導語：如何才能寫好一篇重金屬污染的治理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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[關鍵詞]土壤；重金屬污染；來源；危害；治理

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

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

1 土壤重金屬污染的來源

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

1.1 農業(yè)污染

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

1.2 交通污染

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

1.3 工業(yè)污染

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

2 重金屬污染物及其危害

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

2.1 鉛（Pb）

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

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

2.2 汞（Hg）

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

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

2.3 砷（As）

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

3 傳統(tǒng)的土壤重金屬污染修復技術

3.1 農業(yè)化學修復技術

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

3.2 物理化學修復技術

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

3.3 有機物吸收重金屬離子作用

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

4 新型的重金屬污染修復技術

4.1 化學淋洗和化學固定

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

4.2 微生物修復技術

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

5 結束語

總之，隨著土壤重金屬污染日益加劇，土壤重金屬污染的治理已成為當前研究的熱點。土壤重金屬污染具有高累積性和不可逆轉性，污染一旦發(fā)生，僅依靠切斷污染源的方法難以進行徹底恢復。目前，己有一些污染土壤治理的方法，但從其發(fā)展和需求來看，還須發(fā)展更加有效的治理技術。

參考文獻

[1] 林帥.重金屬土壤污染修復技術初探[J].科技信息，2012（05）.

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[關鍵詞]植物修復技術；重金屬污染；研究進展；應用前景

中圖分類號：TH833 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）29-0151-01

引言：工業(yè)廢水排放、礦石資源開采、金屬冶煉生產等生產活動都會引發(fā)土壤重金屬污染，鑒于重金屬污染所造成的嚴重危害和惡劣的社會影響，世界各國都開始采取不同的手段進行重金屬污染治理。植物修復技術就是其中一種低成本、綠色環(huán)保的重金屬治理措施。文章首先概述了植物修復技術的治理機制，隨后對其實際應用過程中的優(yōu)缺點進行了辯證分析，最后對植物修復技術的應用前景進行了總結展望。

一、植物修復技術治理土壤重金屬污染的現狀分析

土壤重金屬污染已經成為工業(yè)國家面臨的主要生態(tài)問題之一，但是由于重金屬污染具有成因形式復雜、后期治理困難等特點，因此采用何種治理手段，成為世界各國研究的重點。早期的土壤重金屬污染治理主要以化學方法和物理方法為主，雖然也能夠取得一定的效果，但是治理成本較高，不適用于大面積的推廣和應用。

20世紀80年代，生物科技技術取得了突破性發(fā)展，尤其是轉基因技術和基因移植技術的發(fā)展，為培養(yǎng)高耐受性和高聚集性的轉基因植物提供了技術支持。在1987年，意大利科研專家將受銅誘發(fā)的基因移植到植物體內，并成功在高銅離子濃度的土壤中培育出新植物。在2003年，美國科學家利用真菌誘導抗鎘基因，并將抗鎘基因轉殖到紅楓中，同樣在受鎘污染的土壤中培育出紅楓幼苗。我國自1999年開始著手研究植物修復技術，并成果研制出砷超富集植物，在兩廣地區(qū)和云南得到了推廣應用。

二、植物修復技術治理重金屬污染的機制研究

1、植物轉化

部分植物在生長過程中，會分泌出特殊的化合物（比如植物激素、各種功能的酶），這些化合物能夠對植物周邊土壤中的重金屬離子起到聚合、降解作用，從而降低重金屬離子的危害。除此之外，還有一部分植物利用自身的新陳代謝功能，也能夠吸收土壤中的部分重金屬離子。從這一點來看，植物轉化的基本原理是通過降解作用，將土壤中的重金屬離子進行轉移。因此，植物轉化只能降解那些疏水性較好的重金屬離子，例如農藥、化肥、化學試劑等，而對于工業(yè)重金屬離子，則不能通過植物轉化形式進行治理。

2、植物穩(wěn)定

重金屬污染之所以危害性強，很大一部分原因是因為重金屬離子在自然狀態(tài)下難以被降解或轉化，進而通過食物鏈富集、傳遞，最終進入人體。植物穩(wěn)定原理就是將土壤中游離的重金屬離子進行吸收和固定，從而避免了重金屬離子的轉移和擴散。例如，有研究表明印度芥菜能夠吸收土壤中的六價鉻離子，并將其還原為低毒性的三價鉻離子，從而消除了重金屬污染。

3、植物揮發(fā)

許多重金屬污染元素的毒性，隨著其化學狀態(tài)的改變也會發(fā)生相應的變化，例如鋼鐵冶煉過程中會產生大量的硫化鎳、氧化鎳，這些氣體具有較高的毒性，并且極易引發(fā)鼻腔癌、肺癌等病癥，對工程工作的身體健康構成了嚴重威脅。而氫氧化鎳則以固體形式存在，化學性質穩(wěn)定，且不含有毒性。對于受到鎳污染的土壤來說，如果能將高毒性的鎳離子轉化為固體氧化鎳，就達到了污染防治的目的。在高濃度的鎳離子培養(yǎng)基中培養(yǎng)的耐鎳度細菌、病毒，并利用這些細菌、病毒感染擬南芥，從而使擬南芥的耐鎳度性大大提高。

4、植物輔助修復

通過植物的吸收促進某些重金屬轉移為可揮發(fā)態(tài)，揮發(fā)出土壤和植物表面，達到治理土壤重金屬污染的目的。有些元素如Se、As和Hg通過甲基化揮發(fā)，大大減輕土壤的重金屬污染。這一方法只適用于揮發(fā)性污染物，植物揮發(fā)要求被轉化后的物質毒性要小于轉化前的污染物質，以減輕環(huán)境害。由于這一方法只適用于揮發(fā)性污染物，應用范圍很小，并且將污染物轉移到大氣和異地土壤中對人類和生物又一定的風險，因此，它的應用將受到限制。

三、植物修橢衛(wèi)磽寥樂亟鶚粑廴鏡撓湃鋇

1、應用優(yōu)勢

植物修復治理與傳統(tǒng)的化學、物理治理方法相比，其優(yōu)勢主要體現在三方面：第一是整體經濟成本低。不可否認，植物修復治理在前期基因誘導、耐受細菌培養(yǎng)以及基因轉殖方面的工作需要花費較多資金，但是一旦取得科研成果，后期只需要進行簡單的植物栽培即可，屬于“一勞永逸”式的重金屬治理手段。而傳統(tǒng)治理措施則需要不斷的投入資金、設備和人力，從長遠來看，植物修復治理的成本較低。第二是適用性較廣。早期的植物修復技術只能針對單一的重金屬元素進行治理，但是隨著轉基因技術的成熟發(fā)展，目前已經研究出兩種甚至是多種耐受細菌融合的植物，可以根據受污染土壤重金屬成分的不同，進行廣泛推廣。第三是不會對土壤造成二次污染。以化學方式治理重金屬污染土壤，其根本原理是利用化學反應，降低重金屬毒性。但是反應后的重金屬元素仍然殘留在土壤中，很容易產生二次污染。植物修復技術則能夠避免此類問題。

2、應用不足

從耐受植物的定向培養(yǎng)，到試驗種植、觀察效果，再到最后的全面推廣應用，這一過程短則需要一兩年，長則需要數年或十幾年，治理周期較長。除此之外，由于各地區(qū)氣候條件、地質狀況以及水文特點存在較大差異，因此一些耐受性植物可能不適用當地環(huán)境，不能正常生長，也就難以發(fā)揮重金屬污染治理的效果。

四、植物修復技術的應用前景

1、植物修復技術在治理土壤重金屬污染中的地位

經過近幾年的技術發(fā)展，我國在治理土壤重金屬污染方面取得了顯著成果，其中試點應用效果良好且應用范圍較廣的有生物炭吸附技術、叢枝菌根真菌（AMF）富集技術、黃青霉菌F1浸出技術等。這些新型技術手段都是利用生物、化學、物理等方面的相關知識，實現對土壤重金屬污染的治理。但是與植物修復技術相比，這些新型治理手段往往具有適用面窄（例如AMF只能富集Cd、Pb、Zn等重金屬元素）、治理成本高、推廣度不夠等劣勢，因此植物修復技術仍然是現階段治理重金屬污染土壤的主要手段。

2、植物修復技術的應用前景

我國經濟建設一直沿用“先發(fā)展，后治理”的模式，但是在經濟持續(xù)發(fā)展的背后，各種污染問題也集中出現。土壤重金屬污染在我國東北、華北、東南等地均有出現，植物修復技術以其成本低、適用廣等優(yōu)勢成為重金屬污染治理的首選技術。在“十三五”規(guī)劃中，國家表明了治理重金屬污染的決心，這也為植物修復技術的研發(fā)和優(yōu)化提供了必要保障。因此，植物修復技術未來發(fā)展?jié)摿薮?，應用前景良好?/p>

結語

植物修復技術治理土壤重金屬污染是一種可行性較高的辦法，但是由于受污染土壤中常常含有多種重金屬離子，因此要想取得較好的修復效果，還必須不斷進行技術創(chuàng)新。經過近二十年的發(fā)展，國內初步建立起了超級累植物資源數據庫，對于重金屬污染土壤的綜合治理能力也有了進一步提升。需要注意的是，土壤重金屬污染的治理，一方面是要運用植物修復技術進行事后治理，另一方面則是要盡量減少重金屬污染物的排放，實現事前防控。

參考文獻

[1] 曹學江，陳同斌.土壤重金屬污染研究回顧與展望――基于Webofscience數據庫的文獻計量分析[J].自然資源學報，2013（07）：164-165.

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關鍵詞：重金屬污染；土壤污染；生物修復；超量積累

作為人類發(fā)展的基礎，土壤資源往往在城市化以及工業(yè)化的發(fā)展之下出現了不同程度的污染以及破壞。在這樣的背景之下，我國的土壤容易受到重金屬的污染而危害人類的生命安全。本文基于此，分析探討國內外土壤重金屬污染防治技術以及相關研究的發(fā)展。

1 土壤重金屬污染預防的發(fā)展歷程

1.1 預防體制

基于世界各國城市化以及工業(yè)化發(fā)展程度的日益加深，各國家普遍存在土壤重金屬污染的問題。為了進一步促進各類問題的解決，世界各國加強了對于土壤重金屬污染預防。關于土壤重金屬污染預防的發(fā)展歷程，筆者進行了相關總結，具體內容如下。

日本為了進一步促進土壤重金屬污染問題的解決，頒布了《土壤環(huán)境標準》《土壤污染對策法》等法律法規(guī)，而我國自改革開放之后，逐步加強了對于環(huán)境問題的關注，并于1989年頒布《中華人民共和國環(huán)境保護法》，開始了我國土壤重金屬污染問題的處理，隨后中國在該法律的基礎之上進行修訂工作，從而實現了對于污染物排放的限制與處理。

1.2 預防技術

為了進一步實現按土壤重金屬污染問題的解決，各國逐步提出了清潔生產的概念。在這樣的背景之下，歐共體于1979年宣布推行工業(yè)清潔生產的政策。在這樣的背景之下，該區(qū)域的農業(yè)生產部門加強了對于各類先進生產技術的運用，從而實現了農業(yè)的清潔生產，規(guī)避了農業(yè)化學產品的超量使用對土壤污染。

事實上，這種從源頭上降低污染源的措施，能夠降低了土壤中重金屬離子的引入，從而實現了土壤資源的保護。

2 土壤重金屬污染治理方法

目前，我國處于經濟結構轉型期間，土壤重金屬污染的問題也較重。在這樣的背景之下，為了實現我國社會的綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展，我國的有關部門加強了對于該類問題的解決。關于常見的土壤重金屬污染治理方法，筆者進行了相關總結，具體內容如下。

2.1 工程治理法

所謂的工程治理法，指的是相關單位借助物理原理以及方法進行土壤重金屬污染問題的解決。在傳統(tǒng)的工程治理過程中，工作人員多借助換土、翻土等方法進行作業(yè)，但伴隨著科學技術的不斷變更，我國有關部門逐步采用淋洗法、電解法、熱處理等辦法進行作業(yè)。

一般而言，工程治理方法在運行的過程中具有效果顯著等特點，但是其因為工程復雜、工程量等問題進而導致工程成本的進一步增加。此外，該方法在運用的過程中往往因為維護措施不到位而導致部分土壤中的金屬元素被遷移到其他地區(qū)，造成土壤重金屬污染面積的擴大，難以真正改善土壤的重金屬污染現狀。

以日本富士縣神通川流域的土壤重金屬污染防治為例，為了降低土壤中的鎘元素，相關單位加強了對于工程治理法的運用。在這一過程中，工程單位去除污染區(qū)域15cm的表土，并壓實心土，并采用淋洗法對污染土壤進行清洗。

2.2 農業(yè)治理

所謂的農業(yè)治理，指的是通過優(yōu)化、完善傳統(tǒng)的耕作管理制度，實現土壤重金屬污染的降低。在這一過程中，工作人員需要依據重金屬污染的實際狀況而選擇相應的植物種植，從而實現了對于土壤中重金屬元素的消除。此外，在農業(yè)治理的過程中，作業(yè)人員還需要合理選擇花費，從而降低土壤中的重金屬元素。

學者林汲等人就通過實驗分析發(fā)現了硅藻土有機肥能夠實現對于Cd、Zn重金屬離子的吸收，從而降低了土壤中的重金屬離子。一般而言，該方法在運行的過程中普遍存在操作簡便、費用低的特點，但是由于其仍舊未能夠從根本上消除重金屬污染，進而導致其只能夠作為輔助手段進行處理。

在進行廣西壯族自治^環(huán)江縣廢礦土壤污染治理的過程中，中科院地理所環(huán)境修復中心陳同斌率團隊，借助蜈蚣草等植物開展了土壤重金屬處理工作，并成功修復1280畝重金屬污染農田。

2.3 生物治理

生物治理方法在運行的過程中主要借助生物生命代謝活動的開展，從而降低了環(huán)境中重金屬污染的濃度。從而確保部分受到污染的土壤能夠恢復到初始狀態(tài)。一般而言，生物治理方法在運用的過程中因為參與治理的主角不同，故而分為動物修復、微生物修復以及植物修復。

所謂的動物修復技術，指的是有關部門以及人員利用土壤中的低等動物進行土壤中重金屬的吸收，從而實現了土壤中重金屬含量的進一步降低。相關的研究表明，蚯蚓的出現能夠實現對于硒、銅元素的吸收。事實上，該方法在推行的過程中也具有一定的問題：諸如低等動物往往會將吸收的金屬元素再次釋放到土壤中，從而造成了二次污染。

微生物修復技術則是利用土壤中的微生物進行各類金屬元素的吸收。目前，最為常用的微生物就是――真菌。真菌在生存的過程中往往能夠分泌一定量的氨基酸、有機酸等物質，從而實現了對于重金屬的溶解。目前，從相關的研究分析可以發(fā)現：微生物修復技術在運行的過程中具有較為光明的前景，且能夠較好的實現我國土壤重金屬問題的解決。

植物修復技術的運行原理主要是在污染的區(qū)域種植特定植物，從而借助植物的生長過程實現對于重金屬的吸收以及化解。目前，植物提取技術獲得了相關研究人員的重視，并由此促進了土壤重金屬問題的解決?，F階段，最為常用的植物有遏藍菜、高山甘薯等。

仍舊以日本富士縣神通川流域的土壤重金屬污染防治為例，土壤重金屬處理單位在含鎘100mg/kg土壤上進行苧麻的種植，從而由此實現對于土壤中鎘元素含量的降低。該地區(qū)在采取生物法治理土壤重金屬污染的過程中，實現了鎘元素含量降低27.6%。

3 發(fā)展論述

為了進一步促進我國土壤重金屬污染問題的解決，我國的有關部門需要從法律的角度出手，加強對于各類土壤重金屬污染法律法規(guī)的制定。此外，我國還需要加強對于清潔生產的發(fā)展，并大力運用清潔能源。而在已經發(fā)生的土壤重金屬污染問題，作業(yè)人員需要加強植物修復技術的運用。

4 結束語

為了進一步促進我國土地重金屬污染問題的解決，我國的有關部門以及人員需要采取科學的方式進行問題解決。本文基于此，分析探討土壤重金屬污染預防的發(fā)展歷程（預防體制、預防技術），并就常見的土壤重金屬污染治理方法進行分析，最后論述了我國土壤重金屬污染問題解決的措施。筆者認為，隨著相關措施的落實到位，我國的環(huán)境問題必將得到顯著的改善。

參考文獻

[1] 李錄久，許圣君，李光雄，張祥明，王允青，劉英，況晶.土壤重金屬污染與修復技術研究進展[J].安徽

農業(yè)科學，2014（1）：156-158.

[2] 董文洪，楊海，令狐文生.土壤重金屬污染及修復技術研究進展[J].化學試劑，2016（12）：1170-1174.

[3] 廖健.土壤重金屬污染及其化學修復技術的研究進展[J].中國石油和化工標準與質量，2013

（24）：30+28.

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關鍵詞 重金屬；污染；治理；修復技術

中圖分類號 X53 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）10-0221-01

重金屬對人類具有巨大的危害，能引起頭痛、頭暈、失眠、健忘、神經錯亂、關節(jié)疼痛、結石、癌癥（如肝癌、胃癌、腸癌、膀胱癌、乳腺癌、前列腺癌）、烏腳病、畸形兒等。隨著社會經濟的發(fā)展，我國重金屬污染已越來越嚴重，重金屬污染事故頻發(fā)。例如，2005年的廣東北江韶關段鎘嚴重超標事件、2006年的湘江湖南株洲段鎘污染事故、2009年的湖南省瀏陽市鎘污染事件、2010年福建紫金礦業(yè)、2011年山東渤海蓬萊油田漏油、2011年云南曲靖鉻渣非法傾倒、2012年廣西龍江河的鎘污染等。近年來，社會各界對重金屬污染問題已經越來越關注，重金屬污染治理技術的研究備受重視。

1 物理化學修復技術

物理化學修復技術是利用機械、化學等技術治理重金屬污染的方法。該技術在治理重金屬土壤污染方面使用較多，其主要包括改土法、沖洗沉淀法、熱處理法、污染物固化法等方法。例如，沈陽張士灌區(qū)土壤中[1]56.3%的Cd累積于土壤的上表層，利用改土法，去表層土，能夠使稻米中的Cd含量降低50%左右。用物理化學方法治理重金屬污染，對于面積小的土壤治理效果較好，但是該項技術費用較高，而且容易導致二次污染，因此難以大面積推廣應用。

2 農業(yè)化學調控技術

農業(yè)化學調控技術指利用化學改良劑等降低重金屬的毒害。植物從土壤中吸收重金屬的過程，受土壤pH值、施肥種類等因素影響。因此，能夠通過調節(jié)土壤pH值、有機質等條件，改變土壤中重金屬的擴散性，同時還能夠減少其生物有效性。例如，可以通過施用石灰、礦渣等堿性物質或堿性肥料等手段，降低作物對土壤中重金屬的吸收作用[2-3]。

3 垃圾堆肥技術

垃圾堆肥中的重金屬以殘渣態(tài)形式存在，經過堆肥技術處理后，可以降低重金屬含量，并能夠促使重金屬被生物吸收利用。如Saciragic研究蚯蚓及蠕蟲處理下水道中的重金屬污染，試驗顯示：①與對照相比，積累在蚯蚓體內的重金屬含量非常高：Cu 12倍、Pb 10倍、Cr 8倍、Zn 715倍、Ni 6倍、Cd 415倍、Mn 315倍、Co 116倍；②在蠕蟲堆肥中只有Fe的濃度增加了115倍，而其他元素均有所下降[4]。由此可見，利用垃圾堆肥技術處理重金屬污染具有較好的研究前景。

4 植物修復技術

植物修復技術即利用自然界中的植物修復重金屬污染，其原理是利用植物對重金屬的超富集能力來實現其對重金屬污染的修復作用。該技術包括植物穩(wěn)定、植物揮發(fā)、植物萃取等方法。例如，周 青等[5]研究了鎘對黃楊（Euonymus japonica）、海桐（Ptiiosporum tobira）、冬青（Ilex purpurea）、杉木（cunninghamia lanceolata）以及香樟（Cinnamomum camp-hora）5種植物的影響，研究結果顯示葉片用CdCl2溶液培養(yǎng)2 d后，Cd含量有所提高，分別為原來的602.94%、907.81%、2 272.00%、1 256.83%、979.72%。又如，一些植物對環(huán)境中土壤重金屬Pb有固定作用，通過植物固定可減小Pb的生物可利用性，最終起到治理重金屬Pb污染的作用[5]。植物修復技術相對于物理化學修復技術、農業(yè)化學調控技術和垃圾堆肥技術具有一定的優(yōu)越性。但是這項技術也存在著許多問題值得進一步研究探討，比如植物固定作用只是把一些重金屬暫時固定，隨著環(huán)境的變化，這些固定的重金屬可能會重新回到原有的狀態(tài)。

5 微生物和動物修復技術

土壤中一些特殊微生物對特定重金屬具有吸收、沉積等作用，這些特定微生物可以促進植物對重金屬的吸收，達到治理重金屬污染的目的。動物修復是利用如蚯蚓、鼠類等吸收重金屬，這些動物通過食物鏈等作用降低土壤中重金屬的含量。利用蚯蚓治理土壤中的重金屬污染不但可以改善土壤的通氣性和透水性，還具有增強土壤肥力等作用。

6 結語

物理化學修復技術、農業(yè)化學調控技術、垃圾堆肥技術等是傳統(tǒng)的重金屬修復技術，這些技術對重金屬污染治理都具有一定的效果。但是這些技術存在成本過高、產生二次污染、破壞土壤理化性質等問題，難以大面積推廣應用。筆者認為，綜合利用植物修復技術與微生物修復技術治理重金屬污染具有很好的研究前景，雖然目前此技術尚處于起步和發(fā)展階段，但是隨著研究的不斷深入，生物修復技術治理重金屬污染必然會有廣闊的發(fā)展前景。

7 參考文獻

[1] 吳燕玉，陳濤，張學詢.沈陽張士灌區(qū)鎘污染生態(tài)的研究[J].生態(tài)學報，1989，9（1）：21-26.

[2] MAENPAAK A，KUKKONENJ V K，LYDY M J.Re-mediation of heavy metal-contaminated soils using phos-phorus：evaluation of bioavailability using an earthworm bioassay[J].Archives of Environmental Contamination andoxicology，2002，43（4）：389-398.

[3] 王新，吳燕玉.各種改性劑對重金屬遷移、積累影響的研究[J].應用生態(tài)學報，1994，5（1）：89-94.

篇5

關鍵詞：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用化學物質種類、數量的增加，土壤重金屬污染日益嚴重，土壤重金屬是指由于人類活動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)境質量惡化的現象。

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)廢棄物得不當堆置、礦業(yè)　活動、農藥和化肥等。首先是成土母質本身含有重金屬，不同的母質、成土過程所形成的土壤含有重金屬量差異很大。此外，人類工農業(yè)生產活動，也造成重金屬對大氣、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、汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產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。公路、鐵路兩側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、鐵路為軸向兩側重金屬污染強度逐漸減弱；隨著時間的推移，公路、鐵路土壤重金屬污染具有很強的疊加性。

3.農藥、化肥和塑料薄膜使用　施用含有鉛、汞、鎘、砷等的農藥和不合理地施用化肥，都可以導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　污染嚴重。農用塑料薄膜生產應用的熱穩(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過一定處理的城市污水灌溉農田、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，隨著污水灌溉而進入土壤。

5.含重金屬廢棄物堆積含重金屬廢棄物種類繁多，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，但實施復雜、治理費用高和易引起土壤肥力降低等缺點。

3.生物治理方法

生物治理是指利用生物的某些習性來適應、抑制和改良重金屬污染。主要有：動物治理是利用土壤中的某些低等動物蚯蚓、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（細菌、放線菌）比真核生物（真菌）對重金屬更敏感。

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)點是實施較簡便、投資較少和對環(huán)境破壞小，缺點是治理效果不顯著。

5.化學治理方法

化學治理就是向污染土壤投入改良劑、抑制劑，增加土壤有機質、陽離子代換量和粘粒的含量，　改變　pH、　和電導等理化性質，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

土壤重金屬污染首先應從源頭抓起，控制污染源，土壤重金屬的污染已經達到相當嚴重的程度，要充分認識土壤重金屬污染的長期性、隱匿性、不可逆性以及不能完全被分解或消逝的特點。土壤質量問題是經濟可持續(xù)發(fā)展和社會全面進步的戰(zhàn)略問題，它直接影響土壤質別、水質狀況、作物生長、農業(yè)產量、農產品品質等，并通過食物鏈對人體健康造成危害。對土壤質量的保護便是對耕地生產能力的保護，更是提高土地利用效率的強有力措施之一。對于我國這樣一個人口眾多的農業(yè)大國，開展國土質量調查評價，對土壤重金屬污染物進行試驗研究，開發(fā)耕地污染的治理方法和技術，顯得更為必要和迫切。

參考文獻

[1]崔德杰，張玉龍.土壤重金屬污染現狀與修復技術研究進展[J].土壤通報，　2004，35

篇6

關鍵詞：飲用水源；重金屬污染；防控技術

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A

工業(yè)化進程的不斷加快，推動了社會經濟的飛速發(fā)展，但是同時也造成了嚴重的環(huán)境污染，在很大程度上威脅著人們的身體健康。在我國，水源水體的重金屬污染問題由來已久，而且呈現出日益突出的趨勢，如2010年福建紫金礦業(yè)汀江銅污染事件、2013年廣西賀江鉈鎘污染事件，對于社會的穩(wěn)定造成了很大的影響。因此，如何對日益嚴重的水源水體重金屬污染問題進行有效防控和治理，是需要重點關注的問題。

一、重金屬污染概述

重金屬污染，是指由重金屬或者重金屬化合物所造成的環(huán)境污染，多是由采礦、污水灌溉、廢氣排放以及使用重金屬超標制品等因素所造成的。環(huán)境中重金屬含量的增加，不僅會對環(huán)境造成很大的影響，如果超出正常范圍，也會直接危害人體健康。因此，做好重金屬污染的防控和治理工作，是非常重要的。重金屬污染的危害程度，主要取決于重金屬在環(huán)境、食品以及生物體存在的化學形態(tài)和濃度。與其他有機化合物的污染相比，重金屬污染更加特殊，其自身具有很強的富集性，而且在環(huán)境中很難有效降解，在大氣、水體、土壤以及生物體中，重金屬都有著廣泛的分布。作為重金屬的儲存庫和最終歸宿，底泥在受到環(huán)境變化影響時，其中的重金屬形態(tài)會發(fā)生轉化，釋放到環(huán)境中造成相應的污染。重金屬不能被生物降解，同時具備生物累積性，可以直接威脅人們的身體健康，不僅如此，重金屬對于土壤的污染存在著不可逆轉性，已經受到污染的土壤沒有治理價值，只能通過調整種植品種的方式進行回避。因此，重金屬污染的防控技術受到了人們的廣泛關注和重視。

二、飲用水源中重金屬污染的防控技術

重金屬污染主要體現在水源水體上，另有少部分存在于固體廢棄物和空氣中，因此，做好飲用水源中重金屬污染的防控和治理，是重金屬污染治理的關鍵和重點。一方面，在經濟發(fā)展的帶動下，社會對于能源資源的需求不斷增加，水資源緊缺問題日益凸顯，做好水污染的治理可以在很大程度上滿足社會對于水資源的需求；另一方面，飲水安全關系著人體健康和國計民生。對此，我國在飲用水衛(wèi)生標準中，對于涉及飲水安全的重金屬指標，都進行了嚴格的規(guī)定，例如，在國家標準委和衛(wèi)生部聯(lián)合頒布的《生活飲用水衛(wèi)生標準》 （GB5749-2006）中，對于典型重金屬的限值為：As：0.01mg/L；Hg：0.001 mg/L；Cr：0.05 mg/L；Cd：0.005 mg/L；Pb：0.01 mg/L。該標準與國際先進水平相接軌，對于飲用水的監(jiān)測分析以及凈水工藝也提出了更高的要求。通常情況下，采用混凝-沉淀-過濾工藝進行污水處理的凈水廠，很難對重金屬元素進行有效去除，也就無法有效保證出水水質。對此，要想對飲用水源中的重金屬污染進行有效防控，應該在現有凈水工藝的基礎上，對科學有效的重金屬去除技術進行深入研究，確保其可行性、經濟性和便利性，確保城市飲用水重金屬污染問題的有效解決。

在飲用水源中，重金屬的表現形態(tài)是多種多樣的，其環(huán)境行為也因此變得非常復雜，相關技術人員應該對其進行全面分析，根據重金屬元素的化學形態(tài)和理化性質，選擇恰當的處理方法，確保重金屬的有效去除。從目前來看，去除飲用水源中重金屬元素的方法，主要包括以下幾種。

1 物理法

物理法是去除水源水體重金屬元素的常用方法之一，是在不改變重金屬化學形態(tài)的條件下，通過濃縮、吸附、分離等措施，對其進行處理，這里對幾種典型的物理去除法進行分析。

（1）膜分離法：利用特殊的半透膜，在外界推力作用下，使得溶液中的重金屬或者水滲透出來，從而達到分離溶質的目的。而根據膜種類以及推動力的差異，又可以分為電滲析、反滲透、液膜分離等方法。與現有的常規(guī)水處理方法相比，膜分離法具有占地面積小、處理效率高、適用范圍廣以及無二次污染等優(yōu)點，可以作為常規(guī)水處理工藝之后的深度處理措施。不過需要注意的是，受當前設備技術水平的限制，膜分離技術雖然具備良好的發(fā)展?jié)摿?，但是只適用于中等規(guī)模以下的凈水廠。

（2）吸附法：利用一些具有較大比表面積和表面能的材料，如活性炭、沸石、硅藻土等，對水體中存在的重金屬污染物進行吸附和去除。這種方法的優(yōu)點，是吸附反應迅速，不需要添加其他藥劑，具有良好的適應性，不過存在著成本高、壽命短等缺陷。吸附法可以作為常規(guī)工藝的預處理或者深度處理工藝。

2 化學法

化學法是通過相應的化學反應，對重金屬離子進行去除，其主要方法包括：

（1）電解法：電解法主要是利用電解的基本原理，在陽極和陰極對水體中的重金屬離子進行氧化還原，實現重金屬離子的分離。電解法具有工藝成熟、占地面積小等優(yōu)點，但是處理水量小，耗電量大，而且產生的電解液可能會對環(huán)境造成二次污染。不僅如此，處理過程中，水體中的重金屬離子濃度不能降得很低，因此電解法不適于處理含有較低濃度重金屬離子的水源水體。

（2）氧化還原法：這種方法一般用于去除飲用水源中的Cr6+、Cd2+以及Hg2-等重金屬離子，以Cr6+離子為例，可以利用相應的還原性物質，將其轉化為生物毒性相對較低的Cr3+離子，之后聯(lián)合化學沉淀法進行去除。這種方法的優(yōu)點在于，原料來源非常廣泛，處理效果好，但是污泥量較大，而且出水呈堿性，需要相關技術人員的深入研究，提升其應用效果。

結語

總而言之，對于飲用水源中重金屬污染的防控問題由來已久，任重而道遠，需要高度重視，采取合理有效的措施，確保飲用水源重金屬污染的有效治理，保證城市居民的飲水安全。

參考文獻

篇7

[關鍵詞]環(huán)境監(jiān)測；土壤；重金屬污染

中圖分類號：X830 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）26-0340-01

引言

在經濟和社會發(fā)展的過程中產生了許多有毒有害物質，這些物質來源于生活垃圾、工業(yè)廢物、礦山廢渣等生活和生產的多個環(huán)節(jié)，這些物質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。由于重金屬大多對人體有毒害作用，這種毒害作用隨著含量的增多而增大；當重金屬的濃度在一定范圍下時，其毒害作用因在短時間內無法發(fā)現而容易被忽略；當重金屬對人體的毒害作用顯著發(fā)生時，多數是屬于無法治愈且不可逆轉的。

土壤中的重金屬一般是通過食物鏈進而在人體內富集，當某種重金屬的量超過安全閾值時就會嚴重危害人體健康。研究表明，人體內的有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，其危害長達數十年。

一、土壤中重金屬的來源及我國的污染現狀

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雜，是土壤重金屬污染物的主要來源。

目前我國受污染的耕地約1.5億畝，固廢堆存地約300萬畝，合計超過1.8億畝。這些受污染的土地大多數集中在經濟較發(fā)達的地區(qū)。全國每年受重金屬污染的糧食多達1200萬噸、因重金屬污染而導致糧食減產高達1000多萬噸，合計經濟損失至少200億元。農業(yè)部環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)曾對全國24省、市320個嚴重污染區(qū)土壤調查發(fā)現，大田類農產品超標面積占污染區(qū)農田面積的20%，其中重金屬超標占污染土壤和農作物的80%。農業(yè)部調查發(fā)現：我國污灌區(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%，嚴重污染占8.4%，其中以汞和鎘的污染面積最大。全國目前約有1.3×104公頃耕地受到鎘的污染，涉及11個省市的25個地區(qū)；約有3.2×104公頃的耕地受到汞的污染，涉及15個省市的21個地區(qū)。國內蔬菜重金屬污染調查結果顯示：中國菜地土壤重金屬污染形勢更為嚴峻。珠三角地區(qū)近40%菜地重金屬污染超標，其中10%屬“嚴重”超標。重慶蔬菜重金屬污染程度為鎘>鉛>汞，經調查其近郊蔬菜基地土壤重金屬汞和鎘均出現超標，超標率分別為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、銅和鋅的檢出超標率分別為50.0%、87.5%、27.5%和100%，蔬菜中鎘的檢出超標率為89.3%。

二、防治土壤重金屬污染的措施

1）施加改良劑

施加改良劑的主要目的是加速有機物的分解與使重金屬固定在土壤中，如添加有機質可加速土壤中農藥的降解，減少農藥的殘留量。

施用重金屬吸收抑制劑（改良劑），即向土壤施加改良抑制物（如石灰、磷酸鹽、硅酸鈣等），使它與重金屬污染物作用生成難溶化合物，降低重金屬在土壤及土壤植物體內的遷移能力。這種方法起到臨時性的抑制作用，時間過長會引起污染物的積累，并在條件變化時重金屬又轉成可溶性，因而只在污染較輕地區(qū)尚能使用。

2）控制土壤氧化-還原狀況

控制土壤氧化-還原條件，也是減輕重金屬污染危害的重要措施。據研究，在水稻抽穗到成熟期，無機成分大量向穗部轉移，淹水可明顯地抑制水稻對鎘的吸收，落干則促進水稻對鎘的吸收。

重金屬元素均能與土壤中的硫化氫反應生成硫化物沉淀。因此，加強水漿管理，可有效地減少重金屬的危害。但砷相反，隨著土壤氧化-還原電位的降低而毒性增加。

3）改變耕作制度

通過土壤耕作改變土壤環(huán)境條件，可消除某些污染物的危害。旱田改水田，DDT與六六六在旱田中的降解速度慢，積累明顯；在水田中DDT的降解速度加快，利用這一性質實行水旱輪作，是減輕或消除農業(yè)污染的有效措施。

4）客土深翻

污染土壤的排除，特別是重金屬的土壤污染，在土壤中產生積累，阻礙作物的生長發(fā)育。防治的根本辦法是徹底挖去污染土層，換上新土的排土與客土法，以根除污染物。但如果是地區(qū)性的污染，實際采用客土法是不現實的。

耕翻土層，即采用深耕，將上下土層翻動混合，使表層土壤污染物含量減低。這種方法動土量較少，但在嚴重污染的地區(qū)不宜采用。

5）采用農業(yè)生態(tài)工程措施

在污染土壤上繁殖非食用的種子、種經濟作物或種屬，從而減少污染物進入食物鏈的途徑?；蚶媚承┨囟ǖ膭又参锱c微生物較快地吸走或降解土壤中的污染物質，而達到凈化土壤的目的。

6）工程治理

利用物理（機械）、物理化學原理治理污染土壤，主要有隔離法，清洗法，熱處理，電化法等，是一種最為徹底、穩(wěn)定、治本的措施。但投資大，適于小面積的重度污染區(qū)。

近年來，把其它工業(yè)領域，特別是污水、大氣污染治理技術引入土壤治理過程中，為土壤污染治理研究開辟了新途徑，如磁分離技術、陰陽離子膜代換法、生物反應器等。雖然大多數處于試驗探索階段，但積極吸收、轉化新技術、新材料，在保證治理效果的基礎上降低治理成本，提高工程實用性，有著重要的實際意義。

結語

土壤中的重金屬除了會通過植物吸收進而對生物產生毒害作用外，還會經由雨水淋濾及地表徑流作用轉移進入地表水系統(tǒng)，通過地表水和地下水的交互作用污染地下水體，進而對飲用水的安全構成威脅；土壤中的重金屬還可能會緩慢的、微量的釋放到空氣中，對大氣環(huán)境造成污染。土壤重金屬污染是一個比較嚴峻的問題。開展土壤重金屬的整治工作對社會、對人類意義重大。

參考文獻

[1] 陳懷滿.土壤-植物系統(tǒng)中的重金屬污染[M].北京：科學出版社，1996：27-28.

[2] 戴軍，劉騰輝.廣州菜地生態(tài)環(huán)境的污染特征[J].土壤通報，1995，26（3）：102-104.

[3] 夏來坤，郭天財，康園章等.土壤里金屬污染與修復技術研究進展[J].河南農業(yè)科學，2005（5）：88-92.

篇8

關鍵詞：礦區(qū) 重金屬污染 物理修復 化學修復 生物修復

The research progress of remediation methods on heavy metal contaminated mining lands

ZHANG Zhi-Ming, HUANG Zhan-Bin, SHAN Rui-Juan, SUN Peng-Cheng

School of Chemical and Environmental Engineering, China University of Mining and Technology, Beijing, 100083, China

Abstract：The problem of heavy metal pollution in processing of mineral resource development becomes serious, and the remediation method is a very important topic. This paper analyzed the methods of physical remediation, chemical remediation and biological emediation for heavy metal remediation in mining lands, and points out the characteristics of each method. By analyzing, the article proposed that joint remediation, phytoremediation, and chemical modified materials remediation are important directions of heavy metal contaminated soil remediation.

Key words: mining land; heavy metal pollution; physical remediation; chemical remediation; biological remediation

1. 引言

我國礦產資源豐富，為國家經濟建設做出了巨大的貢獻，是工業(yè)經濟的重要支柱，促進了社會進步，但在礦產開采和冶煉過程中也存在一系列嚴重的環(huán)境問題。

首先，礦產開采會占用大片土地，并可能造成地質災害。在采礦的過程中產生大量的礦渣，包括選礦渣、尾礦渣及生活垃圾等。據統(tǒng)計，中國鐵礦石開采經選礦后68%以上為尾礦，黃金礦開采選礦后幾乎100%為尾礦[1]。超過90%的礦區(qū)廢棄物采取堆放處理，占用了大片的土地。我國礦山多為地下開采，常常導致地表裂縫與塌陷，嚴重危及到地表的人類活動。

其次，礦山開采過程破壞生態(tài)環(huán)境，造成環(huán)境污染。礦區(qū)大片植被遭到破壞，表土剝離，加劇了水土流失，引起了土壤退化，導致生態(tài)失衡。礦產開采中產生的廢棄物成分復雜，含有大量的酸性、堿性或有毒的物質，這些物質能對周邊地區(qū)造成嚴重的影響。

許多礦物有重金屬伴生，礦物開采過程中常產生重金屬污染。重金屬具有長期性，穩(wěn)定性和隱蔽性的特征，同時重金屬元素會在植物體內積累，并通過食物鏈富集到動物和人體中，誘發(fā)癌變或其他疾病[2]，危害人類健康。如鉛中毒會影響人的神經系統(tǒng)、造血系統(tǒng)和消化系統(tǒng)等，鎘中毒則會引起骨痛病。礦區(qū)土壤重金屬污染已不容忽視，到了亟待解決的地步。

礦區(qū)固體廢棄物和礦山酸性廢水是礦區(qū)土壤中重金屬的主要來源。尤其是在Pb/Zn礦、Fe/S礦的開采過程中, 尾礦廢石中的Pb、Cd、Zn、Cr、Cu、As等在地表水的沖洗和雨水的淋濾下進入土壤并累積起來。而酸性廢水則使礦區(qū)中的重金屬元素活化，以離子形態(tài)遷移到礦區(qū)周邊的農田土壤或河流中，導致土壤和河流中重金屬含量遠遠超過背景值[3]，影響農產品品質和飲水健康。另外，在礦石采礦、運輸及排土過程中，塵埃污染也是礦區(qū)周邊土壤中重金屬的一個來源。

在發(fā)達國家和地區(qū)，礦區(qū)廢棄地治理已達50%以上[4]，而我國還不到10%。近年來，我國開始重視礦區(qū)重金屬污染的治理，如中國污染場地修復科技創(chuàng)新與產業(yè)發(fā)展論壇中來自全國各地的重金屬污染場地修復專家一起商議湖南重金屬污染礦區(qū)的治理措施，并對各方法的實用性做了分析。土壤重金屬的各個修復方法可以降低重金屬的濃度或生物可利用度，降低對生態(tài)環(huán)境及人類健康的危害。

重金屬污染土壤的修復中，方法的選擇至關重要。本文在闡述了重金屬污染土壤的基本修復原理后，著重分析了土壤重金屬污染的物理修復法、化學修復法和生物修復法，為土壤中重金屬的去除、固化及鈍化提供了理論依據。

2. 重金屬污染土壤的修復技術

國內外用來修復土壤污染的方法較多，在具體的應用過程中多為交叉使用，一般分為三大類，即物理修復方法、化學修復方法和生物修復方法[5]。其修復原理如下：

（1）加入化學改良劑轉化重金屬在土壤中的存在化學價態(tài)和存在形態(tài)，使其固化或鈍化。或者采用物理修復等方法，使重金屬在土壤中穩(wěn)定化，降低其對植物和人體的毒性；

（2）利用重金屬累積植物、動物、微生物吸收土壤中的重金屬，然后處理該生物或者回收重金屬；

（3）將重金屬變?yōu)榭扇軕B(tài)、游離態(tài)，然后進行淋洗并收集淋洗液中的重金屬，達到降低土壤中重金屬含量的目的[5]。

3. 物理修復法

物理修復法是基于機械物理的工程方法，它主要包括客土、換土和翻土法、電動修復法和熱處理法三種。

3.1 客土、換土和翻土

客土法是指向被重金屬污染的土壤中加入大量干凈土壤，覆蓋在土壤表層或混勻，使重金屬濃度降低至低于臨界危害濃度，從而達到減輕污染的目的[6]。對移動性較差的重金屬污染物（如鉛）采用客土法時，相對較少的客土量也能滿足要求，可減少工程量。

換土法是指把受重金屬污染的土壤取走，代之以干凈的土壤。該方法適用于小面積嚴重污染的地區(qū)，以迅速地解決問題，并防止污染擴大化。此方法要求對換出的受污染土壤進行妥善處理，以防止二次污染[7]。

翻土法是指深翻土壤，使表層的重金屬污染物分散到更深的土層，達到減少表層土壤污染物的目的。

在礦區(qū)重金屬治理的過程中，換土法治理較為徹底，而客土法和翻土法并未根除土壤中的重金屬污染物，相反把重金屬繼續(xù)留在土壤中，因此這兩種方法只適用于移動性差的重金屬污染物，以免土壤中重金屬污染物對地下水造成污染。

3.2 電動修復

電動修復法是由美國路易斯安那州立大學研究出的一種治理土壤污染的原位修復方法，該方法近年來在一些歐美發(fā)達國家發(fā)展很快。它適合修復低滲透粘土和淤泥土，可以控制污染物流向[8]。

在電動修復過程中，利用天然導電性土壤加載電流形成的電場梯度使土壤中的重金屬離子（如鉛、鎘、鋅、鎳、鉬、銅、鈾等）以電遷移和電透滲的方式向電極移動，然后在電極部位進行集中處理。鄭喜坤等[9]在沙土上的實驗表明，土壤中Pb2+、Cr3+等重金屬離子的除去率可達90%以上。該方法不攪動土層，且修復時間較短[10]，是一種可行的修復技術。

3.3 熱處理

熱處理法是利用高頻電壓釋放電磁波產生的熱能對土壤進行加熱，使一些易揮發(fā)性有毒重金屬從土壤顆粒內解吸并分離，從而達到修復的目的[11]。該技術可以修復被Hg和As等重金屬污染的土壤。

雖然物理修復方法取得了一定的成果，但其還存在局限性?？屯?、換土和翻土法操作起來花費具大，破壞土壤結構，使土壤肥力下降，同時還依然需要對換土進行堆放或處理；電動修復法在實際運用中受其他多種因素影響，可控性差；熱處理法對氣體汞不易回收。

4. 化學修復法

4.1 化學改良劑

該方法是指向重金屬污染土壤中添加化學改良劑，通過對重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用，改變其在土壤中的存在形態(tài)，使其鈍化后減少向土壤深層和地下水遷移，從而降低其生物有效性。

常用的化學改良劑有石灰、碳酸鈣、沸石、硅酸鹽、磷酸鹽等，不同改良劑對重金屬的作用機理不同。

如施用石灰或碳酸鈣主要是提高土壤pH值，促使土壤中鎘、銅、汞、鋅等元素形成氫氧化物或碳酸鹽等結合態(tài)鹽類沉淀。

如當土壤pH>6.5時，Hg就能形成氫氧化物或碳酸鹽沉淀[12]。沸石是一種堿土金屬礦物，通過吸附、離子交換等降低土壤中的重金屬生物有效性。黃占斌等指出對于鉛、鎘復合污染土壤，環(huán)境材料腐殖酸對鉛有顯著固定作用，而高分子材料SAP及材料組合（腐殖酸、高分子材料SAP和沸石）對鎘起到明顯固定作用。A.Chlopecka等發(fā)現沸石、磷石灰等能降低重金屬Pb、Cd的移動性，且能夠減少玉米和大麥對重金屬Pb、Cd的吸收量。

4.2 化學淋洗

化學淋洗修復法是指在重力或外壓下向污染土壤中加入化學溶劑，使重金屬溶解在溶劑中，從固相轉移至液相，然后再把溶解有重金屬的溶液從土層中抽提出來，進行溶液中重金屬的處理過程[15]。利用此方法開展修復工作時，既可以在原位進行，也可采用異位修復[16]。

原位化學淋洗修復法要在污染地進行全部過程，包括清洗液投加、土壤淋出液收集和淋出液處理等。

由于原位化學淋洗過程形成了可遷移態(tài)污染物，因此要把處理區(qū)域封閉起來避免污染擴大化；異位化學淋洗修復法則要把重金屬污染土壤挖掘出來，用化學試劑清洗，以去除重金屬，再處理含有重金屬的廢液，最后清潔后的土壤可以回填或作其他用途。

化學淋洗法的關鍵在于試劑的選擇，可用來淋洗土壤重金屬的試劑主要有鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸、草酸、氫氧化鈉、EDTA等?，F已證明EDTA是針對重金屬污染最有效的提取劑，但其價格昂貴，且對EDTA的回收還存在技術問題[17]。

5. 生物修復法

生物修復法是通過植物、微生物或者動物的代謝活動，降低土壤中重金屬含量方法。它主要包括植物修復法、微生物修復法、動物修復法和菌根修復法四種。

5.1 植物修復

植物修復是將對重金屬有超累積能力的植物種植在污染土壤上，待植物成熟后收獲并進行妥善處理（如灰分回收）。

通過該種植物可將重金屬移出土壤，達到治理污染的目的。對于修復重金屬污染土壤，植物修復法主要有植物鈍化、植物提取和植物揮發(fā)三種。

植物鈍化是指利用植物根系分泌物降低重金屬的活性，從而減少重金屬的生物毒性和有效性，并防止其進入地下水和食物鏈，減少對人類健康的威脅。

如植物分泌的磷酸鹽與土壤中的鉛結合成難溶的磷酸鉛，使鉛得到固化。除直接與重金屬發(fā)生作用外，根系分泌物導致的根際環(huán)境pH值和Eh值的變化也可轉變重金屬的化學形態(tài)，使重金屬固化在土壤中。

但是這種方法并未將重金屬去除，因此環(huán)境條件的改變仍有可能活化重金屬。

植物提取是指利用重金屬超累積植物從污染土壤中吸收重金屬，并將其轉移、儲存在植物地上部分（莖或葉），隨后收割地上部分并集中處理其中的重金屬，從而達到降低土壤重金屬含量的目的。蔣先軍等發(fā)現，印度芥菜對銅、鋅、鉛污染的土壤有良好修復效果。夏星輝[22]指出蕨類植物對鎘的富集能力很強，楊柳科能大量富集鎘，十字花科的蕓苔能富集鉛，芥子草能富集鉛、錫、鋅、銅等。在英國和澳大利亞等國家，一些對重金屬有高耐受性的植物的培育已經商業(yè)化。

植物揮發(fā)是指植物將其吸收的重金屬轉化為可揮發(fā)態(tài)，并揮發(fā)出植物的過程。如植物可以吸收土壤中的Hg2+，然后使之轉化成氣態(tài)HgO后，通過蒸騰作用從葉片蒸發(fā)出來。這種方法只適用于具有揮發(fā)性的重金屬污染物，應用范圍較小。同時，該方法將污染物轉移到大氣中，對大氣環(huán)境造成一定影響。

5.2 微生物修復

微生物修復法是利用微生物對重金屬的親和吸附作用將其轉化為低毒產物，從而降低污染程度。

雖然微生物不能直接降解重金屬，但其可改變重金屬的物理或化學特性，進而影響重金屬的遷移與轉化。微生物修復重金屬污染土壤的機理包括生物吸附、生物轉化、胞外沉淀、生物累積等。通過這些過程，微生物便可降低土壤中重金屬的生物毒性[23]。

由于細胞表面帶有電荷，土壤中的微生物可吸附重金屬離子或通過攝取將重金屬離子富集在細胞內部。微生物與重金屬離子的氧化還原反應也可降低重金屬的生物毒性，如在好氣或厭氣的條件下，異養(yǎng)微生物可將Cr6+還原為Cr3+，降低其毒性。杜立棟等[24]從鉛污染礦區(qū)土壤中篩選出一株青霉菌，對人工培養(yǎng)基中有效鉛的去除率達96.54%，且富集效果比較穩(wěn)定，可應用于鉛污染礦區(qū)土壤的生物修復。

5.3 動物修復

土壤重金屬污染的動物修復是指利用土壤動物在自然條件或人工控制下，在污染土壤中生長、繁殖等活動過程中對污染物進行富集和鈍化等作用，從而使污染物降低或消除的一種修復技術。

在評價污染物的生態(tài)學危害研究中，科研工作者對土壤動物并未給予足夠的重視，所以與微生物修復相比，國內外的相關報道還不多。而在眾多土壤動物中，普遍認為蚯蚓是改良土壤的能手，并且對土壤污染具有指示作用，具有巨大的修復污染土壤潛力。

朱永恒等[25]研究得出蚯蚓對重金屬的富集量隨著污染濃度的增加而增加，蚯蚓體內的Pb、Cd和As的含量和土壤中這三項元素的含量具有良好的相關性。且蚯蚓體內的金屬硫蛋白和溶酶體機制可以解毒重金屬。除蚯蚓外，腐生波豆蟲及梅氏扁豆蟲等動物對重金屬也有明顯的富集作用[27]。土壤動物不僅直接富集重金屬，還和微生物、植物協(xié)同富集重金屬，改變重金屬的形態(tài)，使重金屬鈍化而失去毒性。

5.4 菌根修復

菌根是指土壤中真菌菌絲與植物根系形成的聯(lián)合體。成熟的菌根是一個復雜的群體，包括真菌、固氮菌和放線菌，這些菌類有一定的修復重金屬污染的能力。

菌根真菌可通過分泌特殊的分泌物改變植物根際環(huán)境，從而使重金屬轉變?yōu)闊o毒或低毒的形態(tài)，降低其毒性，起到促進重金屬的植物鈍化作用。申鴻等[28]通過對菌根的研究發(fā)現，菌根玉米地上部銅濃度降低24.3%，根系銅濃度降低24.1%，表明菌根植物對銅污染土壤具有一定的生物修復作用。黃藝等[29]采用根墊法和連續(xù)形態(tài)分析技術，分析了生長在重金屬污染土壤中有菌根小麥和無菌根小麥根際銅、鋅、鉛、鎘的形態(tài)分布和變化趨勢，發(fā)現菌根可調節(jié)根際中土壤重金屬形態(tài)降低重金屬的生物有效性。

此外，菌根還能使菌根植物體中重金屬積累量增加，強化植物提取的效果。

6. 結論與展望

國外關于土壤污染物重金屬的研究，澳大利亞、美國、德國等國家比較深入，尤其是澳大利亞。其研究主要集中在利用沸石等物質降低重金屬在土壤中的遷移性或者利用超富集植物對土壤中的重金屬元素進行吸收以降低重金屬的濃度。

國內關于土壤重金屬的污染治理也具有此趨勢，但對于動物修復的機理還不是很明確。

由于礦區(qū)污染土壤中重金屬種類多樣且濃度較高，單一修復手段難以取得滿意的修復效果。因此在實際修復過程中應根據污染物性質、污染程度、土壤條件等因素，綜合利用物理、化學和生物等修復方法，因地制宜地開展重金屬污染土壤聯(lián)合修復。在礦區(qū)重金屬污染治理方法中，化學與生物聯(lián)合修復方法具有廣闊的應用前景。該方法將化學修復法與植物修復、微生物修復等生物修復法聯(lián)合，在添加鈍化劑、表面活性劑等之后植物對復合重金屬污染土壤的修復有顯著的效果。該方法相對于其他修復方法（如物理法中的電動修復法），具有成本低廉、操作簡便和效果顯著的優(yōu)點，適合大規(guī)模的污染土壤修復。

雖然重金屬污染土壤的修復取得了一定的成果，但局限性仍然存在，如用于植物修復的超積累植物大部分植株矮小、生長緩慢且生長周期長，因而修復時間較長，且植物揮發(fā)作用使可揮發(fā)性重金屬易對大氣和人類造成傷害，故需要進一步加強機理研究以避免二次污染。澳大利亞等國家雖已經篩選出有效吸收重金屬的植物，并部分商業(yè)化，但大面積普及難度較高。植物的鈍化作用與投加化學改良劑法并沒有將土壤中的重金屬離子去除，只是暫時的固定，當環(huán)境條件發(fā)生改變時，重金屬有可能再度活化而危害地下水及植物。

針對這些問題，我們應利用基因工程等手段開展重金屬積累植物或菌根的篩選，以提高重金屬的積累量，達到去除或簡化重金屬污染的目的。

同時，一種單一的化學改良劑很難有效地處理多種重金屬污染土壤，故針對礦區(qū)土壤中重金屬的多樣性及各種重金屬間的相互作用，應將各種改良劑配施并開發(fā)復合穩(wěn)定劑，并利用工程手段或技術避免已鈍化重金屬的再度活化，降低重金屬對人類威脅程度。此外，還可以通過化學方法和生物方法在時間和空間上的合理組合，結合應用中的配套措施（如作物的輪作和間作），與土壤化學固化和植物修復搭配，使一定時期內重金屬污染土壤得到改良和修復，取得生產安全和環(huán)境安全的效果。

參考文獻

[1] 蔡嗣經,楊鵬.金屬礦山尾礦問題及其綜合利用與治理[J].中國工程科學,2000,2(4):89-92.

[2] 黃銘洪,駱永明.礦區(qū)土地修復與生態(tài)恢復[J].土壤學報,2003,40(2):161-167.

[3] 張溪,周愛國,甘義群等.金屬礦山土壤重金屬污染生物修復研究進展[J].環(huán)境科學與技術,2010,33(3):106-112.

[4] 張東為,崔建國.金屬礦山尾礦廢棄地植物修復措施探討[J].中國水土保持,2006(3):40-41.

[5] 邱廷省,王俊峰,羅仙平.重金屬污染土壤治理技術應用現狀與展望[J].四川有色金屬,2003,(2):48-52.

[6] 李永濤,吳啟堂.土壤重金屬污染治理措施綜述[J].熱帶亞熱帶土壤科學,1997,6(2):134-139.

篇9

隨著人類活動日益頻繁以及工業(yè)的不斷發(fā)展，人類不得不面對隨之而來的污染難題。如何保護我們賴以生存的家園？如何讓不堪重負的地球始終綠意盎然？如何讓人類與自然生態(tài)始終和諧相處？如何科學的修復不可避免的環(huán)境及土壤污染？等等，這一系列擺在人類面前的難題極大地考驗著人類的智慧。

科技的價值正體現在與現實困境的有效互動。在污染難題面前，生態(tài)環(huán)境科學家周啟星無疑是一位積極前行的學者，將堅韌和執(zhí)著書寫在其不懈的探索中，把使命和責任融入進了一位有追求科學家的社會擔當中。對于他而言，思考和創(chuàng)新是一種無上的樂趣，為生態(tài)和諧作出奉獻才是他事業(yè)永恒的追求。

污染危害

2005年的廣東北江韶關段鎘嚴重超標，2006年的湘江湖南株洲段鎘污染事故，2008年廣西河池市砷污染飲用水事件，2011年紫金礦業(yè)及渤海蓬萊油田漏油……重金屬污染日益嚴重，僅“血鉛超標”事件，就已涉及陜西、安徽、河南、湖南、福建、廣東、四川、江蘇和山東等省。

國家環(huán)保部數據顯示，2009年重金屬污染事件致使4035人血鉛超標、182人鎘超標，引發(fā)32起。2011年2月，國家環(huán)保部部長周生賢在出席有關重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃會議時也談到，“從2009年至今，我國已經有30多起重特大重金屬污染事件，嚴重影響群眾健康?！?/p>

據周啟星介紹，重金屬污染不像大氣污染，既聞不到，也看不到，被重金屬污染的水體或土壤，即使含量很低，只要超標了對人體傷害也會很大。而且，不同于其它污染物的可降解特性，重金屬污染物不僅不可降解，還能在環(huán)境中累積和循環(huán)，由此也加重了對人群的危害。

積極應對

周啟星教授解釋，因為進入土壤中的重金屬在大多數情況下不止一種，所以土壤的重金屬污染具有復雜性。土壤的重金屬污染除了一些主要的有毒重金屬污染之外，還有一種情況，那就是有一些毒性小的重金屬，如錫、碘和硒等，它們在有機污染物的交互作用下，毒性會變得比較復雜，對動植物和微生物均會造成更大的危害。

由于上面提到的這些特點，導致土壤重金屬污染的治理變成一件棘手的事情，紛繁復雜、千頭萬緒的原因和污染狀況讓土壤重金屬污染的治理只是停留在初級探索的階段，很難找到切實有效的方式來進行治理，這也就涉及到了土壤污染治理所面臨的極大困難。

為此，作為專家，周啟星在科技領域做出了積極的回應，他主持了多項重要課題：國家杰出青年科學基金項目――金屬-有機復合污染生態(tài)化學過程及分子機制研究；國家自然科學基金重點項目――土壤污染微界面過程及其分子診斷與調控原理；國家自然科學基金面上項目――沙蠶Nereis diversicolor耐污染的生態(tài)毒理化學研究等。

相關的科技成果為我國重金屬污染的防治帶來了新的思路和啟發(fā)。但要科學防治污染，光有科學家的努力是不夠的。為此周啟星教授還建議國家應積極支持，同時相關部門應該盡快完善相關的政策和指導文件，以對日益嚴重的重金屬污染進行有效的治理。

周啟星教授介紹說，目前我國使用的《土壤環(huán)境質量標準》是1995年制定的，由于實施的標準十分陳舊和落后，導致無法解決一些現實新問題，亟待修訂和完善。

科學修復

對環(huán)境污染的治理并不是簡單的修補，而是如何用高科技手段進行無害化的生態(tài)修復，只有這樣，才是我們生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的保證。

周啟星教授介紹，目前污染土壤修復技術有待進一步提高，也是土壤污染防治中比較突出的問題。土壤重金屬污染的修復技術不夠發(fā)達，沒有有效的修復技術來處理和凈化被重金屬污染過的土壤，使得對土壤重金屬污染的修復還停留在初級階段。目前普遍使用的污染土壤修復方法主要有三大類：物理修復法、化學修復法和生物修復法。其中，物理方法的缺點是費時費工，且成本較高；使用化學修復方法則容易引起其他問題，如出現二次污染，因此在使用的時候應考慮可能會造成的后果，慎重使用。生物修復方法的缺點是需要花費較長的時間進行修復，有時修復也不會很徹底。

為此，有著深厚科學積淀的周啟星教授不斷地進行著探索和創(chuàng)新，他的污染生態(tài)學以及復合污染生態(tài)學等理念與方法的提出與創(chuàng)新，并在此理念基礎上進行的相關技術創(chuàng)新，為我國污染難題的解決提供了極具價值的啟發(fā)和產業(yè)技術。

走在行業(yè)前沿的周啟星教授很早就對土壤生態(tài)修復的方式進行探索和研究，該技術成本低廉、治理的本位性和永久性等優(yōu)點，是人們很看好的一種修復技術。雖然周啟星教授在相關的領域作出了很多有效的研究并主持了許多科研項目，但他也坦言，由于該研究和開發(fā)剛剛起步，在應用上還并不成熟，我們仍在進行更加深入和廣泛的研究。

任重道遠

為生態(tài)和諧，周啟星教授除了盡情釋放自己的專業(yè)智慧外，還不斷地鼓與呼，將一位科學家應有的社會擔當也融入到了自我價值的實現中。

污染土壤和沉積物以及污染地下水的解決，任重道遠。周啟星教授認為，應該從問題的根源做起。目前，我國的經濟發(fā)展還是粗放式的，環(huán)保意識仍然淡薄、片面追求經濟效益等，這些做法也都給土壤重金屬污染提供了方便的條件。因此，要在土壤重金屬污染防治方面取得真正的成績，就要在源頭上盡量控制重金屬污染的產生和擴散，同時應進行相關的宣傳，提高大家保護土壤環(huán)境的意識，在重金屬污染的源頭上進行控制和預防，才能達到真正的治理污染的目的。

周啟星教授還建議我國盡快完善相關的法律法規(guī)，明確相關規(guī)定，這是完成土壤污染預防和治理修復非常重要的一步。據了解，目前相關部門正在進行相關法律法規(guī)的制定，相信在這些法律法規(guī)出臺了之后，污染土壤的防治和修復就會有法可循，防治工作就能更加順利一些。

篇10

【Key words】Electroplating industry soil remediation bioremediation combined remediation plants and microorganisms

1 前言

土壤重金屬污染是我國亟待解決的環(huán)境問題。電鍍行業(yè)是產生重金屬污染的主要行業(yè)之一。由于電鍍行業(yè)使用了大量強酸、強堿、重金屬等有毒有害化學品，在工藝過程中排放了高毒物質和危害人類健康的廢水、廢氣和廢渣，對人類的生存環(huán)境產生了巨大危害。尤其是重金屬鎳污染后果相當嚴重，鎳可引起接觸性皮炎，直接進入血液的鎳鹽毒性較高，膠體鎳或氯化鎳毒性較大，可引起中樞性循環(huán)和呼吸紊亂，使心肌、腦、肺、腎出現水腫、出血和變性，長期接觸、吸入或注射鎳化物均有致癌作用。電鍍企業(yè)關閉后遺留的重金屬污染土壤對環(huán)境構成嚴重威脅。然而如何針對性地有效進行修復治理，是人類面臨的又一大問題。電鍍廠污染場地屬于重污染行業(yè)污染場地，急需進行環(huán)境綜合治理與土壤修復[1]。

本文通過對某電鍍廠廠區(qū)土壤樣品監(jiān)測結果的分析研究和修復治理方法的探討，為進一步開展污染土壤修復工作以及合理規(guī)劃和利用該場地提供科學的理論依據，同時，對于改善和提高當地城鎮(zhèn)環(huán)境質量、保障人體健康和維護社會穩(wěn)定也將具有重大意義。

2 企業(yè)基本情況

該電鍍廠于2003年3月投產，廠區(qū)面積約3500m2，主要從事各種五金件產品的來料電鍍加工。全廠共3個電鍍車間，8條電鍍生產線，其中7條半自動電鍍生產線、1條全自動電鍍生產線。主要鍍種為鍍錫、鍍鎳、鍍鉻、鍍鋅。電鍍加工產品方案見表1。

使用的主要原輔料有金屬鎳板、硫酸鎳、氯化鎳、電解銅、硫酸銅、硫酸、鹽酸、鉻酐、氰化鈉、氰化亞銅、氰化鉀等。產生的電鍍廢水經廢水處理站處理達標后排放。根據當地電鍍行業(yè)環(huán)境整治要求，該電鍍廠已停產待遷。

3 土壤污染現狀及成因分析

為了解該電鍍廠所在地土壤污染現狀，委托澳實分析檢測（上海）有限公司對其廠區(qū)土壤進行了監(jiān)測。

3.1 監(jiān)測項目

pH值、總氰化物、銻、砷、鈹、鎘、鉻、銅、鉛、鎳、硒、銀、鉈、鋅、汞等。

3.2 監(jiān)測地點

廠區(qū)廢水處理站邊和電鍍車間旁各設一個采樣點，編號分別為Z1、Z2。按0～20cm、40～60cm、80～100cm采樣深度各采一個樣品，對應樣品編號Z1-1～Z1-3和Z2-1～Z2-3。

3.3 監(jiān)測結果

廠區(qū)土壤樣品監(jiān)測結果見表2和圖1。

表2 廠區(qū)土壤監(jiān)測結果

圖1 土壤監(jiān)測結果對比分析圖

土壤樣品監(jiān)測結果表明，除鎳指標外，其余指標監(jiān)測值均符合《浙江省污染場地風險評估技術導則》（DB33/T892-2013）表A.1部分關注污染物的土壤風險評估篩選值中的住宅及公共用地篩選值。

土壤監(jiān)測結果鎳超標原因主要為企業(yè)生產過程中涉及到鍍鎳等工序，生產廢水和廢氣中含有鎳等重金屬。車間地面、排水溝渠等沒有按規(guī)范進行防滲處理，鍍鎳廢水沒有進行有效收集容易滲漏到地面，等等，各種因素導致土壤受到重金屬污染。根據《浙江省污染場地風險評估技術導則》（DB33/T892-2013）以及有關文件要求，企業(yè)場地需要進行土壤污染修復治理。

4 土壤重金屬污染治理方法

目前針對土壤重金屬污染修復方法較多，主要包括物理方法、化學方法和生物方法[3]。生物修復方法因其效果好、投資省、費用低、易于管理和操作、不產生二次污染等被公認為是生態(tài)友好型原位綠色修復技術[4]。生物修復方法主要有植物修復、微生物修復、植物與微生物聯(lián)合修復。

4.1 植物修復

植物修復技術主要有植物穩(wěn)定、植物提取、植物揮發(fā)等類型[5]。植物穩(wěn)定是利用植物來降低重金屬在土壤中的遷移，但是隨著時間或環(huán)境的改變，可能仍會發(fā)生滲漏和擴散，這種方法并沒有減少重金屬的含量，只是改變了重金屬的存在形態(tài)；植物提取是指利用對重金屬富集能力強的超積累植物吸收土壤中的重金屬，并將重金屬轉運儲存在地上部分，然后通過收獲地上部分進行焚燒，來達到去除重金屬的目的；植物揮發(fā)是指利用植物吸收、轉運、積累、揮發(fā)來去除土壤中一些揮發(fā)性的重金屬[6]。

4.2 微生物修復

微生物修復技術是利用土壤中某些微生物對重金屬的吸收、沉淀、氧化還原等作用，以達到降低土壤重金屬的毒性。某些微生物能代謝產生檸檬酸、草酸等物質[7]。這些代謝產物能與重金屬產生螯合或形成草酸鹽沉淀，從而減輕重金屬的傷害。Siegel等研究表明，真菌可以通過分泌氨基酸、有機酸以及其他代謝產物來溶解重金屬以及含重金屬的礦物[8]。微生物修復的局限性在于：微生物有些情況下不能將污染物全部去除；微生物對環(huán)境的變化響應比較強烈，環(huán)境條件的改變能大大影響微生物修復效果。

4.3 植物與微生物聯(lián)合修復

鑒于植物修復和微生物修復各自在重金屬污染修復中的不足，植物與微生物聯(lián)合技術通過發(fā)揮植物和微生物各自的優(yōu)點，最大限度彌補其在重金屬污染修復中的不足，有效提高植物修復的效果。土壤中許多細菌不僅能夠刺激并保護植物的生長，而且還具有活化土壤中重金屬污染物的能力。最近俄羅斯科學家培育出一種耐重金屬污染并保護植物生長的細菌，這種細菌能夠在Zn、Ni、Cd和Co存在的條件下產生抗生素細菌的細胞不具備穩(wěn)定的基因，但是位于染色體外能夠自動復制的環(huán)狀DNA分子，可以有效阻止重金屬離子進入細胞，同時能夠刺激并保護植物的生長[9]；Ma等成功地從Ni污染土壤中分離得到耐受重金屬污染的細菌，并發(fā)現這些細菌在較高水平重金屬污染的土壤中能夠促進植物生長；Idris等在遏藍菜屬植物Thlaspigoesingense根際分離出大量對Ni耐受性較強細菌，包括Cytophaga、F lexibacter、Bacte2roides等，這些細菌可以明顯提高Thlaspigoesingense對Ni的富集能力[10]。雖然菌根化植物抗逆性強、吸收降解能力強，但不容易獲得，因此，菌根與植物修復體系的選擇與建立有非常廣闊的應用價值，也是重金屬污染土壤生態(tài)恢復的一個新的研究方向[11]。

5 結論與展望