我国土壤重金属污染现状及修复技术

土质是一个开放的缓冲动力系统，承载着50%~90%的环境污染负荷。矿物资源开发、冶炼、加工企业等规模的扩大，农业生产中农药、化肥、饲料等的不合理使用，使土壤中重金属含量逐年增加，明显高于本底值，造成生态破坏和环境质量恶化，对农业环境和人类健康构成严重威胁。土壤中重金属的移动性差、滞留时间长、难降解，可通过生物富集和生物放大等途径进入农牧产品，影响作物的生长、产量和质量，并可能威胁人类健康。本文简述了我国土壤重金属污染的现状，土壤中重金属的来源，以及土壤重金属污染的物理修复、化学修复、生物修复等技术的研究进展，为土壤重金属污染修复提供参考。

1. 我国土壤重金属污染现状。

伴随着采矿、冶炼、电镀以及制革工业的蓬勃发展，一些企业盲目追求经济效益，轻视环保，加之农药、化肥、地膜、饲料添加剂的大量使用，我国土壤中Pb、Cd、Zn等重金属的污染日趋严重，污染面积逐年扩大，对人类和动物的生命健康构成了威胁。截至目前，全国共发生重大污染事故100余起，其中Pb、Cd、As等重金属污染事故30余起。根据生态环境部和自然资源部发布的全国土壤污染状况调查公报，全国土壤环境总体状况不容乐观，部分地区土壤污染严重，耕地环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。该地区土壤污染总量超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。农业部门对我国24个省、320个重点污染区进行了土壤调查，结果表明，超过580000hm²的大田作物种植面积达60万hm²，其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物总量的550,000hm²，特别是Pb、Cd、Hg、Cu及其复合污染尤其明显。重金属污染问题在我国的淮河流域、长江流域、太湖流域、胶州湾流域等地区也存在。

2. 重金属源分析。

重金属的来源主要有内源和外源两种。内源方面，由于成土母质、地形地貌、水文气象、植被、土地利用类型等的不同，对土壤重金属含量的影响差异很大，导致部分地区土壤背景值偏高。外因主要是人为活动的影响，是土壤重金属污染的主要来源，主要包括以下几个方面：

2.1重金属大气沉降

随大气沉降进入土壤，是造成土壤重金属污染的重要途径。工业生产、汽车尾气排放和轮胎摩擦会产生有毒气体和粉尘，其中含有重金属，通过自然沉降和雨雪沉降进入土壤，污染元素主要有Pb、Cu、Zn等。采矿冶炼引起的大气沉降量也是土壤中重金属含量的重要来源。毒气和尘埃很容易迁移和扩散，在工矿烟囱、废渣堆和高速公路附近的土壤中，重金属含量较高，向四周和两侧扩散减弱。通过对某铅锌冶炼厂土壤重金属空间分布特征的研究，发现废气的大气沉降是造成土壤Zn、Pb、As污染的主要来源，风向和风频是影响土壤重金属分布的主要因素。

2.2重金属污水灌溉

随污水进入土壤，一般是指将城市污水一定处理后用于灌溉农田，利用污水灌溉是农业灌溉用水的重要组成部分。但是，由于污水中含有大量重金属，随着污水进入土壤，导致土壤中重金属含量不断增加。从20世纪以来，我国污灌面积迅速扩大，北方旱作地区污染最严重，约占全国污灌面积的90%以上，污灌造成农田重金属Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb等含量增加。

2.3工业重金属

在工矿企业生产中大量使用重金属元素。工矿企业将未经严格处理的废水直接排放，导致废水中重金属渗入土壤，使土壤中有毒重金属含量增加。采矿、工业固体废物露天堆放或处理过程中，经日晒、雨淋、水洗等作用，使重金属呈辐射状、漏斗状扩散至周围土壤。南京某合金厂周边土壤中Cr含量明显高于土壤背景值，以工厂烟囱为中心，影响范围达到1.5km²。电子垃圾在堆放、拆解过程中会产生铅、镉等重金属进入农田土壤。

2.4农业生产活动带进土壤中的重金属

随着人们对农业产量的要求越来越高，农药、化肥、薄膜等使用日益增多，导致土壤重金属不断富集，造成土壤重金属污染。杀虫剂中含有Hg、As、Zn等重金属，长期使用可导致土壤重金属积累。天然磷与Cd混合使用，随着磷肥和复合肥的大量施用，土壤有效Cd含量不断增加，作物吸收Cd量也随之增加。使用地膜时，土壤中含有Cd、Pb等重金属热稳定剂，可使土壤重金属含量增加。目前，有机肥的肥源大部分来自集约化养殖，多采用饲料添加剂，其中多含Cu、Zn，使有机肥料中的Cu、Zn含量显著提高，并随施肥带进土壤。