第一篇：土壤污染中重金屬的來源及危害論文

摘要：土壤重金屬污染是當今最嚴峻的環境問題之一, 越來越受到相關科學研究者的重視和關注。本文分析了土壤重金屬污染的來源及危害, 并提出了相應的防治措施, 著重探討了當前土壤重金屬污染修復技術, 以期為相關人員提供參考。

關鍵詞：土壤;重金屬污染;修復技術;

隨著我國城市化建設的快速推進, 土壤污染問題日益突出, 特別是重金屬污染問題, 一直是環境問題的難點。土壤重金屬污染主要關注的是生物毒性較為顯著的鉻、鉛、汞、鎘、銅5種重金屬以及類重金屬砷[1]。土壤重金屬污染不僅影響經濟發展, 還嚴重危害人類健康。本文分析了土壤重金屬污染的來源和危害, 著重探討了當前土壤重金屬污染修復技術, 以期為科學研究者提供參考。土壤重金屬污染的來源

土壤重金屬污染來源分為自然來源和人類活動來源。自然來源包括2個方面, 一是土壤自身的來源, 土壤成土母質中重金屬元素含量不同最終形成的土壤環境背景值也有差異, 如礦床附近形成的土壤, 其背景值要遠高于普通土壤;二是大氣塵降, 森林火災、火山爆發等過程產生的重金屬灰塵漂浮在空氣中, 隨著雨水等最后沉降到土壤中引起土壤重金屬污染。人類活動造成的污染主要有以下3個來源, 一是工業生產造成的污染, 主要是開采礦、冶金、煉油、電子制造等產生的工業“三廢”對土壤帶來的嚴重的污染;二是農業生產污染, 農業生產中使用的農藥、化肥、污水灌溉以及農業廢棄物也帶來了較大的重金屬污染;三是交通運輸業帶來的污染, 交通運輸過程中會產生大量的含有重金屬的粉塵和氣體, 最后逐漸轉移到周邊的土壤中造成污染[2]。土壤重金屬污染的危害

土壤重金屬污染帶來的危害主要有以下4個方面。一是對農作物的危害。農作物在生長過程中如果吸收了土壤中過量的重金屬元素, 會對植物細胞膜系統造成損壞, 表現為植物生長受到抑制, 從而導致農作物產量降低, 造成重大經濟損失。據統計, 我國每年由于重金屬污染導致糧食減產超過1 000萬t, 而受污染的糧食總量高達1 200萬t, 共造成至少200億元的經濟損失。二是影響農產品品質。過量重金屬元素會降低植物體內SOD、CAT等酶的活性, 造成植物生理生化過程紊亂, 最終表現為農產品感官品質降低, 甚至出現異味, 腐爛易壞, 嚴重影響農產品的安全。三是對人類健康的危害。重金屬元素通過皮膚、消化道、呼吸道等途徑進入人體并不斷累積, 會降低人體新陳代謝作用, 最終損壞人體生理器官, 從而導致各種急慢性疾病。四是引起其他環境問題。土壤中重金屬污染物在自然條件作用下會逐漸轉移到大氣和水體中, 造成大氣污染和水污染, 進而影響整個生態環境, 造成嚴重的環境污染[3]。土壤重金屬污染防治措施

土壤重金屬污染的防治工作必須從源頭上進行控制, 可從以下3個方面著手。一是加強土壤環境質量監管力度。各級政府應加大監督和管理力度, 積極進行宣傳教育, 嚴格落實土壤環境保護法, 建立和完善相關法律法規, 確保土壤污染防治工作得到有效開展。二是嚴格控制和消除污染源。首先要嚴格控制工業“三廢”, 嚴格執行“三廢”排放標準;其次是控制機動車尾氣排放, 積極推廣使用新能源, 降低尾氣排放污染;最后是合理使用農業物資資源, 如農藥、化肥及農用地膜, 加強污水灌溉管理。三是積極修復受污染地區, 加大土壤治理力度。針對受污染地區污染物特點, 合理使用土壤修復技術, 改善和提高土壤質量[4]。土壤重金屬污染修復技術

4.1 工程修復技術

工程修復側重于物理化學原理對受污染的土壤進行治理, 工程量較大, 主要包括熱處理、動電修復及去表土、客土、換土、翻土等方法。其中, 熱處理方法主要適用于砷、汞等易揮發性重金屬污染土壤, 通過加熱方式使重金屬元素揮發, 然后進行統一回收處理。此法工藝較為簡單, 但使用成本高, 且只對易揮發重金屬污染土壤有效果。動電修復是近年來發展較快的一種方法, 具有工藝簡單、修復徹底、成本較低等優點, 其原理是在電化學作用下重金屬污染物發生氧化還原反應, 逐漸富集到電極區域, 然后通過特定的收集系統進行收集去除。此法對于交換態重金屬的去除率較高, 但是對于成分復雜的污染物修復效果不是很理想。去表土、客土、換土、翻土是傳統的工程修復方法, 通過轉移受污染土壤或者將未受污染土壤與之混合等方法減少土壤污染程度。此法對于污染面積較小的區域具有較好效果, 但是不能從根本上解決土壤污染問題[5]。

4.2 生物修復技術

4.2.1 植物修復。

植物修復的原理是通過綠色植物轉移、轉化或者吸收土壤中的污染物從而降低危害程度, 具有修復成本低、二次污染小、不破壞土壤生態環境等優點。修復方式主要包括植物提取、植物揮發、根系過濾以及植物固化4種途徑。植物提取是利用十字花科類等超累積植物將土壤中的重金屬污染物吸收和轉運, 此類植物對多數重金屬元素均有較強的富集能力。植物揮發則是利用植物的生理機能促進土壤中砷、汞等易揮發性重金屬轉變為可揮發態, 從而達到修復的目的, 但是由于污染物最后轉移到了大氣中, 容易造成二次污染, 因此其應用也有一定的局限性。植物固化是利用植物產生的特殊物質將污染物轉化為危害程度較小的物質, 從而降低危害風險。如部分植物能夠將六價鉻轉化為三價鉻, 從而降低鉻污染。根系過濾是利用植物發達的根系對污染物進行過濾、吸收和富集, 最后將植物進行收獲處理。有研究發現, 蓖麻苗對鎘、銅、鉛等元素具有良好的根系過濾去除效果[6]。

4.2.2 微生物修復。

微生物修復是通過微生物代謝過程中產生的活性物質對某些重金屬的富集、吸收以及氧化還原等作用, 降低重金屬污染物的毒性。研究表明, 硫酸還原菌、藍細菌以及部分藻類代謝產生的糖類物質對重金屬有較好的富集作用;革蘭氏陽性菌能夠有效吸收鉛、鎘、鎳等元素;許多異養微生物通過氧化還原作用能夠改變重金屬元素的價態, 降低其毒性。

4.3 化學修復技術

4.3.1 原位鈍化修復技術。

原位鈍化修復技術是目前較為經濟高效的土壤修復技術, 能夠實現邊修復邊生產, 極大保證了土壤的利用率, 降低修復成本, 目前得到了較為廣泛的應用。其原理是根據重金屬污染物的特點, 加入特定的重金屬穩定劑, 通過礦化作用、共沉淀反應、氧化還原反應以及分子鍵合反應等化學作用使土壤中重金屬的形態發生轉變, 從而降低重金屬污染物的生物有效性, 阻止其產生縱向遷移, 減少土壤重金屬含量, 達到修復的目的[7]。

4.3.2 土壤洗脫修復技術。

土壤淋洗修復技術工藝簡單, 對于鉛、鎘等重金屬污染治理有良好的效果。其原理是利用洗脫劑將土壤中的重金屬元素洗脫出來, 洗出液還可以通過淋洗裝置進行再生利用, 能夠大大降低使用成本。研究結果表明, 通過淋洗土壤重金屬元素的去除率高于60%, 效果非常顯著[8]。結語

目前, 土壤重金屬污染問題依然十分嚴峻, 土壤重金屬污染的防治過程需要各個部門的共同努力, 在加強土壤環境質量監管的基礎上, 不斷創新土壤重金屬修復技術, 積極探討更加綠色、環保和生態的新型修復方法, 努力解決土壤重金屬污染問題。

參考文獻

[1]王靜, 王鑫, 吳宇峰, 等.農田土壤重金屬污染及污染修復技術研究進展[J].環境與安全, 2011, 3(3):85-88.[2]和莉莉, 李冬梅, 吳鋼.我國城市土壤重金屬污染研究現狀和展望[J].土壤通報, 2008, 39(5):1210-1216.[3]董彬.中國土壤重金屬污染修復研究展望[J].生態科學, 2012(6):683-687.[4]孫鵬軒.土壤重金屬污染修復技術及其研究進展[J].環境保護與循環經濟, 2012(11):48-51.[5]呂本儒, 楊湘智.采用換土法進行污染土壤異位修復的探討[J].環境與可持續發展, 2012(3):108-109.

第二篇：土壤污染及防治論文

土壤污染及防治

摘要：土壤污染對我國社會經濟發展、生態環境、食品安全和農業可持續發展構成嚴重威脅，并危害人體健康。近年來土壤污染現象愈演愈烈，土壤安全問題引起人們的日益關注，如何防止土壤污染成為了迫切需要解決的難題。本文闡述了我國土壤污染現狀、土壤污染來源、土壤污染特點、土壤污染危害等，提出了土壤污染的防治措施。

關鍵詞：土壤污染、現狀、來源、特點、危害、防治

Soil pollution and its prevention and control Abstract:Soil pollution on China's social and economic development, ecological environment, food security and agricultural sustainable development pose a serious threat, and endanger human health.In recent years the growing phenomenon of soil pollution, soil safety problems caused by more and more people's attention, how to prevent soil pollution has become an urgent need to address the problem.The article elaborated our country soil pollution, soil pollution, soil pollution source characteristics, soil pollution, soil pollution, put forward prevention measures.Key words:Soil pollution, current situation, characteristics, hazards, sources, prevention

土壤污染是人類活動所產生的廢棄物和污染物進入到土壤之中并積累到一定程度，從而引起土壤環境質量惡化，影響土壤功能的現象。土壤污染不僅對農作物的產量和質量造成嚴重的影響，還通過種種直接或間接的途徑，危害動物和人類的健康，所以我們應該積極采取措施來防治土壤污染。1土壤污染現狀

1.1隨著科技的發展，有機污染物增多

土壤是一個復雜的系統，本身具有一定程度的凈化能力，但是隨著近年來人口的增多和經濟的發展，當污染物的數量、種類和污染速度都遠遠超過了土壤自身凈化能力的時候，就會破壞土壤內部的平衡，使污染物的積累占據優勢，從而導致土壤喪失正常功能［1］。土壤一旦遭到污染，就極難恢復，即使有可能被降解的有機污染物，也需要比較長的時間才能在土壤中完全消失。隨著科技的發展，有機物使用的增多，加劇了土壤的污染速度和程度。1.2 區域土壤環境質量惡化

伴隨著環境污染增加，土壤的環境壓力也在加劇，出現了大面積區域性的土壤污染。區域土壤環境質量出現惡化，嚴重影響了農產品質量安全和水環境安全，威脅著人民群眾的身體健康，成為制約區域社會經濟持續發展的重大環境問題［2］。

1.3 土壤污染威脅農副產品安全

目前，我國農藥使用量已達130萬噸，是世界平均水平的2.5倍，受農藥污染的耕地土壤面積達1.36億畝。近年來沿海大部分地區的大田耕地土壤中持久性毒害物質大量積累，最值得注意的是，許多低濃度有毒污染物的影響是慢性的和長期的，危害可能波及長達數十年乃至數代人［3］。2 土壤污染的來源 2.1 污水灌溉

生活污水和工業廢水中含有氮、磷、鉀等許多植物所需要的養分，合理使用污水灌溉農田有一定的增產效果。但由于我國污水處理、排放達標率較低，污水中含有許多有毒重金屬污染成分。另外，石油化工、肥料、農藥等工業廢水亦會引起酚、三氯乙醛等有機物的污染。2.2 固體廢棄物污染

工業廢棄物和城市垃圾是土壤固體污染的主要來源。大量未經處理工業廢棄物隨意堆積，重金屬元素會在雨水的淋洗下向土壤中釋放其有效態成分，增加了對地下水的危害。我國工業固體廢棄物主要來自采掘業、有色金屬冶煉、化學原料及化學制品等。此外，隨著大棚栽培和地膜的大面積推廣使用，造成嚴重的農田“白色污染”，這是一種長期滯留土壤的污染之源。2.3大氣沉降污染

工業生產排放的二氧化硫、氟化物、氮氧化物、碳氫化合物等有害氣體是大氣酸沉降的主要來源。冶金工業排放的金屬氧化物粉塵、煙塵中含有鉻、鉛、銅、鎘等重金屬，它們在重力作用下以降塵形式進入土壤。土壤一旦被放射性物質污染就難以自行消除，其放射性元素還可通過食物鏈進入人體。2.4 農藥化肥污染

長期不科學的使用化學農藥，不僅污染了農產品而且還會殘留在土壤中。僅以1985年我國全面禁止六六六和DDT等有機氯農藥的生產和使用為例，在禁用了20多年后，各地的檢出率仍很高。這些有機污染物的自然降解十分緩慢，具有很大的潛在危害性。長期大量使用氮肥，會使土壤板結，生物學性質惡化，影響農作物的產量和質量［4］。過量使用硝態氮肥，會使飼料作物含有過多的硝酸鹽，妨礙牲畜體內氧的輸送，輕者患病，重者死亡。殘留土壤中化肥被暴雨沖刷匯入水體，加劇了水體的惡化。2.5交通污染

交通污染源于汽車尾氣排放的鉛和未燃盡的四乙基鉛殘渣，及輪胎磨損產生的粉塵，從而造成土壤嚴重破壞。汽車尾氣中含Pb量多達20～50μg/L，呈條帶狀分布，因距公路、鐵路、城市遠近及交通量大小有明顯的差異。3土壤污染的特點

3.1土壤污染具有隱蔽性和滯后性

往往要通過對土壤樣品進行分析化驗和農作物的殘留檢測，甚至通過研究對

［5］人畜健康狀況的影響才能確定。因此，土壤污染從產生污染到出現問題通常會滯后較長的時間。

3.2土壤污染具有累積性

污染物質在土壤中不容易遷移、擴散和稀釋，因此容易在土壤中不斷積累而超標，同時也使土壤污染具有很強的地域性。3.3土壤污染具有不可逆轉性

重金屬對土壤的污染基本上是一個不可逆轉的過程,許多有機化學物質的污染也需要較長的時間才能降解［6］。對重金屬污染，通常的方法有：利用植物吸收去除重金屬、施加抑制劑、控制氧化還原條件、改變耕作制和換土、深翻等。3.4土壤污染很難治理

水體或者大氣若受到污染可以切斷污染源然后通過稀釋和自凈化作用使得污染逐步減輕、消除，但若土壤受到污染后即使切斷污染源后也很難靠稀釋和自凈化作用恢復，有時需要通過淋洗土壤和換土等方法才能解決，而其它方法效果不太明顯［7］。由此可見土壤污染的治理花費的時間長、代價高。4土壤污染的危害

4.1 導致嚴重的經濟損失

對于各種土壤環境污染造成的直接或間接經濟損失，目前尚缺乏系統的調查資料。據有關資料表明，由農產品重金屬污染導致的經濟損失，2000 年已達到 320 億元人民幣。據估計，全國近年受鄉鎮工業污染造成的農業經濟損失在 100 億以上。全國每年發生污染漁業事故造成經濟損失為3億美元，并呈明顯上升趨勢。其中影響農作物安全及農業生產，最終導致其經濟損失占GDP的0.5%-1.3%。對于農藥品和有機物污染、放射性污染、病原菌污染等其他類型的土壤污染所導致的經濟損失，目前尚難以估計［8］。

4.2 導致農產品污染超標、品質不斷下降

中國大多數城市近郊生產的糧食、蔬菜和水果等食物中鎘、鉻、砷、鉛等重金屬含量超標或接近臨界值。土壤環境污染除影響農產品的衛生品質外，也明顯地影響農作物的其他品質。有些地區已使得蔬菜的味道變差，不容易儲藏，易腐爛，甚至出現難聞的異味，農產品的儲藏品質和加工品質也不能滿足深加工的要求。

4.3 導致大氣環境的次生污染

土壤環境受到污染后，含重金屬濃度較高的污染表土容易在風力的作用下進入到大氣環境中，導致大氣污染及生態系統退化等其他次生生態環境問題。4.4 導致水體富營養化并成為水體污染的禍患

農田生態系統中僅化肥氮的淋洗和徑流損失量每年就約174萬噸，長江、黃河和珠河每年輸出的溶解態無機氮達97.5萬噸，是造成近海赤潮的主要污染源［9］。土壤環境受到污染后，導致地表水和地下水的重金屬污染。人、畜通過飲水和食物可引起中毒。

4.5 成為農業生態安全的克星

目前，中國農藥產量居世界前列，農藥長期大量使用，造成農藥對土壤環境的大面積污染，土壤害蟲抗藥性不斷增加，同時也殺死了大量害蟲天敵和土壤有益動物，進而使農業生態安全失去基礎保障。5土壤污染的防治

針對我國土壤污染以及土壤質量不斷惡化的的現狀，有關部門以至于全社會都有必要采取各種措施加強對土壤污染的防治。5.1土壤污染防治的具體原則 5.1.1切斷污染源

發展清潔工藝，加強“三廢”治理是削減、控制和消除污染源的最有效措施。1984年在巴黎召開的世界工業管理大會上，國際環保組織首先提倡在工業上采用少廢、無廢的清潔技術［10］。清潔工藝的戰略主要是從原料到產品、最終處置的全過程中減少“三廢”排放量，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和濃度，使之符合排放標準以減輕對環境的影響。5.1.2提高土壤環境容量

采取增施綠肥、廄肥、堆肥、腐殖酸類物質等有機肥，以增加土壤有機膠體的含量或砂摻粘、改良砂質土壤等，增加土壤對有害物質的吸附能力和吸附量，都可提高土壤的緩沖能力和自凈能力，增加土壤環境的容量。5.1.3控制和切斷污染進入食物鏈(可食部分的累積)5.1.4避免二次污染 5.2土壤污染防治的主要措施 5.2.1采用農業生態工程措施

增施有機肥提高土壤的環境容量是通過調節諸如土壤水分、土壤養分、土壤pH值和土壤氧化還原狀況及氣溫、濕度等生態因子，實現對污染物所處環境介質的調控；選擇抗(耐)污染作物品種和改變種植方式。合理使用農藥和化肥，積極發展高效、低毒、低殘留的農藥。利用某些特定的動植物和微生物較快地吸走或降解土壤中的污染物質，而達到凈化土壤的目的。5.2.2改變耕作制度

通過土壤耕作改變土壤環境條件可消除某些污染物的危害。旱田改水田，DDT和六六六在旱田中的降解速度慢、積累明顯；在水田中DDT的降解速度加快，利用這一性質實行水旱輪作是減輕或消除農業污染的有效措施。5.2.3客土深翻

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，換上新土的排土和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。耕翻土層即采用深耕，將上下土層翻動混合，使表層土壤污染物含量減低。這種方法動土量較少，但在嚴重污染的地區不宜采用。5.2.4施加改良劑

施加改良劑的主要目的是加速有機物的分解和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［11］。施用重金屬吸收抑制劑(改良劑)即向土壤施加改良抑制物(如石灰、磷酸鹽、硅酸鈣等)，使它與重金屬污染物作用生成難溶化合物，降低重金屬在土壤及土壤植物體內的遷移能力。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。5.2.5工程治理

利用物理(機械)、物理化學原理治理污染土壤，主要有隔離法、清洗法、熱處理、電化法等是一種最為徹底、穩定、治本的措施。但投資大，適于小面積的重度污染區。

5.2.6加強土壤污染的調查和監測工作

在通過調查摸清我國土壤污染總體狀況的基礎上，研究和建立適合我國國情的土壤環境質量評價和監測標準，制定我國土壤污染防止和治理的戰略、對策。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［12］。

5.2.7建立健全土壤環境保護標準體系

20世紀70年代開始，我國開始制定法律法規并推行一系列措施來保護環境。制定專門的《土壤污染防治法》，填補法律制度上的空白已成為當務之急。圍繞《土壤污染防治法》建立包括土壤環境保護法律法規體系、土壤環境標準體系、土壤污染防治技術體系、土壤環境質量監管體系等在內的土壤污染綜合防治體系［13］。

5.2.8與國際合作，加大土壤科學研究力度

我國在土壤科學研究方面起步比較晚，由于社會不夠重視，往往經費也不充足。為了更好的進行土壤污染的防治，應將土壤科學研究經費納入國家預算，保障土壤科學研究的基本費用，給這方面的專家學者提供更好的科研條件。充分利用先進技術，建立土壤防治的互動網絡，給國家級與各省市的相關研究院所提供良好的交流平臺［14］。充分學習國外的先進理念和成功經驗，在各方面與國際接軌，合作研究，加大土壤科學研究力度。5.2.9加強宣傳、監督和管理工作

各級部門應加大對土壤污染的監督和管理力度，同時加強宣傳工作，提高公眾的環保和健康意識，以此來促進土壤環境保護工作的深入開展。建立和完善土壤污染防止、控制和治理的有關法規和政策措施。總之，在防治土壤污染的措施上，必須考慮到因地制宜，采取可行的辦法，既消除土壤環境的污染，也不致引起其它環境污染問題。

參考文獻：［1］鄭驚鴻.全國土壤污染防治專項調查開始.中國色譜網.2006.7.19.［2］張曉峰.我國土壤污染現狀及其防治對策.青年科學.2009.(6).［3］林玉鎖.土壤環境安全及其污染防治對策.環境保護.2007.(1).［4］馬秀明.汪娟梅.宋波.土壤環境污染的現狀及修復.科技論壇.

第三篇：土壤污染論文

土壤污染的危害與防治

摘要：土壤不但為植物生長提供機械支撐能力，并能為植物生長發育提供所需要的水、肥、氣、熱等肥力要素。近年來，由于人口急劇增長，工業迅猛發展，固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒，有害廢水不斷向土壤中滲透，大氣中的有害氣體及飄塵也不斷隨雨水降落在土壤中，導致了土壤污染。土壤污染對我國社會經濟發展、生態環境、食品安全和農業可持續發展構成嚴重威脅，并危害人體健康。我國是一個人多耕地少, 土壤污染較為嚴重的國家,采取有效措施防治土壤污染對于合理利用土地、保護人民身體健康、提高人民生活質量具有極其重要的意義。

關鍵詞：土壤污染現狀；土壤污染特征；土壤污染類型；土壤污染原因；土壤污染危害；土壤污染防治 1前言

1.1研究背景

1.1.1土壤污染定義

土壤是指陸地表面具有肥力、能夠生長植物的疏松表層，其厚度一般在2 m左右。土壤不但為植物生長提供機械支撐能力，并能為植物生長發育提供所需要的水、肥、氣、熱等肥力要素。

土壤污染是指人類生產活動過程中產生的有害污染物通過不同途徑進入土壤中與土壤發生交互作用，不斷富集，形成多種超過土壤自身凈化能力的有害物質，導致土壤生態平衡遭到破壞，代謝能力逐漸失調的污染。1.1.2土壤污染現狀

隨著科技的發展，有機物使用的增多，加劇了土壤的污染速度和程度。土壤是一個復雜的系統，本身具有一定程度的凈化能力，但是隨著近年來人口的增多和經濟的發展，污染物的數量、種類和污染速度都遠遠超過了土壤自身凈化能力，破壞土壤內部的平衡，使污染物的積累占據優勢，導致土壤喪失正常功能。

目前，我國城市化、工業化、農業集約化正在不斷發展，未經處理的廢棄物被轉移到土壤當中，并由于自然因素不斷匯集、殘留在土壤環境中。我國農藥使用量已達 130 萬噸，是世界平均水平的 2.5 倍，受農藥污染的耕地土壤面積達 1.36 億畝。近年來沿海大部分地區的大田耕地土壤中持久性毒害物質大量積累，最值得注意的是，許多低濃度有毒污染物的影響是慢性的和長期的，危害可能波及長達數十年乃至數代人。

全國土壤總超標率為16.1%，其中重度污染點位比例為1.1%。土壤污染以無機型為主。南方土壤污染重于北方，長三角、珠三角、東北老工業基地等部分區域土壤污染問題較為突出，西南、中南地區土壤重金屬超標范圍較大。鎘、汞、砷、鉛４種無機污染物含量分布呈現從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態勢。

耕地土壤點位超標率為19.4%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為13.7%、2.8%、1.8%和1.1%，主要污染物為鎘、鎳、銅、砷、汞、鉛、滴滴涕和多環芳烴。

林地點位超標率為10.0%，草地點位超標率為10.4%，未利用地點位超標率為11.4%。

鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳８種無機污染物點位超標率分別為７7.01%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%，其中鎘重度污染點位比例為0.5%。六六

六、滴滴涕、多環芳烴３類有機污染物點位超標率分別為0.5%、1.9%、1.4%。

1.2土壤污染的特征

土壤污染具有隱蔽性和滯后性。土壤污染往往要通過對土壤樣品進行分析化驗和農作物的殘留檢測，甚至通過研究對人畜健康狀況的影響才能確定。因此，土壤污染從產生污染到出現問題通常會滯后較長的時間。

土壤污染具有累積性。污染物質在土壤中并不象在大氣和水體中那樣容易擴散和稀釋，因此容易在土壤中不斷積累而超標，同時也使土壤污染具有很強的地域性。

土壤污染具有不可逆轉性。重金屬對土壤的污染基本上是一個不可逆轉的過程，許多有機化學物質的污染也需要較長的時間才能降解。

土壤污染具有難治理性。土壤污染一旦發生，僅僅依靠切斷污染源的方法則往往很難恢復，有時要靠換土、淋洗土壤等方法才能解決問題，其他治理技術可能見效較慢。治理污染土壤通常成本較高、治理周期較長。

土壤污染具有高輻射性。大量的輻射污染了土地，使被污染的土地含有了一種毒質。這種毒質會使植物生長不了。1.3土壤污染物類型

化學污染物。包括無機污染物和有機污染物。無機污染物無機物主要有汞、鉻、鉛、銅、鋅等重金屬，砷、硒等非金屬，過量的氮、磷植物營養元素，氧化物和硫化物等。有機污染物主要有酚、有機農藥、油類、和洗滌劑類等，如各種化學農藥、石油及其裂解產物，以及其他各類有機合成產物等。

物理污染物。指來自工廠、礦山的固體廢棄物如尾礦、廢石、粉煤灰和工業垃圾等。

生物污染物。指帶有各種病菌的城市垃圾和由衛生設施（包括醫院）排出的廢水、廢物以及廄肥等。

放射性污染物。主要存在于核原料開采和大氣層核爆炸地區，以鍶和銫等在土壤中生存期長的放射性元素為主。1.4土壤污染的原因

農藥污染。農藥屬于污染土壤的主要有機污染物，我國每年的農業生產都要噴灑100 多萬噸農藥，而蒸發和能被植物體吸收的只有一部分，其他都散落在土壤中。散落在土壤中的農藥在各種作用下形成導致土壤污染的有機物。

化肥污染。過量施用化肥會使土壤結構遭到破壞，導致土壤板結、孔隙變小。另外，硝態氮肥的過量施用，會使牲畜所食飼料中含有過多的硝酸鹽，不利于牲畜體內氧氣的輸送，進而引起動物患病，嚴重時可能致死。

工業廢水和生活污水污染。生活污水和工業廢水中含有氮、磷、鉀等許多植物所需要的養分，合理使用污水灌溉農田有一定的增產效果。由于我國污水處理、排放達標率較低，污水中含有許多有毒重金屬污染成分。另外，石油化工、肥料、農藥等工業廢水亦會引起酚、三氯乙醛等有機物的污染。

大氣沉降污染。大氣中的污染物主要有汽車尾氣、冶金工業排放的金屬粉塵、燃燒廢棄物、核試驗的散落物、核武器爆炸等產生的有害氣體和懸浮物。這些有害物質的主要成分有二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氯化物、碳氫化合物、重金屬、放射性元素等。這些氣體反應化合后生成破壞土壤生態平衡的酸雨，隨著自然沉降和降水過程進入土壤中，引起土壤污染。汽車尾氣排放的鉛和未燃盡的四乙基鉛殘渣，及輪胎磨損產生的粉塵，從而造成土壤嚴重破壞。固體廢棄物污染。固體污染物的種類繁多，性質復雜，比較常見的有礦渣、煤矸石、核廢料處理、粉煤灰等工業廢物，不易被蒸發、揮發和微生物分解的塑料膜等白色污染物。工業廢棄物和城市垃圾是土壤固體污染的主要來源。大量未經處理工業廢棄物隨意堆積，重金屬元素會在雨水的淋洗下向土壤中釋放其有效態成分，增加了對地下水的危害。

牲畜排泄物污染。養殖場內的牲畜糞便和屠宰場內動物體遺留物是土壤污染的生物源。這些排泄物含有多種可導致土壤和水體遭受污染的寄生蟲、病原體和病毒等有害微生物。如果用這些未經處理的廢物當肥料施用在地表，就會使這些微生物長期存活在土壤中并大量繁殖，進而引起土壤污染。

重金屬污染。重金屬污染是指由重金屬或其化合物造成的環境污染。例如，冶煉、電鍍、燃料、汞化物等廢水排放引起鎘、汞、鉻、銅等重金屬土壤污染。2土壤污染的危害

導致嚴重的經濟損失。據有關資料表明，由農產品重金屬污染導致的經濟損失，2000 年已達到 320 億元人民幣。據估計全國近年受鄉鎮工業污染造成的農業經濟損失在 100 億以上。全國每年發生污染漁業事故造成經濟損失為 3 億美元，并呈明顯上升趨勢。其中影響農作物安全及農業生產，最終導致其經濟損失占 GDP 的0.5%-1.3%。對于農藥品和有機物污染、放射性污染、病原菌污染等其他類型的土壤污染所導致的經濟損失，目前尚難以估計。

導致農產品污染超標、品質不斷下降，成為農業生態安全的克星。目前，中國農藥產量居世界前列，農藥長期大量使用，造成農藥對土壤環境的大面積污染，土壤害蟲抗藥性不斷增加，同時也殺死了大量害蟲天敵和土壤有益動物，進而使農業生態安全失去基礎保障。我國大多數城市近郊生產的糧食、蔬菜和水果等食物中鎘、鉻、砷、鉛等重金屬含量超標或接近臨界值。土壤環境污染除影響農產品的衛生品質外，也明顯地影響農作物的其他品質。有些地區已使得蔬菜的味道變差，不容易儲藏，易腐爛，甚至出現難聞的異味，農產品的儲藏品質和加工品質也不能滿足深加工的要求。這些有機污染物的自然降解十分緩慢，具有很大的潛在危害性。長期大量使用氮肥，會使土壤板結，生物學性質惡化，影響農作物的產量和質量。散落在土壤中的農藥在各種作用下形成導致土壤污染的有機物，這樣，土壤中的農藥就會被植物吸收，積累在植物的根、莖、葉、果實和種子中進而危害到人類的健康。

導致大氣環境的次生污染。土壤環境受到污染后，含重金屬濃度較高的污染表土容易在風力的作用下進入到大氣環境中，導致大氣污染及生態系統退化等其他次生生態環境問題。

導致水體富營養化并成為水體污染的禍患。農田生態系統中僅化肥氮的淋洗和徑流損失量每年就約 174 萬噸，長江、黃河和珠河每年輸出的溶解態無機氮達 97.5 萬噸，是造成近海赤潮的主要污染源。土壤環境受到污染后，導致地表水和地下水的重金屬污染。人、畜通過飲水和食物可引起中毒。

危害人體健康。（1）引起腸道傳染病和寄生蟲病（2）引起鉤端螺旋體病和炭疽病（3）引起破傷風和肉毒中毒（4）急性農藥中毒（5）慢性中毒（6）致突變、致畸和致癌作用。3土壤污染的防治 3.1防治現狀

我國土壤污染防治的現狀在治理土壤污染這一問題上，我國已制定了一些法律、法規和規章，內容涵蓋了農業環境保護、防治土地污染等方面，這些法律政策對改善我國的土壤污染狀況是發揮了一定作用的。但是，《環境保護法》、《農業法》、《土地管理法》等現行法律法規提供的只是有關土壤污染防治的零散規定,我國在土壤污染防治方面并沒有制定專門性的單行法律。因此，可以說我國在土壤污染防治上的法律是缺乏系統性與可操作性的。盡管目前法律、法規和標準建設在總體上尚處于初級階段，但立法速度明顯加快，國家在宏觀政策層面支持土壤污染修復行業長遠發展的大背景和大環境是確定無疑的。

2014年4月17日環保部和國土資源部聯合發布《全國土壤污染狀況調查公報》，2014年12月17日農業部和國土資源部同日發布《全國耕地質量等級情況公告》和《全國耕地質量等別調查與評定主要數據成果的公告》，綜合環保部、國土資源部和農業部的三份公報，全國土壤環境狀況總體不容樂觀，部分地區土壤污染十分嚴重，全國土壤污染超標率達16.1%，在工礦業廢棄場地土壤環境問題突出的同時，耕地土壤環境質量更加令人擔憂。公告顯示，全國耕地退化面積比例超過40%，七至十等的劣質耕地比例達到27.9%，耕地土壤點位污染超標率達到19.4%，耕地質量整體表現為“四成退化、三成劣質、二成污染”的“四三二”狀態。全國土壤污染總體呈現出“老債新賬、無機有機、場地耕地、土壤水體”等并存復合污染的嚴峻局面。

現階段我國土壤修復產業尚屬發展初期的新興行業，還沒有很好的基礎積累和技術儲備，更缺乏有效的法律法規標準及環境管理框架體系，要形成真正意義上的土壤修復產業還需要政府、企業和社會各界一起共同努力，還需要走較長的一段并不平坦的路程。3.2污染防治

科學污水灌溉。工業廢水種類繁多，成分復雜，有些工廠排出的廢水可能是無害的，但與其他工廠排出的廢水混合后，就變成有毒的廢水。因此在利用廢水灌溉農田之前，應按照《農田灌溉水質標準》規定的標準進行凈化處理，這樣既利用了污水，又避免了對土壤的污染。

合理使用農藥。合理使用農藥，這不僅可以減少對土壤的污染，還能經濟有效地消滅病、蟲、草害，發揮農藥的積極效能。在生產中，不僅要控制化學農藥的用量、使用范圍、噴施次數和噴施時間，提高噴灑技術，還要改進農藥劑型，嚴格限制劇毒、高殘留農藥的使用，重視低毒、低殘留農藥的開發與生產。農藥施用前必須了解其用法，學會噴灑技術，大限度地減少農藥與土壤表面的接觸。其次，農藥生產企業要積極研制高效、低殘留農藥。

合理施用化肥。根據土壤的特性、氣候狀況和農作物生長發育特點，配方施肥，嚴格控制有毒化肥的使用范圍和用量。增施有機肥，提高土壤有機質含量，可增強土壤膠體對重金屬和農藥的吸附能力。如褐腐酸能吸收和溶解三氯雜苯除草劑及某些農藥，腐殖質能促進鎘的沉淀等。同時，增加有機肥還可以改善土壤微生物的流動條件，加速生物降解過程。

施用化學改良劑。對于重金屬輕度污染的土壤，使用化學改良劑可使重金屬轉為難溶性物質，減少植物對它們的吸收。酸性土壤施用石灰，可提高土壤pH值，使鎘、鋅、銅、汞等形成氫氧化物沉淀，從而降低它們在土壤中的濃度，減少對植物的危害。

增加土壤容量，提高土壤凈化能力。一方面，可采用砂土摻黏土來改良砂性土壤，增加土壤有機質含量，提高土壤吸附有害物質的能力、種類和數量，降低土壤中污染物的活性。另一方面，可分離和培養各種新的微生物，提高生物降解凈化土壤的能力。變更土地耕作方法。土壤受污染的程度與土壤性質密切相關，可以通過改變土壤耕作方法使土壤的環境條件發生改變，解決部分污染物對土壤的危害，如鏟除表土、換客土、深翻土、旱田改水等。

污染土壤的生物修復方法。土壤污染物質可以通過生物降解或植物吸收而被凈化。蚯蚓是一種能提高土壤自凈能力的動物，利用它還能處理城市垃圾和工業廢棄物以及農藥、重金屬等有害物質。積極推廣使用農藥污染的微生物降解菌劑，以減少農藥殘留量。利用植物吸收去除污染：嚴重污染的土壤可改種某些非食用的植物如花卉、林木、纖維作物等，也可種植一些非食用的吸收重金屬能力強的植物，如羊齒類鐵角蕨屬植物對土壤重金屬有較強的吸收聚集能力，對鎘的吸收率可達到10%，連續種植多年則能有效降低土壤含鎘量。

增施有機肥料。增施有機肥料可增加土壤有機質和養分含量，既能改善土壤理化性質特別是土壤膠體性質，又能增大土壤容量，提高土壤凈化能力。受到重金屬和農藥污染的土壤，增施有機肥料可增加土壤膠體對其的吸附能力，同時土壤腐殖質可絡合污染物質，顯著提高土壤鈍化污染物的能力，從而減弱其對植物的毒害。

實施針對性措施。對于重金屬污染土壤的治理，主要通過生物修復、使用石灰、增施有機肥、灌水調節土壤Eh、換客土等措施，降低或消除污染。對于有機污染物的防治，通過增施有機肥料、使用微生物降解菌劑、調控土壤pH和Eh等措施，加速污染物的降解，從而消除污染。總之，按照“預防為主”的環保方針，防治土壤污染的首要任務是控制和消除土壤污染源，防止新的土壤污染；對已污染的土壤，要采取一切有效措施，清除土壤中的污染物，改良土壤，防止污染物在土壤中的遷移轉化。結束語

土壤是難以再生的戰略資源，是人類文明誕生和發展的重要載體。提高公眾的土壤保護意識，人人參與土壤保護，保護我們的家園，讓我們的土壤上結出最美的樹苗，最美的花朵，最美的果實。參考文獻：［1］鄭驚鴻.全國土壤污染防治專項調查開始.中國色譜網.2006.7.19.［2］張曉峰.我國土壤污染現狀及其防治對策.青年科學.2009.(6).［3］林玉鎖.土壤環境安全及其污染防治對策.環境保護.2007.(1).［4］馬秀明.汪娟梅.宋波.土壤環境污染的現狀及修復.科技論壇.［5］顧遠紅（河南省南陽市環境應急與事故調查中心，河南南陽473055土壤污染治理方法

［6］百度百科，土壤污染詞條

第四篇：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

第五篇：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