朱忠軍
摘 要:隨著社會發(fā)展,各行各業(yè)對重金屬資源的需求與日俱增,與此同時,由生產(chǎn)而產(chǎn)生的重金屬廢棄物也逐漸增多,這些未能及時處理的廢棄物作用于土壤,一旦其重金屬含量超標,就會對土壤造成嚴重污染,進而破壞生態(tài)平衡。
關(guān)鍵詞:土壤重金屬污染 環(huán)境保護 單因子指數(shù)法 綜合指數(shù)法 GIS技術(shù)
中圖分類號:X5 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)01(b)-0113-02
據(jù)最新媒體報道數(shù)據(jù)顯示,近十年來,我國重金屬污染的農(nóng)田面積持續(xù)擴大,著名的陜西鳳祥血鉛超標事件、湖南瀏陽鎘中毒事件和貴州汞中毒事件等,都是由重金屬污染造成,引起社會各界高度關(guān)注。20世紀六七十年代,日本富山縣流傳的骨痛病,就是由于當?shù)鼐用袷褂昧撕k大米和飲用了鎘含量超標的河水而引起的,幾乎同一時期,也在日本,熊本縣的居民由于使用了被汞廢水污染的水產(chǎn)品,導(dǎo)致該流域上萬人患中樞神經(jīng)病,帶來了巨大的負面影響。由此可見,土壤重金屬污染具有極大的危害性、擴散性、覆蓋性。當前形勢下,研究土壤重金屬污染評價方法具有十分重要的現(xiàn)實意義和戰(zhàn)略意義。
1 土壤重金屬污染的成因及特點
水乃生命之源,土是立國之本,土壤是人類社會賴以存在和發(fā)展的根本前提,是最重要的基礎(chǔ)資源。在天然環(huán)境下,幾百年時間才能生成1厘米厚的土層,其更新周期十分緩慢,通常被認為是不可再生資源,但也是眾多污染廢棄物殘留的主要介質(zhì)之一。隨著近現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展,土壤中沉積了越來越多的廢棄污染物。工業(yè)生產(chǎn)、居民生活垃圾的不合理處置以及礦產(chǎn)開采等,都會帶來土壤重金屬污染。從化學(xué)理論角度來講,98%以上的金屬都屬于重金屬,從環(huán)境保護學(xué)領(lǐng)域來講,土壤重金屬污染中的重金屬主要包括汞、鉛、鋅、砷和鎳等。
1.1 土壤重金屬污染的成因分析
1.1.1 自然原因
自然界中,土壤重金屬的形成不是單方面作用的結(jié)果,而是受多方面因素影響,在不同時期,其主要影響因素又不同。土壤形成初始時期,其重金屬含量受成土母質(zhì)的影響較大,母質(zhì)中的重金屬含量及組成直接決定了土壤重金屬的值。隨著土壤的發(fā)育,母質(zhì)對其重金屬值的影響逐漸減弱。與此同時,生物殘落物的影響逐漸增強,受生物個體差異影響,其殘落物也呈現(xiàn)出多樣化的特點,對土壤重金屬組成的影響程度也各不相同。大氣沉降,如火山爆發(fā)、森林火災(zāi)等可能使許多重金屬漂浮于空中,其中一些被植物葉片吸收,進而被微生物分解進入土壤,從而改變土壤的重金屬含量與構(gòu)成。
1.1.2 人為原因
研究人員對近30年的土壤重金屬污染原因進行統(tǒng)計,分析發(fā)現(xiàn)隨著工業(yè)化程度的不斷加深,人類活動已經(jīng)逐漸上升成為土壤重金屬污染的主要來源。具體來講,人類活動又突出表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)廢氣、煙塵等大氣污染。城市化進程的加快在反映國民物質(zhì)生活水平提升的同時也帶來一系列環(huán)境問題,城市交通、工業(yè)生產(chǎn)等向大氣排放大量廢氣、煙塵,造成大氣污染,通過大氣沉降,這些物質(zhì)進入土壤,造成土壤重金屬污染。經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),工礦生產(chǎn)集中區(qū)域、城市道路、鐵路周圍,土壤重金屬污染往往格外嚴重。
(2)化肥農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用。為了縮短農(nóng)作物生長周期,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常會選擇使用化肥農(nóng)藥,大量化肥與農(nóng)藥的使用在帶來生產(chǎn)效益的同時,也將其中所含的重金屬物質(zhì)帶入了農(nóng)作物與土壤,造成土壤重金屬污染,影響人體健康。
(3)水體污染。受水資源分布不均因素影響,在部分地區(qū),農(nóng)田灌溉需要引入工業(yè)廢水和生活污水,這些未經(jīng)合理處置的污水進入到農(nóng)田,造成土壤重金屬污染,由于污染水體中含有大量重金屬物質(zhì),通過污水灌溉產(chǎn)生的土壤重金屬危害破壞性更大,極易造成循環(huán)性水土污染。
(4)其他活動。含重金屬的工業(yè)廢棄物,城市居民生活垃圾的堆放,金屬礦山酸性廢水的排放等也會造成土壤的重金屬污染。
1.2 土壤重金屬污染的特點
依據(jù)化學(xué)金屬元素相關(guān)理論,重金屬性質(zhì)穩(wěn)定,極難被微生物降解,一旦進入土壤造成重金屬污染,勢必對農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量產(chǎn)生較大影響,加之其潛伏周期長,通過食物鏈的“生物富集效應(yīng)”嚴重影響動物和人體的健康。有研究表明,低濃度的汞在小麥萌發(fā)初期能起到促進生長作用,但隨著時間的延長,最終表現(xiàn)為抑制作用;砷有劇毒,可致癌;鎘會危害人體的心腦血管。歸納起來,重金屬污染有以下幾個特點:(1)潛伏周期長,污染具有隱蔽性;(2)性質(zhì)穩(wěn)定,污染具有難降解性;(3)相互作用,污染具有協(xié)同性、擴散性。因此,重金屬污染又有“化學(xué)定時炸彈”之稱。
2 污染土壤的危害與治理
當土壤中的重金屬含量達到一定程度,不僅會導(dǎo)致土壤污染、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益下降,通過徑流,還會對水體(地表水、地下水)產(chǎn)生淋失作用,污染水資源、破壞水文環(huán)境;借助大氣沉降,極易形成大氣污染與水污染、土壤污染的“死循環(huán)”,進而影響人體健康。
根據(jù)重金屬污染的隱蔽性、不可逆性及長期性等特點,與大氣污染、水污染等環(huán)境問題相比,土壤污染的治理難度更大。現(xiàn)行的重金屬污染土壤治理主要有生物法、化學(xué)法、工程治理法等方法,就目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展形勢來看,在治理方案設(shè)計上尚未形成統(tǒng)一標準,在實際操作中,不同的地理環(huán)境在方法的選用上存在區(qū)別,使用的技術(shù)也多種多樣。從總體上來講,治理污染土壤首先應(yīng)查明污染成因,以《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》為指導(dǎo),對污染區(qū)域進行實地分層采樣調(diào)查,一般將受污染區(qū)域分為“污染源區(qū)”、“保護區(qū)”和“超標污染區(qū)”三個區(qū)域,具體劃分及處理的原則見(表1)。
值得注意的是,無論采用何種方式,在對土壤污染進行治理時,應(yīng)注意因地制宜,結(jié)合受污染區(qū)域的土質(zhì)情況、土地使用性質(zhì)與功能、重金屬污染物含量與構(gòu)成等特點,對治理效果、時間、經(jīng)費等作出合理預(yù)期和科學(xué)規(guī)劃,選擇最佳方案。
3 土壤重金屬污染的評價方法淺析
3.1 單因子指數(shù)法
借助綜合指數(shù)法,可以對受測區(qū)域的重金屬污染情況進行分級,指出土壤中污染最大的因素,但無法判定出不同元素對土壤污染的影響差別。根據(jù)這一方法計算出來的污染指數(shù)只能反映各種重金屬元素對土壤的污染程度,而無法精確反映污染的質(zhì)變特征。
3.3 GIS技術(shù)在土壤重金屬污染評價中的運用
GIS是由計算機硬件、軟件及不同方法組成的系統(tǒng),通過該系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析與建模,以解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理類問題。通過GIS技術(shù),將不同類型的數(shù)據(jù)進行處理變換,根據(jù)客觀需求對其進行空間分析和統(tǒng)計,最終建立各種應(yīng)用模型,以便為研究決策提供依據(jù)。在對土壤重金屬污染進行研究時,常利用GIS 技術(shù)的計算與圖形顯示功能,對受測區(qū)域指定采樣點進行插值分析,實現(xiàn)土壤圖數(shù)字化,建立空間與屬性數(shù)據(jù)庫,最終繪出污染物空間分布圖,為土壤污染治理提供參考依據(jù)。
4 結(jié)語
重金屬具有不易分解、易積聚的特點,進入土壤之后,改變土質(zhì)構(gòu)成、破壞土壤環(huán)境,借助食物鏈,殘留于農(nóng)作物上的有害物質(zhì)進入動物、人體,對人體健康產(chǎn)生嚴重影響。如何科學(xué)地對土壤重金屬污染進行評價,是污染治理的重要前提,相關(guān)人員應(yīng)加大對這一領(lǐng)域的研究力度,積極改善人類共同的生存環(huán)境。
參考文獻
[1] 范拴喜,甘卓亭,李美娟,等.土壤重金屬污染評價方法進展[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2010(17):310-315.
[2] 石平.遼寧省典型有色金屬礦區(qū)土壤重金屬污染評價及植物修復(fù)研究[D].東北大學(xué),2010.
[3] 林艷.基于地統(tǒng)計學(xué)與GIS的土壤重金屬污染評價與預(yù)測[D].中南大學(xué),2009.endprint
摘 要:隨著社會發(fā)展,各行各業(yè)對重金屬資源的需求與日俱增,與此同時,由生產(chǎn)而產(chǎn)生的重金屬廢棄物也逐漸增多,這些未能及時處理的廢棄物作用于土壤,一旦其重金屬含量超標,就會對土壤造成嚴重污染,進而破壞生態(tài)平衡。
關(guān)鍵詞:土壤重金屬污染 環(huán)境保護 單因子指數(shù)法 綜合指數(shù)法 GIS技術(shù)
中圖分類號:X5 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)01(b)-0113-02
據(jù)最新媒體報道數(shù)據(jù)顯示,近十年來,我國重金屬污染的農(nóng)田面積持續(xù)擴大,著名的陜西鳳祥血鉛超標事件、湖南瀏陽鎘中毒事件和貴州汞中毒事件等,都是由重金屬污染造成,引起社會各界高度關(guān)注。20世紀六七十年代,日本富山縣流傳的骨痛病,就是由于當?shù)鼐用袷褂昧撕k大米和飲用了鎘含量超標的河水而引起的,幾乎同一時期,也在日本,熊本縣的居民由于使用了被汞廢水污染的水產(chǎn)品,導(dǎo)致該流域上萬人患中樞神經(jīng)病,帶來了巨大的負面影響。由此可見,土壤重金屬污染具有極大的危害性、擴散性、覆蓋性。當前形勢下,研究土壤重金屬污染評價方法具有十分重要的現(xiàn)實意義和戰(zhàn)略意義。
1 土壤重金屬污染的成因及特點
水乃生命之源,土是立國之本,土壤是人類社會賴以存在和發(fā)展的根本前提,是最重要的基礎(chǔ)資源。在天然環(huán)境下,幾百年時間才能生成1厘米厚的土層,其更新周期十分緩慢,通常被認為是不可再生資源,但也是眾多污染廢棄物殘留的主要介質(zhì)之一。隨著近現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展,土壤中沉積了越來越多的廢棄污染物。工業(yè)生產(chǎn)、居民生活垃圾的不合理處置以及礦產(chǎn)開采等,都會帶來土壤重金屬污染。從化學(xué)理論角度來講,98%以上的金屬都屬于重金屬,從環(huán)境保護學(xué)領(lǐng)域來講,土壤重金屬污染中的重金屬主要包括汞、鉛、鋅、砷和鎳等。
1.1 土壤重金屬污染的成因分析
1.1.1 自然原因
自然界中,土壤重金屬的形成不是單方面作用的結(jié)果,而是受多方面因素影響,在不同時期,其主要影響因素又不同。土壤形成初始時期,其重金屬含量受成土母質(zhì)的影響較大,母質(zhì)中的重金屬含量及組成直接決定了土壤重金屬的值。隨著土壤的發(fā)育,母質(zhì)對其重金屬值的影響逐漸減弱。與此同時,生物殘落物的影響逐漸增強,受生物個體差異影響,其殘落物也呈現(xiàn)出多樣化的特點,對土壤重金屬組成的影響程度也各不相同。大氣沉降,如火山爆發(fā)、森林火災(zāi)等可能使許多重金屬漂浮于空中,其中一些被植物葉片吸收,進而被微生物分解進入土壤,從而改變土壤的重金屬含量與構(gòu)成。
1.1.2 人為原因
研究人員對近30年的土壤重金屬污染原因進行統(tǒng)計,分析發(fā)現(xiàn)隨著工業(yè)化程度的不斷加深,人類活動已經(jīng)逐漸上升成為土壤重金屬污染的主要來源。具體來講,人類活動又突出表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)廢氣、煙塵等大氣污染。城市化進程的加快在反映國民物質(zhì)生活水平提升的同時也帶來一系列環(huán)境問題,城市交通、工業(yè)生產(chǎn)等向大氣排放大量廢氣、煙塵,造成大氣污染,通過大氣沉降,這些物質(zhì)進入土壤,造成土壤重金屬污染。經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),工礦生產(chǎn)集中區(qū)域、城市道路、鐵路周圍,土壤重金屬污染往往格外嚴重。
(2)化肥農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用。為了縮短農(nóng)作物生長周期,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常會選擇使用化肥農(nóng)藥,大量化肥與農(nóng)藥的使用在帶來生產(chǎn)效益的同時,也將其中所含的重金屬物質(zhì)帶入了農(nóng)作物與土壤,造成土壤重金屬污染,影響人體健康。
(3)水體污染。受水資源分布不均因素影響,在部分地區(qū),農(nóng)田灌溉需要引入工業(yè)廢水和生活污水,這些未經(jīng)合理處置的污水進入到農(nóng)田,造成土壤重金屬污染,由于污染水體中含有大量重金屬物質(zhì),通過污水灌溉產(chǎn)生的土壤重金屬危害破壞性更大,極易造成循環(huán)性水土污染。
(4)其他活動。含重金屬的工業(yè)廢棄物,城市居民生活垃圾的堆放,金屬礦山酸性廢水的排放等也會造成土壤的重金屬污染。
1.2 土壤重金屬污染的特點
依據(jù)化學(xué)金屬元素相關(guān)理論,重金屬性質(zhì)穩(wěn)定,極難被微生物降解,一旦進入土壤造成重金屬污染,勢必對農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量產(chǎn)生較大影響,加之其潛伏周期長,通過食物鏈的“生物富集效應(yīng)”嚴重影響動物和人體的健康。有研究表明,低濃度的汞在小麥萌發(fā)初期能起到促進生長作用,但隨著時間的延長,最終表現(xiàn)為抑制作用;砷有劇毒,可致癌;鎘會危害人體的心腦血管。歸納起來,重金屬污染有以下幾個特點:(1)潛伏周期長,污染具有隱蔽性;(2)性質(zhì)穩(wěn)定,污染具有難降解性;(3)相互作用,污染具有協(xié)同性、擴散性。因此,重金屬污染又有“化學(xué)定時炸彈”之稱。
2 污染土壤的危害與治理
當土壤中的重金屬含量達到一定程度,不僅會導(dǎo)致土壤污染、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益下降,通過徑流,還會對水體(地表水、地下水)產(chǎn)生淋失作用,污染水資源、破壞水文環(huán)境;借助大氣沉降,極易形成大氣污染與水污染、土壤污染的“死循環(huán)”,進而影響人體健康。
根據(jù)重金屬污染的隱蔽性、不可逆性及長期性等特點,與大氣污染、水污染等環(huán)境問題相比,土壤污染的治理難度更大?,F(xiàn)行的重金屬污染土壤治理主要有生物法、化學(xué)法、工程治理法等方法,就目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展形勢來看,在治理方案設(shè)計上尚未形成統(tǒng)一標準,在實際操作中,不同的地理環(huán)境在方法的選用上存在區(qū)別,使用的技術(shù)也多種多樣。從總體上來講,治理污染土壤首先應(yīng)查明污染成因,以《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》為指導(dǎo),對污染區(qū)域進行實地分層采樣調(diào)查,一般將受污染區(qū)域分為“污染源區(qū)”、“保護區(qū)”和“超標污染區(qū)”三個區(qū)域,具體劃分及處理的原則見(表1)。
值得注意的是,無論采用何種方式,在對土壤污染進行治理時,應(yīng)注意因地制宜,結(jié)合受污染區(qū)域的土質(zhì)情況、土地使用性質(zhì)與功能、重金屬污染物含量與構(gòu)成等特點,對治理效果、時間、經(jīng)費等作出合理預(yù)期和科學(xué)規(guī)劃,選擇最佳方案。
3 土壤重金屬污染的評價方法淺析
3.1 單因子指數(shù)法
借助綜合指數(shù)法,可以對受測區(qū)域的重金屬污染情況進行分級,指出土壤中污染最大的因素,但無法判定出不同元素對土壤污染的影響差別。根據(jù)這一方法計算出來的污染指數(shù)只能反映各種重金屬元素對土壤的污染程度,而無法精確反映污染的質(zhì)變特征。
3.3 GIS技術(shù)在土壤重金屬污染評價中的運用
GIS是由計算機硬件、軟件及不同方法組成的系統(tǒng),通過該系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析與建模,以解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理類問題。通過GIS技術(shù),將不同類型的數(shù)據(jù)進行處理變換,根據(jù)客觀需求對其進行空間分析和統(tǒng)計,最終建立各種應(yīng)用模型,以便為研究決策提供依據(jù)。在對土壤重金屬污染進行研究時,常利用GIS 技術(shù)的計算與圖形顯示功能,對受測區(qū)域指定采樣點進行插值分析,實現(xiàn)土壤圖數(shù)字化,建立空間與屬性數(shù)據(jù)庫,最終繪出污染物空間分布圖,為土壤污染治理提供參考依據(jù)。
4 結(jié)語
重金屬具有不易分解、易積聚的特點,進入土壤之后,改變土質(zhì)構(gòu)成、破壞土壤環(huán)境,借助食物鏈,殘留于農(nóng)作物上的有害物質(zhì)進入動物、人體,對人體健康產(chǎn)生嚴重影響。如何科學(xué)地對土壤重金屬污染進行評價,是污染治理的重要前提,相關(guān)人員應(yīng)加大對這一領(lǐng)域的研究力度,積極改善人類共同的生存環(huán)境。
參考文獻
[1] 范拴喜,甘卓亭,李美娟,等.土壤重金屬污染評價方法進展[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2010(17):310-315.
[2] 石平.遼寧省典型有色金屬礦區(qū)土壤重金屬污染評價及植物修復(fù)研究[D].東北大學(xué),2010.
[3] 林艷.基于地統(tǒng)計學(xué)與GIS的土壤重金屬污染評價與預(yù)測[D].中南大學(xué),2009.endprint
摘 要:隨著社會發(fā)展,各行各業(yè)對重金屬資源的需求與日俱增,與此同時,由生產(chǎn)而產(chǎn)生的重金屬廢棄物也逐漸增多,這些未能及時處理的廢棄物作用于土壤,一旦其重金屬含量超標,就會對土壤造成嚴重污染,進而破壞生態(tài)平衡。
關(guān)鍵詞:土壤重金屬污染 環(huán)境保護 單因子指數(shù)法 綜合指數(shù)法 GIS技術(shù)
中圖分類號:X5 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)01(b)-0113-02
據(jù)最新媒體報道數(shù)據(jù)顯示,近十年來,我國重金屬污染的農(nóng)田面積持續(xù)擴大,著名的陜西鳳祥血鉛超標事件、湖南瀏陽鎘中毒事件和貴州汞中毒事件等,都是由重金屬污染造成,引起社會各界高度關(guān)注。20世紀六七十年代,日本富山縣流傳的骨痛病,就是由于當?shù)鼐用袷褂昧撕k大米和飲用了鎘含量超標的河水而引起的,幾乎同一時期,也在日本,熊本縣的居民由于使用了被汞廢水污染的水產(chǎn)品,導(dǎo)致該流域上萬人患中樞神經(jīng)病,帶來了巨大的負面影響。由此可見,土壤重金屬污染具有極大的危害性、擴散性、覆蓋性。當前形勢下,研究土壤重金屬污染評價方法具有十分重要的現(xiàn)實意義和戰(zhàn)略意義。
1 土壤重金屬污染的成因及特點
水乃生命之源,土是立國之本,土壤是人類社會賴以存在和發(fā)展的根本前提,是最重要的基礎(chǔ)資源。在天然環(huán)境下,幾百年時間才能生成1厘米厚的土層,其更新周期十分緩慢,通常被認為是不可再生資源,但也是眾多污染廢棄物殘留的主要介質(zhì)之一。隨著近現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展,土壤中沉積了越來越多的廢棄污染物。工業(yè)生產(chǎn)、居民生活垃圾的不合理處置以及礦產(chǎn)開采等,都會帶來土壤重金屬污染。從化學(xué)理論角度來講,98%以上的金屬都屬于重金屬,從環(huán)境保護學(xué)領(lǐng)域來講,土壤重金屬污染中的重金屬主要包括汞、鉛、鋅、砷和鎳等。
1.1 土壤重金屬污染的成因分析
1.1.1 自然原因
自然界中,土壤重金屬的形成不是單方面作用的結(jié)果,而是受多方面因素影響,在不同時期,其主要影響因素又不同。土壤形成初始時期,其重金屬含量受成土母質(zhì)的影響較大,母質(zhì)中的重金屬含量及組成直接決定了土壤重金屬的值。隨著土壤的發(fā)育,母質(zhì)對其重金屬值的影響逐漸減弱。與此同時,生物殘落物的影響逐漸增強,受生物個體差異影響,其殘落物也呈現(xiàn)出多樣化的特點,對土壤重金屬組成的影響程度也各不相同。大氣沉降,如火山爆發(fā)、森林火災(zāi)等可能使許多重金屬漂浮于空中,其中一些被植物葉片吸收,進而被微生物分解進入土壤,從而改變土壤的重金屬含量與構(gòu)成。
1.1.2 人為原因
研究人員對近30年的土壤重金屬污染原因進行統(tǒng)計,分析發(fā)現(xiàn)隨著工業(yè)化程度的不斷加深,人類活動已經(jīng)逐漸上升成為土壤重金屬污染的主要來源。具體來講,人類活動又突出表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)廢氣、煙塵等大氣污染。城市化進程的加快在反映國民物質(zhì)生活水平提升的同時也帶來一系列環(huán)境問題,城市交通、工業(yè)生產(chǎn)等向大氣排放大量廢氣、煙塵,造成大氣污染,通過大氣沉降,這些物質(zhì)進入土壤,造成土壤重金屬污染。經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),工礦生產(chǎn)集中區(qū)域、城市道路、鐵路周圍,土壤重金屬污染往往格外嚴重。
(2)化肥農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用。為了縮短農(nóng)作物生長周期,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常會選擇使用化肥農(nóng)藥,大量化肥與農(nóng)藥的使用在帶來生產(chǎn)效益的同時,也將其中所含的重金屬物質(zhì)帶入了農(nóng)作物與土壤,造成土壤重金屬污染,影響人體健康。
(3)水體污染。受水資源分布不均因素影響,在部分地區(qū),農(nóng)田灌溉需要引入工業(yè)廢水和生活污水,這些未經(jīng)合理處置的污水進入到農(nóng)田,造成土壤重金屬污染,由于污染水體中含有大量重金屬物質(zhì),通過污水灌溉產(chǎn)生的土壤重金屬危害破壞性更大,極易造成循環(huán)性水土污染。
(4)其他活動。含重金屬的工業(yè)廢棄物,城市居民生活垃圾的堆放,金屬礦山酸性廢水的排放等也會造成土壤的重金屬污染。
1.2 土壤重金屬污染的特點
依據(jù)化學(xué)金屬元素相關(guān)理論,重金屬性質(zhì)穩(wěn)定,極難被微生物降解,一旦進入土壤造成重金屬污染,勢必對農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量產(chǎn)生較大影響,加之其潛伏周期長,通過食物鏈的“生物富集效應(yīng)”嚴重影響動物和人體的健康。有研究表明,低濃度的汞在小麥萌發(fā)初期能起到促進生長作用,但隨著時間的延長,最終表現(xiàn)為抑制作用;砷有劇毒,可致癌;鎘會危害人體的心腦血管。歸納起來,重金屬污染有以下幾個特點:(1)潛伏周期長,污染具有隱蔽性;(2)性質(zhì)穩(wěn)定,污染具有難降解性;(3)相互作用,污染具有協(xié)同性、擴散性。因此,重金屬污染又有“化學(xué)定時炸彈”之稱。
2 污染土壤的危害與治理
當土壤中的重金屬含量達到一定程度,不僅會導(dǎo)致土壤污染、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益下降,通過徑流,還會對水體(地表水、地下水)產(chǎn)生淋失作用,污染水資源、破壞水文環(huán)境;借助大氣沉降,極易形成大氣污染與水污染、土壤污染的“死循環(huán)”,進而影響人體健康。
根據(jù)重金屬污染的隱蔽性、不可逆性及長期性等特點,與大氣污染、水污染等環(huán)境問題相比,土壤污染的治理難度更大?,F(xiàn)行的重金屬污染土壤治理主要有生物法、化學(xué)法、工程治理法等方法,就目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展形勢來看,在治理方案設(shè)計上尚未形成統(tǒng)一標準,在實際操作中,不同的地理環(huán)境在方法的選用上存在區(qū)別,使用的技術(shù)也多種多樣。從總體上來講,治理污染土壤首先應(yīng)查明污染成因,以《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》為指導(dǎo),對污染區(qū)域進行實地分層采樣調(diào)查,一般將受污染區(qū)域分為“污染源區(qū)”、“保護區(qū)”和“超標污染區(qū)”三個區(qū)域,具體劃分及處理的原則見(表1)。
值得注意的是,無論采用何種方式,在對土壤污染進行治理時,應(yīng)注意因地制宜,結(jié)合受污染區(qū)域的土質(zhì)情況、土地使用性質(zhì)與功能、重金屬污染物含量與構(gòu)成等特點,對治理效果、時間、經(jīng)費等作出合理預(yù)期和科學(xué)規(guī)劃,選擇最佳方案。
3 土壤重金屬污染的評價方法淺析
3.1 單因子指數(shù)法
借助綜合指數(shù)法,可以對受測區(qū)域的重金屬污染情況進行分級,指出土壤中污染最大的因素,但無法判定出不同元素對土壤污染的影響差別。根據(jù)這一方法計算出來的污染指數(shù)只能反映各種重金屬元素對土壤的污染程度,而無法精確反映污染的質(zhì)變特征。
3.3 GIS技術(shù)在土壤重金屬污染評價中的運用
GIS是由計算機硬件、軟件及不同方法組成的系統(tǒng),通過該系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析與建模,以解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理類問題。通過GIS技術(shù),將不同類型的數(shù)據(jù)進行處理變換,根據(jù)客觀需求對其進行空間分析和統(tǒng)計,最終建立各種應(yīng)用模型,以便為研究決策提供依據(jù)。在對土壤重金屬污染進行研究時,常利用GIS 技術(shù)的計算與圖形顯示功能,對受測區(qū)域指定采樣點進行插值分析,實現(xiàn)土壤圖數(shù)字化,建立空間與屬性數(shù)據(jù)庫,最終繪出污染物空間分布圖,為土壤污染治理提供參考依據(jù)。
4 結(jié)語
重金屬具有不易分解、易積聚的特點,進入土壤之后,改變土質(zhì)構(gòu)成、破壞土壤環(huán)境,借助食物鏈,殘留于農(nóng)作物上的有害物質(zhì)進入動物、人體,對人體健康產(chǎn)生嚴重影響。如何科學(xué)地對土壤重金屬污染進行評價,是污染治理的重要前提,相關(guān)人員應(yīng)加大對這一領(lǐng)域的研究力度,積極改善人類共同的生存環(huán)境。
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