第一篇:中國(guó)持久性有機(jī)污染物研究進(jìn)程
中國(guó)持久性有機(jī)污染物研究進(jìn)程
摘要:目前,持久性有機(jī)污染物(POPs)的研究已成為環(huán)境化學(xué)和生態(tài)毒理學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題?;仡櫝志眯杂袡C(jī)污染物的歷史,介紹持久性有機(jī)污染物的現(xiàn)狀及防治對(duì)策。關(guān)鍵詞:持久性污染對(duì)策
1.持久性有機(jī)污染物的歷史及特性
1.1POPs的歷史
第二次世界大戰(zhàn)以后,有機(jī)化學(xué)品進(jìn)入廣泛應(yīng)用階段。殺蟲(chóng)劑、除草劑、塑料等的大量生產(chǎn),給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了巨大的變化,但同時(shí),也埋下了巨大的隱患。1962年,Rachel Carson發(fā)表了《寂靜的春天》,描寫(xiě)了由于少量農(nóng)藥的使用使得鳥(niǎo)類種群大量下降的事實(shí),為有機(jī)化學(xué)品的使用敲響了警鐘。20世紀(jì)70年代和80年代,關(guān)于有機(jī)氯農(nóng)藥如DDT和一些有機(jī)化學(xué)品如多氯聯(lián)苯(PCBs)在環(huán)境中的積累,遷移及其對(duì)生物的影響有文獻(xiàn)報(bào)道。
20世紀(jì)90年代初,某些具有環(huán)境持久性的化學(xué)物質(zhì)對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)及人類健康的影響日益引起人們的關(guān)注,尤其是可引起生殖障礙和干擾內(nèi)分泌系統(tǒng)的持久性污染物(persistent pollutants),包括二噁英、PCBs、農(nóng)藥(毒殺芬、氯丹等)、重金屬(Pb、Hg、Cd)及鄰苯二甲酸鹽。這些化合物多數(shù)都具有相似的理化性質(zhì):具有半揮發(fā)性,蒸氣壓一般為0.1~1.0×10-5 Pa,難降解,具有高度親脂性,一旦進(jìn)入生物圈,可以持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間,因此被稱為POPs。
1995年5月,召開(kāi)的聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)理事會(huì)通過(guò)了關(guān)于P0Ps的18/32號(hào)決議,強(qiáng)調(diào)了減少或消除P0Ps的必要性。會(huì)上提出的首批12種受控制P0Ps包括艾氏劑(aldrin)、氯丹(chlordane)、滴滴涕(DDT)、狄氏劑(dieldrin)、異狄氏劑(endrin)、七氯(heptachlor)、滅蟻靈(mirex)、毒殺芬(toxaphene)等8種殺蟲(chóng)劑,以及多氯聯(lián)苯(PCBs)、六氯代苯(HCB)、多氯代二苯并二惡英(PCDDs)、多氯代二苯并呋喃(PCDFs)。會(huì)議將POPs定義為,所謂POPs是一組具有毒性、持久性、易于在生物體內(nèi)聚集和進(jìn)行長(zhǎng)距離遷移和沉積、對(duì)源頭附近或遠(yuǎn)處的環(huán)境和人體產(chǎn)生損害的有機(jī)化合物。這次會(huì)議之后,POPs概念正式得到國(guó)際社會(huì)的認(rèn)可。
自20世紀(jì)90年代以來(lái),POPs成為國(guó)際關(guān)注和研究熱點(diǎn)和焦點(diǎn),開(kāi)展了一系列國(guó)際性研究和行動(dòng),如1995年11月,UNEP召開(kāi)的“保護(hù)海洋環(huán)境不受陸地活動(dòng)的影響的全球行動(dòng)計(jì)劃”會(huì)議,強(qiáng)調(diào)對(duì)POPs采取行動(dòng)的必要性,鼓勵(lì)各國(guó)積極參與實(shí)施18/32號(hào)決議。1996年6月,化學(xué)品安全國(guó)際論壇(IFCS)得出結(jié)論:已有充分證據(jù)表明需要采取國(guó)際行動(dòng),包括起草一項(xiàng)全球性法律文書(shū)以減少12種POPs的排放對(duì)人體健康和環(huán)境的危害。1997年2月,UNEP19屆理事會(huì)通過(guò)了GC19/13號(hào)決議,對(duì)IFCS的結(jié)論和建議表示贊同。2001年2月,UNEP通過(guò)了GC21/4號(hào)決議,要求各國(guó)政府盡快結(jié)束對(duì)POPs公約的協(xié)商,在2001年5月的南非
會(huì)議上簽署公約。此外,一些地區(qū)性的組織,也針對(duì)POPs物質(zhì)采取相應(yīng)的控制行動(dòng),簽訂了一些公約,如歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)(UNECE)關(guān)于空氣污染的長(zhǎng)距離遷移(LRTAP)公約、北美環(huán)境合作協(xié)定、極地地區(qū)環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略、地中海盆地環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的巴塞羅納決議[1]。
1.2POPs特性:
2001年5月23日,包括中國(guó)在內(nèi)的90個(gè)國(guó)家的環(huán)境部長(zhǎng)或高級(jí)官員在瑞典斯德哥爾摩代表各自政府簽署了《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》,從而正式啟動(dòng)了人類向POPs宣戰(zhàn)的進(jìn)程。目前,已有151個(gè)國(guó)家簽署了此公約,其中,124個(gè)國(guó)家批準(zhǔn)。根據(jù)POPs的定義,國(guó)際上公認(rèn)POPs具有下列四個(gè)重要的特性:
(1)持久性。由于POPs物質(zhì)對(duì)生物降解、光解、化學(xué)分解作用有較高的抵抗能力,一旦被排放到環(huán)境中,它們難于被分解。
(2)生物積蓄性,對(duì)有較高營(yíng)養(yǎng)等級(jí)的生物造成影響。由于POPs具有低水溶性、高脂溶性的特點(diǎn),導(dǎo)致POPs從周圍媒介中富集到生物體內(nèi),并通過(guò)食物鏈的生物放大作用達(dá)到中毒濃度[2]。
(3)遷移性。POPs所具有的半揮發(fā)性使得它們能夠以蒸汽形式存在或者吸附在大氣顆粒上,便于在大氣環(huán)境中做遠(yuǎn)距離的遷移,同時(shí)這一適度揮發(fā)性又使得它們不會(huì)永久停留在大氣中,能夠重新沉降到地球上。
(4)高毒性。POPs大都具有“三致(致癌、致畸、致突變)”效應(yīng)。
2.我國(guó)的POPs污染現(xiàn)狀
2.1大氣中的持久性有機(jī)污染物
在大氣中POPs一般以氣體的形式存在,或者吸附在懸浮顆粒物上,發(fā)生擴(kuò)散和遷移,導(dǎo)致POPs的全球性污染。農(nóng)村和城市空氣中POPs的污染狀況不同,天氣和POPs的長(zhǎng)距離遷移導(dǎo)致了農(nóng)村POPs濃度的增加。城市中,垃圾焚燒處理會(huì)產(chǎn)生大量二噁英,同時(shí)汽車的尾氣顆粒物中也存在POPs。在我國(guó)在《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18458-2001)中規(guī)定,二噁
3英的排放濃度為1ngTEQ/Nm,在對(duì)47個(gè)環(huán)保重點(diǎn)城市中的7套生活垃圾焚燒處置設(shè)施的調(diào)查
監(jiān)測(cè)表明,北京、深圳和重慶三城市中,有4套設(shè)施超標(biāo)(超標(biāo)率57.1%,超標(biāo)范圍0.3~99
33倍),排氣中的二噁英類濃度分別為3.5~19ng TEQ/Nm(北京),4.3~11.3ng TEQ/Nm(深圳),100ng TEQ/Nm(重慶)。
2.2 土壤中的持久性有機(jī)污染物
土壤是植物和一些生物的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源,土壤中存在POPs無(wú)疑會(huì)導(dǎo)致POPs在食物鏈上發(fā)生傳遞和遷移。中國(guó)農(nóng)業(yè)土壤在禁用DDT和六六六20年后,一些地區(qū)最高殘留量仍在1mg/ kg以上。1988年調(diào)查的中國(guó)土壤有機(jī)氯農(nóng)藥的殘留狀況,呈現(xiàn)南方>中原>北方空間格局,南北差距較為顯著,平均殘留水平南方相當(dāng)于北方的3.3倍。南方和中原地區(qū)菜地中殘留量均高于農(nóng)
[4][5]田,南方尤為突出。尹可鎖等對(duì)滇池流域農(nóng)田土壤的檢測(cè),有機(jī)氯農(nóng)藥的檢出率為95.9%,[6]其中DDT是主要?dú)埩粑铩JY煜峰等對(duì)上海城區(qū)土壤進(jìn)行檢測(cè),有機(jī)氯農(nóng)藥檢出率高達(dá)100%,-1[7]DDTS含量最高達(dá)到79.61μg·kg,曹建榮等對(duì)魯西糧食產(chǎn)區(qū)土壤進(jìn)行檢測(cè),其中DDTs的-1檢出率達(dá)到92.7%,含量高達(dá)128.75μg·kg。
2.3水體中的持久性有機(jī)污染物
POPs在水體及沉積物中的殘留及富集近年來(lái)已逐漸引起重視。研究表明,有機(jī)氯類污染物在華南地區(qū)地下水中普遍檢出[8~9];淮河黃浦江等水體中多氯有機(jī)物濃度高于國(guó)外相應(yīng)的[10~11]濃度,沉積物中多氯有機(jī)物濃度與國(guó)外部分水體沉積物中的多氯有機(jī)物濃度基本相當(dāng)
中國(guó)東海岸的出海口和海灣都檢測(cè)出了POPs[12~13];;廣州河段和澳門內(nèi)港表層沉積物中多氯聯(lián)苯檢測(cè)結(jié)果表明,該水域已受到此類物質(zhì)污染;而對(duì)西藏錯(cuò)鄂湖和羊卓雍湖的有機(jī)氯農(nóng)藥
研究結(jié)果表明,這2個(gè)高原湖泊均已受到有機(jī)氯農(nóng)藥的污染,其有機(jī)氯農(nóng)藥可能由孟加拉灣海洋暖流帶入[14]。
3.POPs的危害
POPs在大氣、水體、沉積物、土壤中廣泛存在,無(wú)論是低緯度地區(qū)還是極地地區(qū)都已被檢測(cè)到。KOUIMTZIS等。發(fā)現(xiàn)在希臘北部,每天沉積到達(dá)地面的大氣顆粒物中的PCDD/Fs和PCBs的平均值分別為0.52、0.59 pg/(m2?d),城市地區(qū)和半農(nóng)業(yè)地區(qū)的顆粒物中PCBs分別為242、74 pg/(m2?d)。MüLLER等的研究表明,香港維多利亞港的工業(yè)區(qū)造成了維多利亞港及海岸線的沉積物中含有PCDD/Fs,其中PCDD污染較大。BAKOGLU等的研究表明,土耳其Kocaeli地區(qū)的表層土壤中,PCDD/Fs的幾何平均值為0.76 pg/kg,與世界上其他城市地區(qū)的水平相當(dāng)。
POPs的毒理學(xué)效應(yīng)主要包括對(duì)生物體的“三致”效應(yīng),及對(duì)生殖系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)計(jì)神經(jīng)傳導(dǎo)系統(tǒng)的損害等。如多種有機(jī)氯化合物都具有致癌作用,用作PVC制品增塑劑的鄰苯二甲酸甲酯可對(duì)人的內(nèi)分泌及生殖系統(tǒng)造成損害。由于POPs可以在生物鏈中積累并產(chǎn)生“生物放大”效應(yīng),因此,對(duì)于POPs的危害研究一般集中在包括人在內(nèi)的在食物鏈中處于高等地位的消費(fèi)者。目前,關(guān)于POPs在生物體中的積累及其影響以鳥(niǎo)類和海洋生物的研究居多。
有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑DDE(DDT的一種代謝產(chǎn)物)可影響鳥(niǎo)類蛋殼的厚度,LUNDHOLM研究了DDE及類似物質(zhì)對(duì)蛋殼厚度的作用,認(rèn)為DDE對(duì)鈣調(diào)蛋白(calmodulin)的阻礙效應(yīng)是蛋殼變薄的重要因素。BRUNSTR?M等的研究表明,北極一些動(dòng)物,如北極熊、北極狐、灰綠鷗等體內(nèi)的PCBs濃度超過(guò)最低可見(jiàn)負(fù)面影響水平(LOAEL),其生殖系統(tǒng)可能遭到了破壞。BARD研究發(fā)現(xiàn),北極地區(qū)POPs被處于食物鏈底部的浮游生物吸附,然后通過(guò)生物捕食作用在生物鏈中放大,導(dǎo)致高級(jí)肉食動(dòng)物如海豹、鯨和北極熊體內(nèi)的POPs濃度很高。而北極地區(qū)的人以海洋哺乳動(dòng)物為食,從而受到POPs的嚴(yán)重威脅。另?yè)?jù)報(bào)道,農(nóng)藥阿特拉津在低于US EPA飲用水標(biāo)準(zhǔn)(3 ng/L)的三十分之一暴露劑量下,可導(dǎo)致非洲爪蛙的性別改變。還有報(bào)道表明,PCBs、毒殺芬等化合物可能還具有生物體的類雌激素的作用,能干擾環(huán)境生物的內(nèi)分泌系統(tǒng),甚至使雄性動(dòng)物雌性化。母乳中存在POPs可能會(huì)威脅到嬰兒的健康,對(duì)嬰兒的智力發(fā)育造成不良影響。SHIN等對(duì)韓國(guó)婦女的抽樣研究表明,母乳中存在PCDD/Fs和PCBs。按母乳相應(yīng)含量計(jì)算,婦女體內(nèi)的PCDD/Fs和PCBs總負(fù)荷達(dá)268~622 ngTEQ,1周歲嬰兒日估計(jì)攝入量為85 pg/kg。
4.POPS的治理研究
4.1 生物修復(fù)方法
一直以來(lái),生物法是治理有機(jī)物污染的一種比較理想的方法。它的主要原理是通過(guò)生物作用,將土壤、地下水或海洋中的有機(jī)污染物降解成CO2和H2O或轉(zhuǎn)化為其他無(wú)害物質(zhì)。
植物修復(fù)的原理是利用植物能忍耐和超量積累環(huán)境中污染物的能力,通過(guò)植物的生長(zhǎng)來(lái)清除環(huán)境中的污染物,是一種經(jīng)濟(jì)、有效、非破壞型的污染土壤修復(fù)技術(shù)。但到目前為止,[15]植物修復(fù)還不能達(dá)到完全修復(fù)POPs污染環(huán)境的目的。微生物修復(fù)是利用微生物的代謝活動(dòng)
把POPs 轉(zhuǎn)化為易降解的物質(zhì)甚至礦化,微生物修復(fù)具有操作簡(jiǎn)便、易于就地處理等優(yōu)點(diǎn),但選擇性較高,且耗時(shí)較長(zhǎng),并且許多微生物體內(nèi)缺乏有效的生物降解酶。動(dòng)物修復(fù)是指土壤中的一些大型土生動(dòng)物和小型動(dòng)物種群,能吸收或富集土壤中殘留POPs,并通過(guò)自身的代
[16]謝作用,把部分POPs分解為低毒或無(wú)毒產(chǎn)物,此方法對(duì)土壤條件要求較高。
4.2 熱技術(shù)
焚燒是處置POPs中多氯聯(lián)苯(PCBs)的基本方式,這類技術(shù)主要包括:高溫過(guò)燃燒技術(shù)、等離子體高溫分解技術(shù)、紅外脫毒技術(shù)、熔鹽脫毒技術(shù)、原位玻璃化技術(shù)、超臨界水氧化技術(shù)等。2000年頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中,對(duì)PCBs污染物的焚燒做出了明確的規(guī)定,即:爐溫≥1200℃,停留時(shí)間≥2.0 s,燃燒效率≥99.9%,焚毀去除率≥99.999 9%。所有這些措施,保證了PCBs廢物的有效環(huán)境管理和處理,減少了PCBs的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。焚燒法適用于處理大量高濃度的持久性有機(jī)物,但如果管理操作不善,可能會(huì)產(chǎn)生比原物質(zhì)毒性更大的毒物如二噁英等。垃圾焚燒技術(shù)目前是中國(guó)處理城市固體垃圾普遍采用的方法,但是在對(duì)城市垃圾和固體廢物焚燒后的飛灰和煙道氣的檢測(cè)中發(fā)現(xiàn),焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)
[17]生二噁英等劇毒有機(jī)污染物。所以,對(duì)于含POPs的廢物的焚燒技術(shù)還有待于更進(jìn)一步的深
入研究。
4.3 物理方法
物理方法通常有吸收法、洗脫法、萃取法、蒸餾法和汽提法等。物理法可對(duì)POPs起到濃縮富集并部分處理的作用,常作為一種預(yù)處理手段與其他處理方法聯(lián)合使用[18]。物理方法操作相對(duì)簡(jiǎn)便,適用于高濃度POPs工業(yè)廢水或廢液及事故性污染的處理。但它只能使污染物發(fā)生形態(tài)變化,不能從根本上解決POPs的污染問(wèn)題。物理法可對(duì)污染物起到濃縮富集并部分處理的作用,常用做一種預(yù)處理手段與其它處理方法聯(lián)合使用。
4.4 化學(xué)方法
化學(xué)方法在POPs污染治理中的應(yīng)用較多,主要有濕式、聲化學(xué)、超臨界水氧化法、超聲波氧化法、紫外光解技術(shù)、光催化法等。此外,人們還嘗試了電化學(xué)法、微波、放射性射線等高新技術(shù),發(fā)現(xiàn)它們對(duì)多氯聯(lián)苯、六氯苯、五氯苯酚以及二噁英都有很好的去除作用。
電化學(xué)氧化技術(shù)是近年來(lái)中國(guó)處理POPs利用的一種新技術(shù)。電化學(xué)氧化技術(shù)借助具有電催化活性的陽(yáng)極材料,能有效形成氧化能力極強(qiáng)的羥基自由基(-OH),既能使POPs發(fā)生分解并轉(zhuǎn)化為無(wú)毒性的可生化降解物質(zhì),又可將之完全礦化為二氧化碳或碳酸鹽等物質(zhì)。該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于POPs 廢水處理,不僅可彌補(bǔ)其他常規(guī)處理工藝的不足,還可與多種處理工藝有機(jī)
[19]結(jié)合提高水處理經(jīng)濟(jì)性。
超臨界水氧化法是充分利用水溫度和壓力超過(guò)647.3°K和22.5MPa時(shí)就達(dá)到超臨界狀態(tài),具有高度選擇性、可壓縮性和強(qiáng)溶解力的特性。在此條件下,有機(jī)物、氧和水均相混合開(kāi)始自發(fā)氧化,在很短的時(shí)間內(nèi),99%以上的有機(jī)物能被迅速氧化成水、二氧化碳等小分子
[20]。
光催化法是單獨(dú)使用紫外光或者和其他方法(如臭氧法、二氧化鈦法等)聯(lián)合使用將有機(jī)物催化氧化。近年來(lái),半導(dǎo)體二氧化鈦和紫外光的光催化氧化難降解有機(jī)污染物成為人們研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。這種處理過(guò)程的主要原理為:當(dāng)光敏半導(dǎo)體二氧化鈦在一定能量的光照下,被激發(fā)出電子空穴對(duì),它們可以與吸附表面的氧及水反應(yīng)生成氫氧自由基,氫氧自由基
[21] 具有極強(qiáng)的氧化作用,能使有機(jī)物降解
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第二篇:持久性有機(jī)污染物分析及處理方法的研究
環(huán)境工程導(dǎo)論
華中科技大學(xué)
——環(huán)境工程導(dǎo)論
我國(guó)持久性有機(jī)污染物分析及處理方法的研究
學(xué)號(hào):M201370196
姓名:蔣祖艷
指導(dǎo)老師:
院系專業(yè):化學(xué)與化工學(xué)院 分析化學(xué)專業(yè)
我國(guó)持久性有機(jī)污染物分析及處理方法的研究
摘要:介紹持久性有機(jī)污染物的定義,來(lái)源,特性。分析了持久性有機(jī)污染物在我國(guó)大氣,土壤,水環(huán)境中的污染情況以及處理方法的研究進(jìn)展。
關(guān)鍵詞:持久性有機(jī)污染物;分布現(xiàn)狀;處理方法
1.持久性有機(jī)污染物的種類、來(lái)源和特性
持久性有機(jī)污染物((Persistent Organic Pollutants,POPs),是指在環(huán)境中難以分解,能夠在環(huán)境中長(zhǎng)期存在,可以通過(guò)各種傳輸途徑而進(jìn)行全球尺度的遷移擴(kuò)散,通過(guò)食物鏈在生物體內(nèi)累積,對(duì)人體和環(huán)境產(chǎn)生毒性影響的一類有機(jī)污染物[1]。這些污染物并不是自然界本身就存在的,而是人類工業(yè)革命帶來(lái)的產(chǎn)物.持久性有機(jī)污染物給人類和環(huán)境帶來(lái)的危害已經(jīng)成為全球性問(wèn)題。
根據(jù)《斯德哥爾摩公約》,首批列入公約控制的POPs共有12種(類)。這十二種持久性有機(jī)污染物分別是:艾氏劑(aldrin)、氯丹(chlordans)、滴滴涕(DDT)、狄氏劑(dieldrin)、異狄氏劑(endrin)、七氯(heptachlor)、六氯苯(hexachlorobenzene)、滅蟻靈(mirex)、多氯聯(lián)苯(PCBs)、毒殺芬(toxaphene)、二噁英(dioxins)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)。
根據(jù)POPs的定義,國(guó)際上公認(rèn)POPs具有下列四個(gè)重要的特性:
(1)持久性。由于POPs物質(zhì)對(duì)生物降解、光解、化學(xué)分解作用有較高的抵抗能力,一旦被排放到環(huán)境中,它們難于被分解。
(2)生物積蓄性,對(duì)有較高營(yíng)養(yǎng)等級(jí)的生物造成影響。由于POPs具有低水溶性、高脂溶性的特點(diǎn),導(dǎo)致POPs從周圍媒介中富集到生物體內(nèi),并通過(guò)食物鏈的生物放大作用達(dá)到中毒濃度[2]。
(3)遷移性。POPs所具有的半揮發(fā)性使得它們能夠以蒸汽形式存在或者吸附在大氣顆粒上,便于在大氣環(huán)境中做遠(yuǎn)距離的遷移,同時(shí)這一適度揮發(fā)性又使得它們不會(huì)永久停留在大氣中,能夠重新沉降到地球上。
(4)高毒性。POPs大都具有“三致(致癌、致畸、致突變)”效應(yīng)。
2.我國(guó)的POPs污染現(xiàn)狀
2.1大氣中的持久性有機(jī)污染物
在大氣中POPs一般以氣體的形式存在,或者吸附在懸浮顆粒物上,發(fā)生擴(kuò)散和遷移,導(dǎo)致POPs的全球性污染。農(nóng)村和城市空氣中POPs的污染狀況不同,天氣和POPs的長(zhǎng)距離遷移導(dǎo)致了農(nóng)村POPs濃度的增加。城市中,垃圾焚燒處理會(huì)產(chǎn)生大量二噁英,同時(shí)汽車的尾氣顆粒物中也存在POPs。
2.2 土壤中的持久性有機(jī)污染物
土壤是植物和一些生物的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源,土壤中存在POPs無(wú)疑會(huì)導(dǎo)致POPs在食物鏈上發(fā)生傳遞和遷移。中國(guó)農(nóng)業(yè)土壤在禁用DDT和六六六20年后,一些地區(qū)最高殘留量仍在1mg/ kg以上。1988年調(diào)查的中國(guó)土壤有機(jī)氯農(nóng)藥的殘留狀況,呈現(xiàn)南方>中原>北方空間格局,南北差距較為顯著,平均殘留水平南方相當(dāng)于北方的3.3倍。南方和中原地區(qū)菜地中殘留量均高于農(nóng)田,南方尤為突出[3]。
2.3水體中的持久性有機(jī)污染物
POPs在水體及沉積物中的殘留及富集近年來(lái)已逐漸引起重視。研究表明,有機(jī)氯類污染物在華南地區(qū)地下水中普遍檢出[4,5];淮河黃浦江等水體中多氯有機(jī)物濃度高于國(guó)外相應(yīng)的濃度,沉積物中多氯有機(jī)物濃度與國(guó)外部分水體沉積物中的多氯有機(jī)物濃度基本相當(dāng)
等。
3.POPS的治理研究
3.1 生物修復(fù)方法
一直以來(lái),生物法是治理有機(jī)物污染的一種比較理想的方法。它的主要原理是通過(guò)生物作用,將土壤、地下水或海洋中的有機(jī)污染物降解成CO2和H2O或轉(zhuǎn)化為其他無(wú)害物質(zhì)。
植物修復(fù)的原理是利用植物能忍耐和超量積累環(huán)境中污染物的能力,通過(guò)植物的生長(zhǎng)來(lái)清除環(huán)境中的污染物,是一種經(jīng)濟(jì)、有效、非破壞型的污染土壤修復(fù)技術(shù)。但到目前為止,植物修復(fù)還不能達(dá)到完全修復(fù)POPs污染環(huán)境的目的[10]。微生物修復(fù)是利用微生物的代謝活動(dòng)把POPs 轉(zhuǎn)化為易降解的物質(zhì)甚至礦化,微生物修復(fù)具有操作簡(jiǎn)便、易于就地處理等優(yōu)點(diǎn),但選擇性較高,且耗時(shí)較長(zhǎng),并且許多微生物體內(nèi)缺乏有效的生物降解酶。動(dòng)物修復(fù)是指土壤中的一些大型土生動(dòng)物和小型動(dòng)物種群,能吸收或富集土壤中殘留POPs,并通過(guò)自身的代謝作用,[6,7];中國(guó)東海岸的出海口和海灣都檢測(cè)出了POPs[8,9]
把部分POPs分解為低毒或無(wú)毒產(chǎn)物[11],此方法對(duì)土壤條件要求較高。
3.2 熱技術(shù)
焚燒是處置POPs中多氯聯(lián)苯(PCBs)的基本方式,這類技術(shù)主要包括:高溫過(guò)燃燒技術(shù)、等離子體高溫分解技術(shù)、紅外脫毒技術(shù)、熔鹽脫毒技術(shù)、原位玻璃化技術(shù)、超臨界水氧化技術(shù)等。所有這些措施,保證了PCBs廢物的有效環(huán)境管理和處理,減少了PCBs的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。焚燒法適用于處理大量高濃度的持久性有機(jī)物,但如果管理操作不善,可能會(huì)產(chǎn)生比原物質(zhì)毒性更大的毒物如二噁英等。垃圾焚燒技術(shù)目前是中國(guó)處理城市固體垃圾普遍采用的方法,但是在對(duì)城市垃圾和固體廢物焚燒后的飛灰和煙道氣的檢測(cè)中發(fā)現(xiàn),焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二噁英等劇毒有機(jī)污染物[12]。所以,對(duì)于含POPs的廢物的焚燒技術(shù)還有待于更進(jìn)一步的深入研究。
3.3 物理方法
物理方法通常有吸收法、洗脫法、萃取法、蒸餾法和汽提法等。物理法可對(duì)POPs起到濃縮富集并部分處理的作用,常作為一種預(yù)處理手段與其他處理方法聯(lián)合使用[13]。物理方法操作相對(duì)簡(jiǎn)便,適用于高濃度POPs工業(yè)廢水或廢液及事故性污染的處理。但它只能使污染物發(fā)生形態(tài)變化,不能從根本上解決POPs的污染問(wèn)題。物理法可對(duì)污染物起到濃縮富集并部分處理的作用,常用做一種預(yù)處理手段與其它處理方法聯(lián)合使用。
3.4 化學(xué)方法
化學(xué)方法在POPs污染治理中的應(yīng)用較多,主要有濕式、聲化學(xué)、超臨界水氧化法、超聲波氧化法、紫外光解技術(shù)、光催化法等。此外,人們還嘗試了電化學(xué)法、微波、放射性射線等高新技術(shù),發(fā)現(xiàn)它們對(duì)多氯聯(lián)苯、六氯苯、五氯苯酚以及二噁英都有很好的去除作用。
電化學(xué)氧化技術(shù)是近年來(lái)中國(guó)處理POPs利用的一種新技術(shù)。電化學(xué)氧化技術(shù)借助具有電催化活性的陽(yáng)極材料,能有效形成氧化能力極強(qiáng)的羥基自由基
(-OH),既能使POPs發(fā)生分解并轉(zhuǎn)化為無(wú)毒性的可生化降解物質(zhì),又可將之完全礦化為二氧化碳或碳酸鹽等物質(zhì)。該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于POPs 廢水處理,不僅可彌補(bǔ)其他常規(guī)處理工藝的不足,還可與多種處理工藝有機(jī)結(jié)合提高水處理經(jīng)濟(jì)性[14]。
超臨界水氧化法是充分利用水溫度和壓力超過(guò)647.3°K和22.5MPa時(shí)就達(dá)到超臨界狀態(tài),具有高度選擇性、可壓縮性和強(qiáng)溶解力的特性。在此條件下,有
機(jī)物、氧和水均相混合開(kāi)始自發(fā)氧化,在很短的時(shí)間內(nèi),99%以上的有機(jī)物能被迅速氧化成水、二氧化碳等小分子[15]。
光催化法是單獨(dú)使用紫外光或者和其他方法(如臭氧法、二氧化鈦法等)聯(lián)合使用將有機(jī)物催化氧化。近年來(lái),半導(dǎo)體二氧化鈦和紫外光的光催化氧化難降解有機(jī)污染物成為人們研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。這種處理過(guò)程的主要原理為:當(dāng)光敏半導(dǎo)體二氧化鈦在一定能量的光照下,被激發(fā)出電子空穴對(duì),它們可以與吸附表面的氧及水反應(yīng)生成氫氧自由基,氫氧自由基具有極強(qiáng)的氧化作用,能使有機(jī)物降解[16]。
4.結(jié)語(yǔ)
持久性有機(jī)污染物會(huì)對(duì)人體和環(huán)境產(chǎn)生巨大的危害,而且具有污染源廣、難以降解、易于積蓄的特點(diǎn),要從根本上解決其帶來(lái)的一系列環(huán)境和社會(huì)問(wèn)題,決非一朝一夕可以做到的。要徹底解決持久性有機(jī)污染物的危害,我們應(yīng)當(dāng)努力禁止POPs的生產(chǎn)和使用,尋找替代品,嚴(yán)格管理和控制垃圾廢物的焚燒,加強(qiáng)POPs在環(huán)境中的降解、遷移轉(zhuǎn)化和歸宿的研究力度,對(duì)已經(jīng)受到污染的土壤、水體等進(jìn)行及時(shí)、有效的治理,同時(shí)尋找更加有效的治理方法,建立良好的POPs預(yù)測(cè)模型,進(jìn)行生物效應(yīng)研究和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià),做好新產(chǎn)品的毒性研究和安全性評(píng)價(jià),謹(jǐn)防新的持久性有機(jī)污染物的出現(xiàn)和累積。
參考文獻(xiàn):
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術(shù),2007,30(11):75-76
第三篇:adh%upee持久性有機(jī)污染物分析及處理方法的研究
、.~
① 我們‖打〈敗〉了敵人。
②我們‖〔把敵人〕打〈敗〉了。
我國(guó)持久性有機(jī)污染物分析及處理方法的研究
摘要:介紹持久性有機(jī)污染物的定義,來(lái)源,特性。分析了持久性有機(jī)污染物在我國(guó)大氣,土壤,水環(huán)境中的污染情況以及處理方法的進(jìn)展研究.關(guān)鍵詞:持久性有機(jī)污染物;分布現(xiàn)狀;處理方法
持久性有機(jī)污染物((Persistent Organic Pollutants,POPs),是指在環(huán)境中難以分解,能夠在環(huán)境中長(zhǎng)期存在,可以通過(guò)各種傳輸途徑而進(jìn)行全球尺度的遷移擴(kuò)散,通過(guò)食物鏈在生物體內(nèi)累積放大,對(duì)人體和環(huán)境產(chǎn)生毒性影響的一類有機(jī)污染物[1]。這些污染物并不是自然界本身就存在的,而是人類工業(yè)革命帶來(lái)的產(chǎn)物.持久性有機(jī)污染物給人類和環(huán)境帶來(lái)的危害已經(jīng)成為全球性問(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題,聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)和瑞典政府于2001年5月23日在瑞典的斯德哥爾摩聯(lián)合主持召開(kāi)全權(quán)代表會(huì)議,包括中國(guó)在內(nèi)的90個(gè)國(guó)家的代表簽署了旨在禁止和/或限制使用12類持久性有機(jī)污染物的《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》。
1.持久性有機(jī)污染物的種類、來(lái)源和特性
根據(jù)《斯德哥爾摩公約》,首批列入公約控制的POPs共有12種(類)。這十二種持久性有機(jī)污染物分別是:艾氏劑(aldrin)、氯丹(chlordans)、滴滴涕(DDT)、狄氏劑(dieldrin)、異狄氏劑(endrin)、七氯(heptachlor)、六氯苯(hexachlorobenzene)、滅蟻靈(mirex)、多氯聯(lián)苯(PCBs)、毒殺芬(toxaphene)、二噁英(dioxins)和多氯二苯并呋喃(PCDFs).持久性有機(jī)污染物的主要來(lái)源是人工合成,對(duì)于農(nóng)業(yè)來(lái)說(shuō),有機(jī)氯農(nóng)藥難降解,高殘留,在食品和環(huán)境中仍可檢出殘留,苯氧酸型除草劑、殺蟲(chóng)劑的使用,使二噁英在土壤中殘留增加。而有意生產(chǎn)的工業(yè)化學(xué)品中,例如多氯聯(lián)苯(PCBs)廣泛應(yīng)用于變壓器、電容器、充液高壓電纜、油漆、復(fù)印紙的生產(chǎn)和塑料工業(yè),而工業(yè)生產(chǎn)排放的“三廢”中也含有二惡英和呋喃等,會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。
根據(jù)POPs的定義,國(guó)際上公認(rèn)POPs具有下列四個(gè)重要的特性:
(1)持久性。由于POPs物質(zhì)對(duì)生物降解、光解、化學(xué)分解作用有較高的抵抗能力,一旦被排放到環(huán)境中,它們難于被分解。
(2)生物積蓄性,對(duì)有較高營(yíng)養(yǎng)等級(jí)的生物造成影響。由于POPs具有低水溶性、高脂溶性的特點(diǎn),導(dǎo)致POPs從周圍媒介中富集到生物體內(nèi),并通過(guò)食物鏈的生物放大作用達(dá)到中毒濃度[2]。
(3)遷移性。POPs所具有的半揮發(fā)性使得它們能夠以蒸汽形式存在或者吸附在大氣顆粒上,便于在大氣環(huán)境中做遠(yuǎn)距離的遷移,同時(shí)這一適度揮發(fā)性又使得它們不會(huì)永久停留在大氣中,能夠重新沉降到地球上。
(4)高毒性。POPs大都具有“三致(致癌、致畸、致突變)”效應(yīng)。
2.我國(guó)的POPs污染現(xiàn)狀
2.1大氣中的持久性有機(jī)污染物
在大氣中POPs一般以氣體的形式存在,或者吸附在懸浮顆粒物上,發(fā)生擴(kuò)散和遷移,導(dǎo)致POPs的全球性污染。農(nóng)村和城市空氣中POPs的污染狀況不同,天氣和POPs的長(zhǎng)距離遷移導(dǎo)致了農(nóng)村POPs濃度的增加。城市中,垃圾焚燒處理會(huì)產(chǎn)生大量二噁英,同時(shí)汽車的尾氣顆粒物中也存在POPs。在我國(guó)在《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18458-2001)中規(guī)定,3二噁英的排放濃度為1ngTEQ/Nm,在對(duì)47個(gè)環(huán)保重點(diǎn)城市中的7套生活垃圾焚燒處置設(shè)施的調(diào)查監(jiān)測(cè)表明,北京、深圳和重慶三城市中,有4套設(shè)施超標(biāo)(超標(biāo)率57.1%,超標(biāo)范圍0.3~99 倍),排氣中的二噁英類濃度分別為3.5~19ng TEQ/Nm(北京),4.3~11.3ng TEQ/Nm(深圳),100ng TEQ/Nm3(重慶)[3]。3
32.2 土壤中的持久性有機(jī)污染物
土壤是植物和一些生物的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源,土壤中存在POPs無(wú)疑會(huì)導(dǎo)致POPs在食物鏈上發(fā)生傳遞和遷移。中國(guó)農(nóng)業(yè)土壤在禁用DDT和六六六20年后,一些地區(qū)最高殘留量仍在1mg/ kg以上。1988年調(diào)查的中國(guó)土壤有機(jī)氯農(nóng)藥的殘留狀況,呈現(xiàn)南方>中原>北方空間格局,南北差距較為顯著,平均殘留水平南方相當(dāng)于北方的3.3倍。南方和中原地區(qū)菜地中殘留量均高于農(nóng)田,南方尤為突出。尹可鎖等對(duì)滇池流域農(nóng)田土壤的檢測(cè),有機(jī)氯農(nóng)藥的檢出率為95.9%,其中DDT是主要?dú)埩粑?。蔣煜峰等[6]對(duì)上海城區(qū)土壤進(jìn)行檢測(cè),有機(jī)氯農(nóng)藥檢出率高達(dá)100%,DDTS含量最高達(dá)到79.61μg·kg-1,曹建榮等[7]對(duì)魯西糧食產(chǎn)區(qū)土壤進(jìn)行檢測(cè),其中DDTs的檢出率達(dá)到92.7%,含量高達(dá)128.75μg·kg-1。[4][5]
2.3水體中的持久性有機(jī)污染物
POPs在水體及沉積物中的殘留及富集近年來(lái)已逐漸引起重視。研究表明,有機(jī)氯類污染物在華南地區(qū)地下水中普遍檢出[8~9];淮河黃浦江等水體中多氯有機(jī)物濃度高于國(guó)外相應(yīng)的濃度,沉積物中多氯有機(jī)物濃度與國(guó)外部分水體沉積物中的多氯有機(jī)物濃度基本相當(dāng);中國(guó)東海岸的出??诤秃扯紮z測(cè)出了POPs[12~13];廣州河段和澳門內(nèi)港表層沉積物中多氯聯(lián)苯檢測(cè)結(jié)果表明,該水域已受到此類物質(zhì)污染;而對(duì)西藏錯(cuò)鄂湖和羊卓雍湖的有機(jī)氯農(nóng)藥研究結(jié)果表明,這2個(gè)高原湖泊均已受到有機(jī)氯農(nóng)藥的污染,其有機(jī)氯農(nóng)藥可能由孟加拉灣海洋暖流帶入[14]。[10~11]
3.POPS的治理研究
3.1 生物修復(fù)方法
一直以來(lái),生物法是治理有機(jī)物污染的一種比較理想的方法。它的主要原理是通過(guò)生物作用,將土壤、地下水或海洋中的有機(jī)污染物降解成CO2和H2O或轉(zhuǎn)化為其他無(wú)害物質(zhì)。
植物修復(fù)的原理是利用植物能忍耐和超量積累環(huán)境中污染物的能力,通過(guò)植物的生長(zhǎng)來(lái)清除環(huán)境中的污染物,是一種經(jīng)濟(jì)、有效、非破壞型的污染土壤修復(fù)技術(shù)。但到目前為止,植物修復(fù)還不能達(dá)到完全修復(fù)POPs污染環(huán)境的目的[15]。微生物修復(fù)是利用微生物的代謝活動(dòng)把POPs 轉(zhuǎn)化為易降解的物質(zhì)甚至礦化,微生物修復(fù)具有操作簡(jiǎn)便、易于就地處理等優(yōu)點(diǎn),但選擇性較高,且耗時(shí)較長(zhǎng),并且許多微生物體內(nèi)缺乏有效的生物降解酶。動(dòng)物修復(fù)是指土壤中的一些大型土生動(dòng)物和小型動(dòng)物種群,能吸收或富集土壤中殘留POPs,并通過(guò)自身的代謝作用,把部分POPs分解為低毒或無(wú)毒產(chǎn)物[16],此方法對(duì)土壤條件要求較高。
3.2 熱技術(shù)
焚燒是處置POPs中多氯聯(lián)苯(PCBs)的基本方式,這類技術(shù)主要包括:高溫過(guò)燃燒技術(shù)、等離子體高溫分解技術(shù)、紅外脫毒技術(shù)、熔鹽脫毒技術(shù)、原位玻璃化技術(shù)、超臨界水氧化技術(shù)等。2000年頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中,對(duì)PCBs污染物的焚燒做出了明確的規(guī)定,即:爐溫≥1200℃,停留時(shí)間≥2.0 s,燃燒效率≥99.9%,焚毀去除率≥99.999 9%。所有這些措施,保證了PCBs廢物的有效環(huán)境管理和處理,減少了PCBs的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。焚燒法適用于處理大量高濃度的持久性有機(jī)物,但如果管理操作不善,可能會(huì)產(chǎn)生比原物質(zhì)毒性更大的毒物如二噁英等。垃圾焚燒技術(shù)目前是中國(guó)處理城市固體垃圾普遍采用的方法,但是在對(duì)城市垃圾和固體廢物焚燒后的飛灰和煙道氣的檢測(cè)中發(fā)現(xiàn),焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二噁英等劇毒有機(jī)污染物的深入研究。[17]。所以,對(duì)于含POPs的廢物的焚燒技術(shù)還有待于更進(jìn)一步
3.3 物理方法
物理方法通常有吸收法、洗脫法、萃取法、蒸餾法和汽提法等。物理法可對(duì)POPs起到濃縮富集并部分處理的作用,常作為一種預(yù)處理手段與其他處理方法聯(lián)合使用[18]。物理方法操作相對(duì)簡(jiǎn)便,適用于高濃度POPs工業(yè)廢水或廢液及事故性污染的處理。但它只能使污染物發(fā)生形態(tài)變化,不能從根本上解決POPs的污染問(wèn)題。物理法可對(duì)污染物起到濃縮富集并部分處理的作用,常用做一種預(yù)處理手段與其它處理方法聯(lián)合使用。
3.4 化學(xué)方法
化學(xué)方法在POPs污染治理中的應(yīng)用較多,主要有濕式、聲化學(xué)、超臨界水氧化法、超聲波氧化法、紫外光解技術(shù)、光催化法等。此外,人們還嘗試了電化學(xué)法、微波、放射性射線等高新技術(shù),發(fā)現(xiàn)它們對(duì)多氯聯(lián)苯、六氯苯、五氯苯酚以及二噁英都有很好的去除作用。
電化學(xué)氧化技術(shù)是近年來(lái)中國(guó)處理POPs利用的一種新技術(shù)。電化學(xué)氧化技術(shù)借助具有電催化活性的陽(yáng)極材料,能有效形成氧化能力極強(qiáng)的羥基自由基(-OH),既能使POPs發(fā)生分解并轉(zhuǎn)化為無(wú)毒性的可生化降解物質(zhì),又可將之完全礦化為二氧化碳或碳酸鹽等物質(zhì)。該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于POPs 廢水處理,不僅可彌補(bǔ)其他常規(guī)處理工藝的不足,還可與多種處理工藝有機(jī)結(jié)合提高水處理經(jīng)濟(jì)性[19]。
超臨界水氧化法是充分利用水溫度和壓力超過(guò)647.3°K和22.5MPa時(shí)就達(dá)到超臨界狀態(tài),具有高度選擇性、可壓縮性和強(qiáng)溶解力的特性。在此條件下,有機(jī)物、氧和水均相混合開(kāi)始自發(fā)氧化,在很短的時(shí)間內(nèi),99%以上的有機(jī)物能被迅速氧化成水、二氧化碳等小分子
[20]。
光催化法是單獨(dú)使用紫外光或者和其他方法(如臭氧法、二氧化鈦法等)聯(lián)合使用將有機(jī)物催化氧化。近年來(lái),半導(dǎo)體二氧化鈦和紫外光的光催化氧化難降解有機(jī)污染物成為人們研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。這種處理過(guò)程的主要原理為:當(dāng)光敏半導(dǎo)體二氧化鈦在一定能量的光照下,被激發(fā)出電子空穴對(duì),它們可以與吸附表面的氧及水反應(yīng)生成氫氧自由基,氫氧自由基具有極強(qiáng)的氧化作用,能使有機(jī)物降解[21]。
4.結(jié)語(yǔ)
持久性有機(jī)污染物會(huì)對(duì)人體和環(huán)境產(chǎn)生巨大的危害,而且具有污染源廣、難以降解、易于積蓄的特點(diǎn),要從根本上解決其帶來(lái)的一系列環(huán)境和社會(huì)問(wèn)題,決非一朝一夕可以做到的。要徹底解決持久性有機(jī)污染物的危害,我們應(yīng)當(dāng)努力禁止POPs的生產(chǎn)和使用,尋找替代品,嚴(yán)格管理和控制垃圾廢物的焚燒,加強(qiáng)POPs在環(huán)境中的降解、遷移轉(zhuǎn)化和歸宿的研究力度,對(duì)已經(jīng)受到污染的土壤、水體等進(jìn)行及時(shí)、有效的治理,同時(shí)尋找更加有效的治理方法,建立良好的POPs預(yù)測(cè)模型,進(jìn)行生物效應(yīng)研究和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià),做好新產(chǎn)品的毒性研究和安全性評(píng)價(jià),謹(jǐn)防新的持久性有機(jī)污染物的出現(xiàn)和累積。
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第四篇:《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》附件所列物質(zhì)
《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》附件所列物質(zhì)
《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》管控清單為開(kāi)放式的。目前,列入公約的化學(xué)物質(zhì)共有23種,分別為艾氏劑、α-六氯環(huán)己烷、β-六氯環(huán)己烷、氯丹、十氯酮、狄氏劑、異狄氏劑、七氯、六溴聯(lián)苯、六溴二苯醚和七溴二苯醚、六氯代苯、林丹、滅蟻靈、五氯苯、多氯聯(lián)苯、四溴二苯醚和五溴二苯醚、毒殺芬、硫丹、六溴環(huán)十二烷、滴滴涕、全氟辛基磺酸及其鹽類和全氟辛基磺酰氟、多氯二苯并對(duì)二惡英、多氯二苯并呋喃(最后兩種合稱“二惡英”)。
第五篇:中國(guó)城市化進(jìn)程中土地問(wèn)題研究
中國(guó)城市化進(jìn)程中土地問(wèn)題研究
【摘要】:近年來(lái)隨著城市化進(jìn)程的加快,我國(guó)耕地保護(hù)形勢(shì)很嚴(yán)峻,耕地?cái)?shù)量的逐年銳減,已成為影響我國(guó)社會(huì)穩(wěn)定的重要因素。本文通過(guò)分析城市化進(jìn)程中土地利用及耕地保護(hù)的現(xiàn)狀和面臨的困境,并對(duì)此提出相應(yīng)的建議,探索當(dāng)前我國(guó)耕地保護(hù)的對(duì)策,以促進(jìn)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。近年來(lái),隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快,大量的城郊農(nóng)地轉(zhuǎn)為城市建設(shè)用地, 因?yàn)橐WC城市建設(shè)用地的供應(yīng),勢(shì)必要大量占用農(nóng)地,尤其是占用耕地。而在我們這樣一個(gè)人多地少、耕地相對(duì)不足的國(guó)度里,也必須要解決好吃飯這一問(wèn)題。所以吃飯和建設(shè)就成了一個(gè)兩難問(wèn)題。我們必須切實(shí)的保護(hù)好我國(guó)現(xiàn)有的耕地資源,才能在建設(shè)城鎮(zhèn)的同時(shí),也解決好吃飯問(wèn)題。
【Abstract】:in recent years along with the city changes a course accelerate, our country farmland protection situation is grim, year after year of farmland amount acute is decreased, has become our country's important factor of social stability.This paper analyzes the city land utilization in the process of cultivated land protection and the current situation and difficulties, and proposed corresponding suggestions, explore the current our country farmland protection countermeasure, in order to promote the stable development of society.In recent years, along with our country city changes a course is ceaseless accelerate, a large number of suburban agricultural land into construction land for the city, to ensure that the city construction land supply, it is bound to occupy agricultural land, especially farmland.In the US such a person much ground is little, farmland is relatively insufficient land, must solve good to eat this problem.So eat and construction became a dilemma.We must protect our country existing farmland resource, can be in the town of construction at the same time, also solved have a meal problem.【關(guān)鍵詞】:城市化;耕地保護(hù);土地利用;集約利用;耕地補(bǔ)償
一、城市化進(jìn)程中的土地利用問(wèn)題
在城市化進(jìn)程中,由于一系列的原因,使得目前的土地利用存在很多問(wèn)題。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.城市土地利用粗放,浪費(fèi)嚴(yán)重
城市人均用地水平偏高,但土地利用效率卻十分低。城市用地增長(zhǎng)速度高于城市人口的發(fā)展速度。此外,我國(guó)城市建筑的容積率較低,這說(shuō)明我國(guó)城市現(xiàn)在的土地利用效率還比較低[3]。另外,由于受城市土地利用利益分配機(jī)制不合理、制約手段不得力、政策引導(dǎo)不到位等因素的影響,土地資源利用粗放、浪費(fèi)的現(xiàn)象很突出:一些地方片面追求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)指標(biāo),為要政績(jī),不惜以犧牲耕地資源為代價(jià),盲目招商引資上項(xiàng)目、擴(kuò)大城市規(guī)模,無(wú)視土地規(guī)劃,違規(guī)設(shè)立各類開(kāi)發(fā)區(qū)、經(jīng)濟(jì)園區(qū)、大學(xué)城,造成耕地閑置浪費(fèi)。目前,這種低效粗放擴(kuò)張現(xiàn)象在各地區(qū)都十分普遍。
2.城市土地利用結(jié)構(gòu)不合理
由于各地區(qū)城市土地利用總體規(guī)劃落后和歷史原因,我國(guó)城市土地利用結(jié)構(gòu)不合理,利用效率低,黨政軍機(jī)關(guān)、大專院校、工業(yè)等單位占據(jù)著城市的中心區(qū)和高地價(jià)區(qū),城市土地的級(jí)差地租得不到體現(xiàn),從而導(dǎo)致城市土地產(chǎn)出率低。另外,還體現(xiàn)在工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)用地比重偏大,城市綠化用地和交通用地比重偏小,造成城市生態(tài)環(huán)境差。目前,城市土地使用制度發(fā)生了改變,但還存在土地利用上的雙軌制,城市土地的真實(shí)價(jià)格還沒(méi)有得到體現(xiàn),土地使用稅征收標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低,這不僅不能使過(guò)去不合理的土地利用空間結(jié)構(gòu)得到調(diào)整,反而加劇了這種不合理性。據(jù)有關(guān)資料表明,我國(guó)工業(yè)用地占建設(shè)用地總量的比例高達(dá)26%,超過(guò)美國(guó)(7.3%)和香港特區(qū)(6%),也超過(guò)許多發(fā)展中國(guó)家。
二、土地利用過(guò)程中的耕土地保護(hù)問(wèn)題
耕地不僅在利用的過(guò)程中存在一系列問(wèn)題,在其自身的保護(hù)中也存在一系列的問(wèn)題
1.耕地保護(hù)與城市化水平提高的矛盾尖銳
城市化發(fā)展的任何時(shí)期,都以占用大量耕地?cái)U(kuò)大土地面積的外延方式為發(fā)展途徑,導(dǎo)致耕地總量減少。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)城市擴(kuò)張占用耕地的比例一般在50%~80%,部分城市在90%。城市化建設(shè)必然要占用土地,甚至耕地,這是不可避免的。由于我國(guó)耕地少、人口多,因此,耕地保護(hù)在我國(guó)具有戰(zhàn)略地位。在城市化進(jìn)程中,耕地保護(hù)與城市化水平提高的矛盾將長(zhǎng)期存在。
2.地方政府對(duì)耕地保護(hù)的態(tài)度消極
國(guó)家、地方政府、用地單位等土地利用主體在城鎮(zhèn)空間擴(kuò)張的博弈中,地方政府占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì)。土地對(duì)于農(nóng)業(yè)雖然具有重要的地位,但對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)作用卻很微弱,在以GDP作為衡量地方官員政績(jī)主要指標(biāo)之一的考核機(jī)制下,地方政府為了實(shí)現(xiàn)領(lǐng)導(dǎo)任期間的目標(biāo),不顧環(huán)境資源承載力和經(jīng)濟(jì)條件,說(shuō)服土地管理部門和農(nóng)民盡可能地實(shí)現(xiàn)耕地的非農(nóng)化,盲目擴(kuò)大城市建設(shè)規(guī)模。地方政府發(fā)展經(jīng)濟(jì)的熱情與耕地保護(hù)持消極態(tài)度的矛盾,與嚴(yán)格執(zhí)法的矛盾目前十分突出,地方政府在發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)、上項(xiàng)目上往往只強(qiáng)調(diào)自身情況的特殊性,把局部利益放在全局利益之上,在資源利用上急功近利,不惜違法。
3.在保持耕地動(dòng)態(tài)平衡上困難重重
土地管理法規(guī)定:非農(nóng)建設(shè)經(jīng)批準(zhǔn)占用耕地的,按照占多少,墾多少的原則,由占用耕地的單位負(fù)責(zé)開(kāi)墾與所占用耕地的數(shù)量和質(zhì)量相當(dāng)?shù)母?沒(méi)有條件開(kāi)墾或開(kāi)墾的耕地不符合要求的,應(yīng)當(dāng)按照省、自治區(qū)、直轄市的規(guī)定繳納耕地開(kāi)墾費(fèi),專款用于開(kāi)墾新的耕地。我國(guó)實(shí)行耕地占補(bǔ)平衡制度,主要目的是實(shí)現(xiàn)我國(guó)耕地總量動(dòng)態(tài)平衡。然而現(xiàn)實(shí)中,由于建設(shè)占用的耕地多是城市周圍和主要交通沿線的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件好的良田,而新開(kāi)墾補(bǔ)償?shù)母卮蠖辔挥诰嚯x城鎮(zhèn)較遠(yuǎn),生產(chǎn)條件差的地區(qū),且大多數(shù)在數(shù)量上與原占有土地有很大差距。因此,目前我國(guó)耕地占補(bǔ)平衡中存在的多占少補(bǔ)、占優(yōu)補(bǔ)差、補(bǔ)償耕地基金不到位等現(xiàn)象突出,導(dǎo)致我國(guó)耕地?cái)?shù)量逐年減少,且減少趨勢(shì)有增無(wú)減。
三、在城市化的同時(shí),做好城鎮(zhèn)土地利用及耕地保護(hù)的幾點(diǎn)對(duì)策及建議
然而,城市化、工業(yè)化是人類社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步的必然趨勢(shì),是實(shí)現(xiàn)社會(huì)現(xiàn)代化的客觀要求。在我國(guó)城市(鎮(zhèn))化發(fā)展進(jìn)程中必須處理好城市發(fā)展與耕地保護(hù)和土地資源持續(xù)利用之間的關(guān)系[4]。要處理好它們之間的關(guān)系,就應(yīng)該做到以下幾點(diǎn):
1.節(jié)約和集約利用城鎮(zhèn)土地
基于我國(guó)國(guó)情和目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段,城市化進(jìn)程重點(diǎn)戰(zhàn)略應(yīng)走內(nèi)涵式城市化之路,實(shí)施資源節(jié)約型的城市化。重視城市發(fā)展的內(nèi)涵,提高環(huán)境質(zhì)量,提高土地利用的集約度和利效率,促進(jìn)舊城改造,有序推動(dòng)城市化進(jìn)程,增強(qiáng)土地資源對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展的保障能力;并在保護(hù)耕地和節(jié)約用地的前提下,科學(xué)合理地制定各類城鎮(zhèn)用地的規(guī)模與標(biāo)準(zhǔn),這樣才能科學(xué)合理地控制城市用地的規(guī)模,提高土地利用效率;加強(qiáng)土地整理,對(duì)城市內(nèi)未利用的閑置土地、區(qū)內(nèi)零星的棄耕地、低利用率土地,用行政管理與市場(chǎng)調(diào)控相結(jié)合的方法進(jìn)行整理開(kāi)發(fā),通過(guò)控制存量建設(shè)用地,儲(chǔ)備可盤活的城市建設(shè)用地,積極實(shí)現(xiàn)土地利用由分散到集中、由粗放到集約的轉(zhuǎn)變。進(jìn)一步完善土地市場(chǎng),推進(jìn)城鎮(zhèn)土地的集約利用。
2.強(qiáng)化政府對(duì)耕地保護(hù)的責(zé)任,規(guī)范政府行為
現(xiàn)實(shí)中耕地隨意被占用、建設(shè)無(wú)序等現(xiàn)象的發(fā)生,既有政府管理不力的原因,又有政府行為不規(guī)范的因素,同時(shí)也體現(xiàn)了土地管理體制中存在缺陷和問(wèn)題。由于土地農(nóng)用的比較利益低,如果完全由市場(chǎng)機(jī)制進(jìn)行配置,那么耕地就會(huì)不斷地被轉(zhuǎn)為建設(shè)用地。為了保障國(guó)家的糧食安全,必須強(qiáng)化政府對(duì)農(nóng)地的保護(hù)作用,嚴(yán)格控制農(nóng)地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地的數(shù)量。要從征地和供地兩方面規(guī)范政府行為,改變目前一些地方政府從當(dāng)?shù)乩娉霭l(fā),為建立政績(jī)而以地生財(cái)、競(jìng)相出讓土地的做法。規(guī)范政府的征地行為,要嚴(yán)格規(guī)定各級(jí)政府的征地權(quán),杜絕各級(jí)政府以公共利益為借口濫用征用權(quán),同時(shí)提高征地成本,保障被征地農(nóng)民的合法權(quán)益;同時(shí)要求各級(jí)政府嚴(yán)把土地供應(yīng)關(guān),完善土地的有償使用制度,嚴(yán)格執(zhí)行招、拍、掛,增強(qiáng)土地出讓的透明度,減少土地出讓中的出租、尋租行為。
3.完善占用耕地補(bǔ)償制度,建立土地開(kāi)發(fā)整理新機(jī)制
政府必須進(jìn)一步明確責(zé)任,負(fù)責(zé)本行政區(qū)內(nèi)的耕地占補(bǔ)平衡,通過(guò)土地開(kāi)發(fā)、整理、復(fù)墾落實(shí)耕地占用補(bǔ)償?shù)姆ǘx務(wù)。建立包括經(jīng)濟(jì)發(fā)展與耕地占用數(shù)量的關(guān)系、耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)、耕地的食物生產(chǎn)潛力評(píng)價(jià)以及耕地變化的糧食安全效應(yīng)等在內(nèi)的耕地儲(chǔ)備體系,推動(dòng)土地開(kāi)發(fā)整理產(chǎn)業(yè)化。嚴(yán)格土地開(kāi)發(fā)、整理的項(xiàng)目管理,建立從事土地開(kāi)發(fā)、整理的專門機(jī)構(gòu),采取招標(biāo)的方法推行企業(yè)化經(jīng)營(yíng)。鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)整理機(jī)構(gòu)多方面、多渠道籌集資金,按照誰(shuí)投資誰(shuí)經(jīng)營(yíng)誰(shuí)受益的原則,充分利用優(yōu)惠的稅費(fèi)政策調(diào)動(dòng)各方開(kāi)展土地開(kāi)發(fā)整理工作的積極性,確保各地區(qū)耕地占補(bǔ)平衡。
4.完善土地產(chǎn)權(quán)制度
保護(hù)耕地是保證農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展、糧食生產(chǎn)能力提高、實(shí)現(xiàn)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,而保護(hù)耕地,從根本上依賴于有效的土地產(chǎn)權(quán)的設(shè)置和安排,依賴于土地產(chǎn)權(quán)制度的建設(shè)。隨著商品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)現(xiàn)行的土地產(chǎn)權(quán)制度已呈現(xiàn)出某些局限性。例如:土地所有權(quán)主體不明確;土地產(chǎn)權(quán)界定不清晰;土地產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)不合理等,并成為保護(hù)耕地,實(shí)現(xiàn)耕地可持續(xù)利用的主要限制因素之一。中國(guó)問(wèn)題的核心是農(nóng)民問(wèn)題,農(nóng)民問(wèn)題的核心是土地問(wèn)題,土地問(wèn)題的核心是產(chǎn)權(quán)問(wèn)題。因此,我們應(yīng)當(dāng)在國(guó)有土地所有權(quán)和集體土地所有權(quán)存在的前提下,建立以土地使用權(quán)為基礎(chǔ),完善土地他項(xiàng)權(quán)利設(shè)置的土地產(chǎn)權(quán)體系。其中,國(guó)家擁有土地的發(fā)展權(quán)和管理權(quán),按照農(nóng)地農(nóng)用、農(nóng)地農(nóng)有的原則,嚴(yán)格控制農(nóng)業(yè)用地非農(nóng)化,保障對(duì)耕地的保護(hù)。
5.完善征地制度
近年來(lái),全國(guó)征地工作中暴露出來(lái)的矛盾和問(wèn)題越來(lái)越多。一是征地規(guī)模過(guò)大;二是農(nóng)民權(quán)益得不到保障。新修訂的土地管理法雖然提高了對(duì)農(nóng)民的安置補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn),但是與農(nóng)地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地后的收益及農(nóng)民失去土地和代價(jià)相比,還是太低。同時(shí)還存在著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)用地、國(guó)家大型水利設(shè)施用地補(bǔ)償過(guò)低的問(wèn)題。因此,要制定土地利用規(guī)劃,強(qiáng)化規(guī)劃對(duì)建設(shè)用地總量的控制,把用地規(guī)模限制在規(guī)劃數(shù)量范圍之內(nèi)。要把公益性項(xiàng)目所進(jìn)行的征地與一般經(jīng)營(yíng)性項(xiàng)目用地嚴(yán)格分開(kāi),縮小征地范圍。工商企業(yè)需要用地,應(yīng)當(dāng)在符合土地利用規(guī)劃和城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃的前提下,通過(guò)向國(guó)家、向農(nóng)民集體購(gòu)買、租賃等市場(chǎng)方式取得,價(jià)格由市場(chǎng)決定。國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)用地,也要節(jié)省用地,減少征地,城鎮(zhèn)建設(shè)要盡量盤活存量土地,控制城區(qū)過(guò)分?jǐn)U張。農(nóng)民集體土地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地的過(guò)程,應(yīng)當(dāng)是農(nóng)民分享城市化和工業(yè)化成果的過(guò)程,是逐步縮小城鄉(xiāng)差距的過(guò)程,應(yīng)當(dāng)建立起配套的被征地農(nóng)民的社會(huì)保障體系。
6.改革現(xiàn)行土地管理體制,鞏固完善城鄉(xiāng)地政的統(tǒng)一管理,強(qiáng)化縱向監(jiān)督機(jī)制
當(dāng)前,要進(jìn)一步強(qiáng)化中央和省級(jí)政府的用地計(jì)劃調(diào)配權(quán),確保國(guó)家宏觀調(diào)控措施落到實(shí)處。同時(shí)要強(qiáng)化土地執(zhí)法監(jiān)督機(jī)制,土地監(jiān)察體制改革要先行一步,要有步驟地試行市對(duì)市轄區(qū)、縣對(duì)鎮(zhèn)的雙重領(lǐng)導(dǎo)及垂直管理體制。繼續(xù)探索和完善土地與司法的監(jiān)督機(jī)制和有效性。
7.建立耕地保護(hù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
利用RS和GIS技術(shù)建立類似加拿大的LAND2CAREGIS的耕地評(píng)估監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。以計(jì)算機(jī)軟硬件為基礎(chǔ)的地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù),是集空間分析、存儲(chǔ)、管理等功能為一體的綜合分析管理系統(tǒng)。遙感(RS)技術(shù)則為土地管理部門實(shí)施實(shí)時(shí)查詢、更新數(shù)據(jù)提供了可能。通過(guò)GIS和RS的有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)全國(guó)耕地資料的實(shí)時(shí)采集、更新與分析,及時(shí)確定耕地用途的變更方向和變更數(shù)量。
參考文獻(xiàn)
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