種金屬礦產資源豐富,但是也成為土壤重金屬污染較為嚴重的區域。西北地區的石油、天然氣資源是我國重工業發展的重要能源物質,這些能源物質的過度開發,會使土壤的土質結構層發生改變,影響土壤本身的結構組成,也是土壤污染的表現形式之一。我國是鉛礦資源較為豐富的國家,同時也是生產與消費大國,鉛是一種對機體危害較為嚴重的重金屬,特別是兒童,對鉛的敏感性較高,容易導致兒童血鉛超標的問題。因此,我國提出多種預防土壤的重金屬污染的措施,如重金屬污染防治的“十三五規劃”,力爭解決我國土壤重金屬污染嚴重的問題。
二、土壤重金屬污染的成因分析
一般情況下,土壤中會存在少量的重金屬,這種少量的存在不會對環境產生污染。我國的重金屬污染土壤主要來自于人類活動的影響,如工業生產產生的廢渣、城市生活污水的隨意排放等,其中,工業生產對土壤中重金屬的累積作用非常明顯,如礦質資源的開采、化工生產等。
目前,礦質資源的開采與冶煉是產生重金屬廢棄物排放與污染的重要途徑,它不但影響了開采區域周邊的環境,而且通過擴散作用進一步會擴大影響面積,造成非常嚴重的重金屬污染,而且大部分重金屬的污染較難治理,土壤也無法消化或降解重金屬污染物,導致土壤重金屬污染程度隨著礦質資源的開采與冶煉活動的頻繁進一步提升。化工生產的廢棄物主要表現在固體廢棄物、液體廢水與化工生產過程產生的廢氣污染三方面,固體廢棄物會直接通過堆積傳送到土壤中,造成土壤污染。化工生產過程產生的廢氣污染主要是通過氣體沉降,附著于地表,直接滲入或通過一段時間的附著滲入到土壤中,并在土壤中累積導致重金屬污染的發生。液體廢水主要是通過直接排放到環境中的形式,滲入到土壤中,或是通過農田灌溉導致土壤吸收化工生產排放廢水中的重金屬離子,從而導致污染的發生。
三、當前土壤重金屬污染的主要修復技術
就目前來看,污染土壤修復的技術原理為:(1)改變污染物在土壤中的存在形態或同土壤的結合方式,降低其在環境中的可遷移性與生物可利用性;(2)降低土壤中有害物質的濃度。以下小編總結了幾種主要的重金屬污染土壤修復技術:
1.堆肥法
利用傳統的堆肥方法,堆積污染土壤,將污染物與有機物,稻草、麥秸、碎木片和樹皮等、糞便等混合起來,依靠堆肥過程中的微生物作用來降解土壤中難降解的有機污染物。
2.熱解吸修復技術
以加熱方式將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態后再分離處理。
3.植物修復
運用農業技術改善土壤對植物生長不利的化學和物理方面的限制條件,使之適于種植,并通過種植優選的植物及其根際微生物直接或間接吸收、揮發、分離、降解污染物,恢復重建自然生態環境和植被景觀。
4.土地填埋法
將廢物作為一種泥漿將污泥施入土壤通過施肥、灌溉、添加石灰等方式調節土壤的營養、濕度和pH值保持污染物在土壤上層的好氧降解。
5.化學淋洗
借助能促進土壤環境中污染物溶解或遷移的化學/生物化學溶劑在重力作用下或通過水頭壓力推動淋洗液注入到被污染的土層中,然后再把含有污染物的溶液從土壤中抽提出來,進行分離和污水處理的技術。
6.焚燒法
將污染土壤在焚燒爐中焚燒,使高分子量的有害物質依托于揮發性和半揮發性的性質,分解成低分子的煙氣經過除塵、冷卻和凈化處理使煙氣達到排放標準。
7.滲透反應墻
這是一種原位處理技術,在淺層土壤與地下水,構筑一個具有滲透性、含有反應材料的墻體,污染水體經過墻體時其中的污染物與墻內反應材料發生物理、化學反應而被凈化除去。