东莞市土壤重金属污染现状、污染来源及防治措施0

减小字体 增大字体 作者:何舞,王富华,杜应琼,等  来源:www.zhonghualunwen.com  发布时间:2010-11-21 19:58:24

土壤是生态环境的重要组成部分,是与人类关系极为密切的环境介质,也是人类赖以生存的主要自然资源之一。随着工农业的迅速发展,土壤的污染问题越来越突出。据报道,全世界平均每年排放Hg约1.5万t,Pb500万t,Cu340万t,Ni100万t[1]。据不完全统计,目前我国受污染的耕地约1 000万h平方米,污水灌溉污染耕地216.7万h平方米,固体废弃物堆存占地和毁田13.3万h平方米,3项合计约占全国耕地总面积的1/10以上。耕地污染已对我国经济社会造成巨大的危害,全国每年被重金属污染的粮食达1 200万t,直接经济损失超过200亿元。在此背景下,土壤污染越来越受到人们的关注,并成为环境、土壤科学家们研究的热点问题。

1 土壤重金属污染的危害

土壤重金属污染是指由于人类活动,致使土壤中的重金属含量过高(密度大于5 g/m3),并造成生态环境质量恶化的现象。常见的能对土壤造成污染的重金属包括Zn、Cu、Cr、Ni、Pb、Cd、Hg等元素,它们不仅导致土壤退化、农作物产量和品质降低,还会通过径流和淋洗作用污染地表水和地下水,恶化水文环境。大量研究证实,土壤重金属污染不但影响土壤自身的理化性质,影响作物的产量与品质,影响大气和水环境质量,同时可通过直接接触、食物链等途径进入人体,最终危害人体健康。

土壤受重金属或类金属毒物污染后,通过农作物和水进入人体,进而造成毒害。如,Pb、Hg、Cr、As、Tl等污染土壤后都会对居民健康造成各种危害。过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调。Cd、Hg等元素在作物籽实中富集系数较高,即使超过食品卫生标准,也不影响作物的表观特征,如生长、发育和产量等,因此,其残存对居民健康更为不利。此外,Hg、As能减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动,影响氮素供应。因重金属污染而造成对人体危害的事件在世界上屡见不鲜,其中尤以发生在日本富山县重金属Cd污染土壤引起的痛痛病最为典型。其病因主要是含Cd废水污染农田进入稻米中,居民长期食用含Cd很高的稻米而发病。土壤Cr污染主要来自铬矿和金属冶炼、电镀、制革的工业废水、废气和废渣。废弃物中含六价Cr 1%左右,六价Cr易溶于水,所以容易经过土壤进入农作物而危害居民健康。Cr在体内蓄积作用,并能影响体内的氧化还原过程和水解过程。Cr与蛋白质结合能抑制一些酶的活性,还可促使Vc氧化,使血红蛋白变性从而降低红细胞的携氧能力。此外,六价Cr还是致突变物质,Ames试验和骨髓细胞核试验都呈现阳性结果。土壤Tl污染的危害主要来自电子工业,Pb、Zn、Cu等硫化矿中也含Tl,通过冶炼和工业生产的废水、废气、废渣污染土壤而引起居民中毒。因此,土壤重金属的污染状况与人民健康有着密切的联系。

2 东莞地区土壤重金属污染现状

东莞市(东经113°19'~114°9';北纬22°23'~23°54')位于珠江三角洲东部,北接广州,南连深圳,毗邻香港,地处穗港经济走廊中间。地势自东向西倾斜,大部分为丘陵台地和冲积平原,依山傍海,河网纵横,气候温和,雨量充沛,土地肥沃,是我国传统的农业高产区。改革开放30多年来,东莞经济以平均每年22%的增长率蓬勃发展,成为我国经济发展最快的地区之一,其外向型经济尤为发达,东莞已成为一个国际性加工制造业基地。

统计,2006年东莞市生产总值超过2 100亿元,在广东省所有地级市中位于第 4名,工业企业超过 21 000家,机动车超过l10万辆[2]。在快速工业化的同时,也给当地环境造成了一定的污染压力。2005年全市工业废水排放量为2.25亿t,工业废气年排放量为1 674.5亿m3,固体废弃物产生量为266.89万t。“三废”无有效处理的排放以及垃圾和河涌底泥的农用,致使含重金属污染物直接或间接地进入土壤。

2.1 东莞地区土壤重金属污染主要类型及区域分布

据研究发现,东莞石龙工业区的土壤重金属污染以Hg、As、Cu的污染为主,尤以Hg污染最严重,且发现了Pb和Zn的轻度污染[3]。由于农田土壤与人民的生活密切相关,因此农田土壤成为土壤中重金属污染的主要研究对象。

蔡立梅等[4]研究发现,东莞市农田土壤中Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、As和Hg等7种重金属含量呈现出西部高、东部低的特点。Cd的含量在西北部和东南部较高,西南部较低。西部平原区土壤中8 种重金属含量比其他区域都要高,尤其是Zn、Pb、Hg等元素含量分别已达到广东省土壤背景值的1.67倍、1.98倍、3.17倍,累积效果非常明显。中部过渡区土壤中Hg元素累积比较严重,已达到广东省土壤背景值的2.47倍;Zn和Pb等元素有比较微弱的富集,Cu、Ni和Cd等元素含量基本与广东省背景值持平。东南丘陵区土壤中Pb和Hg有一定的富集,Cu、Cd等元素含量基本与广东省背景值持平,Zn、Ni、Cr和As等元素含量表现出明显的亏损现象。环境保护

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