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時(shí)間：2024-01-15 15:00:41
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中圖分類號(hào)：X825 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-3315（2012）07-176-002
鎘為人體非必需元素，是以化合物狀態(tài)存在于自然界中的，而且在正常環(huán)境下是不會(huì)影響人的身體健康。進(jìn)入人體的鎘元素，大部分會(huì)蓄積在積肝、腎之中。人體中的鎘會(huì)有1/3被腎臟吸收，剩余會(huì)微量的蓄積在如甲狀腺、脾、胰和毛發(fā)等位置。鎘會(huì)損傷腎小管，患病者出現(xiàn)蛋白尿、氨基酸尿和糖尿等癥狀。世界衛(wèi)生組織(2003)和美國(guó)環(huán)保局(1994)規(guī)定人體Cd的最大允許攝入量均為Iug·kg-1·d-1[1]。本文從重金屬鎘對(duì)土壤的污染現(xiàn)狀、對(duì)人體的危害以及一些植物對(duì)鎘污染的修復(fù)進(jìn)行綜述，并對(duì)此問(wèn)題的研究進(jìn)行了展望。
一、土壤鎘污染的現(xiàn)狀與危害
1.鎘污染的現(xiàn)狀
自從20世紀(jì)發(fā)現(xiàn)鎘元素以來(lái)，鎘出現(xiàn)于各個(gè)領(lǐng)域之中，產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)。廣泛應(yīng)用于核工業(yè)、電子業(yè)、電鍍工業(yè)和化工業(yè)等領(lǐng)域。近期出現(xiàn)一個(gè)新鮮的名詞——“鎘米”，據(jù)《新世紀(jì)周刊》和網(wǎng)絡(luò)新聞消息報(bào)道：經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，市場(chǎng)銷售的大米中有10%都存在鎘金屬嚴(yán)重超標(biāo)的問(wèn)題，食用之后很大幾率會(huì)導(dǎo)致“骨痛病”。鎘污染不僅造成了我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量下降，而且威脅到人體健康。農(nóng)業(yè)部在2000年對(duì)14個(gè)省會(huì)城市的2000余個(gè)樣品進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明：蔬菜中的鎘等污染超標(biāo)率已高達(dá)近25%；同時(shí)南京郊區(qū)的18個(gè)檢測(cè)點(diǎn)對(duì)青菜葉樣的分析結(jié)果表明：鎘的含量全部超過(guò)食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，最多的超過(guò)有17倍之多[1,2]。
2.鎘污染的來(lái)源
劉育紅[3]將土壤中的鎘污染的來(lái)源分為了以下六大類：
（1）大氣中的沉降；（2）農(nóng)藥、化肥和塑料薄膜的使用；（3）污水灌溉；（4）污泥施肥；（5）含有重金屬?gòu)U棄物的堆積；（6）金屬礦山的酸性廢水。
總體來(lái)說(shuō)工業(yè)化的高低對(duì)鎘污染的輕重起了很大的決定，市區(qū)的污染濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于農(nóng)村和郊區(qū)。由于鎘沒(méi)有得到很好的處理，長(zhǎng)期的積累導(dǎo)致污染的加重。
3.鎘污染的危害
在環(huán)境鎘污染致健康損害研究中，一般認(rèn)為尿鎘濃度是反映內(nèi)暴露的指標(biāo)，而尿β2-MG和尿NAG酶為反映腎功能受損的指標(biāo)。有人發(fā)現(xiàn)尿β2-MG和尿NAG酶在男性中臨界值為994、16μg/g肌酐，女性為784、16.6μg/g肌酐。WHO建議尿鎘的生物閾值定為5μg/g肌酐，叢澤等人控制年齡因素后，尿鎘≥3μg/g肌酐組死亡率會(huì)隨著尿鎘的增加而成比例升高，F(xiàn)riberg等發(fā)現(xiàn)，尿鎘≥10μg/g肌酐時(shí)，會(huì)出現(xiàn)腎小管損傷的情況。而當(dāng)尿鎘≥8～9μg/g肌酐時(shí)，尿β2-MG會(huì)超過(guò)1000μg/g肌酐，而且會(huì)急劇上升。M．Ikeda認(rèn)為尿鎘濃度達(dá)10～12μg/g肌酐時(shí)可作為判定腎功能減退的臨界值，而吳訓(xùn)偉認(rèn)為尿鎘＞10μg/g肌酐的人群會(huì)造成對(duì)腎臟不可逆性的損傷。Kojj通過(guò)5年的追蹤發(fā)現(xiàn)，在原先尿β2-MG≥1000μg/g肌肝的人群中，幾乎所有的個(gè)體都會(huì)出現(xiàn)腎小管功能惡化的情況，而＜1000μg/g肌酐的個(gè)體并無(wú)明顯變化。國(guó)內(nèi)學(xué)者[4]認(rèn)為我國(guó)正常人群的尿β2-MG95%CI上限為465μg/g肌酐。另有研究發(fā)現(xiàn)[5]，當(dāng)尿β2-MG≥1000μg/g肌酐時(shí)，研究的人群死亡風(fēng)險(xiǎn)比顯著增加。
3.1鎘對(duì)人體健康的多方面危害。前文提到鎘為一種慢性致病的重金屬，長(zhǎng)期積累在體內(nèi)無(wú)法消除，其主要是通過(guò)消化道和呼吸道兩種途徑進(jìn)入人體，從而對(duì)人體的健康造成危害。早在20世紀(jì)中期，日本發(fā)生的十大公害事件之一的“疼痛病”就表明鎘對(duì)人體健康的危害已經(jīng)開(kāi)始。
重金屬鎘對(duì)人體危害大致可分為以下幾種：
鎘具有很強(qiáng)的致癌、致突變以及致畸作用。鎘的急性吸入的毒害表現(xiàn)為肺損害，吸入中等量的鎘蒸氣會(huì)引起鑄造熱，經(jīng)過(guò)治療數(shù)天便可恢復(fù),但如果大量吸入鎘蒸氣，嚴(yán)重者最終可導(dǎo)致死亡。
鎘與含有巰基、羥基等多種基團(tuán)的蛋白質(zhì)分子結(jié)合會(huì)生成鎘－蛋白質(zhì)，能引發(fā)高血壓等多種疾病。
鎘可通過(guò)一些生化反應(yīng)置換出酶類金屬后導(dǎo)致機(jī)體清除自由基能力下降，從而引起氧化損傷?，F(xiàn)在由于鎘引起的氧化損傷已被看作引發(fā)細(xì)胞毒性和導(dǎo)致癌變的一個(gè)重要機(jī)制。
鎘可以影響細(xì)胞凋亡或增生的相關(guān)蛋白質(zhì)和基因的表達(dá)，可以誘導(dǎo)許多早期基因的表達(dá)異常;還與鋅脂蛋白結(jié)合，取代鋅，影響了細(xì)胞內(nèi)的調(diào)控系統(tǒng)，最后導(dǎo)致細(xì)胞的死亡[6]。
3.2鎘污染對(duì)植物的生理化作用的影響。鎘同樣也不是植物的必需元素，而且對(duì)植物的生長(zhǎng)有著不利影響，植物體內(nèi)的鎘元素積累達(dá)到一定濃度時(shí)就會(huì)表現(xiàn)出毒害的狀態(tài)，例如阻礙植物根系的生長(zhǎng)或者抑制其水分和養(yǎng)分的吸收等等。
二、土壤鎘污染的修復(fù)
目前，鎘金屬污染土壤的處理方式很多，主要有：化學(xué)治理、工程處理、生物修復(fù)和農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)等方面。
1.化學(xué)治理
化學(xué)治理的措施有很多種，但是這些方法都是只能在短期內(nèi)降低鎘在土壤中的毒性及生物有效性，是一種原位修復(fù)方法，并沒(méi)有真正意義上的清除鎘，潛在著再次造成污染的可能，而且化學(xué)治理需要向土壤中投加試劑，會(huì)造成二次污染。所以此方法還需深入的研究。
2.工程處理
1、研究背景
據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)部進(jìn)行的全國(guó)污灌區(qū)調(diào)查，在140萬(wàn)公頃的污水灌區(qū)中，遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區(qū)面積的64.8%，其中輕度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，嚴(yán)重污染的占8.4%。由此可見(jiàn)我國(guó)土壤受重金屬污染的情況較為嚴(yán)峻[1]。
在環(huán)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(shuō)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(dǎo)致糧食、蔬菜、瓜果等的重金屬含量增加。同時(shí)因?yàn)橹亟饘俨荒転橥寥牢⑸锼纸?，而易于積累轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物，甚至有的通過(guò)食物鏈以有害濃度在人體內(nèi)蓄積，從而嚴(yán)重危害人體健康[2]。由于重金屬在土壤中難以被分解、轉(zhuǎn)化或吸收，所以充分認(rèn)識(shí)土壤污染及危害，保護(hù)土壤，防治污染是十分重要的任務(wù)。
2、土壤重金屬污染的特點(diǎn)
大多數(shù)重金屬是過(guò)渡性元素，而過(guò)渡性元素的原子具有其特有的電子層結(jié)構(gòu)，這使重金屬在土壤環(huán)境中的化學(xué)行為具有下列一系列特點(diǎn);
(1)重金屬具有可變價(jià)態(tài)，它能在一定的幅度內(nèi)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。不同價(jià)態(tài)的重金屬具有不同的活性和毒性。
(2)重金屬易在土壤環(huán)境中發(fā)生水解反應(yīng)，生成氫氧化物;它也易與土壤中的一些無(wú)機(jī)酸發(fā)生反應(yīng)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(kuò)大的可能性，但卻使變長(zhǎng)了污染區(qū)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(jiǎn)單分子的獨(dú)對(duì)電子，生成配位絡(luò)合物:還可與一些大分子有機(jī)物，如腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)等生成鰲合物。上述反應(yīng)增大了重金屬在水中的溶解度，進(jìn)而使重金屬在土壤環(huán)境中更易遷移‘從而增大了重金屬污染區(qū)域范圍。
重金屬的所有這些化學(xué)特性，決定了重金屬在土壤環(huán)境中具有多變的遷移特性。重金屬污染的主要特點(diǎn)，除了污染范圍廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)外，還有污染隱蔽性，而且它無(wú)法被生物降解，并可能通過(guò)食物鏈不斷地在生物體內(nèi)富集，進(jìn)而可轉(zhuǎn)化為毒害性更大的甲基化合物，對(duì)食物鏈中某些生物產(chǎn)生毒害，最終在人體內(nèi)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(huán)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(duì)環(huán)境產(chǎn)生的危害主要有下列途徑:
(1)受污染的土壤直接暴露在環(huán)境中，動(dòng)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(guò)淋溶作用向下緩慢滲透，從而污染了地下水;
(3)外界環(huán)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(jìn)入食物鏈后對(duì)動(dòng)物和人體產(chǎn)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(guó)都開(kāi)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(lái)適應(yīng)、抑制和改良重金屬污染土壤的措施。生物措施包括動(dòng)物治理、微生物治理和植物治理三種方法。
動(dòng)物治理是利用土壤中的某些低等動(dòng)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(yǎng)蛆蛻，待其富集重金屬后，采用電激、灌水等方法驅(qū)出蛆叫集中處理，對(duì)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(lái)清除污染土壤中的重金屬。通常，它有三個(gè)部分組成:植物萃取技術(shù)、根際過(guò)濾技術(shù)、植物揮發(fā)技術(shù)。植物治理的關(guān)鍵是尋找合適的超積累或耐重金屬植物。
生物措施的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施較簡(jiǎn)便、投資較少和對(duì)環(huán)境攏動(dòng)少。缺點(diǎn)是治理效率低(如超積累植物通常都矮小、生物量低、生長(zhǎng)緩慢且周期長(zhǎng))，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(shù)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(dá)到控制危害的目的。
用工程措施來(lái)治理重金屬污染土壤，具有效果徹底、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是一種治本的措施。但由于存在實(shí)施繁復(fù)、治理費(fèi)用高和易引起土壤肥力減弱等缺點(diǎn)。因而一般適用于小面積、重污染的土壤。
4.3農(nóng)業(yè)措施
農(nóng)業(yè)措施是因地制宜的改變一些耕作管理制度來(lái)減輕重金屬的危害，以及在污染土壤上種植不進(jìn)入食物鏈的植物。
用農(nóng)業(yè)措施來(lái)治理重金屬污染土壤，具有可與常規(guī)農(nóng)事操作結(jié)合起來(lái)進(jìn)行、費(fèi)用較低、實(shí)施較方便等優(yōu)點(diǎn)，但存在有些方法周期長(zhǎng)和效果不顯著等缺點(diǎn)，農(nóng)業(yè)措施適合于中、輕度污染土壤的治理。
4.4化學(xué)措施
化學(xué)措施是向污染土壤投加改良劑，增加土壤有機(jī)質(zhì)，陽(yáng)離子代換量和粘粒的含量，以及改變pH,Eh和電導(dǎo)等理化性質(zhì)，使土壤中的重金屬發(fā)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(lái)治理重金屬污染土壤，其治理效果和費(fèi)用都適中，對(duì)污染不太重的土壤特別適用。但需加強(qiáng)管理，防止重金屬的再度活化。
5、結(jié)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(dāng)前研究的熱點(diǎn)。土壤重金屬污染具有高累積性和不可逆轉(zhuǎn)性，污染一旦發(fā)生，僅依靠切斷污染源的方法難以進(jìn)行徹底恢復(fù)。目前，己有一些污染土壤治理的方法，但從其發(fā)展和需求來(lái)看，還須發(fā)展更加有效的治理技術(shù)。
參考文獻(xiàn)：
一、 重金屬污染的定義
重金屬指密度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，但它的毒性及某些性質(zhì)與重金屬相似，所以將其列入重金屬污染物范圍內(nèi)。環(huán)境污染方面所指的重金屬主要指生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷，還包括具有毒性的重金屬如銅、鈷、鎳、錫、釩等污染物。由于人們的生產(chǎn)和生活活動(dòng)造成的重金屬對(duì)大氣、水體、土壤等的環(huán)境，污染就是重金屬污染。
二、重金屬污染的種類及來(lái)源
由于重金屬在人類生產(chǎn)和生活中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，這使得環(huán)境中存在著各種各樣的重金屬污染源。
1.大氣中的重金屬污染。大氣中的重金屬污染有自然來(lái)源和人為來(lái)源兩種，由宇宙天體作用及地球上各種地質(zhì)作用而使某些重金屬元素進(jìn)入大氣中屬于自然來(lái)源，人為來(lái)源的重金屬主要為工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產(chǎn)生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵等，它們主要分布在工礦的周圍和公路、鐵路的兩側(cè)。各種元素的兩種來(lái)源間比例不同。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 全球由自然來(lái)源進(jìn)入大氣的重金屬中，鉛僅占其向大氣總釋放量3.5 %左右，鎘所占的比例也很低，只有總釋放量的15 % ，而鉻、銅的比例比較高，分別約為59 %和44 %。人為活動(dòng)釋放到大氣中的重金屬鉛、鎘、鎳、鈷、銅的數(shù)量遠(yuǎn)大于它們的自然輸入量。在多種復(fù)雜的途徑中，以化石燃料的燃燒和金屬冶煉過(guò)程中的釋放較為重要。大氣中的重金屬可以通過(guò)呼吸作用隨氣體進(jìn)入人體，也可以沿食物鏈通過(guò)消化系統(tǒng)被人體吸收，對(duì)人群的危害極大。
2.水體中的重金屬污染。在沒(méi)有人為污染的情況下，水體中的重金屬的含量取決于水與土壤、巖石的相互作用，其值一般很低，不會(huì)對(duì)人體健康造成危害。但工礦業(yè)廢水、生活污水等未經(jīng)適當(dāng)處理即向外排放，污染了土壤，廢棄物堆放場(chǎng)受流水作用以及富含重金屬的大氣沉降物輸入，都使水體重金屬含量急劇升高，導(dǎo)致水體受到重金屬污染。水體重金屬污染物排放源主要集中在大、中城市，因此其主要危害人群也相對(duì)集中于城市地區(qū)。重金屬通過(guò)直接飲水、食用被污水灌溉過(guò)的蔬菜、糧食等途徑，很容易進(jìn)入人體內(nèi)，威脅人體健康。
3.土壤中的重金屬污染。在自然情況下，土壤中重金屬主要來(lái)源于母巖和殘落的生物物質(zhì)，一般情況下含量比較低，不會(huì)對(duì)人體及生態(tài)系統(tǒng)造成危害。人為作用是使土壤遭受重金屬污染的重要原因。在金屬礦床開(kāi)發(fā)、城市化、固體廢棄物堆積以及為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而施用化肥、農(nóng)藥、污泥及污水灌溉過(guò)程中，都可以使重金屬在土壤中大量積累。積累在土壤中的重金屬可以通過(guò)淋溶作用進(jìn)入水體，也可以通過(guò)種植等農(nóng)業(yè)活動(dòng)進(jìn)入農(nóng)作物，進(jìn)而對(duì)人體及生態(tài)系統(tǒng)造成危害。
三、重金屬污染的危害
重金屬既可以直接進(jìn)入大氣、水體和土壤，造成各類環(huán)境要素的直接污染；也可以在大氣、水體和土壤中相互遷移，造成各類環(huán)境要素的間接污染。由于重金屬不能被微生物降解，在環(huán)境中只能發(fā)生各種形態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化，所以，重金屬污染的消除往往更為困難，對(duì)生物引起的影響和危害也是人們更為關(guān)注的問(wèn)題。
重金屬進(jìn)入人體有食道、呼吸道、皮膚三種途徑。進(jìn)入人體的重金屬不再以離子的形式存在，而是與體內(nèi)有機(jī)成分結(jié)合成金屬絡(luò)合物或金屬螯合物，從而對(duì)人體產(chǎn)生危害，機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸能與重金屬反應(yīng)，維生素、激素等微量活性物質(zhì)和磷酸、糖也能與重金屬反應(yīng)。由于產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)使上述物質(zhì)喪失或改變了原來(lái)的生理化學(xué)功能，病變就產(chǎn)生了。另外，重金屬還可能通過(guò)與酶的非活性部位結(jié)合而改變活性部位的構(gòu)象，或與起輔酶作用的金屬發(fā)生置換反應(yīng)，致使酶的活性減弱甚至喪失，從而表現(xiàn)出毒性。重金屬在動(dòng)物體內(nèi)和人體內(nèi)都有富集效應(yīng)——即吸收進(jìn)入體內(nèi)后很難自然排出。比如體內(nèi)如果有過(guò)量的鉛，在不繼續(xù)接受鉛污染的條件下，骨骼內(nèi)的鉛要經(jīng)過(guò)20年才能排除一半。而人體內(nèi)鎘的生物半衰期也有20～40年。因此，即使人們吃的食物里重金屬含量沒(méi)有高到讓人急性中毒的濃度，如果長(zhǎng)久接觸或者食用某一種重金屬，體內(nèi)濃度還是會(huì)越來(lái)越高。當(dāng)積累到一定濃度時(shí)，就表現(xiàn)出慢性中毒癥狀。因此，重金屬中毒損害機(jī)體器官往往是不可逆的。
Abstract: such as rapid development of modern agriculture and industry at the same time, the situation of soil heavy metal pollution has become increasingly serious. This article mainly from the soil heavy metal pollution sources and present situation analysis, points out the harm of soil heavy metal pollution at the same time, puts forward some prevention measures, and provides a certain reference for environmental protection, promote the sustainable development and utilization of the soil.
Key words: soil; Heavy metal pollution; The prevention and control
中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104(2013)
引言
土壤是城市生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，是土壤圈中受人類活動(dòng)影響最為強(qiáng)烈的部分，這類土壤廣泛分布于公園、道路、體育場(chǎng)、城郊、垃圾填埋場(chǎng)、廢棄工廠、礦山周圍，有著不同于自然土壤的理化性質(zhì)。重金屬是有害元素，可通過(guò)吞食、吸入和皮膚吸收等主要途徑進(jìn)入人體，損害造血系統(tǒng)、消化系統(tǒng)，嚴(yán)重時(shí)則損害神經(jīng)系統(tǒng)，直接對(duì)人特別是兒童的健康造成危害，還可通過(guò)污染食物、大氣和水環(huán)境間接影響城市環(huán)境質(zhì)量，危害人類健康。城市人口與土壤直接或間接接觸的幾率很高，相比于自然土壤或農(nóng)用土壤而言，這類土壤的重金屬污染更容易對(duì)人體健康造成危害。城市化所導(dǎo)致的環(huán)境惡化已成為影響居民健康的一個(gè)重要因素。因此，關(guān)注城市土壤的重金屬污染來(lái)源及危害，有針對(duì)性采取污染治理措施，具有重要的科學(xué)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
一、土壤中重金屬污染的現(xiàn)狀
在自然界的循環(huán)過(guò)程中，環(huán)境中的污染物很大一部分都會(huì)進(jìn)入或者經(jīng)過(guò)土壤。因?yàn)橥寥乐械闹亟饘僭乜赡軙?huì)通過(guò)食物鏈在生物體中聚集，從而造成人體內(nèi)長(zhǎng)期積蓄對(duì)人體造成危害。土壤中重金屬的來(lái)源是多種途徑的，除了大氣干濕沉降的來(lái)源之外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、污水農(nóng)用灌溉、等也可能會(huì)造成重金屬對(duì)大氣、土壤和水體的環(huán)境污染。
1.大氣干濕沉降污染
伴隨著社會(huì)的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)、大量的石油以及汽車等排放的尾氣等，它們?nèi)紵蟮奈矚膺M(jìn)入大氣后，使得空氣中含有大量的重金屬元素，它們主要是經(jīng)自然沉降和雨淋沉降進(jìn)人土壤，并且分布在工礦的周圍和公路、鐵路的兩側(cè)，這些重金屬元素既可以直接沉降到土壤中或者被土壤吸附，也可以被植物吸收后，通過(guò)植物傳輸土壤而引起土壤重金屬污染。
2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染
在農(nóng)作物的成長(zhǎng)過(guò)程中，為了促進(jìn)生物的快速結(jié)果，往往會(huì)采用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方法，大量使用化肥、農(nóng)藥。而在使用含有鉛、汞、福、砷等的農(nóng)藥的時(shí)候，由于重金屬元素的長(zhǎng)期積累，造成土壤中重金屬元素的含量不斷上升，導(dǎo)致土壤中重金屬的污染。并且在有些地區(qū)，污水作為農(nóng)田的常用水，因?yàn)楣I(yè)污染的成分比較復(fù)雜，里面不同程度地含有重金屬等有害物質(zhì)，常常會(huì)引起一定的危害。
3.污水農(nóng)用灌溉污染
由于城市工業(yè)化的快速發(fā)展，大量的工業(yè)污水成為農(nóng)田灌溉的常用水。但是因?yàn)槲鬯喔纫话闶菍儆诿嬖次廴荆坏┪廴?，收到污染的面積就會(huì)很大。含有許多重金屬離子的城市污水，進(jìn)入河道，而進(jìn)入土壤，從而引起水體污染，惡性循環(huán)，給人們帶來(lái)無(wú)法估計(jì)的傷害，對(duì)農(nóng)業(yè)及其人們的日常生活帶來(lái)影響。
二、土壤重金屬污染的危害
1.對(duì)城市生態(tài)景觀植物危害
城市土壤受重金屬污染后會(huì)形成土壤結(jié)塊，同時(shí)重金屬在土壤—植物系統(tǒng)中遷移會(huì)直接影響植物的生理生化和生長(zhǎng)發(fā)育，從而引發(fā)土壤生物和植被退化等一系列較為嚴(yán)重的城市環(huán)境問(wèn)題，直接危及城市居民的健康和安全。例如，鎘是危害植物生長(zhǎng)的有毒元素，如果土壤中鎘含量過(guò)高， 植物葉片的葉綠素結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞，同時(shí)根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收會(huì)減少， 根系生長(zhǎng)受到抑制，從而阻礙植物生長(zhǎng)，甚至引起植物死亡。
2.對(duì)人體的危害
受污染的土壤暴露在城市環(huán)境中，形成粉塵直接或間接進(jìn)入動(dòng)物和人體中，對(duì)人類產(chǎn)生危害。此外，郊區(qū)蔬菜基地土壤受到污染，重金屬容易被植物利用而進(jìn)入食物鏈，最終通過(guò)食物鏈影響人類的健康。如Pb 能傷害人體的神經(jīng)系統(tǒng)， 特別對(duì)幼兒的智力發(fā)育有極其不良的影響；鎘的毒性很大，在人體內(nèi)蓄積會(huì)引起泌尿系統(tǒng)功能變化，還會(huì)影響骨骼發(fā)育。
三、土壤中重金屬污染的防治
土壤的重金屬污染防治要想取得一定的成效，必須從預(yù)防和防治相結(jié)合的方式進(jìn)行實(shí)施。也就是說(shuō)要做到，預(yù)防為主，防治結(jié)合的方法。從某種意義上來(lái)說(shuō)，治理重金屬的污染一方面可以通過(guò)物理化學(xué)的方法去除土壤中的重金屬污染物，另一方面可以改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)。
1.工程治理方法
工程治理的治理方法主要是依據(jù)物理和化學(xué)的原理來(lái)治理土壤中重金屬污染的途徑。一般是運(yùn)用客土、換土、去表土和深耕翻土等措施來(lái)達(dá)到這種目的?？屯林饕窃诒晃廴镜耐寥乐屑尤霙](méi)有被污染的新土；換土是將以污染的土壤移去,換上未污染的新土;翻土是將污染的表土翻至下層;去表土是將污染的表土移去等。沖洗絡(luò)合法是用清水沖洗被重金屬污染的土壤，使重金屬遷移至較深的根外層，減少作物根區(qū)重金屬的離子濃度。另外，為了避免出現(xiàn)土壤的再次污染，可以利用一定比例的化合物進(jìn)行土壤沖淋，使其能與重金屬形成比較穩(wěn)定的化合物，或者是利用帶有陰離子的溶液，常用的是碳酸鹽和磷酸鹽進(jìn)行，這樣能收到比較好的效果，使重金屬能形成多需要的沉淀。而對(duì)于低滲透性的粘土和淤泥土，我們可以用電動(dòng)修復(fù)方法來(lái)完成，這樣的重金屬可以用到汞等。
這種工程治理的方法可以說(shuō)收到的效果比較明確，而且具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，但是往往實(shí)行以來(lái)會(huì)比較復(fù)雜，容易引起土壤肥力的降低。
2.農(nóng)業(yè)治理方法
在治理土壤重金屬污染的方法時(shí)，用到的農(nóng)業(yè)治理方法一般是要改變一些耕作的管理來(lái)減輕重金屬的含量和危害。這樣就會(huì)對(duì)進(jìn)入土壤中的有害物質(zhì)有所降低。因?yàn)樵谖廴就寥罆r(shí)，只要不進(jìn)入食物鏈對(duì)人體的傷害就不會(huì)那么大。生活中我們可以利用控制土壤中的水分，來(lái)達(dá)到降低重金屬污染的目的；在選擇化肥時(shí)，選擇最能降低土壤重金屬污染的化肥，增加施加有機(jī)肥的利用，使其能夠固定土壤中多種重金屬以及降低土壤中重金屬污染；還可以選擇比較抗污染的植物并且不能在已經(jīng)被污染的土壤上種植所需要的植物，以防止通過(guò)食物鏈的植物進(jìn)入人體，對(duì)人體造成傷害。合理的利用農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)工程措施,也可以保持土壤的肥力,改良和防治土壤重金屬污染,提高土壤質(zhì)量,并能與自然生態(tài)循環(huán)和系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)作。比如可以在污染區(qū)公路的兩邊種樹(shù)、種花和種草，這樣不但可以使得環(huán)境變得清新，還可以凈化土壤，還可以進(jìn)行農(nóng)業(yè)的改良，就是在被污染的地區(qū)繁殖種子，然后在沒(méi)有污染的地方種植，收獲后把它們提取酒精，殘?jiān)鼔褐评w維板,并提取糠醛,或?qū)堅(jiān)谱髡託庾髂茉?。這種農(nóng)業(yè)治理措施的比較切合實(shí)際，也比較容易實(shí)現(xiàn)，而且費(fèi)用比較低，但是做起來(lái)的時(shí)間要求比較高，效果不會(huì)太顯著。
3.物理修復(fù)
（1）電動(dòng)修復(fù)
通過(guò)電流使土壤中的重金屬離子(如Pb、Cd、Cr、Zn等)和無(wú)機(jī)離子以電透滲和電遷移的方式向電極運(yùn)輸，再集中收集處理。該方法適用于低滲透的粘土和淤泥土，可以控制污染物的流動(dòng)方向。在沙土上的實(shí)驗(yàn)，土壤中Pb2+、Cr3+等重金屬離子的除去率也可達(dá)90%以上。電動(dòng)修復(fù)不攪動(dòng)土層，修復(fù)時(shí)間短，是一種經(jīng)濟(jì)可行的原位修復(fù)技術(shù)。
（2）電熱修復(fù)
利用高頻電壓產(chǎn)生的電磁波對(duì)土壤進(jìn)行加熱，使污染物從土壤顆粒內(nèi)解吸出來(lái)，加快一些易揮發(fā)性重金屬?gòu)耐寥乐蟹蛛x，從而達(dá)到修復(fù)的目的。該技術(shù)可以修復(fù)被Hg和Se等重金屬污染的土壤。
（3）土壤淋洗
利用淋洗液把土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移到土壤液相中去，再把富含重金屬的廢水進(jìn)一步回收處理。該技術(shù)要求尋找一種既能提取各種形態(tài)的重金屬，又不破壞土壤結(jié)構(gòu)的淋洗液。目前用于淋洗土壤的淋洗液，包括有機(jī)或無(wú)機(jī)酸、堿、鹽和螯合劑。
4.化學(xué)修復(fù)
化學(xué)修復(fù)就是向土壤投入改良劑，將重金屬吸附、氧化還原、拮抗或沉淀，降低重金屬的生物有效性。常用改良劑有石灰、沸石、碳酸鈣、磷酸鹽、硅酸鹽和促進(jìn)還原作用的有機(jī)物質(zhì)，不同改良劑對(duì)重金屬的作用機(jī)理不同?；瘜W(xué)修復(fù)簡(jiǎn)單易行，但它只改變了重金屬在土壤中的存在形態(tài)，金屬元素仍保留在土壤中，容易再度活化危害植物。
結(jié) 語(yǔ)
重金屬污染土壤的治理是一個(gè)整體性的工程，需要多種治理技術(shù)。植物修復(fù)加上化學(xué)、微生物及農(nóng)業(yè)生態(tài)措施，增加重金屬的生物有效性，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)和吸收，能更好地提高土壤重金屬修復(fù)的效率。因此，生物修復(fù)綜合技術(shù)前景廣闊。
參考文獻(xiàn)
收稿日期：2011-05-20
基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（編號(hào)：40963001）資助
作者簡(jiǎn)介：金聯(lián)平（1985―），男,安徽潁上人,碩士研究生,主要從事熱帶海島地表過(guò)程與環(huán)境評(píng)價(jià)的學(xué)習(xí)與研究。
中圖分類號(hào)：X852
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：1674-9944（2011）06-0001-02
1 引言
重金屬是指密度4.0以上的約60種元素或密度在5.0以上的45 種元素。As 和Se是非金屬,但是它們的毒性及某些性質(zhì)與重金屬相似,所以將砷和硒列入重金屬污染物范圍內(nèi)［1］。重金屬污染已成為全世界人們極為關(guān)注的焦點(diǎn)之一。隨著全球經(jīng)濟(jì)化的迅速發(fā)展,重金屬的污染物通過(guò)各種途徑進(jìn)入土壤,造成土壤嚴(yán)重污染。重金屬在土壤中的高富集直接影響農(nóng)作物的產(chǎn)量并使其品質(zhì)下降［2］，并可通過(guò)食物鏈危害人類的健康; 也可導(dǎo)致大氣和水環(huán)境質(zhì)量的進(jìn)一步惡化; 即使重金屬富集程度不高,亦可能阻礙土壤中微生物群體的多樣性和活力,從而嚴(yán)重影響作為營(yíng)養(yǎng)循環(huán)和持續(xù)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)的土壤的生物量和肥力［3］。蔬菜基地的健康發(fā)展關(guān)系著人們的飲食安全和我國(guó)蔬菜的正常出口,因此治理蔬菜基地土壤重金屬污染具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。
2 蔬菜基地土壤重金屬污染物來(lái)源
土壤中重金屬元素的來(lái)源主要有兩種方式：自然因素來(lái)源,主要受成土母質(zhì)和成土過(guò)程對(duì)土壤重金屬含量的影響；受人為因素的影響,在各種人為因素中,則主要包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通等來(lái)源引起的土壤重金屬污染。
2.1 大氣降塵污染
大氣中的有害氣體主要是由工廠排出的有毒廢氣,因其成分復(fù)雜,遷移擴(kuò)散污染面大,長(zhǎng)期對(duì)土壤造成嚴(yán)重污染。工業(yè)廢氣的污染大致分為兩類，氣體污染,如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳?xì)浠衔锏? 氣溶膠污染,如工業(yè)粉塵、煙塵等固體粒子及煙霧、霧氣等液體粒子,它們通過(guò)沉降或降水進(jìn)入土壤,造成污染［4］。公路、鐵路兩側(cè)農(nóng)田土壤中的重金屬污染主要是以Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu 的污染為主,它們來(lái)自于含鉛汽油的燃燒,汽車輪胎磨損產(chǎn)生的含Zn 粉塵等,汽油中添加的抗暴劑烷基鉛會(huì)隨著汽車尾氣污染公路兩側(cè)100m范圍內(nèi)的土壤［5］。
2.2 農(nóng)藥、化肥等農(nóng)用物資的不合理使用
農(nóng)藥能防治病、蟲(chóng)、草害,如果使用得當(dāng),可保證作物的增產(chǎn),但它是一類危害性很大的土壤污染物,施用不當(dāng),會(huì)引起土壤污染。施用化肥是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的重要措施,但不合理的使用,也會(huì)引起土壤污染［6］。長(zhǎng)期大量使用氮肥,會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu),造成土壤板結(jié),生物學(xué)性質(zhì)惡化,影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。
2.3 固體廢物對(duì)土壤的污染
工業(yè)廢物和城市垃圾是土壤的固體污染物。例如,各種農(nóng)用塑料薄膜作為大棚、地膜覆蓋物被廣泛使用,如果管理、回收不善,大量殘膜碎片散落田間,會(huì)造成蔬菜基地“白色污染”。還有一些固體廢棄物被直接或通過(guò)加工作為肥料施入農(nóng)田,造成土壤重金屬污染,如磷鋼渣作為磷源施入農(nóng)田時(shí),土壤中發(fā)現(xiàn)有Cr 的累積［7］。
2.4 污水灌溉和污泥施肥
污水中的重金屬隨著污水灌溉進(jìn)入農(nóng)田后以不同的方式被土壤截留固定從而引起污染。污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)和N、P、K等營(yíng)養(yǎng)元素,但同時(shí)也含有大量的重金屬,隨著大量的污泥進(jìn)入農(nóng)田,農(nóng)田中的重金屬的含量在不斷增高,導(dǎo)致農(nóng)作物中的重金屬殘留過(guò)多,如施用污泥和污水是造成蔬菜重金屬殘留的一個(gè)主要原因［8］。
3 蔬菜基地土壤重金屬污染的特點(diǎn)
3.1 潛伏性和滯后性
重金屬在土壤中不易隨水淋溶,不能被微生物分解,具有明顯的生物富集作用,重金屬主要通過(guò)對(duì)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)的影響來(lái)表現(xiàn)其危害。因此,土壤污染具有較長(zhǎng)潛伏期。由于土壤、污染物及地域的復(fù)雜性,土壤一旦受到污染,其治理不僅見(jiàn)效慢、費(fèi)用高,而且受到多種因素的制約［9］。
3.2 單向性和難治理性
進(jìn)入土壤中的重金屬不能被微生物降解,易積累,所以一旦土壤被重金屬污染,很難恢復(fù)。某些被重金屬污染的土壤可能要100～200年時(shí)間才能夠恢復(fù),因此土壤的重金屬污染一旦發(fā)生通常很難治理,而且其治理成本較高、治理周期較長(zhǎng)。
3.3 間接性和綜合性
土壤重金屬對(duì)人的危害主要是通過(guò)食物鏈或者滲濾進(jìn)入地下水體實(shí)現(xiàn)的。在生態(tài)環(huán)境中,往往是多種重金屬污染同時(shí)發(fā)生,形成復(fù)合污染,且污染強(qiáng)度顯示出放大性［10］。
4 蔬菜基地土壤重金屬污染的危害
4.1 直接危害農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,造成經(jīng)濟(jì)損失
土壤重金屬污染物直接危害農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)和發(fā)育,導(dǎo)致產(chǎn)量下降,品質(zhì)降低［11］,造成經(jīng)濟(jì)損失。中國(guó)每年因重金屬污染導(dǎo)致的糧食減產(chǎn)超過(guò)1 000萬(wàn)t,被重金屬污染的糧食多達(dá)1 200萬(wàn)t,合計(jì)經(jīng)濟(jì)損失至少200億元［12］。加入WTO之后,農(nóng)產(chǎn)品的重金屬超標(biāo)問(wèn)題對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)沖擊更大。
4.2 威脅生態(tài)環(huán)境安全與人類的生存健康
土壤一旦被重金屬污染后,其危害性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大氣和水體的污染。有研究表明,重金屬污染能明顯影響土壤微生物群落,降低土壤微生物量和活性細(xì)菌量,對(duì)土壤重金屬綜合污染指數(shù)的相關(guān)分析表明,在土壤綜合污染較輕的情況下,土壤微生物多樣性較高,隨著重金屬綜合污染指數(shù)的增加,微生物多樣性呈指數(shù)式迅速下降［13］。土壤重金屬污染使污染物在植物、蔬菜、水果等食物中Cd、Pb、Cr 、As 等重金屬含量超標(biāo)或接近臨界值,從而使重金屬通過(guò)食物鏈富集到動(dòng)物和人體,最終危害人類健康［14］。
5 蔬菜基地土壤重金屬污染的治理
由于農(nóng)田土壤重金屬污染的特點(diǎn),其治理應(yīng)立足于“防重于治”的基本方針［15］,堅(jiān)持“預(yù)防為主、防治結(jié)合、綜合治理”。對(duì)未被污染的土壤采取預(yù)防措施,要控制或消除污染源；對(duì)已經(jīng)污染的土壤則要采取積極治理措施,將污染控制在最低限度。目前,大多數(shù)治理方法尚處于探索階段,治理方法各有利弊［16］。
5.1 控制污染源,減少污染的排放
控制污染源,即控制進(jìn)入農(nóng)田土壤中的污染物的數(shù)量和速度,使其在土體中緩慢地自然降解,而不致迅速而大量地進(jìn)入農(nóng)田,超過(guò)土壤的承受能力,引起土壤污染［17，18］。嚴(yán)格做好蔬菜基地的規(guī)劃,做到土壤的合理安全有效利用,按規(guī)劃的目標(biāo)實(shí)施,防患于未然。合理使用化肥、農(nóng)藥,重視開(kāi)發(fā)高效低毒低殘留的化肥、農(nóng)藥。
5.2 修復(fù)被重金屬污染的蔬菜基地土壤
修復(fù)措施主要包括客土、換土和深耕翻土等。通過(guò)客土、換土和深耕翻土與污土混合,可以降低土壤中重金屬的含量,減少重金屬對(duì)土壤植物系統(tǒng)產(chǎn)生的毒害,從而使農(nóng)產(chǎn)品達(dá)到食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)［19］。對(duì)土壤重金屬污染嚴(yán)重的地段,依靠切斷污染源的方法則往往很難恢復(fù),有時(shí)要靠深耕客土、淋洗土壤等方法才能解決問(wèn)題。另外開(kāi)展植物修復(fù)技術(shù)的研究及培養(yǎng)抗性微生物等。其他治理技術(shù)見(jiàn)效較慢、成本較高、治理周期較長(zhǎng)。
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土壤是地球表面的疏松表層，它是人類賴以生存的重要自然資源，并且在生態(tài)環(huán)境中占有重要地位。而近年來(lái)，隨著工業(yè)的快速發(fā)展和鄉(xiāng)鎮(zhèn)城市化，土壤重金屬污染日益嚴(yán)重，由此會(huì)破壞人類生態(tài)環(huán)境，從而影響人們的健康，因此，土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)已成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。
一、土壤重金屬污染的危害
隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，多種工業(yè)如采礦、冶煉、電鍍、廢電池處理、金屬加工等的排放以及農(nóng)業(yè)中各種農(nóng)藥，化肥的施用均是土壤重金屬污染的來(lái)源。據(jù)報(bào)道，全世界平均每年排放Hg約1.5萬(wàn)噸，Cu 340萬(wàn)噸，Mn 1500萬(wàn)噸，Pb 500萬(wàn)噸，Ni 100萬(wàn)噸[1]。土壤重金屬污染具有污染面積達(dá)、積累時(shí)間長(zhǎng)、不易被微生物降解、有明顯的生物富集作用等特點(diǎn)，被重金屬污染的土壤會(huì)嚴(yán)重影響到農(nóng)作物的生長(zhǎng)和發(fā)育，從而導(dǎo)致農(nóng)作物的減產(chǎn)并污染農(nóng)作物。安志裝等人[2]研究發(fā)現(xiàn)鎘與巰基氨基酸和蛋白質(zhì)的結(jié)合會(huì)引起氨基酸蛋白質(zhì)的失活，甚至使植物死亡。另外，土壤中的重金屬會(huì)被農(nóng)作物吸收并在農(nóng)作物體內(nèi)富集，通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，從而嚴(yán)重危害人體健康。
二、土壤重金污染修復(fù)技術(shù)
1.物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)
1.1化學(xué)固化
化學(xué)固化法指的是通過(guò)在土壤中加入土壤固化劑來(lái)改變土壤的有機(jī)質(zhì)含量、礦物組成、pH值和Eh值等理化性質(zhì)，再經(jīng)重金屬的吸附或共沉淀作用來(lái)調(diào)節(jié)其在土壤中的移動(dòng)性，從而降低其共生物有效性。固化劑將污染土壤中的重金屬固定后，不僅可以減少重金屬通過(guò)徑流和淋洗作用對(duì)地表水和地下水的污染，而且被污染的土壤還有可能重建植被[3]。雖然化學(xué)固化法可以固化土壤中的重金屬，但固化劑只是改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)，重金屬仍留在土壤中，因而該方法還有待進(jìn)一步的研究探討。
1.2電動(dòng)修復(fù)
電動(dòng)修復(fù)是近年來(lái)快速發(fā)展的技術(shù)，其作用機(jī)理是將電極對(duì)插入被污染的土壤中，在通入微弱電流形成電場(chǎng)，使土壤中的重金屬在電場(chǎng)形成的各種電動(dòng)力學(xué)效應(yīng)下定向移動(dòng)，在電極區(qū)附近富集，從而將重金屬處理或分離。
對(duì)于低滲透的粘土和淤泥土的修復(fù)，電動(dòng)修復(fù)是常用的技術(shù)。鄭喜坤等人[4]研究了電動(dòng)修復(fù)技術(shù)對(duì)沙土中Pb2+、Cu3+等重金屬離子的去除效果，結(jié)果表明，重金屬離子的去除率達(dá)99%以上。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)是一種原位修復(fù)技術(shù)，它可以有效的去除土壤中的重金屬離子，并且經(jīng)濟(jì)效益好，是一種可行的修復(fù)技術(shù)。
1.3土壤淋洗
土壤淋洗是一種適用于治理大面積重廢污染土壤的方法。所謂淋洗，是指利用提取劑（包括有機(jī)或無(wú)機(jī)酸、堿、鹽、表面活性劑和聚合劑等）將土壤中的固相重金屬轉(zhuǎn)化為液相，土壤在經(jīng)水淋洗處理后可歸回原位利用，而對(duì)于富含重金屬的廢水也可進(jìn)行回收處理，從而達(dá)到修復(fù)土壤的目的[5]。吳華龍等人[6]研究了被銅污染土壤修復(fù)的有機(jī)調(diào)控機(jī)理，研究結(jié)果表明，外加EDTA對(duì)降低紅壤對(duì)銅的吸收率與加入的EDTA量的對(duì)數(shù)量顯著負(fù)相關(guān)。土壤淋洗法雖然處理量大，處理效率高，但會(huì)造成二次污染，因此，尋找一種既能提取各種形態(tài)重金屬又不破壞土壤結(jié)構(gòu)的提取劑將成為土壤淋洗法的研究熱點(diǎn)。
2.植物修復(fù)
植物修復(fù)是指在被重金屬污染的土壤中，種植某種特定的植物，利用該植物對(duì)重金屬的耐性和超富集作用將重金屬移出土壤，使土壤中的重金屬降低到可接受的濃度，達(dá)到重金屬污染修復(fù)的目的。
根據(jù)其修復(fù)過(guò)程和作用機(jī)理可將植物修復(fù)技術(shù)分為4種：①植物萃取技術(shù)，即利用超富集植物將重金屬?gòu)耐寥捞崛〕鰜?lái)，并將其轉(zhuǎn)移，貯存到地上部分，然后通過(guò)植物收割來(lái)對(duì)重金屬進(jìn)行集中處理的過(guò)程[7]。韋朝陽(yáng)等人[8]研究發(fā)現(xiàn)了一種大葉井口草，它對(duì)As的富集有明顯的效果，其地上部分最大含量可達(dá)694mg/Kg。②植物固化技術(shù)，即利用耐金屬植物及其根系微生物的一些生物化學(xué)作用降低重金屬的活性，使其固化，從而減少對(duì)土壤的危害。該方法主要適用于有機(jī)質(zhì)含量的礦區(qū)污染土壤的修復(fù)。③根圈生物技術(shù)，即利用植物根際分泌物和根際脫落物刺激細(xì)菌和真菌的生長(zhǎng)，通過(guò)細(xì)菌和真菌對(duì)重金屬的吸附固定作用，是重金屬礦化的過(guò)程。④植物揮發(fā)技術(shù)，即利用植物根系的吸收、積累和揮發(fā)作用減少土壤中一些揮發(fā)性污染物，及植物將污染物吸收到體內(nèi)后將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)釋放到大氣中[9]。
3.工程措施
工程措施是比較經(jīng)典和傳統(tǒng)的修復(fù)土壤重金屬污染的方法，主要包括客土、換土及深耕翻土等方法。通過(guò)客土、換土或者將深耕翻土與污土混合，使土壤中重金屬的含量降低，減少重金屬對(duì)土壤植物的毒害，從而使農(nóng)產(chǎn)品達(dá)到食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[10]。
客土法是將干凈的土壤覆蓋在已受污染的土壤上混勻，從而降低土壤中污染物的濃度；換土法是用干凈的土壤代替受污染的的土壤，對(duì)于換出的土壤應(yīng)進(jìn)行處理，防止二次污染的發(fā)生；深耕翻土是將表層已受到污染的土壤翻至深層，從而使土壤中污染物的濃度降低。
三、結(jié)語(yǔ)
目前運(yùn)用于修復(fù)土壤重金屬污染的技術(shù)有很多，但每種修復(fù)技術(shù)對(duì)于土壤重金屬污染修復(fù)均有一定的弊端，并且對(duì)于不同類型的土壤受重金屬的污染的程度的不同，單一的使用某種技術(shù)并不能達(dá)到理想的效果，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)綜合多種修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，互取優(yōu)勢(shì)，研究出新型的具有高效，低耗的修復(fù)技術(shù)。
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中圖分類號(hào)： TD21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
礦產(chǎn)資源作為人們生產(chǎn)生活的基本，這種資源的開(kāi)發(fā)利用為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)起到重要推動(dòng)力的同時(shí)，也引發(fā)了比較嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題。我國(guó)部分地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，隨著現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的金屬礦山被開(kāi)采，隨著礦山開(kāi)采年份的延長(zhǎng)，礦山周邊土壤環(huán)境中重金屬污染現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，并逐漸為人們所關(guān)注，一旦土壤環(huán)境中的重金屬積累到一定程度就會(huì)引起土地退化、地表水和地下水污染，并通過(guò)植物進(jìn)入食物鏈被人或動(dòng)物攝取，危害人體健康。因此，有必要對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行密切關(guān)注，并采取相應(yīng)的防治措施。
1、金屬礦山土壤重金屬污染和危害
1.1金屬礦山土壤重金屬污染的來(lái)源
金屬礦山周邊土壤中的重金屬, 除本身由于地球化學(xué)作用而可能造成背景值偏高外,其它則主要來(lái)源于金屬礦產(chǎn)開(kāi)采、洗選、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中廢氣、廢水的排放及固體廢物的堆放。露采或坑采的鉆孔、爆破和礦石裝載運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程產(chǎn)生的粉塵和揚(yáng)塵中含有大量的重金屬, 經(jīng)過(guò)雨水的淋溶進(jìn)入周邊土壤；廢水主要包括礦坑水，選礦、冶煉廢水及尾礦池水等，廢水以酸性為主, 以含有大量重金屬及有毒、有害元素為特征。有色金屬工業(yè)固體廢棄物主要是指在開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的剝離物和廢石, 以及在選礦過(guò)程中所排棄的尾礦，這些固體廢物若在露天堆放，容易迅速風(fēng)化，并通過(guò)降雨、酸化等作用向礦區(qū)周邊擴(kuò)散, 從而導(dǎo)致土壤重金屬污染。
1.2金屬礦山土壤重金屬污染的影響
土壤重金屬污染的影響主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn)：首先，淋溶作用。是指在降水的淋溶作用土壤中的重金屬向下滲透到深層土壤或地下水層。其次，被人或動(dòng)物的吸入。由于受污染的土壤直接暴露在環(huán)境中，人或動(dòng)物就會(huì)通過(guò)土壤顆粒物等形式直接或間接地吸入到體內(nèi)。從而損壞人或動(dòng)物健康。最后，就是通過(guò)植物吸收利用進(jìn)入食物鏈，進(jìn)而對(duì)食物鏈上的生物產(chǎn)生毒害。
1.3金屬礦山土壤重金屬污染的特點(diǎn)
與其它污染形態(tài)有所不同的是, 金屬礦山含重金屬?gòu)U棄物種類繁多，并且土壤重金屬污染有其自身特點(diǎn)，對(duì)環(huán)境的危害方式和污染程度都不一樣，主要表現(xiàn)為:第一點(diǎn)，土壤重金屬污染往往要通過(guò)對(duì)土壤及農(nóng)作物樣品進(jìn)行監(jiān)測(cè)后才能確定，具有滯后性和隱蔽性。第二點(diǎn)，重金屬在土壤中不容易遷移、擴(kuò)散和稀釋，很容易在土壤中不斷積累而超標(biāo)，具有累積性。第三點(diǎn)，重金屬污染的自然降解是非常困難的, 積累在土壤中的重金屬很難靠稀釋作用和自凈作用來(lái)消除，具有難治理性和不可逆性。
1.4金屬礦山土壤重金屬污染的危害
土壤被污染后，大部分污染物質(zhì)能較長(zhǎng)時(shí)間存在于土壤環(huán)境中,難以消除，易被人們所忽視。土壤重金屬污染的主要危害包括:首先，影響植物生長(zhǎng)。土壤中的重金屬通過(guò)雨水淋溶作用向下滲透, 不僅會(huì)導(dǎo)致地下水的污染，還會(huì)被金屬礦山周圍的植物吸收，影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。其次，危害人體健康。受污染的土壤直接暴露在環(huán)境中,為人或動(dòng)物所吸收后，會(huì)嚴(yán)重危害人體健康。最后，降低土壤的生態(tài)功能。重金屬污染能明顯影響土壤的理化性質(zhì)，進(jìn)而降低土壤微生物量和活性細(xì)菌量，減少土壤系統(tǒng)中的生物多樣性, 從而影響土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定。
2、金屬礦山土壤重金屬污染的治理途徑
2.1物理方法
物理修復(fù)是借助物理手段去除土壤中污染物的技術(shù)。分為熱力修復(fù)、蒸汽浸提修復(fù)等熱處理，及 電動(dòng)力學(xué)修復(fù)、壓裂修復(fù)、穩(wěn)定化修復(fù)、物理分離修復(fù)工程措施法。一般情況下，熱處理法主要針對(duì)汞污染，效果比較明顯，但工程量較大，耗能較多，且易使土壤有機(jī)質(zhì)和土壤水遭到破壞。而工程措施是利用外來(lái)重金屬多富集在土壤表層的特性，去除受污染的表層土壤后，將下層土壤耕作活化或用未被污染活性土壤覆蓋，從而將耕作層土壤中的重金屬濃度降至臨界濃度以下。
2.2物理化學(xué)方法
物理化學(xué)方法通常分為三種：一種是電動(dòng)修復(fù)法。這是一門新的經(jīng)濟(jì)型土壤修復(fù)技術(shù)，在不攪動(dòng)土層的基礎(chǔ)上，在包含污染土壤的電解池兩側(cè)施加直流電壓形成電場(chǎng)梯度,土壤中的重金屬通過(guò)電遷移、電滲流或電泳的途徑被帶到位于電解池兩極的處理室中并通過(guò)進(jìn)一步的處理，從而實(shí)現(xiàn)污染土壤樣品的減污或清潔。一種是土壤淋洗法。是指利用有機(jī)或無(wú)機(jī)酸等淋洗液將土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移至液相中,再把富含重金屬的廢水進(jìn)一步回收處理。一種是玻璃化技術(shù)法。對(duì)某些特殊重金屬利用電極加熱將重金屬污染的土壤熔化，冷卻后形成比較穩(wěn)定的玻璃態(tài)物質(zhì)。
2.3化學(xué)方法
化學(xué)修復(fù)是利用加入到土壤中的化學(xué)修復(fù)劑石灰、 沸石、 鈣鎂磷肥等與污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有效降低重金屬的水溶性、 擴(kuò)散性和生物有效性,促使土壤中的重金屬元素轉(zhuǎn)化為難溶物，從而使污染物被降解或毒性被去除或降低的修復(fù)技術(shù)。
2.4農(nóng)業(yè)方法
農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)是近幾年新興的修復(fù)技術(shù)，是因地制宜地調(diào)整一些耕作管理制度，在重金屬污染土壤中種植不進(jìn)入食物鏈的植物，選擇能降低土壤重金屬污染的化肥，或增施能夠固定重金屬的有機(jī)肥等措施來(lái)降低土壤重金屬污染，從而改變土壤中重金屬的活性，降低其生物有效性，減少重金屬?gòu)耐寥老蜃魑锏霓D(zhuǎn)移，從而達(dá)到減輕其危害的目的。
2.5生物方法
污染土壤的生物修復(fù)分為植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)和動(dòng)物修復(fù)技術(shù)。植物修復(fù)技術(shù)是指利用自然生長(zhǎng)或遺傳工程培育的植物及其共存微生物體系，清除污染物的一種環(huán)境治理技術(shù)。微生物修復(fù)技術(shù)是指利用土壤中某些微生物的生物活性對(duì)重金屬具有吸收、沉淀、氧化和還原等作用，把重金屬離子轉(zhuǎn)化為低毒產(chǎn)物，從而降低土壤中重金屬的毒性。動(dòng)物修復(fù)技術(shù)是指利用土壤中某些動(dòng)物能吸收重金屬的特性，在一定程度上降低污染土壤中重金屬含量。與其它治理重金屬污染的技術(shù)相比生物修復(fù)技術(shù)設(shè)施較簡(jiǎn)便、投資較少、無(wú)二次污染，但是治理效率低。
3、今后的發(fā)展方向
在各種修復(fù)技術(shù)中，工程修復(fù)技術(shù)雖然效果好，但費(fèi)用昂貴，難以用于大規(guī)模污染土壤的改良，而且常常導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞、生物活性下降和土壤肥力退化。而農(nóng)業(yè)措施雖然周期長(zhǎng)，但只適用于輕度污染的土壤。生物修復(fù)費(fèi)用低廉，而且能帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益，還具有一定的生態(tài)效益，是一種較為理想的方法，但也存在著對(duì)土壤肥力、氣候、水分、鹽度等自然和人為條件要求嚴(yán)格、對(duì)一種或兩種重金屬選擇性修復(fù)等問(wèn)題。植物修復(fù)技術(shù)作為一種新興高效、綠色廉價(jià)的生物修復(fù)途徑，現(xiàn)已被科學(xué)界和政府部門認(rèn)可和選用，并逐步走向商業(yè)化。盡管存在上面這些難點(diǎn)， 重金屬污染土壤的植物修復(fù)技術(shù)作為一種新興的環(huán)境友好型修復(fù)技術(shù)，在今后環(huán)境污染治理中有望發(fā)揮不可替代的作用。
4、結(jié)語(yǔ)
近年來(lái)，我國(guó)金屬礦業(yè)迅速發(fā)展，所造成的重金屬污染日益加劇，而現(xiàn)有的重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)很多雖然很多，但都有其局限性，難以達(dá)到預(yù)期效果，因此，還需要將多種修復(fù)技術(shù)科學(xué)地結(jié)合起來(lái)綜合應(yīng)用，取長(zhǎng)補(bǔ)短，才能達(dá)到更好的效果。
2.土壤重金屬污染產(chǎn)生的嚴(yán)重后果 ①土壤污染使本來(lái)就緊張的耕地資源更加短缺。②土壤污染給人民的身體健康帶來(lái)極大的威脅。③土壤污染給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)很大的不利影響。④土壤污染也是造成其他環(huán)境污染的重要原因。⑤土壤污染中的污染物具有遷移性和滯留性，有可能繼續(xù)造成新的土地污染。⑥土壤污染嚴(yán)重危及后代子孫的利益，不利于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
中圖分類號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
重金屬污染時(shí)指由重金屬及其化合物引起的環(huán)境污染，主要由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬制品等人為因素所致。重金屬的污染主要來(lái)源工業(yè)污染，其次是交通污染和生活垃圾污染。工業(yè)污染大多通過(guò)廢渣、廢水、廢氣排入環(huán)境，在人和動(dòng)物、植物中富集，從而對(duì)環(huán)境和人的健康造成很大的危害。
重金屬污染物是一類典型的優(yōu)先控制污染物。環(huán)境中的重金屬污染與危害決定于重金屬在環(huán)境中的含量分布、化學(xué)特征、環(huán)境化學(xué)行為、遷移轉(zhuǎn)化及重金屬對(duì)生物的毒性。重金屬污染與其他有機(jī)化合物的污染不同，不少有機(jī)化合物可以通過(guò)自然界本身物理的、化學(xué)的或生物的凈化，使有害性降低或解除。而重金屬具有富集性，很難在環(huán)境中降解。目前中國(guó)由于在重金屬的開(kāi)采、冶煉、加工過(guò)程中，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進(jìn)入大氣、水、土壤引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。對(duì)人體毒害最大的重金屬有5種：鉛、汞、砷、鎘、銘。這些重金屬在水中不能被分解，人飲用后毒性放大，與水中的其他毒素結(jié)合生成毒性更大的有機(jī)物。以各種化學(xué)狀態(tài)或化學(xué)形態(tài)存在的重金屬，在進(jìn)入環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)后就會(huì)存留、積累和遷移，造成危害。如隨廢水排出的重金屬，即使?jié)舛刃?，也可在藻類和底泥中積累，被魚(yú)和貝的體表吸附，產(chǎn)生食物鏈濃縮，從而造成公害。如日本的水俁病，就是因?yàn)闊龎A制造工業(yè)排放的廢水中含有汞，在經(jīng)生物作用變成有機(jī)汞后造成的；又如痛痛病，是由煉鋅工業(yè)和鎘電鍍工業(yè)所排放的鎘所致。汽車尾氣排放的鉛經(jīng)大氣擴(kuò)散等過(guò)程進(jìn)入環(huán)境中，造成目前地表鉛的濃度已有顯著提高，致使近代人體內(nèi)鉛的吸收量比原始人增加了約100倍，損害了人體健康。
重金屬污染在環(huán)境中難以降解，能在動(dòng)物和植物體內(nèi)積累，通過(guò)食物鏈逐步富集，濃度成千上萬(wàn)甚至上百萬(wàn)倍的增加，最后進(jìn)入人體造成危害，是危害人類最大的污染物之一。國(guó)際上，許多廢棄物都因含有重金屬元素被列到國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄，近些年隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，我國(guó)出現(xiàn)了重金屬污染頻發(fā)、常發(fā)的狀況。2010 年4月至6月，浙江省政協(xié)組織成立調(diào)研組，通過(guò)召集省有關(guān)單位負(fù)責(zé)人座談，向社會(huì)公眾征集意見(jiàn)建議，并赴杭州、臺(tái)州及所轄的路橋、溫嶺等部分縣（市、區(qū)）進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，全面了解食品藥品安全情況。調(diào)研結(jié)果顯示，在浙北、浙中、浙東沿海三個(gè)區(qū)域中，城郊傳統(tǒng)的蔬菜基地、部分基本農(nóng)田都受到了較嚴(yán)重的影響。工業(yè)“三廢”及城市生活污染物排放，引起重金屬污染農(nóng)田。調(diào)研組有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，這些城郊重金屬對(duì)土壤的污染，主要是近十多年造成的，主要是人為的污染，這會(huì)直接威脅到百姓的生命健康。2011年3月中旬，在浙江臺(tái)州市路橋區(qū)峰江街道，一座建在居民區(qū)中央的“臺(tái)州市速起蓄電池有限公司”（以下簡(jiǎn)稱“速起蓄電池公司”）被曝出其引起的鉛污染已致使當(dāng)?shù)?68名村民血鉛超標(biāo)。由于重金屬污染事件在我國(guó)頻繁發(fā)生，使得我國(guó)開(kāi)始重視重金屬污染的治理。
Abstract: Since the implementation of the policy of reform and opening up, in a market economy environment and conditions, China's socialist modernization construction has made rapid development and progress, increasing international status, people's living standard and quality of life has been greatly improved, China has entered a new era of all-round development. But with the rapid development of economy, the environmental pollution problems have become increasingly prominent, decrease the quality of living environment, not only does harm to people's health, but also brings some serious consequences for the other, gradually become a global hot topic. This paper mainly from the two aspects of the main reasons causing soil heavy metal pollution and soil heavy metal pollution remediation technology were discussed.
Key words: heavy metal pollution; main reason; repair technology
中圖分類號(hào)：[TU984.11+5]
引言：土壤重金屬污染給人們所帶來(lái)的危害具有長(zhǎng)期性、潛在性的特點(diǎn)，近年來(lái)隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，越來(lái)越多的有害物質(zhì)進(jìn)入到了土壤中，因此我們必須要充分了解土壤中重金屬的來(lái)源，并積極應(yīng)用各種各樣的土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)，最大限度地緩解土壤重金屬污染，給人們創(chuàng)造一個(gè)更加健康舒適的生活環(huán)境，從根本上提高人們的生活質(zhì)量。土壤重金屬污染作為環(huán)境污染的一個(gè)重要方面，不僅破壞了生態(tài)環(huán)境，同時(shí)也給人們的正常生產(chǎn)和生活帶來(lái)了極大的威脅，因此對(duì)于這一問(wèn)題，相關(guān)部門和人員必須要給予足夠的重視，積極采取有效措施加以解決。
一、造成土壤重金屬污染的主要原因
1.工業(yè)三廢的排放
在我國(guó)，礦產(chǎn)冶煉加工、化工、電鍍、電池、以及塑料等行業(yè)所排放的重金屬是造成土壤重金屬污染的主要工業(yè)源，由于大多數(shù)工業(yè)企業(yè)污染物處理意識(shí)淡薄，并沒(méi)有配備足夠的處理設(shè)備，就使得工業(yè)廢水、廢氣、廢渣等不斷排放到土壤或者是水體中，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，危害人們的身體健康。
2.燃煤釋放
當(dāng)前我國(guó)使用范圍最廣的能源依然是煤炭，不僅是因?yàn)槲覈?guó)的煤炭資源儲(chǔ)量豐富，同時(shí)也是由于其價(jià)格相對(duì)較低，這就造成煤炭燃燒時(shí)向空氣中排放大量的有害氣體，這些氣體經(jīng)過(guò)沉降就會(huì)進(jìn)入到土壤中，對(duì)土壤造成污染，進(jìn)而對(duì)人體健康和整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生長(zhǎng)期效應(yīng)。
3.垃圾的堆放
如果垃圾堆放的時(shí)間較長(zhǎng)，就會(huì)使其中的重金屬進(jìn)入到土壤中，導(dǎo)致區(qū)域土壤的重金屬含量大量增加。特別是城市垃圾中含有較多的重金屬，在雨水的沖刷之下會(huì)將其中的有毒元素釋放到土壤中，由于這些有毒元素大多以有效態(tài)的形式存在，難以結(jié)合成殘?jiān)鼱顟B(tài)，就使得其在土壤中具有較大的遷移能力，進(jìn)而對(duì)地下水造成污染。
4.化肥和農(nóng)藥的使用
化肥和農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少的物資，對(duì)于促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展具有非常重要的意義，但是如果使用不合理就會(huì)使土壤遭受重金屬污染。這是因?yàn)樵诨屎娃r(nóng)藥中含有較多的重金屬元素，而土壤自身的環(huán)境容量又相對(duì)較低，長(zhǎng)期使用會(huì)積累超標(biāo)含量的重金屬，進(jìn)而使農(nóng)產(chǎn)品受到污染，一旦食用就會(huì)對(duì)人體造成傷害。
二、土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)
1.工程修復(fù)
工程修復(fù)主要指的是采用換土、客土、以及深耕翻土等一些措施，有效降低土壤中的重金屬含量，從而減少對(duì)植物系統(tǒng)的毒害，保障農(nóng)產(chǎn)品安全。一般，換土法和客土法主要用來(lái)治理重污染區(qū)，而深耕翻土法則主要用于重金屬污染程度較輕的區(qū)域?？偟膩?lái)講，工程修復(fù)比較穩(wěn)定、徹底，但是由于工程量比較大，成本費(fèi)用較高，還容易對(duì)土體機(jī)構(gòu)造成破壞。
2.物理修復(fù)技術(shù)
主要分為電熱修復(fù)、土壤淋洗、電動(dòng)修復(fù)等。針對(duì)面積小且污染重的土壤進(jìn)行修復(fù), 適應(yīng)性廣，也是一種治本的措施, 但在操作中可能發(fā)生二次污染破壞土壤結(jié)構(gòu)并導(dǎo)致肥力下降。
（1）電熱修復(fù)。電熱修復(fù)是指通過(guò)高頻電壓產(chǎn)生熱能和電磁波,加熱土壤, 將土壤顆粒中的污染物解吸出來(lái), 并從土壤內(nèi)分離出易揮發(fā)的重金屬,達(dá)到修復(fù)的效果。主要針對(duì)修復(fù)土壤被Se或Hg等重金屬污染的情況。此外，也可以將土壤置于高溫高壓中,使之變成玻璃態(tài)物質(zhì), 最終從根本上修復(fù)了土壤中重金屬的污染。
（2）土壤淋洗。淋洗法是指用淋洗液沖洗受到污染的土壤,將吸附在土壤顆粒中的重金屬變成金屬試劑絡(luò)合物或溶解性離子,再收集淋洗液并回收重金屬。此法適用于輕質(zhì)土壤,修復(fù)效果相對(duì)較好, 但其花費(fèi)也相對(duì)較高。
3.化學(xué)修復(fù)
化學(xué)修復(fù)即向土壤中施加改良劑，利用改良劑的吸附、拮抗、氧化還原、以及沉淀等作用，有效降低重金屬自身的生物有效性。由于不同的改良劑對(duì)土壤中的重金屬會(huì)產(chǎn)生不同的作用，因此這項(xiàng)技術(shù)的重點(diǎn)在于要選擇最為合適的改良劑，比較常用的改良劑主要有石灰、硅酸鹽、磷酸鹽、以及碳酸鈣等。但是化學(xué)修復(fù)是在土壤原位上進(jìn)行的，并不具有永久性，它只是改變了土壤中的重金屬形態(tài)，而重金屬元素依然存留在土壤中，很容易活化再次危害植物。
4.生物修復(fù)
生物修復(fù)是一種通過(guò)生物技術(shù)來(lái)修復(fù)土壤的新方法。主要利用生物去削減、凈化重金屬或降低其毒性。此法效果好又易于操作, 因而越來(lái)越受到人們的青睞, 成為幾年來(lái)污染土壤修復(fù)研究中的熱點(diǎn)。
（1）植物修復(fù)技術(shù)。這是一種通過(guò)自然生長(zhǎng)和遺傳作用來(lái)培育植物對(duì)受重金屬污染的土壤進(jìn)行修復(fù)的技術(shù)。根據(jù)機(jī)理和作用過(guò)程的不同, 此修復(fù)技術(shù)又可分為植物提取、植物穩(wěn)定和植物揮發(fā)三種類型。
①植物提取。用重金屬超積累植物把從土壤中吸收到的重金屬污染物轉(zhuǎn)移到地上的部分, 再收割地上部分并對(duì)其進(jìn)行集中處理,從而降低土壤中的重金屬含量，并達(dá)到可以接受的水平。
②植物穩(wěn)定。用超累積植物或耐重金屬植物使重金屬的活性降低, 減少了重金屬通過(guò)空氣擴(kuò)散而污染環(huán)境或是被淋洗入地下水中的可能性。
（2）微生物修復(fù)技術(shù)。通過(guò)土壤中存在的某些微生物能氧化、沉淀、吸收或還原金屬物質(zhì), 從而降低了土壤中金屬的毒性。此外, 存在于微生物細(xì)胞中的金屬硫蛋白對(duì)Cu、Hg、Cd、Zn等重金屬有強(qiáng)烈的親和性,而且它對(duì)重金屬也有富集作用最終能抑制毒性的擴(kuò)散。但微生物只能對(duì)小范圍污染的土壤進(jìn)行修復(fù)，因此其能力有限。
三、結(jié)束語(yǔ)
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，深刻改變了人們的生產(chǎn)和生活方式，具有非常重要的作用。因此，在當(dāng)前土壤重金屬污染日益嚴(yán)重的情況下，我們必須要積極利用各種形式的土壤修復(fù)技術(shù)來(lái)緩解重金屬污染、改善土壤質(zhì)量，為人們創(chuàng)造一個(gè)健康安全的生活環(huán)境，更好地促進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]王海峰,趙保衛(wèi),徐瑾,車海麗. 重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)及其研究進(jìn)展[J]. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2009(11) .
土壤重金屬污染給人們所帶來(lái)的危害具有長(zhǎng)期性、潛在性的特點(diǎn)，近年來(lái)隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，越來(lái)越多的有害物質(zhì)進(jìn)入到了土壤中，造成土壤結(jié)構(gòu)的變化和功能的衰退，有害物質(zhì)逐漸在土壤中積累，并通過(guò)水或者是植物進(jìn)入到人體，嚴(yán)重危害人們的身體健康。為了有效應(yīng)對(duì)和解決這一問(wèn)題，我們必須要充分了解土壤中重金屬的來(lái)源，并積極應(yīng)用各種各樣的土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)，最大限度地緩解土壤重金屬污染，給人們創(chuàng)造一個(gè)更加健康舒適的生活環(huán)境，從根本上提高人們的生活質(zhì)量。
一、造成土壤重金屬污染的主要原因
1.工業(yè)三廢的排放
在我國(guó)，礦產(chǎn)冶煉加工、化工、電鍍、電池、以及塑料等行業(yè)所排放的重金屬是造成土壤重金屬污染的主要工業(yè)源，由于大多數(shù)工業(yè)企業(yè)污染物處理意識(shí)淡薄，并沒(méi)有配備足夠的處理設(shè)備，就使得工業(yè)廢水、廢氣、廢渣等不斷排放到土壤或者是水體中，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，危害人們的身體健康。
2.燃煤釋放
當(dāng)前我國(guó)使用范圍最廣的能源依然是煤炭，不僅是因?yàn)槲覈?guó)的煤炭資源儲(chǔ)量豐富，同時(shí)也是由于其價(jià)格相對(duì)較低，這就造成煤炭燃燒時(shí)向空氣中排放大量的有害氣體，這些氣體經(jīng)過(guò)沉降就會(huì)進(jìn)入到土壤中，對(duì)土壤造成污染，進(jìn)而對(duì)人體健康和整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生長(zhǎng)期效應(yīng)。
3.垃圾的堆放
如果垃圾堆放的時(shí)間較長(zhǎng)，就會(huì)使其中的重金屬進(jìn)入到土壤中，導(dǎo)致區(qū)域土壤的重金屬含量大量增加。特別是城市垃圾中含有較多的重金屬，在雨水的沖刷之下會(huì)將其中的有毒元素釋放到土壤中，由于這些有毒元素大多以有效態(tài)的形式存在，難以結(jié)合成殘?jiān)鼱顟B(tài)，就使得其在土壤中具有較大的遷移能力，進(jìn)而對(duì)地下水造成污染。
4.化肥和農(nóng)藥的使用
化肥和農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少的物資，對(duì)于促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展具有非常重要的意義，但是如果使用不合理就會(huì)使土壤遭受重金屬污染。這是因?yàn)樵诨屎娃r(nóng)藥中含有較多的重金屬元素，而土壤自身的環(huán)境容量又相對(duì)較低，長(zhǎng)期使用會(huì)積累超標(biāo)含量的重金屬，進(jìn)而使農(nóng)產(chǎn)品受到污染，一旦食用就會(huì)對(duì)人體造成傷害。
二、土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)
1.工程修復(fù)
工程修復(fù)主要指的是采用換土、客土、以及深耕翻土等一些措施，有效降低土壤中的重金屬含量，從而減少對(duì)植物系統(tǒng)的毒害，保障農(nóng)產(chǎn)品安全。一般，換土法和客土法主要用來(lái)治理重污染區(qū)，而深耕翻土法則主要用于重金屬污染程度較輕的區(qū)域?？偟膩?lái)講，工程修復(fù)比較穩(wěn)定、徹底，但是由于工程量比較大，成本費(fèi)用較高，還容易對(duì)土體機(jī)構(gòu)造成破壞。
2.物理修復(fù)
物理修復(fù)技術(shù)主要包括三種類型：1）電動(dòng)修復(fù)。主要指的是在電流的作用之下，土壤中所蘊(yùn)含的重金屬離子以電遷移或者是電透滲的方式被運(yùn)輸?shù)诫姌O，再實(shí)行集中的收集處理。這種方法比較適宜用在具有低滲透性的淤泥土或者是粘土中，能夠有效控制污染物流動(dòng)的方向。2）電熱修復(fù)。主要是利用高頻電壓所產(chǎn)生的熱能對(duì)土壤加熱，從而將土壤顆粒中的污染物解吸出來(lái)，實(shí)現(xiàn)重金屬和土壤的分離，達(dá)到修復(fù)土壤的目的。3）土壤淋洗。即利用淋洗液將土壤固相中存在的重金屬轉(zhuǎn)移到液相中去，然后再將含有重金屬的廢水進(jìn)行回收處理。這種方法比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用，有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。
3.化學(xué)修復(fù)
化學(xué)修復(fù)即向土壤中施加改良劑，利用改良劑的吸附、拮抗、氧化還原、以及沉淀等作用，有效降低重金屬自身的生物有效性。由于不同的改良劑對(duì)土壤中的重金屬會(huì)產(chǎn)生不同的作用，因此這項(xiàng)技術(shù)的重點(diǎn)在于要選擇最為合適的改良劑，比較常用的改良劑主要有石灰、硅酸鹽、磷酸鹽、以及碳酸鈣等。但是化學(xué)修復(fù)是在土壤原位上進(jìn)行的，并不具有永久性，它只是改變了土壤中的重金屬形態(tài)，而重金屬元素依然存留在土壤中，很容易活化再次危害植物。
4.生物修復(fù)
生物修復(fù)主要包括植物修復(fù)和微生物修復(fù)兩種類型。1）植物修復(fù)。指的是利用自然生長(zhǎng)或者是遺傳培育的植物來(lái)修復(fù)受重金屬污染的土壤，根據(jù)其機(jī)理和作用過(guò)程的不同又可以分成植物揮發(fā)、植物提取、以及植物穩(wěn)定等不同的類型。2）微生物修復(fù)。首先，微生物能夠利用帶電荷細(xì)胞對(duì)土壤中的重金屬離子進(jìn)行生物吸附于富集；其次，微生物可以通過(guò)自身的新陳代謝活動(dòng)溶解土壤中的重金屬；此外，微生物還能夠通過(guò)氧化還原作用有效降低重金屬中的毒性，從而減少重金屬對(duì)土壤的污染程度，確保農(nóng)產(chǎn)品的安全衛(wèi)生。
三、總結(jié)
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，深刻改變了人們的生產(chǎn)和生活方式，具有非常重要的作用。因此，在當(dāng)前土壤重金屬污染日益嚴(yán)重的情況下，我們必須要積極利用各種形式的土壤修復(fù)技術(shù)來(lái)緩解重金屬污染、改善土壤質(zhì)量，為人們創(chuàng)造一個(gè)健康安全的生活環(huán)境，更好地促進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]王海峰,趙保衛(wèi),徐瑾,車海麗. 重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)及其研究進(jìn)展[J]. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2009(11) .
