铅——土壤不能承受之“重”
◎ 张 俊
印第安土著有句谚语,“我们没有从父辈继承土地,而是从我们的孩子那借来的。”让人深思。如何拥有一个健康的生态环境,有一个可持续开发利用的土地,并将从下一辈手中借来的土地再完整归还给他们,我们还有很多工作必须去做。
什么是土壤铅污染
铅是一种银白色或浅灰色有毒的重金属元素,是所有稳定的化学元素中原子序数最高的,也是自然界中最软的金属。人类早在7000年前就已经认识铅,自古希腊时代起,欧洲人就手握夹在木棍里的铅条在纸上写字,这正是今天“铅笔”一词的由来。当前,铅被广泛应用于诸多领域,若管理不善,其产生的污染将危害环境和人体健康。
铅不是植物生长的必需元素,但却是一种重要的环境污染物。当土壤中铅元素过多,超过土壤自净能力,就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化,从而抑制微生物活动,导致有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,通过“土壤-植物-人体”或“土壤-水-人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度。
土壤铅污染的现状及来源
目前,全世界每年排放约500万吨铅,其中大部分进入土壤,致使世界各国土壤出现不同程度的铅污染。据统计,在我国大中城市郊区的蔬菜、粮食、水果、肉类与畜产品中,铅的超标率分别为38.6%、28.0%、27.6%、41.9%和71.1%。
大气沉降是土壤铅污染的主要来源,大气中铅的来源主要有两个方面,汽车尾气的排放与铅的开采和冶炼。近年来,随着机动车经济的飞速发展,机动车产量和使用量急剧增长,然而在汽车的燃油中,通常会加入四乙基铅用来防爆,四乙基铅在燃烧过程中会转化为可溶性较高的化合物,沉降后造成空气和土壤污染,因此机动车尾气排放对环境的污染日趋严重。另一方面,随着铅的开采和冶炼,周边大气和土壤将不同程度受到铅扩散的影响,空气中的某些微生物可将无机铅转变为毒性较大的有机铅,对矿山、冶炼厂附近的土壤造成严重铅污染。
土壤铅污染造成的危害及防治
当今社会,土壤中的铅污染已经成为危害人体健康的重要因素。据科学研究表明,土壤中过量的铅会通过植物根系在植物体内富积,并通过食物链进入人和动物体内。然而铅在人体内没有任何生理功能,如果人体内铅含量超过一定水平,将会对人体的健康产生危害。此外,铅还有个非常可怕的特点:一旦摄入体内,基本上很难排出,是一种累积性毒物。
在治理铅污染方面,尽管在物理和化学修复技术领域有了一定进展,但由于费用昂贵,难以用于大规模污染土壤的治理,且常常导致土壤结构被破坏,甚至造成二次污染。在这种情况下,利用生物修复技术,从生态学原理角度帮助污染土壤进行修复,对于实现人与自然和谐发展具有重要现实意义。
生物修复技术是在20世纪90年代迅速发展的一种治理土壤污染的新技术,以环境友好型治理技术著称,主要利用生物独特分解有机物质的能力,去除环境中的污染物,从而达到清除污染目的,其主要包括微生物和植物修复。
微生物修复技术通过利用土壤中土著微生物的代谢功能,降解并最终消除污染物。人们往往会培养具有降解转化污染物能力的功能微生物群,通过创造适宜环境条件,从而强化微生物代谢功能,达到治理污染土壤的目的。
植物修复技术是利用对重金属有富集功能植物的根系(或茎叶)吸收、富集、降解、固定污染土壤、水体和大气中污染物的环境技术总称,主要通过植物提取、植物蒸腾作用、根系过滤和植物钝化来吸收或吸附积累重金属,达到从土壤中除去重金属的目的。
除了“治”,“防”也至关重要。当前,提高人们防治铅污染的意识是当务之急,通过广播、电视、报刊等媒体平台广泛宣传其危害性,对土壤铅污染说“不”,是我们应当最先采取的措施。此外,随着城市的不断发展,在建立和规划新的农田时,应考虑在交通要道、城市近郊以及大型工矿企业周围与农田间栽种防护林带。在工业方面,应加强对工业“三废”的处理,杜绝含铅汽油的使用。
我国著名土壤学家赵其国院士提到土壤保护时曾说“人地和谐,地力常新”,无论怎样的土壤,只有通过人的保护,才能维持土壤生态系统平衡。
(作者单位:中国地质调查局长沙自然资源综合调查中心)
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