我國土壤重金屬污染現狀及治理研究

王柳文

（廣東晨風環保科技有限公司，廣東 梅州 514000）

土壤是經濟發展、社會進步、人類生存的重要基礎，土壤保護與可持續發展密切相關。近年來，我國工業化進程加快，機動車保有量持續增加，農業生產的化肥農藥施用量上升，導致土壤重金屬污染形勢嚴峻。土壤重金屬污染破壞土壤系統正常的物質交換、能量流動，降低農作物產量，重金屬經植物根系吸收，可通過食物鏈威脅人體健康，最終影響經濟社會的可持續發展。影響農用地土壤環境質量的主要污染物是重金屬，為做好土壤重金屬污染監測、治理，生態環境部于2022年指導全國132 個重點縣開展耕地重金屬污染成因排查整治，累計已將1 744 塊地塊納入建設用地土壤污染風險管控和修復名錄，部署開展土壤污染重點監管單位隱患排查“回頭看”，有效遏制土壤重金屬污染增量，但土壤重金屬污染存量依然較大，要積極采取措施，做好監測及修復治理。

1 我國土壤重金屬污染現狀

據統計，我國重金屬污染土壤面積高達333 萬hm2，區域土壤生態結構類型不同，重金屬污染物遷移性、土壤滲水率存在明顯不同。此外，受人為因素影響，不同區域土壤重金屬污染程度及特點也存在一定差異。

1.1 礦區周邊土壤

我國探明儲量礦產有159 種，礦產資源門類豐富，但分布不均，煤炭資源主要集中于內蒙古自治區、山西省，西藏自治區銅礦儲量位居全國第二，山東省金礦儲量全國第一。每年大量開采礦產資源，產生廢石、礦渣，受雨淋、地表徑流作用，尾礦向周邊土壤環境釋放重金屬，礦區周邊土壤重金屬日益累積。煙臺市金礦區及城鎮周邊土壤中的鎘、鉛、汞等重金屬主要以殘渣態和鐵錳氧化態形式存在，對農作物有一定危害[1]。山東省焦家式金礦帶周邊土壤中，鉛含量在17.1～50.3 mg/kg，均值呈現富集狀態，超標概率高[2]。

1.2 農田土壤

我國耕地面積達1 278 666.6 km2，2021年全國化肥和農藥施用量分別為5 191 萬t 和35 萬t，實現6年降，但農藥化肥平均使用量依然偏高，汞、鉛、鋅、鎘等加重耕地土壤重金屬污染。廣東省的45 個農田土壤樣品主要含有鎘、鉻、鉛、鋅、鎳、銅等重金屬，鉛、鎘超標率均為6.67%，最大超標值分別是限值的2.03倍、1.58倍[3]。農田土壤重金屬會影響農作物產量，農產品重金屬污染會威脅人體健康。

1.3 城市綠地土壤

城市公園、綠化帶在凈化城市環境、吸收大氣污染物方面發揮重要作用，不僅是城市生態系統的重要組成部分，也是市民接觸重金屬的重要風險源。趙超等[4]以濟南市為研究區，選擇15 個城市綠地，布設45 個監測點位。研究發現，濟南市城市綠地土壤重金屬污染水平介于尚清潔與重度污染之間，其中，輕度污染點位占44.4%，中度污染點位占37.8%，重度污染點位占15.6%，不同類型綠地的綜合潛在生態風險排序是居民區綠地＞道路綠化帶＞公園綠地，不同重金屬的潛在生態風險排序是Ni ＜Cu ＜Pb ＜As ＜Cd ＜Hg，銅和汞存在較大潛在生態風險。

1.4 林地土壤

與農田土壤結構不同，林地土壤更易酸化，其對重金屬具有更強的富集能力。林地土壤富集大量重金屬，會直接損害林地生態系統。余興華等[5]以云南省八角林地土壤為研究對象，共取林地土樣45 個，測定土樣中As、Cd、Cu、Cr、Pb、Hg、Zn、Ni 八種重金屬含量，經監測，As、Cr、Pb、Hg 四種重金屬含量超過云南省土壤重金屬背景值，除了受土壤母質影響外，還與農藥化肥施用、礦山開采等人類活動有關。

2 土壤重金屬污染來源

土壤重金屬污染主要來源于工業生產、污水灌溉、農業生產、城市生活垃圾排放及交通排放。工業生產排放廢水，經地表徑流污染土壤。農田土壤重金屬污染主要來自周邊礦山開采、污水灌溉、農藥化肥過量施用等。常見的土壤重金屬有Pb、Cr、Zn、Cu、Hg、Cd 等。

2.1 自然因素

受下伏基巖風化影響，土壤會天然含有重金屬。礦山開采或者常年風化后，一些重金屬會以不同化學形式遷移到土壤中。礦山中，重金屬通常會以硫化物（Pb、Ag、Ni、Fe、As、Zn 等）或氧化物（Se、Al、Mn、Sb 等）的形式存在。土壤中，金屬硫化物（Pb、Hg、As）會與Cu、Fe 等元素一起自然賦存。

2.2 人為因素

人為因素是土壤重金屬的主要來源，包括礦山開采、金屬冶煉、大氣沉降、農業種植、廢物處理等。一是礦山開采。礦床重金屬一般以硫化物形式存在，礦床開采、冶煉會產生大量Pb、Cd、Cu、Zn 等尾礦，尾礦于地表堆積，極易氧化產生酸性廢水，重金屬元素遷移到周邊土壤。因此，礦區土壤呈現出重金屬復合污染、富集度高、污染區域廣、生態危害大等特點。二是金屬冶煉。鉛鋅冶煉廠會產生大量廢氣、廢渣等，受大氣沉降、雨水淋溶等因素影響，Zn、Pb、Cr 等重金屬會釋放至周邊土壤中，加重土壤重金屬污染。三是大氣沉降。截至2022年底，我國機動車保有量達4.17 億輛，其中汽車保有量達3.19 億輛，占機動車總量的76.49%。隨著機動車保有量的持續增加，機動車尾氣排放量持續增加，隨著大氣塵降，As、Cd、Cr 等有毒有害重金屬沉積于地表。

3 土壤重金屬污染治理措施

土壤重金屬污染危害極大，加強土壤重金屬污染綜合防治迫在眉睫。當前，要綜合施策，全面治理，加強源頭預防控制，科學修復污染土壤，堅持多元共治，提高土壤重金屬污染綜合治理效果。

3.1 加強源頭預防控制

源頭預防始終是環境污染治理的基本原則之一，土壤重金屬污染治理需要從源頭預防控制入手。礦山開采要做好礦石堆場防滲漏措施，交通領域要大力推廣新能源汽車，減少燃油車使用量，金屬冶煉要做好廢氣廢渣同步處置。農業土壤重金屬污染源頭預防控制可從灌溉、施肥兩個方面推進。一是灌溉。要推進農業產業化和種植規模化，使用達標處理的水進行灌溉，采用噴灌、滴灌等節水灌溉模式，從源頭防止污染物隨水流入農田。二是施肥。要最大限度地減少化肥農藥的使用量，積極推廣高效、低毒、低金屬含量的化肥農藥，鼓勵使用綠色化肥。根據農業種植種類、規模，控制低毒、低金屬含量農藥的施用次數、數量和時間。大力開展測土配方，施用有機肥、綠肥。農田施用土壤調理劑，改善土壤結構，增強土壤微生物活性和養分循環能力，從根本上提升農作物產量和品質。

3.2 科學修復污染土壤

針對重金屬污染土壤，要積極采用科學合理的修復技術，改變土壤形態或結構，降低重金屬在土壤中的遷移性、生物利用性，降低土壤重金屬含量，使其滿足規范要求。重金屬污染土壤修復技術主要有物理修復技術、化學修復技術、生物修復技術。一是物理修復技術，包括玻璃化法、換土法、客土法。換土量、溫度、土壤電導性等因素會影響物理修復技術應用效果。物理修復技術的優勢在于能夠有效隔離污染土壤，可用于修復大量土壤，環境影響小。不足之處是修復勞動力消耗大，野外大規模修復成本高。二是化學修復技術，包括電動力學法、固定/穩定化法、淋洗法。土壤pH、電極、土壤理化性質、粒徑、重金屬類型及含量會影響化學修復技術應用效果。化學修復技術的優勢在于操作簡單、修復效率高、成本適中，去除效率高。不足之處是易產生二次污染，去除不夠徹底，淋洗劑破壞土壤理化性質。三是生物修復技術，包括植物修復和微生物修復。土壤環境、溫度和重金屬形態影響生物修復技術應用效果。生物修復技術的優勢在于成本低、能耗低、可吸收多種重金屬、無二次污染，易操作。不足之處是修復時間長，效果難保證。

3.3 堅持多元共治

土壤重金屬污染治理是一項復雜的系統工程，政府、企業、社會組織和公眾都要積極參與。其中，政府要發揮主導和協調作用。一方面，政府要利用其公權力，制定相關法規，加強土壤重金屬污染治理頂層規劃設計，協調自然資源、生態環境、農業農村、市場監督管理等相關部門行使職權。另一方面，政府要積極利用行政、經濟、財稅等手段，引導和鼓勵社會組織或公眾參與土壤重金屬污染治理，給予人、財、物和技術支持。企業要積極有序參與，切實提升社會責任感。既要強調企業承擔污染者的責任，做到誰污染誰治理，也要堅持走市場化之路，鼓勵土壤重金屬污染修復專業機構運用其專業技術和專業能力，參與土壤重金屬污染治理。公眾要理性參與，積極行使權利。公眾既是良好環境的受益者，也是環境損害的受害者，土壤重金屬污染與公眾健康直接相關，因此修復重金屬污染土壤時，政府、企業要廣泛聽取公眾意見，發揮公眾監督職能。

4 結語

目前，我國土壤重金屬污染存量依然較大，要積極采取措施，做好監測及修復治理。土壤重金屬污染類型多樣，危害大，范圍廣，加強土壤重金屬污染綜合防治迫在眉睫。因此，要綜合施策，全面治理，加強源頭預防控制，科學修復污染土壤，堅持多元共治，切實提升土壤重金屬污染的綜合治理效果。