目前，環境污染已成為現代人所關心的焦點問題，其中人類對礦產資源的開發和利用所引起的重金屬污染是主要污染源之一。礦山開采使原來深埋于地下的礦石暴露于地表，造成礦石中重金屬元素釋放到環境中，導致當地及周邊的生態環境遭到破壞。

環境中所含有的重金屬元素會對土壤產生直接影響，土壤中的有害重金屬累積至某種程度就會對土壤、農作物產生毒害，不僅致使土壤退化、農作物減產及質量下降，而且還會通過食物鏈對人們的生命與健康產生危害。

最為嚴重的是，這些污染是極其隱蔽的、存在時間長且具有不可逆性等。有相關的報道稱，我國兒童鉛中毒發病率在 51.6% 左右，而且鉛的毒性能一直持續至成人，短時間內是不可逆轉的。因此，對礦區土壤和農作物重金屬污染展開深入調查研究顯得尤為重要。

1 我國礦山土壤和農作物重金屬污染現狀

我國土壤重金屬污染現象十分嚴重。研究表明，我國受到重金屬污染的農田面積大概有2?500萬m2,每年有多達1?200萬t的糧食受到重金屬污染，這樣便造成糧食減產達1?000多萬t,總計造成最少200億元的經濟損失。農業部以前調查了我國 24 個省市中的 320 個土壤污染嚴重區域，結果表明，污染土壤和農作物中土壤重金屬超標率達80.0%.我國有約 140.0 萬 hm2的面積受到污染，而在總污染面積中遭受重金屬污染的土地面積占到 64.8%,之中輕度污染占比 46.7%,中度污染占比 9.7%,嚴重污染面積占比 8.4%,其中又以汞和鎘的污染面積最大。如今全國大概有 1.3 萬 hm2耕地受到鎘的污染，涉及 11 個省市的 25 個地區 ;約有 3.2 萬 hm2的耕地受到汞的污染，涉及 15 個省市的 21 個地區。

張德剛等人于 2014 年對云南個舊某錫礦山山地土壤和主要農作物進行野外調查采樣，發現采樣區農作物中鉛、鎘、鉻、銅和鋅含量分別是國家食品安全標準 9.70 ~ 89.70、1.15~9.10、0.20~5.40、0.08~2.66和 0.13 ~ 1.27 倍，研究區農作物中鉛、鎘和鉻污染嚴重（《云南個舊錫礦山山地土壤及作物中重金屬污染分析》）。房輝等于 2009 年取樣測定了云南會澤廢棄鉛鋅礦土壤和植物中重金屬元素鉛、鋅、鎘的含量，結果表明 :

復墾地和撂荒地的土壤重金屬含量均超過國家三級標準 ;復墾地中鎘、鋅和鉛 3 種重金屬的總含量分別為國家三級標準的 35.00、28.00 和 11.30 倍；鉛鋅礦廢棄地污染指數為鎘>鋅>鉛，3 種重金屬均達到重污染級（《云南會澤廢棄鉛鋅礦重金屬污染評價》）。彭敏等于 2009 年對蘭坪鉛鋅礦周邊地區土壤及農作物重金屬采取隨機抽樣方法，發現土壤中鉛、鎘、鋅超標率分別為 70.0%、65.0%、35.0%,農作物中鉛、鎘、鋅超標率分別為 100.0%、92.0%、37.0%,蘭坪地區土壤和農作物的污染情況均為鉛>鎘>鋅（《蘭坪鉛鋅礦周邊地區土壤及蔬菜重金屬污染現況研究》）。宋雁輝等于 2012 年對云南個舊市乍甸鎮農田土壤和農作物重金屬污染現狀進行了野外調查及評價，結果表明，農田土壤鉛、鋅、銅、鎘、砷質量比均超出 GB?15618-1995《土壤環境質量標準》二級標準，汞未檢出，該地區農田呈現以砷、鎘為主多種重金屬復合污染，89.0% 的農作物砷超標（《云南個舊多金屬礦區農田土壤 - 作物系統重金屬污染現狀 :以乍甸鎮為例》）。賴燕平等于2007 年對粵西某硫鐵礦區與硫酸廠周邊菜地生長的毛豆、芋頭、玉米和花生中鈦、鉛、銅和鎳的含量進行了對比研究，結果表明，采礦區和利用硫鐵礦生產硫酸廠區周邊的菜地土壤的 鉛 含 量 為 43.2 ~ 177.1mg/kg ;硫酸廠邊菜地的 4 種農作物鈦總含量均分別高于采礦區和沉淀池周邊菜地相應的農作物，對附近居民的身體健康有潛在危害（《廣西錳礦恢復區食用農作物重金屬污染評價》）。付紅波等于 2009 年收集了廣州南沙、中山這一塊圍墾農田農作物以及其根際土壤樣品，對重金屬的質量分數進行測定，測試顯示，這些土壤樣品中的銅、鉛、鎘、鎳、鉻和鋅含量都比廣東省對應的土壤環境背景值要高，農作物中銅、鉛、鎘、鎳、鉻和鋅含量的樣品超標率分別為 0.0%、28.9%、2.6%、48.3%、12.3% 和 6.1%.由此可以看出，珠三角灘涂附近的圍墾農田土壤以及農作物重金屬污染問題比較嚴重，土壤污染以鎘為主，而農作物污染則以鎳、鉛、鉻為主。對黑龍江省佳木斯郊區農業土壤重金屬（鎘、汞、砷、鉛和鉻）監測和分析顯示，重金屬鎘、汞、砷、鉛和鉻質量分數對比三江平原土壤微量元素背景值，均有不同程度累積與升高（《珠三角灘涂圍墾農田土壤和農作物》）。王爽等于 2009 年對礦業活動頻繁的陜西潼關農田土壤和主要農作物小麥和玉米中的汞、鎘、鉛、銅、鋅和砷元素的污染現狀進行了調查，結果表明，潼關農田土壤主要受到汞、鎘、鉛的污染，超標率分別 為 89.8%、57.1% 和 12.2%, 研 究區 83.6% 的土壤已經受到不同程度的重金屬污染。以上不同研究者采取不同的評價標準，都發現在所研究的土壤和農作物中重金屬有很明顯的富集現象，有些地區富集已經超過國家的安全標準，對人們的健康及生命構成了威脅（《陜西潼關農田土壤及農作物重金屬污染及潛在風險》）。

2 礦區土壤、農作物中重金屬來源

采礦、礦物運輸、尾礦等產生的有害氣體和粉塵是空氣中重金屬的主要來源。礦山、工礦附近以及公路兩邊是其主要分布地?？諝庵写蟛糠种亟饘俳涍^自然的沉降以及雨淋沉降流入到土壤圈。開采金屬礦山、冶煉以及冶煉廢渣和礦渣堆放等，隨著礦山的排水與降水讓其流入水環境中或者直接流入土壤，這樣便能間接或直接地導致土壤重金屬污染。農作物是人們生活中不可缺少的物質，也是極其重要的經濟作物。造成農作物重金屬污染的主要原因是農業土壤遭受重金屬污染，土壤中含有重金屬元素是導致農作物殘留重金屬元素的物質基礎。由于現代工業的快速發展，環境污染加重，工業“三廢”、城市生活排放物的排放以及含有金屬的農藥、化肥的不正確應用，很大程度上加劇了城郊的環境壓力，給人類健康帶來許多的潛在威脅。

3 土壤 - 農作物系統中重金屬遷移轉化機制

重金屬在土壤 - 農作物系統中的遷移轉化機制十分復雜，除了與農作物種類和器官相關外，還與土壤環境條件、組成物質、重金屬本身性質、含量以及重金屬在土壤中的存在形態、土壤的類型等有關。

3.1 農作物種類和器官 農作物種類不同，對重金屬的富集能力有明顯差異，較多的研究發現葉菜類農作物重金屬超標率較高。1994 年，王麗鳳等的調查結果表明，沈陽市農作物中重金屬含量大小順序為葉菜類>根莖類>瓜果類（《沈陽市蔬菜污染調查及防治途徑研究》）。同一種農作物在不同的器官中對同一種重金屬富集含量也有所不同，張志權等認為，鉛被吸收后一般累積在更新周期較長的器官中（《定居植物對重金屬的吸收和再分配》，2001）。李學德等發現，菠菜葉片和根對鎘的積累量相近，但均高于莖中的 ;而鉛的積累量則依次為根>莖>葉片（《合肥市蔬菜中鉛、鎘和銅污染現狀評價》，2004）。李非里等通過對鎘在辣椒的不同部位富集含有量的調查結果表明，鎘的積累量依次為根>莖葉>果實（《貴陽市郊菜園土 - 辣椒體系中重金屬的遷移特征》，2007）。

3.2 土壤環境條件 如今大部分研究者認為，土壤的 pH 值是影響農作物富集重金屬的重要因素。因為土壤膠體所帶電荷是負電荷，而大部分的金屬離子所帶電荷為正電荷，因此土壤pH 值越高，就會有越多的金屬離子被吸附，流入至農作物體內會更少。

3.3 重金屬的種類、含量以及在土壤中的存在形態 土壤中的各種重金屬大部分都是以 2 種形態存在的 :一種是游離態，另一種是以不同種形態的礦物質結合在一起形成。農作物吸收游離態的重金屬是非常容易的，結合態的重金屬結構比較穩定，難以被農作物直接吸取。農作物中重金屬含有的量跟土壤中的重金屬含有量的關聯性比較好，然而不同的重金屬之間存在一定的差異性。武淑華等于 2002 年經過研究發現，農作物里含有的鎘、鉛等重金屬跟土壤中含有的重金屬存在明顯的正相關性（《蔬菜中重金屬含量與土壤質量的關系》）。然而，1993年，樊小林等在分析陜西省西安市郊區各類農作物的重金屬含量跟土壤中重金屬含量的相關性時，發現除了大辣椒的含有銅跟土壤有效銅和全銅、韭菜含鉛量與土壤有效鉛以及西紅柿、青蔥、大辣椒含鉻量跟土壤有效鉻含量存在明顯的相關性（P < 0.05）以外，其余農作物各個元素吸收量與土壤中對應元素總含量和有效量都沒有明顯的相關性（《土壤和蔬菜中重金屬含量的研究》）。由此可見，土壤中所含有的重金屬的量增加，并沒有直接顯著影響到重金屬在農作物里面的富集量。農作物對重金屬的富集，受到多種因素影響，例如農作物對重金屬的選擇性、土壤的理化性質以及其他環境因素等。

3.4 土壤類型的影響 土壤的類型和性質有很大差異，如有機質含量、酸堿度、孔隙度、酶活性和 CEC 等理化特性不同，多會直接影響重金屬在土壤中的遷移與固定，從而影響農作物對其吸收與富集。岳振華等于 1992 年對在灰菜園土、紅菜園土、潮菜園土 3種類型土壤生長的農作物中重金屬含量進行了測定，結果表明，灰菜園土中重金屬富集含量最高，其次是紅菜園土，潮菜園土最弱（《菜園土中重金屬和氟的遷移積累及蔬菜對重金屬的富集作用》）。

4 土壤 - 農作物系統中重金屬污染控制措施

4.1 改良土壤重金屬污染的途徑 傳統治理重金屬污染土壤的方法主要有客土法、吸附沉淀法、熱處理法等物理方法和化學淋洗法、絡合物浸提法、電動修復法等化學方法，這些方法對污染土壤的改良和治理雖然具有一定的理論意義，但在實際應用上往往都存在某些局限。汪雅谷等對重金屬污染的菜區進行客土改良試驗，結果表明，青菜體內的重金屬殘留量平均下降了 50.0% ~ 80.0%.但是該方法工程量大，投資高，難以大規模推廣，同時易導致土壤肥力下降，只適宜用于小面積的土壤污染（《客土改良菜區重金屬污染土壤》，1990）。新發展起來的植物修復技術是一種能有較好的生態效益，又能有長久的經濟效益的土壤修復方法，已成為污染生態學研究和開發的熱點。在實際改良土壤重金屬污染應用中，可以將上述措施配合使用，單一的使用某一種效果不好，配合使用可以提高對土壤和農作物重金屬污染的控制效果。

4.2 控制農作物重金屬污染的對策 經過應用改良劑、抑制劑等減小土壤污染物的擴散性、水溶性及生物有效性，減小污染物進入生物鏈的能力 ;加入不同的農物作料（如秸稈、木屑），提升土壤中有機質含量，提高土壤吸附重金屬的能力，減少農作物吸收和富集重金屬的量。在南方酸性土質中，可利用石灰、向土壤中加入碳酸鈣、重過磷酸鈣、煤渣灰等性質為堿性的物質，提升土壤 pH 值，減小重金屬離子的活性?？梢愿鶕煌r作物對不同重金屬的富集程度不同的特點，有選擇性的在不同重金屬污染區種植不同的農作物。開展抗各種重金屬污染的農作物品種的篩選，為菜農提供技術指導，推薦品種。