土壤重金屬污染現狀和治理辦法調研

呂芯怡++王健++張敬++涂毅

【摘 要】本文綜述了土壤的工業和農業污染原因，分析了土壤重金屬污染對人體的危害，指出了土壤重金屬污染現行治理方法，探討了土壤重金屬污染的現狀，提出了今后的發展趨勢。

【關鍵詞】土壤；重金屬污染；治理

土壤重金屬污染是指由于人類活動，土壤中的微量金屬元素在土壤中的含量超過背景值，過量沉積而引起的含量過高。土壤重金屬是指由于人類活動將金屬加入到土壤中，致使土壤中重金屬明顯高于原生含量、并造成生態環境質量惡化的現象。隨著工業的發展、城市化的擴大和農用化學物質的頻繁使用，重金屬大量進入土壤環境，造成生態環境惡化又由于重金屬不可降解，對土壤造成的長期的污染，已經成為現今危害最大的環境問題之一。

一、土壤污染的原因

中國的海陸總面積有1260萬平方公里，其中陸地面積就占了960萬平方公里，由此說明我們國家有大約2/3的面積都是土地，我們在這片土地上面建設自己的家園，可就因為這快速發展的科技和文化，我們面對的問題也逐漸變多，其中最為嚴重也最為重要的就是土壤問題，當我們的土壤問題逐步加重，我們將失去我們賴以生存的家園，同時，土壤污染也會給我們的生命造成威脅，經過調查土壤污染可以分為很多種類，根據污染類型可以分為大氣污染，污水污染，化學污染等，根據污染種類又可以分為鉛，鉻汞等污染，本文主要將土壤的污染分為了兩大類：工業污染和農業污染。

1.工業污染

（1）污水污染：工業廢水里面含有很多種元素，其中包括氮、鉀、磷等土壤所需要的元素，所以少量污水排放到土壤中還可以起到增肥的作用，但是如果不經過處理直接排放到土壤中的話，污水中的氰化物和其他重金屬物質比如說汞和鉛之類的元素則會富集到土壤中，當大量排放后土壤的結構就會被這些重金屬物質所破壞，從而不能繼續使用。

（2）大氣污染：工業排放出來的有毒氣體也是致命的打擊，工業廢氣中主要含有二氧化硫、一氧化碳等有毒有害氣體，這些氣體排放到大氣中之后則會引起酸雨等酸性過高的雨水，這些雨水不僅會破壞植株，更會影響到土壤中的酸堿平衡，殺死很多農作物，這些氣體以雨水為媒介進入土壤中，而一些顆粒狀的物質則因為大量排放而聚集沉淀到土壤中，直接對土壤造成了污染。

2.農業污染

（1）化肥污染

化肥的作用就是通過人工的手法增加農作物的產量，少量的使用氮肥磷肥或者其他的硝化肥料可以增加農作物的產量，但是如果盲目的或者一味的使用這些肥料會使土壤出現富營養化，破壞土壤的結構，使土壤灰化。土壤結構遭到破壞，農作物就不能生長，影響了我們的食物生產，就算還可以得到農作物，也會影響到人體的健康。

（2）農藥污染

農藥的作用就是防止植物被蟲害或者使農作物能夠經得起極端條件，恰當的使用可以使農作物增產，但是農藥里面含有大量的氰化物，殺蟲劑和防腐劑等物質，這些物質大量的使用或者沉積同樣也會破壞土壤的組織結構，而且這些農藥也會導致一些鳥類或者對植株有益的動物遠離，這樣不僅破壞了生態環境也減弱了糧食的生產。

二、土壤重金屬污染對人體的危害

重金屬污染導致土壤中金屬離子超標，又因為土壤污染很難自身降解，所以就會不斷的積累，這些重金屬離子根據生態系統的物質循環進入人體內，這種高濃度的金屬會與人體內的蛋白質氨基酸結合被人體吸收，引起重金屬中毒。

1.最引人關注的就是鉛中毒，相傳偉大的羅馬帝國就是因為鉛中毒而滅亡的，羅馬人在生活中大多使用鉛制品，大量的攝入鉛會使人的神經系統崩潰，消化系統損壞，當鉛進入人體血液之后會干擾血紅蛋白的合成，從而引起人貧血，鉛中毒也會影響生育能力，1931年的日本也因為鉛中毒出現了一種名為“痛痛病”的怪病。

2.重金屬污染的另一種危害就是鎘污染，鎘主要是通過肺或者食物進入人體，鎘中毒會導致人體的腎功能衰竭或肺水腫等致命疾病。典型的鎘污染案例有：湖南省瀏陽市鎮頭鎮雙橋村事件；廣東北江流域鎘超標事件；稻米鎘超標事件。

3.汞中毒，汞中毒則會引起呼吸道，消化道，腎功能等等功能的衰竭，從而致死。典型的汞污染案例：貴州萬山汞污染事件；河南汞污染等等。

4.砷中毒，砷和含砷金屬的開采、冶煉，用砷或砷化合物作原料的玻璃、顏料、原藥、紙張的生產以及煤的燃燒等過程，都可產生含砷廢水、廢氣和廢渣。砷污染主要來自工業生產及含砷農藥的使用、煤的燃燒。含砷廢水、農藥及煙塵都會污染土壤，砷和砷化物一般可通過水、大氣和食物等途徑進入人體，造成危害。元素砷的毒性極低，砷化物均有毒性，三價砷化合物比其他砷化合物毒性更強。典型的砷污染案例有：湖南岳陽砷污染事件湖南石門砷污染事件等等。

5.鉻中毒，主要來源于劣質化妝品原料、皮革制劑、金屬部件鍍鉻部分，工業顏料以及鞣革、橡膠和陶瓷原料等；如誤食飲用，可致腹部不適及腹瀉等中毒癥狀，引起過敏性皮炎或濕疹，呼吸進入，對呼吸道有刺激和腐蝕作用，引起咽炎、支氣管炎等。工業廢水中主要是六價鉻的化合物，常以鉻酸根離子[（CrO4）2-]存在。煤和石油燃燒的廢氣中含有顆粒態鉻。而六價的鉻毒性較強，易被人體吸收，在人體積攢時間一長更容易致癌。典型的鉻污染案例：云南鉻污染事件；大連某工廠鉻污染危害土壤事件等等。

少量的金屬元素的吸入對人體是有益的，但是由于排放出來的金屬元素價態的改變或者結構的變化就會對人體有致命的打擊，過度的吸入有害物質對人們的生長發育也會有阻礙作用，其實土壤對人體危害不僅至來源于農作物，很多時候皮膚的接觸也會導致各種疾病，所以如果不加以防治，只會變得越來越嚴重。

三、土壤重金屬污染現行治理方法

1.化學方法

化學修復是利用加入到土壤中的化學修復劑與污染物發生一定的化學反應，使污染物被降解和毒性被去除或降低的修復技術，包括施用有機物料、施用沉淀劑、吸附劑或粘合劑，施用化學改良劑等方法。對于重金屬輕度污染的土壤，使用化學改良劑可使重金屬轉為難溶性物質，減少植物對它們的吸收。常用的化學改良劑有石灰、石膏、磷石膏、硫酸亞鐵，硫磺、腐殖酸、腐殖酸鈣等。例如，施石灰于酸性土壤，可減弱土壤的酸度，使鎘、鋅、銅、汞等形成氫氧化物沉淀，從而降低它們在土壤中的濃度，減少對植物的危害。對于硝態氮累積過多并已流入地下水體的土壤，一則大幅度減少氮肥施用量，二是配施脲酶抑制劑、硝化抑制劑等化學抑制劑，以控制硝酸鹽和亞硝酸鹽的大量累積。

化學治理措施的有點事治理效果和費用適中，缺點是容易再度活化。

2.工程治理方法

工程治理措施主要包括：客土、換土、去表土和深耕翻土等措施。

改變耕作制度會引起土壤環境條件的變化，消除某些污染物的危害。對于污染嚴重的土壤，采取鏟除表土和換客土的方法；對于輕度污染的土壤，采取深翻土或換無污染客土的方法[1]。這些方法適用于小面積改良。但對于大面積污染土壤的改良，非常費事，難以推行。

3.生物治理方法

（1）微生物土壤生態改良劑

能夠促進離子交換、調節pH值，具有良好的吸附、代換能力，可以凈化土壤，改善土壤年理化性狀和生物活性。作物施用后可以有效改善農產品外觀，促進可溶性氨基酸、維生素等營養元素的合成，降低硝酸鹽、重金屬等有害物質含量。

（2）植物修復

嚴重污染的土壤可改種一些非食用的植物如花卉、林木、纖維作物等，具體方法包括植物提取，植物降解，植物穩定，植物揮發。

4.農業治理方法

（1）施加有機肥料

施加有機肥料可增加土壤有機質和養分含量，既能改善土壤理化性質特別是土壤交替性質，又能增大土壤容量，提高土壤凈化能力。收到重金屬和農藥污染的土壤，增施有機肥料可增加土壤交替對其的吸附能力，同事土壤腐殖質可絡合污染物質，顯著提高土壤鈍化污染物的能力，從而減弱其對植物的危害。

（2）改變輪作制度

改變輪作制度會引起土壤環境條件的變化，可消除某些污染物的毒害。據研究，實現水旱輪作是減輕和消除農藥污染的有效措施。如DDT農藥在棉田中的降解速度很慢，殘留量大，而棉田改水之后，可在很大程度上加速DDT的降解[2]。

四、土壤重金屬污染的現狀

環境保護部和國土資源部公布的《全國土壤污染狀況調查公報（2014）》披露，我國部分地區土壤污染較重，耕地土壤環境質量堪憂，工礦業廢棄地土壤環境問題突出。

（1）全國土壤總超標率為16.1%，其中重度污染點位比例為1.1%。土壤污染以無機型為主。南方土壤污染重于北方，長三角、珠三角、東北老工業基地等部分區域土壤污染問題較為突出，西南、中南地區土壤重金屬超標范圍較大。鎘、汞、砷、鉛4種無機污染物含量分布呈現從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態勢。

（2）耕地土壤點位超標率為19.4%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為13.7%、2.8%、1.8%和1.1%，主要污染物為鎘、鎳、銅、砷、汞、鉛、滴滴涕和多環芳烴。林地點位超標率為10.0%，草地點位超標率為10.4%，未利用地點位超標率為11.4%。

（3）鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳8種無機污染物點位超標率分別為7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%，其中鎘重度污染點位比例為0.5%。六六六、滴滴涕、多環芳烴3類有機污染物點位超標率分別為0.5%、1.9%、1.4%。

（4）在調查的690家重污染企業用地及周邊土壤點位中，超標點位占36.3%，主要涉及黑色金屬、有色金屬、皮革制品、造紙、石油煤炭、化工醫藥、化纖橡塑、礦物制品、金屬制品、電力等行業。調查的工業廢棄地中超標點位占34.9%，工業園區中超標點位占29.4%。

（5）在調查的188處固體廢物處理處置場地中，超標點位占21.3%，以無機污染為主，垃圾焚燒和填埋場有機污染嚴重。

調查的采油區中超標點位占23.6%，礦區中超標點位占33.4%，55個污水灌溉區中有39個存在土壤污染，267條干線公路兩側的1578個土壤點位中超標點位占20.3%。

不難看出我們國家的污染現狀是多么的恐怖，在我們親身的實踐經歷中我們發現，很多地區的土壤顏色各不相同，當我們走訪各小區或者街道進行調查的時候，很多人都不了解土壤污染是什么，都不知道土壤污染的嚴重性，就是這樣的無知和不重視才會導致土壤問題越來越嚴重。而且根據我們測量的數據趨勢也不難看出土壤污染正在逐年惡化。

2010年，中國水稻研究所與農業部稻米及制品質量監督檢驗測試中心發布《我國稻米質量安全現狀及發展對策研究》稱，我國1/5的稻米耕地受重金屬污染。2011年全國人大常委會會議上，環保部部長周生賢披露的數字是：中國受污染耕地約有1.5億畝，占18億畝耕地的8.3%。2013年年底國土資源部副部長王世元在土地調查新聞發布會上公布中國內地中重度污染耕地大約為5000萬畝。2014年4月17日環境保護部和國土資源部公布的《全國土壤污染狀況調查公報》中顯示全國土壤總超標率為16.1%，其中重度污染點位比例為1.1%。

根據這些數據我們大膽的猜測，在多少年之后我們的土壤將全部被污染，或者換一種說法，我們還有多少時間去浪費？雖然到目前為止，這些大數據后隱藏的信息，受影響的地區和人群，給人們生活帶來的影響等等，都還未公布于眾。但我們可以看出，土壤污染問題從來都沒有消退，他一直存在并且愈加愈烈。

五、展望

國務院關于印發土壤污染防治行動計劃的通知指出，要到2020年，全國土壤污染加重趨勢得到初步遏制，土壤環境質量總體保持穩定，農用地和建設用地土壤環境安全得到基本保障，土壤環境風險得到基本管控。受污染耕地安全利用率達到90%左右，污染地塊安全利用率達到90%以上。到2030年，全國土壤環境質量穩中向好，農用地和建設用地土壤環境安全得到有效保障，土壤環境風險得到全面管控。受污染耕地安全利用率達到95%以上，污染地塊安全利用率達到95%以上。到本世紀中葉，土壤環境質量全面改善，生態系統實現良性循環。

這是國家對土壤問題所提出的解決辦法，而我們則應該從身邊做起。

這是我們賴以生存的土地，他現在已經被我們破壞的千瘡百孔，不知道什么時候就會被人類全部毀滅，雖然國家出臺了各種法律來保護防治土壤的問題，但是我們更應該從科學的角度來治理土壤，研究出更多的生物化學方面的東西來更加有效的改善土壤問題。

參考文獻：

[1]趙美微，塔莉，李萍.土壤重金屬污染及防治/修復研究[J].北方環境，2007.

[2]陳晶中，陳杰，謝學儉，等.土壤污染及環境效應[J].土壤，2003.

項目來源：

武漢東湖學院禾下土實踐隊暑期社會實踐項目。