城市綠地重金屬污染與防治

李 碩，盛恭勇，李明明

(1 天津市地質調查研究院，天津 300191；2 河南省地質礦產勘查開發局第三地質勘查院，河南 鄭州 450000)

城市綠地是城市生態系統的重要部分，無論在實用性還是景觀舒適度方面對城市建設均有著無可替代的作用，改革開放以來隨著城市化建設加快，環境意識的提高，專家學者在城市綠地環境與城市居民的相互關系方面做過諸多研究[1-3]，本文從重金屬污染角度，淺析城市綠地中存在的重金屬污染特點、污染來源、重金屬污染危害以及相應防治措施，以期為城市綠地相關研究、決策參考及健康可持續發展提供一定的幫助。

1 重金屬污染特點

土壤重金屬污染主要是密度大于4或者5的元素如汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、砷(As)、鋅(Zn)、銅(Cu)、鈷(Co)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鐵(Fe)、錳(Mn)的污染[4]，具有隱蔽性強、可積累、毒性大、不易恢復的特點。

1.1 隱蔽性強

不同于空氣污染、水體污染及有機污染，重金屬污染常常無色無味，以鎘(Cd)為例，含量單位為mg/kg，美國規定鎘的生態土壤篩選值[5]為32 mg/kg，我國一類建設用地的管控值為 47 mg/kg，國家土壤環境二類標準限值為0.6 mg/kg，除非專業儀器檢測，肉眼不能直接分辨。

1.2 可積累

土壤重金屬一旦污染持續時間長，具有累積性，不易受淋濾作用影響，向周圍擴散遷移緩慢，距離也短。

1.3 毒性大

土壤中重金屬一旦進入身體或人體長期暴露在重金屬環境下，均會引起嚴重的身體危害。

1.4 不易恢復

重金屬在綠地土壤中難以自行消解，一旦污染，修復成本高、難度大、周期也長。

2 重金屬污染來源

城市綠地土壤重金屬污染來源主要包括成土母質、工業排放、交通尾氣、農藥試劑等不當使用、大氣沉降、垃圾亂堆亂放等六個方面[6-8]。

2.1 成土母質

成土母質是綠地土壤的自然來源，主要由原巖經風化破碎后形成的碎屑物，是土壤形成的原始物質、土壤的物質基礎也是土壤背景值的主要影響因素。

2.2 工業排放

由冶煉廠、鍍鋅廠、電池廠、加工廠等工業企業所排放的廢水、廢氣、廢渣，這些廢棄物中有大量有毒有害物質，極易造成重金屬污染。

2.3 交通尾氣

我國目前機動車保有量和駕駛員總量穩居世界第一，機動車數量增加除了帶給人們帶來便利的同時，汽車尾氣也帶來大氣污染和道路兩旁綠地土壤重金屬含量提高。國內外研究表明[9]，在車流量大的道路兩旁綠地重金屬含量明顯高于低流量道路綠地，并且重金屬含量隨著與道路間的距離增大而降低，常見的此類重金屬污染元素有鉛(Pb)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、銅(Cu)和鋅(Zn)等。

2.4 農藥、試劑的不當使用

隨著現代化程度的提高，在城市綠地養護過程中，常常施加農藥、除草劑、殺蟲劑、化肥等人工試劑，這些試劑的不當使用會引起不同程度的土壤重金屬含量提高，造成鉛、砷、汞、鎘等的污染。

2.5 大氣沉降

在冶煉、運輸、燃煤以及加工生產過程中的微細塵埃，上浮到空中后，在降雨或重力作用下下沉至城市綠地土壤中，造成重金屬污染。

2.6 垃圾處理不到位

城市居民生活中的垃圾亂堆亂放，常會導致綠地土壤重金屬含量超標，生活污水、居民洗車用水隨意排放，也是造成綠地土壤重金屬含量增加的原因之一。

3 重金屬污染危害

3.1 對植物危害

植物內重金屬濃度的提高會抑制有關酶的活性，進而影響植物營養物物質的吸收，最終導致植物矮小、葉面發黃、產量質量降低等形態的變化。

3.2 對生物群落危害

綠地土壤中重金屬含量過高會導致土壤內微生物及動物群落明顯減少，生態多樣性明顯變化，如有研究表明，隨著重金屬污染程度的提高，土壤中的蚯蚓群落多樣性顯著降低[10-11]。

3.3 對人體危害

綠地土壤中的重金屬進入人體后，會對身體健康造成直接影響[12]，如Cu過剩會損壞細胞膜；Ni的含量超標可能會引起鼻咽癌等呼吸道癌癥；Cd超標會引起骨痛病(1955-1972年日本骨痛病事件就是由Cd引起)；血液中Pb超標會對人體肝、腎、細胞系統、免疫系統等造成危害。

3.4 對土壤環境危害

重金屬污染過重，會導致土壤的理化性質改變，生物群落難以生存，進而影響土壤結構、土壤營養物質的分解轉化、土壤的自凈能力，最終對土壤環境乃至生態環境造成破壞。

4 重金屬污染防治措施

重金屬污染修復是世界性難題，有些地塊一旦污染甚至不可修復[13-15]，針對城市綠地保護應堅持以預防為主，防治結合的原則，筆者在文獻調研和相關項目開展的基礎上，總結國內外常見的重金屬污染防治措施有以下幾種：植物修復、物理化學修復、騰挪換土、綜合治理等。

4.1 植物修復

主要利用種植超富集植物(即能對重金屬超量積累而不影響其生長的植物)，如天藍遏藍菜、蜈蚣草、東南景天、半卡馬菊、布氏香芥等。該方法具有成本低廉的優點，缺點是見效較慢、由于植物根系限制，對深層土壤修復效果不太理想。

4.2 物理化學修復

主要通過物理化學的手段，利用重金屬的物理化學性質進行修復，如活性炭吸附、電熱解、化學固化、土壤淋洗、電動修復等。此種方法可以將土壤中重金屬提取、分解出來或者降低土壤中重金屬含量濃度，將土壤中的重金屬由可遷移的離子態轉化為不易被植物吸收的賦存狀態，缺點是技術不成熟，成本較高，施加化學試劑過程中容易造成二次污染。

4.3 騰挪換土

騰挪換土主要有兩種方式一種是客土法，一種是深耕翻土。客土法即用干凈的土壤去置換受重金屬污染的土壤，這種方法下，污染地塊土壤得到有效治理，但是污染土壤并沒有得到徹底處理，只不過從一個地方轉移到另一個地方，運移過程中要注意妥善處理，避免二次污染現象發生；深耕翻土即通過表層受污染土壤與深層干凈土壤進行倒轉，避免植物或人體受到危害，這種方法并沒有將重金屬污染治理干凈，存在較大安全隱患，很可能危及地下水的安全。

4.4 綜合治理

綜合治理，顧名思義就是結合多種治理技術及治理手段，如植物-物理-化學聯合修復，通過修復達到消除重金屬污染隱患的目的，多用于工程治理，缺點是成本很高。

5 結 語

城市綠地在城市建設和城市生活中起著重要作用，在了解重金屬污染的同時，注重源頭治理，遏制污染進一步擴大，已發生污染地塊積極采取有利措施進行治理，同時注重宣傳力度和處罰力度的結合，提高居民環保意識，共同努力邁向健康、和諧、生態、美麗的社會主義現代化都市。