重金屬污染土壤的修復與防治研究

郭培俊　楊菁

摘 要：土壤重金屬污染作為環境污染的重要部分，其不僅會對居民的生存環境產生破壞，也會間接通過空氣、食物鏈等渠道，對人類的身體健康造成危害。我國土壤的重金屬污染，主要集中在汞、鎘、鈀、鉻、砷等金屬污染方面。該文主要探討在重金屬土壤污染形勢下，進行土壤生態修復、污染防治的策略，來為我國各地區重金屬污染提供相應治理思路。

關鍵詞：重金屬污染 土壤 修復 防治

中圖分類號：X53 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）01（c）-0093-02

1 我國土壤重金屬污染概述及其危害

1.1 我國土壤重金屬污染現狀

土壤重金屬污染是指土壤中存在密度大于5.0g/cm3的金屬，這些金屬包括汞（Hg）、鎘（Cd）、鈀（Pd）、鎳（Ni）、鉻（Cr）、錳（Mn）、砷（As）、鋅（Zn）等。對于生長于土壤上的植物而言，只要是其生長發育不能吸收的元素，均為具有危害的重金屬污染，比如汞、鎘、銅、鉛、鋅等金屬的大量存在，會對植物生長產生巨大危害。根據2016年農業部監測系統的數據統計表明：當下我國各省市共存在污染土壤548萬公頃，重金屬污染占所有污染的80%。之后對我國糧食污染情況的調查發現，部分糧食中汞（Hg）、鎘（Cd）、鈀（Pd）、砷（As）等金屬嚴重超標，由重金屬污染而導致的糧食減產達到1000萬t以上。

而針對農業部采集的污水灌溉區數據得出，我國150萬公頃的污水灌溉區，有60%左右土壤存在重金屬污染，且中輕度重金屬污染占到污水灌溉污染的55%以上。而且多數重金屬污染物長期滯留在污水中，并會沉降到污水附近的土壤內部，對土壤中植物群落造成二次污染。這些重金屬污染經由空氣、水體、食物鏈等渠道傳輸至人體，最終對人類身體健康產生嚴重危害。

1.2 土壤重金屬污染產生的危害

重金屬元素對土壤的污染，不單單是對土壤環境造成污染，還會對土壤周圍的大氣、水資源等產生污染。比如：土壤中存在的重金屬污染物，會隨著雨水、河水沖刷而進入水體，由此導致土壤周圍水域的污染。而部分重金屬污染微粒在風力作用下，進入大氣并被人體吸入體內，從而造成人體呼吸道、心肺等的疾病。當下土壤重金屬污染所產生的危害，主要包括以下幾方面內容。

（1）重金屬污染對植物的危害。首先，小麥、水稻、果蔬植物長期生長于重金屬土壤區域，會導致汞（Hg）、鎘（Cd）、鈀（Pd）、砷（As）、鋅（Zn）等重金屬超標狀況，湖南、江西等地出現的“鎘水稻”，即為植物重金屬污染的典型案例。其次，土壤重金屬污染會抑制植物的正常生長，在重金屬含量較高的情況下，植物根系、株高等會生長緩慢或營養不良。

（2）重金屬污染對人與動物的危害。由于土壤重金屬會隨著水資源、空氣的傳播，而被水生動物、陸生動物和人所吸收，因此重金屬污染對人類的危害最大。稻田中的魚類、水產、微生物，以及陸地上飛禽走獸、人類等，都會受到水中、空氣中重金屬物質的影響，人類還會通過植物、肉類等食物的攝取，來吸收大量重金屬物質，并嚴重影響人們的身體健康。

2 土壤重金屬污染的主要原因分析

2.1 工業生產的廢水、廢氣與廢渣排放

在我國社會經濟快速發展的情況下，礦山開采、化學工業生產、垃圾處理等日益增多，這些工業生產殘留的廢水、廢氣與廢渣，會直接排放至自然環境中。其中大部分粉塵、重金屬微粒會經過大氣或水資源，自然沉降至污染源周圍的土壤中，使土壤出現鎘、汞、鉻、鉛、砷、鋅等重金屬污染。石油、燃煤和汽車尾氣的大量燃燒，也帶來一系列的重金屬物質，并隨人類工業生產活動進入到土壤中。

2.2 農業生產農藥、化肥的大量使用

相比于工業生產，農業生產所攜帶的重金屬污染存在著一定的隱蔽性。相關管理人員僅僅通過肉眼進行土壤污染的觀察，很難發現某一地區潛在的重金屬污染危害，只有對土壤進行實驗室檢測與分析，才能得出較為確切的土壤污染數據。以我國大多數污水灌溉區為例：在農業生產活動開展的過程中，污水灌溉區的農藥和化肥用量，遠遠超過其他地區農藥、化肥的使用量。而農藥、化肥中存在著大量的重金屬元素，這些重金屬元素不僅會被植物吸收，還會堆積在農田成為固體垃圾，從而產生嚴重的重金屬放射性污染。

2.3 居民生活垃圾所造成的重金屬污染

城鎮居民在日常生活中，會將無用的金屬包裝盒、電子垃圾等隨意丟棄，這些被丟棄的重金屬物質會堆積在土壤上。特別以電子垃圾為例，電子垃圾作為土壤重金屬污染的主要來源，已經成為危害生態環境、人體健康的頭號殺手。根據我國電子廢棄物的公開數據得出，近年來我國電子垃圾產量在1億t左右，實際處置率卻只有23%左右，這些廢棄物包含汞、鉛、鎳、鎘、鎵、鈹等重金屬元素，進入土壤會產生嚴重的土壤污染，因此需要管理部門對其予以重視。

3 重金屬污染土壤的防治與修復

3.1 制定土壤重金屬污染的法規標準

土壤污染作為我國生態環境污染最重要的部分，應通過制定完善的法律法規，來保證土壤污染防治、修復工作的順利開展。2018年8月，全國十三屆人大常委會第五次會議通過《土壤污染防治法》，這標志著我國土壤污染的處罰、防治與修復，已經具備完善的法律依據與實施重點。當前《土壤污染防治法》主要圍繞工礦企業、農業生產等方面的重金屬污染，以及固體重金屬物質的隨意堆放，來進行土壤污染法規標準的制定與問責。

3.2 控制產生土壤重金屬污染的污染源

各級部門在土壤重金屬污染的治理中，要從不同污染源頭的金屬污染做起，對工業生產、農業生產及居民生活的污染排放進行控制，才能達到既定的綜合治理目標。首先，通過對工業生產設備的更新換代，有效減少有毒廢水、廢氣與廢渣排放，并關停那些污染較為嚴重的化工企業。而在農業生產化肥、農藥的控制方面，要定時對市面上流通的農藥產品進行檢測，處理那些汞、鎘、鉛、鎳等含量高的農藥和化肥，并對廣大農民群體進行土壤污染防止的宣傳與教育。其次，在日常重金屬垃圾污染的治理中，要對大量垃圾、糞便進行無害化處理，盡可能達到消除土壤重金屬污染源的目標。

3.3 做好重金屬污染土壤的修復工作

對于土壤中重金屬污染土壤的修復，通常有物理修復、生物修復、微生物修復等方案，且后兩種方案所產生的修復效果更好。物理修復主要利用土壤活性劑、土壤性質改良劑，改變重金屬存在的物理、化學性質，使其不能被植物吸收而造成污染。但這種物理修復的遷移性弱，存留在土壤中的重金屬元素仍然可能產生二次污染。生物修復是在土壤上種植可以吸收重金屬的植物，來對土壤的重金屬污染進行回收與清理。同時微生物修復與生物修復類似，也是通過對重金屬污染物的吸附、轉化，來有效降低土壤的重金屬含量。

4 結語

土壤中重金屬含量過高，會對植物、動物及人類的生存產生毒害作用。從土壤重金屬污染的覆蓋范圍來看，重金屬微粒能夠通過自身的滲透作用，對整個自然界地理環境造成負面影響。因此在土壤重金屬污染的防治中，要針對污染源頭進行分級分類管理，控制廢水、廢氣與廢渣的排放，以促進土壤生態的健康發展。

參考文獻

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