沈倩　黨秀麗

摘要 綜述了我國(guó)土壤鎘污染的主要種類、來(lái)源、污染影響因素與遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程，介紹了土壤鎘污染環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)研究現(xiàn)狀，同時(shí)探討了通常應(yīng)用修復(fù)技術(shù)中的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞 土壤；鎘；遷移轉(zhuǎn)化；環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)；修復(fù)技術(shù)

中圖分類號(hào) S158.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2015）15-092-03

Review of Soil Heavy Metal Cadmium Pollution and Remediation Technology

SHEN Qian， DANG Xiuli*

（School of Land and Environment， Shenyang Agricultural University， Shenyang， Liaoning 110866）

Abstract The main types of soil cadmium pollution in China， the sources of pollution， the influence factors， migration and transformation rules were summarized. The research status of environmental risk of soil cadmium pollution was introduced. The problems in repair technology application were discussed.

Key words Soil； Cadmium； Migration and transformation； Environmental risk； Repair technology

土壤不僅是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)和寶貴財(cái)富的源泉，而且是人類最早開(kāi)發(fā)利用的生產(chǎn)資料。雖然我國(guó)幅員遼闊，但是由于受海陸分布、地形地勢(shì)、氣候、水分配和人口增加、工業(yè)化擴(kuò)展等的影響，我國(guó)耕地土壤資源十分短缺，后備耕地資源不足，更嚴(yán)重的是隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，人均耕地面積下降的形勢(shì)還將進(jìn)一步惡化。土壤資源的有限性已成為制約國(guó)家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的重要因素。有限的土壤資源供應(yīng)能力與人類對(duì)土壤總需求之間的矛盾將日趨尖銳。我國(guó)作為世界人口第一大國(guó)，雖然占有世界耕地與園地總面積的6.8%，但人均占有量只有世界水平的32.3%[1]，所以糧食安全問(wèn)題顯得尤為重要。自20世紀(jì)70年代中期起，我國(guó)就陸續(xù)開(kāi)展有關(guān)土壤鎘污染的調(diào)查工作，但是由于土壤污染的復(fù)雜性與潛在性，至今仍沒(méi)有得出一個(gè)全面的、權(quán)威的結(jié)論。1980年中國(guó)農(nóng)業(yè)環(huán)境報(bào)告指出，我國(guó)土壤鎘污染面積達(dá)9 333 hm2，到1998年我國(guó)鎘污染耕地面積已達(dá)133萬(wàn)hm2，并有全國(guó)包括遼寧沈撫污灌區(qū)李石開(kāi)發(fā)區(qū)在內(nèi)11處污灌區(qū)土壤鎘含量嚴(yán)重超標(biāo)，累計(jì)已生產(chǎn)“鎘米”5萬(wàn)t[2]。全國(guó)范圍內(nèi)已有超過(guò)10%的水稻作物被污染，每年受污染土地面積還在不斷擴(kuò)大。長(zhǎng)期食用此種“鎘米”，會(huì)對(duì)人畜骨骼系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響，極大地增加人畜患“痛痛病”的概率，甚至?xí)鹚劳?。水稻作物受鎘污染十分嚴(yán)重。2008年，潘根興和其研究小組從江西、湖南、廣東等省份的農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)隨機(jī)選取63種作物。經(jīng)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)60%以上樣品的Cd殘留超過(guò)國(guó)家限值[3]。土壤鎘污染問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重威脅到我國(guó)食品安全。土壤重金屬污染具有不可逆性、富集性和累積性等特點(diǎn)。若不加以合理控制，則Cd通過(guò)食物鏈循環(huán)、生物積累作用會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生巨大的負(fù)面影響。因此，土壤鎘污染問(wèn)題已引起全世界范圍內(nèi)的高度關(guān)注。

1 Cd污染種類

Cd的存在形式種類多樣。采用比較受推崇的加拿大地球化學(xué)家Tessier等提出的連續(xù)浸提法，可將土壤中的Cd分為可交換態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)5種，其中以交換態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)形態(tài)危害最為嚴(yán)重。水溶態(tài)Cd在土壤中只能以二價(jià)簡(jiǎn)單離子或簡(jiǎn)單配位離子的形式如CdOH+、CdS等存在于土壤溶液中，含量較少。

2 Cd污染來(lái)源

土壤Cd污染的主要來(lái)源是采礦、選礦、有色金屬冶煉、電鍍、合金制造以及玻璃、陶瓷、油漆和顏料等行業(yè)。在生產(chǎn)過(guò)程中排放的“三廢”物質(zhì)通過(guò)污水灌溉和污泥施肥進(jìn)入土壤環(huán)境，造成污染。農(nóng)藥、化肥的不合理施用以及大氣沉降也是外源Cd進(jìn)入土壤的重要途徑。

2.1 大氣沉降

大氣中許多重金屬是經(jīng)干濕沉降進(jìn)入土壤的。公路、工礦附近土壤污染更為嚴(yán)重。公路兩側(cè)多形成土壤帶性污染。法國(guó)索洛涅地區(qū)A71號(hào)高速公路沿途土壤Cd污染嚴(yán)重，其濃度已超過(guò)當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸?～8倍，沿途土壤中其他重金屬濃度也高出當(dāng)?shù)乇尘爸?～26倍[4]。

2.2 污水灌溉和污泥施肥

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)農(nóng)田污灌面積已達(dá)3.33×106 hm2，造成由于灌溉不當(dāng)而使66.67×105 hm2農(nóng)田受到不同程度的污染，特別是Cd，污染情況不容樂(lè)觀[5]。污泥中由于含有部分植物生長(zhǎng)所需元素，使用成本又十分低廉，早已被許多國(guó)家用作肥料施用。瑞典、荷蘭、法國(guó)和英國(guó)等歐洲各國(guó)城市污泥土地利用率達(dá)50%左右，盧森堡更是達(dá)到80%以上[6]。但是，在污泥為作物提供營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)，也作為面源污染源向土壤環(huán)境帶入Cd、Pb等重金屬，通過(guò)食物鏈循環(huán)的生物積累和生物放大作用，最終不止對(duì)植物作物，還會(huì)對(duì)人類健康產(chǎn)生十分不利的影響[7]。

2.3 農(nóng)藥、化肥農(nóng)業(yè)固體廢物帶來(lái)的Cd污染

過(guò)磷酸鹽類化肥或農(nóng)藥中一般含有較多Cd，其次為磷肥，氮肥、鉀肥中也含有微量Cd[8]。有研究人員在新西蘭試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在50年間連續(xù)取同一地點(diǎn)58個(gè)土樣進(jìn)行檢測(cè)，施用磷肥后的土壤中Cd含量從背景值的0.39 mg/kg增加至0.85 mg/kg[9]。在農(nóng)用塑料類制品生產(chǎn)過(guò)程所使用的熱穩(wěn)定劑中同樣含有Cd元素。該類制品在自然狀態(tài)下十分易老化腐爛，如果不及時(shí)清理，殘留在土壤中，那么會(huì)成為土壤Cd的點(diǎn)狀污染源。

6 結(jié)論

我國(guó)土壤鎘污染現(xiàn)狀依然不容樂(lè)觀，污染來(lái)源廣。不當(dāng)?shù)母鞣绞绞侵卫磉^(guò)程中面臨的巨大難題。現(xiàn)階段普遍推廣的土壤鎘污染修復(fù)技術(shù)尚存在諸多不足之處，仍需繼續(xù)改進(jìn)和創(chuàng)新解決辦法。土壤污染問(wèn)題直接關(guān)系到國(guó)家的糧食安全問(wèn)題，切實(shí)關(guān)乎到每個(gè)公民的利益，是相關(guān)研究人員重點(diǎn)要研究的課題。我國(guó)關(guān)于土壤鎘污染的研究還有待繼續(xù)深入。

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