土壤污染相关论文 土壤污染的论文(汇总4篇)
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土壤污染的主要影响因素与保护措施论文【第一篇】
摘要:发展生态农业是农业环境保护的重要一环,也是解决农业发展障碍性因素的主要途径。从立体生产技术、有机物多层次利用技术、节水技术等角度描述基于环境保护的生态农业技术体系,指出生态农业的技术特点及发展中存在的问题,提出发展优势特色农产品、防治农业面源污染、制定生态农业发展政策等措施,实现生态农业与环境保护互促发展。
关键词:生态农业;环境保护;体系;问题;策略
长期以来,农业农村经济的发展为我国社会稳定与国民经济发展奠定了坚实的基础,但在追求粮食产量的过程中,存在一系列制约农业发展的障碍性因素,如耕地面积减少、土壤质量下降、水污染问题加剧、生态环境恶化等,时刻威胁我国粮食生产安全和人类自身安全。发展基于环境保护的生态农业,是解决农业发展障碍性因素的主要途径,也是利在当代、功在千秋的一件大事。
1基于环境保护的生态农业技术体系
生态农业技术是指根据生态学、生物学和农学等学科的基本原理及生产实践经验而发展起来的有关生态农业的各种方法和技能。生态农业与常规农业的区别就在于使用的是生态农业技术。
立体生产技术
立体生产技术是指在农业生产中,利用生物群落各层生物的不同生态位特性及互利共生关系,分层利用自然资源,以达到充分利用空间、提高生态系统光能利用率和土地生产力、增加物质生产的目的。在农林牧渔各领域,种植业中的间套种及稻蟹共生,林业生产中的乔灌草结合,水产养殖业中的池塘立体放养等,均呈现出空间上多层次、时间上多序列的产业结构立体化特征。
有机物多层次利用技术
有机物多层次利用技术是模拟生态系统中的食物链结构,在生态系统中形成物质良性循环多级利用的状态,即一个系统废弃物的产出是另一个系统的投入,废弃物在生产过程中得到再次或多次利用,使系统内形成稳定的物质良性循环状态。这一技术有利于有限资源的充分利用,例如,养鸡(猪)场的粪便进入沼气池,沼气供用户使用,沼气池中废弃物用于制作农作物肥料,生产的农作物又成为鸡(猪)的饲料,形成良性循环,实现资源的循环再利用。
节水技术
节水技术是一切能够节省水资源或在相同用水量下获得更多回报的工艺技术措施和管理手段的总称。我国是一个严重缺水的国家,缺水比缺地更为严重。农业是用水大户,占全国总用水量的70%,其中农田灌溉用水量占农业用水量的90%以上。农业缺水问题在很大程度上可以依靠节水方式来解决,这就需要大力推广节水农业技术,如以小流域综合治理为中心的节水农业技术,保护性耕作节水保墒技术,防治水土流失技术,以及渠道防渗、管道输水、管理节水、喷灌、微灌、滴灌等节水农业。
微生态技术
微生态技术包括利用微生物农药、农用抗生剂防治作物和畜禽、水产病虫害,利用微生物发酵水产蛋白饲料等。推广应用微生态技术有利于可从源头解决和控制畜禽产品的质量和安全问题,也可以提高土壤肥力、改良结构,部分取代化肥农药,这是目前解决抗生素过度使用、降低养殖污染的重要手段。
病虫害生物防治技术
生物技术的发展对农作物病虫害防治技术进步产生很大的推动作用,如用抑制雌性玉米螟产卵的化学物质杀灭欧洲玉米螟、植入苍蝇抗菌基因使作物抗病虫害、不杀益虫的人工生物大分子灭虫法、既灭虫又环保的绿色杀虫剂等生物技术,正在得到逐步应用。采用抗病虫品种,利用天敌昆虫防治某些病虫害,开展病虫害发生预测预报,选用高效低毒低残留农药,实行轮作倒茬等,都是防治农作物病虫害、保障农作物质量安全的重要技术手段。
农村新能源与可再生能源利用技术
一是太阳能利用技术,包括太阳能-热能转换利用技术和太阳能-电能转换利用技术,其中太阳能-热能转换利用技术是太阳能利用技术中效率最高、技术最成熟、经济效益最好的一种,主要包括太阳热水器、太阳灶、太阳房、阳光温室大棚等,而太阳能-电能转换利用技术主要是太阳能光伏发电技术。二是生物质能源利用技术。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源,它利用微生物将农业废弃物生成沼气或采用热解法制造液体和气体燃料或者生物炭,有助于实现资源的再利用,解决能源紧缺问题,保护农业生态环境。
2生态农业技术特点
生态农业是一种遵循生态学原理和生态经济规律,因地制宜地设计、组装、调整和管理农业生产和农村经济的系统工程体系。它要求把发展粮食作物与经济作物结合起来,把发展农业与二三产业结合起来,协调资源利用与保护环境之间的关系,实现农业的可持续发展。当然,生态农业并不是简单地回归旧有的农业生产模式,而是在传统农业基础上,采用现代生态学原理和科学技术发展起来的环境友好型农业模式,其典型特点是:优美的农业生态环境、人与自然和谐共生、元素循环再生、生态平衡、多样性物种及减少抗生素、人工合成激素用量,降低农药化肥用量并使大部分化肥被作物吸收而不是污染环境。
3生态农业发展中存在的主要问题
生态农业技术不过硬
生态农业技术发展滞后,在与常规技术的竞争中处于不利地位,如农业废弃物资源化高效利用技术、化肥农药高效利用与污染防治技术、秸秆还田保护性耕作技术等生态农业技术受到了政府部门和农业部门不同程度的重视,但距离大规模应用还有很长的距离,主要原因归结于市场因素的作用。对于生态农业,大家普遍认可和推崇,但投入较多、风险较大,经济性不明显,农民应用后无法见到明显的效益而难以推广应用。此外,生态农业技术产业化水平较低,制约了技术的扩散与应用。
农业种植习惯影响生态农业的发展
随着农村青壮年劳动力向城市转移,固守农村的多为妇女和老人,他们的劳动生产能力十分有限。对于他们而言,能省事就省事,能省钱就省钱。喷施10元钱的除草剂就能解决一亩地的杂草问题,谁还会自己去头顶烈日去锄草?更不会顾忌什么环境保护问题。依靠化肥实现增产已成为广大农民普遍采用的习惯方式,因为化肥的足量施用确实有作物增产的效果,农民当然愿意继续施用。农药化肥的过度使用以及转基因技术的隐形出现,将对农业生态环境带来前所未有的危害。发展基于环境保护的生态农业,确保农产品质量安全,成为涉及国计民生的大事,需要全社会行动起来,重视生态农业发展,用实际行动参与到生态环境重建中来,实现农业的可持续发展。
区域生态农业产业技术不配套
一些地区的生态农业发展证明,针对特定区域的猪—沼—果、林—鱼—鸭等生态农业技术模式,不仅可以充分体现生态农业技术集成的特点,显示生态农业独特的优势,而且展现出生态农业的发展方向。但这种集成技术模式一般是在先期巨大投入的基础上建立起来的,没有一定的经济实力和技术实力很难维系和发展,对普通农民而言更是无法复制,因此,即使有成功的先例,也难以大规模推广应用,无法实现区域生态农业产业化发展。
生态农业保障体系不健全
生态农业的发展离不开规模化经营和标准化生产,更需要制定科学合理的规划,确立长远可行的目标,但在生态农业发展中,受传统农业发展规划的影响,往往把生态农业看作是单纯的绿色农产品生产或涉及农林牧副渔的生产综合规划,而没有充分体现生态环境保护和资源高效利用。以生态农业为基础的无公害产品和环境质量控制标准不完善,缺乏必要的规范化管理保障体系。
4基于环境保护的生态农业发展措施
发展优势特色农产品,彰显生态农业特色
农业发展不能以破坏生态环境为代价。生态农业产业链较长,各级政府和农业部门应加强组织领导,强化科学发展意识,做好农业生态环境功能区划,明确各区域特色农业发展目标,充分合理利用农业资源,大力发展优势特色农产品。扶持生态农业龙头企业、合作组织和家庭农场发展,打造一批具有地域特色、有较强竞争力的生态农业经营主体。推进有机、绿色、无公害产品认证工作,培育具有产地认证和标准化的生态农业生产基地及农产品品牌。
防治农业面源污染,加强农业生态环境保护
按照《中华人民共和国环境保护法》规定,统筹有关部门加强对农业污染源监测预警,查清农业污染源头,制定科学治理措施,减轻土壤污染,防治生态破坏和生态失调。发展循环农业,推进农作物秸秆、人畜粪便、污水、生活垃圾等农村废弃物综合化处理,探索农村废弃物资源循环利用清洁模式。推广节肥、节药、节水、节能绿色农业生产技术,控制农药化肥使用,把农业面源污染降到最低程度。抓好人居环境整治,做好畜禽养殖污染减排以及废弃果袋、塑料薄膜清理回收,改善人居环境。
制定生态农业发展政策,改善农业生态环境
生态农业的生产成本较高,且所产商品的真正价值无法通过现有的市场体系完全体现,因此,生产者往往缺少发展这种模式的动力。这就需要有关部门研究制定扶持发展政策,例如:为无公害、绿色、有机食品认证及采用生态循环模式、改善产地生态环境、使用绿色农资等做法提供补贴,出台支持生态农业发展的税收减免政策,建立生态农业保险制度。对生态农业发展做出突出贡献的企业和个人给予物质和精神方面的激励等,同时,随着社会生活水平的提高和食品安全意识的增强,人们对优质安全农产品的需求将逐步增加,在这种有利形势下,生态农业企业应主动适应市场要求,按照产品受众的不同需求打好绿色牌、安全牌、优质牌,瞄准中高端市场搞宣传搞营销,实现产品优质优价,提高生态农产品附加值,实现生态农业与环境保护协调发展。
参考文献
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[3]韩沙沙。生态农业与生态环境保护协调性[J]。辽宁城乡环境科技,2001(4):47-49.
土壤污染防治工作计划【第二篇】
土壤污染防治工作计划
土壤是经济社会可持续发展的物质基础,关系人民群众身体健康,关系美丽中国建设,保护好土壤环境是推进生态文明建设和维护国家生态安全的重要内容。当前,我国土壤环境总体状况堪忧,部分地区污染较为严重,已成为全面建成小康社会的突出短板之一。为切实加强土壤污染防治,逐步改善土壤环境质量,制定本行动计划。
总体要求:全面贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神,按照“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局,牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念,认真落实党中央、国务院决策部署,立足我国国情和发展阶段,着眼经济社会发展全局,以改善土壤环境质量为核心,以保障农产品质量和人居环境安全为出发点,坚持预防为主、保护优先、风险管控,突出重点区域、行业和污染物,实施分类别、分用途、分阶段治理,严控新增污染、逐步减少存量,形成政府主导、企业担责、公众参与、社会监督的土壤污染防治体系,促进土壤资源永续利用,为建设“蓝天常在、青山常在、绿水常在”的美丽中国而奋斗。
工作目标:到,全国土壤污染加重趋势得到初步遏制,土壤环境质量总体保持稳定,农用地和建设用地土壤环境安全得到基本保障,土壤环境风险得到基本管控。到2030年,全国土壤环境质量稳中向好,农用地和建设用地土壤环境安全得到有效保障,土壤环境风险得到全面管控。到本世纪中叶,土壤环境质量全面改善,生态系统实现良性循环。
主要指标:到20,受污染耕地安全利用率达到90%左右,污染地块安全利用率达到90%以上。到2030年,受污染耕地安全利用率达到95%以上,污染地块安全利用率达到95%以上。
一、开展土壤污染调查,掌握土壤环境质量状况
(一)深入开展土壤环境质量调查。在现有相关调查基础上,以农用地和重点行业企业用地为重点,开展土壤污染状况详查,底前查明农用地土壤污染的面积、分布及其对农产品质量的影响;年底前掌握重点行业企业用地中的污染地块分布及其环境风险情况。制定详查总体方案和技术规定,开展技术指导、监督检查和成果审核。建立土壤环境质量状况定期调查制度,每开展1次。(环境保护部牵头,财政部、国土资源部、农业部、国家卫生计生委等参与,地方各级人民政府负责落实。以下均需地方各级人民政府落实,不再列出)
(二)建设土壤环境质量监测网络。统一规划、整合优化土壤环境质量监测点位,底前,完成土壤环境质量国控监测点位设置,建成国家土壤环境质量监测网络,充分发挥行业监测网作用,基本形成土壤环境监测能力。各省(区、市)每年至少开展1次土壤环境监测技术人员培训。各地可根据工作需要,补充设置监测点位,增加特征污染物监测项目,提高监测频次。2020年底前,实现土壤环境质量监测点位所有县(市、区)全覆盖。(环境保护部牵头,国家发展改革委、工业和信息化部、国土资源部、农业部等参与)
(三)提升土壤环境信息化管理水平。利用环境保护、国土资源、农业等部门相关数据,建立土壤环境基础数据库,构建全国土壤环境信息化管理平台,力争20底前完成。借助移动互联网、物联网等技术,拓宽数据获取渠道,实现数据动态更新。加强数据共享,编制资源共享目录,明确共享权限和方式,发挥土壤环境大数据在污染防治、城乡规划、土地利用、农业生产中的作用。(环境保护部牵头,国家发展改革委、教育部、科技部、工业和信息化部、国土资源部、住房城乡建设部、农业部、国家卫生计生委、国家林业局等参与)
二、推进土壤污染防治立法,建立健全法规标准体系
(四)加快推进立法进程。配合完成土壤污染防治法起草工作。适时修订污染防治、城乡规划、土地管理、农产品质量安全相关法律法规,增加土壤污染防治有关内容。20**年底前,完成农药管理条例修订工作,发布污染地块土壤环境管理办法、农用地土壤环境管理办法。20底前,出台农药包装废弃物回收处理、工矿用地土壤环境管理、废弃农膜回收利用等部门规章。到2020年,土壤污染防治法律法规体系基本建立。各地可结合实际,研究制定土壤污染防治地方性法规。(国务院法制办、环境保护部牵头,工业和信息化部、国土资源部、住房城乡建设部、农业部、国家林业局等参与)
(五)系统构建标准体系。健全土壤污染防治相关标准和技术规范。年底前,发布农用地、建设用地土壤环境质量标准;完成土壤环境监测、调查评估、风险管控、治理与修复等技术规范以及环境影响评价技术导则制修订工作;修订肥料、饲料、灌溉用水中有毒有害物质限量和农用污泥中污染物控制等标准,进一步严格污染物控制要求;修订农膜标准,提高厚度要求,研究制定可降解农膜标准;修订农药包装标准,增加防止农药包装废弃物污染土壤的要求。适时修订污染物排放标准,进一步明确污染物特别排放限值要求。完善土壤中污染物分析测试方法,研制土壤环境标准样品。各地可制定严于国家标准的地方土壤环境质量标准。(环境保护部牵头,工业和信息化部、国土资源部、住房城乡建设部、水利部、农业部、质检总局、国家林业局等参与)
(六)全面强化监管执法。明确监管重点。重点监测土壤中镉、汞、砷、铅、铬等重金属和多环芳烃、石油烃等有机污染物,重点监管有色金属矿采选、有色金属冶炼、石油开采、石油加工、化工、焦化、电镀、制革等行业,以及产粮(油)大县、地级以上城市建成区等区域。(环境保护部牵头,工业和信息化部、国土资源部、住房城乡建设部、农业部等参与)
加大执法力度。将土壤污染防治作为环境执法的重要内容,充分利用环境监管网格,加强土壤环境日常监管执法。严厉打击非法排放有毒有害污染物、违法违规存放危险化学品、非法处置危险废物、不正常使用污染治理设施、监测数据弄虚作假等环境违法行为。开展重点行业企业专项环境执法,对严重污染土壤环境、群众反映强烈的企业进行挂牌督办。改善基层环境执法条件,配备必要的土壤污染快速检测等执法装备。对全国环境执法人员每3年开展1轮土壤污染防治专业技术培训。提高突发环境事件应急能力,完善各级环境污染事件应急预案,加强环境应急管理、技术支撑、处置救援能力建设。(环境保护部牵头,工业和信息化部、公安部、国土资源部、住房城乡建设部、农业部、安全监管总局、国家林业局等参与)
三、实施农用地分类管理,保障农业生产环境安全
(七)划定农用地土壤环境质量类别。按污染程度将农用地划为三个类别,未污染和轻微污染的划为优先保护类,轻度和中度污染的划为安全利用类,重度污染的划为严格管控类,以耕地为重点,分别采取相应管理措施,保障农产品质量安全。2017年底前,发布农用地土壤环境质量类别划分技术指南。以土壤污染状况详查结果为依据,开展耕地土壤和农产品协同监测与评价,在试点基础上有序推进耕地土壤环境质量类别划定,逐步建立分类清单,2020年底前完成。划定结果由各省级人民政府审定,数据上传全国土壤环境信息化管理平台。根据土地利用变更和土壤环境质量变化情况,定期对各类别耕地面积、分布等信息进行更新。有条件的地区要逐步开展林地、草地、园地等其他农用地土壤环境质量类别划定等工作。(环境保护部、农业部牵头,国土资源部、国家林业局等参与)
(八)切实加大保护力度。各地要将符合条件的优先保护类耕地划为永久基本农田,实行严格保护,确保其面积不减少、土壤环境质量不下降,除法律规定的重点建设项目选址确实无法避让外,其他任何建设不得占用。产粮(油)大县要制定土壤环境保护方案。高标准农田建设项目向优先保护类耕地集中的地区倾斜。推行秸秆还田、增施有机肥、少耕免耕、粮豆轮作、农膜减量与回收利用等措施。继续开展黑土地保护利用试点。农村土地流转的受让方要履行土壤保护的责任,避免因过度施肥、滥用农药等掠夺式农业生产方式造成土壤环境质量下降。各省级人民政府要对本行政区域内优先保护类耕地面积减少或土壤环境质量下降的县(市、区),进行预警提醒并依法采取环评限批等限制性措施。(国土资源部、农业部牵头,国家发展改革委、环境保护部、水利部等参与)
防控企业污染。严格控制在优先保护类耕地集中区域新建有色金属冶炼、石油加工、化工、焦化、电镀、制革等行业企业,现有相关行业企业要采用新技术、新工艺,加快提标升级改造步伐。(环境保护部、国家发展改革委牵头,工业和信息化部参与)
(九)着力推进安全利用。根据土壤污染状况和农产品超标情况,安全利用类耕地集中的县(市、区)要结合当地主要作物品种和种植习惯,制定实施受污染耕地安全利用方案,采取农艺调控、替代种植等措施,降低农产品超标风险。强化农产品质量检测。加强对农民、农民合作社的技术指导和培训。2017年底前,出台受污染耕地安全利用技术指南。到2020年,轻度和中度污染耕地实现安全利用的面积达到4000万亩。(农业部牵头,国土资源部等参与)
(十)全面落实严格管控。加强对严格管控类耕地的用途管理,依法划定特定农产品禁止生产区域,严禁种植食用农产品;对威胁地下水、饮用水水源安全的,有关县(市、区)要制定环境风险管控方案,并落实有关措施。研究将严格管控类耕地纳入国家新一轮退耕还林还草实施范围,制定实施重度污染耕地种植结构调整或退耕还林还草计划。继续在湖南长株潭地区开展重金属污染耕地修复及农作物种植结构调整试点。实行耕地轮作休耕制度试点。到2020年,重度污染耕地种植结构调整或退耕还林还草面积力争达到万亩。(农业部牵头,国家发展改革委、财政部、国土资源部、环境保护部、水利部、国家林业局参与)
(十一)加强林地草地园地土壤环境管理。严格控制林地、草地、园地的农药使用量,禁止使用高毒、高残留农药。完善生物农药、引诱剂管理制度,加大使用推广力度。优先将重度污染的牧草地集中区域纳入禁牧休牧实施范围。加强对重度污染林地、园地产出食用农(林)产品质量检测,发现超标的,要采取种植结构调整等措施。(农业部、国家林业局负责)
四、实施建设用地准入管理,防范人居环境风险
(十二)明确管理要求。建立调查评估制度。20**年底前,发布建设用地土壤环境调查评估技术规定。自2017年起,对拟收回土地使用权的有色金属冶炼、石油加工、化工、焦化、电镀、制革等行业企业用地,以及用途拟变更为居住和商业、学校、医疗、养老机构等公共设施的上述企业用地,由土地使用权人负责开展土壤环境状况调查评估;已经收回的,由所在地市、县级人民政府负责开展调查评估。自年起,重度污染农用地转为城镇建设用地的,由所在地市、县级人民政府负责组织开展调查评估。调查评估结果向所在地环境保护、城乡规划、国土资源部门备案。(环境保护部牵头,国土资源部、住房城乡建设部参与)
分用途明确管理措施。自2017年起,各地要结合土壤污染状况详查情况,根据建设用地土壤环境调查评估结果,逐步建立污染地块名录及其开发利用的负面清单,合理确定土地用途。符合相应规划用地土壤环境质量要求的地块,可进入用地程序。暂不开发利用或现阶段不具备治理修复条件的污染地块,由所在地县级人民政府组织划定管控区域,设立标识,发布公告,开展土壤、地表水、地下水、空气环境监测;发现污染扩散的,有关责任主体要及时采取污染物隔离、阻断等环境风险管控措施。(国土资源部牵头,环境保护部、住房城乡建设部、水利部等参与)
(十三)落实监管责任。地方各级城乡规划部门要结合土壤环境质量状况,加强城乡规划论证和审批管理。地方各级国土资源部门要依据土地利用总体规划、城乡规划和地块土壤环境质量状况,加强土地征收、收回、收购以及转让、改变用途等环节的监管。地方各级环境保护部门要加强对建设用地土壤环境状况调查、风险评估和污染地块治理与修复活动的监管。建立城乡规划、国土资源、环境保护等部门间的信息沟通机制,实行联动监管。(国土资源部、环境保护部、住房城乡建设部负责)
(十四)严格用地准入。将建设用地土壤环境管理要求纳入城市规划和供地管理,土地开发利用必须符合土壤环境质量要求。地方各级国土资源、城乡规划等部门在编制土地利用总体规划、城市总体规划、控制性详细规划等相关规划时,应充分考虑污染地块的环境风险,合理确定土地用途。(国土资源部、住房城乡建设部牵头,环境保护部参与)
土壤污染的主要影响因素与保护措施论文【第三篇】
土地资源一直以来都是人们生活之中极为珍贵的自然资源,土地资源不仅是建筑物施工建设的基础,更是农业工作者进行农业种植生产的基础。但在现阶段的社会之中,由于社会在工业化进程方面发展的较为迅猛,也就在一定程度上使得土壤环境受到了工业废水以及废气的污染,而这些未经处理的废水、废气之中,往往含有大量的污染物质,也就会直接造成土壤之中的肥力有所下降,并使得土壤之中的肥力无法满足农作物的正常生长,致使农业生产方面的产量受到影响。而我国又是农业大国,农业生产无论是对于国民生活还是国家发展都有着极为重要的地位,在这种情况下,为了保证农业生产能够具有良好的效果,促进农业生产的增产增收,就需对目前存在的突然污染问题进行全面的治理,从而在最大程度上提升农业生产的效果。
1、当前阶段土壤污染治理方案分析
重金属类型污染的防治分析
在我国目前的土地污染之中,由于种种原因存在着多种类型的土地污染,而在这些种类较多的污染之中,重金属类型的土地污染是现阶段土壤污染之中的主要类型。经过调查显示,重金属类型的污染主要成因是工业生产之中所产生的废水,在目前的工业生产中往往会含有数量比较巨大的金属离子,虽然目前我国已经积极的开展污染治理行动,但是在一些地区还是存在乱排污的情况,这些未经过科学处理的废水直接流入到土壤之中,在积年累月的污染之下,就会给土壤之中的结构造成严重的破坏,进而使得土壤失去原有的肥力。为了能够全面的处理好重金属类型的土地污染,现阶段治理人员主要通过化学方式对土壤进行处理,在保证不破坏土壤生态结构的基础上,使用能够和土壤之中重金属物质发生反应的化学元素,让土壤中的重金属元素在和化学元素相互作用的情况下被氧化或者还原,从而达到治理重金属污染的目标。
化学类型污染的防治分析
除了重金属类型的污染之外,化学类型的污染对于土壤的危害也是极其严重的,并且相对于说其他污染来讲,化学污染的情况略显复杂,导致化学污染出现的成因也表现出多种多样的特点,其中最为突出的有两个方面,一个是化工行业产品种类上具有多样化,并且相应的生产工艺也在升级,这也就导致了其生产过程之中需要使用更多的化学原料,而这些原料在往往也就会使得废水对于土壤的污染更加的严重;另一方面,在目前的农业生产过程之中,为了能够达到良好的产量,农业工作者一般会使用相应的化肥以及杀虫剂,在使用不当的情况下就会造成土壤出现污染的情况。化学元素对于土壤产生污染的最根本原因就是,当这些化学元素进入到土壤之中的时候,会对土壤之中的酸碱性造成影响,使得土壤酸碱性失衡,最终造成土壤之中的肥力下降。面对这样的污染情况,目前的措施主要有2种,一种是通过分析土壤中的元素含量进行能够吸收或者是反应的元素利用,使土壤中的有害元素减少或者消失;另外一种就是通过改变土壤的酸碱性降低化学元素引起的土壤污染。
2、土壤污染防治的科学原则
整体优化原则
目前的土壤防治,遵循的最基本的原則就是整体优化的原则,整体优化的原则注重的是土壤防治的整体性效果,因此在利用此原则进行土壤污染防治时,主要进行3方面的工作:首先是污染效应要最小化,也就是在整个治污的过程中,要保证整体效应的最大化,将污染控制在最小的范围之内。其次是要进行污染控制和清洁生产。因为要考虑到整体最优,因此一方面进行治污,一方面进行清洁生产,投入和产出两不耽误。最后就是要做到整体环境效益的最佳。通过整体优化,实现土壤对环境的最小化污染或者是零污染,将土壤污染的影响降到最低。
生态恢复原则
之所以要进行土壤污染的治理,其根本原因就是要恢复土壤的生态作用,使其产生经济效益,因此在土壤污染治理时要本着恢复生态的原则来进行。在此原则的指导下进行土壤生态作用的恢复,首先就是要协调这种因素对土壤的影响,做到元素的综合利用,通过综合效益实现土壤的生态型特征。其次就是要积极利用农家肥料进行对土壤的肥力改造。农家肥料的生态效益比较高,利用农家肥可以使得土壤快速恢复原始属性,具备良好的生态效益。
3、土壤污染防治研究展望
农业非点源污染问题
一般来说,工业点源污染由于具有固定的污染源,是看得见,摸得着的,只要给予一定的资金和适当的技术投入,就较容易得到治理。相反,农业非点源污染由于没有固定的污染源,往往具有潜在性、复杂性和隐蔽性的特点,因而是不容易得到有效地控制的。正因为如此,英美等发达国家最近几年来对这一问题给予了高度的重视。我国因农业生产的发展及肥料和农药的广泛使用,农业非点源污染日益严重,对农业非点源污染的研究也将受到应有的重视。
环境生物技术与土壤生物多样性
生物技术在土壤污染治理中的应用已成为目前十分活跃的领域。然而,这些技术在应用的过程中,应十分注意生物多样性的保护和生物安全的问题,并进行生态风险分析。此外,还应该考虑到生物技术副产物的合理处置。在处置之前,应评价其潜在危害性,包括对土壤生物多样性、作物生长和发育的影响。
土壤污染修复技术
近年来,土壤污染(包括重金属污染和有机污染等)修复技术的研究得到了较快的发展,其内容涉及固化修复、玻璃化修复、热处理修复、冲洗修复、泵出处理修复、动电修复和植物修复等。在植物修复技术中,植物抽提作用、根际过滤作用和植物固定作用有了比较深入的研究,特别是野生超积累植物的筛选和有目的的应用比较引人注目。可以预料,随着1997年全球土壤修复工作网亚洲与太平洋地区分中心在南京的成立和正式启动,土壤污染修复技术的研究将成为中国今后土壤污染防治工作中的热点问题之一。
4、结束语
生态农业发展是我国目前农业发展的一个重要方向,生态农业无论是在经济效益还是生态效益方面都具有突出的优势,为了更好地发展生态农业,对农业土壤进行科学的污染分析和污染治理具有重要的意义。因此,一定要在土壤污染现状的基础上加深认识,利用现代化的生态技术做好土壤污染的防治。
土壤污染中遥感研究现状分析论文【第四篇】
土壤污染遥感监测研究主要是在光谱机理、土壤污染反演、植被胁迫遥感反演等方面。
土壤污染光谱机理研究
在土壤污染分析监测过程中, 运用光谱分析法对重金属、有机污染物进行分析已成为一种快速的例行分析方法[9]。土壤污染物质及其与土壤结合后形成的特定光谱是进行光谱识别的基础, 因此, 进行土壤重金属污染、有机物污染的光谱测量与统计分析是土壤污染光谱机理研究的主要方面。
一些学者对有机污染物光谱测量做了探索研究, 从文献来看数量不多, 总体处于探索阶段。如刘庆生等对辽河三角洲土壤中石油类物质进行光谱测量并初步构建模型[10];赵春喜利用太赫兹时域光谱检测技术对土壤中滴滴涕等3种有机物进行了检测分析[11];王忠东等利用荧光光谱特征对土壤中有机污染物进行测量实验[12];盖利亚等[13]对农药类污染场地进行光谱特征分析, 并明确出污染土壤的光谱响应特征。
土壤中重金属元素含量较低, 反射电磁辐射能量弱, 光谱特征不明显, 容易被土壤其他成分的光谱特征所掩盖, 因此通过直接分析重金属元素的特征光谱来估算其含量比较困难[14]。因此, 重金属与土壤中光谱活性物质 (有机质、氧化物、粘土矿物、土壤水份等) 的内在联系是基于土壤反射光谱研究重金属的基础。国内外学者对利用反射光谱法估算土壤重金属含量进行了大量的研究, 主要包括了土壤重金属含量估算机理、土壤成分光谱特征、土壤光谱特征提取方法和估算模型等研究内容[15]。
使用的光谱仪有多种品牌, 国内常用于土壤光谱测量的仪器, 以Field Spec便携式分光辐射光谱仪居多。光谱测试范围可以从紫外光到红外波段 (波长范围~μm) , 波长精度±1nm, 测试对象包括固体、液体等, 以测量土壤反射率和辐射率为主[16]。
统计分析方法主要有两种。一是通过实验室化学分析得到土壤样本重金属含量和土壤铁氧化物、有机质等的含量, 直接计算重金属与土壤组分之间的相关系数, 依据相关系数的大小判定土壤重金属与土壤光谱活性物质之间的相关关系。如王维等[17]通过对350~2500nm波段范围光谱曲线进行测试, 分别分析了土壤重金属Cu与土壤化学组分、土壤化学成分与土壤特征光谱之间的关系, 通过土壤中铁含量和镁含量实现了光谱法对土壤重金属Cu的间接预测。二是采用回归分析的方法建立重金属含量反演模型, 分析重金属含量反演模型在土壤光谱波段上的权重, 依据土壤光谱活性物质的光谱特征, 建立重金属元素与土壤组分之间的联系。如解宪丽等[18]选择江西贵溪铜冶炼厂污染区采集土样, 分析了9种重金属元素与土壤可见光-近红外反射光谱之间的相关性及其相关的原因。吴昀昭等[19]利用单变量和多元回归分析建立了南京地区土壤反射率光谱与Hg含量之间的关系, 并通过这种数量关系快速预测了土壤Hg含量。
虽然光谱分析在理论探索和实用性方面被广泛应用, 但光谱定量分析建立在相对比较的基础上, 建模的众多假设与实际监测土壤存在较大差异, 影响实际监测的精度。
土壤污染遥感
从土壤污染光学遥感进展类文献来看[15,16,20,21], 很多学者开展了多光谱光学及高光谱遥感的土壤污染监测研究。有从元素类型上分, 建立不同元素的遥感反演方法;从遥感手段上看, 有多光谱手段、近地表高光谱、航空高光谱、卫星平台高光谱等开展土壤污染监测。
从监测对象来说, 有开展流域造成的重金属污染, 如Eunyoung Choe等[22]利用Hymap高光谱数据制作了河流沉积物重金属污染分布图, 兰泽英等[23]利用高光谱数据进行乐安河流域重金属污染反演。有开展农田污灌造成的重金属污染, 如王燕[24]利用高光谱数据开展石家庄污灌区重金属遥感反演。有对污染场地进行土壤污染进行遥感监测, 如盖利亚等[13]对农药类污染场地进行光谱特征分析。也有对一般性土壤开展重金属制图研究, 如张威[10]开展三江源草地的重金属高光谱反演研究。很大一部分学者对矿山、尾矿库地区土壤重金属污染开展遥感监测, 如Kemper等[25]开展矿区土壤重金属光谱研究。
总体来说, 估算探测土壤中的重金属含量, 其精度和稳定性受限, 主要原因在于土壤重金属含量通常属于痕量级, 即使在重污染区域, 即土壤重金属含量大于三级临界值的区域 (参见《土壤环境质量标准》) [26], 其诊断性光谱特征也很容易湮没在其他土壤组分的影响之中。但总体而言, 土壤污染程度越高, 如典型的污染场地, 遥感反演与识别的效果更好。因此, 针对重点污染场地, 分析其土壤污染特征与规律对进行土壤污染遥感具有较强的可行性。
3 应用展望
目前来说, 土壤污染遥感研究主要集中在遥感机理与模型的构建方面, 与实际的管理应用需求结合不是很紧密。利用已有成熟遥感技术, 结合土壤污染光谱、反演、植被胁迫等方面的遥感研究进展, 面向国务院发布的《土壤污染防治行动计划》中提出的土壤环境质量管理需求, 可更为实用地以下几个方面发挥遥感优势。
土壤污染源遥感监管
土壤污染源是土壤污染的源头, 加强工矿企业的环境监管, 切断土壤污染的源头, 遏制土壤污染扩大的趋势。《土壤污染防治行动计划》中, 多次提出对于重点污染源、矿产资源集中开采区、石油开采区的监管及农膜污染的防治。遥感技术上述污染源监管工作中可以起到重要的支撑作用。对于矿产集中开采区, 可以利用遥感技术划定矿产开发土壤污染边界, 开展矿区未利用地环境遥感监管。对于石油开采区, 可以利用遥感技术划定土壤污染范围与面积, 开展油田开采区未利用地环境遥感监管。对于农田农膜, 可以利用遥感技术对河北、辽宁、山东、河南、甘肃、新疆等农膜使用量较高省份进行遥感监测, 分析农膜使用面积以及回收面积变化。对于固体废物集中堆存场地, 可以利用遥感技术对尾矿库、煤矸石、工业副产石膏、粉煤灰、赤泥、冶炼渣、电石渣、砷渣以及脱硫脱硝除尘产生固体废物的堆存场所, 开展遥感识别与遥感监管。对于重点行业企业用地中污染地块, 利用遥感技术监测污染地块的分布及其环境风险。
遥感技术服务风险管控
《土壤污染防治行动计划》中强调, 要“强化未污染土壤保护”, 对已污染的土地, 要“防范人居环境风险”。立足多源卫星数据, 开展相关空间的遥感监测。一是对土壤良好区域、国家划定的土壤环境保护重点区域, 依法开展遥感监测, 监测可能存在的破坏行为。二是对土壤严重污染区域, 国家划定的土壤污染控制区, 进行遥感监测, 防止在此周边建立居住区、学校、医院等。
另外, 通过收集污染源普查数据、互联网数据、遥感解译等, 摸清区域典型土壤污染源分布, 形成土壤污染源分布数据集。叠合土壤污染源、遥感专题参数、环境敏感区 (如居民聚居区、保护区) 、气候气象、河流水系、土壤侵蚀、地形地貌、地表覆盖与土地利用分类等信息, 耦合经济社会发展数据, 进行区域尺度上土壤污染风险评价与分区。在不同情景下, 模拟重金属污染过程, 进行区域风险评价, 并有针对性提出控制方案。
参考文献
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[2]Huan Feng et of heavy metal and PCB contaminants in the sediments of an urban estuary:the Hudson environmental research, 1998, 45 (1) :69-88.
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[4]Yunfeng Xie, Tong-bin Chen, Mei Lei, et distribution of soil heavy metal pollution estimated by different interpolation methods:accuracy and uncertainty analysis[J].Chemosphere, 2011, 82 (3) :468-476.
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[6]陈怀满。环境土壤学 (第二版) [M].科学出版社, 2010.