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關鍵詞:土壤 重金屬 復合污染
中圖分類號:X131.3 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)10(a)-0071-02
近年來由于人類科技的不斷進步和工農業的迅猛發展,土壤環境中的污染物種類和總量日漸增長,使得土壤環境重金屬污染很少以單元素的形式存在,多滴兩種或者多種元素共存,即多種重金屬元素形成重金屬復合污染(Teutsch N et al.,2001年)。土壤環境中各種重金屬的賦存形態因為不同重金屬元素彼此的各種相互作用如絡合、吸附-解吸及氧化-還原等各種理化作用制約,而且重金屬元素的移動性、生物有效性和生理毒性對重金屬彼此作用有著顯著響應關系(Tandy et al.,2009年)。這也是形成土壤環境重金屬復合污染對生態系統的影響效應不同于單一元素重金屬污染的主要因素。至此,重金屬復合污染已然成為環境科學研究中又一個熱點(Zhong et al.,2012年)。
1 土壤重金屬污染
重金屬通常是指比重等于或大于5.0 g?cm-3的金屬,如汞、鎘、鉛、鎳、銅、鐵、錳等(Adriano,2001年);砷是介于金屬與非金屬之間,與重金屬元素的環境效應和化學特性存在諸多相近之處,所以一般研究中將砷元素納入重金屬元素范疇(陳懷滿,2005年)。
土壤環境重金屬污染的特點是滯后性、隱蔽性、有毒性、難降解和污染現象不明顯,但重金屬含量在環境中形成污染效應后,對環境影響不容易改變和去除,具有較強的頑固性(郝春玲,2010年)。經調查,在我國大部分省份土壤環境中都存在程度不同、種類各異的重金屬污染(王恒,2014年)。全國每年遭到重金屬污染影響的糧食數量超過1 200萬t,帶來的經濟損失超過200億元(王燕等,2009年)。
重金屬元素不僅在食物鏈的各級生物中不斷傳遞進而富集,而且通過一定的生物作用轉變成為毒性更強的大分子有機化合物,所以說重金屬污染對于整個生態系統影響不僅是停留在讓土壤環境質量下降,減少農作物產量和影響農作物品質,甚至對人類及動物的健康產生威脅;對于生態環境中其他要素都產生負面效應。
2 重金屬復合污染
通常我們說絕對單一一種重金屬元素污染環境的情況是不存在的,重金屬元素在環境介質中都是相伴共存的。
一般認為的復合污染是指同一環境介質(土壤、水、大氣、生物)受到多元素或多種化學品(多種污染物)對其的同時污染(陳懷滿等,2002年)。因此土壤重金屬復合污染可定義為:在土壤介質中,兩種或兩種以上重金屬元素同時存在,滿足各種重金屬元素的賦存濃度大于國家土壤環境質量標準或者沒有超過相應標準但對于土壤環境質量已經產生影響作用的土壤污染(周東美等,2005年)。重金屬復合污染中各種重金屬元素相互作用極其復雜,并且重金屬復合污染在土壤環境中更為普遍,因此重金屬復合污染相關研究工作也成為環境污染領域重要開拓方向之一。
3 重金屬復合污染特點
相對于單一重金屬污染,土壤重金屬復合污染中重金屬遷移轉化遺存效應的影響因素更多且更為復雜。研究者在1939年提出復合污染效應分為疊加效應、同向效應和駁斥效應3種不同類型(何勇田,1994年),其基本內涵是:疊加效應產生的毒性效果等于各污染物單獨作用的毒性效果疊加之和;駁斥效應的毒性效果小于各污染物單獨作用的毒性之和;同向效應產生的毒性效果大于各污染物單獨作用的毒性效果之和。此外,在美國相應研究中將重金屬復合污染的相互作用定義為單元素作用、協助、競爭、累積和屏障作用(Wallace,1982年)。
通常情況下,因為有著相近性質的不同重金屬元素更容易對生態系統造成復合污染,而且不同重金屬之間的相互作用會隨著各自存在濃度的不同表現出特有的效應模式。鎘鋅復合污染研究表明,土壤中的鋅元素濃度不同時,鋅元素與鎘元素對于水稻生理指標的聯合作用效果存在差異。當土壤中鋅元素添加濃度為100 mg/kg時,水稻生物量隨鎘元素濃度增加而不斷升高,鎘鋅之間在此濃度時表現出同向效應;當鋅元素添加濃度為200 mg/kg或者400 mg/kg時,水稻的生物量會因為鎘元素濃度的增加反而降低,鎘鋅之間存在駁斥效應(周啟星等,1994年)。
在土壤中存在鉛鎘復合污染情況下,因為鉛元素可以爭奪鎘元素的土壤中的接觸點位,促使鎘元素活性增加,進而產生同向效應,使得土壤中鎘元素的生物有效性提升,導致土壤-植物系統中鎘元素的遷移轉化更容易發生。(王新等,2001年)。
土壤中元素的含量和其與共存元素相互之間效應決定著生長在該土壤植株中的元素。研究表明,鎘、鉛、銅、鋅、砷生理毒性呈現出對水稻苗的劑量與效應的正相關,表現出隨著重金屬添加濃度增加毒性作用越嚴重的現象。土壤環境中重金屬復合污染存在兩元素、三元素和多元素共存的各種組合形式。
參考文獻
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關鍵詞:家畜糞便;植物營養元素;土壤環境
中圖分類號:X131.3文獻標識碼:A
隨著農業技術的快速發展,尤其是進入21世紀的,人們對于有機肥對土壤的改良等作用開始重視起來,據資料分析表明,我國農業發展中多以化肥為主,配以農家肥,復合肥料的應用更是在肥料市場上具有重要的現實及其長遠意義,但是因為單純的化肥施用提高了土壤質量的退化,可以提高農業作物的產量,但是對可持續的農業生產沒有任何幫助。同時大量的農家肥料被浪費,甚至形成農家肥公害,早在20世紀70、80年代,西方就把家畜糞便視為“畜產公害”,制定出各種法律加以限制。我國為了保護環境的同時走可持續發展的農業化道路,必須將農家肥加以利用。
1家畜糞尿堆積中植物營養元素的有效性
由于家禽種類的不同,食物和消化等作用決定了了糞尿中所含有的有機物質種類也大相徑庭,其中成分非常復雜,主要的有纖維素、半纖維素、木質素、蛋白質、氨基酸、脂肪類、有機酸、酶和各種無機鹽類。尿是飼料中的營養成分被消化吸收,進入血液,經過新陳代謝后,以液體排出體外的部分。尿的成分比較簡單,都是水溶性物質,主要有尿素、尿酸、馬尿酸以及鉀、鈉、鈣、鎂等無機鹽類。現將家畜糞尿中肥分的平均含量列于下表(表1)。
從表中可以看出家禽種類的不同對有機物質和氮、磷和鉀的含量明顯不同,這就影響了我們對各種家禽性肥料的大量使用,如果要應用于農業實踐中,首先要考慮的是肥料的測試工作,需要了解各種肥料養分含量,這就需要大量的測試,同時還面臨使用過程中農家肥質量偏低,肥效緩慢等特點,都是制約農家肥發展的關鍵性因素。
2家畜糞便堆積施用對土壤環境的影響
施用農家肥可以明顯改善土壤環境,例如在大棚中使用作物秸稈和殘余物、動物糞肥和綠肥而不用化學合成肥料。通過測試以上這些措施都可以明顯的增加土壤中有機質的含量。農家肥與化肥配合施用明顯可以提高土壤中作物所必須的各種養分,施肥后土壤中的各種大量元素在一段時間后明顯地呈上升的態勢,但是肥料養分的釋放相對緩慢,有持久性,防治的同時它還能增加土壤總孔隙度。改變孔隙的分布狀況。這些都能對作物增產增收。
家禽糞便堆積施用對土壤中NO3-N的的作用影響明顯,無機肥料的大量施用造成土壤的次生鹽堿化極其嚴重,如果單純的施用于溫室等地方,土壤的鹽漬化程度明顯比露地高5.9~16.5倍。次生鹽漬化是我國糧食作物減產的又一重要殺手。這些作用的同時存在明顯的改變了土壤環境,使土壤環境退化嚴重。
有機物質可以明顯地調節土壤中的微生物群體含量,微生物是土壤中分解和吸持營養元素的重要物質,各種肥料的分解都離不開微生物的作用,農家肥的施用可以使微生物的種類和數量隨著肥料的需求自行調節。施用有機肥能減輕作物的病害,各種微生物的拮抗作用,使有益微生物的含量增加的速度及其明顯,這樣抑制了有害細菌的增加,起到明顯的調節土壤環境的作用。
隨著近年來農業蔬菜工程的發展,越來越多的垃圾和污泥被應用于生產中,這些垃圾明顯引起了蔬菜的重金屬污染,以及長期對土壤積累的破壞。重金屬的施用使青菜中很多的銅、鉛和鎘嚴重超過標準,對人的身體造成影響。研究表明施用有機物料可以提高土壤保水保肥能力,改善作物品質,相應的可以防止土壤中重金屬的污染和金屬向農作物遷移的可能。
3結論
我國養殖業的發展決定著畜禽糞便在將來很快的一段時間內將成為我國環境污染防治中的一個重要問題,我國的發展方式決定著我國畜禽養殖污染由點源向面源的方向發展,農村相對來說要多于城市,這些污染的日趨嚴重已經威脅到了我國農業的可持續發展。可以預見,畜禽糞便污染的研究今后主要向污染機理與治理相結合的方向發展。
現代化肥的施用對環境以及水體的破壞已經達到了極其嚴重的,同時破壞了生物多樣性的發展,使土壤中原有的各種物質發生變化,失去活性,一年不施肥土壤將沒有收成,為了解決這一難題,必須要進行有機無機肥料配合施用,減少對環境的污染。
參考文獻
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與棲息在水環境中的原生動物相比,土壤原生動物的個頭通常較小,不到100微米。這種體型在攝取土壤水分的時候大有優勢。絕大多數土壤原生動物具有世界性,熱帶、亞熱帶、溫帶,甚至南極、北極都能尋覓到它們的蹤跡。常見的土壤原生動物有:星棘變形蟲、有殼肉足蟲、鞭毛蟲以及纖毛蟲等。
土壤環境“指示生物”
土壤原生動物生性脆弱,易受環境影響。為了適應環境,它們會采取相應的“對策”。而無形中,這種“對策”又對環境具有一定的指示作用,這也使其成為一種土壤環境指示生物。
土壤原生動物對水很敏感。在水分急劇減少的環境下,由于自身的細胞膜缺乏對機體的保護作用,土壤原生動物會因滲透壓失衡而破裂;而在水分緩慢減少的環境,由于有充足的反應時間,它們則采取“暫時休眠,蓄勢待發”的策略――形成包囊,來應對干燥的環境。有研究表明,土壤中的含水量與土壤原生動物的數量呈正相關。因而,土壤原生動物的密度成為土壤水分變化的指示劑。
氧氣,是維持生命的一個不可或缺的條件。絕大多數的土壤原生動物喜歡氧氣,可謂好氧性生物。較之完全無氧的土壤環境,氧氣充足的土壤中含有活動力旺盛、種類繁多的原生動物。然而,由于土壤環境是一個復雜的生命系統,許多有機物的分解需要消耗大量的氧氣,由此導致含氧量急劇下降,二氧化碳量急劇上升。而氧氣微溶于水的特性,無疑猶如雪上加霜,令氧的利用難上加難。此時,厭氧型生物應運而生,它們具有一套在無氧環境下存活的“生存方略”,如異毛蟲,它是典型的在無氧土壤中棲息的原生動物。因此,厭氧型原生動物的多寡,也成為辨別土壤中含氧量的一種指標。
作為土壤中有機物分解的副產物――二氧化碳,其水溶物對土壤的酸堿度(pH)產生很大影響。而土壤中酸堿度的變化又對土壤原生動物的種類與豐度產生重大影響。通常,土壤原生動物的生存區間在pH3.5~9.5之間。而不同種的原生動物又有各自相適的“生活區間”。當土壤的pH達到7時,嗜菌性巨大肉足蟲生長旺盛,達到頂峰;當pH逐漸下降,跌破4.0或pH飆升至8.5以上時,其生命活動嚴重受挫,元氣大傷。由此可見,土壤原生動物從某種意義上可以被用作土壤的“酸堿指示劑”。
環境監測 “好幫手”
單細胞的原生動物只有薄薄的一層細胞膜將其包被,缺乏“外衣”――細胞壁的保護,身體直接與環境相接觸,因此對外界環境的特殊變化具有極強的感受力,能夠對其迅速做出反應,經常被用于土壤環境污染狀況的監測。
自從農藥被引入農田中,土壤環境每況愈下。農藥的大量使用,直接導致農田中敏感生物種類的急劇減少。不僅如此,它還破壞了土壤生態系統原有的和諧,由此而引發農作物生長受到干擾,農產品質量下降,甚至毒素富集危及人類等一系列問題。此時,對農藥敏感的土壤原生動物在評價農藥污染方面有了用武之地。比如,即使土壤中含有濃度極低的殺蟲劑――高丙體六六六,也會給纖毛蟲帶來“滅頂之災”,不僅使其形狀發生改變,生命活動所必須的脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)和蛋白質的合成過程也受到了抑制,而且在停用此殺蟲劑后,仍難以在短期內完全恢復它的數量以及種群結構。因此,纖毛蟲數量的多寡很大程度上成為土壤是否受到高丙體六六六農藥污染的指示劑。又如,殺蟲劑林丹與雙對氯苯基三氯乙烷(DDT)對土壤原生動物均產生抑制效應,其中DDT的毒性明顯更勝一籌,其毒性長達3個月之久。而殺蟲劑林丹的有效期只有2個月,之后對原生動物的抑制效果自動消失。
針對林丹與DDT對土壤原生動物的影響,科學家們利用對照實驗進行了研究。此實驗將鞭毛蟲、肉足蟲以及纖毛蟲作為重點觀察對象。在不含林丹與DDT殺蟲劑的土壤中,鞭毛蟲與肉足蟲的數量以絕對的優勢高居榜首,問鼎優勢物種之位。而在添加有林丹與DDT殺蟲劑的土壤中,這三種土壤原生動物的數量均急劇下降,然而下降程度有所差異。其中,鞭毛蟲的數量減少的最多。然而,隨著農藥濃度的增加,纖毛蟲受毒害程度逐漸加深,幾近絕跡。因此,纖毛蟲對林丹、DDT最為敏感;隨著林丹、DDT在空氣中暴露時間的逐漸增加,其濃度越來越低,此三種土壤原生動物的數量出現了回暖,卻遠遠低于未添加此兩種農藥時的數量。因此,林丹與DDT對鞭毛蟲、肉足蟲以及纖毛蟲具有很強的抑制作用;當使用同濃度的林丹與DDT分別對土壤進行處理時,被林丹處理過的土壤中所含有的土壤原生動物的數量要遠遠少于加有DDT的土壤。然而,隨著林丹與DDT的揮發,其對土壤原生動物的影響也有了顛覆性的逆轉。這充分說明,林丹的毒性是瞬間迸發的,其影響快速而直接;而DDT的毒性是逐步釋放的,其影響緩慢而深遠。
關鍵詞 農村;環境質量;現狀;指標體系;江蘇泰州
中圖分類號 X822 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)01-0231-02
Rural Environmental Quality Evaluation of Taizhou City
HE Juan ZHAO Li
(Taizhou Environmental Monitoring Center of Jiangsu Province,Taizhou Jiangsu 225300)
Abstract The rural environmental quality index was employed to evaluate the quality of rural environment,and to classify the level of evaluation results. The index of the rural environmental quality evaluation by field study was analyzed,and taking the Heheng Village,Jishi Village of Taizhou City for example to test the system.
Key words rural area;environmental quality;status;index system;Taizhou Jiangsu
近年來,環境污染有加重的趨勢,但我國目前主要在城市環境保護中投入了大量的人力和物力,對農村環境保護關注較少[1-2],相關的研究和評價剛剛起步[3]。一方面,農村環境污染具有排放主體分散性、隨機性、不確定性等特征;另一方面,目前的環境監測和評價方法主要是針對城市環境而設立的,不適合應用于農村環境評價監測,如何改進環境監測和評價標準,是目前農村環境保護的重中之重。
1 農村環境質量概述
農村環境的種類與城市環境不同,最主要的特點是功能分區不明顯,也完全區別于農業環境,它更加側重于人類的生活環境[4]。在這里提到的農村環境質量是指農村的土壤、空氣、水等自然資源的環境質量,同時也包括在這種環境中生產的農林牧副魚等農產品的質量,即與農村人口居住和生產生活密切相關的環境質量。
目前,農村環境質量監測滯后于農村的發展,許多監測項目不適合農村環境,農村環境中污染較嚴重的項目監測有些還存在缺失,而不嚴重的污染項目存在重復監測的情況[5]。
同時由于農村環境質量監測剛剛起步,研究者僅僅初步構建相關的監測和評價方法,有許多方面需要改進,并且尚需投入大量的精力進行指標的細化,以真實地反映農村人居環境和農村環境質量現狀。
2 農村環境質量評價方法的建立
2.1 指標體系的建立
根據完整性原則、代表性原則、可操作性原則,以及對泰州市典型農村地區基本情況的調查,包括社會經濟與自然概況、農業生產情況、水源地情況以及污染狀況等,確定了泰州市典型地區的農村環境質量的評價指標體系。指標體系由高到低分為“目標層”“準則層”“指標層”3層,指標層共計10個指標(表1)。
2.2 農村環境質量評價方法
農村環境質量綜合指數計算方法公式如下:
RQI=Cenv×Ienv+Ceco×Ieco(1)
式(1)中,RQI為農村環境質量綜合指數;Cenv為農村環境狀況指數權重,為0.6;Ienv為農村環境狀況指標值;Ceco為農村生態狀況指數權重,為0.4;Ieco為農村生態狀況指標值。
各指標層因子解釋如下:
2.2.1 地表水環境質量指數。以《地表水環境質量標準》(GB3838―2002)為評價依據,評價采用單因子標準指數法,根據水質類別確定地表水水質指數:Ⅰ類對應指數100,Ⅱ類為90,Ⅲ類為80,Ⅳ類為40,Ⅴ類為20,劣Ⅴ類為0。
2.2.2 飲用水源地水質指數。選擇主要水源地開展監測評價。以《地表水環境質量標準》(GB3838―2002)Ⅲ類為評價依據,評價采用單因子標準指數法,根據水質類別確定地表水水質指數:Ⅰ類對應指數100,Ⅱ類為90,Ⅲ類為80,Ⅳ類為40,Ⅴ類為20,劣Ⅴ類為0。
2.2.3 環境空氣質量指數。根據公式計算:
環境空氣質量指數=100×(1-A/N)(2)
式(2)中,根據《環境空氣質量標準》(GB3096―2012)二級標準評價,A為1 h平均值超標個數;N為各點位的監測數據個數總和。
2.2.4 環境狀況指標。由地表水環境質量指數、飲用水源地水質指數、環境空氣質量指數、理化指標土壤環境質量指數、有機指標土壤環境質量指數、生活污水處理設施出水水質指數加權組成。各指標權重分別為0.20、0.20、0.25、0.20、0.15。
2.2.5 土壤環境質量評價。采用單項污染指數法。計算公式:
Pip=Ci/Sip(3)
式(3)中:Pip為土壤中污染物i的單項污染指數,Ci為土壤中污染物i的實測濃度,Sip為污染物i的評價標準。根據Pip值的大小,將土壤污染程度劃分為5級,評價分級標準見表2。
2.2.6 生態環境狀況指數。根據《農村環境質量綜合評價技術規定》(試行)中的評價方法,農村生態狀況指數Ieco由生物豐度指數、植被覆蓋指數、水網密度指數、土地退化指數、人類干擾指數加權組成。各指標權重如下:生物豐度指數0.20,植被覆蓋指數0.20,水網密度指數0.20,土地退化指數0.15,人類干擾指數0.15。
2.2.7 農村環境質量綜合評價。根據農村環境質量指數大小,將農村環境質量分為5級,即優、良、一般、較差、差(表3)。
3 泰州市農村環境質量狀況監測與評價
3.1 典型村莊的選擇
季市村位于靖江市季市鎮中心,河橫村位于姜堰區沈高鎮,分別位于泰州市南部地區、中部地區。其中季市村占地8.8萬m2,總人口1 328人,歷史文化悠久,村內有始建于明代洪武5年,距今有640年以上歷史的青龍寺,有蘇中地區第1尊“藥師佛”,村中環境優美。該村對泰州地區農村生態環境研究具有典型性,其生活方式得到了國內外環境保護機構的認可,并且該村通過發展生態觀光農業,促進了該村的經濟發展的同時保護了環境。
3.2 監測結果
3.2.1 飲用水源地質量監測結果。對泰州市三水廠、靖江市三水廠進行監測,其監測結果通過單因子評價法,進行評價分析,評價分析的標準是依據國標GB3838―2002《地表水環境質量標準》Ⅲ類標準為依據。結果表明,《地表水環境質量標準》(GB3838―2002)中27項指標,總氮項目不計入評價,該水源地的水質指數到達80,符合國建地表水環境質量標準的Ⅲ類標準。
3.2.2 地表水環境質量監測結果及評價。對靖江市上青龍港、下青龍港口,姜堰區林場公路橋、洪林大橋進行了地表水環境質量監測,監測的項目依據國標GB3838―2002《地表水環境質量標準》中規定的基本項目24項,地表水各項監測指標均達到《地表水環境質量標準》的Ⅲ類標準,水質評價為良好,地表水水質指數為80。
3.2.3 環境空氣質量監測結果及評價。對季市村、河橫村的環境空氣進行了監測,所測指標PM10、二氧化硫、二氧化氮的濃度值都要優于國標《環境空氣質量標準》(GB3096―2012)規定的環境空氣質量二級標準,環境空氣質量指數為100。
3.2.4 土壤監測結果及評價。姜堰區河橫村選擇了3個基本農田監測點位,1個草莓園監測點位、1個葡萄園監測點位,靖江市季市村選擇了1個基本農田,1個種植園,1個商住區,共計8個監測點位。進行土壤環境質量監測的相關指標都優于國標《土壤環境質量標準》(GB15618―1995)所規定的土壤環境質量二級標準,土壤環境質量指數為100。
根據上述方法進行計算,河橫村、季市村的環境狀況指數均為92.0。
3.2.5 生態環境狀況監測結果。根據Landsat8 TM衛星遙感影像解譯結果顯示,泰州生態環境狀況指數為65.15。
3.3 評價結果
對泰州市的農村進行了農村環境質量評價,泰州市靖江市季市村和姜堰區沈高鎮河橫村的農村環境質量指數均為81.3,按照農村環境質量分級評價標準,評價的結果都為良。
4 結語
河橫村、季市村均是以農田種植為主,正在發展特色農業和生態旅游。環境質量評價結果說明,農村環境處于良好級別,屬于輕微污染,生態環境良好,基本適合農村居民生活和生產。評價結果與現實情況基本符合。
農村環境污染具有排放主體分散性、隨機性、不確定性等特征,并且農村環境功能分區不明確等特點,進行農村環境質量指數構建時,使用農村生態環境質量狀況、空氣質量、地表水土壤環境質量等作為分項指數,其在指數中所賦權重是否恰當,尚需進一步驗證。
目前,農村環境質量評價相關研究欠缺,目前的監測和評價方法亟待改進,這也為環境監測工作者提出了問題和挑戰,需要在未來投入大量的精力進行研究。
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1.1面源污染日益加劇
隨著科學技術的發展,農村生產手段發生了較大改變,最突出的表現就是在農業生產中廣泛的使用農藥和化肥,這些物質的使用不僅加劇了河流、湖泊等水體的富營養化程度提高,污染地下水,造成水體環境污染,而且還會土壤產生污染,影響土壤的肥力,造成惡劣的土壤環境污染。另外,地膜的使用也是造成農村面源污染加劇的一個重要因素,地膜的廣泛使用再帶來農作物增收增產的同時,由于使用方法不當、局部用量沒有控制等原因導致的土壤環境問題越來越為突出。
1.2養殖業污染日益嚴重
近年來,禽畜養殖業在農村快速發展,其養殖規模從傳統的農戶分散養殖開始向集體化養殖、養殖場等方向發展,禽畜產生的糞便污染大幅度加劇,成為農村環境污染的主要原因之一。由于農村養殖戶的環保意識偏低,并且沒有科學的管理養殖手段,導致養殖場的糞便、污水等污染物隨意排放,造成地表水環境的惡化,并且對當地的大氣環境造成惡劣的影響,給農村環境帶來很大的壓力。
1.3生活污染大幅度增加
隨著農村經濟的振興和快速發展,農民的生活水平也隨著不斷提高,產生的固體廢棄物、生活污水排放量等大幅度增加。農村生活垃圾的組成有了很大的變化,以前農村生活垃圾是可以被降解、循環利用的,而現在隨著塑料、電子產品垃圾、一次性廢棄物的增加,難以分解的垃圾所占的比例逐漸增加。由于環境保護意識較低,環境保護設施建設相對落后,農村的大部分生活污水和生活垃圾往往不經過處理就隨意的排入水體,造成水體環境污染加劇。
1.4鄉鎮企業帶來的環境污染
隨著環境保護工作的廣泛開展,很多的城市將污染嚴重的企業轉移到環境保護政策相對較為寬松的農村。農村環境保護意識不高、環境污染處理技術落后等原因使得一些鄉鎮企業產生投機心里,降低環保方面的相關投入,固體廢棄物、生產廢氣廢水亂排亂放,導致了農村環境污染日益加劇。
2.農村環境保護存在的主要問題
2.1環保意識相對較低
農村環保意識較低主要體現在兩個方面,一個方面是農民對環境污染的危害后果認識不足,不能自覺的保護環境,并且環保維權意識較低。另一方面,一些鄉鎮領導干部和鄉鎮企業負責人存在“重視經濟發展,輕視環境保護”的思想,環保基礎設施建設不完善、污染治理投入較低。
2.2法律法規體系不健全
目前現有的有關環境保護方面的法律法規是建立在城市污染和重點污染治理基礎之上的,這些法律法規不適用在農村環境保護方面,因此會產生管理體系不健全、管理力度角度、法律手段不完善等,不利于農村環境保護工作的開展。
2.3環保設施落后
目前我國的城鎮化建設快速發展,農村的城市化進程加快,但是與之配套的環保基礎設施相對落后,主要表現在生活污水處理設施缺乏、生活垃圾處理轉運設施不完善等方面。另外,由于環境保護投資的回報率低、公益性強等特點,導致了農村環保資金缺乏。
3.加強農村環境保護的對策建議
3.1多種手段提高農村環保意識
環保意識較低是影響農村環境的主要原因,因此要采取有效的、多樣的手段提高農民的環境保護意識。首先采取村廣播、印發手冊等宣傳手段讓農民了解當地的環境污染現狀和危害程度,給農民敲響警鐘。其次,采取講座、演講的形式在農村的中小學開展農村環保教育,通過學生影響家長,從而達到提高農村全體人員環保意識的目的。最后,將綠色生產、清潔生產、有機種植標準、生態養殖技術等環保生產手段介紹給農民,從多個角度采取多種手段提高農村的環境保護意識。
3.2完善農村環境保護法規體系
我國目前的環境保護法規體系不能很好的適應農村污染治理的要求,也無法界定農村環境污染的責任,因此要盡快完善相關法律法規,將農村環境保護和城市環境保護放在同等重要的位置看待,建立農村環境可持續發展保護法律體系,完善農村環保管理制度,讓農村環境污染能夠有法可依、有法必依。
3.3積極落實環保資金投入
足夠的資金投入能夠實現農村環保基礎設施建設的加快和完善,能夠引進科學有效的環境污染治理技術,進而加大農村環境保護力度,改善農村環境保護現狀。因此要擴寬資金渠道,采取多種舉措落實農村環保資金投入。首先要了解國家相關扶持政策,積極申請國家在農村公共基礎設施建設以及環境保護投入方面的資金支持。其次要積極與上級政府部門進行溝通,申請農村環境污染環境治理專項資金,例如農村飲用水水源污染治理專項資金、農村垃圾處理專項資金以及養殖場污染處理專項資金等。最后,要鼓勵、爭取社會投資,尤其是公益性質的投資,從多個角度、多個方向,采取多種舉措增加農村環保資金投入。
3.4提倡發展生態農業
面源污染農村環境污染的主要問題,農藥化肥的使用、地膜的過量使用以及農村養殖業規模的不斷擴大,都導致了面源污染的加劇。通過分析面源污染產生的原因可以發現,發展生態農業是控制面源污染的根本途徑。要持續、有效的指導農民在農業生產中的化肥和農藥的使用,積極倡導農民采用測土配方施肥的方法,鼓勵農民使用對環境污染較少的生物農藥、低殘留農藥。在農業生產中,加大科學技術的支撐,建立種植養殖生態格局,盡量減少化肥、農藥的使用。在農村養殖方面,將禽畜污染環境質量與有機食品生產、綠色食品生產基地建設等項目緊密的結合起來,大力發展生態農業。
困局待解
土壤污染治理乏術
“目前中國土壤污染防治面臨的形勢十分嚴峻,部分地區土壤污染嚴重,土壤污染類型多樣,呈現新老污染物并存、無機有機復合污染的局面。在土壤污染的治理上確實存在困局。”北京環境保護科學研究院研究員彭應登接受筆者采訪時認為,目前我國極度缺失支撐土壤污染治理的基礎性工作,土壤污染治理陷入困局不足為奇。
目前土壤污染的困局,首要體現為在其治理愈加緊迫的情況下,卻一直“治理乏術”。同其他環境污染一樣,土壤污染同樣陷入了一種“越污染,越治理;越治理,越污染”的惡性循環。
“我覺得,不是‘越污染,越治理;越治理,越污染’,而是環境污染具有的長期性、潛伏性、累積性和傳遞性。一些污染至少會有20年以上的潛伏期,過去積累的污染經過長期的潛伏和積累,幾十年后會爆發,我國當前的營養鹽富營養化污染就是這樣的例子。”中國土壤學專家、南京農業大學教授潘根興接受筆者采訪時認為,現在很多污染治理,還沒有切斷污染源,就污染事件處理污染,表面的治理治標不治本,這是許多污染得不到解決的根源。
彭應登認為,造成土壤污染治理困局的原因有以下幾個方面:首先是缺乏土壤環境保護與污染控制的立法。由于缺乏土壤環境保護法,企業對土壤污染沒有修復和賠償的義務約束,所以很難追究他們的法律責任。其二是只看到了農業污染土壤的問題,而工業活動引起的土壤污染問題未得到足夠的關注。其實,工業活動是加重土壤復合型污染的主因。其三是缺乏土壤污染控制標準與土壤修復標準。
“當前的緊迫性是防止新的污染和控制已存在污染的集中爆發。”潘根興說,流域性污染和傳遞性污染難于治理是當前環境治理的困局。南方多金屬礦區開采引出的重金屬污染,通過酸性廢水的流失和河流的傳輸,形成對流域水系和土壤的擴散,造成大面積珠江、長江和贛江流域稻田的污染。
“另外一個困局是,我國于20世紀80年代中期制定的環境質量標準太寬松,拿這個標準說事,往往掩蓋了污染,例如鉛的土壤質量標準居然在250mg/kg以上。因而會有土壤污染未超標,但出現食品安全和人的健康安全問題。”潘根興說。
廣大的農村地區正在成為土壤污染的重災區。筆者在重慶、黑龍江、四川等地調研發現,由于城鎮化發展速度快,不少小城鎮在發展過程中沒有配備完善的垃圾處理體系,大量未處理垃圾被傾倒在周邊農村,破壞了農村環境,甚至侵占農田、湖泊河道,引起農民不滿。
科學發展
不應盲目追求GDP
“環境問題在我國正處于大規模擴散中。因此,如果只強調發展,不考慮環境的風險,這是對資源和環境的掠奪。科學發展,應先有規劃,后有發展。不能盲目追求GDP。”潘根興說。
潘根興認為,環境保護在發達國家是任何發展項目所必須考慮的背景問題。自從改革開放以來,我國對國家經濟發展有很多規劃,有規定的發展指標,各種改革和政策措施十分強勁,因而國民經濟快速發展,但對環境污染問題缺乏明確的規劃,特別是產業發展缺乏對當地環境可能影響的多效應和長期效應的評估。
例如,當前正處于產業帶向中西部轉移階段,一些中西部省份正在快速崛起,但很少有對當地環境容量和環保的規劃,一些村鎮正在無選擇地承接東部轉移的產業,一些高污染產業正在由東部向西部轉移。中西部地區土壤質量差,環境容量其實比大部分東部地區低,這是十分危險的。
筆者獲悉,造成生態和環境破壞的原因雖然是多方面的,但主要的污染源頭是企業。有數據表明,我國工業企業污染約占總污染的70%,其中工業企業污染中的50%是因企業管理不善造成的。
江蘇省小康發展研究中心主任、江蘇省省委黨校教授馮治認為,有關企業追求經濟利益最大化,忽視了對周圍環境和群眾健康的保護,暴露出企業環境意識薄弱和地方政府責任缺失。從中石油松花江污染,到云南曲靖鉻渣污染,再到紫金礦業汀江污染,都反映出自律不足、監管乏力、管理缺失的問題。
馮治指出,發展經濟的根本目的是為了滿足人民群眾的物質文化需求,當人們呼吸的空氣、飲用的水源、食用的糧食、蔬菜和肉類都遭到嚴重污染時,這種發展就背離了初衷,是不可持續的。因此,需反思產業發展模式,真正落實轉變發展方式的戰略,實現社會經濟可持續發展。
針對當前土壤污染存在的問題,專家指出,要真正把科學發展落在實處,建立有效的環境監管機制,完善土壤保護與修復的相關法律,優化產業和生態布局,走一條科學、合理、可持續的發展之路。
“土地污染治理的模式有很多,有些是可以實際操作的,但實行起來為什么很難?”潘根興認為,污染面積大多是評估出來的,實際的調查卻有難度,一些地方不愿意被調查,土壤、水系和農產品的環境質量調查都如此。有很多地方甚至不愿意科研單位去研究污染環境治理,認為污染信息被釋放,不利于引資和發展。
彭應登建議,我國的土壤污染涉及范圍廣,治理難度大,需要改變“先污染后治理”的經濟發展模式,克服片面追求GDP的沖動,貫徹預防為主原則,制定嚴格的污染物排放標準和技術規范,加強行政引導與管理,強調政府在制訂發展規劃、利用土地資源時應充分考慮對環境的影響,注意對土壤資源環境的保護,維護土壤自身的自凈和修復能力。
政府主導
提升環境文明觀
彭應登說,土壤污染由于其隱蔽性、長期性和不可逆性等特點,一旦發生污染,必然會對當代人及后代人產生嚴重的影響,不利于土壤資源的可持續利用。為了避免這一后果,政府應當承擔起防治污染保護土壤環境的責任。
“現階段只有政府牽頭,并按公益性質進行部分財政投入,才能啟動土壤污染治理的大任,真正實現服務型政府和監管型政府的雙重價值。”彭應登認為,由于土壤污染的復雜性、長期性、污染主體的多元性等,如果一味采用“誰污染誰治理”原則,可能導致土壤污染治理的困局始終無法突破。
潘根興也表示,誰污染誰治理,聽起來好像有道理,但實際上給企業誤導,認為可以先發展,后治理,但發展的實惠被企業拿走,而污染的代價由被污染者承擔了。“一些企業帶走了發展的利益,留下了污染的包袱,政府應該制定相關環境規劃和方案,規避和控制在先,追責治理在后。”
“土壤污染普查是制定污染防治規劃的基礎性工作,只有先做好土壤污染摸底排查,才能制定有針對性的防治措施,才能發揮資金應有的績效。”彭應登說。
據報道,2006年到2010年,環保部費時五年耗資10億元進行了首次全國土壤污染狀況大規模調查。但對于此次調查的結果,環保部至今未對外公布。
筆者采訪一些地方農業和環保部門時也獲悉,多數被污染地區“家底”不清,雖然國家和一些省份進行過相關調查,但具體污染狀況目前仍無法確定,亟待完善相關法律細則。
彭應登建議,為了提高防治措施的有效性,首先要加強對土壤污染治理與修復技術的科研力度,對不同污染程度的地區分別實施不同的治理和修復措施;其次是政府要通過財政補貼或稅收優惠政策,鼓勵企業進行污染控制與治理;同時,通過支持生態農業建設與無公害農產品生產基地建設,加大對重點區域農業面源污染的防治力度。
潘根興強調,在研究層面,環境研究一度追求高科技,但大規模可以推廣的技術仍不多。相反,一些常規但實用的技術,例如土壤化學和物理改良技術、鈍化技術等卻很有效果。例如,化工企業搬遷后留下污染地,污染物剝離轉移仍是異地污染,不能從根本上解決問題,而對污染土壤進行物理封存和化學固定,可能收到事半功倍的效果。
“社會也應有相應的環境文明觀,這在我國是十分薄弱的。公民的環境意識差,認為環境是公共資源,多消費環境資源就是占有了較多的公共資源。我們需要全社會合理消費自然資源,合理保護環境,自覺維護,而不是占有。”潘根興說。
【關鍵詞】農村;環境保護;現狀;問題;對策
一、農村環境保護工作的現狀
城市環境與農村環境唇齒相依,農村環境保護不好,不僅損害農民的切身利益,還會嚴重影響城市居民的“菜籃子”、“米袋子”。
1、農村飲用水環境逐步得到改善。高度重視農村飲水環境安全工作,合理劃定飲用水源保護區,科學制定環境風險應急預案,加大風險防控工程資金投入,重點解決農村群眾飲水困難問題,著力改善農民的生活條件,切實保障農村人畜飲水安全。
2、畜禽養殖污染防治積極開展。大力發展生態養殖,強化養殖業污染防治。加強畜禽養殖環境監管,科學規劃養殖園區,突出抓好廢棄物的綜合利用,實現畜禽養殖由庭院式分散養殖污染向集約式集中治理污染轉變,積極引導畜禽產業在農業生態系統內的良性循環。
3、農村生態示范創建工作效果明顯。生態示范創建是農村環境綜合整治和生態環境建設的基礎工程。堅持“以點帶面”、“示范帶動”的原則,有組織、有計劃、有步驟地開展農村生態建設活動,積極開展治理“三亂”(亂倒垃圾、亂潑污水、亂堆雜物)、清理“三堆”(柴草堆、糞便堆、垃圾堆)、推廣“三改”(改水、改廁、改廚)、美化“三口”(村口、路口、門口)活動,凈化了農村環境。同時,通過大力開展生態示范區、環境優美鄉鎮、生態村創建和綠色文明單位創建等系列活動,有效地促進了農村環境保護工作的整體推進。
4、農業土壤環境污染防治有序推進。加強對農業土壤環境污染調查,開展高污染用地的環境監測和評估,通過法律、政策、技術、工程等多種手段防治污染,不斷提升了土壤環境污染防治能力和水平。
二、農村環境保護存在的問題
1、環境安全面臨嚴重威脅。農村水環境污染表現較突出,農村作坊式企業生產污水未經處理就直接排放,農村生活污水隨便傾倒,造成“二污合流”,未經處理的廢水直接污染飲用水源或用于農田灌溉,嚴重威脅著村民生命健康和農作物安全。農村生活垃圾、廢棄物基本上未進行無害化處理,“臟、亂、差”現象仍十分普遍,嚴重影響農民正常生產、生活環境。
2、化學污染問題十分突出。農業生產中化肥的過量施用,造成土壤養分比例失調,理性化性質惡化,肥力下降。農藥的高強度使用造成高毒、高殘留,不僅會加重農作物生長環境污染,而且存在嚴重農藥殘留持續污染。非降解農膜碎片殘留土壤后,滯留時間長,將嚴重影響土壤透氣性,阻礙農作物吸收和根系生長,導致減產。
3、面源污染防治任重道遠。我國農業生產特別是畜禽養殖造成的農村面源污染逐漸加重,“三廢”排放很難有效控制,造成水體富營養化和土壤污染,甚至導致部分水體、土壤功能喪失;農村生活垃圾的肆意堆放,垃圾解析、淋溶導致大量污染物滲入地下,將對農村地下水質量構成嚴重威脅。
4、公眾環境保護意識相對淡薄。農村環境保護工作十分薄弱,環境監管工作機制不健全,農村環境保護宣傳投入不足,導致村民的環境保護意識和環境保護法制觀念淡薄,形成“保護環境,人人有責”的氛圍尚需時日。
三、農村環境保護的對策
1、完善農村環境保護的政策、法規、標準體系.遵照國家有關法律法規,結合農村保護實際情況,抓緊研究、完善有關土壤污染防治、畜禽養殖污染防治、飲用水水水源地污染防治、秸稈禁燒和綜合利用等農村環境綜合整治方面的規范、條例和制度等。按照“誰開發誰保護、誰破壞誰恢復、誰受益誰補償”的原則,研究制定農村區域間、城鄉間的生態補償政策。推廣應用農村污染防治適用技術根據農村不同區域的自然條件、經濟發展水平和環境現狀,研究、開發和推廣適合不同區域特點的農村污染防治適用技術。
2、加大環境保護宣傳力度,提升農民環境保護意識。大力開展農村環境保護宣傳活動,擴大環境宣傳教育領域,利用各種形式宣傳農村環境污染狀況及危害,讓群眾了解到環境污染的嚴重性和治理污染的緊迫性,提高村民環境保護意識、道德水平和環境保護法制觀念,從而在全社會形成尊重自然、節約資源、保護環境的新風尚,構建人人主動參與環境保護的新格局,實現人與自然和諧相處、農村經濟社會和環境保護協調發展。
3、推進環境連片整治,著力改善村容村貌。(1)加快推進生態文明村鎮創建工作。生態文明村鎮創建是推進區域生態文明建設的有效載體,立足區位、資源和產業優勢,突出城鎮規劃與農村規劃統籌考慮、城鎮建設與生態建設統籌考慮、經濟發展與環境建設統籌考慮、快速發展與可持續發展統籌考慮,努力構建生態文明村鎮創建工作的新格局。(2)加強農村環境保護基礎設施建設,努力解決農村垃圾處理問題。大力實施農村連片整治工程,積極推廣戶分類、村收集、鄉運輸、縣處理的垃圾處理模式,實現垃圾無害化處理。(3)集中開展環境衛生整治工作。按照“硬化、凈化、綠化、亮化、文化化、有序化”的“六化”標準,強化對農村普遍存在的“垃圾亂倒、糞便亂堆”等臟、亂、差現象進行集中整治,逐步建立起村鎮環境綜合治理的長效機制。(3)加強畜禽養殖集中整治。科學布局畜禽養殖園區,加強對畜禽養殖散養戶的引導,積極推動集約發展,逐步改變人畜混居現象,改善農民生活環境;大力發展農業循環經濟產業,鼓勵養殖廢棄物的綜合利用,實現養殖廢棄物的減量化、資源化、無害化。
4、發展綠色生態農業,重視環境保護科技支撐。從科學發展的戰略高度,積極發展良性循環的生態農業,實現農業的可持續發展。要加強農藥、化肥控制,堅決禁用超標農藥,大力推廣測土配方施肥技術,積極引導和鼓勵農民使用生物農藥或高效、低毒、低殘留農藥,推廣病蟲草害綜合防治、生物防治和精準施藥等技術,積極扶持生產企業開發生產生物肥等新型高效肥料品種。要盡快建立和完善農村環境保護科技支撐體系,推動科技創新,大力研究、開發、推廣農村生活污水和垃圾處理、農業面源污染防治、農業廢棄物綜合利用以及農村健康危害評價等方面的環境保護實用技術,將清潔生產和廢物的綜合利用融為一體,大力扶持并建設一批集研究、開發、生產、銷售為一體的化廢為利的生物科技企業,通過“壓小上大、扶優汰劣”提升產業層次,延伸產業鏈條。推廣農業廢棄物的綜合利用,重視對塑料農膜的污染防治。采取適時揭膜技術,提高塑料地膜的回收率;要提倡使用可降解地膜,鼓勵開發農膜再生加工技術。加強農村飲用水水質衛生監測、評估,掌握水質狀況,采取有效措施,保障農村生活飲用水達到衛生標準。
結束語
近年來,各級政府以“清潔水源、清潔家園、清潔田園、清潔能源”為目標,以生態示范創建為載體和抓手,把農村環境連片整治作為農村環境保護工作的切入點和突破口,大力推進生態示范創建活動,穩步實施人居飲水安全工程,突出抓好農村環境污染治理基礎設施建設投入,持續加大農村環境監管工作力度,為社會主義新農村建設提供了環境安全保障。
參考文獻
[1]易國鋒. 我國農村環境保護的困境及對策[J]. 農業環境與發展. 2007(06)
關鍵詞:公路建設生態環境污染防治
公路建設對環境的影響,不僅包括施工期對生態環境的重大改變,而且涉及通車以后尾氣、噪聲、揚塵等的污染和對社會環境的改變,還會給自然景觀的和諧性帶來一定影響。
一、水環境污染及防治
在公路建設和營運過程中都會對周圍水體產生影響,包括施工機械跑、冒、滴、漏的污油及露天機械受雨水沖刷后產生的油水污染,堆放的建筑材料被雨水沖刷造成周圍水體的污染,運營期由于降雨沖刷路面產生的路面徑流污水等。公路生態建設要求對水環境的影響減少到最低限度,應該采用以下措施予以控制:
1.瀝青、油料、化學物品等不堆放在民用水井及河流湖泊附近,并采取措施,防止雨水沖刷進入水體。
2.施工駐地的生活污水、生活垃圾、糞便等集中處理,不直接排入水體。
3.對橋梁施工機械、船只嚴格進行檢查,防止油料泄漏。嚴禁將廢油、施工垃圾等隨意拋入水體。
4.嚴禁各種泄漏、散裝、超載車輛上路,防止公路散失物造成水體污染。
5.在公路交通管理部門的生活區設置污水處理站,各種污水經處理達標后方可排放。
二、大氣環境污染及防治
公路施工期的空氣污染主要是揚塵污染。筑路材料在運輸、裝卸、攪拌過程中有大量的粉塵散落到周圍空氣環境中;筑路材料在堆放期間由于受風吹會引起揚塵污染;施工場地的瀝青煙霧也會對周圍環境空氣產生污染。汽車尾氣是運營期環境空氣污染物的主要來源,汽車廢氣污染物主要來自燃料系統揮發和排氣筒的排放,而大部分碳氫化合物和幾乎全部的氮氧化物、一氧化碳都來源于排氣管。因此,針對上述主要空氣污染源可以采取適當的控制措施。
1.公路施工堆料場、拌和站設在空曠地區,相距200m范圍內,不應有集中的居民區、學校等。
2.瀝青路面施工,瀝青混凝土拌和廠設在居民區、學校等環境敏感點以外的下風向處,既方便生產,又須符合衛生要求(衛生防護距離分級中規定的防護距離為300m),不采用開敞式、半封閉式瀝青加熱工藝。
3.施工便道定時灑水降塵,運輸粉狀材料要加以遮蓋。
4.嚴格執行車輛排放檢驗制度,利用收費站對汽車排放狀況進行抽查,限制尾氣排放嚴重超標的車輛上路。
5.路邊植樹綠化。根據當地氣候和土壤特點,在靠近公路兩側,特別是環境敏感區附近密植喬木、灌木,這樣既可凈化吸收車輛尾氣中的污染物,衰減大氣中的總懸浮微粒,又可起到美化環境、降低噪聲及改善公路路域景觀的作用。
三、土壤環境污染及防治
對土壤環境的污染主要發生在運營期,采取以下有針對性的防治措施,可以有效避免污染。
1.對運載危險品的車輛嚴格進行檢查、嚴格監控,防止事故發生。
2.公路兩側要設置排水溝渠,禁止路面積水直接向耕地排放。在洪澇季節,要加強與氣象水利部門聯系,確保洪水期行車安全。
3.在公路兩側30m范圍內嚴禁種植蔬菜、馬鈴薯等根莖入口農作物。
四、噪聲污染防治
公路施工期的噪聲主要來源于施工機械,如推土機、壓路機、裝載機、挖掘機等,這些機械運行時在距離聲源5m處的噪聲可高達90-98分貝。這些突發性非穩態噪聲源將對施工人員和周圍居民產生不利影響。交通噪聲源主要是由于在公路上行駛的機動車輛的噪聲,以及由于公路路面平整度等原因而使行使中的汽車產生整車噪聲,主要防治措施包括:
1.合理規劃選線,避開居民區、療養區等環境敏感區域,從根本上減少噪聲污染的受體。
2.當施工路段距住宅區距離小于150m時,為保證居民夜間休息,在規定時間內禁止施工。
3.與施工路段附近的學校和單位協商,對施工時間進行調整或采取其他措施,盡量減小施工噪聲對教學和工作的干擾。
4.注意機械保養,使機械保持最低聲級水平。
5.對公路附近的學校、工廠和其他單位,根據具體情況采取噪聲防治措施,如修建高圍墻、設置聲屏障、臨路兩側密集植樹綠化、建筑物設置雙層窗或封閉外走廊等。
6.附近有學校的路段兩端設置禁止鳴笛標志。
7.加強交通管理,在公路主要出入口設置噪聲監控站,禁止噪聲過大的車輛上路。
五、光污染防治
公路的光污染防治包括:一是減少行車對司乘人員眼反射刺激;二是減少夜間對周圍環境的光污染。在公路鄰近村莊、居民區時,為保證居民休息不受夜間行駛車輛照明的影響,結合噪聲污染防治,設置不透明的隔聲屏障。結合抗滑、光反射、行車導向、美學等要求,改變部分路段路面材料的色調及光學性能,緩解太陽光的反射及放射強度,減少行車對司乘人員眼反射刺激,提高行車安全性和舒適性。
六、固廢污染防治
公路運營期產生的固廢污染也不容忽視,必須綜合考慮、采取措施。
1.服務區、生活區要設置生活垃圾集中存放設施,生活垃圾統一由環衛部門清理,不得隨意拋灑。
2.交通事故導致的貨物散落要及時清理,避免對行車安全造成威脅,危險廢物的清理要及時徹底,防止經雨水攜帶進入水體,造成水環境污染。
3.公路棄方要合理處置,禁止占用農田、擠占河道。
【關鍵詞】農田;重金屬污染;生物修復
0 前言
近年來,我國食品安全形式非常嚴峻,有一部分原因就是農田遭到污染,尤其是重金屬污染。據報道,目前我國受砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地而積近2000萬平方千米,約占總耕地而積的20%;其中工業“三廢”污染耕地1000萬平方千米,污水灌溉達330多萬平方千米。重金屬不能被土壤微生物所分解,易在土壤中蓄積或轉化為毒性更大的化合物。土壤重金屬污染的特點為長期累積效應、隱蔽性、不可逆性和一定的交互作用。土壤受重金屬污染后,影響農作物并通過食物鏈等影響人體健康,造成中毒危害。另據國土資源部的最新調查顯示:每年我國約有1200萬噸糧食被重金屬所污染,這些糧食足夠養活4000萬左右的人口,并且這種污染問題日益嚴重。因此,對農田重金屬污染的治理顯得尤為迫切。當前,土壤重金屬污染的治理方法主要有工程措施、物理化學方法、化學修復方法、以及生物修復方法。本文將重點介紹生物修復法在農田重金屬污染治理中的研究進展,同時對生物修復法治理農田重金屬污染的研究前景進行展望。
1 簡介
生物修復法是指利用生物的生命代謝活動降低環境中有毒有害物質的濃度或使其完全無害,從而使污染的土壤局部地或完全地恢復到原始狀態。其優點有:成本低、不破壞土壤生態環境、可以回收再利用貴金屬、造成二次污染機會較少。缺點有:周期長、一種植物一般只能提取一種或者幾種重金屬、而植物固定只是將重金屬暫時固定,如果土壤環境發生變化,重金屬的毒性作用還有可能再次出現[1]。
2 生物修復法的分類
生物修復作用治理農田重金屬污染方法可以分為動物修復法、植物修復法以及微生物修復法。它們有著不同的優缺點。因此,在利用生物技術處理重金屬污染時,要結合當地實際,因地制宜,才能達到預期效果。
2.1 動物修復
動物修復是指土壤動物群通過直接的吸收、轉化和分解或間接的改善土壤理化性質,提高土壤肥力,促進植物和微生物的生長等作用而修復土壤污染的過程。有關動物修復的研究報道較少,主要集中在有機物和農藥污染土壤的修復(如利用蚯蚓等修復)和富營養化水體的修復(如利用濾食性貝類、棘皮動物、河蟹等修復),對重金屬污染土壤的動物修復機理仍處于探索階段[2]。
2.2 微生物修復
利用土壤微生物的蓄積和降解作用來治理土壤重金屬污染是一種高效的途徑。國內外許多研究己證明,菌根在修復遭受重金屬污染的土壤方面發揮著特殊的作用,他們減輕了植物在重金屬污染的土壤中的受害程度[3]。
土壤重金屬污染的微生物修復是利用微生物的生物活性對重金屬的親和吸附或轉化為低毒產物,從而降低重金屬的污染程度[4]。利用微生物(藻類、細菌和酵母等)來減輕或消除重金屬污染,雖然微生物不能降解和破壞重金屬,但是可以通過改變它們的物理或化學特性而影響金屬在環境中的遷移和轉化。其修復機理包括表面生物大分子吸收轉運、細胞代謝、空泡吞飲、生物吸附和氧化還原反應等。微生物對上壤中重金屬活性的影響主要體現在以下幾個方面:①溶解和沉淀作用;②生物吸附和富集作用;③氧化還原作用。微生物修復技術種類繁多,可進行異位修復、原位修復以及原位/異位聯合修復。其中,原位修復操作簡單,對原有的土壤環境破壞程度低。微生物修復受各種環境因素的影響較大,氧氣、pH、溫度、水分等均可影響微生物活性進而影響修復效果,其田間試驗效果不是非常理想。因此,為降解菌提供適宜條件以促進其生長繁殖至關重要,這也是今后研究的重點。
2.3 植物修復
植物修復技術是指通過植物自身及共存微生物體系,修復和消除由無機廢棄物和有機毒物造成的土壤環境污染的一種技術。
我國野生植物資源豐富,生長在天然的污染環境中的耐重金屬植物和野生超積累植物數不勝數。因此開發與利用這些野生植物資源對植物修復的意義十分重大。有關資料表明,大量植物對重金屬Cr,Cd,Co,Pb,Ni,Cu,Zn等有很強的吸收積累能力。比如國內有人利用白菜修復重金屬污染土壤,如叢孚奇等將白菜用于鑰礦區重金屬污染土壤的修復研究,結果表明磷酸氫二鈉一檸檬酸緩沖溶液能顯著提高白菜的地上部富集土壤中重金屬元素的能力。李玉雙[5]等以沈陽張士灌區重金屬污染上壤為修復對象,采用盆栽試驗,研究了乙二胺四乙酸(EDTA)對白菜富集重金屬及其生長狀況的影響。結果表明,EDTA能夠提高白菜對上壤中Cu,Cd,Pd 和Zn的植物提取效率。
但是,由于超富集植物一般只能積累某些重金屬元素,植物物種的選取受到不同地理氣候條件的限制,同時富集植物和超富集植物生物量一般較少,生長速度慢,積累效率低。所以,利用野生抗性植物進行重金屬污染土壤的治理還未取得理想結果。這就需要相關科研人員做進一步深入的研究,以求早日獲得生長周期短,能吸附多種重金屬,積累效率高的重金屬富集吸收植物。
2.4 綜合修復技術
由于每個地區的污染物來源不同造成各地污染情況有很大的差異。只用一種修復技術往很難達到目標。因此,開發復合修復方法成為土壤重金屬污染修復的主要研究方向[6]。現今開始投入應用的復合修復技術的主要類型有動物/植物聯合修復、化學/物化一生物聯合修復以及植物/微生物聯合修復。
3 展望
生物修復技術治理重金屬污染土壤以其低成本、高效率、適用范圍廣和無二次污染等優點已成為重金屬污染農田土壤治理中的一個全新研究領域和國內外有關學者研究的熱點之一。但是由于其起步晚,難度大,其大部分研究還處于實驗室階段,尚不能有效地應用于重金屬農田污染的治理中去,但隨著不同學科(遺傳學、土壤學、生態學、化學、生理學、環境保護學和生物工程)的相互配合。我們相信該技術會日趨成熟,并且為重金屬污染農田的治理貢獻出巨大的力量。
【參考文獻】
[1]肖鵬飛,等.土壤重金屬污染及其植物修復研究[J].遼寧大學學報:自然科學版,2004,31(3):279-283.
[2]李宇飛.土壤重金屬污染的生物修復技術[J].環境科學與技術,2001.34(12H):148-151.
[3]王真輝.農田土壤重金屬污染及其生物修復技術[J].海南大學學報:自然科學版,2002,12:386-387.
[4]閻曉明,何金柱.重金屬污染上壤的微生物修復機理及研究進展[J].安徽農業科學,2002,30(6):877-879,883.