導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇重金屬污染的修復(fù)方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：重金屬；污染；土壤；修復(fù)技術(shù)

近幾年，土壤污染問(wèn)題得到社會(huì)的關(guān)注，社會(huì)提高了對(duì)重金屬污染土壤的重視度，全面調(diào)金屬在土壤中的污染問(wèn)題，以免影響人類的健康。重金屬對(duì)土壤的污染，采取修復(fù)技術(shù)進(jìn)行處理，控制重金屬對(duì)土壤的污染，保障土壤的清潔性。土壤重金屬污染中，落實(shí)監(jiān)測(cè)修復(fù)技術(shù)，全方位優(yōu)化土壤環(huán)境。

一、重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)

重金屬土壤污染中，修復(fù)技術(shù)主要分為3類，分別是化學(xué)修復(fù)、物理修復(fù)和生物修復(fù)，對(duì)其做如下分析。

1、化學(xué)修復(fù)

化學(xué)淋洗，通過(guò)清水、化學(xué)試劑的方法，將重金屬污染物在土壤中淋洗出來(lái)，或者采用氣體淋洗?；瘜W(xué)淋洗方法中，利用沉淀、吸附的方法，把土壤中的重金屬，轉(zhuǎn)換成液相狀態(tài)，進(jìn)一步處理重金屬，淋洗液是可以重復(fù)使用的，所以重點(diǎn)向土壤重金屬污染的區(qū)域注入化學(xué)劑，提高重金屬在土壤中的溶解度[1]。化學(xué)淋洗方法中，常用的淋洗劑有表面活性劑、螯合劑以及無(wú)機(jī)淋洗劑，無(wú)機(jī)酸類型的物質(zhì)，對(duì)土壤中的重金屬污染有很明顯的作用，例如：土壤中的重金屬污染砒，其可采用磷酸清洗，大約清洗6個(gè)小時(shí)，就可以達(dá)到99.9%的去除率。

化學(xué)固定，在重金屬土壤污染中，加入化學(xué)試劑、化學(xué)材料，促使重金屬之間對(duì)土壤的有效性降低，避免重金屬遷移到土壤介質(zhì)內(nèi)，修復(fù)被污染的土壤。化學(xué)固定的核心是固定重金屬在土壤中的狀態(tài)，改良土壤狀態(tài)，研究化學(xué)固定在土壤重金屬污染中的作用，逐步修復(fù)土壤，采取研究試驗(yàn)的方法，在土壤修復(fù)中落實(shí)化學(xué)固定方法。化學(xué)固定方法常用在低重金屬污染的土壤修復(fù)中，重金屬很容易根據(jù)外界的環(huán)境變化而發(fā)生變動(dòng)，所以要靈活的選擇修復(fù)劑，在改變土壤結(jié)構(gòu)的同時(shí)，修復(fù)土壤中的重金屬污染。

電動(dòng)修復(fù)，此類化學(xué)修復(fù)方法，是一類新型的手段，其在重金屬污染土壤的兩側(cè)，增加電壓，形成具有電場(chǎng)梯度的電場(chǎng)，重金屬污染物會(huì)在電遷移、電滲流的作用下，分散到兩極處理室內(nèi)，進(jìn)而修復(fù)土壤結(jié)構(gòu)。電動(dòng)修復(fù)常用于低滲透的土壤內(nèi)，成本相對(duì)比較低，不會(huì)對(duì)土壤造成任何破壞，體現(xiàn)了電動(dòng)修復(fù)在土壤中的作用[2]。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)在重金屬土壤污染中，最大程度的保護(hù)土壤環(huán)境，在處理效率方面稍微偏低。

玻璃化技術(shù)，利用1400～2000℃的高溫環(huán)境，熔化土壤中的重金屬污染元素，熔化的過(guò)程中，重金屬有機(jī)物會(huì)逐漸分解，經(jīng)熱解后，尾氣處理系統(tǒng)會(huì)收集熱解的產(chǎn)物。玻璃熔化物在冷卻的過(guò)程中，能夠包裹重金屬污染物，限制重金屬遷移，玻璃體的強(qiáng)度比混凝土高10倍，異位玻璃化處理時(shí)，配置多種熱能，選擇直接加熱、燃料燃燒的方法，同時(shí)配合電漿、電弧的方式，完成導(dǎo)熱的過(guò)程，原位處理后，將電擊棒插入到重金屬污染區(qū)域，解決重金屬污染的問(wèn)題。玻璃化技術(shù)在處理土壤重金屬方面的效果非?？欤枰罅康哪芰?，增加了重金屬污染處理的成本。

2、物理修復(fù)

換土法，是物理修復(fù)的典型代表，利用清潔土壤，替換有重金屬污染的土壤，以便稀釋重金屬污染的濃度，適當(dāng)?shù)脑黾油寥赖沫h(huán)境容量，進(jìn)而達(dá)到土壤修復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)[3]。換土法又可以劃分為：換土、客土、翻土等，分析如：（1）換土需要更換有重金屬污染的土壤，置換成新土，此類方法可以置換小面積的土壤污染，保護(hù)好被替換的土壤，避免出現(xiàn)二次污染；（2）客土，此類方法需要向重金屬污染土壤中增加清潔的土壤，覆蓋或者混入到污染土壤內(nèi)，提高土壤自我修復(fù)的能力。（3）翻土是針對(duì)深層次的土壤進(jìn)行替換，促使重金屬污染物可以分散到深層次，稀釋重金屬在土壤中的濃度，體現(xiàn)出自然修復(fù)的作用。換土法需要將有重金屬污染的土壤，與生態(tài)系統(tǒng)隔離，避免造成更大的土壤污染。

熱脫附法，利用了重金屬的物理?yè)]發(fā)特性，通過(guò)微波、紅外線輻射、蒸汽的介質(zhì)，加熱重金屬的污染土壤，促使土壤的污染物能夠揮發(fā)，配置真空負(fù)壓的方式，收集土壤中揮發(fā)出的重金屬物質(zhì)，完成土壤修復(fù)。土壤熱脫附的過(guò)程中，運(yùn)用不同的溫度，如：90～320℃、320～560℃，落實(shí)熱處理技術(shù)，采取預(yù)處理、旋轉(zhuǎn)爐熱處理、出口氣體的三個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)土壤的修復(fù)。

3、生物修復(fù)

植物修復(fù)，借助植物的吸收、固定、清除等功能，修復(fù)土壤，去除土壤中的重金屬污染。植物能夠降低土壤中重金屬的含量，降低重金屬在土壤中的毒性。植物修復(fù)方面，分為植物穩(wěn)定、植物提取、植物揮發(fā)的方式。例如：植物穩(wěn)定修復(fù)，植物的根部可以吸收、還原土壤中的重金屬污染物，植物根部能夠減緩重金屬的移動(dòng)能力，提高植物根部的利用效率，避免重金屬參與到生態(tài)食物鏈內(nèi)。植物修復(fù)不僅能處理土壤中的重金屬，還能保障土壤的穩(wěn)定與穩(wěn)固。

微生物修復(fù)，其在重金屬土壤污染中，雖然不會(huì)降解、破壞重金屬元素，但是可以改變重金屬的性質(zhì)，避免其在土壤中發(fā)生轉(zhuǎn)化、遷移。微生物修復(fù)的核心是，利用微生物沉淀、氧化等反應(yīng)，清除土壤內(nèi)的重金屬污染物。例如：微生物菌根，連接著土壤和重金屬，其可改變植物對(duì)重金屬的吸收，促使植物可以快速將土壤中的重金屬轉(zhuǎn)移。

動(dòng)物修復(fù)，土壤中的一些動(dòng)物，如：蚯蚓，可以吸收重金屬污染物。重金屬土壤污染區(qū)域，可以采取人工干預(yù)的方式，向污染區(qū)域中投放高富集的動(dòng)物，促進(jìn)重金屬的吸收，降低重金屬在土壤中的毒性[4]。動(dòng)物修復(fù)的研究歷史很長(zhǎng)，為重金屬污染提供了較好的處理?xiàng)l件，根據(jù)重金屬在土壤中的污染濃度，規(guī)劃動(dòng)物修復(fù)。動(dòng)物修復(fù)已經(jīng)可以應(yīng)用到工業(yè)污染土壤處理上，專門處理工業(yè)造成的重金屬土壤污染，提高土壤的質(zhì)量水平。

二、重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)建議

針對(duì)重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用，提出幾點(diǎn)建議，用于提高土壤的修復(fù)能力。首先重金屬污染土壤修復(fù)方面，根據(jù)污染的狀態(tài)，篩選并培育出油量的植物，如：超富集植物，促使植物能夠滿足重金屬污染土壤修復(fù)的需求，在重金屬污染土壤修復(fù)方面，研究超富集植物，要更為高效的采取篩選并培育修復(fù)生物，提高土壤修復(fù)的經(jīng)濟(jì)效益；然后是微生物對(duì)土壤修復(fù)的建議，菌類對(duì)重金屬處理的能力很強(qiáng)，培育出富集重金屬能力強(qiáng)的菌株，處理好土壤中的重金屬元素；第三是研究重金屬土壤污染的技術(shù)性修復(fù)方法，如納米材料中的納米磷石灰、零價(jià)鐵，以此來(lái)提高土壤的pH值，改變土壤內(nèi)重金屬的價(jià)態(tài)表現(xiàn)，逐步降低重金屬在土壤中的活性，抑制土壤修復(fù)重金屬，最大程度的保護(hù)土壤環(huán)境。土壤重金屬污染方面，還要注重修復(fù)技術(shù)的研究，優(yōu)化土壤的環(huán)境。

結(jié)束語(yǔ)：

重金屬在土壤環(huán)境中，屬于比較明顯的一類污染源，根據(jù)重金屬污染土壤的狀態(tài)，落實(shí)土壤修復(fù)技術(shù)，保護(hù)好土壤環(huán)境，消除土壤中的重金屬污染源。土壤環(huán)境中，要按照重金屬污染的分析，采用修復(fù)技術(shù)，不能破壞土壤的結(jié)構(gòu)，還要發(fā)揮修復(fù)技術(shù)的作用，恢復(fù)土壤的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅戰(zhàn)祥，揭春生，毛旭東.重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)應(yīng)用[J].江西化工，2010，02：100-103.

[2]秦樊鑫，魏朝富，李紅梅.重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)綜述與展望[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2015，S2：199-208.

篇2

土壤污染物大致可分為重金屬等化學(xué)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(huì)造成土壤環(huán)境質(zhì)量嚴(yán)重下降。重金屬在土壤中累積超過(guò)一定數(shù)量，就會(huì)污染生長(zhǎng)于其中的植物，進(jìn)而影響人類健康，引發(fā)嚴(yán)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(diǎn)，在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)并沒(méi)有引起足夠的重視，我國(guó)對(duì)于土壤污染的預(yù)防和修復(fù)也還處于探索和研究的初級(jí)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(shì)。針對(duì)土壤重金屬的污染問(wèn)題，我們采訪了我國(guó)著名環(huán)境生態(tài)專家、南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng)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(fù)合污染生態(tài)學(xué)、污染環(huán)境修復(fù)、生態(tài)毒理與環(huán)境基準(zhǔn)等，在環(huán)境污染特征、毒理效應(yīng)、土壤環(huán)境基準(zhǔn)以及修復(fù)等方面進(jìn)行了大量相關(guān)研究，尤其在土壤重金屬污染防治與修復(fù)研究領(lǐng)域有很深的造詣。

在很多人的印象中，“土壤污染”似乎是個(gè)新名詞，人們對(duì)它是陌生的。其實(shí)，這些在土壤中潛伏了多年的“隱形殺手”，正悄無(wú)聲息地浮出水面，不斷產(chǎn)生可怕的危害。一段時(shí)間來(lái)，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(duì)土壤污染的關(guān)注。

在采訪中，周啟星介紹說(shuō)，土壤重金屬污染來(lái)源眾多。這些重金屬進(jìn)入土體，被生長(zhǎng)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(yán)重的“污染病”。20世紀(jì)60年代，日本發(fā)生的“痛痛病”和“水俁病”，就是因?yàn)殒k和汞對(duì)環(huán)境的污染所致。目前，我國(guó)重金屬污染也開始呈現(xiàn)快速上升的趨勢(shì)，2011年1至8月份短短半年多時(shí)間，就出現(xiàn)了11起重金屬污染事件，土壤重金屬污染問(wèn)題進(jìn)入人們的視線，對(duì)土壤重金屬污染的治理與修復(fù)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(lái)，造成的消極影響直線上升，在之前相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)卻似乎并沒(méi)有太多這方面的報(bào)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(diǎn)：污染的長(zhǎng)期積累性、隱蔽性、形成原因的復(fù)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?yàn)楹拥辣慌湃胛鬯涂梢择R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(gè)逐漸累積的過(guò)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(jī)會(huì)滲入土壤；水和大氣中的污染物最終也會(huì)進(jìn)入土壤，對(duì)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(huì)逐漸得以釋放，對(duì)地下水和植物造成緩慢的污染，最終對(duì)人體健康構(gòu)成威脅。學(xué)界有一種形象的說(shuō)法，將其稱為“生物定時(shí)炸彈”。所以，重金屬的中毒發(fā)生，是一個(gè)緩慢的過(guò)程，到出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，一般都已經(jīng)產(chǎn)生了比較嚴(yán)重的后果。

周啟星教授說(shuō)：“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(cè)設(shè)備才能夠檢驗(yàn)土壤是否被污染，以及污染的程度究竟有多嚴(yán)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(yán)重的污染事件出現(xiàn)時(shí)人們才會(huì)察覺(jué)到土壤污染的存在，這也就是為什么最近一段時(shí)間內(nèi)各地的重金屬中毒事件頻頻發(fā)生，人們才意識(shí)到這一污染的嚴(yán)重性。

因?yàn)檫M(jìn)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(fù)雜性。周啟星教授解釋說(shuō)，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?cè)谟袡C(jī)污染物的交互作用下，毒性會(huì)變得比較復(fù)雜，對(duì)動(dòng)植物和微生物均會(huì)造成更大的危害。

由于上面提到的這些特點(diǎn)，導(dǎo)致土壤重金屬污染的治理變成一件棘手的事情，紛繁復(fù)雜、千頭萬(wàn)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(jí)探索的階段，很難找到切實(shí)有效的方式來(lái)進(jìn)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(dāng)土壤污染的問(wèn)題不斷發(fā)生并開始被重視之后，相應(yīng)的預(yù)防、治理和修復(fù)也就應(yīng)該開始進(jìn)行，并盡量使其提早發(fā)揮作用。然而，目前我國(guó)土壤重金屬污染的預(yù)防和治理工作進(jìn)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(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定與修訂工作過(guò)于落后的現(xiàn)狀，對(duì)我國(guó)土壤重金屬污染防治工作產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。周啟星教授介紹說(shuō)，目前我國(guó)使用的《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》是1995年制定的，到現(xiàn)在將近20年都沒(méi)有進(jìn)行過(guò)修訂和補(bǔ)充。在此期間，土壤污染又有很多新情況和新問(wèn)題出現(xiàn)。由于實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)十分陳舊和落后，導(dǎo)致無(wú)法解決一些現(xiàn)實(shí)新問(wèn)題。

周啟星教授指出，1995年頒布的《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，已經(jīng)不再對(duì)我國(guó)土壤重金屬污染防治工作產(chǎn)生積極影響。他強(qiáng)調(diào)，這一標(biāo)準(zhǔn)中存在的最大問(wèn)題是，該標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍只限于農(nóng)田、蔬菜地、茶園、果園、牧場(chǎng)、林地以及自然保護(hù)區(qū)等地的土壤，而關(guān)于商業(yè)用地和住宅用地，卻并沒(méi)有明確標(biāo)準(zhǔn)，而且標(biāo)準(zhǔn)中所收錄的重金屬并不全面，很多對(duì)人體健康有嚴(yán)重危害的土壤有機(jī)污染物并沒(méi)有被列入其中。該標(biāo)準(zhǔn)明顯是在土壤環(huán)境管理工作的初級(jí)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(biāo)準(zhǔn)在如今的土壤重金屬污染的檢測(cè)和判斷中，已經(jīng)不能發(fā)揮應(yīng)有的作用，這就迫切需要從國(guó)家層面上開展環(huán)境基準(zhǔn)的系統(tǒng)研究，為《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的修訂和完善奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

周啟星教授非常重視土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)修訂和完善這項(xiàng)工作，他認(rèn)為只有有了嚴(yán)格和符合實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)，解決“是不是應(yīng)該修復(fù)？”、“在什么水平上修復(fù)？”、“修復(fù)之后希望達(dá)到怎樣的水平？”等一系列問(wèn)題，土壤重金屬污染的檢測(cè)和修復(fù)工作才能順利開展。但是，他也非常遺憾地提到，目前我們國(guó)家很少有人在進(jìn)行新標(biāo)準(zhǔn)方面的研究和探索。目前，只有他和他的研究團(tuán)隊(duì)一起，進(jìn)行了一些相關(guān)的研究工作。

周啟星教授還提到，目前污染土壤修復(fù)技術(shù)有待提高，也是土壤污染防治中一個(gè)比較突出的問(wèn)題。土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)不夠發(fā)達(dá)，沒(méi)有有效的修復(fù)技術(shù)來(lái)處理和凈化被重金屬污染過(guò)的土壤，使得對(duì)土壤重金屬污染的修復(fù)還停留在初級(jí)階段。目前普遍使用的污染土壤修復(fù)方法主要有兩種：物理修復(fù)法、化學(xué)修復(fù)法。其中，物理方法的缺點(diǎn)是費(fèi)時(shí)費(fèi)工，且成本較高；使用化學(xué)修復(fù)方法則容易引起其他問(wèn)題，出現(xiàn)二次污染，因此在使用的時(shí)候應(yīng)該考慮可能會(huì)造成的后果，慎重使用。因此，國(guó)內(nèi)很多相關(guān)專家都在對(duì)有效的污染土壤修復(fù)的方式進(jìn)行探索和研究，目前生物修復(fù)技術(shù)因?yàn)槠涑杀镜土?、治理的本位性和永久性等?yōu)點(diǎn)，是人們很看好的一種修復(fù)技術(shù)，但由于研究和開發(fā)剛剛起步，在應(yīng)用上還并不成熟，有待相關(guān)專家進(jìn)行深入的研究。

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

任重道遠(yuǎn)前景樂(lè)觀

周啟星教授說(shuō)，土壤也像人一樣，會(huì)出現(xiàn)健康問(wèn)題。土壤的健康出了問(wèn)題之后，就如人生病之后，需要及時(shí)“治療”，否則繼續(xù)惡化下去就會(huì)出現(xiàn)更嚴(yán)重的問(wèn)題。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)土壤目前已經(jīng)處于亞健康狀態(tài)，需要及時(shí)采取“診斷”和“治療”措施，來(lái)抑制土壤的健康情況繼續(xù)惡化。

周啟星教授說(shuō)：“我國(guó)的土壤污染問(wèn)題比國(guó)外復(fù)雜得多，一是我國(guó)的人口多，另外在工業(yè)方面，國(guó)際上一些污染比較嚴(yán)重的企業(yè)都將工廠都搬到了我國(guó)。在這個(gè)大環(huán)境下解決土壤污染問(wèn)題，確實(shí)存在比較大的困難?！彼J(rèn)為，在土壤污染的修復(fù)方面，應(yīng)堅(jiān)持“兩手抓”，一手抓機(jī)理的研究，一手抓應(yīng)用推廣 ，加強(qiáng)與政府部門的合作來(lái)推動(dòng)實(shí)際應(yīng)用。他提出，應(yīng)當(dāng)將物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)、綜合修復(fù)這幾種修復(fù)方式按照情況選擇使用，讓污染土壤修復(fù)的效果達(dá)到最好；另一方面，政府在相關(guān)政策的制定和管理上應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)。多個(gè)方面共同努力，污染土壤的修復(fù)才能真正達(dá)到理想的效果。

尋求土壤污染的解決之道，應(yīng)該從問(wèn)題的根源做起。目前，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展還是粗放式的，環(huán)保意識(shí)仍然淡薄、片面追求經(jīng)濟(jì)效益、盲目開發(fā)資源、開采方式不當(dāng)?shù)葐?wèn)題普遍存在，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(jī)，就要在源頭上盡量控制重金屬污染的產(chǎn)生和擴(kuò)散，在極易出現(xiàn)重金屬污染的相關(guān)工廠 ，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相關(guān)的宣傳，提高大家保護(hù)土壤環(huán)境的意識(shí)，在重金屬污染的源頭上進(jìn)行控制和預(yù)防，才能達(dá)到真正的治理污染的目的。

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

篇3

關(guān)鍵詞：土壤污染 重金屬 危害 修復(fù)方法

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[1-2]。隨著近年來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷擴(kuò)大，所產(chǎn)生的廢水和廢渣也不斷增多，不但破壞地表植被，而且其中有毒有害重金屬還隨廢水的排放及廢渣堆的風(fēng)化和淋濾進(jìn)入周邊土壤環(huán)境[3-6]。目前我國(guó)受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染耕地面積近2，000萬(wàn)公頃，約占總耕地面積的1/5，其中工業(yè)“三廢”污染耕地1，000萬(wàn)公頃，污水灌溉的農(nóng)田面積已達(dá)330多萬(wàn)公頃。

1. 土壤重金屬污染的定義

在自然界，重金屬以各種形態(tài)存在，常見的金屬元素有銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、汞、鉬、金、銀等；其中既有對(duì)生命活動(dòng)所需要的微量元素，如錳、銅、鋅等；但大多數(shù)重金屬元素在環(huán)境中對(duì)環(huán)境都會(huì)有一定的污染作用，主要包括汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等對(duì)生物體具有顯著毒害作用的元素[7]。重金屬的密度一般在4.0以上，約60種元素。但是由于不同的重金屬在土壤中的毒性差別很大，所以在環(huán)境科學(xué)中人們通常關(guān)注鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩、汞、鎘、鉛、鉻、鈷等。砷、硒是非金屬，但是它的毒性及某些性質(zhì)與重金屬相似，所以將砷、硒列入重金屬污染物范圍內(nèi)。由于土壤中鐵和錳含量較高，因而一般不太注意它們的污染問(wèn)題，但在強(qiáng)還原條件下，鐵和錳所引起的毒害亦應(yīng)引起足夠的重視。

土壤重金屬污染是指由于人類在生產(chǎn)活動(dòng)中將重金屬帶入到土壤中，致使土壤中重金屬累積到一定程度，含量明顯高于背景，并可造成土壤質(zhì)量的退化、生態(tài)與環(huán)境的惡化現(xiàn)象[8]。土壤本身含有一定量的重金屬元素，如植物生長(zhǎng)所必需的Mn、Cu、Zn等。因此，只有當(dāng)疊加進(jìn)入土壤的重金屬元素累積的濃度超過(guò)了作物需要和忍受程度，作物才表現(xiàn)出受毒害癥狀，或作物生長(zhǎng)并未受害但產(chǎn)品中某種金屬的含量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，造成對(duì)人畜的危害時(shí)，才能認(rèn)為土壤已被重金屬污染[9]。如土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值（GB15618-1995）[10]。

2. 土壤中重金屬的來(lái)源、種類

土壤重金屬污染主要是由工業(yè)產(chǎn)生的“三廢”以及污水灌溉、農(nóng)藥和化肥的不合理施用等農(nóng)業(yè)措施引起的。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，重金屬對(duì)土壤和農(nóng)作物的污染問(wèn)題越來(lái)越突出，部分地區(qū)土壤重金屬污染現(xiàn)象十分嚴(yán)重?？傮w來(lái)講，土壤重金屬污染源較廣泛，即有自然來(lái)源，又有包括人類活動(dòng)帶入土壤的部分，目前主要來(lái)源為人為因素。主要包括大氣塵降、污水灌溉、工業(yè)廢棄物得不當(dāng)堆放、采礦及冶煉活動(dòng)、農(nóng)藥和化肥的過(guò)多施用等[11-12]。

2.1 污水灌溉

污水灌溉通常指的是使用經(jīng)過(guò)一定處理的城市污水灌溉農(nóng)田、森林和草地。中國(guó)水資源較為緊缺，部分灌區(qū)常把污水作為灌溉水源來(lái)利用。污水的種類按其來(lái)源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。城市生活污水中重金屬含量雖然不多，但由于我國(guó)工業(yè)發(fā)展迅速，許多工礦企業(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Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金屬含量逐年累積[15-16]。在分布上，往往是靠近污染源頭和城市工業(yè)區(qū)土壤污染嚴(yán)重，遠(yuǎn)離污染源頭和城市工業(yè)區(qū)，土壤幾乎不受污水中的重金屬污染。

污灌在北方比較嚴(yán)重，因?yàn)槲覈?guó)北方比較干旱，水資源短缺嚴(yán)重，并且許多大城市都是重工業(yè)大城市，所以農(nóng)業(yè)用水更加緊張，污水灌溉在這些地區(qū)較為普遍。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)北方旱作地區(qū)污灌面積約占全國(guó)90%以上。南方地區(qū)相對(duì)較小，僅占6%，其余則在西北地區(qū)。污灌不僅導(dǎo)致土壤中重金屬元素含量的增加，而且還會(huì)在人體內(nèi)富集。研究顯示我國(guó)沈陽(yáng)、溫州和遂昌等地由于污水灌溉引發(fā)了人體鎘中毒；鞍山宋三污灌區(qū)土壤中Hg、Cd的累積顯著，污染嚴(yán)重；用處理過(guò)的污水灌溉是解決干旱地區(qū)作物需水問(wèn)題的一條可行途徑。但由此導(dǎo)致的土壤污染特別是重金屬污染必須引起重視。

2.2 農(nóng)藥和化肥污染

農(nóng)藥和化肥是重要的農(nóng)用物資，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展起到重要的推動(dòng)作用，但如果不合理施用，則可導(dǎo)致土壤中重金屬污染。部分農(nóng)藥在其組成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金屬元素，過(guò)量或不合理使用將會(huì)造成土壤重金屬污染。肥料中含有大量的重金屬元素，其中氮、鉀肥料含量相對(duì)較低，而磷肥中則含有較多的有害重金屬，另外復(fù)合肥的重金屬含量也相對(duì)較高。施用含有重金屬元素的農(nóng)藥和化肥，都可能導(dǎo)致土壤中重金屬的污染。

2.3 礦山開采和冶煉加工

我國(guó)重金屬礦產(chǎn)相對(duì)豐富，在金屬礦山的開采、冶煉過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量廢渣及廢水，而這些廢渣和廢水隨著礦山排水和降雨進(jìn)入土壤環(huán)境中，便可直接地造成土壤重金屬污染，這在我國(guó)南方地區(qū)表現(xiàn)得尤為突出。

3. 重金屬污染的特點(diǎn)及危害

3.1 重金屬元素污染土壤的主要特點(diǎn)

在土壤環(huán)境中重金屬污染特點(diǎn)可以分為兩部分：一是土壤環(huán)境中重金屬自身的特點(diǎn)，二是重金屬元素在不同介質(zhì)中所表現(xiàn)的特點(diǎn)。具體特點(diǎn)如下：（1）形態(tài)變換較為復(fù)雜，重金屬多為過(guò)渡元素，有著較多的價(jià)態(tài)變化，且隨環(huán)境Eh，pH配位體的不同呈現(xiàn)不同的價(jià)態(tài)、化合態(tài)和結(jié)合態(tài)。重金屬形態(tài)不同則其毒性也不同；（2）有機(jī)態(tài)比無(wú)機(jī)態(tài)的毒性大；（3）毒性與價(jià)態(tài)和化合物的種類有關(guān)；（4）環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化形式多樣化；（5）生物毒性效應(yīng)的濃度較低；（6）在生物體內(nèi)積累和富集；（7）在土壤環(huán)境中不易被察覺(jué)；（8）在環(huán)境中不會(huì)降解和消除；（9）在人體內(nèi)呈慢性毒性過(guò)程。（10）土壤環(huán)境分布呈區(qū)域性；

過(guò)量的重金屬會(huì)引起動(dòng)植物生理功能紊亂、營(yíng)養(yǎng)失調(diào)、發(fā)生病變，重金屬不易被土壤微生物降解，可在土壤中累積，也可通過(guò)食物鏈在人體內(nèi)積累，危害人體健康。土壤一旦遭受重金屬污染，就很難徹底消除，污染物還會(huì)向地下水和地表水中遷移，從而擴(kuò)大其污染。因此重金屬對(duì)土壤的污染是一類后果非常嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。

3.2人類因土壤重金屬污染而遭受的危害[25]

（1）土壤污染使本來(lái)就緊張的耕地資源更加短缺；（2）土壤污染給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)很大的不利影響；（3）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；（4）土壤污染嚴(yán)重危及后代人的利益，不利于可持續(xù)發(fā)展；（5）土壤污染造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失；（6）土壤污染給人民的身體健康帶來(lái)極大的威脅；（7）土壤污染也是造成其他污染的重要原因。

4. 對(duì)重金屬污染的防治及修復(fù)

4.1 對(duì)土壤污染的預(yù)防

目前，仍未找到可廣泛應(yīng)用且行之有效的重金屬污染治理方法，但控制污染源，是防止土壤污染的根本措施之一，同時(shí)利用土壤的自凈作用對(duì)污染物凈化具有一定的預(yù)防作用。控制土壤重金屬污染源，即控制進(jìn)入土壤中的重金屬污染物的數(shù)量和速度，通過(guò)土體自身的凈化作用，降低污染。

（1）控制和消除工業(yè)“三廢”

盡量利用循環(huán)無(wú)毒工藝，減少和消除重金屬污染物的排放，對(duì)工業(yè)“三廢”進(jìn)行回收改善，使其化害為利，并嚴(yán)格控制工業(yè)生產(chǎn)中污染物排放量和濃度，使之符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

（2）土壤污灌區(qū)的監(jiān)測(cè)和管理

在污灌區(qū)對(duì)灌溉污水的重金屬元素進(jìn)行控制，監(jiān)測(cè)水中重金屬污染物質(zhì)的成分、含量及其變化，避免引起土壤污染。

（3）合理施用化肥和農(nóng)藥

對(duì)于農(nóng)藥和化肥的施用，應(yīng)以環(huán)保無(wú)毒為準(zhǔn)則，禁止或限制使用高殘留農(nóng)藥，大力發(fā)展高效、低毒、低殘留農(nóng)藥，發(fā)展生物防治措施。為保證農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)，合理施用化學(xué)肥料和農(nóng)藥是必需的，但需控制好施用量，否則會(huì)造成土壤或地下水的污染。

（4）土壤容量和土壤凈化能力的提高

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，施用有機(jī)肥，改良松散型沙土，改善土壤膠體的種類和數(shù)量，增加土壤對(duì)有害重金屬的吸附能力和吸附量，從而減少重金屬在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金屬，提高土壤凈化能力。

4.2 土壤中重金屬污染的修復(fù)方法

（1）工程措施

工程治理措施是指在土壤環(huán)境中，用物理或物理化學(xué)的原理來(lái)減少重金屬污染物的措施。主要包括客土，換土，翻土，淋洗液熱處理以及電解等方法。以上方法措施的治理效果相對(duì)徹底，但實(shí)工過(guò)程復(fù)雜、所需治理費(fèi)用較高且比較容易引起土壤肥力效果降低。

（2）生物措施

生物治理是指利用能夠在土壤中生存的生物的某些習(xí)性來(lái)抑制和改良土壤重金屬污染。Nanda Kumar P B A等發(fā)現(xiàn)某些特殊植物對(duì)土壤中的重金屬元素具有富集作用?？芏返妊芯空J(rèn)為食用菌對(duì)重金屬具有吸附作用。所用方法有動(dòng)物治理，微生物治理，植物治理等。生物措施的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施較為簡(jiǎn)便易行、投資較少且對(duì)環(huán)境破壞小，而缺點(diǎn)是在短期內(nèi)不易得到治理效果。

（3）化學(xué)措施

化學(xué)治理方法是利用化學(xué)物質(zhì)和天然礦物對(duì)重金屬污染進(jìn)行的原位修復(fù)技術(shù)，目前，在許多區(qū)域得到應(yīng)用?；瘜W(xué)治理措施主要包括利用土壤改良劑、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、Eh和電導(dǎo)等理化性質(zhì)，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。化學(xué)治理措施優(yōu)點(diǎn)是治理效果相對(duì)較明顯，而缺點(diǎn)是容易再度活化。

（4）農(nóng)業(yè)措施

農(nóng)業(yè)治理措施是通過(guò)改變耕作方式和管理制度來(lái)達(dá)到降低土壤重金屬危害的方法。M.Puschenreiter等探討了利用農(nóng)業(yè)耕作措施治理土壤重金屬的方法，得出在不同污染地區(qū)種植不同的農(nóng)作物可有效降低重金屬的污染。治理方法主要包括控制土壤水分，選擇合適的農(nóng)藥、化肥，增施有機(jī)肥，選擇農(nóng)作物品種等。農(nóng)業(yè)治理措施的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用不高，而缺點(diǎn)是需要較長(zhǎng)治理周期卻治理效果不顯著。

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篇4

湖北省大冶市土壤重金屬污染整體水平較高，特別是鎳、銅、砷等的污染，超標(biāo)范圍較大，污染程度較高，且污染主要集中在冶煉及開采活動(dòng)較多的區(qū)域。在箕鋪鎮(zhèn)東角山村、金牛鎮(zhèn)下邊村選取具有代表性的兩塊修復(fù)示范用地，對(duì)解決大冶市重金屬污染問(wèn)題，探索經(jīng)濟(jì)、合理、綠色的修復(fù)技術(shù)和方法有重要意義。

本研究針對(duì)大冶市存在的大范圍重金屬污染農(nóng)田，選取位于大箕鋪鎮(zhèn)東角山村、金牛鎮(zhèn)下邊村兩塊具有代表意義的農(nóng)田共400畝，進(jìn)行修復(fù)示范工程，擬找到一條適合當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)水平的修復(fù)重金屬污染農(nóng)田技術(shù)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大箕鋪鎮(zhèn)東角山村重金屬污染地塊中銅、鎳的含量超出土壤環(huán)境質(zhì)量三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GB15618-1995），分別為589.00mg/kg、204.30 mg/kg，金牛鎮(zhèn)下邊村重金屬污染地塊中砷、鎳的含量超出土壤環(huán)境質(zhì)量三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GB15618-1995），分別為36.93mg/kg、259.00 mg/kg。

本示范工程擬采取植物-化學(xué)聯(lián)合修復(fù)方法，重點(diǎn)對(duì)大箕鋪鎮(zhèn)東角山村地塊的銅、鎳和金牛鎮(zhèn)下邊村地塊的砷、鎳進(jìn)行修復(fù)，土壤修復(fù)深度為0.5m。

1、工程示范目標(biāo)

將被重金屬污染的區(qū)域恢復(fù)農(nóng)田功能，土壤重金屬的濃度修復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)限值，保證農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)；通過(guò)此修復(fù)示范工程，探索得到一種適合當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)水平及實(shí)際狀況的并可用于大面積重金屬污染土壤修復(fù)的理念和方法。

綜合考慮各目標(biāo)污染物國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算結(jié)果和土壤背景值之間的差異及我國(guó)目前土壤修復(fù)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平現(xiàn)狀，本項(xiàng)目的農(nóng)田土壤修復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)建議采用土壤環(huán)境質(zhì)量三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GB15618-1995），鎳、砷、銅的修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)分別為200mg/kg、30mg/kg、400mg/kg。

1.1 示范目標(biāo)

被重金屬污染的農(nóng)用地通過(guò)連續(xù)種植超富集植物對(duì)重金屬提取，將其修復(fù)到土壤環(huán)境質(zhì)量三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GB15618-1995）的水平。在最短的時(shí)間內(nèi)最大程度地去除土壤中的重金屬（銅，砷和鎳），對(duì)于修復(fù)過(guò)程中田地上是否能夠產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)作物以及經(jīng)濟(jì)作物的用途則作為第二優(yōu)先級(jí)考慮。

1.2修復(fù)措施

選擇和種植各種適合當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)的重金屬超富集植物，將土壤中的重金屬富集到植物內(nèi)。然后通過(guò)植物的收割，將重金屬?gòu)耐寥乐腥コＪ崭畹纳镔|(zhì)進(jìn)入后續(xù)處理過(guò)程。輔助措施包括改良土壤的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)、pH、氧化還原電位等，通過(guò)在土壤中加入溫和的螯合化學(xué)添加劑等方法，來(lái)促進(jìn)重金屬超富集植物對(duì)土壤中重金屬的吸收。

1.3 種植計(jì)劃

種植面積：400畝；

主要針對(duì)提取重金屬：砷、鎳、銅；

超富集植物：甘薯高山薯Ipooea douarrei；

種植方式：?jiǎn)畏N，塊莖繁殖；

種植密度：2000株/畝；

土壤改良的方法：配合灌溉，畝施磷灰石100公斤和EDTA+CA混合螯合劑500升；；

收獲方式：人工+機(jī)械收割。

1.4修復(fù)目標(biāo)：土壤環(huán)境質(zhì)量三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GB15618-1995）

1.5目標(biāo)可達(dá)性分析

目前有效的土壤重金屬污染修復(fù)主要有兩種途徑。一種是使重金屬在土壤中產(chǎn)生沉淀、吸附等一系列反應(yīng)，改變重金屬在土壤中的存在狀態(tài)，降低其生物有效性，使其鈍化，脫離食物鏈，減小其毒性；另一種是找尋重金屬超累積植物，利用植物吸收，降低土壤中重金屬含量并輔以一些物理化學(xué)手段，例如添加浸提劑將土壤中大部分重金屬提取出來(lái)再進(jìn)行集中處理，從而達(dá)到修復(fù)土壤重金屬污染的目的。重金屬污染土壤的植物修復(fù)技術(shù)是一種新興的綠色生物技術(shù)，其在一定意義上是污水生物凈化和土地處理工程技術(shù)的延伸，代表了重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)創(chuàng)新方向。

植物提取利用植物根系對(duì)目標(biāo)污染重金屬元素的吸收，并經(jīng)過(guò)植物體內(nèi)一系列復(fù)雜的生理生化過(guò)程，將重金屬元素從根部轉(zhuǎn)運(yùn)至植物地上部分，再進(jìn)行收割處理，從而把重金屬?gòu)奈廴就寥乐腥コ?。該技術(shù)適用于大面積推廣修復(fù)重金屬污染場(chǎng)地，而且具有成本低廉，不造成二次污染和美化環(huán)境的多重效益。

2、示范工程內(nèi)容

2. 1 植物修復(fù)工程前期工程建設(shè)

（1）土地平整和覆土

對(duì)土壤進(jìn)行整平和覆土。覆土所用土壤包括心土和表土，心土直接采集于周邊山地，表土則來(lái)源于水源地被剝離的上層土壤。

（2）修復(fù)示范工程種植區(qū)的水土保持和邊坡處理

對(duì)于不能覆蓋植被的基礎(chǔ)設(shè)施，如田埂路，需要人工壓實(shí)，以防降雨沖刷，對(duì)于不同種植分區(qū)之間的主干路和支干路不能覆蓋植被，可考慮使用壓實(shí)機(jī)對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)硬化，并在其表面鋪設(shè)碎沙石。對(duì)于地勢(shì)較低且不遠(yuǎn)處有地勢(shì)較高尾礦庫(kù)的修復(fù)區(qū)域 ，因此需要對(duì)修復(fù)區(qū)域周邊進(jìn)行邊坡圍墻處理。

（3）修復(fù)示范工程種植區(qū)的排灌系統(tǒng)

對(duì)于地勢(shì)較低，且周邊水塘存在污染隱患，優(yōu)先考慮噴灌技術(shù)。項(xiàng)目示范用地附近沒(méi)有高位水源的自然落差，噴灌用水需要經(jīng)水泵增壓，需要考慮配套的設(shè)備包括：動(dòng)力機(jī)、水泵、輸水管道和噴頭等。

（4）修復(fù)示范工程種植區(qū)的建筑和附屬設(shè)施

擬采用向當(dāng)?shù)剞r(nóng)民租用的方式租賃辦公、居住類房屋，科研等活動(dòng)轉(zhuǎn)移至金湖示范區(qū)進(jìn)行。并購(gòu)置科研、辦公和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，配套的附屬機(jī)械設(shè)備和設(shè)施以租用為主，專用型農(nóng)用機(jī)械如收割機(jī)以購(gòu)置為主。

（5）供電系統(tǒng)

供電電源用附近村莊的變電站或工廠引線接電，電纜長(zhǎng)度、位置及配電設(shè)備需要根據(jù)實(shí)際情況確定，由當(dāng)?shù)毓╇姴块T實(shí)施接入。

2.2 植物修復(fù)

針對(duì)此示范區(qū)域耕地及其污染特點(diǎn)，對(duì)面積為400畝的示范區(qū)主要種植超富集植物，配合化學(xué)藥劑，使土壤中重金屬盡快釋放，并被超富集植物提取出來(lái)，達(dá)到修復(fù)目標(biāo)。

3、工程效益分析

3.1 環(huán)境效益

通過(guò)對(duì)土壤修復(fù)示范區(qū)內(nèi)重金屬污染土壤的修復(fù)，可清除土壤中的重金屬污染，大箕鋪鎮(zhèn)東角山村土壤中鎳、銅消減量為4.30mg/kg和189mg/kg，金牛鎮(zhèn)下邊村土壤中鎳、砷的消減量為59mg/kg和6.93mg/kg。同時(shí)可阻斷土壤重金屬對(duì)周邊環(huán)境的影響，如地下水、地表水、大氣環(huán)境污染等，使整個(gè)示范區(qū)環(huán)境質(zhì)量改善。本次修復(fù)過(guò)程采用綠色修復(fù)的原則，保持全過(guò)程的環(huán)境友好，減少修復(fù)過(guò)程的二次污染，且節(jié)能、安全、可循環(huán)和具有可持續(xù)性。修復(fù)中確定的超富集植物適合大冶當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境，不會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響。植物修復(fù)過(guò)程也能夠增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量和土壤肥力，增加農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

通過(guò)項(xiàng)目建設(shè)，修復(fù)區(qū)可以改善農(nóng)田面積400畝，土壤質(zhì)量達(dá)到土壤環(huán)境質(zhì)量三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GB15618-1995）。修復(fù)前的農(nóng)田撂為荒地，修復(fù)后可正常種植農(nóng)作物，畝效益和糧食效應(yīng)的增加率為100%，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值增加42萬(wàn)斤，每斤按國(guó)家規(guī)定的最低收購(gòu)價(jià)0.95元計(jì)算，每年純收入增加到39.9萬(wàn)元。另外，在工程修復(fù)期間田地上生長(zhǎng)的超富集植物可賣給當(dāng)?shù)靥釤拸S提煉金屬，按每畝2000公斤，每斤0.05元計(jì)算，每年400畝地純收入增加8.00萬(wàn)元。植物產(chǎn)品也可提供給當(dāng)?shù)氐纳锬茉雌髽I(yè)提煉生物柴油或生物乙醇用作清潔能源，每年純收入至少增加2萬(wàn)元。玉米、高粱等經(jīng)濟(jì)作物雖然是低累積作物，總體上也能吸收一部分目標(biāo)重金屬，其秸稈可以收集碾碎后產(chǎn)生燃?xì)饣蛴糜诮斩挵l(fā)電，減少當(dāng)?shù)仉姾膲毫?。工程進(jìn)行的過(guò)程中采取邊修復(fù)邊生產(chǎn)相結(jié)合的方式，保證當(dāng)?shù)剞r(nóng)民具有一定的經(jīng)濟(jì)收入。

篇5

關(guān)鍵詞：重金屬；污染；土壤；植物修復(fù)

中圖分類號(hào)：X24文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-9944（2015）12-0226-03

2土壤重金屬污染現(xiàn)狀

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來(lái)越多的工礦企業(yè)被建立。資源的緊張也導(dǎo)致越來(lái)越多的污水被灌溉到農(nóng)田中。污灌區(qū)的污水是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理的日常用水以及工業(yè)廢水，其中大部分是來(lái)自于附近廠區(qū)的工業(yè)用水。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)的不斷增強(qiáng)，各個(gè)大中小城市對(duì)污水的處理也得到了進(jìn)一步的改善。但是其中潛在的污染風(fēng)險(xiǎn)也一直是人們研究的對(duì)象，尤其是近年來(lái)糧食安全問(wèn)題層出不窮，長(zhǎng)期累計(jì)的土壤問(wèn)題開始顯露，并呈現(xiàn)不斷加強(qiáng)的趨勢(shì)。

近年來(lái)，在全國(guó)土壤調(diào)查的基礎(chǔ)上我國(guó)研究學(xué)者對(duì)部分地區(qū)農(nóng)用地土壤展開了調(diào)查研究。其中天津、沈陽(yáng)、保定、蘭州等工業(yè)城市的污灌區(qū)表層土壤呈現(xiàn)不同程度的重金屬污染[6～10]。張麗紅等[11]以國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)，采樣調(diào)查分析了100個(gè)河北省清苑縣及清苑縣附近的農(nóng)田土壤樣品，結(jié)果顯示：土壤中Cd污染最為嚴(yán)重，超標(biāo)率65%，達(dá)中度污染水平；Pb、Zn、Cu超標(biāo)率分別為37%、44%和33%，達(dá)到輕度污染水平，足以引起各位學(xué)者關(guān)注。茹淑華等[12]對(duì)河北石家莊典型污灌區(qū)進(jìn)行取樣調(diào)查，結(jié)果顯示：污灌區(qū)Cu 、Zn 、Pb 、Cd 和Cr存在不同程度的富集現(xiàn)象，而清灌區(qū)仍處于清潔水平。雖然污灌區(qū)土壤重金屬含量總體上均未超過(guò)我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，但土壤樣品仍有個(gè)別樣點(diǎn)的Cd出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。因此，對(duì)污灌區(qū)土壤重金屬修復(fù)迫在眉睫。

3土壤中重金屬污染的植物修復(fù)措施

針對(duì)環(huán)境污染，越來(lái)越多的污染修復(fù)方式被人類利用。其中植物修復(fù)是以清除污染，修復(fù)或治理為目的利用綠色植物從環(huán)境中轉(zhuǎn)移容納或轉(zhuǎn)化污染物的環(huán)境污染治理技術(shù)[13～15]。其根據(jù)修復(fù)植物的特點(diǎn)和功能用于重金屬污染土壤等接種的植物修復(fù)技術(shù)主要有4種類型：植物揮發(fā)、提取、過(guò)濾以及穩(wěn)定或固化[16]。

3.1普通植物對(duì)土壤重金屬的修復(fù)

近年來(lái)，我國(guó)對(duì)植物修復(fù)重金屬污染土壤作出了很多研究。陳同斌等[17]試驗(yàn)小組分別發(fā)現(xiàn)在我國(guó)湖南、廣西南方等地存在大面積的蜈蚣草等蕨類植物，并指出其具有超富集砷能力，且其植物體內(nèi)氮磷養(yǎng)分的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其葉片含砷量。劉金林等[18]對(duì)一年蓬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，該原產(chǎn)自北美的一年蓬對(duì)土壤中重金屬的富集能力較強(qiáng)。同時(shí)lin等[19]以汞污染的稻田為實(shí)驗(yàn)材料，研究了改作苧麻對(duì)土壤中重金屬的凈化作用，研究顯示改作苧麻能凈化汞污染的稻田，其中年凈化率達(dá)41%，并連種稻田土壤的自凈時(shí)間縮短了8.5倍。黃會(huì)一等[20]也發(fā)現(xiàn)楊樹對(duì)汞和鎘有很好的耐性和凈化功能。

3.2花卉植物對(duì)土壤重金屬的修復(fù)

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的研究學(xué)者也將目光轉(zhuǎn)向花卉植物?；ɑ苤参锞哂幸欢ǖ挠^賞性，而且種類繁多。同時(shí)花卉植物對(duì)重金屬有一定能力的積累轉(zhuǎn)移作用。周霞等[21]對(duì)鴨腳木、小葉黃楊等8中花卉植物進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：花卉植物對(duì)重金屬的轉(zhuǎn)移能力大小順序?yàn)閆n>Cd>Cu>CrPb 。對(duì)重金屬的積累能力大小順序?yàn)镃r>Zn>Cu>Cd>Pb。其中，亮葉忍冬、小葉黃楊、金葉假連翹對(duì)土壤中Cd的修復(fù)效果較為理想；鴨腳木、亮葉忍冬、小葉黃楊對(duì)土壤中Zn的修復(fù)效果較好；鴨腳木、金光變?nèi)~木、細(xì)葉雞爪槭、胡椒木、等花卉植物對(duì)土壤中Cr的富集能力均較高，且根部積累系數(shù)都大于1，這說(shuō)明對(duì)土壤中Cr的修復(fù)效果較好。

3.3草本能源植物對(duì)土壤重金屬的修復(fù)

草本能源植物作為生物生長(zhǎng)和人類發(fā)展的生物能源基礎(chǔ)在社會(huì)發(fā)展及人類生存過(guò)程中占有重要地位[22，23]。同時(shí)在倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì)的當(dāng)今社會(huì)，草本能源植物作為草本植物的一種，其同樣具有非常高的應(yīng)用生態(tài)價(jià)值及經(jīng)濟(jì)價(jià)值[24～27]。最重要的是，部分草本能源植物具有較強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)能力使其在污染土地的治理中具有一定的應(yīng)用潛力。侯新村等[28]對(duì)柳枝稷、荻、蘆竹、雜交狼尾草、四種草本能源植物的規(guī)模化種植并對(duì)其積累重金屬作用進(jìn)行研究，研究結(jié)果表明：草本能源植物對(duì)砷汞銅鉻鉛鎘等重金屬的絕對(duì)富集量較為可觀。對(duì)于砷銅鉛鎘均以雜交狼尾草的絕對(duì)富集量最高，柳枝稷、荻、蘆竹次之；雜交狼尾草對(duì)污染土壤中污染物汞的絕對(duì)富集能力最高；蘆竹對(duì)鉻的絕對(duì)富集能力最高，最高達(dá)1 333.37 g/hm2，這說(shuō)明草本能源植物可以作為重金屬污染植物修復(fù)的一類修復(fù)植物，其具有一定的修復(fù)潛力。

4結(jié)語(yǔ)

土壤的重金屬污染危及糧食生產(chǎn)、食物質(zhì)量、生態(tài)安全、人體健康以及區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。以預(yù)防為主[29]，預(yù)防、控制和修復(fù)相結(jié)合的土壤保護(hù)政策迫在眉睫。我國(guó)雖然在植物修復(fù)上起步較晚，但是仍然發(fā)展迅速。植物修復(fù)是利用具有修復(fù)性能的植物的生命活動(dòng)對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行積累修復(fù)的一項(xiàng)新技術(shù)。與此同時(shí)，我國(guó)很多的研究學(xué)者也就此問(wèn)題展開過(guò)多種研究且證明植物修復(fù)是一種極具有潛力的土壤重金屬修復(fù)方式。因此接下來(lái)仍需要在找到具有較強(qiáng)積累能力的植物之后對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律及發(fā)育調(diào)控措施進(jìn)行研究從而不斷提高植物修復(fù)的效率以加快對(duì)土壤重金屬污染的修復(fù)進(jìn)程。

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篇6

關(guān)鍵詞：土壤污染；物理修復(fù)；化學(xué)修復(fù)；生物修復(fù)

土壤是植物生長(zhǎng)過(guò)程中不可或缺的生態(tài)環(huán)境，也是人類生存發(fā)展必不可少的重要資源。但是，隨著人類進(jìn)入工業(yè)時(shí)代以來(lái)，各類工廠如雨后春筍般層出不迭，給自然環(huán)境帶來(lái)了許多危害。土壤也受到污染，重金屬、有機(jī)磷等化學(xué)物質(zhì)的堆積嚴(yán)重改變了土壤的原生態(tài)質(zhì)，危害到植物的生L。并且通過(guò)自然界存在的食物鏈關(guān)系，污染物進(jìn)入到人體，損害人類的身體健康。本文以此為前提，簡(jiǎn)要介紹并分析了幾種土壤修復(fù)技術(shù)，以期在土壤污染治理上起到一點(diǎn)幫助。

目前，在全世界范圍內(nèi)，已有的土壤修復(fù)技術(shù)大致可以歸納為三種，一是物理修復(fù)技術(shù)，二是化學(xué)修復(fù)技術(shù)，三是生物修復(fù)技術(shù)。

1 物理修復(fù)技術(shù)

1.1 換土法

換土法顧名思義是用新鮮無(wú)污染的土壤全部或部分替換掉已污染土壤，它的技術(shù)原理是通過(guò)增加干凈土壤來(lái)降低污染物濃度，以此達(dá)到修復(fù)目的。換土法可分為換土、去表土、客土以及翻土。換土法適用于小范圍具有放射性污染源或難降解污染物的土壤，操作方法簡(jiǎn)單，即直接用新鮮無(wú)污染土壤替換掉已污染土壤。但是在處理污染土壤時(shí)要注意，以免造成二次污染。去表土適用于污染淺的土壤，直接將已污染的表層土壤移走就可得到干凈土壤。客土適用于不易直接進(jìn)行處理的土壤，在其表面撒上厚厚一層干凈土壤，使植物在扎根時(shí)能直接接觸到干凈土壤，以此降低污染程度。翻土法適用于較厚土層的污染情況，這種方法是通過(guò)將表層受污染土壤翻到最底層，類似于農(nóng)活中的“翻新”，以達(dá)到稀釋污染物濃度的目的，從而降低污染程度。

1.2 熱修復(fù)法

熱修復(fù)法主要針對(duì)含有易揮發(fā)污染物的土壤，此方法可以通過(guò)蒸汽、射頻、紅外輻射等加熱方法對(duì)污染土壤進(jìn)行加熱，對(duì)揮發(fā)出來(lái)的污染氣體進(jìn)行統(tǒng)一收集、處理，效果良好、可操作性強(qiáng)，屬于物理修復(fù)的一種。熱修復(fù)法可以根除土壤中的易揮發(fā)污染物質(zhì)，并且氣體由專業(yè)設(shè)備進(jìn)行收集，可以防止造成二次污染。但是目前該方法的適用范圍比較局限，對(duì)于常見重金屬污染土壤并不適用，除此以外，其能量消耗與操作成本都相對(duì)較高，可操作性一般。該技術(shù)還需進(jìn)行進(jìn)一步發(fā)展與研究。

1.3 玻璃化技術(shù)

該方法適用于受重金屬污染嚴(yán)重的土壤。重金屬難降解、危害大，一般物理方法很難根除，并且通過(guò)食物鏈傳到人體體內(nèi)的重金屬甚至可以給人造成致命性傷害，所以對(duì)重金屬污染土壤的治理顯得尤為重要。而玻璃化技術(shù)是對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行高溫高壓處理，以使重金屬凝固在玻璃態(tài)土壤中，并根除二次污染。該方法效率高，并且可以根除重金屬污染，但是工序復(fù)雜，成本較高，所以適用范圍比較局限。

1.4 電修復(fù)法

該方法和玻璃化法的適用范圍一樣，都是針對(duì)重金屬污染土壤。該方法是利用金屬良好的導(dǎo)電性，在污染土壤中通入低壓直流電，使金屬中電子定向遷移，從而達(dá)到修復(fù)目的。這種方法不僅可以治理土壤污染，還可以對(duì)重金屬進(jìn)行收集和再次利用。除此之外，該方法成效快、工藝簡(jiǎn)單，并且價(jià)錢低廉，所以應(yīng)用范圍較廣泛。另外，電修復(fù)法還可用于對(duì)有機(jī)物污染土壤的治理上。

2 化學(xué)修復(fù)法

2.1 淋洗法

淋洗法是指用淋洗液來(lái)沖洗土壤空隙介質(zhì)中的污染物，操作簡(jiǎn)單并且安全。適用淋洗法之前要了解到需要修復(fù)土壤的土質(zhì)特性。對(duì)粘性差的砂質(zhì)一般只能進(jìn)行初步淋洗，因?yàn)檫@種土質(zhì)特性沒(méi)辦法對(duì)污染物進(jìn)行有效吸附。當(dāng)然對(duì)于粘性效果好的土壤就要進(jìn)行二次修復(fù)過(guò)程了。二次修復(fù)選擇的淋洗液一般是根據(jù)土質(zhì)特性進(jìn)行專一修復(fù)的無(wú)機(jī)溶液或有機(jī)溶液。第一次進(jìn)行淋洗時(shí)，通常選擇清水作為淋洗液，以免造成二次污染。對(duì)特殊土壤的處理也有用到無(wú)機(jī)溶液和有機(jī)溶液的，具體選擇哪一種要根據(jù)土壤類型判斷。

2.2 提取法

該方法與物理修復(fù)法搭配起來(lái)用，成效很好。該法就是借助于化學(xué)反應(yīng)，使土壤中很難直接分離出的污染物變成易分離的溶解性絡(luò)合物。之后從提取液中用物理或化學(xué)方法進(jìn)行分離。提取液中富含豐富的可利用的離子，形成循環(huán)利用。該方法同樣適用于重金屬污染土壤的修復(fù)與治理，然而我國(guó)目前對(duì)這一塊兒的技術(shù)研究還不夠成熟，理論基礎(chǔ)尚未完善，這一條路仍舊任重道遠(yuǎn)。

3 生物修復(fù)法

3.1 生物通氣法

該方法適用受到易降解有機(jī)物污染的土壤，借助氣體處理裝置往污染土壤中通入氧氣或空氣，并抽走易揮發(fā)有機(jī)物，以利于微生物的繁殖，加快降解速度。在使用該方法之前，先在污染土壤里打三四口井（視具體污染面積而定），并在通入空氣之前先通入適量的氮?dú)猓ú豢赏ㄈ脒^(guò)多，以免抑制微生物的繁殖），以此作為進(jìn)行降解的氮源。

3.2 植物修復(fù)法

該方法可用于修復(fù)重金屬污染土壤和低濃度有機(jī)物污染土壤。其作用原理是用植物或者植物根系含有的特異微生物和多種酶來(lái)吸收土壤中的重金屬，通過(guò)萃取或絡(luò)合反應(yīng)將重金屬提取出來(lái)，以此達(dá)到修復(fù)效果。此方法的優(yōu)點(diǎn)是用植物酶降低了重金屬的活性，防止其通過(guò)擴(kuò)散作用污染到地下水。國(guó)外植物修復(fù)技術(shù)發(fā)展已成熟，但是國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展還處于初級(jí)階段，應(yīng)用最多的是借助植物根系微生物作用修復(fù)被低濃度有機(jī)物污染的土壤。

4 結(jié)束語(yǔ)

污染土壤修復(fù)技術(shù)是環(huán)保工程重點(diǎn)研究的課題之一，由于要考慮到土壤的土質(zhì)類型、所處的生態(tài)環(huán)境以及周邊環(huán)境等因素的影響，土壤修復(fù)工作變得困難起來(lái)。雖然我國(guó)在這方面已經(jīng)取得了一些成效，但是仍舊有很多內(nèi)容亟待進(jìn)行開發(fā)與研究。除此之外，缺乏統(tǒng)一的評(píng)價(jià)污染土壤修復(fù)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則也對(duì)修復(fù)技術(shù)的進(jìn)一步深入帶來(lái)不良影響。所以相關(guān)部門要盡早建立針對(duì)大部分污染土壤類型都適用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則，并且要定期檢驗(yàn)修復(fù)效果，以實(shí)現(xiàn)污染土壤修復(fù)工作的準(zhǔn)確性、實(shí)用性以及科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)

[1]向桂花.探討我國(guó)土壤污染問(wèn)題及防治措施[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2015（6）.

[2]魏樣，韓霽昌，張揚(yáng)，等.我國(guó)土壤污染現(xiàn)狀與防治對(duì)策[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備，2015（2）.

篇7

關(guān)鍵詞：固廢拆解；土壤污染；污染修復(fù)

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.100

0 引言

本文是以固廢拆解對(duì)土壤所造成的污染及采取的治理方法為研究對(duì)象。首先我們以臺(tái)州市路橋區(qū)固廢拆解集中區(qū)域作為我們的實(shí)驗(yàn)基地，對(duì)該區(qū)域進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)查研究，了解了固廢拆解的現(xiàn)狀，并對(duì)土壤進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，了解了固廢拆解對(duì)土壤所造成的主要污染物及污染程度，然后提出治理方案，并通過(guò)分析比較確定了土壤污染的修復(fù)目標(biāo)、修復(fù)方法，隨后進(jìn)行了土壤修復(fù)實(shí)驗(yàn)，達(dá)到預(yù)期效果。最后針對(duì)治理過(guò)程中存在的問(wèn)題提出改進(jìn)建議。

1 土壤污染狀況監(jiān)測(cè)情況

1.1 布點(diǎn)設(shè)置

我們對(duì)已污染的選定區(qū)域表層土壤進(jìn)行了調(diào)查篩選，通過(guò)網(wǎng)格法均勻布點(diǎn)取樣檢測(cè)，確定重點(diǎn)區(qū)塊，并重新根據(jù)污染源調(diào)查情況，采取污染源為中心的放射狀布點(diǎn)，對(duì)每個(gè)重點(diǎn)區(qū)塊進(jìn)行布點(diǎn)采樣分析。

1.2 現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)結(jié)果

根據(jù)監(jiān)測(cè)分析結(jié)果，路橋區(qū)表層耕地土壤鎘超標(biāo)率最高，超標(biāo)率達(dá)到41.7%；其次為銅，超標(biāo)率達(dá)到32.3%；鉛和鋅的超標(biāo)率分別達(dá)到20.5%和15.0%。在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道中，超標(biāo)情況最為嚴(yán)重的是峰江街道，其次為新橋鎮(zhèn)，再次為主城區(qū)（包括路橋、路北、路南三個(gè)街道）。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道及重點(diǎn)區(qū)域土壤重金屬濃度如下：

2 污染土壤修復(fù)

2.1 修復(fù)方法

污染土壤的修復(fù)，不同污染類型的污染土壤具有不同的修復(fù)方法。針對(duì)有機(jī)污染土壤，國(guó)內(nèi)外采用較多的方法有化學(xué)淋洗技術(shù)、熱脫附技術(shù)、生物堆制技術(shù)、原位生物修復(fù)技術(shù)、熱解焚燒技術(shù)等；針對(duì)重金屬污染土壤，采用較多的技術(shù)有淋洗/浸提技術(shù)、生物修復(fù)技術(shù)、固化/穩(wěn)定化技術(shù)等[2]。

本實(shí)驗(yàn)對(duì)選定區(qū)域土壤修復(fù)采用原位生物修復(fù)（動(dòng)物、植物強(qiáng)化復(fù)合工藝）工藝為主，生物處理（化學(xué)淋洗）為輔的工藝技術(shù)。高濃度的地塊預(yù)先采用化學(xué)淋洗的措施，達(dá)到中度或輕度污染濃度后再采用動(dòng)物修復(fù)；修復(fù)動(dòng)物為“大平二號(hào)”蚯蚓；中度和輕度污染采取作物試種，選擇的植物修復(fù)品種為超積累植物芥菜。

2.2 修復(fù)實(shí)施效果

土壤污染修復(fù)后重金屬濃度見下表3。

根據(jù)上表：第一階段修復(fù)后植物修復(fù)區(qū)和動(dòng)物修復(fù)區(qū)土壤中重金屬鉻、銅、鉛的濃度均低于第一階段修復(fù)目標(biāo)值，達(dá)到了第一階段預(yù)期目標(biāo)；動(dòng)物修復(fù)區(qū)，動(dòng)物修復(fù)后蚓體中的重金屬鉻、銅、鉛的濃度含量較高，修復(fù)后土壤中重金屬鉻、銅、鉛的濃度明顯降低，說(shuō)明“大平二號(hào)”蚯蚓對(duì)重金屬的吸附效果比較明顯，在中度污染的地塊采用動(dòng)物修復(fù)技術(shù)是比較成功的。

3 結(jié)論

本研究通過(guò)對(duì)臺(tái)州市路橋區(qū)固廢拆解業(yè)的調(diào)查與了解，選定了主要拆解基地作為試驗(yàn)基地，對(duì)他們的土壤進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，在全面了解臺(tái)州市路橋區(qū)固廢拆解業(yè)對(duì)土壤造成的污染現(xiàn)狀的前提下，我們提出了生態(tài)修復(fù)方法，目前均取得了一定的成效。

參考文獻(xiàn)：

篇8

關(guān)鍵詞：土壤污染；修復(fù)技術(shù)；探討

中圖分類號(hào)：X5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170432224

工業(yè)化和城市化建設(shè)使城市甚至郊區(qū)大規(guī)模興建，經(jīng)濟(jì)得到發(fā)展，也帶來(lái)不少城市問(wèn)題，土壤污染就是其中一項(xiàng)。注重發(fā)展質(zhì)量，促進(jìn)人與環(huán)境的和諧發(fā)展，已經(jīng)是社會(huì)的共識(shí)，但是在一些地方，城市建設(shè)帶來(lái)的土壤污染問(wèn)題依然非常嚴(yán)峻，造成了土壤資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。針對(duì)城市土地利用中的土壤和修復(fù)問(wèn)題，總的思路就是要轉(zhuǎn)變城市發(fā)展思路，提高土地的利用效率，促進(jìn)城市環(huán)境的和諧發(fā)展。

1 城市土壤污染的含義

城市土壤是指經(jīng)過(guò)人類長(zhǎng)期利用發(fā)育起來(lái)的土壤，與其他土壤類型相比，城市土壤本身具備土壤的基本特征，但是由于其成土環(huán)境的特殊性，容易受到城市建設(shè)帶來(lái)的各種有害物質(zhì)的污染造成土壤污染，并且由于城市用地的差異性，城市土壤污染本身還具備一定的地域性。

2 城市土地利用中土壤污染的現(xiàn)狀、特點(diǎn)及危害

城市土壤污染結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重金屬污染比重大。粗放式的工業(yè)生產(chǎn)在我國(guó)持續(xù)了很多年，由此帶來(lái)的土壤問(wèn)題也是非常嚴(yán)峻的，有關(guān)研究報(bào)告顯示，在中國(guó)城市土壤污染中，重金屬污染物的含量遠(yuǎn)高于鄉(xiāng)村地區(qū)。這是因?yàn)樵诖蠼ㄔO(shè)年代，城市發(fā)展依賴于大型工廠，所以不少礦產(chǎn)加工以及塑料加工等工廠選址都會(huì)選在離城市較近的地方，甚至不少就選在了城市里面，在當(dāng)時(shí)的時(shí)代背景下，工業(yè)生產(chǎn)的廢料就直接留在了土壤中，進(jìn)而形成了土壤污染的早期狀態(tài)。燃煤的不完全燃燒形成了大量的煤渣，這也是重金屬污染產(chǎn)生的重要原因。汽車尾氣排放以及日益增加的汽車數(shù)量都會(huì)以各種形式進(jìn)入到土壤系統(tǒng)中，造成不可逆的污染[1]。

城市土壤污染特點(diǎn)有別于其他污染，治理難度大。城市土地污染的成因決定了其治理難度與策略差異，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，人們對(duì)于城市建設(shè)的熱度大于對(duì)環(huán)境的綜合治理，這就意味著土壤中的污染物在此地域中存在了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，其治理難度是非常大的。并且在有些快速城市化的地區(qū)，在原有廠礦基礎(chǔ)上新建起來(lái)的城市設(shè)施往往不會(huì)對(duì)土壤質(zhì)量進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，一些建造Y構(gòu)極大地破壞了土壤的自凈能力，并且其本身的建筑攜帶的有害物質(zhì)也會(huì)加重此區(qū)域的土壤污染，這種惡性循環(huán)的情況在目前某些城市都是存在的，所以治理難度相當(dāng)大。

3 對(duì)土壤進(jìn)行修復(fù)的技術(shù)探討

技術(shù)修復(fù)的種類。鑒于城市土壤污染結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，相應(yīng)的技術(shù)修復(fù)也是根據(jù)污染物進(jìn)行的?，F(xiàn)階段主要修復(fù)技術(shù)有以下幾類。

植物修復(fù)。即利用植物自身特點(diǎn)來(lái)吸收土壤中的重金屬污染物。固定。即通過(guò)把主要污染物固定在某種介質(zhì)中，使其化學(xué)狀態(tài)保持穩(wěn)定，從而減少其擴(kuò)散，這是一種快速控制污染的方法。抽出氣體。針對(duì)點(diǎn)源污染，可以把空氣通過(guò)裝置強(qiáng)制性地灌入土壤中，并隨污染物一并抽出。土壤淋濕。即通過(guò)水來(lái)沖洗污染物，并對(duì)水進(jìn)行回收，此種方法雖然在一定程度上能夠防止工作人員與污染物直接接觸，但是水進(jìn)入時(shí)也有可能與土壤其他成分產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，引起二次污染。玻璃化。即把受到重金屬污染的土壤放在高溫環(huán)境中，使其變成玻璃物質(zhì)，并且將重金屬污染物固定其中，能夠消除重金屬的影響。但是這種方式最明顯的缺陷就是造價(jià)太高，不利于普遍推廣。

城市土壤污染修復(fù)的建議：完善土壤修復(fù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國(guó)在土壤污染治理方面雖然出臺(tái)多部法律法規(guī)，但是涉及到技術(shù)修復(fù)方面的標(biāo)準(zhǔn)卻非常少，所以在實(shí)際操作中，就會(huì)出現(xiàn)無(wú)法可依的情況。在一些大氣等污染防治法中，對(duì)于技術(shù)修復(fù)的規(guī)定也比較分散，實(shí)際操作起來(lái)也有難度；定期進(jìn)行土壤數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，加大監(jiān)管力度。在廣大鄉(xiāng)村地區(qū)，由于耕地的原因，土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)已經(jīng)形成了一定的流程，但是在城市土壤監(jiān)測(cè)中，卻存在很多誤區(qū)，甚至還出現(xiàn)意識(shí)的錯(cuò)誤。在不少重工業(yè)地區(qū)的城市化建設(shè)中，往往忽略了對(duì)土壤質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，所以長(zhǎng)期以來(lái)缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)作為支撐，導(dǎo)致后期土壤技術(shù)修復(fù)無(wú)法順利進(jìn)行，監(jiān)測(cè)監(jiān)督不力或者地區(qū)利益，使得修復(fù)成為一句口號(hào)，所以加強(qiáng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，加大監(jiān)管力度，是很有必要的[2]。

加大對(duì)技術(shù)修復(fù)設(shè)備的研發(fā)和投入。土壤污染是一個(gè)社會(huì)問(wèn)題，也是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，修復(fù)技術(shù)設(shè)備的落后以及高昂的成本限制了修復(fù)技術(shù)的推廣。特別是對(duì)于一些混合污染物，快速的檢測(cè)設(shè)備對(duì)于土壤防治都能起到關(guān)鍵性的作用。所以建立土壤監(jiān)測(cè)的專業(yè)場(chǎng)所和研發(fā)便攜式監(jiān)測(cè)工具能夠大大提升修復(fù)的效率。

參考文獻(xiàn)

[1]王加華，張峰，馬烈.重金屬污染土壤穩(wěn)定化修復(fù)藥劑研究進(jìn)展[J].中國(guó)資源綜合利用，2016（02）.

[2]趙李寧.污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，

篇9

（江西省蠶桑茶葉研究所，南昌330203）

摘要：重金屬污染修復(fù)已成為當(dāng)前國(guó)際環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，利用桑樹修復(fù)土壤重金屬污染也是一種有效的植物修復(fù)技術(shù)。筆者簡(jiǎn)單介紹了土壤重金屬與植物修復(fù)技術(shù)的概念，并闡述了桑樹的生長(zhǎng)特性，桑樹生長(zhǎng)與土壤中鎘、鉛、鋅、砷等重金屬元素的關(guān)系，并結(jié)合江西省土壤重金屬污染的形勢(shì)，探討了桑樹作為江西省土壤重金屬污染修復(fù)樹種的潛力。

關(guān)鍵詞 ：桑樹；土壤重金屬；污染；植物修復(fù)；江西

中圖分類號(hào)：X-1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 論文編號(hào)：2014-0350

Research Progress of Remedying the Heavy Metal Contaminated Soils with Mulberry

Xu Ning, Yu Yanfang, Mao Pingsheng, Du Xianming, Peng Xiaohong, Shi Xuping

(Jiangxi Sericulture and Tea Research Institute, Nanchang 330203, Jiangxi, China)

Abstract: Remediation of heavy metals has become a hot topic of international environmental science, andremedying the heavy metal contaminated soils with mulberry was an effective phytoremediation technology.This paper briefly introduced the concept of heavy metals in soil and phytoremediation technology, describedthe growth characteristics of mulberry, and mulberry growing relationship with Cd, Pb, Zn, As and other heavymetals pollution. Combined with the heavy metals pollution situation in Jiangxi Province, and discussed thepotential of repair tree in soil heavy metal pollution with mulberry.

Key words: Mulberry; the Heavy Metal Soils; Contamination; Phytoremediation; Jiangxi

0 引言

江西省擁有全國(guó)最好的生態(tài)環(huán)境，具備大力發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)的潛力，但礦山開發(fā)、資源消耗、農(nóng)用化學(xué)品投入等給江西留下較大的重金屬污染區(qū)域，成為江西綠色崛起進(jìn)程中繞不過(guò)的坎。江西作為綠色資源大省，在生態(tài)環(huán)境良好的條件下，堅(jiān)持以人為本，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，將重金屬污染治理作為民生工程的一件大事來(lái)抓，并積極探索重金屬污染區(qū)域環(huán)境修復(fù)新路，切實(shí)保護(hù)好江西的一草一木，讓全省人民都能享受到一流的生態(tài)環(huán)境，讓青山綠水永存。筆者以近年來(lái)桑樹用于修復(fù)土壤重金屬領(lǐng)域的研究報(bào)道為基礎(chǔ)，系統(tǒng)總結(jié)了重金屬元素鎘、鉛、鋅、砷與桑樹生長(zhǎng)關(guān)系的研究現(xiàn)狀，并分析了利用桑樹進(jìn)行土壤重金屬污染修復(fù)的潛力以及可行性，以期為未來(lái)該領(lǐng)域的研究提供參考。

1 土壤重金屬污染與植物修復(fù)

土壤重金屬污染是指由于人類活動(dòng)，導(dǎo)致土壤中的重金屬含量過(guò)高，通常是密度大于5 g/m3，并對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生不良的影響[1-2]。常見對(duì)土壤造成污染的重金屬包括鉛、鋅、鎳、銅、鉻、鎘、汞等元素[3-6]。重金屬污染具有隱蔽性、不可逆性、長(zhǎng)期性和后果嚴(yán)重性的特點(diǎn)。植物修復(fù)技術(shù)是指通過(guò)超富集植物的根系部分吸收固定重金屬元素，并轉(zhuǎn)移到地面部分，然后采用收割植物的方式去除土壤中重金屬元素[7-8]。植物修復(fù)技術(shù)是一種環(huán)境親和性修復(fù)技術(shù)，以其有效、非破壞、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，正成為土壤重金屬污染修復(fù)的主要手段之一[9]。

2 桑樹的特性

桑，?？粕?，落葉喬木或灌木，屬速生木本植物。桑樹的生命力極其旺盛，適應(yīng)性很強(qiáng)，分布范圍廣泛。桑樹能在-35~40℃的溫度范圍內(nèi)存活。桑樹喜歡深厚、疏松、肥沃的土壤，同時(shí)也能適應(yīng)土層瘠薄、養(yǎng)分貧乏的土地[10-11]。桑樹在pH 4.5~8.5、土壤含鹽量0.2%的條件下都能正常生長(zhǎng)[10,12]，可以看出桑樹對(duì)土壤酸堿度的適應(yīng)性較強(qiáng)。

桑樹生長(zhǎng)迅速，生物產(chǎn)量高，有固碳放氧，凈化大氣的功效。桑林1年吸收固定CO2的量為4929117 kg/hm2，折合成純碳為1346717 kg/hm2，1 年釋放的O2 為3628814 kg/hm2[11]。桑樹還可以對(duì)有害氣體如硫化物、氟化氫等進(jìn)行部分吸收，對(duì)粉塵也有阻擋、過(guò)濾和吸附作用[13-15]。

桑樹的根系極其發(fā)達(dá)，桑樹的根垂直分布可達(dá)4 m以上，根系水平分布達(dá)7m2，其地下根系分布的面積通常為樹冠投影面積的4~5 倍，有的甚至高達(dá)10 倍以上，桑樹根系分布近地面部分是水平根，深土層是垂直根，水平根和垂直根構(gòu)成一個(gè)貯水功能極強(qiáng)的立體交叉的吸水貯水網(wǎng)絡(luò)，具有強(qiáng)大的吸水固土能力[12]，可以改變土壤的理化性狀和土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力和保持水土，減少土壤侵蝕，有極強(qiáng)的抗干旱、遏制風(fēng)沙能力。

桑樹極其發(fā)達(dá)的根系利于吸收土壤的營(yíng)養(yǎng)成分，同時(shí)在一定程度上也能促進(jìn)土壤中重金屬元素的吸收。桑樹對(duì)鎘、鉛、鉛、鋅、砷等有一定的耐受性，桑樹吸收的重金屬離子會(huì)有一定的量被運(yùn)輸并積累于莖干和葉片中，而后通過(guò)伐條可以移除，起到去除土壤重金屬的作用。

3 土壤重金屬污染與桑樹生長(zhǎng)關(guān)系

3.1 土壤鎘污染與桑樹生長(zhǎng)

鎘是一種有毒的重金屬，也是自然界的一種主要污染源，鎘脅迫嚴(yán)重影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育，降低作物的產(chǎn)量和質(zhì)量[16]。鎘元素對(duì)桑樹的影響已有比較深入的研究，桑樹對(duì)鎘有比較強(qiáng)的耐性和富集轉(zhuǎn)運(yùn)能力[16-21]。陳朝明[17,20]對(duì)桑樹Cd 耐受性的試驗(yàn)研究表明，當(dāng)土壤Cd 濃度小于22.3 mg/kg 時(shí)，桑葉產(chǎn)量、可溶性糖和含氯化合物含量都高于或接近對(duì)照處理；當(dāng)土壤Cd濃度大于22.3 mg/kg 時(shí)，Cd對(duì)桑葉產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量、生理生化作用的影響明顯，并表現(xiàn)其毒害作用，當(dāng)濃度高于145 mg/kg 時(shí)，分支較少而纖細(xì)，葉黃而小，接近死亡狀態(tài)；而桑樹根部當(dāng)Cd 濃度達(dá)到75 mg/kg 時(shí)，才出現(xiàn)大小不等的瘤狀結(jié)節(jié)和菌絲狀絨毛，根表皮皺裂，根尖分叉，并有明顯的木質(zhì)。土壤Cd 濃度為8.49~75.8 mg/kg 時(shí)，桑樹各器官對(duì)土壤Cd 均有富集作用，各器官Cd 含量大小順序?yàn)椋喉毟?gt;主根>主莖>葉片>分支。桑樹根部對(duì)鎘有較高的富集能力，約40%的鎘富集在根部，須根的Cd 含量是其他器官Cd 含量的1.63~4.6 倍，主根的Cd含量是其他器官（除須根外）Cd含量的1.41~49.7 倍。轉(zhuǎn)到桑樹主莖和分枝的量約占總累積量的41%，而運(yùn)轉(zhuǎn)到葉片的鎘量相對(duì)較少，約占總累積量的16%，這對(duì)利用鎘污染土壤栽桑養(yǎng)蠶具有實(shí)際意義。萬(wàn)飛[21]認(rèn)為桑樹是具有一定耐Cd 性的經(jīng)濟(jì)作物之一，在一定的Cd濃度下不會(huì)影響家蠶的生長(zhǎng)發(fā)育和蠶繭的質(zhì)量。當(dāng)土壤Cd含量為8.48 mg/kg 時(shí)，不會(huì)影響桑樹的生長(zhǎng)發(fā)育和桑葉的產(chǎn)量，反而會(huì)有一定的刺激作用，當(dāng)土壤含Cd 量在20~50 mg/kg 之間時(shí)，桑葉的產(chǎn)出量降低10%~30%；當(dāng)土壤含Cd量超過(guò)140 mg/kg 時(shí)，桑樹的生長(zhǎng)發(fā)育受到不良影響，葉片小黃，養(yǎng)分和水分的吸收受到阻礙，1~2 年后整株桑樹死亡；另外，Cd含量主要集中在桑樹的根系部分，其次是莖桿部分，最后進(jìn)入葉片的Cd 含量很少，當(dāng)土壤中的含Cd量達(dá)到145 mg/kg時(shí)，即桑樹致死濃度，桑葉中的含Cd量并沒(méi)有超過(guò)2.5 mg/kg。

3.2 土壤鉛污染與桑樹生長(zhǎng)

近年來(lái)，由于工業(yè)“三廢”的亂排和大量機(jī)動(dòng)車輛的使用，使用污水灌溉農(nóng)田以及濫用農(nóng)藥、除草劑和化肥，已嚴(yán)重地污染了土壤、水體和大氣的質(zhì)量，導(dǎo)致環(huán)境中Pb的含量明顯增加[22]。任立研等[23]研究了土壤不同濃度鉛污染對(duì)桑樹生長(zhǎng)及桑葉品質(zhì)的影響，結(jié)果表明在50~600 mg/kg 試驗(yàn)范圍內(nèi)，低濃度鉛[<200 mg/(kg·干土)]處理使桑樹的株高呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，中、高濃度鉛[>300 mg/(kg·干土)]處理使桑樹的株高呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；而桑葉中葉綠素總量、可溶性糖含量、淀粉含量均隨著外加鉛濃度梯度的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)為200 mg/(kg·干土)（土壤一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）。土壤中的鉛濃度超過(guò)200 mg/(kg·干土)后，桑樹生長(zhǎng)及桑葉品質(zhì)開始受到明顯脅迫。在含Pb 50、125、250、500 mg/kg 的土壤中生長(zhǎng)的桑樹植株生長(zhǎng)緩慢、葉柄下垂、葉片失綠，有的葉片上出現(xiàn)褐色斑，這些情況隨著土壤中金屬含量的增加而趨于嚴(yán)重[24]。桑葉的葉綠素含量和單位面積重量與土壤中Pb 的含量呈顯著負(fù)相關(guān)，在高Pb含量土壤，桑葉Pb含量隨土壤Pb濃度的增大而顯著增大，在低Pb 含量土壤中嫩桑葉吸收Pb 優(yōu)于老桑葉。覃勇榮等[25]研究表明，在相同的重金屬Pb2 +脅迫背景下，加入0.55 mmol/L EDTA 的桑樹對(duì)Pb2+的吸收量比不添加EDTA的對(duì)照組明顯增高。桑樹具有較強(qiáng)的重金屬Pb 耐性，可作為修復(fù)植物應(yīng)用于重金屬污染地區(qū)。

3.3 土壤砷污染與桑樹生長(zhǎng)

砷雖不屬于重金屬，但因其來(lái)源以及危害都與重金屬相似，故通常列入重金屬。被As污染的農(nóng)田土壤生態(tài)系統(tǒng)，不僅作物產(chǎn)量降低，質(zhì)量變差，而且會(huì)通過(guò)食物鏈危害人體健康。吳浩東等[26]運(yùn)用盆栽試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)分析的方法，研究了土壤砷污染對(duì)桑樹品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，在一定的含量范圍內(nèi)(≤300 mg/kg)，隨著砷質(zhì)量濃度增加，桑葉葉綠素含量先降后升，影響不明顯，而可溶性糖含量先上升后下降，砷含量＞160 mg/kg時(shí)桑樹可溶性糖含量顯著下降。

3.4 土壤重金屬?gòu)?fù)合污染與桑樹生長(zhǎng)

桑樹對(duì)土壤重金屬?gòu)?fù)合污染金屬也有很強(qiáng)的耐性。譚勇壁[27]調(diào)查了廣西環(huán)江受尾礦污染的桑園情況，明顯看出，桑樹在Pb、Zn、As 含量分別高達(dá)734、1194、53 mg/kg 的污染土壤上仍然可以正常生長(zhǎng)發(fā)育，并且在外觀上沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的受脅迫現(xiàn)象[28]。桑葉Zn、As的積累量隨桑葉生長(zhǎng)周期的延長(zhǎng)而增加。張興等[29]在湖南瀏陽(yáng)七寶山礦區(qū)污染土壤上Cu(593.56mg/kg)、Pb(825.41 mg/kg)、Cd(8.11 mg/kg)、Zn(705.41mg/kg)，以‘湖桑一號(hào)’為試驗(yàn)材料，分別測(cè)定植物各部分和土壤中Cu、Pb、Cd、Zn 4 種重金屬元素的含量。結(jié)果表明：桑樹總體生長(zhǎng)情況為第3 季（5 個(gè)月）>第2季（3 個(gè)月）>第1 季（1 個(gè)月）。桑樹各部位單位重量中Cu 的含量的趨勢(shì)為根(33.13 mg/kg)> 葉(13.38 mg/kg)>皮(7.51 mg/kg)> 骨(4.93 mg/kg)，Pb 的含量的趨勢(shì)為根(33.13mg/kg)> 葉(10.32 mg/kg)> 皮(3.35 mg/kg)> 骨(1.73 mg/kg)，Cd 的含量的趨勢(shì)為根(4.53 mg/kg)> 葉(1.90 mg/kg)> 皮(1.57 mg/kg)> 骨(1.03 mg/kg)，Zn 的含量的趨勢(shì)為根(317.72 mg/kg)> 葉(186.53 mg/kg)>皮(105.07 mg/kg)> 骨(89.16 mg/kg)。每平方米耕作層土壤上桑樹對(duì)Cu 的修復(fù)年限為2.01 年，遷移總量為12116.1 mg，對(duì)Pb 的修復(fù)年限為15.45 年，遷移總量為7409.83 mg，對(duì)Cd 的修復(fù)年限為1.26 年，遷移總量為2056.4 mg，對(duì)Zn 的修復(fù)年限為0.39 年，遷移總量為254532.8 mg。唐翠明等[30]對(duì)廣東韶關(guān)市大寶山礦區(qū)周邊重金屬污染農(nóng)田桑園進(jìn)行了調(diào)查，調(diào)查結(jié)果表明，土壤中鉛、鋅、銅、鎘及砷的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了土壤環(huán)境二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值，但是桑樹的生長(zhǎng)不受影響，桑葉產(chǎn)量也能達(dá)到正常水平。

4 桑樹應(yīng)用于土壤重金屬污染修復(fù)的潛力

重金屬污染土壤植物修復(fù)技術(shù)的關(guān)鍵是修復(fù)植物的選擇。已知的重金屬超積累植物絕大多數(shù)為野生型稀有植物，分布具有較強(qiáng)的區(qū)域性，且生物量小，生長(zhǎng)緩慢，根圈范圍有限，只能對(duì)淺層土壤起到修復(fù)作用，修復(fù)速率較緩慢；超富集植物往往只能富集某種重金屬，而土壤重金屬污染大多是復(fù)合污染，修復(fù)周期較長(zhǎng)，很難實(shí)際應(yīng)用[31-32]。桑樹耐重金屬?gòu)?fù)合污染，而且栽培技術(shù)成熟，對(duì)土壤和環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)快、根系發(fā)達(dá)、生物量大、耐剪伐，相對(duì)于目前使用的修復(fù)植物具有明顯優(yōu)勢(shì)。

江西省具有豐富的礦產(chǎn)資源，如贛南鎢礦、稀土礦、贛西北銅金礦、贛東北銅業(yè)及多金屬開發(fā)區(qū)，以及煤礦、瓷土礦等，礦山的開發(fā)給社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，但同時(shí)帶來(lái)的礦產(chǎn)廢棄物造成礦區(qū)周圍土壤Cu、Cd、Pb、Zn、As等重金屬富集污染，大片田地荒蕪，生態(tài)環(huán)境惡劣，而且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，重金屬污染有加重的趨勢(shì)，防治土壤重金屬污染的形勢(shì)十分嚴(yán)峻。以重金屬污染嚴(yán)重的贛州市大余縣為例，其土壤中Cd、Pb、Cu、Zn、As 分別超過(guò)污染起始值的3.78、3.04、2.95、1.16 和8.66 倍[33]，桑樹在這些土壤重金屬毒性劑量范圍之內(nèi)，可以正常生長(zhǎng)，而且桑樹適應(yīng)性強(qiáng)，在礦區(qū)土壤修復(fù)上有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。栽植桑樹能在保持水土、防風(fēng)固沙、綠化荒山、凈化空氣、美化環(huán)境等方面起到良好的作用，對(duì)構(gòu)建生態(tài)景觀、改善生活環(huán)境具有較高的實(shí)用價(jià)值[34]。王凱榮等[35]也表示種桑養(yǎng)蠶是治理鎘污染農(nóng)田的一種成功的經(jīng)濟(jì)生態(tài)模式。因此，將桑樹應(yīng)用于重金屬污染土壤的修復(fù)具有廣闊的前景。

5 展望

重金屬污染土壤修復(fù)方法的選擇需要考慮到土壤現(xiàn)狀、修復(fù)成本，以及修復(fù)技術(shù)成熟可靠等因素，需要對(duì)不同類型的土壤進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確定處置工藝和參數(shù)，以達(dá)到污染土壤修復(fù)到目標(biāo)值。從目前的研究成果來(lái)看，桑樹作為修復(fù)樹種，相對(duì)于目前所使用的修復(fù)植物，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但是也存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：（1）采用桑樹修復(fù)中度污染土壤3~5年可達(dá)到復(fù)耕標(biāo)準(zhǔn)或稍微超標(biāo)，所需費(fèi)用大致在1 萬(wàn)元每畝左右，需要時(shí)間較長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)較大。（2）由于受勞動(dòng)力緊缺和蠶桑產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展趨勢(shì)影響，栽桑不一定會(huì)用于養(yǎng)蠶，桑樹經(jīng)濟(jì)效益得不到有效實(shí)現(xiàn)。（3）桑樹本身對(duì)土壤重金屬并沒(méi)有修復(fù)去除的功能，積累重金屬的桑樹如果處理不當(dāng)會(huì)造成“二次污染”，目前也沒(méi)有簡(jiǎn)便有效的處理技術(shù)，應(yīng)當(dāng)尋求一種高效的植物產(chǎn)后處理技術(shù)，在污染桑樹剪伐后，以及采用栽桑養(yǎng)蠶方法治理重金屬污染土壤時(shí)，合理處理養(yǎng)蠶過(guò)程中含重金屬的蠶沙及蠶蛹，真正將污染物永久去除，真正實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”的目的。（4）目前關(guān)于桑樹修復(fù)重金屬土壤研究大都停留在試驗(yàn)階段，在野外示范時(shí)受氣候地理環(huán)境以及外界持續(xù)的污染源等因素影響，修復(fù)效果與實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究結(jié)果會(huì)有較大差距。（5）在栽植桑樹方面，要充分考慮當(dāng)?shù)氐牡孛布巴寥捞卣鳎M量推廣種植適生型桑樹品種，以提高桑樹的成活率，并以植被恢復(fù)、修復(fù)土壤為主要任務(wù)，合理選擇桑樹品種，在今后的育種工作中，對(duì)桑樹品種進(jìn)行篩選，篩選生物量大、生長(zhǎng)效率快、生長(zhǎng)周期短、抗性強(qiáng)并能對(duì)某一種或幾種重金屬污染物具有超級(jí)吸附潛力的桑樹，以更大地實(shí)現(xiàn)桑樹的生態(tài)價(jià)值。

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篇10

關(guān)鍵詞：重金屬；土壤污染現(xiàn)狀；分析方法

1 引言

重金屬污染已成為全球性環(huán)境問(wèn)題，尤其是重金屬對(duì)土壤的污染，因其隱蔽性、不可逆性和長(zhǎng)期性的特點(diǎn)，不但能直接影響生態(tài)環(huán)境，還能通過(guò)皮膚接觸、呼吸吸入和通過(guò)食物鏈影響人體或動(dòng)物的健康，所以造成的后果是非常嚴(yán)重的。土壤重金屬污染具有污染物在土壤中移動(dòng)性差、滯留時(shí)間長(zhǎng)、毒性大等特點(diǎn)，并可經(jīng)水、植物等介質(zhì)最終影響人類健康。在我國(guó)通常被優(yōu)先關(guān)注和控制排放的重金屬有鎘（Cd），鉻（Cr）、砷（As）、鉛（Pb）和汞（Hg）。

根據(jù)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，“國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要”（2011～2015年）已將預(yù)防和控制重金屬污染作為一個(gè)重要的目標(biāo)，2011年國(guó)務(wù)院批復(fù)了《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》，由于“重金屬”范圍包括大量的金屬和準(zhǔn)金屬，所以對(duì)重金屬污染很難有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。因此，筆者對(duì)我國(guó)五個(gè)優(yōu)先控制重金屬的來(lái)源、毒性、污染現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述。提出了一些防治策略及未來(lái)發(fā)展和管理的方向。

2 重金屬的來(lái)源

在自然因素中，成土母質(zhì)和成土過(guò)程對(duì)土壤重金屬含量的影響很大[1]。自然來(lái)源包括火山、降解礦物、森林火災(zāi)、土壤和水的表面蒸發(fā)。每年火山噴發(fā)的As量是1.72×107 kg，地殼含As量大約是4.01×1016 kg，海底火山噴發(fā)4.87×106 kg[2]。在我國(guó)的一些地區(qū)，由于特殊的地質(zhì)環(huán)境，地殼中的重金屬含量本身就高，如山西省和As含量，這對(duì)該地區(qū)相關(guān)的重金屬高濃度有直接貢獻(xiàn)。

與自然來(lái)源相比，人為來(lái)源被認(rèn)為是環(huán)境中重金屬污染的主要原因：①重金屬雜質(zhì)的釋放，采礦和其他冶金活動(dòng)，如火力發(fā)電和熱生產(chǎn)是大氣汞排放的最大來(lái)源；②有意提取重金屬和使用過(guò)程中的釋放，如重金屬礦開采，制革，電鍍生產(chǎn)，和含重金屬產(chǎn)品品制造；③垃圾焚燒與填埋過(guò)程中釋放。Wu Y，Streets D G等[3]認(rèn)為，2003年我國(guó)汞的總排放量達(dá)695.6 t，其中大部分是來(lái)自于有色金屬冶煉、煤炭消費(fèi)。1970年聯(lián)合國(guó)的調(diào)查表明，18050 t的鉛被釋放到大氣中，大多數(shù)都是由石油消費(fèi)，粉塵排放和汽油添加劑使用釋放的。

3 重金屬污染現(xiàn)狀

我國(guó)的重金屬污染狀況嚴(yán)重，如在城市土壤、河口和沿海環(huán)境中[4]，食用重金屬污染的食物或飲用未經(jīng)凈化的地下水可能會(huì)導(dǎo)致重金屬中毒的高風(fēng)險(xiǎn)，許多事故是由于金屬非法或不安全的開采、冶煉和使用造成的。

3.1 鎘

我國(guó)近年來(lái)鎘污染事件時(shí)有發(fā)生，唐貞等[5]對(duì)湘潭工業(yè)園區(qū)水稻土鎘污染及其潛在風(fēng)險(xiǎn)做了調(diào)查，結(jié)果表明，土壤中鎘的濃度1.27～4.22 mg/kg，表明這些土壤遭受嚴(yán)重鎘污染。鄭袁明等[6]人研究了北京不同地區(qū)的土樣的鎘濃度，包括菜地、水田、果園、綠地、玉米田，土壤和自然土壤595個(gè)土壤樣品，與背景濃度相比，鎘在蔬菜、稻田和果園積累顯著，這表明工業(yè)活動(dòng)、交通和垃圾填埋場(chǎng)可以影響土壤中鎘的濃度。

3.2 鉻

我國(guó)是鉻渣產(chǎn)生最多的國(guó)家，對(duì)周圍環(huán)境和人類健康構(gòu)成高風(fēng)險(xiǎn)。Cr（Ⅵ）的土壤淋溶液的濃度與鉻渣距離成反比關(guān)系，而垃圾能影響下風(fēng)側(cè)約350 m處。除了遷移到周邊地區(qū)，Cr（Ⅵ）會(huì)污染地下水。陳璐璐，周北海等[7]分析了太湖水中的鉻含量和相關(guān)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，結(jié)果表明，在所有水樣品中都可以檢測(cè)到鉻，濃度31.76～75.50 ng/mL，平均濃度為40.04 ng/mL。鉻已對(duì)太湖水生生物造成一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。王玉強(qiáng)等[8]研究了渭河Cr（Ⅵ）的分布及其遷移特征，結(jié)果表明沿河流方向Cr（Ⅵ）濃度呈先上升后下降，Cr（Ⅵ）濃度可能受排污口的影響，沉積物對(duì)Cr濃度的降低起到了重要的作用。

3.3 砷

過(guò)去的幾十年里經(jīng)常報(bào)道地方性慢性砷中毒，尤其是在新疆維吾爾自治區(qū)、、寧夏回族自治區(qū)和山西省。地下水受影響最嚴(yán)重的省份，砷濃度在220～2000 ng/mL，而最高濃度可達(dá)4440 ng/mL[9]。慢性砷中毒是新型的公共衛(wèi)生問(wèn)題，我國(guó)約有300萬(wàn)高風(fēng)險(xiǎn)人口來(lái)源于飲用水暴露，而他們中的大多數(shù)是集中在農(nóng)村地區(qū)。

目前我國(guó)已成為世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，能源消費(fèi)構(gòu)成中煤炭占75%。東北煤礦、我國(guó)東部和北部主要煤礦中砷的濃度為55.7～156.7 mg/kg[10]。當(dāng)?shù)鼐用衿毡槭褂锰康拿骰鹨约伴_放式爐灶進(jìn)行烹調(diào)和取暖，這會(huì)污染室內(nèi)空氣和增加食物中砷的濃度。廚房的空氣，干燥的玉米和辣椒中砷的濃度分別為160～760 μg/m3，1.52～11.3 mg/kg，52.5～1090 mg/kg。

3.4 鉛

最近幾年由于無(wú)鉛汽油的使用城市大氣中鉛的濃度在下降，但是大氣中鉛含量（100～180 ng-3）仍于高水平。由于交通排放、污水灌溉，公路兩側(cè)土壤和農(nóng)田易受鉛污染，如果土壤和公路之間距離小于50 m則可能受到鉛的危害，而距離超過(guò)150 m，鉛的濃度水平一樣[11]。除了土壤自身性質(zhì)，交通流、地形，綠化帶和天氣條件也影響路邊土壤鉛的分布。

一般來(lái)說(shuō)，在路邊土壤鉛濃度要顯著高于公園，而工業(yè)區(qū)的鉛水平比住宅區(qū)和風(fēng)景名勝區(qū)高得多。研究表明，污水灌區(qū)農(nóng)田下層土壤鉛濃度顯著升高[12]，約是背景環(huán)境中的4.53倍。戚其平等[13]人研究了生活在城市地區(qū)6502名兒童（3～5歲）血液中鉛水平，結(jié)果表明，與美國(guó)疾病控制和預(yù)防咨詢委員會(huì)中心規(guī)定的兒童血液平均鉛安全濃度88.3 mg/L高了29.9%，超過(guò)100 mg/L。

3.5 汞

2013年我國(guó)人為排放汞的總量約占全球排放量的40%，向大氣中排放的汞約占全球大氣汞排放的1/3。在我國(guó)貴州、廣東、山西和遼寧省的一些地方是汞污染最嚴(yán)重地區(qū)。貴州省是世界上最大的汞生產(chǎn)區(qū)域，貴州朱砂礦儲(chǔ)量中金屬汞儲(chǔ)量達(dá)到80000 t，占汞總量80%，地表水汞濃度高達(dá)10580 ng/L，在采空區(qū)的河岸土壤總汞和甲基汞的濃度范圍分別是5.1～790 mg/kg和0.13～15 ng/g[14]。水稻籽粒中汞總濃度可達(dá)到569 ng/g，其中145 ng/g是甲基汞。這表明，攝入汞污染的大米是人類甲基汞暴露的一個(gè)重要來(lái)源。

貴州省一些地方氣態(tài)汞濃度為1.70～146.75 ng/m3，平均濃度為7.39 ng/m3，顯著高于世界水平的1.5～2.0 ng/m3。季節(jié)和天氣明顯影響汞在大氣中的含量。一般來(lái)說(shuō)，由于煤燃燒氣態(tài)汞總量冬季比夏季高得多。

土壤是汞的重要的源和匯，土壤中的汞主要來(lái)自土壤母質(zhì)、大氣沉降、化肥和農(nóng)藥的使用、污水灌溉及含汞廢物。1990年我國(guó)國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)中心進(jìn)行了一項(xiàng)調(diào)查，在我國(guó)表層土壤汞平均濃度為0.065 mg/kg。因?yàn)閷?duì)水環(huán)境沒(méi)有系統(tǒng)的調(diào)查，且汞在水中時(shí)空分布不斷變化，很難在水系統(tǒng)中的汞濃度作總體評(píng)價(jià)，但大型河流中的汞濃度普遍高[15]，而汞儲(chǔ)量相對(duì)影響較小。

3.6 錫

目前，我國(guó)海水和淡水環(huán)境中有機(jī)錫的污染比較嚴(yán)重，尤以近岸水域、港口以及內(nèi)河碼頭污染最為嚴(yán)重。我國(guó)大陸水樣中三丁基錫（TBT）的濃度最高達(dá)到977ng（Sn）/L。由于減少了輸入、水流量和稀釋，丁基錫的濃度（BTS）隨海岸距離的增加降低。相對(duì)高含量的二丁基錫（DBT）和技術(shù)性貿(mào)易壁壘在渤海灣沿海水域出現(xiàn)，東南沿海的三個(gè)港口（廈門，汕頭，和惠陽(yáng)）的積累量為0.3～174.7ng/g[16]。

4 重金屬污染的監(jiān)測(cè)分析方法

4.1 重金屬的總濃度

在環(huán)境和生物樣品中開發(fā)和應(yīng)用的重金屬測(cè)定方法很多，如火焰原子吸收光譜法，石墨爐原子吸收光譜法，原子熒光光譜法等。由于其能多元素同時(shí)檢測(cè)、分析時(shí)間短、高通量和樣品用量少的優(yōu)點(diǎn)，電感耦合等離子體質(zhì)譜和電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法被越來(lái)越多地應(yīng)用在這一領(lǐng)域，特別是ICP-MS（電感耦合等離子體質(zhì)譜儀）具有更多的優(yōu)點(diǎn)，如靈敏度高，線性范圍寬、抗干擾能力強(qiáng)。

4.2 重金屬形態(tài)

重金屬的毒性取決于其化學(xué)形式，由于其不同的性質(zhì)和毒性，有必要區(qū)分重金屬種類。研究表明，有機(jī)汞化合物尤其是甲基汞比無(wú)機(jī)汞的毒性更強(qiáng)，相反，有機(jī)砷化合物比無(wú)機(jī)砷毒性低。有機(jī)錫化合物的毒性取決于性質(zhì)和烷基側(cè)鏈數(shù)的長(zhǎng)度。重金屬形態(tài)可以用電分析、光譜分析、儀器中子活化分析、色譜分析聯(lián)用技術(shù)。聯(lián)用技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于汞、鉻、砷、錫的形態(tài)分析，以及其他環(huán)境樣品中的重金屬形態(tài)分析，具有廣闊發(fā)展前景。

4.3 重金屬生物監(jiān)測(cè)

生物監(jiān)測(cè)是監(jiān)測(cè)環(huán)境和生物圈中重金屬污染和毒性的一N有效方法。環(huán)境矩陣化學(xué)分析是揭示重金屬污染狀況的最直接方法，雖然對(duì)生物和生態(tài)系統(tǒng)的綜合影響和可能毒性提供證據(jù)不足。基于個(gè)體生物組織和液體抽樣分析的生物監(jiān)測(cè)是化學(xué)分析的有效補(bǔ)充。通過(guò)與國(guó)際衛(wèi)生組織（WHO）規(guī)定暫定每周可耐受攝入量重金屬量比較，認(rèn)為長(zhǎng)期食用當(dāng)?shù)卮竺卓赡軙?huì)造成對(duì)人體重金屬高危害風(fēng)險(xiǎn)。血液、尿液、唾液、指甲和頭發(fā)通常是化驗(yàn)重金屬對(duì)人體健康潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的生物材料。

5 毒性

重金屬易通過(guò)食物鏈而生物富集產(chǎn)生生物放大作用，構(gòu)成對(duì)生物和人體健康的嚴(yán)重威脅，主要通過(guò)空氣、水、食物和直接接觸體表進(jìn)入人體，這些方面的重金屬暴露是人類中毒的主要途徑，對(duì)人類健康產(chǎn)生各種威脅。根據(jù)靶器官重金屬毒性可分為以下幾類。

5.1 胃腸道（消化系統(tǒng)）的影響

重金屬攝入能刺激消化系統(tǒng)，伴隨癥狀如惡心、嘔吐、腹瀉、腹痛等。鉛可能通過(guò)抑制胃腸功能紊亂胰腺、唾液腺和胃腺體分泌，甚至引起頑固性便秘。

5.2 腎功能的影響

腎臟是積累重金屬的重要器官，高水平鉛暴露可損傷腎近端小管和腎小球，腎小管重吸收障礙，甚至引起鉛中毒性腎病，如腎性高血壓。元素汞可在人體組織中的氧化為無(wú)機(jī)二價(jià)的形式，腎臟積累更多的二價(jià)汞比其他組織，高水平汞暴露可能導(dǎo)致腎小球腎炎蛋白尿、腎病綜合征，最早發(fā)現(xiàn)低水平汞暴露對(duì)腎小管的影響，增加低分子蛋白的排泄。

5.3 神經(jīng)系統(tǒng)的影響

有研究報(bào)道，無(wú)論是偶然的或長(zhǎng)期暴露于高濃度的汞蒸氣中可顯著影響人類的感官、認(rèn)知、個(gè)性和運(yùn)動(dòng)功能。一般來(lái)說(shuō)，去除暴露后這些癥狀消退。通過(guò)各種人類和動(dòng)物的研究表明，甲基汞的毒性比無(wú)機(jī)汞更高，其作用于尚未出生的胎兒和新生兒的神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育。這種影響可以發(fā)生在汞暴露保持健康的母親（通過(guò)她們的孩子受到Hg）或與汞暴露有輕微癥狀的母親。一項(xiàng)關(guān)于父母接觸甲基汞，主要來(lái)自食用領(lǐng)航鯨肉的法羅群島約900個(gè)兒童的研究表明，產(chǎn)前甲基汞暴露會(huì)導(dǎo)致7歲兒童神經(jīng)心理障礙。注意力、記憶力和語(yǔ)言似乎是影響較大的大腦功能，而視覺(jué)功能和執(zhí)行力受汞增加的暴露影響較小。

5.4 癌癥

大量的研究集中在高風(fēng)險(xiǎn)人群甲基汞水俁病的死亡原因。肝癌和食道癌的風(fēng)險(xiǎn)增加，慢性肝病和肝硬化導(dǎo)致的超額死亡率是報(bào)道率最高的事件。在長(zhǎng)期遭受慢性砷暴露地區(qū)皮膚癌、肺癌和膀胱癌的患病機(jī)率會(huì)增加。

5.5 其他影響

暴露的高濃度的重金屬可引起呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)的功能障礙。尤其是小孩，攝入鉛可能通過(guò)抑制血紅蛋白的生成導(dǎo)致貧血。對(duì)那些長(zhǎng)期接觸鉻（Ⅵ）的人群來(lái)說(shuō)，患口腔炎，牙齦炎的風(fēng)險(xiǎn)，鼻中隔穿孔，皮膚潰瘍的風(fēng)險(xiǎn)比其他人高多了。有關(guān)調(diào)查表明，鉻電鍍車間的工人從事電鍍操作的一半受到了嚴(yán)重的鉻鼻病[17]。從事鍍鉻作業(yè)的電鍍廠工人長(zhǎng)期接觸到鉻酸霧，容易發(fā)生職業(yè)性鉻鼻病。

6 結(jié)論與展望

除了自然來(lái)源，有意和無(wú)意的人為排放是重金屬的重要來(lái)源，過(guò)量重金屬暴露可能通過(guò)影響消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)，增加人類的健康風(fēng)險(xiǎn)，或增加患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。

為了充分了解重金屬污染現(xiàn)狀，我國(guó)應(yīng)綜合調(diào)金屬問(wèn)題，將重金屬潛在風(fēng)險(xiǎn)作為詳細(xì)的流行病學(xué)進(jìn)行研究。相比其他污染控制，更理想的策略是使重金屬污染的最小化和消除。這些目標(biāo)可以通過(guò)減少含重金屬物品的使用來(lái)實(shí)現(xiàn)，或回收對(duì)環(huán)境污染的排放物，同時(shí)，各種管末處理技術(shù)可以減少煤燃燒、垃圾填埋場(chǎng)和其他人為來(lái)源的重金屬排放，雖然在實(shí)際應(yīng)用中有很多優(yōu)點(diǎn)，但生物修復(fù)，特別是植物修復(fù)和微生物修復(fù)，由于其效率高、成本低應(yīng)該受到更多的關(guān)注。重金屬原位鈍化修復(fù)方法可改變重金屬在土壤中的賦存狀態(tài)，降低土壤中重金屬的有效濃度、遷移性和生物有效性，并且因其成本較低、操作簡(jiǎn)單、見效快且適合大面積推廣，在重金屬污染土壤修復(fù)中有著不可替代的作用。2015年，隨著《凹晶材料對(duì)重金屬污染土壤治理與修復(fù)的集成技術(shù)研究》項(xiàng)目通過(guò)甘肅省科技廳鑒定，并在白銀試驗(yàn)成功，一項(xiàng)新的凹凸棒吸附技術(shù)將會(huì)逐漸推廣。

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Research Progressand Analyzing Methods of Heavy Metal Pollution

Gong Jianjun

（Wuwei Occupational College， Wuwei，Gansu 733000， China）