土壤中重金属污染的现状研究
作者：董续郎朗
来源：《科学与财富》2016年第05期
摘要：土壤中重金属污染存在着巨大的环境风险。城市环境中的土壤重金属污染已经成为普遍关注的环境问题。本文针对重金属污染的特点与来源，以及各国对土壤中重金属污染的现状进行研究，阐述了土壤重金属污染不同的危害，包含改变土壤性质的直接危害以及对空气环境和水环境的污染的间接危害，最重要的是这些危害导致对人类健康生活的影响。加强社会各界对土壤中重金属元素污染的认识，以推动对土壤中重金属污染的重视及研究。
关键词：土壤；城市：污染；重金属元素
土壤中的重金属污染已经成为当今环境科学中重要的研究内容，尤其是城市的土壤重金属污染越来越多的被人们关注。城市作为人们生活和生产高度聚集的场所，人口相对集中，种种人类活动都非常容易造成城市的污染。本文针对土壤重金属污染的来源及危害加以阐述，增加读者对土壤污染的重视。
1 土壤重金属污染概况
重金属指的是密度大于5.0g/cm3的45种化学元素，但是因为每一种重金属元素在土壤中的毒性区别很大，所以在环境科学中通常关注锌、铜、锡、钒、汞、镉、钴、镍、铅、铬、钴等。硒和砷两种非金属元素它们的毒性及某些性质与重金属相似，因此也将硒元素和砷元素列入重金属污染物的范围内[1]。由于土壤中本身含有的铁和锰含量较高，因而一般不太注意它们的污染问题，但在某些强还原条件下，铁和锰所引起的毒害却不能被忽视[2]。
中国作为发展中国家，工业科学上的发展越来越重要，但是由此造成的污染也在加剧。城市作为人口密集的区域，汽车尾气的排放成为了土壤中重金属污染的主要来源。吴学丽[3]等人运用地累积指数法研究了沈阳地区浑河、细河及周边农田的土壤中重金属污染状况，发现这些地区土壤中汞元素和锌元素含量较高。兰砥中[4]等人研究湘南某铅锌矿区事故之后导致周围土壤的重金属污染情况，运用单因子指数和潜在生态风险指数评价土壤污染状况，发现该地区土壤中铅、锌、铜、镉等重金属污染严重，其中镉的污染指数最高。
国外学者早在20世纪末就针对城市中土壤中重金属污染进行研究，在英国的几大城市中对土壤中的汞、铅等重金属元素进行调查，他们观察到这几个城市中的土壤重金属污染与英国的工业发展活动与周围居民区的繁荣与否有着直接的关系。世界各个国家正逐步开展城市中土壤中重金属污染的研究。在对葡萄牙、苏格兰、斯洛文尼亚、西班牙、意大利和瑞典这6个欧洲国家城市土壤中的重金属总浓度进行调查研究，发现葡萄牙地区中汞的浓度比苏格兰低，可能是由于燃煤发电和取暖导致的[5]。
2 土壤中重金属元素的污染来源
一般来说，城市中土壤重金属污染来源主要有两类：自然因素和人为外源输入。
2.1 自然因素：某些地区的土壤由于地壳运动导致本身就含有很多的重金属元素，成土母质是造成城市土壤中重金属含量高的重要原因。如陈雪龙[6]等对大庆龙凤湿地土壤中重金属元素的空间分布特征进行了研究，发现土壤中的铅和锌随着土壤深度的增加而增加，表明重金属在土壤中的含量与土壤的理化性质、成母土质和岩石风化有着极大的关系。
2.2 人为外源输入：这类污染为土壤中重金属元素污染的主要来源，包含三大类
2.2.1 工业污染源：为了提高经济水平，现代工业的开发越来越广泛，加上环保理念没有普及，金属冶金厂、化工厂、油漆厂的三废没有达到排放标准就流入到环境中，造成土壤中重金属元素的污染。
2.2.2 农业污染源：如今科学的发展，人们在种植农作物的时候为了提高庄稼的产量，施用了大量含有重金属的化肥，这些污染直接的作用到土壤中。
2.2.3 生活污染源：城市中交通高度发达，虽然给人们带来的便利，但是交通工具的尾气排放却给土壤中带来的很多的重金属元素[7]。另外，城市中人们的生活垃圾中常常含有各种重金属元素，加上固体废弃物处置不完善，这些垃圾也会流入到城市土壤中。
3 土壤中重金属污染的危害
3.1 土壤中重金属污染引起的直接危害
3.1.1 对土壤中的生态环境系统的稳定性造成破坏
土壤环境是一个很复杂的生态环境，其中包含这许多种类的微生物群落与蠕虫类动物，这些生物的存在保持了土壤环境的稳定也保证了土壤的活性，但是当过量的重金属被引入到土壤中时，会对这些生物带来毒害，大量研究证明：重金属污染的土壤中土壤微生物群落的多样性被严重减少[8]。
3.1.2 影响植物代谢循环和生长
据研究表明，重金属对植物形态、生殖、繁衍各方面都有影响。吸收到植物体内的重金属能诱导其产生某些对酶和代谢都有毒害作用和不利影响的物质，引起植物伤害。某些重金属在胁迫作用下有时会引起大量营养元素的缺失和有效性的降低，较高浓度的重金属含量有抑制植物体对镁元素的吸收和转运的能力。
3.2 土壤中重金属污染带来的间接危害
3.2.1 促使水体污染
土壤环境中遭受重金属污染时，污染浓度较高的表层土壤能在地表或地下径流作用下，进入水体环境，导致地下水的重金属污染。
3.2.2 导致大气环境污染加重
由于土壤环境与空气环境有着直接的联系，通过空气中的湍流交换作用，土壤颗粒能够被带入到大气中，使得空气中的污染物变得复杂，当土壤中含有重金属元素时，则可能导致大气污染和生态系统退化等等的环境问题[9]。
3.2.3 对人体和动物的健康影响
土壤中重金属元素通过植物由食物链逐级传递到人体中，城区内部种植的观赏和净化空气用的花草树木也能累积一定的重金属污染物，人们居住在这种环境中，经过皮肤接触和无意由口摄入这些被污染的土壤[10]。
结束语
土壤重金属污染逐渐被各个国家的环境科学工作者重视，由于土壤中含量复杂，修复将是一个复杂的系统工程，传统修复技术很难达到理想的预期效果，针对工业迅速发展，环保部门的管理力度也应该加强，从根本上减少重金属污染物的来源才是修复土壤的最有力的手段。■
参考文献
[1]贾广宁.重金属污染的危害与防治[J].有色矿冶，2004，1：39-42.
[2]刘昌岭，宋苏顷，夏宁，李学刚，林学辉，张红，张经，于志刚.青岛市区大气颗粒物中重金属的浓度及其来源研究[J].青岛大学学报（自然科学版），1998，03：44-48.
[3]吴学丽，杨永亮，徐清，黄园英，路国慧，何俊，刘晓端.沈阳地区河流灌渠沿岸农田表层土壤中重金属的污染现状评价[J].农业环境科学学报，2011，2：282-288.
[4]兰砥中，雷鸣，周爽，彭亮，廖柏寒，沈跃.湘南某铅锌矿区周围农业土壤中重金属污染及其潜在风险评价[J].环境化学，2014，8：1307-1313.
