濰坊科技學(xué)院山東省高校設(shè)施園藝實(shí)驗(yàn)室 楊文霞
農(nóng)用地是土地類(lèi)型的重要組成部分,對(duì)農(nóng)業(yè)、林業(yè)和畜牧業(yè)的發(fā)展有著重要的影響。近年來(lái),由于農(nóng)藥、化肥、生活垃圾處理、工業(yè)排放等綜合影響,農(nóng)用地受到嚴(yán)重污染和破壞,嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)增長(zhǎng)[1]。因此,有關(guān)部門(mén)應(yīng)高度重視農(nóng)用地土壤污染問(wèn)題,通過(guò)科學(xué)的手段,對(duì)農(nóng)用地進(jìn)行污染治理,可以大大改善農(nóng)用地土壤狀況,促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
農(nóng)業(yè)用地的土壤污染,是人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)導(dǎo)致了農(nóng)用地的嚴(yán)重污染和環(huán)境退化。污染物滲透土壤,破壞土壤的成分和結(jié)構(gòu),也會(huì)影響人類(lèi)的生活環(huán)境。農(nóng)用地土壤明顯不同于環(huán)境因素,外源污染的影響也賦予了結(jié)構(gòu)獨(dú)特的屬性,不僅影響明顯,而且難以控制。由于農(nóng)用地土壤污染嚴(yán)重,需要更多的資源進(jìn)行修復(fù)。由于農(nóng)業(yè)用地的土壤污染,也說(shuō)明農(nóng)作物中富含對(duì)人類(lèi)健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅的污染物。農(nóng)用地是農(nóng)業(yè)的重要基礎(chǔ),污染損害影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展受限、生態(tài)和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重。因此,必須高度重視農(nóng)用地污染,積極采取科學(xué)合理的治理修復(fù)方法,為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供可靠保障。
生態(tài)環(huán)境與人類(lèi)活動(dòng)密切相關(guān),社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展促進(jìn)了工業(yè)的快速進(jìn)步,顯然,工業(yè)生產(chǎn)對(duì)能源和資源的需求過(guò)高,因此出現(xiàn)了多種有機(jī)污染物和重金屬。同時(shí),燃料的燃燒也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的有機(jī)污染。由于多方面的累積影響,農(nóng)用地重金屬含量持續(xù)上升,土壤污染越來(lái)越嚴(yán)重。此外,汽車(chē)尾氣排放量的持續(xù)上升會(huì)導(dǎo)致頻繁的酸雨,容易引起重金屬活性,使農(nóng)用地的處理和修復(fù)變得非常困難[1-2]。
目前,我國(guó)城市化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程越來(lái)越快,人們的生活質(zhì)量也快速提升,城市人口的數(shù)量不斷增加,這也造成了工業(yè)壓力增大,生活中和工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水增多,由于這些原因,造成了城市和城鎮(zhèn)的河流、湖泊等水資源受到了影響,生活用水的標(biāo)準(zhǔn)降低了許多,在農(nóng)業(yè)用水灌溉期,對(duì)農(nóng)用地土壤也造成了不同程度的污染。
農(nóng)業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。為保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)健康發(fā)展,近年來(lái)國(guó)家高度重視農(nóng)業(yè),財(cái)政投入不斷加大。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的化肥和農(nóng)藥,由于包含大量的化學(xué)品,農(nóng)田土壤也面臨著直接噴灑污染的問(wèn)題。此外,我國(guó)人口較多,生活垃圾處理不科學(xué)合理,也成為影響農(nóng)用地土壤污染的因素之一。
頻繁開(kāi)采礦產(chǎn)資源會(huì)導(dǎo)致土壤中聚集大量的重金屬污染物,若已超過(guò)土壤本身承受的負(fù)載量,會(huì)給土壤環(huán)境造成巨大的影響。另外,在土壤污染過(guò)程中,以氣體的形式造成土壤污染的占比也較大,工業(yè)化規(guī)模較大,工廠向外排放大量的有毒氣體,大氣中的某些有害物質(zhì)會(huì)在大氣中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)而形成酸雨,降落到地面經(jīng)土壤吸收易造成土壤酸堿度的失衡,從而出現(xiàn)酸化現(xiàn)象。
山東省農(nóng)用地土壤污染中有機(jī)物污染也是主要因素,隨著有機(jī)物污染日益嚴(yán)重土壤中的病原菌對(duì)土壤的污染也隨之?dāng)U大,因此,山東省農(nóng)用地中土壤污染防治問(wèn)題更為棘手,加大了對(duì)土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理的難度,很容易導(dǎo)致突發(fā)土壤環(huán)境問(wèn)題。若不采取有效的措施加以解決,以后土壤環(huán)境會(huì)更加不易恢復(fù)。
據(jù)調(diào)查,山東省內(nèi)很多地區(qū)農(nóng)用地土壤都存在著重金屬、有機(jī)無(wú)機(jī)污染問(wèn)題,在垃圾處理場(chǎng)地,大型工廠企業(yè)以及礦區(qū)周?chē)h(huán)境的農(nóng)用地重金屬污染最為嚴(yán)重,從無(wú)機(jī)污染方面來(lái)看,污染物中存在的鉛、鎘、銅、鎳等的含量最大約為7.0%,而從有機(jī)污染方面來(lái)看,雖然我國(guó)對(duì)于毒性較大,殘留較為嚴(yán)重,對(duì)人來(lái)危害大的農(nóng)藥早已禁用,但在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)中依然能夠檢測(cè)出DDT和六六六的含量,甚至某些地區(qū)因檢測(cè)含量較高成為重度污染區(qū)[4]。
目前,山東省土壤治理體系建設(shè)只是做好質(zhì)量監(jiān)督的開(kāi)端,此外,還需合適的實(shí)施方案,以取得理想的效果?,F(xiàn)有監(jiān)測(cè)分析方法、環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等已不能達(dá)到土壤環(huán)境保護(hù)的相關(guān)要求。
根據(jù)山東省土壤污染等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)分為四類(lèi):無(wú)風(fēng)險(xiǎn)、低風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)、高風(fēng)險(xiǎn)。
低風(fēng)險(xiǎn):選擇積累重金屬含量低的農(nóng)作物品種,種植綠肥或牧草輪作,合理施用化肥農(nóng)藥;
中風(fēng)險(xiǎn):使用土壤調(diào)節(jié)劑或鈍化劑,合理灌水;
高風(fēng)險(xiǎn):調(diào)整種植密度,采取輪休耕作或間種套作。
加強(qiáng)對(duì)我省土壤污染的調(diào)查和監(jiān)測(cè)力度,了解我省土壤污染的程度,深入開(kāi)展對(duì)我省土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的探究,保證在土地資源利用方面實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。另外,在任用檢測(cè)人員時(shí),務(wù)必保證有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí),并在選聘后積極展開(kāi)相應(yīng)的培訓(xùn)工作,特別要與土地污染相聯(lián)系進(jìn)行培訓(xùn)。其他方面,還需要貫徹落實(shí)好《水污染防治法》《大氣污染防治法》等。
我們要在原有的制度體系中加以完善,創(chuàng)新土壤污染防治技術(shù)。然而,目前山東省的狀況是,各市土壤的性質(zhì)差別較大,原來(lái)固定的標(biāo)準(zhǔn)不能完全適合于山東省目前的狀況。由此,我們迫切需要制定一系列較為健全的且適合山東省目前實(shí)際情況的土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)土壤污染進(jìn)行綜合防治的同時(shí),可能會(huì)由于管理方法不當(dāng)而出現(xiàn)一些問(wèn)題,導(dǎo)致土壤污染防治效果較差,土壤污染表現(xiàn)出更為嚴(yán)重的趨勢(shì)。有關(guān)部門(mén)應(yīng)在全面落實(shí)《中華人民共和國(guó)土壤污染防治法》前提下合理規(guī)劃土壤污染的治理措施,將“預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先”原則貫徹到底,使得相關(guān)部門(mén)與當(dāng)?shù)卣e極配合開(kāi)展土壤污染防治工作。
1.控制土壤的污染源
防治土壤污染的根本途徑就是切斷土壤的污染源,通過(guò)控制污染物的傳播途徑,進(jìn)而減輕污染物的傳播速度以及污染物的數(shù)量,也可經(jīng)自然生態(tài)凈化作用達(dá)到土壤污染管控的目的。若要切斷土壤的污染源,就要從清除廢氣、廢液、廢渣,加強(qiáng)推廣山東省閉路系統(tǒng),減少污染物的排放方面著手處理。控制污染物的排放量,要按照規(guī)定和排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)廢氣、廢液、廢渣等廢棄物進(jìn)行回收和凈化處理,使其變廢為寶。
2.加強(qiáng)土壤污染灌溉區(qū)的管理
加強(qiáng)受污染灌溉區(qū)的水質(zhì)檢測(cè)并盡量減輕其污染,在此基礎(chǔ)上對(duì)污染物所含成分、污染源、污染物的含量以及對(duì)動(dòng)植物和人類(lèi)健康所造成的影響進(jìn)行分析,根據(jù)分析的結(jié)果制定相應(yīng)的防治措施,防止灌溉區(qū)的污水存在高殘留且不易降解的污染物隨河道進(jìn)入土壤,進(jìn)而造成土壤污染。
3.合理使用化肥和農(nóng)藥
化學(xué)農(nóng)藥防治農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害是一種高效的防治手段,但其也有兩面性,若化肥農(nóng)藥施用不當(dāng),或長(zhǎng)期大量施用于田中,不僅達(dá)不到想要的防治效果,而且還會(huì)給動(dòng)植物及人類(lèi)帶來(lái)嚴(yán)重的威脅,對(duì)于毒性強(qiáng)、高殘留,尤其是有機(jī)氯農(nóng)藥需進(jìn)行嚴(yán)格控制或是禁止使用。因而,需要合理使用農(nóng)藥,此外,根據(jù)農(nóng)用地中作物的長(zhǎng)勢(shì),對(duì)癥用藥,注意安全間隔期,盡量將農(nóng)藥對(duì)土壤環(huán)境的危害降到最低。
4.提高土壤自身凈化能力
施用綠肥和有機(jī)肥相結(jié)合可增加土壤中腐殖質(zhì),從而提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量,利用黏土摻砂,砂土摻黏改良土壤,改善土壤膠體的類(lèi)型,大力發(fā)展有機(jī)生態(tài)綠色農(nóng)業(yè),如輪作倒茬、間種套作、有機(jī)肥與綠肥相結(jié)合等,增強(qiáng)土壤對(duì)有害物質(zhì)的吸附力,從而減弱污染物在土壤中的活性,以此來(lái)提高土壤凈化能力。
關(guān)于農(nóng)區(qū)土壤污染問(wèn)題,目前重金屬污染比較嚴(yán)重。因此,重金屬污染的修復(fù)也受到高度重視,并廣泛開(kāi)展修復(fù)工作。主要有生物、化學(xué)和物理修復(fù),在污染面積小、污染程度高的情況下,可以采用上述技術(shù)進(jìn)行治理,如果含有大量揮發(fā)性重金屬,可采用熱脫附技術(shù)進(jìn)行全面有效修復(fù)。此外,由于腐植酸鈉的合理使用,可有效防止重金屬攝入和積累,有助于改善土壤環(huán)境。在水稻田有效噴施腐植酸鈉,可以顯著降低水稻中的重金屬含量,充分保障作物產(chǎn)量,對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用[10-11]。
對(duì)有機(jī)污染,主要采用生物、物理和化學(xué)回收技術(shù),而生物修復(fù)技術(shù)包括微生物修復(fù)、植物修復(fù)和動(dòng)物修復(fù)[12]。物理修復(fù)技術(shù),包括換土、通風(fēng)和凈化等,會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一些破壞性影響,修復(fù)效果無(wú)法完全保證,使用較少。化學(xué)修復(fù)技術(shù)包括超氧化和光催化氧化,可以有效分解有機(jī)污染物,但成本過(guò)高,容易造成二次污染。與理化修復(fù)技術(shù)相比,生物修復(fù)技術(shù)可以通過(guò)微生物、植物和動(dòng)物的協(xié)同配合,充分保證有機(jī)污染物的分解效率,操作簡(jiǎn)單方便,不會(huì)造成嚴(yán)重問(wèn)題。但在動(dòng)物修復(fù)技術(shù)中,會(huì)出現(xiàn)通過(guò)食物鏈傳播的問(wèn)題,治理和修復(fù)周期較長(zhǎng),效果一般。
我國(guó)工業(yè)化在不斷推進(jìn),工業(yè)生產(chǎn)會(huì)消耗大量能源,有的會(huì)產(chǎn)生放射性污染。附近農(nóng)區(qū)土壤污染有量大、污染時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。對(duì)于放射性污染,特別是在處理和恢復(fù)階段使用覆蓋土壤表層、生物修復(fù)、混合和浸出土壤的技術(shù)。至于地表修復(fù)和切割消毒技術(shù),可以有效去除核元素,土壤得到修復(fù),穩(wěn)定性好,但相對(duì)較高的投資成本也會(huì)對(duì)土壤肥力產(chǎn)生一定影響。在拌土浸出技術(shù)方面,雖然含水量過(guò)高,但應(yīng)用效果良好,但也存在明顯的成本和時(shí)間問(wèn)題。生物修復(fù)技術(shù)操作簡(jiǎn)單、成本低、修復(fù)效果好,在放射性污染的凈化和回收方面多有應(yīng)用[12-13]。
農(nóng)地土壤污染處理和修復(fù),所使用的技術(shù)包括物理、化學(xué)和生物以及綜合修復(fù)等。物理修復(fù)技術(shù)有物理分離、熱解吸、熱處理等。對(duì)于熱處理技術(shù)而言,由于重金屬揮發(fā)性化合物雜質(zhì)的存在,處理和修復(fù)效果很重要。利用熱處理可以加速土壤中有機(jī)質(zhì)的揮發(fā),以氣體的形態(tài)進(jìn)行有效的生物分解,能夠明顯減少土壤有機(jī)污染物的濃度。替代土地和外來(lái)土壤的化學(xué)修復(fù)技術(shù)都可以有效治理土地污染,有效遏制環(huán)境污染。而石灰在土壤化學(xué)修復(fù)技術(shù)中作為主要原材料,因用量較少,且使用方便,在土壤污染物的生物處置與利用方面也有著很大應(yīng)用。合理應(yīng)用化學(xué)修復(fù)技術(shù),能夠顯著改善土壤和細(xì)菌種群的生化特性,也可以顯著減少土壤重金屬濃度。不過(guò),由于長(zhǎng)時(shí)間或頻繁應(yīng)用這些方法會(huì)造成土壤板結(jié)等問(wèn)題。所以,通過(guò)納米技術(shù)的配合使用,技術(shù)的科學(xué)改良能夠顯著改善土壤質(zhì)量。生物恢復(fù)技術(shù)分為細(xì)菌恢復(fù)、植物恢復(fù)和動(dòng)物恢復(fù),近年來(lái),動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)也取得了很好的進(jìn)展,尤其是使用蚯蚓進(jìn)行土地種植與恢復(fù),植被修復(fù)等,有效降低了成本,防止二次污染,不危害土地,廣泛應(yīng)用于農(nóng)村重點(diǎn)恢復(fù)的地區(qū)。就農(nóng)地土壤來(lái)說(shuō),其種類(lèi)復(fù)雜,通過(guò)合理利用土壤復(fù)墾技術(shù)能夠完全滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)耕地恢復(fù)的要求,為農(nóng)村環(huán)境污染綜合治理提供重要的科技保證[12,14]。
綜上所述,農(nóng)用地是國(guó)土的主要部分,對(duì)促進(jìn)國(guó)家農(nóng)村經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)發(fā)展有著巨大的影響,對(duì)推動(dòng)國(guó)家農(nóng)業(yè)、工業(yè)發(fā)展也至關(guān)重要。但工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展也造成了農(nóng)用地環(huán)境污染問(wèn)題,土地?fù)p害嚴(yán)重,對(duì)農(nóng)用地的合理利用也形成了十分消極和造成嚴(yán)重影響。在此背景下,政府相關(guān)部門(mén)要高度重視農(nóng)用地土壤環(huán)境污染問(wèn)題,并科學(xué)謹(jǐn)慎地選擇修復(fù)技術(shù),為減少農(nóng)村土壤環(huán)境污染作出積極貢獻(xiàn)。同時(shí),通過(guò)科技措施有效預(yù)防二次污染,為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供可靠保證。