重金属的处理办法范文

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关键词：重金属废水 生物吸附 超滤

随着经济的快速发展，废水的大量排放，土壤和水源中重金属积累的加剧，重金属的污染也日益严重。由于重金属易通过食物链而生物富集，构成对生物和人体健康的严重威胁。如何有效地治理重金属污染已成为人类共同关注的问题。而重金属的污染情况在开发区的污水中也较为严重，根据长沙市环境监测站的检测情况，我们发现开发区废水中的镍（Ni）存在间歇超标的现象，在对污泥进行监测的时候也发现了污泥中总镉、总镍、总铜超过了污泥农用时污染控制标准限值因此在这里对重金属的处理方法进行了以及发展前景进行了探讨。

国内外学者对重金属污染的治理问题做了大量的研究[1、2]。目前已开发应用的废水处理方法主要有化学法、物理化学法和生物法，包括化学沉淀、电解、离子交换、膜分离、活性碳和硅胶吸附、生物絮凝、生物吸附、植物整治等方法。采用化学法、物理化学法都将残生污染转移，易造成二次污染，且对于大流域、低浓度的有害重金属污染难以处理。而生物法具有效果好、投资少及运作费用低、易于管理和操作、不产生二次污染等优点，日益受到人们的关注。下面就这几种方法进行探讨：

1 化学法

化学法主要包括化学沉淀法和电解法，主要适用于含较高浓度重金属离子废水的处理。

化学沉淀法的原理是通过化学反应使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物，通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法[3]。由于受沉淀剂和环境条件的影响，沉淀法往往出水浓度达不到要求，需作进一步处理，产生的沉淀物必须很好地处理与处置，否则会造成二次污染。

电解法是利用金属的电化学性质，金属离子在电解时能够从相对高浓度的溶液中分离出来，然后加以利用。电解法主要用于电镀废水的处理，这种方法的缺点是水中的重金属离子浓度不能降的很低。所以，电解法不适于处理较低浓度的含重金属离子的废水。

2 物理化学法

离子交换法和膜分离技术适用于含较低浓度重金属离子废水的处理。

离子交换法是在离子交换器中进行，此方法借助离子交换剂来完成。在交换器中按要求装有不同类型的交换剂，含重金属的液体通过交换剂时，交换剂上的离子同水中的重金属离子进行交换，达到去除水中重金属离子的目的。这种方法受交换剂品种、产量和成本的影响。几年来，国内外学者就离子交换剂的研制开发展开了大量的研究工作[4、5]。随着离子交换剂的不断涌现，在电镀废水深度处理、高价金属盐类的回收等方面，离子交换法越来越展现出其优势。

膜分离技术是利用一种特殊的半透膜，在外界压力的作用下，不改变溶液中化学形态的基础上，将溶剂和溶质进行分离或浓缩的方法，包括电渗析和隔膜电解。电渗析是在直流电场作用下，利用阴阳离子交换膜对溶液阴阳离子选择透过性使水溶液中重金属离子与水分离的一种物理化学过程。隔膜电解是以膜隔开电解装置的阳极和阴极而进行电解的方法，实际上是把电渗析与电解组合起来的一种方法。上述方法在运行中都遇到了电极极化、结垢和腐蚀等问题。

3 生物法

3.1 生物絮凝法

生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物，进行絮凝沉淀的一种除污方法[6]。微生物絮凝剂是由微生物自身构成的，具有高效絮凝作用的天然高分子物，它的主要成分是糖蛋白、粘多糖、纤维素和核酸等。由于多数微生物具有一定线性结构，有的表面具有较高电荷或较强的亲水性，能与颗粒通过各种作用相结合，起到很好的絮凝效果。目前开发出具有絮凝作用的微生物有细菌、霉菌、放线菌、酵母菌和藻类等共17种。其中对重金属有絮凝作用的有12种。陈天等[7]利用从多种微生物中提取的壳聚糖为絮凝剂回收模拟工业废水中Pb2+、Cr3+、Cu2+，在离子浓度是100mg/L的200mL废水中加入10mg壳聚糖，处理后溶液中Cr3+、Cu2+浓度都小于0.1mg/L， Pb2+浓度小于1 mg/L，得到了令人满意的结果。用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好，且微生物生长快、易于实现工业化等特点。此外，微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因此微生物絮凝法具有广阔的发展前景。

3.2 生物吸附法

生物吸附是对于经过一系列生物化学作用使重金属离子被微生物细胞吸附的概括理解，这些作用包括络合、鳌合、离子交换、吸附等。这些微生物从溶液中分离金属离子的机理有胞外富集、沉淀；细胞表面吸附或络合；胞内富集。其中细胞表面吸附或络合对死活微生物都存在，而胞内和胞外的大量富集则往往要求微生物具有活性。许多研究表明活的微生物和死的微生物对重金属离子都有较大的吸附能力，作为生物吸附剂的生物源能够从低浓度的含重金属离子的水溶液中吸附重金属，且有实用价值的微生物容易获得。例如：发酵过程中的酵母菌是生物吸附剂很好的生物源，大量来自海洋中的藻类也是便宜的生物源[8、9]。赵玲等[9]用海洋赤潮生物原甲藻(Prorocentrum micans)的活体和甲醛杀死的藻体对Cu2+、Pb2+、Ni2+、Zn2+、Ag1+、Cd2+的吸附能力进行研究，实验证明，金属离子混合液经原甲藻吸附30min后，各离子的浓度显著下降且达到平衡，原甲藻的活体和死体对这六种金属离子具有相似的吸附能力。

利用载体通过物理或化学方法将微生物吸附剂经预处理固定后，吸附剂吸附机械强度和化学稳定性增强、使用周期延长、可以提高废水处理的深度和效率、减少吸附—解吸循环中的损耗。近年来，国内外很多学者开展了固定化细胞处理含重金属有毒废水的研究工作[10、11]。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点，而且使用死的微生物作为生物源具有容易固定化，并可根据需要制成特殊的生物吸附剂并反复使用。因此，生物吸附法有很好的工业应用前景。现阶段我国的污水处理厂大多数采用活性污泥处理法，因此可以考虑在需进行重金属去除的地域，通过对活性污泥的驯化（在此过程中应注意避免过量重金属使活性污泥中毒），以及生物接种法接种相应的菌种，达到对低浓度含重金属污水的处理。

3.3 植物整治技术

植物对重金属的吸收富集机理，主要为两个方面：一是利用植物发达的根系对重金属废水的吸收过滤作用，达到对重金属的富集和积累。二是利用微生物的活性原则和重金属与微生物的亲和作用，把重金属转化为较低毒性的产物。通过收获或移去已积累和富集了重金属的植物的枝条，降低土壤或水体中的重金属浓度，达到治理污染、修复环境的目的。

在植物整治技术中能利用的植物很多，有藻类植物、草本植物、木本植物等等。其主要特点是对重金属具有很强的耐毒性和积累能力，不同种类植物对不同重金属具有不同的吸收富集能力，而且其耐毒性也各不相同。

浩云涛等[12]分离筛选获得了一株高重金属抗性的椭圆小球藻(Chlorella ellipsoidea)，并研究了不同浓度的重金属铜、锌、镍、镉对该藻生长的影响及其对重金属离子的吸收富集作用。结果显示，该藻对Zn2+和Cd2+具有很高的耐受性。对四种重金属的耐受能力依次为锌>镉>镍>铜。该藻对重金属具有很好的去除效果，经15μmol/L Cu2+、300μmol/L Zn2+、100μmol/L Ni2+、30μmol/L Cd2+浓度72h处理，去除率分别达到40.93%、98.33%、97.62%、86.88%。由此可见，此藻类可应用于含重金属废水的处理。

对重金属离子具有吸附作用的草本植物有凤眼莲(Eichhoria crassipes Somis)、香蒲(Typhao rientalis Presl)等[13、14]。香蒲是国际上公认和常用的一种治理污染的植物，它具有特殊的结构与功能，如叶片成肉质、栅栏组织发达等。香蒲植物长期生长在高浓度重金属废水中形成特殊结构以抵抗恶劣环境并能自我调节某些生理活动，以适应污染毒害[15]。招文锐等[16]研究了宽叶香蒲人工湿地系统处理广东韶关凡口铅锌矿选矿废水的稳定性。历时10年的监测结果表明，该系统能有效地净化铅锌矿废水。未处理的废水含有高浓度的有害金属铅、锌、镉经人工湿地后，出水口水质明显改善，其中铅、锌、镉的净化率分别达到99.0%，97.%和94.9%。分析其pH和Pb、Zn、Cd、Hg、As质量分数的年份和月份变化趋势，发现经湿地处理的废水出水水质中的各指标的年份和月份变化幅度较小，且都在国家工业污水的排放标准之下，可见该湿地的污水净化具有很高的稳定性。

采用木本植物来处理污染水体，具有净化效果好，处理量大，受气候影响小，不易造成二次污染等优点，越来越受到人们的重视。胡焕斌等[17]试验结果表明，芦苇和池杉两种植物对重金属铅和镉都有较强富集能力，而木本植物池杉比草本植物芦苇具有更好的净化效果。周青等[18]研究了5种常绿树木对镉污染胁迫的反应，实验结果表明，在高浓度镉胁迫下，5种树木叶片的叶绿素含量、细胞质膜透性、过氧化氢酶活性及镉富集量等生理生化特性均产生明显变化，其中，黄杨、海桐，杉木抗镉污染能力优于香樟和冬青。以木本植物为主体的重金属废水处理技术，能切断有毒有害物质进入人体和家畜的食物链，避免了二次污染，可以定向栽培，在治污的同时，还可以美化环境，获得一定的经济效益，是一种理想的环境修复方法。

4 重金属废水处理发展趋势及展望

一、生物法将成为主导方法 虽然化学法、物理化学法、生物法都可以治理和回收废水中的重金属，但由于生物法处理重金属废水成本低、效益高、易管理、无二次污染、有利于生态环境的改善。另外，通过基因工程、分子生物学等技术应用，可使生物具有更强的吸附、絮凝、整治修复能力。因此生物法具有更加广阔的发展前景。

二、几种技术集成起来处理重金属废水 重金属废水是一种资源，许多重金属都比较昂贵。如果将废水中的重金属作为一种资源来回收，不但解决了重金属的污染，而且还具有一定的经济效益。电化学法就可以满足这些要求处理重金属废水，但由于废水中重金属的浓度一般较低，用传统的电化学法来处理，电流效率较低，电能消耗较高。因此，为满足日益严格的环保要求，实现废水回用和重金属回收，可将几种技术集成起来处理重金属废水，同时发挥各种技术的长处。Tung Chung-Ching等[19] 集成采用胶束增强超滤法去除水溶液中的铜离子取得了显著效果。张永锋[20]采用络合-超滤-电解集成技术处理重金属废水，超滤的浓缩液可通过电解回收重金属，从而实现废水回用和重金属回收的双重目的，为重金属废水的根治找到了新的出路。

我们应该充分利用自然界中的微生物与植物的协同净化作用，并辅之以物理或化学方法，寻找净化重金属的有效途径。对重金属的污染源头进行严格的控制和监督，利用物理和化学的办法处理好源头的含较高浓度的重金属废水，不让高含量的重金属废水进入城市排水管网。这样可以减少治理成本，又减轻了二级污水厂的处理难度，取得较好的经济效益和环境效益。在已建成的环境治理项目中，可以考虑进行对重金属处理的改进和改造以达到对相应重金属的处理，而在有必要进行重金属处理的未建成环境治理项目，应该在立项时即考虑对重金属的去除，以达到更好的治理污染，修复环境的目的。

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[18]周青，黄晓华，施国新等.镉对5种常绿树木若干生理生化特性的影响[J].环境科学研究，2001， 14(3):9~12

篇3

关键词：土壤重金属;污染因子分析;SPSS17.0

中图分类号：S151.9+3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）19-0113-02

近年来，随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加，人类活动对城市环境质量的影响日显突出。文献的作者以工业废水，废气和生活废水，废气为指标，运用SPSS因子分析得出全国各个城市的环境污染结果。文献的作者应用内梅罗综合指数法得到了土壤中同时含有多种重金属污染的评价方法，从而获得土壤整体污染程度。本文应用因子分析，不仅可得到重金属综合污染情况，还可得到每种重金属的污染情况。

为了更精确的掌握城市表层土壤重金属污染问题，本文根据城市功能不同把城市分为五个区，分别是：生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区。再根据每个区的砷、铬、镉、铜、汞、镍、铅、锌八种重金属的浓度指标，运用因子分析确定每个区的土壤重金属污染情况。线性综合指标往往是不能直接观测到的，但它更能反映事物的本质，因此因子分析广泛应用于环境科学方面。因子分析模型：xi=ai1f1+ai2f2+…+aimfm+εi（i=1，2，…，8），其中（i）x1，x2，…，x8为8种重金属的浓度经过标准化处理后的标准化变量。标准化处理可以消除量纲的影响，而且标准化变换不影响变量的相关系数。这里的xi都具有均值为0，方差为1的特征。（ii）f1;f2;…fm叫做公因子，它们是在各个表达式中都出现的因子。本文最后得出f1，f2两个公因子。（iii）εi称为特殊因子，是每个观察变量特有的，表示该变量中不能被公共因子解释的部分。相当于回归分析中的残差项，各个特殊因子之间以及特殊因子与公因子之间是相互独立的。（iv）aij称为因子载荷，它是第i个变量在第j个公因子上的负载，它的绝对值越大说明xi和fj相依程度越大，即公因子fj对xi的载荷量大。

上述是对因子分析模型的简单介绍，下面介绍因子分析的一般步骤：（i）原始数据标准化。标准化公式为x’ij=■，其中xij是第i个变量的第j个观测量，而xj和δj分别为该变量的均值和标准差。（ii）应用KMO和Bartlett验证是否可应用因子分析。（iii）计算标准化数据的相关系数矩阵，求出相关系数矩阵的特征值和特征向量。（iv）使用方差最大法进行正交变换。其目的是使因子载荷两级分化，而且旋转后的因子仍然正交。（v）确定因子个数，计算因子得分，进行统计分析。

现以重庆市为例，按功能不同，把城市分为生活区、工业区、山区、主干道区和公园绿地区。以每个区中土壤重金属元素的浓度为参考数据。这里取8种重金属浓度，分别是x1为砷（μg/g），x2铬（ug/g），x3镉（μg/g），x4铜（μg/g），x5汞（ug/g），x6镍（μg/g），x7铅（μg/g），x8锌（μg/g）。数据来源于中国统计年鉴。

1.建立指标体系和在SPSS中导入原始矩阵，并且利用分析――描述统计来将数据进行标准化。

2.考察收集到的原有变量之间的线性关系，判断是否适合采用因子分析提取因子。利用SPSS软件，借助变量的相关系数矩阵、卡方检验和KMO检验方法进行分析。其结果如表1、表2所示。

从相关系数矩阵可以看出，大部分的相关系数较高，这8个变量之间存在较强的相关性，说明这8个变量反映的信息有很大的重叠，能够从中提取公共因子，适合进行因子分析。从KMO和Bartlett的检验表可以得到，卡方检验统计量为905.711，相应的概率p接近0，说明相关系数矩阵与单位阵有显著差异。表明适合进行因子分析。

3.利用相关系数矩阵求出相应因子的特征值和累计贡献率。SPSS操作结果如表3。

从上表看出旋转前后总的累计贡献率没有发生变化，即总的信息量没有损失。另外，旋转之后，有2个因子已经提供了原资料90.147%的信息，满足因子选取的原则：m个因子的累积贡献率要大于或等于80%，特征根要大于1。这可以说明因子1和因子2是土壤重金属污染的最重要的污染源，对该城区重金属污染的贡献最大。

4.在根据旋转后的因子载荷矩阵。

从表4中可得出，因子f1在主要由铬、镉、铜、汞、铅、锌构成，主要是工业交通产物，因此称为工业与交通因子。因子f2由砷和镍构成，称为生活因子。

5.根据正交旋转后的因子得分，得出因子得分函数。

由表5，可以写出以下因子得分函数：

f1=-0.147x1+0.895x2+0.984x3+0.212x4-0.004x5+

0.965x6+0.860x7+0.969x8

f2=0.963x1-0.442x2+0.177x3+0.968x4-0.724x5+

篇4

在土壤污染造成的恶果中，大米镉污染仅仅是其中的一方面而已。在食物链所延伸的任何一个环节，可能都有土壤污染的影子。因为土壤污染的特殊性，其污染范围要远远超出稻米，也不仅仅限于镉，其他重金属的危害同样不容忽视。

面对土壤污染乃至由此引发的食品安全问题，我们该怎么办？有没有什么办法可以彻底解决这一问题？前不久，就此话题，本刊对中国科学院地理科学与资源研究所陈同斌研究员进行了专访。

看不见的污染

问：目前，我国土壤污染，特别是重金属带来的土壤污染情况如何？有没有这方面的权威调查数据？这些数据反映了哪些问题？

答：我国首次全国土壤污染调查已基本结束，目前正在进行数据汇总分析，调查结果应该会适时向社会公布。根据目前掌握的情况看，我国土壤污染状况总体上比较严峻。就重金属污染而言，南方矿区周边土壤重金属污染较为严重，仅矿区污染土壤就达200万平方米，且多为砷、铅、镉、锌等多金属复合污染；部分区域还存在严重的酸污染，进一步加剧了重金属对环境和生物的不良影响。

从自然地理分布看，我国西南地区污染情况更严重些。其中的原因是，西南部地区矿产多，占有量大，被开发后，由于西南地势高，台地多，坡度陡，下场雨，污染物就全被冲走了。在西南地区，重金属―尤其是砷带来的土壤污染情况，比较严重。

问：土壤污染对人类和其他生物会带来哪些危害？

答：国际上，也经过了很长时间才注意到土壤污染这一环境公害的。因为土壤问题看不见、摸不着，谁能知道哪块土壤有问题，哪块没问题？农民不知道，普通消费者不知道，即使是科学家，抓起一把土，仅凭目测，也不清楚；甚至通过实验室分析，都不一定能准确地判断其是否存在污染问题。

不同于有机物，重金属不能被生物所降解，可以在环境中长期残留，从而大大降低了土壤的利用价值，而且还会通过食物链最终进入人体，对人类健康造成危害。

土壤污染给人类和其他生物带来的危害，具体表现在以下几个方面：

第一，土壤污染使原本紧张的耕地资源日趋短缺。我国18亿亩耕地红线已受到严重的冲击；而且，这种冲击尚未出现减缓的迹象。

第二，土壤污染是造成其他环境污染的重要原因。土壤污染物随地表径流和土层迁移，从而导致地表水和地下水受到污染，而且还可能造成新的土壤污染，部分有机污染物还会因挥发导致大气污染。

第三，土壤污染给人们的身体健康带来极大的直接或间接威胁。土壤污染物通过食物、饮水、大气灰尘等途径进入人体并威胁到人们的健康；其中，食物是最主要的途径。

第四，土壤污染对农业的可持续发展影响巨大。土壤污染导致农作物产量下降，甚至绝收。同时，由于从土壤中吸收了污染物，农产品中的污染物超标严重，部分污染区的农产品可能不再适于食用。

问：土壤污染的种类有哪些？

答：从污染物的属性来看，土壤污染的类型一般可分为有机污染、无机污染、生物污染与放射性污染。

有机污染，主要包括有机废弃物（工农业生产及生活废弃物中生物易降解与生物难降解有机毒物）、农药等污染。

无机污染，主要包括采矿、冶炼等行业产生的无机污染物，砷、铅、汞、镉等重金属，包括有害的元素氧化物、酸、碱与盐类等。在某些城市郊区，生活垃圾的长期堆置，也是导致土壤污染的原因。

土壤生物污染，是指未经处理的粪便、垃圾、传染病医院生活污水等外界有害生物种群造成的污染。

土壤放射性污染，指的是放射性核素污染物对土壤的污染。施用含有放射性核素的磷肥与使用被放射性核素污染的河水灌溉农田也会造成土壤放射性污染。

这些污染中，重金属污染和有机污染较为普遍。

问：有什么办法可以规避土壤重金属污染？

答：更换适宜的农作物品种，可以在一定程度上规避这种风险。比如，在被污染土地种植一些不太容易吸收重金属的作物类型或品种。这也是规避风险的一种低成本做法。植物的特性决定了某些植物容易吸收某种重金属。在同等情况下，水稻中的镉含量通常高于其他农作物。除了环境因素外，水稻本身就容易吸收镉，而且土壤镉污染的临界值定得太低，也是导致我国土壤镉超标问题比较突出的重要因素。后面这些因素人们很少了解，因此导致不少公众对镉污染问题存在一些理解上的偏差。

给土壤消毒

问：土壤一旦受到重金属污染，应该如何加以治理？治理难点在哪里？具体方法有哪些？

答：土壤一旦被重金属污染，治理将是一件十分困难和代价昂贵的工作。曾有国外专家估计，靠挖掘与掩埋等方法来解决重金属污染土壤问题，平均每英亩土地至少需要10万美元。

对于水污染、大气污染，防治起来相对容易，只要控制住源头就行。但土壤污染不是这样。有些地方，你可能知道土壤污染源是谁，但更多地方是多个因素综合作用的结果，很难找到确切污染源。来源都分不清楚，所以管理和治理起来更困难。

根据污染物种类、污染程度和污染面积的差异，修复时采用的方法也不尽相同，主要包括植物修复法、微生物修复法和化学修复法等。事实上，在实际应用中，人们往往需要多种修复技术并用，并辅以适当的工程措施。

直到现在，国际上也没有非常好的、在各种情况下都能适用的“万能”修复技术。

像重金属这类污染，它遵循质量守恒定律，在自然界中永远存在，你无非是把它从土壤中弄到大气中或别的地方。用微生物或别的方法处理都不太行。

相比而言，利用植物来修复被污染的土壤，是个非常有前景的选择，具有费用低廉，不破坏场地结构，不造成地下水二次污染，可以美化环境，易于为社会接受等优点。该思路自1983年被首次提出后，如今已成为环境科学的热点。

问：植物是如何修复土壤重金属污染的？修复关键是什么？

答：植物去除重金属的途径主要有三种：

一是植物固定修复。利用植物及一些添加物使环境中的重金属流动性降低，进而减轻重金属对环境的二次污染。

二是植物阻隔修复，利用植物拒绝吸收重金属的生物学特性，使土壤中的重金属被“阻隔”在土壤中而不进入食物链，相当于在土壤与农产品之间建立了一堵“阻隔墙”，从而能够获得干净、安全的农产品。

三是植物萃取修复，这也是目前研究最多且最有发展前景的一种方法。它是利用能耐受并能积累重金属的植物来过量吸收环境中的重金属离子，并将它们输送和贮存到植物体的地上部分。

美国能源部认为，能用于重金属污染修复的植物应具有以下一些特点：首先，即使在重金属含量很低时也具有较高的积累速率；其次，能在体内大量富集重金属；第三，最好是能同时富集几种重金属；第四，生长快，生物量大；第五，具有抗虫抗病能力。

植物修复的前提和关键在于筛选具有超富集能力的植物种类。绝大部分植物吸收重金属的能力都较小，一般的富集植物也不行，必须是富集能力很强、生物量较大的超富集植物才具有应用价值。植物和其他生物一样，在进化过程中，都不愿意吸收这些有毒物质，它们会规避。所以，普通植物在植物萃取修复方面是没有价值的。

植物清洁工

问：谈到植物修复，不能不提蜈蚣草。蜈蚣草是怎么被发现的？它是种什么植物？除了蜈蚣草，还有哪些植物可以用来进行土壤污染修复？

答：1998～1999年，我们在湖南石门和郴州一带开展超富集植物筛选的野外调查时发现：在一些砷污染比较严重的土地上，大部分植物已经死亡，唯独蜈蚣草安然无恙。经采样分析和室内栽培试验，发现蜈蚣草对砷具有非常强的吸收能力，达到普通植物的10万乃至20万倍。可喜的是，后来的试验又进一步发现，蜈蚣草对铅、镉等重金属也有很强的吸收能力。这一重要发现为我国砷、铅等多金属污染土壤修复开辟了一条全新的途径，也奠定了我国土壤修复领域的发展基础。

蜈蚣草是侏罗纪时代的一种古老的多年生蕨类植物，它与恐龙同时代，生长的环境很特殊，它以孢子繁殖，根系非常发达，一年内可刈割多次，治理成本非常低。

后来，我们又发现了大叶井口边草。与蜈蚣草一样，它不但富集砷，耐砷毒能力也极强。

问：国外也有超富集植物，为何没有从国外直接引进而是在本土寻找呢？

答：国外当时发现了300多种超富集植物，但实际情况并非如此。一些研究人员往往从标本馆中取样分析，标本中铜的含量很高―标本杀菌往往使用铜。所得的通常是一种错误结论。

植物都有其适宜的生长地和环境要求，把国外植物拿到国内未必合适。国内确实有人在做引种遏蓝菜等超富集植物，但不成功。

此外，引种植物也存在生物入侵的风险，以及物候问题。

我们觉得还是要有自己独立筛选的本土的超富集植物。我国的砷污染问题比较严重，但是当时国际上也没有发现砷的超富集植物。为了解决我国面临的严重砷污染问题，于是我们干脆就自己独立寻找超富集植物。

我国疆土辽阔，完全有条件找到适合的植物。我们最终也找到了10多种超富集植物。

问：目前都有哪些成功的修复案例？

答：2002年，我们在湖南郴州建立了国际上第一个砷污染土壤的植物修复工程，并相继在广西河池、云南个旧和会泽、北京房山等地建立了重金属污染修复示范工程，总面积达600亩。

经过6年的修复工作，目前湖南郴州示范工程中土壤的砷含量已由超标50％以上降到安全范围，土地已交付给农民耕作。

2001年，广西环江县因受特大洪水影响，致使大环江河上游尾矿重金属被洪水冲入河中，近万亩农田绝收或严重减产。由于严重的土壤酸化和重金属污染，有的农田甚至寸草不生。分析结果表明，原水稻土壤受砷、镉、铅等重金属污染较为严重，水稻土壤砷含量平均为50毫克/千克，是背景土地的4倍以上，水稻土壤铅平均浓度为背景土壤的10倍以上。

2005年，我们在环江县建立了试验示范基地；2007年，污染土地示范工程面积达100亩。目前已基本解决在绝收土壤上种植植物的问题，并采用蜈蚣草-桑叶、蜈蚣草-甘蔗和蜈蚣草-苎麻等间作模式，基本实现边修复边生产的目的，在污染土壤得到逐步修复的同时，农民也有较好的经济收入。目前，在环江大规模推广应用污染土地修复技术的基本条件已基本具备，财政部和环保部已投入2450万元，支持我们开展全国性的大规模植物修复工程示范。

云南个旧是闻名世界的锡都，也是我国著名的工矿城市。由于长期的采、选、冶活动，当地生态环境遭到严重破坏，由此引发的水、土壤重金属污染问题十分突出。

2005年9月，我们与当地部门合作，利用植物修复技术，建立云锡矿区污染土地植物修复技术示范基地，工程化修复面积300亩，经过3年的试验和示范推广，课题组提出了超富集植物治理铅-砷污染土壤和蜈蚣草-甘蔗间作等污染土地安全农用模式。示范区土地中各种有效态重金属含量已大幅下降，生产的农产品能达到国家相关标准的要求。

问：收获后的超富集植物需要进行特别处理吗？这些植物的归宿是哪里？

答：修复过程中，蜈蚣草每年要刈割两三次，每公顷收获物可达10吨，其中砷含量高达1000～1400毫克/千克，铅、镉含量也相当高。因此，妥善处理尤显重要。目前，我们的处理方法是进行安全焚烧，对燃烧灰分进行贵金属提取，以实现资源回收。

问：土壤重金属污染修复在实际应用中还存在什么问题？我们还需要在哪些方面努力？

答：植物修复属于新兴的交叉学科，在实际应用中，它不像水污染，有相对成型的技术和工程案例。哪些土壤受污染了，分布情况如何，什么样的土壤需要修复，修复前什么样，修复后要达到什么标准等等，这些几乎都没有，从实际情况看，修复百亩、千亩土地不是问题。如果要扩展到全国范围，就不单单是科学家的工作了，需要社会方方面面的共同努力，包括资金、技术、政策等等。

篇5

关键词：污泥；园林树木；园林绿地；应用

污水污泥的处理及资源化利用是改善城市环境、实现资源可持续利用的有效方法之一。污泥的土地利用，被认为是最普遍、最经济的解决及处置难题的方法之一[1，2]。园林绿地利用作为土地利用的一个方面，所用污泥不进入食物链，对人类健康不构成威胁。并且，它还能改善土壤条件，促进园林植物生长，提高绿化质量；通过植物的吸收利用，降解成无害产物，实现资源的可持续利用。但是，污泥中含有各种各样污染物质，施用不当会给园林绿地和城市环境造成二次污染。因此，开展污泥园林绿化资源化利用的研究，对环境保护任务十分艰巨的城市来说意义重大，也十分必要。

1 污泥堆肥及其园林绿地应用中的正负效应

1.1 污泥堆肥

城市污泥是一种肥效优于普通农家肥，并可替代腐叶土的微生物菌肥。但污水处理厂出厂的城市污泥含水率达85%～95% ，粘稠、恶臭，长途运输费用高而且污染城市空气，而就近通过腐熟或干化处理后施于园林绿地，是一种节省能源、方便经济、具有城市化特点的污泥处置办法。污泥可经辐射处理杀灭病源物后施用[3]。

污泥堆肥化是将污泥与锯末、秸秆、树叶、粪便、垃圾及膨胀剂如木屑、秸秆玉米芯等，在一定条件下（如pH、C＼N、通气、水分、温度）进行好氧堆沤。污泥经堆肥化处理后，病原菌、寄生虫卵、杂草种子几乎全部被杀死，没有臭味。同时，可降低重金属有效态的含量，增加速效养分含量，成为一种比较干净且性质比较稳定的肥料。污泥堆肥除可施用于农田、园林绿化、草坪、废弃地等外，还可用作林木、花卉育苗基质，降低了育苗成本[4]。

1.2 污泥在园林中应用的正效应

1.2.1 供给园林植物养分。污泥中含有相当于厩肥的氮和磷，也含有钾、钙、铁、硫、镁及锌、铜、锰、硼、钼等微量元素。其中氮、磷均为有机态，可以缓慢释放而具有长效性[5，6]。

1.2.2 提高土壤有机质含量，改善林下土壤化学性质。污泥中含20%～40%的有机物质，而且是经过了生物降解的有机腐殖质。可提高土壤的阳离子代换量，改善土壤对酸碱的缓冲能力，提供养分交换和吸附的活性点，从而提高对肥料的利用率[7]。

1.2.3 改善林下土壤的物理性质。污泥堆肥因本身密度小及能增加土壤的孔隙度而显著减少土壤的容重。可增加土壤总的孔隙容积，并改善孔隙大小的分布。减少土壤地面冲刷，减少因径流引起的植物养分损失。可增加土壤的持水能力从而提高土壤水分含量，还可增加土壤的透水性及防止土壤表面板结。可改良土壤结构，使土壤疏松，给土壤水分和空气以快速进出的通道。粘重的土壤施入污泥堆肥后，可有利于团粒的形成及提高团粒的水稳性。

1.2.4 改善林下土壤的生物学性质。污泥可增加土壤根际微生物的群落，从而增加其生物活性，有利于养分的释放。有不少研究认为，施用污泥堆肥可控制根的腐烂及抑制一些病原菌。在我国这样一个发展中的农业大国，污泥的农田绿地利用是最佳的最终处置办法，对于农林业、草坪业的发展必将起到一定的推动作用。

1.3 污泥在园林中应用的负效应

1.3.1 大量施用影响林木植株生长。试验发现，一次性大量施用污泥，尤其是干化污泥，往往会因污泥短期内迅速分解，使土壤产生极端的厌气条件，严重影响幼苗的生长；同时在气温较高时，又会因污泥的腐败而产生恶臭[2]。因此，污泥在使用前应作堆肥处理。

1.3.2 病原物较多，不能完全灭活。污泥中常浓缩有各种病原物。污泥经稳定化高温处理后，虽然能使病原物数量大大降低，但仍不能使其完全灭活。试验表明，污泥施用3～6个月后，仍能从土壤中检出较多的大肠杆菌 [2，8]。

1.3.3 重金属污染。城市污泥中含有Cd、Hg、Pb、Cr、As、Ni、Zn、Cu等重金属元素[9，10，12-17]。陈同斌等对中国1994～2001年一些城市污泥重金属的数据进行了统计分析，结果表明，中国城市污泥重金属含量变化范围和平均含量为Cd 0.05～16.80mg/kg，平均2.97mg/kg；Hg 0～9.3 mg/kg，平均2.84mg/kg；Pb 0.6～669.0mg/kg，平均131mg/kg；Cr 0.4～728.0mg/kg，平均185mg/kg；As 0.29～47.00 mg/kg，平均16.1mg/kg；Ni 14.4～374.0 mg/kg，平均77.5 mg/kg；Zn l6.8～7384.0 mg/kg，平均1450 mg/kg；Cu 28.4～3068.0mg/kg，平均486mg/kg[11]。中国城市污泥重金属的含量除有些城市铜、锌超标外，基本在中国1984年颁布的《农用污泥污染物控制标准》（GB4284-84）的限值之内，大部分城市的污泥重金属含量没有超标。随着人们环保意识的增强、工业废水的达标排放，中国城市污泥的重金属含量呈下降的趋势。城市污泥合理农用不会造成土壤和农产品的重金属污染[14]，但长期施用会增加土壤中重金属的含量[18]，重则会使林木中毒死亡。因此，长期使用城市污泥肥料需进行必要的定位监测。

1.3.4 氮、磷过剩。污泥中含有大量的氮、磷，若大量施入土壤，氮、磷就会随着降水以淋洗与冲刷、渗透、地表径流等方式进入地表水，造成水体污染。

盆栽试验表明，污泥施用量越大，硝态氮产生越多，若地施用污泥，则土壤中硝态氮累积量显著高于栽植灌木的土壤[2]。但是薛澄泽等在高速公路绿地的施肥试验表明，污泥堆肥应用到高速公路绿化带后，硝态氮淋溶较浅，未对地下水造成污染[19]。

2 污泥堆肥在园林树木中的应用

Bledsoe和Zasoski（1981）的研究表明，Lombardy杨与Black杨树经过一个生长季节，地径、地上部分生物量施用污泥堆肥的比对照明显地增大；黄杉、云杉、铁杉、红杉及松树除红杉不明显外，其余都有明显的生长响应。对这五种针叶树第1年和第2年的累计生物量（茎秆与叶子）统计结果表明，除了红杉第1年的生物量比对照低外，其余树种2年的生物量都比对照的高。对这7个树种叶子养分分析表明，对于Lombardy杨与Black杨树，除了Lombardy杨树叶子中的Ca、Mg及Black杨树叶子中的Mg含量比对照略低外，N、P、K的含量污泥堆肥处理比对照的高。上述5种针叶树叶子养分中除Mg外，其余N、P、K和Ca的含量施用污泥堆肥的树木普遍比对照处理的高。

Korcak等（1979）研究了红橡树与黑胡桃树在粗壤土上对污泥堆肥的生长响应，其生长高度及茂盛程度均比对照处理的好。生长于污泥堆肥土壤上的阔叶树种，它们的叶子在11月上旬还保留着，而对照区及施化肥的小区，则在第一次霜冻后就全部凋落了。通过对这两种树木叶子中的养分含量分析可知，红橡树叶子中的K、Ca在所有的处理间无显著性差异，而叶子中的P、Mg含量随堆肥施用量的增加而减小。黑胡桃树叶子中的P、K及Mg含量不受堆肥施用量的影响，而Ca含量在大量的污泥堆肥施用量下显著增加。Meintosh等（1984）对白松和杂交杨树在Chester粉壤土上施用污泥堆肥后的生长响应进行了研究， 结果发现白松对污泥堆肥无明显生长响应，这可能是由于施用污泥堆肥后土壤pH升高不利于白松生长所致。杂交杨树则有明显的生长响应，从第一年到实验结束，其高度比对照每年增大2～3倍。施用污泥堆肥的白松叶子养分含量除1980年的P比对照低，其余养分与对照无显著性差异。而杂交杨树叶子中的养分在不同处理间存在显著性差异。Cole等（1986）的研究发现，施用污泥后华旗松的胸径（1.37m处）由原米每年平均增长1.15cm增加到10.63cm[20]。

张天红1990～1991年用西安市污泥在长安县南五台林场对树木生长所作的研究认为：（1）施用不同量污泥1年后，供试树木在树高和胸径的生长上均随用量而增加；（2）3年生油松和杨树施污泥1年后，土壤中N、P、有机质、CEC均随污泥用量而增加；土壤的容重下降，土壤的持水量、孔隙度100 mL土的膨胀体积均增大；（3）施污泥后，土层中硝态氮含量随土层深度增加而减小，而且100～120cm土层中硝态氮

李艳霞1994年报道在污泥堆肥化及将其用作容器育苗基质的研究中认为：（1）明显促进苗木生长。生长4个月后，刺槐、国槐、侧柏的苗高、地上径、干重、以及形态质量指数——苗木总干重/（苗高与地径之比+茎根鲜重之比）与对照相比，差异显著。国槐叶片中的叶绿素含量、全氮、全磷含量均明显高于对照。（2）容器育苗同根外追肥与否差异显著。说明在管理上喷施氮、磷，可促进苗木生长。（3）刺槐苗木对基质中重金属的吸收率为7.2 %～22.9% ，地下部分Cu、Cd、Ni的吸收大于地上部分，Zn、Pb则相反[22]。

李贵宝于2000年在城市污泥对退化森林生态系统土壤的人工熟化研究中报道：（1）林地施用污泥能促进树木的生长和发育，增加树高和地径；并对林地灌、草层植被也有促进作用。（2）林地施用污泥后可提高土壤肥力，主要增加土壤有机质、有效养分N、P，对有效P的增加最为显著。这也是促进树木生长发育的根本原因。（3）土壤重金属残留主要是Pb含量有所提高，其他重金属含量影响不显著。土壤中Pb含量随污泥用量的增加而增加，因此，应以污泥Pb含量的多少作为污泥最大施用量的依据[23]。

薛澄泽的研究指出，灰化土等土壤上生长的云杉和松树施用城市污泥后，能加速树木的生长和发育。增加树高和地径。在松树、橡树和黄杨树等林地上，每hm2施用4～6t污泥堆肥，与施用化肥相比，树高度增加46%～48.9% ，直径增加50%～45.3% ，生物量增加42%～661%[24]。

3 问题与展望

尽管污泥园林绿地利用比农田土壤优越得多，但同样存在着寄生虫卵传染、重金属残留富集和硝酸盐淋失等问题。污泥堆肥化后施用，寄生虫卵的问题基本消除，但堆肥化后并未减少重金属，仅使其生物有效性有了某些改变，施入土壤后仍会留在土壤中。因此，应严格按污泥农用的国家标准，并结合土壤中重金属含量的背景值，在施用量与施用方法上加以注意。一般情况下，pH愈小，重金属活动愈强，所以改变土壤条件，可控制重金属的危害。石灰性土壤为微碱性，重金属的活动性和移动性就很小。

目前，主要通过化学和生物学两种方法来降低污泥中的重金属含量。生物学法是利用细菌循环还原一氧化硫，使重金属的难溶硫化物转变成可溶性硫酸盐而滤出污泥系统。相对于化学提取法，生物学法具有较为乐观的应用前景。此外，植物修复技术在去除施用污泥土壤中的重金属方面，大有潜力可挖，因为不同植物对不同的重金属、同一植物的不同部位对重金属的吸收各不相同，如印度芥菜（Brassica juncea）适合Cu、Zn、Pb中毒污泥污染的土壤[25]。

总之，污泥森林与园林绿地利用价值和环境风险受到气候条件、土壤性质、植物种类、污泥性状和用量以及研究对象等多因子的影响，是一个多元系统中的复杂问题。因此，污泥施用时应考虑污泥的数量和质量、土地条件、法律法规以及环境监测等。我国在这方面的研究还相当有限，缺乏一套较为完善的污泥土地利用技术规范。尤其对污泥及施污泥土壤中有机污染物的研究则更少。这种现状不利于污泥土地利用的规范化管理和土壤生态环境的保护。此外，城市污泥堆肥商品化应用值得探讨[26，27]。欧美等国家早已对污泥堆肥商品化生产，并在市场上出售。在目前，我国应采取一些措施：① 把污泥制成有机-无机复合肥料，适当添加钾肥补充污泥肥料中钾的不足，这样可以提高肥效、降低运输成本、减少有害物的含量；② 在经济政策上给予使用污泥复合肥料的单位或个人优惠，如免费提供试用肥料样品，免费为施用污泥复合肥料的区域或地块作土壤营养状况分析等。

污泥是有用的潜在资源，不应该把其作为“废弃物”，应本着“珍惜资源，有用勿弃”的原则，使之回归于自然环境之中。政府应具有远见，有计划地组织环境保护部门同农业、林业等部门开展污泥土地利用方面的科学研究，以经济、安全、合理、有效、有益的原则利用污泥，以发挥其巨大的经济效益、社会效益和生态效益。

参考文献

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5 马娜，陈玲，我国城市污泥的处置与利用[J].生态环境，2003（1）

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10 谭启玲，胡承孝，赵斌，等.城市污泥的特性及其农业利用现状[J].华中农业大学学报，2002（6）

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14 刘善江，徐建铭，李国学.高碑店污泥农用肥效及重金属污染防治[J].华北农学报，1999（14）

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18 王新，周启星，陈涛等.污泥土地利用对草坪草及土壤的影响[J].环境科学，2003（11）

19 曹仁林，贾晓葵.园林绿地施用污泥堆肥中的重金属污染与控制[M]/土壤学会.迈向2l世纪的土壤科学：天津卷.天津：天津科技出版社，1999

20 张增强 污泥堆肥在园林绿地的应用[J].农业环境保护，1996（1）

21 张天红，薛澄泽.西安市污水污泥林地利用效果的研究[J].西北农业大学学报，1994（2）

22 李艳霞.污泥与垃圾堆肥用作容器育苗基质的研究[C].西北农业大学，l995

23 李贵宝，尹澄清，林永标等.城市污泥对退化森林生态系统土壤的人工熟化研究[J].应用生态学报，2002（2）

24 薛澄泽.我国污泥土地翻用的展望[J].农业环境与发展，1997（4）

25 李贵宝，尹澄清，单保庆.我国森林与园林绿地污泥的利用及其展望[J]. 北京林业大学学报，2001（4）

篇6

关键词：ICP-AES技术；ROHS指令；重金属检测；应用

中图分类号：TB

文献标识码：A

doi：10.19311/ki.1672-3198.2016.23.130

1 前言

2003年，欧盟在全球率先提出了《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》，即RoHS指令，规定输往欧洲的电子产品及其组件需对六种有害物质的使用加以限制。电子电气产品中的六种有害物质为：铅（Pb）、汞（Hg）、镉（Cd）、六价铬（Cr6+）、多溴联苯（PBBs）、多溴二苯醚（PBDEs）等。之后，包括中国在内的世界其他各国各地区也紧随其后，制定了类似的有害物质管控法规和指令。我国的《电子信息产品污染控制管理办法》也在2006年颁布，目前该管理办法已在电子电器、质量检测、环保等相关行业广泛实施应用。

对铅、镉、汞等重金属元素的检测方法主要以光谱学分析方法为主，基本可概括为以下几种方法：原子光谱法、分光光度法、化学发光法等，其中原子光谱法又可分为火焰原子吸收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法、冷原子吸收光谱法、原子发射光谱法等。

近几年，光谱学分析方法在重金属元素检测方面的研究取得很大的进展，特别是仪器分析方法之间的相互渗透以及联用技术的发展，使得分析的准确性、灵敏度和自动化程度都得到很大的提高。

2 ICP-AES技术在基于RoHS指令的重金属检测中的应用

因ICP-AES根据特征谱线的强度与元素含量的线性关系进行定性定量，抗干扰性强，故具有分析灵敏度高、精密度好的优点，又因其方法的线性范围宽且能够实现多元素同时检测，使其在电子电器产品中重金属的检测方面得到广泛地应用。

由于ICP-AES技术要求试样以溶液或气体形式进入雾化器，故对制样技术提出了较高要求。常用与ICP-AES法相匹配的制样方法有：溶剂直接浸提法、微波消解技术、固相萃取法，其中微波消解技术特别是高压微波消解技术，具有制样高效快捷、节省试剂、污染小、操作简单、样品溶解完全等特点，使其在利用ICP-AES联用技术的检测中应用较为广泛，是最具发展前景的制样方法之一。

陶绪泉等采用电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES）法同时测定聚氯乙烯（PVC）塑钢门窗中的多种重金属元素含量。实验中，制样方法采用微波消解制样技术，检测方法采用电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES）法，确定了同时测定聚氯乙烯（PVC）塑钢门窗中的Pb、Zn、Ti、Cu等重金属元素含量测定的最佳实验条件。方法的检出限达0.01840～1.034μg/mL，回收率达94.23%～103.5%，相对标准偏差控制在4.6%以内。该方法快速、准确、灵敏度高，可基本满足PVC塑钢门窗中多种金属元素的同时测定。

王英锋等利用微波消解技术-电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法实现了对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）塑料中的铅、镉、汞、铬、砷五种元素的同时测定。在实验中对仪器的参数设置、进样条件进行了优化，并对样品的消解体系、消解温度、恒温时间以及酸用量等前处理条件进行了优化。建立的检测方法检出限为0.7～6.5ng/g，回收率为89.8%～110.8%，相对标准偏差为2.8%～11.3%。

黄庆君等用电感耦合等离子法测定塑料样品中镉的含量。实验采用微波消解技术对样品进行消解，通过对仪器的工作条件进行优化，发现镉含量在0～1000mg/L的范围内，特征谱线强度与目标物含量具有良好的线性关系（相关系数为0.9999）。结果表明，方法检出限达0.005mg/L，样品回收率达95.96%～99.33%，RSD为0.591%（n=6）。

邱静等建立了电感耦合等离子体质谱法同时测定塑料包装材料中十二种元素的方法。实验采用硝酸-过氧化氢消解溶液，用高压微波消解对塑料包装材料样品进行处理，建立了电感耦合等离子体质谱法对塑料包装材料中铅、镉、砷、铬、锑、汞、硒、钡、镍、锡、锶、铊等十二种元素同时测定的方法。方法的检出限为0.02～0.20μg/L，加标回收率为88.0%～117.0%，相对标准偏差（RSD）小于10%。

李宣等通过测定有证参考物质和国际水平测试，研究了多种不同塑料基体中不同浓度的镉、铅、汞和铬的测定方法。实验通过对样品的消解程序和消解试剂的优化进行研究，确定了塑料样品的微波消解方法。采用上述微波消解方法对样品进行预处理，用电感耦合等离子体-原子发射光谱法测定了不同样品中的目标物，结果表明，该方法具有很好的准确度和精密度，相对标准偏差（RSD）为1.8%～2.4%，回收率为97.3%～98.8%，能够同时测定各种塑料中镉、铅、汞和铬。

钟志光等采用微波消解技术，用全谱直读DUO-ICP-AES测定塑料样品中铅、镉、铬和汞。实验硝酸-氟硼酸-过氧化氢在210℃的温度下加热约1h处理样品，将电子电气产品中的塑料样品完全溶解后进行检测，实验结果表明，该方法的回收率为91.2%～100.5%，精密度为0.45%～3.18%，可应用于电子电气产品塑料中的铅、汞、铬和镉日常检验。

3 结语

在基于RoHS认证的多种检测方法中，ICP-AES技术作为一种成本低、时间短、方便快捷的测定有害重金属元素含量的方法，已在涉及到RoHS检验的环境监测及检验检测等部门被广泛应用。

随着科技发展，ICP-AES技术愈加先进，检测范围愈加广泛，但ICP-AES技术在实际检测过程中仍存在一些问题有待进一步改进，这将是今后重要的研究课题。

参考文献

[1]陶绪泉，王怀生，崔艳云等.电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES）法在重金属检测中的应用[J]//ICP-AES法测定PVC塑钢门窗中的重金属元素.塑料，2008，（06）.

[2]王英锋，施燕支，张华等.微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物塑料中的铅、镉、汞、铬、砷[J].光谱学与光谱分析，2008，（01）.

[3]黄庆君.微波消解-电感耦合等离子发射光谱法测定塑料中的镉[J].电子世界，2012，（11）.

[4]邱静，郑平，韩芳等.微波消解-电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）同时测定塑料包装材料中有毒有害元素[J].包装工程，2011，（03）.

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关键词：纺织品 检测技术 研究

随着我国经济水平以及科学技术的快速发展，我国纺织品行业也得到了快速的发展。目前，我国已经成为世界上最大的纺织品出口国，并且我国纺织品服装的出口量以每年平均20%左右的增长速度快速增长。尽管我国在纺织品的数量上已经得到了快速的发展，但是，由于我国在纺织品的生产和检测方面还和西方先进国家存在着相当大的差距，特别是生态纺织品消费的快速兴起向我国纺织品的生产和出口提出了挑战，为此，除了在生产过程中不使用某些能够产生致癌芳香胺的偶氮染料以外，还应该在检测水平上下功夫，争取生产、出口的纺织品符合国际通用的检测标准，从而实现我国纺织品的无障碍出口，为我国出口创汇创造良好的条件。

一、纺织品中甲醛的检测

通常情况下，纺织品中检测甲醛的方法有三种，即分光光度法、电化学法和色谱法等。其中分光光度法以使用仪器简单、操作手段方便、检测效果显著和重现性能良好等优点，因此在实际操作的过程中得到了普遍使用。在操作的过程中，通常使用乙酰丙酮及可见光分光光度计进行纺织品甲醛含量的检测，实验发现，如果在该检测手段中使用水浴恒温振荡器替代普通恒温水浴能够有效改善化学反应的条件，从而使检测时间大大缩短。

二、纺织品中农药残留的检测

在纺织原材料的生长过程中，通常会有大量的杂草、有害昆虫或者菌类对纺织原材料造成危害，为此，为了保证纺织原材料的正常生长，避免大面积减产，经常会使用大量的农药、化肥以及除草剂等化学制剂，这样，在纺织原材料上非常容易形成化学制剂残留。在毛纺织品中，为了防治大量蛀虫，避免蛀虫对毛纺织品带来危害，通常也会使用大量农药以及防虫蛀剂，这样也非常容易在毛纺织品中造成农药残留。

通常情况下，对于棉、麻等纺织品的农药残留检测有以下几种方法：

1、在检测过程中，利用GC―MS超声波提取净化技术或者GC―MS固相萃取净化技术，对纺织品中的农药残留进行检测或者确认。

2、利用气相色谱仪进行GC―MS定量分析的固相微萃取技术，对纺织品中的农药残留进行检测。这种检测办法可以有效检测出有机酚和五氯苯等农药残留。

3、利用高效液相色谱仪与二极管阵列检测器相配合的方法进行检测。这种检测办法可以有效检测出有机氯杀虫剂以及除草剂的残留。

4、使用固相微萃取技术与GC―MS相结合的方法进行检测，这种检测办法可以有效检测出有机磷农药的残留。

对于毛纺织品的农药残留，通常使用气相色谱仪与氮磷检测仪相配合，利用毛细管气相色谱法进行检测，这种检测方法可以有效对有机磷农药残留进行检测。还可以使用GC―MS顶空固相微萃取的方法进行检测，这种检测方法可以有效检测出二氯苯、萘等有机化合物的残留。

三、纺织品中重金属离子的检测

近几年来，随着环境的污染以及某些化学药物的使用，纺织原材料被重金属污染的程度越来越严重，这些重金属污染物势必会随着纺织原材料的加工而迁移。另外，在环保理念的影响下，大量天然染料被广泛使用到纺织品的染色过程中，在人们的思想中，天然的就是环保的理念相当深刻，尽管所使用的天然染料大多都不含有重金属离子，但是跟天然染料相伴使用媒染剂却普遍含有重金属离子，这样尽管在染色过程中使用了大量的天然染色染料，但是仍然会造成重金属离子的含量严重超过标准。

在检测过程中，对于重金属离子的检测通常可以采用以下几种方法：

1、微波消解―原子吸收法。在微波消解―原子吸收法中通过使用微波加热的办法对纺织样品进行消解，大大缩短消解纺织样品所使用的时间，并且检测的结果无论其精密度、准确度都得到了提高，在检测的过程中还减少了检测试剂的使用量，大大节约了成本。

2、湿法消解―原子吸收光谱法。在使用湿法消解―原子吸收光谱法进行检测时，首先使用乙酸乙酯的化合物萃取重金属离子，然后利用光谱法对萃取的重金属离子进行光谱分析，这样可以大大提高对铜、铅、镉、镍、铬、钴等重金属离子残留量的检测结果。

3、微波灰化消解―原子荧光光谱法。在使用微波灰化消解―原子荧光光谱法进行检测时，首先将纺织品样品进行微波灰化处理，然后通在氢化物的作用下发生原子荧光光谱，再使用原子吸收仪进行检测，这样的检测方法灵敏度相当高，可以有效检测砷的含量。

四、纺织品中禁止使用的染料检测

纺织品所使用的禁用染料主要有两大类，一类是致敏性染料，另一类是致癌性染料。致敏性染料可以在跟人体皮肤接触的过程中能够通过皮肤进入人体，从而引发皮肤或者某些器官发生过敏性反应，从而对人体的健康状况造成影响。致癌性染料通过皮肤进行吸收后，在人体内进行分解的过程中可以产生致癌物质芳香胺，从而使人致癌。

在检测的过程中，对纺织品禁用染料的检测通常使用下面的方法进行检测：

1、气质联用法。使用这种方法首先对纺织品样品中的偶氮染料进行还原，然后对还原产物联苯胺惊醒定性定量检测。

2、气质联用与气相色谱仪联合测定法。使用这种方法是在进行气质联用进行定性测定的基础上再使用气相色谱仪进行测定的一种联合测定手法。除了上面的两种检测方法，在对纺织品中禁止使用的染料进行检测的过程中，

3、HPLC―DAD检测法。使用这种检测方法可以检测残留在纺织品上的能够萃取的致癌染料。

总之，随着化学检测手段以及检测仪器的快速发展，纺织品检测技术将会得到快速的发展，为此，广大纺织品检测人员以及纺织品生产厂家必须加大学习和研究的力度，力争将各种化学检测手法和检测仪器相结合，提高纺织品检测的精度，尽量减少检测误差，只有这样，才能提高我国纺织品的知名度，才能大大提高我国纺织品出口创汇能力。

参考文献：

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关键词：农业环境保护；现状；问题；展望

环境的恶化不仅关系到本国的生态环境，而且是一个全球化的环境问题，对于农业环境保护正面临着严峻的考验。现在生态环境受到各方面的污染越来越严重，土壤中所具有的自净功能以及缓冲功能和综合生态能力正在不断随着污染的加重而丧失，类似的诸多问题不得不引起了人们广泛高度重视。

一?我国农业环境保护研究的现状

（一）土壤重金属污染研究任重道远

土壤受到社会中各种途径的影响存在着重金属的污染，由于化学和生物以及物理等作用的影响造成了重金属在土壤中不断的积累，由于重金属其本身具有一定的稳定性和难解性等特点，使得对于重金属的治理越来越困难，土壤的污染和水污染以及空气污染相比具有明显的特点，生态效应显然具有滞后效应，其表现形式比较隐蔽，但是一旦受到了污染就非常的难以恢复。

多年来，我国对于土壤中所存在的重金属污染治理做出了大量的工作，但是由于诸多客观因素的影响，例如资金和技术的限制，直至目前依然没有找到行之有效的解决办法。虽然国外具有很多治理重金属的办法，例如化学冲洗以及离子交换和电化学法等，但是这些治理方法运用与我国的国情不相适应。

（二）污灌及化学品面源污染研究起步较晚,研究深度不够

污水中含有大量的作物可以利用的有效成分，作为北方地区节约用水的一种有效措施，污水灌溉对于农业的增产有着非常重要的作用，但是在很多地区进行污水灌溉的时候并没有根据《农田灌溉水质标准》(GB5084—92)进行,导致污灌的地区农田土壤环境严重盐渍化并污染浅层地下水多年来,环境科技工作者从宏观和微观方面进行了大量的研究,《农业环境保护》报道了大量的有关污灌生态效应的文章,但污灌的潜在生态效应和危害性分析和研究并不多。

（三）农业环境保护研究的多样化

我国环境科技工作者对农业环境保护的研究内容及领域趋于多样化,从《农业环境保护》报道的研究内容不难看出多样化的特点:全球环境变化对农业生态环境的影响研究、污灌环境效应研究、化学品的代谢与残留研究、农田微生态学研究、农作物环境抗性研究、农业资源的再生利用研究、农业面源污染研究和农业生态环境评价和管理研究等。这表明我国的农业环境保护研究已经开始由过去单一的“三废”污染研究向大环境保护方面发展。在这方面,《农业环境保护》也更多地增加了对全球性环境问题及对农业生态环境影响的关注和报道,可喜的是这些文章引导我国的农业生态环境保护紧追国际研究步伐。

二?我国农业环境保护研究中存在问题及展望

（一）建设项目环境评价中忽视对农业生态环境影响的预测和评价

我国现行的环境影响评价中，绝大多数的环境污染评价都是简单的重视污染物排放的浓度和强度，而对于其他方面可能产生的影响却没有得到有效的评价和重视，特别是针对农业生态环境的影响没有给予全面的考虑。虽然我们国家很早就对于污染物的排放可能影响农业环境做出重视。但是，近年来由于城市化快速的发展和乡镇企业的迅速发展，各种大中型项目已经逐渐的远离城市选在郊区依靠农村地域而建，这样直接导致污染物的排放发生了转移，对于周围农业环境造成了严重的影响。

（二）加强对农业生态环境的风险评价

风险可简单地理解为不希望出现的那种灾难性事故的概率(P)同该种事故可能造成的损失(D)的乘积,对于一个特定的事故X,其风险(R)可表达为:R(X)=P(X)×D(X)风险分析和评价主要目的是研究和找出潜在事故的诱发因素,估计事故发生的概率和潜在的损失程度,目标是把综合风险降低到可接受的水平。因此,作为战略评价的一项重要内容,从环境保护角度上讲,任何建设项目建成后对环境的影响都具有一定的风险性。农业环境保护中环境风险评价涉及的内容相当广泛,包括了各项政策实施过程可能对农业环境带来的影响反过来对工业、经济和社会活动产生的影响以及对人类健康的影响，除一般的影响外,还要考虑与农业可持续发展相关的因素和影响,即考虑可能受到的不可逆转的、累积的、间接的环境影响等。

（三）重视对废水治理和资源化的新技术的研究

对于废水资源的有效治理，是我国实施环境可持续化发展的重要部分，对于传统的废水处理工艺已经不能够满足现今污染物的排放标准和环境质量标准的要求，更加的满足不了人类对于改善环境质量的愿望，所以现今必要有一套科学合理的治理方法对过去传统的治理方法给予替代，这样才可以更好的发展可持续化观念。针对现有的工业污水处理率低，而人工合成类的化学可生化性较差，难以有效的降解微生物等特单，目前国内外正在着力研究O3氧化法、光催化氧化法、电化学法、高温氧化法等新的污废水处理方法和技术的研究，有些方法虽然在理论上有了很大的进展，但是在实际的运用操作中的力度明显还是不够，对于这样的研究应当加快步伐，加大这方面的应用研究工作，将对于全面有效的改善农业环境污染有着重要的环境效益和社会效益。

（四）污染土壤的生物修复和生态恢复研究

生物修复是利用生物的生命代谢活动减少土壤环境中有毒有害物的浓度或使其完全无害化,以恢复或部分恢复土壤原有的环境功能。生物修复包括了微生物对重金属污染的修复,植物对重金属的修复,植物和微生物的联合修复等类型,其原理是通过生物作用改变有毒有害物质在土壤中的化学形态，或将其有毒物质作为生物的碳源或能源,使污染物得到固定和吸收,实现对土壤的净化。但是，在生物修复技术运用的过程中仍然还是存在着一些有待进一步解决的问题，例如苛刻的修复条件和处理之后的污染物依然不能够有效的满足质量指标的要求，共存物质对微生物的抑制作用,有机物微生物降解过程的中间产物迁移问题等。

参考文献：

[1] 张震,吴文虎. 基于微观主体行为视角的聊城农业生态环境问题及对策[J]. 河北农业科学. 2010(02)

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严厉打击违法排污行为,为进一步加强环境维护.根据国家、省、市有关要求,确定年继续在全区组织开展整治违法排污企业保证群众健康环保专项行动(以下简称“专项行动”现制定实施方案如下:

一、目标任务

加大环境综合执法力度,紧紧围绕我区污染减排任务与危害群众健康和影响可持续发展的突出问题,以改善环境质量为目标,以“转方式、调结构、促增长、惠民生、保稳定”为总要求。强化监管手段,为切实打造宜居乡村提供环境质量保证。

二、工作重点和要求

（一）集中整治重金属污染物排放企业环境违法问题

在年专项检查的基础上，结合污染源普查成果，全面排查原辅材料、中间产品、产品及排放废水、废气、废渣中涉及铅、镉、汞、铬和类金属砷的污染源。重点查清重有色金属矿采选及冶炼、含铅蓄电池（包括加工、回收）、皮革及其制品、化学原料及化学制品、电镀、危险废物处置等重金属排放企业及历史遗留重金属废物堆场。进一步加大污染物排放监督性监测和现场执法检查力度，重点检查和监测企业废水、废气（包括无组织排放）排放情况、废渣收集、贮存及处置情况和应急处置设施情况。在全面排查的基础上，认真分析筛选一批重金属污染问题突出的区域、企业，明确特征污染物，制定切实可行的整治方案，加强督促指导，尽快消除环境污染隐患，确保环境安全。同时，要扎实做好环境预警监测工作，逐步建立“车间排污口控制、厂区总排污口控制、入河排污口、出入境河流断面”四级防控体系，发现问题及时有效处理，防患于未然。

彻底取缔关停国家明令淘汰的小电镀、小制革、小冶炼等落后工艺装备和生产能力，没有完成淘汰落后产能任务的地区，应暂停其新增重点防控污染物排放的建设项目环评审批。严把环保准入关，认真执行新建项目环境风险评估制度，新、扩、改建设项目环境影响评价文件，必须将环境风险评价作为重点专题章节，凡未按规定进行环境风险评价或预警监测措施、应急处置措施、应急预案审查不符合要求的，环保部门不予审批；环境影响评价文件落实不到位的，环保部门不予通过该建设项目竣工验收。

严肃查处重金属排放企业环境违法行为。认真梳理有关重金属排放企业环境污染问题投诉、举报、案件。对屡查屡犯、明知故犯、偷排偷放、多次被查处仍未整改到位的，一律停产整顿；对超标排放的，依法给予高限处罚，责令限期改正；对治理设施运行不正常的，责令停产整顿，限期改正，逾期未完成的依法关闭；对饮用水水源地保护区内的重金属排放企业，一律取缔关闭；对无经营许可证从事危险废物利用处置企业，一律取缔。严格禁止向城镇下水道排放重金属超标的废水，污水处理厂因此不能正常运行的，依法取消其排水许可，并予以处罚，造成城市排水设施损坏的，承担赔偿责任；严格禁止含有重金属的工业废物混入生活垃圾违法处置。

进一步规范重金属排放企业环境管理。督促重金属排放企业建立特征污染物产生、排放台账和日常监测制度，定期报告监测结果，并向社会公布重金属污染物排放和环境管理情况。督促企业提升污染治理水平，规范原料、产品、废弃物堆放场和排放口，建立和完善重金属污染突发事件应急预案，督促重点防控企业开展清洁生产审核，实现预防重金属污染的全过程监管。

(二)强化城市扬尘污染防治工作,有效改善空气环境质量

集中力量重点抓好扬尘污染控制区内的建筑、拆迁及市政工程工地、堆场、道路、物料及渣土运输、地面等的扬尘污染防治工作的监督检查，环保部门要充分利用扬尘污染源信息系统、降尘监测评估网络和扬尘污染防治信息定期通报制度三个有力载体，加强对全区扬尘污染防治工作的统一监督管理。建设、城管执法等部门要根据各自职责，强化各类工地监管力度，确保防尘措施落实到位。对防尘措施落实不到位、造成扬尘污染、影响空气环境质量的单位要及时查处，严肃处理，并追究相关责任人的责任。

（三）巩固治污减排成效，大力推进治污减排

重点抓好1家省控、5家市控重点企业和区控重点单位的环境监管。严格污染源在线监控、日常执法检查、项目核查督查等，确保污染治理设施正常运行，发挥污染减排效能。要把“区域、流域、行业限批”作为重要措施，充分发挥“限批”的威慑力。严肃查处故意不正常运转脱硫设施，使用旁路偷排、烟气连续监测数据弄虚作假的违法行为。对那些不运行环保治理设施，仍然存在直排、偷排现象以及整治措施不到位、严重影响群众生产生活的环境违法企业，都要严格实行限批。

加强对工商河、西圩子豪聚贤片区中水处理站运行情况的检查。严格按照《水污染防治法》的规定加强监管，对长期不能实现稳定达标排放、污泥未能实现安全处置或不能按时完成限期整改任务且造成严重后果的行为,要依法追究其责任。同时，要严厉打击排入市政管网严重超标、影响污水处理厂运行工业企业的环境违法行为，减少因工业企业外排废水严重超标致使城镇污水处理厂外排污水超标的现象。

（四）继续开展环保专项行动督察，巩固整治成果

全面检查年国家、省、市政府挂牌督办的典型环境违法案件和国家、省、市转办的重点环境案件等突出环境问题整治措施落实情况,重点检查淘汰落后产能、设备的取缔关闭情况，超标、超总量污染企业限期治理完成情况以及未批先建建设项目停止建设、停止生产情况，防止污染反弹。

三、工作安排

(一)动员部署阶段(6月上旬)。根据有关要求,结合实际,确定整治重点,成立专项行动领导小组,制定具体实施方案,全面完成专项行动的动员部署工作。

(二)集中检查和整治阶段(6月中旬—10月)。区政府组织有关部门对本实施方案确定的整治重点进行集中检查和整治。其中，重金属排放企业整治情况于6月25日前报送市专项行动领导小组办公室。

(三)总结阶段(11月)。认真总结专项行动的成效与不足,提出加强长效管理的措施,并写出专项总结,于11月20日前报送市专项行动领导小组办公室。

四、主要措施

(一)加强组织领导。区政府成立由分管区长任组长、区有关部门负责人参加的专项行动领导小组(名单附后),负责全区专项行动的组织、协调和调度。

(二)完善部门联动措施。各部门要根据国家和省市有关要求，加强协调配合,不断完善定期协商、联合办案和环境违法违纪案件移送制度,充分发挥部门联动优势,切实形成政府统一领导、部门联合行动、公众广泛参与、共同解决环境问题的工作格局。

(三)挂牌督办突出问题。要围绕专项行动的工作重点,确定一批影响较大的环境违法违纪案件,不断加大挂牌督办力度,落实责任,跟踪督查。对违法性质严重、社会影响较大的案件,市政府将直接挂牌督办。

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【关键词】污水灌溉土壤污染技术措施

中图分类号：U664.9文献标识码： A

当今世界范围内，都面临着不同程度的用水危机，有些地方甚至严重制约着社会的正常发展。农业是用水大户，约占总用水量的60%―70%。在中国，灌溉农业用水占总用水量的70%以上，随着社会发展、城市化进程加快和人口增加，水资源供需矛盾会更加尖锐。污水灌溉应用于农业将成为缓解水资源供需矛盾的重要方面。污水回用于农田灌溉具有很大的潜力，但容易造成重金属累积以及病原微生物污染的健康风险，而且灌溉土壤一旦被污染，将难以治理，也会带来一系列的水土环境、生态安全等问题。因此，在当今建设资源节约型、环境友好型社会的形式下，不得不重新审视污水处理水灌溉这一问题，怎样进行合理的污水灌溉，成为当今的又一研究热点。

1、研究背景及目的意义

污水灌溉就是人们有意识、有目的地利用土壤环境自净功能，解决水资源缺乏和污水资源化的重要应用工程措施。由于大多数污水中含有较丰富的N、P、K、Cu、Zn等，能为作物提供多种营养元素，且在一定范围内能使作物增产，污水灌溉不仅为农业生产提供了灌溉水源，也为污水的处理提供了一条廉价的解决途径，既保护了水环境，又缓解了水资源供需之间的矛盾。但污水中也含有大量的有毒有害物质，盲目的污水灌溉导致了一些地区的土壤有毒有害物质积累，土壤受到不同程度的污染，造成作物减产，农产品质量变劣，土壤生态环境不断恶化，甚至弃耕。如何合理利用污水资源，对土壤污染进行防治，已成为当前急需解决的土壤环境问题。污水灌溉应当因地制宜、合理利用，这对土地的可持续利用、保护土壤环境、缓解水资源的供需矛盾、保证农业的可持续发展有重要的意义。

2、目前污水灌溉存在的问题

最早提出使用污水灌溉的目的，一是对污水中N、P等植物营养素的期望，二是借助灌溉通过土壤对污水进行净化处理。这在一定技术保障前提下是可行的，也是有利的，但由于近几年排污量及污染成份大量增加，且大部分未经任何处理直接排入河道、湖泊等天然水体，致使依靠地表水灌溉的农田被迫使用污水灌溉。污水灌溉存在的主要问题如下：

(1)城市工业废污水处理率低，水质不达标；

(2)污灌前缺少污水处理措施；

(3)污水灌溉技术很少，难以指导污水资源利用；

(4)污灌区缺乏污水灌溉环境监测评价处于无人管理状态；

3、污水灌溉对土壤的影响

土壤是天然的净化器，土体通过对各种污染物机械吸收、阻留，土壤胶体的理化吸附、土壤溶液的溶解稀释、土壤中微生物的分解及利用，发生物理和生物化学作用，大部分有毒物质会分解、毒性降低或转化为无毒物质，有机物为作物生长发育所利用。但是土壤的净化和缓冲能力是有一定限度的，长期引用未经任何处理的不符合标准的污水灌溉农田，土壤中的有机污染物及重金属含量超过了土壤吸持和作物吸收能力，必然造成土壤污染，出现土壤板结、肥力下降、土壤的结构和功能失调，使土壤生态系统平衡受到破坏，引起土壤环境恶化，土壤生物群落结构衰退，多样性下降，产生环境生态问题。

3.1有机污染

氰、酚、多环芳烃、烷基苯、磺酸盐、苯并(a)芘等都是有害的有机化合物，其中很多是三致（致癌、致畸、致突变）物质。有机污染物的挥发性小，残留期长，难以被生物降解，易通过食物链在生物体内积累。目前某些污水灌区由于污水中含有有机污染物，已经造成了土壤有机污染。某灌区是我国最大的石油类污水灌区之一，污水灌溉历史已长达数年。全区污水灌溉面积达0. 87万hm2，由于长期采用该区排放的富含石油烃、挥发酚、硫化物等污染物的工业、生活污水进行灌溉，已使该区域农田土壤遭受严重污染，土壤中毒物积累严重。上游地区石油类含量均值在500mg/kg以上，超过清灌区（对照点）6倍，中下游地区平均约200mg/kg，超过清灌区2倍以上。小三江污水灌区，在近年已检出土壤中有机化合物8类2 9种，以烷烃、酸类、酮类检出种数为多，2 9种有机化合物中，5种为致癌物，1种为致畸和致突变物，4种为刺激性物质。

3.2重金属污染

土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解的特点。长期灌溉含有大量重金属的污水，会使土壤中的一些重金属的含量增加，如广州市郊污灌区土壤中Cd、Pb、Hg、Zn、Cr、Cu的浓度为清灌区的1.8～4.5倍（如表），污灌区土壤Hg的浓度最高达2.3mg/kg，Zn的浓度最高达1320mg/kg，明显异常。

据全国污灌区调查，在约1 40万h m2的污灌区中，遭受重金属污染的土地占污灌区面积的64. 8%，其中轻度污染的占46. 7%，中度污染的占9.7%，严重污染的占8.4% 。

3.3酸、碱、盐污染

经常引用含酸、碱、盐的废污水灌溉会改变土壤的pH值，引起土壤次生盐渍化、碱化等土壤退化问题，导致土壤结构破坏。污水中Na+过高还会引起土壤颗粒分散，物理性质恶化。污水中的可溶性盐分随水进入农田土壤，愈靠近污水输水干渠，土壤全盐含量愈高。如市区东郊水磨河灌区，污水矿化度为1. 38～2. llg/L，多年污水灌溉后土壤表层含盐量达0. 21%～0. 51%，出现轻度至中度盐渍化。在华南不同污水类型灌区土壤中全盐量变化，其大小顺序为工矿污水>城市生活污水>清灌。

土壤酸度增加往往会加速土壤养分的淋失，特别是Cu、Zn等植物必需元素的淋失，而对于受重金属污染的土壤，酸度增加会引起重金属活性提高，从而增加对植物的毒害。

3.4其化污染

3.4.1氮污染

污水中所含大量氮磷化合物在土壤微生物的作用下，会转化为硝酸盐和磷酸盐。氮、磷在土壤中大量累积，会由于水的淋洗作用及地表径流引起水体富营养化；土壤氮含量过高，会导致作物徒长、倒伏、贪青、晚熟，易遭受病虫危害。

3.4.2生物污染

生物污染主要是病毒、病菌和寄生虫卵等。利用含有致病菌的污水灌溉的土壤，很可能会成为某些疾病流行的媒介，污染地下水和作物，进而危及人类及家畜的健康。有资料表明，污水灌溉处理不当地区居民的肝炎、脑血管、肺心等病的发生、死亡率均比对照区要高。不同的灌溉方法会影响潜在的病菌传播，如滴灌、渗灌、微喷等。

3.4.3悬浮物污染

污水含有大量悬浮物，土壤经长期污灌，会增加土壤容重，堵塞土壤孔隙，破坏土壤结构，使土壤出现板结现象等，使土壤肥力降低。

4、防治污灌对土壤污染的技术措施

污水灌溉所带来的诸多弊端已引起人们高度重视，必须采取科学对策，着手控制污染，改善水质，以保障污水灌溉的可持续发展。

4.1进行预处理，加强水质监测

污水灌溉水质控制是实现污灌区污染防治的先决条件，必须对污水进行预处理，使污水达到农田灌溉水质标准。为避免输水过程中对沿线土壤和地下水的污染，应采用管道输水，并在管道起点处进行消毒。还可利用低洼地修建各种氧化塘和人工湿地处理污水，使水质达标。

4.2建立污水灌溉制度，加强科学管理

污灌区的布局要进行合理的规划，根据污灌水质、土壤类型、作物品种和气候条件的不同，制定污水灌溉的管理办法。根据土壤水分动态、土壤污染降解能力、作物耗水需肥量、污染物在作物中的残留规律以及防渗要求，建立污水灌溉制度。污水灌溉对作物中有害元素残留的影响一般是后期，按照作物生育特性和需水、需肥临界期，确定污水灌溉时期。一般作物在幼苗期与花穗期均不能进行污灌。

4.3调整污灌区农作物种植结构

应根据污水的性质调整种植结构，氮、磷等养分含量较高、其他污染物含量很少的污水，用于蔬菜和粮食作物灌溉；重金属含量较高的污灌区种植不可食用的且耐重金属的植物，如草皮、花卉与观赏性或绿化用的苗木：高污染地区不作农业用地。同等污水灌溉条件下，粮食作物的污染物残留量为：小麦>水稻>玉米，蔬菜作物：叶菜类>水生蔬菜>茄果类>根菜类，应根据这个规律调整作物种植结构。调查研究表明，作物株体不同部位对污染物累积程度不一，呈现根、茎、叶、籽粒果实递减的规律。因此食用根、茎、叶的蔬菜和土豆等作物应杜绝污灌，小麦、玉米、谷子、棉花等作物可适量引污灌溉。

4.4改变污水灌溉方式

传统的淹灌、漫灌、沟灌，灌水分布不均，很容易造成灌水过量，致使局部地区土壤受到污染。喷灌、微灌、滴灌等灌水技术不仅节水节能，而且由于输配水管道的防渗作用，对防止土壤污染作用明显。

4.5污灌区渠道防渗

目前，大部分污灌区的干支渠未做防渗处理，污水渗漏量较多，部分地区输水渠道两侧的地下水已受到污染，因此应加强污灌区输水渠道防渗工程建设，特别是距村庄较近的渠段，更应做好防渗处理，避免污染饮用水源。

4.6整治和改造受污地区

对已经受污染的农地，可通过施加改良剂，如石灰、铁盐等，通过沉淀或吸附来降低重金属的有效性；也可通过改变耕作制度，如深翻、水改旱等，减轻重金属的危害。严重的地方，可采用排土法、客土法等工程措施。