冉浩學(xué) 周朋 謝名淇 劉家利

摘要：為了了解當(dāng)前我國(guó)土壤重金屬污染與防治的情況，我們以廣西發(fā)生的污染事件來(lái)研究該過程的起因、影響以及解決措施，同時(shí)結(jié)合目前所運(yùn)用的方法和原理來(lái)提出自己的看法。

關(guān)鍵詞：土壤修復(fù);重金屬污染;土壤防治

中圖分類號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）04-00-02

Abstract： In order to understand the current situation of soil heavy metal pollution and its prevention and control in China， we studied the causes， effects and solutions of the pollution events in Guangxi， and put forward our own views combined with the methods and principles currently used.

Key words： Soil remediation;Heavy metal pollution;Soil prevention and control

廣西礦場(chǎng)資源豐富，在長(zhǎng)期礦產(chǎn)資源開發(fā)的過程中，由于各方面原因?qū)е铝送寥乐亟饘傥廴臼录l繁發(fā)生，不僅污染了大面積的土壤資源，同時(shí)也引發(fā)了一些居民中毒事件。本文通過一些發(fā)生在廣西的污染事件來(lái)研究污染的原因、影響及治理措施，同時(shí)結(jié)合當(dāng)前的治理措施和污染情況來(lái)提出自己的看法和建議。

1 廣西發(fā)生的土壤重金屬污染事件

1.1 環(huán)江事件

2001年6月，廣西環(huán)江遭遇特大暴雨襲擊，環(huán)江河上游的3家礦企尾礦庫(kù)潰壩。洪水退后尾礦及廢礦渣沉積于被淹沒的兩岸耕地上，造成了900多畝農(nóng)田土壤酸度過大，鉛、鋅、硫、砷等元素含量超標(biāo)。

在治理措施上，當(dāng)?shù)卣扇≈参镙腿　⒅参镒韪舻确椒ㄟM(jìn)行治理，而物理法和化學(xué)法雖然見效快，但易引起“二次污染”并未使用。

1.2 大新縣事件

廣西大新縣五山鄉(xiāng)三合村的大新鉛鋅礦，在開采過程中，因?yàn)槠髽I(yè)在廢水，廢渣的排放過程中沒有妥善處理好，從而導(dǎo)致了工業(yè)產(chǎn)生的廢水被排放到三和村的灌溉區(qū)，引起了當(dāng)?shù)馗鲄^(qū)被大面積污染。耕地主要污染物包括鉛、鋅、鎘、汞等，而耕地土壤中鎘含量嚴(yán)重超標(biāo)，而當(dāng)?shù)鼐用褚脖徊槌隽随k中毒。

當(dāng)?shù)卣畬?duì)健康危害指標(biāo)超標(biāo)的居民進(jìn)行了觀察治療。在安全宣傳教育方面，大新縣政府也對(duì)當(dāng)?shù)鼐用耖_展了關(guān)于鎘污染的危害以及痛風(fēng)方面的教育活動(dòng)。搬遷方面，當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)部門已經(jīng)落實(shí)了160畝的土壤，同時(shí)規(guī)劃建設(shè)1600套住房用來(lái)解決居民的住房問題。土地治理方面，已有2000萬(wàn)元專項(xiàng)資金用來(lái)治理已經(jīng)被污染的土地。

2 土壤重金屬污染起因及影響

2.1 起因

2.1.1 企業(yè)：無(wú)序發(fā)展，治理技術(shù)落后

目前廣西許多企業(yè)存在不合理的礦產(chǎn)資源開發(fā)行為，同時(shí)許多企業(yè)主要存在的問題是“三廢”排放量高、資源利用率低、治理技術(shù)落后，比如廣西刁江沿岸農(nóng)田被污染主要原因就在于企業(yè)對(duì)于選礦廢水和尾砂未經(jīng)處理就直接排放[1]。

2.1.2 政府：監(jiān)管不到位，制度缺失

在環(huán)保監(jiān)管制度上，廣西地區(qū)仍然存在土壤重金屬污染方面的專項(xiàng)制度缺失問題和監(jiān)管力度不嚴(yán)問題，對(duì)排污不合格企業(yè)問責(zé)也存在漏洞。同時(shí)，政府執(zhí)法力度不足，對(duì)污染地區(qū)周圍居民的救濟(jì)制度缺失，例如，在大新縣事件中的居民鎘中毒問題，政府就存在許多的問題，但是政府的管理是污染防治中不可或缺的一環(huán)。

2.1.3 公眾：環(huán)保意識(shí)不強(qiáng)，參與性弱

一旦土壤受到了污染后，就會(huì)影響到農(nóng)作物，進(jìn)而影響到居民的生命安全。并且土壤重金屬污染是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，所以常常是在居民得病或者出現(xiàn)不良反應(yīng)時(shí)才會(huì)發(fā)現(xiàn)。就目前形勢(shì)而言，公眾的環(huán)保意識(shí)淡薄、維權(quán)意識(shí)不夠，一旦其權(quán)益遭受侵害就“求助無(wú)門”，例如大新縣事件中居民的維權(quán)意識(shí)和環(huán)保意識(shí)不足而引起的出現(xiàn)不良癥狀后才發(fā)現(xiàn)自己中毒了，因此在對(duì)于企業(yè)的排污監(jiān)管方面，以及在政府綜合治理的過程，都需要有公眾的參與[2]。讓更多居民認(rèn)識(shí)到重金屬污染的危害，加強(qiáng)維護(hù)自身權(quán)益的意識(shí)，實(shí)施公眾監(jiān)督、舉報(bào)、管理、治理機(jī)制。

2.2 影響

土壤重金屬污染具有長(zhǎng)期性、隱匿性、難消逝性、不可逆性等特點(diǎn)，很容易經(jīng)過食物鏈危害到居民的身體健康。土壤重金屬污染的危害主要表現(xiàn)在：（1）影響作物的生長(zhǎng)，重金屬會(huì)影響作物的生理性質(zhì)和生長(zhǎng)發(fā)育，影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì);（2）影響人的健康安全，重金屬首先會(huì)在食物中富集，然后通過食物鏈的作用影響到人的生命安全，比如：鎘中毒會(huì)引發(fā)糖尿病，造成肺部損害甚至?xí)鸢┳兓蛘呋兊龋卸疽矔?huì)引起腎臟損害。

3 土壤重金屬污染與防治現(xiàn)狀

3.1 污染現(xiàn)狀

3.1.1 廣西農(nóng)田土壤重金屬污染現(xiàn)狀

農(nóng)田土壤環(huán)境一方面受到了工業(yè)廢水、廢渣的污染，同時(shí)也受到了化肥、農(nóng)藥的污染，而在廣西部分農(nóng)田遭受的污染情況已經(jīng)十分嚴(yán)峻。廣西河池大環(huán)江沿岸稻田主要受到了Pb、Zn、As等的污染，這幾種元素平均濃度均超出我國(guó)國(guó)家所規(guī)定的農(nóng)用地土壤重金屬含量的標(biāo)準(zhǔn)[3]。

3.1.2 廣西礦區(qū)土壤重金屬污染現(xiàn)狀

廣西是我國(guó)著名的 “有色金屬”之鄉(xiāng)，礦場(chǎng)資源非常豐富，但是由于在開發(fā)過程中，片面追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在排污過程中治理技術(shù)落后，同時(shí)企業(yè)無(wú)序發(fā)展，隨意排放廢棄物，造成了礦區(qū)嚴(yán)重的土壤重金屬污染。楊勝香[4]等通過對(duì)廣西桂林平樂縣錳礦區(qū)的土壤研究中發(fā)現(xiàn)，其周邊的土壤都受到了非常嚴(yán)重的污染，而Mn、Cr、Cd元素已經(jīng)超標(biāo)了，而在一些局部地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了被Pb，Zn污染的土地。而這也表明在許多礦區(qū)附近的土壤不僅污染嚴(yán)重，而且多為復(fù)合型污染。

3.2 目前主要的治理措施

在土壤治理方面，目前主要運(yùn)用的方法分為三大類，包括有物理法、化學(xué)法以及生物法。物理法包括玻璃化、電動(dòng)修復(fù)等，物理法的優(yōu)點(diǎn)在于效果好，穩(wěn)定，缺點(diǎn)是投資高，易導(dǎo)致土壤肥力下降。化學(xué)法主要包括有機(jī)絡(luò)合，化學(xué)固定法等，它的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單，修復(fù)速度快，成本較低，缺點(diǎn)在于易引起二次污染。生物法包括植物修復(fù)和微生物修復(fù)，它的優(yōu)點(diǎn)在于成本低，易于后處理，缺點(diǎn)在于周期長(zhǎng)，效率低[5]。而目前主要是運(yùn)用生物法和化學(xué)法。

3.2.1 化學(xué)固化法

主要是運(yùn)用一些化學(xué)固化劑的理化性質(zhì)，加入土壤中經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)，從而使一些處于游離態(tài)的金屬離子變?yōu)榉€(wěn)定態(tài)，最終降低了重金屬的遷移能力以及減輕對(duì)土壤和植物的危害，從而達(dá)到修復(fù)土壤的目的。

（1）沉淀。沉淀的主要作用是針對(duì)于土壤中存在的易遷移的以離子形式存在的重金屬，通過加入固化劑，使得其發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而生成沉淀物，以此來(lái)影響重金屬在土壤中的遷移能力，其主要運(yùn)用的機(jī)理是通過固化劑提高土壤的pH值，然后重金屬元素開始發(fā)生沉淀，而其毒性也會(huì)開始慢慢的浸出，而石灰石又可以減少浸出量，最終起到了固定重金屬的目的，阻止了污染范圍被再次放大[6]。

（2）吸附。吸附作用是指根據(jù)不同情況的土壤環(huán)境，選擇孔徑結(jié)構(gòu)適宜和表面結(jié)構(gòu)符合的固化劑，把土壤中含有的重金屬固定在吸附劑表面，主要是運(yùn)用吸附劑對(duì)吸附質(zhì)點(diǎn)的吸引作用。比如，沸石可以吸附Pb和Cd，柿丹寧可以吸附Au，Pd等元素，在一些特定的土壤環(huán)境中，鐵錳氧化物能吸附、沉淀固定重金屬[7]。

3.2.2 生物修復(fù)法

生物修復(fù)技術(shù)主要分為植物修復(fù)和微生物修復(fù)兩種方法。其作用機(jī)理是依賴于土壤中各種生物的生命活動(dòng)，比如植物根系的吸收以及微生物的代謝等一系列活動(dòng)，來(lái)提取重金屬或者降低金屬元素的活性。此類方法較之化學(xué)法不易造成二次污染，成本和技術(shù)要求都比較低，但是需要耗費(fèi)周期長(zhǎng)，速度緩慢，同時(shí)還會(huì)受到氣候，季節(jié)，生物種類等諸多因素影響。

（1）植物修復(fù)。植物修復(fù)是通過種植一種超富集植物，利用其根部吸收土壤中的重金屬并通過植物運(yùn)輸送到植物的上部，然后對(duì)植物進(jìn)行處理，其內(nèi)在機(jī)理可能包括回避、吸收排除、細(xì)胞壁防御、重金屬胞內(nèi)區(qū)域化、重金屬與各種有機(jī)酸絡(luò)合、酶適應(yīng)、滲透調(diào)節(jié)等機(jī)制[8]。而這種方法對(duì)植物的要求比較高，通常一種植物是一種或兩種重金屬的超富集植物，例如李氏禾對(duì)鉻、銅、鎳等污染的土壤表現(xiàn)出較強(qiáng)的修復(fù)潛力，但是很多情況下，土壤都遭受多種重金屬的復(fù)合污染，這對(duì)植物提出了更高的要求，同時(shí)，這個(gè)過程所需的時(shí)間太長(zhǎng)。

（2）微生物修復(fù)。在微生物治理過程中，微生物會(huì)通過生物解毒形成抗體，以維持其在重金屬污染的環(huán)境中生存，其機(jī)制主要是生物吸附以及胞外胞外沉淀、生物轉(zhuǎn)化 、生物累積和外排作用[9]。而在這些作用的影響下使得重金屬活性降低，生物有效性減弱，這種效應(yīng)下會(huì)使得重金屬毒性減弱，而另一種情況則是活性和有效性增強(qiáng)，有利于植物根系對(duì)其的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)。

4 總結(jié)

土壤重金屬污染形勢(shì)嚴(yán)峻，污染現(xiàn)狀不容樂觀，而且起因多為人為，但是土壤是我們重要的資源，土壤受到污染直接會(huì)影響我們的身體健康，而且目前對(duì)于土壤修復(fù)技術(shù)雖已經(jīng)研究多年，但是大部分停留在實(shí)驗(yàn)室水平或田間小試階段，并且也會(huì)因?yàn)槌杀竞图夹g(shù)方面無(wú)法推廣[10]。所以我們要防治一體化，同時(shí)進(jìn)行，堅(jiān)持統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、促進(jìn)立法體系化的原則對(duì)企業(yè)進(jìn)行管控、堅(jiān)持“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的原則 以及“公眾參與”的原則，推進(jìn)民眾監(jiān)督，社會(huì)宣傳力度。一方面改進(jìn)治理措施，另一方面加強(qiáng)執(zhí)法力度，從源頭上，減少污染，一起攜手建設(shè)美麗的家園。

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收稿日期：2019-02-28

基金項(xiàng)目：廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目（編號(hào)：2017JGA204）;桂林理工大學(xué)校級(jí)教改工程立項(xiàng)項(xiàng)目（編號(hào)：2016B05）。

作者簡(jiǎn)介：冉浩學(xué)（1999-），男，漢族，本科，研究方向?yàn)榄h(huán)境污染控制。