靈靈　烏力吉巴乙拉　諾敏

摘要：鄂爾多斯能源開(kāi)發(fā)區(qū)土地資源數(shù)量——質(zhì)量——生態(tài)監(jiān)測(cè)與持續(xù)利用野外科研基地建設(shè)針對(duì)個(gè)別土壤污染指標(biāo)進(jìn)行定期取樣化驗(yàn)，完成了兩個(gè)旗縣土壤主要重金屬污染元素及污染源，為搭建土地調(diào)查數(shù)據(jù)采集、構(gòu)建能合理、真實(shí)反映能源開(kāi)發(fā)區(qū)土地?cái)?shù)量、質(zhì)量、生態(tài)狀況的指標(biāo)體系，為耕地保護(hù)、土地資源可持續(xù)利用提供理論依據(jù)，同時(shí)也為科學(xué)合理地進(jìn)行農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：鄂爾多斯能源開(kāi)發(fā)區(qū) 土壤重金屬污染 現(xiàn)狀 修復(fù)及其防治

1 引言

土壤污染是指人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)入土壤并積累到一定程度，引起土壤環(huán)境質(zhì)量惡化，對(duì)生物、水體、空氣、人體健康產(chǎn)生危害的現(xiàn)象。重金屬污染，主要來(lái)自鋼鐵冶煉企業(yè)、尾礦，以及化工行業(yè)固體廢棄物的堆存場(chǎng)，代表性的污染物包括砷、鉛、鍋、鉻等。土壤重金屬污染大部分殘留于土壤耕作層，在一般環(huán)境條件下，較少向土壤下層遷移，重金屬引起的土壤污染，導(dǎo)致植物中毒，進(jìn)而污染農(nóng)作物，再通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體。隨著生活水平的提高和土壤質(zhì)量的惡化，人們對(duì)土壤環(huán)境污染所帶來(lái)的健康效應(yīng)、食品質(zhì)量安全越來(lái)越關(guān)注。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

鄂爾多斯能源開(kāi)發(fā)區(qū)土地資源數(shù)量——質(zhì)量——生態(tài)監(jiān)測(cè)與持續(xù)利用野外科研基課題在鄂爾多斯市伊金霍洛旗和達(dá)拉特旗共計(jì)布設(shè)野外監(jiān)測(cè)樣點(diǎn)35個(gè)，我們選用的樣品為其中的24個(gè)較為典型的樣地所采集，樣品所取得的數(shù)據(jù)可以真實(shí)反映監(jiān)測(cè)區(qū)域的土壤重金屬含量狀況。

我們采用原子吸收分光光度計(jì)，酸度計(jì)，原子熒光光譜儀，對(duì)伊金霍洛旗，達(dá)拉特旗的24個(gè)土樣（典型樣地）進(jìn)行重金屬含量測(cè)定。

一級(jí)標(biāo)表準(zhǔn)：為保護(hù)區(qū)域自然生態(tài)，維持自然背景的土壤環(huán)境質(zhì)量的限制值。

二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：為保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，維護(hù)人體健康的土壤限制值。

三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：為保障農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和植物正常生長(zhǎng)的土壤臨界值。

測(cè)定結(jié)果顯示全部土壤樣品呈堿性，經(jīng)測(cè)定土壤樣品中鉛（Pb）、鎘（Cd）、銅（Cu）、鉻（Cr）、鋅（Zn）、鎳（Ni）、汞（Hg）和砷（As）這8種重金屬的含量，如表2所示。伊金霍洛旗一共選了14個(gè)典型土壤樣品，除樣點(diǎn)Y15A的銅含量低于土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以外其余樣品全部重金屬含量都低于國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。樣點(diǎn)Y15A的鉛、鉻、銅、砷含量在這14個(gè)樣品中含量都是最高的，樣點(diǎn)Y15A選址位于伊金霍洛旗畢魯圖村，地類(lèi)為荒草地，從圖1看出，我們是以礦區(qū)為中心點(diǎn)往外輻射圈的方式選的樣點(diǎn)，樣點(diǎn)Y15A選址正好是中心點(diǎn)處，所以鉛、鉻、銅、砷含量最高，其次是Y14C、Y16A、Y14A、Y16C，中心點(diǎn)外第一圈，其次是Y18C、Y18A，第二圈，接著往外擴(kuò)Y11C、Y11A、Y8A、Y8C，伊金霍洛旗樣點(diǎn)選址是以礦區(qū)為中心點(diǎn)的，礦石的加工、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、尾礦的堆積、這些都是重金屬元素的形成來(lái)源。

達(dá)拉特旗一共選了10個(gè)典型土壤樣品，樣品全部重金屬含量都低于國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。樣點(diǎn)D13C其砷含量在這10個(gè)樣品中最高，砷含量為13.96mg/kg，樣點(diǎn)D12C鋅含量最高，鋅含量為72.4mg/kg，選址南側(cè)有pvc場(chǎng)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中含重金屬的化肥、有機(jī)肥、廢棄物和農(nóng)藥的不合理施用以及污水灌溉等，綠地化肥施用的廢水，都可以導(dǎo)致土壤中重金屬的污染、污水灌溉導(dǎo)致土壤重金屬Cd、As、Cu等含量的增加。

Hg相對(duì)于其他元素表現(xiàn)較獨(dú)立，As、Cr和Ni是受控于成土母質(zhì)的元素組合，Cd和Pb是受人為污染影響較強(qiáng)的元素，Cu來(lái)源于地質(zhì)成因的比例較大，Zn受控于土壤中錳氧化物粘粒。在這24個(gè)典型樣品中，樣點(diǎn)Y15A銅、鉻、鉛、含量均高于其余23個(gè)樣點(diǎn)各指標(biāo)含量；樣點(diǎn)D13C砷含量在24個(gè)樣品中最高，砷含量13.96mg/kg，其次是樣點(diǎn)Y15A砷含量10.44mg/kg；樣點(diǎn)D12C鋅含量最高，鋅含量為72.4mg/kg；樣點(diǎn)Y15A、Y16A、Y15C、D1A、D1C銅含量均高于其他樣點(diǎn)土壤樣品銅含量，這是由于這三個(gè)樣點(diǎn)選址的地理環(huán)境有關(guān)；樣點(diǎn)Y8A、Y10A、Y11A、Y14A、Y8C、D2A、D2C、D4A、這8個(gè)樣地鉻、銅、砷含量較低于其他16個(gè)樣地鉻、銅、砷含量。礦企業(yè)將未經(jīng)嚴(yán)格處理的廢水直接排放，使得它們周?chē)耐寥廊菀赘患吆康挠卸局亟饘佟Ｆ髽I(yè)排放的煙塵、廢氣中也含有重金屬，并最終通過(guò)自然沉降和雨淋沉降進(jìn)入土壤。礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物在堆放或處理過(guò)程中，由于日曬、雨淋、水洗等，重金屬極易移動(dòng)，以輻射狀、漏斗狀向周?chē)寥罃U(kuò)散，固體廢棄物也可以通過(guò)風(fēng)的傳播而使污染范圍擴(kuò)大。道路兩側(cè)土壤中的污染物主要來(lái)自汽車(chē)尾氣排放及汽車(chē)輪胎磨損產(chǎn)生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵的沉降，而污染元素則主要為Pb、Cu、Zn等元素。具體環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)與檢測(cè)結(jié)果對(duì)照見(jiàn)表1、2。

4 重金屬污染修復(fù)及其防治

目前對(duì)土壤重金屬污染的防治及其恢復(fù)主要有三種方法，有物理方法、化學(xué)方法和生物修復(fù)。

（1）物理方法有換土法、玻璃化技術(shù)、電動(dòng)修復(fù)。換土法原理就是用新鮮未受污染的土壤替換或部分替換原污染土壤，以稀釋原污染物濃度，增加土壤環(huán)境質(zhì)量；玻璃化技術(shù)是將重金屬污染的土壤置于溫高壓條件下，形成玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)，使重金屬固定于其中，穩(wěn)定了土壤中的重金屬；電動(dòng)修復(fù)技術(shù)是一種原位修復(fù)，主要是針對(duì)受污染的底透水系數(shù)土壤等的修復(fù)，其基本原理是將電極插入受污染土壤區(qū)域，通過(guò)施加微弱電流形成電場(chǎng)?？障吨械牡叵滤蝾~外補(bǔ)充的流體可作為傳導(dǎo)的介質(zhì)，污染物則在電場(chǎng)產(chǎn)生的各種電動(dòng)力學(xué)效應(yīng)下沿電場(chǎng)方向定向遷移，在電極區(qū)附近發(fā)生氧化、還原反應(yīng)，經(jīng)過(guò)電沉降、沉積等作用將污染物集中處理或分離。

（2）化學(xué)方法有化學(xué)淋洗修復(fù)和化學(xué)固定。淋洗技術(shù)是一種借助能促進(jìn)土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移作用的溶劑（常用的溶劑有水、甲醇、乙醇等），通過(guò)水力壓頭推動(dòng)清洗液，將其注入被污染土層中，然后再將包含污染物的液體從土層中抽提出來(lái)，進(jìn)行分離和污水處理的技術(shù)?；瘜W(xué)固定是指通過(guò)土壤中加入有機(jī)質(zhì)、沸石和磷酸鹽等外源添加物，調(diào)節(jié)和改善重金屬在土壤中的物理化性質(zhì)，使其產(chǎn)生沉淀、吸附、離子交換、腐殖化和氧化還原等一系列反應(yīng)，降低其在土壤環(huán)境中的生物有效性和可遷移性，從而減少這些重金屬元素對(duì)動(dòng)植物的毒性。

（3）生物修復(fù)有微生物修復(fù)、植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)。微生物修復(fù)技術(shù)是利用土壤中特定的一些微生物對(duì)重金屬的吸收、沉淀、氧化還原等作用，降低土壤重金屬毒性。某些微生物能代謝產(chǎn)生檸檬酸、草酸等物質(zhì)，這他們能與重金屬產(chǎn)生螯合或形成草酸鹽沉淀，以便減輕重金屬對(duì)環(huán)境的污染危害；植物修復(fù)，植物提?。翰捎脤?duì)重金屬富集能力較高的植物，通過(guò)吸收和轉(zhuǎn)移過(guò)程將重金屬富集在可收割的部位，植物揮發(fā)：利用一些植物的生理活動(dòng)來(lái)促使重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓳]發(fā)的形態(tài)，揮發(fā)出土壤和植物表；動(dòng)物修復(fù)技術(shù)是利用土壤中某些低等動(dòng)物如蚯蚓等吸收土壤中的重金屬，從而在一定程度上降低污染土壤中重金屬的含量。

總的來(lái)說(shuō)物理化學(xué)技術(shù)修復(fù)重金屬污染土壤不僅費(fèi)用昂貴，難用于大規(guī)模污染土壤的改良，植物修復(fù)技術(shù)作為一種新興的技術(shù)已為人們所接收。我們要引進(jìn)和研發(fā)適合國(guó)內(nèi)污染土壤修復(fù)的技術(shù)和設(shè)備。制定和完善土壤修復(fù)方面的法律法規(guī)及其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)污染土壤防治方面的法律還不完善，需要制定一部土壤污染防治專(zhuān)門(mén)法來(lái)明確土壤污染和修復(fù)中的責(zé)任和義務(wù)。政府協(xié)調(diào)、公眾參與，共同做好土壤污染防控工作。