重金屬污染及其治理范文
時(shí)間:2023-12-15 17:56:05
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篇1
[關(guān)鍵詞]植物修復(fù)技術(shù);重金屬污染;研究進(jìn)展;應(yīng)用前景
中圖分類號(hào):TH833 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)29-0151-01
引言:工業(yè)廢水排放、礦石資源開采、金屬冶煉生產(chǎn)等生產(chǎn)活動(dòng)都會(huì)引發(fā)土壤重金屬污染,鑒于重金屬污染所造成的嚴(yán)重危害和惡劣的社會(huì)影響,世界各國都開始采取不同的手段進(jìn)行重金屬污染治理。植物修復(fù)技術(shù)就是其中一種低成本、綠色環(huán)保的重金屬治理措施。文章首先概述了植物修復(fù)技術(shù)的治理機(jī)制,隨后對(duì)其實(shí)際應(yīng)用過程中的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了辯證分析,最后對(duì)植物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用前景進(jìn)行了總結(jié)展望。
一、植物修復(fù)技術(shù)治理土壤重金屬污染的現(xiàn)狀分析
土壤重金屬污染已經(jīng)成為工業(yè)國家面臨的主要生態(tài)問題之一,但是由于重金屬污染具有成因形式復(fù)雜、后期治理困難等特點(diǎn),因此采用何種治理手段,成為世界各國研究的重點(diǎn)。早期的土壤重金屬污染治理主要以化學(xué)方法和物理方法為主,雖然也能夠取得一定的效果,但是治理成本較高,不適用于大面積的推廣和應(yīng)用。
20世紀(jì)80年代,生物科技技術(shù)取得了突破性發(fā)展,尤其是轉(zhuǎn)基因技術(shù)和基因移植技術(shù)的發(fā)展,為培養(yǎng)高耐受性和高聚集性的轉(zhuǎn)基因植物提供了技術(shù)支持。在1987年,意大利科研專家將受銅誘發(fā)的基因移植到植物體內(nèi),并成功在高銅離子濃度的土壤中培育出新植物。在2003年,美國科學(xué)家利用真菌誘導(dǎo)抗鎘基因,并將抗鎘基因轉(zhuǎn)殖到紅楓中,同樣在受鎘污染的土壤中培育出紅楓幼苗。我國自1999年開始著手研究植物修復(fù)技術(shù),并成果研制出砷超富集植物,在兩廣地區(qū)和云南得到了推廣應(yīng)用。
二、植物修復(fù)技術(shù)治理重金屬污染的機(jī)制研究
1、植物轉(zhuǎn)化
部分植物在生長過程中,會(huì)分泌出特殊的化合物(比如植物激素、各種功能的酶),這些化合物能夠?qū)χ参镏苓呁寥乐械闹亟饘匐x子起到聚合、降解作用,從而降低重金屬離子的危害。除此之外,還有一部分植物利用自身的新陳代謝功能,也能夠吸收土壤中的部分重金屬離子。從這一點(diǎn)來看,植物轉(zhuǎn)化的基本原理是通過降解作用,將土壤中的重金屬離子進(jìn)行轉(zhuǎn)移。因此,植物轉(zhuǎn)化只能降解那些疏水性較好的重金屬離子,例如農(nóng)藥、化肥、化學(xué)試劑等,而對(duì)于工業(yè)重金屬離子,則不能通過植物轉(zhuǎn)化形式進(jìn)行治理。
2、植物穩(wěn)定
重金屬污染之所以危害性強(qiáng),很大一部分原因是因?yàn)橹亟饘匐x子在自然狀態(tài)下難以被降解或轉(zhuǎn)化,進(jìn)而通過食物鏈富集、傳遞,最終進(jìn)入人體。植物穩(wěn)定原理就是將土壤中游離的重金屬離子進(jìn)行吸收和固定,從而避免了重金屬離子的轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散。例如,有研究表明印度芥菜能夠吸收土壤中的六價(jià)鉻離子,并將其還原為低毒性的三價(jià)鉻離子,從而消除了重金屬污染。
3、植物揮發(fā)
許多重金屬污染元素的毒性,隨著其化學(xué)狀態(tài)的改變也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,例如鋼鐵冶煉過程中會(huì)產(chǎn)生大量的硫化鎳、氧化鎳,這些氣體具有較高的毒性,并且極易引發(fā)鼻腔癌、肺癌等病癥,對(duì)工程工作的身體健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。而氫氧化鎳則以固體形式存在,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,且不含有毒性。對(duì)于受到鎳污染的土壤來說,如果能將高毒性的鎳離子轉(zhuǎn)化為固體氧化鎳,就達(dá)到了污染防治的目的。在高濃度的鎳離子培養(yǎng)基中培養(yǎng)的耐鎳度細(xì)菌、病毒,并利用這些細(xì)菌、病毒感染擬南芥,從而使擬南芥的耐鎳度性大大提高。
4、植物輔助修復(fù)
通過植物的吸收促進(jìn)某些重金屬轉(zhuǎn)移為可揮發(fā)態(tài),揮發(fā)出土壤和植物表面,達(dá)到治理土壤重金屬污染的目的。有些元素如Se、As和Hg通過甲基化揮發(fā),大大減輕土壤的重金屬污染。這一方法只適用于揮發(fā)性污染物,植物揮發(fā)要求被轉(zhuǎn)化后的物質(zhì)毒性要小于轉(zhuǎn)化前的污染物質(zhì),以減輕環(huán)境害。由于這一方法只適用于揮發(fā)性污染物,應(yīng)用范圍很小,并且將污染物轉(zhuǎn)移到大氣和異地土壤中對(duì)人類和生物又一定的風(fēng)險(xiǎn),因此,它的應(yīng)用將受到限制。
三、植物修橢衛(wèi)磽寥樂亟鶚粑廴鏡撓湃鋇
1、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
植物修復(fù)治理與傳統(tǒng)的化學(xué)、物理治理方法相比,其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在三方面:第一是整體經(jīng)濟(jì)成本低。不可否認(rèn),植物修復(fù)治理在前期基因誘導(dǎo)、耐受細(xì)菌培養(yǎng)以及基因轉(zhuǎn)殖方面的工作需要花費(fèi)較多資金,但是一旦取得科研成果,后期只需要進(jìn)行簡單的植物栽培即可,屬于“一勞永逸”式的重金屬治理手段。而傳統(tǒng)治理措施則需要不斷的投入資金、設(shè)備和人力,從長遠(yuǎn)來看,植物修復(fù)治理的成本較低。第二是適用性較廣。早期的植物修復(fù)技術(shù)只能針對(duì)單一的重金屬元素進(jìn)行治理,但是隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的成熟發(fā)展,目前已經(jīng)研究出兩種甚至是多種耐受細(xì)菌融合的植物,可以根據(jù)受污染土壤重金屬成分的不同,進(jìn)行廣泛推廣。第三是不會(huì)對(duì)土壤造成二次污染。以化學(xué)方式治理重金屬污染土壤,其根本原理是利用化學(xué)反應(yīng),降低重金屬毒性。但是反應(yīng)后的重金屬元素仍然殘留在土壤中,很容易產(chǎn)生二次污染。植物修復(fù)技術(shù)則能夠避免此類問題。
2、應(yīng)用不足
從耐受植物的定向培養(yǎng),到試驗(yàn)種植、觀察效果,再到最后的全面推廣應(yīng)用,這一過程短則需要一兩年,長則需要數(shù)年或十幾年,治理周期較長。除此之外,由于各地區(qū)氣候條件、地質(zhì)狀況以及水文特點(diǎn)存在較大差異,因此一些耐受性植物可能不適用當(dāng)?shù)丨h(huán)境,不能正常生長,也就難以發(fā)揮重金屬污染治理的效果。
四、植物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用前景
1、植物修復(fù)技術(shù)在治理土壤重金屬污染中的地位
經(jīng)過近幾年的技術(shù)發(fā)展,我國在治理土壤重金屬污染方面取得了顯著成果,其中試點(diǎn)應(yīng)用效果良好且應(yīng)用范圍較廣的有生物炭吸附技術(shù)、叢枝菌根真菌(AMF)富集技術(shù)、黃青霉菌F1浸出技術(shù)等。這些新型技術(shù)手段都是利用生物、化學(xué)、物理等方面的相關(guān)知識(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤重金屬污染的治理。但是與植物修復(fù)技術(shù)相比,這些新型治理手段往往具有適用面窄(例如AMF只能富集Cd、Pb、Zn等重金屬元素)、治理成本高、推廣度不夠等劣勢(shì),因此植物修復(fù)技術(shù)仍然是現(xiàn)階段治理重金屬污染土壤的主要手段。
2、植物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用前景
我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)一直沿用“先發(fā)展,后治理”的模式,但是在經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的背后,各種污染問題也集中出現(xiàn)。土壤重金屬污染在我國東北、華北、東南等地均有出現(xiàn),植物修復(fù)技術(shù)以其成本低、適用廣等優(yōu)勢(shì)成為重金屬污染治理的首選技術(shù)。在“十三五”規(guī)劃中,國家表明了治理重金屬污染的決心,這也為植物修復(fù)技術(shù)的研發(fā)和優(yōu)化提供了必要保障。因此,植物修復(fù)技術(shù)未來發(fā)展?jié)摿薮?,?yīng)用前景良好。
結(jié)語
植物修復(fù)技術(shù)治理土壤重金屬污染是一種可行性較高的辦法,但是由于受污染土壤中常常含有多種重金屬離子,因此要想取得較好的修復(fù)效果,還必須不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。經(jīng)過近二十年的發(fā)展,國內(nèi)初步建立起了超級(jí)累植物資源數(shù)據(jù)庫,對(duì)于重金屬污染土壤的綜合治理能力也有了進(jìn)一步提升。需要注意的是,土壤重金屬污染的治理,一方面是要運(yùn)用植物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行事后治理,另一方面則是要盡量減少重金屬污染物的排放,實(shí)現(xiàn)事前防控。
參考文獻(xiàn)
[1] 曹學(xué)江,陳同斌.土壤重金屬污染研究回顧與展望――基于Webofscience數(shù)據(jù)庫的文獻(xiàn)計(jì)量分析[J].自然資源學(xué)報(bào),2013(07):164-165.
篇2
關(guān)鍵詞:湛江開發(fā)區(qū) 重金屬治理 污染現(xiàn)狀 治理對(duì)策
中圖分類號(hào):G250 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)05(a)-0244-01
隨著湛江鋼鐵基地和中科煉化項(xiàng)目的建設(shè),湛江經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)步入重化工業(yè)加速發(fā)展時(shí)期,涉重金屬行業(yè)將迅猛增長,重金屬作為一種持久性污染物越來越多被關(guān)注和重視,制定湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染治理對(duì)策迫在眉睫。
1 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染現(xiàn)狀、特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)
1.1 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染的現(xiàn)狀
重金屬污染主要來源于工業(yè)污染,工業(yè)污染大多通過廢渣、廢氣、廢水排入環(huán)境。根據(jù)湛江開發(fā)區(qū)2012年的環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知,開發(fā)區(qū)產(chǎn)生重金屬的行業(yè)主要來自于重金屬冶煉、汽車零部件及配件制造和手工具制造行業(yè),產(chǎn)生的重金屬主要為鉻、鉛、鋅,2012年六價(jià)鉻的產(chǎn)生量為0.59噸,而其他重金屬的濃度低于監(jiān)測(cè)限值,不納入環(huán)境統(tǒng)計(jì),產(chǎn)生的重金屬全部交由有處理資質(zhì)的單位處理[1]。
1.2 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)
重金屬污染是指由重金屬及其化合物引起的環(huán)境污染[2]。重金屬污染較難治理,這與它的特性分不開。重金屬污染物屬于持久性污染物,具有長期性、累積性、隱蔽性、潛伏性等特點(diǎn),無法從環(huán)境中徹底消除,只能改變其存在的位置或存在的狀態(tài)[3]。重金屬在其危害環(huán)境方面的特點(diǎn)是:微量濃度即可產(chǎn)生毒性,在微生物作用會(huì)轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的有機(jī)金屬化合物,可被生物富集,通過食物鏈進(jìn)入人體,造成慢性中毒。
雖然湛江開發(fā)區(qū)重金屬的污染現(xiàn)狀不是很嚴(yán)重,但是隨著湛江開發(fā)區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,隨著湛江市鋼鐵、石化、造紙等基地建設(shè),湛江開發(fā)區(qū)將構(gòu)建以鋼鐵工業(yè)為核心的先進(jìn)制造業(yè)和以石油煉化為基礎(chǔ)的石油化工產(chǎn)業(yè)。鋼鐵工業(yè)是資源密集型產(chǎn)業(yè),向前延伸是礦山和其他輔助材料的采選業(yè),向后延伸是金屬深加工、裝備制造與檢修等產(chǎn)業(yè)。圍繞湛江鋼鐵基地的建設(shè),開發(fā)區(qū)將發(fā)展機(jī)械裝備制造業(yè)、船舶制造業(yè)、包裝產(chǎn)業(yè)、汽車制造業(yè)。湛江開發(fā)區(qū)資源開發(fā)和加工的力度相對(duì)還會(huì)加大,在有限的環(huán)境容量條件限定下,重金屬排放將不可避免地增加,重金屬污染壓力有增無減。
2 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染治理面臨的困境
2.1 沒有完善的重金屬污染治理防治體系
湛江開發(fā)區(qū)污染防控基礎(chǔ)工作薄弱,缺乏重金屬污染防治技術(shù)管理嵌入環(huán)境管理和形成常態(tài)化管理的機(jī)制,相關(guān)技術(shù)評(píng)估體系建設(shè)滯后,缺少量化的技術(shù)評(píng)估檢測(cè)平臺(tái);缺少“產(chǎn)生-加工-應(yīng)用-回收”全過程的重金屬污染綜合防治技術(shù)管理體系,缺乏健全的重金屬污染源數(shù)據(jù)庫。
2.2 重金屬治理技術(shù)落后
在重金屬污染治理方面,最大的瓶頸在于技術(shù)。在重金屬廢氣治理、重金屬污染土壤修復(fù)、含重金屬廢物綜合利用等方面,都缺乏經(jīng)濟(jì)適用的技術(shù),在協(xié)同減排方面的技術(shù)也非常缺乏。重金屬治理方法現(xiàn)在包括工程治理、生物治理、化學(xué)治理及農(nóng)業(yè)治理方法。工程治理效果徹底、穩(wěn)定,但實(shí)施復(fù)雜、治理費(fèi)用高、易引起土壤肥力下降;生物治理實(shí)施簡便、投資少,對(duì)環(huán)境破壞小,但是治理效果不理想;化學(xué)方法治理效果和費(fèi)用都適中,但容易再度活化;農(nóng)業(yè)治理方法易操作、費(fèi)用低,但是周期長、效果不顯著。
2.3 重金屬監(jiān)測(cè)水平滯后,無法為環(huán)境決策和執(zhí)法提供可靠的技術(shù)支持
重金屬污染監(jiān)測(cè)需求特殊,湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染監(jiān)測(cè)技術(shù)裝備面臨諸多問題:在線監(jiān)測(cè)技術(shù)裝備門類不齊,實(shí)時(shí)連續(xù)感知手段缺少;現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)技術(shù)裝備落后,應(yīng)急工作被動(dòng);技術(shù)手段單一、應(yīng)用成套化程度低,不符合綜合防治需求。
3 重金屬治理的對(duì)策
湛江開發(fā)區(qū)重金屬治理要遵循源頭預(yù)防、過程阻斷、末端治理的全過程、綜合防控理念,建立起完善的重金屬防治體系。
3.1 強(qiáng)化湛江開發(fā)區(qū)重金屬規(guī)劃目標(biāo)和任務(wù),加強(qiáng)區(qū)域規(guī)劃環(huán)評(píng),嚴(yán)格執(zhí)行區(qū)域環(huán)境準(zhǔn)入政策
認(rèn)真規(guī)劃,把好源頭,規(guī)劃轄區(qū)重點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施和重金屬相關(guān)行業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量變化,按照“一區(qū)一策”、“一廠一策”的原則,進(jìn)一步明確轄區(qū)內(nèi)重金屬污染重點(diǎn)區(qū)域的防控任務(wù)和防控要求,分解落實(shí)本轄區(qū)的控制目標(biāo)和重點(diǎn)項(xiàng)目。
嚴(yán)格準(zhǔn)入,嚴(yán)格控制重金屬采選和冶煉項(xiàng)目。積極引導(dǎo)涉重金屬入園入?yún)^(qū),集中治污,實(shí)現(xiàn)減污增效。湛江市屬于非重點(diǎn)防控區(qū)域,必須嚴(yán)格控制新建、擴(kuò)建增加區(qū)域重金屬污染物排放的項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)區(qū)域重金屬污染物排放總量比2007年排放量的零增長。
3.2 完善重金屬排放標(biāo)準(zhǔn),確定重金屬排放基數(shù),建立健全重金屬污染源數(shù)據(jù)庫,為重金屬污染治理提供科學(xué)依據(jù)
要繼續(xù)健全政策體系,完善重金屬排放標(biāo)準(zhǔn),補(bǔ)充重金屬污染對(duì)人體健康影響的判定,包括環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中重金屬的指標(biāo)和限值。
進(jìn)一步摸清重金屬污染底數(shù),明確轄區(qū)重金屬排放基數(shù)。其中廢水重金屬排放量應(yīng)以2007年污染普查數(shù)據(jù)為基準(zhǔn),廢氣中重金屬污染物排放量應(yīng)以環(huán)境統(tǒng)計(jì)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、排查調(diào)查等相關(guān)資料為基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)算。湛江市屬重金屬防控非重點(diǎn)區(qū)域,要求以2007年重金屬排放量為基數(shù),增產(chǎn)不增污,各年度重金屬排放量都要控制在2007年的排放總量內(nèi)。
3.3 建立清潔生產(chǎn)全過程控制思路,強(qiáng)制推進(jìn)重金屬污染企業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)
清潔生產(chǎn)是重金屬治理最直接、最有效的方法。湛江開發(fā)區(qū)以節(jié)能減排為核心,以污染預(yù)防為重點(diǎn),以提升科技水平為切入點(diǎn),以工藝清潔化,設(shè)備密封化、運(yùn)行自動(dòng)化、計(jì)量精準(zhǔn)化為突破口,大力推廣應(yīng)用《國家重點(diǎn)行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)導(dǎo)向目錄》中相關(guān)的清潔生產(chǎn)技術(shù),提高資源利用率。
要抓好重點(diǎn)企業(yè)清潔生產(chǎn)審核,將涉及鉛、鋅、銅、鉻、鎘和汞等重金屬行業(yè)作為開展清潔生產(chǎn)審核的重點(diǎn),把“節(jié)能、降耗、減污、增效”的清潔生產(chǎn)理念貫穿于企業(yè)的各個(gè)服務(wù)、管理環(huán)節(jié);注重全過程控制和必要的末端處理,建立“產(chǎn)生-加工-應(yīng)用-回收”全過程的重金屬污染綜合防治技術(shù)管理體系,實(shí)現(xiàn)“工藝、環(huán)保一體化”,通過技術(shù)改造減少含重金屬原材料的應(yīng)用,減少生產(chǎn)工藝過程中的重金屬副產(chǎn)物或污染物產(chǎn)生和排放,從而減輕重金屬污染對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境的危害。
4 結(jié)語
總之,湛江開發(fā)區(qū)應(yīng)該做好重金屬污染防治工作,有效控制重金屬污染,嚴(yán)格執(zhí)行污染防治設(shè)施環(huán)?!叭瑫r(shí)”制度,全面排查轄區(qū)涉重企業(yè),實(shí)現(xiàn)重金屬治理區(qū)域化、社會(huì)化。
參考文獻(xiàn)
篇3
【關(guān)鍵詞】化工行業(yè);水體及土壤污染;重金屬污染
隨著化學(xué)工業(yè)的飛速發(fā)展,人們對(duì)金屬礦產(chǎn)品的需求也呈現(xiàn)日益增長的趨勢(shì)。小到餐廳廚房的炊具以及珠寶首飾,大到核工業(yè)的核能物質(zhì)。而由金屬污染引發(fā)的環(huán)境問題日趨嚴(yán)重,其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中水體及土壤的破壞基本上難以修復(fù),并且人為的改造和維護(hù)也很難進(jìn)行。尤其是前段時(shí)間的“牛奶河”事件再一次為我們敲響了環(huán)境保護(hù)的警鐘以及讓我們清楚地看到化工行業(yè)引起的水體及土壤重金屬污染的現(xiàn)狀和不爭的事實(shí)。
一、重金屬污染的種類及來源
所謂重金屬污染,是指由重金屬及其化合物引起的環(huán)境污染。尤其是由化工行業(yè)引起的水體及土壤重金屬污染具有永久性以及明顯的累積效應(yīng)。如下圖為重金屬在水體及土壤中的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理[1]。
1.1 水重金屬污染
重金屬在水體中積累到一定的限度就會(huì)對(duì)水體-水生植物-水生動(dòng)物系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重危害,并可能通過食物鏈直接或間接地影響到人類的自身健康[2]。對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生污染的重金屬主要有Cd、Pb、As、Hg、Cr和Co等。其中以Hg的毒性最大,Cd次之。此外,As由于其毒性可將其歸為重金屬污染。
1.2 土壤重金屬污染
土壤重金屬污染是指由于人類活動(dòng)將重金屬帶入到土壤中,致使土壤中重金屬含量明顯高于背景含量、并可能造成現(xiàn)存的或潛在的土壤質(zhì)量退化、生態(tài)與環(huán)境惡化的現(xiàn)象[1]。污染土壤的重金屬包括生物毒性顯著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As,以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。
1.3 重金屬污染的來源
重金屬的污染主要來源化學(xué)工業(yè)污染,污染源主要有冶煉、化工、電鍍、電子、制革等行業(yè)排放的“三廢”等以及民用固體廢棄物不合理填埋堆放和大量化肥、農(nóng)藥的施用,使得各種重金屬污染物以單質(zhì)或離子形態(tài)進(jìn)入水體、土壤以及人體[2]。
二、重金屬污染的防治措施
2.1水體重金屬污染的防治對(duì)策
2.1.1 控制水體重金屬污染源
控制重金屬污染源,預(yù)防水體的污染。一方面要加強(qiáng)水資源的管理力度;另一方面要嚴(yán)格控制各種污水的排放源頭以及監(jiān)督、管理和控制有關(guān)工業(yè)部門和改革其生產(chǎn)工藝[3]。
2.1.2 水體重金屬污染的工程治理
目前常用的治理水體重金屬污染的工程工程措施主要有三類,即物理處理法、化學(xué)處理法及生物處理法[3]。
2.1.2.1 物理和化學(xué)方法
物理和化學(xué)方法屬于傳統(tǒng)處理重金屬污染水體的的措施,包括沉淀法、螯合樹脂法、高分子捕集劑法、天然沸石吸附法、膜技術(shù)、活性炭吸附工藝以及離子交換法等[4]。物理和化學(xué)方法具有凈化效率高、周期較短等優(yōu)點(diǎn);但存在選擇性小、流程長、操作麻煩以及處理費(fèi)用高等缺點(diǎn)。
2.1.2.2 生物處理法
生物處理法相對(duì)常規(guī)水處理法有投資小、成本低以及工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。國外,Groudeva等[5](2001) 對(duì)用生物修復(fù)水體的重金屬污染作了最新的綜述??傊?,水體有害重金屬的生物修復(fù)技術(shù)有著廣泛、低廉的原材料及很好的前景。
2.2 土壤重金屬污染的防治對(duì)策
土壤受重金屬污染后,蓄積在土壤中的有害重金屬能遷移到水、空氣和植物中難以消除[6]。因此,土壤受重金屬污染應(yīng)以“預(yù)防為主”。
2.2.1 綜合防護(hù)措施
控制和消除土壤的重金屬污染源,同時(shí)采取消除土壤中的重金屬污染物或控制重金屬污染物遷移轉(zhuǎn)化的措施,使其不能進(jìn)入食物鏈[6]。
2.2.2 生物防治
土壤污染物質(zhì)可通過生物降解或植物吸收而凈化土壤。如羊齒鐵角蕨植物對(duì)土壤中Cd的吸收率可達(dá)10%,多年可使土壤Cd含量降低50% [7]。
2.2.3 施加抑制劑
土壤施加某種抑制劑,可改變重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化,減少作物吸收,如使用石灰可增加土壤PH,使Cu、Zn、Hg、Cd等金屬或氫氧化物沉淀。研究表明,施用石灰后稻米含Cd量可降低30%[6]。
三、結(jié)論
隨著水體及土壤重金屬污染的日益嚴(yán)重化以及重金屬污染物進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后造成難以修復(fù)的危害,其正越來越為人們所了解和重視。目前重金屬污染的治理方法以物理化學(xué)方法為主,生物修復(fù)技術(shù)作為經(jīng)濟(jì)、高效和環(huán)保的治理技術(shù)在治理和防治重金屬污染方面將發(fā)揮更大作用。新型高效的水體及土壤重金屬污染防治措施有待優(yōu)化及創(chuàng)新。
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篇4
關(guān)鍵詞:重金屬污染;河道疏浚;污染危害
中圖分類號(hào):X324 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1前言
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,我們國家的科技水平越來越高,工業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展也越來越快,但是工業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展而帶來的環(huán)境污染也越來越嚴(yán)重,其中就有重金屬污染。重金屬污染不僅破壞自然環(huán)境、危害生命,還使河道淤堵,給航運(yùn)帶來不良影響。而且重金屬很難降解,難以降解的重金屬,還會(huì)加深重金屬的污染程度,從而使重金屬的污染不斷加劇。重金屬可以通過水和土壤、大氣,進(jìn)入生命體,使生命體的一些蛋白質(zhì)失去活性,讓生命體中毒,從而導(dǎo)致生命體的病變甚至死亡[1]。同時(shí)重金屬還會(huì)對(duì)河道產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響,使河道的疏浚工作難以展開,因此,無論從哪一方面講,重金屬污染的治理都十分重要。
2治理水體中重金屬污染的方法
由于本文的主題是討論重金屬污染對(duì)河道的影響,所以文章著重分析水體中的重金屬污染的治理方法。
從總體上看,治理水體中重金屬污染的方法,通常有三個(gè)基本思路:一是,徹底清除水體中的重金屬,讓水體完全沒有重金屬或者只含有極少量的重金屬,但這種思路的實(shí)施通常需要在一定條件下進(jìn)行,即不是任何水體都能夠采取這種思路進(jìn)行重金屬污染的治理;二是,盡量降低水體中的重金屬含量,或者降低水體中重金屬的擴(kuò)散能力,這種治理思路,實(shí)施時(shí)受到的條件限制相對(duì)較少,所以其可行性相對(duì)較高;三是,研究高效的重金屬降解技術(shù),通過植物、動(dòng)物、細(xì)菌的正常生物活動(dòng),對(duì)重金屬進(jìn)行環(huán)保的降解,讓重金屬的含量大幅降低,這種治理思路,是最具環(huán)保性的,因此也最被推崇。根據(jù)這三種思路,可以研究出具體的治理方法,而通常采用的具體治理方法就主要有以下兩種。
2.1綜合化學(xué)和物理的治理方法
對(duì)水體中的重金屬的治理可以通過物理方法和化學(xué)方法來實(shí)現(xiàn)。用來治理水體重金屬的物理和化學(xué)方法通常就有:離子交換法、明礬沉降發(fā)、化學(xué)沉淀法、電解法、分子篩選法、萃取法等。這些方法各具優(yōu)點(diǎn),都可以將大部分重金屬從水體中清除,是十分高效的治理重金屬污染的方法,而且在具體實(shí)施時(shí),技術(shù)難度較小,條件限制較少,通用性較強(qiáng)。但是由于這些方法普遍能耗較高,在具體實(shí)施時(shí)成本過高,需要的工作人員和設(shè)備較多,最關(guān)鍵的是這種治理方法容易對(duì)水體產(chǎn)生二次污染,比如化學(xué)沉淀法,因此物理、化學(xué)方法,不是最理想的重金屬治理方法。
2.2生物治理方法
利用生物技術(shù)對(duì)重金屬進(jìn)行治理,是一種最新的治理重金屬污染的方法。該種方法利用植物、動(dòng)物、細(xì)菌的正常生物活動(dòng),吸收、轉(zhuǎn)化水體中的重金屬[2]。由于生物材料造價(jià)較低而且來源廣泛,因此生物治理方法在具體實(shí)施時(shí)沒有較大困難,得到業(yè)界廣泛支持,也具有比較成熟的技術(shù);同時(shí)由于其完全采用生物材料進(jìn)行重金屬污染的治理,對(duì)環(huán)境完全無污染,更不會(huì)產(chǎn)生二次污染,所以這種治理方法受到業(yè)界青睞,水體重金屬污染治理領(lǐng)域擁有極大發(fā)展?jié)摿Α?/p>
3河道的疏浚方法及應(yīng)用
由于要維持河流的生態(tài)平衡,和河道的正常運(yùn)行,也需要保持一定厚度的泥沙,所以河水中的泥沙較多。同時(shí),由于重金屬污染,河水中的重金屬經(jīng)過一系列化學(xué)、物理作用,就會(huì)吸附魚類尸體、營養(yǎng)物,形成淤泥;同時(shí)這些淤泥成為河流的內(nèi)污染源,進(jìn)一步吸附河道中的泥沙,使河道形成較多的淤泥,讓河道無法暢通,不僅影響河道的航運(yùn)和沿河兩岸的漁業(yè),還會(huì)使河流的生態(tài)環(huán)境遭受嚴(yán)重破壞[3]。因此,在治理河道的重金屬基礎(chǔ)上,還要對(duì)河道進(jìn)行疏浚,采取有效措施,保障河流的生態(tài)平衡。
因此研究河道疏浚的具體方法就十分重要,在實(shí)際疏浚中通常采用以下疏浚方法。
3.1挖河疏浚法及應(yīng)用
這種方法,不需要抽干河道中的流水,而主要通過挖泥船挖出河道的淤泥,來疏浚河道,使河道暢通。使用這種疏浚方法,挖出的淤泥含水量較大,淤泥的清除不夠徹底,從而作業(yè)精度較低;而且,無法準(zhǔn)確找到污染源頭,所以這種疏浚方法的效率較低;同時(shí),目前疏浚作業(yè)普遍使用的挖泥船,還容易對(duì)河道造成二次污染,即治理河道污染的同時(shí)又污染了河道,形成一定的惡性循環(huán);因此挖河疏浚的可行性較低。同時(shí),挖泥船的疏浚成本很低,幾乎任何單位都有能力配備,而且挖泥船不受環(huán)境限制,可以隨時(shí)開展疏浚工作,所以挖河疏浚更適合于經(jīng)濟(jì)實(shí)力較弱并且河道不能停流的地方。比如為了有效改善黃河潼關(guān)淤積抬升問題,降低由于潼關(guān)高程的抬升對(duì)渭河下游防洪與黃河小北干流造成的一些不利影響,充分發(fā)揮其三門峽水庫綜合效益,在1996年和1997年的時(shí)候,在三門峽庫區(qū)潼關(guān)河段實(shí)施了挖河疏浚方法,并取得了一定的效果,但是由于其清淤規(guī)模比較小,作業(yè)河段比較有限,同時(shí)其所采用的沖淤清淤機(jī)械不是很完善,不能將將河道中的淤泥清除干凈[4]。
隨著科技的迅速發(fā)展,如今挖泥船已逐漸有一定技術(shù)改良,在挖泥船上配備了先進(jìn)儀器、設(shè)備,使挖泥船的作業(yè)精度有一定提高;對(duì)其挖掘部件也做了較大改進(jìn),使挖泥過程淤泥的擴(kuò)散得到有效控制,減少了挖泥船的二次污染。
3.2抽水疏浚法及應(yīng)用
這種方法,主要是利用抽水機(jī)將河道的水抽干,再用挖土機(jī)、刮泥機(jī)等疏浚設(shè)備清除河道的淤泥,使河道暢通。抽水疏浚法在清除河道淤泥時(shí),可以一次性清除河底的淤泥和河道兩旁的淤泥,而且,能找到重金屬污染的源頭,斷絕所有的污染源,從而達(dá)到“一勞永逸”的效果。
這種疏浚方法,可以準(zhǔn)確挖出淤泥,挖出的淤泥濃度較高,因此作業(yè)精度極高。但是這種疏浚方法的成本極高,使得疏浚工作開銷極大;同時(shí),抽水疏浚法在實(shí)際使用時(shí),由于這種方法需要將河道的水抽干,即河道必須停流,所以實(shí)施時(shí)有明顯限制。
4重金屬污染對(duì)河道疏浚的影響
通過對(duì)大多數(shù)受重金屬污染的河道進(jìn)行化學(xué)、物理分析時(shí)發(fā)現(xiàn),大部分河道的重金屬污染程度,遠(yuǎn)比沿河兩岸的土壤受到的污染程度低,相對(duì)來說,河道的重金屬污染不很嚴(yán)重。而且大部分受污染河道的各種重金屬含量,均低于用于農(nóng)田施肥污泥重金屬含量的最低標(biāo)準(zhǔn)。因此,就可以將河道疏浚的淤泥,用于農(nóng)田施肥,不僅將重金屬污染物清除,還將重金屬污染的不良影響變?yōu)橛袃r(jià)值的農(nóng)田肥料。
但是,也有一小部分河道受到嚴(yán)重的重金屬污染,這一部分河道的重金屬含量均高于用于農(nóng)田施肥污泥重金屬含量的最高標(biāo)準(zhǔn)。因此,不僅不能將其河道疏浚的淤泥用于農(nóng)田施肥,而且還要特別注意將河道疏浚的淤泥環(huán)保處理,使其不能破壞淤泥處理地的生態(tài)環(huán)境,降低其不良影響。
比如蘇州河作為黃浦江的主要支流,在引排水、灌溉以及通航等方面有著非常重要的作用,蘇州河是一種典型的平原河流,由于其河道蜿蜒曲折,其水流不是很暢,同時(shí)其流速也較為緩慢,再加上河道與支流沿岸的人口比較多,其工農(nóng)業(yè)比較發(fā)達(dá),所排放的各種污染物隨著河流懸浮物沉積于河道底部,長期下來成為了污染底泥,在這些污染物中,由于重金屬污染物不能降解,同時(shí)在一定條件下經(jīng)過螯合、吸附以及絡(luò)合等方式溶于水中,如果被生物體吸收以后,就可能隨著食物鏈逐漸地累積,其產(chǎn)生的危害將會(huì)非常大[5]。
通過大量的資料顯示,在蘇州和市郊段底,重金屬在不同河段的分布差異也比較大,但是其各元素的分布趨勢(shì)大致一樣。從蘇州河市郊段河道的底泥和沿岸的土壤比較情況來看,該河段總體上的重金屬污染還不是很嚴(yán)重,各重金屬不管是平均含量還是其峰值含量均比1984年原城鄉(xiāng)所頒布的關(guān)于《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》中農(nóng)田施用污泥最高的容許含量規(guī)定要低。同時(shí)由于該地區(qū)的土壤屬于偏堿性,且含有相應(yīng)的石灰性物質(zhì),在這種土壤環(huán)境下,可降低重金屬活動(dòng)性,對(duì)此,該河段疏浚出的這些底泥基本上均可就近用于農(nóng)田肥料。[6]此外,由于該河段底泥的重金屬分布不是很均勻,有些河段的重金屬含量遠(yuǎn)比沿岸土壤的背景值大,再加上該河段市郊的農(nóng)田是蔬菜地,其地下水位比較高,因此必須要特別注意金屬對(duì)于地下水源的影響以及對(duì)人體的危害等,針對(duì)這一問題,對(duì)于重金屬含量很高的河段,所疏浚出的底泥不能作為農(nóng)田的肥料,但可作為花卉用土或者進(jìn)行垃圾場(chǎng)的埋填。
5結(jié)束語
綜上所述,文章通過介紹重金屬污染的嚴(yán)重性,提出了關(guān)于治理水體重金屬的各種方式,并基于此提出了河道疏浚的的多種方式以及其具體的應(yīng)用。在實(shí)際河道疏浚過程中,可結(jié)合重金屬污染的具體情況,采取相應(yīng)的治理措施。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,在今后河道疏浚過程中,應(yīng)該加大對(duì)新技術(shù)和新方法的研究,對(duì)其技術(shù)進(jìn)行不斷地創(chuàng)新,同時(shí)還要加大環(huán)境保護(hù)重要性的宣傳,提高人們的環(huán)保意識(shí),這樣才能有效防止對(duì)河道的污染,推動(dòng)城市生態(tài)化的可持續(xù)發(fā)展。
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篇5
關(guān)鍵詞:土壤;重金屬污染;危害;防治
引言
由于人類活動(dòng)致使土壤中的微量金屬元素超過土壤環(huán)境質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)值或土壤背景值的上限值[1],導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降和土壤環(huán)境惡化,從而對(duì)人體健康、其他生物、水體噪聲危害的現(xiàn)象[2],稱之為土壤重金屬污染。2013年年底中國國土資源部副部長王世元在土地調(diào)查新聞會(huì)上指出,中國內(nèi)地中重度污染耕地大約為5000萬畝;宋偉等對(duì)全國138個(gè)典型區(qū)域土壤污染案例的分析表明,我國耕地土壤重金屬污染的比重占耕地總量的1/6左右[3-5],造成國家經(jīng)濟(jì)效益的損失達(dá)200億左右,可見我國土壤重金屬污染形勢(shì)并不樂觀。文章結(jié)合我國土壤污染的現(xiàn)狀,系統(tǒng)的提出防治措施,為今后土壤修復(fù)、治理等工作提供參考性建議。
1 我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀
1.1 土壤重金屬污染成因
土壤中的重金屬元素主要指的是汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)、砷(As)、銻(Sb)和鉍(Bi)這十種元素。影響土壤中重金屬元素含量發(fā)生變化的原因有兩個(gè):一方面是在自然環(huán)境的作用,成土母質(zhì)風(fēng)化過程中自然積累的含量(本底值),之后在風(fēng)、水等外力作用,經(jīng)過物理和化學(xué)過程而改變其含量;另一方面,也是影響最大的方面,就是人類活動(dòng),隨著工業(yè)化、城市化的發(fā)展,化學(xué)工業(yè)制造、金屬礦山開采、生活廢水排放、農(nóng)藥化肥不科學(xué)施用及污水灌溉等是重金屬污染的主要來源途徑。
1.2 土壤重金屬污染的特點(diǎn)
隱蔽性:土壤污染需要人為對(duì)土樣進(jìn)行采集,檢測(cè)并分析才能夠得出是否存在隱患;不可逆性:重金屬對(duì)土壤的污染基本上是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的過程,受污染的土壤可能需要花費(fèi)上百年的時(shí)間才能夠慢慢消除;長期性:將重金屬存于土壤中,往往是呈垂直遞減分布;難治理性:土壤污染需要通過物理、化學(xué)、生物等各種修復(fù)方法進(jìn)行綜合治理,才能達(dá)到比較好的治理效果。
1.3 土壤重金屬污染的危害
土壤中的重金屬雖然能夠被作物自身吸收,但這并不會(huì)影響到作物的生長和發(fā)育,但經(jīng)過食物鏈的富集作用,進(jìn)入人體對(duì)人體健康存在極大的威脅;我國本來土地利用資源緊張,加之現(xiàn)在又受污染,使原有的形勢(shì)更加緊迫,更威脅了子孫后代的生存;由于土壤污染具有長期性和不可逆轉(zhuǎn)性,嚴(yán)重危及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)水平的持續(xù)增長。
2 土壤重金屬污染的防治措施
要想對(duì)土壤重金屬污染得到有效的修復(fù),應(yīng)從兩個(gè)方面入手,一是預(yù)防,采取各種政策措施、制定法律法規(guī)切斷污染源;二是治理,面對(duì)已經(jīng)存在重金屬污染的土壤,采用科學(xué)友好環(huán)境的方法綜合治理。
2.1 土壤重金屬污染的預(yù)防措施
2.1.1 加大環(huán)境監(jiān)管和治理力度。首先政府部門應(yīng)該組織相關(guān)科研單位和技術(shù)人員篩選出有助于治理環(huán)境的修復(fù)技術(shù),選擇具有代表性的污染地進(jìn)行修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用,為治理更大范圍的重金屬污染區(qū)積累經(jīng)驗(yàn);其次監(jiān)督部門應(yīng)加大環(huán)境監(jiān)管力度,從污染源入手,杜絕重金屬對(duì)土壤產(chǎn)生污染,嚴(yán)格控制城市生產(chǎn)生活廢水直接進(jìn)入農(nóng)田,杜絕污水灌溉農(nóng)田;再者加強(qiáng)農(nóng)業(yè)環(huán)境的監(jiān)測(cè),尤其是土壤污水灌溉區(qū)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),充分了解土壤中金屬成分、含量的變化,做好預(yù)防工作。
2.1.2 倡導(dǎo)科學(xué)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的主體就是農(nóng)民,他們對(duì)一方土地進(jìn)行管理與規(guī)劃。政府部門應(yīng)該積極引導(dǎo)農(nóng)業(yè)管理者科學(xué)的管理農(nóng)藥、化肥及除草劑等農(nóng)用化學(xué)品。提倡有機(jī)化肥與無機(jī)化肥的并施,同時(shí)采取積極的預(yù)防措施,不僅能夠有效減小土壤污染,還能夠促使作物茁壯成長。大力發(fā)展低毒、高效、環(huán)境友好型的農(nóng)藥,嚴(yán)格控制農(nóng)藥的使用量、使用次數(shù)及使用時(shí)間,杜絕高殘留高重金屬農(nóng)藥的使用,因此發(fā)揮農(nóng)藥的積極作用。倡導(dǎo)地膜使用后,要積極及時(shí)的回收,防止其殘留對(duì)土壤造成進(jìn)一步的污染。
2.2 土壤重金屬污染的治理措施
2.2.1 土壤物理修復(fù)技術(shù)。土壤物理修復(fù)技術(shù)主要是根據(jù)土壤自身理化性質(zhì)及重金屬性質(zhì),通過物理方法治理土壤中的重金屬污染。最常見的方法,第一種就是客土、換土、深耕翻土,但是需要耗費(fèi)較大的人力、物力及財(cái)力,并沒有從根本實(shí)現(xiàn)重金屬污染的治理;第二種是電動(dòng)修復(fù)法,其利用電池原理,在電場(chǎng)作用下重金屬離子開始遷移,使重金屬離子富集到電極處在土壤表層就得以去除;第三種是固定/穩(wěn)定化修復(fù),常用來清除無機(jī)污染物質(zhì),使用成本低、設(shè)備易移動(dòng)、穩(wěn)定性強(qiáng),但是因?yàn)樵S多技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用可能會(huì)致使土壤污染面積增大。
2.2.2 土壤化學(xué)修復(fù)技術(shù)?;瘜W(xué)修復(fù)是將修復(fù)劑加入到污染物,其發(fā)生一定化學(xué)反應(yīng),實(shí)現(xiàn)土壤的毒性被去除或降低的效果?;瘜W(xué)修復(fù)法有很多如土壤淋法、原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)、溶劑浸提法等。土壤淋洗能夠用于大面積的輕質(zhì)土和砂質(zhì)土重金屬污染治理,但是對(duì)于滲透系數(shù)較低的效果不好,也會(huì)造成植物必需營養(yǎng)元素的缺失;原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)是利用化學(xué)氧化劑(雙氧水、高錳酸鉀等)與污染物發(fā)生氧化反應(yīng),迫使污染物濃度降低,但是其不利影響就是可能產(chǎn)生氣體,有毒副產(chǎn)物。
2.2.3 土壤生物修復(fù)技術(shù)。土壤生物修復(fù)技術(shù)是利用生物的生命代謝活動(dòng)減少土壤環(huán)境有毒有害物的濃度,治理過程中花費(fèi)成本較低、管理技術(shù)簡單。生物修復(fù)技術(shù)包括微生物修復(fù)、植物修復(fù)及動(dòng)物修復(fù)。近年來主要放在動(dòng)物修復(fù)的研究上,對(duì)土壤動(dòng)物蚯蚓進(jìn)行了相關(guān)研究[6],蚯蚓對(duì)重金屬有一定忍耐和富集能力,通過不斷吞食有機(jī)質(zhì)土壤,經(jīng)過其自身酶系統(tǒng)的作用,產(chǎn)生利于土壤環(huán)境的有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥,促進(jìn)了土壤重金屬形態(tài)的轉(zhuǎn)化,加速了土壤養(yǎng)分的循環(huán)。
2.2.4 農(nóng)業(yè)修復(fù)技術(shù)。農(nóng)業(yè)修復(fù)技術(shù)指的是改變耕作制度或利用農(nóng)藝措施調(diào)節(jié)重金屬對(duì)土壤的危害。改變耕作運(yùn)行模式需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況,選擇能夠抵抗土壤污染的作物或植被。利用合理的農(nóng)業(yè)措施進(jìn)行修復(fù),主要是通過合理的深耕措施及增施有機(jī)肥調(diào)節(jié)土壤的理化性質(zhì),從而調(diào)控污染物所處的污染環(huán)境。
3 結(jié)束語
土壤重金屬污染的防治是環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要任務(wù),是保障我國廣大人民群眾身體健康的根本,是促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的主要推力。采取科學(xué)有效的土壤污染防治措施,能夠有效改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,降低土壤環(huán)境的污染。在未來的環(huán)境監(jiān)測(cè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,政府和人民更應(yīng)該攜起手,愛護(hù)我們共有的生存土地,讓重金屬污染事件不再發(fā)生,遠(yuǎn)離人民群眾,實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型的生存環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
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篇6
關(guān)鍵詞:金屬礦山;土壤重金屬污染;現(xiàn)狀;修復(fù)措施
中圖分類號(hào): TD21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
礦產(chǎn)資源作為人們生產(chǎn)生活的基本,這種資源的開發(fā)利用為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)起到重要推動(dòng)力的同時(shí),也引發(fā)了比較嚴(yán)峻的環(huán)境問題。我國部分地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富,隨著現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展,越來越多的金屬礦山被開采,隨著礦山開采年份的延長,礦山周邊土壤環(huán)境中重金屬污染現(xiàn)象越來越嚴(yán)重,并逐漸為人們所關(guān)注,一旦土壤環(huán)境中的重金屬積累到一定程度就會(huì)引起土地退化、地表水和地下水污染,并通過植物進(jìn)入食物鏈被人或動(dòng)物攝取,危害人體健康。因此,有必要對(duì)這一問題進(jìn)行密切關(guān)注,并采取相應(yīng)的防治措施。
1、金屬礦山土壤重金屬污染和危害
1.1金屬礦山土壤重金屬污染的來源
金屬礦山周邊土壤中的重金屬, 除本身由于地球化學(xué)作用而可能造成背景值偏高外,其它則主要來源于金屬礦產(chǎn)開采、洗選、運(yùn)輸?shù)冗^程中廢氣、廢水的排放及固體廢物的堆放。露采或坑采的鉆孔、爆破和礦石裝載運(yùn)輸?shù)冗^程產(chǎn)生的粉塵和揚(yáng)塵中含有大量的重金屬, 經(jīng)過雨水的淋溶進(jìn)入周邊土壤;廢水主要包括礦坑水,選礦、冶煉廢水及尾礦池水等,廢水以酸性為主, 以含有大量重金屬及有毒、有害元素為特征。有色金屬工業(yè)固體廢棄物主要是指在開采過程中產(chǎn)生的剝離物和廢石, 以及在選礦過程中所排棄的尾礦,這些固體廢物若在露天堆放,容易迅速風(fēng)化,并通過降雨、酸化等作用向礦區(qū)周邊擴(kuò)散, 從而導(dǎo)致土壤重金屬污染。
1.2金屬礦山土壤重金屬污染的影響
土壤重金屬污染的影響主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn):首先,淋溶作用。是指在降水的淋溶作用土壤中的重金屬向下滲透到深層土壤或地下水層。其次,被人或動(dòng)物的吸入。由于受污染的土壤直接暴露在環(huán)境中,人或動(dòng)物就會(huì)通過土壤顆粒物等形式直接或間接地吸入到體內(nèi)。從而損壞人或動(dòng)物健康。最后,就是通過植物吸收利用進(jìn)入食物鏈,進(jìn)而對(duì)食物鏈上的生物產(chǎn)生毒害。
1.3金屬礦山土壤重金屬污染的特點(diǎn)
與其它污染形態(tài)有所不同的是, 金屬礦山含重金屬廢棄物種類繁多,并且土壤重金屬污染有其自身特點(diǎn),對(duì)環(huán)境的危害方式和污染程度都不一樣,主要表現(xiàn)為:第一點(diǎn),土壤重金屬污染往往要通過對(duì)土壤及農(nóng)作物樣品進(jìn)行監(jiān)測(cè)后才能確定,具有滯后性和隱蔽性。第二點(diǎn),重金屬在土壤中不容易遷移、擴(kuò)散和稀釋,很容易在土壤中不斷積累而超標(biāo),具有累積性。第三點(diǎn),重金屬污染的自然降解是非常困難的, 積累在土壤中的重金屬很難靠稀釋作用和自凈作用來消除,具有難治理性和不可逆性。
1.4金屬礦山土壤重金屬污染的危害
土壤被污染后,大部分污染物質(zhì)能較長時(shí)間存在于土壤環(huán)境中,難以消除,易被人們所忽視。土壤重金屬污染的主要危害包括:首先,影響植物生長。土壤中的重金屬通過雨水淋溶作用向下滲透, 不僅會(huì)導(dǎo)致地下水的污染,還會(huì)被金屬礦山周圍的植物吸收,影響植物的生長發(fā)育。其次,危害人體健康。受污染的土壤直接暴露在環(huán)境中,為人或動(dòng)物所吸收后,會(huì)嚴(yán)重危害人體健康。最后,降低土壤的生態(tài)功能。重金屬污染能明顯影響土壤的理化性質(zhì),進(jìn)而降低土壤微生物量和活性細(xì)菌量,減少土壤系統(tǒng)中的生物多樣性, 從而影響土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定。
2、金屬礦山土壤重金屬污染的治理途徑
2.1物理方法
物理修復(fù)是借助物理手段去除土壤中污染物的技術(shù)。分為熱力修復(fù)、蒸汽浸提修復(fù)等熱處理,及 電動(dòng)力學(xué)修復(fù)、壓裂修復(fù)、穩(wěn)定化修復(fù)、物理分離修復(fù)工程措施法。一般情況下,熱處理法主要針對(duì)汞污染,效果比較明顯,但工程量較大,耗能較多,且易使土壤有機(jī)質(zhì)和土壤水遭到破壞。而工程措施是利用外來重金屬多富集在土壤表層的特性,去除受污染的表層土壤后,將下層土壤耕作活化或用未被污染活性土壤覆蓋,從而將耕作層土壤中的重金屬濃度降至臨界濃度以下。
2.2物理化學(xué)方法
物理化學(xué)方法通常分為三種:一種是電動(dòng)修復(fù)法。這是一門新的經(jīng)濟(jì)型土壤修復(fù)技術(shù),在不攪動(dòng)土層的基礎(chǔ)上,在包含污染土壤的電解池兩側(cè)施加直流電壓形成電場(chǎng)梯度,土壤中的重金屬通過電遷移、電滲流或電泳的途徑被帶到位于電解池兩極的處理室中并通過進(jìn)一步的處理,從而實(shí)現(xiàn)污染土壤樣品的減污或清潔。一種是土壤淋洗法。是指利用有機(jī)或無機(jī)酸等淋洗液將土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移至液相中,再把富含重金屬的廢水進(jìn)一步回收處理。一種是玻璃化技術(shù)法。對(duì)某些特殊重金屬利用電極加熱將重金屬污染的土壤熔化,冷卻后形成比較穩(wěn)定的玻璃態(tài)物質(zhì)。
2.3化學(xué)方法
化學(xué)修復(fù)是利用加入到土壤中的化學(xué)修復(fù)劑石灰、 沸石、 鈣鎂磷肥等與污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),有效降低重金屬的水溶性、 擴(kuò)散性和生物有效性,促使土壤中的重金屬元素轉(zhuǎn)化為難溶物,從而使污染物被降解或毒性被去除或降低的修復(fù)技術(shù)。
2.4農(nóng)業(yè)方法
農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)是近幾年新興的修復(fù)技術(shù),是因地制宜地調(diào)整一些耕作管理制度,在重金屬污染土壤中種植不進(jìn)入食物鏈的植物,選擇能降低土壤重金屬污染的化肥,或增施能夠固定重金屬的有機(jī)肥等措施來降低土壤重金屬污染,從而改變土壤中重金屬的活性,降低其生物有效性,減少重金屬從土壤向作物的轉(zhuǎn)移,從而達(dá)到減輕其危害的目的。
2.5生物方法
污染土壤的生物修復(fù)分為植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)和動(dòng)物修復(fù)技術(shù)。植物修復(fù)技術(shù)是指利用自然生長或遺傳工程培育的植物及其共存微生物體系,清除污染物的一種環(huán)境治理技術(shù)。微生物修復(fù)技術(shù)是指利用土壤中某些微生物的生物活性對(duì)重金屬具有吸收、沉淀、氧化和還原等作用,把重金屬離子轉(zhuǎn)化為低毒產(chǎn)物,從而降低土壤中重金屬的毒性。動(dòng)物修復(fù)技術(shù)是指利用土壤中某些動(dòng)物能吸收重金屬的特性,在一定程度上降低污染土壤中重金屬含量。與其它治理重金屬污染的技術(shù)相比生物修復(fù)技術(shù)設(shè)施較簡便、投資較少、無二次污染,但是治理效率低。
3、今后的發(fā)展方向
在各種修復(fù)技術(shù)中,工程修復(fù)技術(shù)雖然效果好,但費(fèi)用昂貴,難以用于大規(guī)模污染土壤的改良,而且常常導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞、生物活性下降和土壤肥力退化。而農(nóng)業(yè)措施雖然周期長,但只適用于輕度污染的土壤。生物修復(fù)費(fèi)用低廉,而且能帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益,還具有一定的生態(tài)效益,是一種較為理想的方法,但也存在著對(duì)土壤肥力、氣候、水分、鹽度等自然和人為條件要求嚴(yán)格、對(duì)一種或兩種重金屬選擇性修復(fù)等問題。植物修復(fù)技術(shù)作為一種新興高效、綠色廉價(jià)的生物修復(fù)途徑,現(xiàn)已被科學(xué)界和政府部門認(rèn)可和選用,并逐步走向商業(yè)化。盡管存在上面這些難點(diǎn), 重金屬污染土壤的植物修復(fù)技術(shù)作為一種新興的環(huán)境友好型修復(fù)技術(shù),在今后環(huán)境污染治理中有望發(fā)揮不可替代的作用。
4、結(jié)語
近年來,我國金屬礦業(yè)迅速發(fā)展,所造成的重金屬污染日益加劇,而現(xiàn)有的重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)很多雖然很多,但都有其局限性,難以達(dá)到預(yù)期效果,因此,還需要將多種修復(fù)技術(shù)科學(xué)地結(jié)合起來綜合應(yīng)用,取長補(bǔ)短,才能達(dá)到更好的效果。
參考文獻(xiàn):
篇7
x[摘 要]我國涉重金屬產(chǎn)業(yè)多呈流域集中分布,導(dǎo)致重金屬污染防治已成為流域水污染治理的“短板”。雖然現(xiàn)有法律體系框架已初具規(guī)模,但流域重金屬的污染防治仍存在專門性立法空白、專項(xiàng)治理的法律長效機(jī)制缺乏和常規(guī)執(zhí)法機(jī)制不足等問題,在分析原因的基礎(chǔ)上,亟需我們健全法律體系,完善法律原則和規(guī)范法律機(jī)制。
[關(guān)鍵詞]重金屬污染;流域;法律應(yīng)對(duì)
人類文明發(fā)祥于流域,也成就了流域文明。然而不同流域的生產(chǎn)力布局或者經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,導(dǎo)致了流域不同的污染特征。就涉重金屬產(chǎn)業(yè)而言,國外方面,日本四大公害病中的三大事件與重金屬污染有關(guān),其中發(fā)生于流域范圍內(nèi)就有兩件,即富山縣神通川流域鎘污染事件和新潟縣阿賀野川流域的甲基汞污染事件。國內(nèi)方面,湖南以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為代表的各種礦區(qū)或資源型城市依湘江而建,導(dǎo)致了湘江流域成為全國重金屬污染的重災(zāi)區(qū),并爆發(fā)了辰溪砷中毒、雙峰鉻污染、瀏陽鎘污染等多起重特大重金屬污染事件;①珠三角、長三角等以高新產(chǎn)業(yè)為代表的it產(chǎn)業(yè)多呈流域分布,因大量生產(chǎn)印刷線路板的企業(yè)不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放,給當(dāng)?shù)睾恿?、土壤和近海造成了?yán)重重金屬污染。②不難看出,涉重金屬產(chǎn)業(yè)多呈流域集中分布,加之發(fā)展方式粗放、環(huán)保歷史欠賬,導(dǎo)致重金屬污染防治已成為流域水污染治理的“短板”,有關(guān)水污染防治的法律研究亟需應(yīng)對(duì)重金屬污染問題。
一、流域重金屬污染的法律監(jiān)管現(xiàn)狀
雖然國家層面有《水污染防治法》及其實(shí)施細(xì)則,地方有水污染防治條例,也出臺(tái)了《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》等與重金屬污染防治有關(guān)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),這似乎表明流域重金屬污染的法律體系框架已初步建立,但現(xiàn)狀不容樂觀。
(一)專門性立法空白
這集中體現(xiàn)在分散立法、附屬立法,專門性立法空白等方面,導(dǎo)致了流域重金屬污染防治工作難以對(duì)癥下藥,現(xiàn)實(shí)中諸多問題的解決無法可依。以現(xiàn)有法律尚未明確涉重金屬項(xiàng)目的審批權(quán)為例,因流域涉重金屬產(chǎn)業(yè)的投資額一般比較大,一些地方領(lǐng)導(dǎo)往往只注重項(xiàng)目的引進(jìn)和扶持企業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,而忽視重金屬環(huán)境污染的監(jiān)管及治理,導(dǎo)致污染事故屢次發(fā)生,已成為重金屬污染防治的最大軟肋。
(二)專項(xiàng)治理的法律長效機(jī)制缺乏
近年來,特別是《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》、《湘江流域重金屬污染治理實(shí)施方案》等重金屬污染專項(xiàng)治理工作的深入,重金屬汞、鉻、鎘、鉛和類金屬砷的污染物第一次被納入總量控制目標(biāo)。不難看出,重金屬污染的治理耗資巨大,監(jiān)管和資金投入將成為前述總量控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的最大障礙。這種“行政監(jiān)管+撥款”的治理模式,難以體現(xiàn)法律的長效機(jī)制。以我國流域重金屬污染防治史上重大進(jìn)步的《湘江流域重金屬污染治理實(shí)施方案》為例,湖南省設(shè)置了以省長為組長的重金屬污染和湘江流域水污染綜合防治委員會(huì),但其調(diào)整的時(shí)間只有五至十年,調(diào)整范圍涉及到湖南省內(nèi)湘江流域90%的范圍,尚有僅10%的流域范圍因在湖南省轄區(qū)之外而鞭長莫及。以淮河流域和太湖流域污染治理的沉重教訓(xùn)為例,投入巨大的專項(xiàng)執(zhí)法往往總體收效甚微,這迫使我們探討綜合考慮經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)保因素的長效法律設(shè)計(jì)問題。[1]值得注意的是,當(dāng)前環(huán)境健康事件高發(fā),并不是由于現(xiàn)在的環(huán)境事故大量增加,而是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,環(huán)境污染及由此帶來的破壞性后果開始顯現(xiàn);重金屬污染可能需要經(jīng)過幾年、十幾年甚至是幾十年的積累和遷移轉(zhuǎn)化才能最終顯現(xiàn)危害后果,當(dāng)前的問題是30年發(fā)展所形成的污染負(fù)荷不斷增長和積累的結(jié)果,一些因污染導(dǎo)致的疾病到了集中高發(fā)時(shí)期。[2]所以,流域重金屬污染防治的專項(xiàng)治理如何避免淮河流域和太湖流域的前車之鑒,遵循重金屬污染的客觀規(guī)律,其中建立健全法律調(diào)整的長效機(jī)制乃關(guān)鍵所在。
(三)常規(guī)執(zhí)法機(jī)制不足
三十多年來,我國已建立起比較完善的環(huán)境法律體系,但學(xué)界對(duì)其“無大錯(cuò)也無大用”頗有微詞,就流域重金屬污染的常規(guī)監(jiān)管而言,主要表現(xiàn)為:
一是溝通協(xié)調(diào)機(jī)制不足。眾所周知,溝通偏重于信息交流,協(xié)調(diào)則偏重于行為上的同步與和諧。以流域重金屬污染防治密切相關(guān)的環(huán)境健康為例,按照《國家環(huán)境與健康行動(dòng)計(jì)劃》的規(guī)定,衛(wèi)生部、原國家環(huán)保總局(現(xiàn)環(huán)保部)作為國家環(huán)境與健康工作的牽頭部門,雖然聯(lián)合制定了《衛(wèi)生部國家環(huán)??偩汁h(huán)境與健康工作協(xié)作機(jī)制》,但多為原則、抽象的規(guī)定,缺乏有效的溝通與協(xié)調(diào)。其應(yīng)對(duì)突發(fā)環(huán)境事件的管理只是在地方各級(jí)政府設(shè)置臨時(shí)機(jī)構(gòu),這種臨時(shí)性的方式也只能是一時(shí)的權(quán)益之計(jì)。③
二是執(zhí)法手段單一。目前仍以控制——命令型執(zhí)法方式為主,具有“從上而下”改造公眾的行政色彩,往往忽略行政相對(duì)人的積極參與,較少考慮環(huán)保經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)因素,容易導(dǎo)致矛盾的激化。雖然有關(guān)部門對(duì)此有所認(rèn)識(shí),也采取了一些補(bǔ)救措施,但終因缺乏為公眾、企業(yè)等利益相關(guān)者提供參與、交流和博弈的機(jī)會(huì),而表現(xiàn)為執(zhí)法與民眾的疏離。
三是損害救濟(jì)難。因流域地域廣闊、涉重金屬產(chǎn)業(yè)密集,大多情況下甚至連污染的責(zé)任主體都難明確。面對(duì)重大重金屬環(huán)境污染案件時(shí),一般只對(duì)污染企業(yè)進(jìn)行關(guān)停并轉(zhuǎn),而對(duì)民眾利益的維護(hù)難以考慮周全。就受害者的損害救濟(jì)而言,往往因地方保護(hù)主義、司法救濟(jì)不力、社會(huì)化救濟(jì)不完善,甚至?xí)?dǎo)致“企業(yè)污染——百姓受害——政府買單”等惡性循環(huán)。雖然暫時(shí)控制了“事端”、平息了“事態(tài)”,但“事未了”。[3]
二、原因分析
從某種意義而言,流域重金屬污染與其他環(huán)境污染問題在一定范圍內(nèi)存在歷史必然性,甚至“合理性”。在工業(yè)化道路不可避免和全球化已經(jīng)普遍延伸的情形下,后發(fā)國家要想做到獨(dú)立、自主發(fā)展而完全不受環(huán)境問題困擾幾乎是不可能的。沒有一定程度的發(fā)展(常常以一定程度的環(huán)境問題為代價(jià))積累經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件,環(huán)境法治也無從開展。[4]這種基于“代價(jià)經(jīng)濟(jì)”、“代價(jià)社會(huì)”的發(fā)展模式,[5]同樣導(dǎo)致了我國對(duì)流域重金屬污染的法律監(jiān)管起步晚、預(yù)防手段相對(duì)薄弱、救濟(jì)手段明顯不足、且?guī)в袕?qiáng)烈的應(yīng)急特點(diǎn),現(xiàn)仍處于初始與探索階段,故缺乏整體應(yīng)對(duì)性。
從宏觀角度分析,“環(huán)境上的利益只是國家所應(yīng)追求利益中的一環(huán)”,[6]任何環(huán)境思考都應(yīng)結(jié)合國情,顧及社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件、科學(xué)技術(shù)水平等基本問題,這也是“我國經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量還遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)‘解耦’、環(huán)保壓力仍然存在重大挑戰(zhàn)”的原因。[7]如果我們對(duì)此不認(rèn)識(shí),不及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),穩(wěn)妥地終結(jié)這種過度犧牲國家、社會(huì)和公民生存和發(fā)展的模式,勢(shì)必導(dǎo)致社會(huì)利益沖突加劇,我國環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)將難以為繼。
從微觀角度分析,流域重金屬污染問題還是政府、企業(yè)、公眾等多方利益相關(guān)者間互動(dòng)與博弈的過程。其中政府充當(dāng)管制者兼被監(jiān)督者,企業(yè)既是被管制者又是被監(jiān)督者,公眾等則為監(jiān)督者。但這些角色扮演需要得到法律和制度的保障才能持久。在政府對(duì)污染企業(yè)的管制中,我國“監(jiān)管者監(jiān)管之法”相對(duì)完備,問題癥結(jié)在于執(zhí)法不力。而執(zhí)法不力的重要原因之一在于有關(guān)部門沒有受到有力的社會(huì)監(jiān)督。而社會(huì)監(jiān)督不力的重要原因在于“監(jiān)管監(jiān)管者之法”缺失。[8]所以,公眾等利益相關(guān)者不管是對(duì)
企業(yè)監(jiān)督,還是對(duì)政府監(jiān)督都面臨法律保障不足的困境,其知情權(quán)、參與權(quán)、表達(dá)權(quán)和監(jiān)督權(quán)難以充分、有效地行使。因此,在某種程度上,我國流域重金屬污染之法律應(yīng)對(duì)不足,其根源還在于監(jiān)管失靈、企業(yè)行為失范和公眾參與失權(quán)。
三、建議與對(duì)策
(一)健全法律體系的對(duì)策
根據(jù)重金屬污染防治的法律現(xiàn)狀,立法部門亟需綜合評(píng)估現(xiàn)有法律、法規(guī)的實(shí)施效能,針對(duì)當(dāng)前流域重金屬污染所暴露出來的突出矛盾,集思廣益提出完善經(jīng)濟(jì)與社會(huì)、環(huán)境與健康等相關(guān)法律法規(guī)的總體方案,制定重金屬污染防治的行政法規(guī);或者在制定和修改流域管理(保護(hù))條例、水污染防治條例中完善重金屬污染防治的內(nèi)容,突出保障人體健康的可行性舉措。相對(duì)于法律的制定程序而言,行政法規(guī)的制定程序相對(duì)簡易、周期短,可以通過行政法規(guī)來對(duì)一些有爭議、欠成熟的監(jiān)管體制機(jī)制、管理基本制度進(jìn)行嘗試,待積累經(jīng)驗(yàn)后再制定法律。與此同時(shí),針對(duì)現(xiàn)有環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)與保障人體健康的目標(biāo)不匹配、不銜接等特點(diǎn),地方省級(jí)人民政府需要充分利用地方標(biāo)準(zhǔn)制定權(quán),因地制宜建立地方環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系,為地方流域性重金屬污染等環(huán)境問題尋求解決辦法。
(二)完善流域重金屬污染的法律原則
首先,采取統(tǒng)一管理。水污染防治應(yīng)當(dāng)尊重流域特性、采取統(tǒng)一立法的模式,進(jìn)一步完善統(tǒng)一的流域綜合控制體制和法律制度,是世界多國的成功經(jīng)驗(yàn),也是我國在經(jīng)歷了淮河流域、太湖流域污染之痛后應(yīng)當(dāng)吸取的教訓(xùn)。[9]流域重金屬污染控制屬于水污染控制的特殊形式,也需要統(tǒng)一管理。這既是對(duì)流域自然屬性的認(rèn)識(shí)與尊重,體現(xiàn)了監(jiān)管中生態(tài)觀念的提升,又能提高監(jiān)管效率和促進(jìn)信息充分交流,有利于重金屬污染的流域監(jiān)管決策效果內(nèi)部化,使各種監(jiān)管工具易于合理掌握與調(diào)度。
其次,堅(jiān)持風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防。在環(huán)境損害的不確定性被解決之前,可采取行動(dòng)能以較小的經(jīng)濟(jì)代價(jià)取得較高的環(huán)境效益。鑒于流域重金屬污染監(jiān)管特點(diǎn),政府、企業(yè)應(yīng)當(dāng)樹立風(fēng)險(xiǎn)意識(shí),廣泛動(dòng)員公眾參與,群防群控,從源頭上杜絕安全隱患的發(fā)生,從“各炒一盤菜”,走向“共辦一桌席”。此外,風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則還應(yīng)貫穿于重金屬污染的流域監(jiān)管全過程,以確保環(huán)境污染和破壞能控制在維持生態(tài)平衡、保護(hù)人體健康、積累社會(huì)物質(zhì)財(cái)富以及保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的限度之內(nèi)。
第三,解決問題要循序漸進(jìn)。重金屬污染后幾乎不易降解,要長期解決重金屬污染的健康風(fēng)險(xiǎn),必須對(duì)污染的河流和土地進(jìn)行治理,而修復(fù)被污染土地被證明在任何地方都非常困難。④對(duì)此,我們既要持之以恒地開展流域重金屬的防治工作,又要避免出現(xiàn)另一個(gè)極端,即提高流域涉重金屬產(chǎn)業(yè)的環(huán)境準(zhǔn)入和市場(chǎng)運(yùn)行門檻,采用硬著陸的形式徹底調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變發(fā)展模式,甚至推行零污染排放標(biāo)準(zhǔn),短期內(nèi)勢(shì)必會(huì)造成國內(nèi)失業(yè)問題和政府財(cái)政保障產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,也不利于我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、穩(wěn)定增長和社會(huì)的相對(duì)和諧、穩(wěn)定。所以,流域重金屬的防治工作需要循序漸進(jìn),切忌急功近利。
(三)規(guī)范法律機(jī)制的對(duì)策
首先,完善政府法律責(zé)任追究機(jī)制。政府對(duì)環(huán)境質(zhì)量負(fù)責(zé),既決定了政府的環(huán)保義務(wù),又賦予了政府管理、決策、協(xié)調(diào)和改善環(huán)境質(zhì)量的權(quán)力?,F(xiàn)實(shí)中因一些地方政府履行環(huán)保責(zé)任不到位,甚至不履行環(huán)保責(zé)任也是環(huán)境質(zhì)量惡化的根源。建議因地方環(huán)境質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或者環(huán)境監(jiān)管部門沒有實(shí)際履行自己的職責(zé)而造成流域重金屬污染的,可以“暫停該環(huán)境監(jiān)管部門的某項(xiàng)監(jiān)管職權(quán)”,直到環(huán)境質(zhì)量達(dá)標(biāo)為止;因本轄區(qū)環(huán)境質(zhì)量不達(dá)標(biāo),并經(jīng)“污染轉(zhuǎn)移”而造成鄰近轄區(qū)流域重金屬污染的,應(yīng)當(dāng)承擔(dān)“賠付補(bǔ)償責(zé)任”等。⑤
其次,規(guī)范企業(yè)經(jīng)營機(jī)制。企業(yè)追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也為社會(huì)積累了物質(zhì)利益財(cái)富,但因行為失范也會(huì)導(dǎo)致流域重金屬污染。所以,建立環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會(huì),更需要有效規(guī)制企業(yè)的經(jīng)營行為。一方面,建議完善企業(yè)環(huán)境法律責(zé)任。例如,企業(yè)有未經(jīng)批準(zhǔn)擅自拆除、閑置重金屬污染物處理設(shè)備,拒報(bào)或者謊報(bào)重金屬排放申報(bào)事項(xiàng)等違法行為的,應(yīng)依法加大處罰力度,以提高政府環(huán)境監(jiān)管效率。另一方面,“徒法不足以自行”,還需培育企業(yè)的社會(huì)責(zé)任。這不但需要企業(yè)樹立良好的環(huán)保意識(shí),主動(dòng)公開重金屬污染物排放情況等環(huán)境信息,而且更需要政府、公眾與企業(yè)之間結(jié)成一種互動(dòng)與制衡的關(guān)系。
再次,完善公眾參與機(jī)制。直到本世紀(jì)初期,隨著公眾環(huán)保意識(shí)日益提高,我們才認(rèn)識(shí)到社會(huì)團(tuán)體、行業(yè)組織、ngo、npo等多主體參與推動(dòng)環(huán)境政策的重要性。針對(duì)公眾參與“失權(quán)”的問題癥結(jié),完善公眾參與機(jī)制的關(guān)鍵在于從實(shí)體與程序上進(jìn)行法律賦權(quán)。
最后,完善損害救濟(jì)機(jī)制。根據(jù)環(huán)境侵害理論以及流域重金屬污染事件的特點(diǎn),國家應(yīng)當(dāng)建立訴訟機(jī)制和非訴訟機(jī)制在內(nèi)的多元化的環(huán)境糾紛解決機(jī)制,著力解決環(huán)境侵權(quán)訴訟“立案難”、“執(zhí)行難”等司法頑癥。鼓勵(lì)當(dāng)事人通過調(diào)解、協(xié)調(diào)或者仲裁等非訴訟途徑解決流域重金屬污染侵害糾紛。此外,政府部門還應(yīng)采取有效措施積極引導(dǎo)和支持非政府力量參與,創(chuàng)建環(huán)境責(zé)任保險(xiǎn)、環(huán)境賠償公共基金和環(huán)保公積金制度,以滿足建立健全環(huán)境侵害社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)機(jī)制的需求。
[注釋]
①參見史衛(wèi)燕等:《湘江受重金屬污染觸目驚心 錳渣隨時(shí)可能入長江》,載《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》:2012-08-29。
②參見自然之友等:《2010年it品牌供應(yīng)鏈重金屬污染調(diào)研》,見楊東平主編:《中國環(huán)境發(fā)展報(bào)告(2011)》,第213-219,北京:社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社,2011。
③參見呂忠梅:《環(huán)境健康題難何解》,載《中國改革》,2010(6)。
④參見楊傳敏:《中國重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)亟待尋找解決方案》,見楊東平主編:《中國環(huán)境發(fā)展報(bào)告(2011)》,第112頁,北京:社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社,2011。
⑤參見吳志紅:《行政公產(chǎn)視野下的政府環(huán)境法律責(zé)任初論》,載《河海大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版)》,2008(9)。
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[5]常紀(jì)文:環(huán)境法前沿問題——?dú)v史梳理與發(fā)展探究[m].北京:中國政法大學(xué)出版社,2011:前言。
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[9]呂忠梅,《水污染的流域控制立法研究》,法商研究,2005(5 ).
篇8
新華剛2010年10月25日《河南6城市堆放52萬噸鉻渣數(shù)十年,致持久污染》一文指出,河南6處鉻渣堆共計(jì)52萬噸,其中最小的在新鄉(xiāng),2.84萬噸,最大的在義馬市,32.5萬噸,義馬的鉻渣量占全省的67%。鉻渣中含有致癌物鉻酸鈣和劇毒物六價(jià)鉻,這些鉻渣堆大多沒有防雨、防滲措施,經(jīng)過幾十年的雨水沖淋、滲透,正一天天地成為持久損害地下水和農(nóng)田的污染擴(kuò)散源。
新華網(wǎng)2011年11月11日的文章《調(diào)查組專家解讀蓬澩19-3油田溢油事故原因凋查結(jié)論》指出,蓬萊19-3油田溢油事故聯(lián)合調(diào)查組在2011年11月11日公布的事故調(diào)查結(jié)果顯示:康菲石油中國有限公司在蓬萊19-3油田生產(chǎn)作業(yè)過程中沒有執(zhí)行相關(guān)方案,事故定性為“重大海洋溢油污染責(zé)任事故”。
中廣網(wǎng)2010年7月14日題為《紫命礦業(yè)滲漏污染,福建汀江漁民生計(jì)受損》的文章說,2010年7月3日,紫金礦業(yè)集團(tuán)發(fā)生污水滲漏事故。福建汀江流域數(shù)百萬斤魚類死亡。當(dāng)?shù)卣m然以平均每斤6塊的價(jià)格收購漁民所有的魚,基本能補(bǔ)償漁民在魚上的損失,但漁民的投資并沒有得到補(bǔ)償,同時(shí)汀江今后將禁止養(yǎng)魚,不少斷了生計(jì)的漁民對(duì)未來感到茫然。
央視《新聞1+1》2011年8月15日的節(jié)目《迷霧重重的“鉻污染”》,報(bào)道了云南曲靖陸良化工實(shí)業(yè)有限公司5000多噸工業(yè)廢料鉻渣非法傾倒導(dǎo)致污染的事件。住在附近的興隆村村民王建有說,村內(nèi)每年至少有6至7人死于癌癥,自己也是肺癌晚期,興隆村已經(jīng)成為遠(yuǎn)近聞名的“死亡村”。村民懷疑這和附近的化工廠污染有關(guān)。
重金屬污染困境
光明網(wǎng)2012年2月8日的文章《隱藏在廣西龍江鎘污染事件之下的原罪》指出,地處廣西西北部的河池市被譽(yù)為中國有色金屬之鄉(xiāng),境內(nèi)錫、銻、鋅、銦、鉛等礦產(chǎn)儲(chǔ)量豐富,已探明有色金屬40余種,儲(chǔ)量價(jià)值700億美元。這些礦藏大多伴生有砷、鎘等重金屬礦物。目前。河池有規(guī)模以上采選企業(yè)41家,規(guī)模以上冶煉加工企業(yè)31家,在全市億元產(chǎn)值以上的42家企業(yè)中,有色金屬企業(yè)就占了19家。有色金屬帶來大筆財(cái)富的同時(shí),也帶來了嚴(yán)峻的環(huán)境問題,有色金屬的開采及冶煉對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成了包括土壤、水源在內(nèi)不同程度的污染。
龍江鎘污染事件在當(dāng)?shù)夭⒎鞘装l(fā)。2001年至今。河池已發(fā)生至少3起特大砷污染事故,其中2008年10月3日發(fā)生在河池市郊區(qū)的砷污染水源造成附近村民450人尿砷超標(biāo)。此次鎘污染事件中被懷疑為污染源企業(yè)的金河礦業(yè)股份有限公司曾在官方2009年涉砷企業(yè)整治行動(dòng)中收到過整改通知。
2006年河池市未完成減排任務(wù),2008年被國家“區(qū)域限批”,暫停新項(xiàng)目審批。不過作為廣西有色金屬工業(yè)重要基地,有色金屬采選冶煉及加工業(yè)仍然是河池市工業(yè)經(jīng)濟(jì)和財(cái)稅的重要增長點(diǎn)。
新華網(wǎng)2011年10月16日的文章《重金屬污染危害“升級(jí)”》說,從頻頻發(fā)生的“血鉛事件”到震驚全國的“鎘米風(fēng)波”,我國重金屬污染警鐘頻頻敲響。據(jù)了解,在湖南、遼寧、內(nèi)蒙古等省區(qū),我國重金屬污染正由大氣、水體向土壤污染轉(zhuǎn)移,土壤重金屬污染已進(jìn)入到集中多發(fā)期;同時(shí),重金屬污染出現(xiàn)了工業(yè)向農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移、城區(qū)向農(nóng)村轉(zhuǎn)移、地表向地下轉(zhuǎn)移、上游向下游轉(zhuǎn)移,從水土污染到食品鏈轉(zhuǎn)移。由逐步積累的污染正在進(jìn)入突發(fā)性、連鎖性、區(qū)域性的爆發(fā)階段。
《人民日?qǐng)?bào)?海外版》2011年6月4日發(fā)表文章《重金屬污染事件頻發(fā),中國環(huán)境形勢(shì)依然嚴(yán)峻》稱,中國目前重金屬污染形勢(shì)比較嚴(yán)峻。從環(huán)保部當(dāng)天的《2010年中國環(huán)境狀況公報(bào)》看,一是地表水污染較重。雖然全國地表水國控?cái)嗝娓咤i酸鹽指數(shù)年均濃度為4.9毫克/升,比2009年下降3.9%,比2005年下降31.9%,但是全國地表水污染依然較重。長江、黃河、珠江、松花江、淮河、海河和遼河等七大水系總體為輕度污染。其中,長江、珠江總體水質(zhì)良好,松花江、淮河為輕度污染,黃河、遼河為中度污染,海河為重度污染。
二是農(nóng)村環(huán)境相當(dāng)嚴(yán)峻。中國環(huán)保方面城鄉(xiāng)差距非常明顯,農(nóng)村的環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后,環(huán)境管理的基礎(chǔ)也很薄弱,法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)很不完善,監(jiān)管能力嚴(yán)重不足。農(nóng)村環(huán)保欠賬過多,據(jù)第一次全國污染源普查,農(nóng)村的污染排放已經(jīng)占到了全國的“半壁江山”,其中COD(化學(xué)需氧量)占到了43%,總氮占到了57%,總磷占到了67%。
新華網(wǎng)2011年2月23日的文章《中國農(nóng)地污染日益嚴(yán)重,官員看報(bào)告后稱無力治理》指出,國土資源部稱,中國每年有1200萬噸糧食遭到重金屬污染,直接經(jīng)濟(jì)損失超過200億元。
2009年中國食品安全高層論壇報(bào)告上的數(shù)據(jù)顯示,我國1/6的耕地受到重金屬污染,重金屬污染土壤面積至少有2000萬公頃。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院院長羅云波稱。食品中藥物殘留和重金屬對(duì)我國食品安全的潛在影響巨大。其中,鉛和鎘污染問題突出,有36%的膳食鉛攝入量超過安全限量,特別是皮蛋的含量比較高。國家疾控中心曾對(duì)1000余名0~6歲兒童鉛中毒情況進(jìn)行免費(fèi)篩查、監(jiān)測(cè),結(jié)果顯示,23.57%的兒童血鉛水平超標(biāo)。
重金屬污染不僅僅威脅著企業(yè)周邊的人群,這個(gè)“隱形殺手”還在不知不覺中侵蝕著我們的軀體。我們和我們的后代,正在承受犧牲環(huán)境、盲目發(fā)展經(jīng)濟(jì)帶來的嚴(yán)重后果,而且由于重金屬污染已經(jīng)滲透到生活中的每一個(gè)環(huán)節(jié),我們幾乎無處可去、無路可逃。
重金屬污染頻現(xiàn)之因
《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》2011年10月14日發(fā)表的文章《土壤重金屬污染加劇處集中多發(fā)期,地方政府片面追求GDP之禍》說到,我國重金屬污染的主要來源是化工和礦山。上世紀(jì)80年代中期以來,國內(nèi)采礦業(yè)的粗放式發(fā)展方式,加上科學(xué)技術(shù)落后、環(huán)保投入不足與意識(shí)不強(qiáng)、資源盲目開發(fā),濫挖濫采使得云南、廣西、湖南、四川、貴州等重金屬主產(chǎn)區(qū)的土地被日漸污染。
而在東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),重金屬污染則來自于工廠。國內(nèi)30多家環(huán)保組織聯(lián)合的《2010IT品牌供應(yīng)鏈重金屬污染調(diào)研》稱,IT企業(yè)重金屬污染居首。一項(xiàng)由原國家環(huán)保總局進(jìn)行的土壤調(diào)查結(jié)果顯示,廣東省珠江三角洲近40%的農(nóng)田菜地土壤遭重金屬污染,且其中10%屬嚴(yán)重超標(biāo)。
農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)也成了重金屬污染源。根據(jù)《湖南省洞庭湖區(qū)生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查評(píng)估報(bào)告》中對(duì)寧鄉(xiāng)、益陽等6個(gè)研究區(qū)的鎘輸入土壤的途徑分析:來自灌溉水的鎘輸入約為每畝0.013克,而來自磷肥的為每畝0.11克,鎘輸入后者比前者超過近10倍。
在一些小規(guī)模的養(yǎng)殖場(chǎng),人們常常在豬、雞等農(nóng)畜的飼料中添加含砷制劑,因?yàn)檫@種重金屬可以殺死豬體內(nèi)的寄生蟲,促進(jìn)牲畜生長。這些牲畜的糞便又是農(nóng)民樂于使用的有機(jī)肥料。當(dāng)含砷的肥料被堆積入田時(shí),肥料內(nèi)的重金屬就會(huì)悄無聲息地潛入地下。并隨著耕種傳遞到農(nóng)作物中。人們吃掉了這些重金屬污染的飼料喂養(yǎng)的豬,又吃掉了被重金屬污染的土壤中種植出來的蔬菜和糧食,有些人甚至還喝著被重金屬污染的
地下水,人體就這樣被二度污染、甚至三度污染。
此外,一些地方政府錯(cuò)誤的“發(fā)展觀”與“政績觀”阻礙著重金屬污染防治。環(huán)境專家認(rèn)為,與資金、技術(shù)上面臨的難題相比,防治土壤重金屬污染的關(guān)鍵更在于遏制地方政府片面追求GDP增長的沖動(dòng)。湖南省環(huán)保廳2010年6月通報(bào)顯示,自2009年9月起。湖南省和衡陽市兩級(jí)環(huán)保部門對(duì)耒陽市先后下發(fā)8次整改令。要求耒陽市對(duì)所屬遙田鎮(zhèn)多家存在嚴(yán)重重金屬污染隱患的企業(yè)實(shí)施淘汰關(guān)閉,但8次整改均沒有得到有效執(zhí)行。
《檢察日?qǐng)?bào)》2012年2月9日發(fā)表題為《廣西鎘污染:需要檢討的還有環(huán)境法》的文章。文章指出,這起鎘污染事件的發(fā)生,進(jìn)一步暴露出我國目前已有的環(huán)境污染災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防范制度的空白以及缺陷。僅以我國環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域最具綜合性與基本性的《環(huán)境保護(hù)法》為例,自1989年修訂后,《環(huán)境保護(hù)法》已歷經(jīng)20余年未被修訂。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境形勢(shì)的變化,這部法律的缺陷也日益顯現(xiàn),立法缺乏廣度和高度,沒有充分體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境保護(hù)思想和與時(shí)俱進(jìn)的內(nèi)容。比如對(duì)于公民參與,法律只原則性規(guī)定了公眾享有檢舉權(quán)、控告權(quán)等,而環(huán)境知情權(quán)、環(huán)境請(qǐng)求權(quán)、公眾監(jiān)督權(quán)等都沒有得到體現(xiàn);缺乏對(duì)行政審批部門或監(jiān)督管理人員的法律責(zé)任規(guī)定。這就縱容了一些地方政府遇到經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)沖突時(shí),往往采取犧牲環(huán)境換取GDP的發(fā)展。
重金屬污染解決之道
中國網(wǎng)2011年4月13日的《重金屬污染難降解,治理待突破須防治相結(jié)合》指出,中國農(nóng)科院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所土壤研究室副主任楊俊誠表示,土壤污染,必須防治結(jié)合,首先嚴(yán)把入口,完善監(jiān)管,盡量杜絕污染源;再有就是治理,盡管當(dāng)前針對(duì)重金屬對(duì)土壤的治理很難,但還是有所突破的。
據(jù)了解,在湖南郴州、云南、廣西等地開展產(chǎn)業(yè)化示范工作的“蜈蚣草”種植已經(jīng)在被重金屬污染、無法耕種的土地上取得了成效,因此“蜈蚣草”也被稱為“土壤清潔工”?!膀隍疾荨蔽胀寥乐猩榈哪芰ο喈?dāng)于普通植物的20萬倍,通過“蜈蚣草”的吸附、收割,3至5年內(nèi),被污染的土地就可“恢復(fù)健康”。
鳳凰網(wǎng)2011年6月4日的題為《環(huán)保部稱中國農(nóng)村環(huán)保欠賬過多,重金屬污染頻發(fā)》的文章指出,為了解決農(nóng)村突出的環(huán)境問題,從2008年開始,中央實(shí)施農(nóng)村環(huán)境綜合整治“以獎(jiǎng)促治”政策。3年來,中央財(cái)政共投入40億元,帶動(dòng)地方的社會(huì)資金超過80億元,一共整治了6600多個(gè)村莊,有2400萬農(nóng)民直接受益。未來5年內(nèi)。環(huán)保部門還將制定全國農(nóng)村環(huán)境保護(hù)規(guī)劃,推動(dòng)畜禽污染防治條例和土壤污染防治法的出臺(tái),力爭在飲水安全、污水處理、垃圾處置、土壤保護(hù)、畜禽養(yǎng)殖污染防治這5個(gè)方面取得積極進(jìn)展。
中新網(wǎng)2011年12月22日的文章《2012年中國將對(duì)重金屬污染進(jìn)行集中整治》指出,環(huán)境保護(hù)部部長周生賢21日在全國環(huán)境保護(hù)工作會(huì)議上表示,2012年將全力做好重金屬污染防治工作,將對(duì)重點(diǎn)防控地區(qū)、行業(yè)和企業(yè),進(jìn)行集中治理。
周生賢表示,將加快實(shí)施《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》,印發(fā)規(guī)劃實(shí)施考核辦法,對(duì)重點(diǎn)防控地區(qū)、行業(yè)和企業(yè),進(jìn)行集中治理。對(duì)有色金屬礦采選冶煉業(yè)、含鉛蓄電池業(yè)、皮革及其制品業(yè)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)排查,妥善處理解決鉻渣堆存等重金屬污染歷史遺留問題。嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)防治要求,對(duì)達(dá)不到要求的企業(yè),一律停產(chǎn)整頓,直至關(guān)閉取締。
據(jù)介紹,2011年,國務(wù)院批復(fù)《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》,提出了控制目標(biāo),明確了重點(diǎn)防控地區(qū)、行業(yè)和企業(yè)。各省(區(qū)、市)已編制完成重金屬污染綜合防治規(guī)劃。環(huán)保部下發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)鉛蓄電池及再生鉛行業(yè)污染防治工作的通知》,全面開展涉鉛行業(yè)排查整治,首次將該行業(yè)所有企業(yè)的環(huán)境信息向社會(huì)公開,接受監(jiān)督。目前,全國80%以上的鉛蓄電池企業(yè)被關(guān)閉或處于停產(chǎn)中,整治力度之大前所未有。
篇9
關(guān)鍵詞:原位固定修復(fù);重金屬污染;土壤修復(fù)技術(shù)
中圖分類號(hào):X503文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374 (2010)13-0031-02
原位固定修復(fù)工藝方法從成本和時(shí)間上能較好地滿足治理土壤中重金屬污染的要求。原位固定就是通過往土壤中加入固定劑,調(diào)節(jié)和改變重金屬在土壤中的物理化學(xué)性質(zhì),使其產(chǎn)生沉淀、吸附、離子交換、腐殖化和氧化-還原等一系列反應(yīng),降低其在土壤環(huán)境中的生物有效性和可遷移性,從而減少這些重金屬元素對(duì)動(dòng)植物的毒性。目前在土壤修復(fù)中常用的固定劑包括無機(jī)固定劑、有機(jī)固定劑和有機(jī)-無機(jī)復(fù)合固定劑。該方法的優(yōu)點(diǎn)是成本低,對(duì)重金屬的固定時(shí)間長,對(duì)于大面積的面源污染有很好的修復(fù)前景。然而,固定劑使用不當(dāng),也會(huì)帶來一系列的問題。本文對(duì)重金屬污染土壤的原位固定修復(fù)進(jìn)行了研究。
一、重金屬污染土壤的原位固定治理技術(shù)
(一)原位固定治理技術(shù)的提出
重金屬原位固定修復(fù)的研究開始于20世紀(jì)50年代,所制備的吸附劑最早來固定水體中不同重金屬。后來,人們發(fā)現(xiàn)了重金屬的毒性與其在土壤中的賦存形態(tài)有密切的相關(guān)性。一些基于降低重金屬生物有效性的物質(zhì)如沸石、水泥和石灰等被應(yīng)用于固定土壤和沉積物中的重金屬。原位修復(fù)技術(shù)才逐漸被應(yīng)用到土壤重金屬的吸附固定中。20世紀(jì)80年代以后,許多固定物質(zhì),如人工合成的沸石、生物固體、污泥和磷酸鹽衍生物等應(yīng)用于重金屬污染土壤的原位固定中。隨著人們對(duì)土壤中重金屬存在形態(tài)的進(jìn)一步研究,發(fā)現(xiàn)了重金屬的毒性與其在土壤中存在的各種形態(tài)密切相關(guān),植物吸收重金屬的量取決于土壤中有效態(tài)重金屬含量,而不是土壤中重金屬的全量。
原位固定技術(shù)是指通過往土壤中加入固定劑,調(diào)節(jié)和改變重金屬在土壤中的物理化學(xué)性質(zhì),使其產(chǎn)生沉淀、吸附、離子交換、腐殖化和氧化-還原等一系列反應(yīng),降低其在土壤環(huán)境中的生物有效性和可遷移性,從而減少這些重金屬元素對(duì)動(dòng)植物的毒性。由于其成本低廉、操作方便、效果快速,使其在對(duì)污染土壤的治理中得到廣泛應(yīng)用,尤其對(duì)耕作土壤中的面源污染的治理。
(二)原位固定治理技術(shù)應(yīng)用的主要限制因素
目前,原位修復(fù)技術(shù)在應(yīng)用中仍然存在一些困難:其一,每個(gè)固定劑都有其適用的土壤,土壤的成土母質(zhì)、粘粒含量、pH等理化性質(zhì)直接影響固定劑的修復(fù)效果。環(huán)境條件的改變,特別是降水多少等,也會(huì)影響固定劑對(duì)重金屬的固定作用。因此,每一種固定劑應(yīng)用于實(shí)踐,都要有科學(xué)的技術(shù)參數(shù)作支撐。其二,化學(xué)合成的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體應(yīng)用于重金屬污染土壤修復(fù),不僅治理成本過高,且有相當(dāng)?shù)沫h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。有些固定劑在土壤中還會(huì)引起土壤理化性質(zhì)的改變,對(duì)植被造成不良影響。為此,我們提出用天然的有機(jī)、無機(jī)材料制備出有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體,杜絕二次污染,并發(fā)展與之相應(yīng)的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體原位鈍化技術(shù)。其三,雖然吸附劑能將重金屬固定住,但金屬離子依然還存留在土壤環(huán)境中,并可能隨著環(huán)境條件的改變,生物有效性也可能變化。所以,探尋將重金屬從土壤中徹底取出的方法是非常必要的。
二、固定劑對(duì)土壤中重金屬活性的影響
固定劑可分為有機(jī)、無機(jī)和有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體三種類型。無機(jī)材料通過其對(duì)重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用,以降低重金屬的生物有效性。由于土壤化學(xué)性質(zhì)和作物吸收關(guān)系復(fù)雜,這種效果具有地帶性。有機(jī)物料對(duì)土壤中重金屬的影響極其復(fù)雜,也有文章報(bào)道低分子有機(jī)物通過螯合作用活化土壤中重金屬。有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體對(duì)重金屬的吸附、沉淀、凝聚、絡(luò)合等能力大于單一的有機(jī)物或無機(jī)物。
(一)無機(jī)固定劑對(duì)土壤中重金屬活性的影響
無機(jī)固定劑主要包括三種:(1)石灰、鋼渣、高爐渣、粉煤灰等堿性物質(zhì),通過對(duì)重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用降低土壤中重金屬的生物有效性;(2)羥基磷灰石、磷礦粉、磷酸氫鈣等磷酸鹽,可增加離子吸附和沉降,減少水溶態(tài)含量及生物毒性;(3)天然、天然改性或人工合成的沸石、膨潤土等礦物亦可提高固定效果。
但采用無機(jī)固定劑進(jìn)行土壤改良往往需要較大的施入量,在某些情況下,可能誘發(fā)新的環(huán)境問題。如磷灰石的大量施用會(huì)使土壤累積較多的磷,對(duì)周圍水體造成潛在的威脅。在一些修復(fù)過程中由于土壤過度石灰化,會(huì)使土壤中重金屬離子濃度長期升高并導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。在土壤中添加沸石或沸石類似的硅酸鹽物質(zhì),可導(dǎo)致土壤溶液中可溶性有機(jī)碳(DOC)升高,最后是土壤中鎘和鋅的淋溶性加大。
(二)有機(jī)固定劑對(duì)土壤中重金屬活性的影響
有機(jī)固體廢物按其來源不同可分為第一性生產(chǎn)廢棄物(作物秸稈、枯枝落葉等)、第二性生產(chǎn)廢棄物(畜禽糞便等)、工副業(yè)有機(jī)廢料(農(nóng)畜產(chǎn)品加工廢棄物)和人類生活廢棄物(城鄉(xiāng)生活垃圾、人糞尿等)4類。它們具有的活性基團(tuán)(如:COO-、-NH、=NH、=PO4、-S-、-O-等),很容易作為配位體與重金屬元素Zn、Mn、Cu、Fe等絡(luò)合或螯合,鈍化土壤中的重金屬。
有機(jī)材料因其對(duì)提高土壤肥力具有十分重要的意義,且取材方便、經(jīng)濟(jì),因此在土壤重金屬污染修復(fù)中得到了廣泛應(yīng)用。有機(jī)材料可能通過幾種途徑降低土壤重金屬的有效性:提高土壤pH,增加土壤固相有機(jī)質(zhì)對(duì)重金屬的吸附;有機(jī)分解產(chǎn)物與重金屬形成難溶性沉淀(如硫化物);水溶性有機(jī)物與重金屬結(jié)合形成不易被植物吸收的形態(tài)等。
但有機(jī)物料對(duì)土壤中重金屬的影響極其復(fù)雜,也有文章報(bào)道低分子有機(jī)物通過螯合作用活化土壤中重金屬。有研究表明,有機(jī)物料在后茬作物中促進(jìn)了重金屬的生物積累和毒性。王新等認(rèn)為有機(jī)肥料選擇不當(dāng)不但起不到應(yīng)有的效果,甚至還會(huì)有副作用。
(三)有機(jī)-無機(jī)復(fù)合固定劑對(duì)土壤中重金屬活性的影響
有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體包括城市固體廢棄物、黃酸鹽吸附劑、污水污泥、石灰化生物固體等,人工合成的大都是以天然粘土礦物和有機(jī)化學(xué)試劑合成有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體。有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體對(duì)重金屬的吸附、沉淀、凝聚、絡(luò)合等能力大于單一的有機(jī)物或無機(jī)物已被大量的研究所證實(shí)。
三、固定劑在治理重金屬污染中的應(yīng)用
(一)固定劑在水處理中的應(yīng)用
固定劑在污水處理中的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛。已有大量的研究表明,膨潤土和沸石等固定劑及它們的改性產(chǎn)品能有效地治理含氮、磷、重金屬離子廢水及有機(jī)廢水,為廢水處理行業(yè)低成本、高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)提供了一條行之有效的新途徑。杭瑚等利用膨潤土處理污水中的重金屬離子,發(fā)現(xiàn)加入0.04%膨潤土和0.006%的PAC可使低濃度污水中Pb2+脫除93.1%。還有研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過改性的有機(jī)膨潤土對(duì)含50mg/L的Cr6+廢水的去除率達(dá)到95%。
(二)固定劑在修復(fù)重金屬污染土壤中的應(yīng)用
固定劑原位修復(fù)重金屬污染土壤因其易于實(shí)施性和成本低廉性,已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)然在使用過程中,也存在著一定的局限性和潛在風(fēng)險(xiǎn)。其改良效果也有很大程度的差異。無機(jī)和有機(jī)改良劑的修復(fù)效果不僅與重金屬離子的種類有關(guān),而且還受作物、土壤類型及環(huán)境因子的制約。
有機(jī)物質(zhì)因其取材方便價(jià)格低廉,又對(duì)提高土壤肥力具有十分重要的意義,因此在土壤重金屬污染改良中得到了廣泛應(yīng)用。李劍超等指出,在盆栽試驗(yàn)中,豬糞和泥炭均降低了潮土中水溶性Cu的含量,卻沒有降低紅壤中水溶性Cu的含量。
武玫玲等研究表明,土壤中重金屬離子濃度較低時(shí),Fe 、Mn氧化物對(duì)重金屬離子的專性吸附隨pH增大而升高,但是不同重金屬離子開始吸附的pH值和達(dá)到最高吸附量的pH明顯不同。氧化物和有機(jī)質(zhì)對(duì)于控制土壤溶液中Cu的濃度所起的作用,遠(yuǎn)較粘土礦物重要,當(dāng)土壤中Cu濃度低時(shí),主要與游離氧化鐵和有機(jī)質(zhì)結(jié)合,呈現(xiàn)緊結(jié)合態(tài),而當(dāng)Cu濃度高時(shí),則又出現(xiàn)大量的松結(jié)合態(tài),這部分Cu主要是與水云母、高嶺石等粘土礦物結(jié)合。因此含游離氧化鐵和有機(jī)質(zhì)高的土壤對(duì)外來銅的緩沖能力相對(duì)較強(qiáng)。因此從理論上來說,在修復(fù)Cu污染的土壤方面,固定劑施用在含游離氧化鐵和有機(jī)質(zhì)低的土壤中會(huì)表現(xiàn)出更顯著的修復(fù)效果。
四、結(jié)語
縱觀國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn):(1)重金屬污染土壤鈍化修復(fù)技術(shù)的研究已取得了一系列重要進(jìn)展,無論是分別施用無機(jī)鈍化劑、有機(jī)鈍化劑,還是有機(jī)、無機(jī)鈍化劑混合使用,都有成功的實(shí)例,但在不同的土壤類型、不同污染程度、不同重金屬種類的研究結(jié)果各異;(2)鈍化劑的需用量較大,尤其是無機(jī)鈍化劑一般用量在5%左右時(shí),鈍化效果才較明顯;(3)利用有機(jī)試劑和天然粘土礦物預(yù)制備的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體,能顯著提高對(duì)重金屬的吸附量,但多在水處理中的應(yīng)用研究,應(yīng)用于土壤污染修復(fù),不僅成本過高,且可能誘發(fā)新的環(huán)境問題;(4)無論施用哪種鈍化劑,最終被吸附鈍化的重金屬都留在土壤中,存在著潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
參考文獻(xiàn)
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篇10
關(guān)鍵詞:重金屬污染 主要原因 修復(fù)技術(shù)
土壤重金屬污染給人們所帶來的危害具有長期性、潛在性的特點(diǎn),近年來隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,越來越多的有害物質(zhì)進(jìn)入到了土壤中,造成土壤結(jié)構(gòu)的變化和功能的衰退,有害物質(zhì)逐漸在土壤中積累,并通過水或者是植物進(jìn)入到人體,嚴(yán)重危害人們的身體健康。為了有效應(yīng)對(duì)和解決這一問題,我們必須要充分了解土壤中重金屬的來源,并積極應(yīng)用各種各樣的土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù),最大限度地緩解土壤重金屬污染,給人們創(chuàng)造一個(gè)更加健康舒適的生活環(huán)境,從根本上提高人們的生活質(zhì)量。
一、造成土壤重金屬污染的主要原因
1.工業(yè)三廢的排放
在我國,礦產(chǎn)冶煉加工、化工、電鍍、電池、以及塑料等行業(yè)所排放的重金屬是造成土壤重金屬污染的主要工業(yè)源,由于大多數(shù)工業(yè)企業(yè)污染物處理意識(shí)淡薄,并沒有配備足夠的處理設(shè)備,就使得工業(yè)廢水、廢氣、廢渣等不斷排放到土壤或者是水體中,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,危害人們的身體健康。
2.燃煤釋放
當(dāng)前我國使用范圍最廣的能源依然是煤炭,不僅是因?yàn)槲覈拿禾抠Y源儲(chǔ)量豐富,同時(shí)也是由于其價(jià)格相對(duì)較低,這就造成煤炭燃燒時(shí)向空氣中排放大量的有害氣體,這些氣體經(jīng)過沉降就會(huì)進(jìn)入到土壤中,對(duì)土壤造成污染,進(jìn)而對(duì)人體健康和整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生長期效應(yīng)。
3.垃圾的堆放
如果垃圾堆放的時(shí)間較長,就會(huì)使其中的重金屬進(jìn)入到土壤中,導(dǎo)致區(qū)域土壤的重金屬含量大量增加。特別是城市垃圾中含有較多的重金屬,在雨水的沖刷之下會(huì)將其中的有毒元素釋放到土壤中,由于這些有毒元素大多以有效態(tài)的形式存在,難以結(jié)合成殘?jiān)鼱顟B(tài),就使得其在土壤中具有較大的遷移能力,進(jìn)而對(duì)地下水造成污染。
4.化肥和農(nóng)藥的使用
化肥和農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少的物資,對(duì)于促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展具有非常重要的意義,但是如果使用不合理就會(huì)使土壤遭受重金屬污染。這是因?yàn)樵诨屎娃r(nóng)藥中含有較多的重金屬元素,而土壤自身的環(huán)境容量又相對(duì)較低,長期使用會(huì)積累超標(biāo)含量的重金屬,進(jìn)而使農(nóng)產(chǎn)品受到污染,一旦食用就會(huì)對(duì)人體造成傷害。
二、土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)
1.工程修復(fù)
工程修復(fù)主要指的是采用換土、客土、以及深耕翻土等一些措施,有效降低土壤中的重金屬含量,從而減少對(duì)植物系統(tǒng)的毒害,保障農(nóng)產(chǎn)品安全。一般,換土法和客土法主要用來治理重污染區(qū),而深耕翻土法則主要用于重金屬污染程度較輕的區(qū)域。總的來講,工程修復(fù)比較穩(wěn)定、徹底,但是由于工程量比較大,成本費(fèi)用較高,還容易對(duì)土體機(jī)構(gòu)造成破壞。
2.物理修復(fù)
物理修復(fù)技術(shù)主要包括三種類型:1)電動(dòng)修復(fù)。主要指的是在電流的作用之下,土壤中所蘊(yùn)含的重金屬離子以電遷移或者是電透滲的方式被運(yùn)輸?shù)诫姌O,再實(shí)行集中的收集處理。這種方法比較適宜用在具有低滲透性的淤泥土或者是粘土中,能夠有效控制污染物流動(dòng)的方向。2)電熱修復(fù)。主要是利用高頻電壓所產(chǎn)生的熱能對(duì)土壤加熱,從而將土壤顆粒中的污染物解吸出來,實(shí)現(xiàn)重金屬和土壤的分離,達(dá)到修復(fù)土壤的目的。3)土壤淋洗。即利用淋洗液將土壤固相中存在的重金屬轉(zhuǎn)移到液相中去,然后再將含有重金屬的廢水進(jìn)行回收處理。這種方法比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用,有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。
3.化學(xué)修復(fù)
化學(xué)修復(fù)即向土壤中施加改良劑,利用改良劑的吸附、拮抗、氧化還原、以及沉淀等作用,有效降低重金屬自身的生物有效性。由于不同的改良劑對(duì)土壤中的重金屬會(huì)產(chǎn)生不同的作用,因此這項(xiàng)技術(shù)的重點(diǎn)在于要選擇最為合適的改良劑,比較常用的改良劑主要有石灰、硅酸鹽、磷酸鹽、以及碳酸鈣等。但是化學(xué)修復(fù)是在土壤原位上進(jìn)行的,并不具有永久性,它只是改變了土壤中的重金屬形態(tài),而重金屬元素依然存留在土壤中,很容易活化再次危害植物。
4.生物修復(fù)
生物修復(fù)主要包括植物修復(fù)和微生物修復(fù)兩種類型。1)植物修復(fù)。指的是利用自然生長或者是遺傳培育的植物來修復(fù)受重金屬污染的土壤,根據(jù)其機(jī)理和作用過程的不同又可以分成植物揮發(fā)、植物提取、以及植物穩(wěn)定等不同的類型。2)微生物修復(fù)。首先,微生物能夠利用帶電荷細(xì)胞對(duì)土壤中的重金屬離子進(jìn)行生物吸附于富集;其次,微生物可以通過自身的新陳代謝活動(dòng)溶解土壤中的重金屬;此外,微生物還能夠通過氧化還原作用有效降低重金屬中的毒性,從而減少重金屬對(duì)土壤的污染程度,確保農(nóng)產(chǎn)品的安全衛(wèi)生。
三、總結(jié)
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,深刻改變了人們的生產(chǎn)和生活方式,具有非常重要的作用。因此,在當(dāng)前土壤重金屬污染日益嚴(yán)重的情況下,我們必須要積極利用各種形式的土壤修復(fù)技術(shù)來緩解重金屬污染、改善土壤質(zhì)量,為人們創(chuàng)造一個(gè)健康安全的生活環(huán)境,更好地促進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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