我國土壤污染問題現(xiàn)狀及治理措施論文(2)
我國土壤污染現(xiàn)狀及治理措施論文篇3
試談土壤重金屬污染現(xiàn)狀及治理
【摘 要】由于現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,“工業(yè)三廢”的排放量明顯增加,致使土壤受到不同程度的重金屬污染。這些重金屬通過作物進入食物鏈,威脅人畜的健康。因此,本文將對土壤重金屬污染的現(xiàn)狀、治理方法等進行簡單的總結(jié)、歸納,希望對土壤重金屬問題的治理有參考價值。
【關鍵詞】土壤污染;重金屬;治理方法
土壤,為人類提供生存所需的自然環(huán)境,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供必要的資源。我們所面臨的許多問題,諸如環(huán)境問題、糧食問題、資源問題等等,都和土壤息息相關。自上世紀20年代以來,工業(yè)發(fā)展,導致金屬產(chǎn)量急劇增加,進而導致重金屬環(huán)境污染問題。含有重金屬的污染物通過多種方式進入土壤,導致土壤重金屬污染問題?,F(xiàn)在,很多發(fā)展中甚至發(fā)達國家,都面臨著土壤污染問題。這一問題的日益嚴重,也引起了人們的廣泛關注。因此,本文將圍繞土壤重金屬污染的現(xiàn)狀、治理方法等方面展開。
1.我國土壤重金屬污染的現(xiàn)狀
目前,我國大陸受到重金屬污染的耕地面積約為2000萬公頃,大約占耕地總面積的1/5。其中,受礦區(qū)污染的耕地面積約200萬公頃,受石油污染的耕地面積約500萬公頃,受固體廢棄物堆放污染的耕地面積約5萬公頃,受“工業(yè)三廢”污染的耕地面積約1000萬公頃,受污水灌溉的耕地面積約330萬公頃。由于土壤污染,我國農(nóng)業(yè)糧食產(chǎn)量每年減少約1300萬噸,更為嚴重的是,因為受到污染,土壤的多種功能,如營養(yǎng)功能、凈化功能、緩沖功能、有機體的支持功能等功能正在逐漸喪失。
2.土壤重金屬污染的后果
第一、土壤污染導致耕地資源短缺。
第二、土壤污染威脅人、畜的身體健康。
第三、土壤污染阻礙農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。
第四、土壤污染會導致其他的環(huán)境污染問題。
第五、土壤污染危及子孫后代的利益,阻礙農(nóng)村經(jīng)濟的健康、持續(xù)發(fā)展,不利于國家經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
3.土壤重金屬污染的治理
3.1物理防治
物理防治主要采取排土、換土、去表土、客土和深耕翻土等措施。不同地區(qū)應采取不同的措施:
(1)污染嚴重的地區(qū),適合采取排土、換土、去表土、客土等措施。這些措施可以從根本上去除土壤中的重金屬污染物。具體方法:將重金屬重污染地區(qū)的土壤放到高溫、高壓的條件下,使之變成的玻璃態(tài)物質(zhì),然后將重金屬固定在玻璃態(tài)物質(zhì)中,進而達到去除重金屬污染物的目的。這種方法可以在根本上去除土壤中的重金屬污染物,而且見效迅速,但這種方法工作量大、費用高。因此,這種方法常被用在重金屬重污染地區(qū)的搶救性修復工作中。
(2)污染較輕的地區(qū),適合使用深耕翻土這種方法。這一方法可以降低土壤表層的重金屬含量。
3.2化學防治
化學防治的方法很多,如:
3.2.1添加重金屬改良劑
在土壤中添加一些處理重金屬污染時的常用到的改良劑改良劑,諸如磷酸鹽、石灰以及硅酸鹽等。它們可以和土壤中的重金屬污染物發(fā)生化學反應,進而生成難溶化合物,從而減少土壤和植被對重金屬污染物的吸收。
3.2.2施加重金屬螯合劑
土壤中的重金屬大都吸附于土壤固體表層,因而土壤溶液中的重金屬含量相對較少,所以,我們可以在土壤中施加重金屬螯合劑。這樣做可以提高土壤中重金屬的有效態(tài),更易于流動、吸收。
3.2.3施用重金屬拮抗劑
在土壤中,重金屬元素之間有拮抗作用。我們可以利用一些對人體沒危害甚至是有益的金屬元素的拮抗作用,減少土壤中重金屬的有效態(tài)。所以,在輕度污染的土壤中、施加少量的有拮抗性的金屬元素,將能起到很好的防治作用。
3.3生物防治
生物防治,可以采取以下措施:
3.3.1植物吸收
可以通過植物的吸收作用來減少土壤中的重金屬污染物含量。這類植物很多,如羊蕨屬植物、筧科植物等,這些植物對土壤中的重金屬的吸收率可達到100%。
3.3.2微生物降解
使用清洗劑將土壤表層附著的重金屬解吸到土壤溶液中,然后隨著清洗液一起流入預定的水體中,并和微生物發(fā)生作用,從而實現(xiàn)消除土壤中重金屬的目的。
3.3.3生物防治很多優(yōu)點,如效果好、沒有二次污染、費用低、易管理、易操作等,因此受到人們的普遍重視
3.4農(nóng)業(yè)生態(tài)防治
農(nóng)業(yè)生態(tài)防治,可以采取以下措施:
3.4.1控制土壤的氧化―還原條件
在浸水的土壤中,重金屬常常以難溶態(tài)的硫化物的形式存在。所以,控制土壤中的水分和氧化―還原電位,在作物壯籽期間,保證土壤處于一個相對穩(wěn)定的水淹期,就可以減少植物吸入的重金屬含量,進而減少果實和籽中的重金屬含量。
3.4.2改變作物品種
改變作物品種,也可以在一定程度上降低土壤中的重金屬含量。如:在受污染較嚴重的地區(qū),種植花卉和經(jīng)濟林目等;而在受污染較輕的地區(qū),種植耐重金屬性較強強的作物,如改旱地為水田,或者旱地、水田進行輪作,以調(diào)整PH、EH,從而降低土壤中重金屬的有效性。
目前,以上列舉的治理土壤重金屬污染問題的技術還不能被廣泛地應用,其原因有成本過高、實地應用的經(jīng)驗不足、處理效果不穩(wěn)定等。隨著科學技術的發(fā)展,開發(fā)、研究工作的深入與完善,這些治理方法一定可以日趨完善,并被廣泛運用。
我國土壤污染現(xiàn)狀及治理措施論文篇4
淺談我區(qū)中低產(chǎn)土壤現(xiàn)狀及治理措施
摘要:我區(qū)中低產(chǎn)土壤面積大,首先要合理開發(fā)利用非耕型棕壤性土資源,防止農(nóng)田土壤生態(tài)環(huán)境惡化。其次對已墾植的耕型棕壤性土,紅土、棕黃土、沿河兩岸砂土、沿海地區(qū)鹽化土等中低產(chǎn)土壤,有計劃逐步進行改良。重點放在山地的改良利用上,從山地土壤侵蝕嚴重的特點出發(fā),控制水土流失。主要途徑是增加地面覆蓋,改變地面坡形,增強土壤抗沖力。
關鍵詞:中低產(chǎn)田;土壤;生態(tài)利用;水土流失;精耕細作
中低產(chǎn)土壤主要是由于本身具有各種各樣的障礙因素,限制了農(nóng)作物的正常發(fā)育,產(chǎn)量一直處于低而不穩(wěn)定的狀態(tài)。合理利用和改良土壤,就是要按照自然規(guī)律和土壤本身的屬性,因地制宜采取有效措施,挖掘土壤本身的潛力,以實現(xiàn)糧食的增產(chǎn)。
一、中低產(chǎn)土壤類型及分布情況
1、以地區(qū)分布看:以虹螺山周圍的丘陵鄉(xiāng)和西北山區(qū)鄉(xiāng)為多,沙河營、張相公、鋼屯、寺兒堡、塔山(老官堡)等五個鄉(xiāng),中低產(chǎn)田達27萬畝,占全區(qū)中低產(chǎn)田總面積的48.1%。占這五個鄉(xiāng)耕作型土壤面積的67%。還有楊郊、新臺門、白馬石、山神廟、孤竹營等西北山區(qū)鄉(xiāng)低產(chǎn)田面積也很大,總計15萬畝,占比26.7%。
2、從地形和土種比例看:以分布在山坡中上部和丘陵崗頂?shù)纳降赝寥罏槎?,二十個低產(chǎn)土種有各種巖性的山礫土、山砂土、紅土、黃土、砂礫棕黃土等九個土種,面積達40.6萬畝,占低產(chǎn)土壤總面積的75.8%。
3、按各種限制因素劃分:因遭受中度以上侵蝕造成耕作層淺薄的各種巖性山礫土、山砂土、紅土、黃土、沙礫棕黃土等計48.0312萬畝,占低產(chǎn)田總面積的85.5%。質(zhì)地不良有過砂或夾砂層、砂礫底等障礙層次的低產(chǎn)田面積有7.8089萬畝,占13.8%。土體中含有害鹽類的有重硫鹽化淤土、中硫鹽化淤土、中氯硫鹽化淤土,計0.3644萬畝,占0.7%。
4、按營養(yǎng)狀況分析:加權平均值有機質(zhì)含量低于1%,養(yǎng)分貧瘠土種有:酸性巖山礫土、酸性巖山砂土、石灰?guī)r山砂土、紅土、黃土、石灰性棕黃土,中氯硫鹽化淤土等八個土種,面積達31.0412萬畝,占比55.2%。速磷加權平均值含量低于3ppm,嚴重貧磷的有酸性巖山礫土、山礫土山砂土、基性巖山礫土、石灰?guī)r山砂土、紅土、鹽化淤土等十個土種,面積達35.0795萬畝,占比62.4%。
從上述分析明顯看出,我區(qū)中低產(chǎn)土壤多是在殘積物上發(fā)育起來的,土層淺薄,質(zhì)地過砂,養(yǎng)分貧瘠的重砂質(zhì)土壤。
二、中低產(chǎn)土壤特點及形成原因
(一)我區(qū)中低產(chǎn)土壤有以下四個特點
1、初度熟化,土層淺薄。由于山地土壤多是在各種巖石風化物的殘積物上發(fā)育的幼年土壤,墾植年限又不太長,所以土層淺薄,顏色較淡,初度熟化。
2、養(yǎng)分貧瘠,比例失調(diào)。有機質(zhì)含量很低,速磷極度缺乏,只施氮肥造成氮磷比嚴重失調(diào)。
3、質(zhì)地不均,礫石含量高。中低產(chǎn)土壤非礫即粘,山地土壤物理砂粒較多,粘粒較少,礫石含量大于10%,由于孔隙大,有限的降水大多滲漏,保蓄很少。而紅土、黃土又因質(zhì)地過粘,水分入滲少,由地表溜走。
4、都有不同程度的障礙層次和限制因素,有的夾砂,有的夾砂礫,有的砂礫底,有的過粘,有的含鹽,有的砂化,都影響土壤潛在肥力的發(fā)揮,限制產(chǎn)量的提高。
(二)我區(qū)中低產(chǎn)土壤具體情況分析
1、土壤侵蝕面積大,危害嚴重:據(jù)統(tǒng)計,全區(qū)遭受不同侵蝕的土壤面積達262.0219萬畝,占全區(qū)土壤總面積305.7208萬畝的35.7%。其中強度侵蝕面積為117.2359萬畝,占侵蝕面積的38.3%,中度侵蝕面積66.7175萬畝,占21.8%,輕度侵蝕面積78.0685萬畝,只占25.5%。中度侵蝕以上的面積達60%。從耕作型土壤侵蝕狀況分析:全區(qū)耕作性土壤面積139.3222萬畝,受侵蝕面積就有104.7197萬畝,占75.2%。其中強度侵蝕21.6615萬畝,占15.5%,中度侵蝕45.0921萬畝,占32.4%,輕度侵蝕37.9661萬畝,占27.2%,中度以上土壤侵蝕面積接近耕作型土壤的一半。
中低產(chǎn)土壤侵蝕狀況更為嚴重。我區(qū)中低產(chǎn)土壤分布在山坡地上共有13個土種,侵蝕面積50.6040萬畝,占中低產(chǎn)土壤總面積的90%。以各種巖性礫土侵蝕較重,表土幾乎全部侵蝕,部分心土露出地表,屬強度侵蝕,面積21.6615萬畝,占中低產(chǎn)田的38.6%。各種巖性山砂土、砂礫棕黃土、紅土、黃土屬中度侵蝕,面積25.7280萬畝,占46%。中度侵蝕以上面積達85.6%。。
2、營養(yǎng)狀況惡化,肥力降低。我區(qū)20個低產(chǎn)土種營養(yǎng)條件很差,具體表現(xiàn)在有機質(zhì)加權平均值小于1%,含量最低的酸性巖山礫土加權平均值只有0.71%,比全市平均值低0.45%。按我區(qū)有機質(zhì)分級標準有43.8萬畝屬于五、六級,占31.4%。全氮含量與有機質(zhì)有明顯相關性,平均含量五、六級的面積79.78萬畝,占57%。更為嚴重的是磷素含量低,這20個土種加權平均值含量小于3ppm,比全市加權平均值含量3.4ppm還低。按我區(qū)磷素分級標準,五、六級面積達107萬畝,占77%,小于3ppm的六級就有76萬畝,占54.5%。這些低產(chǎn)土壤每畝地為作物提供的磷素最高值也不過1斤。石灰性土壤含磷更低,屬極端貧磷,限制產(chǎn)量提高。
土壤養(yǎng)分狀況惡化的原因,除水土流失嚴重,施肥少,分解迅速,與土壤本身性質(zhì)也密切相關,這些低產(chǎn)土壤最突出的特點是礫石含量多,砂礫比重大,物理粘粒與膠體含量少,土壤吸附能力弱,因而淋洗多,保蓄少。據(jù)測定這些土種陽離子代換量均在10―15m.e/100g土,最低的只有6.88 m.e/100g土,因而供肥能力很低。在這些土種中施用氮素化肥,常因干旱難溶,雨后淋溶,肥效高峰期短,利用率低。
3、物理性狀不良,光熱水協(xié)調(diào)差。這些中低產(chǎn)土壤首先一個突出的特點就是多數(shù)土種土層薄,耕層淺。比如在殘積物上發(fā)育的各種巖性山礫土、山砂土所處地形部位高,坡度大,質(zhì)地粗糙松散,土壤熟化程度低,沖刷較重。土體厚度多在30-60厘米之間,有的不足20厘米。有夾砂礫、砂礫底的土壤,土層也多在一米之內(nèi),只有黃土、紅土、鹽化淤土土層較厚,但耕作層卻很淺,一般山地土壤15厘米左右,果園土壤10厘米左右,平地土壤也多在15―18厘米。由于土層薄,耕作層淺,作物生長受到限制,根系密集層比平地土壤淺5―10厘米,因而抗旱能力相對降低。
其次是礫石含量多,質(zhì)地不均,過砂過粘性狀不佳。二十個低產(chǎn)土種有山礫土、山砂土、粗細砂土等十二個屬重礫質(zhì)土壤,粒徑一般大于1mm,礫石含量均在10%以上,最高達43.7%。各種山礫土、山砂土,物理砂粒含量60―85%,砂礫棕黃土、砂礫潮黃土砂粒含量74.85%,均屬砂壤土。而黃土、紅土等過粘的土壤,物理性粘粒含量均大于50%,屬重壤土。還有石灰性棕黃土、重硫鹽化淤土也屬粘粒含量稍高的中壤土。砂性大的土壤,粘結(jié)性、可塑性很小,水分滲漏快、保養(yǎng)少、有效水含量不高,非毛管孔隙多;粘粒多的土壤,非毛管孔隙少,通透性較差,入滲慢,蒸發(fā)多,徑流量大,光熱水不協(xié)調(diào)。
再次多數(shù)低產(chǎn)土壤水分條件很差,一些山地丘陵土壤,地下水位很深,靠地表水維持作物生長。由于降水分布不均,雨后保蓄力很弱,田間持水量又不高,有效水含量較少。山礫土、山砂土多數(shù)田間持水量在17―21%,有效含水量在15―18%。而紅土、粘土等粘重土壤,雖然田間持水量較高,但由于凋萎系數(shù)大,有效含水量也只有20%左右。這些低產(chǎn)土壤水分特點是:入滲快,保蓄少,滲漏多、徑流量大、蒸發(fā)量大,土壤中適宜作物生長的含水量時間較短。在整個作物生長過程中,多次出現(xiàn)水分虧缺,有時下降到蔫系數(shù)以下,作物停止生長,因而遭受旱災的頻率高,危害程度也較重。
4、有各種障礙層次和限制因素。山地土壤層以下即是母巖層,影響根系下扎。棕黃土、潮黃土有夾砂礫、砂礫底等障礙層次,河淤土有夾砂、砂底和有害鹽類等障礙層次。據(jù)統(tǒng)計全區(qū)有夾砂、砂礫底的土壤面積達6.5644萬畝,占10%左右,土壤含有害鹽類較高的各種鹽化草甸土面積達1.5383萬畝,占3%左右。上述有害層次的土壤,漏水漏肥,減產(chǎn)嚴重。
除上述客觀原因外,在生產(chǎn)活動中采取掠奪式的經(jīng)營,如長期種植耗地力很強的禾本科作物實行連作,施肥少,不整修土壤任其沖刷等,加之廣種薄收,粗放管理,促成了低產(chǎn)田更加低產(chǎn)。
三、中低產(chǎn)土壤改良利用途徑。
1、改善土壤的生態(tài)環(huán)境、合理利用土壤資源
1)我區(qū)分布在荒山溝谷的棕壤性土壤面積176.183萬畝,除現(xiàn)有林地外尚有120萬畝砂、石裸露,植被稀疏,覆蓋度在15―30%之間。對這部分土壤主要措施是增加覆蓋度,控制水土流失。積極營造水土保持林,因山制宜,因土制宜,選擇樹種,西北干旱區(qū)可營造旱生沙棘、山杏、山棗等灌木,適當營造一些薪炭林。
2)實行封山育林育草,提高植被覆蓋度。對已栽植幼林的荒山要全面封山,嚴加管護,對未造林的荒山實行輪封。把草多、草高、密度大,目前水土流失還不太嚴重的荒山,應劃定牧業(yè)用地,作為草場資源,嚴加保護,合理放牧。對水土流失嚴重的荒山一律封起來,封山與管護結(jié)合。
3)對坡度較小,土層較厚的荒坡,可以發(fā)展果樹生產(chǎn),但在栽植前必須修筑水土保持工程,或植樹造林種草,護坡護溝。
通過上述措施保護和利用山地土壤資源,增加覆蓋,減少流失,以恢復和保持良好的生態(tài)環(huán)境,防止對耕地土壤的沖刷和蠶食。
2、采取綜合措施治理坡耕地,進一步控制水土流失
1)在土層較厚的坡耕地和果園修筑高標準的水平梯田,實踐證明水平梯田改變了坡面形態(tài),可增加土壤蓄水,減少水土流失。
2)坡度大、土層薄的果園土壤,目前不能修梯田,要恢復過去的水土保持工程,采取環(huán)山等高撩壩,中間找壩疊埂的方法減緩徑流速度,增加蓄水能力。壕梗上最好種植多年生的綠肥和豆科作物以保土防蝕,就地翻壓,增加肥源。
3)加強溝頭防護。修筑石壩、谷坊攔水淤地,在溝邊種紫穗槐穩(wěn)定溝谷,防止擴大加深。
4)實行合理耕作,蓄水防蝕。在坡耕地上環(huán)山打壟,等高耕作,順耕改橫耕,小壟改大壟,抬高壟體,修好壟頭,以利蓄水保土。
5)實行橫坡帶狀橫坡間種,合理輪作。實行疏生與密生,高桿與短桿,禾本科與豆科寬檔間種,合理輪作。特別要擴大地瓜、花生、豆類等密生作物面積,減少地面裸露,保護表土少受雨滴沖擊造成流失。
3、改變貧瘠的營養(yǎng)狀況,提高土壤供肥能力
1)大量增施優(yōu)質(zhì)農(nóng)肥,提高有機質(zhì)含量。土壤有機質(zhì)加權平均值含量由0.382%增加到2.661%,糧食及大豆平均畝產(chǎn)量由361斤增加到642斤,即有機質(zhì)增加2.229%,產(chǎn)量增加281斤,有機質(zhì)每畝增加0.1%,畝產(chǎn)凈增12.6%。有機質(zhì)含量在1.8%以上或0.8%以下,增產(chǎn)幅度較小,而含量在0.8%―1.8%之間有機質(zhì)每增加0.8%,畝產(chǎn)量增加25斤。
增加有機質(zhì)提高產(chǎn)量的主要原因,一是土壤中氮、磷含量相應增加,營養(yǎng)狀況得到改善。另一方面能保持土壤中正常N/P比例,維持土壤營養(yǎng)動態(tài)平衡,使肥力穩(wěn)定上升。
2)合理施用化肥,注意增施磷肥,調(diào)正氮磷比例。我區(qū)土壤近年來由于農(nóng)肥施用不多,氮素化肥大量增加,氮磷比例失調(diào)。據(jù)化驗,土壤中堿解氮含量多在50―60ppm,而速磷只有3―5ppm,有很多小于3ppm。由于嚴重貧磷,限制了產(chǎn)量提高。施用磷肥具有明顯的增產(chǎn)效果,土壤含磷量越高產(chǎn)量越高。雜交高糧畝施50斤磷肥增產(chǎn)11.5%,每斤磷肥增產(chǎn)糧食1.76斤。畝施150斤磷肥增產(chǎn)22.2―35.3%,每斤磷肥增產(chǎn)1.4斤。雜交玉米畝施100斤磷肥增產(chǎn)17―34.4%,平均每斤磷肥增產(chǎn)1.34斤。
4、改善物理性狀,消除障礙因素
1)針對低產(chǎn)土壤過砂過粘質(zhì)地不均的特點,提倡客土墊地、摻砂子、上黃土或連年上砂土糞、粘土糞調(diào)正砂粘比例,對石屑較多的山地土壤要清除碎石,減少礫石含量。
2)針對土層薄,耕層淺,沉積層部位高,犁底層堅硬的特點,要逐年實行深耕,加深耕作層,打破犁底層,熟化沉積層,促進根系發(fā)展。
3)針對夾砂、砂礫底土壤漏肥、漏水等特點,要多墊黃土和上黃土糞,提高保蓄能力,選種抗旱能力強的作物,如谷子、花生、地瓜等,還要再多施農(nóng)肥,分期追肥,防止后期脫肥。
4)針對鹽化草甸土含有鹽量高的特點,提倡旱田改水田,灌溉洗鹽,低洼地要修排水溝,條田降低地下水位。土質(zhì)粘重,要摻砂、客土、增施農(nóng)肥,以利“壓堿”。實行深耕,防止鹽分上升,以利保苗。
5)扭轉(zhuǎn)廣種薄收的局面,實行精耕細種。低產(chǎn)土壤所以低產(chǎn),除由、本身性質(zhì)決定外,與人為管理有很大關系,因此要徹底扭轉(zhuǎn)廣種薄收的局面。實行精耕細種,加強對低產(chǎn)田的管理。比如要選擇適合低產(chǎn)土壤栽培的作物和抗旱耐瘠品種,實行旱種、旱管建立倒茬輪作制度等,和高產(chǎn)田一樣及時管理,防災抗旱,以改變低產(chǎn)的局面。
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