重金属污染现状及其治理大全11篇

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篇（1）

中图分类号：TE991.3 文献标识码：A

比重大于4或5的金属为重金属，如铁、锰、铜、锌、钴、镍、钛、钼、汞、铅、镉、砷等。铁、锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素，汞、铅、镉、砷等并非生命活动所必需，而且所有重金属含量超过一定浓度时对人体有毒有害。

重金属污染，指由重金属或其化合物造成的环境污染。土壤重金属来源广泛，包括采矿、冶金、化工、金属加工、废电池处理、电子制革和塑料等工业排放的三废及汽车尾气排放，农药和化肥的施用等。如，镉大米，重金属镉毒性很大，可在人体内积蓄，主要积蓄在肾脏，引起泌尿系统的功能变化。农灌水中含镉0.007mg/L时，即可造成污染。

1 土壤污染现状

土壤是农业最基本的生产资料，是农业发展的基础，是不可再生的自然资源。而污染企业的快速发展，农业中肥料的大量投入，经济效益提高的同时，环境的污染也日趋严重，使得重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布，而土壤往往是重金属的储存库和最后的归宿。当环境变化时，底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。重金属不能被生物降解，但具有生物累积性，重金属可以通过食物链不断富集，残留在一些初级农产品中，传递进入人体内，对人类健康产生严重危害。

中国目前有耕地1.35亿多hm2，但优质耕地数量不断减少，近期的第二次全国土地调查结果显示，中重度污染耕地超过300万hm2，而每年因土壤污染致粮食减产100亿kg。中国中央农村工作领导小组副组长陈锡文介绍说，今后受重金属污染的耕地将退出食用农产品生产，启动重金属污染耕地修复试点。

2 控制与消除土壤污染源

在“十二五”规划中，把重金属污染的防治列为重要工作，要求到2015年，重点区域铅、汞、铬、镉和类金属砷等重金属污染物的排放，比2007年削减15%，非重点区域的重点重金属污染排放量不超过2007年的水平。

控制土壤污染源，即控制进入土壤中的污染物的数量与速度，通过其自然净化作用而不致引起土壤污染，加强土壤污灌区的监测与管理，合理施用化肥与农药，增加土壤容量与提高土壤净化能力，建立监测系统网络，定期对辖区土壤环境质量进行检查。

3 注重农业资源永续利用

我国土壤重金属污染已经达到相当严重的程度，要充分认识重金属污染的长期性、隐匿性、不可逆性以及不能完全被分解和消逝的特点，从思想上重视了解重金属对人类及环境造成的危害，提高环境保护意识，建立农业可持续发展长效机制，逐步让过度开发的农业资源休养生息，促进生态友好型农业发展，加大生态保护建设力度，是为子孙后代留下生存发展空间的重大战略决策。

4 修复措施

土壤修复即通过科技创新来恢复土壤的农业生产能力和生态环境缓冲调控能力。重金属对土壤的污染具有不可逆转性，土壤一旦发生污染，短时间内很难修复，相比水、大气、固体废弃物等环境污染治理，土壤污染是最难解决的，土壤重金属污染问题日益受到人们的关注。有关专家认为，已受污染土壤没有治理价值，对那些污染严重、生态脆弱、资源环境压力大的耕地，该改种的就改种，该治理的就治理，该退耕的就退耕。目前，土壤修复技术归纳起来有热力学修复技术、热解吸修复技术、焚烧法、土地填埋法、化学淋洗、堆肥法、生物修复等多种，目前研究较多的生物修复法，包括植物修复法和动物修复法。

4.1 植物修复法

植物修复法是利用重金属积累将土壤中的重金属富集于植物体内，然后通过收割植物从土壤清除出去，植物修复法应用比较普遍和简便，成本较低，不改变土壤性质，种植的植物不仅美化环境还可以起到防风固坡，防止土壤流失。但是，其治理效率较低，耗时长、污染程度不能超过修复植物的正常生长范围，只适合中低浓度的污染耕地，而对于高浓度的污染耕地，植物修复法则需要漫长的时间并且效果难料，而且随着植物离开土壤，还会产生二次污染危害。因此，植物修复技术只能作为一种污染治理辅助技术。

4.2 动物修复法

动物修复是通过土壤动物或者投放动物对土壤重金属吸收、降解、转移以去除重金属或抑制其毒性，被认为是一种有效的生态恢复措施。动物修复的机理：生物体内的金属硫蛋白与重金属结合形成低毒或无害的络合物；生物的代谢物富含SH的多肽，能与重金属螯合，从而改变其存在状态；生物体内存在的多种编码金属转运蛋白能提高生物对金属的抗性。

虽然土壤的修复技术很多，但没有一种修复技术可以针对所有污染土壤。相似的污染状况，不同的土壤性质、不同的修复需求，也制约一些修复技术的使用。大多数修复技术对土壤或多或少带来一些副作用。

5 小结

综上所述，由于土壤重金属来源广泛、复杂，增加了对土壤重金属治理和修复难度，严重制约了我国农业生产，要更好地防治土壤重金属污染，还需要广大科研工作者不懈的努力，研发出更好的效率更高的修复技术，要大力宣传加强全民环保意识，把环境污染程度降到最低，形成全社会都来重视土壤污染的良好环保氛围，逐步改善土壤生态环境。目前，研发适用性广、成本低、见效快、环保的土壤重金属污染修复技术是各国土壤重金属生态修复的前沿问题，也是迫切需要解决的问题。

参考文献

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[2] 农产品中重金属风险评估.农产品质量安全风险评估--原理、方法和应用.

[3] 沈振国，刘有良.超积累重金属植物研究进展[J].植物生理学通报，

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重金属有多种不同的定义。在环境化学领域中，重金属是指比重大于4或5的金属。重金属污染物不但包括生物毒性显著的汞、镉、铅、铬和类金属砷，还包括毒性较弱的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等重金属元素。土壤重金属污染隐蔽性强、毒性大、难降解且能沿食物链富集，是人们优先考虑去除的污染物。

1污染来源

土壤重金属污染来源大体可以分为工业来源、农业来源、交通来源。

1.1工业来源。煤和石油等化石燃料燃烧释放大量含有重金属的有害气体和粉尘，工厂排放的烟气、粉尘等气体污染物经大气环流扩散，以干、湿的沉降方式进入到水体与土壤中，造成土壤重金属污染。工业生产过程如采矿、选矿、矿物加工等排放的废水、废气、废渣是土壤中汞、铅、镉、砷等重金属污染的主要来源。

1.2农业来源。主要来源于农田污水灌溉、污泥利用，化肥、有机肥、农药和杀虫剂的滥用以及塑料薄膜的大量使用等。农用物资施用和农业污灌是农田土壤中汞、铬、砷、铜、锌等重金属污染的重要来源。

1.3城市交通来源。主要来源于汽车排放的尾气及轮胎磨损产生的粉尘。汽油、油的燃烧和发动机及其他镀金部件磨损可释放出铅、镉、铜、锌等重金属粉尘。

2污染危害

重金属一旦进入土壤，就很难被微生物降解或者从土壤中去除，因此重金属对土壤的理化性质、生物特性和微生物群落结构都产生重大危害。受到重金属污染的土壤，其物理结构和化学性质都会发生变化，危害极大。

2.1导致经济损失。土壤的重金属污染会造成耕地面积持续减少、土壤质量下降和生物毒害增多，导致农作物大幅度减产，从而影响到粮食供给、农业可持续发展和区域经济增长。

2.2危害人体健康。酸雨、土壤添加剂等外界环境条件的变化，提高了土壤中重金属的活性和生物有效性，使得重金属较易被植物吸收利用，重金属污染物难以降解，直接或间接地危害到处于食物链顶端的人类的身体健康，引发骨痛病、儿童血铅、高血压、心脑血管，癌症等疾病。

2.3导致其他污染。土壤受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在水力和风力的作用下分别进入到水体和大气中，导致水污染、大气污染和其他衍生环境问题。

3治理途径

重金属污染土壤的治理途径主要有两种：一种是将重金属污染物清除，削减土壤重金属总量；另一种是固化土壤重金属，降低其迁移性和生物可利用性，削减有效态重金属含量。具体来讲包括工程措施，化学措施，农业措施和生态措施。

3.1工程措施。工程措施包括排土、客土和淋洗等方法。排土法剥离表层受污染的土壤，客土法是在被污染的土壤上覆盖未被污染的土壤，淋洗法是通过清水灌溉稀释或洗去重金属离子。工程措施效果较为彻底，能使耕作层土壤中重金属的浓度降至临界浓度以下，或减少重金属污染物与植物根系的接触来控制危害。

3.2化学措施。第一，通过添加表面活性剂、有机螯合剂等一系列调控措施，改良土壤的理化性状，提高土壤重金属的生物有效性，使其易于被其他植物吸收，以达到修复土壤的目的。第二，通过添加固化材料，降低重金属的迁移性和生物有效性。

3.3农业措施。农业措施是因地制宜的修正和完善耕作管理制度来减轻重金属的危害，或者在受污染土壤上种植不进入食物链的植物。农业措施适合治理中、轻度受污染土壤。

3.4生物措施。生物措施：一是通过生物作用改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性；二是通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。通过一些特殊的微生物与植物、动物去除或者转化土壤中的重金属，降低重金属的毒性。

3.4.1微生物修复。微生物修复技术主要有两种：原位修复技术和异位修复技术。受到重金属污染的土壤，往往富集多种耐重金属的真菌和细菌，微生物可通过多种作用方式降低土壤中重金属的毒性。

3.4.2植物修复。植物修复是利用植物吸收、富集、降解或固定土壤中重金属离子或其他污染物，以降低或消除污染程度，修复土壤。

3.4.3动物修复。动物修复是利用土壤中的某些鼠类等低等动物吸收土壤中的重金属。例如在受重金属污染的土壤中放养蛆虫，待其富集重金属后，采用电激、灌水等方法驱出蛆虫集中处理。

4展望

土壤重金属污染来源趋于多样化、综合性，对人类的危害也日趋严重。在未来很长时间内重金属污染仍将是我国所面临的重大环境问题之一，迫切需要解决。但对于不同种类、不同性质的重金属污染事件，应将物理、化学、生物等修复手段综合应用以便更好地治理土壤重金属污染，同时研制复合材料，已解决土壤重金属复合污染的问题。

参考文献：

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[中图分类号] X52 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2013）08-0230-01

重金属对水体及土壤的污染形势是很严峻的，据资料显示，每年我国有1200万吨粮食收到不同程度的不同重金属的污染，直接经济损失超过200亿元，每年能多养活4000万人，并且这一数字还在逐年增长，这些污染大都是由于土壤或灌溉用水受重金属污染而造成，重金属污染有着较强的不可预见性，因此对其防治有很大的困难，而预防才是王道。

一、重金属的来源及其种类

1.重金属的来源

重金属的主要来源还是工业污染，当然，或多或少也有来自交通以及我们生活垃圾的污染，在工业污染中，来自化工行业的污染占了相当大的比例，其次就是发电厂、钢铁厂，最常见的就是工业中的三废：废水、废弃、废渣，三废当中含有大量的重金属及其化合物，不经处理便直接排放，直接导致水资源和土壤污染，当人们用了这种被污染的水去灌溉庄稼，在被污染的土地上种庄稼，就会严重影响庄稼的收成，重金属也就随植物链传到人类，对人们的健康造成了严重的影响[1]。近几年，有环保学者提出：中国的化工企业的工艺、设备、技术研发较落后，是造成污染严重的主要原因，而人为的环保意识以及地方保护环保意识的淡薄，加剧了污染，强化治理迫在眉睫。生产企业应放眼未来，倡导环保，化工生产过程尽量使用少污染和无污染的原材料。

2.重金属的分类

2.1汞污染

汞是一种唯一的在常温下为液态的金属，在自然界中普遍存在，一般动物植物中都含有微量的汞，因此我们的食物中，都有微量的汞存在，可以通过排泄、毛发等代谢，不影响健康。

但是，随着工农业的迅速发展，目前国内对汞的需求量还是很高的，问题在于这些重金属用完之后生成的其氧化物或杂质如何处理，过量的汞如何处理，这些都是问题的关键之处，据调查，每年因汞中毒而死亡的人数并不在少数，如何防范含汞废水进入农业用水系统，已经迫在眉睫，是我们不得不去面对的问题。

2.3铅污染

铅是一种柔软的白色金属，是我国最早发现的元素之一，很容易生锈，但不失光泽，铅在工业中最重要的用途就是制造蓄电池，因此，水资源和土壤中铅污染的主要来源就是人们对废弃蓄电池的随意丢弃，而铅的化合物，常被用于合成五彩缤纷的颜料，在铅的众多化合物中，最重要的就是四乙基铅，常用于汽油防爆剂，铅的毒性随量而增大，其主要是通过人的皮肤接触，或者是消化道、呼吸道等进入人体器官，铅含量多者可引起器官病变，铅的主要毒性表现在贫血，神经受到损伤或者造成肾功能不全，生活中的铅给我们带来了无限的色彩和快乐，但是食物中的铅却能给人带来痛苦。

二、重金属对水体及土壤污染现状

1.重金属对水体污染现状

水体中重金属污染物的来源十分广泛，最主要的是工矿企业排放的废物和污水。由于这些工厂排放的污染物数量大，分布范围广，因而受污染的区域很大，较难控制，危害严重[2]。重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中富集，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，对人体会造成很大的危害。在我国，最近的一起重金属污染事件是2011年3月中旬，浙江台州市路桥区峰江街道，一座建在居民区中央的“台州市速起蓄电池有限公司” 引起168名居民血铅超标，是近几年来浙江发生的最严重的一次重金属污染事件，其原因就是电池公司将含有大量铅的废水排入河渠，渗入地下，居民喝了地下水之后铅严重超标，而作为最大的洋垃圾市场，台州市每年从垃圾中拆解的价值高达200亿人民币，但是拆解之后的剩余物却随意丢弃，丢弃的重金属垃圾对空气和水资源造成了严重的污染。目前，我国的重金属对水体的污染正在逐年加剧，如若不采取措施，不过十几年的时间，我们将生活在一个被重金属污染的世界，想治理都治理不完。

二、重金属对水体污染的防治措施

1.加快含重金属废水废气治理

废水和废气是化工行业最普遍的污染物，也是和人类息息相关的一些污染，针对这些废水和废气，怎么处理成为了一个棘手的问题，对于废水的处理，目前，有三种最为让人接受的方法，物理处理法，即利用污染物的物化性质来除掉废水中的污染物，化学处理法，是指利用化学反应原理处理或回收废水中的溶解物或胶体中的物质，包括中和，氧化，还原絮凝法。最后一种方法是生化处理法，这种方法是指利用微生物在废水中对有机物进行氧化分解的新陈代谢过程，包括活性污泥法，生物滤池，氧化塘等方法。

2.强化含重金属固体废物污染防治

固体废弃物是化工三废中种类最多数量最大的一种污染物，其每年排出的数量有数亿吨，破坏了植被，排入水源，对农业用水造成了严重的污染，进一步转化就会进入大气，化工废渣的种类繁多，成分复杂，处理方法并不像废水废气那样有成套的系统和装置。而是根据其化学组成选用不同的方法，对于有机化工废物的处理，目前，采用较多的方法有热分解法，焚烧法和再生利用法，近几年发展最受欢迎的是再生利用法，将废物经过多次的回收利用，将其中有用成分提取出来，加工成其他产品。其次就是对无极废物的处理，其主要方法有3种，分别是可以作为二次原料资源，或者是提取其中的有用成分用于农业生产，对那些没有什么利用价值或者已经提取有用成分的部分废物，可以再加工为建筑材料。

三、结论

目前，我国重金属对水体污染已经相当严重了，尤其是化工行业，是最主要的重金属污染源中，如若不及时治理，将对国民经济造成严重损失，对人们的身心健康造成巨大的伤害，因此，解决重金属污染问题已经迫在眉睫。

参考文献

[1] 李然. 水环境中重金属污染研究概述. 四川环境， 1997（16）： 18-22.

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1 引言

在环保领域对重金属污染的定义是能够使生物遭受显著毒性的金属，这些物质包括汞元素、铅元素、锌元素、钴元素、镍元素、钡元素等，有时候也包括锂元素与铝元素等等。一项来自研究机构的调查统计数据表明，近年来全球汞排放量达每年1.5万吨，铅排放量达每年500万吨，这些元素进入农田和城市，为所经地区的土壤带来严重的重金属污染，这些污染一方面能够影响地下水和农作物的品质，另一方面也通过食物链对当地居民产生不容忽视的影响。当前，如何进行土壤重金属污染的分析、评估、预防和治理，是一个世界性的问题，本文首先从土壤重金属的主要来源和土壤重金属污染的危害两个方面分析了重金属污染的现状，在此基础上进一步阐述了土壤重金属污染的空间差异以及污染整体的形态特征，最后深入论述了土壤重金属污染的预防以及修复策略。本文的成果对于环境保护和土地利用均有着比较好的理论价值和实践意义。

2 土壤重金属污染现状分析

2.1重金属来源分析

（1）交通运输

我国正在进行着大规模的城镇化建设，各类交通工具的数量近年来一直呈现出大幅攀升的态势，因此其排放的废气也逐年增加，导致土壤里重金属元素逐步累积，形成污染。以汽车为例，污染源包括尾气排放、汽油燃烧、轮胎磨损等，会逐渐排放出铅、汞、铜、锌等重金属元素，一方面对大气质量造成破坏，另一方面也导致土壤重金属超标。

（2）工业和矿产业

工业生产会排放出重金属元素，以烟尘或者废气废水的形式进入大气与土壤，而大气中的重金属则会逐渐沉降入土。工业生产中的废渣是更加主要的重金属污染来源，比如金属冶炼企业、电解铝企业、电镀企业等，在其日常生产排放的废渣中含有大量的重金属元素，如果在不经处理的情况下随意露天堆放，或者直接倾倒进土壤中，会为土壤带来极大的污染。

（3）燃煤释放

煤的燃烧会向大气中排放大量的污染物质，并逐渐沉降入土壤中。我国的燃煤企业，包括火力发电厂和钢铁企业等，会排放大量的汞金属，其中约三分之一的汞元素最终进入土壤。一些经济发达的大城市，汞元素的排放有其严重，这些污染能够为城市的环境质量和生态系统带来致命的影响。

（4）居民垃圾

居民如果将大量垃圾不加分类地堆放在户外，由于垃圾中存在不少未经处理的废弃物，例如电池等，将会使其中的重金属逐步渗透和扩散至周围的环境中，逐步导致土壤的重金属污染。

3 土壤重金属的污染治理策略

土壤重金属的污染的治理，可以从预防和修复两方面进行着手。

3.1重金属污染预防策略

控制污染，应从源头做起。因此在农村地区，应注重灌溉用水的质量，谨慎使用污水灌溉。在农田使用杀虫剂和肥料时也应合理用量，并且坚决杜绝汞含量超标的农药，也应禁止使用含镉化肥等对环境带来危害的农药和杀虫剂。对于城市地区的工业企业，则应严格控制对三废的排放。而居民区则应对废弃垃圾进行再回收利用或者分类处理。对于日益增多的交通工具，则应改善燃油质量、并积极鼓励以新型环保燃料代替传统燃油，从而减少废弃物的排放。

此外还应以完善的法规控制重金属排放。土壤污染已经被国际相关领域视为化学炸弹，是一个极其严峻而棘手的问题。只有通过立法的方式才能使污染的防范和治理进入可持续发展的轨道。而我国的环保法治进程目前尚需加速。举例来讲，当前有不少养殖户所购买的饲料里往往含有铜、铅等重金属，而禽类和畜类一旦食用并排出体外，便会对土壤形成污染，而我国当前并未将重金属列在畜禽养殖业污染物排放标准里，形成管理的漏洞。因此，亟需制定切合我国实际的法律法规进行重金属污染的防范。

3.2重金属污染治理策略

随着国际上对于土壤重金属污染的重视以及研究成果的和应用，在重金属污染治理方面有许多值得借鉴的策略，下面分别进行简述：

3.2.1 基于物理法的重金属污染治理

物理法治理又可以进一步分为以下几种方法：

一是热解吸法，这种方法以加热来把一些具有较强会发特性的重金属进行解吸和收集，再妥善处理或者合理利用。以汞元素为例，美国已经形成了比较成熟的基于热解析法的汞元素回收，并在现场治理中取得了较好的效果，使用此项处理方法的地域已经在汞含量方面达标。

二是电化法，这种方法以电解原理进行污染土壤的处理。在受到污染的土壤里设置石磨电极，并以1～5毫安的电流进行激励，从而在阴极收集到金属阳离子，并进行处理或者再利用。这种方法对于铅元素和二甲苯等物质的处理效果比较好。

三是洗土法，这种方法通过试剂与土壤里所含有的重金属物质发生反应，并最终生成可溶于水的金属离子，通过对提取液进行处理，得到重金属，再进行处理或者回收利用。这种方法非常适合于对铜金属、镍金属、铅金属和铂金属的回收处理。

四是玻璃化法，这种方法以电极对受到污染的土壤进行加热，从而使之进入熔化状态，在其最后冷却时，便会变成玻璃状态。这种方法尚在实验中，其成本较高，目前尚未得到的面积推广。

3.2.2基于化学法的重金属污染治理

这种方法在受到污染的土壤中按比例注入一定的化学试剂，从而改良土壤本身的性质，达到减轻重金属活性的作用，可以降低作物对土壤里重金属的富集效应。化学法治理主要指的是土壤添加物法，把一定充分的有机物料或者改良剂加入受污染的土壤之中，能够通过化学作用而使重金属离子沉淀，再对其进行收集，从而减轻污染；还可以通过化学试剂中的酸性物质与重金属元素反应，生成难溶于水的物质，从而使土壤污染得到减轻。这种方法适用于镍离子、锌离子等重金属物质的治理。

3.2.3基于生态工程的重金属污染治理

这种方法可以是在已经被重金属污染的土壤之上加厚一层正常土壤，或者把受到重金属污染的土壤全部挖除，也可以通过灌溉的方式，逐渐使受污染土壤中的重金属物质渐渐迁移到地层深处等，也能对土壤污染起到一定的作用。

3.2.4基于生物的重金属污染治理

这种方法可以通过植物或者微生物等来修复土壤质量。某些植物的根系可以吸收被污染土壤中的重金属，例如蜈蚣草被证实可以有效降低土壤中砷的含量；微生物则可以通过细胞转化作用使被污染土壤中的重金属沉淀或者氧化，从而使其对土壤的影响显著降低。

4 结束语

在世界各地，尤其是经济较为发达的地区均存在着较为严重的土壤重金属污染，重金属的来源是多方面的，当前，学界和环保组织对重金属的污染一般聚焦于污染程度的定性描述和分析。事实上怎样才能实现对重金属污染源进行量化分析，同样对治理逐渐严重的土壤污染有着不容忽视的作用，因此量化分析将是重金属污染研究的发展方向。当前，我国尚未构建完善的城市和农村地区土壤重金属污染的监控网络，因此并不能及时准确地检测土壤重金属污染状况，也难以为土壤重金属污染的治理提供必要的依据。只有制定出严格而适用的土壤重金属评价标准，才能有利于土壤的保护，从而推动经济的可持续发展。■

参考文献

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中图分类号 X833 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）07-0103-03

Abstract：This paper describes the present situation of soil heavy metal pollution in our country，analyzes the sources of soil heavy metals from sewage irrigation，atmospheric deposition，industrial production and agricultural activities，and analyzes the heavy metal contaminated soil remediation technology briefly.

Key words：Soil；Heavy metal；Pollution；Present situation；Remediation technology

土壤是一个开放的缓冲动力学系统，承载着环境中50%～90%的污染负荷[1-2]。随着矿产资源开发、冶炼、加工企业等规模的扩大以及农业生产中农药、化肥、饲料等用量的增加和不合理的使用，致使土壤中重金属含量逐年累积，明显高于其背景值，造成生态破坏和环境质量恶化，对农业环境和人体健康构成严重威胁。重金属在土壤中移动性差、滞留时间长、难降解，可以通过生物富集作用和生物放大作用进入到农牧产品中[3]，从而影响产出物的生长、产量和品质，潜在威胁人体健康[4]。本文对我国土壤重金属污染现状进行了简要分析，概述了土壤中重金属的来源，简单介绍了物理修复、化学修复和生物修复技术在土壤重金属污染修复方面的研究进展，以期为土壤重金属污染修复提供参考。

1 我国土壤重金属污染现状

随着矿山开采、冶炼、电镀以及制革行业的蓬勃发展，一些企业盲目追逐经济利益，轻视环境保护，再加上农药、化肥、地膜、饲料添加剂等的大量使用，我国土壤中Pb、Cd、Zn等重金属的污染状况日益严重，污染面积逐年扩大，危害人类和动物的生命健康。据报道，2008年以来，全国已发生100余起重大污染事故，其中Pb、Cd、As等重金属污染事故达30多起。据2014年国家环境保护部和国土资源部的全国土壤污染状况调查公报显示，全国土壤环境总状况体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。据农业部对我国24个省市、320个重点污染区约548万hm2土壤调查结果显示，污染超标的大田农作物种植面积为60万hm2，其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上，尤其是Pb、Cd、Hg、Cu及其复合污染尤为明显[5]。我国的一些主要水域如淮河流域、长江流域、太湖流域、胶州湾等也都出现了重金属污染[6]。

2 土壤重金属来源

土壤中重金属来源主要有内部来源和外部来源两种。在内部来源中，由于成土母质、地形地貌、水文气象及植被和土地利用类型等的不同，对土壤重金属含量的影响有很大差异[7]，致使部分地区土壤背景值较高。外部原因主要是人为活动的影响，是土壤重金属污染的主要来源，主要包括以下几个方面：

2.1 随大气沉降进入土壤中的重金属 大气沉降是造成土壤重金属污染的一个重要途径[6]。工业生产、汽车尾气排放及轮胎摩擦可产生含有重金属的有毒气体和粉尘，经自然沉降和雨雪沉降进入土壤中，污染元素主要为Pb、Cu、Zn等。矿山开采和冶炼所带来的大气沉降也是土壤重金属的重要来源[5]。有毒气体和粉尘容易迁移和扩散，在工矿烟囱、废物堆和公路附近的土壤中，土壤重金属含量较高，向四周和两侧扩散减弱。研究人员对某铅锌冶炼厂的土壤重金属空间分布特征的研究发现，Zn、Pb、As的主要污染来源是废气的大气沉降，风力和风向是其空间分布的主要影响因子[7]。

2.2 随污水灌溉进入土壤中的重金属 污水灌溉一般是指利用经过一定处理的城市污水灌溉农田[6]，利用污水灌溉是农业灌溉用水的重要组成部分。但由于污水中含有大量的重金属，随污水进入到土壤中，使得土壤中重金属含量不断富集。我国自20世纪60年代至今，污灌面积迅速扩大，以北方旱做地区污染最为普遍，约占全国污灌面积的90%以上，污灌导致农田重金属Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb等含量的增加[7]。

2.3 工矿企业生产带入土壤中的重金属 工业生产中广泛使用重金属元素，工矿企业将未经严格处理的废水直接排放，导致废水中的重金属渗入到土壤中，使得土壤中有毒重金属含量增加[11]。矿业和工业固体废弃物露天堆放或处理过程中，经日晒、雨淋、水洗等作用，使重金属以射状、漏斗状向周围土壤扩散。南京某合金厂周围土壤中的Cr大大超过土壤背景值，Cr污染以工厂烟囱为中心，范围达到1.5km2[12]。电子废弃物在堆放和拆解过程中，会造成Pb、Cr等重金属进入农田土壤[13-14]。

2.4 农事活动带入土壤中的重金属 随着人们对农业产出物不断增长的需求，农药、化肥、地膜等使用量不断增加，导致土壤中的重金属不断富集，造成土壤重金属污染。农药中含有Hg、As、Zn等重金属，长期使用就会导致土壤中重金属的累积。磷肥天然伴有Cd，随着磷肥及复合肥的大量施用，土壤中有效Cd的含量不断增加，作物吸收Cd量也在增加[15]。地膜在生产过程中加入了含Cd、Pb等重金属的热稳定剂，也会造成土壤重金属含量的增加。当前有机肥肥源大多来源于集约化的养殖场，大多使用饲料添加剂，其中大多含有Cu和Zn[16]，使得有机肥料中的Cu和Zn含量也明显增加，并随着施肥带入到土壤中。

3 土壤重金属污染修复技术

3.1 物理修复 一是客土、换土和深耕翻土等措施。通过这一措施，可以降低表层土壤重金属含量，减少土壤重金属对植物的毒害。深耕翻土适用于轻度污染的土壤，客土和换土适用于重度污染的土壤。工程措施具有稳定、彻底的有点，效果较好，但是需要大量的人力、物力，投资较大，并会破坏土体结构，降低土壤肥力。二是电动修复、电热修复、土壤淋洗等。物理修复效果好，但是成本高，还存在着造成二次污染的风险。

3.2 化学修复 化学修复是主要是采用化学的方法改变土壤中重金属的化学性质，来降低土壤中重金属的迁移性和生物可利用率，减少甚至去除土壤中的重金属，达到的土壤治理和修复的效果[17]。该技术的关键在于经济有效改良剂的选择，常用的改良剂有石灰、沸石、碳酸钙等无机改良剂和堆肥、绿肥、泥炭等有机改良剂，不同的改良剂对重金属的作用机理不同。化学修复是在土壤原位上进行，不会破坏土地结构，简单易行。但是化学修复只是改变了重金属在土壤中的存在形态，并没有去除，在一定条件下容易活化，再度造成污染。

3.3 生物修复 生修复是利用微生物或植物的生命代谢活动，改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性。该方法效果好，易于操作，是目前重金属污染的研究重点。目前生物修复技术主要集中在植物和微生物2个方面[18-19]，对植物修复方面研究的较多[20-23]。生物修复不会引起二次污染，成本低，易于推广，在技术和经济上都优于物理修复和化学修复，已经得到了广泛的研究和应用，是目前土壤重金属污染治理的研究热点。

3.4 农业生态修复 不同作物对重金属有不同的吸附作用，可以通过采取不同的耕作制度、作物品种和种植结构的调整、肥料种类的选取等措施，增加作物对土壤重金属的吸收，降低土壤中的重金属含量。研究表明，调节土壤水分、pH值以及土壤水分、养分等状况，实现对污染物所处环境介质的调控[24-25]，可以改善土壤的理化性质，促使土壤中重金属被作物有效地吸收。

4 展望

土壤是人来赖以生存的重要自然资源之一，是人类生态环境的重要组成部分。土壤重金属污染问题已经成为当今社会的主要环境问题之一。2016年出台的《土壤污染防治行动计划》，无疑是我国土壤环境管理历史上里程碑式的文件，明确了我国土壤污染防治路线图和时间表。

土壤是一个复杂的生态系统，一旦受到污染，要将进入到土壤中的污染物清除，达到安全生产的目的是十分困难的。重金属对土壤的污染以现有的技术而言是不可逆的。因此，土壤污染预防要比土壤污染治理重要的多。要坚持源头预防和过程治理，以源头控制为主，杜绝污染物进入水体、土体，有效降低污染物的排放。在土壤重金属污染修复技术研究中，要把物理方法、化学方法、生物技术和农业生态修复措施综合起来处理污染题，研究出更加经济高效的治理措施，应该加大生物修复技术研究，减少物理和化学方法的使用，以免造成二次污染。

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篇（6）

中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）24-104-04

Abstract：As the development of industry，soil cadmium pollution have caused more and more concern.In this thesis，the pollution actualities，source，damage and management of soil cadmium pollution were briefly introducted，and the development direction of soil cadmium pollution management was discussed.

Key words：Soil；Cadmium pollution；Source；Damage；Managment

据2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧。其中，镉污染物点位超标率达到7.0%，呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势，是耕地、林地、草地和未利用地的主要污染物之一[1]。镉是众所周知的重金属“五毒”元素之一，具有分解周期长（半衰期超过20a）、移动性大、毒性高、难降解等特点，在生产活动中容易被作物吸收富集，不仅严重影响作物的产量和品质，而且可以通过食物链在人体的积累危害人体健康[2]，例如，20世纪60年代在日本富山县神通川流域出现的“骨痛病”事件。针对我国镉污染现状，本文将从镉污染的来源、危害、修复治理等方面进行了论述，详细介绍镉污染这一环境污染问题，以期为我国农业的健康发展和镉污染土壤的治理提供科学依据，为后续研究提供参考。

1 我国土壤镉污染现状

我国于20世纪70年代中后期才开展有关农田土壤镉污染调查的工作，1980年中国农业环境报告显示，我国农田土壤中镉污染面积为9 333hm2，到2003年我国镉污染耕地面积为1.33×104 hm2，并有11处污灌区土壤镉含量达到了生产“镉米”的程度[3-4]。近年来，随着我国工业的发展，由于化肥、农药的大量施用，工业废水和污泥的农业利用，以及重金属大气沉降的日益增加，土壤中镉的含量明显增加，土壤镉污染状况越发严重，目前，我国镉污染土壤的面积已达2×105km2，占总耕地面积的1/6[5]。

从近年的有关研究来看，我国各地均存在着不同程度的镉污染问题。目前，我国土壤镉污染涉及11个省市的25个地区。比如，上海蚂蚁浜地区污染土壤镉的平均含量达21.48mg/kg，广州郊区老污灌区土壤镉的含量高达228.0mg/kg[6-7]。我国农田土壤的镉污染多数是由于进行工业废水污灌造成的。据统计，我国工业每年大约排放300亿～400亿t未经处理的污水，引用工业废水污灌农田的面积占污灌总面积的45%[8]，至20世纪90年代初，我国污灌农田中有1.3×104hm2的农田遭受不同程度的镉污染，污染土壤的镉含量为2.5～23.0mg/kg，重污染区表层土壤的镉含量高出底层土壤几十甚至1 000多倍[9]。在大田作物中，镉是我国农产品主要的重金属污染物[10]。据报道，我国污灌区生产的大米镉含量严重超标，例如，成都东郊污灌区生产的大米中镉含量高达1.65mg/kg，超过WHO/FAO标准约7倍[11]。2000年农业部环境监测系统检测了我国14个省会城市共2 110个样品，检测数据显示，蔬菜中镉等重金属含量超标率高达23.5%；南京郊区18个检测点的青菜叶检测表明，镉含量全部超过食品卫生标准，最多超过17倍[6]。潘根兴研究团队于对2007年对全国6个地区（华东、东北、华中、西南、华南和华北）县级以上市场随机采购的91个大米样品检测后，发现约有10%左右的市售大米存在重金属镉含量超标问题[12]。据报道，广西某矿区生产的稻米中镉浓度严重超标，当地居民因长期食用“镉米”已经出现了“骨痛病”的症状，严重威胁当地居民的身体健康[3]。以上研究结果表明，我国土壤受镉污染的程度已相当严重，土壤镉污染造成水稻、蔬菜等农产品的质量下降、产量降低，并且严重威胁到当地居民的身心健康，影响我国农业的可持续发展。

2 土壤镉污染的来源

土壤中镉的主要有2种来源，分别为自然界的成土母质和人为活动，前者为自然界中岩石和土壤镉含量的本底值，一般来讲世界范围内土壤镉平均值为0.35mg/kg，我国土壤镉背景值为0.097mg/kg，远低于世界均值[13-14]。而后者主要指通过工农业生产活动直接或间接地将镉排放到环境的人为活动，并且是造成土壤镉污染的主要途径，归纳起来污染途径主要有如下4个方面：

2.1 大气镉沉降 电镀、油漆着色剂、塑料稳定剂、电池生产以及光敏元件的制备等工业废气中存在一定量的镉，它们会和粉尘一起随风扩散到工厂周围，一般在工业区周围的大气中镉的浓度较高[15]，较高浓度的镉可以通过降雨或沉降进入土壤。进入土壤中的镉，一部分被植物吸收，剩余的部分则在土壤大量积累，而当土壤中镉累积超过一定范围时，就造成了土壤的镉污染[16]。

2.2 施肥不当 在农业生产过程中为了获得高产，一般都加大农药化肥的投入，长期施用含有镉的农药化肥必然导致土壤的镉污染。据统计分析，磷肥中含有较多的镉，氮肥和钾肥含量较少，因此含镉磷肥的施用影响最为严重。我国磷肥生产所需磷矿石的镉含量虽然较低，在世界上属于较低水平，但我国磷矿石含磷量同样不高，因此需要从国外进口大量的磷肥[4]。据西方国家估算，全球磷肥平均含镉量7.0mg/kg，可给全球土壤带来约6.6×104kg镉[17]。韩晓日等[18]研究也发现，长期施用磷肥和高量有机肥能够增加土壤镉含量。由此可见，长期施用含镉的化肥会增加土壤的镉含量，给土壤带来严重的重金属污染问题。

2.3 污水灌溉 镀锌厂以及与塑料稳定剂、染料及油漆等生产有关工厂产生的工业污水中含有多种重金属，其中就有大量的镉，这些废水如不经处理或者处理不达标，废水中的镉就会随着污灌进入土壤，因此，在工矿和城郊区的污灌农田均存在着土壤镉污染问题。据统计，目前我国工业、企业每年要排放约300亿～400亿t未经处理的污水，利用这些工业污水进行灌溉造成了严重的重金属污染，污水灌溉已经是我国农田土壤镉污染的主要原因[8]。何电源等[19]在1987-1990年间对湖南省的农田污染状况调查也表明，农田土壤镉污染的主要来源是工矿企业排放的废气和废水。此外，大量堆积的工业固体废弃物和农田施用的污泥，也会造成土壤的镉污染[16]。

2.4 金属矿山酸性废水污染 金属矿山的开采、冶炼以及重金属尾矿、冶炼废渣和矿渣堆等，存在着大量的酸性废水，这些酸性废水溶出的多种重金属离子能够随着矿山排水和降雨进入水环境或土壤，可以间接或直接地造成土壤重金属污染。据报道，1989年我国有色冶金工业向环境中排放重金属镉多达88t[20]。

3 土壤镉污染的危害

镉是一种具有毒性的重金属微量元素，是人体、动物和植物的非必需元素，但它在冶金、塑料、电子等行业非常重要，通常通过“工业三废”等途径进入土壤。土壤中镉的形态有水溶态、可交换态、碳酸盐态、有机结合态、铁锰氧化态和硅酸态等，水溶性和交换态镉可以被植物吸收，并通过食物链进入人体富集，达到一定程度时会引发各种疾病，严重危害植物和人体的健康，且具有长期性、隐蔽性和不可逆性等特点。

3.1 镉对植物健康的危害 镉是植物生长的非必需元素，当镉在植物组织中含量达到1.0mg/kg时，会通过阻碍植物根系生长、抑制水分和养分的吸收等引起一系列生理代谢紊乱，如蛋白质、糖和叶绿素的合成受阻，光合强度下降和酶活性改变等，使植物表现出叶色减褪、植物矮化、物候期延迟等症状，最终导致作物品质下降和减产，甚至死亡[6，21-22]。张义贤等[23]研究表明，大麦种子在镉胁迫下，种子的萌芽率、根生长率均呈下降趋势，当镉浓度达到0.01mol/L时，种子萌芽率小于45%，且根不再生长。刘国胜等[24]研究表明，当土壤含有0.43mg/kg可溶态镉时，水稻减产10%，当含量为8.1mg/kg时，水稻减产达25%，并且，稻米的氨基酸、支链淀粉和直链淀粉比例发生改变，使水稻品质变差[4]。

3.2 镉对人体健康的危害 镉是人体非必需的微量元素，具有较强的致癌、致畸及致突变作用，对人体会产生较大的危害，镉一般通过呼吸系统和消化系统进入人体，在人体内半衰期长达20～30a。镉对人体的毒害分为急性毒害和慢性毒害2种，镉的急性毒害主要表现为肺损害、胃肠刺激反应、全身疲乏、肌肉酸痛和虚脱等；慢性毒害主要表现为对骨骼、肝脏、肾脏、免疫系统、遗传等的系列损伤，并诱发多种癌症[25-27]。例如，20世纪60年生在日本神通川流域的“骨痛病”，原因就是当地居民食用镉米造成的。因此，联合国环境规划署（UNEP）将其列为具有全球性意义的危险化学物质[28]。

4 土壤镉污染的治理方法

为了有效利用现有的土地资源，减少镉等重金属人体造成的危害，需要采取有效措施治理和恢复受污染的土壤。目前，有关镉污染土壤的治理方法有很多，主要有物理方法、化学方法和生物方法等。

4.1 物理方法 镉污染土壤的物理修复方法主要有排土、客土、深耕翻土等传统物理方法以及电修复技术、洗土法等。客土法就是将污染土壤铲除，换入未污染的土壤，去表土法就是将污染的表土移去等。传统的物理修复方法治理镉污染效果非常明显，如吴燕玉等[29]在张士灌区调查时发现去除表层土可使稻米中镉含量降低50%。然而，这种方法需要耗费大量资金、人力物力，且移除的污染土壤又容易引起二次污染，因此难以在大面积治理上推广。电修复技术，是指在土壤外加一个直流电场，土壤重金属在电解、扩散、电渗、电泳等作用下流向土壤中的某个电极处，并通过工程收集系统收集起来进行处理的治理方法。胡宏韬等[30]研究发现，当试验电压为0.5W/cm时，阳极附近土壤中镉的去除效率达到75.1%；淋滤法和洗土法是运用特定试剂与土壤重金属离子作用，然后从提取液中回收重金属，并循环利用提取液。据报道，美国曾应用淋滤法和洗土法成功地治理了包括镉在内的8种重金属，治理了2.0×104t污染的土壤，且重金属得到了回收和利用，而且整个治理过程中没有产生二次污染[20]。

4.2 化学方法 化学法是指通过在土壤中施用化学制剂、改良剂，增加土壤粘粒和有机质，改变土壤氧化还原电位和pH值等理化性质，使土壤镉发生氧化还原等作用，降低镉的生物有效性，以减轻对其它生物的危害[31-32]。目前，磷酸盐、石灰、硅酸盐等是化学法处理镉污染土壤中常用物质。Gworek[33]等在研究中发现利用沸石等硅铝酸盐钝化土壤重金属能显著降低污染土壤中镉的浓度。总体而言，化学方法具有操作简单、治理效果、费用适中等优点，缺点是容易再度活化重金属。因此，该方法适用于重金属污染不太严重的地区，对污染太严重的土壤不适用[4，20]。

4.3 生物方法 生物方法是指通过某些特定微生物、动物或植物的代谢活动，吸附降解土壤污染物质、降低土壤重金属生物活性的治理方法，具有土壤扰动小、原位性、不产生二次污染等优点，一般分为微生物修复、动物修复、植物修复3种。

4.3.1 微生物修复 微生物修复是指利用土壤微生物固定、迁移或转化土壤中的重金属，从而降低重金属毒性，主要包括生物富集和生物转化2种作用方式。生物富集作用指微生物的积累和吸附作用；生物转化作用指微生物对重金属的氧化和还原作用、重金属的溶解和有机络合配位等[34]。例如，吴海江[35]利用分离获得的菌株对镉的去除率高达60%，吸附量达54mg/kg；张欣等[36]在模拟镉轻度污染试验中通过施入微生物菌剂使菠菜植株镉含量平均下降14.5%。

4.3.2 动物修复 动物修复是指利用土壤中某些低等动物的代谢活动来降低污染土壤中重金属比例的方法。例如，Ramseier等[37]研究发现蚯蚓具有强烈的镉富集能力，当土壤镉浓度为3mg/kg时，蚯蚓的镉富集量可以达到120mg/kg。但由于低等动物生长受环境等因素的严重制约，该项技术在实际应用中受到了一定限制[20，28]。

4.3.3 植物修复 植物修复是指利用超富集植物吸附清除土壤镉污染的原位治理方法，具有实施较简便、投资较少、破坏小、无二次污染等优点，是一种环境友好型修复技术[20，34]。目前，全世界已发现500多种富集重金属的植物，其中部分植物对土壤镉具有强烈的富集作用，表现出对镉的选择性吸收，如芜菁、菠菜、烟草、向日葵等[12]。近几年来，我国在利用植物修复镉污染土壤方面取得了不少成果，例如，蒋先军等[38]研究发现印度芥菜、刘威等[39]发现宝山堇菜等属于镉超积累植物，这些发现都可以应用于镉污染土壤的治理与恢复工作。

5 展望

2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国土壤镉污染物点位超标率达到7.0%，镉是我国耕地、林地、草地和未利用地的主要污染物之一，土壤镉污染日趋严重。因此，要积极开展切实有效的管理控制、污染防治综合治理等，首先，从源头上控制镉对土壤的污染，采取清洁生产与资源循环利用措施，减少甚至避免各类镉污染物进入土壤环境；其次，加强镉污染土壤修复技术的研究，特别是植物修复技术和微生物技术；再次，发展联合修复技术，将生物修复与物理化学法、工程措施和农艺措施有效结合起来，开展多学科联合的生态修复。只有这样，才有可能修复已经被镉等重金属污染的土地，保护未被污染的土地资源，实现自然与社会的健康、可持续发展。

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篇（7）

中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）13-0097-05

重金属是指相对密度在4.5g/cm3以上，或比重大于5的金属。与有机物不同，重金属无法被微生物降解，且能够富集在生物体内，因此重金属污染物潜在危害性大。由泥沙、黏土、有机质及各种矿物混合形成的底泥，经过一系列物理化学、生物、水体传输等作用而沉积于水体底部形成。重金属一旦进入水体，可通过吸附、络合、沉淀等作用，富集在河床表层底泥中，其在底泥中的含量可超过上覆水体含量数个数量级，成为水体重金属的储存库和归宿[1]。当环境条件变化时，部分重金属可能会通过解吸、溶解、氧化还原等作用，从底泥中释放，引起水体二次污染[2]。底泥中重金属的不断积累不仅对水生生物、沿河居民饮用水和农田安全灌溉构成严重威胁，还可能通过食物链危害人体健康。因此，对重金属污染底泥安全处置显得尤为必要。

当前国内外对于底泥中污染物的修复方法主要有4种，分别是原位固定、原位处理、异位固定和异位处理[3]。原位固定或处理是指对污染的底泥不进行疏浚而直接采用固化/稳定化或者生物降解等手段消除底泥污染的行为；异位固定或处理是指将污染的底泥疏浚后再进行处理，消除污染物对水体的危害的行为。原位处理的效率一般情况下低于异位处理的效率，且工艺过程控制较困难，不能彻底消除其毒性，所以原位处理技术并未在实际工程中广泛应用[4]。

固化主要是指向土壤或底泥中添加固化剂而形成石块状固体，并将污染物转化为不易溶解、迁移能力弱和毒性小的状态的过程[5]；或投加固化剂使底泥由颗粒状或者流体状变为能满足一定工程特性（如路基填料）的紧密固体，并将重金属包裹在固化体中，减少重金属向外界的迁移[6]；稳定化是指在底泥中投加螯合剂使重金属由不稳定态（水溶态、离子交换态）转变成稳定态（残渣态），显著降低重金属的生物活性[7]。利用固化/稳定化技术处理重金属污染底泥，是现阶段比较合理的处理方式[8-9]。本文将从当前我国底泥重金属污染现状及固化/稳定化修复技术发展进行综述，为底泥重金属污染综合治理与修复提供科学依据。

1 我国底泥重金属污染现状

1.1 底泥重金属污染物的来源 底泥中重金属的来源包括自然源和人为源2个方面。自然源中，成土母质及成土过程对底泥中重金属的含量影响较大；而人为源则是底泥中重金属的最重要来源。重金属通过各类废水、土壤冲刷、地表径流、大气降尘、大气降水及农药施用等途径进入水体后[10]，通过复杂的物理、化学、生物和沉积过程在底泥中逐渐富集。

1.1.1 各类废水 工业废水和城市生活污水是造成底泥重金属污染的重要原因。通常，河流沿岸分布着大大小小的企业，如印染厂、制衣厂、皮革厂等等。一方面，一些未经（充分）处理的废水直接进入水体；另一方面，尽管一些废水重金属污染物浓度未超标，但由于废水排放量巨大，使得水体和底泥吸纳了大量污染物，呈现缓慢污染的现象。同时，很多地方的生活污水没有连接到排污管网而直接排放入水体，当进入水体的污染物数量超过了水体的自净能力，导致水体质量下降和恶化，进而造成水体和底泥的污染。

1.1.2 固体废弃物 靠近城镇的河流周边经常随意堆放大量的建筑垃圾、生活垃圾，自然降水（尤其是酸雨）和排水使固体废弃物中所含的重金属元素以废弃堆为中心向四周环境扩散，进入水体，被底泥富集。另外，大型工矿企业的矿渣场（如馇、钢渣等）、灰渣场、粉煤灰场等，在雨水和地表径流的冲刷下，重金属会通过地表径流进入附近水体底泥中。

1.1.3 土壤冲刷 2014年国家环境保护部和国土资源部的《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国耕地质量堪忧，Cd成为首要污染物（点位超标率7.0%），其含量呈从西北到东南、从东北到西南逐渐增加的趋势。2015年《中国耕地地球化学报告》显示，我国污染或超标耕地约0.076亿hm2，主要分布在湘鄂赣皖区、闽粤琼区和西南区。土壤中的重金属可通过降雨、地表径流等方式转移到底泥中。如磷肥中重金属Cd的含量较高，长期施用磷肥，会造成土壤中重金属Cd含量增大；规模化养殖场使用的有机肥料中大都含有重金属添加剂（如Zn、Cu等），这些有机肥料在农田施用时，会导致Zn、Cu等重金属元素含量增加。

1.1.4 大气沉降 交通运输、能源产业（发电厂）、冶金和建筑材料生产产生的气体和粉尘，金属矿山的开采和冶炼、电镀等是大气中重金属污染物的主要来源。这类污染源中的重金属基本上是以气溶胶的形态进入大气中，通过干沉降（主要是颗粒物）或湿沉降（主要是雨水）的方式进入水体、土壤，进而沉积到底泥中并最终影响人类健康[11-12]。

1.2 底泥重金属污染现状 滑丽萍等[13]通过搜集我国不同区域湖泊底泥重金属含量背景值发现，我国湖泊底泥重金属污染程度不均，临近工矿企业及人类经济活动区的湖泊底泥重金属污染较重，远离这些区域的湖泊则保持比较洁净的水体环境。张颖等[14]采用潜在生态风险指数分析法对松花江全江段表层沉积物调查发现，松花江表层沉积物中重金属Hg和As的空间分布离散性较大，Cd和Pb相对较均匀，整体上松花江重金属污染处于低度风险水平，仅个别断面处于中度风险水平。戴秀丽等[15]通过对太湖沉积物重金属含量的分析发现，太湖Cu的污染级别高于其他污染金属，且集中在太湖北部地区；Cr属轻度污染，但其空间分布较广且均衡，与周边污染点源关系密切。李鸣等[16]通过测定鄱阳湖湖区、入湖口及出湖口水体及底泥中重金属含量发现，鄱阳湖水体中重金属含量较低（远低于国家标准），但鄱阳湖底泥中重金属积累较严重，Zn、Cu、Pb、Cd的含量均超过背景值。张鑫等[17]对安徽铜陵矿区水系沉积物中重金属进行潜在生态危害评价表明，沉积物中Cu、Pb和Zn的含量变化大，Hg和Cr变化小，除Hg、Cr和Zn外，其他重金属都为强和极强生态危害。

2 固化/稳定化修复技术

底泥重金属污染按修复原理可分为物理、化学、生物及联合修复技术。由于目前尚缺乏经济高效的手段将重金属从底泥中直接去除，因此，通过化学手段降低重金属活性，减小污染物向食物链的迁移是进行底泥重金属污染修复的重要方法。固化/稳定化的目的是封闭污染物，最大程度地减少污染物释放到环境中，同时提高废物的物理力学性质。相比于微生物和植物修复的低效率、长周期以及物理修复高成本的缺点，固化/稳定化技术具有操作简单、成本低、效率高等优点。

固化剂的选择是重金属固化/稳定化修复技术的关键，固化/稳定化所用的惰性材料称为固化剂[18]，常用的固化剂类型为无机固化剂、有机固化剂和复配固化剂。无机固化剂主要有磷矿石、磷酸氢钙、羟基磷灰石等磷酸盐类物质以及硅藻土、膨润土、天然沸石等矿物；有机固化剂主要有草炭、农家肥、绿肥等有机肥料[27]。固化材料有水泥、粉煤灰、石灰和石膏粉等。

水泥固化主要产生起胶结作用的水化硅酸钙；粉煤灰与水泥混合使用产生水化铝酸钙和水化硅酸钙；粉煤灰主要起充填作用；石灰固化产生碳酸钙，具有一定的脱水作用；石膏固化产生钙矾石，具有充填作用[20]，具体如表1。

2.2 磷酸盐类固化剂 羟基磷灰石和磷酸氢钙等磷酸盐类固化剂效果好、性价比较高，磷酸盐将重金属元素吸附在其表面或与重金属发生反应生成沉淀或矿物[19]。陈世宝[21]等为了研究含磷化合物对固化/稳定化土壤中有效态铅的影响，向重金属污染的土壤中施加了不同性质的含磷化合物，结果表明，在重金属污染的土壤中加入羟基磷灰石、磷酸氢钙和磷矿粉能明显降低土壤表层的有效态铅含量，并且发现有效态铅的含量随施入的磷含量的增加而显著降低。

2.3 含铁类固化剂 一些研究表明，针铁矿、铁砂FeSO4、Fe2（SO4）3、FeCl3和石灰对As有良好的固定作用[25-27]。在碱性和氧化条件下，铁主要以Fe3+存在，水解生成Fe（OH）3。Fe（OH）3既能吸附不稳定扩散状态的胶体，起到水质净化的作用，又可以利用其自身带有正电荷的特性，强烈地吸附磷，降低底泥磷的释放。此外，Fe（OH）3还能与磷反应生成磷酸铁以及络合物（FeOOH-PO4）的形态而去除磷[28]。但含铁类固化剂的处理效果容易受氧化还原电位和pH值的影响，通常都需结合其他的辅助措施[5]。近年来出现的复合铁盐与高分子聚合铁盐，如复合亚铁、聚硫酸铁等被逐渐应用于重金属污染底泥的固化处理中且效果较好[29]。

2.4 铝盐类 作为底泥固化/稳定化应用最早和最广泛的铝盐，主要有硫酸铝（明矾）、氯化铝和聚合氯化铝等，其水解后形成的A1（OH）3絮状体，既能去除水体中的颗粒物并吸附底泥中溶出的磷[5]，又可以吸附水体中的重金属离子，如铬、铜、铅、锌等[30]。铝盐用于底泥钝化效果较稳定，不受氧化还原电位影响，成本低，且有效时间长。如在美国佛蒙特州的Morey lake，投加铝酸钠和明矾来控制底泥磷的释放，5年后该湖上层水体总磷浓度由20～30μg/L下降至10μg/L以下[31]。

2.5 天然矿物类固化剂 海泡石、沸石等天然矿物材料，颗粒小、比表面积大，矿物表面富集负电荷，具有较强的离子交换能力和吸附性。章萍等[32]向苏州河的污染底泥中加入了膨润土，结果表明，钙基膨润土对铜、铅和锌均具有较大的吸附性能，且溶液pH值升高时，对这3种重金属的吸附效果增强。

2.6 有机物料 农家肥一类的有机质用于固化/稳定化底泥中的重金属，作用机理主要是含有的胡敏素和胡敏酸等能够与底泥中的重金属离子发生络合作用，形成难溶物，以此降低重金属毒性及生物可利用性[19]。华珞[33]等向重金属污染的土壤中施加了猪厩肥进行固化/稳定化研究，结果显示，施入猪厩肥可以使土壤中的碳酸盐态锌和有效态锌的含量升高，而铁猛氧化物结合态镉、有效态镉及铁猛氧化物结合态锌的含量降低。Houben等[34]向重金属污染底泥中施加有机肥后，可交换态的铅、镉和锌的含量均有大幅度的减少，固化/稳定化效果明显。

2.7 复配固化剂 底泥和土壤中重金属污染多为复合污染，多种重金属之间有相互作用，且不同固化剂对不同重金属的固化效果存在差异。现阶段，通常将多种固化剂复配后再使用，以此达到对多种重金属污染高效修复的效果[19]。曾卉[22]等用海泡石、膨润土、硅藻土、沸石分别与石灰石以不同的质量比进行复配，对重金属污染的底泥进行固化试验，结果表明，石灰石与硅藻土以质量比2∶1复配时固化效果最好。

3 展望

近年来，水体污染治理力度不断加大，2015年2月《水污染防治行动计划》的颁布后，与水体水质密切相关的底泥重金属污染的治理也越来越得到人们的关注。2016年3月17日，中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要提出开展66.67万hm2受污染耕地治理修复和266.67万hm2受污染耕地风险管控，深入推进以湘江流域为重点的重金属污染综合治理。这些条例和规划纲要的，都有助于我国大气、土壤和水体环境质量的改善。因此，当前底泥重金属污染治理重要的是进一步减少进入水体和底泥的污染物，达到“控源”目的，以及针对历史遗留的重度污染底泥区进行修复和治理，减少底泥污染物的总量，实现“减存”目标。

然而，当前能够实现底泥污染物“减存”的方法成本高，操作复杂，少有推广应用。更多的是采用固化方法，降低污染物的活性，减少污染物对其他生物的毒性，且目前已经有一些实际应用案例。如1996年长春南湖湖区内用硫酸铝钝化底泥，显著增加了底泥中可溶性磷酸盐的去除率[35]。2006年，为了解决香港城门河水质恶臭问题，特区政府按照“生化处理为主，疏浚为辅”的原则，疏浚底泥29×104m3，采用投加硝酸钙原位钝化方法从根本上治理城门河淤泥，改善了城门河的生态环境[36]。

尽管如此，固化方法当前还存在很多不足。首先，对于固化剂材料本身，需要满足高效、不产生二次污染、低成本且操作便捷；其次，由于底泥性质差异大，对于多种重金属复合污染，既要考虑到重金属之间的相互作用，又要考虑到不同固化剂所针对不同重金属的固化效果的不同（如能够较好固定Cu、Cd、Pb的碱性固化剂，往往会增加As的活性），将多种固化剂复配之后使用，以达到高效修复的效果。

当前已经有不少学者在重金属底泥固化方面进行了大量的研究，但在实际的底泥固化中，仍存在固化效率不稳定、底泥固化速率差异大等现象，尤其是酸雨的作用可能会导致固化后底泥污染物的二次释放，可能会危害水生生物生存，甚至导致鱼类死亡。关于底泥固化修复技术的实施，国内还缺少自主生产的机械设备，如固化剂造粒设备、机械化投加固化剂设备等），需要加强研发，降低修复工程中对施工人员的健康的危害，提高可操作性。

因此，今后的一段时间内，在固化剂产品的研发上，要加强复合固化剂的研发力度，研发出高效、绿色、低成本、效果持久的新产品。同时，要加强固化机理的研究，明确固化剂产品的最佳投加环境条件，加强对固化修复技术装备的研发投入，降低对国外机械的依赖程度。最后，结合国内底泥重金属污染形势（如湖南湘江流域、广西环江流域、江西鄱阳湖流域），适当选取部分严重污染区，开展重金属污染底泥的固化修复示范试点，总结好的经验，进行更大范围的推广示范。

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篇（8）

关键词：畜禽养殖场；沼肥；重金属；修复技术；研究

中图分类号：s141 文献标识码：a doi编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.05.017

1 畜禽养殖场沼肥重金属污染现状

沼肥（包括沼液和沼渣）是有机物厌氧发酵后的残余物，是一种优质有机肥。但近年来，随着沼肥的广泛应用，沼肥污染问题也越来越引起人们的重视。生猪、奶牛养殖是我国农业中的传统产业，规模化养殖也在不断扩大，已成为我国未来养殖业发展的趋势，但养殖业业主在追求效益最大化的同时，也带来了严重的环境污染问题。许多地方在规模化畜禽养殖过程中，为加快畜禽生长速度、提高饲料利用率和防止畜禽疾病，在饲料添加剂中大量使用铜、锌、铁、砷等中微量元素[1-2]。许多研究表明，饲料中添加铜对猪各阶段有明显的促生长作用[3-5]。目前，在我国及其他国家的生猪养殖中，使用高剂量铜作为猪的促生长饲料添加剂已相当普遍，但重金属元素在动物体内的生物效价很低，大部分随畜禽粪便排出体外，故畜禽粪便中往往含有高量的重金属，从而增加了农用畜禽粪便污染环境的风险[6]。而规模化养殖场的粪污经过处理后最终都会以沼肥、有机肥等形式进入土壤中，造成土壤污染和植株中毒。

 

当前，国内外对沼肥重金属污染问题的研究多集中在沼肥中重金属元素分布情况、沼肥对作物产量和品质的影响、沼肥对土壤的影响等[7-8]。钟攀等[9]分析了沼气肥中重金属含量，发现沼液毒性重金属的平均含量为全as>cr>cd>pb>hg，而沼渣则为全cr>as>pb>cd>hg。李健等[10]研究发现，配合饲料饲养法沼渣中as、cd的含量远远超出规定的含量，hg的含量也已接近极限值；而青饲料饲养法沼渣中主要重金属含量除pb以外，其他重金属含量基本没有超过允许的范围。段兰等[11]对辽宁省昌图县的饲料、猪粪、沼肥以及连续施用沼肥6年的土壤进行取样测定，分析了沼肥从源头到土壤施用过程中重金属与抗生素类兽药的含量变化。结果表明，施用沼肥的土壤重金属类残留现象总体不明显，但cu、zn含量明显增高。高红莉等[12]研究指出，施用沼肥可以改善土壤环境，提高土壤肥力，明显提高作物产量和品质，对土壤重金属元素含量没有显著影响，但是青菜镉、铅含量超出国家标准，因此应谨慎施用。随着人们对农产品质量安全问题的日益关注，沼肥中的重金属特别是毒性重金属的含量将成为评价其质量安全的重要指标。

 

2 土壤重金属污染修复技术

重金属污染物进入土壤后，不易随水迁移，不能被生物所分解，因而在防治上存在一定的困难。对于沼肥造成的土壤重金属污染，目前生产上常用的改良修复技术主要有物理修复、化学修复和生物修复等。即可通过土壤管理、重金属钝化、微生物降解等技术集成，降低土壤重金属对作物的生物有效性，减少作物的吸收，也可通过秸秆综合利用技术、高富集植物填闲种植等，降低土壤重金属的含量。

 

2.1 物理修复技术

物理修复技术是通过各种物理过程将重金属污染物从土壤中去除或分离的技术。目前，土壤重金属污染物理修复主要包括电动修复、电热修复、土壤淋洗3种修复技术[13]。在这3种物理修复技术中，应用最多、技术最成熟的是土壤淋洗法，该法是利用淋洗液把土壤固相中的重金属转移到土壤液相中，再用络合或沉淀的方法，使重金属富集并进一步回收处理的土壤修复方法。淋洗液主要有硝酸、硫酸、盐酸、草酸、柠檬酸、edta和dtpa等[14]。有研究指出当硫酸单独使用时，铜和铅的去除效果不理想[15]，而使用的盐酸/硫酸（1∶1）对污泥进行处理，重金属铜、铅、锌等去除率都达到60%以上，有的重金属去除率甚至可达100%。有机络合剂edta和dtpa等也能有效去除重金属，如edta能与许多重金属元素形成稳定的化合物，使用0.1 mol·l-1edta去除pb，发现edta对pb的提取率可达60% [16]。

 

2.2 化学修复技术

化学修复就是向土壤投入改良剂，如有机肥、作物秸秆、蛭石、石灰等，通过对重金属离子的吸附、氧化还原、沉淀等作用，以降低重金属对植物的危害和在植物体内的富集。有机肥可通过改变重金属的存在状态，或改变吸附体的表面性质，进而影响重金属的吸附。张敬锁等[17]研究发现有机质有很大的比表面积，对cd2+有强烈的吸附作用，更主要的是有机质分解产生的腐殖酸可与土壤中的cd2+形成鳌合物沉淀。石灰主要是通过提高土壤ph值，促进土壤中重金属元素形成氢氧化物或碳酸盐结合态盐类沉淀。

 

2.3 生物修复技术

2.3.1 植物修复技术 植物修复技术是指通过植物系统及其根系移去、挥发或稳定土壤环境中的重金属污染物，或降低污染物中的重金属毒性，以期达到清除污染、修复或治理土壤目的的一种技术。植物修复经济有效、成本低，对环境扰动小，产生的富集重金属的植物可统一处理，甚至可以从这些植物体内回收重金属，可以长期、大面积的田间应用，还可绿化环境[18-19]。但在一些区域，简单地使用植物修复法难以起到预期效果，必须与物理化学法等结合起来使用[20]。目前，全世界已经发现超富集植物500多种：cd超富集植物有商陆、龙葵等[21-22]；cu超富集植物有燕麦鸭跖草、海州香薷等[23]；pb超富集植物有裂叶荆芥、麻疯树等[24-25]；as超富集植物有大叶井口边草、蜈蚣草等[26-27]；hg超富集植物有大米草[28]。以及cd/zn多重金属富集植物有伴矿景天[29]，pb/cu/zn/cd多重金属富集植物有朝天委陵菜[30]。

 

2.3.2 微生物修复技术 微生物修复是利用微生物如蓝细菌、菌根真菌以及某些藻类产生的多糖、糖蛋白等物质对重金属的吸收、沉积、氧化和还原等作用，减少植物摄取，从而降低重金属的毒性[31-33]。目前，微生物强化植物修复方面的研究多集中于菌根真菌，它在修复遭受重金属污染的土壤方面发挥着重要的作用[34]。通过筛选重金属抗性菌株、增强植物抗重金属能力来实现植物修复重金属污染土壤是非常有效的手段[35]。许友泽等[36]采用微生物淋溶法去除重金属，在最佳工艺条件下，污泥中cd、mn、cu、pb、zn的浸出率分别高达88.0%，88.0%，69.0%，67.0%和83.0%。谢朝阳等[37]研究发现，在细菌的参与下，土壤胶体和粘土矿物对重金属离子的吸附能力有一定程度的增加。

2.4 植物生长调节物质修复技术

植物生长调节物质能通过调节植物的生长状况来增强植物抗重金属胁迫的能力。在重金属胁迫下，利用水杨酸进行处理能促进植株生长

，降低质膜透性，减少丙二醛的积累，从而增强植物抗重金属胁迫的能力[38]。赵鹂等[39]也研究发现，施加外源脱落酸能有效缓解汞胁迫下水稻种子的萌发活力，增强植株的抗逆性。

 

3 结 论

综上所述，当前许多地方在规模化畜禽养殖过程中，为了追求效益，往往在饲料添加剂中大量使用铜、锌、砷等中微量元素，而这些重金属元素大部分随畜禽粪便排出体外，从而增加了农用畜禽粪便污染环境的风险。针对当前规模化养殖带来的沼肥污染现状，本研究探讨了几种缓解重金属污染的技术，有些技术已经比较成熟，有些仍存在疑问，还需进一步完善。随着研究的深入，将会有更完善更成熟的土壤重金属污染修复技术应用到实际的生产中。

 

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篇（9）

1.重金属污染已成为我国的重大环境问题

1.1污染的分类和现状，流域水环境重金属污染成了重点

在环境污染中，按照不同的方式分类，大体可以分类为以下几种：首先按照环境要素分类 ：大气污染、土壤污染、水体污染；然后按属性分：显性污染、隐性污染。再次按人类活动范围分为：工业环境、城市环境、农业环境的污染。最后按造环境污染的性质来源分类为：化学、生物、物理污染（噪声、放射性、电磁波污染等）固体废物、液体废物、能源等污染。

很多区域影响水质的重金属较多，区域性水质根据文化和地质条件的不同，从而导致了水质酸碱、水体氧化特点和特征的不同。然而不同区域的经济不同，工业废水排放量也就不同等等，因此，重金属污染也就不相同。由于区域性水环境直接关系到生产、生活、生态用水等问题，所以流域水环境重金属污染成了我国重大的环境问题。

1.2流域水环境重金属污染造成的影响

根据相关报告显示，流域性水环境重金属污染使得饮用水安全问题堪比担忧，更是直接导致流域水环境质量严重下降。就拿湘江流域的重金偎污染为例，到2010年底，湘江污染已对流域4000万人口的饮用水安全构成严重威胁，以长沙市为中心， 2007年饮用水源地水质达标率仅6.09% ，并且上游的人口密集，很多地段饮水安全问题并不乐观，污染也十分严重，重金属污染直接导致了水生态流域和其他系统环境的生态平衡；不仅如此，很多名贵的鱼类品种也已经不再常见；包括土壤、农田及其作物也造成了不可逆转的后果。众所周知，很多重金属危害物质都是不可分解的，日积月累通过各种途径的化学性反应，最终危害的都是自身的安全和健康。近几年，癌症的病发率大幅度上升，我们也已经不在是“绿色食品”。

由上可见 ，当前流域性水环境重金属污染问题成了现代凸显的环境问题。对于我们而言这些并不是一朝一夕可以解决的，是一个长期需要大家共同维护的问题。针对每一个流域进行点线面的源头控制，用正确的路线和程序进行技术性指导并严格的监管，这样在长期的日积月累中，才能得到有效的控制。

2 流域水环境金属污染来源与原因分析

以上也提到由于区域、土壤、水质酸碱、水体氧化、工业废水排放不同，流域水环境污染的重金属的成分也会不同。污染的后果已经一目了然，针对不同的流域水环境污染来源，给出相应的防治方法和对策。

比如：处于中国中部的最大的淡水湖西都阳湖，受到西德兴铜矿开采的影响，比正常的土壤明显的增高了很多Pb、Zn、Hg、er等，这些水域的重金属可伴随着水体的活跃而稀释出来，最终变成了重金属含量较高的湖水。以Z n 、 P b 、 C u 、 C r 这些有害物质最为严重。[1]

还有很多区域笔者在这里就不一一列举了，总结以上，现行的地血水环境质量标准是以总Zn、总Cd、总Pb的浓度（：ng /）L来进行分类的，然而造成水体污染的重金属形态多种多样，还有重金属的总量转化和重金属的迁移转化，一些捡了“芝麻”丢“西瓜”的规划做出了总结。可见 ，纠正观念、端正技术路线是何等迫切！[2]

3.流域水环境重金属污染综合防治方案分析

3.1改善生态环境。

很多地方可以相对的进行生态恢复，对已经破坏的土地进行重建等。从而减少了地质对流域的影响，也减少了水土流失。大力推广和支持多种树、植被，并对沉淀固体漂浮物进去处理。

3.2对“重点”重金属流域实施加强源头预防，推进末端治理

首先我们已经对生态重建进行有效的分析，因此我们现在要从源头寻找原因，不仅需要治标还需要治本。运用物质之间的相互转化作用，把有害物质转化成无公害可用物质，从源头上减少污染。长期以来，流域内很多工业技术相对落后，资源的利用率也比较的低下，大量的废气、废水、废渣造成了无法处置的现象。对于这些堆积如山的垃圾，我们要解决生产时造成的有害物质，就需要引进先进的技术设备，对其污染成分有效的分解并提高清洁水平。

再次就是提高污泥的PH值，达到无公害为目的，实现污泥的资源性的转化。地下水的的整治处理是进一步处理重金属污染的进一步延伸。原位处理法是地下水污染治理技术研究的热点，它既可以降低费用，也可以在最大程度上减少重金属对环境的骚扰，并不断的升级改造，最后达到成熟的技术，对水进行再生利用。

3.3加强监管力度及时发现萌芽隐患。

落实环境保护问题是大家共同的责任，对那些为了个人利益，改革不到到位的企业，要严惩不贷；对于行为恶劣的企业甚至要进行关闭。不能为了短期的利益，放弃对区域水环境的保护。尤其是对水源产业工厂，要及时发现隐患并上报有关监管部门。同时政府也应该加强对产业工厂的环保评定，并验收企业，争取在萌芽时期就发现问题；尤其是要对重金属污染进行一次大检查，对那些集中的重点区域和重点的行业要给明确的条文规定。

3.4有次序推进重金属在线检测，建立一个完整的网络预警体系。

很多时候随着则地壳的运动，河流位置也会变动，进而河流水质也会醉着时间的推移和地点的不同不停的发生变化；目前我国建立了许多水质自行检测站，自此经检测水污染，可是效果并不是很显著。所以这更需要对重金属自动检测系统进行改革和升级，需要专业技术人员和有关部门对河流域的质量进行进一步了解和研究；对安全警报过了警戒线的情况，能够更直观的看到超标有害物质，做到及时发现，及时预告和，及时请求相关的部门对其进行处理和预防。

3.5建立和完善开发环境管理体系

要坚持轻开发、重保护、少开发、多治理的原则。比如矿业需要有关六个系统体系才能联系起来，（首先是矿业开发环境管理目标规划系统，然后是环境计划子系统，再次是矿业开发环境影响评价子系统，接着是矿业开发环境审核评议系统，在接着是矿业开发环境监测和环境模拟仿真预测系统、矿业开发环境治理恢复系统，最后一个是矿业开发环境信息系统；这一系列系统是密不可分的，相互监督的[3]。所以我国也有必要借鉴和完善这一系列完善监管体系。

总结：流域性水环境重金属污染在我国是一个需要策划和探讨的重点；笔者认为，这是一个艰巨而长远的任务，要想让流域性水环境污染得到有效的控制和解决；就必须加大对相关产业和工厂的控制和管理；用源头抓起的理念防患于未然；区分属性污染，成立严格的政府体系系统，合理开采；做到早发现，早解决早预防。

参考文献：

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【关键词】土壤；滏阳河；污染；重金属；邯郸市

1. 滏阳河沿岸土壤重金属污染的研究背景

随着经济的不断发展，我国的城市化是发展的必然趋势。根据《中国新型城市化报告-2011》，2011年的中国内地城市化率首次突破50%，达到了51.3%[1]。这意味着中国城镇人口首次超过农村人口，中国城市化进入关键发展阶段。城市是一个复合生态系统，也是一个极不稳定的人工生态系统[2]，其中土壤作为人类赖以生存与发展的物质基础，也是城市生态系统地球化学循环的重要环节[3]。

城市土壤重金属污染，主要指Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属砷（As）等生物毒性显著的元素，也包括具有一定毒性的元素，如Zn、Cu、Co、Ni、Mn，、Sn、Mo等[4]。城市化过程中伴随大量含有重金属元素的工业"三废"、机动车废气和生活垃圾等污染物的排放，这些污染物直接或间接进入城市土壤，造成城市土壤的重金属污染，而且重金属很难被生物降解，通过吞食、吸入和皮肤吸收等途径进入人体，对人特别是儿童的健康造成危害[5]。

2滏阳河污染概况

滏阳河属海河流域子牙河系，全长402公里，是一条防洪、灌溉、排涝、航运等综合利用的骨干河道。发源于太行山东麓邯郸市峰峰矿区和村，在邯郸市境内段为最上段，自东武仕水库流经磁县、邯郸县、邯山区、丛台区、永年县、曲周县、鸡泽县至邯邢边界长约119公里，流域面积2747平方公里，其中东武仕水库坝下2407平方公里[6]。

20世纪70年代后，随着邯郸市经济的不断增长和滏阳河沿岸人口的不断增加，环境保护和水资源管理相对滞后，随着生活污水和工业废水的大量排入，致使滏阳河水质不断恶化，严重影响了工业用水和邯郸市民的生活用水[5-8]。因此治理污染，建立良好的水环境，已成为治理滏阳河的当务之急。目前，对于滏阳河邯郸市区段沿岸土壤铅、镉污染状况的研究报道甚少，为此，对滏阳河邯郸市区段沿岸土壤重金属铅、镉的污染状况进行调查与分析，旨在对该区域内控制铅、镉污染提供参考依据。

3实验方法和实验仪器

采用盐酸-氢氟酸-高氯酸全分解的方法，使土壤的矿物晶格遭到破坏，使待测元素全部进入试液中。之后在约1%的盐酸中，加入适量的KI，试液中的Pb2+、Cd2+与I-形成稳定的离子化合物，可被甲基异丁基甲酮（MIBK）萃取。将有机相注入火焰，使铅、镉化合物解离为处于基态的原子，从空心阴极灯发射的基态原子蒸气产生选择性吸收的谱线，在最佳条件下，测定铅、镉的吸光度。

⑴一般实验室仪器和以下仪器。

⑵原子吸收分光光度计（带有背景校正装置）

⑶铅空心阴极灯。

⑷镉空心阴极灯

⑸乙炔钢瓶

⑹空气压缩机。应备有除水、除油和除尘装置。

4结果与分析

4.1土壤样品中铅的含量

8个取样点中的铅检测结果见表4

8个取样点中的镉检测结果见表58.2结论

①滏阳河邯郸市区段沿岸土壤中，油漆厂周围土壤的铅、镉含量均或多或少高于其他七个地点，两个公路交叉口周围土壤铅镉含量也较高，生活区包括邯钢罗二生活区和罗城头村的含量不高，滏阳公园、龙湖公园和邯山广场的铅镉含量最低。

②邯郸市油漆厂土壤铅、镉含量超出了国家土壤环境质量达到了三级标准，联纺路与达康路交叉口、人民路与滏河大街交叉口一些样本的镉含量也达到了国家三级标准，说明这些地区受污染较严重，其他地点均未显示超标，说明所受污染并不严重，对周围居民的影响也较小，但仍应当引起有关部门的重视。

参考文献

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中图分类号：X703

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）12012303

1引言

为了解湖南省重金属污染源废水排放情况，检查国家“十二五”重金属总量减排考核工作成效，湖南省环境保护厅组织开展了重金属废水专项核查监测。

2专项监测范围

重金属专项监测工作范围是对湖南省辖区范围内涉重金属企业的废水总排口、车间排口、生活废水排口、雨水排口及其它以各种形式存在的外排口开展核查监测工作。对于废水循环使用不外排的企业，则监测车间排口及废水循环池。监测因子主要有总铅、总镉、总砷、总铬、总汞、六价铬、总锑及总锌。

3专项监测结果分析

3.1污染物超标情况

2015年重金属污染源专项监测工作中，全年分三期对327家、340家、346家企业开展核查监测，分别发现超标企业15家、10家、8家，超标率分别为11.4%、6.94%、5.93%，具体情况见表1。

为确保市（州）监测站在专项监测工作中监测数据的代表性，湖南省环境监测中心站（以下简称省站）随机在14个市（州）对101家企业开展现场核查监测工作，其中13家企业存在超标情况，超标率为12.9%。具体情况见表2。

3.2重点区域重金属污染情况分析

3.2.1衡阳水口山地区重金属污染情况

2015年重金属专项监测工作中，省站对衡阳水口山地区11家涉重金属企业进行专项监测，其中有4家企业废水循环使用，7家企业废水外排至曾家溪或康家溪。监测的6家外排废水中仅发现1家企业总排口废水存在超标现象。

曾家溪、康家溪作为水口山地区主要纳污水体[1]，水质中重金属含量是集中反映水口山地区涉重金属企业外排水质情况的载体。根据2010年监测资料，曾家溪、康家溪水质中铅在不同水期超标倍数在3～17倍之间。在2015年专项核查监测工作中，对这两条溪水水质进行了监测，结果表明砷、铅、锌均未出现超标。

将2015年专项监测工作中的曾家溪、康家溪水质监测结果与历史数据进行对比[2]，结果表明，该两条溪水水质已经出现明显好转，也充分显示这几年湖南省对湘江流域重金属专项治理工作成效，已得到充分体现[3]。

3.2.2娄底锡矿山地区重金属污染情况

娄底锡矿山主要涉重金属行业为常用有色金属冶炼、常用有色金属矿采选，目前主要是10家锑冶炼企业。在这10家锑冶炼企业中，除1家企业有废水排放外，其它9家企业的废水均循环使用。经监测部分企业循环水池废水，其总砷、总锑含量非常高。如某公司鼓风炉车间废水收集池废水中总砷浓度为10.26 mg/L、总锑浓度为11.6 mg/L；另一公司雨水收集池废水中总砷浓度为3.94 mg/L、总锑浓度为11.4 mg/L。

对娄底锡矿山周边水体多次跟踪监测，发现企业周边地表水船山水库、涟溪河民主桥、青丰河万民桥等监测点位砷、锑存在超标现象。该地区在主要重金属企业的废水不外排情况下，根据监测情况分析，导致该周边地表水砷、锑仍出现超标。分析原因，一是由于该地区为含锑矿产品比较丰富，地下水中砷、R本底值较高；二是娄底锡矿山地区为全国的锑产品开采、冶炼中心，由于历史原因该地区环境问题未受到足够重视，导致其周边水体底泥中砷、锑浓度比较高，从而引发地表水中砷、锑浓度比较高；三是该地区相关企业废水未能完全做到废水循环使用、企业雨、污分流情况不够彻底，从而引发周边地表水砷、锑浓度比较高。

3.2.3“锰三角”地区重金属污染情况

湘西锰三角及周边地区的花垣县是湘、黔、渝交界“锰三角”地区的三县之一[4]，初步形成了以锰锌矿石采选、电解锰和铅锌冶炼为主的工业生产格局。2015年重金属专项监测工作中，对“锰三角”地区7家重点电解锰企业进行了专项检查，检查发现，电解锰企业工艺废水、酸浸渣尾矿库废水均全部循环使用，仅部分企业的冷却水外排。监测结果表明外排的冷却水均未出现超标情况。但对“锰三角”湖南地区部分地表水断面进行采样监测，发现地表水中锰浓度均存在不同程度超标情况。

在对“锰三角”专项监测工作中，监测的电解锰企业废水均循环使用，而相应的其受纳水体水质中锰出现超标情况。分析原因，一是由于输入性污染造成，可能是来自外省涉锰企业的超标废水[5]；二是由于近几年来，电解锰企业由于市场行情萎靡，为节省成本，将酸浸渣尾矿库废水或工艺废水偷排入酉水，从而引起水质中锰超标现象。三是自2009年开展“锰三角”地区环境综合整治工作后，部分地区可能出现小型、非法涉锰企业，这些企业废水偷排至酉水中，对酉水水质造成很大的影响。

4存在问题与对策建议

4.1废水循环使用的企业较多，监管较困难

2015年在重金属专项监测工作中，共监测了1013家・次企业，其中将近500家・次企业在环境监测部门开展监测时废水循环使用，不外排。废水不外排时，环保部门不能对监测结果进行评价，从而不能获得有效的监测结论，使环境监管部门不能较好的进行监管。建议环境管理部门应加强涉重金属企业废水循环使用企业的认定，如在进行清洁生产审核时，严格把控企业废水循环使用关，以防假借部分企业利用废水循环使用之名，实施偷排。

2017年6月绿色科技第12期

李启武：湖南省涉重金属企业污染状况分析及治理对策探讨

环境与安全

4.2循环使用的废水重金属含量较高，环境安全隐患较大

在开展监测的循环使用的废水中，一类重金属污染物浓度含量较高，甚至某涉铅企业的循环水池中铅浓度达到100 mg/L；如果含高浓度重金属循环废水未及时进行处理，当企业因事故或管理不善时，造成废水外排至外环境，将严重污染周边环境。建议环境管理部门下发相关文件，对于涉重企业采取废水循环使用的，必需配套建设相应的重金属处理设施，及时将高浓度的重金属废水处理后，才能进行回用，杜绝废水仅靠简单沉淀后就回用的现象。

4.3部份涉重金属重点区域地表水重金属存在超标情况

2015年涉重金属专项监测工作中，对娄底锡矿山、衡阳水口山、湘西“锰三角”地区企业周边环境水体进行了监测，发现部分重金属因子存在超标，而这些地区的涉重金属企业基本处于废水循环使用状态。分析企业周边水体重金属超标原因，一是涉重金属的重点区域由于历史原因，造成其周边水体重金属因子本底值较高[6]；二是周边水体可能遭受到涉重金属企业气型污染，导致部分重金属因子超标；三是部分涉重金属企业雨、污未分流或分流效果不佳，造成初期雨水直接外排至周边水体，也势必会造成水体部分重金属因子超标；四是部分企业借废水循环使用之名，实施偷排，仅是在环保部门检查时废水实施循环使用。建议加大对涉重金属企业周边环境的监测频次，防止企业排污对周边环境造成污染。

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Discussion and Countermeasures on Pollution Situation of

Metal Enterprises Involved in Hunan Province