靈靈　烏力吉巴乙拉　諾敏

摘要：鄂爾多斯能源開發(fā)區(qū)土地資源數(shù)量——質(zhì)量——生態(tài)監(jiān)測與持續(xù)利用野外科研基地建設(shè)針對個別土壤污染指標進行定期取樣化驗，完成了兩個旗縣土壤主要重金屬污染元素及污染源，為搭建土地調(diào)查數(shù)據(jù)采集、構(gòu)建能合理、真實反映能源開發(fā)區(qū)土地數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)狀況的指標體系，為耕地保護、土地資源可持續(xù)利用提供理論依據(jù)，同時也為科學合理地進行農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：鄂爾多斯能源開發(fā)區(qū) 土壤重金屬污染 現(xiàn)狀 修復(fù)及其防治

1 引言

土壤污染是指人類活動產(chǎn)生的污染物進入土壤并積累到一定程度，引起土壤環(huán)境質(zhì)量惡化，對生物、水體、空氣、人體健康產(chǎn)生危害的現(xiàn)象。重金屬污染，主要來自鋼鐵冶煉企業(yè)、尾礦，以及化工行業(yè)固體廢棄物的堆存場，代表性的污染物包括砷、鉛、鍋、鉻等。土壤重金屬污染大部分殘留于土壤耕作層，在一般環(huán)境條件下，較少向土壤下層遷移，重金屬引起的土壤污染，導(dǎo)致植物中毒，進而污染農(nóng)作物，再通過食物鏈進入人體。隨著生活水平的提高和土壤質(zhì)量的惡化，人們對土壤環(huán)境污染所帶來的健康效應(yīng)、食品質(zhì)量安全越來越關(guān)注。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

鄂爾多斯能源開發(fā)區(qū)土地資源數(shù)量——質(zhì)量——生態(tài)監(jiān)測與持續(xù)利用野外科研基課題在鄂爾多斯市伊金霍洛旗和達拉特旗共計布設(shè)野外監(jiān)測樣點35個，我們選用的樣品為其中的24個較為典型的樣地所采集，樣品所取得的數(shù)據(jù)可以真實反映監(jiān)測區(qū)域的土壤重金屬含量狀況。

我們采用原子吸收分光光度計，酸度計，原子熒光光譜儀，對伊金霍洛旗，達拉特旗的24個土樣（典型樣地）進行重金屬含量測定。

一級標表準：為保護區(qū)域自然生態(tài)，維持自然背景的土壤環(huán)境質(zhì)量的限制值。

二級標準：為保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，維護人體健康的土壤限制值。

三級標準：為保障農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和植物正常生長的土壤臨界值。

測定結(jié)果顯示全部土壤樣品呈堿性，經(jīng)測定土壤樣品中鉛（Pb）、鎘（Cd）、銅（Cu）、鉻（Cr）、鋅（Zn）、鎳（Ni）、汞（Hg）和砷（As）這8種重金屬的含量，如表2所示。伊金霍洛旗一共選了14個典型土壤樣品，除樣點Y15A的銅含量低于土壤環(huán)境質(zhì)量二級標準以外其余樣品全部重金屬含量都低于國家土壤環(huán)境質(zhì)量一級標準。樣點Y15A的鉛、鉻、銅、砷含量在這14個樣品中含量都是最高的，樣點Y15A選址位于伊金霍洛旗畢魯圖村，地類為荒草地，從圖1看出，我們是以礦區(qū)為中心點往外輻射圈的方式選的樣點，樣點Y15A選址正好是中心點處，所以鉛、鉻、銅、砷含量最高，其次是Y14C、Y16A、Y14A、Y16C，中心點外第一圈，其次是Y18C、Y18A，第二圈，接著往外擴Y11C、Y11A、Y8A、Y8C，伊金霍洛旗樣點選址是以礦區(qū)為中心點的，礦石的加工、運輸、儲存、尾礦的堆積、這些都是重金屬元素的形成來源。

達拉特旗一共選了10個典型土壤樣品，樣品全部重金屬含量都低于國家土壤環(huán)境質(zhì)量一級標準。樣點D13C其砷含量在這10個樣品中最高，砷含量為13.96mg/kg，樣點D12C鋅含量最高，鋅含量為72.4mg/kg，選址南側(cè)有pvc場。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中含重金屬的化肥、有機肥、廢棄物和農(nóng)藥的不合理施用以及污水灌溉等，綠地化肥施用的廢水，都可以導(dǎo)致土壤中重金屬的污染、污水灌溉導(dǎo)致土壤重金屬Cd、As、Cu等含量的增加。

Hg相對于其他元素表現(xiàn)較獨立，As、Cr和Ni是受控于成土母質(zhì)的元素組合，Cd和Pb是受人為污染影響較強的元素，Cu來源于地質(zhì)成因的比例較大，Zn受控于土壤中錳氧化物粘粒。在這24個典型樣品中，樣點Y15A銅、鉻、鉛、含量均高于其余23個樣點各指標含量；樣點D13C砷含量在24個樣品中最高，砷含量13.96mg/kg，其次是樣點Y15A砷含量10.44mg/kg；樣點D12C鋅含量最高，鋅含量為72.4mg/kg；樣點Y15A、Y16A、Y15C、D1A、D1C銅含量均高于其他樣點土壤樣品銅含量，這是由于這三個樣點選址的地理環(huán)境有關(guān)；樣點Y8A、Y10A、Y11A、Y14A、Y8C、D2A、D2C、D4A、這8個樣地鉻、銅、砷含量較低于其他16個樣地鉻、銅、砷含量。礦企業(yè)將未經(jīng)嚴格處理的廢水直接排放，使得它們周圍的土壤容易富集高含量的有毒重金屬。企業(yè)排放的煙塵、廢氣中也含有重金屬，并最終通過自然沉降和雨淋沉降進入土壤。礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物在堆放或處理過程中，由于日曬、雨淋、水洗等，重金屬極易移動，以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤擴散，固體廢棄物也可以通過風的傳播而使污染范圍擴大。道路兩側(cè)土壤中的污染物主要來自汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產(chǎn)生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵的沉降，而污染元素則主要為Pb、Cu、Zn等元素。具體環(huán)境質(zhì)量指標與檢測結(jié)果對照見表1、2。

4 重金屬污染修復(fù)及其防治

目前對土壤重金屬污染的防治及其恢復(fù)主要有三種方法，有物理方法、化學方法和生物修復(fù)。

（1）物理方法有換土法、玻璃化技術(shù)、電動修復(fù)。換土法原理就是用新鮮未受污染的土壤替換或部分替換原污染土壤，以稀釋原污染物濃度，增加土壤環(huán)境質(zhì)量；玻璃化技術(shù)是將重金屬污染的土壤置于溫高壓條件下，形成玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)，使重金屬固定于其中，穩(wěn)定了土壤中的重金屬；電動修復(fù)技術(shù)是一種原位修復(fù)，主要是針對受污染的底透水系數(shù)土壤等的修復(fù)，其基本原理是將電極插入受污染土壤區(qū)域，通過施加微弱電流形成電場?？障吨械牡叵滤蝾~外補充的流體可作為傳導(dǎo)的介質(zhì)，污染物則在電場產(chǎn)生的各種電動力學效應(yīng)下沿電場方向定向遷移，在電極區(qū)附近發(fā)生氧化、還原反應(yīng)，經(jīng)過電沉降、沉積等作用將污染物集中處理或分離。

（2）化學方法有化學淋洗修復(fù)和化學固定。淋洗技術(shù)是一種借助能促進土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移作用的溶劑（常用的溶劑有水、甲醇、乙醇等），通過水力壓頭推動清洗液，將其注入被污染土層中，然后再將包含污染物的液體從土層中抽提出來，進行分離和污水處理的技術(shù)。化學固定是指通過土壤中加入有機質(zhì)、沸石和磷酸鹽等外源添加物，調(diào)節(jié)和改善重金屬在土壤中的物理化性質(zhì)，使其產(chǎn)生沉淀、吸附、離子交換、腐殖化和氧化還原等一系列反應(yīng)，降低其在土壤環(huán)境中的生物有效性和可遷移性，從而減少這些重金屬元素對動植物的毒性。

（3）生物修復(fù)有微生物修復(fù)、植物修復(fù)、動物修復(fù)。微生物修復(fù)技術(shù)是利用土壤中特定的一些微生物對重金屬的吸收、沉淀、氧化還原等作用，降低土壤重金屬毒性。某些微生物能代謝產(chǎn)生檸檬酸、草酸等物質(zhì)，這他們能與重金屬產(chǎn)生螯合或形成草酸鹽沉淀，以便減輕重金屬對環(huán)境的污染危害；植物修復(fù)，植物提?。翰捎脤χ亟饘俑患芰^高的植物，通過吸收和轉(zhuǎn)移過程將重金屬富集在可收割的部位，植物揮發(fā)：利用一些植物的生理活動來促使重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓳]發(fā)的形態(tài)，揮發(fā)出土壤和植物表；動物修復(fù)技術(shù)是利用土壤中某些低等動物如蚯蚓等吸收土壤中的重金屬，從而在一定程度上降低污染土壤中重金屬的含量。

總的來說物理化學技術(shù)修復(fù)重金屬污染土壤不僅費用昂貴，難用于大規(guī)模污染土壤的改良，植物修復(fù)技術(shù)作為一種新興的技術(shù)已為人們所接收。我們要引進和研發(fā)適合國內(nèi)污染土壤修復(fù)的技術(shù)和設(shè)備。制定和完善土壤修復(fù)方面的法律法規(guī)及其技術(shù)標準。國內(nèi)污染土壤防治方面的法律還不完善，需要制定一部土壤污染防治專門法來明確土壤污染和修復(fù)中的責任和義務(wù)。政府協(xié)調(diào)、公眾參與，共同做好土壤污染防控工作。