重金屬污染現狀及其治理精選(九篇)

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第1篇：重金屬污染現狀及其治理范文

【關鍵詞】重金屬；水污染；現狀；監測進展

1前言

近年來，我國的經濟得到了飛速的發展，但相應的，以環境為代價所帶來的負面影響也日益突出，尤其是水體污染問題，嚴重威脅著人們的身體健康。眾所周知，水是生命之源，是人類賴以生存的最寶貴的自然資源，但是在人口急劇增長以及現代工業的影響下，我國的水資源呈現了短缺的現象，加上日益嚴重的水資源污染問題，尤其是極為突出的重金屬水污染，由此，加強對于水體的污染成為當前社會發展所面臨的重要問題。一般來說，重金屬是指原子質量在63.5D200.6，密度大于4或是5g/cm3的金屬，其中硒和砷屬于非金屬結構，但是由于其毒性及其他性質與重金屬很像，因此也被稱為重金屬。當前，重金屬污染包括土壤污染、大氣污染和水體污染，但是土地污染的區域比較明顯，易于控制；雖然大氣污染和水體污染都具有較強的擴散性，而大氣污染的擴散范圍有限，因此也方便控制；由此，水體污染作為重金屬污染最嚴重和最難控制的區域，對環境和人體將會造成極其嚴重的影響。

2我國重金屬水污染的現狀

自上個世紀60年代起，國際上就出現了水體重金屬污染的問題，并開展了相關的研究。就我國來說，水體重金屬污染的研究開始于20世紀80年代，其中比較常見的重金屬包括汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等具有顯著毒性的重金屬，也包括毒性一般的銅、錫、鋅、鎳等，由于重金屬污染具有隱蔽性、持久性和污染嚴重等特點，嚴重破壞著生態的平衡。尤其是近幾年，我國的重金屬水體污染問題越來越嚴重，重金屬水污染事故頻發。就鎘污染來說，在2005年，廣東北江韶關段發生了嚴重的鎘超標事件；2006年，湘江湖南株洲段的鎘污染事故；以及湖南省瀏陽市在2009年發生了鎘污染事件。[2] 目前，重金屬污染物主要是通過工業污水和生活廢水未經過適當的處理就向河流中排放所導致的，并隨著水體的徑流、淤泥的適當以及大氣的沉降得到擴散，從而在水體中累積，危害著水中植物和生物的生長。最主要的是，由于重金屬不能夠微生物所降解，加上巨大的毒性，嚴重威脅著水生態系統以及人們的飲水安全。據國家環保部門的相關數據顯示，在流經我國的131條河流當中，嚴重污染的就有36條，還有21條被重度污染，38條處于中度污染。除此之外，在2010年，我國的突發環境事件次數為420起，其中因水體污染而引發的突發事件就高達135次，也就是說，平均每隔兩三天便會發生一起水體污染事件。面對嚴峻的水資源短缺問題，水污染成為“世界頭號殺手”，由此，加強重金屬水污染的治理和監測，刻不容緩。

3當前重金屬水污染的監測進展

當重金屬污染物進入水生態系統之后，會影響著水中動植物的存在，而且一旦人體引用，便會發生病變，嚴重危害人類的身體健康。當前，重金屬水污染受到了全世界政府的廣泛關注，為此而出臺了一些監測政策，并不斷推進監測技術的發展。

3.1重金屬水污染的監測政策

從環境監測的定義來說，其主要目的是為了及時、準確的獲得環境監測的全面數據，通過分析環境質量的現狀以及變化趨勢，準確的預警各種環境問題，并跟蹤污染源的變化，從而對污染事件及時做出反應。目前，為了遏制重金屬水污染問題的發生，我國出臺了《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》（以下稱為《規劃》），其中表明指出了五大重金屬污染重點防治行業，包括冶煉、采礦、鉛蓄電池、化學原料及其制、皮革以及其制品，并決定在這5年內加大對于重金屬污染防治的投資。與此同時，在《規劃》中劃出了14 個重金屬污染綜合防治的重點省區和138個重點防治區域，要求到2015年，重點區域內的重金屬污染物排放量要比2007年減少15%，非重點區域內則不能夠超過2007年的重金屬污染物排放量。由此可見，國家對于重金屬污染的防治勢在必行。

3.2重金屬水污染監測的技術進展

隨著市場需求的不斷變化，我國的重金屬水污染監測技術發生了翻天覆地的變化，并且逐步朝著規范化和產業化發展，不斷滿足了污染治理的需求，具體表現如下：

3.2.1檢測技術的不斷進步

當前，面對日益復雜的水環境，在重金屬的污染檢測中出現了更多簡便、科學的方法。比如說，激光誘導擊穿光譜法具有較高的靈敏度，因此可以進行多元的檢測；新型的電化學傳感器通過運用陽極溶出伏安法來減少儀器的檢測限，而且還具有便于攜帶的特點，因此廣泛的應用于野外的現場監測中；此外，隨著檢測技術的不斷發展，酶抑制法、生物傳感器等諸多重金屬檢測方法也將在重金屬水污染中得到不同的應用。

3.2.2自動化控制技術的成熟

由于重金屬的監測比較復雜，而且對于樣品和試劑的定量要求比較高，因而對于地表水的重金屬分析十分困難。當前，為了更加精細、穩定的進行重金屬污染分析，在重金屬的檢測中應用了自動化控制技術，通過全自動的分析以及精確的計量，不僅能夠避免人類接觸有毒藥劑而帶來的傷害，還能夠提高計算的精確程度，從而使得分析結果更加的可靠。

3.2.3監測方案的針對性

一般來說，重金屬的污染量是非常小的，尤其是在水體當中，容易受到其他微量元素的影響，從而導致監測的數據不準確。此外，即使是同一種重金屬污染，也會因不同的水質特性而產生不同的結果，因而在監測過程中要采用有針對性的方案。比如說，為了排除鈣、鐵、鋅、銅對鉛、汞等重金屬監測的影響，需要在檢測過程中進行預處理或是加入相應的掩蔽劑，從而確保監測數據的真實、可靠性。[3]

4結束語

綜上所述，我國的重金屬水污染事故時常發生，嚴重影響著附近居民的身體健康，由此必須要加強對于重金屬水污染的治理和監測。當前，隨著科學技術的發展，我國的重金屬水污染監測的技術有了很大的發展，其中檢測技術有了很大程度上的進步，自動化控制技術日趨成熟，以及監測方案也更加有針對性，在不斷滿足重金屬水污染治理需求的同時，對于改善重金屬水污染方面發揮了不可替代的作用。

【參考文獻】

[1]李振.淺談重金屬水污染現狀及檢測進展[J].可編程控制器與工廠自動化， 2012，9（7）：48-50.

第2篇：重金屬污染現狀及其治理范文

關鍵詞：礦區；重金屬污染；修復；土壤

中圖分類號：F124.5 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2013）18-0286-02

引言

中國是世界上重要的重金屬礦區之一，分布著大量的優質重金屬礦，豐富的重金屬資源為中國國民經濟的健康穩定發展提供了資源保障。然而，長期以來在重金屬礦區開采的過程中，由于開采技術、資金缺乏及管理方面等原因，對礦區周圍的土壤與環境造成了嚴重影響，從而引發了大量的生態環境問題。

礦業廢棄地一般都含有大量的重金屬，這些廢棄地以尾礦和廢棄的低品位礦石的重金屬含量最高。重金屬通過地表生物地球化學作用釋放和遷移到土壤及河流中，而這些受重金屬污染的水又通過灌溉方式進入農田，并通過食物鏈進入人體，從而對礦區附近居民的健康和生存環境構成嚴重威脅 [1]。通常情況下，有色金屬礦區附近的土壤中，鉛、銅、鋅含量分別為正常土壤中含量的 10～40倍、5～200倍、5～10 倍 [2]。

一、礦區土壤重金屬污染現狀

鉛鋅礦區重金屬污染現狀越來越嚴重，已經損害了人民的群眾健康。如在20世紀60年代，日本曾發生的第二公害病―骨痛病，便是由于食用被鎘廢水污染了土壤生產的“鎘米”所致。王新等對遼寧省鐵嶺柴河Pb―Zn礦區的土壤一巖石界面的重金屬行為特性進行了研究，結果表明該礦區土壤Cd、Pb、Zn元素含量分別是當地背景含量的11倍、4.5倍、3倍，大大超過了當地背景含量水平；Cd作為制約當地農業用地的限制性元素，超過國家土壤環境質量標準5.8倍；礦區附近玉米中Pb、Cd含量分別是國家食品衛生標準16～21倍、5.7～9.7倍[3]。湖南省由于有色金屬礦山開采引起的Pb、Cd、Hg、As等重金屬污染，受污染面積達2.8萬km2，占全省總面積的13%。部分地區土壤中Pb、Cd、Hg、As高出正常值數倍至數百倍，從而出現了地方病。王瑩以上虞某廢棄鉛鋅尾礦山為研究對象，研究了土壤中重金屬含量及污染狀況，結果表明：尾礦山周邊各采樣點土壤 As、Zn、Pb 和 Cu 平均含量為 328 mg.kg-1、1 760 mg.kg-1、2 708 mg.kg-1和 287 mg.kg-1，均超過土壤環境背景值，各元素含量變異強度為：As>Pb>Cu>Zn[4]。

二、礦區土壤重金屬修復技術

重金屬是農業環境和農產品的一個重要污染物質。對土壤重金屬污染的修復技術常用的有物理修復和化學修復。物理修復主要包括客土、換土和深耕翻土等措施。通過客土、換土和深耕翻土與污土混合，可以降低土壤中重金屬的含量，減少重金屬對土壤―植物系統產生的毒害。化學修復就是向土壤投入改良劑，通過對重金屬的吸附、氧化還原、沉淀作用，以降低重金屬的生物有效性。但由于重金屬元素在環境中具有相對穩定性和難降解性，至今仍未找到可供大面積應用的重金屬污染治理方法。

近年來出現的植物修復，具有投資和維護成本低、操作簡便、不造成二次污染、具有潛在或顯在經濟效益等優點，并且其更適應環境保護的要求，因此越來越受到高度重視。植物修復是一種經濟、有效且非破壞性的修復技術，主要利用自然生長或遺傳培育植物對土壤中的污染物進行固定和吸收。通常包括：植物提取，即植物對重金屬的吸收。目前已發現有400 多種植物能夠超積累各種重金屬，一些超積累植物能同時積累多種重金屬，如羊蕨屬植物和具有富重金屬性的莧科植物對土壤中重金屬的吸收率達到 100%。蔣先軍等的研究發現，印度芥菜對Cu、Zn、Pb 等中等污染土壤具有良好的修復效果[5]。有證據表明，柳樹和白楊能從土壤中去除一定量的重金屬，凈化低污染的土壤；植物揮發，即通過植物使土壤中的某些重金屬（如Hg2+）轉化成氣態（HgO）而揮發出來；根際過濾，即利用植物根系過濾積淀水體中的重金屬；植物穩定，即利用植物根際的一些特殊物質使土壤中的污染物轉化為相對無害的物質。有研究發現，樹木可以存活并生長于含有較高濃度的多種重金屬污染的土壤上。經監測，樺樹和柳樹的一些樹種可以耐受鉛和鋅[6]。

結論與展望

礦區土壤的重金屬污染是礦區所面臨的重大生態環境問題，具有自己獨有的特征，在治理的過程中應因地制宜地選擇恰當的治理方式。

物理、化學等方法對于礦山土壤的修復存在耗能、耗錢、對土壤結構損害較大等缺點，從保護生態環境出發，這些方法均對礦山生態環境的恢復作用不明顯，而植物修復成本較低，可以穩定土壤、控制污染、改善景觀、減輕污染對人類的健康威脅，所以在修復礦山土壤重金屬污染的過程中，越來越多的國家選擇使用植物修復技術。近年來，中國金屬礦業迅速發展，所造成的重金屬污染日益加劇，植物修復技術的研究更具有廣闊的市場，并逐步走向商業化，同時中國有廣袤的國土、豐富的資源、復雜多樣的地理條件，蘊藏著大量超富集植物，為中國開展有關植物修復技術的研究提供了良好的基礎。

參考文獻：

[1] 鄭奎，李林.中國鉛鋅礦區的重金屬污染現狀及治理[J].安徽農業科學，2009，（30）.

[2] 薛強，梁冰，劉曉麗.有機污染物在土壤中遷移轉化的研究進展[J].土壤與環境，2002，（1）：90-93.

[3] 王新，周啟星，任麗萍.礦區農產品質量及土壤─巖石界面重金屬行為特性的研究[J].農業環境科學學報，2004，（3）：459-463.

[4] 王瑩，趙全利，胡瑩，等.上虞某鉛鋅礦區周邊土壤植物重金屬含量及其污染評價[J].環境化學，2011，（7）.

第3篇：重金屬污染現狀及其治理范文

關鍵詞：重金屬 土壤 修復技術

中圖分類號： C35 文獻標識碼： A

近年來，我國由于重金屬污染導致頻發，污染事件造成的影響極其惡劣，嚴重影響了當地的社會穩定。當前，在我國重金屬污染場地修復過程中急需解決的問題是在眾多的修復技術中如何選擇和評價對重金屬污染場地實用有效的修復技術，修復效果檢驗等。本論文論述了我國典型重金屬（Hg、Cd、Pb、Cr、As）污染的來源以及國內外對重金屬污染場地的主要修復技術。

1典型重金屬來源與遷移

金屬礦山開發的采、選、冶都會向環境中排放重金屬。原生硫化物礦床在開采利用過程中，廢棄的硫化礦物經過長期的自然氧化、雨水淋濾導致重金屬大量進入礦區。固體廢物的風化可以導致重金屬的淋濾釋放，特別是Pb-Zn礦、Hg-Tl礦在開采利用過程中，尾礦廢石中的Pb、Zn、As、Tl以及伴生元素如Cd、Cr、Cu在地表水的沖洗和雨水的淋濾下進入土壤并累積起來。土壤中鐵錳礦物對重金屬有強烈的固定作用，這使重金屬在土壤中含量明顯高于河流沉積物，土壤明顯顯示常量元素與重金屬元素的地球化學分帶。

1. 1 汞的遷移轉化

汞是一種對動植物及人體無生物學作用的有毒元素。土壤中汞的重要特點是能以零價(單質汞)形式存在，還有無機化合態汞和有機化合態汞。除甲基汞、HgCl2、Hg(NO3)2外，大多數為難溶化合物。甲基汞和乙基汞的毒性在含汞化合物中最強。土壤中汞的遷移轉化比較復雜，包括汞的氧化--還原，膠體對汞的吸附作用、配位體對汞的配合--螯合作用、汞的甲基化作用等。

1. 2 鎘的遷移轉化

鎘的污染主要來源于鉛、鋅、銅的礦山和冶煉廠的廢水、塵埃和廢渣，電鍍、電池、顏料、塑料穩定劑和涂料工業的廢水、農業上施用磷肥等。

由于土壤的強吸附作用，使鎘累積于土壤表層。在降水的影響下，土壤表層部分可溶態鎘隨水流動，發生水平遷移，進入界面土壤、附近的河流或湖泊，造成次生污染。土壤中水溶性鎘和非水溶鎘，在一定的條件下可相互轉化，其主要影響因素為土壤的酸堿度、氧化--還原條件和碳酸鹽的含量。

1. 3 鉛的遷移轉化

土壤中鉛的污染主要來自大氣污染中的鉛沉降和鉛應用工業的“三廢”排放。土壤中鉛污染主要是通過空氣、水等介質形成的二次污染。鉛在土壤中主要以二價態的無機化合物形式存在，極少數為四價態。多以 Pb(OH)2、PbCO3或Pb3(PO4)2等難溶態形式存在。因此，大大降低了鉛的移動性和被作物吸收的作用。在酸性土壤中可溶性鉛含量一般較高，因為酸性土壤中的H+可將鉛從不溶的鉛化合物中溶解出來。

1. 4 鉻的遷移轉化

土壤中鉻的污染主要來源于鐵、鉻、電鍍、金屬酸洗、皮革鞣制、耐火材料、鉻酸鹽和三氧化鉻工業的“三廢”排放及燃煤、污水灌溉或污泥施用等。土壤中鉻通常以四種化合形態存在，兩種三價鉻離子Cr3+和 CrO2-，兩種六價鉻陰離子 Cr2O72-和 CrO42-。其中 Cr(OH)3的溶解性較小，是鉻最穩定的存在形式，而水溶性六價鉻的含量一般較低，但六價鉻的毒性遠大于三價鉻的毒性。土壤中的有機質如腐殖質具有很強的還原能力，能很快地把六價鉻還原為三價鉻，一般當土壤有機質含量大于2％時，六價鉻幾乎全被還原為三價鉻。

1.5 砷的遷移轉化

土壤中砷的污染主要來自化工、冶金、煉焦、火力發電、造紙、玻璃、皮革及電子等工業排放的“三廢”、冶金與化學工業、含砷農藥的使用。砷主要以正三價和正五價存在于土壤環境中，存在形式可分為水溶性砷，吸附態砷和難溶性砷。當土壤中含硫量較高且在還原性條件下，可以形成穩定的難溶性As2S3。土壤中砷主要以非水溶性形式存在，因而土壤中的砷，特別是排污進入土壤的砷，主要累積于土壤表層。

2國內外重金屬土壤污染的主要修復技術及應用

重金屬污染土壤修復指利用物理、化學和生物的方法轉移、吸收、降解和轉化土壤中的重金屬，使其濃度或毒性風險降低到可接受的水平，滿足相應土地利用類型的要求。美國EPA于1986年頒發規章，要求通過運用BDTA(Best Demonstrated Available Technology)使危險廢物處理達到確立的標準。在美國的超級基金制度中，修復技術篩選的國家目標是：篩選出能持續保護人體健康與環境的修復技術，使待處理的廢物最少化。

2.1 阻隔

阻隔是將污染土壤限制在一定的區域類，控制污染物的水平遷移和垂直遷移，以及經空氣和地表徑流等擴散污染環境，切斷與受體的暴露途徑。該技術分為危險廢物填埋場、一般固廢填埋場、表面封蓋(capping)和垂直阻隔等。表面封蓋建立一個防滲層和排水系統，防止地表水滲濾到污染土壤中，從而阻止污染物釋放到周圍的地表水或地下水中；同時也可以控制氣體和氣味的擴散，在防滲覆蓋層綠化可以美化環境。表面覆蓋技術被廣泛應用在礦山土壤污染修復，具有還原自然、有效和費用低的特點。表面覆蓋分為土壤覆蓋、混凝土覆蓋、天然防滲材料覆蓋和人工防滲材料覆蓋等。

2.2 固化/穩定化

固化/穩定化技術（S/S，Solidification/Stabilization）是將污染土壤與能聚結成固體的黏結劑混合，將污染物捕獲或固定在固體結構中的技術。固化/穩定化技術是國際上處理有毒有害廢物的主要方法之一。固化技術中污染土壤與黏結劑可以不發生化學反應，只是機械地將污染物包裹在結構完整的固化體中，隔離污染土壤與外界環境的聯系，達到控制污染物遷移的目的。美國超級基金場地修復使用的S/S技術大部分是異位修復技術。對于重金屬污染場地一般使用無機膠合劑和添加劑，對于特殊污染物(如：放射性污染物)一般使用有機膠合劑，僅有6%的有機污染使用S/S技術。

2.3 植物修復

植物修復是指利用重金屬超富集植物凈化土壤中污染物的技術。通過植物對污染物的吸收并積累在地上組織，達到對土壤的治理。也可添加螯合劑增進植物對重金屬吸收。我國在過去十多年里，重金屬污染土壤的植物修復技術由于其較低的成本和對環境友好引起了眾多的關注，適合污染面積大、污染程度低和污染在植物根層范圍的土壤。然而，重金屬超富集植物具有生長緩慢、生物量低、生長環境特殊、去除重金屬周期長和富集重金屬單一等特征，難滿足經濟和環境的需求，并且常常受到當地氣候條件以及可用植物物種的限制。

2.4 電動修復

電動修復是一種新興的技術，目前處于實驗室和小規模試驗研究階段，已有部分工程規模的示范。電動修復技術根據離子的電動力學和電滲析原理，在酸性條件下，在污染土壤兩端加上低壓直流電場，利用電場的遷移力（主要是電滲和電遷移作用）將重金屬污染物移到一端電極室(一般為陰極室)，使土壤與重金屬污染物分離。電動修復技術適用于去除土壤中水溶態和可交換態重金屬，對于滲透性好的土壤或表面帶負電荷的粘質土壤，處理效果好。但是電動修復技術必須在酸性條件下進行，往往需要加入提高土壤酸性的溶劑，當土壤的緩沖容量很高時，則很難調近到土壤的酸性條件。

第4篇：重金屬污染現狀及其治理范文

關鍵詞 土壤污染；原因；防治對策；典型區域；遼寧盤錦

中圖分類號 X53 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2012）11-0218-01

盤錦市共有5種典型區域土壤，分別是固體廢物集中填埋堆放焚燒處理處置場地及周邊地區、重污染企業及周邊地區、采礦區及周邊地區、工業園區及周邊地區，以及畜禽養殖基地和蔬菜基地及周邊地區。盤錦市是以石油開采、石油煉制、石油化工為主的資源型城市，土壤污染情況十分嚴峻。

1 典型區域土壤污染現狀

1.1 重金屬污染

依據《土壤環境質量標準》（GB15168-1995）Ⅲ類土壤標準進行測定，結果表明：在重點污染企業及周邊地區鎘超標率為26.7%，最高值為1.25 mg/kg；固體廢物集中填埋、堆放、焚燒處理處置場地及周邊地區鎘超標率為43.3%，最高值為l.41 mg/kg；工業園區及周邊地區鎘超標率40%，最高值為2.14 mg/kg；在采礦區及周邊地區鎘超標率為48.3%，最高值為2.14 mg/kg；畜禽養殖基地及周邊地區各項指標均未超標。依據《土壤環境質量標準》（GB15168-1995）Ⅱ類土壤標準，盤錦市主要蔬菜基地及周邊地區鎘超標率為60%，最高值為l.78 mg/kg，汞超標率為20%，最高值為0.9 mg/kg，其余各項指標均未超標。汞、鎘是盤錦市土壤重金屬污染類型。盤錦市造成汞環境污染的來源主要是廢舊電池和生活垃圾；鎘污染主要來源于觸媒的工廠、電鍍、廢舊電池、鉆井油泥、生活垃圾等。

1.2 有機氯農藥及多氯聯苯與多環芳烴污染

有機氯農藥包括滴滴涕、六六六等。檢測結果表明，盤錦市有機氯農藥均有檢出，為農藥殘留所致。

多氯聯苯在5個典型區均未檢出。多環芳烴檢出，重點污染企業及周邊地區平均值為0.095 mg/kg，檢出率為36.6%，最高值為l.29 mg/kg，參照《荷蘭環境污染物標準》，土壤中目標參考值（1 mg/kg）超標0.29倍，但按調解值40 mg/kg不超標；其余區域未超標。多環芳烴主要來自各種含碳有機物的熱解和不完全燃燒，多環芳烴只有重點污染企業及周邊地區的l個監測點位的多環芳烴超過《荷蘭環境污染物標準》環境質量目標值，而該地區有2個企業從事石油煉制，勢必造成個別點位多環芳烴污染。

1.3 石油烴污染

石油烴參照《荷蘭環境污染物標準》，土壤中石油烴總量參考值（50 mg/kg）為標準，石油類污染由高到低依次為：重污染企業及周邊地區平均值36.13 mg/kg，檢出率100%，超標率20.00%，最高值116.1 mg/kg；采礦區及周邊地區平均值34.72 mg/kg，檢出率為100%，超標率13.33%，最高值408.3 mg/kg；固體廢物集中填埋、堆放、焚燒處理處置場地及周邊地區平均值28.96 mg/kg，檢出率100%，超標率100%，最高值82.47 mg/kg；工業園及周邊地區平均值23.85 mg/kg，檢出率100%，最高值42.38 mg/kg，不超標；主要蔬菜基地及周邊地區平均值19.67 mg/kg，檢出率100%，最高值29.84 mg/kg，不超標；畜禽養殖基地及周邊地區平均值11.12 mg/kg，檢出率100%，最高值16.99 mg/kg，不超標。石油烴污染主要來自石油開采和石油煉制業。

2 土壤污染防治對策

2.1 加大監測力度，建立監測體系

盤錦市水稻生產主要依靠遼河水灌溉，遼河水中各種污染物被帶進土壤環境，勢必產生不易降解、高殘留的污染物在土壤中富集造成超標污染，因此在流域例行監測的同時，應有選擇性地對稻田用水進行針對性監測，了解水中污染物質的成分、含量及其動態，并加強土壤環境質量的調查、監測與預控。

2.2 控制和消除工業“三廢”排放，減少點源污染

針對盤錦市典型區域土壤污染狀況，控制和消除工業“三廢”排放，尤其加強對電鍍行業、有觸媒生產的企業以及石油開采、煉制企業的管理，減少石油烴及重金屬排放。同時，加強廢舊電池回收，以有效減少土壤點源污染[1-2]。

2.3 植樹造林，保護生態環境

土壤污染以大氣污染和水質污染為媒介的二次污染為主。森林可阻擋、過濾和吸附污染大氣的各種粉塵和飄塵，避免了由大氣污染而引起的土壤污染。此外，森林也可調節氣候、涵養水源、保護土壤自凈能力及防止水土流失等。

2.4 大力推行無公害科學種田技術，減少農業生產污染

一是大力發展和施用微生物肥料、有機復合肥。二是科學施肥，減少浪費，降低化肥對環境的污染。二是推廣無公害的農藥和施用技術。禁止使用劇毒、高殘留性農藥。三是大力發展高效、低毒、低殘留農藥，發展生物防治技術[3-5]。

3 參考文獻

[1] 周靜，崔鍵，梁家妮.冶煉廠綜合堆渣場周邊水質和稻米重金屬污染狀況評價研究[J].華北農學報，2008（S2）：349-352.

[2] 胡喜巧，陳翠玲，蔣愛鳳.新鄉市生活污水中有效成分和重金屬鉻及鎘含量的分析[J].河南農業科學，2008（4）：61-63.

[3] 翁伯琦，雷錦桂，江枝和，等.集約化畜牧業污染現狀分析及資源化循環利用對策思考[J].農業環境科學學報，2010，29（B3）：294-299.

第5篇：重金屬污染現狀及其治理范文

關鍵詞：生物炭；土壤；重金屬；修復

中圖分類號：X53

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）8010203

1引言

土壤重金屬污染是由于人類活動導致土壤中重金屬含量升高，超出正常范圍，造成土壤質量退化與環境惡化的現象。汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的元素被稱為重金屬污染中的“五毒” [1]，它們通過不同的途徑進入環境中，即使濃度很小，也可在生物體內積累，產生食物鏈濃縮，危害人類的身體健康。目前，我國不少地區都遭受著重金屬污染的危害，其對糧食作物產生不良影響，時常發生農產品重金屬超標事件，國內外都在積極研究有效的重金屬污染修復方法，國內外常用的方法有物理修復、化學修復、生物修復、農藝措施修復等 [2]。

利用生物炭作為改良劑，施入污染土壤中，改變土壤的理化性質，屬于化學修復方法。生物炭是生物質在供氧不足條件下發生不完全燃燒熱裂解后所形成的產物[3]。目前已有研究證明，生物炭有良好的結構基礎、較大的比表面積以及吸附力，因此它是一種良好化學鈍化修復劑，可用于土壤重金屬污染修復。通過吸附、沉淀、絡合、離子交換等一系列反應[4]，使有效態重金屬向穩定化形態轉化，降低重金屬的有效性，修復污染土壤。

2土壤中的重金屬賦存形態

土壤中重金屬的生物有效性不同，對植物的毒害和對環境的污染程度也有所不同，它們與重金屬元素在土壤中存在的形態和含量有關 [5]。1979年Tiesser提出形態分析法，對土壤中重金屬賦存形式進行分類，將重金屬在土壤中分為可交換態、碳酸鹽結合態、鐵錳（鋁）氧化物結合態、有機質及硫化物結合態、殘渣態等5種狀態[6]。不同形態的重金屬，有效性也不同，有效態重金屬的含量與植物吸收利用率成正比。可交換態、碳酸鹽結合態、氧化物結合態容易被植物吸收利用，是重金屬的有效B；有機結合態和殘渣態較穩定，不易被植物吸收利用[7]。生物炭作為新型的土壤改良劑，能使重金屬從有效態向有機結合態和殘渣態轉化[8]，對土壤的重金屬污染修復有重要的意義。

3生物炭對土壤中重金屬形態的影響

影響土壤中重金屬形態的主要土壤性狀有pH值、有機質含量、陽離子交換量和氧化還原電位值等[9]。生物炭加入重金屬污染的土壤中，不僅可以直接吸附鎖定土壤中的重金屬離子，還可以通過影響土壤理化性質，從而改變重金屬在土壤中的賦存形態以及含量。

3.1生物炭對土壤pH值的影響

pH值是土壤的重要理化性質，會影響重金屬的水解平衡，使重金屬的形態在可交換態和碳酸鹽結合態之間互相轉化[10]。一般隨著pH值升高，將促進土壤膠體對重金屬的吸附，并形成金屬碳酸鹽和氫氧化物沉淀，土壤重金屬的有效性下降。相反，土壤對重金屬的吸附隨pH值降低而減弱，土壤pH值由中性向酸性條件轉化時，有效態重金屬的含量隨之增加，移動性變大[11]。

生物炭含有一定量的灰分，其中含有以氧化物或碳酸鹽形式存在的礦物質元素，溶于水后呈堿性[12]，添加生物炭后，重金屬污染土壤pH值一般會較對照升高。王鶴發現生物炭不僅可以通過簡單吸附來降低有效態鉛含量，還能通過提高pH值和有機質含量來促進有效態鉛向其他形態轉化，從而降低土壤中鉛的生物有效性[13]。高瑞麗等在鉛、鎘復合污染土壤中施用生物炭培養30d后發現添加生物炭處理的pH值比未添加生物炭處理的升高了0.31～1.05，降低鉛、鎘的生物有效性，促進鉛、鎘向更穩定的形態轉化 [14]。郭素華等在鉛污染土壤中加入玉米秸稈生物炭后，土壤pH值升高了0.43～1.32，當生物炭添加量為1%～5%之間時，施用量越多，鉛生物有效性越低；添加量為5%時，鉛生物可利用態降低22.21%[15]。丁文川等向鉛和鎘污染土中添加生物炭后，土壤pH值較對照上升了0.35～0.86單位值，土壤中重金屬的酸可提取態含量下降，殘渣態含量上升，且熱解溫度越高的生物炭對鉛的修復效果越好，因為熱解溫度影響了生物炭化學組成結構，改變了重金屬的吸附機理，從而對生物炭土壤重金屬穩定效果產生顯著的影響[16]。因此，土壤pH值的調節在土壤重金屬修復過程中起著非常關鍵的作用。

3.2生物炭對土壤有機質的影響

土壤有機質也是影響重金屬生物有效性的重要因素，有機質與重金屬離子之間可產生靜電吸附、絡合作用[17]，影響重金屬的可移動性。有機質與重金屬離子形成配位絡合物，降低其移動性和生物有效性。比起土壤中的其它礦質膠體，有機質對重金屬離子的吸附能力要強得多；同時，有機質分解形成的腐殖酸還能與重金屬離子形成螯合物[18]，不易被植物吸收利用。

生物炭比土壤有機質對陽離子的吸附能力強，對土壤中重金屬的形態和轉化有很大影響。易卿等發現添加生物炭能增加土壤有機質含量，且隨著添加量（2%～6%）的增加土壤有機質含量也隨之增加。但隨著培養時間的延長，土壤有機質逐漸下降，但仍比未添加生物炭的對照有機質含量要高[19]。郭素華等在鉛污染土壤中加入玉米秸稈生物炭后，有機質含量較對照增加了56.84%～277.89%（平均161.4%），鉛的酸溶態含量較對照降低了12.21%～32.97%[15]。唐行燦等將玉米秸稈熱解制備的生物炭施入銅、鉛、鎘復合污染土壤，發現生物炭添加的量越大，土壤有機質含量就越高。施加生物炭后，重金屬有效態含量減少，有機結合態和殘渣態含量增加[4]。

3.3生物炭對土壤陽離子交換量的影響

土壤的陽離子交換量（CEC）指土壤膠體所能吸附各種陽離子的總量。生物炭表面富含大量含氧官能團如羧基、羰基和羥基等，帶有大量負電荷以及較高的電荷密度，因此生物炭的CEC值較高，吸附性能良好。向重金屬污染土壤中施用生物炭，將引起土壤CEC增大，能夠吸附更多的陽離子，使得土壤對重金屬的固持作用也增強[19]。隨著生物炭在土壤中存在時間的延長，土壤的CEC增加[20]。

易卿等在土壤中加入生物炭后，與不添加生物炭的對照相比，添加量越大，土壤CEC值越大。添加水稻、樟木生物炭的土壤培養90d后，土壤CEC值均比對照有所增大，土壤有效態鎘含量與土壤中有機質的含量呈顯著負相關[19]。張振宇在重金屬鎘污染土壤中加入生物炭梯度為7.5 t/hm2、15 t/hm2、30 t/hm2，土壤CEC呈現顯著增加趨勢，隨著施用生物炭量的提高增幅逐漸增大，分別較增大了4.90%、20.1%和25.8%，增加了土壤對鎘離子的固持作用[21]。楊惟薇等在潮土、水稻土、赤紅壤三種土壤中添加生物炭，土壤的CEC都顯著提高，且在45d的培養時間內，隨著培養時間的延長，CEC升高越明顯，與鎘的有效態呈顯著負相關，與可氧化態、殘渣態呈顯著正相關 [20]。

3.4生物炭對土壤氧化還原電位值的影響

土壤氧化還原電位（Eh）反映了土壤溶液中氧化還原狀況，即土壤中氧化態和還原態物質的相對濃度，對土壤重金屬的有效性有重要影響[11]。土壤Eh主要取決于土體內的水氣比例，土壤中水分較多時氧濃度減少，土壤處于還原狀態，Eh較低，水分較少時氧濃度增多，土壤處于氧化狀態，Eh較高[22]。土壤中水分條件的變化會導致Eh發生相應的改變，直接影響到鐵、錳、硫在土壤中的狀態，進而影響土壤重金屬的形態轉化，與重金屬的環境毒性有顯著相關性[15]。施加生物炭之后土壤的持水能力和供水能力得到提高，生物炭用量多的土壤涵養水分的能力強，土壤較為濕潤，此時土壤的Eh降低，而土壤中大多數重金屬元素是親硫元素，在低Eh的土壤環境下易生成難溶性硫化物，從而降低重金屬的毒性和危害；在高Eh的土壤環境下，難溶性硫化物逐漸轉化為易溶性硫酸鹽，重金屬的有機結合態在此條件下較不穩定，重金屬的生物有效性和移動性增加[17]。王艷陽等進行了不同生物炭施加量的土壤水分入滲及其分布特性研究，l現生物炭的施加能夠改善黑土區土壤持水能力和水分入滲特性，有利于作物生長[23]。李劍睿發現在鎘污染水稻土中添加生物炭與有機肥，土壤氧化還原電位顯著降低（P

生物炭對土壤理化性質的影響，并不是單一的引起某一性質的改變，而是會產生一系列的反應，引起多方面的改變，這些改變共同發生作用。生物炭的添加除了改變土壤的pH值、有機質含量、陽離子交換量和氧化還原電位以外，還會影響土壤的微生物的數量和活性、調控土壤中營養元素的循環等，這些性質的改變，都會對土壤重金屬的賦存形態產生影響。綜上所述，生物炭自身獨特的性質使其具有修復土壤重金屬污染的潛能。

4研究展望

生物炭的施用雖然已被證明具有許多優勢，但還有幾個方面的研究仍有不足，還需深入開展。首先，目前許多試驗都是針對單一生物炭治理某一種重金屬污染，然而污染土壤一般為兩種以上的重金屬復合污染，一種單一的生物炭可能對一些重金屬起固定作用，而對另一些重金屬起活化作用，因此會造成一定的環境風險。將來應開發各種形式的生物炭復合材料，如各種生物炭復合或生物炭與其他吸附材料復合，研究復合材料對重金屬復合污染土壤的修復。其次，多數研究都是室內或盆栽實驗，未來可多開展大田試驗，研究生物炭施入土壤后，對污染土壤的修復效果，并加強其對土壤質量影響的研究。最后，還應重視生物炭對土壤的長期效應，研究其對重金屬的固化是否穩定，是否可能再次活化而造成二次污染。

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[21]張振宇. 生物炭對稻田土壤鎘生物有效性的影響研究[D]. 沈陽： 沈陽農業大學， 2013：45.

第6篇：重金屬污染現狀及其治理范文

為適應21世紀對人才培養的要求，筆者在總結土壤污染與防治教學經驗的基礎上，結合高等院校教學改革的新思路、新觀念，分析這門課程的教學存在的問題。

1.課程發展要求改革由于這門課程是與實際聯系相當緊密，發展十分迅速的一門課程，其研究內容在不斷更新發展，要想圓滿完成教學任務，提高教學質量，必須對教學方法進行改革。

2.學生的學習態度要求改革由于各種原因的影響部分學生對這門課程并不感興趣，上課時不認真聽講，考試時靠突擊應對，改變教學手段和方法，提高學生的積極性非常必要。

二、教學改革的效果

1.傳統板書教學與多媒體教學相結合

傳統教學是中國幾千年的教學模式，這種教學方式有利于師生情感交流，有利于學生思維能力的培養及教師創新能力的提高。這種教學方式中，老師和教材成為學生學習知識的主要來源，學生是知識的傳播對象，成為被動的接受者。

多媒體教學是利用多媒體計算機，綜合處理和控制文字、符號、語言、聲音、圖形、圖像、影像等多種媒體信息，把多媒體的各種要素按照教學目標，進行有機組合并通過屏幕表現出來，同時根據需要加以聲音的配合，以及使用者與計算機之間的人機交互操作，完成教學過程。它改變了傳統教學中單一的講授形式，使一些在普通條件下難以觀察到的過程形象化地顯示出來，增大了信息量，活躍了課堂氣氛。在多媒體教學中也存在學生注意力不集中，教師備課不充分，板書少等問題。

在土壤污染與防治課程的講授中，筆者把這兩種教學手段結合在一起，取長補短。例如，在講授土壤重金屬污染這章時，對土壤中重金屬污染特點及存在狀態用板書講授；而向同學介紹重金屬對人類的危害時，通過使用多媒體展示圖片和動畫，能夠直觀、準確地表達重金屬對人類的危害，可以加深學生對危害的認識，提高學生學習的興趣；在講解重金屬污染治理時，可以利用多媒體演示放映紀錄片，介紹我國土壤重金屬污染的現狀及其修復技術和治理程度。兩種教學手段相結合，使學生認識到學習這門課程的重要性和迫切性；另外可以把教科書中公布的一些數據、案例與現有的、最新的網絡查詢的數據和案例對比，分析和評價我國土壤污染的發展和治理趨勢。

2.案例分析

案例分析法是教師在課堂上把實際工作中出現的問題、事件，經過加工、整理、提煉形成理論與實踐、知識與趣味相結合的案例，然后講授給學生，學生進行研究分析，可以培養學生的分析能力、判斷能力、解決問題能力。

在土壤污染與防治課程的講授中，案例分析包含兩方面的內容，一方面教師通過具體的案例向學生介紹土壤污染事故的發生地點、發生原因、污染狀況（包括土壤、大氣、水、植物、人）以及對污染土壤的處置概況和一些應對措施，這樣可以吸引學生的目光，使分散的注意力重新集中。另一方面鼓勵學生進行案例分析講解，把學生分成幾個小組，把教科書中重要的、污染嚴重的幾種物質，分配給不同小組，學生們通過查閱文獻，搜集匯總數據，做成幻燈片，給其他學生講解某種污染物的案例。這樣一方面鍛煉了學生查閱、搜集文獻的能力，學生在講臺上講解自己搜集的案例，也鍛煉了學生的語言表達能力，提高了學生學習的主動性，使學生的自信心得以加強。另一方面老師和學生可以更換角色，使老師站在學生的角度了解學生的所需，改進講課中的不足，事半功倍。

3.討論式教學

討論式教學是在教師的精心準備和指導下，為實現某個教學目標，通過預先的設計與組織，啟發學生就特定問題發表自己的看法，從而培養學生的創新精神、獨立思考和應變能力，是加強師生課堂互動的一種教學手段。在進行課堂討論時，一方面要鼓勵學生踴躍有序發言，另一方面要引導學生朝正確的積極的人生觀和價值觀方面進行討論，討論結束后教師應對討論的內容進行總結。除了專門準備有針對性的討論話題，在教學過程中也允許學生對課堂講授的內容隨時提出質疑，大家一起討論，這樣教師可以不斷提高自己并了解學生對教學內容的掌握情況。

例如在生活垃圾對土壤環境影響這個章節中，同學們共同討論了哪些生活垃圾屬于可回收垃圾，哪些生活垃圾屬于可以重復再利用垃圾，以及如何從自我做起進行垃圾分類，為我國的垃圾處理作出應有的貢獻。從討論中，同學們首先認識到生活垃圾對環境的污染很大，從自我做起盡量少使用一次性物品，減少生活垃圾的排放，其次認識到，垃圾分類是垃圾處理的前提，垃圾只有分類才能進行資源化利用，變廢為寶，而且垃圾進行分類還可以發揚勤儉節約的優良傳統，學生不僅要從自我做起還可以向周圍的人進行宣傳，共同保護我們的環境。

第7篇：重金屬污染現狀及其治理范文

    【英文關鍵詞】 Soil Pollution; Hazard; prevention and cure

    【正文】

    一、我國土壤污染現狀及危害

    (一)我國土壤污染現狀土壤污染大致可分為:重金屬污染、農藥和有機物污染、放射性污染、病原菌污染等多種類型。據報道,目前我國受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地面積近12000萬公頃,約占總耕地面積的1/5;其中工業'三廢'污染耕地1000萬公頃,污水灌溉的農田面積已達330多萬公頃。 污水灌溉等廢棄物對農田已造成大面積的土壤污染。如沈陽張士灌區用污水灌溉20多年后,污染耕地2500多公頃,造成了嚴重的鎘污染,稻田含鎘5-7mg/kg.天津近郊因污水灌溉導致2.3萬公頃農田受到污染物。廣州近郊因為污水灌溉而污染農田2700公頃,因施用含污染物的底泥造成1333公頃的土壤被污染,污染面積占郊區耕地面積的46%.80年代中期對北京某污灌區進行的抽樣調查表明,大約60%的土壤和36%的糙米存在污染問題。另一方面,全國有1300-1600萬公頃耕地受到農藥的污染。除耕地污染之外,我國的工礦區、城市也還存在土壤(或土地)污染問題。

    (二)土壤污染的危害 1.土壤污染導致嚴重的直接經濟損失對于各種土壤污染造成的經濟損失,目前尚缺乏系統的調查資料。僅以土壤重金屬污染為例,全國每年就因重金屬污染而減產糧食1000多萬t,另外被重金屬污染的糧食每年也多達1200萬t,合計經濟損失至少200億元。對于農藥和有機物污染、放射性污染、病原菌污染等其他類型的土壤污染所導致的經濟損失,目前尚難以估計。 2.土壤污染導致食物品質不斷下降我國大多數城市近郊土壤都受到了不同程度的污染,有許多地方糧食、蔬菜、水果等食物中鎘、鉻、砷、鉛等重金屬含量超標或接近臨界值。 3.土壤污染危害人體健康土壤污染會使污染物在植(作)物體中積累,并通過食物鏈富集到人體和動物體中,危害人畜健康,引發癌癥和其他疾病等。 4.土壤污染導致其他環境問題土地受到污染后,含重金屬濃度較高的污染表土容易在風力和水力的作用下分別進入到大氣和水體中,導致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態系統退化等其他生態問題。

    二、土壤污染的特點土壤污染具有明顯的隱蔽性、滯后性、累積性和不可逆轉性等特點,土壤一旦受到污染,則需要很長的治理周期和較高的投資成本,造成的危害也比其他污染更難消除。 土地污染具有隱蔽性和滯后性。它往往要通過對土壤樣品化驗和農作物的殘留檢測,其嚴重后果僅能通過食物給動物和人類健康造成危害,因而不易被人們察覺;因此,從產生污染到出現問題通常會滯后很長的時間。土壤污染具有累積性,污染物質在土壤中不容易遷移、擴散和稀釋,因此容易在土壤中不斷積累而超標。土壤污染具有不可逆轉性,重金屬對土壤的污染基本上是一個不可逆轉的過程,許多有機化學物質的污染也需要較長的時間才能降解;土壤污染很難治理,積累在污染土壤中的難降解污染物很難靠稀釋作用和自凈化作用來消除。因此,治理污染土壤通常成本較高、治理周期較長。

    三、我國現行土壤污染防治的法律規定及其存在的問題目前,我國涉及土壤保護的法律法規主要有《中華人民共和國環境保護法》《刑法》《土地管理法》《土地管理法實施條例》《水土保持法》《土地復墾條例》《基本農田保護法》《農藥安全使用標準》《農用污泥中污染物控制標準》《農田灌溉水質標準》及大氣、水、固體廢棄物污染防治法等。另外,為了貫徹《中華人民共和國環境保護法》,防止土壤污染,保護生態環境,我國于1995年制定了《土壤環境質量標準》(GB 15618—1995)。盡管相關的法律法規不少,但大多針對經濟利用、土地管理和利用、土地規劃及土地權屬問題方面,對土壤污染防治的規定分散而不系統,缺乏具可操作性的細則和有威懾力的責任追究條款我國現有的土壤保護法律法規存在的問題主要有 :

    (一)《環境保護法》《環境保護法》羅列的污染種類的滯后性,該法第20條規定:“各級人民政府應當加強對農業環境的保護,防治土壤污染、土地沙化、鹽漬化、貧瘠化、沼澤化、地面沉降和防治植被破壞、水土流失、水源枯竭、種源滅絕以及其他生態失調現象的發生和發展,推廣植物病蟲害的綜合防治,合理使用化肥、農藥及植物生長激素。”該法于1989年頒布,但是對于所處的社會發展狀況而言,以上的羅列已經基本概括了所可能發生的污染種類,而這不發放置今日,就存在著些許的滯后性,無法窮盡污染種類,致使污染發生之時,無追究污染著責任的法律依據,其應當包括有放射性物質和化學物質的污染、亂堆放生產廢物和消費廢物,以及包括生物性污染在內的污染及其他可能造成土地退化的不良(有害)影響;

    (二)《土地管理法》 1.調整對象的局限性《土地管理法》的制定目的是為了加強土地管理,維護土地的社會主義公有制,保護、開發土地資源,合理利用土地,切實保護耕地。對于防治土壤污染,該法也作了原則性的規定,即在第35規定各級人民政府應當采取措施,維護排灌工程設施,改良土壤,提高地力,防止土地荒漠化、鹽漬化、水土流失和污染土地。這條規定是在《土地管理法》第4章,耕地保護當中提出的,而并非在總則當中對此問題加以表述,這就導致了這部法在調整土壤污染問題時,調整對象存在著明顯的局限性; 2.土壤污染防治意識的缺乏性該法第43條規定:任何單位和個人進行建設,需要使用土地的,必須依法申請使用國有土地;但是,興辦鄉鎮企業和村民建設住宅經依法批準使用本集體經濟組織農民字體所有的土地的,或者鄉(鎮)村公共設施和公益事業建設經依法批準使用農民集體所有的土地除外。該法第36條規定:非農業建設必須節約使用土地,可以利用荒地的,不得占用耕地;可以利用劣地的,不得占用好地。禁止占用耕地建窯、建墳或者擅自在耕地上建房、挖砂、采石、采礦、取土等。禁止占用基本農田發展林果業和挖塘養魚。可以看出的是,該法對于基本農田的用途有著嚴格的規定,對于其他耕地的利用范圍則放寬限制,而興建鄉鎮企業則又放寬了農用地轉化為建設用地的條件,而鄉鎮企業產生排放的“三廢”物質,則是導致農村土壤污染的最大元兇,而對于鄉鎮企業和基本農田土地布局和使用規劃的缺失,又是導致鄉鎮企業在一定程度上造成耕地污染嚴重的原因。

第8篇：重金屬污染現狀及其治理范文

關鍵詞：微波消解；電感藕合等離子體質譜法；根莖類中藥材；元素

中圖分類號：O657.63 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）17-4170-03

Simultaneous Determination of Nine Elements in

Chinese Medicinal Materials with Tuber

GAO Zhen-jie1，GAO Hong-xia2，LIU Ying-li2，LIU Nan2，Meng Chun-yan2

（1.Hospital of Traditional Chinese Medicine of Qi'an， Qi'an 064000， Hebei， China；2.Hebei Province Key Laboratory of Occupational Health and Safety/School of Public Health of Hebei United University， Tangshan 0630000， Hebei， China）

Abstract：A microwave digestion-inductively coupled plasma mass spectrometry （ICP-MS） method was established for simultaneous determination of 9 elements（namely Cu、Mo、Ni、Hg、Se、As、Pb、Cr、Cd） in Ligusticum Chuanxiong， Panax notoginseng （Burk） F. H. Chen， Cynanachum auriculatum， Radix et rhizoma rhei， Atractylodes macrocephala. Under optimal conditions， the detection limit was 0.03～1.93 μg/L， with the relative standard deviations（RSD） were 1.4%～3.9% and the recovery rates were of 89.5%～108.1%. The results showed that the method was simple， highly sensitive， reproducible and suitable for simultaneously analyzing 9 elements in Chinese medicinal materials.

Key words： microwave digestion， inductively coupled plasma-mass spectrometry， tuber Chinese medicinal materials， metal element

隨著國際市場對天然藥物的需求急劇升溫，中藥越來越受到世界各國的關注。我國是中藥材生產大國，資源儲量豐富，僅列入國家保護的品種就達1 000多種，但在國際藥材市場上所占的份額卻不到5%，與我國中醫藥大國的地位極不相稱，其中重金屬含量超標是重要原因之一[1，2]。2010年版《中國藥典》在藥材和飲片部分規定了6種植物來源的藥材（西洋參、白芍、甘草、丹參、黃芪、金銀花）的重金屬最大限量，要求檢驗鉛、砷、汞、鎘、銅5種元素的含量。但是在國際上對于藥物中金屬元素的種類及殘留量的限制更加嚴格，除上述5種元素外，增加了對鉻、鎳等元素的檢測，并開展了相關分析方法的研究[3-6]。中藥材中金屬含量檢測屬于微量或痕量分析，傳統的樣品前處理方法是電熱板加熱消解，測定方法有原子熒光光譜法，原子發射光譜法和原子吸收光譜法，其缺點在于操作過程復雜，耗時長，難以進行多元素同時分析[1]。對于中藥的重金屬質量控制，本研究建立了微波消解-電感藕合等離子體質譜法同時測定常用根莖類藥材川芎、三七、首烏、大黃、白術中Cu、Mo、Ni、Hg、Se、As、Pb、Cr、Cd 共9種元素的方法，為中藥材質量安全的分析和評價提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

電感耦合等離子體質譜儀（7500 a型，美國Agilent公司）；高壓密閉微波化學工作站（MARS X System，美國CEM公司）；Cu、Mo、Ni、Hg、Se、As、Pb、Cr、Cd標準溶液（國家標準物質研究中心）；硝酸（優級純，Sigma公司）；內標溶液：Sc、Ge、Y、In、Tb、Bi（美國Agilent公司）；質譜調諧液Li、Y、Ce、Tl、Co（美國Agilent公司）。

1.2 ICP-MS工作參數

使用質譜調諧液對儀器條件進行優化，使儀器靈敏度、分辨率、雙電荷、氧化物等各項指標均達到測定要求，經優化的ICP-MS工作條件如下：載氣流速1.07 L/min；射頻功率1 580 W；采樣深度5.2 mm，質量分辨率0.65～0.80 amu；蠕動泵提升速度0.5 r/min；霧化室溫度2 ℃；氧化物CeO+/Ce+

1.3 標準曲線的配制

中藥材中重金屬含量檢測屬于微量或痕量分析，因此在整個試驗過程中必須避免污染，才能確保結果的準確性。本試驗中所用的各種器皿均在10%硝酸溶液中浸泡24 h，然后依次經自來水、去離子水清洗，自然晾干備用。

標準曲線的配制：用1% 硝酸溶液對標準溶液進行稀釋，配制成系列混合標準溶液，各元素的濃度分別為：Cu、Ni、Cr質量濃度為0.0、10.0、50.0、100.0、200.0、500.0 μg/L；Pb質量濃度為0.0、10.0、20.0、50.0、100.0、200.0 μg/L，Cd、Se質量濃度為0.0、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 μg/L；As、Hg質量濃度為0.0、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0 μg/L；Mo質量濃度為0.0、50.0、100.0、200.0、500.0、1 000.0 μg/L。

1.4 樣品預處理

將川芎、三七、首烏、大黃、白術樣品分別粉碎后，用瑪瑙研缽研細，過80目篩，備用。分別準確稱取樣品0.500 0 g，置于微波消解罐中，加硝酸8 mL，放置過夜。按表1設定的微波消解參數進行消解，消解完畢后，于150 ℃驅趕殘酸，再轉移至10 mL容量瓶中，用1%硝酸溶液洗滌消解罐，合并至容量瓶中，并稀釋至刻度，混勻，待測。

2 結果與分析

2.1 ICP-MS的干擾與校正

ICP-MS測定金屬元素的主要干擾分為質譜和非質譜干擾，利用在線加入內標的方式消除基體效應和接口效應，通過選擇合適的測定元素和內標校正元素（表2），并采用干擾校正方程和優化儀器條件等措施降低干擾。質譜調諧液為質量濃度均為10 μg/L的Li、Y、Ce、Tl、Co，內標溶液為密度為0.01 g/L的Sc、Ge、Y、In、Tb、Bi。

2.2 微波消解條件的選擇

微波消解酸系的種類，目前應用較多的有硝酸、硝酸-過氧化氫、硝酸-高氯酸體系。硝酸-過氧化氫體系在使用過程中空白較高且反應劇烈，一般只能用于微波消解完成后，或微波消解效果不佳時使用；高氯酸在微波消解中具有一定的危險性，因而不推薦使用。本試驗選用單一的硝酸作為消解用酸，能夠保證藥材樣品被消解完全，操作安全、簡便。

采用微波消解法處理樣品時，當消解完成后，還需要進行加熱趕酸，因為如果溶液的酸度過高，不僅會腐蝕儀器，而且還會導致測定結果偏低。趕酸的溫度需控制在150 ℃，以免Hg、As等低沸點元素的流失。

2.3 9種待測元素的回歸方程和R2

在優化的儀器條件下，采用雙蠕動泵管進樣系統在線引入內標溶液并觀測內標校正元素的靈敏度，依次引入試劑空白、標準溶液，計算回歸方程及R2，結果見表2。

2.4 檢測限、精密度和回收率試驗

檢出限測定：在選定的條件下，以1%硝酸溶液為空白，平行測定10次，以3倍標準差作為該元素的檢測限[7]。結果見表3，9種元素檢出限為0.03～1.93 μg/L。

精密度試驗：精確稱取川芎樣品0.5 g，平行制備7 個樣品并進行測定，計算各個元素測定值的相對標準偏差（RSD），結果見表3，9種元素測定值RSD為1.4%～3.9%，表明該方法重現性較好。

回收率試驗：精確稱取已知含量的川芎樣品0.5 g，共6份，分別精確加入各待測元素標準液，進行加標回收試驗，結果見表3，9種元素的回收率在為89.5%～108.1%，達到分析要求[8]。

2.5 樣品的測定

采用“1.4”的方法對常用根莖類中藥材川芎、三七、首烏、大黃、白術樣品進行元素含量分析，結果見表4。

國家商務部出臺的《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》，對進出口的中藥重金屬限量實行統一規范[9]，限量指標為：重金屬總量應≤20.0 mg/kg、Pb≤5.0 mg/kg、Cd≤0.3 mg/kg、Hg≤0.2 mg/kg、As≤2.0 mg/kg、Zn≤20.0 mg/kg，依照此標準，本次檢測的川芎、三七、首烏、大黃中Pb、Cd、Hg、As、Zn均未見超標，白術樣品的Hg含量超標6倍。但是歐洲和美國、加拿大等國家對進口的中藥材重金屬含量有更加嚴格的限值[10]，如美國禁止含有Pb、Hg的中藥進口，加拿大禁止含有Pb、As、Hg的中藥進口，可見對中藥材重金屬的含量還需要進行更加嚴格的控制。

3 小結與討論

國際市場對中藥材重金屬污染問題十分重視，許多國家在進口中藥材時都進行嚴格的檢測，由于不符合標準而被禁止進口的報道屢見不鮮。如1999年美國公布了260種中成藥的檢測結果，在不合格的123個中成藥中，中國大陸有93個，嚴重損害了中藥的形象，為了加強對中藥材污染的防控，《中華人民共和國藥典》（2010年版）在藥材和飲片部分規定了植物、礦物、動物來源共17種藥材的重金屬限量，其中涉及植物藥材的僅西洋參、白芍、甘草、丹參、黃芪、金銀花6種，相對于我國眾多的中藥材品種來說，藥典中的限量品種還遠遠不夠。本研究采用微波消解-電感藕合等離子體質譜法，同時測定常用根莖類藥材川芎、三七、首烏、大黃、白術中的Cu、Mo、Ni、Hg、Se、As、Pb、Cr、Cd共9種元素，試驗結果表明，該法的檢出限為0.03～1.93 μg/L，RSD為1.4%～3.9%，加標回收率為89.5%～108.1%，達到了分析要求，該方法具有簡便、靈敏、高效、準確的特點，適于根莖類藥材的批量分析。

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[8] 郭愛民.衛生化學[M].第7版.北京：人民衛生出版社，2012.

第9篇：重金屬污染現狀及其治理范文

關鍵詞：農產品質量安全；土壤環境質量；相關性研究

中圖分類號：S15 文獻標識碼：A 文章編號：1674-0432（2011）-01-0011-2

環境和農產品污染問題已受到各國政府和公眾的持續關注。隨著我國加入世界貿易組織，農產品市場的全球化，以及消費者對農產品關注程度的提高，使農產品中的農藥殘留、重金屬、持久性有機污染物等環境污染問題越來越受到人們的重視。

1相關性研究的意義

1.1 土壤環境質量安全是農產品質量安全的基本保證

由于人類一些不合理經濟活動的影響，土壤環境質量及其安全性能日益下降，直接威脅農產品質量安全，進而危害群眾健康。我國耕地資源極其匱乏，所面臨的糧食和土壤環境問題比其他任何國家都要嚴峻得多，加強土壤污染防治迫在眉睫。另外，土壤污染防治工作的基礎還比較薄弱，全社會土壤污染防治的意識不強。

2008年1月8日，環保總局局長周生賢在第一次全國土壤污染防治工作會議上，提出要充分認識加強土壤污染防治的重要意義。加強土壤污染防治，是構建國家生態安全體系的重要部分，是實現農產品質量安全的重要保障。

1.2 土壤環境質量和農產品質量之間的辯證關系

土壤環境質量與農產品質量安全被提到重要議事日程上來。并且二者之間一定有著密切的關系。但是這種關系并不一定如人們所理解的那樣，即，土壤污染，相應農產品一定污染。土壤污染，某種類型的農產品卻未被污染；土壤未被污染，相應農產品也未必安全。

有些生產環境適合這類農作物或植物的生長，相關農產品質量也好。有些生產環境適合另外一類農作物的生長。生產環境對農產品種類及對農產品質量有著重要的影響關系。因此調查生產環境中土壤環境質量與農產品之間的相互關系可以指導農業生產，采取相應措施，提高土壤環境質量。

1.3 科學研究及生產發展的理論基礎

調查生產環境中土壤環境質量與農產品質量之間的相互關系可以明確二者之間的關系。了解污染物在農作物體內富集規律，為無公害蔬菜基地的選址和污染土壤的治理提供科學依據和理論基礎。

調查生產環境中土壤環境質量與農產品之間的相互關系可以建立土壤環境質量與農產品質量之間對應的數據庫。為以后的科學研究、生產發展提供重要的理論基礎支持。

項目的研究為相關性理論研究，但實際意義是如果確定農作物的產地，便可知其相應農產品的質量是否安全，為后續農產品的進出口等做了前期工作。并可進一步進行拓展實驗：被環境污染物污染的農產品與生物體之間的慢性毒理學研究；食物鏈累積關系。

2國內外研究現狀分析

關于農產品質量安全與土壤環境質量之間的相關性研究，通過文獻查找，相關資料并不多見。較多的是研究環境污染物與人體健康的影響關系或是只是調查土壤環境污染與農產品中含有污染物的多少，對其深入的相關性研究并不多見。

2008年，趙勇、李紅娟、魏婷婷、孫志強等人對土壤重金屬污染和蔬菜污染的相關性進行了研究,為綠色蔬菜生產提供技術支持,以鄭州市常見的 5種葉菜類蔬菜為試驗材料，采用溫室盆栽土培的方法研究了土壤 Pb濃度與蔬菜污染的相關性,并對綠色蔬菜生產要求的土壤 Pb污染閾限值進行了預測。

2008年，李東坡、武志杰、梁成華等人通過分析土壤污染的原因、特點、我國土壤污染的現狀以及與農產品質量關系 ,提出了協調人與自然關系，積極研究土壤環境污染的控制方法與修復技術；加強無污染生產資料的開發技術研究，減輕土壤環境污染；走節約資源，提高效率，減少污染的綠色農業發展之路 ,確保糧食生產和農產品食用安全。并指出土壤污染是土壤環境惡化因素中對農產品質量影響最大起決定性作用的因素。

2005年，徐明崗、李菊梅、張青對土壤環境改善和食品安全之間的相關性進行了專題論述。

從上述文獻來看，農產品、食品質量安全與土壤環境質量及其他相關環境之間有必然的相關性，但對其相關性的理論研究很少，大多數文獻報道的是環境污染物對農產品的直接影響或是環境污染物對人體健康的影響或是對生物、生態效應的影響關系做實驗研究。其實三者即：環境質量、農產品質量安全、生物體生態生理健康，它們之間的關系應該是非常密切的。環境質量直接影響農產品質量，農產品質量安全與否與對人體健康關系密切。

3相關性研究的主要內容及其他問題

3.1 主要研究內容

確定農產品實驗基地或者是農作物培育實驗室，選擇現今流行的一些環境污染物：如重金屬、持久性有機污染物，確定幾種環境污染物的種類：如Pb、Hg、Cd或有機有毒物質。用其污染土壤，然后再栽種相應的農作物，待生產成熟后，采收，確定農作物的果實或是其他可食部分，采用分析測試方法確定污染物的富集程度，根據土壤污染物的濃度和農產品中污染物濃度的數據，采用一定的數學方法分析其相關性，明確污染物在農作物體內富集規律，為無公害蔬菜基地的選址和污染土壤的治理提供科學依據和理論基礎。也就是實驗和理論相結合，通過實驗獲取分析數據，采用數學理論對數據進行深層信息的挖掘，獲取我們想要的信息。

3.2 關鍵問題

在確定污染指標的選擇上是項目的一個關鍵問題，因為曾經有文獻報道過，有些污染指標在土壤環境中大量存在，但是在其相應的農產品當中未能體現出來，可能與農產品種類對該項污染指標的耐受機制有關。就象人們所能理解的，土壤污染嚴重，種出來的果實也一定有問題。有些污染指標在土壤環境或水體環境中含量很小，但是在農產品當中卻表現得含量很高，這就需要不光考慮土壤單一方面的因素，還要考慮水體、大氣等周圍的環境以及農產品本身的種類等問題。

還有一個就是污染指標的濃度問題。

模型的建立也是關鍵，模型建立得適合，會真實地反映本質問題，反映出二者之間的相關性，如果模型選擇得不合理，未必得出真實結果。

土壤環境質量與相應農產品質量安全之間的相關性問題很復雜，并不是相關或不相關兩個答案就能解決的問題，需要多方面、多角度考慮影響問題的因素，才有可能得出客觀的結果。

參考文獻

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