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重金屬污染的修復方法范文1
【Key words】Electroplating industry soil remediation bioremediation combined remediation plants and microorganisms
1 前言
土壤重金屬污染是我國亟待解決的環境問題。電鍍行業是產生重金屬污染的主要行業之一。由于電鍍行業使用了大量強酸、強堿、重金屬等有毒有害化學品，在工藝過程中排放了高毒物質和危害人類健康的廢水、廢氣和廢渣，對人類的生存環境產生了巨大危害。尤其是重金屬鎳污染后果相當嚴重，鎳可引起接觸性皮炎，直接進入血液的鎳鹽毒性較高，膠體鎳或氯化鎳毒性較大，可引起中樞性循環和呼吸紊亂，使心肌、腦、肺、腎出現水腫、出血和變性，長期接觸、吸入或注射鎳化物均有致癌作用。電鍍企業關閉后遺留的重金屬污染土壤對環境構成嚴重威脅。然而如何針對性地有效進行修復治理，是人類面臨的又一大問題。電鍍廠污染場地屬于重污染行業污染場地，急需進行環境綜合治理與土壤修復[1]。
本文通過對某電鍍廠廠區土壤樣品監測結果的分析研究和修復治理方法的探討，為進一步開展污染土壤修復工作以及合理規劃和利用該場地提供科學的理論依據，同時，對于改善和提高當地城鎮環境質量、保障人體健康和維護社會穩定也將具有重大意義。
2 企業基本情況
該電鍍廠于2003年3月投產，廠區面積約3500m2，主要從事各種五金件產品的來料電鍍加工。全廠共3個電鍍車間，8條電鍍生產線，其中7條半自動電鍍生產線、1條全自動電鍍生產線。主要鍍種為鍍錫、鍍鎳、鍍鉻、鍍鋅。電鍍加工產品方案見表1。
使用的主要原輔料有金屬鎳板、硫酸鎳、氯化鎳、電解銅、硫酸銅、硫酸、鹽酸、鉻酐、氰化鈉、氰化亞銅、氰化鉀等。產生的電鍍廢水經廢水處理站處理達標后排放。根據當地電鍍行業環境整治要求，該電鍍廠已停產待遷。
3 土壤污染現狀及成因分析
為了解該電鍍廠所在地土壤污染現狀，委托澳實分析檢測（上海）有限公司對其廠區土壤進行了監測。
3.1 監測項目
pH值、總氰化物、銻、砷、鈹、鎘、鉻、銅、鉛、鎳、硒、銀、鉈、鋅、汞等。
3.2 監測地點
廠區廢水處理站邊和電鍍車間旁各設一個采樣點，編號分別為Z1、Z2。按0～20cm、40～60cm、80～100cm采樣深度各采一個樣品，對應樣品編號Z1-1～Z1-3和Z2-1～Z2-3。
3.3 監測結果
廠區土壤樣品監測結果見表2和圖1。
表2 廠區土壤監測結果
圖1 土壤監測結果對比分析圖
土壤樣品監測結果表明，除鎳指標外，其余指標監測值均符合《浙江省污染場地風險評估技術導則》（DB33/T892-2013）表A.1部分關注污染物的土壤風險評估篩選值中的住宅及公共用地篩選值。
土壤監測結果鎳超標原因主要為企業生產過程中涉及到鍍鎳等工序，生產廢水和廢氣中含有鎳等重金屬。車間地面、排水溝渠等沒有按規范進行防滲處理，鍍鎳廢水沒有進行有效收集容易滲漏到地面，等等，各種因素導致土壤受到重金屬污染。根據《浙江省污染場地風險評估技術導則》（DB33/T892-2013）以及有關文件要求，企業場地需要進行土壤污染修復治理。
4 土壤重金屬污染治理方法
目前針對土壤重金屬污染修復方法較多，主要包括物理方法、化學方法和生物方法[3]。生物修復方法因其效果好、投資省、費用低、易于管理和操作、不產生二次污染等被公認為是生態友好型原位綠色修復技術[4]。生物修復方法主要有植物修復、微生物修復、植物與微生物聯合修復。
4.1 植物修復
植物修復技術主要有植物穩定、植物提取、植物揮發等類型[5]。植物穩定是利用植物來降低重金屬在土壤中的遷移，但是隨著時間或環境的改變，可能仍會發生滲漏和擴散，這種方法并沒有減少重金屬的含量，只是改變了重金屬的存在形態；植物提取是指利用對重金屬富集能力強的超積累植物吸收土壤中的重金屬，并將重金屬轉運儲存在地上部分，然后通過收獲地上部分進行焚燒，來達到去除重金屬的目的；植物揮發是指利用植物吸收、轉運、積累、揮發來去除土壤中一些揮發性的重金屬[6]。
4.2 微生物修復
微生物修復技術是利用土壤中某些微生物對重金屬的吸收、沉淀、氧化還原等作用，以達到降低土壤重金屬的毒性。某些微生物能代謝產生檸檬酸、草酸等物質[7]。這些代謝產物能與重金屬產生螯合或形成草酸鹽沉淀，從而減輕重金屬的傷害。Siegel等研究表明，真菌可以通過分泌氨基酸、有機酸以及其他代謝產物來溶解重金屬以及含重金屬的礦物[8]。微生物修復的局限性在于：微生物有些情況下不能將污染物全部去除；微生物對環境的變化響應比較強烈，環境條件的改變能大大影響微生物修復效果。
4.3 植物與微生物聯合修復
鑒于植物修復和微生物修復各自在重金屬污染修復中的不足，植物與微生物聯合技術通過發揮植物和微生物各自的優點，最大限度彌補其在重金屬污染修復中的不足，有效提高植物修復的效果。土壤中許多細菌不僅能夠刺激并保護植物的生長，而且還具有活化土壤中重金屬污染物的能力。最近俄羅斯科學家培育出一種耐重金屬污染并保護植物生長的細菌，這種細菌能夠在Zn、Ni、Cd和Co存在的條件下產生抗生素細菌的細胞不具備穩定的基因，但是位于染色體外能夠自動復制的環狀DNA分子，可以有效阻止重金屬離子進入細胞，同時能夠刺激并保護植物的生長[9]；Ma等成功地從Ni污染土壤中分離得到耐受重金屬污染的細菌，并發現這些細菌在較高水平重金屬污染的土壤中能夠促進植物生長；Idris等在遏藍菜屬植物Thlaspigoesingense根際分離出大量對Ni耐受性較強細菌，包括Cytophaga、F lexibacter、Bacte2roides等，這些細菌可以明顯提高Thlaspigoesingense對Ni的富集能力[10]。雖然菌根化植物抗逆性強、吸收降解能力強，但不容易獲得，因此，菌根與植物修復體系的選擇與建立有非常廣闊的應用價值，也是重金屬污染土壤生態恢復的一個新的研究方向[11]。
5 結論與展望
重金屬污染的修復方法范文2
重金屬系指密度4.0以上約60種元素或密度在5.0以上的45種元素。砷、硒是非金屬，但是它的毒性及某些性質與重金屬相似，所以將砷、硒列入重金屬污染物范圍內。環境污染方面所指的重金屬主要是指生物毒性顯著的汞、福、鉛、鉻以及類金屬砷，還包括具有毒性的重金屬鋅、銅、鉆、鎳、錫、釩等污染物。 隨著全球經濟化的迅速發展，含重金屬的污染物通過各種途徑進人土壤，造成土壤嚴重污染。。因而如何有效地控制及治理土壤重金屬的污染，改良土壤質量，將成為生態環境保護工作中十分重要的一項內容。
一、土壤重金屬污染的來源
土壤重金屬污染的來源主要包括工業，農業和交通過程所產生污染。
1.工業污染
礦產冶煉加工、電鍍、塑料、電池、化工等行業是排放重金屬的主要工業源，其排放的重金屬可以氣溶膠形式進入到大氣，經過干濕沉降進入土壤；另一方面，含有重金屬的工業廢渣隨意堆放或直接混入土壤，潛在地危害著土壤環境。隨著城市化發展，大量污染企業搬出城區，原有的企業污染用地成為城市土壤重金屬污染的突出問題。
2.交通污染
隨著城市化發展，交通工具的數量急劇增加，汽車輪胎及排放的廢氣中含有Pb， Zn， Cu等多種重金屬元素，進入周圍的土壤環境，成為土壤重金屬污染的主要來源之一。
3.農業污染
農業生產過程中農藥、化肥和有機肥的不合理使用以及使用污水灌溉農田的行為都會造成土壤的重金屬污染。在現代農業過程中，許多農藥，如殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑、除學劑的大量使用引起土壤中As ， Cu等污染。
二、土壤重金屬污染的危害
受污染的土壤暴露在城市環境中，形成粉塵直接或間接進入動物和人體中，對人類產生危害。此外，郊區蔬菜基地土壤受到污染，重金屬容易被植物利用而進入食物鏈.最終通過食物鏈影響人類的健康。曾昭華研究得出，癌的產生和發展與土壤環境中Sn元素質量分數有關，居住在Sn元素質量分數高的地區的人群癌癥死亡率較高。 現有的研究表明，城市土壤中的重金屬可通過吞食、吸人和皮膚吸收等主要途徑進入人體，直接對人特別是兒童的健康造成危害，還可通過污染食物、大氣和水環境間接的影響城市環境質量和危害人體健康。兒童血液中Pt含量等間接結果表明，污染的城市土壤揚塵是影響人體健康的重要因素。據調查，中國兒童血鉛超過國家標準（100 g/L）者達二成，大城市超標率達60%以上，且市區普遍高于郊區；據美國學者研究網，城市兒童血Pb 與城市土壤Ph含量呈顯著的指數關系（血Pb = 18. 5 + 7.2xPb10.4）。土壤重金屬污染兒素Pb， Cd， Ni， Hg， As，Cn.zn等人體中的積累都會對健康造成嚴重的危害。
三、土壤重金屬污染治理方法
1.傳統方法——生物修復法
生物修復技術是近年來發展起來的一種有效的用于污染土壤治理的方法，包括微生物、植物和動物等修復方法，具有成本低、無二次污染和處理效果好等優點，能達到對污染土壤永久清潔修復的日的。生物修復有原位和異位兩種，原位微生物修復在西方發達國家應用較為普遍，是指在不破壞土壤基本結構的情況下，依賴于土著微生物或外源微生物的降解能力失除污染物。 重金屬污染土壤的植物修復主要是利用植物對重金屬的吸收、富集和轉化能力把土壤中殘存的重金屬吸收、富集到植物體內，然后收獲植物，通過焚燒等方法回收重金屬，減少進人土壤中重金屬的含量。對于重金屬污染土壤的植物修復，關鍵是尋找與篩選出超富集植物。動物修復法是土壤中的一些大型動物如蛆叫，能吸收或富集土壤中的殘留農藥，并通過其代謝作用，把部分農藥分解為低毒或無毒產物。同時土壤中還生存著豐富的小型動物群，如線蟲、跳蟲、娛蛤、蜘蛛、土蜂等，均對土壤中的農藥有一定的吸收和富集作用，可以從土壤中帶走一部分農藥。
2.新興方法——污染生態化學修復法
污染生態化學修復技術是近年來興起的一種技術，并被有關專家認為是21世紀污染土壤修復技術的發展方向。它是微生物修復、植物修復和化學修復技術的綜合，具有比其他方法更好的優勢，主要表現在：生態影響小，生態化學修復注意和土壤的自然生態過程相協調，其最終的產物為CO、水和脂肪酸，不會形成二次污染；費用低，緊密結合市場，容易被大眾接受；應用范圍廣，可以在其他方法不能進行的場地進行，同時還可以處理地下水污染，易操作，容易推廣。
3.新方法的提出——環境礦物學新方法
人們一直強調土壤自身的凈化能力，但土壤自凈化能力離不開土壤中礦物種對重金屬的吸附與解吸作用、固定與釋放作用，土壤中具體礦物的凈化能力才真正體現土壤自身的凈化能力和容納能力。土壤中有毒有害元素含量的高低，并不是直接判定土壤環境質量優劣乃至土壤生態效應的唯一標志，關鍵問題是要揭示這些重金屬在土壤中與各種無機物之間具有怎樣的環境平衡關系。在國內外為尋求地下水和土壤有機污染的修復方法而直接對土壤中多種粘土礦物進行改性研究，即利用有機表面活性劑去置換天然粘土礦物中存在著的大量可交換的無機陽離子，以形成有機粘土礦物，可有效截住或固定有機污染物，阻止地下水的進一步污染，限制有機污染物在土壤環境中遷移擴散。但特別需要指出的是，在粘土礦物改性過程中，其中的固定態重金屬也一并被置換出來，導致土壤系統中業已建立環境平衡被打破，使得土壤環境中解吸釋放態重金屬污染物總量大大增加。至此，土壤中重金屬污染物既來源于土壤中活動態的重金屬，又來源于改性粘土礦物時被置換釋放出來的重金屬。
參考文獻
[1]張浩，王濟，曾希柏.城市上壤重金屬污染及其生態環境效應 [J]環境監測管理與技術，2010.22 （2） ：11-18.
重金屬污染的修復方法范文3
關鍵詞：土壤重金屬污染；植物修復；理化方法；綜合技術
中圖分類號：X53文獻標識碼：A 文章編號：1005-569X(2009)05-0034-02
1 引 言
土壤是農業生產的基礎,是人類最基本的生產資料和勞動對象。由于工業生產、礦山開采、農田污灌等原因，人類賴以生存的土壤受到不同程度的重金屬污染。世界各國都面臨不同程度的土壤重金屬污染問題。據統計，我國約有1/5耕地受到重金屬污染，每年被重金屬污染的糧食多達1.2×107t。土壤重金屬污染已成為全世界需要解決的環境問題。
目前土壤重金屬污染治理的方法主要有客土法、石灰改良法、萃取法、化學淋溶法等。常規理化方法在污染土壤的改良和治理方面雖然具有一定的理論意義，但在實際應用上往往都存在一定的局限性。如加入土壤改良劑可降低土壤溶液中重金屬離子的溶解度，但同時也導致某些營養元素沉淀而失效；客土法雖效果較好，但費用昂貴。而近年來迅速發展的植物修復技術以其安全、廉價的特點正成為研究和開發的熱點。
2 植物修復的概念及類型
植物修復又稱綠色修復，是以植物忍耐、分解或超量積累某種或某些化學元素的生理功能為基礎，利用植物及其共存微生物體系來吸收、降解、揮發和富集環境中污染物的一項環境污染治理技術。
重金屬的植物修復主要分為下面幾種類型：
2.1 植物吸收
植物吸收即利用重金屬超積累植物從土壤中吸取金屬污染物,隨后收割地上部并進行集中處理,連續種植該植物,達到降低或去除土壤重金屬污染的目的。目前已發現有700 多種超積累重金屬植物,積累Cr、Co、Ni等的量一般在0.1%以上，Mn、Zn可達到1%以上，如天藍遏藍菜地上部Zn含量為13000～21000 mg/kg，連續種植該植物14茬，污染土壤中Zn含量可從440 mg/kg降低到300 mg/kg[1]。
2.2 植物揮發
即利用某些植物根系吸收金屬，促使重金屬轉變為可揮發形態，然后從土壤和植物表面逸出，以降低土壤污染。研究較多的是類金屬元素Hg和非金屬元素Se。濕地上的某些植物可清除土壤中的Se，其中單質占75%，揮發態占20～25%。
2.3 植物穩定
植物穩定指利用某些植物降低重金屬的活性，從而減少重金屬被淋洗到地下水或通過空氣擴散進一步污染環境的可能性。其機理主要是通過金屬在根部的積累、沉淀或根表吸收來加強土壤中重金屬的固化[2]。但植物穩定不是一種永久性的去除土壤中污染元素的方法。它只
能暫時地降低污染元素的生物有效性，并沒有徹底解決土壤的重金屬污染問題。
3 植物修復技術的優缺點
3.1 優點
植物修復技術的顯著優點是其在工程中可以原位實施，減小對土壤性質的破壞和對周圍生態環境的影響，可稱是真正意義上的“綠色修復技術”。這種方法無需專門設備和專業操作人員，工程上易于推廣和實施。其最大優勢是其運行成本大大低于傳統方法。據美國的實踐，種植及管理約為200～10000＄／hm2，即污染土壤的處理費用僅為0.02～1.0＄／a•m2，比物理、化學處理的費用低幾個數量級。當超富集植物地上部可富集10 000mg／kg的重金屬、產量達到25 t／hm2 時，其每年可使表層土壤中重金屬濃度下降125mg／kg。
植物修復技術的優勢在于其符合人類可持續發展的最終目標。在目前地球環境污染越來越重，缺乏安全、廉價而有效的治理措施的情況下，植物修復技術以其潛在的巨大優勢得到了社會的廣泛關注和期待。
3.2 缺點
植物修復技術也具有一些自身的不足。主要表現在：
(1)超富集植物生長緩慢，修復重金屬污染土地需時較長。例如英國洛桑試驗站的植物修復工程，利用富鋅的天藍遏藍菜修復444 mgZn／kg土壤使之達到330 mg／kg仍需13.4年[1]。
(2)植物修復土壤一般局限在植物根系所能延伸的范圍內，一般不超過20cm土層厚度。
(3)大多數超積累植物只能積累某種重金屬，而土壤污染大多是重金屬的復合污染。
(4)富集了重金屬的超富集植物需收割并作為廢棄物妥善處置。
(5)異地引種對生物多樣性存在一定的威脅。
4 提高植物修復效率的方法
鑒于超富集植物生物量普遍較低，生長緩慢，植物修復效率有限，研究提高修復效率的措施成為當前一項十分迫切的任務?？赏ㄟ^以下幾種方式來強化植物修復：
4.1 螯合誘導植物修復
螯合誘導植物修復是通過向土壤施加螯合劑來提高植物對金屬的吸收量。由于螯合誘導植物修復能大幅度提高植物對金屬的累積，已成為目前研究熱點之一。常用螯合劑有EDTA、NTA、EDDS、小分子量有機酸等。
4.2 轉基因技術
轉基因植物修復技術主要包括兩方面：一是通過基因篩選試驗選擇生物量大且金屬富集能力強的超富集植物；二是將超富集植物的基因克隆移植到生物量大的耐性植物體內。Song等[3]將ycf1基因克隆到植物上，轉基因植物Pb、Cd含量分別提高了2倍和118倍。轉基因植物在修復金屬污染土壤方面有良好的應用前景，能有效的提高植物對金屬的耐性以及富集能力。
4.3 其他方法
施加營養劑（磷肥、氮肥等），可以促進植物生長發育，提高植物的生物量，同時還可以釋放被吸附的金屬，從而提高植物修復效率[4]。
植物―微生物聯合修復是植物修復研究的新領域。根際微生物不僅能促進植物生長，提高生物量，還能產生某些分泌物，活化重金屬；同時刺激植物的離子轉運系統，增強向上轉運的能力[5]。但目前研究多處于盆栽實驗階段，距實際應用尚有一定距離。
表面活性劑因其對土壤中重金屬具有增溶和增流作用，使重金屬解吸，并能增加植物細胞膜的透性，促進植物對重金屬的吸收，所以在植物修復方面也有一定的應用。另外，調節土壤pH、氧化還原電位等也能在一定程度上提高植物修復的效率。
5 結 語
植物修復技術是一項處于迅速發展中，具有廣闊應用前景的新技術。該技術適用于中低強度污染的治理，成本較低，具有良好的綜合效益。重金屬污染土壤的修復是一個系統工程,單一的修復技術很難達到預期效果。綜合技術的應用可以彌補單一技術的缺陷，修復技術的綜合運用很可能為土壤重金屬復合污染的有效治理找到突破口。因此,生物修復綜合技術將是今后重金屬污染土壤修復技術的主要研究方向。
參考文獻：
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重金屬污染的修復方法范文4
關鍵詞 重金屬；河道整治；修復；東大溝上游河道；甘肅白銀
中圖分類號 X522 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）16-0224-01
白銀市地處黃河中上游，東大溝地區作為白銀市的主要工業區之一，流域內分布著以資源開發、加工為主的有色金屬、化工行業企業，流域周邊企業排放廢水和廢渣中含有大量重金屬，重金屬具有高度遷移性，長期堆置不僅造成大量有價金屬流失，而且對土壤、地下水等周邊生態環境構成潛在污染威脅[1]。
1 東大溝污染現狀
1.1 水環境質量現狀
東大溝流域多個斷面水質監測數據均不能滿足《污水綜合排放標準（GB 8978-1996）》中一級標準的要求。水質偏酸，氟化物含量超標，上游Zn、Cd的污染較為突出，下游COD、Cu、As污染顯著。
1.2 土壤質量現狀
東大溝上游有色金屬加工企業重金屬粉塵、尾水、廢渣排放，導致河岸兩側土壤中重金屬嚴重超標，土壤中重金屬主要富集在地表以下0～20 cm，部分區域污染深度達到50 cm，土壤污染現狀呈現以Zn為主的多種重金屬復合污染現象。
1.3 底泥質量現狀
底泥的污染來源于有色金屬加工企業冶煉廢渣堆放以及含重金屬廢水排放，通過對底泥樣品的采樣調查，底泥中重金屬As、Pb、Cu、Zn的含量最高值均高于加拿大制訂的NOAA標準，Pb、Zn 2種重金屬的最大峰值分別出現于20、80 cm，而Cu的最大峰值則出現于40、80 cm，As的最大峰值出現于80 cm。
2 治理工藝及技術可行性
重金屬污染河道治理工程主體工藝包括廢渣及表層污染底泥異位貯存，表層污染底泥重金屬固化/穩定化修復工程以及重金屬污染植物修復[2-3]。
2.1 廢渣及表層污染底泥異位貯存
2.1.1 治理工藝。由于河道自身情況較為復雜，底泥的深度也難以在抽樣調查中完全體現，根據已有的調查數據，研究區域河道底泥挖掘深度擬定為50～120 cm，具體的挖掘情況應根據現場挖據底泥的顏色等進行定性判斷，并且在挖掘過程中對50 cm深度的底泥進行再次取樣分析，如果效果仍不能達標，需要繼續向下挖掘，具體深度視分析結果而定。
河道疏浚的目的是對污染底泥沉積層采用工程措施，最大限度地將儲積在該層中的污染物質移出，改善水生態循環，遏制自然水體退化。該次治理區域大部分底泥含水量較低，為了不增加底泥的水力負荷以及廢水處理強度，采用機械疏浚的方式，底泥自然蒸發脫水干化與廢渣密閉運至棄渣場妥善處置。
2.1.2 技術可行性。含Cu、Pb、Zn、As等重金屬的廢渣、底泥及土壤均未列入《國家危險廢物名錄》。根據對研究區域廢渣及表層污染底泥的重金屬濃度監測，pH值均在6～9，未超出《危險廢棄物鑒別標準——浸出毒性鑒別（GB5085.3-2007）》中要求的pH值范圍，屬于一般工業固廢。采用異位貯存方式是一種最為經濟、適宜處理大量工業廢渣且不受工業廢渣種類限制的處理方式。
2.2 表層污染底泥重金屬固化/穩定化修復
2.2.1 治理工藝。通過采樣分析，選取含As、Zn、Cu、Pb等重金屬離子污染程度均嚴重區域底泥進行固化/穩定化修復，由于底泥中含有As、Zn、Cu、Pb等多種重金屬離子，且所含各種重金屬離子的種類和含量存在不穩定性，為確保固化/穩定化處理達標，需要根據污染元素和污染濃度來選取藥劑。
針對Zn、Cu、Pb的固化，通過加入天然礦物質混合藥劑，經氧化還原反應、礦化作用、分子鍵合反應和共沉淀反應將交換態重金屬離子轉化為重金屬的單質、硅鋁酸鹽、硅酸鹽和多金屬羥基沉淀物等自然環境中極穩定的物質，防止其被植物的根系所吸收；針對As的固化，采樣鐵錳復合氧化物，經吸附、氧化作用，實現重金屬污染底泥的固定化修復。
2.2.2 技術可行性。固化/穩定化是向污染底泥、土壤或廢渣中投加固化/穩定化制劑，改變土壤的酸堿性、氧化還原條件或離子構成情況，進而對重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用產生影響的穩定化技術，實現重金屬污染土壤的修復。采用該工藝處理后底泥中重金屬的浸出濃度低于一般工業固廢的入場標準，滿足Pb浸出毒性低于5 mg/L、Cu浸出毒性低于75 mg/L、Zn浸出毒性低于75 mg/L、As浸出毒性低于2.5 mg/L的要求。
2.3 重金屬污染植物修復
2.3.1 治理工藝。在清除廢渣和淺層底泥后回填基質土種植重金屬超富集植物，對剩余底泥和部分河岸進行植物修復。普通植物體內Pb含量一般不超過5 mg/kg，Cu的正常含量為5～20 mg/kg，過量重金屬對普通植物有很大的毒性，在Zn、Pb、Cu復合污染土壤中，種植普通植物很難達到從污染土壤中快速清除Zn、Pb、Cu復合污染物目的。因此，需要選擇對重金屬有較強耐受及吸收能力的植物作為首選修復物種，并且超富集植物必須適應白銀市當地氣候，能夠在當地很好地生長，才能保證較好的修復效果[4]。根據白銀市當地土質情況及需修復的土壤現狀，選取的修復植物為枸杞、紅柳、沙棗、國槐、火炬、垂柳、土荊芥、披堿草、蘆葦、紫花苜蓿等。
研究發現，禾本科多年生草本植物披堿草具有修復Pb污染土壤的潛力，狗尾草等對As有一定累積效果，且生物量大，為適宜的土壤重金屬污染修復植物。紫花苜蓿等牧草對Pb等有較強的富集能力，是土壤Pb污染的理想修復植物，且擁有強大的根系和頑強的生命力，兼具水土保持效果，可用于干旱地區重金屬污染的修復。灌木燈心草中的Pb含量測定符合Pb超富集植物，地上部分Pb富集量大于1 000 mg/kg的臨界標準，轉運系數大于1，在重金屬污染土壤修復方面具有潛在的應用價值。上述植物均為當地常見物種，可以很好地適應當地環境，確保生長，同時對重金屬具有一定的修復效果。
2.3.2 技術方案可行性。植物修復技術是利用植物來轉移、容納或轉化污染物，通過植物的吸收、揮發、根濾、降解、穩定等作用達到土壤修復目的的方法，是一種成熟且發展迅速的清除環境污染的綠色技術[5]。該項目建設區表層50～120 cm表層污染底泥、廢渣經處理后，剩余底泥仍具有不同程度的污染，需種植適應在當地生長的重金屬超富集植物，以達到較好的治理效果。植物修復技術成本低廉，能增加土壤有機質肥力，且環境擾動小，大面積處理易為公眾所接受，并有很好的綠化作用。
3 結語
由于長期遭受重金屬毒害作用，東大溝河道生態功能已經完全喪失。針對東大溝典型重金屬復合污染問題及生態脆弱的現狀，采用異位貯存、固化/穩定化修復以及植物修復等重金屬治理技術對區域內的底泥、廢渣等介質進行無害化處理與處置，并建立重金屬污染土壤植物修復示范區，可實現河道生態恢復和景觀重建，初步恢復遭到重金屬污染脅迫的東大溝河道生境。
4 參考文獻
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重金屬污染的修復方法范文5
關鍵詞：土壤；重金屬污染；危害；防治
引言
由于人類活動致使土壤中的微量金屬元素超過土壤環境質量的標準值或土壤背景值的上限值[1]，導致生態環境質量下降和土壤環境惡化，從而對人體健康、其他生物、水體噪聲危害的現象[2]，稱之為土壤重金屬污染。2013年年底中國國土資源部副部長王世元在土地調查新聞會上指出，中國內地中重度污染耕地大約為5000萬畝；宋偉等對全國138個典型區域土壤污染案例的分析表明，我國耕地土壤重金屬污染的比重占耕地總量的1/6左右[3-5]，造成國家經濟效益的損失達200億左右，可見我國土壤重金屬污染形勢并不樂觀。文章結合我國土壤污染的現狀，系統的提出防治措施，為今后土壤修復、治理等工作提供參考性建議。
1 我國土壤重金屬污染現狀
1.1 土壤重金屬污染成因
土壤中的重金屬元素主要指的是汞（Hg）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、鉻（Cr）、鋅（Zn）、銅（Cu）、鎳（Ni）、砷（As）、銻（Sb）和鉍（Bi）這十種元素。影響土壤中重金屬元素含量發生變化的原因有兩個：一方面是在自然環境的作用，成土母質風化過程中自然積累的含量（本底值），之后在風、水等外力作用，經過物理和化學過程而改變其含量；另一方面，也是影響最大的方面，就是人類活動，隨著工業化、城市化的發展，化學工業制造、金屬礦山開采、生活廢水排放、農藥化肥不科學施用及污水灌溉等是重金屬污染的主要來源途徑。
1.2 土壤重金屬污染的特點
隱蔽性：土壤污染需要人為對土樣進行采集，檢測并分析才能夠得出是否存在隱患；不可逆性：重金屬對土壤的污染基本上是一個不可逆轉的過程，受污染的土壤可能需要花費上百年的時間才能夠慢慢消除；長期性：將重金屬存于土壤中，往往是呈垂直遞減分布；難治理性：土壤污染需要通過物理、化學、生物等各種修復方法進行綜合治理，才能達到比較好的治理效果。
1.3 土壤重金屬污染的危害
土壤中的重金屬雖然能夠被作物自身吸收，但這并不會影響到作物的生長和發育，但經過食物鏈的富集作用，進入人體對人體健康存在極大的威脅；我國本來土地利用資源緊張，加之現在又受污染，使原有的形勢更加緊迫，更威脅了子孫后代的生存；由于土壤污染具有長期性和不可逆轉性，嚴重危及農業可持續發展和國民經濟水平的持續增長。
2 土壤重金屬污染的防治措施
要想對土壤重金屬污染得到有效的修復，應從兩個方面入手，一是預防，采取各種政策措施、制定法律法規切斷污染源；二是治理，面對已經存在重金屬污染的土壤，采用科學友好環境的方法綜合治理。
2.1 土壤重金屬污染的預防措施
2.1.1 加大環境監管和治理力度。首先政府部門應該組織相關科研單位和技術人員篩選出有助于治理環境的修復技術，選擇具有代表性的污染地進行修復技術的應用，為治理更大范圍的重金屬污染區積累經驗；其次監督部門應加大環境監管力度，從污染源入手，杜絕重金屬對土壤產生污染，嚴格控制城市生產生活廢水直接進入農田，杜絕污水灌溉農田；再者加強農業環境的監測，尤其是土壤污水灌溉區的動態監測，充分了解土壤中金屬成分、含量的變化，做好預防工作。
2.1.2 倡導科學的農業生產種植。農業生產過程中的主體就是農民，他們對一方土地進行管理與規劃。政府部門應該積極引導農業管理者科學的管理農藥、化肥及除草劑等農用化學品。提倡有機化肥與無機化肥的并施，同時采取積極的預防措施，不僅能夠有效減小土壤污染，還能夠促使作物茁壯成長。大力發展低毒、高效、環境友好型的農藥，嚴格控制農藥的使用量、使用次數及使用時間，杜絕高殘留高重金屬農藥的使用，因此發揮農藥的積極作用。倡導地膜使用后，要積極及時的回收，防止其殘留對土壤造成進一步的污染。
2.2 土壤重金屬污染的治理措施
2.2.1 土壤物理修復技術。土壤物理修復技術主要是根據土壤自身理化性質及重金屬性質，通過物理方法治理土壤中的重金屬污染。最常見的方法，第一種就是客土、換土、深耕翻土，但是需要耗費較大的人力、物力及財力，并沒有從根本實現重金屬污染的治理；第二種是電動修復法，其利用電池原理，在電場作用下重金屬離子開始遷移，使重金屬離子富集到電極處在土壤表層就得以去除；第三種是固定/穩定化修復，常用來清除無機污染物質，使用成本低、設備易移動、穩定性強，但是因為許多技術的聯合應用可能會致使土壤污染面積增大。
2.2.2 土壤化學修復技術?；瘜W修復是將修復劑加入到污染物，其發生一定化學反應，實現土壤的毒性被去除或降低的效果?；瘜W修復法有很多如土壤淋法、原位化學氧化修復技術、溶劑浸提法等。土壤淋洗能夠用于大面積的輕質土和砂質土重金屬污染治理，但是對于滲透系數較低的效果不好，也會造成植物必需營養元素的缺失；原位化學氧化修復技術是利用化學氧化劑（雙氧水、高錳酸鉀等）與污染物發生氧化反應，迫使污染物濃度降低，但是其不利影響就是可能產生氣體，有毒副產物。
2.2.3 土壤生物修復技術。土壤生物修復技術是利用生物的生命代謝活動減少土壤環境有毒有害物的濃度，治理過程中花費成本較低、管理技術簡單。生物修復技術包括微生物修復、植物修復及動物修復。近年來主要放在動物修復的研究上，對土壤動物蚯蚓進行了相關研究[6]，蚯蚓對重金屬有一定忍耐和富集能力，通過不斷吞食有機質土壤，經過其自身酶系統的作用，產生利于土壤環境的有機無機復合肥，促進了土壤重金屬形態的轉化，加速了土壤養分的循環。
2.2.4 農業修復技術。農業修復技術指的是改變耕作制度或利用農藝措施調節重金屬對土壤的危害。改變耕作運行模式需要根據當地的具體情況，選擇能夠抵抗土壤污染的作物或植被。利用合理的農業措施進行修復，主要是通過合理的深耕措施及增施有機肥調節土壤的理化性質，從而調控污染物所處的污染環境。
3 結束語
土壤重金屬污染的防治是環境監測的重要任務，是保障我國廣大人民群眾身體健康的根本，是促進國家經濟快速發展的主要推力。采取科學有效的土壤污染防治措施，能夠有效改善土壤結構，提高土壤肥力，降低土壤環境的污染。在未來的環境監測和農業生產中，政府和人民更應該攜起手，愛護我們共有的生存土地，讓重金屬污染事件不再發生，遠離人民群眾，實現環境友好型的生存環境。
參考文獻
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[2]郭笑笑，劉叢強，朱兆洲，等.土壤重金屬污染評價方法[J].生態學雜志，2011，5：889-896.
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[4]樊霆，葉文玲，陳海燕，等.農田土壤重金屬污染狀況及修復技術研究[J].生態環境學報，2013，10：1727-1736.
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重金屬污染的修復方法范文6
常常有人驕傲，中國“以占世界7%的土地，養活了世界上約22%的人口”。然而，我國的土壤污染形勢也十分嚴峻，據估計，目前中國包括受重金屬污染在內的耕地，面積約占總面積的1/10―1/5。較傳統的修復污染土壤的物理或化學方法因其面積巨大，污染水平相對較低，在技術上和經濟上均難以實施，這給重金屬污染農田的修復帶來了困難。
在這種背景下，對環境擾動較少、修復成本較低且能大面積推廣應用的重金屬污染土壤植物修復技術應運而生，為重金屬污染治理提供了新途徑。然而植物修復技術成功的關鍵在于尋找超富集植物，但當前所發現的能夠真正應用于植物修復技術的超富集植物并不多，首先是針對超富集植物的衡量標準，學術界就存在諸多爭議。
早前國外學者經過大量研究，提出了超富集植物判斷的2個特征，即臨界含量特征和轉移特征，然而，這兩個特征雖被廣泛認可，但所報道的超富集植物往往植物矮小、對重金屬耐性較弱，當重金屬污染嚴重時，植物生長受到嚴重抑制。又或植物體內重金屬含量雖較高，但當污染土壤中重金屬含量更高時，即其富集系數卻相當低。因此，這些植物本身雖可能具有較大的科學價值，但往往缺乏實踐意義。
為了彌補這些缺陷，魏樹和通過系統研究，發展、完善了超富集植物的界定特征，即除了上述兩個特征之外，新增了耐性特征和富集系數特征，這兩個特征的提出，使篩選出的超富集植物更具有實踐應用價值。
雜草中超富集植物的篩選
自然界萬事萬物有著相生相克的神奇，治理重金屬污染的“解藥”竟然也可以是雜草植物。
以往，人們尋找超富集植物，大多是在污染區如采礦區通過采樣分析的方法進行的，并認為植物對重金屬的超富集特性是對重金屬污染長期適應和產生變異的結果。這一理論無疑具有它的正確性，但問題在于：在污染區采樣時，植物已是群落演替的頂極群落，那么其群落演替中的先鋒植物種或中間植物種，以及在污染區沒有分布的植物中就沒有超富集植物嗎？況且植物既使不在污染環境中也會產生變異。因此，不能否定在未染區就不存在超富集植物。還有，在污染區篩選超富集植物的方法也存在著植物種識別困難、采集目標植物不明確、許多超富集植物容易被漏掉等問題。
通過大量研究，魏樹和認識到：雜草植物是植物修復的較好資源，以雜草作為篩選對象可能會使植物修復研究獲得突破。這是因為：雜草植物抗逆境能力較強，具有廣泛的適應性和頑強的生命力，這些特性可能使雜草對重金屬有較強的耐性；同時雜草與作物相比也具有較強的爭光、爭水、爭肥能力，吸收能力很強，這種較強的吸收特性可能利于雜草植物對重金屬的積累。
基于上述研究進展，魏樹和構建了以雜草植物為篩選對象，土壤盆栽試驗、小區試驗、污染區重點采樣分析試驗相結合的超富集植物篩選方法，對超富集植物進行了系統篩選。這些方法雖不是魏樹和本人的發明創造，但卻使超富集植物篩選更具有系統性和針對性，可操作性更強，更容易在幾十萬種植物中找到篩選超富集植物新的突破口。
通過具體操作實踐，魏樹和在105種農田雜草植物的系統篩選研究中，首次發現了龍葵、球果菜和三葉鬼針草為鎘超富集植物，蒲公英等4種植物為鎘富集植物，并因此獲得4項相關的國家發明專利。這不僅為我國獲得具有自主知識產權的超富集植物及其篩選方法創新方面取得較大進展，而且證實了上述理論的正確性和思路方法的先進性，可謂是超富集植物篩選方法論上的重大突破。
植物修復實踐研究
目前，從國內外的工程實踐來看，植物修復技術尚存在一些需解決的問題，如所采用的超富集植物絕大部分都生長緩慢、生物量低，需要通過相應措施提高超富集植物生物量或植物富集能力，從而提高超富集植物的提取效率。
在此背景之下，魏樹和通過研究發現，龍葵、球果菜的莖和葉是鎘的主要富集器官，開花期2種植物地上部對鎘的提取率分別達到了成熟期對鎘提取率的87.5%和71.4%。因此，采取在開花期收獲植物再種植下一茬植物同時也在開花期收獲的“二段式”修復方法，可以縮短了修復周期一倍并使修復效率提高了75%和43%。
在這一思想指導下，2009年，依托國家“863計劃”課題，采取上茬開花期收獲超富集植物龍葵，下茬種植低積累大白菜的方法，魏樹和首次構建了Cd―PAHs復合污染菜田土壤邊修復邊生產大田試驗，面積約1300平方米。
2011年3月至9月，依托國家“863計劃”滾動課題，采取在低積累大蔥生長3個月后，再在大蔥垅間種植超富集植物龍葵的方式，魏樹和首次構建了菜田Cd―多菌靈復合污染土壤邊修復邊生產大棚試驗，面積約1500平方米。
而這兩次實驗結果均再次證實了，魏樹和提出的開花期收獲超富集植物的“二段式”修復方法，不僅縮短了修復周期并且提高了修復效率。
對科學研究的思考
魏樹和是中國科學院沈陽應用生態研究所研究員，博士生導師，污染生態過程學科組長。主要研究方向為污染土壤修復與安全利用，以及村鎮生活固廢資源化利用。
繁重的工作之余，魏樹和也在不斷沉淀著對科研和生活的思考。在美國Florida大學以visiting scientist身份從事合作研究的一年時間里，他經常思考的問題是“為什么美國的科學研究能夠始終走在世界各國的前列？”帶著這樣的疑問，他一方面努力開展自已的研究項目，一方面極力與美國教授展開學術討論。他發現其中一個十分重要的原因是他們較好地尊重了或者說嚴格地遵循了科學發展規律。他們對勤奮刻苦的勞動雖同樣會投以贊賞的目光，但更重要的是，他們要看你都做出哪些成就，從始至終是否符合科學規律。對于初步的研究結果，他們寧可在手里留上3年也不輕易發表。他們對科學研究的態度是“work hard， work smart”。
