中國耕地土壤重金屬污染概況
摘要：依托收集的(de)(de)(de)耕(geng)(geng)(geng)地(di)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬污(wu)(wu)染(ran)(ran)案例資料，建立了我(wo)國(guo)138個典(dian)型區域的(de)(de)(de)耕(geng)(geng)(geng)地(di)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬污(wu)(wu)染(ran)(ran)數據庫(ku)，并(bing)利用《土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)環(huan)境質量標準(zhun)(zhun)》（GB15618—1995）中(zhong)的(de)(de)(de)二(er)級(ji)標準(zhun)(zhun)作為評價標準(zhun)(zhun)，測算(suan)了我(wo)國(guo)耕(geng)(geng)(geng)地(di)的(de)(de)(de)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬污(wu)(wu)染(ran)(ran)概況。研究(jiu)表明(ming)：（１）我(wo)國(guo)耕(geng)(geng)(geng)地(di)的(de)(de)(de)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬污(wu)(wu)染(ran)(ran)概率為16.67%左右(you)(you)，據此推斷我(wo)國(guo)耕(geng)(geng)(geng)地(di)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬污(wu)(wu)染(ran)(ran)的(de)(de)(de)面(mian)積(ji)占耕(geng)(geng)(geng)地(di)總量的(de)(de)(de)1/6左右(you)(you)；（２）耕(geng)(geng)(geng)地(di)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬污(wu)(wu)染(ran)(ran)等別中(zhong)，尚清潔、清潔、輕污(wu)(wu)染(ran)(ran)、中(zhong)污(wu)(wu)染(ran)(ran)、重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)污(wu)(wu)染(ran)(ran)比(bi)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)分別為68.12%，15.22%，14.49%，1.45%，0.72%；（３）８種(zhong)(zhong)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬元素(su)(su)中(zhong)，Ｃｄ污(wu)(wu)染(ran)(ran)概率為25.20%，遠超過其(qi)他幾種(zhong)(zhong)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬元素(su)(su)；此外，也(ye)有一(yi)些區域發生(sheng)Ni，Hg，As和(he)(he)Pb土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)污(wu)(wu)染(ran)(ran)，但(dan)是(shi)Ｚｎ、Ｃｒ和(he)(he)Ｃｕ元素(su)(su)發生(sheng)污(wu)(wu)染(ran)(ran)的(de)(de)(de)概率較小；（４）遼(liao)寧、河(he)北、江蘇、廣(guang)東、山西(xi)(xi)、湖南(nan)、河(he)南(nan)、貴州、陜西(xi)(xi)、云南(nan)、重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)慶、新疆、四川(chuan)和(he)(he)廣(guang)西(xi)(xi)１４個省、市和(he)(he)自治區可能(neng)是(shi)我(wo)國(guo)耕(geng)(geng)(geng)地(di)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬污(wu)(wu)染(ran)(ran)的(de)(de)(de)多發區域，特別是(shi)遼(liao)寧和(he)(he)山西(xi)(xi)的(de)(de)(de)耕(geng)(geng)(geng)地(di)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬污(wu)(wu)染(ran)(ran)可能(neng)尤其(qi)嚴重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)。
關鍵詞：土壤污染；重金屬；耕地；污染概率
過(guo)去的(de)(de)(de)50年(nian)中(zhong)，大(da)約有2.2萬ｔ的(de)(de)(de)Cr，9.39×10５ｔ的(de)(de)(de)Cu，7.89×10５ｔ的(de)(de)(de)Pb和(he)1.35×10６ｔ的(de)(de)(de)Zn排放到(dao)(dao)全球環境中(zhong)，其中(zhong)大(da)部(bu)分(fen)進入土(tu)壤(rang)(rang)，引起了土(tu)壤(rang)(rang)重金(jin)屬(shu)(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)。隨著我(wo)國工業和(he)城(cheng)市(shi)化的(de)(de)(de)不斷(duan)發展，工業和(he)生活廢水排放、污(wu)(wu)(wu)水灌溉、汽車廢氣排放等造成(cheng)的(de)(de)(de)土(tu)壤(rang)(rang)重金(jin)屬(shu)(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)問(wen)題也(ye)日(ri)益嚴重。重金(jin)屬(shu)(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)不僅能(neng)夠引起土(tu)壤(rang)(rang)的(de)(de)(de)組成(cheng)、結構和(he)功(gong)能(neng)的(de)(de)(de)變化，還(huan)能(neng)夠抑制作物根系生長和(he)光(guang)合作用(yong)，致(zhi)使作物減產甚(shen)至絕收。更為重要的(de)(de)(de)是(shi)，重金(jin)屬(shu)(shu)還(huan)可能(neng)通過(guo)食物鏈遷移到(dao)(dao)動物、人體內，嚴重危害動物、人體健康。鎘米、砷(shen)毒、血鉛(qian)等重金(jin)屬(shu)(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)危害近年(nian)來常見(jian)諸報道，土(tu)壤(rang)(rang)重金(jin)屬(shu)(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)已經成(cheng)為土(tu)壤(rang)(rang)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)中(zhong)倍受關(guan)注的(de)(de)(de)公共問(wen)題之(zhi)一(yi)。
自20世紀50年(nian)代(dai)日本出(chu)(chu)現的(de)(de)(de)“水俁病”和(he)“骨痛(tong)病”被查明分(fen)別由(you)重(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)Hg和(he)Cd污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)引(yin)起后，重(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)問題引(yin)起了(le)世界(jie)各國(guo)的(de)(de)(de)普遍關(guan)注(zhu)。學術界(jie)則(ze)主要在(zai)20世紀70年(nian)代(dai)開(kai)始關(guan)注(zhu)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)重(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)研究，不過(guo)直到80年(nian)代(dai)末90年(nian)代(dai)初才逐漸成為研究熱(re)點。國(guo)內外土(tu)(tu)壤(rang)(rang)重(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)的(de)(de)(de)研究主要關(guan)注(zhu)的(de)(de)(de)有以下幾個方面的(de)(de)(de)內容：（１）土(tu)(tu)壤(rang)(rang)重(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)的(de)(de)(de)來(lai)源(yuan)，認為污(wu)(wu)(wu)水灌溉(gai)、金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)礦(kuang)(kuang)場廢(fei)棄物、交通運輸(shu)等是土(tu)(tu)壤(rang)(rang)重(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)主要來(lai)源(yuan)；（２）土(tu)(tu)壤(rang)(rang)重(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)的(de)(de)(de)評價方法(fa)(fa)，包(bao)括綜(zong)合指(zhi)數(shu)、潛在(zai)生(sheng)態危(wei)害、富集因子、地積累指(zhi)數(shu)、正負關(guan)聯方法(fa)(fa)、多(duo)元(yuan)統(tong)計和(he)GIS相結合等；（３）區域(yu)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)重(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)的(de)(de)(de)分(fen)布(bu)，探(tan)討(tao)了(le)城市、農田(tian)、城鄉交錯帶、工業(ye)區和(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)礦(kuang)(kuang)場周邊等不同區域(yu)的(de)(de)(de)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)重(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)問題；（４）土(tu)(tu)壤(rang)(rang)重(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)的(de)(de)(de)毒性以及通過(guo)食(shi)物鏈(lian)可能(neng)對于人(ren)體(ti)健康造成的(de)(de)(de)傷害；（５）重(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)的(de)(de)(de)修(xiu)復，研究者提出(chu)(chu)了(le)蜈蚣草、蚯蚓、真(zhen)菌(jun)等動植物修(xiu)復方法(fa)(fa)。
20世(shi)紀90年(nian)代以(yi)來(lai)，我國(guo)(guo)相繼開展了一些區(qu)(qu)域土(tu)壤(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)的(de)(de)(de)(de)監測(ce)工作。1997年(nian)，我國(guo)(guo)曾對24個(ge)市(shi)320個(ge)嚴重(zhong)(zhong)(zhong)污(wu)(wu)(wu)(wu)灌區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)土(tu)壤(rang)開展了污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)調查；2000年(nian)，農(nong)業部環境監測(ce)系(xi)統(tong)發布(bu)了我國(guo)(guo)大中(zhong)城市(shi)郊區(qu)(qu)、工礦區(qu)(qu)、污(wu)(wu)(wu)(wu)灌區(qu)(qu)、商品糧基地(di)(di)(di)和基本農(nong)田保護區(qu)(qu)農(nong)畜產(chan)品監測(ce)結果，認為我國(guo)(guo)大部分城市(shi)郊區(qu)(qu)土(tu)壤(rang)和農(nong)產(chan)品中(zhong)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)相當嚴重(zhong)(zhong)(zhong)。最近，我國(guo)(guo)剛(gang)剛(gang)完成了全國(guo)(guo)土(tu)壤(rang)污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)普(pu)查工作，但(dan)由于(yu)種種原因(yin)，相關(guan)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)調查信息仍未發布(bu)。我國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)土(tu)壤(rang)污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)，尤其是耕地(di)(di)(di)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)的(de)(de)(de)(de)形勢比較嚴峻，但(dan)又缺乏可以(yi)使用的(de)(de)(de)(de)全國(guo)(guo)范圍內的(de)(de)(de)(de)耕地(di)(di)(di)土(tu)壤(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)數據，不利(li)于(yu)我國(guo)(guo)耕地(di)(di)(di)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)總體概況的(de)(de)(de)(de)判定(ding)和相關(guan)政策(ce)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)定(ding)。鑒于(yu)此，本文嘗試以(yi)案例文獻資料收集的(de)(de)(de)(de)方式構(gou)建我國(guo)(guo)耕地(di)(di)(di)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)數據庫，評價我國(guo)(guo)耕地(di)(di)(di)土(tu)壤(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)的(de)(de)(de)(de)狀況，提(ti)出有針對性的(de)(de)(de)(de)政策(ce)建議。
數據來源與研究方法
01數據來源
雖然我國目前尚缺乏可供公開使用的全國范圍的耕地土壤重金屬污染調查數據，但是許多已經完成土壤重金屬污染監測和調查工作的區域，其相關數據和結果已經在國內外進行了發表。通過對這些土壤重金屬污染案例數據的檢索和收集，構建耕地土壤重金屬污染數據庫，能夠在一定程度上提供反映我國耕地土壤重金屬污染狀況的數據。進行耕地土壤重金屬污染文獻檢索的原則是：（１）重金屬污染案例區以地級市行政區為主要單位，兼顧省級和縣級行政單位，避免金屬礦場、污灌區等特殊的小尺度土壤重金屬污染案例文獻；（２）重金屬污染數據采集地點為農田或耕地，采樣點較多；（３）重金屬污染數據年份較新（2000年以后），不同區域具有可比性；（４）文獻能夠提供耕地土壤金屬污染的原始數值。依據以上原則，通過對近千篇文獻進行檢索，最終篩選建立了包括重金屬污染物數值、種類、地點、時間、土地利用類型等在內的重金屬污染數據庫。最終收集到138個典型區域的土壤污染案例，涉及到２６個省份、78個地級市和62個縣，案例區的位置見圖１。
目前，我國共有31個省(sheng)份（不含(han)港澳臺）和346個左(zuo)右的(de)(de)(de)地(di)級市(shi)，通過文獻檢(jian)索建立(li)的(de)(de)(de)土壤(rang)污染數(shu)據(ju)庫涉及我國83.87％的(de)(de)(de)省(sheng)份和22.5％左(zuo)右的(de)(de)(de)地(di)級市(shi)，土壤(rang)污染數(shu)據(ju)的(de)(de)(de)代表性良好，應該(gai)可(ke)以(yi)大(da)體(ti)反映我國耕地(di)土壤(rang)的(de)(de)(de)重(zhong)金屬污染概況。
02研究方法
土(tu)壤(rang)(rang)(rang)重(zhong)金(jin)屬(shu)污(wu)(wu)染(ran)的主要(yao)識(shi)別方(fang)(fang)法(fa)(fa)有對比(bi)(bi)法(fa)(fa)、地球化學方(fang)(fang)法(fa)(fa)和(he)(he)統(tong)(tong)計(ji)(ji)分(fen)(fen)析(xi)方(fang)(fang)法(fa)(fa)等(deng)，分(fen)(fen)別可以(yi)通過“元素(su)剖面對比(bi)(bi)”和(he)(he)“與環境標準和(he)(he)背景值對比(bi)(bi)”、多元統(tong)(tong)計(ji)(ji)分(fen)(fen)析(xi)、地統(tong)(tong)計(ji)(ji)學、空間統(tong)(tong)計(ji)(ji)分(fen)(fen)析(xi)等(deng)方(fang)(fang)法(fa)(fa)判(pan)定土(tu)壤(rang)(rang)(rang)重(zhong)金(jin)屬(shu)污(wu)(wu)染(ran)狀況(kuang)。其中，對比(bi)(bi)分(fen)(fen)析(xi)法(fa)(fa)在(zai)土(tu)壤(rang)(rang)(rang)污(wu)(wu)染(ran)識(shi)別方(fang)(fang)法(fa)(fa)中應(ying)用廣泛(fan)，簡便易(yi)行。因此，我(wo)們采(cai)用該方(fang)(fang)法(fa)(fa)來分(fen)(fen)析(xi)我(wo)國土(tu)壤(rang)(rang)(rang)重(zhong)金(jin)屬(shu)污(wu)(wu)染(ran)的狀況(kuang)。對比(bi)(bi)分(fen)(fen)析(xi)法(fa)(fa)采(cai)用了(le)土(tu)壤(rang)(rang)(rang)重(zhong)金(jin)屬(shu)污(wu)(wu)染(ran)單因子指(zhi)數(shu)和(he)(he)內羅梅(mei)污(wu)(wu)染(ran)指(zhi)數(shu)兩(liang)種方(fang)(fang)法(fa)(fa)，單因子指(zhi)數(shu)的數(shu)學表達式(shi)為：
Ｐi＝Ｃi／Ｓi（１）
式中：Ｐi—土壤中某污染物i的環境質量指數；Ｃi—污染物ｉ的實測值(mg/kg)；Ｓｉ—污染物ｉ的評價標準(mg/kg)。Ｐi＞１表示土壤受到了污染，Ｐ＝１或＜１則表示未受到污染，Ｐｉ值越大則污染程度越嚴重。因為污染土壤的重金屬元素往往不只一種，所以還需要綜合考慮不同重金屬元素對于土壤的污染程度。綜合污染程度可以用內羅梅污染指數來衡量，其數學表達式為：
式中：Ｉ—土壤重金屬綜合污染指數；Ｐimax—各土壤重金屬單項污染指數中的最大值；Ｐiave—各土壤重金屬單項污染指數的平均值。內羅梅污染指數的主要特點是可以突出考慮土壤中污染程度最大的重金屬元素的作用。參照《土壤環境質量標準》（GB15618—1995），單因子污染指數和綜合污染指數的分級標準見表１。
土壤污染的評價標準（Ｓi）是土壤污染程度判定的重要影響因素。目前，常用的土壤污染評價標準一般有土壤自然環境背景值和土壤環境質量標準（GB15618—1995）兩種。在檢索到的138個耕地重金屬污染案例中，土壤污染評價標準不一，差別較大，不利于全國范圍內耕地土壤重金屬污染案例評價結果的對比。為了使評價結果具有較好的可比性，統一選用《土壤環境質量標準》（GB15618—1995）中規定的土壤重金屬含量二級標準作為土壤污染的評價標準（Ｓi）（表２）。
結果與分析
01耕地土壤重金屬污染概率
依托建立的土壤重金屬污染數據庫，利用內羅梅土壤污染指數和《土壤環境質量標準》（GB15618—1995）二級評價標準，可以測算出各個案例區的土壤重金屬綜合污染程度。將建立的數據庫作為全國土壤重金屬污染的抽樣調查數據，通過測算抽樣案例的重金屬污染超標率，可以近似估算我國的土壤重金屬污染面積比例。在138個案例區中，有23個案例區的重金屬污染綜合指數大于1（圖2，案例區編號116-138），發生土壤重金屬污染的概率為16.67%。由此可以推斷，我國耕地土壤的重金屬污染面積大概在16.67%左右，約占我國耕地總量的1/6，略低于近期經常被學者和國土資源部門引用的我國有近1/5的耕地受到土壤重金屬污染的數據。
02耕地重金屬污染的等別
根據劃定的土壤污染等級（表１），我國耕地土壤屬于尚清潔的比例最高，為68.12%（表３），其次為輕污染，比例為15.22%；再次為尚清潔，比例為14.49%；中污染和重污染的比例較低，分別為1.45%和0.72%，雖然我國屬于清潔土壤的比例比較高，但值得警惕的是還有15.22%左右的土壤處于重金屬污染警戒線（尚清潔）內，與輕污染的比例幾乎相當。
03主要污染元素和數值
通過計算８種土壤重金屬元素發生污染的概率，可以明晰我國耕地主要的土壤重金屬污染元素。由表４可知，Cd元素是當前我國耕地土壤重金屬污染的最主要元素，污染發生概率為25.20%，遠遠超過其他７種土壤重金屬。其次，Ni和Hg元素也具有比較高的污染概率，分別為5.17％和3.31％；也有部分案例區發生As元素和Pb元素的污染，概率分別為0.92％和0.72％。相對來說，Zn、Cr和Cu元素發生污染的概率較小。
８種主要土壤重金屬污染元素數值中，除Cd、Ni和Hg元素的平均值較接近《土壤環境質量標準》（GB15618—1995）二級評價標準外（表５），其余幾種重金屬元素含量的平均值遠遠小于對應評價標準。不過，這并不代表除這３種重金屬元素以外的其他５種土壤重金屬元素無污染之憂。實際上，其余５種重金屬元素在小區域的耕地土壤污染也時有發生。污染概率，或者經過空間插值的土壤污染面積比重的測算仍然是衡量土壤重金屬污染的最佳方法。
04耕地土壤重金屬污染的重點區域
將收集的案例按照東、中、西部三大區域進行劃分，分別統計相應區域的案例數量和污染案例數量，可以大概估算出我國東、中、西部的土壤重金屬污染概率。三大區域的土壤重金屬污染，呈現出中部重金屬污染概率最高，東、西部低的特點（表６）。當然，這與常規認識上的經濟發達區域土壤重金屬污染或許會更重一些的判斷略有偏差。主要原因可能有兩方面，一是東、中、西部土壤污染案例的分配并不完全符合對應區域行政區數量比例。另一方面，中部地區的土壤重金屬污染可能確實也比想象中嚴重。中部地區較重的土壤重金屬污染可能與我國中部地區分布有大量的煤炭和金屬礦場及其相關開采有關。
收(shou)集的案(an)例(li)(li)中(zhong)，東(dong)部(bu)(bu)地(di)區的土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)重金(jin)屬污(wu)染主要發(fa)(fa)(fa)生在(zai)遼寧(ning)（３個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)）、河北（１個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)）、江蘇（２個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)）和廣東(dong)（１個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)）；中(zhong)部(bu)(bu)地(di)區的土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)重金(jin)屬污(wu)染主要發(fa)(fa)(fa)生在(zai)山(shan)西(xi)(xi)（３個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)）、湖南（２個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)）和河南（１個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)）；西(xi)(xi)部(bu)(bu)地(di)區的土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)重金(jin)屬污(wu)染主要發(fa)(fa)(fa)生在(zai)貴州（１個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)）、陜西(xi)(xi)（２個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)）、云(yun)南（２個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)）、重慶（２個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)）、新疆（１）、四川（１個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)）和廣西(xi)(xi)（１個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)）。這１４個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)省(sheng)份(fen)可(ke)能是(shi)我國土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)重金(jin)屬污(wu)染發(fa)(fa)(fa)生概率比較高的省(sheng)份(fen)，特別是(shi)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)污(wu)染發(fa)(fa)(fa)生案(an)例(li)(li)超(chao)過(guo)３個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)的遼寧(ning)和山(shan)西(xi)(xi)的耕(geng)地(di)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)重金(jin)屬污(wu)染可(ke)能尤其嚴重。
05土壤重金屬污染因素
污(wu)水灌(guan)(guan)溉、涉(she)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)企業(ye)“三廢”排(pai)放、汽車尾氣排(pai)放、不合理的(de)農(nong)藥和(he)肥料的(de)施用(yong)等，一般被認為是造(zao)成農(nong)業(ye)土(tu)壤(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)污(wu)染的(de)主要(yao)原因。首先，化工(gong)(gong)、礦山等行業(ye)排(pai)放的(de)污(wu)水重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)元素(su)含(han)量(liang)一般較高，污(wu)水未經必要(yao)的(de)處理而直接灌(guan)(guan)溉農(nong)田常(chang)常(chang)會造(zao)成土(tu)壤(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)污(wu)染。例如(ru)，利用(yong)冶煉、電鍍、燃料、汞化物等工(gong)(gong)業(ye)污(wu)水進行灌(guan)(guan)溉，能引(yin)起Cd，Hg，Cr，Cu等重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)污(wu)染。根據農(nong)業(ye)部進行的(de)全國(guo)污(wu)灌(guan)(guan)區調查，在約140萬公頃的(de)污(wu)水灌(guan)(guan)區中(zhong)，遭受重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)污(wu)染的(de)土(tu)地面(mian)積占污(wu)水灌(guan)(guan)區面(mian)積的(de)64.8％。
其次，涉重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)企(qi)業的(de)(de)“三廢(fei)(fei)”排(pai)放，也(ye)(ye)能(neng)夠(gou)通過(guo)大氣沉降、水體流動等(deng)方(fang)式造(zao)成土(tu)壤重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)污染。其中(zhong)，化工、冶(ye)金(jin)(jin)(jin)、煉(lian)焦、火力發電、造(zao)紙、玻璃、毛(mao)革、電子工業等(deng)企(qi)業會(hui)釋放大量(liang)(liang)的(de)(de)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)元素Ａｓ；采礦、冶(ye)金(jin)(jin)(jin)和(he)電鍍行業則可能(neng)產生(sheng)大量(liang)(liang)的(de)(de)含Ｃｄ廢(fei)(fei)水、廢(fei)(fei)氣和(he)廢(fei)(fei)渣。我國的(de)(de)Ｐｂ、Ｚｎ礦蘊藏豐富，其開采會(hui)引起周(zhou)邊土(tu)壤的(de)(de)Ｐｂ，Ｃｄ等(deng)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)污染。此(ci)外，我國電池行業生(sheng)產的(de)(de)大量(liang)(liang)Ｃｄ、Ｎｉ電池，在回收時作(zuo)為普通垃(la)圾(ji)處理，也(ye)(ye)存在巨大的(de)(de)污染隱患。
第(di)三，畜禽(qin)糞、化(hua)肥、農藥以(yi)及殺菌劑(ji)長期使(shi)用(yong)，也會(hui)導致土(tu)壤(rang)Ｃｕ，Ａｓ等(deng)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)元素(su)的(de)(de)積累(lei)。工廠化(hua)養(yang)殖畜禽(qin)中(zhong)(zhong)飼料添加(jia)劑(ji)的(de)(de)應用(yong)，常常導致畜禽(qin)糞中(zhong)(zhong)含(han)(han)有較高的(de)(de)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)Ｃｕ，Ａｓ等(deng)，如果(guo)作為有機肥施用(yong)時可以(yi)引(yin)起(qi)(qi)土(tu)壤(rang)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)污(wu)(wu)染。部分農藥的(de)(de)成分中(zhong)(zhong)含(han)(han)有Ｈｇ，Ａｓ，Ｃｕ，Ｚｎ等(deng)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)元素(su)，長期使(shi)用(yong)可以(yi)引(yin)起(qi)(qi)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)污(wu)(wu)染。地(di)膜的(de)(de)生(sheng)產過程中(zhong)(zhong)則由于加(jia)入了含(han)(han)有Ｃｄ，Ｐｂ的(de)(de)熱穩定劑(ji)，大量的(de)(de)施用(yong)也會(hui)引(yin)起(qi)(qi)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)污(wu)(wu)染。化(hua)肥的(de)(de)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)元素(su)則一般來自磷肥的(de)(de)施用(yong)，例如許多品(pin)味較差的(de)(de)過磷酸(suan)鈣和磷礦粉中(zhong)(zhong)往往含(han)(han)有微量的(de)(de)Ａｓ，Ｃｄ重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)元素(su)。相對來說，氮肥和鉀肥的(de)(de)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)含(han)(han)量較低(di)。此外，許多農用(yong)化(hua)學(xue)品(pin)如Ｃｕ制劑(ji)，含(han)(han)Ｈｇ，Ａｓ的(de)(de)制劑(ji)使(shi)用(yong)后也會(hui)使(shi)土(tu)壤(rang)遭受污(wu)(wu)染。
最后(hou)，公(gong)路交通活動中，含(han)(han)鉛汽(qi)油和潤(run)滑油的(de)(de)(de)燃燒、汽(qi)車(che)輪(lun)胎的(de)(de)(de)老(lao)化和剎(cha)車(che)里襯的(de)(de)(de)機械磨損，均會排放一定量(liang)的(de)(de)(de)重(zhong)金(jin)屬。汽(qi)車(che)尾(wei)氣和輪(lun)胎磨損產生的(de)(de)(de)含(han)(han)有重(zhong)金(jin)屬成分的(de)(de)(de)粉(fen)塵，通過大氣可以沉(chen)降到達(da)道路附近的(de)(de)(de)土壤中，在公(gong)路的(de)(de)(de)兩(liang)側形成較明顯的(de)(de)(de)Ｐｂ，Ｚｎ，Ｃｄ等元素的(de)(de)(de)污染帶。
討論與結論
（１）全國(guo)138個典型區域土(tu)壤(rang)污(wu)(wu)染(ran)案例(li)的(de)分析表(biao)明，我(wo)國(guo)耕地土(tu)壤(rang)重(zhong)金屬(shu)污(wu)(wu)染(ran)發生的(de)概(gai)率為(wei)16.67％，由此可以推斷我(wo)國(guo)耕地受(shou)土(tu)壤(rang)重(zhong)金屬(shu)污(wu)(wu)染(ran)的(de)比(bi)重(zhong)占耕地總量(liang)的(de)1/6左(zuo)右。在耕地土(tu)壤(rang)重(zhong)金屬(shu)污(wu)(wu)染(ran)等(deng)(deng)(deng)級上(shang)，尚(shang)清潔(jie)(jie)、清潔(jie)(jie)、輕(qing)污(wu)(wu)染(ran)、中污(wu)(wu)染(ran)和重(zhong)污(wu)(wu)染(ran)５個等(deng)(deng)(deng)別的(de)比(bi)例(li)分別為(wei)68.12％，15.22％，14.49％，1.45％，0.72％，尚(shang)清潔(jie)(jie)等(deng)(deng)(deng)級比(bi)例(li)最(zui)高(gao)，重(zhong)污(wu)(wu)染(ran)等(deng)(deng)(deng)級比(bi)例(li)最(zui)低。
（２）８種土壤重金屬(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)元(yuan)(yuan)素(su)(su)中(zhong)，Cd元(yuan)(yuan)素(su)(su)發(fa)生(sheng)(sheng)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)的(de)概率(lv)(lv)最高(gao)，為25.20％；Ni元(yuan)(yuan)素(su)(su)和(he)Hg元(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)概率(lv)(lv)其次(ci)(ci)，分別為5.17％和(he)3.31％；As元(yuan)(yuan)素(su)(su)和(he)Ｐｂ元(yuan)(yuan)素(su)(su)發(fa)生(sheng)(sheng)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)的(de)概率(lv)(lv)再次(ci)(ci)，分別為0.92％和(he)0.72％；Zn、Cr和(he)Cu元(yuan)(yuan)素(su)(su)發(fa)生(sheng)(sheng)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)的(de)概率(lv)(lv)較小(xiao)。
（３）根(gen)據重(zhong)金(jin)屬污染(ran)案(an)例發生的(de)數量和區域(yu)位置，遼(liao)寧(ning)、河北、江(jiang)蘇(su)、廣(guang)(guang)東、山(shan)西(xi)、湖(hu)南(nan)、河南(nan)、貴(gui)州、陜西(xi)、云南(nan)、重(zhong)慶、新疆、四川和廣(guang)(guang)西(xi)１４個省份可(ke)能是(shi)我國耕地(di)土(tu)壤(rang)重(zhong)金(jin)屬污染(ran)的(de)重(zhong)點區域(yu)，其中遼(liao)寧(ning)和山(shan)西(xi)的(de)耕地(di)土(tu)壤(rang)重(zhong)金(jin)屬污染(ran)可(ke)能尤其嚴重(zhong)。
（４）本文雖然收集(ji)了全國138個典(dian)型區(qu)域(yu)(yu)的土壤(rang)重(zhong)金屬污(wu)染(ran)案(an)例(li)，案(an)例(li)區(qu)數量(liang)(liang)具有一定的代表性。但由于(yu)并不(bu)是(shi)嚴格按照不(bu)同行政區(qu)域(yu)(yu)數量(liang)(liang)比重(zhong)分配案(an)例(li)區(qu)樣(yang)本量(liang)(liang)，土壤(rang)重(zhong)金屬污(wu)染(ran)案(an)例(li)的測算結果(guo)可能有一定的偏差。
（５）本(ben)文測(ce)算(suan)的我國(guo)(guo)耕(geng)地土壤(rang)重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)比(bi)重(zhong)(zhong)在1/6左右(you)，這略(lve)低(di)于被廣泛(fan)引用的我國(guo)(guo)有1/5的耕(geng)地遭(zao)受重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)的數據。不(bu)過，我們測(ce)算(suan)的耕(geng)地重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)比(bi)重(zhong)(zhong)也可能存(cun)在一些問題。整(zheng)體上，重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)案例區(qu)在西(xi)南(nan)地區(qu)的分布(bu)相對(dui)較少(shao)，而西(xi)南(nan)可能是我國(guo)(guo)耕(geng)地重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)不(bu)太(tai)嚴重(zhong)(zhong)的區(qu)域。從(cong)這個(ge)角度考慮，本(ben)文測(ce)算(suan)的耕(geng)地土壤(rang)重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)概率可能仍然偏高。
（６）選取不(bu)同的土(tu)壤(rang)(rang)(rang)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)測(ce)算(suan)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)，評(ping)(ping)(ping)價(jia)(jia)結果(guo)會(hui)(hui)有(you)所不(bu)同。為(wei)了(le)使土(tu)壤(rang)(rang)(rang)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)測(ce)算(suan)結果(guo)在(zai)全國范圍(wei)內具有(you)可比性(xing)，本(ben)文收(shou)集的138個(ge)(ge)案(an)例區(qu)統一選取了(le)《土(tu)壤(rang)(rang)(rang)環(huan)境(jing)質量標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)》（GB15618—1995）二(er)級(ji)評(ping)(ping)(ping)價(jia)(jia)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)作為(wei)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)的評(ping)(ping)(ping)價(jia)(jia)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)。不(bu)過，在(zai)有(you)些研究(jiu)中也會(hui)(hui)選取當(dang)地的土(tu)壤(rang)(rang)(rang)自(zi)然背景值作為(wei)評(ping)(ping)(ping)價(jia)(jia)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)。一般來說，當(dang)地的土(tu)壤(rang)(rang)(rang)自(zi)然背景值都(dou)會(hui)(hui)小于《土(tu)壤(rang)(rang)(rang)環(huan)境(jing)質量標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)》（GB15618—1995）二(er)級(ji)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)，相對較(jiao)為(wei)嚴格(ge)。如果(guo)采(cai)用當(dang)地土(tu)壤(rang)(rang)(rang)環(huan)境(jing)背景值作為(wei)土(tu)壤(rang)(rang)(rang)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)的測(ce)算(suan)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)，那么本(ben)文測(ce)算(suan)的耕地土(tu)壤(rang)(rang)(rang)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)概(gai)率(lv)仍(reng)(reng)會(hui)(hui)大(da)大(da)提(ti)高(gao)。采(cai)用不(bu)同的評(ping)(ping)(ping)價(jia)(jia)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)，土(tu)壤(rang)(rang)(rang)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)的評(ping)(ping)(ping)價(jia)(jia)結果(guo)會(hui)(hui)明顯不(bu)同。可以(yi)肯定(ding)(ding)的是(shi)，發生(sheng)耕地土(tu)壤(rang)(rang)(rang)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)積(ji)累(lei)（超過背景值）的概(gai)率(lv)會(hui)(hui)遠遠高(gao)于土(tu)壤(rang)(rang)(rang)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)。但是(shi)，發生(sheng)土(tu)壤(rang)(rang)(rang)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)元素的積(ji)累(lei)是(shi)否就(jiu)可以(yi)被認定(ding)(ding)為(wei)土(tu)壤(rang)(rang)(rang)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)，到底采(cai)用何種標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)作為(wei)衡量土(tu)壤(rang)(rang)(rang)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)的標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)仍(reng)(reng)是(shi)一個(ge)(ge)值得深入探討的問題。
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