近年來，有關土壤重金屬污染的事件及報道，引起了社會公眾的強烈反響。全國土壤污染狀況調查公報也顯示出我國土壤重金屬污染形勢的嚴峻。那么，目前我國土壤重金屬污染的主要來源有哪些呢？有請南京大學的季峻峰教授為大家解讀一下土壤中的重金屬。
季峻峰：土壤中重金屬的來源可以簡單分成地質過程內源和人為活動外源。地質過程內源主要是指在土壤形成過程中，繼承了當地巖石和地表物質風化遺留物中那部分重金屬。
土壤重金屬的人為活動外源主要是在土壤形成之后，通過人類活動給土壤帶來的伴隨性重金屬輸入，比如：采礦、工業廢棄物堆放及擴散、污水灌溉、交通運輸、農業生產等。
人類活動中的采礦、冶金、電鍍等工業排放是土壤最主要的人為源重金屬輸入。汽車尾氣排放及輪胎磨損產生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵的沉降是道路兩側土壤重金屬的主要來源，這些重金屬元素主要為鉛、銅、鋅等。煤和石油燃料在燃燒時，重金屬隨煙塵進入大氣，通過干濕沉降進入土壤。農業生產中復合肥的過量使用，尤其是磷肥，也能向土壤帶入重金屬。
土壤中過量的人為活動源重金屬，往往能改變地區原有的土壤物質平衡，形成土壤生態環境安全風險，甚至引起土壤和農作物重金屬污染。
我們知道土壤污染的重金屬主要有鉛、砷、鎘、鉻、汞等，這些可怕的物質一旦在土壤中聚集，就會通過食物鏈跑到我們的餐桌上，對人類健康造成巨大的危害！
并不是土壤中重金屬含量高，就一定會毒害農作物，進而威脅人類健康。
土壤中的重金屬不僅有著不同的來源，其存在形式也多種多樣。重金屬在土壤中常見的存在形式主要包括：交換態、酸可溶態、鐵錳氧化物結合態、有機物及硫化物結合態和殘渣態等。不同來源的重金屬在土壤中存在形式十分復雜。
土壤中重金屬存在形式雖有多種，但只有易溶于水和弱酸的那部分重金屬能直接被植物吸收，因此，這部分重金屬與生物的關系最為密切，被定義為土壤重金屬生物有效態。
土壤重金屬生物有效態含量才是反映重金屬生物有效性的直接指標。
在重金屬生物有效態含量高的土壤，即使土壤重金屬總量不高，植物也可能會出現重金屬含量超標現象。對于農田土壤，土壤重金屬的生物有效性主要受重金屬本身、土壤酸堿度、有機物含量及種類、黏土礦物含量、碳酸鹽礦物含量、鈣鎂等主要陽離子元素含量等因素控制。一般情況下，保持土壤酸度處于中性或弱堿性有助于降低重金屬的生物有效性。
生命元素不可或缺，也不可過多
在無機污染物中，除了我們熟知的重金屬元素，還有鈷、銅、氟、錳、鎳、硒、釩、鋅等微量元素。今天，我們請來了中國地質大學（北京）的楊忠芳教授，請她講講這些元素與人類健康有著怎樣的關系。
楊忠芳：化學元素把人和生存環境緊密地聯系在一起。迄今為止，在人體中所發現的60余種元素中，99.95%由氫、氧、氮、碳、磷、硫、氯、鉀、鈉、鈣、鎂和鐵等大量元素組成，而余下0.05%是由硒、氟、鋅、碘、銅、釩、錳、鎳、鈷、鉻和鉬等含量很少的元素組成，通常人們把含量低于0.01%的元素稱為微量元素。
微量元素對人體健康有著不可忽視的作用，可分幾類：
一類是生命必需元素，它們是人體維持正常機能所必需的，且必須通過食物攝取的微量元素。必需微量元素在人體中的不足或過剩都會影響健康，甚至危及生命，因此，對于動植物而言，攝入的必需元素量應維持在最適營養濃度范圍。
另一類是非必需的有毒元素，它們對生物有毒性而無生物功能，如砷、鎘、鉛、汞、銻、鉈等，這些元素人體攝入量越少越好。一旦超標，就會引發砷中毒、痛痛病、水俁病、鉛中毒等影響人類健康、甚至危及生命的重大環境問題。
還有一類為無毒性穩定性元素，如鉑族元素，該類元素的地球化學性質穩定，多呈氧化礦物或自然元素狀態產出。由于它們在地殼中含量極低，故在生物體內的含量極微，至今未見到它們對生物體有毒性的報道。
雖然都被稱為土壤污染物，但有的元素是對人有益的？
楊忠芳：科學地說，人體中必需微量元素的攝入量都有兩個閾值。輸入過多或過少，都會對人體產生影響，導致疾病。
如低碘可引起地方性甲狀腺腫，生長發育停滯，體力和智商水平下降，中樞神經發育不全，重者導致呆傻癥（克汀?。?，高碘也可導致甲狀腺腫；適量銅可保證造血機能正常活動，缺銅會引起貧血、造成局部皮膚脫色（白癜風）、引起白發，還與癌癥發病率關系密切；缺鋅可導致生殖力下降，形成性發育不全的侏儒，引起味覺不靈敏，食欲不振，視力減退，形成暗視盲，鋅過多卻會使高密度脂蛋白明顯降低，而膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白等明顯升高，促進動脈硬化，還可引起惡心、嘔吐、痙攣等。因此，人體內必需微量元素不能缺少，但也不能過量，合理膳食、營養平衡是保障身體健康的前提。
必需微量元素在人體中都有神奇的生理功能。如硒是生物體多種酶和蛋白質的重要組成成分，具有很強的生物活性，參與多種生理生化作用。硒可參與輔酶A、輔酶Q的合成，刺激免疫球蛋白的產生，有保護心臟、肝、腎和增強免疫的功能；可抑制癌細胞的生長；降低鉛、鎘、汞、鉈、砷、鉻等毒物的毒性；注射適量硒化物或服用含硒高的食物，能提高視力。
人體缺硒或硒營養不足，會誘發疾病。缺硒可致肝壞死；硒營養不足，可降低機體抵抗力，影響視力，嚴重者誘發心血管疾病和癌癥；地方性缺硒，可導致“克山病”和“大骨節病”。
如果人體硒攝入過量，也可中毒。硒中毒類似砷中毒，引起呼吸道刺激和全身性反應，肝、腎損傷最嚴重。目前，許多國家都頒布了土壤和食品中硒的限量標準。
相對全球而言，我國是一個缺硒國家，約有72%的國土面積為缺硒區，主要分布在自東北至西南的低硒帶上，在這個帶上“大骨節病”和“克山病”為高發區。因此，開發富硒農產品不但在缺硒地區可降低地方性疾病的發病率，適當補硒，還可以提高人民的生活質量；同時對于科學利用土地資源，提升農產品價值都具有重要意義。
我國的土壤環境質量標準是1995年頒布的，其中只對砷、鎘、鉻、銅、汞、鉛、鎳和鋅八個元素給出了不同類型土壤的限量值。實際上，對生態系統和人類健康有影響的微量元素還有不少。如研究表明，人體中鈹的蓄積愈高，患骨癌的可能性就愈大。因此，我們要加強元素的環境地球化學研究，對可能對人體產生危害的元素嚴格控制“三廢”排放量，而有益元素利用得好，則有利于因地制宜進行土地資源的科學開發與高效利用。
