導(dǎo)語：如何才能寫好一篇重金屬污染來源，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞 土壤；重金屬污染；來源；對策

中圖分類號 X53 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）17-0241-01

1 土壤污染概念

1.1 土壤污染

有關(guān)學(xué)者有不同觀點：一是土壤中的污染物超過背景值稱之為“污染”；二是土壤中污染物超過《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》就判定為土壤“污染”；三是土壤中污染物超過環(huán)境容量，并對農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和安全質(zhì)量造成威脅才稱之為“污染”[1]，此理解較為全面。

1.2 有害重金屬

有些重金屬攝入微量就會出現(xiàn)病態(tài)或中毒癥狀，常稱為有害重金屬或有毒重金屬，如鉛、鎘、汞等。鉛是重金屬污染中較大的一種，一旦進入人體將很難排除，能直接傷害人的腦細胞，特別是胎兒的神經(jīng)系統(tǒng)，可造成先天智力低下；對老年人造成癡呆等，還有致癌、致突變作用。鎘易導(dǎo)致高血壓，引起心腦血管疾病，破壞骨骼和肝腎，并能引起腎功能衰竭。汞是重金屬污染中毒性最大的元素，食入后直接進入肝臟，對大腦、神經(jīng)、視力破壞很大；天然水中含0.01 mg/L，就會導(dǎo)致人中毒[2]。

1.3 污染特點

重金屬污染在土壤等環(huán)境中具有隱蔽性、滯后性、累積性、不可逆轉(zhuǎn)性和難治理性等特點[2-3]。土壤一旦被污染，通過自凈能力完全復(fù)元周期長達1 000年[4]。

2 土壤污染概況

2.1 污染面積

曾有報道，我國土壤污染面積達0.1 億hm2，甚至有的說是0.2 億hm2 [1]，這是一個很驚人的數(shù)字。

2.2 污染趨勢

重金屬元素在土壤表層明顯富集與人口密集區(qū)、工礦業(yè)區(qū)存在密切相關(guān)性。與1994—1995年采樣相比，土壤重金屬污染分布面積顯著擴大并向東部人口密集區(qū)擴散，長江中下游某些區(qū)域普遍存在鎘、汞、鉛、砷等異常。我國土壤正出現(xiàn)越來越多本來沒有或微不足道的危險元素[4]。目前，日益嚴(yán)重的土壤重金屬污染等問題已引起人們的廣泛關(guān)注。

2.3 污染狀況

目前在全國逾30個省份中，至少有15 個地區(qū)土壤嚴(yán)重污染[5]。工廠排放的鉛和重金屬以及農(nóng)民過度使用殺蟲劑和化肥，使土地和食物鏈?zhǔn)艿酵{[6]。不少地方成為皮膚病、肝病、癌癥高發(fā)區(qū)[2]。全國有1/10的大米鎘含量超標(biāo)[7]。每年受重金屬污染的糧食高達1 200萬t，造成直接經(jīng)濟損失超過200億元[6]。

3 土壤污染來源

3.1 固體廢棄物污染

固體廢棄物污染成分復(fù)雜，其危害方式和污染程度也不盡相同。以礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物在堆放或處理過程中，在日曬、雨淋、水洗的作用下，以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤、水體擴散，從而形成土壤重金屬污染[2-3，8]。

3.2 污水灌溉、污泥施肥污染

城市生活污水、石油化工污水、工業(yè)礦山污水和城鎮(zhèn)混合污水，造成污灌區(qū)土壤汞、砷、鉻、鉛、鎘等重金屬含量逐年增加。有些污泥重金屬含量高，如采用污泥施肥可帶入土中[2-3，8]。此外，還有隨大氣沉降進入土壤的重金屬污染以及農(nóng)藥、化肥、地膜等隨農(nóng)用物質(zhì)進入土壤的重金屬污染。

4 預(yù)防對策

4.1 加大法規(guī)執(zhí)行力度、問責(zé)制度

加大環(huán)保法及有關(guān)農(nóng)業(yè)環(huán)境保護條例、農(nóng)產(chǎn)品基地保護條例等法規(guī)執(zhí)行力度和問責(zé)制度。盡快制定土壤保護有關(guān)法規(guī)，促進以法治農(nóng)、依法護土上臺階。

4.2 盡快繪制土壤重金屬元素“人類污染圖”

加快全國土壤污染狀況調(diào)查步伐，盡快繪制土壤重金屬元素“人類污染圖”。對已被污染的土地，要把污染源搞清楚并加以切斷。農(nóng)業(yè)、國土、地質(zhì)、環(huán)保、水利、交通等部門要通力合作為大地“排毒”[4]。

4.3 建立健全和完善土壤污染防治資金保障機制

建立由個體賠償?shù)截?zé)任保險再到補償基金救濟的正金字塔型體系，通過建立健全和完善土壤污染防治資金保障機制來切實落實土壤侵權(quán)損害賠償與補救。

4.4 確保糧食供應(yīng)安全關(guān)

嚴(yán)禁生產(chǎn)和使用部分有毒有害化學(xué)品，嚴(yán)把農(nóng)田過度使用化肥和殺蟲劑以及工廠、冶煉廠和礦井向地面排放重金屬關(guān)，確保糧食供應(yīng)安全[5]。

4.5 確保農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)安全關(guān)

建立農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地監(jiān)測評價、產(chǎn)地分等定級及種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和選擇合適品種、產(chǎn)地安全管理、產(chǎn)地污染防治等農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地安全管理技術(shù)體系，進行農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地安全質(zhì)量普查，確保農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)安全[1-2]。

4.6 推行生物修復(fù)綜合技術(shù)

研究和推行以植物修復(fù)為主、輔以化學(xué)、微生物及農(nóng)業(yè)生態(tài)措施的生物修復(fù)綜合技術(shù)[2-3]。

4.7 提倡清潔生產(chǎn)

提倡清潔生產(chǎn)，慎用污水灌溉，嚴(yán)格控制渣肥、污泥施用，增施有機肥料，全面推廣配方施肥技術(shù)?？茖W(xué)地使用土壤改良劑，全面加強土壤治污工作，逐步提高土壤質(zhì)量水平[2，8]。

5 參考文獻

[1] 劉鳳枝，師榮光，賈蘭英，等.土壤污染與食用農(nóng)產(chǎn)品安全[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2012，27（1）：50-54.

[2] 李麗，王富華，王旭，等.韶關(guān)土壤重金屬污染狀況[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2010，27（1）：74-76.

[3] 陳興蘭，楊成波.土壤重金屬污染、生態(tài)效應(yīng)及植物修復(fù)技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2010，27（3）：58-62.

[4] 新華社.我國正繪制土壤重金屬“人類污染圖”[N].楚天都市報，2013-06-13（31）.

[5] 中國須高度重視土壤污染治理[N].參考消息，2013-02-27（16）.

[6] 中國土壤污染構(gòu)成大威脅[N].參考消息，2012-06-14（16）.

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（一）重金屬污染的形成機制。重金屬污染的形成機制，可以從產(chǎn)生因素、來源途徑、產(chǎn)生主體和產(chǎn)生時間等方面來分析。（1）產(chǎn)生因素：包括自然因素和人為因素。重金屬在大氣、水體、土壤、生物體中廣泛分布，個別地區(qū)如喀斯特地區(qū)因石漠化導(dǎo)致重金屬釋放而造成自然環(huán)境中重金屬污染；重金屬一般以天然濃度廣泛存在于自然界中，由于人類對重金屬的開采、冶煉、加工及商業(yè)制造活動日益增多，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進入大氣、水、土壤中，人為引起嚴(yán)重的重金屬污染。（2）產(chǎn)生途徑：主要來源工業(yè)污染、交通污染和生活垃圾污染。工業(yè)污染大多通過廢渣、廢水、廢氣排入環(huán)境，在人和動物、植物中富集，從而對環(huán)境和人的健康造成很大的危害；交通污染主要是汽車尾氣的排放；生活污染主要是一些生活垃圾的污染，廢舊電池、破碎的照明燈、沒有用完的化妝品、上彩釉的碗碟等。（3）產(chǎn)生主體：首先，許多地方政府大力發(fā)展經(jīng)濟，盲目追求GDP的高速增長。因此，對于涉重金屬污染的企業(yè)，不少地方政府往往采取非常寬松的投資政策，對涉重金屬企業(yè)項目考察不嚴(yán)格、監(jiān)管力度松散，發(fā)生了多起重金屬污染事故。據(jù)報道，某地由于土壤重金屬污染嚴(yán)重，曾經(jīng)在2007年大規(guī)模整治鉛酸蓄電池生產(chǎn)企業(yè)，但被整治企業(yè)卻接到了山西、河南、湖南、廣西等地的邀請，將污染企業(yè)成功的轉(zhuǎn)移，也為后來各地的重金屬污染事故埋下了伏筆。其次，企業(yè)是造成重金屬污染的主要來源者。湘江流域涉重金屬企業(yè)總計1635家，湘江重金屬污染與地方產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)直接相關(guān)。大部分大、中型企業(yè),尤其是有色金屬和稀有金屬礦藏的開采、冶煉企業(yè)在湘江流域齊聚。雖然湖南省在全國率先扛起重金屬污染治理示范大旗。盡管曠日持久的“排毒”戰(zhàn)已持續(xù)20多年，然而，專家的定性仍為“積重難返”。再者，日常生活中，民眾的不恰當(dāng)處理廢舊電池等造成的重金屬污染也是組成部分。（4）產(chǎn)生時間：歷史的沉淀與現(xiàn)實的積累。重金屬污染的形成不是一朝一夕的，既有歷史的沉淀，以各種化學(xué)狀態(tài)或化學(xué)形態(tài)存在的重金屬，在進入環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)后就會存留、積累和遷移，造成危害。如隨廢水排出的重金屬，即使?jié)舛刃。部稍谠孱惡偷啄嘀蟹e累，被魚和貝的體表吸附，產(chǎn)生食物鏈濃縮，從而造成公害。根據(jù)湖南省環(huán)保廳歷年對湘江水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),湘江總體水質(zhì)在自上世紀(jì)90年代呈惡化趨勢,總體污染特征是以有機污染為主的重金屬、微生物復(fù)合污染,其中重金屬污染特征尤為突出。也有現(xiàn)代工業(yè)的三廢排放、農(nóng)業(yè)化肥的過度使用和人們生活垃圾無序處理而形成的污染，而且，經(jīng)濟越發(fā)達，重金屬污染的現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重。

（二）重金屬污染的主要特點。（1）來源復(fù)雜。重金屬污染來源于自然界，來源于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、人們的生活，來源于城市和鄉(xiāng)村。（2）主體多元化。人為造成重金屬污染的主體眾多，有政府、企業(yè)、公民。而且受害主體不特定化。（3）時間長，隱蔽性強。由于歷史的積累以及對重金屬污染防治的忽視，重金屬污染的時期長，其造成的危害不會馬上體現(xiàn)處理，不易為人們所重視。（4）影響深，危害大?！爸亟饘傥廴镜奈：χ饕w現(xiàn)在兩個方面：一是對環(huán)境的污染；二是對人體的傷害。”在環(huán)境污染方面，重金屬污染與其他有機化合物的污染不同，不少有機化合物可以通過自然界本身物理的、化學(xué)的或生物的凈化，使有害性降低或解除。而重金屬很難在環(huán)境中降解。在開采、冶煉、加工及商業(yè)制造活動中排放的重金屬污染物進入大氣、水，造成大氣污染和水污染，最終，大部分重金屬停留在土壤和河流底泥中。當(dāng)環(huán)境變化時，底泥中的重金屬形態(tài)將發(fā)生轉(zhuǎn)化并釋放造成水污染。在對人體的傷害方面，重金屬通過大氣、水、食物鏈進入人體，在人體內(nèi)和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生作用，使它們失去活性，并在人體的某些器官中富集，如果超過人體所能耐受的限度，會造成人體急性或慢性中毒，具有致癌、致畸及致突變作用，對人體會造成很大的危害。（5）綜合治理任務(wù)艱巨。重金屬污染防治涉及多個部門、多個地區(qū)、甚至多個省份的協(xié)調(diào)與綜合治理。湘江流域涉重金屬的防治就涉及株洲、衡陽、郴州、湘潭、婁底5個市。需要發(fā)改、財政、國土、環(huán)保、工信、衛(wèi)生、安全、科技等多部門的合力與協(xié)調(diào)。

二、重金屬污染的形成機制對構(gòu)建司法保護機制的主要影響

我們所說的重金屬污染指的就是因人類活動導(dǎo)致環(huán)境中的重金屬含量增加，超出正常范圍，并導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量惡化。從重金屬污染形成機制和特點來探析其法律機制的主要問題，能更好的對癥下藥。

（一）來源的多樣性突顯我國重金屬污染防治法律制度不完善。重金屬污染存在于水體、大氣和土壤等。對于重金屬污染的防治，我國的《水污染防治法》、《固體廢物污染環(huán)境防治法》、《土地管理法》、《危險化學(xué)品安全管理條例》等立法中均有涉及，但沒有形成系統(tǒng)的重金屬產(chǎn)過程中污染防治制度體系。原則性立法過多、可操作性差、基本法律制度沒有建立起來。（二）主體的多元化導(dǎo)致責(zé)任機制不健全。政府的監(jiān)督責(zé)任不健全甚至缺乏；污染企業(yè)的法律責(zé)任追究機制不健全；民眾環(huán)保意識不足，法律救濟途徑存在缺陷。（三）治理的長期性與復(fù)雜性彰顯出法律規(guī)定顧此失彼，不全面。我國重金屬污染防治注重工業(yè)排放的治理，對農(nóng)業(yè)和生活垃圾污染缺乏應(yīng)有的關(guān)注。我國環(huán)境污染防治法注重工業(yè)生重金屬的排放控制，忽視生活活動中重金屬的污染物的排放，也忽視對生活環(huán)境中重金屬污染物的監(jiān)測、評價與管理。④而隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，很多重金屬應(yīng)用到日常消費產(chǎn)品及農(nóng)業(yè)用品中。由于這些含有重金屬產(chǎn)品的使用日益廣泛，回收困難且沒有建立完整回收、處理系統(tǒng)，加上消費者對重金屬的存在及其危害缺乏了解而容易輕視，易導(dǎo)致含有重金屬產(chǎn)品在使用、丟棄、沖洗處理、掩埋中，擴散了重金屬污染的范圍，加重了污染的程度。（四）影響的深遠與嚴(yán)重的危害性考量著國家司法的綜合執(zhí)行力。我國環(huán)境法學(xué)專家蔡守秋教授指出：“我國現(xiàn)行的污染防治法都存在一個最大的弊端：沒有有效的執(zhí)行手段和責(zé)任追究機制?！蔽廴菊咭驗樘幜P力度不夠大，于是污染事件時常發(fā)生。但問題的關(guān)鍵是法律法規(guī)的責(zé)任追究機制不健全、處罰力度不夠大。這已經(jīng)成了解決土壤重金屬污染問題的一大頑疾。（五）綜合治理的艱巨性使得實踐操作中綜合治理與協(xié)調(diào)機制缺乏可操作性。整治重金屬污染是一項長期、復(fù)雜、艱巨的任務(wù)，影響包括重金屬污染防治在內(nèi)的環(huán)境保護任務(wù)的實現(xiàn)，一是缺乏對政府及其有關(guān)部門環(huán)境保護責(zé)任及其監(jiān)督的法律規(guī)定，環(huán)境管理體制有待改革和完善。二是需要加強環(huán)境信息公開、公民環(huán)境知情權(quán)的保障、公眾參與環(huán)境決策和公眾監(jiān)督機制。三是一些重要的環(huán)境管理制度尚需建立和完善，一些環(huán)境制度可操作性不強，存在污染防治責(zé)任不明確、違法成本低、環(huán)境健康損害救濟難、環(huán)境公益損害救濟難等問題。

三、構(gòu)建我國重金屬污染防治法律機制的對策

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關(guān)鍵詞：土壤；重金屬；污染；現(xiàn)狀；修復(fù)技術(shù)

中圖分類號 X833 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）07-0103-03

Abstract：This paper describes the present situation of soil heavy metal pollution in our country，analyzes the sources of soil heavy metals from sewage irrigation，atmospheric deposition，industrial production and agricultural activities，and analyzes the heavy metal contaminated soil remediation technology briefly.

Key words：Soil；Heavy metal；Pollution；Present situation；Remediation technology

土壤是一個開放的緩沖動力學(xué)系統(tǒng)，承載著環(huán)境中50%～90%的污染負(fù)荷[1-2]。隨著礦產(chǎn)資源開發(fā)、冶煉、加工企業(yè)等規(guī)模的擴大以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、化肥、飼料等用量的增加和不合理的使用，致使土壤中重金屬含量逐年累積，明顯高于其背景值，造成生態(tài)破壞和環(huán)境質(zhì)量惡化，對農(nóng)業(yè)環(huán)境和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。重金屬在土壤中移動性差、滯留時間長、難降解，可以通過生物富集作用和生物放大作用進入到農(nóng)牧產(chǎn)品中[3]，從而影響產(chǎn)出物的生長、產(chǎn)量和品質(zhì)，潛在威脅人體健康[4]。本文對我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀進行了簡要分析，概述了土壤中重金屬的來源，簡單介紹了物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)技術(shù)在土壤重金屬污染修復(fù)方面的研究進展，以期為土壤重金屬污染修復(fù)提供參考。

1 我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀

隨著礦山開采、冶煉、電鍍以及制革行業(yè)的蓬勃發(fā)展，一些企業(yè)盲目追逐經(jīng)濟利益，輕視環(huán)境保護，再加上農(nóng)藥、化肥、地膜、飼料添加劑等的大量使用，我國土壤中Pb、Cd、Zn等重金屬的污染狀況日益嚴(yán)重，污染面積逐年擴大，危害人類和動物的生命健康。據(jù)報道，2008年以來，全國已發(fā)生100余起重大污染事故，其中Pb、Cd、As等重金屬污染事故達30多起。據(jù)2014年國家環(huán)境保護部和國土資源部的全國土壤污染狀況調(diào)查公報顯示，全國土壤環(huán)境總狀況體不容樂觀，部分地區(qū)土壤污染較重，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問題突出。全國土壤總的點位超標(biāo)率為16.1%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。據(jù)農(nóng)業(yè)部對我國24個省市、320個重點污染區(qū)約548萬hm2土壤調(diào)查結(jié)果顯示，污染超標(biāo)的大田農(nóng)作物種植面積為60萬hm2，其中重金屬含量超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與面積約占污染物超標(biāo)農(nóng)產(chǎn)品總量與總面積的80%以上，尤其是Pb、Cd、Hg、Cu及其復(fù)合污染尤為明顯[5]。我國的一些主要水域如淮河流域、長江流域、太湖流域、膠州灣等也都出現(xiàn)了重金屬污染[6]。

2 土壤重金屬來源

土壤中重金屬來源主要有內(nèi)部來源和外部來源兩種。在內(nèi)部來源中，由于成土母質(zhì)、地形地貌、水文氣象及植被和土地利用類型等的不同，對土壤重金屬含量的影響有很大差異[7]，致使部分地區(qū)土壤背景值較高。外部原因主要是人為活動的影響，是土壤重金屬污染的主要來源，主要包括以下幾個方面：

2.1 隨大氣沉降進入土壤中的重金屬 大氣沉降是造成土壤重金屬污染的一個重要途徑[6]。工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放及輪胎摩擦可產(chǎn)生含有重金屬的有毒氣體和粉塵，經(jīng)自然沉降和雨雪沉降進入土壤中，污染元素主要為Pb、Cu、Zn等。礦山開采和冶煉所帶來的大氣沉降也是土壤重金屬的重要來源[5]。有毒氣體和粉塵容易遷移和擴散，在工礦煙囪、廢物堆和公路附近的土壤中，土壤重金屬含量較高，向四周和兩側(cè)擴散減弱。研究人員對某鉛鋅冶煉廠的土壤重金屬空間分布特征的研究發(fā)現(xiàn)，Zn、Pb、As的主要污染來源是廢氣的大氣沉降，風(fēng)力和風(fēng)向是其空間分布的主要影響因子[7]。

2.2 隨污水灌溉進入土壤中的重金屬 污水灌溉一般是指利用經(jīng)過一定處理的城市污水灌溉農(nóng)田[6]，利用污水灌溉是農(nóng)業(yè)灌溉用水的重要組成部分。但由于污水中含有大量的重金屬，隨污水進入到土壤中，使得土壤中重金屬含量不斷富集。我國自20世紀(jì)60年代至今，污灌面積迅速擴大，以北方旱做地區(qū)污染最為普遍，約占全國污灌面積的90%以上，污灌導(dǎo)致農(nóng)田重金屬Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb等含量的增加[7]。

2.3 工礦企業(yè)生產(chǎn)帶入土壤中的重金屬 工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用重金屬元素，工礦企業(yè)將未經(jīng)嚴(yán)格處理的廢水直接排放，導(dǎo)致廢水中的重金屬滲入到土壤中，使得土壤中有毒重金屬含量增加[11]。礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物露天堆放或處理過程中，經(jīng)日曬、雨淋、水洗等作用，使重金屬以射狀、漏斗狀向周圍土壤擴散。南京某合金廠周圍土壤中的Cr大大超過土壤背景值，Cr污染以工廠煙囪為中心，范圍達到1.5km2[12]。電子廢棄物在堆放和拆解過程中，會造成Pb、Cr等重金屬進入農(nóng)田土壤[13-14]。

2.4 農(nóng)事活動帶入土壤中的重金屬 隨著人們對農(nóng)業(yè)產(chǎn)出物不斷增長的需求，農(nóng)藥、化肥、地膜等使用量不斷增加，導(dǎo)致土壤中的重金屬不斷富集，造成土壤重金屬污染。農(nóng)藥中含有Hg、As、Zn等重金屬，長期使用就會導(dǎo)致土壤中重金屬的累積。磷肥天然伴有Cd，隨著磷肥及復(fù)合肥的大量施用，土壤中有效Cd的含量不斷增加，作物吸收Cd量也在增加[15]。地膜在生產(chǎn)過程中加入了含Cd、Pb等重金屬的熱穩(wěn)定劑，也會造成土壤重金屬含量的增加。當(dāng)前有機肥肥源大多來源于集約化的養(yǎng)殖場，大多使用飼料添加劑，其中大多含有Cu和Zn[16]，使得有機肥料中的Cu和Zn含量也明顯增加，并隨著施肥帶入到土壤中。

3 土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)

3.1 物理修復(fù) 一是客土、換土和深耕翻土等措施。通過這一措施，可以降低表層土壤重金屬含量，減少土壤重金屬對植物的毒害。深耕翻土適用于輕度污染的土壤，客土和換土適用于重度污染的土壤。工程措施具有穩(wěn)定、徹底的有點，效果較好，但是需要大量的人力、物力，投資較大，并會破壞土體結(jié)構(gòu)，降低土壤肥力。二是電動修復(fù)、電熱修復(fù)、土壤淋洗等。物理修復(fù)效果好，但是成本高，還存在著造成二次污染的風(fēng)險。

3.2 化學(xué)修復(fù) 化學(xué)修復(fù)是主要是采用化學(xué)的方法改變土壤中重金屬的化學(xué)性質(zhì)，來降低土壤中重金屬的遷移性和生物可利用率，減少甚至去除土壤中的重金屬，達到的土壤治理和修復(fù)的效果[17]。該技術(shù)的關(guān)鍵在于經(jīng)濟有效改良劑的選擇，常用的改良劑有石灰、沸石、碳酸鈣等無機改良劑和堆肥、綠肥、泥炭等有機改良劑，不同的改良劑對重金屬的作用機理不同?；瘜W(xué)修復(fù)是在土壤原位上進行，不會破壞土地結(jié)構(gòu)，簡單易行。但是化學(xué)修復(fù)只是改變了重金屬在土壤中的存在形態(tài)，并沒有去除，在一定條件下容易活化，再度造成污染。

3.3 生物修復(fù) 生修復(fù)是利用微生物或植物的生命代謝活動，改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài)，使重金屬固定或解毒，降低其在土壤環(huán)境中的移動性和生物可利用性。該方法效果好，易于操作，是目前重金屬污染的研究重點。目前生物修復(fù)技術(shù)主要集中在植物和微生物2個方面[18-19]，對植物修復(fù)方面研究的較多[20-23]。生物修復(fù)不會引起二次污染，成本低，易于推廣，在技術(shù)和經(jīng)濟上都優(yōu)于物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)，已經(jīng)得到了廣泛的研究和應(yīng)用，是目前土壤重金屬污染治理的研究熱點。

3.4 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù) 不同作物對重金屬有不同的吸附作用，可以通過采取不同的耕作制度、作物品種和種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整、肥料種類的選取等措施，增加作物對土壤重金屬的吸收，降低土壤中的重金屬含量。研究表明，調(diào)節(jié)土壤水分、pH值以及土壤水分、養(yǎng)分等狀況，實現(xiàn)對污染物所處環(huán)境介質(zhì)的調(diào)控[24-25]，可以改善土壤的理化性質(zhì)，促使土壤中重金屬被作物有效地吸收。

4 展望

土壤是人來賴以生存的重要自然資源之一，是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。土壤重金屬污染問題已經(jīng)成為當(dāng)今社會的主要環(huán)境問題之一。2016年出臺的《土壤污染防治行動計劃》，無疑是我國土壤環(huán)境管理歷史上里程碑式的文件，明確了我國土壤污染防治路線圖和時間表。

土壤是一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，一旦受到污染，要將進入到土壤中的污染物清除，達到安全生產(chǎn)的目的是十分困難的。重金屬對土壤的污染以現(xiàn)有的技術(shù)而言是不可逆的。因此，土壤污染預(yù)防要比土壤污染治理重要的多。要堅持源頭預(yù)防和過程治理，以源頭控制為主，杜絕污染物進入水體、土體，有效降低污染物的排放。在土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究中，要把物理方法、化學(xué)方法、生物技術(shù)和農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)措施綜合起來處理污染題，研究出更加經(jīng)濟高效的治理措施，應(yīng)該加大生物修復(fù)技術(shù)研究，減少物理和化學(xué)方法的使用，以免造成二次污染。

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篇4

土壤重金屬污染的概述

在經(jīng)濟和社會發(fā)展的過程中產(chǎn)生了許多有毒有害物質(zhì)，這些物質(zhì)來源于生活垃圾、工業(yè)廢物、礦山廢渣等生活和生產(chǎn)的多個環(huán)節(jié)，這些物質(zhì)往往含有多種重金屬。隨著沉淀和富集，無法被凈化的重金屬慢慢滲透并富集到土壤中。

土壤是環(huán)境中的重要組成部分，承受著環(huán)境中約90%的污染物。同大氣和水體環(huán)境中的污染物相比，土壤中的污染物更不易遷移，更易集中富集。由于重金屬大多對人體有毒害作用，這種毒害作用隨著含量的增多而增大；當(dāng)重金屬的濃度在一定范圍下時，其毒害作用因在短時間內(nèi)無法發(fā)現(xiàn)而容易被忽略；當(dāng)重金屬對人體的毒害作用顯著發(fā)生時，多數(shù)是屬于無法治愈且不可逆轉(zhuǎn)的。

土壤中的重金屬一般是通過食物鏈進而在人體內(nèi)富集，當(dāng)某種重金屬的量超過安全閾值時就會嚴(yán)重危害人體健康。研究表明，人體內(nèi)的有70%鎘來源于大米和蔬菜，而大米和蔬菜中積累的鎘大部分來源于土壤，少量來源于灌溉水和空氣。鎘會影響酶的活性，影響人正常的新陳代謝，可引發(fā)貧血、高血壓、骨痛病等疾病，其危害長達數(shù)十年。陜西省華縣龍嶺村，這是一個有名的“癌癥村”。該村的土壤被多種重金屬所污染，種植的芹菜中汞、鎘、鉛、鉻、砷等重金屬含量極高，其中鉛超出國家標(biāo)準(zhǔn)限值83.5倍；生產(chǎn)的面粉中鎘的含量超出國家標(biāo)準(zhǔn)限值1.6倍、鉛超出國家標(biāo)準(zhǔn)限值2.98倍。富含重金屬的糧食使得該村的居民備受癌癥、肺心病、腦血管等病痛的折磨。

值得注意的是，土壤中的重金屬除了會通過植物吸收進而對生物產(chǎn)生毒害作用外，還會經(jīng)由雨水淋濾及地表徑流作用轉(zhuǎn)移進入地表水系統(tǒng)，通過地表水和地下水的交互作用污染地下水體，進而對飲用水的安全構(gòu)成威脅；土壤中的重金屬還可能會緩慢的、微量的釋放到空氣中，對大氣環(huán)境造成污染。

土壤中重金屬的來源及我國的污染現(xiàn)狀

工業(yè)“三廢”排放、采礦和冶煉、家庭燃煤、生活垃圾滲出、汽車尾氣排放等是我國重金屬污染的主要來源。工業(yè)廢水、礦坑涌水、垃圾滲濾液等液體成分復(fù)雜，是土壤重金屬污染物的主要來源。

目前我國受污染的耕地約1.5億畝，固廢堆存地約300萬畝，合計超過1.8億畝。這些受污染的土地大多數(shù)集中在經(jīng)濟較發(fā)達的地區(qū)。全國每年受重金屬污染的糧食多達1200萬噸、因重金屬污染而導(dǎo)致糧食減產(chǎn)高達1000多萬噸，合計經(jīng)濟損失至少200億元。農(nóng)業(yè)部環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)曾對全國24省、市320個嚴(yán)重污染區(qū)土壤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大田類農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)面積占污染區(qū)農(nóng)田面積的20%，其中重金屬超標(biāo)占污染土壤和農(nóng)作物的80%。農(nóng)業(yè)部調(diào)查發(fā)現(xiàn)：我國污灌區(qū)面積約140×104公頃，遭受重金屬污染的土地面積占污染總面積的64.8%，其中輕度污染占46.7%，中度污染占9.7%，嚴(yán)重污染占8.4%，其中以汞和鎘的污染面積最大。全國目前約有1.3×104公頃耕地受到鎘的污染，涉及11個省市的25個地區(qū)；約有3.2×104公頃的耕地受到汞的污染，涉及15個省市的21個地區(qū)。國內(nèi)蔬菜重金屬污染調(diào)查結(jié)果顯示：中國菜地土壤重金屬污染形勢更為嚴(yán)峻。珠三角地區(qū)近40%菜地重金屬污染超標(biāo)，其中10%屬“嚴(yán)重”超標(biāo)。重慶蔬菜重金屬污染程度為鎘>鉛>汞，經(jīng)調(diào)查其近郊蔬菜基地土壤重金屬汞和鎘均出現(xiàn)超標(biāo)，超標(biāo)率分別為6.7%和36.7%。廣州市蔬菜地鉛污染最為普遍，砷污染次之。保定市污灌區(qū)土壤中鉛、鎘、銅和鋅的檢出超標(biāo)率分別為50.0%、87.5%、27.5%和100%，蔬菜中鎘的檢出超標(biāo)率為89.3% 。

3 環(huán)境監(jiān)測為土壤環(huán)境質(zhì)量的整治提供技術(shù)支持

隨著我國經(jīng)濟迅速發(fā)展，環(huán)境污染越來越重。來自生產(chǎn)和生活的各種污染已經(jīng)造成多數(shù)地區(qū)土壤遭受重金屬的污染。

篇5

關(guān)鍵詞：危害 重金屬污染 土壤修復(fù)

土壤是地球表面的疏松表層，它是人類賴以生存的重要自然資源，并且在生態(tài)環(huán)境中占有重要地位。而近年來，隨著工業(yè)的快速發(fā)展和鄉(xiāng)鎮(zhèn)城市化，土壤重金屬污染日益嚴(yán)重，由此會破壞人類生態(tài)環(huán)境，從而影響人們的健康，因此，土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)已成為一個研究熱點。

一、土壤重金屬污染的危害

隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，多種工業(yè)如采礦、冶煉、電鍍、廢電池處理、金屬加工等的排放以及農(nóng)業(yè)中各種農(nóng)藥，化肥的施用均是土壤重金屬污染的來源。據(jù)報道，全世界平均每年排放Hg約1.5萬噸，Cu 340萬噸，Mn 1500萬噸，Pb 500萬噸，Ni 100萬噸[1]。土壤重金屬污染具有污染面積達、積累時間長、不易被微生物降解、有明顯的生物富集作用等特點，被重金屬污染的土壤會嚴(yán)重影響到農(nóng)作物的生長和發(fā)育，從而導(dǎo)致農(nóng)作物的減產(chǎn)并污染農(nóng)作物。安志裝等人[2]研究發(fā)現(xiàn)鎘與巰基氨基酸和蛋白質(zhì)的結(jié)合會引起氨基酸蛋白質(zhì)的失活，甚至使植物死亡。另外，土壤中的重金屬會被農(nóng)作物吸收并在農(nóng)作物體內(nèi)富集，通過食物鏈進入人體，從而嚴(yán)重危害人體健康。

二、土壤重金污染修復(fù)技術(shù)

1.物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)

1.1化學(xué)固化

化學(xué)固化法指的是通過在土壤中加入土壤固化劑來改變土壤的有機質(zhì)含量、礦物組成、pH值和Eh值等理化性質(zhì)，再經(jīng)重金屬的吸附或共沉淀作用來調(diào)節(jié)其在土壤中的移動性，從而降低其共生物有效性。固化劑將污染土壤中的重金屬固定后，不僅可以減少重金屬通過徑流和淋洗作用對地表水和地下水的污染，而且被污染的土壤還有可能重建植被[3]。雖然化學(xué)固化法可以固化土壤中的重金屬，但固化劑只是改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)，重金屬仍留在土壤中，因而該方法還有待進一步的研究探討。

1.2電動修復(fù)

電動修復(fù)是近年來快速發(fā)展的技術(shù)，其作用機理是將電極對插入被污染的土壤中，在通入微弱電流形成電場，使土壤中的重金屬在電場形成的各種電動力學(xué)效應(yīng)下定向移動，在電極區(qū)附近富集，從而將重金屬處理或分離。

對于低滲透的粘土和淤泥土的修復(fù)，電動修復(fù)是常用的技術(shù)。鄭喜坤等人[4]研究了電動修復(fù)技術(shù)對沙土中Pb2+、Cu3+等重金屬離子的去除效果，結(jié)果表明，重金屬離子的去除率達99%以上。電動修復(fù)技術(shù)是一種原位修復(fù)技術(shù)，它可以有效的去除土壤中的重金屬離子，并且經(jīng)濟效益好，是一種可行的修復(fù)技術(shù)。

1.3土壤淋洗

土壤淋洗是一種適用于治理大面積重廢污染土壤的方法。所謂淋洗，是指利用提取劑（包括有機或無機酸、堿、鹽、表面活性劑和聚合劑等）將土壤中的固相重金屬轉(zhuǎn)化為液相，土壤在經(jīng)水淋洗處理后可歸回原位利用，而對于富含重金屬的廢水也可進行回收處理，從而達到修復(fù)土壤的目的[5]。吳華龍等人[6]研究了被銅污染土壤修復(fù)的有機調(diào)控機理，研究結(jié)果表明，外加EDTA對降低紅壤對銅的吸收率與加入的EDTA量的對數(shù)量顯著負(fù)相關(guān)。土壤淋洗法雖然處理量大，處理效率高，但會造成二次污染，因此，尋找一種既能提取各種形態(tài)重金屬又不破壞土壤結(jié)構(gòu)的提取劑將成為土壤淋洗法的研究熱點。

2.植物修復(fù)

植物修復(fù)是指在被重金屬污染的土壤中，種植某種特定的植物，利用該植物對重金屬的耐性和超富集作用將重金屬移出土壤，使土壤中的重金屬降低到可接受的濃度，達到重金屬污染修復(fù)的目的。

根據(jù)其修復(fù)過程和作用機理可將植物修復(fù)技術(shù)分為4種：①植物萃取技術(shù)，即利用超富集植物將重金屬從土壤提取出來，并將其轉(zhuǎn)移，貯存到地上部分，然后通過植物收割來對重金屬進行集中處理的過程[7]。韋朝陽等人[8]研究發(fā)現(xiàn)了一種大葉井口草，它對As的富集有明顯的效果，其地上部分最大含量可達694mg/Kg。②植物固化技術(shù)，即利用耐金屬植物及其根系微生物的一些生物化學(xué)作用降低重金屬的活性，使其固化，從而減少對土壤的危害。該方法主要適用于有機質(zhì)含量的礦區(qū)污染土壤的修復(fù)。③根圈生物技術(shù)，即利用植物根際分泌物和根際脫落物刺激細菌和真菌的生長，通過細菌和真菌對重金屬的吸附固定作用，是重金屬礦化的過程。④植物揮發(fā)技術(shù)，即利用植物根系的吸收、積累和揮發(fā)作用減少土壤中一些揮發(fā)性污染物，及植物將污染物吸收到體內(nèi)后將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)釋放到大氣中[9]。

3.工程措施

工程措施是比較經(jīng)典和傳統(tǒng)的修復(fù)土壤重金屬污染的方法，主要包括客土、換土及深耕翻土等方法。通過客土、換土或者將深耕翻土與污土混合，使土壤中重金屬的含量降低，減少重金屬對土壤植物的毒害，從而使農(nóng)產(chǎn)品達到食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[10]。

客土法是將干凈的土壤覆蓋在已受污染的土壤上混勻，從而降低土壤中污染物的濃度；換土法是用干凈的土壤代替受污染的的土壤，對于換出的土壤應(yīng)進行處理，防止二次污染的發(fā)生；深耕翻土是將表層已受到污染的土壤翻至深層，從而使土壤中污染物的濃度降低。

三、結(jié)語

目前運用于修復(fù)土壤重金屬污染的技術(shù)有很多，但每種修復(fù)技術(shù)對于土壤重金屬污染修復(fù)均有一定的弊端，并且對于不同類型的土壤受重金屬的污染的程度的不同，單一的使用某種技術(shù)并不能達到理想的效果，因此，在實際應(yīng)用中，應(yīng)綜合多種修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點，互取優(yōu)勢，研究出新型的具有高效，低耗的修復(fù)技術(shù)。

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篇6

[關(guān)鍵詞] 重金屬污染 土壤 水 防治

[中圖分類號] X52 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2013）08-0230-01

重金屬對水體及土壤的污染形勢是很嚴(yán)峻的，據(jù)資料顯示，每年我國有1200萬噸糧食收到不同程度的不同重金屬的污染，直接經(jīng)濟損失超過200億元，每年能多養(yǎng)活4000萬人，并且這一數(shù)字還在逐年增長，這些污染大都是由于土壤或灌溉用水受重金屬污染而造成，重金屬污染有著較強的不可預(yù)見性，因此對其防治有很大的困難，而預(yù)防才是王道。

一、重金屬的來源及其種類

1.重金屬的來源

重金屬的主要來源還是工業(yè)污染，當(dāng)然，或多或少也有來自交通以及我們生活垃圾的污染，在工業(yè)污染中，來自化工行業(yè)的污染占了相當(dāng)大的比例，其次就是發(fā)電廠、鋼鐵廠，最常見的就是工業(yè)中的三廢：廢水、廢棄、廢渣，三廢當(dāng)中含有大量的重金屬及其化合物，不經(jīng)處理便直接排放，直接導(dǎo)致水資源和土壤污染，當(dāng)人們用了這種被污染的水去灌溉莊稼，在被污染的土地上種莊稼，就會嚴(yán)重影響莊稼的收成，重金屬也就隨植物鏈傳到人類，對人們的健康造成了嚴(yán)重的影響[1]。近幾年，有環(huán)保學(xué)者提出：中國的化工企業(yè)的工藝、設(shè)備、技術(shù)研發(fā)較落后，是造成污染嚴(yán)重的主要原因，而人為的環(huán)保意識以及地方保護環(huán)保意識的淡薄，加劇了污染，強化治理迫在眉睫。生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)放眼未來，倡導(dǎo)環(huán)保，化工生產(chǎn)過程盡量使用少污染和無污染的原材料。

2.重金屬的分類

2.1汞污染

汞是一種唯一的在常溫下為液態(tài)的金屬，在自然界中普遍存在，一般動物植物中都含有微量的汞，因此我們的食物中，都有微量的汞存在，可以通過排泄、毛發(fā)等代謝，不影響健康。

但是，隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，目前國內(nèi)對汞的需求量還是很高的，問題在于這些重金屬用完之后生成的其氧化物或雜質(zhì)如何處理，過量的汞如何處理，這些都是問題的關(guān)鍵之處，據(jù)調(diào)查，每年因汞中毒而死亡的人數(shù)并不在少數(shù)，如何防范含汞廢水進入農(nóng)業(yè)用水系統(tǒng)，已經(jīng)迫在眉睫，是我們不得不去面對的問題。

2.3鉛污染

鉛是一種柔軟的白色金屬，是我國最早發(fā)現(xiàn)的元素之一，很容易生銹，但不失光澤，鉛在工業(yè)中最重要的用途就是制造蓄電池，因此，水資源和土壤中鉛污染的主要來源就是人們對廢棄蓄電池的隨意丟棄，而鉛的化合物，常被用于合成五彩繽紛的顏料，在鉛的眾多化合物中，最重要的就是四乙基鉛，常用于汽油防爆劑，鉛的毒性隨量而增大，其主要是通過人的皮膚接觸，或者是消化道、呼吸道等進入人體器官，鉛含量多者可引起器官病變，鉛的主要毒性表現(xiàn)在貧血，神經(jīng)受到損傷或者造成腎功能不全，生活中的鉛給我們帶來了無限的色彩和快樂，但是食物中的鉛卻能給人帶來痛苦。

二、重金屬對水體及土壤污染現(xiàn)狀

1.重金屬對水體污染現(xiàn)狀

水體中重金屬污染物的來源十分廣泛，最主要的是工礦企業(yè)排放的廢物和污水。由于這些工廠排放的污染物數(shù)量大，分布范圍廣，因而受污染的區(qū)域很大，較難控制，危害嚴(yán)重[2]。重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中富集，如果超過人體所能耐受的限度，會造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等，對人體會造成很大的危害。在我國，最近的一起重金屬污染事件是2011年3月中旬，浙江臺州市路橋區(qū)峰江街道，一座建在居民區(qū)中央的“臺州市速起蓄電池有限公司” 引起168名居民血鉛超標(biāo)，是近幾年來浙江發(fā)生的最嚴(yán)重的一次重金屬污染事件，其原因就是電池公司將含有大量鉛的廢水排入河渠，滲入地下，居民喝了地下水之后鉛嚴(yán)重超標(biāo)，而作為最大的洋垃圾市場，臺州市每年從垃圾中拆解的價值高達200億人民幣，但是拆解之后的剩余物卻隨意丟棄，丟棄的重金屬垃圾對空氣和水資源造成了嚴(yán)重的污染。目前，我國的重金屬對水體的污染正在逐年加劇，如若不采取措施，不過十幾年的時間，我們將生活在一個被重金屬污染的世界，想治理都治理不完。

二、重金屬對水體污染的防治措施

1.加快含重金屬廢水廢氣治理

廢水和廢氣是化工行業(yè)最普遍的污染物，也是和人類息息相關(guān)的一些污染，針對這些廢水和廢氣，怎么處理成為了一個棘手的問題，對于廢水的處理，目前，有三種最為讓人接受的方法，物理處理法，即利用污染物的物化性質(zhì)來除掉廢水中的污染物，化學(xué)處理法，是指利用化學(xué)反應(yīng)原理處理或回收廢水中的溶解物或膠體中的物質(zhì)，包括中和，氧化，還原絮凝法。最后一種方法是生化處理法，這種方法是指利用微生物在廢水中對有機物進行氧化分解的新陳代謝過程，包括活性污泥法，生物濾池，氧化塘等方法。

2.強化含重金屬固體廢物污染防治

固體廢棄物是化工三廢中種類最多數(shù)量最大的一種污染物，其每年排出的數(shù)量有數(shù)億噸，破壞了植被，排入水源，對農(nóng)業(yè)用水造成了嚴(yán)重的污染，進一步轉(zhuǎn)化就會進入大氣，化工廢渣的種類繁多，成分復(fù)雜，處理方法并不像廢水廢氣那樣有成套的系統(tǒng)和裝置。而是根據(jù)其化學(xué)組成選用不同的方法，對于有機化工廢物的處理，目前，采用較多的方法有熱分解法，焚燒法和再生利用法，近幾年發(fā)展最受歡迎的是再生利用法，將廢物經(jīng)過多次的回收利用，將其中有用成分提取出來，加工成其他產(chǎn)品。其次就是對無極廢物的處理，其主要方法有3種，分別是可以作為二次原料資源，或者是提取其中的有用成分用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對那些沒有什么利用價值或者已經(jīng)提取有用成分的部分廢物，可以再加工為建筑材料。

三、結(jié)論

目前，我國重金屬對水體污染已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重了，尤其是化工行業(yè)，是最主要的重金屬污染源中，如若不及時治理，將對國民經(jīng)濟造成嚴(yán)重?fù)p失，對人們的身心健康造成巨大的傷害，因此，解決重金屬污染問題已經(jīng)迫在眉睫。

參考文獻

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[2] 李振. 淺談重金屬水污染現(xiàn)狀及監(jiān)測進展. 企業(yè)論道.

篇7

關(guān)鍵詞：土壤；重金屬；污染；治理措施

中圖分類號：TL75文獻標(biāo)識碼： A

引言

土壤是環(huán)境有的組成部分，是位于陸地表面呈連續(xù)分布、具有肥力并能生長植物的疏松層，它是一個復(fù)雜的物質(zhì)體系。隨著工業(yè)的快速發(fā)展，人類活動產(chǎn)生的污染物進入土壤并積累到一定程度，引起土壤質(zhì)量惡化的現(xiàn)象呈加重的趨勢。引起土壤污染的主要污染物有有機物、重金屬元素及化合物、中低放射性污染物、農(nóng)用肥料、致病的微生物等。在這些污染物中，重金屬的污染是造成土壤污染加重的主要原因之一。而重金屬及其化合物在環(huán)境中具有難遷移性和難降解性，只能在環(huán)境中累積。甚至有的可能轉(zhuǎn)化成毒性更強的化合物，它可以通過植物吸收在植物體內(nèi)富集轉(zhuǎn)化，對人類健康帶來潛在的風(fēng)險。重金屬元素以不同的種類通過各種途徑進入土壤中，其中危害較大、研究較多的重金屬元素有Hg、Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn等。由于不同的重金屬元素其化學(xué)性質(zhì)不同，所以對土壤環(huán)境造成的危害也有所不同。

一、土壤重金屬污染的概念

土壤重金屬污染是指由于人類活動將重金屬帶人到土壤中，致使重金屬元素在土壤中的含量超過背景值，并可能通過過量沉積而造成土壤質(zhì)量退化、生態(tài)環(huán)境惡化的現(xiàn)象。土壤重金屬污染物主要有鉛(Pb)鎬(Cd)鉻(Cr)汞(Hg)及類金屬砷(AS)和硒(Se)等，以及有一定毒性的鋅(Zn)，銅(Cu)，鎳(Ni)等元素。其中AS和se雖不屬于重金屬，但它們的毒性及某些性質(zhì)與重金屬相似，因而通常被列為重金屬污染物的范圍內(nèi)。還有一些是植物生長所必須的微量元素，如zn，Cu等，但其含量達到一定值后就可能成為有害的環(huán)境污染元素。

二、土壤重金屬污染的成因及特點

1.自然原因

自然界中，土壤重金屬的形成不是單方面作用的結(jié)果，而是受多方面因素影響，在不同時期，其主要影響因素又不同。土壤形成初始時期，其重金屬含量受成土母質(zhì)的影響較大，母質(zhì)中的重金屬含量及組成直接決定了土壤重金屬的值。隨著土壤的發(fā)育，母質(zhì)對其重金屬值的影響逐漸減弱。大氣沉降，如火山爆發(fā)、森林火災(zāi)等可能使許多重金屬漂浮于空中，其中一些被植物葉片吸收，進而被微生物分解進入土壤，從而改變土壤的重金屬含量與構(gòu)成。

2.人為因素

（1）廢氣、煙塵等大氣污染。城市化進程的加快在反映國民物質(zhì)生活水平提升的同時也帶來一系列環(huán)境問題，城市交通、工業(yè)生產(chǎn)等向大氣排放大量廢氣、煙塵，造成大氣污染，通過大氣沉降，這些物質(zhì)進入土壤，造成土壤重金屬污染。

（2）化肥農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用。為了縮短農(nóng)作物生長周期，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常會選擇使用化肥農(nóng)藥，大量化肥與農(nóng)藥的使用在帶來生產(chǎn)效益的同時，也將其中所含的重金屬物質(zhì)帶入了農(nóng)作物與土壤，造成土壤重金屬污染，影響人體健康。

（二）土壤重金屬污染的特點

依據(jù)化學(xué)金屬元素相關(guān)理論，重金屬性質(zhì)穩(wěn)定，極難被微生物降解，一旦進入土壤造成重金屬污染，勢必對農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量產(chǎn)生較大影響，加之其潛伏周期長，通過食物鏈的“生物富集效應(yīng)”嚴(yán)重影響動物和人體的健康。有研究表明，低濃度的汞在小麥萌發(fā)初期能起到促進生長作用，但隨著時間的延長，最終表現(xiàn)為抑制作用；砷有劇毒，可致癌；鎘會危害人體的心腦血管。歸納起來，重金屬污染有以下幾個特點：(1)潛伏周期長，污染具有隱蔽性；(2)性質(zhì)穩(wěn)定，污染具有難降解性；(3)相互作用，污染具有協(xié)同性、擴散性。因此，重金屬污染又有“化學(xué)定時炸彈”之稱。

三、土壤重金屬污染的危害

土壤重金屬污染是指由于人類活動致使重金屬的數(shù)值高于土壤背景值或土壤環(huán)境質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致土壤質(zhì)量的下降和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化的現(xiàn)象。土壤的重金屬污染破壞了土壤、植物系統(tǒng)的生態(tài)平衡并通過食物鏈威脅人體健康。

(一)危害土壤中的動物

各種重金屬元素在土壤中的富集，對土壤動物的生存帶來了嚴(yán)重威脅，有研究表明土壤重金屬對蚯蚓、線蟲等無脊椎動物數(shù)目、豐富度、生物數(shù)量和群體構(gòu)成等有直接影響。

(二)影響作物的品質(zhì)和質(zhì)量

土壤中的重金屬污染會引起作物大量營養(yǎng)的缺乏和酶有效性的降低，較高濃度的重金屬含量有抑制植物體對WT、3C等礦物質(zhì)元素的吸收和轉(zhuǎn)運的能力。重金屬脅迫還會危害作物的根系，造成根系生理代謝失調(diào)、生長受到抑制，引起株高、主根長度、葉面積等一系列生理特征的改變，導(dǎo)致植物體營養(yǎng)虧缺，從而影響植物生理生態(tài)過程、植物產(chǎn)量和品質(zhì)。

(三)降低土壤肥力

土壤酶是一種生物催化劑，是反映土壤肥力的關(guān)鍵指標(biāo)，重金屬通過對土壤酶的破壞，造成對土壤肥力的不利影響。

(四)威脅人體健康

土壤尤其是表層土壤中的重金屬極易通過食物鏈進入人體，對人體正常的新陳代謝和器官造成危害，直接對人體健康造成威脅。例如：能導(dǎo)致人類和其他生物的生殖功能下降，機體免疫力降低。

四、加強土壤重金屬污染的措施

（一）重金屬污染土壤改良劑修復(fù)法

目前有許多修復(fù)和治理重金屬污染土壤的方法，如客土法、土壤淋洗法、化學(xué)修復(fù)法、植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)等。近年來，對重金屬污染土壤施用土壤改良劑的修復(fù)方法得到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，其實際應(yīng)用也比較廣泛。施用土壤改良劑的方法實際上是化學(xué)修復(fù)法中的原位化學(xué)修復(fù)。原位化學(xué)修復(fù)主要是基于污染物的土壤化學(xué)行為的改良措施，施入/種或多種改良劑、抑制劑等化學(xué)物質(zhì)，通過調(diào)節(jié)土壤理化性質(zhì)以及對重金屬的吸附、沉淀、絡(luò)合、氧化還原等一系列物理化學(xué)作用，改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)，降低其生物有效性和遷移性，從而降低重金屬污染物對環(huán)境中動物、植物的毒性，達到修復(fù)重金屬污染土壤的目的。原位化學(xué)修復(fù)是在土壤原位上開展，具有成本低廉、操作簡單、對土壤本身結(jié)構(gòu)擾動小、改良劑來源廣泛等優(yōu)點，具有潛在的經(jīng)濟價值，能用于大面積重金屬污染土壤的治理，但由于受到一些環(huán)境因素制約，如何根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥罈l件因地制宜地選擇合適的改良劑是該技術(shù)的關(guān)鍵?？傊?，通過施用改良劑改變重金屬離子在土壤中的存在形態(tài)，降低重金屬污染物的生物可利用性，從而實現(xiàn)污染土壤的治理，是目前一條行之有效的途徑。當(dāng)然，化學(xué)改良劑法也存在一定局限性，即施用改良劑后土壤中金屬離子仍然存留在環(huán)境中，如果環(huán)境因素發(fā)生改變，重金屬離子的生物有效性也可能變化，被暫時鈍化的重金屬離子又會被重新激活。

（二）提高土壤pH

pH值顯著影響重金屬在土壤中的存在形態(tài)，當(dāng)土壤溶液的pH

（三）樣品采集及保存措施

因本文選一般土壤綜合污染型土壤為研究對象，在進行土壤樣品采集時，只需要采集地表20cm范圍以內(nèi)的表層土壤作為監(jiān)測樣品即可，所采集樣品為土壤混合樣；在土壤樣品采集過程中，應(yīng)將土壤表層所存在的石頭及草皮等雜物清理掉；按照設(shè)計采樣位置，采取蛇形布點方式進行土壤多點采樣作業(yè)；不同采樣點所采取土壤質(zhì)量應(yīng)盡量保持一致，將所獲得的土壤樣品進行均勻混合，通過四分法，獲得約為1kg質(zhì)量的樣品。樣品采集后，其保存需要應(yīng)用密封性良好且潔凈的塑料袋，作堿性保存。對樣品信息進行標(biāo)注，如樣品采集時間#樣品編號等，將樣品送入實驗室。在進行樣品采集的過程中，可以利用定位系統(tǒng)保證樣品位置準(zhǔn)確性，并對樣品采集環(huán)境進行拍照記錄。

結(jié)束語

目前，土壤重金屬污染的治理方法很多，但都存在一定的局限性。所以，研究出高效并具有良好的生態(tài)效益、社會效益、環(huán)境效益的方法對土壤重金屬污染的治理是非常重要的。今后，要進一步對土壤重金屬污染的來源進行全面了解，逐漸從末端治理的方法向源頭治理轉(zhuǎn)變，從而降低土壤重金屬污染，給人類提供無污染的綠色食品。

參考文獻：

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篇8

關(guān)鍵詞：土壤 重金屬污染 修復(fù) 研究進展

中圖分類號：X5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（b）-0121-02

隨著世界人口不斷增加，工業(yè)化進程不斷推進，能源開發(fā)和城鎮(zhèn)建設(shè)飛速發(fā)展。人類改造自然的活動不斷擴大，愈來愈多潛在性有毒物質(zhì)排放到生物圈，其中大部分進入土壤圈，對土壤環(huán)境和人的健康構(gòu)成威脅，其中包括重金屬。在化學(xué)中，重金屬一般指密度在4.5 g/cm3以上的金屬，而在環(huán)境污染研究中所說的重金屬實際上主要是指汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重金屬，其次是指有一定毒性的一般重金屬，如鋅、銅、鎳、鈷、錫等。目前最引起人們關(guān)注的是汞、鎘、鉛、鉻、砷，被合稱為重金屬污染中的“五毒”。通過食物鏈，排放到土壤中的重金屬直接對生長于被污染土壤上的植物造成傷害以及通過食物鏈直接或間接地對人體健康造成傷害。重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)按學(xué)科分主要分為三大類：生物修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和物理修復(fù)，按修復(fù)場地分為兩種：就地修復(fù)和離地修復(fù)。本文主要是以第一種分類方法進行有關(guān)論述。

1 重金屬在土壤中的存在形態(tài)

重金屬的生物毒性不僅取決于其總量，更多的是受存在形態(tài)的影響。重金屬在土壤中的存在形態(tài)決定了重金屬的遷移和生物利用，從而影響其生物活性與毒性重金屬在土壤中主要以以下幾種形態(tài)存在（1）水溶態(tài)；（2）可交換態(tài)；（3）碳酸鹽結(jié)合態(tài)；（4）鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)；（5）有機結(jié)合態(tài)；（6）殘留態(tài)。隨環(huán)境條件的改變，各形態(tài)之間可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，從而改變重金屬在土壤中的生物有效性和毒性。水溶態(tài)、離子交換態(tài)的重金屬在土壤環(huán)境中最為活躍，活性大，毒性也最強，易被植物吸收，也容易被吸附、淋失或發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)為其它形態(tài)。殘留態(tài)的重金屬與土壤結(jié)合最牢固，用普通的方法不能從土壤中提取出來，它的活性也最小，幾乎不能被植物吸收，毒性也最小。

2 重金屬的危害

大多數(shù)重金屬元素都是生物代謝非必須元素，當(dāng)其在環(huán)境中的存在量和在生物體中的量超過一定標(biāo)準(zhǔn)時便會對環(huán)境和生物體造成傷害。

2.1 對環(huán)境的傷害

土壤被重金屬污染，很難清除，含重金屬濃度較高的污染表土容易在風(fēng)力和水力的作用下會進入到大氣和水體中，導(dǎo)致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態(tài)系統(tǒng)退化等其它次生生態(tài)環(huán)境問題。

2.2 對植物的傷害

通常情況下，植物體內(nèi)的重金屬含量隨著其著生土壤重金屬含量的增加而增加，當(dāng)?shù)竭_一定量后，就會影響植物的生長發(fā)育，抑制植物的光合作用過程、抑制植物的呼吸作用過程、抑制新陳代謝，導(dǎo)致植物生物量、產(chǎn)量和品質(zhì)下降。

2.3 對動物及人體的傷害

重金屬通過空氣、水、食物等渠道進入動物和體內(nèi)，產(chǎn)生遺傳毒性、生殖毒性等，極大地影響了人群的健康和可持續(xù)發(fā)展。土壤重金屬污染在植物中積累后，并通過食物鏈富集到動物和人體中，危害人畜健康，達到一定量后便引發(fā)癌癥和其它疾病等。某些重金屬如銅、釩、可引起人和的生殖障礙；銅、汞可影響影響胚胎的正常發(fā)育；銅可對兒童中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成影響，可導(dǎo)致其行為功能改變?nèi)鐚W(xué)習(xí)困難、空間綜合能力下降、運動失調(diào)、多動、易沖動、注意力下降、侵襲性增加、智商下降等；鎘可影響兒童的正常發(fā)育等；錳會引起肺炎和其它疾病。

3 重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)

3.1 重金屬污染土壤生物修復(fù)技術(shù)

3.1.1 植物修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)（Phytoremediation）指將某種特定植物種植在重金屬污染的土壤上，而該種植物對土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，將植物收獲并進行妥善處理后即可將該種重金屬移出土體，達到污染治理與生態(tài)修復(fù)的目的。植物修復(fù)通常包括：植物提取作用、植物揮發(fā)作用、根際濾除作用。植物修復(fù)技術(shù)因其廉價、就地、綠色、生態(tài)、經(jīng)濟的優(yōu)點而廣受關(guān)注和期待，但目前植物修復(fù)技術(shù)也具有自身的局限性，主要表現(xiàn)是：多數(shù)超積累植物，只能積累一種或者兩種重金屬元素，而實際情況大多為幾種重金屬的復(fù)合污染；其次是超富集植物個體矮小，生長緩慢，生長周期長，修復(fù)重金屬污染土地效率低，經(jīng)濟上并不一定合理。因此，能否找到超積累植物是植物修復(fù)技術(shù)是否能夠推廣和業(yè)化的關(guān)鍵。到目前為止，在美國、澳大利亞、新西蘭等國已發(fā)現(xiàn)能富集重金屬的超積累植物 500多種，其中有360多種是富集Ni的植物。我國開展這方面的工作較晚，到目前為止，已陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了錳超積累植物商陸（Phytolaccaceae），As超富集植物蜈蚣草（Pteris vittata），大葉井口邊草（P.cretica），Cd超富集植物寶山堇菜（Viola baoshanensis）和龍葵，Zn超富集植物東南景天（Sedumalf redii）以及Cu超富集植物海州香薷（Ellsholtziasplendens）和鴨跖草（Commelina communis）。

3.1.2 重金屬污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)

重金屬污染土壤微生物修復(fù)是利用微生物的生物活性對重金屬的親和吸附或轉(zhuǎn)化為低毒產(chǎn)物，從而降低重金屬的污染程度，或通過微生物來促進植物對重金屬的吸收等其他修復(fù)過程。重金屬污染的微生物修復(fù)包含兩個方面的技術(shù)，即生物吸附和生物氧化、還原。前者是重金屬被活的或死的生物體所吸附的過程；后者則是利用微生物改變重金屬離子的氧化、還原狀態(tài)來降低環(huán)境和水體中的重金屬水平。

3.1.3 重金屬污染土壤低等動物修復(fù)技術(shù)

低等動物修復(fù)是利用土壤中的某些低等動物的活動改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)、或者直接吸收土壤中的重金屬，以達到修復(fù)效果。如張冬明等通過用中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物與環(huán)境保護研究所提供的赤子愛勝蚓（Eisenia foetida）和海南省典型的磚紅壤為研究材料對磚紅壤中Pb的形態(tài)研究表明蚯蚓活動降低了殘渣態(tài)Pb含量，顯著提高了土壤交換態(tài)、無定形氧化鐵結(jié)合態(tài)含量，蚯蚓活動可以顯著提高Pb污染土壤的修復(fù)效率[13]。由此表明蚯蚓能夠改變土壤中Pb的形態(tài)分配和能直接吸收Zn和Cd，對重金屬污染土壤修復(fù)有開發(fā)前景。

3.1.4 重金屬污染土壤物理修復(fù)技術(shù)

物理修復(fù)技術(shù)通過物理手段用清潔土壤更換被污染土壤或部分更換被污染土壤，使污染物濃度降低到臨界危害濃度以下或阻礙污染物與植物根系接觸，從而阻礙重金屬在食物鏈中的傳遞。物理修復(fù)過程中常用的方法是客土法。日本神通川地區(qū)的鎘污染土壤，截至1997年共有646 hm2土地用物理修復(fù)方法進行了修復(fù)?？屯练ㄐ迯?fù)重金屬污染土壤效果好、直接、完全徹底，但也存在實施費用高、客土來源和污染土壤去向難以解決等困難，經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)難以承受，難以大面積開展修復(fù)。

3.1.5 重金屬污染土壤化學(xué)修復(fù)技術(shù)

化學(xué)修復(fù)方法通過向土壤中添加一定的化學(xué)修復(fù)劑或用電化學(xué)的方法改變重金屬元素在土壤中的存在形態(tài)、分布特征及遷移性。一方面通過向土壤中加入一些表面活性劑或螯合劑，增加重金屬的生物有效性，結(jié)合植物修復(fù)技術(shù)或直接清除的方式達到對土壤的清潔作用；另外可以向土壤中加入化學(xué)固定劑和穩(wěn)定劑，減少其向植物體累運輸，直接阻斷重金屬在食物鏈中的傳遞，從而減輕其給人類帶來的傷害；再次利用電化學(xué)原理和方法，通過電流作用誘導(dǎo)重金屬粒子向電極一端聚集，再將其清除。與其它修復(fù)方法相比，化學(xué)修復(fù)方法具有操手段多，效率高，見效快，方便大規(guī)模開展修復(fù)等優(yōu)點而在很多污染土壤修復(fù)工程中應(yīng)用。常用的化學(xué)修復(fù)方法有：淋洗一提取法、固定穩(wěn)定法、電動法。各種具體修復(fù)方法都有其具體的實施條件和過程，下面分別給予介紹。

3.2 淋洗-提取法

土壤淋洗技術(shù)是通過離子交換、吸附與螯合作用將土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移到土壤液相中，然后處理其廢水，回收重金屬和提取劑，或者結(jié)合植物修復(fù)技術(shù)將重金屬從土壤中分離出來。淋洗法具有方法簡便、處理量大、見效快等優(yōu)點，適用于大面積、重度污染的治理。特別適用于輕質(zhì)土和砂質(zhì)土，但對滲透系數(shù)很低的土壤效果不好。但是有些提取劑在使用過程中也存在負(fù)面因素：無機酸沖洗污染土壤時，會破壞土壤的理化性質(zhì)，大量土壤養(yǎng)分淋失，破壞土壤微團聚體結(jié)構(gòu)；人工螯合劑又比較昂貴，修復(fù)成本高，（如EDTA）含有重金屬螯合劑的回收上也還存在很多未解決的問題，易對土壤造成二次污染。沖洗劑最好選擇自然來源的，如酒石酸、檸檬酸等，天然有機酸除對重金屬有一定的清除能力外，其生物降解性也好，對環(huán)境無污染。

3.3 固定穩(wěn)定法

固定穩(wěn)定法是向土壤中添加一些化學(xué)固定穩(wěn)定劑，改變重金屬的形態(tài)， 降低土壤污染物的水溶性、擴散性和生物有效性，從而降低它們進入植物體、微生物體和水體的能力，減輕對生態(tài)系統(tǒng)的危害。常用的固定穩(wěn)定劑有磷酸鹽類化合物、石灰、高爐渣、礦渣、粉煤灰、腐殖酸類肥料、有機肥料、氧化劑、還原劑等。受重金屬污染的酸性土壤，施用石灰、高爐渣、礦渣、粉煤灰等堿性物質(zhì)，或配施鈣鎂磷肥、硅肥等堿性肥料，能降低重金屬的溶解度，從而可有效地減少重金屬對土壤的不良影響，降低植物體的重金屬濃度。同時也可以向土壤中施用腐殖酸類肥料、有機肥料、氧化劑、還原劑等，都可以降低污染物的毒性。固定穩(wěn)定修復(fù)法修復(fù)過程中土壤結(jié)構(gòu)不受擾動，大部分添加劑便宜易得、種類多可適當(dāng)選擇，適于大面積地區(qū)操作。

3.4 電動修復(fù)法

電動修復(fù)法主要是根據(jù)電化學(xué)原理及電解池原理，具有類似性質(zhì)的重金屬離子通過電遷移、電滲流或電泳的途徑向電極的一端集聚。并通過進一步的處理從而實現(xiàn)污染土壤樣品的減污或清潔。這種修復(fù)方法具有處理成本低、修復(fù)效率高、后處理方便等一系列優(yōu)點，有非常好的應(yīng)用前景。但電動修復(fù)技術(shù)在重金屬污染土壤修復(fù)的研究起步晚，有關(guān)這方面的報道少。同時該方法必須在酸性土壤條件下進行，在調(diào)節(jié)土壤酸性時會同時帶來對土壤理化性質(zhì)的破壞。

4 結(jié)語

重金屬土壤污染的普遍性決定了土壤重金屬污染修復(fù)的緊迫性和必要性，隱蔽性、滯后性、累積性、地域性、不可逆轉(zhuǎn)性和治理難而且周期長等特性又決定修復(fù)工作面臨重大挑戰(zhàn)。上文中介紹的各種修復(fù)手段都有自身的優(yōu)缺點，如能將各種修復(fù)方法很好地實現(xiàn)整合，特別是植物修復(fù)、微生物修復(fù)和化學(xué)修復(fù)方法的整合必然能更有效更經(jīng)濟地對污染土壤進行修復(fù)。同時尋找和培育大生物量超積累植物，尋找和培育比傳統(tǒng)修復(fù)微生物修復(fù)效果好的微生物，開發(fā)新型廉價化學(xué)修復(fù)劑，為重金屬污染土壤修復(fù)工程提供更多物質(zhì)和技術(shù)保障，人類修復(fù)重金屬污染土壤必將成為一件容易的事。

參考文獻

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[3] 周啟星.復(fù)合污染生態(tài)學(xué)[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1995：4-9.

篇9

關(guān)鍵詞：重金屬污染 環(huán)境影響 治理

中圖分類號：TE08文獻標(biāo)識碼： A

重金屬污染時指由重金屬及其化合物引起的環(huán)境污染，主要由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬制品等人為因素所致。重金屬的污染主要來源工業(yè)污染，其次是交通污染和生活垃圾污染。工業(yè)污染大多通過廢渣、廢水、廢氣排入環(huán)境，在人和動物、植物中富集，從而對環(huán)境和人的健康造成很大的危害。

重金屬污染物是一類典型的優(yōu)先控制污染物。環(huán)境中的重金屬污染與危害決定于重金屬在環(huán)境中的含量分布、化學(xué)特征、環(huán)境化學(xué)行為、遷移轉(zhuǎn)化及重金屬對生物的毒性。重金屬污染與其他有機化合物的污染不同，不少有機化合物可以通過自然界本身物理的、化學(xué)的或生物的凈化，使有害性降低或解除。而重金屬具有富集性，很難在環(huán)境中降解。目前中國由于在重金屬的開采、冶煉、加工過程中，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進入大氣、水、土壤引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。對人體毒害最大的重金屬有5種：鉛、汞、砷、鎘、銘。這些重金屬在水中不能被分解，人飲用后毒性放大，與水中的其他毒素結(jié)合生成毒性更大的有機物。以各種化學(xué)狀態(tài)或化學(xué)形態(tài)存在的重金屬，在進入環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)后就會存留、積累和遷移，造成危害。如隨廢水排出的重金屬，即使?jié)舛刃?，也可在藻類和底泥中積累，被魚和貝的體表吸附，產(chǎn)生食物鏈濃縮，從而造成公害。如日本的水俁病，就是因為燒堿制造工業(yè)排放的廢水中含有汞，在經(jīng)生物作用變成有機汞后造成的；又如痛痛病，是由煉鋅工業(yè)和鎘電鍍工業(yè)所排放的鎘所致。汽車尾氣排放的鉛經(jīng)大氣擴散等過程進入環(huán)境中，造成目前地表鉛的濃度已有顯著提高，致使近代人體內(nèi)鉛的吸收量比原始人增加了約100倍，損害了人體健康。

重金屬污染在環(huán)境中難以降解，能在動物和植物體內(nèi)積累，通過食物鏈逐步富集，濃度成千上萬甚至上百萬倍的增加，最后進入人體造成危害，是危害人類最大的污染物之一。國際上，許多廢棄物都因含有重金屬元素被列到國家危險廢物名錄，近些年隨著我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，我國出現(xiàn)了重金屬污染頻發(fā)、常發(fā)的狀況。2010 年4月至6月，浙江省政協(xié)組織成立調(diào)研組，通過召集省有關(guān)單位負(fù)責(zé)人座談，向社會公眾征集意見建議，并赴杭州、臺州及所轄的路橋、溫嶺等部分縣（市、區(qū)）進行實地調(diào)研，全面了解食品藥品安全情況。調(diào)研結(jié)果顯示，在浙北、浙中、浙東沿海三個區(qū)域中，城郊傳統(tǒng)的蔬菜基地、部分基本農(nóng)田都受到了較嚴(yán)重的影響。工業(yè)“三廢”及城市生活污染物排放，引起重金屬污染農(nóng)田。調(diào)研組有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，這些城郊重金屬對土壤的污染，主要是近十多年造成的，主要是人為的污染，這會直接威脅到百姓的生命健康。2011年3月中旬，在浙江臺州市路橋區(qū)峰江街道，一座建在居民區(qū)中央的“臺州市速起蓄電池有限公司”（以下簡稱“速起蓄電池公司”）被曝出其引起的鉛污染已致使當(dāng)?shù)?68名村民血鉛超標(biāo)。由于重金屬污染事件在我國頻繁發(fā)生，使得我國開始重視重金屬污染的治理。

常見的重金屬土壤治理的方法包括化學(xué)法、生物法、物理法、熱力學(xué)方法等，每種方法又包含不同的技術(shù)，每種技術(shù)又可以采用不同的施工方案實施?；瘜W(xué)法主要通過將重金屬污染土壤與化學(xué)穩(wěn)定劑混合來實現(xiàn)重金屬的穩(wěn)定化，而石灰等穩(wěn)定劑通常不能有長期的治理效果，分子鍵合是目前業(yè)界關(guān)注的一種以長期穩(wěn)定性為特點的修復(fù)藥劑。生物法一般有植物修復(fù)和微生物修復(fù)等。植物修復(fù)通過超積累植物吸收土壤中的重金屬，比較安全但是修復(fù)周期長；微生物修復(fù)通過土壤中微生物降解重金屬，但是影響修復(fù)效果的因素較多，目前應(yīng)用較少。熱力學(xué)方法可以通過高溫來使重金屬玻璃化，但是成本很高。

篇10

關(guān)鍵詞：汾江河；重金屬；潛在生態(tài)危害；評價

收稿日期：2011-03-31

作者簡介：羅 美（1984―），女，廣東興寧人，助理環(huán)境工程師，主要從事環(huán)境污染源（廢水）的監(jiān)測與分析工作。

中圖分類號：X701

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-9944（2011）06-0023-04

1 引言

汾江河是佛山市的母親河,全長13.4km。隨著佛山市經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,城市人口的急劇增多,汾江河兩岸的工業(yè)發(fā)展,印染、塑料、陶瓷、洗滌類和造紙等工業(yè)廢水排入,嚴(yán)重污染了河道。水體沉積物既是重金屬污染物的匯集地,又是對水質(zhì)有潛在影響的次生污染源。重金屬污染物進入水體后能較快地轉(zhuǎn)移至沉積物和懸浮物中,結(jié)合了重金屬的懸浮物在被水流搬運過程中,當(dāng)其負(fù)荷量超過搬運能力時,便逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e物。沉積物中重金屬得到積累,表現(xiàn)出明顯的分布規(guī)律性。河流重金屬Cr、Cu、Zn、Pb、As、Hg和Cd的污染存在一定的潛在生態(tài)危害,由于其可以在動、植物中積累,并通過食物鏈從而危害人類的食物安全。為了解汾江河河道污染的狀況,以及周邊環(huán)境對河道造成的影響,對汾江河底質(zhì)（沉積物）重金屬Cr、Cu、Zn、Pb、As、Hg和Cd的總體水平進行了監(jiān)測與分析,本文根據(jù)底質(zhì)中重金屬的含量,運用瑞典科學(xué)家Lars Hakanson潛在生態(tài)危害指數(shù)法,對其潛在生態(tài)危害進行了分析。

2 調(diào)查方法與監(jiān)測分析

汾江河又名佛山水道,西起佛山沙口,橫貫市區(qū)北部,到南海平洲沙尾橋,進入東平水道。全年的平均流量是103m /s,但枯水期只有5～6m ／s［1］。流經(jīng)佛山市區(qū)、南海、廣州3地,從東到西流經(jīng)佛山境內(nèi)、桂城、平洲、大瀝、鹽部等6個區(qū)鎮(zhèn)?，F(xiàn)在調(diào)查的主要是佛山城區(qū)的河段底質(zhì)重金屬的總體水平。通過現(xiàn)場的采樣處理和底質(zhì)樣品試驗分析,計算其重金屬的質(zhì)量比,從而了解河道的重金屬污染狀況。

2.1 底質(zhì)樣品的采集和前處理

底質(zhì)指江、河、湖、庫、海等水體底部表面沉積物質(zhì),它反映了河流的歷史和污染現(xiàn)狀。經(jīng)過調(diào)查研究,根據(jù)汾江河河流特點和沿河兩岸的廠區(qū)布局,沿岸支涌和閘門分布情況,沿河道分別在羅沙、街邊和橫蠆忌3個采樣斷面,羅沙屬于河道上游,河道較為寬闊,街邊在中游位置,河道較直且窄,下游的橫窖是典型的淤積區(qū)域,并在各采樣斷面分左、中、右布點,采用抓斗式采樣器對汾江河河道的表層（0～20cm）沉積物進行了采樣。

在現(xiàn)場采樣時,把采集的樣品分存于雙層洗凈聚乙烯袋中,編號、貼好標(biāo)簽運回室內(nèi),冷藏保存。做試驗時,剔除礫石、木屑及貝殼、雜草等動植物殘體,用玻璃棒將自然風(fēng)干的沉積物輕輕壓碎,首先用20目尼龍網(wǎng)篩去掉粗沙粒和大塊泥土,然后用四分法四分底質(zhì)樣品,取其中一份研磨成粉末樣,再過100（80）目尼龍網(wǎng)篩,稱取篩后的粉末樣［2］。

2.2 分析項目和分析方法

底質(zhì)樣品分析項目為Cr、Cu、Zn、Pb、As、Hg和Cd 7種元素,測定其含量。

2.3 底質(zhì)樣品的分解（全分解方法）

底質(zhì)樣品的測定,其主要的影響因素是樣品是否消解的完全和所用的測試方法正確與否。測定Cu、Pb、Zn、Cd的消解運用的是HCl-HNO-3HF-HClO4分解法,而測定汞的是硫硝混酸-KMnO4消解法,測砷的是硝酸――鹽酸――高氯酸消解法。樣品的消解是測定的前期工作,關(guān)系到最后的試驗結(jié)果,因而其的操作方法與步驟尤其重要,并要注意使用試劑安全。

2.4 試驗方法原理與計算

經(jīng)過完全消解的底質(zhì)樣品,加入試劑和簡單的再處理方可以進行樣品試驗。同時,各個的測定項目都要求重新配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,在試驗中繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。不同的測定項目,運用其最優(yōu)的測定方法,測定Cd元素,使用石墨爐原子吸收法,測定As和Hg運用原子熒光法,而測定Cr、Cu、Pb、Zn運用的是火焰原子吸收分光光度法。所有的測定項目元素都帶有國家標(biāo)準(zhǔn)試樣試驗,保證試驗的準(zhǔn)度。

3 底質(zhì)重金屬污染評價

3.1 評價方法和原理

這里選用瑞典科學(xué)家Hakanson提出的潛在生態(tài)危害指數(shù)法進行評價。某一區(qū)域沉積物中第i種重金屬的潛在生態(tài)危害系數(shù)Eri及沉積物中多種重金屬的潛在生態(tài)危害指數(shù)RI表示方法為:潛在生態(tài)危害指數(shù)法［3］。

瑞典科學(xué)家Hakanson提出的評價沉積物中重金屬的潛在生態(tài)危害指數(shù)（RI）法是一種相對快速、簡便和標(biāo)準(zhǔn)的方法,通過測定沉積物中主要重金屬的含量,計算污染系數(shù)及生態(tài)危害指數(shù),考慮到影響污染的各方面,潛在生態(tài)危害指數(shù)受下列因素的控制和影響，包括表層沉積物中重金屬的濃度,即RI值應(yīng)隨表層金屬污染程度的加重而增大；重金屬污染物的種類,即受多種重金屬污染的RI值應(yīng)高于只受少數(shù)幾種重金屬污染的RI值；重金屬的毒性水平,即毒性高的重金屬應(yīng)比毒性低的對RI值有較大貢獻；水體對重金屬污染的敏感性,即對重金屬污染敏感性大的水體應(yīng)比敏感性小的水體有較高的RI值。

3.2 計算原理

（1）第i種重金屬污染系數(shù)。

表1 沉積物重金屬污染生態(tài)危害指數(shù)法污染程度的劃分

3.3 各類參數(shù)的確定

河流底質(zhì)中重金屬的濃度值取本次采樣的實測值。

3.3.1 背景參比值的選擇

目前研究中對參比值的選擇差異較大,有的以頁巖平均重金屬含量值作為全球統(tǒng)一的沉積物重金屬參比值；有的以當(dāng)?shù)爻练e物的重金屬背景值為參比值,Hakanson提出以工業(yè)化以前全球沉積物重金屬的最高背景值為參比值。

本文評價采用當(dāng)?shù)刈罡弑尘爸担?992年水利部組織的全國地表水沉積物背景值調(diào)查結(jié)果）為參比值［4］,相對定量性地反映沉積物重金屬的污染程度,見表2。

表2 背景參比值mg/kg

3.3.2 重金屬毒性系數(shù)

本研究選擇的主要重金屬為Hg、Cd、As、Cu、Pb、Cr和Zn。重金屬的毒性表現(xiàn)為對人體和對水生生態(tài)系統(tǒng)兩方面的風(fēng)險,風(fēng)險途徑為水――底質(zhì)（沉積物）――生物――魚――人體。根據(jù)Hakanson提出的“元素豐度原則”和“元素釋放度”,某一重金屬元素的潛在生態(tài)毒性與其豐度成反比,與其稀少度成正比,亦即與“元素的釋放度”（在水中含量與沉積物中含量的比值）有關(guān),易于釋放者其對生物的潛在毒性較大。經(jīng)過對一系列基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的處理,上述7種重金屬的毒性水平順序為Hg>Cd>As>Pb

Cu>Cr>Zn,重金屬毒性系數(shù)Tri值為Hg

表3 本次沉積物重金屬污染潛在生態(tài)危害指數(shù)法的劃分

Hakanson潛在生態(tài)危害指數(shù)法不僅反映了某一特定環(huán)境中的每一種受污染物的影響,而且也反映了多種污染物的綜合影響,并且用定量的方法劃分出潛在生態(tài)危害的程度,是目前研究沉積物重金屬污染評價中應(yīng)用最廣的一種,在國際上具有深刻的影響。

4 實驗結(jié)果與討論

4.1 重金屬污染物程度及分布

汾江河底質(zhì)（沉積物）重金屬以當(dāng)?shù)刈罡弑尘爸禐閰⒈戎涤嬎愕膯雾椢廴鞠禂?shù)Cif和多項污染系數(shù)Cd列于表4。從表7可見,單項污染系數(shù)Cif≥6的重金屬有Zn、Cd、Cu、Cr,其中Zn、Cd在各個采樣點的值都超出了單項污染系數(shù)Cif“6”,且有些數(shù)值較高,將近4倍之多；而Cu也只有S8

3.46沒有超出外,其他的值都大于“6”；相對來說,Cr的Cif≥6只有S7和S2。3≤Cif

評價結(jié)果表明,汾江河段重金屬的污染都在“很高”。監(jiān)測斷面最大值出現(xiàn)在橫虻S2點,為78.83,原因是橫虼τ詵誚河的下游,其積污量更大；第2大污染系數(shù)值是羅沙斷面的S7,主要原因是羅沙兩岸的工業(yè)廠房的排污口的直接排放,且得不到的上游東平河的水源充足補給；總體水平來說,橫頡⒔直吆吐奚3個斷面各個監(jiān)測點的Zn、Cd、Cu、Cr的污染系數(shù)均為“高”。沿程分布無明顯下降趨勢,重金屬污染順序為Cd> Zn > Cu > Cr > As > Pb > Hg。

4.2 表層沉積物重金屬的潛在生態(tài)危害評價

汾江河底質(zhì)（表層沉積物）重金屬單項潛在生態(tài)危害系數(shù)（Eri）和潛在生態(tài)危害指數(shù)（RI）及排序結(jié)果列于表5、表6和圖1?？梢钥闯?單項潛在生態(tài)危害系數(shù)Eri≥320的重金屬有Cd,主要出現(xiàn)在羅沙斷面和S3、S6兩個采樣點；160≤Eri

圖1 河流斷面各點RI分布

評價的結(jié)果是汾江河河河道9個監(jiān)測點都具有“極高”的潛在生態(tài)風(fēng)險,Cd屬于很“極高”的潛在生態(tài)危害,Hg、Cu屬于“中等”的潛在生態(tài)危害,As、Cr、Pb、Zn屬于輕微風(fēng)險。

表5 汾江河底質(zhì)重金屬的潛在生態(tài)危害系數(shù)Eri和潛在生態(tài)危害指數(shù)RI

綜合分析汾江河河段各個斷面的底質(zhì)（沉積物）重金屬的單項污染系數(shù)Cif、多項污染系數(shù)Cd、單項潛在生態(tài)危害系數(shù)Eri和潛在生態(tài)危害指數(shù)RI,汾江河受到了較為嚴(yán)重的污染。污染最嚴(yán)重的是Cd、Cu,其次是Hg 、As、Pb,Zn與Cr相對污染較輕。

5 結(jié)語

采用Hakanson提出的潛在生態(tài)危害指數(shù)法,以當(dāng)?shù)刈罡弑尘爸禐閰⒈戎?對汾江河底質(zhì)的重金屬污染總體水平進行了評價,結(jié)果表明汾江河河段各監(jiān)測斷面的底質(zhì)都受到重金屬的極強的污染,具有很高的潛在生態(tài)危害,橫頡⒙奚車暮傭沃亟鶚粑廴窘銜嚴(yán)重。污染最嚴(yán)重的重金屬元素是Cd、Cu,其次是Hg、As、Pb,Zn與Cr相對污染較輕,已經(jīng)對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響,尤其是鎘。然而,其具體的來源還需探討。污染元素Cd、Cu沿程分布無明顯下降趨勢,可能與沿岸的工業(yè)、廠房布局和河流水文條件、流量等相關(guān),有待今后進一步研究。

表6 汾江河底質(zhì)重金屬的潛在生態(tài)危害指數(shù)排序

（1）減少外源性重金屬的進入。要大力控制污水中重金屬的排放,盡可能建立污水處理廠或是廢水再生回用工程。

（2）對嚴(yán)重污染的底泥的治理。對上底泥疏浚,并填入清潔泥沙或碎石,可以有力地抑制底泥對河水的二次污染,若用具有吸附功能的粘土作為鋪填物,則有望進一步改善水質(zhì),或是建造引水稀污工程,這主要是上游與東平河相連設(shè)置的水閘需要定期補充一定的水量,用以沖稀污染物。

（3）進行水體生態(tài)修復(fù)與重建。有必要栽培一些耐性較強且速生的植物,萃取水體沉積物底泥中的重金屬。合理規(guī)劃沿岸土地利用,整治排污源,減少重金屬污染的來源。使經(jīng)濟建設(shè),人口增長,污染治理與水環(huán)境保護同步進行,建設(shè)和諧、共進的社會。

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