土壤污染的主要影响因素与保护措施
2021-11-30齐美珠邢亚男
齐美珠,邢亚男
(1.德州天洁环境影响评价有限公司,山东 德州 253000;2.山东格瑞德集团有限公司,山东 德州 253000)
我国农业在现代化建设的过程中,土壤污染问题已成为了制约其发展的重要因素。土壤污染不仅影响了农业地区的经济发展,还会对地表水、地下水带来很多负面影响,一旦地下水受到污染,治理难度将非常大。因此,必须要重视土壤污染问题,且要找到影响土壤污染的因素,力争从根源上治理土壤污染,以此促进我国农业经济的发展以及生态环境的健康。
1 土壤污染的主要影响因素
1.1 白色污染因素
根据相关调查发现,土壤中的主要污染源包括地膜、塑料薄膜等,这些材料对于农业生产具有一定的辅助作用,但在使用以后,农作物也会吸收其中不利于自身生长的物质,会造成农产品产量下降以及质量下降等问题。此外,这些白色污染源本身的降解能力较弱,所以会对各地区的生态系统造成破坏,甚至会产生水土流失等严重问题[1]。
1.2 农药化肥因素
农业的迅猛发展促进了农产品的产量不断提升,而使用农药是防治病虫害的主要措施,因此,多种农产品上都会有一定量的农药残留。由于农药的品种丰富多样,所以对土壤造成地严重破坏也不相同。同样,很多农户在种植生产过程中会过多使用不同类型的化肥,这些肥料虽然有利于植物的生长,但其中也存在对土壤有害的物质,这些物质很难被降解,甚至会与水体相融,因而对地下水造成污染,严重影响了农业生态环境。
1.3 工业三废排放因素
当前,工业生产进程不断加快,这为人们生活提供了一定便利,但工业生产所产生的三废却对土壤存在相当严重的破坏力,甚至严重污染了地下水资源。如果农户使用了被污染的水灌溉农作物,就会对正常生长的农作物造成污染,并且还会造成有害物质在土壤中残留,从而产生了一系列的污染问题。
1.4 重金属的危害因素
重金属元素如果未达到一定标准,则不会造成污染,但根据测量,当土壤中的重金属元素明显高于自然背景值时,则会出现难以估量的生态环境问题。重金属之所以在土壤中的含量超标,通常是土壤中重金属元素的活性增强,并与土壤中其他物质发生了置换反应,之后又形成更大量的重金属元素。一般情况下,重金属本身状态比较稳定,但也有些重金属本身活跃性较强,与其他物质接触反应后而形成含有毒素的另一种物质。如某些重金属本身具有一定的放射性,这会导致其周边的生物细胞发生病变,因此,会存在较大的辐射风险。
当土壤中的重金属含量超标时,由于重金属自身自行降解的能力较弱,使其在土壤中具有隐蔽性较高、污染性较强等特性,所以,当已经检测出周边重金属元素含量较高时,就需要立即进行人工降解,避免对周边自然环境造成不可逆的伤害。同时,重金属在大气圈、陆地圈、生物圈和水圈都存在一定的污染能力,是具有超强破坏能力的污染源。对比我国多数重金属污染区域可知,重金属的污染区域主要遍布于珠三角、长三角以及工业聚集区,由于这些区域的重金属含量远远超过标准值,所以,在这些地区居住的居民多半会受到重金属的污染,而该区域的土地也基本被污染,如果想要进行有效治理,则需要投入近200亿元的资金才能完成,由此可见,重金属带来的危害不仅是疾病等问题,还有严重的经济损失和难以估量的辐射影响。
2 土壤污染生态修复概述
2.1 土壤污染生态修复的内涵
在对污染土壤修复理论研究的过程中,要遵循资源循环再利用的原则,要考虑污染物的类型,并依靠科技手段,从物理、化学、生物等多种渠道,对污染土壤进行修复。以此重新构建更适合微生物和动植物生存的健康环境,打造一个系统化的土壤修复体系,完成土壤环境状况的改造,使土壤生态修复理论具有更高的现实意义。
2.2 土壤污染修复的重要性
在采集多个地区的被污染土壤样本后,要分析被污染后的土壤存在的地域性、长期性、滞后性、隐秘性等特征。由于被污染土壤的污染物存在较大的差异,所以,要应用科学、合理的修复技术对污染土壤进行修复,这是一项重要且艰难的过程。因此,要尽早查出污染物的具体类型,从根本上解决污染源,还人类一个安全优质的生存空间。并且,在进行污染源查询和阻断的过程中,要逐步了解不同污染源的处理办法,有针对性地进行大气污染治理、水污染治理,以此共同打造环境友好型空间,实现改善环境的目标。
3 土壤污染修复技术及应用
3.1 物理修复技术
3.1.1 客土法、换土法
修复土壤时要按照土壤的被污染程度进行修复,其中,污染较轻的土壤可采取客土修复技术,而较严重的污染区域,则需要进行换土处理。随着社会的不断发展和进步,这两种方式已无法满足市场的基本需求,所以,在考虑具体的修复方法时,还要依据特定的污染情况进行具体分析[2]。
3.1.2 电动修复技术
所谓电动修复技术,是在特定的电泳或电场的作用下,将适合土壤恢复的重金属元素重新传回到土壤中,并利用相应的电离子技术将有害的重金属离子(如Cr6+、Zn2+、Pb2+、Cd2+)清除,确保土壤中含有更适合植物生长的元素。与其他修复方法相比,电动修复技术不会对土壤的特定结构造成严重破坏,且整个操作流程简单,可以实现大范围的土壤修复。但在能源消耗方面,这种方法则存在耗能较高,受周边环境pH影响较大等缺点。为了进一步提高修复技术的实用性,在修复前可以根据土壤情况选择适合的络合剂、有机酸、无机酸、表面活性剂等表面强化剂,再选择适合的修复场所,以此有效提高修复效果。
3.2 化学修复技术
3.2.1 土壤淋洗技术
由于土壤中的污染物较多,可通过合理设计对土壤中的污染源进行解吸、螯合、溶解或固定,这种技术被称为土壤淋洗技术。该技术能有效回收并分离土壤中的重金属污染物,通过磷洗剂可将土壤中的有害物质降解,使土壤不会被严重破坏,且能快速恢复肥力。在生物表面活性剂和有机酸技术的帮助下,能实现酸性磷洗剂的替换,这种方式对土壤造成的破坏更小,但其修复以后很容易被污染物二次污染,这也是选择磷洗剂等技术的主要原因。目前,我国应用土壤淋洗技术的范围有限,该技术在重金属修复过程中存在一定的技术难度,无法同时与其他修复方法配合使用,且存在一定的造价成本,所以,在使用过程中还需要考虑区域的整体状况和土壤的被污染程度,才能再决定是否选用该方法。
3.2.2 固化稳定化联合修复技术
在应用该方法时,需要使用大量的药剂对被破坏和污染的土壤进行修复,其整体修复能力较弱,主要原因是土壤被污染后会含有较多的重金属,整体的pH值会发生变化,即使进行有效治理也容易造成二次污染,被再次污染后则需要投入更多的成本,所以,使用该方法的要考虑能否联合使用其他修复技术,以此确保土壤拥有稳定的生态效果。
3.3 生物修复
3.3.1 原位生物修复
当某些区域的土壤亚表层被破坏,可采用原位生物修复技术手段。首先对被污染区域的土壤元素进行分析,然后参考土壤中的氧含量和有害物质的成分,再采取该方法进行修复。在实际应用中,这种修复方法更适用于被污染范围较广的区域,同时,该方法在工程运算和成本计算方面具有较大的优势。并且,在应用偷菌法、土耕法、生物通气法等方法以后发现,该方法对土壤造成的破坏更小,所以,作为一种经济有效且实用的修复方式,原位生物修复技术的效果更好,操作流程更加简单。但这种修复方法也有一定的劣势,就是被修复后的土壤要自行进行养护一段时间才能被使用,所以是否选用该方法,还要依据特定的土壤需求进行选择。
3.3.2 植物修复技术
3.3.2.1 植物提取
植物提取是利用设备对土壤金属元素进行检测,然后按照土壤中所含有金属元素的量,筛选金属污染毒物,再利用设备进行原料分析,最后培育出可吸收重金属的植物,从根本上消除被污染区域的重金属问题。
3.3.2.2 植物挥发
植物挥发是将有利于植物根系吸收的微量元素补充到土壤中,实现污染源降解。由于自然界中的植物样本有限,在被污染以后会产生特定的有毒物质,这些物质会以气态的形式进行传播,对空气存在较高的污染性,所以,要对污染和扩散的程度进行对比以此研究应对办法。
3.3.2.3 植物降解
针对污染程度较轻的场所,可采取植物降解的方式。该方式是利用土壤中有利于自身修复的微生物与植物结合,来改善土壤环境,使被污染的土壤快速被修复,从而构建更加天然的生存空间。
4 土壤生态环境保护措施
4.1 加大宣传推广力度
相关部门可通过大数据收集土壤生态环境的资料,并依托网络推广和宣传相关土壤生态环境保护政策。同时,可以与教育部门协作,宣讲正确的土壤修复方法,使人们了解保护生态环境的重要性,并采取正确的方法保护环境,形成保护生态环境的氛围。
4.2 制定相关政策和制度
我国土壤面积较广,特定的区域会存在差异,所以,为了保证生态系统的稳定,政府和有关部门要给出明确的指示和目标,并制定相关保护土壤的制度和政策,以构建良好的生态环境为基础,营造更加肥沃的土壤,共同创造适合农作物生长的健康环境。
4.3 提高绿化植被覆盖率
绿色植物具有一定的防风固沙以及保护土壤的效果,所以,在种植植被的过程中,需要先考虑植物的覆盖率,然后对可能潜在的外部自然因素进行管控,比如:要避开城市污水管道、有毒有害物质的管道、工业废水等环境。同时,在农药和化肥使用过程中,应尽量使用具有较高杀伤能力且不会在农产品上残留的农药。
4.4 完善生态监测系统
生态监管部门可依据系统数据结果,对不同区域的土壤环境状况进行数据分析,并按照土壤实际的污染程度了解土壤质量,从而制定系统化的保护措施和生态控制办法,同时,也要把肥料、农膜、农药的利用率控制在可控范围内,以此相应完善生态监测系统。
4.5 建立健全土壤污染问题的监管机制
各地区的技术人员在根据调查的数据结果分析和比对后,掌握该区域的土壤污染状况,同时,采取动态模拟的方法,对土壤未来的可能被污染的趋势进行预测,以此获取土壤实际的污染范围和程度,便于寻找正确的危害源,从而制定科学的评价分析体制。有关部门也要完善相关监督和管理机制,对于工业部门产生的三废问题要及时查处。同时,环保部门也要严格实行农业生产的监督、管理机制,对农药、化肥以及地膜用量进行确认,在满足农民基本生产和技术需求的前提下,寻找土壤环境污染的根本原因。
4.6 积极应用先进的土壤污染治理技术
修复污染土壤可采取固化修复技术和植物修复技术,综合应用电动修复技术、热处理技术、冲洗修复技术。在进行土壤污染治理的过程中,可以采取技术交叉应用的方式,便于对土壤污染问题快速解决,实现土壤的综合治理。而且,通过各技术的交叉应用,可有效完成土壤修复。
4.6.1 化学技术
利用化学技术可了解土壤中污染物的化学元素以及含量,这样就可以采取对应的化学方法,避免破坏土壤的酸碱度,同时,将有害的化学元素清除,从而达到综合治理的效果。
4.6.2 清除重金属污染的技术
土壤中重金属污染比较常见,针对重金属的基本化学要点,应采取相应的氧化还原反应和溶解反应,以快速清除土壤中的有害重金属,最大限度降低对土壤资源的破坏,达到有效清除重金属元素的目的。
4.6.3 利用生物技术保护土壤生态系统
生物技术作为对土壤治理最有效的技术手段,能有效降低对土壤的破坏程度。且依据生态环境的基本情况,采取植物修复技术,可及时完成土壤中有害物质的过滤、固定和提取,实现土壤中危险物质的清除。在实际工作中,相关部门也要对生物技术的研发提供一定支持,在满足质量要求的同时,让生物技术更加多样化,最终打造持续稳定的生态系统。
5 土壤污染与治理修复的发展趋势
5.1 土壤污染与治理修复的生态健康发展
土壤虽然具有一定的修复能力,但如果污染程度较为严重,其本身的修复时间则会变长,所以,要采取特定的修复方法和治理技术,以此保障人们生存的自然环境更加稳定,并持续满足人们的基本生存需求。随着强化生物修复技术的出现,人们可以快速完成土壤中污染物的监测和治理,并对有机物进行有效中和,使土壤不再成为污染源,保证了食品安全、生物安全,并构建了安全、绿色、环保、健康的生存空间。
5.2 土壤污染与治理修复要多层次综合性发展
随着科学技术的不断完善,使人们可以对污染体系进行系统化的分析和排查,且可采取综合性的修复手段,实现多层次的修复过程,通过交叉综合的修复模式,使整体的修复技术更加完整。而且,在构建系统化修复结构的同时,打造全方位、立体化的修复模式,以此达到快速治理污染土壤的目的。
5.3 土壤污染与治理修复的绿色可持续发展
在多种环境和技术因素的影响下,土壤中污染物的修复技术仍然需要逐步完善,以免被修复以后的土壤被二次污染。随着土壤修复技术的不断成熟,可按照修复技术的水平,修复的过程有效控制成本,并利用自然资源完成技术的升级和优化,使用土壤中的微生物完成修复。同时,还可以更好地完成污染区域的风险管控,进而推进土壤污染与治理修复的绿色可持续发展。
6 结语
综上所述,土壤污染已成为影响我国农业经济发展,以及生态和谐稳定发展的重要因素,在实际土壤污染治理的过程中,只有从土壤污染的主要因素入手,才能选择相应的治理技术以及治理策略,才能够更好的促进我国农业经济建设与生态环境的稳定发展。