土壤污染中重金属的来源及危害论文[五篇材料]

第一篇：土壤污染中重金属的来源及危害论文

摘要：土壤重金属污染是当今最严峻的环境问题之一, 越来越受到相关科学研究者的重视和关注。本文分析了土壤重金属污染的来源及危害, 并提出了相应的防治措施, 着重探讨了当前土壤重金属污染修复技术, 以期为相关人员提供参考。

关键词：土壤;重金属污染;修复技术;

随着我国城市化建设的快速推进, 土壤污染问题日益突出, 特别是重金属污染问题, 一直是环境问题的难点。土壤重金属污染主要关注的是生物毒性较为显着的铬、铅、汞、镉、铜5种重金属以及类重金属砷[1]。土壤重金属污染不仅影响经济发展, 还严重危害人类健康。本文分析了土壤重金属污染的来源和危害, 着重探讨了当前土壤重金属污染修复技术, 以期为科学研究者提供参考。土壤重金属污染的来源

土壤重金属污染来源分为自然来源和人类活动来源。自然来源包括2个方面, 一是土壤自身的来源, 土壤成土母质中重金属元素含量不同最终形成的土壤环境背景值也有差异, 如矿床附近形成的土壤, 其背景值要远高于普通土壤;二是大气尘降, 森林火灾、火山爆发等过程产生的重金属灰尘漂浮在空气中, 随着雨水等最后沉降到土壤中引起土壤重金属污染。人类活动造成的污染主要有以下3个来源, 一是工业生产造成的污染, 主要是开采矿、冶金、炼油、电子制造等产生的工业“三废”对土壤带来的严重的污染;二是农业生产污染, 农业生产中使用的农药、化肥、污水灌溉以及农业废弃物也带来了较大的重金属污染;三是交通运输业带来的污染, 交通运输过程中会产生大量的含有重金属的粉尘和气体, 最后逐渐转移到周边的土壤中造成污染[2]。土壤重金属污染的危害

土壤重金属污染带来的危害主要有以下4个方面。一是对农作物的危害。农作物在生长过程中如果吸收了土壤中过量的重金属元素, 会对植物细胞膜系统造成损坏, 表现为植物生长受到抑制, 从而导致农作物产量降低, 造成重大经济损失。据统计, 我国每年由于重金属污染导致粮食减产超过1 000万t, 而受污染的粮食总量高达1 200万t, 共造成至少200亿元的经济损失。二是影响农产品品质。过量重金属元素会降低植物体内SOD、CAT等酶的活性, 造成植物生理生化过程紊乱, 最终表现为农产品感官品质降低, 甚至出现异味, 腐烂易坏, 严重影响农产品的安全。三是对人类健康的危害。重金属元素通过皮肤、消化道、呼吸道等途径进入人体并不断累积, 会降低人体新陈代谢作用, 最终损坏人体生理器官, 从而导致各种急慢性疾病。四是引起其他环境问题。土壤中重金属污染物在自然条件作用下会逐渐转移到大气和水体中, 造成大气污染和水污染, 进而影响整个生态环境, 造成严重的环境污染[3]。土壤重金属污染防治措施

土壤重金属污染的防治工作必须从源头上进行控制, 可从以下3个方面着手。一是加强土壤环境质量监管力度。各级政府应加大监督和管理力度, 积极进行宣传教育, 严格落实土壤环境保护法, 建立和完善相关法律法规, 确保土壤污染防治工作得到有效开展。二是严格控制和消除污染源。首先要严格控制工业“三废”, 严格执行“三废”排放标准;其次是控制机动车尾气排放, 积极推广使用新能源, 降低尾气排放污染;最后是合理使用农业物资资源, 如农药、化肥及农用地膜, 加强污水灌溉管理。三是积极修复受污染地区, 加大土壤治理力度。针对受污染地区污染物特点, 合理使用土壤修复技术, 改善和提高土壤质量[4]。土壤重金属污染修复技术

4.1 工程修复技术

工程修复侧重于物理化学原理对受污染的土壤进行治理, 工程量较大, 主要包括热处理、动电修复及去表土、客土、换土、翻土等方法。其中, 热处理方法主要适用于砷、汞等易挥发性重金属污染土壤, 通过加热方式使重金属元素挥发, 然后进行统一回收处理。此法工艺较为简单, 但使用成本高, 且只对易挥发重金属污染土壤有效果。动电修复是近年来发展较快的一种方法, 具有工艺简单、修复彻底、成本较低等优点, 其原理是在电化学作用下重金属污染物发生氧化还原反应, 逐渐富集到电极区域, 然后通过特定的收集系统进行收集去除。此法对于交换态重金属的去除率较高, 但是对于成分复杂的污染物修复效果不是很理想。去表土、客土、换土、翻土是传统的工程修复方法, 通过转移受污染土壤或者将未受污染土壤与之混合等方法减少土壤污染程度。此法对于污染面积较小的区域具有较好效果, 但是不能从根本上解决土壤污染问题[5]。

4.2 生物修复技术

4.2.1 植物修复。

植物修复的原理是通过绿色植物转移、转化或者吸收土壤中的污染物从而降低危害程度, 具有修复成本低、二次污染小、不破坏土壤生态环境等优点。修复方式主要包括植物提取、植物挥发、根系过滤以及植物固化4种途径。植物提取是利用十字花科类等超累积植物将土壤中的重金属污染物吸收和转运, 此类植物对多数重金属元素均有较强的富集能力。植物挥发则是利用植物的生理机能促进土壤中砷、汞等易挥发性重金属转变为可挥发态, 从而达到修复的目的, 但是由于污染物最后转移到了大气中, 容易造成二次污染, 因此其应用也有一定的局限性。植物固化是利用植物产生的特殊物质将污染物转化为危害程度较小的物质, 从而降低危害风险。如部分植物能够将六价铬转化为三价铬, 从而降低铬污染。根系过滤是利用植物发达的根系对污染物进行过滤、吸收和富集, 最后将植物进行收获处理。有研究发现, 蓖麻苗对镉、铜、铅等元素具有良好的根系过滤去除效果[6]。

4.2.2 微生物修复。

微生物修复是通过微生物代谢过程中产生的活性物质对某些重金属的富集、吸收以及氧化还原等作用, 降低重金属污染物的毒性。研究表明, 硫酸还原菌、蓝细菌以及部分藻类代谢产生的糖类物质对重金属有较好的富集作用;革兰氏阳性菌能够有效吸收铅、镉、镍等元素;许多异养微生物通过氧化还原作用能够改变重金属元素的价态, 降低其毒性。

4.3 化学修复技术

4.3.1 原位钝化修复技术。

原位钝化修复技术是目前较为经济高效的土壤修复技术, 能够实现边修复边生产, 极大保证了土壤的利用率, 降低修复成本, 目前得到了较为广泛的应用。其原理是根据重金属污染物的特点, 加入特定的重金属稳定剂, 通过矿化作用、共沉淀反应、氧化还原反应以及分子键合反应等化学作用使土壤中重金属的形态发生转变, 从而降低重金属污染物的生物有效性, 阻止其产生纵向迁移, 减少土壤重金属含量, 达到修复的目的[7]。

4.3.2 土壤洗脱修复技术。

土壤淋洗修复技术工艺简单, 对于铅、镉等重金属污染治理有良好的效果。其原理是利用洗脱剂将土壤中的重金属元素洗脱出来, 洗出液还可以通过淋洗装置进行再生利用, 能够大大降低使用成本。研究结果表明, 通过淋洗土壤重金属元素的去除率高于60%, 效果非常显着[8]。结语

目前, 土壤重金属污染问题依然十分严峻, 土壤重金属污染的防治过程需要各个部门的共同努力, 在加强土壤环境质量监管的基础上, 不断创新土壤重金属修复技术, 积极探讨更加绿色、环保和生态的新型修复方法, 努力解决土壤重金属污染问题。

参考文献

[1]王静, 王鑫, 吴宇峰, 等.农田土壤重金属污染及污染修复技术研究进展[J].环境与安全, 2011, 3(3):85-88.[2]和莉莉, 李冬梅, 吴钢.我国城市土壤重金属污染研究现状和展望[J].土壤通报, 2008, 39(5):1210-1216.[3]董彬.中国土壤重金属污染修复研究展望[J].生态科学, 2012(6):683-687.[4]孙鹏轩.土壤重金属污染修复技术及其研究进展[J].环境保护与循环经济, 2012(11):48-51.[5]吕本儒, 杨湘智.采用换土法进行污染土壤异位修复的探讨[J].环境与可持续发展, 2012(3):108-109.

第二篇：土壤污染及防治论文

土壤污染及防治

摘要：土壤污染对我国社会经济发展、生态环境、食品安全和农业可持续发展构成严重威胁，并危害人体健康。近年来土壤污染现象愈演愈烈，土壤安全问题引起人们的日益关注，如何防止土壤污染成为了迫切需要解决的难题。本文阐述了我国土壤污染现状、土壤污染来源、土壤污染特点、土壤污染危害等，提出了土壤污染的防治措施。

关键词：土壤污染、现状、来源、特点、危害、防治

Soil pollution and its prevention and control Abstract:Soil pollution on China's social and economic development, ecological environment, food security and agricultural sustainable development pose a serious threat, and endanger human health.In recent years the growing phenomenon of soil pollution, soil safety problems caused by more and more people's attention, how to prevent soil pollution has become an urgent need to address the problem.The article elaborated our country soil pollution, soil pollution, soil pollution source characteristics, soil pollution, soil pollution, put forward prevention measures.Key words:Soil pollution, current situation, characteristics, hazards, sources, prevention

土壤污染是人类活动所产生的废弃物和污染物进入到土壤之中并积累到一定程度，从而引起土壤环境质量恶化，影响土壤功能的现象。土壤污染不仅对农作物的产量和质量造成严重的影响，还通过种种直接或间接的途径，危害动物和人类的健康，所以我们应该积极采取措施来防治土壤污染。1土壤污染现状

1.1随着科技的发展，有机污染物增多

土壤是一个复杂的系统，本身具有一定程度的净化能力，但是随着近年来人口的增多和经济的发展，当污染物的数量、种类和污染速度都远远超过了土壤自身净化能力的时候，就会破坏土壤内部的平衡，使污染物的积累占据优势，从而导致土壤丧失正常功能［1］。土壤一旦遭到污染，就极难恢复，即使有可能被降解的有机污染物，也需要比较长的时间才能在土壤中完全消失。随着科技的发展，有机物使用的增多，加剧了土壤的污染速度和程度。1.2 区域土壤环境质量恶化

伴随着环境污染增加，土壤的环境压力也在加剧，出现了大面积区域性的土壤污染。区域土壤环境质量出现恶化，严重影响了农产品质量安全和水环境安全，威胁着人民群众的身体健康，成为制约区域社会经济持续发展的重大环境问题［2］。

1.3 土壤污染威胁农副产品安全

目前，我国农药使用量已达130万吨，是世界平均水平的2.5倍，受农药污染的耕地土壤面积达1.36亿亩。近年来沿海大部分地区的大田耕地土壤中持久性毒害物质大量积累，最值得注意的是，许多低浓度有毒污染物的影响是慢性的和长期的，危害可能波及长达数十年乃至数代人［3］。2 土壤污染的来源 2.1 污水灌溉

生活污水和工业废水中含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分，合理使用污水灌溉农田有一定的增产效果。但由于我国污水处理、排放达标率较低，污水中含有许多有毒重金属污染成分。另外，石油化工、肥料、农药等工业废水亦会引起酚、三氯乙醛等有机物的污染。2.2 固体废弃物污染

工业废弃物和城市垃圾是土壤固体污染的主要来源。大量未经处理工业废弃物随意堆积，重金属元素会在雨水的淋洗下向土壤中释放其有效态成分，增加了对地下水的危害。我国工业固体废弃物主要来自采掘业、有色金属冶炼、化学原料及化学制品等。此外，随着大棚栽培和地膜的大面积推广使用，造成严重的农田“白色污染”，这是一种长期滞留土壤的污染之源。2.3大气沉降污染

工业生产排放的二氧化硫、氟化物、氮氧化物、碳氢化合物等有害气体是大气酸沉降的主要来源。冶金工业排放的金属氧化物粉尘、烟尘中含有铬、铅、铜、镉等重金属，它们在重力作用下以降尘形式进入土壤。土壤一旦被放射性物质污染就难以自行消除，其放射性元素还可通过食物链进入人体。2.4 农药化肥污染

长期不科学的使用化学农药，不仅污染了农产品而且还会残留在土壤中。仅以1985年我国全面禁止六六六和DDT等有机氯农药的生产和使用为例，在禁用了20多年后，各地的检出率仍很高。这些有机污染物的自然降解十分缓慢，具有很大的潜在危害性。长期大量使用氮肥，会使土壤板结，生物学性质恶化，影响农作物的产量和质量［4］。过量使用硝态氮肥，会使饲料作物含有过多的硝酸盐，妨碍牲畜体内氧的输送，轻者患病，重者死亡。残留土壤中化肥被暴雨冲刷汇入水体，加剧了水体的恶化。2.5交通污染

交通污染源于汽车尾气排放的铅和未燃尽的四乙基铅残渣，及轮胎磨损产生的粉尘，从而造成土壤严重破坏。汽车尾气中含Pb量多达20～50μg/L，呈条带状分布，因距公路、铁路、城市远近及交通量大小有明显的差异。3土壤污染的特点

3.1土壤污染具有隐蔽性和滞后性

往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过研究对

［5］人畜健康状况的影响才能确定。因此，土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间。

3.2土壤污染具有累积性

污染物质在土壤中不容易迁移、扩散和稀释，因此容易在土壤中不断积累而超标，同时也使土壤污染具有很强的地域性。3.3土壤污染具有不可逆转性

重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程,许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解［6］。对重金属污染，通常的方法有：利用植物吸收去除重金属、施加抑制剂、控制氧化还原条件、改变耕作制和换土、深翻等。3.4土壤污染很难治理

水体或者大气若受到污染可以切断污染源然后通过稀释和自净化作用使得污染逐步减轻、消除，但若土壤受到污染后即使切断污染源后也很难靠稀释和自净化作用恢复，有时需要通过淋洗土壤和换土等方法才能解决，而其它方法效果不太明显［7］。由此可见土壤污染的治理花费的时间长、代价高。4土壤污染的危害

4.1 导致严重的经济损失

对于各种土壤环境污染造成的直接或间接经济损失，目前尚缺乏系统的调查资料。据有关资料表明，由农产品重金属污染导致的经济损失，2000 年已达到 320 亿元人民币。据估计，全国近年受乡镇工业污染造成的农业经济损失在 100 亿以上。全国每年发生污染渔业事故造成经济损失为3亿美元，并呈明显上升趋势。其中影响农作物安全及农业生产，最终导致其经济损失占GDP的0.5%-1.3%。对于农药品和有机物污染、放射性污染、病原菌污染等其他类型的土壤污染所导致的经济损失，目前尚难以估计［8］。

4.2 导致农产品污染超标、品质不断下降

中国大多数城市近郊生产的粮食、蔬菜和水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标或接近临界值。土壤环境污染除影响农产品的卫生品质外，也明显地影响农作物的其他品质。有些地区已使得蔬菜的味道变差，不容易储藏，易腐烂，甚至出现难闻的异味，农产品的储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求。

4.3 导致大气环境的次生污染

土壤环境受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在风力的作用下进入到大气环境中，导致大气污染及生态系统退化等其他次生生态环境问题。4.4 导致水体富营养化并成为水体污染的祸患

农田生态系统中仅化肥氮的淋洗和径流损失量每年就约174万吨，长江、黄河和珠河每年输出的溶解态无机氮达97.5万吨，是造成近海赤潮的主要污染源［9］。土壤环境受到污染后，导致地表水和地下水的重金属污染。人、畜通过饮水和食物可引起中毒。

4.5 成为农业生态安全的克星

目前，中国农药产量居世界前列，农药长期大量使用，造成农药对土壤环境的大面积污染，土壤害虫抗药性不断增加，同时也杀死了大量害虫天敌和土壤有益动物，进而使农业生态安全失去基础保障。5土壤污染的防治

针对我国土壤污染以及土壤质量不断恶化的的现状，有关部门以至于全社会都有必要采取各种措施加强对土壤污染的防治。5.1土壤污染防治的具体原则 5.1.1切断污染源

发展清洁工艺，加强“三废”治理是削减、控制和消除污染源的最有效措施。1984年在巴黎召开的世界工业管理大会上，国际环保组织首先提倡在工业上采用少废、无废的清洁技术［10］。清洁工艺的战略主要是从原料到产品、最终处置的全过程中减少“三废”排放量，对所排放的“三废”要进行净化处理，并严格控制污染物排放量和浓度，使之符合排放标准以减轻对环境的影响。5.1.2提高土壤环境容量

采取增施绿肥、厩肥、堆肥、腐殖酸类物质等有机肥，以增加土壤有机胶体的含量或砂掺粘、改良砂质土壤等，增加土壤对有害物质的吸附能力和吸附量，都可提高土壤的缓冲能力和自净能力，增加土壤环境的容量。5.1.3控制和切断污染进入食物链(可食部分的累积)5.1.4避免二次污染 5.2土壤污染防治的主要措施 5.2.1采用农业生态工程措施

增施有机肥提高土壤的环境容量是通过调节诸如土壤水分、土壤养分、土壤pH值和土壤氧化还原状况及气温、湿度等生态因子，实现对污染物所处环境介质的调控；选择抗(耐)污染作物品种和改变种植方式。合理使用农药和化肥，积极发展高效、低毒、低残留的农药。利用某些特定的动植物和微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质，而达到净化土壤的目的。5.2.2改变耕作制度

通过土壤耕作改变土壤环境条件可消除某些污染物的危害。旱田改水田，DDT和六六六在旱田中的降解速度慢、积累明显；在水田中DDT的降解速度加快，利用这一性质实行水旱轮作是减轻或消除农业污染的有效措施。5.2.3客土深翻

污染土壤的排除特别是重金属的土壤污染，在土壤中产生积累，阻碍作物的生长发育。防治的根本办法是彻底挖去污染土层，换上新土的排土和客土法以根除污染物。但如果是地区性的污染，实际采用客土法是不现实的。耕翻土层即采用深耕，将上下土层翻动混合，使表层土壤污染物含量减低。这种方法动土量较少，但在严重污染的地区不宜采用。5.2.4施加改良剂

施加改良剂的主要目的是加速有机物的分解和使重金属固定在土壤中，如添加有机质可加速土壤中农药的降解，减少农药的残留量［11］。施用重金属吸收抑制剂(改良剂)即向土壤施加改良抑制物(如石灰、磷酸盐、硅酸钙等)，使它与重金属污染物作用生成难溶化合物，降低重金属在土壤及土壤植物体内的迁移能力。这种方法起到临时性的抑制作用，时间过长会引起污染物的积累，并在条件变化时重金属又转成可溶性，因而只在污染较轻地区尚能使用。5.2.5工程治理

利用物理(机械)、物理化学原理治理污染土壤，主要有隔离法、清洗法、热处理、电化法等是一种最为彻底、稳定、治本的措施。但投资大，适于小面积的重度污染区。

5.2.6加强土壤污染的调查和监测工作

在通过调查摸清我国土壤污染总体状况的基础上，研究和建立适合我国国情的土壤环境质量评价和监测标准，制定我国土壤污染防止和治理的战略、对策。对污水进行灌溉的污灌区，要加强对灌溉污水的水质监测，了解水中污染物质的成分、含量及其动态，避免带有不易降解的高残留的污染物随水进入土壤，引起土壤污染［12］。

5.2.7建立健全土壤环境保护标准体系

20世纪70年代开始，我国开始制定法律法规并推行一系列措施来保护环境。制定专门的《土壤污染防治法》，填补法律制度上的空白已成为当务之急。围绕《土壤污染防治法》建立包括土壤环境保护法律法规体系、土壤环境标准体系、土壤污染防治技术体系、土壤环境质量监管体系等在内的土壤污染综合防治体系［13］。

5.2.8与国际合作，加大土壤科学研究力度

我国在土壤科学研究方面起步比较晚，由于社会不够重视，往往经费也不充足。为了更好的进行土壤污染的防治，应将土壤科学研究经费纳入国家预算，保障土壤科学研究的基本费用，给这方面的专家学者提供更好的科研条件。充分利用先进技术，建立土壤防治的互动网络，给国家级与各省市的相关研究院所提供良好的交流平台［14］。充分学习国外的先进理念和成功经验，在各方面与国际接轨，合作研究，加大土壤科学研究力度。5.2.9加强宣传、监督和管理工作

各级部门应加大对土壤污染的监督和管理力度，同时加强宣传工作，提高公众的环保和健康意识，以此来促进土壤环境保护工作的深入开展。建立和完善土壤污染防止、控制和治理的有关法规和政策措施。总之，在防治土壤污染的措施上，必须考虑到因地制宜，采取可行的办法，既消除土壤环境的污染，也不致引起其它环境污染问题。

参考文献：［1］郑惊鸿.全国土壤污染防治专项调查开始.中国色谱网.2006.7.19.［2］张晓峰.我国土壤污染现状及其防治对策.青年科学.2009.(6).［3］林玉锁.土壤环境安全及其污染防治对策.环境保护.2007.(1).［4］马秀明.汪娟梅.宋波.土壤环境污染的现状及修复.科技论坛.

第三篇：土壤污染论文

土壤污染的危害与防治

摘要：土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来，由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。土壤污染对我国社会经济发展、生态环境、食品安全和农业可持续发展构成严重威胁，并危害人体健康。我国是一个人多耕地少, 土壤污染较为严重的国家,采取有效措施防治土壤污染对于合理利用土地、保护人民身体健康、提高人民生活质量具有极其重要的意义。

关键词：土壤污染现状；土壤污染特征；土壤污染类型；土壤污染原因；土壤污染危害；土壤污染防治 1前言

1.1研究背景

1.1.1土壤污染定义

土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，其厚度一般在2 m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。

土壤污染是指人类生产活动过程中产生的有害污染物通过不同途径进入土壤中与土壤发生交互作用，不断富集，形成多种超过土壤自身净化能力的有害物质，导致土壤生态平衡遭到破坏，代谢能力逐渐失调的污染。1.1.2土壤污染现状

随着科技的发展，有机物使用的增多，加剧了土壤的污染速度和程度。土壤是一个复杂的系统，本身具有一定程度的净化能力，但是随着近年来人口的增多和经济的发展，污染物的数量、种类和污染速度都远远超过了土壤自身净化能力，破坏土壤内部的平衡，使污染物的积累占据优势，导致土壤丧失正常功能。

目前，我国城市化、工业化、农业集约化正在不断发展，未经处理的废弃物被转移到土壤当中，并由于自然因素不断汇集、残留在土壤环境中。我国农药使用量已达 130 万吨，是世界平均水平的 2.5 倍，受农药污染的耕地土壤面积达 1.36 亿亩。近年来沿海大部分地区的大田耕地土壤中持久性毒害物质大量积累，最值得注意的是，许多低浓度有毒污染物的影响是慢性的和长期的，危害可能波及长达数十年乃至数代人。

全国土壤总超标率为16.1%，其中重度污染点位比例为1.1%。土壤污染以无机型为主。南方土壤污染重于北方，长三角、珠三角、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出，西南、中南地区土壤重金属超标范围较大。镉、汞、砷、铅４种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。

耕地土壤点位超标率为19.4%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为13.7%、2.8%、1.8%和1.1%，主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕和多环芳烃。

林地点位超标率为10.0%，草地点位超标率为10.4%，未利用地点位超标率为11.4%。

镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍８种无机污染物点位超标率分别为７7.01%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%，其中镉重度污染点位比例为0.5%。六六

六、滴滴涕、多环芳烃３类有机污染物点位超标率分别为0.5%、1.9%、1.4%。

1.2土壤污染的特征

土壤污染具有隐蔽性和滞后性。土壤污染往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。因此，土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间。

土壤污染具有累积性。污染物质在土壤中并不象在大气和水体中那样容易扩散和稀释，因此容易在土壤中不断积累而超标，同时也使土壤污染具有很强的地域性。

土壤污染具有不可逆转性。重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程，许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解。

土壤污染具有难治理性。土壤污染一旦发生，仅仅依靠切断污染源的方法则往往很难恢复，有时要靠换土、淋洗土壤等方法才能解决问题，其他治理技术可能见效较慢。治理污染土壤通常成本较高、治理周期较长。

土壤污染具有高辐射性。大量的辐射污染了土地，使被污染的土地含有了一种毒质。这种毒质会使植物生长不了。1.3土壤污染物类型

化学污染物。包括无机污染物和有机污染物。无机污染物无机物主要有汞、铬、铅、铜、锌等重金属，砷、硒等非金属，过量的氮、磷植物营养元素，氧化物和硫化物等。有机污染物主要有酚、有机农药、油类、和洗涤剂类等，如各种化学农药、石油及其裂解产物，以及其他各类有机合成产物等。

物理污染物。指来自工厂、矿山的固体废弃物如尾矿、废石、粉煤灰和工业垃圾等。

生物污染物。指带有各种病菌的城市垃圾和由卫生设施（包括医院）排出的废水、废物以及厩肥等。

放射性污染物。主要存在于核原料开采和大气层核爆炸地区，以锶和铯等在土壤中生存期长的放射性元素为主。1.4土壤污染的原因

农药污染。农药属于污染土壤的主要有机污染物，我国每年的农业生产都要喷洒100 多万吨农药，而蒸发和能被植物体吸收的只有一部分，其他都散落在土壤中。散落在土壤中的农药在各种作用下形成导致土壤污染的有机物。

化肥污染。过量施用化肥会使土壤结构遭到破坏，导致土壤板结、孔隙变小。另外，硝态氮肥的过量施用，会使牲畜所食饲料中含有过多的硝酸盐，不利于牲畜体内氧气的输送，进而引起动物患病，严重时可能致死。

工业废水和生活污水污染。生活污水和工业废水中含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分，合理使用污水灌溉农田有一定的增产效果。由于我国污水处理、排放达标率较低，污水中含有许多有毒重金属污染成分。另外，石油化工、肥料、农药等工业废水亦会引起酚、三氯乙醛等有机物的污染。

大气沉降污染。大气中的污染物主要有汽车尾气、冶金工业排放的金属粉尘、燃烧废弃物、核试验的散落物、核武器爆炸等产生的有害气体和悬浮物。这些有害物质的主要成分有二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氯化物、碳氢化合物、重金属、放射性元素等。这些气体反应化合后生成破坏土壤生态平衡的酸雨，随着自然沉降和降水过程进入土壤中，引起土壤污染。汽车尾气排放的铅和未燃尽的四乙基铅残渣，及轮胎磨损产生的粉尘，从而造成土壤严重破坏。固体废弃物污染。固体污染物的种类繁多，性质复杂，比较常见的有矿渣、煤矸石、核废料处理、粉煤灰等工业废物，不易被蒸发、挥发和微生物分解的塑料膜等白色污染物。工业废弃物和城市垃圾是土壤固体污染的主要来源。大量未经处理工业废弃物随意堆积，重金属元素会在雨水的淋洗下向土壤中释放其有效态成分，增加了对地下水的危害。

牲畜排泄物污染。养殖场内的牲畜粪便和屠宰场内动物体遗留物是土壤污染的生物源。这些排泄物含有多种可导致土壤和水体遭受污染的寄生虫、病原体和病毒等有害微生物。如果用这些未经处理的废物当肥料施用在地表，就会使这些微生物长期存活在土壤中并大量繁殖，进而引起土壤污染。

重金属污染。重金属污染是指由重金属或其化合物造成的环境污染。例如，冶炼、电镀、燃料、汞化物等废水排放引起镉、汞、铬、铜等重金属土壤污染。2土壤污染的危害

导致严重的经济损失。据有关资料表明，由农产品重金属污染导致的经济损失，2000 年已达到 320 亿元人民币。据估计全国近年受乡镇工业污染造成的农业经济损失在 100 亿以上。全国每年发生污染渔业事故造成经济损失为 3 亿美元，并呈明显上升趋势。其中影响农作物安全及农业生产，最终导致其经济损失占 GDP 的0.5%-1.3%。对于农药品和有机物污染、放射性污染、病原菌污染等其他类型的土壤污染所导致的经济损失，目前尚难以估计。

导致农产品污染超标、品质不断下降，成为农业生态安全的克星。目前，中国农药产量居世界前列，农药长期大量使用，造成农药对土壤环境的大面积污染，土壤害虫抗药性不断增加，同时也杀死了大量害虫天敌和土壤有益动物，进而使农业生态安全失去基础保障。我国大多数城市近郊生产的粮食、蔬菜和水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标或接近临界值。土壤环境污染除影响农产品的卫生品质外，也明显地影响农作物的其他品质。有些地区已使得蔬菜的味道变差，不容易储藏，易腐烂，甚至出现难闻的异味，农产品的储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求。这些有机污染物的自然降解十分缓慢，具有很大的潜在危害性。长期大量使用氮肥，会使土壤板结，生物学性质恶化，影响农作物的产量和质量。散落在土壤中的农药在各种作用下形成导致土壤污染的有机物，这样，土壤中的农药就会被植物吸收，积累在植物的根、茎、叶、果实和种子中进而危害到人类的健康。

导致大气环境的次生污染。土壤环境受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在风力的作用下进入到大气环境中，导致大气污染及生态系统退化等其他次生生态环境问题。

导致水体富营养化并成为水体污染的祸患。农田生态系统中仅化肥氮的淋洗和径流损失量每年就约 174 万吨，长江、黄河和珠河每年输出的溶解态无机氮达 97.5 万吨，是造成近海赤潮的主要污染源。土壤环境受到污染后，导致地表水和地下水的重金属污染。人、畜通过饮水和食物可引起中毒。

危害人体健康。（1）引起肠道传染病和寄生虫病（2）引起钩端螺旋体病和炭疽病（3）引起破伤风和肉毒中毒（4）急性农药中毒（5）慢性中毒（6）致突变、致畸和致癌作用。3土壤污染的防治 3.1防治现状

我国土壤污染防治的现状在治理土壤污染这一问题上，我国已制定了一些法律、法规和规章，内容涵盖了农业环境保护、防治土地污染等方面，这些法律政策对改善我国的土壤污染状况是发挥了一定作用的。但是，《环境保护法》、《农业法》、《土地管理法》等现行法律法规提供的只是有关土壤污染防治的零散规定,我国在土壤污染防治方面并没有制定专门性的单行法律。因此，可以说我国在土壤污染防治上的法律是缺乏系统性与可操作性的。尽管目前法律、法规和标准建设在总体上尚处于初级阶段，但立法速度明显加快，国家在宏观政策层面支持土壤污染修复行业长远发展的大背景和大环境是确定无疑的。

2014年4月17日环保部和国土资源部联合发布《全国土壤污染状况调查公报》，2014年12月17日农业部和国土资源部同日发布《全国耕地质量等级情况公告》和《全国耕地质量等别调查与评定主要数据成果的公告》，综合环保部、国土资源部和农业部的三份公报，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染十分严重，全国土壤污染超标率达16.1%，在工矿业废弃场地土壤环境问题突出的同时，耕地土壤环境质量更加令人担忧。公告显示，全国耕地退化面积比例超过40%，七至十等的劣质耕地比例达到27.9%，耕地土壤点位污染超标率达到19.4%，耕地质量整体表现为“四成退化、三成劣质、二成污染”的“四三二”状态。全国土壤污染总体呈现出“老债新账、无机有机、场地耕地、土壤水体”等并存复合污染的严峻局面。

现阶段我国土壤修复产业尚属发展初期的新兴行业，还没有很好的基础积累和技术储备，更缺乏有效的法律法规标准及环境管理框架体系，要形成真正意义上的土壤修复产业还需要政府、企业和社会各界一起共同努力，还需要走较长的一段并不平坦的路程。3.2污染防治

科学污水灌溉。工业废水种类繁多，成分复杂，有些工厂排出的废水可能是无害的，但与其他工厂排出的废水混合后，就变成有毒的废水。因此在利用废水灌溉农田之前，应按照《农田灌溉水质标准》规定的标准进行净化处理，这样既利用了污水，又避免了对土壤的污染。

合理使用农药。合理使用农药，这不仅可以减少对土壤的污染，还能经济有效地消灭病、虫、草害，发挥农药的积极效能。在生产中，不仅要控制化学农药的用量、使用范围、喷施次数和喷施时间，提高喷洒技术，还要改进农药剂型，严格限制剧毒、高残留农药的使用，重视低毒、低残留农药的开发与生产。农药施用前必须了解其用法，学会喷洒技术，大限度地减少农药与土壤表面的接触。其次，农药生产企业要积极研制高效、低残留农药。

合理施用化肥。根据土壤的特性、气候状况和农作物生长发育特点，配方施肥，严格控制有毒化肥的使用范围和用量。增施有机肥，提高土壤有机质含量，可增强土壤胶体对重金属和农药的吸附能力。如褐腐酸能吸收和溶解三氯杂苯除草剂及某些农药，腐殖质能促进镉的沉淀等。同时，增加有机肥还可以改善土壤微生物的流动条件，加速生物降解过程。

施用化学改良剂。对于重金属轻度污染的土壤，使用化学改良剂可使重金属转为难溶性物质，减少植物对它们的吸收。酸性土壤施用石灰，可提高土壤pH值，使镉、锌、铜、汞等形成氢氧化物沉淀，从而降低它们在土壤中的浓度，减少对植物的危害。

增加土壤容量，提高土壤净化能力。一方面，可采用砂土掺黏土来改良砂性土壤，增加土壤有机质含量，提高土壤吸附有害物质的能力、种类和数量，降低土壤中污染物的活性。另一方面，可分离和培养各种新的微生物，提高生物降解净化土壤的能力。变更土地耕作方法。土壤受污染的程度与土壤性质密切相关，可以通过改变土壤耕作方法使土壤的环境条件发生改变，解决部分污染物对土壤的危害，如铲除表土、换客土、深翻土、旱田改水等。

污染土壤的生物修复方法。土壤污染物质可以通过生物降解或植物吸收而被净化。蚯蚓是一种能提高土壤自净能力的动物，利用它还能处理城市垃圾和工业废弃物以及农药、重金属等有害物质。积极推广使用农药污染的微生物降解菌剂，以减少农药残留量。利用植物吸收去除污染：严重污染的土壤可改种某些非食用的植物如花卉、林木、纤维作物等，也可种植一些非食用的吸收重金属能力强的植物，如羊齿类铁角蕨属植物对土壤重金属有较强的吸收聚集能力，对镉的吸收率可达到10%，连续种植多年则能有效降低土壤含镉量。

增施有机肥料。增施有机肥料可增加土壤有机质和养分含量，既能改善土壤理化性质特别是土壤胶体性质，又能增大土壤容量，提高土壤净化能力。受到重金属和农药污染的土壤，增施有机肥料可增加土壤胶体对其的吸附能力，同时土壤腐殖质可络合污染物质，显著提高土壤钝化污染物的能力，从而减弱其对植物的毒害。

实施针对性措施。对于重金属污染土壤的治理，主要通过生物修复、使用石灰、增施有机肥、灌水调节土壤Eh、换客土等措施，降低或消除污染。对于有机污染物的防治，通过增施有机肥料、使用微生物降解菌剂、调控土壤pH和Eh等措施，加速污染物的降解，从而消除污染。总之，按照“预防为主”的环保方针，防治土壤污染的首要任务是控制和消除土壤污染源，防止新的土壤污染；对已污染的土壤，要采取一切有效措施，清除土壤中的污染物，改良土壤，防止污染物在土壤中的迁移转化。结束语

土壤是难以再生的战略资源，是人类文明诞生和发展的重要载体。提高公众的土壤保护意识，人人参与土壤保护，保护我们的家园，让我们的土壤上结出最美的树苗，最美的花朵，最美的果实。参考文献：［1］郑惊鸿.全国土壤污染防治专项调查开始.中国色谱网.2006.7.19.［2］张晓峰.我国土壤污染现状及其防治对策.青年科学.2009.(6).［3］林玉锁.土壤环境安全及其污染防治对策.环境保护.2007.(1).［4］马秀明.汪娟梅.宋波.土壤环境污染的现状及修复.科技论坛.［5］顾远红（河南省南阳市环境应急与事故调查中心，河南南阳473055土壤污染治理方法

［6］百度百科，土壤污染词条

第四篇：土壤重金属污染危害及防治措施

土壤的重金属污染危害及防治措施

长沙环境保护职业技术学院 周 敏 王安群

1.前言

地球岩石圈经历了千百万年的漫长的地质变化后才形成了土壤。土壤和人类之间保持着一种自然平衡关系，土壤和其他环境因素一样对人类起作用，人类活动也可以影响土壤环境，他们之间互相依赖、互相制约、紧密地联系在一起，人通过生产活动从自然界取得资源和能量，再以“三废”形式向土壤系统排放，造成土壤污染，然后被植物吸收并在体内积累，人吃了污染的粮食、蔬菜等食物后，重金属元素就在人体蓄积，产生各种危害，所以充分认识土壤污染及危害，保护土壤，防治污染是十分重要的任务。

2.土壤重金属污染 2.1.概论

在土壤的无机污染物中，突出表现为重金属的污染。重金属不能为土壤微生物所分解，而易于积累，转化为毒性更大的甲基化合物，甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康。土壤重金属污染物主要有铅、镉、汞、砷、铬、铜、铁、锌等，砷虽不属于重金属，但因其行为与来源及危害都与重金属相似，故通常列入重金属类进行讨论。就对植物需要而言，可分为两类：一类是植物生长发育不需要的元素，而对人体健康危害比较明显，如镉、汞、铅等，另一类是植物正常发育所需元素，且对人体又有一定生理功能，如铜、锌等，但过多会发生污染，妨碍植物生长发育。同种金属，由于它们在土壤中存在的形态不同，其迁移转化特点和污染性质也不同，因此在研究土壤中重金属的危害时，不仅要注意它们的总含量，还必须重视各种形态的含量。

2.2.汞

土壤的汞污染主要来自于污染灌溉、燃煤、汞冶炼厂和汞制剂厂(仪表、电气、氯碱工业)的排放。如一个700兆瓦的热电站，每天可排放汞215公斤，估计全世界仅由燃煤而排放到大气中的汞，一年就有3000吨左右。含汞颜料的应用、用汞做原料的工厂、含汞农药的施用等也是重要的汞污染源。汞进入土壤后95%以上能迅速被土壤吸持或固定，这主要是土壤的粘土矿物和有机质有强烈的吸附作用，因此汞容易在表层积累，并沿土壤的纵深垂直分布递减。土壤中汞的存在形态有金属汞、无机态与有机态，并在一定条件下相互转化。在正常EH和pH范围内，汞能以零价状态存在是土壤中汞的重要特点。植物能直接通过根系吸收汞，在很多情况下，汞化合物可能是在土壤中先转化为金属汞或甲基汞后才能被植物吸收。无机汞有HgSO4、Hg OH

2、HgCl2、HgO，它们因溶解度低，在土壤中迁移转化能力很弱，但在土壤微生物作用下，转化为具有剧烈毒性的甲基汞，也称汞的甲基化。微生物合成甲基汞在好氧或厌氧条件下都可以进行。在好氧条件下主要形成脂溶性的甲基汞，可被微生物吸收、积累而转入食物链，造成对人体的危害；在厌氧有酶催化下，主要形成二甲基汞，它不溶于水，在微酸性环境中，二甲基汞也可转化为甲基汞。汞对植物的危害因作物的种类不同而异，汞在一定浓度下使作物减产，较高浓度下甚至可使作物死亡。植物吸收和累积与汞的形态有关，其顺序是：氯化甲基汞>氯化乙基汞>醋酸苯汞>氯化汞>氧化汞>硫化汞。不同植物对汞吸收能力是：针叶植物>落叶植物；水稻>玉米>高果>小麦；叶菜类>根菜类>果菜类。土壤中汞含量过高，汞不但能在植物体内累积，还会对植物产生毒害，引起植物汞中毒，严重情况下引起叶子和幼蕾掉落。汞化合物侵入人体，被血液吸收后可迅速弥散到全身各器官，当重复接触汞后，就会引起肾脏损害。

2.3.镉

镉主要来源于镉矿、冶炼厂。因镉与锌同族，常与锌共生，所以冶炼锌的排放物中必有ZnO、CdO，它们挥发性强，以污染源为中心可波及数千米远。镉工业废水灌溉农田也是镉污染的重要来源。镉被土壤吸附，一般在0-15cm的土壤层累积，15cm以下含量显著减少。土壤中的镉以CdCO3、Cd PO4

2、及Cd OH 2的形态存在，其中以CdCO3为主，尤其是在pH>7的石灰性土壤中，土壤中的镉的形态可划分为可给态和代换态，它们易于迁移转化，而且能被植物吸收，不溶态镉在土壤中累积，不易被植物吸收，但随环境条件的改变二者可互相转化。如土壤偏酸时，镉的溶解度增高，而且在土壤中易于迁移；土壤处于氧化条件下(稻田排水期及旱田)镉也易变成可溶性，被植物吸收也多。土壤对镉有很强的吸着力，因而镉易在土壤中造成蓄积。镉在土壤中吸附迁移还受伴随离子如Zn2+、Pb2+、Cu2+、Fe2+、Ca2+等的影响，如锌的存在就可抑制植物对镉的吸收。

镉是植物体不需要的元素，但许多植物均能从水中和土壤中摄取镉，并在体内累积。累积量取决于环境中的镉的含量和形态。镉在植物各部分分布基本上是：根>叶>枝的干皮>花、果、籽粒。水稻研究表明同样规律，即主要在根部累积，为总量的82.5%，地上部分仅占17.5%，其顺序：为根>茎叶>稻米>糙米。

土壤中过量的镉，不仅能在植物体内残留，而且也会对植物的生长发育产生明显的危害。镉能使植物叶片受到严重伤害，致使生长缓慢，植株矮小，根系受到抑制，造成生物障碍，降低产量，在高浓度镉的毒害下发生死亡。

镉对农业最大的威胁是产生“镉米”、“镉菜”，人食用这种被镉污染的农作物，则会得骨痛病。另外，镉会损伤肾小管，出现糖尿病，镉还会造成肺部损害，心血管损害，甚至还有致癌、致畸、致突变[2]的报道。

2.4.铅

铅是土壤污染较普遍的元素。污染源主要来自汽油里添加抗爆剂烷基铅，汽油燃烧后的尾气中含大量铅，飘落在公路两侧数百米范围内的土壤中。另外矿山开采、金属冶炼、煤的燃烧等也是重要的污染源。在矿山、冶炼厂附近土壤含铅量高达1500mg/kg以上[3]。随着我国乡镇企业的快速发展，“三废”中的铅也大量进入农田，一般进入土壤中的铅在土壤中易与有机物结合，不易溶解，土壤铅大多发现在表土层，表土铅在土壤中几乎不向下移动。

植物对铅的吸收与积累，决定于环境中铅的浓度、土壤条件、植物的叶片大小和形状等。植物吸收的铅主要累积在根部，只有少数才转移到地上部分。积累在根、茎和叶内的铅，可影响植物的生长发育，使植物受害。铅对植物的危害表现为叶绿素下降。阻碍植物的呼吸及光合作用。谷类作物吸铅量较大，但多数集中在根部，茎秆次之，籽实较少。因此，铅污染的土壤所生产的禾谷类茎秆不易作饲料。

铅对动物的危害则是积累中毒。铅是作用于人体各个系统和器官的毒物，能与体内的一系列蛋白质、酶和氨基酸内的官能团络合，干扰机体多方面的生化和生理活动，导致对全身器官产生危害。

2.5.铬

铬的污染源主要是铬电镀、制革废水、铬渣等。铬在土壤中主要有两种价态：Cr+6和Cr3+。土壤中主要以三价铬化合物存在，当它们进入土壤后，90%以上迅速被土壤吸附固定，在土壤中难以再迁移。Cr+6毒性大，其毒害程度比Cr3+大100倍。而Cr3+则恰恰相反，Cr3+主要存在于土壤与沉积物中。土壤胶体对三价铬具有强烈的吸附作用，并随pH的升高而增强。土壤对六价铬的吸附固定能力较低，仅有8.5%~36.2%。不过普通土壤中可溶性六价铬的含量很小，这是因为进入土壤中的六价铬很容易还原成三价铬，这其中，有机质起着重要作用，并且这种还原作用随着pH的升高而降低。值得注意的是，实验已证明，在pH6.5—8.5的条件下，土壤的三价铬能被氧化为六价铬，同时，土壤中存在氧化锰也能使三价铬氧化成六价铬，因此，三价铬转化成六价铬的潜在危害不容忽视。

植物对铬的吸收，95%蓄积于根部。据研究，低浓度Cr+6能提高植物体内酶活性与葡萄糖含量，高浓度时，则阻碍水分和营养向上部输送，并破坏代谢作用。

铬对人体与动物也是有利有弊。人体含铬过低会产生食欲减退等症状。而Cr+6具有强氧化作用，对人体主要是慢性危害，长期作用可引起肺硬化、肺气肿、支气管扩张，甚至引发癌症[5]。

2.6.砷

土壤砷污染主要来自大气降尘、尾矿与含砷农药，燃煤是大气中砷的主要来源。通常砷集中在表土层10cm左右，只有在某些情况下可淋洗至较深土层，如施磷肥可稍增加砷的移动性。土壤中砷的形态按植物吸收的难易划分，一般可分为水溶性砷、吸附性砷和难溶性砷，通常把水溶性砷、吸附性砷总称为可给性砷，是可被植物吸收利用的部分。土壤中砷大部分为胶体吸收或和有机物络合——螯合或和磷一样与土壤中铁、铝、钙离子相结合，形成难溶化合物，或与铁、铝等氢氧化物发生共沉。pH和EH值影响土壤对砷的吸附，pH值高，土壤砷吸附量减少而水溶性砷增加；土壤在氧化条件下，大部分是砷酸，砷酸易被胶体吸附，而增加土壤固砷量。随EH降低，砷酸转化为亚砷酸，可促进砷的可溶性，增加砷害。植物在生长过程中，吸收有机态砷后可在体内逐渐降解为无机态砷。砷可通过植物根系及叶片的吸收并转移至体内各部分，砷主要集中在生长旺盛器官。作物根茎叶、籽粒含砷量差异很大，如水稻含砷量分布顺序是稻根>茎叶>谷壳>糙米，呈自下而上递降变化规律。

砷中毒可影响作物生长发育，砷对植物危害的最初症状是叶片卷曲枯萎，进一步是根系发育受阻，最后是植物根、茎、叶全部枯死。砷对人体危害很大，在体内有明显的蓄积性，它能使红血球溶解，破坏正常的生理功能，并具有遗传性、致癌性和致畸性等[5]。

3.治理措施

土壤受污染后，蓄积在土壤中的有害物质能迁移到水、空气和植物中，最终进入人体。土壤污染一旦形成，就会造成长远的影响，而且难以消除。因此，我们应以“预防为主”，积极做好土壤的保护工作。

土壤污染的防护要采取综合措施，首先要控制和消除土壤的污染源，同时对已经污染的土壤采取措施，消除土壤中的污染物或控制污染物迁移转化，使其不能进入食物链。

生物防治土壤污染物质可通过生物降解或植物吸收而净化土壤。如羊齿铁角蕨属的一种植物，有较强的吸收土壤重金属能力，对土壤中镉的吸收率可达到10%，连种多年可使土壤镉含量降低50%。

施加抑制剂轻度污染的土壤，施加某种抑制剂，可改变污染物在土壤中的迁移转化，减少作物吸收，如使用石灰可增加土壤pH，使铜、锌、汞、镉等金属或氢氧化物沉淀。据实验，施用石灰后稻米含镉量可降低30%。碱性磷酸盐可与土壤中的镉形成磷酸镉沉淀，对消除镉污染具有重要意义。

增施有机肥有机胶体和粘土矿物胶体，对土壤中重金属和农药有一定吸附力。因此增加土壤有机质，改良砂性土壤，能促进土壤对土壤有毒物的吸附作用，增加土壤容量，提高土壤的自净能力。

加强水浆管理水稻土壤的氧化还原状态可影响水稻土中重金属的迁移转化。淹水可明显抑制水稻对镉、铜、铅、锌的吸收，落干将促进水稻的吸收。

客土、深翻被重金属严重污染的土壤，若面积不大，可用客土换土法，对换出土壤要妥善处理，防止次生污染。亦可将污染土壤翻到下层，深埋程度以不污染作物而定。

参考文献

[1]吴沈春等环境与健康北京人民卫生出版社1982.9 [2]陈炳卿等食品污染与健康北京化学工业出版社.环境科学与工程出版中心2002.7 [3]刘静玲等环境污染与控制北京化学工业出版社.环境科学与工程出版中心2001.2 [4]胡望钧等常见有毒化学品环境事故应急处置技术与监测方法北京中国环境科学出版社1993.3 [5]徐厚恩等中国污染物有毒危险性评价北京北京医科大学.中国协和医科大学联合出版社1997.5

第五篇：土壤重金属污染危害及防治措施

土壤的重金属污染危害及防治措施

长沙环境保护职业技术学院 周 敏 王安群

地球岩石圈经历了千百万年的漫长的地质变化后才形成 了土壤。土壤和人类之间保持着一种自然平衡关系, 土壤和其他 环境因素一样对人类起作用, 人类活动也可以影响土壤环境, 他 们之间互相依赖、互相制约、紧密地联系在一起, 人通过生产活 动从自然界取得资源和能量, 再以 “三废” 形式向土壤系统排放, 造成土壤污染, 然后被植物吸收并在体内积累, 人吃了污染的粮 食、蔬菜等食物后, 重金属元素就在人体蓄积, 产生各种危害, 所 以充分认识土壤污染及危害, 保护土壤, 防治污染是十分重要的 任务。土壤重金属污染

在土壤的无机污染物中, 突出表现为重金属的污染。重金属不能为土壤微生物所分解, 而易于积累, 转化为毒性更大的甲基化合物, 甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积, 严重危害人体健康。土壤重金属污染物主要有铅、镉、汞、砷、铬、铜、铁、锌等, 砷虽不属于重金属, 但因其行为与来源及危害都与重金属相似, 故通常列入重金属类进行讨论。就对植物需要而言, 可分为两类:一类是植物生长发育不需要的元素, 而对人体健康危害比较明显, 如镉、汞、铅等, 另一类是植物正常发育所需元素, 且对人体又有一定生理功能, 如铜、锌等, 但过多会发生污染, 妨碍植物生长发育。同种金属, 由于它们在土壤中存在的形态不同, 其迁移转化特点和污染性质也不同, 因此在研究土壤中重金属的危害时, 不 仅要注意它们的总含量, 还必须重视各种形态的含量。汞 土壤的汞污染主要来自于污染灌溉、燃煤、汞冶炼厂和汞制剂厂(仪表、电气、氯碱工业)的排放。如一个700 兆瓦的热电站, 每天可排放汞215 公斤, 估计全世界仅由燃煤而排放到大气中的汞, 一年就有3000 吨左右。含汞颜料的应用、用汞做原料的工厂、含汞农药的施用等也是重要的汞污染源。汞进入土壤后95%以上能迅速被土壤吸持或固定, 这主要是土壤的粘土矿物和有机质有强烈的吸附作用, 因此汞容易在表层积累, 并沿土壤的纵深垂直分布递减。土壤中汞的存在形态有金属汞、无机态与有机态, 并在一定条件下相互转化。在正常EH 和PH 范围内, 汞能以零价状态存在是土壤中汞的重要特点。植物能直接通过根系吸收汞, 在很多情况下, 汞化合物可能是在土壤中先转化为金属汞或甲基汞后才能被植物吸收。无机汞有HgSO

4、Hg(OH)

2、HgCL

2、HgO , 它们因溶解度低, 在土壤中迁移转化能力很弱, 但在土壤微生物作用下, 转化为具有剧烈毒性的甲基汞, 也称汞的甲基化。微生物合成甲基汞在好氧或厌 氧条件下都可以进行。在好氧条件下主要形成脂溶性的甲基汞,可被微生物吸收、积累而转入食物链, 造成对人体的危害;在厌氧有酶催化下, 主要形成二甲基汞, 它不溶于水, 在微酸性环境中, 二甲基汞也可转化为甲基汞。汞对植物的危害因作物的种类不同而异, 汞在一定浓度下使作物减产, 较高浓度下甚至可使作物死亡。植物吸收和累积与汞的形态有关, 其顺序是: 氯化甲基汞 > 氯化乙基汞 > 醋酸苯汞 > 氯化汞 > 氧化汞 > 硫化汞。不同植物对汞吸收能力是: 针叶植物 > 落叶植物;水稻 >玉米 > 高果 > 小麦;叶菜类 > 根菜类 > 果菜类。土壤中汞含量过高, 汞不但能在植物体内累积, 还会对植物产生毒害, 引起植物汞中毒, 严重情况下引起叶子和幼蕾掉落。汞化合物侵入人体, 被血液吸收后可迅速弥散到全身各器官, 当重复接触汞后, 就会引起肾脏损害。镉 镉主要来源于镉矿、冶炼厂。因镉与锌同族, 常与锌共生, 所以冶炼锌的排放物中必有ZnO、CdO , 它们挥发性强, 以污 染源为中心可波及数千米远。镉工业废水灌溉农田也是镉污染的重要来源。镉被土壤吸附, 一般在0-15cm 的土壤层累积, 15cm 以下含量显著减少。土壤中的镉以CdCO

3、Cd(PO 4)

2、及Cd(OH)2 的形态存在, 其中以CdCO 3 为主, 尤其是在PH> 7 的石灰性土壤 中, 土壤中的镉的形态可划分为可给态和代换态, 它们易于迁移转化, 而且能被植物吸收, 不溶态镉在土壤中累积, 不易被植物吸收, 但随环境条件的改变二者可互相转化。如土壤偏酸时, 镉的溶解度增高, 而且在土壤中易于迁移;土壤处于氧化条件下(稻田排水期及旱田)镉也易变成可溶性, 被植物吸收也多。土壤对镉有很强的吸着力, 因而镉易在土壤中造成蓄积。镉在土壤中吸附迁移还受伴随离子如Zn2+、Pb2、Cu2+、Fe2+、Ca2+等的影响, 如锌的存在就可抑制植物对镉的吸收。

镉是植物体不需要的元素, 但许多植物均能从水中和土壤

中摄取镉, 并在体内累积。累积量取决于环境中的镉的含量和形 态。镉在植物各部分分布基本上是: 根 > 叶 > 枝的干皮 > 花、果、籽粒。水稻研究表明同样规律, 即主要在根部累积, 为总 量的8215% , 地上部分仅占1715% , 其顺序: 为根 > 茎叶 > 稻 米 > 糙米。

土壤中过量的镉, 不仅能在植物体内残留, 而且也会对植物 的生长发育产生明显的危害。镉能使植物叶片受到严重伤害, 致 使生长缓慢, 植株矮小, 根系受到抑制, 造成生物障碍, 降低产 量, 在高浓度镉的毒害下发生死亡。

镉对农业最大的威胁是产生 “镉米”、“镉菜” , 人食用这种被 镉污染的农作物, 则会得骨痛病。另外, 镉会损伤肾小管, 出现糖 尿病, 镉还会造成肺部损害, 心血管损害, 甚至还有致癌、致畸、致突变[2 ] 的报道。

铅 铅是土壤污染较普遍的元素。污染源主要来自汽油里添 加抗爆剂烷基铅, 汽油燃烧后的尾气中含大量铅, 飘落在公路两 侧数百米范围内的土壤中。另外矿山开采、金属冶炼、煤的燃烧 等也是重要的污染源。在矿山、冶炼厂附近土壤含铅量高达 1500cmö kg 以上[3 ]。随着我国乡镇企业的快速发展,“三废” 中的铅也大量进入农田, 一般进入土壤中的铅在土壤中易与有机物

结合, 不易溶解, 土壤铅大多发现在表土层, 表土铅在土壤中几乎不向下移动。植物对铅的吸收与积累, 决定于环境中铅的浓度、土壤条

件、植物的叶片大小和形状等。植物吸收的铅主要累积在根部, 只有少数才转移到地上部分。积累在根、茎和叶内的铅, 可影响 植物的生长发育, 使植物受害。铅对植物的危害表现为叶绿素 下降。阻碍植物的呼吸及光合作用。谷类作物吸铅量较大, 但多 数集中在根部, 茎秆次之, 籽实较少。因此, 铅污染的土壤所生产 的禾谷类茎秆不易作饲料。

铅对动物的危害则是积累中毒。铅是作用于人体各个系统

和器官的毒物, 能与体内的一系列蛋白质、酶和氨基酸内的官能 团络合, 干扰机体多方面的生化和生理活动, 导致对全身器官产 生危害。

铬 铬的污染源主要是铬电镀、制革废水、铬渣等。铬在土壤 中主要有两种价态: Cr 6+ 和Cr 3+。土壤中主要以三价铬化合物存

在, 当它们进入土壤后, 90%以上迅速被土壤吸附固定, 在土壤 中难以再迁移。Cr 6+ 很稳定, 毒性大, 其毒害程度比Cr 3+ 大100 倍。而Cr 3+ 则恰恰相反, Cr 3+ 主要存在于土壤与沉积物中。土壤

胶体对三价铬具有强烈的吸附作用, 并随PH 的升高而增强。土 壤对六价铬的吸附固定能力较低, 仅有815%—3612%。不过普 通土壤中可溶性六价铬的含量很小, 这是因为进入土壤中的六 价铬很容易还原成三价铬, 这其中, 有机质起着重要作用, 并且 这种还原作用随着PH 的升高而降低。值得注意的是, 实验已证 明, 在PH 615—815 的条件下, 土壤的三价铬能被氧化为六价 铬, 同时, 土壤中存在氧化锰也能使三价铬氧化成六价铬, 因此, 三价铬转化成六价铬的潜在危害不容忽视。

植物对铬的吸收, 95%蓄积于根部。据研究, 低浓度Cr6+能提高植物体内酶活性与葡萄糖含量, 高浓度时, 则阻碍水分和营 养向上部输送, 并破坏代谢作用。

铬对人体与动物也是有利有弊。人体含铬过低会产生食欲 减退等症状。而Cr 6+ 具有强氧化作用, 对人体主要是慢性危害, 长期作用可引起肺硬化、肺气肿、支气管扩张, 甚至引发癌症[5 ]。

砷 土壤砷污染主要来自大气降尘、尾矿与含砷农药, 燃煤 是大气中砷的主要来源。通常砷集中在表土层10cm 左右, 只有 在某些情况下可淋洗至较深土层, 如施磷肥可稍增加砷的移动 性。土壤中砷的形态按植物吸收的难易划分, 一般可分为水溶性 砷、吸附性砷和难溶性砷, 通常把水溶性砷、吸附性砷总称为可 给性砷, 是可被植物吸收利用的部分。土壤中砷大部分为胶体吸 收或和有机物络合——螯合或和磷一样与土壤中铁、铝、钙离子 相结合, 形成难溶化合物, 或与铁、铝等氢氧化物发生共沉。PH 和 EH 值影响土壤对砷的吸附, PH 值高, 土壤砷吸附量减少而 水溶性砷增加;土壤在氧化条件下, 大部分是砷酸, 砷酸易被胶 体吸附, 而增加土壤固砷量。随EH 降低, 砷酸转化为亚砷酸, 可 促进砷的可溶性, 增加砷害。植物在生长过程中, 吸收有机态砷 后可在体内逐渐降解为无机态砷。砷可通过植物根系及叶片的 吸收并转移至体内各部分, 砷主要集中在生长旺盛器官。作物根

茎叶、籽粒含砷量差异很大, 如水稻含砷量分布顺序是稻根 >茎叶 > 谷壳 > 糙米, 呈自下而上递降变化规律。

砷中毒可影响作物生长发育, 砷对植物危害的最初症状是

叶片卷曲枯萎, 进一步是根系发育受阻, 最后是植物根、茎、叶全 部枯死。

砷对人体危害很大, 在体内有明显的蓄积性, 它能使红血球 溶解, 破坏正常的生理功能, 并具有遗传性、致癌性和致畸性 等[5 ]。治理措施

土壤受污染后, 蓄积在土壤中的有害物质能迁移到水、空气 和植物中, 最终进入人体。土壤污染一旦形成, 就会造成长远的

影响, 而且难以消除。因此, 我们应以 “预防为主” , 积极做好土壤 的保护工作。

土壤污染的防护要采取综合措施, 首先要控制和消除土壤 的污染源, 同时对已经污染的土壤采取措施, 消除土壤中的污染 物或控制污染物迁移转化, 使其不能进入食物链。

生物防治 土壤污染物质可通过生物降解或植物吸收而净

化土壤。如羊齿铁角蕨属的一种植物, 有较强的吸收土壤重金属 能力, 对土壤中镉的吸收率可达到10% , 连种多年可使土壤镉含 量降低50%。

施加抑制剂 轻度污染的土壤, 施加某种抑制剂, 可改变污

染物在土壤中的迁移转化, 减少作物吸收, 如使用石灰可增加土

壤PH, 使铜、锌、汞、镉等金属或氢氧化物沉淀。据实验, 施用石 灰后稻米含镉量可降低30%。碱性磷酸盐可与土壤中的镉形成 磷酸镉沉淀, 对消除镉污染具有重要意义。

增施有机肥 有机胶体和粘土矿物胶体, 对土壤中重金属和农药有一定吸附力。因此增加土壤有机质, 改良砂性土壤, 能促

进土壤对土壤有毒物的吸附作用, 增加土壤容量, 提高土壤的自 净能力。

加强水浆管理 水稻土壤的氧化还原状态可影响水稻土中

重金属的迁移转化。淹水可明显抑制水稻对镉、铜、铅、锌的吸 收, 落干将促进水稻的吸收。

客土、深翻 被重金属严重污染的土壤, 若面积不大, 可用客 土换土法, 对换出土壤要妥善处理, 防止次生污染。亦可将污染 土壤翻到下层, 深埋程度以不污染作物而定。参考文献

[1 ]吴沈春等 环境与健康 北京 人民卫生出版社 1982.9 [2 ]陈炳卿等 食品污染与健康 北京 化学工业出版社.环境 科学与工程出版中心 2002.7 [3 ]刘静玲等 环境污染与控制 北京 化学工业出版社.环境 科学与工程出版中心 2001.2 [4 ]胡望钧等 常见有毒化学品环境事故应急处置技术与监 测方法 北京 中国环境科学出版社 1993.3 [ 5 ]徐厚恩等 中国污染物有毒危险性评价 北京 北京医科 大学.中国协和医科大学联合出版社 1997.5