黃雅楠 薛夢雨 姚澤生 陳奕 諸毅
摘 要:土壤是地表生態系統中重要的環境要素,在自然和人類社會中占據重要地位,因此土壤污染問題日益受到大眾的關注,也因此成為目前需要急切解決的重要環境問題。全國土壤環境狀況總體不容樂觀,部分地區土壤污染嚴重,與人類息息相關的農耕土壤問題尤其突出,時刻影響著農產品的質量。加之人們對土地保護意識不強,使土壤污染防治面臨巨大的挑戰。該文介紹了對土壤污染的調查情況,對污染的原因進行了分析,以期為土壤污染提供參考。
關鍵詞:土壤污染、現狀調查、樣點布設
中圖分類號 X53 文獻標識碼 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境與農業、工業生產的自然資源來源[1]。但是隨著社會的不斷發展進步,土壤環境的保護逐漸被忽視,土壤污染問題日益嚴重。土壤污染具有潛在性、隱蔽性、污染復雜性以及危害不確定性等特點,所以加大了對土壤污染認知以及防治的困難程度[2]。目前,我國土地環境質量總體狀況不容樂觀,部分地區土壤污染現象較為嚴重,耕地土壤環境質量堪憂,其中工礦業等廢棄地土壤環境污染問題表現突出[3]。我國土壤污染的總超標率為16.1%,耕地土壤點位超標率為19.4%,主要污染類型為無機型污染,無機污染物超標點位數占全部超標點位的82.8%[4],其中鎘點位超標率達7.0%[5]。
1 土壤污染調查
第1次全國土壤普查始于1958年,歷時3年的調查主要服務于農業耕地,了解土壤肥力,對其他非農業土地沒有展開深入的調查,因此內容和范圍都不夠完善。1979年開展第2次全國土壤普查,所涉及到的基礎設施以及人員儲備都更加完善,普查內容和范圍更加豐富,同時應用遙感、測試和微型計算機等技術,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據依舊不夠均衡。我國在2006年展開了歷時6年的全國土壤污染情況調查工作,掌握了國內土壤環境的大體情況,對土壤環境質量變化的趨勢等方面都有了一定的認識,并完善了土壤污染防治法律法規標準體系,建立了樣品庫和數據庫[6]。
2016年5月,國務院發布《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略部署,并從10個方面提出了逐步改善土壤環境質量的“硬任務”。《土十條》要求建立定期調查制度,每10年對農用地和重點行業企業用地開展1次土壤污染狀況詳查,并首次提出了我國在進行土壤污染防治工作時的主要目標:2020年,農用地和建設用地的土壤環境安全需得到基本保障,存在的風險應得到基本管控;2030年,需得到有效保障,風險得到全面管控;21世紀中葉,得到全面改善,基本實現生態系統的良性循環[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”)正式進入施行。該法是針對規范和防治土壤污染而首次制定的相關法律,也被稱為“最硬核”土壤保護法,情節嚴重的違法行為,將嚴格實施拘留措施。我國土壤污染防治立法經歷3個階段,最新頒布的土壤污染防治法側重使用土壤修復技術保護受污染土壤[8]。當前土壤污染防治的難點是土壤監測水平落后、土壤污染防治法律法規不健全、技術薄弱和資金短缺。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技術的開發與研究、拓寬土壤污染防治的資金來源[9]。土壤污染防治法具體內容主要包括土壤污染防護、風險管控和修復、土壤污染狀況普查、詳查和監測等方面的基本制度,著重建立權責分明的土壤污染責任承擔機制,針對拒不承認乃至不承擔相應土壤污染風險管控和修復義務的單位,明確建立了對違法單位及有關責任人的“雙罰”機制體制[10]。
2 土壤污染現狀
目前,土壤污染狀況主要體現在:耕地中的污染物,尤其是重金屬污染物不斷積累,導致抽樣糧食中Cd、Hg、Pb、As等重金屬超標率達到10%。據調查顯示,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污染物含量也在不斷上升[13]。
由于土壤遭受工礦企業的“三廢”排放,以及機動車尾氣排放的污染[14]、污水灌溉的污染,農膜、除草劑等不合理使用加劇了局部地區土壤重金屬污染,化肥農藥的施用量不斷攀升,使得土壤酸化,而在酸性的土壤環境中,重金屬又很難被老化,因此,由于土壤的酸化,使農作物產量降低[15]。城市產業格局的變化引起的工廠企業倒閉與翻遷,也使得工業周圍土壤環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重下降,污染物會逐漸遷移降解、滲透到農作物中去,通過食物鏈進入到人體和動物體內,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等方式流入水體、大氣系統,造成水體和大氣污染,帶來更嚴重的污染問題,使生態環境惡化,最終反噬人類自身[18]。
3 土壤調查內容與方法
土壤調查與生活生產相結合,對土壤分級分類,以研究土壤肥力、污染現狀、實際應用等情況[19]。近年來,我國先后施行了區域土壤污染調查、耕地地力調查與評價、農用地分等定級、地質元素調查、農田土壤養分狀況調查等,以了解各地區不同時段的土壤肥力與土地環境質量狀況[20]。為統一規劃全國各地土壤質量情況,發布了《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB 15618-2018)和《土壤環境質量 建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB36600-2018),為土壤調查奠定了基調,便于土壤調查的開展[21]。為規范建設用地土壤污染狀況調查,生態環境部相繼發布了《建設用地土壤污染狀況調查技術導則》(HJ25.1-2019),《建設用地土壤污染風險管控和修復監測技術導則》(HJ 25.2-2019),《建設用地土壤污染風險評估技術導則》(HJ 25.3 2019)等相關導則;建設用地土壤污染調查分為3個階段進行,第1階段調查主要通過收集分析資料、現場勘查、人員訪談對地塊污染情況進行識別,確定地塊環境狀況是否可以接受,需不需要進行下一階段調查;第2階段調查主要通過采樣分析證實地塊是否存在環境風險,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采樣兩步進行,確定地塊是否存在;第3階段調查主要通過評估污染物對人體健康的致癌風險或危害水平確定地塊風險是否可接受,如不可接受需確定風險控制值。
目前,針對土壤開展的調查方法中有土壤樣點布設,以對受研究土壤進行科學取樣。針對土壤樣點布設的相關研究主要包括:基于傳統統計學的土壤樣點布設研究和基于地統計學的土壤樣點布設研究[22]。方法主要包括但不限于隨機布點法、網格布點法、分區布點法[23]。系統隨機布點法一般適用于土壤污染分布較為均勻的地塊;分區布點法一般適用于不同使用功能區域受污染特征存在明顯差異的地塊;專業判斷法一般適用于已識別出疑似污染區域的地塊;系統布點法普適性較高,一般可以適用于各類地塊情況。對當地土壤進行考察后,之后布點采樣檢測記錄數據[24]。在布設初步采樣監測點位時,對于不同污染類型的土壤,選擇合適的采樣部位、監測點數量以及采樣深度等;而在布設詳細采樣監測點時,根據受污染地塊類型,可采用系統布點法或分區布點法劃分工作單元。隨著科學技術的快速發展,網絡技術與土壤調查相結合,3S技術投入使用。3S技術結合全球定位系統(GPS)、航空航天遙感(RS)技術和地理信息系統(GIS)技術,有利于土壤普查的開展與進行[25]。
4 土壤污染修復技術
目前,土壤污染修復基本技術主要包括物理修復、化學修復、生物修復。對于無機污染,物理修復的主要方法是換土、客土、去表土、深耕翻土。這些方式適用于受污染較嚴重的區域?;瘜W修復技術中最常見的為化學萃取方法、離子拮抗法、化學改良法。生物修復技術主要利用植物、微生物等生物特性對土壤污染物進行消除、吸收、降解等[26]。近年來,傳統技術實施具有局限性,聯合修復方式應用廣泛,物理化學修復技術將物理方法與化學方法相結合,改變土壤中重金屬的賦存形態、降低土壤中重金屬的遷移與轉化速率;生物炭固定修復技術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改善[27]。
5 結論
目前,土壤污染物數量較多且分布廣泛,不同地區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勢和一定的局限性,因此,土壤污染調查是一項非常重要的程序,通過調查可以掌握土壤污染現狀,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提供了依據[28],探索出治理土壤污染的新道路。因此,進一步改善土壤質量,提高農業的可持續發展,加強生態環境保護,加強土壤環境污染防治是保護人民群眾身體健康的需要,是推進生態文明建設、維護國家生態安全的重要內容和美麗中國的客觀要求。
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(責編:王慧晴)