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农业土壤重金属污染来源解析技术

2014-09-25李兵

南方农业·下旬 2014年7期
关键词:重金属污染

李兵

摘 要 随着经济发展和社会的进步,各个地区的重金属污染也随之加重,严重威胁到人类的健康和生命安全,重金属的污染已经成为社会上备受瞩目的焦点。在农业发展当中,农业面源污染的来源主要包括空气污染、水污染以及土壤污染。由此,主要对农业土壤重金属污染来源做一个简单的讨论,并提出相应解决方案,为我国社会主义新农村建设和农业土壤重金属污染防治工作人提供一系列的参考,同时,也为我国农业进一步发展提供借鉴。

关键词 农业土壤;重金属污染;污染来源

中图分类号:X53 文献标志码:B 文章编号:1673-890X(2014)21-00-02

当前,农业污染在世界上已成为大家共同关注的话题,农业土壤的重金属污染不仅严重威胁了人类的生命安全,也严重阻碍了我国农业的可持续发展,因此,其重金属污染的修复和治理一直以来都是国家工作的重点和难点。下面主要针对农业土壤的重金属污染来源做一个剖析。

1 来源

1.1 工业排放的“重金属”含量超标

土壤的重金属污染一般来说主要指人类在活动的过程当中,所排放的微量元素在土壤中的含量超过规定的标准系数,经过长年累月的沉积而形成的一种过高的贵金属污染。工业污染是贵金属的主要污染来源,也是一只推动微量元素在土壤中超标的“无形手”。农业土壤重金属的污染大部分都主要由工业的“三废”所引起的,即废水、废气、废渣三者的排放所造成的污染源。“三废”在排放过程中,由于在人、植物以及动物当中慢慢聚集,由此严重影响环境和人的健康。例如:日本发生的水俣病就是因为工厂排放当中的汞元素超标所引起的一种疾病;骨痛病也是由于工厂所排放的镉超过一定的标准,当地居民长期饮用受镉污染的河水,致使镉在体内蓄积而造成肾损害,进而导致骨软症,生命也是岌岌可危。贵金属在土壤、大气、生物及水体中普遍分布,而土壤中的泥土往往是贵金属的“储存U盘”及最后沉降的归宿。在环境发生转变的过程中,泥土中所储存的贵金属与变化的环境相结合发生化学变化,其微量元素通过化学方式转变成有毒的物质呈现在地表当中,并释放出来造成污染。贵金属在土壤地表中的污染具有生物累积性,通过一定的积聚后不能被生物所降解以及分解,所以,严重威胁到农业生产和人类的健康。相关人士认为,重金属在对土壤的污染具有不可逆转的性质,受其污染的泥土治理难度系数比较大,花费成本相对偏高,而且治理效果不明显,最佳方案只能依靠调整种植品种来加以改善,所以,农业土壤的重金属污染对农业环境、生态环境造成了许多不可避免的危害,严重影响我国种植业的发展[1]。

1.2 金属矿山的酸性废水污染

在现代,挖矿行业也随着经济利益的不断驱动逐渐兴盛起来。金属矿山的开发、冶炼、冶炼矿渣堆、开采金属矿、开采重金属尾矿及冶炼相关的重金属废渣等一系列工程在生产工作过程中被酸溶出包含重金属的矿山酸性废水,根据矿山排水和相关的天气降雨把其产生贵金属的废水融入到地表的土壤当中,在土壤的深处经过长期的积累,从总体上直接或者间接地给土壤带来严重的污染,再由土壤污染延伸到农产品种植,宏观上对农业种植带来了巨大的危害。经调查发现,矿山的酸性废水重金属的污染范围主要是在河流的下游当中或者在被开发的矿山周围间,由于河流的各个河段中具有差异性,重金属的污染程度一般都会受到污染源(矿山)的影响与控制。在河流污染源的下端中,从上游至下游,随着金属污染程度降低,水体的净化能力也就随之冲刷了重金属的污染源,重金属的化学污染程度会慢慢降低,反之亦然。金属矿山尾矿主要有颗粒细、毒性较强等特点,有着较强的沉降能力,在土壤中不易降解,久而久之就会影响土壤及其农作物的生长[2]。

1.3 大气当中的重金属沉降

大气中的重金属主要包括:汽车尾气排放污染、工业生产排放、粉尘及汽车轮胎磨损产生的包含贵重金属有害气体的排放等。这种气体一般都集中在铁路及周围两侧的公路之间。大气中的重金属元素一般都是经过雨水沉降和自然沉降注入土壤内部。通过上述两者的沉降,进入到土壤内部当中重金属污染主要以点为中心,向四周呈放射型扩散,一般主要由城市进入郊区,最后向农区扩散,城市和郊区的污染较为严重,农区污染较轻。在特殊情况下,无论是农区还是城市,重工业发达的地方,土壤重金属污染较为严重。

1.4 化肥、农药、薄膜的使用及污水灌溉

使用农药种植农作物的过程当中,不合理使用含有铷、镉、汞、砷等一些列农药,会造成土壤重金属含量超标。通常使用的磷肥中也含有汞、镉、砷、铷及锌等较为高量的重金属,对不恰当的使用也会对土壤造成伤害。农业当中使用的薄膜也含有重金属元素,在薄膜使用中含有一定量的铷和镉,大量的使用塑料大棚和地膜也可以导致土壤重金属污染。在农业生产,往往运用到污水来对农作物进行灌溉。污水灌溉主要指运用经过处理后的城市废水来对草地、森林及农用土地进行灌溉。这种方法使得成本大幅度降低,但随着工业废水和生活污水的融合,生活废水当中就含有许许多多的重金属元素,加之处理技术不完善,这种重金属元素就会随着灌溉进入到地表的土壤当中,对土壤产生一定的影响[3]。污水灌溉已经在我国农业生产中占据重要的比例,例如:在北方的干旱地区当中,运用污染灌溉农作物的面积达85%以上的比例,通过调查发现该地区的农业土壤重金属污染相对严重。

2 农业土壤重金属污染的防治措施

2.1 加大宣传力度

国家的政府有关部门,应当对农业土壤重金属污染的有关知识进行宣传,在宣传中提高公民的健康意识、环境保护意识及对农业土壤重金属的污染的深化认识和了解,让公民对重金属元素的相关属性、相关特征、主要内容有着初步的掌握,让公民在种植农作物当中要恰当的使用农药及化肥,从而达到预防土壤重金属污染的目的,减少重金属危害人体生命安全的事件,也为农业的正常发展做

铺垫。

2.2 生物修复技术endprint

生物修复技术一般泛指御用生物的相关属性来抑制和改良土壤内的重金属元素。比如:利用蚯蚓等一些能提高土壤自净能力的动物,对土壤进行一定的改良。除此之外,积极推广使用农药污染的微生物降解剂,运用其降解的功能来减少农业过程中使用的农药残余量。对于重金属较为严重的土壤,一般可以一些非食用的植物,比如:林木、花卉等一些不可食用的作物,也可以种植一些吸收重金属能力较强的非食用的植物,运用此植物来吸收土壤当中的重金属元素,以达到减轻重金属对土壤的污染程度[4]。例如:种植羊齿类铁角蕨,能对土壤当中的重金属起到吸收的作用,对重金属元素镉具有9%~13%的吸附作用,长期种植可以改善土壤,吸收镉元素,降低镉在土壤中的含量,对改善土壤起到了一定的帮助。

2.3 土地修复改善技术

土地改善修复技术主要是针对已受到重金属污染的土地进行更改和引进新的融合方式。这种改善修复的主要特点是运用第三方的资金和相关的技术水平将已经污染的土地进行全新的规划和整改,经过新整改后的土地达到相关的标准,重新被利用到某个领域当中。这种技术根据土地的特殊性进行大规模的“修理”,使金属污染元素降到符合建筑用地的要求,以达到可以再利用的目的。例如:在经过相关技术修正后的土地如果仍然无法达到农业用地的标准,就必须把其土地转变成建设用地,用作建设的土地根据一定的实际测试既可达到一定的标准。该技术主要运用在金属元素污染较重的土地污染当中,主要治理一些无法修复或者不能恢复到原来功能的土地。

2.4 化学修复改善技术

化学修复一般泛指运用化学的手段对土壤进行改良和抑制,改变内部的En和pH值等化学性质,使得土壤的重金属元素产生吸附、氧化、沉降、抑制、还原等一系列的作用,从而达到大幅降低重金属土壤生物的有效性和实用性。比如:在酸性的土壤当中加入一定量的石灰,使其发生酸碱中和的化学反应,进而提高pH的系数,将镉、汞、铜、锌等重金属元素转变为氢氧化物沉淀在土壤中,在一定程度上降低了这些元素在土壤之中的浓度含量,从而减低对植物生长与发展的危害。也可采用化学固化修复技术,选择较为经济适用的固化剂通过沉淀作用与吸附作用来减低其生物所存在的毒性。该方法有一定的弊端,用来修复的固化剂较为容易受到自然环境的干扰,也会受到地下水、污染物深度等因数的影响,一般之适合运用于污染面积小且较为严重的土壤重金属的修复当中。

3 结语

农业土壤的重金属污染已越来越严重,必须要对其进行必要的修复,以确保农作物的产量以及保护生态环境 。在现实社会生活当中,土壤的重金属污染情况具有一定的复杂性,在选择修复技术的时候要对其具体问题来进行分析,合理地采用相应的技术进行修复。所以,在发展工业的同时不要走“先污染,后治理”的路线,应把生态、农业、工业、经济统一结合起来,将经济效益和生态效益两者并重,遵循在综合稳步中前进的方针。

参考文献

[1]梁尧,李刚,仇建飞,曹庆军,杨粉团.土壤重金属污染对农产品质量安全的影响及其防治措施[J].农产品质量与安全,2013,3(3):120-121.

[2]孔露曦,卢袆,赵敬坤.土壤重金属污染及其修复技术研究进展[J].南方农业,2010,8(4):130-132.

[3]仝瑞建,刘雪琴,王颖.农田土壤重金属污染及防治研究进展[J].广东农业科学,2010,5(9):112-113.

[4]冯春雨,白红娟,肖根林,等.重金属污染土壤的生物修复研究现状[J].工业安全与环保,2010,9(4):160-161.

(责任编辑:赵中正)endprint

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