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篇1

關(guān)鍵詞：土壤；重金屬；污染；寧波

中圖分類號：X522 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2017）2-0052-03

1 引言

土壤是環(huán)境要素的重要組成部分。由于人口資源和環(huán)境之間矛盾的日益增長，土壤污染越發(fā)受人們關(guān)注。同時，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)“三廢”、城市生活垃圾、農(nóng)藥化肥等的無節(jié)制排放或使用，導(dǎo)致土壤重金屬積累，甚至造成土壤重金屬污染[1]。寧波作為5個開放性城市之一，改革開放以來寧波市工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)生了翻天覆地的變化，成為寧波最新發(fā)展起來的鄞州區(qū)也不例外，早在1996年就被列為全國百強(qiáng)縣。為了了解鄞州土壤重金屬含量的變化及污染狀況，防治土壤重金屬污染，改善居住環(huán)境，以鄞州創(chuàng)投工業(yè)園區(qū)為例做了相關(guān)調(diào)查研究。

2 材料與方法

2.1 樣品采集及處理

2014年2月至2015年3月，分別在鄞州創(chuàng)投工業(yè)園區(qū)的東南西北以及中心位置進(jìn)行土樣采集。按“S”型采樣，取表層土壤（0～20 cm），每個樣點取10個混合樣品，混勻后以四分法留取樣品1 kg左右，共采集100份樣品。風(fēng)干、研磨后，用100目過篩備用。

2.2 樣品分析

樣品用HNO3-HCLO4混合酸消化，用原子吸收分光光度計（3510）測定。其中，Pb、Cd、Cr測定采用石墨爐法，Cu、Fe、Zn采用火焰法測定，Hg、As用原子熒光分光光度計（海天-230）測定。分析所用水為超純水，試劑均為優(yōu)級純。

3 結(jié)果與分析

3.1 寧波市土壤重金屬含量變化

由表1可知，1983～2005年寧波市土壤重金屬總體含量呈增加趨勢。其中，Pb平均值比1983年顯著增加16.21 mg/kg；Hg平均含量基本沒有變化；Cr平均含量從62.13 mg/kg增加到100.1mg/kg，達(dá)到顯著水平；Cd 2005年平均含量為0.158 mg/kg，比1983年@著增加了32.5%；As略有增加，未達(dá)到顯著水平。

由表2可以看出，除Hg以外，其他四種重金屬變化都較大。其中，Pb變化最大，達(dá)到55.2%，表明寧波市各土壤中Pb含量差異加大[1]。

3.2 鄞州創(chuàng)投工業(yè)園區(qū)金屬含量變化

由表3可以得知，重金屬元素在鄞州創(chuàng)投工業(yè)園區(qū)土壤中已形成一定含量的累積，部分土壤中重金屬元素

含量較高?？傮w看來，Cr、 As平均含量均小于寧波市土壤背景值；Pb和Cd 平均含量均超過寧波市土壤背景值，分別是土壤背景值的1.4和1.7倍；Hg平均含量基本沒有變化。同時從表4可以看出，研究區(qū)域的土壤中5種重金屬變異系數(shù)最大的是Hg，達(dá)到79.51%； Pb變化幅度最小僅是23.69%，說明Pb在該區(qū)分布相對均勻。

3.3 土壤污染重金屬評價

本研究以國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 15168―1995）中自然背景值 [2]作為各種污染物的含量限值，采用單項污染指數(shù)法進(jìn)行評價[3]，其計算公式為：

P i =C i /S i，

式中：P i 為土壤中污染物 i 的單項污染指數(shù)； C i 為土壤中污染物 i 的實測值；S i 為土壤中污染物 i 的評價?；谖廴疚镏笖?shù)，對土壤重金屬污染分級，具體為：P i ≤0. 7，等級是安全，說明土壤清潔； 0. 7 < P i ≤1. 0，等級是警戒線，表示土壤尚清潔；1. 0 < P i ≤2. 0，等級為輕度污染，表示污染物超過其背景值，2. 0 < P i ≤3. 0，等級為中度污染，表示土壤已受到中度污染； P i ≥3. 0，土壤等級為重度污染，表示土壤受污染程度已相當(dāng)嚴(yán)重。

如表4所示，經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)Pb和Cd的單項污染指數(shù)分別是1.25和1.64，屬于輕度污染。其他三種重金屬平均單項污染指數(shù)均小于0.7，未受污染。

4 討論

在寧波工業(yè)高度發(fā)到的地區(qū)，尤其是像鄞州創(chuàng)投工業(yè)園區(qū)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境污染成為無法避免的事實，特別是土壤污染，給人類的生活造成非常大的危害。從1983年和2005年寧波市土壤背景值來看，Pb含量顯著增加，造成輕微污染，可能是伴隨人們生活水平的提高汽車的使用量增加，導(dǎo)致鉛排放增多，引起輕微污染。2005 年汞平均值為 0.257 mg/kg，與1983年汞的背景值持平，全國背景值的 0.065 mg/kg，寧波市1983年背景值要高國家背景值 2.92 倍。說明早期鄞州區(qū)土壤已被汞污染，主要來源除火力發(fā)電廠、冶煉廠、磚瓦廠等燃煤引起汞沉降的工業(yè)污染源以外，還與稻田施用西力生、賽力散等含汞農(nóng)藥有關(guān)。后來雖然分布在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的磚瓦廠已關(guān)閉，禁止使用這些農(nóng)藥，但由于汞在土壤中高的殘留性，致使仍保留較高水平，進(jìn)一步說明土壤污染的不可逆性[4]。

有研究發(fā)現(xiàn)，寧波市土壤重金屬中Cd污染比較突出，人類活動對土壤重金屬污染影響較大[5]。本檢測表明，在鄞州創(chuàng)投工業(yè)園區(qū)內(nèi)造成土壤污染的重金屬是Pb和Cd，屬于輕度污染。這與寧波市土壤污染的結(jié)果相一致。在寧波市飲水[6]、農(nóng)業(yè)用地都發(fā)現(xiàn)Cd污染比較突出，這可能是在生產(chǎn)電池、染料或橡膠穩(wěn)定劑時隨著廢氣、廢水、廢渣進(jìn)入環(huán)境，造成污染。造成寧波鄞州創(chuàng)投工業(yè)園區(qū)鉛污染主要來源于汽油燃燒產(chǎn)生的廢氣、含鉛涂料采礦、冶煉、鑄造等工業(yè)生產(chǎn)活動等。鉛及其化合物是一種不可降解的環(huán)境污染物，其性質(zhì)穩(wěn)定，可通過廢水、廢氣、廢渣大量流入環(huán)境，產(chǎn)生污染，人體健康造成危害[7]。

總體來看，該區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量良好，對寧波市市民健康風(fēng)險較低，適合從事工業(yè)生產(chǎn)和制造。但土壤重金屬污染有隱蔽性、長期性和不可逆性這樣的特點。同時，人們?nèi)狈ν寥乐亟饘傥廴窘o人體健康帶來的潛在危害的認(rèn)識。因此，應(yīng)加強(qiáng)宣傳，提高環(huán)保意識，尤其是工業(yè)生產(chǎn)者，使其充分認(rèn)識到環(huán)境污染造成的嚴(yán)重性。要加強(qiáng)企業(yè)對工業(yè)“三廢”的排放管理，嚴(yán)格按照排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。對于已經(jīng)污染的土壤，根據(jù)其污染程度做相應(yīng)的修復(fù)技術(shù)，最大程度降低土壤重金屬的污染，保證人們生活安全。

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Analysis on Heavy Metal Pollution in Soil of Yinzhou Venture

Capital Industrial Park in Ningbo

Lu Jin， Fang Chen， Wang Yangfang， Li Cheng， Zhang Yin

（Ningbo College of Health Sciences， Ningbo， Zhenjiang 315100，China）

篇2

x[摘 要]我國涉重金屬產(chǎn)業(yè)多呈流域集中分布，導(dǎo)致重金屬污染防治已成為流域水污染治理的“短板”。雖然現(xiàn)有法律體系框架已初具規(guī)模，但流域重金屬的污染防治仍存在專門性立法空白、專項治理的法律長效機(jī)制缺乏和常規(guī)執(zhí)法機(jī)制不足等問題，在分析原因的基礎(chǔ)上，亟需我們健全法律體系，完善法律原則和規(guī)范法律機(jī)制。

[關(guān)鍵詞]重金屬污染；流域；法律應(yīng)對

人類文明發(fā)祥于流域，也成就了流域文明。然而不同流域的生產(chǎn)力布局或者經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，導(dǎo)致了流域不同的污染特征。就涉重金屬產(chǎn)業(yè)而言，國外方面，日本四大公害病中的三大事件與重金屬污染有關(guān)，其中發(fā)生于流域范圍內(nèi)就有兩件，即富山縣神通川流域鎘污染事件和新潟縣阿賀野川流域的甲基汞污染事件。國內(nèi)方面，湖南以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為代表的各種礦區(qū)或資源型城市依湘江而建，導(dǎo)致了湘江流域成為全國重金屬污染的重災(zāi)區(qū)，并爆發(fā)了辰溪砷中毒、雙峰鉻污染、瀏陽鎘污染等多起重特大重金屬污染事件；①珠三角、長三角等以高新產(chǎn)業(yè)為代表的it產(chǎn)業(yè)多呈流域分布，因大量生產(chǎn)印刷線路板的企業(yè)不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，給當(dāng)?shù)睾恿鳌⑼寥篮徒Ｔ斐闪藝?yán)重重金屬污染。②不難看出，涉重金屬產(chǎn)業(yè)多呈流域集中分布，加之發(fā)展方式粗放、環(huán)保歷史欠賬，導(dǎo)致重金屬污染防治已成為流域水污染治理的“短板”，有關(guān)水污染防治的法律研究亟需應(yīng)對重金屬污染問題。

一、流域重金屬污染的法律監(jiān)管現(xiàn)狀

雖然國家層面有《水污染防治法》及其實施細(xì)則，地方有水污染防治條例，也出臺了《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》等與重金屬污染防治有關(guān)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，這似乎表明流域重金屬污染的法律體系框架已初步建立，但現(xiàn)狀不容樂觀。

（一）專門性立法空白

這集中體現(xiàn)在分散立法、附屬立法，專門性立法空白等方面，導(dǎo)致了流域重金屬污染防治工作難以對癥下藥，現(xiàn)實中諸多問題的解決無法可依。以現(xiàn)有法律尚未明確涉重金屬項目的審批權(quán)為例，因流域涉重金屬產(chǎn)業(yè)的投資額一般比較大，一些地方領(lǐng)導(dǎo)往往只注重項目的引進(jìn)和扶持企業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，而忽視重金屬環(huán)境污染的監(jiān)管及治理，導(dǎo)致污染事故屢次發(fā)生，已成為重金屬污染防治的最大軟肋。

（二）專項治理的法律長效機(jī)制缺乏

近年來，特別是《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》、《湘江流域重金屬污染治理實施方案》等重金屬污染專項治理工作的深入，重金屬汞、鉻、鎘、鉛和類金屬砷的污染物第一次被納入總量控制目標(biāo)。不難看出，重金屬污染的治理耗資巨大，監(jiān)管和資金投入將成為前述總量控制目標(biāo)實現(xiàn)的最大障礙。這種“行政監(jiān)管+撥款”的治理模式，難以體現(xiàn)法律的長效機(jī)制。以我國流域重金屬污染防治史上重大進(jìn)步的《湘江流域重金屬污染治理實施方案》為例，湖南省設(shè)置了以省長為組長的重金屬污染和湘江流域水污染綜合防治委員會，但其調(diào)整的時間只有五至十年，調(diào)整范圍涉及到湖南省內(nèi)湘江流域90%的范圍，尚有僅10%的流域范圍因在湖南省轄區(qū)之外而鞭長莫及。以淮河流域和太湖流域污染治理的沉重教訓(xùn)為例，投入巨大的專項執(zhí)法往往總體收效甚微，這迫使我們探討綜合考慮經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)保因素的長效法律設(shè)計問題。[1]值得注意的是，當(dāng)前環(huán)境健康事件高發(fā)，并不是由于現(xiàn)在的環(huán)境事故大量增加，而是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境污染及由此帶來的破壞性后果開始顯現(xiàn)；重金屬污染可能需要經(jīng)過幾年、十幾年甚至是幾十年的積累和遷移轉(zhuǎn)化才能最終顯現(xiàn)危害后果，當(dāng)前的問題是30年發(fā)展所形成的污染負(fù)荷不斷增長和積累的結(jié)果，一些因污染導(dǎo)致的疾病到了集中高發(fā)時期。[2]所以，流域重金屬污染防治的專項治理如何避免淮河流域和太湖流域的前車之鑒，遵循重金屬污染的客觀規(guī)律，其中建立健全法律調(diào)整的長效機(jī)制乃關(guān)鍵所在。

（三）常規(guī)執(zhí)法機(jī)制不足

三十多年來，我國已建立起比較完善的環(huán)境法律體系，但學(xué)界對其“無大錯也無大用”頗有微詞，就流域重金屬污染的常規(guī)監(jiān)管而言，主要表現(xiàn)為：

一是溝通協(xié)調(diào)機(jī)制不足。眾所周知，溝通偏重于信息交流，協(xié)調(diào)則偏重于行為上的同步與和諧。以流域重金屬污染防治密切相關(guān)的環(huán)境健康為例，按照《國家環(huán)境與健康行動計劃》的規(guī)定，衛(wèi)生部、原國家環(huán)?？偩郑ìF(xiàn)環(huán)保部）作為國家環(huán)境與健康工作的牽頭部門，雖然聯(lián)合制定了《衛(wèi)生部國家環(huán)?？偩汁h(huán)境與健康工作協(xié)作機(jī)制》，但多為原則、抽象的規(guī)定，缺乏有效的溝通與協(xié)調(diào)。其應(yīng)對突發(fā)環(huán)境事件的管理只是在地方各級政府設(shè)置臨時機(jī)構(gòu)，這種臨時性的方式也只能是一時的權(quán)益之計。③

二是執(zhí)法手段單一。目前仍以控制——命令型執(zhí)法方式為主，具有“從上而下”改造公眾的行政色彩，往往忽略行政相對人的積極參與，較少考慮環(huán)保經(jīng)濟(jì)的市場因素，容易導(dǎo)致矛盾的激化。雖然有關(guān)部門對此有所認(rèn)識，也采取了一些補(bǔ)救措施，但終因缺乏為公眾、企業(yè)等利益相關(guān)者提供參與、交流和博弈的機(jī)會，而表現(xiàn)為執(zhí)法與民眾的疏離。

三是損害救濟(jì)難。因流域地域廣闊、涉重金屬產(chǎn)業(yè)密集，大多情況下甚至連污染的責(zé)任主體都難明確。面對重大重金屬環(huán)境污染案件時，一般只對污染企業(yè)進(jìn)行關(guān)停并轉(zhuǎn)，而對民眾利益的維護(hù)難以考慮周全。就受害者的損害救濟(jì)而言，往往因地方保護(hù)主義、司法救濟(jì)不力、社會化救濟(jì)不完善，甚至?xí)?dǎo)致“企業(yè)污染——百姓受害——政府買單”等惡性循環(huán)。雖然暫時控制了“事端”、平息了“事態(tài)”，但“事未了”。[3]

二、原因分析

從某種意義而言，流域重金屬污染與其他環(huán)境污染問題在一定范圍內(nèi)存在歷史必然性，甚至“合理性”。在工業(yè)化道路不可避免和全球化已經(jīng)普遍延伸的情形下，后發(fā)國家要想做到獨立、自主發(fā)展而完全不受環(huán)境問題困擾幾乎是不可能的。沒有一定程度的發(fā)展（常常以一定程度的環(huán)境問題為代價）積累經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件，環(huán)境法治也無從開展。[4]這種基于“代價經(jīng)濟(jì)”、“代價社會”的發(fā)展模式，[5]同樣導(dǎo)致了我國對流域重金屬污染的法律監(jiān)管起步晚、預(yù)防手段相對薄弱、救濟(jì)手段明顯不足、且?guī)в袕?qiáng)烈的應(yīng)急特點，現(xiàn)仍處于初始與探索階段，故缺乏整體應(yīng)對性。

從宏觀角度分析，“環(huán)境上的利益只是國家所應(yīng)追求利益中的一環(huán)”，[6]任何環(huán)境思考都應(yīng)結(jié)合國情，顧及社會經(jīng)濟(jì)條件、科學(xué)技術(shù)水平等基本問題，這也是“我國經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量還遠(yuǎn)未實現(xiàn)‘解耦’、環(huán)保壓力仍然存在重大挑戰(zhàn)”的原因。[7]如果我們對此不認(rèn)識，不及時總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)，穩(wěn)妥地終結(jié)這種過度犧牲國家、社會和公民生存和發(fā)展的模式，勢必導(dǎo)致社會利益沖突加劇，我國環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)將難以為繼。

從微觀角度分析，流域重金屬污染問題還是政府、企業(yè)、公眾等多方利益相關(guān)者間互動與博弈的過程。其中政府充當(dāng)管制者兼被監(jiān)督者，企業(yè)既是被管制者又是被監(jiān)督者，公眾等則為監(jiān)督者。但這些角色扮演需要得到法律和制度的保障才能持久。在政府對污染企業(yè)的管制中，我國“監(jiān)管者監(jiān)管之法”相對完備，問題癥結(jié)在于執(zhí)法不力。而執(zhí)法不力的重要原因之一在于有關(guān)部門沒有受到有力的社會監(jiān)督。而社會監(jiān)督不力的重要原因在于“監(jiān)管監(jiān)管者之法”缺失。[8]所以，公眾等利益相關(guān)者不管是對

企業(yè)監(jiān)督，還是對政府監(jiān)督都面臨法律保障不足的困境，其知情權(quán)、參與權(quán)、表達(dá)權(quán)和監(jiān)督權(quán)難以充分、有效地行使。因此，在某種程度上，我國流域重金屬污染之法律應(yīng)對不足，其根源還在于監(jiān)管失靈、企業(yè)行為失范和公眾參與失權(quán)。

三、建議與對策

（一）健全法律體系的對策

根據(jù)重金屬污染防治的法律現(xiàn)狀，立法部門亟需綜合評估現(xiàn)有法律、法規(guī)的實施效能，針對當(dāng)前流域重金屬污染所暴露出來的突出矛盾，集思廣益提出完善經(jīng)濟(jì)與社會、環(huán)境與健康等相關(guān)法律法規(guī)的總體方案，制定重金屬污染防治的行政法規(guī)；或者在制定和修改流域管理（保護(hù)）條例、水污染防治條例中完善重金屬污染防治的內(nèi)容，突出保障人體健康的可行性舉措。相對于法律的制定程序而言，行政法規(guī)的制定程序相對簡易、周期短，可以通過行政法規(guī)來對一些有爭議、欠成熟的監(jiān)管體制機(jī)制、管理基本制度進(jìn)行嘗試，待積累經(jīng)驗后再制定法律。與此同時，針對現(xiàn)有環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)與保障人體健康的目標(biāo)不匹配、不銜接等特點，地方省級人民政府需要充分利用地方標(biāo)準(zhǔn)制定權(quán)，因地制宜建立地方環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系，為地方流域性重金屬污染等環(huán)境問題尋求解決辦法。

（二）完善流域重金屬污染的法律原則

首先，采取統(tǒng)一管理。水污染防治應(yīng)當(dāng)尊重流域特性、采取統(tǒng)一立法的模式，進(jìn)一步完善統(tǒng)一的流域綜合控制體制和法律制度，是世界多國的成功經(jīng)驗，也是我國在經(jīng)歷了淮河流域、太湖流域污染之痛后應(yīng)當(dāng)吸取的教訓(xùn)。[9]流域重金屬污染控制屬于水污染控制的特殊形式，也需要統(tǒng)一管理。這既是對流域自然屬性的認(rèn)識與尊重，體現(xiàn)了監(jiān)管中生態(tài)觀念的提升，又能提高監(jiān)管效率和促進(jìn)信息充分交流，有利于重金屬污染的流域監(jiān)管決策效果內(nèi)部化，使各種監(jiān)管工具易于合理掌握與調(diào)度。

其次，堅持風(fēng)險預(yù)防。在環(huán)境損害的不確定性被解決之前，可采取行動能以較小的經(jīng)濟(jì)代價取得較高的環(huán)境效益。鑒于流域重金屬污染監(jiān)管特點，政府、企業(yè)應(yīng)當(dāng)樹立風(fēng)險意識，廣泛動員公眾參與，群防群控，從源頭上杜絕安全隱患的發(fā)生，從“各炒一盤菜”，走向“共辦一桌席”。此外，風(fēng)險預(yù)防原則還應(yīng)貫穿于重金屬污染的流域監(jiān)管全過程，以確保環(huán)境污染和破壞能控制在維持生態(tài)平衡、保護(hù)人體健康、積累社會物質(zhì)財富以及保障經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的限度之內(nèi)。

第三，解決問題要循序漸進(jìn)。重金屬污染后幾乎不易降解，要長期解決重金屬污染的健康風(fēng)險，必須對污染的河流和土地進(jìn)行治理，而修復(fù)被污染土地被證明在任何地方都非常困難。④對此，我們既要持之以恒地開展流域重金屬的防治工作，又要避免出現(xiàn)另一個極端，即提高流域涉重金屬產(chǎn)業(yè)的環(huán)境準(zhǔn)入和市場運(yùn)行門檻，采用硬著陸的形式徹底調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變發(fā)展模式，甚至推行零污染排放標(biāo)準(zhǔn)，短期內(nèi)勢必會造成國內(nèi)失業(yè)問題和政府財政保障產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，也不利于我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、穩(wěn)定增長和社會的相對和諧、穩(wěn)定。所以，流域重金屬的防治工作需要循序漸進(jìn)，切忌急功近利。

（三）規(guī)范法律機(jī)制的對策

首先，完善政府法律責(zé)任追究機(jī)制。政府對環(huán)境質(zhì)量負(fù)責(zé)，既決定了政府的環(huán)保義務(wù)，又賦予了政府管理、決策、協(xié)調(diào)和改善環(huán)境質(zhì)量的權(quán)力?，F(xiàn)實中因一些地方政府履行環(huán)保責(zé)任不到位，甚至不履行環(huán)保責(zé)任也是環(huán)境質(zhì)量惡化的根源。建議因地方環(huán)境質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或者環(huán)境監(jiān)管部門沒有實際履行自己的職責(zé)而造成流域重金屬污染的，可以“暫停該環(huán)境監(jiān)管部門的某項監(jiān)管職權(quán)”，直到環(huán)境質(zhì)量達(dá)標(biāo)為止；因本轄區(qū)環(huán)境質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，并經(jīng)“污染轉(zhuǎn)移”而造成鄰近轄區(qū)流域重金屬污染的，應(yīng)當(dāng)承擔(dān)“賠付補(bǔ)償責(zé)任”等。⑤

其次，規(guī)范企業(yè)經(jīng)營機(jī)制。企業(yè)追求經(jīng)濟(jì)效益的同時，也為社會積累了物質(zhì)利益財富，但因行為失范也會導(dǎo)致流域重金屬污染。所以，建立環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會，更需要有效規(guī)制企業(yè)的經(jīng)營行為。一方面，建議完善企業(yè)環(huán)境法律責(zé)任。例如，企業(yè)有未經(jīng)批準(zhǔn)擅自拆除、閑置重金屬污染物處理設(shè)備，拒報或者謊報重金屬排放申報事項等違法行為的，應(yīng)依法加大處罰力度，以提高政府環(huán)境監(jiān)管效率。另一方面，“徒法不足以自行”，還需培育企業(yè)的社會責(zé)任。這不但需要企業(yè)樹立良好的環(huán)保意識，主動公開重金屬污染物排放情況等環(huán)境信息，而且更需要政府、公眾與企業(yè)之間結(jié)成一種互動與制衡的關(guān)系。

再次，完善公眾參與機(jī)制。直到本世紀(jì)初期，隨著公眾環(huán)保意識日益提高，我們才認(rèn)識到社會團(tuán)體、行業(yè)組織、ngo、npo等多主體參與推動環(huán)境政策的重要性。針對公眾參與“失權(quán)”的問題癥結(jié)，完善公眾參與機(jī)制的關(guān)鍵在于從實體與程序上進(jìn)行法律賦權(quán)。

最后，完善損害救濟(jì)機(jī)制。根據(jù)環(huán)境侵害理論以及流域重金屬污染事件的特點，國家應(yīng)當(dāng)建立訴訟機(jī)制和非訴訟機(jī)制在內(nèi)的多元化的環(huán)境糾紛解決機(jī)制，著力解決環(huán)境侵權(quán)訴訟“立案難”、“執(zhí)行難”等司法頑癥。鼓勵當(dāng)事人通過調(diào)解、協(xié)調(diào)或者仲裁等非訴訟途徑解決流域重金屬污染侵害糾紛。此外，政府部門還應(yīng)采取有效措施積極引導(dǎo)和支持非政府力量參與，創(chuàng)建環(huán)境責(zé)任保險、環(huán)境賠償公共基金和環(huán)保公積金制度，以滿足建立健全環(huán)境侵害社會風(fēng)險共擔(dān)機(jī)制的需求。

[注釋]

①參見史衛(wèi)燕等：《湘江受重金屬污染觸目驚心 錳渣隨時可能入長江》，載《經(jīng)濟(jì)參考報》：2012-08-29。

②參見自然之友等：《2010年it品牌供應(yīng)鏈重金屬污染調(diào)研》，見楊東平主編：《中國環(huán)境發(fā)展報告（2011）》，第213-219，北京：社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社，2011。

③參見呂忠梅：《環(huán)境健康題難何解》，載《中國改革》，2010（6）。

④參見楊傳敏：《中國重金屬健康風(fēng)險亟待尋找解決方案》，見楊東平主編：《中國環(huán)境發(fā)展報告（2011）》，第112頁，北京：社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社，2011。

⑤參見吳志紅：《行政公產(chǎn)視野下的政府環(huán)境法律責(zé)任初論》，載《河海大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版）》，2008（9）。

[參考文獻(xiàn)]

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[2]郄建榮.環(huán)境與健康事件頻發(fā)震驚社會[a].中國環(huán)境發(fā)展報告（ 2010）[r].北京：社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社.2010：57.

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[4]鞏固：環(huán)境倫理學(xué)的法學(xué)批判——對中國環(huán)境法學(xué)研究路徑的思考[d].青島：中國海洋大學(xué)，2008：265.

[5]常紀(jì)文：環(huán)境法前沿問題——歷史梳理與發(fā)展探究[m].北京：中國政法大學(xué)出版社，2011：前言。

[6]葉俊榮.環(huán)境政策與法律[m].北京：中國政法大學(xué)出版社，2003：19.

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[8]呂忠梅.監(jiān)管環(huán)境監(jiān)管者：立法缺失及制度構(gòu)建[m].法商研究，2009（5）.

[9]呂忠梅，《水污染的流域控制立法研究》，法商研究，2005（5 ）.

篇3

【關(guān)鍵詞】農(nóng)田；重金屬污染；生物修復(fù)

0 前言

近年來，我國食品安全形式非常嚴(yán)峻，有一部分原因就是農(nóng)田遭到污染，尤其是重金屬污染。據(jù)報道，目前我國受砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地而積近2000萬平方千米，約占總耕地而積的20%；其中工業(yè)“三廢”污染耕地1000萬平方千米，污水灌溉達(dá)330多萬平方千米。重金屬不能被土壤微生物所分解，易在土壤中蓄積或轉(zhuǎn)化為毒性更大的化合物。土壤重金屬污染的特點為長期累積效應(yīng)、隱蔽性、不可逆性和一定的交互作用。土壤受重金屬污染后，影響農(nóng)作物并通過食物鏈等影響人體健康，造成中毒危害。另據(jù)國土資源部的最新調(diào)查顯示：每年我國約有1200萬噸糧食被重金屬所污染，這些糧食足夠養(yǎng)活4000萬左右的人口，并且這種污染問題日益嚴(yán)重。因此，對農(nóng)田重金屬污染的治理顯得尤為迫切。當(dāng)前，土壤重金屬污染的治理方法主要有工程措施、物理化學(xué)方法、化學(xué)修復(fù)方法、以及生物修復(fù)方法。本文將重點介紹生物修復(fù)法在農(nóng)田重金屬污染治理中的研究進(jìn)展，同時對生物修復(fù)法治理農(nóng)田重金屬污染的研究前景進(jìn)行展望。

1 簡介

生物修復(fù)法是指利用生物的生命代謝活動降低環(huán)境中有毒有害物質(zhì)的濃度或使其完全無害，從而使污染的土壤局部地或完全地恢復(fù)到原始狀態(tài)。其優(yōu)點有：成本低、不破壞土壤生態(tài)環(huán)境、可以回收再利用貴金屬、造成二次污染機(jī)會較少。缺點有：周期長、一種植物一般只能提取一種或者幾種重金屬、而植物固定只是將重金屬暫時固定，如果土壤環(huán)境發(fā)生變化，重金屬的毒性作用還有可能再次出現(xiàn)[1]。

2 生物修復(fù)法的分類

生物修復(fù)作用治理農(nóng)田重金屬污染方法可以分為動物修復(fù)法、植物修復(fù)法以及微生物修復(fù)法。它們有著不同的優(yōu)缺點。因此，在利用生物技術(shù)處理重金屬污染時，要結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H，因地制宜，才能達(dá)到預(yù)期效果。

2.1 動物修復(fù)

動物修復(fù)是指土壤動物群通過直接的吸收、轉(zhuǎn)化和分解或間接的改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤肥力，促進(jìn)植物和微生物的生長等作用而修復(fù)土壤污染的過程。有關(guān)動物修復(fù)的研究報道較少，主要集中在有機(jī)物和農(nóng)藥污染土壤的修復(fù)（如利用蚯蚓等修復(fù)）和富營養(yǎng)化水體的修復(fù)（如利用濾食性貝類、棘皮動物、河蟹等修復(fù)），對重金屬污染土壤的動物修復(fù)機(jī)理仍處于探索階段[2]。

2.2 微生物修復(fù)

利用土壤微生物的蓄積和降解作用來治理土壤重金屬污染是一種高效的途徑。國內(nèi)外許多研究己證明，菌根在修復(fù)遭受重金屬污染的土壤方面發(fā)揮著特殊的作用，他們減輕了植物在重金屬污染的土壤中的受害程度[3]。

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[4]。利用微生物（藻類、細(xì)菌和酵母等）來減輕或消除重金屬污染，雖然微生物不能降解和破壞重金屬，但是可以通過改變它們的物理或化學(xué)特性而影響金屬在環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化。其修復(fù)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。微生物對上壤中重金屬活性的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①溶解和沉淀作用；②生物吸附和富集作用；③氧化還原作用。微生物修復(fù)技術(shù)種類繁多，可進(jìn)行異位修復(fù)、原位修復(fù)以及原位/異位聯(lián)合修復(fù)。其中，原位修復(fù)操作簡單，對原有的土壤環(huán)境破壞程度低。微生物修復(fù)受各種環(huán)境因素的影響較大，氧氣、pH、溫度、水分等均可影響微生物活性進(jìn)而影響修復(fù)效果，其田間試驗效果不是非常理想。因此，為降解菌提供適宜條件以促進(jìn)其生長繁殖至關(guān)重要，這也是今后研究的重點。

2.3 植物修復(fù)

植物修復(fù)技術(shù)是指通過植物自身及共存微生物體系，修復(fù)和消除由無機(jī)廢棄物和有機(jī)毒物造成的土壤環(huán)境污染的一種技術(shù)。

我國野生植物資源豐富，生長在天然的污染環(huán)境中的耐重金屬植物和野生超積累植物數(shù)不勝數(shù)。因此開發(fā)與利用這些野生植物資源對植物修復(fù)的意義十分重大。有關(guān)資料表明，大量植物對重金屬Cr，Cd，Co，Pb，Ni，Cu，Zn等有很強(qiáng)的吸收積累能力。比如國內(nèi)有人利用白菜修復(fù)重金屬污染土壤，如叢孚奇等將白菜用于鑰礦區(qū)重金屬污染土壤的修復(fù)研究，結(jié)果表明磷酸氫二鈉一檸檬酸緩沖溶液能顯著提高白菜的地上部富集土壤中重金屬元素的能力。李玉雙[5]等以沈陽張士灌區(qū)重金屬污染上壤為修復(fù)對象，采用盆栽試驗，研究了乙二胺四乙酸（EDTA）對白菜富集重金屬及其生長狀況的影響。結(jié)果表明，EDTA能夠提高白菜對上壤中Cu，Cd，Pd 和Zn的植物提取效率。

但是，由于超富集植物一般只能積累某些重金屬元素，植物物種的選取受到不同地理氣候條件的限制，同時富集植物和超富集植物生物量一般較少，生長速度慢，積累效率低。所以，利用野生抗性植物進(jìn)行重金屬污染土壤的治理還未取得理想結(jié)果。這就需要相關(guān)科研人員做進(jìn)一步深入的研究，以求早日獲得生長周期短，能吸附多種重金屬，積累效率高的重金屬富集吸收植物。

2.4 綜合修復(fù)技術(shù)

由于每個地區(qū)的污染物來源不同造成各地污染情況有很大的差異。只用一種修復(fù)技術(shù)往很難達(dá)到目標(biāo)。因此，開發(fā)復(fù)合修復(fù)方法成為土壤重金屬污染修復(fù)的主要研究方向[6]?，F(xiàn)今開始投入應(yīng)用的復(fù)合修復(fù)技術(shù)的主要類型有動物/植物聯(lián)合修復(fù)、化學(xué)/物化一生物聯(lián)合修復(fù)以及植物/微生物聯(lián)合修復(fù)。

3 展望

生物修復(fù)技術(shù)治理重金屬污染土壤以其低成本、高效率、適用范圍廣和無二次污染等優(yōu)點已成為重金屬污染農(nóng)田土壤治理中的一個全新研究領(lǐng)域和國內(nèi)外有關(guān)學(xué)者研究的熱點之一。但是由于其起步晚，難度大，其大部分研究還處于實驗室階段，尚不能有效地應(yīng)用于重金屬農(nóng)田污染的治理中去，但隨著不同學(xué)科（遺傳學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)、化學(xué)、生理學(xué)、環(huán)境保護(hù)學(xué)和生物工程）的相互配合。我們相信該技術(shù)會日趨成熟，并且為重金屬污染農(nóng)田的治理貢獻(xiàn)出巨大的力量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]肖鵬飛，等.土壤重金屬污染及其植物修復(fù)研究[J].遼寧大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2004，31（3）：279-283.

[2]李宇飛.土壤重金屬污染的生物修復(fù)技術(shù)[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2001.34（12H）：148-151.

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[4]閻曉明，何金柱.重金屬污染上壤的微生物修復(fù)機(jī)理及研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002，30（6）：877-879，883.

篇4

【關(guān)鍵詞】土壤污染；重金屬；治理方法

土壤，為人類提供生存所需的自然環(huán)境，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供必要的資源。我們所面臨的許多問題，諸如環(huán)境問題、糧食問題、資源問題等等，都和土壤息息相關(guān)。自上世紀(jì)20年代以來，工業(yè)發(fā)展，導(dǎo)致金屬產(chǎn)量急劇增加，進(jìn)而導(dǎo)致重金屬環(huán)境污染問題。含有重金屬的污染物通過多種方式進(jìn)入土壤，導(dǎo)致土壤重金屬污染問題?，F(xiàn)在，很多發(fā)展中甚至發(fā)達(dá)國家，都面臨著土壤污染問題。這一問題的日益嚴(yán)重，也引起了人們的廣泛關(guān)注。因此，本文將圍繞土壤重金屬污染的現(xiàn)狀、治理方法等方面展開。

1.我國土壤重金屬污染的現(xiàn)狀

目前，我國大陸受到重金屬污染的耕地面積約為2000萬公頃，大約占耕地總面積的1/5。其中，受礦區(qū)污染的耕地面積約200萬公頃，受石油污染的耕地面積約500萬公頃，受固體廢棄物堆放污染的耕地面積約5萬公頃，受“工業(yè)三廢”污染的耕地面積約1000萬公頃，受污水灌溉的耕地面積約330萬公頃。由于土壤污染，我國農(nóng)業(yè)糧食產(chǎn)量每年減少約1300萬噸，更為嚴(yán)重的是，因為受到污染，土壤的多種功能，如營養(yǎng)功能、凈化功能、緩沖功能、有機(jī)體的支持功能等功能正在逐漸喪失。

2.土壤重金屬污染的后果

第一、土壤污染導(dǎo)致耕地資源短缺。

第二、土壤污染威脅人、畜的身體健康。

第三、土壤污染阻礙農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

第四、土壤污染會導(dǎo)致其他的環(huán)境污染問題。

第五、土壤污染危及子孫后代的利益，阻礙農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的健康、持續(xù)發(fā)展，不利于國家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3.土壤重金屬污染的治理

3.1物理防治

物理防治主要采取排土、換土、去表土、客土和深耕翻土等措施。不同地區(qū)應(yīng)采取不同的措施：

（1）污染嚴(yán)重的地區(qū)，適合采取排土、換土、去表土、客土等措施。這些措施可以從根本上去除土壤中的重金屬污染物。具體方法：將重金屬重污染地區(qū)的土壤放到高溫、高壓的條件下，使之變成的玻璃態(tài)物質(zhì)，然后將重金屬固定在玻璃態(tài)物質(zhì)中，進(jìn)而達(dá)到去除重金屬污染物的目的。這種方法可以在根本上去除土壤中的重金屬污染物，而且見效迅速，但這種方法工作量大、費(fèi)用高。因此，這種方法常被用在重金屬重污染地區(qū)的搶救性修復(fù)工作中。

（2）污染較輕的地區(qū)，適合使用深耕翻土這種方法。這一方法可以降低土壤表層的重金屬含量。

3.2化學(xué)防治

化學(xué)防治的方法很多，如：

3.2.1添加重金屬改良劑

在土壤中添加一些處理重金屬污染時的常用到的改良劑改良劑，諸如磷酸鹽、石灰以及硅酸鹽等。它們可以和土壤中的重金屬污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而生成難溶化合物，從而減少土壤和植被對重金屬污染物的吸收。

3.2.2施加重金屬螯合劑

土壤中的重金屬大都吸附于土壤固體表層，因而土壤溶液中的重金屬含量相對較少，所以，我們可以在土壤中施加重金屬螯合劑。這樣做可以提高土壤中重金屬的有效態(tài)，更易于流動、吸收。

3.2.3施用重金屬拮抗劑

在土壤中，重金屬元素之間有拮抗作用。我們可以利用一些對人體沒危害甚至是有益的金屬元素的拮抗作用，減少土壤中重金屬的有效態(tài)。所以，在輕度污染的土壤中、施加少量的有拮抗性的金屬元素，將能起到很好的防治作用。

3.3生物防治

生物防治，可以采取以下措施：

3.3.1植物吸收

可以通過植物的吸收作用來減少土壤中的重金屬污染物含量。這類植物很多，如羊蕨屬植物、筧科植物等，這些植物對土壤中的重金屬的吸收率可達(dá)到100%。

3.3.2微生物降解

使用清洗劑將土壤表層附著的重金屬解吸到土壤溶液中，然后隨著清洗液一起流入預(yù)定的水體中，并和微生物發(fā)生作用，從而實現(xiàn)消除土壤中重金屬的目的。

3.3.3生物防治很多優(yōu)點，如效果好、沒有二次污染、費(fèi)用低、易管理、易操作等，因此受到人們的普遍重視

3.4農(nóng)業(yè)生態(tài)防治

農(nóng)業(yè)生態(tài)防治，可以采取以下措施：

3.4.1控制土壤的氧化―還原條件

在浸水的土壤中，重金屬常常以難溶態(tài)的硫化物的形式存在。所以，控制土壤中的水分和氧化―還原電位，在作物壯籽期間，保證土壤處于一個相對穩(wěn)定的水淹期，就可以減少植物吸入的重金屬含量，進(jìn)而減少果實和籽中的重金屬含量。

3.4.2改變作物品種

改變作物品種，也可以在一定程度上降低土壤中的重金屬含量。如：在受污染較嚴(yán)重的地區(qū)，種植花卉和經(jīng)濟(jì)林目等；而在受污染較輕的地區(qū)，種植耐重金屬性較強(qiáng)強(qiáng)的作物，如改旱地為水田，或者旱地、水田進(jìn)行輪作，以調(diào)整PH、EH，從而降低土壤中重金屬的有效性。

目前，以上列舉的治理土壤重金屬污染問題的技術(shù)還不能被廣泛地應(yīng)用，其原因有成本過高、實地應(yīng)用的經(jīng)驗不足、處理效果不穩(wěn)定等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)、研究工作的深入與完善，這些治理方法一定可以日趨完善，并被廣泛運(yùn)用。

【參考文獻(xiàn)】

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篇5

關(guān)鍵詞：指數(shù)法 因子分析 重金屬污染 高斯擴(kuò)散改進(jìn)模型

中圖分類號：TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（a）-0-02

1 問題分析

針對海量數(shù)據(jù)，應(yīng)從整體上對污染程度進(jìn)行評價。而內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法評價土壤的綜合污染，以突出最高一項污染指數(shù)的作用。在土壤中有很多重金屬元素有相似的存在形式和傳播途徑，并且有相同的污染源，因此在進(jìn)行通過數(shù)據(jù)分析，說明重金屬污染的主要原因時，基于統(tǒng)計原理建立起來正態(tài)模型，不同的重金屬有不同的傳播方式，其大體分為大氣傳播、水體傳播、固體傳播，因金屬元素在土壤中大部分以穩(wěn)定形態(tài)存在，故忽略重金屬元素在固體土壤中的傳播。根據(jù)收集的信息和題目中的有關(guān)資料對重金屬污染物的傳播特征的分析，可將8種重金屬污染物分為兩類。一類是在大氣中傳播，而大氣傳播的污染物最終經(jīng)空氣沉降進(jìn)入土壤；一類是在土壤中傳播。對于在大氣中傳播的重金屬污染物，文章建立重金屬污染物在氣體中擴(kuò)散模型，根據(jù)所在的空間任意位置土壤表面的重金屬污染物濃度的多少來確立污染源的位置，函數(shù)的最大值即為污染源的位置；同理建立了重金屬污染物在土壤中的傳播模型。

2 模型建立及求解

2.1 土壤的環(huán)境質(zhì)量評價與分級

2.1.1 單因子指數(shù)法

2.1.3 評價分級標(biāo)準(zhǔn)

該文采用GB15618-1995《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。土壤環(huán)境質(zhì)量綜合評價指數(shù)分級參考了《綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價綱要》中規(guī)定進(jìn)行分級，等級劃分為1等級屬清潔水平適合發(fā)展有機(jī)食品；2級屬尚清潔水平適合發(fā)展無公害食品生產(chǎn)；3級以后屬于污染水平，不適宜無公害農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)。

計算得到綜合污染評價指標(biāo)后，通過分析比較得出該城區(qū)的各個功能區(qū)重金屬的污染程度由高至低排序為：工業(yè)區(qū)主干道區(qū)生活區(qū)公園綠地區(qū)山區(qū)。

2.2 重金屬污染的原因分析

（2）計算標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)陣，求出相關(guān)系數(shù)矩陣的特征值和特征向量。

（3）進(jìn)行正交變換，使用方差最大法。得到5個主因子提供了源資料的87.756%的信息，滿足因子分析的原則，而且從上表可以看出旋轉(zhuǎn)前后總的累計貢獻(xiàn)率沒有發(fā)生變化，即總的信息量沒有損失，采用此標(biāo)準(zhǔn)下的分析結(jié)果。

（4）確定因子個數(shù)，計算因子得分，進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2.2.2 金屬元素污染原因

根據(jù)該市空間立體分布圖和各功能區(qū)的分布圖，結(jié)合各個功能區(qū)的分布特點，由重金屬元素空間分布圖分析可知：（1）主因子1體現(xiàn)出的三個主要變量因子為Ni、Cu Cr三種重金屬元素。Ni元素廣泛的分布在該城市各個功能區(qū)。分析可能是易于傳播的污染介質(zhì)造成的，如煤的燃燒產(chǎn)生的粉塵、顆粒，以及含有Ni元素的巖石的風(fēng)化等；Cu元素及Cr元素分布在城市的西南方，分布著工業(yè)區(qū)、生活區(qū)、公園綠地區(qū)、主干道區(qū)。Cu、Cr兩種金屬元素是工業(yè)生產(chǎn)中所形成的廢氣、廢水和固體排放物中均大量存在的污染物。（2）主因子2體現(xiàn)出兩個主要變量因子為Pb、Cd，其在來源上關(guān)聯(lián)較密切，兩種重金屬元素的最大值均出現(xiàn)在工業(yè)區(qū)。其在空間上近似可認(rèn)為是一個帶狀的污染源，這主要因為Pb主要來自市中心交通汽車尾氣的排放，而且在研究取得西北部有兩個明顯的富集中心，形成一個高值區(qū)。該市表層土壤中的Cd含量市中心地帶比西北城區(qū)高，東南城區(qū)又比市中心地帶高，恰好與當(dāng)?shù)氐闹黠L(fēng)向相一致，表明大氣中含Cd污染物的干濕沉降也是造成土壤Cd污染的一個重要原因。（3）主因子3體現(xiàn)出一個主要變量因子Hg。該金屬元素在生活區(qū)分布含量偏高，污染較為嚴(yán)重，其主要的污染原因可為人類活動造成水體汞污染，來自氯堿、塑料、電池、電子等工業(yè)排放的廢水。（4）主因子4體現(xiàn)出一個主要變量因子As，該金屬元素在各個功能區(qū)的分布較平均，這是因為的污染源多樣。大氣含砷污染除巖石風(fēng)化、火山爆發(fā)等自然原因外，主要來自工業(yè)生產(chǎn)及含砷農(nóng)藥的使用、煤的燃燒。含砷廢水、農(nóng)藥及煙塵都會污染土壤。（5）主因子5體現(xiàn)出一個主要變量因子，的分布具有明顯的特點，在城市的西部富集，產(chǎn)生一高值區(qū)，該部靠近工業(yè)區(qū)，工業(yè)上的三廢是其富集的主要原因。

2.3 重金屬污染物傳播模型

3 大氣―平均風(fēng)速的廓線模式

大氣擴(kuò)散主要是風(fēng)的作用，平均風(fēng)速的廓線模式是隨高度變化的。在大氣擴(kuò)散模型中平均風(fēng)速的廓線模式定義為風(fēng)速隨高度變化的曲線。風(fēng)速的線性數(shù)學(xué)表達(dá)方式成為風(fēng)速廓線模式。根據(jù)我國《指定地方天氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)原則和方法》（GB/T 3840-1991）所制定的方法，采用米函數(shù)風(fēng)速廓線模式。

冪函數(shù)分素廓線模式是在近地層、中性層、平坦下墊面的條件下推到出來的。該模式應(yīng)用高度較高，可達(dá)到300m或更高的高度，且隨應(yīng)用高度增加，精度下降。

4 水體

6 模型評價及推廣

6.1 模型評價

6.1.1 優(yōu)點：運(yùn)用主成分分析方法將多維因子納入同一系統(tǒng)進(jìn)行定量化研究、理論成熟的多元統(tǒng)計分析方法。通過分析變量之間的相關(guān)性，使得所反映信息重疊的變量被某一主成分替代，減少了變量數(shù)目，減少了變量數(shù)目，從而降低了系統(tǒng)評價的復(fù)雜性。再以方差貢獻(xiàn)率作為每個主成分的權(quán)重，由每個主成分的得分加權(quán)即可完成對水質(zhì)的綜合評價。

6.1.2 缺點：題目所給數(shù)據(jù)有限且單一，所建模型不足以全面反映該市土壤環(huán)境污染特征。.對于模型三，僅考慮了金屬元素傳播的部分途徑，具有局限性。

7 模型推廣

模型一可推廣用于投資風(fēng)險評價；模型二可用于研究放射性物質(zhì)的污染；模型三還可推廣到研究病菌在空氣中的傳播；模型四可以推廣到研究灰塵在空氣中的擴(kuò)散規(guī)律。

參考文獻(xiàn)

[1] 王建波.西北典型工業(yè)城市土壤中重金屬的形態(tài)分析[D].蘭州大學(xué)，2011.

篇6

貴州科技學(xué)校 貴州省貴陽市 550001

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

關(guān)鍵詞 中藥材；重金屬污染；現(xiàn)狀統(tǒng)計

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

1 污染現(xiàn)狀

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

2 不同類別污染情況

2.1 植物藥污染情況

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

2.2 動物藥污染情況

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

2.3 礦物藥污染情況

礦物藥于我國的應(yīng)用歷史較為長久，諸多中藥復(fù)方制劑中均含有礦物藥成分。但是因為礦物藥中重金屬的含量問題，導(dǎo)致諸多含有礦物的中成藥在市場上出現(xiàn)了排斥問題。因為重金屬的問題導(dǎo)致中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到了嚴(yán)重阻礙。對于不同礦物藥中，在重金屬含量方面表現(xiàn)出一定的差異。針對礦物藥中含有的重金屬問題需要進(jìn)行認(rèn)真研究，確定有效方法對重金屬污染問題進(jìn)行評價，最終有效確保臨床用藥的安全性[3]。

3 干預(yù)措施

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

4 總結(jié)

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

參考文獻(xiàn)

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

篇7

重金屬污染糧食實際上是一個糧食安全問題，但這個問題卻被有意無意地忽視了。因為，無論是在管理者還是專業(yè)人員抑或公眾的眼中，耕地拋荒、糧食短缺才是最大的糧食安全問題。世界銀行最近公布的數(shù)據(jù)顯示，2010年10月至2011年1月，全球食品價格上漲15％，貧困人口增加4400萬人。聯(lián)合國糧農(nóng)組織的統(tǒng)計顯示，今年1月糧食價格指數(shù)比上年12月上漲3.4％，達(dá)到1994年以來的最高水平。造成糧價上漲的原因有很多，如極端天氣事件、美國超寬松貨幣政策、國際農(nóng)產(chǎn)品市場金融化、發(fā)展生物燃料爭奪糧食資源等，這些都影響全球糧食主產(chǎn)區(qū)收成。但是，唯一沒有提到的就是糧食污染。

這一問題在中國也存在。中國的西南地區(qū)是土地遭受重金屬嚴(yán)重污染的地方，例如廣東連南、廣西南丹、湖南常寧、湖南常德、湖南郴州等地，都存在著大量砷渣廢棄，導(dǎo)致礦區(qū)周圍農(nóng)作物含砷量超過國家標(biāo)準(zhǔn)。水田土壤中的砷、鋅的含量高于菜地，因為水對重金屬的吸附能力更強(qiáng)，水稻等水田農(nóng)作物的重金屬含量會更高。但是，當(dāng)研究人員把糧食主產(chǎn)區(qū)受到嚴(yán)重污染的監(jiān)測報告送到當(dāng)?shù)毓賳T的手中后，官員的表態(tài)是：“我們目前無力治理，所以請不要告訴任何人我看過這份報告?！?《中國新聞周刊》2月22日)另一方面，對糧食負(fù)有監(jiān)管責(zé)任的部門也不會檢測糧食中的重金屬，這就使得重金屬污染糧食的情況未受到人們的重視。

在重金屬污染糧食呈現(xiàn)出的信息不對稱中，不知情的是廣大消費(fèi)者。世界衛(wèi)生組織在近期過一個信息，該組織的統(tǒng)計表明，每年由于糧食和水污染引發(fā)的疾病導(dǎo)致發(fā)展中國家220萬人死亡。盡管并不清楚世界衛(wèi)生組織的這個統(tǒng)計是否包括中國的情況，以及糧食污染中由重金屬造成的占多大比例和有多嚴(yán)重，但其的信息已充分說明，重金屬污染糧食對人們的傷害已毋庸置疑。

糧食受重金屬污染的信息不對稱還會造成另一種傷害，即心理危機(jī)。盡管公眾并不知道中國的重金屬污染糧食有多嚴(yán)重，但在信息時代，專業(yè)人員的研究結(jié)果畢竟會透露出來。因此，公眾可能對這樣的信息是一知半解的，獲知的信息也是不充分的。這也為各種流言的傳播提供了土壤和空間，其結(jié)果是，人人自危。誰都擔(dān)心自己會吃到被重金屬或其他毒物污染的糧食，在提心吊膽中過目了，稍有風(fēng)吹草動，就信以為真。

篇8

關(guān)鍵詞：重金屬；內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)；環(huán)境質(zhì)量；國道；稻田土壤；信陽市

中圖分類號：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）24-6003-04

隨著中國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，各種車輛急劇增加，帶來土壤和環(huán)境的污染，主要污染源有汽車尾氣、輪胎磨擦碎屑、發(fā)動機(jī)泄漏的機(jī)油、公路瀝青等，部分污染物隨路面徑流進(jìn)入公路兩側(cè)土壤[1]，污染物中的重金屬主要包括Pb、 Ni、Cd、As、Hg、Cu、Zn等[2-5]。這些污染物進(jìn)入土壤中自然凈化過程十分漫長，具有隱蔽性和不可逆性，難以被微生物降解，遷移性小而發(fā)生污染累積，并經(jīng)水、植物等介質(zhì)進(jìn)入人體，最終影響到人類的健康，因而土壤重金屬污染及其修復(fù)日益受到關(guān)注[6]。

中國學(xué)者們對京滬高速[7]、滬寧高速[8]、成渝高速[9]、沈大高速[10]、312國道[11]、107國道[12]等路段兩側(cè)土壤中重金屬污染做了詳細(xì)的研究，發(fā)現(xiàn)高速公路兩側(cè)土壤中重金屬元素含量超出背景值，受重金屬污染明顯。本研究對312國道和107國道河南省信陽市境內(nèi)路段兩側(cè)稻田土壤重金屬污染現(xiàn)狀展開調(diào)查和評價，了解信陽市境內(nèi)國道兩邊稻田土壤環(huán)境質(zhì)量狀況，對于減少和預(yù)防農(nóng)田受重金屬污染的危害、保障糧食安全生產(chǎn)具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與處理

土樣主要采集自河南省信陽市107國道和312國道邊的主要水稻栽培區(qū)。信陽市主要為丘陵地帶，農(nóng)田面積不大，但每塊農(nóng)田比較平坦，所以采用棋盤式布點法，每塊農(nóng)田分別取10個耕層0～20 cm土樣，四分法組成一個混合土樣（1.0 kg），共26份土壤樣品。土壤樣品在風(fēng)干室風(fēng)干磨碎，用四分法分為兩份，一份研磨過孔徑20目尼龍篩，用于測定土壤pH，另一份研磨過孔徑100目篩，用于測定土壤重金屬（Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As、Hg、Ni）含量[13]。

1.2 土壤樣品分析測定

pH采用酸度計法[14]測定，土壤重金屬全量采用HCl-HNO3-HClO4-HF消解法[14]。Cd、Ni采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-AES Thermo iCAP6000系列）測定，Pb、Cr采用德國耶拿石墨爐型原子吸收分光光度計（ZEEnit600型）測定，Cu、Zn采用上海天美火焰型原子吸收分光光度計（AA6000型）測定，As、Hg采用北京吉天原子熒光光度計（AFS-930型）測定。樣品測定采用20%樣品平行樣，并加入國家標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品（GSS-4和GSS-8）作為質(zhì)量控制樣品，質(zhì)控樣品相對誤差小于10%。

1.3 土壤重金屬含量評價方法

2.1 研究區(qū)土壤重金屬含量的分布特征

信陽市312國道和107國道沿線主要水稻產(chǎn)區(qū)的稻田土壤重金屬含量分布見圖1。由圖1可知，不同地點稻田土壤中重金屬Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn含量均呈不同程度的波狀曲線，說明312國道與107國道沿線各路段稻田重金屬污染存在一定的差異，這與錢鵬等[11]、王學(xué)鋒等[12]的研究結(jié)果一致。Pb的最高含量為20.706 mg/kg，含量最高值出現(xiàn)在游河；Cd的最高含量為0.608 mg/kg，含量最高值出現(xiàn)在十三里橋；Cr的最高含量為61.091 mg/kg，含量最高值出現(xiàn)在胡族鋪；As的最高含量為10.095 mg/kg，含量最高值出現(xiàn)在吳家店；Hg的最高含量為0.618 mg/kg，含量最高值出現(xiàn)在龍山；Ni的最高含量為9.783 mg/kg，含量最高值出現(xiàn)在附店；Cu的最高含量為48.583 mg/kg，含量最高值出現(xiàn)在寨河；Zn的最高含量為99.978 mg/kg，含量最高值出現(xiàn)在游河。

2.2 研究區(qū)土壤重金屬污染評價

內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法是人們在評價土壤重金屬污染時運(yùn)用最為廣泛的綜合指數(shù)法，可以全面反映各重金屬對土壤的不同作用，突出高濃度重金屬對環(huán)境質(zhì)量的影響，避免由于平均作用削弱污染重金屬權(quán)值現(xiàn)象的發(fā)生[15]。本研究采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法進(jìn)行重金屬污染評價。以國家土壤質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)[16]和土壤環(huán)境檢測技術(shù)規(guī)范[13]為標(biāo)準(zhǔn)，不同地區(qū)不同重金屬元素含量、重金屬元素的單項污染指數(shù)、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)以及土壤污染物分擔(dān)率分別見表2、表3、表4。結(jié)果顯示，不同地區(qū)稻田土壤的重金屬Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn的單項污染指數(shù)大部分小于1，從單項污染指數(shù)的角度評價，信陽市稻田重金屬含量尚處于比較安全的水平，土壤質(zhì)量對環(huán)境和植物基本上不會造成危害和污染。以內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)為評價等級時，東雙河、十三里橋、雙井、龍山內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)均高于0.7，低于1.0，說明這4個地區(qū)土壤重金屬污染雖尚輕，但已達(dá)到警戒限，其他7個地區(qū)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)均低于0.7，處于安全范圍，總體上信陽市稻田土壤質(zhì)量適合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，并能維護(hù)人體健康。

由表2和表3可知，在信陽市13個水稻主產(chǎn)區(qū)土壤重金屬單項污染指數(shù)除雙井、龍山、附店和胡族鋪Hg最高外，其他地區(qū)均為Cd最高，各地區(qū)不同重金屬污染物分擔(dān)率由大到小依次為Cd、Hg、Zn、Cu、As、Cr、Ni、Pb，說明Cd在不同地區(qū)的稻田土壤中污染強(qiáng)度最大，Hg、Zn次之。

2.3 研究區(qū)土壤重金屬元素的相關(guān)性分析

重金屬元素之間的相關(guān)性在一定程度上反映了這些元素污染程度的相似性或污染元素有相似的來源[17，18]。目前有不少學(xué)者用相關(guān)性來評價和研究污染元素的來源及其累積的原因，提出相應(yīng)的降低或減少污染的措施與方法[17，19-21]。對不同地區(qū)國道兩邊稻田土壤重金屬元素之間進(jìn)行了相關(guān)性檢驗，所有變量間Pearson相關(guān)系數(shù)如表5所示。Cd與Pb、Cr呈顯著正相關(guān)；Pb與Zn呈極顯著正相關(guān)；Cr與Ni呈極顯著正相關(guān)，As與Pb、Zn呈顯著負(fù)相關(guān)。

3 討論

錢鵬等[11]、王學(xué)鋒等[12]對312國道和107國道沿線重金屬元素含量進(jìn)行了調(diào)查和評價，土壤中重金屬Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn均存在一定的污染。本研究中信陽市國道兩邊稻田土壤的質(zhì)量狀況尚比較好。通過內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)評價表明，龍山的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)最高，為0.910 2，處于重金屬污染警戒限，這可能是因為龍山處于交通樞紐位置，是312國道、40國道、219省道匯集區(qū)，同時有寧西鐵路通過，車流量比較大，造成一定的污染。東雙河、十三里橋以及雙井內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)分別為0.730 4、0.754 7、0.792 0，比龍山低，但也達(dá)到重金屬污染警戒限，這可能有2個原因，一是這些地區(qū)離市區(qū)比較近，車流量比較大。雙井位于京九、寧西鐵路匯集區(qū)和40國道、107國道、312國道匯集區(qū)；東雙河有339省道、107國道和京九鐵路通過。二是信陽市位于季風(fēng)氣候區(qū)，十三里橋位于信陽市西南部，東北季風(fēng)造成這些地區(qū)大氣的沉降較多[22]，同時十三里橋離市區(qū)比較近，車流量和人流量都比較大。這些區(qū)域的土壤質(zhì)量應(yīng)引起人們的重視，采取一定的措施保護(hù)土壤環(huán)境質(zhì)量。甘岸、長臺、明港、吳家店、游河、五里店、附店、寨河、胡族鋪的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)均小于0.7，屬于清潔無污染的地區(qū)。

Nicholson等[23]通過收集重金屬在土壤中的累積和工農(nóng)業(yè)重金屬的排放信息，調(diào)查分析了英格蘭和威爾士農(nóng)田土壤中重金屬的來源，發(fā)現(xiàn)Cd更多地來源于無機(jī)肥料。據(jù)估計，在人類活動對土壤Cd的貢獻(xiàn)中，磷肥施用率占54%～58%[24]。本研究中，調(diào)查的信陽市13個水稻主產(chǎn)區(qū)有9個地區(qū)土壤中Cd的單項污染指數(shù)和污染物分擔(dān)率均為最大，可能是因為土壤中重金屬Cd的來源除了公路交通外，施肥也是其中一個重要來源。

4 結(jié)論

信陽市境內(nèi)國道兩邊水稻田土壤重金屬調(diào)查結(jié)果表明，水稻田土壤中重金屬元素Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn的平均含量均未超過國家二級標(biāo)準(zhǔn)值，單項污染指數(shù)平均值均小于1，東雙河、十三里橋、雙井和龍山的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)分別為0.730 4、0.754 7、0.792 0、0.910 2，為Ⅱ級污染，污染等級為“警戒限”級。甘岸、長臺、明港、吳家店、游河、五里店、附店、寨河、胡族鋪內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)分別為0.540 4、0.520 2、0.529 3、0.596 9、0.628 8、0.577 0、0.673 5、0.504 5、0.623 7，污染等級均為Ⅰ級，處于清潔區(qū)。結(jié)果表明車流量較高的公路交匯點兩邊污染指數(shù)比較高，說明交通對土壤環(huán)境質(zhì)量有一定的影響。Pearson相關(guān)性檢驗表明，Cd與Pb、Cr之間、Pb與Zn之間、Cr與Ni之間均存在顯著或極顯著正相關(guān)，說明Cd、Pb、Cr、Zn、Ni可能為同源污染物；As與Pb、Zn之間呈顯著負(fù)相關(guān)，說明As、Pb、Zn可能為異源污染物[17，18]。

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篇9

關(guān)鍵詞： 環(huán)境污染 因子分析法 SPSS13.0軟件 Matlab軟件

1.問題重述及分析

隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市人口的不斷增加，人類活動對城市環(huán)境質(zhì)量的影響日益突出，土壤重金屬污染所帶來的環(huán)境問題受到人們越來越多的關(guān)注。我們對某城市土壤地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行了調(diào)查，將所考察的區(qū)域劃分為間距1公里左右的網(wǎng)格子區(qū)域，按照每平方公里1個采樣點取表層土進(jìn)行編號，并用GPS記錄采樣點的位置。應(yīng)用專門儀器測試分析，獲得每個樣本所含的多種化學(xué)元素的濃度數(shù)據(jù)。另一方面，按兩公里的間距在那些遠(yuǎn)離人群及工業(yè)活動的自然區(qū)取樣，將其作為該城區(qū)表層土壤中元素的背景值。結(jié)合所給數(shù)據(jù)，給出8種主要重金屬元素在該城區(qū)的空間分布，并分析該城區(qū)內(nèi)不同區(qū)域重金屬的污染程度是本模型的主要任務(wù)。

2.基本假設(shè)

假設(shè)一：采樣點的數(shù)據(jù)充分反映了該城市土壤表層的重金屬污染狀況。

假設(shè)二：引用的數(shù)據(jù)，均真實可靠，無誤差。

假設(shè)三：忽略海拔對濃度分布的影響。

3.符號說明

：n個指標(biāo)構(gòu)成的樣本空間；X′：X經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)；X：第i個樣本的第j個指標(biāo)值；X：j指標(biāo)的均值；δ：j指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差；RI：總潛在生態(tài)危害指數(shù)；E：單因子潛在生態(tài)危害指數(shù)；C：某一重金屬元素i的污染系數(shù)；C：表層土壤中元素i的實測含量；C：土壤元素的背景值；T：單個污染物的毒性系數(shù)。

4.模型的建立與求解

4.1數(shù)據(jù)分析及處理

針對該區(qū)域采樣點的表層土壤重金屬元素的含量數(shù)據(jù)，應(yīng)用統(tǒng)計數(shù)手段及SPSS處理軟件采用因子分析法對樣本整體區(qū)域進(jìn)行分析，結(jié)合分析結(jié)果進(jìn)行Matlab制圖，得出各元素在該區(qū)域內(nèi)的空間分布。

研究采用多元統(tǒng)計數(shù)學(xué)方法之一的因子分析，它根據(jù)多個實測變量之間的相互關(guān)系，運(yùn)用數(shù)學(xué)變換將多個變量轉(zhuǎn)換為少數(shù)幾個線性不相關(guān)的綜合指標(biāo)，從而簡化數(shù)據(jù)處理，其目的在于對大量觀測數(shù)據(jù)用較少的代表性的因子來說明眾多變量所提取的主要信息，提出多個變量間的因果關(guān)系。因子分析在成因、來源問題研究上是一種非常有效的數(shù)學(xué)方法，可以用它解決很多環(huán)境問題。

4.2模型建立

因子分析過程步驟如下。

（1）原始數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)化的公式為X′=(X-X)/δ，其中X為第i個樣本的第j個指標(biāo)值，而X和δ分別為j指標(biāo)的均值和標(biāo)準(zhǔn)差。標(biāo)準(zhǔn)化的目的在于消除不同變量的量綱的影響，而且標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)化不會改變變量的相關(guān)系數(shù)。

（2）計算標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)陣，求出相關(guān)系數(shù)矩陣的特征值和特征向量。

（3）進(jìn)行正交變換，使用方差最大法。其目的是使因子載荷兩極分化，而且旋轉(zhuǎn)后的因子仍然正交。

（4）確定因子個數(shù)，計算因子得分，進(jìn)行統(tǒng)計分析。

4.3模型求解

對該城區(qū)土壤地質(zhì)環(huán)境重金屬元素含量的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，經(jīng)SPSS13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行因子分析，可得出以下結(jié)果：Cr和Ni的相關(guān)性最好，相關(guān)系數(shù)最大，為0.716，其次為Pb和Cd，相關(guān)系數(shù)為0.660，以下依次是Cr和Cu，Pd和Cu的相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)分別為0.532和0.520，Ni和Cu的相關(guān)系數(shù)為0.495，Pb和Zn相關(guān)系數(shù)為0.494，其他元素之間的相關(guān)系數(shù)相對較低。從成因上來分析，相關(guān)性較好的元素可能在成因和來源上有一定的關(guān)聯(lián)。

因子分析的關(guān)鍵就是利用相關(guān)系數(shù)矩陣求出相應(yīng)的因子的特征值和累計貢獻(xiàn)率，用SPSS13.0統(tǒng)計軟件計算可得出。

特征值和累計貢獻(xiàn)率

在累積方差為93.156％（＞90％）的前提下，分析得到6個主因子，可以看到6個主因子提供了源資料的93.156％的信息，滿足因子分析的原則，而且從上表可以看出旋轉(zhuǎn)前后總的累計貢獻(xiàn)率沒有發(fā)生變化，即總的信息量沒有損失。

為了更好地進(jìn)行分析、評價，利用因子分析所得到的6個因子經(jīng)過方差極大正交旋轉(zhuǎn)后的城市表層土壤單點樣樣本在六個主因子上的得分可作出各個因子在空間分布的等值線圖，能更直觀地說明各個元素在空間平面上的分布特征。

4.4潛在生態(tài)危害評價

潛在生態(tài)危害評價是瑞典學(xué)者Hakanson建立的一套應(yīng)用沉積學(xué)原理評價重金屬污染及生態(tài)危害的方法。該方法不僅能夠反映多種環(huán)境污染物的綜合影響（用總潛在生態(tài)危害指數(shù)RI表示），而且能反映某一污染物的影響（用單因子潛在生態(tài)危害指數(shù)表示），并量化其潛在危害程度。根據(jù)RI和結(jié)合參考值，計算出8種重金屬元素的毒性系數(shù)分別是：As=10，Cd=30，Cr=2，Cu=5，Hg=40，Ni=10，Pb=5，Zn=1。

參照重金屬污染潛在生態(tài)危害指標(biāo)與分級關(guān)系表可得各重金屬在各城區(qū)內(nèi)的危害程度。

從因子分析中，得出因子1和因子2可能為該市土壤重金屬污染的最重要的污染源，可能對該市重金屬污染的影響最大，因子3也對該市重金屬污染有重要影響。結(jié)合潛在生態(tài)危害評價模型中關(guān)于E值和的RI的比較，得出Hg對整個市區(qū)的污染為最重要的。

由潛在生態(tài)評價模型可以看出因子2（Pb和Cd）對整個城市的污染程度僅次于Hg，而由各個因子在空間分布的等值線圖中可以看到因子2呈帶狀分布污染比較嚴(yán)重，而最高污染程度主要分布在生活區(qū)。因子2污染的主要原因生活區(qū)居民生活的垃圾排放及廢棄物等，其周圍伴隨有的工業(yè)區(qū)，說明工業(yè)的三廢處理是因子2污染的主要原因。

其他重金屬Cu Zn Ni Cr As均集中在工業(yè)區(qū)這表明由于工業(yè)排放導(dǎo)致工業(yè)區(qū)土壤重金屬污染較為嚴(yán)重。

5.總結(jié)及建議

在城市的重金屬污染物中Hg對環(huán)境的污染最為嚴(yán)重，且出現(xiàn)在交通區(qū)。因此，交通區(qū)附近可能有燃煤的電廠、電鍍Hg的工廠或者是有色金屬工業(yè)等工廠。所以，我們必須尋找處理工廠Hg污染問題的解決方法，可以通過用化學(xué)方法制出沉淀劑，然后建立實時監(jiān)測點來檢測Hg的濃度，一旦發(fā)現(xiàn)Hg的濃度超標(biāo)時，就使用沉淀劑使Hg沉淀，并進(jìn)行回收利用；也可以通過罰款、停產(chǎn)整改等制度對一些重污染企業(yè)進(jìn)行懲治。其次，在生活中，破碎的燈管、劣質(zhì)化妝品和煤中都含有Hg。所以，應(yīng)該注意對生活垃圾的分類處理避免隨意傾倒垃圾造成重金屬污染，居民應(yīng)該盡可能地使用清潔能源，減少煤的燃燒。

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篇10

關(guān)鍵字：銅礦；重金屬污染；現(xiàn)狀；治理；研究

中圖分類號： J526 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

一、引言

重金屬的污染在環(huán)境污染中屬于重度污染，主要表現(xiàn)在礦山開展過程中，所以銅礦占了很大的比例，對于金屬礦山的開采是重金屬污染的主要原因之一。隨著現(xiàn)在生活水平不斷的提高，人們的活動范圍也在不斷的加大，對于空氣的要求也越來越高，所以重金屬的污染必須引起人們的重視。重金屬污染包括現(xiàn)在大量的農(nóng)藥的使用，汽車尾氣排放等等都造成了不同程度的空氣污染，而很多這樣的污染中都包括了重金屬，人們長期在這樣的環(huán)境下成長是有害的。所以，重金屬污染的控制和治理已經(jīng)受到人們的關(guān)注和重視。

經(jīng)過科學(xué)家的研究，在所有的重金屬污染程度上，銅礦重金屬的污染是最為嚴(yán)重的，對人們身體的傷害也是最大的。所以，銅礦礦山的開采一定要受到重視，對于大規(guī)模的非法開采一定要嚴(yán)格阻止，不科學(xué)的方式會直接導(dǎo)致很多植物植被的死亡，還有很多廢棄礦山遺留下來的一些污染物，這樣都對人們的生活造成相應(yīng)的威脅，相關(guān)部門應(yīng)該重視重金屬污染，保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡和人們的生活環(huán)境，所以對于礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)是個需要解決的問題。

二、重金屬的污染

銅在化學(xué)當(dāng)中被稱之為重金屬類的元素之一，屬于污染元素。在大自然中存在很多銅元素，特別是在礦石和巖石中，銅元素的含量非常高，而且一般集中在一個地方，所以在開采銅礦的時候，只要一個地方有，一般來說這個地方就是銅礦的密集區(qū)，在開采過程中存在一些污染，會對周邊的環(huán)境造成影響，特別是對土壤的污染，所以銅礦的開采時容易帶來污染，會給人們的生活帶來影響，一旦開采，一定要對周邊的環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，否則會引起土壤污染和其他一系列的問題，所以環(huán)境污染問題應(yīng)該被重視起來。

銅的污染主要來自兩個方面，一個是來自于大自然的開采，在一個就是來自于人為的破壞。自然中有很多的礦物質(zhì)存在大自然中，很多都是經(jīng)過自然條件的處理的，而人為的破壞主要是肆意的開采以及企業(yè)在生產(chǎn)過程中固廢、廢氣和廢水的排放，農(nóng)用的污水排放和灌溉也是銅元素污染的主要來源，通過土壤滲透給人們的生活帶來非常大的威脅。另外銅礦的非法開采也是一個主要原因之一，采礦產(chǎn)生的大量廢棄物和廢水等經(jīng)排出，會使礦區(qū)附近的農(nóng)田土壤、作物和水流都有了不同程度的污染。

三、銅礦開采污染的治理

（1）有效處理礦山開采的廢棄物

對于礦山的廢棄物主要包括了開采之后產(chǎn)生的廢渣和棄土，這些都會對周邊環(huán)境造成重大影響。這些廢棄物的隨意丟棄對周邊的農(nóng)田和植被都會造成嚴(yán)重的影響。而且，受到陽光等作用的長期影響，會對空氣造成一定的污染，所以有效處理這些廢棄物顯得非常有必要?？梢院侠淼耐ㄟ^礦坑回填的方式進(jìn)行合理利用開采后廢棄物，這樣既減少了資金的浪費(fèi)，同時也對廢棄物進(jìn)行了有效處理。

（2）預(yù)防礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生

礦山的開采同時引發(fā)了另外一個問題，那就是地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，很容易造成地質(zhì)塌陷等問題，后果不堪設(shè)想，所以預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生是非常重要的。按照礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時間快慢可將其分為兩大類，一類為突變性地質(zhì)災(zāi)害，如地震、泥石流、崩塌、滑坡、水土流失等。另一類為緩變性地質(zhì)災(zāi)害，如沙漠化、荒漠化、地面沉降等。由于礦山開采對于礦山周邊水資源的污染會影響植被的生長，造成礦山地質(zhì)出現(xiàn)松散，為滑坡、崩塌、泥石流的發(fā)生創(chuàng)造了條件。在礦山開采過程中，地下巖石的應(yīng)力發(fā)生改變，以前的巖石應(yīng)力均衡被破壞，以及礦石廢渣的亂堆亂放，易造成邊坡的不穩(wěn)固，在外力誘發(fā)下，極易產(chǎn)生滑坡、崩塌及泥石流災(zāi)害。所以應(yīng)該用人為的方法，種植一些易生長、易成活，能適應(yīng)惡劣生存環(huán)境的植被。比如說榆樹，可以起到護(hù)坡、綠化的作用，同時有效的防止了水土流失。

（3）企業(yè)適當(dāng)投入資金，培養(yǎng)相關(guān)環(huán)保人才

對于相關(guān)企業(yè)可以適當(dāng)?shù)耐度胍恍┵Y金，這些資金主要用于環(huán)境保護(hù)和污染治理等方面，加強(qiáng)企業(yè)自身管理，培養(yǎng)環(huán)保人才。從源頭去解決污染問題是最合適不過的，如果企業(yè)能夠適當(dāng)?shù)膶ξ廴具M(jìn)行管理，那么治理起來就不會那么頭疼了。資金的投入對于企業(yè)來說并不是特別困難，可以征求政府進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹С趾蛶椭?，畢竟對老百姓來說是在做好事，所以在資金方面企業(yè)并不是一己之力，有了資金的保證，對于環(huán)境的污染治理可以說成功了一半了。幫助人們擺脫污染，也能夠幫助企業(yè)提高自己的知名度，一舉兩得。所以，企業(yè)的投入是非常重要的。

（4）國家應(yīng)該扶持相關(guān)企業(yè)進(jìn)行環(huán)保設(shè)施建設(shè)和技術(shù)更新

歸根結(jié)底，污染的源頭是來自于礦產(chǎn)的開采，如果能解決回收問題，那么問題就迎刃而解了。國家應(yīng)該大力扶持相關(guān)開采企業(yè)對銅礦開采相關(guān)技術(shù)的更新，如何對開采之后的剩余礦產(chǎn)和垃圾進(jìn)行處理是目前必須要解決的問題，要研究出一系列的現(xiàn)代化技術(shù)，國家應(yīng)該大力推廣環(huán)保設(shè)施的建設(shè)，對相關(guān)企業(yè)應(yīng)該要大力扶持，固廢回收系統(tǒng)等相關(guān)環(huán)保設(shè)施的建設(shè)能夠有效的保障環(huán)境，能夠使得附近環(huán)境不受到開采的影響，這樣既可以對礦山進(jìn)行開采，也不會影響到附近環(huán)境和土壤的污染，所以，加強(qiáng)技術(shù)能力的更新和環(huán)保設(shè)施的建立是非常有必要的。

綜上所述，銅礦開采過程中的污染治理是擺在大家眼前迫在眉睫的任務(wù)了，大家務(wù)必要提高認(rèn)識，及時的控制住重金屬的污染，不僅僅是放在銅礦的污染上，對于其他的重金屬礦污染也要重視起來，只有這樣，才能給大家一個美好的環(huán)境和家園。

參考文獻(xiàn)

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