土壤中重金屬污染的產(chǎn)生及特點(diǎn)

蘭 敏

（湖北民族學(xué)院，湖北 恩施 445000）

地球生態(tài)系統(tǒng)以土壤為媒介進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換，在這個(gè)過(guò)程中，將形成特有的組分、結(jié)構(gòu)和功能，逐漸演化成一個(gè)極為復(fù)雜的系統(tǒng)。人類在這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中活動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生“三廢”并將其排放到土壤、大氣、水體等介質(zhì)當(dāng)中，最終都可以某種方式匯聚到土壤。當(dāng)土壤中的污染物超過(guò)一定的數(shù)量時(shí)，土壤將無(wú)法依靠自身的力量去凈化，從而性狀發(fā)生改變。土壤中的重金屬污染物不但可以改變土壤的性質(zhì)，而且在被植物吸收之后還能影響植物的根系發(fā)展和光合作用的進(jìn)行，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致植物減少或者滅絕[1]。另一方面，土壤重金屬會(huì)經(jīng)由食物鏈流轉(zhuǎn)到動(dòng)物體內(nèi)進(jìn)行富集，直接影響動(dòng)物的健康。

1 土壤中重金屬污染的產(chǎn)生

土壤中的重金屬來(lái)源廣泛，產(chǎn)生原因很多。土壤在形成過(guò)程中就會(huì)攜帶重金屬，不同成分組成的土壤所攜帶重金屬種類不一樣，所攜帶的量也有差異，然而這往往不足以產(chǎn)生污染。造成土壤污染的多是人類的工業(yè)活動(dòng)、對(duì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用、對(duì)化肥農(nóng)藥的不合理施用等產(chǎn)生的重金屬[2]。

1.1 大氣中重金屬沉降

我們進(jìn)行工農(nóng)業(yè)活動(dòng)、交通運(yùn)輸?shù)榷紩?huì)形成富含重金屬的有害懸浮物而使得大氣中的污染物增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，工礦企業(yè)附近與道路兩側(cè)的大氣污染物中，Pb、Cd、Cr、Zn、Cu等重金屬元素含量較高。它們大部分經(jīng)由自然沉降和大氣沉降進(jìn)入土壤，從而造成土壤重金屬污染。這類污染常常表現(xiàn)出，離城市越遠(yuǎn)，污染越低的特點(diǎn)。就城市本身而言，城市人口越密、工業(yè)越發(fā)達(dá)、土地使用程度越高、機(jī)動(dòng)車越多，重金屬污染越嚴(yán)重。

1.2 農(nóng)藥、化肥和塑料膜使用

每種化肥和農(nóng)藥中所含有的重金屬種類和含量都不相同，比如過(guò)磷酸鈣中富含Zn、Cu、Cd、Pb等重金屬元素，其含量高于鉀肥、氮肥及復(fù)合肥[3]。在進(jìn)行農(nóng)作物生產(chǎn)的過(guò)程中，對(duì)含有鉛、汞、砷等的農(nóng)藥、殺蟲(chóng)劑或者化肥施用不當(dāng)，都將造成土壤中重金屬的污染。而農(nóng)用塑料薄膜采用了含Cd、Pb兩種重金屬元素的熱穩(wěn)定劑。這就意味著，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過(guò)量采用農(nóng)用塑料薄膜也會(huì)產(chǎn)生土壤重金屬污染。

1.3 污水灌溉

污水灌溉是指對(duì)生活、商業(yè)及工業(yè)活動(dòng)中產(chǎn)生的污水進(jìn)行一定程度的處理之后，將其用于農(nóng)田、森林或者草地的灌溉。因?yàn)槿鄙偎Y源，我國(guó)有大概1.4×104平方千米的土地在使用污水進(jìn)行灌溉，由此受到重金屬污染的土壤面積超過(guò)了總污染面積的六成[4]。近年，隨著城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快，工業(yè)廢水不斷增多，而這些廢水中往往含有較多的重金屬元素，一旦在沒(méi)有進(jìn)行妥善的凈化情況下排出工作區(qū)，其中的重金屬離子就會(huì)通過(guò)河流進(jìn)入到土壤當(dāng)中，進(jìn)一步產(chǎn)生或者加劇土壤重金屬污染。

1.4 污泥施用

我國(guó)城市較多采用污水管網(wǎng)混排的方式排放污水，致使生活污泥中也含有大量的工業(yè)污泥。因此，污泥中不僅富含有利于植物生長(zhǎng)的養(yǎng)分元素、有機(jī)質(zhì)等[5]，也富含了很多重金屬元素。若直接使用沒(méi)有得到妥善處理的污泥，其中的重金屬便會(huì)被帶入農(nóng)田，并在農(nóng)田中逐漸富集，進(jìn)而土壤中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb的組成比例會(huì)不斷增加。一般污泥在農(nóng)田中所占比例越高，農(nóng)田受污染程度越高。

1.5 金屬礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)利用

金屬礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中，采掘時(shí)的礦坑水，冶煉加工時(shí)產(chǎn)生的廢石、廢渣、尾礦的降雨淋濾水及各種選礦水等都是富重金屬離子的礦山酸性廢水，這些廢水多排入礦山周圍土壤或河流中，可直接或間接造成土壤的重金屬污染。其污染區(qū)域一般是礦山的四周或者下河段，相關(guān)的農(nóng)作物及動(dòng)物都將間接受到污染。

1.6 含重金屬?gòu)U棄物的堆積

含重金屬?gòu)U棄物有很多種，不同類別對(duì)環(huán)境的危害方式和程度都有差異。在廢棄堆中，污染程度最高，往外圍則不斷降低。不同的廢棄堆，重金屬的污染源也許只有一種，但也存在多種的可能。

日常生活中我們使用的電池便攜帶多種污染源（Cd、Ni等），若隨意扔棄，一旦里面的重金屬元素泄露，便會(huì)造成污染。

2 土壤重金屬污染的特點(diǎn)

2.1 隱蔽性

重金屬污染的土壤是沒(méi)有顏色和味道的，人們幾乎無(wú)法發(fā)現(xiàn)。通常是由植物進(jìn)入到食物鏈中，并且富集到一定的程度時(shí)，人們才會(huì)感受到。

2.2 普遍性

工業(yè)生產(chǎn)的不斷進(jìn)步，使得重金屬污染變得更為常見(jiàn)，能幸免于重金屬污染的國(guó)家目前非常少了。我國(guó)不少城市的郊區(qū)和灌區(qū)都在經(jīng)受著或輕或重的污染。

2.3 表聚性

土壤中重金屬污染物由于被吸附或者固定在土壤中的黏土礦物及有機(jī)物質(zhì)表面，限制了其遷移能力，所以主要分布在土壤表層，而極少在表層以下移動(dòng)。

2.4 消除難度大

當(dāng)土壤中的重金屬富集超過(guò)一定的限度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致土壤性狀發(fā)生改變，甚至發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成更具毒性的物質(zhì)，加上重金屬本身不容易被降解，所以土壤在受到污染之后便不容易恢復(fù)，污染消除難度大。

2.5 間接危害性

重金屬元素?zé)o法被土壤中的微生物降解，卻可以由食物鏈進(jìn)入人畜體內(nèi)逐漸富集，形成生物放大效應(yīng)，危害人類的健康。另外，重金屬元素能在地表水體滲入地下水體時(shí)一同滲入，形成另一污染源。

2.6 形態(tài)多變，毒性不一

重金屬元素多有變價(jià)，離子態(tài)的重金屬元素能夠和土壤中的配位體合成毒性稍弱的絡(luò)合物，這種絡(luò)合物的穩(wěn)定性和其毒性成反比關(guān)系。重金屬的無(wú)機(jī)化合物的毒性弱于其有機(jī)化合物。其價(jià)態(tài)也影響著毒性的強(qiáng)弱，在價(jià)態(tài)一致的情況下，化合物不一樣，毒性也有所差異。

3 結(jié)語(yǔ)

土壤中的重金屬最終會(huì)在生物體內(nèi)積累，危及其健康和發(fā)展。土壤重金屬污染主要產(chǎn)生于大氣中重金屬沉降，農(nóng)藥、化肥和塑料膜使用、污水灌溉、污泥施用、金屬礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)利用及含重金屬?gòu)U棄物的堆積等，且具有普遍性、隱蔽性、表聚性、消除難度大、間接危害性，形態(tài)多變、毒性不一等特點(diǎn)。