土壤中重金屬污染的現狀研究

董續 郎朗

摘 要：土壤中重金屬污染存在著巨大的環境風險。城市環境中的土壤重金屬污染已經成為普遍關注的環境問題。本文針對重金屬污染的特點與來源，以及各國對土壤中重金屬污染的現狀進行研究，闡述了土壤重金屬污染不同的危害，包含改變土壤性質的直接危害以及對空氣環境和水環境的污染的間接危害，最重要的是這些危害導致對人類健康生活的影響。加強社會各界對土壤中重金屬元素污染的認識，以推動對土壤中重金屬污染的重視及研究。

關鍵詞：土壤；城市：污染；重金屬元素

土壤中的重金屬污染已經成為當今環境科學中重要的研究內容，尤其是城市的土壤重金屬污染越來越多的被人們關注。城市作為人們生活和生產高度聚集的場所，人口相對集中，種種人類活動都非常容易造成城市的污染。本文針對土壤重金屬污染的來源及危害加以闡述，增加讀者對土壤污染的重視。

1 土壤重金屬污染概況

重金屬指的是密度大于5.0g/cm3的45種化學元素，但是因為每一種重金屬元素在土壤中的毒性區別很大，所以在環境科學中通常關注鋅、銅、錫、釩、汞、鎘、鈷、鎳、鉛、鉻、鈷等。硒和砷兩種非金屬元素它們的毒性及某些性質與重金屬相似，因此也將硒元素和砷元素列入重金屬污染物的范圍內[1]。由于土壤中本身含有的鐵和錳含量較高，因而一般不太注意它們的污染問題，但在某些強還原條件下，鐵和錳所引起的毒害卻不能被忽視[2]。

中國作為發展中國家，工業科學上的發展越來越重要，但是由此造成的污染也在加劇。城市作為人口密集的區域，汽車尾氣的排放成為了土壤中重金屬污染的主要來源。吳學麗[3]等人運用地累積指數法研究了沈陽地區渾河、細河及周邊農田的土壤中重金屬污染狀況，發現這些地區土壤中汞元素和鋅元素含量較高。蘭砥中[4]等人研究湘南某鉛鋅礦區事故之后導致周圍土壤的重金屬污染情況，運用單因子指數和潛在生態風險指數評價土壤污染狀況，發現該地區土壤中鉛、鋅、銅、鎘等重金屬污染嚴重，其中鎘的污染指數最高。

國外學者早在20世紀末就針對城市中土壤中重金屬污染進行研究，在英國的幾大城市中對土壤中的汞、鉛等重金屬元素進行調查，他們觀察到這幾個城市中的土壤重金屬污染與英國的工業發展活動與周圍居民區的繁榮與否有著直接的關系。世界各個國家正逐步開展城市中土壤中重金屬污染的研究。在對葡萄牙、蘇格蘭、斯洛文尼亞、西班牙、意大利和瑞典這6個歐洲國家城市土壤中的重金屬總濃度進行調查研究，發現葡萄牙地區中汞的濃度比蘇格蘭低，可能是由于燃煤發電和取暖導致的[5]。

2 土壤中重金屬元素的污染來源

一般來說，城市中土壤重金屬污染來源主要有兩類：自然因素和人為外源輸入。

2.1 自然因素：某些地區的土壤由于地殼運動導致本身就含有很多的重金屬元素，成土母質是造成城市土壤中重金屬含量高的重要原因。如陳雪龍[6]等對大慶龍鳳濕地土壤中重金屬元素的空間分布特征進行了研究，發現土壤中的鉛和鋅隨著土壤深度的增加而增加，表明重金屬在土壤中的含量與土壤的理化性質、成母土質和巖石風化有著極大的關系。

2.2 人為外源輸入：這類污染為土壤中重金屬元素污染的主要來源，包含三大類

2.2.1 工業污染源：為了提高經濟水平，現代工業的開發越來越廣泛，加上環保理念沒有普及，金屬冶金廠、化工廠、油漆廠的三廢沒有達到排放標準就流入到環境中，造成土壤中重金屬元素的污染。

2.2.2 農業污染源：如今科學的發展，人們在種植農作物的時候為了提高莊稼的產量，施用了大量含有重金屬的化肥，這些污染直接的作用到土壤中。

2.2.3 生活污染源：城市中交通高度發達，雖然給人們帶來的便利，但是交通工具的尾氣排放卻給土壤中帶來的很多的重金屬元素[7]。另外，城市中人們的生活垃圾中常常含有各種重金屬元素，加上固體廢棄物處置不完善，這些垃圾也會流入到城市土壤中。

3 土壤中重金屬污染的危害

3.1 土壤中重金屬污染引起的直接危害

3.1.1 對土壤中的生態環境系統的穩定性造成破壞

土壤環境是一個很復雜的生態環境，其中包含這許多種類的微生物群落與蠕蟲類動物，這些生物的存在保持了土壤環境的穩定也保證了土壤的活性，但是當過量的重金屬被引入到土壤中時，會對這些生物帶來毒害，大量研究證明：重金屬污染的土壤中土壤微生物群落的多樣性被嚴重減少[8]。

3.1.2 影響植物代謝循環和生長

據研究表明，重金屬對植物形態、生殖、繁衍各方面都有影響。吸收到植物體內的重金屬能誘導其產生某些對酶和代謝都有毒害作用和不利影響的物質，引起植物傷害。某些重金屬在脅迫作用下有時會引起大量營養元素的缺失和有效性的降低，較高濃度的重金屬含量有抑制植物體對鎂元素的吸收和轉運的能力。

3.2 土壤中重金屬污染帶來的間接危害

3.2.1 促使水體污染

土壤環境中遭受重金屬污染時，污染濃度較高的表層土壤能在地表或地下徑流作用下，進入水體環境，導致地下水的重金屬污染。

3.2.2 導致大氣環境污染加重

由于土壤環境與空氣環境有著直接的聯系，通過空氣中的湍流交換作用，土壤顆粒能夠被帶入到大氣中，使得空氣中的污染物變得復雜，當土壤中含有重金屬元素時，則可能導致大氣污染和生態系統退化等等的環境問題[9]。

3.2.3 對人體和動物的健康影響

土壤中重金屬元素通過植物由食物鏈逐級傳遞到人體中，城區內部種植的觀賞和凈化空氣用的花草樹木也能累積一定的重金屬污染物，人們居住在這種環境中，經過皮膚接觸和無意由口攝入這些被污染的土壤[10]。

結束語

土壤重金屬污染逐漸被各個國家的環境科學工作者重視，由于土壤中含量復雜，修復將是一個復雜的系統工程，傳統修復技術很難達到理想的預期效果，針對工業迅速發展，環保部門的管理力度也應該加強，從根本上減少重金屬污染物的來源才是修復土壤的最有力的手段。■

參考文獻

[1]賈廣寧.重金屬污染的危害與防治[J].有色礦冶，2004，1：39-42.

[2]劉昌嶺，宋蘇頃，夏寧，李學剛，林學輝，張紅，張經，于志剛.青島市區大氣顆粒物中重金屬的濃度及其來源研究[J].青島大學學報（自然科學版），1998，03：44-48.

[3]吳學麗，楊永亮，徐清，黃園英，路國慧，何俊，劉曉端.沈陽地區河流灌渠沿岸農田表層土壤中重金屬的污染現狀評價[J].農業環境科學學報，2011，2：282-288.

[4]蘭砥中，雷鳴，周爽，彭亮，廖柏寒，沈躍.湘南某鉛鋅礦區周圍農業土壤中重金屬污染及其潛在風險評價[J].環境化學，2014，8：1307-1313.

[5]Rodrigues S.， Pereira E.M. ，Duarte C.A.， et al. Mercury in urban soils： A comparison of local spatial variability in six European cities. Science of the Total Environment.2006，368（2-3）：926-936.

[6]陳雪龍，齊艷萍，吳海燕，王忠偉，郭麗.大慶龍鳳濕地土壤重金屬空間分布特征[J].水土保持研究，2013，4：141-144.