重金屬污染的治理方法精選(九篇)
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第1篇：重金屬污染的治理方法范文
關(guān)鍵詞：國內(nèi) 土壤 重金屬污染 治理措施
中圖分類號：X53 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0114-01
我國土壤重金屬污染日益嚴重，開展土壤重金屬污染防治措施是必要的，以此來保證生態(tài)環(huán)境和食品安全。在1983年我國對土壤環(huán)境容量做了初步研究，并提出了相關(guān)理論，如土壤重金屬的生態(tài)效應(yīng)等。我國目前圍繞重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的基本原理提出了土壤重金屬污染治理措施，如工程措施、物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)和農(nóng)業(yè)治理措施。
1 工程措施
工程措施是土壤重金屬污染治理措施中的經(jīng)典，工程措施主要就是指客土、換土和深耕翻土這些治理措施。針對土壤重污染區(qū)一般會采用客土和換土的方式，而對于土壤輕污染區(qū)一般則選擇深耕翻土這種方式。工程措施具有獨特的優(yōu)勢，如徹底性和穩(wěn)定性。但是在實際治理過程中，工程措施工程量大，需要巨大資金投入，并且土體結(jié)構(gòu)也會因這種措施而遭到破壞，進而導(dǎo)致土壤肥力越來越低。除此之外，采用工程措施換出的污土，還需要再次處理，工序較為復(fù)雜。
2 物理修復(fù)
物理修復(fù)是土壤重金屬污染治理措施中最早的一個治理方法，其比較適用于污染面積小的土壤。物理修復(fù)是一種治本的治理措施，但是如果發(fā)生二次污染，那么這種措施很容易破壞土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤肥力降低。物理修復(fù)主要包括改土法、熱解析法、玻璃化技術(shù)、電動修復(fù)。（1）改土法。這種方法所包含的方法與工程措施相類似，即客土法、換土法和深耕翻土法。這種方法在20世紀90年代之前應(yīng)用較為普遍，其徹底性和穩(wěn)定性占據(jù)優(yōu)勢。但是隨之新興技術(shù)的開發(fā)，這種方法逐漸被取代。（2）熱解析法。這種方式適用于一般容易揮發(fā)的重金屬污染區(qū)，通過加熱的方式，將這些重金屬污染物從土壤中揮發(fā)出來，這種方法對治理由于汞而引起的污染非常奏效，并且可以將汞進行回收。但是這種方式很容易破壞土壤中的有機物質(zhì)和結(jié)構(gòu)水，并且如果沒有將汞及時徹底回收，很容易造成大氣二次污染。因此，這種方法應(yīng)用較少。（3）玻璃化技術(shù)。采用這種方法之前需要在被污染的土壤里面埋下導(dǎo)電材料，通過電極使土壤融化，冷卻后形成玻璃態(tài)物質(zhì)。這種方法應(yīng)用較為復(fù)雜，而且成本較高。但是，玻璃化技術(shù)非常適用于放射性廢物的治理。（4）電動修復(fù)。電動修復(fù)就是指在污染土壤中通電流，金屬離子等向電極運輸，經(jīng)工程化的收集系統(tǒng)集中收集處理。電動修復(fù)不需要攪動土層，是一種經(jīng)濟可行的方式。該技術(shù)最先是由美國所提出，目前在我國也應(yīng)用較為廣泛，其已經(jīng)進入商業(yè)化階段。
3 化學(xué)修復(fù)
化學(xué)修復(fù)就是向污染的土壤中加入一般化學(xué)物質(zhì)，如改良劑等，改變理化性質(zhì)，使土壤發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低重金屬的生物有效性。化學(xué)修復(fù)成本較低，但是其很容易“反復(fù)發(fā)作”。化學(xué)修復(fù)主要包括化學(xué)固化法和化學(xué)淋洗法。
（1）化學(xué)固化法。化學(xué)固化法就是在污染土壤中加入化學(xué)試劑，讓其與土壤中的重金屬發(fā)生反應(yīng)，降低土壤中重金屬生物的有效性。目前，我國在土壤重金屬污染治理中已經(jīng)應(yīng)用過多種金屬氧化物、生物材料、有機質(zhì)高分子聚合材料，通過這些物質(zhì)，改變土壤介質(zhì)的酸度。
（2）化學(xué)淋洗法。化學(xué)淋洗法就是在污染土壤中加入淋洗液進行淋洗，將土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)化到土壤液相中，最后將液相回收處理。我國通常運用的淋洗液有無機酸、表面活性劑、EDTA等。這種方式對于污染較輕的土壤比較適用，雖然對于重度污染的土壤也能發(fā)揮較好的作用，但是需要較大的成本。加之，淋洗液如果沒有使用得當(dāng)，很容易造成地下水污染、土壤變性。
4 生物修復(fù)
生物修復(fù)是指在一定條件下，利用微生物、植物的代謝來治理污染物。利用修復(fù)可以削弱土壤重金屬污染物的毒性。與上述治理措施相比，生物修復(fù)在達到治理目的的同時，降低成本，不會產(chǎn)生二次污染。生物修復(fù)包括植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)以及生態(tài)修復(fù)技術(shù)。
（1）植物修復(fù)技術(shù)。植物修復(fù)就是以植物忍耐和超積累某種重金屬的理論為基礎(chǔ)，利用自然生長的植物，對土壤重金屬污染進行清除。植物修復(fù)主要包括植物提取、植物揮發(fā)和植物穩(wěn)定。1）植物提取利用重金屬積累植物將污染土壤中的重金屬吸取出來，將其轉(zhuǎn)移到地上，進行集中處理，達到治理污染土壤的目的。目前常用的植物有油菜、薺菜等，主要除去由鉛、鎘等重金屬造成的土壤污染。1999年在我國發(fā)現(xiàn)了世界上第一種砷的超富集植物――蜈蚣草。從1999年至今有很多專家對蜈蚣草清除土壤重金屬的污染進行研究，如謝景千、雷梅、陳同斌、李曉燕、顧明華、劉曉海在《蜈蚣草對污染土壤中As、Pb、Zn、Cu的原位去除效果》一文中驗證了蜈蚣草對土壤污染具有很大的修復(fù)潛力。2）植物揮發(fā)主要是利用植物的根系，通過根系吸收重金屬，并將其轉(zhuǎn)化為易揮發(fā)的氣態(tài)物質(zhì)，從而達到治理土壤污染的目的。植物揮發(fā)主要是對Hg、Se等重金屬的清除。目前常用的植物主要有卷心菜、胡蘿卜、水稻、海藻等。3）植物穩(wěn)定利用一些植物促進重金屬的轉(zhuǎn)變，將其轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘缘偷男螒B(tài)。植物穩(wěn)定不會改變土壤的重金屬含量，只是改變其形態(tài)。這種方式適用于土壤有機質(zhì)含量高的污染土壤防治。
（2）微生物修復(fù)技術(shù)。微生物修復(fù)技術(shù)主要是通過降低土壤中重金屬的毒性、提高植物對重金屬的吸收以及吸附積累重金屬的方式來實現(xiàn)清除污染的功能。如利用變形桿菌將汞離子轉(zhuǎn)變?yōu)楣兀詈髮兴姆种墓負]發(fā)掉，進而達到降低汞的毒性。
（3）生態(tài)修復(fù)技術(shù)。生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要是通過蚯蚓-植物-微生物對重金屬污染的土壤進行治理。蚯蚓是一種能提高土壤自凈能力的一種動物，目前我國很多學(xué)者對蚯蚓防治土壤重金屬污染方面做出很多研究，如馮鳳玲、成杰民、王德霞在《蚯蚓在植物修復(fù)重金屬污染土壤中的應(yīng)用前景》一文中對通過蚯蚓、植物、微生物構(gòu)建的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)的應(yīng)用，闡述了生態(tài)修復(fù)技術(shù)在防治土壤重金屬污染中的可行性和發(fā)展方向。
5 農(nóng)業(yè)治理措施
農(nóng)業(yè)治理就是通過改變農(nóng)業(yè)管理制度來減輕土壤中重金屬的污染，如控制土壤水分、選擇化肥、選擇農(nóng)作物的方式，成本低，周期長。
6 結(jié)語
綜上所述，土壤重金屬污染防治采用工程措施、物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)，具有一定的局限性，并且成本較高，容易造成二次污染；采用農(nóng)業(yè)治理措施雖然成本低，但是周期長；而采用生物修復(fù)不僅效果好，而且成本低，不容易發(fā)生二次污染，其具有不可替代的優(yōu)勢。由此可見，生物修復(fù)勢必成為我國土壤重金屬污染治理的主要措施，也是相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜医窈笱芯康闹攸c。
參考文獻
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第2篇：重金屬污染的治理方法范文
【關(guān)鍵詞】土壤重金屬污染 特點 評價方法 危害與治理
重金屬具有不易分解、易積聚的特點。如何科學(xué)地對土壤重金屬污染進行評價，是污染治理的重要前提，以下就土壤重金屬的污染及其評價方法進行分析。
一、土壤重金屬污染的成因及特點
土壤是人類社會賴以存在和發(fā)展的根本前提，是最重要的基礎(chǔ)資源。隨著近現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，土壤中沉積了越來越多的廢棄污染物。工業(yè)生產(chǎn)、居民生活垃圾的不合理處置以及礦產(chǎn)開采等，都會帶來土壤重金屬污染。從化學(xué)理論角度來講，98%以上的金屬都屬于重金屬，從環(huán)境保護學(xué)領(lǐng)域來講，土壤重金屬污染中的重金屬主要包括汞、鉛、鋅、砷和鎳等。
1、土壤重金屬污染的成因。（1）自然原因。土壤重金屬的形成不是單方面作用的結(jié)果，而是受多方面因素影響，在不同時期，其主要影響因素又不同。土壤形成初始時期，其重金屬含量受成土母質(zhì)的影響較大，母質(zhì)中的重金屬含量及組成直接決定了土壤重金屬的值。隨著土壤的發(fā)育，母質(zhì)對其重金屬值的影響逐漸減弱。與此同時，生物殘落物的影響逐漸增強，受生物個體差異影響，其殘落物也呈現(xiàn)出多樣化的特點，對土壤重金屬組成的影響程度也各不相同。大氣沉降，如火山爆發(fā)、森林火災(zāi)等可能使許多重金屬漂浮于空中，其中一些被植物葉片吸收，進而被微生物分解進入土壤，從而改變土壤的重金屬含量與構(gòu)成。（2）人為原因。研究人員對近30年的土壤重金屬污染原因進行統(tǒng)計，分析發(fā)現(xiàn)隨著工業(yè)化程度的不斷加深，人類活動已經(jīng)逐漸上升成為土壤重金屬污染的主要來源。具體來講，人類活動又突出表現(xiàn)在以下幾個方面：首先廢氣、煙塵等大氣污染。城市化進程的加快在反映國民物質(zhì)生活水平提升的同時也帶來一系列環(huán)境問題，城市交通、工業(yè)生產(chǎn)等向大氣排放大量廢氣、煙塵，造成大氣污染，通過大氣沉降，這些物質(zhì)進入土壤，造成土壤重金屬污染。經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，工礦生產(chǎn)集中區(qū)域、城市道路、鐵路周圍，土壤重金屬污染往往格外嚴重。其次化肥農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用。為了縮短農(nóng)作物生長周期，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常會選擇使用化肥農(nóng)藥，大量化肥與農(nóng)藥的使用在帶來生產(chǎn)效益的同時，也將其中所含的重金屬物質(zhì)帶入了農(nóng)作物與土壤，造成土壤重金屬污染，影響人體健康。再次水體污染。受水資源分布不均因素影響，在部分地區(qū)，農(nóng)田灌溉需要引入工業(yè)廢水和生活污水，這些未經(jīng)合理處置的污水進入到農(nóng)田，造成土壤重金屬污染，由于污染水體中含有大量重金屬物質(zhì)，通過污水灌溉產(chǎn)生的土壤重金屬危害破壞性更大，極易造成循環(huán)性水土污染。最后其他活動。含重金屬的工業(yè)廢棄物，城市居民生活垃圾的堆放，金屬礦山酸性廢水的排放等也會造成土壤的重金屬污染。
2、土壤重金屬污染的特點。依據(jù)化學(xué)金屬元素相關(guān)理論，重金屬性質(zhì)穩(wěn)定，極難被微生物降解，一旦進入土壤造成重金屬污染，勢必對農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量產(chǎn)生較大影響，加之其潛伏周期長，通過食物鏈的“生物富集效應(yīng)”嚴重影響動物和人體的健康。有研究表明，低濃度的汞在小麥萌發(fā)初期能起到促進生長作用，但隨著時間的延長，最終表現(xiàn)為抑制作用；砷有劇毒，可致癌；鎘會危害人體的心腦血管。歸納起來，重金屬污染有以下幾個特點：（1）潛伏周期長，污染具有隱蔽性；（2）性質(zhì)穩(wěn)定，污染具有難降解性；（3）相互作用，污染具有協(xié)同性、擴散性。因此，重金屬污染又有“化學(xué)定時炸彈”之稱。
三、土壤重金屬污染的評價方法
1、單因子指數(shù)法。借助綜合指數(shù)法，可以對受測區(qū)域的重金屬污染情況進行分級，指出土壤中污染最大的因素，但無法判定出不同元素對土壤污染的影響差別。根據(jù)這一方法計算出來的污染指數(shù)只能反映各種重金屬元素對土壤的污染程度，而無法精確反映污染的質(zhì)變特征。
2、污染負荷指數(shù)法。該指數(shù)是由評價區(qū)域所包含的主要重金屬元素構(gòu)成，它能夠直觀地反映各個重金屬對污染的貢獻程度，以及金屬在時間，空間上的變化趨勢.由Tomlinson等人提出污染負荷指數(shù)的同時提出了污染負荷指數(shù)的等級劃分標準和指數(shù)與污染程度之間的關(guān)系，通過計算得打各重金屬的污染負荷指數(shù)及可以得到各個功能區(qū)和該市的污染程度.
3、潛在生態(tài)危害指數(shù)分析。重金屬元素是具有潛在危害的重要污染物，潛在生態(tài)危害指數(shù)法作為土壤重金屬污染評價的方法之一，它不僅考慮土壤重金屬含量，還將重金屬的生態(tài)效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)與毒理學(xué)聯(lián)系在一起，是土壤重金屬評價領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的科學(xué)方法
4、GIS技術(shù)在土壤重金屬污染評價中的運用。GIS是由計算機硬件、軟件及不同方法組成的系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析與建模，以解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理類問題。通過GIS技術(shù)，將不同類型的數(shù)據(jù)進行處理變換，根據(jù)客觀需求對其進行空間分析和統(tǒng)計，最終建立各種應(yīng)用模型，以便為研究決策提供依據(jù)。在對土壤重金屬污染進行研究時，常利用GIS 技術(shù)的計算與圖形顯示功能，對受測區(qū)域指定采樣點進行插值分析，實現(xiàn)土壤圖數(shù)字化，建立空間與屬性數(shù)據(jù)庫，最終繪出污染物空間分布圖，為土壤污染治理提供參考依據(jù)。
三、重金屬污染土壤的危害與治理
土壤是人類賴以生存的最基本的自然資源之一，但現(xiàn)階段嚴重的土壤污染，通過多種途徑直接或間接地威脅人類安全和健康，開展城市環(huán)境質(zhì)量評價，日益成為人類關(guān)注的焦點。
當(dāng)土壤中的重金屬含量達到一定程度，不僅會導(dǎo)致土壤污染、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益下降，通過徑流，還會對水體（地表水、地下水）產(chǎn)生淋失作用，污染水資源、破壞水文環(huán)境；借助大氣沉降，極易形成大氣污染與水污染、土壤污染的“死循環(huán)”，進而影響人體健康。
根據(jù)重金屬污染的隱蔽性、不可逆性及長期性等特點，與大氣污染、水污染等環(huán)境問題相比，土壤污染的治理難度更大。現(xiàn)行的重金屬污染土壤治理主要有生物法、化學(xué)法、工程治理法等方法，就目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展形勢來看，在治理方案設(shè)計上尚未形成統(tǒng)一標準，在實際操作中，不同的地理環(huán)境在方法的選用上存在區(qū)別，使用的技術(shù)也多種多樣。從總體上來講，治理污染土壤首先應(yīng)查明污染成因，以《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》為指導(dǎo)，對污染區(qū)域進行實地分層采樣調(diào)查，一般將受污染區(qū)域分為“污染源區(qū)”、“保護區(qū)”和“超標污染區(qū)”三個區(qū)域。無論采用何種方式，在對土壤污染進行治理時，應(yīng)注意因地制宜，結(jié)合受污染區(qū)域的土質(zhì)情況、土地使用性質(zhì)與功能、重金屬污染物含量與構(gòu)成等特點，對治理效果、時間、經(jīng)費等作出合理預(yù)期和科學(xué)規(guī)劃，選擇最佳方案。
結(jié)束語
隨著社會發(fā)展，各行各業(yè)對重金屬資源的需求與日俱增，與此同時，由生產(chǎn)而產(chǎn)生的重金屬廢棄物也逐漸增多，這些未能及時處理的廢棄物作用于土壤，一旦其重金屬含量超標，就會對土壤造成嚴重污染，進而破壞生態(tài)平衡。
參考文獻：
[1]范拴喜等.土壤重金屬污染評價方法進展[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2010
第3篇：重金屬污染的治理方法范文
1.引言
我國礦產(chǎn)資源豐富，為國家經(jīng)濟建設(shè)做出了巨大的貢獻，是工業(yè)經(jīng)濟的重要支柱，促進了社會進步，但在礦產(chǎn)開采和冶煉過程中也存在一系列嚴重的環(huán)境問題。首先，礦產(chǎn)開采會占用大片土地，并可能造成地質(zhì)災(zāi)害。在采礦的過程中產(chǎn)生大量的礦渣，包括選礦渣、尾礦渣及生活垃圾等。據(jù)統(tǒng)計，中國鐵礦石開采經(jīng)選礦后68%以上為尾礦，黃金礦開采選礦后幾乎100%為尾礦[1]。超過90%的礦區(qū)廢棄物采取堆放處理，占用了大片的土地。我國礦山多為地下開采，常常導(dǎo)致地表裂縫與塌陷，嚴重危及到地表的人類活動。其次，礦山開采過程破壞生態(tài)環(huán)境，造成環(huán)境污染。礦區(qū)大片植被遭到破壞，表土剝離，加劇了水土流失，引起了土壤退化，導(dǎo)致生態(tài)失衡。礦產(chǎn)開采中產(chǎn)生的廢棄物成分復(fù)雜，含有大量的酸性、堿性或有毒的物質(zhì)，這些物質(zhì)能對周邊地區(qū)造成嚴重的影響。許多礦物有重金屬伴生，礦物開采過程中常產(chǎn)生重金屬污染。重金屬具有長期性，穩(wěn)定性和隱蔽性的特征，同時重金屬元素會在植物體內(nèi)積累，并通過食物鏈富集到動物和人體中，誘發(fā)癌變或其他疾病[2]，危害人類健康。如鉛中毒會影響人的神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)和消化系統(tǒng)等，鎘中毒則會引起骨痛病。礦區(qū)土壤重金屬污染已不容忽視，到了亟待解決的地步。礦區(qū)固體廢棄物和礦山酸性廢水是礦區(qū)土壤中重金屬的主要來源。尤其是在Pb/Zn礦、Fe/S礦的開采過程中,尾礦廢石中的Pb、Cd、Zn、Cr、Cu、As等在地表水的沖洗和雨水的淋濾下進入土壤并累積起來。而酸性廢水則使礦區(qū)中的重金屬元素活化，以離子形態(tài)遷移到礦區(qū)周邊的農(nóng)田土壤或河流中，導(dǎo)致土壤和河流中重金屬含量遠遠超過背景值[3]，影響農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和飲水健康。另外，在礦石采礦、運輸及排土過程中，塵埃污染也是礦區(qū)周邊土壤中重金屬的一個來源。在發(fā)達國家和地區(qū)，礦區(qū)廢棄地治理已達50%以上[4]，而我國還不到10%。近年來，我國開始重視礦區(qū)重金屬污染的治理，如中國污染場地修復(fù)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇中來自全國各地的重金屬污染場地修復(fù)專家一起商議湖南重金屬污染礦區(qū)的治理措施，并對各方法的實用性做了分析。土壤重金屬的各個修復(fù)方法可以降低重金屬的濃度或生物可利用度，降低對生態(tài)環(huán)境及人類健康的危害。重金屬污染土壤的修復(fù)中，方法的選擇至關(guān)重要。本文在闡述了重金屬污染土壤的基本修復(fù)原理后，著重分析了土壤重金屬污染的物理修復(fù)法、化學(xué)修復(fù)法和生物修復(fù)法，為土壤中重金屬的去除、固化及鈍化提供了理論依據(jù)。
2.重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)
國內(nèi)外用來修復(fù)土壤污染的方法較多，在具體的應(yīng)用過程中多為交叉使用，一般分為三大類，即物理修復(fù)方法、化學(xué)修復(fù)方法和生物修復(fù)方法[5]。其修復(fù)原理如下：（1）加入化學(xué)改良劑轉(zhuǎn)化重金屬在土壤中的存在化學(xué)價態(tài)和存在形態(tài)，使其固化或鈍化。或者采用物理修復(fù)等方法，使重金屬在土壤中穩(wěn)定化，降低其對植物和人體的毒性；（2）利用重金屬累積植物、動物、微生物吸收土壤中的重金屬，然后處理該生物或者回收重金屬；（3）將重金屬變?yōu)榭扇軕B(tài)、游離態(tài)，然后進行淋洗并收集淋洗液中的重金屬，達到降低土壤中重金屬含量的目的[5]。
3.物理修復(fù)法
物理修復(fù)法是基于機械物理的工程方法，它主要包括客土、換土和翻土法、電動修復(fù)法和熱處理法三種。
3.1客土、換土和翻土
客土法是指向被重金屬污染的土壤中加入大量干凈土壤，覆蓋在土壤表層或混勻，使重金屬濃度降低至低于臨界危害濃度，從而達到減輕污染的目的[6]。對移動性較差的重金屬污染物（如鉛）采用客土法時，相對較少的客土量也能滿足要求，可減少工程量。換土法是指把受重金屬污染的土壤取走，代之以干凈的土壤。該方法適用于小面積嚴重污染的地區(qū)，以迅速地解決問題，并防止污染擴大化。此方法要求對換出的受污染土壤進行妥善處理，以防止二次污染[7]。翻土法是指深翻土壤，使表層的重金屬污染物分散到更深的土層，達到減少表層土壤污染物的目的。在礦區(qū)重金屬治理的過程中，換土法治理較為徹底，而客土法和翻土法并未根除土壤中的重金屬污染物，相反把重金屬繼續(xù)留在土壤中，因此這兩種方法只適用于移動性差的重金屬污染物，以免土壤中重金屬污染物對地下水造成污染。
3.2電動修復(fù)
電動修復(fù)法是由美國路易斯安那州立大學(xué)研究出的一種治理土壤污染的原位修復(fù)方法，該方法近年來在一些歐美發(fā)達國家發(fā)展很快。它適合修復(fù)低滲透粘土和淤泥土，可以控制污染物流向[8]。在電動修復(fù)過程中，利用天然導(dǎo)電性土壤加載電流形成的電場梯度使土壤中的重金屬離子（如鉛、鎘、鋅、鎳、鉬、銅、鈾等）以電遷移和電透滲的方式向電極移動，然后在電極部位進行集中處理。鄭喜坤等[9]在沙土上的實驗表明，土壤中Pb2+、Cr3+等重金屬離子的除去率可達90%以上。該方法不攪動土層，且修復(fù)時間較短[10]，是一種可行的修復(fù)技術(shù)。
3.3熱處理
熱處理法是利用高頻電壓釋放電磁波產(chǎn)生的熱能對土壤進行加熱，使一些易揮發(fā)性有毒重金屬從土壤顆粒內(nèi)解吸并分離，從而達到修復(fù)的目的[11]。該技術(shù)可以修復(fù)被Hg和As等重金屬污染的土壤。雖然物理修復(fù)方法取得了一定的成果，但其還存在局限性。客土、換土和翻土法操作起來花費具大，破壞土壤結(jié)構(gòu)，使土壤肥力下降，同時還依然需要對換土進行堆放或處理；電動修復(fù)法在實際運用中受其他多種因素影響，可控性差；熱處理法對氣體汞不易回收。
4.化學(xué)修復(fù)法
4.1化學(xué)改良劑
該方法是指向重金屬污染土壤中添加化學(xué)改良劑，通過對重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用，改變其在土壤中的存在形態(tài)，使其鈍化后減少向土壤深層和地下水遷移，從而降低其生物有效性。常用的化學(xué)改良劑有石灰、碳酸鈣、沸石、硅酸鹽、磷酸鹽等，不同改良劑對重金屬的作用機理不同。如施用石灰或碳酸鈣主要是提高土壤pH值，促使土壤中鎘、銅、汞、鋅等元素形成氫氧化物或碳酸鹽等結(jié)合態(tài)鹽類沉淀。如當(dāng)土壤pH>6.5時，Hg就能形成氫氧化物或碳酸鹽沉淀[12]。沸石是一種堿土金屬礦物，通過吸附、離子交換等降低土壤中的重金屬生物有效性。黃占斌等指出對于鉛、鎘復(fù)合污染土壤，環(huán)境材料腐殖酸對鉛有顯著固定作用，而高分子材料SAP及材料組合（腐殖酸、高分子材料SAP和沸石）對鎘起到明顯固定作用。A.Chlopecka等發(fā)現(xiàn)沸石、磷石灰等能降低重金屬Pb、Cd的移動性，且能夠減少玉米和大麥對重金屬Pb、Cd的吸收量。
4.2化學(xué)淋洗
化學(xué)淋洗修復(fù)法是指在重力或外壓下向污染土壤中加入化學(xué)溶劑，使重金屬溶解在溶劑中，從固相轉(zhuǎn)移至液相，然后再把溶解有重金屬的溶液從土層中抽提出來，進行溶液中重金屬的處理過程[15]。利用此方法開展修復(fù)工作時，既可以在原位進行，也可采用異位修復(fù)[16]。原位化學(xué)淋洗修復(fù)法要在污染地進行全部過程，包括清洗液投加、土壤淋出液收集和淋出液處理等。由于原位化學(xué)淋洗過程形成了可遷移態(tài)污染物，因此要把處理區(qū)域封閉起來避免污染擴大化；異位化學(xué)淋洗修復(fù)法則要把重金屬污染土壤挖掘出來，用化學(xué)試劑清洗，以去除重金屬，再處理含有重金屬的廢液，最后清潔后的土壤可以回填或作其他用途。化學(xué)淋洗法的關(guān)鍵在于試劑的選擇，可用來淋洗土壤重金屬的試劑主要有鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸、草酸、氫氧化鈉、EDTA等。現(xiàn)已證明EDTA是針對重金屬污染最有效的提取劑，但其價格昂貴，且對EDTA的回收還存在技術(shù)問題[17]。
5.生物修復(fù)法
生物修復(fù)法是通過植物、微生物或者動物的代謝活動，降低土壤中重金屬含量方法。它主要包括植物修復(fù)法、微生物修復(fù)法、動物修復(fù)法和菌根修復(fù)法四種。
5.1植物修復(fù)
植物修復(fù)是將對重金屬有超累積能力的植物種植在污染土壤上，待植物成熟后收獲并進行妥善處理（如灰分回收）。通過該種植物可將重金屬移出土壤，達到治理污染的目的。對于修復(fù)重金屬污染土壤，植物修復(fù)法主要有植物鈍化、植物提取和植物揮發(fā)三種。植物鈍化是指利用植物根系分泌物降低重金屬的活性，從而減少重金屬的生物毒性和有效性，并防止其進入地下水和食物鏈，減少對人類健康的威脅。如植物分泌的磷酸鹽與土壤中的鉛結(jié)合成難溶的磷酸鉛，使鉛得到固化。除直接與重金屬發(fā)生作用外，根系分泌物導(dǎo)致的根際環(huán)境pH值和Eh值的變化也可轉(zhuǎn)變重金屬的化學(xué)形態(tài)，使重金屬固化在土壤中。但是這種方法并未將重金屬去除，因此環(huán)境條件的改變?nèi)杂锌赡芑罨亟饘佟Ｖ参锾崛∈侵咐弥亟饘俪鄯e植物從污染土壤中吸收重金屬，并將其轉(zhuǎn)移、儲存在植物地上部分（莖或葉），隨后收割地上部分并集中處理其中的重金屬，從而達到降低土壤重金屬含量的目的。蔣先軍等發(fā)現(xiàn)，印度芥菜對銅、鋅、鉛污染的土壤有良好修復(fù)效果。夏星輝[22]指出蕨類植物對鎘的富集能力很強，楊柳科能大量富集鎘，十字花科的蕓苔能富集鉛，芥子草能富集鉛、錫、鋅、銅等。在英國和澳大利亞等國家，一些對重金屬有高耐受性的植物的培育已經(jīng)商業(yè)化。植物揮發(fā)是指植物將其吸收的重金屬轉(zhuǎn)化為可揮發(fā)態(tài)，并揮發(fā)出植物的過程。如植物可以吸收土壤中的Hg2+，然后使之轉(zhuǎn)化成氣態(tài)HgO后，通過蒸騰作用從葉片蒸發(fā)出來。這種方法只適用于具有揮發(fā)性的重金屬污染物，應(yīng)用范圍較小。同時，該方法將污染物轉(zhuǎn)移到大氣中，對大氣環(huán)境造成一定影響。
5.2微生物修復(fù)
微生物修復(fù)法是利用微生物對重金屬的親和吸附作用將其轉(zhuǎn)化為低毒產(chǎn)物，從而降低污染程度。雖然微生物不能直接降解重金屬，但其可改變重金屬的物理或化學(xué)特性，進而影響重金屬的遷移與轉(zhuǎn)化。微生物修復(fù)重金屬污染土壤的機理包括生物吸附、生物轉(zhuǎn)化、胞外沉淀、生物累積等。通過這些過程，微生物便可降低土壤中重金屬的生物毒性[23]。由于細胞表面帶有電荷，土壤中的微生物可吸附重金屬離子或通過攝取將重金屬離子富集在細胞內(nèi)部。微生物與重金屬離子的氧化還原反應(yīng)也可降低重金屬的生物毒性，如在好氣或厭氣的條件下，異養(yǎng)微生物可將Cr6+還原為Cr3+，降低其毒性。杜立棟等[24]從鉛污染礦區(qū)土壤中篩選出一株青霉菌，對人工培養(yǎng)基中有效鉛的去除率達96.54%，且富集效果比較穩(wěn)定，可應(yīng)用于鉛污染礦區(qū)土壤的生物修復(fù)。
5.3動物修復(fù)
土壤重金屬污染的動物修復(fù)是指利用土壤動物在自然條件或人工控制下，在污染土壤中生長、繁殖等活動過程中對污染物進行富集和鈍化等作用，從而使污染物降低或消除的一種修復(fù)技術(shù)。在評價污染物的生態(tài)學(xué)危害研究中，科研工作者對土壤動物并未給予足夠的重視，所以與微生物修復(fù)相比，國內(nèi)外的相關(guān)報道還不多。而在眾多土壤動物中，普遍認為蚯蚓是改良土壤的能手，并且對土壤污染具有指示作用，具有巨大的修復(fù)污染土壤潛力。朱永恒等[25]研究得出蚯蚓對重金屬的富集量隨著污染濃度的增加而增加，蚯蚓體內(nèi)的Pb、Cd和As的含量和土壤中這三項元素的含量具有良好的相關(guān)性。且蚯蚓體內(nèi)的金屬硫蛋白和溶酶體機制可以解毒重金屬。除蚯蚓外，腐生波豆蟲及梅氏扁豆蟲等動物對重金屬也有明顯的富集作用[27]。土壤動物不僅直接富集重金屬，還和微生物、植物協(xié)同富集重金屬，改變重金屬的形態(tài)，使重金屬鈍化而失去毒性。
5.4菌根修復(fù)
菌根是指土壤中真菌菌絲與植物根系形成的聯(lián)合體。成熟的菌根是一個復(fù)雜的群體，包括真菌、固氮菌和放線菌，這些菌類有一定的修復(fù)重金屬污染的能力。菌根真菌可通過分泌特殊的分泌物改變植物根際環(huán)境，從而使重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒或低毒的形態(tài)，降低其毒性，起到促進重金屬的植物鈍化作用。申鴻等[28]通過對菌根的研究發(fā)現(xiàn)，菌根玉米地上部銅濃度降低24.3%，根系銅濃度降低24.1%，表明菌根植物對銅污染土壤具有一定的生物修復(fù)作用。黃藝等[29]采用根墊法和連續(xù)形態(tài)分析技術(shù)，分析了生長在重金屬污染土壤中有菌根小麥和無菌根小麥根際銅、鋅、鉛、鎘的形態(tài)分布和變化趨勢，發(fā)現(xiàn)菌根可調(diào)節(jié)根際中土壤重金屬形態(tài)降低重金屬的生物有效性。此外，菌根還能使菌根植物體中重金屬積累量增加，強化植物提取的效果。
第4篇：重金屬污染的治理方法范文
關(guān)鍵詞：土壤；重金屬污染；危害；防治
引言
由于人類活動致使土壤中的微量金屬元素超過土壤環(huán)境質(zhì)量的標準值或土壤背景值的上限值[1]，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降和土壤環(huán)境惡化，從而對人體健康、其他生物、水體噪聲危害的現(xiàn)象[2]，稱之為土壤重金屬污染。2013年年底中國國土資源部副部長王世元在土地調(diào)查新聞會上指出，中國內(nèi)地中重度污染耕地大約為5000萬畝；宋偉等對全國138個典型區(qū)域土壤污染案例的分析表明，我國耕地土壤重金屬污染的比重占耕地總量的1/6左右[3-5]，造成國家經(jīng)濟效益的損失達200億左右，可見我國土壤重金屬污染形勢并不樂觀。文章結(jié)合我國土壤污染的現(xiàn)狀，系統(tǒng)的提出防治措施，為今后土壤修復(fù)、治理等工作提供參考性建議。
1 我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀
1.1 土壤重金屬污染成因
土壤中的重金屬元素主要指的是汞（Hg）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、鉻（Cr）、鋅（Zn）、銅（Cu）、鎳（Ni）、砷（As）、銻（Sb）和鉍（Bi）這十種元素。影響土壤中重金屬元素含量發(fā)生變化的原因有兩個：一方面是在自然環(huán)境的作用，成土母質(zhì)風(fēng)化過程中自然積累的含量（本底值），之后在風(fēng)、水等外力作用，經(jīng)過物理和化學(xué)過程而改變其含量；另一方面，也是影響最大的方面，就是人類活動，隨著工業(yè)化、城市化的發(fā)展，化學(xué)工業(yè)制造、金屬礦山開采、生活廢水排放、農(nóng)藥化肥不科學(xué)施用及污水灌溉等是重金屬污染的主要來源途徑。
1.2 土壤重金屬污染的特點
隱蔽性：土壤污染需要人為對土樣進行采集，檢測并分析才能夠得出是否存在隱患；不可逆性：重金屬對土壤的污染基本上是一個不可逆轉(zhuǎn)的過程，受污染的土壤可能需要花費上百年的時間才能夠慢慢消除；長期性：將重金屬存于土壤中，往往是呈垂直遞減分布；難治理性：土壤污染需要通過物理、化學(xué)、生物等各種修復(fù)方法進行綜合治理，才能達到比較好的治理效果。
1.3 土壤重金屬污染的危害
土壤中的重金屬雖然能夠被作物自身吸收，但這并不會影響到作物的生長和發(fā)育，但經(jīng)過食物鏈的富集作用，進入人體對人體健康存在極大的威脅；我國本來土地利用資源緊張，加之現(xiàn)在又受污染，使原有的形勢更加緊迫，更威脅了子孫后代的生存；由于土壤污染具有長期性和不可逆轉(zhuǎn)性，嚴重危及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和國民經(jīng)濟水平的持續(xù)增長。
2 土壤重金屬污染的防治措施
要想對土壤重金屬污染得到有效的修復(fù)，應(yīng)從兩個方面入手，一是預(yù)防，采取各種政策措施、制定法律法規(guī)切斷污染源；二是治理，面對已經(jīng)存在重金屬污染的土壤，采用科學(xué)友好環(huán)境的方法綜合治理。
2.1 土壤重金屬污染的預(yù)防措施
2.1.1 加大環(huán)境監(jiān)管和治理力度。首先政府部門應(yīng)該組織相關(guān)科研單位和技術(shù)人員篩選出有助于治理環(huán)境的修復(fù)技術(shù)，選擇具有代表性的污染地進行修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用，為治理更大范圍的重金屬污染區(qū)積累經(jīng)驗；其次監(jiān)督部門應(yīng)加大環(huán)境監(jiān)管力度，從污染源入手，杜絕重金屬對土壤產(chǎn)生污染，嚴格控制城市生產(chǎn)生活廢水直接進入農(nóng)田，杜絕污水灌溉農(nóng)田；再者加強農(nóng)業(yè)環(huán)境的監(jiān)測，尤其是土壤污水灌溉區(qū)的動態(tài)監(jiān)測，充分了解土壤中金屬成分、含量的變化，做好預(yù)防工作。
2.1.2 倡導(dǎo)科學(xué)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的主體就是農(nóng)民，他們對一方土地進行管理與規(guī)劃。政府部門應(yīng)該積極引導(dǎo)農(nóng)業(yè)管理者科學(xué)的管理農(nóng)藥、化肥及除草劑等農(nóng)用化學(xué)品。提倡有機化肥與無機化肥的并施，同時采取積極的預(yù)防措施，不僅能夠有效減小土壤污染，還能夠促使作物茁壯成長。大力發(fā)展低毒、高效、環(huán)境友好型的農(nóng)藥，嚴格控制農(nóng)藥的使用量、使用次數(shù)及使用時間，杜絕高殘留高重金屬農(nóng)藥的使用，因此發(fā)揮農(nóng)藥的積極作用。倡導(dǎo)地膜使用后，要積極及時的回收，防止其殘留對土壤造成進一步的污染。
2.2 土壤重金屬污染的治理措施
2.2.1 土壤物理修復(fù)技術(shù)。土壤物理修復(fù)技術(shù)主要是根據(jù)土壤自身理化性質(zhì)及重金屬性質(zhì)，通過物理方法治理土壤中的重金屬污染。最常見的方法，第一種就是客土、換土、深耕翻土，但是需要耗費較大的人力、物力及財力，并沒有從根本實現(xiàn)重金屬污染的治理；第二種是電動修復(fù)法，其利用電池原理，在電場作用下重金屬離子開始遷移，使重金屬離子富集到電極處在土壤表層就得以去除；第三種是固定/穩(wěn)定化修復(fù)，常用來清除無機污染物質(zhì)，使用成本低、設(shè)備易移動、穩(wěn)定性強，但是因為許多技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用可能會致使土壤污染面積增大。
2.2.2 土壤化學(xué)修復(fù)技術(shù)。化學(xué)修復(fù)是將修復(fù)劑加入到污染物，其發(fā)生一定化學(xué)反應(yīng)，實現(xiàn)土壤的毒性被去除或降低的效果。化學(xué)修復(fù)法有很多如土壤淋法、原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)、溶劑浸提法等。土壤淋洗能夠用于大面積的輕質(zhì)土和砂質(zhì)土重金屬污染治理，但是對于滲透系數(shù)較低的效果不好，也會造成植物必需營養(yǎng)元素的缺失；原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)是利用化學(xué)氧化劑（雙氧水、高錳酸鉀等）與污染物發(fā)生氧化反應(yīng)，迫使污染物濃度降低，但是其不利影響就是可能產(chǎn)生氣體，有毒副產(chǎn)物。
2.2.3 土壤生物修復(fù)技術(shù)。土壤生物修復(fù)技術(shù)是利用生物的生命代謝活動減少土壤環(huán)境有毒有害物的濃度，治理過程中花費成本較低、管理技術(shù)簡單。生物修復(fù)技術(shù)包括微生物修復(fù)、植物修復(fù)及動物修復(fù)。近年來主要放在動物修復(fù)的研究上，對土壤動物蚯蚓進行了相關(guān)研究[6]，蚯蚓對重金屬有一定忍耐和富集能力，通過不斷吞食有機質(zhì)土壤，經(jīng)過其自身酶系統(tǒng)的作用，產(chǎn)生利于土壤環(huán)境的有機無機復(fù)合肥，促進了土壤重金屬形態(tài)的轉(zhuǎn)化，加速了土壤養(yǎng)分的循環(huán)。
2.2.4 農(nóng)業(yè)修復(fù)技術(shù)。農(nóng)業(yè)修復(fù)技術(shù)指的是改變耕作制度或利用農(nóng)藝措施調(diào)節(jié)重金屬對土壤的危害。改變耕作運行模式需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況，選擇能夠抵抗土壤污染的作物或植被。利用合理的農(nóng)業(yè)措施進行修復(fù)，主要是通過合理的深耕措施及增施有機肥調(diào)節(jié)土壤的理化性質(zhì)，從而調(diào)控污染物所處的污染環(huán)境。
3 結(jié)束語
土壤重金屬污染的防治是環(huán)境監(jiān)測的重要任務(wù)，是保障我國廣大人民群眾身體健康的根本，是促進國家經(jīng)濟快速發(fā)展的主要推力。采取科學(xué)有效的土壤污染防治措施，能夠有效改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，降低土壤環(huán)境的污染。在未來的環(huán)境監(jiān)測和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，政府和人民更應(yīng)該攜起手，愛護我們共有的生存土地，讓重金屬污染事件不再發(fā)生，遠離人民群眾，實現(xiàn)環(huán)境友好型的生存環(huán)境。
參考文獻
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第5篇：重金屬污染的治理方法范文
【關(guān)鍵詞】：大氣顆粒物、重金屬污染、來源、控制建議
一般來說，大氣顆粒物重金屬污染物是很難被降解的，因此，當(dāng)人體吸入這種污染物時，就會造成人體出現(xiàn)各種功能障礙，嚴重時甚至?xí)?dǎo)致人體出現(xiàn)各種疾病。在大氣顆粒物重金屬污染物中很多元素對于人體都能嚴重傷害，有的元素甚至具有致癌的能力。我國近年來，經(jīng)常出現(xiàn)這種污染的情況，并且現(xiàn)在不管是國家、政府還是個人對于大氣顆粒物重金屬污染物都有一定的認識，但是由于對污染的控制技術(shù)還不夠，因此，我國目前還沒有建立起對大氣顆粒物重金屬污染進行有效控制的方案體系。[1]因此，本文主要探討大氣顆粒物重金屬污染的來源以及相關(guān)的控制建議，以期使得我國大氣顆粒物重金屬污染情況得到有效的控制。
一、大氣顆粒物重金屬污染的主要來源
我國近年來的大氣顆粒物重金屬污染情況越來越嚴重，主要的原因有；首先，重工企業(yè)的污染。有研究顯示，一些鋼鐵行業(yè)的重金屬排放量是很驚人的。另外在鋼鐵生產(chǎn)的過程中，燒結(jié)工藝的使用也會產(chǎn)生大量的重金屬污染物，這對于大氣顆粒物中的重金屬含量是一個很大的影響，并且通過一些鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的重金屬排放已經(jīng)成為了大氣顆粒物重金屬污染物的主要來源，如圖一。而我國是一個鋼鐵的生產(chǎn)大國，每一年的鋼鐵生產(chǎn)量已經(jīng)達到全世界鋼鐵生產(chǎn)總量的一半以上，并且很多的重工企業(yè)都位于一些人口稠密、經(jīng)濟發(fā)展的城市周邊。因此，由重工企業(yè)造成的重金屬污染情況已經(jīng)不容忽視。[2]
其次，城市機動車尾氣排放也是重金屬污染的重要來源，如圖二。一般來說，機動車排放重金屬的主要方式有以下幾種：機動車輛在行駛過程中所產(chǎn)生的汽車尾氣、車輛行駛過程中所造成的揚塵、機動車燃料中所添加的化學(xué)物、機動車油中所添加的化學(xué)物、輪胎磨損所產(chǎn)生的重金屬污染以及機動車的配件磨損之后所造成的重金屬排放。這幾種方式是機動車排放重金屬元素的造成大氣顆粒物中重金屬污染的主要方式。
另外，除了重工企業(yè)以及機動車排放這兩種方式之外，還有垃圾秸稈的焚燒、陶瓷水泥行業(yè)以及有色金屬的冶煉等等。但是就目前來看，對于我國的大氣顆粒物重金屬污染的治理情況還很不樂觀，缺乏對重金屬污染進行控制的有效手段。[3]
二、大氣顆粒物重金屬污染的控制建議
近年來，我國的大氣顆粒物重金屬污染嚴重，但是就目前來看，還沒有有效的控制措施。下面本文就大氣顆粒物重金屬污染的控制問題提出一些控制建議，以期達到良好的控制效果，從而減輕我國的大氣顆粒物重金屬污染的程度。總的來說，控制建議有以下幾點：首先，對于我國大氣顆粒物重金屬污染展開詳細的調(diào)查監(jiān)測，對于我國重金屬的具體情況以及區(qū)域特征都進行詳細的收集分析，為更好地治理大氣顆粒物重金屬污染提供參考依據(jù)。其次，對于對大氣顆粒物重金屬污染源進行詳細的摸查，對于一些重化工企業(yè)更是要進行重點監(jiān)測，并且對于機動車尾氣及其他方式帶來的重金屬污染也要進行重點監(jiān)測。另外，對于大氣中的重金屬排放量也要進行精確合理的測算，從而使得我國大氣顆粒物重金屬排放量被詳細了解，從而對于我國重金屬排放量進行有效的控制。[4]再次，在技術(shù)方面，要給予治理重金屬污染有力的技術(shù)支持，從監(jiān)測技術(shù)到治理技術(shù)都要進行積極的開發(fā)，使其是和重金屬污染治理的需要。第四點，對于大氣顆粒物重金屬排放量制定一個詳細的標準，并且建立健全大氣顆粒物重金屬污染排放的制度體系，讓重金屬排放處在一個可控范圍之內(nèi)。最后，積極開展節(jié)能減排工作。我國近年來也在積極開展節(jié)能減排工作，力圖使得我國的環(huán)境污染得到改善，并且我國的節(jié)能減排工作也取得了一定的成果，但是在節(jié)能減排工作開展的過程中，也出現(xiàn)了許多不容忽視的問題，如很多企業(yè)把節(jié)能減排僅僅當(dāng)做一句口號，并沒有具體去貫徹這個工作。因此，在今后的工作中，要注重對于節(jié)能減排工作的落實情況，改變能源的結(jié)構(gòu)，對于大氣顆粒物重金屬排放進行控制，進而使得我國的重金屬污染情況得到切實改善。
結(jié)語：
通過對我國重金屬污染來源的分析，提出了幾條對重金屬污染進行控制的建議，以期我國的重金屬污染情況可以得到切實改善，減少霧霾等極端惡劣天氣的出現(xiàn)，保證人民群眾的生命財產(chǎn)安全。
作者簡介：姓名：鄧皓天、性別：男，民族：漢，出生年月日：94-02-27：籍貫：四川，學(xué)歷： 本科，研究方向：地球化學(xué)
參考文獻
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第6篇：重金屬污染的治理方法范文
[關(guān)鍵詞]環(huán)境監(jiān)測；土壤；重金屬污染
中圖分類號：X830 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）26-0340-01
引言
在經(jīng)濟和社會發(fā)展的過程中產(chǎn)生了許多有毒有害物質(zhì)，這些物質(zhì)來源于生活垃圾、工業(yè)廢物、礦山廢渣等生活和生產(chǎn)的多個環(huán)節(jié)，這些物質(zhì)往往含有多種重金屬。隨著沉淀和富集，無法被凈化的重金屬慢慢滲透并富集到土壤中。土壤是環(huán)境中的重要組成部分，承受著環(huán)境中約90%的污染物。同大氣和水體環(huán)境中的污染物相比，土壤中的污染物更不易遷移，更易集中富集。由于重金屬大多對人體有毒害作用，這種毒害作用隨著含量的增多而增大；當(dāng)重金屬的濃度在一定范圍下時，其毒害作用因在短時間內(nèi)無法發(fā)現(xiàn)而容易被忽略；當(dāng)重金屬對人體的毒害作用顯著發(fā)生時，多數(shù)是屬于無法治愈且不可逆轉(zhuǎn)的。
土壤中的重金屬一般是通過食物鏈進而在人體內(nèi)富集，當(dāng)某種重金屬的量超過安全閾值時就會嚴重危害人體健康。研究表明，人體內(nèi)的有70%鎘來源于大米和蔬菜，而大米和蔬菜中積累的鎘大部分來源于土壤，少量來源于灌溉水和空氣。鎘會影響酶的活性，影響人正常的新陳代謝，可引發(fā)貧血、高血壓、骨痛病等疾病，其危害長達數(shù)十年。
一、土壤中重金屬的來源及我國的污染現(xiàn)狀
工業(yè)“三廢”排放、采礦和冶煉、家庭燃煤、生活垃圾滲出、汽車尾氣排放等是我國重金屬污染的主要來源。工業(yè)廢水、礦坑涌水、垃圾滲濾液等液體成分復(fù)雜，是土壤重金屬污染物的主要來源。
目前我國受污染的耕地約1.5億畝，固廢堆存地約300萬畝，合計超過1.8億畝。這些受污染的土地大多數(shù)集中在經(jīng)濟較發(fā)達的地區(qū)。全國每年受重金屬污染的糧食多達1200萬噸、因重金屬污染而導(dǎo)致糧食減產(chǎn)高達1000多萬噸，合計經(jīng)濟損失至少200億元。農(nóng)業(yè)部環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)曾對全國24省、市320個嚴重污染區(qū)土壤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大田類農(nóng)產(chǎn)品超標面積占污染區(qū)農(nóng)田面積的20%，其中重金屬超標占污染土壤和農(nóng)作物的80%。農(nóng)業(yè)部調(diào)查發(fā)現(xiàn)：我國污灌區(qū)面積約140×104公頃，遭受重金屬污染的土地面積占污染總面積的64.8%，其中輕度污染占46.7%，中度污染占9.7%，嚴重污染占8.4%，其中以汞和鎘的污染面積最大。全國目前約有1.3×104公頃耕地受到鎘的污染，涉及11個省市的25個地區(qū)；約有3.2×104公頃的耕地受到汞的污染，涉及15個省市的21個地區(qū)。國內(nèi)蔬菜重金屬污染調(diào)查結(jié)果顯示：中國菜地土壤重金屬污染形勢更為嚴峻。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。重慶蔬菜重金屬污染程度為鎘>鉛>汞，經(jīng)調(diào)查其近郊蔬菜基地土壤重金屬汞和鎘均出現(xiàn)超標，超標率分別為6.7%和36.7%。廣州市蔬菜地鉛污染最為普遍，砷污染次之。保定市污灌區(qū)土壤中鉛、鎘、銅和鋅的檢出超標率分別為50.0%、87.5%、27.5%和100%，蔬菜中鎘的檢出超標率為89.3%。
二、防治土壤重金屬污染的措施
1）施加改良劑
施加改良劑的主要目的是加速有機物的分解與使重金屬固定在土壤中，如添加有機質(zhì)可加速土壤中農(nóng)藥的降解，減少農(nóng)藥的殘留量。
施用重金屬吸收抑制劑（改良劑），即向土壤施加改良抑制物（如石灰、磷酸鹽、硅酸鈣等），使它與重金屬污染物作用生成難溶化合物，降低重金屬在土壤及土壤植物體內(nèi)的遷移能力。這種方法起到臨時性的抑制作用，時間過長會引起污染物的積累，并在條件變化時重金屬又轉(zhuǎn)成可溶性，因而只在污染較輕地區(qū)尚能使用。
2）控制土壤氧化-還原狀況
控制土壤氧化-還原條件，也是減輕重金屬污染危害的重要措施。據(jù)研究，在水稻抽穗到成熟期，無機成分大量向穗部轉(zhuǎn)移，淹水可明顯地抑制水稻對鎘的吸收，落干則促進水稻對鎘的吸收。
重金屬元素均能與土壤中的硫化氫反應(yīng)生成硫化物沉淀。因此，加強水漿管理，可有效地減少重金屬的危害。但砷相反，隨著土壤氧化-還原電位的降低而毒性增加。
3）改變耕作制度
通過土壤耕作改變土壤環(huán)境條件，可消除某些污染物的危害。旱田改水田，DDT與六六六在旱田中的降解速度慢，積累明顯；在水田中DDT的降解速度加快，利用這一性質(zhì)實行水旱輪作，是減輕或消除農(nóng)業(yè)污染的有效措施。
4）客土深翻
污染土壤的排除，特別是重金屬的土壤污染，在土壤中產(chǎn)生積累，阻礙作物的生長發(fā)育。防治的根本辦法是徹底挖去污染土層，換上新土的排土與客土法，以根除污染物。但如果是地區(qū)性的污染，實際采用客土法是不現(xiàn)實的。
耕翻土層，即采用深耕，將上下土層翻動混合，使表層土壤污染物含量減低。這種方法動土量較少，但在嚴重污染的地區(qū)不宜采用。
5）采用農(nóng)業(yè)生態(tài)工程措施
在污染土壤上繁殖非食用的種子、種經(jīng)濟作物或種屬，從而減少污染物進入食物鏈的途徑。或利用某些特定的動植物與微生物較快地吸走或降解土壤中的污染物質(zhì)，而達到凈化土壤的目的。
6）工程治理
利用物理（機械）、物理化學(xué)原理治理污染土壤，主要有隔離法，清洗法，熱處理，電化法等，是一種最為徹底、穩(wěn)定、治本的措施。但投資大，適于小面積的重度污染區(qū)。
近年來，把其它工業(yè)領(lǐng)域，特別是污水、大氣污染治理技術(shù)引入土壤治理過程中，為土壤污染治理研究開辟了新途徑，如磁分離技術(shù)、陰陽離子膜代換法、生物反應(yīng)器等。雖然大多數(shù)處于試驗探索階段，但積極吸收、轉(zhuǎn)化新技術(shù)、新材料，在保證治理效果的基礎(chǔ)上降低治理成本，提高工程實用性，有著重要的實際意義。
結(jié)語
土壤中的重金屬除了會通過植物吸收進而對生物產(chǎn)生毒害作用外，還會經(jīng)由雨水淋濾及地表徑流作用轉(zhuǎn)移進入地表水系統(tǒng)，通過地表水和地下水的交互作用污染地下水體，進而對飲用水的安全構(gòu)成威脅；土壤中的重金屬還可能會緩慢的、微量的釋放到空氣中，對大氣環(huán)境造成污染。土壤重金屬污染是一個比較嚴峻的問題。開展土壤重金屬的整治工作對社會、對人類意義重大。
參考文獻
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第7篇：重金屬污染的治理方法范文
重金屬系指密度4.0以上約60種元素或密度在5.0以上的45種元素。砷、硒是非金屬，但是它的毒性及某些性質(zhì)與重金屬相似，所以將砷、硒列入重金屬污染物范圍內(nèi)。環(huán)境污染方面所指的重金屬主要是指生物毒性顯著的汞、福、鉛、鉻以及類金屬砷，還包括具有毒性的重金屬鋅、銅、鉆、鎳、錫、釩等污染物。 隨著全球經(jīng)濟化的迅速發(fā)展，含重金屬的污染物通過各種途徑進人土壤，造成土壤嚴重污染。。因而如何有效地控制及治理土壤重金屬的污染，改良土壤質(zhì)量，將成為生態(tài)環(huán)境保護工作中十分重要的一項內(nèi)容。
一、土壤重金屬污染的來源
土壤重金屬污染的來源主要包括工業(yè)，農(nóng)業(yè)和交通過程所產(chǎn)生污染。
1.工業(yè)污染
礦產(chǎn)冶煉加工、電鍍、塑料、電池、化工等行業(yè)是排放重金屬的主要工業(yè)源，其排放的重金屬可以氣溶膠形式進入到大氣，經(jīng)過干濕沉降進入土壤；另一方面，含有重金屬的工業(yè)廢渣隨意堆放或直接混入土壤，潛在地危害著土壤環(huán)境。隨著城市化發(fā)展，大量污染企業(yè)搬出城區(qū)，原有的企業(yè)污染用地成為城市土壤重金屬污染的突出問題。
2.交通污染
隨著城市化發(fā)展，交通工具的數(shù)量急劇增加，汽車輪胎及排放的廢氣中含有Pb， Zn， Cu等多種重金屬元素，進入周圍的土壤環(huán)境，成為土壤重金屬污染的主要來源之一。
3.農(nóng)業(yè)污染
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中農(nóng)藥、化肥和有機肥的不合理使用以及使用污水灌溉農(nóng)田的行為都會造成土壤的重金屬污染。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)過程中，許多農(nóng)藥，如殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑、除學(xué)劑的大量使用引起土壤中As ， Cu等污染。
二、土壤重金屬污染的危害
受污染的土壤暴露在城市環(huán)境中，形成粉塵直接或間接進入動物和人體中，對人類產(chǎn)生危害。此外，郊區(qū)蔬菜基地土壤受到污染，重金屬容易被植物利用而進入食物鏈.最終通過食物鏈影響人類的健康。曾昭華研究得出，癌的產(chǎn)生和發(fā)展與土壤環(huán)境中Sn元素質(zhì)量分數(shù)有關(guān)，居住在Sn元素質(zhì)量分數(shù)高的地區(qū)的人群癌癥死亡率較高。 現(xiàn)有的研究表明，城市土壤中的重金屬可通過吞食、吸人和皮膚吸收等主要途徑進入人體，直接對人特別是兒童的健康造成危害，還可通過污染食物、大氣和水環(huán)境間接的影響城市環(huán)境質(zhì)量和危害人體健康。兒童血液中Pt含量等間接結(jié)果表明，污染的城市土壤揚塵是影響人體健康的重要因素。據(jù)調(diào)查，中國兒童血鉛超過國家標準（100 g/L）者達二成，大城市超標率達60%以上，且市區(qū)普遍高于郊區(qū)；據(jù)美國學(xué)者研究網(wǎng)，城市兒童血Pb 與城市土壤Ph含量呈顯著的指數(shù)關(guān)系（血Pb = 18. 5 + 7.2xPb10.4）。土壤重金屬污染兒素Pb， Cd， Ni， Hg， As，Cn.zn等人體中的積累都會對健康造成嚴重的危害。
三、土壤重金屬污染治理方法
1.傳統(tǒng)方法——生物修復(fù)法
生物修復(fù)技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種有效的用于污染土壤治理的方法，包括微生物、植物和動物等修復(fù)方法，具有成本低、無二次污染和處理效果好等優(yōu)點，能達到對污染土壤永久清潔修復(fù)的日的。生物修復(fù)有原位和異位兩種，原位微生物修復(fù)在西方發(fā)達國家應(yīng)用較為普遍，是指在不破壞土壤基本結(jié)構(gòu)的情況下，依賴于土著微生物或外源微生物的降解能力失除污染物。 重金屬污染土壤的植物修復(fù)主要是利用植物對重金屬的吸收、富集和轉(zhuǎn)化能力把土壤中殘存的重金屬吸收、富集到植物體內(nèi)，然后收獲植物，通過焚燒等方法回收重金屬，減少進人土壤中重金屬的含量。對于重金屬污染土壤的植物修復(fù)，關(guān)鍵是尋找與篩選出超富集植物。動物修復(fù)法是土壤中的一些大型動物如蛆叫，能吸收或富集土壤中的殘留農(nóng)藥，并通過其代謝作用，把部分農(nóng)藥分解為低毒或無毒產(chǎn)物。同時土壤中還生存著豐富的小型動物群，如線蟲、跳蟲、娛蛤、蜘蛛、土蜂等，均對土壤中的農(nóng)藥有一定的吸收和富集作用，可以從土壤中帶走一部分農(nóng)藥。
2.新興方法——污染生態(tài)化學(xué)修復(fù)法
污染生態(tài)化學(xué)修復(fù)技術(shù)是近年來興起的一種技術(shù)，并被有關(guān)專家認為是21世紀污染土壤修復(fù)技術(shù)的發(fā)展方向。它是微生物修復(fù)、植物修復(fù)和化學(xué)修復(fù)技術(shù)的綜合，具有比其他方法更好的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在：生態(tài)影響小，生態(tài)化學(xué)修復(fù)注意和土壤的自然生態(tài)過程相協(xié)調(diào)，其最終的產(chǎn)物為CO、水和脂肪酸，不會形成二次污染；費用低，緊密結(jié)合市場，容易被大眾接受；應(yīng)用范圍廣，可以在其他方法不能進行的場地進行，同時還可以處理地下水污染，易操作，容易推廣。
3.新方法的提出——環(huán)境礦物學(xué)新方法
人們一直強調(diào)土壤自身的凈化能力，但土壤自凈化能力離不開土壤中礦物種對重金屬的吸附與解吸作用、固定與釋放作用，土壤中具體礦物的凈化能力才真正體現(xiàn)土壤自身的凈化能力和容納能力。土壤中有毒有害元素含量的高低，并不是直接判定土壤環(huán)境質(zhì)量優(yōu)劣乃至土壤生態(tài)效應(yīng)的唯一標志，關(guān)鍵問題是要揭示這些重金屬在土壤中與各種無機物之間具有怎樣的環(huán)境平衡關(guān)系。在國內(nèi)外為尋求地下水和土壤有機污染的修復(fù)方法而直接對土壤中多種粘土礦物進行改性研究，即利用有機表面活性劑去置換天然粘土礦物中存在著的大量可交換的無機陽離子，以形成有機粘土礦物，可有效截住或固定有機污染物，阻止地下水的進一步污染，限制有機污染物在土壤環(huán)境中遷移擴散。但特別需要指出的是，在粘土礦物改性過程中，其中的固定態(tài)重金屬也一并被置換出來，導(dǎo)致土壤系統(tǒng)中業(yè)已建立環(huán)境平衡被打破，使得土壤環(huán)境中解吸釋放態(tài)重金屬污染物總量大大增加。至此，土壤中重金屬污染物既來源于土壤中活動態(tài)的重金屬，又來源于改性粘土礦物時被置換釋放出來的重金屬。
參考文獻
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第8篇：重金屬污染的治理方法范文
關(guān)鍵詞：重金屬土壤 生態(tài)治理 示范
1 概述
土壤是國家最重要的自然資源之一，是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。近年來，隨著工礦業(yè)的迅速發(fā)展，土壤重金屬污染已日益嚴重，危及人類健康，已成為不可忽視的環(huán)境問題。
目前我國土壤污染的總體形勢相當(dāng)嚴峻。一是土壤污染程度加劇。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全國受污染的耕地約有1.5億畝，污水灌溉污染耕地3250萬畝，固體廢棄物堆存占地和毀田200萬畝，合計約占耕地總面積的1/10以上。二是土壤污染危害巨大。據(jù)估算，全國每年遭重金屬污染的糧食達1200萬噸，造成的直接經(jīng)濟損失超過200億元。土壤污染造成有害物質(zhì)在農(nóng)作物中積累，并通過食物鏈進入人體，引發(fā)各種疾病，最終危害人體健康。土壤污染直接影響土壤生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，最終將對生態(tài)安全構(gòu)成威脅。三是土壤污染防治基礎(chǔ)薄弱，土壤污染尤其是重金屬污染治理成本高且很難徹底根除。
廣西是經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，特別是山區(qū)，人多地少，土地資源非常珍貴，礦區(qū)的土壤被污染后給當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活帶來了嚴重影響，要解決歷史遺留的土壤重金屬污染問題，需要大量的資金，地方政府和農(nóng)民都難以承受。因此以生物修復(fù)技術(shù)為理論基礎(chǔ)，研究對廣西重金屬污染土壤進行安全高效的生態(tài)治理模式，創(chuàng)建適合于廣西經(jīng)濟和環(huán)境條件的生態(tài)治理示范基地，為“十二五”廣西重金屬污染防控提供有力的技術(shù)支撐十分必要的。
2 系統(tǒng)分析與設(shè)計
廣西西南部土壤屬于赤紅壤，呈酸性至強酸性。在酸性條件下重金屬的生物有效性比堿性條件下高，且土壤酸性也不利于植物生長。如何讓土壤中的重金屬最快最多的遷移至植物地上部分，是植物修復(fù)生態(tài)處理技術(shù)的核心和關(guān)鍵，其中涉及土壤，土壤微生物和植物三者的相互作用。土壤的重金屬污染種類和程度，土壤的酸堿度，土壤的養(yǎng)分等基本理化性質(zhì)，包括土壤中的微生物種類等，均對植物吸收和積累重金屬產(chǎn)生直接的影響。對植物來說，植物生長速度和地上部生物量，植物地上部對重金屬的積累機制等直接決定了植物修復(fù)的效果。針對廣西典型酸性土壤特征，本研究提出開發(fā)一套符合廣西地理氣候特點和經(jīng)濟發(fā)展水平的重金屬污染土壤生態(tài)處理技術(shù)，并建立示范工程。
主要研究內(nèi)容包括：示范點的土壤改良措施研究、植物的選定、大田試驗及土壤改良。
總體技術(shù)路線如下：
■
3 項目實施
根據(jù)調(diào)查結(jié)果，確定項目實施地點定于大新縣鉛鋅礦場區(qū)附近某一水稻田。試驗田面積約280m2。將示范地點的土壤采回，通過盆栽和小區(qū)試驗，選定重金屬超積累植物、低積累植物主栽品種及套種方式；篩選出合適的土壤改良措施。
大田試驗：在添加土壤改良劑石灰，泥炭，海泡石的基礎(chǔ)上種植東南景天，紅蛋和玉米，研究不同套種方式和不同改良劑對修復(fù)效果的影響。
在添加泥炭，有機肥，硫酸銨，尿素等不同N肥的基礎(chǔ)上種植東南景天，玉米和紅麻，研究不同套種方式和不同施肥方式對修復(fù)效果的影響。
3.1 土壤重金屬的去除效果：采用收獲植物地上部所帶走的重
金屬質(zhì)量占40cm表層土壤重金屬質(zhì)量之比來計算生態(tài)系統(tǒng)的清除率。2009年，通過石灰＋泥炭處理土壤，種植東南景天和玉米，該植物生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)對Zn和Cd的清除率分別為1.4%和7.6%。2010年通過石灰＋泥炭處理土壤，種植東南景天和玉米，該植物生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)對Zn和Cd的清除率分別達到2.4%和5.2%。通過兩年兩次實驗，植物生態(tài)系統(tǒng)對該示范點的土壤Zn和Cd清除率可達3%以上。
在無進一步污染情況下，通過本項目的實施，預(yù)計將土壤Zn降低至農(nóng)田土壤安全標準需要25-30年，將土壤Cd降低至農(nóng)田土壤安全標準需要10-15年。
3.2 對生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)效果：本項目的示范點原先是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民
種水稻的水田。由于重金屬污染嚴重，由國家補貼已不讓繼續(xù)種植水稻。在春季雨水多發(fā)時節(jié)，土地表面有一些雜草生長。到夏季至秋冬季，雨水偏少，當(dāng)?shù)責(zé)o其他灌溉措施，土壤干旱時雜草不生，土壤嚴重，對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成很大影響。通過本項目的實施，使植物全部覆蓋的土壤，減少水土流失，防止土壤粉塵進入空氣中，凈化當(dāng)?shù)乜諝猓阑h(huán)境，保持生態(tài)平衡，提高當(dāng)?shù)鼐用竦纳鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)
量。
3.3 增加農(nóng)民的經(jīng)濟收入：由于耕地荒置造成當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的經(jīng)濟收入減少。本項目通過套種紅麻和東南景天，可以在一定程度上增加一些經(jīng)濟收入。收獲的東南景天可用于提取次生產(chǎn)物－紅麻由于不是食用作物，其纖維中的重金屬積累量較低，不會造成食品安全危害。
4 結(jié)論與討論
通過本項目的實施，最終形成了一套適用于廣西酸性土壤特點和廣西經(jīng)濟發(fā)展條件的生態(tài)治理模式。
該模式包括以下三個方面：
一是土壤改良措施：受重金屬污染的土壤往往酸性強，土壤嚴重板結(jié)，營養(yǎng)成份低，因此在種植植物前必須對土壤進行改良。根據(jù)土壤的pH、板結(jié)情況及營養(yǎng)成分，添加以石灰、泥炭及有機肥按一定比例混合形成的土壤改良劑，從而改善土壤狀況，提高植物的存活率。將土壤改良劑施到土地上再通過機器深翻，把土壤改良劑與土壤顆粒充分混勻，再適當(dāng)灌水平衡。
二是植物吸收技術(shù)：在土壤改良的基礎(chǔ)上，以東南景天為吸收和積累重金屬的關(guān)鍵植物，輔以低積累玉米或紅麻等經(jīng)濟作物與東南景天間套種，在實現(xiàn)修復(fù)功能的同時保證農(nóng)戶一定的經(jīng)濟收入。其中東南景天種植密度為15×15cm，玉米種植密度為40×50cm。玉米采用穴播，每穴2粒種子，一年兩季（根據(jù)各地實際情況而定）。種植的第一年，屬于東南景天養(yǎng)護期，僅收獲2次（10月及次年3月），第二年起每年可收獲東南景天3次（每年6月和10月及次年3月）。如果東南景天套種玉米，每年玉米可收獲2次（6月及10月），如果東南景天套種紅麻，每年紅麻收獲1次（10月）。生長期間，每次施適當(dāng)有機肥作為基肥，在生長1-2個月后可追施N肥或復(fù)合肥20公斤/畝。
三是收獲及處理方案：東南景天的收獲方式為離地面10公分以上割斷地上部分，曬干，交由相關(guān)部門處理。玉米需要做重金屬檢測，達標部分可用于飼料或相關(guān)用途；若重金屬含量超出飼料衛(wèi)生標準，只能用作生產(chǎn)生物燃料。紅麻若檢測達標可用于麻類纖維等相關(guān)用途，若重金屬含量超標則需交由相關(guān)部門處理。
綜上所述，本項目以廣西典型酸性土壤為研究對象，篩選出最佳的土壤改良措施和植物主栽品種及套種方式，利用土壤－微生物－植物自然生態(tài)系統(tǒng)自身的凈化和清除能力，開發(fā)一種全生態(tài)型治理土壤重金屬污染技術(shù)，并進行了大田試驗。通過兩年大田試驗結(jié)果證明，該技術(shù)可將土壤中Zn和Cd降低3％以上，達到考核指標的要求。
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第9篇：重金屬污染的治理方法范文
關(guān)鍵詞：土壤；重金屬；生態(tài)風(fēng)險評價
中圖分類號：X53 文獻標識碼：A
土壤是整個生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，人類的生存與發(fā)展都離不開土壤的支撐。目前，我國的工業(yè)化發(fā)展對土壤造成了嚴重的重金屬污染，不僅導(dǎo)致復(fù)墾土壤的質(zhì)量嚴重下降，對人們的身體健康也造成了很大影響。面對如此嚴峻的形勢，我們迫切需要對復(fù)墾土壤重金屬污染的生態(tài)風(fēng)險及評價方法進行研究，了解重金屬在土壤中的行為過程，土壤中重金屬的不同結(jié)構(gòu)形態(tài)，以及復(fù)墾土壤中重金屬污染對農(nóng)作物生長所產(chǎn)生的影響，并且研究可靠的生態(tài)風(fēng)險評價方法以評價復(fù)墾土壤重金屬污染的生態(tài)風(fēng)險，為生態(tài)體系的建設(shè)創(chuàng)造一個良好的條件。
1 復(fù)墾土壤重金屬污染
據(jù)文獻資料可知，學(xué)者們對重金屬在土壤中的行為過程進行過大量研究，在20世紀90年代表現(xiàn)得尤為突出。研究者們對污染物在土壤中遷移轉(zhuǎn)化過程中所體現(xiàn)出的生態(tài)化學(xué)過程進行了重點研究，尤其對不同重金屬元素進行專門的研究，其中主要包含汞、銅、鋅、鉛、鎳等元素。專家們還對土壤中各種重金屬元素的吸附能力進行了研究，結(jié)果表明，土壤對鉛的吸附能力最強，對鋅和鎘的吸附能力最弱，由此得出，在土壤中遷移能力最強的元素是鋅和鎘。正是由于土壤吸附了大量的重金屬元素，導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降，同時，植物在生長過程中吸收富集土壤中的重金屬元素，導(dǎo)致污染鏈擴大。因此，土壤重金屬污染嚴重影響到我國的生態(tài)建設(shè)。
除了各種重金屬污染，土壤中還存大量有機污染物，有機污染物主要是由城市生活垃圾、工業(yè)廢水以及污水處理廠排放的污穢物形成的。重金屬和有機污染物具有交互性，他們的交互作用是一個復(fù)雜的過程，主要通過化學(xué)作用過程、微生物過程以及吸附行為表現(xiàn)出來。
2 復(fù)墾土壤重金屬污染物的生態(tài)效應(yīng)
2.1 復(fù)墾土壤重金屬污染對植物生長的影響
重金屬一旦進入環(huán)境，就會對整個生態(tài)系統(tǒng)造成重大影響，有研究表明，土壤中的重金屬元素會阻礙植物的生長發(fā)育，例如將青豆的種子種植在含重金屬的土壤上，在重金屬濃度較低的區(qū)域，幼苗能夠正常萌芽，但在重金屬濃度高的區(qū)域，種子的萌芽率大大降低，有些即使發(fā)芽也不能夠存活。即表明重金屬的污染對農(nóng)作物的生長發(fā)育會造成重大影響，嚴重的話可能對導(dǎo)致食品安全問題，重金屬污染已經(jīng)嚴重影響到我國的生態(tài)建設(shè)計劃和人們的身體健康。
2.2 土壤重金屬污染中的動植物修復(fù)
土壤重金屬污染中的動植物修復(fù)是指有些植物本身具有吸附重金屬的功能，它們能夠吸收土壤中含有的重金屬元素，對土壤的重金屬污染起到了一定的修復(fù)作用，土壤的微生物修復(fù)是指具有生物活性的微生物可以將含有重金屬元素的土壤毒素降低，達到保護生態(tài)環(huán)境的目的。
3 復(fù)墾土壤重金屬污染的生物有效性測試評估
評價復(fù)墾土壤重金屬污染生物有效性主要有兩種測試方法，一種是體外實驗，另一種是動物實驗。動物實驗主要是通過喂養(yǎng)動物時將它們的食物中添加重金屬污染土壤的飼料，觀察多大濃度的重金屬會對動物造成影響。有研究者對老鼠進行過實驗，研究表明含汞濃度過高的土壤對糧食作物有很大影響。
土壤重金屬污染對人體同樣會造成巨大威脅，它對人體存在的健康風(fēng)險評估需要采用人工胃腸液模擬實驗，專業(yè)術(shù)語稱之為浸提法。研究者通過對浸提法的進一步研究，提出了復(fù)墾土壤重金屬在消化道中生物可給性的評估，只需將有機酸加入消化液中，在生理學(xué)原理上進行浸提法實驗即可。
為了研究某污灌區(qū)土壤的銅、鋅、鎘等元素的生物有效性及形態(tài)分布，研究者們采用體外消化法來進行實驗，將蚯蚓作為實驗素材，從它的腸液中將其體內(nèi)含有的微量重金屬提取出來。之所以選擇蚯蚓的腸液，是因為從中提取的重金屬比較特別，更符合重金屬生物有效性研究的要求。研究者們在后來的實驗中也發(fā)現(xiàn)，不同的研究方法在重金屬生物有效成分的含有量上也不同。
4 復(fù)墾土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險評估中的植物培養(yǎng)法
植物培養(yǎng)法在土壤污染風(fēng)險評估中的運用非常廣泛，它采用的是人工控制和人工模擬的方法，對植物進行栽培實驗，這種方法主要是通過植物所吸收的重金屬量將土壤重金屬污染的生物有效性體現(xiàn)出來，從本質(zhì)上來講，它其實是生物浸提法，通過實驗來探究生態(tài)風(fēng)險與土壤重金屬濃度之間的關(guān)系。
有研究者以小麥幼苗作為素材進行試驗，以此來對制革污泥土壤中鉻的化學(xué)形態(tài)進行研究，并探討它與植物有效性之間的聯(lián)系，通過研究發(fā)現(xiàn)使用制革污泥后，鉻的植物有效性有所提升，鉻的有效性含量會隨使用時間的變化而變化。使用時間越近，則它的有效性含量就更大。
5 蚯蚓生態(tài)毒理實驗在土壤重金屬污染生態(tài)評估中的運用
雖然化學(xué)分析法對土壤重金屬污染的生態(tài)風(fēng)險評估起到了很重要的作用，但僅采用化學(xué)分析法是不全面的，還需要對這種方法進行補充評價。研究者們在經(jīng)過一系列預(yù)實驗后決定采用蚯蚓做生物監(jiān)測的方法來對原有的分析法進行補充，因為蚯蚓濃酶體膜具有穩(wěn)定性，所以采用它來做生物標示物。
將蚯蚓放在含鉛的土壤中，蚯蚓體腔細胞濃酶體的中性紅滯留時間與土壤和蚯蚓的接觸時間成反比，接觸時間越長，中性紅的滯留時間就越低，土壤中鉛的含量大小變化與中性紅的停留時長基本一致。另外，還將蚯蚓毒理學(xué)實驗運用到對重金屬尾礦的研究中，對重金屬尾礦進行毒性評估。采用蚯蚓作為生物標示物對于土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險評估具有重要作用。
6 復(fù)墾土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險評估中的地理信息系統(tǒng)
6.1 地理信息系統(tǒng)的含義
地理信息系統(tǒng)被環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域所廣泛應(yīng)用，它是對地理空間數(shù)據(jù)進行整理的學(xué)科和技術(shù)。地理信息系統(tǒng)可以實現(xiàn)很多功能，它能夠?qū)χ亟饘賹傩浴⑼寥拉h(huán)境的要素以及污染情況進行全面分析。
6.2 地理信息系統(tǒng)的作用
地理信息系統(tǒng)曾在礦區(qū)土壤污染指數(shù)、重金屬含量及土壤重金屬污染評價方面顯示出極大的運用價值。由于礦區(qū)的開采作業(yè)，導(dǎo)致該地區(qū)出現(xiàn)了嚴重的土壤重金屬污染，土壤中含有大量的鉛和鋅等重金屬元素。利用地理信息系統(tǒng)對環(huán)境進行檢測是一個非常簡單的過程，大量工業(yè)區(qū)都已經(jīng)將其運用到土壤重金屬風(fēng)險評估的行列之中，它是一種新型的技術(shù)，以文字和圖形結(jié)合的方式將土壤重金屬污染狀況表現(xiàn)出來，簡化了評估形式。
7 復(fù)墾土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險評估存在的問題
我國城市的土壤重金屬污染過程比較復(fù)雜，在對其的生態(tài)風(fēng)險評估上，對土壤檢測的標準比較局限，在實驗過程中基本都選擇農(nóng)業(yè)用田，具體的土壤環(huán)境質(zhì)量標準也還沒有完全成形，這對生態(tài)城市的建設(shè)是不利的。
生態(tài)環(huán)境評估方法上存在很多不足，評價方法中的化學(xué)分析法實驗測定的生物有效值其實是不準確的，它大于實際生物有效值；植物培養(yǎng)法也存在缺陷，由于它受降雨、光照等環(huán)境因素的影響比較多，會受到環(huán)境的限制，導(dǎo)致實驗很難控制；TCLP評估法也并不能完全真實地將生物的有效性反映出來。三種評估方法都存在著不同程度的缺陷，土壤重金屬污染的評價對象同樣具有很大的局限性，導(dǎo)致對土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險的評估不夠系統(tǒng)，為了讓評價體系變得更完善，國家應(yīng)該對受污染的土壤加大管理力度，使健康的生態(tài)環(huán)境體系早日建成。我國應(yīng)加強對復(fù)墾土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險評估方法的研究，以期提出更完善、更準確、更可靠的評價體系。
8 結(jié)語
復(fù)墾土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險評價對于生態(tài)環(huán)境的建設(shè)具有重要意義，本文主要針對風(fēng)險評價的方法進行了討論，通過對其存在的問題分析，提出了個人觀點，希望能為建立健康的環(huán)境體系起到拋磚引玉的作用。一方面需要加大土壤重金屬污染的防治作用；另一方面對土壤重金屬污染的評價體系進一步完善，這樣對維持整個生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的健康發(fā)展均具有重要意義。
參考文獻
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