环境监测在土壤重金属污染防治中的作用

环境监测在土壤重金属污染防治中的作用

何宁

淮安市华测检测技术有限公司江苏淮安223005

摘要：土壤中的重金属污染是指土壤中微量金属元素的含量超过人类活动产生的背景值，过量沉积引起的过量含量统称为土壤重金属污染。重金属是指比重等于或大于5.0的金属，如Fe，Mn，Zn，Cd，Hg，Ni，Co等。As是一种准金属，但由于其化学性质和环境行为与重金属多有相似之处，故在讨论重金属时往往包括砷，有的则直接将其包括在重金属范围内。由于土壤中铁和锰含量高，一般认为它们不是土壤污染元素，但在强还原条件下，铁和锰引起的毒性也引起足够的重视。

关键词：环境监测；土壤；重金属污染

1土壤重金属污染的概述

在经济和社会发展过程中，产生了许多有毒有害物质。这些物质来自生活和生产的许多方面，如生活垃圾，工业废物和矿山废物。这些物质通常含有各种重金属。随着沉淀和富集，无法净化的重金属慢慢渗透并富集到土壤中。土壤是环境的重要组成部分，受到环境中约90％的污染物的影响。与大气和水环境中的污染物相比，土壤中的污染物迁移的可能性较小，浓度和浓度更高。由于重金属对人体毒性最大，这种毒性作用随着含量的增加而增加；当重金属浓度在一定范围内时，其毒性效应很容易被忽视，因为它们不能在短时间内被发现；当人体的毒性作用显着发生时，大多数都是无法治愈和不可逆转的。

土壤中的重金属通常通过食物链富集在人体内。当某些重金属含量超过安全阈值时，会严重危害人体健康。研究表明，人体中70％的镉来自大米和蔬菜，而大米和蔬菜中积累的大部分镉来自土壤，少量来自灌溉水和空气。镉影响酶的活性，影响正常的人体新陈代谢，并且可以引起诸如贫血，高血压和骨痛等疾病，这些疾病可能有害数十年。陕西省华县龙陵村，这是一个着名的“癌症村”。村庄的土壤被各种重金属污染。芹菜中的汞，镉，铅，铬，砷等重金属含量极高，超标率达到国家标准的83.5倍。生产面粉中的镉含量超过国家标准。限制为1.6倍，铅超过国家标准限值2.98倍。值得注意的是，除了植物吸收的植物的植物毒性作用外，土壤中的重金属通过雨水淋溶和地表径流转移到地表水系统，地下水受到地表水和地下水相互作用的污染。它对饮用水的安全构成威胁；土壤中的重金属也可能缓慢而轻微地释放到空气中，对大气环境造成污染。

2土壤中重金属的来源及我国的污染现状

工业“三废”排放，采矿和冶炼，家庭燃煤，生活垃圾渗漏和汽车尾气排放是中国重金属污染的主要来源。工业液态水，矿井涌水，垃圾渗滤液和其他液体成分复杂，是土壤中重金属污染物的主要来源。

目前，中国受污染的耕地约为150万亩，固体废弃物储存面积约为300万亩，总面积超过1.8亿亩。这些污染土地大部分集中在经济发达地区。全国每年有多达1200万吨受重金属污染的粮食，导致重金属污染导致粮食减产1000多万吨，经济总损失至少200亿元。农业部的环境监测系统调查了全国24个省市320个污染严重的地区的土壤。结果表明，大面积农产品超标面积占污染区农田面积的20％，重金属超过污染土壤和作物的80％。农业部调查发现，中国污水灌区面积约140×104公顷，重金属污染面积占污染总面积的64.8％，其中光污染占46.7％中度污染占9.7％，严重污染占8.4％。其中，汞和镉污染面积最大。目前全国约1.3×10公顷的耕地受到镉污染，涉及11个省市的25个地区；大约3.2×104公顷的耕地受汞污染，涉及15个省市的21个地区。国内重金属污染调查结果表明，中国蔬菜地重金属污染状况较为严峻。珠江三角洲地区近40％的蔬菜田已超过重金属标准，其中10％严重超标。重庆市蔬菜中重金属污染程度为镉>铅>汞。郊区蔬菜基地土壤重金属如汞和镉超标，超标率分别为6.7％和36.7％。广州菜地铅污染最为常见，其次是砷污染。保定市污灌区铅，镉，铜，锌超标率分别为50.0％，87.5％，27.5％和100％。蔬菜中镉的超标率为89.3％。

3防治土壤重金属污染的措施

1）施加改良剂

施加改良剂的主要目的是加速有机物的分解与使重金属固定在土壤中，如添加有机质可加速土壤中农药的降解，减少农药的残留量。

施用重金属吸收抑制剂（改良剂），即向土壤施加改良抑制物（如石灰、磷酸盐、硅酸钙等），使它与重金属污染物作用生成难溶化合物，降低重金属在土壤及土壤植物体内的迁移能力。这种方法起到临时性的抑制作用，时间过长会引起污染物的积累，并在条件变化时重金属又转成可溶性，因而只在污染较轻地区尚能使用。

2）控制土壤氧化-还原状况

控制土壤氧化还原条件也是减轻重金属污染危险的重要措施。根据该研究，在成熟的水稻中，无机成分大量转移到穗中。水浸可显着抑制水稻对镉的吸收，干燥可促进水稻对镉的吸收。重金属元素与土壤中的硫化氢反应形成硫化物沉淀。因此，加强水浆管理可以有效降低重金属的危害。然而，与砷相比，随着土壤氧化还原电位降低，毒性增加。

3）改变耕作制度

通过土壤耕作改变土壤环境条件可以消除某些污染物的危害。旱地中DDT和BHC的转化缓慢且积累很多。利用这种性质实现水和干旱轮换是减少或消除农业污染的有效措施。

4）客土深翻

消除受污染的土壤，特别是重金属的土壤污染，在土壤中积累，阻碍作物的生长和发育。防治的基本方法是彻底挖掘污染土壤层，用新的土壤倾倒和客土方法取代污染土壤。但是，如果是区域污染，实际采用客土方法是不现实的。

在耕作土层时，采用深翻，上下土层进行混合，减少表层土壤污染物含量。这种方法土壤含量较少，但不适合在污染严重的地区使用。

5）采用农业生态工程措施

在污染土壤上繁殖非食用的种子，经济作物或物种，从而减少污染物进入食物链的方式。或者使用某些特定的动植物和微生物来快速吸收或降解土壤中的污染物，以达到净化土壤的目的。

6）工程治理

利用物理（机械），物理和化学原理来控制污染土壤，主要是隔离，清洗，热处理，电化学方法等，是最彻底，最稳定，最基本的措施。但是，投资很大，适合小面积的重污染。

近年来，将其他工业领域，特别是污水和空气污染控制技术引入土壤处理过程，为土壤污染控制研究开辟了新的途径，如磁选技术，阴离子膜替代法，生物反应器和等等。虽然大多数都处于实验探索阶段，但在确保治理效果的基础上，积极吸收和转化新技术，新材料，降低治理成本，提高工程实用性具有重要的现实意义。

结束语

土壤中的重金属不仅会通过植物吸收对生物体产生毒害，还会通过雨水淋溶和地表径流转移到地表水系统，并通过地表水与地下水的相互作用污染地下水体，并对饮用水安全构成威胁。土壤中的重金属也可能缓慢释放到空气中，对大气造成污染。土壤中的重金属污染是一个严重的问题，在土壤中进行重金属的修复对社会和人类具有重要意义。

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