土壤重金属污染危害范文篇1

关键词重金属污染；农作物；影响；应对措施

中图分类号X52文献标识码A文章编号1007-5739（2013）15-0247-01

重金属是指比重在4.0以上（大概60种）或比重在5.0以上（45种）的元素，而对于农田土壤中重金属污染，主要是指具有生物毒性且对农作物易造成污染的铅、镉、铜、锌、镍、铬等重金属[1-5]。一般情况下，重金属是以环境可适的浓度广泛分布于自然界中。但随着社会的发展以及人类活动的加剧，包括对采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等活动的日益增多，造成铅、汞、镉、钴等生物毒性显著的重金属元素及其化合物进入大气、水、土壤中，随着时间的推移，在生物体中存留、积累和迁移，从而引起更严重的污染问题，对环境造成不可逆的危害[6-9]。

1农作物污染来源

1.1农业生产活动中农药及化肥的使用

农药及化肥的使用保证了农作物的产量，但与此同时也带来了环境污染的负面效果。其中由于农田长期、广泛地使用农药，已异化了害虫、草的耐药性，进而促使农药的药量不断加大，造成恶性循环，对环境、农作物以及人类都造成了更深层次的伤害。与此同时，为了追求更高的农作物产量，大量并且更加频繁地使用化肥，造成了重金属在农作物体内的富集，使得重金属含量不断攀升。如汞主要来自含汞的废水和不恰当的灌溉，镉、铅污染主要来自农用塑料薄膜中的热稳定剂等，铜、锌污染主要来源于有机肥、化肥和农药的使用。马耀华等人通过对上海地区菜园土的研究发现：经过一个种植期的施肥后，农作物体内的镉含量从0.10mg/kg攀升至0.32mg/kg。

1.2工业污染

工业污染对于农作物的危害形式则体现在2个方面：一是工业、矿业废水以及弃渣的排放。工业污水和工业弃渣是重金属的重要载体。尤其是对于一些金属冶炼厂等高污染企业，废渣、废水中的重金属含量极高，若未经处理就随意堆放或直接混入土壤则会对生态环境造成非常大的危害。二是工矿企业排放的烟尘上吸附着大量的重金属，导致重金属以气溶胶的形式进入大气，经过大气的降水等形式的干湿沉降进入到土壤中去，从而对农作物造成污染。因此，在农业土壤中，工矿企业周围的土壤中重金属含量一般会较其他地区高很多，因而污染也严重很多。

1.3大气污染

李其林等人通过研究表明：铅、镉、汞、砷与大气污染有直接的关系。如铅可来源于汽车含铅汽油燃烧后排放的尾气、轮胎中添加的锌以及发动机及车体零部件中的铜经过磨损后进入环境中等。Viardetal发现造成公路两侧表层土壤和植物发生重金属污染的主要途径是机动车释放的重金属微粒在近路侧发生沉降。Garciaetal通过对公路两侧土壤和植物中铅、镉、锌、铜等含量的测定，认为道路两侧重金属污染的主要来源是机动车，并提出在公路长期运营前提下路侧土壤会发生显著的重金属累积等观点。Nabuletal通过研究认定高速公路两侧土壤和叶菜类蔬菜中存在重金属累积和污染。刘廷良等研究发现，路两旁的土壤中锌的重要来源即为汽车轮胎添加剂中的锌。目前，我国城市化进程迅速推进，机动车等交通工具数量激增，因此其排放至大气中的污染物质也日益增加，从而导致重金属在道路附近的农业土壤中累积。生物毒性显著的重金属元素如铅、镉等，随着公路运营过程而长期存在，对人体健康安全存在着潜在影响。

2重金属对农作物的危害机理

土壤酶是土壤中一种生物化学反应的生物催化剂。在多数情况下，土壤酶是以复合体的形式吸附在土壤胶体颗粒表面，只有部分会溶解于土壤的溶液中。在土壤中的各种生物化学反应过程都有土壤酶参加，如动植物残体和微生物残体的分解过程，腐殖质的分解及其合成有机化合物的水解与转化过程，还有某些无机化合物的还原、氧化反应等等。土壤酶的活性能够反映出某一种土壤在特定状况下生物化学过程的相对强度。因此，测定相应酶的活性，可以间接了解某种物质在土壤中的转化情况。

依据相关研究可知，土壤酶活性的大小与重金属的污染程度存在一定的相关性。土壤中的许多酶大部分是由微生物分泌的，并且它们和微生物共同参与土壤中物质与能量的循环。Kandeleretal通过对土壤中13种酶的研究发现，与土壤中碳循环有关的酶受到重金属的抑制较小，而与土壤氮、磷、硫循环有关的酶受到重金属抑制作用比较明显。同时，Kupermanetal的研究成果指出：随着重金属浓度的增加，几乎所有的土壤酶活性明显降低了10～50倍。生物酶一般为蛋白质，而重金属可与蛋白质发生络合反应，使得蛋白质变性沉淀，因而酶也就失去活性。有研究者将在金属冶炼厂及化工厂等高污染企业附近的受到重金属污染的土壤与未被污染的土壤相比，土壤中脱氢酶、蛋白酶、碱性磷酸酶及硫酸酯酶的活性均受到了明显的抑制。

3重金属对农作物危害的表现形式

对于重金属元素含量超标的地区则会引起植物生理功能的紊乱、营养不均衡，最终使植物枯萎甚至死亡。此外，汞、砷能够有效地减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，影响氮元素的供应。重金属在农田土壤系统中的污染过程具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点，不容易被人所发现，这样会使危害更加严重，农田重金属污染不仅会使土壤中的肥力下降，导致农作物的产量和质量减少，而且会通过食物链最终危害人类的健康。重金属还会对生殖障碍造成影响，影响胚胎的正常发育，威胁儿童和成人的身体健康等。

4应对措施

4.1化学方法

治理重金属污染的化学方法可归纳为2种。一是土壤解毒剂的研发与应用。土壤解毒剂是一种以凝灰岩为主要材料的合成硅，它除含有钙和硅这2种元素之外，还含有少量的铁、锰、镁及钾等，可对土壤中残留的农药进行无害化处理，同时农药在分解后的产物又能促进细菌的繁殖，对被重金属污染的土壤起到一个轻度进化的作用。二是柠檬酸的研制。美国能源部下属的BrookhavenNationalLaboratory的科学家发明了一种柠檬酸。该种酸能够有效地从土壤和垃圾中分离出生物毒性显著的重金属污染物，并随之将其转变成为有具有可利用价值的物质。该种新方法几乎可以清除土壤和垃圾中所有的具有显著生物毒性的重金属镉、铅、锌、铜以及放射性物质比如铀、铂、钻、艳、锶等。经过该种柠檬酸的处理后，土壤中具显著生物毒性的重金属可大大减少。

4.2生物技术

利用生物方法净化土壤这一农作物的生长载体中的复合污染，在现如今对于土壤污染防治与修复，生物修复技术得到广泛的推崇。日本往原公司研制出利用生物技术迅速净化土壤复合污染的技木，即在污染的土壤中混入肥料和微量的无害酸，从而使受到污染而失去活性的土壤恢复固有的呼吸作用。然后通过迅速消耗土壤中的氧而形成强烈的还原效应，达到治理污染修复农作物生长环境的目的。

5参考文献

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土壤重金属污染危害范文

关键词：污泥；重金属；环境风险；削减措施

中图分类号：X703文献标识码：A

作者简介：杨志海（1977-），男，河北唐山人，讲师，固体废弃物综合利用技术；孙玉焕（1976-），女，山东德州人，副教授，研究方向：污泥土地处置的风险评价及其资源化。

基金项目：青岛科技大学科研启动基金（0022177）资助

1引言

污泥又名污水污泥，是指污水处理厂在净化污水过程中的副产物，是由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。由于经济和城市化水平的不断提高及人口的增长，我国污水处理厂迅速增加，相应的污泥产生量也急剧增加。

随着垃圾（包括污泥）填埋场地的越来越少以及对资源循环利用的需求，污泥的土地利用已成为污泥处置的发展方向。污泥含有多种重金属、有机污染物和病原物，这些环境危险物质随污泥进入土壤，对生态环境安全和人类健康带来风险，甚至构成威胁。其中，污水污泥中重金属的含量一直都是人们所关心的环境问题，担心城市污泥中会含有大量重金属，因此把重金属问题看作是限制其农用的主要障碍。

本文就污泥土地利用过程中污泥中重金属含量及其对土壤质量、植物等的潜在影响，以及削减这种环境风险的措施作一综述，为污泥的安全处置及土地利用过程中的生态环境保护提供科学信息和管理经验。

2污泥中重金属的含量

污泥是污水处理的副产物，污水中的污染物在污水处理过程中部分会转移到污泥中。重金属是污泥中最主要的污染物之一。重金属由于具有难迁移、易富集、危害大等特点一直是限制污泥农业利用的最主要因素。陈同斌等[1]对国内（1994～20__）报道的城市污泥重金属的资料进行统计分析表明，我国城市污泥的Ni、Pb、Cr、Cu、Zn含量变化幅度很大，极差最高达几千mgkg-1。从统计结果和根据污泥农用标准进行分析来看，其中Cu和Zn是我国污泥中含量最高的元素，也是限制其土地利用的主要因素之一。李季和吴为中[2]对我国44个城市污水污泥重金属含量进行了统计分析，Cu和Zn的含量低于陈同斌等[1]的对我国部分污水处理厂污泥统计结果，而对于毒性较大的Hg和As，含量则较高。从总量的角度研究重金属是比较传统的研究方法，但只凭一个总量无法说明重金属的活性和生物有效性。因此，在对污泥中重金属进行研究时，不仅要考虑全量，还要对其分布形态进行研究。

3污泥土地利用的重金属风险

3.1增加土壤中重金属含量

施用含有重金属的污泥后，土壤和土壤溶液中各形态的重金属含量均有所增加，但以表层增加最多。由于重金属具有难迁移难转化的特点，因此污泥施用后可以长时间保留在土壤中。长期施用污泥的土壤停止施用污泥后，重金属在各形态中的分布没有明显变化，表明重金属对植物、动物和微生物的毒害作用仍然存在。既然污泥施用后，重金属会残留在土壤中，随着污泥施用时间的不断延长，重金属就会在土壤中不断累积。土壤中重金属含量的增加对人类、动物、植物和土壤生态系统都存在着潜在的危害，污泥土地利用时，应综合考虑施用量、施用地点和施用时间等方面的选择。

3.2对植物的毒害作用

一般而言，随着污泥施用量的增加，作物体内重金属的含量增加。国外专家研究发现，与化肥相比，长期施用污泥土壤的小麦籽粒Cu、Zn含量明显增加。污泥浸提液中的重金属对植物幼苗也有一定的毒害作用，在各种污泥浸提液中，中国大白菜种子发芽率保持较高的水平，随着污泥浸提液浓度的降低，种子发芽率升高。

植物对重金属的吸收受到土壤条件、重金属形态、植物类型等多种因素的影响，不能只从土壤重金属的总量角度来研究。重金属植物有效性是一个涉及物理、化学、生物学等许多因素的交叉研究课题。污泥中重金属的活性既不同于土壤中原有的重金属，又不同于以无机盐形式加入的重金属，其在土壤中的形态转化和植物有效性更带有本身的复杂性，需要更深入细致的研究。

3.3对人和动物的毒害

重金属对人类健康的危害主要通过以下几种途径：（1）人直接暴露在重金属污染的环境中。施入污泥后，土壤中重金属含量提高，人类暴露于污染环境的机会增加。尤其是当污泥用于园林绿地时，这种直接危害更大。（2）重金属通过食物链进入人体。生长在重金属污染土壤上的作物，体内重金属含量也较高，如果摄入了这种受污染的食物，就会危害人类健康。同样，通过食用受污染的动物，也增加了重金属对人类的毒害作用。（3）饮用含重金属较高的水，也可能引起重金属在体内的积累。（4）如果大气中悬浮颗粒物或气溶胶中含有重金属，也可能通过呼吸道进入人和动物体内，产生毒害作用。

动物通过食用受污染的牧草或在放牧过程中直接将受污染土壤摄入体内，增加了重金属对动物产生毒害的可能性。专家对Cd在羊可食部分的积累进行研究时发现，放牧结束时，施污泥草地上的羊肌肉内Cd含量与放牧前相比没有明显变化，但羊肾内Cd含量明显增加，此外，污泥表施处理中羊肝脏内Cd含量显著提高。动物体内重金属浓度的增加，一方面会危害动物的健康，影响其健康生长；另一方面，增加了通过食物链方式对人类健康危害的可能性。

3.4对土壤微生物的影响

土壤微生物是土壤肥力的一个重要指标，它与植物所需养分的生物化学循环和有机碳的转换密切相关。当地球化学指标不能对污染物影响土壤生态系统做出有效评价时，微生物学指标可以预示潜在性有毒物质对土壤肥力的影响。

施用污泥，一方面增加了土壤有机质、全氮等养分的含量，提高了土壤肥力，有利于土壤微生物活性的增加。另一方面，由于污泥中含有重金属等污染物质，随污泥带入土壤的污染物质也会对土壤微生物产生毒害作用。施用重金属污染的污泥后，土壤的微生物生物量、呼吸速率会发生显著变化。施用污泥会使土壤微生物种群结构发生改变。虽然关于污泥施用对土壤中微生物种类和微生物活性的影响进行了广泛的研究，但是在污泥农用对土壤微生物生态系统风险评价中还缺乏有效的生物学指标。

3.5对土壤酶的影响

土壤酶对环境管理因素引起的变化较为敏感，且具有良好的时效性特点

。土壤酶活性在一定程度上还可以反映出环境状况，某些污染物的存在能抑制土壤酶活性，如脲酶和脱氢酶活性对某些重金属的反应很敏感。刘云国等[3]研究发现，土壤脲酶活性随土壤Cd浓度的增加而降低，脲酶活性与土壤Cd浓度显著负相关。谭启玲等[4]的研究结果表明，污泥的施用能增加潮土中脲酶的活性，多酚氧化酶及中性磷酸酶的活性与污泥的施用量有一定相关性，并与土壤中交换态Zn、Cu含量呈一定负相关。微生物活性与污泥性质、施用量有关。当施用低量外加重金属和不加重金属的污泥时（100m3ha-1），二者脱氢酶活性均升高，而当污泥施用量较高时（300m3ha-1），外加重金属污泥的脱氢酶活性降低。虽然土壤酶对土壤污染程度非常敏感，但仅仅以土壤酶来进行评价还远远不够，研究表明，酶活性与微生物量的比率是评价环境胁迫的敏感指标。虽然有关重金属对土壤酶的研究较多，但在重金属的环境风险评价中还没有被广泛应用。

3.6对土壤动物的影响

有关重金属对土壤动物的研究以重金属对蚯蚓的效应居多。研究结果表明，与对照处理相比，施用污泥后，蚯蚓体内Cu和Zn的含量增加。蚯蚓体内重金属含量的增加会明显降低其繁殖能力，生命周期延长。对生活在重金属污染的河流冲积平原土壤中蚯蚓的研究结果表明，蚯蚓体内重金属含量高于未污染的对照区域。由于土壤中的重金属很难被蚯蚓吸收利用，在评价重金属对蚯蚓的毒害作用时，不应只考虑土壤中重金属的全量，还应当考虑土壤溶液中和植物体内重金属的含量。目前，虽然对污泥施用的重金属效应进行了较为广泛的研究，但对土壤动物的研究还相当缺乏，应加强这方面的科学研究。

4削减污泥中重金属危害的途径

4.1堆肥

堆肥是一种把有机废物分解转化成类腐殖质的过程，该过程是在不同微生物的参与下完成的，是一种经济、有效的污泥处理方法。污泥经过堆肥处理，其重金属形态有较大的变化。一般是水浸提态重金属的量减小，交换态和有机结合态重金属的量有所增加，而残渣态的量不同的重金属变化不尽相同，但其比不同浸提剂所提取的总量大的多[5,6]。在堆肥过程中加入钝化剂，如泥炭、粉煤灰和磷矿粉可以有效降低堆肥中有效性重金属含量，是一种简单可行的污泥稳定处理技术[7]。虽然堆肥可以改变污泥中重金属的形态，降低其活性，但是污泥堆肥厂一次性投资和占地面积大、堆肥周期较长，研制低投入、高效率的污泥堆肥工艺是堆肥技术研究及推广应用的关键。

4.2碱性稳定

碱性稳定是指将碱性材料加到处理的污泥中，通过提高污泥的pH值，达到无害化，实现污泥资源化的目的。在碱性稳定过程中，由于添加了大量碱性物料，污泥pH值升高，重金属形态发生改变，从而降低了其生物有效性。此外，在酸性土壤中施用碱性稳定污泥和N-ViroSoil（一种碱性污泥产品）可以降低土壤中可溶态和可交换态的铝的含量，从而降低了铝对植物产生毒害的可能性。因此有关施用碱性污泥的重金属环境风险，有待于进一步深入研究，特别是当碱性污泥施用到酸性土壤后重金属的形态和活性应引起关注。

4.3生物浸沥

生物浸沥是一种较新的能够经济有效去除污泥中重金属的方法。生物浸沥过程中起作用的是硫杆菌属（Thiobacillus）类细菌。周立祥等[8]采用自制的活性较高的硫杆菌菌液对供试厌氧消化污泥中重金属进行生物淋滤，结果表明，通过8天时间，污泥中Cu和Zn的去除率分别达93和85。硫化菌对污泥中重金属的淋滤效果受到温度、氧气和二氧化碳浓度、起始pH、污泥种类与浓度、抑制因子、二价铁浓度等因素的影响[9,10]。

随着污泥农用处置方式日益受到重视，生物浸沥作为一种经济有效的去除污泥中重金属的手段具有广阔的应用前景，应该加强有关这方面的研究并应用在实际的工程中，让污泥成为符合环境标准要求的可利用的资源。在实际的应用中应该结合污水处理工艺，以减少工程和运行成本，提高生物淋滤的利用价值。

4.4完善污泥农用的标准和法律法规

为了防止过量施用污泥对环境和作物造成危害，许多发达国家对污泥的处置利用都制定了严格的法律法规。如美国EPA对污泥的标准、施用地点的选择、病原物的控制、重金属的允许施入量、水源的保护等都作了相应的规定。我国1984年颁布了《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284－84），按酸性、中性及碱性土壤分别规定了污泥农用的有害物质标准。但是，我国关于污泥农用的标准和法律法规还不健全，如还缺乏有机污染物和病原物的农用标准，并且对施用地点、施用后禁止进入的时间等都缺乏相应的管理规定，这都有待于在科学研究的基础上进一步完善。虽然新的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-20__）中对锌和铜的临界含量做了一定调整，按照新的标准会有更多的污泥符合农用的要求。但这同时也意味着可以进入土壤的重金属增加，至于其环境风险是否也因此提高是值得关注的问题。控制污泥中污染物含量最根本的措施是：污水厂应该从源头抓起，控制入厂污水的质量，防止含特定污染物较高的污水的混入，以降低污泥中污染物的含量。另外，要向社会各界大力宣传环保知识，让广大污泥用户了解科学施用污泥的利益和盲目施用污泥的危害，自觉遵守污泥土地利用的环境法律法规。

5结语

综上所述，污泥中重金属种类繁多，并且在土壤中存在一定的积累现象，如果在污泥处置过程中没有采取相应的安全措施，必将对生态环境、人类和其他生物健康产生风险。随着社会的发展和人们环境意识的增强，关于污泥中重金属的研究已从传统的对作物的毒害作用转移到对生态环境安全和人类健康的影响上，如污泥中的重金属对人和动物、土壤微生物、土壤动物和土壤酶的影响等。降低污泥土地利用过程中重金属的环境风险除了依靠堆肥，碱性稳定，生物淋滤等技术措施外，很大程度上取决于国家环境法律法规的完善和人们保护环境自觉程度，这需这一方面需要环境科学和土壤科学等相关学科及其专家们的通力合作，同时也需要政府、管理部门和企业及其与科技界的共同努力，以推动和促进污泥及其土地资源化利用的研究与管理工作。

参考文献

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[8]周立祥,王艮梅.污水污泥中重金属的细菌淋滤效果研究[J].环境科学学报,20__,21(4):504-506.

土壤重金属污染危害范文篇3

关键词:重金属;污染;研究;治理方法

中图分类号:R155文献标识码:A文章编号:1674-0432(2012)-02-0141-1

1蔬菜是人们日常生活中必不可少的食物,蔬菜质量的优劣直接关系到人们的身体健康

影响蔬菜质量的最大危害是重金属污染。蔬菜中重金属污染主要来自工业“三废”,城镇生活垃圾、污水及农业生产本身。按蔬菜被污染的途径,可有以下几个方面的来源。

1.1污水的灌溉

城市工业的发展和城市化进程的加快,水资源逐渐匮乏,污水灌溉已成为农业灌溉用水的重要组成部分,工业废水中往往含有重金属。大量的不加处理的工业废水和废渣排放江河、湖中,使水资源受到不同程度的污染,蔬菜生产和增产主要靠灌溉。城市工矿区,郊区菜田不得不大量使用工业废水和生活污水灌溉菜田。所以,我国主要的土壤重金属污染区都是由于污水灌溉引起的。

1.2工业废渣

据不完全统计;全国75个城市历年积累的工业废渣和尾矿达715.72亿t,1980年统计78个省市工业废渣共4.8亿t。这些废渣不仅占用了大片土地,而且造成更多的土壤污染。特别是城市近郊区和工矿企业附近的蔬菜地受重金属污染愈来愈严重。

1.3农业生产活动

(1)在农业生产活动中人们为了片面的追求高产,增加效益,大量的施用含有Hg、Cd、Pb、As等不合格的化肥,城市垃圾不经任何处理直接当作肥料施用,导致土壤有机质和作物必需的营养元素含量降低,重金属含量超标,从而影响蔬菜的;(2)农业生产活动中,农用塑料薄膜,生产应用的稳定剂等都含有重金属Cd和As,在大量使用塑料大棚和地膜过程中都可能造成土壤重金属的污染,从而对蔬菜等农作物的生长、产量、品质均有较大的危害。

1.4其他方面来源

随着汽车工业的迅速发展,含Pb汽油的大量使用、汽车尾气的排放、汽车轮胎磨损产生的大量重金属、有毒有害气体、粉尘等,都会引起交通干线附近土壤和蔬菜等作物的重金属污染。还有润滑油中的Cd、镀Cd的工艺等生产或排放过程均将含有Cd废物排入土壤造成污染。此外,还有微生物的污染。

2重金属对人体健康最直接的影响之一就是对食品安全造成威胁

大多数消费者的食品安全观念仅仅在农药残留和食品变质上,对土壤重金属污染影响食品安全的问题知之甚少。而且重金属污染具有潜在性,普通消费者无法从外观上判断农产品是否受重金属污染而避开它。

(1)不同重金属对身体危害不同,对人体危害最大的是有机汞,它不仅毒性高,能伤害大脑,而且比较稳定,在人体内停留的半寿命长达70d之久,所以即使剂量很少也可累积致毒。可见,重金属给人类带来的危害是无法估量的,因此,无污染蔬菜的生产正日益受到人们的重视。

(2)目前,菜地和蔬菜遭受到污染是十分严重的,已经暴露出来的重金属和硝酸盐的污染必须给以足够的重视。土壤污染对蔬菜影响较大的重金属有Cd、Hg、Cr、As等。

3治理土壤中重金属的方法

我们通过对各种蔬菜做实验找到不同蔬菜超标时的土壤临界浓度,通过控制和治理土壤中的重金属含量来控制蔬菜中重金属的含量。由于蔬菜重金属的主要来源是土壤,我们可以通过以下几个方面对土壤中的重金属进行治理。

3.1土壤污染的防治

土壤污染可采用工程措施,它包括:(1)客土法:就是在污染土壤上加入净土。但客人的土应尽量选择比较粘重或有机质含量高的土壤,以增加土壤容量,减少客土量。本法适应于浅根植物和移动性较差的污染物。(2)换土法:就是将已污染的土壤移去,换上新土;而换土法对小面积严重污染且污染物是有放射性或易扩散难分解的土壤是必须的,以防止扩大范围,危害人畜健康。

3.2加强对工业“三废”的治理和综合利用

(1)禁止使用未经处理的工业污水灌溉农田。在积极慎重地推广污水灌溉的同时,对灌溉农田的污水,必须进行严格的监测和控制。(2)减少工业废水和生活污水的排放量,发展区域性污染防治系统,包括制定区域性水质管理规划,合理利用自然净化能力,实行排放污染物的总量控制,调整工业布局,改变产品结构,除此之外,还应有完善的管理措施。工业布局要合理,改变燃料的燃烧方法,绿化造林,采用高烟囱和高效除尘设备,采取集中供热,减少交通废气污染,施用低毒、低残留的农药等。(3)选择未受工业废水、废渣、废气污染的农田,在远离城市的工矿企业、医院、生活垃圾、生活用水等污染源的地区建立蔬菜生产基地。

3.3对粪便、垃圾和生活污水进行无公害化处理

土壤重金属污染危害范文篇4

关键词：铜陵市重金属污染研究进展

中图分类号：X5文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）07（c）-0137-03

随着我国工业化的不断加速，开发利用的重金属种类、数量和方式越来越多，涉及重金属的行业越来越多，再加上一些污染企业的违法开采、超标排污等问题突出，使重金属污染呈蔓延趋势，污染事件出现高发态势，表现出长期积累和近期集中爆发、历史遗留问题和新出现问题相交织的特点[1]。2011年2月，国务院批复了《重金属污染综合防治“十二五”规划》。体现了我国对重金属污染防治的高度重视。

铜陵市是一个有着三千多年开采历史的极具特色的有色多金属矿区，是我国重要的有色金属工业基地，有着悠久的采冶铜历史[2]。目前已形成以采、选、炼、加工为一体的“铜”产业链，对推动铜陵地区社会经济发展发挥了巨大作用.但也带来了一系列的重金属环境污染和生态破坏问题，对公众身体健康构成了潜在或现实的危害。铜陵县、铜官山区是国家60个重金属砷控制区之一，46家企业被列为环保部重点监控企业，重金属污染防治任务十分艰巨[3]。

1铜陵重金属污染研究分布

目前有关铜陵重金属污染的研究，主要集中在矿区土壤、尾矿库、水及水体沉积物污染、大气沉降物及城区表土与灰尘和潜在生态风险的评估。

1.1矿区土壤

土壤中的重金属，在自然情况下，主要来源于成土母岩和残落的生物物质。但是近代以来，工农业的快速发展，人类活动加剧了土壤重金属的污染，污染程度越来越重，范围越来越广。胡圆圆等[4]对铜陵铜官山铜矿区土壤重金属含量进行了研究。研究结果表明，铜官山铜矿区土壤Cu、Zn、As、Hg平均含量高于铜陵市土壤背景值，土壤已受Cu、Zn、As重污染，受Hg轻污染。

杨西飞[5]运用Matlab软件模糊推理系统（FIS）对铜陵矿区农田表层土壤重金属污染进行了评价，发现该矿区农田表层土壤普遍受到了重金属不同程度的污染，其中Cd污染最严重，其次是Cu，其它各元素依次为Pb>As>Zn>Hg。土壤中Hg、Cd、Cu和Pb元素在表层明显富集，各元素总量在不同深度均明显高于土壤自然背景值，Hg、Cd、Cu、Pb和Zn在垂向上呈递减趋势，且在横向上主要以洋河、顺安河和新桥河为中心向四周递减。不同形态重金属在总量中的百分含量随深度变化明显不同。

王嘉[6]对铜陵的两个矿区（狮子山区朝山金矿主井和铜陵县顺安镇新桥矿业公司主井）土壤重金属污染问题进行了较详细的研究，运用内梅罗指数法和地质累积指数法对研究区进行了现状评价，研究表明，As和Cd为严重超标污染物；As的致癌风险和非致癌风险都大，Cr的致癌风险最大；Cd、Hg、As对生态危害的潜在风险很大；所研究的两矿区均存在很高的致癌风险和生态风险，朝山金矿区相对更高些。

白晓宇等[7]运用地统计学分析手段对铜陵矿区土壤中若干重金属元素进行空间变异分析及空间插值和污染分析，结果表明，As、Cd、Pb、Zn元素的变异函数表现为各向异性，其方向性可能主要受矿床分布控制；Hg元素因受小尺度因子影响较大而呈现块金效应较大。As元素污染的主要是由于铜矿、铅锌矿、褐铁矿矿床及其开发；Cd元素的污染与铅锌矿床及其开发，以及农业污灌有关；Pb、Zn元素的污染与铅锌矿床及其开发密切相关。

1.2尾矿库

铜陵市是安徽省境内重要的铜生产基地。在铜矿生产的同时，产出了大量尾矿堆存于附近的尾砂库中。尾矿库多建于山间谷地、河流上游地区，其下游是经济、农业发达地区。近几年来，随着经济发展和城市的扩容，部分郊区的尾矿库已经进入市区，尾矿库的环境效应及其安全性令人关注。徐晓春等[8]对安徽铜陵林冲尾矿库复垦土壤采样检测的结果表明复垦土壤中Cu的污染极其严重，As、Zn、Pb的污染较轻。徐晓春[9]还对铜陵凤凰山矿林冲尾矿库中重金属元素的空间分布特征及相关土壤、水系沉积物和植物中重金属元素含量变化进行了研究，发现长期堆存的尾矿会发生元素的次生淋滤与富集。

惠勇[10]等对铜陵市凤凰山尾矿库三个不同凤丹种植地进行了研究，结果表明，尾矿土壤中的Cu、Zn、Cd含量均较高，其中Cu、Cd的含量分别是国家土壤环境质量二级标准的1.04～1.30倍和6.58～9.34倍。矿区近年来种植的作物对重金属的吸收富集作用不明显。

王少华[11]等采集了铜陵市杨山冲尾矿库、尾矿库周边及较远距离土壤、水、植物样品，测定了其中的重金属含量，发现所采集的土壤、水和植物中都存在不同程度的As，Hg，Cu，Zn和Pb等元素的富集现象，且不同元素之间的富集程度也有所差异；重金属元素含量随着远离尾矿库，有逐渐递减的趋势。周元祥[12]等对杨山冲尾矿库尾砂重金属元素的迁移规律进行了研究，发现在自然风化条件下，Cu、As、Hg、Cd和Pb的淋滤迁移速度相对较快，Zn略慢；Zn、Pb、Hg和Cd在50～60cm深处会发生二次富集；风化后尾砂中Cu、Pb、As和Hg以残渣态为主要赋存形式，其次为铁锰氧化态，其中Zn和Cd以铁锰氧化态含量在表层最高。

1.3水及水体沉积物

水体及沉积物因其独特的环境特点，往往会成为重金属元素的“源”和“汇”，学者们也因此对其进行了众多研究。张敏[13]等通过测定长江铜陵段枯、丰水期江水中Cu、Pb、Zn和Cd不同形态的含量，分析了四种金属在江水中的存在形态分布，不同水期含量变化，水中悬浮物对金属吸附能力大小，以及近20年来含量的变化情况。发现长江铜陵段江水中各重金属总量丰水期时大于枯水期，重金属各形态含量之间均有差异。与近20年江水中的重金属背景值比较，长江铜陵段重金属含量有普遍升高的趋势。

徐晓春[14]等对相思河的重金属污染情况进行了调查和研究，采用潜在危害指数法对沉积物中重金属进行了评价。研究表明，相思河中下游受到的重金属污染明显比上游严重，Cu和Cd的富集系数和生态危害高。

李如忠[15]等对惠溪河滨岸带土壤重金属形态分布及风险评估进行了研究，研究表明，惠溪河滨岸带土壤中Cd和As达到极高风险等级，Cu为中等风险等级；根据综合污染及潜在生态风险贡献率水平，初步判定As和Cd为惠溪河滨岸土壤重金属污染治理和修复的优先控制对象。

王岚[16]等对长江水系表层沉积物重金属污染特征及生态风险性评价的研究中表明，安徽顺安河位点为极强生态危害范畴。

叶宏萌[17]对铜陵矿区的新桥至顺安河沉积物中五种重金属的全量和形态进行了研究，并结合环境条件分析了它们的横向和纵向迁移变化特征，研究表明该区域沉积物重金属中Cu、Zn、Pb、Cd的均值皆远超长江下游沉积物背景值，其中以Cu和Cd最显著。对重金属横向迁移分析发现，矿山重金属会随着沉积物的距离增加而显著降低，新桥河沉积物的迁移变化显著高于顺安河沉积物。在迁移过程中，Cu、Zn、Cr残渣态逐步增加，毒性减弱，Pb、Cd的活性态比例增大。重金属的纵向迁移分析结果表明，离矿山的位置远近对沉积柱金属的总量和形态起决定作用，矿区下游河流沉积物既受尾矿的影响，也受河流流域物质本身的影响。

1.4大气沉降物及城区表土与灰尘

随着城市化进程的加快，而带来的交通污染以及其他方面的污染使得大气环境质量越来越差，大气环境污染问题越来越引起人们的注意。李如忠[18]利用美国国家环保局（USEPA）推荐的健康风险评价模型对铜陵市区表土与灰尘重金属污染健康风险进行了研究。研究表明，铜陵城区土壤和地表灰尘已遭受较为严重的重金属污染；不同功能用地的致癌风险均显著超过USEPA推荐的可接受风险阈值范围和国际辐射防护委员会（ICRP）推荐的最大可接受风险值；铜陵市表土与地表灰尘已对公众身体健康构成危害；其中主导致癌与非致癌风险效应的主要污染因子是As，主要暴露途径是手-口摄入途径。

吴开明[19]用藓袋法对铜陵市大气重金属污染进行了研究，发现铜陵市Cu污染最严重，有色金属冶炼工业是铜陵市最主要的污染源，交通运输对大气重金属污染也日趋严重。

殷汉琴[20]对铜陵市大气降尘中铜元素的污染特征进行了研究，采用富集因子法定性地判断各采样点铜元素的来源，研究表明，铜陵市大气降尘中铜元素污染严重并且形成了以铜开采和冶炼企业为中心的污染区域。研究发现铜矿石的开采和冶炼对大气降尘中的铜元素污染贡献较大，是主要的污染源。

2重金属污染修复技术与控制措施研究

重金属在土壤、水体、大气、生物体中广泛分布。由于大气和生物体中重金属的特殊性及其主要直接或间接来源于土壤和水体，所以对于重金属的污染修复技术主要集中在对土壤和水体中的重金属污染进行修复。

重金属在土壤中不易随水淋溶，不能被微生物分解，具有明显的生物富集作用且土壤污染具有较长潜伏期；由于土壤、污染物及地域的复杂性，土壤一旦受到污染，其治理不仅见效慢、费用高，而且受到多种因素的制约。目前，治理土壤重金属污染的途径主要有两种：（1）改变重金属在土壤中的存在形态、使其固定，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性；（2）从土壤中去除重金属[21]。围绕这两种途径展开的土壤重金属治理措施有物理及物化措施、化学措施、农业生态措施、生物修复等[21～23]。

王华等[24]对我国底泥重金属污染防治研究做了相应综述，提出目前我国底泥重金属污染治理的常用方法有工程治理方法、生物治理方法和化学治理方法。

重金属污染物进入水生生态系统后对水生植物和动物均产生影响，并通过食物链发生富集，引起人体病变，危害人类。目前水体重金属污染治理修复方法主要有物理方法、化学方法、物理化学方法、集成技术、生物方法等[25]。

为控制铜陵市重金属污染、提高环境质量，铜陵市环保局组织编制了《铜陵市重金属污染综合防治“十二五”规划》，该规划以国家《重金属污染综合防治“十二五”规划》为指导，落实源头预防、过程阻断、清洁生产、末端治理的全过程综合防治理念，提出了一系列重金属污染防治措施，以求能遏制重金属污染趋势，改善区域环境质量，保护人民身体健康和环境权益。

3结语

对铜陵市重金属污染研究情况进行了介绍，对重金属污染防治措施与修复技术经行了总结。根据目前研究结果表明，铜陵市重金属污染已比较严重。Cd、As、Cu和Pb为主要的污染元素，Hg虽然含量较低，但因为其毒性较大，亦当引起足够的重视。矿石的开采和冶炼以及尾矿的堆积成为铜陵市重金属污染的主要来源，所以首先应控制源头，治理矿石的开采和冶炼，清理尾矿的堆积。由于植被等生物体对重金属具有良好的吸附阻拦作用，可在采矿厂四周设置重金属吸收强防护带，阻止污染向更远扩散。对于已经受到污染的土壤，可以采用生物方法、物理或化学方法去除。

健全重金属污染防治法律体系、做好污染综合防治规划和强化行政管理是防治重金属污染的重要管理手段。《铜陵市重金属污染综合防治“十二五”规划》的提出对铜陵市重金属污染防治具有重要的指导和实践意义。健全重金属污染防治法律体系，实施清洁生产，监督实施环境影响评价验收工作，开发研究重金属污染防治技术等是目前重金属污染防治的重要任务。

参考文献

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土壤重金属污染危害范文篇5

关键词：重金属污染主要原因修复技术

土壤重金属污染给人们所带来的危害具有长期性、潜在性的特点，近年来随着城镇化进程的不断加快和工业生产的发展，越来越多的有害物质进入到了土壤中，造成土壤结构的变化和功能的衰退，有害物质逐渐在土壤中积累，并通过水或者是植物进入到人体，严重危害人们的身体健康。为了有效应对和解决这一问题，我们必须要充分了解土壤中重金属的来源，并积极应用各种各样的土壤重金属污染修复技术，最大限度地缓解土壤重金属污染，给人们创造一个更加健康舒适的生活环境，从根本上提高人们的生活质量。

一、造成土壤重金属污染的主要原因

1.工业三废的排放

在我国，矿产冶炼加工、化工、电镀、电池、以及塑料等行业所排放的重金属是造成土壤重金属污染的主要工业源，由于大多数工业企业污染物处理意识淡薄，并没有配备足够的处理设备，就使得工业废水、废气、废渣等不断排放到土壤或者是水体中，造成严重的环境污染，危害人们的身体健康。

2.燃煤释放

当前我国使用范围最广的能源依然是煤炭，不仅是因为我国的煤炭资源储量丰富，同时也是由于其价格相对较低，这就造成煤炭燃烧时向空气中排放大量的有害气体，这些气体经过沉降就会进入到土壤中，对土壤造成污染，进而对人体健康和整个生态系统产生长期效应。

3.垃圾的堆放

如果垃圾堆放的时间较长，就会使其中的重金属进入到土壤中，导致区域土壤的重金属含量大量增加。特别是城市垃圾中含有较多的重金属，在雨水的冲刷之下会将其中的有毒元素释放到土壤中，由于这些有毒元素大多以有效态的形式存在，难以结合成残渣状态，就使得其在土壤中具有较大的迁移能力，进而对地下水造成污染。

4.化肥和农药的使用

化肥和农药是农业生产中必不可少的物资，对于促进农业生产发展具有非常重要的意义，但是如果使用不合理就会使土壤遭受重金属污染。这是因为在化肥和农药中含有较多的重金属元素，而土壤自身的环境容量又相对较低，长期使用会积累超标含量的重金属，进而使农产品受到污染，一旦食用就会对人体造成伤害。

二、土壤重金属污染修复技术

1.工程修复

工程修复主要指的是采用换土、客土、以及深耕翻土等一些措施，有效降低土壤中的重金属含量，从而减少对植物系统的毒害，保障农产品安全。一般，换土法和客土法主要用来治理重污染区，而深耕翻土法则主要用于重金属污染程度较轻的区域。总的来讲，工程修复比较稳定、彻底，但是由于工程量比较大，成本费用较高，还容易对土体机构造成破坏。

2.物理修复

物理修复技术主要包括三种类型：1）电动修复。主要指的是在电流的作用之下，土壤中所蕴含的重金属离子以电迁移或者是电透渗的方式被运输到电极，再实行集中的收集处理。这种方法比较适宜用在具有低渗透性的淤泥土或者是粘土中，能够有效控制污染物流动的方向。2）电热修复。主要是利用高频电压所产生的热能对土壤加热，从而将土壤颗粒中的污染物解吸出来，实现重金属和土壤的分离，达到修复土壤的目的。3）土壤淋洗。即利用淋洗液将土壤固相中存在的重金属转移到液相中去，然后再将含有重金属的废水进行回收处理。这种方法比较经济实用，有较强的应用价值。

3.化学修复

化学修复即向土壤中施加改良剂，利用改良剂的吸附、拮抗、氧化还原、以及沉淀等作用，有效降低重金属自身的生物有效性。由于不同的改良剂对土壤中的重金属会产生不同的作用，因此这项技术的重点在于要选择最为合适的改良剂，比较常用的改良剂主要有石灰、硅酸盐、磷酸盐、以及碳酸钙等。但是化学修复是在土壤原位上进行的，并不具有永久性，它只是改变了土壤中的重金属形态，而重金属元素依然存留在土壤中，很容易活化再次危害植物。

4.生物修复

生物修复主要包括植物修复和微生物修复两种类型。1）植物修复。指的是利用自然生长或者是遗传培育的植物来修复受重金属污染的土壤，根据其机理和作用过程的不同又可以分成植物挥发、植物提取、以及植物稳定等不同的类型。2）微生物修复。首先，微生物能够利用带电荷细胞对土壤中的重金属离子进行生物吸附于富集；其次，微生物可以通过自身的新陈代谢活动溶解土壤中的重金属；此外，微生物还能够通过氧化还原作用有效降低重金属中的毒性，从而减少重金属对土壤的污染程度，确保农产品的安全卫生。

三、总结

科学技术的发展在很大程度上促进了经济的发展和社会的进步，深刻改变了人们的生产和生活方式，具有非常重要的作用。因此，在当前土壤重金属污染日益严重的情况下，我们必须要积极利用各种形式的土壤修复技术来缓解重金属污染、改善土壤质量，为人们创造一个健康安全的生活环境，更好地促进社会主义现代化建设的发展。

参考文献

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[2]袁敏,铁柏清,唐美珍.土壤重金属污染的植物修复及其组合技术的应用[J].中南林学院学报.2007(01).

土壤重金属污染危害范文篇6

[关键词]环境监测；土壤；重金属污染

中图分类号：X830文献标识码：A文章编号：1009-914X（2015）26-0340-01

引言

在经济和社会发展的过程中产生了许多有毒有害物质，这些物质来源于生活垃圾、工业废物、矿山废渣等生活和生产的多个环节，这些物质往往含有多种重金属。随着沉淀和富集，无法被净化的重金属慢慢渗透并富集到土壤中。土壤是环境中的重要组成部分，承受着环境中约90%的污染物。同大气和水体环境中的污染物相比，土壤中的污染物更不易迁移，更易集中富集。由于重金属大多对人体有毒害作用，这种毒害作用随着含量的增多而增大；当重金属的浓度在一定范围下时，其毒害作用因在短时间内无法发现而容易被忽略；当重金属对人体的毒害作用显著发生时，多数是属于无法治愈且不可逆转的。

土壤中的重金属一般是通过食物链进而在人体内富集，当某种重金属的量超过安全阈值时就会严重危害人体健康。研究表明，人体内的有70%镉来源于大米和蔬菜，而大米和蔬菜中积累的镉大部分来源于土壤，少量来源于灌溉水和空气。镉会影响酶的活性，影响人正常的新陈代谢，可引发贫血、高血压、骨痛病等疾病，其危害长达数十年。

一、土壤中重金属的来源及我国的污染现状

工业“三废”排放、采矿和冶炼、家庭燃煤、生活垃圾渗出、汽车尾气排放等是我国重金属污染的主要来源。工业废水、矿坑涌水、垃圾渗滤液等液体成分复杂，是土壤重金属污染物的主要来源。

目前我国受污染的耕地约1.5亿亩，固废堆存地约300万亩，合计超过1.8亿亩。这些受污染的土地大多数集中在经济较发达的地区。全国每年受重金属污染的粮食多达1200万吨、因重金属污染而导致粮食减产高达1000多万吨，合计经济损失至少200亿元。农业部环保监测系统曾对全国24省、市320个严重污染区土壤调查发现，大田类农产品超标面积占污染区农田面积的20%，其中重金属超标占污染土壤和农作物的80%。农业部调查发现：我国污灌区面积约140×104公顷，遭受重金属污染的土地面积占污染总面积的64.8%，其中轻度污染占46.7%，中度污染占9.7%，严重污染占8.4%，其中以汞和镉的污染面积最大。全国目前约有1.3×104公顷耕地受到镉的污染，涉及11个省市的25个地区；约有3.2×104公顷的耕地受到汞的污染，涉及15个省市的21个地区。国内蔬菜重金属污染调查结果显示：中国菜地土壤重金属污染形势更为严峻。珠三角地区近40%菜地重金属污染超标，其中10%属“严重”超标。重庆蔬菜重金属污染程度为镉>铅>汞，经调查其近郊蔬菜基地土壤重金属汞和镉均出现超标，超标率分别为6.7%和36.7%。广州市蔬菜地铅污染最为普遍，砷污染次之。保定市污灌区土壤中铅、镉、铜和锌的检出超标率分别为50.0%、87.5%、27.5%和100%，蔬菜中镉的检出超标率为89.3%。

二、防治土壤重金属污染的措施

1）施加改良剂

施加改良剂的主要目的是加速有机物的分解与使重金属固定在土壤中，如添加有机质可加速土壤中农药的降解，减少农药的残留量。

施用重金属吸收抑制剂（改良剂），即向土壤施加改良抑制物（如石灰、磷酸盐、硅酸钙等），使它与重金属污染物作用生成难溶化合物，降低重金属在土壤及土壤植物体内的迁移能力。这种方法起到临时性的抑制作用，时间过长会引起污染物的积累，并在条件变化时重金属又转成可溶性，因而只在污染较轻地区尚能使用。

2）控制土壤氧化-还原状况

控制土壤氧化-还原条件，也是减轻重金属污染危害的重要措施。据研究，在水稻抽穗到成熟期，无机成分大量向穗部转移，淹水可明显地抑制水稻对镉的吸收，落干则促进水稻对镉的吸收。

重金属元素均能与土壤中的硫化氢反应生成硫化物沉淀。因此，加强水浆管理，可有效地减少重金属的危害。但砷相反，随着土壤氧化-还原电位的降低而毒性增加。

3）改变耕作制度

通过土壤耕作改变土壤环境条件，可消除某些污染物的危害。旱田改水田，DDT与六六六在旱田中的降解速度慢，积累明显；在水田中DDT的降解速度加快，利用这一性质实行水旱轮作，是减轻或消除农业污染的有效措施。

4）客土深翻

污染土壤的排除，特别是重金属的土壤污染，在土壤中产生积累，阻碍作物的生长发育。防治的根本办法是彻底挖去污染土层，换上新土的排土与客土法，以根除污染物。但如果是地区性的污染，实际采用客土法是不现实的。

耕翻土层，即采用深耕，将上下土层翻动混合，使表层土壤污染物含量减低。这种方法动土量较少，但在严重污染的地区不宜采用。

5）采用农业生态工程措施

在污染土壤上繁殖非食用的种子、种经济作物或种属，从而减少污染物进入食物链的途径。或利用某些特定的动植物与微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质，而达到净化土壤的目的。

6）工程治理

利用物理（机械）、物理化学原理治理污染土壤，主要有隔离法，清洗法，热处理，电化法等，是一种最为彻底、稳定、治本的措施。但投资大，适于小面积的重度污染区。

近年来，把其它工业领域，特别是污水、大气污染治理技术引入土壤治理过程中，为土壤污染治理研究开辟了新途径，如磁分离技术、阴阳离子膜代换法、生物反应器等。虽然大多数处于试验探索阶段，但积极吸收、转化新技术、新材料，在保证治理效果的基础上降低治理成本，提高工程实用性，有着重要的实际意义。

结语

土壤中的重金属除了会通过植物吸收进而对生物产生毒害作用外，还会经由雨水淋滤及地表径流作用转移进入地表水系统，通过地表水和地下水的交互作用污染地下水体，进而对饮用水的安全构成威胁；土壤中的重金属还可能会缓慢的、微量的释放到空气中，对大气环境造成污染。土壤重金属污染是一个比较严峻的问题。开展土壤重金属的整治工作对社会、对人类意义重大。

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土壤重金属污染危害范文篇7

土壤重金属污染的概述

在经济和社会发展的过程中产生了许多有毒有害物质，这些物质来源于生活垃圾、工业废物、矿山废渣等生活和生产的多个环节，这些物质往往含有多种重金属。随着沉淀和富集，无法被净化的重金属慢慢渗透并富集到土壤中。

土壤是环境中的重要组成部分，承受着环境中约90%的污染物。同大气和水体环境中的污染物相比，土壤中的污染物更不易迁移，更易集中富集。由于重金属大多对人体有毒害作用，这种毒害作用随着含量的增多而增大；当重金属的浓度在一定范围下时，其毒害作用因在短时间内无法发现而容易被忽略；当重金属对人体的毒害作用显著发生时，多数是属于无法治愈且不可逆转的。

土壤中的重金属一般是通过食物链进而在人体内富集，当某种重金属的量超过安全阈值时就会严重危害人体健康。研究表明，人体内的有70%镉来源于大米和蔬菜，而大米和蔬菜中积累的镉大部分来源于土壤，少量来源于灌溉水和空气。镉会影响酶的活性，影响人正常的新陈代谢，可引发贫血、高血压、骨痛病等疾病，其危害长达数十年。陕西省华县龙岭村，这是一个有名的“癌症村”。该村的土壤被多种重金属所污染，种植的芹菜中汞、镉、铅、铬、砷等重金属含量极高，其中铅超出国家标准限值83.5倍；生产的面粉中镉的含量超出国家标准限值1.6倍、铅超出国家标准限值2.98倍。富含重金属的粮食使得该村的居民备受癌症、肺心病、脑血管等病痛的折磨。

值得注意的是，土壤中的重金属除了会通过植物吸收进而对生物产生毒害作用外，还会经由雨水淋滤及地表径流作用转移进入地表水系统，通过地表水和地下水的交互作用污染地下水体，进而对饮用水的安全构成威胁；土壤中的重金属还可能会缓慢的、微量的释放到空气中，对大气环境造成污染。

土壤中重金属的来源及我国的污染现状

工业“三废”排放、采矿和冶炼、家庭燃煤、生活垃圾渗出、汽车尾气排放等是我国重金属污染的主要来源。工业废水、矿坑涌水、垃圾渗滤液等液体成分复杂，是土壤重金属污染物的主要来源。

目前我国受污染的耕地约1.5亿亩，固废堆存地约300万亩，合计超过1.8亿亩。这些受污染的土地大多数集中在经济较发达的地区。全国每年受重金属污染的粮食多达1200万吨、因重金属污染而导致粮食减产高达1000多万吨，合计经济损失至少200亿元。农业部环保监测系统曾对全国24省、市320个严重污染区土壤调查发现，大田类农产品超标面积占污染区农田面积的20%，其中重金属超标占污染土壤和农作物的80%。农业部调查发现：我国污灌区面积约140×104公顷，遭受重金属污染的土地面积占污染总面积的64.8%，其中轻度污染占46.7%，中度污染占9.7%，严重污染占8.4%，其中以汞和镉的污染面积最大。全国目前约有1.3×104公顷耕地受到镉的污染，涉及11个省市的25个地区；约有3.2×104公顷的耕地受到汞的污染，涉及15个省市的21个地区。国内蔬菜重金属污染调查结果显示：中国菜地土壤重金属污染形势更为严峻。珠三角地区近40%菜地重金属污染超标，其中10%属“严重”超标。重庆蔬菜重金属污染程度为镉>铅>汞，经调查其近郊蔬菜基地土壤重金属汞和镉均出现超标，超标率分别为6.7%和36.7%。广州市蔬菜地铅污染最为普遍，砷污染次之。保定市污灌区土壤中铅、镉、铜和锌的检出超标率分别为50.0%、87.5%、27.5%和100%，蔬菜中镉的检出超标率为89.3%。

3环境监测为土壤环境质量的整治提供技术支持

随着我国经济迅速发展，环境污染越来越重。来自生产和生活的各种污染已经造成多数地区土壤遭受重金属的污染。

土壤重金属污染危害范文1篇8

关键词:壤污染;危害;植物修复;修复机理

1土壤污染的含义以及危害

土壤污染是指通过多种途径进入土壤的有毒有害污染物的数量和速度超过了土壤的容纳能力和净化速度,造成土壤的物理、化学和生物学性质、组成及性状等发生变化,破坏土壤的自然动态平衡,从而导致土壤自然功能失调、土壤质量恶化、作物的生长发育受到影响、产品的产量和质量下降,产生一定的环境效应,并可通过食物链对生物和人类构成危害。

土壤污染的危害包括隐蔽性和滞后性、累积性和不可逆性、不易治理性和后果严重性。

2植物修复的研究和机理

2.1植物修复的研究植物修复是利用植物修复有毒重金属、有机物、放射性核素污染土壤、沉积物、地表水、地下水的一项绿色技术,它是一项利用太阳能动力的处理系统。石油烃类作为早期有机污染植物修复的研究对象,其修复机理已有较清楚的认识。

2.2植物修复机理植物修复技术是一种绿色的修复技术,引起人们极大兴趣和关注,是污染土壤修复技术中发展最快的领域。土壤污染的植物修复机理包括植物提取作用、根际降解作用、植物挥发等作用。

2.3植物修复技术的局限性植物修复不仅是一条绿色的,生态的净化途径,一种符合公众心理需求的新技术,而且也是一种经济有效的净化的方案。对环境扰动少,可谓是真正意义上的“绿色修复技术”。植物修复技术也具有其局限性,主要表现在。

1)目前发现的超富集植物所能累积的元素大多较单一,而土壤污染通常是多元素的复合污染。2)超富集植物生产缓慢,生物量低,而且生长周期长,因此从土壤中提取的污染物的总量有限。3)目前发现的超富集植物几乎都是野生植物,人们对其农艺性状、病虫害防治、育种潜力以及生理学等方面的了解有限,难以优化栽培和培育。4)超富集植物的根系比较浅,只能吸收浅层土壤中的污染物,对较深层土壤中的污染物则无能为力。5)异地引种对生物多样性的威胁,也是一个不容忽视的问题。6)植物器官往往会通过腐烂、落叶等途径使重金属污染物重返土壤,因此富集重金属的超富集植物需收割并作为废弃物妥善处理。

3植物修复技术发展前景

1)植物修复涉及一系列技术,包括不同的植被类型,其作用对象、修复机理和能力各不相同。2)利用放射性同位素标记技术,加强植物体内各种生理生化代谢途径对污染物胁迫下的适应性反应的研究,如光合反应、呼吸代谢、激素应激对污染物胁迫是如何做出适应性改变的,通过这种改变的机制,研究污染物胁迫下植物次生代谢途径反应以及逆境信号传导途径也是理解植物污染物耐性机理的一个重要方面。3)从分子生物水平加强对植物解毒机理等基础理论的研究。植物吸收污染物首先要经过根系,因此,应重点围绕根系来探索解毒机制和污染物在植物体内的运输机制,了解植物、土壤、微生物整个体系下各物质之间的相互作用。4)植物-微生物联合修复技术可以成为一种很有发展前途的新型生物修复技术,但由于降解微生物的群落组成和变化动态的了解甚少,为降解机理的阐明带来了困难,所以其理论体系、修复机制和修复技术需进一步完善。5)在基础研究方面,除了筛选耐受性高的植物和高效微生物以外,如何通过遗传学、分子生物学、基因工程等手段进一步提高生物的活性和环境适应性,也是今后研究的重点。

4结论

综上所述土壤污染的植物修复技术发展前景十分宽广,并且与其他修复技术相比有许多优点,根据我国国情,也是十分适用于中国的一项值得开发的新技术。随着全球经济的快速发展,有毒有害污染物通过各种途径进入土壤,持久性污染物的危害开始显现,土壤污染面积扩大。土壤污染不但影响农产品产量与品质,而且涉及大气和水环境质量,并可通过食物链危害动物和人类的健康,影响环境安全和社会稳定。发展植物修复技术能有效解决我国目前和未来面临的严峻的环境保护问题,对我国经济发展和环境保护都有着重大意义。

土壤重金属污染危害范文篇9

关键词：土壤金属污染治理

随着人类生活水平的提高，人们更加关注周围的环境问题，十一五规划中也提出要加强环境治理与污染预防。土壤是生存之本，必须提高对土壤污染的监测与治理。土壤污染主要是指由于具有生理毒性的物质或过量的植物营养元素（微量元素）进入土壤，超过土壤的自净能力，而导致土壤性质恶化。土壤处于陆地生态系统中的无机界和生物界的中心，不仅在本系统内进行着能量和物质的循环，而且与水域、大气和生物之间也不断进行物质交换，一旦发生污染，三者之间就会有污染物

一、污染物类型

土壤污染物有下列4类

1.化学污染物

包括无机污染物和有机污染物。前者如汞、镉、铅、砷等重金属，过量的氮、磷植物营养元素以及氧化物和硫化物等;后者如各种化学农药、石油及其裂解产物，以及其他各类有机合成产物等。

2.物理污染物

指来自工厂、矿山的固体废弃物如尾矿、废石、粉煤灰和工业垃圾等。

3.生物污染物

指带有各种病菌的城市垃圾和由卫生设施（包括医院）排出的废水、废物以及厩肥等。

4.放射性污染物

主要存在于核原料开采和大气层核爆炸地区，以锶和铯等在土壤中生存期长的放射性元素为主。

土壤染物中以重金属比较突出，主要是重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程，重金属不能为土壤微生物所分解，而易于积累，转化为毒性更大的化合物，甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康。

二、重金属进入土壤的途径

主要有：

1.污水灌溉。用未经处理或未达到排放标准的工业污水灌溉农田是污染物进入土壤的主要途径。

2.冶金工业排放的金属氧化物粉尘，则在重力作用下以降尘形式进入土壤。

3.汽车尾气，汽油中废气排出污染土壤，行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。

4.矿山金属的开采，随大气，水源进行扩散。

三、重金属在土壤中的去向

进入土壤的重金属，因其类型和性质的不同而主要有固定、流散和淋溶等不同去向。重金属离子，主要是能使土壤无机和有机胶体发生稳定吸附的离子，包括与氧化物专性吸附和与胡敏素紧密结合的离子，以及土壤溶液化学平衡中产生的难溶性金属氢氧化物、碳酸盐和硫化物等，大部分被固定在土壤，一些微生物能够产生胞外聚合物如多糖、糖蛋白、脂多糖等，具有大量的阴离子基团，与金属离子结合沉淀及其它微生物产生的硫化氢与金属离子作用，形成不溶性的硫化物沉淀。微生物能够通过氧化、还原，甲基化和去甲基化作用转化重金属。大量的研究表明，细菌、放线菌及某些真菌可以把汞离子还原成单质汞，从而使汞从土壤中挥发出去或以沉淀方式存在。土壤中的重金属可随地面径流或土壤侵蚀而部分流失，引起污染物的扩散；作物收获物中的重金属也会向外环境转移，即通过食物链进入家畜和人体等。

四、种金属的主要类型及危害

土壤重金属污染物主要有汞、镉、铅、铜、铬、砷、镍、铁、锰、锌等，砷虽不属于重金属，但因其行为与来源以及危害都与重金属相似，故通常列入重金属类进行讨论。同种金属由于它们在土壤中存在形态不同，其迁移转化特点和污染性质也不同，因此在研究土壤中重金属的危害时，不仅要注意它们的总含量，还必须考虑各种形态的含量。

汞土壤的汞污染主要来自于污染灌溉、燃煤、汞冶炼厂和汞制剂厂（仪表、电气、氯碱工业）的排放。土壤中汞的存在形态有无机态与有机态，并在一定的条件下互相转化。无机汞有HgSO4、Hg(OH)2、HgCL2、HgO，它们因溶解度低，在土壤中迁移转化能力很弱，但在土壤微生物作用下，汞可向甲基化方向转化。在好氧土壤微生物作用下主要形成脂溶性的甲基汞，可被微生物吸收、积累，而转入食物链造成对人体的危害；在厌氧土壤微生物作用下，主要形成二甲基汞，在微酸性环境下，二甲基汞可转化为甲基汞。汞在一定浓度下使作物减产，在较高浓度下甚至使作物死亡。

镉土壤中镉的存在形态也很多，大致可分为水溶性镉和非水溶性镉两大类。离子态和络合态的水溶性镉CdCL2Cd(WO3)2等等能为作物吸收，对生物危害大，而非水溶性镉CdS、CdCO3等不易迁移，不易被作物吸收，但随环境条件的改变二者可互相转化。镉进入人体后使人得骨痛病；另外，镉会损伤肾，甚至还有致癌、致畸的报道。铅一般进入土壤中的铅在土壤中易与有机物结合，极不易溶解，土壤铅大多发现在表土层，表土铅在土壤中几乎不向下移动。并通过光合作用影响植物生长，或在植物中积累，铅对动物的危害则是累积中毒。人体中铅能与多种酶结合从而干扰有机体多方面的生理活动，导致对全身器官产生危害。

铬铬在土壤中主要有两种价态：Cr6+和Cr3+。两种价态的行为极为不同，前者活性低而毒性高，后者恰恰相反。Cr3+主要存在于土壤与沉积物中，Cr6+主要存在于水中，但易被Fe2+和有机物等还原。铬对人体与动物也是有利有弊。人体中含铬过低会产生食欲减退症状。但过高时，会发生口角糜烂、腹泻、消化紊乱等症状。

砷土壤中砷大部分为胶体吸收或和有机物络合――螯合或和磷一样与土壤中铁、铝、钙离子相结合，形成难溶化合物，或与铁、铝等氢氧化物发生共沉淀。pH值高土壤砷吸附量减少而水溶性砷增加；土壤的氧化条件下，大部是砷酸，砷酸易被胶体吸附，而增加土壤固砷量。随EH降低，砷酸转化为亚砷酸，可促进砷的可溶性，增加砷害。

砷对植物危害的最初症状是叶片卷曲枯萎，进一步是根系发育受阻，最后是植物根、茎、叶全部枯死。砷对人体危害很大，它能使红血球溶解，破坏正常生理功能，甚至致癌等。

重金属离子环境污染标准

Thestandardofheavymetal-pollution

重金属种类环境污染一般植物忍受

标准(mg/kg)范围(mg/kg)*

砷(As，Arsenic)202

镉(Cd，Cadmium)31.5

铜(Cu，Copper)60-

铬(Cr，Chromium)502

镍(Ni，Nickel)607-10

汞(Hg，Mercury)10.04

铅(Pb，Lead)20010

锌(Zn，Zinc)300

五、污染土壤的综合治理措施

1.生物修复

壤污染物质可以通过生物降解或植物吸收而被净化。重金属离子环境污染标准域中，由于植物根系以及菌根的存在，可以通过植物提取、植物挥发、植物稳定，显著降低重金属在土壤中的活性和生物有效性。

微生物在修复被重金属污染的土壤方面具有独特的作用。其主要作用原理是：微生物可以降低土壤中重金属的毒性；微生物可以吸附积累重金属；微生物可以改变根际微环境，从而提高植物对重金属的吸收，挥发或固定效率。如动胶菌、蓝细菌、硫酸还原菌及某些藻类，能够产生胞外聚合物与重金属离子形成络合物。

2.施用化学物质

对于重金属轻度污染的土壤，使用化学改良剂可使重金属转为难溶性物质，减少植物对它们的吸收。酸性土壤施用石灰，可提高土壤pH值，使镉、锌，铜、汞等形成氢氧化物沉淀，从而降低它们在土壤中的浓度，减少对植物的危害。因为重金属大部分为亲硫元素，所以在水田中施用绿肥、稻草等，在旱地上施用适量的硫化钠、石硫合剂等有利于重金属生成难溶的硫化物。

3.增施有机肥料

施有机肥料可增加土壤有机质和养分含量，既能改善土壤理化性质特别是土壤胶体性质，又能增大土壤环境容量，提高土壤净化能力。受到重金属污染的土壤，增施有机肥料可增加土壤胶体对其的吸。

参考文献：

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土壤重金属污染危害范文

关键词:土壤；重金属污染；评价方法

Q938.1+3;S151.9+3A

土壤是人类赖以生存的最基本的自然资源之一,但现阶段严重的土壤污染,通过多种途径直接或间接地威胁人类安全和健康,开展城市环境质量评价，日益成为人类关注的焦点。

本文选取了地质累积指数法、污染负荷指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法，对某城市不同功能区319个空间样本点的重金属检测数据进行了污染评价。

1.数据采集

按照功能划分，将城区划分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区.现对某城市城区土壤地质环境进行调查,将该城区划分为间距1公里左右的网格子区域，按照每平方公里1个采样点对表层土（0~10cm深度）进行取样,用原子吸收分光光度计测试分析,获得了319个样本所含重金属元素（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn）的浓度数据。

本文依照未受污染区域土壤环境背景值作为评价标准[1]。现按照2公里的间距在微污染区取样,得到该城区表层土壤中元素的背景值，如表1:

表1该城市表层土壤中重金属元素的背景值

元素As(ug/g)Cd(ng/g)Cr(ug/g)Cu(ug/g)Hg(ng/g)Ni(ug/g)Pb(ug/g)Zn(ug/g)

背景值3.61303113.23512.33169

2．污染评价方法

2.1地质累积指数法

用于研究水环境沉积物中重金属污染程度的定量指标[2]，不仅能够反映重金属分布的自然变化特征，而且还可以判别人为活动产生的重金属对土壤质量的影响.

利用地质累积指数污染评价标准，计算出整个城区各种金属的污染指数平均值，最大值，最小值，并按各种重金属浓度的平均值进行相应的污染程度评级（表2）。

表2城区重金属地质积累指数及评级情况

重金属平均值最大值最小值污染程度

As-0.077622.4802-1.7459无污染

Cd0.3056823.0543-2.2854轻度污染

Cr-0.08184.3076-1.6018无污染

Cu0.7028956.9966-3.1121轻度污染

Hg0.2737088.2515-2.615轻度污染

Ni-0.226352.9493-2.1113无污染

Pb0.1507473.345-1.2405无污染

Zn0.3268365.1833-1.6552无污染

可看出,土壤中重金属Cu、Cd、Hg污染比较显著，Zn的平均值虽然小于1，但是其污染指数最大值达到严重污染程度，其污染也很突出。Ni的平均值很小,视为处于零污染状态。

再通过提取各个区域的污染指数进行分析汇总，得到各个区域每种重金属的级别污染指数直方图，如下：

图一：各个区重金属污染级别指数直方图

2.2污染负荷指数法

该指数是由评价区域所包含的主要重金属元素构成，它能够直观地反映各个重金属对污染的贡献程度，以及金属在时间，空间上的变化趋势.

由Tomlinson等人提出污染负荷指数的同时提出了污染负荷指数的等级划分标准和指数与污染程度之间的关系[4]，通过计算得打各重金属的污染负荷指数及可以得到各个功能区和该市的污染程度.

表5重金属污染负荷指数及污染程度

功能区PLI值污染等级污染程度该市的PLI值该市的污染等级该市污染程度

1类1.83Ⅰ中等污染

1.69

Ⅰ

中等污染

2类2.35Ⅱ强污染

3类1.06Ⅰ中等污染

4类1.94Ⅰ中等污染

5类1.58Ⅰ中等污染

从表中的结果分析，土壤中的重金属元素对该城市产生了中等污染，各功能区重金属污染程度从重到为工业区>交通区>生活区>公园绿地区>山区。

2.3内梅罗综合污染指数法

根据内梅罗综合污染指数法，对该城市的重金属污染进行评价，结果如下表所示：

表6各功能区污染指数及程度分级

功能区1类2类3类4类5类该城市

污染指数2.7444.8052.0362.9412.1832.942

污染级别中污染强污染中污染中污染中污染中污染

表中污染指数按表6中的污染指标分级标准进行分级得到各功能区的污染级别，各功能区污染程度的关系为:工业区>交通区>生活区>公园绿地区>山区。

2.4潜在生态危害指数分析

重金属元素是具有潜在危害的重要污染物，潜在生态危害指数法作为土壤重金属污染评价的方法之一，它不仅考虑土壤重金属含量，还将重金属的生态效应、环境效应与毒理学联系在一起，是土壤重金属评价领域广泛应用的科学方法．

在本文的求解中将Hakanson提出的毒性系数拟定为各重金属的毒性响应系数[6],根据计算公式得到单个重金属的潜在生态危害系数，结果如表所示:

表8各种金属的毒性系数

元素AsCdCrCuHgNiPbZn

毒性系数10302540551

表9各种金属的潜在生态污染指数：

元素AsCdCrCuHgNiPbZn

82340.516.98108.551529.6035.1852.1014.28

对上述单个元素结果的分析：

重金属Hg与Cd均造成了极强的生态危害，重金属Cu与As则造成了强生态危害，Pb造成了中等的生态危害，其他重金属则均只造成了轻微的生态危害。

进一步得到各重金属对整个造成的生态危害情况为：

根据等级划分的情况可以得知此八种重金属以对该城区整体造成了中等生态危害。

3．结论及建议

综上所述,得出了各功能区的污染程度关系为:工业区>交通区>生活区>公园绿地区>山区，该城市的重金属污染程度为中等程度污染。通过方差分析可得出各种方法组合的显著程度,得到潜在生态危害指数法和污染负荷指数法相结合的方式对实验的影响最显著，从而得出可靠性最大的评价组合。

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土壤重金属污染危害范文1篇11

关键词：土壤污染危害防治

我国的土壤污染典型地区的调查结果表明,我国的土壤污染问题已经相当严重,并且对水环境质量和农产品质量构成明显的威胁。但是目前对土壤污染问题并没有象大气污染和水污染那样重视。在有机污染物沿食物链传递和迁移的过程中，含量逐级增加，其富集系数在各营养级中均可达到惊人的程度。六六六和DDT作为高残留率农药于1983年已停止生产，随着时间的推移，土壤中已几乎检测不到这两种剧毒农药的残留，但在鱼类身上检测出的含量却比土壤中高出了近100倍，而到了夜鹭、白鹭的鸟卵中，这个含量被放大了100~200倍。如太湖鸟类生物监测结果表明：太湖湖底淤泥中六六六未检测出，DDT为3.4ng/g，通过鱼类生物富集，六六六达到28.5ng/g，DDT达到270.7ng/g，最终到夜鹭、白鹭的鸟卵中时，六六六可高达460.0ng/g，DDT可高达5626.7ng/g。此外，有毒有机污染物正在通过食物链危及人体健康，这些有机污染物长期贮存在人体中，并可通过母乳喂养间接转移给新生儿或胎儿通过胎盘直接获得。

一、何谓土壤污染

土壤污染是指人类活动产生的污染物进人土壤并积累到一定程度，引起土壤中某些或某种有害物质含量过高，致使健全的土壤功能受到损害，理化性质改变，微生物的生命活动受到破坏，肥力下降，导致农作物生长发育不良，造成减产；对生物、水体、空气或人体健康产生危害的现象。

二、造成土壤污染的原因

1.过量施用化肥

我国每年化肥施用量超过4100万t。虽然施用化肥是农业增产的重要措施,但长期大量使用氮、磷等化学肥料,会破坏土壤结构,造成土壤板结、耕地土壤退化、耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、生物学性质恶化,增加了农业生产成本,影响了农作物的产量和质量;未被植物吸收利用和根层土壤吸附固定的养分,都在根层以下积累或转入地下。残留在土壤中的氮、磷化合物,在发生地面径流或土壤风蚀时,会向其他地方转移,扩大了土壤污染范围。过量使用化肥还使饲料作物含有过多的硝酸盐,妨碍牲畜体内氧气的输送,使其患病,严重导致死亡。

2.农药是土壤的主要有机污染物

全国每年使用的农药量达50~60万t,使用农药的土地面积在2.8亿hm2以上,农田平均施用农药13.9kg/hm2。直接进入土壤的农药,大部分可被土壤吸附,残留于土壤中的农药,由于生物和非生物的作用,形成具有不同稳定性的中间产物或最终产物无机物。喷施于作物体上的农药,除部分被植物吸收或逸入大气外,约有1/2左右散落于农田,又与直接施用于田间的农药构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药,在植物根、茎、叶、果实和种子中积累,通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。

3.重金属元素引起的土壤污染

全国320个严重污染区约有548万hm2土壤,大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20%,其中重金属污染占80%,粮食中重金属镉、砷、铬、铅、汞等的超标率占10%。被公认为城市环境质量优良的公园存在着严重的土壤重金属污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤,使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂,硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用,积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞,所以,汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车尾气沉降,磷肥中有时也含有镉[5]。

4.污水灌溉对土壤的污染

我国污水灌溉农田面积超过330万hm2。生活污水和工业废水中,含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分,所以合理地使用污水灌溉农田,有增产效果。未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,会将污水中有毒有害的物质带至农田,在灌溉渠系两侧形成污染带。

5.大气污染对土壤的污染

大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质,在大气中发生反应形成酸雨,通过沉降和降水而降落到地面,引起土壤酸化。冶金工业排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2~3km范围的点状污染。

6.固体废物对土壤的污染

污泥作为肥料施用,常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。工业固体废物和城市垃圾向土壤直接倾倒,由于日晒、雨淋、水洗,使重金属极易移动,以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散。

7.牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染

禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物,其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料,如果不进行物理和生化处理,则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染,并通过水和农作物危害人群健康。

8.放射性物质对土壤的污染

土壤辐射污染的来源有铀矿和钍矿开采、铀矿浓缩、核废料处理、核武器爆炸、核实验、燃煤发电厂、磷酸盐矿开采加工等。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染,放射性散落物中,90Sr、137Cs的半衰期较长,易被土壤吸附,滞留时间也较长。

三、土壤污染的危害

1.被病原体污染的土壤能传播伤寒、副伤寒、痢疾、病毒性肝炎等传染病。这些传染病的病原体随病人和带菌者的粪便以及他们的衣物、器皿的洗涤污水污染土壤。通过雨水的冲刷和渗透,病原体又被带进地面水或地下水中,进而引起这些疾病的水型暴发流行。

2.被有机废弃物污染的土壤,是蚊蝇孳生和鼠类繁殖的场所,而蚊、蝇和鼠类又是许多传染病的媒介。因此,被有机废弃物污染的土壤,在流行病学上被视为特别危险的物质。

3.土壤被有毒化学物污染后,对人们的影响大都是间接的,主要是通过农作物、地面水或地下水对人体产生影响。在生产过磷酸钙工厂的周围,土壤中砷和氟的含量显著增高;铅、锌冶炼厂周围的土壤,不仅受到铅、锌、镉的严重污染,而且还受到含硫物质所形成的硫酸的严重污染。任意堆放的含毒废渣以及被农药等有毒化学物质污染的土壤,通过雨水的冲刷、携带和下渗,会污染水源。人、畜通过饮水和食物可引起中毒。

4.土壤被放射性物质污染后,通过放射性衰变,能产生a、β、γ射线。这些射线能穿透人体组织,使机体的一些组织细胞死亡。这些射线对机体既可造成外照射损伤,又可通过饮食或呼吸进入人体,造成内照射损伤,使受害者头昏、疲乏无力、脱发、白细胞减少或增多,发生癌变等。被有机废弃物污染的土壤还容易腐败分解,散发出恶臭,污染空气。有机废弃物或有毒化学物质又能阻塞土壤孔隙,破坏土壤结构,影响土壤的自净能力;有时还能使土壤处于潮湿污秽状态,影响居民健康。

四、防治措施

1.要控制和消除土壤污染源，加强对工业“三废”的治理，合理施用化肥和农药

2.针对土壤污染物的种类，种植有较强吸收力的植物，降低有毒物质的含量

3.通过生物降解净化土壤（例如蚯蚓能降解农药、重金属等）

土壤重金属污染危害范文篇12

1.引言

我国矿产资源丰富，为国家经济建设做出了巨大的贡献，是工业经济的重要支柱，促进了社会进步，但在矿产开采和冶炼过程中也存在一系列严重的环境问题。首先，矿产开采会占用大片土地，并可能造成地质灾害。在采矿的过程中产生大量的矿渣，包括选矿渣、尾矿渣及生活垃圾等。据统计，中国铁矿石开采经选矿后68%以上为尾矿，黄金矿开采选矿后几乎100%为尾矿[1]。超过90%的矿区废弃物采取堆放处理，占用了大片的土地。我国矿山多为地下开采，常常导致地表裂缝与塌陷，严重危及到地表的人类活动。其次，矿山开采过程破坏生态环境，造成环境污染。矿区大片植被遭到破坏，表土剥离，加剧了水土流失，引起了土壤退化，导致生态失衡。矿产开采中产生的废弃物成分复杂，含有大量的酸性、碱性或有毒的物质，这些物质能对周边地区造成严重的影响。许多矿物有重金属伴生，矿物开采过程中常产生重金属污染。重金属具有长期性，稳定性和隐蔽性的特征，同时重金属元素会在植物体内积累，并通过食物链富集到动物和人体中，诱发癌变或其他疾病[2]，危害人类健康。如铅中毒会影响人的神经系统、造血系统和消化系统等，镉中毒则会引起骨痛病。矿区土壤重金属污染已不容忽视，到了亟待解决的地步。矿区固体废弃物和矿山酸性废水是矿区土壤中重金属的主要来源。尤其是在Pb/Zn矿、Fe/S矿的开采过程中,尾矿废石中的Pb、Cd、Zn、Cr、Cu、As等在地表水的冲洗和雨水的淋滤下进入土壤并累积起来。而酸性废水则使矿区中的重金属元素活化，以离子形态迁移到矿区周边的农田土壤或河流中，导致土壤和河流中重金属含量远远超过背景值[3]，影响农产品品质和饮水健康。另外，在矿石采矿、运输及排土过程中，尘埃污染也是矿区周边土壤中重金属的一个来源。在发达国家和地区，矿区废弃地治理已达50%以上[4]，而我国还不到10%。近年来，我国开始重视矿区重金属污染的治理，如中国污染场地修复科技创新与产业发展论坛中来自全国各地的重金属污染场地修复专家一起商议湖南重金属污染矿区的治理措施，并对各方法的实用性做了分析。土壤重金属的各个修复方法可以降低重金属的浓度或生物可利用度，降低对生态环境及人类健康的危害。重金属污染土壤的修复中，方法的选择至关重要。本文在阐述了重金属污染土壤的基本修复原理后，着重分析了土壤重金属污染的物理修复法、化学修复法和生物修复法，为土壤中重金属的去除、固化及钝化提供了理论依据。

2.重金属污染土壤的修复技术

国内外用来修复土壤污染的方法较多，在具体的应用过程中多为交叉使用，一般分为三大类，即物理修复方法、化学修复方法和生物修复方法[5]。其修复原理如下：（1）加入化学改良剂转化重金属在土壤中的存在化学价态和存在形态，使其固化或钝化。或者采用物理修复等方法，使重金属在土壤中稳定化，降低其对植物和人体的毒性；（2）利用重金属累积植物、动物、微生物吸收土壤中的重金属，然后处理该生物或者回收重金属；（3）将重金属变为可溶态、游离态，然后进行淋洗并收集淋洗液中的重金属，达到降低土壤中重金属含量的目的[5]。

3.物理修复法

物理修复法是基于机械物理的工程方法，它主要包括客土、换土和翻土法、电动修复法和热处理法三种。

3.1客土、换土和翻土

客土法是指向被重金属污染的土壤中加入大量干净土壤，覆盖在土壤表层或混匀，使重金属浓度降低至低于临界危害浓度，从而达到减轻污染的目的[6]。对移动性较差的重金属污染物（如铅）采用客土法时，相对较少的客土量也能满足要求，可减少工程量。换土法是指把受重金属污染的土壤取走，代之以干净的土壤。该方法适用于小面积严重污染的地区，以迅速地解决问题，并防止污染扩大化。此方法要求对换出的受污染土壤进行妥善处理，以防止二次污染[7]。翻土法是指深翻土壤，使表层的重金属污染物分散到更深的土层，达到减少表层土壤污染物的目的。在矿区重金属治理的过程中，换土法治理较为彻底，而客土法和翻土法并未根除土壤中的重金属污染物，相反把重金属继续留在土壤中，因此这两种方法只适用于移动性差的重金属污染物，以免土壤中重金属污染物对地下水造成污染。

3.2电动修复

电动修复法是由美国路易斯安那州立大学研究出的一种治理土壤污染的原位修复方法，该方法近年来在一些欧美发达国家发展很快。它适合修复低渗透粘土和淤泥土，可以控制污染物流向[8]。在电动修复过程中，利用天然导电性土壤加载电流形成的电场梯度使土壤中的重金属离子（如铅、镉、锌、镍、钼、铜、铀等）以电迁移和电透渗的方式向电极移动，然后在电极部位进行集中处理。郑喜坤等[9]在沙土上的实验表明，土壤中Pb2+、Cr3+等重金属离子的除去率可达90%以上。该方法不搅动土层，且修复时间较短[10]，是一种可行的修复技术。

3.3热处理

热处理法是利用高频电压释放电磁波产生的热能对土壤进行加热，使一些易挥发性有毒重金属从土壤颗粒内解吸并分离，从而达到修复的目的[11]。该技术可以修复被Hg和As等重金属污染的土壤。虽然物理修复方法取得了一定的成果，但其还存在局限性。客土、换土和翻土法操作起来花费具大，破坏土壤结构，使土壤肥力下降，同时还依然需要对换土进行堆放或处理；电动修复法在实际运用中受其他多种因素影响，可控性差；热处理法对气体汞不易回收。

4.化学修复法

4.1化学改良剂

该方法是指向重金属污染土壤中添加化学改良剂，通过对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用，改变其在土壤中的存在形态，使其钝化后减少向土壤深层和地下水迁移，从而降低其生物有效性。常用的化学改良剂有石灰、碳酸钙、沸石、硅酸盐、磷酸盐等，不同改良剂对重金属的作用机理不同。如施用石灰或碳酸钙主要是提高土壤pH值，促使土壤中镉、铜、汞、锌等元素形成氢氧化物或碳酸盐等结合态盐类沉淀。如当土壤pH>6.5时，Hg就能形成氢氧化物或碳酸盐沉淀[12]。沸石是一种碱土金属矿物，通过吸附、离子交换等降低土壤中的重金属生物有效性。黄占斌等指出对于铅、镉复合污染土壤，环境材料腐殖酸对铅有显著固定作用，而高分子材料SAP及材料组合（腐殖酸、高分子材料SAP和沸石）对镉起到明显固定作用。A.Chlopecka等发现沸石、磷石灰等能降低重金属Pb、Cd的移动性，且能够减少玉米和大麦对重金属Pb、Cd的吸收量。

4.2化学淋洗

化学淋洗修复法是指在重力或外压下向污染土壤中加入化学溶剂，使重金属溶解在溶剂中，从固相转移至液相，然后再把溶解有重金属的溶液从土层中抽提出来，进行溶液中重金属的处理过程[15]。利用此方法开展修复工作时，既可以在原位进行，也可采用异位修复[16]。原位化学淋洗修复法要在污染地进行全部过程，包括清洗液投加、土壤淋出液收集和淋出液处理等。由于原位化学淋洗过程形成了可迁移态污染物，因此要把处理区域封闭起来避免污染扩大化；异位化学淋洗修复法则要把重金属污染土壤挖掘出来，用化学试剂清洗，以去除重金属，再处理含有重金属的废液，最后清洁后的土壤可以回填或作其他用途。化学淋洗法的关键在于试剂的选择，可用来淋洗土壤重金属的试剂主要有盐酸、硝酸、磷酸、硫酸、草酸、氢氧化钠、EDTA等。现已证明EDTA是针对重金属污染最有效的提取剂，但其价格昂贵，且对EDTA的回收还存在技术问题[17]。

5.生物修复法

生物修复法是通过植物、微生物或者动物的代谢活动，降低土壤中重金属含量方法。它主要包括植物修复法、微生物修复法、动物修复法和菌根修复法四种。

5.1植物修复

植物修复是将对重金属有超累积能力的植物种植在污染土壤上，待植物成熟后收获并进行妥善处理（如灰分回收）。通过该种植物可将重金属移出土壤，达到治理污染的目的。对于修复重金属污染土壤，植物修复法主要有植物钝化、植物提取和植物挥发三种。植物钝化是指利用植物根系分泌物降低重金属的活性，从而减少重金属的生物毒性和有效性，并防止其进入地下水和食物链，减少对人类健康的威胁。如植物分泌的磷酸盐与土壤中的铅结合成难溶的磷酸铅，使铅得到固化。除直接与重金属发生作用外，根系分泌物导致的根际环境pH值和Eh值的变化也可转变重金属的化学形态，使重金属固化在土壤中。但是这种方法并未将重金属去除，因此环境条件的改变仍有可能活化重金属。植物提取是指利用重金属超累积植物从污染土壤中吸收重金属，并将其转移、储存在植物地上部分（茎或叶），随后收割地上部分并集中处理其中的重金属，从而达到降低土壤重金属含量的目的。蒋先军等发现，印度芥菜对铜、锌、铅污染的土壤有良好修复效果。夏星辉[22]指出蕨类植物对镉的富集能力很强，杨柳科能大量富集镉，十字花科的芸苔能富集铅，芥子草能富集铅、锡、锌、铜等。在英国和澳大利亚等国家，一些对重金属有高耐受性的植物的培育已经商业化。植物挥发是指植物将其吸收的重金属转化为可挥发态，并挥发出植物的过程。如植物可以吸收土壤中的Hg2+，然后使之转化成气态HgO后，通过蒸腾作用从叶片蒸发出来。这种方法只适用于具有挥发性的重金属污染物，应用范围较小。同时，该方法将污染物转移到大气中，对大气环境造成一定影响。

5.2微生物修复

微生物修复法是利用微生物对重金属的亲和吸附作用将其转化为低毒产物，从而降低污染程度。虽然微生物不能直接降解重金属，但其可改变重金属的物理或化学特性，进而影响重金属的迁移与转化。微生物修复重金属污染土壤的机理包括生物吸附、生物转化、胞外沉淀、生物累积等。通过这些过程，微生物便可降低土壤中重金属的生物毒性[23]。由于细胞表面带有电荷，土壤中的微生物可吸附重金属离子或通过摄取将重金属离子富集在细胞内部。微生物与重金属离子的氧化还原反应也可降低重金属的生物毒性，如在好气或厌气的条件下，异养微生物可将Cr6+还原为Cr3+，降低其毒性。杜立栋等[24]从铅污染矿区土壤中筛选出一株青霉菌，对人工培养基中有效铅的去除率达96.54%，且富集效果比较稳定，可应用于铅污染矿区土壤的生物修复。

5.3动物修复

土壤重金属污染的动物修复是指利用土壤动物在自然条件或人工控制下，在污染土壤中生长、繁殖等活动过程中对污染物进行富集和钝化等作用，从而使污染物降低或消除的一种修复技术。在评价污染物的生态学危害研究中，科研工作者对土壤动物并未给予足够的重视，所以与微生物修复相比，国内外的相关报道还不多。而在众多土壤动物中，普遍认为蚯蚓是改良土壤的能手，并且对土壤污染具有指示作用，具有巨大的修复污染土壤潜力。朱永恒等[25]研究得出蚯蚓对重金属的富集量随着污染浓度的增加而增加，蚯蚓体内的Pb、Cd和As的含量和土壤中这三项元素的含量具有良好的相关性。且蚯蚓体内的金属硫蛋白和溶酶体机制可以解毒重金属。除蚯蚓外，腐生波豆虫及梅氏扁豆虫等动物对重金属也有明显的富集作用[27]。土壤动物不仅直接富集重金属，还和微生物、植物协同富集重金属，改变重金属的形态，使重金属钝化而失去毒性。

5.4菌根修复

菌根是指土壤中真菌菌丝与植物根系形成的联合体。成熟的菌根是一个复杂的群体，包括真菌、固氮菌和放线菌，这些菌类有一定的修复重金属污染的能力。菌根真菌可通过分泌特殊的分泌物改变植物根际环境，从而使重金属转变为无毒或低毒的形态，降低其毒性，起到促进重金属的植物钝化作用。申鸿等[28]通过对菌根的研究发现，菌根玉米地上部铜浓度降低24.3%，根系铜浓度降低24.1%，表明菌根植物对铜污染土壤具有一定的生物修复作用。黄艺等[29]采用根垫法和连续形态分析技术，分析了生长在重金属污染土壤中有菌根小麦和无菌根小麦根际铜、锌、铅、镉的形态分布和变化趋势，发现菌根可调节根际中土壤重金属形态降低重金属的生物有效性。此外，菌根还能使菌根植物体中重金属积累量增加，强化植物提取的效果。