土壤中镉污染现状与防治方法论文

土壤中镉污染现状与防治方法

摘要：本文文章阐明了镉污染的来源与现状，同时对镉污染治理的方法，做了系统的综述。并提醒人们要提高土壤质量意识，保护生态环境。

关键词：土壤，镉污染，防治方法

1．引言

目前,我国受镉、砷、铅等重金属污染的耕地面积 2.0×10 hm ,约占总耕地面积的1/5；其

中工业“三废”污染耕地1.0×10 hm ；污水灌溉的农田面积 3.3×10 hm 。我国每年因重金属污染而减产粮食超过1.0×10 t，另外被重金属污染的粮食每年也多达 1.2×10 t，由此造成的经济损失合计至少为200 亿元。在所有重金属污染，以镉污染最为严重。尤其是近年来伴随着采矿、冶金以及镉处理等工业的发展，我国农业土壤受镉污染也日趋严重。镉是毒性最强的重金属元素之一，危害极其严重，土壤中过量的镉会抑制植物的正常生长，在可食部分的残留还会通过食物链影响到人体的健康，因此对镉污染土壤的治理已经引起国内外的广泛重视。

2．土壤中镉污染来源与分布

镉是一种稀有分散元素，未经污染的土壤中镉主要来源于成土的母质，一般在世界范围

内土壤中镉的含量为0.01~2.00mg/kg，中值含量为0.35mg/kg ，在土壤中的镉的来源主要归于自然。此外，人类工农业生产活动，也造成镉对大气、水体和土壤的污染。

2.1 大气中镉的沉降

大气中的镉主要来源于工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量镉的有害气

体和粉尘等，经自然沉降和雨淋沉降进入土壤。公路、铁路两侧土壤中的镉污染来自于汽油的燃烧、汽车轮胎磨损产生的粉尘等。它们成条带状分布，以公路、铁路为轴向两侧的污染强度逐渐减弱；随着时间的推移，公路、铁路两侧土壤中的镉污染具有很强的叠加性。在法国索洛涅地区A71 号高速公路沿途严重污染重金属镉等，其沉降粒子浓度超过当地土壤背景值2-8 倍，而公路旁重金属浓度比沉降粒子中高7-26 倍。经过自然沉降和雨淋沉降进入土壤的镉的污染，主要以工矿烟囟、废物堆和公路为中心，向四周及两侧扩散；由城市―郊区―农区，随着城市距离的加大而降低，特别是城市的郊区污染较为严重。此外，还与城市的人口密度、城市土地利用率、机动车密度成正相关；重工业越发达，污染相对就越严重。

2.2 农药、化肥和塑料薄膜的使用

施用含有镉的农药和不合理的施用化肥都可以导致土壤中镉的污染。一般过磷酸盐水

含有较多的镉，磷肥次之，氮肥和钾肥含量较低。经过对上海地区菜园土地、粮棉地研究，施肥后镉的含量从0.134mg/kg 升到0.316mg/kg。通过新西兰50 年前和现今同一地点个土样分析，自施用磷肥后，镉从0.39mg/kg 升至0.85mg/kg。在阿根廷，由于传统无机磷肥的施入，进而导致土壤重金属镉的污染。农用塑料薄膜生产应用的热稳定剂中含有镉，在大量使用塑料大棚和地膜过程中都可以

造成土壤中镉的污染。

2.3 污水灌溉

污水灌溉一般指使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。城市污水包括生

活污水、商业污水和工业废水。由于城市工业化的迅速发展，大量的工业废水涌入河道，使

城市污水中含有的许多重金属离子，随着污水灌溉而进入土壤。在分布上，往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重，远离污染源头和城市工业区，土壤几乎不污染。近年

来污水灌溉已成为农业灌溉用水的重要组成部分，中国自60 年代至今，污灌面积迅速扩大，以北方旱作地区污灌最为普遍，约占全国污灌面积的90%以上。南方地区的污灌面积仅占6%，其余在西北和青藏。污灌导致土壤重金属镉、汞等含量的增加。淮阳污灌区自污灌

以来，镉、汞等就逐渐增高，1995～1997 年已越过警戒线。太原污灌区的重金属镉、铬含量远远超过其当地背景值，且积累逐年增高。

2.4 污泥施肥

污泥中含有大量的有机质和氮、磷、钾等营养元素，但同时污泥中也含有大量的重金属，随着大量的市政污泥进入农田，使农田中的重金属的含量在不断增高。污泥施肥可导致土壤中镉、汞含量的增加，且污泥施用越多，污染就越严重，镉引起水稻、蔬菜的污染。污泥增加，青菜中的镉也增加。用城市污水、污泥改良土壤，重金属镉、汞等的含量也明显增加。

2.5 含重金属废弃物堆积

含重金属废弃物种类繁多，不同种类其危害方式和污染程度不一样。污染的范围一般以

废弃堆为中心向四周扩散。通过对武汉市垃圾堆放物、杭州某路渣堆存区、城市生活

垃圾场及车辆废弃场附近土壤中的重金属污染的研究，这些区域的重金属镉、铬的含

量高于当地土壤背景值。

2.6 金属矿山酸性废水污染

金属矿山的开采、冶炼、重金属尾矿、冶炼废渣和矿渣堆放等，可以被酸溶出重金属离

子的矿山酸性废水，随着矿山排水和降雨使之带入环境（如河流等）或直接进入土壤，都可以间接或直接地造成土壤重金属污染。1989 年我国有色冶金工地向环境中排放重金属镉为88t。矿山酸性废水重金属污染的范围一般在矿山的周围或河流的下游，在河流中不同河段的重金属污染往往受污染源（矿山）控制，河流同一污染源的下段自上游到下游，由于金属元素迁移能力减弱和水体自净化能力的适度恢复，金属化学污染强度逐渐降低。

3．土壤中镉污染治理方法

关于土壤镉污染的治理，世界各国都在研究，总的来说，目前大致有以下六种治理措施：3.1 农业生态修复法

农业生态法是通过改变耕作制度、调整作物品种以及改变土壤的水肥条件等方法来解决

土壤污染的问题。

3.1.1 控制土壤水分

控制土壤的Eh 及土壤的水分状况，使土壤作物有一个较为稳定的滞水期，可以减少镉

进入植物体内的含量，即减少进入果实和茎实中的含量。据研究，在水稻抽穗期到成熟期，减少落干，保持淹水，可明显减少稻籽实中的镉!锌等金属的含量。

3.1.2 施用有机肥

通过施用有机肥（堆肥、厩肥、植物秸杆等有机肥），增加土壤有机质有利于改良土壤

结构，可增加土壤胶体对重金属的吸附能力，为土壤提供络合、螯合剂，而且有机质也是良好的还原剂，可以促进土壤中镉形成硫化镉。张亚丽等研究表明，有机肥的施用可以明

显地降低土壤中有效性镉的含量，其中猪粪的效果优于秸杆类。与此同时还应控制常用化肥的施用，因为化肥中的Cl，SO4 ，H 可以活化土壤中的镉，提高土壤中的交换态镉的含量3.1.3 选用抗污染的作物

由于作物种间和种内对镉吸收的差异，在土壤镉污染地区选种一些抗镉污染性强的植

物，以降低镉污染的危害。研究表明，菠菜、小麦、大豆对镉的吸收量较高，不宜种植；而玉米、水稻等较低，可以种植。云南农业大学与法国卡赛里克大学里尔高级农学院合作，经