土壤金属污染物成因与变化趋势
2018-01-30王斌堂
王 琳,王斌堂
(核工业二一六大队,新疆 乌鲁木齐 830011)
土壤作为地球表面的疏松表层,土壤作为地球上生物赖以生存的条件,是保证地球生物存活的基础。随着我国经济的飞速发展,在工业、农业等领域污染也越来越严重。这也导致土壤污染成为被越来越多的人们所关注的热点话题。土壤受到重金属的污染是各种污染中最为严重的,我们需要采取有效措施去了解其成因与变化趋势,从而达到防治土壤污染的目的。这不仅对合理利用土地,实现资源优势化有促进作用,同时也有助于提高人们的生活水平,达到保护人民身体健康的目的。本文以土壤重金属的污染成因着手,结合我国土壤污染的现状,从而提出积极有效的防治对策,达到保护土壤环境的目的。
1 土壤污染来源
1.1 农药耕地土壤污染
我国作为农业大国,现阶段我国耕地的污染主要由以下两个方面造成,一是由于污水污染,二是由于农药污染。根据我国农业部对全国耕地罐区的调查发现,截止到2017年为止,我国约有480万公顷的耕地由于污水灌溉造成严重污染区。其中被重金属如镉、砷、铬、铅等元素严重污染的耕地面积突然约占总污染面积的60%以上。重金属的存在导致耕地污染的同时也造成我国每年粮食减产,大约每年会减产4000多万吨粮食,直接经济损失至少有几百亿元之多。这些经济损失对国民经济建设也带来巨大影响,如果没有土壤的污染,这些钱用到经济和民生建设当中会给我国人民带来巨大福利。
我国作为粮食的生产大国,对于农药的需求量也很大,农药的使用也会对土壤造成严重污染。一般农药中均含有部分重金属,农民使用这些农药对土壤造成污染。农药污染土壤主要有有直接和间接两种形式。一是农药直接施于土壤。如对农作物使用除草剂或以采用农药拌种等形式进入土壤。二是向作物喷洒农药时有一部分直接落到地面上。现阶段农民对农药的实验大多数是采用喷雾的方式。农民将农业制备成水溶液,采用压力喷雾的形式对农作物表面进行直接喷洒。这种方式虽然是对农作物进行喷洒,在施用过程中只有很少一部分留在植物上达到灭虫的效果,但是大多是的农药随着喷雾降落到地面,直接进入土壤之中,这样土壤就成为农药在自然环境中的“贮藏库”与“集散地”。研究表明在土壤0cm~20cm的表土层会有80%以上的农药残留。这些残留的农药对土壤造成严重污染,这不仅会污染土壤也会对人类的身体健康造成危害,因为农药污染逐渐成为一种全球性问题,必须尽快采取有效措施进行治理。
1.2 土壤农药污染的危害
(1)对农作物和土壤生物的影晌:农药进入土壤会改变局部土层的酸碱度和无机盐含量,使得生活在该区域的生物无法适应环境的变化会出现脱水现象导致死亡。土壤中的分解者如蚯蚓、地蚕有疏松土壤,增加土层肥力的能力,如果这些生物死去会造成土壤板结度变高,土壤肥力下降,农作物的产量也会随之下降。同时不同农药对各种微生物种群的危害是一样的,它不具备选择性,会将土壤中的有益微生物和有害微生物一起杀死,造成微生物种群数量的减少。如土壤中的硝化细菌有生物固氮作用,一旦这些菌类被农药杀死会使得植物固氮能力下降,从而缺少氮肥而导致生长发育不良,影响农作物的收成。
(2)对人类和牲畜健康的影响:土壤中残留农药会通过植物的根系进入到粮食和蔬菜体内,农药在蔬菜体内的富集,人类食用这些蔬菜会成为农残的最终储存地,这些农药的残留成分会对人体健康造成影响。牲畜食用了被污染的草,人类食用这些牛羊肉,最终危害的是人类自身的健康。另外,土壤被重金属污染,这些重金属元素还会随着土壤表层进入到饮用水中,人和牲畜饮用这些水,会导致重金属元素进入人或动物体内,对人体的健康造成直接或间接的危害,影响人们的正常生活。
1.3 土壤工业污染
我国除了农业耕地污染以外,工业生产用地污染也很严重。工业生产过程中有重金属元素引起的土壤污染和固体废物对土壤的污染。工业生产过程中在空气中会含有重金属元素的粉尘,这些粉尘会随着降雨的下落而沉积在土壤之间,如铜矿、砷矿、硫酸厂周边的土壤重金属污染情况严重。在这些区域重金属的含量严重的超过了当地土壤的背景值。该区域的重金属污染会随着时间的推移呈现出圆形的扩散区域,使得污染面积越来越大。固体废物中含有重金属元素也会对土壤造成污染,我国很多地方的化工园区,对于固体废弃物和居民生活垃圾并未进行分类处理,对含有重金属元素的固体废弃物直接露天堆放,这些固体废弃物被风吹日晒、雨淋水洗,使得重金属元素进入到土壤之中,以辐射状向周围土壤扩散,造成更大的污染。
2 土壤污染修复及治理措施
针对土壤的重金属污染状况,常规治理途径主要有以下两种方法。第一种是通过改变土壤中重金属的存在状态,使其稳定下来;第二种是直接根除土壤中的重金属。第二种方法治理方法更为有效,因为它达到了治标治本的效果。对于土壤污染治理通常采用物理或物理与化学相结合的方法。如热解吸法和提取法就是经常使用到的两种方法。根据一些重金属元素的热不稳定性,我们采用加热土层的方式使其自然解吸处理。一些重金属元素容易与一些无毒的有机试剂相结合形成金属与试剂的络合产物,以沉淀物的形式从土壤中解离出来。有报道称美国利用这种方法已经成功的治理了八种重金属离子污染的土壤,这是值得我们去学习和借鉴的。我们可以借鉴其经验用来对我国的土壤污染进行治理。同时征对农业耕地的污染情况,我国农民应当根据当地的气候和水利条件,对不同肥力的土壤采用合适的耕作方式。根据农作物的营养状况合理使用化肥和农药。在使用农药时,优化农药用量达到最佳用量最佳效果的目的。这样做不仅可以保护土壤,也会节约成本,达到增产增收的目的,这样我们的耕地才不会被严重污染,才可以实现农业的可持续发展。
3 结论
土壤重金属的污染治理是国家民生大计,因为现阶段我国土壤受重金属污染严重,形势不容乐观。我们只有大力推进土壤污染的治理,才能保证可持续发展的进行。土壤污染的治理只有预防与整治相结合才能发挥最大的作用,才能有更多的成效,加强人们对土壤的保护意识,在主观意识上认清问题的严重性,才能积极避免土壤被污染,才能更好的达到治理的效果。对于已经被污染的土壤,我们要对其进行积极修复,对于未被污染的土壤我们也要积极保护,只有这样才能达到治标治本的效果。
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