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关键词:湛江开发区 重金属治理 污染现状 治理对策
中图分类号:G250 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(a)-0244-01
随着湛江钢铁基地和中科炼化项目的建设,湛江经济技术开发区步入重化工业加速发展时期,涉重金属行业将迅猛增长,重金属作为一种持久性污染物越来越多被关注和重视,制定湛江开发区重金属污染治理对策迫在眉睫。
1 湛江开发区重金属污染现状、特点及发展趋势
1.1 湛江开发区重金属污染的现状
重金属污染主要来源于工业污染,工业污染大多通过废渣、废气、废水排入环境。根据湛江开发区2012年的环境统计数据可知,开发区产生重金属的行业主要来自于重金属冶炼、汽车零部件及配件制造和手工具制造行业,产生的重金属主要为铬、铅、锌,2012年六价铬的产生量为0.59吨,而其他重金属的浓度低于监测限值,不纳入环境统计,产生的重金属全部交由有处理资质的单位处理[1]。
1.2 湛江开发区重金属污染的特点及发展趋势
重金属污染是指由重金属及其化合物引起的环境污染[2]。重金属污染较难治理,这与它的特性分不开。重金属污染物属于持久性污染物,具有长期性、累积性、隐蔽性、潜伏性等特点,无法从环境中彻底消除,只能改变其存在的位置或存在的状态[3]。重金属在其危害环境方面的特点是:微量浓度即可产生毒性,在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物,可被生物富集,通过食物链进入人体,造成慢性中毒。
虽然湛江开发区重金属的污染现状不是很严重,但是随着湛江开发区经济社会的快速发展,随着湛江市钢铁、石化、造纸等基地建设,湛江开发区将构建以钢铁工业为核心的先进制造业和以石油炼化为基础的石油化工产业。钢铁工业是资源密集型产业,向前延伸是矿山和其他辅助材料的采选业,向后延伸是金属深加工、装备制造与检修等产业。围绕湛江钢铁基地的建设,开发区将发展机械装备制造业、船舶制造业、包装产业、汽车制造业。湛江开发区资源开发和加工的力度相对还会加大,在有限的环境容量条件限定下,重金属排放将不可避免地增加,重金属污染压力有增无减。
2 湛江开发区重金属污染治理面临的困境
2.1 没有完善的重金属污染治理防治体系
湛江开发区污染防控基础工作薄弱,缺乏重金属污染防治技术管理嵌入环境管理和形成常态化管理的机制,相关技术评估体系建设滞后,缺少量化的技术评估检测平台;缺少“产生-加工-应用-回收”全过程的重金属污染综合防治技术管理体系,缺乏健全的重金属污染源数据库。
2.2 重金属治理技术落后
在重金属污染治理方面,最大的瓶颈在于技术。在重金属废气治理、重金属污染土壤修复、含重金属废物综合利用等方面,都缺乏经济适用的技术,在协同减排方面的技术也非常缺乏。重金属治理方法现在包括工程治理、生物治理、化学治理及农业治理方法。工程治理效果彻底、稳定,但实施复杂、治理费用高、易引起土壤肥力下降;生物治理实施简便、投资少,对环境破坏小,但是治理效果不理想;化学方法治理效果和费用都适中,但容易再度活化;农业治理方法易操作、费用低,但是周期长、效果不显著。
2.3 重金属监测水平滞后,无法为环境决策和执法提供可靠的技术支持
重金属污染监测需求特殊,湛江开发区重金属污染监测技术装备面临诸多问题:在线监测技术装备门类不齐,实时连续感知手段缺少;现场快速检测技术装备落后,应急工作被动;技术手段单一、应用成套化程度低,不符合综合防治需求。
3 重金属治理的对策
湛江开发区重金属治理要遵循源头预防、过程阻断、末端治理的全过程、综合防控理念,建立起完善的重金属防治体系。
3.1 强化湛江开发区重金属规划目标和任务,加强区域规划环评,严格执行区域环境准入政策
认真规划,把好源头,规划辖区重点项目实施和重金属相关行业产品产量变化,按照“一区一策”、“一厂一策”的原则,进一步明确辖区内重金属污染重点区域的防控任务和防控要求,分解落实本辖区的控制目标和重点项目。
严格准入,严格控制重金属采选和冶炼项目。积极引导涉重金属入园入区,集中治污,实现减污增效。湛江市属于非重点防控区域,必须严格控制新建、扩建增加区域重金属污染物排放的项目,实现区域重金属污染物排放总量比2007年排放量的零增长。
3.2 完善重金属排放标准,确定重金属排放基数,建立健全重金属污染源数据库,为重金属污染治理提供科学依据
要继续健全政策体系,完善重金属排放标准,补充重金属污染对人体健康影响的判定,包括环境质量标准中重金属的指标和限值。
进一步摸清重金属污染底数,明确辖区重金属排放基数。其中废水重金属排放量应以2007年污染普查数据为基准,废气中重金属污染物排放量应以环境统计、环境监测、排查调查等相关资料为基础进行测算。湛江市属重金属防控非重点区域,要求以2007年重金属排放量为基数,增产不增污,各年度重金属排放量都要控制在2007年的排放总量内。
3.3 建立清洁生产全过程控制思路,强制推进重金属污染企业实施清洁生产
清洁生产是重金属治理最直接、最有效的方法。湛江开发区以节能减排为核心,以污染预防为重点,以提升科技水平为切入点,以工艺清洁化,设备密封化、运行自动化、计量精准化为突破口,大力推广应用《国家重点行业清洁生产技术导向目录》中相关的清洁生产技术,提高资源利用率。
要抓好重点企业清洁生产审核,将涉及铅、锌、铜、铬、镉和汞等重金属行业作为开展清洁生产审核的重点,把“节能、降耗、减污、增效”的清洁生产理念贯穿于企业的各个服务、管理环节;注重全过程控制和必要的末端处理,建立“产生-加工-应用-回收”全过程的重金属污染综合防治技术管理体系,实现“工艺、环保一体化”,通过技术改造减少含重金属原材料的应用,减少生产工艺过程中的重金属副产物或污染物产生和排放,从而减轻重金属污染对人体健康和生态环境的危害。
4 结语
总之,湛江开发区应该做好重金属污染防治工作,有效控制重金属污染,严格执行污染防治设施环保“三同时”制度,全面排查辖区涉重企业,实现重金属治理区域化、社会化。
参考文献
关键词:重金属污染;土壤污染;生物修复;超量积累
作为人类发展的基础,土壤资源往往在城市化以及工业化的发展之下出现了不同程度的污染以及破坏。在这样的背景之下,我国的土壤容易受到重金属的污染而危害人类的生命安全。本文基于此,分析探讨国内外土壤重金属污染防治技术以及相关研究的发展。
1 土壤重金属污染预防的发展历程
1.1 预防体制
基于世界各国城市化以及工业化发展程度的日益加深,各国家普遍存在土壤重金属污染的问题。为了进一步促进各类问题的解决,世界各国加强了对于土壤重金属污染预防。关于土壤重金属污染预防的发展历程,笔者进行了相关总结,具体内容如下。
日本为了进一步促进土壤重金属污染问题的解决,颁布了《土壤环境标准》《土壤污染对策法》等法律法规,而我国自改革开放之后,逐步加强了对于环境问题的关注,并于1989年颁布《中华人民共和国环境保护法》,开始了我国土壤重金属污染问题的处理,随后中国在该法律的基础之上进行修订工作,从而实现了对于污染物排放的限制与处理。
1.2 预防技术
为了进一步实现按土壤重金属污染问题的解决,各国逐步提出了清洁生产的概念。在这样的背景之下,欧共体于1979年宣布推行工业清洁生产的政策。在这样的背景之下,该区域的农业生产部门加强了对于各类先进生产技术的运用,从而实现了农业的清洁生产,规避了农业化学产品的超量使用对土壤污染。
事实上,这种从源头上降低污染源的措施,能够降低了土壤中重金属离子的引入,从而实现了土壤资源的保护。
2 土壤重金属污染治理方法
目前,我国处于经济结构转型期间,土壤重金属污染的问题也较重。在这样的背景之下,为了实现我国社会的绿色、低碳、可持续发展,我国的有关部门加强了对于该类问题的解决。关于常见的土壤重金属污染治理方法,笔者进行了相关总结,具体内容如下。
2.1 工程治理法
所谓的工程治理法,指的是相关单位借助物理原理以及方法进行土壤重金属污染问题的解决。在传统的工程治理过程中,工作人员多借助换土、翻土等方法进行作业,但伴随着科学技术的不断变更,我国有关部门逐步采用淋洗法、电解法、热处理等办法进行作业。
一般而言,工程治理方法在运行的过程中具有效果显著等特点,但是其因为工程复杂、工程量等问题进而导致工程成本的进一步增加。此外,该方法在运用的过程中往往因为维护措施不到位而导致部分土壤中的金属元素被迁移到其他地区,造成土壤重金属污染面积的扩大,难以真正改善土壤的重金属污染现状。
以日本富士县神通川流域的土壤重金属污染防治为例,为了降低土壤中的镉元素,相关单位加强了对于工程治理法的运用。在这一过程中,工程单位去除污染区域15cm的表土,并压实心土,并采用淋洗法对污染土壤进行清洗。
2.2 农业治理
所谓的农业治理,指的是通过优化、完善传统的耕作管理制度,实现土壤重金属污染的降低。在这一过程中,工作人员需要依据重金属污染的实际状况而选择相应的植物种植,从而实现了对于土壤中重金属元素的消除。此外,在农业治理的过程中,作业人员还需要合理选择花费,从而降低土壤中的重金属元素。
学者林汲等人就通过实验分析发现了硅藻土有机肥能够实现对于Cd、Zn重金属离子的吸收,从而降低了土壤中的重金属离子。一般而言,该方法在运行的过程中普遍存在操作简便、费用低的特点,但是由于其仍旧未能够从根本上消除重金属污染,进而导致其只能够作为辅助手段进行处理。
在进行广西壮族自治^环江县废矿土壤污染治理的过程中,中科院地理所环境修复中心陈同斌率团队,借助蜈蚣草等植物开展了土壤重金属处理工作,并成功修复1280亩重金属污染农田。
2.3 生物治理
生物治理方法在运行的过程中主要借助生物生命代谢活动的开展,从而降低了环境中重金属污染的浓度。从而确保部分受到污染的土壤能够恢复到初始状态。一般而言,生物治理方法在运用的过程中因为参与治理的主角不同,故而分为动物修复、微生物修复以及植物修复。
所谓的动物修复技术,指的是有关部门以及人员利用土壤中的低等动物进行土壤中重金属的吸收,从而实现了土壤中重金属含量的进一步降低。相关的研究表明,蚯蚓的出现能够实现对于硒、铜元素的吸收。事实上,该方法在推行的过程中也具有一定的问题:诸如低等动物往往会将吸收的金属元素再次释放到土壤中,从而造成了二次污染。
微生物修复技术则是利用土壤中的微生物进行各类金属元素的吸收。目前,最为常用的微生物就是――真菌。真菌在生存的过程中往往能够分泌一定量的氨基酸、有机酸等物质,从而实现了对于重金属的溶解。目前,从相关的研究分析可以发现:微生物修复技术在运行的过程中具有较为光明的前景,且能够较好的实现我国土壤重金属问题的解决。
植物修复技术的运行原理主要是在污染的区域种植特定植物,从而借助植物的生长过程实现对于重金属的吸收以及化解。目前,植物提取技术获得了相关研究人员的重视,并由此促进了土壤重金属问题的解决。现阶段,最为常用的植物有遏蓝菜、高山甘薯等。
仍旧以日本富士县神通川流域的土壤重金属污染防治为例,土壤重金属处理单位在含镉100mg/kg土壤上进行苎麻的种植,从而由此实现对于土壤中镉元素含量的降低。该地区在采取生物法治理土壤重金属污染的过程中,实现了镉元素含量降低27.6%。
3 发展论述
为了进一步促进我国土壤重金属污染问题的解决,我国的有关部门需要从法律的角度出手,加强对于各类土壤重金属污染法律法规的制定。此外,我国还需要加强对于清洁生产的发展,并大力运用清洁能源。而在已经发生的土壤重金属污染问题,作业人员需要加强植物修复技术的运用。
4 结束语
为了进一步促进我国土地重金属污染问题的解决,我国的有关部门以及人员需要采取科学的方式进行问题解决。本文基于此,分析探讨土壤重金属污染预防的发展历程(预防体制、预防技术),并就常见的土壤重金属污染治理方法进行分析,最后论述了我国土壤重金属污染问题解决的措施。笔者认为,随着相关措施的落实到位,我国的环境问题必将得到显著的改善。
参考文献
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关键词:大数据;湘江流域; 重金属污染;治理绩效;路径
中图分类号:K928.42 文献标志码:A 文章编号:1003-949X(2015)-12-0096-02
大数据作为互联网时代和信息社会的一种新的管理技术和变革力量,它对湘江流域重金属污染治理绩效的提高具有重要作用,其路径主要有:
一、加强信息分析和决策支持
一是树立大数据决策意识,把大数据理念融入到治理决策之中。在湘江流域重金属污染治理中,要注重治理数据的采集、存取和处理。跟踪数据的变化和趋势,特别是要深入分析数据变化的原因,所蕴含的信号和有价值的信息,为湘江流域重金属污染治理决策作依据和参考。要转变传统决策习惯,把依靠有限的信息和个人经验转变为依靠更广泛、更全面、更开放的大数据信息分析和挖掘上来,用数据说话,用海量的大数据信息分析和挖掘辅助治理决策,提高决策的针对性和有效性。大数据分析离不开高质量的数据和高水平的数据管理。在湘江流域重金属污染治理中,要打破传统的条块分割,部门林立,各自为政的“碎片化”治理体制,建立覆盖不同部门、地区、层级,不断动态更新的湘江流域重金属污染治理的大数据建设标准和数据共享平台,改变过去信息封闭和分割弊端,在专用数据库的基础上,加强信息集成,增加信息透明度,实现不同地区、部门和层级数据交换和信息共享,减少治理决策的信息成本。二是充分发挥大数据技术对非结构性数据分析优势,为湘江流域重金属污染治理决策提供更全面准确的信息支持。湘江流域重金属污染治理决策涉及大量非结构性数据信息,这些数据字段较长,字段由不同单位构成,单位下又分更细小的次级单位或次次级单位,非常复杂,但其蕴含的信息比较丰富,对决策可能非常重要,但传统的数据分析技术方法很难对其进行分析和挖掘。大数据技术在对非结构性数据分析和挖掘方面具有独特的优势,通过大数据技术对非结构性数据的可视性分析,可以为湘江流域重金属污染治理决策提供更全面、内涵更丰富、更有价值的决策信息支持。三是运用大数据动态、海量信息分析和处理能力,改变传统静态、封闭的决策模式。传统决策的信息分析更多是一种静态下部分机构或部门的数据分析,这种数据来源渠道狭窄,数据不够全面,而且数据更新不及时,缺乏时效性,很难为湘江流域重金属污染治理决策提供科学依据和参考。在海量信息和快速变化的大数据时代,对湘江流域重金属污染治理提出了更高要求,传统静态、封闭的决策模式不适应大数据时代的发展形势,需要改进治理决策模式,采用大数据技术进行动态、全面、海量的数据分析和挖掘,为治理决策提供强有力的信息支持。四是加强大数据对湘江流域重金属污染治理的前瞻性、预测性和可行性分析。科学决策一个重要内容就是进行前瞻性、预测性和可行性分析,这种分析可以提高决策的预见性和科学性,减少或避免决策失误和成本,提高决策的绩效。从湘江流域重金属污染治理决策的情况来看,目前对湘江流域重金属污染治理的前瞻性、预见性和可行性分析明显不够。大数据技术分析一个重要应用领域就是预测性分析,通过对大数据的分析,挖掘其特点,然后建立科学的预测模型,接着把有关数据导入模型,即可进行前瞻性和预测性的分析。另外,大数据在对决策进行可行性分析方面也具有比较优势。在湘江流域重金属污染治理决策中,要充分利用大数据技术对其进行前瞻性、预测性和可行性分析。
二、注重综合治理和系统协调
一是建立系统性和网络化的大数据治理平台。要打破传统的条块分割的“碎片化”治理体制,按照财权和事权相统一的原则,加强中央政府及其有关部委对湘江流域,特别是跨省区段的治理职责,统一治理,加强协调,分工合作。要按照大部门体制的要求,调整和整合湘江流域各区段有关部门的管理职能,理顺职权关系,形成治理合力。在职能调整和机构改变的过程中,各地区、部门要充分利用大数据技术特点和优势,建立系统性、网络化的大数据治理平台,实行治理信息统一采集、存取、处理、分析、挖掘和呈现,将被动、分割、封闭、碎片化的污染治理转变为主动、整体性、网络化、开放式的污染治理。二是构建动态、可视化的大数据治理模式。湘江流域重金属污染的传统治理更多的是静态的、不可视化的治理模式。大数据技术可以改变这种治理模式。在大数据背景下,可以对不同地区、部门、单位和个人数据信息进行快速的、同步的分析,挖掘出有治理价值的信息,并且可以进行动态更新和追踪分析,实现从静态到动态的治理转变。另外,大数据分析最基本的要求就是可视化分析,它可以象看图说话一样,简单、直接、直观地呈现大数据特点,很容易被数据使用者认知和接受。因此在湘江流域重金属污染治理中运用大数据技术,不仅可以实现静态治理,还可以实现可视化治理,大大提高治理的实效性。三是建立责任明晰、广泛参与、信息透明的大数据监督和协调机制。在湘江流域重金属污染治理的传统监督中,由于监督主体、对象和利益相关方众多,难以形成合力,制约了监督绩效。特别是传统监督习惯依赖于体制内监督机构和力量,对社会团体、自愿组织、广大民众等体制外监督力量重视不够,没有充分考虑和调动其积极性、主动性和创造性。湘江流域重金属污染是涉及广泛,关系到社会每位成员切实利益的大事,离开社会民众参与的监督体系是很难想象的,也是很难取得成效的。随着广大社会民众环保意识的增强和民主参与能力的提高,社会监督的力量和作用越来越明显。因此,大数据技术可以把不同的社会阶层和力量,不同监督主体和对象统一纳入监督体系。通过统一的大数据平台,建立监督主体、对象和利益相关方数据库,并进行信息集成,实现信息交流和交叉共享,形成责任明晰、广泛参与、信息透明的大数据监督机制。在监督过程中,也可以通过数据信息分析,及时掌握存在的问题及其深层次原因,便于针对性地进行协调和处理。
三、构建监测和预警体系
近些年来湘江流域重金属污染累积性比较严重,其危害造成的突发性事件的概率和频率大幅增加,有必要构建全流域的水质水量监测和预警系统,对流域的水质水量进行在线、动态、适时监测,建立健全湘江流域重金属污染监测和预警模型,运用大数据技术对监测数据进行分析和挖掘,对可能导致的污染突发性事件提前预警并准备,避免和减少损失。一是数据的采集。增加湘江流域水质水量监测断面及其数据监测的频率和密度,全部断面监测采用在线自动生成方式提取数据,数据提取后构建专门的数据库,全部数据库实现统一平台共享。二是数据导入和存储。将采集的数据库导入到一个集中的大型分布式数据库或分布式数据存储集群或云存储中。在导入过程中或导入后,可以对数据进行简单的分类等预处理或运用Storm等进行流式计算。三是数据分析和挖掘。运用Greenplum、Exadata、Infobright、Hadoop、云计算技术等对存储的海量数据进行分类和关联分析。然后根据不同主题和需要,选择Kmeans、SVM、Na・ve Bayes、Apriori等不同的算法,运用Mahout等工具对数据进行挖掘,寻找有价值的信息。四是建立监测和预警模型。监测模型主要是构建包括运行指标、异常指标等在内的监测指标体系,然后根据该指标体系进行动态监测,形成湘江流域重金属污染治理方案库。预警模型主要是构建包括警情指标、警兆指标、警源指标在内的预警指标体系,并结合数据挖掘算法和动态监测数据进行预警算法模拟,形成科学合理的预警结果。五是结果呈现和应用。预警结果可以采取关系图、标签云和可视化云计算等方式进行呈现,根据不同的主题和需求进行应用。
摘 要:随着我国工业现代化的发展,很多工厂在生产过程中会产生很多重金属,在排水污水、废物时没有达到环保标准,导致土壤重金属污染非常严重。为了解决这一问题,保护周围土壤,提高农产品质量,在处理中应用了化学固化方法,该方法价格成本低,处理方便,应用范围广。下面就对这些方面进行分析,希望给有关人士一些借鉴。
关键词:重金属污染;治理;化学固化
中图分类号:X53 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170230222
1 土壤重金属污染危害
1.1 重金属污染导致的危害分析
重金属对土壤和水生态环境会造成严重的危害,在自然环境中,重金属是不能被降解的,植物在生长过程中,会吸收到植物内部,这样对植物的生长发育带来很大影响[1],不仅如此,人和自然是一个统一的整体,形成一个完整的食物链,如果人类误食了这些植物,就会对人体造成伤害,重金属危害性非常大,人体的微量元素含量都是有限的,如果超标,对人体是致命的伤害,人体中的蛋白质,核酸会和重金属发生作用,进而导致人体酶活性的下降,严重的情况还会消失,最终导致核酸结构发生很大变化,甚至会出现基因突变的问题[2]。
1.2 分析当前土壤中的污染情况
通过调查研究得知,农业、工业、以及城市事故污染是重金属主要的污染来源。比如在农业生产过程中,如果使用含有重金属的水体进行农作物的灌溉,或者使用含有重金属的化肥农药,对周围的土壤都会造成严重的重金属污染。而在工业方面,比如选矿采矿,还有冶炼和锻造过程中,其操作的每一个过程都会产生重金属,在排放的废水废气以及废渣中,如果不能很好的过滤消毒处理,那么水体进入土壤中,也会有严重的重金属污染[3]。在这种重金属浓度严重超标的情况下,会对周围的空气,水体,以及土壤造成严重的危害。而在城市当中,污水处理厂是重金属污染的主要来源,有关部门监管不力,导致污水没有达到国家标准就进行了排放,大量的污水引入生活用水中造成污染。
2 土壤重金属污染治理的化学固化分析
2.1 分析重金属固化的原理
为了避免重金属对土壤、地下水造成持续的污染,在应用化学固化方法中,先要向被污染的土壤中添加固化剂,土壤中的活性就会被改变,这样重金属和土壤中的移釉素会相互结合,在外在形式下出现一定的固化现象,为了保证土壤有记性,迁移性等,必须进行化学处理,恢复土壤的活性。化学固化作用后,土壤中的元素都有很大的改变,最终做到对污染土壤的修复。
2.2 沉淀在化学固化中的作用分析
在土壤中放入固化原料后,在不断溶解中产生一定的阴离子,这些阴离子和重金属相互结合,之后就开始出现重金属沉淀,生物有效性等都开始降低。最为常用的固化剂有石灰石,作用机理是将土壤中的pH提高,这样在其中重金属元素发生沉淀,重金属在土壤中其毒性会随时浸出,石灰石可以减少浸出量,这样重金属就会被固定,不会将污染范围继续扩大,控制污染的进一步恶化。
2.3 吸附在化学固化中的作用分析
通过应用化学固化方式,使用的化学元素作用在土壤层中后,这些固化材料对重金属有一定的吸附作用,原理是吸附剂对吸附质的质点有很强的吸引作用,但是处理中分为化学吸附和物理吸附,其中的沸石是主要的添加剂,经过科学人员的研究,沸石具有特殊的Si-O四面体结构,该结构吸附性非常好,在物理吸附作用下可以将 Pb 、Cd等重金属吸附到表面上,这样重金属就被固定减少土壤中的重金属污染。
2.4 分析配位在其中的作用
在固化过程中,会出现配位问题,不同配位表现的情况也不同,黏土矿物中层和层利用分子之间的作用相结合,这样在实际应用中,被重金属污染的土壤中,其金属离子可以进入到这些化学元素的内部,和层间元素结合,之后会和SiO元素发生晶间的配合,黏土矿物添加到污染土壤中后,就可以有效降低重金属生物性和迁移性,这样就对这些污染土壤进行了一定程度的化学修复。除此之外,这些改良剂还能和重金属离子发生很好的配位作用,将 Pb,Cd等重金属吸收,控制其对土壤的污染。
3 总结
通过以上对土壤重金属污染治理的化学固化研究,发现化学固化的作用非常大,其对重金属污染的处理非常强,效果非常好,在以后的发展中,要深入研究这一技术,进一步完善和提高,推动我国对处理重金属污染的技术和水平,为以后的发展奠定基础。
参考文献
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关键词:重金属;污染;防治;对策
一个地区长期进行矿山开采、加工以及利用重金属作为原料的工业发展,如不重视对重金属污染物有效防治,重金属污染物将在土壤、大气、水中逐渐累积,从而形成重金属污染。本文以南京市重金属污染的产生、排放为例,对重金属污染产生的原因进行分析,并提出治理污染的对策。
1.南京市重金属污染物产生和排放现状
南京市的重金属污染主要来源于工业;南京市13个区县中涉及重金属污染物产排的企业数为82家;重金属污染物排放主要通过废水和废气排放。
涉重废水排放总量为1075.24万吨/年,废水中各重金属污染物排放量分别为汞(Hg)0.27kg/a、镉(Cd)25.86kg/a、总铬(Cr)449.24kg/a、六价铬(Cr6+)361.14 kg/a、铅(Pb)174.67kg/a、砷(As)2.81 kg/a、铜(Cu)698.03 kg/a、镍(Ni)96.23kg/a;涉重废气排放总量为74591.10×104m3/a,废气中各重金属污染物排放量分别为汞(Hg)0.032kg/a、镉(Cd)52.66kg/a、铬(Cr)28.85kg/a、铅(Pb)150.68kg/a、砷(As)39.43kg/a。
含重金属危险废物产生量为4956.33t/a,其中综合利用量为3123.67t/a,处置量为1706.06t/a,贮存量为126.6t/a,排放量为零。
2.南京市重金属污染的主要原因
通过对南京市涉及重金属污染的企业的调查分析,南京市重金属污染的主要原因有以下几个方面:
(1)企业规模以中小型为主,分布散乱
南京市涉重企业规模普遍偏小,分布散乱,遍布区县各处,污染物未能全部稳定达标排放,废水、废气治理措施较传统、简单,很多企业大部分企业未能进入工业园区进行统一管理,为环境监管带来了很大的不便,也为加快区域内资源共享、信息公开化建设设置了障碍。
(2)产业结构不尽合理,发展方式粗放
近年来,南京市一直致力于产业结构的调整,目前正处于产业结构的转型期,仍有一部分高投入、高耗能、高污染的企业未被淘汰,特别是一些涉重的中小型企业,工艺落后,经济基础薄弱,从经济、技术等各方面开展重金属污染治理的难度又都比较大,即使企业关闭,重金属累积的特性也会给企业所在区域带来隐患。
(3)法规制度建设滞后,环境标准不健全
目前我国还没有重金属污染治理和土壤污染治理的专门法规,南京市主要按照现行的《环境空气质量标准》和《地表水环境质量标准》中对重金属的控制要求对涉重企业进行管理;现行标准主要针对污染源达标排放提出,不涉及重金属的累积效应,关于人体健康的重金属环境标准不健全。
(4)基础工作薄弱,相关技术欠缺
由于长期对重金属污染忽视,重金属的监测、防治技术研究等基础工作较为薄弱,南京市重金属污染物整体排放情况和环境受污染程度尚未完全摸清,对重点防控企业、区域及污染隐患的危害程度掌握不够。同时重金属污染的科学研究、技术政策等还远远滞后于污染防治的迫切需求。
(5)污染隐蔽性强,治理周期长
重金属元素化学性质稳定,通过水、气、固废等多种途径可以在环境中长期积累,并通过食物链逐级富集,最终进入人体累积,使得留在人体的重金属含量成倍放大,传统的环境达标观念由于重金属的富集特性失去效用,待累积到一定程度发生污染事件时大多已经造成了极为严重的后果。一旦环境受到污染,需要比常规污染物治理更长的治理周期、更多的治理成本和更高的治理难度。
(6)环境监管能力不足,监管难度大
长期以来,南京市对重金属污染重视力度不够,各级环保管理仍主要针对常规污染物的管理,重金属污染监管措施不完善,特别是企业废气中重金属污染的管理几乎为空白;各级环保监测系统建设均主要注重常规性污染物指标监测,重金属监测能力不足,缺乏高精确度重金属检测仪器。
3、重金属污染防治对策
消除重金属污染除了对污染进行治理、对环境进行修复外,更需要对可能出现的重金属污染进行预防,从根本上解决重金属污染的问题。
(1)大力推行清洁生产审核,提升企业清洁生产水平
通过清洁生产审核,对企业的生产、产品或提供服务全过程的定性和定量分析,找出高物耗、高能耗、高污染的原因,有的放矢的提出对策、制定方案,从源头减少和防止重金属污染物的产生。对国内外现有的先进技术、工艺进行科研攻关,研究和开发具有自主知识产权、符合国内重金属行业发展要求的清洁生产核心技术和装备。
(2)严格控制企业、区域内部重金属污染物排放
严格控制区域内企业的重金属废气排放,重金属废气需进行处理,排放口达标率为100%;强化无组织废气收集、治理技术,在运输、生产的过程中减少无组织废气对环境的危害。区域严格执行《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》等有关法规,实现固废的全面无害化处理。
(3)开展重金属排放企业专项整治。
要结合环保专项行动,对涉及排放重金属的企业进行全面排查和整治,彻底解决工艺落后、污染严重的铅酸蓄电池、铅冶炼等企业的环境安全隐患,严厉惩治涉及重金属的环境违法违规问题。对位于饮用水源保护区的企业一律停产关闭;对污染治理设施不正常运行、长期超标及超量排放的企业一律停产治理;对发现重大环境安全隐患的企业一律停产整改,整改不到位的坚决予以关闭。
(4)加快区域内资源共享、信息公开化建设
通过信息交换中心的企业环境行为公开披露的功能,把建设项目审批程序、重金属污染物排污费缴纳标准、资源型企业可持续发展准备金制度、达不到环保要求的重金属企业名单和来信来访处理等信息全部向社会亮相公开,主动接受广大公众和社会各界监督,督促企业保护环境。。
(5)加强政府行政干预、监督管理
加强政府行政干预,建立健全环境执法机构,加强和充实环境执法力量,制定赔偿和生态补偿等管理政策和其他约束性政策。实施环境保护目标责任制,明确环境保护目标的分管部门和分管领导,奖惩制度,并定期检查与考核目标落实情况;落实环境行政执法责任制,规范环境执法行为,加强环境执法硬件水平;建立和落实岗位责任制及其考核要求。
(6)建设区域环境风险预防和应急体系
区域必须建立统一的风险防范组织管理机构,根据《国家突发环境事件应急预案》,制定区域重金属环境事件应急预案,建立环境风险应急监测和管理系统,制定园区安全、健康与环境风险防范政策,初步建立区域安全与健康、风险防范体系。开展社会风险防范宣传教
育,提高人们的风险防范意思,要求区域内企业对紧急事故能够做出快速反应,及时采取补救措施,减少环境危害和企业的经济损失。
(7)加速已污染区域修复治理工作
对已造成重金属排放的重点区域,要重点抓好土壤污染本底调查,布设更密集的监测位点,采样分析重金属污染现状,针对各区域的污染程度和污染特征,制定详细的区域重金属污染修复治理计划,并作为重金属污染修复试点,选择成熟的修复方案,进行可行性研究,改善质量,防范风险。
(8)开展重金属污染健康危害监测与诊疗
建立和完善覆盖全市的重金属污染健康监测网络,建立重点防控区健康监测和报告制度、敏感人群定期体检制度,完善重金属污染健康危害评价、人群健康体检及诊疗和处置等工作规范。开展重金属环境与健康危害的调查研究。定期对重点防控区域内潜在风险人群有计划地进行健康检查,对可能发生的健康危害进行预警,对需要治疗的人群积极诊疗。
(9)对发生事故的区域实行限批
重点防控区内如发生涉重污染事故,需对肇事企业立即停产治理,情节严重则由地方政府责令关闭,对外环境造成的影响应进行评估,采取相应措施,减轻或消除对外环境和人群造成的影响,在事故处理结束前对区域内所有涉重项目实行区域限批。
4.总结
重金属污染是一个长期累积而形成的,必须在重金属污染产生之前进行预防,对重金属污染必须进行源头治理,从根本上解决重金属污染问题。
参考文献
[1]徐林通 土壤重金属污染防治方法综述 知识经济 2011年第21期 86;
[关键词]植物修复技术;重金属污染;研究进展;应用前景
中图分类号:TH833 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)29-0151-01
引言:工业废水排放、矿石资源开采、金属冶炼生产等生产活动都会引发土壤重金属污染,鉴于重金属污染所造成的严重危害和恶劣的社会影响,世界各国都开始采取不同的手段进行重金属污染治理。植物修复技术就是其中一种低成本、绿色环保的重金属治理措施。文章首先概述了植物修复技术的治理机制,随后对其实际应用过程中的优缺点进行了辩证分析,最后对植物修复技术的应用前景进行了总结展望。
一、植物修复技术治理土壤重金属污染的现状分析
土壤重金属污染已经成为工业国家面临的主要生态问题之一,但是由于重金属污染具有成因形式复杂、后期治理困难等特点,因此采用何种治理手段,成为世界各国研究的重点。早期的土壤重金属污染治理主要以化学方法和物理方法为主,虽然也能够取得一定的效果,但是治理成本较高,不适用于大面积的推广和应用。
20世纪80年代,生物科技技术取得了突破性发展,尤其是转基因技术和基因移植技术的发展,为培养高耐受性和高聚集性的转基因植物提供了技术支持。在1987年,意大利科研专家将受铜诱发的基因移植到植物体内,并成功在高铜离子浓度的土壤中培育出新植物。在2003年,美国科学家利用真菌诱导抗镉基因,并将抗镉基因转殖到红枫中,同样在受镉污染的土壤中培育出红枫幼苗。我国自1999年开始着手研究植物修复技术,并成果研制出砷超富集植物,在两广地区和云南得到了推广应用。
二、植物修复技术治理重金属污染的机制研究
1、植物转化
部分植物在生长过程中,会分泌出特殊的化合物(比如植物激素、各种功能的酶),这些化合物能够对植物周边土壤中的重金属离子起到聚合、降解作用,从而降低重金属离子的危害。除此之外,还有一部分植物利用自身的新陈代谢功能,也能够吸收土壤中的部分重金属离子。从这一点来看,植物转化的基本原理是通过降解作用,将土壤中的重金属离子进行转移。因此,植物转化只能降解那些疏水性较好的重金属离子,例如农药、化肥、化学试剂等,而对于工业重金属离子,则不能通过植物转化形式进行治理。
2、植物稳定
重金属污染之所以危害性强,很大一部分原因是因为重金属离子在自然状态下难以被降解或转化,进而通过食物链富集、传递,最终进入人体。植物稳定原理就是将土壤中游离的重金属离子进行吸收和固定,从而避免了重金属离子的转移和扩散。例如,有研究表明印度芥菜能够吸收土壤中的六价铬离子,并将其还原为低毒性的三价铬离子,从而消除了重金属污染。
3、植物挥发
许多重金属污染元素的毒性,随着其化学状态的改变也会发生相应的变化,例如钢铁冶炼过程中会产生大量的硫化镍、氧化镍,这些气体具有较高的毒性,并且极易引发鼻腔癌、肺癌等病症,对工程工作的身体健康构成了严重威胁。而氢氧化镍则以固体形式存在,化学性质稳定,且不含有毒性。对于受到镍污染的土壤来说,如果能将高毒性的镍离子转化为固体氧化镍,就达到了污染防治的目的。在高浓度的镍离子培养基中培养的耐镍度细菌、病毒,并利用这些细菌、病毒感染拟南芥,从而使拟南芥的耐镍度性大大提高。
4、植物辅助修复
通过植物的吸收促进某些重金属转移为可挥发态,挥发出土壤和植物表面,达到治理土壤重金属污染的目的。有些元素如Se、As和Hg通过甲基化挥发,大大减轻土壤的重金属污染。这一方法只适用于挥发性污染物,植物挥发要求被转化后的物质毒性要小于转化前的污染物质,以减轻环境害。由于这一方法只适用于挥发性污染物,应用范围很小,并且将污染物转移到大气和异地土壤中对人类和生物又一定的风险,因此,它的应用将受到限制。
三、植物修椭卫硗寥乐亟鹗粑廴镜挠湃钡
1、应用优势
植物修复治理与传统的化学、物理治理方法相比,其优势主要体现在三方面:第一是整体经济成本低。不可否认,植物修复治理在前期基因诱导、耐受细菌培养以及基因转殖方面的工作需要花费较多资金,但是一旦取得科研成果,后期只需要进行简单的植物栽培即可,属于“一劳永逸”式的重金属治理手段。而传统治理措施则需要不断的投入资金、设备和人力,从长远来看,植物修复治理的成本较低。第二是适用性较广。早期的植物修复技术只能针对单一的重金属元素进行治理,但是随着转基因技术的成熟发展,目前已经研究出两种甚至是多种耐受细菌融合的植物,可以根据受污染土壤重金属成分的不同,进行广泛推广。第三是不会对土壤造成二次污染。以化学方式治理重金属污染土壤,其根本原理是利用化学反应,降低重金属毒性。但是反应后的重金属元素仍然残留在土壤中,很容易产生二次污染。植物修复技术则能够避免此类问题。
2、应用不足
从耐受植物的定向培养,到试验种植、观察效果,再到最后的全面推广应用,这一过程短则需要一两年,长则需要数年或十几年,治理周期较长。除此之外,由于各地区气候条件、地质状况以及水文特点存在较大差异,因此一些耐受性植物可能不适用当地环境,不能正常生长,也就难以发挥重金属污染治理的效果。
四、植物修复技术的应用前景
1、植物修复技术在治理土壤重金属污染中的地位
经过近几年的技术发展,我国在治理土壤重金属污染方面取得了显著成果,其中试点应用效果良好且应用范围较广的有生物炭吸附技术、丛枝菌根真菌(AMF)富集技术、黄青霉菌F1浸出技术等。这些新型技术手段都是利用生物、化学、物理等方面的相关知识,实现对土壤重金属污染的治理。但是与植物修复技术相比,这些新型治理手段往往具有适用面窄(例如AMF只能富集Cd、Pb、Zn等重金属元素)、治理成本高、推广度不够等劣势,因此植物修复技术仍然是现阶段治理重金属污染土壤的主要手段。
2、植物修复技术的应用前景
我国经济建设一直沿用“先发展,后治理”的模式,但是在经济持续发展的背后,各种污染问题也集中出现。土壤重金属污染在我国东北、华北、东南等地均有出现,植物修复技术以其成本低、适用广等优势成为重金属污染治理的首选技术。在“十三五”规划中,国家表明了治理重金属污染的决心,这也为植物修复技术的研发和优化提供了必要保障。因此,植物修复技术未来发展潜力巨大,应用前景良好。
结语
植物修复技术治理土壤重金属污染是一种可行性较高的办法,但是由于受污染土壤中常常含有多种重金属离子,因此要想取得较好的修复效果,还必须不断进行技术创新。经过近二十年的发展,国内初步建立起了超级累植物资源数据库,对于重金属污染土壤的综合治理能力也有了进一步提升。需要注意的是,土壤重金属污染的治理,一方面是要运用植物修复技术进行事后治理,另一方面则是要尽量减少重金属污染物的排放,实现事前防控。
参考文献
[1] 曹学江,陈同斌.土壤重金属污染研究回顾与展望――基于Webofscience数据库的文献计量分析[J].自然资源学报,2013(07):164-165.
关键词重金属污染;生物修复技术;起源;原理
中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)12-0028-01
重金属污染主要是指由重金属或着其化合物造成的环境污染。重金属污染与其他有机化合物的污染有所不同。不少有机化合物可以利用自然界本身的物理、化学或生物的净化特点,使其害性成分降低或解除。而重金属具有富集性,很难在环境中降解。所以,重金属污染的物的降解和修复问题已经成为环境研究领域的重要课题。近几十年来,生物修复技术作为新型的重金属治理技术,越来越被广泛的应用于实践当中。
1重金属污染生物修复技术的起源与发展
作为一种新型的技术,生物修复技术大概出现在80年代,刚开始一般应用于清除和治理环境污染的生物工程技术,它的原理就是通过生物本身具有的能够分解有害物质的能力,来分解污染环境的有害物质,例如土壤中的污染物,并且还会通过增加通气效率、补充营养、投加优良菌种以及改善环境条件等方式来提高微生物的代谢作用和降解活性的水平,以便利于促进对污染物的降解速度,最终可以完成对污染环境治理的任务。在刚开始的时候,这种技术主要被应用在环境中石油烃污染的治理,并且结果也很完美。实践结果表明,生物修复技术是实用的、有用的以及优越的。此后,该技术也被不断的广泛的使用在对环境中其他污染类型的治理。在美国,他们的很多州对生物修复技术也抱有浓厚的兴趣,认为这种技术使用价值也是非常大的,例如在新泽西州、威斯康星州规定将该技术列为净化受储油罐泄漏污染土壤治理的常用方法之一。在研究领域中,这种技术最成功的例子是Jon E. Llidstrom等人在1990年夏到1991年,被应用在投加营养和高效降解菌对阿拉斯加Exxon Valdez王子海湾由于油轮泄漏造成的污染进行的处理,并且取得了非常显著的效果,使得近百公里海岸的环境质量得以改善。
2重金属污染生物修复技术的基本原理
随着人们对环境的保护意识越来越强烈,一些相关工作者开始研究在不破坏土壤生态环境的条件下来治理重金属污染土壤的新方法。在现在使用的土壤重金属污染治理技术中,生物修复技术被认为是生命力最旺盛的,应用也是最广泛的。它的基本原理主要是利用土壤中天然的微生物资源或者人为投加目的菌株到各污染土壤中,将滞留的污染物快速降解和转化成无害的物质,使土壤恢复其天然功能。
3土壤中重金属污染生物修复技术
1)植物修复。所谓的植物修复技术是在植物忍耐、超量积累或者某些化学元素的理论基础上,利用植物以及其共存微生物清除环境污染物的能力,发展起来的一种环境污染治理技术。植物修复技术作为一种新型的应用技术,从广义上讲,它包含了利用植物修复重金属污染的土壤、利用植物净化空气、利用植物清除放射性核素以及利用植物和它的根系微生物共同作用净化土壤有机污染物四个方面的内容。而狭义上讲,植物修复技术就是利用植物清除污染土壤的重金属。一般来说植物修复技术可以划分为植物提取法、植物挥发法、植物根系过滤法和植物固化稳定化法。
2)微生物修复。微生物修复技术具体表现在微生物对土壤中重金属活性的影响,主要包括生物吸附和生物转化两个方面的内容。微生物可以利用有效的营养和能源,在土壤滤沥过程中通过分泌有机酸络合并溶解重金属。微生物可以利用多种代谢活动直接或间接的对重金属进行溶解。微生物代谢活动可以生成像甲酸、乙酸、丁酸等多种低分子量的有机酸。微生物对重金属的生物转化和氧化还原,可以使土壤中的重金属形成的不易迁移的高价离子化合物转化为易迁移的低价离子化合物。微生物修复技术主要包括原位修复技术、异位修复技术和原位-异位修复技术。其中,原位修复技术是在不破坏土壤结构的基础上形成的微生物修复技术,主要分为投菌法、生物培养法和生物通气法。异位修复技术在治理污染土壤时,需要大面积的对污染土壤进行扰动,其主要技术包括预制床技术、生物反应器技术、厌氧处理和常规的堆肥法。
3)动物修复。动物修复技术是指利用一些低等动物如蚯蚓、鼠类等,在土壤具有吸收重金属的特性发展起来的技术。通过对它们的利用,可以在一定程度上减少重金属的污染,达到治理重金属对土壤污染的目的。如在pb污染比较要种的地区,在土壤中投放大量的蚯蚓,通过电激、清水等方法驱出蚯蚓集中处理,对Pb污染的土壤具有一定的治理效果。
4水体中重金属污染生物修复技术
1)植物修复。水体中植物修复技术是通过植物的吸收和代谢功能将环境介质中的有毒有害污染物进行分解、富集和稳定的过程。人们也可以利用藻类对重金属的吸收以及对重金属的耐受机理,使用藻类生物修复重金属污染水体。
2)微生物修复。所谓的微生物修复技术就是通过培育的生物或者培养、接种的微生物,利用它们对水中污染物进行转移、转化及降解作用,使水体得到恢复。微生物修复技术在处理污水、废水方面已经有近百年的历史,它是在以人为的条件为前提的条件下,利用自然环境中生存繁衍的微生物或人为投加的特效微生物的生命代谢活动,来分解污染物,达到修复受污染的环境的目的。
3)动物修复。在水体中,通过添加肉食性鱼类,或减少浮游生物食性鱼类使浮游动物生物量增加的方法,即动物操纵修复技术来控制蓝藻、绿藻的生长。可以利用滤食性动物和腐食性动物的摄食习性来有效降低养殖对水体环境造成的负面影响。
5总结
根据上文的叙述我们可以了解到,不管是水体中重金属的污染,还是土壤中重金属的污染,一般都可以通过植物修复、动物修复、微生物修复这三种生物修复技术来治理因重金属污染的环境。当然针相应的具体内容会有所不同,我们在使用生物修复技术来治理环境的时候应该结合当时环境来选择合适的修复技术与方法,即“因地制宜”。我相信只要我们采用的方法得当,治理的及时,我们所生活的环境就会更加美好。
参考文献
[1]陈范燕.重金属污染的微生物修复技术[J].现代农业科技,2008(24).
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(一)重金属污染的形成机制。重金属污染的形成机制,可以从产生因素、来源途径、产生主体和产生时间等方面来分析。(1)产生因素:包括自然因素和人为因素。重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布,个别地区如喀斯特地区因石漠化导致重金属释放而造成自然环境中重金属污染;重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中,由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多,造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中,人为引起严重的重金属污染。(2)产生途径:主要来源工业污染、交通污染和生活垃圾污染。工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境,在人和动物、植物中富集,从而对环境和人的健康造成很大的危害;交通污染主要是汽车尾气的排放;生活污染主要是一些生活垃圾的污染,废旧电池、破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗碟等。(3)产生主体:首先,许多地方政府大力发展经济,盲目追求GDP的高速增长。因此,对于涉重金属污染的企业,不少地方政府往往采取非常宽松的投资政策,对涉重金属企业项目考察不严格、监管力度松散,发生了多起重金属污染事故。据报道,某地由于土壤重金属污染严重,曾经在2007年大规模整治铅酸蓄电池生产企业,但被整治企业却接到了山西、河南、湖南、广西等地的邀请,将污染企业成功的转移,也为后来各地的重金属污染事故埋下了伏笔。其次,企业是造成重金属污染的主要来源者。湘江流域涉重金属企业总计1635家,湘江重金属污染与地方产业结构直接相关。大部分大、中型企业,尤其是有色金属和稀有金属矿藏的开采、冶炼企业在湘江流域齐聚。虽然湖南省在全国率先扛起重金属污染治理示范大旗。尽管旷日持久的“排毒”战已持续20多年,然而,专家的定性仍为“积重难返”。再者,日常生活中,民众的不恰当处理废旧电池等造成的重金属污染也是组成部分。(4)产生时间:历史的沉淀与现实的积累。重金属污染的形成不是一朝一夕的,既有历史的沉淀,以各种化学状态或化学形态存在的重金属,在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移,造成危害。如随废水排出的重金属,即使浓度小,也可在藻类和底泥中积累,被鱼和贝的体表吸附,产生食物链浓缩,从而造成公害。根据湖南省环保厅历年对湘江水质监测数据,湘江总体水质在自上世纪90年代呈恶化趋势,总体污染特征是以有机污染为主的重金属、微生物复合污染,其中重金属污染特征尤为突出。也有现代工业的三废排放、农业化肥的过度使用和人们生活垃圾无序处理而形成的污染,而且,经济越发达,重金属污染的现象愈发严重。
(二)重金属污染的主要特点。(1)来源复杂。重金属污染来源于自然界,来源于工业、农业、人们的生活,来源于城市和乡村。(2)主体多元化。人为造成重金属污染的主体众多,有政府、企业、公民。而且受害主体不特定化。(3)时间长,隐蔽性强。由于历史的积累以及对重金属污染防治的忽视,重金属污染的时期长,其造成的危害不会马上体现处理,不易为人们所重视。(4)影响深,危害大。“重金属污染的危害主要体现在两个方面:一是对环境的污染;二是对人体的伤害。”在环境污染方面,重金属污染与其他有机化合物的污染不同,不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化,使有害性降低或解除。而重金属很难在环境中降解。在开采、冶炼、加工及商业制造活动中排放的重金属污染物进入大气、水,造成大气污染和水污染,最终,大部分重金属停留在土壤和河流底泥中。当环境变化时,底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成水污染。在对人体的伤害方面,重金属通过大气、水、食物链进入人体,在人体内和蛋白质及各种酶发生作用,使它们失去活性,并在人体的某些器官中富集,如果超过人体所能耐受的限度,会造成人体急性或慢性中毒,具有致癌、致畸及致突变作用,对人体会造成很大的危害。(5)综合治理任务艰巨。重金属污染防治涉及多个部门、多个地区、甚至多个省份的协调与综合治理。湘江流域涉重金属的防治就涉及株洲、衡阳、郴州、湘潭、娄底5个市。需要发改、财政、国土、环保、工信、卫生、安全、科技等多部门的合力与协调。
二、重金属污染的形成机制对构建司法保护机制的主要影响
我们所说的重金属污染指的就是因人类活动导致环境中的重金属含量增加,超出正常范围,并导致环境质量恶化。从重金属污染形成机制和特点来探析其法律机制的主要问题,能更好的对症下药。
(一)来源的多样性突显我国重金属污染防治法律制度不完善。重金属污染存在于水体、大气和土壤等。对于重金属污染的防治,我国的《水污染防治法》、《固体废物污染环境防治法》、《土地管理法》、《危险化学品安全管理条例》等立法中均有涉及,但没有形成系统的重金属产过程中污染防治制度体系。原则性立法过多、可操作性差、基本法律制度没有建立起来。(二)主体的多元化导致责任机制不健全。政府的监督责任不健全甚至缺乏;污染企业的法律责任追究机制不健全;民众环保意识不足,法律救济途径存在缺陷。(三)治理的长期性与复杂性彰显出法律规定顾此失彼,不全面。我国重金属污染防治注重工业排放的治理,对农业和生活垃圾污染缺乏应有的关注。我国环境污染防治法注重工业生重金属的排放控制,忽视生活活动中重金属的污染物的排放,也忽视对生活环境中重金属污染物的监测、评价与管理。④而随着科学技术的高速发展,很多重金属应用到日常消费产品及农业用品中。由于这些含有重金属产品的使用日益广泛,回收困难且没有建立完整回收、处理系统,加上消费者对重金属的存在及其危害缺乏了解而容易轻视,易导致含有重金属产品在使用、丢弃、冲洗处理、掩埋中,扩散了重金属污染的范围,加重了污染的程度。(四)影响的深远与严重的危害性考量着国家司法的综合执行力。我国环境法学专家蔡守秋教授指出:“我国现行的污染防治法都存在一个最大的弊端:没有有效的执行手段和责任追究机制。”污染者因为处罚力度不够大,于是污染事件时常发生。但问题的关键是法律法规的责任追究机制不健全、处罚力度不够大。这已经成了解决土壤重金属污染问题的一大顽疾。(五)综合治理的艰巨性使得实践操作中综合治理与协调机制缺乏可操作性。整治重金属污染是一项长期、复杂、艰巨的任务,影响包括重金属污染防治在内的环境保护任务的实现,一是缺乏对政府及其有关部门环境保护责任及其监督的法律规定,环境管理体制有待改革和完善。二是需要加强环境信息公开、公民环境知情权的保障、公众参与环境决策和公众监督机制。三是一些重要的环境管理制度尚需建立和完善,一些环境制度可操作性不强,存在污染防治责任不明确、违法成本低、环境健康损害救济难、环境公益损害救济难等问题。
三、构建我国重金属污染防治法律机制的对策