承载万物之基的土壤,需要爱护和洁净

2024-03-25

承载万物之基的土壤,需要爱护和洁净

                                                 广西防城金花茶国家级自然保护区管理中心  谢钊

 春分到来的那一天,我独自漫步在乡间的田边,有点雾,周围都湿漉漉的,地上新发芽的嫩草叶片上挂满了晶莹透亮的水珠,放眼望去,整一片润润的青绿色,顿时心情感到无比舒坦。仰头45度深深的吸了一口气,空气中除了青草的香味还夹杂着土壤的清新之气,对,是土壤,这醉人的清香正是源自于土壤。

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摄影:谢钊

正是这非常容易被忽视的土壤,却是维系人类生存和发展的不可或缺的自然资源,是万物之基础。土壤提供了食物的来源,供给植物生长所需的水分、养分和支撑其根系,是农作物生长的重要基质。良好的土壤质量是确保农业生产和粮食安全的基础。土壤维持了生态的平衡,为各种生物提供栖息地,是陆地生态系统的基本组成部分。同时,土壤中丰富的微生物群落参与了地球生物循环过程,在维持生态系统平衡方面发挥着不可替代的作用。土壤具有良好的渗透、持水性和净化功能,在保护水源、调节地表水和地下水的形成、循环和净化过程中起着关键作用。土壤不仅影响着地表与大气之间的水分、热量和气体交换过程。土壤还可以固存大量碳,减缓温室气体排放在调节气候变化的同时,也是地球重要的碳库。土壤还是生产资源,它向人们提供了陶瓷、水泥、能源等多种原材料,对工业发展至关重要。

现如今,随着社会的发展土壤也受到多方面的污染。在农业活动中,过量或不当的使用化肥、农药导致土壤中氮、磷、重金属和有机污染物积累。在城市活动中,城市交通产生的排放物,通过大气沉降使得土壤受到污染。城市生活垃圾如若处理不当,垃圾中含有的重金属、持久性有机物等就会污染土壤。在工业活动中,许多工业生产活动会排放重金属、持久性有机污染物等有毒有害物质,这些污染物会经由大气沉降、水体运移等途径进入土壤环境。同时,开采矿产过程中的尾矿、废渣等富含重金属,也极易造成土壤重金属污染。还有因如油罐泄漏、化学品泄露等偶然事故也会导致事故发生地局部土壤遭到严重污染。

土壤受到污染会影响着人们生活的方方面面。

在食物安全方面,受污染的土壤会使农作物、蔬菜等食物中富集有害物质,如重金属、持久性有机污染物等,通过食物链进入人体后会损害人体健康,增加患癌、中毒等风险;在饮用水源安全方面,部分土壤污染物会随着水分子运移,进入地表水和地下水,污染饮用水源,威胁人们饮水安全;在生态环境方面,有毒物质可能进入土壤食物网,干扰生物的正常代谢,破坏生态系统的平衡和完整性;在人体健康方面,人体可以通过呼吸、皮肤吸收或直接接触受污染的土壤等途径使有毒有害物质进入体内,诱发各种疾病,如肝肾功能损害、神经系统疾病、遗传突变、生殖系统失常等。

同时,土壤污染会降低生活质量,受污染的区域,空气、水体、植被等环境质量下降,生活品质大幅降低。还会对居民的身心健康、生产生活造成各种干扰。土壤污染会限制土地利用,重度污染的土地无法用于农业生产和建设,土地利用率下降,给当地经济社会发展带来诸多限制。土壤污染还会加剧全球变暖,部分污染物如氯氟烃等会破坏臭氧层,加重温室效应。

土壤是"绿"的根基,健康的土壤为植被生长提供水分、空气和养分,是维系"绿"色植被覆盖的物质基础。肥沃的土壤能够孕育出茂盛的森林、草地等自然植被景观。植被保护土壤免受侵蚀,植被的根系、枝叶能够固持土壤,防止水土流失。落叶落枝也为土壤不断补充新鲜的有机质。因此,"绿"的植被是保护和改良土壤的重要力量。

土壤的透水性、持水性以及渗透作用共同参与调节着流经山川的"水"的来源补给和流量分布。

土壤影响"青山"的形态,不同类型的土壤在一定程度上决定了山体岩石的风化形态和侵蚀速率,进而影响着"青山"的外形和地质景观特征。

保护好土壤环境,就是为"绿水青山"的永续经营提供根本保障。

土壤的洁净离不开“清洁”这一过程,也就是清除土壤中的重金属、农药、塑料和电池废液等污染物。目前主流的土壤修复方法主要有:物理修复法、化学修复法、生物修复法、电化学修复法以及固化/稳定化处理等,这些方法都各有优劣。

物理修复法,是指通过包括加热在内的物理进程降低和清除土壤中污染物质的方法。

其优点有:1、操作相对简单,技术成熟。如挖掘、筛分等物理分离手段易于实施;2、对目标污染物去除效率较高,尤其是对大颗粒和难降解物质;3、不会引入新的化学物质,不会产生二次污染;4、可回收处理后的土壤,达到无害化利用;5、部分方法如通风翻耕,可改善土壤透气性和生物活性。

其缺点有:1、对于重金属、有机农药等小分子污染物去除效率有限;2、如果污染深入地下,挖掘成本会很高;3、部分方法如高温焚烧会破坏土壤结构和肥力;4、处理后的污染物需进一步妥善处置,否则污染会转移;5、如不恰当操作,可能产生扬尘和噪音污染;6、前期投资较大。

总的来说,物理修复法对于清除一些大分子、高浓度污染物具有作用,但对低浓度污染物效果一般。通常需结合其他手段共同治理,并权衡经济、环境等因素选择合适的物理修复方法。

化学修复法,是指利用化学制剂降低和清除土壤中污染物质的方法。

其优点有:1、对于重金属和部分有机污染物(如农药等)的去除效率较高;2、通过化学反应和转化,可以有效降解或固化污染物,减少其毒性;3、部分方法(如化学氧化)可以原位修复,不需要挖掘土壤;4、技术相对成熟,多种化学试剂和工艺可供选择;5、适用范围广,可处理不同种类和浓度的污染物。

其缺点有:1、使用化学药剂会引入新的化学污染,可能产生二次污染;2、对操作要求较高,某些化学试剂具有腐蚀性、毒性不当操作可能存在渗漏风险,导致污染扩大等;3、对于高分子塑料等难降解物质,化学方法效果一般;4、修复后的土壤需要进行中和和洗涤,程序复杂;5、大量使用化学试剂可能破坏土壤结构和生物活性;6、部分试剂价格昂贵,运营成本较高。

总的来说,化学修复对于某些特定污染物(如重金属)具有明显优势,但对环境的潜在影响需格外重视。应针对具体情况权衡得失,严格控制操作流程,采取必要的风险防范措施,并兼顾经济成本等因素。

生物修复法,是指利用生物清除土壤中污染物质的方法。

其优点有:1、对环境友好,利用植物和微生物的代谢作用降解污染物,不会产生二次污染;2、操作相对简单,只需为微生物创造适宜的生长环境;3、成本较低,无需复杂的设备和化学药剂;4、不破坏土壤结构,对土壤生态系统影响较小;

5、适用于原位和异位修复,具有较强的适应性;6、可同时去除多种有机污染物,处理效率持久。

其缺点有:1、对重金属等无机污染物的去除能力较差;

2、降解效率受环境因素(如:温度、pH值等)影响较大,存在不确定性;3、降解周期较长,对一些持久性有机污染物效果一般;4、高浓度污染物会抑制或毒化微生物的活性;5、塑料和电池废液等难降解物质不适合生物修复;6、对污染深度有一定要求,深层污染物难以触及;7、部分植物可能会将污染物转移到地上部分,造成新的污染风险。

总的来说,生物修复对有机污染物具有较好的修复效果,但对无机污染物效果一般。其安全性、环境友好的特性使其成为受欢迎的修复手段,但需要评估污染地具体情况选择合适的生物修复方式,以充分发挥其潜力。

电化学修复法,是指利用电和化学反应相互作用来去除土壤中重金属和某些有机污染物土壤修复方法。

其优点有:1、不需要挖掘和搬运污染土壤,减少二次污染;2、能有效去除重金属离子和某些持久性有机污染物;3、除污效率较高,处理时间相对较短;4、无需使用化学试剂,不会引入新的化学污染物;5、自动化程度较高,操作相对简单;6、能同时改善土壤理化性质,提高土壤质量。

其缺点有:1、对非离子状态的有机污染物去除效果差;2、对高分子塑料和电池废液等难降解物质无明显作用;3、电极材料易受腐蚀,需定期维护和更换;4、对地下水、地质条件要求较高,部分场地不适用;5、修复深度和范围有限,大面积修复工程量大;6、存在电解液渗漏和副产物污染的潜在风险;7、存在能源消耗较大的问题,运行成本较高。

总的来说,电化学修复具有高效、环境友好等优点,但应用范围较窄,主要针对重金属和部分有机污染物。对于塑料和电池废液等污染物,需要结合其它修复技术联合治理。在具体应用中,还需考虑经济性和现场条件的可行性。

固化/稳定化处理,这里有两个概念,“固化”是指将污染物包裹起来,使之呈颗粒状或大块状存在,进而使污染物处于相对稳定的状态。“稳定化”是指将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性小的状态和形式。

其优点有:1、操作相对简单,成本较低,无需复杂设备;2、可有效固定或包裹住重金属离子和某些有机污染物,降低其迁移性和生物有效性;3、可原位或异位进行,具有一定的灵活性;4、无需完全清除污染物,减少了大量土壤挖掘和处置的需求;5、处理后的固化体可在场地内封存储存,无需外运;6、可同时固化多种污染物。

其缺点有:1、不能彻底去除污染物,存在长期风险隐患;2、固化效果易受环境因素影响(如pH值),稳定性较差;3、针对塑料和电池废液等难降解污染物固化效果较差;4、长期会影响土壤通气性和生物活性;5、场地占用面积较大,限制了土地的后续利用;6、固化体若被扰动,可能会释放出污染物;7、某些固化剂本身具有一定毒性,可能产生次生污染。

总的来说,固化/稳定化处理作为一种风险管控手段,在短期内可有效控制污染物的迁移扩散,具有经济实用的优势。但由于不彻底去除污染,存在潜在的长期环境风险,适用范围也有一定局限性,需要审慎评估应用。通常需结合其他技术联合治理,才能从根本上解决问题。

人与自然是生命共同体,人类必须尊重自然、顺应自然、保护自然。土壤是承载万物生存的根基,是不可或缺的宝贵自然资源,我们应该认真爱护和保护它的健康,避免受到污染和破坏,对于受到污染的土壤,我们还应该让它变得洁净。因为洁净的土壤不仅有利于我们,还有利于我们的子孙后辈,让我们共同维护好土壤,共同推动人与自然和谐共生的现代化。


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