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篇1

中圖分類號：X53 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）43-0341-01

引 言：重金屬污染物會長時間停留在土壤中，且隱蔽性較強，毒性大，很容易通過不同的形式，轉(zhuǎn)化為其它危害人體健康的因素，所以在城市建設(shè)和發(fā)展的過程中，應(yīng)該充分明確治理重金屬污染問題的嚴(yán)峻性。

1 土壤重金屬污染的來源

土壤重金屬污染的來源主要包括工業(yè)，農(nóng)業(yè)和交通過程所產(chǎn)生污染。

1.1 農(nóng)業(yè)污染

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中農(nóng)藥、化肥和有機肥的不合理使用以及使用污水灌溉農(nóng)田的行為都會造成土壤的重金屬污染。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)過程中，許多農(nóng)藥，如殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑、除學(xué)劑的大量使用引起土壤中As，Cu等污染。

1.2 交通污染

隨著城市化發(fā)展，交通工具的數(shù)量急劇增加，汽車輪胎及排放的廢氣中含有Pb，Zn，Cu等多種重金屬元素，進入周圍的土壤環(huán)境，成為土壤重金屬污染的主要來源之一。

1.3 工業(yè)污染

礦產(chǎn)冶煉加工、電鍍、塑料、電池、化工等行業(yè)是排放重金屬的主要工業(yè)源，其排放的重金屬可以氣溶膠形式進入到大氣，經(jīng)過干濕沉降進入土壤；另一方面，含有重金屬的工業(yè)廢渣隨意堆放或直接混入土壤，潛在地危害著土壤環(huán)境。隨著城市化發(fā)展，大量污染企業(yè)搬出城區(qū)，原有的企業(yè)污染用地成為城市土壤重金屬污染的突出問題。

2 重金屬污染物及其危害

土壤的主要金屬污染物為鉛（Pb）、汞（Hg）、鎘（Cd）、鉻（Cr）和類金屬砷（As）。

2.1 鉛（Pb）

鉛是重金屬污染土壤中分布較廣、具強蓄積性的環(huán)境污染物。土壤中的鉛主要來源于頻繁的人類活動。雖然世界各國和地區(qū)都開始認(rèn)識到鉛已成為土壤污染的主要成份之一，并開始有組織的治理。但隨著采礦業(yè)、冶金業(yè)、IT業(yè)、農(nóng)業(yè)、汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和各種污水的排放，鉛污染的情況并沒有得到好轉(zhuǎn)，更有愈演愈烈的趨勢。

在進入土壤后，鉛大部分只停留在土壤表層，與土壤中的有機物結(jié)合，極難溶解。過量的鉛會導(dǎo)致植物的葉綠素含量降低，光合作用速率下降，造成植物生長發(fā)育停滯。大田表現(xiàn)為植株矮小，葉片偏黃，產(chǎn)量明顯降低。鉛的富集性很強，當(dāng)人食用帶有過量鉛的食物后，體內(nèi)的鉛會不斷富集，然后與人體內(nèi)的多種酶結(jié)合，從而破壞正常的人體機能。

2.2 汞（Hg）

汞，又名水銀，在自然界的存在形式極其豐富，大氣、水體和土壤中都存在著不同形式的汞并可相互傳播。人類排放汞的形式主要是燃燒，包括生活垃圾、醫(yī)療垃圾、石化燃料等，其燃燒過程中產(chǎn)生大量的含汞化合物，已占人類汞排放的80%。絕大部分的汞在進入土壤后都會很快的被固定，積累在表層土壤和耕層中，不再向下遷移。

對動植物及人體構(gòu)成直接威脅的通常是甲基汞（MeHg），其不僅可以造成作物產(chǎn)量降低甚至死亡、造成皮膚灼痛、肌肉運動失調(diào)、神經(jīng)損傷，還可以造成胎兒出現(xiàn)嚴(yán)重的缺陷，如失明、大腦性麻痹、智力遲鈍等癥狀。歷史上汞中毒的事件已經(jīng)屢見不鮮，必須予以足夠的重視。

2.3 砷（As）

砷元素的毒性極低，但含砷的化合物均有毒性，土壤中的砷除了來自工業(yè)生產(chǎn)的廢渣外，含砷農(nóng)藥的使用也是主要的來源。砷在自然條件下可以被作物吸收，而進入人體。日本歷史上曾發(fā)生過砷中毒的惡性事件，當(dāng)時有12100多人中毒，130人因腦麻痹而死亡。

3 傳統(tǒng)的土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)

3.1 農(nóng)業(yè)化學(xué)修復(fù)技術(shù)

農(nóng)業(yè)化學(xué)修復(fù)技術(shù)就是采用大面積種植一些可以對重金屬物質(zhì)進行有利吸收的農(nóng)作物，從而利用植物自身的吸收作用將土壤中的一些化合態(tài)和游離態(tài)的重金屬離子進行吸收或者進行有利的化學(xué)轉(zhuǎn)化，從而降低重金屬離子對周圍環(huán)境的污染。植物吸收重金屬物質(zhì)的過程大致是，首先植物利用自身的根系和植物根尖部分的內(nèi)外層水分平衡的作用來吸收土壤中的水分，其次由根尖生長區(qū)和分生區(qū)向上將水分運輸，從而將水分中含有的重金屬離子運走，是根尖部分內(nèi)側(cè)始終保持較低的重金屬離子濃度，從而使根尖內(nèi)外產(chǎn)生濃度差，使根尖繼續(xù)大量吸收重金屬離子。

3.2 物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)

物理化學(xué)修復(fù)過程即通過各種物理和化學(xué)手段從土壤中除去或者分離含重金屬的污染物，比如利用淋洗液將土壤中的固相重金屬轉(zhuǎn)移到土壤的液相中，再利用絡(luò)合或者沉淀的方法使土壤富集，然后將富集液中含重金屬的沉淀進行過濾并除去。在進行淋洗時，淋洗劑的選擇是非常關(guān)鍵的問題。除此之外，可以用電動修復(fù)的方法，就是在固液相的土壤中插入電極，利用重金屬導(dǎo)電性的原理，充分在電場的作用下引導(dǎo)并從土壤中移動出。然后進行篩選和過濾。也可以利用重金屬與某些非金屬陰離子在土壤中化合形成化合物的方法，在土壤中摻入適量的含有非金屬陰離子的物質(zhì)，使重金屬陽離子和非金屬陰離子不易分解的無害的化合物，或者可直接分離提取的化合物[2]。

3.3 有機物吸收重金屬離子作用

有機物吸收重金屬離子作用就是利用某些有機物或者是有機物的堆肥可以與重金屬離子產(chǎn)生一定的反應(yīng)，從而使重金屬物質(zhì)失去對生物和其他環(huán)境破壞性的原理，對被重金屬污染的土壤進行修復(fù)。一些有機物如動物的糞便、植物的秸稈堆肥產(chǎn)物等可以與土壤中的重金屬離子產(chǎn)生非常強烈的絡(luò)合作用或者螯合作用，通過這些作用可以使重金屬離子大大減小甚至失去一些本身的性質(zhì)，比如對周圍環(huán)境的生物毒性和破壞性，從而降低重金屬危害。比如蚯蚓糞或者奶牛的糞便可以有效減少周圍環(huán)境中的鉛的毒性效果，而咖啡豆的果皮和果肉對于降低鉛的生物毒性作用具有更好的效果。

4 新型的重金屬污染修復(fù)技術(shù)

4.1 化學(xué)淋洗和化學(xué)固定

化學(xué)淋洗和化學(xué)固定的方法都是單純利用化學(xué)技術(shù)對土壤中的重金屬物質(zhì)進行固定和分離?；瘜W(xué)淋洗是通過化學(xué)洗脫作用將重金屬物質(zhì)從土壤中洗脫出去，從而達到清潔土壤的作用。采用這種化學(xué)洗脫的方法即相當(dāng)于利用另一種化學(xué)試劑將原本土壤中的許多種金屬物質(zhì)進行替換和洗脫，從而將重金屬物分離出來。近幾年的實驗證明這種方法非常有效，可以大量的洗脫出一些重金屬物質(zhì)，但由于洗脫作用，也是的土壤中原本有的一些金屬離子一同被洗脫出來，所以經(jīng)過洗脫后的土壤一般不能在種植任何農(nóng)作物?；瘜W(xué)固定就是在土壤中加入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑使土壤中的重金屬離子的遷移性降低，或者直接由游離態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭ǖ幕蠎B(tài)。在轉(zhuǎn)變的過程中，就會使重金屬離子的生物毒性大大降低。

4.2 微生物修復(fù)技術(shù)

微生物修復(fù)技術(shù)是指某些微生物在進行自身新陳代謝過程中，需要吸收一些特定的重金屬離子并將其轉(zhuǎn)化為自身所需化合物的方法，利用這種方法可以有效針對土壤中的一些特定的重金屬離子進行修復(fù)和處理。微生物的金屬離子吸收過程基本就是利用重金屬離子完成自身的氧化和代謝作用。通過微生物體內(nèi)代謝作用的一系列轉(zhuǎn)變，使得重金屬游離態(tài)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)閷χ車h(huán)境毒害作用減小的次級代謝化合產(chǎn)物。

5 結(jié)束語

總之，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。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

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中圖分類號：X75； TQ170.9 文獻標(biāo)識碼：A

一、引言

隨著社會的不斷發(fā)展，人們比以往任何時候都更加崇尚工業(yè)與自然環(huán)境的和諧發(fā)展，這種理念已不斷滲透到各學(xué)科之中，在治理污染技術(shù)的開發(fā)上也應(yīng)該尋求這種綠色產(chǎn)業(yè)。充分發(fā)揮自然界的天然自凈化功能，是在污染治理與環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域開發(fā)綠色環(huán)保技術(shù)的體現(xiàn)，更是完整地利用天然自凈化功能的反應(yīng)。本文闡述了重金屬的危害、來源及其存在形式，并重點論述了處理重金屬污染物的方法。

二、廢水中重金屬污染物的來源

1.鉛的來源。鉛常被用作原料應(yīng)用于蓄電池、電鍍、顏料、橡膠、農(nóng)藥、燃料等制造業(yè)。鉛板制作工藝中排放的酸性廢水(pH

2.鎘的來源。鎘是一種灰白色的金屬，自然界中主要以二價形式存在。鎘電鍍可以為鋼、鐵等提供一種抗腐蝕性的保護層，具有吸附性好且鍍層均勻光潔等特點，因此工業(yè)上90%的福用于電鍍、顏料、塑料穩(wěn)定劑、合金及電池等行業(yè)，含鎘廢水的來源還包括金屬礦山的采選、冶煉、電解、農(nóng)藥、醫(yī)藥、電鍍、紡織印染等行業(yè)的生產(chǎn)過程中。

3.鎳的來源。廢水中鎳的來源廢水中的鎳主要以二價離子存在，比如硫酸鎳、硝酸鎳以及與許多無機和有機絡(luò)合物生成的鎳鹽。含鎳廢水的工業(yè)來源很多，其中主要是電鍍業(yè)，此外，采礦、冶金、石油化工、紡織等工業(yè)，以及鋼鐵廠、印刷等行業(yè)排放的廢水中也含有鎳。

4.銀的來源。常見銀鹽中唯一可溶的是硝酸銀，也是廢水中含銀的主要成分。硝酸銀廣泛應(yīng)用于無線電、化工、機器制造、陶瓷、照相、電鍍以及油墨制造等行業(yè)，含銀廢水的主要來源是電鍍業(yè)和照相業(yè)。

三、重金屬污染物在環(huán)境中的存在形式

重金屬污染物在大氣、水、沉積物、土壤、植物等體系中均有分布，在不同體系中的存在形式不同。重金屬在土壤中的存在形式、土壤重金屬污染主要是由于使用污泥和污水灌溉造成的，污水中工業(yè)廢水占60%～80%，且成分復(fù)雜，都不同程度含有生物難以降解的重金屬。

1.重金屬在水中的存在形式。近年來，中科院等對長江水環(huán)境中重金屬的背景值進行了較深入的考察，結(jié)果表明河水中大部分元素主要以懸浮顆粒態(tài)存在，而溶解部分的重金屬濃度較低，并且總量越是偏高的元素，以懸浮顆粒態(tài)存在的比例也越高。這一特征與區(qū)域條件有密切聯(lián)系，當(dāng)?shù)乩盹L(fēng)化強烈時，懸浮質(zhì)含量直接影響水環(huán)境中元素濃度分布。同時，化學(xué)風(fēng)化微弱使元素難以釋放，河水堿性偏低更使溶解態(tài)重金屬濃度偏低。

2.重金屬在沉積物中的存在形式。通過各種途徑進入水環(huán)境的重金屬，絕大部分隨物理、化學(xué)、生物及物理化學(xué)作用的進行，迅速轉(zhuǎn)移到沉積物中或通過懸浮物轉(zhuǎn)移到沉積物中。沉積物中重金屬賦存狀態(tài)及特征為：Pb主要趨向于同F(xiàn)e/Mn水合氧化物、碳酸鹽相結(jié)合，Cu主要形成殘渣相和有機質(zhì)相，而Zn易同F(xiàn)e/Mn水合氧化物、碳酸鹽相結(jié)合；Pb、Zn以非殘渣相為主要成分，Cu以殘渣相為主要成分。

四、常用的重金屬廢水處理方法

重金屬廢水處理的方法有很多，可分為兩大類：一類是使溶解性的重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗芑蛘唠y溶的金屬化合物，從而將其從水中除去。另一類是在不改變重金屬化學(xué)形態(tài)的情況下進行濃縮分離，例如反滲透法、電滲析法、離子交換法、蒸發(fā)濃縮法等。

1.氫氧化物沉淀法。該方法是通過向重金屬廢水投加堿性沉淀劑(如石灰乳、碳酸鈉液堿等)，使金屬離子與輕基反應(yīng)，生成難溶的金屬氫氧化物沉淀，從而予以分離的方法。

2.硫化物沉淀法。該方法是通過向廢水中投加硫化劑，使金屬離子與硫化物反應(yīng)，生成難溶的金屬硫化物沉淀從而得以分離的方法。硫化劑可采用硫化鈉、硫化氫或硫化亞鐵等。此法的優(yōu)點是生成的金屬硫化物的溶解度比金屬氫氧化物的溶解度小，處理效果比氫氧化物沉淀更好，而且殘渣量少，含水率低，便于回收有用金屬。缺點是硫化物價格高。

3.還原法。該方法是通過向廢水中投加還原劑，使金屬離子還原為金屬或低價金屬離子，再投加石灰使其成為金屬氫氧化物沉淀從而得以分離的方法。還原法可用于銅、汞等金屬離子的回收，常用于含鉛廢水的處理。

4.離子交換法。離子交換法是利用離于交換劑的交換基團，與廢水中的金屬離子進行交換反應(yīng)，將金屬離子置換到交換劑上予以除去的方法。用離子交換法處理重金屬廢水，如Cu2+、Zn2+、Cd2+等，可以采用陽離子交換樹脂；而以陰離子形式存在的金屬離子絡(luò)合物或酸根 (HgCl2-、Cr2O72等)，則需用陰離子交換樹脂予以除去。

5.鐵氧體法。鐵氧體是由鐵離子、氧離子以及其它金屬離子所組成的氧化物，是一種具有鐵磁性的半導(dǎo)體。采用鐵氧體法處理重金屬廢水是根據(jù)鐵氧體的制造原理，利用鐵氧體反應(yīng)，把廢水中的二價或三價金屬離子，充填到鐵氧體尖晶石的晶格中去，從而得到沉淀分離的方法。

6.電解法。電解法是利用電極與重金屬離子發(fā)生電化學(xué)作用而消除其毒性的方法。按照陽極類型不同，將電解法分為電解沉淀法和回收重金屬電解法兩類。電解法設(shè)備簡單、占地小、操作管理方便、而且可以回收有價金屬。但電耗大、出水水質(zhì)差、廢水處理量小。

7.膜分離方法。該方法是利用一種特殊的半透膜，在外界壓力的作用下，在不改變?nèi)芤褐谢瘜W(xué)形態(tài)的基礎(chǔ)上，將溶劑和溶質(zhì)進行分離或濃縮的方法。膜分離法包括反滲透法、電滲析法、擴散滲折法、液膜法和超濾法等。

8.吸附法。該方法是利用吸附劑將廢水中的重金屬離子除去的方法。吸附法由于占地面積小、工藝簡單、操作方便、無二次污染，特別適用于處理含低濃度金屬離子的廢水。

五、結(jié)語

重金屬的污染問題已成為今世界各國共同關(guān)注的問題，國內(nèi)外對重金屬的處理方面的研究正在全面進行中。我國也在這方面取得了矚目的成績。

參考文獻：

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[2]宋世林，趙玉娥.化學(xué)法處理含鉻廢水試驗[J].電鍍與環(huán)保， 1984，(02).

[3]顧雪芹，曹國良.槽邊循環(huán)電解法從酸性鍍銅廢水中回收銅[J].電鍍與環(huán)保， 1984，(02).

篇3

沉積物是河流生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，為底棲動植物生存發(fā)展提供了基礎(chǔ)的外部環(huán)境；沉積物也是河流水環(huán)境體系中重要的“匯”和“源”，其環(huán)境質(zhì)量常被視為可用于評價水體累積污染程度的指示指標(biāo)。本文研究的礦山位于廣東粵北山區(qū)，屬特大型多金屬礦山。經(jīng)多年的開采，礦區(qū)附近已形成兩個主要的尾礦堆積庫。由于尾礦渣中硫含量較高[1]，其與空氣接觸后易被氧化，導(dǎo)致礦坑土壤酸化嚴(yán)重，加劇了尾礦中重金屬的流失。本文以礦區(qū)下游主要水系沉積物重金屬含量調(diào)查為基礎(chǔ)，對礦山尾礦庫及下游河流沉積物的污染水平及潛在的生態(tài)風(fēng)險進行評價，為評估礦山廢水環(huán)境影響及累積污染提供理論依據(jù)。

1. 材料與方法

2012年8月，對礦山攔泥壩和尾礦庫及其下游受納河流沉積物進行采樣。使用重力底泥采樣器采集各采樣點表層沉積物樣品，用雙層聚乙烯袋密封保存帶回實驗室處理；樣品自然風(fēng)干后，剔除殘留枝葉，礫石等雜物，研磨過篩（100目）；采用四分法取樣分析各指標(biāo)。所有實驗用器皿均在10%的硝酸溶液浸泡1天后洗凈使用；使用等離子光譜法測定表層沉積物中Pb、Cd、Hg和As含量進行測定。

2. 結(jié)果與分析

2.1 重金屬含量及空間分布特征

沉積物重金屬含量顯示：除汞元素以外，各采樣點的各金屬指標(biāo)濃度均處于較高水平。其中攔泥壩和尾礦庫污染程度最為嚴(yán)重，均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出土壤環(huán)境質(zhì)量Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)，其中鉛、砷濃度最高，超Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)9.8和31.2倍，超廣東省背景值167.8和131.5倍。而尾礦庫壩前的鎘濃度最高，超土壤環(huán)境質(zhì)量Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)13.9倍，超全省背景值572.1倍。礦下納污支流河流沉積物環(huán)境質(zhì)量整體超Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)，其中鎘超標(biāo)0.7-1.3倍，砷超標(biāo)2.8-5.8倍之間。

2.2重金屬污染程度評價

采用地累積指數(shù)法（Forstner，1989）評價各金屬指標(biāo)相對富集程度，結(jié)果如表2所示。結(jié)果可見，礦下下游河流沉積物中鎘的累積程度最高，各監(jiān)測點評價級數(shù)在5-6級之間，為強-極強或極強污染程度；汞累積程度最低基本處于無污染（0級）或無-中度（1級）污染。鉛、砷累積較為嚴(yán)重的區(qū)域主要在攔泥壩（6級）及其直接納污支流（4級）；下游河流累積影響相對較輕，處于無污染或重度污染。采用均方根指數(shù)綜合各重金屬指標(biāo)地累積指數(shù)[2]評價礦下河流沉積物中重金屬的污染程度由強至弱依次為：Cd>As≈Pb>Hg。

表1 沉積物重金屬污染地累指數(shù)Igeo與分級

2.3 重金屬潛在生態(tài)危害評價

采用重金屬潛在生態(tài)危害指數(shù)法（Risk index，RI）評價礦下水體重金屬生態(tài)危害，結(jié)果顯示（見表2）：Hg的生態(tài)危害系數(shù)Ei在各點均處于輕微級別；攔泥壩Cd、Pb和As的生態(tài)危害程度系數(shù)都超過320，達到極強程度；尾礦庫Cd的生態(tài)危害系數(shù)最高，也達極強程度。尾礦廢水的直接受納小溪沉積物中Cd、Pb和As的生態(tài)危害系數(shù)大多處于強水平；而支流與干流生態(tài)危害指數(shù)在3.2～66之間，處于輕微危害至中等危害之間。根據(jù)各重金屬元素生態(tài)危害系數(shù)均由強至若排序，則有：Cd>Pb>As>>Hg。從綜合危害指數(shù)RI上看，礦山攔泥壩及尾礦庫的生態(tài)危害程度最高，都已超過極強程度，是下游水體重金屬水質(zhì)的主要風(fēng)險源。

表3 沉積物重金屬生態(tài)危害評價

3. 結(jié)論

（1） 通過對廣東粵北某重金屬礦尾礦庫與攔泥壩沉積物重金屬含量的分析表明，Cd、Pb和As濃度已經(jīng)達到相當(dāng)高的水平，成為污染下游河流的主要污染來源。礦下直接納污小溪的沉積物環(huán)境質(zhì)量已劣于土壤環(huán)境質(zhì)量三級標(biāo)準(zhǔn)，超過農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和植物正常生長的土壤臨界值；下游支流與干流水體沉積物質(zhì)量基本滿足三級標(biāo)準(zhǔn)。

（2） 地累積指數(shù)評價結(jié)果發(fā)現(xiàn)各重金屬指標(biāo)在受影響水系中的富集程度由強至弱的順序依次為：Cd>As≈Pb>Hg；潛在生態(tài)危害程度由強至弱的順序依次為：Cd>Pb>As>>Hg，并且Cd也是主要影響因子。

（3） 礦山下游各河流沉積物綜合生態(tài)危害指數(shù)沿程逐漸降低趨勢，但受礦山長期累積污染的趨勢已經(jīng)有所顯現(xiàn)。

參考文獻：

[1]柬文圣，張志權(quán)，藍(lán)崇鈺.廣東樂昌鉛鋅尾礦的酸化潛力[J].環(huán)境科學(xué)，2001，22（3）：113-117.

篇4

1、研究背景

據(jù)我國農(nóng)業(yè)部進行的全國污灌區(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。同時因為重金屬不能為土壤微生物所分解，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)識土壤污染及危害，保護土壤，防治污染是十分重要的任務(wù)。

2、土壤重金屬污染的特點

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;

(1)重金屬具有可變價態(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大的可能性，但卻使變長了污染區(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單分子的獨對電子，生成配位絡(luò)合物:還可與一些大分子有機物，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，除了污染范圍廣、持續(xù)時間長外，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，進而可轉(zhuǎn)化為毒害性更大的甲基化合物，對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，從而進入食物鏈后對動物和人體產(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。生物措施包括動物治理、微生物治理和植物治理三種方法。

動物治理是利用土壤中的某些低等動物(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)點是實施較簡便、投資較少和對環(huán)境攏動少。缺點是治理效率低(如超積累植物通常都矮小、生物量低、生長緩慢且周期長)，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，是一種治本的措施。但由于存在實施繁復(fù)、治理費用高和易引起土壤肥力減弱等缺點。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)合起來進行、費用較低、實施較方便等優(yōu)點，但存在有些方法周期長和效果不顯著等缺點，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，增加土壤有機質(zhì)，陽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，其治理效果和費用都適中，對污染不太重的土壤特別適用。但需加強管理，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。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：

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篇6

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)濟發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷擴大，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)化和淋濾進入周邊土壤環(huán)境[3-6]。目前我國受鎘、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；其中既有對生命活動所需要的微量元素，如錳、銅、鋅等；但大多數(shù)重金屬元素在環(huán)境中對環(huán)境都會有一定的污染作用，主要包括汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等對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，如植物生長所必需的Mn、Cu、Zn等。因此，只有當(dāng)疊加進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)，造成對人畜的危害時，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。總體來講，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、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，因為我國北方比較干旱，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，我國北方旱作地區(qū)污灌面積約占全國90%以上。南方地區(qū)相對較小，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，而且還會在人體內(nèi)富集。研究顯示我國沈陽、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，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展起到重要的推動作用，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

我國重金屬礦產(chǎn)相對豐富，在金屬礦山的開采、冶煉過程中，會產(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，這在我國南方地區(qū)表現(xiàn)得尤為突出。

3. 重金屬污染的特點及危害

3.1 重金屬元素污染土壤的主要特點

在土壤環(huán)境中重金屬污染特點可以分為兩部分：一是土壤環(huán)境中重金屬自身的特點，二是重金屬元素在不同介質(zhì)中所表現(xiàn)的特點。具體特點如下：（1）形態(tài)變換較為復(fù)雜，重金屬多為過渡元素，有著較多的價態(tài)變化，且隨環(huán)境Eh，pH配位體的不同呈現(xiàn)不同的價態(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）有機態(tài)比無機態(tài)的毒性大；（3）毒性與價態(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；

過量的重金屬會引起動植物生理功能紊亂、營養(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，污染物還會向地下水和地表水中遷移，從而擴大其污染。因此重金屬對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. 對重金屬污染的防治及修復(fù)

4.1 對土壤污染的預(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，同時利用土壤的自凈作用對污染物凈化具有一定的預(yù)防作用。控制土壤重金屬污染源，即控制進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，對工業(yè)“三廢”進行回收改善，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)測和管理

在污灌區(qū)對灌溉污水的重金屬元素進行控制，監(jiān)測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徹底，但實工過程復(fù)雜、所需治理費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)為食用菌對重金屬具有吸附作用。所用方法有動物治理，微生物治理，植物治理等。生物措施的優(yōu)點是實施較為簡便易行、投資較少且對環(huán)境破壞小，而缺點是在短期內(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)和天然礦物對重金屬污染進行的原位修復(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，增加土壤有機質(zhì)、陽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。化學(xué)治理措施優(yōu)點是治理效果相對較明顯，而缺點是容易再度活化。

（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，增施有機肥，選擇農(nóng)作物品種等。農(nóng)業(yè)治理措施的優(yōu)點在于操作簡單、費用不高，而缺點是需要較長治理周期卻治理效果不顯著。

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篇7

一、提高認(rèn)識，切實增強實施重金屬污染綜合防治的緊迫感和責(zé)任感

重金屬污染具有長期性、累積性、潛伏性、不可逆轉(zhuǎn)性、危害大、治理成本高等特點。重金屬污染防治成效如何，直接影響人民群眾特別是未成年人的健康、安全，直接影響社會穩(wěn)定，直接影響可持續(xù)發(fā)展和我市“四大一高”戰(zhàn)略的實施。我市是有色金屬大市，涉重金屬企業(yè)較多，其中靈寶市和義馬市是全國重點防控地區(qū)，防治任務(wù)十分艱巨。各級、各有關(guān)部門要高度重視重金屬污染防治工作，充分認(rèn)識重金屬污染的危害性和嚴(yán)重性，完善政策措施，嚴(yán)格落實責(zé)任，切實維護群眾健康安全，維護生態(tài)環(huán)境安全，維護社會和諧穩(wěn)定，增強可持續(xù)發(fā)展能力。

二、明確目標(biāo)，按照節(jié)點扎實推進

通過實施《規(guī)劃》，到2015年，全市各重點行業(yè)、企業(yè)的重點重金屬污染物排放達到國家和省確定的排放要求。城鎮(zhèn)集中式地表水飲用水水源重點重金屬污染物指標(biāo)達標(biāo)率100%；重點區(qū)域的重點重金屬污染物排放總量比年減少30%,環(huán)境質(zhì)量明顯好轉(zhuǎn)；非重點區(qū)域的重點重金屬污染物排放總量比年減少10%,重金屬污染得到有效控制。

三、綜合治理，有效防控重金屬污染

《規(guī)劃》實施過程中要深入貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀，堅持以人為本，探索建立企業(yè)主體、政府負(fù)責(zé)、多方共管、多策并舉，既利于污染控制又利于健康發(fā)展的良性機制。要突出重金屬污染防控的重點區(qū)域、行業(yè)和企業(yè)，認(rèn)真調(diào)金屬排放、污染、廢棄物基本情況，制定分類治理方案和措施；要依靠科技進步，切實提高防治能力和水平；要加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、清潔生產(chǎn)技術(shù)改造和綜合治理力度，嚴(yán)控新污染項目和生產(chǎn)工藝，加強涉重金屬廢棄物處理管理，嚴(yán)控污染產(chǎn)品流入市場；要強化環(huán)境執(zhí)法監(jiān)管，加強環(huán)境監(jiān)測體系、執(zhí)法隊伍建設(shè)，明確監(jiān)管責(zé)任；要提高健康危害監(jiān)測和診療能力，切實做好對健康已受到影響的群眾的醫(yī)療救治工作；要加強輿論引導(dǎo)，加強宣傳教育，使全社會認(rèn)識到重金屬污染的危害性，自覺防治、控制重金屬污染。

四、屬地為主，認(rèn)真落實實施主體責(zé)任

各縣（市、區(qū)）政府是《規(guī)劃》實施的主體，要切實加強組織領(lǐng)導(dǎo)，將《規(guī)劃》確定的目標(biāo)、任務(wù)和項目納入本地經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃，并分解落實到重點區(qū)域和重點企業(yè)。要依據(jù)《規(guī)劃》和市環(huán)保局制定的年度實施方案，落實治理工程措施和資金，加大對涉重金屬污染源綜合整治力度，強化污染源日常環(huán)境管理，統(tǒng)籌安排涉重金屬企業(yè)的強制性清潔生產(chǎn)審核，強化基礎(chǔ)能力建設(shè)和先進技術(shù)推廣示范，妥善處置歷史遺留重金屬污染問題和突發(fā)污染事件；強化對重金屬相關(guān)企業(yè)的監(jiān)管，對造成污染的企業(yè)，采取嚴(yán)厲措施予以整治，直至依法關(guān)停取締，有效防控重金屬污染。

篇8

中圖分類號：G250 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）05（a）-0244-01

隨著湛江鋼鐵基地和中科煉化項目的建設(shè)，湛江經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)步入重化工業(yè)加速發(fā)展時期，涉重金屬行業(yè)將迅猛增長，重金屬作為一種持久性污染物越來越多被關(guān)注和重視，制定湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染治理對策迫在眉睫。

1 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染現(xiàn)狀、特點及發(fā)展趨勢

1.1 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染的現(xiàn)狀

重金屬污染主要來源于工業(yè)污染，工業(yè)污染大多通過廢渣、廢氣、廢水排入環(huán)境。根據(jù)湛江開發(fā)區(qū)2012年的環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知，開發(fā)區(qū)產(chǎn)生重金屬的行業(yè)主要來自于重金屬冶煉、汽車零部件及配件制造和手工具制造行業(yè)，產(chǎn)生的重金屬主要為鉻、鉛、鋅，2012年六價鉻的產(chǎn)生量為0.59噸，而其他重金屬的濃度低于監(jiān)測限值，不納入環(huán)境統(tǒng)計，產(chǎn)生的重金屬全部交由有處理資質(zhì)的單位處理[1]。

1.2 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染的特點及發(fā)展趨勢

重金屬污染是指由重金屬及其化合物引起的環(huán)境污染[2]。重金屬污染較難治理，這與它的特性分不開。重金屬污染物屬于持久性污染物，具有長期性、累積性、隱蔽性、潛伏性等特點，無法從環(huán)境中徹底消除，只能改變其存在的位置或存在的狀態(tài)[3]。重金屬在其危害環(huán)境方面的特點是：微量濃度即可產(chǎn)生毒性，在微生物作用會轉(zhuǎn)化為毒性更強的有機金屬化合物，可被生物富集，通過食物鏈進入人體，造成慢性中毒。

雖然湛江開發(fā)區(qū)重金屬的污染現(xiàn)狀不是很嚴(yán)重，但是隨著湛江開發(fā)區(qū)經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，隨著湛江市鋼鐵、石化、造紙等基地建設(shè)，湛江開發(fā)區(qū)將構(gòu)建以鋼鐵工業(yè)為核心的先進制造業(yè)和以石油煉化為基礎(chǔ)的石油化工產(chǎn)業(yè)。鋼鐵工業(yè)是資源密集型產(chǎn)業(yè)，向前延伸是礦山和其他輔助材料的采選業(yè)，向后延伸是金屬深加工、裝備制造與檢修等產(chǎn)業(yè)。圍繞湛江鋼鐵基地的建設(shè)，開發(fā)區(qū)將發(fā)展機械裝備制造業(yè)、船舶制造業(yè)、包裝產(chǎn)業(yè)、汽車制造業(yè)。湛江開發(fā)區(qū)資源開發(fā)和加工的力度相對還會加大，在有限的環(huán)境容量條件限定下，重金屬排放將不可避免地增加，重金屬污染壓力有增無減。

2 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染治理面臨的困境

2.1 沒有完善的重金屬污染治理防治體系

湛江開發(fā)區(qū)污染防控基礎(chǔ)工作薄弱，缺乏重金屬污染防治技術(shù)管理嵌入環(huán)境管理和形成常態(tài)化管理的機制，相關(guān)技術(shù)評估體系建設(shè)滯后，缺少量化的技術(shù)評估檢測平臺；缺少“產(chǎn)生-加工-應(yīng)用-回收”全過程的重金屬污染綜合防治技術(shù)管理體系，缺乏健全的重金屬污染源數(shù)據(jù)庫。

2.2 重金屬治理技術(shù)落后

在重金屬污染治理方面，最大的瓶頸在于技術(shù)。在重金屬廢氣治理、重金屬污染土壤修復(fù)、含重金屬廢物綜合利用等方面，都缺乏經(jīng)濟適用的技術(shù)，在協(xié)同減排方面的技術(shù)也非常缺乏。重金屬治理方法現(xiàn)在包括工程治理、生物治理、化學(xué)治理及農(nóng)業(yè)治理方法。工程治理效果徹底、穩(wěn)定，但實施復(fù)雜、治理費用高、易引起土壤肥力下降；生物治理實施簡便、投資少，對環(huán)境破壞小，但是治理效果不理想；化學(xué)方法治理效果和費用都適中，但容易再度活化；農(nóng)業(yè)治理方法易操作、費用低，但是周期長、效果不顯著。

2.3 重金屬監(jiān)測水平滯后，無法為環(huán)境決策和執(zhí)法提供可靠的技術(shù)支持

重金屬污染監(jiān)測需求特殊，湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染監(jiān)測技術(shù)裝備面臨諸多問題：在線監(jiān)測技術(shù)裝備門類不齊，實時連續(xù)感知手段缺少；現(xiàn)場快速檢測技術(shù)裝備落后，應(yīng)急工作被動；技術(shù)手段單一、應(yīng)用成套化程度低，不符合綜合防治需求。

3 重金屬治理的對策

湛江開發(fā)區(qū)重金屬治理要遵循源頭預(yù)防、過程阻斷、末端治理的全過程、綜合防控理念，建立起完善的重金屬防治體系。

3.1 強化湛江開發(fā)區(qū)重金屬規(guī)劃目標(biāo)和任務(wù)，加強區(qū)域規(guī)劃環(huán)評，嚴(yán)格執(zhí)行區(qū)域環(huán)境準(zhǔn)入政策

認(rèn)真規(guī)劃，把好源頭，規(guī)劃轄區(qū)重點項目實施和重金屬相關(guān)行業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量變化，按照“一區(qū)一策”、“一廠一策”的原則，進一步明確轄區(qū)內(nèi)重金屬污染重點區(qū)域的防控任務(wù)和防控要求，分解落實本轄區(qū)的控制目標(biāo)和重點項目。

嚴(yán)格準(zhǔn)入，嚴(yán)格控制重金屬采選和冶煉項目。積極引導(dǎo)涉重金屬入園入?yún)^(qū)，集中治污，實現(xiàn)減污增效。湛江市屬于非重點防控區(qū)域，必須嚴(yán)格控制新建、擴建增加區(qū)域重金屬污染物排放的項目，實現(xiàn)區(qū)域重金屬污染物排放總量比2007年排放量的零增長。

3.2 完善重金屬排放標(biāo)準(zhǔn)，確定重金屬排放基數(shù)，建立健全重金屬污染源數(shù)據(jù)庫，為重金屬污染治理提供科學(xué)依據(jù)

要繼續(xù)健全政策體系，完善重金屬排放標(biāo)準(zhǔn)，補充重金屬污染對人體健康影響的判定，包括環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中重金屬的指標(biāo)和限值。

進一步摸清重金屬污染底數(shù)，明確轄區(qū)重金屬排放基數(shù)。其中廢水重金屬排放量應(yīng)以2007年污染普查數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，廢氣中重金屬污染物排放量應(yīng)以環(huán)境統(tǒng)計、環(huán)境監(jiān)測、排查調(diào)查等相關(guān)資料為基礎(chǔ)進行測算。湛江市屬重金屬防控非重點區(qū)域，要求以2007年重金屬排放量為基數(shù)，增產(chǎn)不增污，各年度重金屬排放量都要控制在2007年的排放總量內(nèi)。

3.3 建立清潔生產(chǎn)全過程控制思路，強制推進重金屬污染企業(yè)實施清潔生產(chǎn)

清潔生產(chǎn)是重金屬治理最直接、最有效的方法。湛江開發(fā)區(qū)以節(jié)能減排為核心，以污染預(yù)防為重點，以提升科技水平為切入點，以工藝清潔化，設(shè)備密封化、運行自動化、計量精準(zhǔn)化為突破口，大力推廣應(yīng)用《國家重點行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)導(dǎo)向目錄》中相關(guān)的清潔生產(chǎn)技術(shù)，提高資源利用率。

要抓好重點企業(yè)清潔生產(chǎn)審核，將涉及鉛、鋅、銅、鉻、鎘和汞等重金屬行業(yè)作為開展清潔生產(chǎn)審核的重點，把“節(jié)能、降耗、減污、增效”的清潔生產(chǎn)理念貫穿于企業(yè)的各個服務(wù)、管理環(huán)節(jié)；注重全過程控制和必要的末端處理，建立“產(chǎn)生-加工-應(yīng)用-回收”全過程的重金屬污染綜合防治技術(shù)管理體系，實現(xiàn)“工藝、環(huán)保一體化”，通過技術(shù)改造減少含重金屬原材料的應(yīng)用，減少生產(chǎn)工藝過程中的重金屬副產(chǎn)物或污染物產(chǎn)生和排放，從而減輕重金屬污染對人體健康和生態(tài)環(huán)境的危害。

4 結(jié)語

總之，湛江開發(fā)區(qū)應(yīng)該做好重金屬污染防治工作，有效控制重金屬污染，嚴(yán)格執(zhí)行污染防治設(shè)施環(huán)保“三同時”制度，全面排查轄區(qū)涉重企業(yè)，實現(xiàn)重金屬治理區(qū)域化、社會化。

篇9

收稿日期：2011-05-20

基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（編號：40963001）資助

作者簡介：金聯(lián)平（1985―），男,安徽潁上人,碩士研究生,主要從事熱帶海島地表過程與環(huán)境評價的學(xué)習(xí)與研究。

中圖分類號：X852

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-9944（2011）06-0001-02

1 引言

重金屬是指密度4.0以上的約60種元素或密度在5.0以上的45 種元素。As 和Se是非金屬,但是它們的毒性及某些性質(zhì)與重金屬相似,所以將砷和硒列入重金屬污染物范圍內(nèi)［1］。重金屬污染已成為全世界人們極為關(guān)注的焦點之一。隨著全球經(jīng)濟化的迅速發(fā)展,重金屬的污染物通過各種途徑進入土壤,造成土壤嚴(yán)重污染。重金屬在土壤中的高富集直接影響農(nóng)作物的產(chǎn)量并使其品質(zhì)下降［2］，并可通過食物鏈危害人類的健康; 也可導(dǎo)致大氣和水環(huán)境質(zhì)量的進一步惡化; 即使重金屬富集程度不高,亦可能阻礙土壤中微生物群體的多樣性和活力,從而嚴(yán)重影響作為營養(yǎng)循環(huán)和持續(xù)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)的土壤的生物量和肥力［3］。蔬菜基地的健康發(fā)展關(guān)系著人們的飲食安全和我國蔬菜的正常出口,因此治理蔬菜基地土壤重金屬污染具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。

2 蔬菜基地土壤重金屬污染物來源

土壤中重金屬元素的來源主要有兩種方式：自然因素來源,主要受成土母質(zhì)和成土過程對土壤重金屬含量的影響；受人為因素的影響,在各種人為因素中,則主要包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通等來源引起的土壤重金屬污染。

2.1 大氣降塵污染

大氣中的有害氣體主要是由工廠排出的有毒廢氣,因其成分復(fù)雜,遷移擴散污染面大,長期對土壤造成嚴(yán)重污染。工業(yè)廢氣的污染大致分為兩類，氣體污染,如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳?xì)浠衔锏? 氣溶膠污染,如工業(yè)粉塵、煙塵等固體粒子及煙霧、霧氣等液體粒子,它們通過沉降或降水進入土壤,造成污染［4］。公路、鐵路兩側(cè)農(nóng)田土壤中的重金屬污染主要是以Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu 的污染為主,它們來自于含鉛汽油的燃燒,汽車輪胎磨損產(chǎn)生的含Zn 粉塵等,汽油中添加的抗暴劑烷基鉛會隨著汽車尾氣污染公路兩側(cè)100m范圍內(nèi)的土壤［5］。

2.2 農(nóng)藥、化肥等農(nóng)用物資的不合理使用

農(nóng)藥能防治病、蟲、草害,如果使用得當(dāng),可保證作物的增產(chǎn),但它是一類危害性很大的土壤污染物,施用不當(dāng),會引起土壤污染。施用化肥是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的重要措施,但不合理的使用,也會引起土壤污染［6］。長期大量使用氮肥,會破壞土壤結(jié)構(gòu),造成土壤板結(jié),生物學(xué)性質(zhì)惡化,影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

2.3 固體廢物對土壤的污染

工業(yè)廢物和城市垃圾是土壤的固體污染物。例如,各種農(nóng)用塑料薄膜作為大棚、地膜覆蓋物被廣泛使用,如果管理、回收不善,大量殘膜碎片散落田間,會造成蔬菜基地“白色污染”。還有一些固體廢棄物被直接或通過加工作為肥料施入農(nóng)田,造成土壤重金屬污染,如磷鋼渣作為磷源施入農(nóng)田時,土壤中發(fā)現(xiàn)有Cr 的累積［7］。

2.4 污水灌溉和污泥施肥

污水中的重金屬隨著污水灌溉進入農(nóng)田后以不同的方式被土壤截留固定從而引起污染。污泥中含有大量的有機質(zhì)和N、P、K等營養(yǎng)元素,但同時也含有大量的重金屬,隨著大量的污泥進入農(nóng)田,農(nóng)田中的重金屬的含量在不斷增高,導(dǎo)致農(nóng)作物中的重金屬殘留過多,如施用污泥和污水是造成蔬菜重金屬殘留的一個主要原因［8］。

3 蔬菜基地土壤重金屬污染的特點

3.1 潛伏性和滯后性

重金屬在土壤中不易隨水淋溶,不能被微生物分解,具有明顯的生物富集作用,重金屬主要通過對作物的產(chǎn)量和品質(zhì)的影響來表現(xiàn)其危害。因此,土壤污染具有較長潛伏期。由于土壤、污染物及地域的復(fù)雜性,土壤一旦受到污染,其治理不僅見效慢、費用高,而且受到多種因素的制約［9］。

3.2 單向性和難治理性

進入土壤中的重金屬不能被微生物降解,易積累,所以一旦土壤被重金屬污染,很難恢復(fù)。某些被重金屬污染的土壤可能要100～200年時間才能夠恢復(fù),因此土壤的重金屬污染一旦發(fā)生通常很難治理,而且其治理成本較高、治理周期較長。

3.3 間接性和綜合性

土壤重金屬對人的危害主要是通過食物鏈或者滲濾進入地下水體實現(xiàn)的。在生態(tài)環(huán)境中,往往是多種重金屬污染同時發(fā)生,形成復(fù)合污染,且污染強度顯示出放大性［10］。

4 蔬菜基地土壤重金屬污染的危害

4.1 直接危害農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,造成經(jīng)濟損失

土壤重金屬污染物直接危害農(nóng)作物的正常生長和發(fā)育,導(dǎo)致產(chǎn)量下降,品質(zhì)降低［11］,造成經(jīng)濟損失。中國每年因重金屬污染導(dǎo)致的糧食減產(chǎn)超過1 000萬t,被重金屬污染的糧食多達1 200萬t,合計經(jīng)濟損失至少200億元［12］。加入WTO之后,農(nóng)產(chǎn)品的重金屬超標(biāo)問題對我國農(nóng)業(yè)沖擊更大。

4.2 威脅生態(tài)環(huán)境安全與人類的生存健康

土壤一旦被重金屬污染后,其危害性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大氣和水體的污染。有研究表明,重金屬污染能明顯影響土壤微生物群落,降低土壤微生物量和活性細(xì)菌量,對土壤重金屬綜合污染指數(shù)的相關(guān)分析表明,在土壤綜合污染較輕的情況下,土壤微生物多樣性較高,隨著重金屬綜合污染指數(shù)的增加,微生物多樣性呈指數(shù)式迅速下降［13］。土壤重金屬污染使污染物在植物、蔬菜、水果等食物中Cd、Pb、Cr 、As 等重金屬含量超標(biāo)或接近臨界值,從而使重金屬通過食物鏈富集到動物和人體,最終危害人類健康［14］。

5 蔬菜基地土壤重金屬污染的治理

由于農(nóng)田土壤重金屬污染的特點,其治理應(yīng)立足于“防重于治”的基本方針［15］,堅持“預(yù)防為主、防治結(jié)合、綜合治理”。對未被污染的土壤采取預(yù)防措施,要控制或消除污染源；對已經(jīng)污染的土壤則要采取積極治理措施,將污染控制在最低限度。目前,大多數(shù)治理方法尚處于探索階段,治理方法各有利弊［16］。

5.1 控制污染源,減少污染的排放

控制污染源,即控制進入農(nóng)田土壤中的污染物的數(shù)量和速度,使其在土體中緩慢地自然降解,而不致迅速而大量地進入農(nóng)田,超過土壤的承受能力,引起土壤污染［17，18］。嚴(yán)格做好蔬菜基地的規(guī)劃,做到土壤的合理安全有效利用,按規(guī)劃的目標(biāo)實施,防患于未然。合理使用化肥、農(nóng)藥,重視開發(fā)高效低毒低殘留的化肥、農(nóng)藥。

5.2 修復(fù)被重金屬污染的蔬菜基地土壤

修復(fù)措施主要包括客土、換土和深耕翻土等。通過客土、換土和深耕翻土與污土混合,可以降低土壤中重金屬的含量,減少重金屬對土壤植物系統(tǒng)產(chǎn)生的毒害,從而使農(nóng)產(chǎn)品達到食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)［19］。對土壤重金屬污染嚴(yán)重的地段,依靠切斷污染源的方法則往往很難恢復(fù),有時要靠深耕客土、淋洗土壤等方法才能解決問題。另外開展植物修復(fù)技術(shù)的研究及培養(yǎng)抗性微生物等。其他治理技術(shù)見效較慢、成本較高、治理周期較長。

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篇10

中國水體重金屬污染問題十分突出，江河湖庫底質(zhì)的污染率高達80.1%。黃河、淮河、松花江、遼河等十大流域的流域片，重金屬超標(biāo)斷面的污染程度均為Ⅴ類；太湖底泥中TCu、TPb、TCd 含量均處于輕度污染水平；黃浦江干流表層沉積物中，Cd超背景值2倍、Pb超1倍；蘇州河中，Pb全部超標(biāo)、Cd為75%超標(biāo)、Hg為62.5%超標(biāo)。

城市河流有35.11%的河段出現(xiàn)THg超地表水Ⅲ類水體標(biāo)準(zhǔn)，18.46%的河段TCd超過Ⅲ類水體標(biāo)準(zhǔn)，25%的河段TPb有超標(biāo)的樣本出現(xiàn)。由長江、珠江、黃河等河流攜帶入海的重金屬污染物總量約為3.4萬t，對海洋水體的污染危害巨大。在全國近岸海域海水采樣的樣品中，Pb的超標(biāo)率達62.9%，最大值超一類海水標(biāo)準(zhǔn)49.0倍。大連灣60%測站沉積物的Cd含量超標(biāo)，錦州灣部分測站排污口鄰近海域沉積物Cd、Pb的含量超過第三類海洋沉積物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

二、水體中重金屬污染的來源

（一）工業(yè)污染源排放

據(jù)研究，煤、石油中含有Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金屬，因此，火力發(fā)電廠排放的廢氣和汽車排放的尾氣中含有大量的重金屬，隨煙塵進入大氣，其中10%～30%沉降在距排放源十?dāng)?shù)公里的范圍內(nèi)。據(jù)估算，全世界約有1600t/a的Hg通過煤和其他石化燃料的燃燒而排放到大氣中。另外，電鍍、機械制造業(yè)仍是重金屬污染的一大來源。

（二）廢舊電池的污染

《中國環(huán)境報》記者王婭于1999年12月9日報道，1998年中國電池的產(chǎn)量以及消費量高達140億節(jié)，占世界總量的1/3，每年報廢的數(shù)百億節(jié)廢電池絕大部分沒有回收，廢電池中含有大量的Hg、Cd、Pb、Cr、Ni、Mn等重金屬有害物質(zhì)，泄漏到環(huán)境中，造成了極大的污染和危害。1節(jié)1號廢干電池可使1㎡的土地失去利用價值，1粒紐扣電池可污染600m3的水。

三、水體重金屬污染的危害

（一）對水生植物的影響

在水生生態(tài)系統(tǒng)及水生食物鏈中，作為其它浮游動物的食物及氧氣來源，藻類占據(jù)著重要位置。楊紅玉和王煥校報道Cd能破壞某些綠藻的葉綠素，引起光合作用下降，還對斜生柵藻和蛋白核小球藻呼吸作用產(chǎn)生影響，抑制蘋果酸脫氫酶活性。重金屬對水生植物的毒害作用主要表現(xiàn)在改變運動器的細(xì)微結(jié)構(gòu)，抑制光合作用、呼吸作用和酶的活性，使核酸組成發(fā)生變化，細(xì)胞體積縮小和生長受到抑制等。

（二）對水生動物的影響

重金屬進入水體后，將對水生動物的生長發(fā)育、生理代謝過程產(chǎn)生一系列的影響。海水重金屬離子（Cr6+）含量超過一定濃度便會引起文昌魚中毒，使其身體漸成彎曲狀而死亡。

（三）對人體健康的危害

重金屬對人體的危害，一方面通過直接飲用造成重金屬中毒而損害人體健康；另一方面，間接污染農(nóng)產(chǎn)品和水產(chǎn)品，通過食物鏈對人體健康構(gòu)成威脅，并造成土壤的二次污染。

重金屬能抑制人體化學(xué)反應(yīng)酶的活動，使細(xì)胞質(zhì)中毒，從而傷害神經(jīng)組織，還可導(dǎo)致直接的組織中毒，損害人體解毒功能的關(guān)鍵器官——肝、腎等組織。

四、水體重金屬污染的防治對策

（一）對水體重金屬污染的源頭控制

一旦水體被污染，將會對整個生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的影響，并且對污染水體的凈化將耗費大量的人力、物力。因此，首先要采取源頭控制的對策，預(yù)防水體的污染。一方面加強法制建設(shè)，依法管理水資源，另一方面查明污染源，對排污總量加以限制，遏制水污染不斷惡化的趨勢，對采礦點、冶金部門等，更要嚴(yán)格監(jiān)督、管理和控制，同時改革生產(chǎn)工藝，不用和少用毒性大的重金屬，采用合理的工藝流程，科學(xué)管理和操作，減少重金屬用量和隨廢水流失量，加強以流域為單元的水資源管理和水源地保護。

（二）對水體重金屬污染的修復(fù)

1.河流稀釋法

稀釋是改善受污染河流的有效技術(shù)之一，通過稀釋，能夠降低污染物在河流中的相對濃度，從而降低污染物質(zhì)在河流中的危害程度。但是，應(yīng)用這種方法必須要有充足的外來水源，同時還要考慮外來水流量與河流流量比例，判斷河流沿岸的生態(tài)狀態(tài)，可以調(diào)用的水量以及河流水力負(fù)荷允許的變化幅度等。

2.化學(xué)混凝、吸附法

許多重金屬在水體溶液中主要以陽離子的形態(tài)存在，升高水體pH值，能使大多數(shù)重金屬生成氫氧化物沉淀或其它離子沉淀。因此，向被重金屬污染的水體中施加石灰、碳酸鈣等物質(zhì)，均能降低重金屬對水體的危害程度。另外，不溶性的淀粉黃酸酯（ISX）與廢水中的重金屬離子可以形成溶度積很小的粒狀沉淀；單寧含量高的農(nóng)產(chǎn)品殘渣，像花生皮和胡桃皮粉，具有從溶液中吸附高含量汞的陽離子能力，梧桐落葉可吸附重金屬銅、鎳和鉻。

3.離子還原、交換法