土壤重金属污染及修复研究现状
丁华,吴景贵
*
(吉林农业大学资源与环境学院,吉林长春130118)
摘要 阐述土壤中重金属污染来源和存在形式,对比分析物理修复法、化学修复法和生物修复法修复技术的优缺点,提出了当前土壤重金属污染与修复技术研究的重点,为针对复合污染进行的联合修复提供理论依据。关键词 农业废弃物;重金属;土壤污染;修复中图分类号 X 131.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2011)13-07665-02Current Research for H eavyM etal Polluti on a nd Re medi ati on i n Soil DI NG H ua et al (D epart m ent o fR esources and Env iron m en,t Jili n A griculturalU ni versi ty ,Changchun ,Jili n 130118)Abstract The source and ex istence f or ma tion o f t he heavy m etal i n soil were anal y z ed .A t the sa me tm i e ,t he advant ages and disadvantages of every re m ediation techno l ogy and the i r f ut ure deve l op m ent were rev i ewed .A t l as,t the directi ons for further research on t he re m edi a ti on techn i ques were po i nt ed ou,t and t heoretica l evidence f or m ixt ure po ll uti on w it h co mb i ned re medi ati on was prov i ded .K ey words Agr i cu l ture w aste ;H eavy m et a;l Soil poll ution ;Re m ediati on
基金项目 科技部松辽平原区农牧结合循环生产技术集成研究与示范
项目(2007BAD89B06);农业部现代农业产业技术体系建设项目(肉牛专项2008-2012)。
作者简介 丁华(1981-),女,吉林延边人,硕士研究生,研究方向:农
业面源污染防控。*通讯作者,教授,博士,从事土壤环境化学与有机培肥方面的研究,E -m ai:l j gwu68@s ohu.co m 。
收稿日期 2011-02-14
土壤是人类赖以生存的自然环境和农业生产的重要资源。然而,环境污染和生态破坏日益严峻,严重影响到人类的健康和生存,其中重金属元素对环境的污染和破坏作用尤为严重。土壤重金属污染及其修复已成为当前环境科学研究的重点[1-5]
。重金属是一类毒性大,具有潜在危害的无机污染物,可在土壤和生物体内富集。与大气和水体中重金属污染相比,土壤重金属污染具有隐蔽性、滞后性、累积性以及难治理和修复周期长且毒性较强、易被生物吸收的特点。重金属污染不仅导致土壤的退化、农作物产量和品质的降低,而且可能通过直接接触、食物链危及人类的生命和健康。因此,对重金属污染土壤的治理和修复,是十分紧迫的任务。1 土壤重金属污染来源
1.1 自然来源 主要分为土壤来源和大气来源。土壤来源
主要有成土母质和成土过程[6]
。大气来源主要有火山爆发、森林火灾、海浪飞溅、植被排出、风力扬尘等
[7]
。空气中的重
金属元素部分被植物吸收,部分通过尘降进入水体、土壤。
1.2 人为来源 人为来源是指工农业的生产活动对土壤的污染,主要包括工业污染源、农业污染源及交通运输等造成的土壤污染[8]
。研究表明,人为因素造成的土壤重金属污
染主要富集在土壤表层[9]
。这使得生态系统和人身健康存在一定的隐患
[10]。
1.2.1 交通运输污染。汽车轮胎及排放的废气是重金属主要交通污染源。含Pb 汽油的燃烧是城市Pb 污染的重要来源
[11]
。Pb 、Zn 、Cd 、C r 、Cu 等为道路两侧土壤中的主要污染
物。D ilek 等对公路旁土壤重金属污染作了研究,结果表明
Cu 、Pb 、Zn 污染与机动车尾气排放有关[12]
。Fakayode 研究了尼日利亚Osogbo 公路旁土壤中Pb 、Cd 、Cu 、N i 和Zn 的分布规律,得出重金属含量与距公路距离呈负相关关系的结论[13]。我国公路旁土壤重金属污染也符合这个结论[14]
。1.2.2 工业污染。有色重金属矿床的开发冶炼是向环境中
排放重金属最主要的工业污染源。工业生产造成土壤重金属污染的环境问题日益严重。包头市重金属Cu 、Zn 含量分
别为全国土壤几何均值的1.85和2.26倍[15]
。云南省某选冶矿厂周边由于长期的工业生产使该区域受到Pb 、Cd 、C r 和
Zn 等重金属污染严重[16]
。大型综合城市成都城郊土壤重金属含量中以Cu 、Pb 、Zn 最为突出
[17]
,在东郊热电厂附近为
H g 、C d 、As 的高值区。这与N ri agu 等研究结果[18]
相吻合。1.2.3 农业污染。农业污染主要是农药、化肥的施用和农业废弃物不科学处置造成的污染[19]
。长期对果园喷洒各类防病虫害的农药,使各类重金属含量的累积量均有不同程度的增加
[20-22]
。化肥与农药中的重金属都是可能的污染
源[23]
,且化肥中的重金属具有较高的可溶性,易被作物吸收,危害更大。农作物秸秆和畜禽废弃物等农业废弃物年排放量庞大。据统计,我国每年产生各类农作物秸秆约6.5亿,t 畜禽粪便约2010亿,t 是我国工业废弃物产生量的3.2倍
[24]
。在集约化养殖的发展趋势下,人们普遍采用含重金
属元素的饲料添加剂。辜玉红等研究发现,随着日粮中Cu 、Zn 、A s 添加量的增加,猪鲜粪中Cu 、Zn 、A s 含量及每日排泄粪中相应微量元素的含量也增加,高剂量组甚至是成几倍或
几十倍的增加,给环境造成了极大的污染[25]
。2 土壤中重金属污染物的存在形式
土壤重金属元素在介质中的存在形态是衡量其环境效应的关键参数,可以揭示土壤重金属中的存在状态、迁移转化规律、生物有效性、毒性及可能产生的环境效应,预测重金
属的长期变化和环境风险[26]
。研究重金属在土壤中的形态分布对了解重金属的变化形式、迁移规律和对生物的毒害作用等具有重要意义。
由于提取方法不同,重金属形态的分级不同。目前常用的重金属形态提取分析方法是T essier 法
[27]
。该法将重金属
赋存形态分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、
有机结合态和硫化物结合态、残渣态。其中,残渣态是存在于原生矿物晶格中的重金属,又称为原生相重金属。而弱酸溶解态、铁锰结合态和有机态重金属是原生矿物经风化破坏,重金属被释放后,在地表环境中通过各种物理化学作用与土壤各相重新结合而成的,因此这3种形态的重金属被称为次生相重金属。一般,残渣态重金属不能被生物利用,弱
安徽农业科学,Jou r n al ofAnhu iAgr.i Sc.i 2011,39(13):7665-7666,7756责任编辑 刘月娟 责任校对 李岩
酸溶解态易为生物利用,铁锰结合态次之,而有机结合态活性较差。在表生环境下,土壤中原生相(残渣态)重金属一般不参与水-土壤系统的再平衡分配,人为污染则主要叠加在土壤次生相(可给态或生物有效态)中。因此,次生相重金属的含量及其所占百分比不仅可以表征沉积物中重金属的形态转化趋势,而且可以标定水-土壤交换反应过程中重金属活化迁出的难易程度及二次污染的可能性[28]。
3现行土壤重金属污染修复技术
经过近年来全球范围的研究与应用,重金属土壤的修复技术主要有物理修复法、化学修复法和生物修复法。研究的热点集中于污染土壤的原位生物修复技术和基于监测的自然修复技术等。
3.1物理修复物理修复是指通过各种物理过程将污染物从土壤中去除或分离的技术,主要包括热处理法和淋洗络合法。
3.1.1热处理法。热处理技术应用于工业企业场地土壤苯系物、多环芳烃、多氯联苯和二噁英等有机污染土壤的修复[29]。热修复的原理是利用污染物的热挥发性,利用高频电压产生电磁波,产生热能,对土壤进行加热,使污染物从土壤颗粒内解吸出来,从而达到修复的目的。目前,该法较多地应用于H g污染土壤的修复。研究表明,采用该法可使砂性土、黏土、壤土中H g含量分别从15000、900、225m g/kg降至107、112和115L g/kg,回收的H g蒸气纯度达99%[30]。3.1.2淋洗络合法。淋洗法是利用淋洗液把土壤固相中的重金属转移到土壤液相中,再用络合或沉淀的方法,使重金属富集并进一步回收处理的土壤修复方法。提取剂的选择是关键。用来提取土壤重金属的提取剂很多,包括有机酸或无机酸、碱、盐和螯合剂,其中主要有硝酸、盐酸、磷酸、硫酸、氢氧化钠、草酸、柠檬酸、EDTA和DTP A等[31]。但是,既能提取重金属又不破坏土壤的结构的提取剂很难被找到。W a-say等对比了弱有机酸盐(柠檬酸和酒石酸盐)和强螯合剂对重金属Cr、M n、H g和Pb污染土壤修复的有效性,发现EDTA 和DTPA能有效地去除H g以外的重金属元素,同时提取出大量的土壤营养元素[32]。
3.2化学修复化学修复是根据土壤中重金属易与一些配位化合物反应形成稳定的络合物,易与一些酸根离子反应形成沉淀的特点,向土壤中投加改良剂来降低土壤中重金属的迁移性和生物可利用率,减少直至清除土壤中的重金属,从而达到治理和修复污染土壤的目的。石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐、硅酸盐等是目前常用的改良剂。N aidu等通过在Cd污染的土壤上施用碱性物质如石灰,使土壤中重金属Cd有效态含量降低15%左右,对减少C d被作物吸收具有一定的作用[33]。尤其在重金属污染严重的土壤中,可以通过施入含硫物料,使土壤中的Cd、H g形成CdS、H gS沉淀[34]。利用某些重金属的拮抗作用,可有效降低土壤重金属污染。周启星等研究表明,土壤中适宜的Cd/Zn比可以抑制植物对Cd的吸收[35]。
3.3生物修复生物修复法主要是利用某些特殊的植物和微生物等通过新陈代谢作用吸收去除土壤中的重金属或使重金属形态转化,降低毒性,净化土壤。3.3.1微生物修复。土壤微生物种类繁多,数量庞大。有些微生物具有嗜重金属性,如动胶菌、蓝细菌、硫酸还原菌及某些藻类,能够产生胞外聚合物,与重金属离子形成络合物[36]。国内外对此都有过相关的报道。耿春女等利用菌根吸收和固定重金属Fe、M n、Zn、Cu,取得了良好的效果[37]。日本学者发现一种嗜重金属菌,能有效地吸收土壤中的重金属,但存在着土壤与细菌分离的难题。如果这一问题能得到妥善解决,那么微生物修复将是很有发展前景的处理方法。
3.3.2植物修复。植物修复技术指利用植物提取、吸收、分解、转化或固定土壤、沉积物、污泥或地表和地下水中有毒有害污染物技术的总称[38]。据Reeves等统计,迄今已发现超积累植物700种,广泛分布于约50个科中,但绝大多数属于镍超积累植物;对Cu、Co、Zn、Se、Pb等重金属的超积累植物的数量依次递减[39]。邢前国等研究发现,最重要的超积累植物主要集中在十字花科,世界上研究最多的植物主要在芸苔属(B rassica)、庭芥(A l yssuns)及遏蓝菜属(Thlas p i)[40]。
4现行土壤重金属污染修复方法的局限性
热处理法治理H g污染土壤的效率很高,但在处理过程中不仅需要消耗大量能量,而且土壤有机质和土壤水分都会遭到不同程度的破坏。而淋洗络合法较适用于砂土和砂壤土等透水性好、污染面积较小的土壤。虽然淋洗法对重金属污染土壤的治理效果较好,但易造成地下水污染,同时会使土壤中的营养元素淋失和沉淀,造成土壤肥力下降。这些都使得物理修复法的应用有一定的局限性。
相对于物理修复来说,化学修复不仅可以进行原地修复,而且可以异地修复。但采用原地修复法治理污染土壤时,化学试剂的选择要注意避免二次污染。化学修复往往存在过渡产物,致使某些中间过渡产物毒性可能较大,对环境产生一定的危害。化学修复法只改变重金属在土壤中的存在形态,金属元素仍保留在土壤中,易再度活化危害植物。
生物修复中的微生物不能降解所有进入环境的污染物,常使生物修复不能进行。特定的微生物只降解特定类型的化学物质,结构稍有变化的化合物就可能不会被同一微生物酶破坏;当污染物浓度太低,不足以维持降解细菌一定数量时,残余的污染物就会留在土壤中。而植物修复虽然具有原位实施、易于推广和成本低等优点,但其缺陷也很显著。超富集植物植株矮小,生长缓慢,修复重金属污染土地耗时太长;同时,植物修复土壤只能局限在植物根系所能延伸的范围内,一般不超过20c m土层厚度;超富集植物一般只对一种重金属具有富集能力,而土壤重金属污染多为几种重金属复合污染,且常常伴生有机污染。因此,用一种超富集植物,难以全面清除土壤中的所有污染物。
参考文献
[1]MULL I G AN C N,YO NG R N,G I BBS B F.Re m e d i ati on technol ogies f or
m etal con t a m i nated s oils an d groun d w ater:An eval uati on[J].Engi neeri n g Ge o l ogy,2001,60(1/4):193-207.
[2]贾学萍.土壤重金属污染的来源及改良措施[J].现代农业科技,2007
(9):197-199.
[3]陈志良,仇蒙亮,张景书,等.重金属污染土壤的修复技术[J].环境保
护,2001(8):17-19.
[4]丁园.重金属污染土壤的治理方法[J].环境与开发,2000,15(2):25-
28.
(下转第7756页)
7666安徽农业科学2011年
因子间的关系模型。逐步回归分析结果表明,3种典型天气条件下太阳辐射、空气温度、空气相对湿度均为影响树干液流变化的主导因子。
参考文献
[1]刘奉觉,ED WARDSW R N.杨树树干液流时空动态研究[J].林业科学
研究,1993,6(4):368-372.
[2]王华田,马履一.利用热扩式边材液流探针(TDP)测定树木整株蒸腾
耗水量的研究[J].植物生态学报,2002,26(6):661-667.
[3]巨关升,刘奉觉,郑世锴.选择树木蒸腾耗水测定方法的研究[J].林业
科技通讯,1998,10(1):12-14.
[4]P H I LLIPS N,OREN R,ZI M MER MA NN R.Rad i al patterns of xyl e m sap
fl o w i n non-,d i ffuse-an d ri ng-porous tree speci es[J].Pla n tCell and Env-i ron men,t1996,19(8):983-990.
[5]JI MENEZ S,NADEZ HDI N A N,CER MAK J.Rad i al vari ati on i n s ap fl o w i n
fi ve laurel forest tree speci es i n TenerifeC a nary Isl ands[J].Tree Physiol o-gy,2000,20:1149-1156.
[6]L U P,WAR RE M JM,ELI AS C K.Spati al variati ons i n xyle m sap fl ux den-
sit y i n t he trun k of orc hard-gro w n,mat u rem ango trees u nder changi ng soil water conditi ons[J].Tree Physi ol ogy,2000,20:683-692.
[7]M I LLER D R,VAVRI NA C R,CHRIS TENS EN T W.Meas ure m ent of sap
fl o w and transpirati on i n ri ng-porous oaks usi ng a h eat pu l se vel ocit y tech-n i que[J].Forest S cience,1980,26(3):485-494.
[8]H I R OS E S,KU ME A,TAKEUC H I S,et a.l S t e m water trans port of L it ho-
car pus e du lis,an evergreen oak w it h rad i al p orousw ood[J].T ree Physiol o-gy,2005,25:221-228.
[9]WULLS CHLEGER S D,K I NG A W.Radial vari ati on i n sap velocit y as a
fu ncti on of st e m d i a m eter an d sap wood t h i ckness i n yell ow-poplar trees [J].Tree Physi ol ogy,2000,20:511-518.[10]吴丽萍,王学东,尉全恩,等.樟子松树干液流的时空变异性研究[J].
水土保持研究,2003,10(4):66-68.
[11]孙鹏森,马履一,王小平,等.油松树干液流的时空变异性研究[J].北
京林业大学学报,2000,22(5):1-6.
[12]马履一,王华田.油松边材液流时空变化及其影响因子研究[J].北京
林业大学学报,2002,24(3):23-27.
[13]孙守家,古润泽,丛日晨,等.银杏树干茎流变化及其对抑制蒸腾措施
的响应[J].林业科学,2006,42(5):22-28.
[14]王华,赵平,蔡锡安,等.马占相思夜间树干液流的分配及其对整树蒸
腾估算的影响[J].植物生态学报,2007,31(5):777-786.
[15]徐锡磊.大叶女贞在北方绿化种植的表现[J].林业花卉,2007(11):
133-135.
[16]GR AN I ER A.Eval uati on of transp i rati on i n a d ouglas fi r stand by m eans
of sap fl ow meas u re ments[J].Tree Ph ysi o l ogy,1987,7:309-320. [17]LU P,URBAN L,Z HAO P.Gran i er p s t her m al dissi pati on probe(TDP)
met hod f or meas uri ng sap fl o w i n trees:Theory and practice[J].Act a Bo-tan i ca S i n ica,2004,46(6):631-646.
[18]ZI M MER MANNM H.Xyle m str u ct u re a nd t he ascen t of s ap[M].Berli n:
S p ri n ger-Verlag,1983.
[19]CL ARK J,GIBBS R D.S t ud i es on tree physi ol ogy?:Furt her i nvesti gati on
of seasonal changes i n moist ure c onte n t of certai n Canada f orest tree[J].
Canad i an Journal ofBotan y,1957,35:219-253.
[20]OREN R,P H ILLI PS N,E WERS B E,et a.l Sap-fl ux-scal ed trans p i rati on
res ponses t o li gh,t vapor pressure defici,t an d leaf area re ducti on i n a fl oo-ded Taxodi u m d i sti chu m forest[J].Tree Physi ol ogy,1999,19:337-347.
[21]张小由,康尔泗,司建华,等.胡杨蒸腾耗水的单木测定与林分转换研
究[J].林业科学,2006,42(7):28-32.
[22]龚道枝,王金平,康绍忠,等.不同水分状况下桃树根茎液流变化规律
研究[J].农业工程学报,2001,17(4):34-38.
(上接第7666页)
[5]郭观林,周启星,李秀颖.重金属污染土壤原位化学固定修复研究进展
[J].应用生态学报,2005,16(10):1990-1996.
[6]郑喜珅,鲁安怀,高翔,等.土壤中重金属污染现状与防治方法[J].土
壤与环境,2002,11(1):79-84.
[7]罗强,任永波,郑传刚.土壤重金属污染及防治措施[J].世界科技研究
与发展,2004,26(2):42-46.
[8]F ACCH I NELLI A,S ACCH I E,MALLEN L.Mu lti vari ate stati sti cal and
GIS-bas ed approach to i denti fy heavy m et al s ou rces i n soil s[J].En v i ron-m entalPoll uti on,2001,114:313-324.
[9]S A M S OE-PETERS EN L,LARS EN E H,LARS EN P B,et a.l Uptake of
trace el e men t s and P AH s b y fr u it and vegetable fro m con t a m i nated soil s [J].Envir on SciTechno,l2002,36:3057-3063.
[10]MA Y,DI CK I N S ON N M,WONGM H.Tox i cit y ofPb/Zn m i ne t aili ngs to
earth w or m Phereti ma and t h e eff ect ofburro w i ng on met al availability[J].
B i ol Fertil Soil s,2002,36:79-86.
[11]和莉莉,李冬梅,吴钢.我国城市土壤重金属污染研究现状和展望
[J].土壤通报,2008(5):1210-1216.
[12]D I LEK G T,BARRY JM.H eavy m etal con t a m i nati on i n h i gh w ay s oils,
co mpari son of Corp us Chri st,i Texas and C i nci nnat,i Oh i o s ho w s or gan i c matter i s k e y t o m obility[J].C l ea n Tec hn Enriron Poli cy,2003(4):335 -245.
[13]F AKAYODE S O.H eavy m etal c onta m i nati on of roadsi de top soil i n O
sogbo,N i geria:its rel ati onshi p t o traffi c densi ty and proxm i i ty to h i gh w ays [J].Environ m entalGeol ogy,2003,44:150-157.
[14]李鱼,董德明,吕晓君,等.汽车尾气中铅对公路两侧土壤的污染特征
[J].生态环境,2004,13(4):549-552.
[15]王贵,王芳.重工业城市土壤重金属含量分布特征及污染评价)))以
包头市为例[J].干旱区资源与环境,2008,22(8):170-173.
[16]张德刚,刘艳红,张虹,等.选冶矿厂周边土壤中几种重金属污染状况
调查分析[J].广东农业科学,2010(3):215-216.
[17]李杰,施泽明,张成江,等.典型城市城郊土壤重金属含量对比研究
[J].水土保持研究,2008(2):266-269.
[18]NR I A GU JO,P ACYNA JM.Qua n titti ve as sess men tofworl d w i de conta m-
i nati on of air,w at er and s oils b y trace met als[J].N at u re,1988,333:134-
139.
[19]郭廷忠,张超,张丽君.中国农业污染问题研究[J].安徽农业科学,
2009(4):1773-1775.
[20]肖振林.北镇市葡萄基地土壤重金属含量测定及质量评价[J].辽宁
农业科学,2010(1):50-52.
[21]郑袁明,陈同斌,陈煌,等.背景不同土地利用方式下土壤铅的积累
[J].地理学报,2005,60(5):791-797.[22]李杰.重庆市园地土壤重金属污染的初步调查[J].西南农业大学学
报:自然科学版,2004,26(3):322-326.
[23]何振立,周启星,谢正苗.污染及有益元素的土壤化学平衡[M].北京:
中国环境科学出版社,1998:244-246.
[24]杨春和,白晓龙,沃飞.农业废弃物污染与防治对策[J].农业环境与
发展,2008(5):115-118.
[25]辜玉红,童晓莉,钟正泽.猪日粮中添加不同剂量铜锌砷对环境污染
程度的研究[J].当代畜牧,2005(8):42-44.
[26]韩春梅,王林山,巩宗强,等.土壤中重金属形态分析及其环境学意义
[J].生态学杂志,2005,24(12):1499-1502.
[27]TESSI ER A,CA MPBELL P G C,B IS S ON M,et a.l S e quenti al e xtracti on
p rocedure f or t he speci ati on of parti cu l ate trace m etal s[J].Anal yti cal Che m istr y,1979,51(7):844.
[28]钟晓兰,周生路,黄明丽,等.土壤重金属的形态分布特征及其影响因
素[J].生态环境学报,2009(4):1266-1273.
[29]骆永明.污染土壤修复技术研究现状与趋势[J].化学进展,2009,21
(Z1):558-565.
[30]刘磊,肖艳波.土壤重金属污染治理与修复方法研究进展[J].长春工
程学院学报:自然科学版,2009,10(1):73-78.
[31]龙新宪,杨肖娥,倪吾钟.重金属污染土壤修复技术研究的现状与展
望[J].应用生态学报,2002,13(6):757-762.
[32]WAS AY S A,BAR R I NG TON S,TOKUNAG A https://www.doczj.com/doc/87847894.html,anic aci ds f or t he In-
sit u re m edi ati on of s oilspoll u te d by heavym et als:S o il fl us h i ng i n col u mns [J].Water,Air,&So i l Poll ution,2001,3:301-314.
[33]N A I D U R,KOO KANA R S,S U MNER M E.Cad m i u m s orpti on and trans-
port i n vari ab l e charge soil s[J].Environ Qua,l1997,26:602-617. [34]张秋芳.土壤重金属污染治理方法概述[J].福建农业学报,2000
(15):200-203.
[35]周启星,吴燕玉,熊先哲.重金属Cd、Zn对水稻的复合污染和生态效
应[J].应用生态学报,1994,5(4):438-441.
[36]闫大莲.重金属污染土壤修复技术探讨[J].现代农业,2007(6):58-
59.
[37]耿春女,李培军,陈素华,等.菌根生物修复技术在沈抚污水灌区的应
用前景[J].环境污染治理技术与设备,2002,3(7):51-55.
[38]李晓静,周晓阳.重金属污染与植物修复[J].北方园艺,2010(4):214
-217.
[39]REEVES R D,BAKER A JM,BAKERA J A.M eta-l accu mu l ati ng p l ants
[M]//R AS KI N I,ENS LEY B D.Phyt o re m ed i ati on of toxicmetals:usi n g p la n ts to cl ean up t he envir on m en.t NY:J ohn W il ey&Sons,2000:193-229.
[40]邢前国,潘伟斌,张太平.重金属污染土壤的植物修复技术[J].生态
科学,2003,22(3):275-279.
7756安徽农业科学2011年
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策(通用版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策 (通用版) 摘要：矿山开采为经济发展提供了资源保证,但同时也带来了一系列生态环境问题。文章介绍了我国部分地区日益发达的金属矿业造成的土壤重金属污染状况,分析了重金属元素的在环境中的存在形态、释放机理、污染特征及其生物危害。指出了金属矿山土壤重金属污染目前尚存在的问题并提出了防治土壤重金属污染的具体措施。 关键词：重金属污染；修复技术；土壤；金属矿山 CurrentSituationofHeavyMetalPollutioninSoils andCountermeasures Abstract：Miningforeconomicdevelopmenttoprovidetheresources,butalsob
ringsaseriesofecologicalenvironmentproblems.Thispaperintro ducestheareaofourcountrypartincreasinglydevelopedmetalmini ngcausedthesoilheavymetalpollutionstatus,analysisofheavyme talelementsintheenvironmentofexistenceform,releasemechanis m,thepollutioncharacteristicsandbiologicalhazards.Metalmin esoilheavymetalpollutionispointedoutexistingproblemsandput sforwardspecificmeasurestocontrolsoilheavymetalpollution. 金属矿山既是资源集中地,又是天然的土水生态环境污染源。在开采过程中流失的重金属Ｐｂ、Ｈｇ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｃｒ等是土水生态环境的重要毒害元素。。随着矿山开采年份的增加,矿山周边土壤环境中重金属不断积累,污染现象日趋严重。重金属进入土壤环境后,扩散迁移比较缓慢,且不被微生物降解,通过溶解、沉淀、凝聚、络合、吸附等过程后,容易形成不同的化学形态。当其在土壤中积累到一定程度时,就有可能通过土壤—植物(作物)系统,经食物链为动物或人体所摄入,潜在危害性极大。因此,金属矿山土壤的重金属污染问题必须引起高度关注,并采取相应措施加以防治。
2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛 承诺书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮 件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问 题。 我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他 公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正 文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反 竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）： A 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）： 所属学校（请填写完整的全名）：重庆交通大学 参赛队员 (打印并签名) ：1. 陈训教 2. 范雷 3. 陈芮 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名)：胡小虎 日期：2011 年9 月 12日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：
2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）： 评 阅 人 评 分 备 注 全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）： 全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：
城市表层土壤重金属污染分析 摘要 本文针对城市表层土壤重金属污染做出了详细的分析，对于本题中所提出的问题一，我们利用MATLAB软件对所给的数值进行空间作图，然后分别作出了八种重金属元素的空间分布特征，然后，我们利用综合指数（内梅罗指数）评价的方法，对五个区域进行了综合评价，得出结果令人满意。对于问题二，我们根据第一问和题目所给的数据进行综合分析，得出了重金属污染的主要原因来自于交通区含铅为主的大量排放，和工业区污水的大量排放等等。对于问题三，我们通过对问题一中的八张重金属元素空间分布的图可以看出，发现大多数金属都呈中心发散性传播，同时经过分析，我们发现，如果考虑大气传播和固态传播，很难得出结论，在交通区，由于是汽车尾气造成的传播，发现重金属的传播无规律可循等，所以，我们考虑液态形式的传播，以针对地表水污染物的物理运动过程，以偏微分方程为建模基础，通过和假设和模型参数的估计，得出了可能污染源位置，最后，我们对模型进行了稳定性检验即灵敏性分析和拟合检验，发现在参数变化在10%左右，模型的稳定性良好。最后我们全面分析了模型的优缺点，，最后可以用MATLAB软件得出相应的结果。为更好地研究城市地质环境的演变模式，测定污染源范围还应收集该地区的每年生活、工业等重要污染源的垃圾排放量，地下水流动方向以及每年的生物降解量，降雨量对重金属元素扩散的影响。一但有污染证据，我们可以在该污染源附近沿地下水流动方向设定更多采样点，由此，我们可以构造一个三维公式来计算污染物质浓度的浮动就可以模拟三维空间内的重金属分布影响。 关键字：表层土壤重金属污染 MATLAB 内梅罗指数偏微分方程稳定性检验灵敏性分析地质演变生物降解量
土壤重金属污染现状 摘要: 重金属作为一种持久性污染物已越来越多地被关注和重视. 重金属矿山的开采利用是造成当今世界重金属污染的主要原因,并已经严重威胁和影响人类的生存和发展.本文从我国重金属的利用入手,总结了我国近几年重金属污染的现状,分析了重金属污染物进入环境介质的途径和方式. 为促进我国矿业开发与环境的可持续发展和和谐发展,对重金属资源的合理开发利用提出措施和建议. 关键词: 重金属; 利用; 重金属污染 引言 所谓重金属污染,是指由重金属及其化合物引起的环境污染. 重金属矿山的开采及其产品的利用是重金属污染的重灾区,也是全球重金属污染的源头所在,对于矿山环境,重金属污染的主要危害对象是农作物和人. 其主要原因在于重金属被排入环境后具有永久性,且有明显的累积效应.随着人们对金属矿产品的需求量的不断增大,由此引发的环境问题日趋严重,重金属污染就是其中最为典型的一个. 以云南铅锌矿为例,云南拥有国内储量最大的兰坪铅锌矿和国内品位最富的会泽铅锌矿,它的开采量日益增大,产生的环境问题也随之日益增多,由于云南铅锌矿山布局分散,规模偏小,工艺技术落后,装备水平低,并且有相当一部分乡镇和个体私营企业没有专门的尾矿坝,尾矿、废水随意排放,加之由于当地开发无序,滥采滥挖,环保投入不足,导致矿山特别是铅锌矿山老化,品位下降,开采难度增大,造成了一定的环境污染,并使得生态环境的修复、改造和维护难以进行。 一土壤重金属污染的定义 重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大，所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属，但是它的毒性及某些性质与重金属相似，所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高，因而一般不太注意它们的污染问题，但在强还原条件下，铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。 土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金
浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术 土壤是一个开放的缓冲动力学系统，承载着环境中50%～90%的污染负荷[1-2]。随着矿产资源开发、冶炼、加工企业等规模的扩大以及农业生产中农药、化肥、饲料等用量的增加和不合理的使用，致使土壤中重金属含量逐年累积，明显高于其背景值，造成生态破坏和环境质量恶化，对农业环境和人体健康构成严重威胁。重金属在土壤中移动性差、滞留时间长、难降解，可以通过生物富集作用和生物放大作用进入到农牧产品中[3]，从而影响产出物的生长、产量和品质，潜在威胁人体健康[4]。本文对我国土壤重金属污染现状进行了简要分析，概述了土壤中重金属的来源，简单介绍了物理修复、化学修复和生物修复技术在土壤重金属污染修复方面的研究进展，以期为土壤重金属污染修复提供参考。 1我国土壤重金属污染现状 随着矿山开采、冶炼、电镀以及制革行业的蓬勃发展，一些企业盲目追逐经济利益，轻视环境保护，再加上农药、化肥、地膜、饲料添加剂等的大量使用，我国土壤中Pb、Cd、Zn等重金属的污染状况日益严重，污染面积逐年扩大，危害人类和动物的生命健康。据报道，2008年以来，全国已发生100余起重大污染事故，其中Pb、Cd、As等重金属污染事故达30多起。据2014年国家环境保护部和国土资源部发布的全国土壤污染状况调查公报显示，全国土壤环境总状况体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。据农业部对我国24个省市、320个重点污染区约548 万hm2土壤调查结果显示，污染超标的大田农作物种植面积为60万hm2，其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上，尤
重金属污染土壤修复实施方案 1工程内容 根据示范区内重金属污染区的地形地貌因子（地面坡度、覆土厚度、土层物质组成、灌溉条件）、土壤物理性质（容重、分散系数、初始入渗速度、孔隙度）、土壤化学性质（酸碱度、水溶性钙含量、氮磷钾含量）、生物因子（酶活性、微生物总量、呼吸强度）等指标，判定影响区域土壤修复与植被恢复的主要限制性因子。结合当地的气候条件及国内外相关重金属污染土壤治理修复研究技术等相关资料确定本次示范工程工程内容及总体思路： 将东岭锌业股份有限公司北侧兴隆场村涂家崖组10亩区域土壤污染严重的农田作为土壤重金属污染修复示范基地。对选取的示范基地首先进行土壤污染现状调查监测，在调查监测成果的基础上进行土地平整，一方面选取不同重金属富集植物种类及方法开展土壤重金属污染修复治理示范工作，另一方面选取不同淋洗剂采用土壤淋洗法治理修复受重金属污染土壤。对于植物修复技术，在示范区不同片区分别种植对重金属铅、镉、锌、砷等具有较强富集能的蜈蚣草、黑麦草、向日葵等绿色植物进行治理修复研究，其中，对种植向日葵片区开展在向日葵根部土壤混和添加不同人工合成的鳌合剂对比土壤重金属治理修复效果研究工作；对于物理化学修复技术中的淋洗法修复技术，在示范区内选取0.5亩土壤分别采用HCl、柠檬酸和Na2-EDTA三种常用淋洗剂和不同的淋洗次数等条件进行土壤
淋洗法重金属污染修复治理试验，利用一年时间初步取得示范治理成效，为区域土壤重金属污染治理修复工作全面开展打好坚实基础。2工程具体实施方案调查 2.1土壤现状调查监测 ①现状作采样工作图和标注采样点位图。 收集包括监测区域土类、成土母质等土壤信息资料。 收集工程建设或生产过程对土壤造成影响的环境研究资料。 收集造成土壤污染事故的主要污染物的毒性、稳定性以及如何消除等资料。 收集土壤历史资料和相应的法律（法规）。 收集监测区域工农业生产及排污、污灌、化肥农药施用情况资料。 收集监测区域气候资料（温度、降水量和蒸发量）、水文资料。 收集监测区域遥感与土壤利用及其演变过程方面的资料等。 现场踏勘，将调查得到的信息进行整理和利用，丰富采样工作图的内容。 针对示范区现状进行实地调查测量，确实示范区地形、地貌、面积、形状、地面坡度、覆土厚度、土层物质组成、灌溉条件、土壤物理性质、土壤化学性质、生物因子等指标。绘制示范区草图。 ②现状监测 根据初步调查结果，将示范区划分为近乎等面积的四个区块，在每个区块中心布设土壤环境质量现状监测采样点1个，共布设4个
精心整理 重金属污染土壤修复方案 小组成员： 一、修复目标 一定区域内植被覆盖率95%以上，蜈蚣草种植2亩、黑麦草种植2亩、向日葵种植3亩、本土植物3亩。 （容量、1 2 1个，共布设4个监测点位进行土壤环境质量现状监测。 3、采样器具准备 工具类：铁锹、铁铲、圆状取土钻、螺旋取土钻、竹片以及适合特殊采样要求的工具等。 器材类、GPS、罗盘、照相机、卷尺、铝盒、样品袋、样品箱等。
文具类：样品标签、采样记录表、铅笔、资料夹等。 4 采样、土壤采样样品流转、运输中防损、样品交接、样品制备、制样工具及容器、制样程序、风干、细磨样品、样品分装、样品保存。 五、土壤分析测定 1、测定项目 2 准确称取ρ1.19g/ml15mLHNO3ρ1.42g/ml10mlHF ρ为了达到良好的除硅效果应经常摇动坩埚。最后加入ρ1.67g/ml 冒尽。土壤分解物应呈白色或淡黄色) 斜坩埚时呈不流动的粘稠状。用稀酸溶液冲洗内壁及坩埚盖，温热溶解残渣冷却后，定容至100ml最终体积 3 标准方法(即仲裁方法) 六、土壤环境质量 1 I 他保护地区 上对植物和环境不造成危害和污染。 2、区块划分 特重污染区：采用淋洗法进行修复试验。 重污染区：采用螯合剂植物修复
一般污染区：采用富集性能好的植物 轻度污染区：采用本土现有植物修复 3、设计方案 4、田间管理 3次打药10 5、植物修复的栽植方案 式分片区开展种植。 1、施肥 2 ①、②、 3 ①、乔木栽植结束后做好管理。②、及 5cm1-2 5-10/m2,35-10g/m2,另早春及早秋应 6-7cm 4-10211月至31
论文课题土壤重金属污染现状及其治理方法 小组组长12549025 李思远 小组成员12549026 李康 12549028 王鑫 12549030 吴义超 土壤重金属污染现状及其治理方法随着社会的快速发展，土壤重金属污染日益严重。针对此，涌现了许多修复技术，而生物修复前景广阔，正日益受到重视。 现代工农业等快速发展的同时，土壤重金属污染的形势也越来越严峻。其治理方法很多，而生物修复以其无可比拟的优势正受到关注，应用前景广阔。但生物修复仍存在许多问题待解决，如超积累植物吸收重金属的机理还未研究清楚。所有这些，都阻碍了生物修复的大规模应用。 土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As，以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。这类污染范围广、持续时间长、污染隐蔽、无法被生物降解，将导致土壤退化，农作物产量和质量下降，并通过径流、淋失作用污染地表水和地下水。过量重金属将对植物生理功能产生不良影响，使其营养失调。汞、砷能抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，阻碍氮素供应。重金属可通过食物链富集并生成毒性更强的甲基化合物，毒害食物链生物，最终在人体内积累，危害人类健康。 1现状 1.1国内
国家环境保护部抽样监测30万公顷基本农田保护区土壤，发现有3.6万公顷土壤重金属超标，超标率达12.1%。 据国土资源部消息，目前全国耕地面积的10%以上已受重金属污染，约有1.5亿亩，污水灌溉污染耕地3250万亩，固体废弃物堆积占地和毁田200万亩，其中多数集中在经济相对发达地区。 据我国农业部调查数据，在全国约140万公顷的污灌区中，受重金属污染的土地面积占污灌区面积的64.8%，其中轻度污染46.7%，中度污染9.7%，严重污染8.4%。 华南部分城市50%的耕地遭受镉、砷、汞等有毒重金属污染；长三角地区有些城市大片农田受多种重金属污染， 10%的土壤基本丧失生产力。 2005年，长三角等地土壤重金属污染严重的情况，曾见诸报端，并引发舆论普遍关注和争议。土壤污染立法迫在眉睫。 对浙北、浙东和浙中的236.5万公顷农用地调查发现，不适合种农作物的农用地面积为47.2万公顷，占20%；浙北、浙中、浙东沿海三个区域中，属轻度、中度与重度重金属污染的面积分别占38.12%、9.04%、1.61%，城郊传统的蔬菜基地、部分基本农田都受到了较严重的影响。 第九届亚太烟草和健康大会中一项名为《中国销售的香烟：设计、烟度排放与重金属》的研究报告称：13个中国品牌国产香烟中铅、砷、镉等重金属成分含量严重超标，其含量最高超过拿大产香烟3倍以上！ 2009年8月，陕西凤翔县发现大量儿童血铅含量严重超标，后确认是附近的陕西东岭冶炼公司的铅排放所导致。 1.2国外 英国早期开采煤炭、铁矿、铜矿遗留下的土壤重金属污染经过300年依然存在。1996到1999年间，英格兰和威尔士尝试挖出污染土壤并移至别处，但并未根本解决问题。从20世纪中叶开始，英国陆续制定相关的污染控制和管理的法律法规，并进行土壤改良剂和场地污染修复研究。 日本的土地重金属污染在上世纪六七十年代非常严重。其经济的快速增长导致了全国各地出现许多严重环境污染事件，被称为四大公害的痛痛病、水俣病、第二水俣病、四日市病，就有三起和重金属污染有关。 荷兰在工业化初期土地污染问题严重。从20世纪80年代中期开始，加强土壤的环境管理，完善了土壤环境管理的法律及相关标准。国土面积4.15万平方
土壤重金属污染状况及修复 中文摘要：重金属污染因具有毒性、易通过食物链在植物，动物和人体内累积，对生态环境和人体健康构成严重威胁。随着工业快速发展、农药及化肥的广泛使用，农田土壤重金属污染越来越严重，研究农田土壤重金属污染现状及修复技术对农产品安全具有重要意义。综合国内外农田土壤重金属污染状况，农田土壤重金属污染主要来源于固体废弃物堆放及处置、工业废物大气沉降、污水农灌和农用物质的不合理施用。该文综述了国内外有关农田重金属污染土壤修复技术（物理修复、化学修复、生物修复、农业生态和联合修复）的研究进展，并针对各种修复方法，阐述了其原理、修复条件、应用实例及其优缺点，重点论述了植物修复的机理和应用，提出了草本与木本联合修复可有效提高农田土壤重金属复合污染的修复效率，为农田土壤土壤重金属复合污染修复提出了新的途径。最后在对已有研究分析的基础上，提出了联合修复技术（如生物联合技术、物理化学联合技术和物理化学—生物联合技术）可以在一定程度上克服使用单一修复手段存在的缺点，可提高复合污染的修复效率、降低修复成本，未来应深入探索联合修复技术间的相互作用机理，以期为农田土壤重金属综合治理与污染修复提供科学依据。 关键词：农田土壤；重金属；污染；修复技术 Abstract; Heavy metal pollution caused by toxic, easily in the food chain through plants, animals and humans in vivo accumulation of the ecological environment and pose a serious threat to human health. With the rapid development of industry, the widespread use of pesticides and fertilizers, agricultural soil heavy metal pollution is getting worse, research Soil Heavy Metal Pollution and Remediation Technology is important for the safety of agricultural products. Comprehensive Farmland Soil Heavy Metal Contamination at home and abroad, mainly from heavy metals in soils contaminated solid waste deposits and disposal of industrial waste atmospheric deposition, sewage unreasonable application of agricultural irrigation and agricultural materials. This paper reviews the related farmland abroad Heavy Metal Contaminated Soil Research Progress (physical restoration, chemical remediation, bioremediation, ecological agriculture and bioremediation) repair, and for a variety of repair methods, described its principle, to repair the condition, application examples its advantages and disadvantages, Focuses on the mechanism and application of phytoremediation, herbaceous and woody proposed bioremediation can effectively improve the efficiency of heavy metals in soils repair compound contaminated soil farmland soil heavy metals contamination fixes proposed a new way. Finally, the existing research and analysis based on the proposed joint repair techniques (such as bio-technology joint, joint technical and physical chemistry physical chemistry - Biotechnology United Technologies) can overcome the disadvantages of using a single repair means exist to some extent, can improve repair efficiency combined pollution, reduce repair costs, Future should further explore the mechanism of interaction between the United repair techniques, with a view to the comprehensive management of heavy metals in soils and pollution remediation provide a scientific basis. Keywords: Soil; heavy metal; pollution; repair technology 1 土壤中重金属的污染现状 土壤作为开放的缓冲动力学体系，在与周围的环境进行物质和能量的交换过程中，不可避免地会有外源重金属进入这个体系! 重金属对土壤的主要污染途径是工业废渣、废气 中重金属的扩散、沉降、累积，含重金属废水灌溉农田，以及含重金属农药、磷肥的大量施用! 外来重金属多富集在土壤的表层!.工业生产上重金属释放到环境中的主要途径有采矿、冶炼、燃
中国耕地土壤重金属污染概况 摘要：依托收集的耕地土壤重金属污染案例资料，建立了我国138个典型区域的耕地土壤重金属污染数据库，并利用《土壤环境质量标准》（GB15618—1995）中的二级标准作为评价标准，测算了我国耕地的土壤重金属污染概况。研究表明：（１）我国耕地的土壤重金属污染概率为16.67%左右，据此推断我国耕地重金属污染的面积占耕地总量的1/6左右；（２）耕地土壤重金属污染等别中，尚清洁、清洁、轻污染、中污染、重污染比重分别为68.12%，15.22%，14.49%，1.45%，0.72%；（３）８种土壤重金属元素中，Ｃｄ污染概率为25.20%，远超过其他几种土壤重金属元素；此外，也有一些区域发生Ni，Hg，As和Pb土壤污染，但是Ｚｎ、Ｃｒ和Ｃｕ元素发生污染的概率较小；（４）辽宁、河北、江苏、广东、山西、湖南、河南、贵州、陕西、云南、重庆、新疆、四川和广西１４个省、市和自治区可能是我国耕地重金属污染的多发区域，特别是辽宁和山西的耕地土壤重金属污染可能尤其严重。 关键词：土壤污染；重金属；耕地；污染概率 过去的50年中，大约有2.2万ｔ的Cr，9.39×10５ｔ的Cu，7.89×10５ｔ的Pb 和1.35×10６ｔ的Zn排放到全球环境中，其中大部分进入土壤，引起了土壤重金属污染。随着我国工业和城市化的不断发展，工业和生活废水排放、污水灌溉、汽车废气排放等造成的土壤重金属污染问题也日益严重。重金属污染不仅能够引起土壤的组成、结构和功能的变化，还能够抑制作物根系生长和光合作用，致使作物减产甚至绝收。更为重要的是，重金属还可能通过食物链迁移到动物、人体内，严重危害动物、
土壤重金属污染的危 害及修复
土壤重金属污染的危害及修复 摘要:土壤重金属污染问题越来越引起人们关注,阐明了土壤中重金属污染的来源、污染情况及造成的危 害,主要综述了目前国内专家、学者对土壤污染及生物修复的研究进展,结合我国具体情况,提出一些自己的看法. 关键词:土壤;重金属污染;生物修复 土壤重金属污染是指人类活动将重金属加入到土壤中,致使土壤中重金属含量明显高于原有含量,并造成生态环境恶化 的现象[1].环境污染方面所指的重金属主要指对农作物和人畜生物毒性显著的Hg、Cd、Pb、Cr、以及类金属As,还包括具有毒 性的Zn、Cu、Co,Ni、Sn、V等污染物,后者在常量下对作物和人体是营养元素,过量时则出现危害.加强土壤污染的化学及生态 研究对推动绿色食品和生态农业的发展具有重要意义. 1土壤中重金属元素的来源和污染状况 除了来自于土母质本身的重金属,土壤重金属污染主要来自于人类活动.研究表明:Pb、Cd、Hg、As与大气污染有直接关 系[2].来源于象汽车含铅汽油燃烧排放的尾气、工农业生产、汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的气体,它们经过自然沉降和 雨淋进入土壤.公路、铁路两侧土壤中的重金属污染主要是Pb、Cr、Zn,Cu、Co、Cd等,大气汞的干湿沉降也可引起土壤中汞含 量的增高.
城市大量的工业废水流入河道,其中含有的许多重金属离子,随着污水灌溉、污泥施肥而进入土壤.太原、淮阳污灌区土 壤中重金属的含量自污灌以来逐年增高.广州市郊污灌区农田中Pb、Cd、Hg、Cr、As等重金属污染超过临界值,残留超标率分 别达16%、100%、68%、16%和52%[3、4].研究还表明:用城市污水污泥改良土壤,重金属Hg、Pb、Cr的含量明显增加,青菜中 的Pb、Zn、Cu、Cd、Ni也增加[5]. 胡永定[6]通过对徐州荆马河区域土壤重金属污染成因的分析和研究,发现Cd是由垃圾施用和农灌引起的,Pb、Zn、Cu、Cr 是由垃圾施用引起的,As是农田灌溉引起的,Hg是各种途径都有.另外城市生活垃圾、车辆废弃物、垃圾堆放场附近土壤中重 金属的含量都高于当地土壤背景值,如北京郊区某垃圾场周边土壤中Cd含量是对照组的8倍.金属矿山的开采、有色金属的 冶炼排放的废水、重金属冶炼矿渣的堆放,工厂烟囱的排放物等,随着降雨淋溶被带入水环境或直接进入土壤,都会成为土壤 重金属的来源.许多研究表明:随着磷肥、复合肥的大量施用,土壤有效镉的含量在不断增加,作物吸收镉量也相应增加.据马 耀华等对上海地区菜园土研究发现:施肥后,Cd的含量从0.1mgkg- 1上升到 0.32mg kg- 1.魏秀国等人通过对广州市蔬菜地 土壤重金属污染状况调查及评价发现:铅污染最为普遍,其次是砷污染;就污染的程度而言,镉污染最为严重,其次为砷[7].
ICS 13.020.01Z 05 湖 南 省 地 方 标 准 DB43 DB43/T1165-2016
目次 前言..........................................................................................................................................................II 1主要内容和适用范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 4土地利用类型 (2) 5标准分级 (2) 6目标污染物种类 (2) 7标准值 (2) 8监测要求 (3) 9标准实施 (4)
前言 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，防治土壤污染，保护土壤资源和土壤环境，保障人体健康，加强重金属污染场地土壤环境保护监督管理，指导重金属污染场地土壤修复工作，制定本标准。 本标准由湖南省环境保护厅提出并归口。 本标准起草单位：湖南省环境保护科学研究院。 本标准主要起草人：陈灿、文涛、万勇、钟振宇、付广义。 本标准于2016年3月29日首次发布。
重金属污染场地土壤修复标准 1主要内容和适用范围 本标准规定了湖南省重金属污染场地土壤修复指标、限值和监测方法。 本标准适用于湖南省重金属污染场地土壤修复工程效果评价、验收。 对于有特殊要求的重金属污染场地，经省级以上人民政府环境保护行政主管部门批准，土壤修复工程效果评价、验收可参照《污染场地风险评估技术导则》。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB3838地表水环境质量标准 GB15618土壤环境质量标准 HJ25.1场地环境调查技术导则 HJ25.2场地环境监测技术导则 HJ25.3污染场地风险评估技术导则 HJ/T166土壤环境监测技术规范 HJ557固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 污染场地contaminated site 对潜在污染场地进行调查和风险评估后，确认污染危害超过人体健康或生态环境可接受风险水平的场地，又称污染地块。 3.2 土壤修复soil remediation 采用物理、化学或生物的方法固定、转移、吸收、降解或转化场地土壤中的污染物，使其含量或浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害物质的过程。 3.3 目标污染物target contaminant 在场地环境中其数量或浓度已达到对生态系统和人体健康具有实际或潜在不利影响的，需要进行修复的关注污染物。 3.4 修复目标值remediation target 污染场地经修复后，目标污染物应达到的规定指标限值。
土壤重金属污染现状及其治理方法摘要随着社会的快速发展，土壤重金属污染日益严重。针对此，涌现了许多修复技术，而生物修复前景广阔，正日益受到重视。 关键词土壤重金属污染生物修复超积累植物 Abstract: With the rapid development of the society, the heavy metal pollution of the soil is growing worse and worse. Facing this situation, there have been many repairing technologies. The Bioremediation has a broad prospect and is at a premium. Keywords:heavy metal pollution of the soil；Bioremediation；hyper accumulator 现代工农业等快速发展的同时，土壤重金属污染的形势也越来越严峻。其治理方法很多，而生物修复以其无可比拟的优势正受到关注，应用前景广阔。但生物修复仍存在许多问题待解决，如超积累植物吸收重金属的机理还未研究清楚。所有这些，都阻碍了生物修复的大规模应用。 土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As，以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。这类污染范围广、持续时间长、污染隐蔽、无法被生物降解，将导致土壤退化，农作物产量和质量下降，并通过径流、淋失作用污染地表水和地下水。过量重金属将对植物生理功能产生不良影响，使其营养失调。汞、砷能抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，阻碍氮素供应。重金属可通过食物链富集并生成毒性更强的甲基化合物，毒害食物链生物，最终在人体内积累，危害人类健康。 1现状 1.1国内 国家环境保护部抽样监测30万公顷基本农田保护区土壤，发现有3.6万公顷土壤重金属超标，超标率达12.1%。 据国土资源部消息，目前全国耕地面积的10%以上已受重金属污染，约有1.5亿亩，污水灌溉污染耕地3250万亩，固体废弃物堆积占地和毁田200万亩，其中多数集中在经济相对发达地区。 据我国农业部调查数据，在全国约140万公顷的污灌区中，受重金属污染的
2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）： 全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：
城市表层土壤重金属污染分析 摘要 随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加，人类活动对城市环境质量的影响日显突出。城市工业、经济的发展，污水排放和汽车尾气排放等均能引起城市表层土壤重金属污染。而重金属污染对城市环境和人类健康造成了严重的威胁，因此对城市表层土壤重金属污染的研究具有重大意义。 对于问题1，先用MATLAB软件对所给数据进行处理，插值拟合得出8种主要重金属元素在该城区的空间分布图；再用内梅罗综合污染指数评价法建立模型进行求解。首先用EXCEL对数据进行分析，得出各区的8种重金属的平均浓度；然后结合MATLAB软件求出各 各种元素之间及其与海拔之间的相关系数矩阵和相关度；然后结合第一问给出的空间分布图和区域散点图，参照主要重金属含量土壤单项污染的指数，分析得出各重金属污染的主要原因主要来自工业区、主干道路区和生活区。 对于问题3，由上述问题的分析可以认为重金属的分布是连续的，物质的扩散从高浓度向低浓度进行。在模型一数据处理基础上建立遍历搜索模型，结合MATLAB软件求出重金属空间分布中的极值点即可能的污染源，得出极值点后再结合《国家土壤环境质量标准》通过MATLAB软件对极值点进行筛选，得出8种重金属元素的主要污染源。 对于问题4，对所建立的模型进行分析，找出了各个模型的优缺点。然后分析影响城市地质演化模型的因素，为更好地研究城市地质环境的演变模式，从动态和多元的角度出发，还应搜集采样点的长期动态数据和岩石、土壤、大气、水和生物等因素的相关信息，分别建立动态动态传播模型和城市地质环境的综合评价预测模型。 关键词：梅罗综合污染指数评价法污染等级相关矩阵遍历搜索模型污染源
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910351179.8 (22)申请日 2019.04.28 (71)申请人 北京建工环境修复股份有限公司 地址 100015 北京市朝阳区京顺东街6号院 16号楼 (72)发明人 王祺 郭丽莉 熊静 李书鹏 何玮淑 宋倩 王蓓丽 阎思诺 (74)专利代理机构 北京三聚阳光知识产权代理 有限公司 11250 代理人 李静 (51)Int.Cl. B09C 1/00(2006.01) B09C 1/08(2006.01) (54)发明名称 一种农田土壤重金属污染的修复方法 (57)摘要 本发明属于土壤保护技术领域，具体涉及一 种农田土壤重金属污染的修复方法。该方法采用 重金属钝化剂与土壤混合均匀，养护后种植第一 农作物，然后种植超富集植物，同时施加重金属 活化剂，再然后施加钝化剂，种植第二农作物后， 先施加重金属钝化剂可以有效降低重金属淋失 风险，同时避免重金属富集于农作物内，而后再 施用重金属活化剂，种植超富集植物，吸收重金 属，降低土壤中重金属的含量，植物根系未覆盖 范围内土壤中的重金属由于重金属钝化剂的存 在保持低淋失风险。本发明采用植物富集技术和 施加重金属钝化剂的方法既可以从根本上去除 重金属的问题，又可以在种植作物时对重金属进 行钝化处理， 提高了土壤的使用效率。权利要求书1页 说明书9页CN 110014032 A 2019.07.16 C N 110014032 A
权 利 要 求 书1/1页CN 110014032 A 1.一种农田土壤重金属污染的修复方法，其特征在于，包括以下步骤， 种植农作物前先将重金属钝化剂与土壤翻耕10-30cm混合均匀，养护12-17天； 春茬时期，种植第一农作物，待所述第一农作物收获后，种植超富集植物，同时施用重金属活化剂； 秋冬茬前收获超富集植物，然后再施加重金属钝化剂，翻耕10-30cm混合均匀，养护12-17天； 秋冬茬时期，种植第二农作物，收获所述第二农作物后，种植超富集植物的同时施加重金属活化剂或休耕至来年春茬前； 其中，所述超富集植物包括香根草、蓖麻、东南景天、龙葵、忍冬或密毛蕨；所述第一农作物包括小麦、蚕豆、玉米或大豆；所述第二农作物包括玉米、大豆、甘薯、谷子、花生或烟草。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钝化剂为改性蛭石、改性生物炭和改性海泡石中的至少一种。 3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述重金属钝化剂的用量为50-150kg/亩。 4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述活化剂包括腐植酸、聚天门冬氨酸、聚谷氨酸、衣康酸、山梨糖醇、柠檬酸、微生物菌剂和促根剂； 所述促根剂包括亚氨基二琥珀酸、[9,9-二(2-乙基己基)-9H-芴-2,7-二基]二硼酸和4-硝基苯基-β-D-纤维二糖苷中的至少一种； 所述微生物菌剂包括枯草芽孢杆菌、绿木霉菌、地衣芽孢杆菌、尿素酶芽孢杆菌、酵母菌、假单胞菌中的至少一种。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述活化剂中各组分的质量分数为，20-25％腐殖酸、15-20％聚天门冬氨酸、15-20％聚谷氨酸、15-20％衣康酸、8-10％山梨糖醇、8-10％柠檬酸、3-5％微生物菌剂和0.5-2％促根剂。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述活化剂的制备方法包括，将25％腐殖酸、20％聚天门冬氨酸、15％聚谷氨酸、20％衣康酸、8％山梨糖醇、8％柠檬酸，干燥、研磨后过筛去杂质，用水溶解，加入0.5％促根剂，混匀分散，喷雾干燥后加入3.5％微生物菌剂，制得粉状重金属活化剂。 7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述活化剂的用量为3-10kg/亩。 2
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/87847894.html, 土壤中重金属污染的现状研究 作者：董续郎朗 来源：《科学与财富》2016年第05期 摘要：土壤中重金属污染存在着巨大的环境风险。城市环境中的土壤重金属污染已经成 为普遍关注的环境问题。本文针对重金属污染的特点与来源，以及各国对土壤中重金属污染的现状进行研究，阐述了土壤重金属污染不同的危害，包含改变土壤性质的直接危害以及对空气环境和水环境的污染的间接危害，最重要的是这些危害导致对人类健康生活的影响。加强社会各界对土壤中重金属元素污染的认识，以推动对土壤中重金属污染的重视及研究。 关键词：土壤；城市：污染；重金属元素 土壤中的重金属污染已经成为当今环境科学中重要的研究内容，尤其是城市的土壤重金属污染越来越多的被人们关注。城市作为人们生活和生产高度聚集的场所，人口相对集中，种种人类活动都非常容易造成城市的污染。本文针对土壤重金属污染的来源及危害加以阐述，增加读者对土壤污染的重视。 1 土壤重金属污染概况 重金属指的是密度大于5.0g/cm3的45种化学元素，但是因为每一种重金属元素在土壤中的毒性区别很大，所以在环境科学中通常关注锌、铜、锡、钒、汞、镉、钴、镍、铅、铬、钴等。硒和砷两种非金属元素它们的毒性及某些性质与重金属相似，因此也将硒元素和砷元素列入重金属污染物的范围内[1]。由于土壤中本身含有的铁和锰含量较高，因而一般不太注意它 们的污染问题，但在某些强还原条件下，铁和锰所引起的毒害却不能被忽视[2]。 中国作为发展中国家，工业科学上的发展越来越重要，但是由此造成的污染也在加剧。城市作为人口密集的区域，汽车尾气的排放成为了土壤中重金属污染的主要来源。吴学丽[3]等 人运用地累积指数法研究了沈阳地区浑河、细河及周边农田的土壤中重金属污染状况，发现这些地区土壤中汞元素和锌元素含量较高。兰砥中[4]等人研究湘南某铅锌矿区事故之后导致周 围土壤的重金属污染情况，运用单因子指数和潜在生态风险指数评价土壤污染状况，发现该地区土壤中铅、锌、铜、镉等重金属污染严重，其中镉的污染指数最高。 国外学者早在20世纪末就针对城市中土壤中重金属污染进行研究，在英国的几大城市中对土壤中的汞、铅等重金属元素进行调查，他们观察到这几个城市中的土壤重金属污染与英国的工业发展活动与周围居民区的繁荣与否有着直接的关系。世界各个国家正逐步开展城市中土壤中重金属污染的研究。在对葡萄牙、苏格兰、斯洛文尼亚、西班牙、意大利和瑞典这6个欧洲国家城市土壤中的重金属总浓度进行调查研究，发现葡萄牙地区中汞的浓度比苏格兰低，可能是由于燃煤发电和取暖导致的[5]。
土壤重金属污染及其生物修复研究综述摘要： 本文主要综述了土壤重金属污染的危害及影响，以及土壤重金属污染中用以去除在土壤中累积的重金属的各种生物修复技术、特点、机理等进行了综述。重点论述了植物、微生物、动物对重金属污染土壤的修复技术方面的研究进展，最后对生物修复的发展前景进行展望，并在此基础上提出了一些见解和看法。 关键词： 土壤污染；重金属；生物修复 土壤是人类赖以生存的基本条件。近年来，随着人口急剧增长，人类对土地资源的过度开发，导致土地质量下降、生产能力退化。而在农业生产中使用化肥与农药以及如生长激素等化学物质，土壤中某些成分含量过高，致使其物理、化学和生物学性质发生变化，土壤功能受到损害，微生物活动受到影响，土地肥力下降，影响农作物的产量与品质，威胁着人类的健康，也影响到国民经济的发展。目前,土壤重金属污染的总体形势相当严峻。目前，中国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积约占总耕地面积的15％。据不完全调查,全国受污染的耕地约有1000万km。据估算,全国每年因重金属污染而损失的粮食达1200万吨,直接经济损失超过200亿元。因此，寻找高效并对环境影响小的土壤污染防治和修复方法成为当务之急。 1.土壤重金属污染 1.1重金属土壤生态结构和功能稳定性的影响 大多数重金属在土壤中相对稳定，但是大量的重金属进入土壤后，就很难在生物物质循环和能量交换过程中分解，更难以从土壤中迁出，逐渐对土壤的理化性质、土壤生物特性和微生物群落结构产生明显不良影响，进而影响土壤生态结构和功能的稳定。大量研究证明： 重金属污染的土壤，其微生物量比正常使用有机粪肥的土壤低得多，且减少了土壤微生物群落的多样性。重金属对土壤污染程度的进一步加剧，使生物