土壤重金屬污染及處理

土壤重金屬污染及其治理重金屬鎘污染土壤侵入稻米市場10%大米鎘超標(biāo)土壤重金屬污染（heavymetalpollutionofthesoil）是指由于人類活動，土壤中的微量有害元素在土壤中的含量超過背景值，過量沉積而引起的含量過高，統(tǒng)稱為土壤重金屬污染。簡介重金屬是指密度在4.0或5.0以上的元素，環(huán)境污染方面所指的重金屬主要是指生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷等元素，以及有一定毒性的鋅、銅、鎳等元素。當(dāng)這些重金屬污染物由于人類活動進(jìn)入土壤并對土壤——植物系統(tǒng)危害，就會造成土壤重金屬污染，土壤一旦遭受到重金屬污染就很難恢復(fù)，這些元素在可以在通過食物鏈進(jìn)入人體，對人類健康帶來威脅。土壤重金屬污染來源有很多種，其中，工業(yè)化進(jìn)程加快了人們在采礦、冶金等工業(yè)活動和農(nóng)業(yè)活動中的釋放并進(jìn)入到土壤，造成土壤重金屬的污染。概念對土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定性的影響對植物的影響對人體健康的危害土壤重金屬的危害大多數(shù)重金屬在土壤中相對穩(wěn)定，但是大量的重金屬進(jìn)入土壤后，就很難在生物物質(zhì)循環(huán)和能量交換過程中分解，更難以從土壤中遷出，逐漸對土壤的理化性質(zhì)、土壤生物特性和微生物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯不良影響，進(jìn)而影響土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定。大量研究表明：重金屬污染的土壤，其微生物生物量比正常使用有機(jī)糞肥的土壤低得多，且減少了土壤微生物群落的多樣性。危害之一—對土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定性的影響

吸收到植物體內(nèi)的重金屬能誘導(dǎo)其體內(nèi)產(chǎn)生某些對酶和代謝具有某些毒害作用和不利影響的物質(zhì)，間接引起植物傷害。例如把鎘與疏基氨基酸和蛋白質(zhì)結(jié)合，就會引起氨基酸蛋白質(zhì)的失活，甚至導(dǎo)致植物的死亡。危害之二—對植物的影響重金屬污染土壤，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降。土壤中的污染物會通過各種食物鏈，經(jīng)過逐級生物富集對人體健康產(chǎn)生危害，還可以通過影響水體和大氣環(huán)境質(zhì)量間接對人類健康造成威脅。土壤污染的最終受害者是人類，重金屬對土壤的持續(xù)污染以及土壤中污染物的長期存在，必將對人類生命安全構(gòu)成巨大的、嚴(yán)重的、潛在的威脅。危害之三—對人體健康的危害土壤中重金屬污染物來源與分布1大氣中重金屬沉降2農(nóng)藥、化肥和塑料薄膜使用3污水灌溉4污泥施肥5含重金屬廢棄物堆積6金屬礦山酸性廢水污染來源及分布之一—大氣中重金屬沉降

大氣中的重金屬主要來源于工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產(chǎn)生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵等。它們主要分布在工礦的周圍和公路、鐵路的兩側(cè)。大氣中的大多數(shù)重金屬是經(jīng)自然沉降和雨淋沉降進(jìn)入土壤的。如瑞典中部Falun市區(qū)的鉛污染，它主要來自于市區(qū)銅礦工業(yè)廠、硫酸廠、油漆廠、采礦和化學(xué)工業(yè)產(chǎn)生大量廢物,由于風(fēng)的輸送，這些細(xì)微顆粒的鉛,從工業(yè)廢物堆擴(kuò)散至周圍地區(qū)。此外，大氣汞的干濕沉降也可以引起土壤中汞的含量增高。大氣汞通過干濕沉降進(jìn)入土壤后，被土壤中的粘土礦物和有機(jī)物的吸附或固定，富集于土壤表層，或?yàn)橹参镂斩D(zhuǎn)入土壤，造成土壤汞的濃度的升高。經(jīng)過自然沉降和雨淋沉降進(jìn)入土壤的重金屬污染，主要以工礦煙囪、廢物堆和公路為中心，向四周及兩側(cè)擴(kuò)散；由城市—郊區(qū)—農(nóng)區(qū)，隨距城市的距離加大而降低，特別是城市的郊區(qū)污染較為嚴(yán)重。此外，還與城市的人口密度、城市土地利用率、機(jī)動車密度成正相關(guān)；重工業(yè)越發(fā)達(dá)，污染相對就越嚴(yán)重。施用含有鉛、汞、鎘、砷等的農(nóng)藥和不合理地施用化肥，都可以導(dǎo)致土壤中重金屬的污染。一般過磷酸鹽中含有較多的重金屬Hg、Cd、As、Zn、Pb，磷肥次之,，氮肥和鉀肥含量較低，但氮肥中鉛含量較高，其中As和Cd污染嚴(yán)重。經(jīng)過對上海地區(qū)菜園土地、糧棉地的研究，施肥后，Cd的含量從0.134mg/kg升到0.316mg/kg，Hg的含量從0.22mg/kg升到0.39mg/kg，Cu、Zn增長2/3。通過新西蘭50年前和現(xiàn)今同一地點(diǎn)58個土樣分析，自施用磷肥后，鎘從0.39mg/kg升至0.85mg/kg。

農(nóng)用塑料薄膜生產(chǎn)應(yīng)用的熱穩(wěn)定劑中含有Cd、Pb，在大量使用塑料大棚和地膜過程中都可以造成土壤重金屬的污染。來源及分布之二—農(nóng)藥、化肥和塑料薄膜使用

污水灌溉一般指使用經(jīng)過一定處理的城市污水灌溉農(nóng)田、森林和草地。城市污水包括生活污水、商業(yè)污水和工業(yè)廢水。由于城市工業(yè)化的迅速發(fā)展，大量的工業(yè)廢水涌入河道，使城市污水中含有的許多重金屬離子，隨著污水灌溉而進(jìn)入土壤。在分布上，往往是靠近污染源頭和城市工業(yè)區(qū)土壤污染嚴(yán)重，遠(yuǎn)離污染源頭和城市工業(yè)區(qū)，土壤幾乎不污染。近年來污水灌溉已成為農(nóng)業(yè)灌溉用水的重要組成部分。污灌導(dǎo)致土壤重金屬Hg、Cd、Cr、As、Cu、Zn、Pb等含量的增加。

淮陽污灌區(qū)自污灌以來，金屬Hg、Cd、Cr、Pb、As等就逐漸增高，1995~1997年已超過警戒級。太原污灌區(qū)的重金屬Pb、Cd、Cr含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其當(dāng)?shù)乇尘爸?，且積累量逐年增高。來源及分布之三—污水灌溉

污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，但同時污泥中也含有大量的重金屬,隨著大量的污泥進(jìn)入農(nóng)田，使農(nóng)田中的重金屬的含量在不斷增高。污泥施肥可導(dǎo)致土壤中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb含量的增加，且污泥施用越多,污染就越嚴(yán)重，Cd、、Cu、Zn引起水稻、蔬菜的污染；Cd、Hg可引起小麥、玉米的污染；污泥增加，青菜中的Cd、Cu、Zn、Ni、Pb也增加。有研究表明，用城市污水、污泥改良土壤，重金屬Hg、Cd、Pb等的含量也明顯增加。來源及分布之四—污泥施肥

含重金屬廢棄物種類繁多，不同種類其危害方式和污染程度都不一樣。污染的范圍一般以廢棄堆為中心向四周擴(kuò)散。通過對武漢市垃圾堆放場、杭州某鉻渣堆存區(qū)、城市生活垃圾場及車輛廢棄場附近土壤中的重金屬污染的研究，這些區(qū)域的重金屬Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、As、Sb、V、Co、Mn的含量高于當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸?，重金屬在土壤中的含量和形態(tài)分布特征受其垃圾中釋放率的影響，且隨距離的增加，重金屬的含量而降低。由于廢棄物種類不同，各重金屬污染程度也不盡相同，如鉻渣堆存區(qū)的Cd、Hg、Pb為重度污染，Zn為中度污染，Cr、Cu為輕度污染。來源及分布之五—含重金屬廢棄物堆積

金屬礦山的開采、冶煉、重金屬尾礦、冶煉廢渣和礦渣堆放等，可以被酸溶出含重金屬離子的礦山酸性廢水，隨著礦山排水和降雨使之帶入水環(huán)境（如河流等）或直接進(jìn)入土壤，都可以間接或直接地造成土壤重金屬污染。1989年我國有色冶金工業(yè)向環(huán)境中排放重金屬Hg為56t，Cd為88t，As