黃雅楠 薛夢雨 姚澤生 陳奕 諸毅
摘 要:土壤是地表生態(tài)系統(tǒng)中重要的環(huán)境要素,在自然和人類社會中占據(jù)重要地位,因此土壤污染問題日益受到大眾的關(guān)注,也因此成為目前需要急切解決的重要環(huán)境問題。全國土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀,部分地區(qū)土壤污染嚴(yán)重,與人類息息相關(guān)的農(nóng)耕土壤問題尤其突出,時刻影響著農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。加之人們對土地保護(hù)意識不強(qiáng),使土壤污染防治面臨巨大的挑戰(zhàn)。該文介紹了對土壤污染的調(diào)查情況,對污染的原因進(jìn)行了分析,以期為土壤污染提供參考。
關(guān)鍵詞:土壤污染、現(xiàn)狀調(diào)查、樣點布設(shè)
中圖分類號 X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731(2020)15-0121-03
Abstract: Soil is an important environmental element in the surface ecosystem, and plays an important role in nature and human society. Therefore, soil pollution has attracted more and more public attention,as an important environmental problem that needs to be solved. The overall soil environment in China is not optimistic. The soil pollution in some areas is serious, especially those agricultural soil problems that are closely related to human beings, which affects the quality of agricultural products. In addition, people's awareness of land protection is not strong, making soil pollution prevention and control facing huge challenges. Thus, we have investigated the current situation and analyzed the causes of soil pollution. Based on this, we do some research about soil pollution.
Key words: Soil pollution; Investigation; Sample layout
土壤作為我國最豐富的的資源之一,是人類賴以生存的自然環(huán)境與農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)的自然資源來源[1]。但是隨著社會的不斷發(fā)展進(jìn)步,土壤環(huán)境的保護(hù)逐漸被忽視,土壤污染問題日益嚴(yán)重。土壤污染具有潛在性、隱蔽性、污染復(fù)雜性以及危害不確定性等特點,所以加大了對土壤污染認(rèn)知以及防治的困難程度[2]。目前,我國土地環(huán)境質(zhì)量總體狀況不容樂觀,部分地區(qū)土壤污染現(xiàn)象較為嚴(yán)重,耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂,其中工礦業(yè)等廢棄地土壤環(huán)境污染問題表現(xiàn)突出[3]。我國土壤污染的總超標(biāo)率為16.1%,耕地土壤點位超標(biāo)率為19.4%,主要污染類型為無機(jī)型污染,無機(jī)污染物超標(biāo)點位數(shù)占全部超標(biāo)點位的82.8%[4],其中鎘點位超標(biāo)率達(dá)7.0%[5]。
1 土壤污染調(diào)查
第1次全國土壤普查始于1958年,歷時3年的調(diào)查主要服務(wù)于農(nóng)業(yè)耕地,了解土壤肥力,對其他非農(nóng)業(yè)土地沒有展開深入的調(diào)查,因此內(nèi)容和范圍都不夠完善。1979年開展第2次全國土壤普查,所涉及到的基礎(chǔ)設(shè)施以及人員儲備都更加完善,普查內(nèi)容和范圍更加豐富,同時應(yīng)用遙感、測試和微型計算機(jī)等技術(shù),但是由于我國國土遼闊,各地土壤污染程度不同,第2次全國土壤普查的數(shù)據(jù)依舊不夠均衡。我國在2006年展開了歷時6年的全國土壤污染情況調(diào)查工作,掌握了國內(nèi)土壤環(huán)境的大體情況,對土壤環(huán)境質(zhì)量變化的趨勢等方面都有了一定的認(rèn)識,并完善了土壤污染防治法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系,建立了樣品庫和數(shù)據(jù)庫[6]。
2016年5月,國務(wù)院發(fā)布《土壤污染防治行動計劃》(稱為《土十條》),對我國土壤污染防治工作做出了全面戰(zhàn)略部署,并從10個方面提出了逐步改善土壤環(huán)境質(zhì)量的“硬任務(wù)”?!锻潦畻l》要求建立定期調(diào)查制度,每10年對農(nóng)用地和重點行業(yè)企業(yè)用地開展1次土壤污染狀況詳查,并首次提出了我國在進(jìn)行土壤污染防治工作時的主要目標(biāo):2020年,農(nóng)用地和建設(shè)用地的土壤環(huán)境安全需得到基本保障,存在的風(fēng)險應(yīng)得到基本管控;2030年,需得到有效保障,風(fēng)險得到全面管控;21世紀(jì)中葉,得到全面改善,基本實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)[7]。
2019年1月1日,《中華人民共和國土壤污染防治法》(下文簡稱“土壤污染防治法”)正式進(jìn)入施行。該法是針對規(guī)范和防治土壤污染而首次制定的相關(guān)法律,也被稱為“最硬核”土壤保護(hù)法,情節(jié)嚴(yán)重的違法行為,將嚴(yán)格實施拘留措施。我國土壤污染防治立法經(jīng)歷3個階段,最新頒布的土壤污染防治法側(cè)重使用土壤修復(fù)技術(shù)保護(hù)受污染土壤[8]。當(dāng)前土壤污染防治的難點是土壤監(jiān)測水平落后、土壤污染防治法律法規(guī)不健全、技術(shù)薄弱和資金短缺。我國頒布的土壤防治法對以上問題提出有效對策,如健全土壤污染防治法律體系、加快土壤污染防治等相關(guān)技術(shù)的開發(fā)與研究、拓寬土壤污染防治的資金來源[9]。土壤污染防治法具體內(nèi)容主要包括土壤污染防護(hù)、風(fēng)險管控和修復(fù)、土壤污染狀況普查、詳查和監(jiān)測等方面的基本制度,著重建立權(quán)責(zé)分明的土壤污染責(zé)任承擔(dān)機(jī)制,針對拒不承認(rèn)乃至不承擔(dān)相應(yīng)土壤污染風(fēng)險管控和修復(fù)義務(wù)的單位,明確建立了對違法單位及有關(guān)責(zé)任人的“雙罰”機(jī)制體制[10]。
2 土壤污染現(xiàn)狀
目前,土壤污染狀況主要體現(xiàn)在:耕地中的污染物,尤其是重金屬污染物不斷積累,導(dǎo)致抽樣糧食中Cd、Hg、Pb、As等重金屬超標(biāo)率達(dá)到10%。據(jù)調(diào)查顯示,我國耕地土壤污染64%是由重金屬造成的,因重金屬具有長期性、隱蔽性、累積性等特征[11],使得土壤污染治理更加困難[12],其它污染物含量包括有機(jī)污染物含量也在不斷上升[13]。
由于土壤遭受工礦企業(yè)的“三廢”排放,以及機(jī)動車尾氣排放的污染[14]、污水灌溉的污染,農(nóng)膜、除草劑等不合理使用加劇了局部地區(qū)土壤重金屬污染,化肥農(nóng)藥的施用量不斷攀升,使得土壤酸化,而在酸性的土壤環(huán)境中,重金屬又很難被老化,因此,由于土壤的酸化,使農(nóng)作物產(chǎn)量降低[15]。城市產(chǎn)業(yè)格局的變化引起的工廠企業(yè)倒閉與翻遷,也使得工業(yè)周圍土壤環(huán)境遭受不同程度的污染和破壞[16]。部分不能處理的城市生活垃圾中含有廢電池等的重金屬廢棄物,進(jìn)行填埋后,慢慢滲透到土壤中,造成重金屬污染[17]。土壤被污染后,會造成土壤性能的嚴(yán)重下降,污染物會逐漸遷移降解、滲透到農(nóng)作物中去,通過食物鏈進(jìn)入到人體和動物體內(nèi),造成巨大危害。另外,土壤受到破壞,污染物也會通過徑流揮發(fā)等方式流入水體、大氣系統(tǒng),造成水體和大氣污染,帶來更嚴(yán)重的污染問題,使生態(tài)環(huán)境惡化,最終反噬人類自身[18]。
3 土壤調(diào)查內(nèi)容與方法
土壤調(diào)查與生活生產(chǎn)相結(jié)合,對土壤分級分類,以研究土壤肥力、污染現(xiàn)狀、實際應(yīng)用等情況[19]。近年來,我國先后施行了區(qū)域土壤污染調(diào)查、耕地地力調(diào)查與評價、農(nóng)用地分等定級、地質(zhì)元素調(diào)查、農(nóng)田土壤養(yǎng)分狀況調(diào)查等,以了解各地區(qū)不同時段的土壤肥力與土地環(huán)境質(zhì)量狀況[20]。為統(tǒng)一規(guī)劃全國各地土壤質(zhì)量情況,發(fā)布了《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 15618-2018)和《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018),為土壤調(diào)查奠定了基調(diào),便于土壤調(diào)查的開展[21]。為規(guī)范建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查,生態(tài)環(huán)境部相繼發(fā)布了《建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》(HJ25.1-2019),《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控和修復(fù)監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.2-2019),《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險評估技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.3 2019)等相關(guān)導(dǎo)則;建設(shè)用地土壤污染調(diào)查分為3個階段進(jìn)行,第1階段調(diào)查主要通過收集分析資料、現(xiàn)場勘查、人員訪談對地塊污染情況進(jìn)行識別,確定地塊環(huán)境狀況是否可以接受,需不需要進(jìn)行下一階段調(diào)查;第2階段調(diào)查主要通過采樣分析證實地塊是否存在環(huán)境風(fēng)險,如存在需確定土壤污染程度及范圍;一般分為初步采樣和詳細(xì)采樣兩步進(jìn)行,確定地塊是否存在;第3階段調(diào)查主要通過評估污染物對人體健康的致癌風(fēng)險或危害水平確定地塊風(fēng)險是否可接受,如不可接受需確定風(fēng)險控制值。
目前,針對土壤開展的調(diào)查方法中有土壤樣點布設(shè),以對受研究土壤進(jìn)行科學(xué)取樣。針對土壤樣點布設(shè)的相關(guān)研究主要包括:基于傳統(tǒng)統(tǒng)計學(xué)的土壤樣點布設(shè)研究和基于地統(tǒng)計學(xué)的土壤樣點布設(shè)研究[22]。方法主要包括但不限于隨機(jī)布點法、網(wǎng)格布點法、分區(qū)布點法[23]。系統(tǒng)隨機(jī)布點法一般適用于土壤污染分布較為均勻的地塊;分區(qū)布點法一般適用于不同使用功能區(qū)域受污染特征存在明顯差異的地塊;專業(yè)判斷法一般適用于已識別出疑似污染區(qū)域的地塊;系統(tǒng)布點法普適性較高,一般可以適用于各類地塊情況。對當(dāng)?shù)赝寥肋M(jìn)行考察后,之后布點采樣檢測記錄數(shù)據(jù)[24]。在布設(shè)初步采樣監(jiān)測點位時,對于不同污染類型的土壤,選擇合適的采樣部位、監(jiān)測點數(shù)量以及采樣深度等;而在布設(shè)詳細(xì)采樣監(jiān)測點時,根據(jù)受污染地塊類型,可采用系統(tǒng)布點法或分區(qū)布點法劃分工作單元。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與土壤調(diào)查相結(jié)合,3S技術(shù)投入使用。3S技術(shù)結(jié)合全球定位系統(tǒng)(GPS)、航空航天遙感(RS)技術(shù)和地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù),有利于土壤普查的開展與進(jìn)行[25]。
4 土壤污染修復(fù)技術(shù)
目前,土壤污染修復(fù)基本技術(shù)主要包括物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)。對于無機(jī)污染,物理修復(fù)的主要方法是換土、客土、去表土、深耕翻土。這些方式適用于受污染較嚴(yán)重的區(qū)域?;瘜W(xué)修復(fù)技術(shù)中最常見的為化學(xué)萃取方法、離子拮抗法、化學(xué)改良法。生物修復(fù)技術(shù)主要利用植物、微生物等生物特性對土壤污染物進(jìn)行消除、吸收、降解等[26]。近年來,傳統(tǒng)技術(shù)實施具有局限性,聯(lián)合修復(fù)方式應(yīng)用廣泛,物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)將物理方法與化學(xué)方法相結(jié)合,改變土壤中重金屬的賦存形態(tài)、降低土壤中重金屬的遷移與轉(zhuǎn)化速率;生物炭固定修復(fù)技術(shù)利用生物炭表面積和孔隙率較大等的物理特性對污染土壤修復(fù)改善[27]。
5 結(jié)論
目前,土壤污染物數(shù)量較多且分布廣泛,不同地區(qū)土壤污染程度又不盡相同,防治方法也多種多樣,每種方法有自己的優(yōu)勢和一定的局限性,因此,土壤污染調(diào)查是一項非常重要的程序,通過調(diào)查可以掌握土壤污染現(xiàn)狀,以及土壤中各種類型的污染物含量,為提出因地制宜的土壤污染防治技術(shù)提供了依據(jù)[28],探索出治理土壤污染的新道路。因此,進(jìn)一步改善土壤質(zhì)量,提高農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù),加強(qiáng)土壤環(huán)境污染防治是保護(hù)人民群眾身體健康的需要,是推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)、維護(hù)國家生態(tài)安全的重要內(nèi)容和美麗中國的客觀要求。
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(責(zé)編:王慧晴)