李 琳

（開封市環(huán)境監(jiān)測站，河南 開封 475000）

0 引言

由于工業(yè)廢物和城市生活垃圾的排放，農藥、化肥的不合理使用，使土壤受到污染，其中重金屬污染較為突出，導致農產品品質下降。 農產品中積累的重金屬可以通過食物鏈進入人體，從而給人類健康帶來潛在危害。 耕地污染已對我國經濟社會造成巨大的危害，全國每年被重金屬污染的糧食達1 200萬t，直接經濟損失達200 億多元[1]。2006 年，國家環(huán)保部進行了全國土壤環(huán)境質量現狀調查與評價，其中對重金屬污染的調查與評價是重要的組成部分。近兩年環(huán)保部先后發(fā)文對重金屬污染防治工作提出指導意見， 并要求開展重金屬污染源監(jiān)測工作，可見重金屬的污染越來越受到重視。 本文試通過對開封市某一區(qū)域土壤、農作物等的監(jiān)測分析，指出該區(qū)域重金屬污染狀況，并提出防治措施。

1 現狀監(jiān)測

在重金屬中，汞、鉛、鎘、鉻、砷（類重金屬）具有很強的毒性。 我們選取開封市某一區(qū)域常年用納污河水灌溉的土壤及其地上作物為監(jiān)測對象，同時還監(jiān)測了該納污河上某斷面的水質、底質及此斷面上游的重點污染企業(yè)。 該斷面上游企業(yè)屬于冶煉、化工行業(yè)，這兩個企業(yè)重點監(jiān)測項目為鉛、鎘，因此將鉛、鎘污染作為此次監(jiān)測分析的重點。

1.1 監(jiān)測分析的方法及所使用儀器

采用的分析方法及儀器如表1 所示。

表1 監(jiān)測分析方法及使用儀器Table 1 Monitoring analysis method and equipment

1.2 土壤布點及監(jiān)測

在該區(qū)域按照300m×300m 的標準進行網格劃分，以梅花形采樣方式進行樣品采集。 采樣深度為0～20cm，共采集10 份樣品。 土壤樣品在通風避光的實驗室內自然風干。土壤通過瑪瑙研磨機研磨后，全部過1mm 尼龍篩，充分混勻后，取適量土壤用于pH值的分析， 剩下的樣品經細磨后通過孔徑0.15mm篩，用于重金屬的分析。

土壤樣品的消解：稱取一定量的風干圖樣，置于聚四氟乙烯坩堝中。 用幾滴蒸餾水潤濕后，加入10 mlHCl，于電熱板上低溫加熱。 蒸發(fā)至約剩5 ml 時，加入15ml 濃HNO3，繼續(xù)加熱，蒸至黏稠狀，加入10 ml 濃HF，并繼續(xù)加熱。 最后加入5 ml 濃HClO4，并加熱至白煙冒盡。 冷卻后，進行定容分析，同時做試劑空白。 監(jiān)測結果如表2 所示。

表2 土壤鉛、鎘監(jiān)測結果表Table 2 Results of monitoring Pb and Cd in soil

1.3 底質、河水的布點及監(jiān)測

河水斷面采樣點位是常規(guī)的點位。 水樣采集出來后，靜置半小時，取上清液，搖勻、分析。 底質的采樣點位是在河水采樣點位的正下方。 采集后的制備及分析按照土壤的制備、分析方法進行。

表3 2006～2010 年該區(qū)域底質監(jiān)測結果Table 3 Monitoring results of bottom material in this district of 2006～2010

表4 2006～2010 年該區(qū)域某斷面地表水監(jiān)測結果Table 4 Monitoring results of surface water of certain section of 2006～2010

1.4 農產品樣品的布點及分析

農產品采集布點的原則是：與土壤調查中確定的土壤采集點位布設一致，在連片、規(guī)整和平坦的地塊采集混合樣。 一般每個樣本采樣量不低于3kg。根莖類蔬菜應采集根部或頸部，去掉泥土，取可食部分。 小麥采樣部位以可食部分為主，包括皮殼等不可食部分。

胡蘿卜樣品的制備：先將樣品用清水、去離子水沖洗，并用干凈紗布輕輕擦干。 采用對角線分割法，取對角部分，將其切碎、混勻，用四分法稱取樣品，用電動搗碎機將樣品搗碎成勻漿，供分析用。

小麥樣品的制備：盡快在干燥、通風處晾干，去掉灰塵、雜物，脫殼后用電動磨碎機粉碎，將粉碎樣品用瑪瑙研缽進行加工后過40 目尼龍篩， 制成待測樣品。

樣品消解：稱取試樣1.00～5.00g 于錐形瓶中，放數粒玻璃珠，加10mL 硝酸+高氯酸（4+1）混合酸，加蓋浸泡過夜。加一小漏斗，在電爐上消解。若變棕黑色，再加混合酸，直至冒白煙，消化液呈無色透明胡奧，略帶黃色。 放冷用滴管將試樣消解液吸入或過濾入10mL～25mL 容量瓶中，用少量水多次洗滌錐形瓶，洗液合并于容量瓶中，并定容至刻度，混勻備用，同時做試劑空白。

表5 該區(qū)域農產品監(jiān)測結果Table 5 Monitoring results of agricultural products in this district

1.5 沿河兩岸化工廠、冶煉廠2006～2010 年污水排放監(jiān)測

鉛、鎘屬于一類污染物，取樣點位設置在車間排口或水處理出口處。

2 結果分析

2.1 鉛、鎘含量分析

根據表2 對這一區(qū)域土壤鉛、鎘的監(jiān)測結果可知，這一區(qū)域土壤鉛的含量變化不大，而鎘的變化較大，且有兩個監(jiān)測點鎘含量超出《土壤環(huán)境質量標準》二類的限值。

表6 該區(qū)域某企業(yè)排污口排污監(jiān)測結果 單位:mg/LTable 6 Monitoring results of one enterprise drain outlet in this district （Unit: mg/L）

2.2 鎘的濃度分析

根據表3、 表4 從近五年對該區(qū)域河水監(jiān)測斷面以及底質的監(jiān)測結果，鎘的濃度尚能達到農田灌溉水質的要求，但鎘的濃度明顯有增加的趨勢。

圖1 監(jiān)測斷面2006～2010 年河水鎘監(jiān)測結果趨勢圖Fig.1 River water Cd monitoring result trend of monitoring section of 2006～2010

2.3 鎘超標原因分析

根據表6 對該地區(qū)沿河兩岸某重點化工、某冶煉企業(yè)排放污水中重金屬的監(jiān)測結果，這兩個企業(yè)都存在鎘超標排放的現象。 因此，該區(qū)域土壤鎘超標，主要是由于這些企業(yè)排污造成的。

2.4 趨勢分析

根據表5 對在該區(qū)域采集的農產品的監(jiān)測結果，鉛、鎘的含量還是符合國家無公害食品的相關標準的。 但是，如果不加以重視，重金屬的富集難降解性會使得這一區(qū)域的土壤及農產品質量惡化。

3 防治對策

重金屬在土壤中不被微生物降解，且遷移性小，污染特點具有長期性、潛伏性、積累性和不可逆性。一旦土壤中重金屬的含量超過環(huán)境容量，要清除污染相當困難，故對重金屬引起的土壤污染要防與治相結合。

3.1 控制和消除廢水的排放

嚴禁企業(yè)廢水不經過處理超標排放。 發(fā)展清潔工藝，對“三廢”進行嚴格治理，需特別注意廢氣、廢渣和污泥中重金屬的回收、 綜合利用以及防止對土壤環(huán)境的二次污染， 并嚴格執(zhí)行污灌水質和污泥施用標準，嚴格控制農田灌溉污水、施用污泥中重金屬含量和施用量[2]。

3.2 因地制宜改變農作制，

通過改變農作制消除土壤污染。 例如，根據作物根層深度及地下水深度等，對土地進行適當深翻，加速污染物質的分解。

3.3 施用起抑制劑作用的物質

如在酸性土地區(qū)，適量施用石灰，提高土壤pH值，以減少作物對污染物鎘的吸收[3]。

3.4 采用凈化技術措施

利用生物恢復技術對土壤中的污染物特別是重金屬進行凈化，就是利用生物（主要是微生物、植物）作用，消減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬毒性。通過生物作用，改變重金屬在土壤中的化學形態(tài)，使重金屬固定或解毒， 降低其在土壤環(huán)境中的移動性和生物可利用性；或者通過生物吸收、代謝，達到對重金屬的消減、凈化和固定作用[4]。

3.5 選擇合適的作物

可通過選擇合適的農作物來減輕土壤中重金屬污染的危害程度。對于重金屬污染特別嚴重的土壤，可改種非食用性作物，以避免重金屬污染進入食物鏈。如，被鎘嚴重污染的土壤可種植麻類、棉花或花卉、桑苗等作物。對于中等或輕污染的土壤，可選用對重金屬吸收和轉移能力較差的作物品種。

[1] 何舞等. 東莞市土壤重金屬污染現狀、污染來源及防治措施[J]. 廣東農業(yè)科技，2010（4）：211.

[2] 羅強等. 土壤重金屬污染及防止措施[J]. 世界科技研究與發(fā)展，2004（4）：44.

[3] 高粱. 土壤污染及其防治措施[J]. 農業(yè)環(huán)境保護，1992(6)273.

[4] 溫志良等. 重金屬污染生物恢復技術研究[J]. 環(huán)境科學動態(tài)，1999(3)：15.