涼山州土壤重金屬污染現狀調查及改良對策探究

李雪梅

摘 要 隨著人口的快速增長和工農業的快速發展，土壤重金屬污染日益嚴重，直接危害人體健康，不容忽視。基于此，從重金屬對土壤的影響與危害入手，闡述了四川省涼山州土壤重金屬污染的來源和危害，提出了改良重金屬污染土壤的措施，以期改善土壤環境。

關鍵詞 重金屬;土壤污染;危害

中圖分類號：X53 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.11.076

土壤是生物和人類賴以生存和生活的重要環境。隨著人口的快速增長和工農業生產規模的不斷擴大，我國土壤環境污染不斷加劇，尤其重金屬元素在植物系統中遷移、轉化，在土壤中不斷積累。重金屬污染物在土壤中移動性大，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，引發的問題越來越嚴重。土壤重金屬污染是當今世界越來越不容忽視的環境問題。

1 涼山州土壤重金屬的來源

涼山州位于四川省西南部，介于東經100°15′～103°53′、北緯26°06′～29°27′，東西寬360 km，南北長370 km，幅員6.04×104 km2。境內地質構造復雜，地貌極其復雜多樣，有平原、盆地、高原以及山地等，屬川西南山地中亞熱帶季風氣候區。氣候復雜多樣，具有年溫差小、日溫差較大等特征，呈現出垂直分布的立體氣候。土壤以紅壤、紫色土、黃壤以及棕壤為主，多數為沖積土[1]。涼山州境內礦產資源富集，有色金屬礦產儲量居全省第一，有釩鈦磁鐵礦、富鐵礦、銅礦、鉛鋅礦、錫礦以及稀土礦等，其中銅、錫、鈷以及鉬等占全省的80%左右。

1.1 大氣傳播

大氣中的重金屬污染主要來源于工礦企業產生的氣體、粉塵及交通運輸汽車火車產生的尾氣[2]。空氣中的重金屬元素通過風的傳播、大氣的擴散，部分被植物吸收，部分通過塵降進入水體、土壤，形成污染源。

1.2 廢水排放

涼山周邊工礦企業較多，許多工礦企業將廢水直接排放于下水道或和生活污水混合排放。當外界排入進水體的重金屬物質含量過高且超過了水體本身的環境容量，水體便無法正常進行自我凈化，進而出現水體重金屬污染現象。污染水又用于灌溉農田，導致土壤被重金屬污染。

1.3 廢渣堆積

固體廢棄物種類繁多，成分復雜，其中工礦企業廢渣污染最嚴重。這類廢渣經歷了較長時間的堆積，有些產生化學反應導致生態系統退化，有些直接通過加工作為肥料施入土壤成為污染源。例如，在磷肥生產過程中，其原料磷礦物中含有的重金屬物質鎘和砷隨工業廢渣、廢水被排入土壤，造成了污染。

1.4 其他因素

農業中，農藥、化肥的施用和污水的灌溉，是加劇土壤重金屬污染的主要途徑[2]。長期不合理施用化肥農藥，是土壤重金屬污染的重要來源之一。經常施用含砷農藥，土壤中砷的殘留量明顯增加;殺菌農藥常含有銅和鋅，被大量用于果樹和溫室作物，造成土壤銅鋅累積達到有毒的濃度。

2 涼山州土壤重金屬的危害

2.1 破壞土壤環境

有些重金屬不能被微生物降解。因土壤膠體和顆粒物的吸附作用，重金屬長期存在于土壤中，是環境長期、潛在的污染物。涼山州土壤類型復雜，土壤中的氯離子、硫酸離子、氫氧離子以及腐蝕質等作用，易生成絡合物或螯合物，導致重金屬在土壤中有更大的溶解度和遷移活性。在涼山州復雜多變的土壤體系中，由于重金屬以各種各樣的形態在土壤中存在，其遷移轉化特點和污染性質也不同。例如，汞被土壤礦質膠體和有機質迅速吸附，一般累積在土壤表層，自上而下遞減;污水中的砷多以As3+、As5+狀態存在，進入土壤后被鐵、鋁氫氧化物及硅酸鹽黏土礦物吸附，也可以和鐵、鋁、鈣、鎂等生成復雜的難溶性砷化合物;而鎘易被水中的懸浮物吸附;鉛Pb易被土壤有機質和黏土礦物吸附;鉻有4種形態，一般以Cr3+、Cr6+為主，而Cr6+進入土壤后被有機質還原為Cr3+，Cr3+很快被土壤吸附固定[3]。

2.2 產生有毒作物

不少有機化合物可以通過自然界本身的物理、化學或生物凈化，降低或解除有害性。而重金屬污染不但很難自然降解，反而會具有富集性。重金屬進入土壤環境，會長期蓄積并破壞土壤的自凈能力，使土壤成為污染物的“儲存庫”。作物對大多數重金屬元素有強烈的吸收積累作用，作物吸收的重金屬絕大多數積累于根部，少數轉移到莖葉、種子中[4]。實驗證明：土壤中水田砷含量比旱地高，水田中作物砷的含量也比旱地高。長年的污水灌溉，會造成灌溉引水渠底及表層土壤中積累大量的重金屬，而水稻吸收鎘能力較強，積累在籽實中，從而使水稻中的鎘含量超標[5]。

2.3 對人體的危害

有些重金屬不能被土壤微生物分解，相反生物體可以富集重金屬，常常使重金屬在土壤環境中逐漸積累，轉化為毒性更大的甲基化合物。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。人食入汞后，直接沉入肝臟，對大腦視力神經破壞極大;食入鉻會造成四肢麻木，精神異常;食入砷會使皮膚色素沉著，導致異常角質化;食入鎘會導致高血壓，引起心腦血管疾病，破壞骨鈣，引起腎功能失調;鉛是重金屬污染中毒性較大的一種，一旦進入人體很難排除，直接傷害人的腦細胞，特別是胎兒的神經板，可造成先天大腦溝回淺、智力低下，對老年人造成癡呆、腦死亡等危害[6]。

3 涼山州土壤重金屬污染的改良對策

3.1 監測排查

涼山州農業部門為了更好地掌握涼山州土壤重金屬污染情況，建立了土壤重金屬污染的監測系統，于2013—2015年進行了農產品產地土壤重金屬污染普查工作。全州17個縣市完成7 796個樣點確定、方案編制、基礎數據收集整理、基礎圖幅收集上報、采樣制樣GPS操作等關鍵技術培訓、樣點土壤樣品采集、制備及送樣等工作[7]。嚴格執行相關國家標準和農業行業標準，嚴格質量控制，重點檢測產地安全影響較大、污染持續時間長、對污染防治具有普遍意義的污染物的汞（Hg）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、鉻（Cr）、銅（Cu）和砷（As）共6個元素。目前，檢測結果已經形成，出于保密要求，存儲在省農業廳相關部門。

為了進一步做好農產品產地土壤重金屬污染的防治工作，摸清涼山州主要產區水稻重金屬污染現狀，涼山州農業部門組織開展了主要產區水稻重金屬污染狀況協同監測工作，涉及全州13個水稻主產縣市，布置了290個樣點。同時，抽樣、檢測了土壤和對應的水稻中汞（Hg）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、鉻（Cr）、銅（Cu）和砷（As）的含量，進一步研究污染土壤和被污染作物之間重金屬的相關性。

3.2 控制污染源

涼山州農業和環保部門根據監測排查結果，對工礦企業重金屬污染物的任意排放進行了整頓，大力宣傳重金屬對土壤污染的危害，并積極指導和引導工礦企業綜合治理廢水、廢氣和廢渣，盡可能避免重金屬輸入土壤環境，從源頭上切斷重金屬流向土壤和農產品，堵住人為因素造成的土壤重金屬污染。

3.3 有效措施

3.3.1 增強自凈能力

土壤具有一定的自凈能力，如有機氯農藥在旱作土壤中的殘留期可長達數年，而在水田中厭氧微生物群體的作用下，只需2～3個月即可基本消失[8]。在水田中鎘離子易形成難溶性化合物而毒害減輕，而砷則相反，在水田中可形成比砷酸毒性更強的亞砷酸。為了增強土壤的自凈能力，采取有效措施增加和改善土壤膠體的種類和數量，增加土壤對有害物質的吸附，從而降低污染物重金屬在土壤中的活性。

3.3.2 切斷重金屬進入食物鏈

向土壤中投入改良劑，通過對重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用，以降低重金屬的生物有效性。據走訪調查，涼山州農戶施用鈣、鎂及磷肥，降低土壤中鉛的活性，減少作物鉛的吸收;施用有石灰石、碳酸鈣、磷酸鹽以及硅酸鹽等調節劑，調節土壤的酸堿性，使土壤呈微堿性，減少鉻對作物的危害，促使土壤中鎘、銅、汞以及鋅等元素形成氫氧化物或碳酸鹽結合態鹽類沉淀，從源頭上切斷重金屬進入食物鏈[9]。

3.3.3 其他措施

對土壤進行灌溉時，嚴格控制污染水源;通過客土、換土和深耕翻土，降低土壤中重金屬的含量。

4 結語

土壤是構成生態系統的基本環境要素，也是人類生存與發展環境的物質基礎，因而對土壤做好預防措施尤為重要。尤其是面對土壤重金屬污染日益嚴重的情況，更應該采取有效措施，控制人為因素造成土壤重金屬污染，從根本上杜絕土壤重金屬污染土壤，確保生態安全，保證農產品安全。

參考文獻：

[1] 王欣，周啟星.土壤重金屬污染生態過程、效應及修復[J].生態學報，2004（3）：278-281.

[2] 徐亦鋼，俞飛，張孝飛，等.我國農村環境污染的主要特點與成因[J].農業環境與發展，2006，23（6）：37-39.

[3] 崔德杰，張玉龍.土壤重金屬污染現狀與修復技術研究進展[J].土壤學報，2004，35（3）：366-370.

[4] 趙學茂.土壤重金屬污染的防治方法[J].甘肅農業，2006（2）：228.

[5] 金美玉.四種礦物材料修復土壤鎘、鉛污染的規律研究[D].保定：河北農業大學，2007.

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[7] 鄭喜珅，魯安懷，高翔，等.土壤中重金屬污染現狀與防治方法[J].土壤與環境，2002，11（1）：79-84.

[8] 王新，吳燕玉.不同作物對重金屬復合污染物吸收特性的研究[J].農業環境科學學報，1998（5）：193-196.

[9] 蔣玉根.農藝措施對降低污染土壤重金屬活性的影響[J].土壤，2002，34（3）：145-148.

（責任編輯：趙中正）