重金屬地質污染形成原因及治理策略*

陳亞萍

(蘭州資源環境職業技術大學，甘肅 蘭州 730022)

現代化農業產業的高速發展在一定程度上對土質與地質環境造成了污染，與此同時，農田地質在重度污染下正面臨著嚴重的危機[1]。土壤是支撐或維持人類生存與生活的基本條件與主要資源，也是農業發展與落實“三農”政策的核心物質基礎。一旦農田地質土壤受到威脅，種植的農作物質量檢測將受到影響，進而對群體食用產品的安全與受眾群體生命健康造成負面影響。隨著工業建設規模的提升，重金屬地質污染范圍也不斷增加，工業建設與生產排放的重金屬物質污染程度也越來越高。在深入對我國地質勘查的研究與統計中發現，每年都有超過4000.0萬km2的土壤受到重金屬污染威脅。盡管地質單位已在相關工作中采取了有效的措施進行重金屬地質污染綜合治理，但由于治理的手段缺乏現代化技術作為支撐，或治理的方向不明確，導致相關工作一直未能取得顯著的成果，甚至在治理中部分地區的重金屬污染現象呈現加劇趨勢[2]。地質污染與較多類型的地質災害具有聯系，無論是工業生產中污水的排放，或是地質環境無節制開發，都會對地質環境造成嚴重的威脅。當地質污染達到一定條件后，地質層中的重金屬污染物將不斷向地下滲透，最終對地下水造成嚴重的污染。為了實現從源頭對地質污染的治理，本文探討了污染現象的形成原因，并以此為依據，提出了專項治理的策略。

1 重金屬地質污染特點

1.1 危害性較大

當土質環境受到重金屬污染時，在該地質環境中種植的農作物將直接受到威脅。嚴重情況下，種植的農產品將直接死亡，還有一些農作物會在生存中積累有毒有害物質，此種重金屬物質匯聚在人類食物中，會嚴重威脅到人體的健康與生命安全。同時，當地質環境中的重金屬污染物質積累到一定含量時，會逐步發生滲透，此類元素滲透到地下環境中，與地下水發生交融，并通過地下水流入河流，進一步擴大污染范圍。生存在此區域內的動物飲用了受重金屬污染的水體后，其生命安全也將受到威脅，最終對生態環境、水體環境、大氣環境造成負面影響。

1.2 隱蔽性較強

部分賦存或流入地質環境中的重金屬物質，無色、無味，難以直接發現，只有在生物或人體食用后，才展示毒性。為此，可以將隱蔽性較強作為地質環境受到重金屬污染后的一個主要特點。

1.3 廣泛性特點

隨著我國工業建設水平的提升，市場內大型工業生產基地、工業企業數量也越來越多。與此同時，企業之間的競爭越來越激烈，許多工業生產與建設方在社會發展中，只重視生產行為與生產模式帶來的經濟效益，并沒有關注不合理的生產行為是否會對社會環境造成負面影響與威脅[3]。當工業生產效率越來越快時，生產行為所產出的廢水、廢氣、垃圾越來越多，企業原有的污染物處理設備難以在規定時間內有效處理所有含重金屬物質的工業垃圾。為了滿足企業的生產需求，生產方不得不直接向水體中排放污染物，或將生產中的廢棄垃圾堆放在指定區域內。污染物在長此以往的堆積下會發生擴散，最終導致污染范圍越來越廣。

1.4 不可逆特點

當地質環境中的重金屬污染物質越來越多時，土壤結構與物理性質將發生較為直接的改變。盡管土壤自身具備一定的污染物自動降解能力，但當污染物堆積量過多時，土壤的降解難度增加，地質環境無法有效處理所有污染物質，最終造成土壤結構轉變，而此種結構性轉變是后續不可逆轉的。

2 重金屬地質污染形成原因

2.1 自然因素

地質環境受到重金屬物質的污染，是由多種因素綜合形成的。可以在分析污染成因時，將污染劃分為土壤污染與大氣污染兩種類型。受到地質遷移或土層不規律變動等因素的影響，地質層也將發生改變，當形成地質層的遷移活動巖體中含有金屬物質時，遷移行為的發生將對土壤環境造成威脅。隨著遷移范圍的增加，重金屬物質發生擴散，從而導致地質環境發生污染[4]。同時，形成地質土壤環境的巖體，在自然界中賦存，當巖體受到自然環境的影響時，所形成的巖體也將在自然界中以重金屬污染形式賦存。

當環境空氣質量較差時，大氣環境中將攜帶以懸浮物形式存在的重金屬物質，污染物隨著大氣環境被帶入大氣中，此種現象也是造成地質環境污染的主要原因之一。

此外，當出現自然環境災害時，將產生大量的污染物。例如，火山噴發、霧霾、火災、沙塵暴等，都會在大氣環境中產生污染物。植被在進行光合作用與呼吸作用時，會吸收大氣環境中的污染物。從而將污染物帶入土壤環境與水體環境中。

2.2 人類活動

人類不規范的社會行為、不合理的開發活動，也是造成地質環境重金屬污染的主要問題之一。可將此類活動劃分為污水灌溉行為、工業行為、工業生產行為等。在農田灌溉過程中，為了節約成本，農戶會使用不符合農業生產標準的污染與自然水直接澆灌農作物。當灌溉用水質量不達標時，會導致土壤中重金屬物質與污染物質呈現嚴重超標的現象，最終對環境造成嚴重的污染。在此過程中，所使用灌溉水的污染程度不同，所造成的土壤環境污染現象也是不同的。

在工業生產與建設發展過程中，將有大量的攜帶重金屬物質的水體被無序排放，這些物質的排放會在不同程度上增加地質環境中重金屬元素含量。

在農業生產過程中，為了避免農作物與植被的健康生長，避免蛀蟲對莊稼等作物的健康生活造成影響，農戶會不規范的使用一些農藥、化肥，而使用此類化肥與農藥只會加劇地質環境污染。

3 治理策略

3.1 使用有機肥料代替化學肥料

不合理的農業行為是造成地質環境污染的主要原因。為了解決由于農民不規范使用化肥與農藥造成的污染，提出在農業生產過程中，使用有機肥料代替化學肥料的方式，進行地質污染物的治理。

對于社會農業發展而言，其中最有效且價格最為低廉的控制污染手段，便是控制土壤中的肥料與化學農藥殘留。在此過程中，使用有機肥料進行土壤施肥，不僅可以吸收土壤中的重金屬物質，還可以減少或降低肥料對土地造成的污染，從根本層面提升土壤的肥沃程度[5]。同時，在農業種植的土壤環境中施加有機肥料，可以為農作物中的益蟲生存創造一個相對良好、適宜的環境。例如，地質層中的蚯蚓，不僅可以起到疏松土質環境的作用，同時也可以輸送土體，吸收地質層中的有害重金屬物質。可以利用蚯蚓的這一優勢，為其創造環境，從而實現基于生態環境自然規律，進行農作物與農田土壤的修復與綜合治理。而使用此種方法治理的地質環境，將更加有助于高質量農作物的產出，進而打造具有生態化優勢的農田，培育具有綠色化優勢的有機農作物食品，從根本控制地質環境中農藥殘留造成的污染問題。

此外，在治理重金屬污染的地質環境時，應明確自然界中的一些特殊植被也可以起到凈化環境的作用。例如，部分根植在土層中的植物可以在生命活動中持續吸收土壤內的重金屬物質，凈化生態環境，保護土壤，維護區域生態圈平衡[6]。此類植被包括芥菜、鴨跎草等，通過施加有機肥料，在農田中種植此類植被，可以利用其吸收土層中的Cd金屬元素，同時利用紫云英植被，吸收地質層中的硒金屬元素。目前，使用此種方式進行重金屬地質污染的治理，是一項較為先進、科學、合理、有效的治理手段。

3.2 從源頭控制重金屬污染物的排放

要想實現對重金屬地質污染的徹底根治，需要從污染源入手，從根本控制重金屬物質的排放。例如，可在重金屬地質污染嚴重的地區建立環境監測站，通過定期采樣與實驗室分析的方式，掌握污染源，明確地質環境中重金屬物質的來源。根據不同工業生產項目在社會中的關注度及該地區經濟建設與發展對環保的要求，在生產施工現場做好綠色工程引領和帶頭工作。例如，在工業生產項目的項目準備階段，編制項目實施階段的綠色與環境保護方案，在生產行為執行過程中嚴格按方案落實環保工作。同時，建立健全綠色施工管理體系與管理制度，監督執行此項工作，按照當地與環境監管單位的環保要求，投入足夠的人員和設施。

在此基礎上，做好對工業生產中的“三廢”排放控制工作，在工業項目正式開展前，由技術部門在“三廢”排放口進行技術檢測。即在生產端投入大量的含有重金屬污染物質的廢水與廢氣，啟動凈化機械后，檢測由排出口排放的廢水或廢氣中重金屬污染物含量、濃度，當檢測結果符合標準或達到大氣環境排放指標后，為此單位批準工業生產資質。同時，嚴格監督與檢查生產單位的生產鏈路，不定期抽查工業生產行為中是否存在不合理或不科學的行為，誘發重金屬地質污染。此外，明確地區生活用水的排放中可能也存在污染地質環境的重金屬物質，因此，需要在城市排水管網中集成凈化裝置，以此種方式，確保所有排放的水體不會對地質環境造成負面影響與干預。

3.3 合理引進工程治理技術與化學治理技術

除上述提出的治理策略外，還可以引進工程治理技術與化學治理技術，對重金屬地質污染問題進行專項治理。

工程治理技術是指基于物理技術，對重金屬地質污染進行處理。在對地質環境進行采樣分析與檢測后，及時發現污染的初步階段，并采用客土、翻土、換土等手段，進行土壤結構的轉換。在此項工作中，可以輔助現代化技術實現。例如，使用電解法、去表土法、淋洗法、熱處理法等[7]。但上述提出的處理技術僅適用于重金屬地質污染的初期階段，一旦在操作處理時出現行為方面的不當問題，會加劇后續治理工作的難度。例如，在使用翻土法進行重金屬地質污染治理時，一旦出現處理不當，會發生重金屬污染轉移問題，還會使土層深處的地下水環境受到威脅。因此，在綜合治理過程中，需要結合重金屬地質污染程度與污染階段，選用合理的工程治理技術。

化學治理技術是指基于化學技術對重金屬地質污染的治理。例如，可以在污染區域的土層中撒入一定量的土壤改良試劑、洗滌試劑、抑制試劑，通過此種方式，增加土壤整體的有機性與顆粒黏稠度，降低土壤中重金屬污染物質的生存性，并避免金屬元素與游離狀態的金屬離子向植被發生轉移。但在使用化學技術進行重金屬地質污染治理時，應做好對化學試劑使用量的控制，一旦出現投放試劑量過多的現象，會對治理工作造成適得其反的問題。

4 結束語

造成重金屬地質環境污染的原因較多，為了實現基于源頭對污染現象進行控制，本文提出了三個方面的治理策略。希望此方面工作在后續實施中逐步落實，徹底解決地質環境污染問題，優化現代化社會中的地質生態環境，為農業生產、工業建設創造一個更加有利的發展空間。