重金屬汙染的來源是什麼

　　重金屬汙染是指由密度在5以上的金屬或其化合物造成的環境汙染，那麼，?

　　重金屬一般以天然濃度廣泛存在於自然界中，但由於人類對重金屬的開採、冶煉、加工及商業製造活動日益增多，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進入大氣、水、土壤中，引起嚴重的環境汙染。以各種化學狀態或化學形態存在的重金屬，在進入環境或生態系統後就會存留、積累和遷移，造成危害。如隨廢水排出的重金屬，即使濃度小，也可在藻類和底泥中積累，被魚和貝的體表吸附，產生食物鏈濃縮，從而造成公害。如日本的水俁病，就是因為燒鹼製造工業排放的廢水中含有汞，在經生物作用變成有機汞後造成的;又如痛病，是由煉鋅工業和鎘電鍍工業所排放的鎘所致。汽車尾氣排放的鉛經大氣擴散等過程進入環境中，造成目前地表鉛的濃度已有顯著提高，致使近代人體內鉛的吸收量比原始人增加了約100倍，損害了人體健康。

　　土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一，也是人類生態環境的重要組成部分。隨著工業、城市汙染的加劇和農用化學物質種類、數量的增加，土壤重金屬汙染日益嚴重，目前，全世界平均每年排放Hg約1.5萬噸，Cu340萬噸，Pb500萬噸，Mn1500萬噸，Ni100萬噸。據我國農業部進行的全國汙灌區調查，在約140萬公頃的汙水灌區中，遭受重金屬汙染的土地面積佔汙水灌區面積的64.8%，其中輕度汙染的佔46.7%，中度汙染的佔9.7%，嚴重汙染的佔8.4%。

　　土壤重金屬汙染具有汙染物在土壤中移動性差、滯留時間長、不能被微生物降解的特點，並可經水、植物等介質最終影響人類健康。因此，治理和恢復的難度大。隨著大氣沉降進入土壤的重金屬

　　大氣中的重金屬主要來源於能源、運輸、冶金和建築材料生產產生的氣體和粉塵。除汞以外，重金屬基本上是以氣溶膠的形態進入大氣，經過自然沉降和降水進人土壤。據Lisk報道，煤含Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金屬，石油中含有相當量的Hg***O.02～30mg/kg***，這類燃料在燃燒時，部分懸浮顆粒和揮發金屬隨煙塵進入大氣，其中1O%～30%沉降在距排放源十幾公里的範圍內，據估計全世界每年約有1600噸的汞是通過煤和其它石化燃料燃燒而排放到大氣中去的。例如比利時每年從大氣進入每公頃土壤的重金屬量就有Pb250g、Cd19g、As15g、Zn3750g。

　　運輸，特別是汽車運輸對大氣和土壤造成嚴重汙染。主要以Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等的汙染為主。它們來自於含鉛汽油的燃燒和汽車輪胎磨損產生的粉塵，據有關材料報導，汽車排放的尾氣中含Pb量多達20～50μg/L，它們成條帶狀分佈，因距離公路、鐵路、城市中心的遠近及交通量的大小有明顯的差異。

　　Вериня等研究發現在公路兩側50m的距離有被汙染的痕跡，每月每平方米累積的易溶性汙染物在4～40g。進入環境的強度順序為：Cu、Pb、Co、Fe和Zn。在寧-杭公路南京段兩側的土壤形成Pb、Cr、Co汙染帶，且沿公路延長方向分佈，自公路兩側汙染強度減弱。經自然沉降和雨淋沉降進入土壤的重金屬汙染，與重工業發達程度、城市的人口密度、土地利用率、交通發達程度有直接關係，距城市越近汙染的程度就越重，汙染強弱順序為：城市-郊區-農村。

　　1.2隨汙水進入土壤的重金屬

　　利用汙水灌溉是灌區農業的一項古老的技術，主要是把汙水作為灌溉水源來利用。汙水按來源和數量可分為城市生活汙水、石油化工汙水、工業礦山汙水和城市混合汙水等。生活汙水中重金屬含量很少，但是，由於我國工業迅速發展，工礦企業汙水未經分流處理而排入下水道與生活汙水混合排放，從而造成汙灌區土壤重金屬Hg、Cd、Cr、Pb、Cd等含量逐年增加。淮陽汙灌區土壤Hg、Ca、Cr、Pb、As等重金屬1995年已超過警戒線。其它灌區部分重金屬含量也遠遠超過當地背景值。

　　隨著汙水灌溉而進入土壤的重金屬，以不同的方式被土壤截留固定。95%的Hg被土壤礦質膠體和有機質迅速吸附，一般累積在土壤表層，自上而下遞減。鄭州汙水灌區水中Hg的濃度達到O.242mg/kg，而土壤Hg含量O.194mg/kg就會造成重度汙染。汙水中的As多以3價或5價狀態存在，進入土壤後被鐵、鋁氫氧化物及矽酸鹽粘土礦物吸附，也可以和鐵、鋁、鈣、鎂等生成複雜的難溶性砷化合物。而Cd很容易被水中的懸浮物吸附，水中Cd的含量隨著距排汙口距離的增加而迅速下降，因此汙染的範圍較少。Pb很容易被土壤有機質和粘土礦物吸附。Pb的遷移性弱，汙灌區Pb的累積分佈特點是離汙染源近土壤含量高，距離遠則土壤含量低。汙水中Cr有4種形態，一般以3價和6價為主，3價Cr很快被土壤吸附固定，而6價Cr進入土壤中被有機質還原為3價Cr，隨之被吸附固定。因此，汙灌區土壤Cr會逐年累積。隨固體廢棄物進入土壤的重金屬

　　固體廢棄物種類繁多，成分複雜，不同種類其危害方式和汙染程度不同。其中礦業和工業固體廢棄物汙染最為嚴重。這類廢棄物在堆放或處理過程中，由於日晒、雨淋、水洗重金屬極易移動，以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤、水體擴散。瀋陽冶煉廠冶煉鋅的過程中產生的礦渣主要含Zn、Cd，1971年開始堆放在一個窪地場所，其浸入液中Zn、Cd含量分別達6.6g/L和75mg/L，目前已擴散到離堆放場700米以外的範圍，重金屬汙染物濃度是以同心圓狀分佈。對武漢市垃圾堆放場，杭州鉻渣堆放區附近土壤中重金屬含量的研究發現，這些區域土壤中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Pb、As等重金屬含量均高於當地土壤背景值。

　　有一些固體廢棄物被直接或通過加工作為肥料施入土壤，造成土壤重金屬汙染。如隨著我國畜牧生產的發展，產生大量的家畜糞便及動物加工產生的廢棄物，這類農業固體廢棄物中含有植物所需N、P、K和有機質，同時由於飼料中添加了一定量的重金屬鹽類，因此作為肥料施入土壤增加了土壤Zn、Mn等重金屬元素的含量。磷石膏屬於化肥工業廢物，由於其有一定量的正磷酸以及不同形態的含磷化合物，並可以改良酸性土壤，從而被大量施入土壤，造成了土壤中Cr、Pb、Mn、As含量增加。磷鋼渣作為磷源施入土壤時，土壤中發現有Cr的累積。

　　隨著工業的發展以及城鎮環境建設的加快，汙水處理正在不斷加強。我國現有80餘座汙水處理廠，估計汙泥產生量在400萬噸以上，由於汙泥含有較高的有機質和氮、磷養分，因此土壤成為汙泥處理的主要場所。一般來說，汙泥中Cr、Pb、Cu、Zn、As極易超過控制標準。北京褐土施用燕山石化汙泥一年後Hg、Cd濃度分別達到O.94mg/kg、O.22mg/kg。許多研究指出，汙泥的施用可使土壤重金屬含量有不同程度的增加。其增加的幅度與汙泥中的重金屬含量、汙泥的施用量及土壤管理有關。

　　固體廢棄物也可以通過風的傳播而使汙染範圍擴大，土壤中重金屬的含量隨距汙染源的距離增大而降低。如大冶冶煉廠，每年排放數千噸的粉塵，引起大冶縣廣大農田的汙染，直徑20km範圍內的土壤Cr、Zn、Pb、Cd含量均大大高於背景值。

　　1.4隨農用物資進入土壤的重金屬

　　農藥、化肥和地膜是重要的農用物資，對農業生產的發展起著重大的推動作用，但長期不合理施用，也可以導致土壤重金屬汙染。絕大多數的農藥為有機化合物，少數為有機-無機化合物或純礦物質，個別農藥在其組成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金屬。如隨著西力生消毒種子進入每公頃土壤的Hg為6～9g;在農業地區，特別是在西方國家的家庭園林中，由於經常施用含As農藥，土壤中As的殘留量明顯增加，美國的密執安州土壤中As含量達到112mg/kg。殺真菌農藥常含有Cu和Zn，被大量地用於果樹和溫室作物，常常會造成土壤Cu、Zn累積達到有毒的濃度。如在莫爾達維亞，葡萄生長季節要噴5～12次波爾多液或類似的製劑，每年約有6000～8000噸的銅施入土壤。

　　重金屬元素是肥料中報道最多的汙染物質。氮、鉀肥料中重金屬含量較低，磷肥中含有較多的有害重金屬，複合肥的重金屬主要來源於母料及加工流程所帶入。肥料中重金屬含量一般是磷肥>複合肥>鉀肥>氮肥。Cd是土壤環境中重要的汙染元素，隨磷肥進入土壤的Cd一直受到人們的關注。許多研究表明，隨著磷肥及複合肥的大量施用，土壤有效Cd的含量不斷增加，作物吸收Cd量也相應增加。據馬耀華等對上海地區菜園土研究發現，施肥後，Cd的含量從O.13mg/kg上升到O.32mg/kg。美國橘園每年每公頃施磷量為175kg，36年後土壤Cd量由O.07mg/kg提高到1.0mg/kg;紐西蘭在同一地點施用磷肥50年後取土分析，土壤Cd含量由O.39mg/kg提高到O.85mg/kg。肥料中Cr、As元素含量較高，且土壤的環境含量又較低，能引起土壤中Cr、As的較快積累。硝酸銨、磷酸銨、複合肥中As量可達50～60mg，長期施用可造成土壤As嚴重汙染。近年來，地膜的大面積的推廣使用，造成了土壤的白色汙染。由於地膜生產過程中加入了含有Cd、Pb的熱穩定劑，同時也增加了土壤重金屬汙染。