溫 銳
(441622198703150313廣東惠州516001)
淺析我國土壤中重金屬污染及其防治方法
溫 銳
(441622198703150313廣東惠州516001)
土壤中重金屬污染是環境保護工作的一個重要方面。筆者對重金屬污染的來源和分布進行了闡述,并提出了防治方法,以供廣大環保工作者參考。
土壤;重金屬;污染來源;防治方法;淺析
土壤中的重金屬污染是指人類活動、工業生產等產生的污染物加入到土壤中,使其污染土地的重金屬含量比未污染土地高,引起一系列環境問題,如人與生物的生態環境受到破壞,環境質量來惡化,不僅影響了水和大氣環境質量,還會當地的農作物產量和品質受到不同程度地影響,直接危害人類的生命和健康。因此,可以說土壤污染影響到整個人類生存環境的質量。
重金屬包括鉛、鎘、鋅、銅、錳、錳、汞、鉻、鉬、鎳、鈷等,它是指密度大于5.0以上的元素。由于砷的化學性質和環境行為與重金屬有許多共同點,是和一種近似金屬,也被列入重金屬的范疇。
土壤中的重金屬來自不同的途徑,既有在成土過程中形成的土壤中含有重金屬,也有成土母質含有重金屬,不同的母質重金屬含量差異很大[1]。當然筆者認為最主要的是工農業生產活動,使水體、土壤和大氣遭受不同程度的污染。
1.1 大氣中的重金屬沉降
大氣中的重金屬來源有兩個方面:(1)汽車尾氣排放;(2)工業生產過程中產生的有害氣體和粉塵,這些氣體和粉塵中含有一定量的重金屬,主要分布在工礦企業的周圍和道路兩側。
這些有害氣體經過雨淋沉降和自然沉降進入土壤的,主要有Cd、Zn、Pb、Cr、Cu、Co等。這些重金屬含量沿著道路兩側較高,距離道路越遠,含量越小,呈帶狀分布,郊區土壤的重金屬比農村地區含量高。值得一提的是油漆廠、銅礦廠附近土壤比較特殊,Pb的含量較高,重金屬Pb對于人體危害很大,甚至有致癌的風險[2]。另外,大氣中的汞通過干濕沉降進入土壤表面富集于土壤層中,或者為植物吸收轉入土壤,從而提高了土壤中汞的濃度。
1.2 化肥、農藥和塑料薄膜的使用
不合理地使用農藥或農藥中含有砷、鎘、鉛、汞等都可以導致土壤中重金屬污染。過磷酸鹽中含有較多的重金屬,如含有Cd、Hg、As、Zn等,磷肥中也含有重金屬,但是少于過磷酸鹽中的含量;氮肥和鉀肥雖然含量較小,但是鉛含量較高,Cd和As污染嚴重。據有關研究表明,對于上海菜園地、糧棉地施肥后,重金屬Cd和Hg的含量都有不同程度上升,從而可以證明肥料中含有重金屬。農用塑料薄膜和大棚的使用也都可以造成土壤重金屬的污染,如薄膜中含有Pb、Cd。
1.3 污水灌溉
污水包括生活污水、工業廢水和商業廢水。污水灌溉是指經過一定處理的污水灌溉森林、草地和農田,近年來工業廢水雖然經過多重處理,但是還是含有一定量的重金屬,一旦進入河道就會破壞土壤金屬元素結構的變化[3],隨著污水灌溉進入土壤,靠近工業區較近的農田污染較嚴重,遠離工業區和污染源頭的農田污染較輕,雖然污水灌溉解決了部分北方地區缺水問題,但是污灌導致土壤中重金屬污染的增加,如Pb、Zn、Cu、Hg、As、Cd、Cr等。北方地區利用污水灌溉在90%,南方地區只占灌溉面積的6%。
1.4 含有重金屬廢棄物的堆積
含有重金屬的廢棄物種類較多,不同種類堆積物對其土壤的污染不同,如鉻渣堆積區以Hg、Cd、Pb為重度污染,Cu、Cr為輕度污染,堆積物污染的范圍以廢棄物為中心向四周擴散。通過對車輛廢棄場和城市生活垃圾場的研究,可以得知,這些區域附近土壤的重金屬含量高于當地土壤背景值,如重金屬Mn、Co、As、Pb、Ni、Zn、Cu、Cr、Hg、Cd等,且隨著距離的加大重金屬的含量而降低。
1.5 金屬礦山酸性廢水污染
自然降雨沖刷開采、冶煉的金屬礦山或礦渣時,會溶出一部分含重金屬的礦山酸性廢水,這些酸性廢水進入河流或土壤中,可以直接或間接遭成重金屬的污染,這類污染一般在礦山的周圍和河流的下游。這類污染隨著水體的遷移,水體本身具有的自凈能力,使水體中的重金屬含量逐漸減小。
2.1 工程治理方法
這種治理方法應用化學或物理的方法,從而達到治理重金屬污染的目的。主要方法有換土法、客土法、翻上法、去表土法和淋洗法等。去表土法就是將污染的土壤移走;翻上法將上層污染的土壤翻到下層;換土法用未污染的新土換上污染的土壤;客土法是在污染的土壤上加上未污染的新土。此外,淋洗法就是用淋洗液對被污染的土壤進行淋洗;熱處理法就是利用加熱、升溫使土壤中的一部分污染物揮發并進行回收利用;電解法就是利用物理原理如電泳、電滲、電解等的作用下使污染物在陽極或陰極得到聚集,從而減少污染物。
2.2 生物治理法
利用生物的某些特性來減輕重金屬對環境的污染,如微生物就是一個例子,微生物治理利用微生物對重金屬進行還原、氧化、沉淀和吸收作用,降低土壤中重金屬的毒性,從而使Pb、Cd形成難溶磷酸鹽,如格蘭氏陽性菌就有這樣的功能,它能吸收重金屬Ni、Pb、Cd、Cu等。
植物治理利用植物具有某一類忍耐、積累重金屬等特性,從而減少土壤中重金屬的含量。超積累植物目前已達到400多種;動物治理利用某些低等動物鼠類、蚯蚓等吸收土壤中的重金屬。
[1]陳懷滿,鄭春榮,涂從,朱永官.中國土壤重金屬污染現狀與防治對策.Ambio,1999,3(2):130-131.
[2]鄭喜坤,魯安懷,高翔,趙謹,等.土壤中重金屬污染現狀及其防治方法.土壤與環境,2002,11:79-84.
[3]郭勇,童艷君.我國農業土壤重金屬污染現狀及防治對策.現代農業科技,2012(18):220-221.
[4]王艷娜.土壤重金屬污染現狀與防治方法.土壤與環境,2009 (11):311-312.
溫銳(1987—),漢族,廣東惠州人,本科,初級,主要從事土壤金屬防治研究。