馮慶革，易　婕、2，劉　崢

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淺析土壤重金屬污染防范與治理的對(duì)策

馮慶革1，易婕1、2，劉崢1

（1.廣西大學(xué)環(huán)境學(xué)院，南寧 530004；2.柳州市環(huán)境監(jiān)察支隊(duì)，柳州 545001）

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，環(huán)境污染問題日益突出，環(huán)境保護(hù)迫在眉睫。土壤重金屬污染是較為嚴(yán)重的環(huán)境污染類型之一。關(guān)于對(duì)土壤重金屬污染防范和治理方面的研究就顯得十分重要。本文從介紹土壤中重金屬污染的來源入手，闡明土壤中重金屬污染的特點(diǎn)，介紹土壤重金屬污染現(xiàn)狀，分析在土壤中重金屬污染治理方面存在的問題，提出對(duì)重金屬污染土壤的治理措施的建議。最后對(duì)土壤重金屬污染治理的商業(yè)模式進(jìn)行探討。希望對(duì)以后的重金屬污染土壤防治工作的開展起到一定的指導(dǎo)作用。

土壤重金屬污染；防范；治理

引言

在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，由于長(zhǎng)期以來采取粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度，沒有對(duì)環(huán)境進(jìn)行及時(shí)的保護(hù)，環(huán)境污染形勢(shì)嚴(yán)峻。近年來，隨著環(huán)保意識(shí)的不斷提高，對(duì)水和空氣污染重視程度很高，但對(duì)土壤重金屬污染問題的重視程度仍然不夠。因此，采取有效的措施對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行治理是一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)。本文對(duì)土壤重金屬污染的來源和現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，結(jié)合土壤重金屬污染的特點(diǎn)，提出了相應(yīng)的防治措施，并對(duì)土壤重金屬污染治理的商業(yè)模式進(jìn)行探討。

1　土壤中重金屬污染物的來源

1.1空氣中的重金屬粉塵

金屬生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生大量含重金屬粉塵。這些重金屬粉塵如果得不到妥善收集治理，進(jìn)入大氣中之后會(huì)隨著空氣的傳播在周圍土壤中沉降。重金屬粉塵污染區(qū)域在工業(yè)區(qū)、礦產(chǎn)區(qū)周圍分布較多，尤其在一些主要依靠礦產(chǎn)和冶煉產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地區(qū)中，重金屬污染物的密度也會(huì)明顯高于其他地區(qū)。

1.2污水灌溉

部分排放重金屬的工業(yè)企業(yè)存在環(huán)保意識(shí)不到位，污染治理技術(shù)不強(qiáng)或節(jié)約生產(chǎn)成本等等問題，導(dǎo)致生產(chǎn)過程中的重金屬污染廢水從生產(chǎn)環(huán)節(jié)的跑、冒、滴、漏等各種渠道排入外環(huán)境，有些甚至通過偷排漏排等形式進(jìn)入自然水體。重金屬超標(biāo)污水的排入會(huì)使得周圍水系中的重金屬含量顯著上升，導(dǎo)致流域內(nèi)土壤的重金屬污染。

1.3固體廢棄物污染

工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的含重金屬廢渣在收集、貯存和處置過程中，如果各項(xiàng)防治設(shè)施設(shè)置不到位，廢渣內(nèi)重金屬污染物極易排放至外環(huán)境，會(huì)造成周圍的水系和土壤重金屬污染。

1.4農(nóng)藥、化肥的不合理使用

在生產(chǎn)化肥的過程中，由于很多重金屬元素是很難用其他元素代替，所以很多農(nóng)藥和化肥中都包含許多的重金屬元素，如鉛、汞、砷等。當(dāng)長(zhǎng)期使用這些化肥和農(nóng)藥時(shí)，如果沒有對(duì)用量進(jìn)行合理的控制，或采取相應(yīng)的處理措施時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致土壤中的重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo)。

2　土壤中重金屬污染的特點(diǎn)

2.1隱蔽性和滯后性

許多被重金屬污染的土壤不會(huì)在短期內(nèi)體現(xiàn)出一些明顯的特定，只有當(dāng)污染達(dá)到十分嚴(yán)重的程度或污染持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)時(shí)才能被人們所察覺。土壤污染本身就是一個(gè)不斷積累和惡化的過程，有極大的隱蔽性。若沒有專門的機(jī)構(gòu)對(duì)土壤的性質(zhì)進(jìn)行持續(xù)性和周期性的跟蹤監(jiān)測(cè)，土壤的重金屬污染是很難被發(fā)現(xiàn)的，因此在防范和治理上也會(huì)呈現(xiàn)出一定的滯后。

2.2不可逆性和持久性

盡管土壤有一定的自我凈化能力，但對(duì)于重金屬污染，這種自凈能力卻往往難以發(fā)揮作用。一旦重金屬元素進(jìn)入土壤中，就很難將土壤再恢復(fù)到被污染前的狀態(tài)，若沒有得到及時(shí)和有效的處理，重金屬元素還將持續(xù)性的留存在土壤中。重金屬元素會(huì)與土壤中的有機(jī)物質(zhì)或礦物質(zhì)相結(jié)合，從而在土壤中長(zhǎng)期的留存，并隨著污染的不斷加重，在土壤中不斷富集，含量也不斷的上升。

2.3治理難度大，周期長(zhǎng)

由于土壤對(duì)重金屬的自凈能力很弱，在處理被重金屬污染的土壤時(shí)，采取的治理措施必須是長(zhǎng)期進(jìn)行的。治理資金投入大，周期長(zhǎng)，通常在短期內(nèi)是看不到對(duì)重金屬污染土壤的治理有明顯成效。

3　土壤重金屬污染現(xiàn)狀

廣西壯族自治區(qū)柳州市融水縣的錫、銅等有色金屬礦區(qū)，大多集中分布于泗維河流域上游安陲鄉(xiāng)的九謀、六秀礦區(qū)，礦區(qū)內(nèi)有多家有色金屬洗選企業(yè)。多年來，由于這些洗選企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，技術(shù)落后，綜合利用水平低，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，環(huán)保設(shè)施不完善，造成泗維河流域水體和下游農(nóng)灌區(qū)土壤重金屬污染。近幾年，對(duì)泗濰河流域下游灌區(qū)的農(nóng)田土壤中重金屬進(jìn)行了周期性的跟蹤監(jiān)測(cè)，以融安縣大巷村水田在枯水期和平水期的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為例，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1。

表1　

4　土壤重金屬污染治理過程中存在的問題

4.1法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)缺失

當(dāng)前，我國在土壤環(huán)境保護(hù)方面的法律法規(guī)還不完善。同水和大氣污染防治相比，關(guān)于土壤污染防治的制度建設(shè)明顯滯后?，F(xiàn)有的土壤保護(hù)條款缺乏實(shí)施細(xì)則，實(shí)際操作困難。另外，我國現(xiàn)有的土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中，存在污染物指標(biāo)偏少，治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不完善等問題。土壤的不同用途，對(duì)健康和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的控制要求也不同，修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)和治理措施也大相徑庭，但目前缺乏根據(jù)土壤用途有針對(duì)性的制定土壤污染控制和修復(fù)技術(shù)以及土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等相關(guān)技術(shù)規(guī)范。

4.2環(huán)境監(jiān)管滯后

在當(dāng)前，重金屬污染土壤的治理是一長(zhǎng)期項(xiàng)目，需大量投資，短期難以見成效，從源頭切斷污染源尤為重要，是有效控制土壤重金屬污染進(jìn)一步惡化的有效措施。一段時(shí)間以來，我國在環(huán)境保護(hù)立法上偏軟，加上執(zhí)法不嚴(yán)，對(duì)重金屬污染排放的監(jiān)管上存在一定的缺失，不能完全切斷重金屬污染排放源頭，導(dǎo)致土壤重金屬污染的防控和治理十分的滯后。

4.3資金來源問題

由于處理土壤重金屬污染的長(zhǎng)期性這一特點(diǎn)，決定了治理的經(jīng)費(fèi)十分龐大。資金問題是落實(shí)土壤重金屬防范和治理措施，提升管控質(zhì)量的主要因素。當(dāng)前，我國在土壤污染治理方面的商業(yè)模式尚未成熟，難以發(fā)揮市場(chǎng)作用。一些引起污染的企業(yè)或因年代久遠(yuǎn)，企業(yè)改制，產(chǎn)權(quán)關(guān)系、破產(chǎn)關(guān)閉等原因，難以支付龐大的補(bǔ)償和治理資金。尤其是一些受污染場(chǎng)地地處位置偏遠(yuǎn)，利用價(jià)值低，地方政府投資積極性不高，國家的財(cái)政撥款金額又較少，一旦防治資金投入不足或斷裂，防治工作也就無法得到持續(xù)開展和有效落實(shí)。

4.4技術(shù)力量支撐不足

我國在土壤重金屬污染治理方面的起步較晚，相關(guān)的理論技術(shù)等也較為落后，現(xiàn)有的污染治理技術(shù)大多還處于實(shí)驗(yàn)階段，有些只是小規(guī)模的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，用于工程實(shí)際推廣還有一定難度，缺乏實(shí)際的治理經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)前采用的大多數(shù)治理技術(shù)、修復(fù)設(shè)備和修復(fù)藥劑從國外引進(jìn)和進(jìn)口，治理成本高。面對(duì)成因復(fù)雜、物理化學(xué)性質(zhì)差異巨大的土壤復(fù)合污染時(shí)，治理技術(shù)的效率、適用性和整體性有待提高。

5　重金屬污染土壤的治理措施

5.1工程措施

所謂的工程措施主要是指通過客土法、換土法、翻土法等方式對(duì)已經(jīng)受到重金屬污染的土壤進(jìn)行稀釋，降低其中重金屬的濃度，與此同時(shí)還能在一定程度上增加土壤的肥力。以上治理措施具有效果徹底、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但存在操作復(fù)雜、實(shí)施困難、治理費(fèi)用高等缺點(diǎn)。

5.2物理修復(fù)

物理修復(fù)主要有熱處理和電動(dòng)修復(fù)兩種方式。熱處理是通過加熱的方式使土壤中的重金屬物質(zhì)揮發(fā)出來再進(jìn)行收集處理，例如對(duì)揮發(fā)性污染物汞的處理。電動(dòng)修復(fù)的方式是指重金屬在電解、電泳和電遷移等作用下，促使重金屬離子進(jìn)入一側(cè)的電極室而被去除。以上治理方法操作簡(jiǎn)單，處理效率較高，缺點(diǎn)是能源消耗大，治理費(fèi)用高。

5.3化學(xué)修復(fù)

化學(xué)修復(fù)包括化學(xué)固定和化學(xué)淋洗等方式?；瘜W(xué)固定是指在土壤中加入一定的改良劑、抑制劑等化學(xué)物質(zhì)，以控制重金屬元素在土壤中的擴(kuò)散，或是通過化學(xué)物質(zhì)與重金屬元素發(fā)生氧化、還原、吸附等化學(xué)反應(yīng)，生成更加穩(wěn)定的化合物，從而使重金屬元素固定，減少對(duì)土壤的破壞?；瘜W(xué)淋洗是指使用化學(xué)試劑淋洗土壤從而將土壤中的重金屬元素去除。以上措施的優(yōu)點(diǎn)是治理費(fèi)用不高，效果良好，但容易使土壤質(zhì)量下降，且形成的物質(zhì)容易再活化。

5.4生物修復(fù)

生物修復(fù)也有兩種方式：①植物修復(fù)技術(shù)；②微生物吸附技術(shù)。植物修復(fù)是利用植物對(duì)某種重金屬的耐受性來去除重金屬，一般種植的是不進(jìn)入食物鏈的植物。微生物治理法是利用土壤中某些微生物對(duì)重金屬的吸收、富集等作用，以降低土壤中重金屬的毒性。以上方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單方便，成本低，二次污染小，缺點(diǎn)是時(shí)間長(zhǎng)，短期效果不顯著。

6　土壤重金屬污染治理中的商業(yè)模式

6.1政府直接采購模式

這種模式是由治污企業(yè)通過投標(biāo)的方式，對(duì)重金屬污染土壤治理項(xiàng)目進(jìn)行承包，在治理項(xiàng)目完成并驗(yàn)收合格后，由政府部門出資進(jìn)行回購。該治理模式對(duì)政府的資金要求較高，適用于資金較為充足的地方政府。

6.2政府專項(xiàng)治理資金加污染物回收利用處置模式

這種模式是治污企業(yè)在完成項(xiàng)目治理后不僅能夠得到政府的專項(xiàng)資金，還能對(duì)污染物進(jìn)行回收再利用，并從中獲得經(jīng)濟(jì)利益。要應(yīng)用這一模式，需要當(dāng)?shù)赝寥乐械闹亟饘傥镔|(zhì)必須具備一定的可利用價(jià)值。治污企業(yè)從回收的物質(zhì)中獲得經(jīng)濟(jì)效益后，可降低對(duì)政府補(bǔ)助的資金需求。這種治理模式適用于財(cái)政資金不足的地方政府。

6.3政府專項(xiàng)資金加資源補(bǔ)償模式

在這種模式下，治污企業(yè)不但能夠獲得政府撥出的專項(xiàng)治理資金，還能得到其他地方資源。當(dāng)?shù)胤劫Y源收益較大時(shí)，地方政府不僅不需要給治污企業(yè)提供治理資金補(bǔ)助，還能在資源的共同開發(fā)中獲取收益。這種模式適用于當(dāng)?shù)鼐哂休^大的資源優(yōu)勢(shì)且地方財(cái)政資金不足的政府。

6.4政府專項(xiàng)資金加污染物處置收益加資源補(bǔ)償模式

這種模式實(shí)際上是上述第二種模式與第三種模式的結(jié)合，它適用于地方政府財(cái)政資金不足，但具有較高的資源優(yōu)勢(shì)且污染物具有循環(huán)利用價(jià)值的地區(qū)。污染治理企業(yè)在完成治理項(xiàng)目后，既能夠獲得地方政府一定的資金補(bǔ)助，又能從污染物的循環(huán)利用獲得經(jīng)濟(jì)利益，還可從配套資源的開發(fā)中獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。

7　結(jié)語

土壤重金屬污染問題日益突出，危害嚴(yán)重，但對(duì)土壤重金屬污染的重視程度還不夠。根據(jù)土壤重金屬污染的特性，需要加大對(duì)土壤中重金屬物質(zhì)的監(jiān)控，及時(shí)了解和發(fā)現(xiàn)土壤中的重金屬污染動(dòng)態(tài)，從而采取有效地防治措施。積極鼓勵(lì)土壤污染治理技術(shù)的不斷提高和創(chuàng)新。充分發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制，保障治理資金的投入，使治理項(xiàng)目得到有效落實(shí)，遏制污染的進(jìn)一步惡化，土壤環(huán)境質(zhì)量得到改善。

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2016-5-20

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2095-2066（2016）16-0001-02