時(shí)間：2024-03-01 14:36:38
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇重金屬污染的現(xiàn)狀，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：重金屬土壤污染土壤修復(fù)
Abstract: this paper analyzes the heavy metal pollution of soil bioremediation technology research status, and the future prospect.
Keywords: heavy metal pollution of soil soil repair
中圖分類(lèi)號(hào)： Q938.1+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
土壤中的重金屬污染有長(zhǎng)期性、不可逆性和隱蔽性的特點(diǎn)。當(dāng)有害重金屬累積到一定數(shù)量,不僅會(huì)使土壤發(fā)生退化,降低農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量,還會(huì)通過(guò)淋洗、徑流作用污染到地表水甚至地下水,甚至可能因?yàn)槿祟?lèi)吃到了直接受到毒害的植物而危害到身體。一直以來(lái)，國(guó)內(nèi)外的技術(shù)人員都在積極研究對(duì)受重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù),并取得了不錯(cuò)的成績(jī)。本文將具體介紹幾種修復(fù)技術(shù)并展望其未來(lái)的發(fā)展。
一、重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究現(xiàn)狀分析
（一）工程措施。主要分為深耕翻土、換土和客土。土壤僅受輕度污染時(shí)采用深耕翻土的方法, 而治理重污染區(qū)時(shí)則采用客土或者換土的方法。工程措施對(duì)于修復(fù)土壤的重金屬污染有很好的效果, 它的優(yōu)點(diǎn)在于穩(wěn)定和徹底, 但也存在實(shí)施工程較大、投資費(fèi)用較高, 且容易破壞土體結(jié)構(gòu)使土壤肥力下降等問(wèn)題。
（二）物理修復(fù)技術(shù)。主要分為電熱修復(fù)、土壤淋洗、電動(dòng)修復(fù)等。針對(duì)面積小且污染重的土壤進(jìn)行修復(fù), 適應(yīng)性廣，也是一種治本的措施, 但在操作中可能發(fā)生二次污染破壞土壤結(jié)構(gòu)并導(dǎo)致肥力下降。
1、電熱修復(fù)。電熱修復(fù)是指通過(guò)高頻電壓產(chǎn)生熱能和電磁波,加熱土壤, 將土壤顆粒中的污染物解吸出來(lái), 并從土壤內(nèi)分離出易揮發(fā)的重金屬,達(dá)到修復(fù)的效果。主要針對(duì)修復(fù)土壤被Se或Hg等重金屬污染的情況。此外，也可以將土壤置于高溫高壓中,使之變成玻璃態(tài)物質(zhì), 最終從根本上修復(fù)了土壤中重金屬的污染。
2、土壤淋洗。淋洗法是指用淋洗液沖洗受到污染的土壤,將吸附在土壤顆粒中的重金屬變成金屬試劑絡(luò)合物或溶解性離子,再收集淋洗液并回收重金屬。此法適用于輕質(zhì)土壤,修復(fù)效果相對(duì)較好, 但其花費(fèi)也相對(duì)較高。
3、電動(dòng)修復(fù)。電動(dòng)修復(fù)是指在電場(chǎng)的作用下, 用電遷移、電泳或電滲透的方式, 將污染物從土壤中帶至電極的兩端, 通過(guò)工程化的收集系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行集中清理。目前該技術(shù)因其良好的修復(fù)效果已被發(fā)展進(jìn)入商業(yè)化的階段。
（三）化學(xué)修復(fù)。化學(xué)修復(fù)是指將天然礦物、有機(jī)質(zhì)、固化劑以及化學(xué)試劑等物質(zhì)加入土壤, 改變其Eh、PH值等理化性質(zhì), 并通過(guò)氧化還原、吸附、沉淀、抑制、絡(luò)合螯合及拮抗等作用降低重金屬本身的生物有效性。
（四）生物修復(fù)。生物修復(fù)是一種通過(guò)生物技術(shù)來(lái)修復(fù)土壤的新方法。主要利用生物去削減、凈化重金屬或降低其毒性。此法效果好又易于操作, 因而越來(lái)越受到人們的青睞, 成為幾年來(lái)污染土壤修復(fù)研究中的熱點(diǎn)。
1、植物修復(fù)技術(shù)。這是一種通過(guò)自然生長(zhǎng)和遺傳作用來(lái)培育植物對(duì)受重金屬污染的土壤進(jìn)行修復(fù)的技術(shù)。根據(jù)機(jī)理和作用過(guò)程的不同, 此修復(fù)技術(shù)又可分為植物提取、植物穩(wěn)定和植物揮發(fā)三種類(lèi)型。
⑴植物提取。用重金屬超積累植物把從土壤中吸收到的重金屬污染物轉(zhuǎn)移到地上的部分, 再收割地上部分并對(duì)其進(jìn)行集中處理,從而降低土壤中的重金屬含量，并達(dá)到可以接受的水平。
⑵植物穩(wěn)定。用超累積植物或耐重金屬植物使重金屬的活性降低, 減少了重金屬通過(guò)空氣擴(kuò)散而污染環(huán)境或是被淋洗入地下水中的可能性。
2、微生物修復(fù)技術(shù)。通過(guò)土壤中存在的某些微生物能氧化、沉淀、吸收或還原金屬物質(zhì), 從而降低了土壤中金屬的毒性。此外, 存在于微生物細(xì)胞中的金屬硫蛋白對(duì)Cu、Hg、Cd、Zn等重金屬有強(qiáng)烈的親和性,而且它對(duì)重金屬也有富集作用最終能抑制毒性的擴(kuò)散。但微生物只能對(duì)小范圍污染的土壤進(jìn)行修復(fù)，因此其能力有限。
二、對(duì)重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)未來(lái)發(fā)展的展望
防止污染最根本的措施是控制并消除污染土壤的源頭。所謂控制污染源，是指控制土壤中進(jìn)入污染物的速度和數(shù)量，并通過(guò)自身的自然凈化作用消化污染物，消除土壤污染。其具體措施包括：①推廣閉路循環(huán)和無(wú)毒工藝，減少甚至消除排放污染物的行為，回收處理工業(yè)“三廢”，變害為利；②加強(qiáng)對(duì)污灌區(qū)中用于灌溉的污水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)，掌握水中污染物的含量、成分及動(dòng)態(tài)，消除含有高殘留污染物且不易降解的污染物隨水流入土壤中的情況；③建立監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)轄區(qū)內(nèi)土壤環(huán)境的質(zhì)量定期進(jìn)行檢測(cè)，并建立檔案，按優(yōu)先次序開(kāi)展調(diào)查研究并制定實(shí)施相應(yīng)對(duì)策。
在過(guò)去的20 年里,我國(guó)對(duì)重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究工程越來(lái)越重視,政府也一直致力于制定相應(yīng)的策略來(lái)修復(fù)受到污染的土壤,但由于其高額的支出而難以被大規(guī)模應(yīng)用在改良污染土壤的工作中。此外，實(shí)施中還常常因?yàn)榇胧┎划?dāng)而破壞了土壤結(jié)構(gòu)，降低了生物活性，最終導(dǎo)致土壤肥力退化。鑒于我國(guó)國(guó)土寬廣，土壤類(lèi)型復(fù)雜多樣，在對(duì)土壤污染現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查時(shí)，要著重制定重金屬在土壤中含量限額的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，積極出臺(tái)有關(guān)的土壤污染防止法，實(shí)施土壤污染的防治規(guī)劃及具體措施,修訂并貫徹開(kāi)展污灌水質(zhì)、粉煤灰及其余廢棄物在農(nóng)田中施用的標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)的基礎(chǔ)研究。總之,當(dāng)前我們迫切需要緊密結(jié)合土壤學(xué)、農(nóng)業(yè)、遺傳學(xué)、化學(xué)、微生物學(xué)、植物學(xué)、環(huán)境和生態(tài)學(xué)、微生物學(xué)等多種學(xué)科, 研究開(kāi)發(fā)修復(fù)污染土壤的應(yīng)用技術(shù),加快對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行修復(fù)的步伐。
參考文獻(xiàn)：
【關(guān)鍵詞】化工行業(yè)；水體及土壤污染；重金屬污染
隨著化學(xué)工業(yè)的飛速發(fā)展，人們對(duì)金屬礦產(chǎn)品的需求也呈現(xiàn)日益增長(zhǎng)的趨勢(shì)。小到餐廳廚房的炊具以及珠寶首飾，大到核工業(yè)的核能物質(zhì)。而由金屬污染引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題日趨嚴(yán)重，其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中水體及土壤的破壞基本上難以修復(fù)，并且人為的改造和維護(hù)也很難進(jìn)行。尤其是前段時(shí)間的“牛奶河”事件再一次為我們敲響了環(huán)境保護(hù)的警鐘以及讓我們清楚地看到化工行業(yè)引起的水體及土壤重金屬污染的現(xiàn)狀和不爭(zhēng)的事實(shí)。
一、重金屬污染的種類(lèi)及來(lái)源
所謂重金屬污染，是指由重金屬及其化合物引起的環(huán)境污染。尤其是由化工行業(yè)引起的水體及土壤重金屬污染具有永久性以及明顯的累積效應(yīng)。如下圖為重金屬在水體及土壤中的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理[1]。
1.1 水重金屬污染
重金屬在水體中積累到一定的限度就會(huì)對(duì)水體-水生植物-水生動(dòng)物系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重危害，并可能通過(guò)食物鏈直接或間接地影響到人類(lèi)的自身健康[2]。對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生污染的重金屬主要有Cd、Pb、As、Hg、Cr和Co等。其中以Hg的毒性最大，Cd次之。此外，As由于其毒性可將其歸為重金屬污染。
1.2 土壤重金屬污染
土壤重金屬污染是指由于人類(lèi)活動(dòng)將重金屬帶入到土壤中，致使土壤中重金屬含量明顯高于背景含量、并可能造成現(xiàn)存的或潛在的土壤質(zhì)量退化、生態(tài)與環(huán)境惡化的現(xiàn)象[1]。污染土壤的重金屬包括生物毒性顯著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As，以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。
1.3 重金屬污染的來(lái)源
重金屬的污染主要來(lái)源化學(xué)工業(yè)污染，污染源主要有冶煉、化工、電鍍、電子、制革等行業(yè)排放的“三廢”等以及民用固體廢棄物不合理填埋堆放和大量化肥、農(nóng)藥的施用，使得各種重金屬污染物以單質(zhì)或離子形態(tài)進(jìn)入水體、土壤以及人體[2]。
二、重金屬污染的防治措施
2.1水體重金屬污染的防治對(duì)策
2.1.1 控制水體重金屬污染源
控制重金屬污染源，預(yù)防水體的污染。一方面要加強(qiáng)水資源的管理力度；另一方面要嚴(yán)格控制各種污水的排放源頭以及監(jiān)督、管理和控制有關(guān)工業(yè)部門(mén)和改革其生產(chǎn)工藝[3]。
2.1.2 水體重金屬污染的工程治理
目前常用的治理水體重金屬污染的工程工程措施主要有三類(lèi)，即物理處理法、化學(xué)處理法及生物處理法[3]。
2.1.2.1 物理和化學(xué)方法
物理和化學(xué)方法屬于傳統(tǒng)處理重金屬污染水體的的措施，包括沉淀法、螯合樹(shù)脂法、高分子捕集劑法、天然沸石吸附法、膜技術(shù)、活性炭吸附工藝以及離子交換法等[4]。物理和化學(xué)方法具有凈化效率高、周期較短等優(yōu)點(diǎn)；但存在選擇性小、流程長(zhǎng)、操作麻煩以及處理費(fèi)用高等缺點(diǎn)。
2.1.2.2 生物處理法
生物處理法相對(duì)常規(guī)水處理法有投資小、成本低以及工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。國(guó)外，Groudeva等[5]（2001） 對(duì)用生物修復(fù)水體的重金屬污染作了最新的綜述。總之，水體有害重金屬的生物修復(fù)技術(shù)有著廣泛、低廉的原材料及很好的前景。
2.2 土壤重金屬污染的防治對(duì)策
土壤受重金屬污染后，蓄積在土壤中的有害重金屬能遷移到水、空氣和植物中難以消除[6]。因此，土壤受重金屬污染應(yīng)以“預(yù)防為主”。
2.2.1 綜合防護(hù)措施
控制和消除土壤的重金屬污染源，同時(shí)采取消除土壤中的重金屬污染物或控制重金屬污染物遷移轉(zhuǎn)化的措施，使其不能進(jìn)入食物鏈[6]。
2.2.2 生物防治
土壤污染物質(zhì)可通過(guò)生物降解或植物吸收而凈化土壤。如羊齒鐵角蕨植物對(duì)土壤中Cd的吸收率可達(dá)10%，多年可使土壤Cd含量降低50% [7]。
2.2.3 施加抑制劑
土壤施加某種抑制劑，可改變重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化，減少作物吸收，如使用石灰可增加土壤PH，使Cu、Zn、Hg、Cd等金屬或氫氧化物沉淀。研究表明，施用石灰后稻米含Cd量可降低30%[6]。
三、結(jié)論
隨著水體及土壤重金屬污染的日益嚴(yán)重化以及重金屬污染物進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后造成難以修復(fù)的危害，其正越來(lái)越為人們所了解和重視。目前重金屬污染的治理方法以物理化學(xué)方法為主，生物修復(fù)技術(shù)作為經(jīng)濟(jì)、高效和環(huán)保的治理技術(shù)在治理和防治重金屬污染方面將發(fā)揮更大作用。新型高效的水體及土壤重金屬污染防治措施有待優(yōu)化及創(chuàng)新。
【參考文獻(xiàn)】
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[5]Groudeva， Guthrie EA， Walton BT. Bioremediationin the rhizosphere[J]. Environ Sci Thechnol，1993，27：2630-2636.
【關(guān)鍵詞】土壤污染；重金屬；治理方法
土壤，為人類(lèi)提供生存所需的自然環(huán)境，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供必要的資源。我們所面臨的許多問(wèn)題，諸如環(huán)境問(wèn)題、糧食問(wèn)題、資源問(wèn)題等等，都和土壤息息相關(guān)。自上世紀(jì)20年代以來(lái)，工業(yè)發(fā)展，導(dǎo)致金屬產(chǎn)量急劇增加，進(jìn)而導(dǎo)致重金屬環(huán)境污染問(wèn)題。含有重金屬的污染物通過(guò)多種方式進(jìn)入土壤，導(dǎo)致土壤重金屬污染問(wèn)題。現(xiàn)在，很多發(fā)展中甚至發(fā)達(dá)國(guó)家，都面臨著土壤污染問(wèn)題。這一問(wèn)題的日益嚴(yán)重，也引起了人們的廣泛關(guān)注。因此，本文將圍繞土壤重金屬污染的現(xiàn)狀、治理方法等方面展開(kāi)。
1.我國(guó)土壤重金屬污染的現(xiàn)狀
目前，我國(guó)大陸受到重金屬污染的耕地面積約為2000萬(wàn)公頃，大約占耕地總面積的1/5。其中，受礦區(qū)污染的耕地面積約200萬(wàn)公頃，受石油污染的耕地面積約500萬(wàn)公頃，受固體廢棄物堆放污染的耕地面積約5萬(wàn)公頃，受“工業(yè)三廢”污染的耕地面積約1000萬(wàn)公頃，受污水灌溉的耕地面積約330萬(wàn)公頃。由于土壤污染，我國(guó)農(nóng)業(yè)糧食產(chǎn)量每年減少約1300萬(wàn)噸，更為嚴(yán)重的是，因?yàn)槭艿轿廴荆寥赖亩喾N功能，如營(yíng)養(yǎng)功能、凈化功能、緩沖功能、有機(jī)體的支持功能等功能正在逐漸喪失。
2.土壤重金屬污染的后果
第一、土壤污染導(dǎo)致耕地資源短缺。
第二、土壤污染威脅人、畜的身體健康。
第三、土壤污染阻礙農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。
第四、土壤污染會(huì)導(dǎo)致其他的環(huán)境污染問(wèn)題。
第五、土壤污染危及子孫后代的利益，阻礙農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的健康、持續(xù)發(fā)展，不利于國(guó)家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
3.土壤重金屬污染的治理
3.1物理防治
物理防治主要采取排土、換土、去表土、客土和深耕翻土等措施。不同地區(qū)應(yīng)采取不同的措施：
（1）污染嚴(yán)重的地區(qū)，適合采取排土、換土、去表土、客土等措施。這些措施可以從根本上去除土壤中的重金屬污染物。具體方法：將重金屬重污染地區(qū)的土壤放到高溫、高壓的條件下，使之變成的玻璃態(tài)物質(zhì)，然后將重金屬固定在玻璃態(tài)物質(zhì)中，進(jìn)而達(dá)到去除重金屬污染物的目的。這種方法可以在根本上去除土壤中的重金屬污染物，而且見(jiàn)效迅速，但這種方法工作量大、費(fèi)用高。因此，這種方法常被用在重金屬重污染地區(qū)的搶救性修復(fù)工作中。
（2）污染較輕的地區(qū)，適合使用深耕翻土這種方法。這一方法可以降低土壤表層的重金屬含量。
3.2化學(xué)防治
化學(xué)防治的方法很多，如：
3.2.1添加重金屬改良劑
在土壤中添加一些處理重金屬污染時(shí)的常用到的改良劑改良劑，諸如磷酸鹽、石灰以及硅酸鹽等。它們可以和土壤中的重金屬污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而生成難溶化合物，從而減少土壤和植被對(duì)重金屬污染物的吸收。
3.2.2施加重金屬螯合劑
土壤中的重金屬大都吸附于土壤固體表層，因而土壤溶液中的重金屬含量相對(duì)較少，所以，我們可以在土壤中施加重金屬螯合劑。這樣做可以提高土壤中重金屬的有效態(tài)，更易于流動(dòng)、吸收。
3.2.3施用重金屬拮抗劑
在土壤中，重金屬元素之間有拮抗作用。我們可以利用一些對(duì)人體沒(méi)危害甚至是有益的金屬元素的拮抗作用，減少土壤中重金屬的有效態(tài)。所以，在輕度污染的土壤中、施加少量的有拮抗性的金屬元素，將能起到很好的防治作用。
3.3生物防治
生物防治，可以采取以下措施：
3.3.1植物吸收
可以通過(guò)植物的吸收作用來(lái)減少土壤中的重金屬污染物含量。這類(lèi)植物很多，如羊蕨屬植物、筧科植物等，這些植物對(duì)土壤中的重金屬的吸收率可達(dá)到100%。
3.3.2微生物降解
使用清洗劑將土壤表層附著的重金屬解吸到土壤溶液中，然后隨著清洗液一起流入預(yù)定的水體中，并和微生物發(fā)生作用，從而實(shí)現(xiàn)消除土壤中重金屬的目的。
3.3.3生物防治很多優(yōu)點(diǎn)，如效果好、沒(méi)有二次污染、費(fèi)用低、易管理、易操作等，因此受到人們的普遍重視
3.4農(nóng)業(yè)生態(tài)防治
農(nóng)業(yè)生態(tài)防治，可以采取以下措施：
3.4.1控制土壤的氧化―還原條件
在浸水的土壤中，重金屬常常以難溶態(tài)的硫化物的形式存在。所以，控制土壤中的水分和氧化―還原電位，在作物壯籽期間，保證土壤處于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水淹期，就可以減少植物吸入的重金屬含量，進(jìn)而減少果實(shí)和籽中的重金屬含量。
3.4.2改變作物品種
改變作物品種，也可以在一定程度上降低土壤中的重金屬含量。如：在受污染較嚴(yán)重的地區(qū)，種植花卉和經(jīng)濟(jì)林目等；而在受污染較輕的地區(qū)，種植耐重金屬性較強(qiáng)強(qiáng)的作物，如改旱地為水田，或者旱地、水田進(jìn)行輪作，以調(diào)整PH、EH，從而降低土壤中重金屬的有效性。
目前，以上列舉的治理土壤重金屬污染問(wèn)題的技術(shù)還不能被廣泛地應(yīng)用，其原因有成本過(guò)高、實(shí)地應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)不足、處理效果不穩(wěn)定等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)發(fā)、研究工作的深入與完善，這些治理方法一定可以日趨完善，并被廣泛運(yùn)用。
【參考文獻(xiàn)】
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[關(guān)鍵詞]農(nóng)村耕地 重金屬污染 來(lái)源 治理
[中圖分類(lèi)號(hào)] S341.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2014）-1-161-1
0前言
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了人們生活水平的提高。但是，粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式也造成了嚴(yán)重的污染，尤其是重金屬對(duì)于農(nóng)田土壤的污染，使得我國(guó)的耕地面積不斷縮減，影響到了農(nóng)作物的生長(zhǎng)，同時(shí)還可能對(duì)人體造成相應(yīng)的危害。因此，要充分重視起來(lái)，加強(qiáng)對(duì)于農(nóng)田重金屬污染的治理力度，切實(shí)保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
1重金屬污染概述
重金屬污染，指由重金屬或其化合物造成的環(huán)境污染，其產(chǎn)生的主要原因是人們的生產(chǎn)活動(dòng)，如采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬制品等人為因素造成的。重金屬污染的危害程度并不是固定的，而是取決于其在環(huán)境、物體中存在的化學(xué)形態(tài)和濃度。通常情況下，重金屬污染主要表現(xiàn)在水污染方面，氣體污染和固體廢棄物污染相對(duì)較少。
重金屬具有富集性，很難在環(huán)境中降解，因此，容易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，加上其具有不易移動(dòng)溶解的特性，進(jìn)入生物體后不能被排出，會(huì)造成慢性中毒。例如，日本爆發(fā)的骨痛病，就是由于重金屬元素鎘與人體內(nèi)部的蛋白質(zhì)和各種類(lèi)型的酶發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，從而導(dǎo)致其失去活性，造成重金屬中毒，對(duì)骨骼產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，引發(fā)劇烈的疼痛。
2農(nóng)村耕地中重金屬污染的來(lái)源
目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的，自然界存在的重金屬元素有45種，而對(duì)于農(nóng)村耕地影響較為嚴(yán)重的重金屬，則主要集中在汞、鎘、鉛、鉻、砷物種元素，其并稱(chēng)為“五毒”。每年因重金屬污染所造成的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失不計(jì)其數(shù)，不僅阻礙了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，更使得糧食產(chǎn)量大幅下降，影響社會(huì)的穩(wěn)定。對(duì)于農(nóng)村的耕地而言，重金屬污染的主要來(lái)源包括：
2.1污水
重金屬污染主要表現(xiàn)在水污染方面，因此污水是導(dǎo)致農(nóng)田重金屬污染最主要的原因。由于粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的影響，許多企業(yè)并沒(méi)有對(duì)排放的污水進(jìn)行處理，而是直接排入河流或者土地之中，一方面，使得河流污染嚴(yán)重，農(nóng)民在引水灌溉的過(guò)程中，將污水中的重金屬帶入農(nóng)田，從而引發(fā)重金屬污染；另一方面，污水深入地下后，重金屬元素卻不會(huì)很快講解，在不斷的富集過(guò)程中，使得土壤中的重金屬含量不斷增加，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)造成影響。
2.2大氣
大氣中的重金屬主要來(lái)自于工業(yè)生產(chǎn)排放的廢氣、汽車(chē)尾氣等，如果沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理，重金屬就會(huì)以氣溶膠的形態(tài)，進(jìn)入大氣之中，在自然沉降和降水的作用下，最終進(jìn)入土壤，從而造成農(nóng)田的重金屬污染。一般來(lái)說(shuō)，大氣污染對(duì)于農(nóng)田的影響程度取決與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式和工業(yè)化程度，以及人口的密度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度等。
2.3固體廢棄物
主要指來(lái)自含有重金屬的工業(yè)企業(yè)以及礦業(yè)企業(yè)廢棄物，也包括城市的生活垃圾。這些固體廢棄物含有的重金屬元素會(huì)在存放和處理的過(guò)程中，進(jìn)入土壤，造成污染。例如，重金屬礦業(yè)企業(yè)在對(duì)礦渣進(jìn)行處理時(shí)，通常都是采用統(tǒng)一處理或掩埋的方式。在堆放的過(guò)程中，會(huì)受到雨水沖刷等的影響，使得重金屬元素流入水體或土壤；而在掩埋后，礦渣中含有的重金屬元素也不會(huì)分解，而是逐漸向周?chē)耐寥罃U(kuò)散，不斷的富集，進(jìn)而導(dǎo)致土體中重金屬含量超標(biāo)，造成污染。
2.4化學(xué)農(nóng)藥和肥料
一方面，部分化學(xué)農(nóng)藥的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，含有超標(biāo)的重金屬元素，在使用的過(guò)程中會(huì)隨之進(jìn)入土壤，從而引發(fā)重金屬污染；另一方面，為了保證農(nóng)作物的產(chǎn)量，往往會(huì)長(zhǎng)期使用化學(xué)肥料，提供農(nóng)作物生長(zhǎng)需要的微量元素，但是肥料中的重金屬元素卻在不斷富集的過(guò)程中，出現(xiàn)污染現(xiàn)象。例如，如果某塊農(nóng)田長(zhǎng)期使用磷肥，則可能導(dǎo)致土壤中的鎘含量超標(biāo)，從而引發(fā)重金屬污染。
3農(nóng)村耕地中重金屬污染的治理對(duì)策
3.1對(duì)污染源進(jìn)行控制
對(duì)于農(nóng)村耕地中重金屬污染的治理，首先必須采取必要的措施，對(duì)污染進(jìn)行控制，減少污染源，之后才能對(duì)其進(jìn)行處理，以免污染的重復(fù)發(fā)生。對(duì)于重金屬污染源的控制，需要做到以下幾點(diǎn)：
①對(duì)廢水、廢氣、固體廢棄物的排放進(jìn)行控制，確保處理后排放，將其產(chǎn)生的污染降到最低。針對(duì)含有重金屬元素的污染物，更要加強(qiáng)管理力度。
②對(duì)農(nóng)藥肥料等的使用進(jìn)行限制，對(duì)其成分進(jìn)行改良和創(chuàng)新，盡可能減少農(nóng)藥中重金屬元素的殘留。
③對(duì)農(nóng)田土壤進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的風(fēng)險(xiǎn)，做到防患于未然。
3.2物理?yè)Q土法
由于重金屬的治理成本大、耗時(shí)長(zhǎng)，難度大，從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，對(duì)于污染較為嚴(yán)重的農(nóng)田土壤而言，可以采用換土的方式進(jìn)行處理，其優(yōu)點(diǎn)在于徹底、穩(wěn)定，雖然施工量較大，但是相對(duì)而言速度較快，而且操作簡(jiǎn)單，不影響農(nóng)作物的種植。
3.3化學(xué)調(diào)節(jié)法
主要是利用相應(yīng)的化學(xué)藥劑等，對(duì)農(nóng)田土壤的有機(jī)質(zhì)、水分、pH值等進(jìn)行調(diào)節(jié)，改變重金屬的水溶性和擴(kuò)展性，從而降低污染的擴(kuò)展速度以及其對(duì)于農(nóng)作物的影響。
3.4生物修復(fù)法
指利用植物、動(dòng)物、微生物等，對(duì)土壤中的重金屬進(jìn)吸收和轉(zhuǎn)化等，從而消減重金屬污染對(duì)于農(nóng)田的影響。例如，向日葵可以吸收重金屬，進(jìn)而通過(guò)自身的作用將其排入空氣中，降低土壤重金屬的含量；部分藻類(lèi)和蚯蚓等動(dòng)物也可以對(duì)重金屬進(jìn)行吸收。
4結(jié)語(yǔ)
總之，重金屬污染對(duì)于農(nóng)村耕地的影響是十分巨大的，農(nóng)業(yè)技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)于重金屬污染來(lái)源的分析，通過(guò)預(yù)防和治理相結(jié)合的方式，解決土壤重金屬污染的問(wèn)題。
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[關(guān)鍵詞] 重金屬污染 土壤 水 防治
[中圖分類(lèi)號(hào)] X52 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650 （2013）08-0230-01
重金屬對(duì)水體及土壤的污染形勢(shì)是很?chē)?yán)峻的，據(jù)資料顯示，每年我國(guó)有1200萬(wàn)噸糧食收到不同程度的不同重金屬的污染，直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)200億元，每年能多養(yǎng)活4000萬(wàn)人，并且這一數(shù)字還在逐年增長(zhǎng)，這些污染大都是由于土壤或灌溉用水受重金屬污染而造成，重金屬污染有著較強(qiáng)的不可預(yù)見(jiàn)性，因此對(duì)其防治有很大的困難，而預(yù)防才是王道。
一、重金屬的來(lái)源及其種類(lèi)
1.重金屬的來(lái)源
重金屬的主要來(lái)源還是工業(yè)污染，當(dāng)然，或多或少也有來(lái)自交通以及我們生活垃圾的污染，在工業(yè)污染中，來(lái)自化工行業(yè)的污染占了相當(dāng)大的比例，其次就是發(fā)電廠、鋼鐵廠，最常見(jiàn)的就是工業(yè)中的三廢：廢水、廢棄、廢渣，三廢當(dāng)中含有大量的重金屬及其化合物，不經(jīng)處理便直接排放，直接導(dǎo)致水資源和土壤污染，當(dāng)人們用了這種被污染的水去灌溉莊稼，在被污染的土地上種莊稼，就會(huì)嚴(yán)重影響莊稼的收成，重金屬也就隨植物鏈傳到人類(lèi)，對(duì)人們的健康造成了嚴(yán)重的影響[1]。近幾年，有環(huán)保學(xué)者提出：中國(guó)的化工企業(yè)的工藝、設(shè)備、技術(shù)研發(fā)較落后，是造成污染嚴(yán)重的主要原因，而人為的環(huán)保意識(shí)以及地方保護(hù)環(huán)保意識(shí)的淡薄，加劇了污染，強(qiáng)化治理迫在眉睫。生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)放眼未來(lái)，倡導(dǎo)環(huán)保，化工生產(chǎn)過(guò)程盡量使用少污染和無(wú)污染的原材料。
2.重金屬的分類(lèi)
2.1汞污染
汞是一種唯一的在常溫下為液態(tài)的金屬，在自然界中普遍存在，一般動(dòng)物植物中都含有微量的汞，因此我們的食物中，都有微量的汞存在，可以通過(guò)排泄、毛發(fā)等代謝，不影響健康。
但是，隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)對(duì)汞的需求量還是很高的，問(wèn)題在于這些重金屬用完之后生成的其氧化物或雜質(zhì)如何處理，過(guò)量的汞如何處理，這些都是問(wèn)題的關(guān)鍵之處，據(jù)調(diào)查，每年因汞中毒而死亡的人數(shù)并不在少數(shù)，如何防范含汞廢水進(jìn)入農(nóng)業(yè)用水系統(tǒng)，已經(jīng)迫在眉睫，是我們不得不去面對(duì)的問(wèn)題。
2.3鉛污染
鉛是一種柔軟的白色金屬，是我國(guó)最早發(fā)現(xiàn)的元素之一，很容易生銹，但不失光澤，鉛在工業(yè)中最重要的用途就是制造蓄電池，因此，水資源和土壤中鉛污染的主要來(lái)源就是人們對(duì)廢棄蓄電池的隨意丟棄，而鉛的化合物，常被用于合成五彩繽紛的顏料，在鉛的眾多化合物中，最重要的就是四乙基鉛，常用于汽油防爆劑，鉛的毒性隨量而增大，其主要是通過(guò)人的皮膚接觸，或者是消化道、呼吸道等進(jìn)入人體器官，鉛含量多者可引起器官病變，鉛的主要毒性表現(xiàn)在貧血，神經(jīng)受到損傷或者造成腎功能不全，生活中的鉛給我們帶來(lái)了無(wú)限的色彩和快樂(lè)，但是食物中的鉛卻能給人帶來(lái)痛苦。
二、重金屬對(duì)水體及土壤污染現(xiàn)狀
1.重金屬對(duì)水體污染現(xiàn)狀
水體中重金屬污染物的來(lái)源十分廣泛，最主要的是工礦企業(yè)排放的廢物和污水。由于這些工廠排放的污染物數(shù)量大，分布范圍廣，因而受污染的區(qū)域很大，較難控制，危害嚴(yán)重[2]。重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中富集，如果超過(guò)人體所能耐受的限度，會(huì)造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等，對(duì)人體會(huì)造成很大的危害。在我國(guó)，最近的一起重金屬污染事件是2011年3月中旬，浙江臺(tái)州市路橋區(qū)峰江街道，一座建在居民區(qū)中央的“臺(tái)州市速起蓄電池有限公司” 引起168名居民血鉛超標(biāo)，是近幾年來(lái)浙江發(fā)生的最嚴(yán)重的一次重金屬污染事件，其原因就是電池公司將含有大量鉛的廢水排入河渠，滲入地下，居民喝了地下水之后鉛嚴(yán)重超標(biāo)，而作為最大的洋垃圾市場(chǎng)，臺(tái)州市每年從垃圾中拆解的價(jià)值高達(dá)200億人民幣，但是拆解之后的剩余物卻隨意丟棄，丟棄的重金屬垃圾對(duì)空氣和水資源造成了嚴(yán)重的污染。目前，我國(guó)的重金屬對(duì)水體的污染正在逐年加劇，如若不采取措施，不過(guò)十幾年的時(shí)間，我們將生活在一個(gè)被重金屬污染的世界，想治理都治理不完。
二、重金屬對(duì)水體污染的防治措施
1.加快含重金屬?gòu)U水廢氣治理
廢水和廢氣是化工行業(yè)最普遍的污染物，也是和人類(lèi)息息相關(guān)的一些污染，針對(duì)這些廢水和廢氣，怎么處理成為了一個(gè)棘手的問(wèn)題，對(duì)于廢水的處理，目前，有三種最為讓人接受的方法，物理處理法，即利用污染物的物化性質(zhì)來(lái)除掉廢水中的污染物，化學(xué)處理法，是指利用化學(xué)反應(yīng)原理處理或回收廢水中的溶解物或膠體中的物質(zhì)，包括中和，氧化，還原絮凝法。最后一種方法是生化處理法，這種方法是指利用微生物在廢水中對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化分解的新陳代謝過(guò)程，包括活性污泥法，生物濾池，氧化塘等方法。
2.強(qiáng)化含重金屬固體廢物污染防治
固體廢棄物是化工三廢中種類(lèi)最多數(shù)量最大的一種污染物，其每年排出的數(shù)量有數(shù)億噸，破壞了植被，排入水源，對(duì)農(nóng)業(yè)用水造成了嚴(yán)重的污染，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化就會(huì)進(jìn)入大氣，化工廢渣的種類(lèi)繁多，成分復(fù)雜，處理方法并不像廢水廢氣那樣有成套的系統(tǒng)和裝置。而是根據(jù)其化學(xué)組成選用不同的方法，對(duì)于有機(jī)化工廢物的處理，目前，采用較多的方法有熱分解法，焚燒法和再生利用法，近幾年發(fā)展最受歡迎的是再生利用法，將廢物經(jīng)過(guò)多次的回收利用，將其中有用成分提取出來(lái)，加工成其他產(chǎn)品。其次就是對(duì)無(wú)極廢物的處理，其主要方法有3種，分別是可以作為二次原料資源，或者是提取其中的有用成分用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對(duì)那些沒(méi)有什么利用價(jià)值或者已經(jīng)提取有用成分的部分廢物，可以再加工為建筑材料。
三、結(jié)論
目前，我國(guó)重金屬對(duì)水體污染已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重了，尤其是化工行業(yè)，是最主要的重金屬污染源中，如若不及時(shí)治理，將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重?fù)p失，對(duì)人們的身心健康造成巨大的傷害，因此，解決重金屬污染問(wèn)題已經(jīng)迫在眉睫。
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實(shí)驗(yàn)部分
1儀器及分析方法
分析儀器分別為:PE－AAnalyst原子吸收分光光度計(jì)，砷化氫發(fā)生裝置。砷采用二乙氨基二硫代甲酸銀光度法，鎳、銅、鉛、鎘采用原子吸收分光光度法。
2數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量控制
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用均值型污染指數(shù)法，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用清潔對(duì)照點(diǎn)監(jiān)測(cè)值進(jìn)行評(píng)價(jià)。質(zhì)量控制是保證監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠的必要措施。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，根據(jù)質(zhì)控程序?qū)λ脙x器參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)室分析采用帶國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品和加標(biāo)回收措施進(jìn)行準(zhǔn)確度控制。結(jié)果表明，曲線斜率b、截距a和相關(guān)系數(shù)r均在規(guī)定的范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)樣品和加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)均符合要求。
結(jié)果與分析
1蔬菜基地環(huán)境空氣中重金屬污染特征
按照環(huán)境空氣綜合污染指數(shù)法，對(duì)環(huán)境空氣中重金屬污染分級(jí)(分級(jí)依據(jù)為國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)總站環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書(shū)編寫(xiě)技術(shù)規(guī)定)。即:P＜4輕污染;4＜P＜6中污染;6＜P＜8重污染;P＞8嚴(yán)重污染。環(huán)境空氣質(zhì)量分級(jí)見(jiàn)表1。環(huán)境空氣中重金屬污染區(qū)域特征為:西灣、東灣、下四分、中盤(pán)一帶遠(yuǎn)郊區(qū)(蔬菜種植區(qū))為輕污染區(qū);白家嘴一帶近郊區(qū)為中污染區(qū);高崖子近城區(qū)為重污染區(qū)。環(huán)境空氣中重金屬監(jiān)測(cè)指標(biāo)污染特征主要以Ni、Cu污染為主，Cd、Pb污染為輔，并且Ni、Cu污染為重污染，Cd為中污染，Pb為輕度污染，As無(wú)污染。
2蔬菜基地土壤中重金屬污染特征
依據(jù)中國(guó)文化書(shū)院《環(huán)境影響評(píng)價(jià)》中關(guān)于土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法中的土壤分級(jí)方法，由于土壤本身尚無(wú)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，所以土壤的分級(jí)一般都按綜合污染指數(shù)而定。P＜1定為未受污染，P＞1為已污染，P值越大，污染越嚴(yán)重。根據(jù)這一分級(jí)規(guī)則，由表2可見(jiàn)，新華、東灣、西灣一帶的土壤未受重金屬污染，土壤環(huán)境質(zhì)量較好;其余測(cè)點(diǎn)均為輕度污染。土壤重金屬污染特征表現(xiàn)為以Cd污染為主，其次為Ni，兩項(xiàng)指標(biāo)均為輕度污染，其它三項(xiàng)指標(biāo)無(wú)污染，但Cu卻處于將要污染的臨界值。由此可見(jiàn)，金昌市土壤中重金屬污染表現(xiàn)出很強(qiáng)的地域特征，即以冶煉廠為座標(biāo)，沿東南方向，從高崖子至西灣、東灣，污染程度依次減輕。
3蔬菜中重金屬污染特征
由于蔬菜中無(wú)重金屬評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，故本次評(píng)價(jià)是參照土壤的分級(jí)方法，采用對(duì)照點(diǎn)新華測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)值作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的，其污染特征具有一定的區(qū)域性。根據(jù)土壤的分級(jí)規(guī)則，城郊蔬菜種植區(qū)西灣與東灣所采集的四種最常見(jiàn)蔬菜中，重金屬含量相對(duì)新華而言均屬輕度污染，且污染水平基本相當(dāng)，其中西紅柿相對(duì)而言污染偏高，辣椒與豆角偏低。蔬菜的區(qū)域污染特征為:離市區(qū)較近的西灣蔬菜中重金屬污染重于離市區(qū)較遠(yuǎn)的東灣，即離市區(qū)越近，重金屬污染越重。蔬菜中各項(xiàng)重金屬指標(biāo)的污染特征為:各項(xiàng)指標(biāo)中重金屬污染特征不十分顯著，表現(xiàn)為As污染略高于其它指標(biāo)，Cd污染略低于其它指標(biāo)，其余指標(biāo)污染水平相當(dāng)。
污染原因分析
1環(huán)境空氣
從環(huán)境空氣中重金屬污染特征分析，可清楚地看到，環(huán)境空氣中重金屬污染地域特征很明顯是以冶煉廠為中心，向東南、西北兩個(gè)方向展開(kāi)，并且呈逐漸減弱之勢(shì)，由此也說(shuō)明造成環(huán)境空氣中重金屬污染的原因，主要是冶煉煙氣中排放的大量金屬粉塵。其次氣象因素也是很重要的原因之一，這兩個(gè)方向區(qū)域的環(huán)境空氣中重金屬污染嚴(yán)重，是因?yàn)榻鸩邢募镜闹鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)與東南風(fēng)，因此，導(dǎo)致這部分區(qū)域環(huán)境空氣中重金屬污染加重。
2土壤
根據(jù)土壤中重金屬污染特征，再加上這一帶灌溉用水為金川峽水庫(kù)地表水，而金昌市地表水中重金屬指標(biāo)均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838－2002中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)對(duì)土壤造成污染，由此可以得出造成高崖子一帶土壤中重金屬污染的主要原因是金川公司冶煉煙氣所致。
3蔬菜
根據(jù)蔬菜中重金屬污染特征，各區(qū)域蔬菜中重金屬監(jiān)測(cè)結(jié)果同清潔對(duì)照點(diǎn)相比，相差不是很大，但還是表現(xiàn)出了地域特點(diǎn)，即離冶煉廠越近，蔬菜中重金屬污染越重，可以說(shuō)造成蔬菜中重金屬污染的原因是由冶煉煙氣造成的。
結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)金昌市蔬菜基地環(huán)境空氣、土壤、蔬菜中重金屬污染特征研究，得出蔬菜基地環(huán)境空氣已不同程度受到重金屬的污染，且表現(xiàn)為離城區(qū)越近重金屬污染程度越重;而土壤、蔬菜未受重金屬污染，但仍表現(xiàn)出很明顯的污染地域特征，即離市區(qū)較近區(qū)域土壤及蔬菜中重金屬含量高于離市區(qū)較遠(yuǎn)的區(qū)域。表明金川公司冶煉煙氣對(duì)金昌市蔬菜基地環(huán)境質(zhì)量造成了不同程度的影響，應(yīng)引起各方面的關(guān)注。
防治措施
1制定污染防治規(guī)劃
金昌市有關(guān)部門(mén)應(yīng)結(jié)合市區(qū)環(huán)境空氣中重金屬污染現(xiàn)狀，劃定重金屬污染規(guī)劃區(qū)，制定規(guī)劃區(qū)重金屬污染防治規(guī)劃，確定目標(biāo)，逐年實(shí)施，控制污染。
2形成各部門(mén)齊抓共管機(jī)制
污染防治工作涉及部門(mén)廣泛，如環(huán)保、城建、林業(yè)、水利等部門(mén)，應(yīng)建立起由政府對(duì)規(guī)劃區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量負(fù)責(zé)，環(huán)保部門(mén)統(tǒng)一組織協(xié)調(diào)、監(jiān)督管理，各部門(mén)通力合作，齊抓共管的管理運(yùn)行機(jī)制。
3建立制度，規(guī)范管理
環(huán)境空氣中重金屬污染防治工作，技術(shù)難度大，沒(méi)有成熟的管理經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。因此，要建立切實(shí)可行的管理制度，使污染防治工作有章可循，有法可依，逐步走上法制化軌道。
4強(qiáng)化源頭管理，推行清潔生產(chǎn)
金昌市的環(huán)境污染與生產(chǎn)工藝技術(shù)落后、管理不善密切相關(guān)。冶煉過(guò)程的采掘率和金屬回收率較低，這樣，既浪費(fèi)了資源，又污染了環(huán)境。因此，要依靠科技進(jìn)步，積極探索研究冶煉煙氣中重金屬回收利用的新途徑，推行清潔生產(chǎn)工藝，以減少污染物排放。
5加強(qiáng)“菜籃子”產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境管理
在所劃定的“菜籃子”產(chǎn)地設(shè)置必要的防治污染的隔離帶或緩沖區(qū)，在其周邊要嚴(yán)格控制工業(yè)污染源的排放，對(duì)已經(jīng)投產(chǎn)的有污染且不達(dá)標(biāo)的建設(shè)項(xiàng)目，必須嚴(yán)格監(jiān)管，依法停產(chǎn)治理，對(duì)逾期不能達(dá)標(biāo)的企業(yè)，建議政府對(duì)其關(guān)閉。加強(qiáng)對(duì)“菜籃子”產(chǎn)品產(chǎn)地的環(huán)境監(jiān)督管理力度，及時(shí)調(diào)查處理“菜籃子”產(chǎn)地環(huán)境污染事故與糾紛，并對(duì)“菜籃子”產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)，為政府選擇劃定“菜籃子”產(chǎn)品產(chǎn)地提供依據(jù)。
6充分發(fā)揮環(huán)境監(jiān)測(cè)的技術(shù)監(jiān)督作用
環(huán)境監(jiān)測(cè)要充分發(fā)揮其技術(shù)監(jiān)督、技術(shù)支持、技術(shù)服務(wù)的作用，根據(jù)國(guó)家和省、市環(huán)保部門(mén)的實(shí)際需求，進(jìn)一步補(bǔ)充完善環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)路線，組織制定“菜籃子”產(chǎn)品產(chǎn)地專(zhuān)項(xiàng)環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)劃或方案，開(kāi)展對(duì)“菜籃子”產(chǎn)品產(chǎn)地大氣、水質(zhì)、土壤等環(huán)境要素的監(jiān)測(cè)，為市政府決策并加強(qiáng)污染防治提供科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞：稀特蔬菜；硝酸鹽；重金屬；富集能力
中圖分類(lèi)號(hào)：S647+R155文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2014）12-0076-04
稀特蔬菜是非本土、非本季節(jié)種植以及一些珍稀特有蔬菜的統(tǒng)稱(chēng)，是一種區(qū)別于大宗蔬菜的習(xí)慣性叫法，主要指從國(guó)外或國(guó)內(nèi)某些地區(qū)引進(jìn)的名、特、優(yōu)、新蔬菜[1]。稀特蔬菜含豐富礦物質(zhì)元素、維生素、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分，既可作為餐桌上的美食，同時(shí)又具有醫(yī)療保健功能，因此倍受廣大消費(fèi)者青睞[2]。近年來(lái)，稀特蔬菜種植業(yè)在濟(jì)南市城郊蔬菜基地和農(nóng)業(yè)科技園區(qū)蓬勃發(fā)展。蔬菜生長(zhǎng)過(guò)程中易富集土壤中的硝酸鹽和重金屬，并通過(guò)食物鏈在人體內(nèi)累積，從而危害人體健康[3，4]。開(kāi)展蔬菜產(chǎn)品中硝酸鹽和重金屬含量水平的研究，尋求污染控制的方法和技術(shù)，對(duì)于保障人民群眾的飲食安全，促進(jìn)蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展都具有重要意義[5]。為研究不同稀特蔬菜品種對(duì)硝酸鹽和重金屬元素的富集特性，本試驗(yàn)選取環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)、種植效益較高的10種當(dāng)?shù)叵√厥卟藶樵嚥模_(kāi)展了不同稀特蔬菜對(duì)硝酸鹽和重金屬元素富集能力的比較、污染評(píng)價(jià)及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，以期為稀特蔬菜的污染控制和合理布局提供借鑒和依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
試驗(yàn)于2013年6月至9月在濟(jì)南市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院蔬菜試驗(yàn)基地進(jìn)行。供試10種稀特蔬菜見(jiàn)表1，對(duì)照蔬菜選用‘青研春白1號(hào)’大白菜。試驗(yàn)地土壤為褐土，肥力中等。施用廄肥作底肥，每666.7m2用量2 000 kg，作物生長(zhǎng)期間未再進(jìn)行追肥。田間管理采用當(dāng)?shù)厥卟顺Ｒ?guī)生產(chǎn)管理措施。
1.2樣品采集
相同的栽培管理?xiàng)l件下，根據(jù)不同稀特蔬菜品種的生育期，分別選擇合適的采收期對(duì)蔬菜食用部分進(jìn)行取樣。每份樣品取樣重量不少于1 kg。采得樣品立即送達(dá)樣品室，經(jīng)不同預(yù)處理后分別用于硝酸鹽和重金屬檢測(cè)[6～8]。
1.3測(cè)定方法
硝酸鹽含量采用紫外分光光度計(jì)法[7，9] 測(cè)定，重金屬元素鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、鉻（Cr）含量采用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）儀測(cè)定[10]。
1.4評(píng)價(jià)方法
1.4.1硝酸鹽和重金屬污染評(píng)價(jià)根據(jù)世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織規(guī)定的硝酸鹽日允許攝入量（3.6 mg/kg體重），提出蔬菜硝酸鹽含量分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[7，9]（表2）。采用單因子污染指數(shù)法及內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法（表3），評(píng)價(jià)蔬菜重金屬污染狀況[5，8，10]。
1.4.2健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法稀特蔬菜重金屬攝入風(fēng)險(xiǎn)，采用多介質(zhì)暴露評(píng)價(jià)模型中水、食物攝入和空氣吸入暴露評(píng)價(jià)簡(jiǎn)化方程進(jìn)行評(píng)價(jià)[10，11]。以HQ表示由蔬菜攝入引起的重金屬暴露風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)：HQ=CDI/0.5RfD（CDI為重金屬污染物通過(guò)蔬菜進(jìn)入人體的平均日攝入量，RfD為重金屬污染物的參考暴露劑量）。暴露風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)HQ>1，表明該重金屬污染物可引起人體的健康風(fēng)險(xiǎn)，指數(shù)值越高表明該污染物對(duì)人體健康的危害越大。
2結(jié)果與分析
2.1對(duì)硝酸鹽的富集能力和污染評(píng)價(jià)
由表4可知，不同蔬菜硝酸鹽的富集能力存在差異。10種稀特蔬菜食用部位硝酸鹽含量均低于對(duì)照，由大到小順序?yàn)椋杭t莧>蒲公英>薄荷>野菊>景天三七>婆羅門(mén)參>綠莧>紅鳳菜>馬齒莧>田七菜。其中，紅莧硝酸鹽含量最高，為1 229.2 mg/kg，田七菜硝酸鹽含量最低，為683.4 mg/kg。所測(cè)蔬菜硝酸鹽含量均大于432 mg/kg，均不宜生食；其中田七菜、馬齒莧和紅鳳菜硝酸鹽含量小于785 mg/kg，屬中度污染，可鹽漬和熟食；其它蔬菜硝酸鹽含量大于785 mg/kg且小于1 440 mg/kg，屬重度污染，可熟食，不可生食和鹽漬。
2.2對(duì)重金屬的富集能力和污染評(píng)價(jià)
由表4可知，10種稀特蔬菜對(duì)不同重金屬元素的富集能力大小順序基本一致，即Pb>Cr>As>Cd>Hg。其中，紅莧、綠莧、野菊、蒲公英和薄荷對(duì)Pb、Hg、Cr的富集能力均大于對(duì)照，紅莧和野菊對(duì)Cd的富集能力大于對(duì)照，紅莧、綠莧、薄荷和蒲公英對(duì)As的富集能力大于對(duì)照。
由表5可知，紅莧、綠莧、野菊、薄荷和蒲公英的綜合污染指數(shù)均大于對(duì)照。其中，紅莧和綠莧綜合污染指數(shù)大于1.00，屬輕度污染；野菊、薄荷和蒲公英綜合污染指數(shù)在0.70～1.00之間，達(dá)到警戒限；其它稀特蔬菜品種綜合污染指數(shù)均在0.70以下，重金屬污染程度屬安全。
2.3重金屬攝入的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果
由表6可知，10種稀特蔬菜攝入重金屬元素的暴露風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（HQ）均小于1，表明食用這些稀特蔬菜，重金屬污染物不會(huì)引起當(dāng)?shù)鼐用竦慕】碉L(fēng)險(xiǎn)。
3結(jié)論與討論
一般來(lái)說(shuō)，稀特蔬菜病蟲(chóng)害發(fā)生輕，生產(chǎn)過(guò)程中用肥、用藥較少，蔬菜產(chǎn)品的品質(zhì)也較好[1]。但隨著種植規(guī)模的加大，受城郊環(huán)境污染加劇、不合理施用化肥、農(nóng)藥以及蔬菜種類(lèi)和品種自身富集能力差異等因素影響，部分稀特蔬菜產(chǎn)品中硝酸鹽和重金屬元素含量也持續(xù)增加，對(duì)人體健康構(gòu)成了潛在威脅[11，12]。
試驗(yàn)得出，不同稀特蔬菜對(duì)硝酸鹽和重金屬元素的富集能力不同，其中紅莧、綠莧、野菊、薄荷和蒲公英對(duì)硝酸鹽和重金屬元素Pb、Cd、Hg、As、Cr的富集能力較其它品種更強(qiáng)，重金屬元素含量多高于對(duì)照大白菜，兩種莧科蔬菜富集能力較強(qiáng)與其他學(xué)者的研究結(jié)果一致[5，10]。
減少蔬菜硝酸鹽和重金屬污染的措施，主要包括控制和消除污染源、合理調(diào)節(jié)生產(chǎn)環(huán)境、科學(xué)施肥和用藥、選育新品種、制訂嚴(yán)格的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等[4，10，12，13]。此外，蔬菜的選擇性種植是一種便捷途徑。將土壤中的硝酸鹽和重金屬含量特征與蔬菜對(duì)硝酸鹽和重金屬的富集特性結(jié)合分析，在查明規(guī)劃種植區(qū)土壤污染物含量水平的前提下，因地制宜地按蔬菜對(duì)污染物富集能力的差異性來(lái)選擇種植的蔬菜種類(lèi)，可以趨利避害，制定出科學(xué)合理的種植規(guī)劃和生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高效的稀特蔬菜產(chǎn)品[6，12，13]。
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關(guān)鍵詞：農(nóng)產(chǎn)品地；重金屬污染；普查取樣；質(zhì)量控制
中圖分類(lèi)號(hào)：S207 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
在《國(guó)家及各地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十二五”規(guī)劃綱要》中提出：“以基本農(nóng)田、重要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地、特殊農(nóng)產(chǎn)品基地，特別是菜籃子基地為監(jiān)管重點(diǎn)，開(kāi)展農(nóng)用土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)、評(píng)估與安全性劃分。加強(qiáng)對(duì)重金屬污染的土壤治理技術(shù)研究，積極開(kāi)展土壤污染防治和修復(fù)”。為有效貫徹落實(shí)“十二五”規(guī)劃綱要，目前，在全國(guó)各省、市、縣地區(qū)正在逐步開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品地的重金屬污染普查取樣工作，以從源頭上保障農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，確保人民生活的安全、健康。
1 農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染普查取樣的目的與內(nèi)容
農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染即是指由于人類(lèi)活動(dòng)，而導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品土壤中的微量有害元素含量超過(guò)了預(yù)定值，因過(guò)量沉積而引起的含量過(guò)高而帶來(lái)的危害。
1.1 普查取樣的目的
1.1.1 為農(nóng)產(chǎn)品地的安全現(xiàn)狀管理服務(wù)
通過(guò)掌握農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染的狀況、分布及特征等基礎(chǔ)信息，并開(kāi)展產(chǎn)地的安全等級(jí)劃分，從而為保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、保護(hù)土地資源的有效利用以及保護(hù)人體健康提供重要的科學(xué)依據(jù)。
1.1.2 為農(nóng)產(chǎn)品地的安全動(dòng)態(tài)管理服務(wù)
通過(guò)詳細(xì)了解農(nóng)產(chǎn)品地及周邊環(huán)境的重金屬污染歷史與現(xiàn)狀，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況、自然環(huán)境情況等，以便于開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品地的安全區(qū)劃，從而能科學(xué)的設(shè)置國(guó)控點(diǎn)。并開(kāi)展動(dòng)態(tài)預(yù)警監(jiān)測(cè)，以及時(shí)掌握農(nóng)產(chǎn)品地的安全變化。
1.1.3 為減少和消除農(nóng)產(chǎn)品重金屬危害服務(wù)
通過(guò)設(shè)立重金屬污染修復(fù)示范區(qū)，并全面、準(zhǔn)確掌握其污染現(xiàn)狀，為制定污染修復(fù)方案以及選擇修復(fù)技術(shù)、修復(fù)方法提供科學(xué)的依據(jù)，同時(shí)還能為污染修復(fù)效果的評(píng)估提供準(zhǔn)確的技術(shù)背景資料。
1.2 普查取樣的內(nèi)容
普查取樣的內(nèi)容主要包括了農(nóng)產(chǎn)品地土壤的檢測(cè)和資料調(diào)研這2個(gè)方面。
1.2.1 農(nóng)產(chǎn)品土壤的檢測(cè)
由于重金屬是指密度≥5g/cm3的金屬，而農(nóng)產(chǎn)品地的重金屬污染主要包括了鎘、汞、砷、鉻、鉛等生物毒性顯著的元素。因此，在對(duì)土壤進(jìn)行檢測(cè)時(shí)主要是測(cè)定這5種污染物的總量，并測(cè)定土壤的pH值與陽(yáng)離子交換量。
1.2.2 資料調(diào)研
主要是指對(duì)農(nóng)產(chǎn)品地的污染源、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況、自然環(huán)境情況、安全質(zhì)量狀態(tài)等歷史和現(xiàn)狀資料，進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)查、收集與整理，并結(jié)合土壤、糧食、水質(zhì)樣品的采集對(duì)取樣點(diǎn)資料實(shí)施詳細(xì)的登記。
2 更有效控制農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染普查取樣質(zhì)量的相關(guān)建議
2.1 嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)規(guī)范要求，確保普查取樣工作質(zhì)量
在農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染普查取樣工作中，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T166-2004）、《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995）、《食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（HJ332-2006）等相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，開(kāi)展調(diào)查和取樣工作。
2.1.1 普查取樣前的準(zhǔn)備工作
應(yīng)做好資料的收集和調(diào)查，由于農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染的分布情況是不均勻的，因此調(diào)查采樣之前應(yīng)通過(guò)收集資料和調(diào)查工作來(lái)確定目標(biāo)，調(diào)查工作主要是對(duì)農(nóng)產(chǎn)品地及附件取樣的土壤形狀、產(chǎn)業(yè)情況、自然條件、污染歷史與現(xiàn)狀等情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，必要時(shí)還需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查；應(yīng)做好采樣工具和器材的準(zhǔn)備工作，采樣工具主要有螺旋取土鉆、圓狀取土鉆、鐵鍬、鐵鏟、竹片及其它適合特殊采樣要求的工具等，而采樣器材則主要包括了照相機(jī)、卷尺、GPS儀、羅盤(pán)、樣品箱、樣品袋等等，同時(shí)普查人員還應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)備好安全防護(hù)用品，例如安全帽、工作服、工作鞋及藥品等。
2.1.2 做好采樣點(diǎn)的布設(shè)
樣點(diǎn)布設(shè)的方法主要有簡(jiǎn)單隨機(jī)法、分塊隨機(jī)法和系統(tǒng)隨機(jī)法。簡(jiǎn)單隨機(jī)法是利用網(wǎng)格編號(hào)確定采樣點(diǎn)的樣品數(shù)，然后從中取樣的方法；分塊隨機(jī)則是將農(nóng)產(chǎn)品地根據(jù)類(lèi)型分塊，然后保證每一種類(lèi)型都有樣品的方法；而系統(tǒng)隨機(jī)則是利用系統(tǒng)隨機(jī)布設(shè)網(wǎng)格，每一格中都需要采樣。總之，在對(duì)農(nóng)產(chǎn)品地采樣點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)時(shí)，應(yīng)盡量考慮到不同土地的利用類(lèi)型以及其在所在區(qū)域的代表性，并兼顧到樣點(diǎn)的均勻性。
2.1.3 做好土壤樣品的制備與保存工作
樣品的制備過(guò)程為，利用風(fēng)干室將土壤樣品風(fēng)干，并挑揀出其中的砂礫、碎石和植物殘?bào)w；將風(fēng)干的樣品放置在有機(jī)玻璃板上進(jìn)行粗磨和細(xì)磨工序；將已研磨均勻的樣品分別放置于樣品袋或樣品瓶中，并填寫(xiě)好標(biāo)簽。在制備過(guò)程中，要求制樣工具在每一份樣品處理后均應(yīng)當(dāng)擦洗干凈，以避免樣品出現(xiàn)交叉污染。
土壤樣品存放的地點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)保持通風(fēng)、干燥、無(wú)污染以及無(wú)陽(yáng)光的直接照射。同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)定期對(duì)樣品進(jìn)行檢查和清理，以防止樣品出現(xiàn)霉變、鼠害或標(biāo)簽脫落等問(wèn)題。
2.2 從政策、財(cái)政、人員等多個(gè)環(huán)節(jié)出發(fā)，提高普查取樣工作質(zhì)量
2.2.1 各級(jí)政府應(yīng)從政治高度出發(fā)，精心安排與工作普查取樣工作
各級(jí)政府機(jī)關(guān)應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到，近年來(lái)我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品地污染情況的嚴(yán)重性以及農(nóng)業(yè)資源環(huán)境保護(hù)工作的緊迫性。嚴(yán)格貫徹落實(shí)“十二五”規(guī)劃綱要，將農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染普查取樣工作擺在全局工作的突出位置，組織強(qiáng)而有力的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，齊心協(xié)力做好普查取樣工作。通過(guò)2012～2015年這4a時(shí)間，逐步掌握全國(guó)各地方區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品地重金屬的污染情況，并通過(guò)完善土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，建立農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量檔案，以及時(shí)了解和掌握各地農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤環(huán)境的變化現(xiàn)狀，進(jìn)而從源頭上保障農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。
2.2.2 加大財(cái)政支出，建立穩(wěn)定的普查取樣投入機(jī)制
農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染的普查與取樣工作不僅任務(wù)量重、涉及面廣，而且具有長(zhǎng)期性、緊迫性以及公益性上的特征。然而，當(dāng)前各級(jí)農(nóng)村能源環(huán)保部門(mén)普遍存在經(jīng)費(fèi)不足的問(wèn)題，而由此導(dǎo)致的監(jiān)測(cè)設(shè)備短缺、監(jiān)測(cè)水平低下，不僅使得各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存在著一定的誤差，而且樣品取樣的準(zhǔn)確度也難以得到保證。因此，為保障普查取樣工作的順利開(kāi)展與實(shí)施，除中央財(cái)政部門(mén)資金的及時(shí)規(guī)劃以外，各級(jí)地方政府還應(yīng)當(dāng)加大對(duì)其財(cái)政支出的力度，以建立穩(wěn)定、長(zhǎng)效的投入機(jī)制，有效保障普查取樣工作的嚴(yán)謹(jǐn)性與科學(xué)性。
2.2.3 加強(qiáng)普查人員的技術(shù)培訓(xùn)力度，確保普查取樣數(shù)據(jù)的真實(shí)與客觀
普查取樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與真實(shí)性，是整個(gè)農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染普查取樣工作的重點(diǎn)與核心環(huán)節(jié)。為確保普查取樣數(shù)據(jù)的真實(shí)與客觀，要求各級(jí)農(nóng)村能源環(huán)保部門(mén)的一級(jí)技術(shù)骨干人員，能深入現(xiàn)場(chǎng)、細(xì)心嚴(yán)謹(jǐn)、技術(shù)到位的做好重金屬污染普查取樣在準(zhǔn)備工作、采樣點(diǎn)布設(shè)、現(xiàn)場(chǎng)記錄與取樣、樣品的制備與保存等各個(gè)環(huán)節(jié)中的工作。要實(shí)現(xiàn)以上的目標(biāo)，就必須從“加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，強(qiáng)化技術(shù)支撐”入手，注重對(duì)普查人員技術(shù)培訓(xùn)與技術(shù)指導(dǎo)工作的強(qiáng)化力度，從而綜合性提升普查人員的個(gè)人素質(zhì)能力與業(yè)務(wù)技術(shù)水平，確保普查取樣工作的質(zhì)量。
3 結(jié)語(yǔ)
農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染的普查取樣作為農(nóng)產(chǎn)品地土壤重金屬污染防治的基礎(chǔ)性工作，對(duì)推進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)，從源頭上保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，確保人民生活的安全、健康都奠定了良好的基礎(chǔ)。本文從農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染普查取樣的目的與主要內(nèi)容出發(fā)，并從技術(shù)、政策、財(cái)政、人員等多個(gè)角度探討和研究了如何能更有效的控制普查取樣工作的質(zhì)量，以此希望能對(duì)當(dāng)前農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染普查取樣工作的順利開(kāi)展提供一定的幫助與借鑒。
參考文獻(xiàn)
[1] 李斌，趙春江.我國(guó)當(dāng)前農(nóng)產(chǎn)品地土壤重金屬污染形式及檢測(cè)技術(shù)分析[J].農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào)，2013（05）.
關(guān)鍵詞：土壤 重金屬 污染狀況
中圖分類(lèi)號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2013）010-142-02
郫縣位于成都近郊，面積437.5km2，共有農(nóng)村人口44.2017萬(wàn)人，氣候溫和，雨水充沛，河網(wǎng)密布，水質(zhì)優(yōu)良，土壤肥沃，農(nóng)業(yè)歷史悠久，是整個(gè)成都平原的主要蔬菜生產(chǎn)基地。隨著現(xiàn)代工業(yè)和城市的發(fā)展，廢水、廢氣、廢渣和城鎮(zhèn)生活垃圾的排放增加，都容易引起土壤中的重金屬含量增加。土壤中的重金屬污染因?yàn)殡y于治理、具累積性且危害周期長(zhǎng)，受到人們的普遍關(guān)注，不但影響農(nóng)產(chǎn)品的清潔生產(chǎn)，而且通過(guò)食物對(duì)人類(lèi)健康造成極大的危害。因此了解和研究郫縣土壤重金屬污染現(xiàn)況，對(duì)于政府制定針對(duì)性措施，保護(hù)土壤環(huán)境質(zhì)量，生態(tài)環(huán)境建設(shè)以及綠色農(nóng)業(yè)，保障人體健康具有非常重要的意義。
1 對(duì)象與方法
1.1 概況和設(shè)計(jì)
本次研究主要選擇以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，水稻、小麥、蔬菜和園林種植為主要生產(chǎn)，全縣共選取了5個(gè)鎮(zhèn)，唐元鎮(zhèn)、新民場(chǎng)鎮(zhèn)、三道堰鎮(zhèn)、古城鎮(zhèn)和友愛(ài)鎮(zhèn)，每個(gè)鎮(zhèn)又隨機(jī)選擇了4個(gè)村，每個(gè)村隨機(jī)采取一件土壤樣品，樣品基本覆蓋了郫縣農(nóng)用土地利用類(lèi)型。
1.2 樣品采集與檢測(cè)分析
1.2.1 樣品采集
每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集菜地或農(nóng)田土壤樣品1份，采集0-20cm深表層土壤，在1m2范圍內(nèi)按照5點(diǎn)取樣法采集土壤混合為一個(gè)樣品，采樣總量為1000g左右。
1.2.2 檢測(cè)方法
檢測(cè)項(xiàng)目包括鉛、鎘、汞、鉻、砷和pH值，分析方法是ICP-MS方法（電感耦合等離子體質(zhì)譜法）。
1.2.3 土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方法
評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 15618-1995），評(píng)價(jià)的方法為超過(guò)《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定限值則表示已被污染，未超過(guò)則表示還未被污染。
2 結(jié)果
郫縣屬于平原，選擇的20個(gè)村海拔均在553-598m，土壤均為黑褐色壤土，土壤濕度為潮，土壤中含有植物根系為少量。pH值測(cè)定在3.62-8.03之間，其中酸性土壤樣品有11件，中性土壤樣品有6件，堿性土壤樣品有3件（如圖1）。
郫縣土地主要用于農(nóng)田、蔬菜地、果園等，故土壤重金屬污染評(píng)價(jià)以國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)作為評(píng)價(jià)參照，其中鎘有45%的樣點(diǎn)（及9件樣品）出現(xiàn)污染，最大值是0.53mg/kg（如表1）。
在pH值測(cè)定酸性土壤中污染6件，中性土壤中污染3件，說(shuō)明pH值的大小顯著影響土壤中重金屬的存在形態(tài)和土壤對(duì)重金屬的吸附量，土壤pH值越低，H+越多，重金屬被吸附的越多，其活動(dòng)性越強(qiáng)（如圖2）。其它樣點(diǎn)重金屬未出現(xiàn)污染。
3 結(jié)論
通過(guò)以上調(diào)查，郫縣土壤重金屬污染以鎘為主，而土壤重金屬污染的原因主要有以下幾點(diǎn)：
3.1 燃煤的使用
燃煤的大量使用是整個(gè)成都平原土壤重金屬Hg污染的重要因素之一。已有研究表明，燃煤已成為大氣汞的最主要來(lái)源，而且大氣汞濃度與土壤汞含量呈顯著的正相關(guān)。整個(gè)成都以前能源以燃煤為主，在2000年時(shí)燃煤占總能源32.8%，郫縣為成都的近郊縣，整個(gè)大氣的污染比較明顯。
3.2 工業(yè)“三廢”排放及大氣和酸雨沉降
隨著城市經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，工業(yè)企業(yè)的不斷引進(jìn)，工業(yè)“三廢”排放的增加，隨著大氣和酸雨的沉降，一起進(jìn)入農(nóng)田土壤，既造成了土壤的嚴(yán)重酸化，也是造成土壤重金屬的污染。
3.3 交通運(yùn)輸
隨著城市的發(fā)展，人們的生活水平的不斷提高，汽車(chē)已作為人們出行的主要交通工具，然而汽車(chē)的增加隨之帶來(lái)的汽車(chē)尾氣排放也急劇增加，有專(zhuān)家研究認(rèn)為土壤中的重金屬污染一部分來(lái)源于汽車(chē)尾氣排放的Pb、未燃盡的四己基鉛殘?jiān)捌?chē)輪胎磨損產(chǎn)生的粉塵進(jìn)入土壤，在公路沿線更為明顯。
3.4 農(nóng)藥和化肥的施用
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)藥、化肥的施用，是加劇土壤重金屬污染的主要途徑之一。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)存在大規(guī)模、集團(tuán)化生產(chǎn)，經(jīng)營(yíng)商或農(nóng)戶(hù)為了加快成熟期，提高生產(chǎn)，增加經(jīng)濟(jì)收入而出現(xiàn)濫用和大量使用農(nóng)藥、化肥等制劑。農(nóng)藥和化肥成分中含有鎘、砷、鉛、鉻等重金屬元素，長(zhǎng)期大量施用化肥、農(nóng)藥可導(dǎo)致土壤重金屬的積累和污染。
4 加強(qiáng)土壤重金屬污染防治的一些建議
土壤重金屬污染具有隱蔽性、長(zhǎng)期性和不可逆性等特點(diǎn)，人們對(duì)于土壤重金屬污染對(duì)農(nóng)產(chǎn)品和人體健康造成的潛在危害意識(shí)還不強(qiáng)烈。今后應(yīng)加強(qiáng)宣傳教育，提高群眾的環(huán)保意識(shí)，使人們充分意識(shí)到濫用和過(guò)量使用農(nóng)藥、化肥等造成污染的嚴(yán)重性。加強(qiáng)工業(yè)“三廢”的排放管理，嚴(yán)格按排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。相關(guān)部門(mén)要加大土壤重金屬污染的監(jiān)測(cè)工作，形成良好的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，為政府制定針對(duì)性措施提供可靠依據(jù)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 陳紅亮，譚紅，謝鋒，等.遵義東南部地區(qū)農(nóng)業(yè)土壤重金屬分布特征及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].核農(nóng)學(xué)報(bào)，2008，22（1）：105-110.
[2] 王定勇，石孝洪，楊學(xué)春.大氣汞在土壤中轉(zhuǎn)化及其與土壤汞富集的相關(guān)性[J].重慶環(huán)境科學(xué)，1998，20（5）：22-25.
關(guān)鍵詞：土壤重金屬污染；植物修復(fù)；理化方法；綜合技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào)：X53文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-569X(2009)05-0034-02
1 引 言
土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ),是人類(lèi)最基本的生產(chǎn)資料和勞動(dòng)對(duì)象。由于工業(yè)生產(chǎn)、礦山開(kāi)采、農(nóng)田污灌等原因，人類(lèi)賴(lài)以生存的土壤受到不同程度的重金屬污染。世界各國(guó)都面臨不同程度的土壤重金屬污染問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)約有1/5耕地受到重金屬污染，每年被重金屬污染的糧食多達(dá)1.2×107t。土壤重金屬污染已成為全世界需要解決的環(huán)境問(wèn)題。
目前土壤重金屬污染治理的方法主要有客土法、石灰改良法、萃取法、化學(xué)淋溶法等。常規(guī)理化方法在污染土壤的改良和治理方面雖然具有一定的理論意義，但在實(shí)際應(yīng)用上往往都存在一定的局限性。如加入土壤改良劑可降低土壤溶液中重金屬離子的溶解度，但同時(shí)也導(dǎo)致某些營(yíng)養(yǎng)元素沉淀而失效；客土法雖效果較好，但費(fèi)用昂貴。而近年來(lái)迅速發(fā)展的植物修復(fù)技術(shù)以其安全、廉價(jià)的特點(diǎn)正成為研究和開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。
2 植物修復(fù)的概念及類(lèi)型
植物修復(fù)又稱(chēng)綠色修復(fù)，是以植物忍耐、分解或超量積累某種或某些化學(xué)元素的生理功能為基礎(chǔ)，利用植物及其共存微生物體系來(lái)吸收、降解、揮發(fā)和富集環(huán)境中污染物的一項(xiàng)環(huán)境污染治理技術(shù)。
重金屬的植物修復(fù)主要分為下面幾種類(lèi)型：
2.1 植物吸收
植物吸收即利用重金屬超積累植物從土壤中吸取金屬污染物,隨后收割地上部并進(jìn)行集中處理,連續(xù)種植該植物,達(dá)到降低或去除土壤重金屬污染的目的。目前已發(fā)現(xiàn)有700 多種超積累重金屬植物,積累Cr、Co、Ni等的量一般在0.1%以上，Mn、Zn可達(dá)到1%以上，如天藍(lán)遏藍(lán)菜地上部Zn含量為13000～21000 mg/kg，連續(xù)種植該植物14茬，污染土壤中Zn含量可從440 mg/kg降低到300 mg/kg[1]。
2.2 植物揮發(fā)
即利用某些植物根系吸收金屬，促使重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓳]發(fā)形態(tài)，然后從土壤和植物表面逸出，以降低土壤污染。研究較多的是類(lèi)金屬元素Hg和非金屬元素Se。濕地上的某些植物可清除土壤中的Se，其中單質(zhì)占75%，揮發(fā)態(tài)占20～25%。
2.3 植物穩(wěn)定
植物穩(wěn)定指利用某些植物降低重金屬的活性，從而減少重金屬被淋洗到地下水或通過(guò)空氣擴(kuò)散進(jìn)一步污染環(huán)境的可能性。其機(jī)理主要是通過(guò)金屬在根部的積累、沉淀或根表吸收來(lái)加強(qiáng)土壤中重金屬的固化[2]。但植物穩(wěn)定不是一種永久性的去除土壤中污染元素的方法。它只
能暫時(shí)地降低污染元素的生物有效性，并沒(méi)有徹底解決土壤的重金屬污染問(wèn)題。
3 植物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
3.1 優(yōu)點(diǎn)
植物修復(fù)技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)是其在工程中可以原位實(shí)施，減小對(duì)土壤性質(zhì)的破壞和對(duì)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境的影響，可稱(chēng)是真正意義上的“綠色修復(fù)技術(shù)”。這種方法無(wú)需專(zhuān)門(mén)設(shè)備和專(zhuān)業(yè)操作人員，工程上易于推廣和實(shí)施。其最大優(yōu)勢(shì)是其運(yùn)行成本大大低于傳統(tǒng)方法。據(jù)美國(guó)的實(shí)踐，種植及管理約為200～10000＄／hm2，即污染土壤的處理費(fèi)用僅為0.02～1.0＄／a•m2，比物理、化學(xué)處理的費(fèi)用低幾個(gè)數(shù)量級(jí)。當(dāng)超富集植物地上部可富集10 000mg／kg的重金屬、產(chǎn)量達(dá)到25 t／hm2 時(shí)，其每年可使表層土壤中重金屬濃度下降125mg／kg。
植物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其符合人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的最終目標(biāo)。在目前地球環(huán)境污染越來(lái)越重，缺乏安全、廉價(jià)而有效的治理措施的情況下，植物修復(fù)技術(shù)以其潛在的巨大優(yōu)勢(shì)得到了社會(huì)的廣泛關(guān)注和期待。
3.2 缺點(diǎn)
植物修復(fù)技術(shù)也具有一些自身的不足。主要表現(xiàn)在：
(1)超富集植物生長(zhǎng)緩慢，修復(fù)重金屬污染土地需時(shí)較長(zhǎng)。例如英國(guó)洛桑試驗(yàn)站的植物修復(fù)工程，利用富鋅的天藍(lán)遏藍(lán)菜修復(fù)444 mgZn／kg土壤使之達(dá)到330 mg／kg仍需13.4年[1]。
(2)植物修復(fù)土壤一般局限在植物根系所能延伸的范圍內(nèi)，一般不超過(guò)20cm土層厚度。
(3)大多數(shù)超積累植物只能積累某種重金屬，而土壤污染大多是重金屬的復(fù)合污染。
(4)富集了重金屬的超富集植物需收割并作為廢棄物妥善處置。
(5)異地引種對(duì)生物多樣性存在一定的威脅。
4 提高植物修復(fù)效率的方法
鑒于超富集植物生物量普遍較低，生長(zhǎng)緩慢，植物修復(fù)效率有限，研究提高修復(fù)效率的措施成為當(dāng)前一項(xiàng)十分迫切的任務(wù)。可通過(guò)以下幾種方式來(lái)強(qiáng)化植物修復(fù)：
4.1 螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)
螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)是通過(guò)向土壤施加螯合劑來(lái)提高植物對(duì)金屬的吸收量。由于螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)能大幅度提高植物對(duì)金屬的累積，已成為目前研究熱點(diǎn)之一。常用螯合劑有EDTA、NTA、EDDS、小分子量有機(jī)酸等。
4.2 轉(zhuǎn)基因技術(shù)
轉(zhuǎn)基因植物修復(fù)技術(shù)主要包括兩方面：一是通過(guò)基因篩選試驗(yàn)選擇生物量大且金屬富集能力強(qiáng)的超富集植物；二是將超富集植物的基因克隆移植到生物量大的耐性植物體內(nèi)。Song等[3]將ycf1基因克隆到植物上，轉(zhuǎn)基因植物Pb、Cd含量分別提高了2倍和118倍。轉(zhuǎn)基因植物在修復(fù)金屬污染土壤方面有良好的應(yīng)用前景，能有效的提高植物對(duì)金屬的耐性以及富集能力。
4.3 其他方法
施加營(yíng)養(yǎng)劑（磷肥、氮肥等），可以促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育，提高植物的生物量，同時(shí)還可以釋放被吸附的金屬，從而提高植物修復(fù)效率[4]。
植物―微生物聯(lián)合修復(fù)是植物修復(fù)研究的新領(lǐng)域。根際微生物不僅能促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高生物量，還能產(chǎn)生某些分泌物，活化重金屬；同時(shí)刺激植物的離子轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，增強(qiáng)向上轉(zhuǎn)運(yùn)的能力[5]。但目前研究多處于盆栽實(shí)驗(yàn)階段，距實(shí)際應(yīng)用尚有一定距離。
表面活性劑因其對(duì)土壤中重金屬具有增溶和增流作用，使重金屬解吸，并能增加植物細(xì)胞膜的透性，促進(jìn)植物對(duì)重金屬的吸收，所以在植物修復(fù)方面也有一定的應(yīng)用。另外，調(diào)節(jié)土壤pH、氧化還原電位等也能在一定程度上提高植物修復(fù)的效率。
5 結(jié) 語(yǔ)
植物修復(fù)技術(shù)是一項(xiàng)處于迅速發(fā)展中，具有廣闊應(yīng)用前景的新技術(shù)。該技術(shù)適用于中低強(qiáng)度污染的治理，成本較低，具有良好的綜合效益。重金屬污染土壤的修復(fù)是一個(gè)系統(tǒng)工程,單一的修復(fù)技術(shù)很難達(dá)到預(yù)期效果。綜合技術(shù)的應(yīng)用可以彌補(bǔ)單一技術(shù)的缺陷，修復(fù)技術(shù)的綜合運(yùn)用很可能為土壤重金屬?gòu)?fù)合污染的有效治理找到突破口。因此,生物修復(fù)綜合技術(shù)將是今后重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的主要研究方向。
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關(guān)鍵詞:原位固定修復(fù);重金屬污染;土壤修復(fù)技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):X503文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374 (2010)13-0031-02
原位固定修復(fù)工藝方法從成本和時(shí)間上能較好地滿(mǎn)足治理土壤中重金屬污染的要求。原位固定就是通過(guò)往土壤中加入固定劑,調(diào)節(jié)和改變重金屬在土壤中的物理化學(xué)性質(zhì),使其產(chǎn)生沉淀、吸附、離子交換、腐殖化和氧化-還原等一系列反應(yīng),降低其在土壤環(huán)境中的生物有效性和可遷移性,從而減少這些重金屬元素對(duì)動(dòng)植物的毒性。目前在土壤修復(fù)中常用的固定劑包括無(wú)機(jī)固定劑、有機(jī)固定劑和有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合固定劑。該方法的優(yōu)點(diǎn)是成本低,對(duì)重金屬的固定時(shí)間長(zhǎng),對(duì)于大面積的面源污染有很好的修復(fù)前景。然而,固定劑使用不當(dāng),也會(huì)帶來(lái)一系列的問(wèn)題。本文對(duì)重金屬污染土壤的原位固定修復(fù)進(jìn)行了研究。
一、重金屬污染土壤的原位固定治理技術(shù)
(一)原位固定治理技術(shù)的提出
重金屬原位固定修復(fù)的研究開(kāi)始于20世紀(jì)50年代,所制備的吸附劑最早來(lái)固定水體中不同重金屬。后來(lái),人們發(fā)現(xiàn)了重金屬的毒性與其在土壤中的賦存形態(tài)有密切的相關(guān)性。一些基于降低重金屬生物有效性的物質(zhì)如沸石、水泥和石灰等被應(yīng)用于固定土壤和沉積物中的重金屬。原位修復(fù)技術(shù)才逐漸被應(yīng)用到土壤重金屬的吸附固定中。20世紀(jì)80年代以后,許多固定物質(zhì),如人工合成的沸石、生物固體、污泥和磷酸鹽衍生物等應(yīng)用于重金屬污染土壤的原位固定中。隨著人們對(duì)土壤中重金屬存在形態(tài)的進(jìn)一步研究,發(fā)現(xiàn)了重金屬的毒性與其在土壤中存在的各種形態(tài)密切相關(guān),植物吸收重金屬的量取決于土壤中有效態(tài)重金屬含量,而不是土壤中重金屬的全量。
原位固定技術(shù)是指通過(guò)往土壤中加入固定劑,調(diào)節(jié)和改變重金屬在土壤中的物理化學(xué)性質(zhì),使其產(chǎn)生沉淀、吸附、離子交換、腐殖化和氧化-還原等一系列反應(yīng),降低其在土壤環(huán)境中的生物有效性和可遷移性,從而減少這些重金屬元素對(duì)動(dòng)植物的毒性。由于其成本低廉、操作方便、效果快速,使其在對(duì)污染土壤的治理中得到廣泛應(yīng)用,尤其對(duì)耕作土壤中的面源污染的治理。
(二)原位固定治理技術(shù)應(yīng)用的主要限制因素
目前,原位修復(fù)技術(shù)在應(yīng)用中仍然存在一些困難:其一,每個(gè)固定劑都有其適用的土壤,土壤的成土母質(zhì)、粘粒含量、pH等理化性質(zhì)直接影響固定劑的修復(fù)效果。環(huán)境條件的改變,特別是降水多少等,也會(huì)影響固定劑對(duì)重金屬的固定作用。因此,每一種固定劑應(yīng)用于實(shí)踐,都要有科學(xué)的技術(shù)參數(shù)作支撐。其二,化學(xué)合成的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體應(yīng)用于重金屬污染土壤修復(fù),不僅治理成本過(guò)高,且有相當(dāng)?shù)沫h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。有些固定劑在土壤中還會(huì)引起土壤理化性質(zhì)的改變,對(duì)植被造成不良影響。為此,我們提出用天然的有機(jī)、無(wú)機(jī)材料制備出有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體,杜絕二次污染,并發(fā)展與之相應(yīng)的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體原位鈍化技術(shù)。其三,雖然吸附劑能將重金屬固定住,但金屬離子依然還存留在土壤環(huán)境中,并可能隨著環(huán)境條件的改變,生物有效性也可能變化。所以,探尋將重金屬?gòu)耐寥乐袕氐兹〕龅姆椒ㄊ欠浅１匾摹?/p>
二、固定劑對(duì)土壤中重金屬活性的影響
固定劑可分為有機(jī)、無(wú)機(jī)和有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體三種類(lèi)型。無(wú)機(jī)材料通過(guò)其對(duì)重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用,以降低重金屬的生物有效性。由于土壤化學(xué)性質(zhì)和作物吸收關(guān)系復(fù)雜,這種效果具有地帶性。有機(jī)物料對(duì)土壤中重金屬的影響極其復(fù)雜,也有文章報(bào)道低分子有機(jī)物通過(guò)螯合作用活化土壤中重金屬。有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體對(duì)重金屬的吸附、沉淀、凝聚、絡(luò)合等能力大于單一的有機(jī)物或無(wú)機(jī)物。
(一)無(wú)機(jī)固定劑對(duì)土壤中重金屬活性的影響
無(wú)機(jī)固定劑主要包括三種:(1)石灰、鋼渣、高爐渣、粉煤灰等堿性物質(zhì),通過(guò)對(duì)重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用降低土壤中重金屬的生物有效性;(2)羥基磷灰石、磷礦粉、磷酸氫鈣等磷酸鹽,可增加離子吸附和沉降,減少水溶態(tài)含量及生物毒性;(3)天然、天然改性或人工合成的沸石、膨潤(rùn)土等礦物亦可提高固定效果。
但采用無(wú)機(jī)固定劑進(jìn)行土壤改良往往需要較大的施入量,在某些情況下,可能誘發(fā)新的環(huán)境問(wèn)題。如磷灰石的大量施用會(huì)使土壤累積較多的磷,對(duì)周?chē)w造成潛在的威脅。在一些修復(fù)過(guò)程中由于土壤過(guò)度石灰化,會(huì)使土壤中重金屬離子濃度長(zhǎng)期升高并導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。在土壤中添加沸石或沸石類(lèi)似的硅酸鹽物質(zhì),可導(dǎo)致土壤溶液中可溶性有機(jī)碳(DOC)升高,最后是土壤中鎘和鋅的淋溶性加大。
(二)有機(jī)固定劑對(duì)土壤中重金屬活性的影響
有機(jī)固體廢物按其來(lái)源不同可分為第一性生產(chǎn)廢棄物(作物秸稈、枯枝落葉等)、第二性生產(chǎn)廢棄物(畜禽糞便等)、工副業(yè)有機(jī)廢料(農(nóng)畜產(chǎn)品加工廢棄物)和人類(lèi)生活廢棄物(城鄉(xiāng)生活垃圾、人糞尿等)4類(lèi)。它們具有的活性基團(tuán)(如:COO-、-NH、=NH、=PO4、-S-、-O-等),很容易作為配位體與重金屬元素Zn、Mn、Cu、Fe等絡(luò)合或螯合,鈍化土壤中的重金屬。
有機(jī)材料因其對(duì)提高土壤肥力具有十分重要的意義,且取材方便、經(jīng)濟(jì),因此在土壤重金屬污染修復(fù)中得到了廣泛應(yīng)用。有機(jī)材料可能通過(guò)幾種途徑降低土壤重金屬的有效性:提高土壤pH,增加土壤固相有機(jī)質(zhì)對(duì)重金屬的吸附;有機(jī)分解產(chǎn)物與重金屬形成難溶性沉淀(如硫化物);水溶性有機(jī)物與重金屬結(jié)合形成不易被植物吸收的形態(tài)等。
但有機(jī)物料對(duì)土壤中重金屬的影響極其復(fù)雜,也有文章報(bào)道低分子有機(jī)物通過(guò)螯合作用活化土壤中重金屬。有研究表明,有機(jī)物料在后茬作物中促進(jìn)了重金屬的生物積累和毒性。王新等認(rèn)為有機(jī)肥料選擇不當(dāng)不但起不到應(yīng)有的效果,甚至還會(huì)有副作用。
(三)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合固定劑對(duì)土壤中重金屬活性的影響
有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體包括城市固體廢棄物、黃酸鹽吸附劑、污水污泥、石灰化生物固體等,人工合成的大都是以天然粘土礦物和有機(jī)化學(xué)試劑合成有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體。有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體對(duì)重金屬的吸附、沉淀、凝聚、絡(luò)合等能力大于單一的有機(jī)物或無(wú)機(jī)物已被大量的研究所證實(shí)。
三、固定劑在治理重金屬污染中的應(yīng)用
(一)固定劑在水處理中的應(yīng)用
固定劑在污水處理中的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛。已有大量的研究表明,膨潤(rùn)土和沸石等固定劑及它們的改性產(chǎn)品能有效地治理含氮、磷、重金屬離子廢水及有機(jī)廢水,為廢水處理行業(yè)低成本、高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)提供了一條行之有效的新途徑。杭瑚等利用膨潤(rùn)土處理污水中的重金屬離子,發(fā)現(xiàn)加入0.04%膨潤(rùn)土和0.006%的PAC可使低濃度污水中Pb2+脫除93.1%。還有研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)改性的有機(jī)膨潤(rùn)土對(duì)含50mg/L的Cr6+廢水的去除率達(dá)到95%。
(二)固定劑在修復(fù)重金屬污染土壤中的應(yīng)用
固定劑原位修復(fù)重金屬污染土壤因其易于實(shí)施性和成本低廉性,已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)然在使用過(guò)程中,也存在著一定的局限性和潛在風(fēng)險(xiǎn)。其改良效果也有很大程度的差異。無(wú)機(jī)和有機(jī)改良劑的修復(fù)效果不僅與重金屬離子的種類(lèi)有關(guān),而且還受作物、土壤類(lèi)型及環(huán)境因子的制約。
有機(jī)物質(zhì)因其取材方便價(jià)格低廉,又對(duì)提高土壤肥力具有十分重要的意義,因此在土壤重金屬污染改良中得到了廣泛應(yīng)用。李劍超等指出,在盆栽試驗(yàn)中,豬糞和泥炭均降低了潮土中水溶性Cu的含量,卻沒(méi)有降低紅壤中水溶性Cu的含量。
武玫玲等研究表明,土壤中重金屬離子濃度較低時(shí),Fe 、Mn氧化物對(duì)重金屬離子的專(zhuān)性吸附隨pH增大而升高,但是不同重金屬離子開(kāi)始吸附的pH值和達(dá)到最高吸附量的pH明顯不同。氧化物和有機(jī)質(zhì)對(duì)于控制土壤溶液中Cu的濃度所起的作用,遠(yuǎn)較粘土礦物重要,當(dāng)土壤中Cu濃度低時(shí),主要與游離氧化鐵和有機(jī)質(zhì)結(jié)合,呈現(xiàn)緊結(jié)合態(tài),而當(dāng)Cu濃度高時(shí),則又出現(xiàn)大量的松結(jié)合態(tài),這部分Cu主要是與水云母、高嶺石等粘土礦物結(jié)合。因此含游離氧化鐵和有機(jī)質(zhì)高的土壤對(duì)外來(lái)銅的緩沖能力相對(duì)較強(qiáng)。因此從理論上來(lái)說(shuō),在修復(fù)Cu污染的土壤方面,固定劑施用在含游離氧化鐵和有機(jī)質(zhì)低的土壤中會(huì)表現(xiàn)出更顯著的修復(fù)效果。
四、結(jié)語(yǔ)
縱觀國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn):(1)重金屬污染土壤鈍化修復(fù)技術(shù)的研究已取得了一系列重要進(jìn)展,無(wú)論是分別施用無(wú)機(jī)鈍化劑、有機(jī)鈍化劑,還是有機(jī)、無(wú)機(jī)鈍化劑混合使用,都有成功的實(shí)例,但在不同的土壤類(lèi)型、不同污染程度、不同重金屬種類(lèi)的研究結(jié)果各異;(2)鈍化劑的需用量較大,尤其是無(wú)機(jī)鈍化劑一般用量在5%左右時(shí),鈍化效果才較明顯;(3)利用有機(jī)試劑和天然粘土礦物預(yù)制備的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體,能顯著提高對(duì)重金屬的吸附量,但多在水處理中的應(yīng)用研究,應(yīng)用于土壤污染修復(fù),不僅成本過(guò)高,且可能誘發(fā)新的環(huán)境問(wèn)題;(4)無(wú)論施用哪種鈍化劑,最終被吸附鈍化的重金屬都留在土壤中,存在著潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
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