我国地下水污染状况与治理(精选8篇)
摘要:地下水在生态环境和社会发展中都具有重大作用,而我国地下水污染状况日渐恶化,我国的治理工作的开展起步较晚。本文旨在分析当前我国地下水污染整体状况、地域分布特点、污染原因并探讨我国地下水污染的治理措施,并提出行之有效的建议与意见。关键字:地下水污染,治理措施
The situation and control of groundwater pollution in China
Abstract:Groundwater plays a significant role in the ecological environment and social development, while the pollution of groundwater in China is worsening day by day.The present situation of groundwater pollutionin China, regional characteristics, causes, and measures to control will be discussed in this article.Some effective suggestions will be put forward.Keywords: Groundwater pollution, pollution treatment 1 引言
地下水是水资源的重要组成部分,具有良好的资源价值、环境价值。数十年来,随着工业、农业、城市建设的发展等人类活动的增加,我国地下水大范围地受到不同程度的污染。地下水污染对人类生活、社会生产、生态系统都有着极大的危害,比如以受污染的地下水作为饮用水水源的地方出现“癌症村”等现象。所以,分析我国地下水污染的现状、开展全国性的地下水污染治理工作已经成为当前的迫切任务。
2地下水资源和地下水污染概述
2.1 我国地下水资源
地下水广义上是指埋藏和运动于地面以下各种不同深度的土层和岩石孔隙、裂隙、洞穴中的水。狭义上是指浅层地下水,即第一个隔水层以上的重力水。地下水是自然界水体的组成部分,也是水资源的重要组成部分。
我国地下水天然资源约为8288亿立方米/年,占我国水资源总量的30%左右,能够直接利用的地下水资源为2900亿立方米/年。我国地下水资源地域分布不均,总体上由东南向西北逐渐降低。
健康的地下水环境自身组织结构稳定、物质循环良好、能量流动守恒,拥有一定的自我调节和修复功能。地下水资源的开发利用对我国的重要工业基地及城市发展建设、国土开发、农林业、畜牧业的发展都起着举足轻重的作用。因此,地下水具有巨大的资源价值和环境价值。2.2 地下水污染定义和分级指标
根据国家环境保护总局所编写的《中国环境影响评价》,地下水污染的定义是:地下水的污染物超过了下水的自净能力,从而实地下水的组成及其性质发生变化的现象。
根据“国家地下水质量标准”,地下水污染的评价方法是将地下水质量与天然条件下的地下水质量相对照,确定地下水污染程度和污染物组分。地下水污染程度分为三级:污染严重、污染中等和污染较轻;污染组分包括:硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、铅、砷、汞、铬、氰化物、挥发性酚、石油类、高锰酸盐指数等指标。
3我国地下水污染状况
3.1 我国地下水污染整体情况
就全国范围而言,我国地下水质量总体较好。按照《地下水质量标准》(GB/T 14848-93)进行评价,全国地下水资源符合Ⅰ类-Ⅲ类水质标准的占63%,符合Ⅳ类-Ⅴ类水质标准的占37%。然而,我国城市地下水质量则比较差,对118个城市2至7年的连续监测显示,中国约有64%的城市地下水遭受了严重污染,33%的城市地下水受到轻度污染,基本清洁的城市地下水只有3%。
我国地下水污染的趋势为:由点状、条带状向面上扩散,由浅层向深层渗透,由城市向周边蔓延。
3.2 我国地下水污染地域分布特征
我国不同地域的地下水污染有着不同特点,与当地的人口密集程度、工业发展水平、人类活动干扰程度密切相关。国土资源部的全国地下水资源评价显示,全国地下水环境质量的整体特征呈现为:南方优于北方,山区优于平原,深层优于浅层。
东北地区重工业和油田开发区地下水污染严重。松嫩平原的主要污染物为亚硝酸盐氮、氨氮、石油类等;下辽河平原硝酸盐氮、氨氮、挥发性酚、石油类等污染普遍。各大中城市地下水的污染程度不同,其中,哈尔滨、长春、佳木斯、大连等城市的地下水污染较重。
华北地区地下水污染普遍呈加重趋势。华北地区人类经济活动强烈,从城市到乡村地下水污染比较普遍,主要污染组分有硝酸盐氮、氰化物、铁、锰、石油类等。此外,该区地下水总硬度和矿化度超标严重,大部分城市和地区的总硬度超标,其中,北京、太原、呼和浩特等城市污染较重。
西北地区地下水受人类活动影响相对较小污染较轻。西北地区地下水污染总体较轻。内陆盆地地区的主要污染组分为硝酸盐氮;黄河中游、黄土高原地区的主要污染物有硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、铬、铅等,以点状、线状分布于城市和工矿企业周边地区,其中,兰州、西安等城市污染较重。
南方地区地下水局部污染严重。南方地区地下水水质总体较好,但局部地区污染严重。西南地区的主要污染指标有亚硝酸盐氮、氨氮、铁、锰、挥发性酚等,污染组分呈点状分布于城镇、乡村居民点,污染程度较低,范围较小。中南地区主要污染指标有亚硝酸盐氮、氨氮、汞、砷等,污染程度低。东南地区主要污染指标有硝酸盐氮、氨氮、汞、铬、锰等,地下水总体污染轻微,但城市及工矿区局部地域污染较重,特别是长江三角洲地区、珠江三角洲地区经济发达,浅层地下水污染普遍。南方城市中,武汉、襄樊、昆明、桂林等污染较重。
3.3地下水污染危害
地下水污染对自然环境、社会生产和人类生活都有严重的危害。对于环境,污染的地下水可能导致生物的减少或灭绝,造成各类环境资源的价值降低,破坏生态平衡。对于人类健康而言,被污染的地下水一旦被饮用,将导致很多慢性病症,例如高氟、砷水是地氟、地砷病最主要和最直接的致病原因。
3.4 地下水污染原因和污染源
地下水污染原因主要分为沿海地区海水入侵和倒灌、工业三废、农业污染和城市生活污染。
海水倒灌是海水入侵淡水含水层的现象,是地下水污染的主要因素之一。造成海咸水入侵的主要原因是地下水淡水的过量开采。如果地下淡水过量开采,滨海或岛屿上淡水—海水界面可以处于不平衡状态。我国北方沿海地区曾出现连续多年的干旱,地下水补给量减少,但是工农业需用水量却不断增加,导致海水入侵。
工业废水、废气、废渣也会导致地下水污染。工业废水如工业电镀废水、工业酸洗污水、石油化工有机废水等不经过处理而排人城市下水道、江河湖海或直接排到水沟、大渗坑里,导致地下水化学污染。工业废气如二氧化硫、硫化氢、氮氧化物等物质首先污染大气,而后随降雨下落,通过地表径流进入水循环中,对地下水造成二次污染。工业废渣经风吹、雨水淋滤,其中污染物重金属、挥发性酚、氰化物部分随降水、地表径流迁移并下渗,从而对地下水形成面状和线状污染。
农业活动造成的地下水污染源主要包括土壤中剩余农药、化肥、动植物遗体的分解以及不合理的污水灌溉等。它们引起大面积浅层地下水质恶化,其中最主要的是氮氧化物的增加和农药、化肥的污染。
城市生活污染源主要是生活污水和生活垃圾。生活污水主要包括日常生活污水和医院排放的废水,其中污染物多为氨氮、磷、合成洗涤剂、厌氧细菌、挥发性酚、汞、病毒及放射性物质。这些污水排入河道、沟渠或渗坑,对地表水和地下水产生污染。生活垃圾随着日晒雨淋及地表径流的冲洗,其溶出物会慢慢渗入地下,污染地下水。
4我国地下水资源污染治理
4.1我国现行治理政策和措施
在法律和政策层次,我国出台了《全国地下水污染防治规划(2011—2020年)》,并且在《中华人民共和国水污染防治法》制订了有关地下水污染的防治条目。整体性的治理措施包括以下方面:实行排污总量控制;对一些污染较为严重的企业要实行限期治理;抓好化工资源的综合利用;严格标准,杜绝新污染源的产生;调整产业结构,深化企业环境管理;建立污水处理项目等。
4.2 治理策略
我国地下水污染需要从污染源控制、污染途径预防和污染场地治理技术方面着手解决,即控源、阻断、修复。
污染源控制包括:更新垃圾处理填埋技术,减少污染物渗漏;治理污染严重企业;调整产业结构,减少高排放企业;提高污染物排放标准,制定健全法律规定。
污染途径预防包括:城市地区加强雨污分流设施的建设,保证不泄露。
污染场地修复技术包括:原位修复、异位修复。原位修复包括监控条件下的自然衰减法、渗透性反应墙;异位修复包括抽出处理法等。
5建议与结语
综上所述,面对我国日益严峻的地下水污染形势,地下水污染防治迫在眉睫。我国地下水资源匮乏,可供饮用的地下水更少,且极大部分地水遭受污染,更加剧了地下水短缺的严重程度。地下水污染由于其自身的隐蔽性、延时性和不确定性,使得修复治理工作较难进行。目前我国地下水污染来源广,地下水污染场地类型多且复杂,治理工作存在很多问题亟待解决。常用的地下水污染场地修复技术,只能针对单一的指标,因此常常是几种技术的联合。此外,政府宏观调控,提供地下水污染修复治理资金,完善相关标准和法律法规,健全地下水污染场地管理和修复技术体系,对于推动我国地下水污染修复治理工作具有很大的积极意义。必须进一步加强地下水污染防治的制度建设,加大对地下水污染防治的投入,将地下水的开发利用与保护协调起来,才能实现水资源的可持续利用以及自然、经济、社会的全面协调发展。
参考文献
氨氮 (NH3-N) 、亚硝酸盐氮 (NO2-N) 、硝酸盐氮 (NO3-N) 简称“三氮”, 是衡量水体毒理性和富营养化程度的重要指标。
“三氮”之间通过硝化作用和反硝化作用相互转化[1]。硝化作用分两个阶段进行:
1. 亚硝化作用:
氨被亚硝化细菌氧化成亚硝酸;
2. 硝化作用:
亚硝酸经硝化作用, 氧化为硝酸。
反硝化作用指硝酸在通气不良情况下借微生物作用而还原的过程。由于还原的程度不同, 可生成不同的还原态产物, 如亚硝酸、次亚硝酸、一氧化氮以及分子态氮等。转化途径为:
NO3-NO2-NO-N2O-N2。
“三氮”污染降低了水质, 对人体健康构成潜在威胁。饮用水中氨氮浓度较高, 在消毒时会产生令人厌恶的气味及产生亚硝酸盐;饮用含有高浓度亚硝酸盐和硝酸盐的水可能对人体造成诱发正铁血红蛋白症和产生致癌的亚硝胺[2]。
因此, 研究“三氮”污染对水体的影响, 对有效地防治地下水污染具有重大的现实意义。
二、调查基本情况
1. 调查范围
本次调查包括铁岭市9个行政区, 即银州区、清河区、开发区、调兵山市、开原市、昌图县、铁岭县、西丰县和凡河新城区。全区域面积12985km2。
铁岭市的自然地理条件、气候特征、岩石及地质构造等因素, 严格地控制了地下水的形成与富集规律。根据地下水的赋存条件和水力性质, 将铁岭市地下水划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水、碳酸盐岩类岩溶裂隙水和基岩裂隙水四类。按照地下水分类将铁岭市地下水分四个区[3]见表1。
2. 采样点布设原则
调查采用实际监测的方法, 调查区内共设置采样点462个。具体点位布设原则如下:
(1) 按水文地质单元布设:如表1分区, 在Ⅰ区布点351个, Ⅱ区布点22个、Ⅲ区布点13个、Ⅳ区布点76个。
(2) 按地下水使用功能布设:县级以上集中式饮用水源地12个, 乡镇集中式饮用水源地77个, 学校、企事业单位饮用水源地136个、农村分散式饮用水水源237个。
(3) 按污染途径和地表影响因素布设:在污染河流影响区18个, 垃圾场影响区26个, 排污口12个, 加油站22个, 化工企业影响区30个, 矿山11个, 大型养殖场23个, 其它影响因素320个。
3. 采样时间
采样时间选择2005~2006年间, 水期为枯、丰、平三个水期。
4. 监测分析方法
采用的监测分析方法见表2。
三、监测结果评价
监测结果采用两种方法进行评价:一是与评价标准《地下水质量标准》 (GB/T14848-93) 对照法, 二是采用地下水分区背景值评价法。
1. 标准值对照法评价结果
将462个地下水点监测值与评价标准《地下水质量标准》 (GB/T14848-93) 进行对照, 评价结果如下:
氨氮超过Ⅲ类标准限值的有68个, 占总监测地下水点数的14.72%。其中超V类28个, 占6.06%。
亚硝酸盐氮超过Ⅲ类标准限值的有5个, 占总监测地下水点数的1.08%。其中超V类1个, 占0.22%。
硝酸盐氮超过Ⅲ类标准限值的有24个, 占总监测地下水点数的5.19%。其中超V类14个, 占3.03%。
由评价结果可以看出, 三氮污染超Ⅲ类标准限值的点位共有97个, 超V类标准的共有43个点位。其中, 氨氮污染情况较为严重, 其超V类点数28个, 占监测点数的6.06%。
2. 背景值评价法评价结果
地下水的背景值是与一定的时间、地点相联系的相对概念, 具有明显的区域差异性的特点。铁岭市地下水主要分布在辽河冲积平原及其支流的河谷平原, 应其地势平坦开阔, 松散堆积物厚度较大, 地下水基本为第四系孔隙潜水, 少量为山丘区裂隙水, 局部地区有承压和半承压性质。因此我们依据铁岭市地下水历史水质分析数据 (1995年~2000年) 和区内无明显污染源地下水水质分析数据 (河流发源地区设置背景值监测点) , 结合国家《地下水质量标准》 (GB/T14848-93) Ⅱ类水质标准值生成对照值见表3。
背景值评价法以监测数据为依据, 用指标的变化指数对地下水进行污染评价, 其评价公式如下[4]。
式中:I-某项指标的变化指数
C-某项指标的实测含量
C0-某项指标的背景值或对照值
评价时, I值越大, 污染程度越高, 具体I值评价范围见表4。将462个地下水点监测值与与背景值进行对照, 评价结果见表5。
由背景值法评价结果可以看出, 共有219个点位存在污染。其中, 轻污染166个, 占35.93%;中等污染29个, 占6.28%;重污染21个, 占4.55%;严重污染3个, 占0.65%。严重污染的点位均为氨氮超标。
3. 评价结果分析
对比上述两种方法的评价结果可以看出, 在铁岭市地下水“三氮”污染所有的监测数据中, 氨氮污染情况较为严重。综合分析采样布点的位置, 可以清楚地得出铁岭市地下水“三氮”主要超标分布地区统计, 如表6。
四、污染原因分析
经过对污染地区自然环境、社会环境以及地质环境 (包气带结构、含水层结构及防污性能) 的进一步调查。可以得出铁岭地区地下水“三氮”污染主要原因有如下几个方面:
1. 地质因素影响。
如铁岭县阿吉镇、西丰县西丰镇和银州区龙山乡后八里等。包气带岩性、地质结构及包气带厚度都直接影响氮化合物的迁移转化, 这些地区地质天然防污性能薄弱, 或处于包气带为砂土地区, 在天然防污性能上较薄弱, 抵抗污染能力弱, 易受到污染侵袭。
2. 补给河流污染影响。
如:昌图县曲家店乡--七家子镇--长发乡--大四家子乡一线和三江口镇--曲家店乡--平安堡乡一线分别位于招苏台河、条子沿岸。地下水补给来源主要为大气降水、地表水渗漏及侧向径流等, 而招苏台河、条子河接纳四平生活及工业污水, 也是铁岭市昌图地区主要纳污河流, 目前为超五类水质, 该地区地下水补给受这两条污染河流水质影响, 有严重超标现象。
3. 面源污染影响。
某些地区, 天然防污性能较好, 因此分析污染原因可能为农村或城镇生活的面源污染。调查结果表明:调查的农业区浅层地下水的“三氮”污染主要来自农业活动, 农田大量施用含氮化肥及农家有机肥 (人畜粪便) 等。无论是进行农田灌溉, 还是向农田施入化肥和农药, 均会使大量的含氮污染物渗入土壤, 有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮在氧化和微生物作用下相互转化, 当土壤中积累的污染物质的量超过农田的自净能力时, 土壤就会被污染, 包气带中的氮污染物进而随着降雨淋溶到地下水之中, 使地下水水质恶化。很多地区以浅层地下水为水源, 井水取水点多数设在田间地头, 周围30米范围内很少采取有效的卫生防护措施, 有些取水点附近甚至有垃圾堆, 有些农田排水沟渠及排污水沟流经取水点附近, 这些原因也导致地下水“三氮”严重超标。
4. 严重污染点位污染原因分析。
利用背景值评价法得出三个氨氮严重污染点位, 分析其原因为“开原兴开街榆树堡村”点位位于榆树堡垃圾填埋场下游 (起止日期为1980.5~2000.5, 已封场) , 其水质受垃圾场污染影响;“西丰县柏榆乡雨禄村禄房屯苗得雨家”点位水质污染受周围农村面源污染及畜禽养殖影响;“开原泰格化工厂下游”点位位于化工厂下游, 其水质受化工厂排污影响。
五、污染控制措施
在调查中发现, 很多地区从地下抽出井水后便直接饮用, 受各种条件限制, 很少经常规净水工艺系统处理, 甚至不经加氯消毒处理。污染原水中三氮没有得到有效的去除, 造成该区地下水中“三氮”检出率较高。在广大农村地区, 此种现象较为普遍。
城镇集中地下水水源, 通常经过常规净水工艺系统 (混凝、澄清、过滤和消毒等) 主要去除水中悬浮物和胶体物质。但是, 这样的处理方法对氨氮的去除率只有大约15%, 只适用于一般较清洁原水的处理, 污染原水中高浓度的氨氮不能有效去除, 进入管网及二次供水系统后, 可能产生亚硝酸盐和硝酸盐, 造成饮用水的二次污染。
为了有效地保护供水水源地的地下水免受三氮污染, 应该将预防控制与治理相结合, 保证水质安全卫生。具体措施讨论如下:
1. 加强水源地卫生防护, 考虑水文地质等条件, 分类建立水源地卫生防护带[5]。
(1) I带:严禁活动带。此带仅包括取水建筑物周围附近的小范围, 应消除带内一切可能引起污染的活动和妨碍取水建筑物运行的活动。此带大小主要取决于取水建筑物的结构及布置情况。
(2) II带:活动限制带。紧接I带, 包括更大的区域, 应消除此范围内含水层污染的可能性。
2. 建立各种有助于防止地下水三氮污染现象发生的措施, 包括减少三氮污染物产生和防止污染物渗入等。
(1) 控制含氮污水排放。尽可能把含氮污染物控制在生产过程中, 最大限度压缩排污量。污水排放最后必须达到国家或地方标准要求。
(2) 完善下水管道系统, 注意其封闭性, 防治因管道泄漏而引起的地下水污染。
(3) 采取污水灌溉农田时, 应注意当地条件是否适用于污灌, 只有在包含带土层渗透性较差和厚度较大地区才允许污水灌溉。并应严防污水渠道的渗漏, 严格控制污灌定额和含氮农药化肥施用量。
3. 对已经污染的水源地, 应针对引起地下水三氮污染的主要原因、污染途径和当地经济条件来制定治理措施。
治理污染时, 应首先切断污染源, 防止污染物继续进入, 然后再考虑采取下列治理措施。
(1) 人工补给
(2) 物理化学处理法
(3) 生物处理法
(4) 其他方法。
此外, 还应加强行政管理措施、经济管理措施以及法律措施等, 保护地下水水源防止三氮污染, 保证人民群众身体健康。
参考文献
[1]闫芙蓉, 邓清海, 潘国营.陕西省冯家山灌区三氮转化机理实验研究[J].西部探矿工程, 2003, 15 (12) :163-165.
[2]金赞芳, 王飞儿, 陈英旭, 等.城市地下水硝酸盐污染及其成因分析, 土壤学报, 2004, 41 (2) :252-258.
[3]尹国勋, 李振山, 等.地下水污染与防治[M].北京:中国环境科学出版社, 2005.
[4]全国地下水污染防治规划[M].北京:国家环保总局污染控制司, 国土资源部地质环境司, 2006.
地下水治理费用是地表水的上千倍
地下水的治理难度非常大,清华大学土木水利学院杨大文教授表示,治理成本有时是治理地表水的上千倍。
地下水有不同深度,地表水可以直接采样,但是地下水的采样却需要通过打井等方式,这项工作非常复杂。即便确定了某地深层地下水遭受污染,治理起来也费时费力。目前的污水净化分为物理、化学和生物方法以及它们的组合方法。一般生物方法比较经济,如活性污泥或生物膜法。
由于地下水污染的区域往往范围较大,井口狭窄,这就使活性污泥法和生物膜法这些生物技术无法大规模的开展。“现有的方法主要是利用清水大量注入深井中进行稀释,这必将造成更大的水资源的浪费。或者灌注大量添加特殊药剂的溶液,而购买这些药剂无疑是笔巨大的开支,效果如何也很难保证。所以最好的治理方法就是预防。”杨大文说。
“深井灌注”难保安全
地下水污染仿佛是伴随工业发展而生的“原罪”,没有哪个国家能完全规避它。
虽然潍坊市许多工厂将污水通过高压水井压到地下1000多米的水层的事情并没有查实。但在欧美,有些地方允许向地下排放污水,但必须通过专门的方式排放,且对地下排污的水质要求要高于地表排污。“由于地下水循环很慢,修复也更困难,所以对排污的水质标准要求非常高。”
目前,美国 89% 的工业废水采用深井灌注的方式被深埋到地下。这种技术顾名思义,就是在地质结构符合条件的情况下,构筑一个千米深井,然后将工业废液灌注进去,封存其中。在灌注过程中,废液会穿越若干个地层,会有六层安全保护管道将废液和周边地层完全阻隔。随着时间推移,酸性废料和碱性土壤层中和,最终实现无害化。
但是,美国实施深井灌注有着严格的规范,它的前提是保证排放物与地下水完全隔绝。目前人们开采地下水的深度一般不超过 300 ~500 米,“深井灌注”的井深通常约 800 米到超过 3200 米不等。
然而,在美国历史上,始于上世纪 50 年代的深井灌注技术还是遇到过两次事故,一次是 1966 年在科罗拉多州,一家化工企业在利用深井灌注废液过程中由于压力过大引起了地震。另一次事故是某一个深井管道腐蚀,造成渗漏。
随后,美国环保署连续颁布法案,要求企业在实施深井灌注的时候,必须提供“无转移”示范证明,确保在1万年内,所灌注液体的有害成分不会从灌注区发生转移,或者当有害废料离开灌注区的时候,已经不再含有有害成分。
近几年,深井灌注技术已开始逐步进入中国。由于深井地下的地质勘察很困难,所以不可能像地表地质勘察那样全面细致。即便现在确认地下没有断层,也不能保证它像美国环境署规定的“1 万年无转移”。与此同时,由于中国还没有出台相应相关法规,所以对于这一技术的监管还是一片空白。在国务院行政法规规定中,只有《地质灾害防治条例》涉及深井灌注行为,但没有具体、有针对性的规定。
而目前在美国,除了完备的立法外,技术革新也为地下水污染修复带来了曙光。可渗透反应墙(简称“PRB 技术”)是目前欧美许多发达国家新兴的用于原位去除地下水及土壤中污染的方法。
可渗透反应墙是一面由活性铝、活性炭及沸石等活性物质组成的埋在地下的“墙”。当污染物通过反应墙时,通过离子交换、表面络合、表面沉淀、生物降解等作用除去污染物。
这项技术已经在北美和欧洲地区成熟应用,在治理点污染上收效良好。然而,这项技术在中国几乎没有应用的案例。这可能与我们对地下水污染防治的相对滞后有关。
亟须建立新的水质监测标准
其实国家相关法律早有规定,对于非法排污的企业行为,对相关责任人可做出最高7年有期徒刑的判罚,然而这样的惩罚力度并没有阻挡企业追逐利润的脚步。
清华大学土木水利学院教授杨大文表示,对地下水污染的治理主要是对污染源的控制,污染源控制了,地下水污染问题就能解决。但这存在很大难度,如农业施肥造成的污染,由于涉及到的农户多、又非常分散,因此不好控制。
并且,目前我国地下水污染防治法规体系不健全。因此,做好地下水污染防治的立法工作尤为重要,随着地下水污染物成分的复杂化,我国亟须建立新的地下水水质监测标准和污染排放标准,为监测工作提供依据。
目前,企业排污管道的渗漏、非封闭型的排污管道甚至偷排行为,已经成为地下水污染的一个重要来源,国家应该通过环境审计制度等法律手段约束企业排污行为。相较于地表水的流动性和大气的扩散性,地下水污染更便于核查和溯源,地下水流动速度慢、流动区域小,一旦污染,五年或十年后仍能够追溯到排污的企业。因此,从立法角度监管企业的环保责任,在环境影响评价、环境验收、后评估、环境审计等环节监控企业行为,通过环境审计制度追究企业责任,将有效地规范企业环境保护责任。
关于治理我市地下水污染的议案
当前,地上空气遭受雾霾受到持续的关注,社会各界想尽办法来治理。然而,地下水遭受到的污染却未引起足够的重视,尤其是对我市来说,先天的地理条件、水质状况、社会管理水平使得地下水状况不容乐观,地下水治理刻不容缓。
防止地下水污染原因
地下水用量比重高。河北省近几年全年用水量在190亿立方米左右,其中来自地下水就有150亿左右,也就是说河北省70%以上的用水需求都是来自于地下水。
地下水污染情况已是很严重。中国地质科学院曾公布一项调查成果说,华北平原近半数浅层地下水被污染。环保部检查结果显示,华北平原局部地区地下水存在重金属超标现象,受检查的2.6万多家企业中,55家企业存在利用渗井、渗坑或无防渗漏措施的沟渠、坑塘排放、输送或者存贮污水的违法问题。就我市来说,不仅企业污染,一些家庭作坊式的生产也存在大量污染地下水的情况,政府和社会并不知情。
地下水污染难以治理。地下水污染现在几乎没有治理的可能性,因为治理地下水污染的费用谁也承担不起。除了金钱成本,还有一个时间成本。地下水埋藏在地下一定深度内,缺氧、温度低、无光照、流动缓慢、水交替周期长,一旦受到污染,污染物、水和介质间的相互作用过程很复杂。即使经济上承担得起治污成本,清除污染源也需要十几年、几十年甚至数百年才能恢复原来的状态。
地下水污染危害农业。用被污染的地下水灌溉农田,不仅会降低农用设备的功能,而且将使土壤恶化,改变土壤物理、化学性质而抑制农作物的正常生长,甚至直接致死的作用。我市有的地方出现过,地下水抽出来浇地致庄稼死亡的情况。
地下水污染引起多起慢性病。现代医学发现,人的疾病80%与水有关,垃圾、污水、农药类、石油类等废弃物中的难降解有毒物,很容易通过地下水直接进入食物链系统,当食物链上被污染的动植物食品或地下水直接进入人体后,就可能使人体罹患一系列疾病,尤其是慢性毒害身体的疾病。比如说顺平县的苏辛庄村,近年得脑血栓的大量增加,整个村子有60多人患有此病。
防止地下水污染的措施
1、地下水污染,其中最重要的一点就是处罚力度不够,就像用深井向地下排污,一个企业每年的污水处理费用就是一笔很大的开销,但是如果仅是打一口深井的话就减省了很大的资金投入,再加上处罚力度不够,企业就更可以为所欲为。因此,必须加强北京赛博思设计院经济管理课题组 ©201
4北京赛博思设计院
立法保障,完善相关法律体系,提高监管处罚力度,必要时还可以进行高额处罚及刑事责任处罚才能起到惩罚和震慑的作用,才能更有效的防治地下水污染。
2、加大宣传力度,提高公众环境意识
这是本文治理污染强调的重点。政府应开展广泛的宣传工作,可通过电视、广播、报纸等信息媒体,提高全社会对地下水污染危害的认识,增强全民环境意识,从自身做起,节约用水,节约能源,通过重复利用和旧物修理等各种有效方式以减少垃圾排放,从点滴入手保护有限的地下水。
不仅是氺污染,公民要养成保护环境的良好习惯,减少不良行为。公民减少开车、减少吸烟习惯、减少焚烧垃圾,减少煤取暖等等有助于改善空气环境。
3、控制污染源的排放,对生活、生产垃圾进行分类处理
在工业体系中应采取“预防为主,防治结合”的方针,从控制源头开始,加大预防工作的人力、物力和财力投入,积极倡导企业进行技术改革和清洁生产,对重污染企业进行限期整改,对整改后仍不达标排放的必须关停。在农业体系中应该使用高效的灌溉技术及科学的耕作农作物的方式,尽量少施农药、少施化肥,尤其少施合成农药;将传统的漫灌方式改为喷灌方式,不仅节约用水,还能减少灌溉用水对地下水的污染。另外对生活生产垃圾还应进行分类处理,合理回收再利用,对不可回收的垃圾运用先进技术进行处理,积极开发研究垃圾渗滤液的防渗技术。
4、加强水文基础工作,合理开发利用水资源
水文事业及研究工作,是科学开发利用水资源的前提,必须加大这方面的投资,要深入开展诸如地下水人工补给的试验研究、水污染治理、水资源现代化管理、水资源开发利用对生态环境影响等的研究,为各级政府进行决策提供科学依据。欧洲、北美和澳大利亚等地区,在地下水污染防治工作中采取的一个重要措施即是进行地下水环境脆弱性评价,并编制评价图册,这种方法值得我国借鉴。另外要加强对地下水监测网络建设和污染防治技术攻关,对地下水水质进行监控并预断它的未来发展趋势,开展地下水动态监测和分析研究工作,使用先进的技术成果开发利用水资源。
摘要:水是生命之源,是地球上生物存在的根本。我国是世界上最大的发展中国家,长期以来我国的的经济发展依然主要是以牺牲资源环境为代价,如今,生态环境遭到严重破坏,水体污染严重,水资源的保护和水污染的治理成为现代社会最关注的问题。水资源污染的日益加重,给环境带来了很大的负面影响,对经济的发展也起到了制约作用,甚至严重地威胁到人们的生存和发展。所以说我们应该认真思考如何改变水资源污染问题,实现社会的可持续发展。文章主要从三个方面对我国水资源污染问题进行探讨,分别是水资源污染现状、造成污染的原因以及相关的解决措施,希望能够对我国的生态环境和社会发展提供借鉴,促进我国经济的快速发展。
关键词:水资源水体污染治理措施
在众多资源中,水资源是最具活力的资源,也是一种被我们广泛利用的一种资源。根据相关数据统计可知,我国当前已经探明的水资源储量已经达到了二点八亿万立方米,整个国家的年总用水量在五千五百亿立方米,居民的生活用水基本可以得到满足。但是我国人口数量逐年增加,人均水资源占有量就越来越低,我国水资源丰富也无法改变当前水资源短缺的现状,为了能够更好地选择合适的保护方法,我们必须认真地对待当前水资源污染情况,特别是工业的不断发展和城市化进程的加快,不均匀的水资源和水污染问题更加严峻,这很大程度上阻碍了现代社会的经济发展。所以,如果能够正确地认识当前我国水污染情况并找到水污染的原因,进而能够探明我国水污染的解决措施,这已经成为了当前相关部门需要考虑并解决的问题,国家也应该重视对水资源污染问题,提出并制定相应的法律法规,尽可能地从源头上杜绝水资源污染情况。下面我们就对水资源污染方面的内容进行阐述,希望能够得到大家的关注。
一、中国水资源现状分析
我国是一个水资源短缺、水旱灾害频繁的国家。我国的人均水资源量仅为世界平均水平的1/4,在世界排第110位(按149个国家统计,统一采用联合国1990年人口统计结果),是全球人均水资源最贫乏的国家之一。除了人均水资源量紧张外,我国水资源的时空分布不均,水土资源分布极不平衡,不仅限制工农业生产的发展,而且影响日常生活。
水资源的空间分布和我国的人口、耕地分布不相匹配。我国陆地水资源的总的分布趋势是东南多,西北少,由东南向西北逐渐递减。从上面的水资源地区分布统计地图可以看出,中国水资源的东西南北分配差异十分明显,供需矛盾非常突出。我国包括北京在内的北方缺水区总面积已超过58万平方公里,在这个区域内的人均水资源只相当于全国人居水资源的五分之一。
我国水资源的时间分布很不均衡。由于降水季节过分集中,大部分地区每年汛期连续4个月的降水量占全年的60%一80%,不但容易形成春旱夏涝,而且降水量的年际剧烈变化,更造成江河的特大洪水和严重枯水。大量降水得不到利用,使可用水资源量大大减少。
一方面是水资源的短缺,一方面却是严重的浪费、污染和开发利用不合理的现象。
中国是世界上用水量最多的国家。用水效率低下、用水严重浪费的现象普遍存在。就农业方面而言,我国平均每生产l吨粮食需灌溉972立方米水,而以色利仅需280立方米。全国农业灌溉用水的利用系数平均约为0.45,而先进国家为0.7。在工业领域,由于现有用水设施技术落后,目前我国工业万元产值用水量为103立方米,而美国是8立方米。我国工业用水的重复利用率仅为55%左右,而发达国家平均为75%~85%。同时,由于水价太低,加之市民节水意识薄弱,城市生活用水浪费现象普遍存在。
水污染环境问题亦十分突出。根据环境部门对全国河流、湖泊、水库的水质状况的监测,由于近年来工业废水和生活污水的排放等原因,我国主要水系的水体都遭到了不同程度的污染。全国湖泊约有75%以上的水域,近岸海域约有53%以上受到显著污染。根据全国118座大城市浅层地下水的调查,97.5%的城市受到不同程度的污染,其中40%的城市受到重度污染。
同时,城市地下水过量开采,开发利用不合理问题突出。水土资源过度开发,造成对生态环境的破坏。地下水开采过量以致抽取的水量远远大于它的自然补给量,造成地下含水层衰竭、地面沉降以及海水入侵、地下水污染等恶果。如我国苏州市区近30年内最大沉降量达到1.02m,上海、天津等城市也都发生了地面下沉问题。
由于水资源供需矛盾日益尖锐,产生了许多不利的影响。首先是对工农业生产影响很大,在中国15亿亩耕地中,尚有8.3亿亩没有灌溉设施的干旱地,另有14亿亩的缺水草场。全国每年有3亿亩农田受旱。其次对群众生活和工作造成不便,有些城市对楼房供水不足或经常断水,有的缺水城市不得不采取定时、限量供水,造成人民生活困难。为了满足生产生活的需求,人们开始采取开采地下水的措施。地下水过度开采,造成地下水位持续下降,水资源枯竭,有的城市形成了几百平方公里的大漏斗,使海水倒灌数十公里。
二、水污染的根源
我国是发展中国家,为了能够发展经济使我国步入发达国家行列,已经相当长时期内实行粗放型经济发展模式,也就是在经济发展过程中不注重环境的保护,企业在生产经营中也不重视节能降耗。为了提高企业的利润,降低对设备的投入成本,不重视对生产废弃物的过滤和处理就直接排放到附近江河湖海中,给水资源的带来污染,严重威胁到周围居民的饮水安全。所以我们应该加强对污水的科学处理,过滤达标之后在进行排放。
工业废水是水环境污染主要源头之一,近20年来,虽然我们队工业废水加强加大了处理,但污水的排放量还在不断的增加,工业废水排放量中,乡镇企业排放量为29.2亿L,是整个工业排放量的14.5%。由于乡镇企业的废水废气处理率、处理达标率和符标率等3项指标都很低,所以,导致农村的水环境也不断恶化。
同时,工业固体废物的排放是形成污染的关键,固体废弃物的堆放不但要占用大量的土地,还对空气、地下水、河流等造成了巨大的环境危害,而且使江湖面积缩小,影响水资源的利用。固体废物中的有害物质会渗入地下,造成农、渔类产品污染。
另一方面我国是农业大国,农业的发展情况直接影响着我国经济的发展,但是农业面临的水资源污染问题也是不容忽视的。当前农民为了提高农作物产出量,就使用大量的化肥和农药,不能被作物吸收的农药就附着在作物的表面,有一部分会随着被吸收土壤当中,并通过地表径流而进入到自然水体当中,特别是农业生产当中使用的氮肥,一旦进入水体不仅造成水污染还会导致温室效应的加重,对全球环境的影响大。
最后,人们环保意识淡薄,社会大众对于水资源保护与水资源污染防治工作的关注力度不够。生活垃圾随意的倾倒使得城市水体在雨水冲刷下更为严重,进而导致城市水资源污染源多样,最终使得水资源污染防治难度加大。
三、解决中国水资源问题的对策
企业,特别是高污染企业应当以工业废水处理及再利用循环系统的技术改造为途径合理控制废水排放。政府相关职能部门应当将地方财政资金按一定比例投入到污水处理厂、污水排放管线以及污水收集管网的建设项目当中。整个地方污水一定要做到集中排放,集中处理。
整个国民经济发展过程中的产业发展结构应当有所调整,明确节水型、清洁型产业的中心地位。政府需要加大对生态工业的扶持力度,尽可能的清除存在于工业污水中的二氧化碳以及生化需氧量,以此种方式最大限度的提高水资源的循环利用效率。与此同时,农业产业应当加大可再生能源的利用力度,在不影响农作物生产质量的前提下尽可能选用毒性低且残留期短的化肥与农药,制造业产业应当推行生态化的营销方式,控制商品包装过度,并加大包装物的回收再利用力度。
就我国而言,现阶段所推行的GDP核算方式并没有针对经济发展对生态环境的破坏影响加以考量,七所反映的社会大众生活质量的提升水平并不全面与真实。要想防治水资源污染问题,就应当推行绿色的GDP核算方式,将水质污染因素、环境恶化因素以及财富报废损失项目从原GDP核算结果当中予以剔除,以此获取政府相关部门对水资源污染问题的重视力度。与之相对应的是:政绩考核中绿色GDP核算的中心地位。政府应当构建相应的负责制度与问责制度,从地方各级管理部门入手,极大对水资源的管理工作力度。
论文题目:学 院: 年 级: 专 业: 姓 名: 学 号: 指导教师:
我国土壤污染现状概述
农业资源与环境学院 2011
农业资源与环境 张文祥 20114528 黄雅曦
2013年12月23日
摘要
土壤是生物和人类赖以生存和生活的重要环境,随着工业化的发展、城市化进程的深入,我国土壤环境污染不断加剧。由土壤污染引发的农产品质量安全问题和群体性事件逐年增多。本文旨在通过对我国土壤污染现状的分析,揭示土壤污染防治的必要性,提出加强土壤污染防治,切实保护土壤资源及加强土壤保护等方面的建议。
关键词
土壤污染;污染类型;防治对策
Abstract
Soil is an important environment biological and human life.With the development of industrialization, urbanization, soil pollution is increasing.Due to the soil pollution caused by the quality and safety of agricultural products and group event is increasing year by year.This paper aims to reveal the need for soil pollution prevention and control, proposed to strengthen soil pollution prevention and control, soil resources to effectively protect and enhance soil conservation and other aspects of the proposal through analysis of soil pollution in China.Key words
soil pollution;pollution type;prevention countermeasures
我国土壤污染现状概述
目录
摘要......................................................................................................................................Abstract................................................................................................................................1.土壤污染的概念............................................................................................................2.土壤污染的特点.................................................................................................................1
2.1隐蔽性和滞后性.......................................................................................................2.2 累积性.......................................................................................................................1
2.3 不可逆转性...............................................................................................................2.4 难治理性...................................................................................................................2
2.5 高辐射性..................................................................................................................2 3.我国土壤污染的类型.........................................................................................................2
3.1 土壤重金属污染........................................................................................................2
3.1.1 肥料、农药是污染源之一.............................................................................3 3.1.2 废旧电池.........................................................................................................3 3.1.3 工业污水排放.................................................................................................3 3.2 土壤有机物污染........................................................................................................3
3.2.1 有机农药.........................................................................................................4 3.2.2 多环芳烃.........................................................................................................4 3.2.3 二恶英.............................................................................................................5 3.2.4 邻苯二甲酸酯.................................................................................................5 3.2.5 有机固体.........................................................................................................5 3.3 土壤化肥污染............................................................................................................6 3.4 放射性物质对土壤的污染........................................................................................6 3.5 病原微生物对土壤的污染........................................................................................6
3.6 酸雨对土壤的污染...................................................................................................6 4.我国土壤污染防治对策.....................................................................................................7
4.1 制定土壤污染防治法................................................................................................7
我国土壤污染现状概述
4.2 科学污水灌溉............................................................................................................7 4.3 合理使用农药............................................................................................................7 4.4 合理施用化肥............................................................................................................7 4.5 施用化学改良剂........................................................................................................8 4.6 改变耕作制度............................................................................................................8 4.7 农业生态工程措施....................................................................................................8 4.8 加强对污染区域的监测和管理................................................................................8 4.9 加大土壤污染防治宣传、教育与培训力度............................................................8 参考文献.................................................................................................................................10
我国土壤污染现状概述
1.土壤污染的概念
土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2 m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力,并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来,由于人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,汽车排放的废气,大气中的有害气体及飘尘不断随雨水降落在土壤中。农业化学水平的提高,使大量化学肥料及农药散落到环境中,导致土壤遭受非点源污染的机会越来越多,其程度也越来越严重,在水土流失和风蚀作用等的影响下,污染面积不断扩大。因此,凡是妨碍土壤正常功能,降低农作物产量和质量,通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质都叫做土壤污染物。[1]
当土壤中有害物质过多,超过土壤的自净能力,引起土壤的组成、结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,通过“土壤→植物→人体”,或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染。
2.土壤污染的特点
土壤污染不同于大气、水质等,根据其自身结构特性,一般存在隐秘性、滞后性、积累性、不可逆行性以及治理难度性等几方面。土壤环境的破坏,严重影响人们正常生活生产环境的稳定性,危害性不小于大气等方面的污染同样凸显重要。如下对土壤污染特性进行简要说明。
2.1 隐蔽性和滞后性
大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观,通过感官就能发现。而土壤污染则不同,它往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测,甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。因此,土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间。如日本的“痛痛病”经过了10~20年之后才被人们所认识。[2]
2.2 累积性
对于大气和水体污染中物质比土壤迁移性强能够有效地进行监测防治。但是土
我国土壤污染现状概述
目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近两千万公顷,约占耕地总面积的五分之一,全国每年因重金属污染而减产粮食1000多万吨。
重金属超标的土地,肉眼看不出来,往往需要通过检测土壤质量及其对人畜健康状况的影响才能确定。土壤的污染也不会自动解除,即使过千百万年,它仍然稳定地存在,这正是重金属污染的特殊之处。
3.1.1 化肥、农药是污染源之一
土壤受污染,过度使用化肥是原因之一。一些磷肥和复合肥中镉含量超标,能够使土壤和作物吸收到不易被移除的镉。此外农药、抗生素、病原菌等也成为土地污染的来源。
有机肥料也难逃重金属污染。在一些小规模的养殖场,人们常常在猪、鸡等农畜的饲料中添加含砷制剂,因为这种重金属可以杀死猪体内的寄生虫,促进牲畜生长。这些牲畜的粪便又是农民乐于购买的有机肥料。当含砷的肥料被堆积入田时,肥料内的重金属就会悄无声息地潜入地下,并随着耕种传递到农作物中。
3.1.2 废旧电池
废旧电池对人体危害和环境的污染主要是指电池中的铅、汞、镉等在电池壳经过长期机械磨损和腐蚀,使得内部重金属和酸碱溶液等泄露出来,通过各种途径进入土壤和水源,致使土地和水源严重污染,并且使植被无法生长。生物从环境中摄取重金属,重金属可以经过食物链的放大作用逐渐在较高级的生物中成千上万的累积,然后经过食物进入人体,在某些器官中积蓄造成慢性中毒。
3.1.3 工业污水排放
工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,如果污水没有经过必要的处理而直接用于农田灌溉,会将污水中有毒有害的物质带至农田,污染土壤。例如冶炼、电镀、燃料、汞化物等工业废水能引起镉、汞、铬、铜等重金属污染。
3.2 土壤有机物污染
我国土壤污染现状概述
3.2.3 二恶英
二恶英类物质主要来自城市固体垃圾焚烧、有机含氯化合物的合成和使用、汽车尾气排放等,排放到环境中的二恶英类物质,参与大气、水和固体地球的循环,通过食物链,积蓄储存在陆地、天空、海洋的各种生物体内;通过呼吸、饮食、皮肤接触等进入人体。二恶英类物质一旦生成,可通过多种途径进入土壤,如大气沉降、污泥农用、有机氯农药的施用,以及废弃物的堆放等。[6]而焚烧炉和除草剂是土壤中二恶英类物质的最主要来源。我国从1959年起在长江中下游地区用五氯酚钠防治血吸虫病,其杂质二恶英已造成区域二恶英类污染。洞庭湖,鄱阳湖底泥中的二恶英含量也很高。据研究二恶英是环境内分泌干扰物的代表,它们能干扰机体的内分泌,产生广泛的健康影响;二恶英有明显的免疫毒性,可引起动物胸腺萎缩、细胞免疫与体液免疫功能降低等。
3.2.4 邻苯二甲酸酯
邻苯二甲酸酯和Phthalates(邻苯二甲酸盐)是一组化学化合物,主要用于聚氯乙烯材料,令聚氯乙烯由硬塑胶变为有弹性的塑胶,起到增塑剂的作用。[7]它被普遍应用于玩具、食品包装材料、医用血袋和胶管、乙烯地板和壁纸、清洁剂、润滑油、个人护理用品(如指甲油、头发喷雾剂、香皂和洗发液)等数百种产品中。研究表明邻苯二甲酸酯在人体和动物体内发挥着类似雌性激素的作用,可干扰内分泌,使男子精液量和精子数量减少,精子运动能力低下,精子形态异常,严重的会导致睾丸癌,是造成男子生殖问题的“罪魁祸首”。农业土壤中邻苯二甲酸酯主要来源于大气污染物(涂料喷涂,塑料垃圾焚烧和农用薄膜增塑剂挥发等的产物以及工业烟尘)的沉降,污水和污泥农用,化肥,粪肥和农药的施用,以及堆积的大田薄膜和塑料废品等长期受雨水浸淋对土壤生成的污染。其中土壤污灌可使土壤中DBP和DOP含量增加49倍和72倍之多。[8] 3.2.5 有机固体污染
工业废物和城市垃圾是土壤的固体污染物。例如,各种农用塑料薄膜作为大棚、地膜覆盖物被广泛使用,如果管理、回收不善,大量残膜碎片散落田间,会造成农田“白色污染”。这样的固体污染物既不易蒸发、挥发,也不易被土壤微生物分解,是一种长期滞留土壤的污染物。
我国土壤污染现状概述
形式进入土壤,引起土壤酸化。冶金工业烟囱排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2至3公里范围的点状污染。[11]
4.我国土壤污染防治对策
4.1 制定土壤污染防治法
在治理土壤污染这一问题上,我国已制定了一些法律、法规和规章,内容涵盖了农业环境保护、防治土地污染等方面,应该说这些法律政策对改善我国的土壤污染状况是发挥了一定作用的。但是,也必须看到《环境保护法》、《农业法》、《土地管理法》等现行法律法规提供的只是有关土壤污染防治的零散规定,我国在土壤污染防治方面并没有制定专门性的单行法律。因此,可以说我国在土壤污染防治上的法律是缺乏系统性与可操作性的,甚至可以说这方面的立法基本上是一片空白。针对土壤污染严重与缺乏专门立法保障的现状,我们需要建立起长期稳定的法律制度,使土壤污染防治工作步入法制化、规范化的轨道,为此制定《土壤污染防治法》就有了十分强的必要性。[12] 4.2科学污水灌溉[13]
工业废水种类繁多,成分复杂,有些工厂排出的废水可能是无害的,但与其他工厂排出的废水混合后,就变成有毒的废水。因此在利用废水灌溉农田之前,应按照《农田灌溉水质标准》规定的标准进行净化处理,这样既利用了污水,又避免了对土壤的污染。
4.3合理使用农药
合理使用农药,这不仅可以减少对土壤的污染,还能经济有效地消灭病、虫、草害,发挥农药的积极效能。在生产中,不仅要控制化学农药的用量、使用范围、喷施次数和喷施时间,提高喷洒技术,还要改进农药剂型,严格限制剧毒、高残留农药的使用,重视低毒、低残留农药的开发与生产。[14]
4.4合理施用化肥
在农业生产中,应根据气候、水利条件、土壤肥力状况、农作物营养状况,合理施用化学肥料,选择最佳用量和方法,防止过量和不当方法施肥,导致化学肥料过剩造成的转化而成为污染物质,污染土壤和大气、水等环境。增施有机肥,提高
我国土壤污染现状概述
加大土壤污染防治宣传、教育与培训力度。发挥舆论导向作用,充分利用广播电视、报刊杂志、网络等新闻媒体,大力宣传土壤污染的危害以及保护土壤环境的相关科学知识和法规政策。把土壤污染防治融入学校、工厂、农村、社区等的环境教育和干部培训当中,引导广大群众积极参与和支持土壤污染防治工作。[18]
关键词:镧铈金属,产污环节,治理措施
镧铈金属是制造稀土贮氢粉基体的优质原料, 每吨贮氢粉中需用镧铈金属约300 kg以上, 而贮氢粉应用最大的领域是制造电动车的高功率二次电池。针对目前世界石油紧缺, 油价攀升及环境污染严重等问题, 大力发展节能环保的电动车已成为当前世界交通能源转型的关键课题。随着我国加大节能减排工作力度, 节能环保的电动车必将成为今后交通运输的主力军, 对车用镍氢电池的需求也会与日俱增, 因此镧铈金属的市场发展潜力巨大, 其生产规模势必扩大。届时, 每年需要贮氢粉将超过10万吨, 消费镧铈金属会超过3万吨。据不完全统计, 目前我国镧铈金属年产量不足6 000吨, 缺口较大。
1 镧铈金属生产原料及设备
镧铈金属生产原材料主要为氯化稀土, 辅料为氯化钾、石墨、磷肥及钨棒等。生产设备主要有电解槽、电力变压器、整流变压设备、抛磨机、引风机以及通风等。
2 生产原理及工艺流程
2.1 生产方法及原理
氯化稀土是熔盐电解法生产镧铈金属的主要原料[1], 其熔点较高、粘度大、不太稳定 (容易与水和氧作用) , 在熔点以上的温度时易挥发, 特别是稀土金属在其中的溶解度很大, 故不能用单纯的稀土氯化物进行熔盐电解, 必须选用其它氯化物组成二元或多元熔体, 从而提高稀土金属电解电流效率[2]。
氯化稀土溶解在熔融氯化钾-氯化稀土熔盐电解体系中, 以石墨为阳极, 以金属钨 (惰性、耐高温金属, 具有良导电性) 为阴极, 当通入直流电后, 即在两极上发生电化学反应, 镧铈离子在阴极得到电子, 被还原为液态金属;氯离子在阳极失去电子, 产生氯气, 氯气与烟气中的水蒸汽反应产生氯化氢 (按5%的氯气转化为氯化氢计算) ;大部分碳阳极在高温下燃烧, 生成二氧化碳;少量碳与氯原子在高温情况下反应生成四氯化碳气体, 主要电化学反应式为:
上述反应过程是熔盐电解法生产镧铈金属的基本原理[3]。随着反应不断的进行, 氯化稀土逐渐被消耗, 需要定期地向电解槽内添加氯化稀土, 使生产得以继续进行;氯化钾和固体碳在电解高温熔融状态下会发生物理化学损失和机械损失, 也需要做一定的补充, 从而稳定电流密度和导电性能。除此之外, 稀土熔盐电解生产过程中还需要大量的直流电能 (每吨RE约需2.75×104k Wh) , 从而确保稀土金属的生成及电解温度的稳定。
2.2 生产工艺流程
镧铈金属生产工艺流程及产污节点见图1。
3 污染物产排情况分析
3.1 废气
镧铈金属生产废气主要是电解工序中产生的电解烟气;电解、浇铸过程中产生的无组织电解烟气和烟尘;废渣破碎工序中排放的无组织粉尘等。
电解烟气主要污染物是槽内电解质中氯离子在阳极失去电子而产生的氯气及其少部分电解产生的氯化氢和四氯化碳气体, 稀土氧化物、氯化盐等烟尘, 通过集气罩和引风机捕集后采用淋洗-鼓泡吸收氯法进行处理, 再由高48 m的排气筒高空排放;废渣破碎无组织粉尘采取厂房出料口设置布袋除尘器 (除尘率为99%) , 处理后经15 m排气筒排放。
3.2 固废
固体废物主要是电解过程产生的电解渣、检修炉渣及残极、烟气净化系统产生的灰渣及废液、镧铈金属表面处理抛磨过程中产生的废料等, 其中电解渣和废料、废渣全部回收用于生产稀土微肥 (副产品) , 烟气净化系统产生的灰渣和检修炉渣及残极, 不在《国家危险废物名录》, 不属于危险废物, 为一般工业固体废物, 主要含有耐火材料、电解质、废石墨、稀土氧化物等, 厂区设贮存场临时贮存, 可送稀土分离厂或硅铁厂综合利用;烟气净化系统在运行过程中会产生含稀HCl和Na Cl O的废液, 属《国家危险废物名录》中危险废物, 定期交有资质单位回收处理, 厂区设置危废临时贮存罐。
3.3 噪声
噪声源主要包括引风机、搅拌器、耐酸泵和颚式破碎机等, 噪声源强约在75~95 d B (A) 之间。
镧铈金属产污种类及治理情况分析见表1。
4 环保治理措施
4.1 废气
电解槽的电解烟气:在每个电解槽上加装设加料孔集气罩 (捕集率99%以上) , 用高风量引风机引至烟气净化系统 (淋洗-鼓泡吸收氯法, Cl2去除率98.5%, HCl去除率为90%, 除尘率为80%) 处理后, 满足《大气综合排放标准》和《工业炉窑大气污染物排放标准》要求, 经48 m排气筒高空排放。
电解、浇铸过程中的无组织电解烟气、烟尘:主要为集气罩捕集后散逸车间的废气, 该部分难以再次收集处理, 为确保生产场地环境和职工健康, 采取加装换气扇 (工作期间不间断) , 提高通风效率、严格规范生产操作规程等, 确保车间无组织污染物浓度满足《工作场所有害因素职业接触限值》[4]中Cl2 (1 mg/m3) 、HCl (7.5 mg/m3) 、粉尘 (8 mg/m3) 的最高允许浓度限值要求和CCl4 (15 mg/m3) 的时间加权平均允许浓度限值要求。
废渣破碎粉尘:设备设置于厂房内, 在破碎出料口处采用布袋收尘器收集, 除尘率为99%, 除尘后经15 m排气筒排放。
4.2 固废
电解渣和废料废渣属一般工业固体废物, 由于其中含有农作物所需的稀土元素和非稀土元素, 全部回收用于生产稀土微肥 (副产品) 。
烟气净化系统产生的灰渣和检修炉渣及残极属一般工业固体废物, 主要含有耐火材料、电解质、废石墨、稀土氧化物等, 厂区设临时贮存场, 并做好防风、防雨等措施, 定期送稀土分离厂或硅铁厂综合利用。
烟气净化系统在运行过程中产生的稀HCl和Na Cl O废液属危险废物, 贮存于危废贮罐, 严格要求按《危险废物贮存污染控制标准》[5]的要求进行管理控制, 危废转移应严格执行《危险废物转移联单制度》等相关规定, 接收单位必须具有《危险废物经营许可证》, 确保危废从贮存、转移到处置均符合危废的相关要求及规定。
4.3 噪声
噪声源主要有引风机、表面处理的抛磨机、稀土微肥生产工序中的颚式破碎机、耐酸泵和搅拌器等。采取的措施为:引风机设于专门的机房内, 并加装消声器, 在设备选型时应注意选用高效低噪型;表面处理的抛磨机、稀土微肥加工工序的破碎机、耐酸泵和搅拌器采取厂房隔音、基础减震、优化设备等, 同时在合理布置设备位置, 加强厂区及厂房周边绿化, 通过距离衰减确保厂界达标。
5 结论
综合所述, 以氯化稀土为原料, 采用熔盐电解法制取镧铈金属, 通过对生产工艺流程和原理的论述, 污染物特性及产污节点的识别, 针对性的提出各项污染物环保治理措施, 为今后同类型的建设项目提供借鉴。
参考文献
[1]李洪桂.稀有金属冶金学[M].北京:冶金工业出版社, 1990.
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[4]GBZ2-2002, 工作场所有害因素职业接触限值[S].
关键词:农村;生态环境;污染原因;治理措施
中图分类号:S210.3文献标识码:A文章编号:1674-0432(2010)-06-0146-1
1 造成这种污染的原因
1.1 环保意识淡薄,重视程度不够
虽然社会舆论、高层领导已经将环保问题放到了非常重要的位置,但是作为基层的大众及部分地方领导的环保意识还很单薄,并没有提高认识。一是部分地方领导为了追求经济利益,忽视了生态效益和社会效益,在招商引资过程中,没有将可持续发展观落实到工作中,没有考虑环境和生态因素。在生态环境的保持与经济的发展中没有找到最佳的平衡点,而是一味的追求眼前和局部利益。二是相当部分企业环保意识淡薄,在利益驱动下,在防治污染上消极对待,有的甚至闲置污染处理设施搞偷排。三是农村环保宣传教育力度不够,群众的环境保护意识总体不强,许多群众往往会对涉及自身利益的环境违法行为进行举报或投诉,而对自身破坏或影响环境的行为缺乏自我约束。
1.2 农村环保力量薄弱,环保资金投入不足
当前农村环保工作主要靠县市级环保部门,虽然已经建立了相应的环保考核机制,但乡镇基本上未配备专门的环保队伍,落实工作还是以县市环保部门为主,使农村环保工作在工作质量和效率上大打“折扣”,很难将各项环保方针政策落到实处。环保投入不足,导致环保基础设施建设落后。
1.3 农业生产污染严重
一是化肥、农药的流失渗漏。由于农民盲目追求农产品单产数量,超量或不科学使用化肥,使农产品质量降低,个别地区土壤中有害重金属含量偏高,部分蔬菜含硝酸盐超标;由于过量或滥用农药,使粮食、果蔬等农产品受到污染,同时还影响到有益生物与生物多样性的保护,致使生态失去平衡。二是农用地膜污染严重。农民为了追求农产品临时效益,大量使用地膜或塑料大棚,使棉花、果蔬早种植,早结果,早上市,提高单价以增加收入,但不容忽视的是,大量使用地膜,又不进行清理或科学处理,长期使用,对土壤十分有害,终将导致粮食、蔬菜减产。有资料报道,试验表明:土壤中残留残膜每公顷达37-45kg时,小麦、蔬菜将分别减产7%、10%。
1.4 生活垃圾和畜禽粪处理不当
在农村没有垃圾处理场,也没有必要的处理方法,生活垃圾在水塘沟渠、道旁地头,随意乱倒堆积,成为新的污染源。另外,随着农业产业结构的调整,农村养殖专业户越来越多,规模逐渐扩大,确实增加了农民收入,但是,大多数养殖专业户对畜禽场排放废弃物的处理和贮运能力不足,畜禽产生的固体粪便随意露天堆放,不能进行及时有效的无害化处理,臭气四溢,粪水横流;畜禽场产生的废液污水,多数就直接排入水沟渠塘,导致农民生产和生活环境污染加剧。未经过无害化处理的畜禽粪便含有多种致病病菌和寄生虫卵,直接作为肥料,或一遇大雨,粪便污水随地表径流入水体,导致疾病传播,威胁到人民群众的身体健康。
2 采取的措施
我县的农村环境污染在某些方面还要超过全国水平,为此我们要开展农村环境综合整治工作,从小我做起,做好以下几方面工作,切实改善我们的生存环境。
2.1 强化农村饮用水源地的保护措施
保护饮用水安全是农村环境保护的重中之重。首先要合理科学划定农村饮用水水源保护区,并加强水源保护区的监测和管理力度。依法治理保护区附近的污染企业,坚决取缔保护区内的排污口。杜绝任何有害物质进入水源保护区,同时监测养殖业对水源的破坏。严格禁止直接或者间接排放超标的工业污水。并且一定要制定水源保护区应急预案以备不时只需。
2.2 加大农村生活污染治理力度
按照农村环境保护规划的要求,采取分散与集中处理相结合的方式,处理农村生活污水。逐步推广“组保洁、村收集、镇转运、县处置”的城乡统筹的垃圾处理模式,提高农村生活垃圾收集率、清运率和处理率。优化农村生活用能结构,积极推广沼气、太阳能、风能、生物质能等清洁能源,控制散煤和劣质煤的使用,减少大气污染物的排放。
2.3 严格控制农村地区的工业污染
采取有力措施,坚决杜绝工业和城市污染转移到农村。认真落实国家产业政策和环保标准,完善限期整改治理制度。淘汰污染严重的落后的生产企业、工艺、设备,对不能稳定达标或超总量的排污单位实行限期治理,逾期未完成治理任务的,责令其停产整治。
2.4 加大力度控制养殖污染
合理制定禁养、限养区域,为了改善农民的生活环境,要从根本上改变人畜混居的状况。建设生态养殖场和养殖小区,实现集中饲养的目的。依据水体的承载能力和水质的要求,科学确定水产养殖的数量、种类,合理控制水库、湖泊网箱养殖规模,坚决禁止化肥养鱼。
2.5 控制农业面源污染
要采取综合防治措施控制农业面源污染。指导农民科学合理施肥、用药,鼓励农民多使用腐熟的农家肥、绿肥,使用生物农药或低毒、低残留的农药,鼓励农民根据病虫草害发生特点进行综合防治和生物物理防治。对农业生产过程中出现的一切外源物质进行严格把控并及时处理。
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