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關(guān)鍵詞：國內(nèi) 土壤 重金屬污染 治理措施

中圖分類號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（b）-0114-01

我國土壤重金屬污染日益嚴(yán)重，開展土壤重金屬污染防治措施是必要的，以此來保證生態(tài)環(huán)境和食品安全。在1983年我國對(duì)土壤環(huán)境容量做了初步研究，并提出了相關(guān)理論，如土壤重金屬的生態(tài)效應(yīng)等。我國目前圍繞重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的基本原理提出了土壤重金屬污染治理措施，如工程措施、物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)和農(nóng)業(yè)治理措施。

1 工程措施

工程措施是土壤重金屬污染治理措施中的經(jīng)典，工程措施主要就是指客土、換土和深耕翻土這些治理措施。針對(duì)土壤重污染區(qū)一般會(huì)采用客土和換土的方式，而對(duì)于土壤輕污染區(qū)一般則選擇深耕翻土這種方式。工程措施具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如徹底性和穩(wěn)定性。但是在實(shí)際治理過程中，工程措施工程量大，需要巨大資金投入，并且土體結(jié)構(gòu)也會(huì)因這種措施而遭到破壞，進(jìn)而導(dǎo)致土壤肥力越來越低。除此之外，采用工程措施換出的污土，還需要再次處理，工序較為復(fù)雜。

2 物理修復(fù)

物理修復(fù)是土壤重金屬污染治理措施中最早的一個(gè)治理方法，其比較適用于污染面積小的土壤。物理修復(fù)是一種治本的治理措施，但是如果發(fā)生二次污染，那么這種措施很容易破壞土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤肥力降低。物理修復(fù)主要包括改土法、熱解析法、玻璃化技術(shù)、電動(dòng)修復(fù)。（1）改土法。這種方法所包含的方法與工程措施相類似，即客土法、換土法和深耕翻土法。這種方法在20世紀(jì)90年代之前應(yīng)用較為普遍，其徹底性和穩(wěn)定性占據(jù)優(yōu)勢(shì)。但是隨之新興技術(shù)的開發(fā)，這種方法逐漸被取代。（2）熱解析法。這種方式適用于一般容易揮發(fā)的重金屬污染區(qū)，通過加熱的方式，將這些重金屬污染物從土壤中揮發(fā)出來，這種方法對(duì)治理由于汞而引起的污染非常奏效，并且可以將汞進(jìn)行回收。但是這種方式很容易破壞土壤中的有機(jī)物質(zhì)和結(jié)構(gòu)水，并且如果沒有將汞及時(shí)徹底回收，很容易造成大氣二次污染。因此，這種方法應(yīng)用較少。（3）玻璃化技術(shù)。采用這種方法之前需要在被污染的土壤里面埋下導(dǎo)電材料，通過電極使土壤融化，冷卻后形成玻璃態(tài)物質(zhì)。這種方法應(yīng)用較為復(fù)雜，而且成本較高。但是，玻璃化技術(shù)非常適用于放射性廢物的治理。（4）電動(dòng)修復(fù)。電動(dòng)修復(fù)就是指在污染土壤中通電流，金屬離子等向電極運(yùn)輸，經(jīng)工程化的收集系統(tǒng)集中收集處理。電動(dòng)修復(fù)不需要攪動(dòng)土層，是一種經(jīng)濟(jì)可行的方式。該技術(shù)最先是由美國所提出，目前在我國也應(yīng)用較為廣泛，其已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化階段。

3 化學(xué)修復(fù)

化學(xué)修復(fù)就是向污染的土壤中加入一般化學(xué)物質(zhì)，如改良劑等，改變理化性質(zhì)，使土壤發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低重金屬的生物有效性?；瘜W(xué)修復(fù)成本較低，但是其很容易“反復(fù)發(fā)作”。化學(xué)修復(fù)主要包括化學(xué)固化法和化學(xué)淋洗法。

（1）化學(xué)固化法?；瘜W(xué)固化法就是在污染土壤中加入化學(xué)試劑，讓其與土壤中的重金屬發(fā)生反應(yīng)，降低土壤中重金屬生物的有效性。目前，我國在土壤重金屬污染治理中已經(jīng)應(yīng)用過多種金屬氧化物、生物材料、有機(jī)質(zhì)高分子聚合材料，通過這些物質(zhì)，改變土壤介質(zhì)的酸度。

（2）化學(xué)淋洗法?；瘜W(xué)淋洗法就是在污染土壤中加入淋洗液進(jìn)行淋洗，將土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)化到土壤液相中，最后將液相回收處理。我國通常運(yùn)用的淋洗液有無機(jī)酸、表面活性劑、EDTA等。這種方式對(duì)于污染較輕的土壤比較適用，雖然對(duì)于重度污染的土壤也能發(fā)揮較好的作用，但是需要較大的成本。加之，淋洗液如果沒有使用得當(dāng)，很容易造成地下水污染、土壤變性。

4 生物修復(fù)

生物修復(fù)是指在一定條件下，利用微生物、植物的代謝來治理污染物。利用修復(fù)可以削弱土壤重金屬污染物的毒性。與上述治理措施相比，生物修復(fù)在達(dá)到治理目的的同時(shí)，降低成本，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。生物修復(fù)包括植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)以及生態(tài)修復(fù)技術(shù)。

（1）植物修復(fù)技術(shù)。植物修復(fù)就是以植物忍耐和超積累某種重金屬的理論為基礎(chǔ)，利用自然生長(zhǎng)的植物，對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行清除。植物修復(fù)主要包括植物提取、植物揮發(fā)和植物穩(wěn)定。1）植物提取利用重金屬積累植物將污染土壤中的重金屬吸取出來，將其轉(zhuǎn)移到地上，進(jìn)行集中處理，達(dá)到治理污染土壤的目的。目前常用的植物有油菜、薺菜等，主要除去由鉛、鎘等重金屬造成的土壤污染。1999年在我國發(fā)現(xiàn)了世界上第一種砷的超富集植物――蜈蚣草。從1999年至今有很多專家對(duì)蜈蚣草清除土壤重金屬的污染進(jìn)行研究，如謝景千、雷梅、陳同斌、李曉燕、顧明華、劉曉海在《蜈蚣草對(duì)污染土壤中As、Pb、Zn、Cu的原位去除效果》一文中驗(yàn)證了蜈蚣草對(duì)土壤污染具有很大的修復(fù)潛力。2）植物揮發(fā)主要是利用植物的根系，通過根系吸收重金屬，并將其轉(zhuǎn)化為易揮發(fā)的氣態(tài)物質(zhì)，從而達(dá)到治理土壤污染的目的。植物揮發(fā)主要是對(duì)Hg、Se等重金屬的清除。目前常用的植物主要有卷心菜、胡蘿卜、水稻、海藻等。3）植物穩(wěn)定利用一些植物促進(jìn)重金屬的轉(zhuǎn)變，將其轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘缘偷男螒B(tài)。植物穩(wěn)定不會(huì)改變土壤的重金屬含量，只是改變其形態(tài)。這種方式適用于土壤有機(jī)質(zhì)含量高的污染土壤防治。

（2）微生物修復(fù)技術(shù)。微生物修復(fù)技術(shù)主要是通過降低土壤中重金屬的毒性、提高植物對(duì)重金屬的吸收以及吸附積累重金屬的方式來實(shí)現(xiàn)清除污染的功能。如利用變形桿菌將汞離子轉(zhuǎn)變?yōu)楣兀詈髮?huì)有四分之三的汞元素?fù)]發(fā)掉，進(jìn)而達(dá)到降低汞的毒性。

（3）生態(tài)修復(fù)技術(shù)。生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要是通過蚯蚓-植物-微生物對(duì)重金屬污染的土壤進(jìn)行治理。蚯蚓是一種能提高土壤自凈能力的一種動(dòng)物，目前我國很多學(xué)者對(duì)蚯蚓防治土壤重金屬污染方面做出很多研究，如馮鳳玲、成杰民、王德霞在《蚯蚓在植物修復(fù)重金屬污染土壤中的應(yīng)用前景》一文中對(duì)通過蚯蚓、植物、微生物構(gòu)建的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)的應(yīng)用，闡述了生態(tài)修復(fù)技術(shù)在防治土壤重金屬污染中的可行性和發(fā)展方向。

5 農(nóng)業(yè)治理措施

農(nóng)業(yè)治理就是通過改變農(nóng)業(yè)管理制度來減輕土壤中重金屬的污染，如控制土壤水分、選擇化肥、選擇農(nóng)作物的方式，成本低，周期長(zhǎng)。

6 結(jié)語

綜上所述，土壤重金屬污染防治采用工程措施、物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)，具有一定的局限性，并且成本較高，容易造成二次污染；采用農(nóng)業(yè)治理措施雖然成本低，但是周期長(zhǎng)；而采用生物修復(fù)不僅效果好，而且成本低，不容易發(fā)生二次污染，其具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。由此可見，生物修復(fù)勢(shì)必成為我國土壤重金屬污染治理的主要措施，也是相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜医窈笱芯康闹攸c(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

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篇2

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，已解決土壤重金屬復(fù)合污染的問題。

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【關(guān)鍵詞】 高速公路；重金屬污染；防治措施

隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，交通在國民生活中日趨顯示出它的重要性，高速公路的建設(shè)也勢(shì)在必行。大規(guī)模地修建高速公路，有效地促進(jìn)了國家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，方便了人民生活；然而，與此同時(shí)，在高速公路建設(shè)及營運(yùn)過程中也給我們帶來了嚴(yán)重的生態(tài)破壞與環(huán)境污染問題。土壤是大氣、水體及固體廢棄物中污染物在環(huán)境中遷移、滯留和沉積的目標(biāo)，是長(zhǎng)期環(huán)境污染的承受者。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人口的不斷增加，土壤作為人類賴以生息的資源，越來越暴露出不堪重負(fù)的跡象。因此，研究高速公路建設(shè)所帶來的土壤污染問題及其防治對(duì)策就顯得尤為重要，對(duì)于保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)我國高速公路的建設(shè)與發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義，同時(shí)也可為我國高速公路建設(shè)環(huán)境治理和管理提供科學(xué)依據(jù)。

1. 高速公路建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響

高速公路作為人類生存和發(fā)展所必需的開發(fā)建設(shè)活動(dòng)，會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境產(chǎn)生直接或間接的影響，這些影響一般可分為兩大類：一類是對(duì)自然環(huán)境的破壞，如水土流失、植被破壞等，嚴(yán)重時(shí)引起生態(tài)平衡失調(diào)、氣候異常；另一類是環(huán)境污染，如噪聲、廢水、廢氣和塵埃等?？偟恼f來，主要有以下幾個(gè)方面的影響。

1.1對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的影響。高速公路建成后，會(huì)對(duì)沿線的社會(huì)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、文化環(huán)境等產(chǎn)生影響：首先，公路建成后會(huì)增大沿線地區(qū)的交通量，增加該地區(qū)的交通事故，在一定程度上干擾附近居民的出行，割裂了村莊間的原有聯(lián)系；其次，公路建成后，使沿線各地區(qū)的土地功能發(fā)生變化，將單一的農(nóng)業(yè)用地、開發(fā)用地或商業(yè)用地轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘈袠I(yè)提供服務(wù)的特殊用地，同時(shí)也促進(jìn)了沿線土地資源的開發(fā)。公路建設(shè)會(huì)造成一定數(shù)量居民的拆遷，使沿線居民人口結(jié)構(gòu)及需求發(fā)生變化，改變了原有居民的聯(lián)系及交往方式；對(duì)沿線兩側(cè)居民交往產(chǎn)生阻隔，影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)布局和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；高速公路的修建，會(huì)破壞一些原有的歷史文化遺址、名勝風(fēng)景及保護(hù)區(qū)，產(chǎn)生視覺污染。高速公路建設(shè)在對(duì)沿線區(qū)域環(huán)境產(chǎn)生上述影響的同時(shí)，也提供了良好的交通條件，加速農(nóng)產(chǎn)品、礦產(chǎn)、林業(yè)產(chǎn)品的輸送，信息交流及勞動(dòng)人口流動(dòng)，提高了區(qū)域的工業(yè)產(chǎn)值，推動(dòng)城鄉(xiāng)的商品交換、文化交流及農(nóng)業(yè)的綜合開發(fā)，使城鄉(xiāng)逐漸一體化[1]。

1.2對(duì)環(huán)境的污染

1.2.1廢氣污染。

（1）以汽油、柴油為燃料的汽車在發(fā)動(dòng)和行駛過程中會(huì)排放大量廢氣和固體微粒，廢氣中含有水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物、硫化物、甲烷、乙烯、醛和鉛顆粒等污染物[2]，這些污染物排放到大氣中，滲透到水、土壤中，并逐漸積累，會(huì)對(duì)沿線的人類和動(dòng)植物產(chǎn)生不良影響，使其生活環(huán)境進(jìn)一步惡化，甚至?xí)斐扇驓夂虍惓?，這種污染的程度隨著公路運(yùn)營時(shí)間的增長(zhǎng)及交通量的增加而不斷加重。

（2）隨著運(yùn)輸市場(chǎng)的放開，汽車產(chǎn)量和擁有量的增加，汽車排放物對(duì)大氣的污染已成為主要公害，汽車排放物危害人體健康、污染環(huán)境、破壞生態(tài)平衡，已引起世界各國的普遍重視。

1.2.2噪聲污染。

（1）高速公路的噪聲源主要包括兩個(gè)方面：一是在施工過程中，由于挖掘機(jī)、推土機(jī)、平地機(jī)、攪拌機(jī)以及各種運(yùn)輸車輛的使用而產(chǎn)生的噪聲污染，這些噪聲較強(qiáng)，對(duì)當(dāng)?shù)鼐用窈褪┕と藛T影響嚴(yán)重，造成區(qū)域聲學(xué)環(huán)境質(zhì)量短期內(nèi)惡化；二是在運(yùn)營過程中，汽車車體振動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、輪胎與路面摩擦、鳴喇叭以及公路沿線提供各種服務(wù)的設(shè)施、設(shè)備均會(huì)產(chǎn)生噪聲，在公路沿線形成一條噪聲帶，這些噪聲會(huì)對(duì)附近的人群產(chǎn)生心理和生理上的影響，降低人們的工作效率，尤其對(duì)公路兩側(cè)人口密度較大的敏感區(qū)域（學(xué)校、住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)、醫(yī)院等）干擾較為突出，而野外區(qū)域的干擾則相對(duì)較小[3]。

（2）隨著高速公路建設(shè)速度的加快，交通噪聲污染問題日趨嚴(yán)重，人們對(duì)于道路兩側(cè)環(huán)境的改善也越來越迫切。

1.3對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。高速公路建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響可分為兩個(gè)階段：一是施工期間對(duì)自然環(huán)境造成的非污染性破壞，因施工機(jī)械的使用及大量的開挖取土破壞了土體原有的自然結(jié)構(gòu)和水的循環(huán)路徑，相應(yīng)地改變了生物的生存環(huán)境，影響其生長(zhǎng)、活動(dòng)的規(guī)律，阻礙生態(tài)系統(tǒng)漫延[4]；二是公路建成運(yùn)營后，路體分割了生物的生存空間，使公路附近的動(dòng)物容易被汽車撞傷、壓死；而且，由于汽車廢氣、噪聲、有害物質(zhì)的產(chǎn)生，會(huì)使生物棲息的生態(tài)環(huán)境（空氣、水、土壤）逐漸惡化，引起生物發(fā)育不良、繁殖機(jī)能減退、疾病增多、抗病能力下降，從而造成種群數(shù)量減少（特別是珍稀物種），有時(shí)可能會(huì)影響整個(gè)生物群落。

1.4對(duì)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的影響。

1.4.1對(duì)工程地質(zhì)條件的影響。高速公路施工時(shí)，由于填方和挖方對(duì)地表擾動(dòng)較大，并改變了原有的地形、地貌，尤其是隧道的進(jìn)出口及仰面坡的開挖，對(duì)局部山體穩(wěn)定不利，可能會(huì)引發(fā)塌方滑坡、軟土層滑移等不良地質(zhì)病害；又因土表、土質(zhì)松軟，增加了水土沖刷量，造成河流、溝渠淤積，積水淹漫農(nóng)田。此外，臨時(shí)施工用地在機(jī)械碾壓、人員踩踏下土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，一定時(shí)期內(nèi)土壤的肥沃程度難以恢復(fù)。

1.4.2對(duì)水環(huán)境的影響。高速公路對(duì)水環(huán)境的影響主要包括施工、生活服務(wù)區(qū)污水和洗車等對(duì)公路沿線自然水系的影響。高速公路定距離設(shè)置加油站、收費(fèi)站及洗車等配套設(shè)施，生活服務(wù)區(qū)污水和洗車廢水都會(huì)對(duì)高速公路沿線自然水系產(chǎn)生影響[5]。由于公路建設(shè)阻隔原有水系的循環(huán)，影響地表水和地下水的流通路徑，汽車尾氣的排放和生活服務(wù)區(qū)的廢物進(jìn)入河道也會(huì)對(duì)水源造成污染；化學(xué)危險(xiǎn)品運(yùn)輸中的泄露或交通事故的發(fā)生，則可對(duì)環(huán)境水質(zhì)造成災(zāi)難性的破壞。另外，由于橋梁的修建減小了河床的過水?dāng)嗝妫斐蓸蚯熬植慷滤?，水流速度減慢，泥砂下沉淤積、阻塞河道，從而容易引發(fā)洪澇災(zāi)害。

2. 高速公路兩側(cè)的土壤重金屬污染

土壤是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，是人類賴以生存的基礎(chǔ)。由于重金屬在土壤中易蓄積，殘留時(shí)間長(zhǎng)，因而已成為土壤的主要污染。

2.1土壤重金屬污染的特點(diǎn)及來源。

2.1.1土壤重金屬污染的特點(diǎn)。

2.1.1.1持久性：重金屬污染物進(jìn)入土壤后，通過土壤對(duì)懸浮污染物的物理機(jī)械吸收、阻留、膠體的物理化學(xué)吸附、化學(xué)沉淀、生物吸收等過程，不斷在土壤中積累。當(dāng)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，便引起土壤成分、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能的變化，造成土壤污染。土壤污染以后很難消除，其凈化過程需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，而且重金屬污染是不可逆的持久積累過程。

2.1.1.2間接傷害性：首先，重金屬污染物通過食物鏈危害動(dòng)物和人體健康；其次，土壤污染物還能危害自然環(huán)境，污染地下水、地表水和大氣，成為水和大氣的污染源。

2.1.1.3高速公路重金屬污染以公路為中心在其兩側(cè)呈帶狀順公路延伸，污染程度自公路向其兩側(cè)逐漸減弱[6]，且主要分布在公路兩側(cè)50m范圍內(nèi)。

2.1.2高速公路土壤重金屬污染的來源及影響因素。

2.1.2.1土壤重金屬污染的來源：目前公認(rèn)的高速公路土壤重金屬污染的主要來源是交通工具使用的油料燃燒所排放的尾氣以及油料的揮發(fā)、泄漏等。事實(shí)上，油料中除了含有鉛和錫外，尚含多種微量重金屬元素，公路旁重金屬污染以Pb、Cd污染為主。這些重金屬污染物不但不易被自然凈化，而且可通過食物鏈得以富集而對(duì)人體、家畜、農(nóng)業(yè)生態(tài)及自然生態(tài)產(chǎn)生嚴(yán)重的潛在影響和危害。

2.1.2.2影響因素：影響土壤重金屬污染的因素很多，也比較復(fù)雜。土壤受重金屬污染的程度主要取決于交通量、土壤類型、植被、降雨、風(fēng)力、風(fēng)向以及公路兩側(cè)是否有影響重金屬顆粒運(yùn)動(dòng)的障礙物，如樹木、建筑物等。

2.2土壤重金屬污染的危害。重金屬污染物進(jìn)入土壤后不能為土壤微生物所降解，易被作物吸收、在土壤中積累，甚至在土壤中可能轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物，影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，也可以導(dǎo)致大氣和水環(huán)境質(zhì)量的進(jìn)一步惡化。重金屬污染物的長(zhǎng)期積累、富集會(huì)使生物地球化學(xué)平衡遭到破壞，隨食物鏈富集，也會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生潛在危害。據(jù)報(bào)道，我國每年因土壤重金屬污染而減產(chǎn)糧食1000多萬t，另外被重金屬污染的糧食每年也多達(dá)1200萬t，合計(jì)經(jīng)濟(jì)損失至少200億元人民幣。

3. 重金屬污染的預(yù)防及治理措施

由于重金屬在土壤中不被微生物降解，且遷移性小，重金屬污染具有長(zhǎng)期性、潛伏性、累計(jì)性和不可逆轉(zhuǎn)性[7]。一旦土壤中重金屬含量超過環(huán)境容量，要清除污染則相當(dāng)困難，故對(duì)重金屬引起的土壤污染需要采取預(yù)防和治理相結(jié)合的措施。

3.1高速公路土壤重金屬污染的預(yù)防措施。

3.1.1通過國家立法，健全有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、標(biāo)準(zhǔn)和制度，制定相關(guān)的高速公路汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)汽車尾氣排放管理，控制汽車尾氣排放必須有法可依，有標(biāo)準(zhǔn)可據(jù)。

3.1.2管理部門要加強(qiáng)監(jiān)管力度，減少交通事故的發(fā)生。加強(qiáng)對(duì)有害物資的運(yùn)輸管理，制定此類突發(fā)事件預(yù)案，防止有害物質(zhì)泄漏事故的發(fā)生。加強(qiáng)防范措施，控制事態(tài)的發(fā)展，將損害減少到最小。

3.1.3完善汽車的自身結(jié)構(gòu)，改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)，采用電子控制燃油噴射；研制和推廣廢氣減毒裝置，完善汽車保養(yǎng)和修理制度，推廣節(jié)油裝置。

3.1.4優(yōu)先使用無鉛汽油，推廣應(yīng)用氣體燃料，使用符合規(guī)定的劑或燃油添加劑。

3.1.5公路設(shè)計(jì)部門在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮汽車尾氣排放對(duì)環(huán)境的影響，在普通路段加強(qiáng)綠化設(shè)計(jì)，隧道路段增加部分通風(fēng)設(shè)備。

3.2重金屬污染土壤的治理方法。污染土壤的治理是根據(jù)污染物和土壤的物理、化學(xué)性質(zhì)及存在狀態(tài)，進(jìn)行有效分離或其它處理，使土壤特性得以恢復(fù)和利用，減輕或消除污染物對(duì)生態(tài)環(huán)境的不良影響。

3.2.1重金屬以其在土壤中難降解、毒性強(qiáng)、具有積累效應(yīng)等特征受到科學(xué)家們的廣泛關(guān)注，已成為多學(xué)科研究的活躍領(lǐng)域。重金屬污染的治理途徑主要有兩種：一是改變重金屬形態(tài)，使其由活化態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定態(tài)；二是從土壤中去除重金屬，使其存留濃度接近或達(dá)到背景值?，F(xiàn)有的重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)主要包括換土法、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)、電修復(fù)和熱修復(fù)等。常用的物理及物理化學(xué)方法有熱解法、電化學(xué)法和提取法等[8]。

3.2.2化學(xué)治理就是向污染土壤中投入改良劑、抑制劑，增加土壤有機(jī)質(zhì)、陽離子代換量和粘粒的含量，改變土壤的物理化學(xué)性質(zhì)，使土壤重金屬發(fā)生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制等作用，以降低重金屬的生物有效性?；瘜W(xué)治理措施的優(yōu)點(diǎn)是治理效果和費(fèi)用適中，缺點(diǎn)是容易再度活化。

3.2.3生物措施是利用某些特定的動(dòng)、植物和微生物，較快的吸收或降解土壤中的重金屬污染物，從而達(dá)到凈化土壤的目的。生物修復(fù)的途徑主要有兩條：（1）植物修復(fù)技術(shù)：利用金屬超累積植物，通過植物自身具有的特定的吸收、揮發(fā)、根濾、穩(wěn)定等作用，對(duì)重金屬加以吸收、富集或與重金屬結(jié)合成不具有生物活性的化合物，來清除或降低土壤中的重金屬元素，從而達(dá)到凈化土壤的目的。但其重金屬生物載體可能產(chǎn)生二次污染，至今也未能找到有效的解決途徑。（2）利用微生物沉積、氧化和還原等作用，降低或消除重金屬對(duì)土壤的污染，該研究是目前環(huán)境科學(xué)研究中比較活躍的領(lǐng)域之一。

3.2.4在西方發(fā)達(dá)國家，為了降低污染土壤修復(fù)的成本并提高修復(fù)的效率，對(duì)原位微生物修復(fù)更為重視。目前，主要的技術(shù)包括：（1）生物啜食法，它主要采用本地微生物或?qū)嶒?yàn)室培養(yǎng)的具有特異功能的菌株降解污染物，采用把污染的地下水抽出加人營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣（通常是過氧化氫或過氧化氫化合物）后再回灌到污染土壤中，或經(jīng)垂直井的慢速滲漏，加人營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣到污染土壤中，以優(yōu)化降解生態(tài)條件，特別是加入表面活性物質(zhì)等一些化學(xué)物質(zhì)，以降低污染物的毒性來達(dá)到提高污染物的生物降解能力；（2）生物通氣法，它結(jié)合了蒸汽浸取技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，采用真空梯度井等方法把空氣注人污染土壤中，以達(dá)到氧氣的再補(bǔ)給，可溶性營養(yǎng)物質(zhì)和水則經(jīng)垂直井或表面滲入的方法予以補(bǔ)充。這兩種方法結(jié)合了微生物修復(fù)和化學(xué)修復(fù)的內(nèi)涵和優(yōu)點(diǎn)，符合生態(tài)化學(xué)修復(fù)的原理和發(fā)展方向。更確切地說，這兩種方法更趨于向生態(tài)化學(xué)修復(fù)領(lǐng)域邁進(jìn)。

4. 結(jié)論與建議

長(zhǎng)期以來，人類對(duì)土地資源的不合理開發(fā)、利用已造成比較嚴(yán)重的土壤污染，直接或間接地危及人類健康，因此，探討合理的、有效的土壤重金屬污染預(yù)防和治理措施顯得尤為迫切。對(duì)于高速公路兩側(cè)土壤的重金屬污染問題，要采取防與治相結(jié)合的處理措施：首先，應(yīng)加強(qiáng)高速公路汽車尾氣排放管理，嚴(yán)格控制尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)；其次，對(duì)于已經(jīng)受到重金屬污染的土壤，則應(yīng)采取相應(yīng)的治理措施進(jìn)行治理。

開展高速公路旁土壤中重金屬污染、富集程度的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)，研究土壤重金屬污染的預(yù)防和治理措施，對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)我國高速公路的建設(shè)和發(fā)展都具有重要的指導(dǎo)意義。

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篇4

全面排查轄區(qū)內(nèi)重金屬污染物排放企業(yè)（以下簡(jiǎn)稱“重金屬排放企業(yè)”）及其周邊區(qū)域的環(huán)境隱患，摸清重金屬污染情況，建立監(jiān)管臺(tái)帳，確定重點(diǎn)防控區(qū)域（流域）、行業(yè)、企業(yè)和高風(fēng)險(xiǎn)人群；強(qiáng)化環(huán)境執(zhí)法，依法查處重金屬污染環(huán)境違法行為；建立健全重金屬防治體系和污染事故應(yīng)急體系，保障環(huán)境安全。

二、工作重點(diǎn)

根據(jù)我市實(shí)情，確定重點(diǎn)防控的重金屬污染物是鉛、汞、鎘、鉻和類金屬砷，重點(diǎn)防控的區(qū)域（流域）是重金屬污染物排放相對(duì)集中的地區(qū)，重點(diǎn)防控的行業(yè)是有色金屬礦（含伴生礦）采選業(yè)、有色金屬冶煉業(yè)、含鉛蓄電池業(yè)、電鍍業(yè)、皮革及其制品業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)等，重點(diǎn)防控的企業(yè)是具有潛在環(huán)境危害風(fēng)險(xiǎn)的重金屬排放企業(yè)（特別是集中式飲用水水源地上游的企業(yè)）。

三、主要措施

（一）做好對(duì)重金屬排放企業(yè)及其周邊區(qū)域環(huán)境隱患的全面檢查，摸清重金屬污染情況，建立監(jiān)管臺(tái)帳，確定我市重點(diǎn)防控區(qū)域（流域）和重點(diǎn)防控企業(yè)名單。為了確保環(huán)境安全，各縣（市、區(qū)）政府必須與轄區(qū)內(nèi)的所有重金屬重點(diǎn)防控企業(yè)簽訂環(huán)境安全責(zé)任狀。

1．對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的違法行為要依法嚴(yán)處，對(duì)污染治理設(shè)施不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)或超總量排污的重金屬污染企業(yè)，依法責(zé)令整改直至關(guān)閉。對(duì)不符合產(chǎn)業(yè)政策的重金屬企業(yè)依法實(shí)施關(guān)閉，堅(jiān)決取締無經(jīng)營許可證從事危險(xiǎn)廢物利用處置活動(dòng)。

2．建立對(duì)重金屬排放企業(yè)的巡查制度，加強(qiáng)對(duì)重金屬污染企業(yè)的監(jiān)控，嚴(yán)防超標(biāo)排放。將整治重金屬違法排污企業(yè)作為全市環(huán)保專項(xiàng)行動(dòng)的重點(diǎn)，不斷加大對(duì)違法行為的處罰力度，維護(hù)社會(huì)公平。

（二）嚴(yán)格執(zhí)行建設(shè)項(xiàng)目環(huán)評(píng)審批和“三同時(shí)”驗(yàn)收制度，提高新建排放重金屬污染物項(xiàng)目的準(zhǔn)入門檻，對(duì)排查發(fā)現(xiàn)的未經(jīng)環(huán)評(píng)審批且危害群眾健康的已建成項(xiàng)目，報(bào)請(qǐng)縣級(jí)以上人民政府予以關(guān)停拆除。

（三）嚴(yán)禁在重金屬排放企業(yè)1公里范圍內(nèi)新建居民點(diǎn)，在此范圍內(nèi)現(xiàn)有的居民點(diǎn)應(yīng)按規(guī)定要求地方政府實(shí)施搬遷；地方政府對(duì)此有承諾的，必須按承諾予以兌現(xiàn)。

（四）進(jìn)一步規(guī)范重金屬排放企業(yè)的環(huán)境管理，督促企業(yè)建立特征污染物產(chǎn)生、排放臺(tái)帳和日常監(jiān)測(cè)制度，定期報(bào)告監(jiān)測(cè)結(jié)果，并向社會(huì)公布重金屬污染物排放和環(huán)境管理情況。督促企業(yè)提升污染治理水平，規(guī)范原料、產(chǎn)品、廢棄物堆放場(chǎng)和排放口，建立和完善重金屬污染突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案，督促重點(diǎn)防控企業(yè)開展清潔生產(chǎn)審核。對(duì)不實(shí)施清潔生產(chǎn)審核或者雖經(jīng)審核但不如實(shí)報(bào)告審核結(jié)果的，責(zé)令限期改正。

（五）要按照《市重金屬污染防治工作實(shí)施方案》的要求，切實(shí)加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，明確任務(wù)，落實(shí)責(zé)任。對(duì)因重金屬污染造成群發(fā)性健康危害事件或造成重特大環(huán)境污染事故的，按有關(guān)規(guī)定對(duì)負(fù)責(zé)人實(shí)施問責(zé)，并從該重金屬排放企業(yè)的立項(xiàng)、審批、驗(yàn)收、生產(chǎn)和監(jiān)管全過程，對(duì)有關(guān)責(zé)任單位和責(zé)任人追究責(zé)任，對(duì)構(gòu)成犯罪的，依法移送司法機(jī)關(guān)處理。

四、時(shí)間安排

（一）準(zhǔn)備階段（年5月15日前）

各縣（市、區(qū)）政府根據(jù)本方案，制定轄區(qū)內(nèi)具體實(shí)施方案，進(jìn)行動(dòng)員部署，并于4月25日前將實(shí)施方案及聯(lián)系人報(bào)市專項(xiàng)行動(dòng)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室（市環(huán)保局）。

（二）集中整治階段（5月16日—9月30日）

各縣（市、區(qū)）組織相關(guān)部門對(duì)轄區(qū)內(nèi)的重金屬排放企業(yè)及其周邊區(qū)域環(huán)境隱患進(jìn)行全面檢查，摸清重金屬污染情況，建立監(jiān)管臺(tái)帳，確定重點(diǎn)防控區(qū)域（流域）、行業(yè)、企業(yè)和高風(fēng)險(xiǎn)人群。對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的違法行為要依法嚴(yán)處，對(duì)污染治理設(shè)施不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)或超總量排污的重金屬污染企業(yè)，依法責(zé)令整改直至關(guān)閉。

（三）督查階段（10月1日—11月15日）

市環(huán)保局將對(duì)轄區(qū)內(nèi)整治行動(dòng)的開展情況進(jìn)行督查，確保對(duì)違法排污企業(yè)處罰到位、整改到位，各項(xiàng)措施落實(shí)到位，省環(huán)保廳也將會(huì)適時(shí)對(duì)我市的整治行動(dòng)開展情況進(jìn)行督查。

（四）總結(jié)階段（11月15日—12月5日）

各縣（市、區(qū)）對(duì)專項(xiàng)整治工作進(jìn)行總結(jié)，對(duì)存在的問題進(jìn)行整改，完善相關(guān)政策措施，并于12月5日前將工作總結(jié)報(bào)市專項(xiàng)行動(dòng)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室（市環(huán)保局）。

五、具體要求

（一）加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，統(tǒng)一部署。各地政府必須對(duì)轄區(qū)內(nèi)的重金屬污染防治工作負(fù)責(zé)，要精心組織，切實(shí)加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，研究制定轄區(qū)專項(xiàng)整治行動(dòng)方案，并組織實(shí)施。嚴(yán)格按照國家法律法規(guī)和方針政策，處理解決整治行動(dòng)中遇到的問題。

篇5

關(guān)鍵詞：土壤重金屬污染；植物修復(fù)；理化方法；綜合技術(shù)

中圖分類號(hào)：X53文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-569X(2009)05-0034-02

1 引 言

土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ),是人類最基本的生產(chǎn)資料和勞動(dòng)對(duì)象。由于工業(yè)生產(chǎn)、礦山開采、農(nóng)田污灌等原因，人類賴以生存的土壤受到不同程度的重金屬污染。世界各國都面臨不同程度的土壤重金屬污染問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國約有1/5耕地受到重金屬污染，每年被重金屬污染的糧食多達(dá)1.2×107t。土壤重金屬污染已成為全世界需要解決的環(huán)境問題。

目前土壤重金屬污染治理的方法主要有客土法、石灰改良法、萃取法、化學(xué)淋溶法等。常規(guī)理化方法在污染土壤的改良和治理方面雖然具有一定的理論意義，但在實(shí)際應(yīng)用上往往都存在一定的局限性。如加入土壤改良劑可降低土壤溶液中重金屬離子的溶解度，但同時(shí)也導(dǎo)致某些營養(yǎng)元素沉淀而失效；客土法雖效果較好，但費(fèi)用昂貴。而近年來迅速發(fā)展的植物修復(fù)技術(shù)以其安全、廉價(jià)的特點(diǎn)正成為研究和開發(fā)的熱點(diǎn)。

2 植物修復(fù)的概念及類型

植物修復(fù)又稱綠色修復(fù)，是以植物忍耐、分解或超量積累某種或某些化學(xué)元素的生理功能為基礎(chǔ)，利用植物及其共存微生物體系來吸收、降解、揮發(fā)和富集環(huán)境中污染物的一項(xiàng)環(huán)境污染治理技術(shù)。

重金屬的植物修復(fù)主要分為下面幾種類型：

2.1 植物吸收

植物吸收即利用重金屬超積累植物從土壤中吸取金屬污染物,隨后收割地上部并進(jìn)行集中處理,連續(xù)種植該植物,達(dá)到降低或去除土壤重金屬污染的目的。目前已發(fā)現(xiàn)有700 多種超積累重金屬植物,積累Cr、Co、Ni等的量一般在0.1%以上，Mn、Zn可達(dá)到1%以上，如天藍(lán)遏藍(lán)菜地上部Zn含量為13000～21000 mg/kg，連續(xù)種植該植物14茬，污染土壤中Zn含量可從440 mg/kg降低到300 mg/kg[1]。

2.2 植物揮發(fā)

即利用某些植物根系吸收金屬，促使重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓳]發(fā)形態(tài)，然后從土壤和植物表面逸出，以降低土壤污染。研究較多的是類金屬元素Hg和非金屬元素Se。濕地上的某些植物可清除土壤中的Se，其中單質(zhì)占75%，揮發(fā)態(tài)占20～25%。

2.3 植物穩(wěn)定

植物穩(wěn)定指利用某些植物降低重金屬的活性，從而減少重金屬被淋洗到地下水或通過空氣擴(kuò)散進(jìn)一步污染環(huán)境的可能性。其機(jī)理主要是通過金屬在根部的積累、沉淀或根表吸收來加強(qiáng)土壤中重金屬的固化[2]。但植物穩(wěn)定不是一種永久性的去除土壤中污染元素的方法。它只

能暫時(shí)地降低污染元素的生物有效性，并沒有徹底解決土壤的重金屬污染問題。

3 植物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

3.1 優(yōu)點(diǎn)

植物修復(fù)技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)是其在工程中可以原位實(shí)施，減小對(duì)土壤性質(zhì)的破壞和對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境的影響，可稱是真正意義上的“綠色修復(fù)技術(shù)”。這種方法無需專門設(shè)備和專業(yè)操作人員，工程上易于推廣和實(shí)施。其最大優(yōu)勢(shì)是其運(yùn)行成本大大低于傳統(tǒng)方法。據(jù)美國的實(shí)踐，種植及管理約為200～10000＄／hm2，即污染土壤的處理費(fèi)用僅為0.02～1.0＄／a•m2，比物理、化學(xué)處理的費(fèi)用低幾個(gè)數(shù)量級(jí)。當(dāng)超富集植物地上部可富集10 000mg／kg的重金屬、產(chǎn)量達(dá)到25 t／hm2 時(shí)，其每年可使表層土壤中重金屬濃度下降125mg／kg。

植物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其符合人類可持續(xù)發(fā)展的最終目標(biāo)。在目前地球環(huán)境污染越來越重，缺乏安全、廉價(jià)而有效的治理措施的情況下，植物修復(fù)技術(shù)以其潛在的巨大優(yōu)勢(shì)得到了社會(huì)的廣泛關(guān)注和期待。

3.2 缺點(diǎn)

植物修復(fù)技術(shù)也具有一些自身的不足。主要表現(xiàn)在：

(1)超富集植物生長(zhǎng)緩慢，修復(fù)重金屬污染土地需時(shí)較長(zhǎng)。例如英國洛桑試驗(yàn)站的植物修復(fù)工程，利用富鋅的天藍(lán)遏藍(lán)菜修復(fù)444 mgZn／kg土壤使之達(dá)到330 mg／kg仍需13.4年[1]。

(2)植物修復(fù)土壤一般局限在植物根系所能延伸的范圍內(nèi)，一般不超過20cm土層厚度。

(3)大多數(shù)超積累植物只能積累某種重金屬，而土壤污染大多是重金屬的復(fù)合污染。

(4)富集了重金屬的超富集植物需收割并作為廢棄物妥善處置。

(5)異地引種對(duì)生物多樣性存在一定的威脅。

4 提高植物修復(fù)效率的方法

鑒于超富集植物生物量普遍較低，生長(zhǎng)緩慢，植物修復(fù)效率有限，研究提高修復(fù)效率的措施成為當(dāng)前一項(xiàng)十分迫切的任務(wù)。可通過以下幾種方式來強(qiáng)化植物修復(fù)：

4.1 螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)

螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)是通過向土壤施加螯合劑來提高植物對(duì)金屬的吸收量。由于螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)能大幅度提高植物對(duì)金屬的累積，已成為目前研究熱點(diǎn)之一。常用螯合劑有EDTA、NTA、EDDS、小分子量有機(jī)酸等。

4.2 轉(zhuǎn)基因技術(shù)

轉(zhuǎn)基因植物修復(fù)技術(shù)主要包括兩方面：一是通過基因篩選試驗(yàn)選擇生物量大且金屬富集能力強(qiáng)的超富集植物；二是將超富集植物的基因克隆移植到生物量大的耐性植物體內(nèi)。Song等[3]將ycf1基因克隆到植物上，轉(zhuǎn)基因植物Pb、Cd含量分別提高了2倍和118倍。轉(zhuǎn)基因植物在修復(fù)金屬污染土壤方面有良好的應(yīng)用前景，能有效的提高植物對(duì)金屬的耐性以及富集能力。

4.3 其他方法

施加營養(yǎng)劑（磷肥、氮肥等），可以促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育，提高植物的生物量，同時(shí)還可以釋放被吸附的金屬，從而提高植物修復(fù)效率[4]。

植物―微生物聯(lián)合修復(fù)是植物修復(fù)研究的新領(lǐng)域。根際微生物不僅能促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高生物量，還能產(chǎn)生某些分泌物，活化重金屬；同時(shí)刺激植物的離子轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，增強(qiáng)向上轉(zhuǎn)運(yùn)的能力[5]。但目前研究多處于盆栽實(shí)驗(yàn)階段，距實(shí)際應(yīng)用尚有一定距離。

表面活性劑因其對(duì)土壤中重金屬具有增溶和增流作用，使重金屬解吸，并能增加植物細(xì)胞膜的透性，促進(jìn)植物對(duì)重金屬的吸收，所以在植物修復(fù)方面也有一定的應(yīng)用。另外，調(diào)節(jié)土壤pH、氧化還原電位等也能在一定程度上提高植物修復(fù)的效率。

5 結(jié) 語

植物修復(fù)技術(shù)是一項(xiàng)處于迅速發(fā)展中，具有廣闊應(yīng)用前景的新技術(shù)。該技術(shù)適用于中低強(qiáng)度污染的治理，成本較低，具有良好的綜合效益。重金屬污染土壤的修復(fù)是一個(gè)系統(tǒng)工程,單一的修復(fù)技術(shù)很難達(dá)到預(yù)期效果。綜合技術(shù)的應(yīng)用可以彌補(bǔ)單一技術(shù)的缺陷，修復(fù)技術(shù)的綜合運(yùn)用很可能為土壤重金屬復(fù)合污染的有效治理找到突破口。因此,生物修復(fù)綜合技術(shù)將是今后重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的主要研究方向。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 崔德杰等 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(3).

[3] SONG WJ.Engineering tolerance and accumulation of lead cadmium in transgenic plants[J].Nature Biotechnology,2003,21.914-919.

篇6

關(guān)鍵詞：礦山 重金屬 生物修復(fù)

礦產(chǎn)資源是人類生產(chǎn)和生活的基本源泉之一，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，我國目前95%的能源和80%的原材料是依靠開發(fā)礦產(chǎn)資源來提供的，因此我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開礦業(yè)，但是礦業(yè)又是個(gè)污染相當(dāng)大的行業(yè)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，礦山的開采不斷加大，礦山的開采伴隨著很多環(huán)境問題的產(chǎn)生，破壞了自然生態(tài)環(huán)境，其中礦業(yè)廢水中含有大量的重金屬，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，污染水源，對(duì)人體健康構(gòu)成威脅。因此必須有效地處理礦山固廢以及廢水。

1、礦山重金屬的來源

金屬礦山開發(fā)的開采、選洗、冶煉都會(huì)向環(huán)境中排放重金屬元素，原生硫化物礦床在開采利用過程中，廢棄的硫化物經(jīng)過長(zhǎng)期的自然氧化、雨水淋濾而導(dǎo)致重金屬元素大量進(jìn)入礦區(qū)。硫化礦物的氧化反應(yīng)速率除與反應(yīng)時(shí)間、溫度、硫化礦物的含量、種類有關(guān)外，還與外界環(huán)境如氧氣、水、生物活動(dòng)特別是氧化鐵桿菌等有關(guān)。固體廢物的風(fēng)化可以導(dǎo)致重金屬元素的淋濾釋放，特別是鉛鋅礦、汞鉈礦在開采利用過程中，尾礦廢石中的鉛、鋅、砷、鉈以及伴生組分如鎘、鉻、銅在地表水的沖洗和雨水的淋濾下進(jìn)入土壤并累積起來。

土壤中重金屬元素的遷移分布行為受到土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、礦物組成、陽離子代換量等性質(zhì)的制約，如鉈在土壤中的含量與有機(jī)質(zhì)含量有明顯的正相關(guān)性，而與土壤中的粘土礦物含量呈負(fù)相關(guān)性。通常情況下，表層土壤中含鉈量較高，深層土壤與土壤下伏的基巖中含鉈量低，錳礦物對(duì)重金屬元素有著強(qiáng)烈的固定作用，這使得重金屬元素在土壤中的含量明顯高于河流沉積物。

2、重金屬的危害分析

重金屬在土壤一植物系統(tǒng)中遷移直接影響到植物的生理生化和生長(zhǎng)發(fā)育，從而影響作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。當(dāng)土壤被重金屬污染后，重金屬在土壤中累積，當(dāng)達(dá)到一定程度便會(huì)對(duì)作物產(chǎn)生不良影響，不僅影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，而且通過食物鏈最終影響人類健康。如鉛能傷害人的神經(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，如1955年發(fā)生在日本神通川地區(qū)的“痛痛病”，就是因?yàn)樵摰貐^(qū)的土壤一植物系統(tǒng)受到鎘的污染；1953年日本水俁氮肥廠的乙酸乙醛反應(yīng)管排出含有氯化甲基汞的汞渣流入水體，有毒物質(zhì)被魚、蝦、貝類食人后，由食物鏈進(jìn)人人體，導(dǎo)致了“水俁事件”的發(fā)生。在中國，隨著污灌面積不斷擴(kuò)大，土壤重金屬的污染問題日趨嚴(yán)重，如沈陽、蘭州、桂林、萍鄉(xiāng)等地重金屬污染均較明顯；湖南株洲的冶煉廠和化工廠附近地區(qū)的重金屬汞、鎘、鉛的含量均超標(biāo)，對(duì)人和家禽健康危害很大。土壤重金屬污染對(duì)人類健康造成的威脅已引起世界各國科學(xué)工作者的普遍關(guān)注，對(duì)其治理成為目前研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。

3、礦山重金屬污染的生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)，指一切以利用生物為主體的環(huán)境污染的治理技術(shù)。它包括利用植物、動(dòng)物和微生物吸收、降解、轉(zhuǎn)化土壤中的污染物，使污染物的濃度降低到可接受的水平，或?qū)⒂卸居泻Φ奈廴疚镛D(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，也包括將污染物穩(wěn)定化，以減少其向周邊環(huán)境的擴(kuò)散。這是一種利用各種天然生物過程而發(fā)展起來的現(xiàn)場(chǎng)處理各種環(huán)境污染的技術(shù)，生物修復(fù)的處理費(fèi)用比較低，而且對(duì)環(huán)境的影響也比較小、生物處理的效率相對(duì)也比較高。

3.1植物修復(fù)

植物修復(fù)技術(shù)是利用植物提取、吸收、分解、轉(zhuǎn)化或固定土壤、沉積物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技術(shù)的總稱，也就是將某種特定的植物種植在重金屬污染的土壤上，而該種植物對(duì)土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，將植物收獲并進(jìn)行妥善處理后即可將該種重金屬移出土體，達(dá)到污染治理與生態(tài)修復(fù)的目的。植物提取是目前研究最多并且最有前景的方法。目前發(fā)現(xiàn)的具有超累積能力的植物約400多種。植物提取技術(shù)首先要篩選出超累積植物，植物提取利用植物從土壤中吸收金屬污染物，并在植物地上部分富集對(duì)植物體收獲后進(jìn)行處理，從而降低了土壤中重金屬的含量。

植物修復(fù)技術(shù)目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于對(duì)土壤重金屬污染的治理，但是在運(yùn)用的過程中產(chǎn)生了很多的問題，比如植物修復(fù)技術(shù)并不能從根本上消除重金屬污染的問題，而是將重金屬從土壤中吸收或吸附到植物體內(nèi)或根部.然而如何防止富集在植物中的重金屬重新流入到環(huán)境和食物鏈中，怎樣有效的處理植物中的重金屬以及防止產(chǎn)生二次污染等。

3.2微生物修復(fù)

除了植物修復(fù)技術(shù)外，重金屬污染的處理措施還包括有微生物技術(shù)。土壤重金屬污染的微生物修復(fù)是利用微生物的生物活性對(duì)重金屬的親和吸附或轉(zhuǎn)化為低毒產(chǎn)物，從而降低重金屬的污染程度。在長(zhǎng)期受某種重金屬污染的土壤上，生存著數(shù)量眾多的、能適應(yīng)重金屬污染的環(huán)境并能氧化或還原重金屬的微生物類群。對(duì)于某些重金屬污染的土壤，可以利用微生物對(duì)重金屬進(jìn)行固定、移動(dòng)或轉(zhuǎn)化，改變它們?cè)诃h(huán)境中的遷移特性和形態(tài)，從而進(jìn)行生物修復(fù)。微生物主要通過生物吸附和富集作用、溶解和沉淀作用、氧化還原作用和菌根真菌與土壤重金屬的生物有效性關(guān)系對(duì)土壤中重金屬活性產(chǎn)生影響。

3.3動(dòng)物修復(fù)

土壤中的某些低等動(dòng)物（如蚯蚓和鼠類）能吸收土壤中的重金屬，因而能一定程度地降低污染土壤中重金屬的含量。隨著生物技術(shù)和基因工程技術(shù)的發(fā)展，土壤生物修復(fù)技術(shù)研究與應(yīng)用將不斷深入并走向成熟，特別是微生物修復(fù)技術(shù)、植物生物修復(fù)技術(shù)的綜合運(yùn)用將為有毒、難降解、有機(jī)物污染土壤的修復(fù)帶來希望。

4、結(jié)論

酸性礦山廢水和尾礦是造成礦山重金屬污染的主要原因，因此，在以后的礦山重金屬污染研究中，測(cè)定礦區(qū)有毒、有害重金屬元素的總量及其在不同環(huán)境介質(zhì)中的賦存相態(tài)，區(qū)分重金屬元素的來源及其在礦區(qū)的運(yùn)移途徑；綜合利用重金屬元素污染的評(píng)價(jià)方法，從環(huán)境地球化學(xué)工程學(xué)的原理和方法出發(fā)，加大礦山重金屬元素的污染治理和生態(tài)修復(fù)工作等方面還有很大的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉敬勇，常向陽，涂湘林.礦山開發(fā)過程中重金屬污染研究綜述.礦產(chǎn)與地質(zhì).2006年l2月

[2]楊先偉，張滿滿，王潤(rùn)沛，陳龍雨.礦山重金屬污染及植物修復(fù)研究進(jìn)展；2010年第21期

篇7

論文關(guān)鍵詞：城市土壤，重金屬污染，污染治理

 

引言

城市是人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然產(chǎn)物。從18世紀(jì)以來人口不斷向城市集中。如今隨著各國工業(yè)迅猛增長(zhǎng)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，城市的數(shù)目和規(guī)模均不斷擴(kuò)大[1]。而城市環(huán)境是一個(gè)以人為中心的城市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生態(tài)的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。目前，城市人口劇增，人類活動(dòng)頻繁污染治理，使得組成這個(gè)環(huán)境的水、空氣和土壤時(shí)刻處于被污染的狀況之下，影響著城市的可持續(xù)性發(fā)展中國。所以，建設(shè)一個(gè)綠色健康的城市環(huán)境是城市可持續(xù)發(fā)展的必然方向。

城市土壤是指受多種人為活動(dòng)的強(qiáng)烈影響，原有繼承特性遭到強(qiáng)烈改變的厚度大于或等于50cm的城區(qū)或郊區(qū)土壤[2]，是城市環(huán)境的重要組成部分，是城市生態(tài)系統(tǒng)地球化學(xué)循環(huán)的重要環(huán)節(jié)[3]，也是城市賴以存在發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。當(dāng)大量的重金屬隨著各種各樣的人類活動(dòng)進(jìn)入城市土壤中，便造成這些元素在土壤中的積累。一般認(rèn)為，土壤中污染物累積總量達(dá)到土壤環(huán)境背景值的2或3倍標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，說明土壤中該污染元素或化合物含量異常，已屬土壤輕度污染；當(dāng)土壤污染物含量達(dá)到或超過土壤環(huán)境基準(zhǔn)或環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)時(shí)污染治理，說明該污染物的輸入、富集的速度和強(qiáng)度已超過土壤環(huán)境的凈化和緩沖能力，則屬重度土壤污染。由于城市人口密集，人類活動(dòng)頻繁，與土壤接觸的機(jī)率很高，所以城市土壤的重金屬污染更容易通過大氣、水體或食物鏈而直接或間接地進(jìn)入人體，威脅著人類的健康甚至生命。因此，研究城市土壤重金屬污染現(xiàn)狀并提出相應(yīng)的治理對(duì)策是可持續(xù)發(fā)展城市所必需進(jìn)行的重要的基礎(chǔ)工作。

1.城市土壤重金屬污染的現(xiàn)狀

2.1 空間分布特征

由于城市土壤受人類各種活動(dòng)的強(qiáng)烈影響，因此其重金屬污染分布也呈現(xiàn)出

顯著的空間差異。一般地，人口聚集的城市中心區(qū)域土壤重金屬含量明顯高于郊區(qū)和農(nóng)田。對(duì)紐約市“市區(qū)－郊區(qū)－農(nóng)區(qū)”土壤研究發(fā)現(xiàn)，重金屬離子總量、重金屬離子多樣性等隨著距市中心距離的增加而降低，重要污染重金屬Pb、Cu、Ni、Cr的含量下降非常明顯[4]。

在城市不同的功能區(qū)污染治理，重金屬分布呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。一般的規(guī)律表現(xiàn)為：Pb的濃度為老工業(yè)區(qū)＞老居民區(qū)＞商業(yè)區(qū)＞開發(fā)區(qū)＞其它；Zn的濃度為老居民區(qū)＞商業(yè)區(qū)＞老工業(yè)區(qū)＞其它；Cu的濃度為老居民區(qū)＞商業(yè)區(qū)＞其它；Cd的濃度為老工業(yè)區(qū)＞老居民區(qū)＞其它[5 - 7]中國。

城市公園是人們與土壤直接接觸較多的特殊區(qū)域。北京城區(qū)三十多個(gè)公園土壤Pb質(zhì)量分?jǐn)?shù)調(diào)查表明，盡管大多數(shù)公園土壤污染程度輕，但客流量大的故宮、頤和園等著名公園污染指數(shù)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它公園[8]。

城市土壤重金屬污染的另一特征是公路兩側(cè)一般為城市土壤重金屬污染最嚴(yán)重的地帶，且呈明顯的帶狀分布[9]。在50 m～80 m內(nèi)公路兩側(cè)土壤中鉛污染相當(dāng)嚴(yán)重，100 m外土壤中的鉛含量沒有明顯增加[10]。

此外，建筑物的建設(shè)、垃圾的堆積填埋等嚴(yán)重破壞了自然土壤結(jié)構(gòu)，土壤層次凌亂，重金屬在其垂直剖面方向分布變異較大，不同功能區(qū)重金屬元素在土壤中各層的聚集狀況沒有規(guī)律可循[11,12] 。

2.2城市土壤重金屬污染的來源

礦產(chǎn)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(jìn)入到大氣，經(jīng)過干濕沉降進(jìn)入土壤；另一方面污染治理，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[13]。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[14]。

燃煤釋放也是土壤重金屬重要來源之一， 195年中國燃煤排放汞302.9噸，其中向大氣排放量為213.8噸，北京、上海等超大城市排汞強(qiáng)度較高[15]。雖然近些年燃料使用及供暖方式的改變已明顯改善這些城市的空氣污染狀況，但過去燃煤釋放并已沉降至城市土壤中的重金屬對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境及人體健康仍會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)期效應(yīng)。

隨著城市化發(fā)展，交通工具的數(shù)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[16,17]，進(jìn)入周圍的土壤環(huán)境污染治理，成為土壤重金屬污染的主要來源之一。此外，雨水淋洗也會(huì)使市區(qū)內(nèi)堆放的垃圾中的重金屬以有效態(tài)形式[18]滲漏釋放到土壤中，使城市土壤局部重金屬含量增加中國。而表生條件下以有效態(tài)形式存在的金屬元素幾乎不可能再結(jié)合為殘?jiān)鼞B(tài)，重金屬在土壤中遷移能力增加，進(jìn)而污染地下水。

2.3城市土壤重金屬污染影響人體健康的途徑

城市郊區(qū)是市區(qū)蔬菜的主要供應(yīng)基地。因此，土壤－蔬菜系統(tǒng)是城市人群暴露土壤重金屬污染的主要途徑之一。目前研究發(fā)現(xiàn)中國城郊菜地土壤已受到不同程度的重金屬污染[19,20]，其供應(yīng)的許多蔬菜中重金屬含量已超過相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。而西班牙的Nadal等通過建立評(píng)價(jià)模型發(fā)現(xiàn)工業(yè)地區(qū)甜菜中Cr的積累與攝入有可能導(dǎo)致癌癥發(fā)生率增加[21]。

城區(qū)內(nèi)，土壤中主要種植的是觀賞性或凈化空氣的植物，通過土壤－植物食物鏈對(duì)人體造成健康危害的可能性不大。但公園土壤與游人皮膚接觸[22]、兒童攝取[22]、風(fēng)起揚(yáng)塵被人體直接吸入等成為城市土壤直接接觸人體危害健康的又一個(gè)主要途徑。研究發(fā)現(xiàn)[23,24]沙塵暴時(shí)，揚(yáng)塵中來源于土壤的重金屬元素Pb、Zn、Cd、Cu等的濃度比平常高出3~12倍，可吸入顆粒物的質(zhì)量濃度極高污染治理，人體吸入重金屬的量因此增加。

2.城市土壤重金屬污染的治理對(duì)策

城市土壤是城市生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，是地球環(huán)境中進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息交換的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)其中的重金屬含量超過其環(huán)境承載力后，將通過地表徑流、淋溶、大風(fēng)揚(yáng)塵等途徑對(duì)地表水、地下水和大氣環(huán)境產(chǎn)生危害。為了保證人類和諧地生活在高速發(fā)展的城市中和人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，尋找控制治理城市土壤重金屬污染的有效方法勢(shì)在必行中國。

3.1減少或切斷重金屬污染源，提高城市環(huán)境質(zhì)量

在可持續(xù)發(fā)展理論和生態(tài)優(yōu)先的原則下，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)，充分回收轉(zhuǎn)換工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的重金屬有害物質(zhì)，減少三廢排放，禁止任意堆放工業(yè)生產(chǎn)的廢渣，防止其中的重金屬物質(zhì)下滲到土壤或揮發(fā)到大氣中。

減少煤的使用污染治理，開發(fā)清潔能源新技術(shù)，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)及能源供給方式，也是有效降低城市土壤重金屬污染的有效措施。

分類收集處理城市垃圾，回收其中有用的重金屬元素，在垃圾重金屬不超標(biāo)的情況下才能進(jìn)行填埋、堆肥和焚燒。

3.2修復(fù)污染土壤，降低對(duì)人體的危害

由于土壤揚(yáng)塵已成為城市大氣重金屬污染的主要來源。因此，可采取化學(xué)方法去除土壤中重金屬。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)采用EDTA溶液淋溶去除土壤重金屬的同時(shí)還可以回收利用這些物質(zhì)，因此其成為去除城市土壤重金屬的一種極有應(yīng)用前景的方法。

當(dāng)然，生物修復(fù)污染土壤有著工程措施無法相比的優(yōu)勢(shì)。種植植物不僅可以覆蓋城市土壤，減少土壤揚(yáng)塵的機(jī)會(huì)，而且還美化城市景觀污染治理，凈化空氣，同時(shí)根據(jù)污染城市土壤的重金屬元素種類有目的地選擇植物種類合理搭配，可切實(shí)有效地從根源上修復(fù)城市土壤中的重金屬污染。

3.3 建立城市土壤重金屬健康評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

我國尚未制定出城市土壤重金屬健康評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，不易界定城市土壤重金屬污染，這不利于城市土壤不同功能的開發(fā)，因此應(yīng)結(jié)合人體健康評(píng)估、土地利用方式和土壤中重金屬賦存狀態(tài)加大對(duì)城市土壤重金屬健康評(píng)價(jià)體系研究的力度，盡快建立相應(yīng)完整的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市土壤正確的評(píng)價(jià)，以便幫助政府相關(guān)部門制定出合理的法規(guī)，有效地保護(hù)、管理城市土壤和正確指導(dǎo)城市土壤的合理開發(fā)。

參考文獻(xiàn)

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篇8

土壤微生物重金屬污染

0引言

所謂土壤重金屬污染是指由于人類活動(dòng)，使重金屬含量明顯高于原有含量，并造成環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。面對(duì)土壤重金屬污染的加劇，迫切需要監(jiān)測(cè)和防治重金屬污染的有效措施。近幾年興起的微生物修復(fù)，引起人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。

1重金屬對(duì)土壤微生物生物量的影響

土壤微生物生物量在一定程度上能代表參與調(diào)控土壤中能量和養(yǎng)分循環(huán)以及有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的對(duì)應(yīng)微生物的數(shù)量。Dar研究指出砂壤土、壤土和粘土中施用0.75%的污泥，土壤微生物生物量碳增加7%-18%左右，砂壤土中增加較明顯，壤土和粘土中則較少。Khan等試驗(yàn)研究了鎘和鉛對(duì)紅壤中微生物的影響，當(dāng)其濃度分別為30 ng/g和150 ag/g時(shí)導(dǎo)致生物量顯著下降。

2重金屬對(duì)微生物活性的影響

2.1重金屬污染對(duì)土壤基礎(chǔ)呼吸的影響

土壤呼吸是土壤與大氣交換CO2的過程，是土壤碳素同化和異化平衡的結(jié)果。Fliebbach等報(bào)道在土壤中施人含低濃度重金屬和高濃度重金屬的淤泥時(shí)，其土壤呼吸強(qiáng)度會(huì)隨著重金屬濃度的增加而上升。Chander等研究認(rèn)為，含高濃度重金屬的土壤中微生物利用有機(jī)碳更多地作為能量代謝，以CO2的形式釋放，而低濃度重金屬的土壤中微生物能更有效地利用有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為生物量碳。

2.2重金屬污染對(duì)土壤酶的影響

酶是一種生物催化劑，土壤中進(jìn)行的各種生物化學(xué)過程，都是在酶的參與下實(shí)現(xiàn)的。Marzador等研究指出，在Pb污染土壤中脫氫酶活性的大小明顯地受土壤水分含量的影響，但土壤水分變化對(duì)磷酸酶活性的影響不十分明顯。因此，磷酸酶活性被認(rèn)為是評(píng)價(jià)Pb污染土壤的一種較為合適的指標(biāo)。

2.3重金屬污染對(duì)土壤生化作用過程的影響

通常把土壤生化作用強(qiáng)度作為土壤微生物活性的綜合指標(biāo)之一。Wilke研究了幾種重金屬和非重金屬污染物（如Cd、Cr、Pb）如對(duì)氮素轉(zhuǎn)化的長(zhǎng)期影響，發(fā)現(xiàn)除Se和Sn外，其它污染物均能抑制有機(jī)氮素的礦化作用。重金屬污染引起微生物體內(nèi)代謝過程的紊亂，也影響微生物的代謝功能，而微生物生理生化反應(yīng)必然影響到土壤的生化過程，改變了土壤的質(zhì)量狀況。

3土壤重金屬污染的微生物修復(fù)

微生物本身及其產(chǎn)物都能吸附和轉(zhuǎn)化重金屬。微生物還可以通過直接、間接的代謝活動(dòng)溶解重金屬離子。代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸和氨基酸可溶解重金屬及含重金屬的礦物，也可以加速重金屬元素從風(fēng)化殼中的釋放。

鑒于土壤微生物本身對(duì)重金屬的吸附和轉(zhuǎn)化，國內(nèi)外已經(jīng)開展了對(duì)微生物的金屬抗性和生物修復(fù)的可行性研究，并將此技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐。這必將緩解土壤重金屬污染的嚴(yán)重局面，帶來健康的環(huán)境。充分利用微生物在土壤修復(fù)方面的特性，加強(qiáng)微生物修復(fù)的綜合技術(shù)的研究，是治理不同重金屬污染土壤的有效措施。

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篇9

所謂“毒土地”是指被重金屬等污染的土地，從土地性質(zhì)來看，分為城市建設(shè)用地和耕地（本文指耕地）；從污染源來看，主要分為重金屬污染、有機(jī)物污染和放射性污染等。

陳同斌介紹，在我國被污染耕地中有8成以上是重金屬污染（主要是砷、鎘、鉛），主要來自于采礦、冶煉的跑冒滴漏和固體廢物堆存，及化工、電鍍等其他污染源，盡管已經(jīng)歷了很長(zhǎng)的過程，但呈快速上升之勢(shì)則是改革開放以來。“目前，‘毒土地’已經(jīng)威脅到18億畝耕地紅線?！标愅蟊硎?。根據(jù)中國水稻研究所與農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心此前的《我國稻米質(zhì)量安全現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策研究》顯示，我國1/5耕地受重金屬污染，其中鎘污染的耕地涉及11個(gè)省25個(gè)地區(qū)。

陳同斌表示，“毒土地”的主要危害有三種，一是直接影響糧食產(chǎn)量和衛(wèi)生品質(zhì)。農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)技推廣中心高級(jí)農(nóng)藝師陳志群曾表示，由于農(nóng)藥、化肥和工業(yè)導(dǎo)致的土壤污染，我國糧食每年因此減產(chǎn)100億公斤。環(huán)保部門估算，全國每年受重金屬污染的糧食高達(dá)1200萬噸，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過200億元。二是健康危害。陳同斌和團(tuán)隊(duì)通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，“毒土地”污染地區(qū)居民患病率、醫(yī)療支出明顯高于全國平均水平。三是社會(huì)危害?！昂稀k米’事件發(fā)生后，很多人已經(jīng)不敢食用大米。”陳同斌說，“這直接影響了農(nóng)產(chǎn)品的銷售，進(jìn)而會(huì)影響社會(huì)穩(wěn)定和農(nóng)業(yè)、農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展?！?/p>

就陳同斌掌握的信息來看，目前中央已下決心“解毒”。他介紹，早在2010年，中央財(cái)政曾為廣西環(huán)江毛南族自治縣“國家重金屬污染防治”專項(xiàng)安排2450萬元（縣財(cái)政配套200萬元），在陳同斌團(tuán)隊(duì)的技術(shù)支持下，該縣通過3年時(shí)間成功修復(fù)了1280畝受到砷、鉛、鎘、鋅等重金屬污染的農(nóng)田，修復(fù)后的農(nóng)田產(chǎn)量和質(zhì)量都恢復(fù)到了此前水平。

“目前國內(nèi)掌握的修復(fù)技術(shù)很少，主要有植物修復(fù)和使用重金屬鈍化劑兩種方式?！标愅笳f。其中，他發(fā)現(xiàn)的砷超富集植物蜈蚣草，研發(fā)出成熟的成套植物修復(fù)技術(shù)已大規(guī)模應(yīng)用，采取這種模式，每畝土地修復(fù)成本約為4萬至5萬元。記者粗略計(jì)算了一下，2010年全國耕地面積為18.26億畝，按照1/5被污染耕地計(jì)算，全國被污染耕地約為3.65億畝，按照每畝4萬元成本計(jì)算需投入14萬億元以上?！鞍凑铡l污染，誰治理’的原則，污染耕地雖然由農(nóng)民耕種，但造成耕地污染的主要原因并不是農(nóng)業(yè)活動(dòng)本身，因此污染的責(zé)任者通常不是種地的農(nóng)民，相反種地的農(nóng)民往往是污染的受害者。與城市被污染土地修復(fù)不同，耕地修復(fù)應(yīng)主要由政府全額買單。”陳同斌強(qiáng)調(diào)。

“重金屬鈍化劑是通過在土壤中撒施鈍化劑，以固定土壤中的重金屬，降低其活性和生物有效性，抑制植物對(duì)重金屬的吸收及其在農(nóng)產(chǎn)品中的積累。這種措施每畝大約需要投入1萬元左右?！标愅蟊硎?，“這種做法可以保證農(nóng)產(chǎn)品的衛(wèi)生品質(zhì)，但是一種治標(biāo)不治本的措施。”

篇10

關(guān)鍵詞：電子廢棄物；污染防治；處理

中圖分類號(hào)： Q958.116文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

根據(jù)《中華人民共和國固體廢棄物污染環(huán)境防治法》的相關(guān)規(guī)定，電子廢棄物是指列入國家電子廢棄物名錄或者是根據(jù)國家規(guī)定的電子廢棄物鑒別方法和鑒別標(biāo)準(zhǔn)所認(rèn)定的具有電子特性的固體廢棄物。然而工業(yè)源電子廢棄物則指的是在工業(yè)生產(chǎn)的活動(dòng)過程中產(chǎn)生的電子廢棄物。因?yàn)楣I(yè)體系非常龐大且種類繁雜，所以其產(chǎn)生的電子廢棄物數(shù)量大且成分復(fù)雜，從產(chǎn)生、收集、運(yùn)輸、貯存、綜合利用及處置等環(huán)節(jié)在時(shí)空上也有很大的不確定性，使得工業(yè)電子廢棄物的污染控制成為了企業(yè)管理和環(huán)保部門監(jiān)管的首要難題。

一、電子廢棄物污染分析

（一）電子廢棄物的特征及危害

電子廢棄物作為一種新型的固體垃圾，其特征是具有可利用性及對(duì)環(huán)境嚴(yán)重的危害性。電子廢棄物的可利用性：電子廢棄物中含有的塑料、金屬物質(zhì)都是可再次利用的重要資源。嚴(yán)重的危害性：大多數(shù)電子產(chǎn)品中含有大量的鉛、汞、鋅、銅等重金屬物質(zhì)對(duì)環(huán)境及人體有嚴(yán)重危害。其主要來源如表1所示。

表1電子廢棄物污染物

污染物 來源

氯氟烴化合物

鹵素阻燃劑

汞

硒

鎳、鎘

鉛

鉻 冰箱

線路板、電纜、電子設(shè)備外殼

顯示器

光電設(shè)備

電池

陰極射線管、焊錫、電容器、顯示器

金屬鍍層

（二）電子廢棄物污染的現(xiàn)狀

目前我國還未建立規(guī)范的電子廢棄物回收利用體系，大量的廢棄電子產(chǎn)品處于無人無制度管制的狀態(tài)，給環(huán)境造成了極大的污染。很多的農(nóng)民至今延續(xù)著傳統(tǒng)的上門收購各種廢舊電子產(chǎn)品進(jìn)行簡(jiǎn)單的拆解，并利用其來獲取利益，這種不當(dāng)?shù)奶幹梅绞綄?duì)人體健康造成了極大的危害，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。因長(zhǎng)時(shí)間大量的聚集電子廢棄物，使很多地方的水資源日益污染，致使找不到干凈可供使用的水資源；對(duì)于長(zhǎng)期居住在這種大氣污染環(huán)境下的人們，體內(nèi)鉛含量過高阻礙了兒童的智力發(fā)育，多數(shù)人患有各種程度的呼吸道疾病，對(duì)人體健康帶來了極大的危害。這樣的例子在中國這個(gè)生產(chǎn)大國還存在很多，由于對(duì)電子廢棄物的不當(dāng)拆解和處理造成了極其嚴(yán)重的后果。其中重金屬的污染對(duì)于環(huán)境的影響范圍最廣、影響力最大。

（三）電子廢棄物

電子廢棄物主要包括運(yùn)用于日常生活和工作等各個(gè)領(lǐng)域被淘汰或者損壞的電子產(chǎn)品，同時(shí)也包括工業(yè)制造業(yè)及科學(xué)研究等多個(gè)方面的電器電子產(chǎn)品，電子和電器產(chǎn)品是由塑料、金屬和化學(xué)用品等多種材料組成的綜合性電子產(chǎn)品，在生產(chǎn)電子產(chǎn)品的過程中，生產(chǎn)原料也含有一定有害成分，這是污染環(huán)境的一方面，所以對(duì)于電子廢棄的不當(dāng)處理，勢(shì)必對(duì)人類生態(tài)生活環(huán)境和人類健康安全構(gòu)成極大的隱患。

二、電子廢棄物污染的防治措施

電子廢棄物中除了難以降解的材料外，最重要的是如鉛、汞等重金屬污染。近幾年來，重金屬污染問題引起了我國政府的高度重視，為切實(shí)抓好重金屬污染防治工作，保護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，保護(hù)人民身體健康、安全，因而在制定重金屬污染防治規(guī)劃過程中，提出防治機(jī)制的保障、相關(guān)政策的完善和技術(shù)規(guī)范、淘汰落后的產(chǎn)能、完善防治技術(shù)等四項(xiàng)解決措施。

（一）擴(kuò)大公眾參與程度

電子廢棄物的回收利用和處置是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的工作，需要政府相關(guān)部門的努力，更需要廣大公眾意識(shí)的提高和積極地參與。在立法時(shí)可以要求政府通過媒體宣傳等有效的方式加大對(duì)公眾的教育力度，提高公眾對(duì)正確處置電子廢棄物的意識(shí)，引導(dǎo)和鼓勵(lì)消費(fèi)者優(yōu)先購買環(huán)境友好型電子產(chǎn)品，進(jìn)而通過市場(chǎng)的調(diào)控力量促使生產(chǎn)者承擔(dān)更多的責(zé)任。

（二）相關(guān)政策的完善和技術(shù)規(guī)范

根據(jù)國家關(guān)于重金屬污染防治的有關(guān)法律法規(guī)規(guī)范，結(jié)合地區(qū)的實(shí)際狀況，完善地方的環(huán)境標(biāo)志體系，在制定地方環(huán)境體系時(shí)必須要符合國家的法律法規(guī)。制定并逐漸完善地方環(huán)境保護(hù)的相關(guān)制度，注重重金屬污染防治內(nèi)容的具體化。進(jìn)一步完善土地污染防治、水資源保護(hù)以及造成環(huán)境損害的責(zé)任相關(guān)的法律法規(guī)。健全重金屬污染損害評(píng)估的管理體制，制定對(duì)危害環(huán)境、人體生命健康等各個(gè)方面的問題相關(guān)地方法律法規(guī)。加大重金屬污染防治工作技術(shù)規(guī)范的力度，加強(qiáng)重金屬污染源的監(jiān)控技術(shù)的研究，依據(jù)地區(qū)的重金屬污染問題，制度符合地區(qū)環(huán)境污染問題治理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

（三）促進(jìn)電子廢棄物處置

產(chǎn)業(yè)化電子廢棄物的回收再利用、降低電子廢棄物的處置成本、研發(fā)環(huán)境友好型電子產(chǎn)品，都離不開科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。只有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)作為支撐，才能提升電子廢棄物無害化處理的水平，保證以對(duì)環(huán)境污染程度最小、資源損耗程度最低的方式回收利用電子廢棄物。國家應(yīng)鼓勵(lì)設(shè)立大中型電子廢棄物回收企業(yè)，在經(jīng)濟(jì)上給予政策支持，通過政府的積極引導(dǎo)和政策支持，采取財(cái)政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等方式，增強(qiáng)其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

（四）完善防治技術(shù)

首先，完善重金屬污染的監(jiān)測(cè)體系。加大重金屬污染環(huán)境的監(jiān)測(cè)力度，定期對(duì)于重金屬造成的污染進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)注重監(jiān)測(cè)同一時(shí)段的空氣質(zhì)量、土地環(huán)境、水資源等。記錄下重金屬污染對(duì)環(huán)境各個(gè)領(lǐng)域造成的危害程度，研究出重金屬污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到一定數(shù)值才不會(huì)對(duì)空氣、土地、人體造成傷害和環(huán)境污染。其次，加強(qiáng)與國外的合作，引進(jìn)先進(jìn)的防治技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，加大對(duì)先進(jìn)適用技術(shù)的研發(fā)力度，研究出一套適合我國重金屬污染防治的技術(shù)。結(jié)合國外先進(jìn)的重金屬污染質(zhì)量處理方法，同時(shí)在全國范圍內(nèi)推廣適用性強(qiáng)的重金屬治理技術(shù)，扶持擁有先進(jìn)治理技術(shù)的企事業(yè)，加強(qiáng)培養(yǎng)重金屬環(huán)保產(chǎn)業(yè)的專業(yè)人才。

通過上述幾種防治措施的實(shí)施，結(jié)合現(xiàn)代環(huán)境污染治理的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，促進(jìn)重金屬污染環(huán)境的防治工作進(jìn)程，解決電子廢棄物的污染重源，完善環(huán)境污染治理的各項(xiàng)法律法規(guī)，通過政府層面、電子廢棄物科學(xué)處理及污染源等等各個(gè)方面完善電子廢棄物污染環(huán)境防治措施，充分利用電子廢棄物的價(jià)值創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

三、電子廢棄物的處理技術(shù)

（一） 機(jī)械處理

電子廢棄物的機(jī)械處理是運(yùn)用各組分之間物理性質(zhì)差異進(jìn)行分選的方法，包括拆卸、破碎、分選等步驟，

分選處理后的物質(zhì)再經(jīng)過后續(xù)處理可分別獲得金屬、塑料、玻璃等再生原料。這種處理方法具有成本低，操作簡(jiǎn)單，不易造成二次污染，易實(shí)現(xiàn)規(guī)?；葍?yōu)勢(shì)，是各國開發(fā)的熱點(diǎn)。

電子廢棄物的拆卸通常是手工操作，以回收其中經(jīng)過檢測(cè)有用的電子元器件。但由于電子廢棄物中電子元器件數(shù)量多，而且結(jié)合方式復(fù)雜，使得手工處理效率非常低。

（二） 化學(xué)處理

電子廢棄物的化學(xué)處理也稱濕法處理，將破碎后的電子廢棄物顆粒投入到酸性或堿性的液體中，浸出液再經(jīng)過萃取、沉淀、置換、離子交換、過濾以及蒸餾等一系列的過程最終得到高品位的金屬。但在化學(xué)處理的過程中要使用強(qiáng)酸和劇毒的氟化物等，會(huì)產(chǎn)生大量的廢液，并排放有毒氣體，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的危害較大。

圖1化學(xué)處理全過程

（三） 微生物處理

利用微生物浸取金等貴金屬是在20世紀(jì)80年代開始研究的提取低含量物料中貴金屬的新技術(shù)。利用微生物的活動(dòng)使金等貴金屬合金中其它非貴金屬氧化成可溶物而進(jìn)入溶液，使貴金屬出來以便于回收。生物技術(shù)提取金等貴金屬具有工藝簡(jiǎn)單、費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但浸取時(shí)間較長(zhǎng)。h.brandl等利用氧化亞鐵硫桿菌對(duì)經(jīng)過粉碎預(yù)處理的電子廢棄物碎塊進(jìn)行浸出試驗(yàn)，在選定的溫度、ph、投加量下，可以浸出超過90%的cu，zn和ni，pb以pbso4的形式穩(wěn)定在沉淀物中。

四、結(jié)束語

總而言之，通過法律的完善真正解決電子廢棄物帶來的環(huán)境污染問題，并實(shí)現(xiàn)資源的最大化最優(yōu)化利用。在制定重金屬污染防治措施時(shí)，要采取符合當(dāng)?shù)貙?shí)際的保障制度以及相關(guān)政策的技術(shù)規(guī)范，淘汰落后的產(chǎn)能，完善防治技術(shù)等措施。其中對(duì)相關(guān)政策和技術(shù)規(guī)范的完善是解決重金屬污染問題的前提條件，有效的防治機(jī)制是實(shí)現(xiàn)電子廢棄物污染防治的重要手段，淘汰落后的產(chǎn)能、完善防治技術(shù)是基礎(chǔ)，只有四者的相互結(jié)合、相互促進(jìn)，才能發(fā)揮各自的作用，使重金屬環(huán)境污染問題得到解決。

參考文獻(xiàn)