我国土壤污染的区域差异与分区治理修复策略

区域土壤污染的人为成因

粗放式区域化经济发展模式中，大量资源和能源消耗排放物进入土壤

目前，我国工业产业发展主要依靠国内外市场扩张以及劳动力、土地、能源、原材料的消耗；同时大力推进供给侧改革，调整产业结构，实现产业转型发展，提升经济发展质量。区域产业结构变化对资源环境效应产生了积极的影响。由于不同的产品和行业有不同的污染强度，区域产业结构和产品结构不同会引起污染排放水平的差别。在三次产业中，第二产业相对于第一产业和第三产业而言，具有资源消耗高、污染排放量大的特点，一定程度上决定了资源消耗和污染排放是高强度的、密集的。因此，我国目前依然是以工业尤其是以重工业为主的产业结构，而工业行业又主要是从事原材料和能源的生产、加工和消耗的，这就不可避免地要产生大量的污染物，并进入区域土壤环境，尤其是 20 世纪 80—90 年代在经济发达地区，这一问题表现更为突出。

工业“三废”和交通废物的区域性排放污染物进入土壤

据环保部环境统计公报，2015 年，我国工业固废产生量达 32.71 亿吨，废物排放量比较大的行业主要涉及煤炭和金属矿采选业等。2013 年底，我国尾矿累积堆存量达 146 亿吨，废石堆存量达 438 亿吨。我国当前约有 1.2 万座尾矿库，其中危、险、病库占 12.4%，有的矿山尾矿库容达千万立方米，对周围土壤和水环境污染严重。2014 年全国废水排放总量 716.2 亿吨。其中，工业废水排放量 205.3 亿吨，城镇生活污水排放量 510.3 亿吨。废水中含有大量的铅、汞、镉、铬、砷等有毒有害元素。2015 年，全国工业废气排放量 68.5 万亿立方米。全国废气中烟（粉）尘排放量 1 538.0 万吨，其中工业烟（粉）尘排放量为 1 232.6 万吨，占全国烟（粉）尘排放总量的 80.1%。在一些经济快速发展地区，污染负荷更是居高不下。

我国经济快速发展地区，汽车保有量快速增长，交通废物排放带来的土壤污染问题不容乐观。含铅汽油、润滑油的燃烧，汽车轮胎、引擎、刹车里衬的机械磨损不仅排放铅、锌、铜、镉等重金属，同时汽车尾气中也含有苯并 [α] 芘等有机污染物。机动车辆排放的污染物或直接沉积在路面灰尘中，或通过干湿沉降在公路两侧土壤中，从而导致城市公路两侧土壤中出现不同程度的污染物积累。

农用化学品大量使用和污水灌溉，使耕地土壤污染出现区域性差异

农用化学物质的高强度投入是造成耕地土壤大面积污染的重要原因。据统计，近年来我国化肥年施用总量约为 6 300 万吨，占世界总量的 22%；有 10 多个省的平均施用量超过了国际公认的上限（225 kg/hm²），有的高达 400 kg/hm²；常用的磷肥中含有一定数量的重金属元素，较为突出的是重金属元素镉。我国主要磷矿石镉含量为 0.1—571 mg/kg，大部分含量为 0.2—2.5 mg/kg，平均含量 15.3 mg/kg。长期施用高含镉的磷肥会导致土壤中的镉升高。近 30 年来，我国通过磷肥施用带入到耕地土壤中的镉总量估计为 147—600 吨。单位施用量较大的地区主要集中在我国中东部的河南、湖北、福建等省份（磷肥施用量超过 120 kg/hm²），而我国西部、西南、东北地区耕地磷肥施用量则明显低于中东部地区。但是西部、东北和偏远地区化肥施用量近年来有快速增加的态势，耕地土壤污染负荷也将快速增加。大量施用含重金属的磷肥和有机肥的地区，使区域土壤重金属污染风险日趋增大。

我国用污水灌溉农田的现象比较普遍，尤其是北方地区。从地域分布上，我国污水灌溉的农田主要集中在北方水资源严重短缺的海、辽、黄、淮四大流域，约占全国污水灌溉面积的 85%。据统计，我国 1999 年污水排放量达 401 亿立方米，污水灌溉面积从 1963 年的 4.2 万公顷发展到 1998 年的 361.8 万公顷，占全国灌溉总面积的 7.3%。污水灌溉活动使大量污染物带入土壤中积累，如过去的沈阳张士灌区农田受到镉污染，严重污染面积占 13%。因此，农用物资用量及污水灌溉强度是造成农田土壤污染区域差异的重要因素。

区域地球化学异常及污染迁移扩散，使土壤区域化污染面积扩大

我国西南地区多种重金属的土壤背景值普遍较高。如贵州省“七五”背景调查点土壤母质层镉平均含量为1.24 mg/kg，远高于 0.084 mg/kg 的全国平均水平。镉元素的高含量地区集中在贵州西南部、广西西北部、湖北大部、湖南与江西中部，上述地区土壤呈现大面积镉超标污染。其中，污染等级达到中度至重度的采样点主要集中在贵州境内的毕节、安顺、都均和兴义，广西境内的河池、百色、凭祥、柳州、合山和马山等地市；这些地区的土壤镉高背景与当地石灰岩成土母质有关。贵州省土壤汞的超标率在全国处于最高水平，达到 6.7%。云南、贵州、四川、湖南南部、广东、江西等地土壤铅、锌污染呈现明显的区域化分布，与这些地区广泛分布的有色金属矿（如镉、汞、铅、锌、砷、钒等）有关。例如，广西壮族自治区百色市分布着德宝铝矿与高龙金矿和河池市拥有环江铅锌矿区等，贵州万山、务川和铜仁等地广泛分布着汞矿带和汞矿田，广西、云南等省份广泛分布着雄黄矿，以及滇西兰坪、滇川、南岭等地分布着铅锌矿等。

随着有色金属矿藏开发规模的逐步扩大，重金属污染物通过污水、矿渣、尾矿、扬尘、地表径流进入土壤环境，不断累积或随江河水迁移扩散，导致沿岸土壤重金属的流域性污染。长期以来，我国对于矿藏开发的管理比较粗放，监管时有缺失，生产事故频发，矿区的点状污染演变成流域的线、面状污染，加之这些地区背景值往往较高，进一步加剧了土壤重金属污染。譬如，广西南丹、环江、恭城、贺州等地，砷储量极为丰富，为砷元素的高背景值地区。但由于不合理矿藏开发活动，使点状污染扩散，形成局域性污染，进而演化成流域性污染。地球化学高背景区通过土壤侵蚀、河流运输扩散也可形成重金属的流域性污染。例如，成都平原土壤重金属污染主要受地球化学异常和人为活动共同影响。四川龙门山构造带较为活跃，矿产资源丰富。其东南部为广阔平原，由于长期的风化、侵蚀和流水搬运，流水将龙门山地区的矿物搬运到冲积扇地区，并在地表沉积，呈重金属的地带性污染。江汉平原严重的镉污染也与洪水搬运迁移扩散有关，其上游神农架、恩施属于磷灰石、闪锌矿等含镉丰富的石灰岩地区，自然风化过程将石灰岩和含磷底层及其伴生的镉带入长江，而石灰岩风化形成的碳酸岩屑在沉积物中形成碱性条件，将镉固定于沉积物中，形成长江高含镉的沉积物。洪水泛滥时，泥沙及河流沉积物随着洪水进入江汉平原，使江汉平原的土壤形成镉高值区。