湖南省鎘污染土壤現狀及建議
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摘要 2013年攸縣“鎘大米”事件后，湖南省鎘污染長期積累的環境、社會問題逐漸暴露，引起了各級政府的高度重視。本文綜述了湖南省目前鎘污染土壤情況的現狀，分析了湖南省鎘污染土壤嚴重的原因，提出了符合湖南省鎘污染治理實情的建議，為湖南省的鎘污染土壤治理和可持續發展提供數據支撐和理論依據。
關鍵詞 鎘污染;土壤;現狀;湖南省
中圖分類號 X53 文獻標識碼 A 文章編號 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屬污染元素之一，毒性強、不易被固定、易被作物富集，自然情況下以化合物形式存在，不影響人體健康。在環境受到污染后，鎘含量大幅度升高，并通過食物鏈進入人體，在體內產生一連串的生物毒性反應，損害人體器官及系統，引發疾病，嚴重影響人體健康。自“鎘大米”事件曝光以來，湖南省鎘污染呈高發態勢，多次發生圍堵、上訪等群體事件，嚴重影響了社會的和諧穩定。筆者對近年來湖南省鎘污染土壤的現狀、原因進行了概述，并提出相應的治理建議。
1 現狀分析
湖南省是全國土壤鎘污染最嚴重的省份之一，面積大、范圍廣。鎘、鉛污染物的排放呈“一線（京廣鐵路沿線）一片（湘西北片）”的區域分布特征，且多以鎘-鉛復合污染為主。其中衡陽、郴州、衡陽、株洲的鎘，鉛排放量占全省的76%，又以株洲市最為顯著[1-2]。截至2013年，株洲市鎘污染超標5倍以上的土地面積超過160 km2，其中重度污染土地面積達34.41 km2。
湖南省是全國鎘污染事件發生頻率最高的省份之一，影響大、涉及廣，尤其是稻米鎘污染。2013年，媒體曝光了抽檢的8批次鎘大米及品牌全部來自湖南;2013年5月，湖南省株洲市攸縣出口的大米在廣東省抽檢時發現重金屬鎘含量嚴重超標;有研究表明，湖南省稻米鎘超標狀況有上升趨勢。以2011年湖南稻米重金屬鎘超標狀況為例，湘西、湘北、湘南、湘中4個地區鎘超標率均高于2010年，其中湘西地區增幅最大，增長13.8%，達到43.3%[3]。2009年，湖南省瀏陽市頭鎮長沙湘和化工廠隨意排放工業廢渣、廢水等工業原料造成附近水域和土壤鎘含量超標;2014年，湖南省衡陽市衡東縣大浦鎮衡陽美侖顏料化工有限公司在環評時弄虛作假，鉛塵排放點未配備凈化裝置，不僅造成了300多名兒童血鉛超標，還使得該工業園周圍稻谷、稻田土壤及地表水樣本的重金屬超標嚴重，超標最嚴重的稻米樣本中的鎘含量超過國家標準近21倍。面對如此嚴峻的污染形勢，筆者通過對近些年湖南省土壤鎘污染現狀的數據收集、分析，力求尋找湖南省土壤鎘污染的來源、特點，并為其治理提供數據支撐和科學依據。
2 污染來源
2.1 工礦污染
2.1.1 工業“三廢”排放。湖南是全國有名的有色金屬之鄉，礦業發達，有株洲化工集團有限公司、湘潭鋼鐵集團有限公司等一大批有色金屬冶煉企業。行業發展管理粗放和工藝落后，采冶過程中的廢水、廢氣、廢渣未經任何處理直接排放，造成了湘江流域周圍水電梯、土壤、農作物受重金屬污染嚴重。目前，湘江流域重金屬污染已由汞轉為鎘和砷，污染重災區是郴州、衡陽和株洲3個江段[4-5]。數據顯示，2011年湖南省工業廢水鎘排放量居全國首位，占全國的工業廢水鎘總排放量的70%以上[6]。雷 鳴等[7]對湖南省9個縣市的礦區進行了水稻土樣品重金屬分析，結果顯示，在衡陽常寧市水口山鉛鋅礦區、株洲清水塘冶煉區水稻土中重金屬含量最高。2012年，在工業園密布的湖南省衡東縣新民村，由于工業排污，土壤鎘含量超標，水稻種植澆灌水被污染，最后收割的稻谷品質差、結實率低，鎘等重金屬含量偏高[8]。郭朝暉等[9]從湖南湘江中下游衡陽—長沙段采集了200多個土壤和蔬菜樣品，結果表明，農田土壤中的鎘含量遠大于標準含量，達到了2.44 mg/kg，超標7.97倍。同樣的情況還分別出現在湖南省長沙縣常樂村、株洲市新霞灣村[8]。 2.1.2 大氣沉降。大氣沉降是土壤重金屬污染的主要因素之一，也是嚴重影響農田生態系統循環的重要因子。工業廢氣、車輛尾氣、化石燃料燃燒后產生大量含鎘的有害氣體和粉塵，經過雨水的淋洗和自生重力的沉降而進入土壤。這些污染物主要以礦業煙囪、廢棄物堆、公路為原點，逐步向四周及兩側擴散。研究表明，阿根廷科爾多瓦省小麥和農田地表土中主要重金屬污染鎘等與當地工業、交通和空運中大氣污染物的沉降關系密切[10]。對泉州至塘頭段324國道兩側土壤進行重金屬監測分析，結果表明，鉛、鎘等主要來源于交通污染[11]。
2.2 農業污染
2.2.1 農業生產資料污染。農藥、化肥、地膜等農業生產資料的不合理施用，也有可能導致農田重金屬污染[12-13]。個別農藥成分中含有汞、鎘等重金屬，農戶缺乏合理施藥的科學理念，濫用農藥，在造成殘毒污染的同時，也帶來了土壤的重金屬污染[14]。近年來，隨著設施農業的大面積推廣使用，大量的塑料地膜殘片滯留地中，造成土壤的白色污染，同時由于地膜生產過程中加入了含有鎘、鉛的熱穩定劑，也加重了土壤重金屬污染[15]。
化肥主要包含氮、磷、鉀元素，除此之外，還有鈣、鎂等其他中微量元素，施入土壤后不僅能增加農作物產量，還能影響土壤中重金屬的形態和含量。一是化肥生產過程中，原料礦石的帶入;二是提供營養，增強植株抗逆性，從而有效地減少植株對重金屬的富集;三是化肥施入土壤后，通過改變土壤性質影響重金屬在土壤中的形態。目前普遍認為，生產原料的帶入是肥料對土壤鎘等重金屬污染報道最多的原因，其中又以磷肥報道最多[16-20]。就湖南省現有磷肥生產企業來說，過磷酸鈣、鈣鎂磷肥中鎘含量分別為1.55、0.67 mg/kg，處于較低水平，磷肥施用對土壤鎘污染貢獻率較小。但湖南省的酸性土壤環境對磷肥中的鎘卻有著遷移轉化作用，存在潛在的安全風險[21]。另外，以城市生活垃圾等為原料的低等有機肥或者養殖源有機肥大量施用和動物飼料的重金屬成分添加，成為了湖南地區土壤重金屬鎘超標的另一個重要誘因[22-23]。
2.2.2 農業污灌。農業污灌是指利用未經處理或者處理不達標的工業廢水、城市生活污水以及受到污染的河水進行的農業灌溉活動。人口的增加和農業生產規模擴大，導致了農業生產用水的緊缺，農業污水灌溉在滿足農業生產用水的同時，也造成了污灌區的重金屬超標[24];數據顯示，幾個世紀以來柏林、倫敦、米蘭和巴黎都有使用污水農灌來處理廢水的習慣[25];通過對沈陽市主要河流周邊農田表層土中鎘等主要重金屬污染指標進行質量分數測定，發現均值都高于當地土壤背景值，大部分樣點鎘嚴重超出國家土壤環境質量二級標準值[26]。
2.3 環境累積
環境重金屬累積引起的歷史污染是造成湖南省重金屬鎘污染現狀的另一個主要原因。河泥是水域環境中重金屬的最后沉積地，當水域環境發生變化，尤其是發生洪水時，河底沉積的重金屬會重新溶解或懸浮進入水體，造成水體及周邊灌溉區域的重金屬污染，其中湘江流域最為明顯。王曉麗[27]分析了湘江流域沉積物中重金屬銅、鎘等的含量和賦存狀態，發現沉積物中鎘的污染等是重要環境污染問題;唐曉燕等[28]曾對湘江干流河道表層沉積物中紫金山的富集特征和狀態等進行分析，數據顯示，湘江沉積物受到鎘、鉛、汞等重金屬污染，其中鎘污染較嚴重。唐文清等[29]報道了湘江衡陽段底泥中重金屬綜合污染指數為重度污染，污染程度的順序為鉛>鎘>砷>鋅>汞>銅>鉻。李 軍等[30]采集湘江—長株潭段10個斷面的表層沉積物，并測定沉積物中鎘元素的總量變化，發現其范圍變化較大，在3.28～423.26 mg/kg之間，且有一定的季節規律性。
3 建議
3.1 努力健全鎘污染控制政策、法規與標準體系
加快出臺鎘污染相關的法律法規和管理條例。明確鎘污染土壤的法律責任，規范責任追究程序，建立鎘污染事故責任追究層級體系，依法追究相關責任主體的法律責任，嚴厲打擊以犧牲環境為代價而片面追求“高消耗、高污染、高增長”的行為。各地方政府加強跨界鎘污染防治、監管和聯合執法。建立污染土壤管制制度，劃定土壤污染管制區，嚴格控制和管理污染源，切實履行政府的監管職責。完善鎘污染土壤整治資金保障制度，加大專用資金投入，并對資金使用情況進行有效監管[31-32]。
3.2 加快推進鎘污染防控科技成果的應用進程
充分利用科研院校的技術力量，重點扶持湖南省重金屬鎘污染突出問題的關鍵技術，強化鎘污染行業清潔生產關鍵技術的研發與應用。開發礦業冶煉渣無害化、資源化處理技術，全面實現廢渣的資源綜合利用與“零堆放”。攻關鎘污染源末端治理關鍵技術的研發與應用，一是要開展鎘污染源廢水治理關鍵技術研發，研究鎘污染廢水、污泥廢棄物的資源化與安全處置方法;二是開展區域鎘污染治理關鍵技術。圍繞鎘污染重點農田和礦區環境開展研究，了解典型區域土壤鎘污染空間分布特征、向水體遷移規律等，有針對性地設計相應的物理、化學或者其他防控技術。加快鎘污染控制管理技術的研發、創新和應用。大力發展水體、土壤鎘污染檢測技術研發，通過建立科學、高效的環境鎘污染監控網絡體系，形成科學合理的鎘污染河流水質、土壤肥力目標管理技術體系，改進鎘污染監測分析新技術，縮短分析時間，提高分析靈敏度和檢測下限。
3.3 推動相關產業結構的優化調整和企業管理的規范合理
進一步完善落后產能退出機制。參照國家淘汰落后產能和退出的有關政策，制定和完善涉鎘污染產能退出的經濟激勵和補償機制，鼓勵涉鎘污染企業主動退出;推行ISO 14001環境管理體系認證，建立企業鎘污染污染物日監測、月報告制度，建立環境信息檔案和信息公開制度，定時定期的向社會發布年度環境報告，保證企業管理的規范化、合理化。 4 結語
湖南是傳統的農業大省，農業生產以糧食作物為主，其中水稻種植又占主導地位。目前，湖南是全國土壤鎘污染最嚴重的省份之一，被鎘污染的耕地不但農作物產量降低，而且影響農產品質量，危害人類身體健康。因此，必須要從思想層面重視起來，各級政府和人民群眾密切配合，多部門聯動，強化監督，科學合理地解決鎘污染問題，為經濟、社會的可持續發展貢獻力量。
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收稿日期 2019-01-21
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