重金属污染研究现状范文

导语：如何才能写好一篇重金属污染研究现状，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

关键词：土壤污染 重金属 危害 修复方法

土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分[1-2]。随着近年来经济发展，工农业生产不断扩大，所产生的废水和废渣也不断增多，不但破坏地表植被，而且其中有毒有害重金属还随废水的排放及废渣堆的风化和淋滤进入周边土壤环境[3-6]。目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染耕地面积近2，000万公顷，约占总耕地面积的1/5，其中工业“三废”污染耕地1，000万公顷，污水灌溉的农田面积已达330多万公顷。

1. 土壤重金属污染的定义

在自然界，重金属以各种形态存在，常见的金属元素有铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钼、金、银等；其中既有对生命活动所需要的微量元素，如锰、铜、锌等；但大多数重金属元素在环境中对环境都会有一定的污染作用，主要包括汞、镉、铅、铬以及类金属砷等对生物体具有显著毒害作用的元素[7]。重金属的密度一般在4.0以上，约60种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大，所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属，但是它的毒性及某些性质与重金属相似，所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高，因而一般不太注意它们的污染问题，但在强还原条件下，铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。

土壤重金属污染是指由于人类在生产活动中将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金属累积到一定程度，含量明显高于背景，并可造成土壤质量的退化、生态与环境的恶化现象[8]。土壤本身含有一定量的重金属元素，如植物生长所必需的Mn、Cu、Zn等。因此，只有当叠加进入土壤的重金属元素累积的浓度超过了作物需要和忍受程度，作物才表现出受毒害症状，或作物生长并未受害但产品中某种金属的含量超过标准，造成对人畜的危害时，才能认为土壤已被重金属污染[9]。如土壤环境质量标准值（GB15618-1995）[10]。

2. 土壤中重金属的来源、种类

土壤重金属污染主要是由工业产生的“三废”以及污水灌溉、农药和化肥的不合理施用等农业措施引起的。随着工农业生产的发展，重金属对土壤和农作物的污染问题越来越突出，部分地区土壤重金属污染现象十分严重。总体来讲，土壤重金属污染源较广泛，即有自然来源，又有包括人类活动带入土壤的部分，目前主要来源为人为因素。主要包括大气尘降、污水灌溉、工业废弃物得不当堆放、采矿及冶炼活动、农药和化肥的过多施用等[11-12]。

2.1 污水灌溉

污水灌溉通常指的是使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。中国水资源较为紧缺，部分灌区常把污水作为灌溉水源来利用。污水的种类按其来源可分为城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城市混合污水等。城市生活污水中重金属含量虽然不多，但由于我国工业发展迅速，许多工矿企业污水未经分流处理而排入下水道与生活污水混合排放，从而造成污灌区土壤Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金属含量逐年累积[15-16]。在分布上，往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重，远离污染源头和城市工业区，土壤几乎不受污水中的重金属污染。

污灌在北方比较严重，因为我国北方比较干旱，水资源短缺严重，并且许多大城市都是重工业大城市，所以农业用水更加紧张，污水灌溉在这些地区较为普遍。据统计，我国北方旱作地区污灌面积约占全国90%以上。南方地区相对较小，仅占6%，其余则在西北地区。污灌不仅导致土壤中重金属元素含量的增加，而且还会在人体内富集。研究显示我国沈阳、温州和遂昌等地由于污水灌溉引发了人体镉中毒；鞍山宋三污灌区土壤中Hg、Cd的累积显著，污染严重；用处理过的污水灌溉是解决干旱地区作物需水问题的一条可行途径。但由此导致的土壤污染特别是重金属污染必须引起重视。

2.2 农药和化肥污染

农药和化肥是重要的农用物资，对农业生产发展起到重要的推动作用，但如果不合理施用，则可导致土壤中重金属污染。部分农药在其组成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金属元素，过量或不合理使用将会造成土壤重金属污染。肥料中含有大量的重金属元素，其中氮、钾肥料含量相对较低，而磷肥中则含有较多的有害重金属，另外复合肥的重金属含量也相对较高。施用含有重金属元素的农药和化肥，都可能导致土壤中重金属的污染。

2.3 矿山开采和冶炼加工

我国重金属矿产相对丰富，在金属矿山的开采、冶炼过程中，会产生大量废渣及废水，而这些废渣和废水随着矿山排水和降雨进入土壤环境中，便可直接地造成土壤重金属污染，这在我国南方地区表现得尤为突出。

3. 重金属污染的特点及危害

3.1 重金属元素污染土壤的主要特点

在土壤环境中重金属污染特点可以分为两部分：一是土壤环境中重金属自身的特点，二是重金属元素在不同介质中所表现的特点。具体特点如下：（1）形态变换较为复杂，重金属多为过渡元素，有着较多的价态变化，且随环境Eh，pH配位体的不同呈现不同的价态、化合态和结合态。重金属形态不同则其毒性也不同；（2）有机态比无机态的毒性大；（3）毒性与价态和化合物的种类有关；（4）环境中的迁移转化形式多样化；（5）生物毒性效应的浓度较低；（6）在生物体内积累和富集；（7）在土壤环境中不易被察觉；（8）在环境中不会降解和消除；（9）在人体内呈慢性毒性过程。（10）土壤环境分布呈区域性；

过量的重金属会引起动植物生理功能紊乱、营养失调、发生病变，重金属不易被土壤微生物降解，可在土壤中累积，也可通过食物链在人体内积累，危害人体健康。土壤一旦遭受重金属污染，就很难彻底消除，污染物还会向地下水和地表水中迁移，从而扩大其污染。因此重金属对土壤的污染是一类后果非常严重的环境问题。

3.2人类因土壤重金属污染而遭受的危害[25]

（1）土壤污染使本来就紧张的耕地资源更加短缺；（2）土壤污染给农业发展带来很大的不利影响；（3）土壤污染中的污染物具有迁移性和滞留性，有可能继续造成新的土地污染；（4）土壤污染严重危及后代人的利益，不利于可持续发展；（5）土壤污染造成严重的经济损失；（6）土壤污染给人民的身体健康带来极大的威胁；（7）土壤污染也是造成其他污染的重要原因。

4. 对重金属污染的防治及修复

4.1 对土壤污染的预防

目前，仍未找到可广泛应用且行之有效的重金属污染治理方法，但控制污染源，是防止土壤污染的根本措施之一，同时利用土壤的自净作用对污染物净化具有一定的预防作用。控制土壤重金属污染源，即控制进入土壤中的重金属污染物的数量和速度，通过土体自身的净化作用，降低污染。

（1）控制和消除工业“三废”

尽量利用循环无毒工艺，减少和消除重金属污染物的排放，对工业“三废”进行回收改善，使其化害为利，并严格控制工业生产中污染物排放量和浓度，使之符合排放标准。

（2）土壤污灌区的监测和管理

在污灌区对灌溉污水的重金属元素进行控制，监测水中重金属污染物质的成分、含量及其变化，避免引起土壤污染。

（3）合理施用化肥和农药

对于农药和化肥的施用，应以环保无毒为准则，禁止或限制使用高残留农药，大力发展高效、低毒、低残留农药，发展生物防治措施。为保证农业的增产，合理施用化学肥料和农药是必需的，但需控制好施用量，否则会造成土壤或地下水的污染。

（4）土壤容量和土壤净化能力的提高

在农业生产过程中，施用有机肥，改良松散型沙土，改善土壤胶体的种类和数量，增加土壤对有害重金属的吸附能力和吸附量，从而减少重金属在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金属，提高土壤净化能力。

4.2 土壤中重金属污染的修复方法

（1）工程措施

工程治理措施是指在土壤环境中，用物理或物理化学的原理来减少重金属污染物的措施。主要包括客土，换土，翻土，淋洗液热处理以及电解等方法。以上方法措施的治理效果相对彻底，但实工过程复杂、所需治理费用较高且比较容易引起土壤肥力效果降低。

（2）生物措施

生物治理是指利用能够在土壤中生存的生物的某些习性来抑制和改良土壤重金属污染。Nanda Kumar P B A等发现某些特殊植物对土壤中的重金属元素具有富集作用。寇冬梅等研究认为食用菌对重金属具有吸附作用。所用方法有动物治理，微生物治理，植物治理等。生物措施的优点是实施较为简便易行、投资较少且对环境破坏小，而缺点是在短期内不易得到治理效果。

（3）化学措施

化学治理方法是利用化学物质和天然矿物对重金属污染进行的原位修复技术，目前，在许多区域得到应用。化学治理措施主要包括利用土壤改良剂、抑制剂，增加土壤有机质、阳离子代换量和粘粒的含量，改变pH、Eh和电导等理化性质，使土壤重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低重金属的生物有效性。化学治理措施优点是治理效果相对较明显，而缺点是容易再度活化。

（4）农业措施

农业治理措施是通过改变耕作方式和管理制度来达到降低土壤重金属危害的方法。M.Puschenreiter等探讨了利用农业耕作措施治理土壤重金属的方法，得出在不同污染地区种植不同的农作物可有效降低重金属的污染。治理方法主要包括控制土壤水分，选择合适的农药、化肥，增施有机肥，选择农作物品种等。农业治理措施的优点在于操作简单、费用不高，而缺点是需要较长治理周期却治理效果不显著。

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[J].土壤通报,2004,35(3):366-370.

[2] 方一丰,郑余阳,唐娜等.生物可降解络合剂聚天冬氨酸治理土壤重金属污染[J].生态环境,2008,17(1):237-240.

[3] Zhang L C,Zhao G J.The species and geochemical characteristics of heavy metals in the sediments of Kangjiaxi River in the Shuikoushan Mine Area,China[J].Appl Geochem,1996,11(1/2):217-222.

[4] 尚爱安,党志,漆亮等.两类典型重金属土壤污染研究[J].环境科学学报,2001,21(4):501-504.

[5] 王庆仁,刘秀梅,董艺婷等. 典型重工业区与污灌区植物的重金属污染状况及特征[J].农业环境保护,2002,21(2):115-118,149.

[6] Dang Z, Liu C Q, Martin J H. Mobility of heavy metals associated with the natural weathering of coalmine spoils[J]. Environ Pollut, 2002,118(3):4l9-426.

[7] 韩张雄,王龙山,郭巨权等.土壤修复过程中重金属形态的研究综述[J].岩石矿物学杂志,2012,31(2):271-278.

[8] 王红旗,刘新会,李国学等.土壤环境学[M].北京：高等教育出版社,2007.

[9] 张辉.土壤环境学[M].北京：化学工业出版社,2006.

[10] GB15618-1995.土壤环境质量标准值[S].国家环境保护局,1995.

[11] 李录久,许圣君,李光雄等.土壤重金属污染与修复技术研究进展[J].安徽农业科学，2004,32(1):156-158.

[12] 任旭喜.土壤重金属污染及防治对策研究[J].环境保护科学,1999,25(5):31-33.

[13] 郭彬,李许明,陈柳燕等.土壤重金属污染及植物修复金属研究[J].安徽农业科学,2007,35(33):10776-10778.

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关键词：固化剂；重金属污染底泥；固化/稳定化修复技术

中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）13-0097-05

重金属是指相对密度在4.5g/cm3以上，或比重大于5的金属。与有机物不同，重金属无法被微生物降解，且能够富集在生物体内，因此重金属污染物潜在危害性大。由泥沙、黏土、有机质及各种矿物混合形成的底泥，经过一系列物理化学、生物、水体传输等作用而沉积于水体底部形成。重金属一旦进入水体，可通过吸附、络合、沉淀等作用，富集在河床表层底泥中，其在底泥中的含量可超过上覆水体含量数个数量级，成为水体重金属的储存库和归宿[1]。当环境条件变化时，部分重金属可能会通过解吸、溶解、氧化还原等作用，从底泥中释放，引起水体二次污染[2]。底泥中重金属的不断积累不仅对水生生物、沿河居民饮用水和农田安全灌溉构成严重威胁，还可能通过食物链危害人体健康。因此，对重金属污染底泥安全处置显得尤为必要。

当前国内外对于底泥中污染物的修复方法主要有4种，分别是原位固定、原位处理、异位固定和异位处理[3]。原位固定或处理是指对污染的底泥不进行疏浚而直接采用固化/稳定化或者生物降解等手段消除底泥污染的行为；异位固定或处理是指将污染的底泥疏浚后再进行处理，消除污染物对水体的危害的行为。原位处理的效率一般情况下低于异位处理的效率，且工艺过程控制较困难，不能彻底消除其毒性，所以原位处理技术并未在实际工程中广泛应用[4]。

固化主要是指向土壤或底泥中添加固化剂而形成石块状固体，并将污染物转化为不易溶解、迁移能力弱和毒性小的状态的过程[5]；或投加固化剂使底泥由颗粒状或者流体状变为能满足一定工程特性（如路基填料）的紧密固体，并将重金属包裹在固化体中，减少重金属向外界的迁移[6]；稳定化是指在底泥中投加螯合剂使重金属由不稳定态（水溶态、离子交换态）转变成稳定态（残渣态），显著降低重金属的生物活性[7]。利用固化/稳定化技术处理重金属污染底泥，是现阶段比较合理的处理方式[8-9]。本文将从当前我国底泥重金属污染现状及固化/稳定化修复技术发展进行综述，为底泥重金属污染综合治理与修复提供科学依据。

1 我国底泥重金属污染现状

1.1 底泥重金属污染物的来源 底泥中重金属的来源包括自然源和人为源2个方面。自然源中，成土母质及成土过程对底泥中重金属的含量影响较大；而人为源则是底泥中重金属的最重要来源。重金属通过各类废水、土壤冲刷、地表径流、大气降尘、大气降水及农药施用等途径进入水体后[10]，通过复杂的物理、化学、生物和沉积过程在底泥中逐渐富集。

1.1.1 各类废水 工业废水和城市生活污水是造成底泥重金属污染的重要原因。通常，河流沿岸分布着大大小小的企业，如印染厂、制衣厂、皮革厂等等。一方面，一些未经（充分）处理的废水直接进入水体；另一方面，尽管一些废水重金属污染物浓度未超标，但由于废水排放量巨大，使得水体和底泥吸纳了大量污染物，呈现缓慢污染的现象。同时，很多地方的生活污水没有连接到排污管网而直接排放入水体，当进入水体的污染物数量超过了水体的自净能力，导致水体质量下降和恶化，进而造成水体和底泥的污染。

1.1.2 固体废弃物 靠近城镇的河流周边经常随意堆放大量的建筑垃圾、生活垃圾，自然降水（尤其是酸雨）和排水使固体废弃物中所含的重金属元素以废弃堆为中心向四周环境扩散，进入水体，被底泥富集。另外，大型工矿企业的矿渣场（如馇、钢渣等）、灰渣场、粉煤灰场等，在雨水和地表径流的冲刷下，重金属会通过地表径流进入附近水体底泥中。

1.1.3 土壤冲刷 2014年国家环境保护部和国土资源部的《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国耕地质量堪忧，Cd成为首要污染物（点位超标率7.0%），其含量呈从西北到东南、从东北到西南逐渐增加的趋势。2015年《中国耕地地球化学报告》显示，我国污染或超标耕地约0.076亿hm2，主要分布在湘鄂赣皖区、闽粤琼区和西南区。土壤中的重金属可通过降雨、地表径流等方式转移到底泥中。如磷肥中重金属Cd的含量较高，长期施用磷肥，会造成土壤中重金属Cd含量增大；规模化养殖场使用的有机肥料中大都含有重金属添加剂（如Zn、Cu等），这些有机肥料在农田施用时，会导致Zn、Cu等重金属元素含量增加。

1.1.4 大气沉降 交通运输、能源产业（发电厂）、冶金和建筑材料生产产生的气体和粉尘，金属矿山的开采和冶炼、电镀等是大气中重金属污染物的主要来源。这类污染源中的重金属基本上是以气溶胶的形态进入大气中，通过干沉降（主要是颗粒物）或湿沉降（主要是雨水）的方式进入水体、土壤，进而沉积到底泥中并最终影响人类健康[11-12]。

1.2 底泥重金属污染现状 滑丽萍等[13]通过搜集我国不同区域湖泊底泥重金属含量背景值发现，我国湖泊底泥重金属污染程度不均，临近工矿企业及人类经济活动区的湖泊底泥重金属污染较重，远离这些区域的湖泊则保持比较洁净的水体环境。张颖等[14]采用潜在生态风险指数分析法对松花江全江段表层沉积物调查发现，松花江表层沉积物中重金属Hg和As的空间分布离散性较大，Cd和Pb相对较均匀，整体上松花江重金属污染处于低度风险水平，仅个别断面处于中度风险水平。戴秀丽等[15]通过对太湖沉积物重金属含量的分析发现，太湖Cu的污染级别高于其他污染金属，且集中在太湖北部地区；Cr属轻度污染，但其空间分布较广且均衡，与周边污染点源关系密切。李鸣等[16]通过测定鄱阳湖湖区、入湖口及出湖口水体及底泥中重金属含量发现，鄱阳湖水体中重金属含量较低（远低于国家标准），但鄱阳湖底泥中重金属积累较严重，Zn、Cu、Pb、Cd的含量均超过背景值。张鑫等[17]对安徽铜陵矿区水系沉积物中重金属进行潜在生态危害评价表明，沉积物中Cu、Pb和Zn的含量变化大，Hg和Cr变化小，除Hg、Cr和Zn外，其他重金属都为强和极强生态危害。

2 固化/稳定化修复技术

底泥重金属污染按修复原理可分为物理、化学、生物及联合修复技术。由于目前尚缺乏经济高效的手段将重金属从底泥中直接去除，因此，通过化学手段降低重金属活性，减小污染物向食物链的迁移是进行底泥重金属污染修复的重要方法。固化/稳定化的目的是封闭污染物，最大程度地减少污染物释放到环境中，同时提高废物的物理力学性质。相比于微生物和植物修复的低效率、长周期以及物理修复高成本的缺点，固化/稳定化技术具有操作简单、成本低、效率高等优点。

固化剂的选择是重金属固化/稳定化修复技术的关键，固化/稳定化所用的惰性材料称为固化剂[18]，常用的固化剂类型为无机固化剂、有机固化剂和复配固化剂。无机固化剂主要有磷矿石、磷酸氢钙、羟基磷灰石等磷酸盐类物质以及硅藻土、膨润土、天然沸石等矿物；有机固化剂主要有草炭、农家肥、绿肥等有机肥料[27]。固化材料有水泥、粉煤灰、石灰和石膏粉等。

水泥固化主要产生起胶结作用的水化硅酸钙；粉煤灰与水泥混合使用产生水化铝酸钙和水化硅酸钙；粉煤灰主要起充填作用；石灰固化产生碳酸钙，具有一定的脱水作用；石膏固化产生钙矾石，具有充填作用[20]，具体如表1。

2.2 磷酸盐类固化剂 羟基磷灰石和磷酸氢钙等磷酸盐类固化剂效果好、性价比较高，磷酸盐将重金属元素吸附在其表面或与重金属发生反应生成沉淀或矿物[19]。陈世宝[21]等为了研究含磷化合物对固化/稳定化土壤中有效态铅的影响，向重金属污染的土壤中施加了不同性质的含磷化合物，结果表明，在重金属污染的土壤中加入羟基磷灰石、磷酸氢钙和磷矿粉能明显降低土壤表层的有效态铅含量，并且发现有效态铅的含量随施入的磷含量的增加而显著降低。

2.3 含铁类固化剂 一些研究表明，针铁矿、铁砂FeSO4、Fe2（SO4）3、FeCl3和石灰对As有良好的固定作用[25-27]。在碱性和氧化条件下，铁主要以Fe3+存在，水解生成Fe（OH）3。Fe（OH）3既能吸附不稳定扩散状态的胶体，起到水质净化的作用，又可以利用其自身带有正电荷的特性，强烈地吸附磷，降低底泥磷的释放。此外，Fe（OH）3还能与磷反应生成磷酸铁以及络合物（FeOOH-PO4）的形态而去除磷[28]。但含铁类固化剂的处理效果容易受氧化还原电位和pH值的影响，通常都需结合其他的辅助措施[5]。近年来出现的复合铁盐与高分子聚合铁盐，如复合亚铁、聚硫酸铁等被逐渐应用于重金属污染底泥的固化处理中且效果较好[29]。

2.4 铝盐类 作为底泥固化/稳定化应用最早和最广泛的铝盐，主要有硫酸铝（明矾）、氯化铝和聚合氯化铝等，其水解后形成的A1（OH）3絮状体，既能去除水体中的颗粒物并吸附底泥中溶出的磷[5]，又可以吸附水体中的重金属离子，如铬、铜、铅、锌等[30]。铝盐用于底泥钝化效果较稳定，不受氧化还原电位影响，成本低，且有效时间长。如在美国佛蒙特州的Morey lake，投加铝酸钠和明矾来控制底泥磷的释放，5年后该湖上层水体总磷浓度由20～30μg/L下降至10μg/L以下[31]。

2.5 天然矿物类固化剂 海泡石、沸石等天然矿物材料，颗粒小、比表面积大，矿物表面富集负电荷，具有较强的离子交换能力和吸附性。章萍等[32]向苏州河的污染底泥中加入了膨润土，结果表明，钙基膨润土对铜、铅和锌均具有较大的吸附性能，且溶液pH值升高时，对这3种重金属的吸附效果增强。

2.6 有机物料 农家肥一类的有机质用于固化/稳定化底泥中的重金属，作用机理主要是含有的胡敏素和胡敏酸等能够与底泥中的重金属离子发生络合作用，形成难溶物，以此降低重金属毒性及生物可利用性[19]。华珞[33]等向重金属污染的土壤中施加了猪厩肥进行固化/稳定化研究，结果显示，施入猪厩肥可以使土壤中的碳酸盐态锌和有效态锌的含量升高，而铁猛氧化物结合态镉、有效态镉及铁猛氧化物结合态锌的含量降低。Houben等[34]向重金属污染底泥中施加有机肥后，可交换态的铅、镉和锌的含量均有大幅度的减少，固化/稳定化效果明显。

2.7 复配固化剂 底泥和土壤中重金属污染多为复合污染，多种重金属之间有相互作用，且不同固化剂对不同重金属的固化效果存在差异。现阶段，通常将多种固化剂复配后再使用，以此达到对多种重金属污染高效修复的效果[19]。曾卉[22]等用海泡石、膨润土、硅藻土、沸石分别与石灰石以不同的质量比进行复配，对重金属污染的底泥进行固化试验，结果表明，石灰石与硅藻土以质量比2∶1复配时固化效果最好。

3 展望

近年来，水体污染治理力度不断加大，2015年2月《水污染防治行动计划》的颁布后，与水体水质密切相关的底泥重金属污染的治理也越来越得到人们的关注。2016年3月17日，中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要提出开展66.67万hm2受污染耕地治理修复和266.67万hm2受污染耕地风险管控，深入推进以湘江流域为重点的重金属污染综合治理。这些条例和规划纲要的，都有助于我国大气、土壤和水体环境质量的改善。因此，当前底泥重金属污染治理重要的是进一步减少进入水体和底泥的污染物，达到“控源”目的，以及针对历史遗留的重度污染底泥区进行修复和治理，减少底泥污染物的总量，实现“减存”目标。

然而，当前能够实现底泥污染物“减存”的方法成本高，操作复杂，少有推广应用。更多的是采用固化方法，降低污染物的活性，减少污染物对其他生物的毒性，且目前已经有一些实际应用案例。如1996年长春南湖湖区内用硫酸铝钝化底泥，显著增加了底泥中可溶性磷酸盐的去除率[35]。2006年，为了解决香港城门河水质恶臭问题，特区政府按照“生化处理为主，疏浚为辅”的原则，疏浚底泥29×104m3，采用投加硝酸钙原位钝化方法从根本上治理城门河淤泥，改善了城门河的生态环境[36]。

尽管如此，固化方法当前还存在很多不足。首先，对于固化剂材料本身，需要满足高效、不产生二次污染、低成本且操作便捷；其次，由于底泥性质差异大，对于多种重金属复合污染，既要考虑到重金属之间的相互作用，又要考虑到不同固化剂所针对不同重金属的固化效果的不同（如能够较好固定Cu、Cd、Pb的碱性固化剂，往往会增加As的活性），将多种固化剂复配之后使用，以达到高效修复的效果。

当前已经有不少学者在重金属底泥固化方面进行了大量的研究，但在实际的底泥固化中，仍存在固化效率不稳定、底泥固化速率差异大等现象，尤其是酸雨的作用可能会导致固化后底泥污染物的二次释放，可能会危害水生生物生存，甚至导致鱼类死亡。关于底泥固化修复技术的实施，国内还缺少自主生产的机械设备，如固化剂造粒设备、机械化投加固化剂设备等），需要加强研发，降低修复工程中对施工人员的健康的危害，提高可操作性。

因此，今后的一段时间内，在固化剂产品的研发上，要加强复合固化剂的研发力度，研发出高效、绿色、低成本、效果持久的新产品。同时，要加强固化机理的研究，明确固化剂产品的最佳投加环境条件，加强对固化修复技术装备的研发投入，降低对国外机械的依赖程度。最后，结合国内底泥重金属污染形势（如湖南湘江流域、广西环江流域、江西鄱阳湖流域），适当选取部分严重污染区，开展重金属污染底泥的固化修复示范试点，总结好的经验，进行更大范围的推广示范。

参考文献

[1]包建平，朱伟，汪顺才，等.固化对淤泥中重金属的稳定化效果[J].河海大学学报（自然科学版），2011，39（1）：24-28.

[2]Pejman A，Bidhendi G N，Ardestani M，et al.A new index for assessing heavy metals contamination in sediments：A case study[J].Ecological Indicators，2015，58：365-373.

[3]楚维国.污染底泥重金属去除技术研究进展[J].广东化工，2013，40（12）：95-96.

[4]何光俊，李俊飞，谷丽萍.河流底泥的重金属污染现状及治理进展[J].水利渔业，2007，27（5）：60-62.

[5]贾陈蓉，吴春芸，梁威，等.污染底泥的原位钝化技术研究进展[J].环境科学与技术，2011，34（7）：118-122.

[6]刘军，刘云国，许中坚.湘江长株潭段底泥重金属存在形态及生物有效性[J].湖南科技大学学报，2009，24（1）：116-121.

[7]Dermatas D，Meng X G.Utilization of fly ash for stabilization/solidification ofheavy metal contaminated soils[J].EngineeringGeology，2003，（70）：377-394.

[8]谢华明，曾光明，罗文连，等.水泥、粉煤灰及 DTCR 固化/稳定化重金属污染底泥[J].环境工程学报，2013，7（3）：1121-1127.

[9]王川，杨朝晖，曾光明，等.DTCR 协同水泥固化/稳定化重金属污染底泥的研究[J].中国环境科学，2012，32（11）：2060-2066.

[10]王华，冯启言，郝莉莉.我国底泥重金属污染防治[J].污染防治技术，2004，17（1）：75-78.

[11]吴辰熙，祁士华，方敏，等.福建省泉州湾大气降尘中的重金属元素的沉降特征[J].环境科学研究，2006，19（6）：27-30.

[12]龚香宜，祁士华，吕春玲，等.福建省兴化湾大气重金属的干湿沉降[J].环境科学研究，2007，19（6）：31-34.

[13]滑丽萍，华珞，高娟，等.中国湖泊底泥的重金属污染评价研究[J].土壤，2006，38（4）：366-373.

[14]张颖，周军，张宝杰，等.松花江表层沉积物有毒重金属污染评价[J].湖南大学学报：自然科学版，2015，42（6）：113-118.

[15]戴秀丽，孙成.太湖沉积物中重金属污染状况及分布特征探讨[J].上海环境科学，2001，20（2）：71-75.

[16]李鸣，刘琪Z.鄱阳湖水体和底泥重金属污染特征与评价[J].南昌大学学报：理科版，2010，34（5）：486-489.

[17]张鑫，周涛发，等.铜陵矿区水系沉积物中重金属污染及潜在生态危害评价[J].环境化学，2005，24（1）：106-107.

[18]张春雷.基于水分转化模型的淤泥固化机理研究[D].南京：河海大学，2007.

[19]王猛.重金属污染底泥羟基磷灰石复配固定化技术研究[D].济南：山东建筑大学，2014.

[20]范昭平，朱伟，张春雷.有机质含量对淤泥固化效果影响的试验研究[J].岩土力学，2005，26（8）：1327-1334.

[21]陈世宝，朱永官，马义兵.不同磷处理对污染土壤中有效态铅及磷迁移的影响[J].环境科学学报，2006，26（7）：1140-1144.

[22]曾卉，徐超，周航，等.几种固化剂组配修复重金属污染土壤[J].环境化学，2012，31（9）：1368-1374.

[23]苏良湖，梁美生，赵由才.不同固化剂对底泥重金属稳定化效果的研究[J].环境工程学报，2010（7）：1655-1658.

[24]周雪飞，张亚雷，章明，等.金山湖底泥重金属稳定化处理效果及机制研究[J].山东建筑大学，2008，29（6）：1705-1712.

[25]Moore TJ，Rightmire CM，Vempati RK，et al.Ferrous iron treatment of Soils contaminated with arsenic-containing wood-preserving solution[J].Soil and Sediment Contamination，2000，9（4）：375-405.

[26]Hartly W，Edwards R，Lepp NW.Arsenic and heavy metal mobility in iron oxide-amended soils as evaluated by short-and long-term leaching tests[J].Environment Pollution，2004，131（3）：495-504.

[27]雷鸣，曾敏，等.3种含铁材料对重金属和砷复合污染底泥稳定化处理[J].环境工程学报，2014，8（9）：3983-3988.

[28]黄建军.城市河道底泥营养盐释放及化学修复研究[D].天津：天津大学，2009.

[29]雷晓玲，巫正兴，冉兵，等.原位钝化技术及其在环保疏浚中的应用[J].环境科学与技术，2014，37（3）：200-204.

[30]王绿洲，管薇，李维平，等.富营养化湖泊中沉积物原位治理技术进展[J].陕西师范大学学报（自然科学版），2006，34：76-81.

[31]Smeltzer EA.Successful alum/aluminate treatment of lake MoreyVermont[J].Lakeand Reservoir Management，1990，6：9-19.

[32]章萍，钱光冬，周文斌，等.膨润土对底泥重金属的抑制效果及机制探讨[J].南昌大学学报（工科版），2012，34（4）：43-48.

[33]华珞，白铃玉，韦东普，等.有机肥镉锌交互作用对土壤镉锌形态和小麦生长的影响[J].中国环境科学，2002，22（4）：346-350.

[34]Houben D，Pircar J，Sonnet P.Heavy metal immobilization by cost-effective amendments in a contaminated soil：effects on metal leaching and phytoavailability[J].Journal of Geochemical Exploration，2012，123：87-94.

篇3

关键词 重金属；河道整治；修复；东大沟上游河道；甘肃白银

中图分类号 X522 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）16-0224-01

白银市地处黄河中上游，东大沟地区作为白银市的主要工业区之一，流域内分布着以资源开发、加工为主的有色金属、化工行业企业，流域周边企业排放废水和废渣中含有大量重金属，重金属具有高度迁移性，长期堆置不仅造成大量有价金属流失，而且对土壤、地下水等周边生态环境构成潜在污染威胁[1]。

1 东大沟污染现状

1.1 水环境质量现状

东大沟流域多个断面水质监测数据均不能满足《污水综合排放标准（GB 8978-1996）》中一级标准的要求。水质偏酸，氟化物含量超标，上游Zn、Cd的污染较为突出，下游COD、Cu、As污染显著。

1.2 土壤质量现状

东大沟上游有色金属加工企业重金属粉尘、尾水、废渣排放，导致河岸两侧土壤中重金属严重超标，土壤中重金属主要富集在地表以下0～20 cm，部分区域污染深度达到50 cm，土壤污染现状呈现以Zn为主的多种重金属复合污染现象。

1.3 底泥质量现状

底泥的污染来源于有色金属加工企业冶炼废渣堆放以及含重金属废水排放，通过对底泥样品的采样调查，底泥中重金属As、Pb、Cu、Zn的含量最高值均高于加拿大制订的NOAA标准，Pb、Zn 2种重金属的最大峰值分别出现于20、80 cm，而Cu的最大峰值则出现于40、80 cm，As的最大峰值出现于80 cm。

2 治理工艺及技术可行性

重金属污染河道治理工程主体工艺包括废渣及表层污染底泥异位贮存，表层污染底泥重金属固化/稳定化修复工程以及重金属污染植物修复[2-3]。

2.1 废渣及表层污染底泥异位贮存

2.1.1 治理工艺。由于河道自身情况较为复杂，底泥的深度也难以在抽样调查中完全体现，根据已有的调查数据，研究区域河道底泥挖掘深度拟定为50～120 cm，具体的挖掘情况应根据现场挖据底泥的颜色等进行定性判断，并且在挖掘过程中对50 cm深度的底泥进行再次取样分析，如果效果仍不能达标，需要继续向下挖掘，具体深度视分析结果而定。

河道疏浚的目的是对污染底泥沉积层采用工程措施，最大限度地将储积在该层中的污染物质移出，改善水生态循环，遏制自然水体退化。该次治理区域大部分底泥含水量较低，为了不增加底泥的水力负荷以及废水处理强度，采用机械疏浚的方式，底泥自然蒸发脱水干化与废渣密闭运至弃渣场妥善处置。

2.1.2 技术可行性。含Cu、Pb、Zn、As等重金属的废渣、底泥及土壤均未列入《国家危险废物名录》。根据对研究区域废渣及表层污染底泥的重金属浓度监测，pH值均在6～9，未超出《危险废弃物鉴别标准——浸出毒性鉴别（GB5085.3-2007）》中要求的pH值范围，属于一般工业固废。采用异位贮存方式是一种最为经济、适宜处理大量工业废渣且不受工业废渣种类限制的处理方式。

2.2 表层污染底泥重金属固化/稳定化修复

2.2.1 治理工艺。通过采样分析，选取含As、Zn、Cu、Pb等重金属离子污染程度均严重区域底泥进行固化/稳定化修复，由于底泥中含有As、Zn、Cu、Pb等多种重金属离子，且所含各种重金属离子的种类和含量存在不稳定性，为确保固化/稳定化处理达标，需要根据污染元素和污染浓度来选取药剂。

针对Zn、Cu、Pb的固化，通过加入天然矿物质混合药剂，经氧化还原反应、矿化作用、分子键合反应和共沉淀反应将交换态重金属离子转化为重金属的单质、硅铝酸盐、硅酸盐和多金属羟基沉淀物等自然环境中极稳定的物质，防止其被植物的根系所吸收；针对As的固化，采样铁锰复合氧化物，经吸附、氧化作用，实现重金属污染底泥的固定化修复。

2.2.2 技术可行性。固化/稳定化是向污染底泥、土壤或废渣中投加固化/稳定化制剂，改变土壤的酸碱性、氧化还原条件或离子构成情况，进而对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用产生影响的稳定化技术，实现重金属污染土壤的修复。采用该工艺处理后底泥中重金属的浸出浓度低于一般工业固废的入场标准，满足Pb浸出毒性低于5 mg/L、Cu浸出毒性低于75 mg/L、Zn浸出毒性低于75 mg/L、As浸出毒性低于2.5 mg/L的要求。

2.3 重金属污染植物修复

2.3.1 治理工艺。在清除废渣和浅层底泥后回填基质土种植重金属超富集植物，对剩余底泥和部分河岸进行植物修复。普通植物体内Pb含量一般不超过5 mg/kg，Cu的正常含量为5～20 mg/kg，过量重金属对普通植物有很大的毒性，在Zn、Pb、Cu复合污染土壤中，种植普通植物很难达到从污染土壤中快速清除Zn、Pb、Cu复合污染物目的。因此，需要选择对重金属有较强耐受及吸收能力的植物作为首选修复物种，并且超富集植物必须适应白银市当地气候，能够在当地很好地生长，才能保证较好的修复效果[4]。根据白银市当地土质情况及需修复的土壤现状，选取的修复植物为枸杞、红柳、沙枣、国槐、火炬、垂柳、土荆芥、披碱草、芦苇、紫花苜蓿等。

研究发现，禾本科多年生草本植物披碱草具有修复Pb污染土壤的潜力，狗尾草等对As有一定累积效果，且生物量大，为适宜的土壤重金属污染修复植物。紫花苜蓿等牧草对Pb等有较强的富集能力，是土壤Pb污染的理想修复植物，且拥有强大的根系和顽强的生命力，兼具水土保持效果，可用于干旱地区重金属污染的修复。灌木灯心草中的Pb含量测定符合Pb超富集植物，地上部分Pb富集量大于1 000 mg/kg的临界标准，转运系数大于1，在重金属污染土壤修复方面具有潜在的应用价值。上述植物均为当地常见物种，可以很好地适应当地环境，确保生长，同时对重金属具有一定的修复效果。

2.3.2 技术方案可行性。植物修复技术是利用植物来转移、容纳或转化污染物，通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用达到土壤修复目的的方法，是一种成熟且发展迅速的清除环境污染的绿色技术[5]。该项目建设区表层50～120 cm表层污染底泥、废渣经处理后，剩余底泥仍具有不同程度的污染，需种植适应在当地生长的重金属超富集植物，以达到较好的治理效果。植物修复技术成本低廉，能增加土壤有机质肥力，且环境扰动小，大面积处理易为公众所接受，并有很好的绿化作用。

3 结语

由于长期遭受重金属毒害作用，东大沟河道生态功能已经完全丧失。针对东大沟典型重金属复合污染问题及生态脆弱的现状，采用异位贮存、固化/稳定化修复以及植物修复等重金属治理技术对区域内的底泥、废渣等介质进行无害化处理与处置，并建立重金属污染土壤植物修复示范区，可实现河道生态恢复和景观重建，初步恢复遭到重金属污染胁迫的东大沟河道生境。

4 参考文献

[1] 黄河上游白银段东大沟流域重金属污染整治与生态系统修复规划[M].北京：北京大学出版社，2012.

[2] 蒋培.土壤镉污染对芦蒿生长和品质安全的影响及调控措施研究[D].南京：南京农业大学，2009.

[3] 卜全民，李凤英.污染河道生态修复技术研究[J].安徽农业科学，2008（36）：16084-16085，16090.

篇4

贵州科技学校 贵州省贵阳市 550001

【摘　要】中药材制品在保证人类健康方面表现出重要意义。而中药材中重金属的限量针对药材是否可以进入国际草药市场发挥着至关重要的作用。本文主要针对中药材重金属污染的相关影响因素进行分析，并且针对当前污染现状研究有效措施进行必要的干预，最终有效确保中药材产业的快速发展。

关键词 中药材；重金属污染；现状统计

我国中草药资源非常丰富，其针对推动经济社会的快速发展具有重要的意义。因为农业污水灌溉以及工业废水排放等因素的影响，导致一系列耕地土壤重金属出现了严重污染的情况，最终导致诸多中药材产品出现了重金属含量超标的现象。对此，当前针对中药材重金属污染情况较为严重，我国在中药出口方面也逐渐表现出一系列问题，为了能够有效确保中药材产业的顺利发展，本文主要针对中药材重金属污染现状予以综述。

1 污染现状

伴随着中药事业的快速发展，中药以及相关制剂因为能够发挥疾病预防的效果以及疾病治疗效果被给予高度关注。当前重金属污染的情况较为普遍，针对重金属污染已成为国内外研究的重点。只有有效达到科学中药质量标准，最终才能够将中药质量可控性有效提高。在研究有效方法将制剂内在质量进行提高的过程中，不但需要针对相关的有效成分的质量进行认真要求，针对制剂中含有的有毒物质以及有害成分，需要进行必要的了解并给予限制。当前对人体表现出有害作用常见的微量元素主要包括铅元素、镉元素、汞元素、砷元素以及铋元素等[1]。对于此类有害元素在食品以及药品中均做出了明确的限制。除此之外，诸多国家在设定重金属限量管理过程中，锌元素、铜元素、锡元素、铬元素以及铝元素也被列入。我国中药材中重金属均表现出程度有所不同的污染，属于长时间并且较为复杂的一项难题，同中药材产地、中药材品种以及药材生长环境等诸多因素均表现出密切的关系，对此需要引起社会的广泛关注。

2 不同类别污染情况

2.1 植物药污染情况

在中药材中，植物药属于至关重要的组成部分，也是当前研究重金属较多的一种药材。因为植物药受到产地、药物品种以及对患者用药部位等诸多因素的影响，从而导致在重金属量方面表现出一定的差别。对于全草类、叶类以及地上部位的中药材，表现出的重金属污染现象较多，分析同全草类药材需要长时间暴露于空气中最终表现出污染现象存在诸多的关系。而对于种子类、花类以及果实类中药材，表现出的重金属污染现象较多，分析同其生长周期相对较短以及重金属于体内只能够进行短时间富集表现出一定的关系[2]。对于根类以及根茎类中药材，表现出的重金属污染水平相对居中，分析导致出现污染的原因为重金属对中药材灌溉用水以及土壤造成污染导致。对于植物药而言，入药部位的不同，表现出的重金属污染情况有所不同，分析除因为中药材同外界环境长时间接触之外，同不同部位针对重金属表现出的富集能力等均存在一定的关联。

2.2 动物药污染情况

动物药主要指的是动物整体以及动物某一部分等供药用的中药。其因为受到生长环境以及相关因素的影响，导致重金属污染的现象逐渐严重。因为动物药来源主要为动物，而对于任何一种动物其生活环境以及生态系统较为恒定，对此无法利用植物药重金属限量标准对动物药进行衡量。所以需要针对动物药中重金属污染情况进行认真分析，能够确定有效的评价标准，为后期动物药使用的安全性做出充分的保障。

2.3 矿物药污染情况

矿物药于我国的应用历史较为长久，诸多中药复方制剂中均含有矿物药成分。但是因为矿物药中重金属的含量问题，导致诸多含有矿物的中成药在市场上出现了排斥问题。因为重金属的问题导致中药产业的发展受到了严重阻碍。对于不同矿物药中，在重金属含量方面表现出一定的差异。针对矿物药中含有的重金属问题需要进行认真研究，确定有效方法对重金属污染问题进行评价，最终有效确保临床用药的安全性[3]。

3 干预措施

伴随着工业化进程的快速推进，中药材中重金属污染的现象日益严重，针对当前重金属污染的情况，提出以下几点干预措施：（1）对中药材GAP 法规体系进行不断完善。将GAP 基地覆盖面积以及中药材种植品种进行有效扩大，在进行中药材种植以及中药材栽培过程中，需要对生长环境进行密切检测，最终保证中药材繁育基地的生态环境良好。（2）研究中药材快速检测方法。有效研究中药材快速检测方法对中药材重金属进行测定，能够做到实地检测以及实时检测。从而针对中药材中包括的重金属进行认真的监督管理，确保患者临床用药的安全性。（3）针对遭受污染的中药材产地实施修复。选择对应的措施对污染产地实施修复。例如选择物理修复的方法、微生物修复的方法以及植物修复方法等。最终能够获得理想的修复效果。（4）对中药材重金属限定标准进行完善。有效创建合理以及科学的重金属限量标准对中药材用药进行准确衡量，能够针对重金属风险进行仔细评估，最终有效确保中药材的用药安全。

4 总结

总而言之，针对中药材重金属安全进行认真评价，对中药材安全用量进行认真分析，最终有效促进中药材产业的快速发展。

参考文献

[1] 韩小丽. 土壤重金属污染及其化学修复对中药材生长及质量的影响[D]. 河南大学,2013,59-60.

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关键词：重金属污染；土壤污染；生物修复；超量积累

作为人类发展的基础，土壤资源往往在城市化以及工业化的发展之下出现了不同程度的污染以及破坏。在这样的背景之下，我国的土壤容易受到重金属的污染而危害人类的生命安全。本文基于此，分析探讨国内外土壤重金属污染防治技术以及相关研究的发展。

1 土壤重金属污染预防的发展历程

1.1 预防体制

基于世界各国城市化以及工业化发展程度的日益加深，各国家普遍存在土壤重金属污染的问题。为了进一步促进各类问题的解决，世界各国加强了对于土壤重金属污染预防。关于土壤重金属污染预防的发展历程，笔者进行了相关总结，具体内容如下。

日本为了进一步促进土壤重金属污染问题的解决，颁布了《土壤环境标准》《土壤污染对策法》等法律法规，而我国自改革开放之后，逐步加强了对于环境问题的关注，并于1989年颁布《中华人民共和国环境保护法》，开始了我国土壤重金属污染问题的处理，随后中国在该法律的基础之上进行修订工作，从而实现了对于污染物排放的限制与处理。

1.2 预防技术

为了进一步实现按土壤重金属污染问题的解决，各国逐步提出了清洁生产的概念。在这样的背景之下，欧共体于1979年宣布推行工业清洁生产的政策。在这样的背景之下，该区域的农业生产部门加强了对于各类先进生产技术的运用，从而实现了农业的清洁生产，规避了农业化学产品的超量使用对土壤污染。

事实上，这种从源头上降低污染源的措施，能够降低了土壤中重金属离子的引入，从而实现了土壤资源的保护。

2 土壤重金属污染治理方法

目前，我国处于经济结构转型期间，土壤重金属污染的问题也较重。在这样的背景之下，为了实现我国社会的绿色、低碳、可持续发展，我国的有关部门加强了对于该类问题的解决。关于常见的土壤重金属污染治理方法，笔者进行了相关总结，具体内容如下。

2.1 工程治理法

所谓的工程治理法，指的是相关单位借助物理原理以及方法进行土壤重金属污染问题的解决。在传统的工程治理过程中，工作人员多借助换土、翻土等方法进行作业，但伴随着科学技术的不断变更，我国有关部门逐步采用淋洗法、电解法、热处理等办法进行作业。

一般而言，工程治理方法在运行的过程中具有效果显著等特点，但是其因为工程复杂、工程量等问题进而导致工程成本的进一步增加。此外，该方法在运用的过程中往往因为维护措施不到位而导致部分土壤中的金属元素被迁移到其他地区，造成土壤重金属污染面积的扩大，难以真正改善土壤的重金属污染现状。

以日本富士县神通川流域的土壤重金属污染防治为例，为了降低土壤中的镉元素，相关单位加强了对于工程治理法的运用。在这一过程中，工程单位去除污染区域15cm的表土，并压实心土，并采用淋洗法对污染土壤进行清洗。

2.2 农业治理

所谓的农业治理，指的是通过优化、完善传统的耕作管理制度，实现土壤重金属污染的降低。在这一过程中，工作人员需要依据重金属污染的实际状况而选择相应的植物种植，从而实现了对于土壤中重金属元素的消除。此外，在农业治理的过程中，作业人员还需要合理选择花费，从而降低土壤中的重金属元素。

学者林汲等人就通过实验分析发现了硅藻土有机肥能够实现对于Cd、Zn重金属离子的吸收，从而降低了土壤中的重金属离子。一般而言，该方法在运行的过程中普遍存在操作简便、费用低的特点，但是由于其仍旧未能够从根本上消除重金属污染，进而导致其只能够作为辅助手段进行处理。

在进行广西壮族自治^环江县废矿土壤污染治理的过程中，中科院地理所环境修复中心陈同斌率团队，借助蜈蚣草等植物开展了土壤重金属处理工作，并成功修复1280亩重金属污染农田。

2.3 生物治理

生物治理方法在运行的过程中主要借助生物生命代谢活动的开展，从而降低了环境中重金属污染的浓度。从而确保部分受到污染的土壤能够恢复到初始状态。一般而言，生物治理方法在运用的过程中因为参与治理的主角不同，故而分为动物修复、微生物修复以及植物修复。

所谓的动物修复技术，指的是有关部门以及人员利用土壤中的低等动物进行土壤中重金属的吸收，从而实现了土壤中重金属含量的进一步降低。相关的研究表明，蚯蚓的出现能够实现对于硒、铜元素的吸收。事实上，该方法在推行的过程中也具有一定的问题：诸如低等动物往往会将吸收的金属元素再次释放到土壤中，从而造成了二次污染。

微生物修复技术则是利用土壤中的微生物进行各类金属元素的吸收。目前，最为常用的微生物就是――真菌。真菌在生存的过程中往往能够分泌一定量的氨基酸、有机酸等物质，从而实现了对于重金属的溶解。目前，从相关的研究分析可以发现：微生物修复技术在运行的过程中具有较为光明的前景，且能够较好的实现我国土壤重金属问题的解决。

植物修复技术的运行原理主要是在污染的区域种植特定植物，从而借助植物的生长过程实现对于重金属的吸收以及化解。目前，植物提取技术获得了相关研究人员的重视，并由此促进了土壤重金属问题的解决。现阶段，最为常用的植物有遏蓝菜、高山甘薯等。

仍旧以日本富士县神通川流域的土壤重金属污染防治为例，土壤重金属处理单位在含镉100mg/kg土壤上进行苎麻的种植，从而由此实现对于土壤中镉元素含量的降低。该地区在采取生物法治理土壤重金属污染的过程中，实现了镉元素含量降低27.6%。

3 发展论述

为了进一步促进我国土壤重金属污染问题的解决，我国的有关部门需要从法律的角度出手，加强对于各类土壤重金属污染法律法规的制定。此外，我国还需要加强对于清洁生产的发展，并大力运用清洁能源。而在已经发生的土壤重金属污染问题，作业人员需要加强植物修复技术的运用。

4 结束语

为了进一步促进我国土地重金属污染问题的解决，我国的有关部门以及人员需要采取科学的方式进行问题解决。本文基于此，分析探讨土壤重金属污染预防的发展历程（预防体制、预防技术），并就常见的土壤重金属污染治理方法进行分析，最后论述了我国土壤重金属污染问题解决的措施。笔者认为，随着相关措施的落实到位，我国的环境问题必将得到显著的改善。

参考文献

[1] 李录久，许圣君，李光雄，张祥明，王允青，刘英，况晶.土壤重金属污染与修复技术研究进展[J].安徽

农业科学，2014（1）：156-158.

[2] 董文洪，杨海，令狐文生.土壤重金属污染及修复技术研究进展[J].化学试剂，2016（12）：1170-1174.

[3] 廖健.土壤重金属污染及其化学修复技术的研究进展[J].中国石油和化工标准与质量，2013

（24）：30+28.

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关键词：太湖；重金属污染；地积累指数

中图分类号：X703 文献标识码：A

文章编号：1674-9944（2013）01-0035-03

1 引言

水体沉积物作为水环境中重金属的主要蓄积库[1]，可以反应水体受重金属污染的状况。通过各种途径进入水环境的重金属绝大部分能迅速地转移至沉积物与悬浮物中，而悬浮物在被水流搬运的过程中，当其负荷量超过搬运能力时，也逐渐变为沉积物。因此，无论是在未受污染或受污染严重的水体中，沉积物中重金属含量比水中重金属的含量要高许多倍。而累积在沉积物中的重金属除了直接危害生物和通过食物链影响人类健康外，在环境条件的改变下（如遇到灾害性的天气和风浪条件），有可能再次释放出来，导致水体环境质量恶化。由于沉积物中重金属对环境的危害作用，研究者已开始重视沉积物中重金属污染的研究。沉积物环境的重金属主要是指生物毒性显著的汞、锡以及类金属砷，其次是指毒性一般的重金属锌、铜、镍、钻、锡等，当前最引起人类关注的是砷、汞、铬、锡、铅等。本文通过对“十五期间”太湖无锡水域的底泥数据统计，选用地积累指数法对沉积物的重金属污染程度进行了评价。

2 太湖无锡水域底质

2.1 太湖概况

太湖位于江苏省南部，长江三角洲中部；全部水域在江苏省境内，湖水南部与浙江省湖州市相连。它是中国东部近海区域最大的湖泊，也是中国第二大淡水湖，是中国著名的风景名胜区。太湖地处平原地区，是一个浅水湖，太湖水位较稳定，平均水深1.94m，至深处2.6m。

2.2 重金属来源

目前，太湖除氮、磷等元素偏高对水体产生富营养化，造成夏季蓝藻爆发外，水质尚好，但重金属污染仍不容忽视。笔者初步分析，太湖流域无锡水域的重金属污染可能来自以下几个方面包括：电镀行业产生的含重金属酸性废水；城市工业排污；水土流失过程造成的重金属污染等。

2.3 评价范围

太湖无锡水域底质监测是在枯水期与太湖水质监测同步进行，监测点点位与太湖水质监测点位相同。监测项目为砷、汞、铅、铬、镉、铜、锌、硫化物及有机质。同时为了便于太湖底质环境质量评价，将太湖无锡水域分为四个区：五里湖区、梅梁湖区、贡湖无锡水域和宜兴沿岸区，点位图见图1。

2.4 评价方式

地积累指数（Igeo）是德国海德堡大学沉积物研究所的科学家Muller提出的一种研究水环境沉积物中重金属污染的定量指标。由于其不仅考虑到人为污染因素、环境地球化学背景值等，特别是注意到自然造岩作用可能引起背景值变动的因素（常数），一时在欧洲被广泛采用。计算公式见公式（1）：

（1）

式中：C是指元素n在沉积物中的含量（指质量比，实测值），mg/kg；B是指沉积岩（普通页岩）中该元素的地球化学背景值，mg/kg（表1）；k为修正系数（一般取值为1.5），考虑成岩作用可能会引起背景值的变动。

根据地积累指数（Igeo）的大小将污染等级分为7级，即0～6级，表示污染程度由无污染至极强污染，地积累指数（Igeo）与重金属污染程度的关系见表1。

3 重金属污染评价

（1）太湖地区重金属地球化学背景值见表2[2]。

（2）2005年太湖无锡水域重金属地积累指数及污染分级见表3。

五里湖：底质中砷、铜、锌含量处于无-中污染状态，汞、铬和铅处于清洁状态。

梅梁湖：底质中锌含量处于无-中污染状态，其余指标均处于清洁状态。

贡湖无锡水域：指标均处于清洁状态，这与无锡市将贡湖作为水源地相对应，确实贡湖无论是水质还是底质都是处于污染较轻的状态。

宜兴沿岸区：底质中砷、铜和锌含量处于无-中污染状态，汞、铅和铬处于清洁状态；

从整个太湖无锡水域看：从平均值来说，无锡水域的底泥重金属都处于无污染状态下。但是环境保护仍不容忽视，一旦出现污染，治理将是非常困难的。

（3）“十五”期间太湖无锡水域底质重金属变化分析。从整个“十五”期间太湖无锡水域底质含量的变化趋势看，铅和铜含量处于轻污染状态，并有逐年上升趋势；汞和铬处于清洁状态，并有逐年下降趋势；底质中砷的含量逐年降低，已由2001年的轻污染下降为清洁，见图2。

参考文献：

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关键词：国内 土壤 重金属污染 治理措施

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0114-01

我国土壤重金属污染日益严重，开展土壤重金属污染防治措施是必要的，以此来保证生态环境和食品安全。在1983年我国对土壤环境容量做了初步研究，并提出了相关理论，如土壤重金属的生态效应等。我国目前围绕重金属污染土壤修复技术的基本原理提出了土壤重金属污染治理措施，如工程措施、物理修复、化学修复、生物修复和农业治理措施。

1 工程措施

工程措施是土壤重金属污染治理措施中的经典，工程措施主要就是指客土、换土和深耕翻土这些治理措施。针对土壤重污染区一般会采用客土和换土的方式，而对于土壤轻污染区一般则选择深耕翻土这种方式。工程措施具有独特的优势，如彻底性和稳定性。但是在实际治理过程中，工程措施工程量大，需要巨大资金投入，并且土体结构也会因这种措施而遭到破坏，进而导致土壤肥力越来越低。除此之外，采用工程措施换出的污土，还需要再次处理，工序较为复杂。

2 物理修复

物理修复是土壤重金属污染治理措施中最早的一个治理方法，其比较适用于污染面积小的土壤。物理修复是一种治本的治理措施，但是如果发生二次污染，那么这种措施很容易破坏土壤结构，导致土壤肥力降低。物理修复主要包括改土法、热解析法、玻璃化技术、电动修复。（1）改土法。这种方法所包含的方法与工程措施相类似，即客土法、换土法和深耕翻土法。这种方法在20世纪90年代之前应用较为普遍，其彻底性和稳定性占据优势。但是随之新兴技术的开发，这种方法逐渐被取代。（2）热解析法。这种方式适用于一般容易挥发的重金属污染区，通过加热的方式，将这些重金属污染物从土壤中挥发出来，这种方法对治理由于汞而引起的污染非常奏效，并且可以将汞进行回收。但是这种方式很容易破坏土壤中的有机物质和结构水，并且如果没有将汞及时彻底回收，很容易造成大气二次污染。因此，这种方法应用较少。（3）玻璃化技术。采用这种方法之前需要在被污染的土壤里面埋下导电材料，通过电极使土壤融化，冷却后形成玻璃态物质。这种方法应用较为复杂，而且成本较高。但是，玻璃化技术非常适用于放射性废物的治理。（4）电动修复。电动修复就是指在污染土壤中通电流，金属离子等向电极运输，经工程化的收集系统集中收集处理。电动修复不需要搅动土层，是一种经济可行的方式。该技术最先是由美国所提出，目前在我国也应用较为广泛，其已经进入商业化阶段。

3 化学修复

化学修复就是向污染的土壤中加入一般化学物质，如改良剂等，改变理化性质，使土壤发生化学反应，降低重金属的生物有效性。化学修复成本较低，但是其很容易“反复发作”。化学修复主要包括化学固化法和化学淋洗法。

（1）化学固化法。化学固化法就是在污染土壤中加入化学试剂，让其与土壤中的重金属发生反应，降低土壤中重金属生物的有效性。目前，我国在土壤重金属污染治理中已经应用过多种金属氧化物、生物材料、有机质高分子聚合材料，通过这些物质，改变土壤介质的酸度。

（2）化学淋洗法。化学淋洗法就是在污染土壤中加入淋洗液进行淋洗，将土壤固相中的重金属转化到土壤液相中，最后将液相回收处理。我国通常运用的淋洗液有无机酸、表面活性剂、EDTA等。这种方式对于污染较轻的土壤比较适用，虽然对于重度污染的土壤也能发挥较好的作用，但是需要较大的成本。加之，淋洗液如果没有使用得当，很容易造成地下水污染、土壤变性。

4 生物修复

生物修复是指在一定条件下，利用微生物、植物的代谢来治理污染物。利用修复可以削弱土壤重金属污染物的毒性。与上述治理措施相比，生物修复在达到治理目的的同时，降低成本，不会产生二次污染。生物修复包括植物修复技术、微生物修复技术以及生态修复技术。

（1）植物修复技术。植物修复就是以植物忍耐和超积累某种重金属的理论为基础，利用自然生长的植物，对土壤重金属污染进行清除。植物修复主要包括植物提取、植物挥发和植物稳定。1）植物提取利用重金属积累植物将污染土壤中的重金属吸取出来，将其转移到地上，进行集中处理，达到治理污染土壤的目的。目前常用的植物有油菜、荠菜等，主要除去由铅、镉等重金属造成的土壤污染。1999年在我国发现了世界上第一种砷的超富集植物――蜈蚣草。从1999年至今有很多专家对蜈蚣草清除土壤重金属的污染进行研究，如谢景千、雷梅、陈同斌、李晓燕、顾明华、刘晓海在《蜈蚣草对污染土壤中As、Pb、Zn、Cu的原位去除效果》一文中验证了蜈蚣草对土壤污染具有很大的修复潜力。2）植物挥发主要是利用植物的根系，通过根系吸收重金属，并将其转化为易挥发的气态物质，从而达到治理土壤污染的目的。植物挥发主要是对Hg、Se等重金属的清除。目前常用的植物主要有卷心菜、胡萝卜、水稻、海藻等。3）植物稳定利用一些植物促进重金属的转变，将其转变为毒性低的形态。植物稳定不会改变土壤的重金属含量，只是改变其形态。这种方式适用于土壤有机质含量高的污染土壤防治。

（2）微生物修复技术。微生物修复技术主要是通过降低土壤中重金属的毒性、提高植物对重金属的吸收以及吸附积累重金属的方式来实现清除污染的功能。如利用变形杆菌将汞离子转变为汞元素，最后将会有四分之三的汞元素挥发掉，进而达到降低汞的毒性。

（3）生态修复技术。生态修复技术主要是通过蚯蚓-植物-微生物对重金属污染的土壤进行治理。蚯蚓是一种能提高土壤自净能力的一种动物，目前我国很多学者对蚯蚓防治土壤重金属污染方面做出很多研究，如冯凤玲、成杰民、王德霞在《蚯蚓在植物修复重金属污染土壤中的应用前景》一文中对通过蚯蚓、植物、微生物构建的生态修复系统的应用，阐述了生态修复技术在防治土壤重金属污染中的可行性和发展方向。

5 农业治理措施

农业治理就是通过改变农业管理制度来减轻土壤中重金属的污染，如控制土壤水分、选择化肥、选择农作物的方式，成本低，周期长。

6 结语

综上所述，土壤重金属污染防治采用工程措施、物理修复、化学修复，具有一定的局限性，并且成本较高，容易造成二次污染；采用农业治理措施虽然成本低，但是周期长；而采用生物修复不仅效果好，而且成本低，不容易发生二次污染，其具有不可替代的优势。由此可见，生物修复势必成为我国土壤重金属污染治理的主要措施，也是相关领域专家今后研究的重点。

参考文献

[1] 焦丽香，郭加朋.土壤重金属的污染与治理进展研究[J].科技情报开发与经济，2009（1）：155-156.

[2] 翁添富，高建培，易锋，等.土壤重金属污染生物修复技术研究进展[J].科技导报，2009（4）：93-97.

[3] 罗强，任永波，郑传刚.土壤重金属污染及防治措施[J].世界科技研究与发展， 2004（2）：42-46.

篇8

【关键词】重金属污染 防治 法律

一、重金属污染概述

重金属污染是指由于人类活动产生的重金属及其化合物累积在环境中，含量超出环境承载力而引起的环境质量恶化，进而威胁人类健康的现象，常见的重金属有汞、镉、铬、铅及砷等生物毒性显著的元素。不同于其他污染，重金属污染具有潜在性，持续性，累积性，不可降解性等特点。这就使得重金属污染一旦发生，很难治理。它广泛存在于大气，土壤，水等自然介质中，与人类生活接触密切，一旦进入人体，便会在人体内部累积，不能通过分泌和排泄等方式将其排出体外。

我国重金属污染形势严峻，一组数据将这种状况展露无遗：国土部数据显示，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；2009年中国食品安全高层论坛报告上的数据显示，我国1/6的耕地受到重金属污染，重金属污染土壤面积至少有2000万公顷；国家疾控中心曾对1000余名0～6岁儿童铅中毒情况进行免费筛查、监测。结果显示，23.57%的儿童血铅水平超标。

二、我国重金属污染防治法律现状及存在的问题

（一）法律现状

迄今为止，我国已出台的关于重金属污染防治最具针对性的文件是2011年国务院正式批复的《重金属污染综合防治“十二五”规划》（下称《规划》），这是我国第一个十二五专项规划。相关法律法规有《环境保护法》，《大气污染防治法》，《水污染防治法》，《固体废物污染防治法》，《土地管理法》，《化学品管理条例》，《土壤质量环境标准》等。相关的政策性文件有：《关于加强重金属污染防治工作的指导意见》（[2009]61号），《重金属污染综合整治实施方案》（2009.8.28），《关于深入开展重金属污染企业专项检查的通知》（环发[2009]112合）《防治规划编制技术指南》（2010.2），《关于加强铅蓄电池及再生铅行业污染防治工作的通知》（2011）等等。

（二）存在问题

1.立法缺失。我国目前还没有重金属污染防治方面的专门立法，重金属污染防治规定只有一些通知，意见等文件，或者笼统适用其他相关法律法规，缺乏适用法律的强制力和执行力。

2.执法不严。在对重金属污染企业的监督和查处中，普遍存在执法力度不够，查处不严，没有严格按照法律，法规要求对企业实现审批，整治或关停。地方政府在对重金属污染企业的管理上，往往为了经济利益，而放松其环境保护标准要求。如沭阳当地政府为了追求经济利益而容忍天能电池公司排出超标的重金属铅。环保部门在对污染企业的查处中，往往有心无力，有些企业往往会绕过本级环保部门而直接获得上级环保部门的审批，而上级部门对其情况不了解，这就导致环保部门权力行使混乱，对企业没有约束力。

3.责任机制欠缺。我国对重金属污染企业的责任规定缺乏。对企业的污染后果经常是在通知或政策性文件中规定，具有运动式执法的特点，对企业的环保责任往往是以行政责任处罚，比如限期整改，罚款金额较低，没有起到对企业的惩戒作用。

我国法律对政府机关和主要领导的环境责任也没有常态规定。在重金属污染事件发生后，当地政府和负责人往往以行政责任的承担息事宁人，没有承担重大决策失误的刑事责任。这就造成地方政府对环境保护不重视，出了问题也尽量隐瞒，隐瞒不了简单以行政责任了结。

三、日本重金属污染防治经验及借鉴

上世纪六七十年代，日本经济快速增长，环境保护让位于工业和矿产开掘，环境污染事件在全国各地都有发现，其中被称为四大公害的环境病症，就有三起和重金属污染有关。中国正在经历和日本上个世纪同样迅速的经济增长期，污染也在同步增长，新世纪以来，和重金属有关的环境事件愈见频繁。中国此时和上世纪经济快速增长时期的日本即为相似。基于此，本文希望对日本的重金属污染防治进行介绍归纳，对我国重金属污染防治法律的完善得出可为借鉴的经验教训。

（一）日本政府为控制公害事件，制定一系列法律法规

1967年，日本政府制定了公害对策基本法，把大气、水源、噪音、震动、地震、恶臭确立为公害，1968年，这一届日本国会随后被记入历史，称为“防公害国会”。1970年，国会又增补了土壤污染这一条。

日本还制定了专门性法律法规和政策，来应对重金属污染。主要有：1970年《农用地土壤污染防治法》，1986年《市街地土壤污染暂定对策方针》，1991年《土壤污染环境标准》，1999年《与重金属有关的土壤污染调查·对策方针》，1999年《关于土壤·地下水污染调查·对策方针》，1999年《二噁英类物质对策特别措施法》，2001年《农药取缔法》，2002年《土壤污染对策法》。

为防治电子废弃物造成的重金属污染，日本出台了一系列法律、法规，包括：1970年《废弃物处理法》，1991年《促进再生资源利用的相关法律》，2000年《推进循环型社会形成基本法》的纲领性法律，2001年4月《家电再生利用法》，推动了电子废弃物处理由“大量废弃型”向“循环型”处理模式转变。

（二）建立公众参与机制

1970年前后，四大公害事件都集中提起了诉讼。经过公害事件的洗礼，当事人取得共识：类似问题要用法律手段解决。而公害事件的诉讼恰好和污染防治法的出台和修订发生在同一个时期，诉讼推动了立法，公害基本法的完善又促进了事件解决，立法和司法互相推动。

在四大公害事件的诉讼过程中，受害者也得到了公众的声援。当时电视、报纸、广播、杂志社都对受害者惨痛经历进行详细报道，激起了受害者之外全国人民的反对公害运动，令执政党和在野党无法不正视。

日本的公害基本法制定也非一帆风顺，也遭遇了来自财团的压力，在全国公害反对运动的推动下，反对意见被削弱，多项公害规则和法规被制定。

从经济发展到注重环境的转折点，不是某个案件的审判结果，而应是全体国民的意识转换。因此，要重视环境保护中的公民参与，有了强大的公众力量，相关法律才能冲破阻力，顺利制定和实施，对污染事件的法律途径解决提供依据。

（三）政府决策依据转变

1971年，日本环境省从各部门中独立。政府的决策依据也发生转变：与经济发展相比，阻断环境污染的可能性无疑更为重要。政府科学决策不意味科学证明，在公害基本法制定过程中，时任厚生省公害科科长说，科学证明和地方政府决策是两回事情。政府如果发现可能引起公害的污染事件，即使不能完全确定，也要及时介入并且制止。

四大公害事件对日本的影响，最重要的在于社会公众的广泛参与和政府的反思。经过四大公害对社会的洗礼，1970年后日本再也没有发生严重的公害事件。先污染后治理的老路，在任何国家都会被证明需要付出巨大的经济代价。而日本环境省官员则总结经验，政府与其后期介入污染事件，不如提前以立法的方式进行引导。由于环境问题的外部性，企业的逐利性，企业污染环境的情况时有发生。发生问题的责任在企业，受害者和企业的个别谈判往往效率都很差，社会成本很高，最终都需要政府介入。政府应该用提前立法的方式进行引导，最终让受害者和企业通过法律方式解决。

我国要充分利用法律对社会行为的引导和规范作用，建立完善的重金属污染防治法律制度，防止和治理重金属污染。

四、我国重金属污染防治法律制度完善

针对我国目前重金属污染防治法律制度的现状，结合重金属污染的特点，对我国重金属污染防治法律制度完善提出以下建议。

（一）完善重金属污染防治相关立法

我国应借鉴日本等发达国家的经验，抓紧制定与重金属污染防治有关的法律法规，实现对重金属污染全方位，多维度，全过程的控制。首先，在已有的法律法规基础上完善对重金属污染防治的规定，在大气污染防治法，水污染防治法等环境介质污染防治法中将重金属污染作为专门一节，增加纳入监控的重金属种类，对重金属污染控制改变以浓度排放为主，转向总量控制。鉴于我国还未制定土壤污染防治法，而土壤，底泥等作为大多数重金属的最终沉积场所，有必要制定土壤污染防治法，对土壤中的重金属污染进行规制。其次，根据重金属污染产生的不同根源，分别制定相应的农药使用条例，矿山开采和保护条例以及企业排放重金属管制条例等。最后，除了对重金属污染从源头控制，还要建立含有重金属元素的产品在生活中的利用，回收体制，实现从生产到利用到回收的一整套流程都有法可依。

（二）树立公众参与原则，建立重金属污染信息公开制度

重金属污染由于其自身的隐蔽性，持久性和累积性，危害结果可能不是即时产生，等到污染已经发生，可能就会造成无法弥补的损失。这就需要树立公众参与原则，建立信息公开制度。

在发生重金属污染时，政府不要一味的遮掩，媒体要充分发挥宣传作用，如实报道事件进展，在得到更多的同时，也会普及大家的环保意识。环境问题不是某个人，某个群体，甚至某个政党能够进行决策的，它是全民性的社会问题，在我国要充分发挥媒体的宣传监督作用，提高公民对环境问题的敏感度，使公民广泛参与到环境决策中。

信息公开内容包括全国各个区域的重金属污染状况和企业重金属废弃物排放情况，新建企业的环境影响评价情况，不符合环境标准的企业整改情况等，当某一区域的环境承载力达到其上限时，就要暂时停止对新设立工厂，企业的审批。重金属污染的信息公布也需要采取一定形式，如通过中国环境质量公报，这是一个官方权威的数据来源。另外，对于各区域具体的年度重金属污染情况，作为政府的政务公开信息，在各地区的环保局网站上进行公布。公开的时候应该同步向公众普及相关知识，除了向其说明重金属污染的危害，还要对其数据标准进行说明，同时介绍针对重金属污染的应对措施及解决方案，避免民众过度恐慌及被人误导。信息公开有助于民众对其生活环境质量的知悉，增加其危机感和环境保护的责任感，可以借助公众的力量实现对重金属排放企业和政府决策的监督。

（三）提高政府科学决策能力，将环保部门意见纳入考量

政府的任务是尽量实现社会利益最大化，防止可能危害社会利益事件的发生。在环境利益的地位已经不低于经济利益的现在，政府决策除了要考虑经济发展，更不要忽视环境保护。这对我国的政绩评价体系改革是一个机遇，对地方行政长官实行环保一票否决制。在立法中，对地方环保工作负有失误的责任人要对其追究责任，视其责任大小对其追究行政责任甚至刑事责任。

在我国，虽然环境保护部也已独立，足见我国政府对环保工作的重视，但是我国传统的重经济发展轻环境保护的政府观念严重影响了环境保护部门工作的开展。例如，在环境法修改草案中，环保部的许多建议不被采纳，这就使得我国环境保护工作大打折扣；在环保部门依法对企业查处时，政府往往会考虑其经济贡献，大打人情牌，环保部门的地位就很尴尬。因此，我们要从立法上确立环保部门职能履行的基础，保障其执法独立性，不受相关政府和领导的干扰，从法律上确保其独立开展环保督查工作的权力。在政府决策中，也要强调将环保部门的意见和建议纳入考量，对其意见如不采纳，应书面说明原因，环保部门对涉及环境保护的政府决策有质询权。

参考文献

[1]桂宇.土壤重金属污染的法律防治[J].法制与社会，2009.12.

[2]国冬梅，张立，周国梅.重金属污染防治的国际经验与政策建议[J].环境保护.

[3]安桂荣，林琳.重金属污染防治法律问题的思考[J].经济与法.2012.2.

[4]周生贤.《重金属污染综合防治“十二五”规划》视频会议，中国政府网.2011.

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【关键词】矿业；重金属污染；可持续

一、广西矿业的重金属污染现状

广西金属矿产禀赋性差，含矿多，富矿少，单一矿少，复杂难处理共伴生矿多，资源提取难度大。加之多为山区且岩溶发育，工程、水位地质复杂，矿区的开采活动极易造成重金属污染。目前，广西省已被列入《重金属污染综合防治“十二五”规划》中的重点治理省区，全区内主要的污染类型有镉、铬、砷、汞和铅污染五种，其中镉污染集中在广西的中西部及北部，高镉含量分布面积广；铬和砷污染主要分布在中部偏西区域；高汞集中在西北部；铅污染从全区范围内看，基本在质量标准以下。

二、广西重金属污染对矿业可持续发展的影响

（一）广西矿产资源形势严峻

1.矿产资源粗放利用，浪费严重。广西人口众多，人均资源占有量仅为全国的18%，明显不足。而现有优势资源如锡、锑、铅、锌等的采选冶综合回收率仅为30%左右，比国际水平低10至15个百分点。2.老矿山环境问题历史欠账多。许多老矿山未预留生态恢复治理资金，不少地方政府未及时有效地处理污染，履行好矿山环境管理职责。此外，矿山企业也未严格依照“谁开发，谁保护，谁破坏，谁恢复，谁引发，谁治理”的原则①，落实好责任。3.整治矿业开发秩序任务艰巨。随着广西工业化、城镇化进程加快，矿产资源供求矛盾突出，经济发展过度依赖矿产资源，矿产品价格居高不下。在追求短期经济利益的驱使下，矿企或个人非法开采矿产资源、破坏浪费以及重开发轻保护等现象普遍存在。

矿产资源不可再生，是矿业可持续发展的物质基础。而重金属污染日益严重，又反映出节约集约利用矿产资源的长效机制尚未形成，政府监控管理不到位等问题。因此，要使矿业可持续发展，必须使矿产资源可持续发展，解决好矿区内重金属污染问题。

（二）重金属造成的环境污染不容忽视

矿产资源在采选冶过程中会产生大量含重金属元素的废弃物，乱排乱放极易对矿区及周围的生态系统造成破坏。据资料，生成广西地区1995-2007年环境污染指数的变化趋势图②，见图一。

（1）对土地资源破坏大。不少矿山随意丢弃尾矿矿渣，挤占土地，破坏植被。重金属进入土壤环境后，易经食物链摄入人体，威胁健康。广西河池，南丹等地的废弃砷渣，导致矿区周围农作物的含砷量超过国家标准几百倍。且土壤重金属污染具有隐蔽性、滞后性和累积性，一旦污染形成，整治短期不能见效。目前，广西土地污染带职业病和重症疾病正呈高发、扩大态势。（2）水体污染严重。02年污染指数急升，易受突发事件及自然灾害影响。此外生产废水任意排放，也会造成区域性、流域性的重金属污染。据专家测算，河池市刁江沿岸选矿厂过去每天排入江中有毒废水3.5万吨，有毒废渣1200多吨，每年向刁江排放砷1770吨，占全国砷排放量的94.4%③。（3）矿山开采造成的大气污染甚为严重。这些气体会在低空造成空气中的有害物质严重超标，在中空对流层形成大范围的酸雨，在高空形成地球的温室效应。另外，还可通过大气沉降或大气降水落在地表，造成土壤污染。

广西矿区的总污染物排放基本得到控制。但重金属污染的毒副作用呈现不断积累、爆发的态势，当今生态环境仍在持续恶化，总体形势不容乐观。

（三）重金属污染抑制矿业经济发展

矿产资源的开采供给能给矿区经济的飞速发展以有力支撑。但同时，资源带动矿山经济发展的单一模式会造成发展瓶颈。特别是重金属污染的恶果，会给当地的农林牧渔行业造成沉重的打击，制约矿山可持续发展。

1.经济负担沉重。矿产资源对矿业经济的发展是双刃剑，一旦造成严重的重金属污染事故，整治十分困难。目前的修复方法在实施过程易受局限性与可行性影响，且恢复治理资金庞大。如环江县，全县80%以上的工业产值，60%以上的财政收入都来自矿产资源，01年万亩土地遭砷污染，利用“实惠”的蜈蚣草修复，至少也需几千万元。2.破坏其他经济形式。重金属污染会通过食物链的循环，产生乘数效应，危害激增。可以想象，当水质恶劣、动植物不能食用、农田荒漠化成不毛之地，农林牧渔行业瘫痪之时，更不用说发展矿业经济了，这样的后果无疑是可怕的。

（四）矿业重金属污染影响社会维和智力维的可持续性

重金属污染还会带来一系列社会问题，如居民生活质量差及生存的安全感缺乏保障等。广西2011年与2005年相比，重金属污染造成的病变人数近4倍④，近年龙江河镉污染、阳朔县思的村“镉米”、以及“癌症村”等健康危机事件更是敲响了警钟，如此恶性发展将造成社会的不稳定。由于矿产资源开发的有限性，重金属污染对矿山经济发展的抑制，矿区收益也会遭受不同程度的损失。而矿业的技术更新、引进及推广离不开资金的充足支持，人才队伍的建设供应。可见，矿业可持续发展系统的5要素相互影响关联，牵一发而动全身，重金属污染更是制约发展的一大隐患。矿山环境的保护必须防治结合，从源头抓起，以免矿业陷入发展的死圈。

三、广西矿业可持续发展的对策研究

（一）重视矿山法制管理与政策激励

提高矿权市场准入门槛，使新建矿企每一步都遵循法律法规和可持续发展原则。同时，加强对已开采矿山的环境保护监管力度，云南曲靖发生的铬渣非法转移倾倒事件更是暴露出部分矿企责任严重缺位，监管部门监管失察等问题。环保部门必须建立危险废物污染防治情况日常检查制度，并从重从快处罚违规企业。地方政府也需解决好老化矿山的环境遗留问题。

我国可充分吸收国际经验，施行环境税、矿地恢复保证金等税收制度规范矿业生产，利用对矿企的耗竭补贴，鼓励经营者积极勘探新资源或开发可替代资源，并通过资源税将企业的外部环境成本内部化，完善我国环境税收体系的建设，从而更好地防治重金属污染。

（二）健全体系，提高信息透明度

各级政府需逐步制定重金属污染防治体系、事故应急体系和环境与健康风险评估体系，加强项目管理和督促检查，有序推进防控、整治各项工作。此外政府及矿企还需及时、公正、准确、客观地向社会公布环境安全信息，提高公众的环境参与权、知情权，增加信息的透明度，使全社会一同督促与关注矿业的可持续发展，减少重金属污染的发生。

（三）加大科技投入，完整产业链

矿冶工业是国民经济发展的支柱产业。要使资源利用最大化，成本投入最小化，杜绝环境污染，必须加大先进科学技术的研发与投入力度，优化勘探、开采、选冶炼一系列环节，实现清洁生产、减少有毒废弃物的产生。并通过技术升级和改造，加强研发工作，提高产品的附加值，建设高新产业群带，建立从资源提取到深加工产品开发的完整产业链，实现从资源消耗型向低耗、高效益型的转变。

（四）构建矿冶工业生态系统

矿冶工业生态系统遵循循环经济的生产理念，通过废物交换、循环利用、清洁生产等手段，形成企业共生和代谢的生态网络，促进不同企业之间横向耦合和资源共享，物质、能量的多级利用、高效产出与持续利用。一方面从根源上减少废料产出，实现资源节约型、环境友好型生产，提高生产效率。另一方面将废料再次资源化，将矿山废料作为内部资源被重新循环利用⑤，获取最大的经济效益。它有着传统矿冶生产模式无法比拟的优越性，能更大程度地解决矿山环境污染问题，百色铝生态工业园及一些重点循环工业试点示范工程取得的成就很好地说明了这一点，是矿业实现可持续发展的有效途径。

参考文献：

[1]张勇.陕西省矿山生态环境现状与恢复治理对策[J].资源与产业.2009（04）：99-103.

[2]中国科学院可持续发展战略研究.2010中国可持续发展战略报告---绿色发展与创新[M].北京：科学出版社，337-339.

[3]广西有色金属矿产资源综合利用问题研究[J].广西壮族自治区人民政府发展研究中心简报，2007（2）.

[4]广西矿业重金属污染现状及对矿业可持续发展影响的研究[Z].桂林矿产地质研究院.

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关键词：土壤 重金属 污染状况

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）010-142-02

郫县位于成都近郊，面积437.5km2，共有农村人口44.2017万人，气候温和，雨水充沛，河网密布，水质优良，土壤肥沃，农业历史悠久，是整个成都平原的主要蔬菜生产基地。随着现代工业和城市的发展，废水、废气、废渣和城镇生活垃圾的排放增加，都容易引起土壤中的重金属含量增加。土壤中的重金属污染因为难于治理、具累积性且危害周期长，受到人们的普遍关注，不但影响农产品的清洁生产，而且通过食物对人类健康造成极大的危害。因此了解和研究郫县土壤重金属污染现况，对于政府制定针对性措施，保护土壤环境质量，生态环境建设以及绿色农业，保障人体健康具有非常重要的意义。

1 对象与方法

1.1 概况和设计

本次研究主要选择以农业生产为主，水稻、小麦、蔬菜和园林种植为主要生产，全县共选取了5个镇，唐元镇、新民场镇、三道堰镇、古城镇和友爱镇，每个镇又随机选择了4个村，每个村随机采取一件土壤样品，样品基本覆盖了郫县农用土地利用类型。

1.2 样品采集与检测分析

1.2.1 样品采集

每个监测点采集菜地或农田土壤样品1份，采集0-20cm深表层土壤，在1m2范围内按照5点取样法采集土壤混合为一个样品，采样总量为1000g左右。

1.2.2 检测方法

检测项目包括铅、镉、汞、铬、砷和pH值，分析方法是ICP-MS方法（电感耦合等离子体质谱法）。

1.2.3 土壤重金属污染评价方法

评价标准采用《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995），评价的方法为超过《土壤环境质量标准》规定限值则表示已被污染，未超过则表示还未被污染。

2 结果

郫县属于平原，选择的20个村海拔均在553-598m，土壤均为黑褐色壤土，土壤湿度为潮，土壤中含有植物根系为少量。pH值测定在3.62-8.03之间，其中酸性土壤样品有11件，中性土壤样品有6件，碱性土壤样品有3件（如图1）。

郫县土地主要用于农田、蔬菜地、果园等，故土壤重金属污染评价以国家土壤环境质量二级标准作为评价参照，其中镉有45%的样点（及9件样品）出现污染，最大值是0.53mg/kg（如表1）。

在pH值测定酸性土壤中污染6件，中性土壤中污染3件，说明pH值的大小显著影响土壤中重金属的存在形态和土壤对重金属的吸附量，土壤pH值越低，H+越多，重金属被吸附的越多，其活动性越强（如图2）。其它样点重金属未出现污染。

3 结论

通过以上调查，郫县土壤重金属污染以镉为主，而土壤重金属污染的原因主要有以下几点：

3.1 燃煤的使用

燃煤的大量使用是整个成都平原土壤重金属Hg污染的重要因素之一。已有研究表明，燃煤已成为大气汞的最主要来源，而且大气汞浓度与土壤汞含量呈显著的正相关。整个成都以前能源以燃煤为主，在2000年时燃煤占总能源32.8%，郫县为成都的近郊县，整个大气的污染比较明显。

3.2 工业“三废”排放及大气和酸雨沉降

随着城市经济的飞速发展，工业企业的不断引进，工业“三废”排放的增加，随着大气和酸雨的沉降，一起进入农田土壤，既造成了土壤的严重酸化，也是造成土壤重金属的污染。

3.3 交通运输

随着城市的发展，人们的生活水平的不断提高，汽车已作为人们出行的主要交通工具，然而汽车的增加随之带来的汽车尾气排放也急剧增加，有专家研究认为土壤中的重金属污染一部分来源于汽车尾气排放的Pb、未燃尽的四己基铅残渣及汽车轮胎磨损产生的粉尘进入土壤，在公路沿线更为明显。

3.4 农药和化肥的施用

在农业生产中，农药、化肥的施用，是加剧土壤重金属污染的主要途径之一。现代农业生产存在大规模、集团化生产，经营商或农户为了加快成熟期，提高生产，增加经济收入而出现滥用和大量使用农药、化肥等制剂。农药和化肥成分中含有镉、砷、铅、铬等重金属元素，长期大量施用化肥、农药可导致土壤重金属的积累和污染。

4 加强土壤重金属污染防治的一些建议

土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点，人们对于土壤重金属污染对农产品和人体健康造成的潜在危害意识还不强烈。今后应加强宣传教育，提高群众的环保意识，使人们充分意识到滥用和过量使用农药、化肥等造成污染的严重性。加强工业“三废”的排放管理，严格按排放标准执行。相关部门要加大土壤重金属污染的监测工作，形成良好的监测预警系统，为政府制定针对性措施提供可靠依据。

参考文献：

[1] 陈红亮，谭红，谢锋，等.遵义东南部地区农业土壤重金属分布特征及风险评价[J].核农学报，2008，22（1）：105-110.

[2] 王定勇，石孝洪，杨学春.大气汞在土壤中转化及其与土壤汞富集的相关性[J].重庆环境科学，1998，20（5）：22-25.