重金屬污染現(xiàn)狀大全11篇

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篇（1）

中圖分類號 X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）09-0229-03

重金屬是指比重大于5.0 g/cm3的金屬元素，包括Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、Cd、Hg、As、Fe、Mn、Mo、Co等。通常自然界中重金屬元素的背景值很低，其暴露不會對周圍環(huán)境造成影響。但由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，城鎮(zhèn)化迅速發(fā)展，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，污水灌溉和化肥、農(nóng)藥的使用量加大，導(dǎo)致土壤系統(tǒng)中重金屬不斷累積，明顯高于其背景值，從而惡化了生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量，并通過食物鏈直接危害人體健康。據(jù)統(tǒng)計，全世界平均每年排放Hg約1.5萬t，Cu 340萬t，Pb 500萬t，Mn 1500萬t，Ni 100萬t[1]。隨著重金屬污染問題的日益突出，土壤污染防治工作已在“十一五”期間被提上中國環(huán)境保護(hù)工作的重要議程，并成為第1個“十二五”國家規(guī)劃。針對上述情況，筆者結(jié)合我國土壤重金屬污染的現(xiàn)狀，對當(dāng)前土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)及其作用機(jī)理進(jìn)行分析，并總結(jié)其各自的優(yōu)勢與不足，以期為綜合治理土壤重金屬污染提供參考依據(jù)。

1 我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀

我國面臨著相當(dāng)嚴(yán)峻的土壤重金屬污染問題。農(nóng)業(yè)部調(diào)查數(shù)據(jù)顯示[2]，我國約140萬hm2的農(nóng)業(yè)用地采用污水灌溉，受到重金屬污染的土地面積占污染總面積的64.8%。據(jù)有關(guān)資料表明，我國重金屬污染的農(nóng)業(yè)土地面積為2 500 hm2左右，導(dǎo)致糧食減產(chǎn)逾1 000萬t，并造成1 200萬t以上的糧食被重金屬污染，將各項經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行合計，至少高于200億元[3]。污染土地中，嚴(yán)重污染面積占8.4%，中度污染面積占9.7%，輕度污染面積占46.7%。Hg 和Cd 的污染面積最大。如上海農(nóng)田耕層土壤Hg、Cd含量增加了50%，江西大余縣污灌引起的Cd污染面積達(dá)5 500 hm2，沈陽張士灌區(qū)Cd污染面積達(dá)2 533 hm2。我國農(nóng)田土壤污染除Cd、Hg污染外，Pb、As、Cr和Cu的污染也比較嚴(yán)重。以保定市污水灌區(qū)為例，其Zn、Cu、Pb、Cd的檢出超標(biāo)率分別達(dá)到100.0%、27.5%、50.0%、87.5%[4]。此外，我國菜地土壤重金屬污染也較為嚴(yán)重[5-7]。廣州市蔬菜地Pb污染最為普遍，As污染次之；重慶近郊蔬菜基地土壤重金屬Hg和Cd出現(xiàn)超標(biāo)，超標(biāo)率分別為6.7%和36.7%；珠三角地區(qū)近40%菜地重金屬污染超標(biāo)，其中10%屬嚴(yán)重超標(biāo)。近年來，由于工業(yè)“三廢”、機(jī)動車廢氣和生活垃圾等污染物的排放，我國城市土壤普遍受到不同程度的重金屬污染，主要污染元素為Pb、Cd、Hg。且城市土壤中大部分重金屬污染含量普遍高于郊區(qū)農(nóng)村土壤，并具有明顯的人為富集特點[8]。

2 土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)

2.1 物理修復(fù)

物理修復(fù)是指通過各種物理過程將污染物從土壤中去除或分離的技術(shù)，主要包括土壤淋洗法、工程措施法、電熱修復(fù)法等。

2.1.1 土壤淋洗法。該方法是應(yīng)用最多、應(yīng)用最早、技術(shù)最成熟的物理修復(fù)方法。采用淋洗液（包括無機(jī)溶液清洗劑、復(fù)合清洗劑、清水、表面活性劑、有機(jī)酸及其鹽清洗劑、螯合劑等）對土壤進(jìn)行淋洗，使固相重金屬轉(zhuǎn)化為液相，重金屬從土壤中轉(zhuǎn)移到廢水，再通過對廢水進(jìn)行回收處理，從而實現(xiàn)土壤的修復(fù)。Wasay et al[9]研究發(fā)現(xiàn)，EDTA和DTPA能有效地去除土壤中Hg以外的重金屬元素，同時也提取出大量土壤營養(yǎng)元素。土壤淋洗法簡便、成本低、處理量大、見效快，適用于大面積重度污染土壤治理，尤其是輕質(zhì)土和砂質(zhì)土。但這種方法在去除重金屬的同時，易造成地下水污染及土壤養(yǎng)分流失。因此，既能提取各種形態(tài)重金屬又不破壞土壤結(jié)構(gòu)的淋洗液，將為該方法修復(fù)重金屬污染土壤提供廣闊的應(yīng)用前景。

2.1.2 工程措施法。該方法是較為經(jīng)典和傳統(tǒng)的土壤重金屬污染修復(fù)方法，包括深耕翻土、換土、客土等。深耕翻土與污土混合，或者通過換土和客土等手段，可以使土壤中重金屬的含量有效降低，從而降低其對植物的毒害。不同的方式適宜于不同污染程度的土壤，重污染區(qū)的土壤宜使用換土和客土方法改良，而輕度污染的土壤則適宜于采用深耕翻土的方法進(jìn)行修復(fù)。工程措施法的優(yōu)勢在于效果穩(wěn)定和徹底，但是也存在一定的不足，如費用高、工程量大、易降低土壤肥力和破壞土壤結(jié)構(gòu)，還有換出的污染土壤也存在二次污染的隱患，應(yīng)妥善處理。據(jù)報道，對1 hm2面積的污染土壤進(jìn)行客土治理，每1 m深土體需耗費高達(dá)800萬～2 400萬美元[10]。因此，工程措施不是一種理想的污染土壤修復(fù)方法。

2.1.3 電熱修復(fù)法。該方法利用高頻電壓產(chǎn)生電磁波，再通過電磁波作用而產(chǎn)生熱能，從而促使土壤中揮發(fā)性重金屬得以分離，實現(xiàn)土壤的修復(fù)和改良。目前，該方法適用于修復(fù)受Hg或Se等可揮發(fā)性重金屬污染的土壤。有研究表明，采用該法可使砂性土、黏土、壤土中Hg含量分別從15 000、900、225 mg/kg降至107、112、115 μg/kg，回收的Hg蒸氣純度達(dá)99%[11-12]。這種方法雖然操作簡單、技術(shù)成熟，但能耗大、操作費用高，也會影響土壤有機(jī)質(zhì)和水分含量，引起土壤肥力下降，同時重金屬蒸氣回收時易對大氣造成二次污染。

2.2 化學(xué)修復(fù)

化學(xué)修復(fù)也是一種原位修復(fù)技術(shù)，即通過向重金屬污染土壤中添加改良劑，以調(diào)節(jié)和改變土壤的理化性質(zhì)，使重金屬發(fā)生沉淀、吸附、拮抗、離子交換、腐殖化和氧化還原等一系列化學(xué)反應(yīng)，降低其在土壤中的遷移性和被植物所吸收的可能性，從而達(dá)到治理和修復(fù)污染土壤的目的。常用的改良劑有石灰性物質(zhì)[13-15]、磷酸鹽化合物[16-17]、硅酸鹽化合物[18]、金屬及其氧化物[19-20]、黏土礦物[21-23]、有機(jī)質(zhì)[24-26]等，其作用機(jī)理見表1。這種方法雖然簡單易行，但其不足在于它只是改變了重金屬在土壤中的存在形態(tài)，卻沒有把重金屬從土壤中真正分離出來，如果土壤環(huán)境發(fā)生變化，容易造成其再度活化，引起“二次污染”。

2.3 生物修復(fù)

生物修復(fù)是利用生物（主要是微生物、植物和動物）的新陳代謝作用吸收去除土壤中的重金屬或使重金屬形態(tài)轉(zhuǎn)化，降低毒性，凈化土壤。該方法是運用生物技術(shù)治理污染土壤的一種新方法，具體包括微生物修復(fù)法、植物修復(fù)法、動物修復(fù)法等。由于該方法效果好、易于操作，日益受到人們的重視，已成為污染土壤修復(fù)研究的熱點。

2.3.1 微生物修復(fù)。該方法是通過微生物進(jìn)行作用，將土壤中重金屬元素進(jìn)行沉淀、轉(zhuǎn)移、吸收、氧化還原等，從而對污染土壤進(jìn)行修復(fù)。如檸檬酸菌能夠與Cd形成CdHPO4沉淀；無色桿菌、假單胞菌能夠使亞砷酸鹽氧化成砷酸鹽，從而降低As的轉(zhuǎn)移和毒性；還有些微生物能夠把劇毒的甲基汞降解為毒性小、可揮發(fā)的單質(zhì)Hg[3]。盡管微生物修復(fù)引起極大重視，但大多數(shù)技術(shù)仍局限在科研和實驗室水平，很少有實例報道。但隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，一些如細(xì)菌表面展示技術(shù)、噬菌體抗體庫技術(shù)、酵母表面展示技術(shù)等[27]，有望在治理土壤重金屬污染中發(fā)揮重要作用。

2.3.2 植物修復(fù)。植物修復(fù)廣義上是指利用植物提取、吸收、分解、轉(zhuǎn)化、固定土壤、沉積物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技術(shù)的總稱；狹義上是指利用耐性和超富集植物將污染土壤中的重金屬濃度降低到可接受的水平。根據(jù)其修復(fù)過程和機(jī)理，植物修復(fù)法可分為以下4種：①根部過濾[28]，即通過耐性植物根系對重金屬的吸收并保持在根部。常用的植物有水生植物、半水生植物以及個別陸生植物，如向日葵、耐鹽野草、寬葉香蒲等。該法多應(yīng)用于修復(fù)水體的重金屬污染。②植物穩(wěn)定[29]，即利用植物根際的一些特殊物質(zhì)，使土壤中污染物轉(zhuǎn)化為相對無害物質(zhì)的方法。常用的植物有印度芥菜、油菜、楊樹、苧麻等。該法多應(yīng)用于治理廢棄礦場和重金屬污染嚴(yán)重地區(qū)。③植物揮發(fā)[30]，即利用植物吸收土壤中的重金屬，并將其轉(zhuǎn)化為可揮發(fā)狀態(tài)，通過植物葉片等部位揮發(fā)出去，以降低土壤中重金屬的含量。常用的植物有印度芥菜以及濕地上的一些植物。該法多應(yīng)用于修復(fù)污染土壤中含有揮發(fā)性的重金屬（如Hg、Se等），但易造成大氣污染。④植物提取[31]，即利用超富集植物從土壤中吸取重金屬，并將其轉(zhuǎn)移、貯存到地上部，然后通過收獲，從而達(dá)到去除污染土壤中重金屬的目的。目前，已發(fā)現(xiàn)超富集植物有700種以上，且廣泛分布于約50科中，并主要集中在十字花科。該法適用面廣，對于修復(fù)多種重金屬污染土壤均有效。

植物修復(fù)法成本低，對環(huán)境擾動小，能綠化環(huán)境，具有良好的社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境綜合效益，適用于大規(guī)模污染土壤的修復(fù)，屬于真正意義上的綠色修復(fù)技術(shù)。但該方法也有一定的缺點：一是超富集植物生長緩慢，常受土壤類型、氣候、水分、營養(yǎng)等環(huán)境條件限制，導(dǎo)致修復(fù)污染較嚴(yán)重土壤的周期長；二是修復(fù)過程局限在超富集植物根系所能伸展的范圍內(nèi)；三是超富集植物只能積累某一種重金屬，而土壤污染大多是重金屬的復(fù)合污染；四是超富集植物需收割并作為廢棄物妥善處置，將對生物多樣性存在一定的威脅。

2.3.3 動物修復(fù)。動物修復(fù)是利用土壤中的某些低等動物（如蚯蚓等）吸收重金屬的特性，在一定程度上降低受污染土壤的重金屬比例，以達(dá)到修復(fù)重金屬污染土壤的目的。有研究表明[32]，蚯蚓在其耐受濃度范圍內(nèi)，對重金屬的富集量隨著重金屬濃度的增加而增加，同時對重金屬的選擇性受其體內(nèi)酶的影響。但這種修復(fù)方法不足在于低等動物吸收重金屬后可能再次釋放到土壤中，造成二次污染。

2.4 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)

農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)是近幾年新興的修復(fù)技術(shù)，它是通過改變耕作制度、調(diào)整作物品種、調(diào)控土壤化學(xué)環(huán)境（包括土壤pH值、水分、氧化還原電位等）、改變土地利用類型、增施有機(jī)肥（堆肥、廄肥、植物秸稈等）、控施化肥等措施，以減輕重金屬對土壤的危害[33]。我國在這一方面研究較多[34-36]，并取得了一定的成效。這種方法具有投資少、無副作用等特點，適用于中輕度污染土壤，但也存在修復(fù)周期較長、效果不太顯著等不利因素。

3 結(jié)語

綜上所述，目前重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)很多，但就單一技術(shù)來看，任何一種修復(fù)技術(shù)都有其局限性，難以達(dá)到預(yù)期效果，進(jìn)而無法大力推廣。而且土壤重金屬污染修復(fù)作為一項系統(tǒng)工程，不僅需要土壤學(xué)、植物生理學(xué)、遺傳學(xué)、環(huán)境工程學(xué)、分子生物學(xué)等多個學(xué)科的共同努力，還需要多種修復(fù)技術(shù)的綜合應(yīng)用，即將物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)科學(xué)地結(jié)合起來，取長補(bǔ)短，才能達(dá)到更好的效果。

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篇（2）

1 引言

隨著我國加入世界貿(mào)易組織，經(jīng)濟(jì)全球化的迅速發(fā)展，含重金屬的污染物通過各種途徑進(jìn)入土壤，造成土壤嚴(yán)重污染。土壤重中金屬污染不僅對生物的生存有危害，對于人類自身的危害同樣十分嚴(yán)重。農(nóng)村因農(nóng)藥的的大量使用從而導(dǎo)致土壤重金屬污染嚴(yán)重，城市則因為工業(yè)原因?qū)е峦寥乐亟饘傥廴緡?yán)重。

而在處理重金屬污染方面，目前國內(nèi)有資質(zhì)處理重金屬污染的公司寥寥無幾。由于我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、工業(yè)化的快速發(fā)展使得土壤的重金屬污染問題越來越嚴(yán)峻，土壤的重金屬污染又與人民的生活息息相關(guān)，所以我們必須重視土壤重金屬污染問題，研究其解決方法。

2 現(xiàn)狀

根據(jù)我國有關(guān)權(quán)威相關(guān)部門的顯示，目前在我國東部發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)地區(qū)為數(shù)不多的耕地中，其中有超^七成以上的土地被污染，并且照這個趨勢來看，如果不及時采取有效措施，污染的情況還會持續(xù)加劇，對地下水資源的質(zhì)量和人們的身體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅，影響十分惡劣。

根據(jù)國家環(huán)境監(jiān)測中心的調(diào)查結(jié)果，我國的土壤污染種類多樣，從重度金屬污染到輕度污染、中度污染、高度污染都有不同程度的涉及，其中尤以重金屬污染最為嚴(yán)重，由于重金屬近年來在工程使用超標(biāo)，在嚴(yán)重污染領(lǐng)域已經(jīng)首當(dāng)其沖，需要引起人們的高度重視。

鎘、砷、汞等有毒重金屬所導(dǎo)致的重金屬污染比起傳統(tǒng)的水污染影響是十分惡劣的，破壞力強(qiáng)，恢復(fù)時間久，修復(fù)速度慢 在一些重金屬超標(biāo)污染嚴(yán)重的工業(yè)區(qū)，我國有些城市的大片農(nóng)田受多種重金屬污染，超過十成的的土壤已經(jīng)基本喪失土地生產(chǎn)力，近十年都無法進(jìn)行耕種收獲。

嚴(yán)峻的問題越來越導(dǎo)致周圍環(huán)境的惡化和生態(tài)的變化，也開始引發(fā)人們的思考和行動，早在2005年，我國有關(guān)立法機(jī)關(guān)便通過了對污染的防御和治理的有關(guān)條款進(jìn)行規(guī)定，要求企業(yè)和公司在生產(chǎn)過程中承擔(dān)社會責(zé)任，減少污染物的排放，為人們的生命健康和生態(tài)環(huán)境的改善從法律角度提供了理論基礎(chǔ)，讓企業(yè)、公司有法可依。

3 污染來源

從上文的統(tǒng)計結(jié)果中我們可以看出，我國的當(dāng)前主要污染以重金屬為主，那么主要是哪些金屬構(gòu)成的呢？它們是怎么來的呢？研究表明，我國目前的重金屬污染以鎘、鉛、鉻、銅、鋅等為主，其中鎘的污染最為嚴(yán)重。而重金屬的主要來源是人類的生產(chǎn)生活活動，例如工業(yè)污染物的排放、農(nóng)業(yè)用水農(nóng)藥污染以及人類生活污水的排放等。

3.1 鉛的來源

鉛作為原料應(yīng)用于蓄電池、電鍍、顏料、橡膠、農(nóng)藥、燃料等制造業(yè)；鉛板制作工藝中排放的酸性廢水中鉛濃度最高，電鍍廢液產(chǎn)生的廢水鉛濃度也很高。

3.2 鎘的來源

鎘可以為鋼、鐵等電鍍，提供一種抗腐蝕性的保護(hù)層，具有吸附性好且鍍層均勻光潔等特點，因此工業(yè)上90%的鎘用于電鍍、顏料、塑料穩(wěn)定劑、合金及電池等行業(yè)。

3.3 鎳的來源

鎳在廢水中主要以二價離子存在，主要是硫酸鎳、硝酸鎳以及與許多無機(jī)和有機(jī)絡(luò)合物生成的鎳鹽。電鍍業(yè)、采礦、冶金、石油化工、紡織等工業(yè)，以及鋼鐵廠、印刷等行業(yè)是含鎳廢水的工業(yè)來源，其中以電鍍業(yè)為主。

3.4 銀的來源

硝酸銀是常見銀鹽中唯一可溶的，廢水中含銀的主要成分也是硝酸銀。硝酸銀廣泛應(yīng)用于無線電、化工、機(jī)器制造、陶瓷、照相、電鍍以及油墨制造等行業(yè)硝酸銀有著廣泛應(yīng)，電鍍業(yè)和照相業(yè)則是含銀廢水的主要來源。

4 土壤污染的修復(fù)

對于土壤的重金屬污染處理方法，目前主要有四大類，即化學(xué)方法、工程方法、生物方法以及農(nóng)業(yè)方法。

4.1 化學(xué)方法

該方法針對不同的土壤狀況，選擇合適的化學(xué)試劑加入土壤，用以去除土壤中的重金屬，降低土壤中重金屬的含量。也可抑制污染物質(zhì)的再次溶出、擴(kuò)散，從而最終達(dá)到降低重金屬污染的目的。

4.2 工程方法

該方法是將污染的土壤移除后加入未污染土壤，并且對已污染的土壤進(jìn)行處理，從而達(dá)到修復(fù)土壤的目的。可以對已污染土壤通過熱處理（將污染土壤加熱，使土壤中的揮發(fā)性污染物揮發(fā)并收集起來進(jìn)行回收或處理）、淋洗（用淋洗液來淋洗污染的土壤）、電解（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極或陰極被移走）等方式加以處理。該種方法具有效果徹底、穩(wěn)定等優(yōu)點，但同時操作方式較為復(fù)雜、治理費用高并且易引起土壤肥力降低等缺點。

4.3 生物方法

該方法通過利用某些生物的特殊習(xí)慣以及生理功能來適應(yīng)、改善土壤的重金屬污染狀況。利用蚯蚓和鼠類吸收土壤中的重金屬，利用微生物的生物功能對土壤中的重金屬進(jìn)行吸附、沉淀、氧化、還原，降低土壤中溶解的重金屬含量。該種方法實施簡便，投資少，對環(huán)境極為友好，但是所需時間極長，短期內(nèi)治理效果十分不理想。

4.4 農(nóng)業(yè)方法

該方法通過因地制宜的改變一些耕作管理制度、在污染土壤上種植不進(jìn)入食物鏈的植物來減輕重金屬的危害。農(nóng)村的土壤重金屬污染的主要來源是農(nóng)藥的大量使用，因此改進(jìn)耕種制度便顯得極為重要。選擇合理有效科學(xué)的耕種方式可以很大程度的降低土壤再次被污染程度，輔以生物方法可以解決長期的污染問題，并且對于環(huán)境很友好，非常值得提倡。

5 前景

土壤的重金屬污染存在治理難、治理時間長的難題，因而如何有效的在不對土壤肥力造成影響的情況處理重金屬污染就顯得極為重要。而目前的大部分方法都處于實驗室試驗階段，并沒有合理有效的處理方式，因此研究出一種優(yōu)秀的土壤重金屬污染處理方式極為重要，目前我國土壤重金屬污染形勢十分嚴(yán)峻，可以說刻不容緩。

通過對以上一些土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)的介紹，可以預(yù)測，在今后的重金屬污染治理中，生物方法將發(fā)揮巨大作用。同時，修復(fù)過程不僅僅局限于一種修復(fù)方式，而將成為兩種或多種修復(fù)方式共同作用的情況。因此，在我們了解各種修復(fù)方式的實際操作方法及其優(yōu)缺點后，在應(yīng)用過程中取長補(bǔ)短，才能更大的發(fā)揮其修復(fù)能力。并通過一些新的修復(fù)思路和方法的探索，為今后的研究指明方向，這還需要植物生理學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)、化學(xué)、遺傳學(xué)、環(huán)境保護(hù)學(xué)和生物工程等多個學(xué)科的共同努力來實現(xiàn)。

修復(fù)的成功和失敗經(jīng)驗，特別是結(jié)合我國國情，加強(qiáng)研究，將會使我國污染土壤及地下水和地表水的生物修復(fù)的工作進(jìn)入到一個嶄新的階段。

6 結(jié)語

重金屬復(fù)合污染是當(dāng)前土壤污染研究的重要科學(xué)問題。由于土壤中重金屬復(fù)合污染的普遍性及它們在生態(tài)系統(tǒng)中具有多樣、復(fù)雜的復(fù)合效應(yīng)機(jī)制，包括協(xié)同作用、拮抗作用以及加和作用等，還有復(fù)合污染的復(fù)雜性和特殊性，因此，土壤重金屬復(fù)合污染是很難治理的。因此我們要大力研究其治理方式，尤其是生物方法，在不破壞環(huán)境的前提下治理污染問題。

參考文獻(xiàn)

[1]重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)述評_何啟賢

[2]重金屬土壤污染修復(fù)技術(shù)初探_林帥

[3]土壤的重金屬污染及其防治_張國印

[4]重金屬污染及其生物修復(fù)_諸振兵

篇（3）

[中圖分類號] X53 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1003-1650（2017）05-0287-01

陸良縣隸屬于云南曲靖，陸良縣位于云南省東部，素有“滇東明珠”之稱。我縣土地面積廣闊，農(nóng)業(yè)糧食的播種面積901050畝，輕重工作發(fā)展迅速，經(jīng)濟(jì)實力雄厚。但是由于工業(yè)的發(fā)展和其他因素的影響，導(dǎo)致了我縣的環(huán)境遭到了嚴(yán)重污染，尤其是土壤的重金屬含量過高，嚴(yán)重阻礙了我縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。針對這樣一個狀況，我農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心相關(guān)負(fù)責(zé)人組織工作小組，制定了工作重點，積極尋求土壤重金屬的污染成因、污染特點、污染危害，然后探討了土壤重金屬污染的預(yù)防和治理方式，科學(xué)合理的保護(hù)土壤，緩解重金屬污染，促進(jìn)農(nóng)業(yè)健康發(fā)展。

1 土壤重金屬污染現(xiàn)狀

1.1 金屬汞污染

土壤中汞的來源包括土壤母質(zhì)、大氣中汞的干濕沉降、工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、含汞廢棄物。其中農(nóng)業(yè)污染主要是含汞農(nóng)藥的使用、含汞廢水、廢氣、廢渣的排放而污染土壤所致。較低含量的金屬汞一般不會造成土壤污染，但是在土壤微生物作用下， 汞金屬轉(zhuǎn)化為具有劇烈毒性的甲基汞， 也稱汞的甲基化。金屬汞污染對農(nóng)作物的危害隨著作物的種類不同而有不同。

1.2 重金屬鎘污染

在我國的重金屬土壤污染中，鎘污染是危害性最大的，鎘污染土壤特點有色金屬礦產(chǎn)開發(fā)、冶煉及其他工業(yè)生產(chǎn)排出的廢氣、廢水和廢渣都會造成鎘污染。而耕地大量使用的磷肥中也有相當(dāng)高的鎘含量，因此當(dāng)這些磷肥進(jìn)入土壤，也加重了土壤中的鎘濃度。此外，城市污泥和垃圾的焚燒也可導(dǎo)致土壤中鎘含量增高，由于土壤對鎘有很強(qiáng)的吸著力， 因而鎘易在土壤中造成蓄積。

1.3 重金屬鉛污染

鉛是土壤污染較普遍的元素。污染源主要來自鉛化工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣， 汽油燃燒后的尾氣中含大量鉛， 礦山開采、 金屬冶煉、 煤的燃燒、大量含鉛化肥使用、蓄電池的丟棄等也是重要的污染源。

1.4 重金屬砷污染

土壤砷污染主要來自大氣降塵、 尾礦與含砷農(nóng)藥， 燃煤是大氣中砷的主要來源。砷中毒可影響作物生長發(fā)育， 砷對植物危害的最初癥狀是葉片卷曲枯萎， 進(jìn)一步是根系發(fā)育受阻， 最后是植物根、 莖、 葉全部枯死。

總的來說，土壤重金屬污染對植物的影響主要是對其生理生態(tài)過程、植物的產(chǎn)量和質(zhì)置方面，如果污染過于嚴(yán)重的話，就會直接導(dǎo)致植物根系壞死，植物得不到應(yīng)有的土壤營養(yǎng)，生長壽命大大縮減，甚至于直接死掉。

2 土壤重金屬污染的預(yù)防措施

2.1 加大環(huán)境監(jiān)管和治理力度

土壤重金屬污染的情況越來越嚴(yán)重，造成了嚴(yán)重的危害，因此，政府必須引起高度重視，加大對土壤重金屬含量的監(jiān)測。首先政府部門應(yīng)該組織一批專業(yè)的技術(shù)人才，采用先進(jìn)的監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備，對我縣的土壤進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，全面掌握重金屬污染的類型、污染的程度，充分了解土壤中金屬成分、含量的變化，統(tǒng)計監(jiān)測信息，將土地進(jìn)行重金屬篩選，根據(jù)土壤污染的具體情況，恰當(dāng)?shù)倪x擇土壤修復(fù)技術(shù)，為治理更大范圍的重金屬污染區(qū)積累經(jīng)驗；其次要堅強(qiáng)環(huán)保部門對環(huán)境的監(jiān)管力度，杜絕重金屬污染的來源，督促相關(guān)工業(yè)園區(qū)引進(jìn)凈化設(shè)備，含重金屬元素的廢棄物進(jìn)行凈化處理，減少排出量，同時嚴(yán)格控制城市生產(chǎn)生活廢水直接進(jìn)入農(nóng)田，從根本上防止重金屬對土壤的污染。

2.2 擴(kuò)大土壤重金屬污染宣傳

重金屬污染已經(jīng)成為我縣首要的土壤污染類型，必須提高人們的防范意思。我們可以利用先進(jìn)的技術(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)平臺、以手機(jī)為載體，傳統(tǒng)的書籍報刊等多種形式和途徑，深入開展農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染防治的宣傳工作，廣泛動員和組織社會各界力量積極參與農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染防治工作，在全社會形成一種良好的社會風(fēng)氣，提高人們對土壤重金屬污染的關(guān)注，讓人們了解土壤重金屬污染的嚴(yán)重危害性，自覺進(jìn)行 土壤保護(hù)。

2.3 加強(qiáng)技術(shù)培育

將土壤重金屬污染的專業(yè)技術(shù)人員組織起來，成立土壤重金屬防治小組，深入我縣各地區(qū)，對土壤重金屬污染進(jìn)行調(diào)查研究，為了更好的開展工作，一要積極開展技術(shù)培訓(xùn)，不斷提高其整體業(yè)務(wù)素質(zhì)，特別是基層機(jī)構(gòu)人員的知識結(jié)構(gòu)、技能和業(yè)務(wù)素質(zhì)，提高他們的專業(yè)水平，同時我們還要根據(jù)污染情況，有針對性的開設(shè)培訓(xùn)內(nèi)容，更好的服務(wù)于我縣的土壤治理工作中。

2.4 客土深翻，緩解污染

重金屬的土壤污染，阻礙作物的生長發(fā)育，必須在短時間內(nèi)根除，才能進(jìn)行的正常的農(nóng)運活動。因此我們可以在污染地區(qū)徹底挖去污染土層，換上新土，以根除污染物，也可以進(jìn)行土壤的耕翻土層，采用深耕，將上下土層翻動混合，使表層土壤污染物含量減低。

2.5 施用化學(xué)改良劑，

根據(jù)土壤重金屬污染的類型，向土壤中施用石灰、堿性磷酸鹽、氧化鐵、碳酸鹽和硫化物等化學(xué)改良劑，加速有機(jī)物的分解，使重金屬固定在土壤中，降低重金屬在土壤及土壤植物體的遷移能力，使其轉(zhuǎn)化成為難溶的化合物，減少農(nóng)作物的吸收，以減輕土壤中重金屬的毒害。

土壤重金屬污染的防治是環(huán)境監(jiān)測的重要任務(wù)，是保障我縣廣大人民群眾身體健康的根本，是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的主要推力。采取科學(xué)有效的土壤污染防治措施，能夠有效改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，降低土壤環(huán)境的污染。在未來的環(huán)境監(jiān)測和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，政府和人民更應(yīng)該攜起手，愛護(hù)我們共有的生存土地，讓重金屬污染事件不再發(fā)生，遠(yuǎn)離人民群眾，實現(xiàn)環(huán)境友好型的生存環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

篇（4）

重金屬污染是指由重金屬或其化合物造成的環(huán)境污染，主要由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬制品等人為因素所致。因人類活動導(dǎo)致環(huán)境中的重金屬含量增加，超出正常范圍，并導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量惡化。近年來，關(guān)于重金屬污染事件屢見不鮮，從湖南兒童血鉛超標(biāo)、陜西風(fēng)翔數(shù)百兒童鉛超標(biāo)、福建紫金礦業(yè)含銅酸性廢水滲漏到重金屬污染“菜籃子”等事件的發(fā)行，重金屬污染已影響到我們的生活環(huán)境。該問題已經(jīng)引起了世界各國科學(xué)家的高度重視，解決這個問題迫在眉睫。

1 廈門市重金屬污染現(xiàn)狀

廈門市重金屬污染主要是金屬表面處理加工業(yè)（電鍍行業(yè)）、金屬結(jié)構(gòu)制造業(yè)、皮革及其制品業(yè)等行業(yè)發(fā)展過程中污染物排放逐漸累積形成的。根據(jù)全國污染源普查結(jié)果，2010年廈門市廢水中汞、鎘、總鉻、鉛、類金屬砷等5種重金屬排放量以區(qū)域來劃分的話，集美區(qū)占全市的72.75%；同安區(qū)占全市的17.59%；海滄區(qū)占全市的7.96%；思明區(qū)占全市的1.09%；翔安區(qū)占全市的0.57%；湖里區(qū)占全市的0.05%。5種重金屬污染物按排放量大小排序為：總鉻占全市總排放量的94.83%；鉛占全市的3.78%；砷占全市的1.24%；鎘占全市的0.05%；汞占全市的0.1%。從2010年污染源普查數(shù)據(jù)看，我市主要重金屬污染元素是鉻，重金屬污染集中區(qū)域是集美區(qū)，主要污染來源為工業(yè)廢水污染。總鉻排放量較大的行業(yè)有：金屬表面處理加工業(yè)（電鍍）、金屬制廚房調(diào)理及衛(wèi)生器具制造業(yè)、金屬結(jié)構(gòu)制造業(yè)等行業(yè)。主要涉鉛行業(yè)有：鎢、鉬冶煉業(yè)等行業(yè)。

重金屬污染具有隱蔽性、潛伏性、不可逆性和長期性等特點，污染危害大，持續(xù)時間長、治理成本高。重金屬污染物通過大氣、水體、土壤的遷移轉(zhuǎn)化和食物鏈的生物放大作用污染環(huán)境，危害糧食、食品安全和人體健康。

2 廈門市重金屬污染防治存在的問題

2.1布局分散，發(fā)展方式粗放

由于廈門市涉重金屬的企業(yè)入駐較早，粗放型增長方式尚未根本改變，改革開放初期環(huán)境準(zhǔn)入制度幾乎空白，項目環(huán)境影響評價中未對環(huán)境與健康風(fēng)險評估進(jìn)行評估，地方引進(jìn)企業(yè)僅從經(jīng)濟(jì)發(fā)展角度考慮，造成涉重金屬行業(yè)和企業(yè)無序發(fā)展，布局分散，結(jié)構(gòu)污染比較突出，對環(huán)境造成一定程度的污染。

2.2企業(yè)對重金屬污染防治工作重視不夠

近年來，廈門市不斷加強(qiáng)對涉重金屬企業(yè)的監(jiān)管，并建立了先鋒電鍍企業(yè)集中控制區(qū)，但重金屬排放企業(yè)依然比較分散，監(jiān)管難度大，源頭預(yù)防控制未能全面落實。企業(yè)對重金屬污染防治重視不夠，有些企業(yè)對現(xiàn)有排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不嚴(yán)，一些中小企業(yè)不嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)評和環(huán)保“三同時”等環(huán)保制度。企業(yè)自我監(jiān)測措施不完善，尚未建立特征污染物日監(jiān)測報告制度；重金屬污染突發(fā)事件的應(yīng)急裝備和技術(shù)水平不高。

2.3環(huán)境監(jiān)管能力不足，基礎(chǔ)工作有待進(jìn)一步加強(qiáng)

當(dāng)前，廈門市環(huán)保隊伍人員不足，環(huán)境監(jiān)察與環(huán)境監(jiān)測力量有待加強(qiáng)，重金屬污染物在線監(jiān)控能力相對薄弱，尚末建立重金屬污染預(yù)警應(yīng)急體系。通過近幾年的摸排調(diào)查，全市重金屬污染物整體排放情況基本摸清，但對環(huán)境影響程度尚未進(jìn)行全面評估，污染治理技術(shù)產(chǎn)業(yè)支撐不夠，重金屬污染的基礎(chǔ)調(diào)查、科學(xué)研究、技術(shù)政策等還滯后于污染防治。

3 主要重金屬污染防治對策

3.1加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度

堅持以“調(diào)結(jié)構(gòu)、促減排”為手段，嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃，建立落后產(chǎn)能淘汰機(jī)制，分區(qū)域制定和實施重點防控行業(yè)落后產(chǎn)能淘汰措施，明確淘汰進(jìn)度。對于重金屬排放企業(yè)主動淘汰落后產(chǎn)能的，安排財政資金予以支持。

3.2嚴(yán)格項目準(zhǔn)入條件

3.2.1嚴(yán)格區(qū)域準(zhǔn)入

禁止在飲用水源保護(hù)區(qū)等重要生態(tài)功能區(qū)新建涉及重金屬污染物排放的項目。非工業(yè)區(qū)和食品、生物醫(yī)藥等有特殊要求的產(chǎn)業(yè)園區(qū)以及工業(yè)區(qū)通用廠房原則上不再審批有重金屬污染物排放的項目，其它區(qū)域按行業(yè)準(zhǔn)人要求審批。改建、擴(kuò)建項目要達(dá)到廈門市“十二五”，重金屬減排和增產(chǎn)不增污的要求。

3.2.2嚴(yán)格產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入

凡涉及重金屬排放的新建項目，除高科技（科技局批文）及高附加值（經(jīng)發(fā)局批文）項目、并能解決總量指標(biāo)的區(qū)域外，一律不予審批。

3.2.3嚴(yán)格限制排放重金屬相關(guān)項目

新建、改建、擴(kuò)建項目堅持新增產(chǎn)能與淘汰產(chǎn)能“等量置換”域“減量置換”的原則，實施“以大帶小”、“以新帶老”；嚴(yán)格控制企業(yè)建設(shè)項目選址，合理確定重金屬企業(yè)的排放濃度和環(huán)境安全防護(hù)距離，確保周邊群眾身體健康。

3.3積極推進(jìn)清潔生產(chǎn)

依法實施強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。按照省環(huán)保廳、省經(jīng)貿(mào)委的工作部署，督促涉重金屬企業(yè)加快強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核評估和驗收進(jìn)度。對于經(jīng)公布要求進(jìn)行強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核的企業(yè)，未實施清潔生產(chǎn)審核或者雖經(jīng)審核但不如實報告審核結(jié)果的企業(yè)，責(zé)令限期改正，對拒不改正的依法從重處罰。

3.4嚴(yán)格污染源監(jiān)管

3.4.1進(jìn)一步摸清重金屬污染情況

全面調(diào)查涉重金屬企業(yè)污染物排放、治理設(shè)施運行情況及其周邊區(qū)域環(huán)境隱患，深入開展污染現(xiàn)狀評估，進(jìn)一步摸清重金屬污染情況，全面掌握轄區(qū)內(nèi)重金屬污染情況動態(tài)，有針對性地制定重金屬污染綜合防治計劃，加大監(jiān)控和治理力度。

3.4.2加強(qiáng)對污染源監(jiān)管，促進(jìn)企業(yè)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放

進(jìn)行重金屬特征污染物自動監(jiān)控裝置試點工作，待條件成熟后逐步實現(xiàn)重點重金屬污染源安裝自動監(jiān)控裝置，實行“實時監(jiān)控、動態(tài)管理”，確保污染物穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。督促涉重金屬企業(yè)進(jìn)一步完善突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急處置設(shè)施，配備應(yīng)急物資，定期組織應(yīng)急培訓(xùn)和應(yīng)急演練。

3.4.3規(guī)范企業(yè)日常環(huán)境管理，提高操作運行水平

要求企業(yè)建立重金屬污染物產(chǎn)生、排放詳細(xì)臺帳，每月向環(huán)保部門報備污泥等危險廢物產(chǎn)生量、處置去向等環(huán)境管理信息資料，實施動態(tài)管理；指導(dǎo)企業(yè)完善治污設(shè)施，規(guī)范物料堆放場、廢渣場、排污口等建設(shè)，提升污染治理技術(shù)水平。

3.4.4嚴(yán)格執(zhí)行項目審批要求，清理違法企業(yè)

篇（5）

中圖分類號： TD21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

礦產(chǎn)資源作為人們生產(chǎn)生活的基本，這種資源的開發(fā)利用為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)起到重要推動力的同時，也引發(fā)了比較嚴(yán)峻的環(huán)境問題。我國部分地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，隨著現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展，越來越多的金屬礦山被開采，隨著礦山開采年份的延長，礦山周邊土壤環(huán)境中重金屬污染現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，并逐漸為人們所關(guān)注，一旦土壤環(huán)境中的重金屬積累到一定程度就會引起土地退化、地表水和地下水污染，并通過植物進(jìn)入食物鏈被人或動物攝取，危害人體健康。因此，有必要對這一問題進(jìn)行密切關(guān)注，并采取相應(yīng)的防治措施。

1、金屬礦山土壤重金屬污染和危害

1.1金屬礦山土壤重金屬污染的來源

金屬礦山周邊土壤中的重金屬, 除本身由于地球化學(xué)作用而可能造成背景值偏高外,其它則主要來源于金屬礦產(chǎn)開采、洗選、運輸?shù)冗^程中廢氣、廢水的排放及固體廢物的堆放。露采或坑采的鉆孔、爆破和礦石裝載運輸?shù)冗^程產(chǎn)生的粉塵和揚塵中含有大量的重金屬, 經(jīng)過雨水的淋溶進(jìn)入周邊土壤；廢水主要包括礦坑水，選礦、冶煉廢水及尾礦池水等，廢水以酸性為主, 以含有大量重金屬及有毒、有害元素為特征。有色金屬工業(yè)固體廢棄物主要是指在開采過程中產(chǎn)生的剝離物和廢石, 以及在選礦過程中所排棄的尾礦，這些固體廢物若在露天堆放，容易迅速風(fēng)化，并通過降雨、酸化等作用向礦區(qū)周邊擴(kuò)散, 從而導(dǎo)致土壤重金屬污染。

1.2金屬礦山土壤重金屬污染的影響

土壤重金屬污染的影響主要體現(xiàn)在以下三點：首先，淋溶作用。是指在降水的淋溶作用土壤中的重金屬向下滲透到深層土壤或地下水層。其次，被人或動物的吸入。由于受污染的土壤直接暴露在環(huán)境中，人或動物就會通過土壤顆粒物等形式直接或間接地吸入到體內(nèi)。從而損壞人或動物健康。最后，就是通過植物吸收利用進(jìn)入食物鏈，進(jìn)而對食物鏈上的生物產(chǎn)生毒害。

1.3金屬礦山土壤重金屬污染的特點

與其它污染形態(tài)有所不同的是, 金屬礦山含重金屬廢棄物種類繁多，并且土壤重金屬污染有其自身特點，對環(huán)境的危害方式和污染程度都不一樣，主要表現(xiàn)為:第一點，土壤重金屬污染往往要通過對土壤及農(nóng)作物樣品進(jìn)行監(jiān)測后才能確定，具有滯后性和隱蔽性。第二點，重金屬在土壤中不容易遷移、擴(kuò)散和稀釋，很容易在土壤中不斷積累而超標(biāo)，具有累積性。第三點，重金屬污染的自然降解是非常困難的, 積累在土壤中的重金屬很難靠稀釋作用和自凈作用來消除，具有難治理性和不可逆性。

1.4金屬礦山土壤重金屬污染的危害

土壤被污染后，大部分污染物質(zhì)能較長時間存在于土壤環(huán)境中,難以消除，易被人們所忽視。土壤重金屬污染的主要危害包括:首先，影響植物生長。土壤中的重金屬通過雨水淋溶作用向下滲透, 不僅會導(dǎo)致地下水的污染，還會被金屬礦山周圍的植物吸收，影響植物的生長發(fā)育。其次，危害人體健康。受污染的土壤直接暴露在環(huán)境中,為人或動物所吸收后，會嚴(yán)重危害人體健康。最后，降低土壤的生態(tài)功能。重金屬污染能明顯影響土壤的理化性質(zhì)，進(jìn)而降低土壤微生物量和活性細(xì)菌量，減少土壤系統(tǒng)中的生物多樣性, 從而影響土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定。

2、金屬礦山土壤重金屬污染的治理途徑

2.1物理方法

物理修復(fù)是借助物理手段去除土壤中污染物的技術(shù)。分為熱力修復(fù)、蒸汽浸提修復(fù)等熱處理，及 電動力學(xué)修復(fù)、壓裂修復(fù)、穩(wěn)定化修復(fù)、物理分離修復(fù)工程措施法。一般情況下，熱處理法主要針對汞污染，效果比較明顯，但工程量較大，耗能較多，且易使土壤有機(jī)質(zhì)和土壤水遭到破壞。而工程措施是利用外來重金屬多富集在土壤表層的特性，去除受污染的表層土壤后，將下層土壤耕作活化或用未被污染活性土壤覆蓋，從而將耕作層土壤中的重金屬濃度降至臨界濃度以下。

2.2物理化學(xué)方法

物理化學(xué)方法通常分為三種：一種是電動修復(fù)法。這是一門新的經(jīng)濟(jì)型土壤修復(fù)技術(shù)，在不攪動土層的基礎(chǔ)上，在包含污染土壤的電解池兩側(cè)施加直流電壓形成電場梯度,土壤中的重金屬通過電遷移、電滲流或電泳的途徑被帶到位于電解池兩極的處理室中并通過進(jìn)一步的處理，從而實現(xiàn)污染土壤樣品的減污或清潔。一種是土壤淋洗法。是指利用有機(jī)或無機(jī)酸等淋洗液將土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移至液相中,再把富含重金屬的廢水進(jìn)一步回收處理。一種是玻璃化技術(shù)法。對某些特殊重金屬利用電極加熱將重金屬污染的土壤熔化，冷卻后形成比較穩(wěn)定的玻璃態(tài)物質(zhì)。

2.3化學(xué)方法

化學(xué)修復(fù)是利用加入到土壤中的化學(xué)修復(fù)劑石灰、 沸石、 鈣鎂磷肥等與污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有效降低重金屬的水溶性、 擴(kuò)散性和生物有效性,促使土壤中的重金屬元素轉(zhuǎn)化為難溶物，從而使污染物被降解或毒性被去除或降低的修復(fù)技術(shù)。

2.4農(nóng)業(yè)方法

農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)是近幾年新興的修復(fù)技術(shù)，是因地制宜地調(diào)整一些耕作管理制度，在重金屬污染土壤中種植不進(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)肥等措施來降低土壤重金屬污染，從而改變土壤中重金屬的活性，降低其生物有效性，減少重金屬從土壤向作物的轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到減輕其危害的目的。

2.5生物方法

污染土壤的生物修復(fù)分為植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)和動物修復(fù)技術(shù)。植物修復(fù)技術(shù)是指利用自然生長或遺傳工程培育的植物及其共存微生物體系，清除污染物的一種環(huán)境治理技術(shù)。微生物修復(fù)技術(shù)是指利用土壤中某些微生物的生物活性對重金屬具有吸收、沉淀、氧化和還原等作用，把重金屬離子轉(zhuǎn)化為低毒產(chǎn)物，從而降低土壤中重金屬的毒性。動物修復(fù)技術(shù)是指利用土壤中某些動物能吸收重金屬的特性，在一定程度上降低污染土壤中重金屬含量。與其它治理重金屬污染的技術(shù)相比生物修復(fù)技術(shù)設(shè)施較簡便、投資較少、無二次污染，但是治理效率低。

3、今后的發(fā)展方向

在各種修復(fù)技術(shù)中，工程修復(fù)技術(shù)雖然效果好，但費用昂貴，難以用于大規(guī)模污染土壤的改良，而且常常導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞、生物活性下降和土壤肥力退化。而農(nóng)業(yè)措施雖然周期長，但只適用于輕度污染的土壤。生物修復(fù)費用低廉，而且能帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益，還具有一定的生態(tài)效益，是一種較為理想的方法，但也存在著對土壤肥力、氣候、水分、鹽度等自然和人為條件要求嚴(yán)格、對一種或兩種重金屬選擇性修復(fù)等問題。植物修復(fù)技術(shù)作為一種新興高效、綠色廉價的生物修復(fù)途徑，現(xiàn)已被科學(xué)界和政府部門認(rèn)可和選用，并逐步走向商業(yè)化。盡管存在上面這些難點， 重金屬污染土壤的植物修復(fù)技術(shù)作為一種新興的環(huán)境友好型修復(fù)技術(shù)，在今后環(huán)境污染治理中有望發(fā)揮不可替代的作用。

4、結(jié)語

近年來，我國金屬礦業(yè)迅速發(fā)展，所造成的重金屬污染日益加劇，而現(xiàn)有的重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)很多雖然很多，但都有其局限性，難以達(dá)到預(yù)期效果，因此，還需要將多種修復(fù)技術(shù)科學(xué)地結(jié)合起來綜合應(yīng)用，取長補(bǔ)短，才能達(dá)到更好的效果。

篇（6）

中圖分類號 X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）16-0212-03

隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，城市近郊蔬菜地的土壤受到“三廢”排放、城市垃圾污染、大氣降塵、農(nóng)藥和化肥的不合理施用等因素影響，土壤重金屬含量超標(biāo)問題逐漸凸顯[1]。近年來，人們的食品安全意識和環(huán)境保護(hù)意識得到提高，蔬菜質(zhì)量和安全性越來越受到關(guān)注。因此，對城市周邊的蔬菜地土壤重金屬污染現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，對保障城市周邊蔬菜地的食品安全有重要意義。

我國對蔬菜基地重金屬污染狀況的廣泛研究始于21世紀(jì)初，自2004年我國實行食品質(zhì)量安全市場準(zhǔn)入制度以來，人們對食品安全更加重視。如，上海市對張江鎮(zhèn)蔬菜基地的土壤重金屬研究指出，其污染程度達(dá)到重度污染，主要污染元素為Cd、Cu、Zn、Hg，其主要原因是采用污水灌溉[2]。重慶市曾對沙坪壩區(qū)蔬菜基地的土壤進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)土壤污染程度為中度污染，主要重金屬污染元素為Cd和Hg[3]。

有學(xué)者對成都地區(qū)幾種蔬菜中重金屬Hg、As、Cd、Pb的含量分析指出，Cd、Pb是成都地區(qū)蔬菜中的主要污染元素[4]，然而，其研究并未對蔬菜基地土壤中的重金屬含量及其分布進(jìn)行研究。因此，該文以成都市近郊——江家菜地和溫江永寧鎮(zhèn)的2個“菜籃子”基地為研究地點，通過實地采集地表土樣，分別測定土壤中的重金屬元素（Cd、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr）含量，闡述了2個蔬菜基地的土壤重金屬污染的現(xiàn)狀，旨在為保障成都市蔬菜基地的土壤安全和防治等提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)域范圍

研究區(qū)域分別為成都市東郊錦江區(qū)江家菜地、西郊溫江永寧鎮(zhèn)2個蔬菜基地，海拔高度513～531 m。該區(qū)域位于成都平原，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，夏季高溫多雨，雨熱同期，冬季溫暖濕潤，年降水量800 mm以上，作物一年兩熟，土壤以紫色土為主。

1.2 樣品采集

根據(jù)成都市近郊蔬菜地的分布現(xiàn)狀，選取種植歷史超過40年的蔬菜地——錦江區(qū)江家菜地和溫江區(qū)永寧鎮(zhèn)“菜籃子”2個基地作為研究對象，在2個蔬菜基地各布設(shè)4個樣點，據(jù)GPS定位數(shù)據(jù)，用ArcGIS繪制了土壤采樣點分布圖（圖1）。根據(jù)采樣地實際情況采用對角線式采樣法，為避免局部偶然因素，采集5個重復(fù)土樣，每個樣點采用5個土樣等量混合。采樣時，用木勺或竹刀采集植物根系土，采樣深度0～20 cm。采集的土壤樣品經(jīng)自然風(fēng)干后，剔除生物殘骸、植物碎片、碎石和礫石，研磨過100目尼龍篩，用四分法取裝入聚乙烯塑料袋備用。

1.3 樣品分析方法

土壤pH值的測定方法采用電位測定法（PHS-2C型pH計）；土壤鉛、鎘的測定方法采取石墨爐原子吸收分光光度法（GB/T 17141-1997）[5]；銅、鋅的測定方法采用火焰原子吸收分光光度法（GB/T 17138-1997）[6]；鎳的測定方法采用火焰原子吸收分光光度法（GB/T 17139-1997）[7]；鉻的測定方法采用火焰原子吸收分光光度法（GB/T 17137-1997）[8]。進(jìn)行試樣分析時所用的試劑均為分析純，所用的水均為去離子水。

1.4 評價方法

1.5 評價標(biāo)準(zhǔn)

該文土壤污染物的評價標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB15618-1995）》中的2級標(biāo)準(zhǔn)，具體如表1所示；土壤綜合評價分級標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量狀況評價綱要》中的分級標(biāo)準(zhǔn)[10]。根據(jù)中國綠色食品發(fā)展中心《綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量狀況評價綱要》（試行）（1994 年）的規(guī)定，將土壤的污染情況劃分為5個等級，污染等級劃分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

2 結(jié)果與分析

2.1 土樣的pH值和重金屬測定結(jié)果

江家菜地和溫江區(qū)永寧鎮(zhèn)2個樣地的土壤pH值的分布情況如圖2所示。可以看出，在8個采樣點中，有7個采樣點的土壤pH值均小于7.0，呈酸性；只有Y4采樣點的pH值大于7.0，為7.03，呈弱堿性。總體而言，采樣點的土壤呈酸性。

各樣點重金屬含量測定結(jié)果如表3所示。可以看出，江家菜地和溫江區(qū)永寧鎮(zhèn)2個樣地Cd含量的均值分別為0.24、0.23 mg/kg；Pb含量的均值分別為30.36、29.69 mg/kg；Cu含量的均值分別為40.01、38.91 mg/kg；Ni含量的均值分別為64.87、64.98 mg/kg；Cr含量的均值分別為39.14、40.56 mg/kg。由此可以看出，兩地的Cd、Pb、Cu、Ni、Cr含量差別很小。而Zn含量的均值分別為85.62、129.31 mg/kg，溫江區(qū)永寧鎮(zhèn)Zn含量明顯高于錦江區(qū)江家菜地，高出43.69 mg/kg，但仍屬于正常范圍。

由圖3可以看出，與各重金屬標(biāo)準(zhǔn)含量相比，2個樣地土壤中Cd、Pb、Cu、Zn、Cr的含量均沒有超過標(biāo)準(zhǔn)值（GB15618-1995），屬于正常范圍。而2個蔬菜基地的Ni元素明顯高出標(biāo)準(zhǔn)值24 mg/kg左右。

2.2 評價結(jié)果

2.2.1 單項污染指數(shù)評價。土壤重金屬的單項污染指數(shù)和評價結(jié)果如表4、圖4所示。可以看出，江家菜地和永寧鎮(zhèn)蔬菜基地的Cd、Pb、Cu、Zn、Cr的污染指數(shù)均小于1，這說明兩地Cd、Pb、Cu、Zn、Cr的含量均未超標(biāo)。而兩地Ni的污染指數(shù)均為1.62，大于1，可見江家菜地和永寧鎮(zhèn)蔬菜基地都存在鎳污染。

2.2.2 綜合污染指數(shù)評價。由于僅使用單因子評價不能反映整體的污染情況，綜合污染評價采用兼顧了多種污染物的水平和某一種污染物的污染嚴(yán)重程度，能夠綜合地反映污物狀況。從表4可以看出，江家菜地、溫江區(qū)永寧鎮(zhèn)的綜合污染指數(shù)分別為1.24、1.25，根據(jù)土壤綜合評價分級標(biāo)準(zhǔn)可以判斷兩地的污染等級為3級，均受到輕度的重金屬污染。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

成都市近郊江家菜地和永寧鎮(zhèn)2個蔬菜基地土壤中重金屬污染為輕度污染，污染等級為3級。其中，Ni含量超標(biāo)，為污染下限值的130%；其余5種金屬Cd、Pb、Cu、Zn、Cr的含量均未超標(biāo)。

單項污染指數(shù)結(jié)果表明：土壤中Ni含量超標(biāo)，單項污染指數(shù)達(dá)到1.62。其中，Cd、Cu含量雖然未超標(biāo)（僅為污染下限值的80%），但超出四川省紫色土的背景值含量（紫色土的范圍為7～54 mg/kg，平均值為23 mg/kg）[11]；而Pb含量均占污染下限標(biāo)準(zhǔn)值的12%；土壤中Zn元素含量，江家菜地的土壤Zn含量是污染標(biāo)準(zhǔn)值的43%，低于紫色土的背景值含量（紫色土的范圍為48～131 mg/kg，平均值為109 mg/kg[11]），溫江區(qū)永寧鎮(zhèn)的Zn含量占污染下限值的65%，高于紫色土的背景值含量；土壤中Cr含量僅為污染下限值的25%。

綜合污染指數(shù)表明：江家菜地和溫江區(qū)永寧鎮(zhèn)的重金屬污染等級均達(dá)到3級，污染指數(shù)分別為1.24、1.25，Ni元素是污染元素，土壤污染程度屬于輕度污染，作物開始受污染。

3.2 討論

成都市某些蔬菜地的土壤雖然也受到重金屬污染，但是與上海市、重慶市的一些蔬菜地土壤污染程度相比，成都市的蔬菜基地的土壤污染程度較輕且污染元素為單一的Ni。

上海市張江鎮(zhèn)受污染的蔬菜基地，67%的土壤達(dá)到重度污染、33%為中度污染，污染元素為Cd、Cu、Zn、Hg 4種重金屬元素；其污染途徑可能與含Hg農(nóng)藥、含Cd的渣肥施用、污水大面積灌溉、化工污染物擴(kuò)散以及采用黃浦江底泥作為耕作土壤有關(guān)。對于重慶市沙坪壩區(qū)受污染的土壤而言，污染程度屬于中度污染，污染元素為Cd和Hg；污染途徑與施用含Hg農(nóng)藥和含Cd的渣肥、污水灌溉和大氣粉塵相關(guān)。

目前，雖然有研究指出土壤中Ni含量的多少主要受成土母質(zhì)的影響，且與土壤粘粒、陽離子交換量等相關(guān)[12]。但對于成都市受Ni元素污染的土壤，其污染原因尚不明確，還需要做進(jìn)一步研究，以便從源頭上控制土壤中Ni元素污染。

4 參考文獻(xiàn)

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[2] 姚春霞，陳振樓，張菊，等.上海市浦東新區(qū)土壤及蔬菜重金屬現(xiàn)狀調(diào)查及評價[J].土壤通報，2005，36（6）：884-887.

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篇（7）

【摘　要】為了解2014年湘江長沙段豐、枯水期底泥中重金屬含量，在對湘江長沙段污染現(xiàn)狀詳細(xì)調(diào)查與分析的基礎(chǔ)上，利用地積累指數(shù)對湘江長沙段底泥重金屬進(jìn)行綜合性的評價分析。結(jié)論：湘江長沙段水域受到不同程度的重金屬污染，從總體的污染程度分析，各種污染物的污染程度為Cd>Zn>Pb>Cu，污染的地區(qū)和時間差異大，各采樣點污染程度為：橘子洲大橋西 >黃泥塘>喬口，且枯水期大于豐水期。環(huán)境有關(guān)部門應(yīng)及時采取措施，防止水域環(huán)境污染的進(jìn)一步惡化。

關(guān)鍵詞 湘江長沙段；重金屬污染；地積累指數(shù)

基金項目：湖南省大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實驗計劃項目“2014年湘江長沙段底泥重金屬污染現(xiàn)狀評價”。

作者簡介：錢慧琳（1991—），學(xué)生，預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)。

通訊作者：楊雙波，37歲，女，衛(wèi)生毒理學(xué)碩士，副教授，主要從事預(yù)防醫(yī)學(xué)教學(xué)及教學(xué)管理。

水體沉積物作為水環(huán)境中重金屬主要蓄積庫，可以反映水體受重金屬污染的現(xiàn)況[1]。湘江流域集中了湖南省六成人口和七成左右的省內(nèi)生產(chǎn)總值，亦承載了60%以上的污染，湘江既是納污水體，又是該流域居民的重要生活飲用水及農(nóng)業(yè)用水水源。由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工業(yè)企業(yè)地區(qū)分布的不合理，部分江段重金屬含量已超過環(huán)境功能區(qū)規(guī)劃所允許的納污范圍[2-3]。近年來,隨著湘江沿岸工業(yè)“三廢"的大量排放、城市生活垃圾和污泥的不合理利用、含重金屬農(nóng)藥和化肥的過量施用等,湘江流域底泥接納的各類重金屬污染物含量逐年增長,對湘江長沙段底泥重金屬污染進(jìn)行研究,有利于進(jìn)一步了解重金屬在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化行為,為重金屬污染的綜合防治提供依據(jù)。為此本文以長沙城市生態(tài)體系為單元，以湘江流經(jīng)長沙段為研究對象，使用地積累指數(shù)法對湘江長沙段底泥重金屬污染進(jìn)行定量分析評價，以便為當(dāng)前湘江水域治理和城市規(guī)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1　研究水域概括

湘江全長858千米，流域面積9.46萬平方千米，沿途接納大小支流1300多條，流域內(nèi)資源分豐富，有豐富的煤、鐵、猛、鉛、鋅、銅等礦產(chǎn)資源，沿岸有采選礦業(yè)和冶煉業(yè)[4]。本次研究區(qū)域為湘江流域的長沙段，湘江流域集中了湖南省六成人口和七成左右的省內(nèi)生產(chǎn)總值，亦承載了60%以上的污染，湘江既是納污水體，又是該流域居民的重要生活飲用水及農(nóng)業(yè)用水水源。由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工業(yè)企業(yè)地區(qū)分布的不合理，部分江段重金屬含量已超過環(huán)境功能區(qū)規(guī)劃所允許的納污范圍。

2　湘江長沙段底泥重金屬污染分析與現(xiàn)狀評價

本研究從湘江長沙段表層底泥中的重金屬污染物入手,通過全年度監(jiān)測，設(shè)計的3個斷面不同采樣點采集的底泥樣品中Cd、Pb、Zn、Cu四種重金屬元素的檢測，調(diào)查和評價湘江長沙段底泥中重金屬的污染程度。

2.1　采樣點布設(shè)及編號

本課題研究樣品采集采用斷面取樣方法，于湘江長沙段共設(shè)計3個斷面，并于每個斷面上設(shè)計2個代表性取樣點，于河邊左岸和河中心處分別進(jìn)行淺層底泥取樣工作。

采樣時間間隔為枯水期（12-2月）和豐水期（5-7月）進(jìn)行樣品采集，即全年度共進(jìn)行2次樣品采集工作，每次采集6個代表性樣品。3個斷面具體地理位置見下表1。

2.2　樣品的采集與處理

用無擾動重力底泥采樣器采集底泥表層0～20cm沉積物，用聚乙烯保鮮袋包裝，封口并標(biāo)記后帶回實驗室。將采集的底泥樣品轉(zhuǎn)移至潔凈搪瓷盤中，自然風(fēng)干，剔除碩石、木屑、動植物殘體等異物，混合均勻后用瑪瑙研缽研磨處理，全部過100目尼龍篩，用廣口玻璃瓶保存?zhèn)溆谩Ｋ闷髅缶脻舛?0%硝酸溶液浸泡12h以上，去離子水洗凈后自然風(fēng)干[5]。

2.3　樣品的測試

底泥樣品的消解參照中國環(huán)境監(jiān)測總站的《土壤元素近代分析方法》。測定Cu、Pb、Zn、Cd的底泥樣品用HNO3—HF—HclO4法消解，然后用電感耦合等離子體原子放射法測定（ICP—AES），測試過程中，每批樣品分析均作2個全程序空白，借以檢查和控制樣品在處理和測試過程中可能帶來的污染。采用平行樣控制樣品測試的精密度，平行樣的數(shù)量不少于測試樣品的10%[6－7]。

3　研究結(jié)果與討論

湘江長沙段12個底泥樣品中4種金屬含量見表2.可見于中國土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB15618-1995）中三級標(biāo)準(zhǔn)[8]相比較，Cd元素在每個采樣點含量都有超標(biāo)，Zn在枯水期黃泥塘斷面的河心采樣點超標(biāo)，Pb和Cu在各個采樣點均不超標(biāo)。Cd和Zn在長沙段最富集，在枯水期均數(shù)分別為土壤背景值的24.1倍、2.5倍，在豐水期分別為13.9倍、1.4倍。Cd在枯水期和豐水期的變異系數(shù)為2.56和0.58，相對較大，表示人為干預(yù)作用較大，可得出Cd元素以外源污染形式進(jìn)入湘江較多。

4　底泥重金屬污染程度評價

底泥重金屬污染程度評價方法：地累計指數(shù)法

地累計指數(shù)法是德國海德堡大學(xué)沉積物研究所的科學(xué)家Muller于1979年提出的一種研究水環(huán)境沉積物中重金屬污染的定量指標(biāo)[9]，其計算公式是：

Igeo=log2Cn/（KBn）

式中，Cn 為元素n在沉積物中的含量（指質(zhì)量比，實測值），mg/kg；K為考慮各地巖石差異可能引起背景值變動而取的常數(shù)，K=1.5；Bn 為粘質(zhì)沉積巖（即普通巖）中該元素的地球化學(xué)背景值，研究中采用長沙地區(qū)土壤的背景值作為評估背景值[10]，以更客觀地評價富集程度。

從表4可得：檢測金屬元素中Cd的污染程度最大，平均污染級別達(dá)到3級，為中～強(qiáng)度污染，其中枯水期橘子大橋西河斷面的污染達(dá)4級，屬強(qiáng)度污染。元素Zn稍有污染平均污染級別為1級，在枯水期橘子大橋西斷面河心和黃泥塘左岸采樣點污染達(dá)2級數(shù)中度污染。其他采樣點基本上無污染。綜合分析上述重金屬的地積累指數(shù)分級由大到小依次為：Cd、Zn、Pb、Cu。從季節(jié)分布來看，枯水期與豐水期重金屬污染物分布有差異，Cd和Zn枯水期污染大于豐水期，主要是由于豐水期湘江水流量交大，污染物不易沉積而枯水期水流較緩污染物慢慢沉積到水底。從地域分布來看，從上游到下游，污染物的分布差異較大。黃泥塘與橘子洲大橋西河段受附近冶煉廠、化工廠、城市生活廢水等的污染，是重金屬污染主要斷面，主要污染物為Cd和Zn。

5　結(jié)論

（1）與國家土壤三級標(biāo)準(zhǔn)和長沙地區(qū)土壤背景值相比較，主要污染物為Cd和Zn,枯水期污染程度大于豐水期，主要污染面為橘子大橋西河段。

（2）地積累指數(shù)方法評價結(jié)果表明，各污染物污染程度為：Cd>Zn>Pb>Cu。

（3）從本次研究顯示，橘子大橋西河段污染較嚴(yán)重，該河段屬于市區(qū)中心地帶，主要有大量的城市生活廢水和湘江沿岸地區(qū)工業(yè)廢水的排入，控制該地區(qū)重金屬污染是長沙城市環(huán)境治理迫在眉睫的任務(wù)，也是改善湘江水體環(huán)境質(zhì)量的關(guān)鍵。

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篇（8）

中圖分類號 X53；X56 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2012）20-0247-02

蔬菜是人們生活中不可缺少的副食品，為人體提供所必需的多種維生素和礦物質(zhì)，城鎮(zhèn)化速度的加快及工業(yè)的迅速發(fā)展，使得環(huán)境污染問題日益加重，致使蔬菜中重金屬和農(nóng)藥殘留含量急劇增加，給人類健康造成了嚴(yán)重傷害。重金屬積累特點及其對環(huán)境的污染是目前蔬菜重金屬研究的重點。城市及其郊區(qū)是重金屬污染的重要區(qū)域，了解和掌握土壤和蔬菜重金屬的污染現(xiàn)狀，對指導(dǎo)當(dāng)前和以后蔬菜無公害化生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)等方面具有重要指導(dǎo)意義。

1 杭州市土壤重金屬污染現(xiàn)狀

謝正苗等[1]調(diào)查杭州市4 個蔬菜基地土壤中Pb、Zn、Cu的含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蔬菜基地土壤中重金屬的含量雖然未超過國家土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，符合無公害蔬菜的發(fā)展要求，但已超過其自然背景值。4個調(diào)查區(qū)中拱墅區(qū)土壤中重金屬含量大于其他3個區(qū)；江干區(qū)蔬菜基地土壤—蔬菜中重金屬的空間變異很大。老城區(qū)近50%的土壤屬于Ⅲ類以上，幾乎無Ⅰ類土壤，有些特色產(chǎn)品的種植土壤甚至存在一定的環(huán)境風(fēng)險[2]。城市土壤中的磁性物質(zhì)對重金屬有顯著的富集作用，杭州市土壤的磁性物質(zhì)含量分別是0.20%～2.75%（平均值0.75%），磁性物質(zhì)對重金屬的富集系數(shù)大小為Fe>Cr>Cu>Mn>Pb>Zn[3]。

郭軍玲等[4]研究發(fā)現(xiàn)杭州市蔣村土壤已受到Zn 的明顯污染，污染等級為輕污染，喬司和下沙土壤重金屬為高度累積，七堡和蔣村土壤重金屬達(dá)到嚴(yán)重累積程度。李 儀等[5]研究發(fā)現(xiàn)杭州市區(qū)表土Pb、Cd和Hg含量隨離城市距離增加而下降，土壤中重金屬Pb、Cd和Hg的積累主要與大氣沉降有關(guān)；同一區(qū)塊中茶園表土重金屬Cu和Zn含量明顯高于附近林地土壤，施肥等農(nóng)業(yè)措施對茶園土壤Cu和Zn的積累有較大的影響。

2 杭州市蔬菜重金屬污染情況

杭州市野外常見野生蔬菜鉛的超標(biāo)率達(dá)87.5%，鎘的超標(biāo)率為12.5%，銅和鋅無超標(biāo)現(xiàn)象[6]。小青菜和小白菜中Pb超標(biāo)，但Zn、Cu未超標(biāo)，其富集系數(shù)順序為Zn>Pb>Cu，且小青菜更易受重金屬污染，其重金屬含量均大于小白菜[1]。

宋明義等研究發(fā)現(xiàn)，根莖類蔬菜中Cd、Pb常超標(biāo)，葉菜類蔬菜中除Cd、Pb常超標(biāo)外，Hg也常超標(biāo)，豆類和茄果類情況相對較好，未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。其中，半山附近蔬菜中Cd、Zn含量接近國家食品衛(wèi)生規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限值，蔬菜和水稻中以Pb超標(biāo)情況較嚴(yán)重；江干區(qū)蔬菜基地的蔬菜重金屬污染也較為普遍，不同蔬菜品種中均有重金屬超標(biāo)現(xiàn)象[2]。王玉潔等[3]研究發(fā)現(xiàn)蔬菜的可食部位和非可食部位Pb含量均出現(xiàn)嚴(yán)重超標(biāo)現(xiàn)象，樣本超標(biāo)率達(dá)100%；但是4種蔬菜可食部位含Cu量和含Zn量均未出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，部分蔬菜根系含Cu量和含Zn量卻出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。

3 蔬菜重金屬的吸收與富集規(guī)律

3.1 不同區(qū)域的差異性

北方地區(qū)蔬菜重金屬污染相對南方地區(qū)輕，南方地區(qū)污染形勢最為嚴(yán)峻的為Cd，這可能是由于南方土壤pH值低、有機(jī)質(zhì)含量等決定的重金屬存在形態(tài)、活性有關(guān)。由于土壤中Cd的化學(xué)活性最強(qiáng)，全國范圍內(nèi)Cd污染最為嚴(yán)重[7]。

重慶市小白菜中的As質(zhì)量比在南岸區(qū)菜市場中可達(dá)0.068 mg/kg，但在渝中區(qū)只有0.012 mg/kg，二者相差5.7倍；渝中區(qū)菜市場藕中Hg質(zhì)量比為0.189 1 mg/kg，但在北碚區(qū)菜市場中只有0.056 7 mg/kg，二者相差3.34倍[8]。

3.2 不同種類的差異性

基因型差異使得同一種蔬菜對重金屬元素的吸收、累積特點各不相同。此外，土壤粘粒含量、有機(jī)質(zhì)含量、pH值等土壤環(huán)境條件都會導(dǎo)致蔬菜中重金屬含量差異[9]。

重金屬污染以鎘和鉛為主，根莖類和瓜果類較為突出；鎘污染最嚴(yán)重，排序為：根莖類、瓜果類、豆類、葉菜類；芋頭和蔥中鎘污染均超標(biāo)，最大超標(biāo)倍數(shù)分別達(dá)到1.9倍和5.1倍[10]。葉菜類蔬菜中鋅、銅、鉛平均含量均高于瓜豆類蔬菜，只有鎘的平均含量低于瓜豆類蔬菜[11]。不同種類和類型的蔬菜對重金屬的富集能力不同，Zn：葉菜類>瓜果類>根莖類；As：葉菜類>根莖類>瓜果類；Hg：根莖類>瓜果類>葉菜類[8]。

3.3 同種蔬菜對不同重金屬的吸收和富集差異性

蔬菜對Cu、Zn、Pb的相對富集能力基本一致，其富集系數(shù)順序為Pb>Cu>Zn[3]。同一種蔬菜吸收不同重金屬的能力不同，富集元素的規(guī)律是Cd>Zn、Cu>Pb、Hg、As、Cr。也有發(fā)現(xiàn)當(dāng)Zn、Cd、Cu混施時，Cd的存在促進(jìn)了大豆葉片中Zn的積累，而Cu的存在則使Zn和Cd的濃度降低[12]。

3.4 不同部位的差異性

重金屬在植株體內(nèi)各部位的分布狀況不同。一般在進(jìn)入器官積累多。菠菜Cd的積累量為葉片、根>莖，而Cd和Cu的積累量依次為葉片>根>莖桿，Pb的積累量則依次為根>莖>葉片；青菜葉片中的Cr、Cd、Pb、Cu等的含量均高于莖[12]。銅和鋅含量地下部要比地上部高，蒲公英地上部的銅和鎘含量明顯高于地下部，地上部分別是地下部的2.80倍和1.92倍；野三七地上部的鉛含量也比地下部高，是地下部的1.21倍；水芹地上部的鎘含量也高于地下部，是后者的1.53倍[6]。

4 評價方法

對重金屬污染評價方法有很多，主要以指數(shù)法最多，其中指數(shù)法分單項因子污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法。

某樣點蔬菜的污染程度單項污染指數(shù)Pi是根據(jù)蔬菜中污染物含量與相應(yīng)評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算，其計算式為Pi=Ci/Si。式中，Ci表示污染物實測值；Si表示污染物評價標(biāo)準(zhǔn)。Pi1 為污染。

綜合污染指數(shù)法主要考察高濃度污染物對環(huán)境質(zhì)量的影響，可以全面反映各污染物對土壤的不同作用。目前，內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法在國內(nèi)應(yīng)用較為普遍。

5 參考文獻(xiàn)

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篇（9）

Study on the status and detection technology of heavy metal pollution in water environment

CHEN Huiming， LIU Min， XIAO Nanjiao， LUO Yong

（Jiangxi Environmental Monitoring Center， 330039， Nanchang， PRC）

Abstract： this paper summarizes the current situation of heavy metal pollution in water environment in China .It has been found that many bays and rivers have been polluted by heavy metals in China， and they are mostly compound pollution. The author also introduces some detective methods， such as electrochemical analytical methods and spectral methods and etc. The research results can be used for providing technological support for detection of heavy metal and protection of ecological environment.

Key words： water environment； heavy mental pollution； detection

前言

若金屬元素的原子密度超過每立方厘米五克，即可認(rèn)為其是重金屬。如銅、鉛、鋅、鎘鐵、錳等，均屬于重金屬，共有四十五種。若水體內(nèi)排入的重金屬物質(zhì)，無法結(jié)合自凈能力將其凈化，而最終導(dǎo)致水體的性質(zhì)、組成等發(fā)生改變，影響水體內(nèi)生物生長，并對人的健康、生活產(chǎn)生不良影響的，即屬于水環(huán)境重金屬污染。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的同時，許多污染物被排入河流內(nèi)，其中也包含重金屬，最終導(dǎo)致水質(zhì)惡化，也由此產(chǎn)生了一系列嚴(yán)重后果。不論是在何種環(huán)境中，重金屬污染物的降解都極為困難，并且能夠積累在植物、動物體內(nèi)，并結(jié)合食物鏈不斷富集，最終進(jìn)入人體，對人體健康產(chǎn)生危害，這類污染物也是對人體產(chǎn)生最大危害的一種污染物[1]。

1、目前我國水環(huán)境中重金屬污染的現(xiàn)狀

1.1我國水環(huán)境重金屬污染的范圍比較廣

不論是海南的三亞灣、還是廣東地區(qū)的北江、亦或是武漢的東湖、連云港的排淡河、山東地區(qū)的膠州灣、長春的松花江等，都體現(xiàn)出了極為顯著的重金屬污染特征。

1.2我國水環(huán)境中重金屬污染大多為復(fù)合污染

對比國家相關(guān)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)來看，山東曲阜的大沂河、包頭段黃河內(nèi)，均出現(xiàn)了極為嚴(yán)重的Cu等重金屬的污染。Cd污染，則主要出現(xiàn)在香港的四大重點河流之中；就黃浦江上游的飲用水源來看，不論是支流、還是干流，Hg的平均濃度均超過了地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）的Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，而對比Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)后可以發(fā)現(xiàn)，不論是干流、還是支流的As濃度相對較低[2]。

1.3重金屬的含量與水環(huán)境的鹽度及pH值等有關(guān)

若鹽度偏高，則重金屬元素在水中的含量相對較高、水底沉積物內(nèi)則不會出現(xiàn)較高的金屬含量；若鹽度偏低，則恰好相反。當(dāng)pH值相對偏高時，重金屬元素含量偏低的為水體，而偏高的則為水底沉積物；若pH值較低時，則正好相反[3]。

1.4重金屬含量一般表現(xiàn)為近岸高，中部低；沉積物中高，水相中較低

第二松花江中下游河段，水中重金屬平均含量都不高，且遠(yuǎn)未達(dá)到國家制定的相關(guān)地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；對比河段水中的重金屬含量來看，沉積物內(nèi)的重金屬含量則明顯偏高。在巢湖湖區(qū)、支流沉積物內(nèi)重金屬含量的對比方面來看，支流的Cd、Zn等含量更高。

1.5重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險較高

處于第二松花江中下游區(qū)域的沉積物，其重金屬含量目前已達(dá)到中等偏強(qiáng)的生態(tài)風(fēng)險等級，且主要為Cd以及Hg。長江口表層水體內(nèi)存在的類金屬以及重金屬，就采樣點位來看，重金屬含量相對較低，但仍有潛在風(fēng)險存在。香港重點河流，基本都面臨生態(tài)危害，有個別區(qū)域目前的生態(tài)危害已相對較強(qiáng)。此外，水量、季節(jié)的變化等，也都會導(dǎo)致水環(huán)境內(nèi)重金屬含量產(chǎn)生變化。

2、水環(huán)境中重金屬的檢測技術(shù)方法研究與發(fā)展

因為不論是人體、還是環(huán)境，都將因重金屬元素受到影響，所以檢測重金屬工作就顯得極為關(guān)鍵。當(dāng)前，對重金屬進(jìn)行檢測的方法主要有：電化學(xué)法、光譜法等。

2.1電化學(xué)分析法

結(jié)合電極上、溶液內(nèi)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，由此形成的一種分析方法，即為電化學(xué)分析法。結(jié)構(gòu)簡單、小巧、操作便捷，都是該方法的主要優(yōu)點，能夠進(jìn)行連續(xù)、自動化分析，分析方法較為準(zhǔn)確、便捷[4]。具體方法包括如下：

2.1.1伏安法和極譜法

結(jié)合電解過程，不論是極譜法、還是伏安法，都可對流-電位、電位-時間曲線進(jìn)行分析，其區(qū)別在于：前者運用的是表面可周期更新的滴汞電極、后者則為表面無法更新、固體電極等液體電極。伏安法內(nèi)還包括了吸附溶出、陰極溶出伏安法等，其檢測下限極低，這也是伏安法的主要優(yōu)勢，能夠在現(xiàn)場、在線運用，同時也可實現(xiàn)多元素識別[5]。

2.1.2電位分析法

若此時的電流為零，電位分析法可對電池的電極電位、電動勢等進(jìn)行測定，由此結(jié)合濃度以及電極電位的關(guān)系，實現(xiàn)物質(zhì)濃度的測定。該方法的優(yōu)點較多，如試樣需求較少、較好的選擇性，同時不會破壞試液，因此在分析珍貴試樣時，較為適用。這種方法能夠?qū)崿F(xiàn)快速測定、操作相對簡單，因此連續(xù)化、自動化也可實現(xiàn)。

2.1.3電導(dǎo)分析法

結(jié)合對溶液電導(dǎo)值的測量，獲得其中離子濃度的方法，即被認(rèn)為是電導(dǎo)分析法，大致可分為兩種，分別是電導(dǎo)滴定法以及直接電導(dǎo)法。其優(yōu)勢在于便捷、快速，后者的靈敏度相對較高，缺點則是電導(dǎo)值的測定，為所有電導(dǎo)的總和，而不能對其中具體離子的含量進(jìn)行測定和區(qū)分，由此影響選擇性。

2.2光譜法

2.2.1原子熒光光譜法

其原理在于，原子蒸氣對特定波長的光輻射進(jìn)行吸收，由此得以激發(fā)，當(dāng)原子被激發(fā)以后，結(jié)合該過程發(fā)射出特定波長的光輻射，即原子熒光。在相應(yīng)的實驗條件下，不論熒光類型是什么，其輻射強(qiáng)度均與被分析物質(zhì)的原子濃度為正比關(guān)系，按照波長分布可開展定性分析。這種方法的選擇性較強(qiáng)、靈敏度相對較高，方法相對簡單。其欠缺之處在于，應(yīng)用范圍并不廣泛，因為許多物質(zhì)的熒光產(chǎn)生，需要結(jié)合試劑加入才能實現(xiàn)[6]。另外，還需要深入的對化合物結(jié)構(gòu)、熒光產(chǎn)生過程的關(guān)系進(jìn)行探究。

2.2.2原子發(fā)射光譜法

結(jié)合電激發(fā)、熱激發(fā)之下，試樣內(nèi)的不同離子、原子發(fā)射特征的電磁輻射，而開展的針對元素的定量、定性分析的方法，即為原子發(fā)射光譜法。其優(yōu)勢在于，有較好的選擇性、分析速度相對較快，隨待測元素的多少，會對準(zhǔn)確度存在影響。其缺陷在于，設(shè)備相對昂貴，而如硫等非金屬元素，則無法較為靈敏的加以分析。一般以元素分析為主，但就樣品內(nèi)上述元素的化合物狀態(tài)，則無法確定。

2.2.3原子吸收光譜法

以蒸汽相內(nèi)被測元素的基態(tài)粒子為基礎(chǔ)，測定原子共振輻射的吸收強(qiáng)度、被測元素含量的一種方式，即為原子吸收光譜法。火焰原子吸收光譜法的檢測限可達(dá)到10-9g/L，石墨爐原子吸收光譜法的檢測限可達(dá)到10-10～10-14g/L[7]。此種方式的優(yōu)勢在于：良好的選擇性、較高的準(zhǔn)確性、易于消除、干擾相對較少；缺陷則在于：無法直接對許多非金屬元素加以測定，對一種元素分析之后，就需要對元素?zé)暨M(jìn)行更換，對不同元素的測定，則需要對不同的元素?zé)暨M(jìn)行更換，無法完成同時對各類元素的測定，若試樣相對復(fù)雜，則會產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，儀器較為昂貴。

2.2.4電感耦合等離子體光譜法

在當(dāng)前應(yīng)用的AES光源中，應(yīng)用最為廣泛的當(dāng)屬電感耦合等離子體光源。對比上述方法來看，這種方法具備如下優(yōu)勢，干擾相對較少、分析速度相對較快、較寬的線性范圍，能實現(xiàn)多種被測元素特征光譜的同時讀取，此外還可以對多種元素同時進(jìn)行定量、定性分析。其缺陷在于，操作以及設(shè)備費用相對較高，就部分元素而言，也不存在顯著優(yōu)勢。

2.2.5質(zhì)譜法

通過對待測物質(zhì)進(jìn)行分子到帶電粒子的轉(zhuǎn)化，結(jié)合交變電場、穩(wěn)定磁場的利用，讓上述粒子可結(jié)合質(zhì)量大小的順序排序，并對此進(jìn)行分離，形成具備一定規(guī)則，同時能夠檢測的質(zhì)量譜，即為質(zhì)譜法。和其他方式對比來看，這種方法具有如下優(yōu)勢：動態(tài)范圍相對寬泛、分析精密度相對較高、可同時對多種元素進(jìn)行測定，其能夠精確的對同位素信息進(jìn)行提供[8]。但是，這類儀器的造價相對過高，就目前而言，本方法的應(yīng)用依然以研究領(lǐng)域為主，并且，在預(yù)處理檢測樣品方面，步驟相對較多，對儀器自動化帶來了諸多困難。

此外，包括生物傳感器、酶抑制法等相關(guān)檢測方法，伴隨著檢測技術(shù)的逐漸發(fā)展，也在檢測水環(huán)境重金屬方面，發(fā)揮了越來越關(guān)鍵的作用。

3、結(jié)論

重金屬污染能夠不斷富集，并最終對動植物、人體以及環(huán)境產(chǎn)生一定負(fù)面影響，具備潛在的危險性，因此這也是一個不容忽視的問題。工業(yè)污染是重金屬污染的主要來源，企業(yè)的排放要達(dá)標(biāo)，管理要嚴(yán)格，最為關(guān)鍵的是當(dāng)前國家的管理機(jī)制尚未健全，仍需繼續(xù)完善。在水環(huán)境監(jiān)測工作方面，重金屬檢測工作能夠為此提供一定依據(jù)。近年來，伴隨著多種分析儀器的開發(fā)，重金屬檢測也逐步體現(xiàn)出準(zhǔn)確性、靈敏度高等優(yōu)勢。各類檢測方法都具備各自的特點以及適用的范圍，如電感耦合等方法，具有較高的靈敏度，能夠在幾乎所有重金屬檢測方面運用，但就處理樣品以及檢測進(jìn)程來看，相對復(fù)雜，因此若想實現(xiàn)在線、現(xiàn)場檢測，則相對困難，不論是使用儀器、還是安裝設(shè)備，都具有較高要求。

參考文獻(xiàn)

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篇（10）

基金項目：云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究自籌經(jīng)費項目(編號：2010ZC090)資助

作者簡介：吳 明（1987―），女,西南林業(yè)大學(xué)環(huán)境與科學(xué)工程系碩士研究生。

通訊作者：貝榮塔（1965―），男，廣西昭平人，碩士，副教授，主要從事土壤學(xué)、環(huán)境污染及環(huán)境生態(tài)等方面的教學(xué)與研究工作。

中圖分類號：X143

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：16749944(2011)10009303

お

1 引言

自20世紀(jì)20年代以來,隨著采礦、冶煉、化工、電鍍、電子等行業(yè)的發(fā)展,以及民用固體廢棄物不合理填埋和堆放,大量化肥、農(nóng)藥的施用,使得各種重金屬污染物進(jìn)入到生態(tài)環(huán)境當(dāng)中。許多發(fā)展中和發(fā)達(dá)國家,都面臨著同樣嚴(yán)重的重金屬污染問題[1]。據(jù)我國環(huán)保部門統(tǒng)計,從2009年至今,我國已經(jīng)連續(xù)發(fā)生30多起特大重金屬污染事件。從2006年甘肅徽縣鉛中毒事件到2010年江蘇鹽城大豐市兒童血鉛事件;從2009年湖南婁底雙峰縣某公司違法轉(zhuǎn)移鉻渣引起鉻污染事件到2011年云南省鉻渣入水庫事件[2]，重金屬污染事件的頻繁發(fā)生，已經(jīng)對人們的生存構(gòu)成威脅,因此引起人們高度重視。

重金屬是指原子密度大于5g/cm3的金屬元素,大約有40種,主要包括Cd、Cr、Hg、Pb、Cu、Zn、Ag、Sn等[3]。因此,一般認(rèn)為不超過一定濃度的重金屬都不會對人體造成危害。但是重金屬由于不能被生物降解,通過食物鏈的富集后進(jìn)入人體。當(dāng)達(dá)到一定濃度后就會對人體造成傷害[4]。實驗證明鉛是重金屬污染中毒性較大的一種。一旦進(jìn)入人體很難排除。鉛不僅能直接傷害人的腦細(xì)胞,特別是胎兒的神經(jīng)系統(tǒng),造成先天智力低下,甚至有致癌、致突變作用[5]。鎘可以導(dǎo)致高血壓,引起心腦血管疾病,破壞骨骼和肝腎,引起腎功能衰竭。砷是砒霜的組成之一,有劇毒,會致人迅速死亡,長期少量接觸,會導(dǎo)致慢性中毒,并有致癌性[6]。因此,加強(qiáng)對重金屬污染治理的研究對社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

2 野外采樣與測試分析

2.1 研究區(qū)域自然概況

東郊垃圾填埋場位于昆明市東南方向官渡區(qū)阿拉鄉(xiāng)白水塘村,是目前昆明市主城區(qū)生活垃圾處理兩大基地之一。該區(qū)域位于白水塘村東南方向，東經(jīng)102°51′36″~102°52′12″,北緯24°58′48″~25°0′0″,東西寬約1 000m,南北長約500m,占地面積約為0.48km2。該區(qū)域地形復(fù)雜,平均海拔為2 000m,屬低緯度高海拔地區(qū)。

本區(qū)域氣候?qū)俦本晛啛釒夂?夏無酷暑,冬無嚴(yán)寒,四季如春,分為明顯的干、濕兩季。平均氣溫14.5℃,最熱月平均氣溫19.7℃,最冷月平均氣溫7.5℃。全年降水量約1 031mm,相對濕度為74%。全年無霜期近年均在240d以上。全年晴天較多,日照數(shù)年均2445.6h,日照率56%.終年太陽投射角度大,年均總輻射量達(dá)129.78kCal/cm2,其中濕季62.78kCal/cm2,干季67kCal/cm2。該區(qū)域自然土壤為紅色土壤,堆填區(qū)無植被覆蓋,垃圾場四周植被稀疏,多為草本植物和小灌木,喬木以低齡松樹為主。

2.2 樣品采集

實驗材料來源于昆明市東郊垃圾填埋場的滲濾水處理廠。該處理廠采用的處理方法是利用露天過濾池對滲濾水進(jìn)行過濾,同時進(jìn)處理車間進(jìn)行處理,然后將處理后的水排入處理后水池,最后排入環(huán)境。

在滲濾水處理廠中布點采樣,布點見圖1。用塑料瓶分別在各池和蓄積雨水地采集滲濾水水樣。在二級未過濾水池、一級未過濾水池、原水池、處理后水池以及蓄積雨水地取的水樣分別標(biāo)號為1、2、3、4、0,其中1、2、3、4號水樣分別取4個重復(fù),0號水樣取兩個重復(fù)。水樣存放于實驗室內(nèi),待分析測定。

2.3 測試分析

2.3.1 水樣中銅、鋅、鉛、鎘等測定分析過程

銅、鋅、鉛、鎘等金屬的測定分析采用原子吸收分光光度法[7~8]。使用儀器是北京瑞利原子吸收分光光度計[9]。水樣預(yù)處理:取50mL水樣放入100mL燒杯中,加入濃硝酸5mL,在電熱板上加熱消解(不要沸騰)。蒸至10mL左右,加入5mL硝酸和2mL高氯酸。繼續(xù)消解,直至1mL左右。如果消解不完全,再加入5mL硝酸和2mL高氯酸,再次蒸至1mL左右。取下冷卻,加水溶解殘渣,通過中速濾紙濾入50mL容量瓶中,用蒸餾水稀釋至標(biāo)線。分別在原子吸收分光光度計上測定吸光度[10]。

2.3.2 水樣中砷的測定分析過程

水樣中砷的測定采用二乙氨基二硫代甲酸銀分光光度法[7~8]。使用的儀器是北京普析TU-1800紫外分析光度計[9]。取50mL水樣放入100mL燒杯中,加入4mL濃硫酸和5mL濃硝酸。在電熱板上加熱消解至產(chǎn)生白色煙霧。如溶液不澄清,可再加5mL濃硝酸,繼續(xù)加熱至溶液澄清。取出冷卻,定容到50mL容量瓶中。把消解液倒入砷發(fā)生器中(預(yù)先接好),加入4mL碘化鉀,2mL氯化亞錫,搖勻,放置15min。取5mL吸收液置于干燥的吸收管中,插入導(dǎo)氣管,與砷發(fā)生器中迅速放入4g無砷鋅粒,并立即將導(dǎo)氣管與發(fā)生器連接好(保證連接處不漏氣),在室溫下反應(yīng)1h,使砷完全釋出。反應(yīng)完全后,用三氯甲烷將吸收液體積補(bǔ)足到5mL[10]。

3 結(jié)果與分析

3.1 滲濾水中主要重金屬成分及含量

通過用北京普析TU-1800紫外分析光度計和北京瑞利原子吸收分光光度計分析,得到了垃圾滲濾水中的主要重金屬成分及含量(表1)。

注：0.000 0代表未檢出

由表1看出,昆明市東郊垃圾填埋場滲濾水處理廠中滲濾水中主要重金屬包括砷、鉻、銅、鋅、鉛、鎘、錳。從平均值可以看出,重金屬含量從高到低依次是鉛、錳、鋅、鎘、砷、鉻、銅。隨著分級的處理,1、2、3號池中重金屬砷、鉻、銅、鋅、錳的含量逐步降低,鎘的含量有少量降低,而鉛的含量有所波動。在4號池中,除了鉛的含量不穩(wěn)定外,各重金屬的含量均是降低的。由0號水樣數(shù)據(jù)可以看出,除了鉛,其他重金屬含量均與4號相近。由此,可以推斷出東郊垃圾場滲濾水處理廠所采用的露天蒸發(fā)等處理技術(shù)對鉛的去除力不明顯,對其他金屬的去除力較明顯。

3.2 滲濾水中重金屬污染狀況

3.2.1 地表水環(huán)境質(zhì)量

地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-88)[2]規(guī)定,依據(jù)地面水水域使用目的和保護(hù)目標(biāo)將其劃分為5類。該區(qū)域用水屬于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域,應(yīng)該執(zhí)行Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)。本區(qū)域中地表水包括過濾池池水和蓄積雨水。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)限制不同,將數(shù)據(jù)分為兩組,分別對比（表2）。

3.2.2 砷、鉻、鎘達(dá)標(biāo)狀況

結(jié)合圖2和表2,可以看出,水樣在進(jìn)處理車間前,即水在過濾池內(nèi)時,除鉻外,其他重金屬的含量均不能達(dá)到Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)。而蓄積雨水中,鎘含量不達(dá)標(biāo),砷、鉻含量達(dá)標(biāo)。

3.2.3 銅、鋅、錳、鉛達(dá)標(biāo)狀況

結(jié)合圖3和表2,可以看出,水樣在過濾池內(nèi)時,鉛的含量嚴(yán)重超標(biāo),銅和鋅含量微小,錳的含量只在原水中超標(biāo)。而蓄積雨水中,除鉛外,其他重金屬含量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)值。

可以得出,從重金屬方面看,水樣在進(jìn)處理車間前,砷、鎘、鉛含量達(dá)不到Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn),其他重金屬達(dá)標(biāo);在蓄積雨水中,鎘、鉛達(dá)不到Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn),其他重金屬均達(dá)標(biāo)。滲濾水水質(zhì)達(dá)不到Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn),處理后也不能達(dá)到Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn),不能用于用水。蓄積雨水,也達(dá)不到Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn),可見當(dāng)?shù)氐乇硭驯晃廴尽?/p>

圖3 銅、錳、鉛、鋅含量おお

3.3 滲濾水中重金屬排放狀況

根據(jù)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-88)[2],按地面水域使用功能要求和污水排放去向,對地面水水域和城市下水道排放的污水分別執(zhí)行一、二、三級標(biāo)準(zhǔn)。該區(qū)域用水屬于農(nóng)業(yè)用水,對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中的一般保護(hù)水域,因此執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn)。將排放處測定值與測定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,見表3。

表3 污染物最高允許排放濃度及測量數(shù)據(jù)比較mg/L

AsCuZnPbCdMnCr

排放處測定值0.0130.000 00.000 00.3650.096 30.098 50.884 6

第一類污染物0.51.00.11.5

第二類污染物(二級標(biāo)準(zhǔn))1.05.05.0

結(jié)果達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)

東郊垃圾場滲濾水處理廠處理后水樣中7種主要重金屬的含量均低于污染物最高允許排放濃度,可以排放進(jìn)入環(huán)境中。從而推斷出滲濾水原水必須經(jīng)過處理后才能進(jìn)行排放,否則會對環(huán)境造成重金屬污染，因此垃圾場滲濾水處理廠的建設(shè)是非常必要的。

4 結(jié)語

昆明市東郊垃圾填埋場滲濾水處理廠中滲濾水中主要重金屬包括砷、鉻、銅、鋅、鉛、鎘、錳。從平均值可以看出,重金屬含量從高到低依次是鉛、錳、鋅、鎘、砷、鉻、銅。處理技術(shù)對鉛的去除力不明顯,其他重金屬均較明顯。可見該滲濾水處理廠需改進(jìn)技術(shù),加強(qiáng)對鉛的去除能力。

從重金屬方面看,水樣在進(jìn)處理車間前,砷、鎘、鉛含量達(dá)不到Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn),其他重金屬達(dá)標(biāo);在蓄積雨水中,鎘、鉛達(dá)不到Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn),其他重金屬均達(dá)標(biāo)。

(1)滲濾水中含有多種重金屬污染物,對于難去除的重金屬應(yīng)該特別對待,建議在露天蒸發(fā)過程中應(yīng)對過濾池進(jìn)行防滲處理。

(2)昆明在雨季時,降雨量較大,此時應(yīng)該對滲濾池進(jìn)行保護(hù),以防正在進(jìn)行過濾的滲濾水溢出,進(jìn)入河水或者水庫,污染更多水體。

(3)建議相關(guān)政府部門加強(qiáng)對垃圾場環(huán)境的宣傳及管理工作,發(fā)動周邊群眾一起監(jiān)督垃圾場的工作。

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Study on Current Situation of Heavy Metal Pollution in Landfill Leakage Water in Eastern Suburbs of Kunming City

Wu Ming,Bei Rongta,Li Jing

篇（11）

中圖分類號：X825 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

隨著交通運輸業(yè)的發(fā)展，居民對交通的依賴程度越來越高，車輛流通量也隨之迅猛增加.但是交通運輸給居民生活帶來方便的同時也產(chǎn)生了很多環(huán)境問題，成為城市土壤污染的主要來源之一[1-2].Bergbck等發(fā)現(xiàn)交通工具為高速公路土壤重金屬污染主要來源，其中Cd，Cu，Cr，Pb和Zn分別占90%，40%，99%，85%和80%[3].主要來源于交通工具的燃油、剎車、輪胎、離合器、發(fā)動機(jī)及觸媒轉(zhuǎn)換器等[4].通過大氣干沉積或濕沉降沉積在公路兩側(cè)土壤中.

2013年第68屆聯(lián)合國大會決議通過了每年的12月5日為世界土壤日，并宣布2015年為“國際土壤年”，以國際社會對土壤安全問題的高度重視.土壤重金屬污染不僅可使土壤的肥力下降，降低農(nóng)作物產(chǎn)量，且其不易降解而在生物體內(nèi)傳遞，并通過食物鏈最終累積于人體中，當(dāng)其達(dá)到一定濃度后將對人體產(chǎn)生毒害作用[5].土壤作為重金屬的沉積池，可通過風(fēng)力和降雨進(jìn)入大氣環(huán)境和周圍水域，而對周圍環(huán)境和人體健康產(chǎn)生二次污染.因此，研究高速公路對路域土壤的重金屬污染現(xiàn)狀對公路旁土壤重金屬污染的防治和公路旁土地合理利用、規(guī)劃和管理提供依據(jù)，具有重要的現(xiàn)實意義.

健康風(fēng)險評價（Health Risk Assessment）是對暴露在污染物中的人群可能產(chǎn)生的傷害、疾病或者死亡的可能性進(jìn)行的定性或定量的評價，作為污染物防治的輔助工具已經(jīng)得到國際上的廣泛認(rèn)可.近年來，學(xué)者們紛紛對高速公路兩側(cè)路塵的重金屬污染進(jìn)行健康風(fēng)險評價[6-7]，但對高速公路路域土壤重金屬健康風(fēng)險的研究很少.健康風(fēng)險評價是根據(jù)不同的吸收途徑和每日暴露劑量來估算有毒重金屬對人體的健康風(fēng)險進(jìn)行評價.因此，高速公路土壤重金屬健康風(fēng)險評價對居民和政府緩解有毒重金屬污染及對居民采取有效保護(hù)措施具有十分重要的意義.

1材料及分析方法

1.1采樣點概況及樣品采集

2014年湖南全省高速公路完成投資390億元，通車總里程達(dá)到5 493 km，位居全國第五.其中京港澳高速（G4）和滬昆高速公路（G60）屬于中國高速公路網(wǎng)的“五縱七橫”主骨架網(wǎng)，相交于湖南湘潭市岳塘區(qū)的殷家坳，為湖南省交通承東啟西、南聯(lián)北進(jìn)的代表.因此，本文以這兩條高速公路展開調(diào)查研究.

本研究根據(jù)不同的開通時間和交通量，選取了3個采樣路段分別為G4高速公路的臨長段（LC）和長潭段（CT），G60高速公路的潭邵段（TS），具體采樣位置見圖1.每個采樣地段根據(jù)與高速公路垂直距離（5 m，10 m，15 m，40 m 和 80 m），用采樣器采取0～10 cm的土壤1 kg，每個采樣點設(shè)3個平行樣，總共采取45個土壤樣品.采取的土壤樣品在實驗室進(jìn)行自然風(fēng)干，研磨后過篩網(wǎng)，儲存于聚丙烯容器內(nèi)，并將容器存放于4 ℃的冰箱內(nèi)等待進(jìn)一步檢測.

2分析與討論

2.1土壤特性、重金屬濃度及其與距離的關(guān)系

高速公路路邊土壤中的重金屬濃度受土壤特性、交通量和氣象條件的影響[22].本研究中的土壤樣品的物理化學(xué)特性的分析結(jié)果見表3.土壤粒徑分級顯示本研究土壤樣品的粒徑較粗，特別是TS的土樣.黏土含量為12.76%～34.13%，且越靠近高速公路的土樣的黏土含量越少.可能是因為公路建設(shè)時填入的建筑材料的影響，如沙子，礫石.pH值表明本研究區(qū)域的土壤為酸性，LC，CT和TS的土壤pH值分別為4.14～6.53，4.42～4.98和5.06～6.45.表3顯示，pH值和有機(jī)物含量隨離高速公路的距離的增加而減少，可能是高速公路建設(shè)時在路邊填入的石灰等堿性材料和路面缺少植被等原因造成.

重金屬濃度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差見表4.大體上，此5種重金屬的濃度隨距離的增加而降低，顯示其與交通的相關(guān)性.它們在LC，CT和TS路段的濃度梯度分別為Cr > Zn > Pb > Cu > Cd， Cr > Zn > Pb > Cu > Cd和Zn>Cr> Pb > Cu > Cd，此結(jié)果與孔德秀等人對衡棗高速公路的研究一致[23].

表3中顯示LC和TS的運行年限都為13a，但是LC段的交通量為70 903 veh/d遠(yuǎn)大于TS段49 601 veh/d的交通量.LC段所研究的5種重金屬的濃度大于TS段（表4），表明重金屬的濃度與交通量成正比.再一次說明研究的5種重金屬與交通狀況的相關(guān)性.

由表4可見，5種重金屬除了Cd和距離高速公路5 m處Cr的濃度外，其它重金屬的濃度都低于中華人民共和國土壤標(biāo)準(zhǔn)值.重金屬Cd在LC，CT和TS的濃度分別為0.2～1.0 mg/kg，0.3～1.4 mg/kg和0.1～1.0 mg/kg.其中距離高速公路5 m處Cd的濃度幾乎是土壤標(biāo)準(zhǔn)值的4～5倍.可能的原因有：第一，高速公路來往車輛磨損并長期的積累.第二，中華人民共和國的土壤標(biāo)準(zhǔn)值是很早以前制定的，比其它國際的標(biāo)準(zhǔn)值都小，從而增大了比值.比如，在美國，其土壤污染等級劃分為：0～1 mg/kg，無污染；1～3 mg/kg，輕度污染；3～10 mg/kg，重度污染[24].柏林的Cd的土壤背景值為1.05 mg/kg[25].

LC，CT和TS路段距離高速公路5 m處Zn的濃度分別為122.09 mg/kg，102.37 mg/kg和143.86 mg/kg，其它在37～75 mg/kg之間波動.Zn的濃度在5～10 m之間急劇減少表明其與交通工具的正相關(guān)性.有研究顯示，Zn以鋅氧化物添加在車輪中，它是橡膠硫化的重要反應(yīng)物.Cr在LC段距離公路5 m處的濃度最大，為135.99 mg/kg，其它研究區(qū)的濃度在30～90 mg/kg之間波動.Pb和Cu的濃度稍微偏低，分別為25～61 mg/kg和15～25 mg/kg.

重金屬的濃度結(jié)合表3中的交通量和運行年限，可以看出重金屬Cd，Pb和Cu與交通量及運行年限成正相關(guān).Othman等人也發(fā)現(xiàn)了高速公路路域土壤中Pb濃度和交通量這種正相關(guān)的關(guān)系[26].Zn和Cr與交通量及運行年限的關(guān)系并不明顯.

2.2重金屬的污染程度評估

地積累指數(shù)（Igeo）評估結(jié)果見表4.重金屬Cd的Igeo值最大，距離高速公路5 m處的Igeo>3，表明該區(qū)域的Cd為重度污染.其污染程度隨距離的增加而降低，但是遠(yuǎn)到距離高速公路80 m處仍有輕度污染.Cu的Igeo都小于零，表明其無污染.其它3種重金屬（Pb，Zn和Cr）分別在5 m處顯示了輕度污染，其它地方都為無污染.

5種重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險評估結(jié)果見圖2.它們的潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)梯度為Cd>Pb>Cu>Cr>Zn.其數(shù)值隨著與高速公路的垂直距離的增加而減小.表中顯示除了Cd其它重金屬的單項重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)都小于40，表明都對當(dāng)?shù)氐耐寥老到y(tǒng)無潛在危害.因此，研究區(qū)域土壤環(huán)境主要的污染物為Cd.其在距離高速公路5 m處的Eir>320，表明其生態(tài)風(fēng)險危害程度高.且其在80 m處仍為輕微的生態(tài)風(fēng)險.

在研究的3個路段中，潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)的大小為CT > LC > TS.3個研究路段距離高速公路5 m處的RI值都大于300，表明都有中度的生態(tài)風(fēng)險.

從以上的討論可以看出，地積累指數(shù)和潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)兩種重金屬污染程度評價存在一些分歧.比如，按地積累指數(shù)評價法重金屬Pb幾乎是無污染的，但是由于其高毒性，按潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)法為低污染程度.翟云波等也發(fā)現(xiàn)它們存在一些分歧[27].但是，根據(jù)定義，地積累指數(shù)側(cè)重于單項的金屬污染程度，但并沒有考慮單項重金屬的毒性.而潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)更注重評價的重金屬的綜合污染程度.因此，為了獲得更全面的和精確的評價結(jié)果，本文采用了2種評價方法.

2.3健康風(fēng)險評價

圖3和圖4分別給出了消化道、皮膚接觸和呼吸（空氣）3種暴露途徑下生活在高速公路路域的成年人和未成年人的非致癌風(fēng)險商數(shù).整體而言，未成年人的非致癌風(fēng)險商數(shù)要大于成年人的.5種重金屬通過呼吸道，皮膚接觸和呼吸3種暴露途徑的非致癌風(fēng)險商數(shù)的大小為：Cr>Pb>Cd>Cu>Zn，Cr>Cd>Pb>Cu>Zn 和Cr>Pb>Cd>Cu>Zn.

3種暴露途徑的非致癌風(fēng)險商數(shù)之和為非致癌污染指數(shù).5種重金屬的非致癌污染指數(shù)見圖5.從圖中可以看出，Cr的非致癌污染指數(shù)是最大的，其次分別是Cd，Pb，Cu和Zn，且隨高速公路的距離的增加而降低.根據(jù)美國環(huán)保局的健康風(fēng)險評估條例[28]：如評價的單項重金屬的HQ或者HI1，則其對周圍的居民存在慢性的健康危害風(fēng)險.不難看出，圖5 Cd和Cr的非致癌污染指數(shù)超過了1，且對于未成年人，3個研究路段80 m處，Cd和Pb的非致癌污染指數(shù)也超過了1，表明它們對周圍居民有潛在的健康風(fēng)險危害.有研究顯示，過量攝入Cr，可能會觸發(fā)肺癌和胃癌.在3個研究路段非致癌污染主要來源于皮膚接觸，其次是經(jīng)口攝入被消化道吸收.因此，周圍的居民應(yīng)注意飲食攝入，最好不要讓皮膚直接接觸土壤，且最好居住于距離高速公路80 m 以外.

另一個健康分析評價的重要參數(shù)是致癌風(fēng)險.3個研究路段中重金屬對成年人和未成年人的致癌風(fēng)險值見圖6.由于缺少Pb，Cu和Zn的致癌坡度因子，本文只討論了Cd和Cr的致癌風(fēng)險.顯然，Cr的致癌風(fēng)險要大于Cd，且二者的致癌風(fēng)險隨距離高速公路的距離的增加而降低.根據(jù)Fryer等人的評估[29]，CR>1×10 4，則其致癌風(fēng)險是不能接受的，CR值在10 6～10 4之間，則表示存在致癌風(fēng)險，但在可容忍的范圍內(nèi).從圖6可以看出，重金屬Cr對未成年人的致癌風(fēng)險在10 6～10 4之間，屬于可以接受的范圍，但也存在輕微的致癌風(fēng)險.其致癌風(fēng)險隨高速公路距離的增加而降低，LC和CT遠(yuǎn)在80 m處仍明顯大于10 6，TS段80 m處降至接近10 6.對于成年人，兩種重金屬Cr和Cd的致癌風(fēng)險都在安全范圍內(nèi).

綜上所述，高速公路G4和G60的3個研究路段（LC，CT和TS）的健康風(fēng)險評價結(jié)果表明，5種重金屬對周圍居民的健康危害風(fēng)險隨與高速公路距離的增加而降低.其中Cr，Cd和Pb對周圍的居民存在潛在的健康危害風(fēng)險.Cr的致癌風(fēng)險要大于Cd，且Cr對未成年人有輕微的致癌風(fēng)險.但總體而言，致癌風(fēng)險都在安全范圍內(nèi).非致癌污染指數(shù)和致癌風(fēng)險指數(shù)表明高速公路周圍的居民應(yīng)居住在距離高速公路80 m之外.

3結(jié)論

受交通運輸?shù)挠绊懀珿4和G60高速公路路域土壤中所研究的5種重金屬的濃度較高，靠近高速公路的采樣點中Cd和Cr濃度超過了土壤環(huán)境二級標(biāo)準(zhǔn).重金屬濃度隨離公路的距離的增加而降低，且與高速公路的交通量成正比.所檢測的5種重金屬的污染狀況是Cd>Pb>Cr>Zn>Cu，其中Cd超過了國家土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值的3～4倍，為重度污染，存在嚴(yán)重生態(tài)風(fēng)險.在CT路段遠(yuǎn)到80 m處Cd仍顯示輕微的污染.其它重金屬為輕度污染或者無污染.健康風(fēng)險評價表明，所研究的5種重金屬對未成年人的非致癌傷害大于成年人的.其中Cd，Cr和Pb對周圍的居民存在潛在的非致癌污染.3個研究路段80 m處，Cr和Cd對未成年人有輕微的致癌風(fēng)險，但在可接受的范圍內(nèi).因此，周圍的居民應(yīng)注意飲食攝入，最好不要讓皮膚直接接觸路域土壤，且應(yīng)居住于高速公路80 m之外.

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