浅析我国土壤中重金属污染及其防治方法
2015-01-28温锐
温 锐
(441622198703150313广东惠州516001)
浅析我国土壤中重金属污染及其防治方法
温 锐
(441622198703150313广东惠州516001)
土壤中重金属污染是环境保护工作的一个重要方面。笔者对重金属污染的来源和分布进行了阐述,并提出了防治方法,以供广大环保工作者参考。
土壤;重金属;污染来源;防治方法;浅析
土壤中的重金属污染是指人类活动、工业生产等产生的污染物加入到土壤中,使其污染土地的重金属含量比未污染土地高,引起一系列环境问题,如人与生物的生态环境受到破坏,环境质量来恶化,不仅影响了水和大气环境质量,还会当地的农作物产量和品质受到不同程度地影响,直接危害人类的生命和健康。因此,可以说土壤污染影响到整个人类生存环境的质量。
重金属包括铅、镉、锌、铜、锰、锰、汞、铬、钼、镍、钴等,它是指密度大于5.0以上的元素。由于砷的化学性质和环境行为与重金属有许多共同点,是和一种近似金属,也被列入重金属的范畴。
1 重金属污染来源和分布
土壤中的重金属来自不同的途径,既有在成土过程中形成的土壤中含有重金属,也有成土母质含有重金属,不同的母质重金属含量差异很大[1]。当然笔者认为最主要的是工农业生产活动,使水体、土壤和大气遭受不同程度的污染。
1.1 大气中的重金属沉降
大气中的重金属来源有两个方面:(1)汽车尾气排放;(2)工业生产过程中产生的有害气体和粉尘,这些气体和粉尘中含有一定量的重金属,主要分布在工矿企业的周围和道路两侧。
这些有害气体经过雨淋沉降和自然沉降进入土壤的,主要有Cd、Zn、Pb、Cr、Cu、Co等。这些重金属含量沿着道路两侧较高,距离道路越远,含量越小,呈带状分布,郊区土壤的重金属比农村地区含量高。值得一提的是油漆厂、铜矿厂附近土壤比较特殊,Pb的含量较高,重金属Pb对于人体危害很大,甚至有致癌的风险[2]。另外,大气中的汞通过干湿沉降进入土壤表面富集于土壤层中,或者为植物吸收转入土壤,从而提高了土壤中汞的浓度。
1.2 化肥、农药和塑料薄膜的使用
不合理地使用农药或农药中含有砷、镉、铅、汞等都可以导致土壤中重金属污染。过磷酸盐中含有较多的重金属,如含有Cd、Hg、As、Zn等,磷肥中也含有重金属,但是少于过磷酸盐中的含量;氮肥和钾肥虽然含量较小,但是铅含量较高,Cd和As污染严重。据有关研究表明,对于上海菜园地、粮棉地施肥后,重金属Cd和Hg的含量都有不同程度上升,从而可以证明肥料中含有重金属。农用塑料薄膜和大棚的使用也都可以造成土壤重金属的污染,如薄膜中含有Pb、Cd。
1.3 污水灌溉
污水包括生活污水、工业废水和商业废水。污水灌溉是指经过一定处理的污水灌溉森林、草地和农田,近年来工业废水虽然经过多重处理,但是还是含有一定量的重金属,一旦进入河道就会破坏土壤金属元素结构的变化[3],随着污水灌溉进入土壤,靠近工业区较近的农田污染较严重,远离工业区和污染源头的农田污染较轻,虽然污水灌溉解决了部分北方地区缺水问题,但是污灌导致土壤中重金属污染的增加,如Pb、Zn、Cu、Hg、As、Cd、Cr等。北方地区利用污水灌溉在90%,南方地区只占灌溉面积的6%。
1.4 含有重金属废弃物的堆积
含有重金属的废弃物种类较多,不同种类堆积物对其土壤的污染不同,如铬渣堆积区以Hg、Cd、Pb为重度污染,Cu、Cr为轻度污染,堆积物污染的范围以废弃物为中心向四周扩散。通过对车辆废弃场和城市生活垃圾场的研究,可以得知,这些区域附近土壤的重金属含量高于当地土壤背景值,如重金属Mn、Co、As、Pb、Ni、Zn、Cu、Cr、Hg、Cd等,且随着距离的加大重金属的含量而降低。
1.5 金属矿山酸性废水污染
自然降雨冲刷开采、冶炼的金属矿山或矿渣时,会溶出一部分含重金属的矿山酸性废水,这些酸性废水进入河流或土壤中,可以直接或间接遭成重金属的污染,这类污染一般在矿山的周围和河流的下游。这类污染随着水体的迁移,水体本身具有的自净能力,使水体中的重金属含量逐渐减小。
2 土壤中重金属污染的治理措施
2.1 工程治理方法
这种治理方法应用化学或物理的方法,从而达到治理重金属污染的目的。主要方法有换土法、客土法、翻上法、去表土法和淋洗法等。去表土法就是将污染的土壤移走;翻上法将上层污染的土壤翻到下层;换土法用未污染的新土换上污染的土壤;客土法是在污染的土壤上加上未污染的新土。此外,淋洗法就是用淋洗液对被污染的土壤进行淋洗;热处理法就是利用加热、升温使土壤中的一部分污染物挥发并进行回收利用;电解法就是利用物理原理如电泳、电渗、电解等的作用下使污染物在阳极或阴极得到聚集,从而减少污染物。
2.2 生物治理法
利用生物的某些特性来减轻重金属对环境的污染,如微生物就是一个例子,微生物治理利用微生物对重金属进行还原、氧化、沉淀和吸收作用,降低土壤中重金属的毒性,从而使Pb、Cd形成难溶磷酸盐,如格兰氏阳性菌就有这样的功能,它能吸收重金属Ni、Pb、Cd、Cu等。
植物治理利用植物具有某一类忍耐、积累重金属等特性,从而减少土壤中重金属的含量。超积累植物目前已达到400多种;动物治理利用某些低等动物鼠类、蚯蚓等吸收土壤中的重金属。
[1]陈怀满,郑春荣,涂从,朱永官.中国土壤重金属污染现状与防治对策.Ambio,1999,3(2):130-131.
[2]郑喜坤,鲁安怀,高翔,赵谨,等.土壤中重金属污染现状及其防治方法.土壤与环境,2002,11:79-84.
[3]郭勇,童艳君.我国农业土壤重金属污染现状及防治对策.现代农业科技,2012(18):220-221.
[4]王艳娜.土壤重金属污染现状与防治方法.土壤与环境,2009 (11):311-312.
温锐(1987—),汉族,广东惠州人,本科,初级,主要从事土壤金属防治研究。