重金属污染原因精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇重金属污染原因，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：饮用水源；重金属污染；防控技术

中图分类号：X703 文献标识码：A

工业化进程的不断加快，推动了社会经济的飞速发展，但是同时也造成了严重的环境污染，在很大程度上威胁着人们的身体健康。在我国，水源水体的重金属污染问题由来已久，而且呈现出日益突出的趋势，如2010年福建紫金矿业汀江铜污染事件、2013年广西贺江铊镉污染事件，对于社会的稳定造成了很大的影响。因此，如何对日益严重的水源水体重金属污染问题进行有效防控和治理，是需要重点关注的问题。

一、重金属污染概述

重金属污染，是指由重金属或者重金属化合物所造成的环境污染，多是由采矿、污水灌溉、废气排放以及使用重金属超标制品等因素所造成的。环境中重金属含量的增加，不仅会对环境造成很大的影响，如果超出正常范围，也会直接危害人体健康。因此，做好重金属污染的防控和治理工作，是非常重要的。重金属污染的危害程度，主要取决于重金属在环境、食品以及生物体存在的化学形态和浓度。与其他有机化合物的污染相比，重金属污染更加特殊，其自身具有很强的富集性，而且在环境中很难有效降解，在大气、水体、土壤以及生物体中，重金属都有着广泛的分布。作为重金属的储存库和最终归宿，底泥在受到环境变化影响时，其中的重金属形态会发生转化，释放到环境中造成相应的污染。重金属不能被生物降解，同时具备生物累积性，可以直接威胁人们的身体健康，不仅如此，重金属对于土壤的污染存在着不可逆转性，已经受到污染的土壤没有治理价值，只能通过调整种植品种的方式进行回避。因此，重金属污染的防控技术受到了人们的广泛关注和重视。

二、饮用水源中重金属污染的防控技术

重金属污染主要体现在水源水体上，另有少部分存在于固体废弃物和空气中，因此，做好饮用水源中重金属污染的防控和治理，是重金属污染治理的关键和重点。一方面，在经济发展的带动下，社会对于能源资源的需求不断增加，水资源紧缺问题日益凸显，做好水污染的治理可以在很大程度上满足社会对于水资源的需求；另一方面，饮水安全关系着人体健康和国计民生。对此，我国在饮用水卫生标准中，对于涉及饮水安全的重金属指标，都进行了严格的规定，例如，在国家标准委和卫生部联合颁布的《生活饮用水卫生标准》 （GB5749-2006）中，对于典型重金属的限值为：As：0.01mg/L；Hg：0.001 mg/L；Cr：0.05 mg/L；Cd：0.005 mg/L；Pb：0.01 mg/L。该标准与国际先进水平相接轨，对于饮用水的监测分析以及净水工艺也提出了更高的要求。通常情况下，采用混凝-沉淀-过滤工艺进行污水处理的净水厂，很难对重金属元素进行有效去除，也就无法有效保证出水水质。对此，要想对饮用水源中的重金属污染进行有效防控，应该在现有净水工艺的基础上，对科学有效的重金属去除技术进行深入研究，确保其可行性、经济性和便利性，确保城市饮用水重金属污染问题的有效解决。

在饮用水源中，重金属的表现形态是多种多样的，其环境行为也因此变得非常复杂，相关技术人员应该对其进行全面分析，根据重金属元素的化学形态和理化性质，选择恰当的处理方法，确保重金属的有效去除。从目前来看，去除饮用水源中重金属元素的方法，主要包括以下几种。

1 物理法

物理法是去除水源水体重金属元素的常用方法之一，是在不改变重金属化学形态的条件下，通过浓缩、吸附、分离等措施，对其进行处理，这里对几种典型的物理去除法进行分析。

（1）膜分离法：利用特殊的半透膜，在外界推力作用下，使得溶液中的重金属或者水渗透出来，从而达到分离溶质的目的。而根据膜种类以及推动力的差异，又可以分为电渗析、反渗透、液膜分离等方法。与现有的常规水处理方法相比，膜分离法具有占地面积小、处理效率高、适用范围广以及无二次污染等优点，可以作为常规水处理工艺之后的深度处理措施。不过需要注意的是，受当前设备技术水平的限制，膜分离技术虽然具备良好的发展潜力，但是只适用于中等规模以下的净水厂。

（2）吸附法：利用一些具有较大比表面积和表面能的材料，如活性炭、沸石、硅藻土等，对水体中存在的重金属污染物进行吸附和去除。这种方法的优点，是吸附反应迅速，不需要添加其他药剂，具有良好的适应性，不过存在着成本高、寿命短等缺陷。吸附法可以作为常规工艺的预处理或者深度处理工艺。

2 化学法

化学法是通过相应的化学反应，对重金属离子进行去除，其主要方法包括：

（1）电解法：电解法主要是利用电解的基本原理，在阳极和阴极对水体中的重金属离子进行氧化还原，实现重金属离子的分离。电解法具有工艺成熟、占地面积小等优点，但是处理水量小，耗电量大，而且产生的电解液可能会对环境造成二次污染。不仅如此，处理过程中，水体中的重金属离子浓度不能降得很低，因此电解法不适于处理含有较低浓度重金属离子的水源水体。

（2）氧化还原法：这种方法一般用于去除饮用水源中的Cr6+、Cd2+以及Hg2-等重金属离子，以Cr6+离子为例，可以利用相应的还原性物质，将其转化为生物毒性相对较低的Cr3+离子，之后联合化学沉淀法进行去除。这种方法的优点在于，原料来源非常广泛，处理效果好，但是污泥量较大，而且出水呈碱性，需要相关技术人员的深入研究，提升其应用效果。

结语

总而言之，对于饮用水源中重金属污染的防控问题由来已久，任重而道远，需要高度重视，采取合理有效的措施，确保饮用水源重金属污染的有效治理，保证城市居民的饮水安全。

参考文献

篇2

关键词：农村；饮用水源地；重金属；污染特征；江西省

中图分类号：X502 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2012）16－3597-04

Analysis on Heavy Metal Contamination at Drinking Water Source of Countryside in Typical Mineral Region of Jiangxi Province

WANG Tao1，LIU Zu－gen1，CHEN Hong－wen1，XU Qiu－jin2，PENG Kun－guo1

（1． Jiangxi Academy of Environmental Sciences， Nanchang 330029， China；

2． Chinese Research Academy of Environmental Sciences， Beijing 100012， China）

Abstract： Two enterprises concerning with heavy metals in typical mineral region of Jiangxi province were chosen as pollution sources where sampling sites were set and samples were collected． The contents of heavy metals in surface water／underground water and soils were determined， and it would provided scientific basis for the division and protection of drinking water source in countryside． The results showed that drinking water was protected well near pollution source A and not subjected to the contamination of heavy metals； near pollution source B， the surface water had been contaminated by Cd and Pb， while underground water was slightly contaminated by Pb； as for the investigated area， the contamination of Zn and Pb in dry season needed more attention， while in wet season， the contamination of Cr and Cd needed more attention； Zn and Pb in the soils near drinking water sources could be detected easily in dry season， especially Zn， which couldn’t be detected in wet seasons， but in dry season， the contents were over 100 mg／kg； except for some sites， the contents of Cu in soils were higher in dry seasons； the contents of Cr in the soil of some sites were higher in dry seasons， while that in some sites were higher in wet seasons．

Key words： countryside； drinking water source； heavy metal； contamination characteristics； Jiangxi province

篇3

关键词：重金属污染，相关系数，城市功能区，污染源

土壤是人类生存的物质基础，它的质量直接影响着人类的生活和生产；同时，人类的活动也直接影响着土环境。随着城市经济的发展和城市人口的不断增加，城市土壤的重金属污染日益严重[1，2]。本文利用2011年全国大学生数学建模竞赛A题提供的数据（该数据可在其官网下载），定量分析城市重金属污染的程度以及各污染物的主要来源。

首先对数据做简要说明。在数据中，城区被划分为生活区、工业区、山区、主干道路区和公园绿地区等5个功能区。每个区被划分为间距1公里左右的网格，然后按照每平方公里1个采样点对表土层进行取样、编号，并记录下样本中8种重金属的浓度。

一、重金属污染物和所属功能区的相关系数

相关系数是变量之间相关程度的指标[3，4]，样本相关系数用r表示，相关系数的取值范围为[-1，1]。r值越大，变量之间的线性相关程度越高；r值越接近0，变量之间的线性相关程度越低。相关系数是用来说明两个现象之间相关关系密切程度的统计分析指示。r>0为正相关，r

首先，计算出5个区各个重金属元素所对应浓度平均值。然后，去除比重金属元素的背景值范围上限小的样本点。最后，对各5个区中没被去除的样本点的各个重金属元素浓度与该类元素的背景值范围上限作差方并取平均值，得到8个重金属元素与5个区的相关性系数（如表1）。

表1 重金属污染物和所属功能区相关系数

二、重金属污染物和距离的相关系数

上面的分析并没有考虑各样本点与各区域距离的关系，造成分析结果存在一定的误差，为此，我们引入距离相关性进行优化。

用相同的方法可以求得其它金属对应相应区域的相关程度，见表2。

表2 重金属污染物与距离的相关系数

三、结果分析

重金属的污染程度和到各区域的距离有着密切的关系。当相关系数为负值时。表示重金属浓度的大小和距离呈负相关，值越小则相关程度越大，即离区域越近，污染的较大，表示由该区造成污染的原因可能性越强；反之，值越大表示相关程度小，由该区造成的某重金属污染可能性小。当相关系数为正数时，表示重金属的污染和距离呈正相关，即离该区域越远，污染程度较大，说明该区不是造成某种金属的污染的原因。

由表可以看出，Cu的浓度和工业区的距离成负相关，负值最大，表示金属元素Cu污染的主要原因是来自工业区。As的污染主要来源是公园绿地区，Cd的污染主要原因是工业，Cr金属元素的污染在五个区域中的主要污染原因是生活，Hg的主要污染来源是工业，Ni金属元素在给定的五个区域中主要原因是工业，工业也是造成Pb污染的主要原因，Zn的污染来源主要也是工业。山区一列都为正数，山区不是这些污染的主要来源，符合实际的情况。我们的计算结果和经验数据相符[5]，说明用相关性分析造成重金属污染的原因的方法比较可靠。

参考文献

[1] 陈怀满等，中国土壤重金属污染现状与防治对策[J]，Ambio，1999，28（2），130-134.

[2] 史贵涛等，城市土壤重金属污染研究现状与趋势[J]， 环境监测管理与技术，2006，18（6），9-12.

[3] 何晓群，现代统计分析方法与应用[M]，中国人民大学出版社，1998.

篇4

关键词：重金属污染；主要原因；修复技术

Abstract: Since the implementation of the policy of reform and opening up, in a market economy environment and conditions, China's socialist modernization construction has made rapid development and progress, increasing international status, people's living standard and quality of life has been greatly improved, China has entered a new era of all-round development. But with the rapid development of economy, the environmental pollution problems have become increasingly prominent, decrease the quality of living environment, not only does harm to people's health, but also brings some serious consequences for the other, gradually become a global hot topic. This paper mainly from the two aspects of the main reasons causing soil heavy metal pollution and soil heavy metal pollution remediation technology were discussed.

Key words: heavy metal pollution; main reason; repair technology

中图分类号：[TU984.11+5]

引言：土壤重金属污染给人们所带来的危害具有长期性、潜在性的特点，近年来随着城镇化进程的不断加快和工业生产的发展，越来越多的有害物质进入到了土壤中，因此我们必须要充分了解土壤中重金属的来源，并积极应用各种各样的土壤重金属污染修复技术，最大限度地缓解土壤重金属污染，给人们创造一个更加健康舒适的生活环境，从根本上提高人们的生活质量。土壤重金属污染作为环境污染的一个重要方面，不仅破坏了生态环境，同时也给人们的正常生产和生活带来了极大的威胁，因此对于这一问题，相关部门和人员必须要给予足够的重视，积极采取有效措施加以解决。

一、造成土壤重金属污染的主要原因

1.工业三废的排放

在我国，矿产冶炼加工、化工、电镀、电池、以及塑料等行业所排放的重金属是造成土壤重金属污染的主要工业源，由于大多数工业企业污染物处理意识淡薄，并没有配备足够的处理设备，就使得工业废水、废气、废渣等不断排放到土壤或者是水体中，造成严重的环境污染，危害人们的身体健康。

2.燃煤释放

当前我国使用范围最广的能源依然是煤炭，不仅是因为我国的煤炭资源储量丰富，同时也是由于其价格相对较低，这就造成煤炭燃烧时向空气中排放大量的有害气体，这些气体经过沉降就会进入到土壤中，对土壤造成污染，进而对人体健康和整个生态系统产生长期效应。

3.垃圾的堆放

如果垃圾堆放的时间较长，就会使其中的重金属进入到土壤中，导致区域土壤的重金属含量大量增加。特别是城市垃圾中含有较多的重金属，在雨水的冲刷之下会将其中的有毒元素释放到土壤中，由于这些有毒元素大多以有效态的形式存在，难以结合成残渣状态，就使得其在土壤中具有较大的迁移能力，进而对地下水造成污染。

4.化肥和农药的使用

化肥和农药是农业生产中必不可少的物资，对于促进农业生产发展具有非常重要的意义，但是如果使用不合理就会使土壤遭受重金属污染。这是因为在化肥和农药中含有较多的重金属元素，而土壤自身的环境容量又相对较低，长期使用会积累超标含量的重金属，进而使农产品受到污染，一旦食用就会对人体造成伤害。

二、土壤重金属污染修复技术

1.工程修复

工程修复主要指的是采用换土、客土、以及深耕翻土等一些措施，有效降低土壤中的重金属含量，从而减少对植物系统的毒害，保障农产品安全。一般，换土法和客土法主要用来治理重污染区，而深耕翻土法则主要用于重金属污染程度较轻的区域。总的来讲，工程修复比较稳定、彻底，但是由于工程量比较大，成本费用较高，还容易对土体机构造成破坏。

2.物理修复技术

主要分为电热修复、土壤淋洗、电动修复等。针对面积小且污染重的土壤进行修复, 适应性广，也是一种治本的措施, 但在操作中可能发生二次污染破坏土壤结构并导致肥力下降。

（1）电热修复。电热修复是指通过高频电压产生热能和电磁波,加热土壤, 将土壤颗粒中的污染物解吸出来, 并从土壤内分离出易挥发的重金属,达到修复的效果。主要针对修复土壤被Se或Hg等重金属污染的情况。此外，也可以将土壤置于高温高压中,使之变成玻璃态物质, 最终从根本上修复了土壤中重金属的污染。

（2）土壤淋洗。淋洗法是指用淋洗液冲洗受到污染的土壤,将吸附在土壤颗粒中的重金属变成金属试剂络合物或溶解性离子,再收集淋洗液并回收重金属。此法适用于轻质土壤,修复效果相对较好, 但其花费也相对较高。

3.化学修复

化学修复即向土壤中施加改良剂，利用改良剂的吸附、拮抗、氧化还原、以及沉淀等作用，有效降低重金属自身的生物有效性。由于不同的改良剂对土壤中的重金属会产生不同的作用，因此这项技术的重点在于要选择最为合适的改良剂，比较常用的改良剂主要有石灰、硅酸盐、磷酸盐、以及碳酸钙等。但是化学修复是在土壤原位上进行的，并不具有永久性，它只是改变了土壤中的重金属形态，而重金属元素依然存留在土壤中，很容易活化再次危害植物。

4.生物修复

生物修复是一种通过生物技术来修复土壤的新方法。主要利用生物去削减、净化重金属或降低其毒性。此法效果好又易于操作, 因而越来越受到人们的青睐, 成为几年来污染土壤修复研究中的热点。

（1）植物修复技术。这是一种通过自然生长和遗传作用来培育植物对受重金属污染的土壤进行修复的技术。根据机理和作用过程的不同, 此修复技术又可分为植物提取、植物稳定和植物挥发三种类型。

①植物提取。用重金属超积累植物把从土壤中吸收到的重金属污染物转移到地上的部分, 再收割地上部分并对其进行集中处理,从而降低土壤中的重金属含量，并达到可以接受的水平。

②植物稳定。用超累积植物或耐重金属植物使重金属的活性降低, 减少了重金属通过空气扩散而污染环境或是被淋洗入地下水中的可能性。

（2）微生物修复技术。通过土壤中存在的某些微生物能氧化、沉淀、吸收或还原金属物质, 从而降低了土壤中金属的毒性。此外, 存在于微生物细胞中的金属硫蛋白对Cu、Hg、Cd、Zn等重金属有强烈的亲和性,而且它对重金属也有富集作用最终能抑制毒性的扩散。但微生物只能对小范围污染的土壤进行修复，因此其能力有限。

三、结束语

科学技术的发展在很大程度上促进了经济的发展和社会的进步，深刻改变了人们的生产和生活方式，具有非常重要的作用。因此，在当前土壤重金属污染日益严重的情况下，我们必须要积极利用各种形式的土壤修复技术来缓解重金属污染、改善土壤质量，为人们创造一个健康安全的生活环境，更好地促进社会主义现代化建设的发展。

参考文献：

[1]王海峰,赵保卫,徐瑾,车海丽. 重金属污染土壤修复技术及其研究进展[J]. 环境科学与管理. 2009(11) .

[2]袁敏,铁柏清,唐美珍. 土壤重金属污染的植物修复及其组合技术的应用[J]. 中南林学院学报. 2007(01).

篇5

【关键词】：大气颗粒物、重金属污染、来源、控制建议

一般来说，大气颗粒物重金属污染物是很难被降解的，因此，当人体吸入这种污染物时，就会造成人体出现各种功能障碍，严重时甚至会导致人体出现各种疾病。在大气颗粒物重金属污染物中很多元素对于人体都能严重伤害，有的元素甚至具有致癌的能力。我国近年来，经常出现这种污染的情况，并且现在不管是国家、政府还是个人对于大气颗粒物重金属污染物都有一定的认识，但是由于对污染的控制技术还不够，因此，我国目前还没有建立起对大气颗粒物重金属污染进行有效控制的方案体系。[1]因此，本文主要探讨大气颗粒物重金属污染的来源以及相关的控制建议，以期使得我国大气颗粒物重金属污染情况得到有效的控制。

一、大气颗粒物重金属污染的主要来源

我国近年来的大气颗粒物重金属污染情况越来越严重，主要的原因有；首先，重工企业的污染。有研究显示，一些钢铁行业的重金属排放量是很惊人的。另外在钢铁生产的过程中，烧结工艺的使用也会产生大量的重金属污染物，这对于大气颗粒物中的重金属含量是一个很大的影响，并且通过一些钢铁生产企业的重金属排放已经成为了大气颗粒物重金属污染物的主要来源，如图一。而我国是一个钢铁的生产大国，每一年的钢铁生产量已经达到全世界钢铁生产总量的一半以上，并且很多的重工企业都位于一些人口稠密、经济发展的城市周边。因此，由重工企业造成的重金属污染情况已经不容忽视。[2]

其次，城市机动车尾气排放也是重金属污染的重要来源，如图二。一般来说，机动车排放重金属的主要方式有以下几种：机动车辆在行驶过程中所产生的汽车尾气、车辆行驶过程中所造成的扬尘、机动车燃料中所添加的化学物、机动车油中所添加的化学物、轮胎磨损所产生的重金属污染以及机动车的配件磨损之后所造成的重金属排放。这几种方式是机动车排放重金属元素的造成大气颗粒物中重金属污染的主要方式。

另外，除了重工企业以及机动车排放这两种方式之外，还有垃圾秸秆的焚烧、陶瓷水泥行业以及有色金属的冶炼等等。但是就目前来看，对于我国的大气颗粒物重金属污染的治理情况还很不乐观，缺乏对重金属污染进行控制的有效手段。[3]

二、大气颗粒物重金属污染的控制建议

近年来，我国的大气颗粒物重金属污染严重，但是就目前来看，还没有有效的控制措施。下面本文就大气颗粒物重金属污染的控制问题提出一些控制建议，以期达到良好的控制效果，从而减轻我国的大气颗粒物重金属污染的程度。总的来说，控制建议有以下几点：首先，对于我国大气颗粒物重金属污染展开详细的调查监测，对于我国重金属的具体情况以及区域特征都进行详细的收集分析，为更好地治理大气颗粒物重金属污染提供参考依据。其次，对于对大气颗粒物重金属污染源进行详细的摸查，对于一些重化工企业更是要进行重点监测，并且对于机动车尾气及其他方式带来的重金属污染也要进行重点监测。另外，对于大气中的重金属排放量也要进行精确合理的测算，从而使得我国大气颗粒物重金属排放量被详细了解，从而对于我国重金属排放量进行有效的控制。[4]再次，在技术方面，要给予治理重金属污染有力的技术支持，从监测技术到治理技术都要进行积极的开发，使其是和重金属污染治理的需要。第四点，对于大气颗粒物重金属排放量制定一个详细的标准，并且建立健全大气颗粒物重金属污染排放的制度体系，让重金属排放处在一个可控范围之内。最后，积极开展节能减排工作。我国近年来也在积极开展节能减排工作，力图使得我国的环境污染得到改善，并且我国的节能减排工作也取得了一定的成果，但是在节能减排工作开展的过程中，也出现了许多不容忽视的问题，如很多企业把节能减排仅仅当做一句口号，并没有具体去贯彻这个工作。因此，在今后的工作中，要注重对于节能减排工作的落实情况，改变能源的结构，对于大气颗粒物重金属排放进行控制，进而使得我国的重金属污染情况得到切实改善。

结语：

通过对我国重金属污染来源的分析，提出了几条对重金属污染进行控制的建议，以期我国的重金属污染情况可以得到切实改善，减少雾霾等极端恶劣天气的出现，保证人民群众的生命财产安全。

作者简介：姓名：邓皓天、性别：男，民族：汉，出生年月日：94-02-27：籍贯：四川，学历： 本科，研究方向：地球化学

参考文献

[1] 郑乃嘉，谭吉华，段菁春，马永亮，贺克斌.大气颗粒物水溶性重金属元素研究进展[J].环境化学，2014，12：2109-2116.

[2] 张霖琳，薛荔栋，滕恩江，吕怡兵，王业耀.中国大气颗粒物中重金属监测技术与方法综述[J].生态环境学报，2015，03：533-538.

篇6

关键词 畜禽养殖；重金属污染；现状；对策

中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）11-0245-01

Abstract Aiming at the status of soil heavy metal pollution caused by intensive livestock farming in China，the reasons of pollution were analyzed，and control measures were put forward.

Key words livestock；metal pollution；status；countermeasures

随着现代养殖业的进步，我国集约化畜禽养殖业快速发展，提高了养殖效益，但是同时也导致了严重的环境污染问题，主要是由畜禽粪便等引起的，呈现出日益严重的趋势。许多畜禽养殖场周边土壤重金属存在不同程度的超标现象。简要分析了畜禽养殖导致土壤重金属污染的原因，探讨了控制畜禽养殖污染的对策。

1 畜禽养殖导致土壤重金属污染现状

1.1 饲料

1.1.1 锌。锌是动物机体必需的微量元素之一，现代集约化养殖畜禽饲料中含锌的促生长添加剂，一般为氧化锌（预防猪腹泻）和硫酸锌。锌添加量通常为200～400 mg/kg，而在乳猪养殖中可达2 000 mg/kg以上。同时，畜禽对锌的消化吸收利用率极低，不到20%，因此大部分锌会随畜禽的粪尿排出并进入环境中[1]。

1.1.2 镉。导致饲料中镉污染的原因常与硫酸锌添加剂有关，饲料硫酸锌中的镉超标。由于作为饲料添加剂锌的用量较大，因此伴随饲料锌的镉污染加重[2]。

1.1.3 砷。饲料中添加砷制剂是促进动物生长、提高饲料利用效率的有效措施。普遍添加的主要是有机砷制剂，导致许多地方饲料中的总砷含量超过2.0 mg/kg。

1.1.4 铜。铜是畜禽必需的微量元素之一，有研究表明，我国市售的猪饲料含铜量平均为200～300 mg/kg，在畜禽饲养过程中高铜制剂已普遍使用。

1.2 畜禽粪便

畜禽粪便富含有机质和一定量的氮、磷、钾等营养成分，可作为有机肥料还田。畜禽粪便固液分离后，其中的固体通常含有较多铜、砷、镉、锌、钴、镍等。因此，如果大量施用畜禽粪便，将会使其中的重金属元素进入土壤，长期大量施用会导致重金属元素的累积，存在土壤污染风险。

影响畜禽粪便重金属含量的因素包括以下几个方面：一是畜禽对重金属元素吸收利用率低是导致粪便中重金属污染的重要原因，且畜禽粪便中重金属含量与日粮中添加量成线性相关。有研究表明，家禽粪便中Cu、Zn、As含量是饲料日粮中的2～7倍，90%以上的重金属不能被机体吸收而随粪便排出。二是不同年龄或生长阶段的畜禽对饲料中微量元素的利用率不同。三是不同种类畜禽粪便重金属含量差异较大。猪粪Cu、Zn、As含量明显高于牛粪、鸡粪[2]。

此外，我国目前仅制定了有机肥行业标准对 Cd 的限量指标为3 mg/kg，是德国腐熟堆肥标准的2倍。因为针对有机肥重金属的限量和相关标准非常少，所以商品有机肥普遍存在重金属超标的现象。重金属随着有机肥施用进入农田，土壤重金属积累逐年增加[3]。

综上，畜禽养殖场周边土壤重金属污染原因分析如下：现代畜禽养殖普遍使用饲料添加剂（含锌、铜、砷制剂等），饲料中重金属吸收利用率极低，生物富集作用使粪便重金属含量比饲料中高数倍。农田土壤重金属的重要来源之一就是随畜禽粪尿排出的重金属，长期施用畜禽粪便很可能导致土壤中的重金属累积。

2 防治对策

2.1 规范畜禽饲料

应当推广应用环保饲料，规范畜禽饲料添加剂的使用，同时提高畜禽的饲料利用率，以降低畜禽粪便农用的环境污染风险。

2.2 建设大型沼气工程，对粪污进行无害化处理

畜禽养殖污染防治应充分考虑畜禽养殖污染物的有机肥资源属性，鼓励将畜禽粪便通过堆肥发酵等措施进行无害化处理，用于生产沼气或制成有机肥等，实现畜禽粪便的资源化利用[4]。

2.3 改变重金属形态，降低污染风险

为降低土地利用过程中有机肥施用的重金属污染风险，可通过改变畜禽粪便中重金属的存在形态使其固定，降低其可移动性及植物可利用性或利用化学淋滤的方式来去除重金属。特别针对已被重金属污染土壤的修复措施很多。生物修复法主要侧重于植物修复技术用于大面积、低浓度污染的农田。同时，要加强利用微生物固定土壤中重金属的方法研究、寻找和驯化高效菌种，该方法成本低，并且修复效果好[5]。

2.4 确立畜禽废弃物堆肥重金属限量标准

我国还没有畜禽废弃物堆肥重金属限量标准，但是国外对堆肥中的有毒有害物质已制定相应的标准。我国应建立适合我国的畜禽废弃物堆肥重金属的限量标准[6]。

2.5 发展清洁养殖

畜禽规模化养殖要合理布局，推广生态化、标准化的养殖模式。要重视粪污清理、饲料配比等环节的环境保护要求；注重清洁生产，在养殖过程中降低资源耗损和污染负荷，从源头减少污染物的排放总量；提高末端治理效率实现稳定达标排放[7]。

3 参考文献

[1] 索超.北京集约化养殖畜禽饲料Zn含量及粪便Zn残留特征研究[J].农业环境科学学报，2009，28（10）：2173-2179.

[2] 彭来真.畜禽粪便中铜、锌、砷在土壤蔬菜系统的迁移和富集[D].福州：福建农林大学，2007.

[3] 王飞华.华北地区畜禽粪便有机肥中重金属含量及溯源分析[J].农业工程学报，2013，29（19）：202-208.

[4] 孟祥海.畜禽养殖污染防治个案分析[J].农业现代化研究，2014，35（5）：562-567.

[5] 吴二社.农村畜禽养殖与土壤重金属污染[J].中国农学通报，2011，27（3）：285-288.

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关键词：土壤；重金属；污染；修复技术

中图分类号：X53 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161033020

1 土壤重金属污染分析

造成土壤重金属污染严重化的主要原因就是人类活动的影响。土壤重金属污染主要来源是工业、农业以及城市生活垃圾等。特别是工业污染影响最为严重，产生的三废是主要的污染源。都会间接或者直接的排放到土壤中，对土壤成分的影响最为直接。城市汽车尾气等也会通过其他途径在土壤中得到释放，融合到土壤中改变其成分。一些农业生产活动将使用污水，或者是含农药成分较高的水源。长期使用以及堆砌垃圾也会提升土壤重金属含量。一些重金属含量较高的生活用品，例如温度计、电池等随意丢弃，能够加重对土壤的重金属污染。对环境资源的破坏也会使土壤成分发生改变。土壤重金属污染问题已经成为影响国民经济水平发展和人们生活质量提升的最为重要的因素。

2 土壤修复技术

2.1 玻璃化技术

将含有重金属的土壤放置在高温高压的环境中，通过长时间的放置，在经过冷却之后土壤中会形成较为坚硬的玻璃化物质。这是土壤中的重金属固化之后的表现。玻璃化技术能够避免土壤中的重金属物质发生转移，达到固定重金属的目的。但是玻璃化技术需要大量的电能，在修复成本上相对较高，没有得到广泛的应用。一般情况下只是针对较小面积的土壤开展的修复。玻璃化技术形成的物质不能够被充分的进行降解，只能够实现对土壤中的重金属进行固化。熔化重金属物质需要全面的计算成本。并且针对的重金属物质的不同特性，在价格的体现上也具有差异性。成本核算结果相对较大，因此为了能够控制资源、成本的投入使用。在技术开展的过程中需要控制含水量，适当添加粘土等，这样能够获取到特殊处理效果。并且玻璃化之后形成的物质能够进行循环使用，作为填充剂等材料。

2.2 固化稳定

在受到重金属污染的土壤中添加固化稳定剂，在通过物理或者化学处理过程对土壤中的重金属物质进行降解的技术。固化主要是将土壤中的重金属物质进行包裹，这样重金属物质就会形成相对稳定的状态。避免重金属物质进一步的释放。在土壤中添加适当的稳定剂，能够对重金属物质进行沉淀，使重金属吸附在相对固定的物质上。降低重金属物质的移动。固化稳定方式是使重金属物质发生钝化，这样就能够使重金属物质减少向地下移动，控制重金属的沉积。也能够在一定程度上限制重金属通过食物链方式转移到人体中，使人们能够避免受到威胁。选择合适的固化稳定剂是进行重金属治理的关键。固化稳定剂自身不能够含有重金属，不要产生二次污染。固化稳定剂的成本要得到控制，能够持续的对重金属发挥固化稳定作用。赤泥、石灰、蒙脱石等都能够起到很好地固化稳定作用。土壤重金属污染程度是固化稳定剂应用量的主要因素。通过详细计算分析重金属污染程度，制定充分的用量。固化稳定技术需要对污染土壤开展长期监控， 避免土壤中的重金属在特定条件下得到激活，再次污染土壤。

2.3 生物修复技术

主要是利用植物、微生物等的生命代谢对污染的土壤进行的治理。通过微生物作用改变土壤中化学形态，起到固定重金属或者降解的作用。提升土壤生命物体的移动效果。植物对土壤中的重金属进行提取、分解，吸收其中存在的有毒物质，对土壤进行固化，转变成分。通过植物将重金属进行汇总集中处理。植物的根系能够更好地进行重金属过滤。植物修复技术是利用自然植物的综合效应开展的修复，受到植物种类、土壤成分等多种因素的影响。能够同时对污染的水资源进行修复。具有环境美化的功能，促进土壤中有机物质含量的提升。增强土壤肥力，构建有助于植物生长的环境。但是植物对于重金属修复的耐性受到限制，只能够对中等以下土壤重金属污染开展修复。特别是一种植物一般情况只能够针对一种重金属修复，并且在修复的过程中很有可能激活其他重金属。但是基因工程的发展正在逐渐的解决这种问题。针对植物修复技术的弱点进行了转基因植物的研究，更好地发挥植物修复技术的功能。生物吸收使重金属含量降低。生物修复技术效果明显，并且成本投入较少，方便开展管理。不会产生二次污染。生物修复技术受到人们的特别关注。

3 结语

土壤重金属污染严重的威胁到人们的生命安全。使农作物生产受到影响。土壤与大气、水资源等环境有着密切的联系。开展土壤重金属修复技术的研究将会保证农产品质量，对提升人们的生命安全保障具有重要现实意义。通过多样化形式进行土壤重金属污染的修复。由于土壤重金属污染具有复杂性特点，因此要构建高效率、低成本、实用性的土壤修复技术体系，在实践中不断地进行检验推广。在不影响农产品产量的同时，充分的调动农民积极性参与到土壤治理过程中。

篇8

【关键词】单因子指数法；土壤重金属污染程度

【中图分类号】0213.2 【文献标识码】A

一、单因子指数法简介

单因子指数法是在所有参与综合污染评价的评价中，用污染最深的单项指标的类别来确定整体污染的类别，即用污染程度监测结果对照相关的分类标准以确定污染的类别.

二、单因子指数法在土壤重金属污染模型具体应用

根据各功能区的数据样点，分别求出不同区域内各重金属污染浓度的离差标准化值ci，用EXCEl作出简单图表分析，从总体上把握不同区域的重金属污染程度.计算单因子污染指数pi，利用重金属元素污染程度分级表，对于不同区域各种重金属的污染程度分级，采用单因子指数法进行具体地评价，最终得到不同区域重金属污染的程度.

根据不同区域8种重金属的污染程度计算结果可知：总体上，该城区内不同区域重金属污染程度差别悬殊：工业区重金属污染程度最深，主干道路区、生活区、公园绿地区次之，山区重金属污染程度最浅.

三、结果分析

由结果可知，各区域重金属污染程度与结果一致.具体来看，各区域受Hg、Cu、Zn污染的程度普遍较高.需要特别关注的是，工业区Hg、Cu属于严重污染，且已分别超过背景值10倍、9倍以上.不难分析出作为城区内的交通要道，车流密集，汽车尾气、大气降尘、公路轮胎磨损是造成该区域受重金属污染的主要原因.

【参考文献】

[1]2011全国大学生数学建模比赛A题.

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关键词：重金属；重金属污染；危害

一、 重金属污染的定义

重金属指密度4. 0 以上约60 种元素或密度在5.0 以上的45 种元素。砷、硒是非金属，但它的毒性及某些性质与重金属相似，所以将其列入重金属污染物范围内。环境污染方面所指的重金属主要指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷，还包括具有毒性的重金属如铜、钴、镍、锡、钒等污染物。由于人们的生产和生活活动造成的重金属对大气、水体、土壤等的环境，污染就是重金属污染。

二、重金属污染的种类及来源

由于重金属在人类生产和生活中得到越来越广泛的应用，这使得环境中存在着各种各样的重金属污染源。

1.大气中的重金属污染。大气中的重金属污染有自然来源和人为来源两种，由宇宙天体作用及地球上各种地质作用而使某些重金属元素进入大气中属于自然来源，人为来源的重金属主要为工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等，它们主要分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧。各种元素的两种来源间比例不同。据统计， 全球由自然来源进入大气的重金属中，铅仅占其向大气总释放量3.5 %左右，镉所占的比例也很低，只有总释放量的15 % ，而铬、铜的比例比较高，分别约为59 %和44 %。人为活动释放到大气中的重金属铅、镉、镍、钴、铜的数量远大于它们的自然输入量。在多种复杂的途径中，以化石燃料的燃烧和金属冶炼过程中的释放较为重要。大气中的重金属可以通过呼吸作用随气体进入人体，也可以沿食物链通过消化系统被人体吸收，对人群的危害极大。

2.水体中的重金属污染。在没有人为污染的情况下，水体中的重金属的含量取决于水与土壤、岩石的相互作用，其值一般很低，不会对人体健康造成危害。但工矿业废水、生活污水等未经适当处理即向外排放，污染了土壤，废弃物堆放场受流水作用以及富含重金属的大气沉降物输入，都使水体重金属含量急剧升高，导致水体受到重金属污染。水体重金属污染物排放源主要集中在大、中城市，因此其主要危害人群也相对集中于城市地区。重金属通过直接饮水、食用被污水灌溉过的蔬菜、粮食等途径，很容易进入人体内，威胁人体健康。

3.土壤中的重金属污染。在自然情况下，土壤中重金属主要来源于母岩和残落的生物物质，一般情况下含量比较低，不会对人体及生态系统造成危害。人为作用是使土壤遭受重金属污染的重要原因。在金属矿床开发、城市化、固体废弃物堆积以及为提高农业生产而施用化肥、农药、污泥及污水灌溉过程中，都可以使重金属在土壤中大量积累。积累在土壤中的重金属可以通过淋溶作用进入水体，也可以通过种植等农业活动进入农作物，进而对人体及生态系统造成危害。

三、重金属污染的危害

重金属既可以直接进入大气、水体和土壤，造成各类环境要素的直接污染；也可以在大气、水体和土壤中相互迁移，造成各类环境要素的间接污染。由于重金属不能被微生物降解，在环境中只能发生各种形态之间的相互转化，所以，重金属污染的消除往往更为困难，对生物引起的影响和危害也是人们更为关注的问题。

重金属进入人体有食道、呼吸道、皮肤三种途径。进入人体的重金属不再以离子的形式存在，而是与体内有机成分结合成金属络合物或金属螯合物，从而对人体产生危害，机体内蛋白质、核酸能与重金属反应，维生素、激素等微量活性物质和磷酸、糖也能与重金属反应。由于产生化学反应使上述物质丧失或改变了原来的生理化学功能，病变就产生了。另外，重金属还可能通过与酶的非活性部位结合而改变活性部位的构象，或与起辅酶作用的金属发生置换反应，致使酶的活性减弱甚至丧失，从而表现出毒性。重金属在动物体内和人体内都有富集效应——即吸收进入体内后很难自然排出。比如体内如果有过量的铅，在不继续接受铅污染的条件下，骨骼内的铅要经过20年才能排除一半。而人体内镉的生物半衰期也有20～40年。因此，即使人们吃的食物里重金属含量没有高到让人急性中毒的浓度，如果长久接触或者食用某一种重金属，体内浓度还是会越来越高。当积累到一定浓度时，就表现出慢性中毒症状。因此，重金属中毒损害机体器官往往是不可逆的。

四、防治重金属污染对人体造成危害的措施

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关键词：中药；重金属；评价方法；述评 

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2016.02.040 

中图分类号：R282 文献标识码：A 文章编号：1005-5304（2016）02-0134-03 

Research Status of Heavy Metal Pollution and Evaluation Methods of Traditional Chinese Medicine ZHAO Rong， YANG Hui-xia， PU Jin， WANG Dan-jie， ZENG Guang （Beijing University of Chinese Medicine， Beijing 100029， China） 

Abstract： Heavy metal pollution in traditional Chinese medicine has become a concerned hot issue both at home and abroad. Understanding and mastering the situation of heavy metal pollution in traditional Chinese medicine is not only beneficial to the general situation of judgment of heavy metal pollution， but also provides the data foundation for the development of relevant policies. In this article， the current heavy metal pollution of traditional Chinese medicine and its evaluation methods were summarized， in order to provide supports for the follow-up systemtic evaluation of heavy metal pollution in traditional Chinese medicine. 

Key words： traditional Chinese medicine； heavy metal； evaluation methods； review 

土壤是中药材生长最基本的要素，为其生长提供了有机质和矿物营养元素。因此，一般说来土壤重金属污染越严重，中药材受重金属污染也就越严重，其产量和品质也越差。为此，笔者对近十几年的相关研究进行总结，为进一步系统评价我国中药材重金属污染提供参考。 

1 中药材重金属污染研究 

1.1 现状 

近几年的研究表明，我国中药材重金属超标的严峻形势不容忽视。2011年，邹氏等[1]对“浙八味”品种生长调查发现，浙贝母、温郁金、白术、白芍镉（Cd）超标情况相对严重，尤其温郁金100%超标，有的甚至超过标准数倍。冯氏等[2]对100种中药材进行测定，结果显示铅（Pb）、Cd、砷（As）等有害重金属元素存在于大部分的中药材中。王氏等[3]对金银花、山楂、红花等10种中药材所含As、Cd、铜（Cu）、汞（Hg）、Pb进行了测定，发现除山楂外，其余9种中药材均超标。其中金银花As超标率为24%，Hg超标率为47%，Cd超标率为24%，Pb超标率为6%；积雪草Cd超标 

通讯作者：曾光，E-mail：zengg1234@163.com 

率为100%，As和Pb超标率为18%，Cu超标率为9%。杨氏等[4]对黔东南州9种中药材重金属污染情况进行了评价，结果7个品种重金属超标，其中金银花Pb和Cd含量超标、黄柏Pb含量超标。颜氏等[5]对陕西和山东产丹参进行了重金属检测，结果两地产丹参均含As、Hg、Cu、Cd、Pb等，其中Cu超标相对较为普遍。陈氏等[6]对医院药房常用10种中药饮片进行了As、Hg、Pb、Cd、镍（Ni）测定，结果在35个样本中有18个样本的重金属含量超标，占总样品量的51.4%。其中泽泻、白术Cd超标，黄芪、丹参、甘草、泽泻Hg超标，丹参、柴胡、甘草、当归Ni超标；按品种计，10个品种有7个受污染，比例达70%。采自药店的10个样品中有4个受重金属污染，比例为40%。 

由此可见，目前我国中药材重金属污染形势十分严峻，尤其是近30年来，随着城市化和工业化的快速发展，大量未经处理的生活污水和工业废弃物任意排放，以及不合理使用化肥农药，导致我国中药材重金属超标现象严重，品质不断下降。因此，解决中药材重金属污染的问题迫在眉睫。 

1.2 污染来源 

1.2.1 中药材自身特性 中药材对某些金属元素具有生物富集能力，在按自身需要特定比例主动吸收同时，对土壤中富集元素也会相应地被动吸收，这是导致中药材重金属超标的重要途径。如顾氏等[7]研究了川附子与土壤中重金属元素的关系，发现重金属的存在形态决定了川附子对土壤中重金属的吸收。 

1.2.2 工业废弃物 这是土壤重金属污染的主要来源之一。工业废弃物对中药材重金属污染主要表现为：一方面，工业生产将大量含重金属的有害气体排放到空气中，植物叶面通过主动或被动吸收，将废气中的有害物质吸收；另一方面，含有重金属的废水、固体废弃物通过灌溉，造成中药材的间接污染[8]。

1.2.3 农药和化肥 农药一般含有As、Hg、Pb、Cu等重金属元素，用于喷洒中药材时，易被其吸收并渗透于根茎、叶片及果皮等组织内，造成重金属污染。此外，中药材在种植过程中需使用肥料，其中磷肥的大量使用，会明显增加土壤Cu、Cd等重金属元素的含量，导致中药材被污染[9]。 

1.2.4 其他 因容器或辅料含有重金属，中药材在加工、炮制过程中也可能被污染。顾氏等[7]研究发现，炮制后的川附子在As、Cu等重金属元素的含量高于炮制前。另外，为防治鼠害、霉变等，中药材在存储前会使用重金属制品的熏蒸剂，这也是造成中药材重金属污染的原因之一。 

2 中药材重金属污染评价方法 

笔者通过查阅近十几年文献，发现目前对中药材重金属污染的常用评价方法有2种：一是以2001年国家颁布实施《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》[10]重金属限量值或《中华人民共和国药典》[11]重金属限量值为标准，评价中药材重金属的超标率；另一种方法是评价中药材重金属污染程度的大小，因中药材重金属污染可能既是单一元素也是多元素共同作用的结果，因此，须相应采用单项污染指数或综合污染指数法评价中药材重金属污染程度。 

2.1 超标率的计算 

中药材重金属超标率，是指所取样本中重金属含量超过了《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》或《中华人民共和国药典》中重金属限量值标准的样本的百分数，是反映中药材重金属污染状况的指标之一。评价标准参照《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》或《中华人民共和国药典》重金属的限量值，两者关于重金属限量值是一致的，即Pb≤5 mg/kg，As≤2 mg/kg，Hg≤0.2 mg/kg，Cd≤0.3 mg/kg，Cu≤20 mg/kg。 

在我国，计算重金属超标率是评价中药材重金属污染普遍使用的一种方法。叶氏等[12]参照《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》，对贵州省4个种植基地的5种中药材所含Pb、Cd、Hg、As、Cu等重金属含量进行了测定分析。结果Cd的超标率最严重，茎叶类药材Cd的超标率最高达84%；其次是Cu，茎叶类药材超标率为76%，花果类药材超标率为60%。李氏等[13]对中药材41种无机元素的总含量进行了测定，并参照《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》分析了重金属元素超标情况，结果Cu、Pb、As、Cd、Hg的超标率分别为5.2%、4.7%、2.4%、20.0%、1.3%。高氏[14]测定7个主产地甘草中Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb、铋共8种重金属的含量，并将测定结果与《中华人民共和国药典》重金属限量标准进行对比，结果发现As、Hg、Pb是造成甘草重金属超标的主要因素。 

2.2 单项污染指数和综合污染指数法 

中药材的重金属污染可能由单一重金属元素所致，也可能是由多种重金属元素共同作用的结果。目前单项污染指数是国内普遍采用的方法之一，但单项污染指数只能反映某一种重金属元素对中药材的污染。为了能够全面反映各重金属对中药材的作用，并突出高浓度重金属元素对中药材质量的影响，还需采用综合污染指数法对中药材重金属污染进行评价。 

2.2.1 单项污染指数法 单项污染指数定义为Pi=Ci÷Si，式中Pi为中药材中重金属元素i的污染指数，Ci为中药材中重金属元素i的实测浓度，Si为中药材中重金属元素i的限量标准值（通常以《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》或《中华人民共和国药典》重金属的限量值为评价标准）。当Pi≤1时，表示中药材未受污染；Pi>1时，表示中药材受到污染，且Pi越大则中药材受到的污染越严重。 

2.2.2 综合污染指数法 综合污染指数能全面反映重金属对中药材的污染，并突出了高浓度重金属元素对中药材的影响。其定义为P综合= ，式中Pave为中药材中各单项污染指数之和的平均值，Pmax为中药材中各单项污染指数中的最大值。当P综合≤1时，表示未受污染；P综合>1时，表示受到污染，且P综合越大则表示受到污染越严重。 

迄今，有不少学者采用单项污染指数和综合污染指数法对中药材重金属污染情况进行过研究。如褚氏等[15]研究了河北省安国市种植区中药材重金属污染情况，结果发现As含量0.04～1.02 mg/kg，未发现超标样品，但紫菀平均污染指数最高为0.28；Hg含量0～0.244 mg/kg，有一产地为安国北郊的白芷样品超标，其污染指数为1.22；Pb含量0.06～7.10 mg/kg，有一产地为西王奇的北沙参样品超标，其污染指数为1.42。杨氏等[4]对黔东南州9种中药材重金属污染情况进行了评价，结果显示其重金属平均污染指数相差较大，综合污染指数相差较小。在平均污染指数中，Pb最大，其最大值高达4.94；其次为Cd，最大值2.40；而Hg和As的平均污染指数均<1.0。说明黔东南州部分地区中药材的主要污染因子是Pb，其次是Cd，而Hg和As则基本无污染。另外，从综合污染程度看，9种中药材中钩藤受到中度污染，杜仲、金银花受到轻微污染，其余6种未受到污染。秦氏等[16]对贵州省11个“中药材生产质量管理规范”（GAP）基地的26种155批道地中药材样品重金属含量进行了测定与评价，结果平均污染指数大小顺序为Cd>Cu>As>Pb>Hg，茎叶类的艾纳香和块根类的羊藿根综合污染指数均>1，说明在所调查的样品中只有艾纳香和羊藿根受到重金属轻微污染，大部分未受到污染。由此可见，单项/综合污染指数法应用于评价中药材重金属污染程度是一种较为可靠的方法。 

3 小结 

篇11

关键词：土壤污染；重金属；防治

1 引言

随着我国加入世界贸易组织，经济全球化的迅速发展，含重金属的污染物通过各种途径进入土壤，造成土壤严重污染。土壤重中金属污染不仅对生物的生存有危害，对于人类自身的危害同样十分严重。农村因农药的的大量使用从而导致土壤重金属污染严重，城市则因为工业原因导致土壤重金属污染严重。

而在处理重金属污染方面，目前国内有资质处理重金属污染的公司寥寥无几。由于我国经济的快速发展、工业化的快速发展使得土壤的重金属污染问题越来越严峻，土壤的重金属污染又与人民的生活息息相关，所以我们必须重视土壤重金属污染问题，研究其解决方法。

2 现状

根据我国有关权威相关部门的显示，目前在我国东部发达经济地区为数不多的耕地中，其中有超^七成以上的土地被污染，并且照这个趋势来看，如果不及时采取有效措施，污染的情况还会持续加剧，对地下水资源的质量和人们的身体健康构成严重威胁，影响十分恶劣。

根据国家环境监测中心的调查结果，我国的土壤污染种类多样，从重度金属污染到轻度污染、中度污染、高度污染都有不同程度的涉及，其中尤以重金属污染最为严重，由于重金属近年来在工程使用超标，在严重污染领域已经首当其冲，需要引起人们的高度重视。

镉、砷、汞等有毒重金属所导致的重金属污染比起传统的水污染影响是十分恶劣的，破坏力强，恢复时间久，修复速度慢 在一些重金属超标污染严重的工业区，我国有些城市的大片农田受多种重金属污染，超过十成的的土壤已经基本丧失土地生产力，近十年都无法进行耕种收获。

严峻的问题越来越导致周围环境的恶化和生态的变化，也开始引发人们的思考和行动，早在2005年，我国有关立法机关便通过了对污染的防御和治理的有关条款进行规定，要求企业和公司在生产过程中承担社会责任，减少污染物的排放，为人们的生命健康和生态环境的改善从法律角度提供了理论基础，让企业、公司有法可依。

3 污染来源

从上文的统计结果中我们可以看出，我国的当前主要污染以重金属为主，那么主要是哪些金属构成的呢？它们是怎么来的呢？研究表明，我国目前的重金属污染以镉、铅、铬、铜、锌等为主，其中镉的污染最为严重。而重金属的主要来源是人类的生产生活活动，例如工业污染物的排放、农业用水农药污染以及人类生活污水的排放等。

3.1 铅的来源

铅作为原料应用于蓄电池、电镀、颜料、橡胶、农药、燃料等制造业；铅板制作工艺中排放的酸性废水中铅浓度最高，电镀废液产生的废水铅浓度也很高。

3.2 镉的来源

镉可以为钢、铁等电镀，提供一种抗腐蚀性的保护层，具有吸附性好且镀层均匀光洁等特点，因此工业上90%的镉用于电镀、颜料、塑料稳定剂、合金及电池等行业。

3.3 镍的来源

镍在废水中主要以二价离子存在，主要是硫酸镍、硝酸镍以及与许多无机和有机络合物生成的镍盐。电镀业、采矿、冶金、石油化工、纺织等工业，以及钢铁厂、印刷等行业是含镍废水的工业来源，其中以电镀业为主。

3.4 银的来源

硝酸银是常见银盐中唯一可溶的，废水中含银的主要成分也是硝酸银。硝酸银广泛应用于无线电、化工、机器制造、陶瓷、照相、电镀以及油墨制造等行业硝酸银有着广泛应，电镀业和照相业则是含银废水的主要来源。

4 土壤污染的修复

对于土壤的重金属污染处理方法，目前主要有四大类，即化学方法、工程方法、生物方法以及农业方法。

4.1 化学方法

该方法针对不同的土壤状况，选择合适的化学试剂加入土壤，用以去除土壤中的重金属，降低土壤中重金属的含量。也可抑制污染物质的再次溶出、扩散，从而最终达到降低重金属污染的目的。

4.2 工程方法

该方法是将污染的土壤移除后加入未污染土壤，并且对已污染的土壤进行处理，从而达到修复土壤的目的。可以对已污染土壤通过热处理（将污染土壤加热，使土壤中的挥发性污染物挥发并收集起来进行回收或处理）、淋洗（用淋洗液来淋洗污染的土壤）、电解（使土壤中重金属在电解、电迁移、电渗和电泳等的作用下在阳极或阴极被移走）等方式加以处理。该种方法具有效果彻底、稳定等优点，但同时操作方式较为复杂、治理费用高并且易引起土壤肥力降低等缺点。

4.3 生物方法

该方法通过利用某些生物的特殊习惯以及生理功能来适应、改善土壤的重金属污染状况。利用蚯蚓和鼠类吸收土壤中的重金属，利用微生物的生物功能对土壤中的重金属进行吸附、沉淀、氧化、还原，降低土壤中溶解的重金属含量。该种方法实施简便，投资少，对环境极为友好，但是所需时间极长，短期内治理效果十分不理想。

4.4 农业方法

该方法通过因地制宜的改变一些耕作管理制度、在污染土壤上种植不进入食物链的植物来减轻重金属的危害。农村的土壤重金属污染的主要来源是农药的大量使用，因此改进耕种制度便显得极为重要。选择合理有效科学的耕种方式可以很大程度的降低土壤再次被污染程度，辅以生物方法可以解决长期的污染问题，并且对于环境很友好，非常值得提倡。

5 前景

土壤的重金属污染存在治理难、治理时间长的难题，因而如何有效的在不对土壤肥力造成影响的情况处理重金属污染就显得极为重要。而目前的大部分方法都处于实验室试验阶段，并没有合理有效的处理方式，因此研究出一种优秀的土壤重金属污染处理方式极为重要，目前我国土壤重金属污染形势十分严峻，可以说刻不容缓。

通过对以上一些土壤重金属污染修复技术的介绍，可以预测，在今后的重金属污染治理中，生物方法将发挥巨大作用。同时，修复过程不仅仅局限于一种修复方式，而将成为两种或多种修复方式共同作用的情况。因此，在我们了解各种修复方式的实际操作方法及其优缺点后，在应用过程中取长补短，才能更大的发挥其修复能力。并通过一些新的修复思路和方法的探索，为今后的研究指明方向，这还需要植物生理学、土壤学、生态学、化学、遗传学、环境保护学和生物工程等多个学科的共同努力来实现。

修复的成功和失败经验，特别是结合我国国情，加强研究，将会使我国污染土壤及地下水和地表水的生物修复的工作进入到一个崭新的阶段。

6 结语

重金属复合污染是当前土壤污染研究的重要科学问题。由于土壤中重金属复合污染的普遍性及它们在生态系统中具有多样、复杂的复合效应机制，包括协同作用、拮抗作用以及加和作用等，还有复合污染的复杂性和特殊性，因此，土壤重金属复合污染是很难治理的。因此我们要大力研究其治理方式，尤其是生物方法，在不破坏环境的前提下治理污染问题。

参考文献

[1]重金属污染土壤修复技术述评_何启贤

[2]重金属土壤污染修复技术初探_林帅

[3]土壤的重金属污染及其防治_张国印

[4]重金属污染及其生物修复_诸振兵

[5]土壤重金属污染修复技术及其研究进展_孙鹏轩

篇12

关键词：土壤污染；重金属；蔬菜基地

收稿日期：2011-05-20

基金项目：国家自然科学基金项目（编号：40963001）资助

作者简介：金联平（1985―），男,安徽颍上人,硕士研究生,主要从事热带海岛地表过程与环境评价的学习与研究。

中图分类号：X852

文献标识码：A

文章编号：1674-9944（2011）06-0001-02

1 引言

重金属是指密度4.0以上的约60种元素或密度在5.0以上的45 种元素。As 和Se是非金属,但是它们的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷和硒列入重金属污染物范围内［1］。重金属污染已成为全世界人们极为关注的焦点之一。随着全球经济化的迅速发展,重金属的污染物通过各种途径进入土壤,造成土壤严重污染。重金属在土壤中的高富集直接影响农作物的产量并使其品质下降［2］，并可通过食物链危害人类的健康; 也可导致大气和水环境质量的进一步恶化; 即使重金属富集程度不高,亦可能阻碍土壤中微生物群体的多样性和活力,从而严重影响作为营养循环和持续农业基础的土壤的生物量和肥力［3］。蔬菜基地的健康发展关系着人们的饮食安全和我国蔬菜的正常出口,因此治理蔬菜基地土壤重金属污染具有重要的理论意义和现实意义。

2 蔬菜基地土壤重金属污染物来源

土壤中重金属元素的来源主要有两种方式：自然因素来源,主要受成土母质和成土过程对土壤重金属含量的影响；受人为因素的影响,在各种人为因素中,则主要包括工业、农业和交通等来源引起的土壤重金属污染。

2.1 大气降尘污染

大气中的有害气体主要是由工厂排出的有毒废气,因其成分复杂,迁移扩散污染面大,长期对土壤造成严重污染。工业废气的污染大致分为两类，气体污染,如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳氢化合物等; 气溶胶污染,如工业粉尘、烟尘等固体粒子及烟雾、雾气等液体粒子,它们通过沉降或降水进入土壤,造成污染［4］。公路、铁路两侧农田土壤中的重金属污染主要是以Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu 的污染为主,它们来自于含铅汽油的燃烧,汽车轮胎磨损产生的含Zn 粉尘等,汽油中添加的抗暴剂烷基铅会随着汽车尾气污染公路两侧100m范围内的土壤［5］。

2.2 农药、化肥等农用物资的不合理使用

农药能防治病、虫、草害,如果使用得当,可保证作物的增产,但它是一类危害性很大的土壤污染物,施用不当,会引起土壤污染。施用化肥是农业增产的重要措施,但不合理的使用,也会引起土壤污染［6］。长期大量使用氮肥,会破坏土壤结构,造成土壤板结,生物学性质恶化,影响农作物的产量和质量。

2.3 固体废物对土壤的污染

工业废物和城市垃圾是土壤的固体污染物。例如,各种农用塑料薄膜作为大棚、地膜覆盖物被广泛使用,如果管理、回收不善,大量残膜碎片散落田间,会造成蔬菜基地“白色污染”。还有一些固体废弃物被直接或通过加工作为肥料施入农田,造成土壤重金属污染,如磷钢渣作为磷源施入农田时,土壤中发现有Cr 的累积［7］。

2.4 污水灌溉和污泥施肥

污水中的重金属随着污水灌溉进入农田后以不同的方式被土壤截留固定从而引起污染。污泥中含有大量的有机质和N、P、K等营养元素,但同时也含有大量的重金属,随着大量的污泥进入农田,农田中的重金属的含量在不断增高,导致农作物中的重金属残留过多,如施用污泥和污水是造成蔬菜重金属残留的一个主要原因［8］。

3 蔬菜基地土壤重金属污染的特点

3.1 潜伏性和滞后性

重金属在土壤中不易随水淋溶,不能被微生物分解,具有明显的生物富集作用,重金属主要通过对作物的产量和品质的影响来表现其危害。因此,土壤污染具有较长潜伏期。由于土壤、污染物及地域的复杂性,土壤一旦受到污染,其治理不仅见效慢、费用高,而且受到多种因素的制约［9］。

3.2 单向性和难治理性

进入土壤中的重金属不能被微生物降解,易积累,所以一旦土壤被重金属污染,很难恢复。某些被重金属污染的土壤可能要100～200年时间才能够恢复,因此土壤的重金属污染一旦发生通常很难治理,而且其治理成本较高、治理周期较长。

3.3 间接性和综合性

土壤重金属对人的危害主要是通过食物链或者渗滤进入地下水体实现的。在生态环境中,往往是多种重金属污染同时发生,形成复合污染,且污染强度显示出放大性［10］。

4 蔬菜基地土壤重金属污染的危害

4.1 直接危害农产品的产量和质量,造成经济损失

土壤重金属污染物直接危害农作物的正常生长和发育,导致产量下降,品质降低［11］,造成经济损失。中国每年因重金属污染导致的粮食减产超过1 000万t,被重金属污染的粮食多达1 200万t,合计经济损失至少200亿元［12］。加入WTO之后,农产品的重金属超标问题对我国农业冲击更大。

4.2 威胁生态环境安全与人类的生存健康

土壤一旦被重金属污染后,其危害性远远大于大气和水体的污染。有研究表明,重金属污染能明显影响土壤微生物群落,降低土壤微生物量和活性细菌量,对土壤重金属综合污染指数的相关分析表明,在土壤综合污染较轻的情况下,土壤微生物多样性较高,随着重金属综合污染指数的增加,微生物多样性呈指数式迅速下降［13］。土壤重金属污染使污染物在植物、蔬菜、水果等食物中Cd、Pb、Cr 、As 等重金属含量超标或接近临界值,从而使重金属通过食物链富集到动物和人体,最终危害人类健康［14］。

5 蔬菜基地土壤重金属污染的治理

由于农田土壤重金属污染的特点,其治理应立足于“防重于治”的基本方针［15］,坚持“预防为主、防治结合、综合治理”。对未被污染的土壤采取预防措施,要控制或消除污染源；对已经污染的土壤则要采取积极治理措施,将污染控制在最低限度。目前,大多数治理方法尚处于探索阶段,治理方法各有利弊［16］。

5.1 控制污染源,减少污染的排放

控制污染源,即控制进入农田土壤中的污染物的数量和速度,使其在土体中缓慢地自然降解,而不致迅速而大量地进入农田,超过土壤的承受能力,引起土壤污染［17，18］。严格做好蔬菜基地的规划,做到土壤的合理安全有效利用,按规划的目标实施,防患于未然。合理使用化肥、农药,重视开发高效低毒低残留的化肥、农药。

5.2 修复被重金属污染的蔬菜基地土壤

修复措施主要包括客土、换土和深耕翻土等。通过客土、换土和深耕翻土与污土混合,可以降低土壤中重金属的含量,减少重金属对土壤植物系统产生的毒害,从而使农产品达到食品卫生标准［19］。对土壤重金属污染严重的地段,依靠切断污染源的方法则往往很难恢复,有时要靠深耕客土、淋洗土壤等方法才能解决问题。另外开展植物修复技术的研究及培养抗性微生物等。其他治理技术见效较慢、成本较高、治理周期较长。

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篇13

关键词：蔬菜基地；土壤；重金属污染；湖北省

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）24-6563-05

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.24.060

土壤是人类生产食物最基本的生产资料和人类活动的基本场所。随着现代工业和农业的迅速发展、城市化进程不断加快和人类活动的影响，重金属通过各种途径进入土壤并累积吸附在土壤中。由于重金属迁移程度小，在土壤中很难去除，通过蔬菜根部到植株中，严重影响品质，同时对人体健康带来较大隐患。因此，深入了解重金属污染对蔬菜的影响，提高农产品质量安全，减少重金属对人类的危害十分必要[1]。

2000年初，对蔬菜产地重金属污染状况开始了研究。自2004年实行食品质量安全市场准入制度以来，人们对食品安全更加重视。农业部门积极大力推进“三品一标”工作，将“三品一标”认证工作作为确保农产品质量安全的重要抓手，开展产地环境评价和产品认证检验工作。对“三品一标”产地环境的评价工作，可以更进一步掌控蔬菜基地的重金属污染状况。如吉林省采用单因子污染指数法和综合污染指数法，对龙井市近郊农田土壤重金属Cu、Zn、Pb、Cd含量进行调查，重金属污染程度为轻度污染，主要污染元素为Cd[2]。重庆市曾对永川区近郊蔬菜地土壤重金属污染进行调查，其主要污染元素为Pb；从综合污染指数方面来看，土壤污染处于警戒级和轻污染级[3]。

近几年来，湖北省城镇化的进度加快，多地遭受重金属污染比较严重，曾有黄石市和大冶市关于重金属污染整治方面的报道[4，5]。但关于湖北省蔬菜基地重金属污染的系统研究报道却不多。2012年张媛媛等[6]对武汉市蔬菜基地重金属污染现状进行了调查，选取武汉市江夏区、洪山区等地的24个蔬菜基地，分别对土壤的pH、EC、有机质含量以及Cu、Zn、Cd和Pb 4种重金属含量进行调查和分析。结果显示，24个采样点的土壤重金属含量均在《GB 15618-1995土壤环境质量标准》[7]限量标准以内，为蔬菜安全生产基地，但同时也提出采取多种措施控制重金属污染源，高度重视土壤酸化比较严重的部分蔬菜基地。

湖北省是蔬菜种植大省，为保障蔬菜质量安全，各级政府大力推进“三品一标”产品认证。本研究以湖北省武汉、宜昌、荆门、荆州、恩施州、十堰、咸宁和黄冈8个地区的45个主要绿色食品蔬菜基地为调查样点，通过实地采集土壤样品，测定土壤pH和重金属元素（Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu）含量，分析并评价了8个地区蔬菜基地土壤重金属的污染现状，旨在为保障湖北省蔬菜基地的土壤安全和防治等提供一定参考依据。由于《GB 15618-1995土壤环境质量标准》的污染限量要求比较宽泛，可能会放松对土壤重金属的污染预警。为了与目前高品质的食品安全要求相适应，同时采用《NY/T 391-2013绿色食品产地环境质量》[8]标准对6种重金属含量进行评价。

1 材料与方法

1.1 样品采集与处理

根据《HJ/T 166-2004土壤环境监测技术规范》[9]标准布设监测点并采集0～20 cm耕层土壤，每个蔬菜生产基地采集3个不同位置、不同点数的土样，即每个基地抽取3份土样，共采集土壤样品135份。采集的土壤样品经自然风干后，研磨过100目尼龙筛后混匀，保存于采样袋中，待测。

1.2 样品分析方法

土壤浸提后采用电位法测定土壤pH（PHS-3C型酸度计）；土壤镉、铅的测定方法采取石墨炉原子吸收分光光度法（GB/T 17141-1997）[10]；汞的测定方法采用原子荧光法（GB/T 22105.1-2008）[11]；砷的测定方法采用原子荧光法（GB/T 22105.2-2008）[12]；铬的测定方法采用火焰原子吸收分光光度法（HJ 491-2009）[13]；铜的测定方法采用火焰原子吸收分光光度法（GB/T 17138-1997）[14]。

1.3 土壤重金属含量评价

以《NY/T 391-2013绿色食品产地环境质量》标准中的旱田土壤环境质量要求标准值作为评价标准（表1），采用单因子污染指数法和内罗梅（Nemerow）综合污染指数法[15]对土壤污染现状进行评价。

单因子污染指数的计算公式为：Pi=Ci/Si

式中，Pi为土壤中第i种污染物的环境质量指数；Ci为第i种污染物的实际浓度；Si为第i种污染物的评价标准值。

式中，P综为土壤重金属的综合污染指数；Pimax为测定点的单项污染指数中的最大值；Pave为测定点的所有污染物单项污染指数的平均值。

单因子污染指数法常用于评价土壤被某一重金属的污染程度。而综合污染指数法是一种兼极值的综合评价方法，既考虑了单项元素的作用，又突出污染最严重元素的重要性，可以评定每一个测试点的土壤综合污染水平。根据内梅罗污染综合指数法，将土壤的污染情况划分为 5个等级，污染等级划分标准如表2所示。

2 结果与分析

2.1 不同地区蔬菜基地土壤pH和重金属含量比较

湖北省武汉、宜昌、荆门、荆州、恩施州、十堰、咸宁和黄冈8个地区的45个主要蔬菜基地土壤的pH分布情况如图1所示。由图1可以看出，pH分布范围为4.59～8.42。在45个蔬菜基地中，19个基地pH

如表3所示，湖北省8个地区的蔬菜基地土壤重金属含量均没有超出绿色食品产地环境质量标准（NY/T 391-2013）对旱田土壤环境质量的要求。参照湖北省土壤背景值[16]（未受人类污染影响的自然环境中化学元素和化合物的含量），45个基地中有6个基地的Hg、As和Pb含量超出湖北省土壤背景值，其中Hg的累积最明显，宜昌市有3个基地、黄冈市有1个基地Hg含量超出背景值；另外荆州市有1个基地的Pb含量超出了背景值，恩施州有1个基地的As含量超出背景值；但总体来说，超标率都不超过20%。被调查的所有基地重金属Cd、Cr和Cu含量均低于土壤背景值，无明显累积；武汉、荆门、十堰和咸宁被调查的蔬菜基地6种重金属含量均低于土壤背景值。

2.2 不同地区蔬菜基地重金属的含量差异

如表4所示，宜昌和十堰市蔬菜基地的Cd含量平均值最高，荆州市的最低；黄冈市蔬菜基地的Hg平均含量最高，是荆门市的3.8倍；恩施州土壤As含量高，是十堰市的2.6倍；黄冈市的Pb平均含量最高，咸宁市的最低；黄冈市的Cr平均含量最高，比恩施州的高出28.84 mg/kg；黄冈市蔬菜基地的Cu平均含量最高，咸宁市的最低。但相同市区不同取样地点的重金属含量差异比较大，如黄冈市编号为J44基地的Cd含量是J45的3.6倍，而J45基地的As含量是J44的3.2倍。

2.3 土壤重金属污染评价结果

2.3.1 单因子污染指数评价 湖北省各地区蔬菜基地土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cr和Cu 6种重金属元素的单因子污染指数和评价结果见表5。由表5可以看出，湖北省8个地区45个被调查的基地上述6种重金属单项污染指数均小于1，说明8个地区蔬菜基地的Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu含量均未超恕5荆州地区的Cr和黄冈地区的Cr、Cu的单项污染指数均超过0.7，表明这两个地区的Cr、Cu污染处于警戒线级别，需要及时预防。

2.3.2 综合污染指数评价 仅使用单因子污染指数法进行评价不能反映土壤的整体污染情况。而综合污染指数法是一种兼极值的综合评价方法，可以评定土壤综合污染水平。从表5还可以看出，湖北省8个地区的综合污染指数均小于1，根据土壤环境质量分级标准可以判断这些地区的蔬菜基地污染水平处于尚清洁状态。但是黄冈市的土壤综合污染指数大于0.7，表明该地区的蔬菜基地污染水平虽然处于尚清洁状态，但重金属污染达到了警戒线。

3 结论与讨论

3.1 结论

通过对湖北省武汉、宜昌、荆门、荆州、恩施州、十堰、咸宁和黄冈8个地区的45个主要绿色食品蔬菜生产基地进行田间采样和室内分析，试验结论如下：

1）所调查的45个基地pH

2）武汉、荆门、十堰和咸宁地区被调查的蔬菜基地6种重金属含量均低于土壤背景值。另外4个地区有6个基地的Hg、As和Pb含量超出湖北省土壤背景值，其中Hg的累积最明显，表现为宜昌市的3个基地、黄冈市的1个基地Hg含量超出背景值。但总体来说，超标率都低于20%。

3）不同地区蔬菜基地重金属的含量差异比较大。黄冈市蔬菜基地的Hg平均含量是荆门市的3.8倍，Cr平均含量比恩施州的高出28.84 mg/kg；相同市区不同取样地点的重金属含量差异也比较大，如黄冈市2个蔬菜基地的Cd和As含量差异达到了3倍以上。

4）单因子污染指数评价结果表明，湖北省8个地区的Cd、Hg、As、Pb、Cr和Cu 6种重金属单项污染指数虽然均小于1，含量未超标，但黄冈Cr、Cu和荆州Cr的单项污染指数均超过0.7，表明这两个地区的Cr、Cu污染临近警戒线。

5）综合污染指数评价结果表明，黄冈市的重金属综合污染指数大于0.7，土壤等级为2级，临近警戒线。其他地区的土壤重金属综合污染指数均小于0.7，土壤等级为1级，均处于安全状态。

3.2 讨论

所调查的湖北省45个蔬菜基地中有19个基地土壤pH小于6.5，占比42.2%，接近50%，一般造成土壤酸化的原因有3个方面：①降水量大而且集中，淋溶作用强烈，钙、镁、钾等碱性盐基大量流失；②施石灰、烧火粪、施有机肥等传统农业措施的缺失，使耕地土壤养分失衡；③长期大量施用化肥是造成土壤酸化的重要原因。Singh等[17]认为土壤重金属含量与土壤pH大小有关，pH越小，重金属被解吸的越多，活性越强，越容易被植物吸收，因此土壤酸化会导致重金属向植物体内迁移和累积。应结合不同蔬菜对土壤pH不同要求采取合适措施改良土壤的酸碱性，例如对于酸性土壤，可增施熟石灰、草木灰等[18]来中和土壤的酸性；对于碱性土壤，可施用沸石[19]和燃煤烟气脱硫副产物[20]等减少土壤的碱性，并且每年应对土壤pH进行跟踪调查。

8个地区蔬菜基地重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr和Cu含量均没有超出绿色食品环评标准的限量值，适合发展绿色食品。但是根据湖北省土壤背景值的要求，有个别蔬菜基地的重金属超标，特别是宜昌市有3个基地的Hg超标。由于土壤中重金属的来源是多途径的，根据该地区所处的环境推测原因主要有：①基地多处于山区地带，地矿中含有一定量的重金属元素，地质背景的原因可能导致土壤重金属含量超标；②该地区的蔬菜种植基地多属于传统蔬菜种植基地，常年施肥（肥料中含有一定量重金属元素）使得土壤中重金属含量增加。虽然Hg含量超标率不到20%，但是还是要引起重视。

被调查的8个地区只有黄冈市的综合污染指数达到2级，处于警戒线，其他地区均处于安全状态。可能原因有：①该地区被调查的蔬菜基地太少，数据离散程度过大；②蔬菜基地位于山区地带，地质背景的原因可能导致土壤重金属含量较高。由于综合污染指数计算时只是依据pH分级，没有科学地细分，当综合污染指数大于0.7时，酸性和碱性土壤对重金属吸附水平差别较大，特别是土壤pH0.7时，重金属活性将会大大增加，很容易吸附在土壤中最后被植物吸收；而另一方面不同植物可能对重金属吸附水平也不同，故P综>0.7时，蔬菜中重金属含量也不一定超标。因此如何更加科学评价基地污染还需要做进一步研究。

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篇14

关键词 土壤 重金属污染 植物修复

中图分类号：X53 文献标识码：A

0引言

造成我国土壤重金属污染的原因复杂多样，如生活废物、矿业废物的随意堆放，污水、废水灌溉，农药和化肥的不合理使用等。土壤污染具有普遍性，世界各国都有局部土壤存在不同程度的污染。全世界平均每年排放Hg约1.5万t、Cu约340万t、Pb约500万t、Mn约1500万t、Ni约100万t。数量巨大的重金属进入土壤对生态环境，给人类健康带来严重危害，特别是重金属污染土壤上种植的农作物产品，通过饮食进入人体，使重金属在体内逐渐富集，可能造成人体制畸制癌的风险。因而，人们对重金属污染的土壤采取了一系列修复措施。如易操作的客土、异位等物理修复方法，但其工程量大而且没有真正解决土壤的重金属污染；添加化学物质调节土壤理化性质或pH的化学修复方法，但费用高而且存在二次污染。相比较而言，利用超富集植物吸收土壤中重金属的特性，对重金属污染的土壤进行修复具有更好的应用前景。

1植物修复原理

植物修复这个概念的提出距今已有几十年的历史。它在20世纪80年代初发展起来，是一种利用自然生长或遗传培育植物修复重金属污染土壤的技术总称。植物在去除土壤中重金属的过程中发生了复杂的多相反应，其反应机理也十分复杂。学者们经过大量研究发现，植物修复的机理主要依靠植物的萃取作用、根系过滤作用、植物挥发作用和植物固定化作用。而植物修复作用途径有两个：一是改变土壤中重金属的化学状态，使其由有效态转变为固定态；二是通过植物吸收、代谢从而降低土壤中重金属含量。第一个途径通过固定土壤中的重金属从而降低了重金属进入农作物内进而危害人体的潜在风险。第二个途径通过降低土壤中重金属含量从而使其慢慢降低到土壤中重金属的本底值，进而减轻甚至消除其危害。

2 超富集植物

通常认为特定植物积累某种或多种重金属元素含量，如Cr、Co、Ni、Cu、Pb等含量达到1000mg/kg以上，积累的Mn、Zn含量在10000mg/kg以上，积累的Cd含量在100mg/kg以上，我们成称这样的植物为超富集植物。经过多年研究发现了有的植物只能富集一种重金属，而有的能富集两种或多种重金属，如Cd/Zn超富集的东南景天。然而，能够富集多种重金属的超富集植物很少，而土壤污染往往是多种重金属污染，其余重金属的存在会对植物的生长和富集带来不利影响。因此，发现或培育能够富集多种重金属且富集能力强、修复效率高的超富集植物成为了当前植物修复研究的热点。从超富集植物这个概念的提出到超富集植物的陆续发现，乃至进行盆栽试验和实验田的种植经历了漫长的时间，科研工作者做出来大量的努力，取得了一定的成果。然而，超富集植物往往只对一种重金属有吸收能力，且植物的生物量小、生长速度缓慢。此时，强化超富集植物的修复效率就具有必要性。

3植物修复强化

植物修复的缺陷使得它治理重金属污染土壤的修复效果往往并不理想。此时，通过添加外来物质提高其生物量或者吸收能力就显得十分必要。常用的措施有添加螯合剂、添加表面活性剂和调节pH。当螯合剂投加到土壤后，和土壤重金属发生螯合作用，能够形成水溶性的金属-螯合剂络合物，改变重金属在土壤中的赋存形态，提高重金属的生物有效性，进而可以强化植物对目标重金属的吸收。常用的人工合成螯合剂有EDTA，EDDS等，常用的天然螯合剂有小分子酸如柠檬酸等。表面活性剂具有亲水亲脂的特性，表面活性剂经土壤界面吸附和重金属缔合后，通过降低表面张力和增流作用， 解吸被吸附的重金属。从而增加植物对重金属的吸收，增大其吸收能力，提高其修复效率；重金属的溶解浓度与其所处环境的pH密切相关，同时所处环境的pH也会对植物生长带来重大影响。所以，通过人工调控控制其pH在一个适宜范围内亦可以增加其修复效率。除此之外，添加根际促生菌或者进行电动修复也是强化植物修复效果的方法，亦有很多学者做了大量研究并取得了一定成果。

4结论与展望

植物修复在治理重金属污染上具有的优势使得植物修复的研究日趋深入，克服其存在的缺点，具有广阔的应用前景。通过添加外来物质，克服超富集植物具有生物量小、生长慢等缺点。同时，考虑到成本和二次污染的问题，开发出高效价廉且环保的物质，应用于植物修复的过程，培育或者寻找能够富集多种重金属的超富集植物具有十分重要的意义。

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