重金属对土壤的污染大全11篇

重金属对土壤的污染篇（1）

[中图分类号] X5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-172-2

1前言

在地球陆地环境表层系统中，土壤环境是其重要的一个组成部分。它不仅仅只是人类生存所必须的一个环境，而且又是各种生物的重要一栖息场所。从某种程度上来说，土壤环境所具有的这种性质决定者人类以及生物今后的生存以及发展。结合相关部门的数据监测显示，从30万公顷的土壤中的重金属进行监测，其结果得出有3.6万公顷土壤的重金属含量都是超标的。所以，土壤重金属的污染直接对人们的生命健康产生了影响。所以，在治理土壤污染工作中，防治土壤重金属超标问题成为解决的首要问题。

2土壤重金属污染原因和分布

实际上，使土壤中重金属含量增多的途径有多种。第一，土壤本身含有一部分重金属，而且对于不同土体来说，在成土过程中重金属的量也所不同。第二，在人类工农业生产过程中，一些含有重金属元素的大气对土壤、大气等造成严重的污染。

2.1大气含有的重金属沉降到土壤中

工业生产排放的大气中含有大量的重金属元素。另外，汽车尾气排放会产生含有重金属的气体与粉尘。因而，在工厂以及公路两侧土壤中的重金属含量较大。对于空气中的重金属元素来说，通常是随雨水下降而渗入到土壤当中的，自工厂、公路周围逐渐向四周扩散。在距离城市越远的地区，其土壤中的重金属含量会越小。而污染最为严重的就是城市郊区。除此之外，土壤中重金属含量也和城市人口密度、车辆密度等有直接的关联；并且如果某个国家或地区的重工业生产越发达，就说明这个国家或地区土壤重金属污染就会越严重。

2.2农业生产中的农药与化肥使用

在农业生产中，市场中销售点部分农药中含有大量的铅、汞等元素，而这些元素都是加剧土壤重污染的主要原因。通常来说，在过磷酸盐当中，汞、锌、铂等重金属元素含量最多，而氮、钾肥的含量却非常少。如果氮肥中铅含量大，将严重污染土壤环境。例如：通过对某地区菜园中的土壤的抽样检测，其结果是：汞含量由最初的0.22mg/kg增加到0.39mg/kg；而铜和锌的含量增加了近2/3。所以，将进一步增加重金属对土壤环境的污染。除此之外，农业生产所使用的塑料膜也含有重金属元素，因而，一旦农业生产使用了这种塑料膜那么将会使土壤中的重金属含量大大增加。

2.3污水灌溉

污水灌溉指的是把集中收集的城市污染，进行简单的处理之后直接用于农田灌溉。而城市污水的主要来源于三方面，即生活、商业、工业。在城市发展中，因工业化发展速度的进一步加快，从而使得大量工业污水都流入到河流、湖泊当中，但由于污水中含有大量的重金属离子。最后因使用污水进行农田灌溉，所以，城市工业区附近土壤重金属污染十分的严重。特别是近几年，由于我国城市污水灌溉是农业灌溉不可缺少的一个组成部分，所以土壤重金属污染的面积逐渐在扩大。其中，我国北方地区污水灌溉现象最为严重，占全国污水灌溉总面积的90%，而我国南方地区则只占6%，剩下的污染比例则集中在我国青藏地区。这样，土壤中的各种重金属的含量会持续上升，如：铜、锌、汞等。

2.4重金属废弃物的长时间堆积

一般说来，大多数废弃物中所含的重金属含量都是比较大的。然而，污染种类不同，所造成的污染程度也不完全相同。通常，主要是自废弃堆逐渐向四周而扩散的。例如：通过对某地区垃圾场、车辆废弃场周围土壤重金属含量的测定结果分析，在废弃物堆积的周围，所含的重金属，如汞、镍、锰、锌等含量值都是超标的。土壤重金属含量的增加主要是由于废弃堆积物释放率造成的，同时，随着距离的增加，其重金属含量对土壤污染的程度会逐渐减轻。

3有效治理土壤中重金属污染物的方法

通过对土壤所含重金属含量的探究我们得出：西方国家自上世纪60年代开始，便开始针对土壤所含的重金属含量进行了探究。然而，我国对土壤重金属含量的研究开始于上世纪80年代。现如今，各个国家对土壤中重金属污染治理方法进行了探究，主要涉及到四个治理方法：

3.1工程治理法

这一治理方法指的是通过物理或者是化学原理对土壤重金属污染进行有效治理。其具体的操作方法包含以下几种：第一，把已经被污染的土壤表面填铺一层新土；第二，移走已经被污染的土壤，再添上一层未被污染的新土；第三，也可把被污染的土壤经挖掘后翻至下层。除此之外，也可采用淋洗法。此法指的是通过淋洗液淋洗已被污染的土壤。上述几种方法效果极佳，但是，在具体实施过程中，复杂度较大，而且治理费用消耗也相对较高。所以，需要慎重选用此方法。

3.2生物治理法

重金属对土壤的污染篇（2）

中图分类号：S565.1 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.10.005

当土壤受到重金属污染后，土壤中重金属元素会通过各种途径进入人体，危害人类的健康。土壤受重金属污染后很难在短时间内消除，并可在食物链中富集，已经成为威胁人类健康的重大问题。许多研究表明，重金属元素进入土壤后，会产生明显的生物效应，一定浓度的重金属可导致植物特别是其根部中毒、植株枯萎死亡、产量降低等，而且植物的不同部位对重金属的吸收有效性也不一样。土壤重金属污染治理方法，具有快速高效的去污效果，但由于其价格昂贵和对土壤扰动大，从而限制了它的大面积应用。与传统的物理和化学修复方法相比较，植物修复在重金属污染治理中具有不可替代的优势，并以其治理过程的原位性、治理成本的低廉性、管理与操作的简易性及环境美学的兼容性，日益受到人们的重视，并成为污染土壤修复研究的热点之一。通过盆栽大豆，研究农作物对土壤中镉的富集、修复以及农作物的各部位对镉的富集程度。

1 材料和方法

1.1 试 剂

镉标准储备液：100 mg·L-1；混合酸（硝酸∶高氯酸 5∶1）；双氧水（30%）；硝酸；氢氟酸；以上试剂均为分析纯；试验用水均为去离子水。

1.2 主要仪器及工作条件

主要仪器：AA-7000原子吸收分光光度计（日本岛津公司）；FA1604型电子分析天平；马弗炉。测定元素镉工作条件：灯电流为2.0 mA，分析线波长228.8 nm，光谱带宽0.2 nm，燃气流量1 300 mL·min-1。

1.3 样品制备

在校园空地取土，去除大块石子后分为6组，每组土壤总质量为6 kg。加入相同的营养成分（化肥含量相同），且用硝酸溶液完全溶解0，0.4，0.8，

1.2，1.6，2.0 g镉粉分别均匀浇灌I～VI组土壤中，制成6组不同浓度的含镉的系列土壤（I组空白对照组），并将每组分别置于5个塑料花盆（直径0.3 m，高度0.3 m）。选取饱满的大豆种子，种植于花盆内。各组每隔1 d分别浇0.5 L自来水。除镉溶液浓度外，各处理其他生长环境条件保持相同。

1.4 试验方法

采用火焰原子吸收分光光度法分别对播种大豆前、收获大豆后土壤中的镉含量，以及对不同镉含量土壤中生长的大豆根、茎、叶、大豆中的镉含量进行测定，得出大豆植株不同部位对镉的富集结果。

1.5 分析方法

1.5.1 标准曲线的绘制 将2.0 g·L-1镉标准储备液稀释，得到10.0 μg·mL-1的标准使用液，然后分别配制0.00，0.05，0.25，0.50，0.80，2.40，4.00 mg·L-1标准系列溶液。按仪器工作条件分别测定各元素标准系列溶液的吸光度值。以浓度值C（μg·mL-1）为横坐标，吸光度值A为纵坐标绘制标准曲线，得出回归方程和相关系数，回归方程为A=0.129 4x +0.003 6，相关系数R2=0.999 7。

1.5.2 土壤样品测量 将风干土壤样品过0.25 mm筛后装于塑料袋内，准确称取0.500 0 g（精确至0.000 1 g）栽培前和收获后的干燥土壤样品于50 mL具盖聚四氟乙烯坩埚中，用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全消解法，彻底破坏土壤的矿物晶格，使试样完全溶解，测定其吸光度。

1.5.3 植物样品的处理及测定 采集大豆的根（去除土壤）、茎、叶和果实用自来水冲洗干净，然后用蒸馏水冲洗一遍，将清洗后的植物样置于通风干燥处风干，用研磨机打碎过0.25 mm筛，以备消解用。称取1.000 0 g植物样品于瓷坩埚内，用马弗炉在3 000 ℃条件下烘烤8 h，再移到聚四氟乙烯坩埚内，加少量去离子水润湿。加入10 mL 浓硝酸，移至低温电热板上加热消解；若反应产生棕黄色烟，说明有机质较多，须反复补加适量硝酸，加热分解至平静，不再产生棕黄色烟为止，取下冷却。加入5 mL氢氟酸，煮沸10 min，冷却；加入高氯酸5 mL，蒸发至近干；然后再补加高氯酸3 mL（根据取样适量补加），再次蒸发产生大量白色烟雾至近干；冷却后加入1%的硝酸溶液25 mL，煮沸溶解后，移至50 mL容量瓶中；加入1%的硝酸溶液定容得到样品溶液，测量其吸光度值。

2 结果与分析

2.1 栽培前后土壤镉含量

在对土壤加镉标准系列溶液处理后，测定土壤在栽培大豆植株前后的镉含量变化，见表1。由表1可见，各处理栽培后土壤中的镉含量明显比栽培前降低。

2.2 大豆各部位对镉的吸收和蓄积

对成熟大豆各部位的测定结果见表2。可以看出，大豆植物各部位对镉的吸收程度是不同的，其含量分布为根部>秸秆>叶部>果实。用含镉的溶液浇灌大豆各部位的镉含量均高于空白组（Ⅰ）。镉不是植物生长的必需元素，镉进入植物的过程，主要是非代谢被动进入植物体内。重金属一旦进入根内，就通过木质部分转移到其他组织。

2.3 镉含量测定结果及精密度

在置信概率P=95%的条件下，VI组大豆植株中根茎的测量结果为（119.1±0.3） mg·kg-1，叶子的测量结果为（24.02±0.24） mg·kg-1，豆子的测量结果为（7.49±0.11） mg·kg-1，样品中含量值最大相对标准偏差（RSD）小于5.0% ，结果精密度较为满意。

3 结论与讨论

大豆的各部位对土壤中镉的吸收具有很强的特异性，对土壤中镉吸收由强及弱分别为根、茎、叶部及豆子。这一特征揭示，大豆根可以作为一种屏障或过滤器，来阻止镉进一步向植株叶子和果实中迁移，从而减少其毒害效应。大豆茎中镉含量比果实中的含量高，说明除根系外，秸秆也是阻碍镉进入果实的二次重要屏障。由于根系、茎和叶主要由植物纤维组成，而果实的主要成分是淀粉，吸收主要残留在纤维中，而淀粉对镉的蓄积作用较弱。空白试验表明，大豆植株根系、茎能够有效降低土壤中重金属的含量。因此，从另一角度来说，大豆植株对受重金属镉污染的土壤具有一定的生物修复作用。

参考文献：

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重金属对土壤的污染篇（3）

中图分类号：X53 文献标识码：A

土壤是整个生态系统中的重要组成部分，人类的生存与发展都离不开土壤的支撑。目前，我国的工业化发展对土壤造成了严重的重金属污染，不仅导致复垦土壤的质量严重下降，对人们的身体健康也造成了很大影响。面对如此严峻的形势，我们迫切需要对复垦土壤重金属污染的生态风险及评价方法进行研究，了解重金属在土壤中的行为过程，土壤中重金属的不同结构形态，以及复垦土壤中重金属污染对农作物生长所产生的影响，并且研究可靠的生态风险评价方法以评价复垦土壤重金属污染的生态风险，为生态体系的建设创造一个良好的条件。

1 复垦土壤重金属污染

据文献资料可知，学者们对重金属在土壤中的行为过程进行过大量研究，在20世纪90年代表现得尤为突出。研究者们对污染物在土壤中迁移转化过程中所体现出的生态化学过程进行了重点研究，尤其对不同重金属元素进行专门的研究，其中主要包含汞、铜、锌、铅、镍等元素。专家们还对土壤中各种重金属元素的吸附能力进行了研究，结果表明，土壤对铅的吸附能力最强，对锌和镉的吸附能力最弱，由此得出，在土壤中迁移能力最强的元素是锌和镉。正是由于土壤吸附了大量的重金属元素，导致土壤质量下降，同时，植物在生长过程中吸收富集土壤中的重金属元素，导致污染链扩大。因此，土壤重金属污染严重影响到我国的生态建设。

除了各种重金属污染，土壤中还存大量有机污染物，有机污染物主要是由城市生活垃圾、工业废水以及污水处理厂排放的污秽物形成的。重金属和有机污染物具有交互性，他们的交互作用是一个复杂的过程，主要通过化学作用过程、微生物过程以及吸附行为表现出来。

2 复垦土壤重金属污染物的生态效应

2.1 复垦土壤重金属污染对植物生长的影响

重金属一旦进入环境，就会对整个生态系统造成重大影响，有研究表明，土壤中的重金属元素会阻碍植物的生长发育，例如将青豆的种子种植在含重金属的土壤上，在重金属浓度较低的区域，幼苗能够正常萌芽，但在重金属浓度高的区域，种子的萌芽率大大降低，有些即使发芽也不能够存活。即表明重金属的污染对农作物的生长发育会造成重大影响，严重的话可能对导致食品安全问题，重金属污染已经严重影响到我国的生态建设计划和人们的身体健康。

2.2 土壤重金属污染中的动植物修复

土壤重金属污染中的动植物修复是指有些植物本身具有吸附重金属的功能，它们能够吸收土壤中含有的重金属元素，对土壤的重金属污染起到了一定的修复作用，土壤的微生物修复是指具有生物活性的微生物可以将含有重金属元素的土壤毒素降低，达到保护生态环境的目的。

3 复垦土壤重金属污染的生物有效性测试评估

评价复垦土壤重金属污染生物有效性主要有两种测试方法，一种是体外实验，另一种是动物实验。动物实验主要是通过喂养动物时将它们的食物中添加重金属污染土壤的饲料，观察多大浓度的重金属会对动物造成影响。有研究者对老鼠进行过实验，研究表明含汞浓度过高的土壤对粮食作物有很大影响。

土壤重金属污染对人体同样会造成巨大威胁，它对人体存在的健康风险评估需要采用人工胃肠液模拟实验，专业术语称之为浸提法。研究者通过对浸提法的进一步研究，提出了复垦土壤重金属在消化道中生物可给性的评估，只需将有机酸加入消化液中，在生理学原理上进行浸提法实验即可。

为了研究某污灌区土壤的铜、锌、镉等元素的生物有效性及形态分布，研究者们采用体外消化法来进行实验，将蚯蚓作为实验素材，从它的肠液中将其体内含有的微量重金属提取出来。之所以选择蚯蚓的肠液，是因为从中提取的重金属比较特别，更符合重金属生物有效性研究的要求。研究者们在后来的实验中也发现，不同的研究方法在重金属生物有效成分的含有量上也不同。

4 复垦土壤重金属污染生态风险评估中的植物培养法

植物培养法在土壤污染风险评估中的运用非常广泛，它采用的是人工控制和人工模拟的方法，对植物进行栽培实验，这种方法主要是通过植物所吸收的重金属量将土壤重金属污染的生物有效性体现出来，从本质上来讲，它其实是生物浸提法，通过实验来探究生态风险与土壤重金属浓度之间的关系。

有研究者以小麦幼苗作为素材进行试验，以此来对制革污泥土壤中铬的化学形态进行研究，并探讨它与植物有效性之间的联系，通过研究发现使用制革污泥后，铬的植物有效性有所提升，铬的有效性含量会随使用时间的变化而变化。使用时间越近，则它的有效性含量就更大。

5 蚯蚓生态毒理实验在土壤重金属污染生态评估中的运用

虽然化学分析法对土壤重金属污染的生态风险评估起到了很重要的作用，但仅采用化学分析法是不全面的，还需要对这种方法进行补充评价。研究者们在经过一系列预实验后决定采用蚯蚓做生物监测的方法来对原有的分析法进行补充，因为蚯蚓浓酶体膜具有稳定性，所以采用它来做生物标示物。

将蚯蚓放在含铅的土壤中，蚯蚓体腔细胞浓酶体的中性红滞留时间与土壤和蚯蚓的接触时间成反比，接触时间越长，中性红的滞留时间就越低，土壤中铅的含量大小变化与中性红的停留时长基本一致。另外，还将蚯蚓毒理学实验运用到对重金属尾矿的研究中，对重金属尾矿进行毒性评估。采用蚯蚓作为生物标示物对于土壤重金属污染生态风险评估具有重要作用。

6 复垦土壤重金属污染生态风险评估中的地理信息系统

6.1 地理信息系统的含义

地理信息系统被环境科学领域所广泛应用，它是对地理空间数据进行整理的学科和技术。地理信息系统可以实现很多功能，它能够对重金属属性、土壤环境的要素以及污染情况进行全面分析。

6.2 地理信息系统的作用

地理信息系统曾在矿区土壤污染指数、重金属含量及土壤重金属污染评价方面显示出极大的运用价值。由于矿区的开采作业，导致该地区出现了严重的土壤重金属污染，土壤中含有大量的铅和锌等重金属元素。利用地理信息系统对环境进行检测是一个非常简单的过程，大量工业区都已经将其运用到土壤重金属风险评估的行列之中，它是一种新型的技术，以文字和图形结合的方式将土壤重金属污染状况表现出来，简化了评估形式。

7 复垦土壤重金属污染生态风险评估存在的问题

我国城市的土壤重金属污染过程比较复杂，在对其的生态风险评估上，对土壤检测的标准比较局限，在实验过程中基本都选择农业用田，具体的土壤环境质量标准也还没有完全成形，这对生态城市的建设是不利的。

生态环境评估方法上存在很多不足，评价方法中的化学分析法实验测定的生物有效值其实是不准确的，它大于实际生物有效值；植物培养法也存在缺陷，由于它受降雨、光照等环境因素的影响比较多，会受到环境的限制，导致实验很难控制；TCLP评估法也并不能完全真实地将生物的有效性反映出来。三种评估方法都存在着不同程度的缺陷，土壤重金属污染的评价对象同样具有很大的局限性，导致对土壤重金属污染生态风险的评估不够系统，为了让评价体系变得更完善，国家应该对受污染的土壤加大管理力度，使健康的生态环境体系早日建成。我国应加强对复垦土壤重金属污染生态风险评估方法的研究，以期提出更完善、更准确、更可靠的评价体系。

8 结语

复垦土壤重金属污染生态风险评价对于生态环境的建设具有重要意义，本文主要针对风险评价的方法进行了讨论，通过对其存在的问题分析，提出了个人观点，希望能为建立健康的环境体系起到抛砖引玉的作用。一方面需要加大土壤重金属污染的防治作用；另一方面对土壤重金属污染的评价体系进一步完善，这样对维持整个生态环境系统的健康发展均具有重要意义。

参考文献

[1] 徐冬寅.金矿区农田土壤重金属污染与人体健康风险研究[D].长安大学：第四纪地质学，2011.

[2] 吴汉福，田玲，吴有刚，等.煤矸石山周围土壤重金属污染及生态风险评价[J].工业安全与环保，2012（8）.

重金属对土壤的污染篇（4）

中图分类号：X705

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）24-0005-05

1 引言

近年来，黄河河道河势严重西移致使韩城市下峪口下延段部分高岸及滩地持续坍塌，频繁出险，造成大片滩地塌入河中，村庄后靠，防汛压力逐年加大，严重危及沿岸人民群众生命财产安全。根据韩城市市政府统计，近年来黄淤66～63断面间每年塌滩平均长度约7 m，

每年坍塌土地面积约100 hm2，桥南、下峪口、李村、林皋、潘庄等10 余村1.5 万人先后被迫搬迁3～4次，特别是2006年桃汛以来，河势西移态势进一步加剧，高岸持续坍塌后退约50 m，塌岸毁地万余亩。沿黄群众多次上访，强烈要求控制韩城段河势，筑堤修坝，防止高岸滩地坍塌，恢复治理所失耕地及荒芜滩地，进一步保护当地群众生命财产安全。因此，通过对韩城下峪口地区黄河滩地的综合整治，对促进地方经济和社会发展具有十分重要的意义。

韩城市下峪口地区存在较多煤矿企业及热电厂，可能会对黄河滩地土壤中重金属含量产生影响，这主要因为土壤中的重金属能从土壤迁移到其它生态系统中，如地下水、植物等，并通过饮用水和食物链影响人类健康[1]。因此，对土壤中重金属含量及其潜在危害性进行合理的评价尤为重要。为了探明该项目区土壤重金属含量及其污染现状，本研究通过普探调查，采用地积累指数法和生态危害指数法对该地区土壤重金属的含量进行评价分析，为土地整治项目的施工提供决策依据。

2 材料与方法

2.1 研究区概况

韩城市下峪口土地整治项目东靠黄河河道，涉及薛村、昝村、番庄村、谢村、三林村、林皋村等6个村。地理位置介于东经110°30′34″～110°33′36″，北纬35°31′02″～35°34′01″，距离县城10 km。项目区为河道滩地和沙洲两部分组成，地面开阔、平坦，地下水位较高，多为沙质淤土，大部分老滩位置较高，常年水淹不到，历史上就已开发耕种，是适宜开发的土地资源。样品采集区地处我国内陆，属于暖温带半干旱大陆性季风气候，四季分明，气候温和，光照充足。多年平均降水量555.2 mm，年内分配不均，年内降水主要集中在夏秋两季，7～9三个月平均降水量达306 mm，占全年降水量的一半以上。多年平均气温13.7 ℃，其中春季14.6 ℃，夏季25 ℃，秋季13.4 ℃，冬季0.2 ℃。最热月为7月，多年平均26.6 ℃；最冷月为1月，平均-1.5 ℃，气温年较差28.1 ℃。年极端最高温度达42.6 ℃，年极端最低温为-16.7 ℃。全年气温日较差平均10.3 ℃，其中6月份最大为12.7 ℃，11月份最小为8.8 ℃，日较差较大，有利于各种植物干物质的积累。

2.2 样品采集和处理

2.2.1 样品分布

采样点主要分布在沙洲和河道滩地（图1），沙洲和河道滩地每100亩设定一个采样单元，共采集表层0～30 cm土样108个，其中沙洲土60个，河道滩地土48个。

2.2.2 样品采集与处理

土样采集取自沙洲和河道，每个样点处5个点制成一个混合样，用四分法取大约1 kg的样品，保存在自封袋带回实验室。在实验室内自然风干，后取50 g，用木质工具碾碎并在玛瑙研钵上研磨，混匀后通过0.149 mm的尼龙筛过筛，保存在自封袋内，用于土壤重金属的检测。

2.2.3 样品分析

土壤样品重金属的测定：首先对样品进行消解[2]，然后利用ICP-MS测定土壤中镉、铬、镍、铜、锌、砷、铅等元素，测定过程中，所有样品均由空白样、二次平行样加标回收率进行质量控制。实验室所用玻璃器皿均在10%的HNO3或HCl中浸泡24 h，然后分别用自来水、蒸馏水各洗涤3次。实验所用酸均为优级纯，其他试剂均为分析纯。

2.3 研究方法

2.3.1 地积累指数法

地积累污染指数法（Mull指数）是德国海德堡的地学沉积物研究所Muller于1969年提出，是一种用于研究水体沉积物中重金属污染的定量指标[2]，被广泛的应用于土壤重金属污染评价，其计算公式为：

式中，IGeo为地积累污染指数；Ci为重金属i的实测浓度，Bi为所测元素的环境背景值（本研究选取陕西土壤背景值，见表1）[3，4]；k为常数，是对成岩作用可能引起背景值变动的修正，一般k=1.5。根据IGeo数值的大小，可以将重金属污染程度分为7个等级，见表2[5]。

2.3.2 潜在生态危害指数法

潜在生态危害指数法是由瑞典科学家Hakanson提出[6，7]，主要是根据重金属性质及环境行为特点进行评价的方法。该方法除了考虑土壤重金属含量外，还将重金属的生态效应、环境效应与毒理学研究联系在一起，采用具有可比的、等价属性指数分级法进行评价。其公式如下：

式中，Eir为潜在生态危害单项系数，Tir为某一种金属的毒性响应系数，评价依据采用徐争启等人[8]结合Hankanson制定的标准化重金属毒性系数所计算的毒性系数（表3）。Cif为单项污染系数，Ci为土壤重金属浓度实测值，Cin为参比值，本研究采用陕西省土壤中重金属元素背景值作为参比值。生态风险程度划分[9]（表4）。

3 结果分析

3.1 重金属元素含量分析

韩城下峪口黄河滩地中河道滩地和沙洲中镉、铬、镍、铜、锌、砷、铅这7种重金属元素含量的描述性统计表明（表1）：就平均值而言，在河道滩地和沙洲中锌含量的平均值最高，其次为铬、镍，镉含量的平均值最小。除沙洲中铜的变异系数较大外，其余各重金属元素的变异系数都较小，说明该地区黄河滩地土壤重金属污染状况类似，这可能与黄河滩地土壤形成和淤积年代有关[10]。此外，河道滩地和沙洲中锌含量平均值分别为252.59 mg/kg和278.22 mg/kg，略高于陕西省土壤元素背景值，这可能与该地区长期燃煤有关。但是由表5可知，该区域黄河滩地土壤重金属含量均符合国家土壤环境质量标准二级标准[11]，可用于土地整治及水田耕作。

3.2 地积累指数评价结果

由表6可知，该地区锌含量略高，其次铜和镍有轻微污染，这主要是由于韩城市龙门地区有大量煤矿及热电厂存在，通过大气沉降等方式对该地区黄河滩地土壤产生一定的污染，但污染状况不严重，通过对黄河滩地河道和沙洲的土地整治及水田耕作，能够显著降低该地区锌、铜等土壤污染[12]。其余重金属镉、铬、砷、铅等含量很低，基本对该地区土壤无污染。

综合分析上述重金属的地积累指数等级，可以看出，韩城下峪口黄河滩地中7种重金属元素污染程度由强至弱的顺序为：锌>铜>镍>铅>砷>镉>铬。

3.3 生态危害指数法评价结果

由表7可以看出，韩城下峪口黄河滩地河道和沙洲中土壤均受到不同程度的重金属污染和潜在生态危害，但污染和潜在生态危害程度都较低。从单项污染系数来看，黄河滩地中镉、铬、镍、铜、锌、砷、铅这7种重金属均为轻微污染，其中，镍、铜、镉等重金属污染程度略高；由潜在生态危害综合指数可以看出，河道滩地中7种重金属污染程度均为轻微，沙洲中镍、铜等重金属污染程度为中等，这可能是当地长期采煤、燃煤后，大气沉降产生的结果。

根据Hankanson的潜在生态危害系数，韩城下峪口黄河滩地河道中7种重金属潜在危害由强至弱顺序为：镍>铜>镉>锌>砷>铅>铬；黄河滩地沙洲中7种重金属潜在危害由强至弱的顺序为：铜>镉>镍>砷>铅>锌>铬。其中，铜、镍、镉对RI值的贡献较大。

3.4 两种评价方法结果比较

地积累指数法侧重于对底泥沉积物中重金属含量与背景值的对比评价，主要反映外源重金属的富集程度，而Hankanson潜在生态风险指数法不仅考虑了重金属的含量，更侧重于反映不同金属的生物毒性影响，以定量的方法划分重金属的潜在危害程度[13]。

对比两种不同的评价方法，就污染元素来说，结果都表明其中重金属镍、铜、锌对土壤具有中等污染程度，其余重金属污染程度较小。在评价中，二者u价结果基本一致，相比较而言，生态危害指数法较为保守，主要是针对锌的污染评级有差异，这与徐玉霞等人的研究结果一致[4]。通过比较可知，应用生态危害指数评价时会考虑到整个生态系统中重金属对环境的毒性因素，所以更符合实际状况。

两种评价方法结果都显示重金属镍、铜、锌对黄河滩地有一定的污染，其余重金属污染程度较小（表8）。该地区黄河滩地重金属元素来源主要是当地煤矿开采和热电燃煤后的大气沉降，但是在整体上重金属污染水平均比较低。

通过综合分析，结果还表明，黄河滩地沙洲土壤重金属的风险影响略高于河道，这主要是因为沙洲是冲击河道泥沙长期淤积的产物[14]，经过长期的淤积过程，沙洲内重金属含量逐渐增加。此外，由于沙洲具有天然的过滤作用，通过黄河滩地的河水经过沙洲时，沙洲内部通过物理、化学以及生物等方式能够截留河水中大量杂质及重金属有害物质。因此在工程实施的过程中，通过水的渗透压原理，将黄河水通过沙洲过滤，最终达到人畜饮用水标准，彻底解决项目区周边群众用水水源问题。对于沙洲重金属残余问题，通过韩城市下峪口黄河滩区土体有机重构工程的开展，一系列物理、化学以及生物等有机重构方法的应用，例如在水田耕作过程中施用有机肥和磷肥[15]等措施，可以使得该地区土壤重金属风险降到最低，保障周边地区人民的安全生产及健康生活。

4 结论

（1）地积累指数法和生态危害指数评价法是区分自然与人类活动引起重金属对环境影响评价的重要方法，通过这两种方法均可以区分自然异常对土壤带来的富集以及环境引发的元素污染和损耗，较为准确地判断人类对土壤污染的贡献，最终为污染治理以及工程进度提供一定的理论依据。

（2）本研究采用陕西省土壤元素背景值计算地积累指数和生态危害指数，最终所获得的结果基本一致，说明评价结果可靠，所获得的结果可以作为该区域的土体有机重构和土地工程开发的参考依据。

（3）两种研究结果均表明沙洲土壤重金属的风险影响略高于河道。

（4）通过评价比较，结果显示：韩城下峪口地区黄河滩地重金属含量均符合国家土壤质量标准二级标准，其风险水平较低，不会对该地区土地整治和水田耕作造成影响。

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重金属对土壤的污染篇（5）

近几年，土壤污染问题得到社会的关注，社会提高了对重金属污染土壤的重视度，全面调金属在土壤中的污染问题，以免影响人类的健康。重金属对土壤的污染，采取修复技术进行处理，控制重金属对土壤的污染，保障土壤的清洁性。土壤重金属污染中，落实监测修复技术，全方位优化土壤环境。

一、重金属污染土壤的修复技术

重金属土壤污染中，修复技术主要分为3类，分别是化学修复、物理修复和生物修复，对其做如下分析。

1、化学修复

化学淋洗，通过清水、化学试剂的方法，将重金属污染物在土壤中淋洗出来，或者采用气体淋洗。化学淋洗方法中，利用沉淀、吸附的方法，把土壤中的重金属，转换成液相状态，进一步处理重金属，淋洗液是可以重复使用的，所以重点向土壤重金属污染的区域注入化学剂，提高重金属在土壤中的溶解度[1]。化学淋洗方法中，常用的淋洗剂有表面活性剂、螯合剂以及无机淋洗剂，无机酸类型的物质，对土壤中的重金属污染有很明显的作用，例如：土壤中的重金属污染砒，其可采用磷酸清洗，大约清洗6个小时，就可以达到99.9%的去除率。

化学固定，在重金属土壤污染中，加入化学试剂、化学材料，促使重金属之间对土壤的有效性降低，避免重金属迁移到土壤介质内，修复被污染的土壤。化学固定的核心是固定重金属在土壤中的状态，改良土壤状态，研究化学固定在土壤重金属污染中的作用，逐步修复土壤，采取研究试验的方法，在土壤修复中落实化学固定方法。化学固定方法常用在低重金属污染的土壤修复中，重金属很容易根据外界的环境变化而发生变动，所以要灵活的选择修复剂，在改变土壤结构的同时，修复土壤中的重金属污染。

电动修复，此类化学修复方法，是一类新型的手段，其在重金属污染土壤的两侧，增加电压，形成具有电场梯度的电场，重金属污染物会在电迁移、电渗流的作用下，分散到两极处理室内，进而修复土壤结构。电动修复常用于低渗透的土壤内，成本相对比较低，不会对土壤造成任何破坏，体现了电动修复在土壤中的作用[2]。电动修复技术在重金属土壤污染中，最大程度的保护土壤环境，在处理效率方面稍微偏低。

玻璃化技术，利用1400～2000℃的高温环境，熔化土壤中的重金属污染元素，熔化的过程中，重金属有机物会逐渐分解，经热解后，尾气处理系统会收集热解的产物。玻璃熔化物在冷却的过程中，能够包裹重金属污染物，限制重金属迁移，玻璃体的强度比混凝土高10倍，异位玻璃化处理时，配置多种热能，选择直接加热、燃料燃烧的方法，同时配合电浆、电弧的方式，完成导热的过程，原位处理后，将电击棒插入到重金属污染区域，解决重金属污染的问题。玻璃化技术在处理土壤重金属方面的效果非常快，需要大量的能量，增加了重金属污染处理的成本。

2、物理修复

换土法，是物理修复的典型代表，利用清洁土壤，替换有重金属污染的土壤，以便稀释重金属污染的浓度，适当的增加土壤的环境容量，进而达到土壤修复的标准[3]。换土法又可以划分为：换土、客土、翻土等，分析如：（1）换土需要更换有重金属污染的土壤，置换成新土，此类方法可以置换小面积的土壤污染，保护好被替换的土壤，避免出现二次污染；（2）客土，此类方法需要向重金属污染土壤中增加清洁的土壤，覆盖或者混入到污染土壤内，提高土壤自我修复的能力。（3）翻土是针对深层次的土壤进行替换，促使重金属污染物可以分散到深层次，稀释重金属在土壤中的浓度，体现出自然修复的作用。换土法需要将有重金属污染的土壤，与生态系统隔离，避免造成更大的土壤污染。

热脱附法，利用了重金属的物理挥发特性，通过微波、红外线辐射、蒸汽的介质，加热重金属的污染土壤，促使土壤的污染物能够挥发，配置真空负压的方式，收集土壤中挥发出的重金属物质，完成土壤修复。土壤热脱附的过程中，运用不同的温度，如：90～320℃、320～560℃，落实热处理技术，采取预处理、旋转炉热处理、出口气体的三个阶段，实现土壤的修复。

3、生物修复

植物修复，借助植物的吸收、固定、清除等功能，修复土壤，去除土壤中的重金属污染。植物能够降低土壤中重金属的含量，降低重金属在土壤中的毒性。植物修复方面，分为植物稳定、植物提取、植物挥发的方式。例如：植物稳定修复，植物的根部可以吸收、还原土壤中的重金属污染物，植物根部能够减缓重金属的移动能力，提高植物根部的利用效率，避免重金属参与到生态食物链内。植物修复不仅能处理土壤中的重金属，还能保障土壤的稳定与稳固。

微生物修复，其在重金属土壤污染中，虽然不会降解、破坏重金属元素，但是可以改变重金属的性质，避免其在土壤中发生转化、迁移。微生物修复的核心是，利用微生物沉淀、氧化等反应，清除土壤内的重金属污染物。例如：微生物菌根，连接着土壤和重金属，其可改变植物对重金属的吸收，促使植物可以快速将土壤中的重金属转移。

动物修复，土壤中的一些动物，如：蚯蚓，可以吸收重金属污染物。重金属土壤污染区域，可以采取人工干预的方式，向污染区域中投放高富集的动物，促进重金属的吸收，降低重金属在土壤中的毒性[4]。动物修复的研究历史很长，为重金属污染提供了较好的处理条件，根据重金属在土壤中的污染浓度，规划动物修复。动物修复已经可以应用到工业污染土壤处理上，专门处理工业造成的重金属土壤污染，提高土壤的质量水平。

二、重金属污染土壤修复技术建议

针对重金属污染土壤修复技术的应用，提出几点建议，用于提高土壤的修复能力。首先重金属污染土壤修复方面，根据污染的状态，筛选并培育出油量的植物，如：超富集植物，促使植物能够满足重金属污染土壤修复的需求，在重金属污染土壤修复方面，研究超富集植物，要更为高效的采取筛选并培育修复生物，提高土壤修复的经济效益；然后是微生物对土壤修复的建议，菌类对重金属处理的能力很强，培育出富集重金属能力强的菌株，处理好土壤中的重金属元素；第三是研究重金属土壤污染的技术性修复方法，如纳米材料中的纳米磷石灰、零价铁，以此来提高土壤的pH值，改变土壤内重金属的价态表现，逐步降低重金属在土壤中的活性，抑制土壤修复重金属，最大程度的保护土壤环境。土壤重金属污染方面，还要注重修复技术的研究，优化土壤的环境。

结束语：

重金属在土壤环境中，属于比较明显的一类污染源，根据重金属污染土壤的状态，落实土壤修复技术，保护好土壤环境，消除土壤中的重金属污染源。土壤环境中，要按照重金属污染的分析，采用修复技术，不能破坏土壤的结构，还要发挥修复技术的作用，恢复土壤的能力。

参考文献：

[1]罗战祥，揭春生，毛旭东.重金属污染土壤修复技术应用[J].江西化工，2010，02：100-103.

重金属对土壤的污染篇（6）

土壤中的重金属污染已经成为当今环境科学中重要的研究内容，尤其是城市的土壤重金属污染越来越多的被人们关注。城市作为人们生活和生产高度聚集的场所，人口相对集中，种种人类活动都非常容易造成城市的污染。本文针对土壤重金属污染的来源及危害加以阐述，增加读者对土壤污染的重视。

1 土壤重金属污染概况

重金属指的是密度大于5.0g/cm3的45种化学元素，但是因为每一种重金属元素在土壤中的毒性区别很大，所以在环境科学中通常关注锌、铜、锡、钒、汞、镉、钴、镍、铅、铬、钴等。硒和砷两种非金属元素它们的毒性及某些性质与重金属相似，因此也将硒元素和砷元素列入重金属污染物的范围内[1]。由于土壤中本身含有的铁和锰含量较高，因而一般不太注意它们的污染问题，但在某些强还原条件下，铁和锰所引起的毒害却不能被忽视[2]。

中国作为发展中国家，工业科学上的发展越来越重要，但是由此造成的污染也在加剧。城市作为人口密集的区域，汽车尾气的排放成为了土壤中重金属污染的主要来源。吴学丽[3]等人运用地累积指数法研究了沈阳地区浑河、细河及周边农田的土壤中重金属污染状况，发现这些地区土壤中汞元素和锌元素含量较高。兰砥中[4]等人研究湘南某铅锌矿区事故之后导致周围土壤的重金属污染情况，运用单因子指数和潜在生态风险指数评价土壤污染状况，发现该地区土壤中铅、锌、铜、镉等重金属污染严重，其中镉的污染指数最高。

国外学者早在20世纪末就针对城市中土壤中重金属污染进行研究，在英国的几大城市中对土壤中的汞、铅等重金属元素进行调查，他们观察到这几个城市中的土壤重金属污染与英国的工业发展活动与周围居民区的繁荣与否有着直接的关系。世界各个国家正逐步开展城市中土壤中重金属污染的研究。在对葡萄牙、苏格兰、斯洛文尼亚、西班牙、意大利和瑞典这6个欧洲国家城市土壤中的重金属总浓度进行调查研究，发现葡萄牙地区中汞的浓度比苏格兰低，可能是由于燃煤发电和取暖导致的[5]。

2 土壤中重金属元素的污染来源

一般来说，城市中土壤重金属污染来源主要有两类：自然因素和人为外源输入。

2.1 自然因素：某些地区的土壤由于地壳运动导致本身就含有很多的重金属元素，成土母质是造成城市土壤中重金属含量高的重要原因。如陈雪龙[6]等对大庆龙凤湿地土壤中重金属元素的空间分布特征进行了研究，发现土壤中的铅和锌随着土壤深度的增加而增加，表明重金属在土壤中的含量与土壤的理化性质、成母土质和岩石风化有着极大的关系。

2.2 人为外源输入：这类污染为土壤中重金属元素污染的主要来源，包含三大类

2.2.1 工业污染源：为了提高经济水平，现代工业的开发越来越广泛，加上环保理念没有普及，金属冶金厂、化工厂、油漆厂的三废没有达到排放标准就流入到环境中，造成土壤中重金属元素的污染。

2.2.2 农业污染源：如今科学的发展，人们在种植农作物的时候为了提高庄稼的产量，施用了大量含有重金属的化肥，这些污染直接的作用到土壤中。

2.2.3 生活污染源：城市中交通高度发达，虽然给人们带来的便利，但是交通工具的尾气排放却给土壤中带来的很多的重金属元素[7]。另外，城市中人们的生活垃圾中常常含有各种重金属元素，加上固体废弃物处置不完善，这些垃圾也会流入到城市土壤中。

3 土壤中重金属污染的危害

3.1 土壤中重金属污染引起的直接危害

3.1.1 对土壤中的生态环境系统的稳定性造成破坏

土壤环境是一个很复杂的生态环境，其中包含这许多种类的微生物群落与蠕虫类动物，这些生物的存在保持了土壤环境的稳定也保证了土壤的活性，但是当过量的重金属被引入到土壤中时，会对这些生物带来毒害，大量研究证明：重金属污染的土壤中土壤微生物群落的多样性被严重减少[8]。

3.1.2 影响植物代谢循环和生长

据研究表明，重金属对植物形态、生殖、繁衍各方面都有影响。吸收到植物体内的重金属能诱导其产生某些对酶和代谢都有毒害作用和不利影响的物质，引起植物伤害。某些重金属在胁迫作用下有时会引起大量营养元素的缺失和有效性的降低，较高浓度的重金属含量有抑制植物体对镁元素的吸收和转运的能力。

3.2 土壤中重金属污染带来的间接危害

3.2.1 促使水体污染

土壤环境中遭受重金属污染时，污染浓度较高的表层土壤能在地表或地下径流作用下，进入水体环境，导致地下水的重金属污染。

3.2.2 导致大气环境污染加重

由于土壤环境与空气环境有着直接的联系，通过空气中的湍流交换作用，土壤颗粒能够被带入到大气中，使得空气中的污染物变得复杂，当土壤中含有重金属元素时，则可能导致大气污染和生态系统退化等等的环境问题[9]。

3.2.3 对人体和动物的健康影响

土壤中重金属元素通过植物由食物链逐级传递到人体中，城区内部种植的观赏和净化空气用的花草树木也能累积一定的重金属污染物，人们居住在这种环境中，经过皮肤接触和无意由口摄入这些被污染的土壤[10]。

结束语

土壤重金属污染逐渐被各个国家的环境科学工作者重视，由于土壤中含量复杂，修复将是一个复杂的系统工程，传统修复技术很难达到理想的预期效果，针对工业迅速发展，环保部门的管理力度也应该加强，从根本上减少重金属污染物的来源才是修复土壤的最有力的手段。■

参考文献

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重金属对土壤的污染篇（7）

中图分类号 X833 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）07-0103-03

Abstract：This paper describes the present situation of soil heavy metal pollution in our country，analyzes the sources of soil heavy metals from sewage irrigation，atmospheric deposition，industrial production and agricultural activities，and analyzes the heavy metal contaminated soil remediation technology briefly.

Key words：Soil；Heavy metal；Pollution；Present situation；Remediation technology

土壤是一个开放的缓冲动力学系统，承载着环境中50%～90%的污染负荷[1-2]。随着矿产资源开发、冶炼、加工企业等规模的扩大以及农业生产中农药、化肥、饲料等用量的增加和不合理的使用，致使土壤中重金属含量逐年累积，明显高于其背景值，造成生态破坏和环境质量恶化，对农业环境和人体健康构成严重威胁。重金属在土壤中移动性差、滞留时间长、难降解，可以通过生物富集作用和生物放大作用进入到农牧产品中[3]，从而影响产出物的生长、产量和品质，潜在威胁人体健康[4]。本文对我国土壤重金属污染现状进行了简要分析，概述了土壤中重金属的来源，简单介绍了物理修复、化学修复和生物修复技术在土壤重金属污染修复方面的研究进展，以期为土壤重金属污染修复提供参考。

1 我国土壤重金属污染现状

随着矿山开采、冶炼、电镀以及制革行业的蓬勃发展，一些企业盲目追逐经济利益，轻视环境保护，再加上农药、化肥、地膜、饲料添加剂等的大量使用，我国土壤中Pb、Cd、Zn等重金属的污染状况日益严重，污染面积逐年扩大，危害人类和动物的生命健康。据报道，2008年以来，全国已发生100余起重大污染事故，其中Pb、Cd、As等重金属污染事故达30多起。据2014年国家环境保护部和国土资源部的全国土壤污染状况调查公报显示，全国土壤环境总状况体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。据农业部对我国24个省市、320个重点污染区约548万hm2土壤调查结果显示，污染超标的大田农作物种植面积为60万hm2，其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上，尤其是Pb、Cd、Hg、Cu及其复合污染尤为明显[5]。我国的一些主要水域如淮河流域、长江流域、太湖流域、胶州湾等也都出现了重金属污染[6]。

2 土壤重金属来源

土壤中重金属来源主要有内部来源和外部来源两种。在内部来源中，由于成土母质、地形地貌、水文气象及植被和土地利用类型等的不同，对土壤重金属含量的影响有很大差异[7]，致使部分地区土壤背景值较高。外部原因主要是人为活动的影响，是土壤重金属污染的主要来源，主要包括以下几个方面：

2.1 随大气沉降进入土壤中的重金属 大气沉降是造成土壤重金属污染的一个重要途径[6]。工业生产、汽车尾气排放及轮胎摩擦可产生含有重金属的有毒气体和粉尘，经自然沉降和雨雪沉降进入土壤中，污染元素主要为Pb、Cu、Zn等。矿山开采和冶炼所带来的大气沉降也是土壤重金属的重要来源[5]。有毒气体和粉尘容易迁移和扩散，在工矿烟囱、废物堆和公路附近的土壤中，土壤重金属含量较高，向四周和两侧扩散减弱。研究人员对某铅锌冶炼厂的土壤重金属空间分布特征的研究发现，Zn、Pb、As的主要污染来源是废气的大气沉降，风力和风向是其空间分布的主要影响因子[7]。

2.2 随污水灌溉进入土壤中的重金属 污水灌溉一般是指利用经过一定处理的城市污水灌溉农田[6]，利用污水灌溉是农业灌溉用水的重要组成部分。但由于污水中含有大量的重金属，随污水进入到土壤中，使得土壤中重金属含量不断富集。我国自20世纪60年代至今，污灌面积迅速扩大，以北方旱做地区污染最为普遍，约占全国污灌面积的90%以上，污灌导致农田重金属Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb等含量的增加[7]。

2.3 工矿企业生产带入土壤中的重金属 工业生产中广泛使用重金属元素，工矿企业将未经严格处理的废水直接排放，导致废水中的重金属渗入到土壤中，使得土壤中有毒重金属含量增加[11]。矿业和工业固体废弃物露天堆放或处理过程中，经日晒、雨淋、水洗等作用，使重金属以射状、漏斗状向周围土壤扩散。南京某合金厂周围土壤中的Cr大大超过土壤背景值，Cr污染以工厂烟囱为中心，范围达到1.5km2[12]。电子废弃物在堆放和拆解过程中，会造成Pb、Cr等重金属进入农田土壤[13-14]。

2.4 农事活动带入土壤中的重金属 随着人们对农业产出物不断增长的需求，农药、化肥、地膜等使用量不断增加，导致土壤中的重金属不断富集，造成土壤重金属污染。农药中含有Hg、As、Zn等重金属，长期使用就会导致土壤中重金属的累积。磷肥天然伴有Cd，随着磷肥及复合肥的大量施用，土壤中有效Cd的含量不断增加，作物吸收Cd量也在增加[15]。地膜在生产过程中加入了含Cd、Pb等重金属的热稳定剂，也会造成土壤重金属含量的增加。当前有机肥肥源大多来源于集约化的养殖场，大多使用饲料添加剂，其中大多含有Cu和Zn[16]，使得有机肥料中的Cu和Zn含量也明显增加，并随着施肥带入到土壤中。

3 土壤重金属污染修复技术

3.1 物理修复 一是客土、换土和深耕翻土等措施。通过这一措施，可以降低表层土壤重金属含量，减少土壤重金属对植物的毒害。深耕翻土适用于轻度污染的土壤，客土和换土适用于重度污染的土壤。工程措施具有稳定、彻底的有点，效果较好，但是需要大量的人力、物力，投资较大，并会破坏土体结构，降低土壤肥力。二是电动修复、电热修复、土壤淋洗等。物理修复效果好，但是成本高，还存在着造成二次污染的风险。

3.2 化学修复 化学修复是主要是采用化学的方法改变土壤中重金属的化学性质，来降低土壤中重金属的迁移性和生物可利用率，减少甚至去除土壤中的重金属，达到的土壤治理和修复的效果[17]。该技术的关键在于经济有效改良剂的选择，常用的改良剂有石灰、沸石、碳酸钙等无机改良剂和堆肥、绿肥、泥炭等有机改良剂，不同的改良剂对重金属的作用机理不同。化学修复是在土壤原位上进行，不会破坏土地结构，简单易行。但是化学修复只是改变了重金属在土壤中的存在形态，并没有去除，在一定条件下容易活化，再度造成污染。

3.3 生物修复 生修复是利用微生物或植物的生命代谢活动，改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性。该方法效果好，易于操作，是目前重金属污染的研究重点。目前生物修复技术主要集中在植物和微生物2个方面[18-19]，对植物修复方面研究的较多[20-23]。生物修复不会引起二次污染，成本低，易于推广，在技术和经济上都优于物理修复和化学修复，已经得到了广泛的研究和应用，是目前土壤重金属污染治理的研究热点。

3.4 农业生态修复 不同作物对重金属有不同的吸附作用，可以通过采取不同的耕作制度、作物品种和种植结构的调整、肥料种类的选取等措施，增加作物对土壤重金属的吸收，降低土壤中的重金属含量。研究表明，调节土壤水分、pH值以及土壤水分、养分等状况，实现对污染物所处环境介质的调控[24-25]，可以改善土壤的理化性质，促使土壤中重金属被作物有效地吸收。

4 展望

土壤是人来赖以生存的重要自然资源之一，是人类生态环境的重要组成部分。土壤重金属污染问题已经成为当今社会的主要环境问题之一。2016年出台的《土壤污染防治行动计划》，无疑是我国土壤环境管理历史上里程碑式的文件，明确了我国土壤污染防治路线图和时间表。

土壤是一个复杂的生态系统，一旦受到污染，要将进入到土壤中的污染物清除，达到安全生产的目的是十分困难的。重金属对土壤的污染以现有的技术而言是不可逆的。因此，土壤污染预防要比土壤污染治理重要的多。要坚持源头预防和过程治理，以源头控制为主，杜绝污染物进入水体、土体，有效降低污染物的排放。在土壤重金属污染修复技术研究中，要把物理方法、化学方法、生物技术和农业生态修复措施综合起来处理污染题，研究出更加经济高效的治理措施，应该加大生物修复技术研究，减少物理和化学方法的使用，以免造成二次污染。

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重金属对土壤的污染篇（8）

收稿日期：2011-05-20

基金项目：国家自然科学基金项目（编号：40963001）资助

作者简介：金联平（1985―），男,安徽颍上人,硕士研究生,主要从事热带海岛地表过程与环境评价的学习与研究。

中图分类号：X852

文献标识码：A

文章编号：1674-9944（2011）06-0001-02

1 引言

重金属是指密度4.0以上的约60种元素或密度在5.0以上的45 种元素。As 和Se是非金属,但是它们的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷和硒列入重金属污染物范围内［1］。重金属污染已成为全世界人们极为关注的焦点之一。随着全球经济化的迅速发展,重金属的污染物通过各种途径进入土壤,造成土壤严重污染。重金属在土壤中的高富集直接影响农作物的产量并使其品质下降［2］，并可通过食物链危害人类的健康; 也可导致大气和水环境质量的进一步恶化; 即使重金属富集程度不高,亦可能阻碍土壤中微生物群体的多样性和活力,从而严重影响作为营养循环和持续农业基础的土壤的生物量和肥力［3］。蔬菜基地的健康发展关系着人们的饮食安全和我国蔬菜的正常出口,因此治理蔬菜基地土壤重金属污染具有重要的理论意义和现实意义。

2 蔬菜基地土壤重金属污染物来源

土壤中重金属元素的来源主要有两种方式：自然因素来源,主要受成土母质和成土过程对土壤重金属含量的影响；受人为因素的影响,在各种人为因素中,则主要包括工业、农业和交通等来源引起的土壤重金属污染。

2.1 大气降尘污染

大气中的有害气体主要是由工厂排出的有毒废气,因其成分复杂,迁移扩散污染面大,长期对土壤造成严重污染。工业废气的污染大致分为两类，气体污染,如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳氢化合物等; 气溶胶污染,如工业粉尘、烟尘等固体粒子及烟雾、雾气等液体粒子,它们通过沉降或降水进入土壤,造成污染［4］。公路、铁路两侧农田土壤中的重金属污染主要是以Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu 的污染为主,它们来自于含铅汽油的燃烧,汽车轮胎磨损产生的含Zn 粉尘等,汽油中添加的抗暴剂烷基铅会随着汽车尾气污染公路两侧100m范围内的土壤［5］。

2.2 农药、化肥等农用物资的不合理使用

农药能防治病、虫、草害,如果使用得当,可保证作物的增产,但它是一类危害性很大的土壤污染物,施用不当,会引起土壤污染。施用化肥是农业增产的重要措施,但不合理的使用,也会引起土壤污染［6］。长期大量使用氮肥,会破坏土壤结构,造成土壤板结,生物学性质恶化,影响农作物的产量和质量。

2.3 固体废物对土壤的污染

工业废物和城市垃圾是土壤的固体污染物。例如,各种农用塑料薄膜作为大棚、地膜覆盖物被广泛使用,如果管理、回收不善,大量残膜碎片散落田间,会造成蔬菜基地“白色污染”。还有一些固体废弃物被直接或通过加工作为肥料施入农田,造成土壤重金属污染,如磷钢渣作为磷源施入农田时,土壤中发现有Cr 的累积［7］。

2.4 污水灌溉和污泥施肥

污水中的重金属随着污水灌溉进入农田后以不同的方式被土壤截留固定从而引起污染。污泥中含有大量的有机质和N、P、K等营养元素,但同时也含有大量的重金属,随着大量的污泥进入农田,农田中的重金属的含量在不断增高,导致农作物中的重金属残留过多,如施用污泥和污水是造成蔬菜重金属残留的一个主要原因［8］。

3 蔬菜基地土壤重金属污染的特点

3.1 潜伏性和滞后性

重金属在土壤中不易随水淋溶,不能被微生物分解,具有明显的生物富集作用,重金属主要通过对作物的产量和品质的影响来表现其危害。因此,土壤污染具有较长潜伏期。由于土壤、污染物及地域的复杂性,土壤一旦受到污染,其治理不仅见效慢、费用高,而且受到多种因素的制约［9］。

3.2 单向性和难治理性

进入土壤中的重金属不能被微生物降解,易积累,所以一旦土壤被重金属污染,很难恢复。某些被重金属污染的土壤可能要100～200年时间才能够恢复,因此土壤的重金属污染一旦发生通常很难治理,而且其治理成本较高、治理周期较长。

3.3 间接性和综合性

土壤重金属对人的危害主要是通过食物链或者渗滤进入地下水体实现的。在生态环境中,往往是多种重金属污染同时发生,形成复合污染,且污染强度显示出放大性［10］。

4 蔬菜基地土壤重金属污染的危害

4.1 直接危害农产品的产量和质量,造成经济损失

土壤重金属污染物直接危害农作物的正常生长和发育,导致产量下降,品质降低［11］,造成经济损失。中国每年因重金属污染导致的粮食减产超过1 000万t,被重金属污染的粮食多达1 200万t,合计经济损失至少200亿元［12］。加入WTO之后,农产品的重金属超标问题对我国农业冲击更大。

4.2 威胁生态环境安全与人类的生存健康

土壤一旦被重金属污染后,其危害性远远大于大气和水体的污染。有研究表明,重金属污染能明显影响土壤微生物群落,降低土壤微生物量和活性细菌量,对土壤重金属综合污染指数的相关分析表明,在土壤综合污染较轻的情况下,土壤微生物多样性较高,随着重金属综合污染指数的增加,微生物多样性呈指数式迅速下降［13］。土壤重金属污染使污染物在植物、蔬菜、水果等食物中Cd、Pb、Cr 、As 等重金属含量超标或接近临界值,从而使重金属通过食物链富集到动物和人体,最终危害人类健康［14］。

5 蔬菜基地土壤重金属污染的治理

由于农田土壤重金属污染的特点,其治理应立足于“防重于治”的基本方针［15］,坚持“预防为主、防治结合、综合治理”。对未被污染的土壤采取预防措施,要控制或消除污染源；对已经污染的土壤则要采取积极治理措施,将污染控制在最低限度。目前,大多数治理方法尚处于探索阶段,治理方法各有利弊［16］。

5.1 控制污染源,减少污染的排放

控制污染源,即控制进入农田土壤中的污染物的数量和速度,使其在土体中缓慢地自然降解,而不致迅速而大量地进入农田,超过土壤的承受能力,引起土壤污染［17，18］。严格做好蔬菜基地的规划,做到土壤的合理安全有效利用,按规划的目标实施,防患于未然。合理使用化肥、农药,重视开发高效低毒低残留的化肥、农药。

5.2 修复被重金属污染的蔬菜基地土壤

修复措施主要包括客土、换土和深耕翻土等。通过客土、换土和深耕翻土与污土混合,可以降低土壤中重金属的含量,减少重金属对土壤植物系统产生的毒害,从而使农产品达到食品卫生标准［19］。对土壤重金属污染严重的地段,依靠切断污染源的方法则往往很难恢复,有时要靠深耕客土、淋洗土壤等方法才能解决问题。另外开展植物修复技术的研究及培养抗性微生物等。其他治理技术见效较慢、成本较高、治理周期较长。

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重金属对土壤的污染篇（9）

土壤是地球表面的疏松表层，它是人类赖以生存的重要自然资源，并且在生态环境中占有重要地位。而近年来，随着工业的快速发展和乡镇城市化，土壤重金属污染日益严重，由此会破坏人类生态环境，从而影响人们的健康，因此，土壤重金属污染的修复技术已成为一个研究热点。

一、土壤重金属污染的危害

随着工农业的快速发展，多种工业如采矿、冶炼、电镀、废电池处理、金属加工等的排放以及农业中各种农药，化肥的施用均是土壤重金属污染的来源。据报道，全世界平均每年排放Hg约1.5万吨，Cu 340万吨，Mn 1500万吨，Pb 500万吨，Ni 100万吨[1]。土壤重金属污染具有污染面积达、积累时间长、不易被微生物降解、有明显的生物富集作用等特点，被重金属污染的土壤会严重影响到农作物的生长和发育，从而导致农作物的减产并污染农作物。安志装等人[2]研究发现镉与巯基氨基酸和蛋白质的结合会引起氨基酸蛋白质的失活，甚至使植物死亡。另外，土壤中的重金属会被农作物吸收并在农作物体内富集，通过食物链进入人体，从而严重危害人体健康。

二、土壤重金污染修复技术

1.物理化学修复技术

1.1化学固化

化学固化法指的是通过在土壤中加入土壤固化剂来改变土壤的有机质含量、矿物组成、pH值和Eh值等理化性质，再经重金属的吸附或共沉淀作用来调节其在土壤中的移动性，从而降低其共生物有效性。固化剂将污染土壤中的重金属固定后，不仅可以减少重金属通过径流和淋洗作用对地表水和地下水的污染，而且被污染的土壤还有可能重建植被[3]。虽然化学固化法可以固化土壤中的重金属，但固化剂只是改变重金属在土壤中的存在形态，重金属仍留在土壤中，因而该方法还有待进一步的研究探讨。

1.2电动修复

电动修复是近年来快速发展的技术，其作用机理是将电极对插入被污染的土壤中，在通入微弱电流形成电场，使土壤中的重金属在电场形成的各种电动力学效应下定向移动，在电极区附近富集，从而将重金属处理或分离。

对于低渗透的粘土和淤泥土的修复，电动修复是常用的技术。郑喜坤等人[4]研究了电动修复技术对沙土中Pb2+、Cu3+等重金属离子的去除效果，结果表明，重金属离子的去除率达99%以上。电动修复技术是一种原位修复技术，它可以有效的去除土壤中的重金属离子，并且经济效益好，是一种可行的修复技术。

1.3土壤淋洗

土壤淋洗是一种适用于治理大面积重废污染土壤的方法。所谓淋洗，是指利用提取剂（包括有机或无机酸、碱、盐、表面活性剂和聚合剂等）将土壤中的固相重金属转化为液相，土壤在经水淋洗处理后可归回原位利用，而对于富含重金属的废水也可进行回收处理，从而达到修复土壤的目的[5]。吴华龙等人[6]研究了被铜污染土壤修复的有机调控机理，研究结果表明，外加EDTA对降低红壤对铜的吸收率与加入的EDTA量的对数量显著负相关。土壤淋洗法虽然处理量大，处理效率高，但会造成二次污染，因此，寻找一种既能提取各种形态重金属又不破坏土壤结构的提取剂将成为土壤淋洗法的研究热点。

2.植物修复

植物修复是指在被重金属污染的土壤中，种植某种特定的植物，利用该植物对重金属的耐性和超富集作用将重金属移出土壤，使土壤中的重金属降低到可接受的浓度，达到重金属污染修复的目的。

根据其修复过程和作用机理可将植物修复技术分为4种：①植物萃取技术，即利用超富集植物将重金属从土壤提取出来，并将其转移，贮存到地上部分，然后通过植物收割来对重金属进行集中处理的过程[7]。韦朝阳等人[8]研究发现了一种大叶井口草，它对As的富集有明显的效果，其地上部分最大含量可达694mg/Kg。②植物固化技术，即利用耐金属植物及其根系微生物的一些生物化学作用降低重金属的活性，使其固化，从而减少对土壤的危害。该方法主要适用于有机质含量的矿区污染土壤的修复。③根圈生物技术，即利用植物根际分泌物和根际脱落物刺激细菌和真菌的生长，通过细菌和真菌对重金属的吸附固定作用，是重金属矿化的过程。④植物挥发技术，即利用植物根系的吸收、积累和挥发作用减少土壤中一些挥发性污染物，及植物将污染物吸收到体内后将其转化为气态物质释放到大气中[9]。

3.工程措施

工程措施是比较经典和传统的修复土壤重金属污染的方法，主要包括客土、换土及深耕翻土等方法。通过客土、换土或者将深耕翻土与污土混合，使土壤中重金属的含量降低，减少重金属对土壤植物的毒害，从而使农产品达到食品卫生标准[10]。

客土法是将干净的土壤覆盖在已受污染的土壤上混匀，从而降低土壤中污染物的浓度；换土法是用干净的土壤代替受污染的的土壤，对于换出的土壤应进行处理，防止二次污染的发生；深耕翻土是将表层已受到污染的土壤翻至深层，从而使土壤中污染物的浓度降低。

三、结语

目前运用于修复土壤重金属污染的技术有很多，但每种修复技术对于土壤重金属污染修复均有一定的弊端，并且对于不同类型的土壤受重金属的污染的程度的不同，单一的使用某种技术并不能达到理想的效果，因此，在实际应用中，应综合多种修复技术的优点，互取优势，研究出新型的具有高效，低耗的修复技术。

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重金属对土壤的污染篇（10）

“隐形杀手” 浮出水面

周启星，主要研究方向包括复合污染生态学、污染环境修复、生态毒理与环境基准等，在环境污染特征、毒理效应、土壤环境基准以及修复等方面进行了大量相关研究，尤其在土壤重金属污染防治与修复研究领域有很深的造诣。

在很多人的印象中，“土壤污染”似乎是个新名词，人们对它是陌生的。其实，这些在土壤中潜伏了多年的“隐形杀手”，正悄无声息地浮出水面，不断产生可怕的危害。一段时间来，各地土壤重金属污染事件频发，才渐渐引起了普通百姓对土壤污染的关注。

在采访中，周启星介绍说，土壤重金属污染来源众多。这些重金属进入土体，被生长在其中的作物吸收和积累，人食用了这些被重金属污染的粮食和蔬菜后，将重金属吸收到体内，健康受到很大危害，出现严重的“污染病”。20世纪60年代，日本发生的“痛痛病”和“水俣病”，就是因为镉和汞对环境的污染所致。目前，我国重金属污染也开始呈现快速上升的趋势，2011年1至8月份短短半年多时间，就出现了11起重金属污染事件，土壤重金属污染问题进入人们的视线，对土壤重金属污染的治理与修复变得刻不容缓。

原本被大家忽视的土壤污染一下集中爆发出来，造成的消极影响直线上升，在之前相当长的一段时间内却似乎并没有太多这方面的报道，这是什么原因呢？从周启星教授介绍的土壤重金属污染的特征中，我们可以找到原因。周启星教授介绍了土壤重金属污染的主要特点：污染的长期积累性、隐蔽性、形成原因的复杂性以及治理的困难性。

土壤重金属污染的积累性，是指土壤重金属污染不像水污染那样因为河道被排入污水就可以马上被发现，也并不像工厂的废气排入空气中后人们即刻就能看到。土壤污染是一个逐渐累积的过程，工农业生产以及城市垃圾等固体废弃物的堆放，使重金属有机会渗入土壤；水和大气中的污染物最终也会进入土壤，对土壤造成次生污染。土壤是“最后的垃圾桶”，积累于土壤中的各种重金属，将会逐渐得以释放，对地下水和植物造成缓慢的污染，最终对人体健康构成威胁。学界有一种形象的说法，将其称为“生物定时炸弹”。所以，重金属的中毒发生，是一个缓慢的过程，到出现问题时，一般都已经产生了比较严重的后果。

周启星教授说：“由于土壤本身就具有净化功能，它的污染及其危害也就具有潜在性，用肉眼是很难观察到的，只有用专业的检测设备才能够检验土壤是否被污染，以及污染的程度究竟有多严重。”土壤重金属污染的隐蔽性，造成土壤污染状况容易被忽视。因此，要到有严重的污染事件出现时人们才会察觉到土壤污染的存在，这也就是为什么最近一段时间内各地的重金属中毒事件频频发生，人们才意识到这一污染的严重性。

因为进入土壤中的重金属在大多数情况下不止一种，所以土壤的重金属污染具有复杂性。周启星教授解释说，土壤的重金属污染除了一些主要的有毒重金属污染之外，还有一种情况，那就是有一些毒性小的重金属，如锡、碘等，它们在有机污染物的交互作用下，毒性会变得比较复杂，对动植物和微生物均会造成更大的危害。

由于上面提到的这些特点，导致土壤重金属污染的治理变成一件棘手的事情，纷繁复杂、千头万绪的原因和污染状况让土壤重金属污染的治理只是停留在初级探索的阶段，很难找到切实有效的方式来进行治理，这也就涉及到了土壤污染治理所面临的极大困难。

防治征程困难重重

当土壤污染的问题不断发生并开始被重视之后，相应的预防、治理和修复也就应该开始进行，并尽量使其提早发挥作用。然而，目前我国土壤重金属污染的预防和治理工作进行得并不是很顺利，原因是多方面的。

周启星教授特别提到了我国土壤环境质量标准制定与修订工作过于落后的现状，对我国土壤重金属污染防治工作产生了严重影响。周启星教授介绍说，目前我国使用的《土壤环境质量标准》是1995年制定的，到现在将近20年都没有进行过修订和补充。在此期间，土壤污染又有很多新情况和新问题出现。由于实施的标准十分陈旧和落后，导致无法解决一些现实新问题。

周启星教授指出，1995年颁布的《土壤环境质量标准》，已经不再对我国土壤重金属污染防治工作产生积极影响。他强调，这一标准中存在的最大问题是，该标准的适用范围只限于农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场、林地以及自然保护区等地的土壤，而关于商业用地和住宅用地，却并没有明确标准，而且标准中所收录的重金属并不全面，很多对人体健康有严重危害的土壤有机污染物并没有被列入其中。该标准明显是在土壤环境管理工作的初级阶段制定的，很多方面都已经不符合现在的要求。因此，该标准在如今的土壤重金属污染的检测和判断中，已经不能发挥应有的作用，这就迫切需要从国家层面上开展环境基准的系统研究，为《土壤环境质量标准》的修订和完善奠定坚实的基础。

周启星教授非常重视土壤环境标准修订和完善这项工作，他认为只有有了严格和符合实际的标准，解决“是不是应该修复？”、“在什么水平上修复？”、“修复之后希望达到怎样的水平？”等一系列问题，土壤重金属污染的检测和修复工作才能顺利开展。但是，他也非常遗憾地提到，目前我们国家很少有人在进行新标准方面的研究和探索。目前，只有他和他的研究团队一起，进行了一些相关的研究工作。

周启星教授还提到，目前污染土壤修复技术有待提高，也是土壤污染防治中一个比较突出的问题。土壤重金属污染的修复技术不够发达，没有有效的修复技术来处理和净化被重金属污染过的土壤，使得对土壤重金属污染的修复还停留在初级阶段。目前普遍使用的污染土壤修复方法主要有两种：物理修复法、化学修复法。其中，物理方法的缺点是费时费工，且成本较高；使用化学修复方法则容易引起其他问题，出现二次污染，因此在使用的时候应该考虑可能会造成的后果，慎重使用。因此，国内很多相关专家都在对有效的污染土壤修复的方式进行探索和研究，目前生物修复技术因为其成本低廉、治理的本位性和永久性等优点，是人们很看好的一种修复技术，但由于研究和开发刚刚起步，在应用上还并不成熟，有待相关专家进行深入的研究。

此外，周启星教授提到的修复资金、实现商业化的体制问题以及管理方面，还存在着诸多问题。因此，土壤重金属污染的预防和修复，是一项任重道远的工作，其中还存在着很多的问题需要探讨和解决。

任重道远前景乐观

周启星教授说，土壤也像人一样，会出现健康问题。土壤的健康出了问题之后，就如人生病之后，需要及时“治疗”，否则继续恶化下去就会出现更严重的问题。据相关统计数据显示，我国土壤目前已经处于亚健康状态，需要及时采取“诊断”和“治疗”措施，来抑制土壤的健康情况继续恶化。

周启星教授说：“我国的土壤污染问题比国外复杂得多，一是我国的人口多，另外在工业方面，国际上一些污染比较严重的企业都将工厂都搬到了我国。在这个大环境下解决土壤污染问题，确实存在比较大的困难。”他认为，在土壤污染的修复方面，应坚持“两手抓”，一手抓机理的研究，一手抓应用推广 ，加强与政府部门的合作来推动实际应用。他提出，应当将物理修复、化学修复、生物修复、综合修复这几种修复方式按照情况选择使用，让污染土壤修复的效果达到最好；另一方面，政府在相关政策的制定和管理上应继续加强。多个方面共同努力，污染土壤的修复才能真正达到理想的效果。

寻求土壤污染的解决之道，应该从问题的根源做起。目前，我国的经济发展还是粗放式的，环保意识仍然淡薄、片面追求经济效益、盲目开发资源、开采方式不当等问题普遍存在，这些做法也都给土壤重金属污染提供了方便的条件。因此，要在土壤重金属防治方面取得真正的成绩，就要在源头上尽量控制重金属污染的产生和扩散，在极易出现重金属污染的相关工厂 ，应当进行相关的宣传，提高大家保护土壤环境的意识，在重金属污染的源头上进行控制和预防，才能达到真正的治理污染的目的。

重金属对土壤的污染篇（11）

随着化学工业的飞速发展，人们对金属矿产品的需求也呈现日益增长的趋势。小到餐厅厨房的炊具以及珠宝首饰，大到核工业的核能物质。而由金属污染引发的环境问题日趋严重，其对生态系统中水体及土壤的破坏基本上难以修复，并且人为的改造和维护也很难进行。尤其是前段时间的“牛奶河”事件再一次为我们敲响了环境保护的警钟以及让我们清楚地看到化工行业引起的水体及土壤重金属污染的现状和不争的事实。

一、重金属污染的种类及来源

所谓重金属污染，是指由重金属及其化合物引起的环境污染。尤其是由化工行业引起的水体及土壤重金属污染具有永久性以及明显的累积效应。如下图为重金属在水体及土壤中的迁移转化机理[1]。

1.1 水重金属污染

重金属在水体中积累到一定的限度就会对水体-水生植物-水生动物系统产生严重危害，并可能通过食物链直接或间接地影响到人类的自身健康[2]。对水质产生污染的重金属主要有Cd、Pb、As、Hg、Cr和Co等。其中以Hg的毒性最大，Cd次之。此外，As由于其毒性可将其归为重金属污染。

1.2 土壤重金属污染

土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于背景含量、并可能造成现存的或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象[1]。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As，以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。

1.3 重金属污染的来源

重金属的污染主要来源化学工业污染，污染源主要有冶炼、化工、电镀、电子、制革等行业排放的“三废”等以及民用固体废弃物不合理填埋堆放和大量化肥、农药的施用，使得各种重金属污染物以单质或离子形态进入水体、土壤以及人体[2]。

二、重金属污染的防治措施

2.1水体重金属污染的防治对策

2.1.1 控制水体重金属污染源

控制重金属污染源，预防水体的污染。一方面要加强水资源的管理力度；另一方面要严格控制各种污水的排放源头以及监督、管理和控制有关工业部门和改革其生产工艺[3]。

2.1.2 水体重金属污染的工程治理

目前常用的治理水体重金属污染的工程工程措施主要有三类，即物理处理法、化学处理法及生物处理法[3]。

2.1.2.1 物理和化学方法

物理和化学方法属于传统处理重金属污染水体的的措施，包括沉淀法、螯合树脂法、高分子捕集剂法、天然沸石吸附法、膜技术、活性炭吸附工艺以及离子交换法等[4]。物理和化学方法具有净化效率高、周期较短等优点；但存在选择性小、流程长、操作麻烦以及处理费用高等缺点。

2.1.2.2 生物处理法

生物处理法相对常规水处理法有投资小、成本低以及工艺简单等优点而得到广泛应用。国外，Groudeva等[5]（2001） 对用生物修复水体的重金属污染作了最新的综述。总之，水体有害重金属的生物修复技术有着广泛、低廉的原材料及很好的前景。

2.2 土壤重金属污染的防治对策

土壤受重金属污染后，蓄积在土壤中的有害重金属能迁移到水、空气和植物中难以消除[6]。因此，土壤受重金属污染应以“预防为主”。

2.2.1 综合防护措施

控制和消除土壤的重金属污染源，同时采取消除土壤中的重金属污染物或控制重金属污染物迁移转化的措施，使其不能进入食物链[6]。

2.2.2 生物防治

土壤污染物质可通过生物降解或植物吸收而净化土壤。如羊齿铁角蕨植物对土壤中Cd的吸收率可达10%，多年可使土壤Cd含量降低50% [7]。

2.2.3 施加抑制剂

土壤施加某种抑制剂，可改变重金属在土壤中的迁移转化，减少作物吸收，如使用石灰可增加土壤PH，使Cu、Zn、Hg、Cd等金属或氢氧化物沉淀。研究表明，施用石灰后稻米含Cd量可降低30%[6]。

三、结论

随着水体及土壤重金属污染的日益严重化以及重金属污染物进入生态系统后造成难以修复的危害，其正越来越为人们所了解和重视。目前重金属污染的治理方法以物理化学方法为主，生物修复技术作为经济、高效和环保的治理技术在治理和防治重金属污染方面将发挥更大作用。新型高效的水体及土壤重金属污染防治措施有待优化及创新。

【参考文献】

[1]孙铁珩，周启星，李培军，等.污染生态学[M].北京：科学出版社，2001.

[2]邓志瑞，余瑞云，余采薇，等.重金属污染与人体健康[J].环境保护，1991（12）：26-27.

[3]贾燕，.重金属废水处理技术的概况及前景展望[J].中国西部科技（学术版），2007 （4）：10-13.

[4]张剑波，冯金敏.离子吸附技术在废水处理中的应用和发展[J].环境污染治理技术与设备，2000（1）：46-51.