土壤重金屬治理修復(fù)
土壤修復(fù)是使遭受污染的土壤恢復(fù)正常功能的技術(shù)措施。在土壤修復(fù)行業(yè)，已有的土壤恢復(fù)技術(shù)達(dá)到100多種，常用技術(shù)也有10多種，大致可分為物理、化學(xué)和生物三種方法。20世紀(jì)80年代以來(lái)，世界上許多國(guó)家特別是發(fā)達(dá)國(guó)家均制定并開展了污染土壤治理與修復(fù)計(jì)劃，因此也形成了一個(gè)新興的土壤修復(fù)行業(yè)。
今年中央一號(hào)文件有兩大亮點(diǎn)，其一是建立農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展長(zhǎng)效機(jī)制，逐步讓過(guò)度開發(fā)的農(nóng)業(yè)資源休養(yǎng)生息，強(qiáng)調(diào)要促進(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。這是中央著眼中華民族未來(lái)發(fā)展、為子孫后代留下生存發(fā)展空間的重大戰(zhàn)略決策。其二是有計(jì)劃、分步驟地推進(jìn)土壤污染的治理與修復(fù)。對(duì)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。
關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的重金屬污染耕地修復(fù)綜合治理工作在我國(guó)啟動(dòng)，先期在湖南省長(zhǎng)、株、潭地區(qū)開展試點(diǎn)。財(cái)政部表示，今年中央財(cái)政安排專項(xiàng)資金對(duì)湖南省試點(diǎn)地區(qū)給予補(bǔ)助，支持耕地保護(hù)與質(zhì)量提升。通過(guò)加強(qiáng)耕地質(zhì)量建設(shè)和污染修復(fù)治理，實(shí)現(xiàn)重金屬污染耕地的稻米達(dá)標(biāo)生產(chǎn)，確保國(guó)家糧食安全和人民群眾“舌尖上的安全”。
SOS!我國(guó)耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂
環(huán)保部和國(guó)土資源部4月17日聯(lián)合發(fā)布的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》指出，我國(guó)耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂。全國(guó)土壤總超標(biāo)率為16.1%，其中重度污染點(diǎn)位比例為1.1%;土壤鎘超標(biāo)率為7.0%，其中鎘重度污染點(diǎn)位比例為0.5%;重污染企業(yè)及周邊土壤超標(biāo)點(diǎn)位為36.3%;固體廢棄物集中處理處置場(chǎng)地土壤超標(biāo)點(diǎn)位為21.3%;耕地點(diǎn)位超標(biāo)率為19.4%。從污染分布情況看，南方土壤污染重于北方;長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲、東北老工業(yè)基地等部分區(qū)域土壤污染問(wèn)題較為突出，而這些地區(qū)正是我國(guó)主要的糧食產(chǎn)區(qū)。
此次調(diào)查是我國(guó)首次開展的全國(guó)范圍土壤環(huán)境質(zhì)量綜合調(diào)查，填補(bǔ)了我國(guó)土壤環(huán)境領(lǐng)域的空白。通過(guò)調(diào)查，初步掌握了全國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量總體狀況及變化趨勢(shì)、污染類型、污染程度和區(qū)域分布，初步查清了典型地塊及其周邊土壤污染狀況，建立了土壤樣品庫(kù)和調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)調(diào)查，提升了各地土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)能力，為建立全國(guó)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)化土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)位、開展土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測(cè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);調(diào)查數(shù)據(jù)為完善我國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、開展土壤環(huán)境功能區(qū)劃與規(guī)劃、確定土壤污染治理重點(diǎn)區(qū)域、加強(qiáng)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控提供了科學(xué)依據(jù);調(diào)查成果對(duì)加強(qiáng)我國(guó)土壤環(huán)境保護(hù)和污染治理，合理利用和保護(hù)土地資源，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和人體健康，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
本次調(diào)查中選擇確定污染物的原則：一是影響農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的污染物;二是對(duì)人體健康有害的污染物。調(diào)查的污染物主要包括13種無(wú)機(jī)污染物(砷、鎘、鈷、鉻、銅、氟、汞、錳、鎳、鉛、硒、釩、鋅)和3類有機(jī)污染物(六六六、滴滴涕、多環(huán)芳烴)。土壤環(huán)境背景對(duì)比調(diào)查除關(guān)注上述污染物外，還包括銻、鉬等61種元素。因?yàn)橐话闱闆r下，表層土壤是大多數(shù)農(nóng)作物根系的主要分布土層，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的耕作層;同時(shí)土壤污染物主要集中在表層。因此，本次調(diào)查中土壤的采樣深度一般為0～20厘米。
此次調(diào)查專門制定了《全國(guó)土壤污染狀況評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)定》，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)取值原則上采用現(xiàn)行《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)、《食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(HJ332-2006)和《溫室蔬菜產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(HJ333-2006)。上述標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定的指標(biāo)，如錳、鈷、多環(huán)芳烴等則采用國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
土壤中重金屬污染物來(lái)自何方
土壤中重金屬的來(lái)源是多途徑的，首先是成土母質(zhì)本身含有重金屬，不同的母質(zhì)、成土過(guò)程所形成的土壤含有重金屬量差異很大。此外，人類工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，也造成重金屬對(duì)大氣、水體和土壤的污染。
大氣中的重金屬主要來(lái)源于工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產(chǎn)生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵等。它們主要分布在工礦的周圍和公路、鐵路的兩側(cè)。大氣中的大多數(shù)重金屬是經(jīng)自然沉降和雨淋沉降進(jìn)入土壤的。如瑞典中部F alun市區(qū)的鉛污染，它主要來(lái)自于市區(qū)銅礦工業(yè)廠、硫酸廠、油漆廠、采礦和化學(xué)工業(yè)產(chǎn)生的大量廢物,由于風(fēng)的輸送，這些細(xì)微顆粒的鉛,從工業(yè)廢物堆擴(kuò)散至周圍地區(qū)。南京某生產(chǎn)鉻的重工業(yè)廠鉻污染疊加已超過(guò)當(dāng)?shù)乇尘爸?.4倍，污染以車間煙囪為中心，范圍達(dá)1.5 km2，污染范圍最大延伸下限1.38 km。俄羅斯的一個(gè)硫酸生產(chǎn)廠也是由工廠煙囪排放造成S、V、As的污染。公路、鐵路兩側(cè)土壤中的重金屬污染，主要是Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu的污染為主。它們來(lái)自于含鉛汽油的燃燒，汽車輪胎磨損產(chǎn)生的含鋅粉塵等。它們成條帶狀分布，以公路、鐵路為軸向兩側(cè)重金屬污染強(qiáng)度逐漸減弱;隨著時(shí)間的推移，公路、鐵路土壤重金屬污染具有很強(qiáng)的疊加性。在法國(guó)索洛涅地區(qū)A71號(hào)高速公路沿途嚴(yán)重污染重金屬Pb、Zn、Cd，其沉降粒子濃度超過(guò)當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸?～8倍，而公路旁重金屬濃度比沉降粒子中高7～26倍。在斯洛文尼亞從居波加到扎各瑞波公路兩側(cè)，鉛除了分布在公路兩側(cè)以外，還受階地地貌和盛行風(fēng)的影響，高鉛出現(xiàn)在低地，公路順風(fēng)一側(cè)鉛含量較高。經(jīng)過(guò)自然沉降和雨淋沉降進(jìn)入土壤的重金屬污染，主要以工礦煙囪、廢物堆和公路為中心，向四周及兩側(cè)擴(kuò)散;由城市到郊區(qū)再到農(nóng)區(qū)，隨距城市的距離加大而降低，特別是城市的郊區(qū)污染較為嚴(yán)重。此外，還與城市的人口密度、城市土地利用率、機(jī)動(dòng)車密度成正相關(guān);重工業(yè)越發(fā)達(dá)，污染相對(duì)就越嚴(yán)重。此外，大氣汞的干濕沉降也可以引起土壤中汞的含量增高。大氣汞通過(guò)干濕沉降進(jìn)入土壤后，被土壤中的粘土礦物和有機(jī)物的吸附或固定，富集于土壤表層，或?yàn)橹参镂斩D(zhuǎn)入土壤，造成土壤汞的濃度的升高。
施用含有鉛、汞、鎘、砷等的農(nóng)藥和不合理地施用化肥，都可以導(dǎo)致土壤中重金屬的污染。一般過(guò)磷酸鹽中含有較多的重金屬Hg、Cd、As、Zn、Pb，磷肥次之,氮肥和鉀肥含量較低，但氮肥中鉛含量較高，其中As和Cd污染嚴(yán)重。經(jīng)過(guò)對(duì)上海地區(qū)菜園土地、糧棉地的研究，施肥后，Cd的含量從0.134 mg/kg升到0.316 mg/kg，Hg的含量從0.22 mg/kg升到0.39 mg/kg，Cu、Zn 增長(zhǎng)2/3。通過(guò)新西蘭50年前和現(xiàn)今同一地點(diǎn)58個(gè)土樣分析，自施用磷肥后，鎘從0.39 mg/kg升至0.85mg/kg。在阿根廷由于傳統(tǒng)無(wú)機(jī)磷肥的施入,進(jìn)而導(dǎo)致土壤重金屬Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb的污染。
農(nóng)用塑料薄膜生產(chǎn)應(yīng)用的熱穩(wěn)定劑中含有Cd、Pb，在大量使用塑料大棚和地膜過(guò)程中都可以造成土壤重金屬的污染。
污水灌溉一般指使用經(jīng)過(guò)一定處理的城市污水灌溉農(nóng)田、森林和草地。城市污水包括生活污水、商業(yè)污水和工業(yè)廢水。由于城市工業(yè)化的迅速發(fā)展，大量的工業(yè)廢水涌入河道，使城市污水中含有的許多重金屬離子，隨著污水灌溉而進(jìn)入土壤。在分布上，往往是靠近污染源頭和城市工業(yè)區(qū)土壤污染嚴(yán)重，遠(yuǎn)離污染源頭和城市工業(yè)區(qū)，土壤幾乎不污染。近年來(lái)污水灌溉已成為農(nóng)業(yè)灌溉用水的重要組成部分，中國(guó)自20世紀(jì)60年代至今，污灌面積迅速擴(kuò)大，以北方旱作地區(qū)污灌最為普遍，約占全國(guó)污灌面積的90%以上。南方地區(qū)的污灌面積僅占6%，其余在西北和青藏。污灌導(dǎo)致土壤重金屬Hg、Cd、Cr、As、Cu、Zn、Pb等含量的增加。淮陽(yáng)污灌區(qū)自污灌以來(lái)，金屬Hg、Cd、Cr、Pb、As等就逐漸增高，1995—1997年已超過(guò)警戒級(jí)。太原污灌區(qū)的重金屬Pb、Cd、Cr含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其當(dāng)?shù)乇尘爸担曳e累量逐年增高。
污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素，但同時(shí)污泥中也含有大量的重金屬,隨著大量的市政污泥進(jìn)入農(nóng)田，使農(nóng)田中的重金屬的含量在不斷增高。污泥施肥可導(dǎo)致土壤中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb含量的增加，且污泥施用越多,污染就越嚴(yán)重，Cd、、Cu、Zn引起水稻、蔬菜的污染;Cd、Hg可引起小麥、玉米的污染;污泥增加，青菜中的Cd、Cu、Zn、Ni、Pb也增加?？茖W(xué)家研究表明，用城市污水、污泥改良土壤，重金屬Hg、Cd、Pb等的含量也明顯增加。
含重金屬?gòu)U棄物種類繁多，不同種類其危害方式和污染程度都不一樣。污染的范圍一般以廢棄堆為中心向四周擴(kuò)散。通過(guò)對(duì)垃圾堆放場(chǎng)、某鉻渣堆存區(qū)、城市生活垃圾場(chǎng)及車輛廢棄場(chǎng)附近土壤中的重金屬污染的研究，這些區(qū)域的重金屬Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、As、Sb、V、Co、Mn的含量高于當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸?，重金屬在土壤中的含量和形態(tài)分布特征受其垃圾中釋放率的影響，且隨距離的加大重金屬的含量而降低。由于廢棄物種類不同，各重金屬污染程度也不盡相同，如鉻渣堆存區(qū)的Cd、Hg、Pb為重度污染，Zn為中度污染，Cr、Cu為輕度污染。
金屬礦山的開采、冶煉、重金屬尾礦、冶煉廢渣和礦渣堆放等，可以被酸溶出含重金屬離子的礦山酸性廢水，隨著礦山排水和降雨使之帶入水環(huán)境(如河流等)或直接進(jìn)入土壤，都可以間接或直接地造成土壤重金屬污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1 98 9年我國(guó)有色冶金工業(yè)向環(huán)境中排放重金屬Hg為56 t，Cd為88t，As為173t，Pb為226t。礦山酸性廢水重金屬污染的范圍一般在礦山的周圍或河流的下游，在河流中不同河段的重金屬污染往往受污染源(礦山)控制，河流同一污染源的下段自上游到下游,由于金屬元素遷移能力減弱和水體自凈化能力的適度恢復(fù)，金屬化學(xué)污染強(qiáng)度逐漸降低。流域重金屬污染隨季節(jié)變化而異，枯水期重金屬的含量明顯高于豐水期。河流流速減緩可以導(dǎo)致該流段重金屬含量增加。
總的來(lái)說(shuō)：工業(yè)化程度越高的地區(qū)污染越嚴(yán)重，市區(qū)高于遠(yuǎn)郊和農(nóng)村，地表高于地下，污染區(qū)污染時(shí)間越長(zhǎng)重金屬積累就越多，以大氣傳播媒介土壤重金屬污染土壤的具有很強(qiáng)的疊加性,熟化程度越高重金屬含量越高。
專家指出：重金屬污染耕地可防可治可修復(fù)
據(jù)專家介紹，重金屬污染耕地可防可治，稻米鎘積累可控可調(diào)。土壤本底中自然就含有一定數(shù)量不同種類的重金屬，外源污染又會(huì)增加重金屬含量，當(dāng)耕地質(zhì)量下降、土壤酸化等造成其活性增強(qiáng)時(shí)，就可能被農(nóng)作物吸收并積累。通過(guò)采取農(nóng)藝耕種等措施，可以調(diào)控農(nóng)作物對(duì)重金屬的吸收和積累狀況。
專家指出，當(dāng)前，世界各國(guó)十分重視對(duì)重金屬污染耕地修復(fù)治理方法研究，行之有效的大致有以下工程治理、生物治理、化學(xué)治理、農(nóng)業(yè)治理等四種治理措施。
工程治理是指用物理或物理化學(xué)的原理來(lái)治理土壤重金屬污染。主要有：客土是在污染的土壤上加入未污染的新土;換土是將以污染的土壤移去，換上未污染的新土;翻土是將污染的表土翻至下層;去表土是將污染的表土移去等。如日本富士縣神通川流域的痛痛病發(fā)源地，就是由于長(zhǎng)期食用含鎘的稻米而引發(fā)的，他們通過(guò)研究，去表土15厘米，并壓實(shí)心土，在連續(xù)淹水的條件下，稻米中鎘的含量小于0.4毫克/千克;去表土后再客土20厘米，間歇灌溉稻米中鎘的含量也不超標(biāo)，客土超過(guò)30厘米，其效果更佳。此外淋洗法是用淋洗液來(lái)淋洗污染的土壤;熱處理法是將污染土壤加熱，使土壤中的揮發(fā)性污染物(Hg)揮發(fā)并收集起來(lái)進(jìn)行回收或處理;電解法是使土壤中重金屬在電解、電遷移、電滲和電泳等的作用下在陽(yáng)極或陰極被移走。
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