隨著我國現(xiàn)代工業(yè)和農(nóng)業(yè)的發(fā)展,土壤受到重金屬的污染越來越多。重金屬可以通過食物鏈不斷富集,殘留在一些初級農(nóng)產(chǎn)品中,對人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害,所以減少土壤重金屬污染及污染后的修復(fù)是迫在眉睫的問題。本文從重金屬污染的現(xiàn)狀及修復(fù)方面進(jìn)行了探討。
比重大于4或5的金屬為重金屬,如鐵、錳、銅、鋅、鈷、鎳、鈦、鉬、汞、鉛、鎘、砷等。鐵、錳、銅、鋅等重金屬是生命活動所需要的微量元素,汞、鉛、鎘、砷等并非生命活動所必需,而且所有重金屬含量超過一定濃度時對人體有毒有害。
重金屬污染,指由重金屬或其化合物造成的環(huán)境污染。土壤重金屬來源廣泛,包括采礦、冶金、化工、金屬加工、廢電池處理、電子制革和塑料等工業(yè)排放的三廢及汽車尾氣排放,農(nóng)藥和化肥的施用等。如,鎘大米,重金屬鎘毒性很大,可在人體內(nèi)積蓄,主要積蓄在腎臟,引起泌尿系統(tǒng)的功能變化。農(nóng)灌水中含鎘0.007mg/L時,即可造成污染。
1土壤污染現(xiàn)狀
土壤是農(nóng)業(yè)最基本的生產(chǎn)資料,是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),是不可再生的自然資源。而污染企業(yè)的快速發(fā)展,農(nóng)業(yè)中肥料的大量投入,經(jīng)濟(jì)效益提高的同時,環(huán)境的污染也日趨嚴(yán)重,使得重金屬在大氣、水體、土壤、生物體中廣泛分布,而土壤往往是重金屬的儲存庫和最后的歸宿。當(dāng)環(huán)境變化時,底泥中的重金屬形態(tài)將發(fā)生轉(zhuǎn)化并釋放造成污染。重金屬不能被生物降解,但具有生物累積性,重金屬可以通過食物鏈不斷富集,殘留在一些初級農(nóng)產(chǎn)品中,傳遞進(jìn)入人體內(nèi),對人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害。
中國目前有耕地1.35億多hm2,但優(yōu)質(zhì)耕地數(shù)量不斷減少,近期發(fā)布的第二次全國土地調(diào)查結(jié)果顯示,中重度污染耕地超過300萬hm2,而每年因土壤污染致糧食減產(chǎn)100億kg。中國中央農(nóng)村工作領(lǐng)導(dǎo)小組副組長陳錫文介紹說,今后受重金屬污染的耕地將退出食用農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn),啟動重金屬污染耕地修復(fù)試點。
2 控制與消除土壤污染源
在“十二五”規(guī)劃中,把重金屬污染的防治列為重要工作,要求到2015年,重點區(qū)域鉛、汞、鉻、鎘和類金屬砷等重金屬污染物的排放,比2007年削減15%,非重點區(qū)域的重點重金屬污染排放量不超過2007年的水平。
控制土壤污染源,即控制進(jìn)入土壤中的污染物的數(shù)量與速度,通過其自然凈化作用而不致引起土壤污染,加強(qiáng)土壤污灌區(qū)的監(jiān)測與管理,合理施用化肥與農(nóng)藥,增加土壤容量與提高土壤凈化能力,建立監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),定期對轄區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行檢查。
3 注重農(nóng)業(yè)資源永續(xù)利用
我國土壤重金屬污染已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)嚴(yán)重的程度,要充分認(rèn)識重金屬污染的長期性、隱匿性、不可逆性以及不能完全被分解和消逝的特點,從思想上重視了解重金屬對人類及環(huán)境造成的危害,提高環(huán)境保護(hù)意識,建立農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展長效機(jī)制,逐步讓過度開發(fā)的農(nóng)業(yè)資源休養(yǎng)生息,促進(jìn)生態(tài)友好型農(nóng)業(yè)發(fā)展,加大生態(tài)保護(hù)建設(shè)力度,是為子孫后代留下生存發(fā)展空間的重大戰(zhàn)略決策。
4 修復(fù)措施
土壤修復(fù)即通過科技創(chuàng)新來恢復(fù)土壤的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力和生態(tài)環(huán)境緩沖調(diào)控能力。重金屬對土壤的污染具有不可逆轉(zhuǎn)性,土壤一旦發(fā)生污染,短時間內(nèi)很難修復(fù),相比水、大氣、固體廢棄物等環(huán)境污染治理,土壤污染是最難解決的,土壤重金屬污染問題日益受到人們的關(guān)注。有關(guān)專家認(rèn)為,已受污染土壤沒有治理價值,對那些污染嚴(yán)重、生態(tài)脆弱、資源環(huán)境壓力大的耕地,該改種的就改種,該治理的就治理,該退耕的就退耕。目前,土壤修復(fù)技術(shù)歸納起來有熱力學(xué)修復(fù)技術(shù)、熱解吸修復(fù)技術(shù)、焚燒法、土地填埋法、化學(xué)淋洗、堆肥法、生物修復(fù)等多種,目前研究較多的生物修復(fù)法,包括植物修復(fù)法和動物修復(fù)法。
4.1 植物修復(fù)法
植物修復(fù)法是利用重金屬積累將土壤中的重金屬富集于植物體內(nèi),然后通過收割植物從土壤清除出去,植物修復(fù)法應(yīng)用比較普遍和簡便,成本較低,不改變土壤性質(zhì),種植的植物不僅美化環(huán)境還可以起到防風(fēng)固坡,防止土壤流失。但是,其治理效率較低,耗時長、污染程度不能超過修復(fù)植物的正常生長范圍,只適合中低濃度的污染耕地,而對于高濃度的污染耕地,植物修復(fù)法則需要漫長的時間并且效果難料,而且隨著植物離開土壤,還會產(chǎn)生二次污染危害。因此,植物修復(fù)技術(shù)只能作為一種污染治理輔助技術(shù)。
4.2 動物修復(fù)法
動物修復(fù)是通過土壤動物或者投放動物對土壤重金屬吸收、降解、轉(zhuǎn)移以去除重金屬或抑制其毒性,被認(rèn)為是一種有效的生態(tài)恢復(fù)措施。動物修復(fù)的機(jī)理:生物體內(nèi)的金屬硫蛋白與重金屬結(jié)合形成低毒或無害的絡(luò)合物;生物的代謝物富含SH的多肽,能與重金屬螯合,從而改變其存在狀態(tài);生物體內(nèi)存在的多種編碼金屬轉(zhuǎn)運蛋白能提高生物對金屬的抗性。
雖然土壤的修復(fù)技術(shù)很多,但沒有一種修復(fù)技術(shù)可以針對所有污染土壤。相似的污染狀況,不同的土壤性質(zhì)、不同的修復(fù)需求,也制約一些修復(fù)技術(shù)的使用。大多數(shù)修復(fù)技術(shù)對土壤或多或少帶來一些副作用。
5 小結(jié)
綜上所述,由于土壤重金屬來源廣泛、復(fù)雜,增加了對土壤重金屬治理和修復(fù)難度,嚴(yán)重制約了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn),要更好地防治土壤重金屬污染,還需要廣大科研工作者不懈的努力,研發(fā)出更好的效率更高的修復(fù)技術(shù),要大力宣傳加強(qiáng)全民環(huán)保意識,把環(huán)境污染程度降到最低,形成全社會都來重視土壤污染的良好環(huán)保氛圍,逐步改善土壤生態(tài)環(huán)境。目前,研發(fā)適用性廣、成本低、見效快、環(huán)保的土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)是各國土壤重金屬生態(tài)修復(fù)的前沿問題,也是迫切需要解決的問題。





