土壤重金属污染含量超标标准

土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业，已有的土壤恢复技术达到100多种，常用技术也有10多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法。20世纪80年代以来，世界上许多国家特别是发达国家均制定并开展了污染土壤治理与修复计划，因此也形成了一个新兴的土壤修复行业。

今年中央一号文件有两大亮点，其一是建立农业可持续发展长效机制，逐步让过度开发的农业资源休养生息，强调要促进生态友好型农业发展，加大生态保护建设力度。这是中央着眼中华民族未来发展、为子孙后代留下生存发展空间的重大战略决策。其二是有计划、分步骤地推进土壤污染的治理与修复。对那些污染严重、生态脆弱、资源环境压力大的耕地，该改种的就改种，该治理的就治理，该退耕的就退耕。

关系到国计民生的重金属污染耕地修复综合治理工作在我国启动，先期在湖南省长、株、潭地区开展试点。财政部表示，今年中央财政安排专项资金对湖南省试点地区给予补助，支持耕地保护与质量提升。通过加强耕地质量建设和污染修复治理，实现重金属污染耕地的稻米达标生产，确保国家粮食安全和人民群众“舌尖上的安全”。

SOS!我国耕地土壤环境质量堪忧

环保部和国土资源部4月17日联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》指出，我国耕地土壤环境质量堪忧。全国土壤总超标率为16．1%，其中重度污染点位比例为1．1%;土壤镉超标率为7．0%，其中镉重度污染点位比例为0．5%;重污染企业及周边土壤超标点位为36．3%;固体废弃物集中处理处置场地土壤超标点位为21．3%;耕地点位超标率为19．4%。从污染分布情况看，南方土壤污染重于北方;长江三角洲、珠江三角洲、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出，而这些地区正是我国主要的粮食产区。

此次调查是我国首次开展的全国范围土壤环境质量综合调查，填补了我国土壤环境领域的空白。通过调查，初步掌握了全国土壤环境质量总体状况及变化趋势、污染类型、污染程度和区域分布，初步查清了典型地块及其周边土壤污染状况，建立了土壤样品库和调查数据库。通过调查，提升了各地土壤环境监测能力，为建立全国土壤环境监测网络、优化土壤环境监测点位、开展土壤环境质量例行监测奠定了坚实的基础;调查数据为完善我国土壤环境质量标准、开展土壤环境功能区划与规划、确定土壤污染治理重点区域、加强土壤污染风险管控提供了科学依据;调查成果对加强我国土壤环境保护和污染治理，合理利用和保护土地资源，指导农业生产，保障农产品质量安全和人体健康，促进经济社会可持续发展具有重要意义。

本次调查中选择确定污染物的原则:一是影响农作物产量和品质的污染物;二是对人体健康有害的污染物。调查的污染物主要包括13种无机污染物(砷、镉、钴、铬、铜、氟、汞、锰、镍、铅、硒、钒、锌)和3类有机污染物(六六六、滴滴涕、多环芳烃)。土壤环境背景对比调查除关注上述污染物外，还包括锑、钼等61种元素，因为一般情况下，表层土壤是大多数农作物根系的主要分布土层，也是农业生产的耕作层;同时土壤污染物主要集中在表层。因此，本次调查中土壤的采样深度一般为0～20厘米。

此次调查专门制定了《全国土壤污染状况评价技术规定》，评价标准取值原则上采用现行《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)、《食用农产品产地环境质量评价标准》(HJ 332—2006)和《温室蔬菜产地环境质量评价标准》(HJ 333—2006)。上述标准未规定的指标，如锰、钴、多环芳烃等则采用国外相关标准进行评价。

土壤中重金属污染物来自何方

土壤中重金属的来源是多途径的，首先是成土母质本身含有重金属，不同的母质、成土过程所形成的土壤含有重金属量差异很大。此外，人类工农业生产活动，也造成重金属对大气、水体和土壤的污染。

大气中的重金属主要来源于工业生产、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，它们主要分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧。大气中的大多数重金属是经自然沉降和雨淋沉降进入土壤的。如瑞典中部Falun市区的铅污染，它主要来自于市区铜矿工业厂、硫酸厂、油漆厂、采矿和化学工业产生的大量废物，由于风的输送，这些细微颗粒的铅，从工业废物堆扩散至周围地区;南京某生产铬的重工业厂铬污染叠加已超过当地背景值4．4倍，污染以车间烟囱为中心，范围达1．5平方千米，污染范围最大延伸下限1．38千米;俄罗斯的一个硫酸生产厂也是由工厂烟囱排放造成S、V、As的污染。公路、铁路两侧土壤中的重金属污染，主要是Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu的污染为主，它们来自于含铅汽油的燃烧，汽车轮胎磨损产生的含锌粉尘等。它们成条带状分布，以公路、铁路为轴向两侧重金属污染强度逐渐减弱;随着时间的推移，公路、铁路土壤重金属污染具有很强的叠加性。在法国索洛涅地区A71号高速公路沿途严重污染重金属Pb、Zn、Cd，其沉降粒子浓度超过当地土壤背景值2～8倍，而公路旁重金属浓度比沉降粒子中高7～26倍。在斯洛文尼亚从居波加到扎各瑞波公路两侧，铅除了分布在公路两侧以外，还受阶地地貌和盛行风的影响，高铅出现在低地，公路顺风一侧铅含量较高。经过自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染，主要以工矿烟囱、废物堆和公路为中心，向四周及两侧扩散;由城市到郊区再到农区，随距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。大气汞的干湿沉降也可以引起土壤中汞的含量增高。大气汞通过干湿沉降进入土壤后，被土壤中的黏土矿物和有机物的吸附或固定，富集于土壤表层，或为植物吸收而转入土壤，造成土壤汞的浓度的升高。

施用含有铅、汞、镉、砷等的农药和不合理地施用化肥，都可以导致土壤中重金属的污染。一般过磷酸盐中含有较多的重金属Hg、Cd、As、Zn、Pb，磷肥次之，氮肥和钾肥含量较低，但氮肥中铅含量较高，其中As和Cd污染严重。经过对上海地区菜园土地、粮棉地的研究，施肥后，Cd的含量从0．134毫克/千克升到0．316毫克/千克，Hg的含量从0．22毫克/千克升到0．39毫克/千克，Cu、Zn增长2/3。通过新西兰50年前和现今同一地点58个土样分析，自施用磷肥后，镉从0．39毫克/千克升至0．85毫克/千克。在阿根廷由于传统无机磷肥的施入，进而导致土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb的污染。

农用塑料薄膜生产应用的热稳定剂中含有Cd、Pb，在大量使用塑料大棚和地膜过程中都可以造成土壤重金属的污染。

污水灌溉一般指使用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、商业污水和工业废水。由于城市工业化的迅速发展，大量的工业废水涌入河道，使城市污水中含有的许多重金属离子，随着污水灌溉而进入土壤。在分布上，往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重，远离污染源头和城市工业区，土壤几乎不污染。近年来污水灌溉已成为农业灌溉用水的重要组成部分，中国自20世纪60年代至今，污灌面积迅速扩大，以北方旱作地区污灌最为普遍，约占全国污灌面积的90%以上。南方地区的污灌面积仅占6%，其余在西北和青藏。污灌导致土壤重金属Hg、Cd、Cr、As、Cu、Zn、Pb等含量的增加。淮阳污灌区自污灌以来，金属Hg、Cd、Cr、Pb、As等就逐渐增高，1995—1997年已超过警戒级。太原污灌区的重金属Pb、Cd、Cr含量远远超过其当地背景值，且积累量逐年增高。

污泥中含有大量的有机质和氮、磷、钾等营养元素，但同时污泥中也含有大量的重金属，随着大量的市政污泥进入农田，使农田中的重金属的含量在不断增高。污泥施肥可导致土壤中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb含量的增加，且污泥施用越多，污染就越严重，Cd、Cu、Zn引起水稻、蔬菜的污染;Cd、Hg可引起小麦、玉米的污染;污泥增加，青菜中的Cd、Cu、Zn、Ni、Pb也增加。科学家研究表明，用城市污水、污泥改良土壤，重金属Hg、Cd、Pb等的含量也明显增加。

含重金属废弃物种类繁多，不同种类其危害方式和污染程度都不一样。污染的范围一般以废弃堆为中心向四周扩散。通过对垃圾堆放场、某铬渣堆存区、城市生活垃圾场及车辆废弃场附近土壤中的重金属污染的研究，这些区域的重金属Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、As、Sb、V、Co、Mn的含量高于当地土壤背景值，重金属在土壤中的含量和形态分布特征受其垃圾中释放率的影响，且随距离的加大重金属的含量降低。由于废弃物种类不同，各重金属污染程度也不尽相同，如铬渣堆存区的Cd、Hg、Pb为重度污染，Zn为中度污染，Cr、Cu为轻度污染。

金属矿山的开采、冶炼、重金属尾矿、冶炼废渣和矿渣堆放等，可以被酸溶出含重金属离子的矿山酸性废水，随着矿山排水和降雨使之带入水环境(如河流等)或直接进入土壤，都可以间接或直接地造成土壤重金属污染。据统计，1989年我国有色冶金工业向环境中排放重金属Hg为56吨，Cd为88吨，As为173吨，Pb为226吨。矿山酸性废水重金属污染的范围一般在矿山的周围或河流的下游，在河流中不同河段的重金属污染往往受污染源(矿山)控制，河流同一污染源的下段自上游到下游，由于金属元素迁移能力减弱和水体自净化能力的适度恢复，金属化学污染强度逐渐降低。流域重金属污染随季节变化而异，枯水期重金属的含量明显高于丰水期。河流流速减缓可以导致该流段重金属含量增加。

总的来说:工业化程度越高的地区污染越严重，市区高于远郊和农村，地表高于地下，污染区污染时间越长重金属积累就越多，以大气传播媒介土壤重金属污染具有很强的叠加性，熟化程度越高重金属含量越高。

专家指出:重金属污染耕地可防可治可修复

据专家介绍，重金属污染耕地可防可治，稻米镉积累可控可调。土壤本底中自然就含有一定数量不同种类的重金属，外源污染又会增加重金属含量，当耕地质量下降、土壤酸化等造成其活性增强时，就可能被农作物吸收并积累。通过采取农艺耕种等措施，可以调控农作物对重金属的吸收和积累状况。

专家指出，当前，世界各国十分重视对重金属污染耕地修复治理方法研究，行之有效的大致有工程治理、生物治理、化学治理、农业治理4种治理措施。

工程治理是指用物理或物理化学的原理来治理土壤重金属污染。主要有:客土是在污染的土壤上加入未污染的新土;换土是将以污染的土壤移去，换上未污染的新土;翻土是将污染的表土翻至下层;去表土是将污染的表土移去等。如日本富士县神通川流域的痛痛病发源地，就是由于长期食用含镉的稻米而引发的，他们通过研究，去表土15厘米，并压实心土，在连续淹水的条件下，稻米中镉的含量小于0．4毫克/千克;去表土后再客土20厘米，间歇灌溉稻米中镉的含量也不超标，客土超过30厘米，其效果更佳。此外淋洗法是用淋洗液来淋洗污染的土壤;热处理法是将污染土壤加热，使土壤中的挥发性污染物(Hg)挥发并收集起来进行回收或处理;电解法是使土壤中重金属在电解、电迁移、电渗和电泳等的作用下在阳极或阴极被移走。

工程治理措施具有效果彻底、稳定等优点，但实施复杂、治理费用高和易引起土壤肥力降低等缺点。

生物治理是指利用生物的某些习性来适应、抑制和改良重金属污染。主要有:动物治理是利用土壤中的某些低等动物蚯蚓、鼠类等吸收土壤中的重金属;微生物治理是利用土壤中的某些微生物等对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用，降低土壤中重金属的毒性，如柠檬酸细菌属的柠檬酸杆菌产生的酶能使U、Pb、Cd形成难溶磷酸盐;原核生物(细菌、放线菌)比真核生物(真菌)对重金属更敏感，格兰氏阳性菌可吸收Cd、Cu、Ni、Pb等。植物治理是利用某些植物能忍耐和超量积累某种重金属的特性来清除土壤中的重金属;重金属的植物吸收、淋溶和无效态数量将只依赖于它们的有效态的多少，重金属溶液浓度和它们的土壤的有效态之间关系遵循弗罗因德利希吸附方程;超积累植物可吸收积累大量的重金属，目前已发现400多种，超积累植物积累Cr、Co、Ni、Cu、Pb的含量一般在0．1%以上，积累Mn、Zn含量一般在1%以上;印度芥菜可吸收Zn、Cd、Cu、Pb等，在Cu为250毫克/千克，Pb为500毫克/千克、Zn为500毫克/千克条件下能生长，在Cd为200毫克/千克出现黄化现象，印度芥菜可对Cr6+、Cd、Ni、Zn、Cu富集分别为58，52，31，17和7倍;高秆牧草能吸收Cu等;英国的高山莹属类等，可吸收高浓度的Cu、Co、Mn、Pb、Se、Cd、Zn等。

在我国的相关情况:20世纪我国科学家在湖南石门县发现蜈蚣草，这种植物对砷、镉等重金属具有极强的吸收能力，尤其对砷而言，其吸收能力是普通植物的20万倍。湖南省湘潭市雨湖区响塘乡柴塘村蚕桑基地是国家农业部产业结构调整示范片，是由湖南省桑蚕科研所、湖南省农业资源与环境保护管理站、湘潭市农业局、湖南富农蚕桑发展有限公司合作，依靠种植桑树吸附、转移土壤里重金属的试验基地。近几年来，他们一直在筛选重金属吸纳低的作物和吸附能力强的作物。经过研究发现，每棵桑树每年大约可从轻度污染土壤中吸附0．8毫克左右的重金属。所以，从2013年5月开始，就在柴塘村设置了150亩的试验基地，计划用3年时间进行科研工作，争取在重金属污染土壤治理方面取得突破。

生物治理措施的优点是实施较简便、投资较少和对环境破坏小，缺点是治理周期比较长。

化学治理就是向污染土壤投入改良剂、抑制剂，增加土壤有机质、阳离子代换量和黏粒的含量，改变土壤酸碱度、土壤氧化还原电位和电导等理化性质，使土壤重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低重金属的生物有效性。其中沉淀法是指土壤溶液中金属阳离子在介质发生改变(pH、OH－、SO4

2－等)时，形成金属沉淀物而降低土壤重金属的污染;如向土壤中投放钢渣，它在土壤中易被氧化成铁的氧化物，对镉、镍、锌的离子有吸附和共沉淀作用，从而使金属固定。在沈阳张士污灌区进行的大面积石灰改良实验表明，每公顷施石灰1500～1875千克籽实含镉量下降50%。有机质法是指有机质中的腐殖酸能络合重金属离子生成难溶的络合物，而减轻土壤重金属的污染;吸附法是指重金属离子能被膨润土、沸石、黏土矿物等吸附固定，从而降低土壤重金属的污染。

化学治理措施优点是治理效果和费用都适中，缺点是容易再度活化。

农业治理是因地制宜地改变一些耕作管理制度来减轻重金属的危害，在污染土壤上种植不进入食物链的植物。主要有:控制土壤水分是指通过控制土壤水分来调节其氧化还原电位，达到降低重金属污染的目的;选择化肥是指在不影响土壤供肥的情况下，选择最能降低土壤重金属污染的化肥;增施有机肥是指有机肥能够固定土壤中多种重金属以降低土壤重金属污染的措施;选择农作物品种是指选择抗污染的植物和不要在重金属污染的土壤上种植进入食物链的植物。如在含镉100毫克/千克的土壤上改种苎麻，5年后，土壤镉含镉平均降低27．6%。因地制宜地种植玉米、水稻、大豆、小麦等，水稻根系吸收重金属的含量占整个作物吸收量的58%～99%，玉米茎叶吸收重金属的含量占整个作物吸收量的20%～40%，玉米籽实吸收量最少，重金属在作物体内分配规律是根＞茎叶＞籽实。土壤重金属污染也是导致生态系统破坏的重要因素。合理的利用农业生态系统工程措施，也可以保持土壤的肥力，改良和防治土壤重金属污染，提高土壤质量，并能与自然生态循环和系统协调运作。如可以在污染区公路两侧尽可能种树、种花、种草或经济作物(如蓖麻)，种植草皮或观赏树木，移栽繁殖，不但可以美化环境，还可以净化土壤，蓖麻可用作肥皂的原料。也可以进行农业改良，即在污染区繁育种子(水稻、玉米)，之后在非污染区种植，或种植非食用作物(高梁、玉米)，收获后从秸秆提取酒精，残渣压制纤维板，并提取糠醛，或将残渣制作沼气作能源。

农业治理措施的优点是易操作、费用较低，缺点是周期长、效果不显著。

综上所述，国内外对土壤重金属污染现状与治理，取得了一定的成绩，也存在一些理论上和技术上的问题，如土壤中重金属与土壤中矿物之间的吸附与解吸、固定与释放的平衡关系的研究，土壤中重金属形态特征、转化与迁移规律的系统研究，土壤中二次污染物的及时处理等。