土壤重金属污染治理范文

导语：如何才能写好一篇土壤重金属污染治理，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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摘 要：随着我国工业现代化的发展，很多工厂在生产过程中会产生很多重金属，在排水污水、废物时没有达到环保标准，导致土壤重金属污染非常严重。为了解决这一问题，保护周围土壤，提高农产品质量，在处理中应用了化学固化方法，该方法价格成本低，处理方便，应用范围广。下面就对这些方面进行分析，希望给有关人士一些借鉴。

关键词：重金属污染；治理；化学固化

中图分类号：X53 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230222

1 土壤重金属污染危害

1.1 重金属污染导致的危害分析

重金属对土壤和水生态环境会造成严重的危害，在自然环境中，重金属是不能被降解的，植物在生长过程中，会吸收到植物内部，这样对植物的生长发育带来很大影响[1]，不仅如此，人和自然是一个统一的整体，形成一个完整的食物链，如果人类误食了这些植物，就会对人体造成伤害，重金属危害性非常大，人体的微量元素含量都是有限的，如果超标，对人体是致命的伤害，人体中的蛋白质，核酸会和重金属发生作用，进而导致人体酶活性的下降，严重的情况还会消失，最终导致核酸结构发生很大变化，甚至会出现基因突变的问题[2]。

1.2 分析当前土壤中的污染情况

通过调查研究得知，农业、工业、以及城市事故污染是重金属主要的污染来源。比如在农业生产过程中，如果使用含有重金属的水体进行农作物的灌溉，或者使用含有重金属的化肥农药，对周围的土壤都会造成严重的重金属污染。而在工业方面，比如选矿采矿，还有冶炼和锻造过程中，其操作的每一个过程都会产生重金属，在排放的废水废气以及废渣中，如果不能很好的过滤消毒处理，那么水体进入土壤中，也会有严重的重金属污染[3]。在这种重金属浓度严重超标的情况下，会对周围的空气，水体，以及土壤造成严重的危害。而在城市当中，污水处理厂是重金属污染的主要来源，有关部门监管不力，导致污水没有达到国家标准就进行了排放，大量的污水引入生活用水中造成污染。

2 土壤重金属污染治理的化学固化分析

2.1 分析重金属固化的原理

为了避免重金属对土壤、地下水造成持续的污染，在应用化学固化方法中，先要向被污染的土壤中添加固化剂，土壤中的活性就会被改变，这样重金属和土壤中的移釉素会相互结合，在外在形式下出现一定的固化现象，为了保证土壤有记性，迁移性等，必须进行化学处理，恢复土壤的活性。化学固化作用后，土壤中的元素都有很大的改变，最终做到对污染土壤的修复。

2.2 沉淀在化学固化中的作用分析

在土壤中放入固化原料后，在不断溶解中产生一定的阴离子，这些阴离子和重金属相互结合，之后就开始出现重金属沉淀，生物有效性等都开始降低。最为常用的固化剂有石灰石，作用机理是将土壤中的pH提高，这样在其中重金属元素发生沉淀，重金属在土壤中其毒性会随时浸出，石灰石可以减少浸出量，这样重金属就会被固定，不会将污染范围继续扩大，控制污染的进一步恶化。

2.3 吸附在化学固化中的作用分析

通过应用化学固化方式，使用的化学元素作用在土壤层中后，这些固化材料对重金属有一定的吸附作用，原理是吸附剂对吸附质的质点有很强的吸引作用，但是处理中分为化学吸附和物理吸附，其中的沸石是主要的添加剂，经过科学人员的研究，沸石具有特殊的Si-O四面体结构，该结构吸附性非常好，在物理吸附作用下可以将 Pb 、Cd等重金属吸附到表面上，这样重金属就被固定减少土壤中的重金属污染。

2.4 分析配位在其中的作用

在固化过程中，会出现配位问题，不同配位表现的情况也不同，黏土矿物中层和层利用分子之间的作用相结合，这样在实际应用中，被重金属污染的土壤中，其金属离子可以进入到这些化学元素的内部，和层间元素结合，之后会和SiO元素发生晶间的配合，黏土矿物添加到污染土壤中后，就可以有效降低重金属生物性和迁移性，这样就对这些污染土壤进行了一定程度的化学修复。除此之外，这些改良剂还能和重金属离子发生很好的配位作用，将 Pb，Cd等重金属吸收，控制其对土壤的污染。

3 总结

通过以上对土壤重金属污染治理的化学固化研究，发现化学固化的作用非常大，其对重金属污染的处理非常强，效果非常好，在以后的发展中，要深入研究这一技术，进一步完善和提高，推动我国对处理重金属污染的技术和水平，为以后的发展奠定基础。

参考文献

[1]孙朋成，黄占斌，唐可，等.土壤重金属污染治理的化学固化研究进展[J].环境工程，2014（1）：158-161.

[2]刘云国，夏文斌，黄宝荣，等.重金属污染土壤化学固化技术与萃取修复技术的应用及修复效果（英文）[J].中南林业科技大学学报，2012（4）：129-135.

[3]景生鹏，黄占斌，景伟东.化学改良剂对矿区重金属Pb、Cd污染土壤治理的作用[J].资源开发与市场，2016（1）：72-76.

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[关键词]土壤 重金属 污染 治理技术 探究

[中图分类号] X5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-172-2

1前言

在地球陆地环境表层系统中，土壤环境是其重要的一个组成部分。它不仅仅只是人类生存所必须的一个环境，而且又是各种生物的重要一栖息场所。从某种程度上来说，土壤环境所具有的这种性质决定者人类以及生物今后的生存以及发展。结合相关部门的数据监测显示，从30万公顷的土壤中的重金属进行监测，其结果得出有3.6万公顷土壤的重金属含量都是超标的。所以，土壤重金属的污染直接对人们的生命健康产生了影响。所以，在治理土壤污染工作中，防治土壤重金属超标问题成为解决的首要问题。

2土壤重金属污染原因和分布

实际上，使土壤中重金属含量增多的途径有多种。第一，土壤本身含有一部分重金属，而且对于不同土体来说，在成土过程中重金属的量也所不同。第二，在人类工农业生产过程中，一些含有重金属元素的大气对土壤、大气等造成严重的污染。

2.1大气含有的重金属沉降到土壤中

工业生产排放的大气中含有大量的重金属元素。另外，汽车尾气排放会产生含有重金属的气体与粉尘。因而，在工厂以及公路两侧土壤中的重金属含量较大。对于空气中的重金属元素来说，通常是随雨水下降而渗入到土壤当中的，自工厂、公路周围逐渐向四周扩散。在距离城市越远的地区，其土壤中的重金属含量会越小。而污染最为严重的就是城市郊区。除此之外，土壤中重金属含量也和城市人口密度、车辆密度等有直接的关联；并且如果某个国家或地区的重工业生产越发达，就说明这个国家或地区土壤重金属污染就会越严重。

2.2农业生产中的农药与化肥使用

在农业生产中，市场中销售点部分农药中含有大量的铅、汞等元素，而这些元素都是加剧土壤重污染的主要原因。通常来说，在过磷酸盐当中，汞、锌、铂等重金属元素含量最多，而氮、钾肥的含量却非常少。如果氮肥中铅含量大，将严重污染土壤环境。例如：通过对某地区菜园中的土壤的抽样检测，其结果是：汞含量由最初的0.22mg/kg增加到0.39mg/kg；而铜和锌的含量增加了近2/3。所以，将进一步增加重金属对土壤环境的污染。除此之外，农业生产所使用的塑料膜也含有重金属元素，因而，一旦农业生产使用了这种塑料膜那么将会使土壤中的重金属含量大大增加。

2.3污水灌溉

污水灌溉指的是把集中收集的城市污染，进行简单的处理之后直接用于农田灌溉。而城市污水的主要来源于三方面，即生活、商业、工业。在城市发展中，因工业化发展速度的进一步加快，从而使得大量工业污水都流入到河流、湖泊当中，但由于污水中含有大量的重金属离子。最后因使用污水进行农田灌溉，所以，城市工业区附近土壤重金属污染十分的严重。特别是近几年，由于我国城市污水灌溉是农业灌溉不可缺少的一个组成部分，所以土壤重金属污染的面积逐渐在扩大。其中，我国北方地区污水灌溉现象最为严重，占全国污水灌溉总面积的90%，而我国南方地区则只占6%，剩下的污染比例则集中在我国青藏地区。这样，土壤中的各种重金属的含量会持续上升，如：铜、锌、汞等。

2.4重金属废弃物的长时间堆积

一般说来，大多数废弃物中所含的重金属含量都是比较大的。然而，污染种类不同，所造成的污染程度也不完全相同。通常，主要是自废弃堆逐渐向四周而扩散的。例如：通过对某地区垃圾场、车辆废弃场周围土壤重金属含量的测定结果分析，在废弃物堆积的周围，所含的重金属，如汞、镍、锰、锌等含量值都是超标的。土壤重金属含量的增加主要是由于废弃堆积物释放率造成的，同时，随着距离的增加，其重金属含量对土壤污染的程度会逐渐减轻。

3有效治理土壤中重金属污染物的方法

通过对土壤所含重金属含量的探究我们得出：西方国家自上世纪60年代开始，便开始针对土壤所含的重金属含量进行了探究。然而，我国对土壤重金属含量的研究开始于上世纪80年代。现如今，各个国家对土壤中重金属污染治理方法进行了探究，主要涉及到四个治理方法：

3.1工程治理法

这一治理方法指的是通过物理或者是化学原理对土壤重金属污染进行有效治理。其具体的操作方法包含以下几种：第一，把已经被污染的土壤表面填铺一层新土；第二，移走已经被污染的土壤，再添上一层未被污染的新土；第三，也可把被污染的土壤经挖掘后翻至下层。除此之外，也可采用淋洗法。此法指的是通过淋洗液淋洗已被污染的土壤。上述几种方法效果极佳，但是，在具体实施过程中，复杂度较大，而且治理费用消耗也相对较高。所以，需要慎重选用此方法。

3.2生物治理法

这一治理方法指的是借助某些生物的生活习性，改善重金属对土壤的污染。具体的操作方法包含：（1）借助土壤中生活的低等生物吸收土壤中的重金属，如蚯蚓、田鼠等；（2）借助生活在土壤当中的一些微小生物来吸收土壤中的重金属；（3）也可借助一些植物有较强吸收重金属特性，进而降低土壤重金属的含量。然而，目前发现的具有较强积累重金属特性的生物约有400余种。生物治理方法最主要的优势则是实施简单，而且投资以及对生态环境的破坏程度较小，但是，主要的缺点是治理效果并不是十分的显著。

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关键词：城市土壤；重金属污染；土壤环境

中图分类号：X53 文献标识码：A

前言

因城市土壤吸收了工业污染源、燃煤污染源及交通污染源等释放的重金属，在一定程度上对人类的健康造成影响，且对地表水及地下水等水生生态系统造成污染，导致水质系统紊乱，所以土壤重金属污染问题在城市土壤研究中占据重要地位。目前，对城市土壤重金属污染采取有效的管理及治理措施是必要的，避免土壤重金属污染导致大气和地下水质量的进一步恶化及循环。

1 我国城市土壤重金属污染危害分析

回顾性分析导致城市土壤出现重金属污染问题，其“罪魁祸首”多是由于人类日常活动造成的，如不同工矿企业生产对土壤重金属的额外输入及农业生产活动影响下的土壤重金属输入、交通运输对土壤重金属污染的影响等。自然成土条件也会对土壤重金属污染造成影响，如风力与水力的自然物理、化学迁移过程等带来的影响，又如成本母质的风化过程对土壤重金属本底含量的改变[1]。目前，我国很多大城市的土壤仍旧面临着铅、贡及镉等主要污染元素的继续污染，例如，北京、上海、重庆、广州等，土壤都受到不同程度的重金属污染。随着工业、城市污染的加剧以及农业使用化学药剂的增加，城市重金属污染程度日益严重，有关研究统计，目前我国受铅、镉、砷及铬等重金属污染的耕地及城市环境面积共约2000万hm2，占总耕面积的20%。随着土壤重金属污染面积的扩大，我国大量植物生长受到影响，植株叶片失绿，出现大小不等的棕色斑块，同时，根部的颜色加深，导致根部发育不良，形成珊瑚状根，阻碍植株生长，甚至死亡。此外，大量研究证实，土壤重金属污染影响农业作物的产量与质量，人类通过食用这些农作物产品会对健康及生命造成一定威胁。例如，体内重金属镉含量的增加会导致人类出现高血压，从而引发心脑血管疾病；基于铅属于土壤污染中毒性极高的重金属，临床验证一经进入人体，将难以排出，从而影响身体健康，其能对人的脑细胞造成危害，尤其是处于孕期中的胎儿，其神经系统受到影响，导致新生儿智力低下；再者，重金属砷具有剧毒，人类长期接触少量的砷，会导致身体慢性中毒，是皮肤癌产生的明确因素。

2 防治措施与发展展望

2.1 综合措施的运用

应对城市土壤重金属污染问题采取必要的措施，现阶段采用物理化学法结合生物修复法的综合措施进行干预。顾名思义，物理化学法即是运用物理、化学的理论知识研究出治理土壤重金属污染的有效方法。基于土壤重金属污染前期，污染具有集中的特点，易采取的方法为电动化学法、物理固化法。通常采用物理化学法治理重金属污染重且面积较小的土壤，过程中能体现物理化学法效果显著且迅速的特点。例如，我国对城市园林土壤重金属污染，采用物理化学法进行干预，减少了园林植株受损的数量。但对于重金属污染面积过大的城市园林不易采用物理化学法，因土壤污染面积过大，致使人力与财力的投入量增加，且易破坏土壤结构，从而降低土壤肥力。利用生物的新陈代谢活动降低土壤重金属的浓度，使土壤的污染环境得到大部分或彻底恢复，这一过程称为生物修复。实践中，生物修复具有效果佳，无二次污染的优点，且能降低投资费用，便于管理，利于操作[2]。随着生物修复在治理污染问题中的技术运用逐渐推进，已纳入土壤污染修复方法中的焦点行列。

2.2 发展趋势

现阶段，基于我国土壤重金属污染治理法中的生物修复法尚处于初级阶段，有待于提升其应用价值。就我国领土拥有丰富的植被资源而言，为尽可能保护植被资源，应尽快从植被中选取出能抵抗超量重金属的植物，并从能抵抗超量重金属的植物种类中选取相对应的突变体，从而构建起能抵抗超量重金属的植物数据库，并依次对数据库中的植物进行生理及生化的研究。在研究中，采用先进信息技术GPS加强城市区域土壤重金属镉、铅、砷及铬等含量的空间变异与分布控制研究。同时，对土壤中复合重金属污染中各元素间的作用与关系进行研究，从而不断优化物理化学法。

有关文献表明，我国城市土壤重金属污染治理在未来将会面向以下几方面发展，其发展趋势具有极大突破点。以我国各个城市土壤重金属污染的数据为依据，建立起综合的城市土壤数据库，以便于全面且彻底的开展城市土壤重金属污染的调查，有关内容包括：重金属的种类、含量、分布地段及其来源；着手于我国各个城市土壤中污染物质的含量研究，分析生物效应以及人类健康风险，从而为治理土壤污染问题奠定基础；土壤重金属污染涉及面较广，除影响生物及人类健康之外，对土壤、水质、空气质量及大自然整个生态系统都造成了不可避免的影响。因此，将这一课题纳入研究中是必要的，未来将面向对土壤重金属污染与地表及地下水、空气可吸入颗粒物含量与其性质存在的关系进行研究[3]；不断优化判断重金属污染来源的相关技术；我国区域城市土壤重金属污染研究主要依据的工具是可视化计算机软件（GIS），利用其强大的空间分析功能与空间数据管理功能运用在判断重金属污染源及其分布地段的研究中，同时能对我国区域城市重金属污染的风险评估进行分析。

3 结语

综上所述，对土壤生态系统的结构、功能与水、土、气、生等其他生态系统的友好关系进行维护是污染治理的前提。目前，我国土壤重金属污染治理正处于上升阶段，面向深化研究，势必探讨出更有成效的治理方法，使人们的生活及健康得到保障。

参考文献

[1] 楚纯洁，朱正涛.城市土壤重金属污染研究现状及问题[J].环境研究与监测，2010，05（11）：109-110.

[2] 肖锦华.中国城市土壤重金属污染研究进展及治理对策[J].环境科学与管理，2010，04（12）：136-137.

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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：土壤重金属污染；植物修复；理化方法；综合技术

中图分类号：X53文献标识码：A 文章编号：1005-569X(2009)05-0034-02

1 引 言

土壤是农业生产的基础,是人类最基本的生产资料和劳动对象。由于工业生产、矿山开采、农田污灌等原因，人类赖以生存的土壤受到不同程度的重金属污染。世界各国都面临不同程度的土壤重金属污染问题。据统计，我国约有1/5耕地受到重金属污染，每年被重金属污染的粮食多达1.2×107t。土壤重金属污染已成为全世界需要解决的环境问题。

目前土壤重金属污染治理的方法主要有客土法、石灰改良法、萃取法、化学淋溶法等。常规理化方法在污染土壤的改良和治理方面虽然具有一定的理论意义，但在实际应用上往往都存在一定的局限性。如加入土壤改良剂可降低土壤溶液中重金属离子的溶解度，但同时也导致某些营养元素沉淀而失效；客土法虽效果较好，但费用昂贵。而近年来迅速发展的植物修复技术以其安全、廉价的特点正成为研究和开发的热点。

2 植物修复的概念及类型

植物修复又称绿色修复，是以植物忍耐、分解或超量积累某种或某些化学元素的生理功能为基础，利用植物及其共存微生物体系来吸收、降解、挥发和富集环境中污染物的一项环境污染治理技术。

重金属的植物修复主要分为下面几种类型：

2.1 植物吸收

植物吸收即利用重金属超积累植物从土壤中吸取金属污染物,随后收割地上部并进行集中处理,连续种植该植物,达到降低或去除土壤重金属污染的目的。目前已发现有700 多种超积累重金属植物,积累Cr、Co、Ni等的量一般在0.1%以上，Mn、Zn可达到1%以上，如天蓝遏蓝菜地上部Zn含量为13000～21000 mg/kg，连续种植该植物14茬，污染土壤中Zn含量可从440 mg/kg降低到300 mg/kg[1]。

2.2 植物挥发

即利用某些植物根系吸收金属，促使重金属转变为可挥发形态，然后从土壤和植物表面逸出，以降低土壤污染。研究较多的是类金属元素Hg和非金属元素Se。湿地上的某些植物可清除土壤中的Se，其中单质占75%，挥发态占20～25%。

2.3 植物稳定

植物稳定指利用某些植物降低重金属的活性，从而减少重金属被淋洗到地下水或通过空气扩散进一步污染环境的可能性。其机理主要是通过金属在根部的积累、沉淀或根表吸收来加强土壤中重金属的固化[2]。但植物稳定不是一种永久性的去除土壤中污染元素的方法。它只

能暂时地降低污染元素的生物有效性，并没有彻底解决土壤的重金属污染问题。

3 植物修复技术的优缺点

3.1 优点

植物修复技术的显著优点是其在工程中可以原位实施，减小对土壤性质的破坏和对周围生态环境的影响，可称是真正意义上的“绿色修复技术”。这种方法无需专门设备和专业操作人员，工程上易于推广和实施。其最大优势是其运行成本大大低于传统方法。据美国的实践，种植及管理约为200～10000＄／hm2，即污染土壤的处理费用仅为0.02～1.0＄／a•m2，比物理、化学处理的费用低几个数量级。当超富集植物地上部可富集10 000mg／kg的重金属、产量达到25 t／hm2 时，其每年可使表层土壤中重金属浓度下降125mg／kg。

植物修复技术的优势在于其符合人类可持续发展的最终目标。在目前地球环境污染越来越重，缺乏安全、廉价而有效的治理措施的情况下，植物修复技术以其潜在的巨大优势得到了社会的广泛关注和期待。

3.2 缺点

植物修复技术也具有一些自身的不足。主要表现在：

(1)超富集植物生长缓慢，修复重金属污染土地需时较长。例如英国洛桑试验站的植物修复工程，利用富锌的天蓝遏蓝菜修复444 mgZn／kg土壤使之达到330 mg／kg仍需13.4年[1]。

(2)植物修复土壤一般局限在植物根系所能延伸的范围内，一般不超过20cm土层厚度。

(3)大多数超积累植物只能积累某种重金属，而土壤污染大多是重金属的复合污染。

(4)富集了重金属的超富集植物需收割并作为废弃物妥善处置。

(5)异地引种对生物多样性存在一定的威胁。

4 提高植物修复效率的方法

鉴于超富集植物生物量普遍较低，生长缓慢，植物修复效率有限，研究提高修复效率的措施成为当前一项十分迫切的任务。可通过以下几种方式来强化植物修复：

4.1 螯合诱导植物修复

螯合诱导植物修复是通过向土壤施加螯合剂来提高植物对金属的吸收量。由于螯合诱导植物修复能大幅度提高植物对金属的累积，已成为目前研究热点之一。常用螯合剂有EDTA、NTA、EDDS、小分子量有机酸等。

4.2 转基因技术

转基因植物修复技术主要包括两方面：一是通过基因筛选试验选择生物量大且金属富集能力强的超富集植物；二是将超富集植物的基因克隆移植到生物量大的耐性植物体内。Song等[3]将ycf1基因克隆到植物上，转基因植物Pb、Cd含量分别提高了2倍和118倍。转基因植物在修复金属污染土壤方面有良好的应用前景，能有效的提高植物对金属的耐性以及富集能力。

4.3 其他方法

施加营养剂（磷肥、氮肥等），可以促进植物生长发育，提高植物的生物量，同时还可以释放被吸附的金属，从而提高植物修复效率[4]。

植物―微生物联合修复是植物修复研究的新领域。根际微生物不仅能促进植物生长，提高生物量，还能产生某些分泌物，活化重金属；同时刺激植物的离子转运系统，增强向上转运的能力[5]。但目前研究多处于盆栽实验阶段，距实际应用尚有一定距离。

表面活性剂因其对土壤中重金属具有增溶和增流作用，使重金属解吸，并能增加植物细胞膜的透性，促进植物对重金属的吸收，所以在植物修复方面也有一定的应用。另外，调节土壤pH、氧化还原电位等也能在一定程度上提高植物修复的效率。

5 结 语

植物修复技术是一项处于迅速发展中，具有广阔应用前景的新技术。该技术适用于中低强度污染的治理，成本较低，具有良好的综合效益。重金属污染土壤的修复是一个系统工程,单一的修复技术很难达到预期效果。综合技术的应用可以弥补单一技术的缺陷，修复技术的综合运用很可能为土壤重金属复合污染的有效治理找到突破口。因此,生物修复综合技术将是今后重金属污染土壤修复技术的主要研究方向。

参考文献：

［1］ Baker AJM.The possibility of insitu heavy metal decontam ination of polluted soils using crops of metal-accumulating plants[J].Resources,Conservation and Recycling,1994,11,41-49.

[2] 崔德杰等 土壤重金属污染现状与修复技术研究进展[J].土壤通报,2004,35(3).

[3] SONG WJ.Engineering tolerance and accumulation of lead cadmium in transgenic plants[J].Nature Biotechnology,2003,21.914-919.

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关键词：金属矿山；酸性阻控；植被修复

一、金属矿山酸性污染来源

1、矿山酸性水污染

矿山废水是从采掘场、选矿厂、尾矿坝、排土场以及生活区等地排出废水的统称。开采、选矿、运输、防尘及防火等诸多生产及辅助工艺均需要使用大量的水，这些矿山废水排放量大、持续性强，对环境污染严重。

矿山废水中有机污染物是指其中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪和木质素等有机化合物。油类污染物是矿山废水中较为普遍的污染物，当水面油膜厚度在10-4cm以上时，它会阻碍水面的复氧过程，阻碍水分蒸发和大气与水体间的物质交换，改变水面的发射率和进入水面表层的日光辐射，对局部区域气候可能造成影响，主要是影响鱼类和其它水生物的生长繁殖。

矿山废水中的重金属主要有： Hg、Cr、Cd、Pb、Zn、Ni、Cu、Co、Mn、Ti、V、Mo和Bi等。被重金属污染的矿山废水排入农田时，除流失一部分外，另外部分被植物吸收，剩余的大部分在泥土中聚积，当达到一定数量时，农作物就会出现病害。如土壤中含铜达20 mg/kg时，小麦会枯死；达到200 mg/kg时，水稻会枯死。此外，重金属污染的水还会使土壤盐碱化。大多数金属和非金属矿床（如煤矿）都含有黄铁矿等硫化物，若该硫化物含量低或不含有用元素，则常作废石处理，堆放于废石堆或尾砂库。在地表环境中该硫化物将迅速氧化，可形成含重金属离子浓度很高的酸性废水，成为矿山开采中最大的污染源。

2、金属矿山土壤重金属污染

金属矿山周边土壤中的重金属， 除本身由于地球化学作用而可能造成背景值偏高外，其它则主要来源于金属矿产开采、洗选、运输等过程中废气、废水的排放及固体废物的堆放。露采或坑采的钻孔、爆破和矿石装载运输等过程产生的粉尘和扬尘中含有大量的重金属， 经过雨水的淋溶进入周边土壤；废水主要包括矿坑水，选矿、冶炼废水及尾矿池水等，废水以酸性为主， 以含有大量重金属及有毒、有害元素为特征。有色金属工业固体废弃物主要是指在开采过程中产生的剥离物和废石， 以及在选矿过程中所排弃的尾矿，这些固体废物若在露天堆放，容易迅速风化，并通过降雨、酸化等作用向矿区周边扩散， 从而导致土壤重金属污染。土壤重金属污染的主要危害包括：首先，影响植物生长。土壤中的重金属通过雨水淋溶作用向下渗透， 不仅会导致地下水的污染，还会被金属矿山周围的植物吸收，影响植物的生长发育。

二、金属矿山污染治理的具体措施

1、矿山酸性废水的处理方法

中和法就是向酸性废水中投入碱中和剂，利用酸碱的中和反应达到增加废水pH值的目的。同时，使重金属离子与氢氧根离子发生反应，生成难溶的氢氧化物沉淀，净化污水。中和法是目前处理酸性废水比较成熟的方法。中和剂主要采用石灰石或石灰；也有采用粉煤灰、煤矸石、电石泥等作为中和剂；也可用碱性废液或废渣（电石渣、石灰渣）中和酸性废水。从理论上讲，在一定pH值下石灰或石灰石都能使金属沉淀，但由于各尾矿所要处理废水中可能含络合试剂或离子，其沉淀及沉淀完成程度差异极大。同时处理后生成的硫酸钙渣较多，容易造成二次污染 发展现状。

2.1 物理方法

一般情况下，热处理法主要针对汞污染，效果比较明显，但工程量较大，耗能较多，且易使土壤有机质和土壤水遭到破坏。而工程措施是利用外来重金属多富集在土壤表层的特性，去除受污染的表层土壤后，将下层土壤耕作活化或用未被污染活性土壤覆盖，从而将耕作层土壤中的重金属浓度降至临界浓度以下。

2.2 物理化学方法

物理化学方法通常分为三种：一种是电动修复法。这是一门新的经济型土壤修复技术，在不搅动土层的基础上，在包含污染土壤的电解池两侧施加直流电压形成电场梯度，土壤中的重金属通过电迁移、电渗流或电泳的途径被带到位于电解池两极的处理室中并通过进一步的处理，从而实现污染土壤样品的减污或清洁。一种是土壤淋洗法。是指利用有机或无机酸等淋洗液将土壤固相中的重金属转移至液相中，再把富含重金属的废水进一步回收处理。一种是玻璃化技术法。对某些特殊重金属利用电极加热将重金属污染的土壤熔化，冷却后形成比较稳定的玻璃态物质。

2.3 化学方法

化学修复是利用加入到土壤中的化学修复剂石灰、 沸石、 钙镁磷肥等与污染物发生化学反应，有效降低重金属的水溶性、 扩散性和生物有效性，促使土壤中的重金属元素转化为难溶物，从而使污染物被降解或毒性被去除或降低的修复技术。

2.4 农业方法

农业生态修复是近几年新兴的修复技术，是因地制宜地调整一些耕作管理制度，在重金属污染土壤中种植不进入食物链的植物，选择能降低土壤重金属污染的化肥，或增施能够固定重金属的有机肥等措施来降低土壤重金属污染，从而改变土壤中重金属的活性，降低其生物有效性，减少重金属从土壤向作物的转移，从而达到减轻其危害的目的。

2.5 生物方法

污染土壤的生物修复分为植物修复技术、微生物修复技术和动物修复技术。植物修复技术是指利用自然生长或遗传工程培育的植物及其共存微生物体系，清除污染物的一种环境治理技术。微生物修复技术是指利用土壤中某些微生物的生物活性对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用，把重金属离子转化为低毒产物，从而降低土壤中重金属的毒性。

三、金属矿山植被修复

植物修复是生态修复体系中最重要的技术之一，是指利用某些植物与土壤微生物之间的联合作用将污染物转化为一种无害的形态。事实上，任何能够在污染环境中生存的植物都以其特定的耐受和代谢方式无时无刻不在进行着植被修复，但往往这个过程需要很长时间，这是由于开采活动的干扰往往超过了开采前生态系统恢复力的承受限度，若任由采矿废弃地依靠自然演替（natural succession）恢复，可能需要100-1000a（Bradshaw，1997），尤其是诸如金属矿开采后形成的废弃地（如尾矿库），其表面形成极端的生态环境：表土层破坏、土壤贫瘠、重金属含量过高，极端pH值及生物种类减少等，致使自然条件下植物几乎无法定居，因此人工协助恢复在绝大多数情况下是十分必要的，而我们所讲的“植物修复”则正是研究如何人工强化这一自然净化过程，缩短修复年限的技术，其精髓就在于通过辅以某项或某几项强化措施将植物、土壤、微生物三者高效、有机地结合起来以最大程度的提高植物的修复效率，强化土壤的自净作用，加速自然循环。该技术以植物耐受或超积累某种或某些污染物的理论为基础（唐世荣，2006），与传统的物理、化学等修复技术相比，因其治理效果的永久性、治理过程的原位性、治理成本的低廉性、环境美学的兼容性、后期处理的简易性等特点而具有极好的环境效益及市场前景（孙健等，2007），因而近年来倍受人们的关注。尽管前景看好，但是真正推广起来仍有很多问题需要解决。

结束语

金属矿山污染地酸性污染主要来源于废水酸性污染与土壤酸性污染，只有加强金属矿山污染地酸性阻控，实现植物修复，才能更好地促进金属矿山的健康发展。

参考文献：

篇7

国家环保部数据显示，2009年重金属污染事件致使4035人血铅超标、182人镉超标。引发32起群体性事件。数据还显示，全国每年因被重金属污染的粮食高达1200万吨，相当于广东一年的粮食产量，可以养活常住珠三角的4000万人口。

 

2012年3月21日，环保部等九部委联合通知，要求在2012年深人开展整治违法排污企业保障群众健康环保专项行动。环保部部长周生贤表示，要以最严厉的措施整治重点行业重金属排放企业环境污染问题。

 

重金属污染事件频发

广西龙江的镉污染事件，是中国重金属污染事件的又一案例。“这次镉污染事件在国内历次重金属环境污染事件中是罕见的。”一位参与事件处置的专家告诉记者。

近年来，仅发生的镉污染事件，就有2005年的广东北江韶关段镉严重超标事件，2006年的湘江湖南株洲段镉污染事故，2009年的湖南省浏阳市镉污染事件。至于其他重金属污染事件，仅“血铅超标”事件，就已涉及陕西、安徽、河南、湖南、福建、广东、四川、湖南、江苏、山东等省。

 

2011年2月，国家环保部部长周生贤在出席有关重金属污染综合防治“十二五”规划会议时也谈到，“从2009年至今，我国已经有30多起重特大重金属污染事件。严重影响群众健康。”

 

据了解，重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染，主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。既有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，也有个别地区如喀斯特地区因石漠化导致重金属释放。

 

近10多年来，随着中国工业化的不断加速，涉及重金属排放的行业越来越多，包括矿山开采、金属冶炼、化工、印染、皮革、农药、饲料等，再加上一些污染企业的违法开采、超标排污等问题突出，使重金属污染事件出现高发态势。

 

2011年“两会”期间，全国政协委员、国家环保部中国环境监测总站办公室副主任温香彩告诉记者，我国重金属污染中，最严重的是镉污染、汞污染、血铅污染和砷污染。

 

一些地区污染比较严重

值得注意的是，一向被认为是高科技行业的it行业也与重金属污染挂钩。因制作中国水污染地图而闻名的民间环保人士马军曾在2011年联合30多家环保组织一起《2010it品牌供应链重金属污染调研》，该调研报告显示，珠三角、长三角等地区有大量生产印刷线路板的企业不能稳定达标排放，给当地河流、土壤和近海造成了严重重金属污染。

 

中国重金属污染呈现出地域差异。温香彩说，东部比西部严重，南部义比北部严重，珠三角地区尤为显著。另外，像湖南等有色金属大省也是重金属污染的重点地区。湘江是中国重金属污染最严重的河流。

 

一项由原国家环保总局进行的土壤调查结果显示，广东省珠江三角洲近40％的农田菜地土壤遭重金属污染，且其中10％属严重超标。2008年，中山大学生命科学学院的科研团队分别在广州6个区各选择2个农贸市场采集蔬菜样本，分析样本中镉、铅的含量情况，结果发现，叶菜类蔬菜的污染情况十分严重，除1种为轻度污染外，其余5种均达到重度污染水平。

 

在巾国东南部一些区域，重金属污染出现了比较严重态势。

一个需要警惕的趋势是，随着产业转移，原本重金属污染只是零星分布的西北地区也开始面临威胁。

近年来，一些东部地区的高能耗、高污染项目开始往中西部省份转移，这其中，尤其是化工企业、光伏企业和制药企业，由于中西部省份经济比较不发达，患有严重的“项目饥渴症”，对环境的监管水平和力度相对不足或主动放松，导致中西部地区的污染事故也频频出现。

 

重金属污染对生态影响极大，2009年的浏阳镉污染事件殃及当地的瓜果蔬菜，当地产的水稻和蔬菜都呈黄褐色，茄子辣椒则形态恐怖。

重金属污染危害严重

温香彩说，重金属污染不像大气污染，既闻不到，也看不到，被重金属污染的水体或土壤，即使含量很低，只要超标了对人体伤害也会很大。而且，不同于其他污染物的可降解特性，重金属污染物不仅不可降解，还能在环境里累积和循环，由此也加重了对人群的危害。

 

她说，重金属污染对身体的危害主要是“三致”，致癌、致疾、致突变。

多种资料均提及，重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中富集，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，对人体会造成很大的危害。

 

资料显示，血铅污染所导致的毒性效应是贫血症、神经机能失调和肾损伤，易受害的人群有儿童、老人、免疫低下人群。镉的毒性很大，可在人体内积蓄，主要积蓄在肾脏，引起泌尿系统的功能变化。镉也能够取代骨中钙，使骨骼严重软化，并可干扰人体和生物体内锌的酶系统，易受害的人群是矿业工作者、免疫力低下人群。砷通过n乎吸道、消化道和皮肤接触进入人体，如摄人量超过排泄量，砷就会在人体的肝、肾、肺、子宫、胎盘、骨骼、肌肉等部位蓄积，与细胞中的酶系统结合，使酶的生物作用受到抑制失去活性，特别是在毛发、指甲中蓄积，从而引起慢性砷中毒。砷还能致癌。

 

九部委令地方亮“老底”

在国家对重金属行业的环保整顿升级下，像“铅蓄电池行业80％企业被勒令关停”的一幕，将在更多涉重金属行业加速上演。

环保部、国家发改委、工信部、监察部、司法部、住建部、工商总局、安监总局、电监会3月21日晚间联合通知，要求在2012年深入开展整治违法排污企业保障群众健康环保专项行动。环保部部长周生贤在早间的电视电话会议上表示，要以最严厉的措施整治重点行业重金属排放企业环境污染问题。

 

一位参会官员向记者透露，去年铅蓄电池领域的“环保之火”将延烧到涉铅、镉、汞、铬及类金属砷的重点行业及重点地区，九部委将强令地方在年底前“亮老底”，从而倒逼各地重金属企业关停整顿。

 

相对于2009年以来的历次专项行动，今年的亮点在于，涉铅、镉、汞、铬及类金属砷重金属排放企业的相关信息，均被要求比照去年铅蓄电池“环保风暴”的标准向全社会公布。该官员称，到今年底，各地环保部门、民间环保组织均可以根据已公开数据“绘制”一幅中国重金属污染的“地图”。

 

在信息公布标准方面，记者从环保部获悉，全国31个省(不含港、澳、台，新疆生产建设兵团单列)均公布了2011年铅蓄电池生产、组装及回收(再生铅)企业名单，包括企业名称、洋细地址、生产状态(在建、在产、关闭、停产等)、生产类型、产量、危废处置量、废水废气排放是否达标等多项指标。

 

中国科学院地球化学研究所副所长冯新斌告诉记者，区别于一般的排

污

，重金属污染物对于环境和人体的危害可能要到很多年后才爆发，因此被一些只重视眼前利益的企业所忽略。他说，上报所在区域的重金属污染企业名单，无疑是给当地政府“政绩”带来压力，推动地方进行自主的整治行动。

 

周生贤要求，各地要在2012年6月30日前。公布辖区内所有重有色金属矿采选、冶炼以及皮革鞣制、电镀企业的名单及整治进展情况，更新铅蓄电池企业整治信息，接受社会监督。

 

参会官员向记者透露，专项行动的工作方案已通过各部委会签，要求各地在今年4月将整体部署工作完成，分解九部委的任务目标；预计11月底专项行动“收官”。

值得注意的是，本次环保专项行动力度空前加大。周生贤在会议中强调，特别是在涉铅、镉、汞、铬及类金属砷的重点行业及重点地区，严格执行“六个一律”和“双否决”。也就是说，相关违法企业将面临停止建设或生产、停产整治、停止非法经营活动、追究法律责任等重压；发生重金属重大污染事故的地区，将被取消其“环境保护模范城市”“生态示范区”等评优资格，并且否决该区域的重金属防治目标考核，从而对其区域环评限批。

 

哪些地区和行业将受到较大压力?中国环境科学研究院研究员薛志钢告诉记者，就其所在单位的调研所知，湖南长株潭地区、贵州铜仁、辽宁葫芦岛均是重金属污染较为密集的典型地区。

 

记者采访中了解到，涉铅、镉、汞、铬及类金属砷的行业，除了多集中在有色金属矿产开采和冶炼外，还涉及到电池、煤炭、医药等很多工业领域，不仅范围广且涉及到的企业数量规模惊人。

 

在国内一家大型有色金属集团内部人士看来，国家和地方对重金属行业的整治将推动行业的兼并重组，不达标的中小企业将面临大面积倒闭潮。

上海市环保局局长张全建议，在重金属污染的末端治理之外，国家亟待加快涉重行业和企业的布局调整和结构调整。一是若上述行业和企业集巾在人口密集区，即便单个企业都实现达标排污，久而久之还是可能超过当地环境承受力并危害人体健康；二是由于新能源汽车等行业对重金属存在巨大需求，一些“小、散、乱”企业仍会为利润“顶风作案”；三是除了有色金属矿采选和冶炼等排放大户外，搪瓷制作工艺中就涉及镉、铅、汞等重金屈，后者布局更分散，更易忽视，更难治理。

 

监测治理都不能少

面对重金属污染形势的日益严峻，在今年的“两会”上，代表委员认为，我国应尽快完善相关法律法规体系，加强对大气、水土中的重金属监测，建立重金属污染防治机制。此外，还应推进技术创新和产业升级，通过技术手段减少污染物的排放。

 

全国政协委员、民革重庆市委主委夏培度指出，随着城市化、工业化进程加快，重金属污染形势日益严峻，不管西部还是东部，都变成了重金属污染重灾区。关于大气、水资源、海洋污染，国家都出台有相关法律，但有关重金属的污染防治至今没有一部法律。而且，人们对重金属污染的隐蔽性、滞后性认识不充分。

 

他建议国家对重金属污染防治进行立法，依靠法律，齐抓共管，摸清底数，控制增量，消化存量，建立摸底排查制度、防治和补救制度、防治保障机制以及相应的土壤重金属预警制度等。

 

据中国科学院南京土壤研究所研究员黄标介绍，衡量重金属污染最主要的指标是土壤、水、大气沉降、植物等环境介质中重金属的含量。虽然除了大气沉降外，我国对其他环境介质都颁布了部分重要重金属元素的国家标准，但遗憾的是，各产业重金属污染防控的详细规范和标准仍相当缺乏，国家还缺少一定的规范和标准来调控重金属在环境中的积累。

 

骆沙呜则表示，当前我国重金属污染的治理与修复任重道远。而治理与修复的前提就是建立比较完善的重金属污染监测工作刚络，加强对各地土壤及水源污染状况的调查分析，科学防治。

 

同时，通过技术创新和产业升级，实现重金属相关行业的清洁生产，也是重金属污染防治的重点。目前，化工行业已经开始加强技术研发的力度，推广低汞触媒生产与废汞触媒回收一体化，同时加强无汞触媒的研发工作；中国无机盐工业协会已提出铬盐行业的整改措施及铬渣治理时间表，加紧开发铬盐清沽生产技术；电池行业也在重点推进重金属电池企业的技术革新，规范行业清洁生产，从源头治理重金属污染。

 

全国政协委员、中国五矿集团总裁周中枢认为，重金属污染治理是一项长期性工作，为实现环境治理和企业发展的双赢，建议国家对有色冶炼等重点行业给予更多的政策倾斜，支持其加大投入，推进技术改造升级或易地建设，在先行试点、总结经验、完善机制等基础上再扩大到其他企业和行业。

 

家园保卫战已经打响

“近年来发生的重金属污染事件产生了很大的影响，足几十年甚至上百年都难以消除的。频繁发生的事故给我们敲响了警钟。目前湘江以及许多河流都存在重金属污染，这可能对粮食生产造成深远的不良影响。”全国政协委员、中国科协副主席、中国工程院院士黄伯云说。被称为“有色金属之乡”湖南省率先制定的《湘江流域重金属污染治理实施方案》，于去年3月成为第一个获国务院批准的重金属污染治理试点方案。

 

2011年初，国家层面的《重金属污染综合防治“十二五”规划》，要求到2015年，重点区域铅、汞、铬、镉和类金属砷等重金属污染物的排放比2007年削减15％。2011年3月，国务院九部门部署开展了全国整治违法排污企业保障群众健康环保专项行动，对重金属污染进行了集中接治。

 

在中央的推动下，各地方重金属污染整治行动大范围铺开。记者了解到，目前我国各省、市、自治区的重金属污染综合防治“十二五”规划已基本完成。

广两省以环境倒逼机制大规模推动涉重金属产业进行转型升级，要求环境敏感区域内存在污染隐患的生产企业和危险化学品生产企业，全部限期迁入工业园区；坚决依法关停不符合国家产业政策的涉重金属企业和落后产能。

 

甘肃省了《甘肃省重金属污染调查实施方案》，今年还将安排200o万元资金开展重金属污染详查工作。山东省淄博市环保局则对本市235家涉重金属和“双危”企业进行全面排查；还要求化工行业完成淘汰10万吨/年以下的硫铁矿制酸生产装置和使用高汞催化剂的乙炔法聚氯乙烯生产装置任务等。

 

篇8

我国土壤治理的重点分为三类：1.工业污染场地恢复；2.矿区治理及其所相关的水污染治理；3.农田污染治理。在波澜壮阔的土壤治理市场大幕拉开之时，探索合理的土壤治理商业模式就显得尤为重要。

传统模式缺乏造血功能

目前国内污染场地修复一般由国土储备局控制管理。在环保部确认污染地块后，由国土储备局组织调查修复，完成后再拍卖，其商业模式主要是“招投标和修复+开发”两种，但都缺乏持续性。

前者不足之处在于，土地储备中心收购土地后，对其进行调查、修复治理，之后进入土地市场，周期太长。需要地方政府大量垫资，对地方财政是极大的考验。

后者由于埋单者是开发商，目前我国在土壤修复市场尚未形成相应的法律法规、行业准则等硬性制度约束，这就使得开发商有动机将土地修复资金挪作他用，降低土壤修复质量。同时，土壤修复周期较长，对于开发商的风险管理也提出了较高要求。

新模式有望解决盈利问题

土壤修复市场的新型商业模式：PPP模式、EMC模式。

PPP模式的最大优势在于，将民间资本引入土壤修复市场。目前在“谁受益，谁治理”的思想下，工业污染场地修复市场已经率先启动。同时，PPP模式的实质是，政府给予企业长期的特许经营权和收益权，换取基础设施建设的投资，有利于降低融资成本、拉长融资期限。国内PPP解决土壤修复问题已有成功先例，如湘潭市竹埠港地区的PPP项目。

EMC模式的实质是，企业与排污者签订能源管理合同，为排污者提供节能诊断、融资、改造等服务，并以节能绩效分享方式回收投资和获得利润。

在国内，EMC与BOT的区别在于BOT往往针对某一特定领域的工程，并在这一特定工程运营期收益收取作为收益。EMC模式可以发挥1+2的规模效应，综合考虑一个区域的环境问题，其治理效果会比BOT更优。在发达国家，EMC模式被普遍推行。

此外，土壤污染专项治理债券也是选择之一。在利用债券资金进行土壤污染治理项目完工后，土地腾出或升值后的土地出让金，将成为债券还本付息的资金。其优势在于利用债券市场迅速筹集资金，不利之处在于没有太多创新，举债实质上仍然是地方财政出钱。另外，债券发行的基础是土地增值，但这在农田、矿区土地修复，及升值潜力较小的城市无法保障未来能按时还本付息，地方债务风险加大。

典型案例为市场指方向

1.岳塘模式

2014年初，湖南湘潭岳塘区政府与企业签订协议，组建湘潭竹埠港生态治理投资有限公司。计划投入资金95亿元，其中环境治理约20亿元，主要来自财政投资和自筹资金。公司以重金属污染综合治理整治项目的投资、管理、服务为重点，实施区域内关停企业厂房拆除、遗留污染处理、污染场地修复、整理等工作。污染治理完成后，这片工业区将整体开发为生态新城，参与各方将从治理土地增值收益中获得回报。目前，岳塘模式已得到国家认可，被国家发改委批复为全国首批环境污染第三方治理试点。

2.矿区谁污染，谁修复

2010年7月，福建紫金矿业紫金山铜矿湿法厂发生铜酸水渗漏事故，9100立方米污水流入汀江，导致周边土壤酸度值超正常范围近万倍，铜离子浓度值污染严重。高能时代提出同康沟堆浸场复产改造方案，以垂直阻隔为关键控制性工程，2013年完工。目前高能环境已确认收入1.27亿元。

3.农田修复仍依赖政府财政

2001年，广西环江县尾砂库遭遇特大暴雨溃坝，致使环江沿岸上万亩耕地土壤受到重金属污染。2012年，广西环江县大环江流域土壤重金属污染治理工程项目启动，总投资2650万元，中央财政补助2450万元。期间，中科院物理资源所环境修复中心采用植物萃取、超富集植物与经济植物间作、植物间隔和重金属钝化等技术，用两年修复重金属污染农田1280亩，涉及3个乡镇7个村。2015年，该治理项目通过验收。

从以上案例可以看到，目前我国土壤污染治理还停留在事件响应阶段，并未对于积累的土壤污染进行治理。这与我国土壤修复行业盈利模式不明确，依赖财政资金有关。而岳塘模式为土壤治理提供了融资新思路，未来借助PPP模式进行融资，缓解地方政府财政压力，会成为土壤修复的主旋律。

国外盈利模式的启示

篇9

关键词：重金属污染；土壤修复；生物修复方法

引言

重金属是一类移动性差、不能降解、只发生形态转化与价态变化并具有潜在危害的重要污染物。目前世界各国都在积极探索解决土壤重金属危害的措施，治理土壤重金属污染的思路概括起来主要有两方面：①将重金属从土壤中去除，使土壤中重金属的总量减少、浓度降低：②改变重金属在土壤中的存在形态，使其固定，降低重金属在土壤中的移动性、生物毒性和生物可利用性。具体的重金属污染土壤生物修复技术包括：①生物固定，利用植物根系、土壤微生物、土壤动物的生命活动将土壤中的重金属转变成有效性较低的形态，从而降低其毒性；②生物提取，主要利用重金属超量累积植物将土壤中的重金属转移到植物体内，特别是地上部分，从而净化土壤；③生物挥发，利用土壤微生物等将土壤中的部分重金属转化并挥发到空气中去。这些技术和手段或者能够使土壤中重金属总量降低，或者能够使土壤中重金属的有效性降低，从而减少重金属进入农作物的机会。下面笔者就重金属污染土壤的生物修复研究进展进行详细分析。

1 生物固定

20世纪90年代以来，利用重金属超量累积植物提取从而彻底去除土壤中重金属的研究成为国内外的热点领域，有关的理论研究和实践应用都得到很大发展。但在实际应用于土壤重金属污染修复有比较明显的不足之处，如重金属超量累积植物的生物量普遍较小、生长速度慢、植株收割后处理难度大等；而且，土壤中的重金属有效性较低并具有隐蔽性；此外，利用超量累积植物提取重金属从而修复土壤污染需要经历较长时问，在耕地日益减少、土壤重金属污染日益加重的现实中，许多受重金属污染的农地仍然在担负着生产农副产品的重任。因此，在现阶段，生物固定技术在土壤重金属污染防治和保障农产品安全中的应用显得十分必要和有效。

笔者重点查阅了利用土壤微生物固定重金属的研究进展，前辈研究证明，一些微生物能够产生胞外聚合物，其主要成分是多聚糖、糖蛋白、脂多糖等，这些物质具有大量的阴离子基团，从而与重金属离子结合，成为重金属的有效生物吸附剂。某些微生物能够代谢产生柠檬酸、草酸等物质，这些代谢产物能够与重金属螯合或形成草酸盐等沉淀，从而降低了土壤溶液中重金属的移动性和生物可利用性。此外，微生物菌体对重金属的吸附及吸收作用也大大减少了土壤溶液中可迁移的重金属浓度。目前，运用生物工程等高科技生物技术，培育能够用于固定重金属的植物和超级工程菌，并运用于土壤污染治理。笔者从以下三个方面查阅了利用土壤微生物固定重金属的研究进展。

2 植物提取

目前，植物提取技术应用于治理重金属污染土壤越来越受到世界各国政府、企业界和科技界的关注。然而，植物提取技术在实际应用过程中也存在着一些不尽如人意的问题。植物提取是指将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上，利用该植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富积能力，将植物收获并进行妥善处理（如灰化回收）后即可将该种重金属迁移出土壤系统，达到污染治理和修复的目的。植物修复的前提是找到对某种重金属具有特殊吸收富积能力的植物种或品种一超累积植物。超累积植物能够超量吸收和积累重金属，通常在地上部组织中积累的重金属浓度是普通植物的100倍以上，而且不影响其正常生长。那么，植物体内某种重金属浓度达到多少才被认为是超积累植物呢？由于不同重金属在土壤中的浓度不同，目前对于不同重金属超累积植物的标准常因重金属类型而异。超积累植物一般对某种元素专性超量吸收，但是某些植物能够同时对两种以上元素具有超量吸收和累积作用。

土壤重金属超积累植物的研究和应用可以追溯到19世纪。如Bau―mann早在1885年就报道了遏蓝菜属植物茎叶灰分种的ZnO含量达17%。此后，Minguzzi和Vergnano在1948年报道，一种庭荠属植物干物质中含Ni量达到1%，而灰分中达10%。超积累植物在植物修复概念出现之前就被其他学科的科学家广泛认识并应用，例如早期的探矿者曾利用寻找指示植物的方法探矿，而且能够比地质学家更早地寻找到特定矿床所在；在美国和俄罗斯，具有超量累积作用的指示植物往往被用来寻找铀矿。

植物提取修复重金属污染土壤的过程和机制涉及根对重金属的吸收、重金属由根向地上部的转移及地上部对重金属的积累。

2.1土壤中重金属的活化

土壤中重金属一般以生物难以利用的结合态形式存在，因此，重金属从难溶态转化为植物可利用态――即重金属的活化――是植物提取修复的基础和前提。超累积植物能够活化土壤中难溶态重金属的原因可能是：①在环境胁迫下，根分泌出特殊的分泌物，可以螯合溶解根系附近的难溶性重金属；②根细胞通过特殊的原生质膜包被重金属，提高重金属的生物有效性；③根际存在特殊微生物区系。这三者之间是相互关联的。

2.2植物根对重金属的吸收

重金属进入植物根的途径大致有两个方面：①由于环境与植物体内重金属浓度差异大而使植物被动吸收重金属；②由于植物体内离子载体的存在而使植物主动吸收土壤中的重金属。

2.3重金属从植物根到地上部的运输

重金属被根吸收进入植物体后，在转运体（如组氨酸）的作用下通过木质部到达叶细胞，穿过胞问连丝、细胞质、液泡膜进入液泡，从而将重金属从植物根部转移到地上部。

2.4植物地上部对重金属的积累

普通植物根中重金属的浓度通常是地上部浓度的10倍以上，但在超累积植物中，地上部浓度一般超过根。植物地上部耐受高浓度重金属的能力与金属络合物的形成及液泡的隔离作用有关，而在参与形成络合物的有机物中氨基酸和羧酸的作用较大。

目前超量积累植物在生物修复中的应用受到以下几个因素的制约：

（1）超量积累植物经常只能够积累某些元素。

（2）许多超量积累植物生长缓慢且生物量低。

（3）由于超量积累植物种类较少，生长在边远山区，因此人们很少了解它们的农艺性状、病虫害防治、育种潜力以及生理特性。

提高植物提取修复能力的措施主要有两个方面：①从内因上改进植物性能；⑦从外因上进行农艺措施调控。具体措施如下：

（1）添加螯合剂，提高超累积植物对重金属的吸收和富集能力。可以通过施加土壤改良剂的方法提高超量积累植物的产量，达到提高植物对重金属积累速度及水平的目的。研究表明，玉米、豌豆等农作物可以大量吸收Pb，但达不到植物修复的要求。但在土壤中加入螯合剂后，促进了它们对Pb的吸收及向地上部分的转移。在土壤中加入螯合剂后可增加芥菜对Pb的吸收。一般认为，提高植物的积累浓度比提高生物量更有意义。

（2）施用养分提高植物生物量。例如施用N、P肥能够显著提高超累积植物的生物量，而且植物体内重金属浓度不降低。

（3）利用根际微生物及菌根提高植物提取修复效率。微生物通过多种渠道影响土壤中重金属的有效性，根际微生物及菌根菌直接影响到植物对重金属的吸收能力。因此，可以通过根际微生物及菌根菌的作用提高重金属的植物可利用性，进而增加植物对重金属的吸收及累积作用。

（4）进一步寻找其他超量累积植物资源。现已发现对Cd、Co、Cu、Pb、Ni、Se、Mn、Zn的超积累植物400多种，通过扩大寻找范围可以发现更多的可供利用的超积累植物。

（5）通过常规育种及转基因育种改良超量累积植物品种。将超量累积植物与生物量高的亲缘种杂交，可以筛选出能够吸收、转移和耐受重金属，而且生物量高的植物，提高植物对土壤中重金属的提取能力。

（6）筛选突变株。筛选突变株可以产生有用的超量累积植物，例如拟南芥积累Mg的突变株可比野生型积累的Mg高10倍。

3 生物挥发

生物挥发是利用生物的代谢作用将重金属转化为气态物质，并将其释放到大气中的方法，目前这方面研究最多的是生物对重金属汞和类金属硒的挥发作用。研究表明，微生物及植物都具有挥发汞及硒的能力。

3.1微生物对土壤中重金属的挥发作用

利用抗汞细菌将甲基汞和离子态汞转化成毒性较小且可挥发的元素汞，已被认为是一种降低土壤汞污染的有效途径之一。大肠埃希菌和荧光假单胞菌可使二价汞还原为元素汞而从土壤中挥发。

3.2植物对土壤中重金属的挥发作用

利用一些植物来促进重金属转变为可挥发的形态，挥发出土壤和植物表面的过程称为植物挥发。研究表明，印度芥菜有较高的吸收和挥发硒的能力。水稻、花椰菜、卷心菜、胡萝卜、大麦和苜蓿也有较强的吸收并挥发土壤硒的能力。许多植物可从污染土壤中吸收硒并将其转化为可挥发的二甲基硒和二甲基二硒，从而使硒从土壤中挥发出去。植物具有这一功能与硒的生物化学特性有关，由于硒的许多生物化学特性与硫类似，硒酸根以一种与硫酸根类似的方式被植物吸收及转化。自然界中植物对汞的转化挥发能力尚少见报道，当前利用植物对土壤中汞进行挥发修复的例子是转基因植物，Rugh等已成功地将细菌的Hg2+>还原酶基因转导到拟南芥植物，从而使该种植物能够在通常生物中毒的汞浓度条件下生长，并能将从土壤中吸收的汞还原为Hg2+，使其成为气体而挥发。

4 动物修复

动物修复指通过土壤动物群的直接或间接作用而修复土壤污染的过程，目前针对土壤动物修复污染土壤主要是蚯蚓，且又集中研究蚯蚓修复重金属污染的土壤。以往人们更多地利用蚯蚓对污染物的敏感性来为环境保护服务，而忽略了蚯蚓对污染物的耐性。目前，关于蚯蚓对污染物耐性的研究也主要集中在蚯蚓对重金属耐性的研究上。通过土壤动物蚯蚓的耐性来研究蚯蚓对重金属的修复。

根际土壤中动物和微生物之间复杂的交互作用对植物生长和重金属吸收有很大的影响。土壤动物、微生物、植物之间的交互作用，对植物修复技术的进一步发展有重大意义。有研究表明，蚯蚓还能影响土壤微生物存在的种类、数量、活性，而微生物与重金属之间也存在着复杂的相互作用关系，影响着重金属存在的种类和有效性。这些迹象都表明蚯蚓有可能通过取食、消化和排泄等生命活动以及与微生物的相互作用提高土壤中重金属的生物有效性。

篇10

[关键词]重金属污染 存在问题 防治对策

重金属污染是指由重金属或其化合物造成的环境污染，主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。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。近年来，关于重金属污染事件屡见不鲜，从湖南儿童血铅超标、陕西风翔数百儿童铅超标、福建紫金矿业含铜酸性废水渗漏到重金属污染“菜篮子”等事件的发行，重金属污染已影响到我们的生活环境。该问题已经引起了世界各国科学家的高度重视，解决这个问题迫在眉睫。

1 厦门市重金属污染现状

厦门市重金属污染主要是金属表面处理加工业（电镀行业）、金属结构制造业、皮革及其制品业等行业发展过程中污染物排放逐渐累积形成的。根据全国污染源普查结果，2010年厦门市废水中汞、镉、总铬、铅、类金属砷等5种重金属排放量以区域来划分的话，集美区占全市的72.75%；同安区占全市的17.59%；海沧区占全市的7.96%；思明区占全市的1.09%；翔安区占全市的0.57%；湖里区占全市的0.05%。5种重金属污染物按排放量大小排序为：总铬占全市总排放量的94.83%；铅占全市的3.78%；砷占全市的1.24%；镉占全市的0.05%；汞占全市的0.1%。从2010年污染源普查数据看，我市主要重金属污染元素是铬，重金属污染集中区域是集美区，主要污染来源为工业废水污染。总铬排放量较大的行业有：金属表面处理加工业（电镀）、金属制厨房调理及卫生器具制造业、金属结构制造业等行业。主要涉铅行业有：钨、钼冶炼业等行业。

重金属污染具有隐蔽性、潜伏性、不可逆性和长期性等特点，污染危害大，持续时间长、治理成本高。重金属污染物通过大气、水体、土壤的迁移转化和食物链的生物放大作用污染环境，危害粮食、食品安全和人体健康。

2 厦门市重金属污染防治存在的问题

2.1布局分散，发展方式粗放

由于厦门市涉重金属的企业入驻较早，粗放型增长方式尚未根本改变，改革开放初期环境准入制度几乎空白，项目环境影响评价中未对环境与健康风险评估进行评估，地方引进企业仅从经济发展角度考虑，造成涉重金属行业和企业无序发展，布局分散，结构污染比较突出，对环境造成一定程度的污染。

2.2企业对重金属污染防治工作重视不够

近年来，厦门市不断加强对涉重金属企业的监管，并建立了先锋电镀企业集中控制区，但重金属排放企业依然比较分散，监管难度大，源头预防控制未能全面落实。企业对重金属污染防治重视不够，有些企业对现有排放标准执行不严，一些中小企业不严格执行环评和环保“三同时”等环保制度。企业自我监测措施不完善，尚未建立特征污染物日监测报告制度；重金属污染突发事件的应急装备和技术水平不高。

2.3环境监管能力不足，基础工作有待进一步加强

当前，厦门市环保队伍人员不足，环境监察与环境监测力量有待加强，重金属污染物在线监控能力相对薄弱，尚末建立重金属污染预警应急体系。通过近几年的摸排调查，全市重金属污染物整体排放情况基本摸清，但对环境影响程度尚未进行全面评估，污染治理技术产业支撑不够，重金属污染的基础调查、科学研究、技术政策等还滞后于污染防治。

3 主要重金属污染防治对策

3.1加大结构调整力度

坚持以“调结构、促减排”为手段，严格执行国家有关产业政策和产业调整振兴规划，建立落后产能淘汰机制，分区域制定和实施重点防控行业落后产能淘汰措施，明确淘汰进度。对于重金属排放企业主动淘汰落后产能的，安排财政资金予以支持。

3.2严格项目准入条件

3.2.1严格区域准入

禁止在饮用水源保护区等重要生态功能区新建涉及重金属污染物排放的项目。非工业区和食品、生物医药等有特殊要求的产业园区以及工业区通用厂房原则上不再审批有重金属污染物排放的项目，其它区域按行业准人要求审批。改建、扩建项目要达到厦门市“十二五”，重金属减排和增产不增污的要求。

3.2.2严格产业准入

凡涉及重金属排放的新建项目，除高科技（科技局批文）及高附加值（经发局批文）项目、并能解决总量指标的区域外，一律不予审批。

3.2.3严格限制排放重金属相关项目

新建、改建、扩建项目坚持新增产能与淘汰产能“等量置换”域“减量置换”的原则，实施“以大带小”、“以新带老”；严格控制企业建设项目选址，合理确定重金属企业的排放浓度和环境安全防护距离，确保周边群众身体健康。

3.3积极推进清洁生产

依法实施强制性清洁生产审核，大力发展循环经济。按照省环保厅、省经贸委的工作部署，督促涉重金属企业加快强制性清洁生产审核评估和验收进度。对于经公布要求进行强制性清洁生产审核的企业，未实施清洁生产审核或者虽经审核但不如实报告审核结果的企业，责令限期改正，对拒不改正的依法从重处罚。

3.4严格污染源监管

3.4.1进一步摸清重金属污染情况

全面调查涉重金属企业污染物排放、治理设施运行情况及其周边区域环境隐患，深入开展污染现状评估，进一步摸清重金属污染情况，全面掌握辖区内重金属污染情况动态，有针对性地制定重金属污染综合防治计划，加大监控和治理力度。

3.4.2加强对污染源监管，促进企业稳定达标排放

进行重金属特征污染物自动监控装置试点工作，待条件成熟后逐步实现重点重金属污染源安装自动监控装置，实行“实时监控、动态管理”，确保污染物稳定达标排放。督促涉重金属企业进一步完善突发环境事件应急预案和应急处置设施，配备应急物资，定期组织应急培训和应急演练。

3.4.3规范企业日常环境管理，提高操作运行水平

要求企业建立重金属污染物产生、排放详细台帐，每月向环保部门报备污泥等危险废物产生量、处置去向等环境管理信息资料，实施动态管理；指导企业完善治污设施，规范物料堆放场、废渣场、排污口等建设，提升污染治理技术水平。

3.4.4严格执行项目审批要求，清理违法企业

全面排查全市重金属污染物排放企业，对于超过环评审批范围、含重金属废水、废渣、废气未经处理或处理达不到要求、重金属污染物超标超总量的企业，依法严肃处理。