區域土壤污染成因分析

    土壤環境是一個系統，由土壤的內部環境、外部環境及其界面環境組成。處于地球陸地表層的土壤環境系統不僅具有自然的特征，而且因深受人類活動的沖擊而同時具有人為的烙印。土壤污染的成因有著多來源、多途徑、多因素交織、成因復雜多變等特性。土壤污染問題的產生是一系列不同因素包括自然和社會因素相互作用的結果。事實上，一個國家的經濟社會發展水平決定了土壤環境問題產生的根源，并在很大程度上構成了土壤污染問題的直接驅動力。影響人類社會經濟活動的各種要素包括制度、科技、文化價值觀等，卻構成了產生土壤污染問題的間接驅動力。因此，剖析土壤污染區域化態勢的產生，關鍵在于分析其區域污染的來源，以及各種經濟社會因素直接和間接作用的結果。通常情況下，經濟增長對土壤環境的影響包括區域效應、規模效應、結構效應和技術效應；經濟增長過程中產生了不同的污染源，大量污染物匯集于區域土壤環境中，一旦超過了土壤環境容量和自凈能力，區域土壤污染問題便由之產生。總體上，土壤區域污染成因可分為人為因素、自然因素及管理因素3個方面。

    2.1 區域土壤污染的自然成因

    土壤污染的自然成因，包括污染物的高背景值、森林火災、高溫下自然分配（持久性有機污染物緯度遷移）、外營力作用（如水文、風力等的遷移）及土壤中次生污染物質等。“七五”調查結果表明，鎘、汞、砷、鉛在全國分布上表現出明顯的區域性特征。西南地區貴州、云南、廣西等省市土壤背景值顯著高于全國平均水平，主要源于喀斯特石灰巖地區的內源型母質和自然成土過程所形成的高背景值，加上礦產活動加劇，進而造成了該地區的土壤重金屬污染，并向下游擴散，呈現出流域性和區域性特征。長三角、珠三角等經濟發達地區跟蹤調查結果顯示：珠三角土壤中汞、鎳污染最嚴重，其中高背景濃度的鎳，可能與該地區母巖、母質中含有較高的重金屬元素有關。土壤中多環芳烴的自然源主要是火山爆發、森林火災和生物合成等自然因素所形成的污染特征。

    2.2 區域土壤污染的人為成因

    2.2.1 粗放式區域化經濟發展模式中，大量資源和能源消耗排放物進入土壤

    目前，我國工業產業發展主要依靠國內外市場擴張以及勞動力、土地、能源、原材料的消耗；同時大力推進供給側改革，調整產業結構，實現產業轉型發展，提升經濟發展質量。區域產業結構變化對資源環境效應產生了積極的影響。由于不同的產品和行業有不同的污染強度，區域產業結構和產品結構不同會引起污染排放水平的差別。在三次產業中，第二產業相對于第一產業和第三產業而言，具有資源消耗高、污染排放量大的特點，一定程度上決定了資源消耗和污染排放是高強度的、密集的。因此，我國目前依然是以工業尤其是以重工業為主的產業結構，而工業行業又主要是從事原材料和能源的生產、加工和消耗的，這就不可避免地要產生大量的污染物，并進入區域土壤環境，尤其是20世紀 80—90年代在經濟發達地區，這一問題表現更為突出。

    2.2.2 工業“三廢”和交通廢物的區域性排放污染物進入土壤

    據環保部環境統計公報，2015年，我國工業固廢產生量達32.71 億噸，廢物排放量比較大的行業主要涉及煤炭和金屬礦采選業等。2013年底，我國尾礦累積堆存量達146億噸，廢石堆存量達 438 億噸。我國當前約有1.2萬座尾礦庫，其中危、險、病庫占 12.4%，有的礦山尾礦庫容達千萬立方米，對周圍土壤和水環境污染嚴重。2014年全國廢水排放總量716.2 億噸。其中，工業廢水排放量205.3億噸，城鎮生活污水排放量510.3億噸。廢水中含有大量的鉛、汞、鎘、鉻、砷等有毒有害元素。2015年，全國工業廢氣排放量68.5萬億立方米。全國廢氣中煙（粉）塵排放量 1 538.0萬噸，其中工業煙（粉）塵排放量為1232.6 萬噸，占全國煙（粉）塵排放總量的80.1%。在一些經濟快速發展地區，污染負荷更是居高不下。

    我國經濟快速發展地區，汽車保有量快速增長，交通廢物排放帶來的土壤污染問題不容樂觀。含鉛汽油、潤滑油的燃燒，汽車輪胎、引擎、剎車里襯的機械磨損不僅排放鉛、鋅、銅、鎘等重金屬，同時汽車尾氣中也含有苯并 [α] 芘等有機污染物。機動車輛排放的污染物或直接沉積在路面灰塵中，或通過干濕沉降在公路兩側土壤中，從而導致城市公路兩側土壤中出現不同程度的污染物積累。

    2.2.3 農用化學品大量使用和污水灌溉，使耕地土壤污染出現區域性差異

農用化學物質的高強度投入是造成耕地土壤大面積污染的重要原因。據統計，近年來我國化肥年施用總量約為6300 萬噸，占世界總量的22%；有10多個省的平均施用量超過了國際公認的上限（225 kg/hm2），有的高達400 kg/hm2；常用的磷肥中含有一定數量的重金屬元素，較為突出的是重金屬元素鎘。我國主要磷礦石鎘含量為0.1—571mg/kg，大部分含量為0.2—2.5mg/kg，平均含量15.3mg/kg。長期施用高含鎘的磷肥會導致土壤中的鎘升高。近30年來，我國通過磷肥施用帶入到耕地土壤中的鎘總量估計為147—600 噸。單位施用量較大的地區主要集中在我國中東部的河南、湖北、福建等省份（磷肥施用量超過120 kg/hm2），而我國西部、西南、東北地區耕地磷肥施用量則明顯低于中東部地區。但是西部、東北和偏遠地區化肥施用量近年來有快速增加的態勢，耕地土壤污染負荷也將快速增加。大量施用含重金屬的磷肥和有機肥的地區，使區域土壤重金屬污染風險日趨增大。我國用污水灌溉農田的現象比較普遍，尤其是北方地區。從地域分布上，我國污水灌溉的農田主要集中在北方水資源嚴重短缺的海、遼、黃、淮四大流域，約占全國污水灌溉面積的 85%。據統計，我國1999年污水排放量達401 億立方米，污水灌溉面積從 1963年的4.2萬公頃發展到1998年的361.8萬公頃，占全國灌溉總面積的7.3%。污水灌溉活動使大量污染物帶入土壤中積累，如過去的沈陽張士灌區農田受到鎘污染，嚴重污染面積占13%。因此，農用物資用量及污水灌溉強度是造成農田土壤污染區域差異的重要因素。

    2.2.4 區域地球化學異常及污染遷移擴散，使土壤區域化污染面積擴大

    我國西南地區多種重金屬的土壤背景值普遍較高。如貴州省“七五”背景調查點土壤母質層鎘平均含量為1.24mg/kg，遠高于 0.084 mg/kg的全國平均水平。鎘元素的高含量地區集中在貴州西南部、廣西西北部、湖北大部、湖南與江西中部，上述地區土壤呈現大面積鎘超標污染。其中，污染等級達到中度至重度的采樣點主要集中在貴州境內的畢節、安順、都均和興義，廣西境內的河池、百色、憑祥、柳州、合山和馬山等地市；這些地區的土壤鎘高背景與當地石灰巖成土母質有關。貴州省土壤汞的超標率在全國處于最高水平，達到6.7%。云南、貴州、四川、湖南南部、廣東、江西等地土壤鉛、鋅污染呈現明顯的區域化分布，與這些地區廣泛分布的有色金屬礦（如鎘、汞、鉛、鋅、砷、釩等）有關。例如，廣西壯族自治區百色市分布著德寶鋁礦與高龍金礦和河池市擁有環江鉛鋅礦區等，貴州萬山、務川和銅仁等地廣泛分布著汞礦帶和汞礦田，廣西、云南等省份廣泛分布著雄黃礦，以及滇西蘭坪、滇川、南嶺等地分布著鉛鋅礦等。

    隨著有色金屬礦藏開發規模的逐步擴大，重金屬污染物通過污水、礦渣、尾礦、揚塵、地表徑流進入土壤環境，不斷累積或隨江河水遷移擴散，導致沿岸土壤重金屬的流域性污染。長期以來，我國對于礦藏開發的管理比較粗放，監管時有缺失，生產事故頻發，礦區的點狀污染演變成流域的線、面狀污染，加之這些地區背景值往往較高，進一步加劇了土壤重金屬污染。譬如，廣西南丹、環江、恭城、賀州等地，砷儲量極為豐富，為砷元素的高背景值地區。但由于不合理礦藏開發活動，使點狀污染擴散，形成局域性污染，進而演化成流域性污染。地球化學高背景區通過土壤侵蝕、河流運輸擴散也可形成重金屬的流域性污染。例如，成都平原土壤重金屬污染主要受地球化學異常和人為活動共同影響。四川龍門山構造帶較為活躍，礦產資源豐富。其東南部為廣闊平原，由于長期的風化、侵蝕和流水搬運，流水將龍門山地區的礦物搬運到沖積扇地區，并在地表沉積，呈重金屬的地帶性污染。江漢平原嚴重的鎘污染也與洪水搬運遷移擴散有關，其上游神農架、恩施屬于磷灰石、閃鋅礦等含鎘豐富的石灰巖地區，自然風化過程將石灰巖和含磷底層及其伴生的鎘帶入長江，而石灰巖風化形成的碳酸巖屑在沉積物中形成堿性條件，將鎘固定于沉積物中，形成長江高含鎘的沉積物。洪水泛濫時，泥沙及河流沉積物隨著洪水進入江漢平原，使江漢平原的土壤形成鎘高值區。

    2.3 區域土壤污染的管理因素

    2.3.1 我國專門的土壤污染防治法律法規至今缺失

    在我國現行的法律體系中，已經制定了防治大氣污染、水污染和海洋污染等的法律，但是還沒有正式頒布防治土壤污染的專門法律，也沒有類似于美國《超級基金法》的專門清潔治理污染場地的法律或法規。已有的法律，如《環境保護法》《土地管理法》《水污染防治法》《大氣污染防治法》和《固體廢物污染環境防治法》等，對土壤重金屬污染防治有一些零星規定，但分散而不系統、缺乏可操作性。我國目前正在制定《土壤污染防治法》，填補法律制度的空白，規定專門的、行之有效的防治與修復制度和措施。土壤污染防治法的缺失是我國土壤污染嚴重并加劇、土壤環境質量難以改善的重要原因。

    2.3.2 現行的土壤環境質量標準體系不完善

    我國現行的1995年制定的國家《土壤環境質量標準》已不適合當前土壤環境管理的需求。該標準主要適用于農業用地土壤評價，重金屬污染物項目過少，尚未包括鉈、銻、釩等新型污染物；部分重金屬如鎘、鎳的質量標準要求過嚴，而鉛的過松；簡單地規定了全國統一值，忽視了我國土壤類型及其背景值的區域差異，以及土壤利用的多樣化等特點。至今，適用于居住用地、工業建設項目用地的國家土壤環境質量標準缺失。所有這些都在很大程度上阻礙了土壤污染的過程監管、源頭控制與末端修復。

    2.3.3 土壤環境監管長期不力，執法力度不大

    我國土壤污染的監管主體不明確，涉及的監管部門有環境保護部、國土資源部、農業部、水利部等。由于政府部門管理分散，以致出現監管的“灰色地帶”，這一現象在《土壤污染防治行動計劃》（簡稱“土十條”）落實過程中得到一定程度的解決。目前，我國土壤環境監管體系和制度不完備，尚未建立完善的土壤環境質量調查、監測制度以及土壤環境質量監測體系。雖然我國已建立起國家、省、市、縣四級環境執法體系，環境執法能力和水平正在不斷提高，但是從現實看，受各種因素制約，環境執法制度、機制、程序還不完善，執法能力相對薄弱，“環境執法難”在全國普遍存在。所有這些都影響了對污染物進入土壤環境的控制。

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