土壤重金属污染来源、分布及风险评价研究

宋卫华 姚 靖 王文芳

（重庆市黔江区生态环境监测站 重庆 409000）

引言

近年来，土壤重金属污染得到了诸多学者的关注，掌握并全面了解土壤重金属的污染来源、存在形态以及迁移规律，才可以找到其分布特点，同时对土壤重金属所产生的危险展开科学评价，这将为土壤重金属的治理带来积极作用，鉴于此，本文对目前土壤重金属污染现状、迁移及生态风险评价等方面进行综述，最后提出合理建议。

1 土壤重金属污染来源

1.1 农业活动污染源

农业活动污染源主要来自大气沉降、污水农灌、农用物质施用等。化肥、农药等农用物质的过度喷洒，将造成重金属污染现象的产生[1]。磷肥是常用的肥料，它的原料主要包含了磷矿石，该物质本身就包含诸多有害元素，比如As、Cr、Cd等[2]。一些农药中含有 As、Hg、Zn、Cu 等，每年随农药进入农田的 Cu、As和 Zn 不容忽视。

1.2 工业活动污染源

工业活动也是污染的主要源头，其中主要涉及到工矿开采等生产活动中带来的废液、废渣等。张连科等对铝厂周围土壤研究表明Cu、Zn、Cr和Mn的来源受铝厂及周边工业活动的影响[3]。戴彬、郭伟等研究表明As和Hg来源于钢铁冶炼和煤炭燃烧[4]。贾赵恒等研究表明矿物开采引发重金属Mn、Cu、Pb、Zn和Cd在研究区域土壤中的累积与污染[5]。邱孟龙在其研究报告中指出当前Hg和Cd的污染源是电镀、电子产业与生活垃圾，而不是以往的化工、电子产业[6]。

1.3 其它污染源

由于人类的生活需要不断变化，土壤重金属来源也将呈现出多样化，汽车排放的尾气中含有大量的重金属。随着人类的活动范围越来越大，所产生的垃圾日益增多，人们在处理垃圾时重金属迁移的现象将会越来越严重，杨艳芳在经过一系列研究后发现，龙窝湖城市土壤中Cd的源头大部分都来自于人们的生活垃圾[7]。

2 土壤重金属污染特征

研究土壤中重金属含量的时空变化特征，有助于识别重金属的来源及迁移变化规律，对指导重金属污染及防治具有重要意义，也为研究制定土壤修复及管理措施提供数据基础。

2.1 土壤重金属污染时间变化特征

随时间累积，土壤中重金属污染呈现积累趋势，对南京市、宁夏等地研究出现了重金属随时间累积的趋势。南京市柘塘镇十年内重金属含量呈逐年上升趋势[8]。宁夏区河滨工业园区表层土壤研究表明，在过去的20年，重金属含量呈现明显积累趋势，形成了以 Cu、Cd 为主，Zn、Cr、Pb 次之的污染特征[9]。随着土壤利用方式以及其他条件改变，如停灌等，土壤中部分重金属含量呈现出下降的趋势。东莞市土壤10年内Hg和Pb的平均含量分别下降了40.0%和25.7%，Cu、Cr、As和Ni的平均含量基本处于稳定趋势[10]。

2.2 土壤重金属污染空间分布特征

水平方向上，土壤中重金属元素含量，一般随着距离线源及点源距离的增加，土壤中重金属元素含量呈现下降趋势。山东省莱芜市钢城区土壤整体呈现同心圆状由中心向四周含量递减，中心高值区为工业企业分布地[11]。陈志凡等研究表明，所研究土壤样点中，重金属含量随着距离河流由近至远呈现递减趋势，离河流越近，土壤中Cd等浓度越高[12]。垂直方向上，土壤重金属含量基本呈现出由表层向下逐渐降低的变化规律，对东莞市耕地土壤研究表明，Cu、Zn、Cr、Pb、Cd、Ni和 Mn7 种重金属元素含量随着土壤深度的增加，均呈现降低的趋势。0-20cm的表层土壤重金属含量变化较为明显，但20cm以下的土壤没有出现明显变化，表层土壤中重金属不会向下继续迁移[13]。对广东清远农田土壤中重金属研究也出现了相似的结果[14]。

3 土壤重金属污染风险评价

当前，重金属评价的方法多种多样，常用的包括单因子指数评价法、内梅罗综合污染指数法、生态危害指数法和地积累指数法。付红波等学者，利用Nemerow综合指数法对珠江农田重金属污染状况展开了深入研究[15]。知名学者李福艳，通过质累积指数法对海南岛地区就这一问题也展开了大量研究[16]。郭笑笑对指数法的优缺点展开了大量分析，并提出了合理的改进措施[17]。

全球各国对土壤污染而导致的人体健康危害都展开了大量的研究。Singh对污水回灌所带来的人体健康风险展开了深入研究，并进行了评价[18]。姚娜对河北某地区土壤中7种重金属含量展开了一系列风险评估，在评估过后她指出Cr致癌风险最高[19]，Li对中国矿区土壤重金属现状展开了大量研究，他指出这些区域的重金属污染已经达到了十分严重的地步，该地区儿童将面临严重的健康风险[20]。

结语

近年来，土壤重金属污染研究取得了很多研究成果。然而其中还有部分问题需要加以完善。土壤重金属污染研究的时间尺度一般较小，大时间尺度下重金属的环境变迁及历史变化研究的比较少，通过GIS多期影像及遥感的动态及时效性特征，进一步强化大时间尺度下土壤重金属污染特征的研究；当前国内评价方法的模型多数参考国外模型，对评价标准无统一规定。可结合土壤自身理化性质及区位特征，将自然因素及人类活动相关的风险源结合评价，以期为管理、控制及治理土壤重金属污染提供依据。