酸化土壤治理方法范文
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篇1
关键词高山茶园;土壤酸化;治理技术
中图分类号S571.1文献标识码A文章编号 1007-5739(2012)08-0283-02
俗话说“高山云雾出好茶”,一般认为海拔1 000 m以上的茶园可称为高山茶园,高山茶园云雾多,湿度大,多漫射光,天然品种优越,然而高山茶园土层薄,坡度陡,水土流失严重,加之劳动操作困难,农民大量使用化学肥料和除草剂,导致土壤日益酸化,严重地影响茶叶的产量和质量。虽然茶树是喜酸植物,但其生长的最佳土壤pH值条件为4.5~6.5,当pH<4.0时茶树生长将受抑制[1],2010—2011年在广西金秀县的高山茶园多次抽取土壤样检测,pH值为3.4~3.8,土壤酸化严重,茶园产量低于300 kg/hm2,产量极低,严重影响了茶园的经济效益。通过2年的科学试验和酸化土壤综合治理方法的实施,茶园土壤pH值明显提高,促进茶叶增产,茶农增收。
1高山茶园土壤酸化形成的主要原因
1.1茶园建园基础差,水土流失严重
高山茶园普遍坡度都比较陡,山高陡坡土层浅,一些茶园土壤比较贫瘠,质地黏重,地表水渗透力差,雨量比较充沛而且比较集中,加上建园比较粗放,种植前未作深耕,种植方式又不尽合理,园面倾斜,没开梯田或梯面窄,园路直上直下,没有水土保持措施等。因此,存在不同程度的水土流失现象,土壤有机质流失严重,茶园土壤逐渐酸化,有的pH值降至3.5以下,抑制了茶树生长,制约了茶叶生产的进一步发展。
1.2大量使用化肥和除草剂
高山茶园多建立在远离城镇的大山里,交通不便,劳动力缺乏,茶园道路设计也不科学,使得茶园管理困难,劳动强度大,效率低,成本高。茶农为了方便劳作,大量使用化学肥料和除草剂,采取掠夺性经营方式,使生态环境恶化。长期施用生理酸性肥料,如硫酸铵、硫酸钾、铵态氮等化肥,是造成高山茶园土壤酸化的主要原因。
1.3茶园自然酸化
高山茶园建园的时间越长,土壤酸化就越严重,由于茶树生长过程中落叶和修剪叶增加了土壤表层的Al含量以及根系分泌大量有机酸,茶园土壤存在自然酸化的过程,植物不仅可以通过矿质元素的生物循环、吸收、转运等因素影响土壤的酸度,还可以通过根系的选择吸收及分泌物直接影响土壤的环境[1]。由于茶树是聚铝性、多年生常绿作物,根系代谢作用强烈,而茶园土壤耕翻条件差。因此,根系分泌物容易积累而酸化土壤,其酸化特点是由根茎处逐渐向蓬面处扩展。
2高山茶园酸化土壤综合治理关键技术
2.1因地制宜,科学规划茶园
水土流失导致茶园土壤有机质减少,茶园生态环境恶化,是高山茶园土壤酸化的重要原因之一,高山茶园中水土流失问题突出,严重阻碍茶叶产量、质量的提高。因此,有针对性地采取水土保持措施,对于提高种茶效益,具有极其重要的意义。因此,建立高山茶园要以水土保持为中心,因地制宜,搞好总体规划设计。实践证明,坡度≥25°时原则上不应开垦,已垦的要逐步改造,或退茶还林[2]。在规划时,要注意分散建园,不强行大面积连片,用生态观科学规划调整茶园布局,保护好四周的林木,要培育茶园良好植被,优化调整种植结构,合理配置利用共生资源,改变单一种植模式,大力推广茶、草、树并存的生态环保型种植技术,保持水土良性循环,互为利用,共生共存,达到茶茂、草青、树绿的效果,促进和谐发展。另外,还要设计科学的蓄、排水系统,以及减少径流能量的园间工程,即将高山茶园开垦成等高梯层。
2.2施用草木灰和白云石粉
2.2.1施用草木灰。草木灰主要成分是K2CO3,是强碱弱酸盐,溶液显碱性,所以可以中和土壤中的酸,达到改良土壤的目的,高山茶园草木灰的生产非常便利,是非常经济的一种酸化土壤改良方法,夏秋季节在茶园的路边、草坪等杂草丰富的地方,用宽口锄头锄好草皮,待太阳晒干后拼堆放火烧尽冷却后制成草木灰。施用草木灰时可结合茶园的施肥进行,在梯田的内侧开沟撒施连同杂草一起压埋,可以起到很好的改良酸化土壤的效果。
2.2.2施用白云石粉。采取化学改良措施对酸化土壤进行调整,如施用白云石粉,施用白云石粉(MgCO3+CaCO3)不仅可以提高茶园土壤pH值,改良土壤结构,对提高茶叶的产量和品质也有一定的作用。对于长期施铵态氮肥而引起缺镁的茶园,施用白云石粉则有更好的效果。施用量根据酸化程度确定,在秋、冬季与基肥掺合施用,每年1次,或隔2~3年施1次。
2.3冬季深翻土壤
深翻土壤能保持茶园土壤疏松通气,改善土壤的透水性和保水性,有利于微生物的活动,有利于熟化下层土壤。由于茶树根系能分泌大量有机酸,因而下层土壤酸化一般比表层土壤严重,表层土壤一般含有较多的有机质,对于表层中性、下层酸性的土壤,用深翻的方法将中性的表土和酸性的心土充分混合之后,酸化土壤能得到明显改良。深翻一般应在每年12月初进行,深度40 cm左右,深翻时结合铲除杂草,埋入土中,结合冬季施肥进行,以节约生产成本。
2.4平衡施肥,增施有机肥
2.4.1平衡施肥。平衡施肥是保持土壤pH值稳定的重要途径,长期大量偏施氮肥,造成土壤pH值连续下降,随着土壤的酸化,钙、镁、钾等盐基离子淋溶加剧,严重影响茶树的生长。因此,茶园中肥料应将氮、磷、钾、镁等元素配合施用以平衡土壤养分,调节土壤pH值[3],对于pH值在4.0以下酸性过强的茶园土壤,一般宜施一些碱性和中性肥料,如氨水、碳酸氢铵、尿素、钙镁磷肥、复合肥等。农家肥如猪、牛厩肥和鸡粪等腐熟后多呈微碱性,宜经常施用,以防止土壤pH值持续下降。
2.4.2增施有机肥。施用有机肥是改善土壤酸化的有效途径。有机肥通常含有丰富的镁、钾等元素,可以补充由于土壤酸化而造成的盐基离子淋失,而这些盐基离子及其与各种有机酸形成的络合体具有很强的缓冲能力,可缓解酸化速度[4]。高山茶园由于茶园基础设施落后,劳作困难,可选用一些容易运输和劳作的有机肥,如绿肥、麸肥、生物复合有机肥等,绿肥可就地种植,麸肥一般选用桐麸、菜子麸、篦麻麸等肥料,价格实惠、养分高、肥效好,发酵好后用量为2 250 kg/hm2,高山茶园施用效果较好的有机肥和生物复合有机肥,其氮、磷、钾、镁和有机质含量较高,且肥料大多为颗粒型,便于劳作,有利于在山区大面积推广。
2.5种植绿肥与覆盖
2.5.1种植绿肥。绿肥是一种优质高产的有机肥料[5],其产青量高,肥质好,有机质丰富,养分高,腐烂快,含有氮、磷、钾和多种微量元素等,施用绿肥能大幅增加土壤有机质,每100 kg新鲜绿肥约含有机质10~15 kg,以施用量为15 t/hm2计就相当于增加有机质1 500~2 250 kg/hm2 [6]。高山茶园种植绿肥有很多好处。一是高山茶园种植绿肥只需少量种子和肥料,节省人工,能克服交通困难和劳动力不足的弊端,成本投入少。种植在高山茶园的梯壁及茶园梯面内侧,不影响采茶和劳作,绿肥的茎叶茂盛对梯面有覆盖作用,可以减少水土肥的流失,降低雨水对地表的侵蚀和冲刷,增强固土、护坡及抑制杂草的生长等作用。二是为茶园提供丰富的养分,其养分含量,以占干物重的百分率计,氮(纯N)为2%~4%,磷(P2O5)为0.2%~0.6%,钾(K2O)为1%~4%[6],豆科绿肥作物还能把不能直接利用的氮气固定转化为可被茶树吸收利用的氮素养分。三是酸性茶园宜选择种植豆科绿肥,其产青量高,植株含氮量可达4%,在酸性土壤环境中表现出良好的适应性,播种量15 kg/hm2左右,一年能割青2次,覆盖在茶园中,待锄草或施肥时压埋。绿肥有机碳占干物重的40%左右[5],施入土壤后可以增加土壤有机质,改善土壤的物理性状,提高土壤保水、保肥和供肥能力[4];可以减少养分损失,保护生态环境,起到很好的改良酸性土壤效果。
2.5.2推广应用铺草技术。充分利用稻草、秸秆、杂草原料铺盖于茶园行间,具有培肥茶园、疏松土壤、蓄水保湿、防旱降温、防寒防冻、抑制杂草滋生、增加有机质含量、繁衍有益生物和增强茶树抗性等优点,在治理水土流失和土壤酸化的技术中,是一项省工节本、操作简便、快捷高效、经济实惠而又实用的技术。茶园铺草要科学合理,一般追施有机肥后均匀平覆,铺盖厚度一般以3~5 cm为宜,可达到很好的改良酸化土壤的效果。
2.5.3地膜覆盖。地膜覆盖广泛运用于蔬菜种植中,在茶园中通过试验对高山茶园保水保肥、改良土壤和防止水土流失都有很大的作用,一般在春茶开采前,结合追肥进行,茶园施肥后梯面用地膜覆盖,覆一层薄土固定地膜,茶园的梯田内侧与梯壁连接处开好排蓄水沟,可起到很好的排蓄水功能。地膜覆盖后可减少养分的淋溶、流失、挥发,可提高养分的利用率。此外,地膜覆盖可以避免雨水冲刷而造成的有机质和水土流失,抑制杂草的生长,还可以减少茶园管理的劳力,并能使土壤疏松。
2010—2011年在广西金秀的高山茶园,施金圣品氨基酸生物有机肥与施金圣品氨基酸生物有机肥并盖地膜的酸化土壤改良对比试验结果表明,施金圣品氨基酸生物有机肥,pH值从3.88提高到5.94,pH值提高53.09%;施金圣品氨基酸生物有机肥并盖地膜,pH值从3.88提高到6.04,pH值提高55.67%,试验证明施用生物有机肥能明显提高土壤的pH值,覆盖地膜效果会更好。
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篇2
关键词土壤退化;概况;进展;方向
中图分类号S158.1
文献标识码A
文章编号1000-3037(2000)03-0280-05
鉴于土壤及土地退化对全球食物安全、环境质量及人畜健康的负面影响日益严重的现实,从土壤圈与地圈—生物圈系统及其它圈层间的相互作用的角度研究土壤退化,特别是人为因素诱导的土壤退化的发生机制与演变动态、时空分布规律及未来变化预测与恢复重建对策,已成为研究全球变化的最重要的组成部分,并将继续成为21世纪国际土壤学、农学及环境科学界共同关注的热点问题。但是,迄今为止,有关土壤退化的许多理论问题及过程机理尚不清楚,还没有公认的或统一的土壤退化指标和定量化评价方法[1]。因此,及时了解国际土壤退化研究的最新动向,并结合我国实际创造性地开展该领域的研究工作,具有重要的学术价值和现实生产意义。
1土壤退化的概念
土壤退化(Soildegradation)是指在各种自然,特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力,即土壤质量及其可持续性下降(包括暂时性的和永久性的)甚至完全丧失其物理的、化学的和生物学特征的过程,包括过去的、现在的和将来的退化过程,是土地退化的核心部分。土壤质量(Soilquality)则是指土壤的生产力状态或健康(Health)状况,特别是维持生态系统的生产力和持续土地利用及环境管理、促进动植物健康的能力[2]。土壤质量的核心是土壤生产力,其基础是土壤肥力。土壤肥力是土壤维持植物生长的自然能力,它一方面是五大自然成土因素,即成土母质、气候、生物、地形和时间因素长期相互作用的结果,带有明显的响应主导成土因素的物理、化学和生物学特性;另一方面,人类活动也深刻影响着自然成土过程,改变土壤肥力及土壤质量的变化方向。因此,土壤质量的下降或土壤退化往往是一个自然和人为因素综合作用的动态过程。根据土壤退化的表现形式,土壤退化可分为显型退化和隐型退化两大类型。前者是指退化过程(有些甚至是短暂的)可导致明显的退化结果,后者则是指有些退化过程虽然已经开始或已经进行较长时间,但尚未导致明显的退化结果。
2全球土壤退化概况
当前,因各种不合理的人类活动所引起的土壤和土地退化问题,已严重威胁着世界农业发展的可持续性。据统计,全球土壤退化面积达1965万km2。就地区分布来看,地处热带亚热带地区的亚洲、非洲土壤退化尤为突出,约300万km2的严重退化土壤中有120万km2分布在非洲、110万km2分布于亚洲;就土壤退化类型来看,土壤侵蚀退化占总退化面积的84%,是造成土壤退化的最主要原因之一;就退化等级来看,土壤退化以中度、严重和极严重退化为主,轻度退化仅占总退化面积的
38%[3~6]。
全球土壤退化评价(GlobalAssessmentofSoilDegradation)研究结果[3~6]显示,土壤侵蚀是最重要的土壤退化形式,全球退化土壤中水蚀影响占56%,风蚀占28%;至于水蚀的动因,43%是由于森林的破坏、29%是由于过度放牧、24%是由于不合理的农业管理,而风蚀的动因,60%是由于过度放牧、16%是由于不合理的农业管理、16%是由于自然植被的过度开发、8%是由于森林破坏;全球受土壤化学退化(包括土壤养分衰减、盐碱化、酸化、污染等)影响的总面积达240万km2,其主要原因是农业的不合理利用(56%)和森林的破坏(28%);全球物理退化的土壤总面积约83万km2,主要集中于温带地区,可能绝大部分与农业机械的压实有关。
3我国土壤退化状况
首先,我国水土流失状况相当严重,在部分地区有进一步加重的趋势。据统计资料[7],1996年我国水土流失面积已达183万km2,占国土总面积的19%。仅南方红黄壤地区土壤侵蚀面积就达6153万km2,占该区土地总面积的1/4[8]。同时,对长江流域13个重点流失县水土流失面积调查结果表明,在过去的30年中,其土壤侵蚀面积以平均每年1.2%~2.5%的速率增加[9],水土流失形势不容乐观。
其次,从土壤肥力状况来看,我国耕地的有机质含量一般较低,水田土壤大多在1%~3%,而旱地土壤有机质含量较水田低,<1%的就占31.2%;我国大部分耕地土壤全氮都在0.2%以下,其中山东、河北、河南、山西、新疆等5省(区)严重缺氮面积占其耕地总面积的一半以上;缺磷土壤面积为67.3万km2,其中有20多个省(区)有一半以上耕地严重缺磷;缺钾土壤面积比例较小,约有18.5万km2,但在南方缺钾较为普遍,其中海南、广东、广西、江西等省(区)有75%以上的耕地缺钾,而且近年来,全国各地农田养分平衡中,钾素均亏缺,因而,无论在南方还是北方,农田土壤速效钾含量均有普遍下降的趋势;缺乏中量元素的耕地占63.3%[10]。对全国土壤综合肥力状况的评价尚未见报道,就东部红壤丘陵区而言,选择土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、pH值、CEC、物理性粘粒含量、粉/粘比、表层土壤厚度等11项土壤肥力指标进行土壤肥力综合评价的结果表明,其大部分土壤均不同程度遭受肥力退化的影响,处于中、下等水平,高、中、低肥力等级的土壤的面积分别占该区总面积的25.9%、40.8%和33.3%,在广东丘陵山区、广西百色地区、江西吉泰盆地以及福建南部等地区肥力退化已十分严重[11]。
此外,其它形式的土壤退化问题也十分严重。以南方红壤区为例,约20万km2的土壤由于酸化问题而影响其生产潜力的发挥;化肥、农药施用量逐年上升,地下水污染不断加剧,在部分沿海地区其地下水硝态氮含量已远远高于WHO建议的最高允许浓度10mg/l;同时,在一些矿区附近和复垦地及沿海地区土壤重金属污染也相当严重[8]。
4土壤退化研究进展
自1971年FAO提出土壤退化问题并出版“土壤退化"专著以来,土壤退化问题日益受到人们的关注。第一次与土地退化有关的全球性会议——联合国土地荒漠化(desertification)会议于1977在肯尼亚内罗毕召开。联合国环境署(UNEP)又分别于1990年和1992年资助了Oldeman等开展全球土壤退化评价(GLASOD)、编制全球土壤退化图和干旱土地的土地退化(即荒漠化)评估的项目计划。1993年FAO等又召开国际土壤退化会议,决定开展热带亚热带地区国家级土壤退化和SOTER(土壤和地体数字化数据库)试点研究。在1994年墨西哥第15届国际土壤学大会上,土壤退化,尤其是热带亚热带的土壤退化问题倍受与会者的重视,不少科学家指出,今后20年热带亚热带将有1/3耕地沦为荒地,117个国家粮食将大幅度减产,呼吁加强土壤退化及土地退化恢复重建研究,并在土壤退化的概念、退化动态数据库、退化指标及评价模型与地理信息系统、退化的遥感与定位动态监测和模拟建模及预测、土壤复退性能研究、退化系统恢复重建的专家决策系统等研究方面有了新的发展。国际水土保持学会也于1997在加拿大多伦多组织召开了以流域为基础的生态系统管理的全球挑战国际研讨会,从生态系统、流域的角度探讨土壤侵蚀等土壤退化等问题。而且,国际土壤联合会于1996年和1999年分别在土耳其和泰国举行了直接以土地退化为主题的第一届和第二届国际土地退化会议,并在第一届会议上决定成立了土壤退化研究工作组专门研究土壤退化,在第二届会议上则对土壤退化问题更为重视,并有学者倡议将土壤退化研究提高到退化科学的高度来认识,并决定于2001年在巴西召开第三届国际土壤退化会议[12]。同时,在亚洲,由UNDP和FAO支持的“亚洲湿润热带土壤保持网(ASOCON)”和“亚洲问题土壤网”也在亚太土地退化评估与控制方面开展了大量的卓有成效的研究工作。总的说来,国际上土壤退化研究在以下方面取得了重要进展:①从土壤退化的内在动因和外部影响因子(包括自然和社会经济因素)的综合角度,研究土壤退化的评价指标及分级标准与评价方法体系;②从土壤的物理、化学和生物学过程及其相互作用入手,研究土壤退化的过程与本质及机理;③从历史的角度出发,结合定位动态监测,研究各类土壤退化的演变过程及发展趋向和速率,并对其进行模拟和预测;④侧重人类活动(特别是土地利用方式和土壤经营管理措施)对土壤退化和土壤质量影响的研究,并将土壤退化的理论研究与退化土壤的治理和开发相结合,进行土地更新技术和土壤生态功能保护的试验示范和推广;⑤注重传统技术(野外调查、田间试验、盆栽试验、实验室分析测试、定位观测试验等)与高新技术(遥感、地理信息系统、地面定位系统、模拟仿真、专家系统等)的结合;⑥从社会经济学角度研究土壤退化对土壤质量及其生产力的影响。
我国土壤学研究工作在过去几十年主要集中在土壤发生、分类和制图(特别是土壤资源清查);土壤基本物理、化学和生物学性质(特别是土壤肥力性状);土壤资源开发利用与改良(特别是土壤培肥,盐渍土和红壤的改良等)等方面。这些工作虽然在广义上与土壤退化科学密切相关,但直接以土壤退化为主题的研究工作主要集中在最近10多年,其中又以热带亚热带土壤退化研究工作较为系统和深入,并在80年代参与了热带亚热带土壤退化图的编制,完成了海南岛1∶100万SOTER图的编制工作。90年代以来,中国科学院南京土壤研究所结合承担国家“八五”科技攻关专题“南方红壤退化机制及防治措施研究”和国家自然科学基金重点项目“我国东部红壤地区土壤退化的时空变化、机理及调控对策的研究”任务,将宏观调研与田间定位动态观测和实验室模拟试验相结合,将遥感、地理信息系统等高新技术与传统技术相结合,将自然与社会经济因素相结合,将时间演变与空间分布研究相结合,将退化机理与调控对策研究相结合,对南方红壤丘陵区土壤退化的基本过程、作用机理及调控对策进行了有益的探索,并在以下方面取得了重要进展[8、13]:①初步定义了土壤退化的概念,阐明了红壤退化的基本过程、机制、特点。②在土壤侵蚀方面,利用遥感资料和地理信息系统技术编制了东部红壤区1∶400万90年代土壤侵蚀图与叠加类型图及典型地区70、80、90年代叠加土壤侵蚀图,并在土壤侵蚀图、土地利用图、土壤母质图等基础上,编制了1∶400万土壤侵蚀退化分区概图;对南方主要类型土壤可蚀性K值进行了田间测定,并利用全国第二次土壤普查数据和校正的Wischmeier方程,计算我国南方主要类型土壤可蚀性K,编制了相关图件。③在肥力退化机理方面,建立了南方红壤区土壤肥力数据库,初步提出了肥力退化评价指标体系,进行了土壤肥力退化评价的尝试,并绘制了红壤退化评价有关图件;将养分平衡与土壤养分退化研究相结合总结了我国南方农田养分平衡10年变化规律及其与土壤肥力退化的关系,认为土壤侵蚀、酸化养分淋失等造成的养分赤字循环及养分的不平衡是土壤养分退化的根本原因;应用遥感手段及历史资料,编制了0~20cm及0~100cm土层的土壤有机碳密度图,探讨了红壤有机碳库的消长与转化及腐殖质组成性质的变化规律;提出了磷素固定是红壤磷素退化的主要原因,磷素有效性衰减的实质是磷素的双核化和向固相的扩散,解决了红壤磷素退化的实质问题。④在土壤酸化方面,研究了红壤的酸化特点,根据土壤的酸缓冲性能,建立了土壤酸敏感性分级标准,进行了红壤酸敏感性分级和分区,首次绘制了有关地区土壤酸敏感性分区概图;采用MAGIC模型,并进行校正对我国红壤酸化进行预测,揭示红壤酸度的时空变化规律;并在作物耐铝快速评估方面取得了重要进展。⑤在土壤污染方面,利用多参数对重金属的土壤污染进行了综合评估,建立了综合污染指数(CPI)值的计算方法,对不同地区的污染状况进行了评估,绘制了重金属污染概图;应用农药在土壤中的吸附系数(Kd)和半衰期(t1/2)及基质迁移模式,阐明了土壤农药污染的机理;在重金属污染对土壤肥力的影响方面的研究结果表明,重金属污染可降低土壤对钾的保持能力,促进钾的淋失;而对氮和磷而言,主要是降低与其催化降解和循环相关的酶的活性。⑥红壤退化防治方面,提出了区域治理调控对策,“顶林—腰果—谷农—塘鱼”等立体种养模式等,并对一些开发模式进行示范和评价。
然而,我国幅员辽阔,自然和社会经济条件复杂多样,地区间差异明显。各类型区在农业和农村发展过程中均不同程度地面临着各种资源环境退化问题,有些问题是全区共存的,有些则是特定类型区所特有的。过去的工作仅集中于江南红壤丘陵区,而对其它地区触及较少。而且,在研究工作中,也往往偏重于单项指标及单个过程的研究。土壤退化综合评价指标体系的研究基本处于空白,对退化过程的相互作用研究不够。同时,在合理选择碱性物质改良剂种类、提高经济效益以及长期施用改良剂对土壤物理、化学,特别是生物学性质的影响等方面还有许多问题有待进一步研究,对耐酸(铝)作物品种的选择研究也亟待加强。此外,对其它土壤退化问题,如集约化农业和乡镇企业及矿产开发引起的土壤及水体污染、土壤生物多样性衰减等问题,尚未开展系统研究。
5土壤退化的研究方向
土壤退化是一个非常综合和复杂的、具有时间上的动态性和空间上的各异性以及高度非线性特征的过程。土壤退化科学涉及很多研究领域,不仅涉及到土壤学、农学、生态学及环境科学,而且也与社会科学和经济学及相关方针政策密切相关。然而,迄今为止,国内外的大多数研究工作偏重于对特定区域或特定土壤类型的某些土壤性状在空间上的变化或退化的评价,而很少涉及不同退化类型在时间序列上的变化。而且,在土壤退化评价方法论及评价指标体系定量化、动态化、综合性和实用性以及尺度转换等方面的研究工作大多处于探索阶段。
我国土壤退化研究虽然在某些方面取得了一定的、有特色的进展,但整体上还处于起步阶段。为此,作者认为,今后我国土壤退化的研究工作应从更广和更深的层次上系统综合地开展土壤退化的综合评价与主要退化类型农业生态系统的重建和恢复研究,并逐步向土地退化或环境退化方向拓展。具体来说,应加强以下几个方面的研究工作:
(1)土壤与土地退化指标评价体系研究。主要包括用于评价不同土壤及土地退化类型的单项和综合评价指标、分级标准、阈值和弹性,定量化的和综合的评价方法与评价模型等;
(2)土壤退化的监测与预警系统研究。主要包括建立土壤退化监测研究网络,对重点区域和国家在不同尺度水平上的土壤及土地退化的类型、范围及退化程度进行监测和评价,并进行分类区划,为退化土地整治提供依据;
(3)土壤与土地退化过程、机理及影响因素研究。重点研究几种主要退化形式(如土壤侵蚀、土壤肥力衰减、土壤酸化、土壤污染及土壤盐渍化等)的发生条件、过程、影响因子(包括自然的和社会经济的)及其相互作用机理;
(4)土壤与土地退化动态监测与动态数据库及其管理信息系统的研究。主要包括土壤退化监测网点或基准点(Benchmarksites)的选建、3S(GIS、GPS、RS)技术和信息网络及尺度转换等现代技术和手段的应用与发展、土壤退化属性数据库和GIS图件及其动态更新、土壤退化趋向的模拟预测与预警等方面的工作;
(5)土壤退化与全球变化关系研究。主要包括土壤退化与水体富营养化、地下水污染、温室气体释放等;
(6)退化土壤生态系统的恢复与重建研究。主要包括运用生态经济学原理及专家系统等技术,研究和开发适用于不同土壤退化类型区的、以持续农业为目标的土壤和环境综合整治决策支持系统与优化模式,主要退化生态系统类型土壤质量恢复重建的关键技术及其集成运用的试验示范研究等方面的工作,为土壤退化防治提供决策咨询和示范样板;
(7)加强土壤退化对生产力的影响及其经济分析研究,协助政府制定有利于持续土地利用,防治土壤退化的政策。
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Vearasilp,etal.ConferenceReportof2nd
InternationalConferenceonLandDegradation[R].
篇3
1土壤退化的概念
土壤退化(Soildegradation)是指在各种自然,特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力,即土壤质量及其可持续性下降(包括暂时性的和永久性的)甚至完全丧失其物理的、化学的和生物学特征的过程,包括过去的、现在的和将来的退化过程,是土地退化的核心部分。土壤质量(Soilquality)则是指土壤的生产力状态或健康(Health)状况,特别是维持生态系统的生产力和持续土地利用及环境管理、促进动植物健康的能力[2]。土壤质量的核心是土壤生产力,其基础是土壤肥力。土壤肥力是土壤维持植物生长的自然能力,它一方面是五大自然成土因素,即成土母质、气候、生物、地形和时间因素长期相互作用的结果,带有明显的响应主导成土因素的物理、化学和生物学特性;另一方面,人类活动也深刻影响着自然成土过程,改变土壤肥力及土壤质量的变化方向。因此,土壤质量的下降或土壤退化往往是一个自然和人为因素综合作用的动态过程。根据土壤退化的表现形式,土壤退化可分为显型退化和隐型退化两大类型。前者是指退化过程(有些甚至是短暂的)可导致明显的退化结果,后者则是指有些退化过程虽然已经开始或已经进行较长时间,但尚未导致明显?耐嘶峁?/P>
2全球土壤退化概况
当前,因各种不合理的人类活动所引起的土壤和土地退化问题,已严重威胁着世界农业发展的可持续性。据统计,全球土壤退化面积达1965万km2。就地区分布来看,地处热带亚热带地区的亚洲、非洲土壤退化尤为突出,约300万km2的严重退化土壤中有120万km2分布在非洲、110万km2分布于亚洲;就土壤退化类型来看,土壤侵蚀退化占总退化面积的84%,是造成土壤退化的最主要原因之一;就退化等级来看,土壤退化以中度、严重和极严重退化为主,轻度退化仅占总退化面积的
38%[3~6]。
全球土壤退化评价(GlobalAssessmentofSoilDegradation)研究结果[3~6]显示,土壤侵蚀是最重要的土壤退化形式,全球退化土壤中水蚀影响占56%,风蚀占28%;至于水蚀的动因,43%是由于森林的破坏、29%是由于过度放牧、24%是由于不合理的农业管理,而风蚀的动因,60%是由于过度放牧、16%是由于不合理的农业管理、16%是由于自然植被的过度开发、8%是由于森林破坏;全球受土壤化学退化(包括土壤养分衰减、盐碱化、酸化、污染等)影响的总面积达240万km2,其主要原因是农业的不合理利用(56%)和森林的破坏(28%);全球物理退化的土壤总面积约83万km2,主要集中于温带地区,可能绝大部分与农业机械的压实有关。
3我国土壤退化状况
首先,我国水土流失状况相当严重,在部分地区有进一步加重的趋势。据统计资料[7],1996年我国水土流失面积已达183万km2,占国土总面积的19%。仅南方红黄壤地区土壤侵蚀面积就达6153万km2,占该区土地总面积的1/4[8]。同时,对长江流域13个重点流失县水土流失面积调查结果表明,在过去的30年中,其土壤侵蚀面积以平均每年1.2%~2.5%的速率增加[9],水土流失形势不容乐观。
其次,从土壤肥力状况来看,我国耕地的有机质含量一般较低,水田土壤大多在1%~3%,而旱地土壤有机质含量较水田低,<1%的就占31.2%;我国大部分耕地土壤全氮都在0.2%以下,其中山东、河北、河南、山西、新疆等5省(区)严重缺氮面积占其耕地总面积的一半以上;缺磷土壤面积为67.3万km2,其中有20多个省(区)有一半以上耕地严重缺磷;缺钾土壤面积比例较小,约有18.5万km2,但在南方缺钾较为普遍,其中海南、广东、广西、江西等省(区)有75%以上的耕地缺钾,而且近年来,全国各地农田养分平衡中,钾素均亏缺,因而,无论在南方还是北方,农田土壤速效钾含量均有普遍下降的趋势;缺乏中量元素的耕地占63.3%[10]。对全国土壤综合肥力状况的评价尚未见报道,就东部红壤丘陵区而言,选择土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、pH值、CEC、物理性粘粒含量、粉/粘比、表层土壤厚度等11项土壤肥力指标进行土壤肥力综合评价的结果表明,其大部分土壤均不同程度遭受肥力退化的影响,处于中、下等水平,高、中、低肥力等级的土壤的面积分别占该区总面积的25.9%、40.8%和 33.3%,在广东丘陵山区、广西百色地区、江西吉泰盆地以及福建南部等地区肥力退化已十分严重[11]。
此外,其它形式的土壤退化问题也十分严重。以南方红壤区为例,约20万km2的土壤由于酸化问题而影响其生产潜力的发挥;化肥、农药施用量逐年上升,地下水污染不断加剧,在部分沿海地区其地下水硝态氮含量已远远高于WHO建议的最高允许浓度10mg/l;同时,在一些矿区附近和复垦地及沿海地区土壤重金属污染也相当严重[8]。
4土壤退化研究进展
自1971年FAO提出土壤退化问题并出版“土壤退化"专著以来,土壤退化问题日益受到人们的关注。第一次与土地退化有关的全球性会议——联合国土地荒漠化(desertification)会议于1977在肯尼亚内罗毕召开。联合国环境署(UNEP)又分别于1990年和1992年资助了Oldeman等开展全球土壤退化评价(GLASOD)、编制全球土壤退化图和干旱土地的土地退化(即荒漠化)评估的项目计划。1993年FAO等又召开国际土壤退化会议,决定开展热带亚热带地区国家级土壤退化和SOTER(土壤和地体数字化数据库)试点研究。在1994年墨西哥第15届国际土壤学大会上,土壤退化,尤其是热带亚热带的土壤退化问题倍受与会者的重视,不少科学家指出,今后20年热带亚热带将有1/3耕地沦为荒地,117个国家粮食将大幅度减产,呼吁加强土壤退化及土地退化恢复重建研究,并在土壤退化的概念、退化动态数据库、退化指标及评价模型与地理信息系统、退化的遥感与定位动态监测和模拟建模及预测、土壤复退性能研究、退化系统恢复重建的专家?霾呦低车妊芯糠矫嬗辛诵碌姆⒄埂9仕帘3盅Щ嵋灿?nbsp;1997在加拿大多伦多组织召开了以流域为基础的生态系统管理的全球挑战国际研讨会,从生态系统、流域的角度探讨土壤侵蚀等土壤退化等问题。而且,国际土壤联合会于1996年和1999年分别在土耳其和泰国举行了直接以土地退化为主题的第一届和第二届国际土地退化会议,并在第一届会议上决定成立了土壤退化研究工作组专门研究土壤退化,在第二届会议上则对土壤退化问题更为重视,并有学者倡议将土壤退化研究提高到退化科学的高度来认识,并决定于2001年在巴西召开第三届国际土壤退化会议[12]。同时,在亚洲,由UNDP和FAO支持的“亚洲湿润热带土壤保持网(ASOCON)”和“亚洲问题土壤网”也在亚太土地退化评估与控制方面开展了大量的卓有成效的研究工作。总的说来,国际上土壤退化研究在以下方面取得了重要进展:①从土壤退化的内在动因和外部影响因子(包括自然和社会经济因素)的综合角度,研究土壤退化的评价指标及分级标准与评价方法体系;②从土壤的物理、化学和生物学过程及其相互作用入手,研究土壤退化的过程与本质及机理;③从历史的角度出发,结合定位动态监测,?芯扛骼嗤寥劳嘶难荼涔碳胺⒄骨飨蚝退俾剩⒍云浣心D夂驮猓虎懿嘀厝死嗷疃ㄌ乇鹗峭恋乩梅绞胶屯寥谰芾泶胧┒酝寥劳嘶屯寥乐柿坑跋斓难芯浚⒔寥劳嘶睦砺垩芯坑胪嘶寥赖闹卫砗涂⑾嘟岷希型恋馗录际鹾屯寥郎δ鼙;氖匝槭痉逗屯乒悖虎葑⒅卮臣际酰ㄒ巴獾鞑椤⑻锛涫匝椤⑴柙允匝椤⑹笛槭曳治霾馐浴⒍ㄎ还鄄馐匝榈龋敫咝录际酰ㄒ8小⒌乩硇畔⑾低场⒌孛娑ㄎ幌低场⒛D夥抡妗⒆蚁低车龋┑慕岷希虎薮由缁峋醚Ы嵌妊芯客寥劳嘶酝寥乐柿考捌渖Φ挠跋臁?/P>
我国土壤学研究工作在过去几十年主要集中在土壤发生、分类和制图(特别是土壤资源清查);土壤基本物理、化学和生物学性质(特别是土壤肥力性状);土壤资源开发利用与改良(特别是土壤培肥,盐渍土和红壤的改良等)等方面。这些工作虽然在广义上与土壤退化科学密切相关,但直接以土壤退化为主题的研究工作主要集中在最近10多年,其中又以热带亚热带土壤退化研究工作较为系统和深入,并在80年代参与了热带亚热带土壤退化图的编制,完成了海南岛1∶100万SOTER图的编制工作。90年代以来,中国科学院南京土壤研究所结合承担国家“八五”科技攻关专题“南方红壤退化机制及防治措施研究”和国家自然科学基金重点项目“我国东部红壤地区土壤退化的时空变化、机理及调控对策的研究”任务,将宏观调研与田间定位动态观测和实验室模拟试验相结合,将遥感、地理信息系统等高新技术与传统技术相结合,将自然与社会经济因素相结合,将时间演变与空间分布研究相结合,将退化机理与调控对策研究相结合,对南方红壤丘陵区土壤退化的基本过程、作用机理及调控对策进行了有益的探索,并在以下方面取得了重要进展[8、13]:①初步定义了土壤退化的概念,阐明了红壤退化的基本过程、机制、特点。②在土壤侵蚀方面,利用遥感资料和地理信息系统技术编制了东部红壤区1∶400万90年代土壤侵蚀图与叠加类型图及典型地区70、80、90年代叠加土壤侵蚀图,并在土壤侵蚀图、土地利用图、土壤母质图等基础上,编制了1∶400万土壤侵蚀退化分区概图;对南方主要类型土壤可蚀性K值进行了田间测定,并利用全国第二次土壤普查数据和校正的Wischmeier方程,计算我国南方主要类型土壤可蚀性K,编制了相关图件。③在肥力退化机理方面,建立了南方红壤区土壤肥力数据库,初步提出了肥力退化评价指标体系,进行了土壤肥力退化评价的尝试,并绘制了红壤退化评价有关图件;将养分平衡与土壤养分退化研究相结合总结了我国南方农田养分平衡10年变化规律及其与土壤肥力退化的关系,认为土壤侵蚀、酸化养分淋失等造成的养分赤字循环及养分的不平衡是土壤养分退化的根本原因;应用遥感手段及历史资料,编制了0~20cm及0~100cm土层的土壤有机碳密度图,探讨了红壤有机碳库的消长与转化及腐殖质组成性质的变化规律;提出了磷素固定是红壤磷素退化的主要原因,磷素有效性衰减的实质是磷素的双核化和向固相的扩散,解决了红壤磷素退化的实质问题。④在土壤酸化方面,研究了红壤的酸化特点,根据土壤的酸缓冲性能,建立了土壤酸敏感性分级标准,进行了红壤酸敏感性分级和分区,首次绘制了有关地区土壤酸敏感性分区概图;采用MAGIC模型,并进行校正对我国红壤酸化进行预测,揭示红壤酸度的时空变化规律;并在作物耐铝快速评估方面取得了重要进展。⑤在土壤污染方面,利用多参数对重金属的土壤污染进行了综合评估,建立了综合污染指数(CPI)值的计算方法,对不同地区的污染状况进行了评估,绘制了重金属污染概图;应用农药在土壤中的吸附系数(Kd)和半衰期(t1/2)及基质迁移模式,阐明了土壤农药污染的机理;在重金属污染对土壤肥力的影响方面的研究结果表明,重金属污染可降低土壤对钾的保持能力,促进钾的淋失;而对氮和磷而言,主要是降低与其催化降解和循环相关的酶的活性。⑥红壤退化防治方面,提出了区域治理调控对策,“顶林—腰果—谷农—塘鱼”等立体种养模式等,并对一些开发模式进行示范和评价。
然而,我国幅员辽阔,自然和社会经济条件复杂多样,地区间差异明显。各类型区在农业和农村发展过程中均不同程度地面临着各种资源环境退化问题,有些问题是全区共存的,有些则是特定类型区所特有的。过去的工作仅集中于江南红壤丘陵区,而对其它地区触及较少。而且,在研究工作中,也往往偏重于单项指标及单个过程的研究。土壤退化综合评价指标体系的研究基本处于空白,对退化过程的相互作用研究不够。同时,在合理选择碱性物质改良剂种类、提高经济效益以及长期施用改良剂对土壤物理、化学,特别是生物学性质的影响等方面还有许多问题有待进一步研究,对耐酸(铝)作物品种的选择研究也亟待加强。此外,对其它土壤退化问题,如集约化农业和乡镇企业及矿产开发引起的土壤及水体污染、土壤生物多样性衰减等问题,尚未开展系统研究。
5土壤退化的研究方向
土壤退化是一个非常综合和复杂的、具有时间上的动态性和空间上的各异性以及高度非线性特征的过程。土壤退化科学涉及很多研究领域,不仅涉及到土壤学、农学、生态学及环境科学,而且也与社会科学和经济学及相关方针政策密切相关。然而,迄今为止,国内外的大多数研究工作偏重于对特定区域或特定土壤类型的某些土壤性状在空间上的变化或退化的评价,而很少涉及不同退化类型在时间序列上的变化。而且,在土壤退化评价方法论及评价指标体系定量化、动态化、综合性和实用性以及尺度转换等方面的研究工作大多处于探索阶段。
我国土壤退化研究虽然在某些方面取得了一定的、有特色的进展,但整体上还处于起步阶段。为此,作者认为,今后我国土壤退化的研究工作应从更广和更深的层次上系统综合地开展土壤退化的综合评价与主要退化类型农业生态系统的重建和恢复研究,并逐步向土地退化或环境退化方向拓展。具体来说,应加强以下几个方面的研究工作:
(1)土壤与土地退化指标评价体系研究。主要包括用于评价不同土壤及土地退化类型的单项和综合评价指标、分级标准、阈值和弹性,定量化的和综合的评价方法与评价模型等;
(2)土壤退化的监测与预警系统研究。主要包括建立土壤退化监测研究网络,对重点区域和国家在不同尺度水平上的土壤及土地退化的类型、范围及退化程度进行监测和评价,并进行分类区划,为退化土地整治提供依据;
(3)土壤与土地退化过程、机理及影响因素研究。重点研究几种主要退化形式(如土壤侵蚀、土壤肥力衰减、土壤酸化、土壤污染及土壤盐渍化等)的发生条件、过程、影响因子(包括自然的和社会经济的)及其相互作用机理;
(4)土壤与土地退化动态监测与动态数据库及其管理信息系统的研究。主要包括土壤退化监测网点或基准点(Benchmarksites)的选建、3S(GIS、GPS、RS)技术和信息网络及尺度转换等现代技术和手段的应用与发展、土壤退化属性数据库和GIS图件及其动态更新、土壤退化趋向的模拟预测与预警等方面的工作;
(5)土壤退化与全球变化关系研究。主要包括土壤退化与水体富营养化、地下水污染、温室气体释放等;
(6)退化土壤生态系统的恢复与重建研究。主要包括运用生态经济学原理及专家系统等技术,研究和开发适用于不同土壤退化类型区的、以持续农业为目标的土壤和环境综合整治决策支持系统与优化模式,主要退化生态系统类型土壤质量恢复重建的关键技术及其集成运用的试验示范研究等方面的工作,为土壤退化防治提供决策咨询和示范样板;
(7)加强土壤退化对生产力的影响及其经济分析研究,协助政府制定有利于持续土地利用,防治土壤退化的政策。
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InternationalConferenceonLandDegradation[R].
篇4
【关键词】土壤污染;现状;种类;影响;治理措施
一、引言
土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2m左右[1]。土壤一旦受到污染,将严重影响农业生产,粮食产量将出现下滑趋势。因废气物的任意排放、放射性物质、有机化肥和农药的污染等使得土壤营养急剧下降,土壤的净化功能、储水功能等面临丧失的危险。近几年,人口数量猛增,生产业和工业迅猛发展,其产生的气体、液体和固体的废气物也随之增加,这些有害物质不断进入到土壤中,使土壤成分发生变化,影响土壤内部结构的正常运行。土壤是万物的根,我们不能再让它进一步的被恶化,因为最终受害的是人类,保护土壤就是保护我们自己。因此,对土壤的保护行动已是当务之急。
二、土壤污染现状
土壤污染日益严重,致使大量农作物质量降低,甚至含有对人体有害的物质,对人类健康造成了极大威胁。造成土壤污染的原因有很多,主要表现为以下几方面:
1、化肥和农药不合理的使用
据统计,我国每年化肥的使用量已经超过4100万吨,成为世界第一大化肥消费大国[2]。为了提高农产品的增收量,含磷、氮等化学肥料被大量运用,长期使用这些化学肥料,会破坏土壤结构,扰乱土壤内部营养成分的平衡,造成土壤结块,土质变差,储水功能降低等一系列问题。农产品的数量是大大提高了,但其质量却令人担忧。因为过量使用化肥会使一些农作物在生长过程中吸收过多硝酸盐,动物或人体食进这些含硝酸盐的农作物后,将影响体内氧气的运输,使其患病,严重时甚至死亡。
同样,大量农药的使用对土壤也造成了很大危害。大部分的农药是有机农药,其含有很多有害化学物质,如苯氧基链烷酸酯类农药、多环芳烃、二恶英、邻苯二甲酸酯等等。这些有害化学物质将近1/2会残留在土壤中,随着时间的推移,在生物、非生物以及阳光等共同作用下,有害化学物就成了土壤中的组成成分,种植在土壤上的农作物又从土壤中吸收有害物质,在植物根、茎、叶、果实和种子中积累,通过食物,人体和动物食用后就会引发各种疾病。
2、重金属元素导致的土壤污染
农用化学物质的过度使用,工业污染的加剧,使得重金属污染日益严重。土壤中的重金属元素来源主要有三方面:随固体废弃物进入土壤的重金属,随着污水灌溉进入土壤的重金属和随着大气沉降进入土壤的重金属。固体废弃物种类繁多,结构复杂,其中由工业和矿业产生的固体废弃物污染最为严重。而固体废弃物中含有大量的重金属,通过日晒雨淋等作用,重金属就会被土壤吸收并扩散。生活污水,石油化工污水,工矿企业污水和城市混合污水是污水的四大来源,污水中含有大量的铅、铬、汞、铜等重金属,污水的任意排放或处理不合理,都将导致污水中的重金属元素转移到土壤中,从而影响土质恶化。所有的这些重金属污染物进入到土壤中后,因其移动性差,停滞的时间长,大部分的微生物难以对其分解,且其可以经过水、植物等介质最终危害到人类。
3、牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染
牲畜和人的粪便,以及屠宰产的废物常常没经过有效处理就直接排放到土壤中,其中的寄生虫和病毒就会引起土壤和水的污染,有时还会使土壤中毒,变化土壤原本的正常状态,有害土壤通过水和农作物最终又会危害到人类。
4、污水灌溉对土壤的污染
我国是一个农业大国,需要大量的水来对农作物进行灌溉。然而,水脉都是相连的,生活污水和工业废水一旦没经过科学的处理就排放,使得大量的污水流到农田,被污水灌溉过的农作物就会带有多种有害的物质,致使食用后的人类和动物生病。
5、大气污染对土壤的污染
大气中的硫氧化物、氮氧化物和颗粒物等有害物质,经过各种化学物理反应,形成酸雨,酸雨进入到土壤中,使土壤酸化。冶金工业排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2~3km范围的点状污染[3]。这将使土壤成分发生变化,影响土质性质,不利于植物的生长。
6、土壤侵蚀
土壤侵蚀主要包括荒漠化、沙尘暴与沙漠化。地球溃疡症是对土地荒漠化的形象描述,自然环境中的水蚀、盐渍化、石漠化等,使得地球的溃疡症越发严重。例如我国的黄土高坡,其土壤成分主要是粉沙,粉沙的粘着力差,又易被水溶解,一旦遇到恶劣暴雨天气,就会被水冲走,既不适合植被的生长,生物的生存,还会造成河床淤积,降低河流湖泊的蓄洪排涝能力。近几年里,我国多个城市沙尘暴出现率猛增,这与滥垦草原,过度砍伐树木而引起的土壤风蚀密切相关。被风蚀侵害的土壤水土流失严重,植被生长困难,使得大部分土地不能被利用。因此导致了大量土地沙漠化,
三、土壤污染治理措施
1、运用科学技术,使用生物或化学方式来改良受污染的土壤,增加土壤环境容量,提高土壤净化的能力和有机物含量。
2、制定相关的污染土壤环境管理与综合防治方法,加强清洁生产。
3、调节土壤氧化还原电位,使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物,控制其迁移和转化,降低污染物的危害程度[4]。
4、严格控制废气污染物的处理排放,合理使用农药和化学肥料,科学的进行污水灌溉,减少有害物质进入到土壤中,影响土质变化。
5、采用农业生态工程措施,改革耕作制度,实行翻土换土。控制生产和生活污染源,建立污染土壤修复与综合治理示范点。
6、加强有关土地管理部门的工作力度,完善工作体系,加大土壤科学研究的资金投入。增加保护环境活动,宣传拯救土壤教育活动。
四、总结
因土壤污染而带来的经济损失以及对人体健康造成的危害是不容小视的。土壤污染不同于大气污染、水污染那样明显,它的污染因其隐蔽性而被人们忽视。它需要通过复杂的化验检测才能确定其污染程度,而且土壤一旦被污染,要想其恢复正常就非常困难,因为土壤的更新周期相当漫长。所以要加大对土壤保护的力度,提高人们对土壤重要性的认识,保障土壤的环境安全与人体健康。
参考文献
[1]方常艳.土壤污染现状及其防治对策[J].黑龙江科技信息,2011(10)54
[2]吴云.浅谈土壤污染与防治[J].现代农业,2010(06)33
篇5
关键词:城市;土壤污染;园林绿化;生态环境
近年来,由于城市人口急剧增长,城市化和工业化进程的加快,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中,使城市土壤受到侵蚀、酸化和硬化等, 造成城市土壤污染,不仅影响城市植物的正常生长发育,同时也使作物成为污染物被摄入人体,直接危及到城市市民的健康和安全,城市土壤污染问题已经引起人们的高度重视,本文将通过分析城市土壤污染的来源及特征、植物修复机理,提出城市园林绿化对策,以期对改善城市生态环境提供帮助。
1 城市土壤污染物的来源及特征
1.1城市土壤污染物的来源
大量施用化肥和农药、废物(废渣、污水和垃圾等)的堆放以及大气或水体中的污染物质的迁移、转化等,都有可能使大量有机和无机污染物质随之进入土壤。从土壤的自然属性角度考虑,引起土壤环境污染的主要污染物是土壤的重金属污染与土壤的农药、化肥污染以及放射性污染等。
(1)重金属污染。城市工业生产带来了大量的工业固体废弃物和污泥浊水,加上在城市绿地中不断使用化肥,形成重金属进入土壤中,当土壤重金属含量明显高于其自然背景值,并造成生态破坏和环境质量恶化即形成重金属污染。重金属不能为土壤微生物所分解, 难予彻底消除,可为生物所富集并通过食物链在人体中积累,进而危害人体健康。
(2)化肥污染。在城市园林绿化和市郊农业生产中,大量使用化肥,进入土壤后除一部分发挥作用之外,另一部分因其固有的稳定、不易分解特性被土壤固结而在土壤中累积,造成土壤养分结构失调,物理性状变差,有害金属和有害病菌超标,长此以往形成化肥土壤污染。同时由于施入过多的化肥,土壤水溶性养分等物质被雨水和灌水淋溶到地下水及河流中,造成部分地区的地下水及河流污染,导致环境污染。主要的化肥主要包括氮肥和磷肥。
(3)有机物污染。在农业生产和园林绿化作业中长期使用化学农药及工业“三废”,形成洗涤剂、多氯联笨、酚、石油等有机物,这些有机物一旦进入土壤环境,能阻塞土壤孔隙,破坏土壤结构,影响土壤的自净能力;同时由于其独特的热稳定性能、化学稳定性能和绝缘性能常造成严重的积累后果,不仅影响植物生长,而且通过动植物转移到食物链中,给人类生存和健康带来威胁。
(4)放射性污染 核电站放射性物质排泄、使用含放射性核素化肥、燃煤等产生放射性物质,进入土壤后危及土壤微生物群落的安全,进而影响土壤肥力和有毒物质的分解进化能力,并且伴随着地表地质作用的进行, 进入土壤环境中的放射性核素通过地表径流作用进入各种水源和大气环境中,危及地下水的饮用安全,造成放射性核素的扩散。
1.2城市土壤污染特征
(1)污染隐蔽、表现滞后。各种有害物质在土壤中总是与土壤相结合,有的被土壤生物所分解或吸收,从而改变了其本来性质和特征,它们可被隐藏在土壤中或者以难以被识别发现的形式从土壤中排出,当土壤有害物质输送给农作物,再通过食物链损害人畜健康时,土壤本身可能还会继续保持其生产能力,所以土壤污染往往较隐蔽。另外土壤污染从产生到出现问题会滞后一段时间才能表现出来。
(2)污染物容易被固定。在进入土壤的污染物中,多数是无机污染物特别是重金属和放射性元素都能与土壤有机质或矿物质相结合,长久地保存在土壤中,依靠稀释和自净化很难消除,无论它们如何转化,也很难离开土壤,治理污染土壤通常成本较高,治理周期较长,成为顽固的环境污染问题。
(3)污染不可逆。一些重金属污染物进入土壤后,很难通过自然过程将其从土壤中清除或稀释,对生物体的危害和对土壤生态系统结构与功能的影响难以恢复,许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解。
(4)污染物容易累积。污染物质在大气和水体中,一般容易迁移,土壤中的污染物不可能像在大气和水体中那样,被扩散和稀释,因此污染物在土壤中不断积累,也使土壤污染具有很强的地域特征。
(5)危害性大。一些含重金属浓度较高的污染表土以及建筑施工时产生的深层土,在风力的作用下进入大气环境中,导致城市空气污染;土壤污染物通过城市地表径流进入地表水及地下水,对城市水体造成污染。不仅如此,土壤被重金属污染后,将通过食物链传导到人类,从而影响人类健康。
2 园林绿化对策
绿色植物是生态系统的主要组成部分,担负着生态和景观的双重功能,对于城市中大量的污染土壤,园林绿化工作应根据以人为本生态优先的城市绿化原则,在园林绿化实践中首先考虑环境可能对人体健康的影响,利用植物修复机理,从园林绿化设计绿化植物选择绿化施工及养护管理等方面统一部署,达到既能在污染土壤上种植植物使其长势旺盛,又能通过绿色植物对污染土壤进行修复。
2.1植物修复污染土壤机理
污染土壤传统的修复方法如排土填埋法、稀释法、淋洗法等,成本高,易造成二次污染,对环境扰动大。植物修复是以植物忍耐和超量积累能某种或某些化学元素的理论为基础,通过吸收、转运并积累从而去除土壤中有害物质(包括放射性物质),被誉为一种经济绿色扰动小非破坏型的修复方式。
(1)植物吸取。植物吸取是指利用金属积累植物或超积累植物将土壤中的金属吸收,富集并转移到植物根部和地上茎叶,然后收割离地处理的过程,连续种植该植物,达到降低或去除土壤重金属污染的目的。研究表明植物可以通过根部吸收石油烃,并将吸收的有机化合物不同程度地蓄积在植物的根和茎叶器官。
(2)植物降解。植物降解技术是利用植物体内产生的酶把污染物质降解为无毒或毒性低的产物,其修复途径包括污染物质在植物体内转化和分解及在植物根分泌物酶的作用下引起的降解。这一过程可以是通过植物根系分泌到土壤中的酶来催化、将污染物质吸收到植物体后再将解、植物通过向根际分泌氨基酸等低分子有机物而刺激微生物的大量繁殖、间接促进有机污染物的根际微生物降解等。
(3)植物挥发。植物挥发与植物吸收相连,它是利用植物根系从污染土壤中吸收重金属,将其转化为可挥发的低毒性形态挥发到大气中,以降低土壤污染。目前研究较多的是Hg和Se。湿地上的某些植物可清除土壤中的Se,其中单质占75%,挥发态占20~25%。挥发态的Se主要是通过植物体内的ATP硫化酶的作用,还原为可挥发的CH3SeCH3和 CH3SeSeCH3;Meagher等把细菌体中的Hg还原酶基因导入芥子科植物,获得耐Hg转基因植物,该植物能从土壤中吸收Hg并将其还原为挥发性单质Hg。
(4)植物稳定。利用耐重金属植物或超累积植物降低重金属的活性,从而减少重金属被淋洗到地下水或通过空气扩散进一步污染环境的可能性。其机理主要是通过金属在根部的积累、沉淀或根表吸收来加强土壤中重金属的固化。如,植物根系分泌物能改变土壤根际环境,可使多价态的Cr、Hg、As的价态和形态发生改变,影响其毒性效应。植物的根毛可直接从土壤交换吸附重金属增加根表固定。
2.2 园林绿化对策
(1)筛选培育超积累植物(Hyperaccumulator)由于植物修复周期较长,如何提高植物的吸收效果、缩短修复周期是当前最受关注的问题,而选育超积累植物、提高土壤中重金属的生物有效性则是改进植物修复的关键。为了提高植物修复技术的应用效果,必须对植物种及其变种进行筛选、得到对某一具体重金属污染物具有超级修复潜力的植物,然后进行在苗圃中培育和生产。
(2)在园林设计中因地制宜选择修复污染植物 在进行城市园林绿化设计时,首先应对绿化土壤进行调查,了解土壤中所含污染物,然后本着先治污后美化的原则进行设计,设计者应了解各种园林植物的生态特性、种植地的环境条件特别是土壤中的污染元素,充分利用现有的土壤植物修复成果,结合园林绿化实际因地制宜,选择绿化植物品种,在被污染土壤上营造出既能适应又能修复土壤,且景色宜人的近自然植物群落。
(3)在园林施工时增加环境质量监测 由于城市土壤与自然土壤相比,土壤物理特性和化学特性均发生了很大变化,有的已经被污染,在园林施工时应对施工单位进行资质审查,制定绿化施工质量标准和技术规范,对绿化地整地栽植技术排水流向施工中地处理等方面做出规定,不仅要实行工程质量和进度监理,更主要的是要进行环境质量监测。
(4)在园林绿化养护管理时施用螯合剂接种特殊微生物 在污染土壤上绿化养护既要考虑绿化景观效果,还要根据植物修复特性,采取相应的养护措施。①施用螯合剂。植物修复特别是植物提取在实际操作时受到二个因素限制,一是超富集植物的生长特性,这种植物生长慢,生物量少;二是重金属在土壤中的有效性低,植物难以吸收,并且难以将重金属由根系转移到地上部分。向土壤中施加螯合剂(EDTADTPAEGTA柠檬酸草酸等)能活化土壤中的重金属,促进植物吸收。螯合剂与土壤溶液中的重金属离子结合,降低土壤液相中的金属离子浓度,为维持液固相之间的离子平衡,重金属从土壤颗粒表面解收,由不溶态转化为可溶态,同时螯合剂本身又减少了土壤对重金属-螯合剂复合体的吸持强度,从而增加了土壤溶液中重金属的浓度,有利地提高了植物提取修复效率。②接种特殊微生物。接种某些内生菌根可以增加超富集植物对重金属的吸收,菌根菌的菌丝可使根系在更为广泛的范围内更有效的吸收土壤中的水分和矿质元素供给植物;部分微生物对重金属的耐性很强,可以使土壤酸化,加强重金属的溶出,从而进行生物淋滤(bio-leaching), 生物淋滤可以考虑在植物提取中应用。目前植物-微生物联合修复技术已成为植物修复研究的一个热门方向。③改善施肥技术。良好的施费技术可以使超富集植物生长旺盛生物量提高,从而提高植物提取效率。选用酸性或生理酸性肥料如(NH4)2SO4、NH4CL、KCL、过磷酸钙等,可明显增加植物提取重金属。适当使植物缺P,可以增加植物根系分泌有机酸,提高植物提取重金属的效率。在实践中应根据所用植物及目标重金属的种类,有选择地施加营养物,以最大限度地提高植物生物量极其重金属吸收能力。
3 展望
在大量被污染土壤上进行园林绿化设计施工及养护,已经成为城市园林工作的新课题,虽然利用植物修复土壤取得了一些进展,但要使园林绿化达到既能修复被污染土壤,又能改善生态环境,同时美化环境,善有许多方面需要研究和完善。
(1)积极开展超积累植物的选择与培育。目前情况是,由于直接在野外筛选到比较理想超积累植物的难度很大,科学家们希望对植物通过基因改造获得较理想的重金属超积累植物。但是,必须先筛选出具有超积累特性植物种,再对其特性进行研究,如吸收速率、富集程度以重金属在植物组织的分布情况。然后进行培育和推广。
(2)理顺植物生态功能与景观功能的关系。园林绿化工作强调以人为本生态优先,在城市绿化中首先应创造舒适无污染的生态环境,保证人民的身体健康,其次才能考虑绿地的景观效果。
参考文献
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篇6
水葫芦繁殖速度极快,具有很强的吸污能力,广泛用于污水净化和富营养水体的治理[1,2]。但是,疯长的水葫芦会堵塞河道,甚至造成生态链失衡[3]。其植物体的利用,成为水体生态修复工程能否长效运行的瓶颈。水葫芦利用方法主要有:饲料添加剂[4];生物发酵[1,5];造纸、手工艺品和家具[6]。然而,其新鲜水生植物体中含水量达92%~94%[7],作为上述用途时利用效率都很低。因此,目前用于水体生态修复与污染防治所产生的水葫芦难以利用,腐烂后造成水体更严重的污染,使得生态修复工程难以长效运行。将植物纤维制成吸水材料可用于个人护理、农业生产、建筑材料及精细化工等方面[8]。纤维素材料制备吸水剂主要是通过接枝琥珀酸[9]、丙烯腈[10]、丙烯酸[11~14]、羧甲基[15,16]和磺酸基[17]到纤维素分子链上,制备吸水剂。LiWY等研究了蔗渣纤维与琥珀酸的反应,所得纤维素衍生物的最大取代度达2.34[9]。LiuZX等用麦草接枝丙烯酸制备吸水树脂,该树脂可吸蒸馏水417g?g?1[14]。但聚丙烯酸的降解性较差。黄少斌以棉纤维素为原料,制备了羟乙基纤维素和羧甲基纤维素[15]。羧甲基纤维素钠具有吸水性,且生物降解性好[20]。ZhangJG等用高碘酸钠将纤维氧化、再用亚硫酸氢钠加成,得到磺化纤维素,其吸水率相对原纤维可提高199.0%[17]。此过程不使用有机物、相对环保,但高碘酸钠昂贵。最近,KhiariR等以海洋植物(PosidoniaOceanica)纤维为原料,制备了羧甲基纤维素钠,并考察其对蒸馏水、尿素、盐水的吸水保水能力[18]。Adel等将棉花短绒浆羧甲基化并用环氧氯丙烷交联制得吸水凝胶[19]。本文以水葫芦纤维为原料,经KOH碱化,氯乙酸醚化后,再用FeCl3交联,从而制成水葫芦基吸水剂。选用水体生态修复与污染防治工程所产生的大量水葫芦纤维为原料,可确保生态修复工程能长效运行和实现资源化利用。将交联羧甲基化水葫芦纤维吸水剂用于土壤改良与农林业生产,在土壤中易降解,可增加土壤中有机质。另外,在给土壤补水与保水的同时给土壤添加K肥和Fe元素。
2实验部分
2.1材料与仪器材料:水葫芦:采集于江苏常州滆湖;氯乙酸(>99%)、乙醇(95%):工业品;氢氧化钾、三氯化铁、氯化钾、尿素、碳酸铵:分析纯。仪器:Avatar370型傅里叶红外光谱仪:美国Nicolet公司。JSM-6360LA型扫描电微镜:日本电子。
2.2水葫芦基吸水剂的制备(1)原料预处理将水葫芦洗净、切碎后置于干燥箱中,在70℃下烘干。烘干后的水葫芦打磨成粉、40目过筛备用。(2)水葫芦纤维的羧甲基化将水葫芦干粉加入20%落石出的KOH溶液中,60℃碱化1h、抽滤,得到碱化纤维。随后加入95%的乙醇和一定量的KOH,在(30±2)℃加入氯乙酸,搅拌1h。然后升温,醚化反应一定时间。反应方程式如下:反应结束后温度降至30℃,用盐酸中和过量的氢氧化钾,直至pH值为8。接着抽滤,用85%乙醇洗涤。将滤饼在80℃烘干,得到羧甲基化水葫芦纤维。(3)羧甲基化水葫芦纤维的交联:取一定量的羧甲基化水葫芦纤维,加入甲醇和交联剂FeCl3搅拌浸泡,减压抽滤后,在80℃烘干,即得水葫芦基吸水剂成品。其结构的示意图见图1。
2.3产品性能测定与结构表征
2.3.1羧甲基纤维素(CMC)含量的测定[21]称取羧甲基化水葫芦纤维W1,加10mL1mol?L?1盐酸酸化,充分搅拌15min,然后加水20mL、酚酞数滴,再加入1mol?L?1氢氧化钠至红色后另加3滴(过量),在搅拌下缓慢地加入95%乙醇,当看到大量白色沉淀后,即迅速地把总量为200mL的乙醇全部加入烧杯中,静置约15min备用。称砂芯漏斗重量为G,将上述溶液过滤,用95%的乙醇洗3~4次,将产品在105℃烘干,称重W2。则按下式计算羧甲基纤维素含量:
2.3.2吸水率的测定[22]称取1.0g的吸水剂干粉,加入蒸馏水搅拌,室温静置至吸水剂充分溶胀后,用200目的筛子滤去未被吸收的水分,然后量出滤出液的体积,按下式计算吸水率:式中:Q:吸水率(mL?g?1);V:加入水的体积(mL);V′:滤出液的体积(mL)。依据同样的方法,测定吸水剂在溶液浓度分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的尿素、氯化钾和碳酸铵溶液中的吸水率。
2.3.3在土壤中保水率的测定在500mL的烧杯中加泥土190g和吸水剂10g并混合均匀,然后加蒸馏水250mL;在另一个同样的烧杯中加泥土200g,加水250mL作为对照。敞口置于50℃恒温鼓风干燥箱中,每隔一段时间称重一次,按下式计算保水率:式中:R:保水率(g?g?1);W′:失水后的样品和烧杯重(g);W0:初始样品和烧杯重(g);M:空烧杯重(g)。
2.3.4红外光谱分析采用美国Nicolet公司Avatar370型傅里叶红外光谱仪,并用溴化钾压片法进行分析。
2.3.5扫描电镜分析用JSM-6360LA型扫描电镜观察纤维素的表面形态。
3结果与讨论
3.1羧甲基化水葫芦纤维制备
3.1.1KOH用量的影响KOH用量对水葫芦基羧甲基纤维含量和吸水率的影响如图2所示。从图2可以看出,羧甲基含量和吸水率是随KOH用量先增加后减少的过程。在KOH用量为21g,羧甲基纤维素含量为95.2%,水葫芦基羧甲基纤维的吸水率达到最优值64mL?g?1。醚化过程中,碱一方面与纤维素反应生成碱纤维,另一方面中和氯乙酸,保证反应的碱性环境。碱用量过少,导致碱纤维素生成困难,醚化效率降低。适当增加碱量可以提高反应转化率和产品的取代度。当碱用量过多,游离碱含量升高,氯乙酸水解副反应增多,会使醚化剂的利用率降低,从而使吸水率降低。所以反应过程中水葫芦纤维与氢氧化钾的质量比为1:1.05比较合适。
3.1.2氯乙酸用量的影响氯乙酸用量对水葫芦基羧甲基纤维含量及吸水率的影响如图3所示。从图3可以看出,氯乙酸用量对羧甲基纤维素含量和水葫芦基羧甲基纤维吸水率有显著影响。氯乙酸用量25g较好,羧甲基纤维素含量为93.3%,水葫芦基羧甲基纤维的吸水率为60mL?g?1。在低浓度时,随着氯乙酸的用量的增大,羧甲基纤维素含量值升高,吸水率随之升高。当氯乙酸达到一定用量时羧甲基纤维素含量趋于平衡。继续加氯乙酸,羧甲基纤维素含量开始下降。在一定范围内,当氯乙酸用量增加时,羧甲基化程度增大,羧甲基纤维素含量值提高。继续加入氯乙酸,反应体系酸化、使碱基纤维素被中和,造成醚化率下降。所以反应过程中水葫芦纤维与氯乙酸的质量比为1.0:1.25,氯乙酸与KOH的摩尔比为1.0:1.42比较合适。
3.1.3反应温度的影响醚化温度对水葫芦基羧甲基纤维含量和吸水率的影响如图4所示。从图4可以看出,随着反应温度的升高,羧甲基纤维素含量和水葫芦基羧甲基纤维吸水率也是一个先增加后减少的过程。在40~60℃羧甲基纤维素含量值随着温度的升高而升高。当反应温度为60℃时,羧甲基纤维素含量曲线出现一个峰值。随后,羧甲基纤维素含量值随着温度的升高而降低。这是由于随反应温度升高,氯乙酸水解副反应加快,导致醚化率下降。结果表明,醚化温度为60℃时,羧甲基化水葫芦纤维素的羧甲基纤维素含量(94.8%)及其吸水率(65.8mL?g?1)最高。
3.2交联剂用量对吸水率的影响考虑到羧酸根与铁离子之间因为静电引力而在聚合物网络中生成盐键,从而形成凝胶。以FeCl3为交联剂,其用量对吸水率的影响如图5所示。图5表明:当FeCl3用量小于0.45%(wt)时,吸水率随交联剂用量的增加逐渐增大,用量超过0.45%(wt)之后,继续增大交联剂加入量,产品吸水率反而下降。实验中发现,FeCl3用量过少时,产品为水溶性物质,吸水率降低;当FeCl3用量过大时,交联点增多网链变短网格空间变小,出现粘结的块状物,吸水率也降低。廖丹葵等在研制淀粉接枝丙烯酸超强吸水剂时也观察到类似现象[23]。实验结果表明,交联剂FeCl3适宜用量为羧甲基化水葫芦纤维素质量的0.45%,此时交联80100形成体型网状结构,具有良好的保水效果,吸水率达到78.0mL?g?1。在优化的醚化条件下,未经交联的羧甲基纤维吸水率最高可达65.8mL?g?1。说明交联后的水葫芦基吸水剂比未交联前的水葫芦基羧甲基纤维吸水率高出18.5%。
3.3肥料对交联羧甲基化水葫芦纤维吸水率的影响不同溶液浓度的尿素、氯化钾和碳酸铵对交联羧甲基化水葫芦纤维吸水率的影响,如图6所示。从图6可以看出,随着化肥溶液浓度的升高,吸水剂的吸水率降低。尤其是强电解质类的氯化钾和碳酸铵使吸水率显著降低,而弱电解质类的尿素影响较小。这是因为吸水剂主要是依靠聚电解质的离子渗透压和网络结构来吸水和保水的。溶液的离子强度随浓度增高而增大,当其高于吸水剂的离子强度时,水会从吸水剂中渗透到溶液里。从图6还可以看出,几种常见化肥对水葫芦基吸水剂吸水率的影响顺序为:氯化钾﹥碳酸铵﹥尿素。
3.4交联羧甲基化水葫芦纤维在土壤中的保水性能含5%交联羧甲基化水葫芦纤维的泥土、在50℃热风干燥箱中保水性能测定的结果如图7所示。由图7可见,开始时保水率下降比较快,6h后保水率下降速率减小。在最初的4h内,含5%交联羧甲基化水葫芦纤维的泥土与纯泥土的保水率没有太大差别,但随后含5%交联羧甲基化水葫芦纤维吸水剂的泥土其保水率明显较高。这说明本研究研制的交联羧甲基化水葫芦纤维吸水剂确实具有明显的保水作用,可用于农、林业生产过程,节约灌溉用水、提高土壤的抗旱性能,甚至可用于荒漠化土地的改良。
3.5产品表征交联羧甲基化水葫芦纤维素样品及水葫芦纤维素样品红外光谱图见图8。由图8可以看出:经羧甲基化反应后,水葫芦羧甲基纤维素在1631.26cm?1处出现强烈吸收峰,这是羧甲基纤维素中的-C=O的伸缩振动[15],3425.39cm?1处出现强烈的-OH的振动吸收峰,2926.18cm?1为亚甲基-CH的伸缩振动,1422.41cm?1和1326.72cm?1分别代表了-CH2和-OH的伸缩振动,而1023.04~1159.56cm?1是纤维素骨架-CH-O-CH2的振动区域,为纤维素醚环状结构的特征吸收带[24,25]。图9是放大10000倍的水葫芦纤维(1)、KOH处理水葫芦纤维(2)及交联羧甲基化水葫芦纤维(3)样品的扫描电镜图。从图9看出,粗大的水葫芦纤维晶粒经碱处理后晶粒被破碎,交联羧甲基化后晶粒被进一步破碎,而且晶粒间被胶质填充。微观结构上发生的如此变化,使得交联羧甲基化水葫芦纤维素具有很好的吸水与保水能力。
篇7
1农业面源污染现状及成因
1.1化肥、农药及农膜污染
近年来,农用化肥施用量逐年增加,由于施肥技术落后,化肥平均利用率30%~40%,大量流失进入水体,造成水环境污染。由于氨的挥发和反硝化脱氮对大气也造成一定的影响。此外,还导致营养失调、土壤结构破坏、促进土壤酸化、降低微生物活性。农药的过量使用是造成农业面源污染的另一个主要因素。主要农药品种包括有机磷、菊酯类杀虫剂、杀菌剂、除草剂和生物农药。国家已明令禁止的农药如DDT、六六六等已得到禁止,但是人们在生产中擅自扩大使用限时限量限作物农药(如甲胺磷、甲基对硫磷、呋喃丹等)的范围,任意加大施用量,不执行安全间隔期用药,对农业环境造成严重污染。农药利用率低,高的只有30%,一般约为10%,约90%的农药散失到农田土壤,随雨水流入河流,造成土壤和水体污染,残留在水、土壤中的农药污染农畜产品,通过食物链富集在人体内,对人体造成危害。高毒农药的施用,在杀灭害虫的同时也杀死了害虫天敌,破坏了农业环境的生态平衡。同时,害虫抗药性增加,使防治成本加大,导致恶性循环。大量废弃农膜残留在土壤中,直接影响植物根系发育,恶化土壤,对农田产生较大影响。据调查,农膜残留量达到约7.36%,平均达13.4kg/hm2。
1.2畜禽养殖业污染
畜禽养殖业占农业总产值的比重较大,约40%,但是规模化养殖程度不高,家庭散养较多。大多数养殖场没有粪便和污水处理设施。畜禽粪便通常采取自然堆放方法进行分解、发酵,最后返田。在存放过程中大量畜禽粪便因降雨径流进入水体,引起水体富营养化,或释放出以氨气、硫化氢为主的恶臭气体污染空气,范围有时可达数千米。
1.3农村生活垃圾污染
农村生活垃圾主要包括固体废弃物(主要是植物秸秆)、农村生活垃圾、农村生活污水。植物秸秆等农业固体废弃物每年的产量十分巨大,大部分没有得到充分利用。人们将其直接丢弃在田间地头,任其腐烂,或放火焚烧,其焚烧对当地大气的污染产生了较大的影响。由于农民的生态环境意识浅薄和农村基础设施落后,生活垃圾利用率极低,大部分露天堆放,不但直接传播病菌,其渗漏也严重污染了地表水和地下水。地表径流和水土流失是造成面源污染的一个重要因素。聊城市大部分县市引用黄河水浇溉土地。仅阳谷县由于长期引用黄河水,致使古河道淤积堵塞,夏天雨季到来时,雨水携带着生活污水冲毁部分道路、桥梁,致使水土流失严重,地表径流面积扩大。
2农业面源污染的控制措施
面源污染具有分布面广、排放量多、随机性强的特点,治理难度较大。若不对面源污染进行有效地控制,将会对整个农业、特别是对南水北调流域水环境质量造成较大影响和威胁。同时,控制面源污染是一项长期性的、复杂的、艰巨的系统工程,必须与生态建设和环境保护有机结合,采取有效措施,控制、削减面源污染物的排放总量,才能达到预期的目标。
2.1化肥污染控制
一是优化化肥投入结构,推广科学配方施肥、精确施肥和平衡施肥技术[2]。通过土壤养分的测定,在确定合理的化肥施用量的基础上,结合施肥技术和土壤养分、植物营养供求诊断技术,增加作物专用肥、复合肥、有机无机复混肥和微肥施用量,实行配方施肥或平衡施肥,不断优化用肥结构。二是增施有机肥,不断提高土壤肥力水平[3]。包括积造、增施有机肥、生物肥或有机无机复混肥,扩大秸秆还田面积,采取播种绿肥等措施。有机肥以各种农家肥(如沤肥、厩肥、绿肥、沼肥、秸秆、高温堆肥)和商品有机肥、有机无机复混肥为主,配合施用生物肥和各种微生物肥(包括根瘤菌肥、磷细菌肥、硅酸盐细菌肥、复合微生物肥等)、腐殖酸类肥。三是推广科学施肥技术。根据作物种类和土壤肥力状况,改进耕作措施和施肥方式,掌握适宜的施肥期,发挥其最大的效能。要控制氮、磷肥的施用,特别是硝态氮肥的施用。一般高肥力土壤用生物肥作基肥和追肥,一般肥力的土壤以沤肥、厩肥、堆肥作基肥,混用菌肥尽可能减少氮肥施用量。氮肥要做到深施、分施,磷肥集中施。纠正地表撒施等不良方法,以减轻肥料损失。推广轮作和间套种技术,扩大各种作物的间套复种面(如与豆科作物间作)和互利栽培(如棉、蒜间作,玉米、食用菌间作等)。四是加强对肥料质量的监管,禁用低劣肥料和有污染的工业垃圾、污泥、含病原菌的人畜粪便、农作物废弃物等,防止肥料的直接污染[4]。要加强化肥的生产和销售管理,防治劣质化肥、含有有毒有害物质随化肥施用进入土壤环境;调整化肥生产结构,大力开发化肥新品种、硝化抑制剂、脲酶抑制剂等产品防止营养元素的损失和污染。通过科学施肥,减少化肥的施用量和流失量,减轻其对农业面源的污染。
2.2农药污染控制
一是大力推广生物防治技术。研究、引进、推广应用一些生物农药或高效低毒、低残留化学农药。使用植物性农药、利用植物体内含有对害虫有抑制作用的物质成分,制成无污染的植物农药防治虫害。运用生物间存在的相生相克原理,通过不同物种在时间和空间上的合理搭配,优化布局,创造一个不利于病虫发生、生长的环境,减少病虫草害的发生。保护、培育农田害虫天敌,利用害虫天敌抑制害虫的发生和危害。二是大力推广农艺综合防治技术。综合运用育种、栽培、耕作、施肥等农艺手段,调控农田生态环境,防治病虫危害。调整作物品种,优化作物品种布局,培育、引进、推广抗(耐)病虫害新品种,运用作物品种本身特性,抵御病虫害的繁衍和危害。三是大力推广机械物理防治法,利用人工器械进行捕杀,利用昆虫的趋光性、使用黑光灯、高压汞灯,利用昆虫对某特定植物的趋性进行植物诱杀,还可以利用昆虫性外激素诱杀。四是研究、开发并应用基因工程技术和组培技术,包括作物的转基因抗病虫技术、害虫的转基因遗传防治技术和天敌的转基因增效技术。五是加强农药管理,推广应用高效、低毒、低残留、易分解的化学农药,严格禁止使用国家明令禁止的农药品种。要完善农药登记注册制度,严格农药产品质量管理。同时,要加强病虫害预测预报工作,推行病虫害综合防治技术,严格遵循《农药安全使用标准》,做到科学合理用药,防止滥用乱用农药。
2.3人、畜、禽粪尿污染控制
人、畜、禽粪尿污染控制,首先要做好粪尿的收集,粪便的存放要设专门的防渗存放池,周围设围堰,池上要搭建防雨棚,避免雨淋形成径流,对地表水造成污染,或污水下渗,污染地下水。人、畜、禽粪便的最佳处理方法是池气厌氧发酵。沼气厌氧发酵是减轻或消除农业面源污染的有效途径。特别是大、中型集约化养殖场或集中养殖区,建设大、中型沼气发酵工程,是实现无害化、无污染生产的可行途径。小型养殖场或养殖户可发展猪(牛、羊)—沼—菜、猪(牛、羊)—沼—果、猪(牛、羊)—沼—渔等种植、养殖和沼气“多位一体”的生态家园建设。
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生态保护调研报告范文(一)
保护和建设好生态环境,实现可持续发展,是社会主义现代化建设中必须始终坚持的一项基本国策。加、强生态环境建设,增强可持续发展能力,改善生态环境,提高资源利用效率,促进人与自然的和谐,推动整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路是全面建设小康社会的重要目标之一。党的十七大首次把生态文明上升为全面建设小康社会的新目标、新要求,这既是对过去片面追求经济增长的反思,也是落实科学发展观、建设和谐社会的一次重大理论突破。
如何在发展经济的同时,保护好我们的生存环境,提高生态环境质量,创建美好家园,走可持续发展道路是摆在我们面前非常紧迫而现实的问题。
根据市委的部署和市人大常委会20**年工作要点安排,市人大常委会组织专题调研组,历时三个月,先后赴市环保局、国土资源局、建设局、林业局、农业局、畜牧兽医水产局、水利局、发改局、经贸局、工业园区等有关部门和**镇、**镇、**镇、**镇、**乡、**乡、**镇等乡镇开展实地调研,召开座谈会,了解生态环境保护现状、存在问题和困难,剖析原因,寻求对策。
一、我市生态环境保护工作取得初步成效
近年来,我市各级各部门围绕市委、市政府的决策部署,认真履行生态环境保护职责,在开展生态市创建、经济结构调整、**江水环境综合整治、森林资源培育、城乡环境整治、水土流失治理等方面取得了初步成效,进一步推进了我市的生态工贸城市建设。
(一)全力开展生态市创建。根据省、龙岩市开展生态省、生态市的规划部署和要求,全力开展生态市创建工作,成立了以市长为组长的省级生态市创建工作领导小组,印发《**市创建省级生态市实施方案》,由市人大审议颁布实施《**生态市建设规划》,同时结合五项竞赛内容制定下达《20**年**市生态建设考评办法》。2010年来,我市**、**镇先后获得国家级环境优美乡镇、省级环境优美乡镇命名,**岭兜村、****村被评为省级生态村;20**年,我市完成了**、**镇等10个乡镇、**村等38个行政村省级生态镇、生态村的申报创建工作,20**年1月通过省环保厅现场考核验收,同时,我市**镇、**村申报国家级生态镇、生态村也通过现场验收。另外,我市80%的乡镇均已在积极开展生态乡镇、生态村创建,对照省级生态市建设指标的6项基本条件,我市已基本达到省级生态市创建要求。
(二)经济结构调整取得一定进展。积极落实产业结构调整、节能减排、发展循环经济等有关政策措施,积极稳妥地推进淘汰落后产能工作。坚持开发与保护并重,矿山环境破坏的现象有所改观。生态农业、生态旅游初见成效。经济结构战略性调整在十一五期间取得一定进展。**市三次产业结构由2005年的22.9:31:46.1调整为2010年的14.7:41:44.3,其中第一产业比重下降8.2个百分点,第二产业比重提高10个百分点;工业内部结构得到优化升级,制造业、非资源型工业比重有一定提高。
(三)继续推进**江流域水环境综合整治与饮用水源保护工作。先后投入上亿元资金进行整治项目建设,**江水环境污染和生态破坏得到有效遏制。经过各整治项目责任部门及有关乡镇、企业的齐心协力,我市20**年度**江10个整治项目基本得到有效落实,开展了养殖业污染综合整治、金鑫硫酸化工废渣及废水综合治理、海漂垃圾整治等一批整治项目建设。抓好城区饮用水源安全保护,对新安溪饮用水源保护区内的矿山企业废水、固体废物排放及植被恢复进行每周巡查,未再发现水源地一、二级保护区设立排污口,同时,加大城区2个饮用水源地环境综合整治力度,投入400余万元完成了**镇上界村、**镇生活污水湿地生物治理工程建设,并着手编制第二水源保护管理办法和水源地保护实施方案。
(四)做好森林资源培育工作。**五期间造林28万亩,完成非规划林地造林2万余亩;建设速生产林16万亩、丰产竹林10万亩;去年完成造林绿化面积15.85万亩,造林绿化面积创历年之最,目标完成率达109.3%;实施竹业重点村工程,累计完成集约经营面积5万余亩,新建灌溉水池完成232个,蓄水容量近万立方米,全市竹林面积增至38万亩。区划界定生态公益林104.14万亩,占森林面积的27%,完成**江流域绿化规划,建设流域绿化示范片783亩。建立了天台国家森林公园,面积达5.98万亩,占全市林地面积的1.56%。
(五)城市人居环境明显改善。启动省级园林城市建设,实施园林绿化建设与管理项目13项,完成了福祉阁公园、东山公园、江滨公园、工业路、东环路、城区主干道绿化,完成投资8600万元。城区公共绿地面积从17.8万m2增加到45万m2,建城区绿化覆盖率从35.3%提高到40.1%,绿化率从31.2%提高到35.8%,人均公共绿地面积从10.3m2提高到13.6m2,促进了城市园林生态化,使人居环境明显优化,增强了园林功能,提高城市品位。今年以来,开展了以创建省级园林城市、卫生城市、文明城市活动,从推进城市环境卫生入手,重点解决城市脏、乱、差现象,取得了明显成效。同时,加强城市防洪排涝系统建设,加快推进污水集中处理和垃圾无害化处理。适度改造老城区,重点抓好了华龙广场二期、汽贸城、体育中心、星级酒店及配套商住小区等项目建设;全力推进新城区建设,构建一江、两岸、三区、四站的城市格局,重点实施城北新区、西园新区、南学堂小区,推进大型商贸、城市综合体等板块建设。
(六)农村生态环境整治持续推进。****、和**、***、**北寮、**香寮等新农村示范点建设加快推进,**和**――**片区列入省农村环境连片整治示范区,创建了**镇全国环境生态镇、**镇省级环境生态镇以及**村、岭兜村省级生态村。截至目前农村家园清洁行动中,通过省级验收乡镇14个,占**市乡镇100%,村庄160个,占全市村庄86%,建成**、新桥、**、**、**、**等6个乡镇垃圾填埋,建成西园、**、**、官田、**、**、**、灵地、吾祠等9个乡镇垃圾焚烧炉,各乡镇购置了垃圾车,全市大部分都配备了保洁员,初步建立农村垃圾治理长效机制。
(七)水土流失防治取得一定成效。20**年来,全市累计治理水土流失面积7.38万亩,总投资约6000万元,至2010年末,全市水土流失面积降至28.875万亩,占全市土地面积的6.47%,通过修建拦沙坝、护岸护坡、截排水沟等蓄水保土设施,最大限度控制水土流失;对强度水土流失区采取封山育林育草,或者开辟成梯田,进行开发性治理等方法,草牧沼果或草牧沼菜相结合的生态经济治理模式,等高草灌带陡坡一锄法等草灌乔结合模式,探索出一套水土流失治理新路子,通过水土流失治理,改善了生态环境,改善了农业生产条件,土壤透水性和保水能力得到提高,取得了良好的生态、社会、经济效益。
二、存在的困难、问题及原因分析
根据我们的调研,我市生态环境保护在水环境质量、产业结构和布局、养殖业污染治理,农村生态环境保护、水力资源开发、阔叶林保护、环境基础设施、生态思想认识等方面还存在不少差距,困难和问题比较突出。
(一)水环境质量总体不容乐观
从过境断面监测结果看,**江(**段)受外县(区)上游外来污染影响严重,如新罗区的养殖业污染;大田县谢洋乡仕福村铅锌选矿厂废水直排我市**镇长塔村河道,造成严重污染。城区内菁城、桂林城区污水管网尚未完善,部分生活污水仍直接排放于**江,**江干流水质不容乐观;受乡镇农村生活污水影响,支流水质富营养化指标高;洛阳溪依旧受到大深矿区选矿废水、矿区水土流失影响,存在超标现象。
(二)产业结构和布局不尽合理
从产业结构方面看,目前我市在产业结构上以能源建材、资源型企业为主,深加工、高科技方面工业企业较少,资源型占60%。商贸、物流和现代服务业等第三产业发展严重滞后,三次产业结构比重不合理的问题尚未得到有效改善;从城市空间布局看,规划区域功能布局不合理,城区周边围绕着工业企业,特别几个大的高耗能企业,加上目前无集中供热系统,严重影响城市空气质量,特别是东坑口以化工产业为主的工业园区、振鸿水泥、**电厂距离城市中心较近,工业生产与居民生活防护距离不符合要求,群众反映强烈;从企业生产装备方面看,我市工业企业大部份是高耗能、资源型、传统型企业,高科技、附加值高的企业少,如电厂(230万千瓦)、红狮水泥、振鸿水泥、大深矿区、挂山矿区等均为资源型能耗企业;从单个企业方面来看,部分企业中存在占地大、投入少、土地空置闲置、使用率低、土地投资强度小,企业投产滞后,创造效益不明显,贡献不足等问题。
(三)养殖业污染治理效果不明显
养殖业规划所列的禁养区、禁建区、适度养殖区范围内仍存在养殖或环保设施建设没有跟上;部分养殖户环保意识不够强,谁污染,谁治理原则落实不够到位,治污染资金投入不足,治污染设备不够完善;投入关闭拆除的补助资金不够(猪舍关闭每平方米补助30元,改为仓库或其它用途的每平方米奖励30元),由于猪舍建筑成本较高,补助60元养殖户不给予拆除,猪舍只关闭没拆除,容易导致复养;散养户点多面广,由于其规模小、投入少,大多建在房前屋后、采取家庭作坊方式,污染治理设施不配套,废水不能做到达标排放;按照省、龙岩市要求,在20**年底前完成80%的规模化养殖场治理工作,时间紧,任务重,点多面广、治理工作存在较大难度。
(四)农村和农业生态环境问题日益突出
农村生态环境恶化趋势仍未得到有效遏制。主要体现在一是超标准、超范围使用农药、化肥、农膜,随意丢弃有农药残留的袋、瓶等的污染仍未得到有效控制,给地表水、地下水、农产品质量和土壤带来严重影响;二是水土流失、土地退化问题显著。2010年**市水土流失面积28.875万亩,占全市土地面积6.47%,其中茶园果园过度开发、工程建设、采矿区,特别是非法稀土开采引起的水土流失和污染尤为严重。由于农用地重用轻养及水土流失,地力普遍下降。三是农村生活污水未经处理直接排放,农村垃圾治理长效机制未全面有效建立,生活垃圾被随意抛弃在路边、河塘或低洼地,不仅影响环境卫生,而且造成河道淤积,污染水体,使得农村河网水质普遍较差。
(五)流域水力资源过度开发
水电站分布在全市大大小小河流上,把河流截成阶梯式水库,河流湖库化加剧,因利益驱使,不少水电站企业没有严格执行最小流量规定,河流自净能力变弱,水库大坝蓄水本身易造成水土流失,再加上有的电站清库不彻底或根本不清库就蓄水发电,造成水体富营养化,有的在施工过程中,弃土、弃渣乱倒造成水土流失,生态破坏。道路施工时有的直接把弃土往河里倒,堵塞河道,河水中悬浮物明显增加,河水变浑,导致水库库面漂浮物很多,水葫芦疯长。
(六)阔叶林锐减,生态环境有恶化趋势
我市一些群众受利益驱动盗伐、滥伐阔叶树甚至生态公益林中的阔叶树来加工木屑作为种植食用菌原料,严重破坏了我市的森林资源,特别是北片新桥、**、**、**等乡镇形势尤为严峻。同时,毁林开山,毁林营造茶园、滥挖树头等的现象屡禁不止,每年破坏的阔叶林相当可观。而阔叶林在涵养水源、保持水土、调节气候、净化空气等方面有重要作用。过度砍伐阔叶林,已给我市生态环境造成明显破坏,我市境内新桥溪和**溪水量已逐年减少,就是很明显的例证。另外,生态公益林建设资金投入不足,制约了生态林保护、管理和建设。
(七)环境基础设施建设滞后,综合治理能力相对薄弱
全市污水集中处理率低,城市污水收集系统尚未完善,污水收集率低,大部分的乡镇未建成污水处理厂,大量生活污水未经处理直接排入地表水体,影响地表水水质的改善;未形成规范的危险工业固体废物集中处理处置系统,乡镇垃圾收集处理率普遍较低,处理设施简陋,未能达到无害化填埋要求,生活垃圾污染问题比较严重,不同程度地使土壤、地下水受到二次污染;城区环卫设施建设投入不足,布局不尽合理,城区脏、乱、差还没有根本改变;城市园林绿化建设水平还比较低,绿地管养不到位。
(八)生态环境保护的思想认识还不够到位
传统的生产生活方式和消费观念没有得到根本转变,保护生态环境尚未成为人们的自觉行为;在经济建设中由于考核考评机制不够合理,存在重量不重质,环保工作仍是说起来重要,干起来次要,忙起来不要,局部地区形成先破坏、后建设,先污染、后治理的现实;生态建设和环境保护投入长期偏低,生态建设措施难以真正落实;生态环境保护机制和体制不够健全,人员、设备、经费不足,执法监督能力不足、监测技术与手段较为落后,部门、地区之间的统一协调有待加强;生态环境保护的宣传教育有待进一步加强,对生态环境建设重要性的认识和生态理念有待提高。
三、加强生态环境保护的对策建议
围绕打造闽西对接闽南的桥头堡、两岸交流合作的前沿平台、海峡西岸经济区宜居宜业的生态工贸城市目标,以建立政府引导、市场运作、政策保障、公众参与的生态市建设机制为手段,实施生态保护、恢复和重建工程,改善生态环境质量,弘扬生态文化,推动经济发展方式转变,着力改善民生,实现经济社会与自然环境的协调发展,力争全市80%的乡镇达到国家级生态镇指标要求,实现创建国家生态县(市)目标,把**建设成为生态环境优美、生态环境质量指标位居全省前列的宜居宜业生态工贸城市。
(一)完善科学、民主决策机制
要完善生态环境保护、可持续发展重大事项的科学、民主决策机制。重大事项决定权是宪法和法律赋予人大的一项重要职权,要充分听取人大代表的意见和建议,把在生态环境建设过程中事关全局、影响长远的重大事项以人大决议、决定的形式确定下来,充分体现全市最广大人民的利益,确保实现以人为本和可持续发展。对生态环境建设重大决策实行公众听证制度,对重要规划、政策以及重大项目实行专家咨询论证制度,加大决策的透明度,提高社会团体和公众参与程度,形成政府、专家与社会团体、公众相互配合的民主决策机制,科学有效地推进生态环境建设。在市域进行城市规划、土地利用规划、区域资源开发、产业结构调整等重大决策时,严格按照《环境影响评价法》的要求进行环境战略评价。实施区域环境影响评价,编制区域环境保护规划,依法对各类建设项目进行环评预审。
(二)合理调整产业结构和布局
转变经济发展方式,是生态环境建设的治本之策,一严格产业准入。要制定产业发展导向,设置鼓励、限制和禁止建设的产业目录,限制发展生产能力严重过剩,工艺技术落后,原材料和能源消耗较高,不利于节约资源和保护生态环境等方面的产业和项目,凡列入禁止发展的产业和项目,不得办理新建、扩建的相关手续,有关政策、法律法规明令一定期限内淘汰、关闭、停产的发展产业和项目,政府主管部门依法检查、督促其按相应规定执行。二优化工业结构。要充分利用**市区位优势,促进轻纺、机械电子、冶金矿产、农林产品加工和建材化工等主导工业产业的生态化发展,循环利用资源,延伸产业链条,提高能源和物质的利用效率,目前,要着力推进水泥产业的深加工发展,水泥企业不能只生产熟料等初级产品,而是要在生产水泥成品的基础上,向下游的制造水泥枕木、预制板等方向拓展。同时,加快推广先进设计制造技术和管理手段的应用,提高支柱产业的发展质量,优先发展环保产业,支撑主导产业生产生态链的形成。三调整产业布局。要强化各类工业区块的功能整合,明确各区块的发展方向和功能定位,优化产业发展的空间布局,目前,应抓紧推进东坑口化工小区优二进三,做好规划搬迁工作,并在搬迁中促进整个产业的升级和发展,做大做强;按照产业集聚模式,明确各片区主导产业,积极引导相关企业向龙头企业集聚,增强产业的关联度,打造完整的产业链条,应重点督促金大鑫钢铁企业下游高附加值产业的落地,打造百亿产业园;对物流、商贸和现代服务业等第三产业的发展要站在未来和整体的高度加以考虑,宁缺勿滥,以构建大物流为目标,通过现代物流基地建设,构筑物流信息平台,做强闽西南现代物流业。
(三)抓好节能减排,推进清洁生产
促进工业企业逐步向园区集中,统一规划排污等环保设施,发展特色园区,实行排污集中控制和处理,以保证治理设施共享和污染物集中治理。针对我市规划区砖瓦行业较多,尽快制订我市淘汰落后产能计划。推行工业园区集中供热,拆除小锅炉,配套相关优惠政策。要通过强化技术改造,推进清洁生产,延伸工业产业链等途径,促进工业经济的循环体系建设。尽快启动红狮水泥两条生产线烟气脱硝设施建设。严格执行建设项目三同时制度和环境影响评价制度,同时加强建设项目投产后的环境管理,确保增产不增污,通过清洁生产,发展节能、降耗、节水、节地、资源持续利用的循环型经济。
(四)加强水资源保护,保证可持续利用
一要加强水源地水污染源治理,实行严格分级管理,保护水源。严格按照饮用水源保护条例,禁止在保护范围内开展影响水源保护的一切活动,禁止新建工业企业项目,加强上游污染源治理和管理工作,建立健全饮用水安全应急管理机制。二要完善**江流域监管机制,坚持流域统筹、疏堵结合,建立分区控制、联动治理、上下游联合交叉执法、全面控源的污染防控体系,要加强执法监管和监测监控,探索完善分段管理、分段负责制,将各项整治任务和整治责任落到实处,构建流域上下游水质水量综合监管系统,加快流域交界断面水质自动监测站建设,加强涉水重点排污单位在线监控设施运行管理,加强跨区、跨部门水质信息沟通,构建上下游的水环境综合预警预报系统,加强突发性污染事故的水量水质综合调度,提高水污染风险预警能力和防控水平。当前,特别是加强对湖库甲藻监测工作,建立有效应急处置措施,防止藻类异常大量繁殖现象的发生。三要强化水生态保护,提升重点区位的森林、湿地生态功能,大力开展生态清洁型小流域建设,加快污染严重河流水环境治理,实施农村河道综合整治,落实水电站库区垃圾清理责任制,严格执行水电站最小下泄流量在线监控制度,关闭并拆除部分严重影响流域生态修复功能的小型水电站,提升流域自然净化功能。
(五)强化监管措施,治理养殖污染
几年来的养殖污染治理实践证明,以离河流远近来划分禁养区、限养区,简单地把养猪场往山上搬,并不能解决养猪污染问题,反而会使污染往支流、山涧甚至水源地蔓延。要根据区域环境容量、流域水质现状、山林植被吸纳能力来科学划定禁养区、限养区,合理规划布局生猪养殖场。积极推进生猪养殖标准化建设,采取封闭型生态养殖产业链,目前要重点推广简单易行、行之有效的干清粪减排措施,扶持发展以猪粪为原料的有机肥厂,要鼓励试行养治分离的养殖污染治理模式,乡镇政府和村委会要组织养猪户成立养猪合作社或养猪协会,由养猪协会征收养猪污染集中治理费,委托有机肥厂或专业化的公司集中收集和处理猪粪尿。要禁养与治理并举,奖励与处罚并用,对在禁养区、禁建区违规新建的养猪场要坚决予以强制拆除;对没有环保设施的违规养殖户和超标排放的养猪场要依法征收排污费,并限期整改,整改不达标的要依法关闭。对治污措施落实好和推广生态养殖模式的规模化养猪场,政府要给予一定资金奖励,以政策引导农户走生态养殖的发展模式。
(六)抓好矿山生态环境保护与治理
一要严格矿山开发建设准入条件,必须进行环境影响评价和地质灾害危险性评估,并依法审批备案,有关职能部门按照各自职责加强检查巡查,共同指导矿山企业实施边开采、边治理,督促落实矿山地质环境恢复治理的责任义务。二要按照谁破坏,谁恢复、谁污染、谁治理的原则,实施矿山生态环境恢复治理保证金制度,确定矿山地质环境保护范围和复垦指标,由采矿权人负责保护和治理;对无法落实业主的废弃矿山,根据属地原则,由当地人民政府负责整治。三要进一步强化矿山环境综合整治,突出解决矿业开发造成的水土流失问题,坚决取缔关闭不符合最小开采规模规定的矿点,依法查处非法采矿,严禁在禁采区内新建矿山、矿点,当前要重点打击稀土的非法开采活动。
(七)加强森林资源保护与建设
一要加大森林资源保护、管理、监督和执法力度,完善林业分类经营管理体制,深化林权制度改革,积极落实森林资源管护经营责任制和森林资源多元投入机制。二要全面实施天然林资源保护工程,加快生态公益林基地建设,停止炼山造林、停止毁林造茶园、停止大面积种植速生桉树及大面积单一竹林。三要加强森林病虫害预测预报,落实防治措施,加快林种结构调整,积极发展阔叶林,严格控制以消耗阔叶林木材为主的食用菌生产规模,从源头上抓好严控落实,加大对锯台、滥砍乱伐和非法运输木材锯屑的打击力度,同时,要做好食用菌种植户的转产工作,鼓励其开展竹业、烟叶、金银花、熏衣草、蔬菜等种植,建议提高烟农生产补助,烟叶税返回烟农鼓励发展,增加收入。四要强化森林资源保护措施,严厉打击破坏森林资源的违法犯罪活动,可采取逆向倒查机制,依法打击乱砍滥伐林木,蚂蚁搬家式偷盗林木、滥挖树头等破坏森林资源的违法行为,严格控制林木采伐,大力提高林木蓄积量,恢复和提高森林的生态功能,实现林业和林产工业的可持续发展。五要创新生态公益林管护模式,提高并多方筹集生态公益林管护资金。
(八)建设优美的城市人居环境
以人为本,坚持适居性、特色性的原则,遵循人居环境建设的发展趋势,根据**市的社会经济发展水平,统筹协调推进,把居住环境的改善与生态建设有机结合起来,创建优美的人居环境。以建设生态型江滨园林城市为目标,加大城市园林绿化建设,加强城市绿地管养,提升城市绿化水平;加强城市坡道路交通、停车与城市基础设施建设,完善城市功能;积极改造完善城市水厂建设和供水管网,提高城市供水安全;加强城市雨污水管网建设,完善城市排污管网,实现雨污分流的排水体制,同时加快建设工业园区污水处理厂,提升城市污水的收集率和处理率;加强道路扬尘和机动车尾气与餐饮废气的治理,建立健全空气质量日报制度;加强对娱乐场所、建筑施工、车辆等的噪声污染管理;加快完善垃圾池(场),垃圾中转站、果皮箱、垃圾运输车、公厕等环卫基础设施,加强城市环境卫生清扫保洁管理,打造专治优美人居环境。
(九)深入开展农村环境综合整治
一要强化农村环境综合整治,从治理农村脏、乱、差入手,扎实推进以垃圾污染治理为主要内容的家园清洁行动,全面清理公路沿线、沟道两侧、村道里弄的垃圾,加快完善村庄环境卫生基础设施,健全农村垃圾清扫保洁、清运和无害化处理长效机制,要大力发展农村户用沼气池建设,结合新农村建设搞好五改(改圈、改厕、改厨、改水、改路),要通过建立一批沼气示范村,以点带面,带动农村沼气建设工作的整体推进,净化美化村庄环境,同时,建议有偿回收农药使用完后的残留袋、瓶,以防止二次污染。二要做好生态移民工作,对生活在自然环境十分恶劣的高山区、深山区,缺乏基本生产生活条件的贫困群众,以及配合生态建设重大工程项目需要移民的群众,要有计划、有步骤、分期分批的引导农民下山,通过科学规划引导山区农民向中心村、中心镇和城市集聚。三要积极调整农村能源结构,逐步推广以电代薪,增加电力、液化气、优质煤的供应以减少对薪柴的信赖,鼓励使用太阳能、沼气、生物质能等新型能源,提高农村生活用能中新能源所占比例。
(十)加强生态环境保护的教育和宣传
一要开展好生态环境保护的教育,生态文化建设的核心领域是生态教育,包括学校教育、社会教育和职业教育,我市应针对不同群体开展生态知识和环保法律知识的宣传教育,重点和优先群体包括决策者群体、生态环境工作者群体和学生群体等。二要借助现有的教育途径,广泛深入地普及生态知识,通过报刊、电视、广播、政府互联网、宣传标语和墙报等多种形式,进行生态知识的宣传教育活动,征集一些形象生动易于记忆保护生态环境的宣传语与广告语。三要建立生态环境建设的公众参与机制,通过推行城镇生活垃圾的定点分类堆放、组织资源回收利用活动、义务植树造林活动、环保义务劳动和志愿者行动、设立公众举报电话、奖励举报人员、建立环保问题公众听证会制度等公众参与活动,培育公众的生态意识和保护生态的行为规范,激励公众保护生态的积极性和自觉性,在全社会形成提倡节约、爱护生态环境的社会价值观念、生活方式和消费行为,同时推进企业文化的转型与创新,树立企业注重保护生态环境的良好形象。
(十一)完善环境安全预测、预报及预警系统建设
完善生态环境动态监测网络。包括环境监测站的能力建设和环境监察执法能力建设、农业环境监测站的能力建设、重点污染源的在线监测体系等。在生态敏感地区建立固定观测点,长期跟踪生态质量变动状况。建立和完善生态环境预警系统和重大环境安全的应急监测和快速反应体系,加强对山洪、泥石流、滑坡、崩塌等山地灾害、公共卫生、生物安全、环境污染事故和突发性动植物病虫害等的预报预警系统和快速反应系统,建立生态环境安全、预警、预报机制,增加预警和防范准备时间,提高重大环境安全的快速反应能力,减轻各种灾害可能造成的损失。加快生态安全事件应急处理系统信息网络建设,建立一个能为环境、消防、公安等各级生态安全事件应急处理机构提供全过程、多层次的信息服务以及多种支持手段的应急指挥和决策系统,提高生态安全事件应急处理系统的能力。
生态保护调研报告范文(二)
1 基本概况
呼伦贝尔市总面积25.3万km2,南部与兴安盟相连,东部以嫩江为界与黑龙江省为邻,北和西北部以额尔古纳河为界与俄罗斯接壤,西和西南部同蒙古国交界。呼伦贝尔草原位于大兴安岭以西,由东向西呈规律性分布,地跨森林草原、草甸草原和干旱草原3个地带。多年生草本植物是组成呼伦贝尔草原植物群落的基本生态性特征。呼伦贝尔市有林地面积1.90亿亩,森林覆盖率49%。呼伦贝尔市探查到的各类矿产达40余种,矿点370多处。该市野生植物资源也相当丰富,共有野生植物1 400多种,有经济价值的野生植物达500种以上。野生动物品种和数量繁多,受国家保护的一、二、三类野生动物和受自治区保护的野生动物品种有30余种,受国家保护的鸟类有60多种。
2 主要环境问题及分析
2.1 生态系统退化严重
呼伦贝尔市自开发以来,生态环境质量明显下降。生态系统遭到破坏最明显表现在土地沙化对草地生态系统和湿地生态系统的影响。全市土壤侵蚀面积达632万hm2,其中强度侵蚀面积近615万hm2。坡耕地中有水土流失现象的1 417万hm2,中强度水土流失面积近617万hm2。侵蚀强度在三级以上,急需治理的耕地面积达3 418万hm2。土壤养分流失和土层活化现象非常严重。由于林地面积减少,生态屏障作用大大减弱,蓄水防洪能力降低,,许多河流水量已明显减少。
2.1.1对草地生态系统的影响
呼伦贝尔大草原正在遭受到严重的沙化侵袭,生态状况正呈严重恶化之势。据最新监测显示,呼伦贝尔市沙化土地面积131万hm2,同时,还有近111万hm2的土地具有明显沙化趋势。而且每年扩展的沙化土地呈增长趋势。目前已经形成了3条不规则分布的大沙带,面积达88万hm2,其中流动沙地4万hm2、半固定沙地6万hm2,另外还有近300万hm2的潜在沙化区域。
沙化危害是多方面的:一是导致草原植被退化,吞噬草场;二是严重危及牧民的生产和生活;三是给铁路、公路的安全运营带来重大隐患;四是沙尘天气逐渐增多,沙尘暴频发;五是降低草原蓄水保土功能,湿地萎缩。
2.1.2对湿地生态系统的影响
呼伦贝尔草原有4处较大湿地,即呼伦湖湿地、辉河湿地、莫尔格勒河湿地和二卡湿地,以上湿地被称为呼伦贝尔草原之肾,滋润草原,调节着草原气候,增加降水量,遏止草原荒漠化,对草原生态环境影响很大。
湿地的消失有自然变迁的原因,但更多是由人为因素造成的。由于过度放牧,很多湿地实际载畜量为理论载畜量的数倍,草地退化、荒漠化日趋严重,导致湿地面积急剧缩小、湿地的缩减和破坏,使湿地生态功能、社会效益得不到正常发挥,抵御自然灾害能力丧失。位于大草原腹部的4大湿地由于近些年干旱,海拉尔河水量小,而且干旱周期正在加长,湿地萎缩,生物多样性遭到不同程度破坏,丰水周期远不能恢复枯水周期所造成的破坏损失,这也是致使湿地萎缩生态环境逐渐恶化的主要原因之一。
2.2 水环境污染问题
呼伦贝尔市水资源总量为286.6亿m3。其中,地表水资源量272亿m3,占全国地表水资源量的1%,占全区地表水资源量的73%;地下水资总量14.6亿m3。呼伦贝尔市水资源储量很丰富,但废水排放量将大幅度增加,随着城镇污水处理厂的建设,生活污水入河量也将大幅度增加,地表水主要城镇下游河段污染形势严峻。在枯水期地表水环境容量很小,大量城镇污水的排入将造成枯水期水质超标。针对呼伦贝尔市工业废水和COD排放量最大的行业仍将是造纸行业,占全市工业废水和COD排放量70%和90%。工业废水污染物排放量形势十分严峻,废水排放量、COD、氨氮排放量都急剧增加。而生活污水各类污染物排放量预计都有所。
2.3 工业大气污染趋于严重
呼伦贝尔市的煤炭探明储量是辽宁、吉林、黑龙江3省总和的1.8倍。呼伦贝尔市作为重要的能源基地,丰富的煤炭资源将促进电力行业高速发展,但大气环境污染仍然以煤烟型大气污染为主,二氧化硫、烟尘、氮氧化物排放量大幅度增加。未来城市生活大气污染物排量增加并不明显,而工业耗煤量及各种污染物的排放量急剧增加,工业污染源仍然是大气的主要污染排放源。
2.4 固体废物逐年增加
丰富的矿产资源促进电力行业、煤炭行业的快速发展,与此同时工业产生的固体废物也将迅速增加。预计,粉煤灰、煤矸石的产生量将分别达到1 153万t和203万t,分别占工业固体废弃物产生总量的79%和14%,固体废物的综合利用将面临前所未有的压力。人口不断增加,垃圾排放量也不断增加,居民生活水平提高,集中供热、燃气的普及和社会整体素质的进步,使人均产生垃圾量逐步下降。而经济发展必然导致工业固体废物的排放量呈数倍增加,因此重点应放在工业固废处理工作上。
3 解决对策
3.1 重点开展草地和湿地生态系统的恢复工作
根据呼伦贝尔草地生态系统沙化情况及趋势,对于退化、沙化草原,要近早实施围封禁牧、季节性休牧、划区轮牧和退牧还草等,实行草畜平衡制度,不能错过演替初期的有利时机,加快草原保护和恢复;对于沙化土地,要采取封禁保护、林草植被建设等措施,加紧恢复和增加林草植被,遏制沙化扩展;对于沙化十分严重,生态状况极端恶劣地区,要适度实施生态移民,促进林草植被的自然修复。 湿地不仅具有强大的社会经济功能,而且具有涵养水源、净化水质、蓄洪防旱、调节气候、促淤造陆和维护生物多样性等重要生态功能。湿地的逐渐减少与草地的沙化有不可分割的关系,对于河流和湖泊周边的湿地恢复比较简单,主要是引水入湿地,保持湿地的水生环境;对于草地中部的湿地,可以通过建设引、调水工程措施恢复治理湿地,有效恢复湿地周边生态环境。此外,草地沙化和湿地萎缩的一个重要原因就是草地生理性缺水,因此应提倡发展节水产业,保护珍贵的水资源用于保障草原生态用水的需要。
3.2 有重点地治理水环境问题
加大对工业污染的治理和改造力度,推行清洁生产,进一步降低污染物排放量,提高废水回用率。对于扩、改建项目的污染物增量应在原有的项目中消化。对重点水污染源实行自动在线监控。有重点有计划的减少污染的排放量,在建设污水处理厂的同时考虑中水回用工程及污水东储夏排工程,保证全年河流水质达标。 还要积极实施污水资源化,实施污水资源化战略,能在较大程度上缓解有限的水资源与用水量日增两者之间的矛盾。首先要充分认识污水的价值,净化后的污水也是一种可贵的资源,并积极加大科技投入,以保障净化后的污水的水质。
3.3 严格控制工业大气污染
煤炭行业造成的大气污染要严格控制,按照国家电力发展的技术政策和淘汰目录,逐步淘汰效率低、能耗高、污染严重的老机组。淘汰落后的生产工艺和技术,优先考虑清洁生产工艺,使烟尘和氮氧化物排放达到国家标准。
3.4 推进固体废物的综合利用