简述农村土壤污染的发生机制与治理策略
2023-08-04史清妍
史清妍
(白银市生态环境局,甘肃 白银 730900)
随着我国社会经济的快速发展,农村居民的生产生活方式也在不断改变,生产方式逐渐由传统农业向现代农业转变。这种转变在一定程度上提高了土地的产出率、资源利用率及农业生产率,但同时也出现了一系列的环境问题。土壤污染导致农作物产量下降,危害人类健康,甚至发生人畜共患病的现象。近年来,农村地区土壤污染问题越发严重,对当地居民的生活造成了严重影响。因此,从不同角度对农村土壤污染进行深入分析,对促进农村环境保护及农业的可持续发展具有重要意义。
1 农村土壤污染的特点
1.1 累积性
污染物通过大气、水体和土壤等介质进入土地后,会在一定的时间内存在,而且随着时间的推移,污染物在土壤中的浓度逐渐升高,当环境介质中的污染物达到一定浓度时,就形成了土壤污染[1]。
1.2 隐蔽性
土壤污染的形成一般具有隐蔽性,这是由于土壤污染的形成并不一定都是人为因素造成的,可能是自然因素造成的。因此,如果不能及时发现土壤污染,就会错过治理的最佳时机。
1.3 难逆转性
因为在土壤污染形成的初期,由于污染物浓度较低,不易被发现和检测,土壤污染后一般很难逆转,即使是经过一段时间的修复,想要恢复到正常状态也是非常困难的。
1.4 不均匀性
在土壤污染过程中,污染物可能会被土壤吸收,也可能会进入地下水,并随地下水、地表水和空气向外扩散。因此,土壤污染具有不均匀性,在不同地区,污染程度也不相同,土壤污染的分布也不均匀。
2 农村土壤污染的发生机制
2.1 农业生产中化肥、农药使用不当引发的土壤污染
我国农村地区大多以种植为主,农民在农作物种植过程中,通常会使用化肥对农作物进行施肥。但在使用化肥的过程中,会使大量化肥进入到土壤中,在自然条件下,这些化肥会通过雨水和灌溉水等方式流入到附近的水体中,而这些水体又会经过河流最终流入到海洋中。我国大部分地区在农业生产过程中,通常会对农作物喷洒农药以防治病虫害,在此过程中也会产生大量的农药残留物。此外,在一些地区还存在着大量农药包装物以及农药喷洒器具等废弃物,这些废弃物如果得不到及时处理,就会导致其进入土壤中,引起土壤污染。
2.2 废水排放引起的污染土壤
2.2.1 不合理的农业灌溉和生活污水排放
在农村,由于农业生产的复杂性和特殊性,农民在对农作物进行灌溉时往往会选择使用化肥农药等,极易对土壤造成污染。此外,农民在生产生活中所产生的生活污水也会对土壤造成污染。有研究表明,当污水中含有的化学成分超过一定量时,就会对土壤造成污染。而且,不同的污水成分会对土壤造成不同程度的污染,如含有重金属元素的生活污水、工业废水等会使土壤受到重金属污染,而含有农药和化肥的污水则会使土壤受到农药和化肥的污染。由于我国农村地区经济发展水平相对较低,基础设施建设较为滞后,再加上农村地区普遍缺乏对农业灌溉和生活污水排放进行科学管理的意识和能力,从而导致了我国农村地区土壤污染问题日益严重。
2.2.2 工业废水处理不当
在工业生产中,很多企业会将工业废水直接排放到地表或地下,这样就会导致土壤中的重金属含量逐渐增加,长期积累就会对土壤造成严重污染。当前,我国有很多污染严重的工业企业都存在着废水处理不当的情况,如电镀、印染等。所以相关部门必须要加强对这类企业的监管,加并大处罚力度,促使这类企业改善废水处理技术和工艺,将废水循环利用起来,以降低对环境的污染,同时也要加大对这些企业的监管力度。此外,我国要加大对农业生产过程中化肥和农药使用情况的监管力度,因为部分地区因为化肥和农药使用过量而导致土壤板结和土壤质量下降等问题频发,甚至还会导致农作物无法正常生长。
2.3 固体污染物的污染
从当前我国农村的发展情况看,农业生产主要是以农药、化肥等为主,而且在农作物生长过程中也会施用一些农药和化肥,因而产生了大量的固体污染物[2-3]。与此同时,在农作物收割之后,也会产生大量的秸秆等固体废弃物,这些固体污染物对土壤环境造成了极大的破坏。例如,在农作物收割之后会产生大量的秸秆等垃圾,而这些垃圾中包含大量的重金属和有机物等物质,如果不进行有效地处理就会在土壤中累积。此外,随着我国农村经济的不断发展,农村生活垃圾和生活污水等也在逐渐增多,这些污染物会随着农业生产进入到土壤中,从而使土壤环境质量下降。
2.4 重金属元素引起的污染
重金属元素是指在自然条件下能够与其他元素结合形成化合物,但在人为因素的影响下能够形成不同形态的重金属,其中包括汞、铅、镉等。随着工业生产规模的不断扩大,重金属元素也得到了相应的发展。而土壤中的重金属元素多为无机化合物,通过大气沉降、灌溉和废水等方式进入土壤中,因而造成了农村土壤污染。因此,在治理农村土壤污染时,相关工作人员必须要高度重视重金属元素引起的污染问题,并采取有效措施予以应对。首先要加强对土壤中重金属元素的检测工作,明确土壤中重金属元素的含量是否超标;其次要加强对农药和化肥等的有效监管,确保其符合相关标准;最后要加大对农业废弃物的回收力度,确保其能够被有效利用。
3 农村土壤污染的治理方法
3.1 物理还原法
物理还原法主要是通过在污染土壤中施加电力、电场、磁场等,使其发生相应的化学反应,从而使土壤中的污染物得以转化。其中,电场还原法主要是通过施加电场与土壤中的污染物发生氧化还原反应,从而使污染物得到降解。通常情况下,电可以通过高压或脉冲电压等进行施加。同时,电场也可以通过改变土壤环境中的离子平衡或电荷分布等方式,促使污染物发生相应的迁移与转化。但需要注意的是,该方法通常应用于重金属污染土壤中。另外,也可以利用强磁场进行污染土壤的分离。最后,还可以通过对土壤施加机械力进行处理,从而使土壤中的污染物得到进一步降解或分解。
3.2 化学法
化学法是一种成本低、操作简单的方法,应用较为广泛。在处理污染土壤时,利用化学法可将污染物进行转化,使其转变成无害物质。具体包括:还原法、固化/稳定化法、微生物氧化法等[4]。还原法是指利用重金属的还原性,通过氧化反应使重金属转化为无毒或毒性较低的物质;氧化还原法是指利用可氧化或可还原的物质,经化学反应将污染物转化为无毒或毒性较小的物质;固化/稳定化法是指利用一些可与土壤结合的材料,将污染物固化,防止其进一步进入土壤。除此之外,还可以采用具体的化学焚烧、清洗、光化学降解等方法对土壤中的有机污染物进行处理。各种治理方法及应用优势详见表1。
表1 土壤有机污染化学治理方法及应用优势
3.3 微生物法
土壤中的微生物对污染土壤的修复具有重要作用,在降解污染物和提高土壤肥力方面具有较高的效率。因此,可以通过向土壤中加入微生物,提升土壤肥力。目前,常见的微生物主要有放线菌、真菌和细菌等。其中,细菌能在一定条件下分解有机物,而放线菌能分泌多种抗生素、抗菌素等,这些物质能杀死土壤中的有害细菌和真菌。此外,真菌也具有很强的分解能力,能将污染物转化为腐殖质或二氧化碳等物质。目前,已有很多微生物能够有效降解重金属。如从富集重金属的植物中分离到一种具有降解金属能力的细菌;从富集砷的植物中分离出一种具有降解砷的细菌等。当然,这些微生物对土壤污染治理的效率还有待进一步提高。
3.4 植被修复法
通过在土壤上种植植被,可以有效降低土壤中有害物质的浓度,进而改善土壤环境。在这一过程中,需要对土壤进行合理设计,确保植物和土壤之间能够形成良好的生态平衡。此外,还可以通过在污染的土壤上种植植被,提升生态环境质量,这是因为一方面植被的根系能够吸收、吸附土壤中的有害物质;另一方面植被本身也具有净化土壤的作用。比如,在种植黑麦草的过程中,可以在黑麦草中添加一定量的微量元素和肥料等。此外,还可以通过种植其他种类的植被来改善土壤环境。比如,种植三叶草等可以有效提升土壤中有害物质的浓度;种植杨树、柳树等可以起到净化土壤的作用。
4 农村土壤污染的管理对策
4.1 加强对土壤环境保护和治理的宣传
农村土壤污染问题的产生,除了受到自然因素的影响之外,还受到人们生产生活方式等的影响。因此,必须要加大对土壤环境保护和治理的宣传力度,不断提升人们的环保意识,有效减少土壤污染问题的产生。一是要做好宣传教育工作,让农民意识到土壤环境保护和治理的重要性,也可以通过开展农业生产技术培训等方式来提升农民的环保意识。比如可以通过召开会议、发放宣传单、播放宣传片等方式进行宣传;二是要加大对环境保护法律法规以及政策等的宣传力度,使农民了解到在生产生活中应该如何去做;三是要通过新媒体等方式,向农民介绍土壤污染的危害性以及治理土壤污染的重要意义[5]。同时,相关部门要做好监督工作,对不配合土壤污染治理工作的农民进行惩罚和教育,以有效促进土壤环境保护工作的顺利开展。
4.2 加强土壤环境管理
4.2.1 明确并严格遵守我国土壤环境保护规范
对于土壤污染问题,我国法律法规明确规定了国家对农业用地的保护,这一规定对于提高农民的环保意识具有至关重要的作用。在具体实施过程中,相关人员必须要严格遵守国家环保法规,以法律法规为依据,加强对农村土壤污染的监督管理。对于农业用地,政府部门需要制定相关政策,鼓励农民选择绿色生产模式和技术,以减少农业生产对土壤环境的污染。对于污染严重的地区,要进行集中整治;对于一些污染情况比较严重的地区,政府部门需要组织开展专项整治活动,进一步做好我国土壤的环境保护工作。
4.2.2 严格管理土壤污染防治专项基金的使用
在农村土壤污染防治工作中,国家和政府应该给予充分的支持,其中专项基金就是一种重要的支持方式。在新时期,为了加强对农村土壤污染防治工作的重视,国家应对专项基金进行合理利用。政府部门应充分发挥其主导作用,积极引导企业和个人参与到农村土壤污染防治工作中,通过采取财政拨款的方式,为农村土壤污染防治工作提供充足的资金支持。同时,相关部门也应该加大对农村土壤污染防治专项基金使用情况的监督管理力度,将专项基金使用情况纳入到各地区政府环境保护的考核中,在此基础上,还应该对土壤污染防治工作的效果进行严格考核,促使各地政府进一步提升对农村土壤污染防治工作的重视程度。
4.2.3 完善土壤污染治理监督问责机制
政府相关部门要加强对农村土壤污染治理工作的监督检查,积极组织开展执法检查活动,加大对农村土壤污染治理工作的监督力度,严厉打击污染土壤的违法行为[6]。同时,还应加大对违法行为的处罚力度,提高其违法成本,促使其不敢以身试法。此外,相关部门还应建立和完善农村土壤污染治理监督问责机制,定期开展专项整治行动,对违法违规企业进行严肃处理。例如可以通过媒体曝光、公众举报等形式强化农村土壤污染治理的监督力度。对于严重污染土壤环境的企业,要加大其违法成本和处罚力度,并将其列入重点监管对象名单,从而促使其提高自身的环保意识和守法意识,切实维护农村生态环境安全。
4.2.4 加强各部门的联动
在农村土壤污染治理过程中,需要加强各个部门之间的联动,为农村土壤污染治理工作的顺利开展提供有力的支持。在土壤污染治理过程中,农业部门与环保部门需要进行有效配合,农业部门需要严格把控农药和化肥等的使用情况,而环保部门则需要对其进行监督和检查。此外,在农村土壤污染治理过程中,还需要加强各个部门之间的协调,明确各部门的职责和义务。同时,还应建立起相应的管理制度和考核标准,以便更好地督促各部门开展好土壤污染治理工作。
4.3 大力推广绿色农业模式,改进土壤污染监管技术
为了更好地减少土壤环境污染,首先,在农业生产中,要大力推广生态农业和绿色农业模式,积极借鉴国内外先进的绿色农业技术,如高效节水灌溉技术、测土配方施肥技术等,以最大限度地发挥土地资源的利用价值[7]。其次,要积极改进土壤污染监管技术,建立健全土壤环境质量监测网络,并将土壤污染监测数据与全国土地利用数据、全国生态保护红线等相结合,以实现对土壤环境污染情况的实时监控与预警。最后,要积极推广低污染、低排放的农作物种植方式和肥料使用方式,尽可能地减少农药化肥等的使用量,并对已有的环境污染和生态破坏现象进行有效整治和修复,从而不断降低土壤环境中有害物质的含量。
4.4 做好土壤环境保护和治理的评估工作
在对农村土壤环境进行保护和治理之前,应该深入了解农村的实际情况,并结合当地的发展规划以及自然条件等因素,科学编制规划,以便更好地指导今后的工作,提升土壤环境保护和治理的效果。
合理布局土地,合理规划布局农业用地,并根据土壤环境质量状况,合理确定农业用地的规模和范围,并且针对不同类型的土地资源进行分类管理,确定其用途和开发利用方向,从而更好地提高农业用地的利用率及经济效益。
5 结语
总之,为了更好地保护农村地区的生态环境质量,实现可持续发展战略目标,相关部门必须采取积极有效的措施治理农村土壤污染。在农村土壤污染治理过程中,应根据实际情况,采取相应的治理策略。对于土壤污染问题较严重的地区,应加强管理和监督,并制定针对性的防治措施,从而有效提升农村土壤的环境质量。生态环境保护是一项长期而艰巨的任务,农村地区需要积极转变生产方式、生活方式、土地利用方式等,以实现农村地区经济与生态环境保护的协调发展。