簡述城市土壤污染的空間分布特征與健康風險評估

江潔芳

（廣東省中鼎檢測技術有限公司，廣東 東莞 523000）

引言

在城市化浪潮中，城市規模迅速擴張，人口不斷增加，帶來的是經濟的繁榮和生活方式的變革。然而，背后隱藏的一系列環境問題，尤其是土壤污染問題，已經逐漸成為一大關鍵挑戰。土壤作為生態系統的基礎，不僅是植物生長的依托，還是眾多生物的棲息地，其健康狀態直接影響食物鏈的各個層級。另外，由于土壤與水、空氣等環境媒介的相互作用，土壤污染也可能對其他生態環境產生間接影響[1]。城市中的各種人為活動，如工業生產、交通運輸、日常生活消費等，無疑都增加了土壤被污染的風險。各類污染物在城市中的不均勻分布，構成了復雜的污染態勢，這使得我們更加關注其產生的健康風險。更重要的是，城市居民與污染土壤直接接觸的可能性遠高于農村地區，這使得評估健康風險尤為重要。本文旨在深入探討城市土壤污染的空間分布特點，并評估其對公眾健康可能造成的風險，為未來的土壤管理和修復工作提供理論支撐。

1 城市土壤污染的空間分布特征

城市在發展與擴張的同時，土壤污染問題日益凸顯。理解城市土壤污染的空間分布特點是對這一問題有效應對的關鍵。

1.1 工業區域

工業區域因其特有的生產活動，長期積累了大量的污染物。重金屬如鉛、汞和鉻等，因其在各種工業流程中的廣泛使用，常在這些區域被發現。工業生產過程中產生的有機廢物、廢水和廢氣也導致了土壤中有機物的累積。此外，由于工業生產中使用的各種化學品和助劑，土壤中還可能含有多種有毒物質，如有害的有機化合物和持久性有機污染物等[2]。

1.2 交通線路周邊

交通線路周邊的土壤污染主要來源于機動車的日常運行。車輛尾氣中含有的一系列有害物質，如一氧化碳、氮氧化物和顆粒物，不僅污染空氣，還間接影響土壤。車輛運行過程中發動機的磨損、燃油的不完全燃燒以及輪胎磨損等都可能向土壤中釋放重金屬和有機物。此外，泄漏的機油和其他潤滑液也會對土壤造成污染。

1.3 城市中心

城市中心地區因其高密度的建筑和人口聚集，污染源多樣。每天大量的生活垃圾被丟棄，而不規范的垃圾處理方式可能導致污染物進入土壤。同時，寵物排泄物中含有的氮、磷等營養物質在沒有得到適當處理的情況下會進入土壤，導致土壤環境變質[3]。

1.4 城市周邊的垃圾填埋區

垃圾填埋是一種常見的垃圾處理方式。然而，不適當的填埋方法可能導致污染物進入土壤。隨著垃圾的分解，會產生各種有機物、重金屬和有害氣體，如甲烷和硫化氫等。這些物質在土壤中累積，長此以往會對土壤造成嚴重污染。

2 城市土壤污染物的種類

2.1 重金屬污染

城市化和工業化的發展使土壤重金屬污染問題變得日益嚴重。這些重金屬元素因其持久性和穩定性在環境中長時間停滯，并由于其不易生物降解的特性，逐漸在土壤、水體和生物體內累積。例如，鉛這一常見的污染物，主要通過汽車尾氣、油漆、電池及工業廢物進入環境，長時間暴露會對人體神經系統造成損害，導致學習障礙，并對血液系統產生不良影響。另外，汞的污染與煤炭燃燒、金屬冶煉、廢物焚燒及化學品的使用密切相關。更為關鍵的是，環境中的汞會轉化為有毒的甲基汞，這種形態的汞易被生物吸收，且在食物鏈中產生生物放大效應，對生態和人類健康構成威脅。鉻的污染問題也不容小覷，尤其是在工業中廣泛使用的六價鉻，具有致癌性。盡管鋅為人體所需，但過量釋放到土壤中可能會破壞生物活性和生態平衡。此外，常見于礦石、電池和鍍層中的鎘，其在人體內的過度累積會傷害骨骼和腎臟。考慮到這些重金屬對健康和生態的潛在影響，城市土壤污染已成為一個亟待研究和解決的問題。

2.2 有機物污染

城市土壤中的有機物污染已成為環境科學家和健康專家的關注焦點。有機污染物的主要來源包括工業生產、交通、家庭活動和農業作業。多環芳烴（縮寫為PAHs）是其中一個代表性組分。這些復雜的化學結構物主要產生于化石燃料的不完全燃燒，尤其是汽車尾氣排放。很多PAHs被認為是潛在的致癌物，它們在土壤中穩定性較高，因此會對人體健康構成直接威脅。另一方面，農藥，特別是其殘留物，在多數城市周邊的農田土壤中廣泛存在。雖然農藥對于害蟲和農作物疾病的控制起到了至關重要的作用，確保了食品供應，但它們的生態和健康風險仍然是一個重要的熱點話題。石油烴是另一種關鍵的有機污染物，它們可能來源于石油泄漏、汽車尾氣和某些工業過程。這類化合物在土壤中會破壞微生物活性，同時也對人體的呼吸和內分泌系統產生不利影響。綜上所述，城市土壤中的有機物污染問題需要得到廣泛關注和深入研究，以確保人們的健康和生態的可持續性。

2.3 微生物污染

微生物污染在城市土壤中是一個經常被忽視的問題，但其后果可能是深遠的。由于城市活動，尤其是不當的廢物處理和污水管理，有害的微生物，如細菌、病毒和真菌可能會在土壤中累積。雖然土壤本身是一個生物活躍的環境，擁有豐富的微生物群落，但外源性的有害微生物可能打破這一平衡，帶來各種環境和健康風險。例如，一些致病細菌和病毒，通過食物或水進入人體，可能導致各種疾病，從輕微的消化不適到嚴重的呼吸問題等。而土壤中的真菌，特別是霉菌，不僅可能影響土壤的結構和功能，還可能釋放霉菌毒素。控制這種污染需要全面的策略，從改善廢物處理和污水系統，到推動更加可持續的農業等，才能確保城市土壤的健康和生態安全。

3 健康風險評估

3.1 暴露途徑

3.1.1 食物鏈暴露

一些污染物，特別是重金屬和有機污染物可以被作物吸收，并最終進入食物鏈。這意味著即使人們并不直接生活在污染地區，他們也可能通過食用被污染的食物而間接暴露于這些污染物。例如，某些重金屬可能被蔬菜、水果或糧食吸收，然后被人們攝取。此外，甲基汞是一種在水生生態系統中常見的有毒形式的汞，它可以在食物鏈中累積，如高度濃縮在魚類體內，人們食用這些魚類時就可能攝入過量的汞。

3.1.2 吸入和接觸暴露

除了食物途徑外，土壤污染物也可能通過空氣散播。例如，塵埃中的污染物在風吹過被污染的地區時，可能被揚起并成為可吸入的顆粒。人體長時間處于這樣的環境中，可能會吸入這些顆粒，特別是在風大或干燥的日子。此外，直接與被污染的土壤接觸，如在花園工作或兒童在戶外玩耍，也是另一種重要的暴露途徑，這可能導致污染物通過皮膚接觸、攝入或通過開放傷口進入人體內的風險。

3.2 健康影響

3.2.1 重金屬的健康風險

重金屬是環境中最受關注的污染物，其毒性效應對人體健康構成嚴重威脅。例如，鉛暴露可能導致學習障礙、注意力不集中、神經系統損傷和生殖問題。長時間暴露于高鉛環境下，尤其對于兒童來說，可能對其認知和行為造成永久性損傷。另一方面，鎘的攝入可能導致骨骼和腎臟問題，其生物累積可能導致嚴重的中毒癥狀，如腎功能障礙等。此外，鉻尤其是六價鉻，已被認定為致癌物質，人體長時間的暴露可能增加患肺癌和胃癌的風險。

3.2.2 有機污染物的健康影響

有機污染物是土壤污染中的另一大類，它們存在于許多日常產品和工業廢物中。例如，多環芳烴是化石燃料燃燒的副產品，并已知其某些組分對人類具有致癌性。這些化合物可以經皮膚接觸、吸入或攝取進入人體，并可能導致肺癌、皮膚癌等多種癌癥。此外，其他有機物如農藥殘留和石油烴，也可能對人體的呼吸系統和皮膚造成傷害。人體長期或大量暴露于這些化合物中，可能導致慢性疾病，如哮喘、慢性支氣管炎或皮膚過敏癥等。

3.2.3 微生物污染的健康影響

土壤中的微生物污染主要由于廢物處理不當、污水泄漏或農業活動而產生。雖然許多土壤微生物是無害的，但某些致病細菌、病毒和真菌可能導致嚴重的健康問題。例如，食用被污染的作物或食品可能導致食物中毒，其癥狀包括嘔吐、腹瀉、發熱等。某些真菌，如霉菌，可能在土壤中產生有毒的霉菌毒素，這些毒素進入食物鏈后，可能對人體造成傷害，包括肝臟損傷和免疫系統問題。此外，某些病毒和細菌可能通過土壤直接進入水源，導致水源污染，從而引發各種感染性疾病。

4 城市土壤污染的防治策略

4.1 監測與評估技術

現代技術在土壤污染的監測和評估中起到了至關重要的作用。隨著技術的進步，我們能夠更精確地監測土壤中的微量污染物，從常見的重金屬到復雜的有機物，甚至微生物。此外，利用高級設備和方法，我們還可以在更短的時間內獲取結果，從而加快響應速度。這些技術為我們繪制了一張準確的污染地圖，讓我們不僅知道污染的位置，還知道污染的種類和濃度。借助這些技術，我們可以更為有效地制定防治策略，并評估這些策略的效果，確保城市土壤恢復到健康狀態。

4.2 修復技術

除了生物修復外，化學修復也是一個有效策略，特別是對于一些難以通過生物方式處理的污染物。這種方法通常涉及將特定的化學物質加入土壤中，使其與污染物結合，從而減少其毒性或可利用性。例如，石灰或其他添加劑可以與土壤中的重金屬結合，形成不易溶解的化合物，從而降低它們的生物可利用性。此外，物理修復（如土壤洗滌）和熱修復也是有效的修復策略，尤其是在污染物濃度較高或分布不均的情況下。總的來說，選擇適當的修復策略需要綜合考慮污染物的種類、土壤的特性、經濟效益和技術難度，以確保修復活動的成功。

4.3 政策法規

制定政策法規只是第一步，關鍵在于如何實施和執行。為了確保政策的有效實施，相關部門需要制定一套完整的土壤質量標準，明確標準的上限和下限，并建立相應的監測和評估機制。對于違反標準的企業或個人，相關部門應當給予相應的處罰，既有經濟罰款，也有可能的刑事責任。這樣的措施可以鼓勵公眾和企業遵循環保法規，采取可持續的生產和生活方式。與此同時，政府也應承擔其責任，加大對土壤污染研究和修復技術研發的投入，推動技術的創新和普及，確保土壤污染得到長期、持續的治理。

5 結語

城市土壤污染已經成為當代環境健康的一大隱患，對生態平衡和居民健康構成了直接威脅。解決這一問題需要政府、企業與公眾的共同努力。通過制定和執行嚴格的政策法規，并結合先進的技術手段進行土壤修復，可以有效減緩及降低污染程度。同時，公眾教育和公眾參與是保障這些措施能夠實際落地并發揮效果的關鍵。只有當每個人都意識到自己在這場環保戰斗中的角色，并積極參與，我們才能朝著建設一個更加綠色、健康的城市環境邁進。