土壤重金属汞的污染与防治

【摘要】

随着我国的工业化和现代化的进程加快，环境问题日益显著，重金属污染进一步的加剧。其中汞的毒性是最强的，汞污染对于土壤、农作物、人体和经济都有严重的影响。尤其是对于土壤的危害根治严重，该篇文章主要对汞污染的来源和防治做了简要的说明，进一步的说明土壤中汞金属的防治的紧迫性和实际意义。

【关键词】土壤;重金属污染;汞污染;治理;防治方法

重金属是指比重大于5.0g/cm3的重金属元素，在自然界中大约存在45种。其中包括环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷,还包括具有毒性的重金属锌、铜、钻、镍、锡、钒等污染物。由于人们生产生活所造成的重金属对土壤的污染日趋严重，在2014年4月17日，环保部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国耕地土壤环境质量堪忧，点位超标率为19.4%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为13.7%、2.8%、1.8%和1.1%，由此可见重金属污染问题比较突出。汞金属作为土壤重污染物之一，其存在形式多重多样，汞在自然界中以金属汞、无机汞和有机汞形态存在，有机汞的毒性远远地高于无机态和原子态的汞。汞在地壳中的丰度很低，平均含量为7.0ug/kg。土壤的类型对汞的背景值也有明显的影响。水稻土及石灰(岩)土中的汞的背景值含量较高，前者显然是认为影响，后者主要是成母质和成土过程所致。因而如何有效地控制及治理土壤金属汞的污染,改良土壤质量,将成为生态环境保护工作中十分重要的一项内容。

一、土壤中汞金属污染的主要来源

1.大气干湿沉降

全世界每年生产的汞在7000t以上,约有25～50%被排入环境中。散发到大气中的汞经过一定距离的传输,大约有93.7%回降于陆地,土壤是大气汞的最大受体。大气中汞的降落是土壤中汞的一个十分重要的来源,Manson(1994)等估算了北半球不同纬度地区大气汞对陆地汞的贡献:在北纬300～700地区,汞的沉降量为15.8μgm-2a-1,我国北京东郊污水灌溉区调查表明,大气沉降输入到农田中的汞为3.54gha-1a-1,大气中的汞通过干湿沉降进入土壤环境中,由于土壤中的黏土矿物和有机质的吸附作用,使得绝大部分汞迅速被土壤固定,富集于土壤表层,造成土壤汞含量增加。刘如海(2002)认为大气沉降是三江平原湿地土壤汞的主要来源。

2.含汞污染水引入农田会导致局部的区土壤被汞污染

由于我国北方地区比较干旱，缺水严重，而许多大城市都是重工业城市，耗水量大，所以农业用水更加紧张，污灌在这些地区比较普遍，比如沈阳、西安、太原、郑州、北京、天津、兰州、石家庄、哈尔滨等均存在比较严重的因污灌引起的农田土壤和农作物的重金属累积或者污染问题，而我国规定农田灌溉水质标准为含汞不超过0.001mgkg-1,根据统计目前被汞污染的耕地面积3.2×104ha,涉及15个省21个地区。天津常年污灌区土壤汞含量高达0.292mgkg-1,已经超过土壤环境质量一级标准(0.15mgkg-1),北京东郊灌区土壤中汞含量达0.076～4.55mgkg-1,造成汞在土壤中的积累。

3.污泥的施用

污染泥土有许多有机质和氮、磷、钾等营养元素,所以作为肥料施入农田很受到欢迎,但还含有多种污染物质,施用不当会引起局部地区土v壤汞含量增高。Anthony研究表明,污染泥土使表层土壤汞的浓度明显增加,土壤汞含量为0.08-1.1mgkg-1,因此美国规定作为肥料的污染泥土含汞不准超1.0mgkg-1,污染泥土中污染物质控制标准,对酸性土(pH<6.5)5mgkg-1,中性和偏碱性土(pH>6.5)15mgkg-1。

4.含汞化肥和农药的使用

施用含汞农药是造成大面积农田土壤含汞量普遍增加的一个原因。根据统计,仅仅1965年全世界就施用含汞农药达到2100t。从1953～1965年,日本用汞制剂防止稻瘟病,每年投入水田的汞共达到2300t。虽然现在包括中国在内的许多国家已经停止了含汞药的施用,但是已经受到汞污染的土壤对生态系统的影响将是长期的。农田施用的肥料也含有一定数量的汞,大多数肥料中含汞小于15mgkg-1,因此,施肥的过程也可将肥料中的汞带入到土壤中。

5.电子生产过程中所排放或者泄露的汞

在如今的IT行业的迅猛发展中，电子制造行业也跟紧了节奏快速的发展了起来，电子电工的过程会使用到重金属汞，比如一些电池、荧光灯的制造和使用的过程中，在人们的日常生活中更是有大量的废旧电池处置不当，导致电池中的汞金属泄露到了土壤中，使得土壤中的汞含量遭到了累积。

延伸阅读：

土壤“汞”污染之“殇”——土壤重金属污染专题