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【關鍵詞】環(huán)境保護;發(fā)展形勢;研究進展;保護措施
在21世紀,經(jīng)濟發(fā)展與自然環(huán)境之間的關系變得越來越密切。許多學者和專家人士、各國領導等,都開始意識到環(huán)境對社會經(jīng)濟和諧發(fā)展的重要性,并積極分析環(huán)境問題的形成原因,以期提出一些有效性的解決策略。事實上,能否做好環(huán)境保護工作,會直接影響到一國的綜合實力水平。對于任何國家而言,都應該重視環(huán)境保護工作,維護人類共同的生存環(huán)境,以此促進人與自然的和諧、健康、可持續(xù)發(fā)展。
一、當前國內(nèi)外環(huán)境保護形勢分析
(一)國內(nèi)外水環(huán)境保護形勢
第一,國內(nèi)水環(huán)境保護形勢。近些年來,我國社會經(jīng)濟呈現(xiàn)快速提高趨勢,水環(huán)境污染問題逐漸嚴重起來,對于人們的日常生產(chǎn)與生活產(chǎn)生了一定影響。早在2008年,我國政策的環(huán)境相關報告中就指出,我國存在嚴重的水體污染問題。綜合來看,我國的水體污染問題主要如下:其一,水污染的總量沒有得到有效控制,造成了地表水與地下水的嚴重污染。其二,重金屬對于水體污染產(chǎn)生較大的影響。其三,我國許多江河湖水出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象。其四,新的水體污染物正在增多。其五,水資源的開發(fā)與使用過于浪費,造成部分地區(qū)出現(xiàn)了用水困難問題。近幾年來,我國在水資源保護方面,投入了大量的精力,但效果卻不盡如人意。第二,國外水環(huán)境保護形勢。在我國存在的水污染問題,也存在于其它國家,但是部分國家對水資源的污染問題進行了有效的治理。比如說美國與日本在上個世紀七十年代,就開展了水環(huán)境的治理工作,將水環(huán)境問題的解決任務,納入國家的法律法規(guī)中,提出了全國范圍內(nèi)水資源保護的嚴格要求。雖然水環(huán)境污染問題仍然存在,但已經(jīng)得到了明顯的緩解。
(二)國內(nèi)外土壤環(huán)境保護形勢
第一,國內(nèi)土壤環(huán)境保護形勢。隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展,土壤污染問題在近幾年來越來越嚴重。根據(jù)土壤環(huán)境問題相關調(diào)查顯示,我國農(nóng)村的土壤主要受到農(nóng)藥以及重金屬污染,土壤污染的面積較大。礦區(qū)帶來的污染以及石油污染,生活垃圾污染都加大了我國的土壤環(huán)境問題,也帶來食品安全問題,給社會經(jīng)濟的快速發(fā)展帶來了不小的挑戰(zhàn)。我國土壤污染一般是從城市開始,逐漸發(fā)展到農(nóng)村。土壤環(huán)境染污已經(jīng)從原來的單一污染發(fā)展到現(xiàn)在的復合污染,并且對地下水資源產(chǎn)生了負面影響。第二,國外土壤環(huán)境保護形勢。部分西方國家針對土壤環(huán)境污染問題建立了專門的治理基金。這些國家對土壤環(huán)境問題進行全面地調(diào)查,并且及時發(fā)現(xiàn)問題,采取措施進行治理與修復。例如,法國與英國這樣的西方發(fā)達國家,利用法學修復與生物修復法等,開展土壤環(huán)境治理工作,取得了較好的效果。
(三)國內(nèi)外大氣環(huán)境保護形勢
大氣污染是一個國際性的環(huán)境問題,因而大氣不屬于某一個國家。一個國家的大氣污染,不僅會讓自己國家的環(huán)境惡化,還會影響其它國家的環(huán)境質(zhì)量。目前,全球變暖以及臭氧層遭到破壞、酸雨現(xiàn)象都是全球面對的大氣污染問題。這些大氣污染問題的產(chǎn)生,主要原因在于工業(yè)廢棄以及廢物的非法排放。早在2007年,西班牙召開了針對大氣污染問題的IPCC會議,對大氣污染問題進行了評估,并提出了具體的解決方法。自此之后,許多國家都開始重視大氣污染問題,紛紛加大了污染預防與治理力度,對本國的大氣濃度進行監(jiān)測,大氣污染問題雖然得到了緩解,但仍然沒有達到人們所期待的效果。
(四)國內(nèi)外生物保護形勢
生物保護工作,是保護大自然的重要內(nèi)容。但是,在社會經(jīng)濟快速發(fā)展,人們生活水平快速提升的近些年來,物種的滅絕速度越來越快,物種多樣性下降,使得生態(tài)系統(tǒng)遭到了破壞。大量的生物滅絕,讓世界對于生物保護工作的重視度開始大幅度提高。第一,國內(nèi)生物保護形勢。我國的物種類型減少趨勢非常嚴峻,物種保護工作勢在必行。生態(tài)環(huán)境的惡化仍在繼續(xù),但并沒有得到更多的重視。在原有生態(tài)環(huán)境問題不斷加劇的過程中,又產(chǎn)生了許多新的問題,生態(tài)系統(tǒng)破壞越發(fā)嚴重??傮w來講,我國的區(qū)域生態(tài)環(huán)境破壞最為嚴重,植被被大面積破壞,土壤退化,生物物種減少,地面下沉問題多有出現(xiàn)。特別是在我國的西北地區(qū),受到自然環(huán)境的影響,青藏高原以及荒漠與冰川這些地區(qū)的生物保護工作現(xiàn)狀令人擔憂。第二,國外生物保護現(xiàn)狀分析。在十多年前,各個國家就針對生物多樣性的保護工作展開了討論,也提出了許多生物保護的措施。例如,成立生物保護組織,建立生物研究機構之類的解決策略被提出。聯(lián)合國也十分重視生物保護工作,并建立了專門的項目,并從1996年開始正式實施。
(五)國內(nèi)外礦物資源的環(huán)境保護形勢
第一,國內(nèi)礦物資源的環(huán)境保護形勢。我國是一個幅原遼闊的國家,礦產(chǎn)資源相對比較豐富。但是受到人口數(shù)量的影響,我國的礦物資源開采量較大,使用中存在較多浪費現(xiàn)象。近些年來,石油與煤炭等礦產(chǎn)資源的大量開采,使得我國資源總量明顯下降。經(jīng)濟的快速發(fā)展,使得社會對于礦產(chǎn)資源的需求量越來越大,加強破壞問題較為嚴重,影響了我國的原物資源保護工作效果。第二,國外礦物資源的環(huán)境保護形勢。雖然國外在石油與煤炭等礦物資源的開采中,也存在一些缺點與漏洞,但總體情況要好于我國,許多國家十分重視礦物資源的保護工作,日本就是一個比較具有代表性的例子。
二、國內(nèi)外環(huán)境保護工作方法分析
(一)加大環(huán)境保護工作的宣傳力度
只有充分利用全員的力量,讓更多的人參與到環(huán)境保護工作中來,才能夠有效促進環(huán)境保護工作質(zhì)量的提高。對此,需要加強多向互動與相互交流的信息平臺的建立,讓國家之間、人與人之間,可以順利實現(xiàn)無障礙交流,給環(huán)境工作的開展,提供有效保障。環(huán)境保護工作者應當將發(fā)現(xiàn)的環(huán)境問題,及時反饋給社會大眾,讓人們意識到環(huán)境污染與治理現(xiàn)狀,并對環(huán)境保護工作進行討論,讓全員參與其中,找到解決問題的可靠方法。只有這樣,才能讓環(huán)境保護工作得到更多人的支持。環(huán)境保護工作,在很大程度上影響著人類的生存,隨時關注環(huán)境問題,了解環(huán)境形勢,能夠促進環(huán)境監(jiān)督力的加強。政府部門要做好環(huán)境保護工作的宣傳,讓每一位社會公民都建立正確的環(huán)境監(jiān)督意識,積極去發(fā)現(xiàn)問題,努力去保護環(huán)境。
(二)做好環(huán)境保護的合作與交流工作
地球只有一個,地球上的各類資源是有限的。做好環(huán)境保護工作的宣傳,讓人們建立起環(huán)境保護意識,促進人們在日常生活中節(jié)約資源,保護資源,才能促進環(huán)境保護工作效果的優(yōu)化。在環(huán)境保護工作中,政府是主導力量,政府部門要積極與各個國家進行交流,了解存在的環(huán)境問題。并通過合作,調(diào)動一切可以利用技術去開發(fā)環(huán)境問題治理對策。研究新的方法,加強環(huán)境保護工作創(chuàng)新力度。
(三)加強環(huán)境監(jiān)測的力度
環(huán)境質(zhì)量控制工作較為復雜,因為環(huán)境保護工作的內(nèi)容是多種多樣的。環(huán)境保護相關部門要通過每一個季度或者每一年的環(huán)境保護工作計劃,開展有效的環(huán)境監(jiān)督工作,并對環(huán)境監(jiān)督的數(shù)據(jù)結果進行詳細、完整的記錄。除了這些數(shù)據(jù),更要記錄環(huán)境監(jiān)測的具體儀器和設備,促進環(huán)境監(jiān)測工作力度的加強。
總結
綜上所述,生態(tài)環(huán)境的破壞與污染,已經(jīng)成為一個世界公認的問題。隨著環(huán)境破壞力度的加大,人們賴以生存的環(huán)境質(zhì)量下降。目前,人們不得不去面對大氣污染與水體污染等環(huán)境問題,環(huán)境的惡化會讓環(huán)境的穩(wěn)定性下降。在經(jīng)濟快速發(fā)展的今天,我們應當將更多關注放在環(huán)境保護問題上。開發(fā)有效的方法保護我們生存的環(huán)境,能夠改善人類的生存環(huán)境,提高生活質(zhì)量,促進人與自然的共同發(fā)展。
參考文獻:
[1]中國特色社會主義和中國夢宣傳教育系列報告會在北京舉行.周生賢部長作題為《我國環(huán)境保護形勢與對策》報告[J].吉林環(huán)境,2013(04).
[2]朱江玲,岳超,王少鵬,方精云.1850—2008年中國及世界主要國家的碳排放——碳排放與社會發(fā)展Ⅰ[J].北京大學學報(自然科學版),2010(04).
2017年4月2日,國際綠色經(jīng)濟協(xié)會(igea)正式啟動第46個世界地球日公益活動,聯(lián)合《中國學生健康報》開展2017年全國中小學生“清潔土壤環(huán)境 守護綠色家園”環(huán)保繪畫邀請賽, 詳細內(nèi)容請看下文世界地球日是幾月幾日。
計劃在4月22日世界地球日當天舉行公益盛典,盛典將聯(lián)合地球日網(wǎng)絡、國土資源部宣傳教育中心、環(huán)境保護部宣傳教育中心、中國腐殖酸工業(yè)協(xié)會共同主辦。
“世界地球日”是一項世界性的環(huán)境保護活動,在每年的4月22日舉行。旨在喚起人類愛護地球、保護家園的意識,促進資源開發(fā)與環(huán)境保護的協(xié)調(diào)發(fā)展,進而改善地球的整體環(huán)境。igea自2017年起每年都在世界地球日組織“保護地球-綠色行動”公益盛典,并根據(jù)當前形勢提出相應的年度主題。igea以公益慶典與公益活動相結合的模式,邀請眾多社會團體、大眾媒體、公益人士一起參與,向全社會發(fā)起倡導,呼吁人們關注地球家園上的環(huán)境問題、氣候問題、資源問題,用形式多樣化的公益活動帶動人們對環(huán)境保護和資源節(jié)約的重視與參與。
目前,我國土壤污染帶來的各種風險已經(jīng)凸顯,食品安全、垃圾圍城、污染致病等現(xiàn)象常見諸網(wǎng)絡和報端,增加了公眾對土壤污染的擔憂。據(jù)《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》顯示:全國土壤總的超標率為16.1%,耕地點位超標率為19.4%。全國土壤環(huán)境狀況不容樂觀,部分地區(qū)土壤污染十分嚴重。國家環(huán)境保護部已經(jīng)將土壤污染修復列為三大環(huán)保行動專項計劃之一。
關鍵詞:畜禽養(yǎng)殖業(yè);污染;連片治理
1 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量
1.1 自然地理狀況
寧安市位于黑龍江省東南部,牡丹江市南陲,總面積7924km2,耕地面積1587km2。全市轄7鎮(zhèn)5鄉(xiāng),寧安鎮(zhèn)建成區(qū)面積10km2。地屬“長白山熔巖高原與中心區(qū)”;境內(nèi)丘陵起伏,江河縱橫,是“七山一水二分田”的分布格局,主要河流55條,總流長1472km,全年平均流量13.75億m3,常年主導風向為西風,屬于中溫帶大陸性季風氣候,土地、森林、礦產(chǎn)、動植物等資源豐富。
1.2 自然保護區(qū)和生態(tài)示范區(qū)建設情況
寧安市轄區(qū)共有3個自然保護區(qū),鏡泊湖省級自然保護區(qū),小北湖省級自然保護區(qū),樺樹川縣級自然保護區(qū)。鏡泊湖自然保護區(qū)面積160000hm2,保護對象為自然景觀、原始森林、火山口森林和水產(chǎn)資源,1980年省政府批準;小北湖自然保護區(qū)面積66080hm2,保護對象森林生態(tài),2006年省政府批準;樺樹川自然保護區(qū)面積2280hm2,保護對象為水域生態(tài),1996年寧安市人民政府批準。2008年生態(tài)建設工作取得了重大突破,寧安市被命名為省級生態(tài)示范區(qū),到目前為止,全市有4個生態(tài)鄉(xiāng)鎮(zhèn),國家級生態(tài)鄉(xiāng)鎮(zhèn)1個,省級生態(tài)鄉(xiāng)鎮(zhèn)3個,25個省級生態(tài)村。
1.3 生態(tài)環(huán)境指標情況
寧安市地處山區(qū)、半山區(qū),具有較好的氣候條件,雨熱同季,物種豐富,生態(tài)環(huán)境的基礎好,生態(tài)評價各項指標良好(表1)。
但由于不合理的開發(fā),致使生態(tài)環(huán)境受到不同程度的破壞,局部生態(tài)環(huán)境比較脆弱,已影響了國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活質(zhì)量。由于森林過伐,結構簡單,數(shù)量減少,質(zhì)量下降,涵養(yǎng)水源和調(diào)節(jié)氣候等生態(tài)功能減弱。毀林開荒,超坡耕作,導致水土流失和地力下降,影響農(nóng)作物產(chǎn)量。能源結構不合理,一次性能源比重居高不下,造成煤煙型大氣污染。由于污水處理率低,加之農(nóng)藥、化肥污染造成江河水質(zhì)下降,不能滿足功能區(qū)標準要求。過度的開荒、采掘及亂捕濫獵導致生物多樣性降低。人為破壞生態(tài)環(huán)境尚未得到控制,生態(tài)環(huán)境問題仍是制約經(jīng)濟發(fā)展和影響居民身心健康的重要因素之一。
1.4 土壤現(xiàn)狀監(jiān)測狀況
寧安市耕地面積220萬畝,綠色食品種植基地面積100萬畝,生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已初具規(guī)模。在生態(tài)農(nóng)業(yè)基地面積不斷擴大的同時,隨之帶來的環(huán)境問題必將對生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地環(huán)境質(zhì)量造成影響,可能導致農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降。因此,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地土壤環(huán)境質(zhì)量變化趨勢進行監(jiān)測評價,為政府決策和企業(yè)生產(chǎn)提供可靠的科學依據(jù)是十分必要的。由表2數(shù)據(jù)分析可以看出,各監(jiān)測點土壤污染物嚴控指標(汞、鎘、砷、鉻、鉛、銅)均小于標準值,表明該地區(qū)的土壤環(huán)境現(xiàn)狀良好,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對該區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量影響很小,土壤環(huán)境未受重金屬元素污染,仍然保持在自然背景值范圍之內(nèi),可以作為生產(chǎn)綠色食品、有機食品和無公害食品的原料生產(chǎn)基地。
六六六和DDT雖然已經(jīng)禁止使用多年,但是在土壤的監(jiān)測中,仍然有6個土壤監(jiān)測點能夠監(jiān)測出六六六超標和12個土壤監(jiān)測點能夠監(jiān)測出DDT超標,這是由于土壤對六六六和DDT具有吸收富集作用,使該類污染物的濃度提高。由此可見,六六六和DDT很難在短時間內(nèi)降解,其對土壤生態(tài)環(huán)境的污染將是長期的。
2 主要的生態(tài)環(huán)境問題及影響分析
(1)部分區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)功能退化。比較明顯的是森林生態(tài)系統(tǒng)和水生態(tài)系統(tǒng)功能退化,導致了生物多樣性的下降,部分野生動植物和水生物物種衰減。主要因為森林資源的過度采伐,使原生態(tài)遭到破壞。雖然通過人工造林,局部地區(qū)森林有所增長,但質(zhì)量與功能下降,森林類型比例向不合理方向演化,導致了部分野生動植物數(shù)量的減少或物種的滅絕。由于過度的使用農(nóng)藥和化肥,個別區(qū)域土壤功能退化。
(2)水環(huán)境質(zhì)量較差。主要原因是沿江村屯垃圾、糞便等無組織排放,同時上游水土流失嚴重。致使在春季江水解凍期水的濁度增加。
(3)大氣環(huán)境污染治理力度應進一步加大。在2010年前寧安市城市供熱以小型供熱站為主,沒有大型集中供熱網(wǎng),大氣污染以煤煙型為主且污染嚴重。2010年開始建設城市集中供熱工程,16戶小型供熱站并入熱網(wǎng),目也好該市市區(qū)全部并入熱網(wǎng),大氣污染趨勢將逐步下降。
3 生態(tài)保護對策
要認真貫徹預防為主,保護優(yōu)先的指導思想,制定生態(tài)保護發(fā)展規(guī)劃堅持生態(tài)保護與生態(tài)建設并舉,以濟發(fā)展與生態(tài)保護相協(xié)調(diào),走可持續(xù)發(fā)展道路。應順應自然規(guī)律,大力推進封山育林,退耕還林、還草、還濕等措施,對現(xiàn)有的天然林地、天然草場、天然濕地實行嚴格的保護。
3.1 促進經(jīng)濟增長方式轉變,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構
(1)種植業(yè)開發(fā)。加大陡坡地退耕還林、還草和自然封育的力度和進度;提高耕地利用水平,利用高科技手段,培育擴大高產(chǎn)田面積;大力發(fā)展綠色有機食品種植面積,推廣生物農(nóng)藥、化肥,減少化肥農(nóng)藥投放量,提高土壤肥力,降低土壤污染。
(2)畜牧業(yè)開發(fā)。要實現(xiàn)數(shù)量型增長向質(zhì)量型增長轉變;加大天然草場的恢復改良和人工草場建設的力度,科學核定控制載畜量產(chǎn),積極開發(fā)秸稈飼料,推行舍飼圈養(yǎng);大力推廣優(yōu)良品種,提高畜產(chǎn)品的深加工水平。
(3)林業(yè)開發(fā)建設。要積極爭取國家實施的林業(yè)六大工程資金。大力發(fā)展林業(yè)深加工,提高林產(chǎn)品的附加值,淘汰浪費和大量消耗資源的生產(chǎn)方式;加大退耕還林力度,在限定的時間內(nèi)對15°以上的耕地全面退耕還林。
(4)水資源開發(fā)利用。要堅持節(jié)水優(yōu)先、治污為本,綜合利用的原則,對水資源實施合理分配,科學兼顧生態(tài)用水、生活用水、生產(chǎn)用水,保證水域功能,調(diào)整水資源利用方式,保持和恢復自然功能使之永續(xù)利用。要進一步加大綜合治理的力度,盡快實現(xiàn)全流域水體水質(zhì)達功能要求。
3.2 以創(chuàng)建生態(tài)市為契機,抓好全市生態(tài)環(huán)境建設
3.2.1 生物多樣性保護
加大自然保護區(qū)建設力度,加強野生動植物保護;嚴格控制外來物種入侵,外來物種引進必須嚴格風險評估,維護區(qū)域生態(tài)安全。退耕還林、還草、還濕,要以當?shù)厣鷳B(tài)條件為前提,宜喬則喬、宜草則草、宜荒則荒、宜水則水;逐步改造林種、樹種單一的林分,提高森林資源的功能。生態(tài)功能保護區(qū)建設:加強江河源頭區(qū)、重要水源涵養(yǎng)區(qū)、水土保持重點預防區(qū)、江河洪水調(diào)蓄區(qū)和重要漁業(yè)水域等重要生態(tài)功能區(qū)的保護,應建設生態(tài)功能區(qū)實施保護防止其功能退化。
關鍵詞:土壤污染;修復技術;微生物修復
當前我國土壤污染引起公眾越來越多的關注,我國土壤污染的產(chǎn)生可追搠到50多年前“”時期一些高污染工業(yè)企業(yè)的建設。近年來,隨著城市化的不斷推進,許多老工業(yè)企業(yè)因企業(yè)、搬遷遺留了大量的污染土地,這些污染土地污染物濃度非常高,污染深度甚至達到地下十幾米,有些有機污染物還以非水相液體的形式在地下土層大量聚集,成為新的污染源,有些污染物甚至遷移至地下水并擴散導致更大范圍的污染。這些土地因堆積儲存、泄露或其他方式承載了有害物質(zhì),具有潛在風險性,會對人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害,因此急需對這些污染場地實施土壤修復。
一、土壤污染的危害
1.土壤污染導致嚴重的直接經(jīng)濟損失
農(nóng)作物的污染、減產(chǎn)。對于各種土壤污染造成的經(jīng)濟損失,目前尚缺乏系統(tǒng)的調(diào)查資料。僅以土壤重金屬污染為例,全國每年就因重金屬污染而減產(chǎn)糧食 1000 多萬噸,另外被重金屬污染的糧食每年也多達 1200 萬噸,合計經(jīng)濟損失至少 200 億元。
2.土壤污染導致生物品質(zhì)不斷下降
我國大多數(shù)城市近郊土壤都受到了不同程度的污染,有許多地方糧食、蔬菜、水果等食物中鎘、鉻、砷、鉛等重金屬含量超標和接近臨界值。土壤污染除影響食物的衛(wèi)生品質(zhì)外,也明顯地影響到農(nóng)作物的其他品質(zhì)。有些地區(qū)污灌已經(jīng)使得蔬菜的味道變差,易爛,甚至出現(xiàn)難聞的異味;農(nóng)產(chǎn)品的儲藏品質(zhì)和加工品質(zhì)也不能滿足深加工的要求。
3.土壤污染危害人體健康
土壤污染會使污染物在植(作)物體中積累,并通過食物鏈富集到人體和動物體中,危害人畜健康,引發(fā)癌癥和其他疾病等。
4.土壤污染導致其他環(huán)境問題
土地受到污染后,含重金屬濃度較高的污染表土容易在風力和水力的作用下分別進入到大氣和水體中,導致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態(tài)系統(tǒng)退化等其他次生生態(tài)環(huán)境問題。
二、我國當前土壤污染的現(xiàn)狀
2014年4月17日,環(huán)境保護部和國土資源部了全國土壤污染狀況調(diào)查公報。調(diào)查結果顯示,全國土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀,部分地區(qū)土壤污染較重,耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂,工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問題突出。全國土壤總的點位超標率為16.1%,其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。從土地利用類型看,耕地、林地、草地土壤點位超標率分別為19.4%、10.0%、10.4%??梢姡覈寥牢廴拘蝿輫谰?。
三、土壤修復技術
到目前為止,土壤修復技術已經(jīng)歷四個階段的發(fā)展:20世紀70年代:化學控制、客良;20世紀80年代:穩(wěn)定與固定、微生物修復;20世紀90年代:植物修復;21世紀初:生物/物化/聯(lián)合修復,并逐漸將污染治理的重點集中到污染場地修復。場地污染修復就技術門類又可分為三類:
(1)污染場地(土壤)物理修復技術
物理修復是指通過各種物理過程將污染物(特別是有機污染物)從土壤中去除或分離的技術。熱處理技術是應用于工業(yè)企業(yè)場地土壤有機污染的主要物理修復技術,包括熱吸附、蒸汽浸提、微波加熱等熱物理修復技術,還包括多相抽提等技術,已經(jīng)應用于苯系物、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、二英等污染土壤的修復。
(2)污染場地(土壤)化學修復技術
相對于物理修復,污染土壤的化學修復技術發(fā)展較早,主要有土壤固化一穩(wěn)定化技術、淋洗技術、氧化一還原技術、光催化降解技術、電動力學修復技術等。
(3)污染場地(土壤)生物修復技術
土壤生物修復技術包括植物修復、微生物修復、生物聯(lián)合修復等技術,進入21世紀后得到了迅速發(fā)展,成為“綠色環(huán)境修復”技術之一。
植物吸收修復技術在國內(nèi)外都得到了廣泛研究,已經(jīng)應用于砷、鎘、銅、鋅、鎳、鉛等重金屬以及與多環(huán)芳烴復合污染土壤的修復,并發(fā)展出包括絡合誘導強化修復、不同植物套作聯(lián)合修復、修復后植物處理處置的成套集成技術。
近年來,我國在重金屬污染農(nóng)田土壤的植物吸收修復技術應用方面在一定程度上開始引領國際前沿研究方向。同時開展了植物修復多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和石油烴的研究工作,但是含有機污染物土壤的植物修復技術的田間研究還較少,對炸藥、放射性核素污染土壤的植物 修復研究則更少。
植物穩(wěn)定修復技術被認為是一種更易接受,可大范圍應用,并利于礦區(qū)邊際土壤生態(tài)恢復的植物技術,也被視為一種植物固碳技術和生物質(zhì)能源生產(chǎn)技術。
微生物能以有機污染物為唯一碳源和能源,或者與其它有機物質(zhì)進行共代謝而降解有機物。利用微生物降解作用發(fā)展的微生物修復技術是農(nóng)田土壤污染修復常見的一種修復技術。在我國,微生物修復技術已在農(nóng)藥、石油等農(nóng)田污染土壤中得到應用:
1)建立了農(nóng)藥高效降解菌篩選技術、微生物修復劑制備技術和農(nóng)藥殘留微生物降解田間應用技術;
2)篩選了大量的石油烴降解菌,復配了多種微生物復制菌劑,研制了生物修復預制床和生物泥漿反應器,提出了生物修復模式;
3)開展了持久性有機物如多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴污染土壤的微生物修復技術工作;
4)建立了菌根真菌強化紫花苜蓿根際修復多環(huán)芳烴的技術和污染農(nóng)田土壤的固氮植物一根瘤菌一菌根真菌聯(lián)合生物修復技術。
微生物修復研究工作主要體現(xiàn)在篩選和馴化特異性高效降解微生物生物菌株,提高功能性微生物在土壤中的活性、壽命和安全性,修復過程參數(shù)的優(yōu)化和養(yǎng)分、溫度、濕度等關鍵因子的調(diào)控方面。正在發(fā)展微生物修復與其它現(xiàn)場修復工程嫁接和移植技術,以及針對性 強、高效快捷、成本低廉的微生物修復設備,以實現(xiàn)微生物修復技術的工程化應用。
四、結語
目前,在我國土壤修復剛剛起步,土壤修復理論與技術研究還較欠缺,適合我國國情的土壤修復技術發(fā)展方向不十分明朗,鑒于此,筆者綜述了當前國內(nèi)外各種土壤修復技術的方法,并分析了各種方法的優(yōu)缺點及適用范圍,以期為污染場地修復提供借鑒參考。■
參考文獻
[1]駱永明.污染土壤修復技術研究現(xiàn)狀與趨勢[J].化學進展,2009,21(2).
[2]晁雷,周啟星,陳蘇.建立污染土壤修復標準的探討[J].應用生態(tài)學報,2006,17(2).
關鍵詞土壤環(huán)境因子;有機污染物;遷移轉化;影響
土壤農(nóng)藥污染是一全球性問題。隨著環(huán)境問題在全球范圍的不斷變化,土壤環(huán)境污染化學已成為環(huán)境化學不可缺少的重要組成部分[1]。在北美、西歐和澳洲等國家,隨著各種點源污染得到有效控制,人們關注的焦點逐漸轉移到多介質(zhì)非點源污染,另外土壤環(huán)境污染的研究也受到人們?nèi)找骊P注。在我國,受農(nóng)藥使用歷史、施藥技術以及產(chǎn)品結構等因素影響,土壤農(nóng)藥污染較為嚴重,制約食品安全與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。隨著土壤有機污染物的類型不斷增多,大量難降解的有機污染物進入土壤,造成環(huán)境的嚴重污染,影響了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。土壤中的各種環(huán)境因子對有機污染物降解轉化有一定的影響,因此,研究這些因子的相互作用,可促進有機污染物在土壤中的消除。
1土壤污染的現(xiàn)狀
相對于大氣環(huán)境和水環(huán)境而言,土壤環(huán)境的污染源更為復雜,作為有機農(nóng)藥、化肥的直接作用對象,并隨著社會發(fā)展需求,使得土壤污染物的種類極為繁多。目前,全球生產(chǎn)和使用的農(nóng)藥已達1 300多種,其中被廣泛使用的達250多種。我國也已經(jīng)邁入了世界農(nóng)藥生產(chǎn)和使用大國,現(xiàn)在,我國每年施用逾80萬~100萬t的化學農(nóng)藥,其中有機磷殺蟲劑占40%,高毒農(nóng)藥達到37.4%,且有的化學性質(zhì)穩(wěn)定、在土壤中存留時間長[2-4]。大量的農(nóng)藥流失到土壤中,造成土壤環(huán)境受到嚴重污染,影響了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。造成我國土壤農(nóng)藥污染的農(nóng)藥主要是有機氯與有機磷2類。盡管1985年起,我國就已禁用有機氯農(nóng)藥,但因早期大量使用及其難降解性,土壤中仍有殘留,造成作物污染。目前,土壤污染物可以分為傳統(tǒng)污染物及新型污染物。
1.1傳統(tǒng)污染物
一是傳統(tǒng)化學污染物。其又可分為無機污染物和有機污染物兩大類,其中傳統(tǒng)無機污染物包括汞、鎘、 鉛、砷、鉻等,過量的氮和磷等植物營養(yǎng)元素以及氧化物和硫化物等,傳統(tǒng)有機污染物包括DDT、六六六、狄氏劑、艾氏劑和氯丹等含氯化學農(nóng)藥以及DDT的代謝產(chǎn)物DDE和DDD,石油烴及其裂解產(chǎn)物,以及其他各類有機合成產(chǎn)物等。二是物理性污染物。指來自工廠、礦山的各種固體廢棄物。三是生物性污染物。指帶有各種病菌的城市垃圾和由衛(wèi)生設施(包括醫(yī)院、療養(yǎng)院)排出的廢水和廢物以及農(nóng)業(yè)廢棄物、廄肥等。四是放射性污染物。主要存在于核原料開采、大氣層核爆炸地區(qū)和核電站的運轉,以鍶和銫等在土壤環(huán)境中半衰期長的放射性元素為主。在這些眾多的污染物種類中,以土壤的化學污染物最為普遍、嚴重和復雜[5]。
1.2新型污染物
近年來,土壤新型污染物受到關注,這類污染物的特點是在土壤環(huán)境中的濃度一般較低,但對生態(tài)系統(tǒng)的危害和對人體健康的影響較大。這些新型土壤污染物目前主要有四大類[6-7]:一是各種獸藥和抗生素對土壤環(huán)境的污染。隨著動物飼養(yǎng)業(yè)和畜牧業(yè)的發(fā)展,畜禽養(yǎng)殖污染中一個重要的問題就是這些獸藥通過動物的排泄以及其他方式導致土壤環(huán)境的污染。與獸藥污染相對應的是各種抗生素的土壤污染。隨著醫(yī)學事業(yè)的發(fā)展,各種抗生素將得到日益廣泛的應用,由此導致的土壤污染可能會更加復雜。二是大部分溴化阻燃劑在土壤環(huán)境中有很高的持久性,能夠通過食物鏈和其他途徑累積在人體內(nèi),長期接觸會妨礙人體大腦和骨骼的發(fā)育,并且可能致癌,因此引起人們關注。隨著電子工業(yè)的不斷發(fā)展以及各種電子產(chǎn)品的逐漸報廢,各種阻燃劑將以各種方式進入土壤環(huán)境中,從而造成對土壤的污染。三是“特富龍”不粘鍋中使用的化學物質(zhì)“全氟辛酸銨”以及芳香族磺酸類污染物對土壤的污染。其中,全氟辛烷磺酸(PFOS)是紡織品和皮革制品等防污處理劑的主要活性成分,在民用和工業(yè)化產(chǎn)品生產(chǎn)領域用途非常廣泛。盡管目前尚沒有土壤環(huán)境中存在含量的數(shù)據(jù),但由于PFOS本身的難分解性、生物高蓄積性和污染的廣泛性,有關其土壤環(huán)境的污染問題勢必將被暴露出來,并成為土壤環(huán)境污染化學面臨的新課題。四是含有過敏源的植物及花粉對土壤的污染。在法國,近年來發(fā)現(xiàn)1種或許起源于北美的豚草屬植物(Ambrosiaartem isiifolia)及其花粉,特別是這種花粉由于含有多種潛在的過敏源,能在夏天導致嚴重的干草熱以及哮喘疾病,成為引起人們關注的一種新型土壤污染物。
2土壤環(huán)境因子對有機污染的影響
土壤中的微生物、溫度、水分、氣候、土壤機械組成、含水率、植物根際環(huán)境、pH 值、二氧化碳濃度等因素對土壤中有機物的分解與轉化有很大的影響。除了有機污染物本身的難降解性以及生物遷移性會對有機物降解速率和效果產(chǎn)生影響外,土壤環(huán)境因子也會對有機污染物的遷移轉化造成一定的影響。
2.1土壤微生物
有機污染物在土壤中的降解分為非生物降解與生物降解兩大類,在生物酶作用下,農(nóng)藥在動植物體內(nèi)或是微生物體內(nèi)外的降解即生物降解。微生物降解是指利用微生物降解有機污染物的生物降解過程,降解微生物有細菌、真菌和藻類。雖然在厭氧和需氧條件下多氯化合物都可以降解,但是在厭氧條件下降解速率更快。盡管在好氣條件下土壤也有很多分解菌存在,但是在好氣的旱田條件下,由于有機氯污染物被土壤吸附,生物活性降低,可以長期殘留[8]。微生物降解是消除有機氯農(nóng)藥的最佳途徑,通常藥劑在土壤中的分解要比在蒸餾水中的分解快得多,將土壤滅菌處理后,藥劑在大部分土壤中對有機污染物的分解速率明顯受到抑制。
迄今為止,已從土壤、污泥、污水、天然水體、垃圾場和廄肥中分離得到可降解不同農(nóng)藥的活性微生物。活性微生物主要以轉化和礦化2種方式,通過胞內(nèi)或胞外酶直接作用于周圍環(huán)境中的農(nóng)藥。盡管礦化作用是消除環(huán)境中農(nóng)藥污染的最佳方式,但是自然界中此類微生物的種類和數(shù)目十分缺乏,而轉化作用卻相當普遍,某一特定屬種的微生物以共代謝方式實現(xiàn)對農(nóng)藥的轉化作用,并同環(huán)境中的其他微生物以共代謝的方式最終將農(nóng)藥完全降解。
研究顯示DDT的分解菌至少涉及30個屬,其中包括細菌、酵母、放線菌、真菌以及藻類等微生物。六六六的分解菌除了很早知道的生芽孢梭芽孢桿菌和大腸桿菌外,Matsu mura等人從各種環(huán)境中分離出71株有分解六六六能力的細菌、真菌菌株。這些分解菌包括好氣性、基本嫌氣性、嫌氣性等各種細菌以及真菌[9]。
常規(guī)環(huán)境條件下能降解目標污染物的微生物數(shù)量少,且活性比較低,當添加某些營養(yǎng)物包括碳源與能源性物質(zhì)或提供目標污染物降解過程所需因子,將促進與降解菌生長相關聯(lián)的有機物的降解代謝,即微生物只能使有機污染物發(fā)生轉化,而不能利用它們作為碳源和能源維持生長,必須補充其他可以利用的基質(zhì),微生物才能生長。在共代謝過程中,微生物通過酶來降解某些能維持自身生長的物質(zhì),同時也降解了某些非微生物生長必需的物質(zhì)。
2.2土壤溫度
氣候變暖是當今全球性的環(huán)境問題,大氣中CO2濃度的不斷增加對全球氣候變化起著極其重要的作用。土壤中CO2的排放主要來自土壤原有有機質(zhì)和外源有機物(如植物的凋落物、根茬及人為的有機污染物投入)的分解過程[10]。全球氣候不斷增暖將改變各地的溫度場、蒸發(fā)量和降水量,而這些變化又影響著土壤有機污染物的分解。
土壤溫度影響土壤微生物和酶活性及土壤中溶質(zhì)的運移,還影響土壤反應的速度和土壤呼吸速率,最終影響土壤中有機污染物的降解轉化。在一定溫度范圍內(nèi),溫度升高會促進土壤有機污染物的分解,但隨著溫度的進一步升高,土壤有機污染物對溫度的響應程度降低。Miko發(fā)現(xiàn),在平均溫度為5 ℃時,溫度每升高1 ℃將會引起全球范圍內(nèi)10%土壤有機污染物的喪失;而在平均溫度為30 ℃時,溫度每升高1 ℃將會使得有機污染物喪失3%[11]。
但是,在冷凍條件下關于土壤有機污染物的分解和微生物的活性還存在分歧。Neilson 研究了冷凍對碳和氮循環(huán)的影響,發(fā)現(xiàn)冷凍加快了土壤碳和氮的循環(huán)速率,但不同植被品種、土壤層次和冷凍程度所增加的幅度不同,而且在冷凍程度非常大時,會促進土壤呼吸和二氧化氮的流量和礦化。
2.3土壤pH值
土壤的pH值對有機污染物的吸附有很大的影響,一般來說,pH值越低,土壤對有機污染物的吸附能力越強。土壤酸堿性通過影響組分和污染物的電荷特性、沉淀溶解、吸附解吸和絡合平衡來改變污染物的毒性,土壤酸堿性還通過土壤微生物的活性來改變污染物的毒性。pH值對有機污染物如有機農(nóng)藥在土壤中的積累、轉化、降解的影響主要表現(xiàn)為:一是土壤的pH值不同,土壤微生物群落不同,影響土壤微生物對有機污染物的降解作用,這種生物降解途徑主要包括生物氧化和還原反應中的脫氯、脫氯化氫、脫烷基化、芳香烴或雜環(huán)破裂反應等。二是通過改變污染物和土壤組分的電荷特性,改變兩者的吸附、絡合、沉淀等特性,導致污染物濃度的改變。
2.4土壤水分
土壤水分是土壤中水溶性成分的運輸載體,也是土壤反應得以正常進行的介質(zhì)。王彥輝認為森林土壤有機污染物的分解速率在很大程度上受控于環(huán)境條件,其中含水量起著決定性作用,最佳含水量為被分解物飽和含水量的70%~90%,極度干旱或水分過多都會限制土壤微生物的活動,明顯降低土壤中有機污染物的分解速率[12]。但是,Olivier認為在淹水條件下有機污染物料的分解速率加快,在長期的淹水條件下厭氧微生物反復利用腐解發(fā)酵的有機物料,會導致較低的凈殘留碳的礦化[13]。這與淹水、嫌氣條件下有機物料的分解速率慢于旱地、分解量低于旱地的傳統(tǒng)概念不同。
在非淹水條件下,溫度對有機碳分解的影響隨著分解時間的延長而逐步減小。淹水條件下培養(yǎng)7 d以后,溫度對供試物料有機碳分解的影響不隨培養(yǎng)時間的變化而變化。當土壤含水量為300、500 g/kg時,供試物料的有機碳分解最快,而土壤含水量為200 g/kg和淹水條件下的有機碳分解較慢,空白對照培養(yǎng)結果顯示土壤有機碳的分解速率隨著水分含量的提高而加快[14]。在相同的水熱條件下,有機碳的分解量與土壤黏粒含量呈負相關。
不同的土壤含水量對土壤中植物殘體的分解速率和土壤腐殖質(zhì)組分(胡敏酸和富里酸) 數(shù)量的影響仍存在爭議。由于常規(guī)研究土壤有機污染物動態(tài)變化的方法存在不足,所以可以通過同位素示蹤方法(14C示蹤法或13C自然豐度法)進一步定量研究。利用同位素示蹤技術可以區(qū)分原有土壤有機質(zhì)與外源有機物分解轉化形成的土壤新有機質(zhì),從而了解土壤中植物殘體分解轉化的動態(tài)變化規(guī)律。
2.5土壤機械組成
土壤質(zhì)地的差異形成不同的土壤結構和通透性狀,因而對環(huán)境污染物的截留、遷移、轉化產(chǎn)生不同的效應。由于黏土類富含黏粒,土壤物理性吸附、化學吸附及離子交換作用強,具有較強的保肥、保水性能,同時也把進入土壤中的污染物質(zhì)的有機、無機分子、離子吸附到土粒表面保存起來,增加了污染物轉移的難度。
在黏土中加入砂粒,可相對減少黏粒含量,增加土壤通氣孔隙,可以減少對污染物的分子吸附,提高淋溶的強度,促進污染物的轉移,但要注意到因此可能引起的地下水污染等問題。砂質(zhì)土類的優(yōu)點是有機污染物容易從土壤表層淋溶至下層,減輕表土污染物的數(shù)量和危害;但是有可能進一步污染地下水,造成二次污染。壤土的性質(zhì)介于黏土和砂土之間,其性狀差異取決于壤土中砂、壤粒含量比例,黏粒含量多,性質(zhì)偏于黏土類,砂粒含量多則偏于砂土類。
一般而言,黏性土壤中的空氣較砂性土壤少,好氣性微生物活性受到抑制,土壤黏粒具有保持碳的能力,其含量影響外源有機物(有機化合物、植物殘體)及其轉化產(chǎn)物的分解速率。隨著土壤黏粒含量的增加,土壤有機碳和土壤微生物量碳也增加,土壤有機碳與黏粒含量呈正相關,隨著土壤黏粒含量的增加,碳、氮礦化量減少,但礦化部分的碳氮比并不受土壤質(zhì)地的影響。
2.6氣候及二氧化碳含量
氣候變化通過影響土壤水分、溶質(zhì)運移和溫度的變化來影響微生物的活動,從而引起土壤中有機污染物含量的變化。涼爽季節(jié)向溫暖季節(jié)轉化會導致土壤有機碳的損失,熱、濕潤的氣候有利于有機污染物的分解。在秋季和冬季,土壤中微生物數(shù)量增加;在春季積雪融化后,土壤中微生物數(shù)量迅速下降,這種微生物群落的動態(tài)變化與植物碳、氮的有效性相關聯(lián)。
大氣CO2濃度升高提高了植物的光合作用,使20%~50%光合產(chǎn)物通過根系分泌或死亡輸入土壤,從而間接影響土壤生態(tài)系統(tǒng)。有些學者認為CO2濃度升高,會增加輸入土壤的碳量,刺激土壤微生物的生長和活性,加強土壤的呼吸作用,增加了土壤中有機物的分解速率[15]。多數(shù)研究是在土壤—植物系統(tǒng)中進行的,CO2濃度升高通過增加植物同化碳來增加根系生物量,從而增加土壤中碳量輸入。于水強研究了土壤外部不同O2、CO2濃度對土壤微生物的活性和土壤有機物分解及其組分的動態(tài)變化的影響,認為低CO2濃度有利于有機物的分解和胡敏酸的形成,而高CO2濃度有利于有機物的積累和富里酸的形成。
3結語
土壤是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,是人類賴以生存的主要資源之一,也是物質(zhì)生物地球化學循環(huán)的儲存庫,對環(huán)境變化具有高度的敏感性。土壤的環(huán)境因子存在著不穩(wěn)定性,但是通過研究最適合土壤中有機污染物降解轉化的環(huán)境,可改變受污染嚴重的土壤中有機污染物的含量,改善環(huán)境質(zhì)量,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
4參考文獻
[1] 郝亞琦,權.土壤污染現(xiàn)狀及修復對策[J].水土保持研究,2007,14(3):248-251.
[2] 權桂芝.土壤的農(nóng)藥污染及修復技術[J].天津農(nóng)業(yè)科學,2007,13(1):35-38.
[3] 夏北成.環(huán)境污染物生物降解[M].北京:化學工業(yè)出版社,2000.
[4] 張大弟,張曉紅.農(nóng)藥污染與防治[M].北京:化學工業(yè)出版社,2001.
[5] 周啟星.土壤環(huán)境污染化學與化學修復研究最新進展[J].環(huán)境化學,2006,25(3):257-264.
[6] 唐永鑾,劉育民.環(huán)境學導論[M].北京:高等教育出版社,1987:178-180.
[7] 周啟星,孔繁翔,朱琳.生態(tài)毒理學[M].北京:高等教育出版社,2004.
[8] 陳菊,周青.土壤農(nóng)藥污染的現(xiàn)狀與生物修復[J].生物學教學,2006,31(11):3-6.
[9] 何振立.土壤微生物量及其在養(yǎng)分循環(huán)和環(huán)境質(zhì)量評價中的意義[J].土壤,1997(2):61-69.
[10] FANG C,MONCRIEFF J B. The dependence of soil CO2 effluxon tempe-rature[J].Soil Biology and Biochemistry,2001,33(2):155-165.
[11] 徐全勝,李凌浩,韓興國,等.土壤呼吸對溫度升高的適應[J].生態(tài)學報,2004,24(11):2649- 2655.
[12] 王麗莉.溫度和水分對土壤腐殖質(zhì)形成與轉化的影響[D].長春:吉林農(nóng)業(yè)大學,2003.
[13] 張文菊,童立成,楊鈣人,等.水分對濕地沉積物有機碳礦化的影響[J].生態(tài)學報,2005,25(2):249-253.