重金属污染物的传播特征

随着工业，城市污染的加剧和农用化学物质种类，数量的增加，我国土壤重金属污染日益严重。污染程度在加剧，面积逐年扩大。根据农业部环保监测系统对全国24个省市，320个严重污染区约548万公顷土壤调查发现，大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20％，其中重金属污染占80％，对全国粮食调查发现，重金属Pb，Cd，Hg，As超标率占10％〔3〕。重金属污染物在土壤中移动性差，滞留时间长，大多数微生物不能使之降解。并可经水，植物等介质最终危害人类健康。2.1.1 随着大气沉降进入土壤的重金属人类活动产生的重金属粉尘以气溶胶的形式进入大气，经过自然沉降和降水进入土壤，造成土壤污染。特别是汽车运输对公路沿线污染严重。江苏省高速公路两边的土壤“病情”严重，公路两边100米成为铅污染区，铅对土壤的污染已深达30cm，而这一深度往往正是农作物生长的深度，这直接导致蔬菜等农作物中铅含量超标，在30个观测点中，蔬菜中的铅含量最高超标居然高达6倍。专家研究认为污染来源于汽车尾气排放的铅和未燃尽的四乙基铅残渣以及汽车轮胎磨损产生的粉尘进入土壤。专家呼吁在交通干线两侧多种植树木和花卉，不要种植蔬菜和粮食作物〔4〕。我国地质化学勘查学科的创始人，中科院资深院士谢学锦指出，部分地区土壤重金属污染加重与我国当前粗放式的生产方式有很大关系。由于煤炭等资源消耗量大，加重了大气污染，导致了酸雨增加，从而加速了土壤中镉，汞，铅，砷等重金属的累积，造成“中毒”土壤增加。在宁杭公路南京段两侧的土壤形成Pb，Cr，Co污染带，且沿公路延长方向分布，自公路两侧污染程度减弱。大气中经自然沉降与雨淋进入土壤的重金属污染，与重工业发达程度，城市人口密度，土地利用率，交通发达程度有直接关系。污染强弱顺序为：城市-郊区-农村〔5〕。2.1.2 随着污水灌溉进入土壤的重金属污水按来源和数量可分为城市生活污水，石油化工污水，工矿企业污水和城市混合污水等。由于我国工业迅速发展，工矿企业污水未经分流处理而排入下水道与生活污水混和排放，从而造成污灌区重金属Hg，Cd，Cr，Pb等含量逐年增加。根据我国农业部进行的全国污灌区调查，在约140万公顷的污灌区中，遭受重金属污染的土地面积占污灌区面积的64.8％，其中轻度污染占46.7％，中度污染占9.7％，严重污染占8.4％〔5〕。根据《2004年辽宁省环境质量通报》披露，辽宁省8个主要污灌区的土壤环境质量均受到不同程度污染，污染面积达6.46万公顷。污灌区主要污染物质为镉，其次为镍，汞和铜。个别重污染区域70-100cm深处土壤中镉和汞仍然超标〔6〕。中国科学院地理科学与资源研究所陈同斌研究员研究发现广西、云南等地遇到洪水时，上游堆积的开采矿产中含高浓度重金属的污水就顺势蔓延下来，造成下游上百公里的河道和农田遭受污染，从而大面积稻田严重减产，甚至绝收。郑州污灌区中Hg的浓度达0.242mg/kg,而土壤中Hg含量0.194 mg/kg就会造成严重污染〔5〕。据许书军，魏世强等对三峡重庆16个市，县，区污灌旱地和水田土样分析，库区土壤重金属As,Cd,Cu,Ni的含量均超标，Cd有最大超标。淮阳污灌区土壤Hg,Co,Cr,Pb,As等重金属早在1995年就超过警戒线，其他灌区部分重金属含量也远远超过当地背景值〔7〕。江苏宜兴污灌区，经中科院南京土壤研究所赵其国院士的检测发现，其稻米中含有120多种致癌物质。该所在江苏省部分地区检测也发现，其小麦，大米，面粉里铅检测率高达88.1％，根据无锡市疾病预防控制中心副主任徐明透露，无锡市最近几年肝癌，胃癌，肺癌发病率明显上升，据分析人士透露这与宜兴污灌区的大米一度畅销有关，而江苏宜兴的陶瓷企业废水违规排放仍在进行〔1〕。

随固体废弃物进入土壤的重金属固体废弃物种类繁多，成分复杂。其中矿业和工业固体废弃物污染最为严重。这类废弃物在堆放或处理过程中，由于日晒，雨淋，水洗重金属极易移动，以辐射状，漏斗状向周围土壤扩散。我国固体废弃物堆放污染约5万公顷〔2〕，其中的废旧电池对土壤的污染危害巨大。浙江省地质调查研究院对长兴县蓄电池企业最为集中的煤山镇进行调查结果显示，长兴县煤山镇一带的重金属镉，铅含量已超过国家标准。其污染源就是蓄电池废旧材料的乱堆放。土壤污染使长兴县林城镇上狮村玫瑰花种植基地玫瑰花铅含量超标，销路困难，不光玫瑰花，上狮村的大米，茶叶，桃子，青梅等农产品都被检测含铅量超标，市场前景暗淡〔8〕。而由于固体废弃物的大量堆积，南京城老居民区土壤中含铅量平均值达到141.6mg/kg，远远超过24.8mg/kg的土壤背景值〔8〕。随着电子产业的发展，废旧干电池，锂电池，蓄电池等电子垃圾目前已成为重要的土壤污染源。据测算，1节一号含汞电池烂在土壤中，可以使1平方米土地失去利用价值，江苏宜兴的大量陶瓷企业乱堆乱放的废料废渣同样是造成当地土壤重金属含量超标的重要原因。2007年3月26日据湖南省株洲市有关部门证实，茶陵县洣江乡一家炼铅企业的堆放废料污染土壤造成14名儿童铅中毒，株洲市环保局在含铅废料堆积处附近约3平方公里范围内采集样本进行检测，发现土壤，蔬菜，稻谷铅含量均超标，个别严重超标〔9〕。对武汉市垃圾堆放场，杭州路渣堆放区附近土壤重金属含量的研究发现，这些区域土壤中Cd,Hg,Cr,Cu,Zn,Pb,As等重金属含量均高于当地背景值〔10〕。一些含重金属固体废弃物因含有一定养分而被大量作为肥料施入农田，造成了农田土壤重金属含量超标〔5〕。磷石膏属于化肥工业废物，由于其含有一定量的正磷酸以及不同形态的含磷化合物，可以改良酸性土壤，从而被大量施入土壤，造成了土壤中Cr,Pb,Mn,As含量增加〔5〕。北京农田施入燕山石化污泥一年后，Hg,Cd浓度均超标〔5〕。据房世波，潘剑君等对南京市土壤污染调查表明，南京市近郊土壤污染以汞和锌为主，江宁县附近为污染重区，污染原因有工矿企业废物的乱堆放，生活垃圾的农用，和各类肥料和农药的施用〔11〕。湖南省彬州市一砷制品厂附近村民被检测尿砷超标143人，共249人住院治疗，具廖晓勇，陈同斌等人调查发现，砷厂附近的水，蔬菜，土壤，谷物均受到不同程度的砷污染，因砷污染导致该区域约50公顷稻田及菜地弃耕荒芜，在污染土壤上种植的大白菜，萝卜，菠菜等砷含量严重超标，原因是该砷厂所产生的废渣都倾倒在厂区附近的自然洼地上〔12〕。2.2 土壤有机物污染现状土壤中的有机物污染物质主要来源有机农药和“工业三废”，较常见的有有机农药类、多环芳烃（PAHs）、有机卤代物中的多氯联苯（PCBs）和二恶英（PCDDs）以及油类污染物质、邻苯二甲酸酯等有机化合物。另外，农膜对土壤的污染也相当严重。部分污染物质由于其独特的热稳定性能，化学稳定性能和绝缘性能，在生产和生活中用途很广，常造成严重的累积后果，特别是某些有激素效应的种类，对人和其他动物的生殖功能有干扰作用或负面影响，对其毒害效果的消除治理是人类面临的一大环境课题。2.2.1 有机农药我国是农药生产和使用大国，每年使用的农药量达到50- 60 万吨, 其中约有80%的农药直接进入环境, 每年使用农药的土地面积在2.8 亿公顷以上〔26〕。农药品种有120余种〔16〕，大多为有机农药。田间施药大部分农药将直接进入土壤环境中。另外，大气中的残留农药及喷洒附着在作物上的农药，经雨水淋洗也将落入土壤中，污水灌溉和地表径流也是造成土壤农药污染的原因。我国平均每公顷农田施用农药13.9kg,比发达国家高约1倍，利用率不足30％，造成土壤大面积污染有机农药按其化学性质可分为有机氯类农药，有机磷类农药，氨基甲酸酯类农药和苯氧基链烷酸酯类农药。前两类农药毒性巨大，且有机氯类农药在土壤中不易降解，对土壤污染较重，有机磷类农药虽然在土壤中容易降解，但由于使用量大污染也很广泛。后两类农药毒性较小，在土壤中均易降解，对土壤污染不大。追问

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