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2017年4月2日,國際綠色經濟協會(igea)正式啟動第46個世界地球日公益活動,聯合《中國學生健康報》開展2017年全國中小學生“清潔土壤環境 守護綠色家園”環保繪畫邀請賽, 詳細內容請看下文世界地球日是幾月幾日。
計劃在4月22日世界地球日當天舉行公益盛典,盛典將聯合地球日網絡、國土資源部宣傳教育中心、環境保護部宣傳教育中心、中國腐殖酸工業協會共同主辦。
“世界地球日”是一項世界性的環境保護活動,在每年的4月22日舉行。旨在喚起人類愛護地球、保護家園的意識,促進資源開發與環境保護的協調發展,進而改善地球的整體環境。igea自2017年起每年都在世界地球日組織“保護地球-綠色行動”公益盛典,并根據當前形勢提出相應的年度主題。igea以公益慶典與公益活動相結合的模式,邀請眾多社會團體、大眾媒體、公益人士一起參與,向全社會發起倡導,呼吁人們關注地球家園上的環境問題、氣候問題、資源問題,用形式多樣化的公益活動帶動人們對環境保護和資源節約的重視與參與。
目前,我國土壤污染帶來的各種風險已經凸顯,食品安全、垃圾圍城、污染致病等現象常見諸網絡和報端,增加了公眾對土壤污染的擔憂。據《全國土壤污染狀況調查公報》顯示:全國土壤總的超標率為16.1%,耕地點位超標率為19.4%。全國土壤環境狀況不容樂觀,部分地區土壤污染十分嚴重。國家環境保護部已經將土壤污染修復列為三大環保行動專項計劃之一。
關鍵詞:土壤污染;生態環境;治理對策
一、土壤污染的現狀
隨著經濟和社會的快速發展,我國的土壤環境破環嚴重,土壤污染持續惡化。目前,全國土壤污染的超標率已經達到了16.1%,污染點的比例依次為重度污染1.1%;中度污染1.5%;輕度污染2.3%;中輕微污染11.2%,主要體現在工礦業、農業等人類生產和生活方面。我國的土壤污染類型主要表現為無機型、有機型和復合型,其中無機型污染比重較大,其污染超標點位數占到了全部污染超標點位的五分之四以上,污染問題突出。我國的土壤污染范圍較廣,總體來看,南方地區土壤污染程度大于北方地區,主要集中在經濟發展水平較高、工業化發達的工礦業周邊、城市及近郊區。土壤污染的蔓延直接觸及我國的生態保護紅線和耕地保護紅線,造成生態環境質量逐漸下降,耕地土壤環境和生產能力嚴重退化。現階段我國土壤污染以重金屬污染為主,受污染耕地總面積1.5億畝,占到了我國18億畝耕地保護紅線的8.3%,耕地質量受損嚴重,造成了巨大的經濟損失。[1]
二、土壤污染的特征和危害
(一)土壤污染的特征
土壤污染作為我國生態環境治理的短板之一,與其他短板相比有不同的特征。土壤污染是進入土壤的污染物含量超過了土壤自身的凈化能力,使土壤內部機理發生質變。第一,土壤污染的來源復雜多樣,涉及大氣,廢水污水、化工用品、重金屬、固體廢棄物、農藥化肥等多方面。第二,土壤污染不容易被察覺,而且形成污染的周期長,滯后性比較突出。第三,土壤污染是污染物在土壤中發生量變的過程,一般污染物進入土壤之后,流動性大大減小,因而不斷沉積從量變引起土壤質變。第四,土壤污染治理困難程度大,治理周期較長,成本較高。[2]
(二)土壤污染的危害
第一,土壤污染通過大氣循環,食物鏈的富集,水環境污染等渠道,經過各種方式進入人類和動植物體內,嚴重影響了人類和動植物的健康。第二,土壤污染制約了我國農業生產的發展,造成農作物減產,農產品質量下降,被間接污染的農產品又直接影響到人類的食品安全。第三,土壤污染影響人類生存空間的環境質量,目前我國發生的多起毒地事件在很大程度上已經引起了人們對土壤污染的重視。第四,土壤污染威脅到我國生態環境安全和社會經濟可持續發展,山水林田湖是一個命運共同體,沒有土壤環境的安全就不可能實現生態環境的安全,土壤污染嚴重阻礙了我國現代化建設的進程。[3]
三、土壤污染治理中存在的問題
第一,土壤污染治理法律制度缺失,現階段我國還沒有專門的治理土壤污染的政策或法規,面對目前土壤污染的嚴峻形勢,制定土壤污染防治法及配套政策法規迫在眉睫。第二,土壤污染修復手段單一,技術不成熟,傳統的修復技術難以適應復雜多變的污染狀況,現行的治理手段往往比較單一且效率低,缺乏技術創新,既耗時又耗力。第三,土壤污染管理機制和防治體系不健全,我國土壤污染治理涉及的治理主體多,關系復雜,以往的土壤污染治理中經常出現部門之間相互推諉的情況,造成監管空缺,缺乏統一的管理機制。我國土壤資源種類較多,制定的土壤質量評價標準也多,如何建立一套統一協調的標準體系是今后提高土壤污染治理成效的關鍵。第四,土壤污染治理周期長,資金需求大。由于土壤污染的滯后性、持久性等特點,導致土壤污染治理的周期較長,加之土壤污染的隱蔽性,使社會公眾對土壤污染的重視程度不夠,參與治理土壤污染的積極性不高,這些原因都會增大土壤污染防治成本。[4]
四、土壤污染治理對策
(一)嚴格落實“土十條”,推進土壤污染治理進程
新常態下,美麗中國建設和生態文明建設都對我國的生態環境安全提出了更高的要求,國務院也了《土壤污染防治行動計劃》,土壤污染治理面臨巨大挑戰。《土壤污染防治行動計劃》的為我國土壤污染治理指明了目標和方向,因此必須堅持創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念,嚴格落實“土十條”里的各項任務目標,推進土壤污染治理,改善土壤環境,保障生態環境安全,促進社會和經濟的可持續發展。
(二)建立健全土壤污染綜合治理的法律體系
面對當前我國土壤污染治理中的種種問題和弊端,必須盡快建立治理我國土壤污染的專門法規,健全土壤污染治理各項配套政策和措施。以立法的方式助推土壤污染治理,明確污染治理主體的職責權限,杜絕污染防治和處理應急事件的過程中相關部門互相推諉的情況。在治理土壤污染的過程中,要強化政府的作用,以政府為主導,加強土壤污染的監管和執法力度,實行污染者付費的制度。
(三)實施土壤污染精準監測機制,完善土壤質量評價標準體系
土壤污染治理的首要前提是全面精準監測和普查全國的土壤污染,建立大數據形式下我國土壤污染監測的信息網絡和數據平臺,建立土壤監測的制度與規范體系,盡快實現我國土壤質量檢測的全覆蓋。要從源頭開始建立土壤污染監測的長效機制,嚴格監督工礦業、農業,水環境、重金屬行業等的污染,在此基礎上,進一步完善土壤質量的評價標準體系。
(四)創新土壤污染修復技術與治理手段,降低治理土壤污染的成本
在治理土壤污染的過程中不斷探索和創新土壤修復的新技術和新方式,加大土壤污染治理的科技投入,改造升級土壤污染治理的設施設備。通過借鑒國外的先進技術和模式,結合我國土壤污染的實際情況,建立多功能、專業的技術研發平臺,不斷優化土壤污染治理模式,完善土壤治理的多元化的投資或融資機制,從根本上降低治理土壤污染的成本。
五、結語
土壤污染治理的成效關系到我國社會和經濟的可持續發展,也關系到人類的健康和生存環境的質量,同時也關系到我國的生態安全和生態文明建設的成敗。加強土壤污染治理和改善土壤環境質量是我國新常態下全面建成小康社會的必然要求,因此必須結合我國實際情況,從社會發展的各個方面著手,重點發力,全面治理,為建設“美麗中國”打下穩固的基礎。
參考文獻:
[1]環境保護部,國土資源部.全國土壤污染狀況調查公報[J].中國環保產業,2014(5):10-11.
[2]陳微,魏君.土壤環境污染現狀分析與對策研究[J].黑龍江科學,2014,5(7):112.
[3]代顯峰.我國土壤污染問題分析及對策研究[J].農業科技與裝備,2013(11):16-17.
世界環境日的由來及主題
1972年6月5日-16日,人類歷史上第一次在全世界范圍內研究保護環境的會議在瑞典召開。這次會議提出了環境保護口號“只有一個地球”,形成著名的《聯合國人類環境會議宣言》。
同年10月,第27屆聯合國大會通過了聯合國人類環境會議的建議,規定每年的6月5日為“世界環境日”。
今年,是第46個世界環境日,主題為“人與自然,相連相生”。我國今年世界環境日主題為“綠水青山就是金山銀山”。
我們呼吸的空氣
霧霾
我國大氣污染主要表現為煤煙型污染。城市大氣環境中總懸浮顆粒物濃度普遍超標;二氧化硫污染一直在較高水平;機動車尾氣污染物排放總量迅速增加;氮氧化物污染呈加重趨勢。
1、二氧化硫。煤炭消耗量增加,帶來二氧化硫排放總量急劇上升,目前年均降水pH值低于5.6酸雨臨界值的地區已占全國面積的30%左右。
2、煙塵、粉塵。主要排放源也是火電廠和工業鍋爐,排放量一般是國家大型電廠的5-10倍。
3、機動車排氣污染。機動車數量增長,汽車排放的氮氧化物、一氧化碳和碳氫化合物排放總量逐年上升。
水危機是全球第一大風險
世界經濟論壇20xx年1月宣布——水危機是全球第一大風險。中國水資源短缺問題在于,擁有世界21%的人口,和7%的世界淡水供應。80%的降水在南方出現,只有20%的降水發生在大部分沙漠地區的北方。
伴隨缺水的是全國范圍內的水污染問題。20xx年中國環境狀況公報顯示,中國有近十分之一的地表水水質屬于最差的、無法使用的劣五類臟水,超過三分之一的水體水質在IV類及以上,即不達標。海水水質也受到無機氮和活性磷酸鹽的污染。
土壤污染防治行動計劃
① 土壤污染
② 全國土壤環境狀況圖
20xx年5月31日,國務院印發《土壤污染防治行動計劃》,簡稱“土十條”。“土十條”提出開展土壤污染調查、加快土壤污染防治立法、禁用高度、高殘留農藥等231項具體措施,并提出具體工作目標——到20xx年,全國土壤污染加重趨勢得到初步遏制,土壤環境質量總體保持穩定,農用地和建設用地土壤環境安全得到基本保障,土壤環境風險得到基本管控。到2030年,全國土壤環境質量穩中向好,農用地和建設用地土壤環境安全得到有效保障,土壤環境風險得到全面管控。到本世紀中葉,土壤環境質量全面改善,生態系統實現良性循環。
“土十條”
環境與生物多樣性
現在的北京,大約在四千年前曾經是亞洲象的棲息地。四千年前,亞洲的大象曾經分布于河北與山東一帶;公元1020xx年左右的唐朝,長江中下游與浙江、福建一帶的叢林里仍然經常可以見到大象;到十五世紀的明朝,大象已經撤退到廣東西部、四川南部、貴州與云南。今天,中國的大象必須在云南最南端西雙版納的保護區里,才能見到數十頭。人類的擴張與大象的撤退,跟隨著中國自然環境的巨大變化。
你扔出去的垃圾會回來
生活垃圾污染
垃圾不單單損害跟垃圾直接接觸的人,對于遠方的人來說,通過食物鏈,又換了一種形態回到我們身邊。成群的牛羊在垃圾場游蕩時,羊吃垃圾,我們吃羊肉,等于我們吃垃圾……在垃圾污染這個問題上,沒有人是安全的。因此,我們倡導環保的生活方式:充分使用物品,減少制造垃圾。
[關鍵字]:污染土壤;修復技術;研究現狀;發展趨勢
土壤污染指由于人類活動產生的有害、有毒物質進入土壤,積累到一定程度,超過土壤本身的自凈能力,導致土壤形狀和質量變化,構成對農作物和人體的影響和危害的現象。
近年來,隨著我國經濟的迅猛發展,國民生活水平得到普遍提高,但同時也給環境帶來了巨大的災難。工業廢水、廢渣的隨意排放,企業長期生產和運輸等過程中不可避免的會發生跑、冒、滴、漏等現象以及農業活動中化肥和農藥的過量或不合理施用、污水灌溉等過程,都可能給場地帶來嚴重的污染。
隨著城市化進程的加速,許多原來位于城區的污染企業從城市中心遷出,許多原本屬于農用地的土地需要再開發利用,大量的污染場地需要進行修復。這就要求我們要積極尋找切實、有效的土壤污染修復方法,提高土壤污染修復技術水平。
2016年5月國務院出臺的《土壤污染防治行動計劃》也將土壤修妥魑一項大事件,保護好土壤環境,加強污染防治,推動生態文明建設,這對于人類的健康和社會的可持續發展具有重要意義。
1、土壤中的主要污染物
1.1重金屬
有些工業企業隨意的排放未經處理的廢水、廢渣,使其中含有的不易在土壤中降解的重金屬如鉛、汞、鎘、錫等在土壤中沉降、擴散,嚴重破壞了土壤的環境。再加上農民對農作物噴灑的超濃度的農藥和使用的化肥,使我國土壤遭受了嚴重的迫害。
1.2有機化合物
在農作物的種植過程中,農民經常噴灑農藥來殺死啃食農作物的害蟲,但是超濃度的農藥含有對土壤危害的有機化合物,造成土壤有機化合物污染,我國在早期曾廣泛使用過的滴滴涕、六氯苯、氯丹等,這些農藥均含有高殘留的不易降解的有機化合物。除此之外,一些工廠如化工廠、涂料廠等的日常運行產生的廢水廢渣中由于含有很多有害的有機污染物無法自動降解也會污染土地,破壞土層結構。
有機化合物具有難溶解、毒性大的特點,它一旦進入土壤之后,就逐漸在土壤中積累、沉降下來,長期污染土壤和地下水,對農作物及人體造成嚴重危害。
2、污染土壤修復技術研究現狀分析
環境保護部和國土資源部聯合《全國土壤污染狀況調查公報》,調查結果顯示,全國土壤總的點位超標率為16.1%,土壤環境狀況總體不容樂觀,部分地區土壤污染較重。南方土壤污染重于北方,長三角、珠三角、東北老工業基地等部分區域土壤污染問題較為突出。
由于受地形及產業分布的影響,我國各地土壤污染的程度、污染源也不完全相同。有些工業集聚區,土壤污染較為嚴重,且污染地塊密集,多為重金屬污染或者有機物污染,也有些無機有機復合污染;有些農用地受污染情況較輕,但污染地塊面積較大,多為重金屬、有機氯農藥、有機磷農藥污染,也有重金屬和有機物的復合污染。因此,這就要求我們要對具體地區的土壤污染現狀進行具體分析,選擇較為合適的修復方法以便更好地改善土壤質量。
在現階段,常用的污染土壤修復技術如下:
2.1物理-化學修復技術。
這種修復技術包括熱處理技術、土壤淋洗技術、土壤氧化-還原技術、電動力學法技術等。
2.1.1熱處理技術。
這種技術操作比較簡單,主要是通過熱交換,對污染物質和介質一同加熱,根據混合組分的熔點不同,通過揮發作用達到分離有機污染物的目的。這種技術包括兩種,一種是低溫操作,一種是高溫操作。這種技術是一種簡單的修復技術,目前,在工廠附近的土壤污染修復中被廣泛使用。這種熱處理技術對于土壤中那些易揮發組分和殘留的農業以及半揮發的污染成分效果較好,但是對于土壤中一些重金屬的污染則不適用。
2.1.2土壤淋洗技術。
土壤淋洗技術能夠有效地促進土壤中污染物的溶解,它的原理是利用水壓將清洗液有效地注入到被污染的土壤中,并根據自身特性,提取土壤中含有的污染液體,對其進行分離處理,從而達到修復的目的。這種技術主要采用一些化學劑如絡合劑、氧化劑等為淋洗劑,由于不同淋洗劑的性質不同,對土壤中污染成分的作用也不同,因此,選擇合適的淋洗劑對土壤的修復至關重要。在進行淋洗劑的選擇時,不僅要考慮淋洗劑和污染物的作用,還要充分考慮到淋洗劑對土壤結構的作用,避免對土壤結構造成破壞,以免引起二次污染。
2.1.3土壤氧化-還原技術。
顧名思義,這種技術需要氧化劑或者還原劑,并將其投入到所要修復的土壤中,將其與土壤中的污染成分發生氧化還原作用,從而分解其中的污染物,達到凈化的目的,這種方法還有穩定和改良土壤的作用。常見的氧化劑包括高錳酸鹽、過氧化氫、芬頓試劑、過硫酸鹽和臭氧。常見的還原劑包括硫化氫、連二亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵、多硫化鈣、二價鐵、零價鐵等。現階段,對于這種氧化還原修復主要是針對對氧化或者還原比較敏感的污染物。
2.1.4電動力學法技術。
這種技術主要利用的是電化學原理,在待修復的土壤中插入電極,通過電極導入低強度的直流電,從而將土壤中的污染物清除。在通電后,處在陽極附近的酸物質會在毛細孔里移動,將土壤中的污染物釋放在毛細孔中的液體里,毛細孔中的水會通過電滲透的方式移動到土壤表層進而被吸收,從而被消除。這種方法能夠打破土壤中金屬和土壤之間的化學鍵,通電時間越長,去除效果越好。但是對于導電性不好的土壤不宜采用此法進行土壤修復。
2.2生物修復技術。
生物修復技術是一種新興技術,主要是采用現代的先進生物技術將土壤中的污染物進行去除分解,從而凈化土壤的技術。這種技術根據主體的不同,主要包括三方面:微生物修復技術、植物修復技術和動物修復技術。其中動物修復技術在國外已經研究多年,國內研究還處于起步階段。生物修復技術具有高效、快速、費用低的特點,但是由于生物技術的研究還處于起步階段,目前主要用于衍生物及烴類的有機分解和去除。
2.2.1微生物修復技術。
微生物修復技術是采用微生物為主體,利用微生物的代謝活動將其中的污染物分解為水、二氧化碳以及其他無害的小分子物質。目前,這種修復技術主要用于石油泄漏以及其他有機污染物的污染處理中。但是由于微生物代謝活動有限,并不能很好地將所有污染物都分解掉,因而還需要進一步的研究完善。
2.2.2植物修復技術。
植物修復技術主要是利用植物的吸收和轉化功能,在污染土地上繁殖非食用的種子、種植經濟作物,實現對殘留農藥或者重金屬等的吸收處理,從而凈化土壤。土壤植物修復技術成本低,在修復污染土壤的同r還能凈化周圍空氣,但是土壤植物修復過程相比其他方法過程緩慢、周期長,土壤植物修復技術對土壤肥力、氣候、水分、鹽度等自然條件有一定的要求。該技術理論體系、修復機理和修復工藝還需要在不斷的實踐中完善、優化。
3、污染土壤修復技術未來發展趨勢
由于土壤污染問題日益得到重視,對土壤修復技術的需求也越來越大,目前我國土壤污染修復技術正在多元化穩步發展并取得多項研究成果。然而有的方法雖然在土壤污染修復方面大有成效,卻不宜大范圍推廣實施。比如物理化學修復技術,它的推廣實施不僅會消耗巨大的資金,還可能會導致土壤結構破壞、土壤肥力流失甚至產生土壤二次污染。相較于物理化學修復技術,微生物修復技術和植物修復技術更符合經濟效益,且適合大范圍污染地塊使用。微生物幾乎可以降解所有的有機物,且對土壤無害,是一項具有前景發展的土壤污染修復技術。植物修復技術不僅綠色廉價,且新型高效。該技術的推廣,在修復有機物污染方面將發揮重要作用,《土壤污染防治行動計劃》中也對農田修復,提出“對于輕度及中度污染耕地,采用農藝調控、替代種植等措施,降低農產品超標風險;對于重度污染耕地,采用退耕還林還草或種植結構調整”。未來,在污染土壤修復技術方面的發展趨勢如下:
3.1發展綜合型的土壤修復技術。在上文中,我們提及到很多土壤修復技術,但是每種技術都是雙面性,有其自身的局限性,在推廣的過程中受到限制。在修復技術研究過程中,我們可以將單一的修復方法綜合使用,采取每一方法的可用之處,相互之間取長補短,將會收到不一樣的效果。
3.2充分考慮經濟效益與生態效益。現在我們提倡經濟又好又快發展,走科學發展之路。但是,在大力發展經濟的同時,我們還要兼顧生態環境的發展,經濟的發展不應以犧牲生態文明為代價。因此,在研究土壤修復技術過程中,我們要多考慮危害較小的微生物修復技術和植物修復技術,加快生物修復技術的研究與實踐,現實經濟效益與生態效益雙贏。
3.3借鑒、改進其他行業先進技術。目前水、大氣治理技術日趨成熟,土壤修復技術可以借鑒其他行業的修復技術,在此基礎上,實現自我創新。現在基因工程發展趨于優勢,我們可以有效地利用基因重組技術尋找、馴化更多的抗逆性強、降解能力強的重金屬富集植物,來修復土壤中的重金屬的污染。
3.4異位修復向原位修復轉型。異位修復分為異位原地與異位異地修復,無論哪種方式均可能在挖掘、轉運、堆放、凈化過程中帶來二次污染。異位修復不僅處理成本高,而且許多無法開挖的地塊很難推廣異位修復方法。因而,發展多種原位修復技術以滿足不同污染場地修復的需求是未來場地修復的發展方向。
“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”,實踐是檢驗真理的途徑。土壤污染修復技術的方法多樣,具體哪一樣適合推廣,哪一樣符合實際,需要我們深入實踐中去檢驗。只有采用綠色的、科學的、有效的修復技術,才能提高經濟效益,促進生態環境的健康發展。
[參考文獻]:
[1]諶偉艷,沈柱華,趙潔麗.污染場地土壤修復與管理研究.資源節約與環保,2015(5):152-152.
關鍵詞:表土剝離;可識別土層;量化指標
中圖分類號 S157 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2016)08-56-04
Abstract:Topsoil stripping and reusing of farmland used for construction is the efficient measures to protect the amount of farmland and improve the quality of farmland. The definition of recognizable soil layer and corresponding quantified indicators in topsoil stripping are researched in this paper. Conclusions are as follows:Recognizable soil layer includes arable layer(A)and plow pan;Topsoil can be stripped,as a general rule,topsoil thickness of up to 25cm,and topsoil wasn’t be polluted,gravel content in topsoil should be below 10 percent,soil texture is not loose sandy soil or tighten sandy soil and topsoils soluble salt(EC)is in below 4 ds?m-1.
Key words:Topsoil stripping;Recognizable soil layer;Quantified indicators
土壤學中的“土層”指的是在母質之上的土壤層,由于土壤剖面是由一些形態特征各不相同的層次重疊在一起構成的,這些層次大致呈水平狀態,叫做土壤發生層,簡稱土層。土層的形成是土壤形成過程中物質遷移、轉化和積累的結果。不同的土壤有不同的剖面構造,耕作土壤剖面的層次一般分為:耕作層(A)、犁底層(Ap)、心土層(B)、底土層(C)。
劉瑞在不同類型耕作土壤可剝離厚度的研究[1]一文中,第一次提出了可識別土層的概念。指出,可識別土層是針對表土剝離時,為了方便建設單位在施工時能夠掌握是否需要對表土進行剝離而提出來的,意指在建設占用耕地時,用來識別、判斷是否需要對表土進行剝離的土壤表層。
可識別土層通常包括耕作層(A)和犁底層(Ap)[2-3]。“可識別土層的剝離”簡稱表土剝離,就是對滿足要求的可識別土層進行剝離。表土剝離(Topsoil stripping),是指將建設用地或露天開采用地(包括臨時性或永久性用地)所占的適合耕種植物的約30cm厚的表層土壤剝離出來,利用設備搬運到一個固定的地點對表土進行儲存和處理,然后在進行土地復墾時,將儲存的表土搬運回原地或者在廢棄土地上進行土地復墾、土壤改良和其他用途的技術[4-6]。
1 研究可識別土層的意義
建設中會大量占用耕地,而耕地的表土部分則是幾千年農業生產創造出來的優良、寶貴土壤資源[7-8]。該層是土壤中最肥沃的一個層次,農作物的高產優質通常離不開這樣肥沃的土壤層。該層通常有機質含量高,土壤結構體優良,水、肥、氣、熱協調,是寶貴的土壤資源。
調研中發現,現在有很多地方急需高質量的表土覆蓋或者回填。例如,土地整理項目區新整理出來的農用地,多數表土性質非常差:質地粘重、有機質含量極低、物理性質差、土壤結構體不良、透氣透水性差等不良情況。又例如,在實現耕地占補平衡目標的同時,現階段國土資源部已經明確了“占優補優”的策略,這樣針對大量的造地公司來說,優質的表土資源將是非常緊缺的土壤資源。再例如,在眾多的煤礦塌陷區,針對部分修復為耕地的土地,由于當地多余的土壤資源非常稀缺,優質的耕地表土更是難求。還有,損毀土地的復綠工程急需高質量表土覆蓋。
當然,隨著現代工業的發展和環境保護工作的滯后,有著幾千年歷史的肥沃耕地表土有些地方已經被嚴重污染,這些表土雖然有機質等含量高,也不適宜發展農業生產,因此在建設占用耕地的時候遇到已被污染的表土時,就不需要剝離該表土了。然而,建設占用的肥沃耕地,絕大多數表土的性質是良好的,可以并且需要進行表土剝離,但是對于那些表土存在缺陷的耕地,其表土未必就需要進行剝離,這就需要去識別它是否需要剝離。
2 什么樣的耕地表土需要剝離
要判斷被建設占用的耕地的表土是否需要剝離,可以從該耕地是否有限制因子的存在著手,假如沒有這些限制因子之一,即可以進行剝離。影響耕地表土是否需要剝離的因素主要有表土是否受到污染、表土層厚度、表土石礫含量、表土質地、土壤可溶性鹽含量(EC值)等。
2.1 表土是否受到污染
2.1.1 土壤污染大致可分為無機污染物和有機污染物2大類 土壤污染是指人類活動產生的污染物進入土壤,使得土壤環境質量已經發生或可能發生惡化,對生物、水體、空氣或(和)人體健康產生危害或可能有危害的現象。無機污染物主要包括酸、堿、重金屬、鹽類、放射性元素銫、鍶的化合物、砷、硒、氟的化合物等。有機污染物主要包括有機農藥、酚類、氰化物、石油、合成洗滌劑、3,4-苯并芘以及由城市污水、污泥及廄肥帶來的有害微生物等[9]。當土壤中含有害物質過多,超過土壤的自凈能力,就會引起土壤的組成、結構和功能發生變化,微生物活動受到抑制,有害物質或其分解產物在土壤中逐漸積累通過“土壤-植物-人體”,或通過“土壤-水-人體”間接被人體吸收,達到危害人體健康的程度,就是土壤污染。
2.1.2 土壤環境質量標準 參照GB15618―2008《土壤環境質量標準(修訂)》,結合研究的特點,擬采用第二級篩選值執行,即采用土壤無機污染物的環境質量第二級標準值和土壤有機污染物的環境質量第二級標準值[9]。當土壤中污染物監測濃度低于篩選值,一般可認為無土壤污染危害風險;高于篩選值的土壤是具有污染危害的可能性,但是否有實際污染危害,尚需進一步調研與確定。
2.1.3 全國土壤污染狀況調查公報 2014年4月17日,環境保護部和國土資源部聯合發表了《全國土壤污染狀況調查公報》,根據報告中各種污染物的點位超標率情況,顯示土壤中主要污染物為鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳8種無機污染物,以及六六六、滴滴涕、多環芳烴3類有機污染物。因此,檢測土壤是否受到污染,重心可放到以上8種無機污染物和3種有機污染物上,只要表土中污染物監測濃度高于篩選值,一般認為土壤是具有污染危害的可能性,就不需要對表土進行剝離。
2.2 表土層厚度 表土層厚度是確定是否需要進行表土剝離的重要指標之一。耕作土壤中表土層厚度指的是耕作層(A)與犁底層(Ap)的厚度之和。對于山地、丘陵和平原地區,耕作土壤表土層厚度存在明顯差異。本研究以安徽省現有的部分農業土壤為例進行分析。
2.2.1 皖南、皖西南山地耕作土壤表土層厚度 山地耕作土壤表土層厚度通常比較薄,多數沒有心土層,土壤發育不全,土體構型為A-Ap-C或A-(Ap)-C。見表1。
表1通過分析17個山地耕作土壤表土層厚度,得出山地耕作土壤A層平均土層厚度比較薄,平均15.6cm,在20cm以內居多。A層+Ap層厚度平均25.1cm,極少超過30cm。其中A層+Ap層厚度≥25cm的剖面數為8個,20~25cm的剖面數9個。
山地耕作土壤在利用上有旱地和水田之分,旱地表土石礫成分相對較多,當>1mm的石礫含量超過10%,從經濟學角度考慮一般不適宜進行表土剝離作業。因此,在建設占用山地旱地時,耕作土壤表層厚度,即A層+Ap層厚度≥20cm,且無其他限制條件時,一般必須剝離。對于水田土壤,當表土厚度超過25cm時,在建設占用時需要剝離。
2.2.2 江淮丘陵崗地耕作土壤表土層厚度 丘陵地區耕作土壤表土層厚度與山地類似,土體構型通常也是A-Ap-C或A-(Ap)-C,見表2。
表2通過分析15個江淮丘陵土壤表土層厚度,得出,丘陵地區耕作土壤A層平均土層厚度同樣比較薄,平均15.7cm,A層+Ap層厚度平均25.5cm,極少超過30cm。其中A層+Ap層厚度≥25cm的剖面數為5個,20~25cm的剖面數10個。
對丘陵地區的耕作土壤做表土剝離時,要做兩方面考慮處理。當處于丘陵地區相對比較平坦區域的耕地,且A層+Ap層厚度之和達到25cm時,應該考慮表土剝離;當A層+Ap層厚度小于25cm,且為旱地時,可以放棄表土剝離。
丘陵地區也經常出現建設占用耕地的情況,因此,在對丘陵地區進行表土剝離時,應該著重考慮相對平坦的耕地。
2.2.3 淮北與沿淮平原耕作土壤表土層厚度 平原地區耕作表土層厚度相對較厚。見表3。表3通過分析14個土壤剖面,得出,A層平均厚度17.3cm,A層+Ap層厚度平均達到28.4cm,其中A層+Ap層厚度大于30cm的剖面數為3個,20~30cm的剖面數11個。
因此,理論上,當建設占用平原地區耕地時都應該進行表土剝離,剝離厚度30cm~40cm。當A層+Ap層厚度在20cm,且沒有其他障礙因素,也盡可能剝離。
2.2.4 沿江平原耕作土壤表土層厚度 沿江平原地區耕作表土層厚度相對較薄。見表4。表4通過分析13個土壤剖面,得出,A層平均厚度15.7cm,A層+Ap層厚度平均達28cm,其中A層+Ap層厚度大于30cm的剖面數為3個,大于25cm的剖面數為6個,小于25cm的剖面數6個。
當建設占用沿江平原地區耕地時,當A層+Ap層厚度大于25cm時,都應該進行表土剝離。
2.3 表土石礫含量 石礫是指粒徑大于1mm的顆粒。對于含石礫的土壤,卡慶斯基的標準是:對于土壤中1~3mm的小圓礫含量計入物理性砂粒中。對于大于1mm的石礫,按其含量多少,劃分級別見表5土壤石礫含量與土壤冠名[11]。
對于表土石礫含量>10%的耕地,由于石礫含量過多,剝離后把>1mm的石礫全部去除工作量龐大,不建議進行表土剝離;對于表土石礫含量1mm的石礫全部清理出土壤;對于表土石礫含量5%~10%的耕地,視情況剝離。
2.4 表土質地 土壤質地分為砂土類、壤土類和粘土類,見表6。
砂土中的松砂土和緊砂土,多數分布在平原河谷地區和丘陵山地,由于砂粒含量極多(其物理性砂粒含量>90%),粘粒極少(其物理性粘粒含量
2.5 土壤EC值 土壤水溶性鹽是鹽堿土的一個重要屬性,是限制植物生長的障礙因素。在大面積鹽(下轉61頁)(上接58頁)堿土地區的表土剝離工作中,要考慮表土的水溶性鹽總量(土壤EC值)。
EC值是用來測量溶液中可溶性鹽濃度的,高濃度的可溶性鹽類會使植物受到損傷或造成植株根系的死亡。EC值的單位用ds?m-1表示,測量溫度通常為25℃。正常的EC值范圍在1~4ds?m-1之間。基質中可溶性鹽含量(EC值)過高,可能會形成反滲透壓,將根系中的水分置換出來,使根尖變褐或者干枯。一般要求灌溉水EC值小于0.8ds?m-1(通常用于灌溉的水,其電導率為0.1~0.75ds?m-1)。
土壤飽和浸出液的電導率與鹽分和植物生長的關系見表7。可見,土壤飽和浸出液的電導率數值可以反映土壤鹽分的數量。
由表7可知,當EC值大于4ds?m-1(即鹽化程度達到中度及以上)時,對鹽分敏感的作物產量會受到影響,所以,一般而言,中度鹽化及其以上鹽化強度的土壤在利用時,存在嚴重缺陷,故建議中度鹽化土壤、重鹽土壤、極重鹽土不進行表土剝離。
3 結論
識別表土層是否需要剝離,可從下列指標認定。只要滿足下列指標之一者,即可放棄表土剝離。
(1)表土受到污染且土壤污染物達到第二級環境質量標準值。常規監測項目為鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳8種無機污染物,六六六、滴滴涕、多環芳烴3類有機污染物。
(2)可識別土層厚度。皖南及皖西南山地耕作土壤土層厚度小于20cm,江淮丘陵耕作土壤土層厚度小于25cm、淮北及沿淮平原耕作土壤土層厚度小于20cm,沿江平原耕作土壤土層厚度小于25cm。
(3)表土石礫含量大于10%。
(4)土壤質地為松砂土和緊砂土。
(5)EC值大于4ds?m-1。
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