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土壤污染防治任重道远 因地制宜探索中国特色
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土壤污染防治任重道远 因地制宜探索中国特色

放大字体   缩小字体 发布日期:2016-08-08    来源:中国科学报    浏览次数:789
 
【摘要】据2014年全国土壤污染调查资料,我国现有土壤污染耕地面积1.5亿亩,其中污灌污染耕地3250万亩,全国每年因重金属污染的粮食达120... ...
 
据2014年全国土壤污染调查资料,我国现有土壤污染耕地面积1.5亿亩,其中污灌污染耕地3250万亩,全国每年因重金属污染的粮食达1200万吨。土壤污染主要集中在湖南、湖北、江西、广东、广西、贵州、四川等省及西北、东北一些地区,其分布南方大于北方,而且以重金属污染为主。

土壤污染具有积累性、长期性和隐蔽性等特征。
1962年,沈阳张士灌区4.2万亩稻田,开始利用沈阳冶炼厂排放的污水和灌渠沿岸的生活污水进行灌溉。1975年在沈阳市政府统一组织下,中国科学院林业土壤研究所(中科院沈阳应用生态研究所前身)与沈阳卫生等部门进行联合调查,监测发现了我国第一个镉污染区。灌区上游稻田含镉高达5毫克/公斤土,而水稻籽实含镉最高达1毫克/公斤米。与此同时,灌区上游居民尿镉、发镉、尿低分子蛋白阳性率和癌症患者及死亡率均高于对照区。而且污染区每年有200万公斤水稻镉超标而不能食用。10多年时间污水灌溉带来重金属在土壤的积累,10多年食用污灌含镉大米而造成当地人群健康的异常,说明重金属在土壤中逐渐积累和对人体的慢性伤害。

同样在上世纪60年代初,沈阳抚顺的沈抚灌区10多万亩稻田,利用抚顺石化系统排放的石油污水灌溉,省水省肥提高了产量。中科院沈阳应用生态所在上世纪80年代中期的调查研究中发现,经过十几年的灌溉,灌区稻田中土壤矿物油和致癌物苯并(a)芘大大超过对照区。虽然籽实中的苯并(a)芘含量与清灌区无差别,但灌区上游地下水中矿物油和苯并(a)芘大大超过清灌区,人群癌症发病率也远超过清灌区。

一个无机的重金属污染区,一个有机的石油污水灌区,虽然污染性质不同,但都表现出土壤污染共同特征。

上世纪70年代初,发达国家就开始针对污染土壤防治进行立法,“治”立足于“防”。日本、美国、德国、加拿大等国的土壤污染主要是重金属污染。日本、美国主要采取土壤蒸发提取、异位固化、离场焚烧等方法。技术虽先进,但投资巨大。而英国、德国、加拿大等主要采取原位生物处理和异位生物处理方法,其趋向以生物处理为主。

与国外土壤污染治理相比,中国土壤污染面积大,分布广,有机无机污染种类多,污染重。且中国目前还属于发展中国家,经济还不富裕。所以中国土壤污染修复与治理,必须采用实用、经济、有效、方便群众参与的中国自己的修复和治理道路。

土壤是一个复杂的有机体。因受到土壤类型,土壤自身性质,包括质地、酸碱度、有机质、氧化还原电位、微生物等影响,同时也受到外界因素,包括污染类型、地形、外来水质(酸碱度、污染物含量等)、气候、作物种类等影响,土壤污染就会有轻重缓急、作物生长好坏、作物对污染物吸收难易之区别。因此在土壤污染的治理上,应该根据土壤类型、污染物种类、土壤性质、污染程度、修复难易、治理成本等综合因素,因地制宜,采用化学、物理、生物等综合治理措施。

对污染土地的利用,要根据当地实际情况,宜农则农,宜林则林,宜工则工,宜城建则城建,并非哪一种治理方法或哪一种用地方式是唯一的方法。现在国际上也力主采用综合治理和综合利用方法。

自上世纪70年代末至80年代中,中科院沈阳应用生态所的科研人员,在张士镉污染区采取了控制镉污染源污水排放和灌渠沿岸化工厂含酸废水排放的措施;与当地农民一起采用化学方法进行防治水稻镉污染试验,降低水稻对土壤中镉的吸收;在污染土壤种植能源高梁制取酒精;重污染稻田改作苗圃,栽种林木净化土壤等等。这一系列治理措施,为我国首个镉污染区的修复与治理取得了宝贵经验。

当前,鉴于国内城市建设和城市居民对林木、苗木、花卉的大量需求,将污染土地改为林木、苗木、花卉基地,不失为一种改造、净化污染土壤的良策之一。但是,在沈阳张士灌区微酸性草甸棕壤的污染农田,即便后来停止向灌区排放含镉污水,施行清水灌溉,仍然使土壤中镉溶出而被水稻吸收,造成水稻镉污染,给镉污染防治带来难度。

上世纪90年代中和本世纪初,中科院沈阳应用生态所在沈抚灌区开展了石油污染土壤的修复和治理研究,以化学、物理、生物等联合技术,固定化微生物降解石油和多环芳烃取得良好效果。这些成果先后获得了中科院科技进步奖。

上世纪80年代末和本世纪初,张士镉污染区和沈抚污灌区先后开发成经济技术开发区、高新技术开发区及新城区,我们的试验也告一段落。但对重金属污染和石油污染土壤的治理经验值得借鉴。我国的土壤污染防治任重道远。


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