前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的農(nóng)田土壤環(huán)境主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
[關(guān)鍵詞]污水灌溉 土壤重金屬 污染評(píng)價(jià) 潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
[中圖分類(lèi)號(hào)] F407.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2015)-7-356-3
1材料與方法
1.1研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)采集
研究區(qū)位于該市西北郊灃惠渠灌區(qū),面積14.27 km2,介于北緯34°18′~34°20′,東經(jīng)108°20′~108°50′之間,屬暖溫帶半干旱大陸季風(fēng)性氣候,年均氣溫13.4 ℃,平均降水量580.17 mm,全年盛行東北風(fēng)和西南風(fēng);該區(qū)地勢(shì)平坦,海拔380~385 m,成土母質(zhì)為沖積性次生黃土,土層深厚,質(zhì)地勻細(xì),以黃綿土(按中國(guó)土壤系統(tǒng)分類(lèi)為石灰干潤(rùn)雛形土,CalcaricUstic Cambosols)為主,土壤養(yǎng)分含量較高。
本研究經(jīng)多次實(shí)地走訪、查閱相關(guān)資料,在當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶協(xié)助下確定農(nóng)田污灌年限及離灌渠距離,于2010 年5 月小麥?zhǔn)斋@前,按隨機(jī)均勻布點(diǎn)方式采集農(nóng)田土壤樣品52 份。在每個(gè)樣點(diǎn)周?chē)? m×5 m 正方形范圍內(nèi)設(shè)置6~28 個(gè)樣品采集點(diǎn),在每個(gè)采集點(diǎn)用塑料鏟取表層土壤(0~20 cm)0.5 kg,均勻混合后取2 kg裝袋帶回,并用GPS 記錄正方形中心位置為該采樣點(diǎn)坐標(biāo),樣點(diǎn)分布見(jiàn)圖1。采集土樣在室內(nèi)陰涼處自然風(fēng)干,撿出石塊、根須等異物,用木棒、瑪瑙研缽等工具磨碎后過(guò)100 目尼龍網(wǎng)篩,裝瓶備用。土壤重金屬含量(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn)參照國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 15618―1995)進(jìn)行測(cè)定,并在測(cè)試過(guò)程中加入標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品(GSS17 和GSS19)進(jìn)行質(zhì)量控制,分析過(guò)程所用試劑為優(yōu)級(jí)純;土壤pH 值按土水比1∶2.5 比例混合、攪拌、靜置,pH 計(jì)測(cè)定。
1.2數(shù)據(jù)處理
在本研究中,對(duì)土壤重金屬數(shù)據(jù)整理和描述統(tǒng)計(jì)用Excel 2010 完成,統(tǒng)計(jì)分析用SPSS 19.0 軟件完成,研究區(qū)及樣點(diǎn)分布圖用ArcGIS 9.3.1 軟件完成。
2結(jié)果與討論
2.1土壤重金屬含量及富集狀況
表1 為研究區(qū)污灌農(nóng)田土壤重金屬描述統(tǒng)計(jì)結(jié)果。8 種土壤重金屬平均含量分別為As 9.88 mg?kg-1、Cd 1.45 mg?kg-1、Cr 88.41 mg?kg-1、Cu 52.24 mg?kg-1、Hg 1.38 mg?kg-1、Ni 34.14 mg?kg-1、Pb 55.01 mg?kg-1 和Zn 151.16 mg?kg-1。經(jīng)與當(dāng)?shù)乇尘爸当容^發(fā)現(xiàn),Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb 和Zn 7 種元素的平均含量均高于自然背景水平,其中Cd、Cu、Hg 和Zn 的富集比例達(dá)到100%,Cr、Ni 和Pb 的樣品富集個(gè)數(shù)也分別有43、42和51 個(gè);在8 種土壤元素中,僅有As 的平均含量略低于背景水平;按富集比例排序?yàn)镃d=Cu=Hg=Zn>Pb>Cr>Ni>As,前7 種元素在表層土壤中已呈現(xiàn)不同程度累積,僅有As 保持相對(duì)清潔。此外,通過(guò)比較各元素富集倍數(shù)還發(fā)現(xiàn),土壤Hg 和Cd 的平均含量分別達(dá)到本地區(qū)背景含量的10 倍和5 倍,表明該區(qū)由于長(zhǎng)期污水灌溉,已導(dǎo)致農(nóng)田土壤Hg、Cd 元素的顯著富集,應(yīng)引起農(nóng)業(yè)環(huán)境部門(mén)重視。
在地球環(huán)境化學(xué)中,土壤元素的累積通常伴隨變異性的增強(qiáng)。因此,作為反映環(huán)境變量總體波動(dòng)特征的參數(shù)―――變異系數(shù),在一定程度上可用于表征各元素的累積狀況。由表1 可知,8 種土壤重金屬變異系數(shù)介于10%~90%之間,Cd 的變異系數(shù)最大,為85.84%,其次為Zn 和Hg,分別為64.29%和61.68%,As 的變異系數(shù)最小,僅為12.86%。土壤重金屬按其變異系數(shù)大小可排序?yàn)镃d>Zn>Hg>Cu>Cr>Pb>Ni>As。其中,Ni 和As 的變異系數(shù)介于10%~15%之間,屬弱變異,反映該兩種元素可能受自然成土因素長(zhǎng)期均一化作用,所受人為干擾較少,致使其變幅較小;其余6 種元素的變異系數(shù)主要集中在25%~100%之間,屬中等強(qiáng)度變異。由此不難發(fā)現(xiàn)Cd、Cr、Cu、Hg、Pb 和Zn 除了具有較高富集系數(shù)外,同時(shí)還具有較大變異性,這預(yù)示著長(zhǎng)期污灌對(duì)其含量分布存在更多人為因素的擾亂。
2.2土壤重金屬污染評(píng)價(jià)
經(jīng)上述統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)Hg、Cd、Zn、Cu、Pb、Cr 和Ni 已在表層土壤中有不同程度富集。為合理規(guī)劃農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu),保障土壤資源可持續(xù)利用,本研究選用國(guó)家《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618―1995)作為污染評(píng)價(jià)閾值,對(duì)8 種重金屬污染現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果見(jiàn)表2。
由于該區(qū)土壤pH 值介于7.91~8.89 之間,呈微堿性環(huán)境,故選擇國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)pH > 7.5 的二級(jí)限量值作為污染判斷閾值。由表2 可知,8種土壤重金屬中,僅有Cd、Hg 的單項(xiàng)污染指數(shù)平均值大于1,分別為2.42 和1.38,屬中度污染和輕度污染;其余6 種元素的污染指數(shù)均低于0.70,總體為清潔水平。按單因子污染指數(shù)平均值依次排序?yàn)镃d>Hg>Ni>Cu>Zn>As>Cr>Pb。
分別將52 份土壤樣品的重金屬含量與污染限量值比較后發(fā)現(xiàn):①所有樣品As、Ni、Pb 含量均低于國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)25、60 mg?kg-1 和350 mg?kg-1,屬清潔或警戒水平;②所有樣品中,有2~3 份土樣的Cr、Cu 和Zn 含量高于其對(duì)應(yīng)限量值,達(dá)到污染水平,其中有1 份樣品的Zn 含量超過(guò)污染標(biāo)準(zhǔn)(300mg?kg-1)2 倍,屬中度污染,其余為輕度污染;③對(duì)于Cd、Hg 而言,則分別有42 份和30 份樣品的污染指數(shù)大于1,其余未超過(guò)污染標(biāo)準(zhǔn),在所有已污染樣品中,分別有38.46%和42.31%的樣品Cd、Hg 含量達(dá)到所規(guī)定的輕度污染,19.23%和7.69%處于中度污染,剩余23.08%和7.69%達(dá)到重度污染;④由于該區(qū)土壤Cd、Hg 污染較為普遍,已導(dǎo)致所有樣品綜合污染指數(shù)較高,其中76.92%的樣品受到不同程度污染,僅有不足5%的樣品綜合污染指數(shù)低于0.7,處于安全水平。
從評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看,該區(qū)農(nóng)田土壤Cd、Hg、Cr、Cu、Zn 5 種元素已表現(xiàn)出不同程度污染,其中Cd 和Hg 污染尤為嚴(yán)重。由于國(guó)家《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中Pb、Cu和Zn 的污染限量值分別為350、100 mg?kg-1 和300mg?kg-1,盡管此3 種元素的富集比例均已超過(guò)98%,但其含量仍遠(yuǎn)低于污染限量值,從而導(dǎo)致其污染指數(shù)普遍較低;而對(duì)于Ni 而言,即使其富集倍數(shù)僅為自然背景水平的1.09 倍,但由于其污染限量值僅為60mg?kg-1,從而導(dǎo)致其平均污染指數(shù)仍較高于Cu、Zn、Pb 等元素。
2.3土壤重金屬環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
8 種土壤重金屬的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)(Eir)及綜合危害指數(shù)(RI)如表3 所示。由表可知:①As、Cr、Cu、Ni、Pb 和Zn 6 種元素的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)Eir 均低于40,其污染風(fēng)險(xiǎn)輕微;②而對(duì)于Cd 元素而言,僅有30.77%的土樣污染風(fēng)險(xiǎn)處于輕微水平,其余69.23%的Eir≥40,其中,80≤Eir<160 的樣品占25.00%,Eir≥160 的樣品達(dá)到13.46%,總體上講該區(qū)土壤Cd 具有較強(qiáng)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn);③相對(duì)元素Cd,Hg 的毒性響應(yīng)系數(shù)則更高(Tir =40),其平均Eir 值達(dá)到了221.57,具有強(qiáng)污染風(fēng)險(xiǎn),在52 份土壤樣品中,Hg 的Eir 均大于80,其中介于80~160 之間的樣品占42.31%,而大于160 的樣品則有57.69%,可見(jiàn)該區(qū)土壤具有極強(qiáng)Hg 污染風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)高度重視;④按照各元素平均Eir 大小排序?yàn)镠g>Cd>Pb>Cu>As>Ni>Cr>Zn。
本區(qū)土壤Cd、Hg 具有較強(qiáng)污染風(fēng)險(xiǎn),從而導(dǎo)致其綜合環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)增強(qiáng),平均RI 值達(dá)到335.16,總體處于強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)水平;在52 份土壤樣品中,51.93%的樣品呈現(xiàn)“強(qiáng)”或“極強(qiáng)”環(huán)境危害??梢?jiàn),長(zhǎng)期污水灌溉已對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
在本研究中,土壤重金屬污染評(píng)價(jià)結(jié)果與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果之間存在一些差異,主要區(qū)別在As、Pb 和Zn 3 種元素。As 雖在本研究中富集倍數(shù)最低,尚未受到污染,但由于其生物毒性效應(yīng)較高(Tir =10),其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)也隨之上升;反之,由于Zn 是一種重要的植物營(yíng)養(yǎng)元素,其毒性響應(yīng)系數(shù)最?。▋H為1),其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)亦降至最低;而元素Pb 由于其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)參比值較低(Cin =25 mg?kg-1),導(dǎo)致其在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)中的排序相對(duì)污染排序有所上升。
在本研究中,污染評(píng)價(jià)是通過(guò)實(shí)測(cè)值與國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限量值比較而實(shí)現(xiàn)的,主要側(cè)重揭示外源重金屬的土壤累積程度,強(qiáng)調(diào)農(nóng)田土壤按照國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)是否達(dá)到污染水平;而環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)則除了考慮工業(yè)化以來(lái)各種人為因素引起表層土壤重金屬累積程度外,還側(cè)重考慮了不同元素對(duì)生物的毒性影響,并通過(guò)加權(quán)求和突出了多元素污染風(fēng)險(xiǎn)的協(xié)同效應(yīng),這為決策者從作物安全角度理解重金屬污染、進(jìn)行科學(xué)決策提供了更豐富的信息。
3結(jié)論
(1)在長(zhǎng)期污灌條件下,灌區(qū)土壤重金屬按污染指數(shù)由強(qiáng)至弱依次為Cd>Hg>Ni>Cu>Zn>As>Cr>Pb,其中,Cd 和Hg 污染尤為嚴(yán)重。
關(guān)鍵詞:有機(jī)農(nóng)業(yè);生態(tài)環(huán)境;生物多樣性;土壤改良;保護(hù)
環(huán)境農(nóng)業(yè)是人類(lèi)有意識(shí)改造大自然以獲得食物來(lái)源的一種生產(chǎn)活動(dòng),是承載著人類(lèi)文明延續(xù)與發(fā)展的根基。但發(fā)展到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)之后,農(nóng)藥和化肥的過(guò)度使用在生產(chǎn)出大量農(nóng)產(chǎn)品的同時(shí),也造成了嚴(yán)重的食品安全隱患以及土壤肥力下降、自然環(huán)境污染嚴(yán)重、生物多樣性被破壞等嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題[1],人們必須要意識(shí)到現(xiàn)代石油農(nóng)業(yè)并不是解決人類(lèi)溫飽問(wèn)題的最佳途徑,應(yīng)該尋求一種對(duì)環(huán)境友好的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。而有機(jī)農(nóng)業(yè)在保障農(nóng)產(chǎn)品安全、防止水土流失、改善生態(tài)環(huán)境等方面都能起到積極的作用[2],是一種可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,應(yīng)該得到大力推廣。但在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)域,政府與農(nóng)民在應(yīng)用和推廣有機(jī)種植模式上的積極性不高。鑒于此,本文綜述近年來(lái)有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境積極影響的相關(guān)文獻(xiàn),以期為我國(guó)有機(jī)種植模式的進(jìn)一步推廣提供科學(xué)依據(jù)。
1有機(jī)農(nóng)業(yè)的概念界定與生產(chǎn)準(zhǔn)則準(zhǔn)確地界定
有機(jī)農(nóng)業(yè)的概念是研究有機(jī)農(nóng)業(yè)的首要步驟,根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)葉有機(jī)產(chǎn)品曳淵GB/T19630.1要2011冤,有機(jī)農(nóng)業(yè)是指遵照有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),在生產(chǎn)中不采用基因工程獲得的生物及其產(chǎn)物,不使用化學(xué)合成的農(nóng)藥、化肥、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、飼料添加劑等物質(zhì),而是遵循自然規(guī)律和生態(tài)學(xué)原理,協(xié)調(diào)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的平衡,采用一系列可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)技術(shù)以維持持續(xù)穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系的一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式[3]。在有機(jī)生產(chǎn)體系中,以農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)為指導(dǎo)思想,核心要求是建立、恢復(fù)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)包括動(dòng)物、植物和土壤微生物在內(nèi)的生物多樣性以及由這些生物參與、推動(dòng)的物質(zhì)和能量循環(huán),以保持、提高土壤的長(zhǎng)效肥力和易耕性[4];具體的土壤培肥措施是激發(fā)系統(tǒng)內(nèi)稟的自然肥力供給,如將作物秸稈、畜禽糞便和有機(jī)廢棄物等腐熟還田以及輪作豆科作物、綠肥等,并采用農(nóng)作物淵間冤輪作、耕種抗性作物品種以及物理措施、生物措施和生態(tài)措施作為控制農(nóng)田病蟲(chóng)草害的主要手段,同時(shí)配合合理的耕作方式以保持水土,達(dá)到維護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的[5-7]?,F(xiàn)代常規(guī)農(nóng)業(yè)是目前我國(guó)耕作面積最大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,其長(zhǎng)期、大量地施用農(nóng)藥、化肥等會(huì)抑制農(nóng)田生物多樣性的發(fā)展,而且殘留在農(nóng)田里的農(nóng)藥和化肥會(huì)嚴(yán)重污染、破壞土壤環(huán)境,并可能經(jīng)淋失和徑流進(jìn)入地下水和河流、湖泊等水域環(huán)境造成嚴(yán)重的水污染[8-12]。而有機(jī)農(nóng)業(yè)作為一種環(huán)境友好、可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,堅(jiān)持不使用農(nóng)藥、化肥等物質(zhì),強(qiáng)調(diào)以自然、環(huán)保、不破壞農(nóng)田生態(tài)的方式進(jìn)行耕作、生產(chǎn),避免了對(duì)水體、土壤及大氣環(huán)境造成污染;而且有機(jī)農(nóng)業(yè)重視科學(xué)、合理的耕作制度,采用間作、輪作等科學(xué)栽培法,不僅可以改善耕作土壤的理化性質(zhì),還能有效減少病蟲(chóng)害發(fā)生的機(jī)率,進(jìn)一步達(dá)到保護(hù)土壤環(huán)境和生物多樣性的目的[4-7,13]??偟膩?lái)說(shuō),有機(jī)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境友好,能夠控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中可能對(duì)水域環(huán)境產(chǎn)生的面源污染,促使土地肥力恢復(fù),增加農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的生物多樣性,能夠切實(shí)有效地保護(hù)和修復(fù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。
2有機(jī)農(nóng)業(yè)的生態(tài)效益
有機(jī)農(nóng)業(yè)將動(dòng)物、植物和土壤視作一個(gè)整體,強(qiáng)調(diào)在這個(gè)整體內(nèi)部的資源循環(huán)利用,而且生產(chǎn)過(guò)程更注重保護(hù)自然環(huán)境及生物多樣性,會(huì)充分考慮環(huán)境的承載力,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能與自然環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào),真正做到對(duì)環(huán)境友好。相關(guān)實(shí)踐表明,開(kāi)展有機(jī)農(nóng)業(yè)可以使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所造成的面源污染情況得到有效控制,包括動(dòng)物、植物、土壤動(dòng)物和土壤微生物在內(nèi)的生物多樣性也能迅速增加,同時(shí)減輕土地、水體和動(dòng)植物界的受損程度,進(jìn)而恢復(fù)和改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境[14]。
2.1增加生物多樣性
有研究表明,在過(guò)去40年內(nèi),集約化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)是許多農(nóng)田鳥(niǎo)類(lèi)、雜草、土壤動(dòng)物和土壤微生物等物種豐富度及多度下降的重要原因[8-9]。而有機(jī)農(nóng)業(yè)拒絕使用農(nóng)藥、化肥,對(duì)生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)各種動(dòng)物、植物、土壤動(dòng)物與土壤微生物的危害極小,可以有效地恢復(fù)和保持生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)生物的多樣性[15-16]。益鳥(niǎo)等動(dòng)物天敵是有機(jī)農(nóng)業(yè)體系中生物防治蟲(chóng)害的重要環(huán)節(jié)。與常規(guī)農(nóng)田相比,有機(jī)農(nóng)田中鳥(niǎo)類(lèi)淵尤其是地面孵化的鳥(niǎo)類(lèi)冤的種類(lèi)和數(shù)量更高。如李現(xiàn)華等[17]對(duì)內(nèi)蒙古磴口縣境內(nèi)常規(guī)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)和有機(jī)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中動(dòng)物多樣性的調(diào)查結(jié)果表明,有機(jī)農(nóng)業(yè)種植區(qū)的有益鳥(niǎo)類(lèi)等生物的數(shù)量較多,而且有益昆蟲(chóng)淵尤其是七星瓢蟲(chóng)冤的數(shù)量也明顯增加,而蚜蟲(chóng)等害蟲(chóng)的蟲(chóng)口密度則明顯降低。節(jié)肢動(dòng)物也是農(nóng)田中數(shù)量較多的一類(lèi)動(dòng)物,根據(jù)相關(guān)的研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)農(nóng)田內(nèi)節(jié)肢動(dòng)物的物種豐富度與多度都明顯高于常規(guī)農(nóng)田[18-19],有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田害蟲(chóng)的生態(tài)控制。與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)雜草等植物的敵對(duì)態(tài)度不同,有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)允許相對(duì)多樣化的雜草生長(zhǎng),甚至在農(nóng)田休耕時(shí)期還會(huì)輪作某些能起到綠肥作用的草類(lèi)。有機(jī)農(nóng)業(yè)對(duì)于雜草的態(tài)度較為溫和,因而在有機(jī)農(nóng)田中雜草密度、生物量或地面覆蓋物通常高于常規(guī)農(nóng)田系統(tǒng)[20-23];還有相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),采用有機(jī)種植的農(nóng)田內(nèi)有較高的闊葉雜草[24]以及除草劑敏感型雜草[25]的物種豐富度和多度。有機(jī)種植方式下,農(nóng)田中土壤動(dòng)物的種類(lèi)和數(shù)量也會(huì)有所增加,如蚯蚓就是土壤肥力的重要指示動(dòng)物,蚯蚓的數(shù)量能反映土壤的結(jié)構(gòu)、微氣候、營(yíng)養(yǎng)和毒性等土壤狀況。
有研究表明,采用有機(jī)管理方式的農(nóng)田中,土壤內(nèi)蚯蚓的密度、數(shù)量均比常規(guī)農(nóng)田高,如Brown[26]的研究報(bào)導(dǎo)發(fā)現(xiàn),有機(jī)農(nóng)田內(nèi)蚯蚓的密度約為常規(guī)農(nóng)田的2倍;還有其他相關(guān)研究也發(fā)現(xiàn),有機(jī)農(nóng)田較常規(guī)農(nóng)田擁有較多的蚯蚓種群數(shù)量[27]。土壤中的微生物體淵細(xì)菌、真菌等冤在維持、增強(qiáng)土壤肥力方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用,比如有益微生物群落會(huì)參與腐殖質(zhì)的形成,能改善農(nóng)田土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),從而提高農(nóng)田土壤的肥力狀況。而有機(jī)農(nóng)田拒絕農(nóng)藥和化肥的施用,減少了對(duì)土壤的破壞,在一定程度上改善了土壤微生物的生活環(huán)境。已有多項(xiàng)研究表明,采用免耕、輪作、施有機(jī)肥等有機(jī)種植模式的農(nóng)田土壤微生物的生物量和生物活性均高于常規(guī)農(nóng)田[28-32]。此外,秸稈還田作為有機(jī)農(nóng)業(yè)種植體系中非常重要的土壤培肥手段之一,有大量研究發(fā)現(xiàn),秸稈還田是有機(jī)農(nóng)田中土壤微生物數(shù)量增加、活性增強(qiáng)的重要原因,如Ocio等[33]研究發(fā)現(xiàn),在將秸稈翻壓還田7d后,土壤中微生物的生物量增加了2倍;高美英等[34]對(duì)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)果園各層土壤中固氮菌數(shù)量的調(diào)查研究也發(fā)現(xiàn),秸稈覆蓋還田可明顯增加果園各土層中固氮菌的數(shù)量,在整個(gè)0~60cm耕作層內(nèi)固氮菌數(shù)量年平均增加95.47%,尤其在0~20cm土層中的固氮菌年平均增加量更達(dá)到了123.80%??偟膩?lái)說(shuō),有機(jī)種植方式能有效提高種植區(qū)域內(nèi)動(dòng)植物、土壤動(dòng)物和微生物的多樣化組成,而生物多樣性又具有重要的生態(tài)作用,有利于控制有害生物的發(fā)生,也有利于實(shí)現(xiàn)土壤營(yíng)養(yǎng)的優(yōu)化循環(huán)和保持土壤肥力等。因此,農(nóng)業(yè)種植活動(dòng)應(yīng)采取對(duì)環(huán)境友好的技術(shù)措施,以保護(hù)種植區(qū)域內(nèi)的生物多樣性。
2.2改良土壤
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期、大量地使用農(nóng)藥、化肥、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等物質(zhì),在提高作物產(chǎn)量的同時(shí)也嚴(yán)重?fù)p害了土壤環(huán)境,造成了如土壤中有機(jī)質(zhì)減少、土壤微生物活力下降、土壤的蓄水保肥能力降低等惡果;而土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的根基,沒(méi)有健康、肥沃的土壤就沒(méi)有健康、營(yíng)養(yǎng)的農(nóng)產(chǎn)品,農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的第一個(gè)要求就是保護(hù)和改良土壤。有機(jī)農(nóng)業(yè)作為一種環(huán)境友好型的可持續(xù)農(nóng)業(yè),其發(fā)展初衷即是改善現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所造成的環(huán)境惡化,因而有機(jī)農(nóng)業(yè)對(duì)于培肥、改良土壤極其重視。有機(jī)農(nóng)業(yè)的培肥理論認(rèn)為土壤是一個(gè)有生命的系統(tǒng),施肥是在培育土壤,進(jìn)而由肥沃土壤為農(nóng)作物提供所需養(yǎng)分。因此,有機(jī)農(nóng)業(yè)種植的第一步就是采取各種措施淵如施用有機(jī)肥和合理輪作等冤改良、培肥土壤,激活土壤的生命。對(duì)于有機(jī)農(nóng)業(yè)中培肥土壤的方式,歐陽(yáng)喜輝等[35]總結(jié)了國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)關(guān)于有機(jī)農(nóng)業(yè)的研究,得出有機(jī)農(nóng)業(yè)通過(guò)施有機(jī)肥、秸稈還田、免耕和輪作等措施可以有效增加土壤有機(jī)質(zhì)、促進(jìn)土壤團(tuán)聚能力以及提高土壤微生物活性,從而達(dá)到培肥土壤的目的。秸稈還田與輪作也是有機(jī)農(nóng)業(yè)提倡的改良土壤、維持地力的重要手段,如王寧等[36]的研究表明,秸稈還田能改善土壤環(huán)境,而且還能減少土壤堿性物質(zhì)的流失,可以在一定程度上減緩?fù)寥赖乃峄S持土壤肥力;楊景成等[37]的研究也發(fā)現(xiàn),與傳統(tǒng)種植制度相比,糧草輪作結(jié)合秸稈還田可以有效地降低對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的衰減效應(yīng)。土壤微生物量碳是土壤有機(jī)庫(kù)中的活性部分,是表征土壤質(zhì)量和肥力的一個(gè)重要指標(biāo)。董博等[38]通過(guò)長(zhǎng)期定位試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期施用有機(jī)肥淵或有機(jī)肥與化肥配施冤可以明顯增加耕作層土壤中的土壤微生物量碳和土壤有機(jī)碳。胡誠(chéng)等[39]通過(guò)多年施肥試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隨著有機(jī)肥施用量的提高,農(nóng)田土壤中微生物量碳、土壤可溶性碳、總有機(jī)碳等含量都隨之增加。改良土壤、保護(hù)土壤環(huán)境是有機(jī)農(nóng)業(yè)能夠持續(xù)發(fā)展的根本,而長(zhǎng)期的有機(jī)種植反過(guò)來(lái)又能提高土壤肥力、增強(qiáng)土壤生產(chǎn)力,并通過(guò)改變土壤的通透性和孔隙度等自然結(jié)構(gòu)性狀改善土壤環(huán)境,同時(shí)還在一定程度上增強(qiáng)土壤生物與微生物的活性,這都說(shuō)明了有機(jī)農(nóng)業(yè)是對(duì)環(huán)境友好且可持續(xù)的一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。
2.3保護(hù)環(huán)境
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,農(nóng)藥、化肥的過(guò)度使用會(huì)破壞農(nóng)田土壤的理化性質(zhì),加劇水土流失、旱澇災(zāi)害,加劇對(duì)水、土和大氣環(huán)境的污染,威脅生態(tài)環(huán)境安全。而有機(jī)農(nóng)業(yè)采取對(duì)環(huán)境友好的方式、措施進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),能有效地保護(hù)環(huán)境,眾多學(xué)者通過(guò)調(diào)查研究認(rèn)為,相較于現(xiàn)代常規(guī)農(nóng)業(yè),有機(jī)農(nóng)業(yè)具有防止水土流失、減少土壤污染、保護(hù)生物多樣性、減少地下水污染、保護(hù)地表水水質(zhì)以及控制溫室氣體排放等良好的生態(tài)效益[40-45]。有機(jī)農(nóng)業(yè)在改善土壤環(huán)境、保持水土方面具有重要貢獻(xiàn),如盧東等[46]在多個(gè)有機(jī)種植基地中的試驗(yàn)表明,在控制好有機(jī)肥原料的情況下,有機(jī)農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染的威脅較常規(guī)農(nóng)業(yè)??;許恒周等[47]通過(guò)試驗(yàn)研究得出了有機(jī)農(nóng)業(yè)有利于防止水土流失及土壤沙化、有助于農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的結(jié)論;RigbyD等[48]關(guān)于有機(jī)農(nóng)業(yè)的研究也顯示有機(jī)農(nóng)業(yè)可以改善土壤養(yǎng)分缺乏狀況,實(shí)現(xiàn)土壤肥力的持續(xù)供應(yīng)和永久利用;此外,杜相革等[49]也認(rèn)為有機(jī)農(nóng)業(yè)可以改善土壤環(huán)境及其中的營(yíng)養(yǎng)循環(huán)、改善土壤動(dòng)植物的生存條件等,能有效增加土壤生物多樣性,進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)功能。有機(jī)農(nóng)業(yè)對(duì)水環(huán)境的保護(hù)則主要體現(xiàn)在減少農(nóng)藥和化肥對(duì)地下水和地表水的污染,據(jù)相關(guān)學(xué)者估測(cè),全世界施用于土壤中的氮肥有30%~50%經(jīng)淋失進(jìn)入到地下水中[50],而我國(guó)相關(guān)部門(mén)的統(tǒng)計(jì)也發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)面源污染對(duì)河流和湖泊富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象的貢獻(xiàn)率達(dá)到60%耀80%[51],可以說(shuō)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是造成地下水和地表水環(huán)境污染的主要原因。而有機(jī)農(nóng)業(yè)采用了輪作和休耕培肥地力、拒絕施用農(nóng)藥和化肥等,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)水環(huán)境的污染,有效地保護(hù)了地表水和地下水的水質(zhì)安全,據(jù)席運(yùn)官等[42]對(duì)有機(jī)稻田與常規(guī)稻田排水污染進(jìn)行比較研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)水稻種植方式可減少農(nóng)田排水中氮的排放量,還會(huì)降低排水中的總磷濃度;徐田偉[52]也發(fā)現(xiàn)了有機(jī)種植業(yè)的發(fā)展可以控制區(qū)域水土流失、降低非點(diǎn)源污染的水平,認(rèn)為發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)是我國(guó)控制農(nóng)業(yè)面源污染的有效途徑之一。
現(xiàn)代農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是主要的溫室氣體排放源,尤其是近年來(lái)CH4和N2O的排放量增加更是主要來(lái)源于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)[53],而有機(jī)農(nóng)業(yè)鼓勵(lì)系統(tǒng)內(nèi)的資源循環(huán)利用,減少了內(nèi)部資源的浪費(fèi)和外部資源的消耗,進(jìn)而減少了溫室氣體的排放,改善了大氣環(huán)境狀況。在一項(xiàng)針對(duì)丹麥農(nóng)業(yè)的研究中發(fā)現(xiàn),如果將丹麥所有的農(nóng)業(yè)用地全部轉(zhuǎn)換成有機(jī)農(nóng)業(yè),則農(nóng)業(yè)體系中的能量消耗和氮流通的減少可使丹麥全國(guó)溫室氣體淵CO2、CH4和N2O冤的排放量相應(yīng)減少13%耀38%[54]。綜合可知,有機(jī)農(nóng)業(yè)可以不斷改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境,保護(hù)農(nóng)業(yè)耕作范圍內(nèi)的土壤、水體和大氣環(huán)境,尤其是在生態(tài)環(huán)境處于亞健康的地區(qū)發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)還能夠有效地減輕農(nóng)業(yè)面源污染,加快地區(qū)生態(tài)環(huán)境的恢復(fù),促進(jìn)有機(jī)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
3結(jié)語(yǔ)
1我國(guó)耕地土壤環(huán)境質(zhì)量狀況
《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)-土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》將土壤環(huán)境質(zhì)量問(wèn)題定位為土壤污染問(wèn)題,為此,本文也重點(diǎn)談?wù)摳赝寥赖奈廴締?wèn)題,而耕地土壤的其他環(huán)境問(wèn)題在此暫不涉及。
1.1我國(guó)受污染耕地面積監(jiān)測(cè)與分析結(jié)果表明,我國(guó)耕地土壤肥力質(zhì)量總體上呈上升之勢(shì),但耕地土壤環(huán)境質(zhì)量趨于惡化,尤其是土壤污染問(wèn)題日益突出。由于我國(guó)對(duì)土壤環(huán)境的監(jiān)管才剛起步,我國(guó)到底有多少耕地土壤被污染,目前沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的說(shuō)法。據(jù)《1990中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》顯示,當(dāng)時(shí)全國(guó)遭受工業(yè)“三廢”和城市垃圾危害的農(nóng)田達(dá)667萬(wàn)hm2,農(nóng)藥、化肥和農(nóng)用地膜等化學(xué)物質(zhì)的污染已影響到農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量;據(jù)《1997中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》顯示,全國(guó)有1000萬(wàn)hm2的耕地受到不同程度的污染,這占當(dāng)年12990萬(wàn)hm2耕地面積的7.7%;據(jù)《2000中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》顯示,對(duì)30萬(wàn)hm2基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)土壤有害重金屬抽樣監(jiān)測(cè),其中3.6萬(wàn)hm2土壤重金屬超標(biāo),超標(biāo)率達(dá)12.1%。2007年,趙其國(guó)院士的材料顯示,我國(guó)重金屬污染農(nóng)田土壤超過(guò)2000萬(wàn)hm2,農(nóng)藥污染農(nóng)田土壤達(dá)933萬(wàn)hm2,污水灌溉污染農(nóng)田217萬(wàn)hm2,受石油污染的土壤面積達(dá)50萬(wàn)hm2,受工業(yè)廢渣污染的農(nóng)田己超過(guò)10萬(wàn)hm2,受采礦污染的土壤面積至少有20萬(wàn)hm2。幾個(gè)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單相加為3230萬(wàn)hm2,相當(dāng)于當(dāng)時(shí)全國(guó)耕地面積(12177.6萬(wàn)hm2)的26.5%。2011年,羅錫文院士的材料顯示,全國(guó)2000萬(wàn)hm2耕地正在受到重金屬污染的威脅;農(nóng)業(yè)部進(jìn)行的全國(guó)污水灌溉區(qū)域調(diào)查統(tǒng)計(jì)顯示,140萬(wàn)hm2的污水灌區(qū)中,遭受重金屬污染的土地面積占農(nóng)田灌溉區(qū)面積的64.8%;在廣東,清潔土壤只有11%,輕度污染占總耕地?cái)?shù)量的77%,重度污染土壤占總量的12%左右;太湖流域有三分之一的耕地受到了污染;湖北省受三廢污染的耕地面積已經(jīng)達(dá)到40萬(wàn)hm2,占全省耕地面積的10%。2011年,環(huán)境保護(hù)部組織對(duì)全國(guó)364個(gè)村莊開(kāi)展的農(nóng)村監(jiān)測(cè)試點(diǎn)結(jié)果表明,農(nóng)村土壤樣品超標(biāo)率為21.5%,垃圾場(chǎng)周邊農(nóng)田、菜地和企業(yè)周邊土壤污染較重。以上數(shù)據(jù)表明,我國(guó)耕地土壤受污染面積比率呈逐年上升趨勢(shì),受污染面積呈擴(kuò)大之勢(shì)。
1.2耕地土壤污染物主要來(lái)源綜合前人的研究分析結(jié)果,土壤污染物主要來(lái)自于四個(gè)方面:
1.2.1污水灌溉在一些缺水地區(qū),為了保障農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量,人們利用污水進(jìn)行灌溉。雖然生活污水和工業(yè)廢水中含有氮、磷、鉀等許多植物所需要的養(yǎng)分,使用污水灌溉具有一定的增產(chǎn)效果;但因污水中含有重金屬、酚、氰化物等許多有毒有害的物質(zhì),利用污水灌溉的農(nóng)田往往會(huì)受到某些重金屬的污染。用任意排放未經(jīng)處理的生活污水、工業(yè)廢水澆灌田地是造成土壤污染的主要原因,我國(guó)80%的土壤污染都是因此造成的。農(nóng)業(yè)部進(jìn)行的全國(guó)污水灌溉區(qū)域調(diào)查統(tǒng)計(jì)顯示,64.8%的污水灌溉農(nóng)田不同程度地受到了重金屬污染。
1.2.2大氣污染物沉降大氣中的污染物主要來(lái)自化石燃料燃燒排放的酸性氣體和微量金屬、冶金工業(yè)排放的金屬粉塵、汽車(chē)尾氣等。當(dāng)然,多數(shù)物質(zhì)本來(lái)就存在于大氣環(huán)境之中,只是由于人類(lèi)活動(dòng)過(guò)度地向大氣環(huán)境中排放酸性氣體和微量金屬破壞了大氣系統(tǒng)微量物質(zhì)原有的平衡,造成過(guò)多物質(zhì)沉降污染土壤。大氣沉降物質(zhì)包括汞(Hg)、鉛(Pb)、鎘(Cd)、鋅(Zn)等重金屬,以及二氧化硫、氟化物、氮氯化物和碳?xì)浠衔锏取_@些物質(zhì)以降塵和酸雨等形式進(jìn)入土壤,引起土壤污染。大氣污染物沉降所造成的土壤污染具有區(qū)域范圍廣和外源污染的特點(diǎn)。某一個(gè)區(qū)域,即使不使用任何污染物質(zhì),也有可能受周邊大氣污染的影響,以大氣污染物沉降的方式造成土壤污染。如城市周邊與道路兩側(cè)的農(nóng)田中,每天都有含有污染物的塵埃顆粒落到地面進(jìn)入土壤;全國(guó)每年近12.2%的國(guó)土受到酸雨的影響,其主要區(qū)域集中在長(zhǎng)江沿線及以南和青藏高原以東地區(qū),造成土壤環(huán)境惡化。
1.2.3無(wú)序堆放的固體廢棄物和生活垃圾隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展,城市、農(nóng)村堆積和處理固體廢棄物與生活垃圾引起的土壤污染現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重。大量無(wú)序堆放的固體廢棄物和生活垃圾中的有害物質(zhì)會(huì)隨著大氣遷移、擴(kuò)散、沉降,以及降水或地表徑流等作用轉(zhuǎn)化成有毒液體滲入土壤污染農(nóng)田;有些有毒生活垃圾摻入有機(jī)肥,進(jìn)入土壤,污染農(nóng)田。
1.2.4不合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程除了利用污水灌溉會(huì)造成耕地土壤污染外,其他不合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程同樣會(huì)造成耕地土壤的污染。主要包括:①不合理地使用農(nóng)藥造成土壤污染。農(nóng)藥包括各種殺蟲(chóng)劑、殺菌劑、殺螨劑、殺線蟲(chóng)劑、殺鼠劑、除草劑、脫葉劑和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等。農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)保產(chǎn)增產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用,但不合理使用農(nóng)藥所造成的土壤污染問(wèn)題日益突出,全國(guó)受農(nóng)藥污染的農(nóng)田土壤達(dá)933萬(wàn)hm2(1.4億畝)。②不合理地使用肥料造成土壤污染。肥料污染包括化肥污染和有機(jī)肥污染?;饰廴景ㄈ齻€(gè)方面:一是某些用于生產(chǎn)化肥的原料中所伴生的天然重金屬物質(zhì)在化肥生產(chǎn)過(guò)程中未被完全清除,導(dǎo)致化肥中含有重金屬而污染土壤,在部分磷肥中存在這種現(xiàn)象;二是過(guò)量使用化肥和化肥與有機(jī)肥比例失衡造成土壤結(jié)構(gòu)惡化和土壤微生物環(huán)境的改變,或因土壤環(huán)境的改變加劇土壤中有害重金屬物質(zhì)活化,危害農(nóng)作物;三是由于過(guò)量施用化肥,未被作物吸收的化學(xué)成分進(jìn)入水體(包括地下水和地表水),污染水環(huán)境。有機(jī)肥污染主要是指有機(jī)肥中含有的有毒有害物質(zhì)對(duì)土壤的污染?,F(xiàn)在大量粗制的有機(jī)肥,或因摻入含毒生活垃圾而含大量有害污染物質(zhì),或摻入含重金屬的湖塘底泥或污水處理廠含重金屬的污泥,還有牲畜糞便本身含有病原菌、重金屬、激素、抗生素及其他有機(jī)污染物;另外,不少商品有機(jī)肥同樣含有重金屬等有害物質(zhì)。③不合理使用地膜造成土壤污染。2011年全國(guó)地膜使用量124.5萬(wàn)t,地膜覆蓋面積1979萬(wàn)hm2。地膜在我國(guó)各地的廣泛推廣使用,大大地延長(zhǎng)了冷涼地區(qū)農(nóng)作物種植季節(jié),擴(kuò)大了某些農(nóng)作物的種植區(qū)域,提高了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。但與此同時(shí),大量的廢棄殘膜也帶來(lái)了農(nóng)田白色污染問(wèn)題。
2耕地土壤污染的主要特點(diǎn)
2.1土壤污染具有隱蔽性和滯后性大氣污染和水污染一般比較直觀,容易被人們發(fā)覺(jué),而土壤污染往往不易被人們發(fā)現(xiàn),一般要等到農(nóng)產(chǎn)品發(fā)生危害時(shí),人們才會(huì)追溯到土壤,并且需要通過(guò)對(duì)土壤樣品進(jìn)行分析化驗(yàn)和農(nóng)作物的殘留檢測(cè)才能確定。因此,土壤污染從產(chǎn)生污染到出現(xiàn)問(wèn)題,通常會(huì)滯后很長(zhǎng)時(shí)間。
2.2土壤污染具有累積性和治理的艱難性污染物質(zhì)在大氣和水體中一般容易擴(kuò)散和稀釋?zhuān)灾灰袛辔廴驹床⒉扇∮行У闹卫泶胧?,很快就?huì)見(jiàn)效;而污染物在土壤中一般難以擴(kuò)散和稀釋?zhuān)寥牢廴疽坏┌l(fā)生,則很難恢復(fù),治理成本較高、治理周期較長(zhǎng),被某些重金屬污染的土壤甚至需要200~1000年的時(shí)間才能夠恢復(fù)。
2.3土壤污染趨向多源性和復(fù)雜性我國(guó)土壤污染正從常量污染物轉(zhuǎn)向微量持久性毒害污染物;土壤污染從局部蔓延到大區(qū)域,從城市郊區(qū)延伸到鄉(xiāng)村,從單一污染擴(kuò)展到復(fù)合污染,從有毒有害污染發(fā)展至有毒有害污染與氮、磷營(yíng)養(yǎng)污染的交叉,形成點(diǎn)源與面源污染共存,生活污染、農(nóng)業(yè)污染和工業(yè)污染疊加、各種新舊污染與二次污染相互復(fù)合或混合的態(tài)勢(shì)。
3在制定耕地土壤污染防控措施時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題
3.1必須強(qiáng)化土壤污染防控工作,從源頭控制污染物進(jìn)入土壤前面的分析表明,我國(guó)耕地土壤污染規(guī)模呈擴(kuò)大之勢(shì),因土壤污染而造成的“毒米”、“毒菜”事件不斷在新聞媒體上報(bào)道,尤其是2013年湖南“鎘米”事件給人們帶來(lái)了很大的恐慌,湖南大米銷(xiāo)量嚴(yán)重受損,最嚴(yán)重的地方甚至有70%以上的大米加工企業(yè)停工,種植水稻的農(nóng)民利益受到重創(chuàng)。耕地土壤一旦受到污染,其治理難度很大,成本很高。因此,必須強(qiáng)化污染防控,控制污染物進(jìn)入土壤。當(dāng)前最為迫切的工作有五個(gè)方面:一是強(qiáng)化灌溉水源質(zhì)量監(jiān)控工作,嚴(yán)控未經(jīng)處理和處理不達(dá)標(biāo)的污水灌溉;二是嚴(yán)控高毒、高殘留農(nóng)藥的使用,并強(qiáng)化農(nóng)藥使用知識(shí)的宣傳,做到科學(xué)用藥;三是強(qiáng)化化肥質(zhì)量監(jiān)控,嚴(yán)控重金屬超標(biāo)化肥進(jìn)入市場(chǎng),并強(qiáng)化科學(xué)用肥技術(shù)的推廣,做到化肥用量適度、化肥施用時(shí)機(jī)與頻率適宜、化肥與有機(jī)肥比例合理;四是科學(xué)使用地膜,廣泛推廣可降解地膜或可回收地膜,嚴(yán)控地膜對(duì)土壤的污染;五是嚴(yán)控企業(yè)污染排放。
3.2對(duì)土壤污染概念正確認(rèn)識(shí),不要夸大污染規(guī)模構(gòu)成土壤污染的要素主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容(土壤污染三要素),即有可識(shí)別的人為污染物、有可鑒別的污染物數(shù)量的增加、有現(xiàn)存(直接顯露)或潛在(通過(guò)轉(zhuǎn)化)的危害后果,三者缺一不可。但有學(xué)者認(rèn)為,只要有人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)入土壤,不論是否對(duì)有關(guān)受體(生物、水體、空氣、人體或財(cái)產(chǎn))產(chǎn)生明顯危害都應(yīng)稱(chēng)為污染,即只要有人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)入耕地土壤,不管污染物是否超標(biāo),即是否對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生危害,均稱(chēng)之為污染土壤。其中部分土壤中的污染物可能并未超標(biāo),即只要不再繼續(xù)增加污染物,就不會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)造成危害,也不會(huì)造成農(nóng)產(chǎn)品的安全問(wèn)題。另外,重金屬是土壤的固有組分,普遍存在于土壤中,這是一種自然現(xiàn)象,不應(yīng)一見(jiàn)到土壤中含有重金屬就認(rèn)為土壤受到了重金屬的污染。當(dāng)然,耕地土壤中一旦有了污染物,不管是否超標(biāo),都應(yīng)該引起重視、加強(qiáng)保護(hù),避免污染物進(jìn)一步增多。另外,即使自然界本身造成的有害物質(zhì)超標(biāo)土壤,也應(yīng)嚴(yán)禁用于種植可食用的農(nóng)作物。
3.3正確認(rèn)識(shí)有機(jī)肥,加強(qiáng)對(duì)有機(jī)肥的質(zhì)量管控人們普遍認(rèn)為化肥是不安全的,而有機(jī)肥是安全的。實(shí)際上,有機(jī)肥受原料的影響,如原料中含有有毒有害物質(zhì),施入農(nóng)田也會(huì)造成土壤污染。農(nóng)村自家粗制的農(nóng)家肥,有的因摻入含毒生活垃圾(包括電子產(chǎn)品廢棄物),或含重金屬的湖塘底泥,或含有重金屬的畜禽糞便而含有有毒有害污染物質(zhì)。另外,部分商品有機(jī)肥也存在重金屬超標(biāo)問(wèn)題。如劉榮樂(lè)等對(duì)162個(gè)商品有機(jī)肥樣品測(cè)試分析結(jié)果表明:按照當(dāng)時(shí)我國(guó)現(xiàn)有的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB18877—2002),在162個(gè)測(cè)試樣品中有1個(gè)樣品Cr超標(biāo),2個(gè)樣品Pb超標(biāo),9個(gè)樣品Cd超標(biāo);但按照德國(guó)腐熟堆肥中部分重金屬限量標(biāo)準(zhǔn),在162個(gè)樣品中有110個(gè)Cd超標(biāo),73個(gè)Ni超標(biāo),31個(gè)Zn超標(biāo)。王飛等于2012年8~11月對(duì)華北地區(qū)42個(gè)商品有機(jī)肥樣品測(cè)試分析結(jié)果表明:按照中國(guó)有機(jī)肥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),Pb的超標(biāo)率高達(dá)80.56%,其他測(cè)試重金屬不超標(biāo);但按照德國(guó)腐熟堆肥標(biāo)準(zhǔn),大部分測(cè)試重金屬均超標(biāo)。因此,我國(guó)應(yīng)強(qiáng)化對(duì)有機(jī)肥的管控。首先,強(qiáng)化對(duì)商品有機(jī)肥重金屬等有害物質(zhì)的監(jiān)控,嚴(yán)控重金屬等有害物質(zhì)超標(biāo)的有機(jī)肥進(jìn)入市場(chǎng);二是開(kāi)展對(duì)農(nóng)村粗制農(nóng)家肥質(zhì)量的抽查檢測(cè)工作,并加大宣傳力度,讓廣大農(nóng)民認(rèn)識(shí)到含毒生活垃圾等有害物質(zhì)進(jìn)入農(nóng)家肥的危害性;三是強(qiáng)化農(nóng)家肥無(wú)害化處理技術(shù)的研發(fā)與推廣。
關(guān)鍵詞:大廠礦區(qū);農(nóng)田土壤;鎘污染
中圖分類(lèi)號(hào):X53文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16749944(2016)18003103
1引言
鎘在地殼中的豐度為0.2×10-6,是一個(gè)極為分散的、具有致癌作用的強(qiáng)毒性化學(xué)元素。金屬礦區(qū)通常是重金屬污染的重要地區(qū)。鎘礦的開(kāi)采運(yùn)輸,冶煉過(guò)程的煙塵沉降,含鎘廢水排放均能導(dǎo)致鎘元素在土壤或者水體中累積,并通過(guò)食物鏈等途徑危害人體健康[2]。含鎘礦石的開(kāi)采、選冶以及含鎘的工業(yè)“三廢”排放是土壤鎘污染的主要來(lái)源。
許超等研究表明[3],大寶山20世紀(jì)60年代開(kāi)始興建的采礦場(chǎng)和金屬冶煉廠排出酸性采礦廢水已造成下游農(nóng)田的大面積污染,農(nóng)田土壤污染是以Cd和Cu為主的多金屬?gòu)?fù)合污染。近年催力拓等研究提出[4],廣西某礦區(qū)生產(chǎn)的稻米中鎘濃度嚴(yán)重超標(biāo),當(dāng)?shù)鼐用褚蜷L(zhǎng)期食用這種“鎘米”已經(jīng)出現(xiàn)“骨痛病”癥狀。
目前大眾對(duì)鎘礦的區(qū)域分布特征、采礦活動(dòng)造成的鎘元素污染以及存在的風(fēng)險(xiǎn)仍缺乏系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。林炳營(yíng)研究表明,廣西某鉛鋅礦場(chǎng)地開(kāi)發(fā),引起了河流水質(zhì)、土壤和農(nóng)作物的鎘污染問(wèn)題[5]?;诖?,對(duì)廣西河池大廠礦區(qū)農(nóng)田土壤進(jìn)行了鎘含量測(cè)試,目的在于探究目前農(nóng)田土壤的鎘污染來(lái)源和狀況,并評(píng)估其污染等級(jí)。
2材料與方法
2.1樣品采集與分析
在南丹縣大廠村的12個(gè)屯,包括新菜園、荒田、朝陽(yáng)、大坪屯、銅坑屯、大樹(shù)腳、鐵板哨、更莊、老菜園、巖山腳、高峰和沙坪。采用蛇形布點(diǎn),采集5個(gè)點(diǎn)混合為一個(gè)樣品。共采集土壤樣品156個(gè)(圖1)。
土壤樣品pH值(水比土2.5∶1)用pH計(jì)測(cè)定;測(cè)含水率將樣品放于烘箱中烘至恒重,減少的質(zhì)量即為水分的質(zhì)量;有機(jī)質(zhì)水合熱重鉻酸鉀氧化C比色法測(cè)定;樣品的消解采用加反王水(濃鹽酸與濃硝酸比例1∶3和2 mL氫氟酸),放入WARS微波消解儀中消解,趕酸,定容待測(cè)。
用ICP―MS測(cè)定Cd含量,測(cè)試有標(biāo)準(zhǔn)樣。 隨機(jī)抽取1個(gè)樣品做5次重復(fù)測(cè)定,各元素相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于10%。用 SPSS19.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,用 Excel 進(jìn)行圖形的繪制和矩陣的計(jì)算。
3結(jié)果與分析
3.1土壤鎘含量分析
土壤中Cd的平均含量大小順序依次為銅坑>大樹(shù)腳>沙坪>鐵板哨>朝陽(yáng)>新菜園>高峰>更莊>老菜園>大坪>巖山腳>荒田,所有的采樣點(diǎn)Cd的含量高于廣西土壤元素背景值0.0617 mg/kg[6]。
銅坑土壤中Cd 的含量最大,為42.75 mg/kg;荒田最小,為1.54 mg/kg,但是也超過(guò)廣西土壤背景值25倍。同時(shí),12個(gè)屯的采樣點(diǎn)Cd含量均超過(guò)國(guó)家土壤中國(guó)土壤元素背景值0.097 mg/kg[7];總體來(lái)看,大廠鎮(zhèn)12個(gè)屯農(nóng)田土壤中 Cd的含量都很高(表1),土壤Cd污染的現(xiàn)象已經(jīng)比較嚴(yán)重。
以廣西土壤環(huán)境背景值和國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[8]作為比較依據(jù)。大廠鎮(zhèn)農(nóng)地土壤中Cd存在普遍的累積,超出廣西土壤背景值274倍;變異系數(shù)為1.52,依據(jù)變異系數(shù)大小分級(jí)規(guī)律,變異系數(shù)大于0.3為強(qiáng)變異。
結(jié)果表明土壤中Cd的污染程度比較嚴(yán)重,且土壤鎘區(qū)域含量變化比較大,說(shuō)明受外界活動(dòng)影響的強(qiáng)弱差異大。實(shí)地調(diào)查得知,大廠鎮(zhèn)是一個(gè)典型的礦業(yè)鎮(zhèn),土壤中Cd的分布主要受采礦活動(dòng)的影響。
2.3土壤鎘累積評(píng)價(jià)
地積累指數(shù)[11]Igeo廣泛應(yīng)用于定量研究沉積物中重金屬污染程度,也適用于當(dāng)代土壤中重金屬污染的評(píng)價(jià)。它綜合考慮了人為污染因素、環(huán)境地球化學(xué)背景值以及因造巖運(yùn)動(dòng)可能引起的背景值的變動(dòng)的因素。其計(jì)算公式如下:
Igeo=log2\[Cn/(K×Bn)\]。
式中:Cn為元素n的實(shí)測(cè)含量;Bn為元素n的背景值;K是考慮各地巖石差異可能會(huì)引起的背景值的變動(dòng)而取的系數(shù)(這里取值為1.5)。在這里地累積指數(shù)的計(jì)算我們采取以廣西土壤背景值為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果表明,Cd元素地累積指數(shù)范圍為Igeo(Cd) 3.81~8.61,污染等級(jí)為極強(qiáng)。存在一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),由此需要加強(qiáng)Cd元素污染的研究和污染源的控制。
3結(jié)果與討論
(1)大廠鎮(zhèn)農(nóng)地土壤中Cd存在普遍的累積,均超出廣西土壤背景值。根據(jù)實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn),早期一些缺乏嚴(yán)密規(guī)劃和環(huán)保意識(shí)的礦業(yè)活動(dòng),存在著嚴(yán)重的濫采亂挖現(xiàn)象,導(dǎo)致了礦石的利用率低,任意的排放采礦和冶煉的廢水,隨意堆放尾礦和礦渣。部分選礦廠的沉淀池、尾礦庫(kù),由于沒(méi)有按照生產(chǎn)能力來(lái)設(shè)計(jì)容量,造成了廢渣、廢水的坍塌和溢出或直接排入江河,導(dǎo)致了河流的水體污染;選礦廠和冶煉廠排放的廢渣、廢液和廢氣對(duì)周?chē)沫h(huán)境造成污染。而引用污水灌溉,直接導(dǎo)致農(nóng)田土壤鎘污染。鄉(xiāng)間公路的車(chē)輛通行導(dǎo)致沿線土壤重金屬污染,并且產(chǎn)生重金屬污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)累積,主要有Pb、Cu、Cd的污染和累積。本研究表明,鎘元素在采礦廠附近和公路沿線的土壤中含量較高,說(shuō)明這種元素主要受采礦和交通兩方面影響,其含量超過(guò)正常水平,對(duì)礦區(qū)附近和道路兩側(cè)的土壤造成較大污染。
(2)通過(guò)污染分級(jí),荒田已屬于強(qiáng)度污染;大坪、巖山腳屬于強(qiáng)―極嚴(yán)重污染;其他9個(gè)自然屯屬于極嚴(yán)重污染,土壤鎘污染的形勢(shì)非常嚴(yán)峻。任繼凱等研究發(fā)現(xiàn)[12],植物吸收土壤中的鎘并向地上部莖葉和果實(shí)中轉(zhuǎn)移,進(jìn)行再分配,鎘以不同的形態(tài)出現(xiàn),同時(shí)在鎘含量高的土壤中鉛、鋅、銅的含量往往也高。Cd元素在植物體滯留和累積,超過(guò)一定量就會(huì)危及農(nóng)產(chǎn)品的食用安全,農(nóng)作物的重金屬污染,最終危害人體的健康。
(3)大廠礦區(qū)農(nóng)田土壤受到不同程度的污染,控制污染源是直接措施,施加磷肥是有效措施。磷肥對(duì)作物吸收累積鎘的影響已后大量報(bào)道,劉昭兵等研究表明[13],土壤中磷與鎘存在密切聯(lián)系,磷酸鹽可通過(guò)誘導(dǎo)吸附和沉淀作用影響鎘的有效性。施磷肥可以顯著提高植株對(duì)重金屬的總吸收量,這一點(diǎn)對(duì)提高植物修復(fù)重金屬污染土壤效率具有借鑒意義。
2016年9月綠色科技第18期
參考文獻(xiàn):
[1]葉霖,潘自平,李朝陽(yáng).鎘的地球化學(xué)研究現(xiàn)狀及展望[J].巖石礦物學(xué)雜志,2005,24(4):339~348.
[2]Bertin G, Averbeck D. Cadmium: cellular effects, modifications of bimolecules, modulation of DNA repair and genotoxic consequences (a review) [J]. Biochimie, 2006, 88 (11):1549~1559.
[3]許超,夏北城,何石媚,等.大寶山礦山下游地區(qū)稻田土壤重金屬含量特征[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,47(3):122~127.
[4]崔力拓,耿世剛,李志偉.我國(guó)農(nóng)田土壤鎘污染現(xiàn)狀及防治對(duì)策. [J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技.2006:184~185.
[5]林炳營(yíng).廣西某鉛鋅礦區(qū)土壤―作物鎘污染研究 [J].土壤通報(bào),1997,28(5):235~237.
[6] 廣西環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所. 土壤背景研究方法及廣西土壤背景值[M]. 南寧:廣西科學(xué)技術(shù)出版社1992.
[7]中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.中國(guó)土壤元素背景值[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,1990.
[8]國(guó)家環(huán)境保護(hù)局.GB15618―1995,土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)\[S\].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1995:3~4.
[9]中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部.NY/395―2000.農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范\[S\].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2002(12):5.
[10]徐友寧,劉瑞平,柯海玲,等.金礦區(qū)農(nóng)田土壤重金屬污染的環(huán)境效應(yīng)分析 [J].中國(guó)地質(zhì),2007, 34(4):716~721.
[11]李玉,馮志華.連云港對(duì)蝦養(yǎng)殖區(qū)表層沉積物重金屬污染評(píng)價(jià)[J].海洋與湖泊,2013,44(6):1457~1461.
【關(guān)鍵詞】土壤中鎘水平;調(diào)查結(jié)果分析
【中圖分類(lèi)號(hào)】R124 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1004-4949(2014)08-0499-02
1對(duì)象與方法
1.1全國(guó)農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和黔東南州監(jiān)測(cè)點(diǎn)介紹 全國(guó)農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測(cè)項(xiàng)目是從2011年開(kāi)始由中央財(cái)政支持和全國(guó)愛(ài)衛(wèi)辦負(fù)責(zé)組織的在全國(guó)31個(gè)省、自治區(qū)、直轄市和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)共700個(gè)縣14000個(gè)行政村開(kāi)展的農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。黔東南州是貴州省的一個(gè)苗族侗族自治州,轄1個(gè)縣級(jí)市和15個(gè)縣,有凱里市、麻江縣、鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣和丹寨縣4個(gè)縣列為全國(guó)農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測(cè)項(xiàng)目縣。自2011年開(kāi)始,每個(gè)監(jiān)測(cè)縣在本轄區(qū)東南西北中各抽取一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為監(jiān)測(cè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),城關(guān)鎮(zhèn)不作為抽取對(duì)象;每個(gè)監(jiān)測(cè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)狀況,按較好、好、一般和差進(jìn)行分層,每層各隨機(jī)抽取1個(gè)行政村作為監(jiān)測(cè)點(diǎn),共80個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)(監(jiān)測(cè)村)。每個(gè)監(jiān)測(cè)縣統(tǒng)一在7-8月開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作。
1.2土壤采樣方法 每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集村中農(nóng)田土壤1份。在1平方米范圍內(nèi),用5點(diǎn)采集法采集土壤混合為一個(gè)樣品,取5cm-20cm的表層土壤,混合后四分法縮至1000g,采集中盡量用竹鏟,竹片直接采集樣品,或用鐵鏟挖掘后用竹片刮去與金屬采集器接觸部分,在用竹片采取樣品,且制樣所用工具每處理一份樣品后擦洗一次,嚴(yán)防交叉污染。
1.3土壤樣品預(yù)處理及檢測(cè)方法
按照《土壤質(zhì)量:鉛、鎘的測(cè)定:石墨爐原子吸收分光光度法》(GB/T17141-1997)對(duì)土壤樣品進(jìn)行預(yù)處理和檢測(cè)。
1.4統(tǒng)計(jì)分析方法 將調(diào)查檢測(cè)結(jié)果錄入社會(huì)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析軟件(SPSS),進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2結(jié)果
各監(jiān)測(cè)點(diǎn)土壤鎘含量不一,2011年各監(jiān)測(cè)點(diǎn)土壤中鎘含量在0.078 mg/kg~1.238 mg/kg,平均0.414 mg/kg;2012年各監(jiān)測(cè)點(diǎn)土壤中鎘含量在0.063 mg/kg~0.949 mg/kg,平均值為0.444 mg/kg,2次調(diào)查(間隔一年)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)土壤中鎘含量水平變異相差不大,其變異系數(shù)分別為56%和58%;各監(jiān)測(cè)點(diǎn)兩次的監(jiān)測(cè)結(jié)果也有升有降,各占50%,但鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣的1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)在一年時(shí)間下降了82.4%,丹寨縣的1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)增加了1005%,各監(jiān)測(cè)點(diǎn)增值在-0.713 mg/kg~0.784 mg/kg之間。2011年與2012年黔東南州及各監(jiān)測(cè)縣市土壤鎘水平比較見(jiàn)表1
總體來(lái)看,黔東南州2次土壤中鎘含量調(diào)查平均值方差分析結(jié)果為F=0.631(v1=1,v2=158),P=0.428,與各監(jiān)測(cè)點(diǎn)前后兩次監(jiān)測(cè)結(jié)果的配對(duì)比較T檢驗(yàn)結(jié)果一致,T=1.096(v=79),P=0.276,差異無(wú)顯著性。但各縣市間土壤鎘含量差異有顯著性,但各縣市間土壤含量差異有顯著性,2011年和2012年各縣市土壤鎘含量方差分析結(jié)果分別為:F2011=15.753(v1=3,v2=76),P=0.000和F2012=18.696(v1=3,v2=76),P=0.000。2次調(diào)查結(jié)果,鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣土壤鎘含量均較其他縣高,由表2中95%CI(可信區(qū)間)可看出。
2.2 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)農(nóng)田土壤鎘水平評(píng)價(jià)
按照國(guó)家《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995),黔東南州各監(jiān)測(cè)點(diǎn)土壤中鎘含量達(dá)標(biāo)情況分地區(qū)(縣級(jí))統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3。
3討論
黔東南州土壤鎘含量處于較高水平。兩次調(diào)查,超過(guò)國(guó)家《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)比例分別達(dá)到16.3%和30%,且兩次調(diào)查結(jié)果各監(jiān)測(cè)點(diǎn)平均值分別為0.414mg/kg和0.444mg/kg,高于同期石家莊市土壤鎘水平,其值為0.12±0.11 (mg/kg)[2]。我國(guó)西南地區(qū)是鎘礦的主要分布區(qū),其采出量占全國(guó)的59.4%[3]。由于鎘在地殼中的高度分散性和低含量性,不易形成獨(dú)立的鎘礦藏,常呈類(lèi)質(zhì)同像形式共、伴生在鋅礦、鉛鋅礦和銅鉛鋅礦石中,而黔東南州鉛、鋅、銅等礦藏也比較豐富。因此,黔東南州土壤鎘含量較高可能與其地質(zhì)環(huán)境較高的鎘背景水平有關(guān)。同時(shí),土壤中鎘含量還與鎘礦以及鉛、鋅等礦藏的采、選、冶活動(dòng)、礦渣處理、污水灌溉等有關(guān)系。本研究結(jié)果提示,黔東南州下一步要加強(qiáng)鎘污染的預(yù)防和環(huán)境治理,加強(qiáng)土壤等環(huán)境、糧食、蔬菜等植物和人群中鎘中毒等健康損害的監(jiān)測(cè),切實(shí)保障人民群眾健康。
參考文獻(xiàn)
[1] 程新偉.土壤鉛污染研究進(jìn)展.地下水.2011,33(1):65-68.
隨著二十一世紀(jì)高科技的快速發(fā)展,我國(guó)土地環(huán)境也將面臨一些問(wèn)題,土壤質(zhì)量也直接關(guān)系到食品的安全和人們的健康情況,現(xiàn)在這不單單是一個(gè)環(huán)境問(wèn)題了,它也關(guān)乎這發(fā)展,更是民生問(wèn)題的一個(gè)重要組成部分。因此,我們一定要認(rèn)真了解土壤環(huán)境的復(fù)雜性,保護(hù)工作的重要性、和面對(duì)自然發(fā)展的緊迫性,隨著科學(xué)的發(fā)展觀,堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、工業(yè)和農(nóng)業(yè)、城市和農(nóng)村的觀點(diǎn),并且與區(qū)域發(fā)展規(guī)劃、城市建設(shè)規(guī)劃有效的銜接;同時(shí),我們還需要用科學(xué)的決策,充分的運(yùn)用所有力量,結(jié)合多樣化資源,綜合運(yùn)用經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、行政等多種方式的宣傳和教育,廣泛的參與,促進(jìn)土壤環(huán)境綜合治理機(jī)制的形成。
2、我國(guó)土壤污染現(xiàn)狀
隨著高科技時(shí)代的到來(lái),我國(guó)部分地區(qū)土壤污染嚴(yán)重,尤其是農(nóng)業(yè)土壤的污染,影響著農(nóng)作物的‘安全’。目前土壤污染的總體形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),我國(guó)農(nóng)業(yè)區(qū)的土壤污染面積染呈現(xiàn)出逐年大幅度增加的形勢(shì)。而且土壤的污染種類(lèi)呈多樣化,也出現(xiàn)了新污染物體與老污染物并存、各種污染不利于大自然農(nóng)作物的發(fā)展形勢(shì)。土壤污染的途徑變化較多,并且原因相對(duì)復(fù)雜,控制起來(lái)難度較大。由于土壤污染引起的農(nóng)副產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題和越來(lái)越多,已經(jīng)嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)、生活以及社會(huì)的穩(wěn)定。
3、土壤污染原因
土壤污染的原因主要是人為污染,是由人類(lèi)的生產(chǎn)、生活活動(dòng)造成的。主要分為工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染和生物污染。土壤污染的主要原因有:1,工業(yè)生產(chǎn)中排放的廢水、廢氣、廢渣造成的污染;2,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過(guò)量使用化肥造成的污染;3,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥的使用造成的有機(jī)污染;4,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中污水灌溉造成的污染;5,重金屬元素造成的土壤污染;6,含有致病病原體、寄生蟲(chóng)的生活污水、醫(yī)院垃圾污水等造成的生物污染等。
4、關(guān)于土壤環(huán)境保護(hù)的措施及控制
4.1有效的制定治理方案
如今,各地區(qū)及部門(mén)開(kāi)始積極開(kāi)展土壤污染狀況的調(diào)查,進(jìn)行全面的實(shí)施并加以改善,使土壤環(huán)境的保護(hù)取得了積極進(jìn)展。但是我國(guó)的土壤環(huán)境條件總體仍是并不樂(lè)觀,必須加強(qiáng)重視。有效地保護(hù)土壤環(huán)境,預(yù)防控制和減少污染的土壤、土壤環(huán)境保護(hù)和綜合管理工作提出以下意見(jiàn)
4.1.1有效的控制新增土壤污染。提高環(huán)境執(zhí)法和污染的控制,確保企業(yè)標(biāo)準(zhǔn);防止新項(xiàng)目造成新的污染土壤。定期對(duì)工礦企業(yè)排放的有機(jī)污染物和危險(xiǎn)廢物進(jìn)行處理設(shè)施監(jiān)控,并對(duì)周?chē)耐寥牢廴鞠奁谥卫怼?biāo)準(zhǔn)的處理污水,有效的完善垃圾處理的控制措施,全面改善并加強(qiáng)非正式的廢物處理網(wǎng)站。肥料的科學(xué)應(yīng)用,禁止使用有毒、有害物質(zhì),嚴(yán)格控制稀土農(nóng)用。嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家相關(guān)的高毒性、高殘留農(nóng)藥的使用管理規(guī)則,制定對(duì)農(nóng)藥包裝容器廢物的回收。加強(qiáng)對(duì)廢物污染塑料的回收和利用。禁止在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用含有機(jī)污染物的廢水以及未經(jīng)檢驗(yàn)和安全處置的污水污泥等。
4.1.2規(guī)劃重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域。將耕地和集中式飲用水水源作為土壤環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)區(qū)域。在土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和污染源前提下,土壤環(huán)境質(zhì)量水平分工的基礎(chǔ)上,建立一個(gè)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)。并嚴(yán)格禁止在優(yōu)先領(lǐng)域新建有色金屬、煤炭、化學(xué)藥品,如鉛蓄電池生產(chǎn)項(xiàng)目。
4.1.3加強(qiáng)被污染土壤的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制。農(nóng)田土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)、受污染的耕地分類(lèi)管理,以控制農(nóng)業(yè),種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整,如土壤污染修復(fù)和管理措施,確保耕地的安全使用,嚴(yán)重污染,很難修復(fù),地方人民政府應(yīng)當(dāng)按規(guī)定將指定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域劃分為被禁止區(qū)域。污染土地使用權(quán)的改變或修改,應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定在土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和土壤環(huán)境修復(fù),在未進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和土壤環(huán)境質(zhì)量不能滿足建設(shè)用地的要求的時(shí)有關(guān)部門(mén)不得頒發(fā)土地使用證和施工許可證。住宅開(kāi)發(fā)不得用已經(jīng)嚴(yán)重影響人類(lèi)的健康評(píng)估污染土地,采取措施防止污染擴(kuò)散、治理標(biāo)準(zhǔn)之前的土地。加以關(guān)注新工業(yè)的用地,并建立土壤環(huán)境強(qiáng)制調(diào)查評(píng)估和備案制度。
4.2環(huán)境的保障措施
4.2.1加強(qiáng)組織管理。建立環(huán)境保護(hù)部門(mén)以及相關(guān)的部門(mén)積極的參加部門(mén)協(xié)調(diào)機(jī)制,并有效的指導(dǎo)和監(jiān)督土壤環(huán)境保護(hù)和綜合治理工作。與有關(guān)部門(mén)協(xié)調(diào)個(gè)人和協(xié)作,共同促進(jìn)土壤環(huán)境保護(hù)和綜合治理工作。
4.2.2完善治理機(jī)制。各級(jí)逐漸增加投資在土壤環(huán)境保護(hù)和綜合治理,保護(hù)土壤環(huán)境保護(hù)基金。并鼓勵(lì)企業(yè)開(kāi)展土壤污染控制,充分的加以利用市場(chǎng)機(jī)制,引導(dǎo)和鼓勵(lì)社會(huì)資本進(jìn)入土壤環(huán)境保護(hù)和綜合治療。中央政府對(duì)土壤環(huán)境保護(hù)工程的符合條件的充分支持。
4.2.3完善法規(guī)政策。經(jīng)過(guò)研究土壤環(huán)境保護(hù)特殊的法律法規(guī)草案,制定農(nóng)業(yè)用地土壤和集中式飲用水源環(huán)境保護(hù)、新建設(shè)用地土壤環(huán)境調(diào)查、環(huán)境管制污染地塊的有效的管理辦法。并建立重點(diǎn)區(qū)域保護(hù)效果評(píng)價(jià)和考核機(jī)制,制定和實(shí)施“保護(hù)獎(jiǎng)按”政策。這是良好的土壤環(huán)境保護(hù)和綜合治理產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)政策。研究土壤污染損害責(zé)任保險(xiǎn),鼓勵(lì)有機(jī)肥料的生產(chǎn)和使用,及老污染塑料回收、處理和利用的政策措施。
4.2.4加強(qiáng)科技支撐。改善土壤環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系、系統(tǒng)土壤環(huán)境質(zhì)量、土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及受污染的土壤管理和修復(fù),土壤污染物的主要分析測(cè)試,重金屬在土壤樣品、肥料和其他有毒、有害物質(zhì)限量標(biāo)準(zhǔn),制定土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和層次結(jié)構(gòu),土地污染環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、土壤污染控制技術(shù)規(guī)范,如修復(fù)、研究土壤環(huán)境保護(hù)效能評(píng)估過(guò)程和評(píng)估技術(shù)。加強(qiáng)土壤環(huán)境保護(hù)和綜合治理的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究,及時(shí)啟動(dòng)重大研發(fā)項(xiàng)目。研發(fā)和推廣適合中國(guó)國(guó)情的土壤環(huán)境保護(hù)和綜合治理技術(shù)和設(shè)備。
5、結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全問(wèn)題,越來(lái)越引起社會(huì)廣泛關(guān)注。引發(fā)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量不良的因素,包括自然與人為兩個(gè)方面,其中生態(tài)環(huán)境,即水、土、氣、生等方面的污染,是導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)不良的重要根源。以往人們關(guān)注的是“藍(lán)天、碧水”,認(rèn)為只要天藍(lán),水碧,就能保證農(nóng)業(yè)環(huán)境及其產(chǎn)品質(zhì)量安全。豈不知,除了“藍(lán)天、碧水”外,更重要的是保證土壤質(zhì)量的安全,只有保證了“凈土”、才能保證“潔食”,才能保證人類(lèi)生命的健康與安全,最終才能保障整個(gè)社會(huì)的穩(wěn)定與發(fā)展。相反,如果沒(méi)有“凈土”,土壤中的有害氣體將影響大氣,土壤中的有毒物質(zhì)也會(huì)影響到水體,致使天不再藍(lán),水不再碧,即使天藍(lán)、水碧,也會(huì)有毒害物質(zhì)飄在空中,溶在水中,或進(jìn)入土中。因此,對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全而言,“凈土、潔食”比“藍(lán)天、碧水”更加重要,都是同等重要的戰(zhàn)略性安全問(wèn)題。
土壤污染是農(nóng)產(chǎn)品不安全的源頭
不潔凈的土壤是指遭受不良物質(zhì)污染的土壤。土壤污染包括重金屬污染、農(nóng)藥和持久性有機(jī)化合物污染、化肥施用污染等多方面。
隨著人口增加及經(jīng)濟(jì)發(fā)展,我國(guó)面臨的土壤環(huán)境安全問(wèn)題越加突出。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)重金屬污染的土壤面積達(dá)2000萬(wàn)公頃,占總耕地面積的1/6。因工業(yè)“三廢”污染的農(nóng)田近700萬(wàn)公頃,使糧食每年減產(chǎn)100億公斤。其中,在一些污灌區(qū)土壤鎘的污染超標(biāo)面積,近20年來(lái)增加了14.6%,在東南地區(qū),汞、砷、銅、鋅等元素的超標(biāo)面積占污染總面積的45.5%。有資料報(bào)道,華南地區(qū)有的城市有50%的農(nóng)地遭受鎘、砷、汞等有毒重金屬和石油類(lèi)的污染。長(zhǎng)江三角洲地區(qū)有的城市有萬(wàn)畝連片農(nóng)田受鎘、鉛、砷、銅、鋅等多種重金屬污染,致使10%的土壤基本喪失生產(chǎn)力,也曾發(fā)生千畝稻田受銅污染及水稻中毒事件,一些主要蔬菜基地土壤鎘污染普遍,其中有的市郊大型設(shè)施蔬菜園藝場(chǎng)中,土壤中鋅含量高達(dá)517毫克/千克,超標(biāo)5倍之多。
其次,我國(guó)農(nóng)藥總施用量達(dá)131.2萬(wàn)噸(成藥),平均每畝施用931.3克,比發(fā)達(dá)國(guó)家高出一倍。特別是隨著種植結(jié)構(gòu)的改制,蔬菜和瓜果的播種面積大幅度增長(zhǎng),這些作物的農(nóng)藥用量可超過(guò)100公斤/公頃,甚至高達(dá)219公斤/公頃,較糧食作物高出1~2倍。農(nóng)藥施用后在土壤中的殘留量為50%~60%,已經(jīng)長(zhǎng)期停用的六六六、滴滴涕目前在土壤中的可檢出率仍然很高。據(jù)調(diào)查,一些名特優(yōu)農(nóng)副產(chǎn)品中,有機(jī)磷檢出率100%,六六六檢出率95%,超標(biāo)2.4%。另在全國(guó)16個(gè)省的檢查結(jié)果,蔬菜、水果中農(nóng)藥總檢出率為20%~60%,總超標(biāo)率為20%~45%;因蔬菜、水果農(nóng)藥殘留引起人畜中毒死亡事件時(shí)有發(fā)生。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),華南地區(qū)的中心城市自1997年至2001年共發(fā)生因蔬菜農(nóng)藥殘留引發(fā)的食物中毒事件28起,中毒415人,個(gè)別地市高毒、高殘留農(nóng)藥每年造成急性中毒5~7宗,受害人數(shù)約300人。類(lèi)似的急性中毒事故在長(zhǎng)江三角洲地區(qū)也有發(fā)生。值得注意的是,近年來(lái)沿海大部分地區(qū)的大田耕地土壤中持久性毒害物質(zhì)大量積累,2000年太湖流域農(nóng)田土壤中,15種多氯聯(lián)苯同系物檢出率為100%,六六六、滴滴涕超標(biāo)率為28%和24%。令人不安的是,許多低濃度有毒污染物的影響是慢性的和長(zhǎng)期的,可能長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年乃至數(shù)代人。
第三,過(guò)量施用化肥也會(huì)造成土壤污染90年代,全世界氮肥使用量為8000萬(wàn)噸氮,其中我國(guó)用量達(dá)1726噸氮,占世界用量的21.6%。我國(guó)耕地平均施用化肥氮量為224.8公斤/公頃,其中有17個(gè)省的平均施用量超過(guò)了國(guó)際公認(rèn)的上限225公斤/公頃,有4個(gè)省達(dá)到了400公斤/公頃。據(jù)31個(gè)省、市、自治區(qū)的調(diào)查,目前在農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)改制后的蔬菜、瓜果地里,單季作物化肥(折合純養(yǎng)分)用量通??蛇_(dá)569~2000公斤/公頃以上,如一些蔬果種植大縣的化肥平均用量已達(dá)1146公斤/公頃;滇池區(qū)蔬菜花卉基地,一季作物氮磷肥用量(純養(yǎng)分)達(dá)687公斤/公頃,最高可達(dá)3300公斤/公頃;其化肥用量遠(yuǎn)高于全國(guó)平均水平(390公斤/公頃),較之世界用化肥首戶的荷蘭還高出一倍多;每年農(nóng)田使用化肥氮進(jìn)入環(huán)境的氮素達(dá)1000萬(wàn)噸左右,有些地區(qū)飲用水及農(nóng)產(chǎn)品中,硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮的含量均明顯超標(biāo)。2000年下半年,華南地區(qū)有的城市監(jiān)測(cè)到菜地土壤硝酸鹽含量超標(biāo)率為33.1%;據(jù)中國(guó)農(nóng)科院對(duì)某地32種主要蔬菜調(diào)查,蔬菜硝酸鹽含量比80年代初增加了1~4倍,其中有17種蔬菜硝酸鹽含量超過(guò)歐盟提出的最低量標(biāo)準(zhǔn);2001年長(zhǎng)江三角洲的個(gè)別省份農(nóng)產(chǎn)品出口由于監(jiān)測(cè)不合格而損失數(shù)億美元。
綜上所述,近年來(lái)我國(guó)的土壤污染正在向不同尺度的區(qū)域性發(fā)展,并對(duì)各種農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。特別是我國(guó)東南沿海經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展地區(qū),土壤及環(huán)境污染問(wèn)題嚴(yán)重。主要表現(xiàn)為:1.持久性微量毒害污染物已成為新的、長(zhǎng)期潛在的區(qū)域性土、水環(huán)境污染問(wèn)題;2.大氣中有害氣體細(xì)粒子和痕量毒害污染物構(gòu)成了土壤與大氣的復(fù)合污染,城市光化學(xué)煙霧頻繁并加重;3.農(nóng)田與菜地土壤受農(nóng)藥/重金屬等污染突出,硝酸鹽積累顯著,已嚴(yán)重影響農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量及其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;4.珠江三角洲和太湖流域土壤和沉積物中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留普遍,已發(fā)現(xiàn)一些多環(huán)芳烴和多氯聯(lián)苯等有害污染物的潛在高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。
造成如此嚴(yán)重的污染,除了自然原因外,人為活動(dòng)是產(chǎn)生土壤與環(huán)境污染的主要原因,尤其是近20年來(lái),隨著工業(yè)化、城市化、農(nóng)業(yè)集約化的快速發(fā)展,人們對(duì)農(nóng)業(yè)資源高強(qiáng)度的開(kāi)發(fā)利用,使大量未經(jīng)處理的固體廢棄物向農(nóng)田轉(zhuǎn)移,過(guò)量的化肥與農(nóng)藥大量在土壤與水體中殘留,造成我國(guó)大面積農(nóng)田土壤環(huán)境發(fā)生顯性或潛性污染,成為影響我國(guó)農(nóng)業(yè)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重問(wèn)題。
應(yīng)當(dāng)指出,由于土壤污染具有隱蔽性,潛伏性和長(zhǎng)期性,其嚴(yán)重后果僅能通過(guò)食物給動(dòng)物和人類(lèi)健康造成危害,因而不易被人們察覺(jué)。因此,改善生態(tài)環(huán)境,保護(hù)土壤質(zhì)量,控制與修復(fù)土壤污染,才能實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)安全,保證人畜健康。
值得商榷的幾種認(rèn)識(shí)
針對(duì)當(dāng)前農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題,社會(huì)上有各種提法。如建立“無(wú)公害農(nóng)業(yè)”、“綠色農(nóng)業(yè)”、“有機(jī)農(nóng)業(yè)”、“綠色食品”、“生態(tài)農(nóng)業(yè)”等。的確,21世紀(jì)的農(nóng)業(yè)應(yīng)該建立以“生態(tài)農(nóng)業(yè)”為標(biāo)志的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè),但生態(tài)農(nóng)業(yè)并不等于或不能完全保證農(nóng)產(chǎn)品是安全的。如果不能從本質(zhì)上實(shí)施生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本原則,杜絕有害物質(zhì)的介入,不能通過(guò)整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系與全程質(zhì)量控制來(lái)保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全,則上述的這些提法均是無(wú)濟(jì)于事的。下面就相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行商榷。
1.“有機(jī)”不能替代“無(wú)機(jī)”,有機(jī)肥并非是最“潔凈”的
人們一般認(rèn)為有機(jī)肥培肥土壤是最安全的。這種認(rèn)識(shí)是不全面的。第一,農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的實(shí)踐證明,1公斤化肥,可增產(chǎn)5公斤~10公斤糧食。我國(guó)糧食的增產(chǎn),有30%~35%是靠施用化肥取得的,化肥的貢獻(xiàn)不容忽視。正確地說(shuō),化肥和有機(jī)肥的配合施用才是最有效的增產(chǎn)措施。第二,從對(duì)環(huán)境的污染看,無(wú)論是化肥還是有機(jī)肥,只要施用不當(dāng),均會(huì)出現(xiàn)污染。過(guò)量施用化肥是有害的,但有機(jī)肥若用量過(guò)大,腐熟不全,施用季節(jié)不當(dāng),也會(huì)對(duì)水圈、生物圈與大氣圈產(chǎn)生污染。特別應(yīng)注意的是,當(dāng)前農(nóng)村中的有機(jī)肥有不少是來(lái)自含化學(xué)激素或重金屬等飼料飼養(yǎng)的畜禽排泄物,不少企業(yè)制造的商品有機(jī)肥的原料也不純凈。因此,有機(jī)肥也會(huì)變成引發(fā)土壤污染的根源。第三,目前社會(huì)上提出的“無(wú)公害”、“綠色”、“有機(jī)食品”以及A級(jí)、AA級(jí)“綠色食品”等,是以不使用或少用化學(xué)合成物質(zhì)(化肥、農(nóng)藥、食品添加劑等)為主要標(biāo)準(zhǔn)的,其中以有機(jī)食品為最高等級(jí)。然而,這些標(biāo)準(zhǔn)還有待于國(guó)家對(duì)土壤與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)測(cè)體系全面建立和完善后才能真正做到。對(duì)此,我們必須要有清醒的認(rèn)識(shí)。
2.“無(wú)土栽培”不能代替“凈土”種植
隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,各地已廣泛建立了農(nóng)業(yè)科技示范園或基地,并以高度集約的方式,進(jìn)行無(wú)土栽培,取得了可喜的成績(jī),解決了部分城市的蔬菜、瓜果供給,獲得了很好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。但從國(guó)家的糧食總體需求來(lái)看,至少在近階段(幾十年甚至幾個(gè)世紀(jì))仍然不能取代廣闊的農(nóng)業(yè)耕地。因此,必須在發(fā)展無(wú)土栽培蔬菜、瓜果的同時(shí),繼續(xù)強(qiáng)化全國(guó)耕地土壤肥力的培育與土壤污染防治,用“凈土”生產(chǎn)糧食,造福于人民。
3.目前的“生態(tài)農(nóng)業(yè)”并非等于安全農(nóng)業(yè)
所謂“生態(tài)農(nóng)業(yè)”是以生態(tài)理論為基礎(chǔ),以現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)為手段,以農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展為核心,通過(guò)農(nóng)業(yè)與環(huán)境,生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的平衡,達(dá)到農(nóng)業(yè)安全與人類(lèi)健康的最終目標(biāo)。在建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)過(guò)程中,必須注意貫徹生態(tài)學(xué)原理,做到生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán),保持系統(tǒng)功能的穩(wěn)定性與持續(xù)性;將農(nóng)業(yè)安全與人類(lèi)健康列為首位,建立多層次的持續(xù)高效的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),并按區(qū)域特點(diǎn)建立生態(tài)區(qū)域模式。從而使現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)在促進(jìn)地區(qū)與國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面起重要推動(dòng)作用。生態(tài)農(nóng)業(yè)是綜合復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要與國(guó)家及地區(qū)的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)相結(jié)合,核心是農(nóng)業(yè)安全與人類(lèi)健康。其中土壤與環(huán)境質(zhì)量是農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的重要內(nèi)容。這是一項(xiàng)需要投入實(shí)力,堅(jiān)持不懈,科學(xué)實(shí)施的宏大工程。而目前多數(shù)地方多只是停留在口號(hào)和概念上,尤其不注意農(nóng)業(yè)安全與人類(lèi)健康。大家應(yīng)對(duì)此有清醒認(rèn)識(shí)。
4.“凈土”不等于“潔食”
的確,潔凈的土壤只是生產(chǎn)質(zhì)量安全農(nóng)產(chǎn)品的基本保證。事實(shí)上,潔凈基地生產(chǎn)出的清潔農(nóng)產(chǎn)品,還需經(jīng)過(guò)儲(chǔ)存、運(yùn)輸、深加工、市場(chǎng)流通直至餐桌等諸多過(guò)程。只有經(jīng)過(guò)了這些全過(guò)程質(zhì)量控制,最后到達(dá)餐桌仍是清潔的,才算農(nóng)產(chǎn)品的真正安全。因此,在農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)中,除了從防治土壤污染這個(gè)源頭抓起外,還必須注意防治產(chǎn)地環(huán)境、生產(chǎn)過(guò)程、流通環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生的污染問(wèn)題,并通過(guò)建立與制定國(guó)家與地方一系列的農(nóng)產(chǎn)品規(guī)范,完善質(zhì)量認(rèn)證、監(jiān)測(cè)、管理、法制等體系建設(shè),嚴(yán)格控制農(nóng)產(chǎn)品的“全程清潔”生產(chǎn),才能使農(nóng)業(yè)安全得到可靠保障。
保護(hù)和治理土壤與環(huán)境質(zhì)量的建議
1.開(kāi)展全國(guó)土壤質(zhì)量本底調(diào)查,建立全國(guó)土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),為實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的安全生產(chǎn)提供保障
我國(guó)土壤資源豐富,土壤類(lèi)型復(fù)雜多樣,不同利用方式、不同投入水平、不同管理模式均對(duì)土壤質(zhì)量產(chǎn)生影響。雖然已經(jīng)進(jìn)行過(guò)兩次全國(guó)性的土壤普查,但最近的一次已經(jīng)過(guò)去了20多年,當(dāng)時(shí)所獲得的有關(guān)土壤環(huán)境質(zhì)量的信息甚少,不能滿足當(dāng)今農(nóng)業(yè)生產(chǎn),特別是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全生產(chǎn)的需要。如最近在太湖地區(qū)進(jìn)行的土壤質(zhì)量調(diào)查,其結(jié)果表明土壤質(zhì)量的空間變異很大,環(huán)境質(zhì)量狀況令人擔(dān)憂。如果不全面摸清各地土壤質(zhì)量本底情況,針對(duì)不同質(zhì)量土壤進(jìn)行農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn),就根本不能保障農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。因此,在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行土壤質(zhì)量的本底調(diào)查十分緊迫。
目前,國(guó)家有關(guān)部門(mén)也正在推動(dòng)全國(guó)性的與土壤質(zhì)量有關(guān)的調(diào)查,如國(guó)土資源部的農(nóng)業(yè)環(huán)境地球化學(xué)調(diào)查;國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局的土壤污染調(diào)查;農(nóng)業(yè)部的耕地質(zhì)量調(diào)查與評(píng)價(jià)以及中國(guó)科學(xué)院的土壤質(zhì)量研究等。但從目前的進(jìn)展來(lái)看,各部門(mén)的側(cè)重點(diǎn)均有所不同,缺乏必要的統(tǒng)一與整合,造成工作重復(fù)和資源浪費(fèi)。因此,建議國(guó)務(wù)院組織、協(xié)調(diào)有關(guān)部門(mén),加強(qiáng)資源和技術(shù)的整合,逐步、分區(qū)、分階段地開(kāi)展基于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的全國(guó)性耕地土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查與評(píng)價(jià)工作,并建立長(zhǎng)期的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系。
2.盡快修訂土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)土壤有機(jī)與激素類(lèi)污染物質(zhì)的監(jiān)測(cè)和研究,并盡快與國(guó)際接軌
目前,就農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中污染物而言,F(xiàn)AO(聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織)迄今已公布了相關(guān)限制標(biāo)準(zhǔn)共2522項(xiàng),美國(guó)則多達(dá)4000多項(xiàng),其它發(fā)達(dá)國(guó)家的控制標(biāo)準(zhǔn)達(dá)數(shù)百項(xiàng)甚至上千項(xiàng),而我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中僅涉及62種化學(xué)污染物,所頒布的無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中,也僅規(guī)定了農(nóng)藥殘留、重金屬和硝酸鹽含量控制標(biāo)準(zhǔn),這與發(fā)達(dá)國(guó)家的限制標(biāo)準(zhǔn)不相適應(yīng)。此外,美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、荷蘭等西方國(guó)家對(duì)PCBs(多氯聯(lián)苯)、PAHs(多環(huán)芳烴)、PCDD/PCDFs(二惡英類(lèi))等與人體健康威脅最大的有機(jī)污染物(環(huán)境激素)也制訂了有關(guān)的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。而我國(guó)新近頒布的無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)仍是引用現(xiàn)行土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),且重金屬僅限5種,農(nóng)藥僅限六六六和滴滴涕,其它有機(jī)污染物未涉及。因此,建議加強(qiáng)土壤中環(huán)境激素類(lèi)物質(zhì)的監(jiān)測(cè)和研究,盡快修訂有關(guān)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),盡快與國(guó)際接軌。
3.大力開(kāi)展農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn),加強(qiáng)土地質(zhì)量保護(hù)和修復(fù)的研究
開(kāi)展農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)是解決農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的根本措施。據(jù)江蘇的經(jīng)驗(yàn),必須在摸清土壤與環(huán)境質(zhì)量本底,抓好“凈土”這個(gè)源頭的基礎(chǔ)上,選好主要農(nóng)產(chǎn)品,明確技術(shù)規(guī)程,通過(guò)試驗(yàn)示范抓好并建立五大體系,即農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范體系;農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)體系;農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管監(jiān)測(cè)與認(rèn)證體系;質(zhì)量安全農(nóng)產(chǎn)品管理與市場(chǎng)信息體系;農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法規(guī)與執(zhí)法體系。
對(duì)大面積遭受污染的土壤,必須開(kāi)發(fā)行之有效的污染土壤修復(fù)技術(shù),并對(duì)有關(guān)環(huán)境技術(shù)基礎(chǔ)與原理,如土壤污染形成機(jī)制與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全措施;持久性微量毒害物的環(huán)境行為、生態(tài)毒理及人體健康危害;污染土壤、地表水和地下水的環(huán)境生物修復(fù);農(nóng)業(yè)面源污染及水體富營(yíng)養(yǎng)化的修復(fù)過(guò)程與機(jī)理;痕量氣體污染、細(xì)粒子污染及酸雨的形成、危害機(jī)制與防治等進(jìn)行深入研究,以恢復(fù)和提高其土壤與環(huán)境質(zhì)量水平。與此同時(shí),應(yīng)發(fā)展具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的環(huán)保技術(shù)與產(chǎn)業(yè)。此外,應(yīng)將生態(tài)環(huán)境資產(chǎn)損失計(jì)入生產(chǎn)成本,以綠色GDP指標(biāo)來(lái)衡量和考核地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展成就。
4.制訂土地質(zhì)量修復(fù)和保護(hù)規(guī)劃,加強(qiáng)規(guī)模化和標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)示范基地的建設(shè)
應(yīng)利用土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查與評(píng)價(jià)的結(jié)果,制訂土地質(zhì)量修復(fù)和保護(hù)規(guī)劃,包括質(zhì)量安全農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展的生產(chǎn)基地布局、結(jié)構(gòu)調(diào)整、污染防治、污染土壤修復(fù)、農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)規(guī)劃等,加強(qiáng)污染土地整治與修復(fù)的資金投入。同時(shí)在長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲、膠東半島、京津塘和東北等地區(qū)進(jìn)行規(guī)模化和標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)示范基地建設(shè),逐步在全國(guó)建成一批安全、優(yōu)質(zhì)(營(yíng)養(yǎng)、保?。?、特色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地,不斷提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和出口創(chuàng)匯能力。
此外,應(yīng)加強(qiáng)環(huán)保法規(guī)建設(shè),健全管理體制和機(jī)制,制定更嚴(yán)格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。在保證國(guó)家現(xiàn)行環(huán)境法規(guī)的基礎(chǔ)上,制定區(qū)域性新法規(guī)。在控制農(nóng)業(yè)和農(nóng)村面源污染的工作中,重點(diǎn)應(yīng)該包括制定合理的土壤質(zhì)量保護(hù)條例、湖泊和近海養(yǎng)殖規(guī)劃,實(shí)施規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖和生態(tài)養(yǎng)殖,建設(shè)農(nóng)村集中居住社區(qū)和污水廢物集中處理,合理使用有機(jī)肥,推廣使用綠色農(nóng)藥,推廣精準(zhǔn)施肥技術(shù),嚴(yán)禁使用高毒、高殘留農(nóng)藥等。重視土壤、水體和大氣持久性有毒物質(zhì)及其長(zhǎng)期危害效應(yīng)的監(jiān)測(cè)。
5.加強(qiáng)土壤與環(huán)境質(zhì)量的宣傳與科普工作,進(jìn)一步提高全民生態(tài)環(huán)保意識(shí)
【關(guān)鍵詞】污水灌溉土壤污染技術(shù)措施
中圖分類(lèi)號(hào):U664.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
當(dāng)今世界范圍內(nèi),都面臨著不同程度的用水危機(jī),有些地方甚至嚴(yán)重制約著社會(huì)的正常發(fā)展。農(nóng)業(yè)是用水大戶,約占總用水量的60%―70%。在中國(guó),灌溉農(nóng)業(yè)用水占總用水量的70%以上,隨著社會(huì)發(fā)展、城市化進(jìn)程加快和人口增加,水資源供需矛盾會(huì)更加尖銳。污水灌溉應(yīng)用于農(nóng)業(yè)將成為緩解水資源供需矛盾的重要方面。污水回用于農(nóng)田灌溉具有很大的潛力,但容易造成重金屬累積以及病原微生物污染的健康風(fēng)險(xiǎn),而且灌溉土壤一旦被污染,將難以治理,也會(huì)帶來(lái)一系列的水土環(huán)境、生態(tài)安全等問(wèn)題。因此,在當(dāng)今建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的形式下,不得不重新審視污水處理水灌溉這一問(wèn)題,怎樣進(jìn)行合理的污水灌溉,成為當(dāng)今的又一研究熱點(diǎn)。
1、研究背景及目的意義
污水灌溉就是人們有意識(shí)、有目的地利用土壤環(huán)境自?xún)艄δ?,解決水資源缺乏和污水資源化的重要應(yīng)用工程措施。由于大多數(shù)污水中含有較豐富的N、P、K、Cu、Zn等,能為作物提供多種營(yíng)養(yǎng)元素,且在一定范圍內(nèi)能使作物增產(chǎn),污水灌溉不僅為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了灌溉水源,也為污水的處理提供了一條廉價(jià)的解決途徑,既保護(hù)了水環(huán)境,又緩解了水資源供需之間的矛盾。但污水中也含有大量的有毒有害物質(zhì),盲目的污水灌溉導(dǎo)致了一些地區(qū)的土壤有毒有害物質(zhì)積累,土壤受到不同程度的污染,造成作物減產(chǎn),農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量變劣,土壤生態(tài)環(huán)境不斷惡化,甚至棄耕。如何合理利用污水資源,對(duì)土壤污染進(jìn)行防治,已成為當(dāng)前急需解決的土壤環(huán)境問(wèn)題。污水灌溉應(yīng)當(dāng)因地制宜、合理利用,這對(duì)土地的可持續(xù)利用、保護(hù)土壤環(huán)境、緩解水資源的供需矛盾、保證農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有重要的意義。
2、目前污水灌溉存在的問(wèn)題
最早提出使用污水灌溉的目的,一是對(duì)污水中N、P等植物營(yíng)養(yǎng)素的期望,二是借助灌溉通過(guò)土壤對(duì)污水進(jìn)行凈化處理。這在一定技術(shù)保障前提下是可行的,也是有利的,但由于近幾年排污量及污染成份大量增加,且大部分未經(jīng)任何處理直接排入河道、湖泊等天然水體,致使依靠地表水灌溉的農(nóng)田被迫使用污水灌溉。污水灌溉存在的主要問(wèn)題如下:
(1)城市工業(yè)廢污水處理率低,水質(zhì)不達(dá)標(biāo);
(2)污灌前缺少污水處理措施;
(3)污水灌溉技術(shù)很少,難以指導(dǎo)污水資源利用;
(4)污灌區(qū)缺乏污水灌溉環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)處于無(wú)人管理狀態(tài);
3、污水灌溉對(duì)土壤的影響
土壤是天然的凈化器,土體通過(guò)對(duì)各種污染物機(jī)械吸收、阻留,土壤膠體的理化吸附、土壤溶液的溶解稀釋、土壤中微生物的分解及利用,發(fā)生物理和生物化學(xué)作用,大部分有毒物質(zhì)會(huì)分解、毒性降低或轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì),有機(jī)物為作物生長(zhǎng)發(fā)育所利用。但是土壤的凈化和緩沖能力是有一定限度的,長(zhǎng)期引用未經(jīng)任何處理的不符合標(biāo)準(zhǔn)的污水灌溉農(nóng)田,土壤中的有機(jī)污染物及重金屬含量超過(guò)了土壤吸持和作物吸收能力,必然造成土壤污染,出現(xiàn)土壤板結(jié)、肥力下降、土壤的結(jié)構(gòu)和功能失調(diào),使土壤生態(tài)系統(tǒng)平衡受到破壞,引起土壤環(huán)境惡化,土壤生物群落結(jié)構(gòu)衰退,多樣性下降,產(chǎn)生環(huán)境生態(tài)問(wèn)題。
3.1有機(jī)污染
氰、酚、多環(huán)芳烴、烷基苯、磺酸鹽、苯并(a)芘等都是有害的有機(jī)化合物,其中很多是三致(致癌、致畸、致突變)物質(zhì)。有機(jī)污染物的揮發(fā)性小,殘留期長(zhǎng),難以被生物降解,易通過(guò)食物鏈在生物體內(nèi)積累。目前某些污水灌區(qū)由于污水中含有有機(jī)污染物,已經(jīng)造成了土壤有機(jī)污染。某灌區(qū)是我國(guó)最大的石油類(lèi)污水灌區(qū)之一,污水灌溉歷史已長(zhǎng)達(dá)數(shù)年。全區(qū)污水灌溉面積達(dá)0. 87萬(wàn)hm2,由于長(zhǎng)期采用該區(qū)排放的富含石油烴、揮發(fā)酚、硫化物等污染物的工業(yè)、生活污水進(jìn)行灌溉,已使該區(qū)域農(nóng)田土壤遭受?chē)?yán)重污染,土壤中毒物積累嚴(yán)重。上游地區(qū)石油類(lèi)含量均值在500mg/kg以上,超過(guò)清灌區(qū)(對(duì)照點(diǎn))6倍,中下游地區(qū)平均約200mg/kg,超過(guò)清灌區(qū)2倍以上。小三江污水灌區(qū),在近年已檢出土壤中有機(jī)化合物8類(lèi)2 9種,以烷烴、酸類(lèi)、酮類(lèi)檢出種數(shù)為多,2 9種有機(jī)化合物中,5種為致癌物,1種為致畸和致突變物,4種為刺激性物質(zhì)。
3.2重金屬污染
土壤重金屬污染具有污染物在土壤中移動(dòng)性差、滯留時(shí)間長(zhǎng)、不能被微生物降解的特點(diǎn)。長(zhǎng)期灌溉含有大量重金屬的污水,會(huì)使土壤中的一些重金屬的含量增加,如廣州市郊污灌區(qū)土壤中Cd、Pb、Hg、Zn、Cr、Cu的濃度為清灌區(qū)的1.8~4.5倍(如表),污灌區(qū)土壤Hg的濃度最高達(dá)2.3mg/kg,Zn的濃度最高達(dá)1320mg/kg,明顯異常。
據(jù)全國(guó)污灌區(qū)調(diào)查,在約1 40萬(wàn)h m2的污灌區(qū)中,遭受重金屬污染的土地占污灌區(qū)面積的64. 8%,其中輕度污染的占46. 7%,中度污染的占9.7%,嚴(yán)重污染的占8.4% 。
3.3酸、堿、鹽污染
經(jīng)常引用含酸、堿、鹽的廢污水灌溉會(huì)改變土壤的pH值,引起土壤次生鹽漬化、堿化等土壤退化問(wèn)題,導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞。污水中Na+過(guò)高還會(huì)引起土壤顆粒分散,物理性質(zhì)惡化。污水中的可溶性鹽分隨水進(jìn)入農(nóng)田土壤,愈靠近污水輸水干渠,土壤全鹽含量愈高。如市區(qū)東郊水磨河灌區(qū),污水礦化度為1. 38~2. llg/L,多年污水灌溉后土壤表層含鹽量達(dá)0. 21%~0. 51%,出現(xiàn)輕度至中度鹽漬化。在華南不同污水類(lèi)型灌區(qū)土壤中全鹽量變化,其大小順序?yàn)楣さV污水>城市生活污水>清灌。
土壤酸度增加往往會(huì)加速土壤養(yǎng)分的淋失,特別是Cu、Zn等植物必需元素的淋失,而對(duì)于受重金屬污染的土壤,酸度增加會(huì)引起重金屬活性提高,從而增加對(duì)植物的毒害。
3.4其化污染
3.4.1氮污染
污水中所含大量氮磷化合物在土壤微生物的作用下,會(huì)轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和磷酸鹽。氮、磷在土壤中大量累積,會(huì)由于水的淋洗作用及地表徑流引起水體富營(yíng)養(yǎng)化;土壤氮含量過(guò)高,會(huì)導(dǎo)致作物徒長(zhǎng)、倒伏、貪青、晚熟,易遭受病蟲(chóng)危害。
3.4.2生物污染
生物污染主要是病毒、病菌和寄生蟲(chóng)卵等。利用含有致病菌的污水灌溉的土壤,很可能會(huì)成為某些疾病流行的媒介,污染地下水和作物,進(jìn)而危及人類(lèi)及家畜的健康。有資料表明,污水灌溉處理不當(dāng)?shù)貐^(qū)居民的肝炎、腦血管、肺心等病的發(fā)生、死亡率均比對(duì)照區(qū)要高。不同的灌溉方法會(huì)影響潛在的病菌傳播,如滴灌、滲灌、微噴等。
3.4.3懸浮物污染
污水含有大量懸浮物,土壤經(jīng)長(zhǎng)期污灌,會(huì)增加土壤容重,堵塞土壤孔隙,破壞土壤結(jié)構(gòu),使土壤出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象等,使土壤肥力降低。
4、防治污灌對(duì)土壤污染的技術(shù)措施
污水灌溉所帶來(lái)的諸多弊端已引起人們高度重視,必須采取科學(xué)對(duì)策,著手控制污染,改善水質(zhì),以保障污水灌溉的可持續(xù)發(fā)展。
4.1進(jìn)行預(yù)處理,加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)
污水灌溉水質(zhì)控制是實(shí)現(xiàn)污灌區(qū)污染防治的先決條件,必須對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理,使污水達(dá)到農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。為避免輸水過(guò)程中對(duì)沿線土壤和地下水的污染,應(yīng)采用管道輸水,并在管道起點(diǎn)處進(jìn)行消毒。還可利用低洼地修建各種氧化塘和人工濕地處理污水,使水質(zhì)達(dá)標(biāo)。
4.2建立污水灌溉制度,加強(qiáng)科學(xué)管理
污灌區(qū)的布局要進(jìn)行合理的規(guī)劃,根據(jù)污灌水質(zhì)、土壤類(lèi)型、作物品種和氣候條件的不同,制定污水灌溉的管理辦法。根據(jù)土壤水分動(dòng)態(tài)、土壤污染降解能力、作物耗水需肥量、污染物在作物中的殘留規(guī)律以及防滲要求,建立污水灌溉制度。污水灌溉對(duì)作物中有害元素殘留的影響一般是后期,按照作物生育特性和需水、需肥臨界期,確定污水灌溉時(shí)期。一般作物在幼苗期與花穗期均不能進(jìn)行污灌。
4.3調(diào)整污灌區(qū)農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)
應(yīng)根據(jù)污水的性質(zhì)調(diào)整種植結(jié)構(gòu),氮、磷等養(yǎng)分含量較高、其他污染物含量很少的污水,用于蔬菜和糧食作物灌溉;重金屬含量較高的污灌區(qū)種植不可食用的且耐重金屬的植物,如草皮、花卉與觀賞性或綠化用的苗木:高污染地區(qū)不作農(nóng)業(yè)用地。同等污水灌溉條件下,糧食作物的污染物殘留量為:小麥>水稻>玉米,蔬菜作物:葉菜類(lèi)>水生蔬菜>茄果類(lèi)>根菜類(lèi),應(yīng)根據(jù)這個(gè)規(guī)律調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)。調(diào)查研究表明,作物株體不同部位對(duì)污染物累積程度不一,呈現(xiàn)根、莖、葉、籽粒果實(shí)遞減的規(guī)律。因此食用根、莖、葉的蔬菜和土豆等作物應(yīng)杜絕污灌,小麥、玉米、谷子、棉花等作物可適量引污灌溉。
4.4改變污水灌溉方式
傳統(tǒng)的淹灌、漫灌、溝灌,灌水分布不均,很容易造成灌水過(guò)量,致使局部地區(qū)土壤受到污染。噴灌、微灌、滴灌等灌水技術(shù)不僅節(jié)水節(jié)能,而且由于輸配水管道的防滲作用,對(duì)防止土壤污染作用明顯。
4.5污灌區(qū)渠道防滲
目前,大部分污灌區(qū)的干支渠未做防滲處理,污水滲漏量較多,部分地區(qū)輸水渠道兩側(cè)的地下水已受到污染,因此應(yīng)加強(qiáng)污灌區(qū)輸水渠道防滲工程建設(shè),特別是距村莊較近的渠段,更應(yīng)做好防滲處理,避免污染飲用水源。
4.6整治和改造受污地區(qū)
對(duì)已經(jīng)受污染的農(nóng)地,可通過(guò)施加改良劑,如石灰、鐵鹽等,通過(guò)沉淀或吸附來(lái)降低重金屬的有效性;也可通過(guò)改變耕作制度,如深翻、水改旱等,減輕重金屬的危害。嚴(yán)重的地方,可采用排土法、客土法等工程措施。
1.1廢棄塑料污染
在很多農(nóng)業(yè)種植中都會(huì)應(yīng)用到地膜,但是在生產(chǎn)過(guò)程中,存在嚴(yán)重的地膜殘留以及廢棄塑料的污染情況。對(duì)于旱作農(nóng)業(yè)種植來(lái)說(shuō),選擇全膜雙壟溝播種技術(shù)可以有效提高糧食產(chǎn)量,但同時(shí)隨著塑料制品應(yīng)用數(shù)量的增多,而農(nóng)民環(huán)保意識(shí)不高的情況下,白色污染情況日益嚴(yán)重。另外,日常生活中應(yīng)用到的塑料包裝盒、塑料袋等也會(huì)經(jīng)過(guò)多重途徑進(jìn)入到農(nóng)田中,對(duì)土壤環(huán)境造成不良影響。如果在農(nóng)業(yè)種植過(guò)程中,不能有效解決塑料污染問(wèn)題,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的循環(huán)就會(huì)使得土壤環(huán)境惡化,涵水能力降低,與常規(guī)土壤相比作物抗旱能力明顯降低,嚴(yán)重的甚至?xí)驗(yàn)榘褰Y(jié)程度貴高影響作物的正常生長(zhǎng)。
1.2化肥農(nóng)藥污染
為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總量,現(xiàn)在有越來(lái)越多的化肥農(nóng)藥被應(yīng)用到作物種植上,會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不同程度的影響?;诨什牧咸匦裕渥陨淼睦眯时容^低,如果盲目增加用量,作物不但不會(huì)有效吸收,甚至?xí)驗(yàn)榛蚀罅康牧魇Ф鴮?duì)土壤環(huán)境造成一定的污染。另外,農(nóng)藥作為提高作物抵抗力的輔助措施,在使用過(guò)程中如果管理不當(dāng)散落到土壤或者水環(huán)境中,或者是施加量過(guò)多蒸發(fā)進(jìn)入大氣環(huán)境中,都會(huì)造成生態(tài)環(huán)境的污染。并且農(nóng)藥存在的殘留問(wèn)題一直以來(lái)都是人們重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容,通過(guò)環(huán)境、食物鏈等因素最終傳遞給人,會(huì)對(duì)人的健康產(chǎn)生威脅。
2農(nóng)業(yè)生態(tài)污染監(jiān)測(cè)指標(biāo)分析
2.1大氣環(huán)境污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)
大氣環(huán)境污染物主要是由于秸稈燃燒以及周?chē)S生產(chǎn)排放的各類(lèi)污染物等,按照各類(lèi)污染物對(duì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)生影響程度不同可以將其分為:氧化性危害、還原性危害、酸性危害、堿性危害、生理危害以及殘留性危害等,其中氧化性危害污染物常見(jiàn)的有二氧化氮、臭氧以及氯氣等;酸性危害污染物主要包括氯化氫、氟化氫、硝酸霧等;堿性危害污染物常見(jiàn)的有氨氣等。大氣環(huán)境中存在能夠?qū)r(nóng)產(chǎn)品造成危害的污染物種類(lèi)眾多,但是就我國(guó)農(nóng)業(yè)大氣污染監(jiān)測(cè)與控制方面來(lái)說(shuō),僅僅只規(guī)定了常見(jiàn)污染物的監(jiān)測(cè)指標(biāo)。因此,想要做好農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的控制管理,就需要合理全面的確定監(jiān)測(cè)指標(biāo),并以此為基礎(chǔ)來(lái)選擇相應(yīng)的監(jiān)測(cè)技術(shù)。
2.2土壤環(huán)境污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)
農(nóng)業(yè)土壤污染主要是因?yàn)榛柿魇?、農(nóng)藥殘留以及塑料污染等造成,還存在部分重金屬污染的情況。與大氣環(huán)境污染監(jiān)測(cè)相比,土壤污染環(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo)以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)的確定過(guò)程更為復(fù)雜,在監(jiān)測(cè)過(guò)程中對(duì)化學(xué)試劑、分析設(shè)備、分析技術(shù)以及分析人員等都有著嚴(yán)格的要求。在農(nóng)業(yè)種植過(guò)程中長(zhǎng)時(shí)間使用含有重金屬火車(chē)持久性有機(jī)物的農(nóng)藥化肥,或者是澆水灌溉時(shí)有重金屬流入農(nóng)田等。在確定土壤環(huán)境污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí),應(yīng)結(jié)合大氣以及水環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)同步設(shè)定,數(shù)量也應(yīng)與其他兩項(xiàng)檢測(cè)項(xiàng)目相同。
2.3水環(huán)境污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)
水環(huán)境污染是影響農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要因素,而造成其污染的因素包括多個(gè)方面,如大氣環(huán)境中存有的污染物在降水作用下進(jìn)入到水環(huán)境;化肥農(nóng)藥流失在地表水帶動(dòng)下進(jìn)入周?chē)h(huán)境;工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及日常生活垃圾中存有的污染物隨地表流水進(jìn)入水環(huán)境。一般情況下對(duì)水環(huán)境污染情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),需要確定全鹽量、水溫、化學(xué)需氧量、溶解氧以及pH等內(nèi)容。即在采集待檢測(cè)水樣后用將色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行定性監(jiān)測(cè),并將監(jiān)測(cè)結(jié)果作為水環(huán)境污染定量監(jiān)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)。在確定其監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí),對(duì)于同一農(nóng)業(yè)區(qū)域地下水源,應(yīng)選擇不同深度機(jī)井設(shè)置多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。而對(duì)于使用地表水源的農(nóng)業(yè)區(qū)域,則應(yīng)將監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置在水泵站位置;最后對(duì)于應(yīng)用處理后養(yǎng)殖業(yè)廢水為水源的農(nóng)業(yè)區(qū)域,則應(yīng)將監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置在排水總口位置。
3農(nóng)業(yè)生態(tài)污染監(jiān)測(cè)次數(shù)分析
通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)污染的監(jiān)測(cè),可以更好的掌握農(nóng)業(yè)下一步發(fā)展的節(jié)奏,對(duì)存在嚴(yán)重污染情況的區(qū)域進(jìn)行綜合治理,爭(zhēng)取以有效的措施來(lái)遏制污染源,逐漸降低污染嚴(yán)重程度。但是農(nóng)業(yè)生態(tài)污染監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)眾多,在分析與治理上需要花費(fèi)大量的資金。為了能夠從綜合角度來(lái)做好對(duì)生態(tài)環(huán)境污染的控制,并提高其綜合效益,就需要合理確定監(jiān)測(cè)頻次。一般情況下,大氣環(huán)境污染監(jiān)測(cè)頻次應(yīng)由農(nóng)產(chǎn)品生長(zhǎng)期與生產(chǎn)期來(lái)決定,并且要保證大氣環(huán)境污染監(jiān)測(cè)與大氣環(huán)境污染監(jiān)測(cè)頻次的一致性。而土壤環(huán)境污染監(jiān)測(cè)頻次的確定應(yīng)由農(nóng)業(yè)區(qū)域土壤質(zhì)量的具體情況來(lái)確定,因?yàn)橥寥乐亟饘僖约俺志眯杂袡C(jī)物等污染具有較長(zhǎng)的潛伏期,再加上土壤樣品監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)受樣品采集、處理以及監(jiān)測(cè)分析影響比較大。因此在對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)前,應(yīng)確定土壤重金屬以及持久性有機(jī)物等污染物的每年增長(zhǎng)量。對(duì)于長(zhǎng)期處于常規(guī)狀態(tài),沒(méi)有受到工業(yè)廢水、廢渣以及廢氣等污染物影響的農(nóng)業(yè)區(qū)域,監(jiān)測(cè)頻次可以為5~10/次,來(lái)監(jiān)測(cè)土壤重金屬與持久性有機(jī)物含有率。而對(duì)于部分處于工廠周邊的農(nóng)業(yè)區(qū)域,其受到工業(yè)污染的概率非常大,因此監(jiān)測(cè)頻次比較多,一般為2~3年/次。并且因?yàn)楣I(yè)污染過(guò)程變化性比較大,具體的監(jiān)測(cè)頻次還需要結(jié)合土壤的實(shí)際情況來(lái)確定,可以在標(biāo)準(zhǔn)上適當(dāng)?shù)目s短監(jiān)測(cè)間隔時(shí)間。
4農(nóng)業(yè)生態(tài)污染治理優(yōu)化措施
4.1加強(qiáng)生態(tài)監(jiān)測(cè)重視
當(dāng)?shù)卣畱?yīng)從本地農(nóng)業(yè)發(fā)展實(shí)際情況出發(fā),以國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),準(zhǔn)確定位當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)污染程度,并自此基礎(chǔ)上來(lái)建立專(zhuān)門(mén)的環(huán)境保護(hù)管理站,成立專(zhuān)業(yè)管理小組,并制定完善監(jiān)測(cè)管理方案。并且要確定重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域,尤其是臨近工業(yè)區(qū)的農(nóng)業(yè)區(qū)域,對(duì)原有污染監(jiān)測(cè)頻次進(jìn)行合理的調(diào)整,爭(zhēng)取能夠準(zhǔn)確掌握不同農(nóng)業(yè)區(qū)域的污染情況,可以及時(shí)采取措施進(jìn)行治理,避免污染程度的進(jìn)一步加深,降低因污染問(wèn)題對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)率的影響。
4.2制定相應(yīng)管理方案
第一,加強(qiáng)面源污染防治。做好農(nóng)藥化肥的管理,利用新型無(wú)毒無(wú)污染農(nóng)藥化肥來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)使用的高毒、高殘留化學(xué)農(nóng)藥,并且應(yīng)積極推行生物治理以及機(jī)械物理治理方法,減少各類(lèi)農(nóng)藥的使用。第二,積極推進(jìn)循環(huán)農(nóng)業(yè)。還應(yīng)將循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式貫徹到底,即以農(nóng)作物秸稈為基礎(chǔ)資源,建設(shè)沼氣池以及養(yǎng)殖業(yè)等,推行多個(gè)環(huán)節(jié)和諧運(yùn)行的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式,如“種-養(yǎng)-氣”以及“種-氣-肥”等循環(huán)生產(chǎn)模式,對(duì)提高農(nóng)業(yè)資源利用率具有重要意義。第三,廢舊農(nóng)膜回收處理。應(yīng)做好塑料污染所具危害性的宣傳工作,使廣大農(nóng)民都能樹(shù)立起保護(hù)環(huán)境的主觀意識(shí),這樣不但可以逐漸降低“白色污染”帶來(lái)的危害,還可以回收利用來(lái)降低成本。
4.3加大環(huán)保生產(chǎn)宣傳力度
充分發(fā)揮電視、廣播、網(wǎng)絡(luò)以及報(bào)刊等媒體具有的功能,做好農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)保管理的宣傳工作,使所有農(nóng)民都可以意識(shí)到加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)污染管理的重要性,并積極投入到循環(huán)生產(chǎn)、綠色生產(chǎn)中,在降低對(duì)環(huán)境污染的基礎(chǔ)上不斷提高生產(chǎn)效率。另外,政府還可以建立農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范點(diǎn),因地制宜選擇污染監(jiān)測(cè)技術(shù)以及管理方案,做好對(duì)各類(lèi)污染因素的控制,更有效的實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)循環(huán)生產(chǎn)。
5結(jié)語(yǔ)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:CSCD期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊