土壤污染防治及修复措施
2023-12-19李荣荣
李荣荣
(广州市从化区农业环境与植物保护站,广东 广州 510925)
土壤污染影响粮食安全进而危害人体健康,是一个复杂的链条,不容小觑。目前我国土壤污染的状况严峻,原因有农药化肥的过度使用,工业污水的随意排放,生活垃圾的处理不当等,这些问题相互影响,使得土壤污染问题日趋严重。在土壤污染程度不断提升、土壤污染物含量、种类不断增多的背景下,土壤环境污染问题引起相关单位工作人员与群众的高度关注。广东省打好污染防治攻坚战三年行动计划(2018—2020年)中,开展土壤污染状况详查、实施农用地分类管理、严格建设用地准入管理是广东开展土壤污染防治3项主要工作。从化区在2016—2017年开展的土壤重金属污染普查工作基础上,完成600多个监测点位土壤和农产品的采样检测,2018—2019年开展土壤污染状况详查工作,完成500多个监测点采样检测,摸清全区土壤污染状况底数,为下一步制定受污染耕地修复措施提供依据。
1 土壤污染防治及修复的难点
1.1 土壤污染防治存在难度大、周期长的特性
土壤污染防治需采取长期性的手段,且在治理过程中也会受到污染种类、污染范围、地区特性的影响,存在着不同的防治难度,造成土壤环境防治难度大、周期长的主要原因如下:一是土壤污染问题具有隐蔽性特征,不会在污染初期显示出污染反应,会在长期遭受污染或污染的中后期展示出污染特征,这也意味着土壤污染防治工作存在着一定的滞后性。二是土壤污染问题不会在短时间内对群众的生活环境、身体状况带来直接的负面影响,部分地区的相关单位常会忽视土壤污染问题。三是土壤污染不仅需要应用有效的预防措施,还需要通过治理、修复等方式转变土壤特性,在这一过程中需投入大量的资金成本,通过应用先进技术优化土壤环境[1]。
1.2 缺少完善的土壤污染防治及修复体系
土壤污染问题在许多工业城市、农业城市中都非常突出,但部分地区为了快速发展经济,在土壤环境修复方面投入的资金成本与人力成本较少,影响了土壤污染防治及修复的实际效果,同时,相关部门没有针对土壤污染防治及修复工作建立完善的体系,没有针对土壤污染治理及修复状况设定统一的验收标准,工作人员在开展工作的过程中缺少可参考的规范、制度,这也造成了不同区域防治及修复工作开展质量不同的现状。另外,土壤污染防治及修复中预防也是不可忽视的一个环节,在缺少规范的状况下,许多企业在发展过程中也会存在排污不符合标准的状况,群众在日常生活中也会出现无意间造成土壤污染的生活行为,增大了土壤污染防治及修复工作难度。
2 土壤污染防治措施
2.1 加大生态保护的宣传力度
通过宣传生态保护相关知识,增强群众的环境保护意识,规范自身生活行为,有效减少土壤污染现象,做好土壤污染的预防工作。
2.1.1 应用多样化的媒体渠道宣传生态保护观念
在制作与“生态保护、土壤污染预防”相关话题的公益广告时,可以运用当下的流行元素增添广告的亮点,提升广告的宣传效果。相关单位还可积极应用各式各样的新媒体平台宣传土壤污染预防办法与土壤环境破坏行为带来的恶劣后果,通过短视频、图文等多样化的形式让群众建立危机意识与环保意识,引导群众树立环保观念,在日常生活及工作行为中避免污染土壤。
2.1.2 定期对工业、农业企业进行宣传教育
工业与农业行业的发展存在着许多污染土壤的隐患,相关单位可以通过宣传、教育,为所有从事工农行业的人员构建环保意识,引导其在日常工作开展过程中有意识地规避土壤污染行为,促进工农行业的可持续化发展。
2.1.3 加大对自然景区、景点的保护宣传
目前,我国的旅游业发展态势良好,越来越多的群众选择参观自然景区、旅游景点来放松心情,在旅游参观的过程中,部分游客的不良行为会造成严重的土壤污染问题,需通过在景区、景点设置宣传牌、监控设备的方式,让游客意识到自身行为的错误性,通过有效的监督与警示增强群众的自我约束与生态保护意识,避免个人不良行为影响土壤环境[2]。
2.2 做好土壤污染调查
通过有效的土壤污染调查能够提高相关单位对地区内土壤污染程度、污染类别、污染范围的了解,为后续的治理工作及修复工作开展提供信息基础,使方案的设定更加科学、合理。在开展土壤污染防治工作的过程中,工作人员需了解土壤的基础状况,判断后续治理行为的有效性,了解技术应用、措施应用对土壤的改善状况,为其他土壤治理工作的开展提供信息参考。目前,很多地区没有针对土壤污染状况进行实际调查,依旧应用大数据库中的老旧信息,但在实际土壤防治及修复工作中,大数据库的信息也存在滞后性,基础信息的错误会造成土壤污染防治方案不合理、不适用的状况。因此,相关单位工作人员在开展土壤污染防治工作前,须通过取样、检测、勘查等方式确认区域内的土壤状况,及时更新土壤信息,以便相关部门制定针对性强、有效的防治策略,优化土壤污染防治效果。
2.3 制定科学的土壤污染防治计划
制定计划能使土壤污染防治工作有序开展。不同地区的经济发展状况不同,对不同行业的重视程度也具有差异性,在制定土壤污染防治计划的时候需要考虑到地区发展的差异性,比如:针对农业发展较好的城市,需要更加重视农业发展过程中造成的土壤污染问题,制定针对农业发展的污染控制计划。
2.3.1 减少农业生产行为造成的土壤污染现象
一方面,相关单位需对大型农田的灌溉用水进行严格的检测,通过水质检测与信息登记有效避免有害物质大范围渗进土壤中。如从化区每年开展农田排灌水监测工作,采集水样和底泥样品检测,对查找、控制和治理农业面源污染,防治土壤和农产品污染有指导意义。另一方面,根据农作物的实际需求合理设定农药、化肥的使用量,尽可能减少化学农药的大量使用,并结合田间指导和种植技术培训班等,加强对种植户、基层农技人员的宣传培训,增强农户减量意识。农民在采购化肥和农药的过程中应选择正规的厂商,适量使用残留率低的化肥与农药。
2.3.2 采取有效的自然环境保护措施
对于土壤污染防治工作来说,预防是不可忽视的一个环节,因此,相关单位的土壤污染防治人员应针对自然环境保护制定计划,通过植树造林、保护水流等方式有效净化土壤中的细菌、病毒,合理控制土壤污染现象,优化土壤环境。
2.3.3 对农产品生产进行监督与指导
在实施治理区域竖立安全利用标识牌,组织开展土壤治理工作(产品投入时间一般为水稻返青正常生长后的分蘖期),对农产品超标生产区实施土壤改良剂钝化技术、优化施肥技术、叶面阻隔技术、水分管理技术等,确保受污染耕地安全利用措施到位率达标,对农产品超标地块连续两年种植相同水稻品种,指导种植户调整来年种植结构,并在水稻插秧前基施土壤调理剂。
2.4 深入研究土壤污染防治及修复技术
技术的应用是土壤污染防治及修复工作开展过程中的必经之路。目前,我国部分地区的土壤污染防治工作应用的都是引进技术,在国内部分地区存在着不适用、应用价值不高的问题,相关单位的技术研发团队需对技术进行适应化的升级,也需针对国内污染状况进行技术的研发,当土壤污染防治工作能够应用先进、有效的技术开展时,有利于提升防治效果。目前,我国很多科研团队对土壤防治技术的研究依旧停留在试验阶段,并且研究重点也更加倾向于土壤重金属污染状况,对土壤有机物污染的研究较少。不同的科研团队需要根据自身的能力及优势选择合适的研究方向,针对不同的污染类型与程度进行技术研究,拓展技术研究的涉及面,提升技术研究与应用的针对性,以便在面对重金属污染、放射性污染、有机物污染等不同的土壤污染状况时运用适宜的技术开展防治工作。
3 土壤污染修复措施
2021-2022年为深入贯彻落实国务院《土壤污染防治行动计划》,巩固土壤污染防治攻坚成果,根据《广东省2021年土壤污染防治工作方案》等文件精神,上级下达从化区的受污染耕地安全利用与治理修复项目任务面积400多hm2。结合本地区实际情况,区级农业农村部门组织全面开展受污染耕地安全利用和风险管控等相关工作,对受污染耕地进行种植结构调查和耕地土壤农产品协同监测,采集农产品样品、土壤样品检测。经检测,采集的土壤样品中不达标样品数超过一半,农产品样品中主要是水稻样品镉超标,开展土壤修复工作刻不容缓,相关单位根据农产品和土壤检测结果,对超标点位涉及的地块进一步制定符合实际情况的修复方案。
3.1 工程措施修复
工程措施修复是指以固定的方式进行土壤污染修复,这些方法已在部分区域中得到了实际应用,并且展示出了良好的修复效果。工程措施包括物理、化学原理支持的土壤修复办法,更多的是以物理手段为主,但其中也会应用到部分生物、化学原理。常见的工程措施包括换土法、翻土法、清洗法、隔离法、热处理法,以下对这几种常见的工程措施修复方式进行简要分析。
3.1.1 换土法
换土法及对污染区域的土壤进行更换,用洁净的土壤替换污染的土壤,这一方式只适用于极小面积土壤污染严重的状况,一般在小面积土壤中蕴含放射性污染物时才会应用到。
3.1.2 翻土法
这一方式是将受到污染的表层土壤翻入深层,通过反复翻拨土壤,实现对污染物的稀释,适用于土层深厚的区域,并且要求污染物不能为重金属、放射性物质。
3.1.3 清洗法
清洗法是由工作人员应用稀盐酸、清水、EDTA等溶液冲洗污染区域,利用化学反应原理将污染物与溶液形成稳定的沉淀物或络合物,再将污染物清除。根据有效的实验数据显示,应用EDTA溶液清洗土壤可以减少50%的土壤铬含量,在第2次清洗时能够将铬含量控制在原有含量的20%以内;一般应用于受到重金属污染的土壤。
3.2 生物修复方式
生物修复是以生物原理为基础,科学应用植物、动物、微生物构建生态循环系统,对土壤污染物进行吸收或降解,实现对土壤污染的修复,生物修复方式具有无害化特征,能够使污染区域更快地构建正常的生态系统。
3.2.1 植物修复
部分植物能够吸收土壤中的污染物,比如:香蒲植物能够吸收锌、铅;羊齿类植物能够吸收铬;萤草科九节本属植物能够吸收镍。在部分工业制造园区周围,可以通过栽培野生植物的方式净化土壤中的重金属,实现工业废水、废弃物对土壤污染的修复。
3.2.2 动物修复
在动物修复工作中应用到的动物包括蚯蚓及部分鼠类,通过吸收来降解土壤中的污染物,可在土壤污染程度不高的区域投放动物,实现对土壤污染的修复。
3.2.3 微生物修复
微生物降解是生物修复方式中最常应用的生物原理,微生物可以通过自身生存的新陈代谢反应来降解土壤中的污染物,转变土壤环境。一般微生物修复方式与植物修复方式会同步应用,通过构建生态系统达到“1+1”>2的应用效果。
3.3 应用改良剂修复
改良剂修复应用到的是化学原理,改良剂本身就作为化学物质存在,通过化学反应将污染物沉淀剔除或转化,对土壤环境进行改善。
3.3.1 沉淀修复
这一修复方式是通过投入改良剂,在改良剂与土壤污染物进行化学反应的过程中,将污染物转化为固态物质,实现土壤污染物的剔除。重金属污染土壤常运用沉淀修复方式,通过重金属与石灰性物质的化学反应,将游离重金属分子转化为固态沉淀物。
3.3.2 钝化修复
钝化修复并不能一次性将土壤修复至无污染状态,是通过化学反应,将能够溶解、污染程度高的物质转换成难以溶解、污染程度低的物质,钝化修复中应用到的钝化剂包括磷酸盐、膨润土、腐植酸、秸秆碳、有机堆肥等。
3.3.3 拮抗修复
离子间的拮抗作用能够转化离子属性,降低污染物的毒性。比如:钙离子能够缓解重金属的污染毒性,在修复重金属污染土壤时可用碳酸钙、硫酸钙作为改良剂。
4 结语
我国土壤污染问题是影响生态平衡的重要问题,改善土壤现状是所有群众都需要深入思考的问题,相关部门要针对自身地区内的土壤状况制定科学、合理的治理方案,通过清晰的职责划分与工作安排,让土壤防治及修复工作落到实处。为了保障土壤污染防治及修复的实际效果,需积极引入、开发新兴技术,优化土壤防治及修复效果。此外,还需重视土壤污染的提前预防,通过制度建设、体系完善让预防工作能够落到实处,加强生态保护相关知识的宣传,提高群众的综合素养,减少企业经营与群众日常生活中土壤污染问题的发生,优化生态环境。