土壤重金属Cd迁移规律概述

土壤重金属Cd迁移规律概述引言近年来，随着经济和生产的飞速发展，现代工农业的迅速成长，人口急剧增长，人们的生活水平不断提高，环境污染物的排放与日俱增，环境污染和生态破坏给土壤带来了严重的污染，土壤中重金属积累不断的加剧，而且重金属相对稳定并难降解。其次工矿企业的发展导致对矿产资源的过度开采使得重金属土壤污染日趋严重，一些地方生产的粮食，蔬菜，水果等食物中的重金属含量超标或接近临界值。这些农产品的重金属能够通过食物链在人或动物体内富集，成为人类生命健康的潜在威胁，清除土壤中的重金属污染，已经是社会一个十分关注的问题。2014年4月18日，环保部、国土部两部门联合发布土壤污染状况调查公报。公报显示，全国土壤总的超标率为16.1%，污染类型以无机型为主，其中排名前三的无机污染物依次为镉、汞、砷。其中镉的毒性较大，1817年，德国的F．Stromeyer从不纯的氧化锌中分离出褐色粉，使它与木炭共热，制得镉。由于发现的新金属存在于锌中，就以含锌的矿石菱锌矿的名称Calamine命名它为Cadmium，元素符号定为Cd【我国农田土壤镉污染现状及防治对策】。镉(Cd)是生物毒性最强的重金属元素，在环境中的化学活性强，移动性大，毒性持久，容易对人和周围环境造成极大的危害，会对呼吸道产生刺激，长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈，对人体具有三致(致病、致癌、致突变)作用【1-2】，能诱发肾衰变、关节炎、癌症等病。长期食用遭到镉污染的食品，可能导致“痛痛病”。世界卫生组织(2003)和美国环保局(1994)规定人体Cd的最大允许摄人量(ADI值)均为1μg·kg-1·d-1【3】。20世纪初发现镉以来，镉的产量逐年增加。镉广泛应用于电镀工业、化工业、电子业和核工业等领域。镉是炼锌业的副产品，主要用在电池、染料或塑胶稳定剂，它比其它重金属更容易被农作物所吸附。相当数量的镉通过废气、废水、废渣排入环境，造成污染。因此，找到合适的镉污染土壤防控技术是目前研究的热点。[1]MorenoCJ,MoralR，PerrezEA,eta1．Cadmiumaccumulationanddistributionincucumberplant[J]．PlantNutr，2000，23(2)：243—250．[2]MoriartyF．Ecotoxicology：thestudyofpollutantsinecosystems[M]．London，AcademicPress，1999：29—35．[3]宋波，陈同斌，郑袁明，等．北京市菜地土壤和蔬菜镉含量及其健康风险分析[J]．环境科学学报，2006，26(8)：1343—1353．2土壤中镉的主要来源2.12.1成土母质成土母质土壤母质本身含镉量较少，不同母质，母岩形成的土壤其含汞量存在着很大的差异。据估计，全球每年约1.0×1010t的各种岩石风化成土，在世界范围内一般土壤中镉的含量为0.01～2.00mg/kg，中值含量为0.35mg/kg[5],日本和英国土壤的镉背景值分别为0.413mg/kg和0.62mg/kg,我国土壤的镉背景值平均只有0.097mg/kg[6]。土壤中镉的来源主要归于自然和人为活动两种来源，来源于岩石和土壤本底值的镉会在土壤中发生一些变化，使其含量出现相对较大的差异【我国土壤镉污染及其修复研究】。【5】许嘉林,杨居荣.陆地生态系统中的重金属[M].北京:中国环境科学出版社,1995.[6]孟凡乔,史雅娟,吴文良.我国无污染农产品重金属元素土壤环境质量标准的制定与研究进展[J].农业环境保护,2000,19(6):356-359.2.22.2大气中镉的干湿沉降大气中镉的干湿沉降土壤中的镉有一部分是大气环境沉降下来的，多是周边环境离工厂较近。大气中镉的来源主要是工业生产，如有色金属的冶炼、煅烧，矿石的烧结，含镉废弃物的处理，包括废钢铁的熔炼，从汽车散热器回收铜，塑料制品的焚化等。工厂工作是，使其中的含镉废气进入空气中，进入大气的镉的化学形态有硫酸镉、硒硫化镉、硫化镉和氧化镉等，主要存在于固体颗粒物中，也有少量的氯化镉能以细微的气溶胶状态在大气中长期悬浮。形成的固体颗粒在适宜的环境条件下，就会沉降在周围的土地中，有时会飘散到较远距离沉降【10，11】。[1O]LindstromM．Urbanlanduseinfluencesonheavymetalfluxesandsurfacesedimentconcentrationsofsmalllakes[J]．Water，AirandSoilPollution，2001，126：363—383．[11]NicholsonFA，SmithSR，AllowayBJ，eta1．Aninventoryofheavymetalsinputstoagricu