重金屬土壤污染的危害精選(九篇)

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第1篇：重金屬土壤污染的危害范文

土壤污染物大致可分為重金屬等化學污染物、物理污染物、生物污染物和放射性污染物。在這幾類污染物中，重金屬會造成土壤環(huán)境質(zhì)量嚴重下降。重金屬在土壤中累積超過一定數(shù)量，就會污染生長于其中的植物，進而影響人類健康，引發(fā)嚴重疾病。但是，由于土壤污染有著不同于其他污染的一些特點，在相當長一段時間內(nèi)并沒有引起足夠的重視，我國對于土壤污染的預防和修復也還處于探索和研究的初級階段，很多防治措施還不能起到有效作用，因此土壤重金屬污染有愈演愈烈的趨勢。針對土壤重金屬的污染問題，我們采訪了我國著名環(huán)境生態(tài)專家、南開大學環(huán)境科學與工程學院院長周啟星教授。

“隱形殺手” 浮出水面

周啟星，主要研究方向包括復合污染生態(tài)學、污染環(huán)境修復、生態(tài)毒理與環(huán)境基準等，在環(huán)境污染特征、毒理效應、土壤環(huán)境基準以及修復等方面進行了大量相關研究，尤其在土壤重金屬污染防治與修復研究領域有很深的造詣。

在很多人的印象中，“土壤污染”似乎是個新名詞，人們對它是陌生的。其實，這些在土壤中潛伏了多年的“隱形殺手”，正悄無聲息地浮出水面，不斷產(chǎn)生可怕的危害。一段時間來，各地土壤重金屬污染事件頻發(fā)，才漸漸引起了普通百姓對土壤污染的關注。

在采訪中，周啟星介紹說，土壤重金屬污染來源眾多。這些重金屬進入土體，被生長在其中的作物吸收和積累，人食用了這些被重金屬污染的糧食和蔬菜后，將重金屬吸收到體內(nèi)，健康受到很大危害，出現(xiàn)嚴重的“污染病”。20世紀60年代，日本發(fā)生的“痛痛病”和“水俁病”，就是因為鎘和汞對環(huán)境的污染所致。目前，我國重金屬污染也開始呈現(xiàn)快速上升的趨勢，2011年1至8月份短短半年多時間，就出現(xiàn)了11起重金屬污染事件，土壤重金屬污染問題進入人們的視線，對土壤重金屬污染的治理與修復變得刻不容緩。

原本被大家忽視的土壤污染一下集中爆發(fā)出來，造成的消極影響直線上升，在之前相當長的一段時間內(nèi)卻似乎并沒有太多這方面的報道，這是什么原因呢？從周啟星教授介紹的土壤重金屬污染的特征中，我們可以找到原因。周啟星教授介紹了土壤重金屬污染的主要特點：污染的長期積累性、隱蔽性、形成原因的復雜性以及治理的困難性。

土壤重金屬污染的積累性，是指土壤重金屬污染不像水污染那樣因為河道被排入污水就可以馬上被發(fā)現(xiàn)，也并不像工廠的廢氣排入空氣中后人們即刻就能看到。土壤污染是一個逐漸累積的過程，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及城市垃圾等固體廢棄物的堆放，使重金屬有機會滲入土壤；水和大氣中的污染物最終也會進入土壤，對土壤造成次生污染。土壤是“最后的垃圾桶”，積累于土壤中的各種重金屬，將會逐漸得以釋放，對地下水和植物造成緩慢的污染，最終對人體健康構成威脅。學界有一種形象的說法，將其稱為“生物定時炸彈”。所以，重金屬的中毒發(fā)生，是一個緩慢的過程，到出現(xiàn)問題時，一般都已經(jīng)產(chǎn)生了比較嚴重的后果。

周啟星教授說：“由于土壤本身就具有凈化功能，它的污染及其危害也就具有潛在性，用肉眼是很難觀察到的，只有用專業(yè)的檢測設備才能夠檢驗土壤是否被污染，以及污染的程度究竟有多嚴重?！蓖寥乐亟饘傥廴镜碾[蔽性，造成土壤污染狀況容易被忽視。因此，要到有嚴重的污染事件出現(xiàn)時人們才會察覺到土壤污染的存在，這也就是為什么最近一段時間內(nèi)各地的重金屬中毒事件頻頻發(fā)生，人們才意識到這一污染的嚴重性。

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

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

防治征程困難重重

當土壤污染的問題不斷發(fā)生并開始被重視之后，相應的預防、治理和修復也就應該開始進行，并盡量使其提早發(fā)揮作用。然而，目前我國土壤重金屬污染的預防和治理工作進行得并不是很順利，原因是多方面的。

周啟星教授特別提到了我國土壤環(huán)境質(zhì)量標準制定與修訂工作過于落后的現(xiàn)狀，對我國土壤重金屬污染防治工作產(chǎn)生了嚴重影響。周啟星教授介紹說，目前我國使用的《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》是1995年制定的，到現(xiàn)在將近20年都沒有進行過修訂和補充。在此期間，土壤污染又有很多新情況和新問題出現(xiàn)。由于實施的標準十分陳舊和落后，導致無法解決一些現(xiàn)實新問題。

周啟星教授指出，1995年頒布的《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》，已經(jīng)不再對我國土壤重金屬污染防治工作產(chǎn)生積極影響。他強調(diào)，這一標準中存在的最大問題是，該標準的適用范圍只限于農(nóng)田、蔬菜地、茶園、果園、牧場、林地以及自然保護區(qū)等地的土壤，而關于商業(yè)用地和住宅用地，卻并沒有明確標準，而且標準中所收錄的重金屬并不全面，很多對人體健康有嚴重危害的土壤有機污染物并沒有被列入其中。該標準明顯是在土壤環(huán)境管理工作的初級階段制定的，很多方面都已經(jīng)不符合現(xiàn)在的要求。因此，該標準在如今的土壤重金屬污染的檢測和判斷中，已經(jīng)不能發(fā)揮應有的作用，這就迫切需要從國家層面上開展環(huán)境基準的系統(tǒng)研究，為《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》的修訂和完善奠定堅實的基礎。

周啟星教授非常重視土壤環(huán)境標準修訂和完善這項工作，他認為只有有了嚴格和符合實際的標準，解決“是不是應該修復？”、“在什么水平上修復？”、“修復之后希望達到怎樣的水平？”等一系列問題，土壤重金屬污染的檢測和修復工作才能順利開展。但是，他也非常遺憾地提到，目前我們國家很少有人在進行新標準方面的研究和探索。目前，只有他和他的研究團隊一起，進行了一些相關的研究工作。

周啟星教授還提到，目前污染土壤修復技術有待提高，也是土壤污染防治中一個比較突出的問題。土壤重金屬污染的修復技術不夠發(fā)達，沒有有效的修復技術來處理和凈化被重金屬污染過的土壤，使得對土壤重金屬污染的修復還停留在初級階段。目前普遍使用的污染土壤修復方法主要有兩種：物理修復法、化學修復法。其中，物理方法的缺點是費時費工，且成本較高；使用化學修復方法則容易引起其他問題，出現(xiàn)二次污染，因此在使用的時候應該考慮可能會造成的后果，慎重使用。因此，國內(nèi)很多相關專家都在對有效的污染土壤修復的方式進行探索和研究，目前生物修復技術因為其成本低廉、治理的本位性和永久性等優(yōu)點，是人們很看好的一種修復技術，但由于研究和開發(fā)剛剛起步，在應用上還并不成熟，有待相關專家進行深入的研究。

此外，周啟星教授提到的修復資金、實現(xiàn)商業(yè)化的體制問題以及管理方面，還存在著諸多問題。因此，土壤重金屬污染的預防和修復，是一項任重道遠的工作，其中還存在著很多的問題需要探討和解決。

任重道遠前景樂觀

周啟星教授說，土壤也像人一樣，會出現(xiàn)健康問題。土壤的健康出了問題之后，就如人生病之后，需要及時“治療”，否則繼續(xù)惡化下去就會出現(xiàn)更嚴重的問題。據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國土壤目前已經(jīng)處于亞健康狀態(tài)，需要及時采取“診斷”和“治療”措施，來抑制土壤的健康情況繼續(xù)惡化。

周啟星教授說：“我國的土壤污染問題比國外復雜得多，一是我國的人口多，另外在工業(yè)方面，國際上一些污染比較嚴重的企業(yè)都將工廠都搬到了我國。在這個大環(huán)境下解決土壤污染問題，確實存在比較大的困難。”他認為，在土壤污染的修復方面，應堅持“兩手抓”，一手抓機理的研究，一手抓應用推廣 ，加強與政府部門的合作來推動實際應用。他提出，應當將物理修復、化學修復、生物修復、綜合修復這幾種修復方式按照情況選擇使用，讓污染土壤修復的效果達到最好；另一方面，政府在相關政策的制定和管理上應繼續(xù)加強。多個方面共同努力，污染土壤的修復才能真正達到理想的效果。

尋求土壤污染的解決之道，應該從問題的根源做起。目前，我國的經(jīng)濟發(fā)展還是粗放式的，環(huán)保意識仍然淡薄、片面追求經(jīng)濟效益、盲目開發(fā)資源、開采方式不當?shù)葐栴}普遍存在，這些做法也都給土壤重金屬污染提供了方便的條件。因此，要在土壤重金屬防治方面取得真正的成績，就要在源頭上盡量控制重金屬污染的產(chǎn)生和擴散，在極易出現(xiàn)重金屬污染的相關工廠 ，應當進行相關的宣傳，提高大家保護土壤環(huán)境的意識，在重金屬污染的源頭上進行控制和預防，才能達到真正的治理污染的目的。

完善相關的法律法規(guī)，也是非常重要的一項措施。有明確的相關規(guī)定，是完成土壤污染預防和治理修復非常重要的一步。據(jù)了解，目前相關部門正在進行相關法律法規(guī)的制定，相信在這些法律法規(guī)出臺了之后，污染土壤的防治和修復就會有法可循，防治工作就能更加順利一些。

第2篇：重金屬土壤污染的危害范文

1.土壤重金屬污染現(xiàn)狀 目前我國受重金屬污染的耕地面積近2000萬公頃，約占耕地總面積的1/5。受礦區(qū)污染土地達200萬公頃，石油污染土地約500萬公頃，固體廢棄物堆放污染約5萬公頃，“工業(yè)三廢”污染耕地近1000萬公頃，污水灌溉的農(nóng)田面積達330多萬公頃。土壤污染使全國農(nóng)業(yè)糧食減產(chǎn)已超過1300萬噸，因農(nóng)藥和有機物污染、放射性污染、病原菌污染等其他類型的污染所導致的經(jīng)濟損失難以估計。由于污染，土壤的營養(yǎng)功能、凈化功能、緩沖功能和有機體的支持功能正在喪失。

2.土壤重金屬污染產(chǎn)生的嚴重后果 ①土壤污染使本來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極大的威脅。③土壤污染給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來很大的不利影響。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土壤污染嚴重危及后代子孫的利益，不利于農(nóng)村經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

3.土壤重金屬污染來源 ①隨著大氣沉降進入土壤的重金屬。大氣中的重金屬主要來源于能源、運輸、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)進入大氣，經(jīng)過自然沉降和降水進入土壤。經(jīng)自然沉降和雨淋沉降進入土壤的重金屬污染，與重工業(yè)發(fā)達程度、城市的人口密度、土地利用率、交通發(fā)達程度有直接關系，距城市越近，污染的程度就越重。②隨污水進入土壤的重金屬。污水按來源和數(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隨固體廢棄物進入土壤的重金屬。固體廢棄物種類繁多，成分復雜，不同種類其危害方式和污染程度不同。其中礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物最為嚴重。這類廢棄物在堆放或處理過程中，由于日曬、雨淋、水洗，重金屬極易移動，以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤、水體擴散。有一些固體廢棄物被直接或通過加工作為肥料放入土壤，造成土壤重金屬污染。如隨著我國畜牧生產(chǎn)的發(fā)展，產(chǎn)生大量的家畜糞便及動物加工產(chǎn)生的廢棄物，這類農(nóng)業(yè)固體廢棄物中含有植物所需氮、磷、鉀和有機質(zhì)，同時由于飼料中添加了一定量的重金屬鹽類，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風的傳播而使污染范圍擴大，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，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展起著重大的推動作用，但長期不合理施肥，也可以導致土壤重金屬污染。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，復合肥的重金屬主要來源于母料及加工流程所帶入。

第3篇：重金屬土壤污染的危害范文

關鍵詞鎘污染;鋅污染;hakanson潛在生態(tài)危害指數(shù)法;都龍礦區(qū)

中圖分類號x143文獻標識碼a文章編號 1007-5739(2010)22-0263-03

studyoncadmium&zincpollutionofsoilsandplantsindulongmine

li feng-weibei rong-tawu ming

(department of environment science & engineering,southwest forestry university,kunming yunnan 650224)

abstractthe analysis on samples of sediments,tailings,rice soils and plants in xiaobai river polluted by cadmium and zinc were tested. the results showed that soil sediments,tailings and rice soils all had been severely polluted by cd,and the zn content of rice soils and sediments were beyond the standard of soil environmental quality level ⅱ.the lars hankanson’s method was used to assess potential ecological risk of the heavy metals in xiaobai river. the assessment results showed that each sample point was high with potential ecological risk,which was caused by high levels of cd. in addition,zn and cd contents of plants growing in contaminated soils were much more than those in no polluted soils. it was indicated that the plants were severely polluted in contaminated soils. some measures should be adopted to integrate control for the polluted area.

key wordscadmium pollution;zinc pollution;potential ecological risk assessment of hakanson;dulong mine

金屬礦產(chǎn)資源是不可再生資源,對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著重要作用。但是礦山的開發(fā)及其一系列采礦、選礦經(jīng)過加工程序都是高污染過程,尤其對河流、土壤、植物的污染更表現(xiàn)為直接性和危險性[1]。土壤重金屬污染物造成土壤營養(yǎng)不良,導致土壤生產(chǎn)力低下,也影響著農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì),已成為土壤環(huán)境科技工作者研究的首要問題[2]。

該研究通過對已受礦區(qū)污水污染的小白河流域的土壤,包括河流底泥、污染土壤,并對該地生長的幾種植物進行分析測定,了解土壤中的鎘(cd)、鋅(zn)等重金屬污染情況,從而對受污染的土壤提出合理的生態(tài)治理修復措施。

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況

試驗材料來源于云南省文山州馬關縣都龍鎮(zhèn)小白河流域的三岔河。馬關縣位于云南省文山州南部,地處東經(jīng)103°52′～104°39′、北緯22°42′～23°15′,屬低緯度亞熱帶山地季風氣候。年平均氣溫16.9 ℃,1月平均氣溫9.6 ℃,7月平均氣溫21.7 ℃,年均降水量1 345 mm,最大降水量1 776 mm,最小降水量1 027 mm。研究區(qū)馬關縣都龍礦區(qū)是鋅、錫、砷和鐵共生的多金屬礦床,并伴生有銦、鍺、鎘、鎵、鈷、銀等稀貴金屬。

1.2樣品處理方法

1.2.1土壤樣品采集及處理。試驗確定3塊采樣地,第1塊樣地是小白河三岔河段河岸底泥,第2塊樣地是已廢棄的尾礦壩,第3塊樣地是遠離重金屬污染的距小白河200 m的水稻田。采用“之”字形的布點方法,按0～20 cm的深度取樣,每個樣點取5個混合土樣。四分法棄取,保留1 kg土壤樣品,貼好標簽,帶回實驗室進行處理,清除枯根敗葉,在陰涼處風干,磨碎,過100目尼龍篩,封裝待測。

1.2.2植物樣品的采集及處理。每個樣地分別采集5種常見的植物5～10株,把根、莖、葉、果實混合在一起。5種植物為紫莖澤蘭(eupatorium adenophorum spreng)、木賊(equisetum hyemale l sp pl)、多花抗子梢(multiforons clovershrub)、野牡丹(melastoma affine d.don)、光葉蕨(knuiwatsukia cuspidata)。將采回植物鮮樣洗凈、切碎,放在陰涼處晾干。然后用瓷制研缽研碎,過20目尼龍篩,封裝待測。

1.3測定方法

1.3.1植物樣品的預處理。將標有號碼的瓷坩堝在高溫電爐中灼燒15～30 min,移至爐門口稍冷卻,放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫,稱重。必要時再次灼燒、冷卻、稱重,至恒重為止。在坩堝中準確稱取磨碎、烘干、混合的樣品2～3 g(稱準到0.01 g),放在電爐上緩緩加熱炭化,燒至無煙時移放在已燒到暗紅色的高溫電爐門口處,片刻后再放進爐內(nèi)深處,關閉爐門,加熱至約450 ℃(暗紅色),在此溫度下燒至灰分近于白色為止,大約需要1 h(0.75～2.00 h)。將坩堝移放在爐門口稍冷卻,最后放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫[3]。用1∶1 hcl溶解灰分,定容到50 ml容量瓶中,待測。

1.3.2土壤樣品消解。準確稱取過80目的風干底泥樣品0.3～0.7 g(精確至0.000 1 g)于小燒杯中,加少許蒸餾水潤濕,加王水15 ml。同時做試劑空白試驗。在電熱板上加熱微沸(140～160 ℃),至有機物劇烈反應后,加高氯酸5 ml,繼續(xù)加熱至冒濃白煙,強火加熱至樣品呈灰白色,小心趕去高氯酸(若出現(xiàn)棕色燒結干塊,則繼續(xù)加入少許王水,加熱至灰白色)。然后,取下樣品,用1%硝酸15 ml加熱溶解,以中速定量濾紙過濾于50 ml容量瓶中,用少量水沖洗殘渣,定容待測。

1.3.3儀器的調(diào)整和設定。在原子吸收分光光度計(wfx-130a)上安裝鎘、鋅2種空心陰極燈,并設定好每一種金屬的測定條件。

1.3.4標準曲線的繪制。吸取混合標準溶液(cd:10 mg/l;zn:10 mg/l)0、0.05、1.00、3.00、5.00、10.00 ml分別放入6個100 ml容量瓶中,用0.2%硝酸稀釋定容;然后,按測定步驟測量吸光度,用經(jīng)校準的吸光度對相應的濃度作圖,繪制標準曲線。

1.3.5測定吸光度。按標準曲線的繪制方法測定樣液中的吸光度,并在標準曲線上查出樣液中鎘、鋅的濃度,最后計算水樣、底質(zhì)中2種重金屬的含量。

1.3.6計算方法。土壤或植物中重金屬含量的計算方法為:

式中:c—從標準曲線或線性方程上查到的各樣液的濃度(mg/l);v—樣液的定容體積(ml);w—樣品的干重(g);a—土壤或植物中鎘、鋅的含量。

2結果與分析

2.1土壤中cd、zn含量分析

將小白河流域各采樣點河流底泥、尾礦土和水稻土中的zn、cd含量(表1)與我國二、三級環(huán)境土壤標準進行比較,分析重金屬zn、cd的毒性對土壤造成的危害。由表1可知,河流底泥cd含量為74.67 mg/kg,尾礦土cd含量為77.84 mg/kg,水稻土cd含量為11.19 mg/kg;分別是我國二級土壤環(huán)境標準的248.9倍、259.5倍和37.3倍。與我國三級土壤環(huán)境標準相比較,上述土壤cd的含量分別是相應標準的74.67倍、77.84倍和11.19倍,說明cd對該流域土壤污染嚴重。河流底泥zn含量為1 737.60 mg/kg,尾礦土zn含量為115.00 mg/kg,水稻土zn含量為715.74 mg/kg。尾礦壩土zn的含量為我國二級土壤環(huán)境標準的一半,而小白河流底泥和水稻土的zn含量分別是我國土壤二級環(huán)境質(zhì)量標準的6.95倍和2.86倍。說明zn對該小白河流域河流底泥影響最大,河流底泥zn污染對河水相互影響,使受河水灌溉的水稻土受到影響,其zn含量比較高,但尾礦土壤沒受到zn的污染。綜上所述,對小白河流域土壤污染最大的重金屬是cd,其次是zn。

2.2小白河流域植物cd、zn含量分析

(1)污染區(qū)植物重金屬含量分析。在不同的生長區(qū)域各種植物中重金屬的含量不同,通過對試驗區(qū)5種植物重金屬cd、zn含量分析,與無污染區(qū)作對照。由表2可知,受污染植物體內(nèi)的重金屬含量明顯要高于對照,說明土壤環(huán)境中金屬元素含量越高,植物體內(nèi)的重金屬含量也就高。對cd的吸收最為顯著的植物是多花抗子梢,污染區(qū)生長的多花抗子梢植物體內(nèi)cd含量是無污染區(qū)的1 314倍,該植物體內(nèi)cd含量高達13.14 mg/kg。其次為光葉蕨和紫莖澤蘭,污染區(qū)生長的光葉蕨體內(nèi)cd含量是無污染區(qū)的1 033倍,污染區(qū)生長的紫莖澤蘭體內(nèi)cd含量是無污染區(qū)生長的354倍。因此,植物對cd的吸收能力依次為多花抗子梢>光葉蕨>紫莖澤蘭。

對zn的吸收最為顯著的植物是紫莖澤蘭,污染區(qū)生長的紫莖澤蘭體內(nèi)zn含量是無污染區(qū)83.80倍,該植物體內(nèi)zn含量為33.100 mg/kg,其次為光葉蕨和多花抗子梢,污染區(qū)生長的光葉蕨體內(nèi)zn含量是無污染區(qū)的21.25倍,污染區(qū)生長的多花抗子梢體內(nèi)zn含量是無污染區(qū)的6.98倍。因此,植物對zn的吸收能力依次為紫莖澤蘭>光葉蕨>多花抗子梢。

(2)同一污染植物不同重金屬的含量分析。由于同一種植物對不同的重金屬敏感程度及其含量不同,重金屬zn、cd對已污染的植物危害也不同。分別分析礦區(qū)紫莖澤蘭、多花抗子梢、野牡丹和光葉蕨這4種植物的zn、cd含量,研究植物體內(nèi)zn、cd富集程度及對其造成的危害。圖1和表3表明紫莖澤蘭體內(nèi)重金屬zn的含量明顯高于其他3種植物,它們有著相同的生態(tài)環(huán)境,但紫莖澤蘭比其他植物更加適宜zn污染的土壤環(huán)境;而紫莖澤蘭對重金屬元素cd的吸收表現(xiàn)出弱勢,光葉蕨次之,多花抗子梢吸收的cd含量最高,在野牡丹中沒有發(fā)現(xiàn)cd存在。表明多花抗子梢比其他3種植物更加適宜cd污染的土壤環(huán)境。光葉蕨體的重金屬含量高于多花抗子梢,表明光葉蕨比多花抗子梢更加適宜重金屬污染的土壤環(huán)境。

2.3小白河流域土壤重金屬的生態(tài)危害評價

(1)評價方法。瑞典學者hakanson[4]提出的潛在生態(tài)危害指數(shù)法是評價重金屬生態(tài)危害的常用方法。按照該方法,某區(qū)域土壤中第i種重金屬潛在危害指數(shù)為:eri=tri(csi/cbi)。式中:csi為土壤中重金屬i的實測值;cbi為重金屬i的參照值(背景值);csi/cbi為富集系數(shù);tri為毒性響應系數(shù)(cd為30,zn為1)。土壤中多種重金屬的生態(tài)危害指數(shù)為單種重金屬危害指數(shù)之和:ri=∑eri;參照值的選擇無統(tǒng)一標準,該文選擇工業(yè)化以前土壤重金屬cd、zn的最高背景值作為參照值[5]分別為0.30、80.00 mg/kg。

毒性相應系數(shù)反映了重金屬的毒性水平和生物及環(huán)境對重金屬的敏感程度,一般該系數(shù)越大,對生物的毒性就越大。土壤中重金屬生態(tài)危害程度的劃分標準:eri<40或ri <150為生態(tài)危害輕微;40≤eri<80或150≤ri<300為生態(tài)危害中等;80≤eri<160或300≤ri<600為生態(tài)危害強;160≤eri<320或ri>600為生態(tài)危害很強。

(2)評價結果。利用hakanson潛在生態(tài)危害指數(shù)法對小白河流土壤重金屬生態(tài)危害評價,結果如表4所示。

可以看出,cd的富集系數(shù)在37.30～259.47之間,zn的富集系數(shù)在1.44～21.72之間。以單個重金屬的潛在生態(tài)危害指數(shù)來評價重金屬的生態(tài)危害,cd在3個采樣點的生態(tài)危害均為很強,eri在1 119.00～7 784.10之間,均遠遠高于160,其在尾礦壩附近土壤潛在生態(tài)危害最強,河流底泥生態(tài)危害程度略低于尾礦土。尾礦土的ri值高達7 785.54,表明其潛在生態(tài)危害最強;河流底泥ri值為7 488.72,水稻土ri值為1 127.95,均遠大于600,也屬于生態(tài)危害很強。在全部監(jiān)測面的ri值中,cd的數(shù)值最大。如果不考慮cd而只考慮zn污染的權重,河流底泥、尾礦土、水稻土樣點的ri值分別為21.72、1.44、8.95,均小于160,其潛在生態(tài)危害輕微。3個采樣點潛在生態(tài)危害均屬于很強,主要是因為3個采樣點土壤中的cd含量遠遠高于土壤二級環(huán)境質(zhì)量標準,且cd的毒性響應系數(shù)又比較高。因此,對小白河流域土壤中的cd污染治理要予以重視。

3結論與建議

3.1結論

(1)小白河流域重金屬cd的含量均遠遠高于我國土壤環(huán)境質(zhì)量二級標準,說明小白河流域土壤已受到重金屬cd的嚴重污染;河流底泥和水稻土的zn含量分別是我國土壤二級環(huán)境質(zhì)量標準的6.95倍和2.86倍,表明zn對該小白河流域河流底泥的影響最大。河流底泥和河水相互影響,相互污染,使受河水灌溉的水稻土受到一定影響,導致水稻土中zn含量比較高,且受到了不同程度的污染,但尾礦土壤還沒受到zn的污染。表明小白河流域的河水已受到污染,不能用作灌溉水源。

(2)由于土壤長期受含zn、cd廢水的影響,生長在其上面的植物受到嚴重污染。與對照相比,受污染的植物cd含量超過354～1 314倍,受污染的植物zn含量超過6.98～83.80倍。在所監(jiān)測的植物中,cd含量吸收最為顯著的植物是多花抗子梢,其次是光葉蕨和紫莖澤蘭,植物對cd的吸收依次為多花抗子梢>光葉蕨>紫莖澤蘭;植物對zn的吸收最為顯著的是紫莖澤蘭,其次為光葉蕨和多花抗子梢,植物對zn的吸收依次為紫莖澤蘭>光葉蕨>多花抗子梢。

(3)在相同的生態(tài)環(huán)境中,紫莖澤蘭更適宜鋅污染的土壤環(huán)境,多花抗子梢更適宜cd污染的土壤環(huán)境。光葉蕨體內(nèi)的重金屬zn含量高于多花抗子梢,表明光葉蕨比多花抗子梢更加地適宜鋅污染的土壤環(huán)境。

(4)利用hakanson潛在生態(tài)危害指數(shù)法對小白河流域土壤重金屬生態(tài)危害評價結果表明,各采樣點的重金屬污染潛在生態(tài)危害都很強,主要原因是cd含量過高引起的。

(5)對小白河流域的cd、zn應予以足夠重視,需要采取措施防止cd、zn由底泥進入水相,對沿河兩岸排放含cd、zn的污水也要采取一定措施,減少含cd、zn廢水的排放。

3.2建議

根據(jù)環(huán)境保護部環(huán)發(fā)《關于加強土壤污染防治工作的意見》(〔2008〕48號),為改善土壤環(huán)境質(zhì)量,保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全,建設良好人居環(huán)境,促進社會主義新農(nóng)村建設,必須盡快研究防控重金屬污染的措施[6]。首先,貫徹依法預防的原則,建立健全和貫徹防治土壤污染的有關法律法規(guī)和標準。其次,充分利用土壤污染狀況調(diào)查結果,加快產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整,優(yōu)化工農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和布局,發(fā)展清潔生產(chǎn)工藝,控制和消除重金屬污染源。第三,提高土壤環(huán)境容量和土壤凈化能力,建立土壤污染監(jiān)測、預報與評價系統(tǒng)。第四,小白河流域的河水已受到污染,不能作為農(nóng)業(yè)灌溉用水。加強小白河流域河道重金屬污染治理,加大管理力度,嚴格控制礦區(qū)污水排放標準,嚴禁不達標的選礦廢水排入河道。第五,對已受zn、cd污染的水稻田,不能繼續(xù)種植水稻等對cd吸收能力強的植物。要加強重金屬污染治理,改茬換種zn、cd吸收較弱的作物。第六,采用鄉(xiāng)土物種,植樹種草,適當選用紫莖澤蘭、光葉蕨和楊樹等當?shù)匚锓N,保護土壤環(huán)境,對已污染的土壤采取治理措施,物理措施、化學措施和生物措施綜合運用[7]?？傊?礦山開發(fā)一定要科學、合法、有序、適度,并嚴格加強管理、監(jiān)督,確保維護良好的生態(tài)環(huán)境。 整理

4參考文獻

第4篇：重金屬土壤污染的危害范文

關鍵詞：污染土壤；土壤污染；微生物修復

中圖分類號：X53文獻標識碼：A文章編號：1674-0432（2012）-02-0079-2

隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展以及農(nóng)用化學物質(zhì)用量和種類的增加，土壤污染日趨嚴重，污染程度不斷加劇，污染土壤面積逐年擴大，土壤污染成了全世界普遍關注和研究的主要環(huán)境問題。

1 我國土壤污染的現(xiàn)狀及危害

土壤污染是指人類活動所產(chǎn)生的污染物從而使土壤的性質(zhì)、組成及性狀等發(fā)生變化，導致污染物質(zhì)在土壤中的積累，破壞了土壤的自然生態(tài)平衡，使土壤的自然功能失調(diào)、土壤質(zhì)量發(fā)生惡化的現(xiàn)象。

1.1 我國土壤污染的現(xiàn)狀

我國目前土壤污染主要表現(xiàn)在土壤污染程度加劇、污染類型復雜多樣以及對土壤污染認識和重視不夠，資金投入不足，防治土壤污染的法律依據(jù)及有關土壤環(huán)境評價標準體系不完善，防治土壤污染的措施缺乏有效性和針對性等。

1.2 土壤污染的危害

土壤污染與水污染、大氣污染有極大的不同，具備隱蔽性、滯后性、累積性、不可逆轉性和難治理性等特點，土壤一旦受到污染，則需要很長的治理周期和較高的投資成本，造成的危害也比其他污染更難消除，因此其造成的危害也大，主要表現(xiàn)在以下方面。

1.2.1 土壤污染導致嚴重的直接經(jīng)濟損失 土壤污染后，有機、無機毒物在土壤中過多滯留，改變了土壤的理化性質(zhì)，土壤鹽堿化、板結，破壞土壤生態(tài)平衡，直接影響土壤生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能，造成嚴重的無法估量的經(jīng)濟損失，僅以土壤重金屬污染為例，全國每年因重金屬污染而造成的經(jīng)濟損失達就達200億元。

1.2.2 土壤污染導致生物品質(zhì)不斷下降 因農(nóng)田施用化肥，大多數(shù)城市近郊土壤都受到不同程度的污染。許多地方糧食、蔬菜、水果等食物中鎘、砷、鉻、鉛等重金屬含量超標或接近臨界值。有些地區(qū)污灌已經(jīng)使得蔬菜的味道變差，易爛，甚至出現(xiàn)難聞的異味；農(nóng)產(chǎn)品的儲藏品質(zhì)和加工品質(zhì)也不能滿足深加工的要求。

1.2.3 土壤污染危害人體健康 土壤污染后一方面造成有害物質(zhì)在農(nóng)作物中積累，并通過食物鏈進入人體，引發(fā)各種疾??；另一方面，污染土壤中的病原微生物也有可能通過各種途徑進入人體，引起人的疾病，最終危害人體健康。

1.2.4 土壤污染導致其他環(huán)境問題 土地受到污染后，含重金屬濃度較高的污染表土容易在風力和水力的作用下分別進入到大氣和水體中，導致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態(tài)系統(tǒng)退化等其他次生生態(tài)環(huán)境問題。

1.2.5 土壤污染導致其他環(huán)境問題 土地受到污染后，含重金屬濃度較高的污染表土容易在風力和水力的作用下分別進入到大氣和水體中，導致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態(tài)系統(tǒng)退化等其他次生生態(tài)環(huán)境問題。

2 污染土壤微生物修復技術的原理

微生物對污染土壤中污染物的降解與轉化是污染土壤微生物修復的基礎。污染土壤微生物修復技術的原理就是采用一定的工程技術，篩選能高效降解污染物的優(yōu)良微生物菌種，人為創(chuàng)造有利于優(yōu)良降解微生物生長的環(huán)境條件，結合工程技術，促進微生物對污染土壤中的污染物的降解與轉化，使污染土壤恢復到污染前的水平，根據(jù)污染土壤類型的不同，主要介紹重金屬污染土壤和有機污染土壤的微生物修復原理。

2.1 重金屬污染土壤

重金屬污染土壤的微生物修復原理主要是通過微生物對土壤中重金屬的固定、移動或生物轉化，改變重金屬在土壤中的環(huán)境化學行為，從而達到生物修復的目的，主要包括生物富集和生物轉化。在重金屬污染土壤中，本身存在或人為加入一些對有毒重金屬離子具有抗性的特殊微生物類群，這些特殊微生物類群能夠把重金屬進行生物轉化，其主要轉化機制包括微生物對重金屬的生物氧化、還原、甲基化、重金屬的溶解和有機絡合，從而改變其毒性，使重金屬污染土壤得到修復。

2.2 有機污染土壤的微生物修復原理

有機污染土壤的微生物修復原理主要是大部分有機污染物可以被微生物胞外或胞內(nèi)降解、轉化，降低其毒性或使其完全無害化。微生物對有機物的胞外降解主要是微生物能夠分泌降解有機污染物的胞外酶；微生物胞內(nèi)降解主要是污染物能通過主動運輸、被動擴散、促進擴散、基團轉位及胞飲作用等進入微生物細胞內(nèi)后，由微生物細胞分泌胞內(nèi)酶降解。降解作用主要有氧化作用、還原作用、基團轉移作用、水解作用以及酯化、縮合、氨化、乙?；㈦p鍵斷裂及鹵原子移動等類型。

3 污染土壤微生物修復技術的影響因素分析

污染土壤微生物修復過程實質(zhì)上是微生物對污染物的降解與轉化過程。因此，在選擇利用和實施污染土壤微生物修復技術時，一定要考慮其影響因素，以保證微生物修復的效果。主要包括以下六個方面。

3.1 微生物的種類和性質(zhì)

污染土壤微生物修復技術中，對修復起核心作用的是微生物。選擇優(yōu)良的微生物菌種，是污染土壤微生物修復取得良好效果的前提。用作污染土壤微生物修復的微生物有土著微生物，外來微生物，基因工程菌（GEM）三大類。土著微生物存在生長慢，代謝活性不高，但適應快，目前在大多數(shù)微生物修復工程中實際應用的都是土著微生物；外來微生物是指為了提高污染物的降解速率，人為接種的一些降解污染物的高效菌，采用外來微生物接種是會受到土著微生物的競爭，因此要加大接種量；菌因工程菌是采用遺傳工程手段將多種降解基因轉入同一微生物中，從而獲得更廣譜的降解能力，但基因工程菌的實際應用在美、日等國，受立法控制。因此，污染土壤微生物修復技術中微生物的選擇，對修復效果起關鍵作用。

3.2 微生物營養(yǎng)鹽

污染土壤微生物修復過程中，為使污染物達到完全降解或是降解更充分，必需供給處理微生物合理的營養(yǎng)。因為在污染土壤中，污染物過量積累，可能品種單一，營養(yǎng)元素嚴重失衡，因此，在處理過程中，一定要添加營養(yǎng)鹽。營養(yǎng)鹽的添加，一定要通過可行性實驗確定。

3.3 溶解氧

土壤具有團粒結構，是氣、固、液三相體系。污染土壤因污染物種類和數(shù)量不同，溶氧也有差別。良好土壤溶氧在5mg/L左右，污染土壤由于污染物而變低。為保證污染土壤微生物修復過程中微生物的生長和對污染物的充分降解及有效轉化，一定要保證氧的供給。在工程實際中，常采用鼓風機向地下鼓風以補充污染土壤中的氧。

3.4 共代謝基質(zhì)

微生物對環(huán)境中污染物質(zhì)之所以有強大的降解與轉化能力，除了因為它本身個體小，比表面積大，種類多，分布廣，適應力強，代謝類型多樣，代謝速率快外，還有一個重要的特點，就是微生物具有共代謝作用。在污染土壤中添加化學結構與污染物類似的共代謝基質(zhì)，一方面，可以富集共代謝微生物；另一方面共代謝基質(zhì)能促使微生物對難降解污染物的分解。因此共代謝基質(zhì)的種類和數(shù)量是影響污染土壤微生物修復技術效果的一個很重要因素。

3.5 污染土壤的特性

污染土壤的特性影響修復過程中污染物和微生物的相對活性，最終影響修復速度和程度。土壤可分為氣體、水分、無機固體和有機固體四個組分，有機固體能吸附阻留有機污染物，降低其在土壤中的運動性，同時這種固定化分延長微生物對有機污染物的降解與轉化。

3.6 污染物的物理、化學性質(zhì)

污染土壤中污染物的物理化學性質(zhì)也是影響污染土壤微生物修復技術的一個重要因素。主要包括淋失與吸附、揮發(fā)、生物降解和化學反應四個方面的性質(zhì)。了解污染土壤污染物的性質(zhì)是判斷能否采用微生物修復以及采取相應的對策，強化微生物修復過程。

3.7 微生物的環(huán)境因子

影響污染土壤微生物修復的因素除了以上因素外，微生物生長的環(huán)境因子如溫度、pH、水分等，也是影響污染土壤微生物修復技術效果的重要的環(huán)境因素。

4 污染土壤微生物修復技術的應用前景

污染土壤微生物修復技術具有耗資少，處理效果好等優(yōu)點，引起許多國家的重視，我國也成立了專門的機構，旨在研究和推動污染土壤的修復工作。通過研究人員的努力，污染土壤微生物修復技術已走出實驗室，并在許多受有毒有害有機污染物污染的土壤修復計劃中得到應用，一些工程技術如原位處理、生物通風、挖掘堆置處理、反應器處理等已經(jīng)比較成熟，隨著土壤污染問題的日益嚴峻，隨著國家對環(huán)保的日趨重視，隨著國民環(huán)保意識的增強，污染土壤微生物修復技術必將展現(xiàn)更廣的應用前景。

參考文獻

[1] 周群英等.環(huán)境工程微生物學[M].北京:高等教育出版社,2000.

[2] 孔繁翔等.環(huán)境生物學[M].北京:高等教育出版社,2000.

[3] 陳劍虹.環(huán)境工程微生物學[M].武漢:武漢理工大學出版社,2003年7月.

第5篇：重金屬土壤污染的危害范文

關鍵詞：土壤污染現(xiàn)狀危害治理措施

一、土壤污染的定義

土壤污染是指進入土壤中的有害、有毒物質(zhì)超出土壤的自凈能力，導致土壤的物理、化學和生物學性質(zhì)發(fā)生改變，降低農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，并危害人體健康的現(xiàn)象。土壤污染源主要可分為：生活性污染源，生產(chǎn)性污染源和放射性污染源：工業(yè)、科研和醫(yī)療機構排放的液體或固體放射性廢棄物。

二、土壤污染的特點

1、土壤污染具有隱蔽性和滯后性。土壤污染不同于大氣、水和廢棄物污染等污染比較直觀，它要通過對土壤樣品進行分析化驗和農(nóng)作物的殘留檢測來確定。土壤污染從產(chǎn)生污染到出現(xiàn)問題通常會滯后較長的時間，所以土壤污染問題不太容易受到重視。

2、土壤污染具有不可逆轉性。受到重金屬污染的土壤基本上得需要較長的時間才能降解恢復。

3、土壤污染的累積性。土壤污染不同于被污染的大氣和水，不容易擴散和稀釋，土壤污染是由于不斷的積累而導致超標，土壤污染同時具有很強的地域性。

4、土壤污染難治理性。治理污染土壤通常成本較高，治理周期也很長。土壤污染僅依靠切斷污染源的方法是行不通的，需要靠換土、淋洗土壤等方法才能解決問題。

三、當前我國土壤污染的現(xiàn)狀與危害

目前，我國部分地區(qū)土壤污染非常嚴重，土壤污染類型呈現(xiàn)多樣化，土壤污染途徑多，原因復雜，控制難度大。每年由于土壤污染導致的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題層出不求，嚴重影響了百姓的身體健康和社會穩(wěn)定。土壤污染產(chǎn)生的危害主要表現(xiàn)為以下幾種：

1、土壤污染導致的直接經(jīng)濟損失嚴重。當前相當一部分農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留超標率高達16%-20%；每年有超過1000萬t糧食因土壤污染而減產(chǎn)，造成了巨大的經(jīng)濟損失。

2、土壤污染對人體健康造成危害。土壤污染會使植物在體內(nèi)積累污染物，并通過食物鏈富集到人體和動物體中，危害人體健康，引發(fā)癌癥和其他疾病。

3、土壤受到污染后，含有較高重金屬濃度的污染土容易在風力和水力作用下分別進入到大氣和水體中，導致大氣污染、地表水和地下水污染以及生態(tài)系統(tǒng)退化等多種生態(tài)環(huán)境問題。

四、導致土壤污染的原因

1、過量施用化肥和農(nóng)藥

化肥及農(nóng)藥的使用能大大提高糧食作物的產(chǎn)量，但是氮、磷等化學肥料的長期大量使用卻能破壞土壤結構，造成土壤板結、耕地土壤退化、致使耕層變淺、耕性變差、保水肥能力下降、增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，影響了農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

2、污水灌溉對土壤的污染

使用生活污水和工業(yè)廢水灌溉農(nóng)田是導致土壤污染的直接原因之一。重金屬、酚、氰化物等許多有毒有害的物質(zhì)來自于未經(jīng)處理或未達到排放標準的工業(yè)污水，它們會將污水中有毒有害的物質(zhì)帶至農(nóng)田，在灌溉渠中形成污染帶。

3、大氣污染對土壤的污染

大氣中的氮氧化物、二氧化硫和顆粒物等有害物質(zhì)，可以在大氣中發(fā)生反應形成酸雨，通過降水和沉降而落到地面，導致土壤酸化。冶金工業(yè)排放的金屬氧化物粉塵，由于重力作用會以降塵形式進入土壤中。

4、生物殘體和牲畜排泄物對土壤的污染

利用禽畜飼養(yǎng)場的廄肥和屠宰場的廢物作肥料，如果不進行物理和生化處理，則其中的寄生蟲、病原菌和病毒等可導致土壤和水域污染，并通過水和農(nóng)作物危害人群健康。

5、重金屬元素引起的土壤污染

汽油中添加的防爆劑四乙基鉛隨廢氣排出污染土壤，造成鉛污染；各種大量使用殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑導致砷污染；鈾礦開采和濃縮、釷礦開采、核實驗、核廢料處理、燃煤發(fā)電廠、磷酸鹽礦開采及加工等是土壤輻射污染的來源。

五、我國土壤污染的治理措施

1、施用化學改良劑，增加土壤環(huán)境容量，增強土壤凈化能力。

將石灰、堿性磷酸鹽、氧化鐵、碳酸鹽和硫化物等化學改良劑施用到土壤中，加速有機物的分解，使重金屬在土壤中固定，促使重金屬在土壤及土壤植物體的遷移能力降低，并轉化成為難溶的化合物，減少農(nóng)作物的吸收，以減輕重金屬對土壤中的毒害。

2、強化污染土壤環(huán)境管理與綜合防治，大力發(fā)展清潔生產(chǎn)。

選擇有代表性的污灌區(qū)農(nóng)田和污染場地，開展污染土壤治理與修復；加強土壤污灌區(qū)的監(jiān)測和管理，科學地進行污水灌溉；了解水中污染物的成分、含量及其動態(tài)，避免帶有不易降解高殘留污染物隨機進入土壤；增施有機肥，提高土壤有機質(zhì)含量；大力推廣和發(fā)展清潔生產(chǎn)。

3、改變耕作制度，實行翻土和換土。

要采取鏟除表土和換客土的方法來改變污染嚴重的土壤，對于輕度污染的土壤，采取深翻土或換無污染客土的方法。

4、采用農(nóng)業(yè)生態(tài)工程措施

在污染土壤上繁殖非食用的種子、種植經(jīng)濟作物，從而減少污染物進入食物鏈的途徑；或利用某些特定的動植物和微生物吸走或降解土壤中的污染物質(zhì)，從而達到凈化土壤的目的。

第6篇：重金屬土壤污染的危害范文

關鍵詞：土壤污染；調(diào)查；潛在生態(tài)危害系數(shù)法；生態(tài)健康風險評估

中圖分類號：X825文獻標識碼：A文章編號：0439-8114（2017）21-4031-04

老化工廠搬遷遺留下來的土壤污染問題日益引起人們的關注，使得土壤污染修復研究成為當今環(huán)保領域的研究熱點之一[1，2]。改革開放初期，隨著經(jīng)濟發(fā)展的需求，鄉(xiāng)鎮(zhèn)化工廠大量興建，由于環(huán)保意識薄弱、環(huán)保措施不當，大量工業(yè)廢渣、廢水直接被掩蓋于場址土地之下[3]。隨著國家環(huán)保監(jiān)察力度不斷加大，一些小工廠被關閉，對場址土地重新利用時，其造成的土壤污染日益顯現(xiàn)出來。

本研究通過對江蘇省某地某生產(chǎn)農(nóng)藥的廢棄化工廠進行實地走訪調(diào)查，采集土樣、水樣，送檢，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)確定了調(diào)查區(qū)域污染物種類以及污染程度，通過潛在生態(tài)危害系數(shù)法[4-7]和毒性風險評估法[8-10]對數(shù)據(jù)進行分析處理，為該污染場地土壤修復治理提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1區(qū)域概況

調(diào)查區(qū)域地處某化學工業(yè)園新材料產(chǎn)業(yè)園北部。該區(qū)域原為丘陵，隨著周邊用地規(guī)劃調(diào)整作為工業(yè)用地開發(fā)，形成了目前工業(yè)園區(qū)、村莊、農(nóng)田與工廠混雜分布的局面。該廠區(qū)南邊瀕臨河流，北邊綠山工業(yè)大道經(jīng)過，交通發(fā)達，占地約28000m2，主要生產(chǎn)乙烯利、2，4-滴、敵敵畏。目前調(diào)查區(qū)域內(nèi)相關企業(yè)已經(jīng)全部停產(chǎn)搬遷，廠房空置，煤渣淺埋在土壤表層，污染嚴重，空氣中能聞到明顯的刺鼻氣味。

1.2樣品采集與處理

通過走訪現(xiàn)場和企業(yè)老員工確定采樣點分布，按采用廠內(nèi)和廠外相結合的原則設置了11個采樣點，用便攜式手持GPS定位，樣點分布如圖1所示。1-5號點在主要污染區(qū)，9號點在生產(chǎn)區(qū)域邊上，其余點在廠外路邊。采樣時間為2016年4月和12月共2次，用螺旋鉆采樣器采集表層和淺層土壤于密封袋中，貼好樣點標簽，保存待用。

土壤放于風干盤中，去除沙石和雜草等雜物，研磨過18目篩，風干后進一步研磨，過60目篩，保存于密封袋中待測。

1.3檢測方法

揮發(fā)性有機污染物采用便攜式光離子化檢測器（PID），現(xiàn)場測定揮發(fā)性有機污染物（VOC）含量；土壤于密封袋中2h，傳感器進入密封袋中2s，讀取數(shù)值。半揮發(fā)性有機污染物采用氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）聯(lián)用檢測法，委托南京索益盟環(huán)?？萍加邢薰緳z測。重金屬污染物采用X射線熒光光譜儀（XRF），委托常州大學理化中心檢測。

1.4數(shù)據(jù)分析方法

1.4.1潛在生態(tài)危害指數(shù)計算法[11]某地多種重金屬綜合潛在生態(tài)危害指數(shù)（RI）計算如式（1）所示。

RI=Eri=Tri×Cri=Tri×（1）

式中，Ci實測為重金屬i的實際測量值；Cni為該重金屬元素的評價標準；Cri為重金屬i的污染系數(shù)；Tri為重金屬i的毒性響應系數(shù)，參考Hakanson數(shù)值[12]，即Hg=40，Cd=30，Pb=Cu=Ni=5，Cr=2，Zn=1。

潛在生態(tài)危害指數(shù)RI為某一點多個重金屬潛在生態(tài)危害系數(shù)的綜合值，分為4個等級，分別為RI<150為輕微生態(tài)危害；150≤RI<300為中等生態(tài)危害；300≤RI<600為強生態(tài)危害；RI≥600為很強生態(tài)危害。

1.4.2暴露風險評估法[11，12-17]

1）經(jīng)口攝入土壤的致癌風險公式為：

CRois=OISERca×Csur×SFo（2）

式中，CRois為經(jīng)口攝入土壤途徑的致癌風險，無量綱；OISERca為經(jīng)口攝入土壤暴露量（致癌），0.4187×10-6kg土壤/（kg體重·d）；Csur為表層土壤中污染物濃度，mg/kg，現(xiàn)場實地測量獲得；SFo為經(jīng)口攝入致癌斜率因子，（kg·d）/mg。

2）皮膚接觸土壤的致癌風險公式為：

CRdcs=DCSERca×Csur×SFd（3）

式中，CRdcs為皮膚接觸土壤途徑的致癌風險，無量綱；DCSERca為皮膚接觸土壤暴露量，0.2289×10-6kg土壤/（kg體重·d）；SFd皮膚接觸致癌斜率因子，（kg·d）/mg。

3）吸入土壤顆粒的致癌風險公式為：

CRpis=PISERca×Csur×SFi（4）

式中，CRpis為吸入土壤顆粒途徑的致癌風險，無量綱；PISERca為吸入土壤顆粒暴露量，0.0049×10-6kg土壤/（kg體重·d）；SFi為呼吸吸入致癌斜率因子，（kg·d）/mg。

4）經(jīng)口攝入土壤的非致癌風險公式為：

HQois=（5）

式中，HQois為經(jīng)口攝入土壤途徑的非致癌風險，無量綱；OISERnc為經(jīng)口攝入土壤暴露量（非致癌），1.2059×10-6kg土壤/（kg體重·d）；RFDo為經(jīng)口攝入?yún)⒖加嬃?，（kg·d）/mg。

5）皮膚接觸土壤的非致癌風險公式為：

HQdcs=（6）

式中，HQdcs為皮膚接觸土壤途徑的非致癌風險，無量綱；DCSERnc為皮膚接觸土壤暴露量，0.6594×10-6kg土壤/（kg體重·d）；RFDd為皮膚接觸參考計量，（kg·d）/mg。

6）吸入土壤顆粒的非致癌風險公式為：

HQpis=（7）

式中，RFDi為呼吸吸入?yún)⒖加嬃?，mg/（kg·d）；PISERnc為吸入土壤顆粒暴露量，0.0143×10-6kg土壤/（kg體重·d）。

2結果與分析

2.1場地土壤主要污染物識別

對污染場地的樣品檢測，所測主要結果如表1、表2所示。檢出揮發(fā)、半揮發(fā)性污染物23種，污染物檢出率28.04%，污染物主要有2，4-二氯苯酚、鄰苯二甲酸二甲酯、菲、熒蒽、苯并（b）熒蒽等。其中污染最嚴重的是2，4-二氯苯酚，因為廢棄化工廠生產(chǎn)除草劑的主要成分就是2，4-二氯苯酚，苯酚類污染物有刺激性氣味，對眼睛、黏膜、呼吸道有刺激作用，對身體危害大；多環(huán)芳烴大多具有致癌的危險，因此要對其進行生態(tài)風險評估。污染土壤中主要包含鋅（Zn）、銅（Cu）、鉛（Pb）、鎳（Ni）、鉻（Cr）、鎘（Cd）和汞（Hg）等重金屬，可能是廢催化劑傾倒掩埋所致，樣品中檢測的重金屬含量如表2所示。由表2可以看出，4號點Zn，2號點Cu，4號、7號和9號點Ni，2號、3號、4號和6號點Cr等都超出國標二級限值（GB15618-1995），對地下水的污染和人們身體的健康都存在著嚴重的安全隱患。

2.2便攜式光離子化檢測器分析

PID可以現(xiàn)場快速測定土壤揮發(fā)性有機氣體濃度，對于土壤現(xiàn)場調(diào)查及采樣選擇有指導意義。以mg/kg為單位的有機氣體濃度數(shù)據(jù)讀數(shù)作為污染評價指標（PI），判斷標準為PI<10，場地無揮發(fā)性有機污染物；10≤PI<100，場地存在輕度揮發(fā)性有機污染物；100≤PI<200，場地存在中度揮發(fā)性有機污染物；PI≥200，場地存在嚴重揮發(fā)性有機污染物。由表3可以看出，編號為2的樣品PI最高，為826.7，場地存在嚴重揮發(fā)性有機污染物；編號為6到11的樣品PI均小于10，場地無揮發(fā)性有機污染物。因此，廠房所在區(qū)域存在嚴重揮發(fā)性有機污染物，隨著距離的增加，PI減小，廠房外的PI均小于10，場地污染程度極度輕微，可能是汽車尾氣或者附近居民噴施農(nóng)藥殘留影響所致。

2.3重金屬潛在生態(tài)危害指數(shù)法分析

根據(jù)污染場地重金屬的實際測量值（表2）以及公式（1），計算出單一元素的污染系數(shù)（表4），由表（4）以及公式（2）、（3）計算出土壤中某一重金屬的潛在生態(tài)危害系數(shù)和RI（表5）。

由表4可以看出，6號至11號樣點的Zn、Cu、Pb和Cr的單一污染指數(shù)都小于1，屬于無污染；2號至4號樣點Cr的單一污染指數(shù)在1～2，屬于輕度污染，Hg的單一污染指數(shù)大于3，屬于重污染。廢棄工廠內(nèi)的重金屬污染明顯比工廠外的污染嚴重，重金屬可能來自于工廠掩埋的催化劑。

由表5可以看出，1號、2號、4號和5號樣點的300≤RI<600，屬于強生態(tài)危害。工廠內(nèi)大量使用的催化劑、煤渣等廢棄物直接掩埋在廠區(qū)，重金屬轉移到土壤和地下水中，遺留下難以解決的土壤污染問題；路邊上的樣點RI基本上都小于300，屬于中等生態(tài)危害，可能主要來自于汽車尾氣中的重金屬。

2.4暴露評估

調(diào)查區(qū)域附近有河流和居民區(qū)，污染物可能會經(jīng)口攝入土壤、皮膚接觸土壤和呼吸吸入土壤等3種暴露途徑進入人體并危害人體健康。污染物Cr、苯并（b）熒蒽和2，4-二氯苯酚濃度取1號至5號點的平均值，分別為0.1502、0.1504和1.6416mg/kg。由表6可以看出，不同暴露途徑的致癌和非致癌風險差異明顯。重金屬Cr經(jīng)口攝入土壤、皮膚接觸土壤和呼吸吸入土壤的致癌風險分別為3.14×10-8、6.88×10-7和2.45×10-7，均低于可接受的風險水平1.0×10-6，不會給附近居民帶來潛在的致癌風險；非致癌風險也均低于非致癌的風險水平1。苯并（b）熒蒽的致癌和非致癌風險也低于可接受的風險水平，表明重金屬和苯并（b）熒蒽不會給附近居民帶來致癌和非致癌風險。2，4-二氯苯酚的非致癌風險為6.60×10-4、3.61×10-4和4.59×10-7，低于非致癌的風險水平1，不會帶來非致癌風險，但是在檢測的樣品中2，4-二氯苯酚的濃度最高且易揮發(fā)、高毒性，長期生活在這種環(huán)境中易造成嚴重的身體健康問題。

3結論

經(jīng)采樣及檢測確定該農(nóng)藥廠污染場址土壤中的污染物主要包括2，4-二氯苯酚、多環(huán)芳烴和Cr等。廠區(qū)內(nèi)大部分調(diào)查樣點都屬于強生態(tài)危害，廠區(qū)外調(diào)查樣點基本上屬于中等生態(tài)危害，以廠區(qū)為中心點，向外輻射，危害逐漸減小。2，4-二氯苯酚、苯并（b）熒蒽和Cr的非致癌風險均低于可接受的風險水平1，苯并（b）熒蒽和Cr的致癌風險也低于可接受的風險水平1.0×10-6，但是長期生活在這種低毒性的環(huán)境中也會帶來嚴重的健康問題。本研究對該場地及類似農(nóng)藥污染場地污染調(diào)查、風險評估及土壤修復有一定的指導意義和修復設計參考價值。

作者：陳冬

參考文獻： 

[1] 宋宛桐.我國農(nóng)業(yè)土壤污染現(xiàn)狀及其成因[J].農(nóng)業(yè)與技術， 2016（8）：245. 

[2] 莊國泰.我國土壤污染現(xiàn)狀與防控策略[J].中國科學院院刊，2015， 30（4）：477-483. 

第7篇：重金屬土壤污染的危害范文

【關鍵詞】化工行業(yè)；水體及土壤污染；重金屬污染

隨著化學工業(yè)的飛速發(fā)展，人們對金屬礦產(chǎn)品的需求也呈現(xiàn)日益增長的趨勢。小到餐廳廚房的炊具以及珠寶首飾，大到核工業(yè)的核能物質(zhì)。而由金屬污染引發(fā)的環(huán)境問題日趨嚴重，其對生態(tài)系統(tǒng)中水體及土壤的破壞基本上難以修復，并且人為的改造和維護也很難進行。尤其是前段時間的“牛奶河”事件再一次為我們敲響了環(huán)境保護的警鐘以及讓我們清楚地看到化工行業(yè)引起的水體及土壤重金屬污染的現(xiàn)狀和不爭的事實。

一、重金屬污染的種類及來源

所謂重金屬污染，是指由重金屬及其化合物引起的環(huán)境污染。尤其是由化工行業(yè)引起的水體及土壤重金屬污染具有永久性以及明顯的累積效應。如下圖為重金屬在水體及土壤中的遷移轉化機理[1]。

1.1 水重金屬污染

重金屬在水體中積累到一定的限度就會對水體-水生植物-水生動物系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重危害，并可能通過食物鏈直接或間接地影響到人類的自身健康[2]。對水質(zhì)產(chǎn)生污染的重金屬主要有Cd、Pb、As、Hg、Cr和Co等。其中以Hg的毒性最大，Cd次之。此外，As由于其毒性可將其歸為重金屬污染。

1.2 土壤重金屬污染

土壤重金屬污染是指由于人類活動將重金屬帶入到土壤中，致使土壤中重金屬含量明顯高于背景含量、并可能造成現(xiàn)存的或潛在的土壤質(zhì)量退化、生態(tài)與環(huán)境惡化的現(xiàn)象[1]。污染土壤的重金屬包括生物毒性顯著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As，以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。

1.3 重金屬污染的來源

重金屬的污染主要來源化學工業(yè)污染，污染源主要有冶煉、化工、電鍍、電子、制革等行業(yè)排放的“三廢”等以及民用固體廢棄物不合理填埋堆放和大量化肥、農(nóng)藥的施用，使得各種重金屬污染物以單質(zhì)或離子形態(tài)進入水體、土壤以及人體[2]。

二、重金屬污染的防治措施

2.1水體重金屬污染的防治對策

2.1.1 控制水體重金屬污染源

控制重金屬污染源，預防水體的污染。一方面要加強水資源的管理力度；另一方面要嚴格控制各種污水的排放源頭以及監(jiān)督、管理和控制有關工業(yè)部門和改革其生產(chǎn)工藝[3]。

2.1.2 水體重金屬污染的工程治理

目前常用的治理水體重金屬污染的工程工程措施主要有三類，即物理處理法、化學處理法及生物處理法[3]。

2.1.2.1 物理和化學方法

物理和化學方法屬于傳統(tǒng)處理重金屬污染水體的的措施，包括沉淀法、螯合樹脂法、高分子捕集劑法、天然沸石吸附法、膜技術、活性炭吸附工藝以及離子交換法等[4]。物理和化學方法具有凈化效率高、周期較短等優(yōu)點；但存在選擇性小、流程長、操作麻煩以及處理費用高等缺點。

2.1.2.2 生物處理法

生物處理法相對常規(guī)水處理法有投資小、成本低以及工藝簡單等優(yōu)點而得到廣泛應用。國外，Groudeva等[5]（2001） 對用生物修復水體的重金屬污染作了最新的綜述?？傊?，水體有害重金屬的生物修復技術有著廣泛、低廉的原材料及很好的前景。

2.2 土壤重金屬污染的防治對策

土壤受重金屬污染后，蓄積在土壤中的有害重金屬能遷移到水、空氣和植物中難以消除[6]。因此，土壤受重金屬污染應以“預防為主”。

2.2.1 綜合防護措施

控制和消除土壤的重金屬污染源，同時采取消除土壤中的重金屬污染物或控制重金屬污染物遷移轉化的措施，使其不能進入食物鏈[6]。

2.2.2 生物防治

土壤污染物質(zhì)可通過生物降解或植物吸收而凈化土壤。如羊齒鐵角蕨植物對土壤中Cd的吸收率可達10%，多年可使土壤Cd含量降低50% [7]。

2.2.3 施加抑制劑

土壤施加某種抑制劑，可改變重金屬在土壤中的遷移轉化，減少作物吸收，如使用石灰可增加土壤PH，使Cu、Zn、Hg、Cd等金屬或氫氧化物沉淀。研究表明，施用石灰后稻米含Cd量可降低30%[6]。

三、結論

隨著水體及土壤重金屬污染的日益嚴重化以及重金屬污染物進入生態(tài)系統(tǒng)后造成難以修復的危害，其正越來越為人們所了解和重視。目前重金屬污染的治理方法以物理化學方法為主，生物修復技術作為經(jīng)濟、高效和環(huán)保的治理技術在治理和防治重金屬污染方面將發(fā)揮更大作用。新型高效的水體及土壤重金屬污染防治措施有待優(yōu)化及創(chuàng)新。

【參考文獻】

[1]孫鐵珩，周啟星，李培軍，等.污染生態(tài)學[M].北京：科學出版社，2001.

[2]鄧志瑞，余瑞云，余采薇，等.重金屬污染與人體健康[J].環(huán)境保護，1991（12）：26-27.

[3]賈燕，.重金屬廢水處理技術的概況及前景展望[J].中國西部科技（學術版），2007 （4）：10-13.

[4]張劍波，馮金敏.離子吸附技術在廢水處理中的應用和發(fā)展[J].環(huán)境污染治理技術與設備，2000（1）：46-51.

[5]Groudeva， Guthrie EA， Walton BT. Bioremediationin the rhizosphere[J]. Environ Sci Thechnol，1993，27：2630-2636.

第8篇：重金屬土壤污染的危害范文

關鍵詞:土壤 重金屬污染

1、研究背景

據(jù)我國農(nóng)業(yè)部進行的全國污灌區(qū)調(diào)查，在140萬公頃的污水灌區(qū)中，遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區(qū)面積的64.8%，其中輕度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，嚴重污染的占8.4%。由此可見我國土壤受重金屬污染的情況較為嚴峻[1]。

在環(huán)境污染研究中，重金屬多指Hg,Cd,Pb,Cr以及類金屬As等生物毒性顯著的元素，其次是指有一定毒性的一般元素，如Zn,Cu,Ni,Co,Sn等。人們所說的土壤重金屬污染主要是由于Zn,Cu,Cr,Cd,Pb,Ni,Hg,As8種重金屬元素等引起的土壤污染。土壤是人類賴以生存的自然條件，如果土壤被重金屬污染將直接導致糧食、蔬菜、瓜果等的重金屬含量增加。同時因為重金屬不能為土壤微生物所分解，而易于積累轉化為毒性更大的甲基化合物，甚至有的通過食物鏈以有害濃度在人體內(nèi)蓄積，從而嚴重危害人體健康[2]。由于重金屬在土壤中難以被分解、轉化或吸收，所以充分認識土壤污染及危害，保護土壤，防治污染是十分重要的任務。

2、土壤重金屬污染的特點

大多數(shù)重金屬是過渡性元素，而過渡性元素的原子具有其特有的電子層結構，這使重金屬在土壤環(huán)境中的化學行為具有下列一系列特點;

(1)重金屬具有可變價態(tài)，它能在一定的幅度內(nèi)發(fā)生氧化還原反應。不同價態(tài)的重金屬具有不同的活性和毒性。

(2)重金屬易在土壤環(huán)境中發(fā)生水解反應，生成氫氧化物;它也易與土壤中的一些無機酸發(fā)生反應生成硫化物、碳酸鹽、磷酸鹽等。這些化合物在土壤中的溶解度較小，所以重金屬不易遷移而易累積于土壤中，從而降低了污染危害范圍擴大的可能性，但卻使變長了污染區(qū)的危害周期和加大了重金屬危害程度。

(3)重金屬作為中心離子，能夠接受多種陰離子和簡單分子的獨對電子，生成配位絡合物:還可與一些大分子有機物，如腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)等生成鰲合物。上述反應增大了重金屬在水中的溶解度，進而使重金屬在土壤環(huán)境中更易遷移‘從而增大了重金屬污染區(qū)域范圍。

重金屬的所有這些化學特性，決定了重金屬在土壤環(huán)境中具有多變的遷移特性。重金屬污染的主要特點，除了污染范圍廣、持續(xù)時間長外，還有污染隱蔽性，而且它無法被生物降解，并可能通過食物鏈不斷地在生物體內(nèi)富集，進而可轉化為毒害性更大的甲基化合物，對食物鏈中某些生物產(chǎn)生毒害，最終在人體內(nèi)蓄積而危害人體健康。重金屬的上述特性決定了其在污染和環(huán)境危害中的特殊作用。

3、土壤重金屬污染的危害

土壤重金屬污染對環(huán)境產(chǎn)生的危害主要有下列途徑:

(1)受污染的土壤直接暴露在環(huán)境中，動物或人直接或間接地吸收了受污染的土壤顆粒等;

(2)土壤中的重金屬通過淋溶作用向下緩慢滲透，從而污染了地下水;

(3)外界環(huán)境條件的變化，例如酸雨、施加土壤添加劑等因素，提高了土壤中重金屬的活性和生物有效性，使得重金屬較易被植物吸收利用，從而進入食物鏈后對動物和人體產(chǎn)生毒害作用。

4、重金屬污染土壤治理方法

土壤重金屬污染的治理，世界各國都開展了廣泛的研究工作。目前，所采用的土壤重金屬污染的治理方法主要有下列四種。

4.1生物措施

生物措施是利用生物的某些特性來適應、抑制和改良重金屬污染土壤的措施。生物措施包括動物治理、微生物治理和植物治理三種方法。

動物治理是利用土壤中的某些低等動物(如虹蛻和鼠類)能吸收土壤中的重金屬，因而能一定程度地降低污染土壤中重金屬的含量。在重金屬污染的土壤中放養(yǎng)蛆蛻，待其富集重金屬后，采用電激、灌水等方法驅(qū)出蛆叫集中處理，對重金屬污染土壤也有一定的治理效果[3]。

植物治理是利用有些植物能忍耐和超量累積某種或某些重金屬的特性來清除污染土壤中的重金屬。通常，它有三個部分組成:植物萃取技術、根際過濾技術、植物揮發(fā)技術。植物治理的關鍵是尋找合適的超積累或耐重金屬植物。

生物措施的優(yōu)點是實施較簡便、投資較少和對環(huán)境攏動少。缺點是治理效率低(如超積累植物通常都矮小、生物量低、生長緩慢且周期長)，不能治理重污染土壤(因高耐重金屬植物不易尋找)和被植物攝取的重金屬因大多集中在根部而易重返土壤等。

4.2工程措施

工程措施包括客土、換土、翻土、去表土等方法，適用于大多數(shù)污染物和多種條件。

客土是在污染土壤上加入未污染的新土;換土是將已污染的土壤移去，換上未污染的新土;翻土是將污染的表土翻至下層:去表土層是將污染的表土移去。這些方法能使耕作層土壤中重金屬的濃度降至臨界濃度以下，或減少重金屬污染物與植物根系的接觸而達到控制危害的目的。

用工程措施來治理重金屬污染土壤，具有效果徹底、穩(wěn)定等優(yōu)點，是一種治本的措施。但由于存在實施繁復、治理費用高和易引起土壤肥力減弱等缺點。因而一般適用于小面積、重污染的土壤。

4.3農(nóng)業(yè)措施

農(nóng)業(yè)措施是因地制宜的改變一些耕作管理制度來減輕重金屬的危害，以及在污染土壤上種植不進入食物鏈的植物。

用農(nóng)業(yè)措施來治理重金屬污染土壤，具有可與常規(guī)農(nóng)事操作結合起來進行、費用較低、實施較方便等優(yōu)點，但存在有些方法周期長和效果不顯著等缺點，農(nóng)業(yè)措施適合于中、輕度污染土壤的治理。

4.4化學措施

化學措施是向污染土壤投加改良劑，增加土壤有機質(zhì)，陽離子代換量和粘粒的含量，以及改變pH,Eh和電導等理化性質(zhì)，使土壤中的重金屬發(fā)生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低重金屬的生物有效性。

用改良措施來治理重金屬污染土壤，其治理效果和費用都適中，對污染不太重的土壤特別適用。但需加強管理，防止重金屬的再度活化。

5、結論

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

參考文獻：

[1]陳志良,仇榮亮.重金屬污染土壤的修復技術[J]環(huán)境保護，2002.29(6).21-23.

第9篇：重金屬土壤污染的危害范文

當前耕地土壤重金屬污染現(xiàn)狀和特征

綜合多部門調(diào)查結果判斷，目前我國重金屬污染耕地面積約1.8～2.7億畝，主要分布在我國南方湘、贛、鄂、川、桂、粵等省區(qū)，污染區(qū)域主要為工礦企業(yè)周邊農(nóng)區(qū)、污水灌區(qū)、大中城市郊區(qū)和南方酸性水稻土區(qū)等。土壤重金屬污染具有以下特征：首先，土壤重金屬污染具有隱蔽性和滯后性，一般是看不見摸不著的。因此，很多人都會問土壤污染到底是不是?。勘热缯f重金屬鎘污染，都看不到鎘，無法讓地方政府和老百姓感覺到有害。除非有表觀現(xiàn)象，或者有繼發(fā)性的毒害事件，才會引起人們對土壤污染的關注。其次，土壤污染呈現(xiàn)的危害一般是潛伏和間接的。我在湖南做了一個案例，試圖找到土壤污染與人體健康間的關系。在一個信息隔絕的小村子里，土壤受到了污染，但這個地方的水是干凈的，老百姓吃的蔬菜也是干凈的。通過連續(xù)三年的觀察，沒有發(fā)現(xiàn)兩者的必然聯(lián)系。后來查找了國際上很多相關研究，確實發(fā)現(xiàn)土壤污染對人體健康沒有直接的關系。再次，土壤中的重金屬具有積累性和地域性。我國大面積的土壤重金屬污染已經(jīng)有了報道，包括我們自己也做了研究，多半與水系有關，具有一定的流域性，如發(fā)生在湘江流域、西江流域的土壤污染。最后，土壤重金屬污染具有不可逆性和難以修復的特點。耕地土壤重金屬污染為什么非常復雜？一是污染來源非常復雜，灌溉水、大氣沉降、農(nóng)業(yè)投入品都會影響耕地土壤中的重金屬含量。二是農(nóng)業(yè)的種類繁多，有水田、旱地，有的種小麥、有的種菜。因為種類繁多，所以目標值比較多樣化，這就導致修復非常復雜。三是在耕地污染治理方面，部門管理割裂。由于重金屬污染影響的目標非常多樣，不同部門的關注點不同，與耕地有關的有農(nóng)業(yè)部、糧食局、質(zhì)量監(jiān)督局，還有環(huán)保部、水利部、國土部等，這種部門割裂導致了土壤治理的復雜性。

國際修復的經(jīng)驗

國際上，美國和日本這些國家對于土壤污染的認識至少比中國早二三十年。美國1935年開始有土壤保護法，1978年因拉弗河（Love Canal）污染事件促使了超級基金法案的誕生，開始對污染場地治理和管理。目前，國際上關于土壤修復的經(jīng)驗非常多，已經(jīng)有了比較完整的技術體系。按照位置變化，有原位、異位、原地、異地處理；按操作來講有物理、化學、生物、綜合方法。具體的技術體系有挖掘、填埋等一系列技術方法。但是這些技術的發(fā)展基本上以物理化學為基礎，大部分是不適合治理耕地污染的。在為數(shù)不多的案例中，日本“痛痛病”發(fā)源地污染土壤花了30～40億來治理，采用的是客土法；臺灣的這種案例采取的方法是翻耕稀釋法，也就是大家俗稱的深耕改土。

同時，我也檢索了國內(nèi)外相關的科技文章，2005年到2010年之間大部分都是生物修復、植物修復、鈍化修復。2010年以后，技術開始多樣化。但是，1600多篇文獻中大概有一半是針對污染場地的，一半是針對耕地的。治理污染場地的方法比較多樣化，但治理污染耕地技術就比較簡單，多半是固化/穩(wěn)定化。SCI檢索的大部分文章都是停留在機理研究。在耕地研究方面，中國的研究非常多，國際上基本上沒有。

國內(nèi)修復技術進展

中國真正關注土壤污染應該是在“十二五”期間，2006～2008年大家開始關注土壤污染，大規(guī)模研究也是在“十二五”后期。有幾件較有影響的事情，其中有2000年啟動的“863”項目，和2014年啟動的湖南“長株潭”試點。

“十五”期間的一個“863”項目中有關重金屬污染修復技術，主要是開展超富集植物的篩選，國家大約投入1000萬元來進行技術研究和產(chǎn)品開發(fā)?！笆晃濉逼陂g，國家投入相對改變了，在礦山修復、石油污染修復、多環(huán)芳烴污染農(nóng)田修復方面，大概投入了2000萬元。之后，國家環(huán)保部在“十一五”末期開展工業(yè)場地修復，這個階段農(nóng)田修復反而被忽略了?！笆濉蹦┢诘摹伴L株潭”試點和“十三五”的重點研發(fā)任務，對耕地污染的治理越來越重視，投入更多。目前內(nèi)常用的技術體系主要有如下5種：

一是原位鈍化技術。通過吸附、耦合、沉淀、氧化還原反應，把重金屬變成不活潑的，減少植物對重金屬的吸收。該技術主要產(chǎn)品就是鈍化材料，現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)得非常多。從原來非常簡單的含磷物質(zhì)，到現(xiàn)在的納米材料等，還包括各種新型材料，這是我國目前研究的熱點。

二是植物阻隔技術。就是種植低吸收品種，一種是通過常規(guī)的篩選方法，一種是通過選育方法，這種技術是非常有效的，能夠大幅度降低重金屬在農(nóng)產(chǎn)品中的累積。例如，低吸收的水稻品種和常規(guī)的水稻品種的鎘吸收量相差一倍；不同的蔬菜品種，鎘的累積有很大的差別。

三是超富集植物提取技術。這是我國發(fā)展最早的、在世界上最有話語權的技術，就是在污染區(qū)種超富集植物。所謂超富集植物，就是植物地上部污染物的積累量大于根部的積累量。最早提出超富集植物的是一位國外科學家，國內(nèi)最早研究超富集植物的是南京大學馬奇英教授和中科院地理科學與資源研究所陳同斌研究員，他們發(fā)現(xiàn)了蜈蚣草。目前，有很多團隊比如南土所、浙江大學在做超富集植物提取的相關研究，很有成效。

四是種植結構調(diào)整。針對中高風險的農(nóng)田，也就是說在重金屬污染的田地，種植不具備超富集植物能力的經(jīng)濟作物，切斷重金屬往植物轉運。很多人考慮能源植物、經(jīng)濟作物、中草藥等，但最關鍵的，種植結構調(diào)整要形成新興的產(chǎn)業(yè)。

五是農(nóng)藝調(diào)控措施。我推薦這種方法，這是目前很多區(qū)域做示范時采用的方法。這種方法比較簡單，比方針對鎘，長期淹水就能夠降低鎘，通過施磷肥能夠明顯降低植物中砷的吸收，通過調(diào)整PH值也能夠改變。

湖南重金屬污染治理案例

2013年爆發(fā)的鎘大米事件，嚴重影響了水稻生產(chǎn)和銷售，造成不良影響，使“重金屬污染問題”成為社會關注的焦點。2014年農(nóng)財兩部實施了“湖南重金屬污染耕地修復及農(nóng)作物種植結構調(diào)整試點”工作，近期我所作為委托方對試點工作進行第三方評估。湖南試點工作涉及耕地面積廣、財政經(jīng)費大、人口數(shù)量多，也是目前世界上規(guī)模最大的一個耕地污染治理工程。

耕地修復的總體原則就是“因地制宜、政府引導、農(nóng)民自愿、收益不減”，主要修復技術就包括剛才講到的5項技術。針對湖南重金屬污染耕地，相關部門提出了“分區(qū)分類”治理方案，以農(nóng)藝措施為主，實現(xiàn)“邊修復邊生產(chǎn)”。

湖南試點工作取得了不錯的成效。就種植結構調(diào)整措施而言，從經(jīng)濟效益方面來說，我們發(fā)現(xiàn)不同替代作物的凈收益差距還是很大的，其中蛋白桑的效益最好，其既可作為飼料，也可以作為蔬菜食用。從成本分析來看，人工成本投入是最大的，其次是物料成本和農(nóng)機成本。

對于湖南試點工作情況，我們進行了大面積的訪談和問卷調(diào)查，訪談對象包括農(nóng)民、種植大戶、合作社等，發(fā)現(xiàn)目前試點工作還面臨著一系列的問題：最關鍵問題是治理資金；技術落實不到位，導致整個試點面臨著很大壓力；社會力量，包括企業(yè)、合作社，總體上參與程度不夠；修復方案設計與現(xiàn)實脫節(jié)。