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土壤重金属污染案例_广东珠江三角洲土壤重金属污染状况与控制策略范文

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土壤重金属污染案例_广东珠江三角洲土壤重金属污染状况与控制策略   珠江三角洲由于在社会经济发展过程中对合理利用自然资源以及保护生态环境重视不足,使这个地区成为了生态环境变化最快、资源耗竭最为严重的地区从区域经济可持续发展角度考虑,要保障农产品安全和人体健康,提高农产品质量,进行土壤污染控制是一种必然选择在国家提出以人为本构建和谐社会的框架下,保护生态环境,保持人与自然的和谐是重要内容之一,土壤是自然和农业生态系统中重要的物质基础,治理污染土壤,维持土壤环境质量,则是维护生态系统健康,保护生物多样性的基础   一、珠江三角洲土壤污染的现状和特点  广州市曾对珠江三角洲的污灌区进行普查,结果表明,在所有调查点的土壤中,镉、铅、汞、锌等重金属含量均超过广东省土壤背景值,镉含量平均达2.1mg・kg-1,最严重的达640mg・kg-1土壤污染还引起农作物污染:污染区的稻谷镉含量平均达0.45mg・kg-1,为清灌区的18.8倍,最高达4.7mg・kg-1;铅平均含量达5.81mg・kg-1,为清灌区的24.2倍,最高达11.8mg・kg-1;汞平均含量为0.055mg・kg-1,为清灌区的6.9倍;蔬菜镉含量平均为清灌区的50倍,铬含量平均为清灌区的135倍。

  二、珠江三角洲土壤重金属污染原因  珠江口沉积物重金属含量和铅同位素研究表明,近30多年来该区域环境中重金属含量升高主要来自于人为活动,包括工业生产过程和汽车尾气排放在众多污染因子中,金属矿的开发利用对土壤污染的贡献最为直接土壤污染问题己对珠江三角洲社会经济发展产生不良影响,如果不及时解决,问题将日趋严重,且制约地区社会、经济的持续发展和现代化的进程然而,这个地区的土壤污染的特殊性使得污染治理也具有特殊的困难珠江三角洲是土壤重金属污染敏  感区域,该地区具有丰富的水热资源,植物生长旺盛,而这必然导致重金属土壤-植物传输量大,因而土壤重金属通过食物链传递而对人健康影响的风险较大,同时,基于亚热带气候和成土母质,该地区土壤风化程度高,导致该区土壤以带可变电荷的低pH土壤为主,总体上土壤缓冲性能很差,对重金属固定的能力极其有限,因而导致土壤中重金属的活性高,易于被植物吸收,继而沿食物链传递,对当地居民健康具有严重的潜在危害  三、珠江三角洲土壤重金属污染控制与修复策略  1.稳定生态系统的构建  重金属污染土壤修复技术的研究是目前环境土壤学研究的重点领域之一,涉及土壤学、植物科学、农学和分子生物学等。

生态恢复主要针对严重污染土壤,以植被重建为核心技术,涉及特殊遗传资源(耐(抗)重金属基因)的挖掘、重金属生物吸收和耐受机理研究,以及特殊生物资源的开发利用.有利于植被重建的辅助技术(如共生微生物、基质改良措施)的研发也有很多工作尚待开展已有研究表明,重污染场地,如矿区,植被重建、生态恢复的主要限制因子有重金属污染,养分贫瘠和不良的土壤物理性质等生态恢复工程方面需要加强“生态设计”的研究,也就是运用生态学原理,通过研究扰动、广东污染环境中植被的演替规律,植被与地下生态过程的相互作用,探索重污染场地的生态重建理论与方法这方面的研究包含基础理论研究、野外试验,并且需要相关学科之间的交叉,在开展“生态设计”研究的过程中需要思考的问题是,如何更好地向自然界学习,了解关键物种抵抗重金属污染的机理,挖掘这些植物的遗传潜力  2.化学控制技术  化学控制技术是通过向土壤添加修复材料,改变土壤pH,增加吸附点位和促进重金属离子与土壤其它组分(包括修复材料)的共沉淀等过程而降低重金属生物有效性的技术.由于目前还缺乏经济高效的手段将污染物从土壤中移走,如何通过改变土壤物理化学性质来降低污染物向食物链迁移是降低土壤污染风险的重要途径。

如上所述,在珠江三角洲地区以可变电荷土壤为主,而且土壤pH通常比较低,另一方面,由于这些土壤具有弱的缓冲性,因此利用土壤修复剂(改良剂)改变土壤中重金属的生物有效性的余地比较大,从而可以达到大大降低污染物在植物体内的积累,降低当地居民通过食物链摄入重金属的量.我们的研究表明,向污染土壤中添加含磷物质,如骨碳、磷肥和羟基磷灰石等可以显著增加土壤中残渣态铅,降低蔬菜体内铅的积累今后需要加强新型可持续土壤添加材料的研发及其作用机理研究,特别是利用一些废弃物生产价廉物美的修复材料,将循环经济与土壤污染控制/修复相结合同时,由于化学修复不能将污染物从土壤中移走,因此今后需要着力研究土壤中重金属固定机制,被固定重金属在土壤中的稳定性以及环境因子对重金属在土壤中稳定性的影响  3.生物控制技术  通过挖掘作物遗传潜力,培育对污染物具有低积累和低转移的作物新品种,对于在中低污染土壤上维持农业生产发展具有实际意义.根据目前国内外的研究进展,可望在以下几个方面来挖掘作物遗传潜力:1)重金属在根际钝化机制(包括植物.微生物的联合机制)与强化途径;2)植物细胞壁的过滤机制,包括细胞壁组成对重金属吸收积累的影响及其可能的调控原理;3)植物细胞内重金属区隔化(液泡储存)的机制及其遗传改良途径.这些基础研究对于筛选和培育特殊作物材料和安全高产农作物品种至为重要.由于这些研究涉及土壤学,植物生理学、遗传育种学和分子生物学,因此必须强调多学科协同作战。

  4.污染源的控制  切断重金属污染源是削减、消除重金属污染的有效措施应尽可能地避免工矿企业重金属污染物的任意排放,尽量避免重金属输入土壤环境污染源的控制包括:控制含有重金属的有害气体和粉尘的达标排放;严格执行污灌水质标准和控制污水达标排放;控制矿质肥料中的重金属含量;严格控制随农药进入土壤环境中的重金属;控制污泥、垃圾等固体废物的排放和使用;发展清洁生产工艺等措施控制污染源  总之,对于土壤污染的控制策略,需要尽快转变地区经济增长方式;加强宣传教育,提高全社会的可持续发展意识;打破行政区域束缚,加强区域整体协调;合理利用和节约资源,建立资源节约型经济体系;加强立法和管理,切实保护环境除了政策上的保障外,更重要的一点是污染土壤的管理和污染控制有赖于相关环境技术的研发,因而加强相关基础科学研究,发展具有可操作性土壤污染控制与修复技术已成为珠江三角洲实现可持续发展的必经之路    参考文献:  [1]夏运生,陈保冬,朱永官,吴亚洵,王幼珊,李晓林. 外加不同铁源和丛枝菌根对砷污染土壤上玉米生长及磷、砷吸收的影响[J]. 环境科学学报, 2022, (03) .  [2]杨国义,罗薇,张天彬,万洪富,高原雪. 珠江三角洲典型区域农业土壤中镍的含量分布特征[J]. 生态环境, 2022, (03) . 6。

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