土壤中重金屬污染的原因、危害及解決措施

李玘

（河北農業大學 國土資源學院，河北 保定 071000）

1 中國重金屬污染的原因

土壤是人類賴以生存的物質基礎，是人類最基本的生產資料和勞動對象，也是人類時代相傳的生存和生產條件，是人類的生命線[1]。

土壤重金屬污染指的是土壤中的各種重金屬元素超標，超過土壤能夠承受的極限值。近年來由于盲目施肥現象較為嚴重，不合理的農藥、化肥、塑料薄膜的使用，高礦企業的無序開采，導致土壤重金屬污染日益嚴重。

1.1 自然原因

由于自然環境的影響，成土母質在風化過程中會積累一些重金屬元素，在風和雨的作用下，經過物理和化學變化，土壤中的重金屬含量會發生改變[2]。

1.2 農業污染源

在農業生產生活中，可能會造成土壤重金屬的污染，尤其是農藥、化肥的過量使用。雖然肥料在增加作物產量、提高作物品質和保證糧食安全方面起到了作用，但在其補充作物生長所需要的營養元素的同時，不可避免地將一些有毒有害重金屬元素帶入到了土壤中，這些有害物質積累到一定程度，超出土壤自凈能力時，會影響植物的生長，進而影響農作物的產量和品質[3-4]。此外，農用塑料薄膜生產應用的熱穩定劑中含有Cd、Pb等，塑料大棚和地膜的過量使用也會造成土壤重金屬污染。

1.3 工業污染源

工業污染是重金屬的主要污染源，科技是一把雙刃劍，隨著社會主義工業化的發展，中國在很多方面取得了顯著的進步，但由此帶來的土壤危害越來越嚴重。例如工礦業的發展，工業廢渣、廢氣中重金屬會繼續擴散、吸附、沉降等導致重金屬累積；此外，采礦及金屬的冶煉會導致重金屬含量增加，如濕法煉銅則會使土壤中銅的含量增加；化工生產的廢水直接用于灌溉也會造成土壤中重金屬含量增加。

1.4 交通污染源

隨著社會經濟的迅速發展以及交通道路的建設，汽車工業的迅速發展，一些交通較發達地區的土壤重金屬污染更加嚴重，這是因為汽車尾氣的排放以及尾氣中含有的重金屬可能會通過大氣的作用沉降到土壤中，造成土壤重金屬污染。汽車尾氣中含有上百種化合物，其中污染物主要有懸浮固體顆粒、鋁、氮氧化合物、鉛等，其中鉛是有毒的重金屬元素，汽車用油大多數摻有防爆劑四乙基鉛或甲基鉛，含鉛汽油的燃燒會使鉛這種重金屬元素存在于大氣中，并且可能會隨著大氣的沉降作用進入土壤，造成土壤重金屬污染。此外，汽車可能會引起揚塵以及交通運輸過程中輪胎、車體的老化磨損等也會造成土壤重金屬的污染[5]。

2 中國重金屬污染的危害

2.1 影響農作物的質量安全

農作物生長在土壤中，而土壤中有重金屬污染，過多的重金屬元素進入農作物中，影響農作物的細胞及功能，影響這些細胞器的結構和功能，最終導致農作物生長緩慢[6]，重金屬可能會富集在農作物中，影響農作物的質量安全。例如土壤中鎘元素含量過高，會抑制根系增長，進而造成植物的生理障礙，降低農產品的產量和品質；土壤中銅元素含量過高會使植物根系伸長受到阻礙，褐變畸形，葉片黃化并有褐斑，會抑制種子萌發以及氨基酸的形成；鎘元素含量過高會破壞植物葉片的葉綠素結構，減少根系對水分和養分的吸收，抑制根系生長，會造成植物生理障礙而降低產量。

2.2 危害人體健康

土壤重金屬具有長期性、滯后性、潛伏期長、危害大等特點，可以通過多種途徑進入人體，嚴重影響人類健康[7-8]。例如鉛含量過高會導致人的生殖功能下降，機體免疫力降低會出現頭暈、頭疼、記憶力減退等一系列癥狀；汞含量過高會與人體內酶或蛋白質中許多帶負電的基團結合，影響蛋白質的形成，從而影響細胞的功能；鉻含量過高可能會造成遺傳性缺陷、惡心、腹痛，經皮膚侵入可能會造成皮炎等。

3 土壤重金屬污染的解決對策

農業土壤中重金屬污染主要有Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、Cd、As和Hg等元素。研究表明，土壤重金屬污染不但影響土壤自身理化性質，而且會影響農作物的產量和品質，影響人體健康，影響大氣和水環境質量。此外，重金屬污染具有隱蔽性、滯后性，土壤一旦受到污染，則需要較長的修復時間。由于土壤重金屬污染具有難遷移、毒性大和難治理等特點，并可通過食物鏈進入動植物體內，最終威脅動植物生存和人類健康，因此，土壤重金屬治理刻不容緩。

3.1 嚴格控制數量和質量

許多研究表明，土壤中重金屬污染一部分是由于某些肥料中含有汞、鎘和一些汞、鎘殺菌劑造成的。因此，要加強對化肥、農藥的監測，控制土壤重金屬污染。同時還要不斷研發新技術，爭取在減少化肥用量的同時增加農作物產量。

3.2 采用植物修復技術

植物修復技術是解決土壤重金屬污染的一項有效生態措施，是利用綠色植物及其根系微生物對土壤污染的吸收、揮發、轉化和降解去除土壤中污染物的修復技術，通過某些植物對某些重金屬的敏感性，從而對重金屬進行吸收和轉化，減少重金屬造成的污染。植物修復技術具有高效性和經濟型，不同地區要因地制宜，如種植超富集植物來減少土壤中重金屬的含量。同時，可以采用植物和微生物的聯合修復技術，該技術主要是對土壤中污染物進行分解，以便增強植物向上轉移重金屬的能力，提高植物修復效率[9]。

3.3 加大環境治理力度

土壤重金屬污染防治要從源頭防治，要不斷制訂相關詳細的法律法規，不斷宣傳土壤對于人類生產生活的重要性，增強大眾的環境保護意識，增強企業的減污意識，從源頭上減少污染物的排放，從而降低土壤中重金屬含量。有些政府部門為追求短期政績，重視經濟增長而輕環境保護，環境立法部門要制訂相關法律法規，執法監督部門要加大環境監管力度，嚴格查處環境違法行為，做到執法必嚴、違法必究，嚴格控制污染物的排放量，例如要不斷加強土壤環境監測，完善土壤環境監測治理體系，提高土壤重金屬監測水平；要實施重金屬企業的環境保護達標公告制度，強化環境管理，對于那些不符合國家產業政策和環保要求的企業，要堅決予以停產、關閉[10]；各個部門要協調配合，加強溝通合作，為減少土壤中重金屬含量作出自己的貢獻。

3.4 利用化學修復技術修復土壤重金屬污染

化學修復技術是通過化學修復劑與土壤中污染物發生氧化、還原、吸附、沉淀、聚合、絡合等反應，使污染物從土壤中分離、降解、轉化或穩定成低毒、無毒、無害等形式或形成沉淀除去。化學修復劑與土壤中污染物的相互作用可以降低污染物的遷移性以及被植物的吸收性，可以避免其進入生態系統，通過食物鏈不斷轉移。化學修復技術的種類有很多，主要包括溶劑萃取法、化學淋洗法、氧化法、還原法以及鈍化技術等，化學修復方法因投入低、修復迅速、操作簡單等特點，對大面積土壤污染修復具有比較大的優越性，能更好地滿足當前中國治理土壤中重金屬污染以及保障農產品生產的迫切要求[11]。

4 結束語

土壤是人類賴以生存的基礎，土壤重金屬污染具有形態多變、容易在生物體內積累、不易被降解而消除、潛伏期長、危害大的特點，因此解決土壤重金屬污染首先應從源頭抓起，要充分認識土壤重金屬污染的長期性，土壤重金屬污染會導致農作物的產量降低，而且會通過食物鏈進入人體，因此要加強土對壤重金屬污染的治理，不斷改進方法，加強對土地的管理與保護。