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中国村镇耕地污染现状、原因及对策分析

2012-09-25林春野陈瑜琦刘爱霞

中国土地科学 2012年2期
关键词:村镇耕地重金属

王 静,林春野,陈瑜琦,刘爱霞

(1.中国土地勘测规划院,国土资源部土地利用重点实验室,北京100035;2.北京师范大学环境学院,北京100875)

土地污染是指土地因受到采矿或工业废弃物或农用化学物质的侵入,恶化了土壤原有的理化性状,使土地生产潜力减退、产品质量恶化并对人类和环境造成危害的现象和过程。伴随人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废弃物、化肥、农药、工业废水等不断向土地表面堆放和倾倒,不仅导致耕地数量减少,而且造成耕地污染,污染程度不断加剧,耕地质量下降,并通过粮食、蔬菜甚至空气、水资源等影响人体健康,成为制约中国耕地保护、生态环境保护以及公众健康的重要原因。因此,为贯彻最严格的耕地保护制度,不仅要注重耕地占补平衡,更要加强对土地污染问题的关注,把污染土地整治摆在耕地保护的首要位置,在治理现有污染土地的同时预防该问题的扩大化,确保耕地质量,保护公众健康。

1 中国耕地污染现状及其对耕地质量的影响

1.1 中国耕地污染现状

据统计,农村工业废弃物和建筑废弃物年总量达6.5亿吨[1],工业“三废”和城乡垃圾对村庄的污染正由局部向整体蔓延,农村的污染排放已经占到全国的“半壁江山”,农村地区环境污染和生态恶化继续加重,水、空气、土壤污染十分突出,环境不安全隐患增多。据环保部调查,全国约有1000万hm2耕地受到“三废”危害,其中遭受大工业“三废”污染的耕地达400万hm2,污水灌溉耕地216万hm2[2],受乡镇企业污染的耕地187万hm2。此外,土地受重金属污染现象也较为严重,全国受镉(Cd)污染的土壤1.33万hm2;汞(Hg)污染的土壤3.2万hm2;氟(F)污染的土壤66.7万hm2[3]。全国受农药严重污染的面积超过1333万hm2,被污染耕地约占全国耕地总面积的1/10以上,大多数集中在经济发达地区[4]。耕地污染同时造成有害物质在农作物中积累,通过食物链进入人体,危害人体健康。

近年来,尽管中国在“三废”处理、污灌控制、低毒新农药应用等方面做出了显著成绩,但全国耕地污染的发展趋势仍不容乐观,农村(特别是城郊和乡镇企业密集区)的环境污染将继续呈逐渐加重的趋势。村镇耕地污染严重,对人体健康造成重大危害,整治被污染的耕地,改善农村生态环境势在必行。

1.2 耕地污染带来的危害

耕地污染问题是耕地质量恶化的首要因素,直接关系到农产品质量,关系人体健康和环境安全。

近年来,中国多个地区发生重金属污染导致群众健康损害的群体性事件,造成较大社会影响。据统计,全国每年被重金属污染的粮食达1200万吨,造成的直接经济损失超过200亿元[5]。由于水稻是易于富集镉(Cd)、砷(As)的作物品种,而米粒尤易于富集,所以在中国有色金属矿山和冶炼厂周边稻田镉(Cd)污染现象严重。除采矿污染外,城市废水污灌也导致大面积重金属污染,如沈阳张士灌区受污染耕地面积达2500 hm2,造成了严重的镉(Cd)污染,稻田含镉(Cd)5—7 ppm,稻米含镉(Cd)0.4—1.0 ppm,最高田块达 3.7 ppm[6]。

同时,耕地污染威胁环境安全,如土地污染直接带来土壤中锌(Zn)、铅(Pb)等金属物质增加,土壤性质显著偏离正常背景值,对土壤环境带来破坏;通过土壤污染导致地表水污染加剧,增加地下和地表径流携带的颗粒物、重金属等污染物负荷,污染面积扩大;此外,土壤污染物还可能通过扩散污染大气环境,通过形态转化积累到植物体等,都对生态环境以及人类健康带来危害。

2 中国村镇耕地污染的主要原因

中国村镇耕地主要污染源包括工业/市政/农业废弃物、采矿废弃物、化肥与农药、大气沉降物、事故泄漏物等。

2.1 金属采矿与冶炼排放

近 20年来,中国铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、砷(As)等金属矿石开采和冶炼快速增长(图 1),虽然中国治污能力有所提高,但金属矿产开发所排放的废气、废水和废渣大量增加,如未得到科学合理和有效的治理和排放,也可能会严重污染矿区和冶炼厂周围的耕地,进而对村镇居民的健康构成严重风险。

2.2 养殖业废弃物

中国养殖业发展迅速,已发展成为养殖业大国,并且养殖业(畜禽)粪便基本全部农用。据调查,畜禽粪便中含有大量的重金属污染物,而且中国部分省市猪粪中重金属污染物的含量远高于世界其他国家猪粪重金属污染物含量水平,农用后对耕地产生严重污染风险,成为主要的村镇耕地污染源之一(图2)[4-5]。同时,对以鸡粪、猪粪为原料的有机肥所生产的有机农作物的食品安全也将是一个严峻的考验。

2.3 化肥/农药/市政污泥

施用化肥和市政污染是导致村镇土地污染的原因之一。中国施用化肥的数量逐年增加,而化肥中含有较高的重金属污染物。如NPK肥(氮磷钾复合肥)中含有较高的铬(Cr)、镍(Ni)和锌(Zn);磷(P)肥中含有较高的砷(As)和镉(Cd);市政污泥中含有较高的铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)和锌(Zn)(图 3)[6]。

2.4 电子废物

随着电子信息技术的不断发展和人民生活水平的不断提高,电子产品升级换代的速度越来越快,产生了数量巨大的电子废弃物。每年约有500万台电脑、上千万部手机被淘汰[10]。中国废旧家电的回收处理还是以村镇家庭式的手工作坊为主,一般只能通过焚烧、破碎、浓酸浸泡等十分简单、原始的手段来提取贵重金属,对于难以回收利用的废渣等往往随意堆放或抛弃,对周围环境造成极大的威胁,广东贵屿、浙江台州等地就是典型的例子[11]。

CRT(阴极射线管)显示器是电子废弃物中的重要部分。CRT显示器中含有多种有毒有害物质,特别是CRT玻壳中含有较高的铅(Pb)。私人小作坊一般无法回收废旧CRT玻壳的铅(Pb),通常以碎玻璃形式流入周围农田,其中的铅(Pb)元素很有可能释放到周围的土壤环境中,并且可能经作物吸收后进入食物链,或者通过某些迁移方式进入到水体。王喆等[12]采用室内模拟试验,研究了CRT玻壳进入土壤后铅(Pb)的释放过程和迁移转化,在此基础评价CRT玻壳进入农田土壤后的潜在生态风险(图4)。

处理时间10—110天,土壤中溶解与可交换态铅(Pb)浓度总体上从0.2 mg/kg逐渐升高到0.4—0.8 mg/kg,之后基本稳定在此浓度范围内。碳酸盐结合态的铅(Pb)含量从20—36 mg/kg逐渐升高到70—100 mg/kg。各种形态铅(Pb)含量总和在实验期间内呈现出明显升高趋势,从44—66 mg/kg逐渐升高到100—150 mg/kg,超过了中国土壤环境质量评价标准,其中与碳酸盐和铁锰氧化物矿物结合的铅(Pb)的含量占99%以上。因为当土壤环境条件发生变化时,这两种形态的铅(Pb)较易释放,因此,具有较高的潜在环境生态风险[12]。

3 加强污染耕地整治的政策建议

3.1 将污染耕地整治摆在耕地保护的首要位置

村镇耕地污染影响的是农业生产力的根基,是中国耕地保护战略亟待解决的首要问题。耕地污染导致耕地质量大幅下降,健康耕地数量锐减,逐渐成为威胁中国粮食安全的重要因素;而且耕地污染威胁人体健康和农业可持续发展,由于大量有害物质通过农业生产在粮食、蔬菜等植物体内蓄积,给摄入人群健康带来危害,导致癌症、突变、畸形等问题。

而由于耕地污染问题带来的耕地质量下降、威胁人体健康等问题具有隐蔽性、滞后性等特征,导致公众对耕地污染认识较少,重视程度不足,信息不对称,这也是目前耕地污染日益加剧的重要原因。因此,土地管理部门应提高对耕地污染的重视程度,加强对污染耕地的综合整治,将其放在耕地保护的首要位置,并通过广播、电视、报纸等媒体广泛宣传,提高公众对耕地污染严重性和危害性的认识,提高全民保护耕地的觉悟和认识。

3.2 从土地利用调控角度进行耕地污染的长效防治

针对小规模、零散分布的村镇耕地污染问题,以村级土地利用控制性规划为切入点,整合农村土地综合整治规划、村镇产业发展规划、村庄建设规划等相关规划,从土地利用方式调控和用地规划布局的角度,因地制宜,统筹安排,实行村级土地利用分区管制,进行村镇耕地污染的长效防治。将村镇污染耕地整治与土地利用调控相结合,实现村镇耕地污染防治与土地利用协同耦合机制,实现土地资源的合理利用。

3.3 严格实行源头控制耕地污染

纠正“先污染后治理”的做法,倡导以预防为主的污染控制模式,严格实行从源头控制耕地污染。首先,针对金属采矿与冶炼污染问题,依靠科技创新,研发新工艺、新技术和新设备,提高相关行业工艺水平,最大程度减少工业污染,并加强企业排放管理,严格检查排放物的指标标准,对工业废水、废气、废渣进行综合利用,对超标排放的企业依法严厉制裁;其次,针对养殖业污染问题,要求规模化的畜禽养殖场必须有一定的污染处理设施,达到达标排放。再次,针对化肥、农药污染问题,对施肥方式、措施,不同肥料的应用与管理加以规范,积极发展高效、低毒、低残留的农药[13]。最后,对于城市污染问题,对城市垃圾加强分类处理,对粪便、垃圾和生活污水进行无害化处理,对电子废物进行回收。

3.4 加强污染耕地的综合整治

以农村土地综合整治工程为抓手,整合各部门资金,积极推进污染耕地的综合整治,尤其要重视实用技术的开发,增加治理经费的投入。第一,建立耕地环境质量评价和监测制度,实时监测评估耕地污染状况,为研究有效对策奠定基础;第二,通过控制有机肥污染、优化耕作制度、改换作物品种等方式改善土壤结构,增强土壤对农药和重金属的物理、化学吸附和催化水解能力,培育和提高土壤的自净能力;第三,大力推进土壤污染防治和土壤修复技术在土地综合整治工程中应用,如化学改良剂、生物改良措施等,对已经污染耕地进行修复。

3.5 与其他部门协调建立综合决策机制

农村耕地污染涉及国土、环保、农业、工业等多个部门,要制定完善的耕地污染防治机制,需协调各部门建立综合决策机制,确定工矿企业、畜禽养殖业、农业等方面的污染防治政策与计划,在饮水安全、污水处理、垃圾处置、土壤保护、畜禽养殖污染防治五个方面,建立综合决策机制,明确任务、落实责任、督促检查,以实行农村环境综合整治目标责任制的“以考促治”为抓手,不断提高部门协调和规范管理的能力与水平,进一步完善和强化针对土地污染防治的规划和实施体系。

3.6 加强耕地污染防治专项立法

目前中国没有直接针对土地污染的专项立法,《环境保护法》、《农业法》等法律虽然对土地污染做出一些规定,但相应条款大多原则性较强,并未形成可操作的具体法律制度,且缺乏整体性与综合性法律保护对策[14]。法制的缺失是中国耕地污染防治工作的瓶颈,导致了农用土地污染程度的进一步加深。

因此,应多部门联合研究出台改进和提高工艺生产,降低污染的技术及相应的生产标准,并加紧制定相关法律,建立一套与农村经济发展和生态保护相适应的法律制度,力争推动出台《畜禽污染防治条例》和《土壤污染防治法》或《耕地污染防治法》,通过立法使耕地污染防治工作步入规范化、法制化轨道。这不仅可以从源头上控制农业生产以及农村生活对耕地的污染,而且能够促使农村地区环境保护基础设施建设和环保产业的发展,从而带动整个农村地区生态环境的改善。

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[1] 张文成.建设中国特色的社会主义新农村[J].小城镇建设,2005,(11):29-30.

[2] 王宏巍.俄罗斯土壤污染防治立法研究及其构建我国《土壤污染防治法》的启示[J].长江流域资源与环境,2009,18(4):326-330.

[3] 我国农村生态系统可持续性现状评价[EB/OL].http://qhyx.cersp.com/article/browse/98579.jspx.

[4] 顾瑞珍,刘晓莉.约1.5亿亩耕地受污染,多集中在经济较发达地区[EB/OL].http://finance.people.com.cn/nc/GB/61154/5017733.html,2006-11-08.

[5] 王敬中.我国每年因重金属污染粮食达1200万吨[J].农村实用技术,2006,(11):27.

[6] 论我国土壤污染防治法律的完善[EB/OL].http://www.chinalawedu.com/new/16900a175a2010/20101113wangyo16051.shtml,2010-11-13.

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