农田重金属污染现状(6篇)
时间:2024-05-02
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关键词中原油田;土地污染;现状;成因;存在问题;治理对策
中原油田地处于黄河冲积平原,横跨河南、山东省3个市(濮阳、聊城、菏泽),全局共征用土地6881hm2,占用土地以耕地为主。自投入开发到目前为止已钻油、水井5500余口。油区面积约为5300km2。在油区,由于油田开发对周围的生态环境造成了较为突出的破坏,油田区井场、计量站、注水站、联合站、管道周围,大片农田区域内已无完好的生态植被覆盖,因落地原油、井喷和集输油管线的泄露及因油田盗抢等造成农田污染,有的长满青草,有的一片盐碱,与周围庄稼繁茂的农田形成了强烈的反差[1]。2009年对中原油田采油区土地污染进行调查,现将其结果总结如下。
1中原油田土地污染的现状
1.1地表水
以《地表水环境质量标准》为评价标准,通过样品测试分析,结果如下:采油井场附近的废水、污水样品的石油类超标项目是V类水的23.69倍;采油井场雨水堆积后的积水样品,石油类超标项目是V类水的1.91倍;采油井场附近排污渠的污水样品,超标项目是V类水的7.19倍;开发前的钻井废水到采油废水、洗井废水等污水样品,超标项目是V类水的15.72倍。
1.2土壤
落地原油对土壤的破坏性最大,其原油多属轻质油,地面原油低比重(一般为0.820~0.859g/cm2),高凝固点(25~30℃),低含硫(0.1%~1.5%),高含蜡(15%~30%),高烷烃(50%~75%),奇偶优势比较近,多属于成熟度较高的环烷烃一烷烃族石油。落地原油在重力、表面张力和毛细现象的作用下,向地下渗透和沿地表扩散,侵蚀土层,使土地盐碱化、沥青化、板结化,改变了土壤的正常结构和成分,严重影响植物的生长。
1.3地下水
根据已有的资料文献,在中原油田采油区采取的地下水样品中,石油类含量为0.05~0.15mg/L,在调查的25个数据中,检测出18个挥发性有机物,其中以甲苯的检出量最高[2]。初步统计,目前中原油田因石油开采污染的土地高达2666.67hm2以上,而油田因污染给农民支付的青苗赔偿款每年高达5000万元以上。而且每年因污染新增加的污染土地约133.33hm2,每年新增加给农民的青苗赔偿费高达260多万元。因此,治理油田土地污染迫在眉睫。
2成因
2.1废水
油田开发建设中,井场的废水为主要的废水污染源,在开发前期以钻井废水为主要废水类型,以后逐步过渡到以采油废水、洗井废水为主要废水类型。前期的钻井废水排放在泥浆池中,在实际生产中土油池内往往同时包含大量未回收的泥浆及落地油成分,这可能会因入渗而导致对地下水污染,因地表径流带入水体形成对地表水及下游水质污染,对土壤、植被特别是农业生态造成污染影响,其泥浆的有毒成分可能形成长期潜在污染。后期的采油废水、洗井废水一般经处理达标回注,但若不能完全实现含油污水处理及回注措施而外排,会渗透污染土壤,危及地下水,或形成漫流,从而污染土壤、植被(或农作物)、地表水等[3]。
2.2落地原油和固体废弃物
在油田勘探和打井采油过程中,有可能会出现油井溅泄、管道溢漏以及井喷事故等造成原油喷洒到地面。回收后剩余的将会造成土壤、植被(或农作物)、地下水、地表水的污染。固体废弃物主要为钻井废弃泥浆,钻井废弃泥浆是油田钻井过程产生的副产物,其中含重晶石粉、各种有机或无机类化学助剂,使得其中的重金属、COD、石油类、表面活性剂等有害物质浓度较高[4]。
现在油田是在废泥浆中添加固化料使其有害成分固化,避免其向周围水中的渗透与溶解,以达到无害化处理的目的。但是,土壤中的有害成分一直存在于固化的泥浆中,其含量远远高于地区本底值,虽然泥浆坑中铺有防渗层,但在实际中却不一定能达到理想防渗效果,一旦破损就会出现渗漏。由于其含有大量的水聚合物、有机化合物和金属化合物,会造成堆放场地土壤盐碱化、板结,其渗漏会危及地下水及周边土壤,尤其是重金属和石油烃类的有害毒理作用不容忽视,许多研究表明,重金属和石油烃类进入动物体内后,对哺乳类动物及人类有致癌、致畸、致突变的作用。土壤的严重污染会导致某些成分在粮食中积累,影响粮食的品质,并通过食物链危害人类健康[5]。
2.3其他方面
油田的土地污染严重原因不单单只有废水与落地原油的破坏,还有许多其他方面的原因导致土地污染严重。一是随着采油工艺的广泛实施,输油注水管线不断老化、腐蚀,致使注水管线穿孔频繁,甚至突然破裂造成的土地污染;二是各油气生产单位放空火把污染土地;三是违法分子在输油管线打孔窃油等不可抗拒因素,使管线中的油、水泄漏,造成了污染土地的现象发生;四是油田钻井泥浆池、作业施工污染,联合站、计量站排油水污染等都对土地造成了极大的破坏。
3治理中存在的问题
3.1油田部分领导干部不重视,存在旧观念
作为能源支柱性企业,部分领导干部“油老大”思想依然严重,保护耕地、节约用地的意识淡薄,没有从社会效益、经济效益和环境效益的高度出发来开展工作,乱占滥压耕地的现象时有发生;仍然存在“为完成生产任务,污染了土地就赔偿”的旧思想观念,大大加重了企业的经济负担,激化了油地矛盾。
3.2油区管理松散,缺乏土地污染管理制度
由于油田部分单位的管理松懈,某些干部职工在生产流程中遇到的一些隐患不能及时发现和改正,致使导致大量的土地受到污染而缺乏管理,给油田的土地和农民造成巨大的伤害和经济损失,造成土地的盐碱化、荒漠化。在土地污染的管理工作中,奖罚不分明,没有形成一套可行性、有效的制度。任何一项工作的成功都离不开一套有效的、可操作性强的管理制度,油田污染的管理制度更加不例外。多年来油田土地污染问题无人问津,致使大量土地污染严重,相关部门应该在研究调查的基础上,出台一套奖罚严明、可操作性强的管理制度。
3.3油地欠缺沟通,宣传力度不够
油田污染土地主要是油田的废水、废液、污油、泥浆等污染井、站、管网周围的农民的耕地,因此油田污染土地的治理没有当地政府和农民的大力支持和配合只能是纸上谈兵。但是长期以来,地方政府有关部门制定的污染土地赔偿价格过高,农民不用耕作、施肥、浇水等任何劳作投入,就可以获得比劳动1年还要高2倍以上的收入,其地方政府还可以得到数量可观的管理费,这是造成地方政府对污染土地复垦治理不重视和农民复垦的积极性不高甚至抛荒的主要的和直接的原因[6]。因此,目前的首要课题之一,便是加强与地方政府的沟通,加强对农民宣传土地保护和改造的政策形势法规的力度和深度。
4治理对策
4.1提高认识,加强宣传,营造良好的污染土壤治理氛围
污染土地治理不单纯是复垦多少土地的问题,它事关新政策新形势下能否处理好保护土地和油地可持续性发展的关系问题[7]。因此,必须把这项工作抓紧抓好。要利用报纸、电视、广播等各类媒体和形式,在油地内外深入广泛地宣传污染土地治理工作,加大宣传力度;创新宣传形式,力争新颖,为职工群众所喜闻乐见,以提高群众和职工对土地复垦和土地保护的认识,力争使土地国策家喻户晓,妇孺皆知。
4.2调查污染土地现状,掌握其位置、数量、污染程度和赔偿情况
据调查,中原局土地管理办公室下发专门文件和统一统计格式,要求各下属单位对本管辖油区内的污染土地进行勘查、登记,搞清污染土地的位置、数量、污染原因和程度以及赔偿情况,并以已征井、站、路作参照物,结合地方行政区划图,绘制出污染土地位置图。真实全面地掌握油田污染土地的情况,为下一步制订污染土地治理方案提供可靠的第一手资料。
4.3通过油田与地方的深入沟通,取得地方政府的支持与配合
油地双方的关系密切,取得地方政府的大力支持和积极配合是油田治理土壤污染的关键。一是通过油田和地方上层领导广泛而深入的沟通达成共识,由地方有关部门出台扶持型的配套文件。二是通过油田对外关系及土地管理人员与地方基层油区办和土地所结合,由其抽出专人配合土地污染的治理。三是油田每年井、站、路油气田工程项目征地66.67~133.33hm2,都要拿出相当可观的补充耕地资金,委托地方土地管理部门进行耕地占补平衡。要努力促成通过建议油田上级部门与国土资源管理部门协商和沟通,把油田污染土地的治理纳入征地补充耕地范畴,或争取造地费优惠资金用于油田污染土地治理工作。
4.4妥善处理各方面的关系,在油田发展经济效益的同时兼顾地方经济的发展与群众利益
随着油田污染土地治理工作的开展和不断深入,工作难度会不断加大,面临的矛盾和问题将会更多,这对治理的工作方法和工作能力就提出了更高的要求。一定要本着实事求是、好事办好的原则,精心组织、周密安排、加强沟通、因地制宜、稳定推进,力戒“一刀切”和华而不实的形象工程,要深入基层,深入群众,了解农民意愿,倾听群众心声,耐心细致地做好当地政府和群众的工作,充分考虑政府利益、群众利益和他们的承受能力,不能让群众的利益受损,更不能增加群众的负担,要让群众尝到土地复垦的甜头得到实惠;努力把矛盾化解在萌芽状态,以促进地方经济的发展。
5结语
随着我国经济飞速发展,土壤污染正在不断扩大,中原油田是国家特大型企业,随着油田开发的深入,还会出现更多新的问题、新的思路,有待土地污染处理工作者的探索研究。总之,油田污染土地治理工作事关油地双方可持续发展大局,是一项长期的系统工程,要将其办好,需要油地双方进一步解放思想,开拓创新,需要油田上下坚定信心,集思广益,常抓不懈,狠抓落实,只有这样才能把事情办好,才能把压在企业肩上多年的包袱卸下轻装前进,才能在日益激烈的市场竞争中立于不败之地,也才能为油地持续协调、快速发展做出更大的贡献。
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关键词:土壤;镉污染;来源;危害;治理
中图分类号X53文献标识码A文章编号1007-7731(2015)24-104-04
Abstract:Asthedevelopmentofindustry,soilcadmiumpollutionhavecausedmoreandmoreconcern.Inthisthesis,thepollutionactualities,source,damageandmanagementofsoilcadmiumpollutionwerebrieflyintroducted,andthedevelopmentdirectionofsoilcadmiumpollutionmanagementwasdiscussed.
Keywords:Soil;Cadmiumpollution;Source;Damage;Managment
据2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧。其中,镉污染物点位超标率达到7.0%,呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势,是耕地、林地、草地和未利用地的主要污染物之一[1]。镉是众所周知的重金属“五毒”元素之一,具有分解周期长(半衰期超过20a)、移动性大、毒性高、难降解等特点,在生产活动中容易被作物吸收富集,不仅严重影响作物的产量和品质,而且可以通过食物链在人体的积累危害人体健康[2],例如,20世纪60年代在日本富山县神通川流域出现的“骨痛病”事件。针对我国镉污染现状,本文将从镉污染的来源、危害、修复治理等方面进行了论述,详细介绍镉污染这一环境污染问题,以期为我国农业的健康发展和镉污染土壤的治理提供科学依据,为后续研究提供参考。
1我国土壤镉污染现状
我国于20世纪70年代中后期才开展有关农田土壤镉污染调查的工作,1980年中国农业环境报告显示,我国农田土壤中镉污染面积为9333hm2,到2003年我国镉污染耕地面积为1.33×104hm2,并有11处污灌区土壤镉含量达到了生产“镉米”的程度[3-4]。近年来,随着我国工业的发展,由于化肥、农药的大量施用,工业废水和污泥的农业利用,以及重金属大气沉降的日益增加,土壤中镉的含量明显增加,土壤镉污染状况越发严重,目前,我国镉污染土壤的面积已达2×105km2,占总耕地面积的1/6[5]。
从近年的有关研究来看,我国各地均存在着不同程度的镉污染问题。目前,我国土壤镉污染涉及11个省市的25个地区。比如,上海蚂蚁浜地区污染土壤镉的平均含量达21.48mg/kg,广州郊区老污灌区土壤镉的含量高达228.0mg/kg[6-7]。我国农田土壤的镉污染多数是由于进行工业废水污灌造成的。据统计,我国工业每年大约排放300亿~400亿t未经处理的污水,引用工业废水污灌农田的面积占污灌总面积的45%[8],至20世纪90年代初,我国污灌农田中有1.3×104hm2的农田遭受不同程度的镉污染,污染土壤的镉含量为2.5~23.0mg/kg,重污染区表层土壤的镉含量高出底层土壤几十甚至1000多倍[9]。在大田作物中,镉是我国农产品主要的重金属污染物[10]。据报道,我国污灌区生产的大米镉含量严重超标,例如,成都东郊污灌区生产的大米中镉含量高达1.65mg/kg,超过WHO/FAO标准约7倍[11]。2000年农业部环境监测系统检测了我国14个省会城市共2110个样品,检测数据显示,蔬菜中镉等重金属含量超标率高达23.5%;南京郊区18个检测点的青菜叶检测表明,镉含量全部超过食品卫生标准,最多超过17倍[6]。潘根兴研究团队于对2007年对全国6个地区(华东、东北、华中、西南、华南和华北)县级以上市场随机采购的91个大米样品检测后,发现约有10%左右的市售大米存在重金属镉含量超标问题[12]。据报道,广西某矿区生产的稻米中镉浓度严重超标,当地居民因长期食用“镉米”已经出现了“骨痛病”的症状,严重威胁当地居民的身体健康[3]。以上研究结果表明,我国土壤受镉污染的程度已相当严重,土壤镉污染造成水稻、蔬菜等农产品的质量下降、产量降低,并且严重威胁到当地居民的身心健康,影响我国农业的可持续发展。
2土壤镉污染的来源
土壤中镉的主要有2种来源,分别为自然界的成土母质和人为活动,前者为自然界中岩石和土壤镉含量的本底值,一般来讲世界范围内土壤镉平均值为0.35mg/kg,我国土壤镉背景值为0.097mg/kg,远低于世界均值[13-14]。而后者主要指通过工农业生产活动直接或间接地将镉排放到环境的人为活动,并且是造成土壤镉污染的主要途径,归纳起来污染途径主要有如下4个方面:
2.1大气镉沉降电镀、油漆着色剂、塑料稳定剂、电池生产以及光敏元件的制备等工业废气中存在一定量的镉,它们会和粉尘一起随风扩散到工厂周围,一般在工业区周围的大气中镉的浓度较高[15],较高浓度的镉可以通过降雨或沉降进入土壤。进入土壤中的镉,一部分被植物吸收,剩余的部分则在土壤大量积累,而当土壤中镉累积超过一定范围时,就造成了土壤的镉污染[16]。
2.2施肥不当在农业生产过程中为了获得高产,一般都加大农药化肥的投入,长期施用含有镉的农药化肥必然导致土壤的镉污染。据统计分析,磷肥中含有较多的镉,氮肥和钾肥含量较少,因此含镉磷肥的施用影响最为严重。我国磷肥生产所需磷矿石的镉含量虽然较低,在世界上属于较低水平,但我国磷矿石含磷量同样不高,因此需要从国外进口大量的磷肥[4]。据西方国家估算,全球磷肥平均含镉量7.0mg/kg,可给全球土壤带来约6.6×104kg镉[17]。韩晓日等[18]研究也发现,长期施用磷肥和高量有机肥能够增加土壤镉含量。由此可见,长期施用含镉的化肥会增加土壤的镉含量,给土壤带来严重的重金属污染问题。
2.3污水灌溉镀锌厂以及与塑料稳定剂、染料及油漆等生产有关工厂产生的工业污水中含有多种重金属,其中就有大量的镉,这些废水如不经处理或者处理不达标,废水中的镉就会随着污灌进入土壤,因此,在工矿和城郊区的污灌农田均存在着土壤镉污染问题。据统计,目前我国工业、企业每年要排放约300亿~400亿t未经处理的污水,利用这些工业污水进行灌溉造成了严重的重金属污染,污水灌溉已经是我国农田土壤镉污染的主要原因[8]。何电源等[19]在1987-1990年间对湖南省的农田污染状况调查也表明,农田土壤镉污染的主要来源是工矿企业排放的废气和废水。此外,大量堆积的工业固体废弃物和农田施用的污泥,也会造成土壤的镉污染[16]。
2.4金属矿山酸性废水污染金属矿山的开采、冶炼以及重金属尾矿、冶炼废渣和矿渣堆等,存在着大量的酸性废水,这些酸性废水溶出的多种重金属离子能够随着矿山排水和降雨进入水环境或土壤,可以间接或直接地造成土壤重金属污染。据报道,1989年我国有色冶金工业向环境中排放重金属镉多达88t[20]。
3土壤镉污染的危害
镉是一种具有毒性的重金属微量元素,是人体、动物和植物的非必需元素,但它在冶金、塑料、电子等行业非常重要,通常通过“工业三废”等途径进入土壤。土壤中镉的形态有水溶态、可交换态、碳酸盐态、有机结合态、铁锰氧化态和硅酸态等,水溶性和交换态镉可以被植物吸收,并通过食物链进入人体富集,达到一定程度时会引发各种疾病,严重危害植物和人体的健康,且具有长期性、隐蔽性和不可逆性等特点。
3.1镉对植物健康的危害镉是植物生长的非必需元素,当镉在植物组织中含量达到1.0mg/kg时,会通过阻碍植物根系生长、抑制水分和养分的吸收等引起一系列生理代谢紊乱,如蛋白质、糖和叶绿素的合成受阻,光合强度下降和酶活性改变等,使植物表现出叶色减褪、植物矮化、物候期延迟等症状,最终导致作物品质下降和减产,甚至死亡[6,21-22]。张义贤等[23]研究表明,大麦种子在镉胁迫下,种子的萌芽率、根生长率均呈下降趋势,当镉浓度达到0.01mol/L时,种子萌芽率小于45%,且根不再生长。刘国胜等[24]研究表明,当土壤含有0.43mg/kg可溶态镉时,水稻减产10%,当含量为8.1mg/kg时,水稻减产达25%,并且,稻米的氨基酸、支链淀粉和直链淀粉比例发生改变,使水稻品质变差[4]。
3.2镉对人体健康的危害镉是人体非必需的微量元素,具有较强的致癌、致畸及致突变作用,对人体会产生较大的危害,镉一般通过呼吸系统和消化系统进入人体,在人体内半衰期长达20~30a。镉对人体的毒害分为急性毒害和慢性毒害2种,镉的急性毒害主要表现为肺损害、胃肠刺激反应、全身疲乏、肌肉酸痛和虚脱等;慢性毒害主要表现为对骨骼、肝脏、肾脏、免疫系统、遗传等的系列损伤,并诱发多种癌症[25-27]。例如,20世纪60年生在日本神通川流域的“骨痛病”,原因就是当地居民食用镉米造成的。因此,联合国环境规划署(UNEP)将其列为具有全球性意义的危险化学物质[28]。
4土壤镉污染的治理方法
为了有效利用现有的土地资源,减少镉等重金属人体造成的危害,需要采取有效措施治理和恢复受污染的土壤。目前,有关镉污染土壤的治理方法有很多,主要有物理方法、化学方法和生物方法等。
4.1物理方法镉污染土壤的物理修复方法主要有排土、客土、深耕翻土等传统物理方法以及电修复技术、洗土法等。客土法就是将污染土壤铲除,换入未污染的土壤,去表土法就是将污染的表土移去等。传统的物理修复方法治理镉污染效果非常明显,如吴燕玉等[29]在张士灌区调查时发现去除表层土可使稻米中镉含量降低50%。然而,这种方法需要耗费大量资金、人力物力,且移除的污染土壤又容易引起二次污染,因此难以在大面积治理上推广。电修复技术,是指在土壤外加一个直流电场,土壤重金属在电解、扩散、电渗、电泳等作用下流向土壤中的某个电极处,并通过工程收集系统收集起来进行处理的治理方法。胡宏韬等[30]研究发现,当试验电压为0.5W/cm时,阳极附近土壤中镉的去除效率达到75.1%;淋滤法和洗土法是运用特定试剂与土壤重金属离子作用,然后从提取液中回收重金属,并循环利用提取液。据报道,美国曾应用淋滤法和洗土法成功地治理了包括镉在内的8种重金属,治理了2.0×104t污染的土壤,且重金属得到了回收和利用,而且整个治理过程中没有产生二次污染[20]。
4.2化学方法化学法是指通过在土壤中施用化学制剂、改良剂,增加土壤粘粒和有机质,改变土壤氧化还原电位和pH值等理化性质,使土壤镉发生氧化还原等作用,降低镉的生物有效性,以减轻对其它生物的危害[31-32]。目前,磷酸盐、石灰、硅酸盐等是化学法处理镉污染土壤中常用物质。Gworek[33]等在研究中发现利用沸石等硅铝酸盐钝化土壤重金属能显著降低污染土壤中镉的浓度。总体而言,化学方法具有操作简单、治理效果、费用适中等优点,缺点是容易再度活化重金属。因此,该方法适用于重金属污染不太严重的地区,对污染太严重的土壤不适用[4,20]。
4.3生物方法生物方法是指通过某些特定微生物、动物或植物的代谢活动,吸附降解土壤污染物质、降低土壤重金属生物活性的治理方法,具有土壤扰动小、原位性、不产生二次污染等优点,一般分为微生物修复、动物修复、植物修复3种。
4.3.1微生物修复微生物修复是指利用土壤微生物固定、迁移或转化土壤中的重金属,从而降低重金属毒性,主要包括生物富集和生物转化2种作用方式。生物富集作用指微生物的积累和吸附作用;生物转化作用指微生物对重金属的氧化和还原作用、重金属的溶解和有机络合配位等[34]。例如,吴海江[35]利用分离获得的菌株对镉的去除率高达60%,吸附量达54mg/kg;张欣等[36]在模拟镉轻度污染试验中通过施入微生物菌剂使菠菜植株镉含量平均下降14.5%。
4.3.2动物修复动物修复是指利用土壤中某些低等动物的代谢活动来降低污染土壤中重金属比例的方法。例如,Ramseier等[37]研究发现蚯蚓具有强烈的镉富集能力,当土壤镉浓度为3mg/kg时,蚯蚓的镉富集量可以达到120mg/kg。但由于低等动物生长受环境等因素的严重制约,该项技术在实际应用中受到了一定限制[20,28]。
4.3.3植物修复植物修复是指利用超富集植物吸附清除土壤镉污染的原位治理方法,具有实施较简便、投资较少、破坏小、无二次污染等优点,是一种环境友好型修复技术[20,34]。目前,全世界已发现500多种富集重金属的植物,其中部分植物对土壤镉具有强烈的富集作用,表现出对镉的选择性吸收,如芜菁、菠菜、烟草、向日葵等[12]。近几年来,我国在利用植物修复镉污染土壤方面取得了不少成果,例如,蒋先军等[38]研究发现印度芥菜、刘威等[39]发现宝山堇菜等属于镉超积累植物,这些发现都可以应用于镉污染土壤的治理与恢复工作。
5展望
2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国土壤镉污染物点位超标率达到7.0%,镉是我国耕地、林地、草地和未利用地的主要污染物之一,土壤镉污染日趋严重。因此,要积极开展切实有效的管理控制、污染防治综合治理等,首先,从源头上控制镉对土壤的污染,采取清洁生产与资源循环利用措施,减少甚至避免各类镉污染物进入土壤环境;其次,加强镉污染土壤修复技术的研究,特别是植物修复技术和微生物技术;再次,发展联合修复技术,将生物修复与物理化学法、工程措施和农艺措施有效结合起来,开展多学科联合的生态修复。只有这样,才有可能修复已经被镉等重金属污染的土地,保护未被污染的土地资源,实现自然与社会的健康、可持续发展。
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(石河子大学农学院资源与环境科学系,新疆石河子832003)
摘要:本文对新疆石河子垦区16个团场耕地土壤重金属含量进行调查,并对研究区土壤重金属环境质量进行评价。结果表明:垦区土壤6种重金属的平均含量均低于国家土壤环境质量二级标准值。以国家土壤环境质量为评价标准,各元素单因子污染指数为Cd>As>Cu>Cr>Hg>Pb,16个团场的综合污染指数均小于1,土壤环境质量属于安全、警戒限级别;以绿色食品土壤环境质量要求为评价标准,垦区土壤综合污染指数为0.98,土壤环境质量为尚清洁级别,农田土壤能满足绿色食品土壤环境质量要求。
关键词:石河子垦区;重金属;环境质量;评价
近年来,在农业生产迅速发展的同时,我国的农业生态环境也遭到了严重的污染和破坏,其中土壤重金属污染问题已成为当今环境科学研究的主要内容之一[1]。目前,国内对于土壤重金属污染的研究主要集中于污灌区及原有工业污染较严重的流域和对城市不同功能区土壤重金属污染状况研究分析[2],对于传统的典型农业区重金属环境质量评价研究较少[3]。因此,对石河子垦区农田土壤重金属调查及评价对于保护垦区土壤环境质量有十分重要的意义。
石河子垦区农田土壤是新疆重要的绿色农业生产基地,土壤环境质量与当地发展有密切的联系。本研究以土壤环境质量标准(GB15618-1995)和《绿色食品产地环境条件》(NY/T391-2000)的要求为评价标准,对垦区农田土壤进行重金属污染评价,旨在为研究区的绿色农业生产和土壤质量建设提供基础数据及科学依据。
1材料与方法
1.1研究区概况
石河子垦区地处天山北麓中段,古尔班通古特大沙漠南缘(84°58′~86°24′E,43°26′~45°20′N)。垦区海拔300~500m,属典型的温带大陆性气候。垦区地形由南向北依次为天山山区、山前丘陵区、山前倾斜平原、洪水冲积平原、风成沙漠区。土壤多系灰漠土、潮土、草甸土,土质多系砾质土、沙质土、粘质土等。石河子垦区受到光温、水分、土壤、植被以及人类生产活动的影响,形成了干旱荒漠背景下的绿洲景观。地表有河水、泉水,境内有玛纳斯河、宁家河、金沟河、大南沟河和巴音沟河5条河流。
1.2样品采集
2013年5月,在石河子垦区16个团场中(84°58′~86°24′E,43°26′~45°20′N)采用均匀布点法和gps定位,共采集分析样品200个(图1)。根据布设的采样点,实地选择具有代表性的样地,用木铲刀采取0~20cm耕层土壤,每个分析样品由梅花五点法取土混合,四分法取舍至1kg,用采样袋包装送实验室。
1.3样品处理与分析
样品经自然风干,去杂物,过1mm筛,用四分法取部分样品过100目筛,备测。土壤中6种重金属Cu、Cr、Pb、Cd、As和Hg全量的测定均采用硝酸-盐酸-氢氟酸-高氯酸联合消解后,利用ICP-AES(电感耦合等离子体发射光谱仪)测定。
1.4数据统计
数据的统计分析采用spss11.5和Excel2007软件完成。
2结果与讨论
2.1农田土壤重金属含量
研究区土壤重金属含量的整体特征为:6种重金属的平均含量均低于国家土壤环境质量二级标准值。Cu含量最高的区域为一四一团场,平均含量为41.18mg/kg,Cd含量较高区域在一三三团场、一三四团场、一三五团场和一四一团场,其含量均已高于国家标准值,As含量最高区域为一三六团场,平均值达到22.95mg/kg;Hg含量较高的区域为一三二团场、一三三团场和一四二等团场,其中一三三团场最高,平均含量为0.17mg/kg,最高达到0.25mg/kg,见表1。
2.2垦区土壤重金属环境质量评价
2.2.1土壤重金属污染评价标准
以《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中的二级标准(pH>7.5)[4]和NY/T391-2000《绿色食品产地环境条件》土壤环境质量要求[5]对农田土壤重金属进行环境质量评价(表2)。
2.2.2土壤重金属污染评价方法
土壤环境质量评价采用单因子污染指数法和综合污染指数法相结合的方法。单因子指数法是目前国内通用的一种重金属污染评价的方法,能比较直观地反映土壤环境中各项污染指标的情况,其计算公式为[6]:
Pi=Ci/Si(1)
(1)式中,Pi:土壤中污染物i的环境质量指数;Ci:污染物i的实测浓度;Si:i种重金属的评价标准的临界值。
内梅罗综合污染指数法能综合地反映受多种污染物影响的土壤污染状况,因此能够更为科学、综合地反映评价区域内总体环境质量状况,其计算公式如下[7]:
(2)式中,P综合:土壤综合污染指数;Pi:土壤中各污染物的指数平均值;max(Pi):土壤中单项污染物的最大污染指数。
2.2.3土壤重金属污染程度的分级
综合污染指数全面反映了各污染物综合对土壤污染的程度,同时充分考虑了高浓度物质对土壤环境质量的影响,土壤质量分级标准[8]见表3。
2.2.4土壤重金属评价结果
垦区土壤重金属环境质量评价评价结果见表4,以国家环境质量(二级)为评价标准,垦区团场中单项污染指数>1的重金属只有Cd,分别是一三三团场、一三四团场、一三五团场和一四一团场,存在不同程度的累积趋势,其余重金属元素在各团场土壤的单项污染指数均<1,属于清洁;从整体来看,垦区平均单因子污染指数大小顺序为Cd>As>Cu>Cr>Hg>Pb,除Cd的污染程度达到警戒限,其余元素含量均处于安全级别。
以绿色食品土壤环境质量要求为评价标准,Cd单项污染指数小于1的团场有3个,分别为一二二团场、一四九团场、一五〇团场,污染程度均处于警戒限,其余团场的Cd均存在累积现象;As的单项污染指数>1的为一三六团场,有所累积,其余团场均属于清洁、尚清洁;Cu、Cr、Pb、Hg元素在各团场污染指数均<1,均属于安全;从垦区平均单项污染指数比较,Cd>As>Cu>Cr>Pb>Hg,其中Cd污染指数为1.28,累积最为明显,其余5种元素的污染程度均处于安全。
通过两种不同的评价标准对垦区农田土壤重金属进行综合评价(表4)。以国家土壤环境质量标准(二级)评价,16个团场的综合污染指数均小于1,但分别有5个团场的土壤存在一定的累积趋势,分别为一三三团场、一三四团场、一三五团场、一四一团场和一四三团场,污染程度为警戒限;从垦区农田整体情况来看,其综合污染指数为0.68,污染程度为安全,表明垦区农田土壤的污染水平为安全。
以绿色食品土壤环境质量要求为评价标准,垦区一二一团场、一二二团场、一三二团场、一四七团场、一四八团场、一四九团场和一五〇团场综合污染指数均<1,污染程度均为警戒限,其余团场均存在不同程度的累积现象;从垦区整体来看,综合污染指数为0.98,污染程度为尚清洁,说明垦区农田土壤尚未受到污染,能满足绿色食品土壤环境质量要求。
3结论
(1)垦区6种重金属的平均含量均低于国家土壤环境质量二级标准值,仅Cd元素在一三三团场、一三四团场、一三五团场和一四一团场的含量有一定的累积趋势。(2)以国家土壤环境质量为评价标准,除Cd的污染指数等级达到警戒限,其余元素均处于安全级别;以绿色食品土壤环境质量要求为评价标准,Cd污染指数等级为轻度污染,其余元素的污染指数等级均处于安全。(3)根据国家土壤环境质量标准(二级)对垦区农田土壤重金属评价,垦区16个团场的综合污染指数均<1,农田土壤环境质量为清洁、尚清洁级别。根据绿色食品土壤环境质量要求评价,从整体来看,土壤环境质量为尚清洁,垦区农田土壤能满足绿色食品土壤环境质量要求。
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关键词:冶炼渣场;土壤污染;重金属;农产品;风险评价
中图分类号:
文献标识码:A文章编号:1674-9944(2016)20-0061-05
1引言
土壤环境质量和植物是构成陆地生态系统食物链的主要环节,植物产生的数量和质量主要由土壤环境质量所决定[1,2],土壤环境质量正是通过食物链来影响人们的生活与人体健康的,土壤一经污染,一方面危害农作物的正常生长发育,另一方面经农作物被摄入人体,危害人体的健康,最终还会导致土壤资源的破坏和枯竭[3~5]。贵州省铅锌矿资源丰富,黔西北铅锌矿带水城―赫章矿带是贵州铅锌的主要产地。丰富的矿产资源造就了曾经大规模的土法炼锌。由于土法炼锌资源利用率低,能源破坏严重,产生的燃烧烟气和还原烟气直接排入大气,造成了大气污染。而炼锌产生的大量废渣,经雨水和地表径流的冲刷、淋溶,废渣中的污染物释放析出,直接或间接造成周边地区土壤重金属污染。笔者以黔西北威宁县某锌冶炼厂的废渣堆场及周边农田为研究区域,通过现场采样和室内试验测定,分析了废矿渣-土壤-作物系统中重金属元素含量及富集状况,利用单项/综合污染指数法对土壤和农产品重金属的污染特征进行评价;利用健康风险评价模型,解析冶炼厂废渣堆场中重金属对成人和儿童健康产生的潜在影响,以期为该地区的农田环境治理、农产品风险防范以及防止重金属污染危害人体健康提供科学依据。
2材料与方法
2.1研究区域概况
研究区位于贵州省威宁县金钟镇冒水村,地处26°46′N,104°23′E,海拔约2140m,是典型喀斯特地貌地区。属亚热带季风湿润气候区,年平均气温11.1℃,无霜期178d,全年平均日照时间1812h,年降雨量1100mm。炼锌矿渣堆场总占地面积10000m2左右,平均高度约为10m,堆置时间超过30年。紧邻着矿渣堆场,东边为当地冒水小学,有师生300余人,另有数户村民及大片农田。
2.2样品采集与分析
根据废渣堆积点的分布情况,采集7个矿渣样品,并在矿渣堆周边100m范围内的农田,根据不同地块种植的作物品种,采集土豆、萝卜、玉米、油菜、四季菜心、莲花白和青口白等7种农作物共9个样品(由于部分紧挨废渣堆的农田表层可见大量厚层的废渣,种有玉米和萝卜,此地采集的作物单独计样),以及相应的9个根系土壤样品。每个样品由4~6个子样混合,矿渣和土壤样品的采集深度为0~15cm,共1kg左右。植物样品先用自来水冲洗3次,再用去离子水冲洗3次,晾干。将晾干后的植物样品于恒温烘箱中105℃杀青30min,再于60℃下烘至恒重,粉碎,放入干燥箱备用。矿渣和土壤样品自然风干,剔除样品中的石砾、动植物残体等杂物,经充分搅拌混匀,用木棒研碎后过0.25mm筛,保存待用。
矿渣和土壤样品采用HNO3-HF-HClO4三混酸消解后测定重金属含量[6];植物样品重金属总量采用HNO3-HClO4法消解[7]。样品中的Cr、Cu、Ni、Pb和Zn元素含量采用电感耦合等离子体光谱仪(ICP-OES,Optima5300DV)测定,而Cd则采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS,ELAN-DRC-e)测定。为了保证分析结果的准确性,在测试过程中,采用空白样和二次平行样进行质量控制,平行样间的相对偏差不高于5%。试验所用试剂均为优级纯,所用器皿使用前均经24h酸液浸泡及去离子水清洗。
2.3重金属污染评价方法
本研究采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤和农作物中重金属污染进行评价[8]。其中:①单因子污染指数法计算公式:Pi=Ci/Si。式中:Pi为重金属i的单项污染指数;Ci为重金属i的实测浓度;Si为重金属i选择的评价标准。②内梅罗综合污染指数计算公式:PN=[(Pave2+Pmax2)/2]1/2,其中Pave和Pmax分别为土壤和农作物各单项污染指数Pi的平均值和最大值。
本研究将分别以贵州省土壤背景值[9]和食品中污染物国家限量标准作为土壤和农作物重金属污染评价标准,Pi和PN越大,表明受到的重金属污染越严重。单因子污染指数法分级标准和内梅罗综合污染指数法分级标准见表1。
2.4健康风险评价模型
2.4.1暴露模型和参数
土壤重金属主要通过以下途径进入体内:①手-口摄入;②呼吸吸入;③皮肤接触[10]。笔者研究的6种重金属均具有慢性非致癌健康风险,且Cd、Cr和Ni同时还具有致癌风险。本研究针对上述3种暴露途径,采用美国EPA土壤健康风险评价模型进行健康风险评价[11,12]。各种途径摄入重金属暴露量(mg/kg/d)计算公式如下:
式中:ADDinh、ADDing和ADDderm分别表示经呼吸吸入、手-口摄入和皮肤接触途径的长期日平均暴露量。不同暴露途径的健康风险评价参数来自相关文献[13~16],见表2。
2.4.2健康风险表征模型
(1)非致癌风险评价。非致癌风险值是通过平均每天摄入量(ADD)除以每一种暴露途径相对应的参考剂量(RFD)计算得出,即:HQ=ADD/RFD;HQn=ΣHQi;HI=ΣHQn。式中:HQ为非致癌风险,表征某单一重金属经某一途径的非致癌风险,无量纲;ADD为长期日摄入剂量,单位为mg/kg/d;RFD为非致癌污染物长期日摄入参考剂量,单位为mg/kg/d,参考取值见表3[13~16];HQn为单一污染物经所有暴露途径的总非致癌风险;HI表示多种污染物多暴露途径产生的非致癌总风险。当HQ或HI1时认为存在非致癌风险。
(2)致癌风险评价。致癌风险指长期暴露于某种致癌物质的情况下,通过人体患癌症的可能性进行评价。常用线性低剂量致癌方程来描述:RISK=ADD致×SF,RISK为污染物致癌风险,通常以一定数量人口出现癌症患者的个体数表示;ADD致为致癌重金属吸入途径终生日平均暴露量(mg/kg/d),呼吸吸入是其致癌暴露的唯一途径;斜率系数(SF)表示人体暴露于某种污染物下产生致癌效应的最大概率(mg/kg/d),参考值见表3。当一个污染地块有多个致癌物质时,致癌风险为各种污染物所产生的致癌风险之和。单个污染物的致癌风险指数(RISK)以及所有污染物的累计致癌风险RISK值的可接受范围为10-6~10-4,即小于10-6表示风险不明显,10-6~10-4之间表示可能有一定风险,大于10-4表示有显著风险[11,12]。
3结果与分析
3.1矿渣和农田土壤重金属含量统计分析
对在炼锌废矿渣堆采集的7个废渣样品和周边耕地9个土壤样品进行重金属Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、Ni含量测定和统计分析,并参考贵州省土壤环境背景值和《国家土壤环境质量三级标准》(GB15618-1995),统计结果见表4。可以看到,无论是废矿渣还是附件农田土壤,所测6种重金属的平均含量均超过贵州省土壤背景值,其中Cd、Pb和Zn污染较严重,平均含量远超于贵州省土壤背景值和国家土壤环境质量标准值。相对于废矿渣,耕地土壤的重金属元素浓度的变化范围都较大,其中Pb和Zn含量的最大值分别是最小值的18.9和24.4倍。
3.2耕地土壤重金属污染评价
以贵州省土壤环境背景值作为参考标准,根据废矿渣堆场周边耕地土壤重金属含量,计算得土壤各重金属元素的平均单项污染指数和内梅罗综合污染指数,结果如图1所示。各金属元素平均单项污染指数均大于1,可知,耕地土壤均受到不同程度的重金属污染。污染指数大小依次为Pb(92.4)>Zn(51.1)>Cd(28.2)>Cu(4.7)>Ni(1.6)>Cr(1.2),Pb污染最为严重,其次为Zn、Cd和Cu,这4种元素均为重度污染,Ni和Cr指示轻度污染的特征。从综合污染指数上看,Pb、Zn、Cd和Cu污染等级为严重,综合指数大小分别为179.0、114.9、43.4和7.8,Ni和Cr分别为中度污染和轻度污染。
3.3废矿渣污染人体健康风险评价
该冶炼废矿渣堆中重金属通过3种不同暴露途径的非致癌风险和致癌风险见表5。从表5中可以看出,不同暴露途径带来的非致癌风险存在显著差异,对于儿童表现为:手-口摄入途径>皮肤接触途径>呼吸摄入途径,而对于成人则表现为:皮肤接触途径>手-口摄入途径>呼吸摄入途径。非致癌风险大小排序为儿童:Pb>Cr>Zn>Cd>Cu>Ni,成人:Pb>Cd>Cr>Zn>Cu>Ni。由此可见主要非致癌风险贡献元素为Pb,其非致癌风险值分别为27.70(儿童)和16.26(成人),分别占总风险值的95.9%和96.7%,比其他重金属高出2~3个数量级,存在很大的非致癌风险。其他元素的风险值未超过1,即非致癌风险控制在安全限内。从致癌风险指数上看,土壤中三种致癌重金属Ni、Cd和Cr致癌风险指数从大到小排序均为:Cr>Cd>Ni,3种金属元素在废矿渣中的致癌风险值和总致癌风险值小于10-6,表示这三种重金属的致癌风险较低,不会对人体造成致癌危害。
3.4农作物产品安全评价
农作物产品中的重金属含量范围分别为:Cd0.14~16.14mg/kg,Cr1.33~9.34mg/kg,Cu2.44~15.87mg/kg,Ni0.09~0.87mg/kg,Pb0.79~100.88mg/kg,Zn23.1~372.5mg/kg。依据《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB-2762-2012)及《食品中锌限量卫生标准》(GB13106-91)、《食品中铜限量卫生标准》(GB15199-94)等相关农作物中重金属的极限标准,对农产品重金属污染状况进行评价,计算结果见表6。由于所测农作物中Ni元素的含量普遍较低,且目前尚缺农产品或食品关于Ni的限量标准,因此本研究中农作物污染评价未考虑Ni元素。由表6可知,除Cu以外,所有农作物的其他重金属污染指数都大于1。其中,Pb的单项污染指数在各种农作物中均为最高,多数为200以上,其次为Cd;而Zn在所测样品中的含量虽然较高,但对农作物造成的污染不大,远不及Pb和Cd;Cu对农作物造成的污染小,单项污染指数均小于2。从综合污染指数来看,所有农作物的指数值都大于3,指示为重度污染,其中四季菜心的综合污染指数值最高,为244.3,而玉米籽粒重金属超标相对较轻。
4结论
(1)土法炼锌废渣中重金属含量普遍偏高,儿童和成人暴露在该区域环境下受到各污染物的非致癌风险分别是28.9和16.8,均为不可接受风险,主要非致癌风险贡献元素为Pb,而其他各元素的致癌风险在可接受范围;周边耕地土壤受多种重金属的复合污染,其中Pb污染尤为突出,其次为Zn、Cd和Cu,均表现为重度污染。
(2)研究区所有农作物中Cd、Pb、Cr和Zn等重金属的含量高于农作物中重金属的极限标准,不符合粮食中重金属含量限量要求,食用后对人体有潜在危害,建议政府对该地块进行合理治理和管控;相对于蔬菜、土豆等其他作物,玉米籽粒的重金属含量较低,具有相对较高的食用安全性。
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目前我国土壤污染以重金属污染为主,其成因既有工业造成的点源污染,也有农业投入品滥用造成的面源污染,还包括其他原因,它们协同作用,一点点吞噬着土地的健康。
污水灌溉、污泥施肥所致的土壤污染
天津南排污河旁于台村58岁的菜农冯玉江记得,他还是孩子时,全村人就用南排污河的水浇地,有人还会从河里挖污泥铺到田里当肥料用。那时河水大多来自厨房、厕所、洗衣盆,富含氮、磷等,且有铬、铜等一些植物生长所需元素,是庄稼不错的“补品”。
长期以来,污水灌溉是农业灌溉用水的重要组成部分。我国自60年代至今,污灌面积迅速扩大,在北方旱作地区,污灌最为普遍,约占全国污灌面积的90%以上。南方地区的污灌面积仅占6%,其余在西北和青藏。
污灌本不该成祸首。美国、前苏联等国的污灌比中国起步更早,以色列后来居上,其农业用水有1/3是污水,但这些水都经过严格处理,重金属含量大大降低,达到了安全使用的标准。而我国,城市化、工业化迅速发展,污水处理设施却跟不上步伐,建设缓慢,据2007年的统计数据,全国设市城市污水处理率为63%,乡镇企业的污水处理率还要低许多。因此,未经处理的市政污水和大量的工业废水涌入河道,使许多重金属离子随着污水灌溉而进入土壤,导致土壤中重金属汞、镉、铬、砷、铜、锌、铅等含量增加。1980年沈阳市调查发现,在沈抚污灌区的人群中,普遍存在白血球增多、肝肿大、慢性胃炎、贫血、高血压等疾病,其中以肝肿大尤为突出,检出率达10.6%,是清灌对照区的26倍。
同时,用污泥做农田肥料的方式,也可使污泥中的大量重金属进入农田,造成土壤中镉、汞、铬、铜、锌、镍、铅等含量增加。
重金属废弃物堆积危害土壤
近年来,由重金属废弃物堆积造成土壤污染的事件时有发生。2011年8月份,云南省曲靖市发生一起因非法倾倒剧毒工业废料铬渣致污事件,后经过环境应急处置,虽没有造成人员伤亡和主要水体污染,然而由于技术及资金问题,数十万吨未经无害化处理的铬渣仍然堆放在珠江上游的南盘江畔,构成严重环境隐患。
在湖南省郴州市,一个砷制品厂随意将产生的废渣倾倒在厂区附近的自然洼地上,使周边的水、蔬菜、土壤、谷物均受到不同程度的砷污染,污染土壤上种植出来的大白菜、萝卜、菠菜等,砷含量严重超标,最终导致该区域约750亩稻田及菜地弃耕荒芜。
含重金属的废弃物种类繁多,不同种类其危害方式和污染程度都不一样,污染的范围一般以废弃堆为中心向四周扩散。科研人员曾对武汉市垃圾堆放场、杭州某铬渣堆存区、城市生活垃圾场及车辆废弃场附近土壤中的重金属污染进行研究,结果显示,这些区域的重金属镉、汞、铬、铜、锌、镍、铅、砷、铅、钒、钴、锰的含量,均高于当地土壤背景值。
金属矿山开采中的废渣、废水污染
金属矿山的开采、冶炼,重金属尾矿、冶炼废渣和矿渣堆放等,其被酸溶出的含重金属离子的酸性废水,随着矿山排水和降雨进入水环境或直接进入土壤,可直接或间接地造成土壤重金属污染。
2001年6月,广西壮族自治区环江毛南族自治县遭遇特大暴雨袭击,环江河上游的3家选矿企业尾矿库溃坝。洪水退后,尾矿及废矿渣沉积在被淹没的耕地上,造成洛阳镇、大安乡、思恩镇9000多亩农田受到污染,庄稼大面积死亡。到了第二年,地里无论种什么都长不出来,严重的地方甚至寸草不生。抽取的土壤样品检验结果显示,农田土壤酸度过大,铅、锌、硫、砷等元素含量超标,专家一致认定,这是因上一年洪水淹没农田使土壤受到污染所致。自2011年3月起,环江县启动了土壤修复工程,目前首期项目已初步完成。
化肥也是污染源
土壤重金属污染,除了来自工业造成的点源污染外,农业投入品滥用造成的面源污染也是重要原因。目前全球每年进入土壤的镉总量为66万公斤左右,其中经化肥进入的比例高达55%左右。
在现代农业中,出于对产量和经济效益的追求,许多农民弃用有机肥,大量改用氮肥和磷肥,土壤酸性急速飙升。湖南省耕地土壤PH值已由上世纪80年代的6.5下降到目前的6.0,30年土壤酸化程度相当于自然状态下300年的酸化程度。土壤酸化带来的直接影响是增加了重金属在土壤中的活性,使其更容易被作物吸收。
刘湘骥是湖南省攸县大同桥镇大板米厂的老板。自从2013年3月厂里的大米被检测出镉超标以来,他每晚辗转难眠。“镉是什么东西?我都不知道。”刘湘骥说,他的米厂从收谷、脱壳、碾米、抛光到包装,所有程序都是物理性操作,不存在添加或产生镉等重金属的可能。湖南省地质研究院教授童潜明表示,湖南是有色金属之乡,其大米镉超标与土壤本身的镉含量有一定关系,但更主要的原因来自于农田使用的磷肥中镉含量高,而这一问题在全国都较为普遍。他介绍说,从原料开采到加工生产,化肥成品总会带进一些重金属元素或有毒物质,其中尤以磷肥为主。磷肥的生产原料磷矿石,天然伴生镉。施用磷肥不当会造成土壤镉污染,这已经获得国际公认,在部分欧美国家,磷肥中的镉含量被严格立法限制。
一、总体要求
以生态文明思想为指导,按照中央和省、市推进净土行动的部署要求,深入推动实施《中华人民共和国土壤污染防治法》,以改善土壤环境质量为核心,以保障农产品质量安全和人居环境安全为目标,严格落实“党政同责、一岗双责”、“属地负责、部门有责”,坚决完成国家、省及市关于打赢土壤污染防治攻坚战的各项工作任务,扎实有效推进净土保卫战。
二、主要目标
按照省和市统一安排部署,完成全县重点行业企业用地土壤污染状况调查和耕地土壤环境质量类别划定,建立全县污染地块清单和优先管控名录以及耕地质量分类清单;强化农用地、建设用地土壤环境风险管控,全县受污染耕地、再开发利用的污染地块,全部实现安全利用;严格落实重金属污染物排放总量控制制度,完成上级下达我县减少重点行业重点重金属污染物排放量任务。
三、重点任务
(一)强化土壤环境调查监测
1.推进重点行业企业用地土壤污染状况调查。2022年底前,全面完成重点行业企业用地的布点采样、分析测试、数据上报、成果集成等工作,全面掌握重点行业在产企业和关闭搬迁企业用地土壤污染状况及分布,建立污染地块清单和优先管控名录。(责任单位:县生态环境分局、县自然资源和规划局等;各乡(镇)政府、平安街道办、经济开发区负责落实,以下不再逐一列出)
2.优化土壤生态环境质量监测体系。完善全县土壤环境监测体系,配合国家和省、市开展土壤环境质量国控、省控点位例行监测。按照年度监测计划,组织对土壤环境重点监管单位、工业园区和污水集中处理设施、固体废物处置设施周边土壤开展监督性监测,2022年10月底前,监测结果上报省生态环境厅,纳入全国土壤环境信息化管理平台统一管理使用。对监测发现的土壤超标情况,进一步开展溯源排查,查明并及时阻断污染源。(责任单位:县生态环境分局等)
3.加强重点区域耕地土壤环境监测。对农产品污染物含量超标、污水灌溉等区域农用地地块进行重点监测,及时掌握土壤环境质量状况和污染范围、风险水平等。对产出农产品污染物含量超标的耕地,发现污染物含量超过土壤污染风险管控标准的,配合上级部门开展土壤污染风险评估,根据评估结论实施分类管理。加强农田灌溉水水质监测和监督检查,防止未经处理或达不到农田灌溉水质标准的废(污)水进入农田灌溉系统。(责任单位:县农业农村局、县生态环境分局、县自然资源和规划局等)
4.推进土壤污染状况详查成果应用。根据省、市统一安排部署,集成分析、综合运用农用地土壤污染状况详查成果,开展高风险区域农用地土壤污染状况深度调查和周边污染源溯源排查。开展污染成因分析,对污染源进行溯源排查,6月30日前,建立重点污染源管控和整治清单,纳入限期治理计划,严厉打击非法排污,有效切断污染物进入农田的传输途径,切实防止边治理边污染。根据全县重点行业企业用地土壤污染状况调查采样分析结果,按程序及时通报有关乡(镇),为加强建设用地土壤污染风险管控提供基础信息。(责任单位:县生态环境分局、县农业农村局、自然资源和规划局等)
(二)实施农用地分类管理
5.划定农用地土壤环境质量类别。加快推进全县耕地土壤环境质量类别划分,全部完成划定工作,建立全县耕地土壤环境质量档案和分类清单。划分结果,报请县政府审核后提交市农业农村局。未利用地、复垦土地等拟开垦为耕地的,应当进行土壤污染状况调查,依法进行分类管理。(责任单位:县农业农村局、县生态环境分局、县自然资源和规划局等)
6.加强优先保护类耕地建设管理。将符合条件的优先保护类耕地划为永久基本农田或纳入永久基本农田整备区,在优先保护类耕地分区域、按年度、按计划推进高标准农田建设。在永久基本农田集中区域,不得新建可能造成土壤污染的建设项目,已建成的,2022年6月底前关闭拆除。统筹矿产资源开发与永久基本农田调整划定的关系,确需对重金属等污染威胁的永久基本农田进行调整的,按照相关要求进行补划。依法加强对未污染土壤的保护,对未利用地不得污染和破坏。(责任单位:县自然资源和规划局、县农业农村局、县生态环境分局、县行政审批局等)
7.严格落实耕地风险防范措施。2022年5月20日前,各乡镇组织完成辖区受污染耕地安全利用和严格管控工作方案制定、报备。对安全利用类耕地,应结合当地主要作物品种和种植习惯,采取农艺调控、低积累品种替代、轮作间作等措施,降低农产品超标风险;对严格管控类耕地,依法划定特定农产品禁止生产区域,鼓励采取调整种植结构、退耕还林还草、退耕还湿、轮作休耕等风险管控措施。10月底前,全县所有受污染耕地全部实现安全利用和风险管控。(责任部门:县农业农村局、县自然资源和规划局、县生态环境分局等)
(三)严格建设用地土壤污染风险管控
8.组织开展建设用地风险调查排查。对有土壤污染风险的建设用地地块,土地使用权人要开展土壤污染状况调查;用途变更为住宅、公共管理与公共服务用地的,变更前应当进行土壤污染状况调查。2022年6月底前,组织对未经土壤污染状况调查,已开发利用为住宅、公共管理与公共服务用地的地块进行摸底调查,采取有效措施,确保人居环境安全。(责任部门:县生态环境分局、县自然资源和规划局等)
9.强化污染地块土壤环境联动监管。完善疑似污染地块名单、污染地块名录、建设用地土壤污染风险管控和修复名录。强化生态环境、自然资源和规划等部门的污染地块信息共享和联动监管机制。强化关闭搬迁企业腾退土地土壤污染风险管控,以有色金属冶炼、石油加工、化工、焦化、电镀、制革等行业企业为重点,严格企业拆除活动的环境监管。对违反《土壤污染防治法》有关规定的行为,依法对相关企业、土地使用权人或土壤污染责任人进行严肃查处。(责任单位:县生态环境分局、县自然资源和规划局、县科技和工业化信息局等)
10.科学合理规划土地用途。编制国土空间规划要充分考虑土壤污染风险,合理确定土地用途。污染地块再开发利用必须符合规划用途的土壤环境质量要求。在居民区和学校、医院、疗养院等单位周边,不得规划布局有色金属冶炼、焦化等可能造成土壤污染的建设项目。2022年底前,推进疑似污染地块、污染地块空间信息与国土空间规划的“一张图”汇总;已上传全国污染地块土壤环境管理系统的疑似污染地块及污染地块实现“一张图”管理。(责任部门:县自然资源和规划局、县生态环境分局等)
11.严格建设用地准入管理。列入建设用地土壤污染风险管控和修复名录的地块,不得作为住宅、公共管理与公共服务用地;未达到土壤污染风险管控、修复目标的地块,禁止开工建设任何与风险管控、修复无关的项目,不得批准环境影响评价技术文件、建设工程规划许可证等事项。涉及成片污染地块分期分批开发或周边土地开发的,要科学设定开发时序,防止受污染土壤及其后续风险管控和修复措施对周边人群产生影响。对开发建设过程中剥离的表土,要单独收集和存放,符合条件的优先用于土地复垦、土壤改良、造地和绿化等。(责任部门:县自然资源和规划局、县生态环境分局、县行政审批局等)
12.加强污染地块风险管控及修复。对暂不开发利用的污染地块,要采取风险管控措施,开展土壤及地下水污染状况监测。需要治理与修复的污染地块,土地使用权人要编制修复方案。加强治理与修复施工的环境监理,防止造成二次污染。按要求将达到治理与修复目标要求,且可以安全利用的地块移出建设用地土壤污染风险管控和修复名录。(责任部门:县生态环境分局、县自然资源和规划局等)
(四)加强农业面源污染整治
13.减量使用化肥农药。加强农药、肥料、农膜等农业投入品使用管理,禁止生产、使用国家明令禁止的农业投入品,规范兽药、饲料添加剂的生产和使用,推进农业投入品包装废弃物回收及无害化处理。2022年,主要农作物绿色防控覆盖率达到31%以上,主要农作物统防统治覆盖率达到40%以上,农药利用率达到40%以上,测土配方施肥技术推广覆盖率达到90%以上,化肥利用率提高到40%,主要农作物化肥农药使用量实现零增长。(责任单位:县农业农村局、县自然资源和规划局等)
14.加强废弃农膜回收利用。指导农业生产者合理使用农膜,严厉打击违法生产和销售不符合国家标准农膜的行为。积极推进废弃农膜回收,开展废旧农膜回收利用试点示范,完善废旧农膜回收网络,开展农膜使用及残留监测评价。2022年,全县农膜回收率达到80%以上,农田残膜“白色污染”得到有效控制。(责任单位:农业农村局、市场监督管理局等)
15.强化畜禽养殖污染防治和资源化利用。加强畜禽粪污资源化利用,2022年底前,全县畜禽规模养殖场粪污处理设施装备配套率达到100%,畜禽粪污综合利用率达到75%以上。(责任单位:县农业农村局、县生态环境分局等)
(五)强化重点领域污染防控
16.强化涉重金属行业污染防控。严格落实总量控制制度,减少重金属污染物排放。新、改、扩建涉重金属重点行业建设项目,污染物排放实施等量或减量替换。加大减排项目督导力度,确保项目按期实施。继续推进涉重金属行业企业排查整治,列入污染源整治清单的企业,年底前完成综合整治任务。(责任单位:县生态环境分局、县行政审批局)
17.加强重点企业土壤环境监管。加强对有色金属冶炼、石油加工、化工、焦化等行业企业土壤环境监管,制定土壤污染重点监管单位名录,将土壤污染防治相关责任和义务纳入排污许可管理。土壤污染重点监管单位要严格控制有毒有害物质排放,落实土壤污染隐患排查和自行监测制度。2022年10月底前,重点行业企业用地调查统一部署,开展土壤环境自行监测,编制土壤环境质量状况报告。土壤污染重点监管单位拆除设施、设备或者建筑物、构筑物,要制定土壤污染防治方案,防止污染土壤和地下水。(责任部门:县生态环境分局、县科技和工业信息化局等)
(六)加强固体废物污染管控
18.强化矿产资源开发污染监管。加大矿山地质环境和生态修复力度,新建和生产矿山严格按照审批通过的开发利用方案和矿山生态环境恢复治理方案,边开采、边治理、边恢复。加快推进责任主体灭失矿山迹地综合治理。加强尾矿库安全监管,运营、管理单位要开展土壤污染状况监测和环境风险评估,建立环境风险管理档案,防止发生安全事故造成土壤污染。(责任部门:县自然资源和规划局、县应急管理局、县生态环境分局等)
19.规范固体废物利用处置。加强工业固体废物堆存场所环境整治,完善防扬散、防流失、防渗漏等设施。推动工业固废综合利用,促进工业固废减量化、资源化。推行生态环境保护综合执法,加强塑料废弃物回收、利用、处置等环节的环境监管,依法查处违法排污等行为。(责任部门:县生态环境分局、县科技和工业信息化局、县发展和改革局等)
20.强化危险废物监管。严格危险废物经营许可审批,加强危险废物处置单位规范化管理核查。统筹区域危险废物利用处置能力建设,加快补齐利用处置设施短板。积极推进重点监管源智能监控体系建设,加大危险废物产生、贮存、转运、利用、处置全流程监管力度。规范和完善医疗废物分类收集处置体系,2022年底前,全县医疗废物集中收集和集中处置率达到100%。持续保持高压态势,严厉打击危险废物非法转移、倾倒和处理处置等违法犯罪行为。(责任部门:县生态环境分局、县卫生健康局、县公安局等)
21.健全垃圾处理处置体系。推进生活垃圾无害化处理和资源化利用,完成非正规垃圾堆放点排查整治工作,全面清理现有无序堆存的生活垃圾。加快国家确定的我市生活垃圾强制分类试点工作。2022年,建设完成符合要求的城市生活垃圾、餐厨垃圾、建筑垃圾处理设施,建成区生活垃圾无害化处理率达到100%,县城达到98%以上。(责任部门:县城市管理综合行政执法局、县农业农村局、县水利局等)
(七)充分发挥典型示范引领作用
22.抓好土壤污染治理与修复技术应用试点项目。加快推进庄上——连泉一带农用地土壤污染治理修复技术应用试点项目评估验收工作,总结试点成效、经验,为全县农用地土壤污染治理修复提供经济适用、可参考、可复制的实用技术模式,持续巩固庄上-连泉一带土壤污染修复项目治理成果。(责任单位:县生态环境分局、县农业农村局等)
23.开展土壤污染防治工作成效评估。在市统一安排部署下,自行对我县土壤污染防治工作成效进行综合评估,全面掌握土壤污染防治目标任务完成、政策体系制度创新、土壤污染风险管控体系与能力建设等情况。(责任单位:县生态环境分局等)
四、保障措施
一是落实属地管理责任。各乡(镇)政府对本行政区域内的生态环境保护和土壤环境质量改善负总责,严格落实属地管理责任,加强工作推进落实的组织调度和监督落实,依法履行监督管理职责,制定责任清单,层层压实责任,建立长效管理机制,确保完成土壤污染防治目标任务。
二是加强部门联动监管。完善土壤信息化管理平台建设,强化大数据在土壤污染防治和环境管理工作中的应用。加强生态环境、自然资源和规划、农业农村等有关部门沟通协调,打通共享渠道,充分利用全国土壤环境信息管理平台,及时共享土壤污染防治相关信息。根据全县土壤污染防治工作开展情况,不定期召开调度会议,督促各有关部门切实落实土壤污染防治职责,层层抓好落实,确保圆满完成国家和省、市各项目标任务。
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