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[摘 要]铅污染是公路两侧土壤污染防治工作的重点，我国在此方面的研究起步较晚。本文通过文献研究了公路两侧土壤铅污染的时空分布规律；铅元素在土壤中的迁移转化行为；公路两侧植物（作物）对铅元素的吸收和累积效应；为今后深入研究土壤铅污染问题进指明方向。
[关键词]公路两侧 土壤污染 铅污染 研究现状
中图分类号：X5315 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0106-01
0 引言
随着我国社会经济改革的不断推进，处于基础和先导地位的交通运输行业发展迅猛，高速公路网络系统得到不断完善。2008年，我国高速公路达6.03万公里，居世界第二。根据《国家高速公路网规划》，我国将用30年时间建设“七射九纵十八横”的高速公路网，总里程将达到8.5万公里。快速发展的高速公路网络在服务社会经济的同时，也对两侧农田土壤造成了严重污染，近年来有关此方面的报道日益增多。因此，加强高速公路两侧农田土壤的污染调查和防治，对于保障高速交通事业健康发展和推进新农村建设，实践“科学发展观”，具有重大战略意义和现实价值。
重金属污染问题，特别是铅污染，是公路两侧土壤污染防治工作的重点。据文献报道，汽车尾气排放是土壤中铅的主要人为来源之一，汽油中添加的四乙基铅（防暴剂）在发动机里燃烧后成为铅化物粒子， 以颗粒物的形式排入到大气中，其中约有三分之一的大颗粒铅尘经过自然沉降和雨水冲洗而在公路附近的农田土壤中存积。其中一部分随着灌溉、收获等活动迁移到生态系统外或土层深处，另一部分有积累效应。植物（作物）吸收了土壤中的铅，引起生理不良变化或者导致品质、产量下降，造成次级污染；铅还可通过食物链进入人体，引起血铅增加，集中于肝脏和肾，还会危及骨骼和神经系统。尽管随着无铅汽油的应用推广，汽车尾气的铅排放浓度急剧降低，但由于此前公路两侧土壤铅含量已大大超过背景值，而且我国私人汽车保有量进入快速增长期，按照西方国家的经验，我国高速公路两侧土壤铅污染问题仍将长期存在。
自20世纪70年代以来，交通运输过程中造成的土壤铅污染问题就引起了各国政府和学者的广泛关注。相关的研究工作主要集中在三个方面：公路两侧土壤铅污染的时空分布规律、铅元素在土壤中的迁移转化行为、公路两侧植物（作物）对铅元素的吸收和累积效应。
1.公路两侧土壤铅污染的时空分布规律
一直以来，公路两侧土壤铅污染的时空分布规律研究均是各国学者研究的热点。土壤铅污染在公路两侧垂直方向上呈现规律性变化，这已成为各国研究者的共识。Ward等对新西兰一条低车流量高速公路土壤植被的铅污染进行了研究，结果表明铅污染主要集中在高速公路边线100m范围内。David等研究发现，土壤中铅含量随着高速公路距离的增加而迅速减少，在1200m距离附近已接近本底值。Warren 、Hafen Turer和等也得到了相似的实验结果。Leonzio等则根据铅污染在公路两侧垂直方向上的变化规划，建立了一个公路两侧生态系统中铅污染的分布评估模型。Enayatzamir等也通过在高速公路两侧0-15mm土壤深度密集采样分析，探明了铅污染的空间分布状态，并在此基础上利用克里格法可得出未被调查的土壤中铅分布。胡晓荣等也在高速公路尾气扩散模式基础上建立了低丘地区公路下风侧土壤中铅含量分布模型。
公路两侧土壤铅污染程度受交通密度的影响也较大。Rodrigue zflores等研究发现，高速公路两侧土壤和植物中的铅水平比背景值高，且铅浓度同交通密度有较好的正相关性。AI-Shayeb等在研究沙特首都利雅得主干道沿线和环形道两侧的铅污染问题时，也得到相同的结论。Fakayode等对奥索各博主要公路两侧土壤中铅含量进行了比较，研究发现在车流量在3200/h的主干道上，距离公路边线5m处的铅含量约为128μg/g，车流量为2200/h的次干道上，相同距离土壤中铅含量约为80μg/g，车流量在1000/h的城市道路两侧，铅含量为54μg/g，土壤的本底值约为15μg/g。
地形、主风向、地质条件和植被等均对公路两侧的土壤铅污染情况有重要影响。Zupancic研究发现，凹处和斜坡处土壤的铅含量较平地和凸处高；由碳酸盐岩石风化的土壤中铅含量高于其他母质物质风化成的土壤；主风向位置的铅水平高于其他方位；高速公路两侧植有树木可有效减少铅的扩散。Jaradat、李鱼、Franz等的研究均验证了此结论。
季节或其他因素也会影响到公路两侧土壤铅污染。Gratani等在考察意大利罗马市内高速公路两侧土壤铅污染时，发现从秋季到夏季这段时间里土壤铅含量逐渐升高，而耕种活动也会降低表层土壤中铅含量。
2.铅元素在土壤中的迁移转化行为
沉积于土壤中的铅会随土壤环境和外界因素的变化而发生迁移和转化。Sébastien等在pH区间为3-8、有机质含量23.8-83μg/g、原始铅含量为284μg/g的土壤中进行铅的迁移转化规律研究，结果发现在低pH区间，30-50%的可溶性铅为可生物吸收铅，而在中性土壤中，80-99%的铅为可生物吸收铅。当pH小于6.5时，铅的吸收主要受溶解度限制，而当pH大于6.5时，有机质的含量决定了铅的吸收速率。Turer研究发现，土壤中铅含量随着深度的增加而迅速降低，且铅含量随着有机碳含量的降低而降低；绝大数铅分布在土壤的不可溶有机物中，这决定了其较差的迁移性；其可能的迁移途径有两条，即通过灰尘飘移和径流冲刷。
3.公路两侧植物（作物）对铅元素的累积效应
随着土壤铅污染生态效应的发现，公路两侧植物（作物）对铅元素累积效应的研究成为了该领域的热点问题。Scanlon对四条高速公路两侧土壤、植被、蚯蚓以及鼠类整条食物链中铅含量的积累效应进行研究。Muhammet、Massadeh和Farrukh也分别在土耳其、巴基斯坦和阿根廷做了类似研究。Ward和Crump等考察了季节变化对机动车道两侧草皮铅污染的影响规律，而Wheeler等则就交通容量对铅在土壤及植被中的分布影响进行了研究。
我国学者在该领域也进行了大量研究。石元值等研究发现茶叶中铅元素含量受汽车尾的影响很大。林建等研究发现，在距道路5米处表层土壤中铅含量约为116μg/g，本底值31μg/g，糙米中铅含量为0.722μg/g（国家粮食标准0.4μg/g），是本底值的3.7倍。李其林等发现，公路边50m内汽车尾气明显增加了土壤和蔬菜铅含量，蔬菜铅含量随蔬菜品种的不同而有较大差异。
4.结束语
由以上分析可知，国内外学者就交通运输过程中造成的土壤铅污染问题进行了深入研究，未来发展的趋势主要在以下几个方面：加强公路两侧土壤铅污染的时空分布规律研究，考察多因素耦合影响，建立多变量参数模型；研究铅元素在土壤中的迁移转化行为，考察土壤物化性质和环境因素对此过程的影响规律；加强公路两侧经济作物对铅元素的累积效应及机理研究。
参考文献
[1] 徐晓辉，袁东，叶舜华.无铅汽油车排出颗粒物组分分析[J].中国卫生工程学.2003（01）.
[2] 张书海，林树生.交通干线铅污染对两侧土壤和蔬菜的影响[J].环境监测管理与技术.2000（03）.
[3] SaltDE.pyotoremediation：a novel strategy for removal of toxic metals from the environment using plants. Journal of Biotechnology . 1995.
作者简介
顾巧浓，1979-，女，本科，工程师，环境工程专业
[关键词]公路两侧 土壤污染 铅污染 研究现状
中图分类号：X5315 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0106-01
0 引言
随着我国社会经济改革的不断推进，处于基础和先导地位的交通运输行业发展迅猛，高速公路网络系统得到不断完善。2008年，我国高速公路达6.03万公里，居世界第二。根据《国家高速公路网规划》，我国将用30年时间建设“七射九纵十八横”的高速公路网，总里程将达到8.5万公里。快速发展的高速公路网络在服务社会经济的同时，也对两侧农田土壤造成了严重污染，近年来有关此方面的报道日益增多。因此，加强高速公路两侧农田土壤的污染调查和防治，对于保障高速交通事业健康发展和推进新农村建设，实践“科学发展观”，具有重大战略意义和现实价值。
重金属污染问题，特别是铅污染，是公路两侧土壤污染防治工作的重点。据文献报道，汽车尾气排放是土壤中铅的主要人为来源之一，汽油中添加的四乙基铅（防暴剂）在发动机里燃烧后成为铅化物粒子， 以颗粒物的形式排入到大气中，其中约有三分之一的大颗粒铅尘经过自然沉降和雨水冲洗而在公路附近的农田土壤中存积。其中一部分随着灌溉、收获等活动迁移到生态系统外或土层深处，另一部分有积累效应。植物（作物）吸收了土壤中的铅，引起生理不良变化或者导致品质、产量下降，造成次级污染；铅还可通过食物链进入人体，引起血铅增加，集中于肝脏和肾，还会危及骨骼和神经系统。尽管随着无铅汽油的应用推广，汽车尾气的铅排放浓度急剧降低，但由于此前公路两侧土壤铅含量已大大超过背景值，而且我国私人汽车保有量进入快速增长期，按照西方国家的经验，我国高速公路两侧土壤铅污染问题仍将长期存在。
自20世纪70年代以来，交通运输过程中造成的土壤铅污染问题就引起了各国政府和学者的广泛关注。相关的研究工作主要集中在三个方面：公路两侧土壤铅污染的时空分布规律、铅元素在土壤中的迁移转化行为、公路两侧植物（作物）对铅元素的吸收和累积效应。
1.公路两侧土壤铅污染的时空分布规律
一直以来，公路两侧土壤铅污染的时空分布规律研究均是各国学者研究的热点。土壤铅污染在公路两侧垂直方向上呈现规律性变化，这已成为各国研究者的共识。Ward等对新西兰一条低车流量高速公路土壤植被的铅污染进行了研究，结果表明铅污染主要集中在高速公路边线100m范围内。David等研究发现，土壤中铅含量随着高速公路距离的增加而迅速减少，在1200m距离附近已接近本底值。Warren 、Hafen Turer和等也得到了相似的实验结果。Leonzio等则根据铅污染在公路两侧垂直方向上的变化规划，建立了一个公路两侧生态系统中铅污染的分布评估模型。Enayatzamir等也通过在高速公路两侧0-15mm土壤深度密集采样分析，探明了铅污染的空间分布状态，并在此基础上利用克里格法可得出未被调查的土壤中铅分布。胡晓荣等也在高速公路尾气扩散模式基础上建立了低丘地区公路下风侧土壤中铅含量分布模型。
公路两侧土壤铅污染程度受交通密度的影响也较大。Rodrigue zflores等研究发现，高速公路两侧土壤和植物中的铅水平比背景值高，且铅浓度同交通密度有较好的正相关性。AI-Shayeb等在研究沙特首都利雅得主干道沿线和环形道两侧的铅污染问题时，也得到相同的结论。Fakayode等对奥索各博主要公路两侧土壤中铅含量进行了比较，研究发现在车流量在3200/h的主干道上，距离公路边线5m处的铅含量约为128μg/g，车流量为2200/h的次干道上，相同距离土壤中铅含量约为80μg/g，车流量在1000/h的城市道路两侧，铅含量为54μg/g，土壤的本底值约为15μg/g。
地形、主风向、地质条件和植被等均对公路两侧的土壤铅污染情况有重要影响。Zupancic研究发现，凹处和斜坡处土壤的铅含量较平地和凸处高；由碳酸盐岩石风化的土壤中铅含量高于其他母质物质风化成的土壤；主风向位置的铅水平高于其他方位；高速公路两侧植有树木可有效减少铅的扩散。Jaradat、李鱼、Franz等的研究均验证了此结论。
季节或其他因素也会影响到公路两侧土壤铅污染。Gratani等在考察意大利罗马市内高速公路两侧土壤铅污染时，发现从秋季到夏季这段时间里土壤铅含量逐渐升高，而耕种活动也会降低表层土壤中铅含量。
2.铅元素在土壤中的迁移转化行为
沉积于土壤中的铅会随土壤环境和外界因素的变化而发生迁移和转化。Sébastien等在pH区间为3-8、有机质含量23.8-83μg/g、原始铅含量为284μg/g的土壤中进行铅的迁移转化规律研究，结果发现在低pH区间，30-50%的可溶性铅为可生物吸收铅，而在中性土壤中，80-99%的铅为可生物吸收铅。当pH小于6.5时，铅的吸收主要受溶解度限制，而当pH大于6.5时，有机质的含量决定了铅的吸收速率。Turer研究发现，土壤中铅含量随着深度的增加而迅速降低，且铅含量随着有机碳含量的降低而降低；绝大数铅分布在土壤的不可溶有机物中，这决定了其较差的迁移性；其可能的迁移途径有两条，即通过灰尘飘移和径流冲刷。
3.公路两侧植物（作物）对铅元素的累积效应
随着土壤铅污染生态效应的发现，公路两侧植物（作物）对铅元素累积效应的研究成为了该领域的热点问题。Scanlon对四条高速公路两侧土壤、植被、蚯蚓以及鼠类整条食物链中铅含量的积累效应进行研究。Muhammet、Massadeh和Farrukh也分别在土耳其、巴基斯坦和阿根廷做了类似研究。Ward和Crump等考察了季节变化对机动车道两侧草皮铅污染的影响规律，而Wheeler等则就交通容量对铅在土壤及植被中的分布影响进行了研究。
我国学者在该领域也进行了大量研究。石元值等研究发现茶叶中铅元素含量受汽车尾的影响很大。林建等研究发现，在距道路5米处表层土壤中铅含量约为116μg/g，本底值31μg/g，糙米中铅含量为0.722μg/g（国家粮食标准0.4μg/g），是本底值的3.7倍。李其林等发现，公路边50m内汽车尾气明显增加了土壤和蔬菜铅含量，蔬菜铅含量随蔬菜品种的不同而有较大差异。
4.结束语
由以上分析可知，国内外学者就交通运输过程中造成的土壤铅污染问题进行了深入研究，未来发展的趋势主要在以下几个方面：加强公路两侧土壤铅污染的时空分布规律研究，考察多因素耦合影响，建立多变量参数模型；研究铅元素在土壤中的迁移转化行为，考察土壤物化性质和环境因素对此过程的影响规律；加强公路两侧经济作物对铅元素的累积效应及机理研究。
参考文献
[1] 徐晓辉，袁东，叶舜华.无铅汽油车排出颗粒物组分分析[J].中国卫生工程学.2003（01）.
[2] 张书海，林树生.交通干线铅污染对两侧土壤和蔬菜的影响[J].环境监测管理与技术.2000（03）.
[3] SaltDE.pyotoremediation：a novel strategy for removal of toxic metals from the environment using plants. Journal of Biotechnology . 1995.
作者简介
顾巧浓，1979-，女，本科，工程师，环境工程专业