镉是农用田地土壤首要重金属污染物
“耕地重金属污染严重”是当前我国面临需要解决的现实问题之一。农用地土壤污染状况详查结果显示,影响农用地土壤环境质量的主要污染物是重金属,其中镉为首要污染物。污染土壤修复迫在眉睫!
尽管全国农用地土壤(rang)污染(ran)状况详查(cha)成果(guo)尚未公布,宁夏大学(xue)的(de)研究团队近期在《环境科学(xue)》发表的(de)论文或(huo)多或(huo)少展现(xian)(xian)国内农田土壤(rang)重金(jin)属(shu)的(de)形势。本(ben)文次主要呈现(xian)(xian)耕地镉污染(ran)的(de)情(qing)况。
该研究(jiu)共选出2002年以来公开(kai)发表(biao)的文献603篇,包括614个典(dian)型农田样点重(zhong)金(jin)属实测数据(ju),统计地区(qu)不包含(han)西藏自治区(qu)、中国(guo)香港、澳门特(te)别行(xing)政区(qu)、中国(guo)台湾(wan)以及南海诸(zhu)岛(图 1)。
图 1 农(nong)田土壤重(zhong)金属样本(ben)分布示意
农田土壤镉的样本平均值分别为0.240mg·kg-1,超出我国土壤背景值2.47倍。镉的变异系数超过0.75,属中等程度变异(0.10 镉(ge)在甘肃(su)中部、新疆和(he)江苏北(bei)部、云南(nan)、广(guang)西与(yu)贵州三省交界(jie)、河南(nan)与(yu)湖北(bei)交界(jie)、安(an)徽与(yu)江西交界(jie)以及湖南(nan)出现高(gao)值(zhi),表明这些区域可能存(cun)在明显的镉(ge)污(wu)染源,全国其他地区土壤镉(ge)含(han)量较(jiao)低且分布较(jiao)为(wei)平均(jun)(图2)。 图 2 农田土壤镉含(han)量插(cha)值 根据中(zhong)国农(nong)田土壤重金属平(ping)均含量(liang)统计,镉含量(liang)最高的行政(zheng)区(qu)分别为0.400 mg·kg-1(重庆市)。 各行政(zheng)区农(nong)田(tian)(tian)土(tu)壤(rang)镉(ge)的平均含(han)量超(chao)出(chu)当(dang)地(di)土(tu)壤(rang)背(bei)景(jing)(jing)值(zhi)的比例(平均倍(bei)数)为(wei)96.67%(2.33倍(bei));农(nong)田(tian)(tian)土(tu)壤(rang)平均含(han)量超(chao)出(chu)背(bei)景(jing)(jing)值(zhi)最(zui)多(duo)的行政(zheng)区分别为(wei)4.44倍(bei)(福建省);各行政(zheng)区镉(ge)远远高于当(dang)地(di)农(nong)田(tian)(tian)土(tu)壤(rang)背(bei)景(jing)(jing)值(zhi),如(ru)福建和(he)海南省的土(tu)壤(rang)镉(ge)均超(chao)出(chu)当(dang)地(di)土(tu)壤(rang)背(bei)景(jing)(jing)值(zhi)的4倍(bei)以上,仅(jin)贵州(zhou)(0.55倍(bei))未超(chao)出(chu)背(bei)景(jing)(jing)值(zhi),表明全国范围内农(nong)田(tian)(tian)土(tu)壤(rang)镉(ge)存在(zai)明显富集(图(tu)3)。 图 3 农田(tian)土(tu)壤(rang)镉(ge)平均含量及(ji)超出背景值的倍率(lv) 而全(quan)国农(nong)田土(tu)壤镉(ge)的平均/geo值为0.50,表明主(zhu)要来源于人类活动。 各省、直辖市和自治区的重金属镉污染土壤等级较(jiao)高,有80.00%的(de)区(qu)(qu)域(yu)属(shu)轻度(du)污(wu)(wu)染(ran)及(ji)以(yi)上,仅云(yun)南(nan)、山(shan)西、青(qing)海(hai)、贵州、广(guang)西和上海(hai)的(de)土壤(rang)镉(ge)(ge)污(wu)(wu)染(ran)等级属(shu)无污(wu)(wu)染(ran),而(er)四(si)川、陕西、湖(hu)南(nan)、河南(nan)、天津、海(hai)南(nan)和福建的(de)镉(ge)(ge)属(shu)中度(du)污(wu)(wu)染(ran),表明这些区(qu)(qu)域(yu)农田(tian)土壤(rang)镉(ge)(ge)污(wu)(wu)染(ran)较(jiao)重。总体来看,各省(sheng)、直辖市(shi)和自治区(qu)(qu)农田(tian)土壤(rang)镉(ge)(ge)的(de)/geo值较(jiao)高,而(er)平均地(di)累积(ji)指数也表明农田(tian)土壤(rang)镉(ge)(ge)的(de)污(wu)(wu)染(ran)较(jiao)重。这与前述各行政区(qu)(qu)农田(tian)土壤(rang)重金属(shu)的(de)平均含(han)量分布一致。 通常(chang)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)重(zhong)金属(shu)主(zhu)要来(lai)自成(cheng)(cheng)(cheng)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)母(mu)(mu)岩,自然(ran)成(cheng)(cheng)(cheng)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)过程(cheng)中各(ge)种(zhong)微量(liang)(liang)重(zhong)金属(shu)在次生层中的(de)再分(fen)(fen)配造成(cheng)(cheng)(cheng)了土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)重(zhong)金属(shu)富(fu)集,而(er)各(ge)行政(zheng)区成(cheng)(cheng)(cheng)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)母(mu)(mu)质(zhi)的(de)差异(yi)(yi)正是造成(cheng)(cheng)(cheng)中国(guo)农田(tian)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)重(zhong)金属(shu)空间(jian)分(fen)(fen)布(bu)特征存(cun)(cun)在差异(yi)(yi)的(de)部(bu)分(fen)(fen)原因(yin),综合分(fen)(fen)析发现,各(ge)行政(zheng)区的(de)背(bei)景值差异(yi)(yi)导致农田(tian)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)重(zhong)金属(shu)平均含(han)量(liang)(liang)的(de)空间(jian)分(fen)(fen)布(bu)特征与实(shi)际超出背(bei)景值倍数的(de)分(fen)(fen)布(bu)特征存(cun)(cun)在显(xian)著差异(yi)(yi),例如云南、贵(gui)州以及广西(xi)农田(tian)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)镉含(han)量(liang)(liang)总体偏高(gao),而(er)这些区域(yu)(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)背(bei)景值也(ye)同(tong)样较(jiao)高(gao),因(yin)此(ci)这三省农田(tian)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)重(zhong)金属(shu)的(de)污染(ran)等级(ji)并不高(gao)。实(shi)际上中国(guo)西(xi)南地区地质(zhi)构造复(fu)杂(za),火成(cheng)(cheng)(cheng)岩或石灰岩母(mu)(mu)质(zhi)中的(de)重(zhong)金属(shu)含(han)量(liang)(liang)较(jiao)高(gao),故而(er)在自然(ran)风化过程(cheng)中土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)镉的(de)平均含(han)量(liang)(liang)要显(xian)著高(gao)于风沙(sha)母(mu)(mu)质(zhi)地区。另外,由于区域(yu)(yu)经济的(de)发展也(ye)存(cun)(cun)在一定差异(yi)(yi),因(yin)此(ci)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)重(zhong)金属(shu)在空间(jian)上的(de)后(hou)期累积程(cheng)度存(cun)(cun)在略微差异(yi)(yi)。 来源:环境科学 随着城市及农村经济的快速发展, 土壤成为承接各种污染物的首要目标, 以人为因素为主导的工业活动、污水灌溉以及化肥农药施用等方式产生的重金属直接或间接通过大气沉降、降雨、地表径流以及地下径流等方式进入土壤生态系统,给土壤环境造成了一定的破坏,进而威胁到了我们的身体健康。为了还原土壤本来的模样,我们需要采取合适的土壤修复方(fang)案,付出更大的代价。