环境修复结课论文、读书报告

我国农田土壤环境的污染与修复《环境修复原理与技术》读书报告

姓名:ZEH

学号:

专业:环境科学与工程专业

指导老师:

日期:2014.11.2

我国农田土壤环境的污染与修复

摘要：土壤不仅在自然界中起着重要的生态作用，在人类社会活动中同样扮演着重要的角色。农田土壤安全与否直接关系到人类食物的健康安全问题。然而随着人口不断增长带来的食物供应压力，人们不得不过度追求农作物产量的提高。在这个过程中，一些措施的实施可能对短期农作物产量的提高有帮助，但却对土壤长期保持健康安全的状态不利，也会使食品的安全大打折扣。农药广泛的长期的施用就是威胁土壤安全的一个重要因素。近几十年来，我国工业化进程发展迅速，带动了我国经济的腾飞，但也带来了一些我们不想看到的负面影响，环境的污染就是不容忽视的一方面。各种工矿企业单位为了降低其治污成本，将各种未经处理或简单处理的废水污水违法偷排至河流湖泊，甚至农田土壤中，对土壤环境造成更加恶劣的影响。

关键词：农药污染重金属土壤修复

在国内随着经济的发展和资源的利用，土壤受到污染也日益加重，特别是在重工业密集区、石油开采区、农药化肥播撒区等都是污染土壤高危区。随着城市布局的调整，一些重工业企业如冶炼、化工、电镀、电子厂等从城区中搬迁到远郊，对农田的威胁进一步加大。一些农田土壤已经被污染到农作物无法正常生长的地步，这就说明了农田修复的必要性。我国有关土壤修复技术的研究发展较晚，已与欧美等发达国家产生一定差距，但近些年来，随着土壤污染日益严重，土壤修复技术的研究已经逐渐得到重视，国家也加大了对相关研究的支持力度。

1.我国农田土壤污染概况

农药和有机物污染、重金属污染、放射性污染、致病菌污染是主要的土壤污染类型，我国农田土壤被农药和重金属污染的比重较大，但一些地区也存在农田被放射性物质、致病菌污染的情况。污染物种类逐渐增多，污染空间呈现出扩张化的趋势。目前，中国农田污染物不仅包括传统的农药、重金属污染，还包括化肥流失、畜禽粪便污染、秸秆废弃或焚烧、塑膜残留和大量温室气体排放等方面。农田污染的复杂化。农田污染逐步由简单走向复杂，在表现上逐步由。面源。特征走向。立体。，呈现出复合交叉和食物链时空延伸特征，对畜禽、人体等构成了严重的危害。农田污染格局发生转变。中国农田系统污染呈不断加剧的变化趋势，污染源逐步由工业为主与工农并重，向以农业自身为主的方向转变。同时，工业与生活污染物进一步向农村转移，农田产地环境系统已经成为最广阔、最直接的受害者。

土壤污染具有隐蔽性和滞后性。大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观，通过感官就能发现。而土壤污染则不同，它往往要通过对土壤样品进行分析化验和对农作物的残留检测，甚至要通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。因此，土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间。土壤污染的累积性。污染物质在大气和水体中，一般都比在土壤中更容易迁移。这使得污染物质在土壤中并不像在大气和水体中那样容易扩散和稀释，因此容易在土壤中不断积累而超标，同时也使土壤污染具有很强的地域性。土壤污染具有不可逆转性。重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程，许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解。土壤污染很难治理。如果大气和水体受到污染，切断污染源之后通过稀释作用和自净化作用有可能使污染问题逐渐得到好转，但是积累在污染土壤中的难降解污染物则很难靠稀释作用和自净化作用来消除。土壤污染一旦发生，仅仅依靠切断污染源的方法往往很难恢复，有时要靠换土、淋洗土壤等方法才能解决问题，其它治理技术可能见效较慢。因此，治理污染土壤通常成本较高、治理周期较长。

农田土壤污染将会对国家可持续发展造成难以估量的影响，因此必须对土壤污染的预防和污染土壤修复予以高度重视。

2.农药对土壤的污染与修复

2.1农药污染土地概述

化学农药作为保障农业丰收的重要手段，在农业生产中发挥着非常重要的作用。然而，由于人们长期的不科学用药，剧毒、高残留、难降解农药的大量使用，我们面临着不断增加的土壤、地下水和大气农药污染的环境问题。

造成我国土壤农药污染的主要是有机氯与有机磷两类农药。农药长期的大规模使用，对水体和土壤环境造成了污染，并通过残留等方式进入食物链，在动物体内产生蓄积作用，从而造成致畸、致癌、致突变等危害，对处于食物链顶端的人类的健康造成了严重的威胁。可见化学农药既对农业有利，又会危及人类健康和破坏人类生存环境。

施入农田的农药大部分残留于土壤环境介质中，经有关研究表明施用农药后，仅有1%一2%的农药作用于防治对象本体，有10%一20%附着在作物本体上，其他80%一90%的农药主要散落在农作物的周边环境，如农田土壤或漂浮于大气，其中对土壤的污染最为严重。土壤中的农药主要来源于农业生产过程中防治农田病虫草害，直接向土壤施用的农药；农药生产和加工企业废气排放以及农业上采用喷雾时，粗雾粒或大粉粒尘降到土壤上；农药生产和加工过程中的废液、废渣排放以及运输过程中的事故泄漏等；被污染植物残体分解以及随灌溉水或降水带入到土壤中。农药对水体的污染主要分为对地表水和地下水的污染。农药对水质污染的主要原因为在田间施用的农药受到雨水的冲刷和大气中的残留农药受到降水的淋洗以及溶解于灌溉水的农药等汇集于河流、湖泊等，最后进入大海；残留于土壤中的农药随着土壤中的水向下运动则易造成对地下水的污染。大气中的农药污染主要来自农药生产和加工企业排放的废气、农药喷洒时的扩散、残留农药的挥发等，以农药厂排出的废气最为严重。残留农药会随着大气的运动而扩散，从而使污染范围不断扩大，有的甚至可以漂移到很远的地方。

2.2农药污染土壤的修复

生态环境中残留农药的降解方法有很多，包括物理方法、化学方法和生物方

法，这些降解方法与农药本身的化学性质、结构等都密切相关。传统的物理方法包括包裹、焚烧和掩埋，化学方法主要是氧化、还原和水解，生物方法主要是生物修复包括植物修复和微生物修复。物理和化学方法的成本相对较高，而且往往会产生新的污染物。植物对生长条件的要求相对较高，修复效率较低，应用还非常有限。微生物修复则被认为是一种有效的措施，一直是国内外学者研究的热门方向，利用微生物及其产生的降解酶来降解土壤和水体中农药的微生物修复方法具有无毒、无残留、无二次污染等优点，是治理农药污染的一种安全、有效、廉价的方法。下面着重介绍生物修复方法。

土壤植物修复技术是用植物与土壤中共存的微生物体系消除土壤污染物的一项新兴的绿色技术。植物修复是一种经济、有效、非破坏型的污染土壤修复方式，具有操作简单、成本低等特点，是一种易为社会公众和政府管理机构接受的有潜力的修复工程技术。植物修复方法有4种：1）植物提取。用可积累污染物的植物来吸收农药，蓄于可收获的部位，然后进行物理、化学或微生物处理。2）植物降解。应用植物或植物与微生物的共代谢作用降解农药。3）植物稳定。将污染物积聚根系周围，降低污染物活动，阻止其向土壤深层的垂直扩散和表层的水平迁移，不被植物利用。4）植物挥发。易挥发的农药被植物吸收后，从表面组织空隙中挥发，从而减少农药污染。目前应用较多的是植物固定与降解。

对人类健康的潜在风险使得农药污染环境的修复成为必要并且是迫切的工作，用植物修复农药污染土壤的市场是相当乐观的，但是农药污染土壤的植物修复是一个崭新的研究领域，还有许多问题有待进一步研究探讨。

微生物种类繁多、代谢方式丰富多样、底物范围广，使其在化学农药污染土壤的生物修复过程中发挥重要的作用，成为有机化合物生物降解的首要因子，是生物修复的主力军。农药污染会破坏土壤功能，威胁微生物多样性，然而农药污染对微生物的影响是有选择性的。对于缺乏耐性的微生物来说，污染物会抑制其生长繁殖，造成数量减少甚至消失。而对于某些能利用污染物作碳源和能源的微生物来说，污染物则会刺激其生长繁殖，并通过生物作用将这些有毒物质转化成二氧化碳和水或其它无害物质。微生物修复技术就是基于这一原理发展起来的。

农药污染土壤微生物修复技术的关键是获得高效降解菌株，从农药污染环境中筛选分离具优良性状的菌种是最常用的一种方法。科研工作者通过富集培养、