关于土壤与地下水污染防治协调路径的思考
2023-01-18周绍军
周绍军
(南京亘屹环保科技有限公司,江苏 南京 210000)
在土壤与地下水污染防治工作中,我们需要严格遵守土壤污染防治的有关标准,对土壤污染和地下水污染之间的联系进行分析。当前,随着社会经济的快速发展,人们的物质生活水平不断提高,随之而来的是环境污染问题日益严重。当前,很多区域都产生了不同程度的土壤及地下水污染,给人们的健康带来了严重威胁。因此,进行土壤与地下水污染的协调防治十分重要。
1 土壤与地下水污染现状
1.1 土壤污染现状
目前,我国除自治区之外的国土,实际的土壤调查范围为630万 km2,国内土壤污染超标值已经达到17.3%,重点集中于一些重污染工业所处的区域内,这些区域的污染指数占据了总超标值的36.3%,具体超标比例如表1所示。
表1 重污染工业所处区域超标比例情况
从污染类型来看,镉、镍、铜、铅等无机污染物的超标点数最高,超标物情况如表2所示。
表2 超标物情况表
将《全国土壤污染状况调查公报(2014年)》[1]和《1990年中国环境状况公报》[2]公布的数据相比,1990年国内土壤污染水平与当前相比较低,并且随着城市化进程与工业化发展的持续深入,土壤内的镉含量不断提升。如果按照这一速度持续增长,在未来五十年内,国内农业用地土壤镉含量将会直线增长,不仅会对国内经济与农业的进步造成阻碍,还会给整体生态环境带来威胁。因此,重金属污染防治的核心,应当放在控制污染量增长速度以及控制土壤酸化方面,防止土壤污染持续扩散,有效避免土壤污染对国内农业发展带来阻碍。
1.2 地下水污染现状
当前,国内地下水污染逐渐呈现出从点到面的扩散趋势,地下水污染范围不断扩张。通过地下水检测的结果来看,我国华北地区地下水污染形势尤为严峻。目前,国内地下水开采量已经达到了2.7亿 m3,且这一数量还在持续提升,我国生活用水与工农业用水的主要来源是地下水,农业灌溉的实际用水量能够达到总用水量的45%以上。地下水污染的防治问题,是当前相关研究人员探讨的一个重要话题。为此,我们应当对当前地下水污染防治的薄弱环节开展重点分析,认真落实各类标准,同时采用多样化的防治手段,使地下水污染问题得到合理控制。
2 土壤污染与地下水污染防治的协调关系
在有关部门的持续探索与不断调整下,我国地下水污染防治工作已经具有大致雏形,同时形成了土壤与地下水污染协同防治的新体系。生态是一个有机整体,在利用生态资源时,人们也应当对这些资源给予充分的重视,考量各类生态资源在整体治理中的功能。在促进新时代生态文明建设的过程中,相关人员应当注意到土壤与地下水污染协同防治的重要性与实际作用。土壤与地下水原本就处于一个整体的生态系统当中,土壤是在地表帮助植物生长的一种底层,地下水则是在地面以下,处于岩石缝内的一类水体,土壤和地下水共生共存,能够达成物质和能量之间的传递和移动[3]。
长久以来,我国在土壤和地下水污染防治过程当中,采用的手段大多比较片面,在实际进行污染防治处理的过程中,有关人员往往会忽略土壤与地下水之间的联系,在进行防治处理时,缺乏必要的协调性,与此同时,还可能产生过分防治或保护的问题。针对这一问题,有关部门与防治人员应当明确两者之间的联系,在防治工作实际开展过程中,重视土壤与地下水所具有的生态能力,遵循、尊重自然的基本原则,重视对生态环境多样性以及完整性的有效保护;在整体治理时,应当提升土壤与地下水在促进生态循环方面的功能,凸显土壤与地下水污染的协同防治。这同时也说明了土壤与地下水在推动物质和能量的移动和传递时有着不可忽略的作用[4]。
无论是农耕活动、现代工业生产或是一般的资源开采活动,都可能导致地表水从表层土壤逐渐深入到地下深处,致使地下水受到污染;同时,受到污染的地下水也可能会通过循环流动,重新进入到地表土壤中。地下水和土壤,无论哪一方受到污染,另一方也势必会受到牵连。因此,在土壤和地下水的污染防治过程中,相关人员应当重视协同处理的重要性,不管是从整体治理的角度来看,还是从分层治理的角度来看,都应当保障土壤和地下水,或者说地上资源与地下资源的协调发展,以达成对生态环境污染的有效防治。即在进行生态系统整体治理时,应当注意处理好地下水和土壤之间的关系,进而形成合力,达成协同治理的良好局面。
3 土壤与地下水污染原因分析
3.1 土壤污染的原因
当前常见的几类土壤污染主要为生物、化学以及物理因素导致的污染。生物污染主要为没有经过科学处理的人类与牲畜的粪便以及被随意排放到自然的污水;化学污染大多来源于农业生产中化肥以及农药的不科学使用,对生活废水以及工业生产“三废”的不恰当处理也造成了严重的有机物污染以及重金属离子污染;物理污染主要为电磁波和放射性光线等,其中导致土壤污染最主要的因素是放射性光线及放射性物质,放射性物质产生的主要源头是放射性同位素和各类射线装置,如果不能按照相关要求进行精准处置,极有可能导致土地被大范围污染。上述所说的三种污染会导致土壤内出现各类具有传播性的有毒物质,致使地表植物中毒、生物患病。对农业生产来说,可能导致农作物产量减少,甚至有可能对整个生态系统造成严重破坏[5]。
3.2 地下水污染的原因
当前对地下水造成污染的原因主要有以下几种:
3.2.1 化肥的使用导致污染
土壤本身具备一定的过滤功能,停留在地表的雨水、河水、湖水等会向土壤地下渗透,在这一过程中,水体表面的落叶、粪便、生物残骸以及浮游生物等会被土壤过滤,停留在土壤表面。化肥中使用的硝酸盐是一种水溶性物质,如果在农业生产过程中使用了大量的化肥,同时作物难以完全吸收,那么多余的化肥成分就会随着后续的灌溉水源渗入地下,对地下水造成污染。除了硝酸盐,化肥中还有多种物质可能对地下水造成污染。
3.2.2 垃圾场填埋处理过程中产生的污染
当前,随着城市化进程的持续推进,城市规模不断扩大,人口数量持续增长,与此相对的是生活垃圾数量的不断增长。为了处理这些生活垃圾,城市周边建设了大量的垃圾填埋区域,这些填埋区域在建设时虽然会在底层铺设防渗透层以及排水管,然而经过长时间的使用后,底部的防渗透层难免会受到破坏,垃圾中的高浓度污染物也因此渗透到地下,进而对地下水造成污染。
3.2.3 金属冶炼厂造成的污染
金属冶炼厂在实际工作过程中会使用多种化学物质与合成物,对各类金属矿产进行溶解处理,随后将溶解完成的金属提取出来。在这一过程中,会排放大量的重金属矿渣以及含有重金属的化学液体,而废水和废渣的常规处理方法是回到原来的采矿坑填埋处理,待日后技术成熟再进一步提炼。这些废水和废渣在矿坑存储过程中渗出的水也会逐渐渗透到地下的土壤中,进而对地下水造成污染。
3.2.4 石油化工产品造成的污染
石油化工产品为人们的日常生活与工作带来了便利,但也对地下水和土壤造成了严重污染。石油本身是一类非水相的液体物质,不仅会对表层土壤造成污染,同时也会对地表水和地下水造成污染。假如非水相液体的实际密度比水的密度低,那么污染物就不会在地下水的表面进行垂直运动,而是会随着地下水进行水平方向的扩散,其内部的各类可溶性物质会缓慢地在地下水中扩散,成为地下水长期污染的源头。
4 土壤与地下水污染防治技术及协调路径
4.1 土壤污染防治技术
4.1.1 生物修复技术
对于各类土壤污染,首先可以应用生物修复技术。这一技术在实际应用过程中能够运用有机物和有机污染物开展共同代谢,并将其中的有机污染物分解消除。生物修复技术主要包含植物修复和微生物修复两个方面。其中,利用微生物的降解能力去除污染物的微生物修复技术逐渐成为当前普遍应用的污染防治技术。国内已经结合微生物修复技术研究形成了长期性的有机物污染修复技术,这一修复技术具有成本低廉、方便快捷、效率高以及具有一定针对性等优势。当前使用的活化剂微生物菌剂能够有效降低土壤中的重金属含量,具有良好的修复率,活化剂用于提高重金属活性,需要结合其他多种修复技术共同应用。
4.1.2 化学修复技术
化学修复技术主要借助物质之间的化学反应,完成对污染物的处理和防治。采用化学方式可以转变污染物的化学成分,改变污染物的化学性质,有效降低污染物的浓度。化学修复技术中包含了还原、改良以及氧化等技术。与物理修复手段相比,化学修复的研究时间较长,最常见的是固化稳定技术,这一技术可以科学地对一些含有毒素的物质进行处理。
4.1.3 物理修复技术
以物理修复的方式去除污染物,主要是借助物理手段把污染物从土壤内的介质中分离开,常用的物理修复主要有热解吸、物理分离以及热力学等手段。其中最常见也是应用最为普遍的是热力学修复的方式,这一方式具有操作便利、修复所需时间短等优势,可以对多种不同的污染物进行修复处置,但这一方式在实际应用时的工程量较大,所需的成本较高[6]。
4.2 地下水污染防治技术
4.2.1 生物处理技术
地下水污染防治,首先可以采用生物处理的手段,通过微生物辅助对有机物进行分解,但在实际进行生物处理时,需要结合氧气或无机离子来辅助处理。此外,在有利的环境下,自然降解是一种最优手段,其利用微生物和污染物发生反应,产生无毒的物质。微生物生存所必须的物质是自然界内的各类无机物,如硝酸盐、硫酸盐等,相关人员可以通过观察污染区域的实际变化,每隔一段时间向其中添加微生物生存所需的养料,以保障微生物能够长期降解消耗污染物。
4.2.2 化学处理技术
这一方式主要是在地下水中添加化学物质,依据化学药剂的组成与特性,可以将化学处理分为中和处理与吸附沉淀两种方式。中和处理的方式主要是通过对地下水进行检测,如果发现水质呈现碱性,则需要加入酸性物质进行中和;吸附沉淀的方式则是利用了化学药剂和地下水中的各类污染物质产生的沉淀反应,让污染物变得难以与地下水相融,从而进行分离沉淀,并定期对沉淀物质进行清理。
4.2.3 抽出处理技术
抽出处理是与原位污水处理不同的移位污水处理手段。把地下被污染的水抽出后,借助管道将其输送到污水处理厂内进行过滤等清洁处理,这一方式虽然可以科学地处理各类地下污水,然而这种方式在抽水与输送的过程中会消耗大量资金,因此仅适用于小范围的污水处理工作。
4.2.4 渗透反应墙
这一方式可以科学地净化地下水污染,其主要是运用含水层内含有的活性物质,借助多种反应使污染物质消失,进而有效处理地下水中的重金属等污染物质。
4.3 合理划分分管部门职责
当前,国内土壤与地下水污染防治存在着多头管理,各个部门相互推卸责任的问题,针对这一问题,需要政府部门使用合理的处理手段,开展统一管理,合理协调各个部门之间的关系。首先应当明确划分不同部门的实际责任,将具体责任明确到个人身上,使其与国内土壤与地下水治理的要求相符;还应当明确法律责任的划分,当前,对于已经产生的土壤污染问题,并没有详细的法律规定应当由谁来承担责任,对土壤和地下水污染的主体也没能进行详细的规定;在责任具体落实的过程中需要考虑两方之间的协调性,防止在污染防治时产生违法行为;此外,还可以尝试问责制度,一旦产生地下水污染或是土壤污染问题,应当持续追究责任,提升相关人员的责任心与警惕性,进一步促进生态健康发展,有效进行污染防治工作。
除了上述策略,相关人员在落实部门责任时,还应当正确认识土壤与地下水之间的联系,形成健全的地下水环境检测网络及系统化的评价体系。相关资源管理单位和水利单位应当建立健全区域管理和控制体系,尊重生态环境的职能定位和防治职责,同时在治理过程中保障各部门信息共享,才能更好地开展污染防治工作。
5 结语
我们在对土壤与地下水进行污染防治时,应当对生态修复问题展开有效探讨,分析土壤与地下水污染防治之间的联系,充分利用他们之间所具有的协调性。此外,相关部门应当依据生态环境的实际状况和地下水污染防治的具体策略,实施具体方案,形成健全的地下水环境检测体系,在各项措施实际落实的过程中,制定科学的策略,科学规划不同部门的实际责任,加强对土壤和地下水污染的有效防治。