重金屬污染研究現(xiàn)狀精選(九篇)

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第1篇：重金屬污染研究現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵詞：重金屬；土壤改良；改良劑

中圖分類號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.07.002

Abstract： The application of pesticide， fertilizer and industrial waste emission result in heavy metals to the environment. And it`s hard to transfer by food chain and also not easy to degradation. So it caused serious influence to human and environmental. The method of fixing and passivation of heavy metals in soil by applying the modifier is widely used because of its simple operation and economical and practical characteristics. At present， the improved agent types mainly include organic matter， alkaline substances， and clay minerals. The effect of the improved agent was mainly derived from the soil pH and the adsorption， complexation and precipitation of the modified agent itself and heavy metals. In the region where the soil heavy metal pollution is serious， the effect of the application of single modified agents is not very ideal， using the modified agent mixed with different agent can increase the effect to a certain extent.

Key words： heavy metal；soil improvement；improvement agent

1 土壤重金屬污染途徑

隨著工業(yè)化進(jìn)程的逐步深入，農(nóng)業(yè)發(fā)展加速，廢棄物逐步增多且相關(guān)處理措施不當(dāng)，這導(dǎo)致農(nóng)田中土壤重金屬含量逐步增加。農(nóng)業(yè)部曾對(duì)全國(guó)土壤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，重金屬超標(biāo)農(nóng)產(chǎn)品占污染物超標(biāo)農(nóng)產(chǎn)品總面積80%以上[1]，土壤重金屬超標(biāo)率更是達(dá)到了12.1%[2]。據(jù)國(guó)外相關(guān)研究得知，土壤重金屬含量已經(jīng)達(dá)到影響作物生長(zhǎng)的地步[3-4]。而龍新憲等人的研究發(fā)現(xiàn)：土壤重金屬離子含量達(dá)到一定程度，這些重金屬離子將通過被植物吸收而進(jìn)入食物鏈，最終威脅人類身體健康[5-7]。同時(shí)，重金屬污染的表層土還會(huì)通過風(fēng)力和水力等作用進(jìn)入大氣引發(fā)大氣污染、地表水污染等生態(tài)環(huán)境問題[8]。

1.1 大氣運(yùn)動(dòng)

大氣運(yùn)動(dòng)是土壤重金屬污染來(lái)源的一個(gè)重要途徑[9]。大氣成分并不是一直不變而是隨著地球演化而變化，大氣中的成分做周而復(fù)始的循環(huán)，這其中就包括某些重金屬。近年來(lái)工業(yè)飛速發(fā)展，大量化石燃料被燃燒，其釋放的酸性氣體和某些重金屬粒子參與到大氣循環(huán)當(dāng)中。

大氣運(yùn)動(dòng)主要有2個(gè)方面體現(xiàn)。一方面來(lái)自工業(yè)、交通的影響，Bermudied等[10]研究發(fā)現(xiàn)，工業(yè)、交通影響重金屬的大氣沉降，如阿根廷爾多瓦省的小麥和農(nóng)田地表中的Ni、Pb、Sb等來(lái)自于此。Kong[11]通過對(duì)撫順市不同類型大氣PM10顆粒中的Cr、Mn、Co等多種重金屬含量檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，機(jī)動(dòng)車排放、工業(yè)廢氣向大氣中排放重金屬而后進(jìn)行大氣沉降。另一方面來(lái)自礦山開采和冶煉[9]所帶來(lái)的大氣沉降也是土壤重金屬的重要來(lái)源，常熟某電鍍廠附近土地發(fā)現(xiàn)Zn和Ni的污染現(xiàn)象，該污染隨著距離增加而污染減輕，同時(shí)Zn的污染逐年加劇[12]

1.2 污水農(nóng)用

污水農(nóng)用指的是利用下水道污水、工業(yè)廢水、地面超標(biāo)污水等對(duì)農(nóng)田灌溉。據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)部的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)灌溉區(qū)內(nèi)重金屬污染面積占灌溉總面積的64.8%，其中輕度污染占46.7%，中度占9.7%，重度占8.4%[13]。天津種植的油麥菜有60%受到污染[14]。昊學(xué)麗等[15]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，沈陽(yáng)市渾河、細(xì)河等河渠周邊農(nóng)田中Hg、Cd含量分?jǐn)?shù)高于遼寧土壤背影值，更是嚴(yán)重高出國(guó)家二級(jí)土壤標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)相關(guān)人員對(duì)保定、西安、北京等地調(diào)查，發(fā)現(xiàn)上述地區(qū)的污灌區(qū)表層土出現(xiàn)不同程度的重金屬污染現(xiàn)象[16-17]。不僅國(guó)內(nèi)如此，國(guó)外也同樣有此問題，如倫敦、米蘭等地一直使用污水灌溉[18]。在缺水地區(qū)污水農(nóng)灌更是應(yīng)用廣泛，巴基斯坦26%的地方使用污水灌溉，加納則約有11 500 hm2使用污水灌溉，而墨西哥則達(dá)到了2.6×105 hm2[19]。杜娟等[20]模擬污灌的研究發(fā)現(xiàn)，表層土中的Zn、Cd、As等含量均有增加，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)土壤中的鹽分含量逐步累積

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第2篇：重金屬污染研究現(xiàn)狀范文

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第3篇：重金屬污染研究現(xiàn)狀范文

【關(guān)鍵詞】土壤污染；重金屬；治理方法

土壤，為人類提供生存所需的自然環(huán)境，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供必要的資源。我們所面臨的許多問題，諸如環(huán)境問題、糧食問題、資源問題等等，都和土壤息息相關(guān)。自上世紀(jì)20年代以來(lái)，工業(yè)發(fā)展，導(dǎo)致金屬產(chǎn)量急劇增加，進(jìn)而導(dǎo)致重金屬環(huán)境污染問題。含有重金屬的污染物通過多種方式進(jìn)入土壤，導(dǎo)致土壤重金屬污染問題?，F(xiàn)在，很多發(fā)展中甚至發(fā)達(dá)國(guó)家，都面臨著土壤污染問題。這一問題的日益嚴(yán)重，也引起了人們的廣泛關(guān)注。因此，本文將圍繞土壤重金屬污染的現(xiàn)狀、治理方法等方面展開。

1.我國(guó)土壤重金屬污染的現(xiàn)狀

目前，我國(guó)大陸受到重金屬污染的耕地面積約為2000萬(wàn)公頃，大約占耕地總面積的1/5。其中，受礦區(qū)污染的耕地面積約200萬(wàn)公頃，受石油污染的耕地面積約500萬(wàn)公頃，受固體廢棄物堆放污染的耕地面積約5萬(wàn)公頃，受“工業(yè)三廢”污染的耕地面積約1000萬(wàn)公頃，受污水灌溉的耕地面積約330萬(wàn)公頃。由于土壤污染，我國(guó)農(nóng)業(yè)糧食產(chǎn)量每年減少約1300萬(wàn)噸，更為嚴(yán)重的是，因?yàn)槭艿轿廴?，土壤的多種功能，如營(yíng)養(yǎng)功能、凈化功能、緩沖功能、有機(jī)體的支持功能等功能正在逐漸喪失。

2.土壤重金屬污染的后果

第一、土壤污染導(dǎo)致耕地資源短缺。

第二、土壤污染威脅人、畜的身體健康。

第三、土壤污染阻礙農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

第四、土壤污染會(huì)導(dǎo)致其他的環(huán)境污染問題。

第五、土壤污染危及子孫后代的利益，阻礙農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的健康、持續(xù)發(fā)展，不利于國(guó)家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3.土壤重金屬污染的治理

3.1物理防治

物理防治主要采取排土、換土、去表土、客土和深耕翻土等措施。不同地區(qū)應(yīng)采取不同的措施：

（1）污染嚴(yán)重的地區(qū)，適合采取排土、換土、去表土、客土等措施。這些措施可以從根本上去除土壤中的重金屬污染物。具體方法：將重金屬重污染地區(qū)的土壤放到高溫、高壓的條件下，使之變成的玻璃態(tài)物質(zhì)，然后將重金屬固定在玻璃態(tài)物質(zhì)中，進(jìn)而達(dá)到去除重金屬污染物的目的。這種方法可以在根本上去除土壤中的重金屬污染物，而且見效迅速，但這種方法工作量大、費(fèi)用高。因此，這種方法常被用在重金屬重污染地區(qū)的搶救性修復(fù)工作中。

（2）污染較輕的地區(qū)，適合使用深耕翻土這種方法。這一方法可以降低土壤表層的重金屬含量。

3.2化學(xué)防治

化學(xué)防治的方法很多，如：

3.2.1添加重金屬改良劑

在土壤中添加一些處理重金屬污染時(shí)的常用到的改良劑改良劑，諸如磷酸鹽、石灰以及硅酸鹽等。它們可以和土壤中的重金屬污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而生成難溶化合物，從而減少土壤和植被對(duì)重金屬污染物的吸收。

3.2.2施加重金屬螯合劑

土壤中的重金屬大都吸附于土壤固體表層，因而土壤溶液中的重金屬含量相對(duì)較少，所以，我們可以在土壤中施加重金屬螯合劑。這樣做可以提高土壤中重金屬的有效態(tài)，更易于流動(dòng)、吸收。

3.2.3施用重金屬拮抗劑

在土壤中，重金屬元素之間有拮抗作用。我們可以利用一些對(duì)人體沒危害甚至是有益的金屬元素的拮抗作用，減少土壤中重金屬的有效態(tài)。所以，在輕度污染的土壤中、施加少量的有拮抗性的金屬元素，將能起到很好的防治作用。

3.3生物防治

生物防治，可以采取以下措施：

3.3.1植物吸收

可以通過植物的吸收作用來(lái)減少土壤中的重金屬污染物含量。這類植物很多，如羊蕨屬植物、筧科植物等，這些植物對(duì)土壤中的重金屬的吸收率可達(dá)到100%。

3.3.2微生物降解

使用清洗劑將土壤表層附著的重金屬解吸到土壤溶液中，然后隨著清洗液一起流入預(yù)定的水體中，并和微生物發(fā)生作用，從而實(shí)現(xiàn)消除土壤中重金屬的目的。

3.3.3生物防治很多優(yōu)點(diǎn)，如效果好、沒有二次污染、費(fèi)用低、易管理、易操作等，因此受到人們的普遍重視

3.4農(nóng)業(yè)生態(tài)防治

農(nóng)業(yè)生態(tài)防治，可以采取以下措施：

3.4.1控制土壤的氧化―還原條件

在浸水的土壤中，重金屬常常以難溶態(tài)的硫化物的形式存在。所以，控制土壤中的水分和氧化―還原電位，在作物壯籽期間，保證土壤處于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水淹期，就可以減少植物吸入的重金屬含量，進(jìn)而減少果實(shí)和籽中的重金屬含量。

3.4.2改變作物品種

改變作物品種，也可以在一定程度上降低土壤中的重金屬含量。如：在受污染較嚴(yán)重的地區(qū)，種植花卉和經(jīng)濟(jì)林目等；而在受污染較輕的地區(qū)，種植耐重金屬性較強(qiáng)強(qiáng)的作物，如改旱地為水田，或者旱地、水田進(jìn)行輪作，以調(diào)整PH、EH，從而降低土壤中重金屬的有效性。

目前，以上列舉的治理土壤重金屬污染問題的技術(shù)還不能被廣泛地應(yīng)用，其原因有成本過高、實(shí)地應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)不足、處理效果不穩(wěn)定等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)、研究工作的深入與完善，這些治理方法一定可以日趨完善，并被廣泛運(yùn)用。

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第4篇：重金屬污染研究現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵詞 畜禽養(yǎng)殖；重金屬污染；現(xiàn)狀；對(duì)策

中圖分類號(hào) X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 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

隨著現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)的進(jìn)步，我國(guó)集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展，提高了養(yǎng)殖效益，但是同時(shí)也導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，主要是由畜禽糞便等引起的，呈現(xiàn)出日益嚴(yán)重的趨勢(shì)。許多畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)周邊土壤重金屬存在不同程度的超標(biāo)現(xiàn)象。簡(jiǎn)要分析了畜禽養(yǎng)殖導(dǎo)致土壤重金屬污染的原因，探討了控制畜禽養(yǎng)殖污染的對(duì)策。

1 畜禽養(yǎng)殖導(dǎo)致土壤重金屬污染現(xiàn)狀

1.1 飼料

1.1.1 鋅。鋅是動(dòng)物機(jī)體必需的微量元素之一，現(xiàn)代集約化養(yǎng)殖畜禽飼料中含鋅的促生長(zhǎng)添加劑，一般為氧化鋅（預(yù)防豬腹瀉）和硫酸鋅。鋅添加量通常為200～400 mg/kg，而在乳豬養(yǎng)殖中可達(dá)2 000 mg/kg以上。同時(shí)，畜禽對(duì)鋅的消化吸收利用率極低，不到20%，因此大部分鋅會(huì)隨畜禽的糞尿排出并進(jìn)入環(huán)境中[1]。

1.1.2 鎘。導(dǎo)致飼料中鎘污染的原因常與硫酸鋅添加劑有關(guān)，飼料硫酸鋅中的鎘超標(biāo)。由于作為飼料添加劑鋅的用量較大，因此伴隨飼料鋅的鎘污染加重[2]。

1.1.3 砷。飼料中添加砷制劑是促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)、提高飼料利用效率的有效措施。普遍添加的主要是有機(jī)砷制劑，導(dǎo)致許多地方飼料中的總砷含量超過2.0 mg/kg。

1.1.4 銅。銅是畜禽必需的微量元素之一，有研究表明，我國(guó)市售的豬飼料含銅量平均為200～300 mg/kg，在畜禽飼養(yǎng)過程中高銅制劑已普遍使用。

1.2 畜禽糞便

畜禽糞便富含有機(jī)質(zhì)和一定量的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)成分，可作為有機(jī)肥料還田。畜禽糞便固液分離后，其中的固體通常含有較多銅、砷、鎘、鋅、鈷、鎳等。因此，如果大量施用畜禽糞便，將會(huì)使其中的重金屬元素進(jìn)入土壤，長(zhǎng)期大量施用會(huì)導(dǎo)致重金屬元素的累積，存在土壤污染風(fēng)險(xiǎn)。

影響畜禽糞便重金屬含量的因素包括以下幾個(gè)方面：一是畜禽對(duì)重金屬元素吸收利用率低是導(dǎo)致糞便中重金屬污染的重要原因，且畜禽糞便中重金屬含量與日糧中添加量成線性相關(guān)。有研究表明，家禽糞便中Cu、Zn、As含量是飼料日糧中的2～7倍，90%以上的重金屬不能被機(jī)體吸收而隨糞便排出。二是不同年齡或生長(zhǎng)階段的畜禽對(duì)飼料中微量元素的利用率不同。三是不同種類畜禽糞便重金屬含量差異較大。豬糞Cu、Zn、As含量明顯高于牛糞、雞糞[2]。

此外，我國(guó)目前僅制定了有機(jī)肥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì) Cd 的限量指標(biāo)為3 mg/kg，是德國(guó)腐熟堆肥標(biāo)準(zhǔn)的2倍。因?yàn)獒槍?duì)有機(jī)肥重金屬的限量和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)非常少，所以商品有機(jī)肥普遍存在重金屬超標(biāo)的現(xiàn)象。重金屬隨著有機(jī)肥施用進(jìn)入農(nóng)田，土壤重金屬積累逐年增加[3]。

綜上，畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)周邊土壤重金屬污染原因分析如下：現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖普遍使用飼料添加劑（含鋅、銅、砷制劑等），飼料中重金屬吸收利用率極低，生物富集作用使糞便重金屬含量比飼料中高數(shù)倍。農(nóng)田土壤重金屬的重要來(lái)源之一就是隨畜禽糞尿排出的重金屬，長(zhǎng)期施用畜禽糞便很可能導(dǎo)致土壤中的重金屬累積。

2 防治對(duì)策

2.1 規(guī)范畜禽飼料

應(yīng)當(dāng)推廣應(yīng)用環(huán)保飼料，規(guī)范畜禽飼料添加劑的使用，同時(shí)提高畜禽的飼料利用率，以降低畜禽糞便農(nóng)用的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 建設(shè)大型沼氣工程，對(duì)糞污進(jìn)行無(wú)害化處理

畜禽養(yǎng)殖污染防治應(yīng)充分考慮畜禽養(yǎng)殖污染物的有機(jī)肥資源屬性，鼓勵(lì)將畜禽糞便通過堆肥發(fā)酵等措施進(jìn)行無(wú)害化處理，用于生產(chǎn)沼氣或制成有機(jī)肥等，實(shí)現(xiàn)畜禽糞便的資源化利用[4]。

2.3 改變重金屬形態(tài)，降低污染風(fēng)險(xiǎn)

為降低土地利用過程中有機(jī)肥施用的重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)，可通過改變畜禽糞便中重金屬的存在形態(tài)使其固定，降低其可移動(dòng)性及植物可利用性或利用化學(xué)淋濾的方式來(lái)去除重金屬。特別針對(duì)已被重金屬污染土壤的修復(fù)措施很多。生物修復(fù)法主要側(cè)重于植物修復(fù)技術(shù)用于大面積、低濃度污染的農(nóng)田。同時(shí)，要加強(qiáng)利用微生物固定土壤中重金屬的方法研究、尋找和馴化高效菌種，該方法成本低，并且修復(fù)效果好[5]。

2.4 確立畜禽廢棄物堆肥重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)還沒有畜禽廢棄物堆肥重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)，但是國(guó)外對(duì)堆肥中的有毒有害物質(zhì)已制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)應(yīng)建立適合我國(guó)的畜禽廢棄物堆肥重金屬的限量標(biāo)準(zhǔn)[6]。

2.5 發(fā)展清潔養(yǎng)殖

畜禽規(guī)?；B(yǎng)殖要合理布局，推廣生態(tài)化、標(biāo)準(zhǔn)化的養(yǎng)殖模式。要重視糞污清理、飼料配比等環(huán)節(jié)的環(huán)境保護(hù)要求；注重清潔生產(chǎn)，在養(yǎng)殖過程中降低資源耗損和污染負(fù)荷，從源頭減少污染物的排放總量；提高末端治理效率實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放[7]。

3 參考文獻(xiàn)

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第5篇：重金屬污染研究現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵詞：重金屬監(jiān)測(cè)；重金屬污染；土壤采樣；樣品制備；樣品檢測(cè)；總質(zhì)量控制 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：X833 文章編號(hào)：1009-2374（2017）08-0124-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.060

1 我國(guó)土壤重金屬污染現(xiàn)狀

土壤是地球環(huán)境的主要組成部分之一，主要指地球表面能夠生長(zhǎng)植被的地表層，是介于大氣、巖石、水和生物之間的構(gòu)成部分。大部分的土壤是由沙石和黏土以及各種有機(jī)物等成分混合而成的。土壤是大部分動(dòng)物、植物、微生物等賴以生存的基本物質(zhì)，土壤的優(yōu)劣直接影響我們的日常生活、生產(chǎn)以及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

重金屬是指相對(duì)密度高于5的金屬元素及其化合物，其中在我們生活中能引起土壤污染的重金屬主要指鉛、汞、鎘、鋅、鉻、銅、鎳和類金屬砷等元素化合物。在環(huán)境污染中土壤的重金屬污染要比水體、空氣等污染更加隱蔽難測(cè)，并且土壤的自我修復(fù)能力相對(duì)水體和空氣來(lái)說(shuō)較弱，一旦重金屬進(jìn)入環(huán)境土壤中的含量高于土壤的自身修復(fù)能力時(shí)，就會(huì)在土壤中形成污染并且不斷積累長(zhǎng)期存在，從而對(duì)土壤造成嚴(yán)重的破壞和污染。土壤被重金屬污染后，一旦在受污染的農(nóng)田里種植作物將會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物受到污染，最終經(jīng)過農(nóng)作物污染到食品，同時(shí)，被污染的土壤通過雨水滲透，水體流經(jīng)地表等過程造成江河、地下水等水體污染，一旦被人飲用將會(huì)給人體帶來(lái)極大的傷害

隨著我國(guó)城市化建設(shè)，工業(yè)及化學(xué)化工等領(lǐng)域的發(fā)展，加上農(nóng)業(yè)上對(duì)農(nóng)藥化肥等化工產(chǎn)品的應(yīng)用導(dǎo)致環(huán)境內(nèi)被重金屬污染的土壤逐年增加，對(duì)我們的人身健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了巨大的危害。根據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)部的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，我國(guó)目前受污染的農(nóng)田灌溉區(qū)多達(dá)140*104公頃，其中被重金屬所污染的區(qū)域占總污染灌溉區(qū)的60%以上。我國(guó)每年有超過1200萬(wàn)噸的農(nóng)作物被重金屬所污染，每年因?yàn)橹亟饘傥廴径鴮?dǎo)致的糧食減產(chǎn)高于1000多萬(wàn)噸，每年農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失超過200億元人民幣。同時(shí)由于糧食含鎘量超標(biāo)會(huì)引起“痛痛病”，砷過量會(huì)導(dǎo)致肺癌、皮膚癌以及幾乎所有的重金屬過量都會(huì)引起人的神經(jīng)錯(cuò)亂、頭暈頭痛、關(guān)節(jié)病變、各種癌癥和結(jié)石等，所以土壤重金屬污染已經(jīng)嚴(yán)重危害到人類及畜類的健康。

2 土壤重金偌嗖庵衛(wèi)戇旆

根據(jù)我國(guó)環(huán)保監(jiān)測(cè)法案發(fā)現(xiàn)，土壤重金屬監(jiān)測(cè)在各種環(huán)境常規(guī)監(jiān)測(cè)里面逐漸占據(jù)了重要地位，其中對(duì)于灌溉區(qū)及各種農(nóng)田的土壤監(jiān)測(cè)已經(jīng)變得尤為重要。

2.1 土壤樣品采集

在各種環(huán)境監(jiān)測(cè)中土壤的監(jiān)測(cè)和水質(zhì)、大氣的監(jiān)測(cè)不同，水體和大氣均為流體，污染源混入后較易融合，由于大部分水體氣體等污染物可在限定范圍內(nèi)均勻分布，對(duì)于監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的采樣工作來(lái)說(shuō)相對(duì)簡(jiǎn)單，代表性樣品容易采集。然而土壤中的重金屬污染物的轉(zhuǎn)移、混合等相對(duì)大氣、水體中的污染物更加困難，分布不均勻，各地點(diǎn)的污染程度差異很大，即便是采取多點(diǎn)、多次的采樣方法，采取的樣品也具有極大的局限性，因此土壤的監(jiān)測(cè)中，由于采樣的局限性所造成的誤差對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于實(shí)驗(yàn)的分析過程中造成的誤差。所以為了使監(jiān)測(cè)過程中采集的土壤樣品具有代表性，使監(jiān)測(cè)結(jié)果能反映土壤重金屬污染的真實(shí)情況，應(yīng)盡量降低采樣所造成的誤差。

對(duì)于土壤采樣點(diǎn)的布置既要考慮到土壤的綜合情況，也需依據(jù)實(shí)際的土壤污染情況和實(shí)際的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目確定。對(duì)于被重金屬污染的土壤進(jìn)行樣品采集，一般主要是采集表層的土壤，樣品采集深度約0～20cm。同時(shí)采樣布點(diǎn)的方法主要包括對(duì)角線布點(diǎn)法和梅花形布點(diǎn)法以及棋盤式布點(diǎn)法與蛇形布點(diǎn)法等方法，土壤采集過程中應(yīng)該對(duì)采樣點(diǎn)地勢(shì)、受污染程度以及土壤受污染程度等因素綜合考慮，然后選擇不同的布點(diǎn)方法，并且需要一年里在同一采樣地點(diǎn)進(jìn)行兩次監(jiān)測(cè)對(duì)比，采樣的同時(shí)要詳細(xì)記錄采樣的時(shí)間、編號(hào)、GPS定位等信息。

2.2 土壤樣品制備

土壤樣品的制備首先需要將采集的土壤樣品混合攪勻后反復(fù)按四分法進(jìn)行篩選取舍，最終需要留下1～2千克樣品供實(shí)驗(yàn)分析使用。在樣品制備過程中為了避免受細(xì)菌真菌等微生物的作用引起土壤發(fā)霉變質(zhì)，需要將樣品放置在陶瓷樣品盤內(nèi)或塑料薄膜上在通風(fēng)避光的環(huán)境下進(jìn)行風(fēng)干，當(dāng)樣品達(dá)到半風(fēng)干狀態(tài)時(shí)，需要將土壤樣品進(jìn)行處理，結(jié)節(jié)壓碎，同時(shí)去除樣品中的石塊，篩出殘余動(dòng)植物肢體等其他雜物。然后將篩選后的樣品均勻地鋪展成薄層狀，放在陰涼通風(fēng)處緩慢風(fēng)干，切勿將樣品放在陽(yáng)光下直接曝曬同時(shí)需要經(jīng)常翻動(dòng)樣品。在樣品風(fēng)干的同時(shí)還要注意防止酸性和堿性等氣體以及其他灰塵等污染源對(duì)樣品造成二次污染。待樣品充分風(fēng)干后，通過研磨、篩分、縮分等規(guī)范的處理操作步驟，制備成粒度小于200目的最終樣品。最后將樣品混勻、裝瓶、貼標(biāo)簽、編號(hào)、儲(chǔ)存。樣品存儲(chǔ)時(shí)要盡量避免潮濕、高危、酸堿氣體和日光直曬等因素的影響，且制備的土壤顆粒越小越均勻最終的分析結(jié)果越準(zhǔn)確。

2.3 土壤樣品監(jiān)測(cè)分析

土壤樣品監(jiān)測(cè)之前需對(duì)其進(jìn)行消解，通常采用多元酸分解法，需使用高純度的消解試劑，以避免或減少消解過程中對(duì)樣品造成二次污染。

重金屬的定性定量檢測(cè)方法主要包括原子吸收分光光度法、分光光度法、等離子體發(fā)射光譜法、原子熒光分光光度法，這些方法在不斷改進(jìn)與修正的過程中已經(jīng)逐漸形成了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)內(nèi)土壤里重金屬檢測(cè)方法大都需要大型昂貴的檢測(cè)儀器設(shè)備，一般需要專業(yè)的人員進(jìn)行樣品測(cè)量分析，整個(gè)分析過程錯(cuò)綜復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集時(shí)間較長(zhǎng)，分析成本高，所以對(duì)于土壤重金屬的檢測(cè)目前國(guó)內(nèi)水平還需要改進(jìn)提高。

土壤重金屬監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及分析方法及監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)方法來(lái)源如下：

第一，《鎘 原子吸收光譜儀石墨爐原子吸收分光光度法》（GB/T 17141-1997）；《原子吸收光譜儀 KI-MIBK 萃取原子吸收分光光度法》（GB/T 17140-1997）。

第二，《汞 測(cè)汞儀冷原子吸收法》（GB/T 17136-1997）。

第三，《砷 分光光度計(jì)二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法》（GB/T 17134-1997）；《分光光度計(jì)硼氫化鉀-硝酸銀分光光度法》（GB/T 17135-1997）。

第四，《銅 原子吸收光譜儀火焰原子吸收分光光度法》（GB/T 17138-1997）。

第五，《鉛 原子吸收光譜儀石墨爐原子吸收分光光度法》（GB/T 17141-1997）；《原子吸收光譜儀 KI-MIBK 萃取原子吸收分光光度法》（GB/T 17140-1997）。

第六，《鉻 原子吸收光譜儀火焰原子吸收分光光度法》（HJ 491-2009）。

第七，《鋅 原子吸收光譜儀火焰原子吸收分光光度法》（GB/T 17138-1997）。

第八，《鎳 原子吸收光譜儀火焰原子吸收分光光度法》（GB/T 17139-1997）。

3 土壤重金屬監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制

土壤檢測(cè)質(zhì)量控制主要是為了確保所出具的土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有準(zhǔn)確性、代表性、精密性、完整性和可比性。質(zhì)量控制要涉及土壤檢測(cè)的全部過程，包括精密度和準(zhǔn)確度分析兩個(gè)方面。

同批次樣品的精密度分析通常是通過對(duì)平行樣的測(cè)定，將誤差控制在合理的范圍內(nèi)，而批次間樣品的精密度分析則一般是O置質(zhì)控樣控制精密度。

準(zhǔn)確度的兩種分析方法包括加標(biāo)回收測(cè)定和標(biāo)土測(cè)定法。在沒有質(zhì)量控制的樣品制備過程中通常采用加標(biāo)回收的測(cè)定方法完成準(zhǔn)確的質(zhì)量控制，即在同一批土壤樣品中隨機(jī)選取一定量的樣品進(jìn)行加標(biāo)回收測(cè)定，如果同批樣品量不足時(shí)要適當(dāng)對(duì)樣品加大測(cè)定率，且每批次同類的試樣至少兩個(gè)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)化工行業(yè)發(fā)展日新月異，同時(shí)在這些行業(yè)的發(fā)展過程中所帶來(lái)的各種環(huán)境問題也日漸體現(xiàn)出來(lái)，其中土壤重金屬污染也與日俱增，土壤中重金屬的監(jiān)測(cè)分析也變得必不可少。目前國(guó)內(nèi)關(guān)于重金屬檢測(cè)的前沿技術(shù)也一直在研究之中，并向著操作簡(jiǎn)便、迅速、精準(zhǔn)、安全等方向發(fā)展，相信最終會(huì)形成一套系統(tǒng)、科學(xué)的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方案，真正做到重金屬對(duì)土壤的污染的監(jiān)督控制預(yù)防。

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第6篇：重金屬污染研究現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵詞：農(nóng)田土壤；重金屬污染；監(jiān)測(cè)技術(shù)；空間估值方法

中圖分類號(hào)：X833 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170133031

農(nóng)田土壤為各種糧食作物提供了基本生長(zhǎng)環(huán)境，一旦受到污染就會(huì)直接威脅到人們的身體健康。但就目前來(lái)看，農(nóng)田土壤已經(jīng)遭受了鉛、汞、鎘等重金屬元素的污染。而這些污染物具有毒性大、難降解和易積累的特點(diǎn)，還會(huì)伴隨作物被人體吸收。加強(qiáng)農(nóng)田土壤重金屬污染的監(jiān)測(cè)，并對(duì)污染進(jìn)行空間估值，則能夠更好的進(jìn)行農(nóng)田土壤污染的監(jiān)管，進(jìn)而為人們的生產(chǎn)、生活提供更多安全保障。

1 農(nóng)田土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)技術(shù)分析

1.1 實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)技術(shù)

在農(nóng)田土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)方面，實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)為傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，包含原子熒光光譜法、電化學(xué)儀器分析法、分光光度法和極譜分析法等多種方法，都需要完成樣本田間采樣，然后對(duì)土樣進(jìn)行處理、分析，以完成土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)。使用實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)法，具有基體干擾小、檢出限低、準(zhǔn)確度高和分析范圍寬等特點(diǎn)。但是，采取該種監(jiān)測(cè)方法需完成監(jiān)測(cè)區(qū)土壤|量現(xiàn)狀調(diào)查和重金屬污染土壤修復(fù)試驗(yàn)等工作，采樣工作量較大，并且監(jiān)測(cè)成本較高，需要的分析時(shí)間較長(zhǎng)。此外，只要樣品在采集、運(yùn)輸、存儲(chǔ)和測(cè)定過程中出現(xiàn)差錯(cuò)，就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果失真。

1.2 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)

為克服實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)的局限性，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)在農(nóng)田土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)中得到了應(yīng)用。目前，可以連續(xù)完成土壤重金屬監(jiān)測(cè)的技術(shù)主要包含土壤磁化率監(jiān)測(cè)技術(shù)和激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)等。應(yīng)用前一種技術(shù)，可以利用土壤在外磁場(chǎng)中受感應(yīng)產(chǎn)生的磁化強(qiáng)度和外加磁場(chǎng)強(qiáng)度比重完成土壤中重金屬污染的監(jiān)測(cè)。因?yàn)?，重金屬污染將?dǎo)致土壤磁性增強(qiáng)，所以能夠利用土壤磁化率和地球化學(xué)元素含量進(jìn)行重金屬污染表征。該技術(shù)具有無(wú)破壞性、快速、經(jīng)濟(jì)和靈敏的特點(diǎn)，在土壤研究工作中得到了廣泛應(yīng)用。但是，由于會(huì)對(duì)土壤磁化率產(chǎn)生影響的因素較多，因此使用該技術(shù)也無(wú)法完成污染程度及污染來(lái)源的準(zhǔn)確判斷[1]。應(yīng)用后一種技術(shù)，主要是利用原子發(fā)射光譜分析法對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行快速、實(shí)時(shí)探測(cè)，可同時(shí)完成多種元素分析，并且只有很小幾率會(huì)對(duì)研究對(duì)象造成再污染。但作為半定量測(cè)量手段，其在監(jiān)測(cè)靈敏度和檢測(cè)限上仍然有一定的局限性。

2 農(nóng)田土壤重金屬污染空間估值方法

2.1 局部高值分布區(qū)劃分

在完成農(nóng)田土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，還要對(duì)影響土壤重金屬含量變化的外源因素的空間分布信息進(jìn)行獲取，以便更好的完成土壤重金屬含量分布規(guī)律的描述。為此，還要采取關(guān)聯(lián)規(guī)則、統(tǒng)計(jì)對(duì)比和回歸分析等方法確定外源因素，然后進(jìn)行有直接影響的外源因子的提取。在此基礎(chǔ)上，需利用統(tǒng)計(jì)的半方差函數(shù)完成土壤重金屬歷史樣點(diǎn)空間結(jié)構(gòu)提取，以便對(duì)不同元素空間變異范圍進(jìn)行判斷。而通過實(shí)地取樣調(diào)查，則能完成土壤重金屬含量的局部高值分布區(qū)的劃分。

2.2 土壤單元類獲取

不同于全局地理空間的土壤重金屬空間分布，局部地理空間的土壤重金屬空間分布具有一定連續(xù)性。通過獲取土壤單元類，則能夠?qū)⑷之愘|(zhì)空間的重金屬含量空間估值問題轉(zhuǎn)化為局部空間最優(yōu)估值問題。為此，還應(yīng)采取自收斂分類方法完成環(huán)境變量分類。使用譜分割方法，則可以完成景觀要素特征向量分類，從而獲得土壤單元分類。但獲得的單元類僅為粗略分類結(jié)果，還應(yīng)將同為空間異質(zhì)的單元類進(jìn)行歸并子類，以減少分類數(shù)目。為此，還應(yīng)對(duì)2個(gè)單元類包含的監(jiān)測(cè)樣點(diǎn)的重金屬含量數(shù)據(jù)展開方差分析，以確定2個(gè)單元類是否為空間異質(zhì)。

2.3 重金屬污染空間估值

針對(duì)獲得的多個(gè)土壤空間分類集，需利用土壤單元分類圖將在相同單元類中的監(jiān)測(cè)樣點(diǎn)劃分為一類，以獲得監(jiān)測(cè)樣點(diǎn)集。利用二分樹索引方法，則能完成空間估值方法的構(gòu)建。在估值操作前，需輸入?yún)⑴c估值的最小估值單元數(shù)和最大搜索半徑，以完成已知位點(diǎn)數(shù)的估值單元搜索，用于進(jìn)行未知單元的屬性值的估算。利用土壤單元類包含樣點(diǎn)的已知觀測(cè)值和所有樣點(diǎn)觀測(cè)值的均值之差和對(duì)應(yīng)的權(quán)重，就可以得到未知位點(diǎn)的估算值。

3 結(jié)論

使用科學(xué)的土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行農(nóng)田土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)，然后結(jié)合監(jiān)測(cè)樣點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行重金屬污染的空間估值，則能進(jìn)一步了解農(nóng)田土壤重金屬空間分布規(guī)律，繼而更好的完成農(nóng)田土壤重金屬污染的調(diào)查評(píng)估工作。

第7篇：重金屬污染研究現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵詞：稀特蔬菜；硝酸鹽；重金屬；富集能力

中圖分類號(hào)：S647+R155文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2014）12-0076-04

稀特蔬菜是非本土、非本季節(jié)種植以及一些珍稀特有蔬菜的統(tǒng)稱，是一種區(qū)別于大宗蔬菜的習(xí)慣性叫法，主要指從國(guó)外或國(guó)內(nèi)某些地區(qū)引進(jìn)的名、特、優(yōu)、新蔬菜[1]。稀特蔬菜含豐富礦物質(zhì)元素、維生素、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分，既可作為餐桌上的美食，同時(shí)又具有醫(yī)療保健功能，因此倍受廣大消費(fèi)者青睞[2]。近年來(lái)，稀特蔬菜種植業(yè)在濟(jì)南市城郊蔬菜基地和農(nóng)業(yè)科技園區(qū)蓬勃發(fā)展。蔬菜生長(zhǎng)過程中易富集土壤中的硝酸鹽和重金屬，并通過食物鏈在人體內(nèi)累積，從而危害人體健康[3，4]。開展蔬菜產(chǎn)品中硝酸鹽和重金屬含量水平的研究，尋求污染控制的方法和技術(shù)，對(duì)于保障人民群眾的飲食安全，促進(jìn)蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展都具有重要意義[5]。為研究不同稀特蔬菜品種對(duì)硝酸鹽和重金屬元素的富集特性，本試驗(yàn)選取環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)、種植效益較高的10種當(dāng)?shù)叵√厥卟藶樵嚥?，開展了不同稀特蔬菜對(duì)硝酸鹽和重金屬元素富集能力的比較、污染評(píng)價(jià)及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，以期為稀特蔬菜的污染控制和合理布局提供借鑒和依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2013年6月至9月在濟(jì)南市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院蔬菜試驗(yàn)基地進(jìn)行。供試10種稀特蔬菜見表1，對(duì)照蔬菜選用‘青研春白1號(hào)’大白菜。試驗(yàn)地土壤為褐土，肥力中等。施用廄肥作底肥，每666.7m2用量2 000 kg，作物生長(zhǎng)期間未再進(jìn)行追肥。田間管理采用當(dāng)?shù)厥卟顺Ｒ?guī)生產(chǎn)管理措施。

1.2樣品采集

相同的栽培管理?xiàng)l件下，根據(jù)不同稀特蔬菜品種的生育期，分別選擇合適的采收期對(duì)蔬菜食用部分進(jìn)行取樣。每份樣品取樣重量不少于1 kg。采得樣品立即送達(dá)樣品室，經(jīng)不同預(yù)處理后分別用于硝酸鹽和重金屬檢測(cè)[6～8]。

1.3測(cè)定方法

硝酸鹽含量采用紫外分光光度計(jì)法[7，9] 測(cè)定，重金屬元素鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、鉻（Cr）含量采用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）儀測(cè)定[10]。

1.4評(píng)價(jià)方法

1.4.1硝酸鹽和重金屬污染評(píng)價(jià)根據(jù)世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織規(guī)定的硝酸鹽日允許攝入量（3.6 mg/kg體重），提出蔬菜硝酸鹽含量分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[7，9]（表2）。采用單因子污染指數(shù)法及內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法（表3），評(píng)價(jià)蔬菜重金屬污染狀況[5，8，10]。

1.4.2健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法稀特蔬菜重金屬攝入風(fēng)險(xiǎn)，采用多介質(zhì)暴露評(píng)價(jià)模型中水、食物攝入和空氣吸入暴露評(píng)價(jià)簡(jiǎn)化方程進(jìn)行評(píng)價(jià)[10，11]。以HQ表示由蔬菜攝入引起的重金屬暴露風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)：HQ=CDI/0.5RfD（CDI為重金屬污染物通過蔬菜進(jìn)入人體的平均日攝入量，RfD為重金屬污染物的參考暴露劑量）。暴露風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)HQ>1，表明該重金屬污染物可引起人體的健康風(fēng)險(xiǎn)，指數(shù)值越高表明該污染物對(duì)人體健康的危害越大。

2結(jié)果與分析

2.1對(duì)硝酸鹽的富集能力和污染評(píng)價(jià)

由表4可知，不同蔬菜硝酸鹽的富集能力存在差異。10種稀特蔬菜食用部位硝酸鹽含量均低于對(duì)照，由大到小順序?yàn)椋杭t莧>蒲公英>薄荷>野菊>景天三七>婆羅門參>綠莧>紅鳳菜>馬齒莧>田七菜。其中，紅莧硝酸鹽含量最高，為1 229.2 mg/kg，田七菜硝酸鹽含量最低，為683.4 mg/kg。所測(cè)蔬菜硝酸鹽含量均大于432 mg/kg，均不宜生食；其中田七菜、馬齒莧和紅鳳菜硝酸鹽含量小于785 mg/kg，屬中度污染，可鹽漬和熟食；其它蔬菜硝酸鹽含量大于785 mg/kg且小于1 440 mg/kg，屬重度污染，可熟食，不可生食和鹽漬。

2.2對(duì)重金屬的富集能力和污染評(píng)價(jià)

由表4可知，10種稀特蔬菜對(duì)不同重金屬元素的富集能力大小順序基本一致，即Pb>Cr>As>Cd>Hg。其中，紅莧、綠莧、野菊、蒲公英和薄荷對(duì)Pb、Hg、Cr的富集能力均大于對(duì)照，紅莧和野菊對(duì)Cd的富集能力大于對(duì)照，紅莧、綠莧、薄荷和蒲公英對(duì)As的富集能力大于對(duì)照。

由表5可知，紅莧、綠莧、野菊、薄荷和蒲公英的綜合污染指數(shù)均大于對(duì)照。其中，紅莧和綠莧綜合污染指數(shù)大于1.00，屬輕度污染；野菊、薄荷和蒲公英綜合污染指數(shù)在0.70～1.00之間，達(dá)到警戒限；其它稀特蔬菜品種綜合污染指數(shù)均在0.70以下，重金屬污染程度屬安全。

2.3重金屬攝入的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果

由表6可知，10種稀特蔬菜攝入重金屬元素的暴露風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（HQ）均小于1，表明食用這些稀特蔬菜，重金屬污染物不會(huì)引起當(dāng)?shù)鼐用竦慕】碉L(fēng)險(xiǎn)。

3結(jié)論與討論

一般來(lái)說(shuō)，稀特蔬菜病蟲害發(fā)生輕，生產(chǎn)過程中用肥、用藥較少，蔬菜產(chǎn)品的品質(zhì)也較好[1]。但隨著種植規(guī)模的加大，受城郊環(huán)境污染加劇、不合理施用化肥、農(nóng)藥以及蔬菜種類和品種自身富集能力差異等因素影響，部分稀特蔬菜產(chǎn)品中硝酸鹽和重金屬元素含量也持續(xù)增加，對(duì)人體健康構(gòu)成了潛在威脅[11，12]。

試驗(yàn)得出，不同稀特蔬菜對(duì)硝酸鹽和重金屬元素的富集能力不同，其中紅莧、綠莧、野菊、薄荷和蒲公英對(duì)硝酸鹽和重金屬元素Pb、Cd、Hg、As、Cr的富集能力較其它品種更強(qiáng)，重金屬元素含量多高于對(duì)照大白菜，兩種莧科蔬菜富集能力較強(qiáng)與其他學(xué)者的研究結(jié)果一致[5，10]。

減少蔬菜硝酸鹽和重金屬污染的措施，主要包括控制和消除污染源、合理調(diào)節(jié)生產(chǎn)環(huán)境、科學(xué)施肥和用藥、選育新品種、制訂嚴(yán)格的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等[4，10，12，13]。此外，蔬菜的選擇性種植是一種便捷途徑。將土壤中的硝酸鹽和重金屬含量特征與蔬菜對(duì)硝酸鹽和重金屬的富集特性結(jié)合分析，在查明規(guī)劃種植區(qū)土壤污染物含量水平的前提下，因地制宜地按蔬菜對(duì)污染物富集能力的差異性來(lái)選擇種植的蔬菜種類，可以趨利避害，制定出科學(xué)合理的種植規(guī)劃和生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高效的稀特蔬菜產(chǎn)品[6，12，13]。

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第8篇：重金屬污染研究現(xiàn)狀范文

【關(guān)鍵詞】污染土壤；微生物；修復(fù)原理；修復(fù)技術(shù)

土壤污染已經(jīng)成為全球性的重要環(huán)境問題之一。由于礦山開采、金屬冶煉以及工業(yè)污水和污泥的農(nóng)業(yè)應(yīng)用，大量的有毒有害重金屬元素進(jìn)入土壤系統(tǒng)，在土壤中的滯留時(shí)間長(zhǎng)，具有難降解性、隱蔽性和不可逆性的特點(diǎn)，不僅導(dǎo)致土壤的退化、農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的降低，而且還可能通過食物鏈危及人類的健康和生命。

目前，用于土壤重金屬污染治理的方法包括物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)。物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)雖能達(dá)到一定的效果，但是能耗大、二次污染等問題也限制了其應(yīng)用[1]，尤其對(duì)于大面積有害的低濃度重金屬污染，更是難以處理。重金屬污染土壤的原位生物修復(fù)是利用各種天然生物過程而發(fā)展起來(lái)的一種現(xiàn)場(chǎng)處理土壤環(huán)境污染的技術(shù)，可利用生物削減土壤中重金屬含量或降低重金屬毒性[2]。根據(jù)修復(fù)主體的不同，它主要分為微生物修復(fù)、植物修復(fù)和植物-微生物聯(lián)合修復(fù)。微生物修復(fù)較物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)有著無(wú)可比擬的優(yōu)越性，操作簡(jiǎn)單、處理費(fèi)用低、效果好，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成二次污染，可以就地進(jìn)行處理等，具有很大的潛力和廣闊的應(yīng)用前景。

1.微生物修復(fù)機(jī)理

重金屬對(duì)人的毒性作用常與它的存在狀態(tài)有密切的關(guān)系。一般地說(shuō)，金屬存在形式不同，其毒性作用也不同。微生物不能降解和破壞重金屬，但可以對(duì)土壤中的重金屬進(jìn)行固定、移動(dòng)或轉(zhuǎn)化，改變它們?cè)谕寥乐械沫h(huán)境化學(xué)行為，可促進(jìn)有毒、有害物質(zhì)解毒或降低毒性，從而達(dá)到生物修復(fù)的目的。

1.1 微生物的轉(zhuǎn)化作用

微生物對(duì)重金屬的轉(zhuǎn)化作用包括氧化還原作用、甲基化與去甲基化作用以及重金屬的溶解和有機(jī)絡(luò)合配位降解。土壤中的一些重金屬元素可以多種價(jià)態(tài)和形態(tài)存在，不同價(jià)態(tài)和形態(tài)的溶解性和毒性不同，可通過微生物的氧化還原作用和去甲基化作用改變其價(jià)態(tài)和形態(tài)，從而改變其毒性和移動(dòng)性。

1.1.1 氧化還原作用

微生物可通過改變重金屬的氧化還原狀態(tài)，使重金屬化合價(jià)發(fā)生變化，改變重金屬的穩(wěn)定性。Silver等[3]提出，在細(xì)菌作用下氧化還原是最有希望的有毒廢物生物修復(fù)系統(tǒng)。微生物能氧化土壤中多種重金屬元素，某些自養(yǎng)細(xì)菌如硫-鐵桿菌類 （Thiobacillus ferrobacillus）能氧化As、Cu、Mo和Fe等，假單孢桿菌屬 （Pseudomonas）能使As、Fe和Mn等發(fā)生生物氧化，降低這些重金屬元素的活性。微生物對(duì)重金屬的轉(zhuǎn)化作用常見的有對(duì)鉻、汞、硒和砷等的轉(zhuǎn)化。如假單胞菌（ Pseudomonadsp.） 可以把六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻，從而降低其毒性[4]。

1.1.2 甲基化與去甲基化作用

微生物可通過改變重金屬的甲基化和去甲基化作用改變重金屬的環(huán)境效應(yīng)。Fwukowa從土壤中得到假單胞桿菌K-62，它能分解無(wú)機(jī)汞和有機(jī)汞而形成元素汞，元素汞的生物毒性比無(wú)機(jī)汞和有機(jī)汞低得多。Frankenber等通過耕作、優(yōu)化管理、施加添加劑等來(lái)加速硒的原位生物甲基化，使其揮發(fā)而降低硒的毒性，此生物技術(shù)已在美國(guó)西部灌溉農(nóng)業(yè)中用于清除硒污染[5]。有些真菌和細(xì)菌能使無(wú)機(jī)As轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性有機(jī)As，從而降低其毒性[6]。

1.1.3 重金屬溶解或配位絡(luò)合作用

一些微生物，如動(dòng)膠菌、藍(lán)細(xì)菌、硫酸鹽還原菌以及某些藻類，能夠產(chǎn)生胞外聚合物如多糖、糖蛋白等具有大量的陰離子基團(tuán)，與重金屬離子形成絡(luò)合物。如Bargagli在Hg礦附近土壤中分離得到很多高級(jí)真菌，一些菌根種和所有腐殖質(zhì)分解菌都能積累Hg達(dá)到100 mg/kg土壤干重[7]。

1.2 微生物的積累和吸著作用

土壤中重金屬離子有5種形態(tài)：可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)。前3種形態(tài)穩(wěn)定性差，后2種形態(tài)穩(wěn)定性強(qiáng)。重金屬污染物的危害主要來(lái)自前3種不穩(wěn)定的重金屬形態(tài)[6]。微生物固定作用可將重金屬離子轉(zhuǎn)化為后兩種形態(tài)或積累在微生物體內(nèi)，從而使土壤中重金屬的濃度降低或毒性減小。微生物固定作用有胞外吸附作用、胞外沉淀作用和胞內(nèi)積累作用3種形式。其作用方式有以下幾種：①金屬磷酸鹽、金屬硫化物沉淀；②細(xì)菌胞外多聚體；③金屬硫蛋白、植物螯合肽和其他金屬結(jié)合蛋白；④鐵載體；⑤真菌來(lái)源物質(zhì)及其分泌物對(duì)重金屬的去除[8]。

1.2.1 胞外吸附作用

胞外吸附作用主要是指重金屬離子與微生物的產(chǎn)物或細(xì)胞壁表面的一些基團(tuán)通過絡(luò)合、螯合、離子交換、靜電吸附、共價(jià)吸附等作用中的一種或幾種相結(jié)合的過程[2]。許多研究表明細(xì)菌及其代謝產(chǎn)物對(duì)溶解態(tài)的金屬離子有很強(qiáng)的絡(luò)合能力，這主要因?yàn)榧?xì)菌表面有獨(dú)特的化學(xué)組成。細(xì)胞壁帶有負(fù)電荷而使整個(gè)細(xì)菌表面帶負(fù)電荷，而細(xì)菌的產(chǎn)物或細(xì)胞壁表面的一些基團(tuán)如-COOH、-NH2、-SH、-OH等陰離子可以增加金屬離子的絡(luò)合作用[9]。研究表明，許多微生物，包括細(xì)菌、真菌和藻類可以生物積累（bioaccumulation）和生物吸著 （biosorption）環(huán)境中多種重金屬和核素[10]。一些微生物如動(dòng)膠菌、藍(lán)細(xì)菌、硫酸鹽還原菌以及某些藻類，能夠產(chǎn)生胞外聚合物如多糖、糖蛋白等具有大量的陰離子基團(tuán)，與重金屬離子形成絡(luò)合物。

1.2.2 胞外沉淀作用

胞外沉淀作用指微生物產(chǎn)生的某些代謝產(chǎn)物與重金屬結(jié)合形成沉淀的過程。在厭氧條件下，硫酸鹽還原菌中的脫硫弧菌屬（Desulfovibrio）和腸狀菌屬（Desulfotomaculum）可還原硫酸鹽生成硫化氫，硫化氫與Hg2+形成HgS沉淀，抑制了Hg2+的活性[11]。某些微生物產(chǎn)生的草酸與重金屬形成不溶性草酸鹽沉淀。

1.2.3 胞內(nèi)積累作用

胞內(nèi)積累作用是指重金屬被微生物吸收到細(xì)胞內(nèi)而富集的過程。重金屬進(jìn)入細(xì)胞后，通過區(qū)域化作用分布在細(xì)胞內(nèi)的不同部位，微生物可將有毒金屬離子封閉或轉(zhuǎn)變成為低毒的形式[12]。微生物細(xì)胞內(nèi)可合成金屬硫蛋白，金屬硫蛋白與Hg、Zn、Cd、Cu、Ag 等重金屬有強(qiáng)烈的親合性，結(jié)合形成無(wú)毒或低毒絡(luò)合物。如真菌木霉、小刺青霉和深黃被包霉通過區(qū)域化作用對(duì)Cd、Hg都有很強(qiáng)的胞內(nèi)積累作用[13]。研究表明，微生物的重金屬抗性與MT積累呈正相關(guān)，這使細(xì)菌質(zhì)?？赡苡锌怪亟饘俚幕?，如丁香假單胞菌和大腸桿菌均含抗 Cu基因，芽孢桿菌和葡萄球菌含有抗Cd和抗Zn基因，產(chǎn)堿菌含抗Cd、抗 Ni及抗Co基因，革蘭氏陽(yáng)性和革蘭氏陰性菌中含抗As和抗Sb基因。Hiroki[14]發(fā)現(xiàn)在重金屬污染土壤中加入抗重金屬產(chǎn)堿菌可使得土壤水懸浮液得以凈化?？梢?，微生物生物技術(shù)在凈化污染土壤環(huán)境方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

2.重金屬污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)及其研究進(jìn)展

微生物修復(fù)重金屬污染的技術(shù)主要為原位修復(fù)和異位修復(fù)。微生物原位修復(fù)技術(shù)是指不需要將污染土壤搬離現(xiàn)場(chǎng)，直接向污染土壤投放N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和供氧，促進(jìn)土壤中土著微物或特異功能微生物的代謝活性，降解污染物主要包括：生物通風(fēng)法（bioventing）、生物強(qiáng)化法（enhanced-bioremediation）、土地耕作法（1and farming）和化學(xué)活性柵修復(fù)法（chemical activated bar）等幾種。異位微生物修復(fù)是把污染土壤挖出，進(jìn)行集中生物降解的方法。主要包括預(yù)制床法（preparedbed）、堆制法（composting biorernediation）及泥漿生物反應(yīng)器法（bioslutrybioreactor）。

2.1 生物刺激技術(shù)

生物刺激即向污染的土壤中添加微生物生長(zhǎng)所需的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素以及電子受體，刺激土著微生物的生長(zhǎng)來(lái)增加土壤中微生物的數(shù)量和活性。關(guān)于這方面的研究國(guó)外文獻(xiàn)已有報(bào)道。Reddy KR，Cutright T J對(duì)鉻污染土壤的微生物修復(fù)進(jìn)行的研究表明，限制鉻污染場(chǎng)地修復(fù)進(jìn)程的一個(gè)共同因素是污染場(chǎng)地通常缺乏足夠的營(yíng)養(yǎng)以供引進(jìn)的外來(lái)微生物或土著微生物生長(zhǎng)，以至這些微生物自身具備的還原Cr6+的潛力得不到充分發(fā)揮；為使其潛力得到充分發(fā)揮，需向其生活的環(huán)境中投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)刺激鉻還原菌的新陳代謝和繁殖，促進(jìn)鉻污染土壤的修復(fù)[15]。HigginsT E將堆肥、鮮肥、牛糞、泥炭加入鉻污染土壤進(jìn)行原位修復(fù)，提高了修復(fù)效果[16]。

2.2 生物強(qiáng)化技術(shù)

生物強(qiáng)化技術(shù)即向重金屬污染土壤中加入一種高效修復(fù)菌株或由幾種菌株組成的高效微生物組群來(lái)增強(qiáng)土壤修復(fù)能力的技術(shù)。所加入的高效菌株可通過篩選培育或通過基因工程構(gòu)建，也可以通過微生物表面展示技術(shù)表達(dá)重金屬高效結(jié)合肽，從而得到高效菌株。

2.2.1 高效菌株篩選

高效菌株有2個(gè)來(lái)源：一是從重金屬污染土壤中篩選；二是從其他重金屬污染環(huán)境中篩選。從重金屬污染土壤中篩選分離出土著微生物，將其富集培養(yǎng)后再投入到原污染的土壤，這是本土生物強(qiáng)化技術(shù)（本土生物強(qiáng)化技術(shù)是由日本科學(xué)家Ueno A等人于2007年首次提出的[17]）。篩選、富集的土著微生物更能適應(yīng)土壤的生態(tài)條件，進(jìn)而更好地發(fā)揮其修復(fù)功能。目前已從Cr（VI）、Zn、Pb污染土壤中篩選分離出菌種Pseudo-monasmesophillca和maltophiliaP，Barton等對(duì)這2種菌株去除Se、Pb毒性的可能性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)上述菌種均能將硒酸鹽、亞硒酸鹽和二價(jià)鉛轉(zhuǎn)化為不具毒性且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的膠態(tài)硒與膠態(tài)鉛。Robinson等研究了從土壤中篩選的4種熒光假單胞菌對(duì)Cd的富集與吸收效果，發(fā)現(xiàn)這4種細(xì)菌對(duì)Cd的富集達(dá)到環(huán)境中的100倍以上[1]。

2.2.2 基因工程菌構(gòu)建

基因工程可以打破種屬的界限，把重金屬抗性基因或編碼重金屬結(jié)合肽的基因轉(zhuǎn)移到對(duì)污染土壤適應(yīng)性強(qiáng)的微生物體內(nèi)，構(gòu)建高效菌株。由于大多數(shù)微生物對(duì)重金屬的抗性系統(tǒng)主要由質(zhì)粒上的基因編碼，且抗性基因亦可在質(zhì)粒與染色體間相互轉(zhuǎn)移，許多研究工作開始采用質(zhì)粒來(lái)提高細(xì)菌對(duì)重金屬的累積作用，并取得了良好的應(yīng)用效果[18]。

2.2.3 微生物表面展示技術(shù)

微生物表面展示技術(shù)是將編碼目的肽的DN段通過基因重組的方法構(gòu)建和表達(dá)在噬菌體表面、細(xì)菌表面（如外膜蛋白、菌毛及鞭毛）或酵母菌表面（如糖蛋白），從而使每個(gè)顆?；蚣?xì)胞只展示一種多肽[19]。微生物表面展示技術(shù)可以把編碼重金屬離子高效結(jié)合肽的基因通過基因重組的方法與編碼細(xì)菌表面蛋白的基因相連，重金屬離子高效結(jié)合肽以融合蛋白的形式表達(dá)在細(xì)菌表面，可以明顯增強(qiáng)微生物的重金屬結(jié)合能力，這為重金屬污染的防治提供了一條嶄新的途徑。

LamB、冰晶蛋白、凝集素、a-凝集素和葡萄球菌蛋白A都是表面蛋白，在微生物表面展示技術(shù)中用來(lái)定位、錨定外源多肽[20-21]。Sousa C等將六聚組氨酸多肽展示在E.coliLamB蛋白表面，可以吸附大量的金屬離子，重組菌株對(duì)Cd2+的吸附和富集比E.coli大11倍[22]；Xu Z、Lee S Y將多聚組氨酸（162個(gè)氨基酸） 與Omp C融合，重組菌株吸附Cd的能力達(dá)32 mol/ g干菌[23]；Schembri M A等將隨機(jī)肽庫(kù)構(gòu)建于E.coli 的表面菌毛蛋白FimH粘附素上，經(jīng)數(shù)輪篩選和富集，獲得對(duì)PbO2、CoO、MnO2、Cr2O3具有高親和力的多肽[24]；KurodaK、UedM將酵母金屬硫蛋白（YMT） 串聯(lián)體在酵母表面展示表達(dá)后，四聚體對(duì)重金屬吸附能力提高5.9倍，八聚體提高8.7倍[25]。表面展示技術(shù)用于重金屬污染土壤原位修復(fù)的研究雖然取得了許多成果，但離實(shí)際應(yīng)用尚有一段距離。其主要原因是用于展示金屬結(jié)合肽的受體微生物種類及適應(yīng)性有限，并且缺乏選擇金屬結(jié)合肽的有效方法[19]。

3. 結(jié)論與展望

從目前來(lái)看，微生物修復(fù)是最具發(fā)展和應(yīng)用前景的生物修復(fù)技術(shù)，人們?cè)谖⑸锊牧稀⒔到馔緩揭约靶迯?fù)技術(shù)研發(fā)等方面取得了一定的研究進(jìn)展，并展示了一些成功的修復(fù)案例。但重金屬污染土壤原位微生物修復(fù)技術(shù)目前還存在以下幾個(gè)方面的問題：（1）修復(fù)效率低，不能修復(fù)重污染土壤。（2）加入到修復(fù)現(xiàn)場(chǎng)中的微生物會(huì)與土著菌株競(jìng)爭(zhēng)，可能因其競(jìng)爭(zhēng)不過土著微生物，而導(dǎo)致目標(biāo)微生物數(shù)量減少或其代謝活性喪失。（3）重金屬污染土壤原位微生物修復(fù)技術(shù)大多還處于研究階段和田間試驗(yàn)與示范階段，還存在大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用的問題。（4）微生物個(gè)體微小，難以從土壤中分離；重金屬回收困難。

污染場(chǎng)地應(yīng)用是各種生物修復(fù)技術(shù)研發(fā)的最終目的。一般說(shuō)來(lái)，實(shí)驗(yàn)室的微生物修復(fù)研究，因修復(fù)條件較為理想化，擾因素極少，其修復(fù)可能很好。如一旦將室內(nèi)的微生物修復(fù)技術(shù)放大到現(xiàn)場(chǎng)條件下，干擾因素復(fù)雜，一系列的新問題可能會(huì)出現(xiàn)，甚至可能會(huì)遭致完全否定等現(xiàn)象。因此，微生物修復(fù)技術(shù)的場(chǎng)地應(yīng)用是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須融合環(huán)境工程、水利學(xué)、環(huán)境化學(xué)及土壤學(xué)等多學(xué)科知識(shí)，創(chuàng)造現(xiàn)場(chǎng)的修復(fù)條件，如土地翻耕、農(nóng)藝措施、添加物質(zhì)、高效微生物、植物修復(fù)，季節(jié)更替等，構(gòu)建出一套因地因時(shí)的污染土壤田間修復(fù)工程技術(shù)。

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第9篇：重金屬污染研究現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵詞：土壤；重金屬污染；防治

Abstract: such as rapid development of modern agriculture and industry at the same time, the situation of soil heavy metal pollution has become increasingly serious. This article mainly from the soil heavy metal pollution sources and present situation analysis, points out the harm of soil heavy metal pollution at the same time, puts forward some prevention measures, and provides a certain reference for environmental protection, promote the sustainable development and utilization of the soil.

Key words: soil; Heavy metal pollution; The prevention and control

中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104(2013)

引言

土壤是城市生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，是土壤圈中受人類活動(dòng)影響最為強(qiáng)烈的部分，這類土壤廣泛分布于公園、道路、體育場(chǎng)、城郊、垃圾填埋場(chǎng)、廢棄工廠、礦山周圍，有著不同于自然土壤的理化性質(zhì)。重金屬是有害元素，可通過吞食、吸入和皮膚吸收等主要途徑進(jìn)入人體，損害造血系統(tǒng)、消化系統(tǒng)，嚴(yán)重時(shí)則損害神經(jīng)系統(tǒng)，直接對(duì)人特別是兒童的健康造成危害，還可通過污染食物、大氣和水環(huán)境間接影響城市環(huán)境質(zhì)量，危害人類健康。城市人口與土壤直接或間接接觸的幾率很高，相比于自然土壤或農(nóng)用土壤而言，這類土壤的重金屬污染更容易對(duì)人體健康造成危害。城市化所導(dǎo)致的環(huán)境惡化已成為影響居民健康的一個(gè)重要因素。因此，關(guān)注城市土壤的重金屬污染來(lái)源及危害，有針對(duì)性采取污染治理措施，具有重要的科學(xué)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

一、土壤中重金屬污染的現(xiàn)狀

在自然界的循環(huán)過程中，環(huán)境中的污染物很大一部分都會(huì)進(jìn)入或者經(jīng)過土壤。因?yàn)橥寥乐械闹亟饘僭乜赡軙?huì)通過食物鏈在生物體中聚集，從而造成人體內(nèi)長(zhǎng)期積蓄對(duì)人體造成危害。土壤中重金屬的來(lái)源是多種途徑的，除了大氣干濕沉降的來(lái)源之外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、污水農(nóng)用灌溉、等也可能會(huì)造成重金屬對(duì)大氣、土壤和水體的環(huán)境污染。

1.大氣干濕沉降污染

伴隨著社會(huì)的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)、大量的石油以及汽車等排放的尾氣等，它們?nèi)紵蟮奈矚膺M(jìn)入大氣后，使得空氣中含有大量的重金屬元素，它們主要是經(jīng)自然沉降和雨淋沉降進(jìn)人土壤，并且分布在工礦的周圍和公路、鐵路的兩側(cè)，這些重金屬元素既可以直接沉降到土壤中或者被土壤吸附，也可以被植物吸收后，通過植物傳輸土壤而引起土壤重金屬污染。

2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染

在農(nóng)作物的成長(zhǎng)過程中，為了促進(jìn)生物的快速結(jié)果，往往會(huì)采用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方法，大量使用化肥、農(nóng)藥。而在使用含有鉛、汞、福、砷等的農(nóng)藥的時(shí)候，由于重金屬元素的長(zhǎng)期積累，造成土壤中重金屬元素的含量不斷上升，導(dǎo)致土壤中重金屬的污染。并且在有些地區(qū)，污水作為農(nóng)田的常用水，因?yàn)楣I(yè)污染的成分比較復(fù)雜，里面不同程度地含有重金屬等有害物質(zhì)，常常會(huì)引起一定的危害。

3.污水農(nóng)用灌溉污染

由于城市工業(yè)化的快速發(fā)展，大量的工業(yè)污水成為農(nóng)田灌溉的常用水。但是因?yàn)槲鬯喔纫话闶菍儆诿嬖次廴荆坏┪廴?，收到污染的面積就會(huì)很大。含有許多重金屬離子的城市污水，進(jìn)入河道，而進(jìn)入土壤，從而引起水體污染，惡性循環(huán)，給人們帶來(lái)無(wú)法估計(jì)的傷害，對(duì)農(nóng)業(yè)及其人們的日常生活帶來(lái)影響。

二、土壤重金屬污染的危害

1.對(duì)城市生態(tài)景觀植物危害

城市土壤受重金屬污染后會(huì)形成土壤結(jié)塊，同時(shí)重金屬在土壤—植物系統(tǒng)中遷移會(huì)直接影響植物的生理生化和生長(zhǎng)發(fā)育，從而引發(fā)土壤生物和植被退化等一系列較為嚴(yán)重的城市環(huán)境問題，直接危及城市居民的健康和安全。例如，鎘是危害植物生長(zhǎng)的有毒元素，如果土壤中鎘含量過高， 植物葉片的葉綠素結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞，同時(shí)根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收會(huì)減少， 根系生長(zhǎng)受到抑制，從而阻礙植物生長(zhǎng)，甚至引起植物死亡。

2.對(duì)人體的危害

受污染的土壤暴露在城市環(huán)境中，形成粉塵直接或間接進(jìn)入動(dòng)物和人體中，對(duì)人類產(chǎn)生危害。此外，郊區(qū)蔬菜基地土壤受到污染，重金屬容易被植物利用而進(jìn)入食物鏈，最終通過食物鏈影響人類的健康。如Pb 能傷害人體的神經(jīng)系統(tǒng)， 特別對(duì)幼兒的智力發(fā)育有極其不良的影響；鎘的毒性很大，在人體內(nèi)蓄積會(huì)引起泌尿系統(tǒng)功能變化，還會(huì)影響骨骼發(fā)育。

三、土壤中重金屬污染的防治

土壤的重金屬污染防治要想取得一定的成效，必須從預(yù)防和防治相結(jié)合的方式進(jìn)行實(shí)施。也就是說(shuō)要做到，預(yù)防為主，防治結(jié)合的方法。從某種意義上來(lái)說(shuō)，治理重金屬的污染一方面可以通過物理化學(xué)的方法去除土壤中的重金屬污染物，另一方面可以改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)。

1.工程治理方法

工程治理的治理方法主要是依據(jù)物理和化學(xué)的原理來(lái)治理土壤中重金屬污染的途徑。一般是運(yùn)用客土、換土、去表土和深耕翻土等措施來(lái)達(dá)到這種目的。客土主要是在被污染的土壤中加入沒有被污染的新土；換土是將以污染的土壤移去,換上未污染的新土;翻土是將污染的表土翻至下層;去表土是將污染的表土移去等。沖洗絡(luò)合法是用清水沖洗被重金屬污染的土壤，使重金屬遷移至較深的根外層，減少作物根區(qū)重金屬的離子濃度。另外，為了避免出現(xiàn)土壤的再次污染，可以利用一定比例的化合物進(jìn)行土壤沖淋，使其能與重金屬形成比較穩(wěn)定的化合物，或者是利用帶有陰離子的溶液，常用的是碳酸鹽和磷酸鹽進(jìn)行，這樣能收到比較好的效果，使重金屬能形成多需要的沉淀。而對(duì)于低滲透性的粘土和淤泥土，我們可以用電動(dòng)修復(fù)方法來(lái)完成，這樣的重金屬可以用到汞等。

這種工程治理的方法可以說(shuō)收到的效果比較明確，而且具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，但是往往實(shí)行以來(lái)會(huì)比較復(fù)雜，容易引起土壤肥力的降低。

2.農(nóng)業(yè)治理方法

在治理土壤重金屬污染的方法時(shí)，用到的農(nóng)業(yè)治理方法一般是要改變一些耕作的管理來(lái)減輕重金屬的含量和危害。這樣就會(huì)對(duì)進(jìn)入土壤中的有害物質(zhì)有所降低。因?yàn)樵谖廴就寥罆r(shí)，只要不進(jìn)入食物鏈對(duì)人體的傷害就不會(huì)那么大。生活中我們可以利用控制土壤中的水分，來(lái)達(dá)到降低重金屬污染的目的；在選擇化肥時(shí)，選擇最能降低土壤重金屬污染的化肥，增加施加有機(jī)肥的利用，使其能夠固定土壤中多種重金屬以及降低土壤中重金屬污染；還可以選擇比較抗污染的植物并且不能在已經(jīng)被污染的土壤上種植所需要的植物，以防止通過食物鏈的植物進(jìn)入人體，對(duì)人體造成傷害。合理的利用農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)工程措施,也可以保持土壤的肥力,改良和防治土壤重金屬污染,提高土壤質(zhì)量,并能與自然生態(tài)循環(huán)和系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)作。比如可以在污染區(qū)公路的兩邊種樹、種花和種草，這樣不但可以使得環(huán)境變得清新，還可以凈化土壤，還可以進(jìn)行農(nóng)業(yè)的改良，就是在被污染的地區(qū)繁殖種子，然后在沒有污染的地方種植，收獲后把它們提取酒精，殘?jiān)鼔褐评w維板,并提取糠醛,或?qū)堅(jiān)谱髡託庾髂茉?。這種農(nóng)業(yè)治理措施的比較切合實(shí)際，也比較容易實(shí)現(xiàn)，而且費(fèi)用比較低，但是做起來(lái)的時(shí)間要求比較高，效果不會(huì)太顯著。

3.物理修復(fù)

（1）電動(dòng)修復(fù)

通過電流使土壤中的重金屬離子(如Pb、Cd、Cr、Zn等)和無(wú)機(jī)離子以電透滲和電遷移的方式向電極運(yùn)輸，再集中收集處理。該方法適用于低滲透的粘土和淤泥土，可以控制污染物的流動(dòng)方向。在沙土上的實(shí)驗(yàn)，土壤中Pb2+、Cr3+等重金屬離子的除去率也可達(dá)90%以上。電動(dòng)修復(fù)不攪動(dòng)土層，修復(fù)時(shí)間短，是一種經(jīng)濟(jì)可行的原位修復(fù)技術(shù)。

（2）電熱修復(fù)

利用高頻電壓產(chǎn)生的電磁波對(duì)土壤進(jìn)行加熱，使污染物從土壤顆粒內(nèi)解吸出來(lái)，加快一些易揮發(fā)性重金屬?gòu)耐寥乐蟹蛛x，從而達(dá)到修復(fù)的目的。該技術(shù)可以修復(fù)被Hg和Se等重金屬污染的土壤。

（3）土壤淋洗

利用淋洗液把土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移到土壤液相中去，再把富含重金屬的廢水進(jìn)一步回收處理。該技術(shù)要求尋找一種既能提取各種形態(tài)的重金屬，又不破壞土壤結(jié)構(gòu)的淋洗液。目前用于淋洗土壤的淋洗液，包括有機(jī)或無(wú)機(jī)酸、堿、鹽和螯合劑。

4.化學(xué)修復(fù)

化學(xué)修復(fù)就是向土壤投入改良劑，將重金屬吸附、氧化還原、拮抗或沉淀，降低重金屬的生物有效性。常用改良劑有石灰、沸石、碳酸鈣、磷酸鹽、硅酸鹽和促進(jìn)還原作用的有機(jī)物質(zhì)，不同改良劑對(duì)重金屬的作用機(jī)理不同?；瘜W(xué)修復(fù)簡(jiǎn)單易行，但它只改變了重金屬在土壤中的存在形態(tài)，金屬元素仍保留在土壤中，容易再度活化危害植物。

結(jié) 語(yǔ)

重金屬污染土壤的治理是一個(gè)整體性的工程，需要多種治理技術(shù)。植物修復(fù)加上化學(xué)、微生物及農(nóng)業(yè)生態(tài)措施，增加重金屬的生物有效性，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)和吸收，能更好地提高土壤重金屬修復(fù)的效率。因此，生物修復(fù)綜合技術(shù)前景廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1]崔德杰，張玉龍.土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[N].土壤通報(bào)，2004，35（3）