陳新春(南京紅太陽生物化學(xué)有限責(zé)任公司,江蘇 南京 210047)
土壤是自然環(huán)境的核心,是地球各圈層中生命力最旺盛的圈層之一,為人們提供了大量賴以生存的資源??萍嫉陌l(fā)展為人們帶來便利的同時(shí),也對(duì)環(huán)境造成大量的浪費(fèi),尤其是化工產(chǎn)品的制造對(duì)土地造成嚴(yán)重的污染。近年來,有害廢棄物、工業(yè)廢水以及各種廢氣不斷排放到土壤中,致使土壤污染問題愈加嚴(yán)重?;S在進(jìn)行制造生產(chǎn)時(shí),會(huì)排放出大量的重金屬(汞、鍋、鉛、銅、鉻、鎳、鐵、錳、鋅等),這些重金屬不斷滲透到土壤中,造成嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境惡化。重金屬一旦堆積就很難降解,而且極容易積累,具有隱蔽性、長(zhǎng)期性和不可逆性的特點(diǎn),日積月累下來會(huì)散發(fā)出大量的毒性,重金屬不僅污染城市土壤生態(tài)環(huán)境,而且會(huì)通過各種途徑進(jìn)入人們的食物鏈,危害人體健康,化工廠周邊土地重金屬研究愈加受到社會(huì)各界的重視,也是環(huán)境科學(xué)重點(diǎn)研究的課題之一[1]。
鑒于此,本文對(duì)化工廠周邊土地重金屬的污染特征及風(fēng)險(xiǎn)管理進(jìn)行研究,分析了化工廠周邊土地重金屬污染源的來源,重金屬會(huì)對(duì)土地造成哪些破壞,最后針對(duì)上述問題提出了重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)管理方法。
目前科學(xué)界對(duì)重金屬還沒有統(tǒng)一的定義,普遍認(rèn)為重金屬指的是比重超過5.0的45種元素,對(duì)土地造成污染的重金屬主要有汞、鍋、鉛、銅、鉻、鎳、鐵、錳、鋅等,需要特殊指出的是砷元素,砷雖然沒有被歸到重金屬中,但是它滲入土壤造成的破壞程度與重金屬元素十分相似,因此在對(duì)化工廠周邊土地重金屬污染特征進(jìn)行探討時(shí),砷也被列入重金屬元素[2]。
重金屬具有隱蔽性、長(zhǎng)期性和不可逆性的特點(diǎn),很容易積累卻很難降解,而且所有的重金屬元素都會(huì)散發(fā)出大量的毒性。與大氣重金屬污染和水體重金屬污染相比,化工廠周邊土地重金屬污染具有以下特征:(1)潛伏性(隱蔽性),化工廠將重金屬排放到土壤中,一定時(shí)期內(nèi)這些重金屬元素對(duì)環(huán)境造成的危害不會(huì)表現(xiàn)出來,但是經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的積累,一旦重金屬含量超過土壤承受力或限度時(shí),重金屬就會(huì)活化,造成嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞,重金屬這一特點(diǎn)也被稱為“化學(xué)定時(shí)炸彈”(Chemical Time Bombs,簡(jiǎn)稱CTBs)。(2)不可逆性,土壤中的微生物不具有降解重金屬的能力,因此重金屬一旦被滲入到土壤中就不可能被降解,且重金屬很容易積累,所以土地被重金屬污染后,可能需要數(shù)百年才能恢復(fù),嚴(yán)重的甚至無法恢復(fù)。(3)間接性,土壤中的重金屬可以滲透到地下水中流入人們的食物鏈,對(duì)人體健康造成危害。(4)伴生性和綜合性,生態(tài)環(huán)境中的重金屬污染往往同時(shí)發(fā)生,形成復(fù)合污染。
對(duì)化工廠周邊進(jìn)行土地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理十分重要,管理方法可以分為如下幾類:決定論管理法、經(jīng)濟(jì)論管理法、模糊數(shù)學(xué)管理法和運(yùn)籌學(xué)管理法。除了上述管理方法外,還可以根據(jù)特定的重金屬元素進(jìn)行特定的管理,建立數(shù)學(xué)模型。對(duì)化工廠周邊土地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí),首先要考慮環(huán)境質(zhì)量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,利用分?jǐn)?shù)或指數(shù)等作為評(píng)價(jià)尺度進(jìn)行衡量;其次要建立數(shù)學(xué)模型,對(duì)不同因素的變量進(jìn)行定向變量動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管理;最后利用污染指數(shù)法計(jì)算污染因子的污染指數(shù),判斷化工廠土地金屬污染物風(fēng)險(xiǎn)。
化工廠在生產(chǎn)制造時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量金屬元素,通過工業(yè)廢水等途徑排入到土壤中,致使化工廠周邊土壤的金屬含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于背景含量,造成嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境惡化?;S周邊土壤重金屬來源主要有兩方面,分別為成土母質(zhì)和外源人為輸入。成土母質(zhì)是化工廠周邊土壤重金屬元素的重要輸入來源,對(duì)土壤中重金屬元素含量和分布特征有著決定性的影響;另一方面,化工廠周邊土壤重金屬來源為家庭活動(dòng)、廢物排放、金屬冶煉等外來源排放?;S周邊的土壤主要是這些工業(yè)源以“三廢”(廢水、廢氣、廢物)的形式排入到土壤中,對(duì)土壤造成嚴(yán)重的破壞。通過上述方式完成風(fēng)險(xiǎn)管理,能夠有效減少化工廠周邊土壤的排放,降低對(duì)環(huán)境的污染程度。
通過本文的探討分析可以了解到高科技的發(fā)展在為人們生活提供便利的同時(shí)也嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境,近年來企業(yè)建立了越來越多的化工廠?;S在制造生產(chǎn)時(shí),會(huì)通過廢水、廢物、廢氣等方式向土地排放大量重金屬,對(duì)土地造成大量的污染,嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境,同時(shí)也對(duì)人的身體健康造成危害?;S周邊土壤重金屬具有潛伏性(隱蔽性)、不可逆性、間接性、伴生性和綜合性的特點(diǎn),在對(duì)土地污染進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理時(shí)要建立數(shù)學(xué)模型,通過指數(shù)污染法評(píng)價(jià)土地污染風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)管理能夠有效管理土地污染情況,從而降低環(huán)境污染。
[1]秦普豐,李細(xì)紅,侯紅,等.硫酸錳化工廠遺址周圍水體重金屬污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)研究,2011,24(4):395-400.
[2]高鵬,劉勇,蘇超.太原城區(qū)周邊土壤重金屬分布特征及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2015,34(5):866-873.