土壤污染因素分析及改良方法探讨论文_刘轶,冯巍

土壤污染因素分析及改良方法探讨论文_刘轶,冯巍

刘轶 冯巍

天津市环科弘诺环境科技有限公司 天津 300074

摘要:进入土壤中的污染物质一旦超过土壤自净作用的极限,便会引发土壤污染,对人类生产、生活及生态环境造成严重影响。因此文章就土壤污染因素和改良方法进行分析。

关键词:土壤污染;因素分析;改良方法

土壤是人类生存、兴国安邦的战略资源。随着工业化、城市化、农业集约化的快速发展,大量未经处理的废弃物向土壤系统转移,并在自然因素的作用下汇集、残留于土壤环境中。据估计,我国受农药、化肥、重金属等污染的土壤面积达上千万公顷,其中矿区污染土壤达200万hm2、石油污染土壤约500万hm2、固废堆放污染土壤约5万hm2,已对我国生态环境质量、食品安全和社会经济持续发展构成严重威胁。

一、土壤环境污染原因分析

(一)过量施用化肥

在我国农业发展进程中,化肥的施用是其中一项重大的变革,它有效保证了农作物生长过程中养分的供应,促进了我国农业实现更进一步的发展。但同时也存在化肥施用过量问题,从当下土壤环境污染原因分析来看,化肥施用过量是其主要原因之一。我国农田施用的化肥以氮肥、磷肥为主,磷肥生产原材料为磷矿石,磷矿石除了主要含磷元素之外,还含有很多有害元素,如砷、氟、镉等。在化肥制造过程中难免存在一些重金属元素,尤其是过量使用磷肥,将导致土壤环境污染。氮肥的过量施用会除了会导致土壤结构被破坏、土壤板结、肥水能力下降之外,还会在土壤中形成一种硝态氮,其被人体吸收后会还原成亚硝酸盐,引起人体中毒缺氧,严重的可直接导致死亡。

(二)滥用农药

我国作为农业大国,在农药生产和消费方面名列前茅,存在严重的滥用农药问题。农民在使用农药时多是直接向土壤或者农作物表面进行喷洒处理,最终导致土壤受到严重污染。相关研究表明,农药施用过程中只有很少一部分被农作物吸收,其中大部分被土壤吸纳,吸纳方式一般包括两种,一种是直接吸纳,如剧毒除草剂施用或者用农药进行拌种,使得农药直接进入土壤中。另一种是间接吸纳。例如,施用于农作物表面的农药除了一部分直接被土壤吸纳,还有一部分附着于农作物表面,经风吹雨打落入土壤中;含有农药的动植物经土壤分解后将农药带入土壤中;有一些农药是以气体形式存在,经过雨水淋湿及溶解也会进入土壤中造成土壤污染。

(三)污水灌溉

污水中含有一定的氮、磷、钾等营养成分,具有丰富的水肥资源,因此科学合理地采用污水灌溉对于农作物生长具有一定积极意义,不仅有利于增产,还有利于降低水体污染负荷。我国当下有超过330万hm2的污水灌溉农田面积。如果污水灌溉方式不当,如利用未经过处理或者未达到排放标准的工业污水进行农田灌溉,就会导致农作物减产、土壤结构恶化、传染疾病,对生态环境平衡造成严重影响,未经处理的工业废水中含有大量的重金属物质,如镉、砷、铅等,这些重金属物质会随着污水被土壤吸收,造成严重的土壤环境污染。

归纳起来,其实土壤出问题是有原因的。土壤污染问题的原因不外乎以下几点;种植结构的不合理、施肥方式、方法的不合理;植物保护方法的不合理;工业化时代工业“三废”以及大量畜禽养殖粪便抗生素药物所带来的农业环境污染等。

二、土壤污染问题的防治措施

我国土壤污染问题的防治措施土壤污染的防治包括二个方面:一是“防”,就是采取对策防止土壤污染;一是“治”,就是对已经污染的土壤进行改良、治理。

(一)土壤污染的预防措施

(1)科学地利用污水灌溉农田。废水种类繁多,成分复杂,有些工业废水可能是无毒的,但与其他废水混合后,即变成了有毒废水。因此,利用污水灌溉农田时,必须进行处理后,符合标准要求后方可用于灌溉农田。(2)合理使用农药、化肥,积极发展高效低残留农药及缓释型肥料。科学地使用农药、化肥能够有效地消灭农作物病虫害,发挥农药的积极作用并有利于减轻农药对土壤的污染。(3)积极推广生物防治病虫害。利用生物方法防止农林病虫害具有经济、安全、有效和不污染的特点。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(4)提高公众的土壤保护意识、杜绝施用含肥料养分的工业及生活废弃物。

(二)土壤污染的治理措施

1.污染土壤的生物修复方法

土壤污染物质可以通过生物降解或植物吸收而被净化。利用植物吸收去除污染:严重污染的土壤可改种某些非食用的植物如花卉、林木、纤维作物等,也可种植一些非食用的吸收重金属能力强的植物,如羊齿类铁角蕨属植物对土壤重金属有较强的吸收聚集能力,对镉的吸收率可达到10%,连续种植多年则能有效降低土壤含镉量。

2.污染土壤治理的化学方法

对重金属轻度污染的土壤,使用化学改良剂可使重金属转为难溶性物质,减少植物对它们的吸收。酸性土壤施用石灰,可提高土壤pH值,使镉、锌、铜、汞等形成氢氧化物沉淀,从而降低它们在土壤中的浓度,减少对植物的危害。对于硝态氮积累过多并已流入地下水体的土壤,一则大幅度减少氮肥施用量,二则配施脲酶抑制剂、硝化抑制剂等化学抑制剂,以控制硝酸盐和亚硝酸盐的大量累积。

3.增施有机肥料

增施有机肥料可增加土壤有机质和养分含量,既能改善土壤理化性质特别是土壤胶体性质,又能增大土壤容量,提高土壤净化能力。受到重金属和农药污染的土壤,增施有机肥料可增加土壤胶体对其的吸附能力,同时土壤腐殖质可络合污染物质,显著提高土壤钝化污染物的能力,从而减弱其对植物的毒害。

4.调控土壤氧化还原条件

调节土壤氧化还原状况在很大程度上影响重金属变价元素在土壤中的行为,能使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物,控制其迁移和转化,从而降低污染物危害程度。调节土壤氧化还原电位即Eh值,主要通过调节土壤水、气比例来实现。在生产实践中往往通过土壤水分管理和耕作措施来实施,如水田淹灌,Eh值可降至160mv时,许多重金属都可生成难溶性的硫化物而降低其毒性。

5.改变轮作制度

改变耕作制度会引起土壤条件的变化,可消除某些污染物的毒害。据研究,实行水旱轮作是减轻和消除农药污染的有效措施。如DDT、六六六农药在棉田中的降解速度很慢,残留量大,而棉田改水后,可大大加速DDT和六六六的降解。

6.换土和翻土

对于轻度污染的土壤,采取深翻土或换无污染的客土的方法。对于污染严重的土壤,可采取铲除表土或换客土的方法。这些方法的优点是改良较彻底,适用于小面积改良。但对于大面积污染土壤的改良,非常费事,难以推行。

7.实施针对性措施

对于重金属污染土壤的治理,主要通过生物修复、使用石灰、增施有机肥、灌水调节土壤Eh、换客土等措施,降低或消除污染。对于有机污染物的防治,通过增施有机肥料、使用微生物降解菌剂、调控土壤pH和Eh等措施,加速污染物的降解,从而消除污染。

总之,过量使用化肥,滥用农药、污水灌溉是造成土壤重金属污染的重要原因,严重威胁生态环境。按照“预防为主”的环保方针,防治土壤污染的首要任务是控制和消除土壤污染源,防止新的土壤污染;对已污染的土壤,要采取一切有效措施,清除土壤中的污染物,改良土壤,防止污染物在土壤中的迁移转化。

参考文献:

[1]仓定稳,仓定仲.土壤污染与治理研究现状[J].科技经济市场,2018(02)

[2]邹峁雁,韩昊展.试论中国的土壤污染现状与防控措施[J].南方农业,2018,12(06)

[3]徐建明,孟俊,刘杏梅,施加春,唐先进.我国农田土壤重金属污染防治与粮食安全保障[J].中国科学院院刊,2018,33(02)

[4]骆永明,滕应.我国土壤污染的区域差异与分区治理修复策略[J].中国科学院院刊,2018,33(02)

论文作者:刘轶,冯巍

论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期

论文发表时间:2018/11/5

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