土壤重金属污染毕业设计

宁夏防沙治沙职业技术学院毕业论文（设计）姓名_______________________班级_______________________指导教师_______________________学制_______________________完稿日期_______________________土壤重金属污染现状及其特点森林保护汪建指导教师詹振楠摘要土壤重金属污染已成为不可忽视的严重环境污染问题，直接关系到农产品的质量和安全。

本文对土壤重金属污染的危害、来源及污染现状进行了概述，并在此基础上介绍了工程、化学及生物等方面的土壤重金属污染治理措施。

关键词：土壤重金属污染污染现状污染危害目录1绪论 (3)2国内土壤重金属污染现状 (3)3人类活动导致的土壤重金属污染 (4)3.1 工业活动导致的土壤重金属污染 (4)3.2 农业生产活动导致的土壤重金属污染 (4)3.3 交通运输造成的土壤重金属污染 (5)4土壤重金属污染的危害 (5)4.1 对土壤生态结构和功能稳定性的影响 (5)4.2 对植物的影响 (5)4.3 对人类健康的危害 (6)5土壤重金属污染的修复技术 (6)5.1 工程物理法 (6)5.2 化学修复法 (7)5.3 生物修复 (7)6展望 (7)结论 (2)致谢 (3)参考文献 (4)1绪论土壤环境是地球陆地表层环境系统的组成部分，既是人类赖以生存的自然环境，又是地球上生物生存、栖息和繁衍的场所。

土壤环境的特性在一定程度上决定了人类和生物种群的生存与发展。

据国家环境保护总局发布的2000年中国环境状况公报上数据：对30万公顷基本农田保护区土壤有害重金属抽样检测，其中3.6万公顷土壤重金属超标，超标率达12.1%（何盈，2006）。

由此可见，在局部地区土壤重金属污染已威胁到人们的食品安全。

因此，研究、掌握土壤重金属污染的原因及防治是迫切需要解决的土壤污染问题之一。

本文介绍了土壤重金属污染的几方面来源，及现有的土壤重金属防治对策。

2国内土壤重金属污染现状土壤重金属污染是一个难以解决的全球性的棘手问题，目前，中国部分地区土壤重金属污染已相当严重。

据中国农业部的调查结果，我国污水灌区面积约140 万hm2,遭受重金属污染的土地面积占污灌总面积的 64.18 %。

其中，轻度污染面积占 46.17 %,中度污染面积占 9.17 %，严重污染面积占 8.14 %，并且以 Hg 和 Cd 的污染面积最大（陈志良, 2002）。

我国遭受污染的耕地面积已接近 2000 万hm2，约占耕地面积的 1/5。

土壤环境质量直接关系到农产品的产量和安全，全国每年受重金属污染的粮食多达 1200 万t，因重金属污染而导致粮食减产高达 1000 多万t，合计经济损失至少 200 亿元（骆永明, 2006）。

华南地区部分城市有 50％的农地遭受 Cd、As、Hg 等重金属污染，广州近郊因污水灌溉而污染农田 2700 hm2，因施用污染底泥造成 1333 hm2的土壤被污染，污染面积占郊区耕地面积的 46％（戴军, 1995）。

上海农田耕层土壤 Hg、Cd 含量增加了 50％，天津近郊因污水灌溉导致 2.3 万hm2农田受重金属污染，沈阳张士灌区重金属污染面积达 2500 多hm2（杨苏才, 2006）。

国内蔬菜重金属污染调查结果显示，中国菜地土壤重金属污染形势更为严峻。

珠三角地区近 40 %菜地重金属污染超标，其中 10％属“严重”超标（茹淑华, 2006）。

重庆蔬菜重金属污染程度为Cd>Pb>Hg ，近郊蔬菜基地土壤重金属 Hg 和 Cd 出现超标，超标率分别为 6.7％和 36.7％（唐书源, 2003）。

3人类活动导致的土壤重金属污染3.1 工业活动导致的土壤重金属污染工业过程中广泛使用重金属元素，工矿企业将未经严格处理的废水直接排放，使得它们周围的土壤容易富集高含量的有毒重金属。

工业废弃物在堆放或处理过程中，由于日晒、雨淋、水洗重金属极易移动，以辐射状、漏斗状向周围土壤、水体扩散。

据统计，中国因工业“三废”污染的农田近700万公顷，使粮食每年减产100亿公斤。

3.2 农业生产活动导致的土壤重金属污染农业生产，尤其是近代农业生产过程中含重金属的化肥、有机肥、城市废弃物和农药的不合理施用以及污水灌溉等，都可以导致土壤中重金属的污染。

重金属元素是肥料中报道最多的污染物质，化肥中品位较差的过磷酸钙和磷矿粉中含有微量的As、Cd 重金属元素。

中国自上世纪60年代至今，污灌面积迅速扩大，以北方旱作地区污灌最普遍，约占全国污灌面积的90%以上，污灌导致土壤重金属 Hg、Cd、As、Cu 等含量的增加（郑喜坤, 2002）。

此外，农业生产中的畜禽养殖业也是一个不可忽视的重要方面。

随着规模养殖业的发展，其对周围土壤的污染也越来越严重，其原因是使用的配方饲料中往往添加适当比例的重金属元素（夏家淇, 1996），饲料本身也存在被污染的问题，饲料中过量的重金属元素通过所饲养动物排泄到土壤或水域中，或通过有机肥的形式施人农田。

3.3 交通运输造成的土壤重金属污染道路两侧土壤中的污染物主要来自汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘的沉降，而污染元素则主要为Pb、Cu、Zn 等元素（李波, 2005）。

它们来自于含铅汽油的燃烧和汽车轮胎磨损产生的粉尘，据有关材料报导，汽车排放的尾气中含Pb量多达 20μg/L-50μg/L，它们一般以道路为中心成条带状分布，强度因距离公路、铁路、城市以及交通量的大小有明显的差异。

研究发现在公路两侧50m的距离有被污染的痕迹，每月每平方米累积的易溶性污染物在4g-40g。

进入环境的强度顺序为：Cu、Pb、Co、Fe 和 Zn。

4土壤重金属污染的危害4.1 对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，一旦进入土壤，很难在生物物质循环和能量交换中分解，难以从土壤中迁出，从而对土壤的理化性质、土壤生物特性和微生物群落结构产生明显不良影响，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，其微生物生物量比正常使用粪肥的土壤低得多，并且减少了土壤微生物群落的多样性。

4.2 对植物的影响土壤中不论是植物生长必需还是不需的重金属元素的浓度在一定范围内不至于影响到植物的生长，但当浓度过高，植物富集于体内的含量超过了本身的富集阈度值，植物就会发生毒害，甚至死亡。

污染土壤中的重金属通过作物根部的吸收进入作物体内，蓄积到一定程度后会对作物产生毒害。

对Cd污染条件下小白菜和菜豆幼苗生长的研究发现，30mol/L的Cd使小白菜和菜豆的生长受到抑制，表现为株高、主根长度下降，叶面积锐减等，其原因可能在于Cd光合作用与蛋白质合成的干扰以及膜系统损伤造成的代谢紊乱等。

由于重金属对根部生长发育的抑制作用，作物对营养元素的吸收和运输受到影响。

研究表明，复合污染条件下，不同重金属的协同和加和作用加剧对农作物的危害。

4.3 对人类健康的危害土壤重金属被植物吸附和积累后，并通过食物链富集到人和动物体内，从而危害人畜健康，引发癌症等疾病，如水俣病、骨痛病等都是典型例证。

重金属及其化合物在身体各部分的累积是不同的，决定与本身的化学结构和亲和力，大脑对Cd、Pb积累较多，胃对As、Cd积累较多等。

肺对Sn、Se积累较多，骨骼对Cd、Pb积累较多等。

以Pb中毒时对全身各系统和器官均产生危害，尤其是神经系统、造血系统、循环系统和消化系统。

Pb中毒时，出现高级神经机能障碍。

严重中毒时，引起血管管壁抗力减低，发生动脉内膜炎、血管痉挛和小动脉硬化。

Pb中毒还发生绞痛，还可以造成死胎、早产以及婴儿精神呆滞等病症。

5土壤重金属污染的修复技术土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点。

土壤中有害重金属积累到一定程度，不仅会导致土壤退化，农作物产量和品质下降，而且还可以通过径流、淋失作用污染地表水和地下水，恶化水文环境，并可能直接毒害植物或通过食物链途径危害人体健康。

目前，世界各国对土壤重金属污染修复技术进行广泛的研究，取得了可喜的进展。

具体有如下几种修复措施。

5.1 工程物理法工程物理法是指用物理(机械)、物理化学原理治理污染土壤的一类方法。

常见的方法有：客土法和淋洗法。

客土法主要包括客土、换土和深耕翻土等措施。

通过客土、换土和深耕翻土与污土混合，可以降低土壤中重金属的含量，减少重金属对土壤-植物系统产生的毒害，从而使农产品达到食品卫生标准。

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去，再把富含重金属的废水进一步回收处理的土壤修复方法。

淋洗法只适合在中壤土、砂壤土和砂土等透水性好的土壤上使用，在粘土上难以实行。

淋洗法对重污染土壤的治理效果较好，但易造成地下水污染，虽然可使重金属离子淋洗出土壤，但同时也会使土壤中的营养元素淋失，造成土壤肥力的下降。

5.2 化学修复法化学修复方法主要包括施用改良剂法和沉淀法。

使用改良剂法是根据土壤缓冲性原理，施用改良剂可降低土壤重金属污染物的水溶性、扩散性和生物有效性，减轻重金属对生态环境的危害。

沉淀法是利用一些物质与重金属形成沉淀，来降低土壤溶液中重金属离子的溶解度，从而有效地降低植物体的重金属浓度。

5.3 生物修复生物修复是利用生物技术治理污染土壤的一种新方法。

利用生物削减、净化土壤中的重金属或降低重金属毒性。

由于该方法效果好，易于操作，日益受到人们的重视，成为污染土壤修复研究的热点。

以农业生态修复为例。

农业生态修复主要包括两个方面：一是农艺修复措施，包括改变耕作制度，调整作物品种，种植不进入食物链的植物，选择能降低土壤重金属污染的化肥或增施能够固定重金属的有机肥等措施，来降低土壤重金属污染；二是生态修复，通过调节诸如土壤水分、土壤养分、土壤pH值和土壤氧化还原状况及气温、湿度等生态因子，实现对污染物所处环境介质的调控。

我国在这一方面研究较多，并取得了一定的成效。

但利用该技术修复污染土壤周期长，效果不显著。

6展望当前土壤重金属污染问题越来越严重，关于土壤污染修复技术的研究也越来越受到研究人员的关注。

目前，绝大部分工作尚处在实验室模拟实验阶段，达到现场应用程度的成熟方法很少。

在选择修复技术时，应根据污染物的性质（如种类、形态、浓度等）、土壤条件（如pH、渗透性、地下水等）、污染程度、预期的修复目标，实践限制、成本、修复技术的适用范围等因素加以综合考虑，选择最适合的修复技术或其组合，达到高效，低耗的双重效果。

结论（1）中国部分地区土壤重金属污染情况严重，已经直接威胁到农产品质量安全。

（2）必须坚持“预防为主、防治结合、综合治理”的方针,保护生态环境。

（3）重金属污染土壤治理技术研究及应用虽有一定的发展,但尚处于试验开发阶段。