重金属地质污染形成原因及治理策略-

重金属地质污染形成原因及治理策略*陈亚萍（兰州资源环境职业技术大学，甘肃兰州730022）现代化农业产业的高速发展在一定程度上对土质与地质环境造成了污染，与此同时，农田地质在重度污染下正面临着严重的危机［1L土壤是支撑或维持人类生存与生活的基本条件与主要资源，也是农业发展与落实“三农”政策的核心物质基础。一旦农田地质土壤受到威胁，种植的农作物质量检测将受到影响，进而对群体食用产品的安全与受众群体生命健康造成负面影响。随着工业建设规模的提升，重金属地质污染范围也不断增加，工业建设与生产排放的重金属物质污染程度也越来越高。在深入对我国地质勘查的研究与统计中发现，每年都有超过4000.0万km2的土壤受到重金属污染威胁。尽管地质单位已在相关工作中采取了有效的措施进行重金属地质污染综合治理，但由于治理的手段缺乏现代化技术作为支撑，或治理的方向不明确，导致相关工作一直未能取得显著的成果，甚至在治理中部分地区的重金属污染现象呈现加剧趋势［2］。地质污染与较多类型的地质灾害具有联系，无论是工业生产中污水的排放，或是地质环境无节制开发，都会对地质环境造成严重的威胁。当地质污染达到一定条件后，地质层中的重金属污染物将不断向地下渗透，最终对地下水造成严重的污染。为了实现从源头对地质污染的治理，本文探讨了污染现象的形成原因,并以此为依据，提出了专项治理的策略。1重金属地质污染特点危害性较大当土质环境受到重金属污染时，在该地质环境中种植的农作物将直接受到威胁。严重情况下，种植的农产品将直接死亡，还有一些农作物会在生存中积累有毒有害物质，此种重金属物质汇聚在人类食物中,会严重威胁到人体的健康与生命安全。同时，当地质环境中的重金属污染物质积累到一定含量时，会逐步发生渗透，此类元素渗透到地下环境中，与地下水发生交融，并通过地下水流入河流，进一步扩大污染范围。生存在此区域内的动物饮用了受重金属污染的水体后，其生命安全也将受到威胁，最终对生态环境、水体环境、大气环境造成负面影响。隐蔽性较强部分赋存或流入地质环境中的重金属物质，无色、无味，难以直接发现，只有在生物或人体食用后，才展示毒性。为此，可以将隐蔽性较强作为地质环境受到重金属污染后的一个主要特点。广泛性特点随着我国工业建设水平的提升，市场内大型工业生产基地、工业企业数量也越来越多。与此同时，企业之间的竞争越来越激烈，许多工业生产与建设方在社会发展中，只重视生产行为与生产模式带来的经济效益，并没有关注不合理的生产行为是否会对社会环境造成负面影响与威胁［3］。当工业生产效率越来越快时，生产行为所产出的废水、废气、垃圾越来越多，企业原有的污染物处理设备难以在规定时间内有效处理所有含重金属物质的工业垃圾。为了满足企业的生产需求，生产方不得不直接向水体中排放污染物，或将生产中的废弃垃圾堆放在指定区域内。污染物在长此以往的堆积下会发生扩散，最终导致污染范围越来越广。不可逆特点当地质环境中的重金属污染物质越来越多时，土壤结构与物理性质将发生较为直接的改变。尽管土壤自身具备一定的污染物自动降解能力,但当污染物堆积量过多时，土壤的降解难度增加，地质环境无法有效处理所有污染物质，最终造成土壤结构转变，而此种结构性转变是后续不可逆转的。2重金属地质污染形成原因2.1自然因素地质环境受到重金属物质的污染，是由多种因素综合形成的。可以在分析污染成因时，将污染划分为土壤污染与大气污染两种类型。受到地质迁移或土层不规律变动等因素的影响，地质层也将发生改变，当形成地质层的迁移活动岩体中含有金属物质时，迁移行为的发生将对土壤环境造成威胁。随着迁移范围的增加，重金属物质发生扩散，从而导致地质环境发生污染［4］。同时，形成地质土壤环境的岩体，在自然界中赋存，当岩体受到自然环境的影响时，所形成的岩体也将在自然界中以重金属污染形式赋存。当环境空气质量较差时，大气环境中将携带以悬浮物形式存在的重金属物质，污染物随着大气环境被带入大气中，此种现象也是造成地质环境污染的主要原因之一。此外，当出现自然环境灾害时，将产生大量的污染物。例如，火山喷发、雾霾、火灾、沙尘暴等，都会在大气环境中产生污染物。植被在进行光合作用与呼吸作用时，会吸收大气环境中的污染物。从而将污染物带入土壤环境与水体环境中。2.2人类活动人类不规范的社会行为、不合理的开发活动，也是造成地质环境重金属污染的主要问题之一。可将此类活动划分为污水灌溉行为、工业行为、工业生产行为等。在农田灌溉过程中，为了节约成本，农户会使用不符合农业生产标准的污染与自然水直接浇灌农作物。当灌溉用水质量不达标时，会导致土壤中重金属物质与污染物质呈现严重超标的现象，最终对环境造成严重的污染。在此过程中，所使用灌溉水的污染程度不同，所造成的土壤环境污染现象也是不同的。在工业生产与建设发展过程中，将有大量的携带重金属物质的水体被无序排放，这些物质的排放会在不同程度上增加地质环境中重金属元素含量。在农业生产过程中，为了避免农作物与植被的健康生长，避免蛀虫对庄稼等作物的健康生活造成影响，农户会不规范的使用一些农药、化肥，而使用此类化肥与农药只会加剧地质环境污染。3治理策略使用有机肥料代替化学肥料不合理的农业行为是造成地质环境污染的主要原因。为了解决由于农民不规范使用化肥与农药造成的污染，提出在农业生产过程中，使用有机肥料代替化学肥料的方式，进行地质污染物的治理。对于社会农业发展而言，其中最有效且价格最为低廉的控制污染手段,便是控制土壤中的肥料与化学农药残留。在此过程中，使用有机肥料进行土壤施肥，不仅可以吸收土壤中的重金属物质，还可以减少或降低肥料对土地造成的污染，从根本层面提升土壤的肥沃程度［5］。同时，在农业种植的土壤环境中施加有机肥料，可以为农作物中的益虫生存创造一个相对良好、适宜的环境。例如，地质层中的蚯蚓，不仅可以起到疏松土质环境的作用，同时也可以输送土体，吸收地质层中的有害重金属物质。可以利用蚯蚓的这一优势，为其创造环境，从而实现基于生态环境自然规律，进行农作物与农田土壤的修复与综合治理。而使用此种方法治理的地质环境，将更加有助于高质量农作物的产出，进而打造具有生态化优势的农田，培育具有绿色化优势的有机农作物食品，从根本控制地质环境中农药残留造成的污染问题。此外，在治理重金属污染的地质环境时，应明确自然界中的一些特殊植被也可以起到净化环境的作用。例如，部分根植在土层中的植物可以在生命活动中持续吸收土壤内的重金属物质，净化生态环境，保护土壤，维护区域生态圈平衡［6］。此类植被包括芥菜、鸭院草等，通过施加有机肥料，在农田中种植此类植被，可以利用其吸收土层中的Cd金属元素，同时利用紫云英植被，吸收地质层中的硒金属元素。目前，使用此种方式进行重金属地质污染的治理，是一项较为先进、科学、合理、有效的治理手段。从源头控制重金属污染物的排放要想实现对重金属地质污染的彻底根治，需要从污染源入手，从根本控制重金属物质的排放。例如，可在重金属地质污染严重的地区建立环境监测站，通过定期采样与实验室分析的方式，掌握污染源，明确地质环境中重金属物质的来源。根据不同工业生产项目在社会中的关注度及该地区经济建设与发展对环保的要求，在生产施工现场做好绿色工程引领和带头工作。例如，在工业生产项目的项目准备阶段，编制项目实施阶段的绿色与环境保护方案，在生产行为执行过程中严格按方案落实环保工作。同时，建立健全绿色施工管理体系与管理制度，监督执行此项工作，按照当地与环境监管单位的环保要求，投入足够的人员和设施。在此基础上，做好对工业生产中的“三废”排放控制工作，在工业项目正式开展前，由技术部门在“三废”排放口进行技术检测。即在生产端投入大量的含有重金属污染物质的废水与废气，启动净化机械后,检测由排出口排放的废水或废气中重金属污染物含量、浓度，当检测结果符合标准或达到大气环境排放指标后，为此单位批准工业生产资质。同时，严格监督与检查生产单位的生产链路，不定期抽查工业生产行为中是否存在不合理或不科学的行为，诱发重金属地质污染。此外，明确地区生活用水的排放中可能也存在污染地质环境的重金属物质，因此，需要在城市排水管网中集成净化装置，以此种方式，确保所有排放的水体不会对地质环境造成负面影响与干预。合理引进工程治理技术与化学治理技术除上述提出的治理策略外，还可以引进工程治理技术与化学治理技术,对重金属地质污染问题进行专项治理。工程治理技术是指基于物理技术，对重金属地质污染进行处理。在对地质环境进行采样分析与检测后，及时发现污染的初步阶段，并采用客土、翻土、换土等手段，进行土壤结构的转换。在此项工作中，可以辅助现代化技术实现。例如，使用电解法、去表土法、淋洗法、热处理法等［7］。但上述提出的处理技术仅适用于重金属地质污染的初期阶段，一旦在操作处理时出现行为方面的不当问题，会加剧后续治理工作的难度。例如，在使用翻土法进行重金属地质污染治理时，一旦出现处理不当，会发生重金属污染转移问题，还会使土层深处的地下水环境受到威胁。因此，在综合治理过程中，需要结合重金属地质污染程度与污染阶段，选用合理的工程治理技术。化学治理技术是指基于化学技术对重金属地质污染的治理。例如，可以在污染区域的土层中撒入一定量的土壤改良试剂、洗涤试剂、抑制试剂，通过此种方式，增加土壤整体的有机性与颗粒黏稠度，降低土壤中重金属污染物质的生存性，并避免金属元素与游离状态