土壤重金屬污染

一、什么是土壤重金屬污染

土壤重金屬污染是指由于人類活動，導(dǎo)致土壤中的微量金屬元素在土壤中的含量超過背景值，過量沉積而引起的含量過高，都稱之為土壤重金屬污染。

二、土壤重金屬污染物有哪些

主要有汞、鎘、鉛、銅、鉻、砷、鎳、鐵、錳、鋅等，砷雖不屬于重金屬，但因其行為與來源以及危害都與重金屬相似，故通常列入重金屬類進(jìn)行討論。就對植物的需要而言，金屬元素可分為2類：①植物生長發(fā)育不需要的元素，而對人體健康危害比較明顯，如鎘、汞、鉛等。②植物正常生長發(fā)育所需元素，且對人體又有一定生理功能，如銅、鋅等，但過多會造成污染，妨礙植物生長發(fā)育。

三、土壤重金屬污染來源

1、自然來源：

1.1大氣中重金屬降塵也是影響土壤中重金屬含量的主要自然因素之一。

1.2火山爆發(fā)、森林火災(zāi)、海浪飛濺、植被排出、風(fēng)力揚(yáng)塵等過程使很多重金屬塵浮于空中?？諝庵械闹亟饘僭夭糠直恢参镂?，部分通過塵降進(jìn)入水體、土壤。在自然界中土質(zhì)污染也影響著土壤重金屬的含量。

1.3在巖石圈深部，由于巖漿作用、質(zhì)變作用等復(fù)雜的地球化學(xué)過程可能形成重金屬富集的工業(yè)礦床，在礦床附近礦化地層發(fā)育的土壤，由礦床流出的富含重金屬的地下水流動過程中形成的分散暈上發(fā)育的土壤，及以被搬運(yùn)的礦化物質(zhì)為母巖所發(fā)育的土壤重金屬含量往往異常的高。

2、人為因素：

2.1交通運(yùn)輸造成的土壤重金屬污染

2.2工礦企業(yè)廢物排放造成的土壤重金屬污染

2.3農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、化肥的不合理使用、污泥的施用、污水灌溉造成的土壤重金屬污染。

四、土壤重金屬污染的特點(diǎn)

1、重金屬不能被微生物降解，是環(huán)境長期、潛在的污染物；

2、因土壤膠體和顆粒物的吸附作用，長期存在于土壤中，濃度多成垂直遞減分布；

3、與土壤中的配位體(氯離子、硫酸離子、氫氧離子、腐蝕質(zhì)等)作用，生成絡(luò)合物或螯合物，導(dǎo)致重金屬在土壤中有更大的溶解度和遷移活性；

4、土壤重金屬可以通過食物鏈被生物富集，產(chǎn)生生物放大作用；

5、重金屬的形態(tài)不同，其活性與毒性不同，土壤pH、Eh、顆粒物以及有機(jī)質(zhì)含量等條件深刻影響它在土壤中的遷移和轉(zhuǎn)化。

五、土壤重金屬污染的危害

1.對農(nóng)作物的危害：土壤中重金屬過多會對農(nóng)作物帶來直接傷害，導(dǎo)致植物的死亡;在重金屬的脅迫下，有時(shí)會影響作物對氮、磷、鉀營養(yǎng)元素的吸收，抑制作物生長，引起農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量下降;另外，由于土壤重金屬污染可使農(nóng)產(chǎn)品中重金屬含量增加，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品污染，威脅農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。

2.對人體健康的危害：土壤中的重金屬等污染物會通過各種食物鏈，經(jīng)過逐級生物富集對人體健康產(chǎn)生危害，還可以通過影響水體和大氣環(huán)境質(zhì)量間接對人類健康造成威脅。食入汞后直接沉入肝臟，對大腦、神經(jīng)、視力破壞極大。鎘會導(dǎo)致高血壓，引起心腦血管疾病;破壞骨骼和肝腎，并引起腎衰竭。鉛是重金屬污染中毒性較大的一種，一旦進(jìn)入人體將很難排除。能直接傷害人的腦細(xì)胞，特別是胎兒的神經(jīng)系統(tǒng)，可造成先天智力低下。鈷能對皮膚有放射性損傷。釩傷人的心、肺，導(dǎo)致膽固醇代謝異常。銻與砷能使銀手飾變成磚紅色，對皮膚有放射性損傷。鉈會使人多發(fā)性神經(jīng)炎。錳超量時(shí)會使人甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)。也能傷害重要器官。砷是砒霜的組分之一，有劇毒，會致人迅速死亡。長期接觸少量，會導(dǎo)致慢性中毒。另外還有致癌性。

六、土壤重金屬污染現(xiàn)狀

根據(jù)相關(guān)調(diào)查研究表明，現(xiàn)階段我國約有近 20% 的土地已經(jīng)受到了嚴(yán)重的重金屬污染，其總計(jì)面積約為 0.11 億 km2，其將引起的后果不堪設(shè)想。不僅如此，我國農(nóng)業(yè)糧食產(chǎn)量正在以每年一千萬噸產(chǎn)量的速度持續(xù)銳減，遭受重金屬污染的糧食產(chǎn)量達(dá)到了上千萬噸，直接導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到 200 億余元。

七、土壤重金屬檢測方法及儀器介紹

1、原子熒光光譜法：

原子熒光光譜法是以原子在輻射能量分析的發(fā)射光譜分析法。利用激發(fā)光源發(fā)出的特征發(fā)射光照射一定濃度的待測元素的原子蒸氣，使之產(chǎn)生原子熒光，在一定條件下，熒光強(qiáng)度與被測溶液中待測元素的濃度關(guān)系遵循Lambert-Beer定律，通過測定熒光的強(qiáng)度即可求出待測樣品中該元素的含量。
       2、原子吸收光譜法：

原子吸收光譜法又稱原子吸收分光光度分析法，是基于氣態(tài)的基態(tài)原子外層電子對紫外光和可見光范圍的相對應(yīng)原子共振輻射線的吸收強(qiáng)度來定量被測元素含量為基礎(chǔ)的分析方法，是一種測量特定氣態(tài)原子對光輻射的吸收的方法。

3、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法：

電感耦合等離子體發(fā)射光譜是根據(jù)被測元素的原子或離子，在光源中被激發(fā)而產(chǎn)生特征輻射，通過判斷這種特征輻射的存在及其強(qiáng)度的大小，對各元素進(jìn)行定性和定量分析。

4、土壤重金屬測定儀器：

TPJS-B土壤重金屬檢測儀可滿足多類土壤重金屬污染物檢測的需要，不需要準(zhǔn)備樣品，可直接檢測，檢測過程只需80秒，檢測精度接近實(shí)驗(yàn)室級分析水平，可直觀顯示土壤重金屬元素百分比含量，并能構(gòu)建地理三維分布圖，快速評估出環(huán)境災(zāi)害區(qū)域。

八、土壤重金屬污染修復(fù)方法

1、生物修復(fù)技術(shù)是上世紀(jì)80年代發(fā)展起來的，其基本原理是利用生物特有的分解有毒有害物質(zhì)的能力，達(dá)到去除土壤中污染物的目的，主要包括植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)和生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)是不破壞土壤有機(jī)質(zhì)，不對土壤結(jié)構(gòu)做大的擾動，成本低；缺點(diǎn)是修復(fù)周期長，通常不適宜對高濃度污染土壤的修復(fù)。 

2、物理修復(fù)是指通過各種物理過程將污染物從土壤中去除或分離的技術(shù)。目前常用的技術(shù)包括客土法、熱脫附、土壤氣相抽提、機(jī)械通風(fēng)等。優(yōu)點(diǎn)是修復(fù)效率高、速度快；缺點(diǎn)是往往成本偏高等。 

3、化學(xué)修復(fù)是指向土壤中加入化學(xué)物質(zhì)，通過對重金屬和有機(jī)物的氧化還原、鰲合或沉淀等化學(xué)反應(yīng)，去除土壤中的污染物或降低土壤中污染物的生物有效性或毒性的技術(shù)。主要包括土壤固化穩(wěn)定化、淋洗、氧化還原等。優(yōu)點(diǎn)是修復(fù)效率較高、速度相對較快；缺點(diǎn)是容易破壞土壤結(jié)構(gòu)、因添加化學(xué)藥劑易產(chǎn)生二次污染等。