土壤重金屬污染的現(xiàn)狀范文

時(shí)間:2023-12-15 17:53:44

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土壤重金屬污染的現(xiàn)狀

篇1

摘 要:一直以來,治理土壤中的重金屬污染都是全球各國(guó)亟待解決的一項(xiàng)難題。當(dāng)前我國(guó)土壤重金屬污染問題相對(duì)較為嚴(yán)峻,且引發(fā)這一問題的因素相對(duì)也比較復(fù)雜。而此種污染問題的出現(xiàn),不僅會(huì)對(duì)生物的生長(zhǎng)帶來極大的危害,還會(huì)降低作物的總產(chǎn)量,并對(duì)人的生命健康造成極大的威脅。對(duì)此,本文以土壤的重金屬污染為立足點(diǎn),通過對(duì)我國(guó)土壤污染現(xiàn)狀和危害的分析,從而就緩解和解決土壤污染問題的策略展開研究。

關(guān)鍵詞:土壤重金屬污染;危害;修復(fù)技術(shù)

中圖分類號(hào):X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170230224

就土壤本身來看,其之所以會(huì)產(chǎn)生重金屬污染,主要是因?yàn)槿祟愒诨顒?dòng)期間將重金屬物質(zhì)帶入到土壤內(nèi)部,使得土壤內(nèi)的重金屬含量增多,破壞生態(tài)環(huán)境。隨著農(nóng)村人口數(shù)量的增長(zhǎng)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中對(duì)化肥和農(nóng)藥使用量的增加,導(dǎo)致土壤中有害物含量增多,自身生態(tài)結(jié)構(gòu)和環(huán)境質(zhì)量被破壞。其中,重金屬是對(duì)土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)影響最大的一種元素。為了重塑土壤生態(tài)結(jié)構(gòu),提高土壤內(nèi)部環(huán)境質(zhì)量,解決土壤存在的重金屬污染問題勢(shì)在必行。

1 土壤污染現(xiàn)狀和危害

1.1 重金屬污染現(xiàn)狀

在2005年到2013年的12月,我國(guó)土地管理局第一次開展了有關(guān)全國(guó)土壤污染情況的調(diào)查研究。按照我國(guó)在2014年由國(guó)土資源部和環(huán)保部共同的有關(guān)《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》所公示的調(diào)查結(jié)果看:當(dāng)前我國(guó)土壤生態(tài)環(huán)境的狀況整體來講十分嚴(yán)峻,特別是重金屬污染問題,更是極為嚴(yán)重。在我國(guó)一些廢棄工礦所在區(qū)域的周邊位置,土壤的重金屬污染問題十分的突出。其中,我國(guó)有16.1%的土壤,重金屬污染總超標(biāo)率相對(duì)較重,11.2%超標(biāo)率屬于輕微范圍;而輕度超標(biāo)率和中度以上的超標(biāo)率分別達(dá)到了2.3%和2.6%。

1.2 重金屬污染的危害

同其他土壤污染類型相比,重金屬污染本身的隱匿性、長(zhǎng)期性、不可逆性較強(qiáng),且這種污染問題一旦出現(xiàn),則很難消逝。一旦重金屬污染存在于土壤中,不僅很難被移動(dòng),還會(huì)長(zhǎng)時(shí)間滯留在其產(chǎn)生區(qū)域,不斷污染周邊土壤。與此同時(shí),重金屬污染物不僅無法被微生物有效降解,還會(huì)借助植物、水等介質(zhì),被動(dòng)植物所吸收,而后進(jìn)入到人類食物鏈之中,對(duì)人體健康a生威脅。從具體的情況來看,重金屬污染主要存在以下幾種危害類型:對(duì)作物生產(chǎn)造成不利影響。因?yàn)橹亟饘傥廴疚镌谕寥琅c作物系統(tǒng)遷移的過程中,會(huì)對(duì)作物正常的生長(zhǎng)發(fā)育和生理生化產(chǎn)生直接影響,從而降低作物的品質(zhì)與產(chǎn)量。例如,鎘屬于對(duì)植物生長(zhǎng)危害性較大的重金屬,如果土壤鎘含量較高,植物葉片上的葉綠素結(jié)構(gòu)就會(huì)被破壞,根系生長(zhǎng)被抑制,阻礙根系吸收土壤中的養(yǎng)分與水分,降低產(chǎn)量;會(huì)對(duì)人體生命健康帶去影響。土壤中存在的重金屬污染物可以借助食物鏈對(duì)人體健康造成危害。例如,汞進(jìn)入人體后被直接沉入到肝臟中,破壞大腦的視神經(jīng)。

2 解決重金屬污染問題的方法

2.1 工程治理法

所謂的工程治理法,是通過利用化學(xué)或者是物理學(xué)中的相關(guān)原理,對(duì)土壤中的重金屬污染問題展開有效治理的一種方法?,F(xiàn)階段,工程治理法主要包括了熱處理法、淋洗法與電解法等[1]。在眾多重金屬污染處理方法中的處理效果更好、處理工藝的穩(wěn)定性更高。但該項(xiàng)方法處理過程和處理工藝復(fù)雜,需要花費(fèi)的成本高,且經(jīng)過該方法處理后的土壤,其本身的肥力會(huì)有所降低。

2.2 生物治理法

該方法指的是借助生物在生長(zhǎng)過程中的一些習(xí)性,來達(dá)到改良、抑制、適應(yīng)重金屬污染的目的。在該項(xiàng)治理方法中最為常見的就是微生物、植物和動(dòng)物治理法。生物治理是利用鼠類和蚯蚓等動(dòng)物能夠吸收重金屬的特性;植物治理則是利用植物積累到一定程度可以清除重金屬污染,對(duì)重金屬具有忍耐力的特質(zhì)。工程治理法相比,生物治理方式投資相對(duì)較小、管理便利、對(duì)環(huán)境破壞性小等優(yōu)勢(shì),但治理時(shí)間較長(zhǎng)[2]。

2.3 化學(xué)治理法

化學(xué)治理法是通過向已經(jīng)被重金屬污染的土壤中投入適量的抑制劑和改良劑等其他化學(xué)物質(zhì)的方式,增加有機(jī)質(zhì)、陽離子等在土壤中代換量和粘粒含量,來改變被污染土壤電導(dǎo)、Eh、pH等其他理化性質(zhì),使重金屬可以通過還原、氧化、拮抗、吸附、沉淀、抑制等化學(xué)作用被有效消除[3]。

3 結(jié)束語

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升,重金屬對(duì)土壤污染程度逐漸加深的今天,對(duì)重金屬污染現(xiàn)狀,以及其可能會(huì)造成的危害等問題展開細(xì)致的分析與研究,并利用工程、生物、化學(xué)等方式來有效的緩解和治理土壤當(dāng)前存在的重金屬嚴(yán)重污染問題,能夠?qū)ξ覈?guó)土壤的生態(tài)環(huán)境和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行重構(gòu),為我國(guó)城市發(fā)展和社會(huì)建設(shè)提供充足的土壤資源。

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[J].土壤通報(bào),2004(3):366-370.

篇2

關(guān)鍵詞:危害 重金屬污染 土壤修復(fù)

土壤是地球表面的疏松表層,它是人類賴以生存的重要自然資源,并且在生態(tài)環(huán)境中占有重要地位。而近年來,隨著工業(yè)的快速發(fā)展和鄉(xiāng)鎮(zhèn)城市化,土壤重金屬污染日益嚴(yán)重,由此會(huì)破壞人類生態(tài)環(huán)境,從而影響人們的健康,因此,土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)已成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。

一、土壤重金屬污染的危害

隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,多種工業(yè)如采礦、冶煉、電鍍、廢電池處理、金屬加工等的排放以及農(nóng)業(yè)中各種農(nóng)藥,化肥的施用均是土壤重金屬污染的來源。據(jù)報(bào)道,全世界平均每年排放Hg約1.5萬噸,Cu 340萬噸,Mn 1500萬噸,Pb 500萬噸,Ni 100萬噸[1]。土壤重金屬污染具有污染面積達(dá)、積累時(shí)間長(zhǎng)、不易被微生物降解、有明顯的生物富集作用等特點(diǎn),被重金屬污染的土壤會(huì)嚴(yán)重影響到農(nóng)作物的生長(zhǎng)和發(fā)育,從而導(dǎo)致農(nóng)作物的減產(chǎn)并污染農(nóng)作物。安志裝等人[2]研究發(fā)現(xiàn)鎘與巰基氨基酸和蛋白質(zhì)的結(jié)合會(huì)引起氨基酸蛋白質(zhì)的失活,甚至使植物死亡。另外,土壤中的重金屬會(huì)被農(nóng)作物吸收并在農(nóng)作物體內(nèi)富集,通過食物鏈進(jìn)入人體,從而嚴(yán)重危害人體健康。

二、土壤重金污染修復(fù)技術(shù)

1.物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)

1.1化學(xué)固化

化學(xué)固化法指的是通過在土壤中加入土壤固化劑來改變土壤的有機(jī)質(zhì)含量、礦物組成、pH值和Eh值等理化性質(zhì),再經(jīng)重金屬的吸附或共沉淀作用來調(diào)節(jié)其在土壤中的移動(dòng)性,從而降低其共生物有效性。固化劑將污染土壤中的重金屬固定后,不僅可以減少重金屬通過徑流和淋洗作用對(duì)地表水和地下水的污染,而且被污染的土壤還有可能重建植被[3]。雖然化學(xué)固化法可以固化土壤中的重金屬,但固化劑只是改變重金屬在土壤中的存在形態(tài),重金屬仍留在土壤中,因而該方法還有待進(jìn)一步的研究探討。

1.2電動(dòng)修復(fù)

電動(dòng)修復(fù)是近年來快速發(fā)展的技術(shù),其作用機(jī)理是將電極對(duì)插入被污染的土壤中,在通入微弱電流形成電場(chǎng),使土壤中的重金屬在電場(chǎng)形成的各種電動(dòng)力學(xué)效應(yīng)下定向移動(dòng),在電極區(qū)附近富集,從而將重金屬處理或分離。

對(duì)于低滲透的粘土和淤泥土的修復(fù),電動(dòng)修復(fù)是常用的技術(shù)。鄭喜坤等人[4]研究了電動(dòng)修復(fù)技術(shù)對(duì)沙土中Pb2+、Cu3+等重金屬離子的去除效果,結(jié)果表明,重金屬離子的去除率達(dá)99%以上。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)是一種原位修復(fù)技術(shù),它可以有效的去除土壤中的重金屬離子,并且經(jīng)濟(jì)效益好,是一種可行的修復(fù)技術(shù)。

1.3土壤淋洗

土壤淋洗是一種適用于治理大面積重廢污染土壤的方法。所謂淋洗,是指利用提取劑(包括有機(jī)或無機(jī)酸、堿、鹽、表面活性劑和聚合劑等)將土壤中的固相重金屬轉(zhuǎn)化為液相,土壤在經(jīng)水淋洗處理后可歸回原位利用,而對(duì)于富含重金屬的廢水也可進(jìn)行回收處理,從而達(dá)到修復(fù)土壤的目的[5]。吳華龍等人[6]研究了被銅污染土壤修復(fù)的有機(jī)調(diào)控機(jī)理,研究結(jié)果表明,外加EDTA對(duì)降低紅壤對(duì)銅的吸收率與加入的EDTA量的對(duì)數(shù)量顯著負(fù)相關(guān)。土壤淋洗法雖然處理量大,處理效率高,但會(huì)造成二次污染,因此,尋找一種既能提取各種形態(tài)重金屬又不破壞土壤結(jié)構(gòu)的提取劑將成為土壤淋洗法的研究熱點(diǎn)。

2.植物修復(fù)

植物修復(fù)是指在被重金屬污染的土壤中,種植某種特定的植物,利用該植物對(duì)重金屬的耐性和超富集作用將重金屬移出土壤,使土壤中的重金屬降低到可接受的濃度,達(dá)到重金屬污染修復(fù)的目的。

根據(jù)其修復(fù)過程和作用機(jī)理可將植物修復(fù)技術(shù)分為4種:①植物萃取技術(shù),即利用超富集植物將重金屬?gòu)耐寥捞崛〕鰜?,并將其轉(zhuǎn)移,貯存到地上部分,然后通過植物收割來對(duì)重金屬進(jìn)行集中處理的過程[7]。韋朝陽等人[8]研究發(fā)現(xiàn)了一種大葉井口草,它對(duì)As的富集有明顯的效果,其地上部分最大含量可達(dá)694mg/Kg。②植物固化技術(shù),即利用耐金屬植物及其根系微生物的一些生物化學(xué)作用降低重金屬的活性,使其固化,從而減少對(duì)土壤的危害。該方法主要適用于有機(jī)質(zhì)含量的礦區(qū)污染土壤的修復(fù)。③根圈生物技術(shù),即利用植物根際分泌物和根際脫落物刺激細(xì)菌和真菌的生長(zhǎng),通過細(xì)菌和真菌對(duì)重金屬的吸附固定作用,是重金屬礦化的過程。④植物揮發(fā)技術(shù),即利用植物根系的吸收、積累和揮發(fā)作用減少土壤中一些揮發(fā)性污染物,及植物將污染物吸收到體內(nèi)后將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)釋放到大氣中[9]。

3.工程措施

工程措施是比較經(jīng)典和傳統(tǒng)的修復(fù)土壤重金屬污染的方法,主要包括客土、換土及深耕翻土等方法。通過客土、換土或者將深耕翻土與污土混合,使土壤中重金屬的含量降低,減少重金屬對(duì)土壤植物的毒害,從而使農(nóng)產(chǎn)品達(dá)到食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[10]。

客土法是將干凈的土壤覆蓋在已受污染的土壤上混勻,從而降低土壤中污染物的濃度;換土法是用干凈的土壤代替受污染的的土壤,對(duì)于換出的土壤應(yīng)進(jìn)行處理,防止二次污染的發(fā)生;深耕翻土是將表層已受到污染的土壤翻至深層,從而使土壤中污染物的濃度降低。

三、結(jié)語

目前運(yùn)用于修復(fù)土壤重金屬污染的技術(shù)有很多,但每種修復(fù)技術(shù)對(duì)于土壤重金屬污染修復(fù)均有一定的弊端,并且對(duì)于不同類型的土壤受重金屬的污染的程度的不同,單一的使用某種技術(shù)并不能達(dá)到理想的效果,因此,在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)綜合多種修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),互取優(yōu)勢(shì),研究出新型的具有高效,低耗的修復(fù)技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]周澤義.中國(guó)蔬菜重金屬污染及控制[J].資源生態(tài)環(huán)境網(wǎng)絡(luò)研究動(dòng)態(tài).1999,10(3):21-27.

[2]安志裝,王校常.重金屬與營(yíng)養(yǎng)元素交互作用的植物生理效應(yīng)[J].土壤與環(huán)境,2002,11(4):392-296.

[3]Vangronsveld J F. Asschc V and Clijsters H.1995.Reclamation of a bare industrial area contaminated by norrferrous metals: In situ metal immobilization and revegetation. Environ Poll ,87:51-59.

[4]鄭喜坤,魯安懷,等. 土壤重金屬污染現(xiàn)狀與防治方法[J].土壤與環(huán)境,2002,11(1):79-84.

[5]龍新憲,楊肖娥,倪吾鐘. 重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)研究的現(xiàn)狀與展望[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2002,13(6):757-762.

[6]吳龍華,駱永明,黃煥忠. 銅污染土壤修復(fù)的有機(jī)調(diào)控研究I.可溶性有機(jī)物和EDTA對(duì)污染紅壤的釋放作用[J].土壤,2000,(2):62-66.

[7]丁華,吳景貴. 土壤重金屬污染及修復(fù)研究現(xiàn)狀[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)。2011.39(13):7665-7666,7756.

[8]韋朝陽,陳同斌,黃澤春,等. 大葉井口邊草—一種新發(fā)現(xiàn)的富集砷的植物[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2002,22(5):777-778.

篇3

土壤重金屬污染研究進(jìn)展

重金屬有多種不同的定義。在環(huán)境化學(xué)領(lǐng)域中,重金屬是指比重大于4或5的金屬。重金屬污染物不但包括生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷,還包括毒性較弱的重金屬鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩等重金屬元素。土壤重金屬污染隱蔽性強(qiáng)、毒性大、難降解且能沿食物鏈富集,是人們優(yōu)先考慮去除的污染物。

1污染來源

土壤重金屬污染來源大體可以分為工業(yè)來源、農(nóng)業(yè)來源、交通來源。

1.1工業(yè)來源。煤和石油等化石燃料燃燒釋放大量含有重金屬的有害氣體和粉塵,工廠排放的煙氣、粉塵等氣體污染物經(jīng)大氣環(huán)流擴(kuò)散,以干、濕的沉降方式進(jìn)入到水體與土壤中,造成土壤重金屬污染。工業(yè)生產(chǎn)過程如采礦、選礦、礦物加工等排放的廢水、廢氣、廢渣是土壤中汞、鉛、鎘、砷等重金屬污染的主要來源。

1.2農(nóng)業(yè)來源。主要來源于農(nóng)田污水灌溉、污泥利用,化肥、有機(jī)肥、農(nóng)藥和殺蟲劑的濫用以及塑料薄膜的大量使用等。農(nóng)用物資施用和農(nóng)業(yè)污灌是農(nóng)田土壤中汞、鉻、砷、銅、鋅等重金屬污染的重要來源。

1.3城市交通來源。主要來源于汽車排放的尾氣及輪胎磨損產(chǎn)生的粉塵。汽油、油的燃燒和發(fā)動(dòng)機(jī)及其他鍍金部件磨損可釋放出鉛、鎘、銅、鋅等重金屬粉塵。

2污染危害

重金屬一旦進(jìn)入土壤,就很難被微生物降解或者從土壤中去除,因此重金屬對(duì)土壤的理化性質(zhì)、生物特性和微生物群落結(jié)構(gòu)都產(chǎn)生重大危害。受到重金屬污染的土壤,其物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)都會(huì)發(fā)生變化,危害極大。

2.1導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。土壤的重金屬污染會(huì)造成耕地面積持續(xù)減少、土壤質(zhì)量下降和生物毒害增多,導(dǎo)致農(nóng)作物大幅度減產(chǎn),從而影響到糧食供給、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

2.2危害人體健康。酸雨、土壤添加劑等外界環(huán)境條件的變化,提高了土壤中重金屬的活性和生物有效性,使得重金屬較易被植物吸收利用,重金屬污染物難以降解,直接或間接地危害到處于食物鏈頂端的人類的身體健康,引發(fā)骨痛病、兒童血鉛、高血壓、心腦血管,癌癥等疾病。

2.3導(dǎo)致其他污染。土壤受到污染后,含重金屬濃度較高的污染表土容易在水力和風(fēng)力的作用下分別進(jìn)入到水體和大氣中,導(dǎo)致水污染、大氣污染和其他衍生環(huán)境問題。

3治理途徑

重金屬污染土壤的治理途徑主要有兩種:一種是將重金屬污染物清除,削減土壤重金屬總量;另一種是固化土壤重金屬,降低其遷移性和生物可利用性,削減有效態(tài)重金屬含量。具體來講包括工程措施,化學(xué)措施,農(nóng)業(yè)措施和生態(tài)措施。

3.1工程措施。工程措施包括排土、客土和淋洗等方法。排土法剝離表層受污染的土壤,客土法是在被污染的土壤上覆蓋未被污染的土壤,淋洗法是通過清水灌溉稀釋或洗去重金屬離子。工程措施效果較為徹底,能使耕作層土壤中重金屬的濃度降至臨界濃度以下,或減少重金屬污染物與植物根系的接觸來控制危害。

3.2化學(xué)措施。第一,通過添加表面活性劑、有機(jī)螯合劑等一系列調(diào)控措施,改良土壤的理化性狀,提高土壤重金屬的生物有效性,使其易于被其他植物吸收,以達(dá)到修復(fù)土壤的目的。第二,通過添加固化材料,降低重金屬的遷移性和生物有效性。

3.3農(nóng)業(yè)措施。農(nóng)業(yè)措施是因地制宜的修正和完善耕作管理制度來減輕重金屬的危害,或者在受污染土壤上種植不進(jìn)入食物鏈的植物。農(nóng)業(yè)措施適合治理中、輕度受污染土壤。

3.4生物措施。生物措施:一是通過生物作用改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài),使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環(huán)境中的移動(dòng)性和生物可利用性;二是通過生物吸收、代謝達(dá)到對(duì)重金屬的削減、凈化與固定作用。通過一些特殊的微生物與植物、動(dòng)物去除或者轉(zhuǎn)化土壤中的重金屬,降低重金屬的毒性。

3.4.1微生物修復(fù)。微生物修復(fù)技術(shù)主要有兩種:原位修復(fù)技術(shù)和異位修復(fù)技術(shù)。受到重金屬污染的土壤,往往富集多種耐重金屬的真菌和細(xì)菌,微生物可通過多種作用方式降低土壤中重金屬的毒性。

3.4.2植物修復(fù)。植物修復(fù)是利用植物吸收、富集、降解或固定土壤中重金屬離子或其他污染物,以降低或消除污染程度,修復(fù)土壤。

3.4.3動(dòng)物修復(fù)。動(dòng)物修復(fù)是利用土壤中的某些鼠類等低等動(dòng)物吸收土壤中的重金屬。例如在受重金屬污染的土壤中放養(yǎng)蛆蟲,待其富集重金屬后,采用電激、灌水等方法驅(qū)出蛆蟲集中處理。

4展望

土壤重金屬污染來源趨于多樣化、綜合性,對(duì)人類的危害也日趨嚴(yán)重。在未來很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)重金屬污染仍將是我國(guó)所面臨的重大環(huán)境問題之一,迫切需要解決。但對(duì)于不同種類、不同性質(zhì)的重金屬污染事件,應(yīng)將物理、化學(xué)、生物等修復(fù)手段綜合應(yīng)用以便更好地治理土壤重金屬污染,同時(shí)研制復(fù)合材料,已解決土壤重金屬?gòu)?fù)合污染的問題。

參考文獻(xiàn):

[1]MILEN KOVICN,DAMJANOVIC M.Study of HeavyMetal Pollution in Sedimentsfrom the IronGate(DanubeRiver),Serbia and Montenegro[J].Polish Journal ofEnvironmental Studies,2005,14(6):781-787.

[2]趙學(xué)茂.土壤重金屬污染的防治辦法[J].甘肅農(nóng)業(yè),2006,(2):228.

[3]李兵.土壤中重金屬污染與危害[J].金屬世界,2005,(5):43-53.

[4]張志紅,楊文敏.汽油車排出顆粒物化學(xué)組分分析[J].中國(guó)公共衛(wèi)生,2001,17(7):623-624.

[5]章明奎.污染土壤重金屬的生物有效性和移動(dòng)性評(píng)價(jià):四種方法比較[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2006,(8):1501-1504.

[6]祖艷群,李元昆明市蔬菜及其土壤中鉛、鎘、銅和鋅含量水平及污染評(píng)價(jià)[J].云南環(huán)境科學(xué),2003,(8):35.

[7]胡文.土壤-植物系統(tǒng)中重金屬的生物有效性及其影響因素的研究[D].2008.

[8]夏家淇.土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)詳解[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,1998.70-75.

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關(guān)鍵詞:公路;路域;土壤;重金屬

中圖分類號(hào):X734;X131.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2012)18-3934-03

Research Progress of the Heavy Metals Pollutions in the Soil beside the Roadside

LI Ji-feng

(College of Chemistry and Life Science,Weinan Teachers University/ Shaanxi Province Key Laboratory of the Joinment Research of Yellow River,Weihe River and Luohe River,Weinan 714000, Shaanxi,China)

Abstract: The research progress of the heavy metal pollution in the soil beside the roadside was reviewed. The pollution status, the contamination distribution and the infections for the contamination distribution were discussed. The restore suggestions for the pollution were given too.

Key words: road; area; soil; heavy metal

1 公路路域土壤污染現(xiàn)狀

近年來,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,交通運(yùn)輸業(yè)也相應(yīng)發(fā)展迅猛。其中公路交通對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。但是,公路交通在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),也引起了很多環(huán)境問題,包括噪聲污染、大氣污染和土壤污染等,土壤污染中以重金屬污染較為嚴(yán)重。中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),許多公路鄰近農(nóng)田,公路汽車尾氣和灰塵中的重金屬通過自然沉降或者經(jīng)雨水沖刷后進(jìn)入農(nóng)田土壤,長(zhǎng)期存在并累積。一方面會(huì)影響農(nóng)作物生長(zhǎng),另一方面重金屬進(jìn)入農(nóng)作物后,通過食物鏈在生物體內(nèi)富集,對(duì)食品安全和人類健康造成影響。重金屬污染具有隱蔽性和滯后性,往往在發(fā)現(xiàn)時(shí)已經(jīng)造成了很大的影響。公路土壤重金屬污染以鉛為主,其次是鋅、鎘、鉻、銅、鎳和錳等[1,2],其中鉛污染主要來源于汽車尾氣。自1932年四乙基鉛被作為汽油抗暴劑使用以來,公路路域鉛污染便不斷加劇,對(duì)人類健康造成威脅。這一問題引起了各國(guó)政府的注意并采取了相應(yīng)措施。中國(guó)于2000年7月1日起全國(guó)所有汽車停止使用含鉛汽油,改用無鉛汽油。但是,一方面含鉛汽油已經(jīng)使用了幾十年,公路路域土壤中的鉛短期內(nèi)無法消除,另一方面無鉛汽油并不是絕對(duì)無鉛,含鉛汽油是指鉛含量不大于0.013 g/L,無鉛汽油是指鉛含量不大于0.005 g/L,所以即使使用無鉛汽油,經(jīng)過汽車大流量、長(zhǎng)時(shí)間累積后,仍然會(huì)對(duì)公路路域土壤形成鉛污染。據(jù)報(bào)道,京珠高速[3]、滬寧高速[4]、312國(guó)道[5]、316國(guó)道[6]等公路路域土壤已經(jīng)受到嚴(yán)重的鉛污染。其他重金屬污染主要來自汽車輪胎等零部件磨損產(chǎn)生的碎屑。汽車輪胎和剎車片中含有鋅,輪胎中含有鎘、鉛和銅等重金屬,汽車皮帶輪、制動(dòng)器等處含有鉻。實(shí)際上在公路路域土壤重金屬中鋅的含量超過鉛,只不過其危害不如鉛明顯,所以人們關(guān)注較少。國(guó)外對(duì)于公路重金屬污染的研究從鉛開始,20世紀(jì)90年代開始研究重金屬?gòu)?fù)合污染[7],包括對(duì)污染物分布規(guī)律與影響因素研究[8]。中國(guó)對(duì)公路路域重金屬污染的研究主要是重金屬污染的分布規(guī)律和影響因素研究,但目前缺少較為系統(tǒng)全面的資料,多限于對(duì)某一小段公路路域進(jìn)行研究,而且對(duì)于鉛污染的研究較多,對(duì)于其他重金屬污染的研究相對(duì)較少。隨著汽車保有量的增加,公路路域土壤重金屬污染問題會(huì)日益突出,農(nóng)產(chǎn)品所受污染也會(huì)日漸嚴(yán)重。在大力提倡生態(tài)農(nóng)業(yè)和綠色農(nóng)產(chǎn)品的現(xiàn)代社會(huì),研究公路路域土壤重金屬污染可以為安全農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地規(guī)劃與農(nóng)業(yè)、農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

2 公路路域土壤污染物分布規(guī)律

2.1 隨著公路垂直距離增加,重金屬污染程度下降

研究發(fā)現(xiàn),在距離公路35~150 m[3,4,9-11]范圍以內(nèi),土壤中重金屬含量相對(duì)較高,隨著垂直距離的增加,污染程度下降,在150 m以外,土壤中重金屬污染物含量較低,接近背景值。對(duì)于鉛污染,一般認(rèn)為對(duì)土壤污染程度明顯的是在距離公路0~100 m范圍內(nèi),且隨著距公路的垂直距離的增加而急劇降低。黃忠臣等[12]研究發(fā)現(xiàn),隨著距離公路垂直距離增加,重金屬污染程度下降。李湘南等[13]研究認(rèn)為,在距離公路100 m范圍內(nèi),污染程度隨離公路距離增加而降低,相當(dāng)多的污染物是在距離公路50 m以內(nèi),以5~80 m范圍內(nèi)的污染最為嚴(yán)重。但也有研究發(fā)現(xiàn),公路路域土壤重金屬含量隨著離公路垂直距離的增加并不是一直下降,而是先逐漸升高,至某一峰值后再下降,最后接近背景值。詹鳳平等[14]研究發(fā)現(xiàn),在距離公路10~15 m處鉛的污染最為明顯,而后逐漸下降。甄宏[11]研究沈大高速公路時(shí)發(fā)現(xiàn),公路路域土壤鎘含量在距離公路20~40 m處出現(xiàn)峰值,而后逐漸下降,在距離公路50 m范圍內(nèi)污染明顯,距離公路100 m以外污染接近背景值。

篇5

土壤重金屬污染的概述

在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的過程中產(chǎn)生了許多有毒有害物質(zhì),這些物質(zhì)來源于生活垃圾、工業(yè)廢物、礦山廢渣等生活和生產(chǎn)的多個(gè)環(huán)節(jié),這些物質(zhì)往往含有多種重金屬。隨著沉淀和富集,無法被凈化的重金屬慢慢滲透并富集到土壤中。

土壤是環(huán)境中的重要組成部分,承受著環(huán)境中約90%的污染物。同大氣和水體環(huán)境中的污染物相比,土壤中的污染物更不易遷移,更易集中富集。由于重金屬大多對(duì)人體有毒害作用,這種毒害作用隨著含量的增多而增大;當(dāng)重金屬的濃度在一定范圍下時(shí),其毒害作用因在短時(shí)間內(nèi)無法發(fā)現(xiàn)而容易被忽略;當(dāng)重金屬對(duì)人體的毒害作用顯著發(fā)生時(shí),多數(shù)是屬于無法治愈且不可逆轉(zhuǎn)的。

土壤中的重金屬一般是通過食物鏈進(jìn)而在人體內(nèi)富集,當(dāng)某種重金屬的量超過安全閾值時(shí)就會(huì)嚴(yán)重危害人體健康。研究表明,人體內(nèi)的有70%鎘來源于大米和蔬菜,而大米和蔬菜中積累的鎘大部分來源于土壤,少量來源于灌溉水和空氣。鎘會(huì)影響酶的活性,影響人正常的新陳代謝,可引發(fā)貧血、高血壓、骨痛病等疾病,其危害長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年。陜西省華縣龍嶺村,這是一個(gè)有名的“癌癥村”。該村的土壤被多種重金屬所污染,種植的芹菜中汞、鎘、鉛、鉻、砷等重金屬含量極高,其中鉛超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值83.5倍;生產(chǎn)的面粉中鎘的含量超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值1.6倍、鉛超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值2.98倍。富含重金屬的糧食使得該村的居民備受癌癥、肺心病、腦血管等病痛的折磨。

值得注意的是,土壤中的重金屬除了會(huì)通過植物吸收進(jìn)而對(duì)生物產(chǎn)生毒害作用外,還會(huì)經(jīng)由雨水淋濾及地表徑流作用轉(zhuǎn)移進(jìn)入地表水系統(tǒng),通過地表水和地下水的交互作用污染地下水體,進(jìn)而對(duì)飲用水的安全構(gòu)成威脅;土壤中的重金屬還可能會(huì)緩慢的、微量的釋放到空氣中,對(duì)大氣環(huán)境造成污染。

土壤中重金屬的來源及我國(guó)的污染現(xiàn)狀

工業(yè)“三廢”排放、采礦和冶煉、家庭燃煤、生活垃圾滲出、汽車尾氣排放等是我國(guó)重金屬污染的主要來源。工業(yè)廢水、礦坑涌水、垃圾滲濾液等液體成分復(fù)雜,是土壤重金屬污染物的主要來源。

目前我國(guó)受污染的耕地約1.5億畝,固廢堆存地約300萬畝,合計(jì)超過1.8億畝。這些受污染的土地大多數(shù)集中在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的地區(qū)。全國(guó)每年受重金屬污染的糧食多達(dá)1200萬噸、因重金屬污染而導(dǎo)致糧食減產(chǎn)高達(dá)1000多萬噸,合計(jì)經(jīng)濟(jì)損失至少200億元。農(nóng)業(yè)部環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)曾對(duì)全國(guó)24省、市320個(gè)嚴(yán)重污染區(qū)土壤調(diào)查發(fā)現(xiàn),大田類農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)面積占污染區(qū)農(nóng)田面積的20%,其中重金屬超標(biāo)占污染土壤和農(nóng)作物的80%。農(nóng)業(yè)部調(diào)查發(fā)現(xiàn):我國(guó)污灌區(qū)面積約140×104公頃,遭受重金屬污染的土地面積占污染總面積的64.8%,其中輕度污染占46.7%,中度污染占9.7%,嚴(yán)重污染占8.4%,其中以汞和鎘的污染面積最大。全國(guó)目前約有1.3×104公頃耕地受到鎘的污染,涉及11個(gè)省市的25個(gè)地區(qū);約有3.2×104公頃的耕地受到汞的污染,涉及15個(gè)省市的21個(gè)地區(qū)。國(guó)內(nèi)蔬菜重金屬污染調(diào)查結(jié)果顯示:中國(guó)菜地土壤重金屬污染形勢(shì)更為嚴(yán)峻。珠三角地區(qū)近40%菜地重金屬污染超標(biāo),其中10%屬“嚴(yán)重”超標(biāo)。重慶蔬菜重金屬污染程度為鎘>鉛>汞,經(jīng)調(diào)查其近郊蔬菜基地土壤重金屬汞和鎘均出現(xiàn)超標(biāo),超標(biāo)率分別為6.7%和36.7%。廣州市蔬菜地鉛污染最為普遍,砷污染次之。保定市污灌區(qū)土壤中鉛、鎘、銅和鋅的檢出超標(biāo)率分別為50.0%、87.5%、27.5%和100%,蔬菜中鎘的檢出超標(biāo)率為89.3% 。

3 環(huán)境監(jiān)測(cè)為土壤環(huán)境質(zhì)量的整治提供技術(shù)支持

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,環(huán)境污染越來越重。來自生產(chǎn)和生活的各種污染已經(jīng)造成多數(shù)地區(qū)土壤遭受重金屬的污染。

篇6

【關(guān)鍵詞】重金屬污染 防治 法律

一、重金屬污染概述

重金屬污染是指由于人類活動(dòng)產(chǎn)生的重金屬及其化合物累積在環(huán)境中,含量超出環(huán)境承載力而引起的環(huán)境質(zhì)量惡化,進(jìn)而威脅人類健康的現(xiàn)象,常見的重金屬有汞、鎘、鉻、鉛及砷等生物毒性顯著的元素。不同于其他污染,重金屬污染具有潛在性,持續(xù)性,累積性,不可降解性等特點(diǎn)。這就使得重金屬污染一旦發(fā)生,很難治理。它廣泛存在于大氣,土壤,水等自然介質(zhì)中,與人類生活接觸密切,一旦進(jìn)入人體,便會(huì)在人體內(nèi)部累積,不能通過分泌和排泄等方式將其排出體外。

我國(guó)重金屬污染形勢(shì)嚴(yán)峻,一組數(shù)據(jù)將這種狀況展露無遺:國(guó)土部數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)每年有1200萬噸糧食遭到重金屬污染,直接經(jīng)濟(jì)損失超過200億元;2009年中國(guó)食品安全高層論壇報(bào)告上的數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)1/6的耕地受到重金屬污染,重金屬污染土壤面積至少有2000萬公頃;國(guó)家疾控中心曾對(duì)1000余名0~6歲兒童鉛中毒情況進(jìn)行免費(fèi)篩查、監(jiān)測(cè)。結(jié)果顯示,23.57%的兒童血鉛水平超標(biāo)。

二、我國(guó)重金屬污染防治法律現(xiàn)狀及存在的問題

(一)法律現(xiàn)狀

迄今為止,我國(guó)已出臺(tái)的關(guān)于重金屬污染防治最具針對(duì)性的文件是2011年國(guó)務(wù)院正式批復(fù)的《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》(下稱《規(guī)劃》),這是我國(guó)第一個(gè)十二五專項(xiàng)規(guī)劃。相關(guān)法律法規(guī)有《環(huán)境保護(hù)法》,《大氣污染防治法》,《水污染防治法》,《固體廢物污染防治法》,《土地管理法》,《化學(xué)品管理?xiàng)l例》,《土壤質(zhì)量環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》等。相關(guān)的政策性文件有:《關(guān)于加強(qiáng)重金屬污染防治工作的指導(dǎo)意見》([2009]61號(hào)),《重金屬污染綜合整治實(shí)施方案》(2009.8.28),《關(guān)于深入開展重金屬污染企業(yè)專項(xiàng)檢查的通知》(環(huán)發(fā)[2009]112合)《防治規(guī)劃編制技術(shù)指南》(2010.2),《關(guān)于加強(qiáng)鉛蓄電池及再生鉛行業(yè)污染防治工作的通知》(2011)等等。

(二)存在問題

1.立法缺失。我國(guó)目前還沒有重金屬污染防治方面的專門立法,重金屬污染防治規(guī)定只有一些通知,意見等文件,或者籠統(tǒng)適用其他相關(guān)法律法規(guī),缺乏適用法律的強(qiáng)制力和執(zhí)行力。

2.執(zhí)法不嚴(yán)。在對(duì)重金屬污染企業(yè)的監(jiān)督和查處中,普遍存在執(zhí)法力度不夠,查處不嚴(yán),沒有嚴(yán)格按照法律,法規(guī)要求對(duì)企業(yè)實(shí)現(xiàn)審批,整治或關(guān)停。地方政府在對(duì)重金屬污染企業(yè)的管理上,往往為了經(jīng)濟(jì)利益,而放松其環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求。如沭陽當(dāng)?shù)卣疄榱俗非蠼?jīng)濟(jì)利益而容忍天能電池公司排出超標(biāo)的重金屬鉛。環(huán)保部門在對(duì)污染企業(yè)的查處中,往往有心無力,有些企業(yè)往往會(huì)繞過本級(jí)環(huán)保部門而直接獲得上級(jí)環(huán)保部門的審批,而上級(jí)部門對(duì)其情況不了解,這就導(dǎo)致環(huán)保部門權(quán)力行使混亂,對(duì)企業(yè)沒有約束力。

3.責(zé)任機(jī)制欠缺。我國(guó)對(duì)重金屬污染企業(yè)的責(zé)任規(guī)定缺乏。對(duì)企業(yè)的污染后果經(jīng)常是在通知或政策性文件中規(guī)定,具有運(yùn)動(dòng)式執(zhí)法的特點(diǎn),對(duì)企業(yè)的環(huán)保責(zé)任往往是以行政責(zé)任處罰,比如限期整改,罰款金額較低,沒有起到對(duì)企業(yè)的懲戒作用。

我國(guó)法律對(duì)政府機(jī)關(guān)和主要領(lǐng)導(dǎo)的環(huán)境責(zé)任也沒有常態(tài)規(guī)定。在重金屬污染事件發(fā)生后,當(dāng)?shù)卣拓?fù)責(zé)人往往以行政責(zé)任的承擔(dān)息事寧人,沒有承擔(dān)重大決策失誤的刑事責(zé)任。這就造成地方政府對(duì)環(huán)境保護(hù)不重視,出了問題也盡量隱瞞,隱瞞不了簡(jiǎn)單以行政責(zé)任了結(jié)。

三、日本重金屬污染防治經(jīng)驗(yàn)及借鑒

上世紀(jì)六七十年代,日本經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng),環(huán)境保護(hù)讓位于工業(yè)和礦產(chǎn)開掘,環(huán)境污染事件在全國(guó)各地都有發(fā)現(xiàn),其中被稱為四大公害的環(huán)境病癥,就有三起和重金屬污染有關(guān)。中國(guó)正在經(jīng)歷和日本上個(gè)世紀(jì)同樣迅速的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)期,污染也在同步增長(zhǎng),新世紀(jì)以來,和重金屬有關(guān)的環(huán)境事件愈見頻繁。中國(guó)此時(shí)和上世紀(jì)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)時(shí)期的日本即為相似?;诖?,本文希望對(duì)日本的重金屬污染防治進(jìn)行介紹歸納,對(duì)我國(guó)重金屬污染防治法律的完善得出可為借鑒的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

(一)日本政府為控制公害事件,制定一系列法律法規(guī)

1967年,日本政府制定了公害對(duì)策基本法,把大氣、水源、噪音、震動(dòng)、地震、惡臭確立為公害,1968年,這一屆日本國(guó)會(huì)隨后被記入歷史,稱為“防公害國(guó)會(huì)”。1970年,國(guó)會(huì)又增補(bǔ)了土壤污染這一條。

日本還制定了專門性法律法規(guī)和政策,來應(yīng)對(duì)重金屬污染。主要有:1970年《農(nóng)用地土壤污染防治法》,1986年《市街地土壤污染暫定對(duì)策方針》,1991年《土壤污染環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》,1999年《與重金屬有關(guān)的土壤污染調(diào)查·對(duì)策方針》,1999年《關(guān)于土壤·地下水污染調(diào)查·對(duì)策方針》,1999年《二噁英類物質(zhì)對(duì)策特別措施法》,2001年《農(nóng)藥取締法》,2002年《土壤污染對(duì)策法》。

為防治電子廢棄物造成的重金屬污染,日本出臺(tái)了一系列法律、法規(guī),包括:1970年《廢棄物處理法》,1991年《促進(jìn)再生資源利用的相關(guān)法律》,2000年《推進(jìn)循環(huán)型社會(huì)形成基本法》的綱領(lǐng)性法律,2001年4月《家電再生利用法》,推動(dòng)了電子廢棄物處理由“大量廢棄型”向“循環(huán)型”處理模式轉(zhuǎn)變。

(二)建立公眾參與機(jī)制

1970年前后,四大公害事件都集中提起了訴訟。經(jīng)過公害事件的洗禮,當(dāng)事人取得共識(shí):類似問題要用法律手段解決。而公害事件的訴訟恰好和污染防治法的出臺(tái)和修訂發(fā)生在同一個(gè)時(shí)期,訴訟推動(dòng)了立法,公害基本法的完善又促進(jìn)了事件解決,立法和司法互相推動(dòng)。

在四大公害事件的訴訟過程中,受害者也得到了公眾的聲援。當(dāng)時(shí)電視、報(bào)紙、廣播、雜志社都對(duì)受害者慘痛經(jīng)歷進(jìn)行詳細(xì)報(bào)道,激起了受害者之外全國(guó)人民的反對(duì)公害運(yùn)動(dòng),令執(zhí)政黨和在野黨無法不正視。

日本的公害基本法制定也非一帆風(fēng)順,也遭遇了來自財(cái)團(tuán)的壓力,在全國(guó)公害反對(duì)運(yùn)動(dòng)的推動(dòng)下,反對(duì)意見被削弱,多項(xiàng)公害規(guī)則和法規(guī)被制定。

從經(jīng)濟(jì)發(fā)展到注重環(huán)境的轉(zhuǎn)折點(diǎn),不是某個(gè)案件的審判結(jié)果,而應(yīng)是全體國(guó)民的意識(shí)轉(zhuǎn)換。因此,要重視環(huán)境保護(hù)中的公民參與,有了強(qiáng)大的公眾力量,相關(guān)法律才能沖破阻力,順利制定和實(shí)施,對(duì)污染事件的法律途徑解決提供依據(jù)。

(三)政府決策依據(jù)轉(zhuǎn)變

1971年,日本環(huán)境省從各部門中獨(dú)立。政府的決策依據(jù)也發(fā)生轉(zhuǎn)變:與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相比,阻斷環(huán)境污染的可能性無疑更為重要。政府科學(xué)決策不意味科學(xué)證明,在公害基本法制定過程中,時(shí)任厚生省公害科科長(zhǎng)說,科學(xué)證明和地方政府決策是兩回事情。政府如果發(fā)現(xiàn)可能引起公害的污染事件,即使不能完全確定,也要及時(shí)介入并且制止。

四大公害事件對(duì)日本的影響,最重要的在于社會(huì)公眾的廣泛參與和政府的反思。經(jīng)過四大公害對(duì)社會(huì)的洗禮,1970年后日本再也沒有發(fā)生嚴(yán)重的公害事件。先污染后治理的老路,在任何國(guó)家都會(huì)被證明需要付出巨大的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。而日本環(huán)境省官員則總結(jié)經(jīng)驗(yàn),政府與其后期介入污染事件,不如提前以立法的方式進(jìn)行引導(dǎo)。由于環(huán)境問題的外部性,企業(yè)的逐利性,企業(yè)污染環(huán)境的情況時(shí)有發(fā)生。發(fā)生問題的責(zé)任在企業(yè),受害者和企業(yè)的個(gè)別談判往往效率都很差,社會(huì)成本很高,最終都需要政府介入。政府應(yīng)該用提前立法的方式進(jìn)行引導(dǎo),最終讓受害者和企業(yè)通過法律方式解決。

我國(guó)要充分利用法律對(duì)社會(huì)行為的引導(dǎo)和規(guī)范作用,建立完善的重金屬污染防治法律制度,防止和治理重金屬污染。

四、我國(guó)重金屬污染防治法律制度完善

針對(duì)我國(guó)目前重金屬污染防治法律制度的現(xiàn)狀,結(jié)合重金屬污染的特點(diǎn),對(duì)我國(guó)重金屬污染防治法律制度完善提出以下建議。

(一)完善重金屬污染防治相關(guān)立法

我國(guó)應(yīng)借鑒日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),抓緊制定與重金屬污染防治有關(guān)的法律法規(guī),實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬污染全方位,多維度,全過程的控制。首先,在已有的法律法規(guī)基礎(chǔ)上完善對(duì)重金屬污染防治的規(guī)定,在大氣污染防治法,水污染防治法等環(huán)境介質(zhì)污染防治法中將重金屬污染作為專門一節(jié),增加納入監(jiān)控的重金屬種類,對(duì)重金屬污染控制改變以濃度排放為主,轉(zhuǎn)向總量控制。鑒于我國(guó)還未制定土壤污染防治法,而土壤,底泥等作為大多數(shù)重金屬的最終沉積場(chǎng)所,有必要制定土壤污染防治法,對(duì)土壤中的重金屬污染進(jìn)行規(guī)制。其次,根據(jù)重金屬污染產(chǎn)生的不同根源,分別制定相應(yīng)的農(nóng)藥使用條例,礦山開采和保護(hù)條例以及企業(yè)排放重金屬管制條例等。最后,除了對(duì)重金屬污染從源頭控制,還要建立含有重金屬元素的產(chǎn)品在生活中的利用,回收體制,實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)到利用到回收的一整套流程都有法可依。

(二)樹立公眾參與原則,建立重金屬污染信息公開制度

重金屬污染由于其自身的隱蔽性,持久性和累積性,危害結(jié)果可能不是即時(shí)產(chǎn)生,等到污染已經(jīng)發(fā)生,可能就會(huì)造成無法彌補(bǔ)的損失。這就需要樹立公眾參與原則,建立信息公開制度。

在發(fā)生重金屬污染時(shí),政府不要一味的遮掩,媒體要充分發(fā)揮宣傳作用,如實(shí)報(bào)道事件進(jìn)展,在得到更多的同時(shí),也會(huì)普及大家的環(huán)保意識(shí)。環(huán)境問題不是某個(gè)人,某個(gè)群體,甚至某個(gè)政黨能夠進(jìn)行決策的,它是全民性的社會(huì)問題,在我國(guó)要充分發(fā)揮媒體的宣傳監(jiān)督作用,提高公民對(duì)環(huán)境問題的敏感度,使公民廣泛參與到環(huán)境決策中。

信息公開內(nèi)容包括全國(guó)各個(gè)區(qū)域的重金屬污染狀況和企業(yè)重金屬?gòu)U棄物排放情況,新建企業(yè)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)情況,不符合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)整改情況等,當(dāng)某一區(qū)域的環(huán)境承載力達(dá)到其上限時(shí),就要暫時(shí)停止對(duì)新設(shè)立工廠,企業(yè)的審批。重金屬污染的信息公布也需要采取一定形式,如通過中國(guó)環(huán)境質(zhì)量公報(bào),這是一個(gè)官方權(quán)威的數(shù)據(jù)來源。另外,對(duì)于各區(qū)域具體的年度重金屬污染情況,作為政府的政務(wù)公開信息,在各地區(qū)的環(huán)保局網(wǎng)站上進(jìn)行公布。公開的時(shí)候應(yīng)該同步向公眾普及相關(guān)知識(shí),除了向其說明重金屬污染的危害,還要對(duì)其數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行說明,同時(shí)介紹針對(duì)重金屬污染的應(yīng)對(duì)措施及解決方案,避免民眾過度恐慌及被人誤導(dǎo)。信息公開有助于民眾對(duì)其生活環(huán)境質(zhì)量的知悉,增加其危機(jī)感和環(huán)境保護(hù)的責(zé)任感,可以借助公眾的力量實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬排放企業(yè)和政府決策的監(jiān)督。

(三)提高政府科學(xué)決策能力,將環(huán)保部門意見納入考量

政府的任務(wù)是盡量實(shí)現(xiàn)社會(huì)利益最大化,防止可能危害社會(huì)利益事件的發(fā)生。在環(huán)境利益的地位已經(jīng)不低于經(jīng)濟(jì)利益的現(xiàn)在,政府決策除了要考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展,更不要忽視環(huán)境保護(hù)。這對(duì)我國(guó)的政績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系改革是一個(gè)機(jī)遇,對(duì)地方行政長(zhǎng)官實(shí)行環(huán)保一票否決制。在立法中,對(duì)地方環(huán)保工作負(fù)有失誤的責(zé)任人要對(duì)其追究責(zé)任,視其責(zé)任大小對(duì)其追究行政責(zé)任甚至刑事責(zé)任。

在我國(guó),雖然環(huán)境保護(hù)部也已獨(dú)立,足見我國(guó)政府對(duì)環(huán)保工作的重視,但是我國(guó)傳統(tǒng)的重經(jīng)濟(jì)發(fā)展輕環(huán)境保護(hù)的政府觀念嚴(yán)重影響了環(huán)境保護(hù)部門工作的開展。例如,在環(huán)境法修改草案中,環(huán)保部的許多建議不被采納,這就使得我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作大打折扣;在環(huán)保部門依法對(duì)企業(yè)查處時(shí),政府往往會(huì)考慮其經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn),大打人情牌,環(huán)保部門的地位就很尷尬。因此,我們要從立法上確立環(huán)保部門職能履行的基礎(chǔ),保障其執(zhí)法獨(dú)立性,不受相關(guān)政府和領(lǐng)導(dǎo)的干擾,從法律上確保其獨(dú)立開展環(huán)保督查工作的權(quán)力。在政府決策中,也要強(qiáng)調(diào)將環(huán)保部門的意見和建議納入考量,對(duì)其意見如不采納,應(yīng)書面說明原因,環(huán)保部門對(duì)涉及環(huán)境保護(hù)的政府決策有質(zhì)詢權(quán)。

參考文獻(xiàn)

[1]桂宇.土壤重金屬污染的法律防治[J].法制與社會(huì),2009.12.

[2]國(guó)冬梅,張立,周國(guó)梅.重金屬污染防治的國(guó)際經(jīng)驗(yàn)與政策建議[J].環(huán)境保護(hù).

[3]安桂榮,林琳.重金屬污染防治法律問題的思考[J].經(jīng)濟(jì)與法.2012.2.

[4]周生賢.《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》視頻會(huì)議,中國(guó)政府網(wǎng).2011.

篇7

關(guān)鍵詞:化工,土壤污染,重金屬,防治

土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一,也是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。隨著工業(yè)、城市污染的加劇和農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)種類、數(shù)量的增加,土壤重金屬污染日益嚴(yán)重,土壤重金屬是指由于人類活動(dòng)將金屬加入到土壤中,致使土壤中重金屬明顯高于原生含量、并造成生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。

一、重金屬的來源、種類

1.土壤重金屬來源廣泛,主要包括有大氣降塵、污水灌溉、工業(yè)廢棄物得不當(dāng)堆置、礦業(yè) 活動(dòng)、農(nóng)藥和化肥等。首先是成土母質(zhì)本身含有重金屬,不同的母質(zhì)、成土過程所形成的土壤含有重金屬量差異很大。此外,人類工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng),也造成重金屬對(duì)大氣、水體和土壤的污染。

2.大氣中重金屬沉降、大氣中的重金屬主要來源于工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產(chǎn)生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵等。它們主要分布在工礦的周圍和公路、鐵路的兩側(cè)。公路、鐵路兩側(cè)土壤中的重金屬污染,主要是Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu 的污染為主。它們來自于含鉛汽油的燃燒,汽車輪胎磨損產(chǎn)生的含鋅粉塵等。它們成條帶狀分布,以公路、鐵路為軸向兩側(cè)重金屬污染強(qiáng)度逐漸減弱;隨著時(shí)間的推移,公路、鐵路土壤重金屬污染具有很強(qiáng)的疊加性。

3.農(nóng)藥、化肥和塑料薄膜使用 施用含有鉛、汞、鎘、砷等的農(nóng)藥和不合理地施用化肥,都可以導(dǎo)致土壤中重金屬的污染。一般過磷酸鹽中含有較多的重金屬 Hg、Cd、As、Zn、Pb,磷肥次之,氮肥和鉀肥含量較低,但氮肥中鉛含量較高,其中 As 和 Cd 污染嚴(yán)重。農(nóng)用塑料薄膜生產(chǎn)應(yīng)用的熱穩(wěn)定劑中含有 Cd、Pb,在大量使用塑料大棚和地膜過程中都可以造成土壤重金屬的污染。

4.污水灌溉 污水灌溉一般指使用經(jīng)過一定處理的城市污水灌溉農(nóng)田、森林和草地。城市污水 包括生活污水、商業(yè)污水和工業(yè)廢水。由于城市工業(yè)化的迅速發(fā)展,大量的工業(yè)廢水涌入河道,使城市污水中含有的許多重金屬離子,隨著污水灌溉而進(jìn)入土壤。

5.含重金屬?gòu)U棄物堆積含重金屬?gòu)U棄物種類繁多,不同種類其危害方式和污染程度都不一樣。污染的范圍一般以廢棄堆為中心向四周擴(kuò)散重金屬在土壤中的含量和形態(tài)分布特征受其垃圾中釋放率的影響,且隨距離的加大重金屬的含量而降低。由于廢棄物種類不同,各重金屬污染程度也不盡相同,如鉻渣堆存區(qū)的 Cd、Hg、Pb 為重度污染,Zn 為 中度污染,Cr、Cu 為輕度污染。

6.金屬礦山酸性廢水污染金屬礦山的開采、冶煉、重金屬尾礦、冶煉廢渣和礦渣堆放等,可以被酸溶出含重金屬離子的礦山酸性廢水,隨著礦山排水和降雨使之帶入水環(huán)境(如河流等)或直接進(jìn)入土壤,都可以間接或直接地造成土壤重金屬污染。

二、土壤中重金屬污染物現(xiàn)行治理方法

1.工程治理方法

工程治理是指用物理或物理化學(xué)的原理來治理土壤重金屬污染。主要有:客土是 在污染的土壤上加入未污染的新土;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。

2.此外淋洗法

用淋洗液來淋洗污染的土壤;熱處理法是將污染土壤加熱,使土壤中的揮發(fā)性污染物(Hg)揮發(fā)并收集起來進(jìn)行回收或處理;電解法是使土壤中重金屬在電解、電遷移、電滲和電泳等的作用下在陽極或陰極被移走。以上措施具有效果徹底、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),但實(shí)施復(fù)雜、治理費(fèi)用高和易引起土壤肥力降低等缺點(diǎn)。

3.生物治理方法

生物治理是指利用生物的某些習(xí)性來適應(yīng)、抑制和改良重金屬污染。主要有:動(dòng)物治理是利用土壤中的某些低等動(dòng)物蚯蚓、鼠類等吸收土壤中的重金屬;微生物治理是利用土壤中的某些微生物等對(duì)重金屬具有吸收、沉淀、氧化和還原等作用,降低土壤中重金屬的毒性,如原核生物(細(xì)菌、放線菌)比真核生物(真菌)對(duì)重金屬更敏感。

4.植物治理

利用某些植物能忍耐和超量積累某種重金屬的特性來清除土壤中的重金屬;目前已發(fā)現(xiàn)400多種,超積累植物積累Cr、 Co、 Cu的含量一般在 0.1% Ni、 Pb 以上,積累 Mn、Zn 含量一般在 1%以上。生物治理措施的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施較簡(jiǎn)便、投資較少和對(duì)環(huán)境破壞小,缺點(diǎn)是治理效果不顯著。

5.化學(xué)治理方法

化學(xué)治理就是向污染土壤投入改良劑、抑制劑,增加土壤有機(jī)質(zhì)、陽離子代換量和粘粒的含量, 改變 pH、 和電導(dǎo)等理化性質(zhì),Eh 使土壤重金屬發(fā)生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低重金屬的生物有效性。

三、總結(jié)

土壤重金屬污染首先應(yīng)從源頭抓起,控制污染源,土壤重金屬的污染已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)嚴(yán)重的程度,要充分認(rèn)識(shí)土壤重金屬污染的長(zhǎng)期性、隱匿性、不可逆性以及不能完全被分解或消逝的特點(diǎn)。土壤質(zhì)量問題是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和社會(huì)全面進(jìn)步的戰(zhàn)略問題,它直接影響土壤質(zhì)別、水質(zhì)狀況、作物生長(zhǎng)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等,并通過食物鏈對(duì)人體健康造成危害。對(duì)土壤質(zhì)量的保護(hù)便是對(duì)耕地生產(chǎn)能力的保護(hù),更是提高土地利用效率的強(qiáng)有力措施之一。對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)人口眾多的農(nóng)業(yè)大國(guó),開展國(guó)土質(zhì)量調(diào)查評(píng)價(jià),對(duì)土壤重金屬污染物進(jìn)行試驗(yàn)研究,開發(fā)耕地污染的治理方法和技術(shù),顯得更為必要和迫切。

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[J].土壤通報(bào), 2004,35

篇8

關(guān)鍵詞:重金屬;土壤污染現(xiàn)狀;分析方法

1 引言

重金屬污染已成為全球性環(huán)境問題,尤其是重金屬對(duì)土壤的污染,因其隱蔽性、不可逆性和長(zhǎng)期性的特點(diǎn),不但能直接影響生態(tài)環(huán)境,還能通過皮膚接觸、呼吸吸入和通過食物鏈影響人體或動(dòng)物的健康,所以造成的后果是非常嚴(yán)重的。土壤重金屬污染具有污染物在土壤中移動(dòng)性差、滯留時(shí)間長(zhǎng)、毒性大等特點(diǎn),并可經(jīng)水、植物等介質(zhì)最終影響人類健康。在我國(guó)通常被優(yōu)先關(guān)注和控制排放的重金屬有鎘(Cd),鉻(Cr)、砷(As)、鉛(Pb)和汞(Hg)。

根據(jù)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,“國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要”(2011~2015年)已將預(yù)防和控制重金屬污染作為一個(gè)重要的目標(biāo),2011年國(guó)務(wù)院批復(fù)了《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》,由于“重金屬”范圍包括大量的金屬和準(zhǔn)金屬,所以對(duì)重金屬污染很難有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。因此,筆者對(duì)我國(guó)五個(gè)優(yōu)先控制重金屬的來源、毒性、污染現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述。提出了一些防治策略及未來發(fā)展和管理的方向。

2 重金屬的來源

在自然因素中,成土母質(zhì)和成土過程對(duì)土壤重金屬含量的影響很大[1]。自然來源包括火山、降解礦物、森林火災(zāi)、土壤和水的表面蒸發(fā)。每年火山噴發(fā)的As量是1.72×107 kg,地殼含As量大約是4.01×1016 kg,海底火山噴發(fā)4.87×106 kg[2]。在我國(guó)的一些地區(qū),由于特殊的地質(zhì)環(huán)境,地殼中的重金屬含量本身就高,如山西省和As含量,這對(duì)該地區(qū)相關(guān)的重金屬高濃度有直接貢獻(xiàn)。

與自然來源相比,人為來源被認(rèn)為是環(huán)境中重金屬污染的主要原因:①重金屬雜質(zhì)的釋放,采礦和其他冶金活動(dòng),如火力發(fā)電和熱生產(chǎn)是大氣汞排放的最大來源;②有意提取重金屬和使用過程中的釋放,如重金屬礦開采,制革,電鍍生產(chǎn),和含重金屬產(chǎn)品品制造;③垃圾焚燒與填埋過程中釋放。Wu Y,Streets D G等[3]認(rèn)為,2003年我國(guó)汞的總排放量達(dá)695.6 t,其中大部分是來自于有色金屬冶煉、煤炭消費(fèi)。1970年聯(lián)合國(guó)的調(diào)查表明,18050 t的鉛被釋放到大氣中,大多數(shù)都是由石油消費(fèi),粉塵排放和汽油添加劑使用釋放的。

3 重金屬污染現(xiàn)狀

我國(guó)的重金屬污染狀況嚴(yán)重,如在城市土壤、河口和沿海環(huán)境中[4],食用重金屬污染的食物或飲用未經(jīng)凈化的地下水可能會(huì)導(dǎo)致重金屬中毒的高風(fēng)險(xiǎn),許多事故是由于金屬非法或不安全的開采、冶煉和使用造成的。

3.1 鎘

我國(guó)近年來鎘污染事件時(shí)有發(fā)生,唐貞等[5]對(duì)湘潭工業(yè)園區(qū)水稻土鎘污染及其潛在風(fēng)險(xiǎn)做了調(diào)查,結(jié)果表明,土壤中鎘的濃度1.27~4.22 mg/kg,表明這些土壤遭受嚴(yán)重鎘污染。鄭袁明等[6]人研究了北京不同地區(qū)的土樣的鎘濃度,包括菜地、水田、果園、綠地、玉米田,土壤和自然土壤595個(gè)土壤樣品,與背景濃度相比,鎘在蔬菜、稻田和果園積累顯著,這表明工業(yè)活動(dòng)、交通和垃圾填埋場(chǎng)可以影響土壤中鎘的濃度。

3.2 鉻

我國(guó)是鉻渣產(chǎn)生最多的國(guó)家,對(duì)周圍環(huán)境和人類健康構(gòu)成高風(fēng)險(xiǎn)。Cr(Ⅵ)的土壤淋溶液的濃度與鉻渣距離成反比關(guān)系,而垃圾能影響下風(fēng)側(cè)約350 m處。除了遷移到周邊地區(qū),Cr(Ⅵ)會(huì)污染地下水。陳璐璐,周北海等[7]分析了太湖水中的鉻含量和相關(guān)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,結(jié)果表明,在所有水樣品中都可以檢測(cè)到鉻,濃度31.76~75.50 ng/mL,平均濃度為40.04 ng/mL。鉻已對(duì)太湖水生生物造成一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。王玉強(qiáng)等[8]研究了渭河Cr(Ⅵ)的分布及其遷移特征,結(jié)果表明沿河流方向Cr(Ⅵ)濃度呈先上升后下降,Cr(Ⅵ)濃度可能受排污口的影響,沉積物對(duì)Cr濃度的降低起到了重要的作用。

3.3 砷

過去的幾十年里經(jīng)常報(bào)道地方性慢性砷中毒,尤其是在新疆維吾爾自治區(qū)、、寧夏回族自治區(qū)和山西省。地下水受影響最嚴(yán)重的省份,砷濃度在220~2000 ng/mL,而最高濃度可達(dá)4440 ng/mL[9]。慢性砷中毒是新型的公共衛(wèi)生問題,我國(guó)約有300萬高風(fēng)險(xiǎn)人口來源于飲用水暴露,而他們中的大多數(shù)是集中在農(nóng)村地區(qū)。

目前我國(guó)已成為世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),能源消費(fèi)構(gòu)成中煤炭占75%。東北煤礦、我國(guó)東部和北部主要煤礦中砷的濃度為55.7~156.7 mg/kg[10]。當(dāng)?shù)鼐用衿毡槭褂锰康拿骰鹨约伴_放式爐灶進(jìn)行烹調(diào)和取暖,這會(huì)污染室內(nèi)空氣和增加食物中砷的濃度。廚房的空氣,干燥的玉米和辣椒中砷的濃度分別為160~760 μg/m3,1.52~11.3 mg/kg,52.5~1090 mg/kg。

3.4 鉛

最近幾年由于無鉛汽油的使用城市大氣中鉛的濃度在下降,但是大氣中鉛含量(100~180 ng-3)仍于高水平。由于交通排放、污水灌溉,公路兩側(cè)土壤和農(nóng)田易受鉛污染,如果土壤和公路之間距離小于50 m則可能受到鉛的危害,而距離超過150 m,鉛的濃度水平一樣[11]。除了土壤自身性質(zhì),交通流、地形,綠化帶和天氣條件也影響路邊土壤鉛的分布。

一般來說,在路邊土壤鉛濃度要顯著高于公園,而工業(yè)區(qū)的鉛水平比住宅區(qū)和風(fēng)景名勝區(qū)高得多。研究表明,污水灌區(qū)農(nóng)田下層土壤鉛濃度顯著升高[12],約是背景環(huán)境中的4.53倍。戚其平等[13]人研究了生活在城市地區(qū)6502名兒童(3~5歲)血液中鉛水平,結(jié)果表明,與美國(guó)疾病控制和預(yù)防咨詢委員會(huì)中心規(guī)定的兒童血液平均鉛安全濃度88.3 mg/L高了29.9%,超過100 mg/L。

3.5 汞

2013年我國(guó)人為排放汞的總量約占全球排放量的40%,向大氣中排放的汞約占全球大氣汞排放的1/3。在我國(guó)貴州、廣東、山西和遼寧省的一些地方是汞污染最嚴(yán)重地區(qū)。貴州省是世界上最大的汞生產(chǎn)區(qū)域,貴州朱砂礦儲(chǔ)量中金屬汞儲(chǔ)量達(dá)到80000 t,占汞總量80%,地表水汞濃度高達(dá)10580 ng/L,在采空區(qū)的河岸土壤總汞和甲基汞的濃度范圍分別是5.1~790 mg/kg和0.13~15 ng/g[14]。水稻籽粒中汞總濃度可達(dá)到569 ng/g,其中145 ng/g是甲基汞。這表明,攝入汞污染的大米是人類甲基汞暴露的一個(gè)重要來源。

貴州省一些地方氣態(tài)汞濃度為1.70~146.75 ng/m3,平均濃度為7.39 ng/m3,顯著高于世界水平的1.5~2.0 ng/m3。季節(jié)和天氣明顯影響汞在大氣中的含量。一般來說,由于煤燃燒氣態(tài)汞總量冬季比夏季高得多。

土壤是汞的重要的源和匯,土壤中的汞主要來自土壤母質(zhì)、大氣沉降、化肥和農(nóng)藥的使用、污水灌溉及含汞廢物。1990年我國(guó)國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)中心進(jìn)行了一項(xiàng)調(diào)查,在我國(guó)表層土壤汞平均濃度為0.065 mg/kg。因?yàn)閷?duì)水環(huán)境沒有系統(tǒng)的調(diào)查,且汞在水中時(shí)空分布不斷變化,很難在水系統(tǒng)中的汞濃度作總體評(píng)價(jià),但大型河流中的汞濃度普遍高[15],而汞儲(chǔ)量相對(duì)影響較小。

3.6 錫

目前,我國(guó)海水和淡水環(huán)境中有機(jī)錫的污染比較嚴(yán)重,尤以近岸水域、港口以及內(nèi)河碼頭污染最為嚴(yán)重。我國(guó)大陸水樣中三丁基錫(TBT)的濃度最高達(dá)到977ng(Sn)/L。由于減少了輸入、水流量和稀釋,丁基錫的濃度(BTS)隨海岸距離的增加降低。相對(duì)高含量的二丁基錫(DBT)和技術(shù)性貿(mào)易壁壘在渤海灣沿海水域出現(xiàn),東南沿海的三個(gè)港口(廈門,汕頭,和惠陽)的積累量為0.3~174.7ng/g[16]。

4 重金屬污染的監(jiān)測(cè)分析方法

4.1 重金屬的總濃度

在環(huán)境和生物樣品中開發(fā)和應(yīng)用的重金屬測(cè)定方法很多,如火焰原子吸收光譜法,石墨爐原子吸收光譜法,原子熒光光譜法等。由于其能多元素同時(shí)檢測(cè)、分析時(shí)間短、高通量和樣品用量少的優(yōu)點(diǎn),電感耦合等離子體質(zhì)譜和電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法被越來越多地應(yīng)用在這一領(lǐng)域,特別是ICP-MS(電感耦合等離子體質(zhì)譜儀)具有更多的優(yōu)點(diǎn),如靈敏度高,線性范圍寬、抗干擾能力強(qiáng)。

4.2 重金屬形態(tài)

重金屬的毒性取決于其化學(xué)形式,由于其不同的性質(zhì)和毒性,有必要區(qū)分重金屬種類。研究表明,有機(jī)汞化合物尤其是甲基汞比無機(jī)汞的毒性更強(qiáng),相反,有機(jī)砷化合物比無機(jī)砷毒性低。有機(jī)錫化合物的毒性取決于性質(zhì)和烷基側(cè)鏈數(shù)的長(zhǎng)度。重金屬形態(tài)可以用電分析、光譜分析、儀器中子活化分析、色譜分析聯(lián)用技術(shù)。聯(lián)用技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于汞、鉻、砷、錫的形態(tài)分析,以及其他環(huán)境樣品中的重金屬形態(tài)分析,具有廣闊發(fā)展前景。

4.3 重金屬生物監(jiān)測(cè)

生物監(jiān)測(cè)是監(jiān)測(cè)環(huán)境和生物圈中重金屬污染和毒性的一N有效方法。環(huán)境矩陣化學(xué)分析是揭示重金屬污染狀況的最直接方法,雖然對(duì)生物和生態(tài)系統(tǒng)的綜合影響和可能毒性提供證據(jù)不足?;趥€(gè)體生物組織和液體抽樣分析的生物監(jiān)測(cè)是化學(xué)分析的有效補(bǔ)充。通過與國(guó)際衛(wèi)生組織(WHO)規(guī)定暫定每周可耐受攝入量重金屬量比較,認(rèn)為長(zhǎng)期食用當(dāng)?shù)卮竺卓赡軙?huì)造成對(duì)人體重金屬高危害風(fēng)險(xiǎn)。血液、尿液、唾液、指甲和頭發(fā)通常是化驗(yàn)重金屬對(duì)人體健康潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的生物材料。

5 毒性

重金屬易通過食物鏈而生物富集產(chǎn)生生物放大作用,構(gòu)成對(duì)生物和人體健康的嚴(yán)重威脅,主要通過空氣、水、食物和直接接觸體表進(jìn)入人體,這些方面的重金屬暴露是人類中毒的主要途徑,對(duì)人類健康產(chǎn)生各種威脅。根據(jù)靶器官重金屬毒性可分為以下幾類。

5.1 胃腸道(消化系統(tǒng))的影響

重金屬攝入能刺激消化系統(tǒng),伴隨癥狀如惡心、嘔吐、腹瀉、腹痛等。鉛可能通過抑制胃腸功能紊亂胰腺、唾液腺和胃腺體分泌,甚至引起頑固性便秘。

5.2 腎功能的影響

腎臟是積累重金屬的重要器官,高水平鉛暴露可損傷腎近端小管和腎小球,腎小管重吸收障礙,甚至引起鉛中毒性腎病,如腎性高血壓。元素汞可在人體組織中的氧化為無機(jī)二價(jià)的形式,腎臟積累更多的二價(jià)汞比其他組織,高水平汞暴露可能導(dǎo)致腎小球腎炎蛋白尿、腎病綜合征,最早發(fā)現(xiàn)低水平汞暴露對(duì)腎小管的影響,增加低分子蛋白的排泄。

5.3 神經(jīng)系統(tǒng)的影響

有研究報(bào)道,無論是偶然的或長(zhǎng)期暴露于高濃度的汞蒸氣中可顯著影響人類的感官、認(rèn)知、個(gè)性和運(yùn)動(dòng)功能。一般來說,去除暴露后這些癥狀消退。通過各種人類和動(dòng)物的研究表明,甲基汞的毒性比無機(jī)汞更高,其作用于尚未出生的胎兒和新生兒的神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育。這種影響可以發(fā)生在汞暴露保持健康的母親(通過她們的孩子受到Hg)或與汞暴露有輕微癥狀的母親。一項(xiàng)關(guān)于父母接觸甲基汞,主要來自食用領(lǐng)航鯨肉的法羅群島約900個(gè)兒童的研究表明,產(chǎn)前甲基汞暴露會(huì)導(dǎo)致7歲兒童神經(jīng)心理障礙。注意力、記憶力和語言似乎是影響較大的大腦功能,而視覺功能和執(zhí)行力受汞增加的暴露影響較小。

5.4 癌癥

大量的研究集中在高風(fēng)險(xiǎn)人群甲基汞水俁病的死亡原因。肝癌和食道癌的風(fēng)險(xiǎn)增加,慢性肝病和肝硬化導(dǎo)致的超額死亡率是報(bào)道率最高的事件。在長(zhǎng)期遭受慢性砷暴露地區(qū)皮膚癌、肺癌和膀胱癌的患病機(jī)率會(huì)增加。

5.5 其他影響

暴露的高濃度的重金屬可引起呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)的功能障礙。尤其是小孩,攝入鉛可能通過抑制血紅蛋白的生成導(dǎo)致貧血。對(duì)那些長(zhǎng)期接觸鉻(Ⅵ)的人群來說,患口腔炎,牙齦炎的風(fēng)險(xiǎn),鼻中隔穿孔,皮膚潰瘍的風(fēng)險(xiǎn)比其他人高多了。有關(guān)調(diào)查表明,鉻電鍍車間的工人從事電鍍操作的一半受到了嚴(yán)重的鉻鼻病[17]。從事鍍鉻作業(yè)的電鍍廠工人長(zhǎng)期接觸到鉻酸霧,容易發(fā)生職業(yè)性鉻鼻病。

6 結(jié)論與展望

除了自然來源,有意和無意的人為排放是重金屬的重要來源,過量重金屬暴露可能通過影響消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)和免疫系統(tǒng),增加人類的健康風(fēng)險(xiǎn),或增加患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。

為了充分了解重金屬污染現(xiàn)狀,我國(guó)應(yīng)綜合調(diào)金屬問題,將重金屬潛在風(fēng)險(xiǎn)作為詳細(xì)的流行病學(xué)進(jìn)行研究。相比其他污染控制,更理想的策略是使重金屬污染的最小化和消除。這些目標(biāo)可以通過減少含重金屬物品的使用來實(shí)現(xiàn),或回收對(duì)環(huán)境污染的排放物,同時(shí),各種管末處理技術(shù)可以減少煤燃燒、垃圾填埋場(chǎng)和其他人為來源的重金屬排放,雖然在實(shí)際應(yīng)用中有很多優(yōu)點(diǎn),但生物修復(fù),特別是植物修復(fù)和微生物修復(fù),由于其效率高、成本低應(yīng)該受到更多的關(guān)注。重金屬原位鈍化修復(fù)方法可改變重金屬在土壤中的賦存狀態(tài),降低土壤中重金屬的有效濃度、遷移性和生物有效性,并且因其成本較低、操作簡(jiǎn)單、見效快且適合大面積推廣,在重金屬污染土壤修復(fù)中有著不可替代的作用。2015年,隨著《凹晶材料對(duì)重金屬污染土壤治理與修復(fù)的集成技術(shù)研究》項(xiàng)目通過甘肅省科技廳鑒定,并在白銀試驗(yàn)成功,一項(xiàng)新的凹凸棒吸附技術(shù)將會(huì)逐漸推廣。

參考文獻(xiàn):

[1]鄭喜|,魯安懷,高 翔.土壤重金屬污染現(xiàn)狀與防治方法[J].土壤與環(huán)境,2002,11(1):79~84.

[2]Matschullat J. Arsenic in the geosphere-A review[J].Sci Total Environ,2000,249(13):297~312.

[3]Wu Y,Wang S X,Streets D G,et al.Trends in anthropogenic mercury emissions in China from 1995 to 2003[J].Environ Sci Technol,2006,40(17):5312~5318.

[4]Luo X S, Yu S, Zhu Y G, et al.Trace metal contamination in urban soils of China[J].Sci Total Environ,2012,4(21):17~30.

[5]唐貞,楊仁斌,雷 鳴,等.湘潭某工業(yè)園周邊稻田土壤及稻米鎘污染的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2012,(1):92~95.

[6]鄭袁明,羅金發(fā),陳同斌,等.北京市不同土地利用類型的土壤鎘含量特征[J].地理研究,2005,(4):542~548.

[7]陳璐璐,周北海.太湖水體典型重金屬鎘和鉻含量及其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[J].生態(tài)學(xué)雜志,2011,30(10):2290~2296 .

[8]王玉強(qiáng),和留憲.渭河中下游鉻(Ⅵ)的分布及遷移規(guī)律[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào),2012, 40(1):129~134.

[9]Mandal B K, Suzuki K T. Arsenic round the world: A review[J].Talanta,2002,58(13):201~235.

[10]吳 君,羅田永.砷對(duì)肝臟毒性及發(fā)生機(jī)制[J].世界華人消化雜志,2007,15(21):226~227.

[11]Warren R S, Birch P.Heavy metal levels in atmospheric particulates, roadside dust and soil along a major urban highway[J].Sci Total Environ,1987,59(13):253~256.

[12]胡 文,王海燕,查同,等.北京市涼水河污灌區(qū)土壤重金屬累積和形態(tài)分析[J].生態(tài)環(huán)境,2008,17(4):1491~1497.

[13]戚其平,楊艷偉,姚孝元,等.中國(guó)城市兒童血鉛水平調(diào)查[J].中華流行病學(xué)雜志,2002,23(3):162~166.

[14]張 剛,王 寧,艾建超,等.積融雪控制下土壤大氣間汞交換通量特征[J].環(huán)境科學(xué), 2007,41(4):5584~5594.

[15]Zhang Z S, Sun X J, Wang Q C, et al. Recovery from mercury contamination in the second Songhua river, China[J].Water Air Soil Poll,2010,211(4):219~229.

[16]黃長(zhǎng)江,董巧香,雷 瓚,等.我國(guó)東南沿海3港口有機(jī)錫污染的調(diào)查[J].海洋學(xué)報(bào),2005,27(1):57~63.

[17]劉星和,王永義,夏安麗.某廠鍍鉻作業(yè)重度鉻鼻病調(diào)查[J].中國(guó)工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志,2011,24(2):137~138.

Research Progressand Analyzing Methods of Heavy Metal Pollution

Gong Jianjun

(Wuwei Occupational College, Wuwei,Gansu 733000, China)

篇9

貴州科技學(xué)校 貴州省貴陽市 550001

【摘 要】中藥材制品在保證人類健康方面表現(xiàn)出重要意義。而中藥材中重金屬的限量針對(duì)藥材是否可以進(jìn)入國(guó)際草藥市場(chǎng)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。本文主要針對(duì)中藥材重金屬污染的相關(guān)影響因素進(jìn)行分析,并且針對(duì)當(dāng)前污染現(xiàn)狀研究有效措施進(jìn)行必要的干預(yù),最終有效確保中藥材產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞 中藥材;重金屬污染;現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)

我國(guó)中草藥資源非常豐富,其針對(duì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展具有重要的意義。因?yàn)檗r(nóng)業(yè)污水灌溉以及工業(yè)廢水排放等因素的影響,導(dǎo)致一系列耕地土壤重金屬出現(xiàn)了嚴(yán)重污染的情況,最終導(dǎo)致諸多中藥材產(chǎn)品出現(xiàn)了重金屬含量超標(biāo)的現(xiàn)象。對(duì)此,當(dāng)前針對(duì)中藥材重金屬污染情況較為嚴(yán)重,我國(guó)在中藥出口方面也逐漸表現(xiàn)出一系列問題,為了能夠有效確保中藥材產(chǎn)業(yè)的順利發(fā)展,本文主要針對(duì)中藥材重金屬污染現(xiàn)狀予以綜述。

1 污染現(xiàn)狀

伴隨著中藥事業(yè)的快速發(fā)展,中藥以及相關(guān)制劑因?yàn)槟軌虬l(fā)揮疾病預(yù)防的效果以及疾病治療效果被給予高度關(guān)注。當(dāng)前重金屬污染的情況較為普遍,針對(duì)重金屬污染已成為國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。只有有效達(dá)到科學(xué)中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),最終才能夠?qū)⒅兴庂|(zhì)量可控性有效提高。在研究有效方法將制劑內(nèi)在質(zhì)量進(jìn)行提高的過程中,不但需要針對(duì)相關(guān)的有效成分的質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)真要求,針對(duì)制劑中含有的有毒物質(zhì)以及有害成分,需要進(jìn)行必要的了解并給予限制。當(dāng)前對(duì)人體表現(xiàn)出有害作用常見的微量元素主要包括鉛元素、鎘元素、汞元素、砷元素以及鉍元素等[1]。對(duì)于此類有害元素在食品以及藥品中均做出了明確的限制。除此之外,諸多國(guó)家在設(shè)定重金屬限量管理過程中,鋅元素、銅元素、錫元素、鉻元素以及鋁元素也被列入。我國(guó)中藥材中重金屬均表現(xiàn)出程度有所不同的污染,屬于長(zhǎng)時(shí)間并且較為復(fù)雜的一項(xiàng)難題,同中藥材產(chǎn)地、中藥材品種以及藥材生長(zhǎng)環(huán)境等諸多因素均表現(xiàn)出密切的關(guān)系,對(duì)此需要引起社會(huì)的廣泛關(guān)注。

2 不同類別污染情況

2.1 植物藥污染情況

在中藥材中,植物藥屬于至關(guān)重要的組成部分,也是當(dāng)前研究重金屬較多的一種藥材。因?yàn)橹参锼幨艿疆a(chǎn)地、藥物品種以及對(duì)患者用藥部位等諸多因素的影響,從而導(dǎo)致在重金屬量方面表現(xiàn)出一定的差別。對(duì)于全草類、葉類以及地上部位的中藥材,表現(xiàn)出的重金屬污染現(xiàn)象較多,分析同全草類藥材需要長(zhǎng)時(shí)間暴露于空氣中最終表現(xiàn)出污染現(xiàn)象存在諸多的關(guān)系。而對(duì)于種子類、花類以及果實(shí)類中藥材,表現(xiàn)出的重金屬污染現(xiàn)象較多,分析同其生長(zhǎng)周期相對(duì)較短以及重金屬于體內(nèi)只能夠進(jìn)行短時(shí)間富集表現(xiàn)出一定的關(guān)系[2]。對(duì)于根類以及根莖類中藥材,表現(xiàn)出的重金屬污染水平相對(duì)居中,分析導(dǎo)致出現(xiàn)污染的原因?yàn)橹亟饘賹?duì)中藥材灌溉用水以及土壤造成污染導(dǎo)致。對(duì)于植物藥而言,入藥部位的不同,表現(xiàn)出的重金屬污染情況有所不同,分析除因?yàn)橹兴幉耐饨绛h(huán)境長(zhǎng)時(shí)間接觸之外,同不同部位針對(duì)重金屬表現(xiàn)出的富集能力等均存在一定的關(guān)聯(lián)。

2.2 動(dòng)物藥污染情況

動(dòng)物藥主要指的是動(dòng)物整體以及動(dòng)物某一部分等供藥用的中藥。其因?yàn)槭艿缴L(zhǎng)環(huán)境以及相關(guān)因素的影響,導(dǎo)致重金屬污染的現(xiàn)象逐漸嚴(yán)重。因?yàn)閯?dòng)物藥來源主要為動(dòng)物,而對(duì)于任何一種動(dòng)物其生活環(huán)境以及生態(tài)系統(tǒng)較為恒定,對(duì)此無法利用植物藥重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)動(dòng)物藥進(jìn)行衡量。所以需要針對(duì)動(dòng)物藥中重金屬污染情況進(jìn)行認(rèn)真分析,能夠確定有效的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),為后期動(dòng)物藥使用的安全性做出充分的保障。

2.3 礦物藥污染情況

礦物藥于我國(guó)的應(yīng)用歷史較為長(zhǎng)久,諸多中藥復(fù)方制劑中均含有礦物藥成分。但是因?yàn)榈V物藥中重金屬的含量問題,導(dǎo)致諸多含有礦物的中成藥在市場(chǎng)上出現(xiàn)了排斥問題。因?yàn)橹亟饘俚膯栴}導(dǎo)致中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到了嚴(yán)重阻礙。對(duì)于不同礦物藥中,在重金屬含量方面表現(xiàn)出一定的差異。針對(duì)礦物藥中含有的重金屬問題需要進(jìn)行認(rèn)真研究,確定有效方法對(duì)重金屬污染問題進(jìn)行評(píng)價(jià),最終有效確保臨床用藥的安全性[3]。

3 干預(yù)措施

伴隨著工業(yè)化進(jìn)程的快速推進(jìn),中藥材中重金屬污染的現(xiàn)象日益嚴(yán)重,針對(duì)當(dāng)前重金屬污染的情況,提出以下幾點(diǎn)干預(yù)措施:(1)對(duì)中藥材GAP 法規(guī)體系進(jìn)行不斷完善。將GAP 基地覆蓋面積以及中藥材種植品種進(jìn)行有效擴(kuò)大,在進(jìn)行中藥材種植以及中藥材栽培過程中,需要對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行密切檢測(cè),最終保證中藥材繁育基地的生態(tài)環(huán)境良好。(2)研究中藥材快速檢測(cè)方法。有效研究中藥材快速檢測(cè)方法對(duì)中藥材重金屬進(jìn)行測(cè)定,能夠做到實(shí)地檢測(cè)以及實(shí)時(shí)檢測(cè)。從而針對(duì)中藥材中包括的重金屬進(jìn)行認(rèn)真的監(jiān)督管理,確?;颊吲R床用藥的安全性。(3)針對(duì)遭受污染的中藥材產(chǎn)地實(shí)施修復(fù)。選擇對(duì)應(yīng)的措施對(duì)污染產(chǎn)地實(shí)施修復(fù)。例如選擇物理修復(fù)的方法、微生物修復(fù)的方法以及植物修復(fù)方法等。最終能夠獲得理想的修復(fù)效果。(4)對(duì)中藥材重金屬限定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善。有效創(chuàng)建合理以及科學(xué)的重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)中藥材用藥進(jìn)行準(zhǔn)確衡量,能夠針對(duì)重金屬風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行仔細(xì)評(píng)估,最終有效確保中藥材的用藥安全。

4 總結(jié)

總而言之,針對(duì)中藥材重金屬安全進(jìn)行認(rèn)真評(píng)價(jià),對(duì)中藥材安全用量進(jìn)行認(rèn)真分析,最終有效促進(jìn)中藥材產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓小麗. 土壤重金屬污染及其化學(xué)修復(fù)對(duì)中藥材生長(zhǎng)及質(zhì)量的影響[D]. 河南大學(xué),2013,59-60.

篇10

關(guān)鍵詞:中藥;重金屬;評(píng)價(jià)方法;述評(píng) 

DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2016.02.040 

中圖分類號(hào):R282 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):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 

土壤是中藥材生長(zhǎng)最基本的要素,為其生長(zhǎng)提供了有機(jī)質(zhì)和礦物營(yíng)養(yǎng)元素。因此,一般說來土壤重金屬污染越嚴(yán)重,中藥材受重金屬污染也就越嚴(yán)重,其產(chǎn)量和品質(zhì)也越差。為此,筆者對(duì)近十幾年的相關(guān)研究進(jìn)行總結(jié),為進(jìn)一步系統(tǒng)評(píng)價(jià)我國(guó)中藥材重金屬污染提供參考。 

1 中藥材重金屬污染研究 

1.1 現(xiàn)狀 

近幾年的研究表明,我國(guó)中藥材重金屬超標(biāo)的嚴(yán)峻形勢(shì)不容忽視。2011年,鄒氏等[1]對(duì)“浙八味”品種生長(zhǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),浙貝母、溫郁金、白術(shù)、白芍鎘(Cd)超標(biāo)情況相對(duì)嚴(yán)重,尤其溫郁金100%超標(biāo),有的甚至超過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)倍。馮氏等[2]對(duì)100種中藥材進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果顯示鉛(Pb)、Cd、砷(As)等有害重金屬元素存在于大部分的中藥材中。王氏等[3]對(duì)金銀花、山楂、紅花等10種中藥材所含As、Cd、銅(Cu)、汞(Hg)、Pb進(jìn)行了測(cè)定,發(fā)現(xiàn)除山楂外,其余9種中藥材均超標(biāo)。其中金銀花As超標(biāo)率為24%,Hg超標(biāo)率為47%,Cd超標(biāo)率為24%,Pb超標(biāo)率為6%;積雪草Cd超標(biāo) 

通訊作者:曾光,E-mail:zengg1234@163.com 

率為100%,As和Pb超標(biāo)率為18%,Cu超標(biāo)率為9%。楊氏等[4]對(duì)黔東南州9種中藥材重金屬污染情況進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果7個(gè)品種重金屬超標(biāo),其中金銀花Pb和Cd含量超標(biāo)、黃柏Pb含量超標(biāo)。顏氏等[5]對(duì)陜西和山東產(chǎn)丹參進(jìn)行了重金屬檢測(cè),結(jié)果兩地產(chǎn)丹參均含As、Hg、Cu、Cd、Pb等,其中Cu超標(biāo)相對(duì)較為普遍。陳氏等[6]對(duì)醫(yī)院藥房常用10種中藥飲片進(jìn)行了As、Hg、Pb、Cd、鎳(Ni)測(cè)定,結(jié)果在35個(gè)樣本中有18個(gè)樣本的重金屬含量超標(biāo),占總樣品量的51.4%。其中澤瀉、白術(shù)Cd超標(biāo),黃芪、丹參、甘草、澤瀉Hg超標(biāo),丹參、柴胡、甘草、當(dāng)歸Ni超標(biāo);按品種計(jì),10個(gè)品種有7個(gè)受污染,比例達(dá)70%。采自藥店的10個(gè)樣品中有4個(gè)受重金屬污染,比例為40%。 

由此可見,目前我國(guó)中藥材重金屬污染形勢(shì)十分嚴(yán)峻,尤其是近30年來,隨著城市化和工業(yè)化的快速發(fā)展,大量未經(jīng)處理的生活污水和工業(yè)廢棄物任意排放,以及不合理使用化肥農(nóng)藥,導(dǎo)致我國(guó)中藥材重金屬超標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重,品質(zhì)不斷下降。因此,解決中藥材重金屬污染的問題迫在眉睫。 

1.2 污染來源 

1.2.1 中藥材自身特性 中藥材對(duì)某些金屬元素具有生物富集能力,在按自身需要特定比例主動(dòng)吸收同時(shí),對(duì)土壤中富集元素也會(huì)相應(yīng)地被動(dòng)吸收,這是導(dǎo)致中藥材重金屬超標(biāo)的重要途徑。如顧氏等[7]研究了川附子與土壤中重金屬元素的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)重金屬的存在形態(tài)決定了川附子對(duì)土壤中重金屬的吸收。 

1.2.2 工業(yè)廢棄物 這是土壤重金屬污染的主要來源之一。工業(yè)廢棄物對(duì)中藥材重金屬污染主要表現(xiàn)為:一方面,工業(yè)生產(chǎn)將大量含重金屬的有害氣體排放到空氣中,植物葉面通過主動(dòng)或被動(dòng)吸收,將廢氣中的有害物質(zhì)吸收;另一方面,含有重金屬的廢水、固體廢棄物通過灌溉,造成中藥材的間接污染[8]。

1.2.3 農(nóng)藥和化肥 農(nóng)藥一般含有As、Hg、Pb、Cu等重金屬元素,用于噴灑中藥材時(shí),易被其吸收并滲透于根莖、葉片及果皮等組織內(nèi),造成重金屬污染。此外,中藥材在種植過程中需使用肥料,其中磷肥的大量使用,會(huì)明顯增加土壤Cu、Cd等重金屬元素的含量,導(dǎo)致中藥材被污染[9]。 

1.2.4 其他 因容器或輔料含有重金屬,中藥材在加工、炮制過程中也可能被污染。顧氏等[7]研究發(fā)現(xiàn),炮制后的川附子在As、Cu等重金屬元素的含量高于炮制前。另外,為防治鼠害、霉變等,中藥材在存儲(chǔ)前會(huì)使用重金屬制品的熏蒸劑,這也是造成中藥材重金屬污染的原因之一。 

2 中藥材重金屬污染評(píng)價(jià)方法 

筆者通過查閱近十幾年文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)目前對(duì)中藥材重金屬污染的常用評(píng)價(jià)方法有2種:一是以2001年國(guó)家頒布實(shí)施《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》[10]重金屬限量值或《中華人民共和國(guó)藥典》[11]重金屬限量值為標(biāo)準(zhǔn),評(píng)價(jià)中藥材重金屬的超標(biāo)率;另一種方法是評(píng)價(jià)中藥材重金屬污染程度的大小,因中藥材重金屬污染可能既是單一元素也是多元素共同作用的結(jié)果,因此,須相應(yīng)采用單項(xiàng)污染指數(shù)或綜合污染指數(shù)法評(píng)價(jià)中藥材重金屬污染程度。 

2.1 超標(biāo)率的計(jì)算 

中藥材重金屬超標(biāo)率,是指所取樣本中重金屬含量超過了《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》或《中華人民共和國(guó)藥典》中重金屬限量值標(biāo)準(zhǔn)的樣本的百分?jǐn)?shù),是反映中藥材重金屬污染狀況的指標(biāo)之一。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參照《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》或《中華人民共和國(guó)藥典》重金屬的限量值,兩者關(guān)于重金屬限量值是一致的,即Pb≤5 mg/kg,As≤2 mg/kg,Hg≤0.2 mg/kg,Cd≤0.3 mg/kg,Cu≤20 mg/kg。 

在我國(guó),計(jì)算重金屬超標(biāo)率是評(píng)價(jià)中藥材重金屬污染普遍使用的一種方法。葉氏等[12]參照《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》,對(duì)貴州省4個(gè)種植基地的5種中藥材所含Pb、Cd、Hg、As、Cu等重金屬含量進(jìn)行了測(cè)定分析。結(jié)果Cd的超標(biāo)率最嚴(yán)重,莖葉類藥材Cd的超標(biāo)率最高達(dá)84%;其次是Cu,莖葉類藥材超標(biāo)率為76%,花果類藥材超標(biāo)率為60%。李氏等[13]對(duì)中藥材41種無機(jī)元素的總含量進(jìn)行了測(cè)定,并參照《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》分析了重金屬元素超標(biāo)情況,結(jié)果Cu、Pb、As、Cd、Hg的超標(biāo)率分別為5.2%、4.7%、2.4%、20.0%、1.3%。高氏[14]測(cè)定7個(gè)主產(chǎn)地甘草中Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb、鉍共8種重金屬的含量,并將測(cè)定結(jié)果與《中華人民共和國(guó)藥典》重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果發(fā)現(xiàn)As、Hg、Pb是造成甘草重金屬超標(biāo)的主要因素。 

2.2 單項(xiàng)污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)法 

中藥材的重金屬污染可能由單一重金屬元素所致,也可能是由多種重金屬元素共同作用的結(jié)果。目前單項(xiàng)污染指數(shù)是國(guó)內(nèi)普遍采用的方法之一,但單項(xiàng)污染指數(shù)只能反映某一種重金屬元素對(duì)中藥材的污染。為了能夠全面反映各重金屬對(duì)中藥材的作用,并突出高濃度重金屬元素對(duì)中藥材質(zhì)量的影響,還需采用綜合污染指數(shù)法對(duì)中藥材重金屬污染進(jìn)行評(píng)價(jià)。 

2.2.1 單項(xiàng)污染指數(shù)法 單項(xiàng)污染指數(shù)定義為Pi=Ci÷Si,式中Pi為中藥材中重金屬元素i的污染指數(shù),Ci為中藥材中重金屬元素i的實(shí)測(cè)濃度,Si為中藥材中重金屬元素i的限量標(biāo)準(zhǔn)值(通常以《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》或《中華人民共和國(guó)藥典》重金屬的限量值為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))。當(dāng)Pi≤1時(shí),表示中藥材未受污染;Pi>1時(shí),表示中藥材受到污染,且Pi越大則中藥材受到的污染越嚴(yán)重。 

2.2.2 綜合污染指數(shù)法 綜合污染指數(shù)能全面反映重金屬對(duì)中藥材的污染,并突出了高濃度重金屬元素對(duì)中藥材的影響。其定義為P綜合= ,式中Pave為中藥材中各單項(xiàng)污染指數(shù)之和的平均值,Pmax為中藥材中各單項(xiàng)污染指數(shù)中的最大值。當(dāng)P綜合≤1時(shí),表示未受污染;P綜合>1時(shí),表示受到污染,且P綜合越大則表示受到污染越嚴(yán)重。 

迄今,有不少學(xué)者采用單項(xiàng)污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)法對(duì)中藥材重金屬污染情況進(jìn)行過研究。如褚氏等[15]研究了河北省安國(guó)市種植區(qū)中藥材重金屬污染情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)As含量0.04~1.02 mg/kg,未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)樣品,但紫菀平均污染指數(shù)最高為0.28;Hg含量0~0.244 mg/kg,有一產(chǎn)地為安國(guó)北郊的白芷樣品超標(biāo),其污染指數(shù)為1.22;Pb含量0.06~7.10 mg/kg,有一產(chǎn)地為西王奇的北沙參樣品超標(biāo),其污染指數(shù)為1.42。楊氏等[4]對(duì)黔東南州9種中藥材重金屬污染情況進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果顯示其重金屬平均污染指數(shù)相差較大,綜合污染指數(shù)相差較小。在平均污染指數(shù)中,Pb最大,其最大值高達(dá)4.94;其次為Cd,最大值2.40;而Hg和As的平均污染指數(shù)均<1.0。說明黔東南州部分地區(qū)中藥材的主要污染因子是Pb,其次是Cd,而Hg和As則基本無污染。另外,從綜合污染程度看,9種中藥材中鉤藤受到中度污染,杜仲、金銀花受到輕微污染,其余6種未受到污染。秦氏等[16]對(duì)貴州省11個(gè)“中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范”(GAP)基地的26種155批道地中藥材樣品重金屬含量進(jìn)行了測(cè)定與評(píng)價(jià),結(jié)果平均污染指數(shù)大小順序?yàn)镃d>Cu>As>Pb>Hg,莖葉類的艾納香和塊根類的羊藿根綜合污染指數(shù)均>1,說明在所調(diào)查的樣品中只有艾納香和羊藿根受到重金屬輕微污染,大部分未受到污染。由此可見,單項(xiàng)/綜合污染指數(shù)法應(yīng)用于評(píng)價(jià)中藥材重金屬污染程度是一種較為可靠的方法。 

3 小結(jié)