時(shí)間：2024-01-10 14:57:15
序論：在您撰寫重金屬污染的治理措施時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞:重金屬污染；來源；特點(diǎn)及危害；修復(fù)；治理措施
中圖分類號(hào)：F407.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的加快，重金屬行業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期。但重金屬行業(yè)在開采和加工過程中，一些鉛、汞、鎘、鈷、砷等重金屬通過廢水、廢氣和固體廢物來污染環(huán)境，且具有污染范圍廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、污染隱蔽性高、難以被降解等特點(diǎn)，導(dǎo)致部分地區(qū)的生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)惡化的趨勢(shì)，并嚴(yán)重阻礙了我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。因此，必須建立比較完善的重金屬污染防治體系、事故應(yīng)急體系和環(huán)境與健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，尋找合理有效的重金屬污染治理措施和修復(fù)措施來解決污染所帶來的危害，從而保證重金屬行業(yè)的健康發(fā)展。
1 重金屬污染的來源
通過對(duì)現(xiàn)狀的調(diào)查分析表明，各相關(guān)行業(yè)重金屬危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量最大的為有色金屬冶煉行業(yè)，占總產(chǎn)生量的60.3%，其次為基礎(chǔ)化學(xué)原料制造行業(yè)，占總產(chǎn)生量的28.4%。鉛、鎘、鉻、汞、砷作為重金屬污染的主要元素，其重點(diǎn)防控行業(yè)有：①有色金屬冶煉和含鉛蓄電池制造業(yè)是主要的涉鉛行業(yè)。其中有色金屬冶煉鉛塵產(chǎn)生量占鉛塵產(chǎn)生總量的36.6%，電池制造鉛塵產(chǎn)生量占總產(chǎn)生量的63.4%；②廢氣中的鎘主要由常用有色金屬冶煉行業(yè)產(chǎn)生；③皮革鞣制加工行業(yè)是廢水中總鉻產(chǎn)生及排放的主要行業(yè)，金屬表面處理業(yè)是廢水中六價(jià)鉻產(chǎn)生及排放的主要行業(yè)。金屬表面處理行業(yè)鉻產(chǎn)生量占67.9%，有色金屬冶煉行業(yè)鉻產(chǎn)生量占32.1%；④基礎(chǔ)化學(xué)原料制造是廢水中汞和砷產(chǎn)生及排放的主要行業(yè)。
2 重金屬污染的特點(diǎn)及危害
重金屬污染是通過廢水、廢氣和固體廢物來污染環(huán)境的，其主要特點(diǎn)為污染范圍廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、污染隱蔽性高、難以被降解。隨著農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)的發(fā)展以及城市化進(jìn)程的推進(jìn)，重金屬通過污水灌溉、大氣煙塵沉降、垃圾填埋處理等途徑進(jìn)入土壤和水體。由于這些重金屬兼具富集性和難以逆轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，不易為微生物降解，因此土壤和底泥往往是重金屬的儲(chǔ)存庫(kù)。重金屬離子的不斷積累，并通過食物鏈進(jìn)入農(nóng)產(chǎn)品，甚至可轉(zhuǎn)化為毒害性更大的甲基化合物，對(duì)食物鏈中某些生物產(chǎn)生毒害，最終在人體內(nèi)蓄積，不僅影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，還危害人類健康。
大多數(shù)重金屬是過渡性元素，其原子特有的電子層結(jié)構(gòu)使其在土壤環(huán)境中的化學(xué)行為具有一系列特點(diǎn)：①重金屬能在一定的賦存狀態(tài)下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，具有可變價(jià)態(tài)，且其價(jià)態(tài)的不同，導(dǎo)致其活性和毒性也不同；②重金屬易在土壤環(huán)境中與土壤中的一些無機(jī)酸反應(yīng)生成硫化物、碳酸鹽、磷酸鹽等。這些化合物的溶度積都比較小，使得重金屬累積于土壤中，不易遷移，使污染區(qū)域內(nèi)的危害周期變長(zhǎng)；③重金屬作為中心離子能夠生成配位絡(luò)合物，還可與一些大分子有機(jī)物，如腐植質(zhì)、蛋白質(zhì)等生成螯合物。這樣難溶性的重金屬鹽，其在水中的溶解度可能增大，更易在土壤環(huán)境中遷移，增大其污染危害的范圍。
3 重金屬污染的治理措施
由于重金屬污染的長(zhǎng)期性、潛伏性、累積性和不可逆轉(zhuǎn)性，一旦土壤中重金屬含量超過環(huán)境容量，在土壤中不被降解，且遷移性小，則清除污染相當(dāng)困難。此外，重金屬污染在各地因涉重金屬行業(yè)的不同，其表現(xiàn)也有較大差異。有的以鉛塵污染最為突出；有的表現(xiàn)為地表水或地下水受到汞、鎘、鉻、砷的污染；有的表現(xiàn)為土壤中鉛、鎘、砷明顯高于背景值。因此，各地應(yīng)針對(duì)涉重行業(yè)的分布特征提出相應(yīng)的污染防治對(duì)策。
3.1 調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加大重點(diǎn)行業(yè)防控
規(guī)范全國(guó)涉重企業(yè)的管理，發(fā)展無害化和資源節(jié)約型產(chǎn)品，增加新型產(chǎn)品比重。如含鉛蓄電池制造業(yè)要逐步淘汰開口式普通蓄電池，重點(diǎn)發(fā)展高容量密封型免維護(hù)鉛酸蓄電池。推動(dòng)動(dòng)力鋰離子電池和氫鎳電池替代鎘鎳電池，無汞普通鋅錳電池替代含汞鋅錳電池；金屬表面處理業(yè)要加大含氰電鍍工藝的淘汰力度，積極推行無氰電鍍工藝；基礎(chǔ)化學(xué)原料制造業(yè)應(yīng)鼓勵(lì)離子膜生產(chǎn)燒堿；皮革鞣制加工業(yè)應(yīng)推廣白濕皮工藝，采用無污染的化工材料預(yù)鞣、剖白濕皮。提倡低鉻高吸收鉻鞣和無鉻鞣劑替代鉻鞣，在復(fù)鞣過程中不用或少用含鉻復(fù)鞣劑；常用有色金屬冶煉業(yè)應(yīng)鼓勵(lì)氧氣底吹熔煉-鼓風(fēng)爐還原煉鉛、富氧常壓直接浸出煉鋅工藝、沸騰焙燒工藝，全部淘汰土燒結(jié)盤、簡(jiǎn)易高爐、燒結(jié)鍋、燒結(jié)盤、燒結(jié)機(jī)、用坩堝爐熔煉再生鉛等落后且達(dá)不到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的煉鉛工藝和設(shè)備，以及用土制馬弗爐、馬槽爐、橫罐、小豎罐等進(jìn)行還原熔煉再以簡(jiǎn)易冷凝設(shè)施回收鋅等落后的煉鋅或氧化鋅的工藝。
3.2 加強(qiáng)集中治理，實(shí)施區(qū)域綜合整治
凡涉重金屬的項(xiàng)目全部規(guī)劃到統(tǒng)一專業(yè)園區(qū)進(jìn)行集中管理，根據(jù)區(qū)內(nèi)的企業(yè)規(guī)模和數(shù)量，加大園區(qū)安全防護(hù)距離，嚴(yán)格廢氣、廢水等污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。涉重金屬專業(yè)園區(qū)建設(shè)必須符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和規(guī)劃要求，符合土地利用總體規(guī)劃、土地供應(yīng)政策和土地使用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；加強(qiáng)園區(qū)的設(shè)計(jì)和管理，做到“5 個(gè)集中”：集中供熱、集中供水、?；芳泄?yīng)、廢水集中治理、集中配套生活設(shè)施，對(duì)排至園區(qū)污水處理廠的污水實(shí)行在線監(jiān)控；貫徹國(guó)家清潔生產(chǎn)促進(jìn)法， 推行清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)， 實(shí)施強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核，實(shí)施清潔生產(chǎn)推廣計(jì)劃，建立清潔生產(chǎn)的激勵(lì)機(jī)制；在污染物分類收集的基礎(chǔ)上，分別實(shí)施預(yù)處理，不斷提升行業(yè)技術(shù)水平， 提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低對(duì)環(huán)境的不利影響，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
3.3 提高項(xiàng)目準(zhǔn)入門檻，嚴(yán)格限制重金屬項(xiàng)目
進(jìn)一步提高節(jié)能、環(huán)保、安全土地使用和職業(yè)健康方面的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施涉重金屬產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入公告制度。對(duì)不符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策、企業(yè)規(guī)模小、污染物排放不達(dá)標(biāo)的生產(chǎn)廠點(diǎn)，依照有關(guān)法律法規(guī)立即責(zé)令其關(guān)閉或整改。新建企業(yè)注冊(cè)資本不得低于3 000 萬人民幣，首次投入不得低于5 000 萬人民幣，嚴(yán)格按照地表水水域環(huán)境功能和保護(hù)目標(biāo)科學(xué)確定環(huán)境安全防護(hù)距離。對(duì)不符合要求的涉重金屬項(xiàng)目，發(fā)展改革部門不得備案、核準(zhǔn)，規(guī)劃部門不得受理規(guī)劃許可，國(guó)土資源部門不得受理用地申請(qǐng)，環(huán)境保護(hù)部門不得審批其環(huán)境影響報(bào)告書和核發(fā)排污許可證，安監(jiān)部門不得發(fā)放安全生產(chǎn)許可證，質(zhì)監(jiān)部門不得發(fā)放生產(chǎn)許可證，
金融機(jī)構(gòu)不得提供貸款支持。
3.4 嚴(yán)格污染源監(jiān)管，加強(qiáng)重金屬監(jiān)控能力體系建設(shè)
禁止在重要生態(tài)保護(hù)區(qū)、農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)、敏感區(qū)和已無環(huán)境容量的區(qū)域新建主要外排重金屬污染物的項(xiàng)目。凡環(huán)保手續(xù)不齊全或超生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)范圍從事含重金屬產(chǎn)品及相關(guān)配件制造、
組裝、經(jīng)營(yíng)的企業(yè)、個(gè)體工商戶，一律立即依法取締；凡未能做到達(dá)標(biāo)排放和規(guī)范防護(hù)或未能通過環(huán)保、安全生產(chǎn)、質(zhì)量監(jiān)督等有關(guān)主管部門驗(yàn)收的，一律立即依法關(guān)停。對(duì)已取得環(huán)評(píng)批復(fù)未進(jìn)行環(huán)保驗(yàn)收、衛(wèi)生防護(hù)距離內(nèi)有環(huán)境敏感目標(biāo)、污染防治措施無法滿足要求的企業(yè)要實(shí)施停產(chǎn)整治，并限期驗(yàn)收，對(duì)逾期未能通過驗(yàn)收的企業(yè)實(shí)施關(guān)閉。同時(shí)，組織開展環(huán)境影響后評(píng)估，對(duì)已建成并投入生產(chǎn)使用的涉重金屬項(xiàng)目所造成（或可能造成）的環(huán)境影響以及重金屬污染治理措施的有效性進(jìn)行跟蹤檢查、監(jiān)測(cè)，并提出環(huán)境保護(hù)補(bǔ)救方案或改進(jìn)建議，實(shí)現(xiàn)涉重金屬項(xiàng)目環(huán)境影響的全過程評(píng)估與動(dòng)態(tài)管理。
關(guān)鍵詞：國(guó)內(nèi) 土壤 重金屬污染 治理措施
中圖分類號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（b）-0114-01
我國(guó)土壤重金屬污染日益嚴(yán)重，開展土壤重金屬污染防治措施是必要的，以此來保證生態(tài)環(huán)境和食品安全。在1983年我國(guó)對(duì)土壤環(huán)境容量做了初步研究，并提出了相關(guān)理論，如土壤重金屬的生態(tài)效應(yīng)等。我國(guó)目前圍繞重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的基本原理提出了土壤重金屬污染治理措施，如工程措施、物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)和農(nóng)業(yè)治理措施。
1 工程措施
工程措施是土壤重金屬污染治理措施中的經(jīng)典，工程措施主要就是指客土、換土和深耕翻土這些治理措施。針對(duì)土壤重污染區(qū)一般會(huì)采用客土和換土的方式，而對(duì)于土壤輕污染區(qū)一般則選擇深耕翻土這種方式。工程措施具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如徹底性和穩(wěn)定性。但是在實(shí)際治理過程中，工程措施工程量大，需要巨大資金投入，并且土體結(jié)構(gòu)也會(huì)因這種措施而遭到破壞，進(jìn)而導(dǎo)致土壤肥力越來越低。除此之外，采用工程措施換出的污土，還需要再次處理，工序較為復(fù)雜。
2 物理修復(fù)
物理修復(fù)是土壤重金屬污染治理措施中最早的一個(gè)治理方法，其比較適用于污染面積小的土壤。物理修復(fù)是一種治本的治理措施，但是如果發(fā)生二次污染，那么這種措施很容易破壞土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤肥力降低。物理修復(fù)主要包括改土法、熱解析法、玻璃化技術(shù)、電動(dòng)修復(fù)。（1）改土法。這種方法所包含的方法與工程措施相類似，即客土法、換土法和深耕翻土法。這種方法在20世紀(jì)90年代之前應(yīng)用較為普遍，其徹底性和穩(wěn)定性占據(jù)優(yōu)勢(shì)。但是隨之新興技術(shù)的開發(fā)，這種方法逐漸被取代。（2）熱解析法。這種方式適用于一般容易揮發(fā)的重金屬污染區(qū)，通過加熱的方式，將這些重金屬污染物從土壤中揮發(fā)出來，這種方法對(duì)治理由于汞而引起的污染非常奏效，并且可以將汞進(jìn)行回收。但是這種方式很容易破壞土壤中的有機(jī)物質(zhì)和結(jié)構(gòu)水，并且如果沒有將汞及時(shí)徹底回收，很容易造成大氣二次污染。因此，這種方法應(yīng)用較少。（3）玻璃化技術(shù)。采用這種方法之前需要在被污染的土壤里面埋下導(dǎo)電材料，通過電極使土壤融化，冷卻后形成玻璃態(tài)物質(zhì)。這種方法應(yīng)用較為復(fù)雜，而且成本較高。但是，玻璃化技術(shù)非常適用于放射性廢物的治理。（4）電動(dòng)修復(fù)。電動(dòng)修復(fù)就是指在污染土壤中通電流，金屬離子等向電極運(yùn)輸，經(jīng)工程化的收集系統(tǒng)集中收集處理。電動(dòng)修復(fù)不需要攪動(dòng)土層，是一種經(jīng)濟(jì)可行的方式。該技術(shù)最先是由美國(guó)所提出，目前在我國(guó)也應(yīng)用較為廣泛，其已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化階段。
3 化學(xué)修復(fù)
化學(xué)修復(fù)就是向污染的土壤中加入一般化學(xué)物質(zhì)，如改良劑等，改變理化性質(zhì)，使土壤發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低重金屬的生物有效性?；瘜W(xué)修復(fù)成本較低，但是其很容易“反復(fù)發(fā)作”。化學(xué)修復(fù)主要包括化學(xué)固化法和化學(xué)淋洗法。
（1）化學(xué)固化法?；瘜W(xué)固化法就是在污染土壤中加入化學(xué)試劑，讓其與土壤中的重金屬發(fā)生反應(yīng)，降低土壤中重金屬生物的有效性。目前，我國(guó)在土壤重金屬污染治理中已經(jīng)應(yīng)用過多種金屬氧化物、生物材料、有機(jī)質(zhì)高分子聚合材料，通過這些物質(zhì)，改變土壤介質(zhì)的酸度。
（2）化學(xué)淋洗法?；瘜W(xué)淋洗法就是在污染土壤中加入淋洗液進(jìn)行淋洗，將土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)化到土壤液相中，最后將液相回收處理。我國(guó)通常運(yùn)用的淋洗液有無機(jī)酸、表面活性劑、EDTA等。這種方式對(duì)于污染較輕的土壤比較適用，雖然對(duì)于重度污染的土壤也能發(fā)揮較好的作用，但是需要較大的成本。加之，淋洗液如果沒有使用得當(dāng)，很容易造成地下水污染、土壤變性。
4 生物修復(fù)
生物修復(fù)是指在一定條件下，利用微生物、植物的代謝來治理污染物。利用修復(fù)可以削弱土壤重金屬污染物的毒性。與上述治理措施相比，生物修復(fù)在達(dá)到治理目的的同時(shí)，降低成本，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。生物修復(fù)包括植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)以及生態(tài)修復(fù)技術(shù)。
（1）植物修復(fù)技術(shù)。植物修復(fù)就是以植物忍耐和超積累某種重金屬的理論為基礎(chǔ)，利用自然生長(zhǎng)的植物，對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行清除。植物修復(fù)主要包括植物提取、植物揮發(fā)和植物穩(wěn)定。1）植物提取利用重金屬積累植物將污染土壤中的重金屬吸取出來，將其轉(zhuǎn)移到地上，進(jìn)行集中處理，達(dá)到治理污染土壤的目的。目前常用的植物有油菜、薺菜等，主要除去由鉛、鎘等重金屬造成的土壤污染。1999年在我國(guó)發(fā)現(xiàn)了世界上第一種砷的超富集植物――蜈蚣草。從1999年至今有很多專家對(duì)蜈蚣草清除土壤重金屬的污染進(jìn)行研究，如謝景千、雷梅、陳同斌、李曉燕、顧明華、劉曉海在《蜈蚣草對(duì)污染土壤中As、Pb、Zn、Cu的原位去除效果》一文中驗(yàn)證了蜈蚣草對(duì)土壤污染具有很大的修復(fù)潛力。2）植物揮發(fā)主要是利用植物的根系，通過根系吸收重金屬，并將其轉(zhuǎn)化為易揮發(fā)的氣態(tài)物質(zhì)，從而達(dá)到治理土壤污染的目的。植物揮發(fā)主要是對(duì)Hg、Se等重金屬的清除。目前常用的植物主要有卷心菜、胡蘿卜、水稻、海藻等。3）植物穩(wěn)定利用一些植物促進(jìn)重金屬的轉(zhuǎn)變，將其轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘缘偷男螒B(tài)。植物穩(wěn)定不會(huì)改變土壤的重金屬含量，只是改變其形態(tài)。這種方式適用于土壤有機(jī)質(zhì)含量高的污染土壤防治。
（2）微生物修復(fù)技術(shù)。微生物修復(fù)技術(shù)主要是通過降低土壤中重金屬的毒性、提高植物對(duì)重金屬的吸收以及吸附積累重金屬的方式來實(shí)現(xiàn)清除污染的功能。如利用變形桿菌將汞離子轉(zhuǎn)變?yōu)楣兀詈髮?huì)有四分之三的汞元素?fù)]發(fā)掉，進(jìn)而達(dá)到降低汞的毒性。
（3）生態(tài)修復(fù)技術(shù)。生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要是通過蚯蚓-植物-微生物對(duì)重金屬污染的土壤進(jìn)行治理。蚯蚓是一種能提高土壤自凈能力的一種動(dòng)物，目前我國(guó)很多學(xué)者對(duì)蚯蚓防治土壤重金屬污染方面做出很多研究，如馮鳳玲、成杰民、王德霞在《蚯蚓在植物修復(fù)重金屬污染土壤中的應(yīng)用前景》一文中對(duì)通過蚯蚓、植物、微生物構(gòu)建的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)的應(yīng)用，闡述了生態(tài)修復(fù)技術(shù)在防治土壤重金屬污染中的可行性和發(fā)展方向。
5 農(nóng)業(yè)治理措施
農(nóng)業(yè)治理就是通過改變農(nóng)業(yè)管理制度來減輕土壤中重金屬的污染，如控制土壤水分、選擇化肥、選擇農(nóng)作物的方式，成本低，周期長(zhǎng)。
6 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，土壤重金屬污染防治采用工程措施、物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)，具有一定的局限性，并且成本較高，容易造成二次污染；采用農(nóng)業(yè)治理措施雖然成本低，但是周期長(zhǎng)；而采用生物修復(fù)不僅效果好，而且成本低，不容易發(fā)生二次污染，其具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。由此可見，生物修復(fù)勢(shì)必成為我國(guó)土壤重金屬污染治理的主要措施，也是相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜医窈笱芯康闹攸c(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 焦麗香，郭加朋.土壤重金屬的污染與治理進(jìn)展研究[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2009（1）：155-156.
[2] 翁添富，高建培，易鋒，等.土壤重金屬污染生物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].科技導(dǎo)報(bào)，2009（4）：93-97.
[3] 羅強(qiáng)，任永波，鄭傳剛.土壤重金屬污染及防治措施[J].世界科技研究與發(fā)展， 2004（2）：42-46.
關(guān)鍵詞:土壤 重金屬污染
1、研究背景
據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)部進(jìn)行的全國(guó)污灌區(qū)調(diào)查，在140萬公頃的污水灌區(qū)中，遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區(qū)面積的64.8%，其中輕度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，嚴(yán)重污染的占8.4%。由此可見我國(guó)土壤受重金屬污染的情況較為嚴(yán)峻[1]。
在環(huán)境污染研究中，重金屬多指Hg,Cd,Pb,Cr以及類金屬As等生物毒性顯著的元素，其次是指有一定毒性的一般元素，如Zn,Cu,Ni,Co,Sn等。人們所說的土壤重金屬污染主要是由于Zn,Cu,Cr,Cd,Pb,Ni,Hg,As8種重金屬元素等引起的土壤污染。土壤是人類賴以生存的自然條件，如果土壤被重金屬污染將直接導(dǎo)致糧食、蔬菜、瓜果等的重金屬含量增加。同時(shí)因?yàn)橹亟饘俨荒転橥寥牢⑸锼纸?，而易于積累轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物，甚至有的通過食物鏈以有害濃度在人體內(nèi)蓄積，從而嚴(yán)重危害人體健康[2]。由于重金屬在土壤中難以被分解、轉(zhuǎn)化或吸收，所以充分認(rèn)識(shí)土壤污染及危害，保護(hù)土壤，防治污染是十分重要的任務(wù)。
2、土壤重金屬污染的特點(diǎn)
大多數(shù)重金屬是過渡性元素，而過渡性元素的原子具有其特有的電子層結(jié)構(gòu)，這使重金屬在土壤環(huán)境中的化學(xué)行為具有下列一系列特點(diǎn);
(1)重金屬具有可變價(jià)態(tài)，它能在一定的幅度內(nèi)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。不同價(jià)態(tài)的重金屬具有不同的活性和毒性。
(2)重金屬易在土壤環(huán)境中發(fā)生水解反應(yīng)，生成氫氧化物;它也易與土壤中的一些無機(jī)酸發(fā)生反應(yīng)生成硫化物、碳酸鹽、磷酸鹽等。這些化合物在土壤中的溶解度較小，所以重金屬不易遷移而易累積于土壤中，從而降低了污染危害范圍擴(kuò)大的可能性，但卻使變長(zhǎng)了污染區(qū)的危害周期和加大了重金屬危害程度。
(3)重金屬作為中心離子，能夠接受多種陰離子和簡(jiǎn)單分子的獨(dú)對(duì)電子，生成配位絡(luò)合物:還可與一些大分子有機(jī)物，如腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)等生成鰲合物。上述反應(yīng)增大了重金屬在水中的溶解度，進(jìn)而使重金屬在土壤環(huán)境中更易遷移‘從而增大了重金屬污染區(qū)域范圍。
重金屬的所有這些化學(xué)特性，決定了重金屬在土壤環(huán)境中具有多變的遷移特性。重金屬污染的主要特點(diǎn)，除了污染范圍廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)外，還有污染隱蔽性，而且它無法被生物降解，并可能通過食物鏈不斷地在生物體內(nèi)富集，進(jìn)而可轉(zhuǎn)化為毒害性更大的甲基化合物，對(duì)食物鏈中某些生物產(chǎn)生毒害，最終在人體內(nèi)蓄積而危害人體健康。重金屬的上述特性決定了其在污染和環(huán)境危害中的特殊作用。
3、土壤重金屬污染的危害
土壤重金屬污染對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的危害主要有下列途徑:
(1)受污染的土壤直接暴露在環(huán)境中，動(dòng)物或人直接或間接地吸收了受污染的土壤顆粒等;
(2)土壤中的重金屬通過淋溶作用向下緩慢滲透，從而污染了地下水;
(3)外界環(huán)境條件的變化，例如酸雨、施加土壤添加劑等因素，提高了土壤中重金屬的活性和生物有效性，使得重金屬較易被植物吸收利用，從而進(jìn)入食物鏈后對(duì)動(dòng)物和人體產(chǎn)生毒害作用。
4、重金屬污染土壤治理方法
土壤重金屬污染的治理，世界各國(guó)都開展了廣泛的研究工作。目前，所采用的土壤重金屬污染的治理方法主要有下列四種。
4.1生物措施
生物措施是利用生物的某些特性來適應(yīng)、抑制和改良重金屬污染土壤的措施。生物措施包括動(dòng)物治理、微生物治理和植物治理三種方法。
動(dòng)物治理是利用土壤中的某些低等動(dòng)物(如虹蛻和鼠類)能吸收土壤中的重金屬，因而能一定程度地降低污染土壤中重金屬的含量。在重金屬污染的土壤中放養(yǎng)蛆蛻，待其富集重金屬后，采用電激、灌水等方法驅(qū)出蛆叫集中處理，對(duì)重金屬污染土壤也有一定的治理效果[3]。
植物治理是利用有些植物能忍耐和超量累積某種或某些重金屬的特性來清除污染土壤中的重金屬。通常，它有三個(gè)部分組成:植物萃取技術(shù)、根際過濾技術(shù)、植物揮發(fā)技術(shù)。植物治理的關(guān)鍵是尋找合適的超積累或耐重金屬植物。
生物措施的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施較簡(jiǎn)便、投資較少和對(duì)環(huán)境攏動(dòng)少。缺點(diǎn)是治理效率低(如超積累植物通常都矮小、生物量低、生長(zhǎng)緩慢且周期長(zhǎng))，不能治理重污染土壤(因高耐重金屬植物不易尋找)和被植物攝取的重金屬因大多集中在根部而易重返土壤等。
4.2工程措施
工程措施包括客土、換土、翻土、去表土等方法，適用于大多數(shù)污染物和多種條件。
客土是在污染土壤上加入未污染的新土;換土是將已污染的土壤移去，換上未污染的新土;翻土是將污染的表土翻至下層:去表土層是將污染的表土移去。這些方法能使耕作層土壤中重金屬的濃度降至臨界濃度以下，或減少重金屬污染物與植物根系的接觸而達(dá)到控制危害的目的。
用工程措施來治理重金屬污染土壤，具有效果徹底、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是一種治本的措施。但由于存在實(shí)施繁復(fù)、治理費(fèi)用高和易引起土壤肥力減弱等缺點(diǎn)。因而一般適用于小面積、重污染的土壤。
4.3農(nóng)業(yè)措施
農(nóng)業(yè)措施是因地制宜的改變一些耕作管理制度來減輕重金屬的危害，以及在污染土壤上種植不進(jìn)入食物鏈的植物。
用農(nóng)業(yè)措施來治理重金屬污染土壤，具有可與常規(guī)農(nóng)事操作結(jié)合起來進(jìn)行、費(fèi)用較低、實(shí)施較方便等優(yōu)點(diǎn)，但存在有些方法周期長(zhǎng)和效果不顯著等缺點(diǎn)，農(nóng)業(yè)措施適合于中、輕度污染土壤的治理。
4.4化學(xué)措施
化學(xué)措施是向污染土壤投加改良劑，增加土壤有機(jī)質(zhì)，陽(yáng)離子代換量和粘粒的含量，以及改變pH,Eh和電導(dǎo)等理化性質(zhì)，使土壤中的重金屬發(fā)生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低重金屬的生物有效性。
用改良措施來治理重金屬污染土壤，其治理效果和費(fèi)用都適中，對(duì)污染不太重的土壤特別適用。但需加強(qiáng)管理，防止重金屬的再度活化。
5、結(jié)論
隨著土壤重金屬污染日益加劇，土壤重金屬污染的治理已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。土壤重金屬污染具有高累積性和不可逆轉(zhuǎn)性，污染一旦發(fā)生，僅依靠切斷污染源的方法難以進(jìn)行徹底恢復(fù)。目前，己有一些污染土壤治理的方法，但從其發(fā)展和需求來看，還須發(fā)展更加有效的治理技術(shù)。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳志良,仇榮亮.重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)[J]環(huán)境保護(hù)，2002.29(6).21-23.
【關(guān)鍵詞】農(nóng)業(yè) 土壤重金屬污染 治理措施
引言：污染問題是各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中都要面臨的難題。近些年，隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加快，使得土壤重金屬污染日益加劇，許多耕地因重金屬污染受到破壞，這使得我國(guó)耕地面積大幅度減少。想要使農(nóng)作物正常生長(zhǎng)就要保障土壤正常狀態(tài)，土壤影響著農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，若土壤受到重金屬污染，不僅農(nóng)產(chǎn)品會(huì)受到污染，這些被污染的農(nóng)產(chǎn)品更會(huì)影響人們身體健康，土壤重金屬污染治理具有重要意義。
一、重金屬污染的概念
重金屬是指比重大于5的金屬，重金屬在人體中累積達(dá)到一定程度，會(huì)造成慢性中毒。對(duì)環(huán)境造成污染的重金屬包括：汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重元素。重金屬不能被生物降解，被重金屬污染的食物進(jìn)入人體后，重金屬在體內(nèi)沉淀，便很難排除體外，還會(huì)與體內(nèi)蛋白質(zhì)及酶發(fā)生強(qiáng)烈作用，使之失去活性，重金屬對(duì)人體危害非常大[1]。鉻會(huì)造成四肢麻木，精神異常；錫進(jìn)入身體凝結(jié)成塊后，甚至?xí)氯怂劳觯烩C會(huì)對(duì)人的內(nèi)臟造成破壞。采礦、廢棄排放、工業(yè)排放、污水排放等會(huì)造成重金屬污染，導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量惡化。日本就曾經(jīng)因汞污染引發(fā)水俁病，造成許多嬰兒中樞神經(jīng)造成破壞。近些年，隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，重金屬污染問題日益嚴(yán)重，已開始嚴(yán)重影響人們身體健康，全國(guó)各地都因重金屬污染出現(xiàn)了癌癥村，我國(guó)必須對(duì)重金屬污染提高重視。
二、土壤重金屬污染
我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中面臨著嚴(yán)重的重金屬污染，其中土壤重金屬污染尤為突出，幾乎全國(guó)各地多處耕地存在重金屬污染問題，土壤重金屬污染已成為“公害”[2]。目前我國(guó)土壤重金屬污染主要污染物有：汞、鎘、鉛、鉻、砷等生物毒性重金屬元素，以及有毒元素鋅、銅、鎳等。這些主要重金屬污染元素多來自：農(nóng)藥、廢水、污泥和大氣沉降等方面。如，砷就經(jīng)常被作為除草劑、殺蟲劑等農(nóng)藥，大量農(nóng)藥使用后便很容易造成砷污染；汞則來自含汞廢水。汞、砷都能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細(xì)菌活動(dòng)，影響氮素供應(yīng)。土壤中鎘含量超標(biāo)時(shí)，作物葉綠素結(jié)構(gòu)將受到破壞，吸收水、陽(yáng)光的能力大幅度下降，農(nóng)作物生長(zhǎng)、發(fā)育、產(chǎn)量、品質(zhì)都將受到影響。土壤中鉛超標(biāo)時(shí)，植物光合能力、氧化能力、代謝強(qiáng)度都將被降低，作物成活率會(huì)大大被降低。重金屬有著移動(dòng)性差、滯留時(shí)間長(zhǎng)、不能被微生物降解等特性。農(nóng)作物生長(zhǎng)在被污染的土壤中被人類食用，這些重金屬將直接作用于人體，在身體里沉淀。如，鎘污染土壤環(huán)境中的作物被人類食用后，將引發(fā)高血壓、腎功能失調(diào)、心腦血管等疾病。汞則會(huì)沉入肝臟，破壞神經(jīng)系統(tǒng)和大腦[3]。土壤重金屬污染已嚴(yán)重威脅了人類生存與發(fā)展，加強(qiáng)土壤重金屬土壤治理勢(shì)在必行。
三、土壤重金屬污染治理措施
通過前文分析，不難看出土壤重金屬污染的危害性，土壤重金屬污染已成為了制約我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要原因。我國(guó)必須提高對(duì)土壤重金屬污染的重視，加強(qiáng)治理，采用相應(yīng)治理措施。下面通過幾點(diǎn)來土壤重金屬治理措施：
（一）化學(xué)治理措施
化學(xué)治理措施見效快，簡(jiǎn)單易行，操作簡(jiǎn)單，效果明顯，但若操作不當(dāng)極有可能造成化學(xué)污染。化學(xué)治理措施是通過向土壤中投入化學(xué)改良劑的方式，來達(dá)到降低土壤中重金屬含量的目的。不同化學(xué)改良劑，效果有所不同，針對(duì)污染情況也不同。其原理是將重金屬吸附、氧化還原。常用化學(xué)改良劑有：磷酸鹽、硅酸鹽、碳酸鈣、沸石等。在實(shí)施中為了避免對(duì)土壤造成二次污染，一定要控制好改良劑用量。
（二）生物治理措施
生物治理措施易于操作，效果好，且不會(huì)造成二次污染，這種方式是通過生物削弱、凈化土壤，來降低土壤重金屬含量。例如，利用自然界原有植物或人工培育植物，通過植物吸收方式解決重金屬污染。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)能夠吸收重金屬的植物多達(dá)七百余種。這些重金屬元素被植物吸收后，將被轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)，揮發(fā)到空氣中；除植物外，微生物也能夠降低土壤重金屬含量，改善土壤微環(huán)境。微生物治理技術(shù)主要是應(yīng)用：動(dòng)膠菌、藍(lán)細(xì)菌、藻菌、原菌、硫酸菌等，通過胞外聚合物與重金屬離子結(jié)合成絡(luò)合物，達(dá)到降低重金屬含量和重金屬毒性的目的。
（三）農(nóng)業(yè)治理措施
農(nóng)業(yè)治理指的是通過改變耕作管理制度的方式，降低土壤重金屬污染。該措施實(shí)施中要因地制宜，科學(xué)結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展實(shí)際情況。農(nóng)業(yè)治理措施主要有：控制土壤水分調(diào)節(jié)土壤氧化還原電位，降低重金屬污染。另外，還可通過肥料選擇和控制的方式，減少化肥應(yīng)用，增施有機(jī)肥，降低化肥對(duì)土壤造成的重金屬污染。此外，種作物選擇時(shí)應(yīng)選擇具有抗污染的植物，避免重金屬進(jìn)入食物鏈。鎘污染土壤環(huán)境中可種芝麻，實(shí)踐證明種植五年芝麻后，土壤鎘含量降低百分之三十四左右，不同植物對(duì)改善不同污染有著很好的效果，做好作物選擇至關(guān)重要。
四、結(jié)束語(yǔ)
農(nóng)業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)的基礎(chǔ)，而農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)是土壤，離開土壤農(nóng)業(yè)發(fā)展無從談起。土壤重金屬污染現(xiàn)如今已嚴(yán)重影響到了農(nóng)業(yè)發(fā)展，威脅到了人們身體健康，加強(qiáng)土壤重金屬治理勢(shì)在必行。
參考文獻(xiàn)：
[1]徐梅玉.我國(guó)耕地土壤污染解決中機(jī)械保護(hù)性耕作的作用研究，以土壤中鉛和鎘污染為例[J].湖北師范學(xué)院，2011，16.
關(guān)鍵詞：重金屬污染；土壤污染；生物修復(fù)；超量積累
作為人類發(fā)展的基礎(chǔ)，土壤資源往往在城市化以及工業(yè)化的發(fā)展之下出現(xiàn)了不同程度的污染以及破壞。在這樣的背景之下，我國(guó)的土壤容易受到重金屬的污染而危害人類的生命安全。本文基于此，分析探討國(guó)內(nèi)外土壤重金屬污染防治技術(shù)以及相關(guān)研究的發(fā)展。
1 土壤重金屬污染預(yù)防的發(fā)展歷程
1.1 預(yù)防體制
基于世界各國(guó)城市化以及工業(yè)化發(fā)展程度的日益加深，各國(guó)家普遍存在土壤重金屬污染的問題。為了進(jìn)一步促進(jìn)各類問題的解決，世界各國(guó)加強(qiáng)了對(duì)于土壤重金屬污染預(yù)防。關(guān)于土壤重金屬污染預(yù)防的發(fā)展歷程，筆者進(jìn)行了相關(guān)總結(jié)，具體內(nèi)容如下。
日本為了進(jìn)一步促進(jìn)土壤重金屬污染問題的解決，頒布了《土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》《土壤污染對(duì)策法》等法律法規(guī)，而我國(guó)自改革開放之后，逐步加強(qiáng)了對(duì)于環(huán)境問題的關(guān)注，并于1989年頒布《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》，開始了我國(guó)土壤重金屬污染問題的處理，隨后中國(guó)在該法律的基礎(chǔ)之上進(jìn)行修訂工作，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)于污染物排放的限制與處理。
1.2 預(yù)防技術(shù)
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)按土壤重金屬污染問題的解決，各國(guó)逐步提出了清潔生產(chǎn)的概念。在這樣的背景之下，歐共體于1979年宣布推行工業(yè)清潔生產(chǎn)的政策。在這樣的背景之下，該區(qū)域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門加強(qiáng)了對(duì)于各類先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的運(yùn)用，從而實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的清潔生產(chǎn)，規(guī)避了農(nóng)業(yè)化學(xué)產(chǎn)品的超量使用對(duì)土壤污染。
事實(shí)上，這種從源頭上降低污染源的措施，能夠降低了土壤中重金屬離子的引入，從而實(shí)現(xiàn)了土壤資源的保護(hù)。
2 土壤重金屬污染治理方法
目前，我國(guó)處于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型期間，土壤重金屬污染的問題也較重。在這樣的背景之下，為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)社會(huì)的綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展，我國(guó)的有關(guān)部門加強(qiáng)了對(duì)于該類問題的解決。關(guān)于常見的土壤重金屬污染治理方法，筆者進(jìn)行了相關(guān)總結(jié)，具體內(nèi)容如下。
2.1 工程治理法
所謂的工程治理法，指的是相關(guān)單位借助物理原理以及方法進(jìn)行土壤重金屬污染問題的解決。在傳統(tǒng)的工程治理過程中，工作人員多借助換土、翻土等方法進(jìn)行作業(yè)，但伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷變更，我國(guó)有關(guān)部門逐步采用淋洗法、電解法、熱處理等辦法進(jìn)行作業(yè)。
一般而言，工程治理方法在運(yùn)行的過程中具有效果顯著等特點(diǎn)，但是其因?yàn)楣こ虖?fù)雜、工程量等問題進(jìn)而導(dǎo)致工程成本的進(jìn)一步增加。此外，該方法在運(yùn)用的過程中往往因?yàn)榫S護(hù)措施不到位而導(dǎo)致部分土壤中的金屬元素被遷移到其他地區(qū)，造成土壤重金屬污染面積的擴(kuò)大，難以真正改善土壤的重金屬污染現(xiàn)狀。
以日本富士縣神通川流域的土壤重金屬污染防治為例，為了降低土壤中的鎘元素，相關(guān)單位加強(qiáng)了對(duì)于工程治理法的運(yùn)用。在這一過程中，工程單位去除污染區(qū)域15cm的表土，并壓實(shí)心土，并采用淋洗法對(duì)污染土壤進(jìn)行清洗。
2.2 農(nóng)業(yè)治理
所謂的農(nóng)業(yè)治理，指的是通過優(yōu)化、完善傳統(tǒng)的耕作管理制度，實(shí)現(xiàn)土壤重金屬污染的降低。在這一過程中，工作人員需要依據(jù)重金屬污染的實(shí)際狀況而選擇相應(yīng)的植物種植，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)于土壤中重金屬元素的消除。此外，在農(nóng)業(yè)治理的過程中，作業(yè)人員還需要合理選擇花費(fèi)，從而降低土壤中的重金屬元素。
學(xué)者林汲等人就通過實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)了硅藻土有機(jī)肥能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于Cd、Zn重金屬離子的吸收，從而降低了土壤中的重金屬離子。一般而言，該方法在運(yùn)行的過程中普遍存在操作簡(jiǎn)便、費(fèi)用低的特點(diǎn)，但是由于其仍舊未能夠從根本上消除重金屬污染，進(jìn)而導(dǎo)致其只能夠作為輔助手段進(jìn)行處理。
在進(jìn)行廣西壯族自治^環(huán)江縣廢礦土壤污染治理的過程中，中科院地理所環(huán)境修復(fù)中心陳同斌率團(tuán)隊(duì)，借助蜈蚣草等植物開展了土壤重金屬處理工作，并成功修復(fù)1280畝重金屬污染農(nóng)田。
2.3 生物治理
生物治理方法在運(yùn)行的過程中主要借助生物生命代謝活動(dòng)的開展，從而降低了環(huán)境中重金屬污染的濃度。從而確保部分受到污染的土壤能夠恢復(fù)到初始狀態(tài)。一般而言，生物治理方法在運(yùn)用的過程中因?yàn)閰⑴c治理的主角不同，故而分為動(dòng)物修復(fù)、微生物修復(fù)以及植物修復(fù)。
所謂的動(dòng)物修復(fù)技術(shù)，指的是有關(guān)部門以及人員利用土壤中的低等動(dòng)物進(jìn)行土壤中重金屬的吸收，從而實(shí)現(xiàn)了土壤中重金屬含量的進(jìn)一步降低。相關(guān)的研究表明，蚯蚓的出現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于硒、銅元素的吸收。事實(shí)上，該方法在推行的過程中也具有一定的問題：諸如低等動(dòng)物往往會(huì)將吸收的金屬元素再次釋放到土壤中，從而造成了二次污染。
微生物修復(fù)技術(shù)則是利用土壤中的微生物進(jìn)行各類金屬元素的吸收。目前，最為常用的微生物就是――真菌。真菌在生存的過程中往往能夠分泌一定量的氨基酸、有機(jī)酸等物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)于重金屬的溶解。目前，從相關(guān)的研究分析可以發(fā)現(xiàn)：微生物修復(fù)技術(shù)在運(yùn)行的過程中具有較為光明的前景，且能夠較好的實(shí)現(xiàn)我國(guó)土壤重金屬問題的解決。
植物修復(fù)技術(shù)的運(yùn)行原理主要是在污染的區(qū)域種植特定植物，從而借助植物的生長(zhǎng)過程實(shí)現(xiàn)對(duì)于重金屬的吸收以及化解。目前，植物提取技術(shù)獲得了相關(guān)研究人員的重視，并由此促進(jìn)了土壤重金屬問題的解決?，F(xiàn)階段，最為常用的植物有遏藍(lán)菜、高山甘薯等。
仍舊以日本富士縣神通川流域的土壤重金屬污染防治為例，土壤重金屬處理單位在含鎘100mg/kg土壤上進(jìn)行苧麻的種植，從而由此實(shí)現(xiàn)對(duì)于土壤中鎘元素含量的降低。該地區(qū)在采取生物法治理土壤重金屬污染的過程中，實(shí)現(xiàn)了鎘元素含量降低27.6%。
3 發(fā)展論述
為了進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)土壤重金屬污染問題的解決，我國(guó)的有關(guān)部門需要從法律的角度出手，加強(qiáng)對(duì)于各類土壤重金屬污染法律法規(guī)的制定。此外，我國(guó)還需要加強(qiáng)對(duì)于清潔生產(chǎn)的發(fā)展，并大力運(yùn)用清潔能源。而在已經(jīng)發(fā)生的土壤重金屬污染問題，作業(yè)人員需要加強(qiáng)植物修復(fù)技術(shù)的運(yùn)用。
4 結(jié)束語(yǔ)
為了進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)土地重金屬污染問題的解決，我國(guó)的有關(guān)部門以及人員需要采取科學(xué)的方式進(jìn)行問題解決。本文基于此，分析探討土壤重金屬污染預(yù)防的發(fā)展歷程（預(yù)防體制、預(yù)防技術(shù)），并就常見的土壤重金屬污染治理方法進(jìn)行分析，最后論述了我國(guó)土壤重金屬污染問題解決的措施。筆者認(rèn)為，隨著相關(guān)措施的落實(shí)到位，我國(guó)的環(huán)境問題必將得到顯著的改善。
參考文獻(xiàn)
[1] 李錄久，許圣君，李光雄，張祥明，王允青，劉英，況晶.土壤重金屬污染與修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].安徽
農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（1）：156-158.
[2] 董文洪，楊海，令狐文生.土壤重金屬污染及修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].化學(xué)試劑，2016（12）：1170-1174.
[3] 廖健.土壤重金屬污染及其化學(xué)修復(fù)技術(shù)的研究進(jìn)展[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013
（24）：30+28.
關(guān)鍵詞：土壤污染 重金屬 危害 修復(fù)方法
土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一，也是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分[1-2]。隨著近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷擴(kuò)大，所產(chǎn)生的廢水和廢渣也不斷增多，不但破壞地表植被，而且其中有毒有害重金屬還隨廢水的排放及廢渣堆的風(fēng)化和淋濾進(jìn)入周邊土壤環(huán)境[3-6]。目前我國(guó)受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染耕地面積近2，000萬公頃，約占總耕地面積的1/5，其中工業(yè)“三廢”污染耕地1，000萬公頃，污水灌溉的農(nóng)田面積已達(dá)330多萬公頃。
1. 土壤重金屬污染的定義
在自然界，重金屬以各種形態(tài)存在，常見的金屬元素有銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、汞、鉬、金、銀等；其中既有對(duì)生命活動(dòng)所需要的微量元素，如錳、銅、鋅等；但大多數(shù)重金屬元素在環(huán)境中對(duì)環(huán)境都會(huì)有一定的污染作用，主要包括汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等對(duì)生物體具有顯著毒害作用的元素[7]。重金屬的密度一般在4.0以上，約60種元素。但是由于不同的重金屬在土壤中的毒性差別很大，所以在環(huán)境科學(xué)中人們通常關(guān)注鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩、汞、鎘、鉛、鉻、鈷等。砷、硒是非金屬，但是它的毒性及某些性質(zhì)與重金屬相似，所以將砷、硒列入重金屬污染物范圍內(nèi)。由于土壤中鐵和錳含量較高，因而一般不太注意它們的污染問題，但在強(qiáng)還原條件下，鐵和錳所引起的毒害亦應(yīng)引起足夠的重視。
土壤重金屬污染是指由于人類在生產(chǎn)活動(dòng)中將重金屬帶入到土壤中，致使土壤中重金屬累積到一定程度，含量明顯高于背景，并可造成土壤質(zhì)量的退化、生態(tài)與環(huán)境的惡化現(xiàn)象[8]。土壤本身含有一定量的重金屬元素，如植物生長(zhǎng)所必需的Mn、Cu、Zn等。因此，只有當(dāng)疊加進(jìn)入土壤的重金屬元素累積的濃度超過了作物需要和忍受程度，作物才表現(xiàn)出受毒害癥狀，或作物生長(zhǎng)并未受害但產(chǎn)品中某種金屬的含量超過標(biāo)準(zhǔn)，造成對(duì)人畜的危害時(shí)，才能認(rèn)為土壤已被重金屬污染[9]。如土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值（GB15618-1995）[10]。
2. 土壤中重金屬的來源、種類
土壤重金屬污染主要是由工業(yè)產(chǎn)生的“三廢”以及污水灌溉、農(nóng)藥和化肥的不合理施用等農(nóng)業(yè)措施引起的。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，重金屬對(duì)土壤和農(nóng)作物的污染問題越來越突出，部分地區(qū)土壤重金屬污染現(xiàn)象十分嚴(yán)重?？傮w來講，土壤重金屬污染源較廣泛，即有自然來源，又有包括人類活動(dòng)帶入土壤的部分，目前主要來源為人為因素。主要包括大氣塵降、污水灌溉、工業(yè)廢棄物得不當(dāng)堆放、采礦及冶煉活動(dòng)、農(nóng)藥和化肥的過多施用等[11-12]。
2.1 污水灌溉
污水灌溉通常指的是使用經(jīng)過一定處理的城市污水灌溉農(nóng)田、森林和草地。中國(guó)水資源較為緊缺，部分灌區(qū)常把污水作為灌溉水源來利用。污水的種類按其來源可分為城市生活污水、石油化工污水、工業(yè)礦山污水和城市混合污水等。城市生活污水中重金屬含量雖然不多，但由于我國(guó)工業(yè)發(fā)展迅速，許多工礦企業(yè)污水未經(jīng)分流處理而排入下水道與生活污水混合排放，從而造成污灌區(qū)土壤Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金屬含量逐年累積[15-16]。在分布上，往往是靠近污染源頭和城市工業(yè)區(qū)土壤污染嚴(yán)重，遠(yuǎn)離污染源頭和城市工業(yè)區(qū)，土壤幾乎不受污水中的重金屬污染。
污灌在北方比較嚴(yán)重，因?yàn)槲覈?guó)北方比較干旱，水資源短缺嚴(yán)重，并且許多大城市都是重工業(yè)大城市，所以農(nóng)業(yè)用水更加緊張，污水灌溉在這些地區(qū)較為普遍。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)北方旱作地區(qū)污灌面積約占全國(guó)90%以上。南方地區(qū)相對(duì)較小，僅占6%，其余則在西北地區(qū)。污灌不僅導(dǎo)致土壤中重金屬元素含量的增加，而且還會(huì)在人體內(nèi)富集。研究顯示我國(guó)沈陽(yáng)、溫州和遂昌等地由于污水灌溉引發(fā)了人體鎘中毒；鞍山宋三污灌區(qū)土壤中Hg、Cd的累積顯著，污染嚴(yán)重；用處理過的污水灌溉是解決干旱地區(qū)作物需水問題的一條可行途徑。但由此導(dǎo)致的土壤污染特別是重金屬污染必須引起重視。
2.2 農(nóng)藥和化肥污染
農(nóng)藥和化肥是重要的農(nóng)用物資，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展起到重要的推動(dòng)作用，但如果不合理施用，則可導(dǎo)致土壤中重金屬污染。部分農(nóng)藥在其組成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金屬元素，過量或不合理使用將會(huì)造成土壤重金屬污染。肥料中含有大量的重金屬元素，其中氮、鉀肥料含量相對(duì)較低，而磷肥中則含有較多的有害重金屬，另外復(fù)合肥的重金屬含量也相對(duì)較高。施用含有重金屬元素的農(nóng)藥和化肥，都可能導(dǎo)致土壤中重金屬的污染。
2.3 礦山開采和冶煉加工
我國(guó)重金屬礦產(chǎn)相對(duì)豐富，在金屬礦山的開采、冶煉過程中，會(huì)產(chǎn)生大量廢渣及廢水，而這些廢渣和廢水隨著礦山排水和降雨進(jìn)入土壤環(huán)境中，便可直接地造成土壤重金屬污染，這在我國(guó)南方地區(qū)表現(xiàn)得尤為突出。
3. 重金屬污染的特點(diǎn)及危害
3.1 重金屬元素污染土壤的主要特點(diǎn)
在土壤環(huán)境中重金屬污染特點(diǎn)可以分為兩部分：一是土壤環(huán)境中重金屬自身的特點(diǎn)，二是重金屬元素在不同介質(zhì)中所表現(xiàn)的特點(diǎn)。具體特點(diǎn)如下：（1）形態(tài)變換較為復(fù)雜，重金屬多為過渡元素，有著較多的價(jià)態(tài)變化，且隨環(huán)境Eh，pH配位體的不同呈現(xiàn)不同的價(jià)態(tài)、化合態(tài)和結(jié)合態(tài)。重金屬形態(tài)不同則其毒性也不同；（2）有機(jī)態(tài)比無機(jī)態(tài)的毒性大；（3）毒性與價(jià)態(tài)和化合物的種類有關(guān)；（4）環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化形式多樣化；（5）生物毒性效應(yīng)的濃度較低；（6）在生物體內(nèi)積累和富集；（7）在土壤環(huán)境中不易被察覺；（8）在環(huán)境中不會(huì)降解和消除；（9）在人體內(nèi)呈慢性毒性過程。（10）土壤環(huán)境分布呈區(qū)域性；
過量的重金屬會(huì)引起動(dòng)植物生理功能紊亂、營(yíng)養(yǎng)失調(diào)、發(fā)生病變，重金屬不易被土壤微生物降解，可在土壤中累積，也可通過食物鏈在人體內(nèi)積累，危害人體健康。土壤一旦遭受重金屬污染，就很難徹底消除，污染物還會(huì)向地下水和地表水中遷移，從而擴(kuò)大其污染。因此重金屬對(duì)土壤的污染是一類后果非常嚴(yán)重的環(huán)境問題。
3.2人類因土壤重金屬污染而遭受的危害[25]
（1）土壤污染使本來就緊張的耕地資源更加短缺；（2）土壤污染給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來很大的不利影響；（3）土壤污染中的污染物具有遷移性和滯留性，有可能繼續(xù)造成新的土地污染；（4）土壤污染嚴(yán)重危及后代人的利益，不利于可持續(xù)發(fā)展；（5）土壤污染造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失；（6）土壤污染給人民的身體健康帶來極大的威脅；（7）土壤污染也是造成其他污染的重要原因。
4. 對(duì)重金屬污染的防治及修復(fù)
4.1 對(duì)土壤污染的預(yù)防
目前，仍未找到可廣泛應(yīng)用且行之有效的重金屬污染治理方法，但控制污染源，是防止土壤污染的根本措施之一，同時(shí)利用土壤的自凈作用對(duì)污染物凈化具有一定的預(yù)防作用?？刂仆寥乐亟饘傥廴驹?，即控制進(jìn)入土壤中的重金屬污染物的數(shù)量和速度，通過土體自身的凈化作用，降低污染。
（1）控制和消除工業(yè)“三廢”
盡量利用循環(huán)無毒工藝，減少和消除重金屬污染物的排放，對(duì)工業(yè)“三廢”進(jìn)行回收改善，使其化害為利，并嚴(yán)格控制工業(yè)生產(chǎn)中污染物排放量和濃度，使之符合排放標(biāo)準(zhǔn)。
（2）土壤污灌區(qū)的監(jiān)測(cè)和管理
在污灌區(qū)對(duì)灌溉污水的重金屬元素進(jìn)行控制，監(jiān)測(cè)水中重金屬污染物質(zhì)的成分、含量及其變化，避免引起土壤污染。
（3）合理施用化肥和農(nóng)藥
對(duì)于農(nóng)藥和化肥的施用，應(yīng)以環(huán)保無毒為準(zhǔn)則，禁止或限制使用高殘留農(nóng)藥，大力發(fā)展高效、低毒、低殘留農(nóng)藥，發(fā)展生物防治措施。為保證農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)，合理施用化學(xué)肥料和農(nóng)藥是必需的，但需控制好施用量，否則會(huì)造成土壤或地下水的污染。
（4）土壤容量和土壤凈化能力的提高
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，施用有機(jī)肥，改良松散型沙土，改善土壤膠體的種類和數(shù)量，增加土壤對(duì)有害重金屬的吸附能力和吸附量，從而減少重金屬在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金屬，提高土壤凈化能力。
4.2 土壤中重金屬污染的修復(fù)方法
（1）工程措施
工程治理措施是指在土壤環(huán)境中，用物理或物理化學(xué)的原理來減少重金屬污染物的措施。主要包括客土，換土，翻土，淋洗液熱處理以及電解等方法。以上方法措施的治理效果相對(duì)徹底，但實(shí)工過程復(fù)雜、所需治理費(fèi)用較高且比較容易引起土壤肥力效果降低。
（2）生物措施
生物治理是指利用能夠在土壤中生存的生物的某些習(xí)性來抑制和改良土壤重金屬污染。Nanda Kumar P B A等發(fā)現(xiàn)某些特殊植物對(duì)土壤中的重金屬元素具有富集作用?？芏返妊芯空J(rèn)為食用菌對(duì)重金屬具有吸附作用。所用方法有動(dòng)物治理，微生物治理，植物治理等。生物措施的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施較為簡(jiǎn)便易行、投資較少且對(duì)環(huán)境破壞小，而缺點(diǎn)是在短期內(nèi)不易得到治理效果。
（3）化學(xué)措施
化學(xué)治理方法是利用化學(xué)物質(zhì)和天然礦物對(duì)重金屬污染進(jìn)行的原位修復(fù)技術(shù)，目前，在許多區(qū)域得到應(yīng)用?；瘜W(xué)治理措施主要包括利用土壤改良劑、抑制劑，增加土壤有機(jī)質(zhì)、陽(yáng)離子代換量和粘粒的含量，改變pH、Eh和電導(dǎo)等理化性質(zhì)，使土壤重金屬發(fā)生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低重金屬的生物有效性?；瘜W(xué)治理措施優(yōu)點(diǎn)是治理效果相對(duì)較明顯，而缺點(diǎn)是容易再度活化。
（4）農(nóng)業(yè)措施
農(nóng)業(yè)治理措施是通過改變耕作方式和管理制度來達(dá)到降低土壤重金屬危害的方法。M.Puschenreiter等探討了利用農(nóng)業(yè)耕作措施治理土壤重金屬的方法，得出在不同污染地區(qū)種植不同的農(nóng)作物可有效降低重金屬的污染。治理方法主要包括控制土壤水分，選擇合適的農(nóng)藥、化肥，增施有機(jī)肥，選擇農(nóng)作物品種等。農(nóng)業(yè)治理措施的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用不高，而缺點(diǎn)是需要較長(zhǎng)治理周期卻治理效果不顯著。
參考文獻(xiàn)
[1] 崔德杰,張玉龍.土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].土壤通報(bào),2004,35(3):366-370.
[2] 方一豐,鄭余陽(yáng),唐娜等.生物可降解絡(luò)合劑聚天冬氨酸治理土壤重金屬污染[J].生態(tài)環(huán)境,2008,17(1):237-240.
[3] Zhang L C,Zhao G J.The species and geochemical characteristics of heavy metals in the sediments of Kangjiaxi River in the Shuikoushan Mine Area,China[J].Appl Geochem,1996,11(1/2):217-222.
[4] 尚愛安,黨志,漆亮等.兩類典型重金屬土壤污染研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2001,21(4):501-504.
[5] 王慶仁,劉秀梅,董藝婷等. 典型重工業(yè)區(qū)與污灌區(qū)植物的重金屬污染狀況及特征[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù),2002,21(2):115-118,149.
[6] Dang Z, Liu C Q, Martin J H. Mobility of heavy metals associated with the natural weathering of coalmine spoils[J]. Environ Pollut, 2002,118(3):4l9-426.
[7] 韓張雄,王龍山,郭巨權(quán)等.土壤修復(fù)過程中重金屬形態(tài)的研究綜述[J].巖石礦物學(xué)雜志,2012,31(2):271-278.
[8] 王紅旗,劉新會(huì),李國(guó)學(xué)等.土壤環(huán)境學(xué)[M].北京：高等教育出版社,2007.
[9] 張輝.土壤環(huán)境學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2006.
[10] GB15618-1995.土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值[S].國(guó)家環(huán)境保護(hù)局,1995.
[11] 李錄久,許圣君,李光雄等.土壤重金屬污染與修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004,32(1):156-158.
[12] 任旭喜.土壤重金屬污染及防治對(duì)策研究[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué),1999,25(5):31-33.
[13] 郭彬,李許明,陳柳燕等.土壤重金屬污染及植物修復(fù)金屬研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,35(33):10776-10778.
【關(guān)鍵詞】化工行業(yè)；水體及土壤污染；重金屬污染
隨著化學(xué)工業(yè)的飛速發(fā)展，人們對(duì)金屬礦產(chǎn)品的需求也呈現(xiàn)日益增長(zhǎng)的趨勢(shì)。小到餐廳廚房的炊具以及珠寶首飾，大到核工業(yè)的核能物質(zhì)。而由金屬污染引發(fā)的環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中水體及土壤的破壞基本上難以修復(fù)，并且人為的改造和維護(hù)也很難進(jìn)行。尤其是前段時(shí)間的“牛奶河”事件再一次為我們敲響了環(huán)境保護(hù)的警鐘以及讓我們清楚地看到化工行業(yè)引起的水體及土壤重金屬污染的現(xiàn)狀和不爭(zhēng)的事實(shí)。
一、重金屬污染的種類及來源
所謂重金屬污染，是指由重金屬及其化合物引起的環(huán)境污染。尤其是由化工行業(yè)引起的水體及土壤重金屬污染具有永久性以及明顯的累積效應(yīng)。如下圖為重金屬在水體及土壤中的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理[1]。
1.1 水重金屬污染
重金屬在水體中積累到一定的限度就會(huì)對(duì)水體-水生植物-水生動(dòng)物系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重危害，并可能通過食物鏈直接或間接地影響到人類的自身健康[2]。對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生污染的重金屬主要有Cd、Pb、As、Hg、Cr和Co等。其中以Hg的毒性最大，Cd次之。此外，As由于其毒性可將其歸為重金屬污染。
1.2 土壤重金屬污染
土壤重金屬污染是指由于人類活動(dòng)將重金屬帶入到土壤中，致使土壤中重金屬含量明顯高于背景含量、并可能造成現(xiàn)存的或潛在的土壤質(zhì)量退化、生態(tài)與環(huán)境惡化的現(xiàn)象[1]。污染土壤的重金屬包括生物毒性顯著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As，以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。
1.3 重金屬污染的來源
重金屬的污染主要來源化學(xué)工業(yè)污染，污染源主要有冶煉、化工、電鍍、電子、制革等行業(yè)排放的“三廢”等以及民用固體廢棄物不合理填埋堆放和大量化肥、農(nóng)藥的施用，使得各種重金屬污染物以單質(zhì)或離子形態(tài)進(jìn)入水體、土壤以及人體[2]。
二、重金屬污染的防治措施
2.1水體重金屬污染的防治對(duì)策
2.1.1 控制水體重金屬污染源
控制重金屬污染源，預(yù)防水體的污染。一方面要加強(qiáng)水資源的管理力度；另一方面要嚴(yán)格控制各種污水的排放源頭以及監(jiān)督、管理和控制有關(guān)工業(yè)部門和改革其生產(chǎn)工藝[3]。
2.1.2 水體重金屬污染的工程治理
目前常用的治理水體重金屬污染的工程工程措施主要有三類，即物理處理法、化學(xué)處理法及生物處理法[3]。
2.1.2.1 物理和化學(xué)方法
物理和化學(xué)方法屬于傳統(tǒng)處理重金屬污染水體的的措施，包括沉淀法、螯合樹脂法、高分子捕集劑法、天然沸石吸附法、膜技術(shù)、活性炭吸附工藝以及離子交換法等[4]。物理和化學(xué)方法具有凈化效率高、周期較短等優(yōu)點(diǎn)；但存在選擇性小、流程長(zhǎng)、操作麻煩以及處理費(fèi)用高等缺點(diǎn)。
2.1.2.2 生物處理法
生物處理法相對(duì)常規(guī)水處理法有投資小、成本低以及工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。國(guó)外，Groudeva等[5]（2001） 對(duì)用生物修復(fù)水體的重金屬污染作了最新的綜述?？傊?，水體有害重金屬的生物修復(fù)技術(shù)有著廣泛、低廉的原材料及很好的前景。
2.2 土壤重金屬污染的防治對(duì)策
土壤受重金屬污染后，蓄積在土壤中的有害重金屬能遷移到水、空氣和植物中難以消除[6]。因此，土壤受重金屬污染應(yīng)以“預(yù)防為主”。
2.2.1 綜合防護(hù)措施
控制和消除土壤的重金屬污染源，同時(shí)采取消除土壤中的重金屬污染物或控制重金屬污染物遷移轉(zhuǎn)化的措施，使其不能進(jìn)入食物鏈[6]。
2.2.2 生物防治
土壤污染物質(zhì)可通過生物降解或植物吸收而凈化土壤。如羊齒鐵角蕨植物對(duì)土壤中Cd的吸收率可達(dá)10%，多年可使土壤Cd含量降低50% [7]。
2.2.3 施加抑制劑
土壤施加某種抑制劑，可改變重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化，減少作物吸收，如使用石灰可增加土壤PH，使Cu、Zn、Hg、Cd等金屬或氫氧化物沉淀。研究表明，施用石灰后稻米含Cd量可降低30%[6]。
三、結(jié)論
隨著水體及土壤重金屬污染的日益嚴(yán)重化以及重金屬污染物進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后造成難以修復(fù)的危害，其正越來越為人們所了解和重視。目前重金屬污染的治理方法以物理化學(xué)方法為主，生物修復(fù)技術(shù)作為經(jīng)濟(jì)、高效和環(huán)保的治理技術(shù)在治理和防治重金屬污染方面將發(fā)揮更大作用。新型高效的水體及土壤重金屬污染防治措施有待優(yōu)化及創(chuàng)新。
【參考文獻(xiàn)】
[1]孫鐵珩，周啟星，李培軍，等.污染生態(tài)學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2001.
[2]鄧志瑞，余瑞云，余采薇，等.重金屬污染與人體健康[J].環(huán)境保護(hù)，1991（12）：26-27.
[3]賈燕，.重金屬?gòu)U水處理技術(shù)的概況及前景展望[J].中國(guó)西部科技（學(xué)術(shù)版），2007 （4）：10-13.
[4]張劍波，馮金敏.離子吸附技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用和發(fā)展[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2000（1）：46-51.
[5]Groudeva， Guthrie EA， Walton BT. Bioremediationin the rhizosphere[J]. Environ Sci Thechnol，1993，27：2630-2636.
