摘 要：隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，土壤中重金屬的含量逐年增加，不僅導(dǎo)致土壤退化，地下水資源污染，而且農(nóng)作物生長(zhǎng)也受到嚴(yán)重影響，某些重金屬通過食物被人體吸收，就可能危害人類的生命安全，所以防治土壤污染，保護(hù)有限的土地資源已經(jīng)成為全球性的緊迫問題。

關(guān)鍵詞：重金屬污染;污染物來源;預(yù)防措施

中圖分類號(hào)：F124.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2014）31-0300-02

土壤污染是指由于具有生理毒性的物質(zhì)或過量的植物營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)入土壤，超過土壤的自凈能力，從而導(dǎo)致環(huán)境惡化。而土壤重金屬污染主要受人類活動(dòng)的影響，通過大氣、水以及農(nóng)資等使重金屬進(jìn)入到土壤中，導(dǎo)致土壤中重金屬的含量明顯高于環(huán)境背景值，并造成土壤環(huán)境惡化和污染。

一、土壤重金屬污染的概念

通常地說，重金屬是指密度大于5.0以上的元素，這些元素大約有45種元素。但由于不同的重金屬在土壤中的毒性差別較大，所以在環(huán)境科學(xué)中人們通常關(guān)注鋅、銅、鈷、鉻、鈷、汞、鎳、錫、鎘、鉛、釩等。硒、砷雖然不是金屬，但由于它的某些性質(zhì)及毒性與重金屬相似，因而也將硒、砷列為重金屬范疇。由于錳和鐵在土壤中自然含量相對(duì)較高，一般不列為重金屬。

土壤重金屬污染是指人類不合理活動(dòng)將重金屬物質(zhì)帶入到土壤中，導(dǎo)致土壤中重金屬含量明顯高于可承受的合理含量、并造成土壤質(zhì)量退化、生態(tài)與環(huán)境惡化與破壞的現(xiàn)象。有些重金屬是土壤本身含有的，如植物生長(zhǎng)所必須的錳、銅、鐵、鋅等。只有當(dāng)進(jìn)入土壤的重金屬元素累積的濃度超過了作物需要和可忍受范圍時(shí)，作物才會(huì)出現(xiàn)中毒癥狀，或作物生長(zhǎng)并未受重金屬的危害但是其金屬的含量超過人畜承受的標(biāo)準(zhǔn)，造成人畜的重金屬危害時(shí)，也可以認(rèn)為土壤已經(jīng)被重金屬污染了。

二、重金屬的來源與分布

土壤中重金屬元素按其化學(xué)生物性質(zhì)可以分為兩類：一類是在一定濃度范圍內(nèi)可以促進(jìn)并維持生物健康生長(zhǎng)的必需元素，但如果金屬濃度超過可承受范圍，就會(huì)有機(jī)體中毒現(xiàn)象的發(fā)生，如鋅、銅、錳等;另一類則是影響生物正常生長(zhǎng)且有害與生物的健康的元素，如鎘、汞等。

引起土壤重金屬污染的途徑有許多種，土壤中本身含有的重金屬，不屬于污染的對(duì)象，因?yàn)檫@些重金屬的含量一般不構(gòu)成對(duì)土壤的污染。從環(huán)境學(xué)上來看，土壤重金屬的污染來源，主要是人類的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)和生活活動(dòng)引起的土壤重金屬遠(yuǎn)高于土壤本身含有的重金屬的含量，造成土壤污染[1]。

（一）有毒氣體的排放

有毒氣體如汽車尾氣、煤的燃燒、化工廠產(chǎn)生的有毒氣體以及輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)磨損產(chǎn)生含重金屬的大量粉塵等，進(jìn)入大氣后隨著大氣流動(dòng)把有毒氣體中的重金屬帶進(jìn)土壤或水體中。以陜西省為例，2012年全省的工業(yè)廢氣排放總量達(dá)到14 767.4億立方米，煙塵排放量為385 522.4噸，這些廢氣和煙塵含有大量的Cu、Zn、Pb、Co、Cd，主要來自含鉛汽油的燃燒，汽車輪胎磨損產(chǎn)生的含鉛的粉塵等。污染物的分布呈現(xiàn)一定的規(guī)律，一般成條帶狀和片狀分布，如果汽車尾氣作為重金屬的污染源，它的分布主要以公路、鐵路為中心向兩側(cè)輻射，中心污染較重，遠(yuǎn)離公路兩側(cè)的土壤污染程度逐漸減弱，另外隨著時(shí)間的推移，不同重金屬污染在土壤中具有很強(qiáng)的疊加效應(yīng)，加劇了土壤污染[2]。而經(jīng)過自然和雨水沉降進(jìn)入土壤的重金屬污染，多以有毒廢棄的堆積物、工廠煙囪為中心，向四周擴(kuò)散，導(dǎo)致城市的郊區(qū)土壤污染為主，距離城市越遠(yuǎn)污染也就越小，其中污染程度還與人口密度，城市土地利用程度，重工業(yè)水平等密切相關(guān)。

（二）農(nóng)藥、化肥和塑料薄膜的使用

在用農(nóng)藥噴灑作物時(shí)一般只有少部分落在農(nóng)作物體上，而大部分都落到地表從而進(jìn)入土壤，其中一些農(nóng)藥中含有某些有害的重金屬如汞、鉛、砷等，其殘留有效期長(zhǎng)達(dá)幾十年。因此，長(zhǎng)期使用含重金屬農(nóng)藥也會(huì)在一定程度上造成農(nóng)田土壤的重金屬污染;尤其化學(xué)肥料中的磷肥含有大量的重金屬，雖然在短時(shí)期內(nèi)會(huì)對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)起到促進(jìn)作用，然而長(zhǎng)期使用會(huì)對(duì)土壤起到破壞作用。農(nóng)用塑料薄膜在土壤中長(zhǎng)期存在，在陽(yáng)光照射下分解產(chǎn)生大量的Cd、Pb也會(huì)造成土壤重金屬的污染。

（三）污水灌溉農(nóng)田

污水灌溉也是造成土壤重金屬污染的一個(gè)重要途徑，城市里的生活污水、商業(yè)污水和工業(yè)污水等未經(jīng)處理直接排入河流，造成河流污染。河流水體中含有大量的重金屬離子，農(nóng)民朋友們利用這些污水灌溉農(nóng)田，長(zhǎng)期灌溉就造成土壤中重金屬含量過高，引起突然污染。據(jù)相關(guān)資料顯示，2014年上半年西安日排生活污水130萬噸，其中110萬噸得到處理，有20萬噸的污水直接排放。浐河全段水質(zhì)Ⅳ類，污染源主要為生活污水，因該地區(qū)市政管網(wǎng)沒有接通，導(dǎo)致周邊樓盤小區(qū)的生活污水流入浐河。在位于西安市阿房一路附近的不足2公里的河段上，兩岸分別有30多個(gè)大小不一的排污管，這些排污管正在不斷地向河內(nèi)排放黑黃色污水，河面上泛起一片白色泡沫，氣味刺鼻難聞。這些污水流入渭河，然后被渭河兩岸的農(nóng)民抽水灌溉農(nóng)田，造成土壤污染。

（四）礦山廢水污染

各種有色金屬礦山的開采、治煉、礦渣排放的過程中都會(huì)產(chǎn)生酸溶液的礦液，并通過礦山排水和降水沉降進(jìn)入土壤直接或間接地導(dǎo)致土壤的重金屬污染，對(duì)人們的健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。根據(jù)近期的全國(guó)土壤污染調(diào)查結(jié)果來看，部分地區(qū)土壤重金屬污染嚴(yán)重，全國(guó)土壤總的點(diǎn)位超標(biāo)率為16.1%，從污染分布看，南方土壤污染重于北方;長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲和東北老工業(yè)基地等部分區(qū)域土壤重金屬污染突出。西南、中南地區(qū)土壤重金屬超標(biāo)范圍大;隔、汞、砷、鉛含量分布呈現(xiàn)從西北到東南逐漸升高的趨勢(shì)。在有色金屬長(zhǎng)期開采的地區(qū)，金屬冶煉以及含重金屬的工業(yè)廢水廢渣排放造成土壤污染，導(dǎo)致糧食重金屬超標(biāo)。最近令人擔(dān)憂的“鎘大米”和重金屬蔬菜事件還縈繞在人們的心里。

三、土壤重金屬的危害

土壤重金屬產(chǎn)生的危害主要有以下幾個(gè)途徑：（1）暴露的土壤受到重金屬的污染，通過土壤影響植物，又經(jīng)過食物鏈為動(dòng)物和人類所吸收。（2）通過降水作用使重金屬溶于雨水中，通過雨水的沉降地表和地下徑流使水體發(fā)生污染。（3）外界環(huán)境條件因素的刺激下提高了土壤中重金屬的活性，使重金屬較容易為植物吸收利用通過食物鏈進(jìn)而對(duì)人類和動(dòng)物產(chǎn)生毒害作用。（4）為提高土壤肥力和病蟲害的防治，往往會(huì)在植物生長(zhǎng)期添加含有微量重金屬的化肥和農(nóng)藥，植物會(huì)吸收部分重金屬，進(jìn)而進(jìn)入食物鏈而導(dǎo)致動(dòng)植物受害。據(jù)國(guó)家環(huán)保局統(tǒng)計(jì)，中國(guó)每年重金屬污染的糧食達(dá)1 200萬噸，直接經(jīng)濟(jì)損失200億以上。

四、控制土壤重金屬污染的對(duì)策和措施

（一）控制土壤重金屬污染的對(duì)策

目前治理土壤重金屬污染的技術(shù)主要集中在土壤修復(fù)，通常包括生物修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、工程修復(fù)和農(nóng)業(yè)修復(fù)。生物修復(fù)技術(shù)是最近十多年用于治理土壤重金屬污染的一種技術(shù)，主要是指利用各種類型生物的分解和凈化作用把土壤中的重金屬分解成各種無機(jī)鹽、水和二氧化碳的工程技術(shù)。這種技術(shù)通過兩種途徑來實(shí)現(xiàn)，一是通過生物各種形式的作用進(jìn)而改變重金屬的化學(xué)形態(tài)，使重金屬得到固定或解毒，降低重金屬在土壤中的活性不易被植物吸收;二是通過生物吸收、代謝達(dá)到對(duì)重金屬的削減、凈化和固定作用。生物修復(fù)技術(shù)主要包括微生物和植物的修復(fù)技術(shù)，其修復(fù)效果較好、投資較低、且易操作和便于管理，且不易產(chǎn)生二次污染。因而逐漸受到重視，成為重金屬污染修復(fù)研究的熱點(diǎn)。

化學(xué)修復(fù)是通過向重金屬污染的土壤中施加改良劑，降低重金屬生物的有效性而達(dá)到修復(fù)的目的。如果被污染的土壤呈酸性，可采用石灰、礦渣等堿性物質(zhì)作為改良劑，達(dá)到酸堿中和，降低重金屬的含量，從而有效降低植物體的重金屬濃度[3]。如果土壤中Hg污染為主，可使Hg形成難溶性的碳酸汞、氫氧化汞或水合碳酸汞，明顯降低汞的有效性和作物吸附[4]。在堿性土壤中施用磷酸鹽類物質(zhì)可使重金屬形成難溶性磷酸鹽。在一定PH值下，重金屬能被鐵、錳氧化物所固定。常見的用于治理土壤重金屬污染的稻草、牧草、紫云英、家畜糞肥以及腐殖酸等，這些物質(zhì)通過其活性與重金屬元素Zn、Mn、Cu、Fe發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低重金屬的有效性。

（二）控制土壤重金屬污染的預(yù)防措施

各種土壤修復(fù)的措施都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，比如工程修復(fù)雖然治理比較徹底，然而大量被污染的土壤被置換或覆蓋，實(shí)施的費(fèi)用非常高，不從根本上治理，被更新的無污染的土壤又很快再次被污染，并且還要對(duì)換出的污染土壤進(jìn)行堆放或處理。其他的修復(fù)方法效果不是很好，局限的范圍很小。所以如果不解決污染的源頭，所有的治理都是治標(biāo)不治本的措施，達(dá)不到根本解除土壤重金屬污染的目的。因此，預(yù)防比治理更重要。

1.宏觀上加大環(huán)保宣傳力度和提高工藝水平

土壤重金屬污染屬于環(huán)境污染的重要組成部分，把環(huán)境保護(hù)概念寫入學(xué)生教材，對(duì)國(guó)民進(jìn)行全民生態(tài)教育。環(huán)境教育包括環(huán)保習(xí)慣和環(huán)境專業(yè)知識(shí)教育兩個(gè)部分，家庭垃圾分類等習(xí)慣養(yǎng)成教育從幼兒園開始進(jìn)行，環(huán)境專業(yè)知識(shí)教育貫穿整個(gè)教育體系。環(huán)境保護(hù)不能只依靠法律法規(guī)去強(qiáng)制執(zhí)行，重要的是改變?nèi)藗兊挠^念，從根本上杜絕污染的源頭。

2.微觀上嚴(yán)格控制污染物的排放

土壤重金屬污染主要是由工業(yè)“三廢”排放，所以要嚴(yán)格控制污染物排放，城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的新、擴(kuò)、改建設(shè)項(xiàng)目要嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度，以及污染物的總量控制系統(tǒng)，嚴(yán)格執(zhí)行工業(yè)“三廢”排放標(biāo)準(zhǔn)頒發(fā)的狀態(tài)，盡量減少污染物的排放。化肥、農(nóng)藥、農(nóng)用塑料薄膜含有重金屬元素，建立一個(gè)科學(xué)合理的生產(chǎn)和使用技術(shù)規(guī)范，應(yīng)該限制單位面積農(nóng)田的數(shù)量，品種和施肥方法，更多的有機(jī)肥料和生物肥料，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)農(nóng)田的化肥和農(nóng)藥殘留。

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[責(zé)任編輯 " 陳 鶴]