近年來，隨著現代工業和城市的發展，人類與土壤的相互作用顯得越來越重要。過去由于人們的環保意識薄弱，只追求經濟利益和近期目標，忽視對環境的保護，使得各種對環境污染嚴重的重工業出現。工業生產中產生的廢氣、廢水、廢料等未經嚴格處理就進行排放，必然會對當地的環境特別是對土壤環境造成嚴重的破壞[1]。

重金屬污染具有隱蔽性和潛伏性、不可逆性和長期性以及后果的嚴重性等特點，治理難度很大。目前，國際上還沒有成熟的土壤重金屬污染的治理辦法，因此預防和監測顯得尤為重要。筆者對德州市德城區街道塵土中鉛、鎘、砷、鉻、和汞進行了測定與評價，并提出了相應的污染防治對策。

1  實驗過程

1.1  土壤采集

在德州市德城區的4條主要街道現場采集塵土樣品，分別隔500 m設置采樣點，每條街道設3個采樣點，共計12個采樣點，詳細記錄各個塵土樣品的采集地點、采集時間等數據。采樣點編號分別為：①天衢路(A)，包括德州農校(A1)、十三局幼兒園(A2)、中國銀行(A3)3個樣品點；②湖濱北路(B)，包括湖濱北路派出所(B1)、德州財政局(B2)、德州百貨大樓(B3)3個樣品點；③三八路(C)，包括齊魯證券(C1)、德州衛校(C2)、美食城(C3)3個樣品點；④大學路(D)，包括保龍倉(D1)、蕭何莊(D2)、德州學院(D3)3個樣品點。街道塵土采樣按多點混合法，采樣深度為0～2 cm。

1.2  主要儀器及藥品

火焰原子吸收分光光度計；聚四氟乙烯杯；100目尼龍篩，20目尼龍篩；具塞三角瓶；電爐等。

鉛、鎘、砷、鉻、汞的標準溶液均以光譜純金屬(99.99%以上)配成；濃硝酸、氫氟酸、高氯酸、鹽酸等均為分析純；濃硫酸、硼氫化鉀、氫氧化鉀、硫脲均為化學純；實驗用水為二次蒸餾水。

1.3  測定過程

1.3.1  土壤前處理

取風干后的土壤樣品200 g碾碎，過1mm的尼龍篩。篩選出的土壤樣品繼續碾碎，過0.25 mm的尼龍篩。稱取篩選出的土壤樣品1 .00 g，加濃硝酸20 mL，高氯酸5 mL，電爐上微火加熱消煮，蒸發至約5 mL時取下冷卻，加氫氟酸5 mL，電爐上繼續消煮，蒸發至近干。消化完畢用1∶2（鹽酸與水的體積比）鹽酸10 mL溶解，然后用二次蒸餾水洗入100 mL容量瓶中，冷卻后稀釋至刻度，過濾于150 mL具塞三角瓶中，吸取10 mL于25 mL容量瓶中，用二次蒸餾水定容后用于測定。

1.3.2  鉛、汞、鉻、鎘、砷的測定 (標準曲線法)

將鎘、鉻、銅、鉛、鋅標準儲備液配成一系列濃度(10、20、40、80 ug/L)的混合標準溶液(含體積分數10%的鹽酸)，用原子吸收分光光度計分別測定其吸光度值，繪制標準曲線。然后測定樣品中各待測元素的吸光度，從相應標準曲線上得出元素含量。

原子吸收分光光度計工作條件見表1。

表1 儀器工作條件

2  結果與討論

2.1  測定結果

德州市德城區街道塵土樣品中5種金屬元素測定結果見表2和表3。

2.2  討　論

土壤環境質量評價一般采用單因子指數法[2]。通過單因子評價，可以確定主要污染物

表2　德州市德城區街道塵土重金屬質量濃度1）　      mg/kg-

注：1）“－”表示質量濃度在檢測限以下。

表3　德州市德城區街道塵土中重金屬平均質量濃度1）  　   mg/kg-

注：1）質量濃度在檢測限以下的以0計。

以及污染程度。它一般以污染指數表示，借以消除量綱，便于各污染物之間的比較分析。

單因子指數法：  Pi = Ci / Si

式中：Pi為污染物i的單項污染指數；Ci為污染物i的實測質量濃度，mg/kg；Si為污染物i的評價標準，mg/kg。

當Pi?1時，為污染；Pi?1時，為無污染。

從表3可以看出，不同街道塵土中5中重金屬的平均含量有著顯著差異，不繁華路段塵土中重金屬的平均含量比繁華路段低，其中最高的是湖濱北路，塵土中鉛含量是天衢路鉛含量的1.3倍，鎘含量則是大學路的２倍以上。經單因子指數法計算得出鉛和鎘屬于輕微污染，砷、鉻和汞均無污染。此外，其中鉛和鉻、汞和鎘含量相似，其中前者含量較大，均在20 mg/kg以上，后者含量均在0.30 mg/kg以下。可見市內各街道的環境受到不同程度的重金屬污染，以商業繁華的湖濱北路最為嚴重，其生態環境狀況值得人們關注。

綜合以上分析，得出以下結論：

（1） 在調查的4條街道中，塵土中鉛和鎘屬于輕微污染，砷、鉻和汞均屬無污染，其中以湖濱北路污染最為嚴重，大學路鉛污染較嚴重，其他街道塵土重金屬含量相對較低。

（2）塵土中5種重金屬含量可歸為三類：汞和鎘、鉻和鉛的含量分別相似，而鉻的含量為最大，且與前兩者相差較大，這5種重金屬在塵土中的含量大小依次為：{鉻}>{鉛，砷}>{鎘，汞}。

（3）4條街道中湖濱北路處于最繁華地段，塵土重金屬污染最為嚴重，鉛、鎘、鉻和砷的含量均為最高；大學路接近郊區，塵土重金屬污染最輕，汞、鎘、鉻和砷的含量均為最低。

（4）湖濱北路塵土重金屬污染偏重，應該與其作為商業繁華中心有關；大學路作為交通干道，尤其是大型貨車較多，表現出偏重的鉛污染水平。

3  污染防治對策

德州市德城區街道塵土中以鉛、鎘污染為主，屬于中輕度生態危害，污染源為交通、工廠、醫院等。主要來源于汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵等。本次4條街道調查結果表明，市區內車流量大并且經常堵車的街道二側土壤中鉛、鎘測定結果比較高，而車流量雖大但交通比較順暢的街道二側土壤中鉛、鎘測定結果相對低。汽車廢氣是造成城市交通要道二側土壤中鉛污染的主要來源。汽車含鉛廢氣排出后，隨著空氣中的顆粒物沉降于地表。防止鉛污染的根本措施是禁止生產和使用含鉛低標號汽油，盡量使用潔凈能源。此外，在城市市區路網改造中避免形成瓶頸路段，減少阻塞，保持交通通暢。同時提高道路綠化面積，種植耐旱耐鉛塵的植物和樹種。

從以上分析評價結果可看出，德州市德城區街道塵土受到了一定程度的重金屬污染，雖然污染較輕，但存在潛在污染可能，應加強防范。

3.1  控制“三廢”排放量，消除污染源

（1）加強鄉鎮企業工業“三廢”排放量的管理，對工業“三廢”進行回收處理、變廢為寶，加強污染物凈化處理，實現達標排放，限制污染物的排放量及濃度。

（2）謹慎利用固體廢棄物，在采用工業廢渣作改土劑時，要檢測其中重金屬的含量，工業廢棄物與生活垃圾分開處理、堆放。

（3）合理安排工業基地布局，工業區的設置應遠離居住區、商業區，在城區下風向且遠離城區的郊區開發新工業區，以保證市區環境質量達到國家標準，減少工業污染對人民生活的影響。

3.2  農業生態修復

德城區街道塵土重金屬污染日益突出、污染源多而分散，導致污染的主要是工業和交通，因此污染防治難度較大。筆者認為，解決污染問題主要應從兩方面著手，即一是“防”，二是“治”。

“防”的目的在于控制污染源，即通過調整產業結構、促進企業技術改造和推行清潔生產。針對德州市區污染區，應對工業“三廢”進行規范化管理，實現達標排放。

“治”即對目前已造成重金屬污染的街道表土進行治理，如適量施用石灰增加土壤的pH。該方法只能改變重金屬在土壤中的存在形式，不能降低其實際含量。通過化學淋濾法、電化學等方法可清除和回收土壤中的重金屬，但此類方法因成本高、操作不便、處理不完全或造成二次污染等原因而限制了其推廣應用。

筆者認為，植物修復技術治理城市街道土壤重金屬污染具有廣闊的應用前景。國外示范性實驗表明，十字花科植物遏藍菜（Thlaspcarulescens）具有很大的吸收鋅、鎘的潛力[4]，這是一種可在富含鋅、鉛、鎘和鎳的土壤上生長的野生草本植物。在中國，1999年陳同斌等首次發現了砷的超富集植物蜈蚣草，其葉片含砷高達5 000 mg/kg[5]。劉小梅等[6]研究認為，在汞污染的稻田中種苧麻對汞的凈化率達41%。印度芥菜適合鋅 500 mg/kg、鉛500 mg/kg、銅250 mg/kg中等污染土壤的修復，但在鎘250 mg/kg時，印度芥菜發生綠黃化中毒癥狀，說明鎘與中等濃度的鋅、銅、鉛共存時毒害更嚴重[7]；蘇德純等[7]研究發現油口花籽對鎘的吸收能力遠大于印度芥菜。

4  展望

土壤重金屬來源復雜，土壤中重金屬不同形態、不同重金屬之間及與其他污染物的相互作用產生各種復合污染的復雜性增加了對重金屬研究的難度，且重金屬對動植物和人體的危害具有長期性、潛在性和不可逆性。解決土壤重金屬的污染無論在深度還是廣度上都尚欠缺，許多問題尚有待進一步的研究，例如重金屬的土壤生態化學行為、修復技術的研究，包括動物、植物和微生物修復技術，如何綜合運用多種治理和修復技術，如何通過政策與科學技術的協調控制和治理土壤重金屬污染。因此，解決土壤重金屬的污染，還需要科研工作者不懈的努力。
參考文獻

[1]  馬耀華, 劉樹應.環境土壤學[M].西安：陜西科學技術出版社，1998：198-201.

[2]  陳懷滿, 鄭春榮.中國土壤重金屬污染現狀與防治對策[J].AMBIO：人類環境雜志，1999，28(2)：130-134.

[3]  GB 15618－1995，土壤環境質量標準[S].

[4]  DEACON J R.Distribution of trace elements in streambed sediment associated with mining activities in the upper Colorado river basin, Colorado, USA, 1995-1996[J].Arch. Environ. Contam. Toxicol.，1999，37(1)：7-18.

[5]  韋朝陽，陳同斌．重金屬超富集植物及植物修復技術研究進展[J]．生態學報，2001，7：1 196－1203.

[6]  劉小梅，吳啟堂，李秉滔．超富集植物治理重金屬污染土壤研究進展．農業環境科學學報，2003，22(5)：636－640.

[7]  蘇德純，黃煥忠．油菜作為超累積植物修復Cd 鎘污染土壤的潛力[J]．中國環境科學，2002，22（1）：48－51.

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