土壤重金属污染现状范文
时间：2023-12-18 17:41:37
导语：如何才能写好一篇土壤重金属污染现状，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。
篇1
Abstract: such as rapid development of modern agriculture and industry at the same time, the situation of soil heavy metal pollution has become increasingly serious. This article mainly from the soil heavy metal pollution sources and present situation analysis, points out the harm of soil heavy metal pollution at the same time, puts forward some prevention measures, and provides a certain reference for environmental protection, promote the sustainable development and utilization of the soil.
Key words: soil; Heavy metal pollution; The prevention and control
中图分类号：文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
引言
土壤是城市生态系统的有机组成部分，是土壤圈中受人类活动影响最为强烈的部分，这类土壤广泛分布于公园、道路、体育场、城郊、垃圾填埋场、废弃工厂、矿山周围，有着不同于自然土壤的理化性质。重金属是有害元素，可通过吞食、吸入和皮肤吸收等主要途径进入人体，损害造血系统、消化系统，严重时则损害神经系统，直接对人特别是儿童的健康造成危害，还可通过污染食物、大气和水环境间接影响城市环境质量，危害人类健康。城市人口与土壤直接或间接接触的几率很高，相比于自然土壤或农用土壤而言，这类土壤的重金属污染更容易对人体健康造成危害。城市化所导致的环境恶化已成为影响居民健康的一个重要因素。因此，关注城市土壤的重金属污染来源及危害，有针对性采取污染治理措施，具有重要的科学价值和现实意义。
一、土壤中重金属污染的现状
在自然界的循环过程中，环境中的污染物很大一部分都会进入或者经过土壤。因为土壤中的重金属元素可能会通过食物链在生物体中聚集，从而造成人体内长期积蓄对人体造成危害。土壤中重金属的来源是多种途径的，除了大气干湿沉降的来源之外，农业生产、污水农用灌溉、等也可能会造成重金属对大气、土壤和水体的环境污染。
1.大气干湿沉降污染
伴随着社会的快速发展，工业生产、大量的石油以及汽车等排放的尾气等，它们燃烧之后的尾气进入大气后，使得空气中含有大量的重金属元素，它们主要是经自然沉降和雨淋沉降进人土壤，并且分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧，这些重金属元素既可以直接沉降到土壤中或者被土壤吸附，也可以被植物吸收后，通过植物传输土壤而引起土壤重金属污染。
2.农业生产污染
在农作物的成长过程中，为了促进生物的快速结果，往往会采用现代农业生产的方法，大量使用化肥、农药。而在使用含有铅、汞、福、砷等的农药的时候，由于重金属元素的长期积累，造成土壤中重金属元素的含量不断上升，导致土壤中重金属的污染。并且在有些地区，污水作为农田的常用水，因为工业污染的成分比较复杂，里面不同程度地含有重金属等有害物质，常常会引起一定的危害。
3.污水农用灌溉污染
由于城市工业化的快速发展，大量的工业污水成为农田灌溉的常用水。但是因为污水灌溉一般是属于面源污染，一旦污染，收到污染的面积就会很大。含有许多重金属离子的城市污水，进入河道，而进入土壤，从而引起水体污染，恶性循环，给人们带来无法估计的伤害，对农业及其人们的日常生活带来影响。
二、土壤重金属污染的危害
1.对城市生态景观植物危害
城市土壤受重金属污染后会形成土壤结块，同时重金属在土壤—植物系统中迁移会直接影响植物的生理生化和生长发育，从而引发土壤生物和植被退化等一系列较为严重的城市环境问题，直接危及城市居民的健康和安全。例如，镉是危害植物生长的有毒元素，如果土壤中镉含量过高， 植物叶片的叶绿素结构会遭到破坏，同时根系对水分和养分的吸收会减少， 根系生长受到抑制，从而阻碍植物生长，甚至引起植物死亡。
2.对人体的危害
受污染的土壤暴露在城市环境中，形成粉尘直接或间接进入动物和人体中，对人类产生危害。此外，郊区蔬菜基地土壤受到污染，重金属容易被植物利用而进入食物链，最终通过食物链影响人类的健康。如Pb 能伤害人体的神经系统， 特别对幼儿的智力发育有极其不良的影响；镉的毒性很大，在人体内蓄积会引起泌尿系统功能变化，还会影响骨骼发育。
三、土壤中重金属污染的防治
土壤的重金属污染防治要想取得一定的成效，必须从预防和防治相结合的方式进行实施。也就是说要做到，预防为主，防治结合的方法。从某种意义上来说，治理重金属的污染一方面可以通过物理化学的方法去除土壤中的重金属污染物，另一方面可以改变重金属在土壤中的存在形态。
1.工程治理方法
工程治理的治理方法主要是依据物理和化学的原理来治理土壤中重金属污染的途径。一般是运用客土、换土、去表土和深耕翻土等措施来达到这种目的。客土主要是在被污染的土壤中加入没有被污染的新土；换土是将以污染的土壤移去,换上未污染的新土;翻土是将污染的表土翻至下层;去表土是将污染的表土移去等。冲洗络合法是用清水冲洗被重金属污染的土壤，使重金属迁移至较深的根外层，减少作物根区重金属的离子浓度。另外，为了避免出现土壤的再次污染，可以利用一定比例的化合物进行土壤冲淋，使其能与重金属形成比较稳定的化合物，或者是利用带有阴离子的溶液，常用的是碳酸盐和磷酸盐进行，这样能收到比较好的效果，使重金属能形成多需要的沉淀。而对于低渗透性的粘土和淤泥土，我们可以用电动修复方法来完成，这样的重金属可以用到汞等。
这种工程治理的方法可以说收到的效果比较明确，而且具有较强的稳定性，但是往往实行以来会比较复杂，容易引起土壤肥力的降低。
2.农业治理方法
在治理土壤重金属污染的方法时，用到的农业治理方法一般是要改变一些耕作的管理来减轻重金属的含量和危害。这样就会对进入土壤中的有害物质有所降低。因为在污染土壤时，只要不进入食物链对人体的伤害就不会那么大。生活中我们可以利用控制土壤中的水分，来达到降低重金属污染的目的；在选择化肥时，选择最能降低土壤重金属污染的化肥，增加施加有机肥的利用，使其能够固定土壤中多种重金属以及降低土壤中重金属污染；还可以选择比较抗污染的植物并且不能在已经被污染的土壤上种植所需要的植物，以防止通过食物链的植物进入人体，对人体造成伤害。合理的利用农业生态系统工程措施,也可以保持土壤的肥力,改良和防治土壤重金属污染,提高土壤质量,并能与自然生态循环和系统协调运作。比如可以在污染区公路的两边种树、种花和种草，这样不但可以使得环境变得清新，还可以净化土壤，还可以进行农业的改良，就是在被污染的地区繁殖种子，然后在没有污染的地方种植，收获后把它们提取酒精，残渣压制纤维板,并提取糠醛,或将残渣制作沼气作能源。这种农业治理措施的比较切合实际，也比较容易实现，而且费用比较低，但是做起来的时间要求比较高，效果不会太显著。
3.物理修复
（1）电动修复
通过电流使土壤中的重金属离子(如Pb、Cd、Cr、Zn等)和无机离子以电透渗和电迁移的方式向电极运输，再集中收集处理。该方法适用于低渗透的粘土和淤泥土，可以控制污染物的流动方向。在沙土上的实验，土壤中Pb2+、Cr3+等重金属离子的除去率也可达90%以上。电动修复不搅动土层，修复时间短，是一种经济可行的原位修复技术。
（2）电热修复
利用高频电压产生的电磁波对土壤进行加热，使污染物从土壤颗粒内解吸出来，加快一些易挥发性重金属从土壤中分离，从而达到修复的目的。该技术可以修复被Hg和Se等重金属污染的土壤。
（3）土壤淋洗
利用淋洗液把土壤固相中的重金属转移到土壤液相中去，再把富含重金属的废水进一步回收处理。该技术要求寻找一种既能提取各种形态的重金属，又不破坏土壤结构的淋洗液。目前用于淋洗土壤的淋洗液，包括有机或无机酸、碱、盐和螯合剂。
4.化学修复
化学修复就是向土壤投入改良剂，将重金属吸附、氧化还原、拮抗或沉淀，降低重金属的生物有效性。常用改良剂有石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐、硅酸盐和促进还原作用的有机物质，不同改良剂对重金属的作用机理不同。化学修复简单易行，但它只改变了重金属在土壤中的存在形态，金属元素仍保留在土壤中，容易再度活化危害植物。
结 语
重金属污染土壤的治理是一个整体性的工程，需要多种治理技术。植物修复加上化学、微生物及农业生态措施，增加重金属的生物有效性，促进植物的生长和吸收，能更好地提高土壤重金属修复的效率。因此，生物修复综合技术前景广阔。
参考文献
[1]崔德杰，张玉龙.土壤重金属污染现状与修复技术研究进展[N].土壤通报，2004，35（3）
篇2
关键词 蔬菜基地；土壤；重金属污染；四川成都
中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）16-0212-03
随着城镇化的发展，城市近郊蔬菜地的土壤受到“三废”排放、城市垃圾污染、大气降尘、农药和化肥的不合理施用等因素影响，土壤重金属含量超标问题逐渐凸显[1]。近年来，人们的食品安全意识和环境保护意识得到提高，蔬菜质量和安全性越来越受到关注。因此，对城市周边的蔬菜地土壤重金属污染现状进行调查，对保障城市周边蔬菜地的食品安全有重要意义。
我国对蔬菜基地重金属污染状况的广泛研究始于21世纪初，自2004年我国实行食品质量安全市场准入制度以来，人们对食品安全更加重视。如，上海市对张江镇蔬菜基地的土壤重金属研究指出，其污染程度达到重度污染，主要污染元素为Cd、Cu、Zn、Hg，其主要原因是采用污水灌溉[2]。重庆市曾对沙坪坝区蔬菜基地的土壤进行调查，结果发现土壤污染程度为中度污染，主要重金属污染元素为Cd和Hg[3]。
有学者对成都地区几种蔬菜中重金属Hg、As、Cd、Pb的含量分析指出，Cd、Pb是成都地区蔬菜中的主要污染元素[4]，然而，其研究并未对蔬菜基地土壤中的重金属含量及其分布进行研究。因此，该文以成都市近郊——江家菜地和温江永宁镇的2个“菜篮子”基地为研究地点，通过实地采集地表土样，分别测定土壤中的重金属元素（Cd、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr）含量，阐述了2个蔬菜基地的土壤重金属污染的现状，旨在为保障成都市蔬菜基地的土壤安全和防治等提供参考依据。
1 资料与方法
1.1 研究区域范围
研究区域分别为成都市东郊锦江区江家菜地、西郊温江永宁镇2个蔬菜基地，海拔高度513～531 m。该区域位于成都平原，属亚热带湿润季风气候，夏季高温多雨，雨热同期，冬季温暖湿润，年降水量800 mm以上，作物一年两熟，土壤以紫色土为主。
1.2 样品采集
根据成都市近郊蔬菜地的分布现状，选取种植历史超过40年的蔬菜地——锦江区江家菜地和温江区永宁镇“菜篮子”2个基地作为研究对象，在2个蔬菜基地各布设4个样点，据GPS定位数据，用ArcGIS绘制了土壤采样点分布图（图1）。根据采样地实际情况采用对角线式采样法，为避免局部偶然因素，采集5个重复土样，每个样点采用5个土样等量混合。采样时，用木勺或竹刀采集植物根系土，采样深度0～20 cm。采集的土壤样品经自然风干后，剔除生物残骸、植物碎片、碎石和砾石，研磨过100目尼龙筛，用四分法取装入聚乙烯塑料袋备用。
1.3 样品分析方法
土壤pH值的测定方法采用电位测定法（PHS-2C型pH计）；土壤铅、镉的测定方法采取石墨炉原子吸收分光光度法（GB/T 17141-1997）[5]；铜、锌的测定方法采用火焰原子吸收分光光度法（GB/T 17138-1997）[6]；镍的测定方法采用火焰原子吸收分光光度法（GB/T 17139-1997）[7]；铬的测定方法采用火焰原子吸收分光光度法（GB/T 17137-1997）[8]。进行试样分析时所用的试剂均为分析纯，所用的水均为去离子水。
1.4 评价方法
1.5 评价标准
该文土壤污染物的评价标准依据《国家土壤环境质量标准（GB15618-1995）》中的2级标准，具体如表1所示；土壤综合评价分级标准依据《绿色食品产地环境质量状况评价纲要》中的分级标准[10]。根据中国绿色食品发展中心《绿色食品产地环境质量状况评价纲要》（试行）（1994 年）的规定，将土壤的污染情况划分为5个等级，污染等级划分标准如表2所示。
2 结果与分析
2.1 土样的pH值和重金属测定结果
江家菜地和温江区永宁镇2个样地的土壤pH值的分布情况如图2所示。可以看出，在8个采样点中，有7个采样点的土壤pH值均小于7.0，呈酸性；只有Y4采样点的pH值大于7.0，为7.03，呈弱碱性。总体而言，采样点的土壤呈酸性。
各样点重金属含量测定结果如表3所示。可以看出，江家菜地和温江区永宁镇2个样地Cd含量的均值分别为0.24、0.23 mg/kg；Pb含量的均值分别为30.36、29.69 mg/kg；Cu含量的均值分别为40.01、38.91 mg/kg；Ni含量的均值分别为64.87、64.98 mg/kg；Cr含量的均值分别为39.14、40.56 mg/kg。由此可以看出，两地的Cd、Pb、Cu、Ni、Cr含量差别很小。而Zn含量的均值分别为85.62、129.31 mg/kg，温江区永宁镇Zn含量明显高于锦江区江家菜地，高出43.69 mg/kg，但仍属于正常范围。
由图3可以看出，与各重金属标准含量相比，2个样地土壤中Cd、Pb、Cu、Zn、Cr的含量均没有超过标准值（GB15618-1995），属于正常范围。而2个蔬菜基地的Ni元素明显高出标准值24 mg/kg左右。
2.2 评价结果
2.2.1 单项污染指数评价。土壤重金属的单项污染指数和评价结果如表4、图4所示。可以看出，江家菜地和永宁镇蔬菜基地的Cd、Pb、Cu、Zn、Cr的污染指数均小于1，这说明两地Cd、Pb、Cu、Zn、Cr的含量均未超标。而两地Ni的污染指数均为1.62，大于1，可见江家菜地和永宁镇蔬菜基地都存在镍污染。
2.2.2 综合污染指数评价。由于仅使用单因子评价不能反映整体的污染情况，综合污染评价采用兼顾了多种污染物的水平和某一种污染物的污染严重程度，能够综合地反映污物状况。从表4可以看出，江家菜地、温江区永宁镇的综合污染指数分别为1.24、1.25，根据土壤综合评价分级标准可以判断两地的污染等级为3级，均受到轻度的重金属污染。
3 结论与讨论
3.1 结论
成都市近郊江家菜地和永宁镇2个蔬菜基地土壤中重金属污染为轻度污染，污染等级为3级。其中，Ni含量超标，为污染下限值的130%；其余5种金属Cd、Pb、Cu、Zn、Cr的含量均未超标。
单项污染指数结果表明：土壤中Ni含量超标，单项污染指数达到1.62。其中，Cd、Cu含量虽然未超标（仅为污染下限值的80%），但超出四川省紫色土的背景值含量（紫色土的范围为7～54 mg/kg，平均值为23 mg/kg）[11]；而Pb含量均占污染下限标准值的12%；土壤中Zn元素含量，江家菜地的土壤Zn含量是污染标准值的43%，低于紫色土的背景值含量（紫色土的范围为48～131 mg/kg，平均值为109 mg/kg[11]），温江区永宁镇的Zn含量占污染下限值的65%，高于紫色土的背景值含量；土壤中Cr含量仅为污染下限值的25%。
综合污染指数表明：江家菜地和温江区永宁镇的重金属污染等级均达到3级，污染指数分别为1.24、1.25，Ni元素是污染元素，土壤污染程度属于轻度污染，作物开始受污染。
3.2 讨论
成都市某些蔬菜地的土壤虽然也受到重金属污染，但是与上海市、重庆市的一些蔬菜地土壤污染程度相比，成都市的蔬菜基地的土壤污染程度较轻且污染元素为单一的Ni。
上海市张江镇受污染的蔬菜基地，67%的土壤达到重度污染、33%为中度污染，污染元素为Cd、Cu、Zn、Hg 4种重金属元素；其污染途径可能与含Hg农药、含Cd的渣肥施用、污水大面积灌溉、化工污染物扩散以及采用黄浦江底泥作为耕作土壤有关。对于重庆市沙坪坝区受污染的土壤而言，污染程度属于中度污染，污染元素为Cd和Hg；污染途径与施用含Hg农药和含Cd的渣肥、污水灌溉和大气粉尘相关。
目前，虽然有研究指出土壤中Ni含量的多少主要受成土母质的影响，且与土壤粘粒、阳离子交换量等相关[12]。但对于成都市受Ni元素污染的土壤，其污染原因尚不明确，还需要做进一步研究，以便从源头上控制土壤中Ni元素污染。
4 参考文献
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[3] 李其林，黄昀.重庆市近郊区蔬菜地土壤重金属含量变化及污染情况[J].土壤通报，2002，33（2）：158-160.
[4] 罗晓梅，张义蓉，杨定清. 成都地区蔬菜中重金属污染分析与评价[J].四川环境，2003，22（2）：49-51.
[5] 国家环境保护局.GB/T 17141-1997土壤环境质量标准[S].北京：中国标准出版社，1997：93-96.
[6] 国家环境保护局.GB/T 17138-1997土壤环境质量标准[S].北京：中国标准出版社，1997：101-107.
[7] GB/T 17139-1997土壤质量镍的测定火焰原子吸收分光光度法[S].北京：中国标准出版社，1997.
[8] 国家环境保护局.GB/T 17137-1997土壤环境质量标准[S].北京：中国标准出版社，1997：97-100.
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[10] 国家环境保护总局.GB15618-1995土壤环境质量标准[S].北京：中国标准出版社，1997.
篇3
关键词：滨海新区；重金属；土壤污染；综合评价
中图分类号：X53 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.05.013
土壤环境的安全问题是农业生态环境安全的核心，土壤污染与防治已成为环境科学和土壤科学共同关注的热点[1]。土壤重金属污染具有潜伏性、滞留时间长、移动性差等特点，从遭受污染到产生后果有一个逐步积累的过程，因此，对于土壤重金属污染的监测已成为农业环境保护的重要内容之一。分析监测土壤重金属元素的含量变化和分布特征，可为调控土壤重金属的活性与毒性、制定合理的控制标准及选择修复技术提供必要的理论依据[2-4]。天津市滨海新区原来是农业区，自20世纪80年代以来，郊区开始出现较大规模的企业，其产生的废水、固体废弃物数量明显增加，污水排放及工业固体废弃物的扩散，导致水环境不断恶化。地下水污染、污水灌溉及碱渣扩散也使得污染物直接或间接进入土壤，影响到土壤环境质量，成为该地区土壤污染的主要原因之一[5-7]。近年来，随着滨海新区的快速发展，土地利用转型使得原有的土壤污染压力得到一定的缓解，但现有的基本农田中依旧存在污染的风险。因而，系统地开展农田重金属污染状况的调查具有重要的理论和实际意义。目前，在滨海新区的环境监测部门中，针对大气、水体和固废的监测已积累了丰富的资料，而对于土壤污染的数据还相对较少。所以，适时地补充该地区土壤中污染物含量与分布的信息显得十分必要。本研究以滨海新区现有的部分基本农田、果园、菜地和湿地土壤为研究对象，拟通过分析土壤中重金属含量，了解其主要污染物的分布特征，以期为正确认识该地区的土壤环境现状提供必要的科学依据。
1 材料和方法
1.1 样品采集
按照土壤的利用现状选择了农田、蔬菜地、果园及湿地4种类型的土壤。土样采集于2009年8月，采样点分布如图1所示。采集0～20 cm的表层土壤样品，自然风干后磨细，过0.25 mm土壤筛。土壤理化性质参见文献[8-10]。不同土壤样品的pH值分布为：农田土壤中6.5～7.5之间和>7.5的样品各占50%；菜地土壤均为6.5～7.5之间；果园土壤均>7.5；湿地土壤90%为6.5～7.5之间，10%为>7.5，并以此作为选择土壤环境质量评价标准的依据。
1.2 测定方法
土壤中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、As、Hg、Cr、Ni全量的分析测定按照《土壤环境质量标准》（GB l5618―1995）[11]和《土壤环境监测技术规范》（HJ/T 166―2004）[12]规定的步骤进行。所用试剂均为优级纯或分析纯。土壤中铜、锌、镍、铅、镉、铬采用盐酸―硝酸―氢氟酸―高氯酸体系消解，原子吸收及分光光度法测定；土壤总砷和汞采用硝酸―高氯酸消解，原子荧光光度法。
1.3 土壤污染评价因子及方法
研究区土壤为城郊土壤，根据国家标准《农产品安全质量：无公害蔬菜产地环境要求》（GB/T 18407.1―2001）[13]、土壤环境质量标准（GB 15618―1995）[11]，选取国标中的8种元素（Cu，Zn，Pb，Cd，As，Hg，Cr和Ni）作为评价因子。评价方法采用单项污染指数和Nemerow综合污染指数法[14]。依据土壤样本pH值测定结果，标准限值采用土壤二级指标中相应的pH值要求（pH 6.5～7.5及>7.5的数值），农田和蔬菜地以农田的标准比对，果园土壤采用对应的果园标准，湿地土壤采用国家标准中相近的稻田土壤标准进行比较。土壤污染等级划分参照夏家淇[15]及姜芝萍[16]报道的方法。
2 结果与分析
2.1 不同土地利用方式土壤重金属分布特征
天津市滨海新区不同利用状况下土壤中8种元素含量测定结果如表1所示。由表1可以看出，研究区域内土壤重金属含量较天津土壤重金属背景值[17]有明显的增加，Cu、Zn、Pb、As、Hg、Ni的测定平均值分别为背景值的2.19，2.30，2.39，1.66，12.46，2.47倍，Hg的增加量最大；Cd和Cr为背景值的0.87和0.99倍，与背景值相当。
2.1.1 土壤中Cu含量变化 在4种土地利用类型中，农田土壤中铜含量的平均值达到50.10 mg・kg-1，菜园土壤中为58.59 mg・kg-1，果园土壤中为71.33 mg・kg-1，湿地土壤中为53.90 mg・kg-1。不同土地利用方式的土壤Cu含量变化如图2所示。由图2可以看出，农田和湿地土壤中不同采样点之间差异较大，而在蔬菜地之间差异较小，果园土壤中总体上大于其他类型的土壤。湿地中的S19样点含量最高，达到128.83 mg・kg-1，这与其处于碱渣堆附近的位置有关。农田采样点中的S5～S7和湿地中的S25及S26的铜含量相对较低。
2.1.2 不同土地利用方式土壤Zn含量变化 不同利用类型土壤中，农田土壤中锌含量的平均值达到104.3 mg・kg-1，菜园土壤中为160.1 mg・kg-1，果园土壤中为127.0 mg・kg-1，湿地土壤中为156.6 mg・kg-1。不同土地利用方式的土壤锌含量变化如图3所示。由图3可以看出，农田中除S3和S4样点含量较高外，其他样点集中在80 mg・kg-1上下；5个菜地土样的总体含量较高，含量分布在142.87～182.26 mg・kg-1之间；2个果园土壤中锌含量分别为109.5～144.5 mg・kg-1，显著低于菜园土壤中的含量；10个湿地土壤中含量差异较大，含量在106.1～247.4 mg・kg-1之间，其中S19样点的含量最高。
2.1.3 不同土地利用方式土壤Pb含量 不同土地利用方式的土壤铅含量变化如图4所示。由图4可以看出，农田土壤中的平均值达到29.71 mg・kg-1，但S3和S4样点的含量显著高于于其他样点；菜园土壤中平均为49.23 mg・kg-1，各采样点的铅含量在40.15～53.74 mg・kg-1之间，总体上含量较高；果园土壤中为35.14 mg・kg-1，尽管2个样点分布在海河南北，但二者之间差别较小；湿地土壤中平均为44.01 mg・kg-1，除S17和S19样点的铅含量达到73.84和85.67 mg・kg-1外，其他点的含量均在20.08～49.35 mg・kg-1之间。
2.1.4 不同土地利用方式土壤Cd含量 不同土地利用方式中土壤镉含量变化如图5所示。由图5可以看出，农田土壤中的平均值达到0.086 mg・kg-1，菜园土壤中为0.325 mg・kg-1，果园土壤中为0.131 mg・kg-1，湿地土壤中为0.137 mg・kg-1。在全部25个采样点中，镉含量在0.060～0.336 mg・kg-1之间，平均值为0.139 mg・kg-1，低于天津市土壤镉背景值（0.16 mg・kg-1）。农田土壤的含量均较低，菜园土壤中有4个样点超出背景值且含量较高（在0.228～0.303 mg・kg-1之间）、果园和湿地土壤中，除S19样点含量较高外（0.336 mg・kg-1），其他样点均低于土壤背景值。
2.1.5 不同土地利用方式土壤As含量 不同土地利用方式的土壤砷含量变化如图6所示。在4种土地利用类型中，农田土壤中的砷含量平均值为14.97 mg・kg-1，菜园土壤为15.92 mg・kg-1，果园土壤为13.54 mg・kg-1，湿地土壤的砷含量最高，达到18.36 mg・kg-1，但除S19样点含量较高（31.51 mg・kg-1）外，其他样点在11.71～20.51 mg・kg-1之间。总体上看，土壤砷含量分布比较均匀，但超出了土壤背景值。
2.1.6 不同土地利用方式土壤Hg含量 不同土地利用方式的土壤汞含量变化如图7所示。在4种土地利用类型中，农田土壤中Hg含量平均值为0.360 mg・kg-1，菜园土壤的砷含量为0.707 mg・kg-1，果园土壤为0.271 mg・kg-1，湿地土壤的砷含量最高，达到0.768 mg・kg-1。由图7可以看出，农田超出背景值的有3个样点，菜园和果园中超出背景值的有4个样点，而在湿地土壤中，90%的样点超出背景值，表明湿地土壤中汞的累积比较显著。
2.1.7 不同土地利用方式土壤Cr含量 不同土地利用方式的土壤铬含量变化如图8所示。4种不同土地利用类型中，菜园土壤中铬的平均浓度最高，达到75.26 mg・kg-1，其次为农田73.24 mg・kg-1，果园土壤中为71.06 mg・kg-1， 湿地土壤中为69.22 mg・kg-1。在25个样点中铬含量超出背景值的点占38.5%，但总体的平均值为71.86 mg・kg-1，低于背景值72.65 mg・kg-1，不同样点之间的Cr含量分布比较均匀。
2.1.8 不同土地利用方式土壤Ni含量 不同土地利用方式的土壤镍含量变化如图9所示。4种土地利用类型中，菜地土壤的镍含量平均浓度达到最高76.10 mg・kg-1，其次为湿地土壤71.90 mg・kg-1，农田和果园土壤含量分别为59.36 mg・kg-1和50.28 mg・kg-1。与天津市土壤背景值比较，在供试的25个土样中Ni含量均远远超出背景值，反映出土壤Ni含量的变化是影响该区土壤环境质量的要素之一。与其他元素类似，在农田中的S3～S4样点、菜地中的S10～S13样点及湿地中的S17～S25样点检出的Ni含量显著高于其他样点，反映出其污染途径具有相似性。
2.2 土壤环境质量状况评价
以国家土壤环境质量标准为基础，通过计算单项污染指数和Nemerow综合污染指数，得出滨海新区不同土地利用方式下不同重金属对土壤环境质量的影响现状（表2）。依据土壤样本pH值测定结果，标准限值采用土壤二级指标值，农田和蔬菜地以农田的标准比对，果园土壤采用对应的果园标准，湿地土壤采用国家标准中相近的稻田土壤标准进行比较。
从单项污染指数来看，采样区的25个土壤样本中Cu、Zn、Pb及Cr的Pi值均小于1，表现为清洁；除湿地土壤中S19样品外，Cd和As在其他24个样本中也达到清洁水平。样品S19的PCd和PAs分别为1.121及1.260，属于轻度污染，这与该采样点位于过去的晒盐场地附近有关。Hg和Ni是该地区污染率较高的元素，在25个样本中有16个达到轻度以上的污染水平，污染率均为64%，其中S19的Hg污染达到中度污染水平，表明该地区的Hg和Ni存在较大的污染风险，并且Hg和Ni的污染分布具有同步性。从不同利用类型土壤中的分布来看，农田的轻度污染率为37.5%，蔬菜地为80%，果园属于清洁，湿地土壤中为90%。分析其污染的原因，Hg和Ni污染与该地区污水中Hg和Ni排放有密切关系。湿地土壤主要分布在盐场、河口区域，排污河及海河水质污染是导致超标的主要原因。蔬菜地灌溉量大，灌溉水污染可导致土壤中累积量增大。从样点分布看，农田中的S3和S4、菜地中的S10～S13均分布在海河附近，所以存在较大的污染风险。
从综合污染指数看，25个样本中8%属于轻度污染，包括菜园土壤S10和湿地土壤S19；综合指数超过警戒级阈值（>0.7）的样本数占52%，包括了农田中的S3和S4样本，菜地土壤中的S11～S13，湿地土壤中的S17、S20～S26样本；样本中达到安全级别的占40%，以农田和果园土壤为主。
3 结论与讨论
土壤重金属的来源受成土母质、气候、人类活动等多种因素的影响，不同地区、不同种类的土壤、特别是人类活动较为频繁、容易受到扰动和污染的各种农用土地[18]。在针对土壤环境问题的研究和管理过程中，我国相继公布了土壤元素背景值和土壤环境质量标准，确定了Cu、Zn、Pb、Cd、As、Hg、Cr及Ni等8种重金属和类金属元素的含量限值，为土壤污染评估提供了必要的判别参考依据。由试验结果可知，除Cd和Cr外，其他元素的平均值均超出公布的天津市土壤元素背景值，其原因一方面与这些元素在土壤中的现存浓度或许较30年前有所增加有关，另一方面也与当年背景值测定时选取的采样地点和土壤类型有关。本研究主要是以滨海新区的土壤为研究对象，而背景值可能包括天津市较大的土壤范围，其土壤类型会有一定差别，因此，利用背景值仅仅是一种评估污染状况时的参考，而更主要的是以国家土壤环境质量标准为依据。
在监测的数据中，滨海新区不同类型土壤中Hg和Ni存在较大的污染风险，在25个样本中的污染率均为64%，污染分布具有同步性，并且主要分布在菜地和湿地土壤中。这一现象或许与人为活动导致的水污染有一定关系。在滨海新区特定的土壤环境下，其土壤以砂质为主，土层薄，导致水与土壤交换过程加剧，海河水系带入的污染物及过去晒盐过程引起的水与土壤中物质交换增加也许是其土壤中Hg和Ni元素积累量变化的重要原因。同时土地利用类型对土壤重金属含量分布的影响具有一定差异，农田的轻度污染率为37.5%，蔬菜地为80%，果园属于清洁，湿地土壤中为90%。综合污染指数评价的结果表明，25个样本中8%属于轻度污染，超过警戒级阈值的样本数占52%，达到安全级别的样本占40%。总体上表现为农田和果园土壤比较清洁，而蔬菜地和湿地土壤中存在一定的污染风险。
关于土壤污染状况的评估问题，目前学者们也有新的认识和共识，污染物在土壤中的含量（总量）高低不仅仅是判别土壤是否被污染的唯一依据，而要结合污染物受体是否产生危害及危害性的大小进行全面评估[19-20]。生物是土壤中的主要受体，污染物是否对生物产生毒害效应也需要结合土壤中污染物的存在形态、生物的蓄积量和毒性表现形式等多方面因素综合评判[21-22]。因此，监测土壤中重金属的现存量对于评价土壤可能存在的环境污染风险具有一定的意义。依据土壤环境质量标准的限值可知，其超标量越大则污染的风险亦越大。
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篇4
关键词：土壤污染；重金属；蔬菜基地
收稿日期：2011-05-20
基金项目：国家自然科学基金项目（编号：40963001）资助
作者简介：金联平（1985―），男,安徽颍上人,硕士研究生,主要从事热带海岛地表过程与环境评价的学习与研究。
中图分类号：X852
文献标识码：A
文章编号：1674-9944（2011）06-0001-02
1 引言
重金属是指密度4.0以上的约60种元素或密度在5.0以上的45 种元素。As 和Se是非金属,但是它们的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷和硒列入重金属污染物范围内［1］。重金属污染已成为全世界人们极为关注的焦点之一。随着全球经济化的迅速发展,重金属的污染物通过各种途径进入土壤,造成土壤严重污染。重金属在土壤中的高富集直接影响农作物的产量并使其品质下降［2］，并可通过食物链危害人类的健康; 也可导致大气和水环境质量的进一步恶化; 即使重金属富集程度不高,亦可能阻碍土壤中微生物群体的多样性和活力,从而严重影响作为营养循环和持续农业基础的土壤的生物量和肥力［3］。蔬菜基地的健康发展关系着人们的饮食安全和我国蔬菜的正常出口,因此治理蔬菜基地土壤重金属污染具有重要的理论意义和现实意义。
2 蔬菜基地土壤重金属污染物来源
土壤中重金属元素的来源主要有两种方式：自然因素来源,主要受成土母质和成土过程对土壤重金属含量的影响；受人为因素的影响,在各种人为因素中,则主要包括工业、农业和交通等来源引起的土壤重金属污染。
2.1 大气降尘污染
大气中的有害气体主要是由工厂排出的有毒废气,因其成分复杂,迁移扩散污染面大,长期对土壤造成严重污染。工业废气的污染大致分为两类，气体污染,如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳氢化合物等; 气溶胶污染,如工业粉尘、烟尘等固体粒子及烟雾、雾气等液体粒子,它们通过沉降或降水进入土壤,造成污染［4］。公路、铁路两侧农田土壤中的重金属污染主要是以Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu 的污染为主,它们来自于含铅汽油的燃烧,汽车轮胎磨损产生的含Zn 粉尘等,汽油中添加的抗暴剂烷基铅会随着汽车尾气污染公路两侧100m范围内的土壤［5］。
2.2 农药、化肥等农用物资的不合理使用
农药能防治病、虫、草害,如果使用得当,可保证作物的增产,但它是一类危害性很大的土壤污染物,施用不当,会引起土壤污染。施用化肥是农业增产的重要措施,但不合理的使用,也会引起土壤污染［6］。长期大量使用氮肥,会破坏土壤结构,造成土壤板结,生物学性质恶化,影响农作物的产量和质量。
2.3 固体废物对土壤的污染
工业废物和城市垃圾是土壤的固体污染物。例如,各种农用塑料薄膜作为大棚、地膜覆盖物被广泛使用,如果管理、回收不善,大量残膜碎片散落田间,会造成蔬菜基地“白色污染”。还有一些固体废弃物被直接或通过加工作为肥料施入农田,造成土壤重金属污染,如磷钢渣作为磷源施入农田时,土壤中发现有Cr 的累积［7］。
2.4 污水灌溉和污泥施肥
污水中的重金属随着污水灌溉进入农田后以不同的方式被土壤截留固定从而引起污染。污泥中含有大量的有机质和N、P、K等营养元素,但同时也含有大量的重金属,随着大量的污泥进入农田,农田中的重金属的含量在不断增高,导致农作物中的重金属残留过多,如施用污泥和污水是造成蔬菜重金属残留的一个主要原因［8］。
3 蔬菜基地土壤重金属污染的特点
3.1 潜伏性和滞后性
重金属在土壤中不易随水淋溶,不能被微生物分解,具有明显的生物富集作用,重金属主要通过对作物的产量和品质的影响来表现其危害。因此,土壤污染具有较长潜伏期。由于土壤、污染物及地域的复杂性,土壤一旦受到污染,其治理不仅见效慢、费用高,而且受到多种因素的制约［9］。
3.2 单向性和难治理性
进入土壤中的重金属不能被微生物降解,易积累,所以一旦土壤被重金属污染,很难恢复。某些被重金属污染的土壤可能要100～200年时间才能够恢复,因此土壤的重金属污染一旦发生通常很难治理,而且其治理成本较高、治理周期较长。
3.3 间接性和综合性
土壤重金属对人的危害主要是通过食物链或者渗滤进入地下水体实现的。在生态环境中,往往是多种重金属污染同时发生,形成复合污染,且污染强度显示出放大性［10］。
4 蔬菜基地土壤重金属污染的危害
4.1 直接危害农产品的产量和质量,造成经济损失
土壤重金属污染物直接危害农作物的正常生长和发育,导致产量下降,品质降低［11］,造成经济损失。中国每年因重金属污染导致的粮食减产超过1 000万t,被重金属污染的粮食多达1 200万t,合计经济损失至少200亿元［12］。加入WTO之后,农产品的重金属超标问题对我国农业冲击更大。
4.2 威胁生态环境安全与人类的生存健康
土壤一旦被重金属污染后,其危害性远远大于大气和水体的污染。有研究表明,重金属污染能明显影响土壤微生物群落,降低土壤微生物量和活性细菌量,对土壤重金属综合污染指数的相关分析表明,在土壤综合污染较轻的情况下,土壤微生物多样性较高,随着重金属综合污染指数的增加,微生物多样性呈指数式迅速下降［13］。土壤重金属污染使污染物在植物、蔬菜、水果等食物中Cd、Pb、Cr 、As 等重金属含量超标或接近临界值,从而使重金属通过食物链富集到动物和人体,最终危害人类健康［14］。
5 蔬菜基地土壤重金属污染的治理
由于农田土壤重金属污染的特点,其治理应立足于“防重于治”的基本方针［15］,坚持“预防为主、防治结合、综合治理”。对未被污染的土壤采取预防措施,要控制或消除污染源；对已经污染的土壤则要采取积极治理措施,将污染控制在最低限度。目前,大多数治理方法尚处于探索阶段,治理方法各有利弊［16］。
5.1 控制污染源,减少污染的排放
控制污染源,即控制进入农田土壤中的污染物的数量和速度,使其在土体中缓慢地自然降解,而不致迅速而大量地进入农田,超过土壤的承受能力,引起土壤污染［17，18］。严格做好蔬菜基地的规划,做到土壤的合理安全有效利用,按规划的目标实施,防患于未然。合理使用化肥、农药,重视开发高效低毒低残留的化肥、农药。
5.2 修复被重金属污染的蔬菜基地土壤
修复措施主要包括客土、换土和深耕翻土等。通过客土、换土和深耕翻土与污土混合,可以降低土壤中重金属的含量,减少重金属对土壤植物系统产生的毒害,从而使农产品达到食品卫生标准［19］。对土壤重金属污染严重的地段,依靠切断污染源的方法则往往很难恢复,有时要靠深耕客土、淋洗土壤等方法才能解决问题。另外开展植物修复技术的研究及培养抗性微生物等。其他治理技术见效较慢、成本较高、治理周期较长。
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篇5
摘要：本文综述了蔬菜重金属的污染现状、重金属污染的危害、 蔬菜对重金属的富集规律，分析了蔬菜和土壤中重金属含量之间的关系，最后根据菜对重金属的吸收和积累能力的差异提出了对土地的合理利用。
关键词：蔬菜富集重金属污染
导言
蔬菜是人们日常饮食中必不可少的食物,可提供人体所必需的多种维生素和矿物质,也是十分重要的经济作物，随着现代工业的发展，环境污染加剧，含重金属的农药、除草剂、化肥的不合理使用，含重金属废水的污灌等农业措施，重金属对土壤和农作物的污染问题越来越突出。土壤、水体一旦被重金属污染，不仅对植物生长和发育产生直接影响，而且重金属在植物根、茎、叶及籽粒中的大量积累会通过食物链进人人体，危及人类健康。因此，全面、系统的了解蔬菜重金属的污染现状以及不同种类蔬菜对重金属吸收的的差异，合理进行蔬菜的生产布局，掌握降低和控制蔬菜重金属污染的对策，不仅对蔬菜生产的持续发展具有积极的指导意义，而且对保障食品安全具有广泛的现实意义，还能指导人们科学的合理地食用蔬菜。
1、蔬菜重金属污染现状
据估测，目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近2000万hm3，约占耕地总面积的1／51，每年因土壤污染而减产粮食1000万吨，另外还有1200万吨粮食，其污染物超标，两者的直接经济损失达200多亿元。
我国的各大中城市如北京、上海、杭州、天津、等都曾较为系统地对郊区菜园土壤、蔬菜中重金属污染状况做过调查，基本摸清了蔬菜重金属的污染现状。
北京市污水灌溉影响的耕地面积为80万公顷，占北京市耕地面积的23％，其中有70％~80％受到轻度污染，5％~10%受到中度污染；20世纪90年代对上海市蔬菜的研究结果表明，上海市蔬菜受到重金属的污染，尤以镉和铅污染为甚，超标率分别为13.29％和12.0％。在天津市郊检测的大白菜、荠菜、水萝卜、小白菜4种蔬菜36个样品中，重金属的检出率为100％，镉超标40％。2002年魏秀国等调查了广州市蔬菜地的重金属污染情况，结果表明，蔬菜的铅污染比较普遍，但就污染程度而言，镉污染最为严重，其次为砷、汞。总的来看，根据中国的蔬菜食品卫生标准，我国主要大、中城市郊区的蔬菜都已受到一定程度的重金属污染。尽管各城市采用的评价标准不一，但是重金属元素在蔬菜中的积累明显，部分已达较高的残留水平，有的甚至已超过食品卫生标准。
2、重金属污染的危害
1）重金属对植物生物膜伤害机理
重金属是脂质过氧化诱导剂,当重金属处理植物时,细胞内自由基的产生和清除之间的平衡受到破坏,导致大量的活性氧自由基产生,自由基引发膜中不饱和脂肪酸产生过氧化反应,破坏膜的结构和功能。
2）重金属对植物生长代谢的影响
虽然有些重金属是植物生长必需元素，在一定浓度范围内可促进植物的生长发育，但所有重金属在较高浓度时对植物都会产生毒害作用。重金属毒害造成氧化胁迫、叶绿素和糖及蛋白质合成受阻、养分失调，引起光合强度和呼吸强度下降、碳水化合物代谢失调及其它一系列生理代谢紊乱，阻碍植物根系生长．影响种子萌发以及植株生长，最终导致生长量和产量的下降。
3、蔬菜重金属富集规律
1）蔬菜重金属富集系数
蔬菜中对土壤重金属元素的吸收是有选择性的，蔬菜种类不同其吸收各种重金元素的量与土壤中该元素的存在量是不一致的。因此可以用富集系数来衡量蔬菜吸收和富集土壤重金属元素的能力。所谓富集系数是指：蔬菜可食部位中某污染物含量占土壤中该污染物含量的百分率。富集系数愈大，表明蔬菜愈易从土壤中吸收该元素，也表明重金属的活动性强。
2）蔬菜不同品种间吸收积累重金属的差异
同一种蔬菜的不同基因型对重金属的吸收积累也存在差异。McLaughlin等发现不同品种马铃薯块茎的镉浓度相差 2~3倍。Michalik，B等(1995)的研究发现，胡萝卜肉质根吸收重金属存在基因型差异。他们把4个变种的胡萝卜播种在3个不同程度重金属污染的地方，发现无论在何处，变种“Kama”肉质根中的Ph、Ni、Cr、Cu、Mn等重金属含量为最高。
3）蔬菜不同部位重金属累积差异
蔬菜从土壤中吸收的重金属在其体内的分布并不均匀，蔬菜不同的器官组织对重金属的富集能力是有差异的。
叶菜类蔬菜各部位重金属含量普遍为：茎，叶
4、蔬菜和土壤中重金属含量之间的关系
植物从土壤中吸收重金属的量和土壤中重金属的总量有一定关系，土壤中重金属含量是造成蔬菜重金属污染的主要因素。但士壤重金属总量并不是植物吸收程度的一个可靠指标。有研究表明，植物体内铬的累积量与土壤总铬量往往并不具有明显正相关。由于土壤组成的复杂性和土壤理化性状(pH，Eh等)的可变性，造成了重金属在土壤环境中形态的复杂和多样性。重金属的存在形态才是决定其危害的关键因素。研究表明，重金属在土壤环境中的存在形态分为水溶态、交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、沉淀念，有机结合态和残渣态七种形态。这七种不同赋存形态的重金属，其生理活性和毒性均有差异。其中水溶态、交换态的活性、毒性最大，残留态的活性、毒性最小，其它态的活性、毒性居中。
5、合理利用蔬菜对重金属的富集规律
根据不同蔬菜对不同重金属具有不同的富集特性，重金属元素在不同种类的蔬菜中累积量不同，叶菜类富集量最高，根茎类次之，瓜果类最低。针对菜地重金属污染状况选择相应种植模式和蔬菜品种，对一些易受污染的根茎类和叶菜类蔬菜，如莴苣、葱、青菜、生菜等，可安排在土壤质量较好的地区种植；而西红柿、刀豆等瓜果类蔬菜，其抗污染性能较强，可在轻度或中度污染的土壤中种植，在铬高污染区尽量避开种植叶菜，可选择种植瓜果类蔬菜；对污染较重的土壤，应改为绿化用地或建筑用地,汪雅各等人在上海宝山区进行蔬菜重金属的富集轮作试验，他们根据各种蔬菜的重金属富集率强弱不一的特点，合理安排蔬菜轮作茬口。结果表明低富集轮作与普通轮作相比，可使污染田块的蔬菜镉含量降低50％～80％，有明显减少镉进入食物链的效果，而且还可明显提高蔬菜产量和产值。
参考文献:
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篇6
【关键词】农业 土壤重金属污染 治理措施
引言：污染问题是各国经济发展中都要面临的难题。近些年，随着我国工业化进程的加快，使得土壤重金属污染日益加剧，许多耕地因重金属污染受到破坏，这使得我国耕地面积大幅度减少。想要使农作物正常生长就要保障土壤正常状态，土壤影响着农产品质量，若土壤受到重金属污染，不仅农产品会受到污染，这些被污染的农产品更会影响人们身体健康，土壤重金属污染治理具有重要意义。
一、重金属污染的概念
重金属是指比重大于5的金属，重金属在人体中累积达到一定程度，会造成慢性中毒。对环境造成污染的重金属包括：汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素。重金属不能被生物降解，被重金属污染的食物进入人体后，重金属在体内沉淀，便很难排除体外，还会与体内蛋白质及酶发生强烈作用，使之失去活性，重金属对人体危害非常大[1]。铬会造成四肢麻木，精神异常；锡进入身体凝结成块后，甚至会致人死亡；钒会对人的内脏造成破坏。采矿、废弃排放、工业排放、污水排放等会造成重金属污染，导致环境质量恶化。日本就曾经因汞污染引发水俣病，造成许多婴儿中枢神经造成破坏。近些年，随着我国工业化进程的不断加快，重金属污染问题日益严重，已开始严重影响人们身体健康，全国各地都因重金属污染出现了癌症村，我国必须对重金属污染提高重视。
二、土壤重金属污染
我国经济发展中面临着严重的重金属污染，其中土壤重金属污染尤为突出，几乎全国各地多处耕地存在重金属污染问题，土壤重金属污染已成为“公害”[2]。目前我国土壤重金属污染主要污染物有：汞、镉、铅、铬、砷等生物毒性重金属元素，以及有毒元素锌、铜、镍等。这些主要重金属污染元素多来自：农药、废水、污泥和大气沉降等方面。如，砷就经常被作为除草剂、杀虫剂等农药，大量农药使用后便很容易造成砷污染；汞则来自含汞废水。汞、砷都能减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，影响氮素供应。土壤中镉含量超标时，作物叶绿素结构将受到破坏，吸收水、阳光的能力大幅度下降，农作物生长、发育、产量、品质都将受到影响。土壤中铅超标时，植物光合能力、氧化能力、代谢强度都将被降低，作物成活率会大大被降低。重金属有着移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解等特性。农作物生长在被污染的土壤中被人类食用，这些重金属将直接作用于人体，在身体里沉淀。如，镉污染土壤环境中的作物被人类食用后，将引发高血压、肾功能失调、心脑血管等疾病。汞则会沉入肝脏，破坏神经系统和大脑[3]。土壤重金属污染已严重威胁了人类生存与发展，加强土壤重金属土壤治理势在必行。
三、土壤重金属污染治理措施
通过前文分析，不难看出土壤重金属污染的危害性，土壤重金属污染已成为了制约我国农业发展的主要原因。我国必须提高对土壤重金属污染的重视，加强治理，采用相应治理措施。下面通过几点来土壤重金属治理措施：
（一）化学治理措施
化学治理措施见效快，简单易行，操作简单，效果明显，但若操作不当极有可能造成化学污染。化学治理措施是通过向土壤中投入化学改良剂的方式，来达到降低土壤中重金属含量的目的。不同化学改良剂，效果有所不同，针对污染情况也不同。其原理是将重金属吸附、氧化还原。常用化学改良剂有：磷酸盐、硅酸盐、碳酸钙、沸石等。在实施中为了避免对土壤造成二次污染，一定要控制好改良剂用量。
（二）生物治理措施
生物治理措施易于操作，效果好，且不会造成二次污染，这种方式是通过生物削弱、净化土壤，来降低土壤重金属含量。例如，利用自然界原有植物或人工培育植物，通过植物吸收方式解决重金属污染。目前已经发现能够吸收重金属的植物多达七百余种。这些重金属元素被植物吸收后，将被转化为气态物质，挥发到空气中；除植物外，微生物也能够降低土壤重金属含量，改善土壤微环境。微生物治理技术主要是应用：动胶菌、蓝细菌、藻菌、原菌、硫酸菌等，通过胞外聚合物与重金属离子结合成络合物，达到降低重金属含量和重金属毒性的目的。
（三）农业治理措施
农业治理指的是通过改变耕作管理制度的方式，降低土壤重金属污染。该措施实施中要因地制宜，科学结合当地农业发展实际情况。农业治理措施主要有：控制土壤水分调节土壤氧化还原电位，降低重金属污染。另外，还可通过肥料选择和控制的方式，减少化肥应用，增施有机肥，降低化肥对土壤造成的重金属污染。此外，种作物选择时应选择具有抗污染的植物，避免重金属进入食物链。镉污染土壤环境中可种芝麻，实践证明种植五年芝麻后，土壤镉含量降低百分之三十四左右，不同植物对改善不同污染有着很好的效果，做好作物选择至关重要。
四、结束语
农业是国家经济发展建设的基础，而农业的基础是土壤，离开土壤农业发展无从谈起。土壤重金属污染现如今已严重影响到了农业发展，威胁到了人们身体健康，加强土壤重金属治理势在必行。
参考文献：
[1]徐梅玉.我国耕地土壤污染解决中机械保护性耕作的作用研究，以土壤中铅和镉污染为例[J].湖北师范学院，2011，16.
篇7
关键词：土壤；重金属污染；危害；防治
引言
由于人类活动致使土壤中的微量金属元素超过土壤环境质量的标准值或土壤背景值的上限值[1]，导致生态环境质量下降和土壤环境恶化，从而对人体健康、其他生物、水体噪声危害的现象[2]，称之为土壤重金属污染。2013年年底中国国土资源部副部长王世元在土地调查新闻会上指出，中国内地中重度污染耕地大约为5000万亩；宋伟等对全国138个典型区域土壤污染案例的分析表明，我国耕地土壤重金属污染的比重占耕地总量的1/6左右[3-5]，造成国家经济效益的损失达200亿左右，可见我国土壤重金属污染形势并不乐观。文章结合我国土壤污染的现状，系统的提出防治措施，为今后土壤修复、治理等工作提供参考性建议。
1 我国土壤重金属污染现状
1.1 土壤重金属污染成因
土壤中的重金属元素主要指的是汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）、锌（Zn）、铜（Cu）、镍（Ni）、砷（As）、锑（Sb）和铋（Bi）这十种元素。影响土壤中重金属元素含量发生变化的原因有两个：一方面是在自然环境的作用，成土母质风化过程中自然积累的含量（本底值），之后在风、水等外力作用，经过物理和化学过程而改变其含量；另一方面，也是影响最大的方面，就是人类活动，随着工业化、城市化的发展，化学工业制造、金属矿山开采、生活废水排放、农药化肥不科学施用及污水灌溉等是重金属污染的主要来源途径。
1.2 土壤重金属污染的特点
隐蔽性：土壤污染需要人为对土样进行采集，检测并分析才能够得出是否存在隐患；不可逆性：重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程，受污染的土壤可能需要花费上百年的时间才能够慢慢消除；长期性：将重金属存于土壤中，往往是呈垂直递减分布；难治理性：土壤污染需要通过物理、化学、生物等各种修复方法进行综合治理，才能达到比较好的治理效果。
1.3 土壤重金属污染的危害
土壤中的重金属虽然能够被作物自身吸收，但这并不会影响到作物的生长和发育，但经过食物链的富集作用，进入人体对人体健康存在极大的威胁；我国本来土地利用资源紧张，加之现在又受污染，使原有的形势更加紧迫，更威胁了子孙后代的生存；由于土壤污染具有长期性和不可逆转性，严重危及农业可持续发展和国民经济水平的持续增长。
2 土壤重金属污染的防治措施
要想对土壤重金属污染得到有效的修复，应从两个方面入手，一是预防，采取各种政策措施、制定法律法规切断污染源；二是治理，面对已经存在重金属污染的土壤，采用科学友好环境的方法综合治理。
2.1 土壤重金属污染的预防措施
2.1.1 加大环境监管和治理力度。首先政府部门应该组织相关科研单位和技术人员筛选出有助于治理环境的修复技术，选择具有代表性的污染地进行修复技术的应用，为治理更大范围的重金属污染区积累经验；其次监督部门应加大环境监管力度，从污染源入手，杜绝重金属对土壤产生污染，严格控制城市生产生活废水直接进入农田，杜绝污水灌溉农田；再者加强农业环境的监测，尤其是土壤污水灌溉区的动态监测，充分了解土壤中金属成分、含量的变化，做好预防工作。
2.1.2 倡导科学的农业生产种植。农业生产过程中的主体就是农民，他们对一方土地进行管理与规划。政府部门应该积极引导农业管理者科学的管理农药、化肥及除草剂等农用化学品。提倡有机化肥与无机化肥的并施，同时采取积极的预防措施，不仅能够有效减小土壤污染，还能够促使作物茁壮成长。大力发展低毒、高效、环境友好型的农药，严格控制农药的使用量、使用次数及使用时间，杜绝高残留高重金属农药的使用，因此发挥农药的积极作用。倡导地膜使用后，要积极及时的回收，防止其残留对土壤造成进一步的污染。
2.2 土壤重金属污染的治理措施
2.2.1 土壤物理修复技术。土壤物理修复技术主要是根据土壤自身理化性质及重金属性质，通过物理方法治理土壤中的重金属污染。最常见的方法，第一种就是客土、换土、深耕翻土，但是需要耗费较大的人力、物力及财力，并没有从根本实现重金属污染的治理；第二种是电动修复法，其利用电池原理，在电场作用下重金属离子开始迁移，使重金属离子富集到电极处在土壤表层就得以去除；第三种是固定/稳定化修复，常用来清除无机污染物质，使用成本低、设备易移动、稳定性强，但是因为许多技术的联合应用可能会致使土壤污染面积增大。
2.2.2 土壤化学修复技术。化学修复是将修复剂加入到污染物，其发生一定化学反应，实现土壤的毒性被去除或降低的效果。化学修复法有很多如土壤淋法、原位化学氧化修复技术、溶剂浸提法等。土壤淋洗能够用于大面积的轻质土和砂质土重金属污染治理，但是对于渗透系数较低的效果不好，也会造成植物必需营养元素的缺失；原位化学氧化修复技术是利用化学氧化剂（双氧水、高锰酸钾等）与污染物发生氧化反应，迫使污染物浓度降低，但是其不利影响就是可能产生气体，有毒副产物。
2.2.3 土壤生物修复技术。土壤生物修复技术是利用生物的生命代谢活动减少土壤环境有毒有害物的浓度，治理过程中花费成本较低、管理技术简单。生物修复技术包括微生物修复、植物修复及动物修复。近年来主要放在动物修复的研究上，对土壤动物蚯蚓进行了相关研究[6]，蚯蚓对重金属有一定忍耐和富集能力，通过不断吞食有机质土壤，经过其自身酶系统的作用，产生利于土壤环境的有机无机复合肥，促进了土壤重金属形态的转化，加速了土壤养分的循环。
2.2.4 农业修复技术。农业修复技术指的是改变耕作制度或利用农艺措施调节重金属对土壤的危害。改变耕作运行模式需要根据当地的具体情况，选择能够抵抗土壤污染的作物或植被。利用合理的农业措施进行修复，主要是通过合理的深耕措施及增施有机肥调节土壤的理化性质，从而调控污染物所处的污染环境。
3 结束语
土壤重金属污染的防治是环境监测的重要任务，是保障我国广大人民群众身体健康的根本，是促进国家经济快速发展的主要推力。采取科学有效的土壤污染防治措施，能够有效改善土壤结构，提高土壤肥力，降低土壤环境的污染。在未来的环境监测和农业生产中，政府和人民更应该携起手，爱护我们共有的生存土地，让重金属污染事件不再发生，远离人民群众，实现环境友好型的生存环境。
参考文献
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篇8
[关键词] 重金属污染 土壤 水 防治
[中图分类号] X52 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2013）08-0230-01
重金属对水体及土壤的污染形势是很严峻的，据资料显示，每年我国有1200万吨粮食收到不同程度的不同重金属的污染，直接经济损失超过200亿元，每年能多养活4000万人，并且这一数字还在逐年增长，这些污染大都是由于土壤或灌溉用水受重金属污染而造成，重金属污染有着较强的不可预见性，因此对其防治有很大的困难，而预防才是王道。
一、重金属的来源及其种类
1.重金属的来源
重金属的主要来源还是工业污染，当然，或多或少也有来自交通以及我们生活垃圾的污染，在工业污染中，来自化工行业的污染占了相当大的比例，其次就是发电厂、钢铁厂，最常见的就是工业中的三废：废水、废弃、废渣，三废当中含有大量的重金属及其化合物，不经处理便直接排放，直接导致水资源和土壤污染，当人们用了这种被污染的水去灌溉庄稼，在被污染的土地上种庄稼，就会严重影响庄稼的收成，重金属也就随植物链传到人类，对人们的健康造成了严重的影响[1]。近几年，有环保学者提出：中国的化工企业的工艺、设备、技术研发较落后，是造成污染严重的主要原因，而人为的环保意识以及地方保护环保意识的淡薄，加剧了污染，强化治理迫在眉睫。生产企业应放眼未来，倡导环保，化工生产过程尽量使用少污染和无污染的原材料。
2.重金属的分类
2.1汞污染
汞是一种唯一的在常温下为液态的金属，在自然界中普遍存在，一般动物植物中都含有微量的汞，因此我们的食物中，都有微量的汞存在，可以通过排泄、毛发等代谢，不影响健康。
但是，随着工农业的迅速发展，目前国内对汞的需求量还是很高的，问题在于这些重金属用完之后生成的其氧化物或杂质如何处理，过量的汞如何处理，这些都是问题的关键之处，据调查，每年因汞中毒而死亡的人数并不在少数，如何防范含汞废水进入农业用水系统，已经迫在眉睫，是我们不得不去面对的问题。
2.3铅污染
铅是一种柔软的白色金属，是我国最早发现的元素之一，很容易生锈，但不失光泽，铅在工业中最重要的用途就是制造蓄电池，因此，水资源和土壤中铅污染的主要来源就是人们对废弃蓄电池的随意丢弃，而铅的化合物，常被用于合成五彩缤纷的颜料，在铅的众多化合物中，最重要的就是四乙基铅，常用于汽油防爆剂，铅的毒性随量而增大，其主要是通过人的皮肤接触，或者是消化道、呼吸道等进入人体器官，铅含量多者可引起器官病变，铅的主要毒性表现在贫血，神经受到损伤或者造成肾功能不全，生活中的铅给我们带来了无限的色彩和快乐，但是食物中的铅却能给人带来痛苦。
二、重金属对水体及土壤污染现状
1.重金属对水体污染现状
水体中重金属污染物的来源十分广泛，最主要的是工矿企业排放的废物和污水。由于这些工厂排放的污染物数量大，分布范围广，因而受污染的区域很大，较难控制，危害严重[2]。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。在我国，最近的一起重金属污染事件是2011年3月中旬，浙江台州市路桥区峰江街道，一座建在居民区中央的“台州市速起蓄电池有限公司” 引起168名居民血铅超标，是近几年来浙江发生的最严重的一次重金属污染事件，其原因就是电池公司将含有大量铅的废水排入河渠，渗入地下，居民喝了地下水之后铅严重超标，而作为最大的洋垃圾市场，台州市每年从垃圾中拆解的价值高达200亿人民币，但是拆解之后的剩余物却随意丢弃，丢弃的重金属垃圾对空气和水资源造成了严重的污染。目前，我国的重金属对水体的污染正在逐年加剧，如若不采取措施，不过十几年的时间，我们将生活在一个被重金属污染的世界，想治理都治理不完。
二、重金属对水体污染的防治措施
1.加快含重金属废水废气治理
废水和废气是化工行业最普遍的污染物，也是和人类息息相关的一些污染，针对这些废水和废气，怎么处理成为了一个棘手的问题，对于废水的处理，目前，有三种最为让人接受的方法，物理处理法，即利用污染物的物化性质来除掉废水中的污染物，化学处理法，是指利用化学反应原理处理或回收废水中的溶解物或胶体中的物质，包括中和，氧化，还原絮凝法。最后一种方法是生化处理法，这种方法是指利用微生物在废水中对有机物进行氧化分解的新陈代谢过程，包括活性污泥法，生物滤池，氧化塘等方法。
2.强化含重金属固体废物污染防治
固体废弃物是化工三废中种类最多数量最大的一种污染物，其每年排出的数量有数亿吨，破坏了植被，排入水源，对农业用水造成了严重的污染，进一步转化就会进入大气，化工废渣的种类繁多，成分复杂，处理方法并不像废水废气那样有成套的系统和装置。而是根据其化学组成选用不同的方法，对于有机化工废物的处理，目前，采用较多的方法有热分解法，焚烧法和再生利用法，近几年发展最受欢迎的是再生利用法，将废物经过多次的回收利用，将其中有用成分提取出来，加工成其他产品。其次就是对无极废物的处理，其主要方法有3种，分别是可以作为二次原料资源，或者是提取其中的有用成分用于农业生产，对那些没有什么利用价值或者已经提取有用成分的部分废物，可以再加工为建筑材料。
三、结论
目前，我国重金属对水体污染已经相当严重了，尤其是化工行业，是最主要的重金属污染源中，如若不及时治理，将对国民经济造成严重损失，对人们的身心健康造成巨大的伤害，因此，解决重金属污染问题已经迫在眉睫。
参考文献
[1] 李然. 水环境中重金属污染研究概述. 四川环境， 1997（16）： 18-22.
[2] 李振. 浅谈重金属水污染现状及监测进展. 企业论道.
篇9
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：
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篇10
关键词：重金属土壤 生态治理 示范
1 概述
土壤是国家最重要的自然资源之一，是人类赖以生存的物质基础，也是生态环境的重要组成部分。近年来，随着工矿业的迅速发展，土壤重金属污染已日益严重，危及人类健康，已成为不可忽视的环境问题。
目前我国土壤污染的总体形势相当严峻。一是土壤污染程度加剧。据不完全统计，目前全国受污染的耕地约有1.5亿亩，污水灌溉污染耕地3250万亩，固体废弃物堆存占地和毁田200万亩，合计约占耕地总面积的1/10以上。二是土壤污染危害巨大。据估算，全国每年遭重金属污染的粮食达1200万吨，造成的直接经济损失超过200亿元。土壤污染造成有害物质在农作物中积累，并通过食物链进入人体，引发各种疾病，最终危害人体健康。土壤污染直接影响土壤生态系统的结构和功能，最终将对生态安全构成威胁。三是土壤污染防治基础薄弱，土壤污染尤其是重金属污染治理成本高且很难彻底根除。
广西是经济欠发达地区，特别是山区，人多地少，土地资源非常珍贵，矿区的土壤被污染后给当地的农业生产和人民生活带来了严重影响，要解决历史遗留的土壤重金属污染问题，需要大量的资金，地方政府和农民都难以承受。因此以生物修复技术为理论基础，研究对广西重金属污染土壤进行安全高效的生态治理模式，创建适合于广西经济和环境条件的生态治理示范基地，为“十二五”广西重金属污染防控提供有力的技术支撑十分必要的。
2 系统分析与设计
广西西南部土壤属于赤红壤，呈酸性至强酸性。在酸性条件下重金属的生物有效性比碱性条件下高，且土壤酸性也不利于植物生长。如何让土壤中的重金属最快最多的迁移至植物地上部分，是植物修复生态处理技术的核心和关键，其中涉及土壤，土壤微生物和植物三者的相互作用。土壤的重金属污染种类和程度，土壤的酸碱度，土壤的养分等基本理化性质，包括土壤中的微生物种类等，均对植物吸收和积累重金属产生直接的影响。对植物来说，植物生长速度和地上部生物量，植物地上部对重金属的积累机制等直接决定了植物修复的效果。针对广西典型酸性土壤特征，本研究提出开发一套符合广西地理气候特点和经济发展水平的重金属污染土壤生态处理技术，并建立示范工程。
主要研究内容包括：示范点的土壤改良措施研究、植物的选定、大田试验及土壤改良。
总体技术路线如下：
■
3 项目实施
根据调查结果，确定项目实施地点定于大新县铅锌矿场区附近某一水稻田。试验田面积约280m2。将示范地点的土壤采回，通过盆栽和小区试验，选定重金属超积累植物、低积累植物主栽品种及套种方式；筛选出合适的土壤改良措施。
大田试验：在添加土壤改良剂石灰，泥炭，海泡石的基础上种植东南景天，红蛋和玉米，研究不同套种方式和不同改良剂对修复效果的影响。
在添加泥炭，有机肥，硫酸铵，尿素等不同N肥的基础上种植东南景天，玉米和红麻，研究不同套种方式和不同施肥方式对修复效果的影响。
3.1 土壤重金属的去除效果：采用收获植物地上部所带走的重
金属质量占40cm表层土壤重金属质量之比来计算生态系统的清除率。2009年，通过石灰＋泥炭处理土壤，种植东南景天和玉米，该植物生态修复系统对Zn和Cd的清除率分别为1.4%和7.6%。2010年通过石灰＋泥炭处理土壤，种植东南景天和玉米，该植物生态修复系统对Zn和Cd的清除率分别达到2.4%和5.2%。通过两年两次实验，植物生态系统对该示范点的土壤Zn和Cd清除率可达3%以上。
在无进一步污染情况下，通过本项目的实施，预计将土壤Zn降低至农田土壤安全标准需要25-30年，将土壤Cd降低至农田土壤安全标准需要10-15年。
3.2 对生态环境的恢复效果：本项目的示范点原先是当地农民
种水稻的水田。由于重金属污染严重，由国家补贴已不让继续种植水稻。在春季雨水多发时节，土地表面有一些杂草生长。到夏季至秋冬季，雨水偏少，当地无其他灌溉措施，土壤干旱时杂草不生，土壤严重，对当地生态环境造成很大影响。通过本项目的实施，使植物全部覆盖的土壤，减少水土流失，防止土壤粉尘进入空气中，净化当地空气，美化环境，保持生态平衡，提高当地居民的生态环境质
量。
3.3 增加农民的经济收入：由于耕地荒置造成当地农民的经济收入减少。本项目通过套种红麻和东南景天，可以在一定程度上增加一些经济收入。收获的东南景天可用于提取次生产物－红麻由于不是食用作物，其纤维中的重金属积累量较低，不会造成食品安全危害。
4 结论与讨论
通过本项目的实施，最终形成了一套适用于广西酸性土壤特点和广西经济发展条件的生态治理模式。
该模式包括以下三个方面：
一是土壤改良措施：受重金属污染的土壤往往酸性强，土壤严重板结，营养成份低，因此在种植植物前必须对土壤进行改良。根据土壤的pH、板结情况及营养成分，添加以石灰、泥炭及有机肥按一定比例混合形成的土壤改良剂，从而改善土壤状况，提高植物的存活率。将土壤改良剂施到土地上再通过机器深翻，把土壤改良剂与土壤颗粒充分混匀，再适当灌水平衡。
二是植物吸收技术：在土壤改良的基础上，以东南景天为吸收和积累重金属的关键植物，辅以低积累玉米或红麻等经济作物与东南景天间套种，在实现修复功能的同时保证农户一定的经济收入。其中东南景天种植密度为15×15cm，玉米种植密度为40×50cm。玉米采用穴播，每穴2粒种子，一年两季（根据各地实际情况而定）。种植的第一年，属于东南景天养护期，仅收获2次（10月及次年3月），第二年起每年可收获东南景天3次（每年6月和10月及次年3月）。如果东南景天套种玉米，每年玉米可收获2次（6月及10月），如果东南景天套种红麻，每年红麻收获1次（10月）。生长期间，每次施适当有机肥作为基肥，在生长1-2个月后可追施N肥或复合肥20公斤/亩。
三是收获及处理方案：东南景天的收获方式为离地面10公分以上割断地上部分，晒干，交由相关部门处理。玉米需要做重金属检测，达标部分可用于饲料或相关用途；若重金属含量超出饲料卫生标准，只能用作生产生物燃料。红麻若检测达标可用于麻类纤维等相关用途，若重金属含量超标则需交由相关部门处理。
综上所述，本项目以广西典型酸性土壤为研究对象，筛选出最佳的土壤改良措施和植物主栽品种及套种方式，利用土壤－微生物－植物自然生态系统自身的净化和清除能力，开发一种全生态型治理土壤重金属污染技术，并进行了大田试验。通过两年大田试验结果证明，该技术可将土壤中Zn和Cd降低3％以上，达到考核指标的要求。
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