关于土壤重金属污染评价方法探讨

关于土壤重金属污染评价方法探讨

发表时间：2019-06-13T09:34:31.367Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年4期作者：洪运

[导读] 结合个人工作经验，对传统的重金属污染评价方法进行了分析，仅供相关人士参考。

广东清慧综合环保咨询科技有限公司 523000

摘要：随着城镇化和工业化进程的加快，各行各业对重金属资源的需求与日俱增，重金属的使用也在一定程度上给环境带来了污染，使土壤中的重金属超标，对土壤造成难以逆转的污染，进而破坏生态平衡。所以为了有效的避免这一问题，应该客观准确的对土壤中重金属的污染程度进行分析。目前我国有许多中分析方法，本文主要阐述了土壤重金属污染的成因及特点，结合个人工作经验，对传统的重金属污染评价方法进行了分析，仅供相关人士参考。

关键词：重金属污染；污染评价；土壤污染

土壤是人类赖以生存的资源之一，是农业生产的基础，而且也是人类和动物生存的基本环境要素，随着工业化和城市化的快速发展，导致工业废气和生活污水的大量排放，城镇人口的增加，使得汽车数量也增加，导致汽车尾气的过度排放，加上农药化肥的过度使用，以及矿产资源的不合理开发，使得土壤环境系统中重金属含量日益增加，土壤重金属污染具有极大的危害性，会使得土壤生态环境质量下降，而且潜伏期长，会危害到人类的身体健康，针对这一现状，必须加强对土壤重金属污染评价方法的研究，加强对土壤污染的预防控制。

1土壤重金属污染的成因及特点

土壤是人类社会生存和发展的基本前提，土壤的形成来之不易，而且更新周期十分漫长，通常被认为是不可再生资源，但它也是大量残余废物最重要的调节环节之一。随着现代工业的快速发展，人们的生活领域不断扩大，生活方式也在变化，一些不合理的垃圾处理方式，比如焚烧、直接填埋给土壤造成了严重的污染，工厂的生产、矿产开采等都会造成土壤中重金属的污染。

1.1土壤重金属污染的成因分析

1.1.1自然原因

在自然界中，土壤中重金属的污染不是单一的原因造成，而是受多种因素的影响。在土壤形成的初始阶段，母质中的重金属含量直接决定了土壤中重金属的含量。随着土壤的生长，母质对重金属的影响也在不断增加，加上一些自然的生物残落也会加重土壤的重金属污染。例如火山爆发、森林火灾等自然灾害可能使许多重金属漂浮于空中，植物叶片会吸收部分重金属，随着树木的凋零，进而被微生物吸收进入土壤，从而增加了土壤中重金属的含量。

1.1.2人为原因

随着工业化程度的不断加深，人类活动给土壤带来了许多不可逆转的破坏，已经逐渐上升成为土壤重金属污染的主要来源。

1、废气、烟雾等空气污染。工业生产会向大气排放大量废气和烟雾，汽车尾气的过度排放，火电厂使用煤炭发电等都会造成大气污染。而这些废气又会通过大气沉降渗透到土壤中，久而久之，会给土壤造成重金属污染。

2、化肥和农药的使用。城镇化的加快导致农耕地面积的减少，为了满足人们的日常食物需要，种植商不得不使用化肥和农药，从而达到缩短农作物的生长周期，提高农作物的产量和质量的目的，或者为了种植一些反季节食物，这些化学农药的使用，会在土壤中释放许多重金属物质，导致土壤中的重金属污染加重，进而威胁人类健康。

3、水污染。我国的水资源分布十分不均，西北沙漠地区干涸，而沿海地区水资源充裕，导致在某些地区，农业用地灌溉时引入的水来自于工业废水，这种污水本身就含有大量的重金属，进入农田后会使得土壤中沉淀大量重金属，加上水资源的流动性，进一步恶性循环，造成土壤污染和地下水污染。

4、其他生产生活活动。比如城市居民生活垃圾的堆放，垃圾土壤填埋，直接焚烧，重金属工业废弃物直接排放等生产生活活动，都会造成土壤的重金属污染。

1.2土壤重金属污染的特点

重金属的化学性质稳定，潜伏周期长，极难被微生物进行分解，而且具有协同性、扩散性。一旦进入土壤，就会对土壤的质量造成难以逆转的破坏，而人类和动物作为食物链的顶端，长期食用重金属污染土壤种植的食物，会对健康造成危害，低汞浓度可以促进小麦早期萌发的生长，但随着时间的增长，最终会抑制小麦生长，而高毒性的砷、镉等，都会给人们的身体健康造成危害。

2传统评价方法

2.1指标法

指标法主要是根据测得的元素含量和土壤元素的背景值，采用不同的公式计算，并与评价标准进行比较，对污染程度进行比较的方法。该方法简单易操作，但忽略了实际污染情况的复杂性，检测结果不够可靠。常用的有Nemero指数法。

综合指数法又称Nemero综合指数法，利用该法能够准确判断出多种重金属对受测区域的污染等级，但是没办法分析出元素对土壤污染的差别，即只能反映各种重金属元素对土壤的污染程度。

2.2数学模型索引方法

该方法是基于指标方法的基础上，即在有限的已知数据的基础上，通过计算软件进行数学模型建立，对未知结果进行预测，这种方法能够有效弥补指标法的不足，但是在具体的评估过程必须应用大量的函数进行计算，操作复杂且难以控制。主要包括模糊数学法和灰色聚类法。

在使用模糊数学法时，相关影响因子的影响需要重点考虑，这对确定重金属元素污染程度的等级有着至关重要的影响。该模型可用于评估重金属造成的土壤污染，然后根据不同的隶属函数，对土壤质量进行测定，得到对应的关系模糊数学矩阵，最后根据重金属评价因子，得到权重模糊数学矩阵，从而可以分析计算得到污染评价结果。

而灰色聚类法主要是由模糊数学法演变过来的，是对已知白信息进行不同程度的白化，并通过相应的系统，确保实现物化或者量化问题。在实际计算过程中，必须首先确定白化函数，并使用该公式进行计算，得到污染物与污染水平之间的关系。

3其他评价方法

3.1基于人体健康的风险评价

近年来，重金属污染的评估开始采用健康风险评估方法，健康风险评估方法最重要的特征是将人类健康与环境污染联系起来，将健康风险作为评价指标，这样一来就能够定量反映重金属污染的程度与人类健康之间的关系，同时还能估算以不同污染物对人类健康产生影响的可能性，从而为日后的预防、控制和治理环境污染提供了科学依据。

根据有关研究表明，在不同的地区，不同的年龄段，以及不同的季节，相同重金属的风险评估结果不是完全相同的，即健康风险评估的结果会受到很多因素影响，所以尽可能使用当地的系列参数，使评估结果更加准确可靠。

2.2基于GIS技术的地统计模型

由于土壤重金属空间分布具有的不均匀的特点，而传统的评估方法不能利用样本点的空间坐标，所以无法采用土壤重金属空间分布进行统计。针对这一现象，地质统计模型被引入土壤重金属污染评估中，地质统计学是分析土壤重金属空间分布特征和变化规律的最有效方法之一。GIS技术的地统计模型不仅可以显示重金属的空间分布特征，反映方向变化规律，还可以绘制出空间的污染分布规律图。基于GIS 技术的地统计模型与传统评价方法的数字表达相比，表达更加直观，可以准确识别污染源。

2.3生物评价法

生物评价法是比较环保的评价方法，主要利用的是重金属的富集过程受生物体的影响，不同生物体对于同种的重金属元素的积累程度是不一样的，重金属只有被生物吸收，才能对生物造成毒性影响，因此生物的反映特征也可用于评估重金属的污染等级。具体是指通过分析重金属对生物标志物的影响，从而与土壤中重金属的污染程度进行联系，评估重金属的污染程度。 4结语

土壤重金属污染必须引起人们的重视，我国相关部门必须加大土壤的重金属污染的治理力度，重视对土壤重金属污染治理方法的研究，实现可持续发展。

参考文献

[1]范拴喜,甘卓亭,李美娟,等.土壤重金属污染评价方法进展[J].中国农学通报,2010（17）:310-315.

[2]石平.辽宁省典型有色金属矿区土壤重金属污染评价及植物修复研究[D].东北大学,2010.

[3]林艳.基于地统计学与GIS的土壤重金属污染评价与预测[D].中南大学, 2009.

[4]宋伟,陈百明,刘琳.中国耕地土壤重金属污染概况[J].水土保持研究,2013, 20(2):293-298.

[5]周建军,周桔,冯仁国.我国土壤重金属污染现状及治理战略[J].中国科学院院刊,2014(3)：315-320.