農(nóng)田土壤Hg污染風(fēng)險(xiǎn)評估與防治措施探討

王 慧

（湖北中實(shí)檢測技術(shù)有限公司 湖北武漢 430040）

引言

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，過去的粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展，用犧牲環(huán)境換取經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，伴隨而來的是越來越環(huán)境污染。土壤污染是環(huán)境污染的一類，因?yàn)槿祟惛深A(yù)導(dǎo)致土壤重金屬含量日漸增多，鉛、汞、銅、鎘等，含量超標(biāo)，超過土壤自我凈化的極限值，導(dǎo)致土壤環(huán)境的破壞，進(jìn)而危害植物、微生物、動物的生存。其中重金屬Hg，是農(nóng)田土壤中主要的重金屬污染物之一。農(nóng)田土壤中Hg 污染直接影響農(nóng)產(chǎn)品的安全和質(zhì)量，威脅人類的生存健康。因此，加強(qiáng)農(nóng)田土壤中Hg 污染的預(yù)防和治理意義重大，刻不容緩。

1 農(nóng)田土壤Hg 污染的危害

學(xué)者研究表明，Hg 對植物有顯著的毒害作用，通過干擾植物的酶活性，抑制植物的光合作用和呼吸作用，抑制植物細(xì)胞分裂和根系生長。不僅使植物的生長速度和產(chǎn)量下降，還會導(dǎo)致植物形態(tài)畸變。Hg 污染會導(dǎo)致土壤中微生物的種類和數(shù)量發(fā)生明顯變化。微生物總量下降，種類分布失衡，強(qiáng)耐受能力的的種群得以生存，數(shù)量增多，敏感性種群數(shù)量明顯下降。有研究發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)附近土壤中的微生物總量顯著小于非礦區(qū)土壤，且離礦區(qū)越，微生物總量下降越明顯。Hg 對動物和人也是劇毒物質(zhì)。人類通過食用Hg 污染的食物、水，使得Hg 在體內(nèi)富集，使得酶活性受抑制，細(xì)胞代謝受阻。1956 年引發(fā)世界關(guān)注的“水俁病”事件，就是由于含汞廢水污染水體環(huán)境，受污染水域的魚體內(nèi)富集大量的汞，被人食用后引發(fā)人嚴(yán)重的汞中毒反應(yīng)，給人體造成不可逆損傷，甚至危及生命。

2 土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)評估方法

土壤中重金屬污染及其風(fēng)險(xiǎn)是近年來環(huán)境科學(xué)和醫(yī)學(xué)界關(guān)注的熱門課題。關(guān)于重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)評估是理論研究的熱點(diǎn)，使用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行評估計(jì)算是一種學(xué)界認(rèn)可的研究方法。瑞典化學(xué)家Hakanson 提出可根據(jù)土壤中重金屬的特性及環(huán)境特點(diǎn)，進(jìn)行潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的計(jì)算，從而評價(jià)重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)。該方法結(jié)合了沉積學(xué)以及生態(tài)學(xué)的專業(yè)角度，綜合考慮土壤中重金屬的含量及其對生態(tài)環(huán)境、人體生理健康的毒理學(xué)，綜合評價(jià)土壤重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)。該方法是本文研究北方農(nóng)田土壤Hg 污染風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的重要理論依據(jù)。

本研究從土壤環(huán)境相關(guān)監(jiān)測機(jī)構(gòu)收集了2008 至2014 年東北平原和黃淮海平原的土壤中Hg 元素的單因子污染指數(shù)評估數(shù)據(jù)，根據(jù)Hakanson 的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評估法，評估農(nóng)田土壤Hg 污染風(fēng)險(xiǎn)。

3 北方農(nóng)田土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

本文通過研究東北平原和黃淮海平原的農(nóng)田土壤Hg 的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，對比發(fā)現(xiàn)，Hg 污染的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域主要在天津、北京、遼陽，Hg 污染中等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要在錦州、沈陽、唐山、安陽、洛陽、濟(jì)源和平頂山市周邊。北京順義區(qū)2009 年農(nóng)田土壤中Hg含量明顯高于2006 年，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)順義區(qū)高Hg 污染風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的區(qū)域與污灌范圍相關(guān)性十分顯著。天津西青區(qū)農(nóng)田土壤監(jiān)測結(jié)果表現(xiàn)出普遍的輕微風(fēng)險(xiǎn)，某一點(diǎn)位處于中等風(fēng)險(xiǎn)水平，應(yīng)引起足夠重視。沈陽市2008 年的土壤Hg 含量均值存在超標(biāo)情況，超標(biāo)率達(dá)2.5%。

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，三江平原的農(nóng)田土壤Hg 污染源主要是化工行業(yè)和金屬冶煉行業(yè)。而畜禽養(yǎng)殖業(yè)是松遼平原的主要潛在Hg 污染源。煤炭業(yè)是海河平原農(nóng)田土壤的主要潛在Hg 污染源。

4 農(nóng)田土壤Hg 污染的防治措施

現(xiàn)在可處理農(nóng)田土壤重金屬汞污染的技術(shù)主要有物理、化學(xué)和生物防治技術(shù)。但有效地防治農(nóng)田土壤Hg 污染，需要環(huán)保部門加大監(jiān)管力度，并進(jìn)行系統(tǒng)治理。首先從預(yù)防開始，應(yīng)向全社會推廣環(huán)保意識減少污染物隨意排放，進(jìn)而降低土壤重金屬污染。環(huán)保部門必須嚴(yán)格把控企業(yè)生產(chǎn)過程中的廢水、廢氣和廢渣的肆意排放，針對不同區(qū)域的產(chǎn)業(yè)類型，重點(diǎn)監(jiān)督生產(chǎn)過程中涉及重金屬汞的企業(yè)，在污染源上杜絕土壤的Hg 污染。另外要重視土地環(huán)境監(jiān)測，尤其重視土壤污染灌溉區(qū)，密切關(guān)注農(nóng)田土壤中Hg 和其他重金屬污染物的種類、成分和含量的變化。另外，倡導(dǎo)科學(xué)種植，引導(dǎo)農(nóng)民進(jìn)行無公害種植和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，合理使用化肥和肥料，防止危害土壤。同時，倡導(dǎo)企業(yè)和高校加大環(huán)保型農(nóng)藥的研發(fā)，有效減少含Hg 物質(zhì)在農(nóng)田土壤上施用。

結(jié)語

我國北方農(nóng)田土壤的Hg 污染情況較為嚴(yán)重，環(huán)保監(jiān)督部門須加大監(jiān)管力度，倡導(dǎo)土壤養(yǎng)護(hù)，預(yù)防和避免土壤Hg 污染，并利用先進(jìn)技術(shù)治理已污染的土壤，同時也要加強(qiáng)對社會大眾的環(huán)保教育，共同防治農(nóng)田土壤重金屬Hg 污染。