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最近幾年,人們越發意識到了環境保護的重要性,尤其是土壤的保護問題,土壤可以為人們的生產生活提供基礎支持,因此,土壤污染將會給人們的生產生活帶來較大的負面影響,與水污染問題相比較,土壤污染問題往往會受到忽視,盡管我國已經運用法律條文內容對土壤資源提供了法律支持,但是,工業生產以及城市垃圾處理等因素的影響,導致土壤污染問題越發嚴重,而要想在此新環保法視野下,強化對土壤的治理,就要依據新環保法中的內容,制定土壤污染的防治方案,筆者則對新環保法視野下的土壤污染的對策進行了探究,詳見下述。
一、對于我國土壤污染的實際狀況分析
現階段,我國的土壤污染狀況較為嚴峻,諸多區域的土壤污染導致植物無法正常生長,極大的影響了人們正常的生產生活,可見,當前進行土壤污染防治已經是環境保護的必要措施,也是確保區域內的土壤可以被正常應用的重點內容。
我國部分地域試圖應用土地覆膜技術來提高莊家的整體產量,但是,在覆膜之后,未能將這些塑料薄膜予以科學的處理,將會隨之融入到土壤之中,進而引發土壤污染,此種情況下的土壤污染極難處理和解決,即便對土壤予以處理,還會導致土壤難以恢復到之前的水平,治理的周期也較長,同時也會提升土壤的應用成本[1]。
此外,農民為了更為高效的對莊稼進行種植,往往會通過噴灑農藥的方式,盡可能的降低人力資源的消耗,但是,噴灑農藥的方式,將會對土壤中的營養物質造成破壞,致使土地無法被切實的應用。同時,在種植莊稼的過程中,部分農民無法切實保障化肥的質量,劣質化肥將會進一步導致土壤受損,同時也會破壞土壤中的營養物質,致使土地不能被高效的應用。
除了上述因素之外,工業生產排放的污水也會造成土壤污染,通過水資源的途徑加強了土壤污染,未經處理的污染水體,不僅會造成土壤污染,還會造成空氣污染,對于人類的生存和發展是極為不利的[2]。
二、對于新環保法視野下顎土壤污染防治方式分析
(一)健全土壤監督制度體系
在當前新環保法背景下,人們的思維方式也有所轉變,越發地注重環境保護的重要性,積極地強化土壤保護的力度。在此過程中,要想切實的對土壤予以保護,首先就要通過制度內容,對土壤污染情況予以監督和約束,促使土壤的應用更為高效和綠色。
運用法律規章以及體制的作用,對土壤污染行為予以監督,可以有效的確保土壤污染防治措施的落實,同時也會使人們從自我做起,避免日常生活中,對土壤造成污染。此外,政府也要發揮自身的引導性優勢,對土壤污染問題予以切實的治理,強化土壤保護的力度,并推動土壤保護體制的構建,最終形成一個較為健全的體系和評價機制,從制度層面,杜絕土壤污染問題出現,在此過程中,還可以制定完善的應急預案措施,對土壤的應用進行全方位的監督,引導人們更為高效的應用土壤資源。
(二)科學的應用化肥農藥
農民在種植莊稼的過程中,不可避免的會應用到化肥和農藥,而基于這一問題所造成的土壤污染,則要根據實際情況,結合莊稼種植的具體特征,科學的應用農藥和化肥,促使土壤的應用更為高效和科學[3]。
比如,在施肥時,可以重點運用動物糞便以及有機肥等,增加土壤中的營養。而對于給水體污染造成嚴重影響的工廠,所造成的土壤污染問題,政府部門也要將自己的職能體現出來,堅持服務人民,為人們提供一個更為優美的環境,可以通過法律的途徑,將這些不達標工廠進行“徹底廢除”,確保污水排水達標后,再進行生產,參考法律規章制度內容,對工廠的所有人進行經濟處罰,運用這樣的方式,對污水問題予以治理,間接地降低工業水體污染給土壤資源造成的污染。
(三)通過媒體途徑,宣傳土壤污染的危害
當前是信息化的時代,媒體在社會發展的過程中,起到了重要的引導作用,而新環保法的落實,也可以借助媒體的力量,進行積極地宣傳,對土壤污染所造成的危害予以闡述和分析,而后再對新環保法中的內容進行自覺宣傳,同時還要確保宣傳手段的科學性和高效性,最終達到極佳的宣傳效果。
一般情況下,媒體對法律條文進行宣傳的過程中,都會應用受眾樂于接受的方式來進行,受眾在此氛圍下,會潛移默化的受到新環保法條例的影響,并逐漸的意識到土壤保護的重要性,將會從自我做起,承擔起相應的社會責任,進而為土壤污染治理提供切實的保障,間接地強化土壤污染治理效率[4]。
值得注意的是,媒體在接受這樣的宣傳內容時,應當本著公益性的原則,不應予以收費,其次,媒體理應承擔環境保護的社會責任,強化人們土壤保護的思維和心理。并引發社會輿論,最終達到輿論監督的目的,提高對土壤資源的保護。
結束語:綜上所述,新環保法的實施是一項需要長期解決的任務,它的落實具有較強的整合性以及協調性,和傳統的環保法相比較,新環保的內容對其內容和諸多條款進行了更新,并更加強調人性化的管理,在此發展背景下,要想為人們的生產生活奠定良好的基礎,就要將環境保護措施落實到實處,尤其是當前形勢較為嚴峻的土壤污染問題亦是如此,要強化對土壤污染的治理,并遵循新環保中的內容,充分發揮政府部門的引導性作用和媒體途徑的宣傳作用,提高土壤污染的治理效率,推動環境保護目標的落實,促使社會發展與可持續發展理論相一致。
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一、充分認識加強土壤污染防治的重要性和緊迫性
(一)土壤污染防治工作取得初步成效。高度重視土壤污染防治工作。各地區、各部門認真貫徹落實中央關于環境保護工作的決策和部署,不斷加大工作力度,在開展土壤基礎調查、完善相關制度規范、強化污染源監管、提升土壤污染防治科技支撐能力、組織污染土壤修復與綜合治理試點示范等方面進行了積極探索和有益實踐,取得了初步成效。
(二)土壤環境面臨嚴峻形勢。目前,我國土壤污染的總體形勢不容樂觀,部分地區土壤污染嚴重,在重污染企業或工業密集區、工礦開采區及周邊地區、城市和城郊地區出現了土壤重污染區和高風險區;土壤污染類型多樣,呈現出新老污染物并存、無機有機復合污染的局面;土壤污染途徑多,原因復雜,控制難度大;土壤環境監督管理體系不健全,土壤污染防治投入不足,全社會土壤污染防治的意識不強;由土壤污染引發的農產品質量安全問題和逐年增多,成為影響群眾身體健康和社會穩定的重要因素。
(三)加強土壤污染防治意義重大。土壤是構成生態系統的基本環境要素,是人類賴以生存和發展的物質基礎。加強土壤污染防治是深入貫徹落實科學發展觀的重要舉措,是構建國家生態安全體系的重要部分,是實現農產品質量安全的重要保障,是新時期環保工作的重要內容。各級環保部門要從全局和戰略的高度,進一步增強緊迫感、責任感和使命感,把土壤污染防治工作擺上更加重要和突出的位置,統籌土壤污染防治工作,切實解決突出的土壤環境問題。
二、明確土壤污染防治的指導思想、基本原則和主要目標
(四)指導思想。以科學發展觀為指導,以改善土壤環境質量、保障農產品質量安全和建設良好人居環境為總體目標,以農用土壤環境保護和污染場地環境保護監管為重點,建立健全土壤污染防治法律法規,落實土壤污染防治工作機構和人員,增強科技支撐能力,拓寬資金投入渠道,加大宣傳教育力度,夯實工作基礎,提升管理水平,切實解決關系群眾切身利益的突出土壤環境問題,為全面建設小康社會提供環境保障。
(五)基本原則。
預防為主,防治結合。土壤污染治理難度大、成本高、周期長,因此,土壤污染防治工作必須堅持預防為主;要認真總結國內外土壤污染防治經驗教訓,綜合運用法律、經濟、技術和必要的行政措施,實行防治結合。
統籌規劃,重點突破。土壤污染防治工作是一項復雜的系統工程,涉及法律法規、監管能力、科技支撐、資金投入和宣傳教育等各個方面,要統籌規劃,全面部署,分步實施。重點開展農用土壤和污染場地土壤的環境保護監督管理。
因地制宜,分類指導。結合各地實際,按照土壤環境現狀和經濟社會發展水平,采取不同的土壤污染防治對策和措施。農村地區要以基本農田、重要農產品產地特別是“菜籃子”基地為監管重點;城市地區要根據城鎮建設和土地利用的有關規劃,以規劃調整為非工業用途的工業遺留遺棄污染場地土壤為監管重點。
政府主導,公眾參與。土壤是經濟社會發展不可或缺的重要公共資源,關系到農產品質量安全和群眾健康。防治土壤污染是各級政府的責任。各級環保部門要在同級黨委政府統一領導下,認真履行綜合管理和監督執法職責,積極協調國土、規劃、建設、農業和財政等部門,共同做好土壤污染防治工作。鼓勵和引導社會力量參與、支持土壤污染防治。
(六)主要目標。
到20*年,全面完成土壤污染狀況調查,基本摸清全國土壤環境質量狀況;初步建立土壤環境監測網絡;編制完成國家和地方土壤污染防治規劃,初步構建土壤污染防治的政策法律法規等管理體系框架;編制完成土壤環境安全教育行動計劃并開始實施,公眾土壤污染防治意識有所提高。
到20*年,基本建立土壤污染防治監督管理體系,出臺一批有關土壤污染防治的政策法律法規,土壤污染防治標準體系進一步完善;建立土壤污染事故應急預案,土壤環境監測網絡進一步完善;土壤環境保護監管能力明顯增強,公眾土壤污染防治意識顯著提高;土壤污染防治規劃全面實施,土壤污染防治科學研究深入開展,污染土壤修復與綜合治理示范項目取得明顯成效。
三、突出土壤污染防治的重點領域
(七)農用土壤環境保護監督管理。以基本農田、重要農產品產地特別是“菜籃子”基地為監管重點,開展農用土壤環境監測、評估與安全性劃分。加強影響土壤環境的重點污染源監管,嚴格控制主要糧食產地和蔬菜基地的污水灌溉,強化對農藥、化肥及其廢棄包裝物,以及農膜使用的環境管理。對污染嚴重難以修復的耕地提出調整用途的意見,嚴格執行耕地保護制度。積極引導和推動生態農業、有機農業,規范有機食品發展,組織開展有機食品生產示范縣建設,預防和控制農業生產活動對土壤環境的污染。
(八)污染場地土壤環境保護監督管理。結合重點區域土壤污染狀況調查,對污染場地特別是城市工業遺留、遺棄污染場地土壤進行系統調查,掌握原廠址及其周邊土壤和地下水污染物種類、污染范圍和污染程度,建立污染場地土壤檔案和信息管理系統。
建立污染土壤風險評估和污染土壤修復制度。對污染企業搬遷后的廠址和其他可能受到污染的土地進行開發利用的,環保部門應督促有關責任單位或個人開展污染土壤風險評估,明確修復和治理的責任主體和技術要求,監督污染場地土壤治理和修復,降低土地再利用特別是改為居住用地對人體健康影響的風險。
對遺留污染物造成的土壤及地下水污染等環境問題,由原生產經營單位負責治理并恢復土壤使用功能。加強對化工、電鍍、油料存儲等重點行業、企業的監督檢查,發現土壤污染問題,要及時進行處理。區域性或集中式工業用地擬規劃改變其用途的,所在地環保部門要督促有關單位對污染場地進行風險評估,并將風險評估的結論作為規劃環評的重要依據。同時,要積極推動有關部門依法開展規劃環境影響評價,并按規定程序組織審查規劃環評文件;對未依法開展規劃環評的區域,環保部門依法不得批準該區域內新建項目環境影響評價文件。
按照“誰污染、誰治理”的原則,被污染的土壤或者地下水,由造成污染的單位和個人負責修復和治理。造成污染的單位因改制或者合并、分立而發生變更的,其所承擔的修復和治理責任,依法由變更后承繼其債權、債務的單位承擔。變更前有關當事人另有約定的,從其約定;但是不得免除當事人的污染防治責任。造成污染的單位已經終止,或者由于歷史等原因確實不能確定造成污染的單位或者個人的,被污染的土壤或者地下水,由有關人民政府依法負責修復和治理;該單位享有的土地使用權依法轉讓的,由土地使用權受讓人負責修復和治理。有關當事人另有約定的,從其約定;但是不得免除當事人的污染防治責任。
四、強化土壤污染防治工作措施
(九)搞好全國土壤污染狀況調查。各級環保部門要按照全國土壤污染狀況調查工作的統一部署,加強溝通協調,有效整合資源,強化質量管理,落實配套資金,確保調查的進度和質量;在搞好調查成果集成的基礎上,組織對調查成果的開發利用,服務于國家和地方經濟社會發展。同時,要嚴格執行國家有關保密的規定,做好數據、文件、資料、報告的信息安全和保密工作,確保萬無一失。
(十)建立健全土壤污染防治法律法規和標準體系。抓緊研究、制定有關土壤污染防治的法律法規和政策措施。加快制定污染場地土壤環境保護監督管理辦法,并組織好實施。組織制修訂有關土壤環境質量、污染土壤修復、污染場地判別、土壤環境監測方法等標準,不斷完善土壤環境保護標準體系。鼓勵地方因地制宜,積極探索制定切實可行的土壤污染防治地方性法規、標準和政策措施。(十一)加強土壤環境監管能力建設。把土壤環境質量監測納入先進的環境監測預警體系建設,制定土壤環境監測計劃并組織落實。進一步加大投入,不斷提高環境監測能力,逐步建立和完善國家、省、市三級土壤環境監測網絡,定期公布全國和區域土壤環境質量狀況。加強土壤環境保護隊伍建設,加大培訓力度,培養和引進一批專門人才。制定土壤污染事故應急處理處置預案。編制國家和省級土壤污染防治專項規劃,并組織實施。國家和地方環境保護規劃應包括土壤污染防治的內容,并提出具體的目標、任務和措施。
(十二)開展污染土壤修復與綜合治理試點示范。根據土壤污染狀況調查結果,組織有關部門和科研單位,篩選污染土壤修復實用技術,加強污染土壤修復技術集成,選擇有代表性的污灌區農田和污染場地,開展污染土壤治理與修復試點。重點支持一批國家級重點治理與修復示范工程,為在更大范圍內修復土壤污染提供示范、積累經驗。
(十三)建立土壤污染防治投入機制。地方要加大土壤污染防治投入,保證投入每年有所增長。中央集中的排污費等專項資金安排一定比例用于土壤污染防治,保證資金逐年增加并適當向中西部地區傾斜;地方也應在本級預算中安排一定資金用于土壤污染防治。我部將協調中央財政部門視情況對地方土壤污染防治給予資金補助。財政資金重點支持土壤環境監測、污染場地調查與評估、土壤污染防治科學研究和技術開發、污染土壤修復與綜合治理示范工程建設。按照“誰投資、誰受益”的原則,引導和鼓勵社會資金參與土壤污染防治。
關鍵詞土壤污染;現狀;防控;措施
中圖分類號:X53文獻標志碼:BDOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.06.082
土地是關系到國計民生的重要資源,當前,國內土壤污染愈演愈烈,導致土地環保質量嚴重下降,尤其是在工業、商業迅猛發展的大環境下,犧牲土壤生態謀取經濟利益的現象屢禁不止。土壤污染已成為環境污染的重要因素,尤其是“三廢”污染、石油污染、重金屬污染、化學農藥污染、放射性污染等,已使土壤生態環境受到嚴重破壞。在可持續發展理念的引導下,土壤污染已引起了社會各界的高度重視,由此可見,保護土壤質量、維護土壤生態、凈化土壤污染已成為當務之急。
1土壤污染的特征
1.1隱蔽且滯后
大氣、水、廢棄物污染是很容易通過感官而被發現的,但土壤污染卻具有很高的隱蔽性,難以直接發現。土壤污染需要對土壤樣品進行采樣化驗,分析其中有害物質的殘存量,甚至通過研究人畜等的健康狀況才能明確。這就造成土壤污染監管遠遠滯后于污染現狀,而且一旦發現土壤污染,往往是已經發生了很長時間,因此,土壤污染往往具有隱蔽性和滯后性。
1.2累積性
在大氣與水體中的污染物質一般較易治理或遷移,但在土壤中卻不同,土壤不像大氣和水的擴散與稀釋能力那么高,而且其中的有毒有害物質積累時間較長、成分復雜,往往治理難度較大。尤其是土壤污染的持續性、漸近性特點,更使污染物質極易在土壤中累積從而超標。
1.3不可逆
重金屬對土壤的污染是不可逆轉的過程,有很多有機化學物質的污染需要很長的時間才能夠降解,有的重金屬在土壤中可能需要長達100~200年的時間才能解除污染。這就會使被重金屬污染的土壤在很長時間內被貼上“污染”標簽,難以被應用到生產生活和經濟建設中,同時也會對當地民眾的生產生活安全性造成極大危害。
2土壤污染現狀與危害
2.1土壤污染現狀
土壤是人類生存發展的基礎。隨著經濟的發展,工業化、城市化、農業集約化的變化越來越快,很多未經處理的廢棄物都轉移到了土壤之中,如重金屬、硝酸鹽、農藥、病原菌等。按照污染物性質,可以分為無機物污染、有機物污染和生物污染;根據污染物的存在狀態可分為單一污染、復合污染以及混合污染。目前,我國的土壤污染總體形勢非常嚴峻,部分地區土壤污染嚴重,并且在有的特殊區域出現了重污染以及高風險污染。土壤污染的途徑多種多樣,原因很復雜,把控起來難度較大[1]。另外,土壤環境監督管理體系的不健全,土壤污染防治工作的投入力度不夠,人們普遍的防治意識薄弱,并且由土壤污染引發的農產品安全問題以及群體性事件已成為威脅人們身心健康、妨礙社會穩定的一個原因。
2.2土壤污染的危害
1)土壤污染對作物危害嚴重。當土壤中的污染物質含量超標時,其生長出的植物會出現吸收及代謝能力失衡,殘留植物體內的有機污染物直接對植物的生長產生影響,有的還會引發遺傳變異甚至死亡。2)土壤污染物在植物體內殘留。農作物在處于土壤污染的環境中,通過自身的生長發育體系將污染物吸收進自身體內,污染物的殘留量在農作物的體內分布不均,并且不同的污染物在其體內停留的時間也不同。一般根部的殘留量最多,其次是莖、葉、莢、籽粒,并且在植物體內的停留時間根據污染物的分解性不同而不同,分解性高的,停留時間短,反之停留時間長。3)土壤污染會危害人體健康。土壤中的病原體能夠通過食物鏈的傳播進入人體,有的也會通過皮膚侵害人體。放射性污染物主要是通過食物鏈進入人體。另外有的還會通過呼吸系統侵入人體,使受害者白細胞數量發生改變。
3土壤污染的防治
3.1健全土壤污染法律法規,調查土壤污染狀況
針對治理土壤污染的問題,我國已確立了相關法律法規,其內容涉及農業環境保護、防治土地污染等領域,也起到了一定作用。但針對土壤污染問題的日益加重,相關部門需要盡快設立長期穩定的法律法規,并對現有的法律法規進行完善,使土壤污染防治工作更加高效地進行。
土壤污染的治理需要有完善的調查工作為基礎,相關部門要建立土壤質量監測數據庫,尤其要嚴格監控污染較為嚴重的重點區域,建立完善的土壤污染監管檔案[2]。國內土壤污染呈現集中性特點,這就使區域土壤污染治理重點更加明確。通過數據調查分析土壤污染的危害性,并根據其污染指數、影響范圍制定有效的治理對策,對高危污染區進行全面強化治理。
3.2施用化學改良劑,加強土壤凈化能力
實施生物改良,增加土壤環境容量。為了改善土壤質量,可向土壤中施加石灰、堿性磷酸鹽、氧化鐵、碳酸鹽和硫化物等化學改良劑,加速有機物的分解,將重金屬固定在土壤中,將其轉化為難溶的化合物,防止其遷移造成各種污染。土壤中的有機污染物可以靠植物、真菌、細菌等合作降解,并且通過植物能夠帶走土壤中的部分重金屬。
對于受到重金屬污染的土壤,除生態修復之外,還需要對其進行物理修復。當前,土壤電動修復技術已進入研發使用階段,通過離子電學和電滲析作用清除土壤中的重金屬,或者在土壤中計入鹽酸溶液,從而清除土壤中的鎘、鉛等有害重金屬。雖然這些新型土壤凈化科技尚處于研發階段,但相信在不久的將來,“科技凈土”將成為現實,為土壤凈化和保護提供更有效的治理措施。
3.3強化農業生產過程環境監管
相關機構應加強肥料、農藥等投入的安全管理工作,嚴控污水灌溉以及污泥農用行為。加強對農業的污染控制,嚴禁使用重金屬超標的農藥化肥,尤其的化學殺傷性、殘留性高的農藥化肥,從源頭抓起杜絕土壤種植性污染[3]。優先發展生態農業,鼓勵并發展無公害、綠色和有機農產品的生產基地的建設。農業部門和環保部門要聯合行動,密切關注土壤污染治理能效,通過生態農業的發展的優化土壤性質,提高土壤污染治理效率。
3.4優化產業規劃布局
加強規劃布局,防止重污染企業等的建設開發生產等活動對周邊土壤造成污染,設置區域環評、規劃環評等程序,避免各種不合乎要求的開發項目的開展造成土壤污染。環境部門要針對土壤重污染區域劃定污染紅線,定期監測周邊土壤污染情況,尤其是與周邊民眾生產生活密切相關的土壤治理更要提起重視。規劃當地產業布局有利于強化土壤生態保護基礎,控制土壤污染源,最大限度地降低土壤污染風險。
4結語
土壤環境問題在現代社會中已日益突顯,國家對于環境保護工作也愈加重視。為了實現現代社會各方面的可持續性發展,土壤污染問題必須著重解決,相關部門以及大眾都需要為之努力,營造一個健康的工作生活環境。
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關鍵詞:土壤污染;現狀;危害;治理措施
1土壤污染概念
土壤是指陸地表面具有肥力、能夠生長植物的疏松表層,其厚度一般在2m左右。土壤不但為植物生長提供機械支撐能力,并能為植物生長發育提供所需要的水、肥、氣、熱等肥力要素。近年來,由于人口急劇增長,工業迅猛發展,固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒,有害廢水不斷向土壤中滲透,汽車排放的廢氣,大氣中的有害氣體及飄塵不斷隨雨水降落在土壤中。農業化學水平的提高,使大量化學肥料及農藥散落到環境中,導致土壤遭受非點源污染的機會越來越多,其程度也越來越嚴重,在水土流失和風蝕作用等的影響下,污染面積不斷擴大。因此,凡是妨礙土壤正常功能,降低農作物產量和質量,通過糧食、蔬菜、水果等間接影響人體健康的物質都叫做土壤污染物[1-2]。
當土壤中有害物質過多,超過土壤的自凈能力,引起土壤的組成、結構和功能發生變化,微生物活動受到抑制,有害物質或其分解產物在土壤中逐漸積累,通過“土壤植物人體”,或通過“土壤水人體”間接被人體吸收,達到危害人體健康的程度,就是土壤污染。
2我國土壤污染現狀與危害
2.1土壤污染的現狀
目前,我國土壤污染的總體形勢嚴峻,部分地區土壤污染嚴重,在重污染企業或工業密集區、工礦開采區及周邊地區、城市和城郊地區出現了土壤重污染區和高風險區。土壤污染類型多樣,呈現出新老污染物并存、無機有機復合污染的局面。土壤污染途徑多,原因復雜,控制難度大。土壤環境監督管理體系不健全,土壤污染防治投入不足,全社會防治意識不強。由土壤污染引發的農產品質量安全問題和逐年增多,成為影響群眾身體健康和社會穩定的重要因素[3]。
2.2土壤污染的危害
2.2.1土壤污染導致嚴重的直接經濟損失。初步統計,全國受污染的耕地約有1000萬hm2,有機污染物污染農田達3600萬hm2,主要農產品的農藥殘留超標率高達16%~20%;污水灌溉污染耕地216.7萬hm2,固體廢棄物堆存占地和毀田13.3萬hm2。每年因土壤污染減產糧食超過1000萬t,造成各種經濟損失約200億元。
2.2.2土壤污染導致生物產品品質不斷下降。因農田施用化肥,大多數城市近郊土壤都受到不同程度的污染,許多地方糧食、蔬菜、水果等食物中鎘、砷、鉻、鉛等重金屬含量超標或接近臨界值。每年轉化成為污染物而進入環境的氮素達1000萬t,農產品中的硝酸鹽和亞硝酸鹽污染嚴重。農膜污染土壤面積超過780萬hm2,殘存的農膜對土壤毛細管水起阻流作用,惡化土壤物理性狀,影響土壤通氣透水,影響農作物產量和農產品品質。
2.2.3土壤污染危害人體健康。土壤污染會使污染物在植物體內積累,并通過食物鏈富集到人體和動物體中,危害人體健康,引發癌癥和其他疾病。
2.2.4土壤污染導致其他環境問題。土壤受到污染后,含重金屬濃度較高的污染土容易在風力和水力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、地下水污染和生態系統退化等其他次生生態環境問題。
3造成土壤污染的原因
3.1過量施用化肥
我國每年化肥施用量超過4100萬t。雖然施用化肥是農業增產的重要措施,但長期大量使用氮、磷等化學肥料,會破壞土壤結構,造成土壤板結、耕地土壤退化、耕層變淺、耕性變差、保水肥能力下降、生物學性質惡化,增加了農業生產成本,影響了農作物的產量和質量;未被植物吸收利用和根層土壤吸附固定的養分,都在根層以下積累或轉入地下。殘留在土壤中的氮、磷化合物,在發生地面徑流或土壤風蝕時,會向其他地方轉移,擴大了土壤污染范圍。過量使用化肥還使飼料作物含有過多的硝酸鹽,妨礙牲畜體內氧氣的輸送,使其患病,嚴重導致死亡[4]。
3.2農藥是土壤的主要有機污染物
全國每年使用的農藥量達50萬~60萬t,使用農藥的土地面積在2.8億hm2以上,農田平均施用農藥13.9kg/hm2。直接進入土壤的農藥,大部分可被土壤吸附,殘留于土壤中的農藥,由于生物和非生物的作用,形成具有不同穩定性的中間產物或最終產物無機物。噴施于作物體上的農藥,除部分被植物吸收或逸入大氣外,約有1/2左右散落于農田,又與直接施用于田間的農藥構成農田土壤中農藥的基本來源。農作物從土壤中吸收農藥,在植物根、莖、葉、果實和種子中積累,通過食物、飼料危害人體和牲畜的健康。
3.3重金屬元素引起的土壤污染
全國320個嚴重污染區約有548萬hm2土壤,大田類農產品污染超標面積占污染區農田面積的20%,其中重金屬污染占80%,糧食中重金屬鎘、砷、鉻、鉛、汞等的超標率占10%。被公認為城市環境質量優良的公園存在著嚴重的土壤重金屬污染。汽油中添加的防爆劑四乙基鉛隨廢氣排出污染土壤,使行車頻率高的公路兩側常形成明顯的鉛污染帶。砷被大量用作殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑,硫化礦產的開采、選礦、冶煉也會引起砷對土壤的污染。汞主要來自廠礦排放的含汞廢水。土壤組成與汞化合物之間有很強的相互作用,積累在土壤中的汞有金屬汞、無機汞鹽、有機絡合態或離子吸附態汞,所以,汞能在土壤中長期存在。鎘、鉛污染主要來自冶煉排放和汽車尾氣沉降,磷肥中有時也含有鎘[5]。
3.4污水灌溉對土壤的污染
我國污水灌溉農田面積超過330萬hm2。生活污水和工業廢水中,含有氮、磷、鉀等許多植物所需要的養分,所以合理地使用污水灌溉農田,有增產效果。未經處理或未達到排放標準的工業污水中含有重金屬、酚、氰化物等許多有毒有害的物質,會將污水中有毒有害的物質帶至農田,在灌溉渠系兩側形成污染帶。
3.5大氣污染對土壤的污染
大氣中的二氧化硫、氮氧化物和顆粒物等有害物質,在大氣中發生反應形成酸雨,通過沉降和降水而降落到地面,引起土壤酸化。冶金工業排放的金屬氧化物粉塵,則在重力作用下以降塵形式進入土壤,形成以排污工廠為中心、半徑為2~3km范圍的點狀污染。
3.6固體廢物對土壤的污染
污泥作為肥料施用,常使土壤受到重金屬、無機鹽、有機物和病原體的污染。工業固體廢物和城市垃圾向土壤直接傾倒,由于日曬、雨淋、水洗,使重金屬極易移動,以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤擴散。
3.7牲畜排泄物和生物殘體對土壤的污染
禽畜飼養場的廄肥和屠宰場的廢物,其性質近似人糞尿。利用這些廢物作肥料,如果不進行物理和生化處理,則其中的寄生蟲、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染,并通過水和農作物危害人群健康。
3.8放射性物質對土壤的污染
土壤輻射污染的來源有鈾礦和釷礦開采、鈾礦濃縮、核廢料處理、核武器爆炸、核實驗、燃煤發電廠、磷酸鹽礦開采加工等。大氣層核試驗的散落物可造成土壤的放射性污染,放射性散落物中,90Sr、137Cs的半衰期較長,易被土壤吸附,滯留時間也較長。
4我國土壤污染的治理措施
4.1施用化學改良劑,采取生物改良措施,增加土壤環境容量,增強土壤凈化能力
向土壤中施用石灰、堿性磷酸鹽、氧化鐵、碳酸鹽和硫化物等化學改良劑,加速有機物的分解,使重金屬固定在土壤中,降低重金屬在土壤及土壤植物體的遷移能力,使其轉化成為難溶的化合物,減少農作物的吸收,以減輕土壤中重金屬的毒害。針對有機物污染,用植物、細菌、真菌聯合加速有機物降解。針對無機物污染,利用植物修復可以把一部分重金屬從土壤中帶走。
增加土壤有機質含量、砂摻粘改良性土壤,增加和改善土壤膠體的種類和數量,增加土壤對有害物質的吸附能力和吸附量,從而減少污染物在土壤中的活性。發現、分離和培養新的微生物品種,以增強生物降解作用。
4.2強化污染土壤環境管理與綜合防治,大力發展清潔生產
控制和消除土壤污染源,組織有關部門和科研單位,篩選污染土壤修復實用技術,加強污染土壤修復技術集成,選擇有代表性的污灌區農田和污染場地,開展污染土壤治理與修復。重點支持一批國家級重點治理與修復示范工程,為在更大范圍內修復土壤污染提供示范、積累經驗。合理利用污染土地,嚴重污染的土壤可改種非食用經濟作物或經濟林木以減少食品污染。科學地進行污水灌溉,加強土壤污灌區的監測和管理,了解水中污染物的成分、含量及其動態,避免帶有不易降解的高殘留污染物隨機進入土壤。
增施有機肥,提高土壤有機質含量,增強土壤膠體對重金屬和農藥的吸附能力。強化對農藥、化肥、除草劑等農用化學品管理。增施有機肥同時采取防治措施,不僅可以減少對土壤的污染,還能經濟有效地消滅病、蟲、草害,發揮農藥的積極效能。在生產中合理施用農藥、化肥,控制化學農藥的用量、使用范圍、噴施次數和噴施時間,提高噴灑技術,改進農藥劑型,嚴格限制劇毒、高殘留農藥的使用,大力發展高效、低毒、低殘留農藥。大力發展生物防治措施。
大力推廣閉路循環、無毒工藝,以減少或消除污染物的排放。對工業“三廢”進行回收凈化處理,化害為利,嚴格控制污染物的排放量和濃度。大力推廣和發展清潔生產。
針對土壤污染物的種類,種植有較強吸收能力的植物,降低有毒物質的含量,或通過生物降解凈化土壤,通過改變耕作制度、換土、深翻等手段,施加抑制劑改變污染物質在土壤中的遷移轉化方向,減少農作物的吸收,提高土壤pH值,促使鎘、汞、銅、鋅等形成氫氧化物沉淀。
根據土壤的特性、氣候狀況和農作物生長發育特點,既要防治病蟲害對農作物的威脅,又要把化肥、農藥對環境和人體健康的危害限制在最低程度。利用物理、物理化學原理治理污染土壤。大力開展植樹造林,提高森林覆蓋率,維護森林生態系統平衡。
4.3調控土壤氧化還原條件
調節土壤氧化還原電位,使某些重金屬污染物轉化為難溶態沉淀物,控制其遷移和轉化,降低污染物的危害程度。調節土壤氧化還原電位主要是通過調節土壤水分管理和耕作措施實現。
4.4改變耕作制度,實行翻土和換土
改變耕作制度會引起土壤環境條件的變化,消除某些污染物的危害。對于污染嚴重的土壤,采取鏟除表土和換客土的方法;對于輕度污染的土壤,采取深翻土或換無污染客土的方法。
4.5采用農業生態工程措施
在污染土壤上繁殖非食用的種子、種經濟作物,從而減少污染物進入食物鏈的途徑;或利用某些特定的動植物和微生物較快地吸走或降解土壤中的污染物質,從而達到凈化土壤的目的。
4.6工程治理
利用物理(機械)、物理化學原理治理污染土壤,是一種最為徹底、穩定、治本的措施,但投資大,適于小面積的重度污染區,主要有隔離法、清洗法、熱處理、電化法等。近年來,把其他工業領域,特別是污水、大氣污染治理技術引入土壤治理,為土壤污染治理研究開辟了新途徑。
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放眼全球,很多國家都曾遭遇過環境污染的難題,“品嘗”過環境污染造成的惡果,在治理污染方面都走過漫長而艱辛的道路。然而,不少發達國家通過利用環境科學先進的技術與嚴格的法規進行污染治理,已經獲得了豐碩的成果并積累了大量經驗,這些經驗對于我國的環境污染治理與修復不無借鑒與啟示作用。
西方的前車之鑒
環境污染幾乎是每一個工業化國家都曾經遇到的棘手問題。環境污染成為一種威脅人類生存與發展的全球性危機,始于18世紀末興起的工業革命。
從18世紀下半葉起,經過整個19世紀到20世紀初,首先是英國,而后是歐洲其他國家、美國及日本相繼經歷和實現了工業革命。在這些國家,伴隨煤炭、冶金、化學等重工業的建立和發展,以及城市化的推進,出現了煙霧騰騰的城鎮,發生了煙霧中毒事件,河流等水體也嚴重受害。
英國作為最早實現工業革命的國家,其煤煙污染最為嚴重;水體污染亦十分普遍。除英國外,在19世紀末期和20世紀初期,美國的工業中心城市,如芝加哥、匹茨堡、圣路易斯和辛辛那提等,煤煙污染也相當嚴重。至于后來居上的德意志帝國,其環境污染也不落人后。19世紀和20世紀之交,德國工業中心的上空長期為灰黃色的煙幕所籠罩,工業區的河流也變成了污水溝。
隨著工業化的擴展和科學技術的進步,西方國家煤的產量和消耗量逐年上升,由此釀成多起嚴重的燃煤大氣污染公害事件。1943年洛杉磯首次發生的光化學煙霧事件,第一次顯示了汽車內燃機所排放氣體造成的污染與危害的嚴重性。在這一階段,污染源增加,新的更為復雜的污染形式出現,因而公害事故增多,公害病患者和死亡人數擴大,這體現出西方國家環境污染危機愈加明顯和深重。
20世紀50年代起,世界經濟由戰后恢復轉入發展時期。西方大國競相發展經濟,工業化和城市化進程加快,經濟持續高速增長,這也使得工業生產和城市生活的大量廢棄物排向土壤、河流和大氣之中,最終造成環境污染的大爆發。
1972年6月,聯合國在瑞典斯德哥爾摩召開“人類環境會議”后,西方發達國家開始了對環境的認真治理,工作重點是制定經濟增長、合理開發利用資源與環境保護相協調的長期政策。20世紀七八十年代,這些國家在治理環境污染上不斷增加投資,如美國、日本的環境保護投資約占國民生產總值的1%~2%。它們十分重視環境規劃與管理,制定各種嚴格的法律條例,采取強有力的措施,控制和預防污染,努力凈化、綠化和美化環境。到80年代,西方國家基本上控制了污染,普遍較好地解決了國內的環境問題。
1992年6月的里約聯合國環境與發展大會,正式否定了工業革命以來的那種“高生產、高消費、高污染”的傳統發展模式,標志著包括西方國家在內的世界環境保護工作又邁上了新的征途——從治理污染擴展到更為廣闊的人類發展與社會進步的范圍,環境保護和經濟發展相協調的主張成為人們的共識,“環境與發展”則成為世界環保工作的主題。
在生態危機威脅著人類生存與發展的今天,在許多發展中國家依然重蹈發達國家覆轍的情況下,重新審視與研究發達國家環境污染與治理的歷史,學習這些國家治理污染的經驗,就顯得十分的必要和迫切。
英國:利用技術科學治污
200多年前開始的第一次工業革命促進了鋼鐵、煤炭、化工和其他行業的繁榮,推動了英國經濟和社會的發展。然而與此同時,對于廢料處理和運營管理的疏失,也導致了化學廢料流入土壤或者直接排入地下,帶來非常嚴重的土壤及地下水污染問題。從20世紀中葉開始,英國就陸續制定相關的污染控制和管理的法律法規,同時進行土壤改良劑和場地污染修復研究。英國土地修復技術非常規范,目前主要采取物理方法、化學方法、生物修復三方面的技術。
對于泰晤士河的治理,英國成立了治理專門委員會和水務局(公司),對整個流域進行統一規劃與管理,提出水污染控制政策法令。1850~1949年,英國政府開始第一次泰晤士河治理,主要是建設城市污水排放系統和河壩筑堤。1950年至今進行了第二次污染治理,不僅重建和延長了倫敦的下水道,還建設了大型城市污水處理廠,加強工業污染治理,采取對河流直接充氧等措施治理水污染。目前,全流域建設污水處理廠470余座,日處理能力為360萬噸,幾乎與給水量相等。泰晤士河沿岸的生活污水都要經過污水處理廠處理才能排放到河中,污水處理費用計入居民的自來水費中。
在泰晤士河的治理中,科學技術的作用同樣得到高度重視,尤其是泰晤士河的第二次治理。科學研究幫助水務局制定合理的、符合生態原理的治理目標,根據水環境容量分配排放指標及時跟蹤監測水質變化。經過100多年的綜合治理,特別是20世紀六七十年代的高強度治理,泰晤士河已成為國際上治理效果最顯著的河流,也是世界上最干凈的河系之一。1955~1980年間,泰晤士河總污染負荷減少了90%,河流水質已恢復到17世紀的原貌,100多種魚重返泰晤士河。
日本:針對立法 問責嚴厲
在工業化較早的日本,1968年的“痛痛病”事件直接導致了1970年《農業用地土壤污染防治法》的出臺。1975年,大量六價鉻污染土壤事件在東京地區頻繁爆發,逐漸演化成嚴重的社會問題,進而引起全社會對“城市型”土壤污染的關注。在此背景下,2002年5月29日,日本公布了針對“城市型”土壤污染的《土壤污染對策法》,并于同年12月26日公布了《土壤污染防治法實施細則》。
《土壤污染對策法》的立法目的旨在通過確定土壤中的特定有害物質進而實施土壤污染防治對策保護公眾健康、確立相關措施防止人體健康受到污染的侵害等,主要內容包括土壤污染狀況調查、劃定受污染區域、消除污染措施的相關規定、變更土地形式和土地使用計劃的相關規定、委派調查機構、促進法律實體等相關規定等。顯而易見,專門性的土壤污染防治立法的內容僅限于對已經污染的土壤的改良和恢復。但是,日本土壤污染防治立法并不僅僅限于這些專門立法,還有大量與土壤污染預防相關的外圍立法,包括《大氣污染防治法》《 Dioxine類物質特別對策法》《水質污染防治法》《廢棄物處理法》《化審法》《肥料取締法》《礦山保安法》等,這些外圍立法通過對大氣污染、Dioxine物質污染、水污染、固體廢物污染、特定化學物質污染、化肥和農藥污染以及礦物污染的控制,從不同方面來阻斷新的土壤污染源,從而達到預防土壤污染的目標。
日本在水資源安全問題上同樣有過沉痛的教訓。從20世紀60年代起,日本各地連續發生多起水污染造成的社會事件,引起日本全國的強烈反響。如九州地區的熊本縣,由于當地的化肥廠直接排放含有汞的廢水,使當地居民患上腦神經麻痹的怪病。
在輿論的壓力下,日本政府不得不下決心解決企業排污造成的水污染問題。日本首先從立法開始,短短幾年,先后通過了《控制工業排水法》《水質污染防治法》《湖泊水質保全特別措施法》等法律,后來,日本又根據情況變化多次修改《水質污染防治法》。這樣,日本主管部門和法律部門就可以依據這些法律監督和管理水資源,并調查和追究污染水質的責任方。在這種法律和輿論的約束下,日本任何一級行政長官對水資源和居民用水的安全達標都不敢掉以輕心,否則不僅自己的“烏紗帽”不保,而且可能身陷法律糾紛。
日本為確保水資源安全,防止水污染,還建立了信息公開和居民查詢制度。在許多城市,主管部門都在供水系統的各個環節設立了監控系統。如東京都,從上游的水源到最終段的居民家庭管道,一共安裝了10多個檢測點,共有60多項檢測項目,而且隨時公布這些項目的檢測結果。居民每天可以從東京都水道局的網站上看到有關信息。如果居民感覺自己家中的水質有問題,可以電話詢問水道局,或登門查詢,水道局必須給予說明,或上門檢查。
為解決企業排放問題,日本政府采取了“鞭子加糖塊”的政策。一方面,嚴厲打擊非法排放的企業,作出嚴厲的處罰。另一方面,日本政府向投資建設污水處理系統的企業提供一定的財政補貼,還給予稅率上的優惠。這些政策讓企業知道,與其違法排污被罰高額罰金甚至企業倒閉,不如拿出些資金修建廢水處理設施,而且還能得到政府的補貼,政策引導使日本在短時間內就杜絕了企業排放污水問題。
德國:摸清家底 區別對待
在工業化過程中,德國留下了許多污染場地,有15%~20%的土地被懷疑可能受到污染。調查結果表明,德國有30萬塊土地需要治理。在后工業化時代,土壤保護已經成為德國環保的一項重要工作。德國的土壤保護工作做得比較深入細致,開展了污染場地調查,底數清楚,為開展土壤保護工作打下了堅實基礎。
首先,全面開展土壤監測。目前,德國各州都對土壤進行長期監測,全國共有800多個監測點,絕大部分是環保部門設立的,也有一些是農業部門設立的。聯邦與各州政府設立土壤污染調查小組,根據土地的用途,對土壤進行監測,隨時了解土壤特性的變化信息,同時觀察土壤發展趨勢,評估治理措施是否有效。
其次,對全國有污染嫌疑的地塊進行排查、篩選,對重點污染地塊進行詳細調查,然后,通過情景模擬,開展土壤修復研究,制定技術方案并實施。
再次,建立污染場地數據庫。如薩克森州對全州污染土地建立了一個詳盡的數據庫,所有與土壤保護相關的州政府部門都可以使用這個數據庫,下一級地方政府也可以查找屬于本地區的污染場地情況。同時,建筑公司也可利用這個數據庫。通過這個數據庫,可以對全州土壤保護進行有效的動態管理。
德國還通過精密計算設計了一套指標來評估土壤風險:在綠色線上的,主要是預防土壤惡化;在黃色線上的,要發出警告;在紅色線上的,必須進行清理。
當然,土壤保護最好的手段是盡量少用土地。在工業化過程中,大量農業用地轉為工業、交通、住宅用地,土地利用的轉型導致了土壤污染。少用地意味著少污染。因此,現在德國對土地轉型利用實行總量控制,現在每年農業土地轉型利用的總量為50多公頃,到2020年年利用量不能超過30公頃;為滿足建設需要,重點向城市要土地,重視土地的重復使用,避免無節制地向周邊拓展,造成新的污染。
澳大利亞:改造污染土地成公園
和世界很多其他國家一樣,澳大利亞也逐漸將重度污染的工廠企業慢慢搬離城市中心和住宅區周邊。搬遷留下的空地會經環境署的嚴格評估并由開發商做出改造意見申請,獲得批準之后才允許將污染地塊修復和轉型為非工業用地。
澳大利亞很多受污染嚴重的土地最終并沒有轉型成商住用地。一些大型的森林公園、湖濱公園,由于可以廣種樹木、使土壤自然修復,更適合污染土地的轉型。獲得過多項大獎的澳大利亞BP石油公司遺址公園就是在原BP石油公司場地改造后建成的。這座公園中,很多被污染的土壤并沒有被運走,而是和有機物相結合,重新加以使用,通過自然法則,慢慢把土地凈化。對于被污染土地的修復工作,澳大利亞的標準和規格非常高,曾經被嚴重污染的奧林匹克公園地塊,已經被改造成了適合全家出游的綠色天堂。
在悉尼西區一個工廠變住宅區的地塊改造中,市政廳要求改造者必須把所有被污染的土壤全部裝進密封的卡車中,沿特定路線運出后,傾倒在專用的屏蔽空間內,最終用水泥板封存。光這種土壤修復就耗資500萬澳幣,約為2500萬人民幣。
【關鍵詞】化工行業;水體及土壤污染;重金屬污染
隨著化學工業的飛速發展,人們對金屬礦產品的需求也呈現日益增長的趨勢。小到餐廳廚房的炊具以及珠寶首飾,大到核工業的核能物質。而由金屬污染引發的環境問題日趨嚴重,其對生態系統中水體及土壤的破壞基本上難以修復,并且人為的改造和維護也很難進行。尤其是前段時間的“牛奶河”事件再一次為我們敲響了環境保護的警鐘以及讓我們清楚地看到化工行業引起的水體及土壤重金屬污染的現狀和不爭的事實。
一、重金屬污染的種類及來源
所謂重金屬污染,是指由重金屬及其化合物引起的環境污染。尤其是由化工行業引起的水體及土壤重金屬污染具有永久性以及明顯的累積效應。如下圖為重金屬在水體及土壤中的遷移轉化機理[1]。
1.1 水重金屬污染
重金屬在水體中積累到一定的限度就會對水體-水生植物-水生動物系統產生嚴重危害,并可能通過食物鏈直接或間接地影響到人類的自身健康[2]。對水質產生污染的重金屬主要有Cd、Pb、As、Hg、Cr和Co等。其中以Hg的毒性最大,Cd次之。此外,As由于其毒性可將其歸為重金屬污染。
1.2 土壤重金屬污染
土壤重金屬污染是指由于人類活動將重金屬帶入到土壤中,致使土壤中重金屬含量明顯高于背景含量、并可能造成現存的或潛在的土壤質量退化、生態與環境惡化的現象[1]。污染土壤的重金屬包括生物毒性顯著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As,以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。
1.3 重金屬污染的來源
重金屬的污染主要來源化學工業污染,污染源主要有冶煉、化工、電鍍、電子、制革等行業排放的“三廢”等以及民用固體廢棄物不合理填埋堆放和大量化肥、農藥的施用,使得各種重金屬污染物以單質或離子形態進入水體、土壤以及人體[2]。
二、重金屬污染的防治措施
2.1水體重金屬污染的防治對策
2.1.1 控制水體重金屬污染源
控制重金屬污染源,預防水體的污染。一方面要加強水資源的管理力度;另一方面要嚴格控制各種污水的排放源頭以及監督、管理和控制有關工業部門和改革其生產工藝[3]。
2.1.2 水體重金屬污染的工程治理
目前常用的治理水體重金屬污染的工程工程措施主要有三類,即物理處理法、化學處理法及生物處理法[3]。
2.1.2.1 物理和化學方法
物理和化學方法屬于傳統處理重金屬污染水體的的措施,包括沉淀法、螯合樹脂法、高分子捕集劑法、天然沸石吸附法、膜技術、活性炭吸附工藝以及離子交換法等[4]。物理和化學方法具有凈化效率高、周期較短等優點;但存在選擇性小、流程長、操作麻煩以及處理費用高等缺點。
2.1.2.2 生物處理法
生物處理法相對常規水處理法有投資小、成本低以及工藝簡單等優點而得到廣泛應用。國外,Groudeva等[5](2001) 對用生物修復水體的重金屬污染作了最新的綜述。總之,水體有害重金屬的生物修復技術有著廣泛、低廉的原材料及很好的前景。
2.2 土壤重金屬污染的防治對策
土壤受重金屬污染后,蓄積在土壤中的有害重金屬能遷移到水、空氣和植物中難以消除[6]。因此,土壤受重金屬污染應以“預防為主”。
2.2.1 綜合防護措施
控制和消除土壤的重金屬污染源,同時采取消除土壤中的重金屬污染物或控制重金屬污染物遷移轉化的措施,使其不能進入食物鏈[6]。
2.2.2 生物防治
土壤污染物質可通過生物降解或植物吸收而凈化土壤。如羊齒鐵角蕨植物對土壤中Cd的吸收率可達10%,多年可使土壤Cd含量降低50% [7]。
2.2.3 施加抑制劑
土壤施加某種抑制劑,可改變重金屬在土壤中的遷移轉化,減少作物吸收,如使用石灰可增加土壤PH,使Cu、Zn、Hg、Cd等金屬或氫氧化物沉淀。研究表明,施用石灰后稻米含Cd量可降低30%[6]。
三、結論
隨著水體及土壤重金屬污染的日益嚴重化以及重金屬污染物進入生態系統后造成難以修復的危害,其正越來越為人們所了解和重視。目前重金屬污染的治理方法以物理化學方法為主,生物修復技術作為經濟、高效和環保的治理技術在治理和防治重金屬污染方面將發揮更大作用。新型高效的水體及土壤重金屬污染防治措施有待優化及創新。
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“毒地” 修復再利用并非孤例。在中國如火如荼的城鎮化過程中,原先處于市中心或者市郊位置的化工廠、造紙廠、礦場等相繼遷出,為了達到地產開發的環保測評要求,這些受到污染的土地首先要經過一番“解毒”手術,盡管耗資不菲,但后續的土地增值效益更加可觀。屬于復合型重金屬污染的沈陽冶煉廠地塊,治理難度高,當時由沈陽市環境科學研究院全權負責,根據其提供的數據,一共治理修復污染土壤15.2萬平方米,總投資1.2億元,修復后場地實現土地增值約7.3億元。土壤修復市場價值魅力凸顯,引得眾多企業涌入掘金,并初現產業鏈雛形。
城鎮化撬動千億土壤修復市場
在經歷30年的快速發展后,中國受到污染的土壤面積有多廣?目前并沒有權威部門披露相關信息,但層出不窮的食品安全事件正是這一問題的表征。環保部曾聯合國土資源部斥資10億元,耗時6年時間對全國的土壤污染情況進行摸底,然而最終這一調查結果被束之高閣,未能公開。中國土壤污染的嚴重程度不言自明,但真實情形卻“猶抱琵琶半遮面”,從而給土壤修復行業蒙上了一層神秘面紗。
土壤污染主要分為有機污染(以農藥污染為主)、化肥污染、重金屬污染和其它污染。原環保總局早期調查顯示中國大約90%的土壤污染為重金屬污染。上世紀80年代開始發展的化工業和礦山開采、各類制造型工廠,以及近年興起的IT產業供應鏈都是重金屬污染的原兇。據公開報道,IT配套業發達的珠江三角洲地區近40%的農田菜地土壤遭重金屬污染,其中10%屬嚴重超標。土壤污染具有延時性、隱蔽等特點,當土壤所受污染超過自身凈化能力時,如不及時修復,重金屬會不斷累積,說其為定時的化學炸彈并不為過。
“毒地”規模龐大,但具有商業修復可能性的則相對“瘦小”許多。由于受到修復資金短缺等限制,污染地塊必須要具備后續開發價值,地方政府才有足夠的動力與資金去修復。隨著城市的發展和擴容,城市建設用地規模緊張,原工業、礦業用地,市郊的生活垃圾用地,或其它特殊用地(如危險品生產、貯運、處理處置等用地)都可能變身城市新區的一部分,污染地塊必須經過治理方可再規劃,而這部分治理成本通常都能夠通過地塊拍賣或升值收回。這也是為什么在城區污染場地修復、礦山土地修復和耕地修復三種土壤修復類型中,污染場地修復成為掘金焦點的原因。
污染場地修復的具體價格取決于受污染的程度及修復時限長短。從各地披露的信息看,一個大型污染場地的修復動輒耗資過億元。2011年,武漢市環保局對口區化工企業搬遷后騰退的土地進行了初步調查,4118畝土地中,污染土壤面積為1260畝,占比30.6%,而后期的土壤與地下水詳查及土壤修復工程總投資預算約24億元。2013年,蘇州、常州、無錫等地也相繼推出了五六個上億規模的項目。
據中科院地化所估算,目前中國城市受重金屬污染地塊共有七八百塊,以此推算場地修復市場規模不下千億元。而在未來,隨著環保立法的跟進,礦山污染、耕地污染等更嚴重的問題或可解決資金難題,土壤修復企業的市場空間將進一步擴容。事實上,在環境產業發達的國家,土壤修復產業在環保行業中的產值份額高達30%-50%,而這一比例在中國當前還不到1%。 “十二五規劃”中,節能環保行業總產值將在2015年達到4.5萬億元,龐大的基數效應加乘規模占比的攀升,可以預見,現在還稍顯冷門的土壤修復產業在日后將攫取更多的注意力和資本的關注。
40%高毛利集結產業資本
土壤修復行業剛剛起步,2011年,有20多家以“環境修復”為關鍵詞的新公司注冊,現在僅北京地區就已增加到100多家。行業前景看漲,傳統的專業技術力量和受前景及高利潤率誘惑的企業一同涌入,共同塑造著現下野蠻生長、無序競爭的行業格局。
從程序上看,土壤修復的過程大致可分為污染土壤的環境評估、修復方案的咨詢設計、修復工程的實施,及修復后的驗收測評。不過,由于中國土壤修復產業目前主要服務于房地產開發,且無相關法律法規約束,因此具體如何操作還是由開發商說了算。各地環保局科研所及相關院校如中科院南京土壤研究所、清華大學環境學院、中國地質大學等,由于具有專業知識上的積累,主要參與環境風險評估、方案咨詢設計及驗收測評這三個環節。在政府立項的重難點示范工程中,由于具備政治資源及地緣的優勢,也會出現由科研機構全面負責的案例。但科研機構在產業中面臨著施工資質缺乏、需借助外力修復施工以及實施效果好的修復技術因耗時長而難以進入商用市場兩大競爭劣勢。
相比科研機構,專業的土壤修復企業憑借資本和技術引進扮演著創新者的角色,其優勢在于具有更好的市場敏感度,且能更方便地提供一站式服務。以北京建工環境修復有限責任公司為例,國內第一例農藥污染場地、焦化場地、石化場地修復項目均由其完成。縱觀其發展歷程,一方面是積極與傳統科研機構的合作成立修復技術研發中心、工程技術中心等,借助外部知識力量提升自身技術;而另一方面,母公司北京建工集團也為其提供了“近水樓臺先得月”的機會,憑借“立足北京”的區域優勢抓住了北京城市改建的機遇。目前北京建工環境修復已基本成長為全能型選手,業務也擴展至蘭州、武漢等地。而在長三角等地,以杭州大地環保、北京高能時代為代表的民營企業則在分食著中小型土壤修復項目。
資本同樣已悄然入駐。北京建工環境修復得到了紅杉資本、北京國資部門及中持環保等的增資入股,而德豐杰基金也在密切關注這一產業中的投資機會。土壤修復產業的快速增長和高毛利是實業及資本捧場的重要因素。從創業板上市公司永清環保(300187)2012年的年報中不難看出,重金屬土壤修復的毛利率高居所有業務之首,達到40%,且2012年的營收同比增長了2.6倍(表1)。
在市場規模擴大,而現存企業規模小、數量少的情況下,不少相關企業將土壤修復列入了轉型擴張的新方向。通過巨潮信息檢索發現,從事餐廚垃圾、固廢回收處理的環保企業如江蘇維爾利、桑德環境、鐵漢生態等,均在積極儲備與土壤修復相關的技術和人才,而園林景觀類企業如東方園林,也毫不掩飾對生態修復市場的垂涎之意,在其二次創業的新發展戰略中,計劃以景觀為切入點,整合流域治理和土壤修復技術,進軍生態修復板塊。
與土壤修復相關的土壤質量檢測是另一大商機。引入第三方來評估場地污染情況及修復后的效果,將使修復過程更加透明。不過,土壤檢測作為環境檢測中的一個分支,目前只要取得CMA資質認可的機構,就可向社會出具具有證明作用的數據和結果。因此這一領域的掘金者是現成的,競爭也已相當激烈,科學院所下轄的檢測中心如清華大學環境質量檢測中心、專業的第三方檢測企業如華測檢測等均已覆蓋這一業務,并可實現網絡下單、異地送檢等一站式服務。
同樣經歷過“先污染、后治理”的發達國家擁有著成熟的環保產業,海外環保巨頭在中國污水處理等領域占盡技術及資本優勢,不過在土壤修復行業則受到政策掣肘。因為土地污染數據的敏感性,目前外資企業主要參與方案咨詢設計環節,而未能進入修復施工領域。不過巨頭們并不甘心就此蟄伏,而是通過各種方式潛伏其中,如比利時DEME集團與中方對半合資成立了大連德泰土壤修復工程有限公司,成為老東北工業基地上的第一家土壤及地下水污染治理的專業公司,大化老廠區成為其示范工程試點。而國際工程咨詢服務公司伊世特(ESD)收購了一家名為中環循環境技術中心的中資企業,曲線進軍中國市場。日本的土壤改良公司JEM則和曹妃甸開發區合作,試驗的鹽堿地改良項目效果明顯,銷售額有望從3億日元摸高至100億日元。
總體來看,專業選手正在積極熱身跑步入場,非專業選手滿天飛則是當下的尷尬現狀。由于中國土壤修復行業暫無具體法規,對企業的準入門檻和資質也尚未有明文定規,在有的地產商那里,土壤修復工程簡化成兩個詞—“挖走,埋掉”。只要不影響自己開工,是否造成“二次污染”不用理會。在地產商偏好于以價格高低決定項目權的大環境下,專業的土壤修復企業抵不過挖土方的工程隊也是常有之事。中國環境修復網總編高勝達就評論道,根據他們的統計(2012年),100多家企業在做土壤修復相關的事情,但真正有能力做好的不足10%。
法治與環節獨立:
成熟市場的修復經驗
巨大的掘金價值伴隨著法律空白下的無序競爭,是沒有“裁判”的必然現象。雖然中國早在2006年就已經開始了相關法案的起草工作,但尚未形成有效的土壤污染綜合防治體系,缺乏土壤污染治理的專項法律法規。作為立法組的首席專家,武漢大學環境法研究所所長王樹義曾于2013年初透露,醞釀多年的土壤污染防治法不久將出臺,該法將最終確定以“治”為重點,“防治兼顧”的立法方向。
從環保產業發達的國外市場來看,有法可依將是產業發展的有力催化劑。日本在上世紀經歷“四大公害事件”后,先是于1970年頒布了《農用地土壤污染防止法》,2002年又出臺了主要針對城區工業跡地污染的《土壤污染對策法》。據日本環境省土壤環境中心的初步計算,僅《土壤污染對策法》就催生出13.3萬億日元的行業產值規模,其中調查費用2.3萬億日元,凈化費用11萬億日元。該法的實施還刺激了土壤污染評價、土壤調查對策工程中介,以及與土壤污染有關的保險業務、金融業務等相關產業的發展。
法律的“定責機制”無疑將保障修復資金來源。不過,環境保護與經濟增長之間存在一定的取舍平衡,尤其是中小企業難以自籌污染修復的資金,一步到位并不現實。國家專項基金援助也必不可少,荷蘭在20世紀80年代已投資15億美元進行土壤污染的修復,而德國在1995年一年之內就投資了60億美元凈化污染土壤。中國也已開始初步嘗試,在“十二五”規劃中,土壤修復工程成為重點規劃的治理項目,國家初步投入的專項資金將達300億元。
關鍵詞:土壤污染;重金屬;蔬菜基地
收稿日期:2011-05-20
基金項目:國家自然科學基金項目(編號:40963001)資助
作者簡介:金聯平(1985―),男,安徽潁上人,碩士研究生,主要從事熱帶海島地表過程與環境評價的學習與研究。
中圖分類號:X852
文獻標識碼:A
文章編號:1674-9944(2011)06-0001-02
1 引言
重金屬是指密度4.0以上的約60種元素或密度在5.0以上的45 種元素。As 和Se是非金屬,但是它們的毒性及某些性質與重金屬相似,所以將砷和硒列入重金屬污染物范圍內[1]。重金屬污染已成為全世界人們極為關注的焦點之一。隨著全球經濟化的迅速發展,重金屬的污染物通過各種途徑進入土壤,造成土壤嚴重污染。重金屬在土壤中的高富集直接影響農作物的產量并使其品質下降[2],并可通過食物鏈危害人類的健康; 也可導致大氣和水環境質量的進一步惡化; 即使重金屬富集程度不高,亦可能阻礙土壤中微生物群體的多樣性和活力,從而嚴重影響作為營養循環和持續農業基礎的土壤的生物量和肥力[3]。蔬菜基地的健康發展關系著人們的飲食安全和我國蔬菜的正常出口,因此治理蔬菜基地土壤重金屬污染具有重要的理論意義和現實意義。
2 蔬菜基地土壤重金屬污染物來源
土壤中重金屬元素的來源主要有兩種方式:自然因素來源,主要受成土母質和成土過程對土壤重金屬含量的影響;受人為因素的影響,在各種人為因素中,則主要包括工業、農業和交通等來源引起的土壤重金屬污染。
2.1 大氣降塵污染
大氣中的有害氣體主要是由工廠排出的有毒廢氣,因其成分復雜,遷移擴散污染面大,長期對土壤造成嚴重污染。工業廢氣的污染大致分為兩類,氣體污染,如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳氫化合物等; 氣溶膠污染,如工業粉塵、煙塵等固體粒子及煙霧、霧氣等液體粒子,它們通過沉降或降水進入土壤,造成污染[4]。公路、鐵路兩側農田土壤中的重金屬污染主要是以Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu 的污染為主,它們來自于含鉛汽油的燃燒,汽車輪胎磨損產生的含Zn 粉塵等,汽油中添加的抗暴劑烷基鉛會隨著汽車尾氣污染公路兩側100m范圍內的土壤[5]。
2.2 農藥、化肥等農用物資的不合理使用
農藥能防治病、蟲、草害,如果使用得當,可保證作物的增產,但它是一類危害性很大的土壤污染物,施用不當,會引起土壤污染。施用化肥是農業增產的重要措施,但不合理的使用,也會引起土壤污染[6]。長期大量使用氮肥,會破壞土壤結構,造成土壤板結,生物學性質惡化,影響農作物的產量和質量。
2.3 固體廢物對土壤的污染
工業廢物和城市垃圾是土壤的固體污染物。例如,各種農用塑料薄膜作為大棚、地膜覆蓋物被廣泛使用,如果管理、回收不善,大量殘膜碎片散落田間,會造成蔬菜基地“白色污染”。還有一些固體廢棄物被直接或通過加工作為肥料施入農田,造成土壤重金屬污染,如磷鋼渣作為磷源施入農田時,土壤中發現有Cr 的累積[7]。
2.4 污水灌溉和污泥施肥
污水中的重金屬隨著污水灌溉進入農田后以不同的方式被土壤截留固定從而引起污染。污泥中含有大量的有機質和N、P、K等營養元素,但同時也含有大量的重金屬,隨著大量的污泥進入農田,農田中的重金屬的含量在不斷增高,導致農作物中的重金屬殘留過多,如施用污泥和污水是造成蔬菜重金屬殘留的一個主要原因[8]。
3 蔬菜基地土壤重金屬污染的特點
3.1 潛伏性和滯后性
重金屬在土壤中不易隨水淋溶,不能被微生物分解,具有明顯的生物富集作用,重金屬主要通過對作物的產量和品質的影響來表現其危害。因此,土壤污染具有較長潛伏期。由于土壤、污染物及地域的復雜性,土壤一旦受到污染,其治理不僅見效慢、費用高,而且受到多種因素的制約[9]。
3.2 單向性和難治理性
進入土壤中的重金屬不能被微生物降解,易積累,所以一旦土壤被重金屬污染,很難恢復。某些被重金屬污染的土壤可能要100~200年時間才能夠恢復,因此土壤的重金屬污染一旦發生通常很難治理,而且其治理成本較高、治理周期較長。
3.3 間接性和綜合性
土壤重金屬對人的危害主要是通過食物鏈或者滲濾進入地下水體實現的。在生態環境中,往往是多種重金屬污染同時發生,形成復合污染,且污染強度顯示出放大性[10]。
4 蔬菜基地土壤重金屬污染的危害
4.1 直接危害農產品的產量和質量,造成經濟損失
土壤重金屬污染物直接危害農作物的正常生長和發育,導致產量下降,品質降低[11],造成經濟損失。中國每年因重金屬污染導致的糧食減產超過1 000萬t,被重金屬污染的糧食多達1 200萬t,合計經濟損失至少200億元[12]。加入WTO之后,農產品的重金屬超標問題對我國農業沖擊更大。
4.2 威脅生態環境安全與人類的生存健康
土壤一旦被重金屬污染后,其危害性遠遠大于大氣和水體的污染。有研究表明,重金屬污染能明顯影響土壤微生物群落,降低土壤微生物量和活性細菌量,對土壤重金屬綜合污染指數的相關分析表明,在土壤綜合污染較輕的情況下,土壤微生物多樣性較高,隨著重金屬綜合污染指數的增加,微生物多樣性呈指數式迅速下降[13]。土壤重金屬污染使污染物在植物、蔬菜、水果等食物中Cd、Pb、Cr 、As 等重金屬含量超標或接近臨界值,從而使重金屬通過食物鏈富集到動物和人體,最終危害人類健康[14]。
5 蔬菜基地土壤重金屬污染的治理
由于農田土壤重金屬污染的特點,其治理應立足于“防重于治”的基本方針[15],堅持“預防為主、防治結合、綜合治理”。對未被污染的土壤采取預防措施,要控制或消除污染源;對已經污染的土壤則要采取積極治理措施,將污染控制在最低限度。目前,大多數治理方法尚處于探索階段,治理方法各有利弊[16]。
5.1 控制污染源,減少污染的排放
控制污染源,即控制進入農田土壤中的污染物的數量和速度,使其在土體中緩慢地自然降解,而不致迅速而大量地進入農田,超過土壤的承受能力,引起土壤污染[17,18]。嚴格做好蔬菜基地的規劃,做到土壤的合理安全有效利用,按規劃的目標實施,防患于未然。合理使用化肥、農藥,重視開發高效低毒低殘留的化肥、農藥。
5.2 修復被重金屬污染的蔬菜基地土壤
修復措施主要包括客土、換土和深耕翻土等。通過客土、換土和深耕翻土與污土混合,可以降低土壤中重金屬的含量,減少重金屬對土壤植物系統產生的毒害,從而使農產品達到食品衛生標準[19]。對土壤重金屬污染嚴重的地段,依靠切斷污染源的方法則往往很難恢復,有時要靠深耕客土、淋洗土壤等方法才能解決問題。另外開展植物修復技術的研究及培養抗性微生物等。其他治理技術見效較慢、成本較高、治理周期較長。
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