土壤鉛污染的治理方法范文

導語：如何才能寫好一篇土壤鉛污染的治理方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：固廢拆解；土壤污染；污染修復

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.100

0 引言

本文是以固廢拆解對土壤所造成的污染及采取的治理方法為研究對象。首先我們以臺州市路橋區固廢拆解集中區域作為我們的實驗基地，對該區域進行了長時間的調查研究，了解了固廢拆解的現狀，并對土壤進行了監測，了解了固廢拆解對土壤所造成的主要污染物及污染程度，然后提出治理方案，并通過分析比較確定了土壤污染的修復目標、修復方法，隨后進行了土壤修復實驗，達到預期效果。最后針對治理過程中存在的問題提出改進建議。

1 土壤污染狀況監測情況

1.1 布點設置

我們對已污染的選定區域表層土壤進行了調查篩選，通過網格法均勻布點取樣檢測，確定重點區塊，并重新根據污染源調查情況，采取污染源為中心的放射狀布點，對每個重點區塊進行布點采樣分析。

1.2 現狀監測結果

根據監測分析結果，路橋區表層耕地土壤鎘超標率最高，超標率達到41.7%；其次為銅，超標率達到32.3%；鉛和鋅的超標率分別達到20.5%和15.0%。在各鄉鎮街道中，超標情況最為嚴重的是峰江街道，其次為新橋鎮，再次為主城區（包括路橋、路北、路南三個街道）。各鄉鎮街道及重點區域土壤重金屬濃度如下：

2 污染土壤修復

2.1 修復方法

污染土壤的修復，不同污染類型的污染土壤具有不同的修復方法。針對有機污染土壤，國內外采用較多的方法有化學淋洗技術、熱脫附技術、生物堆制技術、原位生物修復技術、熱解焚燒技術等；針對重金屬污染土壤，采用較多的技術有淋洗/浸提技術、生物修復技術、固化/穩定化技術等[2]。

本實驗對選定區域土壤修復采用原位生物修復（動物、植物強化復合工藝）工藝為主，生物處理（化學淋洗）為輔的工藝技術。高濃度的地塊預先采用化學淋洗的措施，達到中度或輕度污染濃度后再采用動物修復；修復動物為“大平二號”蚯蚓；中度和輕度污染采取作物試種，選擇的植物修復品種為超積累植物芥菜。

2.2 修復實施效果

土壤污染修復后重金屬濃度見下表3。

根據上表：第一階段修復后植物修復區和動物修復區土壤中重金屬鉻、銅、鉛的濃度均低于第一階段修復目標值，達到了第一階段預期目標；動物修復區，動物修復后蚓體中的重金屬鉻、銅、鉛的濃度含量較高，修復后土壤中重金屬鉻、銅、鉛的濃度明顯降低，說明“大平二號”蚯蚓對重金屬的吸附效果比較明顯，在中度污染的地塊采用動物修復技術是比較成功的。

3 結論

本研究通過對臺州市路橋區固廢拆解業的調查與了解，選定了主要拆解基地作為試驗基地，對他們的土壤進行了監測，在全面了解臺州市路橋區固廢拆解業對土壤造成的污染現狀的前提下，我們提出了生態修復方法，目前均取得了一定的成效。

參考文獻：

篇2

關鍵詞：新鄉市；蔬菜；重金屬污染；檢測

中圖分類號 S63 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）13-0123-02

近年來，蔬菜的安全性問題日益受到各方關注，蔬菜中的有毒物不僅僅是農藥一種，鉛、鎘等重金屬也污染蔬菜，進而危害到人體健康。蔬菜是人們生活不可缺少的副食品，目前關于蔬菜中鉛、鎘、汞等重金屬污染和防治的報道很多，但是針對新鄉地區種植的蔬菜研究仍很少。為此，筆者于2015―2016年對新鄉市所轄8個縣（市、區）的8個品種64份蔬菜樣品進行了檢測分析。

1 儀器與方法

1.1 檢測儀器 原子吸收光譜儀（石墨爐）。

1.2 檢測方法 依據食品國家標準GB 5009.12-2010和GB 5009.15-2014方法檢測。

1.3 判定標準 GB2762-2012。

1.4 檢測環境 室內溫度5～35℃，相對濕度≤80%。

1.5 檢測條件 見表1、表2。

1.6 樣品預處理及標準曲線的繪制 將樣品蔬菜去除雜質，打成勻漿，取0.5g樣品，加入7mL硝酸和1mL過氧化氫進行微波消解，消解完成后，自然冷卻（或水冷）至室溫，打開密閉消解罐，將反應液轉移至50mL錐形瓶，用水少量多次洗滌消解罐，洗液合并于錐形瓶中，置于電熱板150℃蒸至近干，用去離子水轉移至25mL容量瓶中定容。Pb標準曲線的繪制：用1%HNO3配置0ng/mL、2ng/mL、4ng/mL、8ng/mL標準液，測其吸光度，繪制標準曲線。Cd標準曲線的繪制：用1%HNO3配置0ng/mL、2ng/mL、4ng/mL、8ng/mL標準液，測其吸光度，繪制標準曲線。

2 結果與分析

根據國家標準（GB2762-2012）《食品安全國家標準 食品中污染物限量》，蔬菜中重金屬含量標準見表3，本研究中樣品蔬菜重金屬含量測定值見表4。

檢測結果表明，8個縣（市、區）的8個品種共64份蔬菜樣品中，有4個樣品存在重金屬鉛、鎘超標，超標樣品集中在牧野區，但超標程度較輕。

3 討論與結論

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[關鍵詞]高錳酸鉀；土壤；重金屬；場地環境調查；健康風險評估

伴隨國內化工產業的快速發展，工業化進程的不斷更迭，產業結構的快速調整和持續推進，大量工藝落后工業企業關停、破產或者搬遷，遺留大量疑似污染地塊。由于歷史原因，大部分地塊生產時期環境保護管理措施相對落后，造成地塊內土壤存在一定程度污染的情況[1]。這些地塊內往往遺留有構建筑物、生產設施設備、零散原材料、廢渣、廢水等，由于長期無人監管且未得到有效的處置，經過風吹雨淋，對周邊居民身體健康及生態環境造成嚴重的破壞和影響，同時也影響了地塊后續的再開發利用。高錳酸鉀是一種黑紫色、細長的棱形結晶或顆粒，帶金屬光澤，溶于水和堿液，較為穩定但接觸易燃材料可能引起火災。高錳酸鉀主要為無機物強氧化劑，在醫學上，高錳酸鉀用于消毒，在工業上，高錳酸鉀用作消毒劑和漂白劑等。從20世紀50年代開始，國內高錳酸鉀主要生產企業分布在重慶、云南、北京、廣東、湖南和山東等地[2]。因氧化工序的工藝技術不同，高錳酸鉀生產工藝主要分為固相法和液相法[3]，生產主要原輔料為氫氧化鉀和錳粉。因錳礦石伴生重金屬元素較多，有砷、鎘、鉛等[4]，因此在高錳酸鉀生產過程中，可能存在一定程度的錳、鎘、鉛、砷等重金屬污染。在城鎮土地資源日益緊張的情況下，采用基于風險控制的工業污染場地管理策略，對于保護場地周邊人群健康、評估污染場地再開發合理性和開展污染場地治理及管理等工作意義重大。本研究區以湖南省某高錳酸鉀生產企業遺留地塊為對象，開展土壤污染調查與采集分析，通過危害識別確定場地主要污染物及污染成因，進一步暴露評估、毒性評估并定量表征場地健康風險；同時，基于風險控制值、相關標準限值等，提出污染場地的修復目標值，為工業污染場地特別是高錳酸鉀生產企業重金屬污染地塊的管理與防控提供借鑒。

1研究區概況與研究方法

1.1研究區概況

選取湖南省某高錳酸鉀生產企業遺留地塊為研究對象，該地塊占地面積約16500m2，于2008年停產關閉，未來規劃為工業用地。在生產時期，其主要產品為高錳酸鉀，廠區內短暫生產硫酸鋅、鎘紅、鎘黃產品。其高錳酸鉀年生產能力為1500噸，生產過程以氫氧化鉀、錳粉、煤等為原輔料，采用固相法生產工藝。廠區內遺留有破損廠房、車間，調查階段均未拆除。生產區域內遺留有少量廢渣和廢水。本地塊高錳酸鉀生產工藝為固相法，生產工藝如下：氧化焙燒軟錳礦經粉碎機，管磨機粉碎，與氫氧化鉀溶液混合成懸浮漿，用壓縮空氣將物料噴入焙燒轉爐加熱，除去水分，使二氧化錳轉化成錳酸鉀和亞錳酸鉀，此產物進入第二個焙燒轉爐，溫度稍低，使錳酸鉀進一步氧化完全浸溶，電解氧化錳酸鉀焙燒物在溶解槽用稀堿液回收洗滌水溶解，然后經沉淀分離器除去不溶雜質，殘渣經過濾、洗滌后去除。凈化后的錳酸鉀溶液連續進入多級電解槽。電解槽采用鎳陽極和軟鋼陰極，相互串聯連接。電解液流經電解槽，使其氧化成高錳酸鉀溶液[5]。

1.2采樣布點

現場取樣采用網格布點法，網格密度為20×20m，采樣點位基本位于網格中心，兼顧廠區平面布置情況，部分土壤采樣點位根據實際情況稍做調整。共布設土壤采樣點45個，共取得土壤樣品392個。廠區平面布置及采樣點位分布見下圖1。

1.3檢測方法

所取得土壤樣品檢測指標為鎘、鉛和砷。鎘和鉛檢測采用火焰原子吸收分光光度法，砷檢測采用原子熒光法。

1.4土壤環境質量評價方法

土壤重金屬污染程度高、空間差異性較強[6]。土壤質量評價標準選用《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準》(試行)(GB36600-2018)中二類用地風險篩選值標準[7]。根據本地塊土壤污染情況，采用內梅羅指數法進行綜合污染程度評價[8]，其計算方法如公式(1)。

1.5健康風險評估方法

根據地塊樣品檢測結果，將土壤重金屬超過篩選值的污染因子作為關注污染物，風險評估方法采用《建設用地土壤污染風險評估技術導則》(HJ25.3)[9]及ALM模型[10]進行評估。

2結果與討論

2.1土壤污染狀況及空間分布特征

根據土壤檢測數據結果，該地塊內土壤鎘、砷和鉛均有不同程度的超標現象，各類土壤類型中的重金屬含量變化范圍也比較大。砷含量在4.91-~113mg/kg，超標樣品數量為29個，占土壤總樣品7.4%；鎘含量在0.08~366mg/kg，有4個樣品超過鎘含量的篩選值，超標率為1.0%；鉛含量為21~3250mg/kg，超標樣品數量5個，占總樣品數量的1.3%。由超標總數情況看，砷污染是主要污染因子，其次是鉛；其余污染因子占比重較小。土壤重金屬檢測結果統計見下表2。采用內梅羅指數法進行綜合污染程度評價，直觀的表示場地內每一層主要重金屬污綜合染物程度的空間分布，依據土壤詳細調查點位、不同深度樣品檢出污染物含量采用ArcGIS軟件，對場內超標重金屬元素采用插值法得到場地重金屬綜合污染空間分布圖。由綜合污染分布圖可以判斷，地塊內重金屬污染主要分布在0~0.5m層，主要集中于原生產車間及原材料堆存區。

2.2風險評估

2.2.1污染識別根據地塊生產歷史、產品生產工藝過程及原輔料等相關情況，通過對以上信息進行分析，識別潛在的地塊污染物包括：高錳酸鉀生產過程主要原料錳礦粉，礦石伴生鉛、鎘、砷等元素；硫酸鋅生產主要原料氧化鋅，其含多種雜質如銅、鉛、錳等；在鎘黃和鎘紅生產主要原料鎘鹽(碳酸鎘)。因此本地塊重點關注的潛在污染物包括鉛、錳、鎘、砷等金屬元素。重點關注污染區域包括：原料區、生產區、固廢區等。2.2.2暴露評估根據當地用地規劃，該地塊未來規劃為工業用地，因此本地塊按二類用地進行風險評估。二類用地方式下，本地塊主要污染受體為企業生產工作人員及周圍的居民，在地塊建設階段地塊內的施工工人將是主要的污染受體。在第二類用地情景下，土壤和地下水中主要污染物為重金屬，本地塊內地下水不直接接觸和直接飲用。地塊所在區域周邊為居民區和農田，因此本項目地塊考慮地塊土壤作為污染源時對原場和離場敏感受體(人體)產生的風險和危害。地塊未來作為工業用地，地塊內的污染物為重金屬不具有揮發性，因此0~1m表層暴露途徑為經口攝入、土壤皮膚接觸、吸入顆粒物三種類型；如果地塊未來開挖1m以下層，則有可能擾動的下層暴露途徑為經口攝入、土壤皮膚接觸、吸入顆粒物三種類型。暴露因子是計算污染物進入人體暴露量的重要參數，主要包括體重、皮膚面積、平均壽命、暴露時間、土壤攝入速率、和呼吸量等。受體暴露參數主要采用《建設用地土壤污染風險評估技術導則》(HJ25.3-2019)所推薦的第二類用地建議值和《建設用地土壤污染風險評估技術導則》編制說明建議值。地塊特征參數指標容重、含水率、滲透系數等主要采用該地塊實測數據，其他指標采用HJ25.3建議值。2.2.3毒性評估毒性評估包括致癌效應及非致癌效應，是分析關注污染物對人體健康的危害效應。本次評估涉及到的污染指標為鎘和砷。污染物毒理學參數見下表3。2.2.險表征風險表征是在暴露評估和毒性評估的基礎上，采用風險評估模型計算土壤和地下水中單一污染物經單一途徑的致癌風險和危害商，計算單一污染物的總致癌風險和危害指數，進行不確定性分析。本次風險評估過程中，將致癌性可接受風險水平設置為1.0×10-6，非致癌性危害熵設置為1，以評估相關污染物的健康風險是否超標。在二類用地情境下，土壤污染物濃度最大值風險表征結果顯示，砷致癌風險和危害商均不可接受，鎘致癌風險和危害商均不可接受。2.2.5鉛人體健康風險評價由于鉛對兒童認知能力和神經系統的強烈毒性，通常認為不存在允許鉛暴露量最低限值的安全水平，因此美國EPA建議采用血鉛濃度來表征兒童暴露于環境中鉛產生的危害，一般認為兒童血鉛含量超過10μg/dL將對智力發育及神經系統造成不可接受的損害。目前我國尚未制定血鉛評估方法，鉛對人體健康最顯著的危害是降低兒童的認知能力，敏感人群主要為發育中的胎兒以及嬰幼兒[11]。其主要通過土壤、食物、飲水和空氣進入人體。本次評估采用ALM模型評估非敏感用地情景下懷孕婦女暴露于鉛污染土壤導致的胎兒的血鉛濃度水平[12]，并反算土壤中鉛的控制水平。ALM模型參數及取值見下表4。基于調查數據，評價結果表明，對二類用地中的最大值進行成人血鉛超標評估，土壤鉛引起成人中孕婦胎兒血鉛水平超過10μg/dL水平的概率為6.8%，超過臨界水平風險概率5%。因此需要對土壤鉛進行治理修復。

3結論

篇4

一、農村主要污染物的調查

1.空氣環境污染

主要環境污染物：SO2、CO2、NOx、CO、粉塵、H2S、HCl、Cl2、甲醛等有機物，鉛、砷、鉻等重金屬。

主要來源：火力發電廠、煉鋼廠、小型鍋爐、水泥廠、石灰窯、生活燃煤不完全排放的氣體和煙塵，化工類工廠的企業廢氣。

2.水污染

主要污染源：工業廢水，日常生活廢水，農田排水。

3.土壤環境污染

主要污染源：農藥、化肥的大量使用，工業生活廢水灌溉，固體廢物污染。

二、具體危害分析

1.空氣污染

空氣污染物主要通過呼吸道進入人體內，不經過肝臟的解毒作用，直接由血液運輸到全身。所以，大氣中的化學性污染物對人體健康的危害很大。這種危害可以分為慢性中毒、急性中毒、致癌作用和致畸作用四種。

慢性中毒――大氣中化學性污染物的濃度一般比較低，對人體主要產生慢性毒害作用。如鎘能引起骨質疏松軟化，出現嚴重的腰背酸痛、關節痛及全身刺痛。鉛主要損害神經系統、造血器官和腎臟，同時出現口腔金屬味齒銀鉛線、胃腸道疾病、神經衰弱及肌肉酸痛、貧血等癥。

急性中毒――在工廠大量排放有害氣體，如二氧化硫、氯氣、氯化氫等，并且在無風、多霧時，大氣中的化學污染物不易散開，就會使人急性中毒。

致癌作用――大氣化學性污染物中含有部分具有致癌作用的物質。

致畸作用――當長期生存在被化學污染的環境中時，某些化學元素（砷）經呼吸、水、食物作用于妊娠母體，干擾胚胎的正常發育，導致新生兒或幼小哺乳動物先天性畸形。

2.水染污

水體的pH值等于7，當小于65或大于85時，都會使水生和陸生生物受到不良影響，嚴重時造成動植物死亡。一些化工、冶金等工業廢水還含有重金屬，如汞、鉛等，進入水體后不能被微生物降解，經食物鏈的富集作用，最終進入人體，從而導致某些疾病的發生。

3.土壤污染

化肥、農藥的施用成為提高土地產出水平的重要途徑。但農田所施用的任何化肥都不可能全部被植物吸收利用，流失的化肥會隨土壤水向下滲透，造成土壤污染，而目前農藥污染主要是含有機氯、磷、氮的農藥。這些農藥會在土壤中殘留，更會殘存在動植物體內和表面，長期食用有致癌、致畸作用。

利用工業生活污水灌溉可節約農業用水，充分利用污水中的營養元素，是一種經濟的、節省能源的污水處理方法。但是，工業廢水中含有汞、鉛、砷、酚、三氯乙醛、苯并芘等有害污染物，有些污染物不能降解，而且污水大多顯酸性，長期灌溉能破壞土壤的酸堿性，使土壤環境惡化等。

固體廢棄物是指人類在生產和生活中丟棄的固體物質，如采礦業的廢石、工業的廢渣、廢棄的塑料制品以及生活垃圾。隨著生產的發展和消費的增加，堆放固體廢棄物占用了大量土地，這些廢棄物不僅占用土地、損傷地表，而且會污染土壤、水體、大氣。固體廢棄物經日曬雨淋，它們的滲出液中所含有毒物質滲入土壤后，會改變土壤結構，妨礙植物生長或在植物體內積累。如果不及時處理，長期堆放，越積越多，就會嚴重污染生態環境，對人體健康造成危害。而且垃圾堆放地往往也是蚊、繩孳生地和老鼠猖狂活動地區，這與很多傳染病的發生有很大的關系。

三、對污染防治的幾點建議

1.加大宣傳力度，增強公民的環境意識，自覺維護農村生態環境，盡量減少人為造成的環境污染。例如，在日常生活中我們應基本做到：生活垃圾進行分類處理，做到合理回收利用；減少農藥、化肥的使用；堅決不用六六六、DDT等高毒性、高殘留的有機氯農藥；不使用未處理的污水灌溉；選用不含磷洗滌劑取代含磷洗滌劑；減少使用易產生白色污染的塑料制品等。

2.加強《環境保護法》、《水污染防治法》等法律法規的監督機制，制訂環境質量評價標準，督促企業引進并運用各種防治污染的技術。

常見工業污染氣體的處理方法：SO2、NOx、H2S、Cl2、HCl用NaOH或濃氨水吸收。CO用燃燒的方法除去。

鉛、砷、鉻及甲醛等有機物：利用污染處理設備回收利用或轉變為無毒物質。

3.運用政策及經濟方式調整能源結構，減少煤、石油產品的使用，鼓勵更多的利用可再生潔凈能源。如太陽能、地熱能、風能、電能、沼氣等。

4.固體廢棄物的再利用。固體廢棄物只是在某一過程或某一方面沒有使用價值，實際上往往可以作為另一生產過程的原料被利用。因此，有人稱固體廢棄物為“放在錯誤地點的原料”，如能及時進行回收利用，既保護了環境又能節約大量能源。

5.政府加強對污染嚴重的中小企業治理。如石膏粉廠、小化工廠、小灰窯、小造紙廠、小電鍍廠、小冶煉廠等，污染尤為嚴重且治理不當的應進行關停。

6.合理規劃城鎮工業發展和人口密集區的布局。如污染型工廠與生活居民區盡量分開；工廠不宜過分集中，以減少一個地區內污染物的排放量。另外，還應把有原料供應關系的化工廠放在一起，通過對廢氣的綜合利用，減少廢氣排放量。

篇5

土壤重金屬污染研究進展

重金屬有多種不同的定義。在環境化學領域中，重金屬是指比重大于4或5的金屬。重金屬污染物不但包括生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷，還包括毒性較弱的重金屬鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩等重金屬元素。土壤重金屬污染隱蔽性強、毒性大、難降解且能沿食物鏈富集，是人們優先考慮去除的污染物。

1污染來源

土壤重金屬污染來源大體可以分為工業來源、農業來源、交通來源。

1.1工業來源。煤和石油等化石燃料燃燒釋放大量含有重金屬的有害氣體和粉塵，工廠排放的煙氣、粉塵等氣體污染物經大氣環流擴散，以干、濕的沉降方式進入到水體與土壤中，造成土壤重金屬污染。工業生產過程如采礦、選礦、礦物加工等排放的廢水、廢氣、廢渣是土壤中汞、鉛、鎘、砷等重金屬污染的主要來源。

1.2農業來源。主要來源于農田污水灌溉、污泥利用，化肥、有機肥、農藥和殺蟲劑的濫用以及塑料薄膜的大量使用等。農用物資施用和農業污灌是農田土壤中汞、鉻、砷、銅、鋅等重金屬污染的重要來源。

1.3城市交通來源。主要來源于汽車排放的尾氣及輪胎磨損產生的粉塵。汽油、油的燃燒和發動機及其他鍍金部件磨損可釋放出鉛、鎘、銅、鋅等重金屬粉塵。

2污染危害

重金屬一旦進入土壤，就很難被微生物降解或者從土壤中去除，因此重金屬對土壤的理化性質、生物特性和微生物群落結構都產生重大危害。受到重金屬污染的土壤，其物理結構和化學性質都會發生變化，危害極大。

2.1導致經濟損失。土壤的重金屬污染會造成耕地面積持續減少、土壤質量下降和生物毒害增多，導致農作物大幅度減產，從而影響到糧食供給、農業可持續發展和區域經濟增長。

2.2危害人體健康。酸雨、土壤添加劑等外界環境條件的變化，提高了土壤中重金屬的活性和生物有效性，使得重金屬較易被植物吸收利用，重金屬污染物難以降解，直接或間接地危害到處于食物鏈頂端的人類的身體健康，引發骨痛病、兒童血鉛、高血壓、心腦血管，癌癥等疾病。

2.3導致其他污染。土壤受到污染后，含重金屬濃度較高的污染表土容易在水力和風力的作用下分別進入到水體和大氣中，導致水污染、大氣污染和其他衍生環境問題。

3治理途徑

重金屬污染土壤的治理途徑主要有兩種：一種是將重金屬污染物清除，削減土壤重金屬總量；另一種是固化土壤重金屬，降低其遷移性和生物可利用性，削減有效態重金屬含量。具體來講包括工程措施，化學措施，農業措施和生態措施。

3.1工程措施。工程措施包括排土、客土和淋洗等方法。排土法剝離表層受污染的土壤，客土法是在被污染的土壤上覆蓋未被污染的土壤，淋洗法是通過清水灌溉稀釋或洗去重金屬離子。工程措施效果較為徹底，能使耕作層土壤中重金屬的濃度降至臨界濃度以下，或減少重金屬污染物與植物根系的接觸來控制危害。

3.2化學措施。第一，通過添加表面活性劑、有機螯合劑等一系列調控措施，改良土壤的理化性狀，提高土壤重金屬的生物有效性，使其易于被其他植物吸收，以達到修復土壤的目的。第二，通過添加固化材料，降低重金屬的遷移性和生物有效性。

3.3農業措施。農業措施是因地制宜的修正和完善耕作管理制度來減輕重金屬的危害，或者在受污染土壤上種植不進入食物鏈的植物。農業措施適合治理中、輕度受污染土壤。

3.4生物措施。生物措施：一是通過生物作用改變重金屬在土壤中的化學形態，使重金屬固定或解毒，降低其在土壤環境中的移動性和生物可利用性；二是通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定作用。通過一些特殊的微生物與植物、動物去除或者轉化土壤中的重金屬，降低重金屬的毒性。

3.4.1微生物修復。微生物修復技術主要有兩種：原位修復技術和異位修復技術。受到重金屬污染的土壤，往往富集多種耐重金屬的真菌和細菌，微生物可通過多種作用方式降低土壤中重金屬的毒性。

3.4.2植物修復。植物修復是利用植物吸收、富集、降解或固定土壤中重金屬離子或其他污染物，以降低或消除污染程度，修復土壤。

3.4.3動物修復。動物修復是利用土壤中的某些鼠類等低等動物吸收土壤中的重金屬。例如在受重金屬污染的土壤中放養蛆蟲，待其富集重金屬后，采用電激、灌水等方法驅出蛆蟲集中處理。

4展望

土壤重金屬污染來源趨于多樣化、綜合性，對人類的危害也日趨嚴重。在未來很長時間內重金屬污染仍將是我國所面臨的重大環境問題之一，迫切需要解決。但對于不同種類、不同性質的重金屬污染事件，應將物理、化學、生物等修復手段綜合應用以便更好地治理土壤重金屬污染，同時研制復合材料，已解決土壤重金屬復合污染的問題。

參考文獻：

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關鍵詞 土壤;重金屬污染狀況;評價;防治對策

中圖分類號X53 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2010)24-0050-02

0 引言

為了摸清淮安市土壤環境質量狀況,為政府農業規劃、合理布局、綜合開發和指導農業生產提供科學依據,淮安市環境監測中心站于2008年開展了主要蔬菜基地和自然生態保護區等典型地塊中土壤重金屬含量監測,確定土壤環境安全等級,為開展土壤污染防治工作提供技術支持。

本文重點分析蔬菜基地、大型交通干線兩側、重污染企業附近土壤中重金屬含量,結合土地利用類型,開展土壤環境風險評價,確定環境安全等級,提出土壤污染防治對策。

1 監測點位及分析項目

對不同的典型污染場地進行土壤監測,在全市范圍內布設土壤測點62個,其中城郊蔬菜基地20個,交通干線兩側20個,重污染企業及周邊地區10個,油田及周邊地區12個。監測項目為鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳、硒、釩和錳等11項重金屬。

2 土壤監測成果及分析

蔬菜基地監測點分布在楚州區、盱眙縣和金湖縣。汞、鉛和鋅一次監測值均有超標現象,其超標率分別為25%、5%和5%,其監測均值均達標。

大型交通干線兩側監測點分布在盱眙縣和金湖縣。土壤中各金屬元素含量都比較低,一次監測值無超標現象。

重污染企業及周邊地區監測點主要在盱眙縣。鉻、銅和鎳一次監測值有超標現象,其超標率分別為10%、20%和10%,其監測均值均達標。

油田及周邊地區監測點主要在盱眙縣。砷、汞、鉛和銅一次監測值有超標現象,砷、汞和銅超標率均為8%,鉛超標率為25%,其監測均值均達標。

監測結果表明,淮安市各種類型的土壤中汞、鉛、銅、鉻、鎳和砷的一次監測值有超標現象,其監測均值均不超標。蔬菜基地中汞含量明顯高于其它典型地塊,重污染企業及周邊地區中鎳含量明顯高于其它典型地塊,其它項目基本持平。

3 評價

3.1 土壤污染累積性評價

根據土壤污染累積性評價,蔬菜基地汞、鉛和銅為輕度污染物積累,其它指標均為無污染積累;交通干線兩側各類污染物均為無污染積累。

油田周圍污染物評價鉛為中度污染物積累,汞、砷和銅為輕度污染物積累,其它項目均為無污染物積累。重污染企業周邊污染物評價鉻和鎳為中度污染物積累,銅為輕度污染物積累,其它指標均為無污染物積累。

3.2 土壤環境質量適宜性評價

用內梅羅指數法統計分析可見,在4種典型地塊中蔬菜基地的指數最高,蔬菜基地土壤受到污染相對較重,對照內梅羅指數評價標準,4種典型地塊的內梅羅指數PN值均小于0.7,土壤滿足現在土壤利用類型的要求。

3.3 土壤污染風險等級劃分

依據重點區域土壤污染風險評估分級標準進行評估,各單項污染物均為無風險等級。根據土壤等監測結果和其它因素綜合考核,淮安市土壤狀況風險等級劃分詳見表1。

淮安市土壤污染效應風險級別選項有2項警戒級,其它為安全級。符合區域土壤環境安全性劃分第二個等級,土壤環境屬低風險區。

4 小結

綜合主要類型場地土壤的監測與評價,污染指數大于2小于5的項目有鉛、鉻和鎳,影響淮安市典型污染場地土壤質量污染因子為鉛、鉻和鎳,主要出現在油田周圍和重污染企業周邊。通過生態風險評估,均為無風險等級,綜合評價為安全級,符合區域土壤環境安全性劃分第二個等級,土壤環境屬低風險區。

5 防治對策

5.1 結合城市和農業發展規劃,因地制宜,合理利用土地

城市化和經濟的快速發展已對我市土壤重金屬富集和污染造成了潛在威脅,并將直接影響人們的食品健康和安全。結合城市和農業發展規劃,改變部分受重金屬污染或富集較重的郊區或廠礦區土(壤)地利用方向,避免污染物進人食物鏈。

5.2 積極開展清潔生產和循環經濟,推動工業可持續發展

用循環經濟理念指導區域發展、產業轉型,抓好資源的節約和綜合利用,全面推廣清潔生產,積極發展環保產業,研究開發節能降耗、清潔生產、污染治理等環保產品和生產工藝。

5.3 發展生態農業,促進健康安全食品的生產

加強對農業土壤重金屬污染監測力度,嚴格控制工業“三廢”排放,禁止工業廢水及有毒固體廢棄物農用;大力推廣無公害蔬菜生產技術,合理使用化肥和農藥;合理安排農業生產布局,提高農產品質量。

5.4 完善我國土壤環境質量標準體系建設

我國地域遼闊,各地土壤性質差異較大,現有標準缺乏適用性。我國1995年頒布的土壤環境質量標準,僅有8種重金屬,且標準過寬。迫切需要對現有標準進行修訂,建議國家和地方依據不同的應用目的制定不同標準,增加重金屬監控種類及制定地方標準等。

5.5 制定土壤重金屬污染防治法和管理體系

目前,我國尚無一部行之有效的土壤重金屬污染防治法。因此,需盡快制定土壤重金屬污染防治法,加強對土壤重金屬污染防治的管理力度,嚴格控制污染物超標排放,有效防治土壤重金屬污染。

5.6 加強宣傳教育,增強公眾的環境意識

土壤污染具有隱蔽性、持久性和間接有害性,目前人們對土壤重金屬的危害認識不足,因此必須進行廣泛宣傳教育,提高全民對土壤重金屬污染危害的認識,使防治土壤重金屬污染成為一種自覺行為。

參考文獻

[1]國家環境保護總局《水和廢水監測分析方法》編委會 編.水和廢水監測分析方法[M].4版.北京:中國環境科學出版社, 2002:286-398.

[2]中國綠色食品發展中心.綠色食品產地環境質量現狀評價 技術導則,2001:17-19.

[3]中華人民共和國農業部.綠色食品 產地環境技術條件, 2000.

[4]國家環境保護總局.全國土壤污染狀況調查文件匯編, 2006.

篇7

[關鍵詞]重金屬；危害性；農產品；檢測技術

中圖分類號：TS207.51 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）41-0323-02

引言

在化學方面上，人們根據金屬的密度把金屬分為了重金屬和輕金屬兩大類別。并且，人們常把密度大于4.5克每立方厘米的金屬稱為重金屬。如金、銀、銅、鉛、鋅等45種金屬元素。在環境方面上，重金屬是指汞、鉛、鎘等生物毒性顯著的金屬元素。重金屬的環境污染來源于大自然中的水、大氣、固廢等等。據了解，重金屬有著傳播范圍廣、時間長、隱藏性高、難以降解的特點。由于重金屬的這些特點，使得生物的難以降解，并且長期累積在了食物鏈的最頂層。逐漸的被人類使用，也成為了傷害人類的殺手。

一、重金屬的危害

1.1、重金屬所表現出來的生物毒性特征

物質性質和物質含量，以及存在的物質形態這三大方面是重金屬所表現出來生物毒性特征強與弱的表現。就像六價鉻的毒性十分強勁，而三價鉻又是人類自身不可或缺的一個重要元素一樣。并且，這些生物的毒性特征隱藏性極高，不容易被人們發現。而這些危害及其污染因素，所表現的生物毒性特征主要是變態發育、畸形、中毒等等不足之處。

1.2、重金屬對環境的危害持續性永久性

重金屬的污染威力極大，是人們不可避免的，但是卻是人們可以提前預防或者及時進行防護措施的。因為，在人類生活的環境中，重金屬一旦污染了人們所在的環境，不僅不能過降解，還會隨著時間的增長，變換著重金屬危害、污染的濃度，并且重金屬污染、危害隨著時間的持續性永久性，還會擴大重金屬的危害、污染的范圍，甚至，重金屬危害、污染的范圍也會隨著時間的增長越擴越大。

1.3、大部分的重金屬的污染、危害具有不可降解性

大部分的重金屬在環境和人體，以及生物的食物鏈中都具有著不可降解性。這樣的重金屬的不可降解性，即使是隨著時間的推移，也很難被生物降解掉。反而，這些重金屬隨著時間的積累，重金屬的污染物危害性會一直蓄積累積在環境中、甚至人體自身中和生物的食物鏈頂層中。久而久之，隨著時間的變化，在生物的食物鏈頂層當中，重金屬因為難以被生物所分解掉，所以會一級一級向下流向食物鏈。這個時候，食物鏈的營養價值越高，人體蓄積積累的重金屬就會越來越多。而在人類身體的器官內，不可避免的，也會積累著重金屬。而伴隨著的，自然就是重金屬給人體帶來的傷害，只會是越來越多，而不會減少，這就是重金屬的不可降解性。

1.4 重金屬給農產品中農作物所帶來的危害

重金屬在農產品中農作物的土壤遷移內會給農產品中的農作物帶來污染，危害的影響。而農產品中，土壤和農作物的關系其實就是，首先是有污水灌溉了農田，然后再由重金屬進入土壤，最后再由農產品中農作物的根系從土壤中吸收重金屬。而在這一環節中，重金屬所帶來的危害和污染也直接損害、影響了農產品中農作物的自身條件，并且影響了農產品中農作物的發育，也危害、污染了農產品中農作物的生長環境。

二、重金屬的檢測技術概述

2.1、原子吸收法

根據專業人士的研究表明，被人們普遍認可的重金屬的檢測技術分析方法分別是原子吸收法、電感耦合等離子體法、紫外可分光光度法、原子熒光法、X熒光光譜、電感耦合等離子質譜法等等。而且，針對重金屬的檢測技術而言，國外國家，比如日本和歐盟國家采用了電感耦合等離子質譜法進行重金屬分析。但對我國國內用戶而言，這種重金屬的檢測技術分析法儀器成本較高。當然也有的國家采用了X熒光光譜分析，這個重金屬的檢測技術法的優點就是無損害檢測，這個重金屬的檢測分析法能夠直接的分析成品，但是所檢測出來的重復性和精度法都不如光譜法。據了解，現在國內比較多的人們仍舊采用著的是重金屬檢查技術方法的兩種，其中一種是電感耦合等離子體法，而另一種則是原子吸收法。

例如，上文所提的原子吸收法。如今，由于計算機技術和化學技術的發展和多種新型元器件的出現，使得重金屬的檢測技術中的原子吸收光譜儀的精密度和準確度以及自動化程度都大大的提升。而原子吸收法的優點則是簡化了操作程序，節約了分析時間，從而方便了人們的檢測技術。

2.2、電感耦合等離子體質譜法

質譜法給人們留下了極大深刻的印象，其溶液的檢出限大部份為ppt級，然而實際上的檢出限不可能優于實驗室的清潔條件。必須指出，而質譜法的ppt級檢出限是針對溶液中溶解物質很少的單純溶液而言的，如果涉及固體中濃度的檢出限，由于質譜法的耐鹽量較差的質譜法的檢出限的優點會變差多達50倍，一些普通的重金屬輕元素在質譜法中有嚴重的干擾，也將惡化其檢出限。然而，還有有專業人士又將治理重金屬污染的方法歸結成兩種檢測方法。這兩種檢測技術都是化學方法，在此，將列舉兩種方法進行論述。

以上的重金屬的兩種檢測技術的化學方法均能夠對農產品中農作物產生影響，保護農產品中農作物的生長環境，減少重金屬給農產品中農作物帶來的危害，減少甚至清除由重金屬所帶來的生物毒性。如果人們能夠利用以上兩種重金屬檢測技術的化學方法，達到了凈化土壤這一農產品中農作物的生長載體所產生的危害性和污染性。在現如今，人們對于土壤污染的防治與修復，使得了生物修復檢測的技術得到大家廣泛的推崇和使用。據了解，日本有家公司研制出了利用生物技術迅速凈化土壤復合污染的技木，即在污染的土壤中混入肥料和微量的無害酸，即可改善污染，從而使受到污染而失去活性的土壤恢復固有的呼吸作用。然后通過迅速消耗土壤中的氧而形？？利用生物方法凈化土壤這一農作物的生長載體中的復合污染，在現如今對于土壤污染防治與修復，生物修復技術得到廣泛的推崇。日本往原公司研制出利用生物技術迅速凈化土壤復合污染的技木，即在污染的土壤中混入肥料和微量的無害酸，從而使受到污染而失去活性的土壤恢復固有的呼吸作用。然后通過迅速消耗土壤中的氧而形成強烈的還原效應，達到治理污染修復農產品中農作物生長環境的目的。也由此產生了強烈的還原效應，達到了人們治理污染修復農產品中農作物的生長環境的目的。

三、農產品中鉛和鎘的快速檢測技術

農產品中的鉛和鎘的測定方法較多，上文中提到的方法均適用于這兩種元素的檢測，下面本文提出一種的檢測方法，即溶出伏安法，并通過實驗對該方法在農產品中鉛和鎘的連續檢測進行論述。

3.1、實驗材料與儀器

3.1.1材料。本次實驗中使用的主要材料為大米、小麥、玉米和大豆，分別編號為1，2，3，4號樣品。

3.1.2試劑。本次實驗中使用的主要試劑有以下幾種：過氧化氫、氫氧化鉀、氯化鈣、硝酸鎂、濃硝酸、氧化鎂、硫酸銅等，上述試劑均為分析純，緩沖溶液采用的是國外進口試劑，鉛和鎘的標準儲備液全部由中國標物中心提供。

3.1.3儀器。本次實驗中使用的主要儀器有以下幾類：分析天平、電熱鼓風干燥箱、電子萬用爐、箱式電阻爐、電爐溫度控制器、超聲波清洗器、可調移液器、重金屬測定儀等。

3.2、實驗設計

3.2.1繪制標準曲線。先向50ml的空白溶液當中加入不同濃度的標準溶液，通過儀器檢測到的電流值可獲得不同重金屬標準溶液與電流大小的關系，再以回歸分析法確定出被檢測試樣中重金屬的含量。

3.2.2精密度設計。分別取鉛和鎘標準溶液放于坩堝當中，將濃度調整為50ng/ml和30ng/ml，然后對溶液當中重金屬的濃度進行測定，為保證測定結果的精確度，可平行測定10次。

3.3、實驗方法

3.3.1試樣制備與前處理。將四種實驗材料全部粉碎之后，過80目篩子，以此來獲得所需的實驗樣品。然后稱取5g樣品放于100ml坩堝當中，分別加入7ml的過氧化氫和2ml的濃硝酸，浸泡10min左右，主要目的是讓樣品與溶液充分接觸、氧化；把浸泡好的試樣放于電爐上并以小火緩慢加熱，至無黃煙冒出后，加大火力使其碳化；將5g硝酸鎂溶于1-2ml蒸餾水當中，并將其加入到已經碳化的試樣中，加蓋以小火蒸發水分，至硝酸鎂呈熔融狀態時，可加大火力，待樣品灰化基本完全后，將坩堝放入馬弗爐，以550攝氏度的溫度碳化1h，直至灰化完全。

3.3.2確定測定條件。本次實驗采用富集時間為60s進行重金屬含量測定。

3.3.3樣品檢測。分別對原料當中的鉛和鎘的含量進行測定，具體步驟如下：將預先處理好的樣品用50ml水溶解于特定的檢測燒杯當中，然后加入適量的緩沖試劑；將燒杯置于超聲波清洗器當中進行振蕩，約10min左右，過濾；再以氫氧化鉀溶液和鹽酸對液進行調整，使其pH值約等于2；最后選擇合適的富集時間按照檢測鍵對樣品進行檢測。

3.4、實驗結果分析

樣品中鉛和鎘檢測標準曲線的繪制。鉛和鎘的檢測標準線性實驗結果如表1和表2所示。

由表1和表2中的數據結果可以清楚的看出，儀器經過校準之后，對不同測定值的檢測結果穩定性良好。

結束語

一直以來，重金屬作為工廠生產、企業生產的重要原料。隨著我國經濟迅速發展和生活水平的逐漸提高，重金屬內部所含有的用量和種類也越來越多了。而這樣的改變，給人們帶來了不可避免的影響和污染。其實單從重金屬而言，重金屬是沒有過錯的。重金屬的污染和危害主要來源于人們盲目的追求經濟的發展，這才讓重金屬逐漸走上了人類生活中無形殺手的道路。而如今，重金屬的污染日益劇增，人類都應該成為環境污染和危害中最主要的反思者，特別是工廠、企業這樣的管理人員，更應該反思自己的排污作為是否合理，甚至思考自己是否應該改善過去自己的作風。而人類也只有明確重金屬的所具有的污染、危害的根源，才能夠從根本上的改變人類每天所處的的生長環境，改變重金屬帶來的嚴重危害性、污染性，改變農產品中農作物的成長環境，改變重金屬所帶來的生物毒性特征。

參考文獻

[1] 陳冠寧，宋志峰，魏春雁，重金屬檢測技術研究進展及其在農產品檢測中的應用[J]；吉林農業科學，2012-12-25.

[2] 李群，食品中的重金屬檢測技術及其發展探討[J]；科技風，2010-08-25.

篇8

    重金屬污染對我們來說已經不是一個陌生的話題。那么究竟什么是重金屬污染?它對我們的健康到底有多大的危害呢?它有是怎樣跑到我們的體內去的呢?下面將一一介紹。

    重金屬指比重大于4或5的金屬,約有45種,如銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、釩、鈮、鉭、鈦、錳、鎘、汞、鎢、鉬、金、銀等。盡管錳、銅、鋅等重金屬是生命活動所需要的微量元素,但是大部分重金屬如汞、鉛、鎘等并非生命活動所必須,而且所有重金屬超過一定濃度都對人體有毒。體內重金屬的正常含量及超標的癥狀如下:

    鉛:人體內正常的鉛含量應該在0.1毫克/升,如果含量超標,容易引起貧血,損害神經系統。而幼兒大腦受鉛的損害要比成人敏感得多。

    砷:俗稱“砒霜”,如果24小時內尿液中的砷含量大于100微克/升就使中樞神經系統發生紊亂,并有致癌的可能,而且如果孕婦體內砷超標還會誘發畸胎。

    鎘:正常人血液中的鎘濃度小于5微克/升,尿中小于1微克/升。如果長期攝入微量鎘容易引起骨痛病。

    汞:正常人血液中的汞小于5-10微克/升,尿液中的汞濃度小于20微克/升。如果急性汞中毒,會誘發肝炎和血尿。

    重金屬進入人體的途徑主要有三種,分別是吃的食物、水和大氣。

    據中科院陳同斌博士透露,北京有部分古老的城市公園里表層土壤的重金屬含量較高。這是因為,那些古老公園里亭臺樓閣相對多,雕梁畫棟更是比比皆是,由于早些年的油漆為了增強防腐性,其中的鉛、砷等重金屬含量超標。這些油漆內的重金屬跑到了土壤里,就造成了公園土壤重金屬超標。由于北京起風比較平常,這些細小的塵土攜帶著人們根本察覺不到的重金屬,通過人的呼吸作用就會進入人體。除北京外,國內其他比較古老的城市公園也有這中情況出現。

    水的污染通常都是由當地工廠廢水排放造成的,這種現象在京城各大區縣幾乎都有。通州就是其中一個比較明顯的地方,雖然這些年通州在現代化建設方面做得比較好,但是那里是污水灌溉時間比較長的地區,過去的污水中重金屬含量往往較高,澆灌土壤后容易產生污染。這些含有超標重金屬的廢水一旦排到干凈下游,就會污染大片水源。由于這種受重金屬污染的水在顏色、氣味等方面與正常水沒有差別,農民根本看不出來,一旦用這些水來灌溉,必然會讓土壤及農作物成為重金屬污染對象。蔬菜是最易“吸收”重金屬元素的農作物,因此土壤被環境重金屬污染后生長的蔬菜與其它作物相比,蔬菜對多種重金屬富集量要大得多,經證明,在被污染的土壤里生產出的蔬菜的有毒物質含量可達土壤中有害物質含量的3-6倍。(按:人畜食用了被重金屬污染的蔬菜后,在體內濃縮積累會帶來嚴重的后果,如被列為世界公害典型之一的日本富山縣的骨痛病,就是由重金屬鎘污染引起的;我國廣西一些被鎘污染的地區,人體的鎘含量高出正常人的7倍,經X光檢驗,人體骨骼也已顯著病變。)人吃了在重金屬污染的土壤上種出來的農作物,很容易受到重金屬的毒害。

    蔬菜水果是我們日常生活中最重要的部分。既然重金屬污染危害這么大,那么那些受到重金屬污染的蔬菜水果我們能不能通過多浸泡、多清洗或多煮來去除重金屬呢?陳同斌博士表示,這些效果都不大,因為重金屬污染是從植物根系中上來的,它存在于植物的體內,不像農藥那樣大部分都噴灑在農作物外表,多洗就可以清除干凈。

    有一種比較可行的辦法就是注意選購一些蔬菜品種,比如生菜、萵苣容易富集鎘,可以盡量少食。另外,葉類菜是所有蔬菜中最容易受重金屬污染的,最好也要少食用。但這只是治標不治本,最根本的解決方法還是要防治土壤的重金屬污染。土壤重金屬污染與有機物的污染不同,它不能被分解消失,即使人為的控制土壤環境條件使重金屬的有害作用暫時減弱,它也能在適當的時候恢復。因此如果蔬菜的生長環境一旦遭到重金屬污染,要想恢復和治理就非常的困難。目前土壤重金屬污染的控制方法 主要有以下幾種方法:

    1)利用不同植物種類對污染物吸收差異的特性,合理安排蔬菜輪作茬口,使具有一定程度污染土壤生產的蔬菜達到或接近食品衛生標準,以降低重金屬進入食物鏈的量,如有的蔬菜不易“吸收”鎘,那么如果菜田土壤的鎘含量多點種植該蔬菜就不會造成多大的危害。該方法不需投資,方法簡便,效果也比較好,但必須在有關的專家指導下進行。

    2)控制土壤環境條件,降低重金屬污染物對植物的有效性。如可以施用石灰、胡敏酸、鈣鎂磷肥等土壤改良劑對土壤進行處理,使易被蔬菜吸收的重金屬元素在這些改良劑的作用下通過化學反應轉換為蔬菜不吸收的有機結合態。這種方法有一缺點,由于土壤中的重金屬元素的這種化學反應是可逆的,有一定條件下又會從有機結合態回轉成易被蔬菜吸收的形態。比如說隨著酸性污水的浸染,土壤中已經被固定的重金屬元素又會被活化為可被蔬菜吸收的交換態。

    3)對重金屬污染土壤最徹底的改良方法是鏟除其表土,這就是農業工程客土法,所謂客土,就是用外來的土壤換掉已被污染了的菜田土。這種方法在日本土壤污染地區應用很廣,可以徹底清除已污染的土壤,根本斷絕植物生長的污染基質,在無外來污染浸入的前提下,可保證蔬菜的正常生長和殘留達標,但這種方法工程量大,耗資也巨。

    4)嚴格控制灌溉水中重金屬元素的濃度,杜絕用未經處理的工業廢水和城市污水直接灌溉菜田。一旦菜田受重金屬灌溉水的污染,所有改良成果都會毀于一旦。

    總之,重金屬污染雖然是個嚴峻的問題,但是只要我們明白并高度重視它人體健康的危害,相信用我們人類的智慧和決心一定能夠戰勝它。

    參考文獻:

    (1)陳同斌,石培華,李銳 《拯救走向荒蕪的土地》商務印書館  2001-9

    (2)魏振樞 《環境水化學》  化學工業出版社

    (3)張輝 《土壤環境學》  化學工業出版社  2006-1-1

    (3)葉振國

篇9

【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]濕法消解原子吸收光譜法 土壤樣品 銅鋅鉛鎘

[中圖分類號] P632+.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-11-246-2

0引言

被重金屬污染過的土壤，不僅不利于農作物的生長，人類吃了在這種土壤上長大的農作物后還會對身體健康造成嚴重影響。這些被污染的土壤又影響其周邊水源，水源也被污染了。水源被污染后，蒸發的水蒸氣進入空氣中又造成大氣污染。對重金屬污染的預防與治理已經充分引起了國家的重視，在我黨出臺的第一個十二五規劃中，就有防治重金屬污染這一條，這一政策的推出，對保護農作物的質量和保護環境無疑是有很大益處的。實踐中我們比較常用的土壤重金屬分析方法包括原子熒光法、紫外可見分光光度法、原子吸收法、電感耦合等離子體法等等，由于地級市在農業環境投入上資金相對緊張，所以大部分地方會使用比較節省資金的前三種方法來對土壤重金屬進行分析。在對土壤中重金屬進行分離之前，還需對土壤樣品進行預處理，實踐中常用的預處理措施包括電熱板加熱消解法、微波消解法等等，這些消解方法各有利弊。在國家法中，對銅鋅鉛鎘四種金屬的預處理方法有很多種，但是大多都是費時費力的。筆者經過多年實驗研究，探討出濕法消解原子吸收光譜法運用到土壤中四種重金屬測定上，以期能夠將其普遍推廣到國家的各個地方，為土壤重金屬污染的防治工作提供一些技術支持。

1實驗材料及實驗方法

1.1使用的試劑及儀器

實驗使用的試劑有很多種，包括硝酸、氫氟酸、鹽酸、磷酸氫二銨、高氯酸，硝酸鑭。這些元素都按照國家標準配備，且實驗之前都使用消毒液消毒。實驗中用水必須是超純水。

實驗使用的儀器有氬氣、乙炔，其純度≥99.99%原子吸收分光光度計，電熱板、分析天平。此外，還需準備四種金屬的所有證標準，以及標記好編號的四個樣品土壤。

1.2設備工作的條件

原子吸收分光光度計火焰測量的條件有七個。對于銅金屬來說，其條件分別是，波長324.7nm，燈電流2.00mA，狹縫0.4nm，負高壓180V，燃燒器高度為6cm，乙炔流量為0.05mP，空氣流量為0.30MP，對于鋅金屬來說，其條件分別是，波長213.7nm，燈電流2.00mA，狹縫0.4nm，負高壓391V，燃燒器高度為6cm，乙炔流量為0.05mP，空氣流量為0.30MP。原子吸收分光度計石墨爐測量條件有十一個，對于鉛金屬來說其測量因素分別是波長283.3nm，燈電流1.80mA，狹縫0.4nm，背景校正為D2，干燥程度為95/12，灰化為230/15，原子化為2000/3，清除為2100/2，氬氣為0.3mP，冷卻水為L8，進樣量為20.0uL。鎘金屬的測量因素是波長228.nm，燈電流1.80mA，狹縫0.4nm，背景校正為D2，干燥程度為100/12，灰化為400/15，原子化為2100/3，為2200/2，氬氣為0.3mP，冷卻水為L8，進樣量為20.0uL。

1.3實驗方法

稱取適量土壤樣品置于五十毫升聚四氟乙烯坩堝里，先加入少量的水，待其完全潤濕后再加入八毫升的鹽酸。然后將混合物放到電熱板上加熱，溫度保持在一百四十攝氏度，樣品受熱后開始了初步分解，當混合物數量減少到三毫升時，將其取下來進行冷卻，冷卻后加入十毫升的硝酸，一毫升的高氯酸以及五毫升的三氧化鋁。坩堝加蓋。再次進行加熱，溫度為220攝氏度，除去里面的Si，然后不間斷的搖晃容器，當容器上出現白煙時，再次加蓋，加熱混合物直至其變成粘糊狀，取下混合物待其冷卻，將溶液取出后加水以一毫升磷酸氫二銨溶液，搖勻后待測定。吸取10毫升待測液放置在50毫升的容器中，加入五毫升硝酸鑭，然后運用石墨護爐法測量鉛和鎘的含量，用火焰法測量銅和鋅的含量，同時采取國標中測量方法測量四種金屬的含量。

2實驗結果與討論

2.1檢出限的區別

本實驗對空白溶液連續進行十二次測量，以3倍標準偏差作為該方法的檢出限。通過本次實驗，對10毫升的待測液運用不同的檢測方式得出的檢出限不同，其結果如表1所示

2.2準確性和重現性區別

采用本實驗方法和國標法中的方法對銅鋅鉛鎘進行比較后，所得出的結果有很大區別，具體如表2所示

從圖中可以看出，在平均值上國標法測量的結果有八個測定值高于本實驗方法所測結果，有七個低于本實驗方法測定結果，一個相同測定值。且國標法的測定值變化范圍明顯偏大，從相對性原理來看，本實驗的結果都比國際法測出的結果小，因而其重現性比國標法測量標準更高。實驗中，不論使用何種方法對鎘進行測量，都會出現較大的標準偏差，這主要的由于土壤樣品中鎘是含量相對較少，因此在測定時會造成更大的難度，標準偏差也因此而增大。

總而言之，采用本實驗方法能夠精確的測量出重金屬的含量，且實驗結果也表明本實驗方法測量得出的結果都在國標法測量結果范圍之內，因此，本實驗的準確程度比國標法高。

3結論

綜合全文可知，運用國標法標準來測定土壤中銅鋅鉛鎘的含量具有預處理復雜繁瑣，且每個元素要分開溶解，需耗費大量的人力物力，對原料的需求也更大，其弊端十分明顯，采用本實驗方法不僅能夠保證試驗結果的準確性和重現性，還可以降低成本投入，測量的結果也穩步控制在國際法證書規定的標準范圍內，這足以證明本實驗方法是實用性和可靠性。

參考文獻

[1]李海峰，王慶仁，朱永官.土壤重金屬測定兩種前處理方法的比較[J].環境化學，2006，25（1）：108-109.