中国铅污染的现状及防治措施
摘要：通过收集并分析大气、水体以及土壤环境铅污染的研究资料表明，中国局部地区的铅污染已经得到了一定的改善，但总体环境铅污染仍然非常普遍，尤其是土壤环境铅污染最为突出。相关学者根据铅的同位素组成推断出了环境中铅的主要来源，认为燃煤、汽车尾气以及陶瓷、冶金等工业用铅是造成中国大气、水体和土壤等环境铅污染的主要原因。
关键词：铅污染 现状 防治措施
铅是自然界中分布很广的一种元素。据有关资料统计显示，全世界大约有40%的铅用于制造蓄电池，20%以烷基铅形式加入汽油作为防爆剂，12%用于建筑材料，6%用于电缆外防护层，5%用于制造弹药，剩下17%用于其他用途[1]。仅有约1/4的铅被回收再利用[2]，其余大部分以废气、废水、废渣等各种形式排放于环境中，造成大面积的大气、水体、土壤等环境铅污染[3-7]。最终，影响人体的神经系统、造血系统、消化系统以及生殖系统，危害人体健康，特别是对儿童的危害最大。根据有关医学研究表明：儿童血铅水平高于或等于100 μg/L时将对儿童智力发育产生影响，导致儿童智力下降[8]；儿童的血铅含量与智商（IQ）呈显著负相关，当血铅水平每增加100 μg/L时，智商平均降低1~3分；国际医学权威杂志“New England Journal of Medicine”多次发表文章证明,儿童在发育早期严重铅中毒引起的智力和脑功能损伤是不可逆的[9]。笔者从加强意识防止我国铅污染的持续扩散并恶化的目的出发，阐述我国铅污染的现状及来源，并提出一些相应的铅污染防治措施。希望能对我国铅污染的防治工作起到一定的促进作用。
1 铅污染现状与来源
目前，有关铅污染的文献在我国常见报道，不但各个地区[4,5,7]有不同程度的铅污染现象，而且在大气、水体、土壤[3-5]等各种环境中都存在铅污染现象。下面就针对各种环境分别阐述其铅污染的现状及其可能的来源。
1.1 大气铅污染
大气环境中的铅污染现象已经非常普遍，近十几年，一些学者对大气颗粒物中的铅含量进行了相关研究，并根据铅同位素示踪技术探讨了大气颗粒物中铅的来源。
早在20世纪90年代初期，朱炳泉等[10]对广州、佛山两城市区1990—1994年的大气气溶胶中的铅含量进行了相关研究，认为珠江三角洲城市区大气中的铅主要来源于汽车尾气以及工业用铅，其中佛山市大气中铅主要来源于工业用铅。20世纪90年代末期，王琬等[11]采集了北京市1998—1999年冬季大气颗粒物样品，测试结果显示北京市当时大气中铅的平均含量为（890±474）μg/g，并通过测试其铅同位素丰度比认为北京市大气中铅的来源多样，在铅含量较高的样品中机动车尾气排放的成分明显。而李显芳等[12]对北京市大气铅同位素组成进行了相关研究，认为随着汽油无铅化的趋势，北京市大气颗粒物中铅的主要来源为有色冶金排放和燃煤排放。
21世纪初，谈明光等对上海市近几年气溶胶的铅含量进行了相关研究。于2002年和2003年采集了上海市的PM10气溶胶样品，测试结果显示上海市2002年和2003年大气气溶胶PM10中铅平均质量浓度分别为369、237 ng/m3，并通过分析PM10样品的化学质量平衡和铅同位素比值认为上海市大气铅污染的主要来源为燃煤、冶金以及汽车尾气，其中，它们对气溶胶中铅的贡献率分别为50%、35%、15%，燃煤成为上海逐步停止使用含铅汽油后大气铅污染的最大来源[13,14]。近几年，他们对上海市的大气颗粒物中铅含量做了进一步研究，结果显示上海市2004—2005年的PM2.5和PM10中的Pb的年平均值分别为（108±100）ng/m3和(167±104)ng/m3，与国内外发达大城市相比，上海市PM2.5和PM10中的Pb仍处在较高的水平。通过本次的上海市铅同位素比值研究认为上海市大气环境铅污染的主要来源仍然为燃煤和冶金等工业用铅[15]。
最近，朱炳泉[16]对我国东南沿海地区（特别是珠江三角洲地区）的尘埃和气溶胶进行铅同位素测定认为中国东南沿海地区的大气铅污染主要来源于工业用铅，而汽车尾气铅污染占的比例较低。其中广州和佛山两地气溶胶中铅含量竟高达1%左右，表明这两个地区大气环境铅污染比较严重。他对气溶胶中的主要无机成分Si、Al、Ca、Mg、K、Na、Fe、S等进行了分析，结合其铅同位素比值认为陶瓷工业很可能是造成珠江三角洲地区大气环境铅污染的主要来源。郑永红等[17]运用电感耦合等离子体质谱结合微波消解技术测定了内蒙古乌海市大气悬浮颗粒物中的铅含量，认为乌海市大气环境铅污染的主要来源为工业燃煤、工业粉尘以及汽车尾气等，其中工业燃煤尤其突出。
总的来说，我国城市区大气环境铅含量比较高，虽然有些地区的大气铅含量已有所减少，但总体大气环境铅污染问题仍比较严重。造成我国大气环境铅污染的主要来源，已从20世纪90年代的燃煤、汽车尾气以及陶瓷、冶金等工业用铅转变为21世纪的燃煤与陶瓷、冶金等工业用铅，虽然汽车尾气还是大气环境铅污染的来源之一，但所占比例已相对大大降低。
1.2 水体铅污染
我国水体铅污染也比较普遍。早在20世纪90年代末，陈亚雄等[18]对沘江水体的铅、镉、锌等重金属含量进行了调查研究，之后，艾志敏等[19]在2002年又对沘江水体污染进行了调查，测试分析表明沘江有些河段的Pb含量严重超标，水质达到了Ⅴ类。丁枫华等[20]对丽水市地表水体的铅污染情况进行了调查研究，结果表明丽水市地表水体的铅污染状况逐步得到了改善，高风险区水体从2000年的部分超标到2004年的全部未超标。李淑等[21]对上海境内苏州河的铅污染状况进行了调查，结果表明苏州河水中铅总量从上游到下游呈现逐渐降低的趋势，河水中50%以上的铅以颗粒态的形式富集于悬浮颗粒物上。
近期，陈湘艺[22]对湖南省湘江水域铅污染状况进行了调查，结果显示湘江水域枯水期水质部分超标而丰水期均未超标，认为这可能是由于丰水期湘江水流量大、流速快、水更换周期短所致，并认为造成湘江水域铅污染的主要原因是沿江两岸林立的大、小工矿企业所排含铅废水所致。梁开等对我国南方沿海海域表层水的铅含量进行了监测，结果显示南方沿海海域表层水的铅含量区域性差异较大，大亚湾与钦州湾水域铅污染较重，珠江三角洲次之，大鹏湾最轻。其中，珠江三角洲沿海海域以内伶仃以北铅污染最严重[23]。
总之，我国地表水体中铅污染现象仍比较普遍，虽然部分区域已经得到明显改善。工矿企业所排放的含铅废水是导致我国地表水体铅污染的主要污染来源之一。
1.3 土壤铅污染
土壤铅污染现象相比于大气和水体的铅污染现象可能更为普遍，资料表明已有许多相关学者对不同地区的土壤铅污染状况进行了多年的研究。
就杭州市而言，20世纪末，陈好寿等[24]就对杭州市区土壤中铅的同位素组成进行了相关研究，认为电厂和民用燃煤附近的土壤铅含量受燃煤影响较大，而在交通密集区和公路两侧受汽车尾气的影响最大。随后，符娟林等[25]又对杭州城市土壤铅的化学形态和可溶性方面做了相关研究，结果显示杭州市土壤中总铅含量的分布趋势为:商业区>工业区、风景区>居民区>农业区，认为城市土壤中铅的积累主要与机动车尾气排放有关。而路远发等[26]对杭州市土壤铅污染的铅同位素示踪研究进一步证明汽车尾气排放的铅是杭州市土壤中铅的主要来源。
魏秀国等[27]对广州市蔬菜地土壤的重金属含量进行了监测，结果表明广州市蔬菜地土壤的铅含量在6.44～153.10 mg/kg，是铅、镉、铬、汞、砷等5种重金属中污染最普遍的。吴新民等[28]对南京市不同功能区土壤中铅的污染特征进行了研究，结果显示各功能区土壤的铅含量变化趋势为：矿冶区>老居民区>商业区>风景区>城市广场>新开发区。王金达等[29]对沈阳市城乡结合部的土壤铅含量进行了监测，结果表明沈阳市城乡结合部土壤的铅含量平均值为107.35 mg/kg，是背景值的3.25～15.08倍，土壤铅含量均超过国家土壤质量标准的一级标准（GB 15618—1995）。蔡苇等[30]对黄石市郊主要蔬菜地土壤重金属的含量进行了测试，结果表明土壤铅含量超标率为38%。刘红樱等[31]对武汉地区土壤铅含量展开了调查，结果表明武汉地区土壤铅平均含量为33.549 mg/kg，土壤铅污染区达6.2 km2。铅污染分布形态上表现为以城市为中心构成的环带状、片状，城市区内部形成以工业区和老城区为中心的污染区，并向外围扩散。
另外，前人对公路两侧土壤的铅含量专门进行过大量的研究。近期，李森等对这方面的研究做了总结，认为公路两侧铅污染呈一定的规律分布，主要沿公路两侧顺路延伸呈带状分布，污染主要集中在路域200 m以内，土壤表层30 cm以内铅含量较高，向下迅速降低，在横向范围内从靠近公路向远离公路呈高斯衰减。铅污染含量与车流量大小、车速、周围地段的开阔程度、土壤有机质含量以及pH等诸多因素有关，造成公路两侧土壤铅污染的主要原因为汽车尾气的排放[32]。
综上所述，土壤铅污染在城市中非常普遍，其中，商业区和工矿区的土壤铅污染相对较重，风景区以及农业区等车辆活动相对较少的区域的土壤铅污染相对较轻。另外，公路两侧土壤铅污染非常明显，呈现一定的规律性，主要表现为沿公路两侧顺路延伸呈带状分布，污染主要集中在路域200 m以内，土壤表层30 cm以内铅含量较高，向下迅速降低，在横向范围内从靠近公路向远离公路呈高斯衰减。根据铅同位素组成表明，一般情况下，汽车尾气的排放是部分城市土壤铅污染的主要来源，局部地区可能受燃煤的影响较大。
1.4 总体铅污染状况
根据上述大气、水体以及土壤等3方面的铅污染状况可以看出，我国铅污染现象非常普遍，虽然部分地区铅污染状况已有所改善。其中，以土壤铅污染最为突出，许多城市的土壤都已经出现了铅污染现象，这可能与土壤具有吸附、积累铅的能力有关。造成大气、水体、土壤等环境铅污染的主要来源为燃煤、工业用铅以及汽车尾气，而近几年可能是随着无铅汽油的推广使用，汽车尾气对铅污染的贡献率在一些城市正逐步降低。不同区域的铅污染来源也有所不同。
2 防治措施
根据上述现状分析表明我国铅污染在各种环境中普遍存在，针对不同的环境，应采取不同的防治措施。
2.1 大气铅污染防治
就燃煤造成的大气铅污染而言，应加强燃煤废气、粉尘的排放标准以降低燃煤排放的铅含量。而对于有色冶金、陶瓷等工业用铅，应尽量减少高温生产过程以减少大气铅污染的产生，如有色金属冶炼可尽量使用湿法代替火法、形材加工用冷加工代替热加工等。持续加强无铅汽油的推广以减少汽车尾气排放造成的大气铅污染。另外，朱炳泉通过测试浙江和广东两省部分山泉水的铅含量发现浙江山泉水的铅含量普遍低于广东山泉水的铅含量，特别是浙江百叶龙山泉水的铅含量远低于瓶装水标准，认为可能是浙江这些山泉水附近的竹林对铅污染起到了防护的作用[16]。说明人为的建造大批的竹林、树林等天然屏障能有效的防护大气铅污染的扩散。
2.2 水体铅污染防治
水体铅污染主要是由我国工矿企业含铅废水的不合理排放所导致的。提高化学沉淀法、离子交换法、液膜法、电解法以及生物吸附法等各种含铅废水的治理技术，降低治理成本，加强各种工矿企业含铅废水的合理排放将有助于减少水体的铅污染。另外，各种工业用铅可以通过提高技术减少用铅量或使用其它对环境无危害的材料代替铅，从源头上降低铅的使用。
2.3 土壤铅污染防治
土壤铅污染的来源复杂，可以从以下几方面加以控制：①严格控制含铅固废的杂乱堆放；②加强废旧蓄电池、铅管、铅板的回收循环再利用；③限制含铅污水的农业灌溉；④减少含铅农药、化肥的使用量，合理施肥；⑤针对大气铅污染造成的土壤铅污染，应加强燃煤废气、粉尘的排放管理以及推广无铅汽油的使用。
对于土壤铅污染的治理技术，目前国内有好多种，主要分成化学修复、物理修复以及生物修复3种。物理修复主要包括物理分离修复、蒸气浸提修复、玻璃化修复、低温冰冻修复、热力学修复和电动力学修复等，生物修复主要包括微生物修复和植物修复，其中，植物修复由于具有成本低、不破坏土壤与生态环境以及不引起二次污染等优点而成为目前土壤铅污染修复技术里最有前景的修复技术。
3 结 语
上述铅污染现状分析表明我国铅污染已经非常普遍。相关学者根据铅的同位素组成推断出了环境中铅的主要来源，认为燃煤、工业用铅以及汽车尾气是造成我国大气、水体、土壤等环境铅污染的主要原因。而无铅汽油的推广使用等铅污染防治策略已经在部分地区显现了良好的效果。建议有关政府部门加强上述铅污染的防治措施，并敦促国人提高铅污染防护意识，防止我国铅污染的持续扩大与恶化。
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