土壤重金屬污染的現狀范例6篇

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土壤重金屬污染的現狀

土壤重金屬污染的現狀范文1

>> 土壤重金屬污染及修復的研究現狀 重金屬污染土壤修復技術的研究現狀分析及展望 土壤重金屬污染現狀及修復技術研究進展 土壤重金屬鉻污染分析及修復技術 土壤重金屬污染及修復技術 農田土壤重金屬污染及修復技術分析 論重金屬污染土壤修復技術的研究 重金屬污染土壤植物修復技術研究 土壤重金屬的污染現狀及生物修復技術 淺談我國土壤重金屬污染現狀及修復技術 解析土壤重金屬污染的現狀與危害及修復技術 土壤重金屬污染特點及修復技術研究 論土壤重金屬污染現狀與修復 淺談金屬礦山土壤重金屬污染現狀及修復治理措施 淺談土壤重金屬污染與修復技術 重金屬污染土壤修復技術應用 淺析土壤重金屬污染與修復技術 重金屬污染土壤修復技術探討 淺析土壤重金屬污染及修復措施 土壤重金屬污染修復研究進展 常見問題解答 當前所在位置:l,2013-07-12.

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土壤重金屬污染的現狀范文2

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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土壤重金屬污染的現狀范文3

關鍵詞 土壤;蔬菜;重金屬污染;評價;浙江杭州

中圖分類號 X53;X56 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2012)20-0247-02

蔬菜是人們生活中不可缺少的副食品,為人體提供所必需的多種維生素和礦物質,城鎮化速度的加快及工業的迅速發展,使得環境污染問題日益加重,致使蔬菜中重金屬和農藥殘留含量急劇增加,給人類健康造成了嚴重傷害。重金屬積累特點及其對環境的污染是目前蔬菜重金屬研究的重點。城市及其郊區是重金屬污染的重要區域,了解和掌握土壤和蔬菜重金屬的污染現狀,對指導當前和以后蔬菜無公害化生產和環境保護等方面具有重要指導意義。

1 杭州市土壤重金屬污染現狀

謝正苗等[1]調查杭州市4 個蔬菜基地土壤中Pb、Zn、Cu的含量,結果發現蔬菜基地土壤中重金屬的含量雖然未超過國家土壤重金屬環境質量標準,符合無公害蔬菜的發展要求,但已超過其自然背景值。4個調查區中拱墅區土壤中重金屬含量大于其他3個區;江干區蔬菜基地土壤—蔬菜中重金屬的空間變異很大。老城區近50%的土壤屬于Ⅲ類以上,幾乎無Ⅰ類土壤,有些特色產品的種植土壤甚至存在一定的環境風險[2]。城市土壤中的磁性物質對重金屬有顯著的富集作用,杭州市土壤的磁性物質含量分別是0.20%~2.75%(平均值0.75%),磁性物質對重金屬的富集系數大小為Fe>Cr>Cu>Mn>Pb>Zn[3]。

郭軍玲等[4]研究發現杭州市蔣村土壤已受到Zn 的明顯污染,污染等級為輕污染,喬司和下沙土壤重金屬為高度累積,七堡和蔣村土壤重金屬達到嚴重累積程度。李 儀等[5]研究發現杭州市區表土Pb、Cd和Hg含量隨離城市距離增加而下降,土壤中重金屬Pb、Cd和Hg的積累主要與大氣沉降有關;同一區塊中茶園表土重金屬Cu和Zn含量明顯高于附近林地土壤,施肥等農業措施對茶園土壤Cu和Zn的積累有較大的影響。

2 杭州市蔬菜重金屬污染情況

杭州市野外常見野生蔬菜鉛的超標率達87.5%,鎘的超標率為12.5%,銅和鋅無超標現象[6]。小青菜和小白菜中Pb超標,但Zn、Cu未超標,其富集系數順序為Zn>Pb>Cu,且小青菜更易受重金屬污染,其重金屬含量均大于小白菜[1]。

宋明義等研究發現,根莖類蔬菜中Cd、Pb常超標,葉菜類蔬菜中除Cd、Pb常超標外,Hg也常超標,豆類和茄果類情況相對較好,未發現超標現象。其中,半山附近蔬菜中Cd、Zn含量接近國家食品衛生規定的標準限值,蔬菜和水稻中以Pb超標情況較嚴重;江干區蔬菜基地的蔬菜重金屬污染也較為普遍,不同蔬菜品種中均有重金屬超標現象[2]。王玉潔等[3]研究發現蔬菜的可食部位和非可食部位Pb含量均出現嚴重超標現象,樣本超標率達100%;但是4種蔬菜可食部位含Cu量和含Zn量均未出現超標現象,部分蔬菜根系含Cu量和含Zn量卻出現超標現象。

3 蔬菜重金屬的吸收與富集規律

3.1 不同區域的差異性

北方地區蔬菜重金屬污染相對南方地區輕,南方地區污染形勢最為嚴峻的為Cd,這可能是由于南方土壤pH值低、有機質含量等決定的重金屬存在形態、活性有關。由于土壤中Cd的化學活性最強,全國范圍內Cd污染最為嚴重[7]。

重慶市小白菜中的As質量比在南岸區菜市場中可達0.068 mg/kg,但在渝中區只有0.012 mg/kg,二者相差5.7倍;渝中區菜市場藕中Hg質量比為0.189 1 mg/kg,但在北碚區菜市場中只有0.056 7 mg/kg,二者相差3.34倍[8]。

3.2 不同種類的差異性

基因型差異使得同一種蔬菜對重金屬元素的吸收、累積特點各不相同。此外,土壤粘粒含量、有機質含量、pH值等土壤環境條件都會導致蔬菜中重金屬含量差異[9]。

重金屬污染以鎘和鉛為主,根莖類和瓜果類較為突出;鎘污染最嚴重,排序為:根莖類、瓜果類、豆類、葉菜類;芋頭和蔥中鎘污染均超標,最大超標倍數分別達到1.9倍和5.1倍[10]。葉菜類蔬菜中鋅、銅、鉛平均含量均高于瓜豆類蔬菜,只有鎘的平均含量低于瓜豆類蔬菜[11]。不同種類和類型的蔬菜對重金屬的富集能力不同,Zn:葉菜類>瓜果類>根莖類;As:葉菜類>根莖類>瓜果類;Hg:根莖類>瓜果類>葉菜類[8]。

3.3 同種蔬菜對不同重金屬的吸收和富集差異性

蔬菜對Cu、Zn、Pb的相對富集能力基本一致,其富集系數順序為Pb>Cu>Zn[3]。同一種蔬菜吸收不同重金屬的能力不同,富集元素的規律是Cd>Zn、Cu>Pb、Hg、As、Cr。也有發現當Zn、Cd、Cu混施時,Cd的存在促進了大豆葉片中Zn的積累,而Cu的存在則使Zn和Cd的濃度降低[12]。

3.4 不同部位的差異性

重金屬在植株體內各部位的分布狀況不同。一般在進入器官積累多。菠菜Cd的積累量為葉片、根>莖,而Cd和Cu的積累量依次為葉片>根>莖桿,Pb的積累量則依次為根>莖>葉片;青菜葉片中的Cr、Cd、Pb、Cu等的含量均高于莖[12]。銅和鋅含量地下部要比地上部高,蒲公英地上部的銅和鎘含量明顯高于地下部,地上部分別是地下部的2.80倍和1.92倍;野三七地上部的鉛含量也比地下部高,是地下部的1.21倍;水芹地上部的鎘含量也高于地下部,是后者的1.53倍[6]。

4 評價方法

對重金屬污染評價方法有很多,主要以指數法最多,其中指數法分單項因子污染指數法和綜合污染指數法。

某樣點蔬菜的污染程度單項污染指數Pi是根據蔬菜中污染物含量與相應評價標準進行計算,其計算式為Pi=Ci/Si。式中,Ci表示污染物實測值;Si表示污染物評價標準。Pi1 為污染。

綜合污染指數法主要考察高濃度污染物對環境質量的影響,可以全面反映各污染物對土壤的不同作用。目前,內梅羅綜合污染指數法在國內應用較為普遍。

5 參考文獻

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土壤重金屬污染的現狀范文4

[關鍵詞]環境監測;土壤;重金屬污染

中圖分類號:X830 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)26-0340-01

引言

在經濟和社會發展的過程中產生了許多有毒有害物質,這些物質來源于生活垃圾、工業廢物、礦山廢渣等生活和生產的多個環節,這些物質往往含有多種重金屬。隨著沉淀和富集,無法被凈化的重金屬慢慢滲透并富集到土壤中。土壤是環境中的重要組成部分,承受著環境中約90%的污染物。同大氣和水體環境中的污染物相比,土壤中的污染物更不易遷移,更易集中富集。由于重金屬大多對人體有毒害作用,這種毒害作用隨著含量的增多而增大;當重金屬的濃度在一定范圍下時,其毒害作用因在短時間內無法發現而容易被忽略;當重金屬對人體的毒害作用顯著發生時,多數是屬于無法治愈且不可逆轉的。

土壤中的重金屬一般是通過食物鏈進而在人體內富集,當某種重金屬的量超過安全閾值時就會嚴重危害人體健康。研究表明,人體內的有70%鎘來源于大米和蔬菜,而大米和蔬菜中積累的鎘大部分來源于土壤,少量來源于灌溉水和空氣。鎘會影響酶的活性,影響人正常的新陳代謝,可引發貧血、高血壓、骨痛病等疾病,其危害長達數十年。

一、土壤中重金屬的來源及我國的污染現狀

工業“三廢”排放、采礦和冶煉、家庭燃煤、生活垃圾滲出、汽車尾氣排放等是我國重金屬污染的主要來源。工業廢水、礦坑涌水、垃圾滲濾液等液體成分復雜,是土壤重金屬污染物的主要來源。

目前我國受污染的耕地約1.5億畝,固廢堆存地約300萬畝,合計超過1.8億畝。這些受污染的土地大多數集中在經濟較發達的地區。全國每年受重金屬污染的糧食多達1200萬噸、因重金屬污染而導致糧食減產高達1000多萬噸,合計經濟損失至少200億元。農業部環保監測系統曾對全國24省、市320個嚴重污染區土壤調查發現,大田類農產品超標面積占污染區農田面積的20%,其中重金屬超標占污染土壤和農作物的80%。農業部調查發現:我國污灌區面積約140×104公頃,遭受重金屬污染的土地面積占污染總面積的64.8%,其中輕度污染占46.7%,中度污染占9.7%,嚴重污染占8.4%,其中以汞和鎘的污染面積最大。全國目前約有1.3×104公頃耕地受到鎘的污染,涉及11個省市的25個地區;約有3.2×104公頃的耕地受到汞的污染,涉及15個省市的21個地區。國內蔬菜重金屬污染調查結果顯示:中國菜地土壤重金屬污染形勢更為嚴峻。珠三角地區近40%菜地重金屬污染超標,其中10%屬“嚴重”超標。重慶蔬菜重金屬污染程度為鎘>鉛>汞,經調查其近郊蔬菜基地土壤重金屬汞和鎘均出現超標,超標率分別為6.7%和36.7%。廣州市蔬菜地鉛污染最為普遍,砷污染次之。保定市污灌區土壤中鉛、鎘、銅和鋅的檢出超標率分別為50.0%、87.5%、27.5%和100%,蔬菜中鎘的檢出超標率為89.3%。

二、防治土壤重金屬污染的措施

1)施加改良劑

施加改良劑的主要目的是加速有機物的分解與使重金屬固定在土壤中,如添加有機質可加速土壤中農藥的降解,減少農藥的殘留量。

施用重金屬吸收抑制劑(改良劑),即向土壤施加改良抑制物(如石灰、磷酸鹽、硅酸鈣等),使它與重金屬污染物作用生成難溶化合物,降低重金屬在土壤及土壤植物體內的遷移能力。這種方法起到臨時性的抑制作用,時間過長會引起污染物的積累,并在條件變化時重金屬又轉成可溶性,因而只在污染較輕地區尚能使用。

2)控制土壤氧化-還原狀況

控制土壤氧化-還原條件,也是減輕重金屬污染危害的重要措施。據研究,在水稻抽穗到成熟期,無機成分大量向穗部轉移,淹水可明顯地抑制水稻對鎘的吸收,落干則促進水稻對鎘的吸收。

重金屬元素均能與土壤中的硫化氫反應生成硫化物沉淀。因此,加強水漿管理,可有效地減少重金屬的危害。但砷相反,隨著土壤氧化-還原電位的降低而毒性增加。

3)改變耕作制度

通過土壤耕作改變土壤環境條件,可消除某些污染物的危害。旱田改水田,DDT與六六六在旱田中的降解速度慢,積累明顯;在水田中DDT的降解速度加快,利用這一性質實行水旱輪作,是減輕或消除農業污染的有效措施。

4)客土深翻

污染土壤的排除,特別是重金屬的土壤污染,在土壤中產生積累,阻礙作物的生長發育。防治的根本辦法是徹底挖去污染土層,換上新土的排土與客土法,以根除污染物。但如果是地區性的污染,實際采用客土法是不現實的。

耕翻土層,即采用深耕,將上下土層翻動混合,使表層土壤污染物含量減低。這種方法動土量較少,但在嚴重污染的地區不宜采用。

5)采用農業生態工程措施

在污染土壤上繁殖非食用的種子、種經濟作物或種屬,從而減少污染物進入食物鏈的途徑?;蚶媚承┨囟ǖ膭又参锱c微生物較快地吸走或降解土壤中的污染物質,而達到凈化土壤的目的。

6)工程治理

利用物理(機械)、物理化學原理治理污染土壤,主要有隔離法,清洗法,熱處理,電化法等,是一種最為徹底、穩定、治本的措施。但投資大,適于小面積的重度污染區。

近年來,把其它工業領域,特別是污水、大氣污染治理技術引入土壤治理過程中,為土壤污染治理研究開辟了新途徑,如磁分離技術、陰陽離子膜代換法、生物反應器等。雖然大多數處于試驗探索階段,但積極吸收、轉化新技術、新材料,在保證治理效果的基礎上降低治理成本,提高工程實用性,有著重要的實際意義。

結語

土壤中的重金屬除了會通過植物吸收進而對生物產生毒害作用外,還會經由雨水淋濾及地表徑流作用轉移進入地表水系統,通過地表水和地下水的交互作用污染地下水體,進而對飲用水的安全構成威脅;土壤中的重金屬還可能會緩慢的、微量的釋放到空氣中,對大氣環境造成污染。土壤重金屬污染是一個比較嚴峻的問題。開展土壤重金屬的整治工作對社會、對人類意義重大。

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土壤重金屬污染的現狀范文5

【關鍵詞】農田;重金屬污染;生物修復

0 前言

近年來,我國食品安全形式非常嚴峻,有一部分原因就是農田遭到污染,尤其是重金屬污染。據報道,目前我國受砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地而積近2000萬平方千米,約占總耕地而積的20%;其中工業“三廢”污染耕地1000萬平方千米,污水灌溉達330多萬平方千米。重金屬不能被土壤微生物所分解,易在土壤中蓄積或轉化為毒性更大的化合物。土壤重金屬污染的特點為長期累積效應、隱蔽性、不可逆性和一定的交互作用。土壤受重金屬污染后,影響農作物并通過食物鏈等影響人體健康,造成中毒危害。另據國土資源部的最新調查顯示:每年我國約有1200萬噸糧食被重金屬所污染,這些糧食足夠養活4000萬左右的人口,并且這種污染問題日益嚴重。因此,對農田重金屬污染的治理顯得尤為迫切。當前,土壤重金屬污染的治理方法主要有工程措施、物理化學方法、化學修復方法、以及生物修復方法。本文將重點介紹生物修復法在農田重金屬污染治理中的研究進展,同時對生物修復法治理農田重金屬污染的研究前景進行展望。

1 簡介

生物修復法是指利用生物的生命代謝活動降低環境中有毒有害物質的濃度或使其完全無害,從而使污染的土壤局部地或完全地恢復到原始狀態。其優點有:成本低、不破壞土壤生態環境、可以回收再利用貴金屬、造成二次污染機會較少。缺點有:周期長、一種植物一般只能提取一種或者幾種重金屬、而植物固定只是將重金屬暫時固定,如果土壤環境發生變化,重金屬的毒性作用還有可能再次出現[1]。

2 生物修復法的分類

生物修復作用治理農田重金屬污染方法可以分為動物修復法、植物修復法以及微生物修復法。它們有著不同的優缺點。因此,在利用生物技術處理重金屬污染時,要結合當地實際,因地制宜,才能達到預期效果。

2.1 動物修復

動物修復是指土壤動物群通過直接的吸收、轉化和分解或間接的改善土壤理化性質,提高土壤肥力,促進植物和微生物的生長等作用而修復土壤污染的過程。有關動物修復的研究報道較少,主要集中在有機物和農藥污染土壤的修復(如利用蚯蚓等修復)和富營養化水體的修復(如利用濾食性貝類、棘皮動物、河蟹等修復),對重金屬污染土壤的動物修復機理仍處于探索階段[2]。

2.2 微生物修復

利用土壤微生物的蓄積和降解作用來治理土壤重金屬污染是一種高效的途徑。國內外許多研究己證明,菌根在修復遭受重金屬污染的土壤方面發揮著特殊的作用,他們減輕了植物在重金屬污染的土壤中的受害程度[3]。

土壤重金屬污染的微生物修復是利用微生物的生物活性對重金屬的親和吸附或轉化為低毒產物,從而降低重金屬的污染程度[4]。利用微生物(藻類、細菌和酵母等)來減輕或消除重金屬污染,雖然微生物不能降解和破壞重金屬,但是可以通過改變它們的物理或化學特性而影響金屬在環境中的遷移和轉化。其修復機理包括表面生物大分子吸收轉運、細胞代謝、空泡吞飲、生物吸附和氧化還原反應等。微生物對上壤中重金屬活性的影響主要體現在以下幾個方面:①溶解和沉淀作用;②生物吸附和富集作用;③氧化還原作用。微生物修復技術種類繁多,可進行異位修復、原位修復以及原位/異位聯合修復。其中,原位修復操作簡單,對原有的土壤環境破壞程度低。微生物修復受各種環境因素的影響較大,氧氣、pH、溫度、水分等均可影響微生物活性進而影響修復效果,其田間試驗效果不是非常理想。因此,為降解菌提供適宜條件以促進其生長繁殖至關重要,這也是今后研究的重點。

2.3 植物修復

植物修復技術是指通過植物自身及共存微生物體系,修復和消除由無機廢棄物和有機毒物造成的土壤環境污染的一種技術。

我國野生植物資源豐富,生長在天然的污染環境中的耐重金屬植物和野生超積累植物數不勝數。因此開發與利用這些野生植物資源對植物修復的意義十分重大。有關資料表明,大量植物對重金屬Cr,Cd,Co,Pb,Ni,Cu,Zn等有很強的吸收積累能力。比如國內有人利用白菜修復重金屬污染土壤,如叢孚奇等將白菜用于鑰礦區重金屬污染土壤的修復研究,結果表明磷酸氫二鈉一檸檬酸緩沖溶液能顯著提高白菜的地上部富集土壤中重金屬元素的能力。李玉雙[5]等以沈陽張士灌區重金屬污染上壤為修復對象,采用盆栽試驗,研究了乙二胺四乙酸(EDTA)對白菜富集重金屬及其生長狀況的影響。結果表明,EDTA能夠提高白菜對上壤中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積累某些重金屬元素,植物物種的選取受到不同地理氣候條件的限制,同時富集植物和超富集植物生物量一般較少,生長速度慢,積累效率低。所以,利用野生抗性植物進行重金屬污染土壤的治理還未取得理想結果。這就需要相關科研人員做進一步深入的研究,以求早日獲得生長周期短,能吸附多種重金屬,積累效率高的重金屬富集吸收植物。

2.4 綜合修復技術

由于每個地區的污染物來源不同造成各地污染情況有很大的差異。只用一種修復技術往很難達到目標。因此,開發復合修復方法成為土壤重金屬污染修復的主要研究方向[6]。現今開始投入應用的復合修復技術的主要類型有動物/植物聯合修復、化學/物化一生物聯合修復以及植物/微生物聯合修復。

3 展望

生物修復技術治理重金屬污染土壤以其低成本、高效率、適用范圍廣和無二次污染等優點已成為重金屬污染農田土壤治理中的一個全新研究領域和國內外有關學者研究的熱點之一。但是由于其起步晚,難度大,其大部分研究還處于實驗室階段,尚不能有效地應用于重金屬農田污染的治理中去,但隨著不同學科(遺傳學、土壤學、生態學、化學、生理學、環境保護學和生物工程)的相互配合。我們相信該技術會日趨成熟,并且為重金屬污染農田的治理貢獻出巨大的力量。

【參考文獻】

[1]肖鵬飛,等.土壤重金屬污染及其植物修復研究[J].遼寧大學學報:自然科學版,2004,31(3):279-283.

[2]李宇飛.土壤重金屬污染的生物修復技術[J].環境科學與技術,2001.34(12H):148-151.

[3]王真輝.農田土壤重金屬污染及其生物修復技術[J].海南大學學報:自然科學版,2002,12:386-387.

[4]閻曉明,何金柱.重金屬污染上壤的微生物修復機理及研究進展[J].安徽農業科學,2002,30(6):877-879,883.

土壤重金屬污染的現狀范文6

[關鍵詞] 土壤 重金屬 污染 防范

[中圖分類號] X833 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2016)06-0061-02

隨著“鎘大米”超標的報道,湖南省株洲、衡陽等地的稻米重金屬鎘超標陸續曝光,在國內外引起強烈反響,對整個糧食行業造成了很大沖擊。廣大市民在經歷了牛奶的“三聚氰胺”,豬肉“瘦肉精”等事件之后,現在又出現了糧食“鎘米”事件。因此,土壤重金屬污染治理任務更加緊迫。

1 土壤重金屬污染現狀

民以食為天,食以安為先。糧食是最基本、最重要的食品,也是生產其他食品的基本原料,保障糧食質量安全至關重要。而“食品安全”的核心挑戰就是農藥殘留和重金屬污染。我國土壤污染的形勢已相當嚴峻,據估算,全國每年受重金屬污染的糧食達1200萬噸,造成的直接經濟損失超過200億元。土壤污染造成有害物質在農產品中積累,并通過食物鏈進入人體,引發各種疾病,最終危害人體健康。

根據全國污染區的不同情形,稻米中超標的有害重金屬不只是鎘,還可能包括鉛、砷、汞、銅等。除了稻米,其他農作物同樣有可能受到重金屬超標的影響。據中國土壤學會副理事長張維理分析,我國農藥使用量達130萬噸,是世界平均水平的2.5倍。而據測算,每年大量使用的農藥僅0.1%左右可以作用于目標病蟲,99.9%的農藥則進入生態系統,造成大量的土壤中的農藥殘留、重金屬及植物激素的污染??傊?,我國土壤污染呈現一種十分復雜的特點,呈現新老污染并存,無機有機污染混合的局面。

2 土壤重金屬污染種類

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,過量沉積而引起的含量過高,統稱為土壤重金屬污染。

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、銅、鎳等元素。

3 土壤重金屬污染的特點

3.1 重金屬不能被微生物降解,是環境中長期、潛在的污染物;

3.2 因土壤膠體和顆粒物的吸附作用,長期存在于土壤中,濃度多成垂直遞減分布;

3.3 與土壤中的配位體作用,生成絡合物或螯合物,導致重金屬在土壤中有更大的溶解度和遷移活性;

3.4 土壤重金屬可以通過食物鏈被生物富集,產生生物放大作用;

3.5 重金屬的形態不同,其活性與毒性不同,土壤pH、顆粒物以及有機質含量等條件深刻影響它在土壤中的遷移和轉化。

4 土壤重金屬污染的危害

4.1 重金屬污染對環境的危害

重金屬在土壤-作物系統中遷移直接影響到作物的生理生化和生長發育,從而影響作物的產量和品質。鎘是危害植物生長的有毒元素,例如,如果土壤中鎘含量高,會破壞葉綠素,植物葉片的結構,減少根系吸收水分和營養物質,抑制根系生長,引起植物生理失調,減少生產。鉛在農作物中的組織中可能會導致氧化、光合作用和脂肪代謝強度減弱,減少對水的吸收,耗氧量增加,從而阻礙作物生長,甚至導致作物減產等。

4.2 重金屬污染對人類的危害

金屬可通過食物鏈最終危害人類健康。比如:鎘的生物毒性顯著,會給人體帶來高血壓、心腦血管疾病、腎功能失調等一系列問題。汞食入人體后直接沉入肝臟,對大腦視力神經破壞極大。砷會使皮膚色素沉著,導致異常角質化。鉻會造成四肢麻木,精神異常。鉛是重金屬污染中毒性較大的一種,一旦進入人體很難排除,并直接傷害腦細胞,造成智力低下等。

5 土壤重金屬污染的來源

5.1 工業“三廢”對土壤中重金屬的影響

隨著經濟的發展,人們對工業的應用越來越重視,在一些經濟欠發達地區,人們環保意識薄弱,加之我國目前科技水平低和經濟實力差,未經處理的廢水、廢氣、廢渣直接在環境中的工業發展。這些重金屬也通過自然沉淀、雨水淋入土壤等方式進入土壤,進入正常循環的生態系統。例如,一些金屬冶煉廠,硫酸廠,化工廠和采礦場附近的這些重金屬也通過自然沉淀,如雨水滲入土壤的方式,然后進入生態系統的正常循環。例如,一些金屬冶煉廠,硫酸廠,化工廠和采礦場附近重金屬通過自然作用,如風力,雨水再次由重力進入土壤層,嚴重影響居民的生活質量。工業發達,由于城市人口密度大,土壤重金屬污染嚴重,從郊區到農村逐漸緩解。

5.2 農業灌溉、化肥農藥的應用

克服了自然能力的提高,天氣已成為歷史。在追求高產、穩產、科技發展的同時,為農業提供了廣泛的農藥、肥料等磷肥,含有鎘、汞、鉛、有機汞等農藥和未經處理的污染農田灌溉農田,是埋下了詛咒,對土壤重金屬污染的土壤硬化和鹽堿化,農作物產量和品質造成很大影響。

5.3 汽車尾氣的排放

汽車尾氣排放的主要污染物如一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、鉛。這些物質隨風一起落,變成土壤形成污染。實驗證明,國道、公路在土壤重金屬污染較嚴重,而作為距離從近到遠,從公共道路,土壤的污染逐漸輕。

6 防范重金屬污染的途徑與措施

6.1 清理和減少化工污染源,如電鍍企業、油漆生產加工企業、化工原料生產企業、礦山開采企業、廢舊電子回收及拆解企業等。

6.2 做好雨污分流工作,充分發揮污水處理廠的作用,減少企業廢水、生活污水中重金屬對環境的危害。

6.3 減少農田化肥和農藥用量,加強畜禽糞便的處理,減少農業投入品及養殖業的污染。

6.4 做好廢舊電池(干電池、蓄電池)、廢舊電子產品、日光燈管、熒光燈、節能燈等的集中回收。據統計,一支普通的節能燈管破碎瞬間可以使周圍每立方米空氣中的汞濃度達到10~20毫克,而按規定汞在每立方米空氣中的最高允許濃度僅為0.01毫克。

6.5 提倡健康出行,以步代車,減少汽車尾氣(鉛、PM10)對環境的影響。

6.6 重金屬污染應注重于防。一旦發生污染,則很難治理。為了子孫后代的安全,我們要增強主動防范意識。

土壤重金屬污染給人類社會和自然生態環境帶來了嚴重的危害,這些危害與人類息息相關,因此,我們只有從自身做起,從控制污染的源頭采取措施,綜合性地防治土壤重金屬的污染。

參考文獻

[1]宋偉,陳百明,許悅.中國耕地土壤重金屬污染概況[J].水土保持研究,2013,20(2):293-298.

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