第一篇：土壤重金屬污染危害及防治措施

土壤的重金屬污染危害及防治措施

長沙環境保護職業技術學院 周 敏 王安群

地球巖石圈經歷了千百萬年的漫長的地質變化后才形成 了土壤。土壤和人類之間保持著一種自然平衡關系, 土壤和其他 環境因素一樣對人類起作用, 人類活動也可以影響土壤環境, 他 們之間互相依賴、互相制約、緊密地聯系在一起, 人通過生產活 動從自然界取得資源和能量, 再以 “三廢” 形式向土壤系統排放, 造成土壤污染, 然后被植物吸收并在體內積累, 人吃了污染的糧 食、蔬菜等食物后, 重金屬元素就在人體蓄積, 產生各種危害, 所 以充分認識土壤污染及危害, 保護土壤, 防治污染是十分重要的 任務。土壤重金屬污染

在土壤的無機污染物中, 突出表現為重金屬的污染。重金屬不能為土壤微生物所分解, 而易于積累, 轉化為毒性更大的甲基化合物, 甚至有的通過食物鏈以有害濃度在人體內蓄積, 嚴重危害人體健康。土壤重金屬污染物主要有鉛、鎘、汞、砷、鉻、銅、鐵、鋅等, 砷雖不屬于重金屬, 但因其行為與來源及危害都與重金屬相似, 故通常列入重金屬類進行討論。就對植物需要而言, 可分為兩類:一類是植物生長發育不需要的元素, 而對人體健康危害比較明顯, 如鎘、汞、鉛等, 另一類是植物正常發育所需元素, 且對人體又有一定生理功能, 如銅、鋅等, 但過多會發生污染, 妨礙植物生長發育。同種金屬, 由于它們在土壤中存在的形態不同, 其遷移轉化特點和污染性質也不同, 因此在研究土壤中重金屬的危害時, 不 僅要注意它們的總含量, 還必須重視各種形態的含量。汞 土壤的汞污染主要來自于污染灌溉、燃煤、汞冶煉廠和汞制劑廠(儀表、電氣、氯堿工業)的排放。如一個700 兆瓦的熱電站, 每天可排放汞215 公斤, 估計全世界僅由燃煤而排放到大氣中的汞, 一年就有3000 噸左右。含汞顏料的應用、用汞做原料的工廠、含汞農藥的施用等也是重要的汞污染源。汞進入土壤后95%以上能迅速被土壤吸持或固定, 這主要是土壤的粘土礦物和有機質有強烈的吸附作用, 因此汞容易在表層積累, 并沿土壤的縱深垂直分布遞減。土壤中汞的存在形態有金屬汞、無機態與有機態, 并在一定條件下相互轉化。在正常EH 和PH 范圍內, 汞能以零價狀態存在是土壤中汞的重要特點。植物能直接通過根系吸收汞, 在很多情況下, 汞化合物可能是在土壤中先轉化為金屬汞或甲基汞后才能被植物吸收。無機汞有HgSO

4、Hg(OH)

2、HgCL

2、HgO , 它們因溶解度低, 在土壤中遷移轉化能力很弱, 但在土壤微生物作用下, 轉化為具有劇烈毒性的甲基汞, 也稱汞的甲基化。微生物合成甲基汞在好氧或厭 氧條件下都可以進行。在好氧條件下主要形成脂溶性的甲基汞,可被微生物吸收、積累而轉入食物鏈, 造成對人體的危害;在厭氧有酶催化下, 主要形成二甲基汞, 它不溶于水, 在微酸性環境中, 二甲基汞也可轉化為甲基汞。汞對植物的危害因作物的種類不同而異, 汞在一定濃度下使作物減產, 較高濃度下甚至可使作物死亡。植物吸收和累積與汞的形態有關, 其順序是: 氯化甲基汞 > 氯化乙基汞 > 醋酸苯汞 > 氯化汞 > 氧化汞 > 硫化汞。不同植物對汞吸收能力是: 針葉植物 > 落葉植物;水稻 >玉米 > 高果 > 小麥;葉菜類 > 根菜類 > 果菜類。土壤中汞含量過高, 汞不但能在植物體內累積, 還會對植物產生毒害, 引起植物汞中毒, 嚴重情況下引起葉子和幼蕾掉落。汞化合物侵入人體, 被血液吸收后可迅速彌散到全身各器官, 當重復接觸汞后, 就會引起腎臟損害。鎘 鎘主要來源于鎘礦、冶煉廠。因鎘與鋅同族, 常與鋅共生, 所以冶煉鋅的排放物中必有ZnO、CdO , 它們揮發性強, 以污 染源為中心可波及數千米遠。鎘工業廢水灌溉農田也是鎘污染的重要來源。鎘被土壤吸附, 一般在0-15cm 的土壤層累積, 15cm 以下含量顯著減少。土壤中的鎘以CdCO

3、Cd(PO 4)

2、及Cd(OH)2 的形態存在, 其中以CdCO 3 為主, 尤其是在PH> 7 的石灰性土壤 中, 土壤中的鎘的形態可劃分為可給態和代換態, 它們易于遷移轉化, 而且能被植物吸收, 不溶態鎘在土壤中累積, 不易被植物吸收, 但隨環境條件的改變二者可互相轉化。如土壤偏酸時, 鎘的溶解度增高, 而且在土壤中易于遷移;土壤處于氧化條件下(稻田排水期及旱田)鎘也易變成可溶性, 被植物吸收也多。土壤對鎘有很強的吸著力, 因而鎘易在土壤中造成蓄積。鎘在土壤中吸附遷移還受伴隨離子如Zn2+、Pb2、Cu2+、Fe2+、Ca2+等的影響, 如鋅的存在就可抑制植物對鎘的吸收。

鎘是植物體不需要的元素, 但許多植物均能從水中和土壤

中攝取鎘, 并在體內累積。累積量取決于環境中的鎘的含量和形 態。鎘在植物各部分分布基本上是: 根 > 葉 > 枝的干皮 > 花、果、籽粒。水稻研究表明同樣規律, 即主要在根部累積, 為總 量的8215% , 地上部分僅占1715% , 其順序: 為根 > 莖葉 > 稻 米 > 糙米。

土壤中過量的鎘, 不僅能在植物體內殘留, 而且也會對植物 的生長發育產生明顯的危害。鎘能使植物葉片受到嚴重傷害, 致 使生長緩慢, 植株矮小, 根系受到抑制, 造成生物障礙, 降低產 量, 在高濃度鎘的毒害下發生死亡。

鎘對農業最大的威脅是產生 “鎘米”、“鎘菜” , 人食用這種被 鎘污染的農作物, 則會得骨痛病。另外, 鎘會損傷腎小管, 出現糖 尿病, 鎘還會造成肺部損害, 心血管損害, 甚至還有致癌、致畸、致突變[2 ] 的報道。

鉛 鉛是土壤污染較普遍的元素。污染源主要來自汽油里添 加抗爆劑烷基鉛, 汽油燃燒后的尾氣中含大量鉛, 飄落在公路兩 側數百米范圍內的土壤中。另外礦山開采、金屬冶煉、煤的燃燒 等也是重要的污染源。在礦山、冶煉廠附近土壤含鉛量高達 1500cm? kg 以上[3 ]。隨著我國鄉鎮企業的快速發展,“三廢” 中的鉛也大量進入農田, 一般進入土壤中的鉛在土壤中易與有機物

結合, 不易溶解, 土壤鉛大多發現在表土層, 表土鉛在土壤中幾乎不向下移動。植物對鉛的吸收與積累, 決定于環境中鉛的濃度、土壤條

件、植物的葉片大小和形狀等。植物吸收的鉛主要累積在根部, 只有少數才轉移到地上部分。積累在根、莖和葉內的鉛, 可影響 植物的生長發育, 使植物受害。鉛對植物的危害表現為葉綠素 下降。阻礙植物的呼吸及光合作用。谷類作物吸鉛量較大, 但多 數集中在根部, 莖稈次之, 籽實較少。因此, 鉛污染的土壤所生產 的禾谷類莖稈不易作飼料。

鉛對動物的危害則是積累中毒。鉛是作用于人體各個系統

和器官的毒物, 能與體內的一系列蛋白質、酶和氨基酸內的官能 團絡合, 干擾機體多方面的生化和生理活動, 導致對全身器官產 生危害。

鉻 鉻的污染源主要是鉻電鍍、制革廢水、鉻渣等。鉻在土壤 中主要有兩種價態: Cr 6+ 和Cr 3+。土壤中主要以三價鉻化合物存

在, 當它們進入土壤后, 90%以上迅速被土壤吸附固定, 在土壤 中難以再遷移。Cr 6+ 很穩定, 毒性大, 其毒害程度比Cr 3+ 大100 倍。而Cr 3+ 則恰恰相反, Cr 3+ 主要存在于土壤與沉積物中。土壤

膠體對三價鉻具有強烈的吸附作用, 并隨PH 的升高而增強。土 壤對六價鉻的吸附固定能力較低, 僅有815%—3612%。不過普 通土壤中可溶性六價鉻的含量很小, 這是因為進入土壤中的六 價鉻很容易還原成三價鉻, 這其中, 有機質起著重要作用, 并且 這種還原作用隨著PH 的升高而降低。值得注意的是, 實驗已證 明, 在PH 615—815 的條件下, 土壤的三價鉻能被氧化為六價 鉻, 同時, 土壤中存在氧化錳也能使三價鉻氧化成六價鉻, 因此, 三價鉻轉化成六價鉻的潛在危害不容忽視。

植物對鉻的吸收, 95%蓄積于根部。據研究, 低濃度Cr6+能提高植物體內酶活性與葡萄糖含量, 高濃度時, 則阻礙水分和營 養向上部輸送, 并破壞代謝作用。

鉻對人體與動物也是有利有弊。人體含鉻過低會產生食欲 減退等癥狀。而Cr 6+ 具有強氧化作用, 對人體主要是慢性危害, 長期作用可引起肺硬化、肺氣腫、支氣管擴張, 甚至引發癌癥[5 ]。

砷 土壤砷污染主要來自大氣降塵、尾礦與含砷農藥, 燃煤 是大氣中砷的主要來源。通常砷集中在表土層10cm 左右, 只有 在某些情況下可淋洗至較深土層, 如施磷肥可稍增加砷的移動 性。土壤中砷的形態按植物吸收的難易劃分, 一般可分為水溶性 砷、吸附性砷和難溶性砷, 通常把水溶性砷、吸附性砷總稱為可 給性砷, 是可被植物吸收利用的部分。土壤中砷大部分為膠體吸 收或和有機物絡合——螯合或和磷一樣與土壤中鐵、鋁、鈣離子 相結合, 形成難溶化合物, 或與鐵、鋁等氫氧化物發生共沉。PH 和 EH 值影響土壤對砷的吸附, PH 值高, 土壤砷吸附量減少而 水溶性砷增加;土壤在氧化條件下, 大部分是砷酸, 砷酸易被膠 體吸附, 而增加土壤固砷量。隨EH 降低, 砷酸轉化為亞砷酸, 可 促進砷的可溶性, 增加砷害。植物在生長過程中, 吸收有機態砷 后可在體內逐漸降解為無機態砷。砷可通過植物根系及葉片的 吸收并轉移至體內各部分, 砷主要集中在生長旺盛器官。作物根

莖葉、籽粒含砷量差異很大, 如水稻含砷量分布順序是稻根 >莖葉 > 谷殼 > 糙米, 呈自下而上遞降變化規律。

砷中毒可影響作物生長發育, 砷對植物危害的最初癥狀是

葉片卷曲枯萎, 進一步是根系發育受阻, 最后是植物根、莖、葉全 部枯死。

砷對人體危害很大, 在體內有明顯的蓄積性, 它能使紅血球 溶解, 破壞正常的生理功能, 并具有遺傳性、致癌性和致畸性 等[5 ]。治理措施

土壤受污染后, 蓄積在土壤中的有害物質能遷移到水、空氣 和植物中, 最終進入人體。土壤污染一旦形成, 就會造成長遠的

影響, 而且難以消除。因此, 我們應以 “預防為主” , 積極做好土壤 的保護工作。

土壤污染的防護要采取綜合措施, 首先要控制和消除土壤 的污染源, 同時對已經污染的土壤采取措施, 消除土壤中的污染 物或控制污染物遷移轉化, 使其不能進入食物鏈。

生物防治 土壤污染物質可通過生物降解或植物吸收而凈

化土壤。如羊齒鐵角蕨屬的一種植物, 有較強的吸收土壤重金屬 能力, 對土壤中鎘的吸收率可達到10% , 連種多年可使土壤鎘含 量降低50%。

施加抑制劑 輕度污染的土壤, 施加某種抑制劑, 可改變污

染物在土壤中的遷移轉化, 減少作物吸收, 如使用石灰可增加土

壤PH, 使銅、鋅、汞、鎘等金屬或氫氧化物沉淀。據實驗, 施用石 灰后稻米含鎘量可降低30%。堿性磷酸鹽可與土壤中的鎘形成 磷酸鎘沉淀, 對消除鎘污染具有重要意義。

增施有機肥 有機膠體和粘土礦物膠體, 對土壤中重金屬和農藥有一定吸附力。因此增加土壤有機質, 改良砂性土壤, 能促

進土壤對土壤有毒物的吸附作用, 增加土壤容量, 提高土壤的自 凈能力。

加強水漿管理 水稻土壤的氧化還原狀態可影響水稻土中

重金屬的遷移轉化。淹水可明顯抑制水稻對鎘、銅、鉛、鋅的吸 收, 落干將促進水稻的吸收。

客土、深翻 被重金屬嚴重污染的土壤, 若面積不大, 可用客 土換土法, 對換出土壤要妥善處理, 防止次生污染。亦可將污染 土壤翻到下層, 深埋程度以不污染作物而定。參考文獻

[1 ]吳沈春等 環境與健康 北京 人民衛生出版社 1982.9 [2 ]陳炳卿等 食品污染與健康 北京 化學工業出版社.環境 科學與工程出版中心 2002.7 [3 ]劉靜玲等 環境污染與控制 北京 化學工業出版社.環境 科學與工程出版中心 2001.2 [4 ]胡望鈞等 常見有毒化學品環境事故應急處置技術與監 測方法 北京 中國環境科學出版社 1993.3 [ 5 ]徐厚恩等 中國污染物有毒危險性評價 北京 北京醫科 大學.中國協和醫科大學聯合出版社 1997.5

第二篇：土壤重金屬污染危害及防治措施

土壤的重金屬污染危害及防治措施

長沙環境保護職業技術學院 周 敏 王安群

1.前言

地球巖石圈經歷了千百萬年的漫長的地質變化后才形成了土壤。土壤和人類之間保持著一種自然平衡關系，土壤和其他環境因素一樣對人類起作用，人類活動也可以影響土壤環境，他們之間互相依賴、互相制約、緊密地聯系在一起，人通過生產活動從自然界取得資源和能量，再以“三廢”形式向土壤系統排放，造成土壤污染，然后被植物吸收并在體內積累，人吃了污染的糧食、蔬菜等食物后，重金屬元素就在人體蓄積，產生各種危害，所以充分認識土壤污染及危害，保護土壤，防治污染是十分重要的任務。

2.土壤重金屬污染 2.1.概論

在土壤的無機污染物中，突出表現為重金屬的污染。重金屬不能為土壤微生物所分解，而易于積累，轉化為毒性更大的甲基化合物，甚至有的通過食物鏈以有害濃度在人體內蓄積，嚴重危害人體健康。土壤重金屬污染物主要有鉛、鎘、汞、砷、鉻、銅、鐵、鋅等，砷雖不屬于重金屬，但因其行為與來源及危害都與重金屬相似，故通常列入重金屬類進行討論。就對植物需要而言，可分為兩類：一類是植物生長發育不需要的元素，而對人體健康危害比較明顯，如鎘、汞、鉛等，另一類是植物正常發育所需元素，且對人體又有一定生理功能，如銅、鋅等，但過多會發生污染，妨礙植物生長發育。同種金屬，由于它們在土壤中存在的形態不同，其遷移轉化特點和污染性質也不同，因此在研究土壤中重金屬的危害時，不僅要注意它們的總含量，還必須重視各種形態的含量。

2.2.汞

土壤的汞污染主要來自于污染灌溉、燃煤、汞冶煉廠和汞制劑廠(儀表、電氣、氯堿工業)的排放。如一個700兆瓦的熱電站，每天可排放汞215公斤，估計全世界僅由燃煤而排放到大氣中的汞，一年就有3000噸左右。含汞顏料的應用、用汞做原料的工廠、含汞農藥的施用等也是重要的汞污染源。汞進入土壤后95%以上能迅速被土壤吸持或固定，這主要是土壤的粘土礦物和有機質有強烈的吸附作用，因此汞容易在表層積累，并沿土壤的縱深垂直分布遞減。土壤中汞的存在形態有金屬汞、無機態與有機態，并在一定條件下相互轉化。在正常EH和pH范圍內，汞能以零價狀態存在是土壤中汞的重要特點。植物能直接通過根系吸收汞，在很多情況下，汞化合物可能是在土壤中先轉化為金屬汞或甲基汞后才能被植物吸收。無機汞有HgSO4、Hg OH

2、HgCl2、HgO，它們因溶解度低，在土壤中遷移轉化能力很弱，但在土壤微生物作用下，轉化為具有劇烈毒性的甲基汞，也稱汞的甲基化。微生物合成甲基汞在好氧或厭氧條件下都可以進行。在好氧條件下主要形成脂溶性的甲基汞，可被微生物吸收、積累而轉入食物鏈，造成對人體的危害；在厭氧有酶催化下，主要形成二甲基汞，它不溶于水，在微酸性環境中，二甲基汞也可轉化為甲基汞。汞對植物的危害因作物的種類不同而異，汞在一定濃度下使作物減產，較高濃度下甚至可使作物死亡。植物吸收和累積與汞的形態有關，其順序是：氯化甲基汞>氯化乙基汞>醋酸苯汞>氯化汞>氧化汞>硫化汞。不同植物對汞吸收能力是：針葉植物>落葉植物；水稻>玉米>高果>小麥；葉菜類>根菜類>果菜類。土壤中汞含量過高，汞不但能在植物體內累積，還會對植物產生毒害，引起植物汞中毒，嚴重情況下引起葉子和幼蕾掉落。汞化合物侵入人體，被血液吸收后可迅速彌散到全身各器官，當重復接觸汞后，就會引起腎臟損害。

2.3.鎘

鎘主要來源于鎘礦、冶煉廠。因鎘與鋅同族，常與鋅共生，所以冶煉鋅的排放物中必有ZnO、CdO，它們揮發性強，以污染源為中心可波及數千米遠。鎘工業廢水灌溉農田也是鎘污染的重要來源。鎘被土壤吸附，一般在0-15cm的土壤層累積，15cm以下含量顯著減少。土壤中的鎘以CdCO3、Cd PO4

2、及Cd OH 2的形態存在，其中以CdCO3為主，尤其是在pH>7的石灰性土壤中，土壤中的鎘的形態可劃分為可給態和代換態，它們易于遷移轉化，而且能被植物吸收，不溶態鎘在土壤中累積，不易被植物吸收，但隨環境條件的改變二者可互相轉化。如土壤偏酸時，鎘的溶解度增高，而且在土壤中易于遷移；土壤處于氧化條件下(稻田排水期及旱田)鎘也易變成可溶性，被植物吸收也多。土壤對鎘有很強的吸著力，因而鎘易在土壤中造成蓄積。鎘在土壤中吸附遷移還受伴隨離子如Zn2+、Pb2+、Cu2+、Fe2+、Ca2+等的影響，如鋅的存在就可抑制植物對鎘的吸收。

鎘是植物體不需要的元素，但許多植物均能從水中和土壤中攝取鎘，并在體內累積。累積量取決于環境中的鎘的含量和形態。鎘在植物各部分分布基本上是：根>葉>枝的干皮>花、果、籽粒。水稻研究表明同樣規律，即主要在根部累積，為總量的82.5%，地上部分僅占17.5%，其順序：為根>莖葉>稻米>糙米。

土壤中過量的鎘，不僅能在植物體內殘留，而且也會對植物的生長發育產生明顯的危害。鎘能使植物葉片受到嚴重傷害，致使生長緩慢，植株矮小，根系受到抑制，造成生物障礙，降低產量，在高濃度鎘的毒害下發生死亡。

鎘對農業最大的威脅是產生“鎘米”、“鎘菜”，人食用這種被鎘污染的農作物，則會得骨痛病。另外，鎘會損傷腎小管，出現糖尿病，鎘還會造成肺部損害，心血管損害，甚至還有致癌、致畸、致突變[2]的報道。

2.4.鉛

鉛是土壤污染較普遍的元素。污染源主要來自汽油里添加抗爆劑烷基鉛，汽油燃燒后的尾氣中含大量鉛，飄落在公路兩側數百米范圍內的土壤中。另外礦山開采、金屬冶煉、煤的燃燒等也是重要的污染源。在礦山、冶煉廠附近土壤含鉛量高達1500mg/kg以上[3]。隨著我國鄉鎮企業的快速發展，“三廢”中的鉛也大量進入農田，一般進入土壤中的鉛在土壤中易與有機物結合，不易溶解，土壤鉛大多發現在表土層，表土鉛在土壤中幾乎不向下移動。

植物對鉛的吸收與積累，決定于環境中鉛的濃度、土壤條件、植物的葉片大小和形狀等。植物吸收的鉛主要累積在根部，只有少數才轉移到地上部分。積累在根、莖和葉內的鉛，可影響植物的生長發育，使植物受害。鉛對植物的危害表現為葉綠素下降。阻礙植物的呼吸及光合作用。谷類作物吸鉛量較大，但多數集中在根部，莖稈次之，籽實較少。因此，鉛污染的土壤所生產的禾谷類莖稈不易作飼料。

鉛對動物的危害則是積累中毒。鉛是作用于人體各個系統和器官的毒物，能與體內的一系列蛋白質、酶和氨基酸內的官能團絡合，干擾機體多方面的生化和生理活動，導致對全身器官產生危害。

2.5.鉻

鉻的污染源主要是鉻電鍍、制革廢水、鉻渣等。鉻在土壤中主要有兩種價態：Cr+6和Cr3+。土壤中主要以三價鉻化合物存在，當它們進入土壤后，90%以上迅速被土壤吸附固定，在土壤中難以再遷移。Cr+6毒性大，其毒害程度比Cr3+大100倍。而Cr3+則恰恰相反，Cr3+主要存在于土壤與沉積物中。土壤膠體對三價鉻具有強烈的吸附作用，并隨pH的升高而增強。土壤對六價鉻的吸附固定能力較低，僅有8.5%~36.2%。不過普通土壤中可溶性六價鉻的含量很小，這是因為進入土壤中的六價鉻很容易還原成三價鉻，這其中，有機質起著重要作用，并且這種還原作用隨著pH的升高而降低。值得注意的是，實驗已證明，在pH6.5—8.5的條件下，土壤的三價鉻能被氧化為六價鉻，同時，土壤中存在氧化錳也能使三價鉻氧化成六價鉻，因此，三價鉻轉化成六價鉻的潛在危害不容忽視。

植物對鉻的吸收，95%蓄積于根部。據研究，低濃度Cr+6能提高植物體內酶活性與葡萄糖含量，高濃度時，則阻礙水分和營養向上部輸送，并破壞代謝作用。

鉻對人體與動物也是有利有弊。人體含鉻過低會產生食欲減退等癥狀。而Cr+6具有強氧化作用，對人體主要是慢性危害，長期作用可引起肺硬化、肺氣腫、支氣管擴張，甚至引發癌癥[5]。

2.6.砷

土壤砷污染主要來自大氣降塵、尾礦與含砷農藥，燃煤是大氣中砷的主要來源。通常砷集中在表土層10cm左右，只有在某些情況下可淋洗至較深土層，如施磷肥可稍增加砷的移動性。土壤中砷的形態按植物吸收的難易劃分，一般可分為水溶性砷、吸附性砷和難溶性砷，通常把水溶性砷、吸附性砷總稱為可給性砷，是可被植物吸收利用的部分。土壤中砷大部分為膠體吸收或和有機物絡合——螯合或和磷一樣與土壤中鐵、鋁、鈣離子相結合，形成難溶化合物，或與鐵、鋁等氫氧化物發生共沉。pH和EH值影響土壤對砷的吸附，pH值高，土壤砷吸附量減少而水溶性砷增加；土壤在氧化條件下，大部分是砷酸，砷酸易被膠體吸附，而增加土壤固砷量。隨EH降低，砷酸轉化為亞砷酸，可促進砷的可溶性，增加砷害。植物在生長過程中，吸收有機態砷后可在體內逐漸降解為無機態砷。砷可通過植物根系及葉片的吸收并轉移至體內各部分，砷主要集中在生長旺盛器官。作物根莖葉、籽粒含砷量差異很大，如水稻含砷量分布順序是稻根>莖葉>谷殼>糙米，呈自下而上遞降變化規律。

砷中毒可影響作物生長發育，砷對植物危害的最初癥狀是葉片卷曲枯萎，進一步是根系發育受阻，最后是植物根、莖、葉全部枯死。砷對人體危害很大，在體內有明顯的蓄積性，它能使紅血球溶解，破壞正常的生理功能，并具有遺傳性、致癌性和致畸性等[5]。

3.治理措施

土壤受污染后，蓄積在土壤中的有害物質能遷移到水、空氣和植物中，最終進入人體。土壤污染一旦形成，就會造成長遠的影響，而且難以消除。因此，我們應以“預防為主”，積極做好土壤的保護工作。

土壤污染的防護要采取綜合措施，首先要控制和消除土壤的污染源，同時對已經污染的土壤采取措施，消除土壤中的污染物或控制污染物遷移轉化，使其不能進入食物鏈。

生物防治土壤污染物質可通過生物降解或植物吸收而凈化土壤。如羊齒鐵角蕨屬的一種植物，有較強的吸收土壤重金屬能力，對土壤中鎘的吸收率可達到10%，連種多年可使土壤鎘含量降低50%。

施加抑制劑輕度污染的土壤，施加某種抑制劑，可改變污染物在土壤中的遷移轉化，減少作物吸收，如使用石灰可增加土壤pH，使銅、鋅、汞、鎘等金屬或氫氧化物沉淀。據實驗，施用石灰后稻米含鎘量可降低30%。堿性磷酸鹽可與土壤中的鎘形成磷酸鎘沉淀，對消除鎘污染具有重要意義。

增施有機肥有機膠體和粘土礦物膠體，對土壤中重金屬和農藥有一定吸附力。因此增加土壤有機質，改良砂性土壤，能促進土壤對土壤有毒物的吸附作用，增加土壤容量，提高土壤的自凈能力。

加強水漿管理水稻土壤的氧化還原狀態可影響水稻土中重金屬的遷移轉化。淹水可明顯抑制水稻對鎘、銅、鉛、鋅的吸收，落干將促進水稻的吸收。

客土、深翻被重金屬嚴重污染的土壤，若面積不大，可用客土換土法，對換出土壤要妥善處理，防止次生污染。亦可將污染土壤翻到下層，深埋程度以不污染作物而定。

參考文獻

[1]吳沈春等環境與健康北京人民衛生出版社1982.9 [2]陳炳卿等食品污染與健康北京化學工業出版社.環境科學與工程出版中心2002.7 [3]劉靜玲等環境污染與控制北京化學工業出版社.環境科學與工程出版中心2001.2 [4]胡望鈞等常見有毒化學品環境事故應急處置技術與監測方法北京中國環境科學出版社1993.3 [5]徐厚恩等中國污染物有毒危險性評價北京北京醫科大學.中國協和醫科大學聯合出版社1997.5

第三篇：土壤重金屬污染的危害以及防治措施

土壤重金屬污染的危害以及防治措施

摘要：環境保護是我國經濟社會可持續發展的必然要求，隨著環境保護意識的不斷增強，人們對各種污染 的治理力度逐漸加強。土壤重金屬污染是當前我國主要的環境污染之一，會改變土壤化學成分，危害農產

品質量安全，進而影響人們的身體健康。因此，本文分析了土壤重金屬污染的危害和防治措施，旨在引導

人們運用物理防治、化學防治、生物防治等手段，對土壤環境進行綜合治理，提高污染防治水平。

關鍵詞：土壤；重金屬污染；危害；防治

當前，我國經濟發展水平不斷提升，環境污染卻越來越嚴重，因為傳統的經濟生產是以犧牲環境為代價的。土壤污染是最常見的環境污染之一，人類活動導致土壤中的微量元素越來越多，其數量超過了土壤環境質量的標準值和土壤的自凈能力。土壤環境遭受嚴重的破壞，對人體健康、其他生物生存等都帶來嚴重危害。例如，土壤重金屬含量劇增，使得農產品的生產受到極大威脅，農產品出現重金屬殘留，嚴重危害農產品質量和人們的身體健康[1]。因此，加強土壤重金屬污染的防治已經刻不容緩，我國被重金屬污染的土壤面積較大，為了進一步提高土壤污染防治水平，人們必須從多方面著手，積極加強對土壤重金屬污染的有效防治，從源頭上加強土壤問題的處理。1 土壤重金屬污染現狀以及危害 1.1 土壤重金屬污染現狀

土壤重金屬污染指的是土壤中的各種重金屬元素超標，超過土壤能夠承受的極限值，重金屬超標對于土壤的自循環能力有很大影響。據統計，當前我國被污染的土壤面積達到 5 000 萬畝，土壤中出現的重金屬元素主要有汞、鎘、鉛、鉻、鋅、銅等元素。近年來，土壤中的重金屬元素含量還呈現逐漸上升的趨勢。影響土壤中重金屬元素含量變化的主要因素有兩個，第一，由于自然環境的影響，成土母質在風化過程中會自然積累一些重金屬元素，在風和水的作用下，經過物理變化和化學變化，土壤中的重金屬元素含量會發生改變。第二，人類活動導致土壤中的重金屬含量逐漸增加，尤其是隨著工業發展速度逐漸加快，其對土壤帶來的危害越來越嚴重。例如，化學工業制造、金屬礦山開采、日常生活廢水排放以及農業生產中的農藥和化肥的不規范使用等，導致土壤的重金屬含量逐漸增加。1.2 土壤重金屬污染的特點 1.2.1 隱蔽性

土壤污染與其他環境污染不同，具有一定的隱蔽性，而大氣污染、水污染等都十分明顯，一旦出現污染會立即表現出來。土壤污染的呈現速度緩慢，單憑肉眼很難觀察出土壤污染的情況以及程度，人們必須通過實驗室檢測才能知曉土壤污染情況。1.2.2 不可逆性

在土壤污染中最主要的就是重金屬污染，重金屬對土壤的污染是一個不可逆的過程，受到污染的土壤需要花費很長時間才能將重金屬元素消解。1.2.3 長期性

在土壤被重金屬元素污染的過程中，這些污染元素一般都呈現垂直遞減分布，很難從根本上進行治理。隨著時間的推移，土壤的重金屬污染深度會逐漸加深，影響更加惡劣。1.2.4 難治理性 與大氣污染和水污染相比，土壤污染的治理難度更大。通常，人們需要通過物理手段、化學手段和生物手段的綜合治理才能達到比較良好的治理效果。1.3 土壤污染的危害

土壤重金屬污染的危害十分嚴重，部分重金屬元素可以被農作物吸收，在長期生長過程中，農作物中的重金屬元素會逐漸富集起來，然后經過食物鏈進入人體，對人體的健康造成極大威脅。另外，我國土壤資源有限，土壤污染使得可以利用的土壤資源變得越來越少，極大地影響了我國的農業生產。土壤污染的治理時間十分長，其產生的危害不可逆，嚴重影響我國經濟的可持續發展。土壤重金屬污染的防治措施

土壤重金屬污染防治是當前環境保護的重點任務。由于土壤重金屬污染十分嚴重，人們想要對土壤污染進行根治，一方面要加強對現有污染的治理，另一方面要加強對土壤污染的防范，從根本上減少土壤污染危害，做到防治結合。2.1 土壤重金屬污染的預防措施 2.1.1 加大環境監管和治理力度 土壤污染的防治要從預防著手，提高社會大眾的環境保護意識，從根本上減少各種污染物的排放，從而不斷減少土壤重金屬污染。監督部門應加大環境監管力度，查找土壤重金屬污染的主要污染源，對癥下藥，從根本上杜絕土壤重金屬污染，嚴格控制各種污染物的隨意排放[2]。另外，人們必須加強農業環境監測，尤其是針對土壤污染灌溉區，必須要加強動態監測與管理，充分了解土壤中的重金屬污染成分以及各種污染元素的含量變化情況，為污染防治做好準備。

2.1.2 科學地開展農業生產種植

農業生產過程中的不規范操作是造成土壤重金屬污染的重要原因。在農業生產過程中，人們必須加強科學種植理念的推廣，使得農業生產能夠做到安全、規范，減少對土壤的危害。例如，農業生產部門要加強對農民的教育，引導他們樹立綠色無公害生產理念，在農業生產過程中減少對農藥、化肥的使用，即使使用這些物質也要了解用量和使用方法，按照規范使用，防止對土壤帶來危害。另外，農藥生產企業要加強對各種低毒、高效、環境友好型農藥的研發，嚴格控制農藥的使用方法，減少重金屬污染。2.1.3 加強土壤環境監測數據共享

環境污染是經濟建設過程中必須要解決的問題，人們必須要加強土壤環境監測，不斷完善土壤環境監測管理體系，提高土壤環境監測水平。在具體的實施過程中，人們可以從以下方面著手：第一，建立統一的管理機制。在土壤環境監測過程中，可以建立統一的工作機制，由環境監管部門承擔主要責任，對土壤環境監測工作進行總體安排，然后對各個部門的責任進行明確，使得土壤污染防治工作可以順利開展[3]。第二，要建立土壤環境監測管理數據的共享平臺。在土壤環境監測過程中，不同的部門承擔的責任不同，比如，農業部門有責任加強對農民的教育，減少農業生產對土壤的危害，工業監管部門要加強對工廠的監管，防止污水隨意排放。不同的部門應該從不同角度對環境進行監測，以獲得更加全面的監測信息，同時，各個部門要加強溝通與合作，實現信息共享，為各個部門制定土壤環境保護方案提供充足的數據支持。

2.2 土壤重金屬污染的治理措施 當前，人們可以綜合運用物理防治技術、化學防治技術和生物防治技術等手段對土壤重金屬污染進行處理。

2.2.1 土壤物理修復技術

土壤物理修復技術指的是根據土壤自身的理化特性以及重金屬污染情況，通過物理方法對各種污染進行處理的過程。其中最常見的方法是換土、深耕翻土。這些措施需要耗費大量的人力、財力和物力，卻只能實現表面治理，不能達到根治目的。電動修復法也是比較常用的方法，指的是利用電池原理，在電場作用下讓重金屬離子開始遷移，使得重金屬離子可以富集到電極，即處在土壤表層，然后將這些金屬離子去除。此外，在土壤處理過程中，人們還可以使用固定 / 穩定化修復方法對各種無機污染雜質進行清除，這種方法的成本較低，處理設備便于移動，穩定性很強。2.2.2 化學修復技術

化學修復技術指的是將修復劑添加到土壤中使得重金屬元素和化學修復劑發生化學反應，將重金屬元素去除，或者降低土壤中的重金屬元素含量的方法?；瘜W修復法技術的種類也有很多，如土壤淋法、原位化學氧化修復技術、溶劑浸提法等。其中，土壤淋洗能夠對大面積污染進行清理，但是對于一些滲透效果不佳的土壤，其處理效果不好；原位化學氧化修復技 術主要利用各種化學試劑與重金屬元素進行反應達到污染治理的目的，這種方法雖然可以對土壤中的重金屬元素進行處理，但是很可能會產生有毒氣體[4]。2.2.3 生物修復技術

生物修復技術指的是利用生物的生命代謝活動對土壤中的各種有毒物質進行清除的過程，治理成本較低，管理技術也比較簡單，其中用于土壤修復的物質有微生物、植物等。近年來，我國還積極加強對動物修復技術的研究，如蚯蚓。人們發現，蚯蚓對重金屬元素有一定的忍耐能力，可以不斷吞食土壤中的有機質，而且蚯蚓利用自身的酶系統，可以產生有利于土壤環境的有機無機復合肥，很好地促進土壤金屬形態的轉換，使得土壤的養分得到循環，還改善了土壤環境。3 結語

當前，我國環境污染十分嚴重，在經濟社會發展過程中，人們必須加強環境保護力度。土壤重金屬污染的危害廣泛而嚴重，人們要積極加強對土壤環境污染的防治，綜合運用物理、化學和生物等防治手段，對土壤環境進行綜合治理，同時要加強對群眾的教育，從根本上減少土壤重金屬污染。

第四篇：珠三角土壤重金屬污染現狀、來源及防治措施

珠三角土地重金屬污染現狀、來源及防治措施

改革開放以來，中國經濟迅速騰飛，環境污染和生態破壞問題也隨之而來，并且已經嚴重危及到人類的健康與生存空間。在環境污染和生態破壞問題中，尤為嚴重的便是土地重金屬污染。在珠三角及經濟發展地區，Pb、Cd、Hg、Cu等重金屬及其化合物對土地的污染極為突出。突然中的重金屬無法被土壤中的微生物降解，反倒會不斷積累，達到一定程度后，被植物吸收，或通過食物鏈富集，進而對人的健康造成嚴重損害。

珠江三角洲是我國鄉鎮工業的密集地之一，該地區以輕工業為主，鄉鎮工業數量多，密度大，行業覆蓋面廣，對礦產資源及金屬的消耗非常巨大，而對于廢棄金屬的處理卻相對滯后，由此而造成的環境污染十分嚴重。

通過收集相關資料，筆者對珠三角地區土地重金屬污染進行了相關研究，將從三個方面展開，分別是現狀、原因及防治措施。

一、珠三角土地重金屬污染現狀

由于珠三角地區主要為輕工業聚集地，五金、化工、電鍍企業較多，對重金屬的處理和加工較為密集，一旦未能妥善處理，這些企業及其周圍土壤就會受到了嚴重污染。據廣東統計年鑒資料，2008年以粵北、粵東、粵西采礦區為代表的土壤污染呈帶狀重金屬污染特征，其中粵北山區規模以上礦山采選企業占全省的43%。在東莞，2005年工業廢水的排放量為2.25億噸，工業廢氣的排放量為1674.5億方，固體廢棄物的產生量為266.89萬噸，工業“三廢”沒有經過有效的處理而直接排放，以及垃圾或河涌底泥的農用，導致含重金屬污染物直接或間接進入到土壤里。

選取東莞市石龍鎮與佛山市容桂鎮為例，石龍工業區與容桂工業區土壤的重金屬污染都以Hg、As、Cu污染為主，其中，Hg污染地區的比例最高，達到58.8％與78.3%，而As與Cu污染區域都比例也占了相對較大的比例。從以上的結果可以看出，工業區在主要污染元素類型和綜合污染程度上比較相似。而對佛山市整體的調查研究表示：佛山水道底泥重金屬的質量比處于較高水平，Hg的平均質量比已達到背景值的20倍，為各種重金屬中最高；As的平均質量比是背景值的2倍多，為最低。由此可知，珠三角的工業園區重金屬污染不然樂觀。

在珠江三角洲地區農村地區，土壤重金屬污染狀況同樣應該引起重視。據調查結果表明，珠江三角洲地區工業型農村耕地銅超標率達22.2%，種植型農村耕地以鎘超標為主，超標率達16.7%；其余重金屬超標率低或不超標；耕地中農田的重金屬污染程度重于菜地。工業型農村污染場地以銅超標為主，超標率達33.3%；其次是鎘和鋅，超標率均為11.1%；其余重金屬不超標。種植型農村污染場地以鎘、鎳超標為主，超標率均為26.1%；其次為銅和砷，超標率分別為17.4%和8.7%；其余重金屬不超標。三類污染場地中，工業型農村土壤重金屬超標情況相對最重的是垃圾點周邊，而種植型農村土壤重金屬超標程度相對最重的是養殖場周邊。

二、珠三角土地重金屬污染來源

珠三角土壤重金屬污染的來源很多，但主要包含以下幾種： 1.大氣沉降

工業生產及運輸產生的廢氣，建筑材料的粉塵以及汽車產生的尾氣包含較多的重金屬，重金屬在大氣運動中沉降，滯留在土壤中，經過一段時間，日積月累，土壤中的重金屬含量就會嚴重超標。并且，越是靠近工業區與城市交通擁擠的地區，影響更為深大。

2.工業污水

工業生產中必定會產生污水，而在珠三角地區污水的偷排現象十分嚴重，污水中的重金屬隨著水循環進入江河湖泊，那么不可避免地會導致江河湖泊中重金屬的含量嚴重超標。

3.廢棄物

廢棄物以礦業和工業固定廢棄物污染最為嚴重。近年來，城市生活垃圾也成為污染的主要來源之一。這些廢棄物以電池與電子產品為主，在堆放或處理過程中，由于日曬、雨淋、水洗等，使重金屬在周圍土壤中擴散開來。

三、珠三角土地重金屬污染防治措施

1.相關法律法規：

解決問題要從根本上著手。珠三角地區的土地重金屬污染問題已較為嚴重，應迅速完善并動態更新相關法律法規，并將其落實到實處。通過宣傳等方式，加強公民的環保意識，使防治土壤重金屬污染深入人心。對相關工廠及排污事業單位實施限時整改，采取誰污染，誰處理，誰開發，誰保護的原則。對違反法律法規的行為，及時制止，并對相關責任人依法嚴肅處理。

2.物理處理方法

在已經污染了的土地上，可采取物理處理方法。運用容土法，可降低土壤中重金屬的含量，減少重金屬對土壤-植物系統產生的毒害，從而使農產品達到食品衛生標準。而淋洗法可將土壤固相中的重金屬轉移到土壤液相中，再將富含重金屬的廢水進一步回收處理即可。另外還有電動力學法，可以控制污染物的流動方向，污染物被吸收到土壤表層而得以去除。

3.化學處理方法

由于土壤中的重金屬大多以離子態或化合態存在，物理方法難以根除，此時可采用化學處理方法?；瘜W處理方法主要有使用改良劑法，沉淀法以及拮抗法。根據土壤緩沖性原理，可施用改良劑可降低土壤重金屬污染物的水溶性、擴散性和生物有效性，減輕重金屬對生態環境的危害；而沉淀法是利用一些物質與重金屬的特點，降低土壤溶液中重金屬離子的溶解度，從而有效地降低植物體的重金屬濃度；拮抗法則利用離子間拮抗作用來降低植物對重金屬的吸收。

參考文獻： 1.胡霓紅，文典，王富華，等。珠江三角洲地區土壤重金屬污染控制與修復研究的若干思考。熱帶農業科學，20124月第32卷第4期

2.王承立。珠三角地區土壤重金屬污染現狀調查及應對措施。廣東工業大學通識教育課論文。2014年11月03日

3.黃嬌。珠三角地區大氣重金屬的污染特征與環境風險評價研究。長安大學碩士學位論文。2012年5月12日

4.劉解答。珠江口表層海水中營養鹽與表層沉積物中重金屬的分布和影響的調查研究。湘潭大學碩士學位論文。2016年5月5日

5.高志強。城市污水處理廠汞的污染特征與珠江入?？诃h境風險。蘭州交通大學碩士學位論文。2016年4月20日

第五篇：化工工業引起的土壤重金屬污染及防治措施(精)

化工工業引起的土壤重金屬污染及防治措施 單位: 姓名: 摘要

本文闡述了污染土壤的重金屬種類及其相應特性,及近年來我國土壤污染的主要污染因子(重金屬。本文寫出了重金屬污染土壤的情況,也提出了相應的解決方法,提醒人們要提高對土壤的保護意識,從而讓生態環境得到保護。

關鍵詞 土壤 重金屬 污染 防治 前言

在我國經濟高度發展的同時,化工工業生產也對我國環境產生了很多不好的影響。據有關報告,土壤中汞(Hg、鎘(Cd富集明顯,是主要污染因子;郊區農田轉變為城市用地后,土壤重金屬污染程度有加重趨勢,而城市土地利用強度下降及管理水平提高可有效減輕土壤重金屬污染,同一宗地的權屬變化也會導致土壤重金屬污染程度的變化;隨著城市經濟的快速發展,城市土壤重金屬的污染狀況總體上呈加重趨勢。以上使得我國10%耕地重金屬超標突出。

我國重金屬污染正由大氣、水體向土壤污染轉移,土壤重金屬污染已進入一個“集中多發期”,對居民身體健康和農產品安全構成嚴重威脅。我們需要研究土壤中重金屬種類、危害、含量及其相應的防治措施,使土壤中的重金屬含量得到控制,以至降低。使我國在建設經濟的同時,環境也得到保持。

目錄 土壤重金屬污染定義(4 2 土壤中重金屬的來源及其現狀(4

2.1土壤中重金屬的來源(4 2.1.1 大氣中重金屬沉降(4 2.1.2 農藥、化肥和塑料薄膜使用(5 2.1.3 污水灌溉(5 2.1.4 污泥施肥(6 2.1.5 含重金屬廢棄物堆積(6 2.1.6 金屬礦山酸性廢水污染(6 2.2土壤中重金屬的現狀(7 3 土壤中重金屬防治措施(8 3.1控制中的土壤污染源(9 3.1.1 控制與消除工業“三廢”排放(9 3.1.2 加強土壤污灌區的監測與管理(9 3.1.3 合理施用化肥與農藥(9 3.1.4 增加土壤容量與提高土壤凈化能力(9 3.2對重金屬污染的土壤進行處理(10 3.2.1 客土深翻(10 3.2.2 改變耕作制度(10 3.2.3 施加改良劑(11 3.2.4 施加抑制劑(11

3.2.5 生物治理(11 4 總結(11 1 土壤重金屬污染定義

土壤重金屬污染是指由于人類活動,土壤中的微量有害元素在土壤中的含量超過背景值,過量沉積而引起的含量過高,統稱為土壤重金屬污染。污染土壤的重金屬主要包括汞(Hg、鎘(Cd、鉛(Pb、鉻(Cr和類金屬砷(As等生物毒性顯著的元素,以及有一定毒性的鋅(Zn、銅(Cu、鎳(Ni等元素。主要來自農藥、廢水、污泥和大氣沉降等,如汞主要來自含汞廢水,鎘、鉛污染主要來自冶煉排放和汽車廢氣沉降,砷則被大量用作殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑。過量重金屬可引起植物生理功能紊亂、營養失調,鎘、汞等元素在作物籽實中富集系數較高,即使超過食品衛生標準,也不影響作物生長、發育和產量,此外汞、砷能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細菌活動,影響氮素供應。重金屬污染物在土壤中移動性很小,不易隨水淋濾,不為微生物降解,通過食物鏈進入人體后,潛在危害極大,應特別注意防止重金屬對土壤的污染。土壤中重金屬的來源及其現狀 2.1 土壤中重金屬的來源 2.1.1 大氣中重金屬沉降

大氣中的重金屬主要來源于工業生產、汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵等。它們主要分布在工礦的周圍和公路、鐵路的兩側。大氣中的大多數重金屬是經自然沉降和雨淋沉降進入土壤的。如瑞典中部Falun市區的鉛污染,它主要來自于市區銅礦工業廠、硫酸廠、油漆廠、采礦和化學工業生產所產生的大量廢物,由于風的輸送,這些含鉛的細微顆粒,從工業廢物堆擴散至周圍地區。南京某生產鉻的重工業廠鉻污染疊加已超過當地背景值的4.4倍,污染以車間煙囪為中心,范圍廣達1.5 km2,污染范圍最大延伸下限1.38 km。公路、鐵路兩側土壤中的重金屬污染,主要是Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu的污染為主。它們來自于含鉛汽油的燃燒,汽車輪胎磨損產生的含鋅粉塵等。它們成條帶狀分布,以公

路、鐵路為軸向兩側重金屬污染強度逐漸減弱;隨著時間的推移,公路、鐵路土壤重金屬污染具有

很強的疊加性。在寧—杭公路南京段兩側的土壤形成Pb、Cr、Co污染暈帶,且沿公路延長方向分布,自公路向兩側污染強度減弱。在寧—連一級公路淮陰段兩側的土壤鉛含量增高,向兩側含量逐漸降低,且在地表以下30 cm鉛的含量較高。在法國索洛涅地區A71號高速公路沿途嚴重污染重金屬Pb、Zn、Cd,其沉降粒子濃度超過當地土壤背景值2到8倍,而公路旁重金屬濃度比沉降粒子中高7到26倍。在斯洛文尼亞從居波加到扎各瑞波公路兩側,鉛除了分布在公路兩側以外,還受階地地貌和盛行風的影響,高鉛出現在低地,公路順風一側鉛含量較高。經過自然沉降和雨淋沉降進入土壤的重金屬污染,主要以工礦煙囪、廢物堆和公路為中心,向四周及兩側擴散;由城市—郊區—農區,隨距城市的距離加大而降低,特別是城市的郊區污染較為嚴重。此外,還與城市的人口密度、城市土地利用率、機動車密度成正相關;重工業越發達,污染相對就越嚴重。

此外,大氣汞的干濕沉降也可以引起土壤中汞的含量增高。大氣汞通過干濕沉降進入土壤后,被土壤中的粘土礦物和有機物的吸附或固定,富集于土壤表層,或為植物吸收而轉入土壤,造成土壤汞的濃度的升高。

2.1.2 農藥、化肥和塑料薄膜使用

施用含有鉛、汞、鎘、砷等的農藥和不合理地施用化肥,都可以導致土壤中重金屬的污染。一般過磷酸鹽中含有較多的重金屬Hg、Cd、As、Zn、Pb,磷肥次之，氮肥和鉀肥含量較低,但氮肥中鉛含量較高,其中As和Cd污染嚴重。經過對上海地區菜園土地、糧棉地的研究,施肥后,Cd的含量從0.134 mg/kg升到0.316 mg/kg, Hg的含量從0.22 mg/kg升到0.39 mg/kg,Cu、Zn 增長2/3。農用塑料薄膜生產應用的熱穩定劑中含有Cd、Pb,在大量使用塑料大棚和地膜過程中都可以造成土壤重金屬的污染。

2.1.3 污水灌溉

污水灌溉一般指使用經過一定處理的城市污水灌溉農田、森林和草地。城市污水包括生活污水、商業污水和工業廢水。由于城市工業化的迅速發展,大量的工業廢水涌入河道,使城市污水中含有的許多重金屬離子,隨著污水灌溉而進入土壤。在分布

上,往往是靠近污染源頭和城市工業區土壤污染嚴重,遠離污染源頭和城市工業區,土壤幾乎不污染。近年來污水灌溉已成為農業灌溉用水的重要組成部分,中國自60年代至今,污灌面積迅速擴大,以北方旱作地區污灌最為普遍,約占全國污灌面積的90%以上。南方地區的污灌面積僅占6%,其余在西北和青藏。污灌導致了土壤中Hg、Cd、Cr、As、Cu、Zn、Pb等重金屬含量的增加?；搓栁酃鄥^自污灌以來,金屬Hg、Cd、Cr、Pb、As等就逐漸增高,1995年到1997年已超過警戒級。太原污灌區的重金屬Pb、Cd、Cr含量遠遠超過其當地背景值,且積累量逐年增高。

2.1.4 污泥施肥

污泥中含有大量的有機質和氮、磷、鉀等營養元素,但同時污泥中也含有大量的重金屬,隨著大量的市政污泥進入農田,使農田中的重金屬的含量在不斷增高。污泥施肥可導致土壤中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb含量的增加,且污泥施用越多,污染就越嚴重,Cd、Cu、Zn引起水稻、蔬菜的污染;Cd、Hg可引起小麥、玉米的污染;污泥增加,青菜中的Cd、Cu、Zn、Ni、Pb也增加。Anthony研究表明,用城市污水、污泥改良土壤,重金屬Hg、Cd、Pb等的含量也明顯增加。

2.1.5 含重金屬廢棄物堆積

含重金屬廢棄物種類繁多,不同種類其危害方式和污染程度都不一樣。污染的范圍一般以廢棄堆為中心向四周擴散。通過對武漢市垃圾堆放場、杭州某鉻渣堆存區、城市生活垃圾場及車輛廢棄場附近土壤中的重金屬污染的研究,這些區域的重金屬Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、As、Sb、V、Co、Mn的含量高于當地土壤背景值,重金屬在土壤中的含量和形態分布特征受其垃圾中釋放率的影響,且隨距離的加大重金屬的含量而降低。由于廢棄物種類不同,各重金屬污染程度也不盡相同,如鉻渣堆存區的Cd、Hg、Pb為重度污染,Zn為中度污染,Cr、Cu為輕度污染。

2.1.6 金屬礦山酸性廢水污染

金屬礦山的開采、冶煉、重金屬尾礦、冶煉廢渣和礦渣堆放等,可以被酸溶出含重金屬離子的礦山酸性廢水,隨著礦山排水和降雨使之帶入水環境或直接進入土壤, 都可以間接或直接地造成土壤重金屬污染。1989年我國有色冶金工業向環境中排放重金屬Hg為56 t,Cd為88 t,As為173 t,Pb為226 t。礦山酸性廢水重金屬污染的范圍一般在礦山的周圍或河流的下游,在河流中不同河段的重金屬污染往往受污染源(礦山控制,河流同一污染源的下段自上游到下游,由于金屬元素遷移能力減弱和水體自凈化能力的適度恢復,金屬化學污染強度逐漸降低。美國科羅拉多州羅拉多流域受采礦的影響,重金屬元素Cd、Zn、Pb、As的濃度,以污染源為最高,之后隨著與污染源距離延長而逐漸降低。萊安河重金屬污染,來自一個大型銅礦,導致重金屬濃度遠遠超過當地背景值。流域重金屬污染隨季節變化而異,枯水期重金屬的含量明顯高于豐水期。河流流速減緩可以導致該流段重金屬含量增加。

同一區域土壤中重金屬污染物的來源途徑可以是單一的,也可以是多途徑的。胡永定通過研究徐州荊馬河區域土壤重金屬污染的成因中指出:Cr、Cu、Zn、Pb是由垃圾施用引起的,As是由農灌引起的,Cd是由農灌和垃圾施用引起的,Hg是各種途徑都具備。王文祥通過對山東省耕地重金屬元素污染狀況的研究說明,工業快速發展地區鉛高于農業環境,鉛與距公路遠近有關。鄉鎮企業技術、設備落后,原材料利用率低,造成其周邊土壤重金屬污染相當嚴重。據貴州1986年的統計,全省鄉鎮排放汞147 t,土壤中有的地方達56.64 mg/kg,超過未污染土壤的84.5倍。要引起高度重視。

2.2 土壤中重金屬的現狀

土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一,因此我們要了解我們土壤的情況,以保護好我們我們的土地。隨著工業和城市的污染,農田化學物質種類和數量的增加,土壤重金屬污染日益嚴重。下表是全世界每年重金屬排放的種類和排量:

種類 排放量(萬噸/年 汞(Hg 1.5 銅(Cu 340 錳(Mn 1500 鎳(Ni 100 土壤中重金屬含量過多一定會對植物和動物有著不良影響。以下本文淺談一下幾種重金屬對人體的不良影響。鉛是可在人體和動物組織中積蓄的有毒金屬,人體內正常的鉛含量應該在0.1 mg/L,如果含量超標,容易引起貧血,損害神經系統,而幼兒大腦受鉛的損害要比成人敏感得多。鎘不是人體的必要元素,正常人血液中的鎘濃度小于5μg/L,尿中小于1μg/L。如果長期攝入微量鎘容易引起骨痛病。汞及其化合物屬于劇毒物質,可在人體內蓄積;進入水體的無機汞離子可轉變為毒性更大的有機汞,由食物鏈進入人體,引起全身中毒作用;易受害的人群有女性,尤其是準媽媽、嗜好海鮮人士;天然水中含汞極少,一般不超過0.1μg/L。正常人血液中的汞小于5至10μg/L,尿液中的汞濃度小于20μg/L。如果急性汞中毒,會誘發肝炎和血尿。鉻誤食飲用,可致腹部不適及腹瀉等中毒癥狀,引起過敏性皮炎或濕疹,呼吸進入,對呼吸道有刺激和腐蝕作用,引起咽炎、支氣管炎等。水污染嚴重地區居民,經常接觸或過量攝入者,易得鼻炎、結核病、腹瀉、支氣管炎、皮炎等。土壤中重金屬防治措施

土壤中重金屬的污染大多數是人為造成的污染,只有通過人類自身行為改變這一狀況,首先,從思想上重視了解重金屬對人類及環境造成的危害,提高環境保護意識,只有保護好生存環境,才能保護人類自己;從行為上,要從個人做起,配合國家法律、法規的環境保護的規定,企業要加強管理,并且做好監督管理機制,使措施落到實處,不能只以人為本,還要考慮動植物及環境所能承受的壓力,這樣,人類才有立足之地?？傊?只要以保護環境為出發點,重金屬污染問題就能降到最低點。

針對目前的污染現狀,首先,政府要重視。我國的污染土壤修復的標準及其相關的政策制度還是個空白,修復植物及低吸收植物的產業化也未能實現。政府甚至學界對土壤污染的認識遠不如大氣污染或水污染,因此宣傳力度應該加大。其次,要繼續開發新技術對污染土壤進行修復,包括植物修復、生物修復、物理修復、化學修復等技術。

3.1 控制中的土壤污染源

控制與消除土壤污染源,是防止污染的根本措施。土壤對污染物所具有的凈化能力相當于一定的處理能力?？刂仆寥牢廴驹?即控制進入土壤中的污染物的數量與速度,通過其自然凈化作用而不致引起土壤污染。

3.1.1 控制與消除工業“三廢”排放

大力推廣閉路循環,無毒工藝,以減少或消除污染物的排放。對工業“三廢”進行回收處理,化害為利。對所排放的“三廢”要進行凈化處理,并嚴格控制污染物排放量與濃度,使之符合排放標準。我們在運用產品時,養成良好習慣,盡量不用含重金屬物質的物品。

3.1.2 加強土壤污灌區的監測與管理

對污水進行灌溉的污灌區,要加強對灌溉污水的水質監測,了解水中污染物質的成分、含量及其動態,避免帶有不易降解的高殘留的污染物隨水進入土壤,引起土壤污染。

3.1.3 合理施用化肥與農藥

禁止或限制使用劇毒,高殘留性農藥,大力發展高效、低毒、低殘留農藥,發展生物防治措施。例如禁止使用雖是低殘留,但急性、毒性大的農藥。禁止使用高殘留的有機氯農藥。根據農藥特性,合理施用,制訂使用農藥的安全間隔期。采用綜合防治措施,既要防治病蟲害對農作物的威脅,又要把農藥對環境與人體健康的危害限制在最低程度。

3.1.4 增加土壤容量與提高土壤凈化能力

增加土壤有機質含量、砂摻粘改良性土壤,以增加與改善土壤膠體的種類與數量,增加土壤對有害物質的吸附能力與吸附量,從而減少污染物在土壤中的活性。發現、分離與培養新的微生物品種,以增強生物降解作用,是提高土壤凈化能力的極為重要 的一環。

3.2 對重金屬污染的土壤進行處理

對土壤重金屬污染嚴重的地段,依靠切斷污染源的方法則往往很難恢復。有時要靠深拼客土、林洗土壤等方法才能解決間題,必要時可進行功能調整,栽種非食用高經濟性花卉、苗木等。另外開展直物修復技術的研究及培養抗性微生物等。其他治理技術見效較慢、成本較高、治理周期較長。

3.2.1 客土深翻

此方法就是用物理或化學反應的原理來治理土壤重金屬污染。主要有:客土是在污染的土壤上加入未污染的新土;換土是將以污染的土壤移去,換上未污染的新土;翻土是將污染的表土翻至下層;去表土是將污染的表土移去等。污染土壤的排除,特別是重金屬的土壤污染,在土壤中產生積累,阻礙作物的生長發育。防治的根本辦法是徹底挖去污染土層,換上新土的排土與客土法,以根除污染物。但如果是地區性的污染,實際采用客土法是不現實的。

3.2.2 改變耕作制度

因地制宜的改變一些耕作管理制度來減輕重金屬的危害,在污染土壤上種植不進入食物鏈的植物。主要有:控制土壤水分是指通過控制土壤水分來調節其氧化還原電位(Eh,達到降低重金屬污染的目的;選擇化肥是指在不影響土壤供肥的情況下,選擇最能降低土壤重金屬污染的化肥;增施有機肥是指有機肥能夠固定土壤中多種重金屬以降低土壤重金屬污染的措施;選擇農作物品種是指選擇抗污染的植物和不

要在重金屬污染的土壤上種植進入食物鏈的植物。壤重金屬污染也是導致生態系統破壞的重要因素。合理的利用農業生態系統工程措施,也可以保持土壤的肥力,改良和防治土壤重金屬污染,提高土壤質量,并能與自然生態循環和系統協調運作。如可以在污染區公路兩側盡可能種樹、種花、種草或經濟作物(如蓖麻,種植草皮或觀賞樹木,移栽繁殖,不但可以美化環境,還可以凈化土壤;蓖麻可用作肥皂的原料。也可以進行農業改良,即在污染區繁育種子(水稻、玉米,之后在非污染區種植;或種植非食用

作物(高梁、玉米，收獲后從秸稈提取酒精，殘渣壓制纖維板，并提取糠醛，或將殘 渣制作沼氣作能源。3.2.3 施加改良劑 改良劑的加入使土壤中發生物理、化學反應，從而使重金屬的量減少。這種 方法起到臨時性的抑制作用，時間過長會引起污染物的積累，并在條件變化時重 金屬又轉成可溶性，因而只在污染較輕地區尚能使用。其目的是加速有機物的分 解與使重金屬固定在土壤中，如添加有機質可加速土壤中農藥的降解，減少農藥 的殘留量。3.2.4 施加抑制劑 抑制劑就是控制土壤氧化-還原條件，也是減輕重金屬污染危害的重要措施。例如，在水稻抽穗到成熟期，無機成分大量向穗部轉移，淹水可明顯地抑制水稻 對鎘的吸收，落干則促進水稻對鎘的吸收。但砷相反，隨著土壤氧化-還原電位 的降低而毒性增加。3.2.5 生物治理 利用生物的某些習性來適應、抑制和改良重金屬污染。主要有：動物治理是利用 土壤中的某些低等動物蚯蚓、鼠類等吸收土壤中的重金屬；微生物治理是利用土壤中 的某些微生物等對重金屬具有吸收、沉淀、氧化和還原等作用。4 總結 國內外對土壤重金屬污染現狀與治理，取得了一定的成績，同時存在一些理論上 和技術上的問題，如土壤中重金屬與土壤中礦物之間的吸附與解吸、固定與釋放的平衡關系的研究，土壤中重金屬形態特征、轉化與遷移規律的系統研究，土壤中二次污 染物的及時處理等。土壤質量問題是經濟可持續發展和社會全面進步的戰略問題，它直接影響土壤質 11 別、水質狀況、作物生長、農業產量、農產品品質等，并通過食物鏈對人體健康造成 危害。對工業生產中排放的污染物尚未得到較徹底控制，尤其在農業生產中大量而盲 目使用化學肥料和農藥的今天，江河湖海、地下水及陸地中無機和有

機污染物積累總 量與日俱增，使土地環境質量變得極其脆弱。一旦土壤對這些污染物尤其是重金屬的 消納容量達到飽和，這些污染物對耕地生產能力的潛在毀滅性破壞便有可能一觸即 發，有人已形象地稱之為農業生產中的“定時炸彈”。從這個意義上來講，土地管理 與保護工作不僅是對耕地總量的監管，還應該加強對耕地質量的保護與改善。對土壤 質量的保護便是對耕地生產能力的保護，更是提高土地利用效率的強有力措施之一。對于我國這樣一個人口眾多的農業大國，開展國土質量調查評價，對土壤重金屬污染 物進行試驗研究，開發耕地污染的治理方法和技術，顯得更為必要和迫切。治理土壤重金屬污染首先應從源頭抓起，控制污染源，土壤重金屬的污染已經達 到相當嚴重的程度,要充分認識土壤重金屬污染的長期性、隱匿性、不可逆性以及不 能完全被分解或消逝的特點。土壤—植物系統是地球生態系統中與人類生存和健康關 系最密切的系統。鑒于土壤污染難于治理，醚壤污染問題的產生又具有明顯的隱蔽性 和滯后性等特點，因此土壤污染問題一般都不太容易受到重視。本文探討土壤重金屬 的污染來源和防治措施，改善土壤環境，發展高效、優質農業，保障人體健康.具有 科學價值和實用意義。12 參考文獻 ［1］ 董開軍﹒談談農田污水灌溉問題［J］﹒農業環保,1995(4；25-28.［2］ 陳玉成﹒污水灌溉對我國生態系統的影響及其對策 ［J］ ﹒四川環境.1991.10(2； 56-59.［3］沈景文﹒化肥農藥和污灌對地下水的污染［J］﹒農業環境保護.1992.11(3； 34-37.［4］郭淑滿﹒污灌對農業生態環境的影響［C］﹒北京；中國科協 2002 年學術年會，2002；477 ［5］趙微﹒化學工業對水源和大氣的污雜及預防措施；天中學刊﹒2003 年第 18 卷 第2期 ［6］林大儀主編﹒土壤學；中國林業出版社 ［7］馬麒麟﹒化工環境污染與防治；民族出版社 2000.7 13