土壤重金屬污染防治途徑研究

趙新雷，解慶鋒，李勝昌

（1.河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南 鄭州 450001；2.河南省地質(zhì)科學(xué)研究所，河南 鄭州 450001；3.河南省地球化學(xué)生態(tài)修復(fù)工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450001）

土壤是一種非常重要的自然資源，更是人類賴以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是一切生命之源，但是長期以來，人們不重視對于土壤資源保護，對土壤資源過度索取。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中濫用化學(xué)肥料，利用污水澆灌農(nóng)田，含有重金屬物質(zhì)的動物糞便污染土壤，重金屬降塵侵入，含重金屬固廢露天堆棄，這些都造成嚴(yán)重的土壤重金屬污染問題，給農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量造成很大影響，更威脅到人們的身體健康。土壤重金屬污染，現(xiàn)已成為經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展的重要因素。因此，加強土壤重金屬污染防治研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1 土壤重金屬污染的定義及現(xiàn)狀

對于土壤重金屬污染而言，是指土壤中一種或者是多種金屬元素超過其最大承受值的現(xiàn)象，受到重金屬污染的土壤，嚴(yán)重破壞其自循環(huán)能力，降低土壤質(zhì)量，加重生態(tài)惡化。而導(dǎo)致土壤中重金屬含量變化的主要因素是由于：①受自然因素長期作用影響，導(dǎo)致某些重金屬自然產(chǎn)生，如受風(fēng)和水因素影響，土壤重金屬元素在物理化學(xué)方面會出現(xiàn)一定變化。②受人們生產(chǎn)、生活等各種因素影響，導(dǎo)致土壤中重金屬含量不斷增加，危害自然生態(tài)環(huán)境。尤其是大量使用化學(xué)農(nóng)藥與化肥、工業(yè)生產(chǎn)、冶金開采、化工制造等方面的因素影響，加重土壤重金屬污染[1]。

2 土壤重金屬的危害和來源

2.1 土壤中重金屬的危害

伴隨當(dāng)前經(jīng)濟社會的高速發(fā)展，城市化進程逐漸加快，工業(yè)生產(chǎn)以及生活污水排放不斷加劇，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中污水澆灌，農(nóng)藥化肥的大量使用以及汽車尾氣超標(biāo)排放，使得土壤重金屬污染問題不斷加劇，由此也給土壤的結(jié)構(gòu)、成分和功能帶來了很大影響，造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)，引發(fā)巨大的經(jīng)濟損失。而且土壤受到重金屬污染之后，種植的農(nóng)作物會殘留大量的重金屬，而這些農(nóng)產(chǎn)品最終是進入到人們的餐桌，人們在食用之后，便會對自身健康構(gòu)成極大威脅。伴隨當(dāng)前經(jīng)濟社會高速發(fā)展，土地資源緊張形勢也在不斷加劇，受土壤資源污染面積不斷加大的影響，更使得本就緊張的土壤資源問題變得更加突出起來，由此也加劇了資源消耗，倘若這種情況得不到有效控制，必定會對社會可持續(xù)發(fā)展造成巨大影響。

2.2 土壤中重金屬的來源

對于土壤重金屬污染而言，其主要重金屬污染來源于以下幾個方面存在密切聯(lián)系，首先，工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展，產(chǎn)生大量的廢水、廢物及廢氣，如紡織工業(yè)、礦山開采、醫(yī)藥、化工、鋼鐵冶煉、金屬處理與加工，這些工業(yè)化發(fā)展引發(fā)的工業(yè)“三廢”，有的直接排入到土壤當(dāng)中，在降雨因素下，逐漸滲入到土壤內(nèi)部，給土壤造成巨大污染。第二，伴隨農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中的污染問題也在不斷加劇，如為了提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，很多農(nóng)民在種植農(nóng)作物過程中會使用大量的農(nóng)藥與化肥，這些都進一步加劇了土壤重金屬污染，特別是一些農(nóng)藥當(dāng)中含有水銀、砷等重金屬，化肥中鉛、鎘等重金屬。在大量使用這些農(nóng)藥化肥過程中，逐漸成為土壤重金屬污染的主要來源。第三就是城市固體廢物污染，現(xiàn)在城市建設(shè)規(guī)模不斷擴大，人口數(shù)量也在逐步提升，但是產(chǎn)生的生活廢物卻在大量增長。有很多生活廢物得不到有效處理。而是運到城市邊緣地帶進行填埋與堆積，一些生活廢物當(dāng)中如廢棄電池，含有很多含有重金屬的廢棄物，這些廢棄物長期暴露于自然環(huán)境下，受降雨以及陽光因素長期作用，大量的重金屬物質(zhì)被釋放出來，并進入到土壤當(dāng)中，造成重金屬污染。第四。當(dāng)前城市交通高速發(fā)展，城市中汽車保有量逐年增長，雖然對我國運輸業(yè)的發(fā)展起到了重要的推動作用，但是汽車尾氣排放卻成為一個嚴(yán)重的問題，尾氣中的重金屬會對土壤造成很大污染。第五，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中污水灌溉，現(xiàn)代城市發(fā)展過程中，對于水資源的需求不斷加大。一些發(fā)達地區(qū)對地下水過度超采，農(nóng)業(yè)灌溉用水明顯不足，以至于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，農(nóng)民不得不利用污水進行灌溉。特別是我國北方一些干旱的地區(qū)，缺水問題非常嚴(yán)重。雖然這些污水經(jīng)過一定處理，但是其中還含有很多重金屬物質(zhì)，這些重金屬物質(zhì)隨著灌溉進入土壤，對土壤造成了很大污染[2]。

3 土壤重金屬污染的防治途徑

3.1 加強環(huán)境監(jiān)督和治理

為了有效降低生產(chǎn)生活當(dāng)中引發(fā)的重金屬污染問題，必須要充分重視人們環(huán)保意識的提升，這樣才能從源頭上對重金屬污染源的排放進行有效控制，降低重金屬污染源，避免對土壤造成重金屬污染。監(jiān)察機構(gòu)應(yīng)當(dāng)進一步提升環(huán)境污染監(jiān)察力度，發(fā)現(xiàn)土壤重金屬污染之后必須要積極查找污染源，并通過有效措施進行積極控制。同時還應(yīng)當(dāng)從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面進一步強化環(huán)境監(jiān)測工作，針對受重金屬污染的農(nóng)田強化環(huán)保監(jiān)測與管理，并對相關(guān)資料信息進行收集整理，科學(xué)的采取有效措施進行防治，降低和控制重金屬對土壤資源造成的污染。

3.2 科學(xué)環(huán)保地發(fā)展農(nóng)業(yè)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，大量的農(nóng)藥、化肥使用也是引發(fā)土壤重金屬污染的一個重要因素。因此，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，應(yīng)當(dāng)將科學(xué)種植理念充分應(yīng)用到農(nóng)業(yè)種植實際，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)化與規(guī)范化水平，合理使用化肥和農(nóng)藥，避免加重土壤重金屬污染，通過發(fā)展科學(xué)化種植，有效從源頭控制農(nóng)田重金屬污染。

3.3 加大土壤環(huán)保監(jiān)測數(shù)據(jù)的共享

為了有效控制土壤重金屬污染，應(yīng)當(dāng)進一步加強環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)共享：第一，針對環(huán)境保護進行統(tǒng)一機制建設(shè)，確保環(huán)境保護管理機制的完善性，對土壤環(huán)境保護監(jiān)測工作統(tǒng)籌安排，總體部署，并對各部門，各崗位職責(zé)充分明確，兩個部門職責(zé)充分發(fā)揮好，進一步強化土壤重金屬污染防治與控制工作。同時針對土壤環(huán)境保護，構(gòu)建監(jiān)測數(shù)據(jù)管理共享平臺，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行信息化全過程管理，為各個行業(yè)以及各個部門提供交流溝通的機會。如農(nóng)業(yè)部門應(yīng)當(dāng)對農(nóng)民朋友進一步宣傳土壤重金屬污染的危害性，加強教育，監(jiān)管部門應(yīng)當(dāng)對工業(yè)三廢加強監(jiān)管，避免工業(yè)廢棄物對土壤造成污染。各部門必須要充分重視自身職能的發(fā)揮，將管理作用發(fā)揮好，對土壤加強監(jiān)管，避免重金屬污染問題的發(fā)生，通過信息共享平臺的構(gòu)建，共同做好土壤環(huán)境保護工作。

4 土壤污染中重金屬的處理技術(shù)

針對土壤重金屬污染問題，采用工程修復(fù)技術(shù)進行處理，如通過熱處理修復(fù)技術(shù)處理土壤中水銀、砷等重金屬污染，但是這種處理方法成本投入較高，而操作起來卻比較簡單，在處理這些揮發(fā)性的重金屬污染中發(fā)揮著重要的作用。目前在土壤重金屬污染處理過程中電動修復(fù)技術(shù)應(yīng)用比較普遍，這種技術(shù)應(yīng)用相對成熟，能夠徹底對土壤重金屬污染問題進行修復(fù)，而且成本投入相對較少，工藝程序也相對簡單，在具體修復(fù)過程當(dāng)中通過電化學(xué)條件，氧化還原土壤中的重金屬污染物，使其不斷聚集到電極周圍，通過有效的設(shè)備進行收集與處理，對土壤重金屬污染進行交換，然而，一些復(fù)雜成分的重金屬污染處理效果卻不理想。在土壤重金屬污染處理過程中，還可以通過翻土換土與表土的方法進行處理，利用為受重金屬污染的土壤轉(zhuǎn)化成重金屬污染的土壤，使土壤重金屬污染程度得到有效控制，特別是一些污染情況較重的土壤，利用這種方法能夠起到良好的處理效果，但是卻無法將土壤重金屬污染問題徹底解決。

5 結(jié)語

重金屬是造成土壤污染的一種重要因素，而且對人體健康危害性極大，重金屬來源具有很強的復(fù)雜性，造成的危害也非常突出，因此，必須要充分重視土壤重金屬污染的防治工作，采取有效措施，加強源頭控制，并進一步提升土壤環(huán)境監(jiān)管力度，運用有效的方法進行土壤修復(fù)，科學(xué)治理重金屬污染，保證農(nóng)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。