重金屬污染防治措施精選(九篇)

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第1篇：重金屬污染防治措施范文

【關(guān)鍵詞】化工行業(yè)；水體及土壤污染；重金屬污染

隨著化學(xué)工業(yè)的飛速發(fā)展，人們對金屬礦產(chǎn)品的需求也呈現(xiàn)日益增長的趨勢。小到餐廳廚房的炊具以及珠寶首飾，大到核工業(yè)的核能物質(zhì)。而由金屬污染引發(fā)的環(huán)境問題日趨嚴重，其對生態(tài)系統(tǒng)中水體及土壤的破壞基本上難以修復(fù)，并且人為的改造和維護也很難進行。尤其是前段時間的“牛奶河”事件再一次為我們敲響了環(huán)境保護的警鐘以及讓我們清楚地看到化工行業(yè)引起的水體及土壤重金屬污染的現(xiàn)狀和不爭的事實。

一、重金屬污染的種類及來源

所謂重金屬污染，是指由重金屬及其化合物引起的環(huán)境污染。尤其是由化工行業(yè)引起的水體及土壤重金屬污染具有永久性以及明顯的累積效應(yīng)。如下圖為重金屬在水體及土壤中的遷移轉(zhuǎn)化機理[1]。

1.1 水重金屬污染

重金屬在水體中積累到一定的限度就會對水體-水生植物-水生動物系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重危害，并可能通過食物鏈直接或間接地影響到人類的自身健康[2]。對水質(zhì)產(chǎn)生污染的重金屬主要有Cd、Pb、As、Hg、Cr和Co等。其中以Hg的毒性最大，Cd次之。此外，As由于其毒性可將其歸為重金屬污染。

1.2 土壤重金屬污染

土壤重金屬污染是指由于人類活動將重金屬帶入到土壤中，致使土壤中重金屬含量明顯高于背景含量、并可能造成現(xiàn)存的或潛在的土壤質(zhì)量退化、生態(tài)與環(huán)境惡化的現(xiàn)象[1]。污染土壤的重金屬包括生物毒性顯著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As，以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。

1.3 重金屬污染的來源

重金屬的污染主要來源化學(xué)工業(yè)污染，污染源主要有冶煉、化工、電鍍、電子、制革等行業(yè)排放的“三廢”等以及民用固體廢棄物不合理填埋堆放和大量化肥、農(nóng)藥的施用，使得各種重金屬污染物以單質(zhì)或離子形態(tài)進入水體、土壤以及人體[2]。

二、重金屬污染的防治措施

2.1水體重金屬污染的防治對策

2.1.1 控制水體重金屬污染源

控制重金屬污染源，預(yù)防水體的污染。一方面要加強水資源的管理力度；另一方面要嚴格控制各種污水的排放源頭以及監(jiān)督、管理和控制有關(guān)工業(yè)部門和改革其生產(chǎn)工藝[3]。

2.1.2 水體重金屬污染的工程治理

目前常用的治理水體重金屬污染的工程工程措施主要有三類，即物理處理法、化學(xué)處理法及生物處理法[3]。

2.1.2.1 物理和化學(xué)方法

物理和化學(xué)方法屬于傳統(tǒng)處理重金屬污染水體的的措施，包括沉淀法、螯合樹脂法、高分子捕集劑法、天然沸石吸附法、膜技術(shù)、活性炭吸附工藝以及離子交換法等[4]。物理和化學(xué)方法具有凈化效率高、周期較短等優(yōu)點；但存在選擇性小、流程長、操作麻煩以及處理費用高等缺點。

2.1.2.2 生物處理法

生物處理法相對常規(guī)水處理法有投資小、成本低以及工藝簡單等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。國外，Groudeva等[5]（2001） 對用生物修復(fù)水體的重金屬污染作了最新的綜述?？傊?，水體有害重金屬的生物修復(fù)技術(shù)有著廣泛、低廉的原材料及很好的前景。

2.2 土壤重金屬污染的防治對策

土壤受重金屬污染后，蓄積在土壤中的有害重金屬能遷移到水、空氣和植物中難以消除[6]。因此，土壤受重金屬污染應(yīng)以“預(yù)防為主”。

2.2.1 綜合防護措施

控制和消除土壤的重金屬污染源，同時采取消除土壤中的重金屬污染物或控制重金屬污染物遷移轉(zhuǎn)化的措施，使其不能進入食物鏈[6]。

2.2.2 生物防治

土壤污染物質(zhì)可通過生物降解或植物吸收而凈化土壤。如羊齒鐵角蕨植物對土壤中Cd的吸收率可達10%，多年可使土壤Cd含量降低50% [7]。

2.2.3 施加抑制劑

土壤施加某種抑制劑，可改變重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化，減少作物吸收，如使用石灰可增加土壤PH，使Cu、Zn、Hg、Cd等金屬或氫氧化物沉淀。研究表明，施用石灰后稻米含Cd量可降低30%[6]。

三、結(jié)論

隨著水體及土壤重金屬污染的日益嚴重化以及重金屬污染物進入生態(tài)系統(tǒng)后造成難以修復(fù)的危害，其正越來越為人們所了解和重視。目前重金屬污染的治理方法以物理化學(xué)方法為主，生物修復(fù)技術(shù)作為經(jīng)濟、高效和環(huán)保的治理技術(shù)在治理和防治重金屬污染方面將發(fā)揮更大作用。新型高效的水體及土壤重金屬污染防治措施有待優(yōu)化及創(chuàng)新。

【參考文獻】

[1]孫鐵珩，周啟星，李培軍，等.污染生態(tài)學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2001.

[2]鄧志瑞，余瑞云，余采薇，等.重金屬污染與人體健康[J].環(huán)境保護，1991（12）：26-27.

[3]賈燕，.重金屬廢水處理技術(shù)的概況及前景展望[J].中國西部科技（學(xué)術(shù)版），2007 （4）：10-13.

[4]張劍波，馮金敏.離子吸附技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用和發(fā)展[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2000（1）：46-51.

[5]Groudeva， Guthrie EA， Walton BT. Bioremediationin the rhizosphere[J]. Environ Sci Thechnol，1993，27：2630-2636.

第2篇：重金屬污染防治措施范文

實驗部分

1儀器及分析方法

分析儀器分別為:PE－AAnalyst原子吸收分光光度計，砷化氫發(fā)生裝置。砷采用二乙氨基二硫代甲酸銀光度法，鎳、銅、鉛、鎘采用原子吸收分光光度法。

2數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量控制

數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用均值型污染指數(shù)法，評價標準采用清潔對照點監(jiān)測值進行評價。質(zhì)量控制是保證監(jiān)測結(jié)果準確可靠的必要措施。在監(jiān)測過程中，根據(jù)質(zhì)控程序?qū)λ脙x器參數(shù)進行校準。對實驗室分析采用帶國家標準樣品和加標回收措施進行準確度控制。結(jié)果表明，曲線斜率b、截距a和相關(guān)系數(shù)r均在規(guī)定的范圍內(nèi)，標準樣品和加標回收率實驗均符合要求。

結(jié)果與分析

1蔬菜基地環(huán)境空氣中重金屬污染特征

按照環(huán)境空氣綜合污染指數(shù)法，對環(huán)境空氣中重金屬污染分級(分級依據(jù)為國家環(huán)境監(jiān)測總站環(huán)境質(zhì)量報告書編寫技術(shù)規(guī)定)。即:P＜4輕污染;4＜P＜6中污染;6＜P＜8重污染;P＞8嚴重污染。環(huán)境空氣質(zhì)量分級見表1。環(huán)境空氣中重金屬污染區(qū)域特征為:西灣、東灣、下四分、中盤一帶遠郊區(qū)(蔬菜種植區(qū))為輕污染區(qū);白家嘴一帶近郊區(qū)為中污染區(qū);高崖子近城區(qū)為重污染區(qū)。環(huán)境空氣中重金屬監(jiān)測指標污染特征主要以Ni、Cu污染為主，Cd、Pb污染為輔，并且Ni、Cu污染為重污染，Cd為中污染，Pb為輕度污染，As無污染。

2蔬菜基地土壤中重金屬污染特征

依據(jù)中國文化書院《環(huán)境影響評價》中關(guān)于土壤環(huán)境質(zhì)量評價方法中的土壤分級方法，由于土壤本身尚無分級標準，所以土壤的分級一般都按綜合污染指數(shù)而定。P＜1定為未受污染，P＞1為已污染，P值越大，污染越嚴重。根據(jù)這一分級規(guī)則，由表2可見，新華、東灣、西灣一帶的土壤未受重金屬污染，土壤環(huán)境質(zhì)量較好;其余測點均為輕度污染。土壤重金屬污染特征表現(xiàn)為以Cd污染為主，其次為Ni，兩項指標均為輕度污染，其它三項指標無污染，但Cu卻處于將要污染的臨界值。由此可見，金昌市土壤中重金屬污染表現(xiàn)出很強的地域特征，即以冶煉廠為座標，沿東南方向，從高崖子至西灣、東灣，污染程度依次減輕。

3蔬菜中重金屬污染特征

由于蔬菜中無重金屬評價標準和分級標準，故本次評價是參照土壤的分級方法，采用對照點新華測點監(jiān)測值作為評價標準的，其污染特征具有一定的區(qū)域性。根據(jù)土壤的分級規(guī)則，城郊蔬菜種植區(qū)西灣與東灣所采集的四種最常見蔬菜中，重金屬含量相對新華而言均屬輕度污染，且污染水平基本相當(dāng)，其中西紅柿相對而言污染偏高，辣椒與豆角偏低。蔬菜的區(qū)域污染特征為:離市區(qū)較近的西灣蔬菜中重金屬污染重于離市區(qū)較遠的東灣，即離市區(qū)越近，重金屬污染越重。蔬菜中各項重金屬指標的污染特征為:各項指標中重金屬污染特征不十分顯著，表現(xiàn)為As污染略高于其它指標，Cd污染略低于其它指標，其余指標污染水平相當(dāng)。

污染原因分析

1環(huán)境空氣

從環(huán)境空氣中重金屬污染特征分析，可清楚地看到，環(huán)境空氣中重金屬污染地域特征很明顯是以冶煉廠為中心，向東南、西北兩個方向展開，并且呈逐漸減弱之勢，由此也說明造成環(huán)境空氣中重金屬污染的原因，主要是冶煉煙氣中排放的大量金屬粉塵。其次氣象因素也是很重要的原因之一，這兩個方向區(qū)域的環(huán)境空氣中重金屬污染嚴重，是因為金昌市夏季的主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)與東南風(fēng)，因此，導(dǎo)致這部分區(qū)域環(huán)境空氣中重金屬污染加重。

2土壤

根據(jù)土壤中重金屬污染特征，再加上這一帶灌溉用水為金川峽水庫地表水，而金昌市地表水中重金屬指標均達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》GB3838－2002中二級標準，不會對土壤造成污染，由此可以得出造成高崖子一帶土壤中重金屬污染的主要原因是金川公司冶煉煙氣所致。

3蔬菜

根據(jù)蔬菜中重金屬污染特征，各區(qū)域蔬菜中重金屬監(jiān)測結(jié)果同清潔對照點相比，相差不是很大，但還是表現(xiàn)出了地域特點，即離冶煉廠越近，蔬菜中重金屬污染越重，可以說造成蔬菜中重金屬污染的原因是由冶煉煙氣造成的。

結(jié)語

通過對金昌市蔬菜基地環(huán)境空氣、土壤、蔬菜中重金屬污染特征研究，得出蔬菜基地環(huán)境空氣已不同程度受到重金屬的污染，且表現(xiàn)為離城區(qū)越近重金屬污染程度越重;而土壤、蔬菜未受重金屬污染，但仍表現(xiàn)出很明顯的污染地域特征，即離市區(qū)較近區(qū)域土壤及蔬菜中重金屬含量高于離市區(qū)較遠的區(qū)域。表明金川公司冶煉煙氣對金昌市蔬菜基地環(huán)境質(zhì)量造成了不同程度的影響，應(yīng)引起各方面的關(guān)注。

防治措施

1制定污染防治規(guī)劃

金昌市有關(guān)部門應(yīng)結(jié)合市區(qū)環(huán)境空氣中重金屬污染現(xiàn)狀，劃定重金屬污染規(guī)劃區(qū)，制定規(guī)劃區(qū)重金屬污染防治規(guī)劃，確定目標，逐年實施，控制污染。

2形成各部門齊抓共管機制

污染防治工作涉及部門廣泛，如環(huán)保、城建、林業(yè)、水利等部門，應(yīng)建立起由政府對規(guī)劃區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量負責(zé)，環(huán)保部門統(tǒng)一組織協(xié)調(diào)、監(jiān)督管理，各部門通力合作，齊抓共管的管理運行機制。

3建立制度，規(guī)范管理

環(huán)境空氣中重金屬污染防治工作，技術(shù)難度大，沒有成熟的管理經(jīng)驗可以借鑒。因此，要建立切實可行的管理制度，使污染防治工作有章可循，有法可依，逐步走上法制化軌道。

4強化源頭管理，推行清潔生產(chǎn)

金昌市的環(huán)境污染與生產(chǎn)工藝技術(shù)落后、管理不善密切相關(guān)。冶煉過程的采掘率和金屬回收率較低，這樣，既浪費了資源，又污染了環(huán)境。因此，要依靠科技進步，積極探索研究冶煉煙氣中重金屬回收利用的新途徑，推行清潔生產(chǎn)工藝，以減少污染物排放。

5加強“菜籃子”產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境管理

在所劃定的“菜籃子”產(chǎn)地設(shè)置必要的防治污染的隔離帶或緩沖區(qū)，在其周邊要嚴格控制工業(yè)污染源的排放，對已經(jīng)投產(chǎn)的有污染且不達標的建設(shè)項目，必須嚴格監(jiān)管，依法停產(chǎn)治理，對逾期不能達標的企業(yè)，建議政府對其關(guān)閉。加強對“菜籃子”產(chǎn)品產(chǎn)地的環(huán)境監(jiān)督管理力度，及時調(diào)查處理“菜籃子”產(chǎn)地環(huán)境污染事故與糾紛，并對“菜籃子”產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量實施動態(tài)監(jiān)測與評價，為政府選擇劃定“菜籃子”產(chǎn)品產(chǎn)地提供依據(jù)。

6充分發(fā)揮環(huán)境監(jiān)測的技術(shù)監(jiān)督作用

環(huán)境監(jiān)測要充分發(fā)揮其技術(shù)監(jiān)督、技術(shù)支持、技術(shù)服務(wù)的作用，根據(jù)國家和省、市環(huán)保部門的實際需求，進一步補充完善環(huán)境監(jiān)測技術(shù)路線，組織制定“菜籃子”產(chǎn)品產(chǎn)地專項環(huán)境監(jiān)測規(guī)劃或方案，開展對“菜籃子”產(chǎn)品產(chǎn)地大氣、水質(zhì)、土壤等環(huán)境要素的監(jiān)測，為市政府決策并加強污染防治提供科學(xué)依據(jù)。

第3篇：重金屬污染防治措施范文

關(guān)鍵詞：重金屬土壤污染治理途徑

現(xiàn)階段我們國家的資源能源短缺，如何高效合理的運用這些資源，是我們面臨的重要問題。現(xiàn)代社會工農(nóng)業(yè)發(fā)展及其迅速，重金屬對土壤的污染越來越嚴重，如何合理利用有限的土地資源，在原本土地資源匱乏的狀態(tài)下又增加了一大難題。土壤中重金屬含量過高，對動植物的生長會產(chǎn)生極大的影響，而且對人類的身體健康也會產(chǎn)生威脅。如何對重金屬污染的土壤防護治理，我們對其進行了研究。

一、重金屬引起土壤污染的綜合情況

重金屬引起的土壤污染說的是在外界重金屬的影響下，土壤中大部分原有的成分逐漸消失，而重金屬所占的比例不斷增加，影響了土壤的正常使用并且給影響了正常的生態(tài)平衡。使土壤污染的重金屬的種類繁多，對土壤污染比較主要的幾個金屬是Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、Ni等，這類金屬的密度都比較大。

重金屬對土壤的破壞是從多個方面來衡量的。當(dāng)然土壤中所含的重金屬含量越高那么對土壤的污染就越嚴重。但是也與土壤中重金屬存在形式和重金屬在土壤中占有的比例也是分不開的。重金屬在土壤中主要的存在形態(tài)有三種：水溶態(tài)、交換態(tài)和殘存態(tài)。其中水溶態(tài)和交換態(tài)的生存活性比較強，毒性比較大。而殘存態(tài)的重金屬相對來說活性毒性就小很多了。當(dāng)重金屬在離子交換態(tài)的狀態(tài)下的話，那么它的活動毒性是最強的，易被土壤中的植物吸收?；蛘吲c其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生新的存在狀態(tài)。

二、重金屬對土壤污染的危害分析

（一）植物方面的危害

土壤的重金屬污染對植物的危害是非常大的。對其危害主要體現(xiàn)在植物根和葉的變化。被重金屬污染的土壤使植物在營養(yǎng)成分的吸收上不能得到保證。植物不能從土壤中吸收營養(yǎng)反而吸收了重金屬后，與植物體內(nèi)的某種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生有害的物質(zhì)。這樣就會導(dǎo)致植物不能正常的生長。也有可能導(dǎo)致植物的一部分發(fā)生壞死。如果污染嚴重植物吸收不到養(yǎng)分，那么就會使植物停止生長直至死亡。

（二）生物方面的危害

土壤對生物方面的影響也很大。它是許多微小生物和動植物生活的家園。土壤中存在著多種微小生物，微生物的多樣性使土壤保持一個良好的狀態(tài)。如果土壤受到重金屬污染，土壤中生物所需的影響成分大大減少，在土壤中生存的微生物和小動物們的生命也會受到威脅。這樣對土壤的狀態(tài)也會產(chǎn)生嚴重的影響。

（三）土壤酶方面的危害

土壤酶是一種生物催化劑，其能夠綜合反映出土壤的肥力及活性狀況。由于土壤的物理、化學(xué)性質(zhì)及生物活性會顯著的影響到土壤酶的活性，因此土壤環(huán)境一旦遭受污染，就會嚴重影響到土壤酶的活性。例如重金屬元素Hg能夠較為敏感的抑制土壤中脲酶，因此一旦土壤中的Hg超標，則土壤中所包含的脲酶也會顯著的降低。

（四）人身健康方面的危害

土壤中重金屬的超標對生物的影響非常大，對我們?nèi)说纳眢w方面的危害那就更不用說了。如果吸收了過多的土壤中的重金屬，身體所承擔(dān)的后果都是難以人們承受的。大量的Cd元素會使人體的器官產(chǎn)生病變，對骨質(zhì)生長產(chǎn)生極大的影響；吸收過量的Pb元素，會使人體的免疫機制不工作，容易生病：吸收過量的Ni元素可以使人們的鼻子和肺部感到不適，嚴重的還會導(dǎo)致鼻癌和肺癌。土壤中重金屬超標嚴重的影響著人們的身體健康，對于土壤重金屬污染方面我們要高度重視起來。

三、對于土壤重金屬污染的防治修復(fù)措施分析

（一）物理修復(fù)

主要使用的物理修復(fù)技術(shù)有三種，分別是電動修復(fù)、電熱修復(fù)和土壤淋洗。電動修復(fù)對土壤環(huán)境要求比較高，就是給土壤通電像電池一樣，讓土壤中的重金屬離子做定向的移動，把含量超出標準的離子進行處理。但是不能大規(guī)模的處理。電熱修復(fù)就是給土壤進行加熱，使重金屬離子在達到一定溫度的情況下從土壤中分離。但是該種修復(fù)技術(shù)對土壤會產(chǎn)生極大的危害。土壤淋洗修復(fù)技術(shù)指的是向土壤中加入淋洗液，讓重金屬在淋洗液的作用下轉(zhuǎn)換成液態(tài)的形式，然后對液態(tài)的重金屬進行回收，對其進行相應(yīng)的處理。這種方法發(fā)現(xiàn)的比較早，技術(shù)方面相對于電動修復(fù)和電熱修復(fù)來說比較成熟，運用的比較多。

（二）化學(xué)固定修復(fù)

化學(xué)固定修復(fù)的方法就是在被重金屬污染嚴重的土壤中加入一些能與重金屬產(chǎn)生反應(yīng)的一些有機元素，讓重金屬離子與之產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)，改變其原有的活性，使其沉淀、發(fā)生氧化等。這樣就會降低重金屬土壤對動植物和微生物的危害。因為突土壤中超標的重金屬元素是不相同的，所以也要根據(jù)重金屬元素的性質(zhì)再向土壤中添加物質(zhì)。雖然這種修復(fù)方法在操作上面比較簡單，但是對土壤中的重金屬元素不能徹底處理。只是改變了其原有的性質(zhì)，并沒有從土壤中清除，所以也有可能再一次的污染土壤。

（三）植物修復(fù)

還有一種修復(fù)技術(shù)是植物修復(fù)。在被重金屬污染的土壤中種植植物。有一些種類的植物可以把土壤中重金屬物質(zhì)吸收到體內(nèi)，清除土壤中的重金屬元素。這種修復(fù)技術(shù)運用的比較廣泛，因為不用投入太多的成本，只需種植超富集植物就可以了。而且對生態(tài)環(huán)境還不會造成影響。因為這類植物可以免疫重金屬的危害，吸收到體內(nèi)后可以適應(yīng)重金屬元素的存在。也不會影響該類植物的生長。該類比較常見的植物有香草、芥菜等。而且在不斷的研究中也發(fā)現(xiàn)了許多植物中都有這個特性，對重金屬污染土壤的改善也有了很大的幫助。

四、結(jié)語

城市化進程的加快及工業(yè)生產(chǎn)等導(dǎo)致土壤中重金屬污染現(xiàn)象十分嚴重，嚴重制約了土壤的高效利用。由于重金屬元素的種類較多，在選用防治措施的時候，一定要因地制宜，結(jié)合土壤中重金屬污染的具體情況，合理選用治理修復(fù)技術(shù)，最大程度的降低其危害，同時降低對周邊環(huán)境的二次污染，確保土壤的肥性，促進農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展提供良好的土壤基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]曾躍春，劉永林.探析土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)與治理途徑[J].工程技術(shù)：全文版，2016，（12）. 

第4篇：重金屬污染防治措施范文

關(guān)鍵詞 土壤；重金屬污染；現(xiàn)狀；修復(fù)技術(shù)

中圖分類號 X53 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）09-0229-03

重金屬是指比重大于5.0 g/cm3的金屬元素，包括Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、Cd、Hg、As、Fe、Mn、Mo、Co等。通常自然界中重金屬元素的背景值很低，其暴露不會對周圍環(huán)境造成影響。但由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴大，城鎮(zhèn)化迅速發(fā)展，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，污水灌溉和化肥、農(nóng)藥的使用量加大，導(dǎo)致土壤系統(tǒng)中重金屬不斷累積，明顯高于其背景值，從而惡化了生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量，并通過食物鏈直接危害人體健康。據(jù)統(tǒng)計，全世界平均每年排放Hg約1.5萬t，Cu 340萬t，Pb 500萬t，Mn 1500萬t，Ni 100萬t[1]。隨著重金屬污染問題的日益突出，土壤污染防治工作已在“十一五”期間被提上中國環(huán)境保護工作的重要議程，并成為第1個“十二五”國家規(guī)劃。針對上述情況，筆者結(jié)合我國土壤重金屬污染的現(xiàn)狀，對當(dāng)前土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)及其作用機理進行分析，并總結(jié)其各自的優(yōu)勢與不足，以期為綜合治理土壤重金屬污染提供參考依據(jù)。

1 我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀

我國面臨著相當(dāng)嚴峻的土壤重金屬污染問題。農(nóng)業(yè)部調(diào)查數(shù)據(jù)顯示[2]，我國約140萬hm2的農(nóng)業(yè)用地采用污水灌溉，受到重金屬污染的土地面積占污染總面積的64.8%。據(jù)有關(guān)資料表明，我國重金屬污染的農(nóng)業(yè)土地面積為2 500 hm2左右，導(dǎo)致糧食減產(chǎn)逾1 000萬t，并造成1 200萬t以上的糧食被重金屬污染，將各項經(jīng)濟損失進行合計，至少高于200億元[3]。污染土地中，嚴重污染面積占8.4%，中度污染面積占9.7%，輕度污染面積占46.7%。Hg 和Cd 的污染面積最大。如上海農(nóng)田耕層土壤Hg、Cd含量增加了50%，江西大余縣污灌引起的Cd污染面積達5 500 hm2，沈陽張士灌區(qū)Cd污染面積達2 533 hm2。我國農(nóng)田土壤污染除Cd、Hg污染外，Pb、As、Cr和Cu的污染也比較嚴重。以保定市污水灌區(qū)為例，其Zn、Cu、Pb、Cd的檢出超標率分別達到100.0%、27.5%、50.0%、87.5%[4]。此外，我國菜地土壤重金屬污染也較為嚴重[5-7]。廣州市蔬菜地Pb污染最為普遍，As污染次之；重慶近郊蔬菜基地土壤重金屬Hg和Cd出現(xiàn)超標，超標率分別為6.7%和36.7%；珠三角地區(qū)近40%菜地重金屬污染超標，其中10%屬嚴重超標。近年來，由于工業(yè)“三廢”、機動車廢氣和生活垃圾等污染物的排放，我國城市土壤普遍受到不同程度的重金屬污染，主要污染元素為Pb、Cd、Hg。且城市土壤中大部分重金屬污染含量普遍高于郊區(qū)農(nóng)村土壤，并具有明顯的人為富集特點[8]。

2 土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)

2.1 物理修復(fù)

物理修復(fù)是指通過各種物理過程將污染物從土壤中去除或分離的技術(shù)，主要包括土壤淋洗法、工程措施法、電熱修復(fù)法等。

2.1.1 土壤淋洗法。該方法是應(yīng)用最多、應(yīng)用最早、技術(shù)最成熟的物理修復(fù)方法。采用淋洗液（包括無機溶液清洗劑、復(fù)合清洗劑、清水、表面活性劑、有機酸及其鹽清洗劑、螯合劑等）對土壤進行淋洗，使固相重金屬轉(zhuǎn)化為液相，重金屬從土壤中轉(zhuǎn)移到廢水，再通過對廢水進行回收處理，從而實現(xiàn)土壤的修復(fù)。Wasay et al[9]研究發(fā)現(xiàn)，EDTA和DTPA能有效地去除土壤中Hg以外的重金屬元素，同時也提取出大量土壤營養(yǎng)元素。土壤淋洗法簡便、成本低、處理量大、見效快，適用于大面積重度污染土壤治理，尤其是輕質(zhì)土和砂質(zhì)土。但這種方法在去除重金屬的同時，易造成地下水污染及土壤養(yǎng)分流失。因此，既能提取各種形態(tài)重金屬又不破壞土壤結(jié)構(gòu)的淋洗液，將為該方法修復(fù)重金屬污染土壤提供廣闊的應(yīng)用前景。

2.1.2 工程措施法。該方法是較為經(jīng)典和傳統(tǒng)的土壤重金屬污染修復(fù)方法，包括深耕翻土、換土、客土等。深耕翻土與污土混合，或者通過換土和客土等手段，可以使土壤中重金屬的含量有效降低，從而降低其對植物的毒害。不同的方式適宜于不同污染程度的土壤，重污染區(qū)的土壤宜使用換土和客土方法改良，而輕度污染的土壤則適宜于采用深耕翻土的方法進行修復(fù)。工程措施法的優(yōu)勢在于效果穩(wěn)定和徹底，但是也存在一定的不足，如費用高、工程量大、易降低土壤肥力和破壞土壤結(jié)構(gòu)，還有換出的污染土壤也存在二次污染的隱患，應(yīng)妥善處理。據(jù)報道，對1 hm2面積的污染土壤進行客土治理，每1 m深土體需耗費高達800萬～2 400萬美元[10]。因此，工程措施不是一種理想的污染土壤修復(fù)方法。

2.1.3 電熱修復(fù)法。該方法利用高頻電壓產(chǎn)生電磁波，再通過電磁波作用而產(chǎn)生熱能，從而促使土壤中揮發(fā)性重金屬得以分離，實現(xiàn)土壤的修復(fù)和改良。目前，該方法適用于修復(fù)受Hg或Se等可揮發(fā)性重金屬污染的土壤。有研究表明，采用該法可使砂性土、黏土、壤土中Hg含量分別從15 000、900、225 mg/kg降至107、112、115 μg/kg，回收的Hg蒸氣純度達99%[11-12]。這種方法雖然操作簡單、技術(shù)成熟，但能耗大、操作費用高，也會影響土壤有機質(zhì)和水分含量，引起土壤肥力下降，同時重金屬蒸氣回收時易對大氣造成二次污染。

2.2 化學(xué)修復(fù)

化學(xué)修復(fù)也是一種原位修復(fù)技術(shù)，即通過向重金屬污染土壤中添加改良劑，以調(diào)節(jié)和改變土壤的理化性質(zhì)，使重金屬發(fā)生沉淀、吸附、拮抗、離子交換、腐殖化和氧化還原等一系列化學(xué)反應(yīng)，降低其在土壤中的遷移性和被植物所吸收的可能性，從而達到治理和修復(fù)污染土壤的目的。常用的改良劑有石灰性物質(zhì)[13-15]、磷酸鹽化合物[16-17]、硅酸鹽化合物[18]、金屬及其氧化物[19-20]、黏土礦物[21-23]、有機質(zhì)[24-26]等，其作用機理見表1。這種方法雖然簡單易行，但其不足在于它只是改變了重金屬在土壤中的存在形態(tài)，卻沒有把重金屬從土壤中真正分離出來，如果土壤環(huán)境發(fā)生變化，容易造成其再度活化，引起“二次污染”。

2.3 生物修復(fù)

生物修復(fù)是利用生物（主要是微生物、植物和動物）的新陳代謝作用吸收去除土壤中的重金屬或使重金屬形態(tài)轉(zhuǎn)化，降低毒性，凈化土壤。該方法是運用生物技術(shù)治理污染土壤的一種新方法，具體包括微生物修復(fù)法、植物修復(fù)法、動物修復(fù)法等。由于該方法效果好、易于操作，日益受到人們的重視，已成為污染土壤修復(fù)研究的熱點。

2.3.1 微生物修復(fù)。該方法是通過微生物進行作用，將土壤中重金屬元素進行沉淀、轉(zhuǎn)移、吸收、氧化還原等，從而對污染土壤進行修復(fù)。如檸檬酸菌能夠與Cd形成CdHPO4沉淀；無色桿菌、假單胞菌能夠使亞砷酸鹽氧化成砷酸鹽，從而降低As的轉(zhuǎn)移和毒性；還有些微生物能夠把劇毒的甲基汞降解為毒性小、可揮發(fā)的單質(zhì)Hg[3]。盡管微生物修復(fù)引起極大重視，但大多數(shù)技術(shù)仍局限在科研和實驗室水平，很少有實例報道。但隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，一些如細菌表面展示技術(shù)、噬菌體抗體庫技術(shù)、酵母表面展示技術(shù)等[27]，有望在治理土壤重金屬污染中發(fā)揮重要作用。

2.3.2 植物修復(fù)。植物修復(fù)廣義上是指利用植物提取、吸收、分解、轉(zhuǎn)化、固定土壤、沉積物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技術(shù)的總稱；狹義上是指利用耐性和超富集植物將污染土壤中的重金屬濃度降低到可接受的水平。根據(jù)其修復(fù)過程和機理，植物修復(fù)法可分為以下4種：①根部過濾[28]，即通過耐性植物根系對重金屬的吸收并保持在根部。常用的植物有水生植物、半水生植物以及個別陸生植物，如向日葵、耐鹽野草、寬葉香蒲等。該法多應(yīng)用于修復(fù)水體的重金屬污染。②植物穩(wěn)定[29]，即利用植物根際的一些特殊物質(zhì)，使土壤中污染物轉(zhuǎn)化為相對無害物質(zhì)的方法。常用的植物有印度芥菜、油菜、楊樹、苧麻等。該法多應(yīng)用于治理廢棄礦場和重金屬污染嚴重地區(qū)。③植物揮發(fā)[30]，即利用植物吸收土壤中的重金屬，并將其轉(zhuǎn)化為可揮發(fā)狀態(tài)，通過植物葉片等部位揮發(fā)出去，以降低土壤中重金屬的含量。常用的植物有印度芥菜以及濕地上的一些植物。該法多應(yīng)用于修復(fù)污染土壤中含有揮發(fā)性的重金屬（如Hg、Se等），但易造成大氣污染。④植物提取[31]，即利用超富集植物從土壤中吸取重金屬，并將其轉(zhuǎn)移、貯存到地上部，然后通過收獲，從而達到去除污染土壤中重金屬的目的。目前，已發(fā)現(xiàn)超富集植物有700種以上，且廣泛分布于約50科中，并主要集中在十字花科。該法適用面廣，對于修復(fù)多種重金屬污染土壤均有效。

植物修復(fù)法成本低，對環(huán)境擾動小，能綠化環(huán)境，具有良好的社會、經(jīng)濟、環(huán)境綜合效益，適用于大規(guī)模污染土壤的修復(fù)，屬于真正意義上的綠色修復(fù)技術(shù)。但該方法也有一定的缺點：一是超富集植物生長緩慢，常受土壤類型、氣候、水分、營養(yǎng)等環(huán)境條件限制，導(dǎo)致修復(fù)污染較嚴重土壤的周期長；二是修復(fù)過程局限在超富集植物根系所能伸展的范圍內(nèi)；三是超富集植物只能積累某一種重金屬，而土壤污染大多是重金屬的復(fù)合污染；四是超富集植物需收割并作為廢棄物妥善處置，將對生物多樣性存在一定的威脅。

2.3.3 動物修復(fù)。動物修復(fù)是利用土壤中的某些低等動物（如蚯蚓等）吸收重金屬的特性，在一定程度上降低受污染土壤的重金屬比例，以達到修復(fù)重金屬污染土壤的目的。有研究表明[32]，蚯蚓在其耐受濃度范圍內(nèi)，對重金屬的富集量隨著重金屬濃度的增加而增加，同時對重金屬的選擇性受其體內(nèi)酶的影響。但這種修復(fù)方法不足在于低等動物吸收重金屬后可能再次釋放到土壤中，造成二次污染。

2.4 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)

農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)是近幾年新興的修復(fù)技術(shù)，它是通過改變耕作制度、調(diào)整作物品種、調(diào)控土壤化學(xué)環(huán)境（包括土壤pH值、水分、氧化還原電位等）、改變土地利用類型、增施有機肥（堆肥、廄肥、植物秸稈等）、控施化肥等措施，以減輕重金屬對土壤的危害[33]。我國在這一方面研究較多[34-36]，并取得了一定的成效。這種方法具有投資少、無副作用等特點，適用于中輕度污染土壤，但也存在修復(fù)周期較長、效果不太顯著等不利因素。

3 結(jié)語

綜上所述，目前重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)很多，但就單一技術(shù)來看，任何一種修復(fù)技術(shù)都有其局限性，難以達到預(yù)期效果，進而無法大力推廣。而且土壤重金屬污染修復(fù)作為一項系統(tǒng)工程，不僅需要土壤學(xué)、植物生理學(xué)、遺傳學(xué)、環(huán)境工程學(xué)、分子生物學(xué)等多個學(xué)科的共同努力，還需要多種修復(fù)技術(shù)的綜合應(yīng)用，即將物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)科學(xué)地結(jié)合起來，取長補短，才能達到更好的效果。

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第5篇：重金屬污染防治措施范文

關(guān)鍵詞：土壤污染；物理修復(fù)；化學(xué)修復(fù)；生物修復(fù)

土壤是植物生長過程中不可或缺的生態(tài)環(huán)境，也是人類生存發(fā)展必不可少的重要資源。但是，隨著人類進入工業(yè)時代以來，各類工廠如雨后春筍般層出不迭，給自然環(huán)境帶來了許多危害。土壤也受到污染，重金屬、有機磷等化學(xué)物質(zhì)的堆積嚴重改變了土壤的原生態(tài)質(zhì)，危害到植物的生L。并且通過自然界存在的食物鏈關(guān)系，污染物進入到人體，損害人類的身體健康。本文以此為前提，簡要介紹并分析了幾種土壤修復(fù)技術(shù)，以期在土壤污染治理上起到一點幫助。

目前，在全世界范圍內(nèi)，已有的土壤修復(fù)技術(shù)大致可以歸納為三種，一是物理修復(fù)技術(shù)，二是化學(xué)修復(fù)技術(shù)，三是生物修復(fù)技術(shù)。

1 物理修復(fù)技術(shù)

1.1 換土法

換土法顧名思義是用新鮮無污染的土壤全部或部分替換掉已污染土壤，它的技術(shù)原理是通過增加干凈土壤來降低污染物濃度，以此達到修復(fù)目的。換土法可分為換土、去表土、客土以及翻土。換土法適用于小范圍具有放射性污染源或難降解污染物的土壤，操作方法簡單，即直接用新鮮無污染土壤替換掉已污染土壤。但是在處理污染土壤時要注意，以免造成二次污染。去表土適用于污染淺的土壤，直接將已污染的表層土壤移走就可得到干凈土壤?？屯吝m用于不易直接進行處理的土壤，在其表面撒上厚厚一層干凈土壤，使植物在扎根時能直接接觸到干凈土壤，以此降低污染程度。翻土法適用于較厚土層的污染情況，這種方法是通過將表層受污染土壤翻到最底層，類似于農(nóng)活中的“翻新”，以達到稀釋污染物濃度的目的，從而降低污染程度。

1.2 熱修復(fù)法

熱修復(fù)法主要針對含有易揮發(fā)污染物的土壤，此方法可以通過蒸汽、射頻、紅外輻射等加熱方法對污染土壤進行加熱，對揮發(fā)出來的污染氣體進行統(tǒng)一收集、處理，效果良好、可操作性強，屬于物理修復(fù)的一種。熱修復(fù)法可以根除土壤中的易揮發(fā)污染物質(zhì)，并且氣體由專業(yè)設(shè)備進行收集，可以防止造成二次污染。但是目前該方法的適用范圍比較局限，對于常見重金屬污染土壤并不適用，除此以外，其能量消耗與操作成本都相對較高，可操作性一般。該技術(shù)還需進行進一步發(fā)展與研究。

1.3 玻璃化技術(shù)

該方法適用于受重金屬污染嚴重的土壤。重金屬難降解、危害大，一般物理方法很難根除，并且通過食物鏈傳到人體體內(nèi)的重金屬甚至可以給人造成致命性傷害，所以對重金屬污染土壤的治理顯得尤為重要。而玻璃化技術(shù)是對重金屬污染土壤進行高溫高壓處理，以使重金屬凝固在玻璃態(tài)土壤中，并根除二次污染。該方法效率高，并且可以根除重金屬污染，但是工序復(fù)雜，成本較高，所以適用范圍比較局限。

1.4 電修復(fù)法

該方法和玻璃化法的適用范圍一樣，都是針對重金屬污染土壤。該方法是利用金屬良好的導(dǎo)電性，在污染土壤中通入低壓直流電，使金屬中電子定向遷移，從而達到修復(fù)目的。這種方法不僅可以治理土壤污染，還可以對重金屬進行收集和再次利用。除此之外，該方法成效快、工藝簡單，并且價錢低廉，所以應(yīng)用范圍較廣泛。另外，電修復(fù)法還可用于對有機物污染土壤的治理上。

2 化學(xué)修復(fù)法

2.1 淋洗法

淋洗法是指用淋洗液來沖洗土壤空隙介質(zhì)中的污染物，操作簡單并且安全。適用淋洗法之前要了解到需要修復(fù)土壤的土質(zhì)特性。對粘性差的砂質(zhì)一般只能進行初步淋洗，因為這種土質(zhì)特性沒辦法對污染物進行有效吸附。當(dāng)然對于粘性效果好的土壤就要進行二次修復(fù)過程了。二次修復(fù)選擇的淋洗液一般是根據(jù)土質(zhì)特性進行專一修復(fù)的無機溶液或有機溶液。第一次進行淋洗時，通常選擇清水作為淋洗液，以免造成二次污染。對特殊土壤的處理也有用到無機溶液和有機溶液的，具體選擇哪一種要根據(jù)土壤類型判斷。

2.2 提取法

該方法與物理修復(fù)法搭配起來用，成效很好。該法就是借助于化學(xué)反應(yīng)，使土壤中很難直接分離出的污染物變成易分離的溶解性絡(luò)合物。之后從提取液中用物理或化學(xué)方法進行分離。提取液中富含豐富的可利用的離子，形成循環(huán)利用。該方法同樣適用于重金屬污染土壤的修復(fù)與治理，然而我國目前對這一塊兒的技術(shù)研究還不夠成熟，理論基礎(chǔ)尚未完善，這一條路仍舊任重道遠。

3 生物修復(fù)法

3.1 生物通氣法

該方法適用受到易降解有機物污染的土壤，借助氣體處理裝置往污染土壤中通入氧氣或空氣，并抽走易揮發(fā)有機物，以利于微生物的繁殖，加快降解速度。在使用該方法之前，先在污染土壤里打三四口井（視具體污染面積而定），并在通入空氣之前先通入適量的氮氣（不可通入過多，以免抑制微生物的繁殖），以此作為進行降解的氮源。

3.2 植物修復(fù)法

該方法可用于修復(fù)重金屬污染土壤和低濃度有機物污染土壤。其作用原理是用植物或者植物根系含有的特異微生物和多種酶來吸收土壤中的重金屬，通過萃取或絡(luò)合反應(yīng)將重金屬提取出來，以此達到修復(fù)效果。此方法的優(yōu)點是用植物酶降低了重金屬的活性，防止其通過擴散作用污染到地下水。國外植物修復(fù)技術(shù)發(fā)展已成熟，但是國內(nèi)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展還處于初級階段，應(yīng)用最多的是借助植物根系微生物作用修復(fù)被低濃度有機物污染的土壤。

4 結(jié)束語

污染土壤修復(fù)技術(shù)是環(huán)保工程重點研究的課題之一，由于要考慮到土壤的土質(zhì)類型、所處的生態(tài)環(huán)境以及周邊環(huán)境等因素的影響，土壤修復(fù)工作變得困難起來。雖然我國在這方面已經(jīng)取得了一些成效，但是仍舊有很多內(nèi)容亟待進行開發(fā)與研究。除此之外，缺乏統(tǒng)一的評價污染土壤修復(fù)技術(shù)的標準規(guī)則也對修復(fù)技術(shù)的進一步深入帶來不良影響。所以相關(guān)部門要盡早建立針對大部分污染土壤類型都適用的評價標準規(guī)則，并且要定期檢驗修復(fù)效果，以實現(xiàn)污染土壤修復(fù)工作的準確性、實用性以及科學(xué)性。

參考文獻

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第6篇：重金屬污染防治措施范文

關(guān)鍵詞土壤；重金屬Cd；毒害；評價方法

中圖分類號X53文獻標識碼A文章編號 1007-5739（2011）22-0287-02

隨著工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化的發(fā)展，土壤―植物生態(tài)系統(tǒng)中的Cd等重金屬污染問題日趨嚴重。據(jù)報道，目前每年世界范圍內(nèi)進入土壤的Cd總量為2.2萬 t，而我國受重金屬污染的耕地面積近2 000萬hm2，約占總耕地面積的1/5。其中土壤重金屬Cd污染最為嚴重，土壤環(huán)境一旦被Cd污染，土壤微生物等的生物活性降低，從而影響作物產(chǎn)量、品質(zhì)。由于重金屬在土壤環(huán)境中不易降解，滯留時間長，因而在土壤或植物可食部位累積，并進一步通過食物鏈對動物和人體產(chǎn)生毒害[1-4]。特別是重金屬Cd一旦通過各種方式進入人體，就會在人體內(nèi)蓄積起來，其生物學(xué)半衰期長達10~30年。近幾年來，世界范圍內(nèi)研究土壤環(huán)境中Cd通過食物鏈對人類造成的危害并有報道[5]，表明人體攝入過量的Cd易引起前列腺癌、腎癌和痛痛病等疾病[6]。因此，須對土壤重金屬Cd污染進行治理，而前提是建立評價體系，從而采取合理的治理方式。

1土壤中Cd的來源

土壤中的Cd污染主要來源有2種途徑：一是自然來源。土壤原生礦物受常年累月的風(fēng)化作用，導(dǎo)致Cd自然礦化或自然富集，致使局部地區(qū)土壤中的Cd含量過高；二是人為來源。由于城市垃圾產(chǎn)生量大、礦山開發(fā)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中肥料和農(nóng)藥的使用、工業(yè)排放的大量“三廢”等，使污染量超過環(huán)境系統(tǒng)的承載能力，導(dǎo)致土壤中Cd含量日益增加。魯如坤等根據(jù)歐共體國家1975年的統(tǒng)計數(shù)字推算，在土壤外源Cd中，57%來自使用Cd為原料的工業(yè)，有6%來自生產(chǎn)Cd的工業(yè)，37%來自其他工業(yè)來源[7]。其中，每年城市污水和廢水等產(chǎn)生的Cd含量為4 380 t，肥料和殺蟲劑為200 t，大氣沉降5 000 t，農(nóng)業(yè)和動物廢物產(chǎn)生2 200 t，工廠廢棄物1 200 t，礦物灰7 200 t等[8]。

2土壤中Cd的生物有效性及其影響因子

2.1土壤中Cd的生物有效性

地殼中的Cd含量較少，世界上多數(shù)土壤的Cd含量為0.01~2.00 mg/L，平均值為0.35 mg/L。據(jù)中國環(huán)境監(jiān)測總站報告，我國41個土類Cd含量變化范圍在0.017~0.332 mg/kg， Cd的背景值差異明顯[9]。由于土壤腐殖質(zhì)富集大量Cd，有的土壤Cd含量可高達4.5 mg/kg，隨水流遷移到土壤中的Cd可被土壤吸附，吸附的Cd一般在0~15 cm的土壤表層累積，15 cm土層以下的Cd含量顯著減少。

要評價Cd在土壤中所能產(chǎn)生的毒害作用，首先必須了解Cd對植物的生物有效性。重金屬生物有效性一般是指能被該土地上生存的生物（通常為植物）所吸收的部分重金屬[10]。植物吸收土壤中的重金屬大致可分為4個階段：重金屬離子進入土壤溶液；重金屬離子或可溶性金屬絡(luò)合物向根表遷移；金屬或可溶性金屬絡(luò)合物被根系吸收；金屬離子或金屬絡(luò)合物從根系向地上部分轉(zhuǎn)運。其中，前2個過程受到土壤理化性質(zhì)及生物（微生物和植物等）因素的影響，而后2個階段主要與植物種類和金屬特性有關(guān)。

2.2影響土壤中Cd生物有效性的因子

重金屬Cd在土壤中以2種形態(tài)存在，即難溶態(tài)和水溶態(tài)。難溶性Cd以交換態(tài)（黏土交換及腐殖質(zhì)交換）、化學(xué)沉淀及難溶性螯合態(tài)存在，水溶態(tài)Cd主要以離子態(tài)或絡(luò)合態(tài)存在。植物能夠吸收的Cd形態(tài)主要是水溶態(tài)、交換態(tài)和部分碳酸鹽結(jié)合態(tài)。

影響土壤中Cd生物有效性的因素有多方面，如土壤養(yǎng)分狀況、土壤pH值、氧化物、黏土礦物、Eh值、有機質(zhì)的類型及含量等。土壤微生物對Cd生物有效性產(chǎn)生影響的表現(xiàn)：一方面，土壤微生物降低溶液中重金屬的濃度，主要通過吸附、吸收、絡(luò)合、沉淀等途徑富集重金屬；另一方面，土壤微生物能提高土壤重金屬的溶解度和移動性，主要通過催化氧化―還原、烷基化/脫烷基化反應(yīng)和分泌質(zhì)子、有機酸、螯合物等方式[11]。植物對Cd生物有效性影響的表現(xiàn)：一方面，植物能夠通過誘導(dǎo)根系分泌物如H+、有機酸，或根際pH值、Eh值的變化等途徑影響土壤重金屬的移動性和有效性[12-14]；另一方面，植物的生長過程中，土壤中機質(zhì)的含量增加，從而刺激細菌的生長，同時也增加土壤陽離子交換量。此外，菌根作為微生物和植物的共生體，也會影響重金屬的植物有效性[15-16]。

3土壤中Cd有效性的評價方法

由于土壤重金屬Cd污染來源廣，且具有一定的隱蔽性。因此，對于土壤重金屬污染的檢測與土壤質(zhì)量的評價就顯得相當(dāng)重要。目前，評價重金屬生物有效性的方法主要有化學(xué)提取法和生物學(xué)評價法。其中生物學(xué)評價法又包括植物吸收指示法、動物指示法和發(fā)光菌法等，前二者是目前應(yīng)用前景較好的方法。

3.1化學(xué)提取法

化學(xué)提取法主要利用不同的化學(xué)試劑或其組合來分離與土壤不同組分結(jié)合的重金屬[17-19]。不同提取劑可提取的重金屬金屬量與植物吸收量之間的相關(guān)性取決于該植物利用該提取劑所分離金屬的能力[20]。提取的特定形態(tài)含量并不等同于其生物有效性，通過統(tǒng)計分析后，才能衡量其和生物有效性的相關(guān)性。化學(xué)提取法的核心是選擇提取劑，對于不同的提取劑和土壤環(huán)境，提取機制、提取效率都存在差異。因此，要依據(jù)提取率選擇合適的提取劑，更要分析提取量與植物體吸收量之間的相關(guān)程度。

3.2生物學(xué)評價法

3.2.1植物指示法。這是近年來發(fā)展起來的一種新方法，即利用植物吸收的重金屬含量判斷重金屬污染程度或評價重金屬的生物可利用性，該方法經(jīng)濟、簡便且可靠[21]。由于指示植物能有效吸收重金屬，而且這種吸收能力取決于土壤中重金屬的生物有效性，人們由此提出依據(jù)指示植物體重金屬元素的含量直接評價污染土壤中重金屬的生物有效性。目前發(fā)現(xiàn)的指示植物較多，不同植物對重金屬的吸收能力差異較大。因此，應(yīng)了解植物組織部位及各生長階段的特征，探討其適用范圍，選擇適宜的指示植物，這也是應(yīng)用植物指示法的關(guān)鍵[22]。

3.2.2微生物指示法。目前，一些基于單一菌株（發(fā)光菌）的熒光性或特異性酶活性的金屬有效性測試技術(shù)被成功應(yīng)用于污染物的生物有效性評價中，由此促進微生物法的應(yīng)用和發(fā)展，但是目前該方法的普及范圍并不廣泛。發(fā)光菌主要應(yīng)用于水體環(huán)境中單一有機污染物、復(fù)合有機污染物[23]和重金屬[24-25]。發(fā)光細菌是海洋中分布較廣的一類革蘭氏陰性細菌，在海水、沉積物以及海洋生物體表、腸內(nèi)、發(fā)光器官都有分布。由于它們能發(fā)光，易于對其菌落的辨認、計數(shù)、分離和排除其他雜菌污染的可能性及某些特殊的生理特點，因而在環(huán)境生態(tài)研究方面得到較廣泛的應(yīng)用[26]。Lvask等以2種螢火蟲熒光酶素細菌組合監(jiān)測污染土壤鎘和鉛的生物有效性，發(fā)現(xiàn)鎘和鉛的生物有效性與土體類型有很大的相關(guān)性[27]。發(fā)光菌的發(fā)光現(xiàn)象是其正常的代謝活動，在一定條件下發(fā)光強度是恒定的，與外來受試物（無機、有機毒物，抑茵、殺菌物等）接觸后，其發(fā)光強度即有所改變。變化的大小與受試物的濃度呈相關(guān)關(guān)系，同時與該物質(zhì)的毒性大小有關(guān)。發(fā)光菌法是利用靈敏的光電測量系統(tǒng)測定毒物對發(fā)光菌發(fā)光強度的影響。雖然發(fā)光菌法測試敏捷，但測試結(jié)果較容易受到污染物以外的其他因素影響，因而微生物指示法應(yīng)用比較少。

4存在的問題

目前，大多數(shù)重金屬生物有效性評價方法都是一種經(jīng)驗性的評價方法，即通過確定重金屬元素在環(huán)境中的形態(tài)與分布，再將這些形態(tài)或分布與生物體中的含量通過統(tǒng)計分析來驗證某些形態(tài)與生物體含量的相關(guān)性。傳統(tǒng)的評價方法僅依靠單一的化學(xué)分析方法評價重金屬的生物有效性，缺乏元素形態(tài)和生物有效性之間的理論基礎(chǔ)，且忽略了生物體，由此難以實現(xiàn)對中間數(shù)污染進行評價。因此，今后應(yīng)加強土壤學(xué)、土壤生物學(xué)、毒理學(xué)等跨學(xué)科性研究，為經(jīng)驗性的評價方法提供理論基礎(chǔ)。

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第7篇：重金屬污染防治措施范文

關(guān)鍵詞 土壤環(huán)境污染；農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全；現(xiàn)狀；途徑；防治對策

中圖分類號 TS207.7 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）18-0262-01

土壤是農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的基本要素，直接影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全?！叭芬粯恕闭J證工作對申請者、生產(chǎn)環(huán)境都有嚴格要求，特別是土壤環(huán)境。人們所獲取農(nóng)產(chǎn)品的數(shù)量與品質(zhì)由土壤質(zhì)量直接決定[1]。隨著城鎮(zhèn)化不斷推進，大量城市發(fā)展的廢棄物向農(nóng)業(yè)環(huán)境轉(zhuǎn)移，加之農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中濫施化肥和農(nóng)藥，畜禽排泄物中獸用藥物殘留等的增加，有害物質(zhì)不斷滲入土壤，大氣中的有害氣體及揚塵也會隨著降水進入土壤中[2]。土壤本身有一定的自凈功能，但如果污染物累計數(shù)量過高，超出其承載能力，土壤結(jié)構(gòu)會遭受破壞，其中的微生物群落也會遭到破壞，失去凈化污染物的能力，從而導(dǎo)致這些污染物由農(nóng)作物的根系吸收進入農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)，嚴重影響農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全[3]。隨著消費者食品安全意識逐步提高，土壤環(huán)境污染對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的影響越來越受到人們的關(guān)注。

1 土壤環(huán)境污染現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)土壤環(huán)境污染的總體形勢較為嚴峻，2007年，我國土壤環(huán)境污染嚴重的耕地在2 000萬hm2以上，占耕地面積的比例超過1/5[4]。受到工業(yè)“三廢”污染的農(nóng)田、固體廢棄物堆存占地和毀田、污水灌溉耕地、有機污染物污染農(nóng)田分別為近700萬hm2、近13萬hm2、超過220萬hm2、3 600萬hm2，主要農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留超標率達16%～20%。每年因土壤環(huán)境污染造成的減產(chǎn)在1 000萬t以上，形成的各種經(jīng)濟損失為200億元[5]左右。

2 土壤環(huán)境污染的主要途徑

2.1 不合理使用有機肥

隨著消費需求的不斷增長，養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展。據(jù)報道，我國每年畜禽糞便排泄量超過20萬億t，達到了工業(yè)廢棄物的3倍，若未經(jīng)無害化處理即投入使用，其中的大量殘留重金屬、抗生素和有毒有害微生物將引起土壤環(huán)境污染，某些地方畜禽廢棄物污染甚至成為土壤主要的污染源。

2.2 過量使用化肥

我國耕地占全球耕地的比例在10%以下，但氮肥使用量卻占全世界的33.3%[6]。長期大量使用氮、磷等速效化學(xué)肥料，會導(dǎo)致土壤板結(jié)、地力減退，在不斷推升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的同時，也影響了農(nóng)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量。在發(fā)生地面徑流或土壤風(fēng)蝕時，未被土壤吸附固定的多余的養(yǎng)分物質(zhì)會轉(zhuǎn)移至其他地方，土壤環(huán)境污染范圍進一步擴大。

2.3 農(nóng)藥污染

農(nóng)藥是不可或缺的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，在穩(wěn)定產(chǎn)量方面發(fā)揮了巨大作用。據(jù)統(tǒng)計，全國每年使用的農(nóng)藥量近60萬t，農(nóng)藥平均施用量為13.9 kg/hm2，是發(fā)達國家的2倍[7]。與此同時，濫用農(nóng)藥致使農(nóng)藥在水土中殘留，土壤中As、Hg等重金屬元素大量富集。

2.4 污水、污泥的使用

據(jù)統(tǒng)計，我國農(nóng)田污水灌溉面積在330萬hm2以上。若生活和工業(yè)污水未經(jīng)妥善處理進行灌溉，其中多種有害物質(zhì)（重金屬、有機物和病原菌等）會導(dǎo)致土壤中的重金屬富集。此外，長期灌溉養(yǎng)殖污水存在重金屬積累的潛在風(fēng)險[8]。污泥的重金屬含量較高（Zn、Cd、Hg等），隨著其在農(nóng)田培肥中的廣泛應(yīng)用，必然導(dǎo)致土壤中重金屬含量增加[1-6]。

2.5 污染大氣的干濕沉降

油漆工業(yè)、冶金工業(yè)、化石燃料的使用等產(chǎn)生的金屬氧化物粉塵、廢氣、交通揚塵及尾氣等進人大氣后沉降進入土壤[2]，其中的致酸污染物隨雨水進入土壤會致其酸化，造成土壤環(huán)境污染。

3 土壤環(huán)境污染對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的影響

過量使用農(nóng)藥會造成農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留超標，降低農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)與安全性[2-3]，嚴重降低了出口農(nóng)產(chǎn)品的國際競爭力，是目前制約我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素之一。

重金屬經(jīng)農(nóng)作物根系吸收并在體內(nèi)積累，某些酶的活性會受到抑制，蛋白質(zhì)合成受到影響，細胞膜系統(tǒng)遭到破壞，光合作用和呼吸作用降低，從而使植物生長發(fā)育受到影響[2]。同時，由于重金屬的影響，農(nóng)作物體內(nèi)的營養(yǎng)成分都有相應(yīng)的變化，從而影響農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)[8]。

研究表明，氮肥過量施用會導(dǎo)致植物體內(nèi)硝酸鹽或亞硝酸鹽積累；過量使用磷肥，會導(dǎo)致Cd、Pb等重金屬嚴重超標，對植物產(chǎn)生毒害作用，嚴重時甚至絕收。飼料作物過量使用化肥，會導(dǎo)致硝酸鹽過多，妨礙牲畜體內(nèi)氧氣輸送，使牲畜患病，甚至死亡[9]。

4 防治對策

4.1 加強土壤環(huán)境整治力度

堅持 “防重于治”的基本方針，從污染源頭上杜絕污染。嚴禁污染物直接進入農(nóng)田，控制灌溉污水、污泥施用量；嚴格執(zhí)行排放標準，對城市生活垃圾、污泥等作有效技術(shù)處理后方可用作肥料，防止其二次污染環(huán)境[10]。

4.2 強化對農(nóng)戶的技術(shù)培訓(xùn)和宣傳教育

為提高農(nóng)戶的環(huán)保意識和生產(chǎn)技術(shù)素質(zhì)，應(yīng)強化對農(nóng)戶和農(nóng)民的宣傳教育和技術(shù)培訓(xùn)指導(dǎo)，進行長期的環(huán)保意識宣傳[2]。

4.3 建立健全污染防控制度體系

環(huán)保部門要對農(nóng)田土壤環(huán)境進行監(jiān)測，密切關(guān)注污染物排放及處理方式，嚴防疏漏。發(fā)現(xiàn)污染必須及時報告當(dāng)?shù)卣扇娭拼胧┫廴?。完善相關(guān)法律制度，建立各個環(huán)節(jié)（從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入品到食品加工、儲運等）的法律法規(guī)及配套制度[1-2]。

4.4 加大農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣和科研投入力度

大力推廣科學(xué)施肥，合理使用化肥、有機肥（經(jīng)過充分腐熟發(fā)酵處理達到無害化要求）、農(nóng)藥，充分利用天敵生物，推廣綠色防控技術(shù)。

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[8] 章明奎，劉麗君，黃超.養(yǎng)殖污水灌溉對蔬菜地土壤質(zhì)量和蔬菜品質(zhì)的影響[J].水土保持學(xué)報，2011，25（1）：87-91.

第8篇：重金屬污染防治措施范文

【關(guān)鍵詞】：河道整治淤泥污染環(huán)境影響淤泥處置

中圖分類號：TV85 文獻標識碼：A 文章編號：

一、河道淤泥危害與對環(huán)境產(chǎn)生的影響

對于河道河床坡降較緩，河道淤積較為嚴重的，如不進行淤泥處置會常態(tài)化導(dǎo)致行洪能力下降，兩岸洪災(zāi)屢屢發(fā)生；另外一些河道兩岸并無河堤護岸坡，多為天然河岸，而個別地區(qū)河道均貫穿于城市公園，而公園內(nèi)河道河床淤積比較嚴重，每到汛期也會導(dǎo)致河道兩岸洪災(zāi)發(fā)生；河道兩岸涉及公路路基以及民房基礎(chǔ)也容易危及到當(dāng)?shù)鼐用竦纳敭a(chǎn)安全。另外，一些城市河道（或城市護城河）由于人為污染因素，會對大氣環(huán)境造成嚴重的影響，河道底泥富含腐殖質(zhì)，在受到擾動和堆置地面時，會引起惡臭物質(zhì)主要是氨、硫化氫、揮發(fā)氫、揮發(fā)性醇以及醛，呈無組織狀態(tài)釋放，從而影響周圍環(huán)境空氣質(zhì)量。

河道疏浚過程中，為減少少量臭氣的排放，在附近分布有集中居民點的施工場地周圍建設(shè)圍欄，高度一般為2.5～3m，避免臭氣直接擴散到岸邊；淤泥壓濾后即時清運，不進行臨時堆放；對施工工人采取保護措施，如配戴防護口罩、面具等；底泥采用罐車密閉運輸，以防止沿途散落；底泥運輸避開繁華區(qū)及居民密集區(qū)。清淤的季節(jié)建議選在冬季，清淤的氣味不易發(fā)散，而且冬季居民的窗戶關(guān)閉，可以減輕臭氣對周圍居民的影響。若在其它季節(jié)清淤，清淤的氣味易發(fā)散，施工單位應(yīng)提前告知附近居民的關(guān)閉窗戶，最大限度減輕臭氣對周圍居民的影響。在淤泥堆場靠近居民點一側(cè)，種植綠化隔離帶，并建設(shè)圍欄，最大限度減少臭氣擴散對居民影響。

二、清淤對河道水質(zhì)的影響

1、清淤使底泥重金屬懸浮對水質(zhì)的影響

當(dāng)河道疏浚過程中底泥被攪動，使沉積在底泥中的重金屬再懸浮于水相中有可能引起水質(zhì)污染。根據(jù)水質(zhì)與底泥現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果，水體中重金屬元素含量均處于正常范圍。根據(jù)對底泥重金屬形態(tài)及遷移轉(zhuǎn)化的相關(guān)研究成果，水體中重金屬污染物經(jīng)絮凝沉降作用，隨泥沙一起沉積在河床中，底泥重金屬形態(tài)一般以硫化物結(jié)合態(tài)為主，含量最高，河道疏浚施工作業(yè)攪動底泥，產(chǎn)生底泥再懸浮于水體中的現(xiàn)象，由于施工不產(chǎn)生酸性廢水，同時水體中pH值正常，再懸浮于水體中的重金屬形態(tài)不會發(fā)生新的改變，因此，河道清淤施工作業(yè)除增加作業(yè)區(qū)下游局部水域水體中懸浮物濃度外，不會造成重金屬污染。

2、清淤產(chǎn)生對水質(zhì)影響

通常河道清淤均采用干法作業(yè)，用水泵抽水至相鄰的區(qū)段，抽干施工部位的滯水，利用挖掘機再進行河道底部挖掘底泥，挖掘和抽水過程中會攪動河道中的部分底泥，使其中的污染物散發(fā)，對水質(zhì)產(chǎn)生影響。隨著河水運動的同時在河水中沉降，并最終淤積于河底，這一特性決定了它的影響范圍和影響時間是有限的，清淤引起的懸浮物擴散的影響將隨施工結(jié)束而消失。特別是采取圍堰干法進行清淤的施工方式，對河道水質(zhì)影響較小，僅僅是在圍堰的初期和拆除圍堰時會產(chǎn)生暫時性的影響。

3、清淤后對水生生物有利影響

通過疏浚工程，原本對水體污染程度較高的底泥被挖走，水中各種污染物的含量大幅降低，水流速度將會加快，水中溶解氧含量提高，這將使河水水質(zhì)改善，有利于各種水生生物的生存和繁殖。水質(zhì)變清，透光深度變大，將有利于光合浮游生物的生長，從而帶動整個生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力的提高。而各種浮游生物的增加，將使以這些生物為食物的魚蝦、以及以小魚蝦為食物的大型魚類得到更充足的食物供應(yīng)。而隨著生物多樣性的提高，河道內(nèi)水生生態(tài)系統(tǒng)的物種結(jié)構(gòu)將更完善，食物鏈的斷鏈環(huán)節(jié)重新恢復(fù)，食物網(wǎng)復(fù)雜化。而生境異質(zhì)性的恢復(fù)也使生態(tài)系統(tǒng)的水平和垂直結(jié)構(gòu)更完整。從而使整個水生生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育更成熟，其質(zhì)量、穩(wěn)定性和服務(wù)功能將得到提高，有利阻止或減緩生態(tài)環(huán)境的惡化。

三、清淤河道底泥環(huán)境影響評價

1、底泥運輸對環(huán)境容易造成的影響

由于河底淤泥含水量很高，通常清淤上岸后立即裝運極易發(fā)生沿途滴漏現(xiàn)象，因此也會對城區(qū)道路以及城市景觀造成很大影響，對周邊水、氣、聲環(huán)境也會造成不利影響。因此需采取相應(yīng)的措施，防止淤泥運輸過程中發(fā)生滴漏。

2、底泥對土壤環(huán)境產(chǎn)生的影響分析

從對清淤河段底泥的監(jiān)測結(jié)果來看，底泥中含：重金屬汞、砷、 銅、鋅、鉛、鎘、鉻的含量，雖然大部分地區(qū)河道底泥均符合土壤環(huán)境質(zhì)量III類標準，能夠滿足當(dāng)?shù)乇Ｗo區(qū)域內(nèi)的自然生態(tài)，但是仍要注意個別地區(qū)或者重污染地區(qū)的河道金屬含量的監(jiān)測，如重點煤區(qū)、石油產(chǎn)區(qū)等地域，要重點對清淤的底泥進行嚴格監(jiān)測確保不會對棄渣場的土壤環(huán)境造成一定的污染。

3、底泥堆放對周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響

河道淤泥堆場應(yīng)選擇作業(yè)區(qū)域附近的天然洼地，應(yīng)盡可能減少對農(nóng)田耕地的占用，渣場選址應(yīng)不涉及離生活水源附近，如不采取任何措施直接堆放淤泥，極易造成二次污染，淤泥堆放產(chǎn)生的滲濾液及惡臭將對周邊水環(huán)境、大氣環(huán)境造成嚴重不利影響，因此，淤泥堆放前需對渣場采取相關(guān)環(huán)境保護措施，防止堆渣后淤泥對環(huán)境造成二次污染。

四、淤泥污染物環(huán)境影響的防治措施

1、要做到清淤、壓濾后及時外運

挖出的淤泥須先進行壓濾，降低其含水率，之后立即外運，采用密閉運輸車，以防止沿途撒落。建設(shè)單位應(yīng)提前與環(huán)衛(wèi)部門進行協(xié)商，施工期間，在淤泥運輸路段增派環(huán)衛(wèi)工人，及時清除滴漏淤泥，減少淤泥滴漏對城區(qū)道路和城市景觀的影響。

2、考慮底泥綜合利用

通常河床底泥根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，河床底泥不屬于危險廢物，有些可以滿足農(nóng)用污泥施用標準要求。因此，建議這部分污泥可考慮利用淤泥用于園林、花卉、綠化的耕種。另外，隨著河道底泥用于園林投放具有很大的可行性，一方面可以改善綠化用地土壤土質(zhì)，增加肥力，另一方面底泥中的污染物不進入人類食物鏈，可以大大消除人群健康的風(fēng)險。

3、堆渣場環(huán)保措施

在底泥堆放前應(yīng)采取一定的防滲措施，可采用粘土墊底夯實，并在四周修建圍堰，圍堰設(shè)計和建造時，建議設(shè)置防滑樁以及采用不同的圍堰建造材料等方法提高圍堰的整體穩(wěn)定性。同時對棄淤場做好水土保持措施，包括工程措施、植物措施、土地整治措施和臨時措施等四部分。在棄淤場頂面、坡面和坡腳設(shè)置排水溝、沉沙場，棄渣過程中分層碾壓密實，并鋪腐植土以利于綠化等。堆渣完畢后及時進行覆土綠化，防治水土流失。

參考文獻：

[1]劉沅，朱偉.底泥處理技術(shù)及其在深圳的應(yīng)用[J].廣東水利水電，2012，(2)：6-9.

第9篇：重金屬污染防治措施范文

關(guān)鍵詞 ICPOES；重金屬；土壤

中圖分類號 O6573；X833 文獻標識碼 A 文章編號 10002537（2013）03005105

Determination of Six Heavy Metal Elements in Soil of

JiuGui Ecoindustry Garden by ICPOES Method

ZHANG Hechuna， CHEN Gongxia，b， YUAN Zhizhonga，b*

（a. College of Biology and Environmental Science； b. Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Utilization，

Jishou University， Jishou 416000， China）

Abstract The wet process of HNO3HClHFHClO4 was used to decompose soil samples taking nitric acid as the medium of measurement， and ICPOES was adopted to measure content of six heavy metal elements such as Cd， Cr， Mn， Cu， Zn and Pb in the soil of JiuGui Ecoindustry Garden. The results showed that contents of six heavy metal elements were Cd（0.039 2 μg/g）， Cr（48.51 μg/g）， Mn（403.7 μg/g）， Cu（0.373 8 μg/g）， Zn（2.410 μg/g）， Pb（0.686 3 μg/g）. And the relative standard deviations（RSD， n=10） of all the elements in soil range from 0.09% to 0.86%. Futhermore， the recovery ratio of spiked sample is from 97.8% to 101.3%， and the detection limits is satisfied with the requirements of each element.

Key words ICPOES； heavy metal； soil

________________________________________

土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一，也是眾多污染物殘留的環(huán)境介質(zhì)之一[1].隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，化肥、農(nóng)藥、飼料添加劑的過度使用、各類污水和固體廢棄物的大量排放及礦山過度開采等使得土地污染尤其是重金屬污染越來越嚴重[2].重金屬污染潛伏時間長，一旦進入土壤則很難在生物循環(huán)過程中分解，當(dāng)重金屬在土壤中累積量超過土壤本身的承受能力時，不僅會影響土壤動植物的生長發(fā)育，而且還會通過植物的吸收、富集，并最終通過食物鏈進入人體，給人體健康帶來巨大的危害，土壤重金屬污染已成為全球面臨的一個極為嚴重的環(huán)境問題.近年來有關(guān)重金屬污染的防治問題越來越得到人們的重視，土壤中重金屬的檢測技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展，而如何快速、有效地測定土壤中的重金屬元素含量，就成為當(dāng)前土壤研究中的重要工作之一[35].

傳統(tǒng)的土壤重金屬元素含量測定方法通常采用分光光度法和原子吸收法，分光光度法分析流程長，應(yīng)用試劑多，操作繁瑣；原子吸收法則存在線性范圍窄，檢出限高等缺點[67].ICPOES是測定金屬含量的常規(guī)技術(shù)，具有操作簡單、干擾少、分析速度快并能連續(xù)測定多種元素等優(yōu)點.近年來已成為各行業(yè)領(lǐng)域中測定重金屬的主要檢測手段，相關(guān)的研究工作已有大量報道[811]，但用于考察酒業(yè)園區(qū)土壤中重金屬含量的報道尚不多見.酒鬼酒生態(tài)工業(yè)園是全國首批工業(yè)旅游示范點，園區(qū)及周邊的空氣、水、土壤等都為酒鬼酒工業(yè)生態(tài)功能持續(xù)穩(wěn)定發(fā)揮提供有效保障.酒鬼酒生態(tài)工業(yè)園區(qū)的土壤是酒鬼酒獨特品質(zhì)不可分割的載體，園區(qū)土壤質(zhì)量的優(yōu)劣會影響酒鬼酒的可持續(xù)生產(chǎn)，要保證酒鬼酒的可持續(xù)生產(chǎn)對酒鬼酒生態(tài)工業(yè)園區(qū)土壤中重金屬元素的含量進行檢測分析就顯得尤為重要，而有效、快速、準確地測定酒鬼酒生態(tài)工業(yè)園區(qū)土壤中重金屬元素的含量可為了解園區(qū)土壤重金屬污染狀況并為進一步采取相應(yīng)的治理措施提供科學(xué)依據(jù).因此，本研究對實現(xiàn)酒鬼酒生態(tài)工業(yè)園可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實意義.

湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報 第36卷第3期

張鶴鶉等：ICPOES法測定酒鬼酒生態(tài)工業(yè)園區(qū)土壤中6種重金屬元素 土壤樣品消解方法很多，比較常用的消解方法有濕法消解、微波消解、干灰化法和金屬罐消解等[1213].本文采用HNO3HClHFHClO4濕法消解土壤樣品，用ICPOES法同時測定湖南湘西酒鬼酒生態(tài)工業(yè)園區(qū)25份土壤樣品中的鎘、鉻、錳、銅、鋅、鉛6種重金屬元素的含量，通過加標回收率實驗和精密度測定驗證了方法的準確性和可靠性，獲得了滿意的分析結(jié)果，方法基體效應(yīng)小、穩(wěn)定性好、靈敏度高、分析速度快、準確及實現(xiàn)多元素同時分析.

1 實驗部分

1.1 實驗儀器

ICAP 6300 Radial電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（Thermo Scientific 公司），電熱恒溫水浴鍋（德國西門子―SG公司），電子天平：ALC―210.4（北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司），DTD40恒溫消解儀（金壇市成輝儀器廠），DL360A超聲清洗儀（上海之信儀器有限公司）.TP310型臺式精密酸度計（北京時代新維測控設(shè)備有限公司），Labo Star1D1超純水機（SIEMENS公司）.

1.2 試劑與標準溶液

鹽酸、硝酸均為優(yōu)級純；高氯酸、氫氟酸均為分析純；高純氬氣：純度為99.999%；

鎘、鉻、鋅、錳、鉛、銅標準溶液： 1 000 mg/L，購于國家有色金屬及電子材料分析測試中心，使用前分別取1 mL各標準溶液于100 mL容量瓶中，用1%的硝酸溶液定容，配制成10 mg/L標準混合儲備溶液，實驗用水為超純水（電阻率為18.2 MΩ?m）.

1.3 實驗方法

1.3.1 土壤樣品消解方法 準確稱取0.500 0 g土壤樣品（精確至0.000 1 g）置于聚四氟乙烯坩堝內(nèi)，用去離子水潤濕，加10 mL HCl，搖勻，在恒溫電熱板上加熱至凈干，冷卻后，加HNO310 mL，HClO4 4 mL，HF 10 mL，再置于電熱板上加蓋加熱消解.待消解完成后，開蓋趕酸，待酸趕盡（即白煙冒盡，溶液透明見底），加入少量HNO3，溫?zé)嵯鈿堅?，待冷卻后，轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中，用10%的HNO3定容至標線，并做好標記，待測.樣品進行3次平行實驗，同時進行空白實驗.

1.3.2 測定土壤pH值的方法 準確稱取過0.84 mm孔徑篩的土壤樣品10.00 g，置于塑料離心管中，采用去離子水作浸提劑，按土壤樣品和蒸餾水質(zhì)量比1∶ 2.5充分振蕩，用TP310型臺式精密酸度計準確測定土壤樣品的pH值，樣品平行測定二份，測定誤差小于0.1個pH.

1.3.3 ICPOES工作參數(shù) ICPOES儀器的最佳工作條件見表1.在儀器工作條件下，依次將儀器的樣品管插入各個濃度的標準系列，樣品空白溶液，樣品溶液進行測定，取3次讀數(shù)的平均值為測定值.

表1 最佳儀器條件

Tab.1 The optimal instrument conditions

條件名稱 工作條件 條件名稱 工作條件

RF功率 1 150 W Camera 溫度 33.80 ℃

霧化氣流量 0.5（L/min） 光室溫度 37.90 ℃

輔助氣流量 0.5（L/min） 發(fā)生器溫度 26.00℃

觀測方向 垂直觀測 沖洗泵速 100 r/min

垂直觀測高度 12.0 mm 分析泵速 50 r/min

2 結(jié)果與分析

2.1 消解過程的優(yōu)化及其影響因素

2.1.1 加酸量和加酸時間的控制 土壤樣品消解過程中，并不是加酸越多，消解效果就越好.加酸的量是根據(jù)土樣的稱取量來定，同時也取決于土樣的性質(zhì).樣品消解過程中如果硝酸驅(qū)趕不盡，加入HClO4后會生成大量的棕黃色煙霧，因此加入HClO4的最佳時間是在HNO3加入后消解10～20 min.消解最后階段加入HNO3進行溫?zé)?，其目的是溶解土壤消解后生成的大量無機鹽結(jié)晶物.經(jīng)反復(fù)試驗筆者認為此過程應(yīng)適當(dāng)延長溫?zé)釙r間，好讓溶液煮沸并使其中的酸揮發(fā)掉.

2.1.2 酸的影響 酸對金屬和電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀均有影響，因此必須在土壤樣品消解后，將剩余的酸趕掉.本研究采用HNO3HClHFHClO4濕法消解―趕酸法，趕酸過程操作簡單、快速，實驗結(jié)果令人滿意.

2.1.3 消解溫度的影響 土壤樣品消解過程中，消解溫度過高和過低都會使測定結(jié)果偏低，所以必須選擇適當(dāng)?shù)南鉁囟?在加入HNO3和HF時，電熱板的溫度應(yīng)控制在120 ℃左右.加入HClO4后，溫度應(yīng)逐漸升高至203 ℃，待HClO4的濃厚白煙冒盡且內(nèi)溶物為不流動的粘稠狀時，停止加熱，用余熱蒸發(fā)至近干，使樣品消解完全.

2.2 分析線的選擇及方法檢出限

ICPOES法對各個元素的測定都可以同時選擇多條特征譜線，且同時具有同步背景校正功能.根據(jù)儀器所附譜線資料庫，每個元素選擇多條分析譜線進行測定，通過對標準溶液、試劑空白和樣品溶液進行掃描并做對照，觀察有無干擾峰，并記錄譜線信號和背景強度，選擇發(fā)射凈強度大、信背比高、共存元素譜線干擾少且穩(wěn)定性好的譜線作為待測元素的分析譜線.檢出限的測定方法為取空白溶液平行測定10次，以3倍空白溶液的標準偏差所對應(yīng)的濃度作為儀器檢出限，經(jīng)計算各元素的分析譜線及檢出限的測定結(jié)果如表2所示.

表2 元素分析線及檢出限

Tab.2 Analytical line and detection limit of each element

元 素 檢出線/（μg?L-1） 相關(guān)系數(shù) 分析線/nm 線性范圍/（μg?L-1） 背景校正

Cd 0.008 0 0.998 9 214.483 0.03～1 × 103 左右

Mn 0.700 0 0.999 1 191.510 10～1 × 104 左右

Cu 0.010 0 0.999 2 204.379 0.06～500 左右

Cr 0.060 0 0.999 8 205.552 2～5 × 104 左右

Pb 0.020 0 0.999 4 168.215 0.02～1 × 103 左

Zn 0.030 0 0.999 3 202.548 3～1 × 104 左右

2.3 加標回收率實驗

按照上述實驗方法對土壤樣品進行加標回收實驗，加入一定量的鎘、鉻、錳、銅、鋅、鉛標準溶液，測定樣品的加標回收率，結(jié)果見表3，加標回收實驗的回收率為97.8%～101.3%，表明方法具有較好的準確度.

表3 回收率實驗

Tab.3 Recovery experiment

元 素 原樣值/（mg?L-1） 標準加入值/（mg?L-1） 測得值/（mg?L-1） 回收率/%

Cd 0.013 0 0.100 0 0.1125 99.5

Cr 36.61 10.00 46.50 98.9

Mn 217.8 100.0 317.7 99.9

Cu 0.185 3 0.100 0 0.285 6 100.3

Zn 1.874 1.000 2.852 97.8

Pb 0.569 8 1.000 1.583 101.3

2.4 方法的精密度

取同一樣品平行測定10次，進行精密度實驗，計算出相對標準偏差（RSD），結(jié)果見表4.從表4可以看出，相對標準偏差（RSD）的范圍在0.09%～0.86%之間，均小于1%，說明儀器工作比較穩(wěn)定，重復(fù)性較好，分析結(jié)果準確、可靠.

表4 精密度實驗（n=10）

Tab.4 Precision experiment（n=10）

元 素 Cd Cr Mn Cu Zn Pb

測定均值/（mg?L-1） 0.014 6 55.97 463.2 0.3560 2.120 0.742 9

RSD/% 0.09 0.86 0.10 0.08 0.35 0.31

2.5 土壤pH值測定結(jié)果

按試驗步驟對酒鬼酒工業(yè)園區(qū)的25份土壤樣品的pH值進行了測定，測定結(jié)果見表5.

表5 土壤樣品的pH值測定結(jié)果

Tab.5 Results of determination pH value in soil samples

土樣編號 pH 值 均值 土樣編號 pH 值 均值

1 7.84 7.86 7.85 14 8.19 8.17 8.18

2 7.72 7.70 7.71 15 6.57 6.61 6.59

3 7.58 7.66 7.62 16 7.55 7.55 7.55

4 8.00 8.00 8.00 17 8.00 7.98 7.99

5 7.43 7.40 7.42 18 8.03 8.01 8.02

6 7.56 7.46 7.51 19 7.79 7.81 7.80

7 7.80 7.77 7.79 20 7.86 7.80 7.83

8 7.92 7.90 7.91 21 8.34 8.36 8.35

9 7.40 7.44 7.42 22 7.73 7.75 7.74

10 7.83 7.89 7.86 23 7.72 7.74 7.73

11 8.13 8.11 8.12 24 7.58 7.60 7.59

12 7.80 7.78 7.79 25 6.22 6.22 6.22

13 8.56 8.56 8.56

2.6 土壤樣品分析結(jié)果

按試驗步驟對湖南酒鬼酒生態(tài)工業(yè)園內(nèi)的25份土壤樣品中的鎘、鉻、銅、錳、鉛、鋅6種元素含量進行測定，測定結(jié)果見表6.

表6 土壤樣品的分析結(jié)果

Tab.6 Element contents determined in soil samples

樣品編號 Cd/（μg?g-1） Cr/（μg?g-1） Mn/（μg?g-1） Cu/（μg?g-1） Zn/（μg?g-1） Pb/（μg?g-1）

1 0.010 0 17.55 146.2 0.131 4 0.8015 0.166 5

2 0.030 5 43.75 217.5 0.258 7 1.246 0.569 8

3 0.012 8 51.47 77.76 0.259 6 2.095 0.481 0

4 0.011 1 61.94 479.8 0.536 7 3.861 1.045

5 0.029 1 47.96 364.9 0.367 2 2.323 0.491 7

6 0.014 6 37.92 328.3 0.197 9 1.008 0.284 6

7 0.054 4 55.97 277.6 0.452 7 3.408 1.046

8 0.088 7 48.11 604.7 0.402 0 3.962 1.201

9 0.021 9 62.94 513.7 0.356 0 1.877 0.436 6

10 0.036 3 45.00 588.8 0.315 2 2.047 0.429 7

11 0.027 6 39.76 430.9 0.241 7 2.295 0.548 9

12 0.055 7 59.31 385.3 0.381 7 3.391 0.742 9

13 0.021 9 51.35 728.5 0.548 8 2.120 0.245 0

14 0.021 0 46.62 463.2 0.453 5 1.313 0.311 9

15 0.032 5 42.10 241.2 0.271 4 1.056 0.307 1

16 0.028 0 48.82 199.4 0.393 5 2.163 0.466 7

17 0.058 3 48.82 319.8 0.395 6 4.363 1.613

18 0.059 7 50.41 316.9 0.413 1 2.070 0.576 8

19 0.020 8 37.61 630.4 0.413 8 1.727 0.056 8

20 0.023 0 59.91 432.3 0.403 1 1.874 0.428 6

21 0.140 5 49.74 648.2 0.574 4 4.879 1.513

22 0.092 3 63.86 460.4 0.573 7 4.675 0.899 7

23 0.030 0 55.16 583.0 0.426 6 2.046 2.60 0

24 0.025 0 46.61 398.3 0.361 6 1.788 0.464 4

25 0.034 0 40.14 255.7 0.216 2 1.861 0.230 7

平均值 0.0392 48.51 403.7 0.373 8 2.410 0.686 3

3 討論

采用HNO3HClHFHClO4濕法消解土壤樣品，該法能將土壤樣品中的鎘（Cd）、鉻（Cr）、錳（Mn）、銅（Cu）、鋅（Zn）、鉛（Pb）完全消解出來，有效地控制了樣品的損失和污染，處理操作過程簡單、省時、環(huán)保，稱樣量少、空白低、干擾小且效果好.用ICPOES法同時測定湖南湘西酒鬼酒生態(tài)工業(yè)園區(qū)25份土壤樣品中的鎘、鉻、錳、銅、鋅、鉛6種重金屬元素的含量.實驗結(jié)果表明，總體上Mn、Cr元素的含量普遍較高，Pb、Zn的含量次之，Cu、Cd元素的含量甚微.該研究結(jié)果可為了解湖南湘西酒鬼酒生態(tài)工業(yè)園區(qū)污染土壤的性質(zhì)并為進一步采取相應(yīng)的治理措施提供一定的科學(xué)依據(jù).HNO3HClHFHClO4濕法消解與ICPOES法相配合是一種同時測定土壤樣品中多種元素含量較為理想的方法，該方法分析速度快、檢測范圍較寬，準確度和精密度均能滿足國家標準的要求，不僅具有較高的靈敏度和較低的檢出限，而且還具有易操作、節(jié)約試劑、快捷、準確、無毒、無害、無環(huán)境污染等優(yōu)點，可一次性完成對多種元素的測定，能夠滿足大批土壤樣品檢驗的要求，可以廣泛應(yīng)用于土壤樣品中多種元素含量的同時測定.

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