時(shí)間：2024-02-01 15:32:50
導(dǎo)語(yǔ)：在重金屬污染的現(xiàn)狀的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：重金屬；土壤重金屬污染；生物修復(fù)技術(shù)
土壤重金屬污染問題越來越引起人們的關(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)境問題。
1、土壤中重金屬的來源及危害
土壤中重金屬的來源可分為天然來源和人為來源。天然來源是由于土母質(zhì)本身含有重金屬，不同的母質(zhì)、成土過程所形成的土壤含有重金屬量差異很大。人為來源主要是來自人類的工農(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，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，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?，有些則是環(huán)境長(zhǎng)期受到污染、污染物含量超過環(huán)境容量而突然爆發(fā)的結(jié)果。“砷毒”“血鉛”“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、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)越來越深刻，越來越重視，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。
參考文獻(xiàn)
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摘要：通過對(duì)襄陽(yáng)市16個(gè)點(diǎn)位農(nóng)田土壤實(shí)地調(diào)查、采集及實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)定其重金屬含量，采用單項(xiàng)污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法，評(píng)
>> 農(nóng)田土壤重金屬污染及修復(fù)技術(shù)分析 杭州市土壤和蔬菜重金屬污染現(xiàn)狀及評(píng)價(jià)體系 武漢市新城區(qū)菜地土壤重金屬含量狀況及污染評(píng)價(jià) 湖南某尾礦庫(kù)周邊農(nóng)田土壤及蔬菜重金屬污染與健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 探析長(zhǎng)期污灌農(nóng)田土壤重金屬污染與潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 山東省典型農(nóng)田土壤中重金屬污染評(píng)價(jià) 農(nóng)田土壤重金屬污染與防治 農(nóng)田土壤重金屬污染的植物修復(fù)技術(shù)及工程示范 我國(guó)農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)及安全利用綜述 白銀市東大溝污灌區(qū)表層土壤重金屬污染及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 大理市不同生態(tài)區(qū)表層土壤重金屬污染初步評(píng)價(jià) 蘭州市蔬菜基地土壤重金屬污染評(píng)價(jià)與分析 包頭市綠地土壤重金屬污染分析與評(píng)價(jià) 十堰市畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)周邊土壤重金屬污染評(píng)價(jià) 常熟市土壤重金屬污染研究 郫縣土壤重金屬污染狀況調(diào)查 探析土壤重金屬的污染及其評(píng)價(jià)方法 不同土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方法對(duì)比研究 關(guān)于土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方法研究 三峽庫(kù)區(qū)土壤重金屬元素含量分析及污染評(píng)價(jià) 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：
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關(guān)鍵詞：農(nóng)田土壤；重金屬污染；修復(fù)技術(shù)；環(huán)境保護(hù)
中圖分類號(hào)：S153 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170432024
1 我國(guó)農(nóng)田重金屬污染現(xiàn)狀
1.1 重金屬普遍超標(biāo)
農(nóng)田重金屬污染主要是指Pb、Cu、Hg、Zn、Cr、Cd等重金屬元素在農(nóng)田土壤中的含量超過土壤背景值，根據(jù)農(nóng)田部、環(huán)保部等部門近年來報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)有300多個(gè)重點(diǎn)污染區(qū)重金屬超標(biāo)，占農(nóng)田污染的80%，抽取數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)農(nóng)田平均重金屬超標(biāo)率在2010年前就已經(jīng)高達(dá)12%，在一些大城市，例如北京、上海、深圳等地，各類重金屬元素在農(nóng)田土壤中的含量尤其高，城市發(fā)展對(duì)于農(nóng)田重金屬污染影響極為嚴(yán)重，目前我國(guó)農(nóng)田重金屬污染形勢(shì)嚴(yán)峻，污染情況已經(jīng)得到重視，各類措施也在緊急籌備和實(shí)施之中。我國(guó)農(nóng)田重金屬污染現(xiàn)狀具有范圍大，種類多，相對(duì)集中，分布不均，普遍嚴(yán)重的特點(diǎn)。雖然污染依然嚴(yán)重，但隨著環(huán)保力度的增強(qiáng)和范圍的擴(kuò)大，污染情況正在逐步改善。
1.2 污染主要來源
農(nóng)田重金屬污染修復(fù)，關(guān)鍵在防、治二字，要做到對(duì)重金屬污染的防治，需要了解農(nóng)田中重金屬的來源，污染來源主要有4類，分別是：污水、大氣、農(nóng)業(yè)廢棄物以及固體垃圾?？諝馕廴臼俏覈?guó)環(huán)境保護(hù)的一大難題給農(nóng)田也帶來了極大的影響，空氣中夾雜著來自工業(yè)、交通、礦山等的污染物中，不乏各類重金屬物質(zhì)，在大氣沉降過程中，重金屬便進(jìn)入了農(nóng)田土壤之中。大量數(shù)據(jù)實(shí)例表明，在工業(yè)區(qū)、道路旁，土壤中含重金屬量較其他地區(qū)明顯高出數(shù)倍，環(huán)保部研究青藏鐵路沿線兩側(cè)、北京等城市道路旁農(nóng)田土質(zhì)以及種植物，發(fā)現(xiàn)不僅土壤重金屬含量高，植物中也含有較高的重金屬元素。含重金屬的污水一旦進(jìn)入農(nóng)田并沉淀，就容易造成農(nóng)田重金屬含量的增加，農(nóng)業(yè)材料，如農(nóng)藥、農(nóng)肥等，在大面積、長(zhǎng)期使用之下，重金屬會(huì)慢慢滲入土壤之中，而一些固體堆積物更是含有大量重金屬，在堆積中容易滲入地下。
2 農(nóng)田重金屬污染修復(fù)技術(shù)
2.1 物理、化學(xué)修復(fù)技術(shù)
物理修復(fù)技術(shù)主要有換土、深耕翻土、填土以及加熱法，前3種方法原理一致，皆是使淺層土壤以舊換新，這些方法工程量大，效果穩(wěn)定，修復(fù)徹底，但是不僅換土需要大量工程，集中處理土壤的耗損也非常大，因此并不適合大規(guī)模應(yīng)用。加熱法是利用加熱使揮發(fā)性重金屬?gòu)耐寥乐袚]發(fā)析出，雖然有一定作用，但是容易導(dǎo)致一些元素酸化或者相互反應(yīng)，產(chǎn)生更為嚴(yán)重的后果，且析出氣體的收集也很棘手?；瘜W(xué)修復(fù)方法也是如此，無(wú)論是電動(dòng)修復(fù)還是淋洗修復(fù)，都容易導(dǎo)致嚴(yán)重的污染，電動(dòng)修復(fù)是通過土壤兩側(cè)通電以電場(chǎng)作用將重金屬帶到電極，在兩極集中收集并進(jìn)行處理，淋洗是將水或者其他制劑放入土壤之中進(jìn)行沖洗，制劑的選擇和二次污染的防治成為淋洗的重點(diǎn)，物理、化學(xué)方法雖然效果好，但是成本高且對(duì)環(huán)境極可能造成二次污染，因此實(shí)踐中應(yīng)用甚少，相關(guān)部門正在加緊研究改善重金屬污染治理之中。
2.2 生物修復(fù)技術(shù)
生物修復(fù)技術(shù)成本較低，有利于規(guī)?；僮?，并且生物法的優(yōu)勢(shì)在于其環(huán)境有益性，不僅能夠有效處理農(nóng)田土壤重金屬污染，更重要的是，生物修復(fù)有助于修復(fù)自然界的正常循環(huán)，有利于全面改善環(huán)境，目前的環(huán)境保護(hù)實(shí)踐對(duì)于生物方法也極為推崇。生物修復(fù)法主要是利用植物和微生物、動(dòng)物進(jìn)行土壤修復(fù)，利用植物根系固定重金屬，減少擴(kuò)散，植物還能夠從土壤中吸收重金屬，儲(chǔ)存在植物體內(nèi)，我國(guó)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)大量對(duì)重金屬具有吸收能力的植物，在實(shí)踐中也有一定研究和應(yīng)用，植物修復(fù)是較為推崇的方法，綠色植物的大量種植能夠固定土壤、防風(fēng)固沙、凈化空氣，大量種植能夠吸收重金屬的植物，則一舉數(shù)得，值得注意的是，植物吸收重金屬存于體內(nèi)，勢(shì)必導(dǎo)致重金屬含量過高，這些植物一定不能作為食品銷售。微生物、動(dòng)物與植物修復(fù)法類似，生物修復(fù)技術(shù)容易破壞生態(tài)平衡，尤其是微生物、動(dòng)物修復(fù)，因此也需要進(jìn)一步研究，目前而言，選取植物進(jìn)行大規(guī)模種植修復(fù)土壤似乎是于環(huán)境保護(hù)最有益處的方法。
3 結(jié)語(yǔ)
環(huán)境于人類而言重如生命，l展中的破壞已經(jīng)造成，如何修復(fù)才是關(guān)鍵，農(nóng)田土壤重金屬污染，重在防治，切斷污染源的同時(shí)改良污染土壤方為可行之路。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：礦區(qū)；重金屬污染；修復(fù)；土壤
中圖分類號(hào)：F124.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2013）18-0286-02
引言
中國(guó)是世界上重要的重金屬礦區(qū)之一，分布著大量的優(yōu)質(zhì)重金屬礦，豐富的重金屬資源為中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展提供了資源保障。然而，長(zhǎng)期以來在重金屬礦區(qū)開采的過程中，由于開采技術(shù)、資金缺乏及管理方面等原因，對(duì)礦區(qū)周圍的土壤與環(huán)境造成了嚴(yán)重影響，從而引發(fā)了大量的生態(tài)環(huán)境問題。
礦業(yè)廢棄地一般都含有大量的重金屬，這些廢棄地以尾礦和廢棄的低品位礦石的重金屬含量最高。重金屬通過地表生物地球化學(xué)作用釋放和遷移到土壤及河流中，而這些受重金屬污染的水又通過灌溉方式進(jìn)入農(nóng)田，并通過食物鏈進(jìn)入人體，從而對(duì)礦區(qū)附近居民的健康和生存環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅 [1]。通常情況下，有色金屬礦區(qū)附近的土壤中，鉛、銅、鋅含量分別為正常土壤中含量的 10～40倍、5～200倍、5～10 倍 [2]。
一、礦區(qū)土壤重金屬污染現(xiàn)狀
鉛鋅礦區(qū)重金屬污染現(xiàn)狀越來越嚴(yán)重，已經(jīng)損害了人民的群眾健康。如在20世紀(jì)60年代，日本曾發(fā)生的第二公害病―骨痛病，便是由于食用被鎘廢水污染了土壤生產(chǎn)的“鎘米”所致。王新等對(duì)遼寧省鐵嶺柴河Pb―Zn礦區(qū)的土壤一巖石界面的重金屬行為特性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明該礦區(qū)土壤Cd、Pb、Zn元素含量分別是當(dāng)?shù)乇尘昂康?1倍、4.5倍、3倍，大大超過了當(dāng)?shù)乇尘昂克?；Cd作為制約當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)用地的限制性元素，超過國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)5.8倍；礦區(qū)附近玉米中Pb、Cd含量分別是國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)16～21倍、5.7～9.7倍[3]。湖南省由于有色金屬礦山開采引起的Pb、Cd、Hg、As等重金屬污染，受污染面積達(dá)2.8萬(wàn)km2，占全省總面積的13%。部分地區(qū)土壤中Pb、Cd、Hg、As高出正常值數(shù)倍至數(shù)百倍，從而出現(xiàn)了地方病。王瑩以上虞某廢棄鉛鋅尾礦山為研究對(duì)象，研究了土壤中重金屬含量及污染狀況，結(jié)果表明：尾礦山周邊各采樣點(diǎn)土壤 As、Zn、Pb 和 Cu 平均含量為 328 mg.kg-1、1 760 mg.kg-1、2 708 mg.kg-1和 287 mg.kg-1，均超過土壤環(huán)境背景值，各元素含量變異強(qiáng)度為：As>Pb>Cu>Zn[4]。
二、礦區(qū)土壤重金屬修復(fù)技術(shù)
重金屬是農(nóng)業(yè)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品的一個(gè)重要污染物質(zhì)。對(duì)土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)常用的有物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)。物理修復(fù)主要包括客土、換土和深耕翻土等措施。通過客土、換土和深耕翻土與污土混合，可以降低土壤中重金屬的含量，減少重金屬對(duì)土壤―植物系統(tǒng)產(chǎn)生的毒害?；瘜W(xué)修復(fù)就是向土壤投入改良劑，通過對(duì)重金屬的吸附、氧化還原、沉淀作用，以降低重金屬的生物有效性。但由于重金屬元素在環(huán)境中具有相對(duì)穩(wěn)定性和難降解性，至今仍未找到可供大面積應(yīng)用的重金屬污染治理方法。
近年來出現(xiàn)的植物修復(fù)，具有投資和維護(hù)成本低、操作簡(jiǎn)便、不造成二次污染、具有潛在或顯在經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點(diǎn)，并且其更適應(yīng)環(huán)境保護(hù)的要求，因此越來越受到高度重視。植物修復(fù)是一種經(jīng)濟(jì)、有效且非破壞性的修復(fù)技術(shù)，主要利用自然生長(zhǎng)或遺傳培育植物對(duì)土壤中的污染物進(jìn)行固定和吸收。通常包括：植物提取，即植物對(duì)重金屬的吸收。目前已發(fā)現(xiàn)有400 多種植物能夠超積累各種重金屬，一些超積累植物能同時(shí)積累多種重金屬，如羊蕨屬植物和具有富重金屬性的莧科植物對(duì)土壤中重金屬的吸收率達(dá)到 100%。蔣先軍等的研究發(fā)現(xiàn)，印度芥菜對(duì)Cu、Zn、Pb 等中等污染土壤具有良好的修復(fù)效果[5]。有證據(jù)表明，柳樹和白楊能從土壤中去除一定量的重金屬，凈化低污染的土壤；植物揮發(fā)，即通過植物使土壤中的某些重金屬（如Hg2+）轉(zhuǎn)化成氣態(tài)（HgO）而揮發(fā)出來；根際過濾，即利用植物根系過濾積淀水體中的重金屬；植物穩(wěn)定，即利用植物根際的一些特殊物質(zhì)使土壤中的污染物轉(zhuǎn)化為相對(duì)無(wú)害的物質(zhì)。有研究發(fā)現(xiàn)，樹木可以存活并生長(zhǎng)于含有較高濃度的多種重金屬污染的土壤上。經(jīng)監(jiān)測(cè)，樺樹和柳樹的一些樹種可以耐受鉛和鋅[6]。
結(jié)論與展望
礦區(qū)土壤的重金屬污染是礦區(qū)所面臨的重大生態(tài)環(huán)境問題，具有自己獨(dú)有的特征，在治理的過程中應(yīng)因地制宜地選擇恰當(dāng)?shù)闹卫矸绞健?/p>
物理、化學(xué)等方法對(duì)于礦山土壤的修復(fù)存在耗能、耗錢、對(duì)土壤結(jié)構(gòu)損害較大等缺點(diǎn)，從保護(hù)生態(tài)環(huán)境出發(fā)，這些方法均對(duì)礦山生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)作用不明顯，而植物修復(fù)成本較低，可以穩(wěn)定土壤、控制污染、改善景觀、減輕污染對(duì)人類的健康威脅，所以在修復(fù)礦山土壤重金屬污染的過程中，越來越多的國(guó)家選擇使用植物修復(fù)技術(shù)。近年來，中國(guó)金屬礦業(yè)迅速發(fā)展，所造成的重金屬污染日益加劇，植物修復(fù)技術(shù)的研究更具有廣闊的市場(chǎng)，并逐步走向商業(yè)化，同時(shí)中國(guó)有廣袤的國(guó)土、豐富的資源、復(fù)雜多樣的地理?xiàng)l件，蘊(yùn)藏著大量超富集植物，為中國(guó)開展有關(guān)植物修復(fù)技術(shù)的研究提供了良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：重金屬污染，相關(guān)系數(shù)，城市功能區(qū)，污染源
土壤是人類生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，它的質(zhì)量直接影響著人類的生活和生產(chǎn)；同時(shí)，人類的活動(dòng)也直接影響著土環(huán)境。隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市人口的不斷增加，城市土壤的重金屬污染日益嚴(yán)重[1，2]。本文利用2011年全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽A題提供的數(shù)據(jù)（該數(shù)據(jù)可在其官網(wǎng)下載），定量分析城市重金屬污染的程度以及各污染物的主要來源。
首先對(duì)數(shù)據(jù)做簡(jiǎn)要說明。在數(shù)據(jù)中，城區(qū)被劃分為生活區(qū)、工業(yè)區(qū)、山區(qū)、主干道路區(qū)和公園綠地區(qū)等5個(gè)功能區(qū)。每個(gè)區(qū)被劃分為間距1公里左右的網(wǎng)格，然后按照每平方公里1個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)表土層進(jìn)行取樣、編號(hào)，并記錄下樣本中8種重金屬的濃度。
一、重金屬污染物和所屬功能區(qū)的相關(guān)系數(shù)
相關(guān)系數(shù)是變量之間相關(guān)程度的指標(biāo)[3，4]，樣本相關(guān)系數(shù)用r表示，相關(guān)系數(shù)的取值范圍為[-1，1]。r值越大，變量之間的線性相關(guān)程度越高；r值越接近0，變量之間的線性相關(guān)程度越低。相關(guān)系數(shù)是用來說明兩個(gè)現(xiàn)象之間相關(guān)關(guān)系密切程度的統(tǒng)計(jì)分析指示。r>0為正相關(guān)，r
首先，計(jì)算出5個(gè)區(qū)各個(gè)重金屬元素所對(duì)應(yīng)濃度平均值。然后，去除比重金屬元素的背景值范圍上限小的樣本點(diǎn)。最后，對(duì)各5個(gè)區(qū)中沒被去除的樣本點(diǎn)的各個(gè)重金屬元素濃度與該類元素的背景值范圍上限作差方并取平均值，得到8個(gè)重金屬元素與5個(gè)區(qū)的相關(guān)性系數(shù)（如表1）。
表1 重金屬污染物和所屬功能區(qū)相關(guān)系數(shù)
二、重金屬污染物和距離的相關(guān)系數(shù)
上面的分析并沒有考慮各樣本點(diǎn)與各區(qū)域距離的關(guān)系，造成分析結(jié)果存在一定的誤差，為此，我們引入距離相關(guān)性進(jìn)行優(yōu)化。
用相同的方法可以求得其它金屬對(duì)應(yīng)相應(yīng)區(qū)域的相關(guān)程度，見表2。
表2 重金屬污染物與距離的相關(guān)系數(shù)
三、結(jié)果分析
重金屬的污染程度和到各區(qū)域的距離有著密切的關(guān)系。當(dāng)相關(guān)系數(shù)為負(fù)值時(shí)。表示重金屬濃度的大小和距離呈負(fù)相關(guān)，值越小則相關(guān)程度越大，即離區(qū)域越近，污染的較大，表示由該區(qū)造成污染的原因可能性越強(qiáng)；反之，值越大表示相關(guān)程度小，由該區(qū)造成的某重金屬污染可能性小。當(dāng)相關(guān)系數(shù)為正數(shù)時(shí)，表示重金屬的污染和距離呈正相關(guān)，即離該區(qū)域越遠(yuǎn)，污染程度較大，說明該區(qū)不是造成某種金屬的污染的原因。
由表可以看出，Cu的濃度和工業(yè)區(qū)的距離成負(fù)相關(guān)，負(fù)值最大，表示金屬元素Cu污染的主要原因是來自工業(yè)區(qū)。As的污染主要來源是公園綠地區(qū)，Cd的污染主要原因是工業(yè)，Cr金屬元素的污染在五個(gè)區(qū)域中的主要污染原因是生活，Hg的主要污染來源是工業(yè)，Ni金屬元素在給定的五個(gè)區(qū)域中主要原因是工業(yè)，工業(yè)也是造成Pb污染的主要原因，Zn的污染來源主要也是工業(yè)。山區(qū)一列都為正數(shù)，山區(qū)不是這些污染的主要來源，符合實(shí)際的情況。我們的計(jì)算結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符[5]，說明用相關(guān)性分析造成重金屬污染的原因的方法比較可靠。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：農(nóng)田土壤；重金屬污染；監(jiān)測(cè)技術(shù)；空間估值方法
中圖分類號(hào)：X833 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170133031
農(nóng)田土壤為各種糧食作物提供了基本生長(zhǎng)環(huán)境，一旦受到污染就會(huì)直接威脅到人們的身體健康。但就目前來看，農(nóng)田土壤已經(jīng)遭受了鉛、汞、鎘等重金屬元素的污染。而這些污染物具有毒性大、難降解和易積累的特點(diǎn)，還會(huì)伴隨作物被人體吸收。加強(qiáng)農(nóng)田土壤重金屬污染的監(jiān)測(cè)，并對(duì)污染進(jìn)行空間估值，則能夠更好的進(jìn)行農(nóng)田土壤污染的監(jiān)管，進(jìn)而為人們的生產(chǎn)、生活提供更多安全保障。
1 農(nóng)田土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)技術(shù)分析
1.1 實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)技術(shù)
在農(nóng)田土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)方面，實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)為傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，包含原子熒光光譜法、電化學(xué)儀器分析法、分光光度法和極譜分析法等多種方法，都需要完成樣本田間采樣，然后對(duì)土樣進(jìn)行處理、分析，以完成土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)。使用實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)法，具有基體干擾小、檢出限低、準(zhǔn)確度高和分析范圍寬等特點(diǎn)。但是，采取該種監(jiān)測(cè)方法需完成監(jiān)測(cè)區(qū)土壤|量現(xiàn)狀調(diào)查和重金屬污染土壤修復(fù)試驗(yàn)等工作，采樣工作量較大，并且監(jiān)測(cè)成本較高，需要的分析時(shí)間較長(zhǎng)。此外，只要樣品在采集、運(yùn)輸、存儲(chǔ)和測(cè)定過程中出現(xiàn)差錯(cuò)，就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果失真。
1.2 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)
為克服實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)的局限性，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)在農(nóng)田土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)中得到了應(yīng)用。目前，可以連續(xù)完成土壤重金屬監(jiān)測(cè)的技術(shù)主要包含土壤磁化率監(jiān)測(cè)技術(shù)和激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)等。應(yīng)用前一種技術(shù)，可以利用土壤在外磁場(chǎng)中受感應(yīng)產(chǎn)生的磁化強(qiáng)度和外加磁場(chǎng)強(qiáng)度比重完成土壤中重金屬污染的監(jiān)測(cè)。因?yàn)?，重金屬污染將?dǎo)致土壤磁性增強(qiáng)，所以能夠利用土壤磁化率和地球化學(xué)元素含量進(jìn)行重金屬污染表征。該技術(shù)具有無(wú)破壞性、快速、經(jīng)濟(jì)和靈敏的特點(diǎn)，在土壤研究工作中得到了廣泛應(yīng)用。但是，由于會(huì)對(duì)土壤磁化率產(chǎn)生影響的因素較多，因此使用該技術(shù)也無(wú)法完成污染程度及污染來源的準(zhǔn)確判斷[1]。應(yīng)用后一種技術(shù)，主要是利用原子發(fā)射光譜分析法對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行快速、實(shí)時(shí)探測(cè)，可同時(shí)完成多種元素分析，并且只有很小幾率會(huì)對(duì)研究對(duì)象造成再污染。但作為半定量測(cè)量手段，其在監(jiān)測(cè)靈敏度和檢測(cè)限上仍然有一定的局限性。
2 農(nóng)田土壤重金屬污染空間估值方法
2.1 局部高值分布區(qū)劃分
在完成農(nóng)田土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，還要對(duì)影響土壤重金屬含量變化的外源因素的空間分布信息進(jìn)行獲取，以便更好的完成土壤重金屬含量分布規(guī)律的描述。為此，還要采取關(guān)聯(lián)規(guī)則、統(tǒng)計(jì)對(duì)比和回歸分析等方法確定外源因素，然后進(jìn)行有直接影響的外源因子的提取。在此基礎(chǔ)上，需利用統(tǒng)計(jì)的半方差函數(shù)完成土壤重金屬歷史樣點(diǎn)空間結(jié)構(gòu)提取，以便對(duì)不同元素空間變異范圍進(jìn)行判斷。而通過實(shí)地取樣調(diào)查，則能完成土壤重金屬含量的局部高值分布區(qū)的劃分。
2.2 土壤單元類獲取
不同于全局地理空間的土壤重金屬空間分布，局部地理空間的土壤重金屬空間分布具有一定連續(xù)性。通過獲取土壤單元類，則能夠?qū)⑷之愘|(zhì)空間的重金屬含量空間估值問題轉(zhuǎn)化為局部空間最優(yōu)估值問題。為此，還應(yīng)采取自收斂分類方法完成環(huán)境變量分類。使用譜分割方法，則可以完成景觀要素特征向量分類，從而獲得土壤單元分類。但獲得的單元類僅為粗略分類結(jié)果，還應(yīng)將同為空間異質(zhì)的單元類進(jìn)行歸并子類，以減少分類數(shù)目。為此，還應(yīng)對(duì)2個(gè)單元類包含的監(jiān)測(cè)樣點(diǎn)的重金屬含量數(shù)據(jù)展開方差分析，以確定2個(gè)單元類是否為空間異質(zhì)。
2.3 重金屬污染空間估值
針對(duì)獲得的多個(gè)土壤空間分類集，需利用土壤單元分類圖將在相同單元類中的監(jiān)測(cè)樣點(diǎn)劃分為一類，以獲得監(jiān)測(cè)樣點(diǎn)集。利用二分樹索引方法，則能完成空間估值方法的構(gòu)建。在估值操作前，需輸入?yún)⑴c估值的最小估值單元數(shù)和最大搜索半徑，以完成已知位點(diǎn)數(shù)的估值單元搜索，用于進(jìn)行未知單元的屬性值的估算。利用土壤單元類包含樣點(diǎn)的已知觀測(cè)值和所有樣點(diǎn)觀測(cè)值的均值之差和對(duì)應(yīng)的權(quán)重，就可以得到未知位點(diǎn)的估算值。
3 結(jié)論
使用科學(xué)的土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行農(nóng)田土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)，然后結(jié)合監(jiān)測(cè)樣點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行重金屬污染的空間估值，則能進(jìn)一步了解農(nóng)田土壤重金屬空間分布規(guī)律，繼而更好的完成農(nóng)田土壤重金屬污染的調(diào)查評(píng)估工作。
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(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。固體廢棄物種類繁多，成分復(fù)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(yán)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(dòng)，以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤、水體擴(kuò)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(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，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(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源于母料及加工流程所帶入。
關(guān)鍵詞：土壤；重金屬；修復(fù)措施
重金屬污染是當(dāng)今面積最廣、危害最大的環(huán)境問題之一。土壤中重金屬污染不僅降低土壤肥力和作物的產(chǎn)量與品質(zhì)，而且惡化環(huán)境，并通過食物鏈危及人類的生命和健康。由于重金屬污染毒性機(jī)制和生物效應(yīng)的復(fù)雜性，重金屬污染一直是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。因此，土壤重金屬污染的治理對(duì)于環(huán)境質(zhì)量的改善十分重要，土壤重金屬污染的修復(fù)也是環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的必然要求。
1. 土壤重金屬污染概述
土壤重金屬污染是指由于人類活動(dòng)將重金屬引入到土壤中，致使土壤中重金屬含量明顯高于原有含量，并造成生態(tài)環(huán)境惡化的現(xiàn)象。例如在廢蓄電池加工回收處理場(chǎng)地，土壤Pb 的濃度高達(dá)12 000mg/kg，而Cu 和Zn 也嚴(yán)重超標(biāo)（1 800～2 200mg/kg）；在一些工礦區(qū)或污灌區(qū)的土壤也常受Cd、Pb、Cu 的復(fù)合污染。土壤中多重金屬元素或化合物之間以及重金屬與土壤界面之間存在相互作用，使其污染土壤修復(fù)技術(shù)具有挑戰(zhàn)性。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，1980 年我國(guó)工業(yè)“三廢”污染耕地面積266.7萬(wàn)公頃，1988 年增加到666.7 萬(wàn)公頃，1992 年增加到1 000萬(wàn)公頃。目前，全國(guó)遭受不同程度污染的耕地面積已接近2 000 萬(wàn)公頃，約占耕地面積的1/5。全國(guó)目前約有1.3 萬(wàn)公頃耕地受到Cd 的污染，涉及11 個(gè)省市的25 個(gè)地區(qū)；約有3.2 萬(wàn)公頃的耕地受到Hg 的污染，涉及15 個(gè)省市的21 個(gè)地區(qū)。部分地區(qū)的重金屬污染已相當(dāng)嚴(yán)重，如廣州郊區(qū)老污灌區(qū)，土壤中Cd 的含量竟高達(dá)228mg/kg，平均含量為6.68mg/kg；沈陽(yáng)張士灌區(qū)有2 533hm2土地遭受Cd 的污染，其中嚴(yán)重污染的占13%。據(jù)報(bào)道，目前我國(guó)污灌區(qū)有11 處生產(chǎn)的大米中Cd 含量嚴(yán)重超標(biāo)。
2. 土壤重金屬遷移規(guī)律的影響因素
重金屬在土壤—農(nóng)作物系統(tǒng)中的遷移規(guī)律與元素本身的化學(xué)特性、土壤理化性質(zhì)、農(nóng)作物種類等有關(guān)，并且會(huì)因各種污染元素?cái)?shù)量和遷移速度的差異，在不同類型土壤剖面中的積累狀況不同。
2.1 重金屬元素自身理化性質(zhì)對(duì)遷移規(guī)律的影響
不同種類重金屬因其自身理化行為與生物有效性的差異，在土壤-農(nóng)作物系統(tǒng)中的遷移化規(guī)律明顯不同。研究表明同一土壤剖面中的Pb和Cr容易被土壤吸附而難以遷移，Cd的遷移率明顯高于其他元素，Cd、As、Zn、Cu較易在農(nóng)產(chǎn)品中積累，而Cr難以被吸收。重金屬存在形態(tài)可分為可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)物結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)。作物對(duì)重金屬元素的吸收與重金屬元素在土壤中的存在形態(tài)密切相關(guān)，一般認(rèn)為可交換態(tài)含量與蔬菜中重金屬元素含量間有較好的相關(guān)性，在土壤中遷移能力也強(qiáng)。
2.2 土壤理化性質(zhì)對(duì)重金屬在土壤中遷移規(guī)律的影響
土壤的理化性質(zhì)是影響重金屬在土壤中的存在形態(tài)以及重金屬生物有效性的主要因素，土壤的理化性質(zhì)主要包括pH值、土壤質(zhì)地、土壤氧化還原電位（Eh 值）、有機(jī)質(zhì)含量等。土壤pH值主要通過影響土壤重金屬的存在形態(tài)和土壤對(duì)重金屬的吸附量，從而影響重金屬的遷移和淀積行為。有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤重金屬的影響極其復(fù)雜，小分子量有機(jī)質(zhì)與重金屬絡(luò)合或螯合增加其移動(dòng)性，大分子有機(jī)質(zhì)通過提高土壤CEC而使重金屬元素有效性降低，隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量的上升，大部分重金屬元素濃度降低，生物有效性降低。
3. 修復(fù)措施
3.1 生物修復(fù)
（1）植物修復(fù)技術(shù)對(duì)土壤性質(zhì)和周圍生態(tài)環(huán)境的影響小，是真正意義上的“綠色修復(fù)技術(shù)”。植物修復(fù)技術(shù)的效果與重金屬在土壤中的生物可利用性密切相關(guān)。重金屬元素主要富集在根部，莖葉含量相對(duì)較少。植物各部位對(duì)重金屬的吸收與土壤中可交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)含量具有一定的相關(guān)性，尤其是莖葉相關(guān)性更強(qiáng)。由于土壤中殘余態(tài)不能被植物吸收，植物主要吸收土壤中可交換態(tài)的含量，而土壤中鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和有機(jī)結(jié)合態(tài)與土壤中可交換態(tài)的含量互相轉(zhuǎn)換，因此，即使在沒有新污染源的情況下，土壤中重金屬并不能完全被植物吸收達(dá)到安全值。
（2）微生物修復(fù)。微生物對(duì)金屬元素有浸出作用，主要包括胞內(nèi)和胞外累積作用、胞外絡(luò)合作用、氧化還原作用、甲基化和脫甲基化作用以及微生物在新陳代謝過程中改變介質(zhì)的物理化學(xué)環(huán)境而促使金屬元素溶出等作用。微生物通過向胞外周圍環(huán)境釋放無(wú)機(jī)和有機(jī)酸可以擾亂金屬元素的地球化學(xué)形態(tài)。細(xì)胞外有機(jī)化合物中含有具多功能團(tuán)分子結(jié)構(gòu)的低分子量有機(jī)物，其可以改變可溶性金屬離子的形態(tài)，使它們沉淀下來。
3.2 化學(xué)修復(fù)
在一定條件下施用碳酸鹽、磷酸鹽、氧化物質(zhì)促進(jìn)沉淀形成，減少重金屬對(duì)土壤的副作用和進(jìn)入土壤的數(shù)量。土壤改良劑的選擇必須根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的特征、土壤類型、作物種類、污染物的性質(zhì)等來確定。但通過投加改良劑來治理重金屬污染的土壤，需防止重金屬的再度活化。淋洗法，通過淋洗使重金屬移出根層，一般有以下2種方式：① 含有某種配位體的溶液淋洗土壤，配位體傾向于與重金屬形成具有一定穩(wěn)定常數(shù)的絡(luò)合物。② 對(duì)輕壤質(zhì)土壤消除重金屬污染物時(shí)，應(yīng)選用能與已知污染陽(yáng)離子形成絡(luò)合物的配位體的溶液沖洗土壤，用含有能與污染陽(yáng)離子產(chǎn)生難溶性沉淀物的陰離子溶液繼續(xù)沖洗土壤，調(diào)節(jié)沖洗液的組成與用量，使重金屬在土壤一定深度形成難溶的間層。
4. 結(jié)束語(yǔ)
土壤重金屬污染是當(dāng)前面臨的重大難題之一，迫切需要解決。而今植物修復(fù)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，為解決土壤重金屬污染提供了一條綠色通道。同時(shí)，作為微生物最大的聚居場(chǎng)所的土壤系統(tǒng)，不可忽視微生物的強(qiáng)大作用，應(yīng)該積極開展研究，使其發(fā)揮更大的作用。單一化學(xué)手段治理土壤重金屬污染，雖然有一定的成效，但是不可避免二次污染；而化學(xué)手段也不可摒棄，化學(xué)手段可以改良土壤，在一定程度上是其他手段所不可替代的。因此，建議可以繼續(xù)推進(jìn)生物修復(fù)技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)，將物理、生物、化學(xué)修復(fù)手段結(jié)合起來，更好地治理土壤重金屬的污染。
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關(guān)鍵詞：化工，土壤污染，重金屬，防治
土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一，也是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。隨著工業(yè)、城市污染的加劇和農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)種類、數(shù)量的增加，土壤重金屬污染日益嚴(yán)重，土壤重金屬是指由于人類活動(dòng)將金屬加入到土壤中，致使土壤中重金屬明顯高于原生含量、并造成生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。
一、重金屬的來源、種類
1.土壤重金屬來源廣泛，主要包括有大氣降塵、污水灌溉、工業(yè)廢棄物得不當(dāng)堆置、礦業(yè) 活動(dòng)、農(nóng)藥和化肥等。首先是成土母質(zhì)本身含有重金屬，不同的母質(zhì)、成土過程所形成的土壤含有重金屬量差異很大。此外，人類工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，也造成重金屬對(duì)大氣、水體和土壤的污染。
2.大氣中重金屬沉降、大氣中的重金屬主要來源于工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產(chǎn)生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵等。它們主要分布在工礦的周圍和公路、鐵路的兩側(cè)。公路、鐵路兩側(cè)土壤中的重金屬污染，主要是Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu 的污染為主。它們來自于含鉛汽油的燃燒，汽車輪胎磨損產(chǎn)生的含鋅粉塵等。它們成條帶狀分布，以公路、鐵路為軸向兩側(cè)重金屬污染強(qiáng)度逐漸減弱；隨著時(shí)間的推移，公路、鐵路土壤重金屬污染具有很強(qiáng)的疊加性。
3.農(nóng)藥、化肥和塑料薄膜使用 施用含有鉛、汞、鎘、砷等的農(nóng)藥和不合理地施用化肥，都可以導(dǎo)致土壤中重金屬的污染。一般過磷酸鹽中含有較多的重金屬 Hg、Cd、As、Zn、Pb，磷肥次之，氮肥和鉀肥含量較低，但氮肥中鉛含量較高，其中 As 和 Cd 污染嚴(yán)重。農(nóng)用塑料薄膜生產(chǎn)應(yīng)用的熱穩(wěn)定劑中含有 Cd、Pb，在大量使用塑料大棚和地膜過程中都可以造成土壤重金屬的污染。
4.污水灌溉 污水灌溉一般指使用經(jīng)過一定處理的城市污水灌溉農(nóng)田、森林和草地。城市污水 包括生活污水、商業(yè)污水和工業(yè)廢水。由于城市工業(yè)化的迅速發(fā)展，大量的工業(yè)廢水涌入河道，使城市污水中含有的許多重金屬離子，隨著污水灌溉而進(jìn)入土壤。
5.含重金屬?gòu)U棄物堆積含重金屬?gòu)U棄物種類繁多，不同種類其危害方式和污染程度都不一樣。污染的范圍一般以廢棄堆為中心向四周擴(kuò)散重金屬在土壤中的含量和形態(tài)分布特征受其垃圾中釋放率的影響，且隨距離的加大重金屬的含量而降低。由于廢棄物種類不同，各重金屬污染程度也不盡相同，如鉻渣堆存區(qū)的 Cd、Hg、Pb 為重度污染，Zn 為 中度污染，Cr、Cu 為輕度污染。
6.金屬礦山酸性廢水污染金屬礦山的開采、冶煉、重金屬尾礦、冶煉廢渣和礦渣堆放等，可以被酸溶出含重金屬離子的礦山酸性廢水，隨著礦山排水和降雨使之帶入水環(huán)境（如河流等）或直接進(jìn)入土壤，都可以間接或直接地造成土壤重金屬污染。
二、土壤中重金屬污染物現(xiàn)行治理方法
1.工程治理方法
工程治理是指用物理或物理化學(xué)的原理來治理土壤重金屬污染。主要有：客土是 在污染的土壤上加入未污染的新土；換土是將以污染的土壤移去，換上未污染的 新土；翻土是將污染的表土翻至下層；去表土是將污染的表土移去等。
2.此外淋洗法
用淋洗液來淋洗污染的土壤；熱處理法是將污染土壤加熱，使土壤中的揮發(fā)性污染物（Hg）揮發(fā)并收集起來進(jìn)行回收或處理；電解法是使土壤中重金屬在電解、電遷移、電滲和電泳等的作用下在陽(yáng)極或陰極被移走。以上措施具有效果徹底、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)施復(fù)雜、治理費(fèi)用高和易引起土壤肥力降低等缺點(diǎn)。
3.生物治理方法
生物治理是指利用生物的某些習(xí)性來適應(yīng)、抑制和改良重金屬污染。主要有：動(dòng)物治理是利用土壤中的某些低等動(dòng)物蚯蚓、鼠類等吸收土壤中的重金屬；微生物治理是利用土壤中的某些微生物等對(duì)重金屬具有吸收、沉淀、氧化和還原等作用，降低土壤中重金屬的毒性，如原核生物（細(xì)菌、放線菌）比真核生物（真菌）對(duì)重金屬更敏感。
4.植物治理
利用某些植物能忍耐和超量積累某種重金屬的特性來清除土壤中的重金屬；目前已發(fā)現(xiàn)400多種，超積累植物積累Cr、 Co、 Cu的含量一般在 0.1% Ni、 Pb 以上，積累 Mn、Zn 含量一般在 1%以上。生物治理措施的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施較簡(jiǎn)便、投資較少和對(duì)環(huán)境破壞小，缺點(diǎn)是治理效果不顯著。
5.化學(xué)治理方法
化學(xué)治理就是向污染土壤投入改良劑、抑制劑，增加土壤有機(jī)質(zhì)、陽(yáng)離子代換量和粘粒的含量， 改變 pH、 和電導(dǎo)等理化性質(zhì)，Eh 使土壤重金屬發(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。
三、總結(jié)
土壤重金屬污染首先應(yīng)從源頭抓起，控制污染源，土壤重金屬的污染已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)嚴(yán)重的程度，要充分認(rèn)識(shí)土壤重金屬污染的長(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)。土壤質(zhì)量問題是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和社會(huì)全面進(jìn)步的戰(zhàn)略問題，它直接影響土壤質(zhì)別、水質(zhì)狀況、作物生長(zhǎng)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等，并通過食物鏈對(duì)人體健康造成危害。對(duì)土壤質(zhì)量的保護(hù)便是對(duì)耕地生產(chǎn)能力的保護(hù)，更是提高土地利用效率的強(qiáng)有力措施之一。對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)人口眾多的農(nóng)業(yè)大國(guó)，開展國(guó)土質(zhì)量調(diào)查評(píng)價(jià)，對(duì)土壤重金屬污染物進(jìn)行試驗(yàn)研究，開發(fā)耕地污染的治理方法和技術(shù)，顯得更為必要和迫切。
參考文獻(xiàn)
[1]崔德杰，張玉龍.土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].土壤通報(bào)， 2004，35