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土壤重金屬范文1
重金屬污染是當今面積最廣、危害最大的環境問題之一。土壤中重金屬污染不僅降低土壤肥力和作物的產量與品質，而且惡化環境，并通過食物鏈危及人類的生命和健康。由于重金屬污染毒性機制和生物效應的復雜性，重金屬污染一直是當前研究的熱點。因此，土壤重金屬污染的治理對于環境質量的改善十分重要，土壤重金屬污染的修復也是環境可持續發展的必然要求。
1. 土壤重金屬污染概述
土壤重金屬污染是指由于人類活動將重金屬引入到土壤中，致使土壤中重金屬含量明顯高于原有含量，并造成生態環境惡化的現象。例如在廢蓄電池加工回收處理場地，土壤Pb 的濃度高達12 000mg/kg，而Cu 和Zn 也嚴重超標（1 800～2 200mg/kg）；在一些工礦區或污灌區的土壤也常受Cd、Pb、Cu 的復合污染。土壤中多重金屬元素或化合物之間以及重金屬與土壤界面之間存在相互作用，使其污染土壤修復技術具有挑戰性。
據統計，1980 年我國工業“三廢”污染耕地面積266.7萬公頃，1988 年增加到666.7 萬公頃，1992 年增加到1 000萬公頃。目前，全國遭受不同程度污染的耕地面積已接近2 000 萬公頃，約占耕地面積的1/5。全國目前約有1.3 萬公頃耕地受到Cd 的污染，涉及11 個省市的25 個地區；約有3.2 萬公頃的耕地受到Hg 的污染，涉及15 個省市的21 個地區。部分地區的重金屬污染已相當嚴重，如廣州郊區老污灌區，土壤中Cd 的含量竟高達228mg/kg，平均含量為6.68mg/kg；沈陽張士灌區有2 533hm2土地遭受Cd 的污染，其中嚴重污染的占13%。據報道，目前我國污灌區有11 處生產的大米中Cd 含量嚴重超標。
2. 土壤重金屬遷移規律的影響因素
重金屬在土壤—農作物系統中的遷移規律與元素本身的化學特性、土壤理化性質、農作物種類等有關，并且會因各種污染元素數量和遷移速度的差異，在不同類型土壤剖面中的積累狀況不同。
2.1 重金屬元素自身理化性質對遷移規律的影響
不同種類重金屬因其自身理化行為與生物有效性的差異，在土壤-農作物系統中的遷移化規律明顯不同。研究表明同一土壤剖面中的Pb和Cr容易被土壤吸附而難以遷移，Cd的遷移率明顯高于其他元素，Cd、As、Zn、Cu較易在農產品中積累，而Cr難以被吸收。重金屬存在形態可分為可交換態、碳酸鹽結合態、鐵錳氧化物結合態、有機物結合態和殘渣態。作物對重金屬元素的吸收與重金屬元素在土壤中的存在形態密切相關，一般認為可交換態含量與蔬菜中重金屬元素含量間有較好的相關性，在土壤中遷移能力也強。
2.2 土壤理化性質對重金屬在土壤中遷移規律的影響
土壤的理化性質是影響重金屬在土壤中的存在形態以及重金屬生物有效性的主要因素，土壤的理化性質主要包括pH值、土壤質地、土壤氧化還原電位（Eh 值）、有機質含量等。土壤pH值主要通過影響土壤重金屬的存在形態和土壤對重金屬的吸附量，從而影響重金屬的遷移和淀積行為。有機質對土壤重金屬的影響極其復雜，小分子量有機質與重金屬絡合或螯合增加其移動性，大分子有機質通過提高土壤CEC而使重金屬元素有效性降低，隨著土壤有機質含量的上升，大部分重金屬元素濃度降低，生物有效性降低。
3. 修復措施
3.1 生物修復
（1）植物修復技術對土壤性質和周圍生態環境的影響小，是真正意義上的“綠色修復技術”。植物修復技術的效果與重金屬在土壤中的生物可利用性密切相關。重金屬元素主要富集在根部，莖葉含量相對較少。植物各部位對重金屬的吸收與土壤中可交換態和碳酸鹽結合態含量具有一定的相關性，尤其是莖葉相關性更強。由于土壤中殘余態不能被植物吸收，植物主要吸收土壤中可交換態的含量，而土壤中鐵錳氧化物結合態和有機結合態與土壤中可交換態的含量互相轉換，因此，即使在沒有新污染源的情況下，土壤中重金屬并不能完全被植物吸收達到安全值。
（2）微生物修復。微生物對金屬元素有浸出作用，主要包括胞內和胞外累積作用、胞外絡合作用、氧化還原作用、甲基化和脫甲基化作用以及微生物在新陳代謝過程中改變介質的物理化學環境而促使金屬元素溶出等作用。微生物通過向胞外周圍環境釋放無機和有機酸可以擾亂金屬元素的地球化學形態。細胞外有機化合物中含有具多功能團分子結構的低分子量有機物，其可以改變可溶性金屬離子的形態，使它們沉淀下來。
3.2 化學修復
在一定條件下施用碳酸鹽、磷酸鹽、氧化物質促進沉淀形成，減少重金屬對土壤的副作用和進入土壤的數量。土壤改良劑的選擇必須根據生態系統的特征、土壤類型、作物種類、污染物的性質等來確定。但通過投加改良劑來治理重金屬污染的土壤，需防止重金屬的再度活化。淋洗法，通過淋洗使重金屬移出根層，一般有以下2種方式：① 含有某種配位體的溶液淋洗土壤，配位體傾向于與重金屬形成具有一定穩定常數的絡合物。② 對輕壤質土壤消除重金屬污染物時，應選用能與已知污染陽離子形成絡合物的配位體的溶液沖洗土壤，用含有能與污染陽離子產生難溶性沉淀物的陰離子溶液繼續沖洗土壤，調節沖洗液的組成與用量，使重金屬在土壤一定深度形成難溶的間層。
4. 結束語
土壤重金屬污染是當前面臨的重大難題之一，迫切需要解決。而今植物修復技術的發展和廣泛應用，為解決土壤重金屬污染提供了一條綠色通道。同時，作為微生物最大的聚居場所的土壤系統，不可忽視微生物的強大作用，應該積極開展研究，使其發揮更大的作用。單一化學手段治理土壤重金屬污染，雖然有一定的成效，但是不可避免二次污染；而化學手段也不可摒棄，化學手段可以改良土壤，在一定程度上是其他手段所不可替代的。因此，建議可以繼續推進生物修復技術的發展，同時，將物理、生物、化學修復手段結合起來，更好地治理土壤重金屬的污染。
參考文獻
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土壤重金屬范文2
[關鍵詞] 農田土壤 重金屬污染 現狀 方法
[中圖分類號] S158.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2013）09-0037-02
土壤是由一層層厚度各異的礦物質成分所組成的。土壤和母質層的區別表現在形態、物理特性、化學特性以及礦物學特性等方面。由于地殼、大氣和生物圈的相互作用，土層由礦物和有機物混合組成。疏松的土壤微粒組合起來，形成充滿間隙的土壤形式。相對密度在4.5g/cm3以上的金屬稱作重金屬。土壤中的重金屬累積后對人體的危害相當大，能引起人的頭痛、頭暈、失眠、健忘、神經錯亂、關節疼痛、結石、癌癥（如肝癌、胃癌、腸癌和畸形兒）等。
一、土壤重金屬污染的定義
土壤重金屬污染是指由于人類活動，土壤中的微量金屬元素在土壤中的含量超過背景值，過量沉積而引發的問題統稱為土壤重金屬污染。過量重金屬可引起植物生理功能紊亂、營養失調，此外汞、砷能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細菌活動，影響氮素供應。重金屬污染物在土壤中移動性很小，不易隨水淋濾，不為微生物降解，通過食物鏈進入人體后，潛在危害極大。一些礦山在開采中尚未建立石排場和尾礦庫，廢石和尾礦隨意堆放，致使尾礦中富含難溶解的重金屬進入土壤，加之礦石加工后余下的金屬廢渣隨雨水進入地下水系統，造成嚴重的土壤重金屬污染[1]。
二、重金屬污染物的來源
污染土壤的重金屬主要包括汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷等生物毒性顯著的元素，以及有一定毒性的鋅（Zn）、銅（Cu）、鎳（Ni）等元素。主要來自于固體廢物，如亂扔舊電池、電子線路板；工業選礦垃圾等的堆集；含重金屬的廢水未達標排放，被污染地下或地表水徑流、滲透；重金屬粉塵的沉降等。如汞主要來自含汞廢水，鎘、鉛主要來自冶煉排放和汽車廢氣沉降，砷則來源于殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑。
三、土壤重金屬污染的特點
1.隱蔽性和滯后性
大氣污染、水體污染和廢棄物污染等一般通過感官就能發現，而農田土重金屬污染往往要通過對土壤樣品的分析化驗、對農作物殘留檢測，甚至通過研究人畜健康狀況后才能確定。因此農田土重金屬污染從產生到問題出現通常會經過較長的時間，并具有一定的隱蔽性。
2.不可逆性和難治理性
如果大氣和水體受到了污染，切斷污染源后通過稀釋作用和自凈化作用也可能會使污染問題逆轉。但是累積在農田土中的難降解重金屬則很難靠稀釋作用和自凈化作用來加以消除。某些被重金屬污染的土壤可能需要 100～200年的時間才能恢復原狀。因此土壤重金屬污染一旦發生后通常很難治理，而且其治理成本比較高、治理周期也比較長。
3.表聚性
農田土中的重金屬污染物大部分殘留于土壤耕層中，很少向土壤下層移動。這是由于土壤中存在有機膠體、無機膠體和有機-無機復合膠體，它們對重金屬有較強的吸附能力和螯合能力，這就限制了重金屬在土壤中的遷移。因此農田土中的重金屬污染物很少向土壤下層移動，大部分殘留在土壤耕層，這就導致農作物污染，進而危害人類的健康。
四、我國土壤重金屬污染現狀
我國的土壤重金屬污染物主要來源于污水灌溉、工業廢渣和城市垃圾等。污水中占有較大比例的工業廢水的成分比較復雜，不同程度地含有微生物難以降解的多種重金屬，是土壤重金屬污染物的主要來源。
目前我國因農藥和重金屬污染的土壤面積已經達到上千萬公頃，污染的耕地約有一千萬公頃，占耕地總面積的10%以上。全國每年受重金屬污染的糧食高達l200萬噸，因重金屬污染而導致的糧食減產高達1000多萬噸，經濟損失至少有200億元。華南有的地區接近50%的農田遭受鎘、砷、汞等重金屬污染；廣州近郊因為污水灌溉而污染的農田有2700公頃，因使用污泥造成1000多公頃的土壤被污染；上海的農田耕層土壤汞、鎘含量增加了50%；天津市近郊因污水灌溉而導致超過兩萬公頃農田受重金屬污染。國內蔬菜重金屬污染的調查結果顯示，我國菜地土壤重金屬污染形勢嚴峻，珠三角地區接近40%菜地重金屬含量超標，其中10%屬“嚴重”超標；重慶市的蔬菜重金屬污染程度為鎘>鉛>汞，近郊蔬菜基地的土壤重金屬汞和鎘出現超標情況，超標率分別為6.7%和36.7%；廣州市的蔬菜地鉛污染最為普遍，砷污染次之[2]。
五、土壤重金屬污染的危害
重金屬污染與其他有機化合物的污染不同。不少有機化合物可以通過自然界本身物理的、化學的或生物的方式凈化，使有害性降低或解除。而重金屬具有富集性，很難在環境中降解。即使有益的金屬元素濃度超過某一數值也會有劇烈的毒性，使動植物中毒，甚至死亡。金屬有機化合物（如有機汞、有機鉛、有機砷、有機錫等）比相應的金屬無機化合物毒性要強得多；可溶態的金屬又比顆粒態金屬的毒性要大；六價鉻比三價鉻毒性要大等。
重金屬在人體內能和蛋白質及各種酶發生強烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中富集，如果超過人體所能耐受的限度，會造成人體急性中毒、慢性中毒等，對人體會造成很大的危害。有關專家指出，重金屬對土壤的污染具有不可逆轉性，已受污染土壤沒有治理價值，只能調整種植品種來加以回避。
六、重金屬污染土壤的修復
土壤被污染后，為了避免其對植物的生長和通過食物鏈對人類造成危害，需要將其從土壤中清除掉。重金屬污染土壤的修復技術主要有兩種，一是改變重金屬元素在土壤中的存在形式，使其由活化態轉變為穩定態；二是從土壤中去除重金屬元素，使土壤中重金屬元素的濃度接近或達到背景含量的水平[3，4]。當前采用的治理方法主要有以下三種：
1.工程治理
即用物理（機械）原理治理重金屬污染的土壤，主要有熱處理技術、淋濾法、洗土法以及深翻法；
2.生物修復
即針對土壤中的重金屬具有生物遷移這一特點而提出的一項凈化措施，即利用某種特殊的植物、動物或者微生物能吸收土壤中的重金屬污染物從而達到凈化的目的；
3.改良劑
即投入各種土壤的改良劑，主要用于調節酸堿度和化學組分，使重金屬能夠以生物有效性低，毒害程度弱的形式存在。
國內對于土壤污染的治理已有過不少探索，從治理的手段上可以分為物理、化學和生物措施。物理和化學措施主要采用直接換土法、電化法、穩定固化法等方式。但物理和化學措施只適用于有限時空的土壤治理，大規模采用該方式成本太高，也不便于實施。而生物措施則主要利用動物、植物、微生物的生物作用，所用設施相對簡單，成本低廉，更適合大規模應用。傳統的植物修復技術是利用重金屬超富集植物（多為草本植物）的種植吸收土壤內的重金屬元素，但在實際應用中存在較大限制，且需要每年進行種植和收割，增加了土壤修復的成本。所以，尋找和培育重金屬高富集能力的木本植物成為一個亟待解決的問題。
七、結束語
土壤重金屬污染具有污染范圍廣、持續時間長、污染隱蔽性、難被生物降解等主要特點，并可能通過食物鏈不斷地在生物體內富集，甚至可轉化為毒害性更大的甲基化合物，對食物鏈中某些生物產生毒害，或最終在人體內積累而危害健康。為了預防土壤重金屬污染，我們應當樹立環保意識，充分認識其危害性，從小事做起，在根本上去除污染來源，杜絕廢水、廢氣的任意排放，及時處理城鄉垃圾，不濫用化肥農藥。如何恢復重金屬污染地區的本來面目也是一個長期性的課題，需要我們不斷努力作進一步的探討。
參考文獻
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土壤重金屬范文3
關鍵詞：土壤；重金屬；污染；治理措施
中圖分類號：TL75文獻標識碼： A
引言
土壤是環境有的組成部分，是位于陸地表面呈連續分布、具有肥力并能生長植物的疏松層，它是一個復雜的物質體系。隨著工業的快速發展，人類活動產生的污染物進入土壤并積累到一定程度，引起土壤質量惡化的現象呈加重的趨勢。引起土壤污染的主要污染物有有機物、重金屬元素及化合物、中低放射性污染物、農用肥料、致病的微生物等。在這些污染物中，重金屬的污染是造成土壤污染加重的主要原因之一。而重金屬及其化合物在環境中具有難遷移性和難降解性，只能在環境中累積。甚至有的可能轉化成毒性更強的化合物，它可以通過植物吸收在植物體內富集轉化，對人類健康帶來潛在的風險。重金屬元素以不同的種類通過各種途徑進入土壤中，其中危害較大、研究較多的重金屬元素有Hg、Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn等。由于不同的重金屬元素其化學性質不同，所以對土壤環境造成的危害也有所不同。
一、土壤重金屬污染的概念
土壤重金屬污染是指由于人類活動將重金屬帶人到土壤中，致使重金屬元素在土壤中的含量超過背景值，并可能通過過量沉積而造成土壤質量退化、生態環境惡化的現象。土壤重金屬污染物主要有鉛(Pb)鎬(Cd)鉻(Cr)汞(Hg)及類金屬砷(AS)和硒(Se)等，以及有一定毒性的鋅(Zn)，銅(Cu)，鎳(Ni)等元素。其中AS和se雖不屬于重金屬，但它們的毒性及某些性質與重金屬相似，因而通常被列為重金屬污染物的范圍內。還有一些是植物生長所必須的微量元素，如zn，Cu等，但其含量達到一定值后就可能成為有害的環境污染元素。
二、土壤重金屬污染的成因及特點
1.自然原因
自然界中，土壤重金屬的形成不是單方面作用的結果，而是受多方面因素影響，在不同時期，其主要影響因素又不同。土壤形成初始時期，其重金屬含量受成土母質的影響較大，母質中的重金屬含量及組成直接決定了土壤重金屬的值。隨著土壤的發育，母質對其重金屬值的影響逐漸減弱。大氣沉降，如火山爆發、森林火災等可能使許多重金屬漂浮于空中，其中一些被植物葉片吸收，進而被微生物分解進入土壤，從而改變土壤的重金屬含量與構成。
2.人為因素
（1）廢氣、煙塵等大氣污染。城市化進程的加快在反映國民物質生活水平提升的同時也帶來一系列環境問題，城市交通、工業生產等向大氣排放大量廢氣、煙塵，造成大氣污染，通過大氣沉降，這些物質進入土壤，造成土壤重金屬污染。
（2）化肥農藥在農業生產中的使用。為了縮短農作物生長周期，現代農業生產常會選擇使用化肥農藥，大量化肥與農藥的使用在帶來生產效益的同時，也將其中所含的重金屬物質帶入了農作物與土壤，造成土壤重金屬污染，影響人體健康。
（二）土壤重金屬污染的特點
依據化學金屬元素相關理論，重金屬性質穩定，極難被微生物降解，一旦進入土壤造成重金屬污染，勢必對農作物的品質和產量產生較大影響，加之其潛伏周期長，通過食物鏈的“生物富集效應”嚴重影響動物和人體的健康。有研究表明，低濃度的汞在小麥萌發初期能起到促進生長作用，但隨著時間的延長，最終表現為抑制作用；砷有劇毒，可致癌；鎘會危害人體的心腦血管。歸納起來，重金屬污染有以下幾個特點：(1)潛伏周期長，污染具有隱蔽性；(2)性質穩定，污染具有難降解性；(3)相互作用，污染具有協同性、擴散性。因此，重金屬污染又有“化學定時炸彈”之稱。
三、土壤重金屬污染的危害
土壤重金屬污染是指由于人類活動致使重金屬的數值高于土壤背景值或土壤環境質量的標準，導致土壤質量的下降和農業生態環境惡化的現象。土壤的重金屬污染破壞了土壤、植物系統的生態平衡并通過食物鏈威脅人體健康。
(一)危害土壤中的動物
各種重金屬元素在土壤中的富集，對土壤動物的生存帶來了嚴重威脅，有研究表明土壤重金屬對蚯蚓、線蟲等無脊椎動物數目、豐富度、生物數量和群體構成等有直接影響。
(二)影響作物的品質和質量
土壤中的重金屬污染會引起作物大量營養的缺乏和酶有效性的降低，較高濃度的重金屬含量有抑制植物體對WT、3C等礦物質元素的吸收和轉運的能力。重金屬脅迫還會危害作物的根系，造成根系生理代謝失調、生長受到抑制，引起株高、主根長度、葉面積等一系列生理特征的改變，導致植物體營養虧缺，從而影響植物生理生態過程、植物產量和品質。
(三)降低土壤肥力
土壤酶是一種生物催化劑，是反映土壤肥力的關鍵指標，重金屬通過對土壤酶的破壞，造成對土壤肥力的不利影響。
(四)威脅人體健康
土壤尤其是表層土壤中的重金屬極易通過食物鏈進入人體，對人體正常的新陳代謝和器官造成危害，直接對人體健康造成威脅。例如：能導致人類和其他生物的生殖功能下降，機體免疫力降低。
四、加強土壤重金屬污染的措施
（一）重金屬污染土壤改良劑修復法
目前有許多修復和治理重金屬污染土壤的方法，如客土法、土壤淋洗法、化學修復法、植物修復技術、微生物修復技術等。近年來，對重金屬污染土壤施用土壤改良劑的修復方法得到了國內外學者的廣泛關注，其實際應用也比較廣泛。施用土壤改良劑的方法實際上是化學修復法中的原位化學修復。原位化學修復主要是基于污染物的土壤化學行為的改良措施，施入/種或多種改良劑、抑制劑等化學物質，通過調節土壤理化性質以及對重金屬的吸附、沉淀、絡合、氧化還原等一系列物理化學作用，改變重金屬在土壤中的存在形態，降低其生物有效性和遷移性，從而降低重金屬污染物對環境中動物、植物的毒性，達到修復重金屬污染土壤的目的。原位化學修復是在土壤原位上開展，具有成本低廉、操作簡單、對土壤本身結構擾動小、改良劑來源廣泛等優點，具有潛在的經濟價值，能用于大面積重金屬污染土壤的治理，但由于受到一些環境因素制約，如何根據當地土壤條件因地制宜地選擇合適的改良劑是該技術的關鍵?？傊?，通過施用改良劑改變重金屬離子在土壤中的存在形態，降低重金屬污染物的生物可利用性，從而實現污染土壤的治理，是目前一條行之有效的途徑。當然，化學改良劑法也存在一定局限性，即施用改良劑后土壤中金屬離子仍然存留在環境中，如果環境因素發生改變，重金屬離子的生物有效性也可能變化，被暫時鈍化的重金屬離子又會被重新激活。
（二）提高土壤pH
pH值顯著影響重金屬在土壤中的存在形態，當土壤溶液的pH
（三）樣品采集及保存措施
因本文選一般土壤綜合污染型土壤為研究對象，在進行土壤樣品采集時，只需要采集地表20cm范圍以內的表層土壤作為監測樣品即可，所采集樣品為土壤混合樣；在土壤樣品采集過程中，應將土壤表層所存在的石頭及草皮等雜物清理掉；按照設計采樣位置，采取蛇形布點方式進行土壤多點采樣作業；不同采樣點所采取土壤質量應盡量保持一致，將所獲得的土壤樣品進行均勻混合，通過四分法，獲得約為1kg質量的樣品。樣品采集后，其保存需要應用密封性良好且潔凈的塑料袋，作堿性保存。對樣品信息進行標注，如樣品采集時間#樣品編號等，將樣品送入實驗室。在進行樣品采集的過程中，可以利用定位系統保證樣品位置準確性，并對樣品采集環境進行拍照記錄。
結束語
目前，土壤重金屬污染的治理方法很多，但都存在一定的局限性。所以，研究出高效并具有良好的生態效益、社會效益、環境效益的方法對土壤重金屬污染的治理是非常重要的。今后，要進一步對土壤重金屬污染的來源進行全面了解，逐漸從末端治理的方法向源頭治理轉變，從而降低土壤重金屬污染，給人類提供無污染的綠色食品。
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土壤重金屬范文4
關鍵詞：土壤 重金屬賦存形態 形態分析 提取方法 環境
土壤中重金屬形態的化學分析，當前已經成為了環境分析中的一個重要課題。國外早已出版了與重金屬形態相關的?？?，而我國在此領域處于探索、發展階段，集中于沉積物、土壤等方面的課題研究。土壤中重金屬具有毒性大、隱蔽新強等特點，可作為生物進入食物鏈，不僅危害著人類健康，也帶來了較為嚴重的環境問題，所以進行土壤中重金屬形態的化學分析，對保護生物和修復環境有著重要的現實價值和意義。
一、土壤中重金屬的賦存形態
重金屬進入土壤后，經過一段時間的沉淀、溶解、凝聚、吸附，形成了不同的化學形態。關于土壤中重金屬賦存形態的劃分有著不同的標準，可按元素在土壤樣品中穩定程度，劃分為穩定態、不穩定性，可按元素在溶液中的電化學活性，分為活性態、非活性態，也可按土壤形態的不同，劃分為溶解態、顆粒態。其中，土壤溶液中的重金屬形態為溶解態，有價態和化合態，土壤固相中的重金屬為顆粒態，具體是結合態?？偟膩砜?，土壤中重金屬形態有有機結合態、松結有機態、交換態、水溶態、碳酸鹽結合態、硫化物態、無定型氧化鐵結合態、殘渣態等。
二、土壤中重金屬元素化學形態的提取分離
為了能夠運用分析方法對土壤中重金屬元素化學形態進行挺有效分析，需采用一定方式方法把重金屬元素從土壤中提取分離出來。從開始研究土壤中重金屬化學形態至今，在諸多專家努力之下，建立了大量的重金屬形態的化學提取與分離方法。液相土壤中重金屬元素的化學形態提取與分離方法有高效液相色譜、氣相色譜等，固相土壤中重金屬的化學形態提取與分離方法有BCR法、Tessier法、超聲提取法等。其中，BCR法、Tessier法的應用最為廣泛，也最為權威，得到了諸多專家使用。下面以BCR法為例，簡述了土壤中重金屬元素化學形態的提取分離過程。
BCR法是連續提取方法中的一種，通常是依次采用中性、弱酸性、中酸性、強酸性提取劑進行提取、分離試驗操作。根據歐洲參考交流局提出的最新四步BCR法，將土壤中重金屬元素化學形態分為酸溶態（如碳酸鹽結合態）、可還原態（如無定型氧化鐵結合態）、可氧化態（如有機結合態）、殘渣態。
第一步：從風干土樣中準確稱量1g土壤，放入100mL離心管內，加入40mL的乙酸，置于振動器中連續振蕩16h，溫度宜為18℃-25℃之間，再放入離心機內進行離心，速度為3000g，時間為20min。最后用水稀釋，將上面清液倒入容器中，留下固體殘渣。
第二步：在固體殘渣中加入40mL的NH4OH？HCI，之后操作如上步。
第三步：在上一實驗環節中留下的固體殘渣中加入10mL過氧化氫，蓋上蓋子后，常溫下靜置1h，期間間歇性的搖晃，之后用水浴加熱到85℃左右，再加入過氧化氫，在85℃恒溫水浴箱內靜置1h。前半小時內間歇性振蕩，后半小時對其進行加熱處理，使溶液減少到3mL以下。加入50mL醋酸銨，振蕩、加熱后，使溶液減少到1mL，放入振動器內連續振蕩16h，如第一步操作，最后將清液倒入聚乙烯容器中。
第四步：加入10mL的強酸、4m氫氟酸，使之土壤樣品充分融合，然后放入消解管中，擰緊蓋子，進行微波消解。完成這一工作后，將消解管放入加熱器上加熱至140℃，接近于固體狀態，但不是固相時倒入容器中，用純水定容。
由于從土壤中提取重金屬元素化學形態的方法是多種多樣的，缺乏統一性，使得各類方法實驗的結果不具有較強的可比性。對此，應嚴格規定操作條件，盡量針對不同環境條件、不同類型重金屬制定不同標準的提取規程，便于分析土壤中不同化學形態的重金屬元素。
三、土壤中重金屬元素化學形態的分析方法
現階段，經過多年研究與發展，土壤中重金屬元素化學形態的分析研究已經取到了顯著成績，形成了多種化學形態分析方法，主要有電化學分析法（脈沖極譜法、單掃描極譜法、新極譜法、溶出伏安法）、同位素方法、表面分析技術等。隨著顯微技術的不斷發展，專家們應用電子顯微鏡技術去鑒定土壤中Pb、Au等重金屬元素的化學形態。此外，微區x線衍射技術在鑒定土壤中重金屬元素化學形態上的應用也較為頻繁。
由于土壤中無硅酸鹽一般被鐵錳氧化物質包圍住，不可能單純的通過分析重金屬分布準確的確定重金屬元素的化學形態，加之，電子物探技術也很容易受到外界因素干擾，所以SXRFS技術被廣泛應用起來，顯著提升了靈敏性和分辨率，能夠準確獲得土壤中不同重金屬元素的分布情況，為接下來分析重金屬元素化學形態奠定了良好基礎。
四、結語
研究土壤中重金屬元素化學形態的主要目的是確定生物毒性的重金屬含量，為土壤質量評估與環境修復提供精確的信息。隨著科學技術的發展及方法的完善，土壤中重金屬元素化學形態的提取、分析方法，以及化學形態分析方法將會得到進一步提升，即使面對復雜的土壤情況，也能對土壤中重金屬化學形態進行有效分析。
參考文獻：
[1]易蕾.土壤中重金屬形態的化學分析[J].化工管理，2013（10）.
土壤重金屬范文5
【關鍵詞】土壤污染；重金屬；治理方法
土壤，為人類提供生存所需的自然環境，為農業生產提供必要的資源。我們所面臨的許多問題，諸如環境問題、糧食問題、資源問題等等，都和土壤息息相關。自上世紀20年代以來，工業發展，導致金屬產量急劇增加，進而導致重金屬環境污染問題。含有重金屬的污染物通過多種方式進入土壤，導致土壤重金屬污染問題。現在，很多發展中甚至發達國家，都面臨著土壤污染問題。這一問題的日益嚴重，也引起了人們的廣泛關注。因此，本文將圍繞土壤重金屬污染的現狀、治理方法等方面展開。
1.我國土壤重金屬污染的現狀
目前，我國大陸受到重金屬污染的耕地面積約為2000萬公頃，大約占耕地總面積的1/5。其中，受礦區污染的耕地面積約200萬公頃，受石油污染的耕地面積約500萬公頃，受固體廢棄物堆放污染的耕地面積約5萬公頃，受“工業三廢”污染的耕地面積約1000萬公頃，受污水灌溉的耕地面積約330萬公頃。由于土壤污染，我國農業糧食產量每年減少約1300萬噸，更為嚴重的是，因為受到污染，土壤的多種功能，如營養功能、凈化功能、緩沖功能、有機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、土壤污染阻礙農業生產的發展。
第四、土壤污染會導致其他的環境污染問題。
第五、土壤污染危及子孫后代的利益，阻礙農村經濟的健康、持續發展，不利于國家經濟的可持續發展。
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。不同地區應采取不同的措施：
（1）污染嚴重的地區，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的土壤放到高溫、高壓的條件下，使之變成的玻璃態物質，然后將重金屬固定在玻璃態物質中，進而達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，而且見效迅速，但這種方法工作量大、費用高。因此，這種方法常被用在重金屬重污染地區的搶救性修復工作中。
（2）污染較輕的地區，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化學防治
化學防治的方法很多，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生化學反應，進而生成難溶化合物，從而減少土壤和植被對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，更易于流動、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人體沒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。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
可以通過植物的吸收作用來減少土壤中的重金屬污染物含量。這類植物很多，如羊蕨屬植物、筧科植物等，這些植物對土壤中的重金屬的吸收率可達到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定的水體中，并和微生物發生作用，從而實現消除土壤中重金屬的目的。
3.3.3生物防治很多優點，如效果好、沒有二次污染、費用低、易管理、易操作等，因此受到人們的普遍重視
3.4農業生態防治
農業生態防治，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，保證土壤處于一個相對穩定的水淹期，就可以減少植物吸入的重金屬含量，進而減少果實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：在受污染較嚴重的地區，種植花卉和經濟林目等；而在受污染較輕的地區，種植耐重金屬性較強強的作物，如改旱地為水田，或者旱地、水田進行輪作，以調整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題的技術還不能被廣泛地應用，其原因有成本過高、實地應用的經驗不足、處理效果不穩定等。隨著科學技術的發展，開發、研究工作的深入與完善，這些治理方法一定可以日趨完善，并被廣泛運用。
【參考文獻】
[1]顧繼光，周啟星，王新.土壤重金屬污染的治理途徑及其研究進展.應用基礎與工程科學學報，2003.06（第11卷）（2）：143-151.
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[3]周以富，董亞英.幾種重金屬土壤污染及其防治的研究進展.環境科學動態，2003（1）.2003.1：15-17.
[4]宋靜，朱蔭湄.土壤重金屬污染修復技術.農業環境保護，1998，17（6）：271-273.
[5]武正華.土壤重金屬污染植物修復研究進展.鹽城工學院學報，2002，6.（第15卷）（2）：53-57.
土壤重金屬范文6
關鍵詞:土壤 重金屬污染
1、研究背景
據我國農業部進行的全國污灌區調查，在140萬公頃的污水灌區中，遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區面積的64.8%，其中輕度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，嚴重污染的占8.4%。由此可見我國土壤受重金屬污染的情況較為嚴峻[1]。
在環境污染研究中，重金屬多指Hg,Cd,Pb,Cr以及類金屬As等生物毒性顯著的元素，其次是指有一定毒性的一般元素，如Zn,Cu,Ni,Co,Sn等。人們所說的土壤重金屬污染主要是由于Zn,Cu,Cr,Cd,Pb,Ni,Hg,As8種重金屬元素等引起的土壤污染。土壤是人類賴以生存的自然條件，如果土壤被重金屬污染將直接導致糧食、蔬菜、瓜果等的重金屬含量增加。同時因為重金屬不能為土壤微生物所分解，而易于積累轉化為毒性更大的甲基化合物，甚至有的通過食物鏈以有害濃度在人體內蓄積，從而嚴重危害人體健康[2]。由于重金屬在土壤中難以被分解、轉化或吸收，所以充分認識土壤污染及危害，保護土壤，防治污染是十分重要的任務。
2、土壤重金屬污染的特點
大多數重金屬是過渡性元素，而過渡性元素的原子具有其特有的電子層結構，這使重金屬在土壤環境中的化學行為具有下列一系列特點;
(1)重金屬具有可變價態，它能在一定的幅度內發生氧化還原反應。不同價態的重金屬具有不同的活性和毒性。
(2)重金屬易在土壤環境中發生水解反應，生成氫氧化物;它也易與土壤中的一些無機酸發生反應生成硫化物、碳酸鹽、磷酸鹽等。這些化合物在土壤中的溶解度較小，所以重金屬不易遷移而易累積于土壤中，從而降低了污染危害范圍擴大的可能性，但卻使變長了污染區的危害周期和加大了重金屬危害程度。
(3)重金屬作為中心離子，能夠接受多種陰離子和簡單分子的獨對電子，生成配位絡合物:還可與一些大分子有機物，如腐殖質、蛋白質等生成鰲合物。上述反應增大了重金屬在水中的溶解度，進而使重金屬在土壤環境中更易遷移‘從而增大了重金屬污染區域范圍。
重金屬的所有這些化學特性，決定了重金屬在土壤環境中具有多變的遷移特性。重金屬污染的主要特點，除了污染范圍廣、持續時間長外，還有污染隱蔽性，而且它無法被生物降解，并可能通過食物鏈不斷地在生物體內富集，進而可轉化為毒害性更大的甲基化合物，對食物鏈中某些生物產生毒害，最終在人體內蓄積而危害人體健康。重金屬的上述特性決定了其在污染和環境危害中的特殊作用。
3、土壤重金屬污染的危害
土壤重金屬污染對環境產生的危害主要有下列途徑:
(1)受污染的土壤直接暴露在環境中，動物或人直接或間接地吸收了受污染的土壤顆粒等;
(2)土壤中的重金屬通過淋溶作用向下緩慢滲透，從而污染了地下水;
(3)外界環境條件的變化，例如酸雨、施加土壤添加劑等因素，提高了土壤中重金屬的活性和生物有效性，使得重金屬較易被植物吸收利用，從而進入食物鏈后對動物和人體產生毒害作用。
4、重金屬污染土壤治理方法
土壤重金屬污染的治理，世界各國都開展了廣泛的研究工作。目前，所采用的土壤重金屬污染的治理方法主要有下列四種。
4.1生物措施
生物措施是利用生物的某些特性來適應、抑制和改良重金屬污染土壤的措施。生物措施包括動物治理、微生物治理和植物治理三種方法。
動物治理是利用土壤中的某些低等動物(如虹蛻和鼠類)能吸收土壤中的重金屬，因而能一定程度地降低污染土壤中重金屬的含量。在重金屬污染的土壤中放養蛆蛻，待其富集重金屬后，采用電激、灌水等方法驅出蛆叫集中處理，對重金屬污染土壤也有一定的治理效果[3]。
植物治理是利用有些植物能忍耐和超量累積某種或某些重金屬的特性來清除污染土壤中的重金屬。通常，它有三個部分組成:植物萃取技術、根際過濾技術、植物揮發技術。植物治理的關鍵是尋找合適的超積累或耐重金屬植物。
生物措施的優點是實施較簡便、投資較少和對環境攏動少。缺點是治理效率低(如超積累植物通常都矮小、生物量低、生長緩慢且周期長)，不能治理重污染土壤(因高耐重金屬植物不易尋找)和被植物攝取的重金屬因大多集中在根部而易重返土壤等。
4.2工程措施
工程措施包括客土、換土、翻土、去表土等方法，適用于大多數污染物和多種條件。
客土是在污染土壤上加入未污染的新土;換土是將已污染的土壤移去，換上未污染的新土;翻土是將污染的表土翻至下層:去表土層是將污染的表土移去。這些方法能使耕作層土壤中重金屬的濃度降至臨界濃度以下，或減少重金屬污染物與植物根系的接觸而達到控制危害的目的。
用工程措施來治理重金屬污染土壤，具有效果徹底、穩定等優點，是一種治本的措施。但由于存在實施繁復、治理費用高和易引起土壤肥力減弱等缺點。因而一般適用于小面積、重污染的土壤。
4.3農業措施
農業措施是因地制宜的改變一些耕作管理制度來減輕重金屬的危害，以及在污染土壤上種植不進入食物鏈的植物。
用農業措施來治理重金屬污染土壤，具有可與常規農事操作結合起來進行、費用較低、實施較方便等優點，但存在有些方法周期長和效果不顯著等缺點，農業措施適合于中、輕度污染土壤的治理。
4.4化學措施
化學措施是向污染土壤投加改良劑，增加土壤有機質，陽離子代換量和粘粒的含量，以及改變pH,Eh和電導等理化性質，使土壤中的重金屬發生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低重金屬的生物有效性。
用改良措施來治理重金屬污染土壤，其治理效果和費用都適中，對污染不太重的土壤特別適用。但需加強管理，防止重金屬的再度活化。
5、結論
隨著土壤重金屬污染日益加劇，土壤重金屬污染的治理已成為當前研究的熱點。土壤重金屬污染具有高累積性和不可逆轉性，污染一旦發生，僅依靠切斷污染源的方法難以進行徹底恢復。目前，己有一些污染土壤治理的方法，但從其發展和需求來看，還須發展更加有效的治理技術。
參考文獻：
[1]陳志良,仇榮亮.重金屬污染土壤的修復技術[J]環境保護，2002.29(6).21-23.
