由表 2 中数据可以看出,除了东部大连地区的镉元素 之外,其余环渤海地区土壤重金属均满足《土壤环境质量标 准》(GB 15618—2008)中规定的土壤无机污染物 环 境 质 量 二级标准[12-15]。这表明环渤海地区土壤质量良好,暂未出现 且短期内也不会出现大规模的重金属污染。
辽宁沈抚、海城、盘锦植烟区土壤重金属 Cr、Ni、Cu、As 含量均达到土壤环境质量一级标准;在盘锦评价区内 Cd、 As、Zn 元素呈现出累积的趋势,而在海城区内,Pb、Cu、Hg、 Cd 在同深度土层中含量有明显增高;在沈抚区内 Cu和 Zn 造成的污染范围最大,Cd 造成污染最为严重,Pb 污染相对 较轻[16-19]。郭海全等[20]研究表明,渤海西部的河北平原上,环 境质量等级处于三级与超三级的土壤面积占比按不同重 金属分为:Cd 0.52%、Hg 0.04%、As 0.03%、Cu 0.15%、Pb 0、Cr 0.09%、Zn 0.1%、Ni 0.605%。从以上数据可以看出,几乎所有 土壤均未受到很严重的重金属污染。土壤重金属污染是一 个长期而不断累积的过程,重金属在土壤中可以经过一系列 物理化学的过程,形成不同的化学形态,影响土壤理化性质。 根据蔡 奎等[21]记录的数据,土壤 pH 值与 Cd、Cr、Pb、Hg 等 重金属的不同结合态呈负相关,说明随着 pH 值的降低,可 能会加速重金属在土壤中的形态转化,从而导致土壤重金属 含量增高。根据崔元俊等[22]的调查,土壤酸化可增加 Ni、Zn、 Cd、Hg 离子交换态与水溶态的含量,从而导致生态风险。
5 土壤氮、磷元素的污染
氮、磷都是土壤重要的组成部分。氮是构成蛋白质的主 要成分,对植物茎叶生长有重要的作用,与产量密切相关, 磷能有效促进幼苗根系的生长,改善果实品质,二者均不会 对土壤造成污染。但是环渤海地区地理条件特殊,土壤中的 氮、磷很容易转移至渤海的近海域中,引发赤潮等问题。根 据刘 成等[23]的水质监测报告可以看出,天津近 10 个河口入 海口的水质对于 TN、TP 都属于超 V 类水质。由宋南奇等[24] 的记录发现,过 去 10 a 中,渤 海 一共 出 现 过 5 次 面 积 大 于 1 000 km2 的赤潮现象,其中 1 次出现在渤海东部的大连附 近渤海湾海域,4 次出现在西部的秦皇岛近岸海域。面积最大 的一次出现在 2009 年 5 月 31 日的渤海湾附近,赤潮面积达 4 460 km2;持续时间最长的一次出现在 2013 年 5 月 25 日, 一直持续至 2013 年 8 月 31 日,持续时间达 99 d。由此可见, 内陆河流入海导致水体富营养化的问题十分严峻。
6 结语
6.1 减少陆源氮磷有机物入海
当前环渤海地区土壤污染问题是复杂多样的。由 于 内 河入海势必冲刷沿河土壤,所以土壤中的污染物会被河流 带入海洋中富集。目前,形势最严峻的是土壤中的氮、磷元 素 进 入海 洋,导致海洋水体的富营养化,从而造成大规模 的赤潮等灾害的发生。从当前情况来看,为了避免氮、磷元 素入海对海水环境造成更大的压力,应当针对含有氮、磷元 素的有机污染物进行研究,以期减少陆源氮磷有机物进入 海洋。
6.2 建设排水系统防止土壤盐渍化
为了防止海洋对大陆土壤造成破坏,应警惕盐渍化现 象的发生。土壤盐渍化表现在有机质降低、营养条件变差、 储水性能差等方面,能直接毒害作物细胞,导致作物生长不 良。因此,建议在环渤海地区推行建设现代化排水系统,不 仅可以降低地下水位,还能达到减少土壤盐分、加速水盐 换循环的效果。
6.3 环渤海东、西、北部土壤污染水平不等
环渤海东、西、北部土壤中 PAHs 平均含量分别为 1 000.0、 546.0、309.5 ng/g,其中东部地区土壤 PAHs 含量中等偏高、 西部中等偏低、北部处于低等污染水平,其组分特征分别为 3~4 环、4~5 环、4~6 环的高环 组分。PAHs 的主要来源为燃 料不完全燃烧、石油源的污染。
6.4 加快对持久性有机污染物的降解研究
环渤海地 区 POPs 污 染 平 均 毒 性 当 量(WHO-TEQ)为 0.41 pg/g,主要成分为二噁英,处于中低等污染水平,暂时不 会对环境及生物造成恶劣影响,但需尽快开展对持久性有 机污染物的降解研究,降低其富集性对环境的潜在风险。
6.5 种植植物转移土壤中的重金属成分
环渤海地区重金属污染较轻,尚未对土壤及生命体造成 严重影响。因此,可采用植物的原位修复方法,将土壤中的 重金属成分吸附转移至植物的地上部分,再进行后续处理。