重金屬污染及其防治措施范文

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【關鍵詞】 高速公路；重金屬污染；防治措施

隨著我國經濟和社會的快速發展，交通在國民生活中日趨顯示出它的重要性，高速公路的建設也勢在必行。大規模地修建高速公路，有效地促進了國家經濟快速發展，方便了人民生活；然而，與此同時，在高速公路建設及營運過程中也給我們帶來了嚴重的生態破壞與環境污染問題。土壤是大氣、水體及固體廢棄物中污染物在環境中遷移、滯留和沉積的目標，是長期環境污染的承受者。隨著社會經濟的飛速發展和人口的不斷增加，土壤作為人類賴以生息的資源，越來越暴露出不堪重負的跡象。因此，研究高速公路建設所帶來的土壤污染問題及其防治對策就顯得尤為重要，對于保護環境、促進我國高速公路的建設與發展具有重要的指導意義，同時也可為我國高速公路建設環境治理和管理提供科學依據。

1. 高速公路建設對環境的影響

高速公路作為人類生存和發展所必需的開發建設活動，會對周圍的環境產生直接或間接的影響，這些影響一般可分為兩大類：一類是對自然環境的破壞，如水土流失、植被破壞等，嚴重時引起生態平衡失調、氣候異常；另一類是環境污染，如噪聲、廢水、廢氣和塵埃等。總的說來，主要有以下幾個方面的影響。

1.1對社會、經濟的影響。高速公路建成后，會對沿線的社會結構、經濟發展、文化環境等產生影響：首先，公路建成后會增大沿線地區的交通量，增加該地區的交通事故，在一定程度上干擾附近居民的出行，割裂了村莊間的原有聯系；其次，公路建成后，使沿線各地區的土地功能發生變化，將單一的農業用地、開發用地或商業用地轉變為多行業提供服務的特殊用地，同時也促進了沿線土地資源的開發。公路建設會造成一定數量居民的拆遷，使沿線居民人口結構及需求發生變化，改變了原有居民的聯系及交往方式；對沿線兩側居民交往產生阻隔，影響區域經濟布局和產業結構；高速公路的修建，會破壞一些原有的歷史文化遺址、名勝風景及保護區，產生視覺污染。高速公路建設在對沿線區域環境產生上述影響的同時，也提供了良好的交通條件，加速農產品、礦產、林業產品的輸送，信息交流及勞動人口流動，提高了區域的工業產值，推動城鄉的商品交換、文化交流及農業的綜合開發，使城鄉逐漸一體化[1]。

1.2對環境的污染

1.2.1廢氣污染。

（1）以汽油、柴油為燃料的汽車在發動和行駛過程中會排放大量廢氣和固體微粒，廢氣中含有水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物、硫化物、甲烷、乙烯、醛和鉛顆粒等污染物[2]，這些污染物排放到大氣中，滲透到水、土壤中，并逐漸積累，會對沿線的人類和動植物產生不良影響，使其生活環境進一步惡化，甚至會造成全球氣候異常，這種污染的程度隨著公路運營時間的增長及交通量的增加而不斷加重。

（2）隨著運輸市場的放開，汽車產量和擁有量的增加，汽車排放物對大氣的污染已成為主要公害，汽車排放物危害人體健康、污染環境、破壞生態平衡，已引起世界各國的普遍重視。

1.2.2噪聲污染。

（1）高速公路的噪聲源主要包括兩個方面：一是在施工過程中，由于挖掘機、推土機、平地機、攪拌機以及各種運輸車輛的使用而產生的噪聲污染，這些噪聲較強，對當地居民和施工人員影響嚴重，造成區域聲學環境質量短期內惡化；二是在運營過程中，汽車車體振動、發動機運轉、輪胎與路面摩擦、鳴喇叭以及公路沿線提供各種服務的設施、設備均會產生噪聲，在公路沿線形成一條噪聲帶，這些噪聲會對附近的人群產生心理和生理上的影響，降低人們的工作效率，尤其對公路兩側人口密度較大的敏感區域（學校、住宅區、商業區、醫院等）干擾較為突出，而野外區域的干擾則相對較小[3]。

（2）隨著高速公路建設速度的加快，交通噪聲污染問題日趨嚴重，人們對于道路兩側環境的改善也越來越迫切。

1.3對生態環境的影響。高速公路建設對生態環境的影響可分為兩個階段：一是施工期間對自然環境造成的非污染性破壞，因施工機械的使用及大量的開挖取土破壞了土體原有的自然結構和水的循環路徑，相應地改變了生物的生存環境，影響其生長、活動的規律，阻礙生態系統漫延[4]；二是公路建成運營后，路體分割了生物的生存空間，使公路附近的動物容易被汽車撞傷、壓死；而且，由于汽車廢氣、噪聲、有害物質的產生，會使生物棲息的生態環境（空氣、水、土壤）逐漸惡化，引起生物發育不良、繁殖機能減退、疾病增多、抗病能力下降，從而造成種群數量減少（特別是珍稀物種），有時可能會影響整個生物群落。

1.4對工程地質、水文地質條件的影響。

1.4.1對工程地質條件的影響。高速公路施工時，由于填方和挖方對地表擾動較大，并改變了原有的地形、地貌，尤其是隧道的進出口及仰面坡的開挖，對局部山體穩定不利，可能會引發塌方滑坡、軟土層滑移等不良地質病害；又因土表、土質松軟，增加了水土沖刷量，造成河流、溝渠淤積，積水淹漫農田。此外，臨時施工用地在機械碾壓、人員踩踏下土壤結構發生了變化，一定時期內土壤的肥沃程度難以恢復。

1.4.2對水環境的影響。高速公路對水環境的影響主要包括施工、生活服務區污水和洗車等對公路沿線自然水系的影響。高速公路定距離設置加油站、收費站及洗車等配套設施，生活服務區污水和洗車廢水都會對高速公路沿線自然水系產生影響[5]。由于公路建設阻隔原有水系的循環，影響地表水和地下水的流通路徑，汽車尾氣的排放和生活服務區的廢物進入河道也會對水源造成污染；化學危險品運輸中的泄露或交通事故的發生，則可對環境水質造成災難性的破壞。另外，由于橋梁的修建減小了河床的過水斷面，造成橋前局部堵水，水流速度減慢，泥砂下沉淤積、阻塞河道，從而容易引發洪澇災害。

2. 高速公路兩側的土壤重金屬污染

土壤是人類生態環境的重要組成部分，是人類賴以生存的基礎。由于重金屬在土壤中易蓄積，殘留時間長，因而已成為土壤的主要污染。

2.1土壤重金屬污染的特點及來源。

2.1.1土壤重金屬污染的特點。

2.1.1.1持久性：重金屬污染物進入土壤后，通過土壤對懸浮污染物的物理機械吸收、阻留、膠體的物理化學吸附、化學沉淀、生物吸收等過程，不斷在土壤中積累。當達到一定數量時，便引起土壤成分、結構、性質和功能的變化，造成土壤污染。土壤污染以后很難消除，其凈化過程需要相當長的時間，而且重金屬污染是不可逆的持久積累過程。

2.1.1.2間接傷害性：首先，重金屬污染物通過食物鏈危害動物和人體健康；其次，土壤污染物還能危害自然環境，污染地下水、地表水和大氣，成為水和大氣的污染源。

2.1.1.3高速公路重金屬污染以公路為中心在其兩側呈帶狀順公路延伸，污染程度自公路向其兩側逐漸減弱[6]，且主要分布在公路兩側50m范圍內。

2.1.2高速公路土壤重金屬污染的來源及影響因素。

2.1.2.1土壤重金屬污染的來源：目前公認的高速公路土壤重金屬污染的主要來源是交通工具使用的油料燃燒所排放的尾氣以及油料的揮發、泄漏等。事實上，油料中除了含有鉛和錫外，尚含多種微量重金屬元素，公路旁重金屬污染以Pb、Cd污染為主。這些重金屬污染物不但不易被自然凈化，而且可通過食物鏈得以富集而對人體、家畜、農業生態及自然生態產生嚴重的潛在影響和危害。

2.1.2.2影響因素：影響土壤重金屬污染的因素很多，也比較復雜。土壤受重金屬污染的程度主要取決于交通量、土壤類型、植被、降雨、風力、風向以及公路兩側是否有影響重金屬顆粒運動的障礙物，如樹木、建筑物等。

2.2土壤重金屬污染的危害。重金屬污染物進入土壤后不能為土壤微生物所降解，易被作物吸收、在土壤中積累，甚至在土壤中可能轉化為毒性更大的甲基化合物，影響農作物的產量和質量，也可以導致大氣和水環境質量的進一步惡化。重金屬污染物的長期積累、富集會使生物地球化學平衡遭到破壞，隨食物鏈富集，也會對人體健康產生潛在危害。據報道，我國每年因土壤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200億元人民幣。

3. 重金屬污染的預防及治理措施

由于重金屬在土壤中不被微生物降解，且遷移性小，重金屬污染具有長期性、潛伏性、累計性和不可逆轉性[7]。一旦土壤中重金屬含量超過環境容量，要清除污染則相當困難，故對重金屬引起的土壤污染需要采取預防和治理相結合的措施。

3.1高速公路土壤重金屬污染的預防措施。

3.1.1通過國家立法，健全有關環境保護的法律、標準和制度，制定相關的高速公路汽車尾氣排放標準，加強汽車尾氣排放管理，控制汽車尾氣排放必須有法可依，有標準可據。

3.1.2管理部門要加強監管力度，減少交通事故的發生。加強對有害物資的運輸管理，制定此類突發事件預案，防止有害物質泄漏事故的發生。加強防范措施，控制事態的發展，將損害減少到最小。

3.1.3完善汽車的自身結構，改進發動機，采用電子控制燃油噴射；研制和推廣廢氣減毒裝置，完善汽車保養和修理制度，推廣節油裝置。

3.1.4優先使用無鉛汽油，推廣應用氣體燃料，使用符合規定的劑或燃油添加劑。

3.1.5公路設計部門在設計時應充分考慮汽車尾氣排放對環境的影響，在普通路段加強綠化設計，隧道路段增加部分通風設備。

3.2重金屬污染土壤的治理方法。污染土壤的治理是根據污染物和土壤的物理、化學性質及存在狀態，進行有效分離或其它處理，使土壤特性得以恢復和利用，減輕或消除污染物對生態環境的不良影響。

3.2.1重金屬以其在土壤中難降解、毒性強、具有積累效應等特征受到科學家們的廣泛關注，已成為多學科研究的活躍領域。重金屬污染的治理途徑主要有兩種：一是改變重金屬形態，使其由活化態轉變為穩定態；二是從土壤中去除重金屬，使其存留濃度接近或達到背景值。現有的重金屬污染土壤修復技術主要包括換土法、化學修復、生物修復、電修復和熱修復等。常用的物理及物理化學方法有熱解法、電化學法和提取法等[8]。

3.2.2化學治理就是向污染土壤中投入改良劑、抑制劑，增加土壤有機質、陽離子代換量和粘粒的含量，改變土壤的物理化學性質，使土壤重金屬發生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制等作用，以降低重金屬的生物有效性。化學治理措施的優點是治理效果和費用適中，缺點是容易再度活化。

3.2.3生物措施是利用某些特定的動、植物和微生物，較快的吸收或降解土壤中的重金屬污染物，從而達到凈化土壤的目的。生物修復的途徑主要有兩條：（1）植物修復技術：利用金屬超累積植物，通過植物自身具有的特定的吸收、揮發、根濾、穩定等作用，對重金屬加以吸收、富集或與重金屬結合成不具有生物活性的化合物，來清除或降低土壤中的重金屬元素，從而達到凈化土壤的目的。但其重金屬生物載體可能產生二次污染，至今也未能找到有效的解決途徑。（2）利用微生物沉積、氧化和還原等作用，降低或消除重金屬對土壤的污染，該研究是目前環境科學研究中比較活躍的領域之一。

3.2.4在西方發達國家，為了降低污染土壤修復的成本并提高修復的效率，對原位微生物修復更為重視。目前，主要的技術包括：（1）生物啜食法，它主要采用本地微生物或實驗室培養的具有特異功能的菌株降解污染物，采用把污染的地下水抽出加人營養物質和氧氣（通常是過氧化氫或過氧化氫化合物）后再回灌到污染土壤中，或經垂直井的慢速滲漏，加人營養物質和氧氣到污染土壤中，以優化降解生態條件，特別是加入表面活性物質等一些化學物質，以降低污染物的毒性來達到提高污染物的生物降解能力；（2）生物通氣法，它結合了蒸汽浸取技術的優點，采用真空梯度井等方法把空氣注人污染土壤中，以達到氧氣的再補給，可溶性營養物質和水則經垂直井或表面滲入的方法予以補充。這兩種方法結合了微生物修復和化學修復的內涵和優點，符合生態化學修復的原理和發展方向。更確切地說，這兩種方法更趨于向生態化學修復領域邁進。

4. 結論與建議

長期以來，人類對土地資源的不合理開發、利用已造成比較嚴重的土壤污染，直接或間接地危及人類健康，因此，探討合理的、有效的土壤重金屬污染預防和治理措施顯得尤為迫切。對于高速公路兩側土壤的重金屬污染問題，要采取防與治相結合的處理措施：首先，應加強高速公路汽車尾氣排放管理，嚴格控制尾氣排放標準；其次，對于已經受到重金屬污染的土壤，則應采取相應的治理措施進行治理。

開展高速公路旁土壤中重金屬污染、富集程度的監測和評價，研究土壤重金屬污染的預防和治理措施，對于保護生態環境、促進我國高速公路的建設和發展都具有重要的指導意義。

參考文獻

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關鍵詞：鉛污染；防治措施

Abstract: This paper describes the situation and the reasons of the the Lingbao lead pollution, and put forward some of the lead pollution prevention measures. Departure from the purpose to prevent the continued spread of lead contamination and deterioration, hoping to play a certain role in promoting prevention and treatment of lead pollution.Keywords: lead contamination; prevention measures

中圖分類號：X5文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

靈寶市地處豫晉陜三省交界處的河南省西部，南依秦嶺，北瀕黃河，總面積3011平方公里。隴海鐵路、310國道、連霍高速公路及鄭西鐵路客運線橫穿東西，209國道和205省道縱貫南北。區位優勢突出，物華天寶，資源豐富。境內的小秦嶺蘊藏著豐富的金、銀、銅、鐵、鉛、石墨等38種礦產資源，尤以黃金為最。黃金選礦業比較發達，并伴生鉛、硫等副產品。由于黃金已開采多年，現貯量下降，所以一些企業開始轉向鉛冶煉。鉛業是近期靈寶市工業經濟的重要產業，靈寶市鉛產業從伴隨著黃金生產到鉛產業獨立發展，已經逐步完善。近年來，全市加大淘汰落后產能力度，通過對全市 23家鉛冶煉企業實施關停整頓，徹底關停、取締落后的燒結鍋燒結工藝，引導企業擴大生產規模，經過重組整合，最終形成新凌、鑫華、志成三家鉛加工企業。但是還存在著污染治理不足，產業鏈短，鉛重復再利用低，居民搬遷困難等問題，嚴重影響了鉛產業的健康快速發展。

1、鉛污染原因

1.1靈寶市含鉛粉塵污染是長期以來積累所致。

這是歷史遺留下的，特別是上世紀80、90年代采用燒結鍋、燒結機工藝時造成大量鉛煙塵排放，黃金三小的非法生產，加上生產原料和廢渣在運輸過程中揚散流失，造成鉛等重金屬及其氧化物在周邊環境中沉積，對環境和人體健康產生影響。

1.2早期的規劃已不適應現代化的發展速度。

當靈寶市城區快速向周邊擴建時，原來在工業規劃區內的企業如今已被市區所包容。因此造成工業企業防護距離不適合新的標準。對當地的居住環境造成一定程度的污染。

1.3涉重金屬尤其是含量鉛企業環境防護距離界定問題。

我國《鉛鋅行業準入條件》2007年3月正式頒布實施，規定“大中城市及其近郊，居民集中區、療養地、醫院和食品、藥品等對環境條件要求高的企業周邊1公里內，不得新建鉛鋅冶煉項目，也不得擴建除環保改造外的鉛鋅冶煉項目。”而大部分鉛冶煉企業建廠均在準入條件出臺之前，原有老企業如何確定環境防護距離及要不要執行此標準，并沒有明確規定。靈寶市的幾個大型鉛廠都存在這種現象，靈寶市志成“血鉛”事件就是在這樣的背景下發生的。

2鉛污染狀況：

2.1大氣中的鉛污染

大氣中的鉛污染主要來源于工業生產、汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵等。針對靈寶市的具體情況，大氣中的鉛主要來源于鉛冶煉行業和其他有色金屬的加工業、硫酸廠、油漆廠、采礦和化學工業產生大量廢物,由于風的輸送，這些細微顆粒的鉛,從工業廢物堆擴散至周圍地區。

2.2水體中的鉛污染

目前，靈寶市的地下水狀況比較良好，能夠100%達到地下水環境質量標準（GB/T14848-93）Ⅲ級，地表水體就不容樂觀了。選礦企業所排放的含鉛廢水是導致地表水體鉛污染的主要來源之一，再加上鉛污染具有長期性、累積性、隱蔽性、潛伏性和不可逆性等特點。雖然部分水體已經得到明顯改善，但短期內河道底泥中的污染是難易根除的。

2.3土壤鉛污染

靈寶市由于有色金屬加工業，尤其是冶金行業的大力發展，造成大量廢渣堆積，以及早期黃金三小盛行時，遺留下的大量無主廢渣，運輸礦石、廢渣車輛的灑落，而這大量的廢渣中又多含鉛等重金屬，長期經過風吹雨淋、浸入到地壤中沉積，造成土壤中鉛污染。還有大氣中顆粒鉛的沉降，含鉛農藥、化肥和薄膜的使用，含鉛污水的灌溉等等，都會造成土壤中鉛污染。

3 防治措施

目前，國務院正式頒布實施《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》，重金屬污染防治已成為當前和今后一個時期的工作重點。靈寶市被確定為國家重金屬污染防控的138個重點區域之一，也是河南省11個重點防控區之一。靈寶市也制定了《靈寶市重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》。其中，提出了靈寶“十二五”期間重金屬污染綜合防治六大任務，確定七大類164個項目，估算總投資12億元以上。針對鉛污染，靈寶市環保局主持制定靈寶市鉛冶煉行業專項規劃，2012年10月26日，三門峽市環保局審查批準了《靈寶市鉛冶煉行業專項規劃環境影響報告書》，這標志著靈寶市鉛污染防治工作有了科學規劃和實施依據。對徹底遏制靈寶市鉛污染形勢，改善轄區環境質量，起到一定的指導作用。具體有以下項的措施：

3.1注重產業結構調整和產業布局優化。

由于重金屬污染排放區域性明顯，重點區域要根據國家《產業結構調整目錄》和《鉛鋅行業準入條件》，結合當地實際，制定涉重金屬行業尤其是鉛產業結構調整方案，進一步確定鉛冶煉行業的準入條件，鼓勵采取污染小、能耗低、清潔生產水平高的先進工藝，不斷加大涉鉛行業落后產能和工藝設備的淘汰力度。在涉鉛產業發展布局上，要根據區域資源稟賦、環境容量、生態狀況以及發展規劃，明確不同區域的功能定位和發展方向。非重點區域要進一步加強控制，原則上不應再規劃涉鉛污染物排放的項目。

3.2進一步加強環境監管。

嚴格執行環境影響評價制度，從源頭上控制新污染源產生。未經審批或“三同時”驗收的建設項目，一律停止建設或生產；達不到環境與健康要求的企業，由當地政府予以關閉。依法實施清潔生產審核，加強污染過程控制。環保部門要會同發改、工信等部門，對鉛排放企業開展輪回式強制性清潔生產審核，督促企業不斷提升清潔生產水平。鉛排放企業要制定和完善鉛污染突發事件應急預案，加強環境監測和應急體系建設。重點鉛排放企業應安裝重金屬在線監測裝置，并與環保部門聯網，建立健全特征污染物監測制度，并向社會定期環境質量報告。

3.3對鉛重點防控區域加大治理力度

依據國家制定的《重金屬污染綜合防治規劃》，劃定重點防控區域，明確防治目標和任務。對現有鉛冶煉企業進行綜合整治，對不符合環境要求的鉛排放企業予以限期治理。大力開展鉛污染治理與修復示范工程，在部分重點防控區域組織實施受污染土壤、場地、河流底泥等污染治理與修復試點工程。在此基礎上盡快解決鉛污染歷史遺留問題，對已受鉛污染的土地、河流進行處置和修復。目前《靈寶市重金屬無主廢 渣無害化處理處置工程可行性研究報告》和《靈寶市文峪河含重金屬底泥無害化處理處置工程可行性研究報告》已經出爐，2012年已通過省資源綜合利用與節能協會評估。下步準備實施。另外，要建立健全鉛健康危害診療體系，加強鉛污染防治科普宣傳教育，并定期對鉛廠周邊的居民進行血鉛檢測，若發現危及人身健康的，立即采用切實可行的措施。

3.4延長產業鏈條，提高產品附加值。

堅持“開源和節流并舉，開發與保護并重”的原則。嚴格落實國家鉛污染防治政策，充分發揮政府引導作用，著力構建“礦山開采―冶煉―電解鉛―鉛合金”以及“二氧化硫―化肥”等產業鏈。拉長產業鏈條，提高產品附加值，不斷提高骨干企業的綜合競爭力和優勢產品的市場占有率。

3.5我國鉛污染調查與基礎研究滯后，不能滿足形勢發展的需求。

比如目前缺乏成熟可行的鉛污染治理修復技術，環境空氣與土壤鉛污染調查較晚，涉重金屬污染排放標準與環境質量標準不銜接，環境標準與健康標準之間脫節等。“十二五”期間，應對重點區域進一步加強重金屬污染現狀調查，掌握基礎信息，把握基本規律，建立全方位預警機制；進一步加大重金屬污染防治基礎性研究人才、科技、資金的投入，快速推進重金屬污染防治技術成果轉化；進一步研究制定和完善重金屬行業環境科技標準，樹立新的環境科研理念，以保護人體健康為核心，倒推質量標準和排放標準。

參考文獻：

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關鍵詞 土壤；重金屬污染；現狀；修復技術

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

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

1 我國土壤重金屬污染現狀

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

2 土壤重金屬污染修復技術

2.1 物理修復

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

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

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

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

2.2 化學修復

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

2.3 生物修復

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

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

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

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

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

2.4 農業生態修復

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

3 結語

綜上所述，目前重金屬污染土壤的修復技術很多，但就單一技術來看，任何一種修復技術都有其局限性，難以達到預期效果，進而無法大力推廣。而且土壤重金屬污染修復作為一項系統工程，不僅需要土壤學、植物生理學、遺傳學、環境工程學、分子生物學等多個學科的共同努力，還需要多種修復技術的綜合應用，即將物理修復、化學修復、生物修復科學地結合起來，取長補短，才能達到更好的效果。

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篇4

（江西省蠶桑茶葉研究所，南昌330203）

摘要：重金屬污染修復已成為當前國際環境科學研究的熱點問題，利用桑樹修復土壤重金屬污染也是一種有效的植物修復技術。筆者簡單介紹了土壤重金屬與植物修復技術的概念，并闡述了桑樹的生長特性，桑樹生長與土壤中鎘、鉛、鋅、砷等重金屬元素的關系，并結合江西省土壤重金屬污染的形勢，探討了桑樹作為江西省土壤重金屬污染修復樹種的潛力。

關鍵詞 ：桑樹；土壤重金屬；污染；植物修復；江西

中圖分類號：X-1 文獻標志碼：A 論文編號：2014-0350

Research Progress of Remedying the Heavy Metal Contaminated Soils with Mulberry

Xu Ning, Yu Yanfang, Mao Pingsheng, Du Xianming, Peng Xiaohong, Shi Xuping

(Jiangxi Sericulture and Tea Research Institute, Nanchang 330203, Jiangxi, China)

Abstract: Remediation of heavy metals has become a hot topic of international environmental science, andremedying the heavy metal contaminated soils with mulberry was an effective phytoremediation technology.This paper briefly introduced the concept of heavy metals in soil and phytoremediation technology, describedthe growth characteristics of mulberry, and mulberry growing relationship with Cd, Pb, Zn, As and other heavymetals pollution. Combined with the heavy metals pollution situation in Jiangxi Province, and discussed thepotential of repair tree in soil heavy metal pollution with mulberry.

Key words: Mulberry; the Heavy Metal Soils; Contamination; Phytoremediation; Jiangxi

0 引言

江西省擁有全國最好的生態環境，具備大力發展綠色農業的潛力，但礦山開發、資源消耗、農用化學品投入等給江西留下較大的重金屬污染區域，成為江西綠色崛起進程中繞不過的坎。江西作為綠色資源大省，在生態環境良好的條件下，堅持以人為本，在經濟發展的同時，將重金屬污染治理作為民生工程的一件大事來抓，并積極探索重金屬污染區域環境修復新路，切實保護好江西的一草一木，讓全省人民都能享受到一流的生態環境，讓青山綠水永存。筆者以近年來桑樹用于修復土壤重金屬領域的研究報道為基礎，系統總結了重金屬元素鎘、鉛、鋅、砷與桑樹生長關系的研究現狀，并分析了利用桑樹進行土壤重金屬污染修復的潛力以及可行性，以期為未來該領域的研究提供參考。

1 土壤重金屬污染與植物修復

土壤重金屬污染是指由于人類活動，導致土壤中的重金屬含量過高，通常是密度大于5 g/m3，并對生態環境質量產生不良的影響[1-2]。常見對土壤造成污染的重金屬包括鉛、鋅、鎳、銅、鉻、鎘、汞等元素[3-6]。重金屬污染具有隱蔽性、不可逆性、長期性和后果嚴重性的特點。植物修復技術是指通過超富集植物的根系部分吸收固定重金屬元素，并轉移到地面部分，然后采用收割植物的方式去除土壤中重金屬元素[7-8]。植物修復技術是一種環境親和性修復技術，以其有效、非破壞、經濟等特點，正成為土壤重金屬污染修復的主要手段之一[9]。

2 桑樹的特性

桑，桑科桑屬，落葉喬木或灌木，屬速生木本植物。桑樹的生命力極其旺盛，適應性很強，分布范圍廣泛。桑樹能在-35~40℃的溫度范圍內存活。桑樹喜歡深厚、疏松、肥沃的土壤，同時也能適應土層瘠薄、養分貧乏的土地[10-11]。桑樹在pH 4.5~8.5、土壤含鹽量0.2%的條件下都能正常生長[10,12]，可以看出桑樹對土壤酸堿度的適應性較強。

桑樹生長迅速，生物產量高，有固碳放氧，凈化大氣的功效。桑林1年吸收固定CO2的量為4929117 kg/hm2，折合成純碳為1346717 kg/hm2，1 年釋放的O2 為3628814 kg/hm2[11]。桑樹還可以對有害氣體如硫化物、氟化氫等進行部分吸收，對粉塵也有阻擋、過濾和吸附作用[13-15]。

桑樹的根系極其發達，桑樹的根垂直分布可達4 m以上，根系水平分布達7m2，其地下根系分布的面積通常為樹冠投影面積的4~5 倍，有的甚至高達10 倍以上，桑樹根系分布近地面部分是水平根，深土層是垂直根，水平根和垂直根構成一個貯水功能極強的立體交叉的吸水貯水網絡，具有強大的吸水固土能力[12]，可以改變土壤的理化性狀和土壤結構，提高土壤肥力和保持水土，減少土壤侵蝕，有極強的抗干旱、遏制風沙能力。

桑樹極其發達的根系利于吸收土壤的營養成分，同時在一定程度上也能促進土壤中重金屬元素的吸收。桑樹對鎘、鉛、鉛、鋅、砷等有一定的耐受性，桑樹吸收的重金屬離子會有一定的量被運輸并積累于莖干和葉片中，而后通過伐條可以移除，起到去除土壤重金屬的作用。

3 土壤重金屬污染與桑樹生長關系

3.1 土壤鎘污染與桑樹生長

鎘是一種有毒的重金屬，也是自然界的一種主要污染源，鎘脅迫嚴重影響植物的生長發育，降低作物的產量和質量[16]。鎘元素對桑樹的影響已有比較深入的研究，桑樹對鎘有比較強的耐性和富集轉運能力[16-21]。陳朝明[17,20]對桑樹Cd 耐受性的試驗研究表明，當土壤Cd 濃度小于22.3 mg/kg 時，桑葉產量、可溶性糖和含氯化合物含量都高于或接近對照處理；當土壤Cd濃度大于22.3 mg/kg 時，Cd對桑葉產量、營養物質含量、生理生化作用的影響明顯，并表現其毒害作用，當濃度高于145 mg/kg 時，分支較少而纖細，葉黃而小，接近死亡狀態；而桑樹根部當Cd 濃度達到75 mg/kg 時，才出現大小不等的瘤狀結節和菌絲狀絨毛，根表皮皺裂，根尖分叉，并有明顯的木質。土壤Cd 濃度為8.49~75.8 mg/kg 時，桑樹各器官對土壤Cd 均有富集作用，各器官Cd 含量大小順序為：須根>主根>主莖>葉片>分支。桑樹根部對鎘有較高的富集能力，約40%的鎘富集在根部，須根的Cd 含量是其他器官Cd 含量的1.63~4.6 倍，主根的Cd含量是其他器官（除須根外）Cd含量的1.41~49.7 倍。轉到桑樹主莖和分枝的量約占總累積量的41%，而運轉到葉片的鎘量相對較少，約占總累積量的16%，這對利用鎘污染土壤栽桑養蠶具有實際意義。萬飛[21]認為桑樹是具有一定耐Cd 性的經濟作物之一，在一定的Cd濃度下不會影響家蠶的生長發育和蠶繭的質量。當土壤Cd含量為8.48 mg/kg 時，不會影響桑樹的生長發育和桑葉的產量，反而會有一定的刺激作用，當土壤含Cd 量在20~50 mg/kg 之間時，桑葉的產出量降低10%~30%；當土壤含Cd量超過140 mg/kg 時，桑樹的生長發育受到不良影響，葉片小黃，養分和水分的吸收受到阻礙，1~2 年后整株桑樹死亡；另外，Cd含量主要集中在桑樹的根系部分，其次是莖桿部分，最后進入葉片的Cd 含量很少，當土壤中的含Cd量達到145 mg/kg時，即桑樹致死濃度，桑葉中的含Cd量并沒有超過2.5 mg/kg。

3.2 土壤鉛污染與桑樹生長

近年來，由于工業“三廢”的亂排和大量機動車輛的使用，使用污水灌溉農田以及濫用農藥、除草劑和化肥，已嚴重地污染了土壤、水體和大氣的質量，導致環境中Pb的含量明顯增加[22]。任立研等[23]研究了土壤不同濃度鉛污染對桑樹生長及桑葉品質的影響，結果表明在50~600 mg/kg 試驗范圍內，低濃度鉛[<200 mg/(kg·干土)]處理使桑樹的株高呈現上升趨勢，中、高濃度鉛[>300 mg/(kg·干土)]處理使桑樹的株高呈現下降趨勢；而桑葉中葉綠素總量、可溶性糖含量、淀粉含量均隨著外加鉛濃度梯度的增加呈先上升后下降的趨勢，轉折點為200 mg/(kg·干土)（土壤一級標準）。土壤中的鉛濃度超過200 mg/(kg·干土)后，桑樹生長及桑葉品質開始受到明顯脅迫。在含Pb 50、125、250、500 mg/kg 的土壤中生長的桑樹植株生長緩慢、葉柄下垂、葉片失綠，有的葉片上出現褐色斑，這些情況隨著土壤中金屬含量的增加而趨于嚴重[24]。桑葉的葉綠素含量和單位面積重量與土壤中Pb 的含量呈顯著負相關，在高Pb含量土壤，桑葉Pb含量隨土壤Pb濃度的增大而顯著增大，在低Pb 含量土壤中嫩桑葉吸收Pb 優于老桑葉。覃勇榮等[25]研究表明，在相同的重金屬Pb2 +脅迫背景下，加入0.55 mmol/L EDTA 的桑樹對Pb2+的吸收量比不添加EDTA的對照組明顯增高。桑樹具有較強的重金屬Pb 耐性，可作為修復植物應用于重金屬污染地區。

3.3 土壤砷污染與桑樹生長

砷雖不屬于重金屬，但因其來源以及危害都與重金屬相似，故通常列入重金屬。被As污染的農田土壤生態系統，不僅作物產量降低，質量變差，而且會通過食物鏈危害人體健康。吳浩東等[26]運用盆栽試驗和實驗分析的方法，研究了土壤砷污染對桑樹品質的影響，結果表明，在一定的含量范圍內(≤300 mg/kg)，隨著砷質量濃度增加，桑葉葉綠素含量先降后升，影響不明顯，而可溶性糖含量先上升后下降，砷含量＞160 mg/kg時桑樹可溶性糖含量顯著下降。

3.4 土壤重金屬復合污染與桑樹生長

桑樹對土壤重金屬復合污染金屬也有很強的耐性。譚勇壁[27]調查了廣西環江受尾礦污染的桑園情況，明顯看出，桑樹在Pb、Zn、As 含量分別高達734、1194、53 mg/kg 的污染土壤上仍然可以正常生長發育，并且在外觀上沒有表現出明顯的受脅迫現象[28]。桑葉Zn、As的積累量隨桑葉生長周期的延長而增加。張興等[29]在湖南瀏陽七寶山礦區污染土壤上Cu(593.56mg/kg)、Pb(825.41 mg/kg)、Cd(8.11 mg/kg)、Zn(705.41mg/kg)，以‘湖桑一號’為試驗材料，分別測定植物各部分和土壤中Cu、Pb、Cd、Zn 4 種重金屬元素的含量。結果表明：桑樹總體生長情況為第3 季（5 個月）>第2季（3 個月）>第1 季（1 個月）。桑樹各部位單位重量中Cu 的含量的趨勢為根(33.13 mg/kg)> 葉(13.38 mg/kg)>皮(7.51 mg/kg)> 骨(4.93 mg/kg)，Pb 的含量的趨勢為根(33.13mg/kg)> 葉(10.32 mg/kg)> 皮(3.35 mg/kg)> 骨(1.73 mg/kg)，Cd 的含量的趨勢為根(4.53 mg/kg)> 葉(1.90 mg/kg)> 皮(1.57 mg/kg)> 骨(1.03 mg/kg)，Zn 的含量的趨勢為根(317.72 mg/kg)> 葉(186.53 mg/kg)>皮(105.07 mg/kg)> 骨(89.16 mg/kg)。每平方米耕作層土壤上桑樹對Cu 的修復年限為2.01 年，遷移總量為12116.1 mg，對Pb 的修復年限為15.45 年，遷移總量為7409.83 mg，對Cd 的修復年限為1.26 年，遷移總量為2056.4 mg，對Zn 的修復年限為0.39 年，遷移總量為254532.8 mg。唐翠明等[30]對廣東韶關市大寶山礦區周邊重金屬污染農田桑園進行了調查，調查結果表明，土壤中鉛、鋅、銅、鎘及砷的含量遠遠超過了土壤環境二級標準值，但是桑樹的生長不受影響，桑葉產量也能達到正常水平。

4 桑樹應用于土壤重金屬污染修復的潛力

重金屬污染土壤植物修復技術的關鍵是修復植物的選擇。已知的重金屬超積累植物絕大多數為野生型稀有植物，分布具有較強的區域性，且生物量小，生長緩慢，根圈范圍有限，只能對淺層土壤起到修復作用，修復速率較緩慢；超富集植物往往只能富集某種重金屬，而土壤重金屬污染大多是復合污染，修復周期較長，很難實際應用[31-32]。桑樹耐重金屬復合污染，而且栽培技術成熟，對土壤和環境適應性強、生長快、根系發達、生物量大、耐剪伐，相對于目前使用的修復植物具有明顯優勢。

江西省具有豐富的礦產資源，如贛南鎢礦、稀土礦、贛西北銅金礦、贛東北銅業及多金屬開發區，以及煤礦、瓷土礦等，礦山的開發給社會經濟發展做出了巨大貢獻，但同時帶來的礦產廢棄物造成礦區周圍土壤Cu、Cd、Pb、Zn、As等重金屬富集污染，大片田地荒蕪，生態環境惡劣，而且隨著社會經濟的發展，重金屬污染有加重的趨勢，防治土壤重金屬污染的形勢十分嚴峻。以重金屬污染嚴重的贛州市大余縣為例，其土壤中Cd、Pb、Cu、Zn、As 分別超過污染起始值的3.78、3.04、2.95、1.16 和8.66 倍[33]，桑樹在這些土壤重金屬毒性劑量范圍之內，可以正常生長，而且桑樹適應性強，在礦區土壤修復上有其獨特的優勢。栽植桑樹能在保持水土、防風固沙、綠化荒山、凈化空氣、美化環境等方面起到良好的作用，對構建生態景觀、改善生活環境具有較高的實用價值[34]。王凱榮等[35]也表示種桑養蠶是治理鎘污染農田的一種成功的經濟生態模式。因此，將桑樹應用于重金屬污染土壤的修復具有廣闊的前景。

5 展望

重金屬污染土壤修復方法的選擇需要考慮到土壤現狀、修復成本，以及修復技術成熟可靠等因素，需要對不同類型的土壤進行實驗，確定處置工藝和參數，以達到污染土壤修復到目標值。從目前的研究成果來看，桑樹作為修復樹種，相對于目前所使用的修復植物，具有明顯的優勢，但是也存在一些問題，主要表現為以下幾個方面：（1）采用桑樹修復中度污染土壤3~5年可達到復耕標準或稍微超標，所需費用大致在1 萬元每畝左右，需要時間較長，經濟負擔較大。（2）由于受勞動力緊缺和蠶桑產業整體發展趨勢影響，栽桑不一定會用于養蠶，桑樹經濟效益得不到有效實現。（3）桑樹本身對土壤重金屬并沒有修復去除的功能，積累重金屬的桑樹如果處理不當會造成“二次污染”，目前也沒有簡便有效的處理技術，應當尋求一種高效的植物產后處理技術，在污染桑樹剪伐后，以及采用栽桑養蠶方法治理重金屬污染土壤時，合理處理養蠶過程中含重金屬的蠶沙及蠶蛹，真正將污染物永久去除，真正實現“變廢為寶”的目的。（4）目前關于桑樹修復重金屬土壤研究大都停留在試驗階段，在野外示范時受氣候地理環境以及外界持續的污染源等因素影響，修復效果與實驗室試驗研究結果會有較大差距。（5）在栽植桑樹方面，要充分考慮當地的地貌及土壤特征，盡量推廣種植適生型桑樹品種，以提高桑樹的成活率，并以植被恢復、修復土壤為主要任務，合理選擇桑樹品種，在今后的育種工作中，對桑樹品種進行篩選，篩選生物量大、生長效率快、生長周期短、抗性強并能對某一種或幾種重金屬污染物具有超級吸附潛力的桑樹，以更大地實現桑樹的生態價值。

參考文獻

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篇5

在化學教學中應采取理論聯系實際的方法，在傳授化學知識的同時，有意識地聯系環境保護的知識，重點介紹大氣水體的污染及其防治措施，這樣也可以激發學生學習化學的興趣。增強學生保護環境的意識。

－－有關大氣污染的教學

1、CO污染。在進行初中化學CO性質教學時，教師要向學生介紹CO是大氣污染物之一，它可以與人體內的血紅蛋白結合，重者使人死亡。例如1984年印度地下毒氣（CO）罐泄漏，造成25000人死亡，5萬人雙目失明。

2、?氮氧化合物、硫氧化合物污染。氮氧化合物和硫氧化合物是大氣中的重要污染物。礦物質的燃燒,硫酸廠、硝酸廠的廢氣,發電廠的“黃龍”等是重要的污染源。SO2為大氣污染的元兇,有一定的致癌作用。氮氧化合物對人體有刺激作用，其毒性為CO的五倍，NO結合血紅蛋白的能力強于CO，如空氣中NO2濃度達到0.5ppm可使樹葉全部掉光。

3、鹵代烴污染。講鹵代烴時要介紹氟里昂（CCL2F2）排入大氣后可破壞臭氧層。目前臭氧層已經出現了空洞,減弱了臭氧層對陽光中紫外線的阻擋作用，使人類患皮膚癌的可能性增加。有人預言，到2075年世界上皮膚癌患者會因臭氧層空洞而顯著增多,紫外線也可刺激人的眼睛,到那時白內障病人數也會大增。

4、CO2污染。結合講CO2性質，介紹空氣中CO2含量的增加引起的溫室效應。

有機物的燃燒使大氣中CO2含量升高，?使全球氣侯變曖，有人預計到下世紀未全球氣溫可平均升高2.5℃－－5.5℃,將使冰川融化，許多島嶼被海水淹沒。

防治措施:減少空氣中CO2的排放量,充分利用電能、太陽能、同時要開辟新的能源，如取之于水發展H2能源。

－－有關水體污染的教學

1、無機物污染。在講過濾元素時應向學生介紹重金屬污染物。多數重金屬鹽在水中形成絡合物，其價態變化多，對人體有明顯的毒效應。因重金屬離子與人體內蛋白質等生理活性高的分子結合成不可逆的變性物質,導致人生理活動障礙。

2、有機物污染。在講石油煉制時向學生介紹石油工業廢水中含有酚、芳烴等，酚為五毒之首，為助致癌劑，而且在低濃度就使蛋白質變性。

預防措施：石油廠廢水要經處理回收酚。

3、有機氯農藥污染。在講CL2與苯酚的反應生成六氯環已己烷時，向學生介紹有機氯農藥易殘留不易分解，且易富集在生物體內。例如：DDV可通過食物鏈富集損害植物神經，發生慢性中毒而致癌。

篇6

【關鍵詞】：河道整治淤泥污染環境影響淤泥處置

中圖分類號：TV85 文獻標識碼：A 文章編號：

一、河道淤泥危害與對環境產生的影響

對于河道河床坡降較緩，河道淤積較為嚴重的，如不進行淤泥處置會常態化導致行洪能力下降，兩岸洪災屢屢發生；另外一些河道兩岸并無河堤護岸坡，多為天然河岸，而個別地區河道均貫穿于城市公園，而公園內河道河床淤積比較嚴重，每到汛期也會導致河道兩岸洪災發生；河道兩岸涉及公路路基以及民房基礎也容易危及到當地居民的生命財產安全。另外，一些城市河道（或城市護城河）由于人為污染因素，會對大氣環境造成嚴重的影響，河道底泥富含腐殖質，在受到擾動和堆置地面時，會引起惡臭物質主要是氨、硫化氫、揮發氫、揮發性醇以及醛，呈無組織狀態釋放，從而影響周圍環境空氣質量。

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

二、清淤對河道水質的影響

1、清淤使底泥重金屬懸浮對水質的影響

當河道疏浚過程中底泥被攪動，使沉積在底泥中的重金屬再懸浮于水相中有可能引起水質污染。根據水質與底泥現狀監測結果，水體中重金屬元素含量均處于正常范圍。根據對底泥重金屬形態及遷移轉化的相關研究成果，水體中重金屬污染物經絮凝沉降作用，隨泥沙一起沉積在河床中，底泥重金屬形態一般以硫化物結合態為主，含量最高，河道疏浚施工作業攪動底泥，產生底泥再懸浮于水體中的現象，由于施工不產生酸性廢水，同時水體中pH值正常，再懸浮于水體中的重金屬形態不會發生新的改變，因此，河道清淤施工作業除增加作業區下游局部水域水體中懸浮物濃度外，不會造成重金屬污染。

2、清淤產生對水質影響

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

3、清淤后對水生生物有利影響

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

三、清淤河道底泥環境影響評價

1、底泥運輸對環境容易造成的影響

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

2、底泥對土壤環境產生的影響分析

從對清淤河段底泥的監測結果來看，底泥中含：重金屬汞、砷、 銅、鋅、鉛、鎘、鉻的含量，雖然大部分地區河道底泥均符合土壤環境質量III類標準，能夠滿足當地保護區域內的自然生態，但是仍要注意個別地區或者重污染地區的河道金屬含量的監測，如重點煤區、石油產區等地域，要重點對清淤的底泥進行嚴格監測確保不會對棄渣場的土壤環境造成一定的污染。

3、底泥堆放對周邊環境產生的影響

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

四、淤泥污染物環境影響的防治措施

1、要做到清淤、壓濾后及時外運

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

2、考慮底泥綜合利用

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

3、堆渣場環保措施

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

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篇7

在化學教學中應采取理論聯系實際的方法，在傳授化學知識的同時，有意識地聯系環境保護的知識，重點介紹大氣、水體的污染及其防治措施，這樣也可以激發學生學習化學的興趣，增強學生保護環境的意識。

一、有關大氣污染的教學

1.CO污染

在進行初中化學CO性質教學時，教師要向學生介紹CO是大氣污染物之一，它可以與人體內的血紅蛋白結合，重者使人死亡。例如1984年印度地下毒氣（CO）罐泄漏，造成25000人死亡，5萬人雙目失明。2009年11月12日西安120急救中心統計5天因煤氣中毒達47人其中死亡4人。

防治措施：讓燃料盡可能充分燃燒；防止毒氣泄漏；冬季取暖注意通風、排氣。

2.氮氧化合物、硫氧化合物污染

在講使用燃料對環境的影響時要講到氮氧化合物和硫氧化合物是大氣中的重要污染物。礦物質的燃燒，硫酸廠、硝酸廠的廢氣，發電廠的“黃龍”、汽車尾氣等是重要的污染源。它們是導致酸雨的罪魁禍首，以課本中的探究實驗：酸雨危害的模擬實驗及圖片認識酸雨的危害：破壞植物的生長、腐蝕建筑物。我國農業因遭受酸雨而每年損失達15億元。并介紹SO2為大氣污染的元兇，有一定的致癌作用，而每年全世界排入大氣的二氧化硫約有一億五千萬噸。氮氧化合物對人體有刺激作用，其毒性為CO的五倍，NO結合血紅蛋白的能力強于CO，如空氣中NO2濃度達到0.5ppm可使樹葉全部掉光。

防治措施：減少工業廢氣的排放；對燃料先進行脫硫處理再使用； 使用催化凈化裝置，使有害氣體轉化為無害物質。

3.鹵代烴污染

講溫室效應涉及鹵代烴時可介紹氟里昂（CCL2F2）排入大氣后可破壞臭氧層。目前臭氧層已經出現了空洞，減弱了臭氧層對陽光中紫外線的阻擋作用，使人類患皮膚癌的可能性增加。有人預言，到2075年世界上皮膚癌患者會因臭氧層空洞而顯著增多，紫外線也可刺激人的眼睛，到那時白內障病人數也會大增。

防治措施：不用鹵代烴做制冷劑如無氟冰箱的使用。

4.CO2污染

結合講CO2性質，介紹空氣中CO2含量的增加引起的溫室效應。有機物的燃燒使大氣中CO2含量升高，使全球氣候變暖，使土地沙漠化、農作物減產；有人預計到下世紀末全球氣溫可平均升高2.5℃～5.5℃，將使冰川融化，許多島嶼被海水淹沒。

防治措施：減少使用化石燃料從而減少空氣中CO2的排放量，充分利用風能、太陽能、地熱能同時要開辟新的能源，如取之于水發展H2能源；大力植樹造林，嚴禁亂砍濫伐等。

5.對于大氣污染中的另一“殺手”――光化學煙霧

可以適當的加以介紹。

二、有關水體污染的教學

1.無機物污染

主要向學生介紹重金屬污染物。多數重金屬鹽在水中形成有害的化合物，其價態變化多，對人體有明顯的毒效應。因重金屬離子與人體內蛋白質等生理活性高的分子結合成不可逆的變性物質，導致人生理活動障礙。如日本的水俁病：20世紀50年代，日本水俁市的一家化工廠將含有汞的廢水排入港灣。水中的汞經食物鏈富集到魚和貝類中，當地居民因長期食用富含汞的魚和貝類等而造成慢性汞中毒，這就是震驚世界的公害事件――水俁病。水俁病患者語言不清，走路不穩，四肢麻木，嚴重的眼睛失明，精神錯亂，甚至死亡。

2.有機物污染

在講石油煉制時向學生介紹石油工業廢水中含有酚、芳烴等有機物，酚為五毒之首，為助致癌劑，而且在低濃度就使蛋白質變性。

預防措施：石油廠廢水要經處理回收。

3.植物營養物質污染

由于含N、P的物質在分解的過程中，大量消耗溶解在水中的氧，并產生大量的養分，使藻類和其他浮游生物大量繁殖。由于占優勢的浮游生物的顏色不同，使水面呈現藍色、綠色紅色或棕色等。這種現象在江河、湖泊中出現稱為“水華”，在海灣出現叫做“赤潮”（都是因水體的富營養化而形成）。

4.農藥污染

向學生介紹農藥對危害糧食、果樹、蔬菜等的害蟲有強烈的毒殺作用，殺蟲效果很好。但 易殘留不易分解，且易富集在生物體內。例如：DDV、DDT可通過食物鏈富集損害植物神經，發生慢性中毒而致癌。人類從1943年開始大量生產并廣泛使用DDT、DDV，但是人們逐漸發現它們帶來了許多環境問題。因它們相當穩定，分解速度極慢，在施用它們的地區，生長在土壤里的農作物和生活在水中的水生生物體內都含有DDT、DDV， 通過食物鏈，在人（或其他動物）體內富集，引起慢性中毒。DDT影響人體的正常代謝過程，并且可能是一種致癌物。由于它們危及到人類以及其他生物的生存，從1971年開始，世界上許多國家宣布禁用DDT。

篇8

關鍵詞 農業環境；環境污染；農業生態；保護措施

中圖分類號 X171.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2011）12-0266-03

農業環境是指影響農業生物生存和發展的各種天然的和經過人工改造的自然因素的總體[1]，包括農業用地、用水、大氣、生物等。農業環境由氣候、土壤、水、地形、生物要素及人為因子所組成，它是人類賴以生存的自然環境中的一個重要組成部分。農業環境主要包括農田、森林、草原、灌溉水、空氣、光、熱及施用于農田的肥料、農藥和農機具等。這些農業環境要素共同構成了一個農業環境綜合體系，相互作用，相互影響，為人類創造出生產上和生活上必需的大量物質。當前我國農業環境面臨的主要問題是環境污染和生態破壞，必須采取相應的措施保護自然環境，維持生態平衡。

1 我國農業環境現狀

生態破壞和環境污染是當前中國農業環境的2個突出問題。農業環境遭到不同程度的破壞，已成為農業發展的制約因素。農業資源衰退，自然災害加劇，水土流失、沙漠化、土壤次生鹽漬化等問題日益嚴重。農田、牧場受工業（包括鄉鎮企業）“三廢”污染嚴重。大量使用農藥，造成土壤、水體污染和農畜產品有害物質殘留；不合理施用化肥，引起土壤團粒結構破壞、地下水硝酸鹽積累和水體富營養化。農業環境惡化危害農業生產和人體健康，導致農業減產、絕產和農產品質量下降。農業環境破壞不僅會降低農業環境的生產力及抗御自然災害的能力，而且會對氣候產生不利的影響，導致旱澇災害頻繁發生，進而危害農業生產和人民生命財產安全。

1.1 農業環境污染的主要表現

1.1.1 工業和城市“三廢”的排放，造成工業、城市和鄉鎮企業污染。工業和城市“三廢”是指工業生產所排放的廢水、廢渣、廢氣。“三廢”污染中含有多種有毒、有害物質，若不經一定程序的處理，或超標排放到大氣、水體、土壤等生態系統中，超過環境自凈能力的容量，由此污染環境，破壞自然資源和生態平衡，影響工農業生產和人民健康。“三廢”污染不經妥善處理，不僅會直接危害環境，還有可能在環境中發生物理或化學變化，由此產生新物質，進而通過不同的途徑例如呼吸道、消化道和皮膚等進入人體，經直接作用或間接作用而危害人類健康。由于工業生產常產生大量廢氣，如二氧化碳、二硫化碳、硫化氫、氟化物、氮氧化物、氯化氫、一氧化碳、鉛化物、汞化物、鈹化物、煙塵及生產性粉塵，會嚴重污染大氣環境。而工業生產排放的廢水會導致水質敗壞，破壞水產資源，影響生活、生產用水。

據調查，中國5.5萬km河段有23.7%的水質不符合灌溉要求，4.3%的河段嚴重污染、魚蝦絕跡；受污染的農田面積達666.67萬hm2。2000年對30萬hm2基本農田保護區土壤有害重金屬抽樣監測發現，其中有3.6萬hm2土壤重金屬超標[2]，超標率達12.1%。

1.1.2 過度施用化肥、農藥造成的土壤污染。目前，中國已成為世界上使用化肥、農藥數量最大的國家，地膜用量和覆蓋面積也已居世界首位[3]。在農業生產中，廣大農戶為片面追求農產品質量，不合理地施用各種化肥，造成化肥大量流失。據報道，我國化肥使用量接近40 t/km2，遠遠超過發達國家為防止化肥對土壤和水體造成危害而設置的22.5 t/km2的安全上限。另外，施肥結構不科學、不合理，導致化肥利用率低、流失率高，中國化肥流失量約占使用量的40%，不僅引起硝酸鹽積累，造成土壤污染，而且通過農田徑流造成水體有機污染和富營養化污染，甚至影響到地下水和空氣的質量。

農藥污泥等農用化學物質也嚴重污染土壤和大氣環境。農藥在大氣中擴散和流失及在部分農畜產品中殘留也較嚴重。中國每年使用農藥約23萬t，其中除草劑占17%，殺菌劑占21%，殺蟲、殺螨劑占62%，而在殺蟲劑中，具高毒性的有機磷農藥占70%。目前使用的農藥，有些在較短時間內可以通過生物降解成為無害物質，而包括DDT在內的有機氯類農藥難以降解，屬于殘留性強的農藥。殘留在土壤中的農藥通過植物根系進入植物體內。農藥進入河流、湖泊、海洋，造成農藥在水生生物體中積累。在自然界的魚類機體中，含有機氯殺蟲劑相當普遍，濃縮系數為5～40 000倍。尤其是有機農藥大量施用，造成嚴重的農藥污染，成為對人體健康的嚴重威脅。

1.1.3 畜禽糞便污染。隨著畜牧業的快速發展，畜禽糞便污染已成為城郊農業環境的主要有機污染物，逐漸成為人們日益關注的問題。

畜禽糞便中含有大量的氮磷化合物，尤其是在飼料的氨基酸不平衡、可利用養分低的情況下，含量更高。如肉仔雞糞便中約含有50％的食入氮及55％的食入磷。這些氮和磷進入土壤后，會轉化為硝酸鹽和磷酸鹽，含量過高會使土地失去生產價值，污染地表水和地下水資源，使水體的硝態氮、硬度和細菌總數超標。水體富營養化后，蚊蠅及其他昆蟲大量孳生，藻類和其他水生植物大量繁殖，水體溶解氧量大幅減少，魚蝦等水生動物因缺氧而死亡。此外，糞便中因含有硫化氫、甲基吲哚、脂肪族的醛類、硫醇、胺類和氨氣等，所以堆積過久會產生惡臭的氣味，危害人畜的健康[3-5]。

患病或隱性帶病的畜禽會排出多種致病菌和寄生蟲卵，如大腸桿菌、沙門氏菌、雞金黃色葡萄球菌、傳染性支氣管炎病毒、禽流感和馬立克氏病毒、蛔蟲卵、毛首線蟲卵等。據化驗分析，畜牧場所排放的每1 mL污水中平均含33萬個大腸桿菌和66萬個腸球菌；沉淀池內的污水中，蛔蟲卵和毛首線蟲卵分別高達193.3、106.0個/L。如處理不當，不僅會造成大量蚊蟲孳生，而且還會成為傳染源，造成疫病傳播，影響人類和畜禽健康[3]。

1.1.4 新興設施農業產生的塑料等廢棄物對環境的污染。地膜覆蓋技術可以有效實現農業節水，但地膜殘留污染的問題比較嚴重。2005年我國地膜用量超過180萬t，地膜年殘留量近千噸。這主要是因為我國農用地膜的使用壽命一般為1～2年，每次使用后總有部分地膜因破碎無法清理而殘留在土壤中，殘膜不能腐爛分解，積累過多，造成農田固體廢物污染。有研究資料表明，地膜殘留量在60 kg/hm2以上就可使農作物減產10%以上。據一些省、市的調查，被調查區地膜平均殘留量為3.78 t/km2，減產損失達到產值的20%左右。因為殘留的地膜不但給田間管理帶來不便，而且還極大地破壞土壤的耕層結構，使土壤的理化性狀變劣，嚴重影響土壤的通透性以及水分的上下輸導，妨礙種子的發芽、生長，同時還助長了細菌等有害生物的活動、從而造成作物根系生長發育不良，導致農作物減產。

1.1.5 焚燒秸稈造成的環境污染和土壤結構破壞。秸稈焚燒會污染大氣，影響大氣環境質量。數據表明，焚燒秸稈時，大氣中二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物3項污染指數達到高峰值，其中二氧化硫的濃度比平時高出1倍，二氧化氮、可吸入顆粒物的濃度比平時高出3倍，相當于日均濃度的五級水平。當可吸入顆粒物濃度達到一定程度時，對人的眼睛、鼻子和咽喉含有黏膜的部分刺激較大，輕則造成咳嗽、胸悶、流淚，嚴重時可能導致支氣管炎發生，影響人體健康。焚燒秸稈還會使地面溫度急劇升高，能直接燒死、燙死土壤中的有益微生物，破壞土壤結構，造成土壤氮、磷、鉀的缺失，農田質量下降，影響作物對土壤養分的充分吸收，直接影響農業收益。

1.2 生態破壞的主要表現

生態破壞是指人類不合理地開發、利用造成森林、草原等自然生態環境遭到破壞，從而使人類、動物、植物的生存條件發生惡化的現象。主要表現在水土流失、土壤鹽堿化、生物多樣性減少等方面。

1.2.1 水土流失、土地沙漠化、土壤次生鹽漬化問題嚴重。隨著森林的砍伐和草場的退化，水土流失、土地沙漠化和土壤侵蝕日趨嚴重。根據聯合國糧農組織估計，全世界30%～80%的灌溉土地均不同程度受到漬害和水澇災害的影響，由于侵蝕而流失的土壤每年高達240億t。我國是世界上水土流失最嚴重的國家之一。目前，全國水土流失面積達179萬km2，每年土壤流失總量達50億t，全國總耕地的1/3受到水土流失的危害；土地沙漠化不斷加劇，面積已達1.3億hm2；鹽堿地逾600萬hm2。我國水土流失最嚴重的是黃土高原地區，該區總面積約54萬hm2，水土流失面積已經達到45萬hm2，其中嚴重流失面積約29萬hm2，每年通過黃河三門峽向下游輸送的泥沙量達16億t。其次是南方亞熱帶和熱帶山地丘陵地區。此外，華北、東北的水土流失也相當嚴重。

1.2.2 農業資源衰退。中國的土地總面積居于世界第3位，我國各類土地資源絕對量雖然比較大，但人均占有土地數量很少。《2000年中國環境狀況公報》指出：2000年中國耕地總面積為1 282億hm2，人均耕地面積為0.101 hm2，不足世界人均耕地面積的1/2。由于基本建設等對耕地的占用，目前全國的耕地面積以每年平均數十萬公頃的速度遞減。而且人均耕地在逐年減少，現有耕地中有近1/2的耕地條件較差或存在某些障礙因素。我國耕地的土壤質量呈下降趨勢。全國耕地有機質含量平均已降至1%，明顯低于歐美國家2.5%～4.0%的水平。東北黑土地帶土壤有機質含量由剛開墾時的8％～10％降至目前的1%～5%；中國缺鉀耕地面積已占耕地總面積的56%，約50%以上的耕地微量元素缺乏，70%～80%的耕地養分不足，20%～30%的耕地氮養分過量。由于有機肥投入不足，化肥使用不平衡，造成耕地退化，保水保肥的能力下降。2000年，西北、華北地區大面積頻繁出現沙塵暴與耕地的理化性狀惡化，團粒結構破壞有很大關系。

1.2.3 農用水源短缺，特別是北方農用水源嚴重短缺。據報道，目前全世界每年約有4 200億m3的污水排入江河湖海，污染了55 000億m3的淡水，相當于全球徑流總量的14%以上。2000年，全世界通過下水道和工業管道排放的污水量達16 000～21 000億m3。由于水質污染導致發病率上升，水生物死亡。據有關專家預測，僅我國每年由于水污染造成的經濟損失150億元，1985—2000年我國水污染造成的經濟損失達2 735億元。2002年山東省近400萬hm2農田無水灌溉，50萬hm2絕收[6]。

1.2.4 草原不斷退化。中國草原總面積約3.53億hm2，可利用草地面積3.12億hm2，占國土面積的40%以上，居世界第四位。但由于長期對草原資源的自然粗放式經營，我國草地累計退化面積已達6 670萬hm2，并且沙化、堿化、退化的狀況有加劇趨勢。內蒙古和青海許多牧場的產草量比20世紀50年代下降了1/3～1/2，而且質量變劣。

2 農業環境保護的主要措施

農業環境是自然整體環境的重要組成部分，是農業生產的基本物質條件，具有廣泛性、整體性、區域性的特點。農業環境遭受污染，制約農業由數量型向質量效益型轉變，對農業可持續發展和人體健康構成了威脅。因此，應當采取措施，積極預防農業環境被污染和破壞，對于已經污染的農田，應當盡快恢復其良好的生態環境和地力水平，促進農業可持續發展[7]。

農業環境保護就是利用法律、經濟、技術的各種手段，使農業環境質量和生態狀況維持良好的狀態，防止其遭受污染和生態破壞。其是合理利用農業自然資源、防止環境污染和保護農業生態平衡的綜合措施。

2.1 制訂有利于農業綜合開發的技術經濟政策

強化農業環境管理，制訂保護和改善農業環境、防止污染和生態破壞的法規，建立健全農業環境管理體制。農業、林業、水利、環保、國土資源等有關部門要按照各自的職責加強對農業生態功能保護區管理、保護與建設的監督。切實加強對水、土地、森林、草原、海洋、礦產等重要自然資源的環境管理，嚴格資源開發利用中的生態環境保護工作。

2.2 及時處理農用污水、固體廢棄物，防治工礦企業“三廢”污染

有機物、酸、堿及無機鹽的污染主要來自工業“三廢”和城市生活垃圾、生活污水的不合理排放。因此，應嚴格按照國家有關法律、法規，及時處理工業“三廢”和生活垃圾、生活污水，做到達標排放，控制污染物進入農業環境。在農業生產中，特別是無公害農產品生產過程中，禁止進行污水灌溉和使用農用污泥，也是保護農業環境和農產品質量的重要措施[7]。

工業廢渣會對環境造成破壞，但其也是一種自然資源，應合理開發利用，以開辟新的原料來源，減少對環境的污染。廢渣堆放場所，要有防止揚散、流失等措施，以防止對大氣、水源和土壤的污染[7]。凡已有綜合利用經驗的廢渣，如高爐礦渣、硫鐵灰、鋼渣、煤灰粉塵、電石渣、赤泥、白泥、洗煤泥、硅錳渣、鉻渣等，必須納入工藝設計、基本建設與產品生產計劃，實行“一業為主，多種經營”，不得任意丟棄。

工業布局和選擇廠址時，需充分考慮工業“三廢”排放對環境的影響。如工業企業一般應避免布置在城鎮居民區的上風向和水源上游；一些污染較大的工業如冶金、化工、造紙業要遠離城市中心；大工業企業與生活區間要有適當的隔離帶，以減少環境污染的影響等。大力采用無污染或少污染的新工藝、新技術、新產品，開展“三廢”綜合治理，是防治工業“三廢”污染、搞好環境保護的重要途徑之一。

2.3 篩選高效、低毒、低殘留和高選擇性新農藥，研究農藥加工和新的施用方法

防治農藥污染，積極推廣綜合防治病蟲害技術，在農藥污染防治方面，除在生產過程中嚴格執行國家有關標準和規定外，還應采取多種措施。一是調查研究各種病蟲害的發生規律和特點，及時預報，在關鍵時期適時用藥，減少用藥次數。二是研究推廣先進的噴霧技術，改進農藥劑型，開發使用生物農藥或高效、低毒、低殘留、易分解的農藥，提高防治效果。三是推廣采用生物防治、人工防治、生態防治、營養防治、農業防治、物理防治，大大降低農藥的污染。四是對農藥殘留超標的農田，改為制種田或改種經濟作物、花卉、苗木，減少對糧食、蔬菜的危害，保護人體健康[7]。

2.4 合理施用化肥，提高化肥的利用率，減少化肥污染

一是防止化肥污染，不要長期過量使用同一種肥料，掌握好施肥時間、次數和用量，采用分層施肥、深施肥等方法，提高肥料利用率。二是配合施用化肥與有機肥，增強土壤保肥能力和化肥利用率，減少水分和養分流失，使土質疏松，防止土壤板結。三是加強測土配方施肥工作，增施磷肥、鉀肥和微肥，降低農作物中硝酸鹽的含量[7]。四是制定防止化肥污染的法律法規和無公害農產品施肥技術規范，使農產品生產過程中肥料的施用有章可循、有法可依，有效控制化肥對土壤、水源和農產品產生的污染。

2.5 加強農業環境監測，防治重金屬污染

土壤一旦遭受重金屬污染，則很難修復。因此，要以防為主，防治結合，嚴格控制和消除污染源。對于已經污染的土壤，要采取相應措施，阻止污染物進入食物鏈。一是嚴格執行國家有關法律、法規和標準，定期監測，做好基本農田保護，防止重金屬污染土壤。二是在已經污染的土壤上，選擇種植抗性強、富集量小或不進入食物鏈的農作物。如玉米不易吸收殘留重金屬且有抗性較強，瓜果類和根莖類蔬菜對重金屬殘留的吸收量較小，也可選擇種植。或將污染農田改為制種田或改種其他經濟作物，如棉花、花卉、苗木等。三是通過施用堿性肥料提高土壤pH值，使重金屬生成沉淀，或者施用有機肥及抑制劑，使重金屬形成絡合物，降低其有效態含量。四是采取各種農業措施，調節土壤氧化還原狀態，促進重金屬遷移轉化，減少重金屬危害[7]。

2.6 加強生物衛生防疫，防治禽畜糞尿污染

養殖場在治理規模化禽畜糞尿污染時，要根據國家的有關法律法規，制訂標準，規范管理，對禽畜糞尿進行生物化處理，采用生物技術，利用有益的微生物對禽畜糞尿進行高溫發酵腐熟，將糞便進行徹底的無害化處理和資源化利用，從根本上解決污染問題。

農業環境污染造成生態的沖擊效應是全方位的，涉及到了以人為中心的整個食物鏈的安全，環境污染不僅給人類的健康帶來危害，而且還具有遺傳作用。因此，要科學、合理地使用農藥、化肥，實施農業可持續發展戰略，保障人民群眾的身體健康。

3 參考文獻

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[5] 紀雄輝，魯艷紅，鄭圣先.湖南省畜禽糞便污染及其綜合防治策略[J].湖南農業科學，2006（3）：123-125.

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關鍵詞：綠色蔬菜；標準化生產；病蟲害防治；政府監督機制

中圖分類號：S63文獻標識碼：A文章編號：16749944（2013）12019402

1引言

伴隨著我國經濟的飛速發展，人民生活水平的不斷提高，關注健康、珍愛生命成為生活的主流，追求安全、衛生的綠色蔬菜成為廣大人民群眾對健康的基本要求。綠色蔬菜是指遵循可持續發展的原則，在產地生態環境良好的前提下，按照特定的質量標準體系生產，并經專門機構認定，允許使用綠色食品標志的無污染的安全、優質、營養類蔬菜的總稱。綠色產品是相對的，不是絕對的。

綠色蔬菜生產技術在一些發達國家已經越發成熟，我國綠色蔬菜發展受到政策、技術、地域環境等因素的限制，目前還處于發展的初級階段。因此研究我國綠色蔬菜產業可持續發展的基本思路和對策具有極其重要的現實意義。本文對綠色蔬菜生產的技術現狀、存在問題和發展對策進行了分析、研究和探討。

2綠色蔬菜的標準化生產技術

綠色蔬菜生產應遵循可持續發展原則，要按照《NY/T-2012 綠色蔬菜行業標準》的要求實現綠色蔬菜生產，同時制定相應的技術規程[1]。要生產出安全、綠色、高產、優質的蔬菜，需要嚴格的農藝和管理措施來實現，具體的生產技術如下[2]。

2.1合理的生態環境

生態環境是蔬菜生長的先天之本，應選擇在大氣、水分、土壤中有害物質含量在國家控制標準以下，不在工廠、礦區等污染嚴重的地方建立生產基地，同時保證綠色蔬菜的生產過程是無污染綠色的。

2.2良好的品種及育苗管理

選擇抗病蟲害、商品性好、抗逆能力強，同時與氣候條件、栽培方式、市場需求相適應的品種。采用合理的農業生產技術措施。

（1）采用曬種、燙種、藥粉拌種或藥劑浸種進行種子消毒，合理輪作；

（2）做好前期苗床的消毒工作，清除雜質，保持作物生長環境清潔；

（3）合理使用遮陰網防止幼苗受烈日等損傷，提高幼苗成活率；

（4）適時補苗、間苗、壯苗，加強對病蟲害的防治；

（5）合理密植，深溝窄墑栽培，改善田間生態環境；

（6）適時中耕除草，及時清除枯枝敗葉、病株、病葉、病果[2]。

2.3合理的施肥

在綠色蔬菜的栽培過程中，肥料的種類、用量、方法等也至關重要。通常應遵循以有機肥料為主，其他肥料為輔；以基肥為主，追肥為輔；以多元素復合肥為主，單元素肥料為輔的原則[3]。

2.4病蟲害防治技術

2.4.1建立病蟲害綜合防治體系

通過大力發展農業防治，加強物理防治，科學應用生態防治，積極推廣生物防治，合理選用植物源農藥等病蟲害防治措施。最可行的辦法是預防為主，綜合防治，運用生態學、環境保護、栽培學等理論，以采用對環境污染影響小的防治方法，合理控制病蟲害；選擇空氣、土壤、水質都能符合中華人民共和國農業行業標準《NYT 391-2000綠色食品產地環境技術條件》[4]，合理進行耕作；通過輪作調節地力的作用，減少土壤傳播病蟲害的發生。

2.4.2生物防治

生物防治是利用一種生物對付另外一種生物的方法，是降低雜草和害蟲等有害生物種群密度的一種方法。主要通過以蟲治蟲、以鳥治蟲和以菌治蟲等手段起到對病蟲害的防治作用。因為生物防治不污染環境，生物農藥無殘留，有利于保護環境，對人畜更安全，所以被廣泛接受。

2.4.3物理防治

主要的防治技術有：對種子進行合理的消毒、殺菌；覆蓋防蟲網；利用害蟲的一些特殊性誘殺害蟲；高溫堆肥滅菌；人工捕殺等。筆者認為，物理防治以其綠色環保、低碳必將成為病蟲害防治的主要手段。

2.4.4化學防治

合理選擇農藥種類對癥下藥；控制農藥使用次數與問隔期，積極采用粉塵法、煙霧劑等農藥殘留較少的病蟲害防治方法；用允許使用的植物萃取、提取和礦物油來進行病蟲害的防治。

2.5重金屬的防治

由于工業三廢和城市生活垃圾的濫排濫放，礦物的開采和冶煉，重金屬廢水灌溉農田以及含重金屬的農藥、化肥的不合理使用，導致蔬菜受重金屬的污染日益嚴重[5]。蔬菜生產重金屬污染問題受到了廣泛的關注，完善“綠色蔬菜”種植產地環境質量標準、環境保護規劃和監管辦法，具有重要的現實意義和指導作用。

3綠色蔬菜產業發展存在的問題及對策

3.1綠色蔬菜發展中存在的問題

3.1.1政府支持問題

由于發展綠色蔬菜要求減少農藥殘留，而大部分毒性小的生物農藥價格昂貴，大多數種植者放棄使用。因此，政府應加大在綠色蔬菜生產相關問題的科研投入。對于種植綠色蔬菜的農民，政府應給予適當補貼，調動農民種植綠色蔬菜的積極性。

3.1.2技術問題

綠色蔬菜生產技術相對較復雜，需要一定經驗的積累，而在農業生產中的關鍵技術問題還沒有解決，如病蟲害防治問題、土壤肥力問題、環境污染問題等。應加大科研成果轉化為實際操作解決綠色蔬菜生產中的問題的能力，同時應加大推廣力度讓廣大農民接受新技術的生產模式[5]。

3.1.3流通過程中的管理問題

綠色蔬菜發展的同時，應加強相應的貯藏、保鮮等環節，而我國每年在蔬菜貯藏、保鮮、運輸的成本幾乎占全部蔬菜產量的1/3[6]。因此，政府管理部門不但要完善前期的審批活動，同時要加強在生產環節的管理以及后期跟蹤檢查的監督。所以，相關部門的協調配合是綠色蔬菜最終安全走向廣大人民群眾餐桌的必要條件。

3.1.4市場問題

目前我國的蔬菜市場上，綠色蔬菜銷售僅僅在大型超市，一般的菜市場比較少見，同時對綠色蔬菜的評價、監管、檢測等環節無法監控。由于綠色概念宣傳不到位，老百姓缺乏基本的綠色蔬菜鑒別知識，應做好綠色蔬菜產品的價格定位及監督工作，加大綠色蔬菜宣傳工作，使廣大人民群眾得到認可，真正實現優質優價、公平競爭的有序市場秩序。

2013年12月綠色科技第12期

蔡 飛，等：綠色蔬菜標準化生產技術及其存在的問題和對策環境與安全

3.2今后發展綠色蔬菜產業的對策

3.2.1加大政府投入力度

綠色蔬菜是關乎民生的菜籃子工程，政府的投入是綠色蔬菜走向餐桌的重中之重，政府要加大資金和科研力量的投入，加快產品創新和技術研究，加強對綠色食品生產管理的宣傳力度，牢固樹立食品安全意識和市場競爭意識，樹立生態環境保護和可持續發展戰略意識。同時做好綠色食品生產技術推廣和技術服務推廣的投入，重點培養一些綠色蔬菜生產相關的農機推廣員，以促進綠色蔬菜生產的發展。

3.2.2大力推廣綠色蔬菜生產技術

（1）加大綠色蔬菜宣傳力度，提高廣大農民的認識水平，使綠色生產得到廣大老百姓的關注。

（2）建立合理有效的農技推廣服務體系，農技人員到基層推廣無公害蔬菜栽培、管理技術，以新的技術指導生產。

（3）運用現代業的管理模式，引導、帶動農戶按照標準化、專業化的要求，生產銷售優質綠色蔬菜。

3.2.3完善監督檢測體系建設

嚴格依據相關綠色蔬菜的法律法規，加強對綠色蔬菜從生產環節到銷售環節的質量監督，加大對綠色蔬菜檢查，通過抽檢、公告、處理力度，保障綠色蔬菜產業的健康發展。

3.2.4建立綠色蔬菜的市場體系

建立適合綠色蔬菜的流通體系，推行集約化和規模化經營，實現綠色蔬菜的規模效益和整合效應，建立網絡平臺，為農戶提供市場需求信息和銷售途徑等多種服務，推進蔬菜產業化經營。

4結語

綠色蔬菜的安全、衛生是關系到民生的大事，要確保真正的綠色蔬菜進入廣大老百姓的餐桌，最終實現與國際市場的競爭。通過加大科研力量指導綠色蔬菜生產，同時降低生產成本；采用合理的農藝技術；選擇合理的管理措施指導實踐，重視綠色蔬菜生產的全程質量控制，對農業生產的每一個環節進行全程的監測與評價。加大蔬菜質量檢測和產地環境監測，確保我國農業的可持續發展，為生態農業發展提供理論基礎。

參考文獻：

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[4] 莫家斌.蔬菜生產中重金屬的污染狀況研究及防控措施[J].中國新技術新產品，2012（24）.

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一、選擇基地

1.生產無公害水稻區域內，沒有污染型企業和工業廢氣物及城市垃圾堆放物等可能造成環境與農產品污染的污染物。

2.生產基地周圍沒有對無公害水稻生產環境和水源構成威脅的污染源。

二、選用優質水稻品種

選用優質高產水稻品種是生產無公害水稻（大米）的關鍵，不同水稻品種的稻米品質及其理化指標各不相同，適宜在盤錦地區栽培的主要品種有鹽豐47、遼星1號、遼河5號、鹽梗218雜交稻等。

三、培育壯秧

1.選地育苗

育苗地點選擇在靠近水源、土質肥沃、地勢較高、向陽背風、無病蟲雜草的園田或大地，采用營養缽旱育苗或普通旱育苗的方式，使用無紡布作為育苗覆蓋材料。

2.種子處理

將發芽率達95%以上的種子，進行曬種、選種、浸種、消毒、拌種等種子處理。

3.適期播種、嚴格控制播量

在播種上主要抓兩個環節：一是播量，播量的大小與秧苗素質密切相關，普通旱育苗每平方米播量控制在200克以內（干種）；缽盤育苗每盤70克（干種）。二是播期，要集中播種，縮短播期。一般普通旱育苗4月8日―10日播種；缽盤育苗4月15日―18日播種；無紡布覆蓋育苗適當提前2-3天播種（盤錦地區）。

4.施足底肥，保證苗期對養分的需求

具體做法是應用多功能水稻壯秧劑來培育壯秧，由于壯秧劑帶肥帶藥、養分齊全，因此一次施入即可解決防病和小苗3.5葉期的營養需要。當秧齡達到3.5片葉后，秧苗逐漸表現脫肥可根據情況適當追肥。缽盤育苗每平方米用83克壯秧劑與7.5千克黑土充分混拌均勻后配制成營養土。常規旱育苗每平方米用167克壯秧劑撒在作好的床面上，與表層土混拌均勻后即可播種。

5.秧田除草

常規旱育苗在插前每畝苗床用封閉一號250克進行藥劑封閉；無紡布旱育苗在覆地膜前進行藥劑封閉。

6.增蓋地膜、插平架條、鋪平布

無紡布覆蓋育苗必須增蓋一層地膜，提高前期保溫保濕效果，插平架條，鋪平布，提高漏水率。

7.科學管水

播種前澆足底水，澆透澆勻，有利于出苗整齊。秧苗出齊后，注意保溫、保濕，發現苗床缺水時，及時澆水，一般每隔2-3天澆一次水，每次澆水要澆透。

8.適時煉苗

當秧苗一葉一心后，適時通風煉苗，床溫控制在25―30℃，嚴防高溫燒苗。無紡布育苗5月中旬后，床內可能出現30℃以上高溫也要進行通風煉苗，防止秧苗徒長。

四、田間管理

1.泡田整地

為了節約用水，采取一次泡田、整地、插秧的方法。

2.適時早插、合理密植

盤錦地區一般在5月20日開始插秧，5月30日結束。做到早插快發，采取9寸×4寸株行距，每穴3-5苗。

3.合理施肥

按照綠色無公害水稻生產的肥料使用準則，生產綠色無公害水稻應控制化肥施用量，特別是氮肥。因此我們根據地力情況，設計了每畝生產A級稻谷550千克的施肥標準。

（1）采用配方施肥。提倡使用有機肥和生物肥，不使用非正規廠家生產的劣質化肥，以防對環境和農產品品質造成影響。

（2）重施有機肥。在插秧前隨整地進行畝施優質農家肥2000千克或雞糞400千克、土糞400千克、硫酸銨10千克或尿素5千克，美國產磷酸二銨10千克。

（3）緩苗后施蘗肥。畝施10千克尿素，如農肥不足，可用生物菌肥補足肥量。

4.加強水的管理

為節約用水，采取淺、濕、干交替灌溉方法乙插秧至分蘗期間實行淺水灌溉，分蘗盛期采用淺、濕灌溉，分蘗末期適當晾田，控制過多的無效分蘗及病蟲害的發生。孕穗至出穗開花階段，保持一定水層6-7公分，有利于出穗和灌漿，灌漿后期采取淺、濕、干間歇灌溉，促進早熟，后期不宜斷水過早。

五、綜合防治病蟲草害

在綠色無公害水稻生產上要大力推廣農業防治、物理防治、生物防治等病蟲綜合防治措施，推廣應用生物農藥，引導稻農增強環保意識，防治病蟲草害時要使用高效低毒藥劑，插前或插秧緩苗后一次封閉，實現無草田。

1.紋枯病

耙地后插秧前，打撈菌核。在7月上二中旬，每畝用稻豐靈200-250克對水60千克噴霧。在防治紋枯病的同時即可防治二化螟，不再單獨使用藥劑。

2.稻曲病

出穗前3-5天，每畝用瘟曲克敵100克/畝，對水50千克噴霧。

3.稻瘟病

每畝用40%富士一號乳油75-100克，對水50-75千克噴霧，田間發現病株即可使用。用藥時間距收獲間隔期應超過35天。

4.稻飛虱

畝用80%樂果800-1000倍液防治，效果較好，用藥距收獲間隔期20天以上。

5.稻水象甲