环境重金属污染及其应对措施

□杨定清 周 娅 谢永红 代晓航 罗 苹 向 冰

重金属元素没有严格的界限，在化学中一般是指相对密度≥5.0的金属元素，包括Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、Hg、Ni、Co等45种元素。As是一种类金属元素，但由于其很多性质和环境行为都与重金属元素相类似，所以也将它归入重金属元素。而环境污染的重金属主要有Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn、Hg及类金属As。重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中，但由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多，造成不少重金属如Pb、Hg、Cd等进入大气、水、土壤中，引起严重的环境污染。以各种化学状态或化学形态存在的重金属，在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，造成危害。如随废水排出的重金属，即使浓度低，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝的体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。如日本的水俣病，就是因为烧碱制造工业排放的废水中含有汞，在经生物作用变成有机汞后造成的。近年来国内也发生了多起重金属污染事件，环境污染问题已经受到国家高度重视，从2008年初开展了第一次全国污染源普查，历时2年多，2010年2月6日发布了《第一次全国污染源普查公报》，初步摸清了部分行业包括重金属污染在内的排放情况，为下一步整顿治理重金属污染提供了科学数据。本文讨论了环境重金属污染问题并提出了应对措施，为下一步整顿治理重金属污染提供了科学数据。

一、环境重金属污染的主要来源

1.地理条件 有些地区特别是有色金属矿区，因地质、地理条件特殊，在土壤、水及空气中，某些金属元素含量较高，如攀西某水果基地土壤Cr含量高达500mg/kg，而一般土壤Cr含量大都小于100mg/kg。陕西龙岭村是震惊全国的癌症村之一，目前，污染源在哪里还没有查清，据调查土壤受到Hg、Cu中度污染及Cd、Pb、As、Cr轻度污染，龙岭村村民头发Pb、As、Mn、Fe、P分别超标4.1、6.2、3.48、13.45和2.53倍。据报道，很多农业土壤也受到砷污染，众所周知的东南亚地区（特别是锡矿分布地带）高砷污染土壤就是由于受到毒砂矿物的影响。

2.农业化学物质的污染 农业生产中大量使用的农药、化肥中含有重金属，特别是磷肥中重金属对环境的污染应引起重视，粗磷肥中含Cd100mg/kg左右，过磷酸钙含Cd量为50～70mg/kg，大量使用含Cd高的化肥会导致环境富集较多的Cd。随着饲料工业的发展，仅2009年全国配合饲料产量就达4210209.88t，各种配合饲料中往往都加入了高Cu (250mg/kg)、高Zn(250mg/kg)以促进生长，但90％以上的Cu、Zn是随着粪便排入环境了。据调查我国畜禽养殖业粪便产生量2.43亿t，带来的环境问题不可小视。在家禽粪便中，镉、铜、锌分别有55％、69％和51％来源于饲料添加剂。中国的农业土壤中，镉是最敏感的污染元素，在干旱地区，土壤耕层（0～20cm）镉平均输入率为每年0.004mg/kg。

3.工业“三废”的污染 工业生产或日常生活中产生的重金属，有可能随风飘入大气中，然后再通过干沉降或湿沉降降落到地面。据报道，中国农业土壤中总铬、汞、镍和铅有43％～85％来源于大气沉降。中国汞排放量中大约38％来于煤炭燃烧，45％来于非铁金属冶炼，另有17％为人为活动，如电池、荧光灯和水泥而产生的。并且在中国农业土壤中，锌是大气沉降中沉降量最大的金属元素，铅、铜次之。施用含有重金属的污泥、垃圾等也是一个重要的污染源。在沙特阿拉延布使用污泥作为土壤添加剂，造成土壤重金属含量明显增加。美国曾用一污水处理厂的含Hg污泥作肥料，结果使大米含Hg0.5～1.4mg/kg，小麦含Hg0.02～0.1mg/kg（我国国家标准中粮食Hg限量为0.02mg/kg）。污水灌溉已成为环境重金属重要来源之一，在约140万hm2污灌区，遭受重金属污染的土地面积占污灌面积的64.8％，其中轻度污染的占46.7％，中度污染的占9.7％，严重污染的占8.4％。此外，煤和石油的燃烧，汽车尾气排放也是环境中重金属的重要来源。在我们的日常生活中随意丢弃的废旧电池，也会造成环境重金属污染。

二、防止重金属危害的应对措施、存在的问题及建议

近年来连续发生重金属污染事件，特别是2008年我国相继发生了5起砷污染事件；2009年8月份以来又发生了陕西凤翔儿童血铅超标、湖南浏阳镉污染及山东临沂砷污染事件。这些事件致使4 035人血铅超标、182人镉超标，引发32起群体性事件。因此，解决重金属污染问题已经迫在眉睫，防治重金属污染已经被列为环保部2011年头等大事。由于重金属污染物属于持久性污染物，它不像大多数有机污染物可以分解，环境一旦受到重金属污染就很难治理。比如日本，在整个水俣病公害中，企业为了各种赔偿花费累计超过300亿日元；为了恢复水俣湾的生态环境，日本政府花了14年的时间，投入485亿日元，将水俣湾深挖4米才把含汞底泥全部清除。整个事件中，日本政府和企业至少花费800亿日元，可见破坏环境所带来的治理代价是相当惨痛的。因此，对于重金属污染重在“防”，并以治理为辅助，在治理和控制重金属污染时必须充分考虑到它的特性。

1.加强宣传教育，提高思想认识 提高对重金属污染的持久性、危害性、严重性和灾难性的认识是治理重金属污染的关键，只有认识到重金属污染对人类生存的严重威胁性，才能对它重视，才会想法避免进而防治重金属污染事件的发生。

2.开展重金属污染防治执法大检查

集中检查重点区域、重点行业、重点企业污染治理和环境安全隐患等情况，对于不符合产业政策的企业，坚决予以取缔；对于污染严重和造成重、特大环境事件的企业，予以关停；对于不能稳定达标的企业，责令限期整改。

3.存在问题及建议 在一些重金属污染事件中，往往环保部门的监测数据表明污染企业都是达标排放，但最终还是爆发了重金属污染突发事件。比如，2010年3月四川隆昌血铅超标事件、陕西凤翔儿童血铅超标事件等，企业都称是达标排放。但重金属污染是很隐蔽的、持久性的，特别是对周围土壤环境的污染是累积型的，一旦超过土壤环境容量，就会通过食物链危害人类身体健康。因此，并不是污染企业达标排放就对环境没有影响了，还应该对该类企业周围的环境实施跟踪监控，一旦受到污染就要采取相应措施，如居民搬迁、调整种植结构、换土等措施，才能有效防止重金属对人类健康构成威胁。此外，还应加强植物修复技术治理重金属污染的研究，进行超富集植物的筛选和研究工作。