重金属污染特征范文

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第1篇

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第2篇

关键词：卧龙湖 沉积物 重金属 地质累积指数 污染评价 空间分布

中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（a）-0096-04

水环境中的重金属污染是全球关注的环境问题之一。由于水体中的重金属会被其悬浮物吸附，经过沉积后最终在水体表层的沉积物中积累[1]，而长期的累积会导致沉积物中重金属含量是上覆水体中重金属含量的几倍至几十倍[2]，因此湖泊沉积物是湖泊水体污染物的主要蓄积场所，是水环境中重金属的“汇”和“源”，也是湖泊的潜在污染源[3-5]。沉积物中重金属的污染负荷和来源能够反映自然与人类活动对湖泊的影响，对其研究不仅能提供重金属的污染现状和历史，而且能为将来的研究提供基础资料[5]。

该文应用德国海德堡大学沉积物研究所Mullers教授提出的地质累积指数法（Igeo）定量评价卧龙湖表层沉积物中Cu、As、Cd、Pb、Zn 5种重金属的污染程度及其空间分布特征。

1 材料和方法

1.1 采样时间和点位设置

2014年5月，设置17个采样点，采用GPS定位。

1.2 分析方法

沉积物样品自然风干，剔除石块和植物残根，研磨过 100目尼龙筛。Cu、Cd、Pb、Zn按照《土壤环境质量标准》GB 15618-1995中相应方法测定，As参照《土壤质量 总汞、总砷、总铅的测定 原子荧光法》GB/T 22105-2008的方法测定。

1.3 地质累积指数计算和统计分析

地质累积指数（Igeo）的计算公式为：

式中：cn为实测重金属的质量分数；βn为当地沉积物重金属的背景值；1.5为考虑到成岩作用可能引起背景值波动而设定的常数。

地质累积指数与重金属污染程度的关系，Igeo≤0清洁；0

应用统计学原理，采用克立格（Kriging）插值预测方法分析卧龙湖沉积物中重金属的空间分布特征；采用SPSS 22.0单因素方差分析卧龙湖沉积物中各种重金属的差异性。

2 结果与讨论

2.1 卧龙湖沉积物中重金属污染评价

地球化学背景参考值，选定康平县土壤环境中重金属元素的背景值作为计算依据，取Cu、As、Cd、Pb、Zn金属背景参考值分别为4.30 mg/kg、4.62 mg/kg、0.04 mg/kg、7.30 mg/kg、11.40 mg/kg。

卧龙湖沉积物中重金属地质累积指数特征见图1和表1。卧龙湖沉积物中5种重金属地质累积指数的顺序为Cd>Cu>As>Zn>Pb，Igeo均值1.56，总体呈偏中度污染。沉积物中5种重金属的污染程度：Cd为偏重污染；Cu为中度污染；As为偏中度污染；Zn为轻度污染；Pb为清洁。各样点重金属污染程度差异较大，以Cd、Zn为首。Pb总体污染程度虽为清洁，但个别点位出现轻度和偏中度污染。

经单样本非参数K-S检验，卧龙湖沉积物中重金属Igeo值呈正态分布。单因素方差分析显示卧龙湖沉积物中5种重金属Igeo值差异极显著（P0.05）、Pb和Zn之间（P=0.657>0.05）差异不显著，其他两两之间差异均显著（P

2.2 卧龙湖沉积物中重金属的相关性分析

对卧龙湖沉积物中的5种重金属Cu、As、Cd、Pb、Zn的Igeo值进行相关性分析，见表2。结果发现，除Cd与Cu、As，Cu与Zn外，其他相互间都存在相关性（P

2.3 卧龙湖沉积物中重金属空间变化特征

卧龙湖沉积物中5种重金属的空间分布图见图2。Cu、As、Pb 3种重金属的污染趋势总体上呈现从沿岸带向湖心加重趋势。Cd污染的空间分布总体呈现从西南、东北沿岸向湖心梯度降低趋势，Zn污染的空间趋势是从北向南逐渐加重，北部清洁。流域内的沉积物进入湖泊后，被输送到低能量的深水区并永久沉积[6]，Cu、As、Pb 3种重金属污染的分布正符合这一规律，间接说明Cu、As、Pb的污染历史比较久远，污染物已从湖岸带富集到湖心。湖泊的沉积物通常由流域的河流带入[7]，Cd污染的空间分布可能与西马莲河河水的注入及康平镇污水处理厂中的水排放有关。另外，水流对沉积物中重金属含量的分布也有一定的影响[7]。

3 结语

卧龙湖沉积物中重金属元素含量已受到人类活动干扰，总体呈偏中度污染。5种重金属污染的顺序为Cd>Cu>As>Zn>Pb，Igeo值差异极显著（P

参考文献

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第3篇

关键词：襄汾溃坝区;土壤;农作物;重金属污染;生态风险

中图分类号：X825 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）20-4821-05

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2014.20.013

Pollution Characteristics and Risk Assessment of Heavy Metals in Soil and Crops in Dam-breaking Areas of Xiangfen

YAN Jiao， ZHANG Yong-qing， SONG Zhi-ping， HE Xiao-qin， LI Yu-peng

（College of Urban and Environmental Science， Shanxi Normal University， Linfen 041004， Shanxi， China）

Abstract： The contents of eight heavy metals（Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、Ni、As、Hg） in soil and crops in dam-breaking areas of Xiangfen were analyzed. Tailing contained Cu and Zn was found. The contents of Cu and Zn in soil of the covered areas were higher than those in soil of the non-covered areas. The levels of other six elements in soil of the covered areas were lower than those in soil of the non-covered areas. The contents of Cu and Zn in crops of the covered areas were lower than those in crops of the non-covered areas. The levels of other six elements in crops of the covered areas were higher than those in crops of the non-covered areas. The correlation analysis showed that Cu and Zn in the coverage areas were from tailing. The other six heavy metals were homologous or associated in the coverage areas and non-covered areas. The single pollution index， Nemerow's synthetical pollution index and the potential ecological risk index showed that soil in the coverage areas was polluted slightly by heavy metals. Enrichment coefficients showed that the uptake capacity of the other six heavy metals by wheat was higher in the coverage areas than that in non-covered areas with the exception of Cu and Zn.

Key words： dam-breaking areas of Xiangfen; soil; crop; heavy metal pollution; ecological risk

重金属毒害是矿区普遍存在且最为严重的问题之一[1，2]。由于尾矿渣含有多种重金属，这些重金属随尾矿渣进入土壤环境发生积累、迁移，不仅对区域生态安全构成潜在危害，可能影响动植物的生长发育，甚至通过食物链进入人体，危害人体健康，导致一些慢性病、畸形、癌症等的发生[3]。矿山尾砂库垮坝导致的污染物迁移和扩散，不仅威胁人体健康和生命安全，而且会导致大面积的土地污染，使下游土地的重金属含量升高，土壤酸化，有机质含量降低和土壤板结[4]。例如，西班牙南部的Aznalcollar硫铁矿尾砂坝坍塌导致Agrio和Guadiamar流域55 km2范围内的土壤受到重金属污染，土壤Pb、Zn、As、Cd和Cu的含量分别增加到1 786、1 449、589、5.9、420 mg/kg[4]，受污染土壤的pH最低可以下降到2[5， 6];1985年，湖南郴州市竹园矿区尾砂坝坍塌，致使尾砂冲入东河两岸农田，即使农田中的尾砂已被清理，该地区农田土壤的As和Cd含量仍然高达709、7.6 mg/kg[7，8]。

目前，关于矿业的开采活动对矿区周围环境的影响有很多研究。曲蛟等[9]对钼矿尾矿周围蔬菜地的土壤的分析表明，重金属含量从大到小的顺序为残余态、有机结合态、氧化结合态和酸可提取态，由于尾矿石中可能释放重金属，当地的重金属污染很严重，预警类型为重警;李祥平等[10]对粤西黄铁矿区的土壤做了详细的研究，证实铁矿开采和尾渣堆放给矿区环境带来严重的危害，土壤重金属含量已超过中国土壤背景值的30余倍，Cd、Zn等已达到中度甚至重度污染，且污染物已渗透到土壤深层;王素娟等[11]对广西德保几个矿区尾矿的研究发现，土壤中Cd和Pb含量都超出了广西土壤环境质量标准的背景值，且Cd含量随pH的升高显著增加，Pb含量随pH的升高而减少。而矿山尾砂坝坍塌是一种较常见的事故，但对其导致下游土壤污染问题的研究至今仍较少。2008年9月8日，襄汾县云合村塔儿山的尾矿坝坍塌，尾砂冲入下游地区的居民区和农田，不仅造成了巨大的人员伤害和经济损失，而且造成下游农田土壤被大量的尾砂所覆盖，可能导致土壤和农作物的重金属污染。正确评价该区土壤的污染状况及潜在生态风险具有重要的理论和现实意义。为此，本研究采用单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法对研究区内土壤及农作物重金属污染状况和潜在生态风险进行评价，以期为土壤污染控制和污染农田修复提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

溃坝区位于山西省临汾市襄汾县云合村塔儿山，E 111°3′，N 35°53′，海拔679～769 m，属温带大陆性季风气候，年均气温11.5 ℃，1月年均气温4.5 ℃，7月年均气温26 ℃，年均降水量454 mm，年均日照数2 522 h，无霜期185 d。塔儿山富含磁铁矿，溃坝发生后，进行了紧急治理，利用大型机械开挖泥石流，对土壤物理性状造成了较严重的破坏，在原有土壤上覆盖了大量尾砂。

1.2 样品采集与检测

在溃坝物覆盖区，沿溃坝物流向，采用S型取样法，取0～20 cm的耕层土壤，5个点混成一个土样，同时在同一块农田的未覆盖区采集对照样品，覆盖区和未覆盖区各18个土样，装袋、编号、扎口，带回实验室。把土样置于室内自然风干，剔除大石块、植物根系等杂质，磨细后过孔径为0.15 mm的尼龙筛，装袋密封用于测定土壤重金属含量。在秋季，研究区主要的农作物是小麦，在土壤点位上采集相应的麦苗样品，带回实验室，用自来水冲洗干净，再用纯水洗3遍，风干，80 ℃烘干至恒重，用研钵研碎，装袋。

取备用土壤0.1 g放入聚四氟乙烯坩埚，加入5 mL HNO3和1 mL HF，HNO3和HF试剂均为优级纯，加盖，放在电热板上消解，得到样品消解液，用火焰原子吸收法检测消解液中铜（Cu）、锌（Zn）、铬（Cr）和镍（Ni）等重金属的含量， 用石墨炉原子吸收法检测消解液中镉（Cd）和铅（Pb）的含量，用双道原子荧光光度计检测消解液中砷（As）和汞（Hg）的含量。测定过程中用10%的平行样品和加标回收样进行质量控制，以保证数据的准确度和精度。植物样品中的重金属检测方法同上。

1.3 土壤重金属污染评价方法及标准

1.3.1 单项污染指数法

Pi=Ci/Si

式中：Pi为样品中某污染物的单项污染指数;Ci为样品中某污染物的实测浓度;Si为某污染物的评价标准。

1.3.2 内梅罗综合污染指数法

Pn=■

式中：Pi=Ci/Si，Pn是内梅罗综合污染指数，Pi是样品中某污染物的单项污染指数，MaxPi是样品污染物中污染物指数最大值。

依据单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法将土壤重金属污染划分为5个等级，见表1。

1.3.3 潜在生态风险指数法 该方法是瑞典学者 Hakanson根据重金属的性质及环境行为特点，从沉积学角度提出的一种对沉积物或土壤中重金属污染进行评价的方法[12]。它将重金属的含量、生态效应、环境效应与毒理学联系在一起，采用具有可比的等价属性指数分级法进行评价，可以定量地评价单一元素的风险等级，也可以评价多个元素的总体风险等级[13]。公式如下：

C■■=C■■/C■■;E■■=T■■×C■■;

RI=■E■■=■T■■×C■■=■T■■×C■■

式中：C■■为某一重金属的污染参数;C■■为土壤中重金属的实测含量;C■■为计算所需的参比值;E■■为潜在生态风险系数;T■■为某一重金属的毒性系数。参比值的选择，各地学者差异较大，大都以全球沉积物重金属的平均背景值为参比值[14]，或以当地土壤背景值为参比[15]，或以背景采样点值为参比[16]，为了更真实反映评价区域的重金属污染状况，本研究以未覆盖区土壤中重金属含量为参比值。不同重金属元素毒性水平不同，生物对重金属污染的敏感程度也不尽相同，用重金属元素毒性系数反映该特点[17]。根据“元素丰度原则”和“元素稀释度”，Hakanson认为某一重金属的潜在毒性与其丰度成反比，或者说与其稀少度成正比[17]，因此他指定的标准化重金属毒性系数为Zn（1）

1.3.4 富集系数 富集系数是植物中重金属的含量与土壤中重金属含量的比值，表示植物对重金属的富集能力[1]。富集系数越大，其富集能力就越强。

1.4 数据处理与统计分析

重金属含量用EXCEL 2003计算，重金属含量的最大值、最小值、平均值、变异系数、正态分布检验等描述性统计分析采用SPSS 19.0计算。

2 结果与分析

2.1 溃坝区下游土壤重金属分析

2.1.1 土壤重金属含量 溃坝区下游土壤重金属含量见表3。覆盖区和未覆盖区8种重金属的平均值和最大值均没有超过国家土壤环境质量标准的二级标准，两区域的Zn、Cr、Ni和As等4种重金属的平均浓度没有超过山西省土壤元素背景值，其他4种元素的平均浓度均超过山西省土壤元素背景值。覆盖区和未覆盖区相比，覆盖区Cu和Zn的平均浓度高于未覆盖区，其他6种元素的平均浓度均低于未覆盖区。这可能是因为尾矿砂中含有Cu和Zn覆盖在农田上，虽然经过清理，但还有残留，导致覆盖区的土壤中Cu和Zn的含量偏高;而Cr、Cd、Pb、Ni、As和Hg的情况正好相反，尾矿砂中可能没有这些元素，或者含量极少，进入土壤后反而降低了土壤中Cr、Cd、Pb、Ni、As和Hg的浓度，造成未覆盖区土壤中的含量偏高。

变异系数（CV）是衡量研究区各样品间的变异程度，CV大则说明土壤受外界干扰显著，空间分异明显，也说明土壤的污染是以复合污染的形式存在[19]。CV≤10%为弱变异，10%100%为强变异。覆盖区和未覆盖区8种重金属的变异都为中等变异，说明研究区内重金属的来源不相同，并不全部来自溃坝物。覆盖区内Hg的变异系数最高，说明不同采样点Hg的分布差异性很大，覆盖区内各重金属的变异系数从高到低依次为Hg、Pb、Cr、Ni、Cd、Zn、Cu、As。未覆盖区内也是Hg的变异系数最高，各重金属的变异系数从高到低依次为Hg、Pb、Cu、Cr、Cd、Ni、As、Zn。

研究土壤中重金属含量的相关性可以推测其来源是否相同。覆盖区和未覆盖区土壤重金属的相关系数分别见表4和表5。覆盖区内，Cu和Zn呈显著正相关，与其他6种元素（Cr、Cd、Pb、Ni、As和Hg）呈负相关，说明Cu和Zn来源相同，与其他6种重金属元素是异源关系;Ni与Cr显著相关;Cd与Pb、As、Hg显著相关，Pb与As、Hg显著相关，As与Hg显著相关，说明Cd、Pb、As和Hg为同一来源或者伴生关系。未覆盖区内，Ni和Cr、Pb、Hg，Cd和As、Hg，Pb和As、Hg，As和Hg，都呈显著正相关;而Cu和Zn相关性不显著，这与覆盖区完全不同。在覆盖区和未覆盖区内，Cr、Cd、Pb、Ni、As和Hg之间都具有很高的相关性，这些重金属可能是伴生关系或者来自同一污染源。

2.1.2 土壤重金属污染状况 以未覆盖区为背景值，计算出覆盖区土壤重金属单项污染指数和综合污染指数（表6）。Cr和Ni的污染指数在安全域内，Cd、As和Hg的污染指数在警戒线上，Cu、Zn和Pb的污染指数处于轻度污染级别。8种重金属的污染程度从高到低的依次为Pb>Cu>Zn>Cd>As=Hg>Ni>Cr。覆盖区的综合污染指数为1.3，处于轻度污染级别，这与Cu、Zn、Pb单项污染指数偏高有关。

2.1.3 土壤重金属生态风险评价 以未覆盖区为背景值，覆盖区土壤单个重金属的潜在生态危害指数（E■■）和多种重金属潜在生态危害指数（RI）见表7。8种重金属的潜在生态危害指数都处于轻微级别，它们的潜在生态风险趋势为E■■（Hg）>E■■（Cd）>E■■（Pb）>E■■（Cu）=E■■（As）>E■■（Ni）>E■■（Zn）>E■■（Cr）。多种重金属潜在生态危害指数RI也处于轻微级别。从重金属污染指数和潜在生态风险指数二者结合来看，溃坝物覆盖区土壤重金属污染比较轻微。

2.2 溃坝区麦苗体内重金属分析

2.2.1 麦苗体内重金属含量 为了进一步探索土壤对植物重金属污染的影响，采集了覆盖区与未覆盖区的麦苗，并对其重金属含量进行测定，结果见表8。覆盖区和未覆盖区的麦苗重金属含量差异较大，同种植物中不同重金属含量差异明显。与未覆盖区相比，覆盖区麦苗体内的Cr、Cd、Pb、Ni、As、Hg含量相对较高，Cu和Zn的含量相对较低，这与土壤中重金属含量规律相反，很可能与当地的铁矿开采活动有很大的关系。

2.2.2 麦苗体内重金属富集系数 覆盖区和未覆盖区的麦苗体内重金属富集系数见表9。从表9可以看出，相同植物对不同重金属的吸收能力存在差异。除Cu和Zn外，覆盖区麦苗对其他6种重金属的吸收能力高于未覆盖区。覆盖区的麦苗吸收重金属的能力依次为Cr>Cd>Hg>Zn>Ni>Pb>As>Cu;未覆盖区的麦苗吸收重金属的能力依次为Zn>Hg>Cr>Cu=Cd>Pb>Ni>As。覆盖区和未覆盖区的麦苗吸收重金属的能力不同可能与土壤中重金属含量、形态等有关。

3 小结

由于尾矿砂中含有Cu和Zn，造成覆盖区土壤中Cu和Zn的含量高于未覆盖区，其他6种元素的含量均低于未覆盖区。覆盖区和未覆盖区8种重金属的变异都为中等变异，各金属元素在土壤中的含量还是比较稳定的。

通过相关分析可以推断出覆盖区内Cu和Zn来源于尾矿砂，其他6种重金属在覆盖区与未覆盖区都具有同源或者伴生关系。

以未覆盖区为背景值，从重金属污染指数和潜在生态风险指数二者结合来看，溃坝物覆盖区土壤重金属污染比较轻微。

覆盖区和未覆盖区对比，麦苗体内重金属含量规律与土壤中重金属含量规律相反，这很可能与当地的采矿活动有关。覆盖区和未覆盖区的麦苗吸收重金属的能力不相同可能与土壤重金属含量、形态有关系。

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第4篇

摘 要：针对贵州省不同污染区进行土壤重金属污染特征对比、总结，探究导致土壤重金属受到污染的原因，以及影响污染程度的主要因素。本文首先对贵州省污染区做了简要介绍，具体分析了污染区土壤重金属污染特征，从而提供良好的解决措施。

关键词：贵州省；土壤；重金属

前言：近年来，我国耕地受重金属污染比例范围在逐渐扩大，一旦重金属受到污染，则土壤的稳定性会相应降低，同时，土壤肥力也会受到不利影响，农产品质量会随之下降。贵州省土壤重金属污染存在地区差异性，对此展开化学特征探究，能够在掌握污染现状、原因的基础上，提出有效治理措施，进而优化食物链结构，保障人体健康。

1污染区基本介绍

1.1研究区域

本文所选贵州省研究对象主要有毕节赫章野马川（a区）、开阳县金中镇（b区）、白云区曹关村（c区）、六盘水市水城县倮摩村（d区）、清镇市后午（e区）、幸福村（f区）、花溪区久安乡（g区）、大湾镇安乐村（h区）、青岩镇二关村（i区）、乌当区新庄（j区）。

1.2样品收集

由于样品采集存在明显的地域差异性，应用蛇形布点法进行样点采集活动，每一样点采集样品数量为8――17个，每一样品采集0――19厘米耕层土壤，选取最少6个点的混合样，应用四分法取1.5千克后放入标好号码的试验袋。然后使其自然风干，待风干后研磨、筛选、均匀混合，样品处理的过程中常用玛瑙、木质用具，同时避免用具污染[1]。

1.3样品分析

取0.11克样品数量于26毫升比色容器中，加入2.5毫升王水将其消溶，消融世间120分钟后，静置定容，然后用X2型号的ICP-MS对其进行重金属测量，样品回收率在91%――106%之间，证明回收率较好。在规格为55毫升的烧杯中加入6克过筛风干土，然后加入不含二氧化碳的纯净水，土水比例为1：4，将烧杯均匀摇晃，静置半小时后，用PUS-3C型酸度计检测。

2污染区土壤重金属污染特征分析

2.1含量水平及风险评估

不同区域土壤样品研究结构显示，不同区域土壤重金属Zn、Cr、Pb、Cu、Cd、As含量不相一致，并且超标情况也不尽相同。其中，超标情况最严重的为d区，Zn超标达10倍，Pb超标达5倍，Cd超标达75倍，Cu超标达4倍，As超标达5倍，d区不适宜种植农作物。应用内梅罗综合指标法进行风险评估，当单因子污染指数小于等于0.9时，则说明样品未被污染，反之，则证明样品已受污染。评估结果表示，b区受污染程度最小，污染因子为0.889，但是也应予以重视，该地土壤镉含量较高；C区、e区、g区、i区属于轻度污染区；j区属于中度污染区，该区域受污灌影响Cd含量较高；a区和d区主要受铅锌矿冶炼影响，Cd、Zn等含量较高；f区和h区的重金属含量均超耍主要受煤矿开采影响。从个别污染指数来讲，除e区和g区以外的其他区域的Cd含量较高[2]。

2.2聚类及成分分析

聚类分析：即对不同数据应用DPS软件进行分组，同组区域存在较多相似度，不同组别间相似度较少。其中，b区、c区、e区、g区、i区为一组，除g区外，其余四个区域的污染情况较轻，污染指数小于1.5；a区、d区、j区为一组，分别为中度污染、重度污染、重度污染，污染指数在2.5和9之间；f区和h区污染指数均大于9，分别受铅锌冶炼厂和煤矿开采影响。

成分分析：应用数学降维法进行成分分析，探究污染源以及污染变化情况。重金属主成分被分为两组，其中，Zn、Cr、Pb、Cu、As为一组，Cd元素为另一组。两组间的变化趋势存在差异性，第一组变化趋势呈现一致性，第二组则与外源污染存在联系。e区污染源来自土壤自身和煤灰堆放；g区主要污染源来自酸性矿山废水和煤矸石堆放，Pb含量较高；j区受生活污水以及养殖场排放废水影响严重。其余区域主要受工业冶炼和煤矿开采影响，导致重金属污染量增加。a区Cr较高主要烟气沉降影响；d区Pb含量较高主要受炼锌废渣影响；f区污染源主要来自煤矿开采[3]。

2.3污染区分布与土壤酸碱值关系分析

土壤酸碱度（PH）类型主要有五种，分别是强酸、强碱、中性、酸性、碱性。本研究参与研究的土壤PH值呈酸性，其中强酸性为16.2%、中性为23.3%、酸性为60.4%。g区PH值最低为3.0，属于强酸性，这主要是因为灌溉水来自酸性矿山；c区和j区PH值呈中性，分别受赤泥堆滤液和钙镁沉积影响较大；a区和f区PH值呈强酸性，后者主要是煤矿开采导致的。从不同区域酸碱值分析可知，重金属污染与其存在的相关性较小，在一定程度上受污染源影响较大。以污染源为中心，距离污染源由近到远的区域重金属污染数值分别为76.72/20.32/13.05/1.605mg/kg，并且Cd含量也随之减少。

结论：综上所述，贵州省不同区域存在重金属污染情况存在差异性，同时，主成分分析所得到的结果也有区域性，即研究区域不仅存在重金属背景值，而且还有叠加污染源。此外，重金属污染受污染源距离影响显著，即污染源越近，重金属污染情况越严重。

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第5篇

关键词重金属;水体;存在形态;迁移规律;污染特征

中图分类号 x520.2 文献标识码a文章编号 1007-5739(2010)01-0269-01

1重金属在水体中的存在形态

1.1存在形态的类型

要分析污染物在水体中的迁移转化规律,首先就要了解污染物在水体中以何种形式存在以及各存在形态之间的关系,对重金属污染物的研究也不例外。汤鸿霄提出“所谓形态,实际上包括价态、化合态、结合态和结构态4个方面,有可能表现出来不同的生物毒性和环境行为”,这里所分析的存在形态主要指重金属在水体中的结合态。水体中重金属存在形态可分为溶解态和颗粒态,即用0.45μm滤膜过滤水样,滤水中的为溶解态(溶解于水中),原水样中未过滤的为颗粒态(包括存在于悬移质中的悬移态及存在于表层沉积物中的沉积态)。用tessier等 [1]提出的逐级化学提取法又可将颗粒态重金属继续划分为以下5种存在形态:一是可交换态,指吸附在悬浮沉积物中的黏土、矿物、有机质或铁锰氢氧物等表面上的重金属;二是碳酸盐结合态,指结合在碳酸盐沉淀上的重金属;三是铁锰水合氧化物结合态,指水体中重金属与水合氧化铁、氧化锰生成结合的部分;四是有机硫化物和硫化物结合态,指颗粒物中的重金属以不同形式进入或包括在有机颗粒上,同有机质发生螯合或生成硫化物;五是残渣态,指重金属存在于石英、黏土、矿物等结晶矿物晶格中的部分。

1.2迁移性质

不同存在形态的重金属在水体中的迁移性质不同。溶解态重金属对人类和水生生态系统的影响最直接,是人们判断水体中重金属污染程度的常用依据之一。颗粒态重金属组成复杂,其形态性质各不相同。可交换态是最不稳定的,只要环境条件变化,极易溶解于水或被其他极性较强的离子交换,是影响水质的重要组成部分;碳酸盐结合态在环境变化,特别是ph值变化时最易重新释放进入水体;铁锰水合氧化物结合态在环境变化时也会部分释放;有机硫化物和硫化物结合态不易被生物吸收,利用较稳定;残渣态最稳定,在相当长的时间内不会释放到水体中。

2迁移规律研究方法

不同存在形态的重金属,从所结合的载体上分离下来的化学条件和难易程度也不同,即稳定性存在差异,因此其对水体造成的污染程度也不相同。不同的重金属污染物在水体中存在形态的分布规律存在差异,可以通过研究它们之间的分布差异以及相互转化过程,研究重金属迁移转化过程,并作为判断其对水体危害的依据。分析沉积物重金属污染问题时,仅认识到重金属的总量是不够的,还需要分析其中的各组分含量和分布规律,进而讨论沉积物中重金属污染物的污染性质、转化机理以及对水体的潜在污染等问题[2,3]。在研究整个水体中重金属污染问题,也常使用该方法分析重金属水相和固相相互迁移的主要形式[4,5],据此得出重金属不同形态在水体中的迁移的动态转换以及最终归宿等。

这种以分析化学为基础研究重金属迁移转换规律的方法,其优点在于能够直观地通过实测结果分析污染情况,不足之处是各种分析方法在技术上还存有明显的缺陷。目前还没有一种方便、有效的重金属形态分析方法,因此寻求灵敏性高、选择性强的分析方法对各种形态进行分离研究还有待进一步探索。

3水体中重金属污染特征

3.1重金属污染的作用机理

重金属污染物为非降解性有毒污染物,进入水体后不仅不能被微生物降解,而且某些重金属在微生物的作用下可转化为金属有机化合物,产生更大的毒性,细菌在甲基汞形成中的作用就是比较典型的例子[6]。重金属元素主要是通过阻碍生物大分子的重要生理功能,取代大分子中的必需元素以改变其活性部位的组成来影响生物体的正常发育和新陈代谢。重金属进入水体后会对整个水生生态系统产生影响,即生态效应,水生动植物体内积累到一定程度时,就会出现受害症状,影响到正常生长,并且也直接或间接地危害到人体健康。

3.2重金属沉积物污染

重金属在水体中迁移的最终归宿是沉降到沉积物中,并有少部分被水生生物吸收蓄积,因此评价水体中重金属污染问题时除分析水相重金属污染物状况外,还需研究沉积物的污染状况。采用从沉积学角度提出的评价分析方法,最常用的如地积累指数法[7]、潜在生态危害指数法[8]以及脸谱图法[9]等。沉积物是地球表面层储存污染物的重要场所,一旦沉积物环境遭到严重的破坏,必然导致生态环境的恶化。因此,重金属污染问题的研究对于沉积物很有意义,同时结合沉积学内容有助于该问题研究的全面性。

3.3不同价态的重金属毒性

由于重金属元素大多属于过渡性元素,因此价态存在形式也多变,易通过氧化还原反应在各种价态之间转化。当水环境条件变化时,各种价态之间相互转化,产生的毒性效

应也就不同。例如,铬在水体中主要以三价铬和六价铬的化合物为主,六价铬的毒性大,三价铬次之。三价铬大多数被底泥吸附转为固相,少量溶于水,迁移能力弱;六价铬多以溶解态存在,迁移能力强,两者通过氧化还原反应相互转换。汞是重金属中很让人担心的一类,无机汞盐通常有一价和二价2种存在形式,同时还可以形成有机汞化合物。有些汞化合物基本上是无毒的,可以用作药物;而另一些化合物特别是有机汞,如甲基汞和二甲基汞等,毒性极强。

整理

4参考文献

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第6篇

关键词：贵州麦西河；重金属；污染特征；生态危害

中图分类号：X508；X825 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2012）20-4485-06

3 结论

1）从富集系数来看，麦西河重金属的污染程度变化趋势为Cd>Hg>Zn>Pb>Cu>Cr>As，且Zn、Pb、Cu和Hg最高值均出现于河道沉积物；Cr、As和Cd最高值出现在河岸水陆交错带土壤；各断面重金属含量分布呈集散状态，各点污染在空间梯度上向其四周呈辐射状递减，其分布特征与流域工农业布局密切相关。

2）相关分析表明，麦西河重金属Pb、Cr、Cu、Zn、As呈现相近的来源特征，Cd、Hg的主要来源可能与其他几种重金属不同。

3）研究区河道沉积物及土壤重金属污染的潜在生态危害系数分析显示，除Cd、Hg存在极强、很强、强及中等生态危害外，其余重金属属于轻微生态危害范畴。重金属的生态危害程度为Cd>Hg>Pb>Cu>As>Zn>Cr。

4）重金属的综合潜在生态危害指数结果，麦西河多数断面重金属存在极强或很强生态危害，其余断面存在中等生态危害，不同断面重金属的生态危害程度为富宏煤矿>鱼塘>翁贡村>供电厂>三山集团>将军碑>大石桥>红卫桥>白岩脚。

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第7篇

[关键词]重金属污染 存在问题 防治对策

重金属污染是指由重金属或其化合物造成的环境污染，主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。因人类活动导致环境中的重金属含量增加，超出正常范围，并导致环境质量恶化。近年来，关于重金属污染事件屡见不鲜，从湖南儿童血铅超标、陕西风翔数百儿童铅超标、福建紫金矿业含铜酸性废水渗漏到重金属污染“菜篮子”等事件的发行，重金属污染已影响到我们的生活环境。该问题已经引起了世界各国科学家的高度重视，解决这个问题迫在眉睫。

1 厦门市重金属污染现状

厦门市重金属污染主要是金属表面处理加工业（电镀行业）、金属结构制造业、皮革及其制品业等行业发展过程中污染物排放逐渐累积形成的。根据全国污染源普查结果，2010年厦门市废水中汞、镉、总铬、铅、类金属砷等5种重金属排放量以区域来划分的话，集美区占全市的72.75%；同安区占全市的17.59%；海沧区占全市的7.96%；思明区占全市的1.09%；翔安区占全市的0.57%；湖里区占全市的0.05%。5种重金属污染物按排放量大小排序为：总铬占全市总排放量的94.83%；铅占全市的3.78%；砷占全市的1.24%；镉占全市的0.05%；汞占全市的0.1%。从2010年污染源普查数据看，我市主要重金属污染元素是铬，重金属污染集中区域是集美区，主要污染来源为工业废水污染。总铬排放量较大的行业有：金属表面处理加工业（电镀）、金属制厨房调理及卫生器具制造业、金属结构制造业等行业。主要涉铅行业有：钨、钼冶炼业等行业。

重金属污染具有隐蔽性、潜伏性、不可逆性和长期性等特点，污染危害大，持续时间长、治理成本高。重金属污染物通过大气、水体、土壤的迁移转化和食物链的生物放大作用污染环境，危害粮食、食品安全和人体健康。

2 厦门市重金属污染防治存在的问题

2.1布局分散，发展方式粗放

由于厦门市涉重金属的企业入驻较早，粗放型增长方式尚未根本改变，改革开放初期环境准入制度几乎空白，项目环境影响评价中未对环境与健康风险评估进行评估，地方引进企业仅从经济发展角度考虑，造成涉重金属行业和企业无序发展，布局分散，结构污染比较突出，对环境造成一定程度的污染。

2.2企业对重金属污染防治工作重视不够

近年来，厦门市不断加强对涉重金属企业的监管，并建立了先锋电镀企业集中控制区，但重金属排放企业依然比较分散，监管难度大，源头预防控制未能全面落实。企业对重金属污染防治重视不够，有些企业对现有排放标准执行不严，一些中小企业不严格执行环评和环保“三同时”等环保制度。企业自我监测措施不完善，尚未建立特征污染物日监测报告制度；重金属污染突发事件的应急装备和技术水平不高。

2.3环境监管能力不足，基础工作有待进一步加强

当前，厦门市环保队伍人员不足，环境监察与环境监测力量有待加强，重金属污染物在线监控能力相对薄弱，尚末建立重金属污染预警应急体系。通过近几年的摸排调查，全市重金属污染物整体排放情况基本摸清，但对环境影响程度尚未进行全面评估，污染治理技术产业支撑不够，重金属污染的基础调查、科学研究、技术政策等还滞后于污染防治。

3 主要重金属污染防治对策

3.1加大结构调整力度

坚持以“调结构、促减排”为手段，严格执行国家有关产业政策和产业调整振兴规划，建立落后产能淘汰机制，分区域制定和实施重点防控行业落后产能淘汰措施，明确淘汰进度。对于重金属排放企业主动淘汰落后产能的，安排财政资金予以支持。

3.2严格项目准入条件

3.2.1严格区域准入

禁止在饮用水源保护区等重要生态功能区新建涉及重金属污染物排放的项目。非工业区和食品、生物医药等有特殊要求的产业园区以及工业区通用厂房原则上不再审批有重金属污染物排放的项目，其它区域按行业准人要求审批。改建、扩建项目要达到厦门市“十二五”，重金属减排和增产不增污的要求。

3.2.2严格产业准入

凡涉及重金属排放的新建项目，除高科技（科技局批文）及高附加值（经发局批文）项目、并能解决总量指标的区域外，一律不予审批。

3.2.3严格限制排放重金属相关项目

新建、改建、扩建项目坚持新增产能与淘汰产能“等量置换”域“减量置换”的原则，实施“以大带小”、“以新带老”；严格控制企业建设项目选址，合理确定重金属企业的排放浓度和环境安全防护距离，确保周边群众身体健康。

3.3积极推进清洁生产

依法实施强制性清洁生产审核，大力发展循环经济。按照省环保厅、省经贸委的工作部署，督促涉重金属企业加快强制性清洁生产审核评估和验收进度。对于经公布要求进行强制性清洁生产审核的企业，未实施清洁生产审核或者虽经审核但不如实报告审核结果的企业，责令限期改正，对拒不改正的依法从重处罚。

3.4严格污染源监管

3.4.1进一步摸清重金属污染情况

全面调查涉重金属企业污染物排放、治理设施运行情况及其周边区域环境隐患，深入开展污染现状评估，进一步摸清重金属污染情况，全面掌握辖区内重金属污染情况动态，有针对性地制定重金属污染综合防治计划，加大监控和治理力度。

3.4.2加强对污染源监管，促进企业稳定达标排放

进行重金属特征污染物自动监控装置试点工作，待条件成熟后逐步实现重点重金属污染源安装自动监控装置，实行“实时监控、动态管理”，确保污染物稳定达标排放。督促涉重金属企业进一步完善突发环境事件应急预案和应急处置设施，配备应急物资，定期组织应急培训和应急演练。

3.4.3规范企业日常环境管理，提高操作运行水平

要求企业建立重金属污染物产生、排放详细台帐，每月向环保部门报备污泥等危险废物产生量、处置去向等环境管理信息资料，实施动态管理；指导企业完善治污设施，规范物料堆放场、废渣场、排污口等建设，提升污染治理技术水平。

3.4.4严格执行项目审批要求，清理违法企业

全面排查全市重金属污染物排放企业，对于超过环评审批范围、含重金属废水、废渣、废气未经处理或处理达不到要求、重金属污染物超标超总量的企业，依法严肃处理。

第8篇

[关键词]土壤修复 重金属污染 生态效应

中图分类号：R124 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）44-0103-02

前言

土壤环境中的重金属主要来源于矿业活动的排放，其他来源还包括污灌和污泥滥用、农药和化肥的不合理施用、农用薄膜和化石类燃料的不完全燃烧等。国务院于2011年2月18日正式批复《重金属污染综合防治“十二五”规划》因此，重金属污染土壤的修复技术研究是当前环境保护的重要课题之一。本文重点介绍国内外有关重金属污染土壤的修复技木研究进展。

1.重金属污染土壤的特点

1.1 具有隐蔽性和滞后性。土壤重金属污染不像大气污染、水污染及废弃物污染那样直观。

1.2 具有累积性。重金属污染物质在土壤中不易迁移，容易在土壤中不断积累而超标。

1.3 具有不可逆转性。在土壤中，许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解，某些重金属污染的土壤可能要100―200年时间才能够恢复。由于土壤地球物理化学的自然形成过程极其缓慢，一般每百年以0.5-2.0cm厚度的速率进行，这就意味着土壤资源一旦遭到污染或人为干扰后将很难在短时期内得以恢复。

1.4 具有难治理性。土壤重金属污染一旦发生，仅仅依靠切断污染源的方法往往很难恢复，有时要靠换土、淋洗土壤等方法才能解决问题，通常成本较高，治理周期较长。

2.重金属污染土壤的修复技术

2.1 生物修复

生物修复是指利用特定的生物吸收、转化、清除或降解环境污染物，实现环境净化、生态效应恢复的生物措施。生物修复包括植物修复、微生物修复、动物修复等。

（1）植物修复

植物萃取技术是目前研究及应用最多的植物修复技术。近年来，陈同斌等通过田间试验发现蜈蚣草具有富集As、Pb的能力。同时还具有较强的耐As，pb，Zn，Cu毒性能力，是一种修复多种重金属污染土壤（As，Pb污染为主）的优良品种。扶杂草植物中筛选出3种Cd超富集植物：龙葵、球果薄菜、三叶鬼针草。3种植物在土壤中Cd质量分数为25―50mg/kg时。地上部中Cd质量分数均能达到l00mg/kg，并且在污染区试验中也取得了较好效果。

（2）微生物修复

微生物对重金属的生物吸附与富集作用是指土壤微生物可通过带电荷的细胞表面吸附重金属离子。2007年，王瑞兴等选取到一种土壤菌，利用其在底物诱导下产生的酶化作用，分解产生CO32-矿化固结土壤中的有效态重金属（以Cd2+的处理为代表），使其沉积为稳定态的碳酸盐；对被复合重金属（Cd，Cu，Pb，Zn等）污染的土壤样进行微生物修复的实验中，有效态重金属去除率达50%～70%。杜立栋等从Pb矿区土壤中分离筛选出一株青霉菌，对人工培养基中有效Pb的最大去除率达96.54%。而且富集效果比较稳定，可应用于Pb矿区土壤生物修复。

（3）动物修复技术

动物修复在国外有较长的研究史，国内研究则处于摸索阶段。它包括将生长在污染土壤上的植物体、果实等饲喂动物，通过研究动物的生化变异来研究土壤污染状况，或者直接将土壤动物，如虹蝴、线虫饲养在污染土壤中进行有关研究。同时，在重金属污染的土壤中放养蚯蚓，待其富集重金属后，采用电激、清水等方法驱出蚯蚓，集中处理，对重金属污染土壤也是一种经济有效的土壤生态恢复措施。

2.2 物理修复

（1）置换法

置换法主要分为客土法、换土法，可以降低土壤中重金属的含量，减少重金属对土壤一植物系统产生的毒害，从而使农产品达到食品卫生标准。客土法和换土法则是用于重污染区的常见方法，在这方面日本取得了成功的经验。

（2）玻璃化技术

玻璃化技术是指把重金属污染区土壤置于高温高压下，使之形成玻璃态物质，将重金属固定其中，从而达到从根本上消除土壤重金属污染的目的。该技术方法工程量大，费用偏高，其最大的特点是见效快，适用于对受到重金属污染严重的土壤进行抢救性修复工作。

2.3 化学修复

化学钝化多用于原位土壤修复，是修复重金属污染土壤的重要途径之一，通过施人一些钝化剂以降低土壤中重金属有效态含量，从而减少迁移及对农作物的毒害。

（1）化学钝化技术

A.无机改良剂的应用

近年来，石灰石、天然沸石、赤泥、骨粉、钙镁磷肥等作为改电剂修复重金属污染土壤的研究逐步成熟。其中石灰作为重金属污染土壤化学固定的常用物质，其对重金属的固定主要通过提高土壤pH值，使重金属生成氧化物或以碳酸盐的形态沉淀起作用，明显降低土壤重金属的有效态含量；天然沸石作为一种优良的铅污染土壤修复材料，通过调节土壤pH值和阳离子交换量抑制重金属铅的生物活性；赤泥可通过提高土壤pH影响重金属的赋存形态，降低重金属的有效性；骨粉可有效降低酸性重金属污染土壤的酸度，提高pH，增强土壤的吸刚性能，促使+壤重金属有效态含量和生物可给性降低；钙镁磷肥是酸性土壤中常用的修复材料，可降低土壤交换态镉含量，使其向缓效态转化。

B.有机改良剂的应用

对于矿区酸性重金属污染土壤具有养分流失严重和有机质缺失的特点，合理施用有机肥可提高土壤养分，增加土壤团粒结构，改善土壤理化性质。有机物料有助予恢复土壤微生态环堍系统，降低土壤中有毒重金属的生物可给性，从而减少对作物的毒害。常见的有机固化物包括禽畜粪便、无害化后的作物秸秆、豆科绿肥和污泥等。

C.螯合技术

螯合剂对土壤中重金属的活化作用主要是通过螯合剂与土壤溶液中的重金属离子结合，降低土壤液相中的金属离子浓度，促进重金属在植物地上部的积累：并且对重金属Pb、cu、zn、cd、Ni等有很强的活化能力。

3.技术路线概述

3.1 土壤污染特征调查

通过开展土壤重金属污染调查与评价，掌握修复区详细的污染状况，为下阶段土壤修复提供依据，土壤特征调查可分现有资料收集和修复区污染状况前期调查两个步骤进行。

3.2 修复区污染状况调查主要内容

（1）样点布设。根据前期收集的资料，由于前期采样调查取样点较少，针对这种状况，根据综合污染型土壤监测单元布点要求，采取网格布点的方法，对土壤污染进行全面的评价。

（2）现场勘查校正。通过现有资料确定的调查区域内理论监测点位，还要通过必要的现场勘查，最终对理论布点数目和位置进行检验和优化。现场环境条件不具备采样条件需要调整点位的，现场点位调整后要对地图网格所布点进行调整，最终形成调查区域内实际需要实施监测的点位集。

（3）采样检测。采样采表层样及深层样，网格布点样品采样深度为20 cm，深层取样分五层取样：0～20 cm；20～40 cm；40～60 cm，土壤样品采集1 kg左右，装入样品袋，如潮湿样品可内衬塑料袋（供无机化合物测定）。采样的同时，由专人填写样品标签、采样记录；标签一式两份，一份放入袋中，一份系在袋口，标签上标注采样时间、地点、样品编号、监测项目、采样深度和经纬度。采样结束，需将底土和表土按原层回填到采样坑中，方可离开现场，并在采样示意图上标出采样地点，避免下次在相同处采集剖面样。

（4）污染评价。土壤重金属评价采用内梅罗指数法。根据国家环保总局颁布的《土壤环境监测技术规范》（HJ/T 166-2004）规定，土壤环境质量评价标准常采用国家土壤环境质量标准、区域土壤背景值或部门（专业）土壤质量标准。

（5）绘制修复场地污染物分布图。根据样品测试结果，结合我国的《土壤环境质量标准（GB15618-1995）》和《危险废物鉴别标准―毒性物质含量鉴别（GB5085.6-2007）》，对典型污染场地的污染现状、污染程度及范围以及污染迁移转化的趋势及规律等进行剖析，根据潜在重点污染区域的检测结果，得到重金属浓度在不同位置变异，进一步确定修复区污染特征，明确污染浓度及范围。

（6）修复方案设计。根据修复区修复的土地利用功能，确定了药剂比例及土壤调理剂的配比及过程的控制条件。得到后期大规模修复所需要的运行参数，进而做出具体的详细的修复方案。具体修复方案如下：

A、修复区不同污染程度划分方案：确定修复区域位置，可根据污染情况将修复区根据污染程度，划定高、中、低浓度区，根据污染程度的不同，做不同的设计。

B、土壤污染治理实施方案：确定药剂配方、加药比、选择最合适的原位稳定剂施加方式和控制条件。

C、修复后农作物恢复种植方案：为了探究稳定化修复对农产品安全的保护情况，预计选择2种当地常见作物在修复区种植。

D、修复验收方案：目前稳定化修复还没有成熟的验收体系，本项目选用土壤浸出为验收方法，但最终标准需根据场地调查情况及小试情况做调整。

4.结论

通过对国内外重金属污染土壤的修复技术研究的综述，可以看出重金属污染土壤的修复技术将越来越受到人们的关注，进一步探索和研究其在重金属去除方面的应用，具有十分重要的意义。结合当前的研究发现重金属污染土壤的修复还可以从以下几个方面努力：

4.1做好修复试点，逐步解决土壤重金属污染问题。开展重金属污染土壤修复技术示范，在重金属污染防治的重点区域进行污染评估，因地制宣地采用生物、物理、化学等措施开展重金属污染土壤治理。

4.2以生态文明为指导，探求实现重金属污染土壤修复治理与景观美化、生态建设与经济效益有机结合的治理模式。

4.3注重重金属污染防治管理、制度、措施及方法创新，逐步建立企业环境信息披露制度和重金属污染物产生、排放详细档案。

参考文献

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[3] 郝晓伟，黄益宗，崔岩山，胡莹，刘云霞.赤泥和骨炭对污染土壤As化学形态及其生物可给性的影响[J].环境化学；2010年03期.

第9篇

遥感技术具有宏观性和现势性强、综合信息丰富等优势，为矿区土壤重金属污染评价提供了可行的方法。本文综述了遥感技术在矿区土壤重金属污染评价方面的研究，并对其进行了展望。

关键词：

遥感；土壤；重金属

1.引言

矿产资源是生产资料和生活资料的重要来源，人类社会的发展进步与矿产的开发利用密不可分。矿产的开采、冶炼、加工过程中大量的铅、锌、铬、镉、钴、铜、镍等重金属以及类金属砷等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。根据2014年4月17日环境保护部、国土资源部的《全国土壤污染调查公报》，“全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，总的超标率达16.1%”、“在调查的70个矿区的1672个土壤点位中，超标点位占33.4%，主要污染物为镉、铅、砷和多环芳烃”。资源、环境是制约社会经济发展的两大瓶颈，如何克服这个瓶颈问题同时又能实现矿山开发的可持续发展，是我国社会必须面对和解决的紧迫的社会问题［1］。传统的土壤重金属污染监测方法有实验室监测、现场快速监测等方法。实验室监测方法虽然测量精度高，但是存在劳动强度大、采样分析费时，适用范围小的缺点；现场快速监测法虽然具有大面积、连续、高密度获取信息的特点，但是还大多处于定性或半定量的试验阶段，易受周围因素影响［2］。各种岩石、土壤、植被及水体等均有各自独特的光谱特征。地物光谱特征的差异，是遥感技术识别各类地物的主要依据，也是应用遥感技术开展土壤重金属污染评价的理论基础。遥感技术以其宏观性和现势性强、综合信息丰富等优势，在矿区土壤重金属污染评价中起到了积极的先导作用，并取得了良好的应用效果。一般情况下，土壤中的有机质、水分、铁氧化物、重金属等对土壤光谱反射率有一定影响。国外相关研究起步较早，始自20世纪六十年代土壤光谱研究［3］。国外有研究中表明，当土壤有机质含量超过2％，铁氧化物、重金属等光谱信息有可能被土壤中的有机质的光谱信息所掩盖，进一步加大了光谱信息提取的难度；同时土壤的反射率会因铁氧化物的存在而在整个波谱范围内有明显的下降趋势，土壤的光谱反射率都朝着蓝波方向下降，并且这种下降趋势可以扩展到紫外区域［4］，相关研究陆续拓展至矿区重金属污染中来［5］；国内自20世纪八十年代在云南腾冲系统地开展土壤光谱与理化性状关系的研究［6~7］，并于九十年代末开展遥感技术在矿区重金属污染监测的探索。目前遥感技术对矿区土壤重金属污染评价研究主要有两个方向：一是植被反演。根据地表植被覆盖以及重金属在植被根茎、叶片中富集，植被在重金属胁迫下叶绿素等光谱特征发生变化的特点，通过植被光谱数据反演土壤中的重金属含量，间接评价重金属污染。二是土壤监测。利用重金属对土壤波谱特性的影响，通过土壤光谱数据监测重金属含量［8-10］。

2.植被反演方法

植被在生长发育的过程中，矿区土壤中的重金属被吸收和富集，对植物的产生的影响主要体现在长势方面产生了生物地球化学效应，如色素含量、水含量、叶面温度的变化，进而影响植被的光谱反射率，植被光谱的变化能够在遥感光谱信息中有所体现。基于以上认识，可以通过植被光谱信息、波谱曲线变化的分析提取污染信息［11］。不同植物对重金属敏感性不同，重金属胁迫导致植物体内生物化学成分发生改变，使电磁波谱反射特性不同。植被反演方法的原理是，运用遥感技术研究重金属污染条件下植被光谱特征变化，建立植被光谱特征与重金属污染条件下植被生长状态参数变化之间的关系［7］；研究叶绿素含量与重金属污染之间的关系，分析叶绿素变化敏感的光谱指数及其响应规律，并进行了区域应用与验证［11-13］。研究表明，随着土壤中重金属含量增加，植被近红外、可见光反射光谱特征发生显著变化，表现为可见光光谱反射增强，近红外光谱减少，红边移动范围减少［14-15］。此方法适用于矿区植被覆盖较茂密的区域。王杰等（2005年）以江西德兴铜矿去为实验区，采用美国陆地卫星（Landsat）ETM+数据，采用比值分析、彩色合成、影像融合等方法增强影像视觉效果，对污染区的植被的波谱曲线与正常区的同种植被的光谱特征作对比，总结出受毒化植物叶冠的波谱形态与正常植物叶冠的波谱形态相比发生的形态变异的特征，总结对照区和污染区植被的波谱特征差异和各污染区的受污染程度，分析出不同污染区植物的受毒害程度［16］。雷国静等（2006年）在南方植被茂密区离子型稀土矿区采用高分辨率QuickBird遥感数据采取坐标换的方式，消除土壤信息干扰，获取了较真实的植被受污染影响程度的信息，运用了归一化植被指数密度分割方法和通过旋转二维散点图获得植被绿度方法来提取植被污染信息，取得了较好的效果［17］。李新芝等（2010年）以肥城煤矿区为实验区，将SPOT-5数据2.5米分辨率的全色波段进行小波变换、主成分分析等融合方法提高图像的空间信息量，综合运用缨帽变换、植被与土壤相关性分析、支持向量机分类等方法提取矿区植被信息，并制作了植被等级分布图，确定了不同污染程度的植被覆盖面积，与矿区污染分布的规律具有较好的一致性［11］。黄铁兰等（2014年）以广东大宝山矿区及周边10公里范围作为研究区，分别以ASTER及QuickBird为数据源，采用植被指数法和植被绿度法对植被污染信息进行识别，对获取的植被绿度信息图像进行密度分割，获得植被污染程度及分布情况。同时建议大范围的矿山植被污染信息的识别，考虑到项目综合成本等因素，采用ASTER等低分辨率的数据源，选择植被绿度指数法进行识别。对于小范围的典型矿区，可选用QuickBird等高分辨率的数据源，用植被指数法进行识别［18］。由于混合像元、大气效应的存在，植被信息提取过程中容易出现错分、漏分现象；相关系数的设置易受经验的影响。同时信息提取易受云层、山体阴影和人类生产活动的影响，均存在一定的误提现象。未来应加强信息提取技术、多源遥感数据在植被反演中的应用研究，以解决上述问题。

3.土壤监测方法

土壤是由多种物理化学特性不同的物质的组成的混合体，例如有机质、重金属、水、其他矿物质等。各种物质均有发射、反射、吸收光谱的特性，都会对土壤光谱特征产生影响，同时植被覆盖也对土壤光谱的监测有较大影响，因此对于通过土壤光谱数据直接监测土壤重金属含量的研究，尚处于探索阶段。土壤监测方法的原理是，利用光谱分析方法室内测定土壤发射光谱数据，经线性回归分析或指数回归分析、标准化比值计算、特征光谱宽化处理后，利用回归分析方法建立重金属元素含量与发射率变量之间的土壤重金属反演模型，定量反演出矿区土壤重金属含量［19-23］。此类方法适用于植被覆盖率较低的地区。ThomasKemper等（1998年）在西班牙Aznalcóllar尾矿库溃坝事件土壤重金属污染监测中，基于多元线性回归分析（MLR）和人工神经网络（ANN）方法分别通过化学分析、特征光谱--近红外反射光谱（0.35−0.35μm）手段监测土壤重金属含量，两种手段对As、Fe、Hg、Pb、S、Sb等六种元素监测有较高的相似度。为相似矿区环境的监测提供了较好的借鉴意义［13］。李淑敏等（2010年）以北京为研究区，研究土壤中8种重金属（Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg）的含量与热红外发射率的关系，分析了土壤重金属的特征光谱，并模拟预测了重金属含量的回归模型，为基于遥感光谱的土壤重金属含量监测奠定了基础［24］。宋练等（2014年）以重庆市万盛采矿区为研究区，通过光谱特征物质之间的自相关性来分析土壤中光谱特征物质，在回归分析的基础上建立As、Cd、Zn重金属含量的遥感定量反演模型，监测三种重金属含量，结果表明土壤在近红外波段和可见光波段的反射值比值与土壤中As、Cd、Zn含量存在较好相关性［25］。部分研究对波段选择和光谱分辨率的重要性认识不高，影响了重金属元素光谱信息识别、重金属污染预测精度；土壤中绝大部分重金属，如铅、锌、铬、砷等在可见光—近红外波段区间的光谱特征较弱，易被植被、土壤波谱信息掩盖，对直接利用土壤重金属光谱特征来提取污染信息带来了难度。研究发现，铁氧化物的波谱特征较明显，今后需加强土壤中重金属与铁氧化物相关性的研究，以提高污染信息提取的准确性。

4.未来展望

近年来，遥感技术用于矿区土壤重金属评价取得了一定进展，今后要在以下几个方面寻求突破：

（1）研究遥感信息提取新技术新方法。地物波谱特性易受土壤成分、大气效应、植被等环境噪音的影响，需进一步加强波谱信息提取技术的研究，以提高遥感信息提取的准确性。

（2）加强田间光谱测量研究。目前对土壤重金属监测仅局限于实验室级别的光谱监测，需要进一步探讨其他因素对重金属吸附的影响以建立准确的土壤重金属含量光谱估算模型，并进行大量而精确的实验室与田间的光谱测量工作。

（3）由定性监测向定量监测转变。遥感技术在矿区土壤重金属污染评价方面的研究大多是定性或半定量评价，尚达不到定量评价。需在遥感反演土壤污染信息模型与理论方法、土壤重金属含量与光谱变量的相关关系等方面加强研究，以接近或达到定量评价污染的水平，进而利用遥感技术评价大面积土壤污染及修复。

（4）研制高性能的卫星，提高遥感信息获取能力。作为中国16个重大科技专项（2006年~2020年）之一的高分辨率对地观测系统已进入全面建设阶段，其中2014年8月发射升空的高分二号卫星空间分辨优于1m，这必将改变遥感数据普遍采用国外遥感数据（SPOT、Landsat、QuickBrid等）的局面。

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第10篇

关键词：土壤重金属； 污染特点； 治理策略

1 引言

在环保领域对重金属污染的定义是能够使生物遭受显著毒性的金属，这些物质包括汞元素、铅元素、锌元素、钴元素、镍元素、钡元素等，有时候也包括锂元素与铝元素等等。一项来自研究机构的调查统计数据表明，近年来全球汞排放量达每年1.5万吨，铅排放量达每年500万吨，这些元素进入农田和城市，为所经地区的土壤带来严重的重金属污染，这些污染一方面能够影响地下水和农作物的品质，另一方面也通过食物链对当地居民产生不容忽视的影响。当前，如何进行土壤重金属污染的分析、评估、预防和治理，是一个世界性的问题，本文首先从土壤重金属的主要来源和土壤重金属污染的危害两个方面分析了重金属污染的现状，在此基础上进一步阐述了土壤重金属污染的空间差异以及污染整体的形态特征，最后深入论述了土壤重金属污染的预防以及修复策略。本文的成果对于环境保护和土地利用均有着比较好的理论价值和实践意义。

2 土壤重金属污染现状分析

2.1重金属来源分析

（1）交通运输

我国正在进行着大规模的城镇化建设，各类交通工具的数量近年来一直呈现出大幅攀升的态势，因此其排放的废气也逐年增加，导致土壤里重金属元素逐步累积，形成污染。以汽车为例，污染源包括尾气排放、汽油燃烧、轮胎磨损等，会逐渐排放出铅、汞、铜、锌等重金属元素，一方面对大气质量造成破坏，另一方面也导致土壤重金属超标。

（2）工业和矿产业

工业生产会排放出重金属元素，以烟尘或者废气废水的形式进入大气与土壤，而大气中的重金属则会逐渐沉降入土。工业生产中的废渣是更加主要的重金属污染来源，比如金属冶炼企业、电解铝企业、电镀企业等，在其日常生产排放的废渣中含有大量的重金属元素，如果在不经处理的情况下随意露天堆放，或者直接倾倒进土壤中，会为土壤带来极大的污染。

（3）燃煤释放

煤的燃烧会向大气中排放大量的污染物质，并逐渐沉降入土壤中。我国的燃煤企业，包括火力发电厂和钢铁企业等，会排放大量的汞金属，其中约三分之一的汞元素最终进入土壤。一些经济发达的大城市，汞元素的排放有其严重，这些污染能够为城市的环境质量和生态系统带来致命的影响。

（4）居民垃圾

居民如果将大量垃圾不加分类地堆放在户外，由于垃圾中存在不少未经处理的废弃物，例如电池等，将会使其中的重金属逐步渗透和扩散至周围的环境中，逐步导致土壤的重金属污染。

3 土壤重金属的污染治理策略

土壤重金属的污染的治理，可以从预防和修复两方面进行着手。

3.1重金属污染预防策略

控制污染，应从源头做起。因此在农村地区，应注重灌溉用水的质量，谨慎使用污水灌溉。在农田使用杀虫剂和肥料时也应合理用量，并且坚决杜绝汞含量超标的农药，也应禁止使用含镉化肥等对环境带来危害的农药和杀虫剂。对于城市地区的工业企业，则应严格控制对三废的排放。而居民区则应对废弃垃圾进行再回收利用或者分类处理。对于日益增多的交通工具，则应改善燃油质量、并积极鼓励以新型环保燃料代替传统燃油，从而减少废弃物的排放。

此外还应以完善的法规控制重金属排放。土壤污染已经被国际相关领域视为化学炸弹，是一个极其严峻而棘手的问题。只有通过立法的方式才能使污染的防范和治理进入可持续发展的轨道。而我国的环保法治进程目前尚需加速。举例来讲，当前有不少养殖户所购买的饲料里往往含有铜、铅等重金属，而禽类和畜类一旦食用并排出体外，便会对土壤形成污染，而我国当前并未将重金属列在畜禽养殖业污染物排放标准里，形成管理的漏洞。因此，亟需制定切合我国实际的法律法规进行重金属污染的防范。

3.2重金属污染治理策略

随着国际上对于土壤重金属污染的重视以及研究成果的和应用，在重金属污染治理方面有许多值得借鉴的策略，下面分别进行简述：

3.2.1 基于物理法的重金属污染治理

物理法治理又可以进一步分为以下几种方法：

一是热解吸法，这种方法以加热来把一些具有较强会发特性的重金属进行解吸和收集，再妥善处理或者合理利用。以汞元素为例，美国已经形成了比较成熟的基于热解析法的汞元素回收，并在现场治理中取得了较好的效果，使用此项处理方法的地域已经在汞含量方面达标。

二是电化法，这种方法以电解原理进行污染土壤的处理。在受到污染的土壤里设置石磨电极，并以1～5毫安的电流进行激励，从而在阴极收集到金属阳离子，并进行处理或者再利用。这种方法对于铅元素和二甲苯等物质的处理效果比较好。

三是洗土法，这种方法通过试剂与土壤里所含有的重金属物质发生反应，并最终生成可溶于水的金属离子，通过对提取液进行处理，得到重金属，再进行处理或者回收利用。这种方法非常适合于对铜金属、镍金属、铅金属和铂金属的回收处理。

四是玻璃化法，这种方法以电极对受到污染的土壤进行加热，从而使之进入熔化状态，在其最后冷却时，便会变成玻璃状态。这种方法尚在实验中，其成本较高，目前尚未得到的面积推广。

3.2.2基于化学法的重金属污染治理

这种方法在受到污染的土壤中按比例注入一定的化学试剂，从而改良土壤本身的性质，达到减轻重金属活性的作用，可以降低作物对土壤里重金属的富集效应。化学法治理主要指的是土壤添加物法，把一定充分的有机物料或者改良剂加入受污染的土壤之中，能够通过化学作用而使重金属离子沉淀，再对其进行收集，从而减轻污染；还可以通过化学试剂中的酸性物质与重金属元素反应，生成难溶于水的物质，从而使土壤污染得到减轻。这种方法适用于镍离子、锌离子等重金属物质的治理。

3.2.3基于生态工程的重金属污染治理

这种方法可以是在已经被重金属污染的土壤之上加厚一层正常土壤，或者把受到重金属污染的土壤全部挖除，也可以通过灌溉的方式，逐渐使受污染土壤中的重金属物质渐渐迁移到地层深处等，也能对土壤污染起到一定的作用。

3.2.4基于生物的重金属污染治理

这种方法可以通过植物或者微生物等来修复土壤质量。某些植物的根系可以吸收被污染土壤中的重金属，例如蜈蚣草被证实可以有效降低土壤中砷的含量；微生物则可以通过细胞转化作用使被污染土壤中的重金属沉淀或者氧化，从而使其对土壤的影响显著降低。

4 结束语

在世界各地，尤其是经济较为发达的地区均存在着较为严重的土壤重金属污染，重金属的来源是多方面的，当前，学界和环保组织对重金属的污染一般聚焦于污染程度的定性描述和分析。事实上怎样才能实现对重金属污染源进行量化分析，同样对治理逐渐严重的土壤污染有着不容忽视的作用，因此量化分析将是重金属污染研究的发展方向。当前，我国尚未构建完善的城市和农村地区土壤重金属污染的监控网络，因此并不能及时准确地检测土壤重金属污染状况，也难以为土壤重金属污染的治理提供必要的依据。只有制定出严格而适用的土壤重金属评价标准，才能有利于土壤的保护，从而推动经济的可持续发展。■

参考文献

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[4]凌辉，谢水波，唐振平，刘岳林，周帅.重金属污染土壤的修复方法及其在几类典型土壤修复中的应用[J].四川环境.2012（01）

第11篇

【关键词】单因子指数法；土壤重金属污染程度

【中图分类号】0213.2 【文献标识码】A

一、单因子指数法简介

单因子指数法是在所有参与综合污染评价的评价中，用污染最深的单项指标的类别来确定整体污染的类别，即用污染程度监测结果对照相关的分类标准以确定污染的类别.

二、单因子指数法在土壤重金属污染模型具体应用

根据各功能区的数据样点，分别求出不同区域内各重金属污染浓度的离差标准化值ci，用EXCEl作出简单图表分析，从总体上把握不同区域的重金属污染程度.计算单因子污染指数pi，利用重金属元素污染程度分级表，对于不同区域各种重金属的污染程度分级，采用单因子指数法进行具体地评价，最终得到不同区域重金属污染的程度.

根据不同区域8种重金属的污染程度计算结果可知：总体上，该城区内不同区域重金属污染程度差别悬殊：工业区重金属污染程度最深，主干道路区、生活区、公园绿地区次之，山区重金属污染程度最浅.

三、结果分析

由结果可知，各区域重金属污染程度与结果一致.具体来看，各区域受Hg、Cu、Zn污染的程度普遍较高.需要特别关注的是，工业区Hg、Cu属于严重污染，且已分别超过背景值10倍、9倍以上.不难分析出作为城区内的交通要道，车流密集，汽车尾气、大气降尘、公路轮胎磨损是造成该区域受重金属污染的主要原因.

【参考文献】

[1]2011全国大学生数学建模比赛A题.

第12篇

关键词：农田土壤；重金属污染；监测技术；空间估值方法

中图分类号：X833 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170133031

农田土壤为各种粮食作物提供了基本生长环境，一旦受到污染就会直接威胁到人们的身体健康。但就目前来看，农田土壤已经遭受了铅、汞、镉等重金属元素的污染。而这些污染物具有毒性大、难降解和易积累的特点，还会伴随作物被人体吸收。加强农田土壤重金属污染的监测，并对污染进行空间估值，则能够更好的进行农田土壤污染的监管，进而为人们的生产、生活提供更多安全保障。

1 农田土壤重金属污染监测技术分析

1.1 实验室监测技术

在农田土壤重金属污染监测方面，实验室监测为传统监测技术，包含原子荧光光谱法、电化学仪器分析法、分光光度法和极谱分析法等多种方法，都需要完成样本田间采样，然后对土样进行处理、分析，以完成土壤重金属污染监测。使用实验室监测法，具有基体干扰小、检出限低、准确度高和分析范围宽等特点。但是，采取该种监测方法需完成监测区土壤|量现状调查和重金属污染土壤修复试验等工作，采样工作量较大，并且监测成本较高，需要的分析时间较长。此外，只要样品在采集、运输、存储和测定过程中出现差错，就会导致测量结果失真。

1.2 现场监测技术

为克服实验室监测的局限性，现场监测技术在农田土壤重金属污染监测中得到了应用。目前，可以连续完成土壤重金属监测的技术主要包含土壤磁化率监测技术和激光诱导击穿光谱技术等。应用前一种技术，可以利用土壤在外磁场中受感应产生的磁化强度和外加磁场强度比重完成土壤中重金属污染的监测。因为，重金属污染将导致土壤磁性增强，所以能够利用土壤磁化率和地球化学元素含量进行重金属污染表征。该技术具有无破坏性、快速、经济和灵敏的特点，在土壤研究工作中得到了广泛应用。但是，由于会对土壤磁化率产生影响的因素较多，因此使用该技术也无法完成污染程度及污染来源的准确判断[1]。应用后一种技术，主要是利用原子发射光谱分析法对土壤重金属污染进行快速、实时探测，可同时完成多种元素分析，并且只有很小几率会对研究对象造成再污染。但作为半定量测量手段，其在监测灵敏度和检测限上仍然有一定的局限性。

2 农田土壤重金属污染空间估值方法

2.1 局部高值分布区划分

在完成农田土壤重金属污染监测的基础上，还要对影响土壤重金属含量变化的外源因素的空间分布信息进行获取，以便更好的完成土壤重金属含量分布规律的描述。为此，还要采取关联规则、统计对比和回归分析等方法确定外源因素，然后进行有直接影响的外源因子的提取。在此基础上，需利用统计的半方差函数完成土壤重金属历史样点空间结构提取，以便对不同元素空间变异范围进行判断。而通过实地取样调查，则能完成土壤重金属含量的局部高值分布区的划分。

2.2 土壤单元类获取

不同于全局地理空间的土壤重金属空间分布，局部地理空间的土壤重金属空间分布具有一定连续性。通过获取土壤单元类，则能够将全局异质空间的重金属含量空间估值问题转化为局部空间最优估值问题。为此，还应采取自收敛分类方法完成环境变量分类。使用谱分割方法，则可以完成景观要素特征向量分类，从而获得土壤单元分类。但获得的单元类仅为粗略分类结果，还应将同为空间异质的单元类进行归并子类，以减少分类数目。为此，还应对2个单元类包含的监测样点的重金属含量数据展开方差分析，以确定2个单元类是否为空间异质。

2.3 重金属污染空间估值

针对获得的多个土壤空间分类集，需利用土壤单元分类图将在相同单元类中的监测样点划分为一类，以获得监测样点集。利用二分树索引方法，则能完成空间估值方法的构建。在估值操作前，需输入参与估值的最小估值单元数和最大搜索半径，以完成已知位点数的估值单元搜索，用于进行未知单元的属性值的估算。利用土壤单元类包含样点的已知观测值和所有样点观测值的均值之差和对应的权重，就可以得到未知位点的估算值。

3 结论

使用科学的土壤重金属污染监测技术进行农田土壤重金属污染监测，然后结合监测样点数据进行重金属污染的空间估值，则能进一步了解农田土壤重金属空间分布规律，继而更好的完成农田土壤重金属污染的调查评估工作。

第13篇

关键词：土壤；重金属；污染特征；污染评价；果蔗地

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）07-1262-05

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2017.07.015

Content Characteristics and Risk Assessment of Heavy Metals in Chewing Cane Soils

WANG Tian-shun， YANG Yu-xia， LIAO Jie， FAN Ye-geng， YA Yu， ZHU Jun-jie， MO Lei-xing

（Research Institute of Agro-products Quality Safety and Testing Technology， Guangxi Academy of Agriculture Sciences/Quality Supervision and Testing Center for Sugarcane， China Ministry of Agriculture， Nanning 530007， China）

Abstract： The contents of soil heavy metals，such as Cd，Pb，Cr，Cu，Zn，As and Hg，in surface soil（0～20 cm） from the main chewing cane production farmland in Guangxi Zhuang Autonomous Region，were investigated. Pollution characteristics of heavy metals in soils were observed on the basis of environmental quality secondary standard values of single factor pollution index method and comprehensive pollution index method. Potential ecological risk assessment was evaluated by using the geoaccumulation index（Igeo） and potential ecological risk index（RI）. The results indicated that the average concentrations of Cd，Pb，Cr，Cu，Zn，As and Hg were 0.81，30.4，54.5，29.8，107.4，16.69 and 0.28 mg/kg，respectively. According to the comprehensive pollution index，the pollution degree was middle degree with PN was 2.03. According to the geoaccumulation index，the pollution degree of Cd was middle degree with Igeo was 1.02，and Hg ranged from light to middle degree with Igeo was 0.30. The potential ecological risk index indicated that the heavy metals in the soils from research area were at the moderate ecological hazard level. The rate of contribution for Cd was the highest to potential ecological risk index. Thus，effective farmland soil management is necessary to ensure security production， control soil pollution sources，and implement standard agricultural production.

Key words： soils； heavy metals； contaminant characteristics； risk assessment； chewing cane soil

土壤是人类赖以生存的自然资源，也是人类生态环境的重要组成部分。重金属在自然环境中广泛存在，因其持久性、积累性等特性及其对生态环境存在的潜在风险，受到国内外学者的高度关注[1，2]，土壤重金属污染已经成为当前人类面临的重要环境问题，也是目前环境科学领域的研究热点之一[3-6]。土壤重金属污染来源包括矿山采选冶炼、大气沉降、污水灌溉、固体废弃物堆存与处置、交通运输等[7，8]。当土壤中重金属达到一定的累积程度时，会通过食物链传递到动物和人体内，给生态环境及人体健康造成很大危害[9，10]。

近年来，果蔗生产中大量使用农药、磷肥、污水，使得果蔗地土壤-植物系统中重金属污染更为复杂与多样化。土壤是植物生长的载体，其清洁程度直接影响着食物中有毒有害物质的浓度，目前对果蔬、粮食产地[11，12]中重金属的污染评价己有不少报道，但针对果蔗地土壤重金属污染的系统研究鲜有报道。为了解广西壮族自治区横县果蔗种植区土壤质量状况，本研究以果蔗地土壤为对象，利用单因子污染指数法、综合污染指数法、地积累指数法和潜在生态风险指数法对土壤重金属的污染特征及生态风险进行评价，同时探讨了各重金属元素之间的相关性和聚类状况，以期为广西壮族自治区果蔗地土壤重金属的污染防治和治理提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集与分析

土壤样品全部采自广西壮族自治区果蔗地0～20 cm表层土壤。于2014年11月选取36个采样点，每个样点600～1 300 m2内采用W形布点采集5个子样，现场剔除植物根系、碎石等杂物后充分混合组成一个混合样品，用四分法缩分至约4.0 kg，装入聚乙烯塑料袋，贴好标签，带回实验室备用。把采集的土壤置于宽敞、干净、透气的室内，均匀摊开，自然风干，去除石块、植物根系及其他的杂物后用玛瑙研钵研磨后过2 mm尼龙筛，再用玛瑙研钵继续研磨后过100目筛。

称取0.200 0 g经风干处理的土样于聚四氟乙烯罐中。加5 mL HNO3、3 mL HCl、1 mL H2O2和1 mL HF，密封消解罐后放入微波消解炉。消解程序分3步，步骤1为160 ℃、90%功率消解10 min；步骤2为200 ℃、90%功率消解25 min；步骤3为100 ℃、40%功率消解5 min。消解完室温放置后，转移消解罐中的溶液于聚四氟乙烯烧杯中，加热蒸发去除氮氧化物。剩余液体做如下处理：①转移至100 mL容量瓶，用1%硝酸稀释至刻度线，混合均匀后用石墨炉原子吸收仪（MKⅡ MQZ，美国Thermo）测定溶液中Cd、Pb的含量、用火焰原子吸收仪（AA240，美国Varian）测定Cr、Cu、Zn的含量；②转移至50 mL容量瓶，加入5 mL 50 g/L硫脲和50 g/L抗坏血酸溶液作掩蔽剂，用5%盐酸稀释至刻度线，混合均匀，室温下静置30 min后用原子荧光光谱仪（AFS-230E，北京海光仪器公司）测定As和Hg的含量。

试验所用试剂均为优级纯试剂，用水均为超纯水。

1.2 土壤重金属污染评价

土壤评价标准采用GB 5618-1995《土壤环境质量标准》[13]中的二级标准和广西土壤背景值[14]，采用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数法、地积累指数法以及潜在生态危害指数法分别对土壤重金属污染状况进行评价。采用Excel 2007和DPS软件对数据进行统计分析。

1.2.1 单因子污染指数法 单因子污染指数法是用来评价单个污染因子对土壤的污染程度，污染指数愈小，说明该因子对环境介质污染程度愈轻[15，16]。其计算公式如下：

Pi=Ci/Si

式中，Pi为土壤中重金属的污染指数，具体反映某污染物超标倍数和程度；Ci为土壤中重金属含量的实测值（mg/kg）；Si为土壤中重金属的标准限定值（mg/kg）。当Pi≤1时，表示样品未受污染；当Pi>1 时，表示样品已被污染。Pi的值越大，说明样品受污染越严重。Pi评价标准见表1。

1.2.2 综合污染指数法 综合污染指数法[17，18]，即内梅罗污染指数，是将目标单个污染指数按一定方法综合起来考虑对环境介质的影响程度，采用兼顾单元素污染指数平均值和最大值的一种评价方法。其计算公式如下：

PN=■

式中，Piave为土壤中各重金属污染指数的平均值；Pimax为土壤中单项重金属的最大污染指数；PN为采样点的综合污染指数，其评价标准见表1。该方法突出了高浓度污染物对土壤环境质量的影响，能反映出各种污染物对土壤环境的作用，将研究区域土壤环境质量作为一个整体与外区域或历史资料进行比较。

1.2.3 地积累指数法 地积累指数（Igeo）是德国海德堡大学沉积物研究所的科学家Müller[19]提出的一种研究沉积物中重金属污染的定量指标，在欧洲被广泛采用。该方法在考虑自然地质过程造成背景值影响的同时，充分考虑了人为活动对重金属污染的影响，因此该指数不仅可以反映沉积物中重金属分布的自然变化特征，而且可以判别人为活动对环境的贡献[20，21]。其计算公式为：

Igeo=log2[Cn/（1.5×Bn）]

式中，Cn为样品中元素n在沉积物中的实测值；Bn为沉积物中该元素的地球化W背景值，本研究采用广西壮族自治区土壤环境背景值作为参照标准；1.5为修正指数，用于校正区域背景值差异。地积累指数划分为7级，Igeo≤0，为1级，无污染；0

1.2.4 潜在生态危害指数法 重金属元素是具有潜在危害的重要污染物，与其他污染物的不同之处在于它们对环境危害的持久性、生物地球化学的可循环性及潜在的生态危害。潜在生态危害系数法是瑞典科学家Hakanson[22]提出的一种沉积物中重金属的评价方法，为了使区域质量评价更具有代表性和可比性，该方法从重金属的生物毒性角度出发，反映了多种污染物的综合影响[23，24]。土壤中多种重金属元素潜在生态危害指数是各单一重金属元素的潜在生态危害指数之和。其计算公式如下：

RI=■Eri

Eri=Tri×Csi/Cni

式中，Csi为表层土壤重金属元素i的分析测量值；Cni为土壤重金属元素i的参比值，本研究采用广西壮族自治区土壤环境背景值作为参照标准；Tri为重金属元素毒性系数[25]，各重金属的毒性系数分别为Cd=30，Pb=Cu=5，Cr=2，Zn=1，As=10，Hg=40[26]。Eri为单个重金属的潜在生态危害指数；RI为多种重金属综合潜在生态危害指数。重金属污染的生态危害指数分级标准见表2。

2 结果与分析

2.1 研究区土壤重金属含量特征

研究区36个土壤样品的重金属元素的含量范围、均值、标准差等特征参数见表3。需要说明的是，有32个土壤样品土壤呈酸性，4个土壤样品土壤呈弱碱性。研究区土壤中Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、As和Hg的平均含量分别为0.81、30.4、54.5、29.8、107.4、16.69、0.28 mg/kg，除了Cr和As外，其他5种重金属平均含量均超过广西土壤背景值，分别为土壤背景值的3.03、1.27、1.07、1.42、1.84倍。

7种重金属的标准差除Cd和Hg外，其他均较大；Cr、Zn的标准差在15以上，Pb的标准差为9.37，As的标准差为5.97，Cu的标准差为5.20。说明重金属的分布不均匀，甚至有的重金属分布极不均匀。土壤中7种重金属的变异系数从大到小的顺序依次为Hg、Cd、Cr、As、Zn、Pb、Cu，其中，Hg、Cd变异系数分别为48.3%、46.1%，说明Hg和Cd受人为活动干预强烈，其次为Cr、As、Zn，Cu的变异系数最小，表明在整个研究区域Cu含量相对比较均一。

2.2 土壤重金属污染评价

2.2.1 单因子污染指数与综合污染指数评价 研究区土壤重金属单因子污染指数见表4。结果表明，研究区土壤中重金属Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、As和Hg单因子污染指数的平均值分别为2.73、0.61、0.36、0.55、0.53、0.44和0.88。按照土壤环境质量二级评价分级标准，土壤样品中重金属元素Cr、Cu、Zn、As单因子污染指数均小于1，属于安全等级。重金属元素Cd、Pb和Hg单因子污染指数达到轻污染水平的样本占样本总数的19.4%、2.8%和30.6%；Cd和Hg单因子污染指数达到中污染水平的样本分别占样本总数的11.1%和2.7%；Cd单因子污染指数达到重污染水平的样本占样本总数的58.3%。

采用综合污染指数法对采样点土壤中Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、As和Hg 7种重金属元素污染状况进行综合评价，由各单因子污染指数计算可知，采样点的综合污染指数值为2.03，污染等级属于中污染。

2.2.2 地积累指数法评价 地积累指数法是从地球化学的角度出发来评价土壤中重金属的污染。它除了考虑到人为污染因素、环境地球化学背景值外，还考虑到由于自然成岩作用可能会引起背景值变动的因素，它所采用的背景值一般为未受人类活动影响的沉积岩中的地球化学背景值，因此该方法更多的强调了土壤中重金属污染的历史累积作用。由表5可知，果蔗地土壤中Cd的污染程度相对比较严重，污染等级为3级，污染程度达中等污染；其次是Hg，污染等级为2级，其污染程度达轻-中等污染；Pb、Cr、Cu、Zn和As均属于无污染。7种重金属的污染程度顺序依次为Cd>Hg>Zn>Pb>Cu>As>Cr。

2.2.3 潜在生态危害评价 潜在生态危害指数法是从沉积学角度出发，它不仅考虑了土壤重金属含量，而且将重金属的生态效应、环境效应与毒理学联系在一起，因此其评价结果主要反映了人类活动对土壤的潜在生态危害。由表6可知，从单个重金属的潜在生态危害系数来评价，果蔗地土壤的主要潜在生态危害重金属为Cd和Hg，Cd污染达到强生态危害程度，Hg污染达到中等生态危害程度，其他5种重金属均为轻微生态危害程度，其潜在生态危害顺序为Cd>Hg>As>Pb>Cu>Zn>Cr。综合潜在生态危害指数达到187.27，处于中等生态危害程度。

2.3 研究区土壤重金属含量相关分析

研究区土壤中重金属之间的相关性可以推测重金属的来源是否相同，若它们之间存在相关性，则它们的来源可能相同，否则来源可能不同[16]。利用DPS软件对各重金属进行相关性分析，在0.05和0.01 显著性水平下，所有变量间相关系数如表7所示。As与Cd、Cr、Cu、Zn之间存在极显著正相关，表明As和Cd、Cr、Cu、Zn之间紧密相关；Zn与Cr、Cu之间存在极显著正相关；Cu与Cr之间存在极显著正相关，Cu与Pb之间存在极显著负相关；Cd与Cr之间存在极显著正相关。相关性结果可以说明研究区域土壤重金属As与Cd、Cr、Cu、Zn同源性很高，与果蔗栽培管理过程中污水的灌溉、污泥的施用及重金属农药的施用有关，Hg与其他重金属元素之间没有明显的相关性，说明研究区域Hg含量受人为活动的影响强烈，有外源污染M入。

2.4 研究区土壤重金属聚类分析结果

利用DPS软件对研究区各重金属进行聚类分析，结果如图1所示。由图1可知，7种重金属共分为5组，第一组为Pb和Cu；第二组为As；第三组为Cr；第四组为Cd和Hg，它们的潜在生态危害指数分列前2位；第五组为Zn。Pb和Cu、Cd和Hg是距离较近且潜在生态危害指数值接近，分别被聚为一类。

3 结论

研究区域土壤重金属Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、As和Hg的平均含量水平分别为0.81、30.4、54.5、29.8、107.4、16.69、0.28 mg/kg。利用《土壤环境质量标准》二级标准进行评价，结果显示Cd污染最严重，单因子污染指数最高为4.93；Hg污染次之。

重金属地积累指数评价结果表明，果蔗地土壤中Cd的污染程度相对比较严重，污染等级为3级，污染程度达中等污染；其次是Hg，污染等级为2级；潜在生态危害综合指数评价结果显示，果蔗地土壤中重金属污染处于中等生态危害程度，其土壤的主要潜在生态危害重金属为Cd和Hg，Cd污染达到强生态危害程度，Hg污染达到中等生态危害程度。

土壤中7种重金属的相关性分析表明，研究区域土壤重金属As与Cd、Cr、Cu、Zn具有同源性，与果蔗栽培管理过程中污水的灌溉、污泥的施用及重金属农药的施用有关；聚类分析表明，Pb和Cu、Cd和Hg距离较近且污染指数值接近，分别被聚为一类。

广西壮族自治区果蔗地土壤重金属污染来自多种污染源，笔者认为土壤重金属累积的原因主要是各种含重金属农用物资的投入、污水灌溉及污泥施用等。对被污染土壤应采取一些农业、生物及施用一些改良剂等措施进行综合修复、治理，以确保生态环境及果蔗产品的安全。

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第14篇

关键词：重金属污染；环境监管；问题分析；防治措施

1 概述

重金属污染造成的环境污染以及危害人民生活的问题，使社会愈来愈重视重金属污染的监管工作。且在环境监管方面，我国对重金属污染防治的研究比较少，从而导致了政府在整个监管过程中，出现了各种各样的难题，包括企业中重金属污染规划结构较分散，因此妨碍了企业对污染物的集中处理；缺乏长期有效的监管体制；不完善的重金属污染控制审批权限机制，导致了建设项目中估算不平衡；数据信息量庞大，其管理机制和技术手段不完善等。因此，重金属污染的环境监管是每个企业迫在眉睫要解决的问题。

2 我国重金属污染环境监管的现状

目前，我国采用的主要是直接监管的方式对重金属污染进行监管，即为遏制工业企业的重金属污染物的排放，采取收费政策；其次，在监管工作中的自我监管和刺激性监管将会起到辅助效果，尤其是刺激性监管方法，不健全的排污收费市场机制就会造成市场在重金属污染处理中的影响不足。

3 重金属污染监管工作的问题

3.1 企业分布格局较为分散

就我国当下情况而言，与重金属污染相关的企业在分布格局方面普遍较为分散，这样，一方面为集中管理重金属污染造成了困难，线性地扩大了重金属污染对土地、水体等自然环境的影响范围，从而直接增加了企业对于重金属的污染防治的成本；另一方面，使得环境风险在时间和空间上大幅增加。企业想做到防治重金属污染工作的高效，就要保证环境监管的实用效果和能力，必须做好企业布局的合理规划。

3.2 项目环境管理失衡

与重金属污染相关的建设项目，其环境审批权限在我国体制下并没有得到充分的重视。且在该种类型的环境评价方面，而在不同项目中，关于重金属的污染防治、监测、控制以及风险防范等内容的分析都出现了不平衡的现象，从而导致了环境影响报告书的质量高低不等。且在现有的环境影响报告中，污染防治的可行性、监测和计划以及设备规范管理等相关措施内容还没有得到企业的重视。并且，对于缺少针对和可操作性的重金属污染的不同规模建设项目，给环境审批部门提供的决策是无用的。

3.3 竣工环保验收难度大

在建设项目实施过程中，会有很多方面都牵涉到重金属污染问题，类似于一些危险废物的处理、废水和污泥、工业废气等。但是对于涉及重金属等污染物的竣工验收方案，其相关体制并未明显地与别的污染物区别开。而对于不能验收大气环境防护距离、卫生防护距离以及检测计划等重要内容，不能及时排查生产过程中所积累的环境风险和污染问题，因此目前只是对其防治设施的状态进行验收，而不能完全把握环境问题。

3.4 日常监管工作困难多

重金属污染防治的主要内容是长效监管设计工作，特别是监管其项目中的废物、废气和废水等，从而做到有效的防治管理工作，同时也保证了企业自身监测工作的效率。然而，在当前的企业中，有将近90%的企业没有重金属监测的能力，而且监测频率低、监测点位分布少，在大部分企业中，污染处理设施的运营管理记录都不是很规范，所以相关的源强和设施处理效果的数据质量在污染源的普查和动态更新工作中遭到了非常严重的影响，大部分地区的人都处于一种环境污染风险失控的状态。

4 环境监管在防治重金属污染中的具体措施

4.1 合理规划企业布局

企业要想达到重金属污染的有效防治目的，就要合理的进行企业布局。在整体规划过程中，要及时的将环境影响评价工作加入其中。结合风向、区位、交通和地理环境等条件，根据等级来规划企业不适宜、基本适宜和适宜区域的布局，而对于重金属污染管理要采用集中式的方法，降低污染对自然环境和人文环节的风险程度，进而减小污染对土壤和大气等环境的影响，和重金属污染防治管理工作所花费的成本。

在社会经济发展的背景下，环境影响评价要根据不同地区的差异性，来进行针对性的布局指导工作，从而降低重金属扩散和迁移的风险。并且对于调整城市规划有极大的影响力，实现资源的最优配置，能够为城市整体规划工作提供了依据。

4.2 整合污染环节监管的工具

在环境污染的市场竞争中，对于监管工具需要进行灵活的使用和整理，譬如由具有重金属污染治理专业资质的企业来实现治理服务的提供，完成治理重金属污染的专业市场的培育。在这种市场模式下，一方面，对企业为降低治污费用成本而进行绿色生产起到了促进作用；另一方面，为重金属污染的治理赢得了大量的社会资金。同时，可以通过政府补助政策等方式，将通过污染治理得到的税收和收益补偿给治污企业，而在整个实施过程中，政府一定要严格发挥其监管作用。

4.3 实行产品税和补偿制度

为了控制产品中的重金属污染物，企业可以运用押金-补偿制度。其制度是指消费者在购买产品时，需要交一定的押金，而押金能够在使用回收完成后取回。电子产品中含有锌、镍等重金属，押金-补偿制度的确立，能保证降低电子产品的污染物进入水体、土壤的风险，从而完成末端回收工作，同时将补偿制度和产品税制度相互结合，对重金属物质的产生和污染起到了有效的控制作用。

4.4 引入环境风险评价和生命周期评价

在重金属污染监管工作中，可以将环境风险评价手段与生命周期评价方法相结合，从而及时地监测到重金属在产品中的含量，按照标准，对重金属的浓度进行严格控制，从而完成绿色生产的目的；同时，在最终阶段中还能回收再利用，从而大大的降低了其参与到地球化学循环过程中，进而减小了重金属物质对人体伤害的风险，这样就使重金属污染的产生在源头上得到了控制。此外，企业可以建立重金属污染预警系统，以及应急方案。

4.5 实现跨部门、区域合作

在重金属污染的防治过程中，因相关部门较多，因此就容易造成沟通困难的现象，从而增加了费用。所以，政府可以在每个部门中派出代表，组成一个专业机构，用于协调治理工作，并对治理情况做出及时的汇报。与此同时，还可以在绩效考核和管理目标中纳入环境健康风险的预防和治理，加强各部门的沟通与交流，优化环境执法绩效。

4.6 信息公开化

在重金属污染物防治和治理工作中，媒体所占的份额愈来愈大。信息的公开化能够让企业形成有效的管理体制，同时也促进了企业的自觉减排行动力，提高了其监管的能力和工作效率。因此政府要重视媒体在此工作中的影响力。及时的向媒体公开企业污染信息，对公众信息及时进行调整，帮助企业建立信用制度，以及开展环境风险评价和生命周期评价工作，从而完善企业在实施过程中，政府监管工作所发挥的作用。

5 结束语

文章针对当前我国重金属污染环境监管的实际情况，并对其工作中存在的问题进行了研究和分析，主要现象为：企业布局分散、环境保护管理失衡、环保设施验收难度大等，并具有针对性的对问题的解决提出了相关的任务以及措施。

参考文献

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第15篇

土壤污染物大致可分为重金属等化学污染物、物理污染物、生物污染物和放射性污染物。在这几类污染物中，重金属会造成土壤环境质量严重下降。重金属在土壤中累积超过一定数量，就会污染生长于其中的植物，进而影响人类健康，引发严重疾病。但是，由于土壤污染有着不同于其他污染的一些特点，在相当长一段时间内并没有引起足够的重视，我国对于土壤污染的预防和修复也还处于探索和研究的初级阶段，很多防治措施还不能起到有效作用，因此土壤重金属污染有愈演愈烈的趋势。针对土壤重金属的污染问题，我们采访了我国著名环境生态专家、南开大学环境科学与工程学院院长周启星教授。

“隐形杀手” 浮出水面

周启星，主要研究方向包括复合污染生态学、污染环境修复、生态毒理与环境基准等，在环境污染特征、毒理效应、土壤环境基准以及修复等方面进行了大量相关研究，尤其在土壤重金属污染防治与修复研究领域有很深的造诣。

在很多人的印象中，“土壤污染”似乎是个新名词，人们对它是陌生的。其实，这些在土壤中潜伏了多年的“隐形杀手”，正悄无声息地浮出水面，不断产生可怕的危害。一段时间来，各地土壤重金属污染事件频发，才渐渐引起了普通百姓对土壤污染的关注。

在采访中，周启星介绍说，土壤重金属污染来源众多。这些重金属进入土体，被生长在其中的作物吸收和积累，人食用了这些被重金属污染的粮食和蔬菜后，将重金属吸收到体内，健康受到很大危害，出现严重的“污染病”。20世纪60年代，日本发生的“痛痛病”和“水俣病”，就是因为镉和汞对环境的污染所致。目前，我国重金属污染也开始呈现快速上升的趋势，2011年1至8月份短短半年多时间，就出现了11起重金属污染事件，土壤重金属污染问题进入人们的视线，对土壤重金属污染的治理与修复变得刻不容缓。

原本被大家忽视的土壤污染一下集中爆发出来，造成的消极影响直线上升，在之前相当长的一段时间内却似乎并没有太多这方面的报道，这是什么原因呢？从周启星教授介绍的土壤重金属污染的特征中，我们可以找到原因。周启星教授介绍了土壤重金属污染的主要特点：污染的长期积累性、隐蔽性、形成原因的复杂性以及治理的困难性。

土壤重金属污染的积累性，是指土壤重金属污染不像水污染那样因为河道被排入污水就可以马上被发现，也并不像工厂的废气排入空气中后人们即刻就能看到。土壤污染是一个逐渐累积的过程，工农业生产以及城市垃圾等固体废弃物的堆放，使重金属有机会渗入土壤；水和大气中的污染物最终也会进入土壤，对土壤造成次生污染。土壤是“最后的垃圾桶”，积累于土壤中的各种重金属，将会逐渐得以释放，对地下水和植物造成缓慢的污染，最终对人体健康构成威胁。学界有一种形象的说法，将其称为“生物定时炸弹”。所以，重金属的中毒发生，是一个缓慢的过程，到出现问题时，一般都已经产生了比较严重的后果。

周启星教授说：“由于土壤本身就具有净化功能，它的污染及其危害也就具有潜在性，用肉眼是很难观察到的，只有用专业的检测设备才能够检验土壤是否被污染，以及污染的程度究竟有多严重。”土壤重金属污染的隐蔽性，造成土壤污染状况容易被忽视。因此，要到有严重的污染事件出现时人们才会察觉到土壤污染的存在，这也就是为什么最近一段时间内各地的重金属中毒事件频频发生，人们才意识到这一污染的严重性。

因为进入土壤中的重金属在大多数情况下不止一种，所以土壤的重金属污染具有复杂性。周启星教授解释说，土壤的重金属污染除了一些主要的有毒重金属污染之外，还有一种情况，那就是有一些毒性小的重金属，如锡、碘等，它们在有机污染物的交互作用下，毒性会变得比较复杂，对动植物和微生物均会造成更大的危害。

由于上面提到的这些特点，导致土壤重金属污染的治理变成一件棘手的事情，纷繁复杂、千头万绪的原因和污染状况让土壤重金属污染的治理只是停留在初级探索的阶段，很难找到切实有效的方式来进行治理，这也就涉及到了土壤污染治理所面临的极大困难。

防治征程困难重重

当土壤污染的问题不断发生并开始被重视之后，相应的预防、治理和修复也就应该开始进行，并尽量使其提早发挥作用。然而，目前我国土壤重金属污染的预防和治理工作进行得并不是很顺利，原因是多方面的。

周启星教授特别提到了我国土壤环境质量标准制定与修订工作过于落后的现状，对我国土壤重金属污染防治工作产生了严重影响。周启星教授介绍说，目前我国使用的《土壤环境质量标准》是1995年制定的，到现在将近20年都没有进行过修订和补充。在此期间，土壤污染又有很多新情况和新问题出现。由于实施的标准十分陈旧和落后，导致无法解决一些现实新问题。

周启星教授指出，1995年颁布的《土壤环境质量标准》，已经不再对我国土壤重金属污染防治工作产生积极影响。他强调，这一标准中存在的最大问题是，该标准的适用范围只限于农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场、林地以及自然保护区等地的土壤，而关于商业用地和住宅用地，却并没有明确标准，而且标准中所收录的重金属并不全面，很多对人体健康有严重危害的土壤有机污染物并没有被列入其中。该标准明显是在土壤环境管理工作的初级阶段制定的，很多方面都已经不符合现在的要求。因此，该标准在如今的土壤重金属污染的检测和判断中，已经不能发挥应有的作用，这就迫切需要从国家层面上开展环境基准的系统研究，为《土壤环境质量标准》的修订和完善奠定坚实的基础。

周启星教授非常重视土壤环境标准修订和完善这项工作，他认为只有有了严格和符合实际的标准，解决“是不是应该修复？”、“在什么水平上修复？”、“修复之后希望达到怎样的水平？”等一系列问题，土壤重金属污染的检测和修复工作才能顺利开展。但是，他也非常遗憾地提到，目前我们国家很少有人在进行新标准方面的研究和探索。目前，只有他和他的研究团队一起，进行了一些相关的研究工作。

周启星教授还提到，目前污染土壤修复技术有待提高，也是土壤污染防治中一个比较突出的问题。土壤重金属污染的修复技术不够发达，没有有效的修复技术来处理和净化被重金属污染过的土壤，使得对土壤重金属污染的修复还停留在初级阶段。目前普遍使用的污染土壤修复方法主要有两种：物理修复法、化学修复法。其中，物理方法的缺点是费时费工，且成本较高；使用化学修复方法则容易引起其他问题，出现二次污染，因此在使用的时候应该考虑可能会造成的后果，慎重使用。因此，国内很多相关专家都在对有效的污染土壤修复的方式进行探索和研究，目前生物修复技术因为其成本低廉、治理的本位性和永久性等优点，是人们很看好的一种修复技术，但由于研究和开发刚刚起步，在应用上还并不成熟，有待相关专家进行深入的研究。

此外，周启星教授提到的修复资金、实现商业化的体制问题以及管理方面，还存在着诸多问题。因此，土壤重金属污染的预防和修复，是一项任重道远的工作，其中还存在着很多的问题需要探讨和解决。

任重道远前景乐观

周启星教授说，土壤也像人一样，会出现健康问题。土壤的健康出了问题之后，就如人生病之后，需要及时“治疗”，否则继续恶化下去就会出现更严重的问题。据相关统计数据显示，我国土壤目前已经处于亚健康状态，需要及时采取“诊断”和“治疗”措施，来抑制土壤的健康情况继续恶化。

周启星教授说：“我国的土壤污染问题比国外复杂得多，一是我国的人口多，另外在工业方面，国际上一些污染比较严重的企业都将工厂都搬到了我国。在这个大环境下解决土壤污染问题，确实存在比较大的困难。”他认为，在土壤污染的修复方面，应坚持“两手抓”，一手抓机理的研究，一手抓应用推广 ，加强与政府部门的合作来推动实际应用。他提出，应当将物理修复、化学修复、生物修复、综合修复这几种修复方式按照情况选择使用，让污染土壤修复的效果达到最好；另一方面，政府在相关政策的制定和管理上应继续加强。多个方面共同努力，污染土壤的修复才能真正达到理想的效果。

寻求土壤污染的解决之道，应该从问题的根源做起。目前，我国的经济发展还是粗放式的，环保意识仍然淡薄、片面追求经济效益、盲目开发资源、开采方式不当等问题普遍存在，这些做法也都给土壤重金属污染提供了方便的条件。因此，要在土壤重金属防治方面取得真正的成绩，就要在源头上尽量控制重金属污染的产生和扩散，在极易出现重金属污染的相关工厂 ，应当进行相关的宣传，提高大家保护土壤环境的意识，在重金属污染的源头上进行控制和预防，才能达到真正的治理污染的目的。

完善相关的法律法规，也是非常重要的一项措施。有明确的相关规定，是完成土壤污染预防和治理修复非常重要的一步。据了解，目前相关部门正在进行相关法律法规的制定，相信在这些法律法规出台了之后，污染土壤的防治和修复就会有法可循，防治工作就能更加顺利一些。