农田土壤重金属污染及污染修复技术研究进展

绦色科技JournalofGreenScienceandTechnology第3期农田土壤重金属污染及污染修复技术研究进展王静，王鑫，吴f-峰，丁冬梅，赵一，杨华(天津市环境监测中心，天津300191)摘要：指出了我国农田土壤重金属污染情况严重。约有1／5的耕地受到重金属的污染。从污水灌溉、大气沉降、固体废弃物、农用物资施用等方面探讨了农田土壤重金属的主要来源，分析了土壤重金属污染修复技术，包括物理修复、化学修复、生物修复等方法。关键词：重金属；污染；现状；来源；修复技术中图分类号：X701文献标识码：A文章编号：1674—9944(2O1])030085041引言土壤重金属污染问题是当今主要的环境问题。重金属难降解、易积累、毒性大，对作物的生长、产量和品质都有影响，尤其是它还有被作物吸收进人食物链[1]，从而危害人体健康的潜在威胁。近年来，伴随着矿产资源的大量开发利用，丁业生产的迅猛发展和各种化学产品、农药及化肥的广泛使用，我国面临的土壤环境安全问题日益突}H。2我国土壤重金属污染现状据国家环保总局的调查，目前我国一些地区土壤污染严重，对生态环境、食品安全和农业发展都构成威胁。据不完全统计，目前全同受污染的耕地已达1000万hm，约占耕地总面积20以上，每年因为土壤污染造成的经济损失达200亿元，其中每年因重金属污染的粮食达1200万tE6]。而目前我国受Cd、As、Cr、Pb等重金属污染的耕地面积近2000万hm，约占总耕地面积的1／5[7]。据资料显示我国的耕地和大多数城市近郊农田都受到了不同程度的污染，如北京市通惠河灌区土壤铅含量近年来有所升高，凉水河灌区的锌、镉、汞也有明显上升；一些位点的汞、锌已超过国家土壤环境质量标准(GB15618—1995)的极限值。长期的污水灌溉已经引起了土壤以及稻米、小麦等粮食作物中镉等重金属元素的积累，局部地区蔬菜重金属的含量已超标。天津市土壤重金属污染已经形成环境问题，东丽、西青和津南菜田土壤的重金属污染均为3级，属于轻度污染，北辰菜田土壤的重金属污染，达到了中度污染。此外，在重庆、香港、贵州、福建、河北、广西、汀西、海南、珠汀三角洲、北方河套地区等许多省市地区都发现了不同程度Hg、C；d、Pb、Cr、AS、Cu、Zn、Ni污染。我国的一些主要水域如淮河、长江流域、太湖流域、胶州湾等也发现了重金属污染E。2．1随污水进入土壤的重金属污水灌溉一般是指经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。城市污水包括生活污水、商业污水和工业污水[1。随着污水灌溉而进入土壤的重金属，以不同的方式被土壤截留，固定的重金属被土壤矿质胶体和有机质迅速吸附，一般累积存土壤表层，白上而下递减。污灌区的累积分布特点是离污染源近土壤含量高，距离远则土壤含量低。中国白20世纪6O年代至今，污灌面积迅速扩大，以北方干旱地区污灌最为严重。南方地区污灌面积仅占6，其余在西北和青藏]。污灌导致农田重金属Hg、Cd、Cr、As、Cu、Zn、Pb等含量的增加。2．2随着大气沉降进入土壤的重金属大气中的重金属污染有自然来源和人为来源两种，由于宇宙天体作用及地球上各种地质作用而使某些重金属元素进入大气中属于自然来源，人为来源主要为工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等，他们主要分布在工矿的周同和公路、铁路的两侧。经自然沉降和雨淋沉降进人土壤的重金属污染，主要以丁矿烟囱、废物堆和公路为中心，向四周及两侧扩散与重工业发达程度、城市的人口密度、土地利用率、交通发达程度有直接关系，距城市越近污染的程度就越重，污染强弱顺序为城市、郊区、农村，随离城市的距离加大而降低，特别是城市的郊区污染较为严重。此外，还与城市的人口密度、城市土地利用率、机动车密度成正相关，重工业越发达，污染相对就越严重。．2．3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，不同种类其危害方式和污染程度不同。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、雨淋等影响导致重金属极易移动，以辐射状、漏斗状向周围土壤、水体扩散。有一些固体废弃物被直接或通过加工作为肥料施人土壤，造成收稿日期：20110304作者简介：王静(1983)，女，河北人，硕十，主要从事环境化学、环境监测T作。85王静等：农田土壤重金属污染及污染修复技术研究进展环境与安全土壤重金属污染。如随着我国畜牧生产的发展，产生大量的家畜粪便及动物加工产生的废弃物，这类农业固体废弃物中含有植物所需N、P、K和有机质，同时由于饲料中添加了一定量的重金属盐类，因此作为肥料施人土壤增加了土壤Zn、Mn等重金属元素的含量。磷石膏属于化肥业废物，由于其有一定量的正磷酸以及不同形态的含磷化合物，并可以改良酸性土壤，从而被大量施入土壤，造成了土壤中Cr、Pb、