1、我國(guó)重金屬污染現(xiàn)狀、分布特征及來源分析我國(guó)重金屬污染現(xiàn)狀、分布特征及來源分析2015.10.13 自然界的重金屬主要分布在大氣、水體和土壤中，不同體系中的重金屬分布不同，來源分為自然來源和人為來源。 2011 年 2 月， 國(guó)務(wù)院正式批復(fù)重金屬污染綜合防治“十二五” 規(guī)劃 ， 這是中國(guó)出臺(tái)的第一個(gè)“十二五” 專項(xiàng)規(guī)劃， 充分體現(xiàn)了黨中央、國(guó)務(wù)院對(duì)重金屬污染防治的高度重視。大氣（大氣（P4-10） 1）大氣重金屬）大氣重金屬 2）降塵重金屬）降塵重金屬水體（水體（P11-13） 1）水體重金屬）水體重金屬 2）沉積物重金屬）沉積物重金屬 水系沉積物水系沉積物 城市污泥城市污泥土壤（土壤（P14-

2、18） 1）耕地土壤重金屬）耕地土壤重金屬 2）城市土壤重金屬）城市土壤重金屬目錄目錄大氣：大氣重金屬大氣：大氣重金屬重金屬元素濃度在大氣顆粒物中的分布具有顯著的季節(jié)變化和日變化規(guī)律重金屬排放量的空間差異會(huì)引起大氣顆粒物中重金屬在不同區(qū)域暴露水平不同大氣顆粒物中不同化學(xué)形態(tài)的重金屬的具有不同的化學(xué)活性和生物有效性， 決定了其可能產(chǎn)生的毒害效應(yīng).大氣顆粒物中重金屬在細(xì)顆粒物上的含量要明顯高于粗粒徑，75%90%分布于細(xì)顆粒物中大氣顆粒物中重金屬暴露特征（大氣顆粒物中重金屬在不同的時(shí)間、空間、形態(tài)和粒徑下具有不同的暴露水平）：資源與環(huán)境科學(xué), 2013, 3: 241-243大氣：大氣重金屬大氣：

3、大氣重金屬 檢索并收集于 20002014 年 10 月期間發(fā)表的關(guān)于我國(guó)城市大氣中重金屬質(zhì)量濃度的文獻(xiàn)。大氣重金屬質(zhì)量濃度均以 PM10計(jì)。 PM10是我國(guó)多數(shù)城市主要的大氣污染物，對(duì)重金屬有較強(qiáng)的富集吸收能力， 70% 90% 的重金屬分布在大氣 PM10 中。 污染現(xiàn)狀污染現(xiàn)狀：我國(guó)城市大氣中 ( As) 、 ( Cd) 、 ( Cr) 、( Mn) 、 ( Ni) 和 ( Pb) 均超過 GB 30952012、 歐盟空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 和 WHO歐洲空氣質(zhì)量指南 中相應(yīng)的年均標(biāo)準(zhǔn)限值或參考限值。總體來看， 重金屬污染嚴(yán)重。 其中，( Cr) 的超標(biāo)現(xiàn)象最為嚴(yán)重， 應(yīng)引起進(jìn)一步關(guān)注。 來源分

4、析來源分析：大氣中 As、 Cd、 Cr、 Ni、 Mn 和 Pb 的主要來源是化石燃料燃燒、 金屬冶煉以及交通廢氣排放等，其中煤炭等化石燃料的燃燒是其共同的污染來源環(huán)境科學(xué)研究, 2015, 28(7): 1053-1061分布特征分布特征：我國(guó)城市大氣重金屬污染主要分布在北方的京津冀、 環(huán)渤海地區(qū)以及南方的珠江三角洲地區(qū)。其中， Cd 污染多分布在南方城市， Mn污染主要集中在華北和華東地區(qū)，As、 Cr、 Ni、 Pb 4 種重金屬?zèng)]有明顯的空間分布特征我國(guó)部分城市大氣重金屬質(zhì)量濃度的空間分布特征環(huán)境科學(xué)研究, 2015, 28(7): 1053-1061分布特征分布特征：通過對(duì)多個(gè)省會(huì)

5、城市主要功能區(qū)地表灰塵重金屬數(shù)據(jù)的分析和比對(duì)，結(jié)果表明， 工業(yè)區(qū)地表灰塵重金屬含量最高， 交通區(qū)地表灰塵重金屬含量最低，商業(yè)區(qū)和居民文教區(qū)地表灰塵重金屬含量處于中等水平。 4 種功能區(qū)之間地表灰塵重金屬水平分異較大的元素是Zn 和 Pb，Cu 和 Cd 在不同功能區(qū)地表灰塵中的含量差異較小。 城市地表灰塵的物質(zhì)組成和含量可以作為城市環(huán)境重金屬污染的指示。 城區(qū)地表由多種土地利用方式共同組成，其中包含局部和可擴(kuò)散的污染源， 如交通、工業(yè)和家庭活動(dòng)等，不同類型的活動(dòng)釋放的重金屬種類和含量不同，因而沉降在地表導(dǎo)致了地表灰塵中重金屬水平的空間差異。大氣：降塵重金屬大氣：降塵重金屬環(huán)境科學(xué), 2013,

6、 34(9): 3648-3653來源分析來源分析：工業(yè)區(qū)地表灰塵重金屬很大程度上來源于與之有關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)。如鋼鐵生產(chǎn)、汽車制造、冶煉和機(jī)械加工、電鍍。 交通區(qū)地表灰塵主要受交通活動(dòng)的影響 包括機(jī)車剎車塊、輪胎及其它零件的磨損、尾氣的排放以及道路揚(yáng)塵的反復(fù)揚(yáng)起和沉積。 商業(yè)區(qū)地表灰塵來源相對(duì)多樣和復(fù)雜，既來源于土壤、空氣沉降，又部分受交通活動(dòng)的影響，還與建筑物外墻的風(fēng)化、城市設(shè)施表面油漆碎片的脫落、商品的磨蝕以及人群的聚集所產(chǎn)生的灰塵的攜帶和運(yùn)移有關(guān)。環(huán)境科學(xué), 2013, 34(9): 3648-3653大氣：降塵重金屬大氣：降塵重金屬 居民文教區(qū)與商業(yè)區(qū)地表灰塵重金屬來源部分相似，但具備的

7、獨(dú)特來源室內(nèi)灰塵的輸入。污染現(xiàn)狀污染現(xiàn)狀：對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)降塵重金屬進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明， 降塵中 As、 Hg、 Cd、 Cr、Cu、 Ni、 Pb 和 Zn 濃度的對(duì)數(shù)均服從正態(tài)分布，降塵重金屬元素的污染水平排序?yàn)?Cd Pb Zn Cu Hg As Cr Ni。來源分析：來源分析：造成降塵重金屬污染的主要因素為燃煤和工業(yè)污染物的排放。 大氣降塵是指依靠自身重力作用沉降到地面上的顆粒物 ，是大氣污染的重要污染物之一。大氣：降塵重金屬大氣：降塵重金屬干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2015, 29(12): 164-169分布特征分布特征：重金屬含量較高的地區(qū)均為工業(yè)城市，東南沿海地區(qū)、 西南地區(qū)降塵

8、重金屬污染較為嚴(yán)重。沉降重金屬空間分布圖大氣：降塵重金屬大氣：降塵重金屬干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2015, 29(12): 164-169水體：水體重金屬水體：水體重金屬地表水受到重金屬的復(fù)合污染,受水環(huán)境條件影響,重金屬主要賦存在懸浮物和沉積物中，一般懸浮顆粒物中重金屬的含量比沉積物中高幾倍，是水體溶解態(tài)重金屬的幾百倍。水體中重金屬含量與 p H值有關(guān) , 堿性條件易沉淀于底泥, 酸性條件易釋放海水中重金屬分布受徑流、 大氣干濕沉降 、 p H、 鹽度和自身性質(zhì)等復(fù)合因子控制，在局部海區(qū)某個(gè)因子起主要作用，P b 主要受大氣沉降影響, Cd 受鹽度和 p H影響，Hg 受海水中有機(jī)碳影響較多，A

9、s 與沉積物再懸浮有關(guān)。廣東微量元素科學(xué), 2010, 17(1): 17-18 目前，在我國(guó)有大的廢水不經(jīng)處理便排放到水體中，使得水中的懸浮物、有機(jī)物和重金屬超標(biāo)。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示：我國(guó)江河湖庫(kù)底質(zhì)的污染率高達(dá)80.1%。黃河、淮河、松花江、遼河等十大流域重金屬超標(biāo)斷面的污染程度均為超V類。太湖底泥中總銅、總鉛、總鎘含量均處于輕度污染水平。我國(guó)的七大水系中，長(zhǎng)江水系鎘污染情況僅次于COD、BOD以及汞污染；黃河水系總鎘含量超標(biāo)的斷面達(dá)到16.7%。輕工科技, 2013, 4, 98-99水體：水系沉積物重金屬水體：水系沉積物重金屬地球與環(huán)境, 2012, 40(3): 305-313污染現(xiàn)狀污染

10、現(xiàn)狀：中國(guó)主要水系表層沉積物中重金屬的復(fù)合污染狀況評(píng)價(jià)結(jié) 果 是： CdHgPbAsZnCrCu分布特征分布特征：地區(qū)對(duì)比而言， 綜合污染狀況以海河和珠江較為顯著，長(zhǎng)江污染最輕來源分析來源分析：海河流域和珠江流域污染來源主要為工業(yè)污染， 長(zhǎng)江和黃河主要是流域巖石風(fēng)化和土壤侵蝕。 水系沉積物是水體重金屬的重要?dú)w宿和主要儲(chǔ)存場(chǎng)所，大量研究表明， 進(jìn)入水體的重金屬污染物絕大部分易于由水相轉(zhuǎn)入固相， 隨著懸浮物的沉降進(jìn)入沉積物。但在環(huán)境條件如ph等 發(fā) 生 變 化 時(shí)， 沉 積 物 又 可 向 水中釋放重金屬， 造成二次污染。水體：城市污泥重金屬水體：城市污泥重金屬分布特征分布特征：城市污泥重金屬 C

11、u、 Pb、 Zn、 Cd、 Cr 和 Ni 在南方地區(qū)較北方地區(qū)含量高， 這可能與這些地區(qū)工業(yè)密集程度高、 有色金屬礦區(qū)分布集中及人類活動(dòng)開發(fā)程度高等有關(guān)；而 As 和 Hg 含量則在北方地區(qū)含量較高， 這可能與北方地區(qū)燃煤取暖有關(guān)。 中國(guó)城市污泥重金屬含量特征：城市污泥重金屬的變化范圍較大，數(shù)據(jù)離散程度較大， 變異系數(shù)較大，數(shù)據(jù)分布類型均為偏態(tài)分布 從超標(biāo)倍數(shù)看， w( Cd) 、 w( Hg) 、 w( Ni) 超標(biāo)最嚴(yán)重，因此，在污泥處置時(shí)需要優(yōu)先關(guān)注。污水處理過程中有 70% 90% 的重金屬通過吸附或沉淀轉(zhuǎn)移到污泥中。污染現(xiàn)狀污染現(xiàn)狀： 20062013 年我國(guó)城市污泥重金屬 Cu

12、、 Pb、Zn、 Cd、 Hg、 As、 Cr 和 Ni 的含量大小依次為 ZnCuCrPbNiAsCdHg。 從變化趨勢(shì)及超標(biāo)倍數(shù)來看來看，我國(guó)城市污泥處理處置中仍應(yīng)該優(yōu)先關(guān)注 Cd、 Hg 和 Ni 的污染。環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2014, 34(10): 2455-2461環(huán)境科學(xué)研究, 2013, 26(3): 313-319土壤重金屬土壤重金屬2005年4月至2013年12月，環(huán)境保護(hù)部會(huì)同國(guó)土資源部開展了首次全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查，公布全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)。調(diào)查結(jié)果顯示，全國(guó)土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀，部分地區(qū)土壤污染較重，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問題突出。污染現(xiàn)狀污染

13、現(xiàn)狀：全國(guó)土壤總的點(diǎn)位超標(biāo)率為16.1%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點(diǎn)位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。從土地利用類型看，耕地、林地、草地土壤點(diǎn)位超標(biāo)率分別為19.4%、10.0%、10.4%。從污染類型看，以無機(jī)型為主，有機(jī)型次之，復(fù)合型污染比重較小，無機(jī)污染物超標(biāo)點(diǎn)位數(shù)占全部超標(biāo)點(diǎn)位的82.8%。從污染物超標(biāo)情況看，鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳8種無機(jī)污染物點(diǎn)位超標(biāo)率分別為7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%；六六六、滴滴涕、多環(huán)芳烴3類有機(jī)污染物點(diǎn)位超標(biāo)率分別為0.5%、1.9%、1.4%。從污染分布情況看，南方土壤污染

14、重于北方；長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲、東北老工業(yè)基地等部分區(qū)域土壤污染問題較為突出，西南、中南地區(qū)土壤重金屬超標(biāo)范圍較大；鎘、汞、砷、鉛4 種無機(jī)污染物含量分布呈現(xiàn)從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態(tài)勢(shì)。http:/ 土壤重金屬污染除了與工業(yè)生產(chǎn)、 農(nóng)業(yè)活動(dòng)等人為活動(dòng)有關(guān)外，還與母質(zhì)風(fēng)化過程有關(guān)。因此，耕地土壤重金屬污染來源可分成外源污染和內(nèi)源污染兩大類。其中大氣沉降是土壤重金屬的主要外源輸入因子。此外污水灌溉和化肥施用是耕地土壤重金屬污染的其他外源污染來源。環(huán)境科學(xué)與技術(shù), 2014, 37(120): 223-230 土壤重金屬污染來源有金屬礦山開采冶煉、化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)、重金屬農(nóng)藥、污水灌

15、溉和化肥施用以及高地質(zhì)背景值等，其中有色金屬礦業(yè)采選和冶煉所排放的含重金屬?gòu)U氣沉降、廢水灌溉，以及廢渣等固體廢料溶蝕擴(kuò)散進(jìn)入土壤等是重金屬污染的主要途徑。 從整體而言，以鎘-銅、砷-鎘-鉛等為主的多種重金屬元素復(fù)合污染，代表了我國(guó)主要的土壤重金屬污染類型。中科院院刊：土壤重金屬污染治理, 2014, 29(3): 315-320來源分析來源分析： 土壤重金屬的來源主要有兩方面，一是來源于成土母質(zhì)，不同的母質(zhì)、成土過程所形成的土壤，其重金屬含量差異明顯。 二是來源于人類活動(dòng)：工礦區(qū)與工廠場(chǎng)地的固體廢棄物、工業(yè) (三廢) 排放及大氣和酸雨沉降、長(zhǎng)期污灌、交通污染，汽車輪胎磨損及排放的尾氣、有機(jī)肥!

16、化肥和農(nóng)藥的大量施用。土壤與作物, 2012, 1(4): 212-218土壤各重金屬含量與背景值之間的差值 通過與背景值的比較， Cd 的富集最為嚴(yán)重， 其次是 Pb， 超標(biāo)現(xiàn)象在全國(guó)普遍存在。 總體上看， 中國(guó)西南部地區(qū)土壤重金屬富集值較高， 其次是兩廣和遼寧地區(qū)。 土壤所含的重金屬可以通過多種途徑進(jìn)入水體，還可以以揚(yáng)塵為載體在全球范圍內(nèi)傳播。土壤：耕地土壤重金屬土壤：耕地土壤重金屬環(huán)境科學(xué) , 2014, 35(2): 692-703土壤：城市土壤重金屬土壤：城市土壤重金屬中國(guó)城市土壤重金屬含量超過了土壤背景值，尤其是 Cd 和 Pb 污染嚴(yán)重。中國(guó)城市土壤重金屬的含量存在明顯地區(qū)差異，東部、 中