重金属污染的现状精品(七篇)
重金属污染的现状篇(1)
关键词：土壤污染 重金属 危害 修复方法
土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分[1-2]。随着近年来经济发展，工农业生产不断扩大，所产生的废水和废渣也不断增多，不但破坏地表植被，而且其中有毒有害重金属还随废水的排放及废渣堆的风化和淋滤进入周边土壤环境[3-6]。目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染耕地面积近2，000万公顷，约占总耕地面积的1/5，其中工业“三废”污染耕地1，000万公顷，污水灌溉的农田面积已达330多万公顷。
1. 土壤重金属污染的定义
在自然界，重金属以各种形态存在，常见的金属元素有铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钼、金、银等；其中既有对生命活动所需要的微量元素，如锰、铜、锌等；但大多数重金属元素在环境中对环境都会有一定的污染作用，主要包括汞、镉、铅、铬以及类金属砷等对生物体具有显著毒害作用的元素[7]。重金属的密度一般在4.0以上，约60种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大，所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属，但是它的毒性及某些性质与重金属相似，所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高，因而一般不太注意它们的污染问题，但在强还原条件下，铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。
土壤重金属污染是指由于人类在生产活动中将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金属累积到一定程度，含量明显高于背景，并可造成土壤质量的退化、生态与环境的恶化现象[8]。土壤本身含有一定量的重金属元素，如植物生长所必需的Mn、Cu、Zn等。因此，只有当叠加进入土壤的重金属元素累积的浓度超过了作物需要和忍受程度，作物才表现出受毒害症状，或作物生长并未受害但产品中某种金属的含量超过标准，造成对人畜的危害时，才能认为土壤已被重金属污染[9]。如土壤环境质量标准值（GB15618-1995）[10]。
2. 土壤中重金属的来源、种类
土壤重金属污染主要是由工业产生的“三废”以及污水灌溉、农药和化肥的不合理施用等农业措施引起的。随着工农业生产的发展，重金属对土壤和农作物的污染问题越来越突出，部分地区土壤重金属污染现象十分严重。总体来讲，土壤重金属污染源较广泛，即有自然来源，又有包括人类活动带入土壤的部分，目前主要来源为人为因素。主要包括大气尘降、污水灌溉、工业废弃物得不当堆放、采矿及冶炼活动、农药和化肥的过多施用等[11-12]。
2.1 污水灌溉
污水灌溉通常指的是使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。中国水资源较为紧缺，部分灌区常把污水作为灌溉水源来利用。污水的种类按其来源可分为城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城市混合污水等。城市生活污水中重金属含量虽然不多，但由于我国工业发展迅速，许多工矿企业污水未经分流处理而排入下水道与生活污水混合排放，从而造成污灌区土壤Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金属含量逐年累积[15-16]。在分布上，往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重，远离污染源头和城市工业区，土壤几乎不受污水中的重金属污染。
污灌在北方比较严重，因为我国北方比较干旱，水资源短缺严重，并且许多大城市都是重工业大城市，所以农业用水更加紧张，污水灌溉在这些地区较为普遍。据统计，我国北方旱作地区污灌面积约占全国90%以上。南方地区相对较小，仅占6%，其余则在西北地区。污灌不仅导致土壤中重金属元素含量的增加，而且还会在人体内富集。研究显示我国沈阳、温州和遂昌等地由于污水灌溉引发了人体镉中毒；鞍山宋三污灌区土壤中Hg、Cd的累积显著，污染严重；用处理过的污水灌溉是解决干旱地区作物需水问题的一条可行途径。但由此导致的土壤污染特别是重金属污染必须引起重视。
2.2 农药和化肥污染
农药和化肥是重要的农用物资，对农业生产发展起到重要的推动作用，但如果不合理施用，则可导致土壤中重金属污染。部分农药在其组成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金属元素，过量或不合理使用将会造成土壤重金属污染。肥料中含有大量的重金属元素，其中氮、钾肥料含量相对较低，而磷肥中则含有较多的有害重金属，另外复合肥的重金属含量也相对较高。施用含有重金属元素的农药和化肥，都可能导致土壤中重金属的污染。
2.3 矿山开采和冶炼加工
我国重金属矿产相对丰富，在金属矿山的开采、冶炼过程中，会产生大量废渣及废水，而这些废渣和废水随着矿山排水和降雨进入土壤环境中，便可直接地造成土壤重金属污染，这在我国南方地区表现得尤为突出。
3. 重金属污染的特点及危害
3.1 重金属元素污染土壤的主要特点
在土壤环境中重金属污染特点可以分为两部分：一是土壤环境中重金属自身的特点，二是重金属元素在不同介质中所表现的特点。具体特点如下：（1）形态变换较为复杂，重金属多为过渡元素，有着较多的价态变化，且随环境Eh，pH配位体的不同呈现不同的价态、化合态和结合态。重金属形态不同则其毒性也不同；（2）有机态比无机态的毒性大；（3）毒性与价态和化合物的种类有关；（4）环境中的迁移转化形式多样化；（5）生物毒性效应的浓度较低；（6）在生物体内积累和富集；（7）在土壤环境中不易被察觉；（8）在环境中不会降解和消除；（9）在人体内呈慢性毒性过程。（10）土壤环境分布呈区域性；
过量的重金属会引起动植物生理功能紊乱、营养失调、发生病变，重金属不易被土壤微生物降解，可在土壤中累积，也可通过食物链在人体内积累，危害人体健康。土壤一旦遭受重金属污染，就很难彻底消除，污染物还会向地下水和地表水中迁移，从而扩大其污染。因此重金属对土壤的污染是一类后果非常严重的环境问题。
3.2人类因土壤重金属污染而遭受的危害[25]
（1）土壤污染使本来就紧张的耕地资源更加短缺；（2）土壤污染给农业发展带来很大的不利影响；（3）土壤污染中的污染物具有迁移性和滞留性，有可能继续造成新的土地污染；（4）土壤污染严重危及后代人的利益，不利于可持续发展；（5）土壤污染造成严重的经济损失；（6）土壤污染给人民的身体健康带来极大的威胁；（7）土壤污染也是造成其他污染的重要原因。
4. 对重金属污染的防治及修复
4.1 对土壤污染的预防
目前，仍未找到可广泛应用且行之有效的重金属污染治理方法，但控制污染源，是防止土壤污染的根本措施之一，同时利用土壤的自净作用对污染物净化具有一定的预防作用。控制土壤重金属污染源，即控制进入土壤中的重金属污染物的数量和速度，通过土体自身的净化作用，降低污染。
（1）控制和消除工业“三废”
尽量利用循环无毒工艺，减少和消除重金属污染物的排放，对工业“三废”进行回收改善，使其化害为利，并严格控制工业生产中污染物排放量和浓度，使之符合排放标准。
（2）土壤污灌区的监测和管理
在污灌区对灌溉污水的重金属元素进行控制，监测水中重金属污染物质的成分、含量及其变化，避免引起土壤污染。
（3）合理施用化肥和农药
对于农药和化肥的施用，应以环保无毒为准则，禁止或限制使用高残留农药，大力发展高效、低毒、低残留农药，发展生物防治措施。为保证农业的增产，合理施用化学肥料和农药是必需的，但需控制好施用量，否则会造成土壤或地下水的污染。
（4）土壤容量和土壤净化能力的提高
在农业生产过程中，施用有机肥，改良松散型沙土，改善土壤胶体的种类和数量，增加土壤对有害重金属的吸附能力和吸附量，从而减少重金属在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金属，提高土壤净化能力。
4.2 土壤中重金属污染的修复方法
（1）工程措施
工程治理措施是指在土壤环境中，用物理或物理化学的原理来减少重金属污染物的措施。主要包括客土，换土，翻土，淋洗液热处理以及电解等方法。以上方法措施的治理效果相对彻底，但实工过程复杂、所需治理费用较高且比较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够在土壤中生存的生物的某些习性来抑制和改良土壤重金属污染。Nanda Kumar P B A等发现某些特殊植物对土壤中的重金属元素具有富集作用。寇冬梅等研究认为食用菌对重金属具有吸附作用。所用方法有动物治理，微生物治理，植物治理等。生物措施的优点是实施较为简便易行、投资较少且对环境破坏小，而缺点是在短期内不易得到治理效果。
（3）化学措施
化学治理方法是利用化学物质和天然矿物对重金属污染进行的原位修复技术，目前，在许多区域得到应用。化学治理措施主要包括利用土壤改良剂、抑制剂，增加土壤有机质、阳离子代换量和粘粒的含量，改变pH、Eh和电导等理化性质，使土壤重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低重金属的生物有效性。化学治理措施优点是治理效果相对较明显，而缺点是容易再度活化。
（4）农业措施
农业治理措施是通过改变耕作方式和管理制度来达到降低土壤重金属危害的方法。M.Puschenreiter等探讨了利用农业耕作措施治理土壤重金属的方法，得出在不同污染地区种植不同的农作物可有效降低重金属的污染。治理方法主要包括控制土壤水分，选择合适的农药、化肥，增施有机肥，选择农作物品种等。农业治理措施的优点在于操作简单、费用不高，而缺点是需要较长治理周期却治理效果不显著。
参考文献
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重金属污染的现状篇(2)
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重金属污染的现状篇(3)
【关键词】 有色金属 污染 治理
1 甘肃省有色金属污染现状
1.1 水体污染问题突出
甘肃省每年排放富含有色金属的废水4676.22万t，主要集中在金昌市、嘉峪关市和陇南市。据取样分析，金昌排放的废水中，铅的排放量最高，为12590.64kg/a，最少为汞，约107.28kg/a。
而甘肃省作为我国西北地区的缺水城市，植被少、生态环境脆弱，水体的自净能力非常差，污染企业将含有有色金属的废水排入河流以后，造成水体中有色金属污染物严重超标，危害着当地居民的健康。
1.2 固体废弃物污染问题严峻
甘肃省工矿企业每年产生的含有有色金属的固体废弃物大约1477.13万t，这些废弃物中能够被回收利用的约为144.04万t，仅仅占产生量的9.8%，出质量和堆放量分别为551.22万t和783.95万t，占总产生量的37.3%和53.1%。这些含有有色金属的废弃物在堆放的过程中，不仅占用了大量土地，并且还会对土壤和水体造成污染。
1.3 土壤污染问题越来越严重
土壤被有色金属污染后，有色金属会在土壤中富集，并且通过雨水的淋溶作用进入土壤水，当地的农作物吸收了被有色金属污染后的土壤水，从而对人体造成严重危害。
甘肃省的土壤中有色金属超标越来越严重，尤其以白银市白银区最为严重，据调查显示，白银区东大沟流域的土壤污染严重，大部分已经不能再作为农业用地使用。目前、土壤污染已经严重影响到了甘肃地区的社会安定和国计民生。治理有色金属污染刻不容缓。
2 制约有色金属污染防治进程的原因分析
2.1 产业结构不合理，发展方式无序
甘肃省有色金属污染的地区为12个州市，这些地区的经济水平和产业结构各有不同，污染的类型和程度也各不相同，这些地区的环境容量也不同，这主要和企业管理不精细造成的，并且产业机构调整不力，是的有色金属企业同构现象严重。
2.2 涉及行业、部门多，与经济挂钩易发生矛盾
随着经济的发展，甘肃省的环境出现了严重的问题，作为甘肃省支柱产业的有色金属冶炼和加工产业所引起的有色金属污染问题也越来越严重，对于污染的处理问题所牵涉的行业和部门太多，经济问题和环境污染问题难以调和。
2.3 管理监测水平滞后
甘肃省作为我国西部地区的发展型城市，环境的监管远远落后与东部地区，尤其在有色金属废气的监管和监测方面尚属空白，无法为环境执法提供强有力的数据支持，并且各监管部门的管理也出现了滞后的状况，有执法不严，执法不力现象的出现。
3 甘肃省有色金属污染的防治对策
3.1 调整产业结构
对于甘肃省有色金属污染的治理，最重要的一环就是调整产业结构，甘肃省应该严格执行国家颁布的有色金属产业调整和振兴规划，根据国家的相关政策，对污染重的产业强制淘汰。
对那些不符合产业排污机制的产业，可以让其停业整顿治理，达标后，方可进行排放，但是最重要的还是加速产业结构升级，将产业升级、清洁生产纳入甘肃省环境发展和经济发展的快车道。对于那些中小企业，鼓励产业兼并和重组，以大带小、新带老，在获得规模效益的同时，集中治污，实现有色金属污染物的零排放。
3.2 推行清洁生产
在生产环节方面，引入循环经济的生产模式，将清洁生产纳入生产轨道，严格执行国家指定的重点企业清洁生产审核程序的规定、清洁生产审核暂行办法等规程，并且加大科技的投入，利用科技来提高原料的利用率，对于废弃物进行回收再利用，在生产的过程中将有色金属污染物进行治理，减少废弃物的排放。
3.3 加强监督管理，强化污染治理
（1）环保部门应该加强环保力度，对于有色金属污染物的排放加大监测和惩处力度，建立重点企业的排污动态档案，对他们进行严格监测，重点整治。（2）加强环境评估报告的作用，让每一名公民都成为有效的监管人员，做到禁止高污染、高能耗的产业的审批，对现有的有色金属冶炼产业进行整治，促成中小企业的合并和兼并工作，强制其产业升级，集中治污，在节能减排的同时实现产业效益的提升。（3）全面的调查有色金属污染状况，加大对于水体、土壤和大气中的有色金属污染的检测，深入开展监测和检测工作，建立网络管理信息平台，对于甘肃省全省的环境检测指数全部纳入，以便于及时的监测和管理。（4）利用经济杠杆来治理污染物的排放，对于那些污染物排放少或者做到零排放的产业，要对其进行经济和政策的倾斜，促进其发展，而对于那些污染重的产业要减少地方财政的补贴。
参考文献：
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重金属污染的现状篇(4)
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重金属污染的现状篇(5)
关键词：重金属监测；重金属污染；土壤采样；样品制备；样品检测；总质量控制 文献标识码：A
中图分类号：X833 文章编号：1009-2374（2017）08-0124-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.060
1 我国土壤重金属污染现状
土壤是地球环境的主要组成部分之一，主要指地球表面能够生长植被的地表层，是介于大气、岩石、水和生物之间的构成部分。大部分的土壤是由沙石和黏土以及各种有机物等成分混合而成的。土壤是大部分动物、植物、微生物等赖以生存的基本物质，土壤的优劣直接影响我们的日常生活、生产以及农业经济的发展。
重金属是指相对密度高于5的金属元素及其化合物，其中在我们生活中能引起土壤污染的重金属主要指铅、汞、镉、锌、铬、铜、镍和类金属砷等元素化合物。在环境污染中土壤的重金属污染要比水体、空气等污染更加隐蔽难测，并且土壤的自我修复能力相对水体和空气来说较弱，一旦重金属进入环境土壤中的含量高于土壤的自身修复能力时，就会在土壤中形成污染并且不断积累长期存在，从而对土壤造成严重的破坏和污染。土壤被重金属污染后，一旦在受污染的农田里种植作物将会导致农作物受到污染，最终经过农作物污染到食品，同时，被污染的土壤通过雨水渗透，水体流经地表等过程造成江河、地下水等水体污染，一旦被人饮用将会给人体带来极大的伤害
随着我国城市化建设，工业及化学化工等领域的发展，加上农业上对农药化肥等化工产品的应用导致环境内被重金属污染的土壤逐年增加，对我们的人身健康和经济发展带来了巨大的危害。根据我国农业部的调研发现，我国目前受污染的农田灌溉区多达140*104公顷，其中被重金属所污染的区域占总污染灌溉区的60%以上。我国每年有超过1200万吨的农作物被重金属所污染，每年因为重金属污染而导致的粮食减产高于1000多万吨，每年农业经济损失超过200亿元人民币。同时由于粮食含镉量超标会引起“痛痛病”，砷过量会导致肺癌、皮肤癌以及几乎所有的重金属过量都会引起人的神经错乱、头晕头痛、关节病变、各种癌症和结石等，所以土壤重金属污染已经严重危害到人类及畜类的健康。
2 土壤重金偌嗖庵卫戆旆
根据我国环保监测法案发现，土壤重金属监测在各种环境常规监测里面逐渐占据了重要地位，其中对于灌溉区及各种农田的土壤监测已经变得尤为重要。
2.1 土壤样品采集
在各种环境监测中土壤的监测和水质、大气的监测不同，水体和大气均为流体，污染源混入后较易融合，由于大部分水体气体等污染物可在限定范围内均匀分布，对于监测项目的采样工作来说相对简单，代表性样品容易采集。然而土壤中的重金属污染物的转移、混合等相对大气、水体中的污染物更加困难，分布不均匀，各地点的污染程度差异很大，即便是采取多点、多次的采样方法，采取的样品也具有极大的局限性，因此土壤的监测中，由于采样的局限性所造成的误差对监测数据结果的影响要远远多于实验的分析过程中造成的误差。所以为了使监测过程中采集的土壤样品具有代表性，使监测结果能反映土壤重金属污染的真实情况，应尽量降低采样所造成的误差。
对于土壤采样点的布置既要考虑到土壤的综合情况，也需依据实际的土壤污染情况和实际的监测项目确定。对于被重金属污染的土壤进行样品采集，一般主要是采集表层的土壤，样品采集深度约0～20cm。同时采样布点的方法主要包括对角线布点法和梅花形布点法以及棋盘式布点法与蛇形布点法等方法，土壤采集过程中应该对采样点地势、受污染程度以及土壤受污染程度等因素综合考虑，然后选择不同的布点方法，并且需要一年里在同一采样地点进行两次监测对比，采样的同时要详细记录采样的时间、编号、GPS定位等信息。
2.2 土壤样品制备
土壤样品的制备首先需要将采集的土壤样品混合搅匀后反复按四分法进行筛选取舍，最终需要留下1～2千克样品供实验分析使用。在样品制备过程中为了避免受细菌真菌等微生物的作用引起土壤发霉变质，需要将样品放置在陶瓷样品盘内或塑料薄膜上在通风避光的环境下进行风干，当样品达到半风干状态时，需要将土壤样品进行处理，结节压碎，同时去除样品中的石块，筛出残余动植物肢体等其他杂物。然后将筛选后的样品均匀地铺展成薄层状，放在阴凉通风处缓慢风干，切勿将样品放在阳光下直接曝晒同时需要经常翻动样品。在样品风干的同时还要注意防止酸性和碱性等气体以及其他灰尘等污染源对样品造成二次污染。待样品充分风干后，通过研磨、筛分、缩分等规范的处理操作步骤，制备成粒度小于200目的最终样品。最后将样品混匀、装瓶、贴标签、编号、储存。样品存储时要尽量避免潮湿、高危、酸碱气体和日光直晒等因素的影响，且制备的土壤颗粒越小越均匀最终的分析结果越准确。
2.3 土壤样品监测分析
土壤样品监测之前需对其进行消解，通常采用多元酸分解法，需使用高纯度的消解试剂，以避免或减少消解过程中对样品造成二次污染。
重金属的定性定量检测方法主要包括原子吸收分光光度法、分光光度法、等离子体发射光谱法、原子荧光分光光度法，这些方法在不断改进与修正的过程中已经逐渐形成了行业标准以及国家标准。目前国内土壤里重金属检测方法大都需要大型昂贵的检测仪器设备，一般需要专业的人员进行样品测量分析，整个分析过程错综复杂，实验数据采集时间较长，分析成本高，所以对于土壤重金属的检测目前国内水平还需要改进提高。
土壤重金属监测项目及分析方法及监测项目监测仪器监测方法来源如下：
第一，《镉 原子吸收光谱仪石墨炉原子吸收分光光度法》（GB/T 17141-1997）；《原子吸收光谱仪 KI-MIBK 萃取原子吸收分光光度法》（GB/T 17140-1997）。
第二，《汞 测汞仪冷原子吸收法》（GB/T 17136-1997）。
第三，《砷 分光光度计二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法》（GB/T 17134-1997）；《分光光度计硼氢化钾-硝酸银分光光度法》（GB/T 17135-1997）。
第四，《铜 原子吸收光谱仪火焰原子吸收分光光度法》（GB/T 17138-1997）。
第五，《铅 原子吸收光谱仪石墨炉原子吸收分光光度法》（GB/T 17141-1997）；《原子吸收光谱仪 KI-MIBK 萃取原子吸收分光光度法》（GB/T 17140-1997）。
第六，《铬 原子吸收光谱仪火焰原子吸收分光光度法》（HJ 491-2009）。
第七，《锌 原子吸收光谱仪火焰原子吸收分光光度法》（GB/T 17138-1997）。
第八，《镍 原子吸收光谱仪火焰原子吸收分光光度法》（GB/T 17139-1997）。
3 土壤重金属监测质量控制
土壤检测质量控制主要是为了确保所出具的土壤质量监测数据具有准确性、代表性、精密性、完整性和可比性。质量控制要涉及土壤检测的全部过程，包括精密度和准确度分析两个方面。
同批次样品的精密度分析通常是通过对平行样的测定，将误差控制在合理的范围内，而批次间样品的精密度分析则一般是O置质控样控制精密度。
准确度的两种分析方法包括加标回收测定和标土测定法。在没有质量控制的样品制备过程中通常采用加标回收的测定方法完成准确的质量控制，即在同一批土壤样品中随机选取一定量的样品进行加标回收测定，如果同批样品量不足时要适当对样品加大测定率，且每批次同类的试样至少两个。
4 结语
随着社会的进步，我国化工行业发展日新月异，同时在这些行业的发展过程中所带来的各种环境问题也日渐体现出来，其中土壤重金属污染也与日俱增，土壤中重金属的监测分析也变得必不可少。目前国内关于重金属检测的前沿技术也一直在研究之中，并向着操作简便、迅速、精准、安全等方向发展，相信最终会形成一套系统、科学的监测标准方案，真正做到重金属对土壤的污染的监督控制预防。
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重金属污染的现状篇(6)
关键词：土壤污染；土壤修复；植物修复技术
中图分类号：Q958.116文献标识码： A
引言
我国土壤污染的总体形势严峻，部分地区土壤污染严重，在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。土壤污染类型多样，呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面。土壤污染途径多，原因复杂，控制难度大。土壤环境监督管理体系不健全，土壤污染防治投入不足，全社会防治意识不强。由土壤污染引发的农产品质量安全问题和逐年增多，成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素。由于污染，土壤的营养功能，净化功能，缓冲功能和有机体的支持功能正在丧失。土壤是生态环境系统的有机组成部分，是人类生存与发展最重要和最基本的综合性自然资源。我们不能坐以待毙，要加强研究，采取措施，切实阻止土壤污染继续扩大的趋势，清除被称为“化学定时炸弹”的土壤污染。
1.造成我国土壤污染的原因
1.1过量施用化肥
虽然施用化肥是农业增产的重要措施，但长期大量使用氮、磷等化学肥料，会破坏土壤结构，造成土壤板结、耕地土壤退化、耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、生物学性质恶化，增加了农业生产成本，影响了农作物的产量和质量;未被植物吸收利用和根层土壤吸附固定的养分，都在根层以下积累或转入地下。残留在土壤中的氮、磷化合物，在发生地面径流或土壤风蚀时，会向其他地方转移，扩大了土壤污染范围。过量使用化肥还使饲料作物含有过多的硝酸盐，妨碍牲畜体内氧气的输送，使其患病，严重导致死亡。
1.2农药是土壤的主要有机污染物
全国每年使用的农药量达50万~60万t，使用农药的土地面积在2.8亿hm2以上，农田平均施用农药13.9 kg/hm2。直接进入土壤的农药，大部分可被土壤吸附，残留于土壤中的农药，由于生物和非生物的作用，形成具有不同稳定性的中间产物或最终产物无机物。喷施于作物体上的农药，除部分被植物吸收或逸入大气外，约有1/2左右散落于农田，又与直接施用于田间的农药构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药，在植物根、茎、叶、果实和种子中积累，通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。
1.3重金属元素引起的土壤污染
全国320个严重污染区约有548万hm2土壤，大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20%，其中重金属污染占80%，粮食中重金属镉、砷、铬、铅、汞等的超标率占10%。被公认为城市环境质量优良的公园存在着严重的土壤重金属污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤，使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂，硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用，积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞，所以，汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车尾气沉降，磷肥中有时也含有镉。
1.4污水灌溉对土壤的污染
我国污水灌溉农田面积超过330万hm2。生活污水和工业废水中，含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分，所以合理地使用污水灌溉农田，有增产效果。未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质，会将污水中有毒有害的物质带至农田，在灌溉渠系两侧形成污染带。
1.5大气污染对土壤的污染
大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质，在大气中发生反应形成酸雨，通过沉降和降水而降落到地面，引起土壤酸化。冶金工业排放的金属氧化物粉尘，则在重力作用下以降尘形式进入土壤，形成以排污工厂为中心、半径为2~3 km范围的点状污染。
1.6固体废物对土壤的污染
污泥作为肥料施用，常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。工业固体废物和城市垃圾向土壤直接倾倒，由于日晒、雨淋、水洗，使重金属极易移动，以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散。
1.7牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染
禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物，其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料，如果不进行物理和生化处理，则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染，并通过水和农作物危害人群健康。
1.8放射性物质对土壤的污染
土壤辐射污染的来源有铀矿和钍矿开采、铀矿浓缩、核废料处理、核武器爆炸、核实验、燃煤发电厂、磷酸盐矿开采加工等。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染，放射性散落物中，90Sr、137Cs的半衰期较长，易被土壤吸附，滞留时间也较长。
2.植物修复机理及优点
植物修复是利用可超富集重金属的植物吸收、积累环境中的污染物，并降低其毒害的环保生物技术。根据修复植物在某一方面的修复功能和特点可将植物修复分为三种基本类型：植物提取修复，植物稳定修复和植物挥发修复。
2.1植物修复机理
2.1.1植物提取修复
利用重金属积累植物或超积累植物将土壤中的重金属提取出来，富集并搬运到植物根部可收割部分和植物地上的枝条部位。植物提取修复是目前研究最多且最有发展前途的一种植物修复技术。
2.1.2植物挥发修复
植物挥发是利用植物的吸收、积累和挥发而减少土壤中一些挥发性污染物，即植物将污染物吸收到体内后将其转化为气态物质释放到大气中。目前，在这方面研究最多的是金属元素汞和非金属元素硒。植物挥发修复技术只限于挥发性重金属的修复，应用范围较小，而且将汞、硒等挥发性重金属转移到大气中有没有环境风险仍有待于进一步研究。
2.1.3植物稳定修复
利用重金属耐性植物降低重金属的活性，从而减少重金属被淋滤到地下水或通过空气载体扩散进一步污染环境的可能性。目前，该技术在矿区大量使用，如废弃矿山的复垦工程，各种尾矿库的植被重建等。值得注意的是植物稳定也并没有将重金属从土壤中彻底清除，当土壤环境发生变化时仍可能重新活化并恢复毒性。植物稳定修复的作用主要有两方面：一是通过根部累积、沉淀、转化重金属，或通过根表面吸附作用固定重金属。二是保护污染土壤不受风蚀、水蚀，减少重金属渗漏污染地下水和向四周迁移污染周围环境。植物稳定修复并没有从土壤中将重金属去除，只是暂时将其固定，在减少污染土壤中重金属向四周扩散的同时，也减少其对土壤中的生物的伤害。但如果环境条件发生变化，重金属的可利用性可能又会发生变化，因而，没有彻底解决重金属污染问题。重金属污染土壤的植物稳定修复是一项正在发展中的技术，若与原位化学钝化技术相结合可能会显示出更大的应用潜力。未来的研究方向可能是耐性植物、特异根分泌植物的筛选，以及稳定修复植物与原位钝化联合修复技术的研究。
2.2植物修复技术的优点
植物修复技术较其他物理的，化学的和生物的方法更受社会欢迎。该技术成本较低，据美国的实践，植物修复比物理化学处理的费用低了几个数量级，此技术在清洁土壤中金属的同时，还可清楚污染土壤周围的大气或水体中的污染物，有美化环境的作用，易为社会所接受。
此外，植物修复重金属污染的过程也是土壤有机质含量及土壤肥力增加的过程，被植物修复过得干净农田更适合多种农作物生长。生物固化技术能使地表长期稳定，控制风蚀，水蚀，有利于生态环境改善，而且维持成本较低。植物的蒸腾作用还可以防止污染物向下迁移，同时，植物把氧气供给根际可促进根际有机物的降解。
3.植物修复技术的局限性及影响因素
3.1植物修复技术的局限性
植物是活的生物体，需要有合适的生存条件，因此植物修复有其局限性：要针对不同污染状况的突然选择不同的生态型植物。重金属污染严重的土壤，适宜选用超积累植物，而污染较轻的土壤则需要选用耐重金属植物；植物修复过程通常较为缓慢，对土壤肥力，气候，水分。盐度，酸碱度，排水与灌溉系统等条件和认为条件有一定的要求；植物修复往往会受土壤毒物毒性的限制，一种植物常常只能吸收一种或两种重金属，对土壤中其他浓度较高的重金属会表现出某些中毒症状，从而限制了植物修复技术在多种重金属污染土壤治理方面的应用；用于清理重金属污染土壤的超累积植物通常都比较矮小，生物量低，生长缓慢，生长周期较长的类型，因而修复效率低，不利于机械作业；用于清理重金属污染的植物往往会通过器官腐烂，落叶等途径使重金属污染物重返土壤。因此必须在植物落叶前收割处理。
3.2植物修复技术的影响因素
为了植物修复修复污染土壤的效率，在设计植物修复技术方案时必须事先考虑如下因素：首先了解受重金属污染的土壤所处的地理，海拔条件，以便选择合适生长在该条件下的耐受重金属植物和超累积植物种类进行污染土壤的植物修复；将整个需要治理的污染土壤纳入土地使用和规划管理方案中进行总体设计与考虑；对土壤的酸碱度，植物的耐盐度进行调查；了解治理土壤的含水量及水分供给状况；掌握拟治理土壤的营养供给状况，以便拟定合适的施肥计划；调金属污染土壤的污染状况，了解重金属的化学形态及植物的可利用性，以便从土壤化学的角度采取相应措施增加植物对重金属的吸收量。此外，对植物遭受自然灾害的复原能力，植物病虫害，良好的灌溉与排水系统也是需要考虑的因素。
重金属污染的现状篇(7)
关键词： 内江市郊区 土壤污染 调查分析
近年来，随着现代工业的发展，环境污染加剧，工业/三废的排放及垃圾等废弃物和含金属的农药、化肥的不合理使用，导致菜地土壤受重金属的污染，进而污染蔬菜，再通过食物链进入人体，给人体健康带来潜在的危害。因此，重金属的监测和防治已成为世界各国普遍关注的热点问题。在我国，城市郊区菜园蔬菜及土壤重金属的污染状况已有大量的研究。本文以内江市郊区菜园的土壤和蔬菜为研究对象，重点对其重金属含量和污染状况进行评价，为内江市的土地利用和耕地保护提供基础参数，为政府有关部门治理环境污染，控制蔬菜质量提供科学依据。
1.材料和方法
1.1样品的采集
选取内江市郊区新坝村、幸福村和乐贤村三个行政村菜园土壤为代表，按照五点法多点采集0～15cm的耕层土壤，混合成一个土壤样品。从新坝村、幸福村和乐贤村分别得24、15、12个混合土样及相同数量的时令蔬菜根、茎、叶混合样品。采集的土壤样品按常规方法在室内自然风干，剔出植物残体及大小砾石，用玻璃棒压散，然后置于玛瑙研钵、磨至样品全部通过100目尼龙筛。蔬菜样品带回实验室用去离子水冲洗样品，在自然条件下把水分晾干，然后置于85e烘箱中烘干，最后打碎成粉末，待测。
1.2分析方法
土壤的Zn，Cu，Pb，Cd用王水、高氯酸法溶样，Cu，Zn用火焰原子吸收法测定，Pb，Cd用石墨炉原子吸收法测定；Cr用硫酸、磷酸、硝酸法溶样，二苯碳酰二肼比色法测定；蔬菜样品的Zn，Cu，Pb，Cd用HNO3-HClO4溶样，Cu，Zn用火焰原子吸收法测定，Pb，Cd用石墨炉原子吸收法测定；Cr用硫酸、磷酸、硝酸法溶样，二苯碳酰二肼比色法测定，每项测定三次重复。
1.3污染评价
采用国家土壤环境质量二级标准（GB15618-1995）作为评价标准。
2.结果与分析
2.1菜园土壤重金属含量及其污染评价
2.1.1菜园土壤重金属含量
内江市郊区三个供试蔬菜地的土壤重金属含量范围及平均值统计显示，并与四川省土壤背景值和国家土壤重金属污染物二级含量标准进行比较，整个调查区的土壤重金属Cu，Zn，Cd，Pb，Cr的平均含量都在国家二级含量标准范围内，但是四川省土壤背景值含量的249128%，190197%，185165%，298183%，100170%，重金属富集程度依次为Pb>Cu>Zn>Cd>Cr。
从结果可知，五种元素含量平均值均在国家土壤重金属污染物二级含量标准范围内，但除Cr外，其他均高于四川土壤背景值含量，内江市郊区菜园土壤重金属含量存在一定的空间分异特征，其富集程度为乐贤村>新坝村>幸福村。乐贤村（大自然）调查区的重金属含量明显高于其他两个区域。
2.1.2菜园土壤单因子污染及综合污染评价
根据单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法，计算出内江市郊菜园土壤的重金属污染指数和污染评价结果。
从单因子污染指数来看，内江市郊菜园土壤，除Cd和Cr的指数小1外，Cu，Zn和Pb的指数都大于1，其中又以Pb的污染指数最大，三个调查区分别达到了1151mg/kg、1152mg/kg、1173mg/kg；其次是Zn和Cu，Zn污染指数分别为1147mg/kg、1139mg/kg、1167mg/kg；Cu污染指数为1138mg/kg、1137mg/kg、1164mg/kg。这说明内江市郊菜园土壤已经受到Cu，Zn和Pb3种元素的复合污染已相当普遍。从综合污染指数看，内江市郊区蔬菜地的综合污染指数均大于1，评价结果均为轻污染，其中乐贤村（大自然）的综合污染指数最大，污染指数达到1153mg/kg；其次是新坝村和幸福村，污染指数均为1133mg/kg。这说明内江市郊区菜园土壤已经不同程度地受到污染。
2.2蔬菜重金属含量及其评价
2.2.1蔬菜可食部分的重金属含量差异
韭菜和白菜的Cu含量最高，依次为8110mg/kg、5163mg/kg，莴笋和萝卜的Zn含量最高，依次为13154mg/kg、8166mg/kg；Pb在白菜、豇豆、莴笋和芹菜中超标，在其他几种蔬菜中均未超标；Cd在芹菜中超标，其他均未超标。对于不同蔬菜的同种重金属元素而言，蔬菜可食部位中相应的含量大体上都是叶菜类>根茎类>瓜果类.而对于同种蔬菜来说，可食部位中各元素的含量也大不相同。芹菜中Pb，Cd的含量较高，均已超标，而Cu，Zn，Cr的含量比较低；韭菜中Cu的含量很高，而其他元素都比较低。
2.2.2蔬菜不同部位中的重金属含量差异
所测定的两种蔬菜中，莴笋的Cu，Cr的含量表现为根>茎>叶片，Zn的含量为茎>根>叶片，Pb的含量表现为茎>叶>根，Cd的含量表现为叶>根>茎；白菜中的Cr，Zn，Cu，Pb和Cd的含量均表现为叶>根。
3.讨论
所测定的内江市郊区土壤重金属Cu，Zn，Cd，Pb和Cr的含量与四川土壤背景值相比均出现一定的富集现象，且Cu，Zn，Pb3种元素的复合污染比较普遍。据调查，近几年来，内江近郊农民有就近施用垃圾作肥料的习惯，虽能在一定程度上提高土壤的养分，但其中的重金属对蔬菜生产会带来较大影响。从污染指数结果表明，乐贤村（大自然）污染程度远大于其他两个区域，因为乐贤村处于沱江河下游，是内江市郊区大型工业企业相对分布较为密集的地段；其次，生活污水的排放也是较为严重的地段之一。因此，由于所处地段的不同，蔬菜地污染状况表现为乐贤村>新坝村>幸福村。
重金属从哪个器官进入，那个器官中积累分布的就多，距离这个入口器官越远，分布的重金属越少，因此，结合蔬菜可食部分重金属含量与土壤重金属含量的相关分析得出，在内江市郊区菜园土壤已经受到Cu，Zn，Pb三种元素复合污染的背景条件下，从食品安全角度出发，应当种植富集系数小的蔬菜品种，如冬瓜、胡萝卜、韭菜和白萝卜等，避免种植富集系数大的蔬菜品种，如白菜、芹菜、莴笋和豇豆等。
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