城市绿地重金属污染与防治

城市绿地重金属污染与防治李硕，盛恭勇，李明明

(1天津市地质调查研究院，天津300191；2河南省地质矿产勘查开发局第三地质勘查院，河南郑州450000)

城市绿地是城市生态系统的重要部分，无论在实用性还是景观舒适度方面对城市建设均有着无可替代的作用，改革开放以来随着城市化建设加快，环境意识的提高，专家学者在城市绿地环境与城市居民的相互关系方面做过诸多研究[1-3]，本文从重金属污染角度，浅析城市绿地中存在的重金属污染特点、污染来源、重金属污染危害以及相应防治措施，以期为城市绿地相关研究、决策参考及健康可持续发展提供一定的帮助。

1重金属污染特点

土壤重金属污染主要是密度大于4或者5的元素如汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)、锌(Zn)、铜(Cu)、钴(Co)、铬(Cr)、镍(Ni)、铁(Fe)、锰(Mn)的污染[4]，具有隐蔽性强、可积累、毒性大、不易恢复的特点。

1.1隐蔽性强

不同于空气污染、水体污染及有机污染，重金属污染常常无色无味，以镉(Cd)为例，含量单位为mg/kg，美国规定镉的生态土壤筛选值[5]为32mg/kg，我国一类建设用地的管控值为47mg/kg，国家土壤环境二类标准限值为0.6mg/kg，除非专业仪器检测，肉眼不能直接分辨。

1.2可积累

土壤重金属一旦污染持续时间长，具有累积性，不易受淋滤作用影响，向周围扩散迁移缓慢，距离也短。

1.3毒性大

土壤中重金属一旦进入身体或人体长期暴露在重金属环境下，均会引起严重的身体危害。

1.4不易恢复

重金属在绿地土壤中难以自行消解，一旦污染，修复成本高、难度大、周期也长。

2重金属污染来源

城市绿地土壤重金属污染来源主要包括成土母质、工业排放、交通尾气、农药试剂等不当使用、大气沉降、垃圾乱堆乱放等六个方面[6-8]。

2.1成土母质

成土母质是绿地土壤的自然来源，主要由原岩经风化破碎后形成的碎屑物，是土壤形成的原始物质、土壤的物质基础也是土壤背景值的主要影响因素。

2.2工业排放

由冶炼厂、镀锌厂、电池厂、加工厂等工业企业所排放的废水、废气、废渣，这些废弃物中有大量有毒有害物质，极易造成重金属污染。

2.3交通尾气

我国目前机动车保有量和驾驶员总量稳居世界第一，机动车数量增加除了带给人们带来便利的同时，汽车尾气也带来大气污染和道路两旁绿地土壤重金属含量提高。国内外研究表明[9]，在车流量大的道路两旁绿地重金属含量明显高于低流量道路绿地，并且重金属含量随着与道路间的距离增大而降低，常见的此类重金属污染元素有铅(Pb)、铬(Cr)、镉(Cd)、铜(Cu)和锌(Zn)等。

2.4农药、试剂的不当使用

随着现代化程度的提高，在城市绿地养护过程中，常常施加农药、除草剂、杀虫剂、化肥等人工试剂，这些试剂的不当使用会引起不同程度的土壤重金属含量提高，造成铅、砷、汞、镉等的污染。

2.5大气沉降

在冶炼、运输、燃煤以及加工生产过程中的微细尘埃，上浮到空中后，在降雨或重力作用下下沉至城市绿地土壤中，造成重金属污染。

2.6垃圾处理不到位

城市居民生活中的垃圾乱堆乱放，常会导致绿地土壤重金属含量超标，生活污水、居民洗车用水随意排放，也是造成绿地土壤重金属含量增加的原因之一。

3重金属污染危害

3.1对植物危害

植物内重金属浓度的提高会抑制有关酶的活性，进而影响植物营养物物质的吸收，最终导致植物矮小、叶面发黄、产量质量降低等形态的变化。

3.2对生物群落危害

绿地土壤中重金属含量过高会导致土壤内微生物及动物群落明显减少，生态多样性明显变化，如有研究表明，随着重金属污染程度的提高，土壤中的蚯蚓群落多样性显著降低[10-11]。

3.3对人体危害

绿地土壤中的重金属进入人体后，会对身体健康造成直接影响[12]，如Cu过剩会损坏细胞膜；Ni的含量超标可能会引起鼻咽癌等呼吸道癌症；Cd超标会引起骨痛病(1955-1972年日本骨痛病事件就是由Cd引起)；血液中Pb超标会对人体肝、肾、细胞系统、免疫系统等造成危害。

3.4对土壤环境危害

重金属污染过重，会导致土壤的理化性质改变，生物群落难以生存，进而影响土壤结构、土壤营养物质的分解转化、土壤的自净能力，最终对土壤环境乃至生态环境造成破坏。

4重金属污染防治措施

重金属污染修复是世界性难题，有些地块一旦污染甚至不可修复[13-15]，针对城市绿地保护应坚持以预防为主，防治结合的原则，笔者在文献调研和相关项目开展的基础上，总结国内外常见的重金属污染防治措施有以下几种：植物修复、物理化学修复、腾挪换土、综合治理等。

4.1植物修复

主要利用种植超富集植物(即能对重金属超量积累而不影响其生长的植物)，如天蓝遏蓝菜、蜈蚣草、东南景天、半卡马菊、布氏香芥等。该方法具有成本低廉的优点，缺点是见效较慢、由于植物根系限制，对深层土壤修复效果不太理想。

4.2物理化学修复

主要通过物理化学的手段，利用重金属的物理化学性质进行修复，如活性炭吸附、电热解、化学固化、土壤淋洗、电动修复等。此种方法可以将土壤中重金属提取、分解出来或者降低土壤中重金属含量浓度，将土壤中的重金属由可迁移的离子态转化为不易被植物吸收的赋存状态，缺点是技术不成熟，成本较高，施加化学试剂过程中容易造成二次污染。

4.3腾挪换土

腾挪换土主要有两种方式一种是客土法，一种是深耕翻土。客土法即用干净的土壤去置换受重金属污染的土壤，这种方法下，污染地块土壤得到有效治理，但是污染土壤并没有得到彻底处理，只不过从一个地方转移到另一个地方，运移过程中要注意妥善处理，避免二次污染现象发生；深耕翻土即通过表层受污染土壤与深层干净土壤进行倒转，避免植物或人体受到危害，这种方法并没有将重金属污染治理干净，存在较大安全隐患，很可能危及地下水的安全。

4.4综合治理

综合治理，顾名思义就是结合多种治理技术及治理手段，如植物-物理-化学联合修复，通过修复达到消除重金属污染隐患的目的，多用于工程治理，缺点是成本很高。

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