土壤不能承受之“重”

中國地質調查局長沙自然資源綜合調查中心 張俊，賀燦，龍思佳

我國土壤重金屬污染現狀不容樂觀，鉛是重要的有毒重金屬之一，也是環境中主要的重金屬污染物之一。一句據說是印第安土著的諺語讓人深思，“我們沒有從父輩繼承土地,而是從我們的孩子借來的”。如何能有一個健康的生態環境，有一個可持續性的土地，將從下一輩手中借來的土地再完整還到他們手里，我們還有很多工作必須去做。

一、有毒的重金屬元素—鉛

鉛是一種銀白色或淺灰色有毒的重金屬元素，是所有穩定的化學元素中原子序數最高的。它是最軟的金屬，也是比重較大的金屬之一。人類早在7000年以前就已經認識鉛了，從古希臘時代起，歐洲人就是手握夾在木棍里的鉛條在紙上寫字，這正是今天“鉛筆”這一名稱的由來。在田徑運動中，有一個項目是投擲鉛球，因為鉛很重，1m3的鉛重達11.3噸。在子彈的彈頭中也常灌有鉛，防止前進時受風力影響而改變方向。在生活中，我們有很多途徑都會接觸到鉛，若是我們對鉛的防范意識不夠，便會造成環境污染，從而危到害我們自身的健康。

二、什么是土壤鉛污染

土壤是地球陸地表面的一層能生長綠色植物的疏松物質，作物如果生長在被重金屬污染的土地上，就會不同程度地吸收土壤中的重金屬元素。

鉛是植物生長的非必需元素，但它卻是土壤環境污染的重要污染物。如果土壤中的鉛元素過多，土壤的自凈能力沒有辦法去化解，那么會使土壤的結構成分和功能發生變化，微生物的活動也會受到抑制，有害物質或其分解產物在土壤中逐漸積累，造成土壤鉛污染。

三、土壤鉛污染的現狀及來源

（一）土壤鉛污染現狀

目前，全世界每年排放約500萬噸鉛，其中大部分進入土壤，我國的城市土壤環境普遍存在鉛的累積現象。從中國的鉛污染分布來看，呈現出從東部往西部遞減的趨勢，其中東部沿海地區的鉛污染最高（圖1）。除了城市工業結構和經濟水平外，土壤的鉛含量是重要因素。土壤鉛超標首先會影響其所種植的作物，并且最終通過食物鏈危害到我們的健康。在我國，污染物超標農產品的主要污染就是重金屬含量超標，其中鉛是最嚴重的污染元素之一。

圖1 中國鉛污染分布

（二）土壤鉛污染的來源

土壤鉛污染的主要來源之一來自大氣，而大氣中鉛的來源主要有兩個方面。一是機動車尾氣的排放，近年來隨著經濟的飛速發展，汽車的普及率越來越高，機動車排氣對環境的污染日趨嚴重。在汽車的燃油中，通常會含有四乙基鉛，四乙基鉛在燃燒過程中會轉化為一些可溶性較高的化合物，等其沉降后便造成空氣和土壤污染。另一方面，鉛礦的開采、冶煉過程中所產生的工業性污染也是造成土壤鉛污染的重要來源。兩年前巴黎圣母院突發大火，這起事件導致大約400噸鉛材料融化，部分鉛在巴黎圣母院周邊擴散，使得周邊居民和現場作業的工作人員暴露在有毒粉塵的環境中。時隔2年，巴黎圣母院周邊的鉛粉塵仍未完全消除。

四、土壤鉛污染造成的危害

如果土壤中含有過量的鉛，便會對土壤上的種植作物生長產生不利的影響。更為嚴重的是，它還可以通過植物根系在植物體內富積，從而通過食物鏈進入人和動物體內。我們需要知道的是，人體內的理想的血鉛水平應為零，如果人體內的鉛含量超過正常水平就會危害到我們的健康。而它還有個非常可怕的特點：一旦攝入體內，基本上很難排出體外，是一種累積性毒物。所以鉛以慢性中毒為主，初期不會有明顯癥狀。等到血鉛水平較高時，所患者口中便會出現金屬味，可能引發腦水腫，進而發展成為彌漫性的腦損傷。

對于兒童來說，鉛的危害更是極大。兒童對鉛的吸收率約為成人的 5倍，而他們的排鉛能力只有成人的30%。據世界衛生組織報告，兒童血鉛水平每增加100微克/升，智商平均降低1-3分。其原因與兒童正處在生長發育階段，許多器官尚不成熟，解毒功能較差，生活中與鉛接觸的機會較多有關（圖2）。

圖2 兒童鉛中毒

2007年，甘肅省徽縣水陽鄉發生了血鉛超標事件，致使當地的村民遭受鉛污染的人數達到數百人，其中大部分是兒童。經過調查，該起鉛污染事故的主要原因，是當地一家冶煉公司的非法冶煉和超標排污，造成當地的土壤受到不同程度的鉛污染。

土壤中的鉛污染已經成為危害人體健康的重要因素。

五、對土壤鉛污染的防治

隨著世界各國經濟的快速發展，我們在追求經濟利益的同時，也把環境污染留給了自己。在治理鉛污染方面，盡管在物理和化學修復技術方面有了一定的進展，但這兩種治理手段的費用十分昂貴，不適用于治理大規模污染土壤。而且此方法會導致土壤結構破壞，甚至會造成二次污染。在當前的科學技術中，用生物修復技術，以生態學為原理來解決污染土壤的修復問題，無論是成本，還是修復的合理性，都是最為合適的一種手段。

生物修復技術的治理對于環境相對來說是友好的，它凈化土壤的方法是利用一些特定的植物和微生物降解或清除土壤中的污染物質，微生物修復技術主要包括植物修復和微生物修復（圖3）。

圖3 生物修復技術

土壤微生物修復技術是指通過微生物的自身的代謝作用，清除土壤中的污染物，或是使其降解成無害物質。它分為自然條件下和人為控制條件下的污染物降級或無害化的過程。土壤生態系統的重要生命體便是土壤微生物，它除了具有指示污染土壤的生態系統穩定性的功能外，它的潛在環境修復功能也十分巨大。生物降解是微生物修復的實質，即微生物對物質的分解作用。微生物具有繁殖快、適應性強、個體小、易變異等特點，可以隨著環境的變化而產生新的自發突變株，也可能通過形成誘導酶產生新的酶系具備新的代謝功能以適應新的環境，從而達到土壤污染修復的目的。

植物修復技術的基礎理論是植物忍耐和超量積累某種物理或某些化學元素，利用植物及其共存微生物體系清除環境中的污染物。一般來說，土壤中植物吸收鉛的能力較低，我們可以在土壤中加入絡合劑，來增加植物對鉛的吸收能力。另外，植物可以將污染物吸收并將其轉化為氣態物質，釋放到大氣中，可有效處理土壤鉛污染。

除了“治”，“防”也至關重要，在土壤被鉛污染之前，我們就要保護好它。

而首當其沖的便是提高人們對鉛污染的認識,應充分利用廣播、電視、報刊等媒體,廣泛宣傳其危害性，對土壤鉛污染說“不”。此外，在城市不斷發展的今天，我們要在追求經濟效益的同時應處理好人與自然的關系，在易造成鉛污染的場所周邊修建防護帶。在工業方面，也要加強對工業“三廢”的處理，汽車不使用含鉛汽油。

我國著名土壤學家趙其國院士提到土壤保護時曾說“人地和諧，地力常新”。無論是什么樣的土壤，只有通過人的保護，才能保持土壤生態系統平衡。