关键词耕地；土壤修复；循环经济
中图分类号S156文献标识码A文章编号1007-5739（2017）09-0210-04
AbstractSoilpollutionisthekeyfactorthatrestrictsthedevelopmentofagricultureinChina.Ithasgreatpracticalsignificancetostrengthenthesoilremediationandtreatmentofcultivatedland.Inthispaper，thesituationofChina′sagriculturallandwasanalyzed，basedonthebriefreviewofthepresentmethodsofsoilremediation，theideasofcirculareconomyforsoilremediationandthecasetakingtheideasofcirculareconomyastheguidancewereelaborated，andsomesuggestionswereputforwardtopromotethedevelopmentoffarmlandsoilremediation.
Keywordscultivatedland；soilremediation；circulareconomy
土地在人发展中的作用举足轻重。人们的生产和生活均需要土地资源的支撑，土地是人类赖以生存的基础，也是经济社会发展的最基本要素资源，加强土地资源保护对于人类社会发展至关重要。
1我国耕地形势
耕地是土地的核心组成部分，耕地的数量和质量对于一个国家的粮食安全、食品安全、人民健康水平、生态环境乃至整个经济发展均具有决定性作用。近年来，由于我国经济粗放型发展的特点较为突出，加之工业化、城市化的快速推进，耕地资源的破坏情况相当严重，农业可持续发展面临严峻挑战。
1.1耕地资源相对稀缺
我国地域广阔，土地资源总量较大，但由于人口众多，人均土地资源不足，2014年我国年中人口为13.6亿人，人口密度为145人/km2，是世界平均人口密度的2.59倍。另一方面，我国地形较为复杂，高原、山地较多，适合耕种的土地相对较少，耕地资源稀缺。2013年我国人均耕地面积为0.078hm2，是世界平均水平的39.62%，是耕地资源较为稀缺的东亚及太平洋地区平均水平的75.4%，即使与同样人口大国的印度相比也有较大差距（表1）。
我国耕地资源平均质量水平偏低。国土资源部《2014中国国土资源公报》显示，根据土地评定级别划分，我国优等地面积仅占全国耕地评定总面积的2.9%；高等地面积占全国耕地评定总面积的26.5%；中、低等地面积占全国耕地评定总面积的70.6%。
1.2耕地资源保护任务艰巨
近年来，我国政府积极采取各种严厉措施，严格保护耕地数量。2006年，《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》将1.2亿hm2耕地保有量作为具有法律效力的约束性指标；2008年，《全国土地利用总体规划纲要（2006―2022年）》进一步明确2022年我国耕地保有量1.203亿hm2的目标；2013年底中央农村工作会议再次强调，耕地红线要严防死守，1.2亿hm2耕地红线仍然必须坚守。但由于工业化、城市化快速发展，开发区、工业园区、房地产项目建设如火如荼，特别是部分地方盲目追求经济增长速度，竞相攀比开发项目，耕地资源受到不同程度的侵害。根据国土资源部《2014中国国土资源公报》显示，在政策严格控制的背景下，近年来我国耕地面积整体仍呈现微弱减少态势。2013年，我国耕地面积为1.35亿hm2（图1），较2009年减少26.67万hm2。
1.3耕地污染状况相当严重
改革开放以来，我国农业活力得到了释放，农作物产量大幅提高。2014年，我国粮食产量达到6.07亿t，是1978年的1.99倍；棉花总产量617.8万t，是1978年的2.85倍。在温饱问题得到解决的同时，单纯追求产量，生产方式粗放，农业生产呈现出化肥、农药过度依赖特征。化肥的不合理施用不仅可以导致土壤酸化，降低微生物活性，而且还会增加土壤中的重金属和有毒元素。同时，由于土壤肥力和化肥施用效率的下降，往往会陷入不断进一步过量施肥的恶性循环[1-2]。2014年，我国化肥施用量达到5995.9万t（表2），是1978年的6.78倍。部分发达国家公认的单位土地化肥施用合理上限约为225kg/hm2，2014年我国单位土地化肥施用量已经为362.4kg/hm2，是上述标准的1.61倍。农药的危害更为突出，有研究指出，只有30%～40%农药被利用，真正作用于靶标生物的仅为0.1%，绝大部分农药对土壤、水、大气等环境介质产生严重污染[3-4]。目前，我国是世界最大的农药生产和使用国，2013年农药施用强度为10.95kg/hm2，是1991年的2.1倍，为世界平均水平的2.5倍。
除此之外，污水灌溉、地膜大量使用以及工矿企业和城市的间接污染，我国耕地污染状况已经相当严重[5]。2005―2013年，环保部和国土资源部联合开展了首次全国土壤污染状况调查，2014年了调查公报。调查结果显示，全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。耕地土壤点位超标率为19.4%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为13.7%、2.8%、1.8%和1.1%，主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕和多环芳烃。
1.4耕地污染负面效果逐步显现
改革开放以来，经过30多年的努力，我国农业发展成效卓著，基本解决了世界最多人口的温饱问题。党的十提出到2022年全面建成小康社会，对农业发展提出了更高的要求。然而，耕地污染已经成为制约我国农业发展的关键问题。耕地污染不仅降低农作物产量，危及我国的粮食安全，而且农作物吸收和残留的污染物将通过食物链对人体健康造成不利影响。2013年，广东“镉大米”事件受到了广泛关注，食品安全已经成为全社会高度关注的话题。
除了“显性影响”之外，近年来“隐性饥饿”现象也越来越受重视。“隐性饥饿”是指机体由于营养不平衡或者缺乏某种维生素及人体必需的矿物质，同时又存在其他营养成分过度摄入，从而产生隐蔽性营养需求的饥饿症状。营养不平衡所形成的“隐性饥饿”将导致人类多种疾病，对人们健康需求构成了极大威胁。目前，普遍认为，农作物的“隐性饥饿”是人类“隐性饥饿”的主要原因，而耕地污染是造成农作物营养缺失的主要诱因。
如何探寻一条适合我国特色的耕地土壤修复和治理之路，不仅对促进农业持续发展具有重要意义，而且也是我国建成小康社会的重要保障。针对土壤调查所展现出的问题，2013年初国务院办公厅印发了《近期土壤环境保护和综合治理工作安排》，提出力争到2022年，建成国家土壤环境保护体系，使全国土壤环境质量得到明显改善。
2耕地土壤修复与治理典型技术
目前，我国耕地土壤污染途径呈现多样化的态势，既有传统农业生产方式所形成的内生性污染，也有工业企业和城市生活产生废弃物所造成的转移性污染，污染物包括有机污染物和无机污染物，持续性污染和非持续性污染相结合。在这种背景下，我国耕地土壤修复面临较大挑战。
2.1休耕与轮作
休耕是指在土地耕种一段时期后，停止一段时期作物种植，以保证耕地营养成分的恢复以及污染物的降解。世界上许多国家均设立了休耕制度，20世纪80年代中期美国就开始实施“土地休耕保护计划”，重点补贴土壤极易腐蚀和环境敏感的作物用地。轮作是利用不同作物的特点，在不同时间段有顺序地轮换种植不同作物，以实现土地肥力的保护。轮作无论是在我国还是在欧洲，都有很长的发展历史。休耕和轮作不仅对于保护地力有重要作用，而且也对土壤污染的治理有积极作用[6-7]。有研究显示，休耕和轮作对缓解土壤酸化、增强土壤对酸碱的缓冲性能、降低土壤酸化速度均具有积极作用。近年来，我国政府也积极尝试开展休耕轮作制度，农业部引发的《2016年种植业工作要点》中明确指出，在玉米非优势产区、河北地下水漏斗区和南方重金属污染区，分别开展轮作和休耕试点。
休耕和轮作虽然对于土壤恢复具有积极作用，但土壤修复的作用有限，特别是对于持续性污染的治理很难发挥效果，而且也无法阻止新污染物的产生。同时，由于休耕和轮作均对农业生产造成一定的限制，在我国耕地资源稀缺的背景下，大范围应用和推广难度较大。
2.2重金属污染修复
重金属是耕地土壤污染的主要组成部分，近年来随着来自工业和机动车的污染增加，耕地重金属污染状况有所加剧。重金属不仅通过食物链对人健康产生影响，而且也会对地下水及生态环境造成破坏。重金属污染治理一直是土壤修复的重点，目前已经形成了一系列修复方法[8-10]。
2.2.1物理修复技术。物理修复技术是通过物理方法进行重金属污染修复的技术总称。传统方法有客土、换土、去表土和深耕翻土法，其基本思路是通过土壤混合和置换来降低污染。热脱附法是通过对土壤加热，去除具有挥发性的重金属，该方法工艺简单，但操作成本高，去除重金属的种类有限。
2.2.2化学修复技术。与物理修复不同，化学修复往往涉及重金属或土壤的化学反应。土壤淋洗是采用淋洗剂去处重金属污染，该方法可以应用于重度污染的土壤，但淋洗液成本较高，同时易造成地下水污染和植物营养缺失。化学改良剂修复是通过添加改良剂改变土壤特性，促使重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附等作用，降低重金属的生物有效性，面对不同的h境该方法尚待研究。
2.2.3物理化学法。物理化学法是综合采用物理和化学的方法。电动修复是在土壤中构建电场梯度，促进重金属迁移和聚集，再采用适当的物理或化学方法处理，该技术目前还处于研制阶段。稳定/固化修复技术是通过物理或者化学方法阻止重金属的释放、迁移和扩散，从而降低重金属对于农作物及生态环境的影响，但该方法并未实现重金属的根本性去除，仍存在潜在风险。离子拮抗技术是通过元素之间相关作用降低重金属毒性，例如硒对部分重金属具有显著的拮抗作用。
2.2.4生物修复技术。生物修复技术是利用动物、微生物和植物降低重金属含量和毒性。就本质而言，生物修复技术也是将重金属吸附或固定。植物修复主要分为植物提取、植物挥发和植物固定，提取和挥发是通过植物作用将重金属从土壤中去除，而固定则是降低重金属的移动性和毒性。微生物修复是利用微生物对重金属吸附、沉淀、氧化-还原作用降低重金属的毒性。动物修复是利用低等动物吸收土壤中的重金属，该方法具有一定的局限性。总体来看，生物技术成本低、风险小，是土壤修复的重要方向。植物修复技术虽然具有费用低和环境优化的特点，但处理重金属能力有限，单一植物修复范围较小，同时需要较长的种植周期，对农业生产具有一定的影响。相比较而言，微生物修复技术更具发展潜力和应用前景，是耕地修复技术的研究重点。
2.3有机污染修复
化肥、农药的大量使用使我国耕地面临较为严重的有机污染，有机污染是土壤酸化和板结的重要原因，同时也对人类健康和生态环境构成巨大威胁[11-12]。有机污染修复是土壤治理研究中的重要领域，有机污染修复技术得到世界各国的重视。综合来看，有机污染修复主要理念和途径与重金属修复相同，各种方法均具有各自的优缺点（表3）。随着微生物技术的发展，微生物修复在处理有机污染方面展现出较好的发展前景。
3耕地土壤修复循环经济理念
经过几十年的探索，尽管部分技术还未成熟，但土壤污染修复已经形成了多种技术路线并行发展的技术体系，为耕地污染治理奠定了基础。综合来看，目前土壤修复技术仍秉承了线性思维，即以问题为导向的解决方法。这种思维方式存在如下主要问题：一是将污染修复与污染防治分离，无论是物理法、化学法还是生物法，修复主要是降低污染物含量或毒性，而无法对新增污染物进行控制；二是将污染修复与农业生产分离，目前修复技术基本上是事后处理，即延续了传统的先污染后治理的思路，而且修复过程往往与农业生产过程脱节，修复过程或多或少对农业生产造成影响，部分修复技术还需要停止农业生产活动，在我国耕地资源稀缺的背景下，现有修复技术大幅推广面临挑战。
与传统的线性思维不同，循环经济强调经济活动与自然生态的统一，最大限度地降低人类生产活动对生态环境的影响。自21世纪初引入我国以来，循环经济在各个领域的实践发展迅速，取得了显著成效。农业是重要的基础性行业，也是循环经济发展的重点领域。2013年，国务院印发的《循环经济发展战略及近期行动计划》提出了构建循环型农业体系的总体要求。立足生态环境发展，以循环经济理念引导耕地土壤修复对于提升耕地治理水平具有重要现实意义。
3.1耕地土壤修复中的“减量化”原则
在减少土壤中污染物存量的同时，最大限度地减少污染物增量，实现污染物存量“减量化”和污染物增量“减量化”的统一。一方面，在土壤修复过程中严格避免对土壤的二次污染；另一方面，积极探讨与农业生产过程相融合的土壤修复新方法，将农业生产与土壤修复、土壤保护相结合。
3.2耕地土壤修复中的“资源化”原则
一般而言，经济活动都将伴随废弃物的产生，转变传统方式，积极开发废弃物的再生利用是循环经济的核心内容。目前，国内外研究表明，禽畜粪便、生物有机肥不仅有利于土壤改良，增加土壤肥力，而且也对于修复土壤重金属污染、减少污染物的生态风险具有显著作用，成为相关领域的研究前沿。畜禽粪便属于典型的农业废弃物，其在耕地修复领域的应用为耕地治理资源化利用农业废弃物奠定了基础、开辟了道路。
耕地土壤修复中的“再利用”原则。农业生产是一个复杂的系统，经过多年的摸索，目前已经形成了多种种植、养殖、加工的循环经济体系，这些循环经济产业链代表了现代农业发展的方向。作为农业生产的重要环节，将耕地土壤修复纳入农业循环经济体系，积极推进适应循环经济要求的耕地土壤修复方法和途径，实现整个农业生产过程的循环再利用是现代农业发展的必然要求。
4基于循环经济理念的耕地土壤修复案例
安徽一企业采用了生物有机肥、微生物、微量元素相结合的方法进行土壤修复，在基于循环经济理念的耕地土壤修复方面进行了有益的探索[13-14]。该方法的核心思路是将土壤修复技术引入生物有机肥之中，从而实现农业生产与土壤修复过程的统一，降低土壤修复对农业生产的影响，降低新污染物的增加。
4.1主要技术原理
该技术的载体为生物有机肥，主要原料为禽畜粪便和沼气池沼液，以此为基础可以构建“养殖―沼气―生物有机肥―种植”的农业循环经济体系。土壤修复主要来自2个方面：一是通过提取和培育区域性土壤原生态益生菌，对土壤微生物环境进行修复和改善。微生物环境的改善，有利于促进农作物对养分的平衡吸收，减少生长对化学肥料的依赖性，同时还由于生防微生物的参与，提高植物自身免疫功能和对抗多种病虫害的综合抗性水平，减少化学农药的施用。此外，该方法还有助于保护区域土壤的多样性，由于采取区域代表性的原生菌群落，促进区域土壤原生微生物环境的修复，对于区域特色农产品的种植具有积极作用。二是通过微量元素的补充，对土壤中的重金属污染物产生一定的拮抗作用，降低重金属的毒性。另外，土壤微量营养元素（如锌、硒、硅等）的平衡补充也对于农作物生长、产品品质提高具有促进作用。
4.2应用实践效果
整体而言，该方法仍处于探索阶段，但在相关领域的应用已经展现出一定的实践效果。2013年开始，相关机构在安徽省金寨县以六安瓜片的种植为基础开展了一系列土壤修复技术应用研究。目前，已经完成了对作物和土壤的初步检测。
在茶叶叶片对比分析之中，该方法培育出的茶叶叶片栅栏组织相对厚度、栅栏组织细胞平均数、叶面背后平均气孔数均要多于普通方法种植和野生环境生长的茶叶。在茶叶成分比较中，该方法培育出的茶叶微量元素和营养成分含量均远高于市场上销售的主要茶叶品种。
对土壤进行微生物基因组DNA分析，结果显示该方法对茶园真菌群落构成的影响是使之向原生态环境“趋近”，并由此带来整个土壤微生物环境的改变，使土壤细菌群落构成有异于传统茶园。
5推进耕地土壤修复的建议
目前，我国耕地土壤污染问题已经相当突出，由此造成的经济社会问题也日益凸显，加强耕地土壤修复和治理已经迫在眉睫。耕地土壤修复既是一个技术问题，也是一个经济问题，具有很强的复杂性，合理选择耕地土壤修复方法和路径对于我国农业健康发展具有重要意义。
5.1树立耕地土壤修复系统观，积极引入循环经济理念
充分认识农业生产的系统性，综合考虑各种影响因素，特别是在我国耕地资源相对不足、粮食安全面临挑战的背景下，注重耕地土壤修复与治理的整体效应，尽可能降低对农业生产的影响。作为系统理论的重要体现，经过多年努力循环经济已经在农业领域中得到了较快发展，并取得了@著效果，代表了现代农业的发展方向。耕地土壤修复与治理要积极融入农业循环经济体系，加强循环经济理念对技术路径选择的指导，从而切实解决我国土壤污染问题。
5.2完善土壤治理相关政策，促进耕地土壤修复与农业循环经济融合发展
目前，我国还没有耕地土壤修复的专项政策和规划，耕地土壤修复缺乏整体的指导。根据目前我国耕地污染状况，应加快相关政策的制订，科学评估现有土壤修复的技术和方法，制订切实可行的耕地土壤修复总体战略。耕地土壤治理和循环经济发展涉及多个主管部门，国家发改委、环保部、农业部等有关部门应加强沟通交流，增强相关政策之间的衔接，加强循环经济理念对耕地土壤修复的指导，积极探索耕地土壤修复循环经济新模式。
5.3加强技术研发，积极推广先进的土壤修复技术
耕地土壤修复具有很强的技术性，土壤污染问题治理有赖于技术创新的支撑。支持科研院所、高校开展相关研究，基于我国土壤特点创新土壤修复技术。根据农业生产和农业循环经济的特点，重点突破关键技术，为耕地土壤修复与农业循环经济融合发展创造条件。鼓励有条件的企业开展基于循环经济的土壤修复模式的试验和示范，完善相关技术的服务支撑体系，加强对相关技术的评估，积极推广和应用先进技术，探索适合我国国情的耕地土壤治理途径。
6参考文献
[1]肖军，秦志伟，赵景波.农田土壤化肥污染及Σ[J].环境保护科学，2005（5）：32-34.
[2]张锋.中国化肥投入的面源污染问题研究：基于农户施用行为的视角[D].南京：南京农业大学，2011：1.
[3]潘攀.土壤-植物体系中农药和重金属污染研究现状及展望[J].农业环境科学学报，2011（12）：2389-2398.
[4]陈晓明，王程龙，薄瑞.中国农药使用现状及对策建议[J].农药科学与管理，2016（2）：4-8.
[5]韩冬梅，金书秦.我国土壤污染分类、政策分析与防治建议[J].经济研究参考，2014（43）：42-48.
[6]刘嘉尧，吕志祥.美国土地休耕保护技术及借鉴[J].商业研究，2009（8）：134-136.
[7]邓琳璐.休耕轮作对黑土酸化的影响[J].水土保持学报，2013（6）：184-188.
[8]樊霆，叶文玲，陈海燕，等.农田土壤重金属污染状况及修复技术研究[J].生态环境学报，2013（10）：1727-1736.
[9]黄益宗，郝晓伟，雷鸣，等.重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].农业环境科学学报，2013（3）：409-417.
[10]孙鹏轩.土壤重金属污染修复技术及其研究进展[J].环境保护与循环经济，2012（11）：48-51.
[11]刘惠，陈奕.有机污染土壤修复技术及案例研究[J].环境工程，2015，33（增刊1）：920-923.
[12]陈健，胡筱敏，姜彬慧.种植基地有机磷农药污染土壤的微生物修复[J].环境保护与循环经济，2012（5）：35-38.
中国农田生态系统土壤碳库的饱和水平及其固碳潜力韩冰王效科欧阳志云(6)
内蒙古皇甫川五分地沟小流域土地覆盖空间格局特征及其持续性分析龚建周仝川(12)
挠力河流域农垦开发中居民地景观生态特征的变化吴运军张树文包春红张养贞侯伟(17)
小流域可持续发展能力的生态足迹法分析——以重庆市万州区五桥河流域为例肖莉蒋莉陈治谏廖晓勇李豪(22)
太湖不同湖区生态系统健康评价方法研究胡志新胡维平陈永根蔡焕兴(28)
杭州湾南岸滩涂环境状况及与贝类养殖的关系王美珍(33)
三江平原小叶章湿地生态系统对氮磷的净化效率徐宏伟王效科欧阳志云(38)
荣成人工湿地净化效果的季节和年际变化宋志文王仁卿席俊秀韩潇源孙贤风王玮(43)
九龙江流域规模化养殖环境风险评价曾悦洪华生曹文志陈能汪(49)
改良剂对铅锌尾矿污染土壤上龙须草生长和叶片叶绿素含量的影响袁敏铁柏清唐美珍秦普丰(54)
活性铝对小麦谷胱甘肽和丙二醛含量的影响朱雪竹孔繁翔宗良纲韩小波(58)
乙烯菌核利在水溶液中的光解动力学邓大鹏岳永德花日茂汤锋(63)
三唑酮在水中的光化学降解及其影响因素刘毅华杨仁斌郭正元肖曲(68)
敬告读者·作者(76)
农村生态环境：目次（作者后括号内圆点前为期号，圆点后为页码）(I0001)
动态与信息
欢迎订阅2006年《环境监测管理与技术》(11)
《城市生态绿化工程技术》简介(I0006)
《草业生态工程技术》简介(I0006)
欢迎订阅2006年《农村生态环境》(I0006)
专论与综述
稀土元素的脑部蓄积性、毒性及其对人群健康的潜在危害陈祖义(72)
研究简报
河套灌区地下水氮污染状况冯兆忠王效科冯宗炜(74)
学术讨论与建议
建立我国生态环境标准体系的初步构想曹学章沈渭寿唐晓燕(77)
基于CA-Markov模型土地利用对景观格局影响辨识孙贤斌刘红玉李玉凤郝敬锋(1)
基于PCA-TOPSIS方法的河北省冬小麦气候适宜性评价郑春雨刘晶淼丁裕国江志红(8)
贵州省NDVI变化及其与主要气候因子的相关性郑有飞刘宏举吴荣军吴战平牛鲁燕(12)
江苏盐城部级珍禽自然保护区调整及其驱动力分析贺秋华钱谊王国祥刘鲁君(18)
岩溶山地生态退化的海拔空间变异罗林周应书何兴辉谢永贵王敏吴明艳(23)
社会经济活动对太湖流域的生态影响分析刘庄郑刚张永春李维新张毅敏曾远(27)
基于卫星遥感的秸秆焚烧监测及对空气质量影响分析厉青张丽娟吴传庆孙中平刘晓曼(32)
大气CO2浓度升高和氮肥施用对三江平原湿地小叶章生物量及根冠比的影响赵光影刘景双王洋窦晶鑫(38)
太湖有色可溶性有机物4种光谱模型的对比刘明亮张运林王鑫李云亮(42)
太湖中微囊藻群落的季节变化分析谭啸孔繁翔曾庆飞钱善勤张民(47)
2008年本刊审稿专家名单(52)
北京官厅水库中有机氯类农药的分布和来源万译文康天放周忠亮秦静张雁(53)
判别分析与决策树分析在化学物质生态危害分类中的应用周林军刘济宁石利利单正军陈国松蔡玉琪(57)
基于WNMM模型的潮土地区农田水氮优化管理李晓鹏张佳宝朱安宁信秀丽张丛志黄平(62)
不同含水量细砂介质中挥发苯的有效扩散系数研究高文谦刘菲陈鸿汉许文婕(69)
产生物表面活性剂的石油降解菌AcinetobacterBHSN的研究曹娟徐志辉李凌之沈标(73)
矿区砷污染对土壤线虫群落结构特征的影响华建峰林先贵尹睿蒋倩(79)
《生态与农村环境学报》稿约(112)
专论与综述
最大日负荷总量（TMDL）技术在农业面源污染控制与管理中的应用与发展趋势柯强赵静王少平郑文笛尹大强(85)
研究简报
上海居住区植物群落的降温增湿效应秦俊王丽勉胡永红张明丽由文辉(92)
菹草石芽萌发及幼苗生长对光、温因子的响应杨文斌王国祥郑海洋何伟刘玉(96)
学术讨论与建议
涉及自然保护区建设项目的环境管理蒋明康贺昭和王智秦卫华(101)
高寒风沙化土地飞播可行性分析沈渭寿李海东张涛邹长新燕守广袁磊(106)
沱江流域生态安全预警及其生态调控对策孟兆鑫李春艳邓玉林(1)
基于时空理念的区域协调度模型及实证分析蔡文春张竟竟杨德刚李莹华(9)
新疆植被遥感绿度指数与水、热关系的动态相关分析张生军王天明李钟汶牟溥寇晓军葛剑平(16)
人工马褂木林下草本植物物种多样性与林分郁闭度的关系李双喜朱建军张银龙叶正文黄启忠高君辉(20)
2种短周期工业用材林种植恢复过程对林内小气候的影响黄承标黄丹刘运华秦武明黄光银李保平(25)
基于Voronoi图的农村居民点空间分布特征及其影响因素研究——以北京市昌平区为例刘仙桃郑新奇李道兵(30)
三江平原小叶章湿地土壤硫的组成与垂直分布李新华刘景双孙晓军朱振林张锡金(34)
泥鳅对水田上覆水中氮素动态的生物扰动效应孙刚房岩安永辉杨校园(39)
苏南丘陵区林地土壤酶活性及其与土壤理化性质的相关性陶宝先张金池崔志华孔雨光俞元春(44)
不同种稻方式对后茬大麦产量和土壤微生物量的影响张富国徐阳春沈其荣王永红(49)
覆膜对土壤-青菜体系Cu和Zn迁移特性的影响李非里刘丛强杨元根陈小英蒋琦杰(54)
农用地土壤-作物系统对畜禽粪便养分消纳能力的评价阎波杰潘瑜春赵春江王纪华(59)
规模化养殖场鸡粪营养物质和污染元素的组成特点李艾芬章明奎(64)
施肥模式对蔬菜产量、硝酸盐含量及模拟土柱氮磷淋失的影响黄东风王果李卫华邱孝煊(68)
铜尾矿对油菜生长和生理功能的影响谢建春赵娟杨世勇(74)
植物与微生物对石油污染土壤修复的影响刘继朝崔岩山张燕平邹树增(80)
零价铁对土壤中间氯硝基苯和间硝基甲苯的还原研究邱罡谢凝子吴双桃陈少瑾(84)
一株好氧反硝化茵的分离鉴定及其混合应用特性研究何伟王薇王洁宋明良钟文辉(88)
珠江口地区水体中双酚A污染及其与环境因子的关系董军李向丽梁锐杰(94)
梨形环棱螺保护酶分子标志物在大运河污染评价中的应用刘缠民冯照军李宗芸(98)
烯式吡虫啉（olefinIMI）光解及其光解产物研究葛峰单正军戴亦军陈婷袁生(103)
动态与信息
“第三届全国农业环境科学学术研讨会”征文通知(43)
敬告读者·作者(53)
环境保护部“土壤、沉积物、固体废物中有机污染物监测方法标准体系研讨会”在南京召开华小梅(73)
30吨／日往复炉排式危险废物焚烧处置成套设备示范工程技术方案论证会在南京召开丁剑(79)
环境保护部“土壤污染治理和生态修复项目申报工作研讨会”在南京召开王国庆(83)
敬告读者·作者(102)
重要转基因生物的风险评价技术和环境安全性研究项目荣获2008年度环境保护科学技术奖一等奖徐海根(112)
研究简报
池塘养殖及野外移殖三角帆蚌元素积累的差异刘洪波尤洋戈贤平杨健(107)
喀斯特石漠化生态系统恢复演替过程中土壤质量特性研究——以广西都安县澄江小流域为例杨小青胡宝清(1)
基于本底格局的鸭绿江口滨海湿地景观破碎化评价索安宁赵冬至高树岗(6)
我国自然保护区生态旅游存在问题分析刘青王智钱谊秦卫华蒋明康(11)
基于区域开发的钦州市生态敏感性分析及防控对策张磊刘利强胡海波董雅文(16)
基于重金属污染的耕地生态承载力改进模型研究朱利群陈长青卞新民(21)
宁夏盐池沙地农田防护林的防风阻沙效益崔强高甲荣何明月赵哲光张金瑞(25)
江苏和吉林农村家庭能源消费差异及影响因素分析周曙东崔奇峰王翠翠(30)
不同水分处理下农田黑土水分特征邹文秀韩晓增李良皓王守宇王凤仙(35)
黄土高原土壤中细菌群落结构多样性的PCR-DGGE分析潘雪莲黄晟方昊徐军郭晓峰陈旸崔益斌(39)
脱硫石膏改良中度苏打盐渍土施用量的研究罗成科肖国举张峰举秦萍(44)
塔里木河下游地区新生林地滴灌后土壤水盐再分布特征赵新风王春芳徐海量叶茂(49)
韩江流域典型区主要森林类型土壤肥力的灰色关联度分析林培松尚志海(55)
添加植物物料对2种酸性土壤可溶性铝的影响王宁徐仁扣李九玉(59)
利用美洲商陆修复锰尾渣污染土壤对后茬植物的影响向言词冯涛彭秀花姚国钦(63)
氯氰菊酯降解菌的筛选鉴定及其降解特性研究张丽萍徐莲吴莹林栋青刘欣沈标(69)
环丙沙星在模拟水生态系统中的动态研究张春艳周孝治陈菊芳聂湘平(73)
水华蓝藻厌氧发酵工艺技术研究常志州杜静叶小梅严少华张振华(79)
甘肃徽县水阳江铅锌污染段纤毛虫群落特征及对水质的评价马正学贺鹏辉杨镇宁应之(83)
动态与信息
《生态与农村环境学报》被评为“RCCSE中国核心学术期刊”(78)
专论与综述
加拿大污染场地的管理方法及其对我国的借鉴单艳红林玉锁王国庆(90)
研究简报
基于LandsatTM的澳门城市热场影响因素分析米金套王志石何平(94)
基于RS和GIS的嫩江下游土地沙漠化景观格局变化特征分析郭红龚文峰董隽范文义(99)
关键词：多氯联苯；清运流程；检测方法
1工程背景
1.1清运目标
由于该储存点功能规划为工商用地，按环履办函【2008】23号文件的要求，执行14mg/kg的土壤清运标准。
1.2地理位置及周边环境
该储存点位于浙江省某市供电局原场址，毗邻市中心某大型公园。周边三面为绿化带，西面有一南北走向电缆沟。周边环境：该储存点附近有良好的道路及施工水电接入点，根据场地调查资料，PCBs污染电力设备封存于某钢筋混凝土密封的石棺内，石棺位置不明，施工场地有后铺的水泥路面。
2清运流程
2.1清运施工流程
储存点的清运施工流程为：临时设施搭建-施工区域划分-挖掘降水井-寻觅钢筋混凝土石棺（污染源）-清运PCBs电力设备及石棺-清运低浓度PCBs污染土壤-自检-第三方送检-验收-回填。
2.2施工关键步骤
施工区域划分：根据功能不同划分为黑区和白区，其中临时办公室、员工休息室规划为白区；挖掘施工区、污染物包装区、暂存区规划为黑区。黑区与白区间用警戒带隔离，黑区与白区间设立专用通道，通道上铺设双层防渗膜。黑区作业人员必须穿戴C级防护服，从黑区进入白区的工作人员必须先在更衣间清洗并进行衣物整理，然后从更衣间出口进入白区。
根据收集的相关天气水文资料，地下水位高于施工挖掘深度，为避免地下水导致污染扩散，在施工挖掘区附近挖掘降水井，通过实时降低地下水位以避免施工过程中基坑出现地下水。
寻觅钢筋混凝土石棺（污染源）：挖掘机凿开水泥路面，潜挖细刨，逐步寻找石棺位置。因该储存点历史上有三次场地变迁，污染源位置不确定，通过耐心挖掘发现石棺位置。
PCBs电力设备清运：为避免PCBs污染物扩散导致二次污染，施工人员使用钉锤耐心敲开石棺盖与石棺体之间的缝隙。石棺盖开启后发现有积水，用水泵将积水抽取至聚氯乙烯水桶储存。施工人员使用套索配合挖掘机将PCBs电力设备吊装进1.44m3钢制容器内。
含PCBs污染土壤清运：根据该储存点施工方案，首先将石棺四周及底部1米内的土壤挖掘装入运输车辆。随后采用L2000DX快速检测仪进行自检，自检检测的终止值为25mg/kg。经过两轮自检检测及挖掘清运后，自检检测结果均小于终止值，遂停止含PCBs污染土壤清运施工，并采集样品送至监理单位（D'Appolonia-ISAF）认可的第三方检测机构进行检测。
2.3技术措施
PCBs电力设备：用双层聚乙烯袋包装扎紧，再放入内衬聚乙烯包装袋的1.44m3钢质容器，PCBs电力设备放入前，在钢制容器衬袋内铺撒约10cm厚的木屑，PCBs电力设备装满后，在上部再撒入一定量的木屑，盖上容器盖板，贴好标签后转移至暂存区。
施工废水：施工废水包括基坑内出现的积水、施工机械清洗用水，使用水泵收集入内衬塑料袋的200L广口铁桶，贴好标签后转移至暂存区存放。
其他污染物：主要包括更换的防护用品、分析监测废弃物、防渗膜等废弃物。污染物整理后装入200L广口钢桶，桶内衬聚乙烯衬袋，装满后扎紧衬袋，桶盖用紧固螺栓进行密封，贴好标签转移至暂存区。
个人防护：白区工作人员穿戴要求为穿工作服，硬质劳保鞋，戴3M口罩，劳保手套；黑区工作人员穿戴要求为戴全面罩呼吸器，安全帽，穿C级防护服，穿防化靴，戴防化手套。
运输车辆防护：运输车辆车厢底部铺设防渗膜和土工布，土壤装至预定量后上部加盖防渗膜防护，起运前捆扎耐水防雨布，防止雨水渗入车厢。
3常用检测方法及施工快速自检
3.1常用PCBs检测方法
PCBs现有多种成熟的检测方法，其中气相色谱法、薄层色谱法应用较为普遍。气相色谱法是一种物理化学分离的分析方法，采用气体作载体，基于物质溶解度、蒸气压、吸附能力等物理化学性质的微小差异，使其在流动相和固定相之间分配系数不同而使物质分离的技术。薄层色谱法是应用一液体作流动相和一厚度大致为100～250mm的固体吸附剂作固定相的色谱方法。
3.2施工快速自检
出于对工期和成本的要求，该储存点采用了美国环保局认可的进口L2000DX快速检测仪进行自检。L2000DX便携式PCB快速检测仪能在野外快速检测土壤、水和油中的PCB，该方法获得美国环保局的认可，编号USEPASW-846方法9078。美国大量超级基金项目中的应用经验表明，该设备可以有效降低总成本、节省时间、且检测结果准确度可以和气相色谱法媲美。
4第三方检测及验收检测
采用L2000DX检测仪自检，样品数据均小于终止值25mg/kg后，将同源样品送至上海SGS实验室进行第三方检测。检测结果显示，所有样品均低于14mg/kg的土壤清运指标。
根据上海SGS实验室检测数据提交验收申请，浙江省环境监测中心站进行了验收采样。根据环保部《污染场地风险评估技术导则（征求意见稿）》和美国EPA颁布的场地修复评价文件[3]，浙江省环境监测中心对该储存点清运处置进行修复评价，判定该储存点符合验收条件。
5热脱附简介
热脱附作为一种成熟技术广泛应用于国外的PCBs处置工程之中。热脱附是用直接或间接的热交换，加热土壤中有机污染组分到足够高的温度，使其蒸发并与土壤媒介相分离的过程。可有效处理包括挥发性有机物（VOCs）、半挥发性有机物（SVOCs）、高沸点和氯代有机物如多氯联苯（PCBs）、二英等有机污染组分。
浙江省PCBs清运示范项目采用间接燃烧热脱附系统处置含PCBs污染土壤。该系统工作原理简述如下：经预处理的污染土壤通过土壤传送器稳定、定量地送至热脱附器，同时储罐中的柴油通过油泵定量进入间接燃烧干燥器的外层，鼓风机提供足够空气，通过点火装置使燃料充分燃烧，提供尽可能高的土壤接触壁温度。污染土壤在内筒体旋转的状况下，和筒内的热气体以及筒内壁接触和热交换，污染土壤里的水分、污染有机物和其他中、低沸点的有机气体在高温度的传热条件下充分蒸发，筒体内保持低氧气浓度，避免生成其他有毒有机物。完全蒸发脱附的土壤，经土壤出口排放，后经土壤调节器冷却和水化，得到清洁土壤。
6结束语
根据该PCBs储存点的施工经验，场地调查应着重关注污染源位置、污染边界、水文地质情况以及场地历史沿革，为后续清运处置施工提供指导；PCBs污染场地存在污染分布不均匀的特点，相近位置的土壤样品检测结果却有可能存在很大差异。PCBs在土壤中向下渗透的程度往往甚于向周边水平渗透的程度。
参考文献
[1]陈正夫，等.环境激素的分析与评价[M].北京：化学工业出版社，2004.
关键字:矿区生态环境效应生态恢复
由于矿藏的不可移动性,以致矿山开采长期占用、破坏、污染土地,改变了区域水系结构,破坏了动植物区系,引发一系列社会经济与生态环境问题,成为全球环境与发展面临的焦点问题之一。我国矿区土地复垦工作起步较晚,土地复垦率较低,迫切要求探索适合我国国情的土地复垦技术,提高土地复垦率和生产潜力。本文将在系统分析矿山开采生态环境效应的基础上,总结适合我国矿区土地复垦的典型技术,以期推动全国土地复垦工作的进一步发展。
一、矿山开采的生态环境效应
(一)诱发地质灾害。由于地下采空,地面及边坡开挖影响了山体、斜坡的稳定,往往导致地面塌陷、开裂、崩塌和滑坡等频繁发生。而矿山排放的废渣堆积在山坡或沟谷,废石与泥土混合堆放,使废石的摩擦力减小,透水性变小而出现渍水,在暴雨下也极易诱发泥石流。
(二)水文地质条件发生变化与水质污染。矿区塌陷、裂缝与矿井疏干排水,使矿山开采地段的储水构造发生变化,造成地下水位下降,井泉干涸,形成大面积的疏干漏斗;地表径流的变更,使水源枯竭,水利设施丧失原有功能,直接影响农作物耕种。同时,矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水等,一般较少达到工业废水排放标准,严重影响水生生物的生存繁衍与人畜生活饮用。
(三)土壤退化与污染由于表土被清除采矿后留下的通常是新土或矿渣,加上大型采矿设备的重压,往往使土壤坚硬、板结,有机质、养分与水分缺乏。而地面塌陷导致地下水位下降、土壤裂隙产生。土壤中的营养元素也随着裂隙、地表径流流入采空区或洼地,造成许多地方土壤养分短缺,土壤承载力下降。
矿山固体废渣(煤矸石等)经雨水冲刷、淋溶,极易将其中的有毒有害成分渗入土壤中,造成土壤的酸碱污染(主要是强酸性污染)、有机毒物污染与重金属污染。而土壤的纳污和自净能力有限,当污染物超过其临界值时,将向外界环境输出污染物,其自身的组成结构与功能也会发生变化,最终导致土壤资源的枯竭。并且,土壤污染在地表径流和生物地球化学作用下还会发生迁移,危害毗邻地区的环境质量,受污染的农产品则会通过食物链危害人体健康。
(四)水土流失加剧。矿山开采直接破坏地表植被,露天矿坑和井工矿抽排地下水使矿区地下水位大幅度下降,造成土地贫瘠,植被退化,最终导致矿区大面积人工裸地的形成,极易被雨水冲刷;由于排土场和尾矿占地,形成地面的起伏及沟槽的分布,增加了地表水的流速,使水土更易移动,冲刷加剧。
(五)生物多样性损失。植被清除、土壤退化与污染、水土流失,对矿区生物多样性的维持都是致命打击,严重威胁了动植物生存。
二、矿区生态恢复的典型技术
(一)矿区土壤污染的治理
1.矿区土壤重金属污染的治理。国内外矿区土壤重金属污染治理主要包括物理、化学和生物治理技术三类。其中,生物治理技术包括微生物修复技术、动物修复技术与植物修复技术。设施简便,投资少,对环境扰动也少,被认为是最有生命力的。
2.矿区土壤培肥改良技术。土壤培肥改良技术就是对土壤团粒结构、pH值等理化性质的改良及土壤养分、有机质等营养状况的改善,这是矿区生态恢复的最终目标之一,具体包括:(1)表土转换:在采矿前先把表层及亚表层土壤取走并加以保存,待工程结束后再放回原处,这样虽破坏了植被,但土壤的物理性质、营养条件与种子库基本保持原样,本土植物能迅速定居。(2)客土覆盖:废弃地土层较薄时,可采用异地熟土覆盖,直接固定地表土层,并对土壤理化特性进行改良,特别是引进氮素、微生物和植物种子,为矿区重建植被提供了有利条件。(3)土壤物理性状改良:土壤物理性状改良的目标是提高土壤孔隙度,降低土壤容重,改善土壤结构,短期内可采用犁地和施用农家肥等方法。(4)土壤pH值改良:对于pH值不太低的酸性土壤可施用碳酸氢盐或石灰来调节酸性,增加土壤中的钙含量,改善土壤结构。(5)土壤营养状况改良:主要包括化学肥料、有机废弃物、固氮植物、绿肥、微生物等。
(二)矿区植被的恢复。根据矿区的气候和土壤条件,植被筛选应着眼于植被品种的近期表现,兼顾其长期优势,植物品种的选择首先要根据生物学特性,考虑适地适树原则,尤以选择根系发达、固土固坡效果好、成活率高、速生的乡土植物。
在配置植物时要考虑边坡结构、种植后的管护要求、自然条件等,以决定种植的形式和品种。同时要考虑与设计目的相适应;与附近的植被和风景等条件相适应。
(三)水土流失的综合治理
1.固体废弃物拦挡工程。在堆弃场地建设挡渣墙、拦渣坝和排水工程等,进行拦挡与防漏处理。
2.坡面排水工程。对影响矿山安全的坡面,根据坡长分段布设截流沟、排洪渠等工程,并配以防护林草带,增加植被覆盖,减少坡面径流对地表的冲刷,保证矿业生产安全运行。
3.边坡防护工程。矿山开采形成的各类边坡,除尽可能采取措施恢复植被外,根据边坡稳定程度及对周围的影响,采取相应的工程措施进行防护。坡面防护根据坡度不同而采用石砌护坡或植被护坡。
4.土地整治工程。对矿山生产过程中产生的大量废石堆、废弃工业场地及尾矿库,采取排蓄结合的办法,排水拦渣,有效解决“三废”污染。同时对服务期满的弃渣场、尾矿库采取复垦措施,提高土地利用率。
5.植被恢复工程。对各类裸露面,分别采取不同的措施,加速植被恢复。
三、结语
矿山开采极大地改变了原生景观生态系统,导致矿区生态退化与环境污染。针对矿区生态环境特点。我国当前矿区生态恢复的典型技术体系主要包括矿区土壤污染的治理及土壤环境质量的改善,矿区植被的恢复,水土流失的综合治理等。
必须强调的是,矿区生态恢复不仅仅是一个技术工程层面的问题,而且与矿区的社会经济发展密不可分,是一项耦合了社会、经济、资源与环境的系统工程。因此,矿区土地复垦是以人类发展为核心,对土地自然、经济与社会属性的综合整治,在消除环境危害的同时重建生态平衡。
参考文献:
[1]夏星辉,陈静生.土壤重金属污染治理方法研究进展.环境科学,1997,18(3):72~76.
[2]彭建,蒋一军,吴健生,刘松.我国矿山开采的生态环境效应及土地复垦典型技术.地理科学进展,2005,24(2):38~42.
关键词：遥感监测技术；环境保护；应用
1遥感监测技术的概述
遥感监测技术（remotesensingmonitoring）是基于空间技术，现代物理学和数学方法基础上建立和发展的科学技术，其作为一种实用和先进的检测技术，及时快速的提供了更多种类的测量数据方法，实现对地监测的新阶段。根据专业领域的划分，遥感平台在根据监测高度的不同可以分为三种类型：航空遥感，航天遥感和地面遥感。根据电磁波中使用的光谱段，微波遥感和反射红外遥感是其主要的类型。大部分的遥感都是采取的直接从地面上的高空监视事物，这种方式，可以充分利用时空和频谱方面的独特优势，避免大量信息由于地面限制条件的而产生遗漏或错误。遥感监测技术和全球定位系统（GPRS）与地理信息系统相结合统称为“3S”综合监测系统，除常规监测分析系统外，还加大了重大灾害事件的快速评估综合能力，形成了时间和空间整合的完整监控技术体系。
2遥感监测技术在水体污染以及土壤污染的综合应用解析
遥感监测技术在水体污染以及土壤污染的综合应用上，可以利用地面、航空、航天等遥感平台对河流、湖泊以及水库进行监测，诊断水体的状况变化，从而实现快速确定水污染的分布状况。常见的水污染探测仪器包括红外扫描仪以及微波系统等。监测对象主要是水中悬浮物以及污水排放。而植被的反演，土壤监测，是遥感监测技术中土壤污染研究方式主要的两个方面。土壤重金属含量可以由植被光谱数据检索，从而间接的去评估重金属污染程度。另外，可以通过重金属对土壤的波特特征和评价，判定土壤光谱数据监测重金属的含量和特征。
3遥感监测技术在水污染监测的应用
3.1水体富营养化现象
一般来说，当水体富营养化发生时，由于“陡坡效应”，即浮游植物叶绿素对红外光具有明显的反应，水中植物和水分的光谱特征都在紫外或红棕色的谱段上更加明显。遥感监测技术中可以选择针对长江口特点的叶绿素浓度遥感破译方法，选择总磷，总氮，叶绿素相关的技术特征，获得适合长江河口特征的富营养化评价结果。
3.2水体热污染以及废水污染
由于废水和悬浮物在水色和性状上存在较大差异，因此反射峰的位置和强度在特征曲线上会出现较大的差别。我们可以通过多光谱合成图像对废水污染进行检测，也可以使用热红外法根据温差进行测量。大多数热污染是由工厂排放的废水造成的，不仅不利于作物的生长，也威胁着水中的生物的安全。热红外传感器可以轻松监控热污染程度。利用多光谱合成图像可以显示热污染的流动方向，排放强度以及温度分布等情况。
4遥感监测技术在土壤污染的应用情况解析
4.1地面污染监测
遥感技术的应用不仅可以预防地面污染，还可以检测到在煤炭污染区中的地面污染分布，对其进行圈定或预防。现在已经有了遥感技术在煤炭自燃隐火监测中的先例。煤的自燃不仅浪费了大量的煤，还造成了大面积的空气污染，水质污染等。而红外线扫描仪和红外线温度计就针对这种污染类型工作，从隐藏区域的微妙差异的表面温度对污染区进行圈定，并分析了蔓延的规律以及方向，为解决煤炭隐患提供新的经验和方法。
4.2遥感监测技术在土壤污染监测中的应用
有机物污染和重金属污染是土壤污染最重要的两个方面。农药和化肥的滥用极有可能造成的农田污染叫做有机物污染，而重金属污染则集中在由于工业废水灌溉和工业垃圾的排放所造成的污染环节上。土地污染指数是今天城市可持续发展程度和区域环境质量的重要参照数据，因此利用新兴的技术对土壤污染的治理显得尤为重要。通过分析和比较土壤光谱信息，分析土壤光谱信息的差异，不仅可以确定土壤污染的时空分布，也可以确定和分析土壤污染的时空分布趋势、特征和污染水平，起到传统的地面采样分析难以发挥时空监测的作用。我们在利用遥感监测技术对土壤污染进行监测时，有以下两种主要的方法，一是可以直接测量土壤中出的固体废物的数量，金属的分布情况以及难分解的重金属影响范围，并且分析潜在的污染物和污染程度。二是经受污染土壤的土壤环境复杂，其生长的作物和正常种植的作物相比，具有不同的光谱表现。可以利用光谱确定作物的土壤污染分布情况，分析污染评估的程度。由于土壤污染监测的机制主要集中在不同的物体具有不同的反射和辐射的光谱特性上，所以当光谱范围越窄时，不同特征之间的区别就越有效。因此，高光谱遥感监测就可以在土壤污染监测中发挥最大的作用。高光谱遥感监测将传统图像尺寸和光谱信息组合成整体，在获取地表空间图像的时候，也得到了每个地物的连续光谱信息。该监测技术在土壤污染监测中的应用，就是利用农作物的光谱响应来识别土壤污染的程度。
5感监测技术在环境保护方面的前景
遥感技术的应用表明，未来的环境监测观测系统应由航天，航空和陆地三方位观测站等一系列子系统组成，充分发挥定性，定向和定量数据的能力技术系统的巨大优势，让全球定位系统可以提供更准确的实时定位系统和地面高程模型。
参考文献
[1]万余庆,张凤丽,闫永忠.高光谱遥感技术在水环境监测中的应用研究[J].国土资源遥感,2003(3):10-14.
【关键词】土壤石油污染化学治理物理治理生物治理
中图分类号:x55文献标识码:a文章编号:1003-8809(2010)-08-0002-01
随着经济的发展和能源的紧缺,石油在现代社会中占据着越来越重要的地位。石油的开采规模在不断的增加,应用越来越广泛。但是随着石油的大规模开采以及石油化工业的发展,石油及石油化工生产中的产生的环境问题也愈加严重,已经成为一个不容忽视的问题。
在石油和石化产业的开采和生产过程中以及在石油的运送过程中造成了一系列的环境问题:
首先,大量的石油物质泄露到周围的土地。含油物质进入土壤后,破坏土壤结构,降低土壤的透水性,同时含油物质中的反应基能够与土壤中的无机氮磷结合从而降低了土壤中有机质含量。最终破坏微生物的生存环境,影响微生物的生存,降低土壤的活性。
其次,是化工厂中的石油以及泄漏到土壤中的石油气体的挥发,会对周边的空气产生恶劣的影响,甚至直接影响到周围人群的身体健康。研究表明,部分脂溶性物质对神经系统有很大的副作用,而一些多环芳烃类物质则会直接影响肝、肾和心血管系统等的正常功能,甚至引起癌变。
再次,石油和石化产业还能够产生严重的水污染。针对石油污染愈加严重的现象,对于如何治理石油污染也进行了深入的研究并在具体的治理过程中积累了经验和教训。这里仅就石油引起的土壤石油污染的治理进行论述,以资参考。
根据在治理土壤石油污染中的原理的不同可以将治理方法分成:物理治理、化学治理和生物治理。
1、土壤石油污染的物理治理
物理治理是利用土壤和污染物物理特性的不同,通过一些物理方法降低污染物对土壤的方法。土壤石油污染的物理方法主要有换土方法、焚烧方法和隔离方法。
换土方法顾名思义就是用有污染的土壤将污染的土壤换掉。这种方法适合重度污染且难以治理的土壤石油污染,但是这种治理方法显然没有将污染的土壤治理彻底、指标不治本。
焚烧法是根据石油类污染物易燃烧的性质,在高温条件下将污染物燃烧掉,从而实现土壤石油污染治理的目的。在焚烧法治理土壤石油污染的过程中,又会产生空气污染,且焚烧的面积不宜过大,这就使得焚烧法在治理土壤石油污染的过程中有了很大的局限。
隔离法只采用粘土或者采用惰性材料将被石油污染的土壤和没有污染的土壤隔离起来,这种方法只是暂时的防治了石油污染物的迁移、防治污染的扩展,并没有起到真正的污染治理的作用。
2、土壤石油污染的化学治理
化学治理方法是指在土壤石油污染治理的过程中理由污染物和改良剂之间不同的化学性质通过发生化学反应来治理土壤石油污染的治理方法。主要的化学治理方法有:化学氧化方法、萃取方法和土壤洗涤方法。
化学氧化方法是利用向污染的土壤中喷洒或注入化学氧化剂,使其与污染物质发生化学反应从而改变污染物的化学性质来实现治理土壤石油污染治理的目的。使用化学氧化法治理污染土壤中常用的化学氧化剂主要有臭氧、过氧化氢、高锰酸钾、二氧化氯等。其中以二氧化氯的性价比最高。
萃取方法是依据相似兼容原理,对石油污染土壤中的石油进行萃取、回收,实现对污染土壤的治理的方法。但是萃取法有很大局限性,不仅要污染土壤中的石油含量高,而且代价高,不适宜大面积使用,不能彻底治理。
土壤洗涤方法是将污染土壤混入到洗涤剂中,利用洗涤剂、污染物不同的性质从水相中将部分污染物从土壤中分离出来最终实现对污染土壤的治理。但是土壤洗涤方法操作复杂且成本很高,因此也不适宜大范围的使用。
3、生物治理方法
生物治理污染土壤的方法是指利用特定的生物吸收、降解土壤中的石油污染物,从而是想净化土壤、修复生态的治理方法。
3.1利用微生物治理土壤石油污染的方法
微生物治理技术是一定的微生物,在可调控的环境条件下将有毒污染物转化为无毒污染物的处理技术。由于利用微生物方法处理环境污染时具有速度快、消耗低、效率高且无二次污染的显著优点,因此,对微生物治理方法研究较为成熟。在利用微生物治理土壤石油污染的过程中,根据是否取土又可以将微生物治理方法分成两类:原位生物修复方法和异位生物修复方法。原位生物修复方法是不取土在污染土壤所在地进行治理的方法,较为常用的方法有:生物培养法、生物通气法。异位生物修复方法是将污染土壤移至专门的地点进行治理的方法。常用的方法有:土壤堆腐法、生物反应器法。
3.2利用植物自治理土壤石油污染的方法
此种方法是利用植物及其共存微生物体系对土壤中的石油污染物进行降解,从而实现清除土壤中的石油污染物目的。与其它的治理方法相比,利用植物治理的方法成本较低并且对周边的环境影响小在某种程度上还具有改善生态环境的功效。但是这种治理方法对于植物的选择有特殊的要求:首先,要有较强的对污染物质的吸收能力:其次,要有强大生命力和繁殖能力;再次,不能够影响人们的健康。
目前,我国虽已初步建立起了石油污染土壤修复的理论和技术体系,但这个体系还不成熟,尤其在微生物修复方面,尚缺乏全面的调查资料,更重要的是该体系中的大部分研究仍处于模拟实验阶段,还未找到一套可用于现场的、修复费用低、修复效率高、修复效果好、可操作性强的技术和工艺,石油污染土壤的修复技术仍需深入改革。编辑
参考文献: