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1.1废弃塑料污染
在很多农业种植中都会应用到地膜,但是在生产过程中,存在严重的地膜残留以及废弃塑料的污染情况。对于旱作农业种植来说,选择全膜双垄沟播种技术可以有效提高粮食产量,但同时随着塑料制品应用数量的增多,而农民环保意识不高的情况下,白色污染情况日益严重。另外,日常生活中应用到的塑料包装盒、塑料袋等也会经过多重途径进入到农田中,对土壤环境造成不良影响。如果在农业种植过程中,不能有效解决塑料污染问题,经过长时间的循环就会使得土壤环境恶化,涵水能力降低,与常规土壤相比作物抗旱能力明显降低,严重的甚至会因为板结程度贵高影响作物的正常生长。
1.2化肥农药污染
为提高农业生产总量,现在有越来越多的化肥农药被应用到作物种植上,会对生态环境造成不同程度的影响。基于化肥材料特性,其自身的利用效率比较低,如果盲目增加用量,作物不但不会有效吸收,甚至会因为化肥大量的流失而对土壤环境造成一定的污染。另外,农药作为提高作物抵抗力的辅助措施,在使用过程中如果管理不当散落到土壤或者水环境中,或者是施加量过多蒸发进入大气环境中,都会造成生态环境的污染。并且农药存在的残留问题一直以来都是人们重点关注的内容,通过环境、食物链等因素最终传递给人,会对人的健康产生威胁。
2农业生态污染监测指标分析
2.1大气环境污染监测点
大气环境污染物主要是由于秸秆燃烧以及周围化工厂生产排放的各类污染物等,按照各类污染物对农产品产生影响程度不同可以将其分为:氧化性危害、还原性危害、酸性危害、碱性危害、生理危害以及残留性危害等,其中氧化性危害污染物常见的有二氧化氮、臭氧以及氯气等;酸性危害污染物主要包括氯化氢、氟化氢、硝酸雾等;碱性危害污染物常见的有氨气等。大气环境中存在能够对农产品造成危害的污染物种类众多,但是就我国农业大气污染监测与控制方面来说,仅仅只规定了常见污染物的监测指标。因此,想要做好农业生态环境监测的控制管理,就需要合理全面的确定监测指标,并以此为基础来选择相应的监测技术。
2.2土壤环境污染监测点
农业土壤污染主要是因为化肥流失、农药残留以及塑料污染等造成,还存在部分重金属污染的情况。与大气环境污染监测相比,土壤污染环境监测指标以及监测点的确定过程更为复杂,在监测过程中对化学试剂、分析设备、分析技术以及分析人员等都有着严格的要求。在农业种植过程中长时间使用含有重金属火车持久性有机物的农药化肥,或者是浇水灌溉时有重金属流入农田等。在确定土壤环境污染监测点时,应结合大气以及水环境监测点同步设定,数量也应与其他两项检测项目相同。
2.3水环境污染监测点
水环境污染是影响农业持续发展的主要因素,而造成其污染的因素包括多个方面,如大气环境中存有的污染物在降水作用下进入到水环境;化肥农药流失在地表水带动下进入周围水环境;工业、农业以及日常生活垃圾中存有的污染物随地表流水进入水环境。一般情况下对水环境污染情况进行监测,需要确定全盐量、水温、化学需氧量、溶解氧以及pH等内容。即在采集待检测水样后用将色谱-质谱联用仪进行定性监测,并将监测结果作为水环境污染定量监测的标准。在确定其监测点时,对于同一农业区域地下水源,应选择不同深度机井设置多个监测点。而对于使用地表水源的农业区域,则应将监测点设置在水泵站位置;最后对于应用处理后养殖业废水为水源的农业区域,则应将监测点设置在排水总口位置。
3农业生态污染监测次数分析
通过对农业生态污染的监测,可以更好的掌握农业下一步发展的节奏,对存在严重污染情况的区域进行综合治理,争取以有效的措施来遏制污染源,逐渐降低污染严重程度。但是农业生态污染监测环节众多,在分析与治理上需要花费大量的资金。为了能够从综合角度来做好对生态环境污染的控制,并提高其综合效益,就需要合理确定监测频次。一般情况下,大气环境污染监测频次应由农产品生长期与生产期来决定,并且要保证大气环境污染监测与大气环境污染监测频次的一致性。而土壤环境污染监测频次的确定应由农业区域土壤质量的具体情况来确定,因为土壤重金属以及持久性有机物等污染具有较长的潜伏期,再加上土壤样品监测实验受样品采集、处理以及监测分析影响比较大。因此在对其进行监测前,应确定土壤重金属以及持久性有机物等污染物的每年增长量。对于长期处于常规状态,没有受到工业废水、废渣以及废气等污染物影响的农业区域,监测频次可以为5~10/次,来监测土壤重金属与持久性有机物含有率。而对于部分处于工厂周边的农业区域,其受到工业污染的概率非常大,因此监测频次比较多,一般为2~3年/次。并且因为工业污染过程变化性比较大,具体的监测频次还需要结合土壤的实际情况来确定,可以在标准上适当的缩短监测间隔时间。
4农业生态污染治理优化措施
4.1加强生态监测重视
当地政府应从本地农业发展实际情况出发,以国家相关标准为基础,准确定位当地农业生态污染程度,并自此基础上来建立专门的环境保护管理站,成立专业管理小组,并制定完善监测管理方案。并且要确定重点监测区域,尤其是临近工业区的农业区域,对原有污染监测频次进行合理的调整,争取能够准确掌握不同农业区域的污染情况,可以及时采取措施进行治理,避免污染程度的进一步加深,降低因污染问题对农业产率的影响。
4.2制定相应管理方案
第一,加强面源污染防治。做好农药化肥的管理,利用新型无毒无污染农药化肥来代替传统使用的高毒、高残留化学农药,并且应积极推行生物治理以及机械物理治理方法,减少各类农药的使用。第二,积极推进循环农业。还应将循环农业发展模式贯彻到底,即以农作物秸秆为基础资源,建设沼气池以及养殖业等,推行多个环节和谐运行的农业发展模式,如“种-养-气”以及“种-气-肥”等循环生产模式,对提高农业资源利用率具有重要意义。第三,废旧农膜回收处理。应做好塑料污染所具危害性的宣传工作,使广大农民都能树立起保护环境的主观意识,这样不但可以逐渐降低“白色污染”带来的危害,还可以回收利用来降低成本。
4.3加大环保生产宣传力度
充分发挥电视、广播、网络以及报刊等媒体具有的功能,做好农业生产环保管理的宣传工作,使所有农民都可以意识到加强农业生态污染管理的重要性,并积极投入到循环生产、绿色生产中,在降低对环境污染的基础上不断提高生产效率。另外,政府还可以建立农业循环经济示范点,因地制宜选择污染监测技术以及管理方案,做好对各类污染因素的控制,更有效的实现农业循环生产。
5结语
相对于大气环境和水环境而言,土壤环境的污染源更为复杂,作为有机农药、化肥的直接作用对象,并随着社会发展需求,使得土壤污染物的种类极为繁多。目前,全球生产和使用的农药已达1300多种,其中被广泛使用的达250多种。我国每年施用逾80万~100万t的化学农药,其中有机磷杀虫剂占40%,高毒农药达到37.44%,且有的化学性质稳定、在土壤中存留时间长[2-4]。大量的农药流失到土壤中,造成土壤环境受到严重污染,影响了农业的可持续发展。目前,土壤污染物可以分为传统污染物及新型污染物。
1.1传统污染物
传统污染物包括以下三类:一是传统化学污染物。其又可分为无机污染物和有机污染物两大类,其中传统无机污染物包括汞、镉、铅、砷、铬等,过量的氮和磷等植物营养元素以及氧化物和硫化物等。二是物理性污染物。指来自工厂、矿山的各种固体废弃物。三是生物性污染物。指带有各种病菌的城市垃圾和由卫生设施(包括医院、疗养院)排出的废水和废物以及农业废弃物、厩肥等。四是放射性污染物。主要存在于核原料开采、大气层核爆炸地区和核电站的运转,以锶和铯等在土壤环境中半衰期长的放射性元素为主。
1.2新型污染物
近年来,土壤新型污染物开始受到关注,这类污染物的特点是在土壤环境中的浓度一般较低。这些新型土壤污染物目前主要有四大类[6-7]:一是各种兽药和抗生素。随着动物饲养业和畜牧业的发展,畜禽养殖污染中一个重要的问题就是这些兽药通过动物的排泄以及其他方式导致土壤环境的污染。二是大部分溴化阻燃剂在土壤环境中有很高的持久性,能够通过食物链和其他途径累积在人体内,长期接触会妨碍人体大脑和骨骼的发育,并且可能致癌。三是“特富龙”不粘锅中使用的化学物质“全氟辛酸铵”以及芳香族磺酸类污染物对土壤的污染。四是含有过敏源的植物及花粉对土壤的污染,特别是这种花粉由于含有多种潜在的过敏源,能在夏天导致严重的干草热以及哮喘疾病,成为引起人们关注的一种新型土壤污染污物。
2.土壤环境因子对有机污染的影响
土壤中的微生物、温度、水分、气候、土壤机械组成、含水率、植物根际环境、pH值、二氧化碳浓度等因素对土壤中有机物的分解与转化有很大的影响。除了有机污染物本身的难降解性以及生物迁移性会对有机物降解速率和效果产生影响外,土壤环境因子也会对有机污染物的迁移转化造成一定的影响。
2.1土壤微生物
有机污染物在土壤中的降解分为非生物降解与生物降解两大类,在生物酶作用下,农药在动渣物体内或是微生物体内外的降解即生物降解。微生物降解是指利用微生物降解有机污染物的生物降解过程,降解微生物有细菌、真菌和藻类。虽然在厌氧和需氧条件下多氯化合物都可以降解。但是在厌氧条件下降解速率更快。但是在好气的旱田条件下,由于有机氯污染物被土壤吸附,生物活性降低,可以长期残留[8]。微生物降解是消除有机氯农药的最佳途径,通常药剂在土壤中的分解要比在蒸馏水中的分解快得多,将土壤灭菌处理后,药剂在大部分土壤中对有机污染物的分解速率明显受到抑制。
2.2土壤温度
土壤温度影响土壤微生物和酶活性及土壤中溶质的运移,还影响土壤反应的速度和土壤呼吸速率,最终影响土壤中有机污染物的降解转化。在一定温度范围内,温度升高会促进土壤有机污染物的分解,但随着温度的进一步升高,土壤有机污染物对温度的响应程度降低。Miko发现,在平均温度5℃时,温度每升高1℃将会引起全球范围内10%土壤有机污染物的丧失;而在平均温度为30℃时,温度每升高1℃将会使得有机污染物丧失3%[11]。
2.3土壤pH 值
土壤的pH值对有机污染物的吸附有很大的影响。一般来说,pH值越低,土壤对有机污染物的吸附能力越强。土壤酸碱性通过影响组分和污染物的电荷特性、沉淀溶解、吸附解吸和络合平衡来改变污染物的毒性,土壤酸碱性还通过土壤微生物的活性来改变污染物的毒性。
2.4土壤水分
土壤水分是土壤中水溶性成分的运输载体,也是土壤反应得以正常进行的介质。王彦辉认为森林土壤有机污染物的分解速率在很大程度上受控于环境条件,其中含水量起着决定性作用,最佳含水量为被分解物饱和含水量的70%~90%,极度干旱或水分过多都会限制土壤微生物的活动,明显降低土壤中有机污染物的分解速率[12]。在长期的淹水条件下厌氧微生物反复利用腐解发酵的有机物料,会导致较低的净残留碳的矿化[13]。这与淹水、嫌气条件下有机物料的分解速率慢于旱地、分解量低于旱地的传统概念不同。
2.5土壤机械组成
土壤质地的差异形成不同的土壤结构和通透性状.因而对环境污染物的截留、迁移、转化产生不同的效应。由于黏土类富含黏粒,土壤物理性吸附、化学吸附及离子交换作用强,具有较强的保肥、保水性能,同时也把进入土壤中的污染物质的有机、无机分子、离子吸附到土粒表面保存起来,增加了污染物转移的难度。
一般而言,黏性土壤中的空气较砂性土壤少,好气性微生物活性受到抑制,土壤黏粒具有保持碳的能力,其含量影响外源有机物(有机化合物、植物残体)及其转化产物的分解速率。随着土壤黏粒含量的增加,土壤有机碳和土壤微生物量碳也增加,土壤有机碳与黏粒含量呈正相关,随着土壤黏粒含量的增加,碳、氮矿化量减少,但矿化部分的碳氮比并不受土壤质地的影响。利于有机物的积累和富里酸的形成。
3.结语
土壤是生态环境的重要组成部分,是人类赖以生存的主要资源之一,也是物质生物地球化学循环的储存库,对环境变化具有高度的敏感性。土壤的环境因子存在着不稳定性,但是通过研究最适合土壤中有机污染物降解转化的环境,可改变受污染严重的土壤中有机污染物的含量,改善环境质量,实现可持续发展。
参考文献:
[1]郝亚琦,权.土壤污染现状及修复对策[J].水土保持研究,2007,14(3):248-251.
[2]权桂芝.土壤的农药污染及修复技术[J].天津农业科学,2007,13(1):35-38.
根据我国农村的实际环境状况,以村为监测和评价单元,可以把农村环境类型大致分为4种:(1)生态型农村:指生态环境优美、无主要污染源、种植业以传统生产方式为主的村庄;(2)现代种植型农村:指以现代种植业(粮食、蔬菜、水果)为主业,使用农膜、化肥、农药量较大的村庄;(3)养殖型农村:以畜禽、水产养殖业为主业,主要污染源为畜禽、水产养殖等废气、废水的村庄;(4)工矿企业型农村:以工业、矿业为主的村庄,主要污染源为工矿业的废水、废气、废渣,周边环境受工、矿业影响较大的村庄。
监测指标的选择与点位布设的优化原则
我国是农业大国,农村污染源的种类、数量多且复杂,分布与城市环境、工业污染源均有较大差别。所以,要取得有代表性、客观性、科学性、能准确反映农村环境质量的数据,优化监测布点及监测指标显得尤为重要。要优化监测布点及监测指标,首先需对农村环境状况进行详细调查,充分了解和分析农村村庄的类型和农村环境污染源特点,然后用针对性与随机性布点原则相结合的方法布设监测点位,在确定其所代表的村庄类型的基础上,再进行优化布点,选择获取的监测结果能真实全面地反映农村区域环境质量的点位。但对怀疑或已证实污染相对严重的区域,要优先布设和适当增加监测点位,重点掌握该区域环境质量状况。监测项目的准确选取,决定能否真实反映农村环境质量及污染源的特征,其选取需具有代表性、针对性、灵活性、可操作性。同时,可设置必测指标、选测指标和特征污染物指标,以便能全面反映污染源及环境质量的特征。必测指标适用于所有监测地区,能反映环境质量基本状况;选测指标适用于个别监测地区,能够根据地区、时间及特殊情况的需要,重点选择监测指标。特征污染物指标属于必测指标,根据当地环境污染状况,确认对环境危害较大、影响范围广、毒性较强的污染物,或污染事故对环境造成严重不良影响的物质,反映不同区域的特殊环境质量状况[2-3]。综上所述,监测项目及点位选择的优化需遵循5个方面原则,即(1)代表性,获取的监测结果必须能够真实反映该区域环境质量状况;(2)重点性,重点针对该区域环境质量状况;(3)随机性,全面反映该区域环境质量状况;(4)灵活性,为体现不同地区的农村环境质量状况之间的差异,设置必测项目指标、选测项目指标和特征污染物指标;(5)易操作性,点位的设置需具有较强的可操作性[3-4]。
农村环境质量状况评价现状
目前,我国尚无针对农村环境质量的评价方法,现有的评价均是按照水、空气、土壤等的分要素,采用已有的评价标准。分别进行评价,缺乏对农村环境特点的针对性,不能综合反映农村环境质量的实际状况。农村环境质量综合评价,目前可用的方法有2种,一种为特尔斐法,即由少数专家直接根据经验并考虑反映某评价观点后定出权值。该法的特点就是能把分散的评估意见经过一定的处理而趋于集中,从而获得所需的结论;一种方法为层次分析法,即将一个复杂问题的各种要素转化为有条理的有序层次系统,并以同一层次的各种要素按照上一层要素为准则,构造判断矩阵,进行两两判断比较并计算出各要素的权重,根据综合权重按最大权重原则确定最优方案。这种方法的特点是将分析人员的经验判断给予量化,对目标(因素)结构复杂且缺乏必要数据的情况更为实用[5-6]。
农村环境质量指数的确定及计算方法
依据特尔斐法和层次分析法的特点,笔者将2种方法结合应用于农村环境质量综合评价,即根据调查及专家评判结果,建立问题的递阶层次结构,构造判断矩阵,通过计算确定各评价指数的权重,最后得出结论。为了直观地反映农村环境质量,笔者在此提出农村环境质量指数(REQI)综合评价方法,该法主要由水环境质量指数(集中式饮用水源地水质指数、地表水环境质量指数)、环境空气质量指数、土壤环境质量指数、生态环境状况指数4个分指数构成。2011年,湖南省开展了18个农村环境质量试点,通过对这些地区的地理位置、自然特征、水文状况、土壤森林植被、土地利用情况、社会经济情况以及主要农业、生活及工业污染源与危害现状的调查,结合水、气、土壤等环境要素的综合分析、判断及计算,提出农村环境质量指数的计算及综合评价方法。5.1农村环境质量指数的计算根据对湖南省18个试点村的的自然、社会概况及饮用水源、农作物种植及生产管理现状、污染源分布的调查结果,确定以水环境质量、空气环境质量、土壤环境质量、农村生态环境质量等作为一个系统来综合反映农村环境质量。依据对环境质量状况调查及专家评判的结果,通过一系列的计算,确定农村环境质量指数权重,最后通过一个计算公式用以表征和评价农村环境质量状况。即:农村环境质量综合指数=0.4(0.5×饮用水源地水质指数+0.5×地表水环境质量指数)+0.2×环境空气质量指数+0.25×土壤环境质量指数+0.15×生态环境状况指数。为了使计算结果评判更加直观,各分指数的取值范围为0~100。5.1.1水环境质量指数(1)饮用水源地水质指数。选择乡村主要水源地开展监测评价。以《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅲ类和《地下水质量标准》(GB/T14848—93)Ⅲ类为评价依据,评价采用单因子标准指数法,根据饮用水源地水质类别确定饮用水源地水质指数:Ⅰ、Ⅱ类对应指数均为100,Ⅲ类为80,Ⅳ类为30,Ⅴ类为10,劣Ⅴ类为0。(2)地表水环境质量指数。选择流经乡村的主要河流开展监测评价。以《地表水环境质量标准》(GB3838—2002Ⅲ类和《地下水质量标准》(GB/T14848—93Ⅲ类为评价依据,评价采用单因子标准指数法,根据地表水水质类别确定饮用水源地水质指数:Ⅰ、Ⅱ类对应指数均为100,Ⅲ类为80,Ⅳ类为30,Ⅴ类为10,劣Ⅴ类为0。5.1.2空气环境质量指数以《环境空气质量标准》(GB3096—1996)及其修改单的二级标准为评价依据,根据环境空气质量标准确定指数:一、二级标准为100、三级标准为50,超过三级为0。5.1.3土壤环境质量指数以《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)二级标准为评价依据,对于《土壤环境质量标准》以外的污染物,参照《全国土壤污染状况评价技术规定》(环发〔2008〕39号)。评价采用单项污染指数法和《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166—2004)中的内梅罗指数法,根据各监测点位的单项污染指数和最大污染单项指数计算出的内梅罗指数所对应的分级标准,确定区域内土壤环境质量指数:Ⅰ级对应指数为100,Ⅱ级为80,Ⅲ级为60,Ⅳ级为40,Ⅴ级为10。5.1.4生态环境状况指数生态环境状况指数(EI)以生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地退化指数、环境质量指数的评价指标权重来计算,根据《生态环境状况评价技术规范(试行)》(HJ/T192—2006)所确定的权重及计算方法,生态环境状况指数(EI)=0.25×生物丰度指数+0.2×植被覆盖指数+0.2×水网密度指数+0.2×(100-土地退化指数)+0.15×环境质量指数。5.2农村环境质量综合评价分级根据农村环境质量综合指数,将农村环境质量分为5级,即优、良、一般、较差和差,详见(表1)。
案例研究———湖南省郴州市宜章县上寮村
价值虽非总是具有经济的属性,但却总是因人类利益而产生。环境法上的环境是建立在人类的价值判断基础之上的范畴。环境之于人的利益关联属性恰如奥古斯汀对人类与上帝关系之描述:我们生活于此环境中,行动于此环境中,我们的整个存在都在此环境中。环境养育了我们,并继续支撑着我们的生命。这种为生命提供支撑的载体“包括但不限于空气和水——包括海域、港湾、河口和;陆地环境——森林、干地、湿地、山脉、城市、郊区和农村环境”。“环境运动已经清楚地表明:无论我们的文明发展到什么程度,都仍受到生态系统的规限……我们的各种技艺虽能大大增加我们选择的余地,却不能使我们摆脱这种规限。我们的经济财富可以用劳动去获取,但我们生态的福祉却深深地根据于自然。”
生命是人类生存和发展的首要利益,健康基于其对生命尊严的价值而在诸多关涉人类生存、发展的利益中居于根本地位。人类生命来源于自然,并需要持续不断地从自然获取生存和发展的物质和能量。我们人体的各种元素和能量来自于自然环境,这种元素和能量的结构比例是决定其健康状况的基本要件。这就是说自然中的各类要素都以各自的方式贡献于环境的总体质量,并进而贡献于人类的生命健康。所以人类的生存与发展与其所处的环境系统息息相关。一个生物多样性丰富、稳定和持续发展的生态环境系统,是保证人类生命体健康和持续发展的必要条件。
随着现代工业文明的发展,人类在短时间内大规模地改变着其生存环境。这使得人类自身越来越直接地暴露在不熟悉、不能忍受的元素和能量的环境之中。这种不适应和不能忍受所带来的结果就是身体病变和健康损害。这是工业革命——特别是20世纪以来愈演愈烈的惨痛教训。以“公害”为例,之所以震惊世界,就是因为它们直接导致了严重的生命健康损害后果。
面对日益严重的环境健康危机,20世纪中后期,在工业化国家掀起了自下而上的环境保护运动。政府开始尝试运用法律手段来控制环境污染。与环境公害导致健康损害的因果路线相对应,保障人体健康构成了现代环境法的最根本价值诉求,普遍存在和体现于各国环境立法文本之中。作为环境法的有机组成部分,环境标准是为了实现环境法防治环境污染、保证环境质量、保护人体健康的基本目标,由特定国家机关依照特定的法律程序,在综合考虑国内自然环境特征、社会经济条件和现有科学技术的基础上,规定环境中污染物的允许含量和污染源排放物的数量、浓度内容的技术规范,虽然从形式主义角度看,环境标准不具体规定人们的行为模式和法律后果,似乎不具备完整的法律规范要素。但是,它通过一些数字、指标来表示行为规则的界限,并在相关的法律、法规中辅以违反标准的法律责任,因而在实质上已经具备法律规范的实质效力。
自1973年我国颁布第一个环境标准《工业“三废”排放试行标准》以来,经过多年努力,我国已经构建起庞大的环境标准规范群。然而,近年来频繁发生的由“达标排污”所导致的恶性环境健康损害事件却让我们清晰地认识到我国环境标准建设与中国生态环境保护和人体健康保障实际需要之间存在着巨大落差。现行环境标准究竟因何失落了健康价值?如何重新构建起以健康价值为导向的环境标准体系?
二、样本分析:“达标排放”下累积的环境健康风险
在一项由中南财经政法大学环境资源法研究所、华中科技大学同济医学院公共卫生学院、自然资源保护委员会(NRDC)等科研机构联合开展的环境与健康课题研究过程中,技术人员对一个达标排放先进单位——A县某铅锌冶炼企业附近的食用农产品产地及三所小学的教室与操场的土壤和尘土进行了铅、镉、砷等金属污染因子含量检测。
各检测点土壤和尘土取样点分布的主要依据就是作为污染源的某铅锌冶炼厂主烟囱的高度及当地风向决定的烟尘扩散的沉降范围。根据测试,该铅锌冶炼厂污染物通过烟囱排放出现最大落地浓度范围为下风向0.5km-6.5km范围,因而本次采样,污染区监测点选在0.5km-6.5km范围内,背景监测点选在0.5km-6.5km范围外。以铅锌冶炼厂为中心,向年主导风向的西南偏西方向延伸约3公里范围内,选定五个点为污染区监测点;向年次主导风向的下风向东北偏东方向延伸约1公里范围内选定两个点为污染区监测点;向年非主导风向上风向西北方向延伸约10公里,选定两个点为清洁对照区监测点,约18平方公里范围。其中,两个背景点位于沉降范围之外,五个污染区位于沉降范围之内。
采样区12份样品均检测出铅、镉、砷0。根据调查区农田的经济功能和PH值等因素,技术人员依据国家《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中的Ⅱ类二级标准对土壤铅、镉、砷污染情况进行评价。结果显示:除T6(背景值)土壤样品镉、铅、砷未超标外,调查区其余采样点土壤(尘土)样品镉、铅、砷含量均超过国家规定的限值标准。调查区的12份土壤(尘土)样品中有92%的镉超标,最大超标倍数为1.8倍;样品中有92%的铅超标,其中最大超标倍数达5.8倍,超标4倍以上的有4个点,超标2-3倍的有4个点;样品中有92%的砷超标,最大超标倍数达7.1倍,超标6倍以上的有2个点,超标2倍的有2个点。
特别值得关注的是,作为儿童聚集场所的小学校园内的尘土污染程度要高于农田土壤。位于冶炼厂次主导风向下风侧O.6公里处的S2小学,操场、教室内尘土铅含量高达2339毫克/公斤和2351毫克/公斤;砷含量高达187.45毫克/公斤和201.85毫克/公斤;镉含量达1.54毫克/公斤和1.66毫克/公斤。位于冶炼厂主导风向下风侧1.2公里处的s3小学,操场、教室内尘土铅含量高达2095毫克/公斤和1574毫克/公斤;砷含量高达82.8毫克/公斤和67.92毫克/公斤;镉含量达1.53毫克/公斤和1.60毫克/公斤。
监测数据显示:调查区三所小学儿童面临的重金属污染健康风险的主要污染因子是铅。当地儿童的铅摄入量已经远远超过联合国FAO/WHO食品添加剂专家委员会(JECDFA)允许的摄入量标准,分别达到标准值的12.9倍、9.1倍和4.06倍。进一步分析发现,其中77%-87%铅摄入源为尘土,13%-32%铅摄入量来自食物中的蔬菜,这表明儿童长期接触含铅尘土和食用铅污染的自产蔬菜等食品,已经累积形成较高的环境健康风险。
三、延伸思考:健康价值失落的法律技术原因
(一)环境标准体系中的健康价值导向不明确
受制于“饮鸩止渴”式的发展理念,我国环境标准过分迁就经济增长的冲动。“环境标准应与国家的技术水平、社会经济承受能力相适应”原则的经济技术刚性约束十分普遍,环境标准的制定和执行工作对经济指标冲击环境与健康价值的压力躲闪、退让,保护生态环境和保障人体健康的价值灵魂始终未能主导环境标准的制定和实施进程。由此进而使得环境标准的内在规范构造与外在实施工具的关联性不足,协调性差,无法发挥体系的合力。
以国家《土壤环境质量标准》为例:其标准分类、分级设置的经济效益诉求非常明显。目的在于满足相关植物的正常生长需要,而非人体健康。正因为该标准已经不能满足农田土壤的健康保障需要,2006年,原国家环保总局才出台了《食用农产品土壤环境质量评价标准》。该标准以食用农产品产地为规范对象,直接服务于人体健康目标,因此各项指标要求明显高于1995年制定的《土壤环境质量标准》,这是一部能够更好地服务人体健康保障需要的环境质量标准。然而令人不可思议的是该标准“自废武功”。根据《标准化法》及其实施细则的规定,以保障人体健康为目的标准是强制性标准,但是在《食用农产品土壤环境质量标准》的前言中明确宣布“本标准为指导性标准”。在没有更合适理由为此现象作出原因解释的情形下,推断这是健康利益让位于经济发展需要并不过分。
(二)不同介质环境标准设计“自我封闭”。忽视了环境的整体性和环境要素的相关性
环境的整体性说明环境污染因子在不同媒介间的迁移性。以土壤污染为例,其污染物主要来自于大气污染、水污染、固体废弃物污染的转移,具有典型的被动承受性,同时,由于土壤对重金属污染的自净能力有限,所以当污染物进入土壤环境后,很难通过自然过程从土壤环境中稀释或消失。目前的物理方法、化学方法以及生物方法对于土壤污染的治理效果都十分有限,因而其危害影响不容易恢复。可见,土壤环境质量的维护更多地需要大气污染物排放标准、水污染物排放标准和固体废弃物排放标准的配合。然而中国现行的大气与水污染物排放标准的环境质量维护目标,基本上只限于大气环境和水环境本身,很少作为实施土壤环境质量标准的配套工具加以运用。例如,按照国家大气污染物综合性标准与行业性标准不交叉执行的原则,A县锌冶炼厂的废气有组织排放应适用《工业炉窑大气污染物排放标准》。然而该标准的制定依据只是《环境空气质量标准》,没有考虑《土壤环境质量》的需求。
(三)健康风险敏感区域的环境标准空白
目前我国环境健康风险评估的通行做法是采用国家《土壤环境质量标准》。对此标准采用的妥当性,笔者实在不敢认同。因为国家《土壤环境质量标准》明确规定了其适用范围限于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场、林地、自然保护区等地的土壤,并在述评解释时将土壤定义为地球表面能够生长绿色植物的疏松层。操场、教室等非植被生长的土壤不能适用《土壤环境质量标准》。农田土壤的铅污染评估主要考虑的是通过农作物吸收后的间接暴露途径,而教室与操场的尘土铅污染则是通过儿童口、手等直接暴露途径。农田土壤考虑的是一般人群,而小学教室与操场尘地铅污染的受害人群是儿童这一铅污染健康暴露敏感群体。然而我国目前还没有针对儿童等敏感人群生活区域的环境质量标准。
(四)环境标准运行的配套机制缺陷
环境标准是依法制定和实施的技术性规范,其对保障人体健康的价值实现必须有相应的法律规范提供实体和程序上的支持。目前由于配套法律制度供给的不足,使得环境标准制定与实施缺乏必要的规范和保障的现象并不鲜见。以样本区的土壤重金属污染健康风险评估为例,由于土壤污染防治立法进程的滞后,使得土壤环境质量标准的完善缺乏充分的法律依据。此类法律依据不足还表现在作为环境标准的实施工具——排污许可证的核发和监管上。虽然排污许可证在我国已经推行多年,但却没有统一的法律规范提供约束和保障。由于缺乏统一的规范,导致污染物排放标准和排放总量没有严格与环境标准对接,排污许可证的申请核发随意性较大,甚至沦为交费一发证的政策寻租工具。根本不能发挥有效控制环境污染风险的作用。此外,目前的环境监测制度也不能为环境标准的制定与执行提供有力的技术支撑。例如,尽管《工业炉窑大气污染物排放标准》对于有色金属冶炼企业的有组织排放既设置了烟尘浓度限度,也设置了有害污染物排放限值,但环境执法部门的监测通常只限于烟尘浓度。无论是在线监测,还是定期监测都没有对重金属污染物排放量的监测。
四、接近正义:环境标准健康价值的实现路径
“总的说来,正义问题是在某些东西相对需要而供应不足或被意识到供应不足的情况下出现。”正义问题的出现意味着利益限制和牺牲的分摊问题。环境正义亦是如此。“天育物有时,地生财有限,而人之欲无极。”当环境已经不能满足日益膨胀的物质与健康需求时,人类围绕环境的利益冲突将由此开始。要避免“公地悲剧”的上演,公平地对环境利益进行限制和分配,协调人与环境的关系,已经成为横亘在现代人类实践理性面前的一道正义难题。作为环境法治的重要技术工具,环境标准提供了接近正义的梯子,但梯子与正义之间关联的耦合机制并非自动生成,它依赖于人的智慧创造。
环境标准通过推动人类活动目的性与自然环境规律性的统一,引导人类行为自觉地同自然客观规律保持协调。这种协调既是保持人类可持续地同环境系统进行物质和能量交换的经济能力的基本前提,也是捍卫人类生命、健康等自身价值的重要保证。它首先需要衡平健康利益、经济利益、生态环境利益,针对不同的环境特征及其承载的经济、社会和生态功能,设置允许特征污染物存在的最大剂量,从而确定环境容量在不同利益需要间的分配,并通过这种数值设置来识别环境违法行为,启动救济程序。可以说,环境标准对正义的接近,兼有分配正义和矫正正义的功能。在分配正义层面,环境标准体系厘清了环境容量的产权边界,勾勒出了人们对环境客体的利用限度和他人对该利用环境客体的容忍限度,使经济利益、健康价值和生态环境价值各安其所、和谐互动;在矫正正义层面,环境标准通过为已经造成利益侵害的环境利用行为提供科学技术判定工具,为环境执法和民事权利救济行为提供依据,达到阻遏侵害进一步扩大,制止和制裁侵害行为,使失衡的利益关系回归平衡状态的矫正效果。
笔者以为,为推动环境标准的健康价值诉求在运行机制上接近正义目标,环境标准必须强化系统内、外耦合机制的打造。首先,确立健康价值在环境标准体系构建中的中心地位。制度乃衡平协调人际利益关系的规范,健康、生态、经济是人类生存发展不可或缺的价值要素。其中健康因其直接决定着生命的质量因而居于中心地位;生态则因维系着人体与外部的物质与能量交换关系,对人体健康具有直接影响,同时又是生物多样性的载体,因而在人的利益构造中居于次中心位置;经济则通过人为活动影响获得更好的生存与发展空间的物质保障,它以生态环境为基础,服务于人的需要,理应居次于生态环境的基础地位。由此,环境标准形成一个“人体健康一生态修复一经济发展”由内向外的价值序列。确立健康价值在环境标准体系构建中的主导地位,对于打造环境标准的规范合力无疑具有提纲挈领的意义。
其次,以健康价值为纽带,重塑环境标准之间的有机联系。以影响人体健康的环境媒介的系统性、整体性为出发点,对大气、水、土壤、海洋、人群聚集和生活起居场所环境质量的相关性进行研究,强化污染物排放标准与相关的环境质量标准之间的衔接。特别是在设计污染物排放标准时要充分考虑到该污染物在不同的环境介质中的迁移特征所带来的关联影响。例如大气污染物排放标准设计时要充分考虑大气污染物的迁移沉降特点,将可能受到污染的水环境质量标准和与土壤环境质量标准的维护纳入到污染物排放标准制定和执行的考量范围。同理,水污染物排放标准和固体废弃物排放标准的设计也要考虑到大气等环境媒介的污染扩散可能,并结合不同环境功能区对环境质量的不同要求,科学设计标准。
土壤重金属污染的概述
在经济和社会发展的过程中产生了许多有毒有害物质,这些物质来源于生活垃圾、工业废物、矿山废渣等生活和生产的多个环节,这些物质往往含有多种重金属。随着沉淀和富集,无法被净化的重金属慢慢渗透并富集到土壤中。
土壤是环境中的重要组成部分,承受着环境中约90%的污染物。同大气和水体环境中的污染物相比,土壤中的污染物更不易迁移,更易集中富集。由于重金属大多对人体有毒害作用,这种毒害作用随着含量的增多而增大;当重金属的浓度在一定范围下时,其毒害作用因在短时间内无法发现而容易被忽略;当重金属对人体的毒害作用显著发生时,多数是属于无法治愈且不可逆转的。
土壤中的重金属一般是通过食物链进而在人体内富集,当某种重金属的量超过安全阈值时就会严重危害人体健康。研究表明,人体内的有70%镉来源于大米和蔬菜,而大米和蔬菜中积累的镉大部分来源于土壤,少量来源于灌溉水和空气。镉会影响酶的活性,影响人正常的新陈代谢,可引发贫血、高血压、骨痛病等疾病,其危害长达数十年。陕西省华县龙岭村,这是一个有名的“癌症村”。该村的土壤被多种重金属所污染,种植的芹菜中汞、镉、铅、铬、砷等重金属含量极高,其中铅超出国家标准限值83.5倍;生产的面粉中镉的含量超出国家标准限值1.6倍、铅超出国家标准限值2.98倍。富含重金属的粮食使得该村的居民备受癌症、肺心病、脑血管等病痛的折磨。
值得注意的是,土壤中的重金属除了会通过植物吸收进而对生物产生毒害作用外,还会经由雨水淋滤及地表径流作用转移进入地表水系统,通过地表水和地下水的交互作用污染地下水体,进而对饮用水的安全构成威胁;土壤中的重金属还可能会缓慢的、微量的释放到空气中,对大气环境造成污染。
土壤中重金属的来源及我国的污染现状
工业“三废”排放、采矿和冶炼、家庭燃煤、生活垃圾渗出、汽车尾气排放等是我国重金属污染的主要来源。工业废水、矿坑涌水、垃圾渗滤液等液体成分复杂,是土壤重金属污染物的主要来源。
目前我国受污染的耕地约1.5亿亩,固废堆存地约300万亩,合计超过1.8亿亩。这些受污染的土地大多数集中在经济较发达的地区。全国每年受重金属污染的粮食多达1200万吨、因重金属污染而导致粮食减产高达1000多万吨,合计经济损失至少200亿元。农业部环保监测系统曾对全国24省、市320个严重污染区土壤调查发现,大田类农产品超标面积占污染区农田面积的20%,其中重金属超标占污染土壤和农作物的80%。农业部调查发现:我国污灌区面积约140×104公顷,遭受重金属污染的土地面积占污染总面积的64.8%,其中轻度污染占46.7%,中度污染占9.7%,严重污染占8.4%,其中以汞和镉的污染面积最大。全国目前约有1.3×104公顷耕地受到镉的污染,涉及11个省市的25个地区;约有3.2×104公顷的耕地受到汞的污染,涉及15个省市的21个地区。国内蔬菜重金属污染调查结果显示:中国菜地土壤重金属污染形势更为严峻。珠三角地区近40%菜地重金属污染超标,其中10%属“严重”超标。重庆蔬菜重金属污染程度为镉>铅>汞,经调查其近郊蔬菜基地土壤重金属汞和镉均出现超标,超标率分别为6.7%和36.7%。广州市蔬菜地铅污染最为普遍,砷污染次之。保定市污灌区土壤中铅、镉、铜和锌的检出超标率分别为50.0%、87.5%、27.5%和100%,蔬菜中镉的检出超标率为89.3% 。
3 环境监测为土壤环境质量的整治提供技术支持
随着我国经济迅速发展,环境污染越来越重。来自生产和生活的各种污染已经造成多数地区土壤遭受重金属的污染。
[关键词]微生物 植物降解 有机污染
一、导言
植物修复有机物有三种机制:直接吸收并在植物组织中积累非植物毒性的代谢物;释放促进化学反应的酶;强化根际(根―土壤界面)的矿化作用,而这个与菌根菌和共生菌有关。微生物在有机污染物植物降解过程中起着重要的作用。研究人员运用菌根能有效降解和转移环境污染物的特点,将其应用到生物修复中。它能解决植物修复的一些问题。植物-菌根-菌根根际微生物是一个复杂的系统,但是可以通过操纵菌际微生物来影响这一系统的降解效果。同时植物的存在也促进了微生物对有机物的降解功能。
二、微生物在有机物污染植物降解中的促进作用
有机污染物的微生物降解通常是微生物利用有机污染物作为营养源以维持生长与繁殖的结果。有机污染物不仅给微生物提供碳源,他们还为生物获得能量提供电子。
关于与有机污染物植物修复有关的微生物群落,需要注意的是根圈中微生物群落的组成和规模取决于植物的种类、植物的年龄和土壤类型。微生物群落场因暴露历史不同而差异悬殊,当土壤微生物群落长时间暴露于某种污染物时,耐污染物的种就会选择性地聚集在一起。某些细菌能降解许多罕见的化合物.如假单胞菌不必先合成大量的酶后再启动降解各种芳香污染物(如甲苯、m-二甲苯、萘)的进程。微生物对有机污染物的降解存在群体效应问题。研究表明,只有当微生物在污染产地组成一个特殊的群体时才能更好地发挥降解污染物的功能。据研究,小麦的根圈中分离出五种细菌能生长和降解除草剂甲氯丙酸[2-(2-methyl4-chlorophenoxy)propionic acid],但降解过程只出现在两种或两种以上细菌组成的一个特殊的群体中,单独一种细菌无法完成降解甲氯丙酸的任务。对微生物群体作用的需求并不是污染物降解的唯一特征,因为许多天然产出的有机分子降解通常涉及到各种微生物的配合或持续不断地作用,最终才能使母体分子及其新陈代谢产物降解。微生物可直接降解吸收于土壤表面的有机污染物而不必经历先稀释后降解的过程,如微生物降解被吸附于土壤表面的有机污染物菲的过程就是如此。这一过程对有机污染物增溶来说意义重大,因为这意味着某些细菌在降解作用发生前不必要求某些污染物先进入水相中。
微生物起的另一作用是他们能将污染物的植物毒害降低到某个临界点一下,从而使植物能生存于胁迫的土壤环境,并刺激其他非植物毒害污染物的降解。Walton等提出一个假说,认为植物对污染物的防御可以通过根圈微生物对污染物的外部降解作用得到补充。换句话说,植物与微生物之间共同演化出一种互惠互利的关系以共同对付植物的毒害:植物根际分泌物使微生物受益,而微生物降解有毒化合物的过程又使植物受益。Rasolomanana等研究表明,将石油残渣加入到土壤后,该土壤上种植的水稻长势更好,推测植物长势变好可能与芽孢杆菌属细菌降解石油残渣的作用过程有关,该属细菌能在植物根际分泌物进行新陈代谢的过程中将根圈内的石油残渣分解掉。
植物提供了微生物的生境,可向土壤环境释放大量分泌物(糖类、醇类和酸类等),其数量约占光合作用产量的10% 20%,细根的迅速腐解也向土壤中补充了有机碳,这些都加强了微生物矿化有机污染物的速率。如莠去津的矿化与土壤中的有机碳的含量有直接关系;植物根系微生物密度增加,多环芳烃的降解也增加;草原地区的微生物对2-氯苯甲酸的降解率升高了11% 63%。植物为微生物提供生存场所并可转移氧气使根区的好氧转化作用能够正常进行,这也是植物促进根区微生物矿化作用的一个机制。
菌根是土壤中真菌菌丝与高等植物营养根系形成的一种联合体。进入20世纪90年代,研究人员运用菌根能有效降解和转移环境污染物的特点,将其应用到生物修复中。它能解决植物修复的一些问题。据报道,VA菌根外生菌丝的重量约占根重的1%~5%。在每1cm长的根表面,外生菌丝的干重量约为3.6。这些外生菌丝能帮助植物从土壤中吸收矿质营养和水分,促进植物生长,提高植物的耐盐、耐旱性。
菌根根际既包括菌根的根,也包括从菌根发出浸染周围土壤的外延菌丝的菌丝表面。后者主要与土壤中营养的固定、吸收、转移和植物传递有关,植物已积累的光和产物作为交换。最近,有人看到菌根化的Pinus sylvestris 幼苗的外延菌丝表面有很多联合菌丝,这种延伸的菌丝成分支持了数量庞大的细菌。
植物-菌根-菌根根际微生物是一个复杂的系统,不同的组合有不同的特异性效应。然而,可通过操纵菌际微生物来影响这一系统的降解效果。
1. 引入外源固氮菌的设想
在油污染土壤中,C/N偏高。当可利用的N下降时,因长碳链的断裂和N的固定而导致对植物的损害增加。C/N是影响微生物活性的一个重要指标。在油污染土壤中,C/N偏高,这使固氮菌占选择优势。可在菌根根际外源固氮菌,利用菌根根际微生态位和分泌物使外源固氮菌在菌根根际微生物中占有一定比例,从而促使这一共同体系的降解能力。
2. 引入外源细菌
用土著菌代替实验室菌株来进行生物修复,被认为是一个较好的方法,因为后者因竞争力低和适应性差常在田间被淘汰。然而,土著微生物群的代谢潜能对有机污染物的快速和完全降解总是不够的。引入合适的降解基因,使根际某一细菌的降解活性增强,能解决这一问题。在试管中修饰根际细菌或将供体的代谢基因直接转移到根际土著细菌中都是可行的。
三、结束语
土壤污染的植物修复技术是一项非常有前途的新技术,有许多优点,特别是和其他修复技术相比,费用较低,适合在发展中使用。微生物和植物联合修复技术领域现在也开始不断出现新成果,在治理日益污染的土壤环境领域将会发生巨大的作用。
参考文献:
[1]唐世荣:1996.利用植物修复重金属污染土壤,环境科学进展,4(6):10~15
[关键字] 环境 有机污染物检测 发展趋势
[中图分类号] X53 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-2-157-1
随着国民经济的快速发展,我国加快了工业化的进程。在这一过程中,环境污染等问题越来越突出,已经成为了制约经济发展、影响人们生活水平的最为严重的问题之一,而随着科技的发展,有机污染物、尤其是持久型的有机污染物本身所具有的含量低、毒性高等突出特征,已经越来越受到人们的重视。加强环境的有机污染物的监测,对保护环境、发展经济具有重要意义。
1 环境中的有机污染物特点以及监测情况概述
有机污染物最为突出的特点在于,通常都具有持久性,在土壤、水以及大气环境之下不容易降解,具有高毒性、能远距离进行迁徙以及具有生物积累等特征。为了实现有机污染物的削减以及淘汰,2001年5月下旬,联合国环境规划部门在瑞典组织缔结《斯德哥尔摩公约》,在公约中,12种环境有机污染物被划入受控制的范围之中,其在我国国内正式生效的时间为2004年的11月[1]。接着在2009年5月上旬,缔约会议将全氟辛基磺酸等其他9种有机污染物划入控制范围之中,这一公约对实现有机污染物的监测发挥了重要作用,对环境监测工作的探索展开进行重要指导。
当前,经过发展,我国环境的样品之中,主要的几种有机污染物的执行标准内容如表一。
如图表所示,该执行标准中的地表水的质量标准将其他执行标准类别中的环境有机污染物都囊括在了69大项目的有机物之内,事实上,除了东部较为发达的省级环境监测站之外,国内最近几年才能对该69项的环境有机污染物实现分析,包括河北省围场某少数民族自治县的环境检测站仍须全面提升监测和分析的能力。
2 有机污染物的主要监测趋势探析
2.1有机物检测控制的介质多样化发展趋势
在实现对环境有机污染物的监测过程中,各级部门除展开对废气、废水等方面检测外,已将监测范围拓展至对危险废物、农用的污染泥土以及土壤的范围之内[2]。如,自2006年开始,国家就已经成立了土壤污染情况调查与防治项目小组,对国内的土壤环境进行监测,评估关键地区的土壤污染的程度、类型,并对污染原因以及污染导致的风险进行全面分析,同时加强了对污染土壤的修复工艺的研究,建立起与国情实际较为符合的标准体系,实现对土壤环境的监测能力。
在实现对土壤污染监测过程中,相关环境监测范围在国内设置了8km×8 km类型的土壤污染情况普查点,其中监测的有机物的项目包括酞酸酯、有机氯农药等,石油烃以及多氯联苯则为选测的有机项目。为了提升监测质量,在污染较为严重的企业周围的牲畜养殖中心、蔬菜基地等地点做重点监测,对草甘磷、氯丹、艾氏剂、灭蚁灵、氯苯、敌稗以及二恶英类等有机物进行选测,另外,可以按照《危险废物鉴别标准》所规定的12种有机物、监测有机污染物的方法等内容,对环境有机污染物实施有效监测。这一发展趋势说明,当前控制危险的废弃物、土壤环境等多种介质中包含的有机污染物,受到环境监测部分的高度重视。
除此之外,食用产品、生物、植物等介质之内的有机污染物监测虽然属于环保体系不同部门的管辖范围,比如分属于药监、检疫、农林等部门,但是随着环境保护工作全面的开展,环保部门对土壤、空气或者水环境等介质内有机污染物的监测已经达成共识,朝着有效监测方向不断发展。
2.2监测有机污染物的种类逐渐增多
受国内排放标准以及环境方面的限制,能够实现控制的有机物种类比较有限,当前控制种类最多的为地表水环境之中的有机物[3],在《斯德哥尔摩公约》执行的过程中,我国的环境监测事业不断发展,能够控制的有机物种类正日益增多。在最新修订的土壤以及地表水环境质量执行标准中,有望增多有机污染物的控制类型。
在公约之中,将持久有机污染物定义为人类合成并在环境中持久保存,利用食物链积累,对人体健康造成损害的、难以降解的化学成分或者物质。在2001年,首次公布了12种持久有机污染物种类,包括灭蚁灵、氯丹、狄氏剂、滴滴涕等,在2009年,增加了9大种类,包括了3类杀虫剂以及3类阻燃剂等,我国不断深入分析有机污染物的种类,为提升监测质量提供坚实技术前提。
2.3监测设备自动化水平得到提升
环境中有机污染物的含量一般都比较低,必须提升提取手段除去不必要的干扰物质,实现定量监测。传统的物质提取技术会耗费较多溶剂量,难以掌握监测的可靠程度,随着科技的不断进步,监测仪器实现了自动化,有效解决传统技术带来的问题。如在提取水环境样本之中,使用自动化的吹扫设备、顶空仪器等,保证采集样品处于密封状态,提升监测可靠度,而在对沉积物、土壤等固体环境取样过程中,超声波或者微波萃取等技术的应用范围不断扩大。
3 结语
随着科技的进步和发展,环保部门加强对有机污染物监测的手段技术的研究,增多了监测种类,利用先进的自动化技术降低了监测难度,全面提升环境中的有机污染物的实时监测质量。当前还需在现有成果基础上,加强监测手段研究,对有机污染物检测数据进行分析,得出不同环境下的科学结论,有针对地控制有机污染问题。
参考文献
[1]郝英群.环境监测科研管理相关问题探讨[J].环境监测管理与技术,2003(03):45.
关键词:土壤;重金属;污染;危害指数;生态风险评价;生态效应;临界值;山东省
中图分类号:p595;x42 文献标志码:a
0引言
山东省东部地区是山东半岛蓝色经济区的主体部分,包括青岛、烟台、威海、潍坊、日照、临沂等6个地级市的46个县,面积54×04 km2,也是山东省经济发达地区。城市化、工业化和农业现代化的快速推进是该地区经济发展的重要标志。然而,伴随着经济的快速发展,土壤与水环境污染、土壤盐渍化、海水入侵、农产品农药残留和重金属含量超标等生态问题相继出现,并日趋严峻。这不仅威胁当地人居环境、生态安全,也严重影响了当地经济的快速、持续、健康发展。因此,在山东省东部地区进行生态环境质量研究和生态风险评价具有重要的现实意义。
土壤重金属污染作为土壤环境健康质量恶化重要标志之一,受到国内外学者的普遍关注。前人在山东省东部地区作了大量有关土壤重金属污染方面的研究[2-6]。这些研究大多是从土壤重金属元素的绝对含量为切入点,研究土壤重金属污染的形成机理,评价区域环境污染特点,而从宏观角度研究较大尺度土壤重金属污染和从重金属毒性系数为出发点研究重金属危害的报道甚少。基于此,笔者以山东省东部地区土壤为研究对象,分析土壤重金属的污染特征,采用重金属潜在生态危害指数法[7]对土壤重金属的生态危害效应进行评价,探讨优势农作物的重金属富集特性,旨在对山东省东部地区土壤污染防治和保障农产品安全提供科学依据。
材料与方法
土壤样品采集与分析
一、土壤污染的现状
目前,我国土壤污染的总体形势严峻,根据2012年《中国环境状况公报》可以看出我国土壤污染面积已经达到1000万平方千米,土壤污染类型趋于多样化,尤其是重金属污染,其污染的耕地面积近2000万平方千米,约占耕地总面积的五分之一。
根据2013年《中国环境状况公报》显示我国的耕地污染、区域性退化问题较为严重,农村环境形势依然严峻。在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。
环境保护部会同国土资源部曾历时八年对全国的土壤污染状况进行调研,范围涵盖了除香港、澳门特别行政区和台湾省以外的陆地国土,实际调查面积约630 万平方公里,覆盖全部耕地,部分林地、草地、未利用地和建设用地。根据其在2014年4月17日的《全国土壤污染状况调查公报》,可以看到我国的土壤污染严重,耕地、工矿业废弃地土壤环境问题突出。
二、我国现行的立法的缺陷
目前在我国的现行立法中,没有一部专门针对土壤污染防治的法律,即在土壤污染领域没有一部"基本法律",涉及土壤污染的防治只是零星、分散的规定。相关立法主要有以下缺陷:
首先,现行立法缺乏系统性。不管是法律、行政法规还是地方性法规对土壤污染防治的规定没有一个体系,都是零散式、原则性的,缺乏实际操作性,没有具体的法律制度,甚至还出现各单行法之间相互矛盾,根本无法适应当前严峻的土壤污染局面。
其次,立法不全面、不均衡、缺乏针对性。目前的立法对土壤污染的整体性保护不够,主要集中在对农业耕地土壤污染的防治,对于现在比较严重的城市和工矿区土壤污染的防治不够重视。倾向土壤污染的前置性预防规定,忽视对土壤污染的治理和修复。
第三,土壤污染防治主体责任不明。从现行的法律规定来看,土壤污染的防治主体包括:各级人民政府、产生环境污染的企事业单位、农民和农业生产经营组织、公民个人等。但是多元化的法律主体导致各主体之间职责不清、分工不明、相互推诿。权利、义务责任不明确,责任追究机制不健全,使造成污染的企业和个人得不到应有的惩罚。例如将政府部门作为土壤环境保护的法律主体,基于其在环境资源开发利用的双重主体身份,必将会造成农田土壤无人实施保护的境地。因此就政府而言,其应在土壤环境中发挥规划、决策和监督的作用,而不能成为土壤环境保护的主体。
第四,刑事立法不足。近几年我国土壤污染引发的事故频频发生,其危害波及面达而且具有隐蔽性、潜伏期长、修复具有滞后性等特点。其对社会造成的巨大危害已经不能仅仅依靠行政法和民法来控制,刑法是最严厉的制裁手段,土壤污染带来的社会危害性已经达到了刑法入罪的标准。其刑事立法不足主要表现在以下几点:一是土壤污染罪名的缺失;二是相关附属刑法的规定具有概括性、相对零散;三是,缺乏对环境危险犯的认定;四是刑罚的力度不够,会导致罚不当其罪,造成刑罚配置不足。
第五,执法体制不健全,法律责任缺失。目前,在土壤污染防治方面存在多部门管理,主要涉及环保部门、国土资源部门、水利部门、农业部门等,各部门之间的责任权限不明确,主管部门与分管部门之间的关系不明确,致使各部门都有权管但又都不管的情形。有时出现交叉职能管理的状况,最终导致无人管理、无人承担责任的局面。权责统一是法律制度的一项重要原则,只有明确规定土壤污染的法律责任主体和责任追究机制,才能使土壤污染防治的法律得以落实。
三、完善为我国土壤污染防治的立法建议
(一)完善我国环境污染相关法律,制定《土壤污染防治法》,明确土壤污染防治的基本原则和基本制度。
基本原则包括是:坚持预防为主、防治结合、综合治理,可持续利用,污染者负担,综合生态系统治理,耕地土壤重点保护等原则。基本制度主要包括以下几种制度:
1.建立土壤污染调查制度。调查制度应当是土壤污染防治的基础性制度,主要是指为了了解一定范围内的土壤污染的实际情况以及对已污染的土壤进行修复和整治所采取的一系列预防性措施和手段。明确调查的主体、程序、方案、调查点位的设置等内容。
2.设立土壤污染标准制度。针对农业用地、工业用地、商业用地、居住用地等的不同类型分别设立标准。
3.土壤治理和修复制度。目前的法律在土壤污染修复制度基本是零规定,我国已有大量污染的土壤,此时修复制度显得尤为重要。应确立土壤污染修复的对象、建立修复计划、修复责任制度、修复资金来源、修复评估与鉴定制度、修复土壤的资质规定等内容。
4.公众参与,信息公开制度。各级环保单位应当及时定期公布土壤的污染情况、质量状况以及修复的土壤状况等,保障公众的对土壤污染实际情况的知情权。通过听证和征求建议等形式保障公民的参与权,鼓励和引导公众参与到具体防治土壤污染的活动中。
5.土壤污染法律责任制度。明确责任主体,权责分明,各部门之间权限明确,避免权责不清。
6.土壤污染风险评估制度。这项制度类似于我国现有的环境影响评价制度,其主要是对规划使用的土地要进行土壤污染的风险评估。
7.完善土壤污染纠纷制度和救济制度,法律责任的合理设定是保障法律发挥实际效果的前提。增加行政处罚的种类和处罚力度,重视对行政执法人员责任的追究。在土壤污染引民事纠纷时候适用严格责任、连带责任原则,重视社会救助和社会责任的承担。
(二)完善土壤污染防治的刑事立法
1.在刑法典的相关章节直接设立污染土壤罪,给法官定罪量刑提供明确的依据。在《土壤污染防治法》中也规定相应的刑事责任,对于违反《土壤污染防治法》的犯罪行为就可以直接定性为污染土壤罪,符合刑法的罪行法定原则。
2.改变现行附属刑法中的刑事责任大多以发生实际损害结果为条件来追究的方式,因为结果犯犯罪形态的规定忽视了对生态利益的直接保护,导致对土壤和生态环境造成巨大威胁的行为得不到刑法的规制,其一旦造成实际损害,损害后果往往无法逆转。因此,土壤污染刑事责任的追究应当以危险犯即只要规定的行为在客观上足以造成土壤污染的危险状态即可。
3.适当加大惩罚力度,当违法成本高的时候,犯罪者基于利益的考虑,将选择自己的行为方式。
(三)健全土壤污染防治管理体制
1.明确环境保护主管部门作为土壤污染防治工作中的统管地位,以法律的形式规定其统一监督管理的权限,同时明确农业部门、水利部门、国土资源部门等部门的权限范围,避免出现权限交叉的局面。
2.可以在一个部门统一管理的基础上,建立协调机构,加强各部门之间的分工和协调,确保有关资源和数据的互通共享,有主有次、有分有合,协同推进土壤污染防治。
3.明确政府在土壤污染防治中的作用,即政府发挥决策、监督作用,而非具有土壤污染防治的职责。