浅谈重金属污染物铅在环境中的迁移转化

徐涓涓

（四川农业大学环境学院，四川 成都 611130）

一、铅的污染现状

在自然界中，铅主要以硫化物的形式存在。铅的主要来源是采矿、电池生产、汽车尾气排放、冶金、油漆和涂料、煤炭燃烧等。其中汽车尾气是城市最严重的污染源。

（一）水体中铅的污染

大气沉降能使空气中的大部分铅污染物进入水体或土壤，同时土壤中的铅也可以在和地下水的相互作用中进入水体，或者通过种植在土壤中的植物吸收富集铅元素而进入水循环系统。此外，一些铅污染通过人类的生产和生活活动直接进入水体，污染地下水，如废铅酸蓄电池、电镀废水等。

（二）土壤中铅的污染

在城市中，土壤铅污染是一种非常普遍的现象，主要集中在工业、采矿和商业区域。而在风景区和农业生产区这种人类活动较少，汽车尾气排放较轻的环境中，土壤铅污染也相对较轻。同时，道路两侧土壤中铅污染具有一定的规律性[1]，主要表现为道路两侧铅污染呈带状分布，污染范围主要集中在距公路200米范围内，在30cm范围内，土壤表层铅含量较高，下层铅含量较低，而长距离公路从公路附近到横向区域内呈高斯下降。

（三）大气中铅的污染

在20世纪九十年代时大气中的铅污染还是主要源自汽车尾气，燃煤、陶瓷和冶金工业中的废气排放。到21世纪的时候汽车尾气所排放的铅污染物占比已经大幅减少，但是仍作为主要污染源之一，其他难以解决的主要源头仍包括燃煤、陶瓷与冶金工业。

二、铅污染物在环境中的迁移转化

（一）铅在水中的迁移转化

铅污染物在天然水体中的含量较低，是因为天然水中含有一些阴离子，如硫酸根，碳酸根、氢氧根等，较容易与铅离子化合生成难溶化合物，因此污水中的铅污染物浓度不会超过20mg/L。而且由于悬浮固体和沉积物对铅的吸附作用，水中的铅含量将迅速下降到每升几微克或更低，这也是水中铅的主要净化过程。同时，水环境中铅的迁移方式主要是由于附着在悬浮物上，随水流搬运迁移。

与其他的重金属元素一样，铅不能在水中降解，只能以不同形态分散、富集和转化。因此根据运动形式的不同，铅的迁移转化可以分为机械迁移转化、物理化学迁移转化和生物迁移转化。

1.机械迁移转化。铅在水中的机械迁移主要是由于污染物包裹在矿物或有机胶体中，或附着在悬浮固体中，并以溶解态或颗粒泰的形式随水流动而迁移。

2.物理化学迁移转化。在水体中，铅的物理化学迁移转化可以通过沉淀作用、吸附作用和氧化还原作用进行。水中铅与其它物质反应形成络合物，沉淀在沉积物中，从而抑制了铅在水中的扩散范围和扩散速度。此外，带正电的铅离子能被水中带负电的胶体吸附住发生聚沉，使大量的铅污染物沉积在底泥中，实现了铅从水体转化到上部沉积物中的过程。但是一定条件下，上层底泥中的铅会通过一系列的物理、化学或生物过程再次释放到水中，造成二次污染，因此水中存在潜在的污染源[2]。

3.生物迁移转化。铅可以通过生物代谢进行迁移，其中最重要的一种方式便是食物链。铅可以沿着食物链或食物网从一个营养级迁移到另一个营养级，在迁移过程中，铅污染物的影响将逐级放大[3]。也就是说，从低营养水平到高营养水平，铅浓度呈倒金字塔分布。能量传递的营养水平越高，铅污染物的影响被放大的比例就越高。按照这种过程，铅会沿食物链逐级的积累，所以当营养级到达人的时候，铅浓度已经非常高了，会对人体造成极大的危害。

（二）铅在土壤中的迁移转化

铅在土壤中有较强的吸附能力，较容易滞留在表层土壤中，残存时间较长，属于难迁移累积型重金属。

1.铅的植物吸收迁移转化途径。植物能吸收土壤溶液中的可溶性铅[4]，其中大部分可积聚在植物根系中，少数可转移到茎、叶或种子中，植物叶片的气孔也能吸收大气中的铅。

2.铅的有机质富集迁移转化途径。土壤有机质和矿物胶体可以吸附铅离子[5]，然而有机物中含有大量的官能团，其吸附能力远远高于矿物胶体。更重要的是，有机质分解出的小分子有机酸、腐殖质、腐殖酸等能与重金属结合形成络合物，从而降低铅在土壤中的毒性。其中有机酸中的羧基、羟基和氨基可以与重金属结合形成有机金属络合物，从而溶解重金属[6]。腐殖质还可以与重金属结合成有机结合态重金属。

（三）铅在大气中的迁移转化

大气中的铅污染物能通过大气沉降作用进入水体或土壤环境中。空气中的悬浮污染物也能够通过呼吸道进入动物包括人的体内，逐渐积累造成铅中毒。

三、结语

目前，铅污染物对环境的影响越来越严重，因此控制和减轻铅对环境的污染和危害已迫在眉睫。利用不同元素的相互作用从吸收水平上减少植物铅的摄入，可以减少铅在食物链中的传递，减少其对动植物的危害，避免铅对人体的严重危害。铅污染需要更多的学者进行深入研究，其治理也是我们当今社会亟待解决的重要问题。