湖南省镉污染土壤现状及建议

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　　摘要    2013年攸县“镉大米”事件后，湖南省镉污染长期积累的环境、社会问题逐渐暴露，引起了各级政府的高度重视。本文综述了湖南省目前镉污染土壤情况的现状，分析了湖南省镉污染土壤严重的原因，提出了符合湖南省镉污染治理实情的建议，为湖南省的镉污染土壤治理和可持续发展提供数据支撑和理论依据。
　　关键词    镉污染;土壤;现状;湖南省
　　中图分类号    X53        文献标识码    A        文章编号   1007-5739（2019）10-0150-02
　　Abstract    After the incident of Youxian "cadmium rice" in 2013，the environmental and social problems caused by long-term accumulation of cadmium pollution gradually exposed.The governments at all levels paid high attention to them.This paper summarized the current situation of cadmium pollution in Hunan Province，analyzed the causes of cadmium pollution in Hunan Province，and put forward the suggestions for practice of cadmium pollution control，so as to provide data support and theoretical basis for management and sustainable development of cadmium contaminated soil in Hunan Province.
　　Key words    cadmium pollution;soil;status;Hunan Province
　　鎘是土壤中主要的重金属污染元素之一，毒性强、不易被固定、易被作物富集，自然情况下以化合物形式存在，不影响人体健康。在环境受到污染后，镉含量大幅度升高，并通过食物链进入人体，在体内产生一连串的生物毒性反应，损害人体器官及系统，引发疾病，严重影响人体健康。自“镉大米”事件曝光以来，湖南省镉污染呈高发态势，多次发生围堵、上访等群体事件，严重影响了社会的和谐稳定。笔者对近年来湖南省镉污染土壤的现状、原因进行了概述，并提出相应的治理建议。
　　1    现状分析
　　湖南省是全国土壤镉污染最严重的省份之一，面积大、范围广。镉、铅污染物的排放呈“一线（京广铁路沿线）一片（湘西北片）”的区域分布特征，且多以镉-铅复合污染为主。其中衡阳、郴州、衡阳、株洲的镉，铅排放量占全省的76%，又以株洲市最为显著[1-2]。截至2013年，株洲市镉污染超标5倍以上的土地面积超过160 km2，其中重度污染土地面积达34.41 km2。
　　湖南省是全国镉污染事件发生频率最高的省份之一，影响大、涉及广，尤其是稻米镉污染。2013年，媒体曝光了抽检的8批次镉大米及品牌全部来自湖南;2013年5月，湖南省株洲市攸县出口的大米在广东省抽检时发现重金属镉含量严重超标;有研究表明，湖南省稻米镉超标状况有上升趋势。以2011年湖南稻米重金属镉超标状况为例，湘西、湘北、湘南、湘中4个地区镉超标率均高于2010年，其中湘西地区增幅最大，增长13.8%，达到43.3%[3]。2009年，湖南省浏阳市头镇长沙湘和化工厂随意排放工业废渣、废水等工业原料造成附近水域和土壤镉含量超标;2014年，湖南省衡阳市衡东县大浦镇衡阳美仑颜料化工有限公司在环评时弄虚作假，铅尘排放点未配备净化装置，不仅造成了300多名儿童血铅超标，还使得该工业园周围稻谷、稻田土壤及地表水样本的重金属超标严重，超标最严重的稻米样本中的镉含量超过国家标准近21倍。面对如此严峻的污染形势，笔者通过对近些年湖南省土壤镉污染现状的数据收集、分析，力求寻找湖南省土壤镉污染的来源、特点，并为其治理提供数据支撑和科学依据。
　　2    污染来源
　　2.1    工矿污染
　　2.1.1    工业“三废”排放。湖南是全国有名的有色金属之乡，矿业发达，有株洲化工集团有限公司、湘潭钢铁集团有限公司等一大批有色金属冶炼企业。行业发展管理粗放和工艺落后，采冶过程中的废水、废气、废渣未经任何处理直接排放，造成了湘江流域周围水电梯、土壤、农作物受重金属污染严重。目前，湘江流域重金属污染已由汞转为镉和砷，污染重灾区是郴州、衡阳和株洲3个江段[4-5]。数据显示，2011年湖南省工业废水镉排放量居全国首位，占全国的工业废水镉总排放量的70%以上[6]。雷  鸣等[7]对湖南省9个县市的矿区进行了水稻土样品重金属分析，结果显示，在衡阳常宁市水口山铅锌矿区、株洲清水塘冶炼区水稻土中重金属含量最高。2012年，在工业园密布的湖南省衡东县新民村，由于工业排污，土壤镉含量超标，水稻种植浇灌水被污染，最后收割的稻谷品质差、结实率低，镉等重金属含量偏高[8]。郭朝晖等[9]从湖南湘江中下游衡阳—长沙段采集了200多个土壤和蔬菜样品，结果表明，农田土壤中的镉含量远大于标准含量，达到了2.44 mg/kg，超标7.97倍。同样的情况还分别出现在湖南省长沙县常乐村、株洲市新霞湾村[8]。 　　2.1.2    大气沉降。大气沉降是土壤重金属污染的主要因素之一，也是严重影响农田生态系統循环的重要因子。工业废气、车辆尾气、化石燃料燃烧后产生大量含镉的有害气体和粉尘，经过雨水的淋洗和自生重力的沉降而进入土壤。这些污染物主要以矿业烟囱、废弃物堆、公路为原点，逐步向四周及两侧扩散。研究表明，阿根廷科尔多瓦省小麦和农田地表土中主要重金属污染镉等与当地工业、交通和空运中大气污染物的沉降关系密切[10]。对泉州至塘头段324国道两侧土壤进行重金属监测分析，结果表明，铅、镉等主要来源于交通污染[11]。
　　2.2    农业污染
　　2.2.1    农业生产资料污染。农药、化肥、地膜等农业生产资料的不合理施用，也有可能导致农田重金属污染[12-13]。个别农药成分中含有汞、镉等重金属，农户缺乏合理施药的科学理念，滥用农药，在造成残毒污染的同时，也带来了土壤的重金属污染[14]。近年来，随着设施农业的大面积推广使用，大量的塑料地膜残片滞留地中，造成土壤的白色污染，同时由于地膜生产过程中加入了含有镉、铅的热稳定剂，也加重了土壤重金属污染[15]。
　　化肥主要包含氮、磷、钾元素，除此之外，还有钙、镁等其他中微量元素，施入土壤后不仅能增加农作物产量，还能影响土壤中重金属的形态和含量。一是化肥生产过程中，原料矿石的带入;二是提供营养，增强植株抗逆性，从而有效地减少植株对重金属的富集;三是化肥施入土壤后，通过改变土壤性质影响重金属在土壤中的形态。目前普遍认为，生产原料的带入是肥料对土壤镉等重金属污染报道最多的原因，其中又以磷肥报道最多[16-20]。就湖南省现有磷肥生产企业来说，过磷酸钙、钙镁磷肥中镉含量分别为1.55、0.67 mg/kg，处于较低水平，磷肥施用对土壤镉污染贡献率较小。但湖南省的酸性土壤环境对磷肥中的镉却有着迁移转化作用，存在潜在的安全风险[21]。另外，以城市生活垃圾等为原料的低等有机肥或者养殖源有机肥大量施用和动物饲料的重金属成分添加，成为了湖南地区土壤重金属镉超标的另一个重要诱因[22-23]。
　　2.2.2    农业污灌。农业污灌是指利用未经处理或者处理不达标的工业废水、城市生活污水以及受到污染的河水进行的农业灌溉活动。人口的增加和农业生产规模扩大，导致了农业生产用水的紧缺，农业污水灌溉在满足农业生产用水的同时，也造成了污灌区的重金属超标[24];数据显示，几个世纪以来柏林、伦敦、米兰和巴黎都有使用污水农灌来处理废水的习惯[25];通过对沈阳市主要河流周边农田表层土中镉等主要重金属污染指标进行质量分数测定，发现均值都高于当地土壤背景值，大部分样点镉严重超出国家土壤环境质量二级标准值[26]。
　　2.3    环境累积
　　环境重金属累积引起的历史污染是造成湖南省重金属镉污染现状的另一个主要原因。河泥是水域环境中重金属的最后沉积地，当水域环境发生变化，尤其是发生洪水时，河底沉积的重金属会重新溶解或悬浮进入水体，造成水体及周边灌溉区域的重金属污染，其中湘江流域最为明显。王晓丽[27]分析了湘江流域沉积物中重金属铜、镉等的含量和赋存状态，发现沉积物中镉的污染等是重要环境污染问题;唐晓燕等[28]曾对湘江干流河道表层沉积物中紫金山的富集特征和状态等进行分析，数据显示，湘江沉积物受到镉、铅、汞等重金属污染，其中镉污染较严重。唐文清等[29]报道了湘江衡阳段底泥中重金属综合污染指数为重度污染，污染程度的顺序为铅>镉>砷>锌>汞>铜>铬。李  军等[30]采集湘江—长株潭段10个断面的表层沉积物，并测定沉积物中镉元素的总量变化，发现其范围变化较大，在3.28～423.26 mg/kg之间，且有一定的季节规律性。
　　3    建议
　　3.1    努力健全镉污染控制政策、法规与标准体系
　　加快出台镉污染相关的法律法规和管理条例。明确镉污染土壤的法律责任，规范责任追究程序，建立镉污染事故责任追究层级体系，依法追究相关责任主体的法律责任，严厉打击以牺牲环境为代价而片面追求“高消耗、高污染、高增长”的行为。各地方政府加强跨界镉污染防治、监管和联合执法。建立污染土壤管制制度，划定土壤污染管制区，严格控制和管理污染源，切实履行政府的监管职责。完善镉污染土壤整治资金保障制度，加大专用资金投入，并对资金使用情况进行有效监管[31-32]。
　　3.2    加快推进镉污染防控科技成果的应用进程
　　充分利用科研院校的技术力量，重点扶持湖南省重金属镉污染突出问题的关键技术，强化镉污染行业清洁生产关键技术的研发与应用。开发矿业冶炼渣无害化、资源化处理技术，全面实现废渣的资源综合利用与“零堆放”。攻关镉污染源末端治理关键技术的研发与应用，一是要开展镉污染源废水治理关键技术研发，研究镉污染废水、污泥废弃物的资源化与安全处置方法;二是开展区域镉污染治理关键技术。围绕镉污染重点农田和矿区环境开展研究，了解典型区域土壤镉污染空间分布特征、向水体迁移规律等，有针对性地设计相应的物理、化学或者其他防控技术。加快镉污染控制管理技术的研发、创新和应用。大力发展水体、土壤镉污染检测技术研发，通过建立科学、高效的环境镉污染监控网络体系，形成科学合理的镉污染河流水质、土壤肥力目标管理技术体系，改进镉污染监测分析新技术，缩短分析时间，提高分析灵敏度和检测下限。
　　3.3    推动相关产业结构的优化调整和企业管理的规范合理
　　进一步完善落后产能退出机制。参照国家淘汰落后产能和退出的有关政策，制定和完善涉镉污染产能退出的经济激励和补偿机制，鼓励涉镉污染企业主动退出;推行ISO 14001环境管理体系认证，建立企业镉污染污染物日监测、月报告制度，建立环境信息档案和信息公开制度，定时定期的向社会发布年度环境报告，保证企业管理的规范化、合理化。 　　4    结语
　　湖南是传统的农业大省，农业生产以粮食作物为主，其中水稻种植又占主導地位。目前，湖南是全国土壤镉污染最严重的省份之一，被镉污染的耕地不但农作物产量降低，而且影响农产品质量，危害人类身体健康。因此，必须要从思想层面重视起来，各级政府和人民群众密切配合，多部门联动，强化监督，科学合理地解决镉污染问题，为经济、社会的可持续发展贡献力量。
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　　收稿日期   2019-01-21
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