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關(guān)鍵詞：重金屬；土壤重金屬污染；生物修復(fù)技術(shù)

土壤重金屬污染問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注，它具有長(zhǎng)期性、累積性、潛伏性和不可逆性等特點(diǎn)。土壤一旦遭受重金屬污染，不僅危害大、治理成本高，而且較難以消除。 “十二五”期間，我國(guó)將元素鉛（Pb）、汞（Hg）、鎘（Cd）、鉻（Cr）和砷（As）列為重金屬污染防控的重點(diǎn)元素。2014年4月，環(huán)保部和國(guó)土部聯(lián)合的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示，全國(guó)土壤環(huán)境狀況總體不容樂(lè)觀，部分地區(qū)土壤污染嚴(yán)重。全國(guó)第二次土地調(diào)查結(jié)果顯示，我國(guó)中重度污染耕地大約為5000萬(wàn)畝。

被重金屬污染的土壤不僅對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)有影響，而且會(huì)通過(guò)食物鏈放大富集進(jìn)入人體，極低濃度就能破壞人體正常的生理活動(dòng)，損害人體健康[1]。土壤污染影響到整個(gè)人類(lèi)生存環(huán)境的質(zhì)量。重金屬污染已成為一個(gè)亟待解決的環(huán)境問(wèn)題。

1、土壤中重金屬的來(lái)源及危害

土壤中重金屬的來(lái)源可分為天然來(lái)源和人為來(lái)源。天然來(lái)源是由于土母質(zhì)本身含有重金屬，不同的母質(zhì)、成土過(guò)程所形成的土壤含有重金屬量差異很大。人為來(lái)源主要是來(lái)自人類(lèi)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)以及生活垃圾，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問(wèn)題突出，黑色金屬、有色金屬、皮革制品、造紙、石油煤炭、化工醫(yī)藥、礦物制品、金屬制品和電力等行業(yè)，重污染企業(yè)用地及周邊土壤存在超標(biāo)現(xiàn)象。

近年來(lái)，突發(fā)性的環(huán)境污染事件驟增，特別是重金屬污染事件。突發(fā)的環(huán)境事件會(huì)導(dǎo)致重金屬在短時(shí)間內(nèi)高濃度地進(jìn)入環(huán)境，產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。2008年，我國(guó)相繼發(fā)生了貴州獨(dú)山縣、湖南辰溪縣、廣西河池、云南陽(yáng)宗海等多起砷污染事件。2009年8月以來(lái)，又發(fā)生了陜西鳳翔兒童血鉛超標(biāo)、湖南瀏陽(yáng)鎘污染及山東臨沂砷污染事件。2014年，湖南衡東縣兒童血鉛超標(biāo)事件，300多名兒童被查出血鉛含量超標(biāo)。據(jù)美國(guó)學(xué)者統(tǒng)計(jì)表明，城市兒童血鉛與城市土壤鉛含量呈顯著的指數(shù)關(guān)系[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)約有3萬(wàn)多公傾土地受汞的污染，有1萬(wàn)多公傾土地受鎘的污染，每年僅生產(chǎn)“鎘米”就達(dá)5萬(wàn)t以上，而每年因污染而損失的糧食約1200萬(wàn)t，嚴(yán)重影響了我國(guó)的糧食生產(chǎn)和食品安全[3]。這些重金屬污染事件有些是由于管理不當(dāng)、交通事故等人為原因?qū)е碌模行﹦t是環(huán)境長(zhǎng)期受到污染、污染物含量超過(guò)環(huán)境容量而突然爆發(fā)的結(jié)果?！吧槎尽薄把U”“鎘米”等重金屬污染事件頻發(fā)，讓重金屬污染成為最受關(guān)注的公共事件之一。重金屬污染問(wèn)題已日益嚴(yán)重，土壤重金屬的治理和修復(fù)已迫在眉睫。

2.重金屬土壤污染治理生物修復(fù)技術(shù)

目前，國(guó)內(nèi)外較成熟的土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)有物理修復(fù)法、化學(xué)修復(fù)法和生物修復(fù)法等，本文主要就土壤重金屬修復(fù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)生物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)介紹。生物修復(fù)技術(shù)主要有植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)修復(fù)技術(shù)和組合修復(fù)技術(shù)。

2.1植物修復(fù)技術(shù)

根據(jù)Cunningham等人的定義，植物修復(fù)是利用綠色植物來(lái)轉(zhuǎn)移、容納或轉(zhuǎn)化污染物，使其對(duì)環(huán)境無(wú)害[4]。根據(jù)機(jī)理的不同，土壤重金屬污染的植物修復(fù)技術(shù)有3中類(lèi)型：植物固定、植物揮發(fā)和植物提取。目前研究最多且最有發(fā)展前景的植物修復(fù)技術(shù)為植物提取。植物提取是指將某種特定的植物種植在重金屬污染的土壤上，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（如灰化處理）后即可將該重金屬?gòu)耐馏w中去除，達(dá)到治理污染與生態(tài)修復(fù)的目的，這種特定的植物被稱(chēng)為超積累植物。植物修復(fù)法成本低，可有效避免二次污染，對(duì)環(huán)境擾動(dòng)小。目前，全球已發(fā)現(xiàn)的超積累植物大約500種，大部分是關(guān)于鎳的超富集植物。在我國(guó)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)寶山堇菜、龍葵、馬藺、三葉鬼針草對(duì)Cd有富集作用，蜈蚣草[5]和大葉井口邊草[6]對(duì)As有富集作用，圓錐南芥[7]屬多重金屬富集植物，對(duì)Pb、Zn、Cd均有富集作用。植物修復(fù)技術(shù)可同時(shí)修復(fù)土壤及周邊水體；成本低；能夠美化環(huán)境，可提高土壤的肥力。植物修復(fù)技術(shù)的缺點(diǎn)：超富集植物個(gè)體矮小，生長(zhǎng)緩慢，修復(fù)周期很長(zhǎng)；超富集植物對(duì)重金屬具有較強(qiáng)的選擇性和拮抗性；植物收割后，需要進(jìn)行特殊處理，否則易造成二次污染；異地引種將對(duì)當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有詷?gòu)成潛在威脅。適用于大面積農(nóng)田土壤修復(fù)。

2.2微生物修復(fù)技術(shù)

微生物修復(fù)技術(shù)是利用微生物（如藻類(lèi)、細(xì)菌、真菌等）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。微生物不能降解和破壞重金屬，但可通過(guò)改變它們的化學(xué)或物理特性而影響金屬在環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化。研究證明，土壤中鉻可以在微生物還原作用、生物吸附、富集等作用下降低其生物可利用性和毒性，以達(dá)到修復(fù)鉻污染土壤的目的[8]。微生物修復(fù)效果好、投資小、費(fèi)用低、易于管理與操作、不產(chǎn)生二次污染。但是微生物修復(fù)的專(zhuān)一性強(qiáng)，很難同時(shí)修復(fù)多種復(fù)合重金屬污染土壤；應(yīng)用難度大。

2.3農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)

農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)包括農(nóng)藝修復(fù)和生態(tài)修復(fù)，前者是改變耕作制度，調(diào)節(jié)種植作物品種，種植不進(jìn)入食物鏈的植物，選擇能降低土壤重金屬污染的化肥，或增施能夠固定重金屬的有機(jī)肥等來(lái)降低土壤重金屬污染；后者調(diào)節(jié)土壤水分、養(yǎng)分、pH值和土壤氧化還原狀況及氣溫、濕度等生態(tài)因素，調(diào)控污染物所處環(huán)境介質(zhì)，但該技術(shù)修復(fù)周期長(zhǎng)、效果不明顯。農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)環(huán)境友好，代價(jià)小。但需要大量的調(diào)研，基礎(chǔ)研究，改變種植習(xí)慣。適用于大面積低污染農(nóng)田土壤。

2.4組合修復(fù)技術(shù)

植物組合修復(fù)技術(shù)是將植物修復(fù)技術(shù)與其他土壤重金屬污染治理方法（比如物理、化學(xué)等修復(fù)技術(shù)）綜合利用形成的組合技術(shù)，與單一重金屬治理技術(shù)相比，植物組合修復(fù)技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。有代表的有螯合劑-植物組合修復(fù)技術(shù)，螯合劑與土壤中的重金屬發(fā)生螯合作用，形成水溶性的金屬―螯合劑絡(luò)合物，改變重金屬在土壤中的賦存形態(tài)，提高重金屬的生物有效性，強(qiáng)化植物對(duì)重金屬的吸收。另外還有基因工程-植物組合修復(fù)技術(shù)及微生物-植物組合修復(fù)技術(shù)等。

3、展望

隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，人們對(duì)土壤重金屬污染的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深刻，越來(lái)越重視，如何防控和治理土壤重金屬已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在今后的土壤重金屬污染治理中，首先應(yīng)以源頭控制，即有效地降低重金屬污染物的排放，這主要有賴(lài)于國(guó)家環(huán)境政策與法規(guī)的不斷完善和工礦企業(yè)技術(shù)革新的落實(shí)。其次就是土壤的修復(fù)技術(shù)，針對(duì)土壤污染的復(fù)雜性、多樣性及復(fù)合性，在修復(fù)時(shí)要綜合考慮污染物的性質(zhì)、土壤條件、投資成本等各方面的因素，從單一的修復(fù)技術(shù)向多數(shù)聯(lián)合的修復(fù)技術(shù)、綜合集成的工程修復(fù)技術(shù)發(fā)展，選擇最適合的修復(fù)技術(shù)或組合， 達(dá)到高效、節(jié)約的雙重效果。

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關(guān)鍵詞：銅陵市 重金屬污染 研究進(jìn)展

中圖分類(lèi)號(hào)：X5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）07（c）-0137-03

隨著我國(guó)工業(yè)化的不斷加速，開(kāi)發(fā)利用的重金屬種類(lèi)、數(shù)量和方式越來(lái)越多，涉及重金屬的行業(yè)越來(lái)越多，再加上一些污染企業(yè)的違法開(kāi)采、超標(biāo)排污等問(wèn)題突出，使重金屬污染呈蔓延趨勢(shì)，污染事件出現(xiàn)高發(fā)態(tài)勢(shì)，表現(xiàn)出長(zhǎng)期積累和近期集中爆發(fā)、歷史遺留問(wèn)題和新出現(xiàn)問(wèn)題相交織的特點(diǎn)[1]。2011年2月，國(guó)務(wù)院批復(fù)了《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》。體現(xiàn)了我國(guó)對(duì)重金屬污染防治的高度重視。

銅陵市是一個(gè)有著三千多年開(kāi)采歷史的極具特色的有色多金屬礦區(qū)，是我國(guó)重要的有色金屬工業(yè)基地，有著悠久的采冶銅歷史[2]。目前已形成以采、選、煉、加工為一體的“銅”產(chǎn)業(yè)鏈，對(duì)推動(dòng)銅陵地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了巨大作用.但也帶來(lái)了一系列的重金屬環(huán)境污染和生態(tài)破壞問(wèn)題，對(duì)公眾身體健康構(gòu)成了潛在或現(xiàn)實(shí)的危害。銅陵縣、銅官山區(qū)是國(guó)家60個(gè)重金屬砷控制區(qū)之一，46家企業(yè)被列為環(huán)保部重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)，重金屬污染防治任務(wù)十分艱巨[3]。

1 銅陵重金屬污染研究分布

目前有關(guān)銅陵重金屬污染的研究，主要集中在礦區(qū)土壤、尾礦庫(kù)、水及水體沉積物污染、大氣沉降物及城區(qū)表土與灰塵和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估。

1.1 礦區(qū)土壤

土壤中的重金屬，在自然情況下，主要來(lái)源于成土母巖和殘落的生物物質(zhì)。但是近代以來(lái)，工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，人類(lèi)活動(dòng)加劇了土壤重金屬的污染，污染程度越來(lái)越重，范圍越來(lái)越廣。胡圓圓等[4]對(duì)銅陵銅官山銅礦區(qū)土壤重金屬含量進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明，銅官山銅礦區(qū)土壤Cu、Zn、As、Hg平均含量高于銅陵市土壤背景值，土壤已受Cu、Zn、As重污染，受Hg輕污染。

楊西飛[5]運(yùn)用Matlab軟件模糊推理系統(tǒng)（FIS）對(duì)銅陵礦區(qū)農(nóng)田表層土壤重金屬污染進(jìn)行了評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)該礦區(qū)農(nóng)田表層土壤普遍受到了重金屬不同程度的污染，其中Cd污染最嚴(yán)重，其次是Cu，其它各元素依次為Pb>As>Zn>Hg。土壤中Hg、Cd、Cu和Pb元素在表層明顯富集，各元素總量在不同深度均明顯高于土壤自然背景值，Hg、Cd、Cu、Pb和Zn在垂向上呈遞減趨勢(shì)，且在橫向上主要以洋河、順安河和新橋河為中心向四周遞減。不同形態(tài)重金屬在總量中的百分含量隨深度變化明顯不同。

王嘉[6]對(duì)銅陵的兩個(gè)礦區(qū)（獅子山區(qū)朝山金礦主井和銅陵縣順安鎮(zhèn)新橋礦業(yè)公司主井）土壤重金屬污染問(wèn)題進(jìn)行了較詳細(xì)的研究，運(yùn)用內(nèi)梅羅指數(shù)法和地質(zhì)累積指數(shù)法對(duì)研究區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)狀評(píng)價(jià)，研究表明，As和Cd為嚴(yán)重超標(biāo)污染物；As的致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌風(fēng)險(xiǎn)都大，Cr的致癌風(fēng)險(xiǎn)最大；Cd、Hg、As對(duì)生態(tài)危害的潛在風(fēng)險(xiǎn)很大；所研究的兩礦區(qū)均存在很高的致癌風(fēng)險(xiǎn)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，朝山金礦區(qū)相對(duì)更高些。

白曉宇等[7]運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)分析手段對(duì)銅陵礦區(qū)土壤中若干重金屬元素進(jìn)行空間變異分析及空間插值和污染分析，結(jié)果表明，As、Cd、Pb、Zn元素的變異函數(shù)表現(xiàn)為各向異性，其方向性可能主要受礦床分布控制；Hg元素因受小尺度因子影響較大而呈現(xiàn)塊金效應(yīng)較大。As元素污染的主要是由于銅礦、鉛鋅礦、褐鐵礦礦床及其開(kāi)發(fā)；Cd元素的污染與鉛鋅礦床及其開(kāi)發(fā)，以及農(nóng)業(yè)污灌有關(guān)；Pb、Zn元素的污染與鉛鋅礦床及其開(kāi)發(fā)密切相關(guān)。

1.2 尾礦庫(kù)

銅陵市是安徽省境內(nèi)重要的銅生產(chǎn)基地。在銅礦生產(chǎn)的同時(shí)，產(chǎn)出了大量尾礦堆存于附近的尾砂庫(kù)中。尾礦庫(kù)多建于山間谷地、河流上游地區(qū)，其下游是經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)。近幾年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市的擴(kuò)容，部分郊區(qū)的尾礦庫(kù)已經(jīng)進(jìn)入市區(qū)，尾礦庫(kù)的環(huán)境效應(yīng)及其安全性令人關(guān)注。徐曉春等[8]對(duì)安徽銅陵林沖尾礦庫(kù)復(fù)墾土壤采樣檢測(cè)的結(jié)果表明復(fù)墾土壤中Cu的污染極其嚴(yán)重，As、Zn、Pb的污染較輕。徐曉春[9]還對(duì)銅陵鳳凰山礦林沖尾礦庫(kù)中重金屬元素的空間分布特征及相關(guān)土壤、水系沉積物和植物中重金屬元素含量變化進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期堆存的尾礦會(huì)發(fā)生元素的次生淋濾與富集。

惠勇[10]等對(duì)銅陵市鳳凰山尾礦庫(kù)三個(gè)不同鳳丹種植地進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，尾礦土壤中的Cu、Zn、Cd含量均較高，其中Cu、Cd的含量分別是國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的1.04～1.30倍和6.58～9.34倍。礦區(qū)近年來(lái)種植的作物對(duì)重金屬的吸收富集作用不明顯。

王少華[11]等采集了銅陵市楊山?jīng)_尾礦庫(kù)、尾礦庫(kù)周邊及較遠(yuǎn)距離土壤、水、植物樣品，測(cè)定了其中的重金屬含量，發(fā)現(xiàn)所采集的土壤、水和植物中都存在不同程度的As，Hg，Cu，Zn和Pb等元素的富集現(xiàn)象，且不同元素之間的富集程度也有所差異；重金屬元素含量隨著遠(yuǎn)離尾礦庫(kù)，有逐漸遞減的趨勢(shì)。周元祥[12]等對(duì)楊山?jīng)_尾礦庫(kù)尾砂重金屬元素的遷移規(guī)律進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)在自然風(fēng)化條件下，Cu、As、Hg、Cd和Pb的淋濾遷移速度相對(duì)較快，Zn略慢；Zn、Pb、Hg和Cd在50～60 cm深處會(huì)發(fā)生二次富集；風(fēng)化后尾砂中Cu、Pb、As和Hg以殘?jiān)鼞B(tài)為主要賦存形式，其次為鐵錳氧化態(tài)，其中Zn和Cd以鐵錳氧化態(tài)含量在表層最高。

1.3 水及水體沉積物

水體及沉積物因其獨(dú)特的環(huán)境特點(diǎn)，往往會(huì)成為重金屬元素的“源”和“匯”，學(xué)者們也因此對(duì)其進(jìn)行了眾多研究。張敏[13]等通過(guò)測(cè)定長(zhǎng)江銅陵段枯、豐水期江水中Cu、Pb、Zn和Cd不同形態(tài)的含量，分析了四種金屬在江水中的存在形態(tài)分布，不同水期含量變化，水中懸浮物對(duì)金屬吸附能力大小，以及近20年來(lái)含量的變化情況。發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江銅陵段江水中各重金屬總量豐水期時(shí)大于枯水期，重金屬各形態(tài)含量之間均有差異。與近20年江水中的重金屬背景值比較，長(zhǎng)江銅陵段重金屬含量有普遍升高的趨勢(shì)。

徐曉春[14]等對(duì)相思河的重金屬污染情況進(jìn)行了調(diào)查和研究，采用潛在危害指數(shù)法對(duì)沉積物中重金屬進(jìn)行了評(píng)價(jià)。研究表明，相思河中下游受到的重金屬污染明顯比上游嚴(yán)重，Cu和Cd的富集系數(shù)和生態(tài)危害高。

李如忠[15]等對(duì)惠溪河濱岸帶土壤重金屬形態(tài)分布及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)行了研究，研究表明，惠溪河濱岸帶土壤中Cd和As達(dá)到極高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，Cu為中等風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；根據(jù)綜合污染及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)率水平，初步判定As和Cd為惠溪河濱岸土壤重金屬污染治理和修復(fù)的優(yōu)先控制對(duì)象。

王嵐[16]等對(duì)長(zhǎng)江水系表層沉積物重金屬污染特征及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的研究中表明，安徽順安河位點(diǎn)為極強(qiáng)生態(tài)危害范疇。

葉宏萌[17]對(duì)銅陵礦區(qū)的新橋至順安河沉積物中五種重金屬的全量和形態(tài)進(jìn)行了研究，并結(jié)合環(huán)境條件分析了它們的橫向和縱向遷移變化特征，研究表明該區(qū)域沉積物重金屬中Cu、Zn、Pb、Cd的均值皆遠(yuǎn)超長(zhǎng)江下游沉積物背景值，其中以Cu和Cd最顯著。對(duì)重金屬橫向遷移分析發(fā)現(xiàn)，礦山重金屬會(huì)隨著沉積物的距離增加而顯著降低，新橋河沉積物的遷移變化顯著高于順安河沉積物。在遷移過(guò)程中，Cu、Zn、Cr殘?jiān)鼞B(tài)逐步增加，毒性減弱，Pb、Cd的活性態(tài)比例增大。重金屬的縱向遷移分析結(jié)果表明，離礦山的位置遠(yuǎn)近對(duì)沉積柱金屬的總量和形態(tài)起決定作用，礦區(qū)下游河流沉積物既受尾礦的影響，也受河流流域物質(zhì)本身的影響。

1.4 大氣沉降物及城區(qū)表土與灰塵

隨著城市化進(jìn)程的加快，而帶來(lái)的交通污染以及其他方面的污染使得大氣環(huán)境質(zhì)量越來(lái)越差，大氣環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越引起人們的注意。李如忠[18]利用美國(guó)國(guó)家環(huán)保局（US EPA）推薦的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型對(duì)銅陵市區(qū)表土與灰塵重金屬污染健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了研究。研究表明，銅陵城區(qū)土壤和地表灰塵已遭受較為嚴(yán)重的重金屬污染；不同功能用地的致癌風(fēng)險(xiǎn)均顯著超過(guò)US EPA推薦的可接受風(fēng)險(xiǎn)閾值范圍和國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)（ICRP）推薦的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)值；銅陵市表土與地表灰塵已對(duì)公眾身體健康構(gòu)成危害；其中主導(dǎo)致癌與非致癌風(fēng)險(xiǎn)效應(yīng)的主要污染因子是As，主要暴露途徑是手-口攝入途徑。

吳開(kāi)明[19]用蘚袋法對(duì)銅陵市大氣重金屬污染進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)銅陵市Cu污染最嚴(yán)重，有色金屬冶煉工業(yè)是銅陵市最主要的污染源，交通運(yùn)輸對(duì)大氣重金屬污染也日趨嚴(yán)重。

殷漢琴[20]對(duì)銅陵市大氣降塵中銅元素的污染特征進(jìn)行了研究，采用富集因子法定性地判斷各采樣點(diǎn)銅元素的來(lái)源，研究表明，銅陵市大氣降塵中銅元素污染嚴(yán)重并且形成了以銅開(kāi)采和冶煉企業(yè)為中心的污染區(qū)域。研究發(fā)現(xiàn)銅礦石的開(kāi)采和冶煉對(duì)大氣降塵中的銅元素污染貢獻(xiàn)較大， 是主要的污染源。

2 重金屬污染修復(fù)技術(shù)與控制措施研究

重金屬在土壤、水體、大氣、生物體中廣泛分布。由于大氣和生物體中重金屬的特殊性及其主要直接或間接來(lái)源于土壤和水體，所以對(duì)于重金屬的污染修復(fù)技術(shù)主要集中在對(duì)土壤和水體中的重金屬污染進(jìn)行修復(fù)。

重金屬在土壤中不易隨水淋溶，不能被微生物分解，具有明顯的生物富集作用且土壤污染具有較長(zhǎng)潛伏期；由于土壤、污染物及地域的復(fù)雜性，土壤一旦受到污染，其治理不僅見(jiàn)效慢、費(fèi)用高，而且受到多種因素的制約。目前，治理土壤重金屬污染的途徑主要有兩種：（1）改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)、使其固定，降低其在環(huán)境中的遷移性和生物可利用性；（2）從土壤中去除重金屬[21]。圍繞這兩種途徑展開(kāi)的土壤重金屬治理措施有物理及物化措施、化學(xué)措施、農(nóng)業(yè)生態(tài)措施、生物修復(fù)等[21～23]。

王華等[24]對(duì)我國(guó)底泥重金屬污染防治研究做了相應(yīng)綜述，提出目前我國(guó)底泥重金屬污染治理的常用方法有工程治理方法、生物治理方法和化學(xué)治理方法。

重金屬污染物進(jìn)入水生生態(tài)系統(tǒng)后對(duì)水生植物和動(dòng)物均產(chǎn)生影響，并通過(guò)食物鏈發(fā)生富集，引起人體病變，危害人類(lèi)。目前水體重金屬污染治理修復(fù)方法主要有物理方法、化學(xué)方法、物理化學(xué)方法、集成技術(shù)、生物方法等[25]。

為控制銅陵市重金屬污染、提高環(huán)境質(zhì)量，銅陵市環(huán)保局組織編制了《銅陵市重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》，該規(guī)劃以國(guó)家《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》為指導(dǎo)，落實(shí)源頭預(yù)防、過(guò)程阻斷、清潔生產(chǎn)、末端治理的全過(guò)程綜合防治理念，提出了一系列重金屬污染防治措施，以求能遏制重金屬污染趨勢(shì)，改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)人民身體健康和環(huán)境權(quán)益。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)銅陵市重金屬污染研究情況進(jìn)行了介紹，對(duì)重金屬污染防治措施與修復(fù)技術(shù)經(jīng)行了總結(jié)。根據(jù)目前研究結(jié)果表明，銅陵市重金屬污染已比較嚴(yán)重。Cd、As、Cu和Pb為主要的污染元素，Hg雖然含量較低，但因?yàn)槠涠拘暂^大，亦當(dāng)引起足夠的重視。礦石的開(kāi)采和冶煉以及尾礦的堆積成為銅陵市重金屬污染的主要來(lái)源，所以首先應(yīng)控制源頭，治理礦石的開(kāi)采和冶煉，清理尾礦的堆積。由于植被等生物體對(duì)重金屬具有良好的吸附阻攔作用，可在采礦廠四周設(shè)置重金屬吸收強(qiáng)防護(hù)帶，阻止污染向更遠(yuǎn)擴(kuò)散。對(duì)于已經(jīng)受到污染的土壤，可以采用生物方法、物理或化學(xué)方法去除。

健全重金屬污染防治法律體系、做好污染綜合防治規(guī)劃和強(qiáng)化行政管理是防治重金屬污染的重要管理手段?！躲~陵市重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》的提出對(duì)銅陵市重金屬污染防治具有重要的指導(dǎo)和實(shí)踐意義。健全重金屬污染防治法律體系，實(shí)施清潔生產(chǎn)，監(jiān)督實(shí)施環(huán)境影響評(píng)價(jià)驗(yàn)收工作，開(kāi)發(fā)研究重金屬污染防治技術(shù)等是目前重金屬污染防治的重要任務(wù)。

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

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

1 我國(guó)土壤重金屬污染現(xiàn)狀

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

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

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

2 土壤重金偌嗖庵衛(wèi)戇旆

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

2.1 土壤樣品采集

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

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

2.2 土壤樣品制備

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

2.3 土壤樣品監(jiān)測(cè)分析

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

3 土壤重金屬監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制

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

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

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

4 結(jié)語(yǔ)

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

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篇5

摘 要：綜述了當(dāng)前規(guī)?；B(yǎng)殖帶來(lái)的沼肥重金屬污染現(xiàn)狀，探討了土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)，旨在為沼肥的安全利用提供一定的理論依據(jù)和技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)；沼肥；重金屬；修復(fù)技術(shù)；研究

中圖分類(lèi)號(hào)：s141 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a doi編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.05.017

1 畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)沼肥重金屬污染現(xiàn)狀

沼肥（包括沼液和沼渣）是有機(jī)物厭氧發(fā)酵后的殘余物，是一種優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥。但近年來(lái)，隨著沼肥的廣泛應(yīng)用，沼肥污染問(wèn)題也越來(lái)越引起人們的重視。生豬、奶牛養(yǎng)殖是我國(guó)農(nóng)業(yè)中的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，規(guī)?；B(yǎng)殖也在不斷擴(kuò)大，已成為我國(guó)未來(lái)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，但養(yǎng)殖業(yè)業(yè)主在追求效益最大化的同時(shí)，也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。許多地方在規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖過(guò)程中，為加快畜禽生長(zhǎng)速度、提高飼料利用率和防止畜禽疾病，在飼料添加劑中大量使用銅、鋅、鐵、砷等中微量元素[1-2]。許多研究表明，飼料中添加銅對(duì)豬各階段有明顯的促生長(zhǎng)作用[3-5]。目前，在我國(guó)及其他國(guó)家的生豬養(yǎng)殖中，使用高劑量銅作為豬的促生長(zhǎng)飼料添加劑已相當(dāng)普遍，但重金屬元素在動(dòng)物體內(nèi)的生物效價(jià)很低，大部分隨畜禽糞便排出體外，故畜禽糞便中往往含有高量的重金屬，從而增加了農(nóng)用畜禽糞便污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)[6]。而規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)的糞污經(jīng)過(guò)處理后最終都會(huì)以沼肥、有機(jī)肥等形式進(jìn)入土壤中，造成土壤污染和植株中毒。

 

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外對(duì)沼肥重金屬污染問(wèn)題的研究多集中在沼肥中重金屬元素分布情況、沼肥對(duì)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響、沼肥對(duì)土壤的影響等[7-8]。鐘攀等[9]分析了沼氣肥中重金屬含量，發(fā)現(xiàn)沼液毒性重金屬的平均含量為全as>cr>cd>pb>hg，而沼渣則為全cr>as>pb>cd>hg。李健等[10]研究發(fā)現(xiàn)，配合飼料飼養(yǎng)法沼渣中as、cd的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出規(guī)定的含量，hg的含量也已接近極限值；而青飼料飼養(yǎng)法沼渣中主要重金屬含量除pb以外，其他重金屬含量基本沒(méi)有超過(guò)允許的范圍。段蘭等[11]對(duì)遼寧省昌圖縣的飼料、豬糞、沼肥以及連續(xù)施用沼肥6年的土壤進(jìn)行取樣測(cè)定，分析了沼肥從源頭到土壤施用過(guò)程中重金屬與抗生素類(lèi)獸藥的含量變化。結(jié)果表明，施用沼肥的土壤重金屬類(lèi)殘留現(xiàn)象總體不明顯，但cu、zn含量明顯增高。高紅莉等[12]研究指出，施用沼肥可以改善土壤環(huán)境，提高土壤肥力，明顯提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，對(duì)土壤重金屬元素含量沒(méi)有顯著影響，但是青菜鎘、鉛含量超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，因此應(yīng)謹(jǐn)慎施用。隨著人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題的日益關(guān)注，沼肥中的重金屬特別是毒性重金屬的含量將成為評(píng)價(jià)其質(zhì)量安全的重要指標(biāo)。

 

2 土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)

重金屬污染物進(jìn)入土壤后，不易隨水遷移，不能被生物所分解，因而在防治上存在一定的困難。對(duì)于沼肥造成的土壤重金屬污染，目前生產(chǎn)上常用的改良修復(fù)技術(shù)主要有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)等。即可通過(guò)土壤管理、重金屬鈍化、微生物降解等技術(shù)集成，降低土壤重金屬對(duì)作物的生物有效性，減少作物的吸收，也可通過(guò)秸稈綜合利用技術(shù)、高富集植物填閑種植等，降低土壤重金屬的含量。

 

2.1 物理修復(fù)技術(shù)

物理修復(fù)技術(shù)是通過(guò)各種物理過(guò)程將重金屬污染物從土壤中去除或分離的技術(shù)。目前，土壤重金屬污染物理修復(fù)主要包括電動(dòng)修復(fù)、電熱修復(fù)、土壤淋洗3種修復(fù)技術(shù)[13]。在這3種物理修復(fù)技術(shù)中，應(yīng)用最多、技術(shù)最成熟的是土壤淋洗法，該法是利用淋洗液把土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移到土壤液相中，再用絡(luò)合或沉淀的方法，使重金屬富集并進(jìn)一步回收處理的土壤修復(fù)方法。淋洗液主要有硝酸、硫酸、鹽酸、草酸、檸檬酸、edta和dtpa等[14]。有研究指出當(dāng)硫酸單獨(dú)使用時(shí)，銅和鉛的去除效果不理想[15]，而使用的鹽酸/硫酸（1∶1）對(duì)污泥進(jìn)行處理，重金屬銅、鉛、鋅等去除率都達(dá)到60%以上，有的重金屬去除率甚至可達(dá)100%。有機(jī)絡(luò)合劑edta和dtpa等也能有效去除重金屬，如edta能與許多重金屬元素形成穩(wěn)定的化合物，使用0.1 mol·l-1edta去除pb，發(fā)現(xiàn)edta對(duì)pb的提取率可達(dá)60% [16]。

 

2.2 化學(xué)修復(fù)技術(shù)

化學(xué)修復(fù)就是向土壤投入改良劑，如有機(jī)肥、作物秸稈、蛭石、石灰等，通過(guò)對(duì)重金屬離子的吸附、氧化還原、沉淀等作用，以降低重金屬對(duì)植物的危害和在植物體內(nèi)的富集。有機(jī)肥可通過(guò)改變重金屬的存在狀態(tài)，或改變吸附體的表面性質(zhì)，進(jìn)而影響重金屬的吸附。張敬鎖等[17]研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)質(zhì)有很大的比表面積，對(duì)cd2+有強(qiáng)烈的吸附作用，更主要的是有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的腐殖酸可與土壤中的cd2+形成鰲合物沉淀。石灰主要是通過(guò)提高土壤ph值，促進(jìn)土壤中重金屬元素形成氫氧化物或碳酸鹽結(jié)合態(tài)鹽類(lèi)沉淀。

 

2.3 生物修復(fù)技術(shù)

2.3.1 植物修復(fù)技術(shù) 植物修復(fù)技術(shù)是指通過(guò)植物系統(tǒng)及其根系移去、揮發(fā)或穩(wěn)定土壤環(huán)境中的重金屬污染物，或降低污染物中的重金屬毒性，以期達(dá)到清除污染、修復(fù)或治理土壤目的的一種技術(shù)。植物修復(fù)經(jīng)濟(jì)有效、成本低，對(duì)環(huán)境擾動(dòng)小，產(chǎn)生的富集重金屬的植物可統(tǒng)一處理，甚至可以從這些植物體內(nèi)回收重金屬，可以長(zhǎng)期、大面積的田間應(yīng)用，還可綠化環(huán)境[18-19]。但在一些區(qū)域，簡(jiǎn)單地使用植物修復(fù)法難以起到預(yù)期效果，必須與物理化學(xué)法等結(jié)合起來(lái)使用[20]。目前，全世界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超富集植物500多種：cd超富集植物有商陸、龍葵等[21-22]；cu超富集植物有燕麥鴨跖草、海州香薷等[23]；pb超富集植物有裂葉荊芥、麻瘋樹(shù)等[24-25]；as超富集植物有大葉井口邊草、蜈蚣草等[26-27]；hg超富集植物有大米草[28]。以及cd/zn多重金屬富集植物有伴礦景天[29]，pb/cu/zn/cd多重金屬富集植物有朝天委陵菜[30]。

 

2.3.2 微生物修復(fù)技術(shù) 微生物修復(fù)是利用微生物如藍(lán)細(xì)菌、菌根真菌以及某些藻類(lèi)產(chǎn)生的多糖、糖蛋白等物質(zhì)對(duì)重金屬的吸收、沉積、氧化和還原等作用，減少植物攝取，從而降低重金屬的毒性[31-33]。目前，微生物強(qiáng)化植物修復(fù)方面的研究多集中于菌根真菌，它在修復(fù)遭受重金屬污染的土壤方面發(fā)揮著重要的作用[34]。通過(guò)篩選重金屬抗性菌株、增強(qiáng)植物抗重金屬能力來(lái)實(shí)現(xiàn)植物修復(fù)重金屬污染土壤是非常有效的手段[35]。許友澤等[36]采用微生物淋溶法去除重金屬，在最佳工藝條件下，污泥中cd、mn、cu、pb、zn的浸出率分別高達(dá)88.0%，88.0%，69.0%，67.0%和83.0%。謝朝陽(yáng)等[37]研究發(fā)現(xiàn)，在細(xì)菌的參與下，土壤膠體和粘土礦物對(duì)重金屬離子的吸附能力有一定程度的增加。

2.4 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)修復(fù)技術(shù)

植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)能通過(guò)調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)狀況來(lái)增強(qiáng)植物抗重金屬脅迫的能力。在重金屬脅迫下，利用水楊酸進(jìn)行處理能促進(jìn)植株生長(zhǎng)

，降低質(zhì)膜透性，減少丙二醛的積累，從而增強(qiáng)植物抗重金屬脅迫的能力[38]。趙鸝等[39]也研究發(fā)現(xiàn)，施加外源脫落酸能有效緩解汞脅迫下水稻種子的萌發(fā)活力，增強(qiáng)植株的抗逆性。

 

3 結(jié) 論

綜上所述，當(dāng)前許多地方在規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖過(guò)程中，為了追求效益，往往在飼料添加劑中大量使用銅、鋅、砷等中微量元素，而這些重金屬元素大部分隨畜禽糞便排出體外，從而增加了農(nóng)用畜禽糞便污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)當(dāng)前規(guī)模化養(yǎng)殖帶來(lái)的沼肥污染現(xiàn)狀，本研究探討了幾種緩解重金屬污染的技術(shù)，有些技術(shù)已經(jīng)比較成熟，有些仍存在疑問(wèn)，還需進(jìn)一步完善。隨著研究的深入，將會(huì)有更完善更成熟的土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)中。

 

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篇6

一、指導(dǎo)思想

以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，以保障環(huán)境安全和保護(hù)群眾健康為目的,加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度,強(qiáng)化環(huán)境執(zhí)法監(jiān)管,努力解決影響群眾生產(chǎn)生活的重金屬污染問(wèn)題。

二、目標(biāo)任務(wù)

全面排查涉鉛、鎘、汞、鉻和類(lèi)金屬砷等重金屬污染企業(yè)，基本摸清區(qū)內(nèi)產(chǎn)生、使用、排放重金屬企業(yè)的底數(shù)、排放種類(lèi)和數(shù)量，確定重點(diǎn)防治的行業(yè)和企業(yè)，預(yù)防重金屬污染事件，促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，努力改善環(huán)境質(zhì)量，使重金屬污染危害人民群眾健康的現(xiàn)象基本得到遏制。

三、區(qū)重金屬污染物排放現(xiàn)狀

目前我區(qū)涉重企業(yè)主要是海恩電池有限公司、市電鍍廠、市柯林固廢處置有限公司、市蓄電池廠、天龍?jiān)偕糜邢薰疚寮移髽I(yè)，分別涉及重金屬元素是：鉛、鋅，鉻、汞、鉛、銅，其中市蓄電池廠已于2013年10月自行停產(chǎn)。

四、2014年重金屬污染削減目標(biāo)

按照省、市環(huán)保部門(mén)要求，各縣（區(qū)）2014年度實(shí)施方案中重點(diǎn)重金屬目標(biāo)削減率在的基礎(chǔ)上削減5%以上。經(jīng)調(diào)查，我區(qū)環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)中無(wú)涉重企業(yè)，污染源普查庫(kù)中有兩家涉重企業(yè)：市蓄電池廠（鉛污染物排放量為0.01千克/年）；經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)好友礦產(chǎn)品加工廠（鉛污染物排放量為0.15千克/年），其中市蓄電池廠已于2013年10月自行停產(chǎn)。經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)好友礦產(chǎn)品加工廠位于原楚州區(qū)南馬廠鄉(xiāng)境內(nèi)，后因區(qū)域調(diào)整，南馬廠鄉(xiāng)劃歸市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)（該企業(yè)已不屬于我區(qū)管理）。綜上所述，我區(qū)的重點(diǎn)重金屬目標(biāo)削減率在的基礎(chǔ)上削減100%。

五、2014年重金屬污染防治工作

為了控制重金屬污染物的新增量，2014年我區(qū)將進(jìn)一步優(yōu)化涉重產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)工業(yè)污染源治理和控制，力爭(zhēng)重金屬產(chǎn)生和排放強(qiáng)度明顯下降，重金屬環(huán)境監(jiān)控能力明顯提高，建立起比較完善的重金屬污染防治體系。

1、嚴(yán)格環(huán)評(píng)制度。嚴(yán)格“涉重”項(xiàng)目環(huán)評(píng)審批。金屬表面處理及熱處理加工業(yè)、鉛蓄電池制造業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)品制造業(yè)、重有色金屬冶煉業(yè)中，涉及鉛、汞、鎘、鉻和類(lèi)金屬砷等重金屬污染物排放的建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)“入園進(jìn)區(qū)”，并符合園區(qū)(或?qū)I(yè)片區(qū))產(chǎn)業(yè)定位，其環(huán)評(píng)文件由省級(jí)以上環(huán)保部門(mén)審批。在重金屬重點(diǎn)防控區(qū)內(nèi)，禁止新、改、擴(kuò)建增加重金屬污染物排放的項(xiàng)目。禁止在重要生態(tài)功能區(qū)和因重金屬污染導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)區(qū)域新建“涉重”項(xiàng)目。

2、嚴(yán)格環(huán)境監(jiān)管。加強(qiáng)對(duì)涉重企業(yè)環(huán)境監(jiān)管，對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的環(huán)境違法行為，將嚴(yán)格責(zé)任追究并實(shí)施從重處罰。

3、開(kāi)展強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核。鼓勵(lì)涉重企業(yè)主動(dòng)淘汰落后產(chǎn)能，分批次開(kāi)展強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核工作。年內(nèi)督促海恩電池有限公司通過(guò)強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核。

4、加強(qiáng)飲用水源地重金屬污染整治。嚴(yán)禁在飲用水源一、二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)新建重金屬污染排放企業(yè)，進(jìn)一步完善飲用水源安全保障體系。

5、加強(qiáng)涉重企業(yè)監(jiān)督監(jiān)測(cè)。進(jìn)一步完善監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)對(duì)重金屬項(xiàng)目的監(jiān)督監(jiān)測(cè)力度，實(shí)行每?jī)稍卤O(jiān)測(cè)一次。

6、開(kāi)展重金屬土壤污染調(diào)查。以農(nóng)委部門(mén)開(kāi)展的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬重點(diǎn)污染區(qū)域調(diào)查為契機(jī)，掌握農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地及其周?chē)h(huán)境污染現(xiàn)狀。

六、存在問(wèn)題

篇7

關(guān)鍵詞：城市土壤；重金屬污染；植物修復(fù)技術(shù)；大生物量非超富集植物；綜合評(píng)估篩選法

中圖分類(lèi)號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.011

城市土壤因受人類(lèi)活動(dòng)強(qiáng)烈影響而區(qū)別于自然土壤，主要指厚度大于50 cm的非農(nóng)用土壤，通常出現(xiàn)在城市和城郊區(qū)域[1-3]。城市化過(guò)程中的工業(yè)發(fā)展、城建工程的實(shí)施和居民日常生活等人類(lèi)活動(dòng)排放的污染物，以各種形式直接或間接地進(jìn)入城市土壤，改變了城市土壤的理化屬性，造成了城市土壤的重金屬污染[4]。城市土壤重金屬既可通過(guò)直接接觸密集的城市人群而危害人體健康，又可通過(guò)對(duì)大氣、水體的影響而影響城市生態(tài)環(huán)境，進(jìn)而影響生命安全[5-6]。城市土壤既可以為城市綠色植物的生長(zhǎng)提供養(yǎng)分，是其必不可少的生長(zhǎng)介質(zhì)，又可以為土壤微生物提供棲息地，是其能量的重要來(lái)源之一，所以城市土壤是城市生態(tài)系統(tǒng)尤為重要的組成部分，與城市生態(tài)環(huán)境息息相關(guān)[5]。因此，城市土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。

1 城市土壤重金屬污染現(xiàn)狀

原成土母質(zhì)和人為活動(dòng)是城市土壤重金屬的來(lái)源，其中工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)動(dòng)車(chē)輛尾氣排放、生活垃圾堆棄等人為活動(dòng)是造成城市土壤重金屬污染的主要因素。一方面，人為活動(dòng)產(chǎn)生的重金屬以氣溶膠的形式進(jìn)入大氣，經(jīng)過(guò)干濕沉降間接進(jìn)入土壤；另一方面，附著于廢棄物中，直接排入城市土壤，造成重金屬污染，甚至污染地下水。并且城市土壤重金屬污染具有一定的空間分布特征，總體表現(xiàn)為城區(qū)內(nèi)部土壤重金屬含量明顯高于郊區(qū)，并且交通干線(xiàn)兩側(cè)、人類(lèi)活動(dòng)密集區(qū)、老工業(yè)區(qū)重金屬污染較為嚴(yán)重，而受人為活動(dòng)影響較小的風(fēng)景區(qū)、公園等功能區(qū)土壤重金屬污染則屬于中低度污染和輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

城市土壤Pb、Zn、Cu、Cd等重金屬多介質(zhì)復(fù)合污染給人體健康帶來(lái)了極大的風(fēng)險(xiǎn)。食物鏈傳遞研究表明，重金屬已經(jīng)不同程度地污染了我國(guó)的城市郊區(qū)菜地土壤[7-9]，重金屬含量已超標(biāo)的蔬菜大量向城市供應(yīng)。除此之外，以揚(yáng)塵為載體進(jìn)入大氣的城市土壤重金屬，最終可通過(guò)人體的新陳代謝作用而進(jìn)入體內(nèi)并逐漸積累，從而直接威脅到人體健康。研究表明，北方沙塵暴天氣發(fā)生時(shí)，大氣環(huán)境中土壤重金屬元素濃度迅速增加，Pb、Zn、Cu、Cd的濃度比平常高出3～12倍[10-11]。據(jù)相關(guān)研究部門(mén)統(tǒng)計(jì)，上海市大約有1/3的大氣顆粒物來(lái)自于土壤揚(yáng)塵[7]。此外，城市土壤重金屬元素的積累對(duì)植物、動(dòng)物、微生物的生理生態(tài)等方面也產(chǎn)生一定的毒害，導(dǎo)致城市土壤的退化。

2 土壤重金屬污染修復(fù)研究現(xiàn)狀

近年來(lái)，科研工作者不斷探索重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)，使物理、化學(xué)和生物等修復(fù)技術(shù)得到了較快的發(fā)展。由表1可知，盡管這些物理、化學(xué)修復(fù)手段對(duì)治理重金屬污染土壤具有非常重要的實(shí)踐意義，但仍具有投資大、修復(fù)效率低、對(duì)周?chē)h(huán)境干擾性大、易導(dǎo)致次生污染等諸多缺點(diǎn)。相比較而言，盡管植物修復(fù)技術(shù)有著種質(zhì)資源較少、修復(fù)效果待改善和植物生長(zhǎng)條件等局限性，但其仍具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的雙重優(yōu)勢(shì)，不僅能夠利用綠色植物的新陳代謝活動(dòng)來(lái)修復(fù)土壤環(huán)境中的重金屬污染，而且具有一定的觀賞價(jià)值，有助于園林城市的建設(shè)。

廣義的植物修復(fù)技術(shù)是在多學(xué)科交叉點(diǎn)上發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，建立在植物對(duì)某種或某些化學(xué)元素的耐性和積累性基礎(chǔ)之上，利用植物及其根際共存微生物體系的吸收、揮發(fā)、降解和轉(zhuǎn)化作用來(lái)清除環(huán)境中的污染物的一門(mén)環(huán)境污染治理技術(shù)[12]。通常所說(shuō)的植物修復(fù)技術(shù)是指選擇具有吸收富集土壤中污染元素能力的植物，并將該植物種植于特定重金屬污染的土壤上，隨著該植物收獲和植物組織器官的妥善處理，便可移除土體中的該種污染重金屬，最終達(dá)到污染治理與生態(tài)修復(fù)污染土壤的目的[13]。這種技術(shù)因?yàn)槠湓谕寥牢廴局卫矸矫娴木薮髴?yīng)用潛力，吸引了各國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家進(jìn)行相關(guān)研究，并取得了一定的進(jìn)展。

2.1 超富集植物修復(fù)技術(shù)

現(xiàn)今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的超富集植物約500多種，主要分布在氣候溫和的歐洲、美國(guó)、新西蘭及澳大利亞的污染區(qū)，但利用植物修復(fù)污染土壤則是近幾十年的工作。目前，關(guān)于超富集植物對(duì)重金屬耐性和積累性機(jī)理、修復(fù)性能改進(jìn)及應(yīng)用技術(shù)等方面的研究已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)展開(kāi)，并且也取得了一定的進(jìn)展。此外，植物修復(fù)技術(shù)商業(yè)化因其工程性的試驗(yàn)研究以及實(shí)地應(yīng)用效果，在未來(lái)具有巨大的商業(yè)前景。

2.2 超富集植物修復(fù)的局限性

超富集植物在修復(fù)土壤重金屬污染方面表現(xiàn)出顯著的生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。盡管利用植物修復(fù)技術(shù)修復(fù)重金屬污染土壤具有廉價(jià)、有效、使土壤免受擾動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際應(yīng)用中，超富集植物由于其固有的特點(diǎn)，大大限制了在植物修復(fù)技術(shù)中的應(yīng)用。第一，大部分超富集植物生物量低下，嚴(yán)重制約了修復(fù)效率，且植株矮小，不便于機(jī)械化作業(yè)；第二，超富集植物引種易受到地域性限制，因其多為野生植物種質(zhì)資源，區(qū)域性分布較強(qiáng)，難以適應(yīng)新的生物氣候條件；第三，超富集植物往往只適用于某種特定的重金屬元素，具有較強(qiáng)的專(zhuān)一性，對(duì)土壤中其他含量較高的重金屬則表現(xiàn)出中毒癥狀，從而在重金屬?gòu)?fù)合污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用受到了限制；最后，超富集植物根、葉、果實(shí)等器官機(jī)械折斷、凋謝或腐爛等途徑使重金屬重返土壤，易造成二次污染，間接降低了修復(fù)效率。

2.3 大生物量非超富集植物與超富集植物修復(fù)技術(shù)

Ebbs等[16]認(rèn)為超富集植物以外的其他大生物量非超富集植物也具有修復(fù)重金屬污染土壤的可能性，并提出農(nóng)作物地上部可觀的生物量能夠補(bǔ)償?shù)厣喜枯^低的重金屬含量的觀點(diǎn)。周振民等[17]指出了大生物量非超富集植物修復(fù)技術(shù)是一項(xiàng)非常有發(fā)展?jié)摿Φ闹参镄迯?fù)技術(shù)。因此植物修復(fù)技術(shù)走向工程實(shí)踐的主要任務(wù)是篩選與開(kāi)發(fā)大生物量、富集重金屬能力強(qiáng)且具有觀賞性的復(fù)合型修復(fù)植物。

3 土壤重金屬污染大生物量植物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展

現(xiàn)有超富集植物種質(zhì)資源貧乏，并且其具有自身的局限性，修復(fù)效果也有待于進(jìn)一步加強(qiáng)，故植物修復(fù)技術(shù)還不成熟。另外，評(píng)價(jià)植物修復(fù)重金屬污染的標(biāo)準(zhǔn)是重金屬遷移總量，然而已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的超富集植物因其生物量小、生長(zhǎng)緩慢而使重金屬遷移總量相對(duì)較低，自然種群中存在著對(duì)重金屬具有一定耐性的大生物量植物，雖然其單位質(zhì)量的重金屬含量尚不滿(mǎn)足超富集植物的定義，但此時(shí)其所積累的重金屬絕對(duì)量反而比超積累植物的絕對(duì)量大。因此大生物量非超富集植物對(duì)城市土壤重金屬的修復(fù)作用更大。

3.1 大生物量修復(fù)植物的優(yōu)勢(shì)

以大生物量植物種質(zhì)資源作為篩選修復(fù)植物對(duì)象是有依據(jù)的，一方面，大生物量修復(fù)植物具備普通植物的功能特點(diǎn)；另一方面，大生物量修復(fù)植物還有普通植物不具備的諸多優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)為：

（1）高生物量植物種質(zhì)資源豐富，有著巨大的潛力，可為篩選提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；

（2）在進(jìn)行城市土壤修復(fù)、調(diào)控大氣環(huán)境的同時(shí)，能夠美化環(huán)境，一舉兩得；

（3）具備觀賞性的大生物量修復(fù)植物，不會(huì)進(jìn)行食物鏈的傳遞積累，減少了對(duì)人體的危害；

（4）大生物量植物對(duì)人類(lèi)健康也有著一定的作用，如油松、核桃、桑樹(shù)等對(duì)桿菌和球菌的殺菌力均極強(qiáng)，花卉芳香油可抗菌，提高人體免疫力，可作為保健食品或調(diào)控大氣環(huán)境；

（5）在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中，品種選育、植物栽培以及病蟲(chóng)害防治等經(jīng)驗(yàn)日益豐富。因此，篩選大生物量植物修復(fù)城市土壤重金屬污染是可行的。

3.2 大生物量植物的耐性與積累性研究

4 大生物量修復(fù)植物的判斷標(biāo)準(zhǔn)與篩選

由周振民等[17]對(duì)重金屬污染土壤大生物量修復(fù)植物進(jìn)行的綜合研究可知，其篩選對(duì)象主要為部分農(nóng)作物、雜草、樹(shù)木和花卉。修復(fù)城市土壤的大生物量植物應(yīng)具有一定的生態(tài)功能和觀賞價(jià)值，按觀賞部位可分為觀花的、觀葉的、觀芽的、觀莖的、觀果的五類(lèi)；從低等到高等植物，從水生到陸生；有草本也有木本，有灌木、喬木和藤木，種類(lèi)繁多。因此篩選既具有觀賞性又具有生態(tài)修復(fù)功能的大生物量修復(fù)植物就尤為重要了。

為了便于采取定性與定量相結(jié)合的綜合評(píng)估分析法篩選出具備此能力的大生物量修復(fù)植物，這就要求植物符合一定的判定標(biāo)準(zhǔn)。耐性特征、積累特征、觀賞性和生態(tài)調(diào)控功能是主要的評(píng)定指標(biāo)，其中耐性特征和積累特征是最基本的判斷標(biāo)準(zhǔn)。耐性植物應(yīng)該能夠在較高重金屬污染濃度的土壤上完成生命周期，并且污染處理的植物地上部生物量與對(duì)照植物的地上部生物量相比沒(méi)有明顯的下降，這才說(shuō)明該植物對(duì)重金屬污染的土壤具有一定的耐性。積累特征以轉(zhuǎn)移系數(shù)和富集系數(shù)綜合表示，李庚飛等[25]研究表明，在利用大生物量非超富集植物進(jìn)行重金屬污染修復(fù)時(shí)，若植物對(duì)某重金屬元素的轉(zhuǎn)移系數(shù)和地上部分富集系數(shù)均大于0.1，說(shuō)明植物對(duì)該金屬元素具有富集的潛力。此外，植物觀賞性和固碳釋氧、吸收有毒有害氣體等生態(tài)調(diào)控功能等指標(biāo)的納入，對(duì)采用綜合評(píng)估篩選法進(jìn)行復(fù)合型修復(fù)植物的篩選更有意義。

大生物量植物種類(lèi)繁多，盲目地篩選是不科學(xué)的。因此首先應(yīng)該搜集資料，調(diào)查各種植物的特點(diǎn)及其本身生長(zhǎng)習(xí)性，從中初選出最有可能成為修復(fù)植物的種質(zhì)資源進(jìn)行研究，之后再進(jìn)一步確認(rèn)。例如，可從受污染嚴(yán)重的區(qū)域采集仍然能夠正常生長(zhǎng)的物種進(jìn)行試驗(yàn)，或從生長(zhǎng)不易受環(huán)境影響的物種著手。初選大生物量修復(fù)植物在一定程度上可由植物的根、莖、葉初步判斷[26]。生物量與株高成正比，而生物量越大，修復(fù)效率也相應(yīng)增大，因此株高是修復(fù)植物的重要選擇依據(jù)。為使篩選出的修復(fù)植物具有更好的實(shí)踐性，也應(yīng)盡量地人為模擬與特定重金屬污染城市土壤條件相一致的環(huán)境條件，利用盆栽試驗(yàn)篩選出大生物量復(fù)合型修復(fù)植物。

5 結(jié) 語(yǔ)

我國(guó)對(duì)植物修復(fù)重金屬污染土壤的研究起步較晚，篩選工作做得不多，大量有潛力的修復(fù)植物還有待發(fā)現(xiàn)，尤其是以大生物量修復(fù)植物為篩選對(duì)象將成為一個(gè)突破口。總的來(lái)說(shuō)，用大生物量修復(fù)植物修復(fù)污染土壤的潛力巨大。在城市污染土壤修復(fù)中，大面積地應(yīng)用與其他手段相結(jié)合的大生物量修復(fù)植物，既可以美化環(huán)境，又能帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因此進(jìn)一步提高大生物量修復(fù)植物的修復(fù)效率，應(yīng)從生態(tài)位的理論出發(fā)，開(kāi)展植物品種的篩選與培育、復(fù)合修復(fù)技術(shù)應(yīng)用、修復(fù)效果驗(yàn)證試驗(yàn)等方面的研究，以適應(yīng)城市需要，并將植物修復(fù)、觀賞植物苗木生產(chǎn)、園林景觀建設(shè)與生物質(zhì)能利用有機(jī)結(jié)合，形成環(huán)境污染修復(fù)產(chǎn)業(yè)，走循環(huán)利用綠色發(fā)展之路。

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篇8

[關(guān)鍵詞]歷史遺留 鉛鋅廢渣 重金屬污染 對(duì)策

[中圖分類(lèi)號(hào)] P618.42 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2014）-3-220-1

0前言

威寧縣的鉛鋅冶煉業(yè)歷史悠久，據(jù)《大方府志》記載：在唐朝五代就有鉛鋅冶煉業(yè)，在近現(xiàn)代，清末民國(guó)時(shí)期和1958年的時(shí)期都有鉛鋅冶煉業(yè)。威寧縣鉛鋅冶煉業(yè)發(fā)展較快、規(guī)模較大，污染最為嚴(yán)重的是上世紀(jì)末20年。威寧鉛鋅冶煉業(yè)以土法煉鋅為主，主要采用土制馬弗爐、馬槽爐、橫罐、小豎罐、六角爐等簡(jiǎn)易土高爐進(jìn)行焙燒、簡(jiǎn)易冷凝設(shè)施進(jìn)行收塵等落后方式煉鋅或氧化鋅制品。生產(chǎn)工藝主要是用煤與鋅礦按比例裝罐后經(jīng)燃煤加熱，在煤還原作用下產(chǎn)出粗鋅，資源、能源消耗消耗量大，鋅的回收率低，浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，產(chǎn)生的燃燒煙氣和還原煙氣直接排入大氣，廢渣隨意傾倒，對(duì)生態(tài)和環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞和影響。因此，為改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，減輕廢渣對(duì)環(huán)境的影響，為人民群眾創(chuàng)造一個(gè)良好的生產(chǎn)、生活環(huán)境，對(duì)該區(qū)域冶煉廢渣及時(shí)進(jìn)行污染治理迫在眉睫。

1鉛鋅廢渣重金屬的污染現(xiàn)狀及危害分析

1.1廢渣分布狀況

經(jīng)過(guò)對(duì)全縣煉鋅區(qū)廢渣堆放場(chǎng)點(diǎn)的初步了解，在近幾十年的土法煉鋅生產(chǎn)過(guò)程中未同步采取相應(yīng)的環(huán)保措施，廢渣亂堆亂放隨意傾倒。據(jù)原畢節(jié)地區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站調(diào)查，威寧縣煉鋅廢渣總量為432萬(wàn)噸，主要分布在爐山鎮(zhèn)、東風(fēng)鎮(zhèn)、草海鎮(zhèn)、二塘鎮(zhèn)、鹽倉(cāng)鎮(zhèn)、金鐘鎮(zhèn)等15個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，廢渣總占地面積約4500畝，占地性質(zhì)為耕地26.0%，荒坡、溝谷、洼地50.2%，河道23.8%。其具體分布情況如下：

（1）沿公路兩側(cè)分布

煉鋅業(yè)大多沿交通發(fā)達(dá)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布，主要有威赫線(xiàn)的鹽倉(cāng)鎮(zhèn)鹽倉(cāng)村，威水線(xiàn)金鐘段草海鎮(zhèn)白馬村、鴨子塘村、金鐘鎮(zhèn)冒水井村，水煤線(xiàn)猴場(chǎng)鎮(zhèn)穿洞村、倮未村、發(fā)糾村等。

（2）沿荒坡、溝谷、洼地分布

二塘鎮(zhèn)的果花村（大紅山）、鐵營(yíng)村（湖南坡）、中山村、金鐘鎮(zhèn)的格兜井，東風(fēng)鎮(zhèn)紅花嶺村、格書(shū)村。

（3）沿河道分布

主要是沿烏江水系三岔河上游支流大河分布。在爐山鎮(zhèn)的16個(gè)煉鋅村幾乎在爐山河兩側(cè)的溝谷，東風(fēng)鎮(zhèn)的拱橋村、黃泥村、竹林村、文明村在二塘河的支流拱橋小河上的支流拖倮河上。另外，羊街河兩岸也有鉛鋅廢渣的分布點(diǎn)。

1.2廢渣重金屬污染的危害

1.2.1對(duì)地表水、地下水水質(zhì)的影響

煉鋅廢渣堆受地表徑流及雨水的沖刷等作用，使煉鋅廢渣或其中的重金屬、懸浮物等進(jìn)入地表水，也有相當(dāng)數(shù)量的廢渣是直接倒入溝谷、河床污染地表水。大量的煉鋅廢渣堆積在河道，淤積、堵塞河道或造成河道改道，抬升了河床。這些廢渣及其中的重金屬、懸浮物等污染物進(jìn)入地表水后，造成的污染相當(dāng)嚴(yán)重，凡是在煉鋅集中區(qū)的地表水，其水質(zhì)基本都劣于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅴ類(lèi)，污染主要是以鉛、鋅、鎘為特征污染物，鉛的污染尤為突出。煉鋅廢渣堆受地表徑流及雨水的沖刷，從地表、溶洞滲透，將渣中的有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)移到地下水中，從地下水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)狀況來(lái)看，基本都劣于《地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-93）Ⅲ類(lèi)，特征污染物仍然是重金屬鉛、鎘、鋅。

1.2.2對(duì)土壤的影響

鉛鋅廢渣堆放區(qū)土壤污染是由煉鋅廢渣經(jīng)雨水和地表徑流的沖刷、淋溶，廢渣中的污染物滲入土壤，造成的土壤污染。土壤重金屬污染可影響農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量的下降，并可通過(guò)食物鏈危害人類(lèi)的健康，也可以導(dǎo)致大氣和水環(huán)境質(zhì)量的進(jìn)一步惡化。

從以上幾方面的環(huán)境影響分析可以看出，鉛鋅廢渣對(duì)環(huán)境的污染是嚴(yán)重的，受污染的空氣、水和土壤直接危害到生活在渣場(chǎng)周?chē)r(nóng)民的身體健康和植物的生長(zhǎng)。

2鉛鋅廢渣重金屬污染的防治對(duì)策

鉛鋅廢渣重金屬污染較難治理，這與它的特性是分不開(kāi)的，同時(shí)也是它越來(lái)越受關(guān)注的原因，因此在治理重金屬污染時(shí)必須充分考慮到它的特性。鉛鋅渣中的重金屬（以鉛、鋅為主）通過(guò)雨水淋溶、空氣氧化以及微生物作用后進(jìn)入環(huán)境，對(duì)周?chē)寥?、水體和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅。由于重金屬污染物屬于持久性污染物，具有長(zhǎng)期性、隱匿性、不可逆性以及不能完全被分解或消逝的特點(diǎn)，無(wú)法從環(huán)境中徹底清除，只能改變其存在的位置或存在的形態(tài)。

針對(duì)威寧縣鉛鋅廢渣的堆存特點(diǎn)和廢渣重金屬污染的特征，我們主要是考慮對(duì)廢渣中的重金屬污染物采取穩(wěn)定固化的措施，實(shí)現(xiàn)鉛鋅渣的物理穩(wěn)定、化學(xué)穩(wěn)定和生態(tài)安全。鉛鋅渣（或鉛鋅尾礦）的堆積性質(zhì)與沙礫十分相似，具有比較好的滲水性能。鉛鋅廢渣中的重金屬主要包括鉛、鋅，此外還含有少量的汞和砷等。目前，國(guó)內(nèi)外常用的重金屬穩(wěn)定化藥劑主要包括無(wú)機(jī)藥劑和有機(jī)藥劑。無(wú)機(jī)藥劑類(lèi)型主要包括硫化物、磷酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽等等與重金屬反應(yīng)生成沉淀物質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)，這些物質(zhì)單獨(dú)使用均會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，如硫化物的毒性和臭味、硫酸鹽沉淀的可溶性、碳酸鹽對(duì)pH值的要求以及磷酸鹽對(duì)汞穩(wěn)定化的無(wú)效等等。有機(jī)藥劑主要包括長(zhǎng)鏈烷基胺和長(zhǎng)鏈烷基硫，不溶于水，無(wú)法實(shí)現(xiàn)藥劑與鉛鋅渣的充分混合，而且價(jià)格昂貴，是無(wú)機(jī)藥劑價(jià)格的10倍以上。所以，我們主要將多種可溶性無(wú)機(jī)藥劑按照優(yōu)化比例組合而成，從而解決了各種藥劑單獨(dú)使用時(shí)可能產(chǎn)生的問(wèn)題。

3結(jié)束語(yǔ)

威寧縣歷史煉鋅區(qū)的土地污染嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重的破壞，所以，清除當(dāng)?shù)氐耐恋刂亟饘傥廴疽彩且豁?xiàng)十分迫切而重要的任務(wù)。威寧縣煉鋅廢渣歷史遺留重金屬污染防治工程已列為貴州省煉鋅區(qū)生態(tài)恢復(fù)及環(huán)境治理的示范項(xiàng)目，是貴州省“十二五”環(huán)境規(guī)劃中污染治理的重點(diǎn)。項(xiàng)目是對(duì)煉鋅廢棄地的重金屬污染物進(jìn)行控制和植被恢復(fù)，是對(duì)被破壞的生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建，可以彌補(bǔ)、充實(shí)和豐富當(dāng)?shù)卦械淖匀唤?，從而可以促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。但由于威寧縣目前經(jīng)濟(jì)總量偏小，財(cái)政收入有限，建設(shè)資金籌措已成為制約該項(xiàng)目建設(shè)的一個(gè)主要因素。目前，威寧縣人民政府正在積極向國(guó)家和省市在該項(xiàng)目建設(shè)資金上爭(zhēng)取更大的支持。

參考文獻(xiàn)

篇9

1.土壤重金屬污染現(xiàn)狀 目前我國(guó)受重金屬污染的耕地面積近2000萬(wàn)公頃，約占耕地總面積的1/5。受礦區(qū)污染土地達(dá)200萬(wàn)公頃，石油污染土地約500萬(wàn)公頃，固體廢棄物堆放污染約5萬(wàn)公頃，“工業(yè)三廢”污染耕地近1000萬(wàn)公頃，污水灌溉的農(nóng)田面積達(dá)330多萬(wàn)公頃。土壤污染使全國(guó)農(nóng)業(yè)糧食減產(chǎn)已超過(guò)1300萬(wàn)噸，因農(nóng)藥和有機(jī)物污染、放射性污染、病原菌污染等其他類(lèi)型的污染所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失難以估計(jì)。由于污染，土壤的營(yíng)養(yǎng)功能、凈化功能、緩沖功能和有機(jī)體的支持功能正在喪失。

2.土壤重金屬污染產(chǎn)生的嚴(yán)重后果 ①土壤污染使本來(lái)就緊張的耕地資源更加短缺。②土壤污染給人民的身體健康帶來(lái)極大的威脅。③土壤污染給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)很大的不利影響。④土壤污染也是造成其他環(huán)境污染的重要原因。⑤土壤污染中的污染物具有遷移性和滯留性，有可能繼續(xù)造成新的土地污染。⑥土壤污染嚴(yán)重危及后代子孫的利益，不利于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3.土壤重金屬污染來(lái)源 ①隨著大氣沉降進(jìn)入土壤的重金屬。大氣中的重金屬主要來(lái)源于能源、運(yùn)輸、冶金和建筑材料生產(chǎn)產(chǎn)生的氣體和粉塵。除汞以外，重金屬基本上是以氣溶膠的形態(tài)進(jìn)入大氣，經(jīng)過(guò)自然沉降和降水進(jìn)入土壤。經(jīng)自然沉降和雨淋沉降進(jìn)入土壤的重金屬污染，與重工業(yè)發(fā)達(dá)程度、城市的人口密度、土地利用率、交通發(fā)達(dá)程度有直接關(guān)系，距城市越近，污染的程度就越重。②隨污水進(jìn)入土壤的重金屬。污水按來(lái)源和數(shù)量可分為城市生活污水、石油化工污水、工業(yè)礦山污水和城市混合污水等。生活污水中重金屬含量很少。但是，由于我國(guó)工業(yè)迅速發(fā)展，工礦企業(yè)污水未經(jīng)分流處理而排入下水道與生活污水混合排放，從而造成污灌區(qū)土壤重金屬鉛、鎘、汞、溴、鉻等含量逐年增加，隨著污水灌溉而進(jìn)入土壤的重金屬，以不同的方式被土壤截留固定。③隨固體廢棄物進(jìn)入土壤的重金屬。固體廢棄物種類(lèi)繁多，成分復(fù)雜，不同種類(lèi)其危害方式和污染程度不同。其中礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物最為嚴(yán)重。這類(lèi)廢棄物在堆放或處理過(guò)程中，由于日曬、雨淋、水洗，重金屬極易移動(dòng)，以輻射狀、漏斗狀向周?chē)寥?、水體擴(kuò)散。有一些固體廢棄物被直接或通過(guò)加工作為肥料放入土壤，造成土壤重金屬污染。如隨著我國(guó)畜牧生產(chǎn)的發(fā)展，產(chǎn)生大量的家畜糞便及動(dòng)物加工產(chǎn)生的廢棄物，這類(lèi)農(nóng)業(yè)固體廢棄物中含有植物所需氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)，同時(shí)由于飼料中添加了一定量的重金屬鹽類(lèi)，因此作為肥料施入土壤增加了土壤鋅、錳等重金屬元素的含量。固體廢棄物也可以通過(guò)風(fēng)的傳播而使污染范圍擴(kuò)大，土壤中重金屬的含量隨距污染源的距離增大而降低。④隨農(nóng)用物資進(jìn)入土壤的重金屬。農(nóng)藥、化肥和地膜是重要的農(nóng)用物資，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展起著重大的推動(dòng)作用，但長(zhǎng)期不合理施肥，也可以導(dǎo)致土壤重金屬污染。重金屬元素是肥料中最多的污染物質(zhì)，氮、鉀肥料中重金屬含量較低，磷肥中含用較多的有害重金屬，復(fù)合肥的重金屬主要來(lái)源于母料及加工流程所帶入。

篇10

1.土壤重金屬污染的現(xiàn)狀

重金屬一般指密度在4.5g/cm3以上的45種元素。常見(jiàn)的對(duì)土壤造成污染的重金屬包括鋅、銅、鉻、鎳、鉛、鎘、汞等元素，它們不僅導(dǎo)致土壤退化、農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降，還會(huì)通過(guò)徑流和淋洗作用污染地表水和地下水，并通過(guò)直接接觸、食物鏈等途徑危及人類(lèi)的生命和健康。據(jù)不完全調(diào)查，目前全國(guó)受污染的耕地約0.1億ha，占全國(guó)耕地的1/10以上；而在土壤污染中，受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地面積近2000萬(wàn)ha，約占總耕地面積的1/5，其中工業(yè)“三廢”污染耕地1000萬(wàn)ha，污水灌溉農(nóng)田面積達(dá)330多萬(wàn)ha，據(jù)估算，全國(guó)每年因重金屬污染而減產(chǎn)糧食1000多萬(wàn)噸，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)200億元。

2.土壤重金屬污染的生物修復(fù)技術(shù)

2. 1 植物修復(fù) 植物修復(fù)是一種利用自然生長(zhǎng)植物或遺傳培育植物修復(fù)重金屬污染土壤的技術(shù)總稱(chēng)，采用植物對(duì)重金屬的忍耐和超量積累能力并結(jié)合共生的微生物體系來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬污染環(huán)境的修復(fù)。植物修復(fù)技術(shù)主要是包括了植物萃取技術(shù)；根際過(guò)濾技術(shù)；植物穩(wěn)定技術(shù)；植物揮發(fā)技術(shù)。植物萃取是利用重金屬積累植物或超積累植物將土壤中的重金屬萃取出來(lái)，富集并運(yùn)送到植物根部的可收割部分或植物的地上枝條部位；根際過(guò)濾是利用重金屬超積累植物或耐重金屬植物從污水中吸收、沉淀和富集重金屬；植物穩(wěn)定是利用耐重金屬植物或重金屬超積累植物降低重金屬的活性，從而減少重金屬被浸淋到地下水或通過(guò)空氣載體擴(kuò)散進(jìn)一步污染環(huán)境的可能性；植物揮發(fā)是指利用植物把土壤中的重金屬轉(zhuǎn)化為氣體排出土壤，然后在集中起來(lái)處理。利用植物修復(fù)技術(shù)修復(fù)土壤重金屬的焦點(diǎn)主要集中在對(duì)超富集植物的研究，超富集植物是指能超量吸收重金屬并將其運(yùn)移到地上部分的植物。

2. 2 微生物修復(fù) 微生物可以降低土壤中重金屬的毒性，吸附積累重金屬，改變根際微環(huán)境，從而提高植物對(duì)重金屬的吸收，揮發(fā)或固定效率。如硫酸還原菌、藍(lán)細(xì)菌、動(dòng)膠菌及一些藻類(lèi)，它們能夠產(chǎn)生胞外聚合物，這些胞外聚合物能與重金屬離子形成絡(luò)合物。微生物重金屬修復(fù)的機(jī)理包括表面生物大分子吸收轉(zhuǎn)運(yùn)、細(xì)胞代謝、空泡吞飲、生物吸附和氧化還原反應(yīng)等。利用微生物（包括細(xì)菌、藻類(lèi)和酵母等）來(lái)減輕或消除重金屬污染，國(guó)內(nèi)外已有許多報(bào)道。相關(guān)研究表明微生物可使還原態(tài)重金屬氧化，如無(wú)色桿菌、假單胞菌能使亞砷酸鹽氧化為砷酸鹽，從而降低砷的轉(zhuǎn)移和毒性。菌根真菌能極大地提高銅在玉米根系中的濃度和吸收量，而玉米地上部分的銅濃度和吸收量變化不顯著，這表明叢枝菌根有助于消減銅由玉米根系向地上部分的運(yùn)輸。許友澤等研究表明未滅菌土壤中土著微生物對(duì)Cr（Ⅵ）進(jìn)行了修復(fù)，使溶出的Cr（Ⅵ）明顯減少。通過(guò)7天的淋溶，培養(yǎng)基中未檢測(cè)到Cr（Ⅵ）的存在，即鉻污染土壤中Cr（Ⅵ）在7天內(nèi)基本得到完全修復(fù)。但目前，大部分微生物修復(fù)技術(shù)還局限在科研和實(shí)驗(yàn)室水平，實(shí)例研究還不多，無(wú)法大面積推廣，對(duì)于微修復(fù)技術(shù)還需做更深入探索。

3.展望