土壤重金属污染与治理范文篇1
随着工农业生产的快速发展，土壤的重金属污染也逐渐成为一个影响居民健康的重大环境问题之一。重金属元素很难被土壤微生物降解，一旦土壤被污染，将很难进行治理，而且会通过水体和大气进入食物链，最终影响人类的身体健康。因此，对重金属污染土壤进行修复已成为土壤学和环境科学领域的重要研究内容。
1土壤重金属的来源
重金属通过多种渠道进入土壤。主要有含重金属的矿山开采、金属冶炼；过量使用含有重金属的农药、化肥，尤其是磷肥，比氮肥和钾肥含有更多的重金属；使用含铅及有机汞的农药，不但会改变土壤的团粒结构，造成土壤营养流失，而且也会使土壤重金属含量增加；饲养动物的饲料添加剂中，也常含有高含量的铜和锌，这会使有机肥料中铜和锌含量也明显增加，长期使用含有重金属的畜禽粪便作为有机肥也可能造成土壤重金属污染；大气沉降和汽车排放的尾气也会造成土壤重金属的含量增加；用含有重金属的污水进行污灌也会造成土壤重金属富集，造成污灌区土壤重金属中汞、镉、铅、铬等重金属含量逐年增加。
2土壤重金属污染的危害
土壤受镉、铬、汞、砷、铅等重金属元素的污染，能造成植物体的生长和发育障碍，而且会影响农产品的质量和产量，导致农产品味道变差、容易腐烂，甚至会出现难闻的气味。例如镉与巯基氨基酸和蛋白质的结合会引起植物体蛋白质失活，严重的甚至会引起植物体死亡；镉会参与形成氧自由基，影响植物体抗氧化酶活性，会破坏细胞膜系统、蛋白质、核酸等大分子物质，使水稻叶绿素合成和植株生长受到抑制。植物受锰、汞、铅等金属元素的污染，一般不引起生长发育障碍，但金属元素能在植物体可食用部位蓄积，并能进入食物链，人和动物食用受重金属污染的粮食后，重金属会富集到人体和动物体中，引发癌症等多种疾病。例如水俣病、骨痛病等典型例证。土壤重金属污染还会导致大气水体生态系统退化等次生生态问题，也会带来重大经济损失。
3土壤重中金属污染修复技术
治理方法主要有：换土土和深耕翻土法、隔离法、工程去除、覆盖法、客土法等。工程学方法适合于受金属污染严重的、面积较小的且集中处理的土壤，往往需要将土壤挖出后异地处理，不但耗资大，而且会破坏土壤结构和伤害土壤微生物，不适合于大规模、中强度的重金属土壤污染。与此同时还易造成重金属“二次污染”。最近30年，土壤的生物修复技术已经逐渐发展成为土壤污染修复研究的热点问题，植物修复技术显示了其处理土壤重金属污染的优势如成本低、对土壤影响小、具有美学特点。植物修复是指利用富集植物将重金属从土壤中萃取出来，并转移到植物的可收获的部分，收获季节，将植物灰化并且可以回收重金属，用此种方法可将该种重金属移出土体，这样就降低了土壤中重金属的浓度达到污染土壤的治理和生态修复的目的。本文主要介绍植物萃取、植物稳定、植物挥发和根际过滤四大类植物修复技术。
3.1植物提取
也叫植物萃取和积累，是由Chaney最早提出，它是富集植物的根系将重金属从土壤中吸收并转运到植物的地上部分存储起来，把植物的地上部分收获后集中处理或回收重金属，即可消除土壤中重金属污染。次方法是目前研究最多的，也是最有前景的方法。可以人工发现具有很强吸收重金属能力的超累积植物，或者采用向土壤中添加螯合剂的方法来诱导植物产生超累积的能力。目前已经发现的超积累植物共有700余种，其中积累铬、钴、镍等的量一般大于0.1%，锰、锌可大于1%。据报道，华南农大对重金属污染土壤进行了盆栽淋洗试验，而后种植东南景天，镉和锌的植物提取率分别可达土壤镉的30%～40%和土壤锌的6.5%～6.9%；此种方法对于植物的要求是植物体内能积累高浓度的重金属且能正常生长，不要只能积累单一的，要能同时积累多种的重金属，植物体生长速度快，生物量要大，抗病力要强。
3.2植物固定
通过植物的一些特性将土壤中的重金属转化为相对无毒或低毒的物质，降低土壤中重金属的流动性，降低生物利用性，减少重金属污染地下水并进入食物链的可能性。例如，植物的枝叶分解物、根系分泌物固定金属离子，腐殖质螯合固定重金属离子。此种方法没有将重金属从污染的土壤中去除，也没有彻底解决土壤污染问题，如果环境发生变化，重金属的有效性还会改变。此种方法对于废弃矿山处理、垃圾填埋场处理、污水厂污泥效果很好。目前常用的植物有一些野生植物和一些产量高的农作物，例如杨树、油菜、印度芥菜、苎麻等。该方法处理过的土壤可以种植一些低富集性的的农作物品种，来降低重金属污染食物链的风险。
3.3植物挥发
植物挥发指某些重金属通过植物根系的吸收转化为可挥发态，从土壤和植物表面挥发到大气中，从而减少土壤中的重金属含量。目前研究最多的是非金属元素硒、砷和类金属汞。例如，洋麻可以使土壤的47%的三价硒转化为甲基硒并从植物体挥发出去；烟草可以把毒性大的二价汞转化为气态的汞，挥发出去；海藻能吸收砷，把砷转化为（CH3）2ASO2后挥发出体外。该方法受植物根系范围等限制，处理能力不是很强。
3.4根际过滤
根际过滤是指，植物利用庞大的根系和巨大的根系表面积过滤、吸收污水中的重金属污染物并保存在植物根部。该技术主要适用于水生作物，用于旱生植物的有各种耐盐的野草如牙买加克拉莎草，向日葵、印度芥菜以及一些水生植物如宽叶香蒲等。
4植物修复技术的优点和缺点
4.1优点
1）修复成本低。无需专门的设备和专业技术人员，易于实施。在美国有实践数据表明，每年植物修复技术的种植费用及管理费用为200~10000＄／hm2，也就是每年仅为0.02~1.00$/m2，费用要比传统的处理方法低几个数量级。2）是原位处理技术，保持土壤结构的同时还会提高肥力、增加有机质含量。有利于固定土壤，防止水土流失。3）对于收获的植物，进行集中处理，既避免二次污染，又可以从植物体中回收贵重金属，获得经济效益。
4.2缺点
1）目前发现的超积累植物大部分根系短小，生长慢，只能吸收土壤表层20cm内的重金属。2）超积累植物一般只能富集某种单一的重金属，不适于多种重金属复合污染的区域。3）植物生长过程中会受到温度、湿度、土壤等各种环境条件的限制，引种时应该选择适合本地气候特点的植物品种。
土壤重金属污染与治理范文篇2
从污染面积分析，我国土壤污染主要以重金属和无机污染为主，受污染的土壤多为农田土壤。随着工业化、城市化、农业集约化的快速发展，人们对农业资源高强度的开发利用，使大量未经处理的固体废弃物向农田转移，过量的化肥与农药在土壤中残留，含重金属超标的污水灌溉等，造成我国大面积农田土壤发生显性或潜性的污染。目前，我国土壤污染正在呈现由工业向农业、城区向农村、地表向地下、上游向下游、水土污染向食物链转移的趋势。
农田土壤环境质量的不断恶化，将严重影响到食品安全、人体健康和经济的可持续发展，同时给我们生存环境带来危害。对于农产品的质量安全而言，“净土”是“洁食”的前提和基本保障。唯有“净土”，方能“洁食”，才能保证人体的健康，最终保障整个社会的稳定与发展。
与大气及水环境不同，土壤污染具有隐蔽性、不可逆性和修复的长期性。因此，在土壤污染防治中，源头控制是关键，须以“防”为先，做到“防”、“治”结合，同时加强环保科学技术的研发，对我国土壤污染快速发展的趋势和环境危害进行有效遏制，具体包括：
一是加快我国土壤环境保护相关法规、标准的制定与完善。目前，我国在土壤环境保护方面，缺乏系统的法律法规和完善的标准体系，导致土壤污染的源头难以得到有效控制。针对目前我国土壤污染的现状、特点，应积极吸取相关国际经验，尽早启动《土壤环境质量标准》的修订与地方标准的制定，以及基于不同农产品卫生限量标准的污染物标准制定等。
二是进一步加强土壤污染重点行业和重点污染源的排放控制标准研究与监控。在土壤重金属污染控制中，需加强我国农产品产地土壤中不同重金属污染源控制指标体系研究，包括畜禽粪便等有机肥重金属控制指标体系，磷肥及复合无机肥中重金属限量标准及无害化技术与应用，农田灌溉水质安全控制指标的验证和完善，污泥农用的重金属基准值等。从源头上遏制土壤污染的进一步恶化。
土壤重金属污染与治理范文篇3
1土壤重金属污染物的来源
土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As，以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni等[1]。成土母质本身含有一定量的重金属，但由于土壤环境是个开放的体系，外源重金属通过各种途径不可避免地进入土壤，包括人为污染源和天然污染源，土壤重金属污染的控制在源头上主要是人为源的控制。人为污染源的污染途径主要包括大气沉降、污水灌溉、固体废弃物的处理，以及农用物资的不合理施用等。
1.1大气沉降
工业生产（如能源、冶金和建筑材料等）产生了大量废气和粉尘，其中含有重金属的部分在大气中通过自然沉降和降水淋洗进入土壤。Lisk估计全世界每年约有1600吨的Hg通过煤及其他化石燃料的燃烧排放到大气中，例如比利时每年从大气进入土壤的重金属每公顷达到Pb250g、Cd19g、As15g、Zn3750g[2]。这些污染物以工厂企业的烟尘为中心，顺着风向向外延伸，污染范围一般呈圆形或椭圆形。
另外，繁忙的运输也使得公路、铁路两侧的土壤中重金属（Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu等）远高于土壤背景值。在法国索洛涅地区A-71号高速公路沿途，重金属Pb、Zn、Cd的沉降粒子浓度超过当地土壤背景值2～8倍，而公路旁土壤重金属浓度比沉降粒子的浓度还要高7～26倍[3]。这些重金属主要来自于含铅汽油的燃烧和汽车轮胎磨损产生的粉尘，以公路为中心，向四周及两侧扩散，污染范围呈条带状。
1.2污水灌溉
污水灌溉一般指使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。城市污水包括生活污水、商业污水和工业废水。[4]随着城市工业化的迅速发展，大量未经处理或处理不到位的工矿企业污水进入城市污水，通过污灌造成土壤中重金属Hg、Cd、Cr、Pb、Cd等含量的逐年增加[5]。其中Cd污染最为严重。在日本，有472125公顷农田被Cd污染，占重金属污染总面积的82%。[6]我国有140万公顷污灌区，64.8%受重金属污染，其中严重污染的占8.4%[7]，沈阳张士灌区、上海沙川灌区、广东广州和韶关地区、广西阳朔、湖南衡阳、江西大余等地，因长期污灌Cd污染严重，频频出现“镉米”[8]。
1.3固体废弃物的处理
在工矿业固体废弃物的堆放、填埋等处理过程中，由于日晒、雨淋、水洗等，重金属极易移动，以辐射状、漏斗状向周围土壤、水体扩散。煤矸石的堆放对土壤会造成严重的重金属污染[9]。沈阳冶炼厂的矿渣自1971年开始就堆放在一个洼地，主要含Zn、Cd，目前已扩散到离堆放场700米以外的范围；武汉市垃圾堆放场、杭州铬渣堆放区附近土壤中重金属Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Pb、As等的含量均高于当地土壤背景值[10]。
有一些固体废弃物被作为肥料施入土壤，造成土壤重金属污染。磷石膏是化肥工业废物，含有一定量的正磷酸以及不同形态的含磷化合物，并可改良酸性土壤，因而被大量施入土壤，造成了土壤中Cr、Pb、Mn、As含量增加。同样的，磷钢渣也常作为磷源施入土壤，造成土壤中Cr累积。污水处理厂产生的污泥含有较高的N、P养分及有机质，常回填农田以肥田，而污泥中的Cr、Cu、Zn、Pb、As往往超标，所以污泥回填也可使土壤重金属含量增加[11]。
1.4农用物资的不合理施用
农田耕种过程中为了增产、稳产，必须使用农药、化肥和地膜等农用物资。这些农用物资如果长期不合理施用，也会导致土壤重金属污染。少数农药含重金属，如杀菌剂抗枯宁、菌枯灵等含Cu、Zn，被大量地施用于果树和温室作物，造成土壤Cu、Zn累积；杀菌剂西力生含Hg，它的使用使每公顷土壤中的Hg增加6～9g。马耀华等对上海地区菜园土研究发现，施肥后，Cd的含量从0.134mg/kg升到0.316mg/kg，Hg的含量从0.22mg/kg升到0.39mg/kg，Cu、Zn增长2/3[12]。Taylor对新西兰施用磷肥达50年的同一地点的58个土样进行分析，发现Cd从0.39mg/kg升至0.85mg/kg[13]。在阿根廷由于传统无机磷肥的施入，导致土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb的污染[14]。
随着近年来地膜的大面积推广使用，不仅造成了土壤的白色污染，而且地膜生产过程中加入的热稳定剂含Cd、Pb，又增加了土壤重金属污染来源。
2土壤重金属的污染特性
与大气、水体及废弃物污染相比，土壤重金属污染有比较明显的隐蔽性与滞后性，以及累积性与可变性，使污染治理和土壤修复的效果没有大气及水体污染治理那么见效明显，并且治理周期长，通常成本较高，大大增加了土壤污染控制的难度。
2.1隐蔽性与滞后性
土壤有巨大的自净化能力，其体系内的重金属容纳量其实是比较大的，所以，重金属污染物进入土壤后，很长一段时间都不会体现出其污染性，往往要通过土壤样品分析、农残检测及有关人畜健康状况检查，才能发现和确定。因此土壤重金属污染有明显的隐蔽性。而发现土壤受重金属污染时，往往土壤中重金属的含量已经远远超标，受污染局部区域及其周边的生态环境已经呈现出明显的毒害副作用，这一特点也使得土壤重金属污染的治理往往具有滞后性，所采取的各种方法、措施是补救性质的，因此对土壤重金属污染的控制，预防更显重要。
2.2累积性与可变性
土壤中的固相物质占土壤总体积的50%，占总重量的95%以上，重金属污染物进入土壤体系后不象在流体态环境中那样比较易于扩散和稀释，所以重金属污染物在土壤的局部空间容易积累并达到很高浓度，其污染具有很强的累积性，污染物量越大，污染越严重。
然而重金属在土壤中的存在状态会受很多因素影响，重金属元素在土壤中主要以可溶态、可交换态、碳酸盐态、铁锰氧化态、有机态及残渣态的形式存在，外源重金属进入土壤之后，其形态不断变化，氧化还原电位、pH值、离子强度、金属元素浓度、各种无机及有机组分的种类和浓度等因素都可能引起土壤重金属形态的变化，其中可溶态和可交换态重金属的生物有效性最强，易于被生物吸收、吸附，使重金属能在土壤中的空间位置进行一定的迁移转化，由此出现重金属富集或分散，因此土壤重金属污染又具有可变性。根据这一特点，对土壤重金属污染进行控制的时候，可以通过改变重金属存在状态，增大或者减小其生物有效性，从而达到污染治理的目标。
参考文献
[1]徐良将，张明礼，杨浩.土壤重金属污染修复方法的研究进展[J].安徽农业科学，2011，39（6）：3419～3422.
[2]LiskD.Environmentimplicationsofincinerationofmunicipalsolidwasteanddisposal[J].SciTotalEnviron，1998，74，（1）：39-66.
[3]Pyeong-KooLee.HeavymetalcontaminationofsettlingparticleinaretentionpondalongtheA-71motorwayinSologne，France[J].Sci.TotalEnviron，1997，201（1）：1-15.
[4]郑喜珅，鲁安怀，高翔等.土壤中重金属污染现状与防治方法[J].土壤与环境，2002，11（1）：79～84.
[5]张书海，沈跃文.污灌区重金属污染对土壤的危害[J].环境监测管理与技术，2000，12（2）：22～24.
[6]廖自基.微量元素的环境化学及生物效应[M].北京：中国环境科学出版社.1993：301～303
[7]杨科壁.中国农田土壤重金属污染与其植物修复研究[J].世界农业，2007（8）：58～61.
[8]顾继光，周启星，王新.土壤重金属污染的治理途径及其研究进展[J].应用基础与工程科学学报，2003，11（2）：143～151.
[9]李东艳，方元元，任玉芬等.煤矸石堆周围土壤重金属污染特征分析[J].煤田地质与勘探，2004，32（5）：15～17.
[10]张孝飞，林玉锁，俞飞等.城市典型工业区土壤重金属污染状况研究[J].长江流域资源与环境，2005，14（4）：512～515.
[11]王静，王鑫，吴宇峰等.农田土壤重金属污染及污染修复技术研究进展[J].绿色科技，2011，3（3）：85～88.
[12]马耀华，刘树应.环境土壤学[M].西安：陕西科技出版社，1998，198～201
[13]TaylorMD.AccumulationofcadmiumderivedfromfertilizersinNewZealandsoil[J].Sci.TotalEnvironment，1997，208（1/2）：123～126.
[14]LidiaGiuffreIDeLopezCame.EavymetalsinputwithphosphatefertilizersusedinArgentina[J].Sci.TotalEnvironment，1997，204（3）：245～250.
基金项目：中央财政支持作物生产技术专业
土壤重金属污染与治理范文1篇4
关键词镉污染;锌污染;hakanson潜在生态危害指数法;都龙矿区
中图分类号x143文献标识码a文章编号1007-5739(2010)22-0263-03
studyoncadmium&zincpollutionofsoilsandplantsindulongmine
lifeng-weibeirong-tawuming
(departmentofenvironmentscience&engineering,southwestforestryuniversity,kunmingyunnan650224)
abstracttheanalysisonsamplesofsediments,tailings,ricesoilsandplantsinxiaobairiverpollutedbycadmiumandzincweretested.theresultsshowedthatsoilsediments,tailingsandricesoilsallhadbeenseverelypollutedbycd,andthezncontentofricesoilsandsedimentswerebeyondthestandardofsoilenvironmentalqualitylevelⅱ.thelarshankanson’smethodwasusedtoassesspotentialecologicalriskoftheheavymetalsinxiaobairiver.theassessmentresultsshowedthateachsamplepointwashighwithpotentialecologicalrisk,whichwascausedbyhighlevelsofcd.inaddition,znandcdcontentsofplantsgrowingincontaminatedsoilsweremuchmorethanthoseinnopollutedsoils.itwasindicatedthattheplantswereseverelypollutedincontaminatedsoils.somemeasuresshouldbeadoptedtointegratecontrolforthepollutedarea.
keywordscadmiumpollution;zincpollution;potentialecologicalriskassessmentofhakanson;dulongmine
金属矿产资源是不可再生资源,对国民经济的发展起着重要作用。但是矿山的开发及其一系列采矿、选矿经过加工程序都是高污染过程,尤其对河流、土壤、植物的污染更表现为直接性和危险性[1]。土壤重金属污染物造成土壤营养不良,导致土壤生产力低下,也影响着农产品的品质,已成为土壤环境科技工作者研究的首要问题[2]。
该研究通过对已受矿区污水污染的小白河流域的土壤,包括河流底泥、污染土壤,并对该地生长的几种植物进行分析测定,了解土壤中的镉(cd)、锌(zn)等重金属污染情况,从而对受污染的土壤提出合理的生态治理修复措施。
1材料与方法
1.1研究区概况
试验材料来源于云南省文山州马关县都龙镇小白河流域的三岔河。马关县位于云南省文山州南部,地处东经103°52′～104°39′、北纬22°42′～23°15′,属低纬度亚热带山地季风气候。年平均气温16.9℃,1月平均气温9.6℃,7月平均气温21.7℃,年均降水量1345mm,最大降水量1776mm,最小降水量1027mm。研究区马关县都龙矿区是锌、锡、砷和铁共生的多金属矿床,并伴生有铟、锗、镉、镓、钴、银等稀贵金属。
1.2样品处理方法
1.2.1土壤样品采集及处理。试验确定3块采样地,第1块样地是小白河三岔河段河岸底泥,第2块样地是已废弃的尾矿坝,第3块样地是远离重金属污染的距小白河200m的水稻田。采用“之”字形的布点方法,按0～20cm的深度取样,每个样点取5个混合土样。四分法弃取,保留1kg土壤样品,贴好标签,带回实验室进行处理,清除枯根败叶,在阴凉处风干,磨碎,过100目尼龙筛,封装待测。
1.2.2植物样品的采集及处理。每个样地分别采集5种常见的植物5～10株,把根、茎、叶、果实混合在一起。5种植物为紫茎泽兰(eupatoriumadenophorumspreng)、木贼(equisetumhyemalelsppl)、多花抗子梢(multiforonsclovershrub)、野牡丹(melastomaaffined.don)、光叶蕨(knuiwatsukiacuspidata)。将采回植物鲜样洗净、切碎,放在阴凉处晾干。然后用瓷制研钵研碎,过20目尼龙筛,封装待测。
1.3测定方法
1.3.1植物样品的预处理。将标有号码的瓷坩埚在高温电炉中灼烧15～30min,移至炉门口稍冷却,放入干燥器内冷却至室温,称重。必要时再次灼烧、冷却、称重,至恒重为止。在坩埚中准确称取磨碎、烘干、混合的样品2～3g(称准到0.01g),放在电炉上缓缓加热炭化,烧至无烟时移放在已烧到暗红色的高温电炉门口处,片刻后再放进炉内深处,关闭炉门,加热至约450℃(暗红色),在此温度下烧至灰分近于白色为止,大约需要1h(0.75～2.00h)。将坩埚移放在炉门口稍冷却,最后放入干燥器内冷却至室温[3]。用1∶1hcl溶解灰分,定容到50ml容量瓶中,待测。
1.3.2土壤样品消解。准确称取过80目的风干底泥样品0.3～0.7g(精确至0.0001g)于小烧杯中,加少许蒸馏水润湿,加王水15ml。同时做试剂空白试验。在电热板上加热微沸(140～160℃),至有机物剧烈反应后,加高氯酸5ml,继续加热至冒浓白烟,强火加热至样品呈灰白色,小心赶去高氯酸(若出现棕色烧结干块,则继续加入少许王水,加热至灰白色)。然后,取下样品,用1%硝酸15ml加热溶解,以中速定量滤纸过滤于50ml容量瓶中,用少量水冲洗残渣,定容待测。
1.3.3仪器的调整和设定。在原子吸收分光光度计(wfx-130a)上安装镉、锌2种空心阴极灯,并设定好每一种金属的测定条件。
1.3.4标准曲线的绘制。吸取混合标准溶液(cd:10mg/l;zn:10mg/l)0、0.05、1.00、3.00、5.00、10.00ml分别放入6个100ml容量瓶中,用0.2%硝酸稀释定容;然后,按测定步骤测量吸光度,用经校准的吸光度对相应的浓度作图,绘制标准曲线。
1.3.5测定吸光度。按标准曲线的绘制方法测定样液中的吸光度,并在标准曲线上查出样液中镉、锌的浓度,最后计算水样、底质中2种重金属的含量。
1.3.6计算方法。土壤或植物中重金属含量的计算方法为:
式中:c—从标准曲线或线性方程上查到的各样液的浓度(mg/l);v—样液的定容体积(ml);w—样品的干重(g);a—土壤或植物中镉、锌的含量。
2结果与分析
2.1土壤中cd、zn含量分析
将小白河流域各采样点河流底泥、尾矿土和水稻土中的zn、cd含量(表1)与我国二、三级环境土壤标准进行比较,分析重金属zn、cd的毒性对土壤造成的危害。由表1可知,河流底泥cd含量为74.67mg/kg,尾矿土cd含量为77.84mg/kg,水稻土cd含量为11.19mg/kg;分别是我国二级土壤环境标准的248.9倍、259.5倍和37.3倍。与我国三级土壤环境标准相比较,上述土壤cd的含量分别是相应标准的74.67倍、77.84倍和11.19倍,说明cd对该流域土壤污染严重。河流底泥zn含量为1737.60mg/kg,尾矿土zn含量为115.00mg/kg,水稻土zn含量为715.74mg/kg。尾矿坝土zn的含量为我国二级土壤环境标准的一半,而小白河流底泥和水稻土的zn含量分别是我国土壤二级环境质量标准的6.95倍和2.86倍。说明zn对该小白河流域河流底泥影响最大,河流底泥zn污染对河水相互影响,使受河水灌溉的水稻土受到影响,其zn含量比较高,但尾矿土壤没受到zn的污染。综上所述,对小白河流域土壤污染最大的重金属是cd,其次是zn。
2.2小白河流域植物cd、zn含量分析
(1)污染区植物重金属含量分析。在不同的生长区域各种植物中重金属的含量不同,通过对试验区5种植物重金属cd、zn含量分析,与无污染区作对照。由表2可知,受污染植物体内的重金属含量明显要高于对照,说明土壤环境中金属元素含量越高,植物体内的重金属含量也就高。对cd的吸收最为显著的植物是多花抗子梢,污染区生长的多花抗子梢植物体内cd含量是无污染区的1314倍,该植物体内cd含量高达13.14mg/kg。其次为光叶蕨和紫茎泽兰,污染区生长的光叶蕨体内cd含量是无污染区的1033倍,污染区生长的紫茎泽兰体内cd含量是无污染区生长的354倍。因此,植物对cd的吸收能力依次为多花抗子梢>光叶蕨>紫茎泽兰。
对zn的吸收最为显著的植物是紫茎泽兰,污染区生长的紫茎泽兰体内zn含量是无污染区83.80倍,该植物体内zn含量为33.100mg/kg,其次为光叶蕨和多花抗子梢,污染区生长的光叶蕨体内zn含量是无污染区的21.25倍,污染区生长的多花抗子梢体内zn含量是无污染区的6.98倍。因此,植物对zn的吸收能力依次为紫茎泽兰>光叶蕨>多花抗子梢。
(2)同一污染植物不同重金属的含量分析。由于同一种植物对不同的重金属敏感程度及其含量不同,重金属zn、cd对已污染的植物危害也不同。分别分析矿区紫茎泽兰、多花抗子梢、野牡丹和光叶蕨这4种植物的zn、cd含量,研究植物体内zn、cd富集程度及对其造成的危害。图1和表3表明紫茎泽兰体内重金属zn的含量明显高于其他3种植物,它们有着相同的生态环境,但紫茎泽兰比其他植物更加适宜zn污染的土壤环境;而紫茎泽兰对重金属元素cd的吸收表现出弱势,光叶蕨次之,多花抗子梢吸收的cd含量最高,在野牡丹中没有发现cd存在。表明多花抗子梢比其他3种植物更加适宜cd污染的土壤环境。光叶蕨体的重金属含量高于多花抗子梢,表明光叶蕨比多花抗子梢更加适宜重金属污染的土壤环境。
2.3小白河流域土壤重金属的生态危害评价
(1)评价方法。瑞典学者hakanson[4]提出的潜在生态危害指数法是评价重金属生态危害的常用方法。按照该方法,某区域土壤中第i种重金属潜在危害指数为:eri=tri(csi/cbi)。式中:csi为土壤中重金属i的实测值;cbi为重金属i的参照值(背景值);csi/cbi为富集系数;tri为毒性响应系数(cd为30,zn为1)。土壤中多种重金属的生态危害指数为单种重金属危害指数之和:ri=∑eri;参照值的选择无统一标准,该文选择工业化以前土壤重金属cd、zn的最高背景值作为参照值[5]分别为0.30、80.00mg/kg。
毒性相应系数反映了重金属的毒性水平和生物及环境对重金属的敏感程度,一般该系数越大,对生物的毒性就越大。土壤中重金属生态危害程度的划分标准:eri<40或ri<150为生态危害轻微;40≤eri<80或150≤ri<300为生态危害中等;80≤eri<160或300≤ri<600为生态危害强;160≤eri<320或ri>600为生态危害很强。
(2)评价结果。利用hakanson潜在生态危害指数法对小白河流土壤重金属生态危害评价,结果如表4所示。
可以看出,cd的富集系数在37.30～259.47之间,zn的富集系数在1.44～21.72之间。以单个重金属的潜在生态危害指数来评价重金属的生态危害,cd在3个采样点的生态危害均为很强,eri在1119.00～7784.10之间,均远远高于160,其在尾矿坝附近土壤潜在生态危害最强,河流底泥生态危害程度略低于尾矿土。尾矿土的ri值高达7785.54,表明其潜在生态危害最强;河流底泥ri值为7488.72,水稻土ri值为1127.95,均远大于600,也属于生态危害很强。在全部监测面的ri值中,cd的数值最大。如果不考虑cd而只考虑zn污染的权重,河流底泥、尾矿土、水稻土样点的ri值分别为21.72、1.44、8.95,均小于160,其潜在生态危害轻微。3个采样点潜在生态危害均属于很强,主要是因为3个采样点土壤中的cd含量远远高于土壤二级环境质量标准,且cd的毒性响应系数又比较高。因此,对小白河流域土壤中的cd污染治理要予以重视。
3结论与建议
3.1结论
(1)小白河流域重金属cd的含量均远远高于我国土壤环境质量二级标准,说明小白河流域土壤已受到重金属cd的严重污染;河流底泥和水稻土的zn含量分别是我国土壤二级环境质量标准的6.95倍和2.86倍,表明zn对该小白河流域河流底泥的影响最大。河流底泥和河水相互影响,相互污染,使受河水灌溉的水稻土受到一定影响,导致水稻土中zn含量比较高,且受到了不同程度的污染,但尾矿土壤还没受到zn的污染。表明小白河流域的河水已受到污染,不能用作灌溉水源。
(2)由于土壤长期受含zn、cd废水的影响,生长在其上面的植物受到严重污染。与对照相比,受污染的植物cd含量超过354～1314倍,受污染的植物zn含量超过6.98～83.80倍。在所监测的植物中,cd含量吸收最为显著的植物是多花抗子梢,其次是光叶蕨和紫茎泽兰,植物对cd的吸收依次为多花抗子梢>光叶蕨>紫茎泽兰;植物对zn的吸收最为显著的是紫茎泽兰,其次为光叶蕨和多花抗子梢,植物对zn的吸收依次为紫茎泽兰>光叶蕨>多花抗子梢。
(3)在相同的生态环境中,紫茎泽兰更适宜锌污染的土壤环境,多花抗子梢更适宜cd污染的土壤环境。光叶蕨体内的重金属zn含量高于多花抗子梢,表明光叶蕨比多花抗子梢更加地适宜锌污染的土壤环境。
(4)利用hakanson潜在生态危害指数法对小白河流域土壤重金属生态危害评价结果表明,各采样点的重金属污染潜在生态危害都很强,主要原因是cd含量过高引起的。
(5)对小白河流域的cd、zn应予以足够重视,需要采取措施防止cd、zn由底泥进入水相,对沿河两岸排放含cd、zn的污水也要采取一定措施,减少含cd、zn废水的排放。
3.2建议
根据环境保护部环发《关于加强土壤污染防治工作的意见》(〔2008〕48号),为改善土壤环境质量,保障农产品质量安全,建设良好人居环境,促进社会主义新农村建设,必须尽快研究防控重金属污染的措施[6]。首先,贯彻依法预防的原则,建立健全和贯彻防治土壤污染的有关法律法规和标准。其次,充分利用土壤污染状况调查结果,加快产业结构调整,优化工农业发展规划和布局,发展清洁生产工艺,控制和消除重金属污染源。第三,提高土壤环境容量和土壤净化能力,建立土壤污染监测、预报与评价系统。第四,小白河流域的河水已受到污染,不能作为农业灌溉用水。加强小白河流域河道重金属污染治理,加大管理力度,严格控制矿区污水排放标准,严禁不达标的选矿废水排入河道。第五,对已受zn、cd污染的水稻田,不能继续种植水稻等对cd吸收能力强的植物。要加强重金属污染治理,改茬换种zn、cd吸收较弱的作物。第六,采用乡土物种,植树种草,适当选用紫茎泽兰、光叶蕨和杨树等当地物种,保护土壤环境,对已污染的土壤采取治理措施,物理措施、化学措施和生物措施综合运用[7]。总之,矿山开发一定要科学、合法、有序、适度,并严格加强管理、监督,确保维护良好的生态环境。整理
4参考文献
土壤重金属污染与治理范文
关键词：土壤；重金属污染；法律对策
中图分类号：X53文献标识码：A
文章编号：1005-913X（2017）06-0056-02
土壤-植物系统是生物圈中最为基础的结构，可以对太阳能进行有效转化。而土壤重金属污染就是人类在生产、生活过程中将重金属加入土壤，使重金属含量比自然含量显著高出，从而导致生态环境受损的状况。土壤重金属污染不仅会影响农作物的生长，而且会对空气、水等造成影响，所以说土壤重金属污染对人类生存有着关键影响。因为土壤重金属污染所带来的后果十分严重，所以对其进行有效防治已经成为环保工作中的重点。
一、土壤重金属污染的来源与环境标准
（一）土壤重金属污染的来源
随着社会的快速发展，生态环境污染问题越来越严重，而土壤重金属污染问题最为严峻。而造成土壤重金属污染来源的详细信息如表1所示。
（二）重金属土壤环境的质量标准
土壤是人类赖以生存的基础，如果重金属的含量过高，就会出现土壤重金傥廴咀纯觯为人类的生存、发展造成严重影响。所以重金属土壤环境的质量需要控制在相应范围内，以确保土壤的应用质量。而重金属土壤环境质量标准值如表2所示。
二、土壤重金属污染中存在的防治问题
（一）缺乏系统性的防治法规
我国对大气、水体、固体以及放射性物质的污染都制定了有针对性的法律法规，可以对其进行系统性的防治与处理。但是却没有针对土壤重金属污染制定系统性的法律，只是在其他防治立法中进行分散制定，所以说我国缺乏对土壤重金属污染进行防治的系统性法律。虽然许多污染防治立法中都对土壤重金属污染问题有所涉及，但是这些法律过于分散。这样不仅不利于对法律功能的充分发挥，而且不能对土壤重金属污染的防治效果提供确切保障。所以在制定土壤重金属污染防治法律时，需要对其系统性进行重点考虑。
（二）缺乏健全的预防机制
虽然我国也认识到对土壤重金属污染进行防治的重要性，但是在实际操作过程中依然是强调治理而忽略预防。首先，我国有对环境影响进行评价的机制，以对相应施工项目对环境可能产生的影响进行分析与评价，从而降低项目对环境的损害。虽然环境影响评价机制中对相应的生态环境准入机制进行了说明，但是随着社会、经济的高速发展，新型问题的不断出现，生态环境准入机制已经不能满足现在的发展要求。其次，我国目前没有出台对土壤重金属污染扩散进行有效控制的法律，无法降低受污土壤对人类生存所造成的影响。最后，现在我国土壤重金属污染问题治理状况不具备较高的透明度，大部分人们都不了解土壤重金属污染的原因与治理效果，所以不懂得如何从自身做起，降低土壤污染。
（三）缺少责任追究制度
土壤重金属污染责任追究制度就是在主体触犯相应法律后，强制其对有关责任进行承担的制度。但是目前我国缺少对土壤重金属污染责任进行有效追究的制度。首先，承担责任的主体一般就是土地的所有及使用人员，其范围太窄，不能对相关的企业、个人进行有效包含。同时我国没有制定相关法律对应承担的责任进行明确，致使国外许多重污染企业搬至国内，大大提升了我国土壤重金属污染的程度以及治理难度。其次，我国对造成土壤重金属污染主体的责任进行追究时，主要对其行政责任进行追究，但是有时责任主体对土壤的伤害是不可挽回的，可是我国却没有出台相应的法律法规，不能对其进行定罪。这样不仅体现出了责任追究制度中的严重缺失，而且不能对违法行为进行有效打击。最后，因为土壤污染的潜伏周期长，治理费用高、周期长，而我国又缺乏对责任进行有效归纳的原则，不能对污染主体责任进行有效追究。
三、土壤重金属污染防治的法律对策
（一）制定系统性的法律规定
以预防为主，防治兼顾的原则制定有针对性的土壤污染法规，同时以《环境保护法》为基础指导，制定有效的土壤污染防治制度，而其主要原则包括预防为主、民众参与、污染主体付费、社会和环境可持续健康发展等原则。另外，土壤污染防治法律是环保法律体系中的关键部分，是对土壤污染进行有效治理的根本，可以为相应法律体系的构建奠定基础。所以应该先建立相应的法律框架，然后以其为依据对土壤重金属污染防治的相关法律内容进行明确，从而使我国防治土壤重金属污染问题有法可依。所以想要对土壤重金属污染问题进行有效防治，只是构建一些原则性、概括性制度，是得不到明显效果的。只有先出台相应的土壤污染防治法，并以此为基础构建相应的法律体系，从而对我国土壤重金属污染问题进行有效解决。
（二）严格规定法律责任
严格追究污染主体的法律责任是有效开展土壤重金属污染防治工作的重点，所以首先需要做到对土壤重金属污染进行防治的过程中，单位、企业与个人都可能是造成土壤重金属污染的主体。对于无心所造成的污染问题，相关人员需要承担法律责任。同时还应该以污染情况为依据对不同的污染主体进行明确，并对污染原因进行查明，对责任主体范围进行扩大。其次，对土壤重金属污染防治工作的行政责任进行明确，可以以《水污染防治法》为参考，而所采用形式包括财产以及行为责罚。再次，对土壤重金属污染防治工作的民事责任进行明确，民事责任是整个责任体系中的重要部分。对民事责任进行制定的过程中，立法人员需要对相应的付费原则进行充分考虑。最后，刑事责任作为最为严厉的惩罚方式，在土壤重金属污染防治工作中具有十分重要的意义，但是我国刑法中缺乏对污染犯罪行为的明确定罪。所以国家对刑事立法进行构建时，需要对土壤重金属污染的刑事立法进行有效关注，只有这样才能有效提升我国土壤重金属污染的防治效果。
（三）增强执法力度
在环境污染执法过程中，如果行政机关不能对自己手里的权力进行恰当使用，就会使污染土壤的行为得到放纵。所以国家需要增强政府机关的执法力度。首先，对保护土壤的立法体系进行健全，其中包括全国统一性的立法，还有以区域特点为依据制定的地方性立法。健全的法律法规不仅是政府机关开展执法工作的前提，而且是政府机关落实执法工作的关键依据。所以对土壤保护的立法体系进行有效健全有着非常重要的意义。其次，构建完善的执法机构。以立法为依据，构建完善的执法机构，对相关基层执法部分进行独立于国家机构之外的构建，以有效提升执法效果。同时实施主管机构的垂直领导，以避免地方政府过度参与当地环保工作，从而消除政府权利对环保执法的不良影响。此外，环保行政部门的上下级需要对其关系进行良好处理，并以确保执法效率为前提，严格遵循执法的根本目的以及协调性的执法原则，从而有效落实土壤重金属污染的执法工作。再次，增强执法手段。以地方污染特点为依据，采用有针对性的防治方法，对土壤污染状况进行有效解决。同时对污染源进行有效调查，并进行针对性处理；最后，提升土壤污染的执法费用，增加高质量的执法设备。这样拥有充足经费以及高技术设备，可以满足土壤污染监测、执法的更高要求。
四、结语
土地资源是人类赖以生存的重要资源之一，并且是人类生存必须的前提。随着社会的快速发展，人类对土地的影响越加严重，并且两者之间的矛盾越来越激烈。同时随着社会改革的快速进行，人类需要面对更多的挑战与风险，而生态环境污染风险就是人类需要面临的最大风险。而土壤是生态环境的重要部分，土壤重金属污染对人类的生活、生产有着非常重要的影响，所以土壤重金属污染问题的防治至关重要。
土壤重金属污染与治理范文篇6
关键词土壤污染；现状；防控；措施
中图分类号：X53文献标志码：BDOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.06.082
土地是关系到国计民生的重要资源，当前，国内土壤污染愈演愈烈，导致土地环保质量严重下降，尤其是在工业、商业迅猛发展的大环境下，牺牲土壤生态谋取经济利益的现象屡禁不止。土壤污染已成为环境污染的重要因素，尤其是“三废”污染、石油污染、重金属污染、化学农药污染、放射性污染等，已使土壤生态环境受到严重破坏。在可持续发展理念的引导下，土壤污染已引起了社会各界的高度重视，由此可见，保护土壤质量、维护土壤生态、净化土壤污染已成为当务之急。
1土壤污染的特征
1.1隐蔽且滞后
大气、水、废弃物污染是很容易通过感官而被发现的，但土壤污染却具有很高的隐蔽性，难以直接发现。土壤污染需要对土壤样品进行采样化验，分析其中有害物质的残存量，甚至通过研究人畜等的健康状况才能明确。这就造成土壤污染监管远远滞后于污染现状，而且一旦发现土壤污染，往往是已经发生了很长时间，因此，土壤污染往往具有隐蔽性和滞后性。
1.2累积性
在大气与水体中的污染物质一般较易治理或迁移，但在土壤中却不同，土壤不像大气和水的扩散与稀释能力那么高，而且其中的有毒有害物质积累时间较长、成分复杂，往往治理难度较大。尤其是土壤污染的持续性、渐近性特点，更使污染物质极易在土壤中累积从而超标。
1.3不可逆
重金属对土壤的污染是不可逆转的过程，有很多有机化学物质的污染需要很长的时间才能够降解，有的重金属在土壤中可能需要长达100～200年的时间才能解除污染。这就会使被重金属污染的土壤在很长时间内被贴上“污染”标签，难以被应用到生产生活和经济建设中，同时也会对当地民众的生产生活安全性造成极大危害。
2土壤污染现状与危害
2.1土壤污染现状
土壤是人类生存发展的基础。随着经济的发展，工业化、城市化、农业集约化的变化越来越快，很多未经处理的废弃物都转移到了土壤之中，如重金属、硝酸盐、农药、病原菌等。按照污染物性质，可以分为无机物污染、有机物污染和生物污染；根据污染物的存在状态可分为单一污染、复合污染以及混合污染。目前，我国的土壤污染总体形势非常严峻，部分地区土壤污染严重，并且在有的特殊区域出现了重污染以及高风险污染。土壤污染的途径多种多样，原因很复杂，把控起来难度较大[1]。另外，土壤环境监督管理体系的不健全，土壤污染防治工作的投入力度不够，人们普遍的防治意识薄弱，并且由土壤污染引发的农产品安全问题以及群体性事件已成为威胁人们身心健康、妨碍社会稳定的一个原因。
2.2土壤污染的危害
1）土壤污染对作物危害严重。当土壤中的污染物质含量超标时，其生长出的植物会出现吸收及代谢能力失衡，残留植物體内的有机污染物直接对植物的生长产生影响，有的还会引发遗传变异甚至死亡。2）土壤污染物在植物体内残留。农作物在处于土壤污染的环境中，通过自身的生长发育体系将污染物吸收进自身体内，污染物的残留量在农作物的体内分布不均，并且不同的污染物在其体内停留的时间也不同。一般根部的残留量最多，其次是茎、叶、荚、籽粒，并且在植物体内的停留时间根据污染物的分解性不同而不同，分解性高的，停留时间短，反之停留时间长。3）土壤污染会危害人体健康。土壤中的病原体能够通过食物链的传播进入人体，有的也会通过皮肤侵害人体。放射性污染物主要是通过食物链进入人体。另外有的还会通过呼吸系统侵入人体，使受害者白细胞数量发生改变。
3土壤污染的防治
3.1健全土壤污染法律法规，调查土壤污染状况
针对治理土壤污染的问题，我国已确立了相关法律法规，其内容涉及农业环境保护、防治土地污染等领域，也起到了一定作用。但针对土壤污染问题的日益加重，相关部门需要尽快设立长期稳定的法律法规，并对现有的法律法规进行完善，使土壤污染防治工作更加高效地进行。
土壤污染的治理需要有完善的调查工作为基础，相关部门要建立土壤质量监测数据库，尤其要严格监控污染较为严重的重点区域，建立完善的土壤污染监管档案[2]。国内土壤污染呈现集中性特点，这就使区域土壤污染治理重点更加明确。通过数据调查分析土壤污染的危害性，并根据其污染指数、影响范围制定有效的治理对策，对高危污染区进行全面强化治理。
3.2施用化学改良剂，加强土壤净化能力
实施生物改良，增加土壤环境容量。为了改善土壤质量，可向土壤中施加石灰、碱性磷酸盐、氧化铁、碳酸盐和硫化物等化学改良剂，加速有机物的分解，将重金属固定在土壤中，将其转化为难溶的化合物，防止其迁移造成各种污染。土壤中的有机污染物可以靠植物、真菌、细菌等合作降解，并且通过植物能够带走土壤中的部分重金属。
对于受到重金属污染的土壤，除生态修复之外，还需要对其进行物理修复。当前，土壤电动修复技术已进入研发使用阶段，通过离子电学和电渗析作用清除土壤中的重金属，或者在土壤中计入盐酸溶液，从而清除土壤中的镉、铅等有害重金属。虽然这些新型土壤净化科技尚处于研发阶段，但相信在不久的将来，“科技净土”将成为现实，为土壤净化和保护提供更有效的治理措施。
3.3强化农业生产过程环境监管
相关机构应加强肥料、农药等投入的安全管理工作，严控污水灌溉以及污泥农用行为。加强对农业的污染控制，严禁使用重金属超标的农药化肥，尤其的化学杀伤性、残留性高的农药化肥，从源头抓起杜绝土壤种植性污染[3]。优先发展生态农业，鼓励并发展无公害、绿色和有机农产品的生产基地的建设。农业部门和环保部门要联合行动，密切关注土壤污染治理能效，通过生态农业的发展的优化土壤性质，提高土壤污染治理效率。
3.4优化产业规划布局
加强规划布局，防止重污染企业等的建设开发生产等活动对周边土壤造成污染，设置区域环评、规划环评等程序，避免各种不合乎要求的开发项目的开展造成土壤污染。环境部门要针对土壤重污染区域划定污染红线，定期监测周边土壤污染情况，尤其是与周边民众生产生活密切相关的土壤治理更要提起重视。规划当地产业布局有利于强化土壤生态保护基础，控制土壤污染源，最大限度地降低土壤污染风险。
4结语
土壤环境问题在现代社会中已日益突显，国家对于环境保护工作也愈加重视。为了实现现代社会各方面的可持续性发展，土壤污染问题必须着重解决，相关部门以及大众都需要为之努力，营造一个健康的工作生活环境。
参考文献：
[1]何鹏.土壤污染现状危害及治理[J].吉林蔬菜，2012（9）：55-56.
土壤重金属污染与治理范文
关键词：国内；土壤污染；现状；治理措施
在国家建设和社会经济发展过程中，环境污染问题始终得不到有效解决，甚至有不断恶化的趋势，最近几年，土壤污染现象越来越严重。我国是农业国家，土壤是十数亿国人赖以生存的重要条件，若是任由土壤污染现象自然发展而不予以有效治理，土壤污染问题会严重危害到农产品食用安全，并且土壤中的重金属污染物还会迁移到大气中，进而严重降低我国的国民综合健康水平。由此可见，土壤污染问题绝对不容忽视，而深入分析国内土壤污染现状及治理措施，有利于促进我国土壤污染治理工作的有效开展[1]。
1国内土壤污染现状
经济的高速发展往往伴随着环境问题，当前我国的土壤环境问题比较严重，尤其是在农业以及工业活动较为频繁的地区，土壤污染的问题非常严重，这些规模化的生产活动，对土壤造成了较为严重的破坏。经过对多个地区的土壤进行监测后发现，超过两成的监测土壤存在污染超标的问题，其污染物主要为锌，镉，铜，铅等重金属污染。在对土壤分布进行研究时发现，我国南方地区的污染程度比北方地区更加严重，尤其是在长三角以及珠三角和传统的工业基地东三省的污染问题尤为严重，这也说明了经济发展程度较高以及工业发展程度较高的地区的土壤污染问题较为严重[2]。
2土壤污染治理策略
2.1土壤有机污染物治理策略
2.1.1原位修复技术治理策略为了保证土壤污染物的处理效果，应尽量根据污染状况选择科学的治理技术，原位修复技术相对来说比较适合受破坏较小的土壤，在众多的土壤修复技术和方法中，原位修复技术能够有效地降低修复成本，并实现土壤污染物的有效降解，原位修复技术能够对土壤的深层污染进行有效地治理。在利用原位修复技术处理土壤污染时，应注意尽量对废弃物进行分离和控制，防止出现二次污染，降低修复效果。2.1.2异位修复技术治理策略除了原位修复技术外，还有相对应的异位修复技术，这种修复技术通常采用原地处理和异地处理两种方法进行修复活动。这种修复方法能够有效地对修复过程中的各类措施进行控制，相比较原位修复技术因为修复技术不会产生较多的废物副产品，所以修复效果更好。但在采用异位修复技术时，需要大量的土方开挖，所以会产生较多的运输问题，这大大的增加了修复的成本投入。2.1.3物理治理及热处理策略除了原位和异位修复技术之外，还需要有针对性解决土壤有机污染的策略，所以会用到更多的土壤污染治理方法，如覆土稀释法以及玻璃化和蒸汽提取等方法，对土壤进行有机物污染处理。这些处理方法通常被分类为物理污染处理方法，采用物理方法进行污染处理时，不会对土壤造成较大的破坏，治理效果较好，并且在土壤修复的控制过程中，作业条件更加灵活和方便。在开展有机物污染处理过程中首先应当对土壤的结构特点进行分析，通过分析结果来确定采用哪一种有机物污染处理方法，从而制定有效的治理方案[3]。2.1.4化学治理策略除了物理方式治理有机污染物，还可以通过化学方法对有机污染物进行处理，具体方法是通过微波放射或者催化氧化来对有机污染物进行处理，在进行化学治理过程中应当对具体的流程进行严格规范，通过科学的分析针对不同的有机污染物进行有效的治理。2.1.5微生物治理策略微生物治理有机污染物也是常见的一种治理措施，其依据的工作原理是土壤中的有机污染物可以作为微生物生长繁殖所需要的能源，所以通过在土壤中投放微生物，来消耗土壤中的有机污染物，在这个消耗过程中有机污染物被转化为水和二氧化碳，这是一种非常优质的处理方法，操作过程中不会产生大量的废物副产品。在进行微生物治理有机污染物的过程中，可以通过植物与微生物的伴生关系来提升处理效果，因为植物本身具备较强的吸收污染物的能力，这能够有效地提升微生物分解效率。这种处理有机污染物的方法虽然非常有效，但其弊端是需要花费比其他修复方法更长久的时间，因为生物可能会产生的降解酶具有针对不同污染物的差异性，所以要通过监测结果来对微生物的数量和类型进行控制，以增强有机物污染的处理效果[4]。
2.2土壤重金属等无机物污染治理措施
2.2.1物理、化学治理策略在进行土壤重金属污染物的处理过程中，较为常见的处理方法为淋洗法、电解法以及热解析法等多种不同的方法，其中热解析法的治理效果最为明显。通过热解析法能够吸收土壤中99%以上的汞。而对于铅、铬等类型的金属通过电化法处理能够取得较好的效果，电化法能够去除土壤污染物中超过90%的铅、铬重金属。而淋洗法则适用于提取土壤污染物中的无机污染物，并进行有效的回收处理。因此，淋洗法对无机污染物具备较好的治理效果。一般来说，利用化学方法对土壤进行处理主要是通过使用不同的稳定剂吸附或改变不同污染物中重金属的状态，来减少重金属对土壤的污染。这种治理方法能够暂时性地改善土壤的污染问题，但却无法根除土壤中的污染物，虽然该方法效果较好，但土壤污染物的隐患始终存在。2.2.2植物联合微生物超积累治理策略通过利用植物与微生物的特性，将二者进行联合应用来对土壤中的无机物以及重金属进行治理，这种方法能够对相关污染物进行快速地吸收转化、分解和固定。在具体的操作过程中，可以寻找适应性植物，通过在污染土壤中培育这种植物，使得植物在生长过程中能够对重金属产生吸附效果，在某种情况下还可以对植物进行基因改善，使得植物能够适应这种受到污染的环境提升吸收效果，这种方法几乎不会产生其他危害，治理成本较低，效果较好，并且具备一定的美化功能。2.2.3植物、微生物、化学等联合治理策略化学螯合剂能够有效地将土壤中的重金属转化成螯合物，通过在土壤中种植植物可以对螯合物进行吸收和降解，并配合电压法对被污染的土壤中的重金属进行溶解，此时正处在污染土壤中的植物就可以对这些溶解后的重金属进行有效地吸收。依照微生物与植物共同对土壤污染进行治理的原理，实现了对污染物的吸收并处理的目的。某些情况下，相关人员能够通过有机肥料与微生物进行结合，并通过有机肥料来促进微生物对重金属的吸收能力，从而实现污染物的治理目标[5]。
3土壤污染的有效治理策略
3.1加强法制建设，完善相关法律法规
为了解决我国当前的土壤污染治理问题，除了要提高重金属以及有机物的污染处理水平之外，还应当加强法律法规的建设工作，通过不断完善法律法规来促进社会各界参与到土壤污染控制和治理工作中。通过法律手段对污染地区及污染目标进行监控，并通过对污染程度的监测来设定污染预警机制，从而可以通过监测预防以及治理来缓解土地污染的现状。政府应当对已经存在的相关制度及法规进行有效落实，通过对生产过程中的污染情况进行监督，避免企业为了片面地追求经济利益而忽略了环境污染问题。而且要设立责任人制度，以便从制度上监督企业，通过对土壤的监测以及责任划分来解决工农业生产过程中所产生的污染问题。
3.2科学规划土壤管理
依据我国当前农业发展的现状，应当对土壤进行有效的规划和科学设计，对农业生产过程中土壤的使用方式进行相关标准的制定，通过农业生产的方式以及各类投入来提升农业生产的效率，降低对化肥的依赖，不断推广绿色有机农业，通过对农作物的研究和改良，增强农作物的抗病能力并以此解决农业生产活动中对农药和化肥的使用数量。通过改善农业活动的灌溉方式来降低水污染程度，保护水资源，建立符合现代特征的农业生产方式。
4结语
在上面的论述中，详细说明了目前国内土壤污染现状，鉴于土壤污染问题的严重性，当务之急就是积极探寻导致土壤污染问题的实际原因，并针对土壤污染治理措施进行更加深入、更加细致地研究探讨，而政府部门也需要对土壤污染治理给予政策及法律法规方面的支持，加强土壤管理措施规划，为土壤污染治理的有效实施提供良好条件。
参考文献：
[1]方建新，王璞.我国土壤污染现状分析及防治对策研究[J].资源节约与环保，2019（8）：79.
[2]庄国泰.我国土壤污染现状与防控策略[J].中国科学院院刊，2015，30（4）：477-483.
[3]张静.浅析土壤污染现状与防治措施[J].农业与技术，2022，40（11）：130-132.
[4]解丽娟，谢志远，郭光光.试论我国土壤污染的现状、危害及治理策略[J].新农业，2022（19）：63-64.
土壤重金属污染与治理范文篇8
关键词：土壤污染；类型；修复
土壤污染是指人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。主要污染物质包括农业生产中使用的化肥、农药，城市周边工业释放的有机物、重金属、放射性物质、病原菌等。特别是在近年来，对着经济发展与城市化的加速，工矿企业导致的场地污染严重，使土壤遭受到严重的有机物污染和重金属污染，没有处理的污染场地将是定时炸弹，可能对国家可持续发展造成巨大影响，因此必须对土壤污染进行妥善修复，促进社会、经济、环境的可持续发展。
1土壤污染类型
1.1重金属污染？
采矿、冶金和化工等工业排放的三废、汽车尾气以及农药和化肥的使用都是土壤重金属的重要来源。按生物化学性质土壤中的重金属可以分为两类：第一类，对作物以及人体有害的元素，如汞、镉、铅及类金属砷等，因此，必须减少这些元素的含量使其不超过环境的容量；第二类，常量下对作物和人体有益而过量时出现危险的元素，如铜、锌、铬、锰及类金属硒等，应控制其含量，使其有益作物生长和人体健康。
1.2石油污染
石油污染是指在石油的开采、炼制、贮运、使用过程中原油和各种石油制品进入环境而造成的污染，土壤中的石油污染物多集中在20cm左右的表层。石油开采过程中产生的落地油和油田的接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥，炼油厂含油污水处理设施产生的油泥，也是我国油田土壤石油污染的主要来源。污染土壤中石油主要成分为C15-C36的烷烃、多环芳香烃、烯烃、苯系物、酚类等，其中环境优先控制污染物多达30种。
1_3化肥污染
化学肥料在现代化的农业生产中不仅是粮食增产的物质基础，更是农业生产资料的主体。在粮食增产中花费的贡献率在40%-60%，稳定在50%左右，但是化肥中的有毒重金属、有机物以及无机酸类等是造成土壤污染的主要来源。
1.4农药污染
据初步统计，我国至少有1300-1600万hm2耕地受到农药污染。造成土壤农药污染的主要是有机磷和有机氯农药。据2000年国家质检总局数据，全国47.5%的蔬菜农药残留超标，因农残超标被退回的出口农产品金额达74亿美元。
2土壤污染的特点
2.1土壤污染具有隐蔽性和滞后性
往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。因此，土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间。
2.2壤污染具有累积性
污染物质在土壤中不容易迁移、扩散和稀释，因此容易在土壤中不断积累而超标，同时也使土壤污染具有很强的地域性。
2.3土壤污染具有不可逆转性
重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程，许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解。对重金属污染，通常的方法有：利用植物吸收去除重金属、施加抑制剂、控制氧化还原条件、改变耕作制和换土、深翻等。土壤污染很难治理。积累在污染土壤中的难降解污染物很难靠稀释作用和自净化作用来消除。土壤污染一旦发生，有时要靠换土、淋洗土壤等方法才能解决问题，其他治理技术可能见效较慢。因此，治理污染土壤通常成本较高、治理周期较长。
3污染土壤的修复技术
土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术也有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法。近年来，在政府财政支持下，我国开展了多个类型场地的修复技术设备研发。尽管可以罗列的土壤及地下水污染的修复技术很多，但实际上经济实用的修复技术很少。常用的污染场地修复技术主要包括挖掘、稳定/固化、化学淋洗、气提、热处理、生物修复等。
3.1挖掘
指通过机械、人工等手段，使土壤离开原位置的过程。一般包括挖掘^程和挖掘土壤的后续处理、处置和再利用过程。在场地修复的各个阶段和多种修复技术实施过程中都可能采用挖掘技术，如场地环境评估、修复活动中和后评估阶段。作为修复技术，本导则推荐挖掘只能作为修复方案的一部分，不适用于传统的挖掘一填埋技术方案。
3.2稳定/固化
指通过固态形式在物理上隔离污染物或者将污染物转化成化学性质不活泼的形态，降低污染物的危害，可分为原位和异位稳定/固化修复技术。原位稳定/固化技术适用于重金属污染土壤的修复，一般不适用于有机污染物污染土壤的修复；异位稳定/固化技术通常适用于处理无机污染物质，不适用于半挥发性有机物和农药杀虫剂污染土壤的修复。
3.3化学淋洗
指借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的溶剂，通过水力压头推动清洗液，将其注入被污染土层中，然后再将包含污染物的液体从土层中抽提出来，进行分离和污水处理的技术，可分为原位和异位化学淋洗技术。原位化学淋洗技术适用于水力传导系数大于10-3cm/s的多孔隙、易渗透的土壤，如沙土、砂砾土壤、冲积土和滨海土，不适用于红壤、黄壤等质地较细的土壤；异位化学淋洗技术适用于土壤粘粒含量低于25%、被重金属、石油烃类、挥发性有机物、多氯联苯和多环芳烃等污染的土壤。
3.4气提技术
指利用物理方法通过降低土壤孔隙的蒸汽压，把土壤中的污染物转化为蒸汽形式而加以去除的技术，可分为原位土壤气提技术、异位土壤气提技术和多相浸提技术。气提技术适用于地下含水层以上的包气带；多相浸提技术适用于包气带和地下含水层。原位土壤气提技术适用于处理亨利系数大于0.01或者蒸汽压大于66.66Pa的挥发性有机化合物，如挥发性有机卤代物或非卤代物，也可用于去除土壤中的油类、挥发态重金属、多环芳烃或二嗯英等污染物；异位土壤气提技术适用于修复含有挥发性有机卤代物和非卤代物的污染土壤；多相浸提技术适用于处理中、低渗透型地层中的挥发性有机物。
3.5热处理
指通过直接或间接热交换，将污染介质及其所含的有机污染物加热到足够的温度（150～540℃），使有机污染物从污染介质挥发或分离的过程。按温度可分成低温热处理技术（土壤温度为150～315℃）和高温热处理技术（土壤温度为315～540℃）。热处理修复技术适用于处理土壤中挥发性有机物、半挥发性有机物、农药、高沸点氯代化合物，不适用于处理土壤中重金属、腐蚀性有机物、活性氧化剂和还原剂等。
3.6生物修复
生物修复指利用微生物、植物和动物将土壤、地下水中的危险污染物降解、吸收或富集的生物工程技术系统。按处置地点分为原位和异位生物修复。生物修复技术适用于烃类及衍生物，如汽油、燃油、乙醇、酮、乙醚等，不适合处理持久性有机污染物。
土壤重金属污染与治理范文篇9
关键词：土壤污染；物理修复；化学修复；生物修复
土壤是植物生长过程中不可或缺的生态环境，也是人类生存发展必不可少的重要资源。但是，随着人类进入工业时代以来，各类工厂如雨后春笋般层出不迭，给自然环境带来了许多危害。土壤也受到污染，重金属、有机磷等化学物质的堆积严重改变了土壤的原生态质，危害到植物的生L。并且通过自然界存在的食物链关系，污染物进入到人体，损害人类的身体健康。本文以此为前提，简要介绍并分析了几种土壤修复技术，以期在土壤污染治理上起到一点帮助。
目前，在全世界范围内，已有的土壤修复技术大致可以归纳为三种，一是物理修复技术，二是化学修复技术，三是生物修复技术。
1物理修复技术
1.1换土法
换土法顾名思义是用新鲜无污染的土壤全部或部分替换掉已污染土壤，它的技术原理是通过增加干净土壤来降低污染物浓度，以此达到修复目的。换土法可分为换土、去表土、客土以及翻土。换土法适用于小范围具有放射性污染源或难降解污染物的土壤，操作方法简单，即直接用新鲜无污染土壤替换掉已污染土壤。但是在处理污染土壤时要注意，以免造成二次污染。去表土适用于污染浅的土壤，直接将已污染的表层土壤移走就可得到干净土壤。客土适用于不易直接进行处理的土壤，在其表面撒上厚厚一层干净土壤，使植物在扎根时能直接接触到干净土壤，以此降低污染程度。翻土法适用于较厚土层的污染情况，这种方法是通过将表层受污染土壤翻到最底层，类似于农活中的“翻新”，以达到稀释污染物浓度的目的，从而降低污染程度。
1.2热修复法
热修复法主要针对含有易挥发污染物的土壤，此方法可以通过蒸汽、射频、红外辐射等加热方法对污染土壤进行加热，对挥发出来的污染气体进行统一收集、处理，效果良好、可操作性强，属于物理修复的一种。热修复法可以根除土壤中的易挥发污染物质，并且气体由专业设备进行收集，可以防止造成二次污染。但是目前该方法的适用范围比较局限，对于常见重金属污染土壤并不适用，除此以外，其能量消耗与操作成本都相对较高，可操作性一般。该技术还需进行进一步发展与研究。
1.3玻璃化技术
该方法适用于受重金属污染严重的土壤。重金属难降解、危害大，一般物理方法很难根除，并且通过食物链传到人体体内的重金属甚至可以给人造成致命性伤害，所以对重金属污染土壤的治理显得尤为重要。而玻璃化技术是对重金属污染土壤进行高温高压处理，以使重金属凝固在玻璃态土壤中，并根除二次污染。该方法效率高，并且可以根除重金属污染，但是工序复杂，成本较高，所以适用范围比较局限。
1.4电修复法
该方法和玻璃化法的适用范围一样，都是针对重金属污染土壤。该方法是利用金属良好的导电性，在污染土壤中通入低压直流电，使金属中电子定向迁移，从而达到修复目的。这种方法不仅可以治理土壤污染，还可以对重金属进行收集和再次利用。除此之外，该方法成效快、工艺简单，并且价钱低廉，所以应用范围较广泛。另外，电修复法还可用于对有机物污染土壤的治理上。
2化学修复法
2.1淋洗法
淋洗法是指用淋洗液来冲洗土壤空隙介质中的污染物，操作简单并且安全。适用淋洗法之前要了解到需要修复土壤的土质特性。对粘性差的砂质一般只能进行初步淋洗，因为这种土质特性没办法对污染物进行有效吸附。当然对于粘性效果好的土壤就要进行二次修复过程了。二次修复选择的淋洗液一般是根据土质特性进行专一修复的无机溶液或有机溶液。第一次进行淋洗时，通常选择清水作为淋洗液，以免造成二次污染。对特殊土壤的处理也有用到无机溶液和有机溶液的，具体选择哪一种要根据土壤类型判断。
2.2提取法
该方法与物理修复法搭配起来用，成效很好。该法就是借助于化学反应，使土壤中很难直接分离出的污染物变成易分离的溶解性络合物。之后从提取液中用物理或化学方法进行分离。提取液中富含丰富的可利用的离子，形成循环利用。该方法同样适用于重金属污染土壤的修复与治理，然而我国目前对这一块儿的技术研究还不够成熟，理论基础尚未完善，这一条路仍旧任重道远。
3生物修复法
3.1生物通气法
该方法适用受到易降解有机物污染的土壤，借助气体处理装置往污染土壤中通入氧气或空气，并抽走易挥发有机物，以利于微生物的繁殖，加快降解速度。在使用该方法之前，先在污染土壤里打三四口井（视具体污染面积而定），并在通入空气之前先通入适量的氮气（不可通入过多，以免抑制微生物的繁殖），以此作为进行降解的氮源。
3.2植物修复法
该方法可用于修复重金属污染土壤和低浓度有机物污染土壤。其作用原理是用植物或者植物根系含有的特异微生物和多种酶来吸收土壤中的重金属，通过萃取或络合反应将重金属提取出来，以此达到修复效果。此方法的优点是用植物酶降低了重金属的活性，防止其通过扩散作用污染到地下水。国外植物修复技术发展已成熟，但是国内相关技术的发展还处于初级阶段，应用最多的是借助植物根系微生物作用修复被低浓度有机物污染的土壤。
4结束语
污染土壤修复技术是环保工程重点研究的课题之一，由于要考虑到土壤的土质类型、所处的生态环境以及周边环境等因素的影响，土壤修复工作变得困难起来。虽然我国在这方面已经取得了一些成效，但是仍旧有很多内容亟待进行开发与研究。除此之外，缺乏统一的评价污染土壤修复技术的标准规则也对修复技术的进一步深入带来不良影响。所以相关部门要尽早建立针对大部分污染土壤类型都适用的评价标准规则，并且要定期检验修复效果，以实现污染土壤修复工作的准确性、实用性以及科学性。
参考文献
[1]向桂花.探讨我国土壤污染问题及防治措施[J].农业与技术，2015（6）.
[2]魏样，韩霁昌，张扬，等.我国土壤污染现状与防治对策[J].农业技术与装备，2015（2）.
土壤重金属污染与治理范文1篇10
关键词：土壤；镉；污染；修复技术
1引言
土地是人类生存和发展的主要资本和物质基础，为人类生存和发展提供了重要的物质和数量基础。随着工农业的迅速发展，人类把带有大量有毒有害的物质排入到环境中。这在相当多的领域造成了大量的土壤污染，土壤环境污染的问题越来越严重。
2国内外土壤镉污染状况
镉是生物生长和发育过程中的非必需元素，它也是自然界中最有害的重金属之一，它在土壤中与Hg、As、Cr和Pb一起称为“五毒元素”[1，2]。Cd在自然环境中分布极广，地壳中的平均含量为0.2mg/kg，广泛存在于岩石、沉积物及土壤中[3]。近年来，由于在环境中Cd的含量增加，在许多国家中已经广泛关注，由于这些国家对食品中重金属的安全性的普遍了解，已经为农田土壤作物制定了一套严格的标准见表1[4]。
在我国土壤重金属污染事件频繁发生，土壤Cd污染状况也一直较为严重。例如2013年5月“镉大米”事件、2014年广西大新县重金属污染事件等[5]。土壤重金属污染问题威胁到人民群众“舌尖上的安全”，成为全社关注的焦点。据不完全统计，我国农田重金属镉污染面积已达2万hm2，年产量镉含量超标的农产品达14.6亿kg，且有日益加重的趋势[6]。2014年4月17日环境保护部和国土资源部联合的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤重金属的超标率为16.1%的重金属，西南、中南地区土壤重金属镉、汞、砷、铅4种无机污染含量的范围从西北到东南，从东北到西南方增加。在所有污染物中，镉的超标率最高，占7.0%，是我国耕地、林地、草地和未利用地的主要污染物之一[7]。依据《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）中规定A适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤中Cd的质量标准应在0.3～0.6mg/kg范围内，但是我国有些地区土壤中的Cd含量超标，Cd污染土壤状况比较严峻[8]。我国部分地区污染农田土壤和农作物镉含量见表2[9]。
3土壤中镉的来源
土壤中的Cd主要有天然来源和人为来源两种[10]。天然来源主要是指含Cd的矿物或岩石通过长期风化释放到土壤中，这构成了土壤中Cd的背景值。土壤中镉在不同地区的背景值差异很大，世界范围内土壤中镉的背景值含量为0.01～2.0mg/kg，平均水平约为0.35mg/kg[7]。我国土壤中Cd的背景值低于世界平均值，约为0.097mg/kg[11]。
人为来源较为广泛，包括采矿、选矿、有色金属冶炼、电镀、合金制造、含镉蓄电池生产等行业的生产，以及污水、污泥、大气沉降、农药化肥固体废弃物等，预计排放的镉（Cd）约有82%～94%进入到了土壤[12，13]。众多研究关注了土壤镉污染的人为来源[14]，陈怀满，郑春荣等学者研究表明我国因污灌受到污染的耕地约占总污灌面积的45%，其中以Cd和Hg的污染尤为严重；王初，邵莉等研究发现受交通尾气和污染物排放影响，公路沿线农田土壤重金属污染呈现距离公路越近的地方污染越严重的规律，交通对土壤环境的影响距离从几十米到数百米不等[15～17]；颜世红等通过对矿区土壤中重金属镉来源的研究发现矿区附近土壤主要受矿石挖掘与加工产生大量的粉尘、污水、废气、固体废弃物排放镉污染影响[13，14，18]。
4土壤中镉的危害
对于植物，其会抑制植物的光合作用以及植物的酶活性等。植物的光合作用降低使得植物对养分和水分的吸收受到阻碍，导致植物的营养代谢失调，使得植物生长和产量降低。
对于动物和人类，镉元素通过食物链进入人和动物体内富集。镉元素的吸收对人体骨骼、肾、肝、免疫系统和生殖系统具有毒害作用，会引发骨痛、糖尿病、肺气肿以及高血压等病症，严重的会引发癌症等疾病[19]。联合国环境规划署（UNEP）也将镉列为12种具有全球性的危险物质中的首位危险物质[20]（图1）。
5土壤镉污染修复技术研究现状
土壤中镉污染危害的严重性及解决的迫切性在国内外被广泛的研究[21]。土壤修复是指使用能让土壤中的污染物转移、吸收、降解和转化的物理，化学和生物等的修复方法，将其浓度降低到可接受水平，或将有毒和有害的污染物转化为无害的物质[22]。目前，对含重金属土壤的修复技术主要有物理、化学、电动法、生物和农业生态修复等技术[21]。
5.1物理修复
土壤物理修复通常用于镉污染的修复。如客土法、换土法、翻土法等。通过加入净土，除去旧土和深土，以便减少土壤镉污染。Wang等进行了土壤深度改良实验，使白菜镉的平均浓度降低了50%～80%[23]。目前，这种方法的应用已经在英国、美国、荷兰和日本实现。但是成本高，易于二次污染和降低土壤肥力，难以广泛推广[24]。镉污染土壤的物理修复方法简单和快速，但它不能真正从土壤中清除镉污染。这种方法有潜在的危险，此种方法需要大量的资金，人力和物质资源，不适合大规模镉污染的土壤治理。
5.2化学修复
化学修复是指在污染土壤中使用化学改性剂将重金属进行固定转换、溶解抽提和提取分离，减少污染土壤中的重金属，改变土壤环境条件。化学固定、淋洗和提取是对土壤镉污染进行化学修复最常见的方法[25]。例如，硅肥、钙镁磷肥、石灰和骨炭粉可以不同程度地抑制玉米对镉的吸收[26]。
较为常用的镉污染修复化学材料有碱性改良剂（石灰、钙镁磷肥等）、黏土矿物（沸石、海泡石等）、拮抗物质（硫酸锌、稀土镧等）和有机质（泥炭、有机堆肥等）[25，27]；除此之外，一些金属螯合剂和表面活性清洗剂目前也逐渐应用于镉污染土壤修复[28]。化学修复的治理效果和费用都适中，且简单易行，但它没有起到真正意义上去除镉污染的作用，只是改变了土壤中镉存在的形态，可能由于土壤环境的变化，有可能再次活化，造成二次污染危险。此外，化学方法也可能导致化合物造成的微量元素损失和造成土壤的复合污染，而不能作为一种永久的修复措施。
5.3电动修复
电动修复是一个多学科的研究领域，其原理是将电极插入污染土壤和适当大小的DC，发生土孔隙水和带电离子迁移，土壤污染物在外电场作用下取向并积聚在电极附近，电极进行常规处理，从而清洁土壤[21，29]。ApostlolsG等探讨了添加十二烷基硫酸钠和天然表面活性剂腐殖酸对动电修复污染土壤修复的影响，得出的结果表明，两种试剂可以促进修复过程中镉污染的去除[30]。电动修复是通过向污染土壤的两侧施加直流电压以从污染的土壤中去除重金属，使得土壤中的污染物在电场的作用下在电极的两端富集。该技术已应用于Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、Ni等重金属污染土壤修复[25]。该技术具有采用的化学试剂少、消耗低，修复完善的优点，是具有良好发展前景绿色修复技术。但是受影响的因素比较多，例如土壤的类型、电流的大小、电极材料和结构等，会在一定程度上影响修复的效率和速度。
5.4生物修复
生物修复是指利用生物的某些特征，来吸收、降解、转化、抑制和改善重金属污染。镉污染土壤的生物修复一般分为动物修复、植物修复和微生物修复三种类型[31]。
5.4.1动物修复
动物修复是利用土壤中的一些低等动物，如蚯蚓和啮齿动物，可以吸收土壤中的重金属，并在一定程度上减少污染土壤中重金属的比例。这项技术达到了重金属污染土壤的游镄薷吹哪康摹8梦廴拘薷醇际跹芯咳匀痪窒抻谑笛槭医锥[32]。敬佩等通过重金属污染土壤接种蚯蚓发现：蚯蚓具有很强的富集能力，富集量与蚯蚓培养时间成正比[33]。但由于动物生长环境等因素的影响，修复效率一般，并不是理想的修复技术。
5.4.2微生物修复
微生物修复是指许多微生物与重金属具有很强的亲合性，对重金属进行吸收、沉淀、氧化还原作用，可以降低土壤中重金属的毒性[25，34]。许多学者研究发现这项修复技术主要通过改变土壤中重金属离子的活性，微生物细胞吸附富集和促进超富集植物对重金属的吸收。微生物修复作为绿色环保的修复技术，引起了国内外相关研究机构的极大关注，具有广泛的应用前景，但修复见效速度慢、修复效果不稳定等，使得大部分微生物修复技术还局限在科研和实验室阶段，能应用到的实例很少。
5.4.3植物修复
植物修复是指利用植物吸收、吸取、分解、转化，或固定土壤、沉积物、污泥、地表、地下水中有毒有害污染物的技术的总称[35]。植物修复技术是由ChaneyR.L在1983年首先提出[25]。植物修复主要包括植物的提取、挥发、降解、根滤和根际微生物降解。植物修复涉及使用超累植物的特性来修复重金属污染的土壤是最广泛使用的。超积累植物的概念首先由Brooks等在1977年首先提出，目前文献报道的超积累植物有近20科、500种，其中十字花科、禾本科居多，主要集中于庭芥属、芸苔属及遏蓝菜属[36，37]，人们更常见的超积累植物[38～44]见表3。
印度芥菜吸收200mg/kg的镉，当黄化现象出现时，镉富集达52倍；英国的高山属类，可以吸收高浓度的镉[45]。生物修复的优点是更简单的实施，更少的投资和更少的对环境的损害。缺点是治疗效果不明显，治疗时间太长，效果太慢。
5.5农业生态修复
农业生态恢复措施是指根据当地条件选择农业管理系统，减少重金属危害，包括农艺修复措施和生态恢复措施。农艺修复措施通常通过改变作物系统，通过植物物种的间作、轮作，或通过向镉污染的土壤中添加有机肥料以形成游离形式的有机络合物，从而减少土壤中镉含量的目的，实现镉在土壤中的迁移，吸收和降解[46，47]。在我国，有许多关于生态修复措施的研究。一般来说，是通过调整土壤含水量等生态因子来控制污染物的环境介质[48]。农业生态恢复措施不仅能保持土壤肥力，而且能促进自然生态循环和系统协调的运行。它易于操作和低成本，但是存在许多缺点，如修复时间长缓慢的效果。
6展望
国内外在土壤Cd污染修复技术研究取得了一些进步，但是我国的土壤Cd污染面积仍有增加的趋势，切实有效的污染修复技术亟待开展。物理修复、化学修复、电动法修复方法投资昂贵，所需设备复杂。生物修复中的植物修复技术因其保护环境，经济性和有效性而受到高度推崇。但是，植物修复技术仍有一些缺点，如植物在Cd污染胁迫下，经常生长缓慢，生物量低，而且经常受到竞争性杂草的威胁。如果能将现代分子生物学方法相关的富集基因的分离和分子克隆应用到植物修复技术上，产生大量适用于Cd污染土壤的恢复转基因植物，这对于土壤Cd污染的研究具有深远的意义。此外，应进一步研究修复过程中的影响因素，寻找土壤Cd污染的来源，从污染源头、污染特征、污染程度等方面进行治理；在已有的修复方法中，总结经验，开发新技术；每一个修复技术都有优缺点，在土壤Cd污染中注重多项技术联合修复土壤镉污染的研究。
参考文献：
[1]RmakrishnanS，SlochanaKN，SelvarajT，etal.Smokingofbeediesandcataract：cadmiumandvitaminCinthelensandblood[J].BrJOphthalmol，1995（79）：2～6.
[2]陈志良，莫大伦，仇荣亮.镉污染对生物有机体的危害及防治对策[J].环境保护科学，2001，27（4）：37～39.
[3]LalorGC，RattrayR，WilliamsN，etal.CadmiumlevelsinkidneyandliverofJamaicansatAutopsy[J].WestIndianMedJ，2004，53（2）：76～80.
[4]LalorGC.ReviewofcadmiumtransfersformsoiltohumansanditshealtheffectsintheJamaicanEnvironment[J].ScienceoftheTotalEnvironment，2008，400（13）：162～172.
[5]常青.“镉大米”给人类以警告[J].中质传媒，2013（11）：56.
[6]刘洋，张玉烛，方宝华，等.栽培模式对水稻镉积累差异及其与光合生理关系的研究[J].农业资源与环境学报，2014（5）：450～455.
[7]李婧，周艳文，陈森，等.我国土壤镉污染现状危害、及其治理方法综述[J].安徽农学通报，2015，21（24）：104～107.
[8]彭良梅.电动法及其增强技术修复镉污染土壤的试验研究[D].成都：成都理工大学，2013.
[9]董萌，赵运林，周小梅，等.土壤镉污染现状与重金属修复方法研究[J].绿色科技，2012（4）：212～215.
[10]邵学新，吴明，蒋科毅.土壤重金属污染来源及其解析研究进展[J].广东微量元素科学，2007（4）：1～6.
[11]陈怀满，郑春荣，涂从，等.中国土壤重金属污染现状与防治对u[J].人类环境杂志，1999（2）：130～134.
[12]颜世红.酸化土壤中镉化学形态特征与钝化研究[D].淮南：安徽理工大学，2013.
[13]LiaoQL，LiuC，WuHY，etal.Associationofsoilcadmiumcontaminationwithceramicindustry：AcasestudyinaChinesetown[J].ScienceofTotalEnvironment，2015，514（13）：26～32.
[14]王初，振楼，王京，等.崇明岛公路两侧蔬菜地土壤和蔬菜重金属污染研究[J].生态与农村环境学报，2007，23（2）：89～93.
[15]王京.崇明岛主要公路重金属污染研究[D].上海：华东师范大学，2007.
[16]邵莉.江西省高速公路沿线环境介质中重金属污染特征及其影响因素研究[D].南昌：南昌大学，2012.
[17]韩存亮.地球化学异常与猪粪施用条件下土壤中镉的分布・有效性与风险控制[D].南京：中国科学研究院，2012.
[18]罗琼，王昆，许靖波，等.我国稻田镉污染现状・危害・来源及其生产措施[J].安徽农业科学，2014，30（3）：10540～10542.
[19]彭少邦，蔡乐，李泗清.土壤镉污染修复方法及生物修复研究进展[J].环境与发展，2014，26（3）：86～90.
[20]UNEP.UnitedNationsEnvironmentProgramme.Chemicalsbranch，DTIE[J].FinalreviewofscientificinformationonCadmium，2010（13）：119.
[21]唐秋香，缪新.土壤镉污染的现状及修复研究进展[J].环境工程，2013（31）：747～750.
[22]张婧，杜阿朋.桉树在土壤重金属污染区土壤生物修复的应用前景[J].桉树科技，2010，27（2）：43～47.
[23]汪雅各.客良菜区重金属污染土壤[J].上海农业学报，1990，6（3）：50.
[24]HANSONAT.TransportandRemediationofsubsurfaleContaminatants[M].WashangtonDC：AmericanChemicalsociety，
1992.
[25]易泽夫，余杏，吴景.镉污染土壤修复技术研究进展[J].现代农业科技，2014（9）：251～253.
[26]李佳华，林仁漳，王世和，等.几种固定剂对镉污染土壤的原位化学固定修复效果[J].生态环境，2008，17（6）：2271～2275.
[27]高思雯.几类常见植物对重金属镉污染土壤的修复作用研究[J].安徽农业科学，2015，43（7）：91～93，103.
[28]陈志良，仇荣亮，张景书，等.重金属污染土壤的修复技术[J].环境保护，2002（6）：21～22.
[29]刘国，徐磊，何佼，等.有机酸增强电动法修复镉污染土壤技术研究[J].环境工程，2014（10）：165～169.
[30]ApostolosG，EvangelosG，AntigoniS，Applicationofsodiumdodecylsulfateandhumicacidassurfactantsonelectrokineticremediationofcadmium-contaminatedsoil[J].Desalination，2007，211（1）：249～260.
[31]王静，王鑫，吴宇峰，等.农田土壤重金属污染及污染修复技术研究进展[J].绿色科技，2011（3）：85～88.
[32]徐良将，张明礼，杨浩.土壤重金属镉污染的生物修复技术研究进展[J].南京师范大学学报（自然科学版），2011，34（1）：102～105.
[33]敬佩，李光德，刘坤，等.蚯蚓诱导对土壤中铅镉形态的影响[J].水土保持学报，2009，23（3）：65～69.
[34]周霞，林永昶，李拥军，等.花卉植物对重金属污染土壤修复能力的研究[J].安徽农业科学，2012，40（14）：8133～8135.
[35]刘智峰.生物修复技术处理镉污染综述[J].环境研究与监测，2013（26）：52～55.
[36]BROOKSRR，REEVESRD.Detectionofniekeliferousroeksbyanalysisofherbariumspecimensofindieatorplants[J].JoumalofGeoehemicalExploration，1977（7）：49～57.
[37]肖春文，_秀云，田云，等.重金属镉污染生物修复的研究进展[J].化学与生物工程，2013，8（2）：23～25.
[38]肖春文，罗秀云，田云，等.重金属镉污染生物修复的研究进展[J].化学与生物工程，2013，8（2）：23～25.
[39]朱光旭，黄道友，朱奇宏，等.苎麻镉耐受性及其修复镉污染土壤潜力研究[J].农业现代研究，2009，30（6）：13～15.
[40]韩志萍，胡晓斌，胡正海.芦竹修复镉汞污染湿地的研究[J].应用生态学报，2005，16（5）：945～950.
[41]吴双桃.美人蕉在镉污染土壤中的植物修复研究[J].工业安全与环保，2005，31（9）：2～7.
[42]吴丹，王友保，胡珊，等.吊兰生长对重金属镉、锌、铅负荷污染土壤修复的影响[J].土壤通报，2013，44（5）：1245～1250.
[43]LIPHADZIMS，KIRKHAMMB，MANKINKR，etal.EDTA-assistedheavymetaluptakebypoplarandsunflowergrownatalongtermsewage-sludgefarm[J].PlantandSoil，2003，25（7）：171～182.
[44]李法云，曲向荣，吴龙华，等.污染土壤生物修复理论基础与技术[M].北京：化学工业出版社，2006.
[45]苏慧，魏树和，周启星.镉污染土壤的植物修复研究进展与展望[J].世界科技研究与发展，2013，35（3）：315～319.
[46]李志涛，王夏晖，刘瑞平，等.耕地土壤镉污染管控对策研究[J].环境与可持续发展，2016（2）：21～23.
[47]冉烈，李会合.土壤镉污染现状及危害研究进展[J].重庆文理学院学报（自然科学版），2011，8（4）：68～73.
[48]余贵芬，青长乐.重金属污染土壤治理研究现状[J].农业环境与发展，1998，15（4）：22～24.
PresentSituationandProspectofSoilCadmiumPollutionand
RemediationTechnologyatHomeandAbroad
WangWeiwei1，2，3，LinQing1，2，3
（1.KeyLaboratoryofEnvironmentalChangeandResourceUtilizationofMinistryofEducation，
GuangxiNormalUniversity，Nanning，Guangxi530001，China；
2.CollegeofGeographyScienceandPlanning，GuangxiNormalUniversity，Nanning，Guangxi530001，China；
3.GuangxiKeyLaboratoryofSurfaceProcessesandIntelligentSimulation，GuangxiNormalUniversity，
Nanning，Guangxi530001，China）
土壤重金属污染与治理范文篇11
关键词:土壤污染、生物修复、研究进展
前言
土壤重金属污染是指由于人类活动将金属加入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成生态环境质量恶化的现象。加之重金属离子难移动性，长期滞留性和不可分解性的特点，对土壤生态环境造成了极大破坏，同时食物通过食物链最终进入人体，严重危害人体健康，已成为不可忽视的环境问题。随着我国人民生活水平的提高,生态环境保护日趋受到重视,国家对污染土壤治理和修复的人力，物力的投入逐年增加，土壤污染物的去除以及修复问题,已成为土壤环境研究领域的重要课题。而生物修复技术是近20年发展起来的一项用于污染土壤治理的新技术,同传统处理技术相比具有明显优势，例如其处理成本低,只为焚烧法的1/2-1/3，处理效果好,生化处理后污染物残留量可达到很低水平;对环境影响小,无二次污染,最终产物CO2、H2O和脂肪酸对人体无害，可以就地处理,避免了集输过程的二次污染,节省了处理费用，因而该技术成为最有发展潜力和市场前景的修复技术。
1.污染土壤生物修复的基本原理和特点
土壤生物修复的基本原理是利用土壤中天然的微生物资源或人为投加目的菌株,甚至用构建的特异降解功能菌投加到各污染土壤中,将滞留的污染物快速降解和转化成无害的物质,使土壤恢复其天然功能。由于自然的生物修复过程一般较慢,难于实际应用,因而生物修复技术是工程化在人为促进条件下的生物修复,利用微生物的降解作用,去除土壤中石油烃类及各种有毒有害的有机污染物，降解过程可以通过改变土壤理化条件(温度、湿度、pH值、通气及营养添加等)来完成,也可接种经特殊驯化与构建的工程微生物提高降解速率。
2.污染土壤生物修复技术的种类
目前,微生物修复技术方法主要有3种:原位修复技术、异位修复技术和原位-异位修复技术。
2.1原位修复技术：
原位修复技术是在不破坏土壤基本结构的情况下的微生物修复技术。有投菌法、生物培养法和生物通气法等,主要用于被有机污染物污染的土壤修复。投菌法是直接向受到污染的土壤中接入外源污染物降解菌,同时投加微生物生长所需的营养物质,通过微生物对污染物的降解和代谢达到去除污染物的目的。生物培养法是定期向土壤中投加过氧化氢和营养物,过氧化氢则在代谢过程中作为电子受体,以满足土壤微生物代谢,将污染物彻底分解为CO2和H2O。生物通气法是一种加压氧化的生物降解方法,它是在污染的土壤上打上几眼深井,安装鼓风机和抽真空机,将空气强行排入土壤中,然后抽出,土壤中的挥发性有机物也随之去除。在通入空气时,加入一定量的氨气,可为土壤中的降解菌提供所需要的氮源,提高微生物的活性,增加去除效率。
2.2异位修复技术：
异位修复处理污染土壤时,需要对污染的土壤进行大范围的扰动,主要技术包括预制床技术、生物反应器技术、厌氧处理和常规的堆肥法。预制床技术是在平台上铺上砂子和石子,再铺上15-30cm厚的污染土壤,加入营养液和水,必要时加入表面活性剂,定期翻动充氧,以满足土壤微生物对氧的需要,处理过程中流出的渗滤液,即时回灌于土层,以彻底清除污染物。生物反应器技术是把污染的土壤移到生物反应器,加水混合成泥浆,调节适宣的pH值,同时加入一定量的营养物质和表面活性剂,底部鼓入空气充氧,满足微生物所需氧气的同时,使微生物与污染物充分接触,加速污染物的降解,降解完成后,过滤脱水这种方法处理效果好、速度快,但仅仅适宜于小范围的污染治理。厌氧处理技术适于高浓度有机污染的土壤处理,但处理条件难于控制。常规堆肥法是传统堆肥和生物治理技术的结合,向土壤中掺入枯枝落叶或粪肥,加入石灰调节pH值,人工充氧,依靠其自然存在的微生物使有机物向稳定的腐殖质转化,是一种有机物高温降解的固相过程。上述方法要想获得高的污染去除效率,关键是菌种的驯化和筛选。由于几乎每一种有机污染物或重金属都能找到多种有益的降解微生物。因此,寻找高效污染物降解菌是生物修复技术研究的热点。
3.影响污染土壤生物修复的主要因子
3.1污染物的性质：
重金属污染物在土壤中常以多种形态贮存,不同的化学形态对植物的有效性不同。某种生物可能对某种单一重金属具有较强的修复作用。此外,重金属污染的方式(单一污染或复合污染)，污染物浓度的高低也是影响修复效果的重要因素。有机污染物的结构不同,其在土壤中的降解差异也较大。
3.2环境因子：
了解和掌握土壤的水分、营养等供给状况,拟订合适的施肥、灌水、通气等管理方案,补充微生物和植物在对污染物修复过程中的养分和水分消耗,可提高生物修复的效率。一般来说土壤盐度、酸碱度和氧化还原条件与重金属化学形态、生物可利用性及生物活性有密切关系,也是影响生物对重金属污染土壤修复效率的重要环境条件。
3.3生物体本身：
微生物的种类和活性直接影响修复的效果。由于微生物的生物体很小,吸收的金属量较少,难以后续处理,限制了利用微生物进行大面积现场修复的应用，
植物体由于生物量大且易于后续处理,利用植物对金属污染位点进行修复成为解决环境中重金属污染问题的一个很有前景的选择。但由于超积累重金属植物一般生长缓慢,且对重金属存在选择作用,不适于多种重金属复合污染土壤的修复。因此,在选择修复技术时,应根据污染物性质、土壤条件、污染程度、预期修复目标、时间限制、成本及修复技术的适用范围等因素加以综合考虑。
4.发展中存在的问题：
生物修复技术作为近20年发展起来的一项用于污染土壤治理的新技术,虽取得很大进步和成功,但处于实验室或模拟实验阶段的研究结果较多,商业性应用还待开发。此外,由于生物修复效果受到如共存的有毒物质(Co-toxicants)(如重金属)对生物降解作用的抑制；电子受体(营养物)释放的物理性障碍;物理因子(如低温)引起的低反应速率;污染物的生物不可利用性;污染物被转化成有毒的代谢产物;污染物分布的不均一性;缺乏具有降解污染物生物化学能力的微生物等因素制约。因此,目前经生物修复处理的污染土壤,其污染物含量还不能完全达到指标的浓度要求。
土壤重金属污染与治理范文篇12
【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：
[1]韩玲玲.有色金属污染现状及治理技术研究进展[J].有色矿冶，2011（03）.