徐長營　葛善欣　徐哲明　金玄吉

摘要：吉林省土壤重金屬的污染情況正在不斷惡化。本文介紹了吉林省重金屬主要污染物鉛（Pb）、汞（Hg）、鎘（Cd）、鉻（Cr）和砷（As）的來源、存在形式、危害方式及治理方式。希望通過本文的介紹，能夠引起業(yè)內(nèi)外人士對(duì)吉林省土壤重金屬污染的重視。采取有效措施，預(yù)防和治理吉林省土壤重金屬污染。

關(guān)鍵詞：土壤；重金屬污染；土壤修復(fù)

中圖分類號(hào)： Q938.1+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.20.0074

土壤是人類生存最重要的自然條件之一。近年來，隨著科技的不斷發(fā)展、電子產(chǎn)品的不斷增多、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的不斷進(jìn)步，土壤污染已經(jīng)成為除了土壤流失以外，最大的土壤問題。土壤污染情況已對(duì)土地資源可持續(xù)利用與農(nóng)產(chǎn)品生態(tài)安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。人們現(xiàn)在倡導(dǎo)綠色農(nóng)業(yè)、低碳出行，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)認(rèn)識(shí)不到一個(gè)小小的電子元件對(duì)土壤的污染程度，因此重金屬污染已經(jīng)成繼農(nóng)藥和有機(jī)污染物等多種類型污染之后最主要的，也是最難修復(fù)的土壤污染方式。

1 吉林省主要重金屬污染物及其危害

吉林省土壤的主要金屬污染物為鉛（Pb）、汞（Hg）、鎘（Cd）、鉻（Cr）和類金屬砷（As）。

鉛（Pb）：鉛是重金屬污染土壤中分布較廣、具強(qiáng)蓄積性的環(huán)境污染物。土壤中的鉛主要來源于頻繁的人類活動(dòng)。雖然世界各國和地區(qū)都開始認(rèn)識(shí)到鉛已成為土壤污染的主要成份之一，并開始有組織的治理。但隨著采礦業(yè)、冶金業(yè)、IT業(yè)、農(nóng)業(yè)、汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和各種污水的排放，鉛污染的情況并沒有得到好轉(zhuǎn)，更有愈演愈烈的趨勢(shì)。

在進(jìn)入土壤后，鉛大部分只停留在土壤表層，與土壤中的有機(jī)物結(jié)合，極難溶解。過量的鉛會(huì)導(dǎo)致植物的葉綠素含量降低，光合作用速率下降，造成植物生長發(fā)育停滯。大田表現(xiàn)為植株矮小，葉片偏黃，產(chǎn)量明顯降低。鉛的富集性很強(qiáng)，當(dāng)人食用帶有過量鉛的食物后，體內(nèi)的鉛會(huì)不斷富集，然后與人體內(nèi)的多種酶結(jié)合，從而破壞正常的人體機(jī)能。

汞（Hg）：汞，又名水銀，在自然界的存在形式極其豐富，大氣、水體和土壤中都存在著不同形式的汞并可相互傳播。人類排放汞的形式主要是燃燒，包括生活垃圾、醫(yī)療垃圾、石化燃料等，其燃燒過程中產(chǎn)生大量的含汞化合物，已占人類汞排放的80%。絕大部分的汞在進(jìn)入土壤后都會(huì)很快的被固定，積累在表層土壤和耕層中，不再向下遷移。

對(duì)動(dòng)植物及人體構(gòu)成直接威脅的通常是甲基汞（MeHg），其不僅可以造成作物產(chǎn)量降低甚至死亡、造成皮膚灼痛、肌肉運(yùn)動(dòng)失調(diào)、神經(jīng)損傷，還可以造成胎兒出現(xiàn)嚴(yán)重的缺陷，如失明、大腦性麻痹、智力遲鈍等癥狀。歷史上汞中毒的事件已經(jīng)屢見不鮮，必須予以足夠的重視。

鎘（Cd）：鎘在土壤中存在形式多樣，如水溶態(tài)、還原態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)、交換態(tài)等，能夠顯著影響植物對(duì)鎘吸收的為可交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)兩種。土壤中的鎘基本上都來自于工業(yè)的廢水、廢氣，含有鎘的水一旦用來灌溉農(nóng)田，便開始在土壤中富集，被作物吸收進(jìn)而危害人體。鎘主要通過呼吸道吸收，主要積累在腎臟和肝臟內(nèi)，對(duì)腎的危害尤為明顯，還可導(dǎo)致骨質(zhì)疏松和軟化變形。

鉻（Cr）：鉻與其他土壤污染元素不同，它是人體必需的微量元素，被譽(yù)為是糖尿病的“克星”，而且近視的形成也和鉻缺乏有極大的關(guān)系。但是鉻過量同樣會(huì)對(duì)人體造成不可估量的損害。土壤中的鉻主要來自于工業(yè)廢水。對(duì)人體有直接危害的為六價(jià)鉻化合物，有報(bào)道說可誘發(fā)肺癌和鼻咽癌。其次是三價(jià)鉻，對(duì)人體有至畸作用。實(shí)際上在自然環(huán)境中三價(jià)鉻和六價(jià)鉻是可以相互轉(zhuǎn)換的。

砷（As）：砷元素的毒性極低，但含砷的化合物均有毒性，土壤中的砷除了來自工業(yè)生產(chǎn)的廢渣外，含砷農(nóng)藥的使用也是主要的來源。砷在自然條件下可以被作物吸收，而進(jìn)入人體。日本歷史上曾發(fā)生過砷中毒的惡性事件，當(dāng)時(shí)有12100多人中毒，130人因腦麻痹而死亡。

2 吉林省重金屬污染土壤的修復(fù)

土壤重金屬污染的治理，首先要做到減少甚至停止重金屬污染物排放。人們?cè)谏a(chǎn)生活中要盡量注意垃圾特別是富含重金屬污染物的垃圾處理。有關(guān)部門也應(yīng)該盡職盡責(zé)，加大監(jiān)督力度，盡可能地減少重金屬污染物進(jìn)入土壤的方式和數(shù)量，爭取從根本上解決土壤重金屬污染問題。對(duì)于已經(jīng)污染的土壤，要及時(shí)采取措施，進(jìn)行土壤修復(fù)。目前世界上對(duì)土壤重金屬污染的修復(fù)方式主要有以下幾種：

2.1 工程技術(shù)措施

治理重金屬污染，最簡單的方法就是將原有的土壤換成新的無污染的土壤，或者把有污染的表層土壤深翻到下層，減少與作物根系的接觸。也可將無污染的土壤混入受污染土壤以達(dá)到稀釋污染物的效果。該方法具有穩(wěn)定、徹底的特點(diǎn)，但需要耗費(fèi)大量的人力物力，破壞土壤結(jié)構(gòu)，而且還要對(duì)置換出的土壤進(jìn)行處理，治標(biāo)不治本，僅適合于小塊污染田使用。

2.2 物理技術(shù)措施

可采用加熱、電動(dòng)修復(fù)技術(shù)，這種措施主要是使土壤中的重金屬污染物發(fā)生移動(dòng)，離開或者轉(zhuǎn)移到其他土壤中。與工程技術(shù)措施相比，物理技術(shù)措施無需大量人力、不會(huì)改變土壤結(jié)構(gòu)，但其熱、電等能源的供給是制約該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵，如果能夠開發(fā)太陽能加熱和風(fēng)能發(fā)電技術(shù)將起到事半功倍的效果。

2.3 化學(xué)技術(shù)措施

向土壤中加入特定的化學(xué)試劑或藥品，通過土壤淋洗、土壤固化以及離子拮抗作用等方式，改善土壤環(huán)境。但化學(xué)方法的局限性大，且目前還很少有人將各種修復(fù)技術(shù)相互結(jié)合，形成一個(gè)綜合的體系，不能相互彌補(bǔ)，極有可能造成二次污染和資源浪費(fèi)。

2.4 生物技術(shù)措施

2.4.1采用超積累植物進(jìn)行土壤修復(fù) 所謂超積累植物簡單講就是對(duì)某一種或多種重金屬具有強(qiáng)吸收富集能力的植物。目前已經(jīng)有大量研究證實(shí)了超級(jí)累植物的存在，如遏藍(lán)菜是常見的超積累鎘植物、蜈蚣草是常見的超積累砷植物、苧麻是常見的超積累汞植物。

2.4.2土壤中含有大量的微生物 一些微生物對(duì)重金屬具有吸收、沉淀、還原—氧化等作用，能夠有效降低土壤中有毒狀態(tài)重金屬的含量?，F(xiàn)在已經(jīng)有相當(dāng)多的人開始重視微生物修復(fù)，并且不斷發(fā)現(xiàn)微生物對(duì)土壤的修復(fù)機(jī)理。與其他修復(fù)方式比微生物修復(fù)具有費(fèi)用低、效果好和操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，尤其是對(duì)環(huán)境的影響極小。

吉林省已經(jīng)將土壤重金屬污染的修復(fù)納入了“十二五”的規(guī)劃，說明已經(jīng)對(duì)重金屬污染及其修復(fù)引起了高度的重視。結(jié)合我國整體的重金屬土壤污染修復(fù)來看，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到世界先進(jìn)水平，絕大多是還是靠工程技術(shù)措施來體現(xiàn)。但隨著研究力度的不斷加大和西方成熟技術(shù)的不斷引用，土壤修復(fù)將慢慢形成產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?，并進(jìn)一步細(xì)分化和有序化。

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作者簡介：徐長營，碩士，長春市農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，助理研究員，研究方向：水稻栽培育種研究；葛善欣，碩士，長春市農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝所，助理研究員，研究方向：蔬菜栽培育種研究；徐哲明，長春市農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，助理研究員，研究方向：水稻育種研究；金玄吉，博士，長春市農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，研究員，研究方向：水稻育種研究。