重金属污染及其治理范文

导语：如何才能写好一篇重金属污染及其治理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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[关键词]重金属废水污染 重金属离子 治理技术

[中图分类号] X52 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-11-147-1

重金属开采、加工活动的日益频繁，为公众生活和社会生产提供了便捷，但也引发了令人堪忧的重金属废水污染，如Pb、Hg、Zn、Cd、Cu等重金属会经食物链不断迁移和累积，不仅影响水体生物正常生存，也威胁着公众的身心健康，严重破坏了生态平衡，故强化治理技术研究，有效治理废水污染刻不容缓。

1重金属废水污染概述

无论是石油、煤炭等工业能源生产，农药化肥、污水灌溉等农业生产，还是随意堆放的生活垃圾，层出不穷的重金属污染事件，均为重金属废水污染提供了渠道，已然成为当下备受关注的环境课题。

虽然重金属离子或化合物的毒性通常需要积累方能显现，但一旦出现，其后果已是十分严重，甚至不可逆转，除了对水生生物的生长、反之、洄游等活动构成威胁外，也会影响人体健康，如汞污染易侵害神经系统，影响皮肤功能，导致心脏病等疾病；铅污染则会对神经、消化、心血管、肝肾、造血等诸多组织造成伤害等。因此必须加大重金属废水污染治理技术的研究和实践，以此减轻其不利影响，还生物一份健康。

2重金属废水污染治理技术研究

在科技力量的推动下，诸多重金属废水污染治理技术应运而生，并在具体实践中取得了一定的成效，在此根据所属学科领域的不同将其划分为下述几类：

2.1物理类治理技术

一是吸附法；该种方法操作简单，主要是利用膨润土、沸石、活性炭、凹凸棒石、硅藻土等吸附剂的多孔吸附功能，在络合、螯合等作用下将废水中的重金属吸附出来，而且成本较低，来源广泛，可循环使用，效果较好，如在处理重金属废水时利用沸石，其Pb2+、Cr2+ 、Cd2+等离子的吸附率可高达97%以上。

二是膜分离法；该种方法选择性强，分离率高，能耗低且环保，主要在施加外界压力，稳定溶液的物化性质的基础上，利用特殊半透膜的反渗透作用，分离或浓缩溶质和溶液。其中超滤膜和反渗透应用十分广泛，常被用于终端处理重金属废水，且分离效果显著，可高达95%以上。

此外，还可借助离子交换去除废水中重金属离子，但其经常作为化学治理技术的后续过程，主要是通过发挥交换离子的效用，降低废水中的重金属浓度，进而使其得以净化，相对而言，该种方法的金属资源回收率几乎接近100%，而且离子交换树脂可多次使用。

2.2化学类治理技术

一是废水预处理方法氧化还原；既可以将空气、液氯、臭氧等氧化剂或铜屑、铁屑、亚硫酸钠等还原剂加入废水中，使重金属离子转换为沉淀或低毒性的价态后再予以去除，在含铬废水中加入绿矾、电石渣后，铬总量和其他重金属离子浓度均低于了相关标准；也可以通过电解还原重金属离子，使其絮凝沉淀而回收，实践表明电解含镍废水可使其去除率达到97%。虽然其便于操作，但处理量小，易出现废渣。

二是应用最为广泛的化学沉淀；当重金属发生化学反应生成不溶于水的沉淀后，再将进行过滤、分离操作是其工作原理，主要包括中和凝聚、钡盐沉淀、中和沉淀、硫化物沉淀等多种方法，但由于受限于环境条件和沉淀剂性质，可能会影响处理效果，甚至造成二次污染，因此应予以综合考虑，科学处理。

此外浮选法也在重金属污水治理中有所应用，即先析出重金属离子，然后在表面活性剂的作用下促使重金属上浮，最后加以去除。但其一般适用于稀有重金属，且渣液处理和水质净化尚未得到妥善解决。

2.3生物类治理技术

一是微生物法；该种方法主要是借助真菌、细菌等微生物的代谢作用，降低或分离重金属离子，常见于有机物含量较高，但重金属浓度较低的废水中。可以借助具有吸附性能的菌体细胞壁用于去除重金属，如苍白杆菌可用于吸附废水中的铜、铬、镍等；可以利用微生物代谢活动分离重金属离子，如以SRB为主的厌氧类微生物可用于处理废水中高浓度的硫酸根；可以利用微生物的絮凝能力去除重金属离子，如实践中的复合絮凝剂不仅成本大幅较低，效果也提升了20%左右，而硅酸盐细菌絮凝技术也取得了较大进展。

二是植物法；蓝藻、绿藻、褐藻等藻类植物在重金属废水治理中也发挥了吸附功能，如环绿藻适于吸附铜离子，马尾藻可适于吸附铜、铅、铬等，同时还可以利用重金属废水中植物的根系或整个系统用于稳定、挥发、降低、去除重金属离子的毒性，以此达到清除污染、治理水体的目的，即植物修复技术，当下已发现了400余种重金属超积累植物，如芦苇、香蒲等挺水植物在处理高浓度的镉、镍、锌、银、铜、钒等矿区重金属废水中效果良好，但一般适用于面积较大的废水处理。

3结束语

总之，重金属废水污染危害严重，来源广泛，不利于我国经济社会的可持续发展。因此必须科学利用治理技术，加以及时有效的处理，并加大研究，积极创新，以此为其提供有力的技术支持，促进环境效益和经济效益和谐发展。

参考文献

[1]高长生，夏娟.重金属废水处理技术研究[J].绿色科技，2012（06）.

[2]郭轶琼，宋丽.重金属废水污染及其治理技术进展[J].广州化工，2011（12）.

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（一）重金属污染的形成机制。重金属污染的形成机制，可以从产生因素、来源途径、产生主体和产生时间等方面来分析。（1）产生因素：包括自然因素和人为因素。重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布，个别地区如喀斯特地区因石漠化导致重金属释放而造成自然环境中重金属污染；重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中，由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中，人为引起严重的重金属污染。（2）产生途径：主要来源工业污染、交通污染和生活垃圾污染。工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境，在人和动物、植物中富集，从而对环境和人的健康造成很大的危害；交通污染主要是汽车尾气的排放；生活污染主要是一些生活垃圾的污染，废旧电池、破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗碟等。（3）产生主体：首先，许多地方政府大力发展经济，盲目追求GDP的高速增长。因此，对于涉重金属污染的企业，不少地方政府往往采取非常宽松的投资政策，对涉重金属企业项目考察不严格、监管力度松散，发生了多起重金属污染事故。据报道，某地由于土壤重金属污染严重，曾经在2007年大规模整治铅酸蓄电池生产企业，但被整治企业却接到了山西、河南、湖南、广西等地的邀请，将污染企业成功的转移，也为后来各地的重金属污染事故埋下了伏笔。其次，企业是造成重金属污染的主要来源者。湘江流域涉重金属企业总计1635家，湘江重金属污染与地方产业结构直接相关。大部分大、中型企业,尤其是有色金属和稀有金属矿藏的开采、冶炼企业在湘江流域齐聚。虽然湖南省在全国率先扛起重金属污染治理示范大旗。尽管旷日持久的“排毒”战已持续20多年，然而，专家的定性仍为“积重难返”。再者，日常生活中，民众的不恰当处理废旧电池等造成的重金属污染也是组成部分。（4）产生时间：历史的沉淀与现实的积累。重金属污染的形成不是一朝一夕的，既有历史的沉淀，以各种化学状态或化学形态存在的重金属，在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，造成危害。如随废水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝的体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。根据湖南省环保厅历年对湘江水质监测数据,湘江总体水质在自上世纪90年代呈恶化趋势,总体污染特征是以有机污染为主的重金属、微生物复合污染,其中重金属污染特征尤为突出。也有现代工业的三废排放、农业化肥的过度使用和人们生活垃圾无序处理而形成的污染，而且，经济越发达，重金属污染的现象愈发严重。

（二）重金属污染的主要特点。（1）来源复杂。重金属污染来源于自然界，来源于工业、农业、人们的生活，来源于城市和乡村。（2）主体多元化。人为造成重金属污染的主体众多，有政府、企业、公民。而且受害主体不特定化。（3）时间长，隐蔽性强。由于历史的积累以及对重金属污染防治的忽视，重金属污染的时期长，其造成的危害不会马上体现处理，不易为人们所重视。（4）影响深，危害大。“重金属污染的危害主要体现在两个方面：一是对环境的污染；二是对人体的伤害。”在环境污染方面，重金属污染与其他有机化合物的污染不同，不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化，使有害性降低或解除。而重金属很难在环境中降解。在开采、冶炼、加工及商业制造活动中排放的重金属污染物进入大气、水，造成大气污染和水污染，最终，大部分重金属停留在土壤和河流底泥中。当环境变化时，底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成水污染。在对人体的伤害方面，重金属通过大气、水、食物链进入人体，在人体内和蛋白质及各种酶发生作用，使它们失去活性，并在人体的某些器官中富集，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性或慢性中毒，具有致癌、致畸及致突变作用，对人体会造成很大的危害。（5）综合治理任务艰巨。重金属污染防治涉及多个部门、多个地区、甚至多个省份的协调与综合治理。湘江流域涉重金属的防治就涉及株洲、衡阳、郴州、湘潭、娄底5个市。需要发改、财政、国土、环保、工信、卫生、安全、科技等多部门的合力与协调。

二、重金属污染的形成机制对构建司法保护机制的主要影响

我们所说的重金属污染指的就是因人类活动导致环境中的重金属含量增加，超出正常范围，并导致环境质量恶化。从重金属污染形成机制和特点来探析其法律机制的主要问题，能更好的对症下药。

（一）来源的多样性突显我国重金属污染防治法律制度不完善。重金属污染存在于水体、大气和土壤等。对于重金属污染的防治，我国的《水污染防治法》、《固体废物污染环境防治法》、《土地管理法》、《危险化学品安全管理条例》等立法中均有涉及，但没有形成系统的重金属产过程中污染防治制度体系。原则性立法过多、可操作性差、基本法律制度没有建立起来。（二）主体的多元化导致责任机制不健全。政府的监督责任不健全甚至缺乏；污染企业的法律责任追究机制不健全；民众环保意识不足，法律救济途径存在缺陷。（三）治理的长期性与复杂性彰显出法律规定顾此失彼，不全面。我国重金属污染防治注重工业排放的治理，对农业和生活垃圾污染缺乏应有的关注。我国环境污染防治法注重工业生重金属的排放控制，忽视生活活动中重金属的污染物的排放，也忽视对生活环境中重金属污染物的监测、评价与管理。④而随着科学技术的高速发展，很多重金属应用到日常消费产品及农业用品中。由于这些含有重金属产品的使用日益广泛，回收困难且没有建立完整回收、处理系统，加上消费者对重金属的存在及其危害缺乏了解而容易轻视，易导致含有重金属产品在使用、丢弃、冲洗处理、掩埋中，扩散了重金属污染的范围，加重了污染的程度。（四）影响的深远与严重的危害性考量着国家司法的综合执行力。我国环境法学专家蔡守秋教授指出：“我国现行的污染防治法都存在一个最大的弊端：没有有效的执行手段和责任追究机制。”污染者因为处罚力度不够大，于是污染事件时常发生。但问题的关键是法律法规的责任追究机制不健全、处罚力度不够大。这已经成了解决土壤重金属污染问题的一大顽疾。（五）综合治理的艰巨性使得实践操作中综合治理与协调机制缺乏可操作性。整治重金属污染是一项长期、复杂、艰巨的任务，影响包括重金属污染防治在内的环境保护任务的实现，一是缺乏对政府及其有关部门环境保护责任及其监督的法律规定，环境管理体制有待改革和完善。二是需要加强环境信息公开、公民环境知情权的保障、公众参与环境决策和公众监督机制。三是一些重要的环境管理制度尚需建立和完善，一些环境制度可操作性不强，存在污染防治责任不明确、违法成本低、环境健康损害救济难、环境公益损害救济难等问题。

三、构建我国重金属污染防治法律机制的对策

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【关键词】农田；重金属污染；生物修复

0 前言

近年来，我国食品安全形式非常严峻，有一部分原因就是农田遭到污染，尤其是重金属污染。据报道，目前我国受砷、铬、铅等重金属污染的耕地而积近2000万平方千米，约占总耕地而积的20%；其中工业“三废”污染耕地1000万平方千米，污水灌溉达330多万平方千米。重金属不能被土壤微生物所分解，易在土壤中蓄积或转化为毒性更大的化合物。土壤重金属污染的特点为长期累积效应、隐蔽性、不可逆性和一定的交互作用。土壤受重金属污染后，影响农作物并通过食物链等影响人体健康，造成中毒危害。另据国土资源部的最新调查显示：每年我国约有1200万吨粮食被重金属所污染，这些粮食足够养活4000万左右的人口，并且这种污染问题日益严重。因此，对农田重金属污染的治理显得尤为迫切。当前，土壤重金属污染的治理方法主要有工程措施、物理化学方法、化学修复方法、以及生物修复方法。本文将重点介绍生物修复法在农田重金属污染治理中的研究进展，同时对生物修复法治理农田重金属污染的研究前景进行展望。

1 简介

生物修复法是指利用生物的生命代谢活动降低环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害，从而使污染的土壤局部地或完全地恢复到原始状态。其优点有：成本低、不破坏土壤生态环境、可以回收再利用贵金属、造成二次污染机会较少。缺点有：周期长、一种植物一般只能提取一种或者几种重金属、而植物固定只是将重金属暂时固定，如果土壤环境发生变化，重金属的毒性作用还有可能再次出现[1]。

2 生物修复法的分类

生物修复作用治理农田重金属污染方法可以分为动物修复法、植物修复法以及微生物修复法。它们有着不同的优缺点。因此，在利用生物技术处理重金属污染时，要结合当地实际，因地制宜，才能达到预期效果。

2.1 动物修复

动物修复是指土壤动物群通过直接的吸收、转化和分解或间接的改善土壤理化性质，提高土壤肥力，促进植物和微生物的生长等作用而修复土壤污染的过程。有关动物修复的研究报道较少，主要集中在有机物和农药污染土壤的修复（如利用蚯蚓等修复）和富营养化水体的修复（如利用滤食性贝类、棘皮动物、河蟹等修复），对重金属污染土壤的动物修复机理仍处于探索阶段[2]。

2.2 微生物修复

利用土壤微生物的蓄积和降解作用来治理土壤重金属污染是一种高效的途径。国内外许多研究己证明，菌根在修复遭受重金属污染的土壤方面发挥着特殊的作用，他们减轻了植物在重金属污染的土壤中的受害程度[3]。

土壤重金属污染的微生物修复是利用微生物的生物活性对重金属的亲和吸附或转化为低毒产物，从而降低重金属的污染程度[4]。利用微生物（藻类、细菌和酵母等）来减轻或消除重金属污染，虽然微生物不能降解和破坏重金属，但是可以通过改变它们的物理或化学特性而影响金属在环境中的迁移和转化。其修复机理包括表面生物大分子吸收转运、细胞代谢、空泡吞饮、生物吸附和氧化还原反应等。微生物对上壤中重金属活性的影响主要体现在以下几个方面：①溶解和沉淀作用；②生物吸附和富集作用；③氧化还原作用。微生物修复技术种类繁多，可进行异位修复、原位修复以及原位/异位联合修复。其中，原位修复操作简单，对原有的土壤环境破坏程度低。微生物修复受各种环境因素的影响较大，氧气、pH、温度、水分等均可影响微生物活性进而影响修复效果，其田间试验效果不是非常理想。因此，为降解菌提供适宜条件以促进其生长繁殖至关重要，这也是今后研究的重点。

2.3 植物修复

植物修复技术是指通过植物自身及共存微生物体系，修复和消除由无机废弃物和有机毒物造成的土壤环境污染的一种技术。

我国野生植物资源丰富，生长在天然的污染环境中的耐重金属植物和野生超积累植物数不胜数。因此开发与利用这些野生植物资源对植物修复的意义十分重大。有关资料表明，大量植物对重金属Cr，Cd，Co，Pb，Ni，Cu，Zn等有很强的吸收积累能力。比如国内有人利用白菜修复重金属污染土壤，如丛孚奇等将白菜用于钥矿区重金属污染土壤的修复研究，结果表明磷酸氢二钠一柠檬酸缓冲溶液能显著提高白菜的地上部富集土壤中重金属元素的能力。李玉双[5]等以沈阳张士灌区重金属污染上壤为修复对象，采用盆栽试验，研究了乙二胺四乙酸（EDTA）对白菜富集重金属及其生长状况的影响。结果表明，EDTA能够提高白菜对上壤中Cu，Cd，Pd 和Zn的植物提取效率。

但是，由于超富集植物一般只能积累某些重金属元素，植物物种的选取受到不同地理气候条件的限制，同时富集植物和超富集植物生物量一般较少，生长速度慢，积累效率低。所以，利用野生抗性植物进行重金属污染土壤的治理还未取得理想结果。这就需要相关科研人员做进一步深入的研究，以求早日获得生长周期短，能吸附多种重金属，积累效率高的重金属富集吸收植物。

2.4 综合修复技术

由于每个地区的污染物来源不同造成各地污染情况有很大的差异。只用一种修复技术往很难达到目标。因此，开发复合修复方法成为土壤重金属污染修复的主要研究方向[6]。现今开始投入应用的复合修复技术的主要类型有动物/植物联合修复、化学/物化一生物联合修复以及植物/微生物联合修复。

3 展望

生物修复技术治理重金属污染土壤以其低成本、高效率、适用范围广和无二次污染等优点已成为重金属污染农田土壤治理中的一个全新研究领域和国内外有关学者研究的热点之一。但是由于其起步晚，难度大，其大部分研究还处于实验室阶段，尚不能有效地应用于重金属农田污染的治理中去，但随着不同学科（遗传学、土壤学、生态学、化学、生理学、环境保护学和生物工程）的相互配合。我们相信该技术会日趋成熟，并且为重金属污染农田的治理贡献出巨大的力量。

【参考文献】

[1]肖鹏飞，等.土壤重金属污染及其植物修复研究[J].辽宁大学学报：自然科学版，2004，31（3）：279-283.

[2]李宇飞.土壤重金属污染的生物修复技术[J].环境科学与技术，2001.34（12H）：148-151.

[3]王真辉.农田土壤重金属污染及其生物修复技术[J].海南大学学报：自然科学版，2002，12：386-387.

[4]阎晓明，何金柱.重金属污染上壤的微生物修复机理及研究进展[J].安徽农业科学，2002，30（6）：877-879，883.

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[关键词]地质；土壤；重金属；污染；污染治理

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0286-01

土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染[1]。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。重金属难以在生态系统中转化、处理，并通过食物链层层传递最终在人体内积累，严重危害人类健康[2-3]。

1.土壤重金属污染的来源

土壤重金属污染存在大气、污水、固体废物、农药化肥等多种来源，不同来源的污染治理方法也存在明显差异。我国土壤重金属污染来源主要有以下几种：

1）大气沉降。冶金、重化工等工业过程会产生含有重金属的粉尘或气体排放到空气中，通过自然沉降和降水污染土壤。

2）污水污染。工业、生活污水如果未经处理就进行排放，将携带铅、铜等重金属元素进入河流或地下水中，影响人类、牲畜、农作物安全用水。

3）固体废弃物。生活、医疗、工业产生的固体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。

4）农用物资。农药、化肥和地膜长期不合理施用，导致土壤重金属污染。高毒农药含有铜和锌等重金属元素，一旦喷洒到农作物上难以转化、处理，造成粮食、水果重金属超标，造成食品不安全。

2.土壤重金属污染的地质因素分析

我国的南北方地理区域气候、经济发展差异，土壤地形、地质差异，将导致土壤重金属污染呈现地质因素特性。具体分析如下：

1）南北方差异

从污染分布情况看，南方土壤污染重于北方。我国南方地区经济较发达，尤其是有色金属产业、外贸加工业较为集中，导致土壤重金属超标严重。镉、汞、砷、铅4种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。

2）耕地土壤污染特点

耕地土壤污染主要由于含有重金属的农资使用、工矿企业重金属排放物迁移污染，并且前者具有全国普遍性，这主要因为我国农药、地膜安全标准较低所致。根据统计，我国耕地土壤重金属超标率超过1/5，主要污染物为砷、铜、汞、铅、铬等，并且呈现污染程度逐渐加剧的趋势。

3）酸碱地质差异

我国热带、亚热带地区，广泛分布着各种红色或黄色土壤的酸性土壤。南方土壤受到气高温高、强降雨量影响，pH一般低于6，较强的酸性土壤对铜、锌等金属元素具有天然的吸附能力。而我国北方地区多呈现盐碱地质。不同酸碱度土壤对重金属元素的吸附能力也不相同。

4）矿山矿区差异

我国中南地区分布较多的金属矿山，由于采矿长流程、大滞后、多变量耦合工艺的影响，导致矿山不同区域土壤具有差异的重金属污染特性，因此需要针对不同矿区进行有针对性的分析，以标定重金属污染元素以及量级程度。不同矿区的污染程度、重金属元素具有明显差异。

3.基于地质因素考虑的土壤重金属污染治理方案

1）农药污染土壤的治理

对于农药、化肥、地膜等农资污染的耕地土壤可以采用热脱附技术进行治理以提高土壤的自我更新能力，保持土壤的活性。在采用该技术时需要控制两个参数指标即加热温度和保持时间以控制污染物在不同相之间的迁移转变，尤其是将重金属通过蒸发、排放、冷凝、剔除等处理至达标后进行无危害转移与安全排放，以避免土壤的二次污染。

2）盐碱土壤污染治理

在盐碱地的耕作过程中，利用粉垄螺旋钻头设置底层粉垄暗沟系统，利用天然降水的下渗运动，使土壤中的盐分下沉，并借助粉垄土壤疏松在氧气、微生物等作用下，使土壤中的部分盐分下移，增加了微生物对重金属、有机污染物等的吸着和转化。

3）土壤污染的固化稳定处理

土壤污染的固化稳定处理其原理为削弱土壤金属元素的迁移扩散能力，避免重金属污染的传递与二次污染以降低其危害，消除其对生态环境的进一步影响。需要指出的是该技术并不是消除重金属，而是隔绝其对其它环境的影响。图1显示固化稳定化处理在土壤修复治理方案中使用率达到22.2%。

4）酸性土壤的治理特点

酸性土壤对重金属元素的易污染程度由高到低依次为As Ni Pb Cu Cd Zn Cr Hg，空间分布不均匀程度由大到小依次为Cd As Pb Zn Cu Cr Ni Hg。Cd的含量与pH值呈正相，As的含量与F的含量呈正相关性，Cr、Hg的含量与F的含量呈负相关性，Cr、Cd的含量与海拔高度呈正相关性，Cu与As、Cu与Ni、Hg与Cr呈正相关性，Zn与Pb、As与Ni呈负相关性。

5）矿区污染土壤的治理特点

针对金属矿区土壤污染特性，有针对性的对其Zn、Pb、Cd、Cu和As等金属元素进行吸收、转化与格力处理。并且，根据矿山不同区位的污染程度设定不同等级的重金属处理标准，在有限污染处理成本的前提下实现矿山土壤综合治理的最优化效果。可见，针对矿区污染土壤的特点需要设计有针对性的处理方案。

4.结论

土壤重金属污染严重危害人类健康，且其污染治理受到污染源多样化、异质性影响存在较大难度，因此该课题受到国内外广泛关注。针对不同地质因素重金属污染的形式存在差异这一特点，提出基于地质因素考虑的土壤重金属污染治理方案。所提方案对开展土壤重金属治理工作具有借鉴意义。

参考文献

[1] 徐龙君，袁智.土壤重金属污染及修复技术[J].环境科学与管理.2006（08）.

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【关键词】土壤污染；重金属；治理方法

土壤，为人类提供生存所需的自然环境，为农业生产提供必要的资源。我们所面临的许多问题，诸如环境问题、粮食问题、资源问题等等，都和土壤息息相关。自上世纪20年代以来，工业发展，导致金属产量急剧增加，进而导致重金属环境污染问题。含有重金属的污染物通过多种方式进入土壤，导致土壤重金属污染问题。现在，很多发展中甚至发达国家，都面临着土壤污染问题。这一问题的日益严重，也引起了人们的广泛关注。因此，本文将围绕土壤重金属污染的现状、治理方法等方面展开。

1.我国土壤重金属污染的现状

目前，我国大陆受到重金属污染的耕地面积约为2000万公顷，大约占耕地总面积的1/5。其中，受矿区污染的耕地面积约200万公顷，受石油污染的耕地面积约500万公顷，受固体废弃物堆放污染的耕地面积约5万公顷，受“工业三废”污染的耕地面积约1000万公顷，受污水灌溉的耕地面积约330万公顷。由于土壤污染，我国农业粮食产量每年减少约1300万吨，更为严重的是，因为受到污染，土壤的多种功能，如营养功能、净化功能、缓冲功能、有机体的支持功能等功能正在逐渐丧失。

2.土壤重金属污染的后果

第一、土壤污染导致耕地资源短缺。

第二、土壤污染威胁人、畜的身体健康。

第三、土壤污染阻碍农业生产的发展。

第四、土壤污染会导致其他的环境污染问题。

第五、土壤污染危及子孙后代的利益，阻碍农村经济的健康、持续发展，不利于国家经济的可持续发展。

3.土壤重金属污染的治理

3.1物理防治

物理防治主要采取排土、换土、去表土、客土和深耕翻土等措施。不同地区应采取不同的措施：

（1）污染严重的地区，适合采取排土、换土、去表土、客土等措施。这些措施可以从根本上去除土壤中的重金属污染物。具体方法：将重金属重污染地区的土壤放到高温、高压的条件下，使之变成的玻璃态物质，然后将重金属固定在玻璃态物质中，进而达到去除重金属污染物的目的。这种方法可以在根本上去除土壤中的重金属污染物，而且见效迅速，但这种方法工作量大、费用高。因此，这种方法常被用在重金属重污染地区的抢救性修复工作中。

（2）污染较轻的地区，适合使用深耕翻土这种方法。这一方法可以降低土壤表层的重金属含量。

3.2化学防治

化学防治的方法很多，如：

3.2.1添加重金属改良剂

在土壤中添加一些处理重金属污染时的常用到的改良剂改良剂，诸如磷酸盐、石灰以及硅酸盐等。它们可以和土壤中的重金属污染物发生化学反应，进而生成难溶化合物，从而减少土壤和植被对重金属污染物的吸收。

3.2.2施加重金属螯合剂

土壤中的重金属大都吸附于土壤固体表层，因而土壤溶液中的重金属含量相对较少，所以，我们可以在土壤中施加重金属螯合剂。这样做可以提高土壤中重金属的有效态，更易于流动、吸收。

3.2.3施用重金属拮抗剂

在土壤中，重金属元素之间有拮抗作用。我们可以利用一些对人体没危害甚至是有益的金属元素的拮抗作用，减少土壤中重金属的有效态。所以，在轻度污染的土壤中、施加少量的有拮抗性的金属元素，将能起到很好的防治作用。

3.3生物防治

生物防治，可以采取以下措施：

3.3.1植物吸收

可以通过植物的吸收作用来减少土壤中的重金属污染物含量。这类植物很多，如羊蕨属植物、笕科植物等，这些植物对土壤中的重金属的吸收率可达到100%。

3.3.2微生物降解

使用清洗剂将土壤表层附着的重金属解吸到土壤溶液中，然后随着清洗液一起流入预定的水体中，并和微生物发生作用，从而实现消除土壤中重金属的目的。

3.3.3生物防治很多优点，如效果好、没有二次污染、费用低、易管理、易操作等，因此受到人们的普遍重视

3.4农业生态防治

农业生态防治，可以采取以下措施：

3.4.1控制土壤的氧化―还原条件

在浸水的土壤中，重金属常常以难溶态的硫化物的形式存在。所以，控制土壤中的水分和氧化―还原电位，在作物壮籽期间，保证土壤处于一个相对稳定的水淹期，就可以减少植物吸入的重金属含量，进而减少果实和籽中的重金属含量。

3.4.2改变作物品种

改变作物品种，也可以在一定程度上降低土壤中的重金属含量。如：在受污染较严重的地区，种植花卉和经济林目等；而在受污染较轻的地区，种植耐重金属性较强强的作物，如改旱地为水田，或者旱地、水田进行轮作，以调整PH、EH，从而降低土壤中重金属的有效性。

目前，以上列举的治理土壤重金属污染问题的技术还不能被广泛地应用，其原因有成本过高、实地应用的经验不足、处理效果不稳定等。随着科学技术的发展，开发、研究工作的深入与完善，这些治理方法一定可以日趋完善，并被广泛运用。

【参考文献】

[1]顾继光，周启星，王新.土壤重金属污染的治理途径及其研究进展.应用基础与工程科学学报，2003.06（第11卷）（2）：143-151.

[2]邵学新，吴明，蒋科毅.土壤重金属污染来源及其解析研究进展.广东微量元素科学，2007.04（第14卷）（4）：1-6.

[3]周以富，董亚英.几种重金属土壤污染及其防治的研究进展.环境科学动态，2003（1）.2003.1：15-17.

[4]宋静，朱荫湄.土壤重金属污染修复技术.农业环境保护，1998，17（6）：271-273.

[5]武正华.土壤重金属污染植物修复研究进展.盐城工学院学报，2002，6.（第15卷）（2）：53-57.

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实验部分

1仪器及分析方法

分析仪器分别为:PE－AAnalyst原子吸收分光光度计，砷化氢发生装置。砷采用二乙氨基二硫代甲酸银光度法，镍、铜、铅、镉采用原子吸收分光光度法。

2数据处理与质量控制

数据统计分析采用均值型污染指数法，评价标准采用清洁对照点监测值进行评价。质量控制是保证监测结果准确可靠的必要措施。在监测过程中，根据质控程序对所用仪器参数进行校准。对实验室分析采用带国家标准样品和加标回收措施进行准确度控制。结果表明，曲线斜率b、截距a和相关系数r均在规定的范围内，标准样品和加标回收率实验均符合要求。

结果与分析

1蔬菜基地环境空气中重金属污染特征

按照环境空气综合污染指数法，对环境空气中重金属污染分级(分级依据为国家环境监测总站环境质量报告书编写技术规定)。即:P＜4轻污染;4＜P＜6中污染;6＜P＜8重污染;P＞8严重污染。环境空气质量分级见表1。环境空气中重金属污染区域特征为:西湾、东湾、下四分、中盘一带远郊区(蔬菜种植区)为轻污染区;白家嘴一带近郊区为中污染区;高崖子近城区为重污染区。环境空气中重金属监测指标污染特征主要以Ni、Cu污染为主，Cd、Pb污染为辅，并且Ni、Cu污染为重污染，Cd为中污染，Pb为轻度污染，As无污染。

2蔬菜基地土壤中重金属污染特征

依据中国文化书院《环境影响评价》中关于土壤环境质量评价方法中的土壤分级方法，由于土壤本身尚无分级标准，所以土壤的分级一般都按综合污染指数而定。P＜1定为未受污染，P＞1为已污染，P值越大，污染越严重。根据这一分级规则，由表2可见，新华、东湾、西湾一带的土壤未受重金属污染，土壤环境质量较好;其余测点均为轻度污染。土壤重金属污染特征表现为以Cd污染为主，其次为Ni，两项指标均为轻度污染，其它三项指标无污染，但Cu却处于将要污染的临界值。由此可见，金昌市土壤中重金属污染表现出很强的地域特征，即以冶炼厂为座标，沿东南方向，从高崖子至西湾、东湾，污染程度依次减轻。

3蔬菜中重金属污染特征

由于蔬菜中无重金属评价标准和分级标准，故本次评价是参照土壤的分级方法，采用对照点新华测点监测值作为评价标准的，其污染特征具有一定的区域性。根据土壤的分级规则，城郊蔬菜种植区西湾与东湾所采集的四种最常见蔬菜中，重金属含量相对新华而言均属轻度污染，且污染水平基本相当，其中西红柿相对而言污染偏高，辣椒与豆角偏低。蔬菜的区域污染特征为:离市区较近的西湾蔬菜中重金属污染重于离市区较远的东湾，即离市区越近，重金属污染越重。蔬菜中各项重金属指标的污染特征为:各项指标中重金属污染特征不十分显著，表现为As污染略高于其它指标，Cd污染略低于其它指标，其余指标污染水平相当。

污染原因分析

1环境空气

从环境空气中重金属污染特征分析，可清楚地看到，环境空气中重金属污染地域特征很明显是以冶炼厂为中心，向东南、西北两个方向展开，并且呈逐渐减弱之势，由此也说明造成环境空气中重金属污染的原因，主要是冶炼烟气中排放的大量金属粉尘。其次气象因素也是很重要的原因之一，这两个方向区域的环境空气中重金属污染严重，是因为金昌市夏季的主导风向为西北风与东南风，因此，导致这部分区域环境空气中重金属污染加重。

2土壤

根据土壤中重金属污染特征，再加上这一带灌溉用水为金川峡水库地表水，而金昌市地表水中重金属指标均达到《地表水环境质量标准》GB3838－2002中二级标准，不会对土壤造成污染，由此可以得出造成高崖子一带土壤中重金属污染的主要原因是金川公司冶炼烟气所致。

3蔬菜

根据蔬菜中重金属污染特征，各区域蔬菜中重金属监测结果同清洁对照点相比，相差不是很大，但还是表现出了地域特点，即离冶炼厂越近，蔬菜中重金属污染越重，可以说造成蔬菜中重金属污染的原因是由冶炼烟气造成的。

结语

通过对金昌市蔬菜基地环境空气、土壤、蔬菜中重金属污染特征研究，得出蔬菜基地环境空气已不同程度受到重金属的污染，且表现为离城区越近重金属污染程度越重;而土壤、蔬菜未受重金属污染，但仍表现出很明显的污染地域特征，即离市区较近区域土壤及蔬菜中重金属含量高于离市区较远的区域。表明金川公司冶炼烟气对金昌市蔬菜基地环境质量造成了不同程度的影响，应引起各方面的关注。

防治措施

1制定污染防治规划

金昌市有关部门应结合市区环境空气中重金属污染现状，划定重金属污染规划区，制定规划区重金属污染防治规划，确定目标，逐年实施，控制污染。

2形成各部门齐抓共管机制

污染防治工作涉及部门广泛，如环保、城建、林业、水利等部门，应建立起由政府对规划区环境空气质量负责，环保部门统一组织协调、监督管理，各部门通力合作，齐抓共管的管理运行机制。

3建立制度，规范管理

环境空气中重金属污染防治工作，技术难度大，没有成熟的管理经验可以借鉴。因此，要建立切实可行的管理制度，使污染防治工作有章可循，有法可依，逐步走上法制化轨道。

4强化源头管理，推行清洁生产

金昌市的环境污染与生产工艺技术落后、管理不善密切相关。冶炼过程的采掘率和金属回收率较低，这样，既浪费了资源，又污染了环境。因此，要依靠科技进步，积极探索研究冶炼烟气中重金属回收利用的新途径，推行清洁生产工艺，以减少污染物排放。

5加强“菜篮子”产品产地环境管理

在所划定的“菜篮子”产地设置必要的防治污染的隔离带或缓冲区，在其周边要严格控制工业污染源的排放，对已经投产的有污染且不达标的建设项目，必须严格监管，依法停产治理，对逾期不能达标的企业，建议政府对其关闭。加强对“菜篮子”产品产地的环境监督管理力度，及时调查处理“菜篮子”产地环境污染事故与纠纷，并对“菜篮子”产品产地环境质量实施动态监测与评价，为政府选择划定“菜篮子”产品产地提供依据。

6充分发挥环境监测的技术监督作用

环境监测要充分发挥其技术监督、技术支持、技术服务的作用，根据国家和省、市环保部门的实际需求，进一步补充完善环境监测技术路线，组织制定“菜篮子”产品产地专项环境监测规划或方案，开展对“菜篮子”产品产地大气、水质、土壤等环境要素的监测，为市政府决策并加强污染防治提供科学依据。

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“据说每个中国人死了，倒在地上，拍扁了就是一张元素周期表，还是重金属含量很高的那种。”

因为“镉米事件”的频发，土壤重金属污染，这个因其隐蔽性而长期未受足够重视的问题，引起了公众的聚焦，一时间重金属似乎成了生命不能承受之“重”。事实上，随着我国城市化的推进，化工污染成为重大污染源。苯、酚、磷类有机污染及镉、砷、铅、铬、汞等重金属污染严重，在对空气、水体造成污染的同时，也成为土壤中长期存在的“毒瘤”。

不少专家指出，重金属无论是污染水体，还是污染大气，最终都会回归土壤，造成土壤污染。

于是，一个无法回避的严峻事实是，在经过几十年的沉淀后，我国土壤重金属污染正进入集中多发期。

各种污染最终回归土壤“摆上桌”

据了解，土壤中的重金属主要来自工业企业排放的废水、废渣和废气。以种出“镉大米”的湖南为例，官方数据显示，湖南全省受重金属污染的土地面积达2.8万公顷，占全省总面积的13%。

作为全国闻名的有色金属之乡，湖南重金属污染的历史包袱异常沉重。在衡阳常宁水口山、株洲清水塘、湘潭竹埠港等涉重金属企业密集地区，许多耕地早已不适合继续耕种。当地环保官员表示，以前工业污水直接排入湘江，农民则用这样的水灌溉农田，日积月累，造成了周边土壤重金属含量超标。而此次“镉大米”事件，也许只是当地土壤重金属污染的冰山一角。

农业部农产品产地土壤重金属污染防治专家组成员、中国农业科学院资源与区划所研究员陈世宝表示，土壤是各种污染物废物的处理场所，重金属无论是污染水体，还是污染大气，在经过了迁移、转化后，最终都会回归土壤，造成土壤污染。

“其中，重金属污染耕地带来的直接后果是耕地质量下降，包括土壤的环境质量、肥力质量和健康质量的下降，导致农产品的品质下降，出口受限，同时对人体健康带来潜在危害，因而备受关注。”陈世宝说。

国土资源部曾公开表示，中国每年有1200万吨粮食遭到重金属污染，直接经济损失超过200亿元。而这些粮食足以每年多养活4000多万人。

来自“美杂志称中国移民体内重金属超标”的博文近日在微博中流传。博文称，去年，刊登在美国《移民与难民研究》杂志上的一份关于“纽约健康和营养检测调查报告”显示，来自中国大陆的移民血液中铅、镉、汞等重金属含量高于来自其他亚洲地区的移民。铅比其他亚洲新移民高出44%。

陈世宝表示，对于人体摄入危害物质的剂量或风险值，每个国家都根据自己国家的科技、经济技术水平及饮食结构等制定了相应的限量值，“我国也有对应的农产品食品限量值（2005版）。我国大米镉的限量值是0.2毫克/千克，这个标准要严于日本、欧洲等发达国家。”

中国科学院地理科学与资源研究所环境修复研究中心主任陈同斌则在接受媒体采访时表示，“从污染面积上看，国内专家认为镉污染最严重，但如果从健康风险评估角度，我认为是类金属砷污染，因为砷的致命剂量非常小。”

土壤污染秘而不宣或怕引恐慌

在中国，到底有多少被重金属污染的土地，并没有一个官方的权威数据。翻开过往报道，对于土壤重金属污染的程度更是众说纷纭。仅有的一份比较权威的数据，则来自2011年10月25日，环保部部长周生贤在十一届全国人大常委会第二十三次会议的正式报告。其中提到，中国土壤环境质量总体不容乐观，中国受污染的耕地约有1.5亿亩，占18亿亩耕地的83%。

早在2006年到2010年，国家环保部与国土资源部便组织了一项耗资10亿的全国性土壤污染调查，只不过迄今为止调查结果始终未向公众公布。

今年1月，北京律师董正伟向环保部提交了申请全国土壤污染状况调查方法和数据的信息公开。1个月后，环保部以国家秘密”为由，拒绝了他的申请。6月，环保部公布的《2012年中国环境状况公报》也称，已经完成全国土壤污染状况调查。然而，相关信息依旧未公开。

对此，业内专家纷纷揣测土壤污染秘而不宣的原因：一是认为掌握的数据不是非常完整和准确，二是担心一旦公开很有可能会引起大量人群的恐慌。

“现在我们有太多的未知。”2013年陕西“两会”期间，省政协委员、西安交通大学李香菊教授提交了《加强“毒地”危害治理刻不容缓》的提案。李香菊表示，首先，我国耕地受重金属污染的程度、污染元素种类、污染面积均是未知；其次，修复目标，如何才算修复好，都不清楚。

由于土壤污染底数不清，导致污染原因、种类、范围和程度也成为盲点，防治措施也相应缺乏针对性。李香菊表示，“毒地”缺乏历史档案，信息透明度低，成为“毒地”害民的帮凶。土壤污染关系到农产品质量，涉及到食品安全，是重大的民生信息，在重大的民生问题上，公众有知情权，对其信息公开化是政府对民众的负责，“首先要建立‘毒地’档案，详细记录‘毒地’的污染类型、受污面积、污染程度，明确限制土地的用途等，禁止未经评估和无害化治理的污染场地进行土地流转和开发利用，不能在不透明的情况下以牺牲施工工人和居民的健康权利为代价。”

国土资源部正在绘制土壤重金属“人类污染图”

没有确切数据，专家们也只能用碎片拼接大致图谱，他们一致认可的是，南方比北方严重，重金属污染是土壤的头号杀手，工业化程度越高的地区重金属污染越严重。从我国西部（成都平原）向中部（江汉平原），至南部（珠江三角洲）地区，重金属污染呈逐渐加强的趋势，表现为分布面积增大，含量强度增高、元素种类增多。

从目前来看，全国多目标的区域地球化学的调查项目也已经发现，局部地区的土壤污染是严重的。比如说长江中下游的某些区域普遍存在镉、汞、铅、砷等异常。城市及其周边普遍存在汞和铅异常，而部分城市明显存在放射性异常。湖泊有害元素富集，土壤酸化严重。

研究证实，镉、汞等重金属元素与人类污染存在密切关系。重金属元素在土壤表层明显富集并与人口密集区、工矿业区存在密切相关性。和1994年左右采样相比，土壤重金属污染分布面积显著扩大并向东部人口密集区扩散。

幸而，近日有好消息传来：国土资源部、中国地质调查局表示，将全面会诊土壤重金属污染现状，正在绘制土壤重金属“人类污染图”。

据悉，我国正建立涵盖81个化学指标（含78种元素）的地球化学基准网：以1∶20万图幅为基准网格单元，每1个网格都布设采样点位，每个点位各采集1个深层土壤样品和1个表层土壤样品，深层样品来自1米以下，代表未受人类污染的自然界地球化学背景：表层样品来自地表25厘米以浅，是自然地质背景与人类活动污染的叠加。用表层含量减去深层含量，即得出重金属元素“人类污染图”。

土壤污染后修复要一百年

更坏的消息是，土壤被污染后我们无法指望它像空气和水一样自我修复。

“理论上说，重金属污染土壤是可以被修复的，但完全恢复其生态功能很难。”陈世宝告诉记者，目前世界各国针对重金属污染土壤提出的修复措施有很多种，污染土壤修复主要包括2大原理：遏制（in-aiturem ediation）与去除（rein ove，ex-situ）。基于上述2大原理，污染土壤修复主要有隔离包埋、固化稳定、热冶分离、化学稳定、电动修复、客土和翻土、土壤淋洗及生物修复等（包括植物修复），但每种措施都存在一定的应用局限性。

“重金属一旦进入土壤，再进行修复非常困难，需要花费大量的时间和经费。针对我国污染农田污染特点：（程度低、面积大、需安全持续利用等），原位化学钝化（以降低重金属在土壤-植物系统中的迁移转化为核心）技术由于其经济有效、修复时间快、易于操作、适用范围广等优点，比较适合我国重金属污染农田的修复，具有较好的环境、经济和社会效益，并且已取得重要进展。”陈世宝说。

以上世纪70年代日本富山县土壤修复为例，一共863公顷（12945亩）农田，总共投入3，4亿美元，花费了33年时间进行客土法修复完成，平均每亩修复费用近18万元人民币。

值得注意的是，日本对于大米的镉限量标准为0.4毫克/千克，而我国镉米限量值仅为0.2毫克/千克，健康风险控制是要严于其他发达国家的，大米中镉限量标准严，意味着土壤中镉的质量标准也相应地严格。

陈世宝表示，以日本镉污染土壤修复案例来说，如果按照我国大米镉标准，那么修复成本和时间将更加巨大，修复措施也更加困难。

从中国现实操作来看，污染场地修复的资金来源大致可以分为4类：地块的原业主方、地块的获得方、地块的修复方BT模式（Build和Transfer的缩写形式，意即“建设-移交”，是政府利用非政府资金来进行基础非经营性设施建设项目的一种融资模式）垫付、相关贷款与基金。

李香菊则强调，要强化土壤修复中政府的主导责任。对于环境污染，无论出于“谁受益谁治理”，还是出于“谁污染谁治理”，在不少污染土壤的国有、集体企业已经破产的情况下，政府作为产权所有者应承担修复责任。管住源头防止先污染后治理

业内专家们一致认为，当务之急是控制源头污染。

“在重金属污染防治中，须源头控制-过程阻断-末端治理相结合，其中，源头控制是关键。‘千万要防止再走先污染后治理’的经济发展之路，这也是目前我国所提倡的生态文明的核心内容之一。”陈世宝说。

好在国家层面已开始意识到这个问题的严重性，出台了一系列政策措施，

2011年，国务院批复了《重金属污染综合防治“十二五”规划》，规划将内蒙古、江苏、河南、江西、湖北、湖南、广东、广西等14个省区列为重点治理省区，有138个区域被列为重点治理区域，采矿、冶炼、铅蓄电池、皮革及其制品、化学及其制品五大行业的4452家企业被纳入重点监控。同时，中央财政专门设立了重金属污染防治资金。

据了解，3年来，国家已经拿出了97亿元支持重金属污染治理，在以打击重金属违法企业为主的环保专项执法行动中，全国31个省（区、市）政府近两年已关闭了1000多家重金属污染严重的企业。

另根据《全国土壤环境保护“十二五”规划》，十二五期间，用于全国污染土壤修复的中央财政资金将达到300亿元，包括受污染农田、城市棕色地块及工矿区污染场地。

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【关键词】重金属污染；现状；存在问题；对策

0.引言

重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染，在矿产开采、加工、冶炼等过程中不可避免的会产生一些废水、废气、含重金属废物等，如不妥善处置必将会对环境造成不利影响。随着我国工业化进程加快，近年来长期积累的重金属污染问题开始逐渐显露，从浙江湖州市血铅超标事件，陕西凤翔儿童铅超标事件，甘肃徽县群体性血铅超标事件及重金属污染“镉米”等等，可见重金属污染已影响到我们的生活环境。

1.白银市重金属污染现状

白银市重金属污染主要集中于白银区。白银区位于白银市西部，黄河上游中段，是白银市的政治、经济和文化中心，是我国重要的有色金属基地之一和甘肃省重要的能源化工基地，素有“铜城”之名。长期的矿产开采、加工以及工业化进程中积累形成的重金属污染问题十分突出。

白银市重金属污染现状调查和分析，以白银区为基本数据单元，以2007年全国污染源普查数据为基础。

1.1废水

2007年，全市含重金属工业废水产生总量为1271.6509万吨，其中白银区含重金属工业废水产生量为1168.2493万吨。全市含重金属工业废水中汞、镉、六价铬、铅、砷的产生量分别为480.41千克、164658.79千克、2437.14千克、175177.14千克和249796.93千克。2007年，全市含重金属工业废水排放量为752.0921万吨，其中其中白银区含重金属工业废水排放量为650.6993万吨。全市含重金属工业废水中汞、镉、铬、铅、砷的排放量分别为43.09千克、1997.5千克、90.44千克、6559.79千克和915.27千克。

1.2废气

2007年，全市含重金属工业废气产生总量为1523727.142万m3，其中白银区废气产生量为1200496.02万m3。全市含重金属工业废气中汞、镉、六价铬、铅、砷的产生量分别为0千克、24315.374千克、1780千克、7268067.51千克和101078.21千克。2007年，全市含重金属工业废气的排放量为1513139.38万m3，其中白银区含重金属废气排放量为1190204.08万m3。全市含重金属工业废气中汞、镉、铬、铅、砷的产生量分别为0千克、4689千克、1780千克、483216千克和2069千克。

1.3固废

2007年，全市含汞、铬、镉、铅、砷的危险废物产生量为1502686.45吨，白银区产生量为1466163.77吨。其中综合利用量为411709.82吨，白银区综合利用量为391506.72吨。处置量为39284.08吨，主要集中在白银区。贮存量为1051692.58吨，主要集中在白银区，为1035373吨。含汞、铬、镉、铅、砷的危险废物的排放量均为0。

2.存在的主要问题

白银市因矿设市，由于历史原因，缺乏统一规划，工业布局不合理，至今仍存在污染企业分散式发展。产业结构不合理，结构性污染突出，部分有色金属企业还存在资源综合利用率低、能耗高、生产工艺技术落后的问题。同时由于环境检测基础工作薄弱，重金属环境质量监测技术能力不足滞后于污染防控的需求。

3.对策分析

3.1严格分区，加大重点区域防控

目前白银市涉重企业主要集中在白银区，目前分布有涉重企业5家。为此，作为白银市重金属污染防治的重点区域白银区，其重金属污染防控工作应从以下几个方面着手进行：

①查清现状、清理遗留。白银市是一座因矿设市的城市，伴随着大规模矿产资源开发，出现了主导优势资源枯竭、环境污染严重的突出问题。因此，必须要对重金属污染现状有一个清醒的认识。目前应积极着手对现状进行认真分析，切实查清重金属污染现状，同时对区域内遗留历史问题进行一次摸底排查，在此基础上有针对性的制定污染防治工作技术路线和实施方案。

②分工明确、责任明确，落实白银区重金属污染防治工作的主体包括白银市政府、白银区政府、相关企业等三级机构。三级主体应具有明确的工作分工各负其责。其中市政府作为牵头和责任主体，负责制定和落实重金属污染防治规划、相关政策和规定，进行统筹规划和把握；区政府主要职责是协助市政府督促企业认真落实市政府制定的相关防治政策和措施。重金属防治工作的绝大部分内容会落实到相关的企业中，各相关企业应积极响应政府指定的各项污染防治政策。

③加大公众参与的力度，在白银市重点区域内应进一步加强公众参与工作，实现“群防群策”。普及相关知识，通过参观、讲座、设置展板、发放宣传单等途径让公众真正了解重金属污染的一些基本知识，重金属对人体的污染途径、防范措施等；设置联络，可在基层政府、企业、居民区等设置联络人，负责及时了解周边各阶层公众的意见、建议和要求，并对公众的意见定期进行汇总、反馈，同时对国家、政府的有关政策进行“上传下达”，使得公众意见有合理、合法的渠道及时的反映到有关部门和单位。

3.2 优化结构，加大重点企业防控

针对白银市重金属污染防控的重点排污企业，做好如下几方面的工作：

①全面推行清洁生产审核。推行清洁生产审核是从源头控制污染的有效手段之一，现有企业应全部进行强制清洁生产审核，所有涉重企业清洁生产水平必须达到国内甚至国际先进水平，否则应立即进行技术改造，以提高全行业的清洁生产水平，切实从源头上防控重金属污染。

②严格执行行业准入条件。以国家的有关产业政策、准入条件等为依据，依法坚决淘汰落后工艺，加快全行业在产能、工艺技术、污染防治水平等方面的改造升级步伐和速度。通过加快产业结构调整、优化产业布局等途径，从根本上实现涉重行业的重点防控。

3.3 实施严格的重金属污染源监管

①加强对涉重企业污染源稳定达标排放监管。对区内涉重企业进行加密监管。对废气排放口、车间废水排放口及企业总排口等，除按照监测计划定期进行监测外，还应采取加密监测、不定期抽查等措施增加污染物排放监督性监测和现场执法检查频次，以敦促相关企业切实保障相关污染治理设施稳定正常运行，确保污染源稳定达标排放。

②加强日常监管。应进一步加强涉重企业日常环境管理的规范化，要求做到：有专业管理机构和人员、有完整的管理制度、有完整的污染治理设施运行记录（台账）、有持续的管理人员培训教育计划、有规范的档案管理。

3.4 加大重金属综合治理力度

①加强重金属环境风险应急管理能力。在认真分析总结重金属环境风险事故的发生特点、危害方式等的基础上，制定严谨的重金属污染防治应急管理体系，应包括重金属风险管理机构、重金属环境风险应急预案等。组织体系应涵盖政府、企业、员工及周边群众等层面，提高高危企业人员的污染隐患意识和环境风险意识，进一步明确责任，克服麻痹大意思想。

②积极推动深度治理，提高重金属污染物的去除效率。在现有污染源全部实现达标排放的基础上，积极引进先进的污染治理技术和工艺，通过增加污染治理设施级数、改革工艺等手段实现重金属污染物的深度处理，提高去除率、进一步削减排放量。对积极主动对污染治理设施进行深度处理技术改造的企业，政府应采取一定的鼓励性政策，如低息贷款、减免税收等。同时应对那些设施陈旧、不能稳定达标排放的重污染企业以及可能存在环境安全隐患的企业，进行限期整改，问题严重的，坚决实行停产整顿。

3.5 加强重金属环境监管能力建设

①设立常规监测点位。在白银区东北涉重污染企业相对集中区域，按照相关技术规范的规定设立环境空气、土壤、地下水、地表水、农作物等常年固定监测点位，定期进行监测，并对监测结果进行统计分析，及时掌握区内重金属污染动态变化情况。为重金属环境污染防治工作提供可靠的基础依据。

②及时建立监控网络。重金属污染环境监控网络体系应当涵盖当地政府、环保监测、疾病控制中心、农林、国土等相关主管部门，形成全方位、多角度的监控体系。对相关监测资料应逐步实现共享、相互印证，以便得出最终科学合理的结论。

③积极推广人体健康普查。重金属污染重点防控区域内应适时开展较为普遍的定期人体普查制度。普查对象应涵盖企业生产一线职工、周边长住居民代表等，以便及时掌握周边人群健康受影响状况，并及时采取针对性防范措施。

【参考文献】

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关键词：地理教学；环境教育；重金属

中图分类号：G633.55？摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）08-0115-02

2013年年初至今，湖南毒大米事件的持续发酵让年产大米2600万吨，占全国大米市场份额13%的“鱼米之乡”――湖南成了众矢之的，与之前的广东北江、陕西凤翔、湖北崇阳、安徽怀宁、云南曲靖等地一起成为重金属污染的代名词，受到媒体的广泛关注。据统计，我国遭受不同程度的重金属污染耕地面积已接近2×105km2，约占耕地总面积的20%，每年重金属污染导致的粮食减产超过1×107t，受污染粮食多达1.2×107t，合计经济损失多达200多亿元，2009年至今，我国已陆续发生40多起重大重金属污染事件，重金属污染治理刻不容缓，重金属污染防治教育也因此受到国家和社会各界的重视。与常规的水污染和大气污染等环境问题相比，重金属污染具有一定的隐蔽性，不易引起学校教学的重视。因此，在当前强化中学地理教学中迫切开展重金属污染与治理教育。这对完善中学生地理环保教育体系，促进人与自然和谐发展等方面均有裨益，无疑是我国公民环保教育中最重要的一环。

一、重金属相关介绍

重金属指密度大于或等于5g/cm3的金属，包括Fe、Mn、Cu、Cd、Pb、Hg等15种元素，其单质及化合物在工业和农业上被普遍使用，重金属污染物在环境中移动小、残留性高，具有积累性、隐蔽性、不易降解性等特点，极易在土壤、水体及动植物体内富集，降低土壤中微生物的数量和酶的活性，抑制土壤吸收代谢、硝化及氨化作用，破坏水质，影响动植物生长发育，极易造成生态系统污染，同时可通过食物链危害人体健康。例如，Pb会造成人体免疫力、生殖功能下降，人体血铅质量比达到600～800mg/kg时就会出现头晕、头痛、记忆力下降、腹疼等症状；含Cr的食物会给人体带来不同程度的皮肤和呼吸道系统病变；Cd会引起骨质密度降低，造成骨软化、骨质疏松，对肾脏也有危害；As会增加肺癌、皮肤癌和膀胱癌的发病率。

近年来，国内外学者针对重金属污染的防治与修复研究取得了一定的进展，在物理修复、化学固定修复、植物修复、生物修复等方面均取得了显著成果，但是科研与现实生活脱节较严重，很多人没有重金属防治观念，认为重金属只与工农业生产有关，一旦进入人体系统，只能任其发展，或食用大量药膳、营养保健品以期达到康健效果，或求神拜佛带来精神慰藉。其实，重金属在我们生活中相当常见，防治也并不难。如易拉罐饮料中的Al比瓶装饮料Al含量高3～6倍，大体积海鲜体内重金属污染较高，另外，鱼头、鱼皮油脂、鱼翅也是重金属的主要富集场所，花色鲜艳的餐具、动物内脏也含有大量重金属，而以温和、副作用小著称的药膳部分也具有毒性（如含As的雄黄、含Hg的朱砂）等，在生活中多多留心即可。另外，人们在长期的食物疗法和食物保健中，也发现了某些食物具有清除重金属元素的作用，如茶叶、绿豆、胡萝卜、海带、黄瓜、大蒜、牛奶和奶制品、木耳等食用具类、蜂产品类均有很好的排毒、吸附重金属效果。

二、中学地理环保教学中重金属危害教育的缺失

高中地理教育是中学生环保教育的重要阶段，其教育主要包括环境问题认识、环境污染防治及环境管理三部分。（1）教材分析：首先，高中地理所用的教材有中图版、人教版、湘教版、鲁教版四个版本，整体来看共分两个模块，必修三册，选修七册，各地可根据实际情况选择性学习，一般来说理科生不学习选修模块，文科生也只学习两三册选修模块，这使得很多学生不能学习环境保护方面的内容，不利于环境保护教育工作的开展和落实；其次，虽然新课标提出了对重金属污染与防治要求，但各个版本对这部分内容涉及较少，以中图版《环境保护》为例，只在第四章第一节中提及，而重金属这一关键词只在第二节文中出现过一次，虽然各个版本中教材图文并茂地说明了污染的严重性及防治的迫切性，但实际内容欠缺，对于重金属特征、污染与防治原理更是没有涉及。（2）高考试题分析：新课标明确指出重金属污染对人体、环境造成巨大危害，但在各地区考试题中却少有提及，相关内容出现后也只是点到即止，近5年高考试题中只有2011年江苏省高考地理试卷将重金属污染作为环境保护方面的考题，并用流程图（图1）直观地表示了重金属在人体富集的过程，但并未涉及重金属的基本性质及防治原理等实际内容，相关问题可以用“保护环境、人人有责”之类的“万能句”回答，并不利于学生对重金属的巨大危害性及防治必要性的认识。（3）问卷分析：为了更好地了解高中生对重金属危害观念的实际情况，笔者在西安市铁一中、陕师大附中，针对高二、高三学生随机发放问卷300份，回收问卷272份，有效问卷254份，经过研究发现，两校调查的数据差异较小，共有84.3%的学生知道重金属具有危害性，72.8%的学生认为重金属的释放源主要为工业，而重金属对土壤、生态系统、人体的具体危害性只有46.1%的学生表示了解，可见高中生已经具有一定的重金属危害理念，但对重金属富集特点、危害途径掌握得并不清楚；对于物理修复、化学固定修复、植物修复、生物修复等对重金属污染的修复技术有36.6%的学生表示不清楚，而对于人体内的重金属有59.4%的学生认为营养保健品可有效去除其危害，有46.5%的学生选择重金属会自动被人体排毒系统处理，可见高中生对重金属的修复技术和防护常识了解较少，需要更深层次的接触和掌握；而在对“重金属危害与防治技术是否感兴趣”一项中，有90.2%的学生表示兴趣浓厚，对“是否丰富教材中重金属危害与防治技术内容”一项中，有81.5%的学生认为有必要，可见高中生也意识到深化相关重金属危害与防治内容的迫切性，遏制重金属污染势在必行。

三、培养中学生重金属污染与防治正确观念的建议

1.社会各界应认识到对重金属污染与防治的必要性。对重金属污染与防治只规定规划运行远远不够，环保监管、从法、问责等制度必须同时展开，国家、地区各部门在调整产业结构，严格企业排放标准，加强污染综合管理的同时必须提升全民重金属污染与防治理论观念的层次，重视中学生环保教育这个潜力股，为学校环保教育的开展提供保障与支持，确保教学活动的顺利开展。

篇10

关键词：底泥重金属，广西龙江镉污染，重金属治理，水体污染

中图分类号：J526.1 文献标识码：A 文章编号：

1.广西龙江镉污染事件概况

2012年1月15日，广西龙江河拉浪水电站网箱养鱼出现少量死鱼现象被网络曝光，龙江河宜州拉浪码头前200米水质重金属超标80倍。时间正值农历龙年春节，龙江河段检测出重金属镉含量超标，使得沿岸及下游居民饮水安全遭到严重威胁。针对此污染，当地政府采用的治理方法是使用混凝剂聚合氯化铝来进行处理。据清华大学的专家介绍，治理的原理跟自来水厂净化水差不多，氯化铝与镉产生反应后，会沉淀到江底，然后挥发，不会对河水再次污染。

2.我国底泥中重金属污染问题的现状

随着我国印染行业、矿产开采加工业、制造业等工业的发展壮大，各地的流域也受到了不同程度的影响。频频发生的水体重金属突发性污染事件更是无一例外引起了民众的恐慌。重金属进入水体之后，其中的绝大部分会迅速转移到悬浮物跟沉积物中，经过化学方法的处理，几乎所有的重金属物质都以不溶性稳定固体的形式沉积在水体底泥中。经过多年的考察研究,水体底泥中的氧化还原条件发生改变的时候,其中的重金属物质会转化为溶解状态而再次释放到水中,造成二次污染。而且，重金属不能被微生物所降解，而是通过生物累积的方式，经过水体食物链来发生生物富集和浓缩效应，对处于食物链顶端的我们造成巨大威胁。

3.水体底泥中重金属污染治理方法

水体中的重金属具有难降解、易积累、不可逆、毒性大、代谢缓慢和容易被生物富集等特点。目前在其治理方案中常用方法及最新研发方法有下列几项：

3.1化学方法

3.1.1化学沉淀法

通过向水体中投入改良剂、抑制剂等，增加底泥中有机质、阳离子代换量等，使其pH和电导等理化性质发生变化，使重金属形成硅酸盐、碳酸盐、氢氧化物等沉淀并吸附于土壤。另外，还可以向底泥中投放钢渣，使其在底泥中被氧化成铁的氧化物，对Cd、Ni、Zn等离子有吸附和共沉淀作用，从而使得重金属固定。

3.1.2纳米级零价铁修复法

经过几年研究，我国环境治理方面的专家提出了用纳米级零价铁材料作为除去水体中重金属污染物的一个十分具有发展前景的方法。零价铁具有较强的还原能力，可以把金属活动顺序表中排于其后的金属置换出来而沉积在铁的表面从而达到去除污染的目的。

3.2物理方法

3.2.1混入稀释法

该方法就是把重金属污染的水混入未污染的水体中，从而降低重金属污染物浓度。这个方法适合于轻度污染水体的治理。当重金属污染物在这些水体中的浓度达到一定程度时，生活在其中的生物就会受到重金属的影响，发生病变和死亡等现象。所以这种方法的应用范围十分狭隘。

3.2.2底泥疏浚法

大量重金属在底泥中富集，将其从水中去除是彻底的治理方法。小型水库一般是将水抽干后再使用推土机和刮泥机疏挖，这样的处理效果最佳。在河流和湖泊中，常用方法是带水作业，可以采用机械师疏挖，也可以采用水力式疏挖。该方法处理效果好，但施工复杂，治理费用高，且在疏浚过程中很容易使底层的污染物和营养物质进入水体，引发水体富营养化。

3.3生物方法

3.3.1动物富集法

水体底栖动物中的贝类、甲壳类、环节动物以及一些经过优选的鱼类等对重金属具有一定富集作用。此法的应用局限性在于需要驯化出特定的水生动物，处理周期较长，费用高，且后续处理费用较大，推广较困难。目前水生动物主要用作环境重金属污染的指示生物，用于污染治理的不多。