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王伟光
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李 扬
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李培林
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    城市土壤场地重金属污染及治理对策研究

    作者:张旭红 出版时间:2013年07月
    摘要:由于场地重金属污染不断引发环境和健康危害,日益受到公众的关注。在对城市土壤场地重金属污染的现状以及重金属污染的来源进行综述的基础上,提出场地污染治理的必要性。在此基础上,对重金属污染土壤的修复技术进行总结,并提出合理的治理对策。
    Abstract:Sites contaminated by heavy metals cause environmental and healthy risk and cause people's high attention.The necessity of administration of polluted sites is raised in this paper and a summary to the condition of soil pollution or the sources of soil heavy metals are conducted.Based on the summary of soil remediation technology,the contermeasures for remediation are raised.

    城市土壤是城市生态系统的有机组成部分,是土壤圈中与人类活动最为密切的部分。[1]这类土壤分布广泛,有着不同于自然土壤的理化性质,是城市环境的重要组成部分,是城市生态系统地球化学循环的重要环节[2],也是城市赖以存在发展的物质基础。然而,大量的重金属不断随着水流、大气沉降等进入城市土壤并在土壤中积累,造成土壤性质发生极大改变[3],尤其产业布局不当及污染控制措施不足是导致城市土壤污染的重要原因。城市化脚步不断加快,土地资源日益短缺,使得工业企业搬迁后的遗留土地以及一些污染的土地需要再次被开发。而在开发过程中,土壤污染并未得到有效的清除及治理,又引发了一些环境污染事件。[4]因此,这些污染场地(通常被称为棕地)的存在带来了双重问题:一方面是环境和健康风险;另一方面是阻碍了城市建设和地方经济的发展[5]。因此,对城市重金属污染土壤进行修复、再开发已成为人们日益关注的问题。

    一 土壤场地重金属污染的历史根源及程度

    土壤作为城市生存的物质基础,其健康与否直接关系到人类的健康。[6]20世纪30年代以来,随着日本富山县“痛痛病”事件发生,世界各国相继发生了早期的八大环境公害事件,这些典型的场地污染案例引发了世界对场地污染的高度关注。[7]

    中国的土壤场地重金属污染始于20世纪50年代以来的中国工业化和现代化进程的开端,中国城市中逐渐出现了大量的被工商业污染的土地(在西方文献中又称为棕地),[8]其具体数量目前中国还没有全面的统计数据。这些重金属污染的土地在城市更加合理规划的大背景下,搬迁以后变成随时引发环境健康以及人群健康风险的定时炸弹,如若不加清理直接进行下一次开发利用将直接危害到社会安全与稳定。

    很多研究都表明,目前土壤性质正在发生着巨大的改变,土壤污染的问题也日益严重,严重的土壤污染特别是重金属污染已经成为许多土壤的一个共同特性。[9]2010年相继发生了9起血铅事件,2011年8月被媒体报道出来的云南曲靖铬渣污染事件引发了人们对矿业发展过程中尾矿堆积处理的担忧。除了这些已经引发严重环境后果以及健康后果的事件外,还包括一些低浓度难以直接发现的重金属污染,这表明目前重金属污染已经对我国的环境和社会稳定带来一定的威胁,重金属污染事件仍保持高发态势,也给环境应急管理工作带来很大挑战。从全球范围来看,重金属类污染物由于移动性差、长期滞留于土壤而随着时间不断积累,土壤污染程度逐渐增加,已经成为一个全球性的严重问题,并引起严重的生态风险,也是环境科学研究的热点和难点之一。[10]

    二 土壤场地污染的来源

    (一)工业污染源

    主要来自钢铁冶炼企业、尾矿,以及化工行业固体废弃物的堆存场,代表性的污染物包括砷、铅、镉、铬等[11]以及生命必需微量元素,如铁、锰、铜、锌等。这些企业排放的大量废气、粉尘中也含有大量的重金属,这些废水、废气、废渣通过不同途径进入土壤生态系统。[12]董文茂等在2005年对珠三角地区土壤重金属调查的结果表明,在所采集样品中,其中40%的样品重金属含量超标。[13]吴开华等对深圳市辖区内的30个代表性的蔬菜基地进行重金属含量的调查,结果表明蔬菜基地土壤样点重金属超标率为23.3%,低于珠三角地区40%的超标率,其中重金属的污染程度依次是Ni>Cu>Cd>As>Zn。菜地的重金属污染以As、Zn为主,据分析与深圳市电子产业废弃物污染有关。[14]杨洪英等对辽宁某冶炼厂周围土壤的研究表明,在Zn、Cu生产区土壤的Cu总含量超过国家标准,属于重度污染。[15]曹泉等2009年对某一化工厂铬渣堆放地的调查结果表明,该铬渣污染场地存在很严重的土壤和地下水污染。污染物地表扩散较少,剖面扩散很严重,污染深度达6米,不同特性的土壤对六价铬的截留作用不同。[16]2011年云南曲靖5000多吨铬渣倾倒入南盘江后引起的牲畜中毒死亡污染事件被媒体报道出来后,铬渣污染的危害再次引起人们的关注。工业废弃物铬渣无论是倾倒入江,还是大面积地表堆放,其环境危害以及人群健康危害都不可估量。黄静宜等对天津东丽区大毕庄土壤重金属含量的调研结果表明,工厂污染区污染程度依次为Hg>Cd>Cu>Zn>Ni>Cr,其中Hg和Cd属于严重污染,Cu属于重污染,Zn为中污染,Ni为轻污染。工厂污染区综合