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土壤中重金属污染的特征与治理措施研究

2018-06-19孙小菊

中国资源综合利用 2018年4期
关键词:金属元素重金属污染

孙小菊

(漯河市环境信息宣传教育中心,河南 漯河 462000)

在人类的发展过程中,土地资源是非常重要的,土壤质量的好坏将直接影响社会的稳定。重金属在土壤中存在隐蔽性强、不可逆等特征,可以由植物吸收进入食物链,继而影响人们的身体健康,因此我国越来越重视土壤中重金属污染的问题。

1 土壤中重金属污染的危害

1.1 对植物产生的危害

土壤中最重要的污染物就是重金属,重金属的种类较多,污染途径广,随着土壤中重金属的不断增加,其很可能会影响农产品的安全及人们的身体健康。重金属元素可以溶于土壤,沉积在土壤矿物质中,重金属元素在农作物中很难被发现,却会降低土壤氨化细菌的作用,阻碍氮元素的产生,进而影响植物的生长[1]。

1.2 对人体健康产生的危害

土壤中的重金属污染对人体健康有着重要的影响。有一部分重金属污染物不仅会影响儿童的成长,还会影响成人的健康,这对于人口的健康与发展是不利的。重金属可以阻抑血红蛋白的合成,进而引发血溶性贫血,由血液分布到人体的各个器官中,严重影响人体的健康。假如摄取过多的重金属元素,将会影响人体的免疫力。重金属污染元素主要是通过食物进入食物链中,在进入人体后,很可能会转换为高毒性化合物。

2 土壤重金属污染物质的来源

重金属主要包含铜、汞、铅等40多种金属元素,重金属污染指的是对于生物有着毒性的重金属元素。砷的危害与重金属元素的危害极其相似,因此人们常常将砷归为重金属污染元素。土壤重金属污染的来源有以下几点。

表1 不同污染级别样点数占样点总数的百分数

2.1 空气中重金属元素的沉降

大气沉降指的就是以工厂、废物堆等作为中心向周围扩散各种有毒气体与粉尘,其中有很多重金属元素沉降到土壤中。根据相关研究,人们可以发现,地面的重金属浓度较高并且污染性较强,工厂、废物堆等四周土壤往往容易被重金属污染。

2.2 工业与交通行业的污染

矿业、化工等行业的排放物给周围的土壤造成严重的影响,一些工业企业四周往往堆放或排放大量废弃物,很可能会污染周围的土壤。另外,机动车在运行过程中排放的尾气中含有铜、铬、铅等重金属元素,这些元素都会对空气造成污染,也会影响道路两侧土壤中的重金属含量,例如,铁路两边土壤中重金属含量比较高。

2.3 农业方面的污染

通常,农业生产会使用化肥、农药等,但是长时间使用含有铅、镉等重金属元素的农药与化肥,会使土壤中含有大量重金属,进而造成重金属污染。随着地膜与农业大棚数量的不断增加,很多地膜碎片存留在土壤中,而地膜与塑料薄膜在生产过程中添加铅、镉等元素,导致土壤出现重金属污染。有些地区使用污水来灌溉农田,而这些污水中含有大量重金属元素,这些重金属元素在进入农田后留存在土壤中,造成土壤重金属污染。此外,农业生产使用畜禽粪便作为化肥,也会造成土壤重金属污染,因为畜禽饲料中常常会添加一些重金属元素,畜禽粪便中含有很多的重金属元素与有机污染物[2]。

3 土壤中重金属污染的特征

3.1 普遍性特征

重金属元素大多是过渡元素,同一种重金属元素在不同价态毒性也是不同的。当前,很多国家都存在土壤重金属污染问题,在我国,很多城市的郊区与污水灌溉区都存在土壤重金属污染的问题。

3.2 隐蔽性特征

与大气、水土污染不同,土壤重金属污染是很难以用肉眼辨别的,大多是由植物进入食物链之后才被发现。因此,土壤重金属污染是一个漫长的过程,具有隐蔽性。土壤重金属污染严重的地区种植的农作物会严重影响人们的身体健康。

3.3 表聚性特征

土壤当中存在有机胶体、无机胶体和有机-无机复合胶体,假如土壤被重金属污染,重金属元素会留存在土壤中,不能自己迁移,也不能向土壤下层移动,致使大量重金属元素留存在土壤的耕种层中。土壤中的重金属会污染植物,从而对人们的身体健康造成威胁。

3.4 不可逆特征

大气与水体具有一定的自净功能,在大气与水体不再和污染源接触后,其污染情况将有所改善。然而,土壤是不同的,土壤中重金属含量过高,会改变土壤的结构及功能,土壤也不能自己净化重金属元素。一般来说,土壤重金属污染是不能被消除的。

4 土壤中重金属污染的治理措施

4.1 不断完善相关的法律

与大气、水体污染不同,土壤污染有着隐蔽性、不可逆转等特征。假如土壤出现重金属污染的情况,其治理工作是比较困难的,治理成本也比较高。因此,人们应该制定相关法律,采用有效的措施来预防土壤重金属污染。

20世纪70年代,美国、德国等发达国家就制定了相关法律,以有效预防和治理土壤重金属污染。德国在1987年颁发了《土壤保护行动计划》,在1999年颁布了《联邦土壤保护法》,有效地预防了土壤污染的问题。

当前,我国已经颁布了《水污染防治法》《大气污染防治法》《固体废物污染环境防治法》,但是并没有制定有关土壤污染的法律。虽然现在使用的《环境保护法》《土地管理法》及相关法规都涉及土壤污染的防治问题,但是并没有制定系统的法律,并不能满足土壤污染防治的需求。我国应该制定有针对性的法律来监管土壤污染防治工作,利用法律来有效控制土壤污染。

4.2 加强对土壤环境的调查

为了有效治理土壤污染,我国应该大力开展土壤环境调查工作,采取有效的治理措施。随着科技的发展,我国环境监测能力不断提高,已经建立独特的环境监测机制。随着工农业的发展,环境监测工作的要求也越来越高,目前环境监测水平并不能满足发展的需要。我国要加强土壤环境质量监测工作,不断完善土壤环境监测网络,制定土壤环境污染预警机制[3]。

4.3 采用合适的治理措施

土壤污染的治理方式包含物理法、化学法与生物法几种。物理治理方式主要包含电动修复、电热修复等方式。电动修复技术是原位修复方式,具有不翻动土层、治理时间短的优势。例如,开封市金属冶炼与化工企业周围土壤中含有大量重金属,治理时可以使用电动修复技术。土壤中汞、硒金属元素较多的可以使用电热修复方式治理[4]。化学治理方式包含淋洗法、改良剂法等方式。淋洗法可以用于治理重金属与放射性物质污染的土壤,其有着操作简便、治理成本低的优点,可以用于大面积土壤污染的治理工作。例如,英国就使用淋洗技术治理奥运场馆场地存在的污染。微生物修复方式是指利用微生物降解或吸附污染物,植物修复就是利用植物来吸附污染物。在镉元素污染较为严重的地区,人们可以种植油菜等能吸附镉元素的植物,以治理土壤重金属污染。

5 结语

土壤对于人类的生存与健康是十分重要的,但是随着工业的不断发展,土壤中的重金属含量日益增加,人们对于土壤重金属污染问题也越来越重视。面对重金属对土壤的污染与破坏,依据我国的实际情况,人们应该坚持防治结合,采取有效的措施来治理土壤污染。同时,人们应该加强对土壤重金属污染的宣传,增强大众保护土壤的意识与责任感,促使土壤防治工作顺利进行。

1 卢一富,李云峰,苗向前,等.微小铅锌矿区土壤和植物重金属污染特征及风险评价[J].生态与农村环境学报,2015,31(4):566-571.

2 曹雪莹,张莎娜,谭长银,等.中南大型有色金属冶炼厂周边农田土壤重金属污染特征研究[J].土壤,2015,47(1):94-99.

3 李德文.环境监测对土壤重金属污染防治的影响[J].中国科技博览,2015,(26):340.

4 吕贵芬,杨 涛,陈院华,等.江西省土壤重金属污染治理研究进展[J].能源研究与管理,2016,(2):16-18.

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