土壤中重金属污染的产生及特点

兰 敏

（湖北民族学院，湖北 恩施 445000）

地球生态系统以土壤为媒介进行物质和能量的交换，在这个过程中，将形成特有的组分、结构和功能，逐渐演化成一个极为复杂的系统。人类在这个生态系统中活动，会产生“三废”并将其排放到土壤、大气、水体等介质当中，最终都可以某种方式汇聚到土壤。当土壤中的污染物超过一定的数量时，土壤将无法依靠自身的力量去净化，从而性状发生改变。土壤中的重金属污染物不但可以改变土壤的性质，而且在被植物吸收之后还能影响植物的根系发展和光合作用的进行，严重时还会导致植物减少或者灭绝[1]。另一方面，土壤重金属会经由食物链流转到动物体内进行富集，直接影响动物的健康。

1 土壤中重金属污染的产生

土壤中的重金属来源广泛，产生原因很多。土壤在形成过程中就会携带重金属，不同成分组成的土壤所携带重金属种类不一样，所携带的量也有差异，然而这往往不足以产生污染。造成土壤污染的多是人类的工业活动、对矿产资源的开发利用、对化肥农药的不合理施用等产生的重金属[2]。

1.1 大气中重金属沉降

我们进行工农业活动、交通运输等都会形成富含重金属的有害悬浮物而使得大气中的污染物增加。据统计，工矿企业附近与道路两侧的大气污染物中，Pb、Cd、Cr、Zn、Cu等重金属元素含量较高。它们大部分经由自然沉降和大气沉降进入土壤，从而造成土壤重金属污染。这类污染常常表现出，离城市越远，污染越低的特点。就城市本身而言，城市人口越密、工业越发达、土地使用程度越高、机动车越多，重金属污染越严重。

1.2 农药、化肥和塑料膜使用

每种化肥和农药中所含有的重金属种类和含量都不相同，比如过磷酸钙中富含Zn、Cu、Cd、Pb等重金属元素，其含量高于钾肥、氮肥及复合肥[3]。在进行农作物生产的过程中，对含有铅、汞、砷等的农药、杀虫剂或者化肥施用不当，都将造成土壤中重金属的污染。而农用塑料薄膜采用了含Cd、Pb两种重金属元素的热稳定剂。这就意味着，在农业生产中过量采用农用塑料薄膜也会产生土壤重金属污染。

1.3 污水灌溉

污水灌溉是指对生活、商业及工业活动中产生的污水进行一定程度的处理之后，将其用于农田、森林或者草地的灌溉。因为缺少水资源，我国有大概1.4×104平方千米的土地在使用污水进行灌溉，由此受到重金属污染的土壤面积超过了总污染面积的六成[4]。近年，随着城市化和工业化进程的加快，工业废水不断增多，而这些废水中往往含有较多的重金属元素，一旦在没有进行妥善的净化情况下排出工作区，其中的重金属离子就会通过河流进入到土壤当中，进一步产生或者加剧土壤重金属污染。

1.4 污泥施用

我国城市较多采用污水管网混排的方式排放污水，致使生活污泥中也含有大量的工业污泥。因此，污泥中不仅富含有利于植物生长的养分元素、有机质等[5]，也富含了很多重金属元素。若直接使用没有得到妥善处理的污泥，其中的重金属便会被带入农田，并在农田中逐渐富集，进而土壤中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb的组成比例会不断增加。一般污泥在农田中所占比例越高，农田受污染程度越高。

1.5 金属矿产开发利用

金属矿产开发利用过程中，采掘时的矿坑水，冶炼加工时产生的废石、废渣、尾矿的降雨淋滤水及各种选矿水等都是富重金属离子的矿山酸性废水，这些废水多排入矿山周围土壤或河流中，可直接或间接造成土壤的重金属污染。其污染区域一般是矿山的四周或者下河段，相关的农作物及动物都将间接受到污染。

1.6 含重金属废弃物的堆积

含重金属废弃物有很多种，不同类别对环境的危害方式和程度都有差异。在废弃堆中，污染程度最高，往外围则不断降低。不同的废弃堆，重金属的污染源也许只有一种，但也存在多种的可能。

日常生活中我们使用的电池便携带多种污染源（Cd、Ni等），若随意扔弃，一旦里面的重金属元素泄露，便会造成污染。

2 土壤重金属污染的特点

2.1 隐蔽性

重金属污染的土壤是没有颜色和味道的，人们几乎无法发现。通常是由植物进入到食物链中，并且富集到一定的程度时，人们才会感受到。

2.2 普遍性

工业生产的不断进步，使得重金属污染变得更为常见，能幸免于重金属污染的国家目前非常少了。我国不少城市的郊区和灌区都在经受着或轻或重的污染。

2.3 表聚性

土壤中重金属污染物由于被吸附或者固定在土壤中的黏土矿物及有机物质表面，限制了其迁移能力，所以主要分布在土壤表层，而极少在表层以下移动。

2.4 消除难度大

当土壤中的重金属富集超过一定的限度时，会导致土壤性状发生改变，甚至发生化学反应生成更具毒性的物质，加上重金属本身不容易被降解，所以土壤在受到污染之后便不容易恢复，污染消除难度大。

2.5 间接危害性

重金属元素无法被土壤中的微生物降解，却可以由食物链进入人畜体内逐渐富集，形成生物放大效应，危害人类的健康。另外，重金属元素能在地表水体渗入地下水体时一同渗入，形成另一污染源。

2.6 形态多变，毒性不一

重金属元素多有变价，离子态的重金属元素能够和土壤中的配位体合成毒性稍弱的络合物，这种络合物的稳定性和其毒性成反比关系。重金属的无机化合物的毒性弱于其有机化合物。其价态也影响着毒性的强弱，在价态一致的情况下，化合物不一样，毒性也有所差异。

3 结语

土壤中的重金属最终会在生物体内积累，危及其健康和发展。土壤重金属污染主要产生于大气中重金属沉降，农药、化肥和塑料膜使用、污水灌溉、污泥施用、金属矿产开发利用及含重金属废弃物的堆积等，且具有普遍性、隐蔽性、表聚性、消除难度大、间接危害性，形态多变、毒性不一等特点。