重金属污染原因范文

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第1篇

关键词：土壤；重金属；污染；宁波

中图分类号：X522 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2017）2-0052-03

1 引言

土壤是环境要素的重要组成部分。由于人口资源和环境之间矛盾的日益增长，土壤污染越发受人们关注。同时，随着经济的快速发展，工业“三废”、城市生活垃圾、农药化肥等的无节制排放或使用，导致土壤重金属积累，甚至造成土壤重金属污染[1]。宁波作为5个开放性城市之一，改革开放以来宁波市工业和经济发生了翻天覆地的变化，成为宁波最新发展起来的鄞州区也不例外，早在1996年就被列为全国百强县。为了了解鄞州土壤重金属含量的变化及污染状况，防治土壤重金属污染，改善居住环境，以鄞州创投工业园区为例做了相关调查研究。

2 材料与方法

2.1 样品采集及处理

2014年2月至2015年3月，分别在鄞州创投工业园区的东南西北以及中心位置进行土样采集。按“S”型采样，取表层土壤（0～20 cm），每个样点取10个混合样品，混匀后以四分法留取样品1 kg左右，共采集100份样品。风干、研磨后，用100目过筛备用。

2.2 样品分析

样品用HNO3-HCLO4混合酸消化，用原子吸收分光光度计（3510）测定。其中，Pb、Cd、Cr测定采用石墨炉法，Cu、Fe、Zn采用火焰法测定，Hg、As用原子荧光分光光度计（海天-230）测定。分析所用水为超纯水，试剂均为优级纯。

3 结果与分析

3.1 宁波市土壤重金属含量变化

由表1可知，1983～2005年宁波市土壤重金属总体含量呈增加趋势。其中，Pb平均值比1983年显著增加16.21 mg/kg；Hg平均含量基本没有变化；Cr平均含量从62.13 mg/kg增加到100.1mg/kg，达到显著水平；Cd 2005年平均含量为0.158 mg/kg，比1983年@著增加了32.5%；As略有增加，未达到显著水平。

由表2可以看出，除Hg以外，其他四种重金属变化都较大。其中，Pb变化最大，达到55.2%，表明宁波市各土壤中Pb含量差异加大[1]。

3.2 鄞州创投工业园区金属含量变化

由表3可以得知，重金属元素在鄞州创投工业园区土壤中已形成一定含量的累积，部分土壤中重金属元素

含量较高。总体看来，Cr、 As平均含量均小于宁波市土壤背景值；Pb和Cd 平均含量均超过宁波市土壤背景值，分别是土壤背景值的1.4和1.7倍；Hg平均含量基本没有变化。同时从表4可以看出，研究区域的土壤中5种重金属变异系数最大的是Hg，达到79.51%； Pb变化幅度最小仅是23.69%，说明Pb在该区分布相对均匀。

3.3 土壤污染重金属评价

本研究以国家土壤环境质量标准（GB 15168―1995）中自然背景值 [2]作为各种污染物的含量限值，采用单项污染指数法进行评价[3]，其计算公式为：

P i =C i /S i，

式中：P i 为土壤中污染物 i 的单项污染指数； C i 为土壤中污染物 i 的实测值；S i 为土壤中污染物 i 的评价。基于污染物指数，对土壤重金属污染分级，具体为：P i ≤0. 7，等级是安全，说明土壤清洁； 0. 7 < P i ≤1. 0，等级是警戒线，表示土壤尚清洁；1. 0 < P i ≤2. 0，等级为轻度污染，表示污染物超过其背景值，2. 0 < P i ≤3. 0，等级为中度污染，表示土壤已受到中度污染； P i ≥3. 0，土壤等级为重度污染，表示土壤受污染程度已相当严重。

如表4所示，经统计发现Pb和Cd的单项污染指数分别是1.25和1.64，属于轻度污染。其他三种重金属平均单项污染指数均小于0.7，未受污染。

4 讨论

在宁波工业高度发到的地区，尤其是像鄞州创投工业园区，随着经济的发展，环境污染成为无法避免的事实，特别是土壤污染，给人类的生活造成非常大的危害。从1983年和2005年宁波市土壤背景值来看，Pb含量显著增加，造成轻微污染，可能是伴随人们生活水平的提高汽车的使用量增加，导致铅排放增多，引起轻微污染。2005 年汞平均值为 0.257 mg/kg，与1983年汞的背景值持平，全国背景值的 0.065 mg/kg，宁波市1983年背景值要高国家背景值 2.92 倍。说明早期鄞州区土壤已被汞污染，主要来源除火力发电厂、冶炼厂、砖瓦厂等燃煤引起汞沉降的工业污染源以外，还与稻田施用西力生、赛力散等含汞农药有关。后来虽然分布在各乡镇的砖瓦厂已关闭，禁止使用这些农药，但由于汞在土壤中高的残留性，致使仍保留较高水平，进一步说明土壤污染的不可逆性[4]。

有研究发现，宁波市土壤重金属中Cd污染比较突出，人类活动对土壤重金属污染影响较大[5]。本检测表明，在鄞州创投工业园区内造成土壤污染的重金属是Pb和Cd，属于轻度污染。这与宁波市土壤污染的结果相一致。在宁波市饮水[6]、农业用地都发现Cd污染比较突出，这可能是在生产电池、染料或橡胶稳定剂时随着废气、废水、废渣进入环境，造成污染。造成宁波鄞州创投工业园区铅污染主要来源于汽油燃烧产生的废气、含铅涂料采矿、冶炼、铸造等工业生产活动等。铅及其化合物是一种不可降解的环境污染物，其性质稳定，可通过废水、废气、废渣大量流入环境，产生污染，人体健康造成危害[7]。

总体来看，该区土壤环境质量良好，对宁波市市民健康风险较低，适合从事工业生产和制造。但土壤重金属污染有隐蔽性、长期性和不可逆性这样的特点。同时，人们缺乏对土壤重金属污染给人体健康带来的潜在危害的认识。因此，应加强宣传，提高环保意识，尤其是工业生产者，使其充分认识到环境污染造成的严重性。要加强企业对工业“三废”的排放管理，严格按照排放标准执行。对于已经污染的土壤，根据其污染程度做相应的修复技术，最大程度降低土壤重金属的污染，保证人们生活安全。

参考文献：

[1]中国环境监测总站.中国土壤元素背景值[M].北京：中国环境科学出版社，1990：330～369.

[2]国家环保局.土壤环境质量标准：GB 15618―1995[S].北京：中国标准出版社，1995.

[3]王 佳，田素凤，冯雨顺. 天津市国家级蔬菜基地土壤重金属调查及评价[J]. 环境科学与技术，2006，29 （5）：72～74.

[4]陈怀满. 环境土壤学[M]. 北京： 科学出版社，2005：216～255.

[5]周金波，汪 峰，楼一鼎，等. 宁波市农田土壤重金属污染状况调查 [J]. 浙江农业科学，2016，57 （8）： 1301～1303.

[6]王 斌. 宁波市鄞州区农业土壤重金属含量变化及评价[J]. 农业环境与发展 2010（5）：85～87.

[7]滕丽华. 宁波市饮用水中重金属污染物镉健康风U评价[J]. 广东微量元素科学，2007，14（9）：44～46.

Analysis on Heavy Metal Pollution in Soil of Yinzhou Venture

Capital Industrial Park in Ningbo

Lu Jin， Fang Chen， Wang Yangfang， Li Cheng， Zhang Yin

（Ningbo College of Health Sciences， Ningbo， Zhenjiang 315100，China）

第2篇

关键词：农村；饮用水源地；重金属；污染特征；江西省

中图分类号：X502 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2012）16－3597-04

Analysis on Heavy Metal Contamination at Drinking Water Source of Countryside in Typical Mineral Region of Jiangxi Province

WANG Tao1，LIU Zu－gen1，CHEN Hong－wen1，XU Qiu－jin2，PENG Kun－guo1

（1． Jiangxi Academy of Environmental Sciences， Nanchang 330029， China；

2． Chinese Research Academy of Environmental Sciences， Beijing 100012， China）

Abstract： Two enterprises concerning with heavy metals in typical mineral region of Jiangxi province were chosen as pollution sources where sampling sites were set and samples were collected． The contents of heavy metals in surface water／underground water and soils were determined， and it would provided scientific basis for the division and protection of drinking water source in countryside． The results showed that drinking water was protected well near pollution source A and not subjected to the contamination of heavy metals； near pollution source B， the surface water had been contaminated by Cd and Pb， while underground water was slightly contaminated by Pb； as for the investigated area， the contamination of Zn and Pb in dry season needed more attention， while in wet season， the contamination of Cr and Cd needed more attention； Zn and Pb in the soils near drinking water sources could be detected easily in dry season， especially Zn， which couldn’t be detected in wet seasons， but in dry season， the contents were over 100 mg／kg； except for some sites， the contents of Cu in soils were higher in dry seasons； the contents of Cr in the soil of some sites were higher in dry seasons， while that in some sites were higher in wet seasons．

Key words： countryside； drinking water source； heavy metal； contamination characteristics； Jiangxi province

第3篇

实验部分

1仪器及分析方法

分析仪器分别为:PE－AAnalyst原子吸收分光光度计，砷化氢发生装置。砷采用二乙氨基二硫代甲酸银光度法，镍、铜、铅、镉采用原子吸收分光光度法。

2数据处理与质量控制

数据统计分析采用均值型污染指数法，评价标准采用清洁对照点监测值进行评价。质量控制是保证监测结果准确可靠的必要措施。在监测过程中，根据质控程序对所用仪器参数进行校准。对实验室分析采用带国家标准样品和加标回收措施进行准确度控制。结果表明，曲线斜率b、截距a和相关系数r均在规定的范围内，标准样品和加标回收率实验均符合要求。

结果与分析

1蔬菜基地环境空气中重金属污染特征

按照环境空气综合污染指数法，对环境空气中重金属污染分级(分级依据为国家环境监测总站环境质量报告书编写技术规定)。即:P＜4轻污染;4＜P＜6中污染;6＜P＜8重污染;P＞8严重污染。环境空气质量分级见表1。环境空气中重金属污染区域特征为:西湾、东湾、下四分、中盘一带远郊区(蔬菜种植区)为轻污染区;白家嘴一带近郊区为中污染区;高崖子近城区为重污染区。环境空气中重金属监测指标污染特征主要以Ni、Cu污染为主，Cd、Pb污染为辅，并且Ni、Cu污染为重污染，Cd为中污染，Pb为轻度污染，As无污染。

2蔬菜基地土壤中重金属污染特征

依据中国文化书院《环境影响评价》中关于土壤环境质量评价方法中的土壤分级方法，由于土壤本身尚无分级标准，所以土壤的分级一般都按综合污染指数而定。P＜1定为未受污染，P＞1为已污染，P值越大，污染越严重。根据这一分级规则，由表2可见，新华、东湾、西湾一带的土壤未受重金属污染，土壤环境质量较好;其余测点均为轻度污染。土壤重金属污染特征表现为以Cd污染为主，其次为Ni，两项指标均为轻度污染，其它三项指标无污染，但Cu却处于将要污染的临界值。由此可见，金昌市土壤中重金属污染表现出很强的地域特征，即以冶炼厂为座标，沿东南方向，从高崖子至西湾、东湾，污染程度依次减轻。

3蔬菜中重金属污染特征

由于蔬菜中无重金属评价标准和分级标准，故本次评价是参照土壤的分级方法，采用对照点新华测点监测值作为评价标准的，其污染特征具有一定的区域性。根据土壤的分级规则，城郊蔬菜种植区西湾与东湾所采集的四种最常见蔬菜中，重金属含量相对新华而言均属轻度污染，且污染水平基本相当，其中西红柿相对而言污染偏高，辣椒与豆角偏低。蔬菜的区域污染特征为:离市区较近的西湾蔬菜中重金属污染重于离市区较远的东湾，即离市区越近，重金属污染越重。蔬菜中各项重金属指标的污染特征为:各项指标中重金属污染特征不十分显著，表现为As污染略高于其它指标，Cd污染略低于其它指标，其余指标污染水平相当。

污染原因分析

1环境空气

从环境空气中重金属污染特征分析，可清楚地看到，环境空气中重金属污染地域特征很明显是以冶炼厂为中心，向东南、西北两个方向展开，并且呈逐渐减弱之势，由此也说明造成环境空气中重金属污染的原因，主要是冶炼烟气中排放的大量金属粉尘。其次气象因素也是很重要的原因之一，这两个方向区域的环境空气中重金属污染严重，是因为金昌市夏季的主导风向为西北风与东南风，因此，导致这部分区域环境空气中重金属污染加重。

2土壤

根据土壤中重金属污染特征，再加上这一带灌溉用水为金川峡水库地表水，而金昌市地表水中重金属指标均达到《地表水环境质量标准》GB3838－2002中二级标准，不会对土壤造成污染，由此可以得出造成高崖子一带土壤中重金属污染的主要原因是金川公司冶炼烟气所致。

3蔬菜

根据蔬菜中重金属污染特征，各区域蔬菜中重金属监测结果同清洁对照点相比，相差不是很大，但还是表现出了地域特点，即离冶炼厂越近，蔬菜中重金属污染越重，可以说造成蔬菜中重金属污染的原因是由冶炼烟气造成的。

结语

通过对金昌市蔬菜基地环境空气、土壤、蔬菜中重金属污染特征研究，得出蔬菜基地环境空气已不同程度受到重金属的污染，且表现为离城区越近重金属污染程度越重;而土壤、蔬菜未受重金属污染，但仍表现出很明显的污染地域特征，即离市区较近区域土壤及蔬菜中重金属含量高于离市区较远的区域。表明金川公司冶炼烟气对金昌市蔬菜基地环境质量造成了不同程度的影响，应引起各方面的关注。

防治措施

1制定污染防治规划

金昌市有关部门应结合市区环境空气中重金属污染现状，划定重金属污染规划区，制定规划区重金属污染防治规划，确定目标，逐年实施，控制污染。

2形成各部门齐抓共管机制

污染防治工作涉及部门广泛，如环保、城建、林业、水利等部门，应建立起由政府对规划区环境空气质量负责，环保部门统一组织协调、监督管理，各部门通力合作，齐抓共管的管理运行机制。

3建立制度，规范管理

环境空气中重金属污染防治工作，技术难度大，没有成熟的管理经验可以借鉴。因此，要建立切实可行的管理制度，使污染防治工作有章可循，有法可依，逐步走上法制化轨道。

4强化源头管理，推行清洁生产

金昌市的环境污染与生产工艺技术落后、管理不善密切相关。冶炼过程的采掘率和金属回收率较低，这样，既浪费了资源，又污染了环境。因此，要依靠科技进步，积极探索研究冶炼烟气中重金属回收利用的新途径，推行清洁生产工艺，以减少污染物排放。

5加强“菜篮子”产品产地环境管理

在所划定的“菜篮子”产地设置必要的防治污染的隔离带或缓冲区，在其周边要严格控制工业污染源的排放，对已经投产的有污染且不达标的建设项目，必须严格监管，依法停产治理，对逾期不能达标的企业，建议政府对其关闭。加强对“菜篮子”产品产地的环境监督管理力度，及时调查处理“菜篮子”产地环境污染事故与纠纷，并对“菜篮子”产品产地环境质量实施动态监测与评价，为政府选择划定“菜篮子”产品产地提供依据。

6充分发挥环境监测的技术监督作用

环境监测要充分发挥其技术监督、技术支持、技术服务的作用，根据国家和省、市环保部门的实际需求，进一步补充完善环境监测技术路线，组织制定“菜篮子”产品产地专项环境监测规划或方案，开展对“菜篮子”产品产地大气、水质、土壤等环境要素的监测，为市政府决策并加强污染防治提供科学依据。

第4篇

x[摘 要]我国涉重金属产业多呈流域集中分布，导致重金属污染防治已成为流域水污染治理的“短板”。虽然现有法律体系框架已初具规模，但流域重金属的污染防治仍存在专门性立法空白、专项治理的法律长效机制缺乏和常规执法机制不足等问题，在分析原因的基础上，亟需我们健全法律体系，完善法律原则和规范法律机制。

[关键词]重金属污染；流域；法律应对

人类文明发祥于流域，也成就了流域文明。然而不同流域的生产力布局或者经济发展模式，导致了流域不同的污染特征。就涉重金属产业而言，国外方面，日本四大公害病中的三大事件与重金属污染有关，其中发生于流域范围内就有两件，即富山县神通川流域镉污染事件和新潟县阿贺野川流域的甲基汞污染事件。国内方面，湖南以传统产业为代表的各种矿区或资源型城市依湘江而建，导致了湘江流域成为全国重金属污染的重灾区，并爆发了辰溪砷中毒、双峰铬污染、浏阳镉污染等多起重特大重金属污染事件；①珠三角、长三角等以高新产业为代表的it产业多呈流域分布，因大量生产印刷线路板的企业不能稳定达标排放，给当地河流、土壤和近海造成了严重重金属污染。②不难看出，涉重金属产业多呈流域集中分布，加之发展方式粗放、环保历史欠账，导致重金属污染防治已成为流域水污染治理的“短板”，有关水污染防治的法律研究亟需应对重金属污染问题。

一、流域重金属污染的法律监管现状

虽然国家层面有《水污染防治法》及其实施细则，地方有水污染防治条例，也出台了《地表水环境质量标准》、《污水综合排放标准》等与重金属污染防治有关的环境标准，这似乎表明流域重金属污染的法律体系框架已初步建立，但现状不容乐观。

（一）专门性立法空白

这集中体现在分散立法、附属立法，专门性立法空白等方面，导致了流域重金属污染防治工作难以对症下药，现实中诸多问题的解决无法可依。以现有法律尚未明确涉重金属项目的审批权为例，因流域涉重金属产业的投资额一般比较大，一些地方领导往往只注重项目的引进和扶持企业生产的发展，而忽视重金属环境污染的监管及治理，导致污染事故屡次发生，已成为重金属污染防治的最大软肋。

（二）专项治理的法律长效机制缺乏

近年来，特别是《重金属污染综合防治“十二五”规划》、《湘江流域重金属污染治理实施方案》等重金属污染专项治理工作的深入，重金属汞、铬、镉、铅和类金属砷的污染物第一次被纳入总量控制目标。不难看出，重金属污染的治理耗资巨大，监管和资金投入将成为前述总量控制目标实现的最大障碍。这种“行政监管+拨款”的治理模式，难以体现法律的长效机制。以我国流域重金属污染防治史上重大进步的《湘江流域重金属污染治理实施方案》为例，湖南省设置了以省长为组长的重金属污染和湘江流域水污染综合防治委员会，但其调整的时间只有五至十年，调整范围涉及到湖南省内湘江流域90%的范围，尚有仅10%的流域范围因在湖南省辖区之外而鞭长莫及。以淮河流域和太湖流域污染治理的沉重教训为例，投入巨大的专项执法往往总体收效甚微，这迫使我们探讨综合考虑经济、社会和环保因素的长效法律设计问题。[1]值得注意的是，当前环境健康事件高发，并不是由于现在的环境事故大量增加，而是随着经济的发展，环境污染及由此带来的破坏性后果开始显现；重金属污染可能需要经过几年、十几年甚至是几十年的积累和迁移转化才能最终显现危害后果，当前的问题是30年发展所形成的污染负荷不断增长和积累的结果，一些因污染导致的疾病到了集中高发时期。[2]所以，流域重金属污染防治的专项治理如何避免淮河流域和太湖流域的前车之鉴，遵循重金属污染的客观规律，其中建立健全法律调整的长效机制乃关键所在。

（三）常规执法机制不足

三十多年来，我国已建立起比较完善的环境法律体系，但学界对其“无大错也无大用”颇有微词，就流域重金属污染的常规监管而言，主要表现为：

一是沟通协调机制不足。众所周知，沟通偏重于信息交流，协调则偏重于行为上的同步与和谐。以流域重金属污染防治密切相关的环境健康为例，按照《国家环境与健康行动计划》的规定，卫生部、原国家环保总局（现环保部）作为国家环境与健康工作的牵头部门，虽然联合制定了《卫生部国家环保总局环境与健康工作协作机制》，但多为原则、抽象的规定，缺乏有效的沟通与协调。其应对突发环境事件的管理只是在地方各级政府设置临时机构，这种临时性的方式也只能是一时的权益之计。③

二是执法手段单一。目前仍以控制——命令型执法方式为主，具有“从上而下”改造公众的行政色彩，往往忽略行政相对人的积极参与，较少考虑环保经济的市场因素，容易导致矛盾的激化。虽然有关部门对此有所认识，也采取了一些补救措施，但终因缺乏为公众、企业等利益相关者提供参与、交流和博弈的机会，而表现为执法与民众的疏离。

三是损害救济难。因流域地域广阔、涉重金属产业密集，大多情况下甚至连污染的责任主体都难明确。面对重大重金属环境污染案件时，一般只对污染企业进行关停并转，而对民众利益的维护难以考虑周全。就受害者的损害救济而言，往往因地方保护主义、司法救济不力、社会化救济不完善，甚至会导致“企业污染——百姓受害——政府买单”等恶性循环。虽然暂时控制了“事端”、平息了“事态”，但“事未了”。[3]

二、原因分析

从某种意义而言，流域重金属污染与其他环境污染问题在一定范围内存在历史必然性，甚至“合理性”。在工业化道路不可避免和全球化已经普遍延伸的情形下，后发国家要想做到独立、自主发展而完全不受环境问题困扰几乎是不可能的。没有一定程度的发展（常常以一定程度的环境问题为代价）积累经济、技术条件，环境法治也无从开展。[4]这种基于“代价经济”、“代价社会”的发展模式，[5]同样导致了我国对流域重金属污染的法律监管起步晚、预防手段相对薄弱、救济手段明显不足、且带有强烈的应急特点，现仍处于初始与探索阶段，故缺乏整体应对性。

从宏观角度分析，“环境上的利益只是国家所应追求利益中的一环”，[6]任何环境思考都应结合国情，顾及社会经济条件、科学技术水平等基本问题，这也是“我国经济增长与环境质量还远未实现‘解耦’、环保压力仍然存在重大挑战”的原因。[7]如果我们对此不认识，不及时总结经验和教训，稳妥地终结这种过度牺牲国家、社会和公民生存和发展的模式，势必导致社会利益冲突加剧，我国环境和经济社会的可持续将难以为继。

从微观角度分析，流域重金属污染问题还是政府、企业、公众等多方利益相关者间互动与博弈的过程。其中政府充当管制者兼被监督者，企业既是被管制者又是被监督者，公众等则为监督者。但这些角色扮演需要得到法律和制度的保障才能持久。在政府对污染企业的管制中，我国“监管者监管之法”相对完备，问题症结在于执法不力。而执法不力的重要原因之一在于有关部门没有受到有力的社会监督。而社会监督不力的重要原因在于“监管监管者之法”缺失。[8]所以，公众等利益相关者不管是对

企业监督，还是对政府监督都面临法律保障不足的困境，其知情权、参与权、表达权和监督权难以充分、有效地行使。因此，在某种程度上，我国流域重金属污染之法律应对不足，其根源还在于监管失灵、企业行为失范和公众参与失权。

三、建议与对策

（一）健全法律体系的对策

根据重金属污染防治的法律现状，立法部门亟需综合评估现有法律、法规的实施效能，针对当前流域重金属污染所暴露出来的突出矛盾，集思广益提出完善经济与社会、环境与健康等相关法律法规的总体方案，制定重金属污染防治的行政法规；或者在制定和修改流域管理（保护）条例、水污染防治条例中完善重金属污染防治的内容，突出保障人体健康的可行性举措。相对于法律的制定程序而言，行政法规的制定程序相对简易、周期短，可以通过行政法规来对一些有争议、欠成熟的监管体制机制、管理基本制度进行尝试，待积累经验后再制定法律。与此同时，针对现有环境标准与保障人体健康的目标不匹配、不衔接等特点，地方省级人民政府需要充分利用地方标准制定权，因地制宜建立地方环境标准体系，为地方流域性重金属污染等环境问题寻求解决办法。

（二）完善流域重金属污染的法律原则

首先，采取统一管理。水污染防治应当尊重流域特性、采取统一立法的模式，进一步完善统一的流域综合控制体制和法律制度，是世界多国的成功经验，也是我国在经历了淮河流域、太湖流域污染之痛后应当吸取的教训。[9]流域重金属污染控制属于水污染控制的特殊形式，也需要统一管理。这既是对流域自然属性的认识与尊重，体现了监管中生态观念的提升，又能提高监管效率和促进信息充分交流，有利于重金属污染的流域监管决策效果内部化，使各种监管工具易于合理掌握与调度。

其次，坚持风险预防。在环境损害的不确定性被解决之前，可采取行动能以较小的经济代价取得较高的环境效益。鉴于流域重金属污染监管特点，政府、企业应当树立风险意识，广泛动员公众参与，群防群控，从源头上杜绝安全隐患的发生，从“各炒一盘菜”，走向“共办一桌席”。此外，风险预防原则还应贯穿于重金属污染的流域监管全过程，以确保环境污染和破坏能控制在维持生态平衡、保护人体健康、积累社会物质财富以及保障经济社会可持续发展的限度之内。

第三，解决问题要循序渐进。重金属污染后几乎不易降解，要长期解决重金属污染的健康风险，必须对污染的河流和土地进行治理，而修复被污染土地被证明在任何地方都非常困难。④对此，我们既要持之以恒地开展流域重金属的防治工作，又要避免出现另一个极端，即提高流域涉重金属产业的环境准入和市场运行门槛，采用硬着陆的形式彻底调整经济结构和转变发展模式，甚至推行零污染排放标准，短期内势必会造成国内失业问题和政府财政保障产生严重的影响，也不利于我国经济的持续、稳定增长和社会的相对和谐、稳定。所以，流域重金属的防治工作需要循序渐进，切忌急功近利。

（三）规范法律机制的对策

首先，完善政府法律责任追究机制。政府对环境质量负责，既决定了政府的环保义务，又赋予了政府管理、决策、协调和改善环境质量的权力。现实中因一些地方政府履行环保责任不到位，甚至不履行环保责任也是环境质量恶化的根源。建议因地方环境质量不达标或者环境监管部门没有实际履行自己的职责而造成流域重金属污染的，可以“暂停该环境监管部门的某项监管职权”，直到环境质量达标为止；因本辖区环境质量不达标，并经“污染转移”而造成邻近辖区流域重金属污染的，应当承担“赔付补偿责任”等。⑤

其次，规范企业经营机制。企业追求经济效益的同时，也为社会积累了物质利益财富，但因行为失范也会导致流域重金属污染。所以，建立环境友好型和资源节约型社会，更需要有效规制企业的经营行为。一方面，建议完善企业环境法律责任。例如，企业有未经批准擅自拆除、闲置重金属污染物处理设备，拒报或者谎报重金属排放申报事项等违法行为的，应依法加大处罚力度，以提高政府环境监管效率。另一方面，“徒法不足以自行”，还需培育企业的社会责任。这不但需要企业树立良好的环保意识，主动公开重金属污染物排放情况等环境信息，而且更需要政府、公众与企业之间结成一种互动与制衡的关系。

再次，完善公众参与机制。直到本世纪初期，随着公众环保意识日益提高，我们才认识到社会团体、行业组织、ngo、npo等多主体参与推动环境政策的重要性。针对公众参与“失权”的问题症结，完善公众参与机制的关键在于从实体与程序上进行法律赋权。

最后，完善损害救济机制。根据环境侵害理论以及流域重金属污染事件的特点，国家应当建立诉讼机制和非诉讼机制在内的多元化的环境纠纷解决机制，着力解决环境侵权诉讼“立案难”、“执行难”等司法顽症。鼓励当事人通过调解、协调或者仲裁等非诉讼途径解决流域重金属污染侵害纠纷。此外，政府部门还应采取有效措施积极引导和支持非政府力量参与，创建环境责任保险、环境赔偿公共基金和环保公积金制度，以满足建立健全环境侵害社会风险共担机制的需求。

[注释]

①参见史卫燕等：《湘江受重金属污染触目惊心 锰渣随时可能入长江》，载《经济参考报》：2012-08-29。

②参见自然之友等：《2010年it品牌供应链重金属污染调研》，见杨东平主编：《中国环境发展报告（2011）》，第213-219，北京：社会科学文献出版社，2011。

③参见吕忠梅：《环境健康题难何解》，载《中国改革》，2010（6）。

④参见杨传敏：《中国重金属健康风险亟待寻找解决方案》，见杨东平主编：《中国环境发展报告（2011）》，第112页，北京：社会科学文献出版社，2011。

⑤参见吴志红：《行政公产视野下的政府环境法律责任初论》，载《河海大学学报（哲学社会科学版）》，2008（9）。

[参考文献]

[1]常纪文.环境法前沿问题——历史梳理与发展探究[m].北京：中国政法大学出版社，2011：10。转载于李艳.太湖治污16年功败垂成关停排污企业收效甚微[n].新京报，2007-6-11.

[2]郄建荣.环境与健康事件频发震惊社会[a].中国环境发展报告（ 2010）[r].北京：社会科学文献出版社.2010：57.

[3]吕忠梅.环境法学研究的转身——以环境与健康法律问题调查为例[j].中国地质大学学报（社会科学版），2010（7）.

[4]巩固：环境伦理学的法学批判——对中国环境法学研究路径的思考[d].青岛：中国海洋大学，2008：265.

[5]常纪文：环境法前沿问题——历史梳理与发展探究[m].北京：中国政法大学出版社，2011：前言。

[6]叶俊荣.环境政策与法律[m].北京：中国政法大学出版社，2003：19.

[7]温宗国.当代中国的环境政策：形成、特点与趋势[m].北京：中国环境科学出版社，2010：43.

[8]吕忠梅.监管环境监管者：立法缺失及制度构建[m].法商研究，2009（5）.

[9]吕忠梅，《水污染的流域控制立法研究》，法商研究，2005（5 ）.

第5篇

【关键词】：大气颗粒物、重金属污染、来源、控制建议

一般来说，大气颗粒物重金属污染物是很难被降解的，因此，当人体吸入这种污染物时，就会造成人体出现各种功能障碍，严重时甚至会导致人体出现各种疾病。在大气颗粒物重金属污染物中很多元素对于人体都能严重伤害，有的元素甚至具有致癌的能力。我国近年来，经常出现这种污染的情况，并且现在不管是国家、政府还是个人对于大气颗粒物重金属污染物都有一定的认识，但是由于对污染的控制技术还不够，因此，我国目前还没有建立起对大气颗粒物重金属污染进行有效控制的方案体系。[1]因此，本文主要探讨大气颗粒物重金属污染的来源以及相关的控制建议，以期使得我国大气颗粒物重金属污染情况得到有效的控制。

一、大气颗粒物重金属污染的主要来源

我国近年来的大气颗粒物重金属污染情况越来越严重，主要的原因有；首先，重工企业的污染。有研究显示，一些钢铁行业的重金属排放量是很惊人的。另外在钢铁生产的过程中，烧结工艺的使用也会产生大量的重金属污染物，这对于大气颗粒物中的重金属含量是一个很大的影响，并且通过一些钢铁生产企业的重金属排放已经成为了大气颗粒物重金属污染物的主要来源，如图一。而我国是一个钢铁的生产大国，每一年的钢铁生产量已经达到全世界钢铁生产总量的一半以上，并且很多的重工企业都位于一些人口稠密、经济发展的城市周边。因此，由重工企业造成的重金属污染情况已经不容忽视。[2]

其次，城市机动车尾气排放也是重金属污染的重要来源，如图二。一般来说，机动车排放重金属的主要方式有以下几种：机动车辆在行驶过程中所产生的汽车尾气、车辆行驶过程中所造成的扬尘、机动车燃料中所添加的化学物、机动车油中所添加的化学物、轮胎磨损所产生的重金属污染以及机动车的配件磨损之后所造成的重金属排放。这几种方式是机动车排放重金属元素的造成大气颗粒物中重金属污染的主要方式。

另外，除了重工企业以及机动车排放这两种方式之外，还有垃圾秸秆的焚烧、陶瓷水泥行业以及有色金属的冶炼等等。但是就目前来看，对于我国的大气颗粒物重金属污染的治理情况还很不乐观，缺乏对重金属污染进行控制的有效手段。[3]

二、大气颗粒物重金属污染的控制建议

近年来，我国的大气颗粒物重金属污染严重，但是就目前来看，还没有有效的控制措施。下面本文就大气颗粒物重金属污染的控制问题提出一些控制建议，以期达到良好的控制效果，从而减轻我国的大气颗粒物重金属污染的程度。总的来说，控制建议有以下几点：首先，对于我国大气颗粒物重金属污染展开详细的调查监测，对于我国重金属的具体情况以及区域特征都进行详细的收集分析，为更好地治理大气颗粒物重金属污染提供参考依据。其次，对于对大气颗粒物重金属污染源进行详细的摸查，对于一些重化工企业更是要进行重点监测，并且对于机动车尾气及其他方式带来的重金属污染也要进行重点监测。另外，对于大气中的重金属排放量也要进行精确合理的测算，从而使得我国大气颗粒物重金属排放量被详细了解，从而对于我国重金属排放量进行有效的控制。[4]再次，在技术方面，要给予治理重金属污染有力的技术支持，从监测技术到治理技术都要进行积极的开发，使其是和重金属污染治理的需要。第四点，对于大气颗粒物重金属排放量制定一个详细的标准，并且建立健全大气颗粒物重金属污染排放的制度体系，让重金属排放处在一个可控范围之内。最后，积极开展节能减排工作。我国近年来也在积极开展节能减排工作，力图使得我国的环境污染得到改善，并且我国的节能减排工作也取得了一定的成果，但是在节能减排工作开展的过程中，也出现了许多不容忽视的问题，如很多企业把节能减排仅仅当做一句口号，并没有具体去贯彻这个工作。因此，在今后的工作中，要注重对于节能减排工作的落实情况，改变能源的结构，对于大气颗粒物重金属排放进行控制，进而使得我国的重金属污染情况得到切实改善。

结语：

通过对我国重金属污染来源的分析，提出了几条对重金属污染进行控制的建议，以期我国的重金属污染情况可以得到切实改善，减少雾霾等极端恶劣天气的出现，保证人民群众的生命财产安全。

作者简介：姓名：邓皓天、性别：男，民族：汉，出生年月日：94-02-27：籍贯：四川，学历： 本科，研究方向：地球化学

参考文献

[1] 郑乃嘉，谭吉华，段菁春，马永亮，贺克斌.大气颗粒物水溶性重金属元素研究进展[J].环境化学，2014，12：2109-2116.

[2] 张霖琳，薛荔栋，滕恩江，吕怡兵，王业耀.中国大气颗粒物中重金属监测技术与方法综述[J].生态环境学报，2015，03：533-538.

第6篇

关键词：耕地资源；重金属污染；修复技术

耕地是人类赖以生存和从事农业生产活动的物质基础，对于保障粮食生产和粮食安全具有重要的意义，在经济社会稳定发展过程中，优质耕地资源减少，具备可利用条件的耕地资源也存在不能满足生产活动和社会发展需求的问题[1-3]。此外，有毒害物质对耕地土壤造成污染也成为引起耕地质量下降的重要因素[4-5]。引起耕地污染的原因众多，其中土壤重金属污染由于对土壤中微生物活动、作物生长发育甚至人类身体健康均能产生损害，已逐渐成为造成耕地污染最主要的途径[6-7]。在工业化进程的不断推动下，废弃物通过地表水、地下水或大气循环排放至自然界，由于废弃物中含有重金属污染物，对耕地资源的破坏往往不可逆，同时，重金属污染物可通过作物生态循环系统进入人体，其危害程度远远高于其他污染影响。据了解，我国每年仅因污水灌溉引发的重金属污染面积达90万hm2，每年造成的粮食损失超过2000万kg[8-9]。2016年我国启动《土壤污染防治行动计划》，将土壤重金属污染物的治理提到了新的高度，也为我国耕地保护和污损耕地土壤修复提供了重要指引。笔者从植物修复技术、物理化学修复技术以及生物修复技术在耕地重金属污染防治中的应用进行综述，以期为耕地保护和污损耕地修复提供必要的借鉴。

1植物修复技术在耕地重金属污染的应用

相关研究表明，植物可通过自身根系吸附固定作用降低耕地中重金属元素含量，对耕地重金属污染程度的降低十分显著。张颖等[10]对竹类植物修复重金属污染土壤进行了综述。由于竹类植物对耕地环境扰动影响较小，且竹类植物生长周期短，生物量较大，应用于耕地重金属污染修复中成本较低，与其他植物相比具有较大的优势。张治国等[11]研究了6种菊科植物对采煤塌陷区土壤重金属污染物吸附作用的效果，结果表明，6种菊科植物对重金属污染物Ni、Cr、Pb、Cd具有显著的吸附效果（P＜0.05），其中洋姜和一年蓬对重金属污染物Cd的吸附效果最好。王娟等[12]研究了不同农作物对5种土壤重金属污染物的吸附效果，研究结果表明，水稻对耕地土壤中Cr、Cd和Pb的吸附效果最好，玉米、蔬菜与凤丹对耕地土壤中Cr的吸附效果最佳。吴兴玉等[13]对土荆芥和大叶醉鱼草在铅锌矿废渣中土壤污染物的吸附效果进行了研究，结果表明，土荆芥和大叶醉鱼草可有效吸附土壤中的Cu、Pb、Zn。杨丹等[14]研究了绿萝、吊兰、吊竹梅和花叶万年青等园林植物对河道淤泥中重金属污染物的吸附效果，结果表明，4种植物对淤泥中重金属污染物均表现出一定的耐受性，其中绿萝对重金属Zn的吸附效果最为显著（P＜0.05），吊竹梅对重金属Pb的吸附效果最为显著（P＜0.05），且对重金属Zn的修复效率最高。植物吸附重金属污染物效果显著，且较为环保，但由于植物生长周期较长，对重金属污染物的吸附时间较长。

2物理化学修复技术在耕地重金属污染的应用

物理化学修复方法是耕地土壤重金属污染修复中较为常用的一种方法，罗志远[15]应用物理筛分和EDTA淋洗联合修复技术对土壤中Pb、Cd、As的修复效果进行研究，研究表明，物理筛分和EDTA淋洗联合修复技术对>0.074mm粒级土壤中重金属污染物的修复效果较为显著（P＜0.05），但采用单一修复方法则无法实现对土壤中重金属污染物的修复效果。许中坚等[16]进行了基于淋洗法的柠檬酸与皂素联合修复作用对土壤重金属污染物的吸附效果。研究发现，当浓度为40mmol·L-1的柠檬酸与质量分数为3%的皂素在体积比达到1∶5条件下，对土壤中重金属污染物Pb和Zn的修复效果最佳，相同条件下，当其体积比达到1∶1时对重金属污染物Cu的吸附效果最佳。臧晓梅等[17]研究了沸石粉、生物炭和镉康对重金属污染物Cu、As、Cd和Pb的修复效果，研究表明，3种材料对重金属污染物均有一定的修复效果，但总体来看，沸石粉和生物炭对重金属污染物的吸附效果最佳。芮大虎等[18]通过冻融-淋洗土柱试验研究了EDTA和BCR作为淋洗材料对黏性土中重金属污染物Cd、Pb的修复效果，研究结果表明，EDTA在土体反复冻融状态下更有利于对土壤中重金属污染物的淋洗，在7次冻融后，对Cd和Pb的吸附效率分别达到77.24%和37.78%。BCR材料对土壤中Cd和弱酸提取态Pb的质量分数分别降低了32.32%和41.46%。

3生物修复技术在耕地重金属污染的应用

生物修复技术是一种较为安全且绿色健康的修复方法，在新常态下具有较好的应用前景。常晨等[19]研究了NTA和微生物共同作用下种植高羊茅对土壤中重金属污染物Cd、Cu、Zn含量吸附效果的影响，研究表明，浓度为10mmol·kg-1NTA+菌液联合处理条件下，高羊茅地上部分对土壤中Cd的吸附量达到最大值，当浓度达到15mmol·kg-1时，高羊茅根部对土壤重金属Cd的吸附量达到最大，单独施加15mmol·kg-1NTA时，对Cu的吸附效果最佳，以修复效果和经济成本角度来考虑，10mmol·kg-1NTA+菌液联合修复性价比最高。周鑫等[20]利用蚯蚓和不同比例的稻壳炭联合修复工业污泥中的重金属，研究结果表明，在两者共施条件下可显著降低污泥中Zn、Cu、Pb、Cd含量（P＜0.05），在稻壳比例为4%时，对重金属污染物Zn、Cu、Pb、Cd的吸附效果和转化能力均最佳。段靖禹等[21]在室内试验条件下研究了不同生物炭和青霉菌梯度对土壤重金属污染物As的固化吸附效果，结果表明，与CK相比，添加生物炭和青霉菌后土壤中As含量表现出显著降低（P＜0.05），重金属污染物As中微生物多样性随施加生物炭浓度的增大表现为先增加后降低的变化规律，接菌量在10%和20%条件下对As的中生物群落的影响无显著差异（P＞0.05），2％生物炭+10％青霉菌处理土壤中微生物群落功能多样性、碳源利用丰度最高。陈任连等[22]分析探究了土壤重金属Pb和Cd与土壤微生物群落结构的关联性，研究表明，土壤中重金属污染物Pb主要以弱酸可提取态和可还原态的形式存在，Cd以弱酸可提取态为主，结肠菌群对土壤重金属污染物Pb、Cd具有较高的耐受性。

4结语

第7篇

【关键词】农田；重金属污染；生物修复

0 前言

近年来，我国食品安全形式非常严峻，有一部分原因就是农田遭到污染，尤其是重金属污染。据报道，目前我国受砷、铬、铅等重金属污染的耕地而积近2000万平方千米，约占总耕地而积的20%；其中工业“三废”污染耕地1000万平方千米，污水灌溉达330多万平方千米。重金属不能被土壤微生物所分解，易在土壤中蓄积或转化为毒性更大的化合物。土壤重金属污染的特点为长期累积效应、隐蔽性、不可逆性和一定的交互作用。土壤受重金属污染后，影响农作物并通过食物链等影响人体健康，造成中毒危害。另据国土资源部的最新调查显示：每年我国约有1200万吨粮食被重金属所污染，这些粮食足够养活4000万左右的人口，并且这种污染问题日益严重。因此，对农田重金属污染的治理显得尤为迫切。当前，土壤重金属污染的治理方法主要有工程措施、物理化学方法、化学修复方法、以及生物修复方法。本文将重点介绍生物修复法在农田重金属污染治理中的研究进展，同时对生物修复法治理农田重金属污染的研究前景进行展望。

1 简介

生物修复法是指利用生物的生命代谢活动降低环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害，从而使污染的土壤局部地或完全地恢复到原始状态。其优点有：成本低、不破坏土壤生态环境、可以回收再利用贵金属、造成二次污染机会较少。缺点有：周期长、一种植物一般只能提取一种或者几种重金属、而植物固定只是将重金属暂时固定，如果土壤环境发生变化，重金属的毒性作用还有可能再次出现[1]。

2 生物修复法的分类

生物修复作用治理农田重金属污染方法可以分为动物修复法、植物修复法以及微生物修复法。它们有着不同的优缺点。因此，在利用生物技术处理重金属污染时，要结合当地实际，因地制宜，才能达到预期效果。

2.1 动物修复

动物修复是指土壤动物群通过直接的吸收、转化和分解或间接的改善土壤理化性质，提高土壤肥力，促进植物和微生物的生长等作用而修复土壤污染的过程。有关动物修复的研究报道较少，主要集中在有机物和农药污染土壤的修复（如利用蚯蚓等修复）和富营养化水体的修复（如利用滤食性贝类、棘皮动物、河蟹等修复），对重金属污染土壤的动物修复机理仍处于探索阶段[2]。

2.2 微生物修复

利用土壤微生物的蓄积和降解作用来治理土壤重金属污染是一种高效的途径。国内外许多研究己证明，菌根在修复遭受重金属污染的土壤方面发挥着特殊的作用，他们减轻了植物在重金属污染的土壤中的受害程度[3]。

土壤重金属污染的微生物修复是利用微生物的生物活性对重金属的亲和吸附或转化为低毒产物，从而降低重金属的污染程度[4]。利用微生物（藻类、细菌和酵母等）来减轻或消除重金属污染，虽然微生物不能降解和破坏重金属，但是可以通过改变它们的物理或化学特性而影响金属在环境中的迁移和转化。其修复机理包括表面生物大分子吸收转运、细胞代谢、空泡吞饮、生物吸附和氧化还原反应等。微生物对上壤中重金属活性的影响主要体现在以下几个方面：①溶解和沉淀作用；②生物吸附和富集作用；③氧化还原作用。微生物修复技术种类繁多，可进行异位修复、原位修复以及原位/异位联合修复。其中，原位修复操作简单，对原有的土壤环境破坏程度低。微生物修复受各种环境因素的影响较大，氧气、pH、温度、水分等均可影响微生物活性进而影响修复效果，其田间试验效果不是非常理想。因此，为降解菌提供适宜条件以促进其生长繁殖至关重要，这也是今后研究的重点。

2.3 植物修复

植物修复技术是指通过植物自身及共存微生物体系，修复和消除由无机废弃物和有机毒物造成的土壤环境污染的一种技术。

我国野生植物资源丰富，生长在天然的污染环境中的耐重金属植物和野生超积累植物数不胜数。因此开发与利用这些野生植物资源对植物修复的意义十分重大。有关资料表明，大量植物对重金属Cr，Cd，Co，Pb，Ni，Cu，Zn等有很强的吸收积累能力。比如国内有人利用白菜修复重金属污染土壤，如丛孚奇等将白菜用于钥矿区重金属污染土壤的修复研究，结果表明磷酸氢二钠一柠檬酸缓冲溶液能显著提高白菜的地上部富集土壤中重金属元素的能力。李玉双[5]等以沈阳张士灌区重金属污染上壤为修复对象，采用盆栽试验，研究了乙二胺四乙酸（EDTA）对白菜富集重金属及其生长状况的影响。结果表明，EDTA能够提高白菜对上壤中Cu，Cd，Pd 和Zn的植物提取效率。

但是，由于超富集植物一般只能积累某些重金属元素，植物物种的选取受到不同地理气候条件的限制，同时富集植物和超富集植物生物量一般较少，生长速度慢，积累效率低。所以，利用野生抗性植物进行重金属污染土壤的治理还未取得理想结果。这就需要相关科研人员做进一步深入的研究，以求早日获得生长周期短，能吸附多种重金属，积累效率高的重金属富集吸收植物。

2.4 综合修复技术

由于每个地区的污染物来源不同造成各地污染情况有很大的差异。只用一种修复技术往很难达到目标。因此，开发复合修复方法成为土壤重金属污染修复的主要研究方向[6]。现今开始投入应用的复合修复技术的主要类型有动物/植物联合修复、化学/物化一生物联合修复以及植物/微生物联合修复。

3 展望

生物修复技术治理重金属污染土壤以其低成本、高效率、适用范围广和无二次污染等优点已成为重金属污染农田土壤治理中的一个全新研究领域和国内外有关学者研究的热点之一。但是由于其起步晚，难度大，其大部分研究还处于实验室阶段，尚不能有效地应用于重金属农田污染的治理中去，但随着不同学科（遗传学、土壤学、生态学、化学、生理学、环境保护学和生物工程）的相互配合。我们相信该技术会日趋成熟，并且为重金属污染农田的治理贡献出巨大的力量。

【参考文献】

[1]肖鹏飞，等.土壤重金属污染及其植物修复研究[J].辽宁大学学报：自然科学版，2004，31（3）：279-283.

[2]李宇飞.土壤重金属污染的生物修复技术[J].环境科学与技术，2001.34（12H）：148-151.

[3]王真辉.农田土壤重金属污染及其生物修复技术[J].海南大学学报：自然科学版，2002，12：386-387.

[4]阎晓明，何金柱.重金属污染上壤的微生物修复机理及研究进展[J].安徽农业科学，2002，30（6）：877-879，883.

第8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9篇

关键词：土壤重金属污染 环境保护 单因子指数法 综合指数法 GIS技术

中图分类号：X5 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（b）-0113-02

据最新媒体报道数据显示，近十年来，我国重金属污染的农田面积持续扩大，著名的陕西凤祥血铅超标事件、湖南浏阳镉中毒事件和贵州汞中毒事件等，都是由重金属污染造成，引起社会各界高度关注。20世纪六七十年代，日本富山县流传的骨痛病，就是由于当地居民使用了含镉大米和饮用了镉含量超标的河水而引起的，几乎同一时期，也在日本，熊本县的居民由于使用了被汞废水污染的水产品，导致该流域上万人患中枢神经病，带来了巨大的负面影响。由此可见，土壤重金属污染具有极大的危害性、扩散性、覆盖性。当前形势下，研究土壤重金属污染评价方法具有十分重要的现实意义和战略意义。

1 土壤重金属污染的成因及特点

水乃生命之源，土是立国之本，土壤是人类社会赖以存在和发展的根本前提，是最重要的基础资源。在天然环境下，几百年时间才能生成1厘米厚的土层，其更新周期十分缓慢，通常被认为是不可再生资源，但也是众多污染废弃物残留的主要介质之一。随着近现代工业的飞速发展，土壤中沉积了越来越多的废弃污染物。工业生产、居民生活垃圾的不合理处置以及矿产开采等，都会带来土壤重金属污染。从化学理论角度来讲，98%以上的金属都属于重金属，从环境保护学领域来讲，土壤重金属污染中的重金属主要包括汞、铅、锌、砷和镍等。

1.1 土壤重金属污染的成因分析

1.1.1 自然原因

自然界中，土壤重金属的形成不是单方面作用的结果，而是受多方面因素影响，在不同时期，其主要影响因素又不同。土壤形成初始时期，其重金属含量受成土母质的影响较大，母质中的重金属含量及组成直接决定了土壤重金属的值。随着土壤的发育，母质对其重金属值的影响逐渐减弱。与此同时，生物残落物的影响逐渐增强，受生物个体差异影响，其残落物也呈现出多样化的特点，对土壤重金属组成的影响程度也各不相同。大气沉降，如火山爆发、森林火灾等可能使许多重金属漂浮于空中，其中一些被植物叶片吸收，进而被微生物分解进入土壤，从而改变土壤的重金属含量与构成。

1.1.2 人为原因

研究人员对近30年的土壤重金属污染原因进行统计，分析发现随着工业化程度的不断加深，人类活动已经逐渐上升成为土壤重金属污染的主要来源。具体来讲，人类活动又突出表现在以下几个方面：

（1）废气、烟尘等大气污染。城市化进程的加快在反映国民物质生活水平提升的同时也带来一系列环境问题，城市交通、工业生产等向大气排放大量废气、烟尘，造成大气污染，通过大气沉降，这些物质进入土壤，造成土壤重金属污染。经调查研究发现，工矿生产集中区域、城市道路、铁路周围，土壤重金属污染往往格外严重。

（2）化肥农药在农业生产中的使用。为了缩短农作物生长周期，现代农业生产常会选择使用化肥农药，大量化肥与农药的使用在带来生产效益的同时，也将其中所含的重金属物质带入了农作物与土壤，造成土壤重金属污染，影响人体健康。

（3）水体污染。受水资源分布不均因素影响，在部分地区，农田灌溉需要引入工业废水和生活污水，这些未经合理处置的污水进入到农田，造成土壤重金属污染，由于污染水体中含有大量重金属物质，通过污水灌溉产生的土壤重金属危害破坏性更大，极易造成循环性水土污染。

（4）其他活动。含重金属的工业废弃物，城市居民生活垃圾的堆放，金属矿山酸性废水的排放等也会造成土壤的重金属污染。

1.2 土壤重金属污染的特点

依据化学金属元素相关理论，重金属性质稳定，极难被微生物降解，一旦进入土壤造成重金属污染，势必对农作物的品质和产量产生较大影响，加之其潜伏周期长，通过食物链的“生物富集效应”严重影响动物和人体的健康。有研究表明，低浓度的汞在小麦萌发初期能起到促进生长作用，但随着时间的延长，最终表现为抑制作用；砷有剧毒，可致癌；镉会危害人体的心脑血管。归纳起来，重金属污染有以下几个特点：（1）潜伏周期长，污染具有隐蔽性；（2）性质稳定，污染具有难降解性；（3）相互作用，污染具有协同性、扩散性。因此，重金属污染又有“化学定时炸弹”之称。

2 污染土壤的危害与治理

当土壤中的重金属含量达到一定程度，不仅会导致土壤污染、农业生产收益下降，通过径流，还会对水体（地表水、地下水）产生淋失作用，污染水资源、破坏水文环境；借助大气沉降，极易形成大气污染与水污染、土壤污染的“死循环”，进而影响人体健康。

根据重金属污染的隐蔽性、不可逆性及长期性等特点，与大气污染、水污染等环境问题相比，土壤污染的治理难度更大。现行的重金属污染土壤治理主要有生物法、化学法、工程治理法等方法，就目前科学技术发展形势来看，在治理方案设计上尚未形成统一标准，在实际操作中，不同的地理环境在方法的选用上存在区别，使用的技术也多种多样。从总体上来讲，治理污染土壤首先应查明污染成因，以《土壤环境监测技术规范》为指导，对污染区域进行实地分层采样调查，一般将受污染区域分为“污染源区”、“保护区”和“超标污染区”三个区域，具体划分及处理的原则见（表1）。

值得注意的是，无论采用何种方式，在对土壤污染进行治理时，应注意因地制宜，结合受污染区域的土质情况、土地使用性质与功能、重金属污染物含量与构成等特点，对治理效果、时间、经费等作出合理预期和科学规划，选择最佳方案。

3 土壤重金属污染的评价方法浅析

3.1 单因子指数法

借助综合指数法，可以对受测区域的重金属污染情况进行分级，指出土壤中污染最大的因素，但无法判定出不同元素对土壤污染的影响差别。根据这一方法计算出来的污染指数只能反映各种重金属元素对土壤的污染程度，而无法精确反映污染的质变特征。

3.3 GIS技术在土壤重金属污染评价中的运用

GIS是由计算机硬件、软件及不同方法组成的系统，通过该系统，能够实现空间数据的采集、管理、处理、分析与建模，以解决复杂的规划和管理类问题。通过GIS技术，将不同类型的数据进行处理变换，根据客观需求对其进行空间分析和统计，最终建立各种应用模型，以便为研究决策提供依据。在对土壤重金属污染进行研究时，常利用GIS 技术的计算与图形显示功能，对受测区域指定采样点进行插值分析，实现土壤图数字化，建立空间与属性数据库，最终绘出污染物空间分布图，为土壤污染治理提供参考依据。

4 结语

重金属具有不易分解、易积聚的特点，进入土壤之后，改变土质构成、破坏土壤环境，借助食物链，残留于农作物上的有害物质进入动物、人体，对人体健康产生严重影响。如何科学地对土壤重金属污染进行评价，是污染治理的重要前提，相关人员应加大对这一领域的研究力度，积极改善人类共同的生存环境。

参考文献

[1] 范拴喜，甘卓亭，李美娟，等.土壤重金属污染评价方法进展[J].中国农学通报，2010（17）：310-315.

第10篇

【关键词】土壤污染；重金属；治理方法

土壤，为人类提供生存所需的自然环境，为农业生产提供必要的资源。我们所面临的许多问题，诸如环境问题、粮食问题、资源问题等等，都和土壤息息相关。自上世纪20年代以来，工业发展，导致金属产量急剧增加，进而导致重金属环境污染问题。含有重金属的污染物通过多种方式进入土壤，导致土壤重金属污染问题。现在，很多发展中甚至发达国家，都面临着土壤污染问题。这一问题的日益严重，也引起了人们的广泛关注。因此，本文将围绕土壤重金属污染的现状、治理方法等方面展开。

1.我国土壤重金属污染的现状

目前，我国大陆受到重金属污染的耕地面积约为2000万公顷，大约占耕地总面积的1/5。其中，受矿区污染的耕地面积约200万公顷，受石油污染的耕地面积约500万公顷，受固体废弃物堆放污染的耕地面积约5万公顷，受“工业三废”污染的耕地面积约1000万公顷，受污水灌溉的耕地面积约330万公顷。由于土壤污染，我国农业粮食产量每年减少约1300万吨，更为严重的是，因为受到污染，土壤的多种功能，如营养功能、净化功能、缓冲功能、有机体的支持功能等功能正在逐渐丧失。

2.土壤重金属污染的后果

第一、土壤污染导致耕地资源短缺。

第二、土壤污染威胁人、畜的身体健康。

第三、土壤污染阻碍农业生产的发展。

第四、土壤污染会导致其他的环境污染问题。

第五、土壤污染危及子孙后代的利益，阻碍农村经济的健康、持续发展，不利于国家经济的可持续发展。

3.土壤重金属污染的治理

3.1物理防治

物理防治主要采取排土、换土、去表土、客土和深耕翻土等措施。不同地区应采取不同的措施：

（1）污染严重的地区，适合采取排土、换土、去表土、客土等措施。这些措施可以从根本上去除土壤中的重金属污染物。具体方法：将重金属重污染地区的土壤放到高温、高压的条件下，使之变成的玻璃态物质，然后将重金属固定在玻璃态物质中，进而达到去除重金属污染物的目的。这种方法可以在根本上去除土壤中的重金属污染物，而且见效迅速，但这种方法工作量大、费用高。因此，这种方法常被用在重金属重污染地区的抢救性修复工作中。

（2）污染较轻的地区，适合使用深耕翻土这种方法。这一方法可以降低土壤表层的重金属含量。

3.2化学防治

化学防治的方法很多，如：

3.2.1添加重金属改良剂

在土壤中添加一些处理重金属污染时的常用到的改良剂改良剂，诸如磷酸盐、石灰以及硅酸盐等。它们可以和土壤中的重金属污染物发生化学反应，进而生成难溶化合物，从而减少土壤和植被对重金属污染物的吸收。

3.2.2施加重金属螯合剂

土壤中的重金属大都吸附于土壤固体表层，因而土壤溶液中的重金属含量相对较少，所以，我们可以在土壤中施加重金属螯合剂。这样做可以提高土壤中重金属的有效态，更易于流动、吸收。

3.2.3施用重金属拮抗剂

在土壤中，重金属元素之间有拮抗作用。我们可以利用一些对人体没危害甚至是有益的金属元素的拮抗作用，减少土壤中重金属的有效态。所以，在轻度污染的土壤中、施加少量的有拮抗性的金属元素，将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

可以通过植物的吸收作用来减少土壤中的重金属污染物含量。这类植物很多，如羊蕨属植物、笕科植物等，这些植物对土壤中的重金属的吸收率可达到100%。

3.3.2微生物降解

使用清洗剂将土壤表层附着的重金属解吸到土壤溶液中，然后随着清洗液一起流入预定的水体中，并和微生物发生作用，从而实现消除土壤中重金属的目的。

3.3.3生物防治很多优点，如效果好、没有二次污染、费用低、易管理、易操作等，因此受到人们的普遍重视

3.4农业生态防治

农业生态防治，可以采取以下措施：

3.4.1控制土壤的氧化―还原条件

在浸水的土壤中，重金属常常以难溶态的硫化物的形式存在。所以，控制土壤中的水分和氧化―还原电位，在作物壮籽期间，保证土壤处于一个相对稳定的水淹期，就可以减少植物吸入的重金属含量，进而减少果实和籽中的重金属含量。

3.4.2改变作物品种

改变作物品种，也可以在一定程度上降低土壤中的重金属含量。如：在受污染较严重的地区，种植花卉和经济林目等；而在受污染较轻的地区，种植耐重金属性较强强的作物，如改旱地为水田，或者旱地、水田进行轮作，以调整PH、EH，从而降低土壤中重金属的有效性。

目前，以上列举的治理土壤重金属污染问题的技术还不能被广泛地应用，其原因有成本过高、实地应用的经验不足、处理效果不稳定等。随着科学技术的发展，开发、研究工作的深入与完善，这些治理方法一定可以日趋完善，并被广泛运用。

【参考文献】

[1]顾继光，周启星，王新.土壤重金属污染的治理途径及其研究进展.应用基础与工程科学学报，2003.06（第11卷）（2）：143-151.

[2]邵学新，吴明，蒋科毅.土壤重金属污染来源及其解析研究进展.广东微量元素科学，2007.04（第14卷）（4）：1-6.

[3]周以富，董亚英.几种重金属土壤污染及其防治的研究进展.环境科学动态，2003（1）.2003.1：15-17.

[4]宋静，朱荫湄.土壤重金属污染修复技术.农业环境保护，1998，17（6）：271-273.

[5]武正华.土壤重金属污染植物修复研究进展.盐城工学院学报，2002，6.（第15卷）（2）：53-57.

第11篇

关键词：土壤污染；重金属；防治

1 引言

随着我国加入世界贸易组织，经济全球化的迅速发展，含重金属的污染物通过各种途径进入土壤，造成土壤严重污染。土壤重中金属污染不仅对生物的生存有危害，对于人类自身的危害同样十分严重。农村因农药的的大量使用从而导致土壤重金属污染严重，城市则因为工业原因导致土壤重金属污染严重。

而在处理重金属污染方面，目前国内有资质处理重金属污染的公司寥寥无几。由于我国经济的快速发展、工业化的快速发展使得土壤的重金属污染问题越来越严峻，土壤的重金属污染又与人民的生活息息相关，所以我们必须重视土壤重金属污染问题，研究其解决方法。

2 现状

根据我国有关权威相关部门的显示，目前在我国东部发达经济地区为数不多的耕地中，其中有超^七成以上的土地被污染，并且照这个趋势来看，如果不及时采取有效措施，污染的情况还会持续加剧，对地下水资源的质量和人们的身体健康构成严重威胁，影响十分恶劣。

根据国家环境监测中心的调查结果，我国的土壤污染种类多样，从重度金属污染到轻度污染、中度污染、高度污染都有不同程度的涉及，其中尤以重金属污染最为严重，由于重金属近年来在工程使用超标，在严重污染领域已经首当其冲，需要引起人们的高度重视。

镉、砷、汞等有毒重金属所导致的重金属污染比起传统的水污染影响是十分恶劣的，破坏力强，恢复时间久，修复速度慢 在一些重金属超标污染严重的工业区，我国有些城市的大片农田受多种重金属污染，超过十成的的土壤已经基本丧失土地生产力，近十年都无法进行耕种收获。

严峻的问题越来越导致周围环境的恶化和生态的变化，也开始引发人们的思考和行动，早在2005年，我国有关立法机关便通过了对污染的防御和治理的有关条款进行规定，要求企业和公司在生产过程中承担社会责任，减少污染物的排放，为人们的生命健康和生态环境的改善从法律角度提供了理论基础，让企业、公司有法可依。

3 污染来源

从上文的统计结果中我们可以看出，我国的当前主要污染以重金属为主，那么主要是哪些金属构成的呢？它们是怎么来的呢？研究表明，我国目前的重金属污染以镉、铅、铬、铜、锌等为主，其中镉的污染最为严重。而重金属的主要来源是人类的生产生活活动，例如工业污染物的排放、农业用水农药污染以及人类生活污水的排放等。

3.1 铅的来源

铅作为原料应用于蓄电池、电镀、颜料、橡胶、农药、燃料等制造业；铅板制作工艺中排放的酸性废水中铅浓度最高，电镀废液产生的废水铅浓度也很高。

3.2 镉的来源

镉可以为钢、铁等电镀，提供一种抗腐蚀性的保护层，具有吸附性好且镀层均匀光洁等特点，因此工业上90%的镉用于电镀、颜料、塑料稳定剂、合金及电池等行业。

3.3 镍的来源

镍在废水中主要以二价离子存在，主要是硫酸镍、硝酸镍以及与许多无机和有机络合物生成的镍盐。电镀业、采矿、冶金、石油化工、纺织等工业，以及钢铁厂、印刷等行业是含镍废水的工业来源，其中以电镀业为主。

3.4 银的来源

硝酸银是常见银盐中唯一可溶的，废水中含银的主要成分也是硝酸银。硝酸银广泛应用于无线电、化工、机器制造、陶瓷、照相、电镀以及油墨制造等行业硝酸银有着广泛应，电镀业和照相业则是含银废水的主要来源。

4 土壤污染的修复

对于土壤的重金属污染处理方法，目前主要有四大类，即化学方法、工程方法、生物方法以及农业方法。

4.1 化学方法

该方法针对不同的土壤状况，选择合适的化学试剂加入土壤，用以去除土壤中的重金属，降低土壤中重金属的含量。也可抑制污染物质的再次溶出、扩散，从而最终达到降低重金属污染的目的。

4.2 工程方法

该方法是将污染的土壤移除后加入未污染土壤，并且对已污染的土壤进行处理，从而达到修复土壤的目的。可以对已污染土壤通过热处理（将污染土壤加热，使土壤中的挥发性污染物挥发并收集起来进行回收或处理）、淋洗（用淋洗液来淋洗污染的土壤）、电解（使土壤中重金属在电解、电迁移、电渗和电泳等的作用下在阳极或阴极被移走）等方式加以处理。该种方法具有效果彻底、稳定等优点，但同时操作方式较为复杂、治理费用高并且易引起土壤肥力降低等缺点。

4.3 生物方法

该方法通过利用某些生物的特殊习惯以及生理功能来适应、改善土壤的重金属污染状况。利用蚯蚓和鼠类吸收土壤中的重金属，利用微生物的生物功能对土壤中的重金属进行吸附、沉淀、氧化、还原，降低土壤中溶解的重金属含量。该种方法实施简便，投资少，对环境极为友好，但是所需时间极长，短期内治理效果十分不理想。

4.4 农业方法

该方法通过因地制宜的改变一些耕作管理制度、在污染土壤上种植不进入食物链的植物来减轻重金属的危害。农村的土壤重金属污染的主要来源是农药的大量使用，因此改进耕种制度便显得极为重要。选择合理有效科学的耕种方式可以很大程度的降低土壤再次被污染程度，辅以生物方法可以解决长期的污染问题，并且对于环境很友好，非常值得提倡。

5 前景

土壤的重金属污染存在治理难、治理时间长的难题，因而如何有效的在不对土壤肥力造成影响的情况处理重金属污染就显得极为重要。而目前的大部分方法都处于实验室试验阶段，并没有合理有效的处理方式，因此研究出一种优秀的土壤重金属污染处理方式极为重要，目前我国土壤重金属污染形势十分严峻，可以说刻不容缓。

通过对以上一些土壤重金属污染修复技术的介绍，可以预测，在今后的重金属污染治理中，生物方法将发挥巨大作用。同时，修复过程不仅仅局限于一种修复方式，而将成为两种或多种修复方式共同作用的情况。因此，在我们了解各种修复方式的实际操作方法及其优缺点后，在应用过程中取长补短，才能更大的发挥其修复能力。并通过一些新的修复思路和方法的探索，为今后的研究指明方向，这还需要植物生理学、土壤学、生态学、化学、遗传学、环境保护学和生物工程等多个学科的共同努力来实现。

修复的成功和失败经验，特别是结合我国国情，加强研究，将会使我国污染土壤及地下水和地表水的生物修复的工作进入到一个崭新的阶段。

6 结语

重金属复合污染是当前土壤污染研究的重要科学问题。由于土壤中重金属复合污染的普遍性及它们在生态系统中具有多样、复杂的复合效应机制，包括协同作用、拮抗作用以及加和作用等，还有复合污染的复杂性和特殊性，因此，土壤重金属复合污染是很难治理的。因此我们要大力研究其治理方式，尤其是生物方法，在不破坏环境的前提下治理污染问题。

参考文献

[1]重金属污染土壤修复技术述评_何启贤

[2]重金属土壤污染修复技术初探_林帅

[3]土壤的重金属污染及其防治_张国印

[4]重金属污染及其生物修复_诸振兵

[5]土壤重金属污染修复技术及其研究进展_孙鹏轩

第12篇

关键词：矿山 重金属 生物修复

矿产资源是人类生产和生活的基本源泉之一，是社会经济发展的重要基础，我国目前95%的能源和80%的原材料是依靠开发矿产资源来提供的，因此我国经济的发展离不开矿业，但是矿业又是个污染相当大的行业。随着我国经济的快速发展，矿山的开采不断加大，矿山的开采伴随着很多环境问题的产生，破坏了自然生态环境，其中矿业废水中含有大量的重金属，对环境污染严重，污染水源，对人体健康构成威胁。因此必须有效地处理矿山固废以及废水。

1、矿山重金属的来源

金属矿山开发的开采、选洗、冶炼都会向环境中排放重金属元素，原生硫化物矿床在开采利用过程中，废弃的硫化物经过长期的自然氧化、雨水淋滤而导致重金属元素大量进入矿区。硫化矿物的氧化反应速率除与反应时间、温度、硫化矿物的含量、种类有关外，还与外界环境如氧气、水、生物活动特别是氧化铁杆菌等有关。固体废物的风化可以导致重金属元素的淋滤释放，特别是铅锌矿、汞铊矿在开采利用过程中，尾矿废石中的铅、锌、砷、铊以及伴生组分如镉、铬、铜在地表水的冲洗和雨水的淋滤下进入土壤并累积起来。

土壤中重金属元素的迁移分布行为受到土壤pH值、有机质、矿物组成、阳离子代换量等性质的制约，如铊在土壤中的含量与有机质含量有明显的正相关性，而与土壤中的粘土矿物含量呈负相关性。通常情况下，表层土壤中含铊量较高，深层土壤与土壤下伏的基岩中含铊量低，锰矿物对重金属元素有着强烈的固定作用，这使得重金属元素在土壤中的含量明显高于河流沉积物。

2、重金属的危害分析

重金属在土壤一植物系统中迁移直接影响到植物的生理生化和生长发育，从而影响作物的产量和质量。当土壤被重金属污染后，重金属在土壤中累积，当达到一定程度便会对作物产生不良影响，不仅影响作物的产量和品质，而且通过食物链最终影响人类健康。如铅能伤害人的神经系统，特别对幼儿的智力发育有极其不良的影响；镉的毒性很大，在人体内蓄积会引起泌尿系统功能变化，还会影响骨骼发育，如1955年发生在日本神通川地区的“痛痛病”，就是因为该地区的土壤一植物系统受到镉的污染；1953年日本水俣氮肥厂的乙酸乙醛反应管排出含有氯化甲基汞的汞渣流入水体，有毒物质被鱼、虾、贝类食人后，由食物链进人人体，导致了“水俣事件”的发生。在中国，随着污灌面积不断扩大，土壤重金属的污染问题日趋严重，如沈阳、兰州、桂林、萍乡等地重金属污染均较明显；湖南株洲的冶炼厂和化工厂附近地区的重金属汞、镉、铅的含量均超标，对人和家禽健康危害很大。土壤重金属污染对人类健康造成的威胁已引起世界各国科学工作者的普遍关注，对其治理成为目前研究的难点和热点。

3、矿山重金属污染的生物修复技术

生物修复，指一切以利用生物为主体的环境污染的治理技术。它包括利用植物、动物和微生物吸收、降解、转化土壤中的污染物，使污染物的浓度降低到可接受的水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质，也包括将污染物稳定化，以减少其向周边环境的扩散。这是一种利用各种天然生物过程而发展起来的现场处理各种环境污染的技术，生物修复的处理费用比较低，而且对环境的影响也比较小、生物处理的效率相对也比较高。

3.1植物修复

植物修复技术是利用植物提取、吸收、分解、转化或固定土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技术的总称，也就是将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上，而该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，将植物收获并进行妥善处理后即可将该种重金属移出土体，达到污染治理与生态修复的目的。植物提取是目前研究最多并且最有前景的方法。目前发现的具有超累积能力的植物约400多种。植物提取技术首先要筛选出超累积植物，植物提取利用植物从土壤中吸收金属污染物，并在植物地上部分富集对植物体收获后进行处理，从而降低了土壤中重金属的含量。

植物修复技术目前已经广泛地应用于对土壤重金属污染的治理，但是在运用的过程中产生了很多的问题，比如植物修复技术并不能从根本上消除重金属污染的问题，而是将重金属从土壤中吸收或吸附到植物体内或根部.然而如何防止富集在植物中的重金属重新流入到环境和食物链中，怎样有效的处理植物中的重金属以及防止产生二次污染等。

3.2微生物修复

除了植物修复技术外，重金属污染的处理措施还包括有微生物技术。土壤重金属污染的微生物修复是利用微生物的生物活性对重金属的亲和吸附或转化为低毒产物，从而降低重金属的污染程度。在长期受某种重金属污染的土壤上，生存着数量众多的、能适应重金属污染的环境并能氧化或还原重金属的微生物类群。对于某些重金属污染的土壤，可以利用微生物对重金属进行固定、移动或转化，改变它们在环境中的迁移特性和形态，从而进行生物修复。微生物主要通过生物吸附和富集作用、溶解和沉淀作用、氧化还原作用和菌根真菌与土壤重金属的生物有效性关系对土壤中重金属活性产生影响。

3.3动物修复

土壤中的某些低等动物（如蚯蚓和鼠类）能吸收土壤中的重金属，因而能一定程度地降低污染土壤中重金属的含量。随着生物技术和基因工程技术的发展，土壤生物修复技术研究与应用将不断深入并走向成熟，特别是微生物修复技术、植物生物修复技术的综合运用将为有毒、难降解、有机物污染土壤的修复带来希望。

4、结论

酸性矿山废水和尾矿是造成矿山重金属污染的主要原因，因此，在以后的矿山重金属污染研究中，测定矿区有毒、有害重金属元素的总量及其在不同环境介质中的赋存相态，区分重金属元素的来源及其在矿区的运移途径；综合利用重金属元素污染的评价方法，从环境地球化学工程学的原理和方法出发，加大矿山重金属元素的污染治理和生态修复工作等方面还有很大的发展空间。

参考文献：

[1]刘敬勇，常向阳，涂湘林.矿山开发过程中重金属污染研究综述.矿产与地质.2006年l2月

[2]杨先伟，张满满，王润沛，陈龙雨.矿山重金属污染及植物修复研究进展；2010年第21期

第13篇

关键词：指数法 因子分析 重金属污染 高斯扩散改进模型

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（a）-0-02

1 问题分析

针对海量数据，应从整体上对污染程度进行评价。而内梅罗综合污染指数法评价土壤的综合污染，以突出最高一项污染指数的作用。在土壤中有很多重金属元素有相似的存在形式和传播途径，并且有相同的污染源，因此在进行通过数据分析，说明重金属污染的主要原因时，基于统计原理建立起来正态模型，不同的重金属有不同的传播方式，其大体分为大气传播、水体传播、固体传播，因金属元素在土壤中大部分以稳定形态存在，故忽略重金属元素在固体土壤中的传播。根据收集的信息和题目中的有关资料对重金属污染物的传播特征的分析，可将8种重金属污染物分为两类。一类是在大气中传播，而大气传播的污染物最终经空气沉降进入土壤；一类是在土壤中传播。对于在大气中传播的重金属污染物，文章建立重金属污染物在气体中扩散模型，根据所在的空间任意位置土壤表面的重金属污染物浓度的多少来确立污染源的位置，函数的最大值即为污染源的位置；同理建立了重金属污染物在土壤中的传播模型。

2 模型建立及求解

2.1 土壤的环境质量评价与分级

2.1.1 单因子指数法

2.1.3 评价分级标准

该文采用GB15618-1995《土壤环境质量标准》。土壤环境质量综合评价指数分级参考了《绿色食品产地环境质量现状评价纲要》中规定进行分级，等级划分为1等级属清洁水平适合发展有机食品；2级属尚清洁水平适合发展无公害食品生产；3级以后属于污染水平，不适宜无公害农产品的生产。

计算得到综合污染评价指标后，通过分析比较得出该城区的各个功能区重金属的污染程度由高至低排序为：工业区主干道区生活区公园绿地区山区。

2.2 重金属污染的原因分析

（2）计算标准化数据的相关系数阵，求出相关系数矩阵的特征值和特征向量。

（3）进行正交变换，使用方差最大法。得到5个主因子提供了源资料的87.756%的信息，满足因子分析的原则，而且从上表可以看出旋转前后总的累计贡献率没有发生变化，即总的信息量没有损失，采用此标准下的分析结果。

（4）确定因子个数，计算因子得分，进行统计分析。

2.2.2 金属元素污染原因

根据该市空间立体分布图和各功能区的分布图，结合各个功能区的分布特点，由重金属元素空间分布图分析可知：（1）主因子1体现出的三个主要变量因子为Ni、Cu Cr三种重金属元素。Ni元素广泛的分布在该城市各个功能区。分析可能是易于传播的污染介质造成的，如煤的燃烧产生的粉尘、颗粒，以及含有Ni元素的岩石的风化等；Cu元素及Cr元素分布在城市的西南方，分布着工业区、生活区、公园绿地区、主干道区。Cu、Cr两种金属元素是工业生产中所形成的废气、废水和固体排放物中均大量存在的污染物。（2）主因子2体现出两个主要变量因子为Pb、Cd，其在来源上关联较密切，两种重金属元素的最大值均出现在工业区。其在空间上近似可认为是一个带状的污染源，这主要因为Pb主要来自市中心交通汽车尾气的排放，而且在研究取得西北部有两个明显的富集中心，形成一个高值区。该市表层土壤中的Cd含量市中心地带比西北城区高，东南城区又比市中心地带高，恰好与当地的主风向相一致，表明大气中含Cd污染物的干湿沉降也是造成土壤Cd污染的一个重要原因。（3）主因子3体现出一个主要变量因子Hg。该金属元素在生活区分布含量偏高，污染较为严重，其主要的污染原因可为人类活动造成水体汞污染，来自氯碱、塑料、电池、电子等工业排放的废水。（4）主因子4体现出一个主要变量因子As，该金属元素在各个功能区的分布较平均，这是因为的污染源多样。大气含砷污染除岩石风化、火山爆发等自然原因外，主要来自工业生产及含砷农药的使用、煤的燃烧。含砷废水、农药及烟尘都会污染土壤。（5）主因子5体现出一个主要变量因子，的分布具有明显的特点，在城市的西部富集，产生一高值区，该部靠近工业区，工业上的三废是其富集的主要原因。

2.3 重金属污染物传播模型

3 大气―平均风速的廓线模式

大气扩散主要是风的作用，平均风速的廓线模式是随高度变化的。在大气扩散模型中平均风速的廓线模式定义为风速随高度变化的曲线。风速的线性数学表达方式成为风速廓线模式。根据我国《指定地方天气污染物排放标准的技术原则和方法》（GB/T 3840-1991）所制定的方法，采用米函数风速廓线模式。

幂函数分素廓线模式是在近地层、中性层、平坦下垫面的条件下推到出来的。该模式应用高度较高，可达到300m或更高的高度，且随应用高度增加，精度下降。

4 水体

6 模型评价及推广

6.1 模型评价

6.1.1 优点：运用主成分分析方法将多维因子纳入同一系统进行定量化研究、理论成熟的多元统计分析方法。通过分析变量之间的相关性，使得所反映信息重叠的变量被某一主成分替代，减少了变量数目，减少了变量数目，从而降低了系统评价的复杂性。再以方差贡献率作为每个主成分的权重，由每个主成分的得分加权即可完成对水质的综合评价。

6.1.2 缺点：题目所给数据有限且单一，所建模型不足以全面反映该市土壤环境污染特征。.对于模型三，仅考虑了金属元素传播的部分途径，具有局限性。

7 模型推广

模型一可推广用于投资风险评价；模型二可用于研究放射性物质的污染；模型三还可推广到研究病菌在空气中的传播；模型四可以推广到研究灰尘在空气中的扩散规律。

参考文献

[1] 王建波.西北典型工业城市土壤中重金属的形态分析[D].兰州大学，2011.

第14篇

关键词 土壤 重金属污染 植物修复

中图分类号：X53 文献标识码：A

0引言

造成我国土壤重金属污染的原因复杂多样，如生活废物、矿业废物的随意堆放，污水、废水灌溉，农药和化肥的不合理使用等。土壤污染具有普遍性，世界各国都有局部土壤存在不同程度的污染。全世界平均每年排放Hg约1.5万t、Cu约340万t、Pb约500万t、Mn约1500万t、Ni约100万t。数量巨大的重金属进入土壤对生态环境，给人类健康带来严重危害，特别是重金属污染土壤上种植的农作物产品，通过饮食进入人体，使重金属在体内逐渐富集，可能造成人体制畸制癌的风险。因而，人们对重金属污染的土壤采取了一系列修复措施。如易操作的客土、异位等物理修复方法，但其工程量大而且没有真正解决土壤的重金属污染；添加化学物质调节土壤理化性质或pH的化学修复方法，但费用高而且存在二次污染。相比较而言，利用超富集植物吸收土壤中重金属的特性，对重金属污染的土壤进行修复具有更好的应用前景。

1植物修复原理

植物修复这个概念的提出距今已有几十年的历史。它在20世纪80年代初发展起来，是一种利用自然生长或遗传培育植物修复重金属污染土壤的技术总称。植物在去除土壤中重金属的过程中发生了复杂的多相反应，其反应机理也十分复杂。学者们经过大量研究发现，植物修复的机理主要依靠植物的萃取作用、根系过滤作用、植物挥发作用和植物固定化作用。而植物修复作用途径有两个：一是改变土壤中重金属的化学状态，使其由有效态转变为固定态；二是通过植物吸收、代谢从而降低土壤中重金属含量。第一个途径通过固定土壤中的重金属从而降低了重金属进入农作物内进而危害人体的潜在风险。第二个途径通过降低土壤中重金属含量从而使其慢慢降低到土壤中重金属的本底值，进而减轻甚至消除其危害。

2 超富集植物

通常认为特定植物积累某种或多种重金属元素含量，如Cr、Co、Ni、Cu、Pb等含量达到1000mg/kg以上，积累的Mn、Zn含量在10000mg/kg以上，积累的Cd含量在100mg/kg以上，我们成称这样的植物为超富集植物。经过多年研究发现了有的植物只能富集一种重金属，而有的能富集两种或多种重金属，如Cd/Zn超富集的东南景天。然而，能够富集多种重金属的超富集植物很少，而土壤污染往往是多种重金属污染，其余重金属的存在会对植物的生长和富集带来不利影响。因此，发现或培育能够富集多种重金属且富集能力强、修复效率高的超富集植物成为了当前植物修复研究的热点。从超富集植物这个概念的提出到超富集植物的陆续发现，乃至进行盆栽试验和实验田的种植经历了漫长的时间，科研工作者做出来大量的努力，取得了一定的成果。然而，超富集植物往往只对一种重金属有吸收能力，且植物的生物量小、生长速度缓慢。此时，强化超富集植物的修复效率就具有必要性。

3植物修复强化

植物修复的缺陷使得它治理重金属污染土壤的修复效果往往并不理想。此时，通过添加外来物质提高其生物量或者吸收能力就显得十分必要。常用的措施有添加螯合剂、添加表面活性剂和调节pH。当螯合剂投加到土壤后，和土壤重金属发生螯合作用，能够形成水溶性的金属-螯合剂络合物，改变重金属在土壤中的赋存形态，提高重金属的生物有效性，进而可以强化植物对目标重金属的吸收。常用的人工合成螯合剂有EDTA，EDDS等，常用的天然螯合剂有小分子酸如柠檬酸等。表面活性剂具有亲水亲脂的特性，表面活性剂经土壤界面吸附和重金属缔合后，通过降低表面张力和增流作用， 解吸被吸附的重金属。从而增加植物对重金属的吸收，增大其吸收能力，提高其修复效率；重金属的溶解浓度与其所处环境的pH密切相关，同时所处环境的pH也会对植物生长带来重大影响。所以，通过人工调控控制其pH在一个适宜范围内亦可以增加其修复效率。除此之外，添加根际促生菌或者进行电动修复也是强化植物修复效果的方法，亦有很多学者做了大量研究并取得了一定成果。

4结论与展望

植物修复在治理重金属污染上具有的优势使得植物修复的研究日趋深入，克服其存在的缺点，具有广阔的应用前景。通过添加外来物质，克服超富集植物具有生物量小、生长慢等缺点。同时，考虑到成本和二次污染的问题，开发出高效价廉且环保的物质，应用于植物修复的过程，培育或者寻找能够富集多种重金属的超富集植物具有十分重要的意义。

参考文献

[1] 李法云，藏树良，罗义.污染土壤生物修复技术研究[J].生态学杂志，2003，22（1）：35-39.

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[3] 陈武.环境中重金属污染土壤的植物修复研究进展[J].化学工程与装备，2009，8（8）：191-192.

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[5] 徐良将，张明礼，杨浩，土壤重金属污染修复方法的研究进展[J].安徽农业科学，2011，39（6）：3419-3422.

第15篇

近日媒体又曝出婴幼儿米糊重金属污染事件，这无疑会给经历了毒牛奶、毒奶粉、毒奶瓶的家长们增添了新的恐慌，相对于之前可以将板子打到无良厂商身上，这次的食品安全问题其实我们大多数人都要承担责任，原因就是这次米糊污染的重金属并不是由生产厂家直接造成的，而是因为我们的土地已经因为人类的粗暴行为广泛污染了，在这些被污染的田地上种出来的粮食作物不可避免地会含有有毒的成分，虽然这次报道的是国外的婴儿米糊，也没有指出大米的原料产地，但现实的状况让我对国产大米无法持乐观的态度（何况已经出现了毒大米和霉大米事件），这意味着即使家长自行购买大米，自己加工成米糊或者米粥，也很难保证绝对的安全，也许我们真要期望经过历次有毒食品的磨练后，我们的后代能进化出超强的解毒能力。

既然我们的环境包括被我们自己污染的土地和海洋，重金属污染的存在已经是一种客观事实，而如何减少和清除重金属污染是一项庞大而长期的工程，我们的孩子无法去等待完成的那一天才进食，我们唯有探讨一下眼下如何减少重金属污染对孩子的伤害：

1 避免提早添加辅食以减少摄入重金属，毕竟辅食污染重金属的风险大于单纯进食母乳，而且重金属的危害与儿童的年龄相关，建议辅食添加不早于六个月。

2 避免或者减少摄入重金属污染风险大的食物。重金属污染有逐渐积聚的特性，所以生长期长的大米比生长期短的水果蔬菜重金属含量更高；动物由于进食被污染的食物也会积聚重金属，通常会沉淀在骨骼当中，这样如果以骨粉作为补钙食品是有相当的危险的。有些家庭爱用猪骨头熬汤和煮粥，所幸的是其中的金属成分（包括有益的钙质和有害的重金属）都不容易溶解于水中，所以风险不算大；反而南方孕产妇爱吃的姜醋（由姜、甜醋、带壳鸡蛋和猪骨头制成），由于醋酸的作用，骨头中的重金属有可能被释放出来，是否会污染母乳值得探讨。近海例如珠江口海域的污染不可谓不严重，产出的贝类应该是重金属污染的高危产品，包括营养学家青睐的生蚝、本地居民热衷的瑶柱以及号称自然补钙佳品的牡蛎壮骨产品。

3 通过增加奶类食品减少重金属的摄入，因为奶中大量的钙质有拮抗重金属的作用，同时增加奶类也相应减少了进食辅食。