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论环境污染之重金属污染的理论现状及防治措施

作者:安全管理网  来源:安全管理网 
评论: 更新日期:2015年11月17日

【内容摘要】
    随着我国经济的快速发展,人口的日益增多,受污染的土壤面积在逐步增加,据不完全统计,从1980年至1998年,受污染土壤面积已增加至约占耕地总面积的1/5。值得注意的是,我国乡镇工业的“三废”排放对土壤环境带来的污染问题,在乡镇工业发达地区,局部土壤环境污染十分严重。据调查,我国土壤环境污染中危害比较严重的是重金属铜和汞的污染,有些地区居民已出现“骨痛症”的症状。此外,城市污水中污泥的农业利用,以及城市垃圾、废矿渣、有毒废弃物的堆存、处置,花化肥农药以及农用地膜的大量使用,公路两旁土壤的多环芳烃及铅污染等,对土壤环境产生极大的威胁。因此,深入研究各种环境污染物质在土壤环境中的迁移、转化、降解、残留等行为特征和变化规律,探寻经济合理、有效的综合防治措施,加强立法与管理,保护土壤资源,是一项复杂而艰巨的任务。
【关键词】
土壤环境污染  重金属污染及其修复与防治
 
 
 
 
随着我国经济的快速发展,人口的日益增多,受污染的土壤面积在逐步增加,据不完全统计,从1980年至1998年,全国受污染土壤面积逐年增加,到1998年,已达耕地总面积的约1/5。值得注意的是,我国乡镇工业的“三废”排放对土壤环境带来的污染问题。在乡镇工业发达地区,局部土壤环境污染十分严重。据调查,我国土壤环境污染中危害比较严重的是重金属铜和汞的污染,有些地区居民已出现“骨痛症”的症状。此外,城市污水中污泥的农业利用,以及城市垃圾、废矿渣、有毒废弃物的堆存、处置,化肥农药以及农用地膜的大量使用,公路两旁土壤的多环芳烃及铅污染等,对土壤环境产生极大的威胁。因此,深入研究各种环境污染物质在土壤环境中的迁移、转化、降解、残留等行为特征和变化规律,探寻经济合理、有效的综合防治措施,加强立法与管理,保护土壤资源,是一项复杂而艰巨的任务。
    土壤环境是地球环境系统的重要组成部分之一,具有特殊的空间地位,上界面与大气圈和生物圈相接,下界面与岩石圈和地下水相接。因此,土壤环境成为各种物理的、化学的以及生物过程、界面反应、物质与能力交换、迁移转换过程最为复杂和频繁的地带,也是环境变化信息较为敏感和丰富的子环境系统,在整个地表系统中起着重要的稳定与缓冲作用。正是由于土壤环境的复杂性,土壤污染不像大气污染和水体污染那么容易被人发现,有时直到土壤中的污染物通过食物链进入动物和人体,并且对人体或动物造成毒害时,土壤污染才被发现,而此时,土壤污染往往已经十分严重了。早在1877年日本枥木县就发生了足尾铜山公害事件,铜矿山排出的含铜污水污染了附近的农田,致使数千公顷土壤和作物受害,造成严重减产。这是早期土壤环境污染的典型案例。
土壤环境还起着重要的净化、稳定和缓冲作用。土壤环境具有较强的净化能力、较大的环境容量,人类很早就把它作为处理动物粪便、有机废物和垃圾的天然场所,现代发展起来的污水灌溉、污泥施田等各种土地处理系统,更是在有意识、有目的地利用土壤的环境功能和环境容量。然而土壤环境的净化、稳定与缓冲作用是有限度的,如果输入土壤环境的污染物质的数量和速度超过了土壤的自净能力和容纳能力,土壤环境将会遭到严重破坏;而一旦土壤环境受到污染,不但土壤本身的治理难度大、周期长,污染物质还会通过各种迁移途径向大气、水和生物环境中迁移,产生“次生污染”。
 因为土壤环境中各种元素的生物地球化学循环,不但包括各种营养元素的循环,也包括重金属和化学农药等污染物质的循环,所以,土壤环境元素生物地球化学循环对整个地球生态系统和人类的影响既有有利的一面,也有不利的一面。
    土壤中重金属元素和化学农药的生物地球循环一直是土壤环境学研究的重点领域。作为地表环境系统中的重要缓冲带,土壤可以吸收和容纳大气圈和水圈中的污染物质,但如果进入土壤的污染物超过了土壤的自净能力,长期积累后形成的污染将会十分严重。例如,重金属在土壤中一般不易随水淋滤,也不能被土壤微生物所分解,使得重金属常常先在土壤环境中积累,有的重金属元素在土壤中还能转化为毒性更强的存在形态,再通过食物链等途径进入动植物甚至人类体内。污染物在土壤环境中积累的初期通常没有明显征兆,不易为人们察觉和警惕,而一旦污染达到一定危害程度而表现出来时则很难消除。日本在20世纪五六十年代发生的土壤重金属污染,至今仍没有有效的去处办法。土壤环境中的农药可以通过挥发、扩散和迁移进入大气而引起大气污染,或随水迁移、扩散(包括淋溶和水土流失)进入水体而引起水体污染,进而导致化学农药在全球范围内的扩散。人们甚至在北极圈的冰层中发现了早已被禁止使用的DDT农药的残留物,可见土壤生物地球化学循环所传送的污染物质早已遍布全球各个角落。这些重金属和化学农药等有害物质极易通过食物链在生物体内浓缩,对动植物和人类造成危害。
由此可见,我们应该充分认识土壤环境生物地球化学循环对人类影响的两面性,利用其有利的一面,防止其不利的一面。利用土壤的环境容量和自净能力来缓解和治理当前面临的一些污染问题,同时也要看到土壤污染的潜在危害性。在环境污染防治中,只有对包括土壤环境在内的整个地表环境系统进行综合整治,才是解决各种环境问题的可持续发展之路。
    土壤环境污染物的确定和来源的分析是实施土壤污染治理的重要依据。通过土壤环境污染物分析和污染源分析可以确定土壤污染类型、污染程度、污染事件和主要污染物,是实现土壤污染的科学治理和控制的基础。
    根据土壤环境污染物性质,土壤环境污染物可分为有机污染物、无机污染物、放射性污染物和病原菌污染物等。
    土壤环境中主要无机污染物有重金属污染物、酸碱污染物和化学肥料3大类。其中,重金属污染物是土壤中最难以治理的一种,主要通过农田污水灌溉、重金属冶炼厂废气的沉降等过程进入土壤。重金属形态稳定、不会分解、容易富集,对其的治理无论从成本投入还是从对土壤本身的损伤来说都是难以承受的。镉、汞、铅、铜等是几种常见的污染物。

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