導(dǎo)語：如何才能寫好一篇重金屬污染的治理方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：重金屬污染；土壤污染；生物修復(fù)；超量積累

作為人類發(fā)展的基礎(chǔ)，土壤資源往往在城市化以及工業(yè)化的發(fā)展之下出現(xiàn)了不同程度的污染以及破壞。在這樣的背景之下，我國的土壤容易受到重金屬的污染而危害人類的生命安全。本文基于此，分析探討國內(nèi)外土壤重金屬污染防治技術(shù)以及相關(guān)研究的發(fā)展。

1 土壤重金屬污染預(yù)防的發(fā)展歷程

1.1 預(yù)防體制

基于世界各國城市化以及工業(yè)化發(fā)展程度的日益加深，各國家普遍存在土壤重金屬污染的問題。為了進(jìn)一步促進(jìn)各類問題的解決，世界各國加強了對于土壤重金屬污染預(yù)防。關(guān)于土壤重金屬污染預(yù)防的發(fā)展歷程，筆者進(jìn)行了相關(guān)總結(jié)，具體內(nèi)容如下。

日本為了進(jìn)一步促進(jìn)土壤重金屬污染問題的解決，頒布了《土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》《土壤污染對策法》等法律法規(guī)，而我國自改革開放之后，逐步加強了對于環(huán)境問題的關(guān)注，并于1989年頒布《中華人民共和國環(huán)境保護法》，開始了我國土壤重金屬污染問題的處理，隨后中國在該法律的基礎(chǔ)之上進(jìn)行修訂工作，從而實現(xiàn)了對于污染物排放的限制與處理。

1.2 預(yù)防技術(shù)

為了進(jìn)一步實現(xiàn)按土壤重金屬污染問題的解決，各國逐步提出了清潔生產(chǎn)的概念。在這樣的背景之下，歐共體于1979年宣布推行工業(yè)清潔生產(chǎn)的政策。在這樣的背景之下，該區(qū)域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門加強了對于各類先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的運用，從而實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的清潔生產(chǎn)，規(guī)避了農(nóng)業(yè)化學(xué)產(chǎn)品的超量使用對土壤污染。

事實上，這種從源頭上降低污染源的措施，能夠降低了土壤中重金屬離子的引入，從而實現(xiàn)了土壤資源的保護。

2 土壤重金屬污染治理方法

目前，我國處于經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型期間，土壤重金屬污染的問題也較重。在這樣的背景之下，為了實現(xiàn)我國社會的綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展，我國的有關(guān)部門加強了對于該類問題的解決。關(guān)于常見的土壤重金屬污染治理方法，筆者進(jìn)行了相關(guān)總結(jié)，具體內(nèi)容如下。

2.1 工程治理法

所謂的工程治理法，指的是相關(guān)單位借助物理原理以及方法進(jìn)行土壤重金屬污染問題的解決。在傳統(tǒng)的工程治理過程中，工作人員多借助換土、翻土等方法進(jìn)行作業(yè)，但伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷變更，我國有關(guān)部門逐步采用淋洗法、電解法、熱處理等辦法進(jìn)行作業(yè)。

一般而言，工程治理方法在運行的過程中具有效果顯著等特點，但是其因為工程復(fù)雜、工程量等問題進(jìn)而導(dǎo)致工程成本的進(jìn)一步增加。此外，該方法在運用的過程中往往因為維護措施不到位而導(dǎo)致部分土壤中的金屬元素被遷移到其他地區(qū)，造成土壤重金屬污染面積的擴大，難以真正改善土壤的重金屬污染現(xiàn)狀。

以日本富士縣神通川流域的土壤重金屬污染防治為例，為了降低土壤中的鎘元素，相關(guān)單位加強了對于工程治理法的運用。在這一過程中，工程單位去除污染區(qū)域15cm的表土，并壓實心土，并采用淋洗法對污染土壤進(jìn)行清洗。

2.2 農(nóng)業(yè)治理

所謂的農(nóng)業(yè)治理，指的是通過優(yōu)化、完善傳統(tǒng)的耕作管理制度，實現(xiàn)土壤重金屬污染的降低。在這一過程中，工作人員需要依據(jù)重金屬污染的實際狀況而選擇相應(yīng)的植物種植，從而實現(xiàn)了對于土壤中重金屬元素的消除。此外，在農(nóng)業(yè)治理的過程中，作業(yè)人員還需要合理選擇花費，從而降低土壤中的重金屬元素。

學(xué)者林汲等人就通過實驗分析發(fā)現(xiàn)了硅藻土有機肥能夠?qū)崿F(xiàn)對于Cd、Zn重金屬離子的吸收，從而降低了土壤中的重金屬離子。一般而言，該方法在運行的過程中普遍存在操作簡便、費用低的特點，但是由于其仍舊未能夠從根本上消除重金屬污染，進(jìn)而導(dǎo)致其只能夠作為輔助手段進(jìn)行處理。

在進(jìn)行廣西壯族自治^環(huán)江縣廢礦土壤污染治理的過程中，中科院地理所環(huán)境修復(fù)中心陳同斌率團隊，借助蜈蚣草等植物開展了土壤重金屬處理工作，并成功修復(fù)1280畝重金屬污染農(nóng)田。

2.3 生物治理

生物治理方法在運行的過程中主要借助生物生命代謝活動的開展，從而降低了環(huán)境中重金屬污染的濃度。從而確保部分受到污染的土壤能夠恢復(fù)到初始狀態(tài)。一般而言，生物治理方法在運用的過程中因為參與治理的主角不同，故而分為動物修復(fù)、微生物修復(fù)以及植物修復(fù)。

所謂的動物修復(fù)技術(shù)，指的是有關(guān)部門以及人員利用土壤中的低等動物進(jìn)行土壤中重金屬的吸收，從而實現(xiàn)了土壤中重金屬含量的進(jìn)一步降低。相關(guān)的研究表明，蚯蚓的出現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)對于硒、銅元素的吸收。事實上，該方法在推行的過程中也具有一定的問題：諸如低等動物往往會將吸收的金屬元素再次釋放到土壤中，從而造成了二次污染。

微生物修復(fù)技術(shù)則是利用土壤中的微生物進(jìn)行各類金屬元素的吸收。目前，最為常用的微生物就是――真菌。真菌在生存的過程中往往能夠分泌一定量的氨基酸、有機酸等物質(zhì)，從而實現(xiàn)了對于重金屬的溶解。目前，從相關(guān)的研究分析可以發(fā)現(xiàn)：微生物修復(fù)技術(shù)在運行的過程中具有較為光明的前景，且能夠較好的實現(xiàn)我國土壤重金屬問題的解決。

植物修復(fù)技術(shù)的運行原理主要是在污染的區(qū)域種植特定植物，從而借助植物的生長過程實現(xiàn)對于重金屬的吸收以及化解。目前，植物提取技術(shù)獲得了相關(guān)研究人員的重視，并由此促進(jìn)了土壤重金屬問題的解決?，F(xiàn)階段，最為常用的植物有遏藍(lán)菜、高山甘薯等。

仍舊以日本富士縣神通川流域的土壤重金屬污染防治為例，土壤重金屬處理單位在含鎘100mg/kg土壤上進(jìn)行苧麻的種植，從而由此實現(xiàn)對于土壤中鎘元素含量的降低。該地區(qū)在采取生物法治理土壤重金屬污染的過程中，實現(xiàn)了鎘元素含量降低27.6%。

3 發(fā)展論述

為了進(jìn)一步促進(jìn)我國土壤重金屬污染問題的解決，我國的有關(guān)部門需要從法律的角度出手，加強對于各類土壤重金屬污染法律法規(guī)的制定。此外，我國還需要加強對于清潔生產(chǎn)的發(fā)展，并大力運用清潔能源。而在已經(jīng)發(fā)生的土壤重金屬污染問題，作業(yè)人員需要加強植物修復(fù)技術(shù)的運用。

4 結(jié)束語

為了進(jìn)一步促進(jìn)我國土地重金屬污染問題的解決，我國的有關(guān)部門以及人員需要采取科學(xué)的方式進(jìn)行問題解決。本文基于此，分析探討土壤重金屬污染預(yù)防的發(fā)展歷程（預(yù)防體制、預(yù)防技術(shù)），并就常見的土壤重金屬污染治理方法進(jìn)行分析，最后論述了我國土壤重金屬污染問題解決的措施。筆者認(rèn)為，隨著相關(guān)措施的落實到位，我國的環(huán)境問題必將得到顯著的改善。

參考文獻(xiàn)

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（24）：30+28.

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關(guān)鍵詞：土壤重金屬； 污染特點； 治理策略

1 引言

在環(huán)保領(lǐng)域?qū)χ亟饘傥廴镜亩x是能夠使生物遭受顯著毒性的金屬，這些物質(zhì)包括汞元素、鉛元素、鋅元素、鈷元素、鎳元素、鋇元素等，有時候也包括鋰元素與鋁元素等等。一項來自研究機構(gòu)的調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，近年來全球汞排放量達(dá)每年1.5萬噸，鉛排放量達(dá)每年500萬噸，這些元素進(jìn)入農(nóng)田和城市，為所經(jīng)地區(qū)的土壤帶來嚴(yán)重的重金屬污染，這些污染一方面能夠影響地下水和農(nóng)作物的品質(zhì)，另一方面也通過食物鏈對當(dāng)?shù)鼐用癞a(chǎn)生不容忽視的影響。當(dāng)前，如何進(jìn)行土壤重金屬污染的分析、評估、預(yù)防和治理，是一個世界性的問題，本文首先從土壤重金屬的主要來源和土壤重金屬污染的危害兩個方面分析了重金屬污染的現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步闡述了土壤重金屬污染的空間差異以及污染整體的形態(tài)特征，最后深入論述了土壤重金屬污染的預(yù)防以及修復(fù)策略。本文的成果對于環(huán)境保護和土地利用均有著比較好的理論價值和實踐意義。

2 土壤重金屬污染現(xiàn)狀分析

2.1重金屬來源分析

（1）交通運輸

我國正在進(jìn)行著大規(guī)模的城鎮(zhèn)化建設(shè)，各類交通工具的數(shù)量近年來一直呈現(xiàn)出大幅攀升的態(tài)勢，因此其排放的廢氣也逐年增加，導(dǎo)致土壤里重金屬元素逐步累積，形成污染。以汽車為例，污染源包括尾氣排放、汽油燃燒、輪胎磨損等，會逐漸排放出鉛、汞、銅、鋅等重金屬元素，一方面對大氣質(zhì)量造成破壞，另一方面也導(dǎo)致土壤重金屬超標(biāo)。

（2）工業(yè)和礦產(chǎn)業(yè)

工業(yè)生產(chǎn)會排放出重金屬元素，以煙塵或者廢氣廢水的形式進(jìn)入大氣與土壤，而大氣中的重金屬則會逐漸沉降入土。工業(yè)生產(chǎn)中的廢渣是更加主要的重金屬污染來源，比如金屬冶煉企業(yè)、電解鋁企業(yè)、電鍍企業(yè)等，在其日常生產(chǎn)排放的廢渣中含有大量的重金屬元素，如果在不經(jīng)處理的情況下隨意露天堆放，或者直接傾倒進(jìn)土壤中，會為土壤帶來極大的污染。

（3）燃煤釋放

煤的燃燒會向大氣中排放大量的污染物質(zhì)，并逐漸沉降入土壤中。我國的燃煤企業(yè)，包括火力發(fā)電廠和鋼鐵企業(yè)等，會排放大量的汞金屬，其中約三分之一的汞元素最終進(jìn)入土壤。一些經(jīng)濟發(fā)達(dá)的大城市，汞元素的排放有其嚴(yán)重，這些污染能夠為城市的環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)帶來致命的影響。

（4）居民垃圾

居民如果將大量垃圾不加分類地堆放在戶外，由于垃圾中存在不少未經(jīng)處理的廢棄物，例如電池等，將會使其中的重金屬逐步滲透和擴散至周圍的環(huán)境中，逐步導(dǎo)致土壤的重金屬污染。

3 土壤重金屬的污染治理策略

土壤重金屬的污染的治理，可以從預(yù)防和修復(fù)兩方面進(jìn)行著手。

3.1重金屬污染預(yù)防策略

控制污染，應(yīng)從源頭做起。因此在農(nóng)村地區(qū)，應(yīng)注重灌溉用水的質(zhì)量，謹(jǐn)慎使用污水灌溉。在農(nóng)田使用殺蟲劑和肥料時也應(yīng)合理用量，并且堅決杜絕汞含量超標(biāo)的農(nóng)藥，也應(yīng)禁止使用含鎘化肥等對環(huán)境帶來危害的農(nóng)藥和殺蟲劑。對于城市地區(qū)的工業(yè)企業(yè)，則應(yīng)嚴(yán)格控制對三廢的排放。而居民區(qū)則應(yīng)對廢棄垃圾進(jìn)行再回收利用或者分類處理。對于日益增多的交通工具，則應(yīng)改善燃油質(zhì)量、并積極鼓勵以新型環(huán)保燃料代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油，從而減少廢棄物的排放。

此外還應(yīng)以完善的法規(guī)控制重金屬排放。土壤污染已經(jīng)被國際相關(guān)領(lǐng)域視為化學(xué)炸彈，是一個極其嚴(yán)峻而棘手的問題。只有通過立法的方式才能使污染的防范和治理進(jìn)入可持續(xù)發(fā)展的軌道。而我國的環(huán)保法治進(jìn)程目前尚需加速。舉例來講，當(dāng)前有不少養(yǎng)殖戶所購買的飼料里往往含有銅、鉛等重金屬，而禽類和畜類一旦食用并排出體外，便會對土壤形成污染，而我國當(dāng)前并未將重金屬列在畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)里，形成管理的漏洞。因此，亟需制定切合我國實際的法律法規(guī)進(jìn)行重金屬污染的防范。

3.2重金屬污染治理策略

隨著國際上對于土壤重金屬污染的重視以及研究成果的和應(yīng)用，在重金屬污染治理方面有許多值得借鑒的策略，下面分別進(jìn)行簡述：

3.2.1 基于物理法的重金屬污染治理

物理法治理又可以進(jìn)一步分為以下幾種方法：

一是熱解吸法，這種方法以加熱來把一些具有較強會發(fā)特性的重金屬進(jìn)行解吸和收集，再妥善處理或者合理利用。以汞元素為例，美國已經(jīng)形成了比較成熟的基于熱解析法的汞元素回收，并在現(xiàn)場治理中取得了較好的效果，使用此項處理方法的地域已經(jīng)在汞含量方面達(dá)標(biāo)。

二是電化法，這種方法以電解原理進(jìn)行污染土壤的處理。在受到污染的土壤里設(shè)置石磨電極，并以1～5毫安的電流進(jìn)行激勵，從而在陰極收集到金屬陽離子，并進(jìn)行處理或者再利用。這種方法對于鉛元素和二甲苯等物質(zhì)的處理效果比較好。

三是洗土法，這種方法通過試劑與土壤里所含有的重金屬物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，并最終生成可溶于水的金屬離子，通過對提取液進(jìn)行處理，得到重金屬，再進(jìn)行處理或者回收利用。這種方法非常適合于對銅金屬、鎳金屬、鉛金屬和鉑金屬的回收處理。

四是玻璃化法，這種方法以電極對受到污染的土壤進(jìn)行加熱，從而使之進(jìn)入熔化狀態(tài)，在其最后冷卻時，便會變成玻璃狀態(tài)。這種方法尚在實驗中，其成本較高，目前尚未得到的面積推廣。

3.2.2基于化學(xué)法的重金屬污染治理

這種方法在受到污染的土壤中按比例注入一定的化學(xué)試劑，從而改良土壤本身的性質(zhì)，達(dá)到減輕重金屬活性的作用，可以降低作物對土壤里重金屬的富集效應(yīng)?；瘜W(xué)法治理主要指的是土壤添加物法，把一定充分的有機物料或者改良劑加入受污染的土壤之中，能夠通過化學(xué)作用而使重金屬離子沉淀，再對其進(jìn)行收集，從而減輕污染；還可以通過化學(xué)試劑中的酸性物質(zhì)與重金屬元素反應(yīng)，生成難溶于水的物質(zhì)，從而使土壤污染得到減輕。這種方法適用于鎳離子、鋅離子等重金屬物質(zhì)的治理。

3.2.3基于生態(tài)工程的重金屬污染治理

這種方法可以是在已經(jīng)被重金屬污染的土壤之上加厚一層正常土壤，或者把受到重金屬污染的土壤全部挖除，也可以通過灌溉的方式，逐漸使受污染土壤中的重金屬物質(zhì)漸漸遷移到地層深處等，也能對土壤污染起到一定的作用。

3.2.4基于生物的重金屬污染治理

這種方法可以通過植物或者微生物等來修復(fù)土壤質(zhì)量。某些植物的根系可以吸收被污染土壤中的重金屬，例如蜈蚣草被證實可以有效降低土壤中砷的含量；微生物則可以通過細(xì)胞轉(zhuǎn)化作用使被污染土壤中的重金屬沉淀或者氧化，從而使其對土壤的影響顯著降低。

4 結(jié)束語

在世界各地，尤其是經(jīng)濟較為發(fā)達(dá)的地區(qū)均存在著較為嚴(yán)重的土壤重金屬污染，重金屬的來源是多方面的，當(dāng)前，學(xué)界和環(huán)保組織對重金屬的污染一般聚焦于污染程度的定性描述和分析。事實上怎樣才能實現(xiàn)對重金屬污染源進(jìn)行量化分析，同樣對治理逐漸嚴(yán)重的土壤污染有著不容忽視的作用，因此量化分析將是重金屬污染研究的發(fā)展方向。當(dāng)前，我國尚未構(gòu)建完善的城市和農(nóng)村地區(qū)土壤重金屬污染的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，因此并不能及時準(zhǔn)確地檢測土壤重金屬污染狀況，也難以為土壤重金屬污染的治理提供必要的依據(jù)。只有制定出嚴(yán)格而適用的土壤重金屬評價標(biāo)準(zhǔn)，才能有利于土壤的保護，從而推動經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展?！?/p>

參考文獻(xiàn)

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篇3

關(guān)鍵詞：重金屬;污染;防治;對策

一個地區(qū)長期進(jìn)行礦山開采、加工以及利用重金屬作為原料的工業(yè)發(fā)展，如不重視對重金屬污染物有效防治，重金屬污染物將在土壤、大氣、水中逐漸累積，從而形成重金屬污染。本文以南京市重金屬污染的產(chǎn)生、排放為例，對重金屬污染產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并提出治理污染的對策。

1.南京市重金屬污染物產(chǎn)生和排放現(xiàn)狀

南京市的重金屬污染主要來源于工業(yè)；南京市13個區(qū)縣中涉及重金屬污染物產(chǎn)排的企業(yè)數(shù)為82家；重金屬污染物排放主要通過廢水和廢氣排放。

涉重廢水排放總量為1075.24萬噸/年，廢水中各重金屬污染物排放量分別為汞（Hg）0.27kg/a、鎘（Cd）25.86kg/a、總鉻（Cr）449.24kg/a、六價鉻（Cr6+）361.14 kg/a、鉛（Pb）174.67kg/a、砷（As）2.81 kg/a、銅（Cu）698.03 kg/a、鎳（Ni）96.23kg/a；涉重廢氣排放總量為74591.10×104m3/a，廢氣中各重金屬污染物排放量分別為汞（Hg）0.032kg/a、鎘（Cd）52.66kg/a、鉻（Cr）28.85kg/a、鉛（Pb）150.68kg/a、砷（As）39.43kg/a。

含重金屬危險廢物產(chǎn)生量為4956.33t/a，其中綜合利用量為3123.67t/a，處置量為1706.06t/a，貯存量為126.6t/a，排放量為零。

2.南京市重金屬污染的主要原因

通過對南京市涉及重金屬污染的企業(yè)的調(diào)查分析，南京市重金屬污染的主要原因有以下幾個方面：

（1）企業(yè)規(guī)模以中小型為主，分布散亂

南京市涉重企業(yè)規(guī)模普遍偏小，分布散亂，遍布區(qū)縣各處，污染物未能全部穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，廢水、廢氣治理措施較傳統(tǒng)、簡單，很多企業(yè)大部分企業(yè)未能進(jìn)入工業(yè)園區(qū)進(jìn)行統(tǒng)一管理，為環(huán)境監(jiān)管帶來了很大的不便，也為加快區(qū)域內(nèi)資源共享、信息公開化建設(shè)設(shè)置了障礙。

（2）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理，發(fā)展方式粗放

近年來，南京市一直致力于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，目前正處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型期，仍有一部分高投入、高耗能、高污染的企業(yè)未被淘汰，特別是一些涉重的中小型企業(yè)，工藝落后，經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱，從經(jīng)濟、技術(shù)等各方面開展重金屬污染治理的難度又都比較大，即使企業(yè)關(guān)閉，重金屬累積的特性也會給企業(yè)所在區(qū)域帶來隱患。

（3）法規(guī)制度建設(shè)滯后，環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)不健全

目前我國還沒有重金屬污染治理和土壤污染治理的專門法規(guī)，南京市主要按照現(xiàn)行的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中對重金屬的控制要求對涉重企業(yè)進(jìn)行管理；現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)主要針對污染源達(dá)標(biāo)排放提出，不涉及重金屬的累積效應(yīng)，關(guān)于人體健康的重金屬環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)不健全。

（4）基礎(chǔ)工作薄弱，相關(guān)技術(shù)欠缺

由于長期對重金屬污染忽視，重金屬的監(jiān)測、防治技術(shù)研究等基礎(chǔ)工作較為薄弱，南京市重金屬污染物整體排放情況和環(huán)境受污染程度尚未完全摸清，對重點防控企業(yè)、區(qū)域及污染隱患的危害程度掌握不夠。同時重金屬污染的科學(xué)研究、技術(shù)政策等還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于污染防治的迫切需求。

（5）污染隱蔽性強，治理周期長

重金屬元素化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，通過水、氣、固廢等多種途徑可以在環(huán)境中長期積累，并通過食物鏈逐級富集，最終進(jìn)入人體累積，使得留在人體的重金屬含量成倍放大，傳統(tǒng)的環(huán)境達(dá)標(biāo)觀念由于重金屬的富集特性失去效用，待累積到一定程度發(fā)生污染事件時大多已經(jīng)造成了極為嚴(yán)重的后果。一旦環(huán)境受到污染，需要比常規(guī)污染物治理更長的治理周期、更多的治理成本和更高的治理難度。

（6）環(huán)境監(jiān)管能力不足，監(jiān)管難度大

長期以來，南京市對重金屬污染重視力度不夠，各級環(huán)保管理仍主要針對常規(guī)污染物的管理，重金屬污染監(jiān)管措施不完善，特別是企業(yè)廢氣中重金屬污染的管理幾乎為空白；各級環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)均主要注重常規(guī)性污染物指標(biāo)監(jiān)測，重金屬監(jiān)測能力不足，缺乏高精確度重金屬檢測儀器。

3、重金屬污染防治對策

消除重金屬污染除了對污染進(jìn)行治理、對環(huán)境進(jìn)行修復(fù)外，更需要對可能出現(xiàn)的重金屬污染進(jìn)行預(yù)防，從根本上解決重金屬污染的問題。

（1）大力推行清潔生產(chǎn)審核，提升企業(yè)清潔生產(chǎn)水平

通過清潔生產(chǎn)審核，對企業(yè)的生產(chǎn)、產(chǎn)品或提供服務(wù)全過程的定性和定量分析，找出高物耗、高能耗、高污染的原因，有的放矢的提出對策、制定方案，從源頭減少和防止重金屬污染物的產(chǎn)生。對國內(nèi)外現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)、工藝進(jìn)行科研攻關(guān)，研究和開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、符合國內(nèi)重金屬行業(yè)發(fā)展要求的清潔生產(chǎn)核心技術(shù)和裝備。

（2）嚴(yán)格控制企業(yè)、區(qū)域內(nèi)部重金屬污染物排放

嚴(yán)格控制區(qū)域內(nèi)企業(yè)的重金屬廢氣排放，重金屬廢氣需進(jìn)行處理，排放口達(dá)標(biāo)率為100%；強化無組織廢氣收集、治理技術(shù)，在運輸、生產(chǎn)的過程中減少無組織廢氣對環(huán)境的危害。區(qū)域嚴(yán)格執(zhí)行《中華人民共和國固體廢棄物污染環(huán)境防治法》等有關(guān)法規(guī)，實現(xiàn)固廢的全面無害化處理。

（3）開展重金屬排放企業(yè)專項整治。

要結(jié)合環(huán)保專項行動，對涉及排放重金屬的企業(yè)進(jìn)行全面排查和整治，徹底解決工藝落后、污染嚴(yán)重的鉛酸蓄電池、鉛冶煉等企業(yè)的環(huán)境安全隱患，嚴(yán)厲懲治涉及重金屬的環(huán)境違法違規(guī)問題。對位于飲用水源保護區(qū)的企業(yè)一律停產(chǎn)關(guān)閉；對污染治理設(shè)施不正常運行、長期超標(biāo)及超量排放的企業(yè)一律停產(chǎn)治理；對發(fā)現(xiàn)重大環(huán)境安全隱患的企業(yè)一律停產(chǎn)整改，整改不到位的堅決予以關(guān)閉。

（4）加快區(qū)域內(nèi)資源共享、信息公開化建設(shè)

通過信息交換中心的企業(yè)環(huán)境行為公開披露的功能，把建設(shè)項目審批程序、重金屬污染物排污費繳納標(biāo)準(zhǔn)、資源型企業(yè)可持續(xù)發(fā)展準(zhǔn)備金制度、達(dá)不到環(huán)保要求的重金屬企業(yè)名單和來信來訪處理等信息全部向社會亮相公開，主動接受廣大公眾和社會各界監(jiān)督，督促企業(yè)保護環(huán)境。。

（5）加強政府行政干預(yù)、監(jiān)督管理

加強政府行政干預(yù)，建立健全環(huán)境執(zhí)法機構(gòu)，加強和充實環(huán)境執(zhí)法力量，制定賠償和生態(tài)補償?shù)裙芾碚吆推渌s束性政策。實施環(huán)境保護目標(biāo)責(zé)任制，明確環(huán)境保護目標(biāo)的分管部門和分管領(lǐng)導(dǎo)，獎懲制度，并定期檢查與考核目標(biāo)落實情況；落實環(huán)境行政執(zhí)法責(zé)任制，規(guī)范環(huán)境執(zhí)法行為，加強環(huán)境執(zhí)法硬件水平；建立和落實崗位責(zé)任制及其考核要求。

（6）建設(shè)區(qū)域環(huán)境風(fēng)險預(yù)防和應(yīng)急體系

區(qū)域必須建立統(tǒng)一的風(fēng)險防范組織管理機構(gòu)，根據(jù)《國家突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案》，制定區(qū)域重金屬環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案，建立環(huán)境風(fēng)險應(yīng)急監(jiān)測和管理系統(tǒng)，制定園區(qū)安全、健康與環(huán)境風(fēng)險防范政策，初步建立區(qū)域安全與健康、風(fēng)險防范體系。開展社會風(fēng)險防范宣傳教

育，提高人們的風(fēng)險防范意思，要求區(qū)域內(nèi)企業(yè)對緊急事故能夠做出快速反應(yīng)，及時采取補救措施，減少環(huán)境危害和企業(yè)的經(jīng)濟損失。

（7）加速已污染區(qū)域修復(fù)治理工作

對已造成重金屬排放的重點區(qū)域，要重點抓好土壤污染本底調(diào)查，布設(shè)更密集的監(jiān)測位點，采樣分析重金屬污染現(xiàn)狀，針對各區(qū)域的污染程度和污染特征，制定詳細(xì)的區(qū)域重金屬污染修復(fù)治理計劃，并作為重金屬污染修復(fù)試點，選擇成熟的修復(fù)方案，進(jìn)行可行性研究，改善質(zhì)量，防范風(fēng)險。

（8）開展重金屬污染健康危害監(jiān)測與診療

建立和完善覆蓋全市的重金屬污染健康監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，建立重點防控區(qū)健康監(jiān)測和報告制度、敏感人群定期體檢制度，完善重金屬污染健康危害評價、人群健康體檢及診療和處置等工作規(guī)范。開展重金屬環(huán)境與健康危害的調(diào)查研究。定期對重點防控區(qū)域內(nèi)潛在風(fēng)險人群有計劃地進(jìn)行健康檢查，對可能發(fā)生的健康危害進(jìn)行預(yù)警，對需要治療的人群積極診療。

（9）對發(fā)生事故的區(qū)域?qū)嵭邢夼?/p>

重點防控區(qū)內(nèi)如發(fā)生涉重污染事故，需對肇事企業(yè)立即停產(chǎn)治理，情節(jié)嚴(yán)重則由地方政府責(zé)令關(guān)閉，對外環(huán)境造成的影響應(yīng)進(jìn)行評估，采取相應(yīng)措施，減輕或消除對外環(huán)境和人群造成的影響，在事故處理結(jié)束前對區(qū)域內(nèi)所有涉重項目實行區(qū)域限批。

4.總結(jié)

重金屬污染是一個長期累積而形成的，必須在重金屬污染產(chǎn)生之前進(jìn)行預(yù)防，對重金屬污染必須進(jìn)行源頭治理，從根本上解決重金屬污染問題。

參考文獻(xiàn)

[1]徐林通 土壤重金屬污染防治方法綜述 知識經(jīng)濟 2011年第21期 86；

篇4

關(guān)鍵詞：礦區(qū) 重金屬污染 物理修復(fù) 化學(xué)修復(fù) 生物修復(fù)

The research progress of remediation methods on heavy metal contaminated mining lands

ZHANG Zhi-Ming, HUANG Zhan-Bin, SHAN Rui-Juan, SUN Peng-Cheng

School of Chemical and Environmental Engineering, China University of Mining and Technology, Beijing, 100083, China

Abstract：The problem of heavy metal pollution in processing of mineral resource development becomes serious, and the remediation method is a very important topic. This paper analyzed the methods of physical remediation, chemical remediation and biological emediation for heavy metal remediation in mining lands, and points out the characteristics of each method. By analyzing, the article proposed that joint remediation, phytoremediation, and chemical modified materials remediation are important directions of heavy metal contaminated soil remediation.

Key words: mining land; heavy metal pollution; physical remediation; chemical remediation; biological remediation

1. 引言

我國礦產(chǎn)資源豐富，為國家經(jīng)濟建設(shè)做出了巨大的貢獻(xiàn)，是工業(yè)經(jīng)濟的重要支柱，促進(jìn)了社會進(jìn)步，但在礦產(chǎn)開采和冶煉過程中也存在一系列嚴(yán)重的環(huán)境問題。

首先，礦產(chǎn)開采會占用大片土地，并可能造成地質(zhì)災(zāi)害。在采礦的過程中產(chǎn)生大量的礦渣，包括選礦渣、尾礦渣及生活垃圾等。據(jù)統(tǒng)計，中國鐵礦石開采經(jīng)選礦后68%以上為尾礦，黃金礦開采選礦后幾乎100%為尾礦[1]。超過90%的礦區(qū)廢棄物采取堆放處理，占用了大片的土地。我國礦山多為地下開采，常常導(dǎo)致地表裂縫與塌陷，嚴(yán)重危及到地表的人類活動。

其次，礦山開采過程破壞生態(tài)環(huán)境，造成環(huán)境污染。礦區(qū)大片植被遭到破壞，表土剝離，加劇了水土流失，引起了土壤退化，導(dǎo)致生態(tài)失衡。礦產(chǎn)開采中產(chǎn)生的廢棄物成分復(fù)雜，含有大量的酸性、堿性或有毒的物質(zhì)，這些物質(zhì)能對周邊地區(qū)造成嚴(yán)重的影響。

許多礦物有重金屬伴生，礦物開采過程中常產(chǎn)生重金屬污染。重金屬具有長期性，穩(wěn)定性和隱蔽性的特征，同時重金屬元素會在植物體內(nèi)積累，并通過食物鏈富集到動物和人體中，誘發(fā)癌變或其他疾病[2]，危害人類健康。如鉛中毒會影響人的神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)和消化系統(tǒng)等，鎘中毒則會引起骨痛病。礦區(qū)土壤重金屬污染已不容忽視，到了亟待解決的地步。

礦區(qū)固體廢棄物和礦山酸性廢水是礦區(qū)土壤中重金屬的主要來源。尤其是在Pb/Zn礦、Fe/S礦的開采過程中, 尾礦廢石中的Pb、Cd、Zn、Cr、Cu、As等在地表水的沖洗和雨水的淋濾下進(jìn)入土壤并累積起來。而酸性廢水則使礦區(qū)中的重金屬元素活化，以離子形態(tài)遷移到礦區(qū)周邊的農(nóng)田土壤或河流中，導(dǎo)致土壤和河流中重金屬含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過背景值[3]，影響農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和飲水健康。另外，在礦石采礦、運輸及排土過程中，塵埃污染也是礦區(qū)周邊土壤中重金屬的一個來源。

在發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，礦區(qū)廢棄地治理已達(dá)50%以上[4]，而我國還不到10%。近年來，我國開始重視礦區(qū)重金屬污染的治理，如中國污染場地修復(fù)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇中來自全國各地的重金屬污染場地修復(fù)專家一起商議湖南重金屬污染礦區(qū)的治理措施，并對各方法的實用性做了分析。土壤重金屬的各個修復(fù)方法可以降低重金屬的濃度或生物可利用度，降低對生態(tài)環(huán)境及人類健康的危害。

重金屬污染土壤的修復(fù)中，方法的選擇至關(guān)重要。本文在闡述了重金屬污染土壤的基本修復(fù)原理后，著重分析了土壤重金屬污染的物理修復(fù)法、化學(xué)修復(fù)法和生物修復(fù)法，為土壤中重金屬的去除、固化及鈍化提供了理論依據(jù)。

2. 重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)

國內(nèi)外用來修復(fù)土壤污染的方法較多，在具體的應(yīng)用過程中多為交叉使用，一般分為三大類，即物理修復(fù)方法、化學(xué)修復(fù)方法和生物修復(fù)方法[5]。其修復(fù)原理如下：

（1）加入化學(xué)改良劑轉(zhuǎn)化重金屬在土壤中的存在化學(xué)價態(tài)和存在形態(tài)，使其固化或鈍化?；蛘卟捎梦锢硇迯?fù)等方法，使重金屬在土壤中穩(wěn)定化，降低其對植物和人體的毒性；

（2）利用重金屬累積植物、動物、微生物吸收土壤中的重金屬，然后處理該生物或者回收重金屬；

（3）將重金屬變?yōu)榭扇軕B(tài)、游離態(tài)，然后進(jìn)行淋洗并收集淋洗液中的重金屬，達(dá)到降低土壤中重金屬含量的目的[5]。

3. 物理修復(fù)法

物理修復(fù)法是基于機械物理的工程方法，它主要包括客土、換土和翻土法、電動修復(fù)法和熱處理法三種。

3.1 客土、換土和翻土

客土法是指向被重金屬污染的土壤中加入大量干凈土壤，覆蓋在土壤表層或混勻，使重金屬濃度降低至低于臨界危害濃度，從而達(dá)到減輕污染的目的[6]。對移動性較差的重金屬污染物（如鉛）采用客土法時，相對較少的客土量也能滿足要求，可減少工程量。

換土法是指把受重金屬污染的土壤取走，代之以干凈的土壤。該方法適用于小面積嚴(yán)重污染的地區(qū)，以迅速地解決問題，并防止污染擴大化。此方法要求對換出的受污染土壤進(jìn)行妥善處理，以防止二次污染[7]。

翻土法是指深翻土壤，使表層的重金屬污染物分散到更深的土層，達(dá)到減少表層土壤污染物的目的。

在礦區(qū)重金屬治理的過程中，換土法治理較為徹底，而客土法和翻土法并未根除土壤中的重金屬污染物，相反把重金屬繼續(xù)留在土壤中，因此這兩種方法只適用于移動性差的重金屬污染物，以免土壤中重金屬污染物對地下水造成污染。

3.2 電動修復(fù)

電動修復(fù)法是由美國路易斯安那州立大學(xué)研究出的一種治理土壤污染的原位修復(fù)方法，該方法近年來在一些歐美發(fā)達(dá)國家發(fā)展很快。它適合修復(fù)低滲透粘土和淤泥土，可以控制污染物流向[8]。

在電動修復(fù)過程中，利用天然導(dǎo)電性土壤加載電流形成的電場梯度使土壤中的重金屬離子（如鉛、鎘、鋅、鎳、鉬、銅、鈾等）以電遷移和電透滲的方式向電極移動，然后在電極部位進(jìn)行集中處理。鄭喜坤等[9]在沙土上的實驗表明，土壤中Pb2+、Cr3+等重金屬離子的除去率可達(dá)90%以上。該方法不攪動土層，且修復(fù)時間較短[10]，是一種可行的修復(fù)技術(shù)。

3.3 熱處理

熱處理法是利用高頻電壓釋放電磁波產(chǎn)生的熱能對土壤進(jìn)行加熱，使一些易揮發(fā)性有毒重金屬從土壤顆粒內(nèi)解吸并分離，從而達(dá)到修復(fù)的目的[11]。該技術(shù)可以修復(fù)被Hg和As等重金屬污染的土壤。

雖然物理修復(fù)方法取得了一定的成果，但其還存在局限性?？屯?、換土和翻土法操作起來花費具大，破壞土壤結(jié)構(gòu)，使土壤肥力下降，同時還依然需要對換土進(jìn)行堆放或處理；電動修復(fù)法在實際運用中受其他多種因素影響，可控性差；熱處理法對氣體汞不易回收。

4. 化學(xué)修復(fù)法

4.1 化學(xué)改良劑

該方法是指向重金屬污染土壤中添加化學(xué)改良劑，通過對重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用，改變其在土壤中的存在形態(tài)，使其鈍化后減少向土壤深層和地下水遷移，從而降低其生物有效性。

常用的化學(xué)改良劑有石灰、碳酸鈣、沸石、硅酸鹽、磷酸鹽等，不同改良劑對重金屬的作用機理不同。

如施用石灰或碳酸鈣主要是提高土壤pH值，促使土壤中鎘、銅、汞、鋅等元素形成氫氧化物或碳酸鹽等結(jié)合態(tài)鹽類沉淀。

如當(dāng)土壤pH>6.5時，Hg就能形成氫氧化物或碳酸鹽沉淀[12]。沸石是一種堿土金屬礦物，通過吸附、離子交換等降低土壤中的重金屬生物有效性。黃占斌等指出對于鉛、鎘復(fù)合污染土壤，環(huán)境材料腐殖酸對鉛有顯著固定作用，而高分子材料SAP及材料組合（腐殖酸、高分子材料SAP和沸石）對鎘起到明顯固定作用。A.Chlopecka等發(fā)現(xiàn)沸石、磷石灰等能降低重金屬Pb、Cd的移動性，且能夠減少玉米和大麥對重金屬Pb、Cd的吸收量。

4.2 化學(xué)淋洗

化學(xué)淋洗修復(fù)法是指在重力或外壓下向污染土壤中加入化學(xué)溶劑，使重金屬溶解在溶劑中，從固相轉(zhuǎn)移至液相，然后再把溶解有重金屬的溶液從土層中抽提出來，進(jìn)行溶液中重金屬的處理過程[15]。利用此方法開展修復(fù)工作時，既可以在原位進(jìn)行，也可采用異位修復(fù)[16]。

原位化學(xué)淋洗修復(fù)法要在污染地進(jìn)行全部過程，包括清洗液投加、土壤淋出液收集和淋出液處理等。

由于原位化學(xué)淋洗過程形成了可遷移態(tài)污染物，因此要把處理區(qū)域封閉起來避免污染擴大化；異位化學(xué)淋洗修復(fù)法則要把重金屬污染土壤挖掘出來，用化學(xué)試劑清洗，以去除重金屬，再處理含有重金屬的廢液，最后清潔后的土壤可以回填或作其他用途。

化學(xué)淋洗法的關(guān)鍵在于試劑的選擇，可用來淋洗土壤重金屬的試劑主要有鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸、草酸、氫氧化鈉、EDTA等。現(xiàn)已證明EDTA是針對重金屬污染最有效的提取劑，但其價格昂貴，且對EDTA的回收還存在技術(shù)問題[17]。

5. 生物修復(fù)法

生物修復(fù)法是通過植物、微生物或者動物的代謝活動，降低土壤中重金屬含量方法。它主要包括植物修復(fù)法、微生物修復(fù)法、動物修復(fù)法和菌根修復(fù)法四種。

5.1 植物修復(fù)

植物修復(fù)是將對重金屬有超累積能力的植物種植在污染土壤上，待植物成熟后收獲并進(jìn)行妥善處理（如灰分回收）。

通過該種植物可將重金屬移出土壤，達(dá)到治理污染的目的。對于修復(fù)重金屬污染土壤，植物修復(fù)法主要有植物鈍化、植物提取和植物揮發(fā)三種。

植物鈍化是指利用植物根系分泌物降低重金屬的活性，從而減少重金屬的生物毒性和有效性，并防止其進(jìn)入地下水和食物鏈，減少對人類健康的威脅。

如植物分泌的磷酸鹽與土壤中的鉛結(jié)合成難溶的磷酸鉛，使鉛得到固化。除直接與重金屬發(fā)生作用外，根系分泌物導(dǎo)致的根際環(huán)境pH值和Eh值的變化也可轉(zhuǎn)變重金屬的化學(xué)形態(tài)，使重金屬固化在土壤中。

但是這種方法并未將重金屬去除，因此環(huán)境條件的改變?nèi)杂锌赡芑罨亟饘佟?/p>

植物提取是指利用重金屬超累積植物從污染土壤中吸收重金屬，并將其轉(zhuǎn)移、儲存在植物地上部分（莖或葉），隨后收割地上部分并集中處理其中的重金屬，從而達(dá)到降低土壤重金屬含量的目的。蔣先軍等發(fā)現(xiàn)，印度芥菜對銅、鋅、鉛污染的土壤有良好修復(fù)效果。夏星輝[22]指出蕨類植物對鎘的富集能力很強，楊柳科能大量富集鎘，十字花科的蕓苔能富集鉛，芥子草能富集鉛、錫、鋅、銅等。在英國和澳大利亞等國家，一些對重金屬有高耐受性的植物的培育已經(jīng)商業(yè)化。

植物揮發(fā)是指植物將其吸收的重金屬轉(zhuǎn)化為可揮發(fā)態(tài)，并揮發(fā)出植物的過程。如植物可以吸收土壤中的Hg2+，然后使之轉(zhuǎn)化成氣態(tài)HgO后，通過蒸騰作用從葉片蒸發(fā)出來。這種方法只適用于具有揮發(fā)性的重金屬污染物，應(yīng)用范圍較小。同時，該方法將污染物轉(zhuǎn)移到大氣中，對大氣環(huán)境造成一定影響。

5.2 微生物修復(fù)

微生物修復(fù)法是利用微生物對重金屬的親和吸附作用將其轉(zhuǎn)化為低毒產(chǎn)物，從而降低污染程度。

雖然微生物不能直接降解重金屬，但其可改變重金屬的物理或化學(xué)特性，進(jìn)而影響重金屬的遷移與轉(zhuǎn)化。微生物修復(fù)重金屬污染土壤的機理包括生物吸附、生物轉(zhuǎn)化、胞外沉淀、生物累積等。通過這些過程，微生物便可降低土壤中重金屬的生物毒性[23]。

由于細(xì)胞表面帶有電荷，土壤中的微生物可吸附重金屬離子或通過攝取將重金屬離子富集在細(xì)胞內(nèi)部。微生物與重金屬離子的氧化還原反應(yīng)也可降低重金屬的生物毒性，如在好氣或厭氣的條件下，異養(yǎng)微生物可將Cr6+還原為Cr3+，降低其毒性。杜立棟等[24]從鉛污染礦區(qū)土壤中篩選出一株青霉菌，對人工培養(yǎng)基中有效鉛的去除率達(dá)96.54%，且富集效果比較穩(wěn)定，可應(yīng)用于鉛污染礦區(qū)土壤的生物修復(fù)。

5.3 動物修復(fù)

土壤重金屬污染的動物修復(fù)是指利用土壤動物在自然條件或人工控制下，在污染土壤中生長、繁殖等活動過程中對污染物進(jìn)行富集和鈍化等作用，從而使污染物降低或消除的一種修復(fù)技術(shù)。

在評價污染物的生態(tài)學(xué)危害研究中，科研工作者對土壤動物并未給予足夠的重視，所以與微生物修復(fù)相比，國內(nèi)外的相關(guān)報道還不多。而在眾多土壤動物中，普遍認(rèn)為蚯蚓是改良土壤的能手，并且對土壤污染具有指示作用，具有巨大的修復(fù)污染土壤潛力。

朱永恒等[25]研究得出蚯蚓對重金屬的富集量隨著污染濃度的增加而增加，蚯蚓體內(nèi)的Pb、Cd和As的含量和土壤中這三項元素的含量具有良好的相關(guān)性。且蚯蚓體內(nèi)的金屬硫蛋白和溶酶體機制可以解毒重金屬。除蚯蚓外，腐生波豆蟲及梅氏扁豆蟲等動物對重金屬也有明顯的富集作用[27]。土壤動物不僅直接富集重金屬，還和微生物、植物協(xié)同富集重金屬，改變重金屬的形態(tài)，使重金屬鈍化而失去毒性。

5.4 菌根修復(fù)

菌根是指土壤中真菌菌絲與植物根系形成的聯(lián)合體。成熟的菌根是一個復(fù)雜的群體，包括真菌、固氮菌和放線菌，這些菌類有一定的修復(fù)重金屬污染的能力。

菌根真菌可通過分泌特殊的分泌物改變植物根際環(huán)境，從而使重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒或低毒的形態(tài)，降低其毒性，起到促進(jìn)重金屬的植物鈍化作用。申鴻等[28]通過對菌根的研究發(fā)現(xiàn)，菌根玉米地上部銅濃度降低24.3%，根系銅濃度降低24.1%，表明菌根植物對銅污染土壤具有一定的生物修復(fù)作用。黃藝等[29]采用根墊法和連續(xù)形態(tài)分析技術(shù)，分析了生長在重金屬污染土壤中有菌根小麥和無菌根小麥根際銅、鋅、鉛、鎘的形態(tài)分布和變化趨勢，發(fā)現(xiàn)菌根可調(diào)節(jié)根際中土壤重金屬形態(tài)降低重金屬的生物有效性。

此外，菌根還能使菌根植物體中重金屬積累量增加，強化植物提取的效果。

6. 結(jié)論與展望

國外關(guān)于土壤污染物重金屬的研究，澳大利亞、美國、德國等國家比較深入，尤其是澳大利亞。其研究主要集中在利用沸石等物質(zhì)降低重金屬在土壤中的遷移性或者利用超富集植物對土壤中的重金屬元素進(jìn)行吸收以降低重金屬的濃度。

國內(nèi)關(guān)于土壤重金屬的污染治理也具有此趨勢，但對于動物修復(fù)的機理還不是很明確。

由于礦區(qū)污染土壤中重金屬種類多樣且濃度較高，單一修復(fù)手段難以取得滿意的修復(fù)效果。因此在實際修復(fù)過程中應(yīng)根據(jù)污染物性質(zhì)、污染程度、土壤條件等因素，綜合利用物理、化學(xué)和生物等修復(fù)方法，因地制宜地開展重金屬污染土壤聯(lián)合修復(fù)。在礦區(qū)重金屬污染治理方法中，化學(xué)與生物聯(lián)合修復(fù)方法具有廣闊的應(yīng)用前景。該方法將化學(xué)修復(fù)法與植物修復(fù)、微生物修復(fù)等生物修復(fù)法聯(lián)合，在添加鈍化劑、表面活性劑等之后植物對復(fù)合重金屬污染土壤的修復(fù)有顯著的效果。該方法相對于其他修復(fù)方法（如物理法中的電動修復(fù)法），具有成本低廉、操作簡便和效果顯著的優(yōu)點，適合大規(guī)模的污染土壤修復(fù)。

雖然重金屬污染土壤的修復(fù)取得了一定的成果，但局限性仍然存在，如用于植物修復(fù)的超積累植物大部分植株矮小、生長緩慢且生長周期長，因而修復(fù)時間較長，且植物揮發(fā)作用使可揮發(fā)性重金屬易對大氣和人類造成傷害，故需要進(jìn)一步加強機理研究以避免二次污染。澳大利亞等國家雖已經(jīng)篩選出有效吸收重金屬的植物，并部分商業(yè)化，但大面積普及難度較高。植物的鈍化作用與投加化學(xué)改良劑法并沒有將土壤中的重金屬離子去除，只是暫時的固定，當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生改變時，重金屬有可能再度活化而危害地下水及植物。

針對這些問題，我們應(yīng)利用基因工程等手段開展重金屬積累植物或菌根的篩選，以提高重金屬的積累量，達(dá)到去除或簡化重金屬污染的目的。

同時，一種單一的化學(xué)改良劑很難有效地處理多種重金屬污染土壤，故針對礦區(qū)土壤中重金屬的多樣性及各種重金屬間的相互作用，應(yīng)將各種改良劑配施并開發(fā)復(fù)合穩(wěn)定劑，并利用工程手段或技術(shù)避免已鈍化重金屬的再度活化，降低重金屬對人類威脅程度。此外，還可以通過化學(xué)方法和生物方法在時間和空間上的合理組合，結(jié)合應(yīng)用中的配套措施（如作物的輪作和間作），與土壤化學(xué)固化和植物修復(fù)搭配，使一定時期內(nèi)重金屬污染土壤得到改良和修復(fù)，取得生產(chǎn)安全和環(huán)境安全的效果。

參考文獻(xiàn)

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篇5

[關(guān)鍵詞] 農(nóng)田土壤 重金屬污染 現(xiàn)狀 方法

[中圖分類號] S158.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2013）09-0037-02

土壤是由一層層厚度各異的礦物質(zhì)成分所組成的。土壤和母質(zhì)層的區(qū)別表現(xiàn)在形態(tài)、物理特性、化學(xué)特性以及礦物學(xué)特性等方面。由于地殼、大氣和生物圈的相互作用，土層由礦物和有機物混合組成。疏松的土壤微粒組合起來，形成充滿間隙的土壤形式。相對密度在4.5g/cm3以上的金屬稱作重金屬。土壤中的重金屬累積后對人體的危害相當(dāng)大，能引起人的頭痛、頭暈、失眠、健忘、神經(jīng)錯亂、關(guān)節(jié)疼痛、結(jié)石、癌癥（如肝癌、胃癌、腸癌和畸形兒）等。

一、土壤重金屬污染的定義

土壤重金屬污染是指由于人類活動，土壤中的微量金屬元素在土壤中的含量超過背景值，過量沉積而引發(fā)的問題統(tǒng)稱為土壤重金屬污染。過量重金屬可引起植物生理功能紊亂、營養(yǎng)失調(diào)，此外汞、砷能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細(xì)菌活動，影響氮素供應(yīng)。重金屬污染物在土壤中移動性很小，不易隨水淋濾，不為微生物降解，通過食物鏈進(jìn)入人體后，潛在危害極大。一些礦山在開采中尚未建立石排場和尾礦庫，廢石和尾礦隨意堆放，致使尾礦中富含難溶解的重金屬進(jìn)入土壤，加之礦石加工后余下的金屬廢渣隨雨水進(jìn)入地下水系統(tǒng)，造成嚴(yán)重的土壤重金屬污染[1]。

二、重金屬污染物的來源

污染土壤的重金屬主要包括汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷等生物毒性顯著的元素，以及有一定毒性的鋅（Zn）、銅（Cu）、鎳（Ni）等元素。主要來自于固體廢物，如亂扔舊電池、電子線路板；工業(yè)選礦垃圾等的堆集；含重金屬的廢水未達(dá)標(biāo)排放，被污染地下或地表水徑流、滲透；重金屬粉塵的沉降等。如汞主要來自含汞廢水，鎘、鉛主要來自冶煉排放和汽車廢氣沉降，砷則來源于殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑。

三、土壤重金屬污染的特點

1.隱蔽性和滯后性

大氣污染、水體污染和廢棄物污染等一般通過感官就能發(fā)現(xiàn)，而農(nóng)田土重金屬污染往往要通過對土壤樣品的分析化驗、對農(nóng)作物殘留檢測，甚至通過研究人畜健康狀況后才能確定。因此農(nóng)田土重金屬污染從產(chǎn)生到問題出現(xiàn)通常會經(jīng)過較長的時間，并具有一定的隱蔽性。

2.不可逆性和難治理性

如果大氣和水體受到了污染，切斷污染源后通過稀釋作用和自凈化作用也可能會使污染問題逆轉(zhuǎn)。但是累積在農(nóng)田土中的難降解重金屬則很難靠稀釋作用和自凈化作用來加以消除。某些被重金屬污染的土壤可能需要 100～200年的時間才能恢復(fù)原狀。因此土壤重金屬污染一旦發(fā)生后通常很難治理，而且其治理成本比較高、治理周期也比較長。

3.表聚性

農(nóng)田土中的重金屬污染物大部分殘留于土壤耕層中，很少向土壤下層移動。這是由于土壤中存在有機膠體、無機膠體和有機-無機復(fù)合膠體，它們對重金屬有較強的吸附能力和螯合能力，這就限制了重金屬在土壤中的遷移。因此農(nóng)田土中的重金屬污染物很少向土壤下層移動，大部分殘留在土壤耕層，這就導(dǎo)致農(nóng)作物污染，進(jìn)而危害人類的健康。

四、我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀

我國的土壤重金屬污染物主要來源于污水灌溉、工業(yè)廢渣和城市垃圾等。污水中占有較大比例的工業(yè)廢水的成分比較復(fù)雜，不同程度地含有微生物難以降解的多種重金屬，是土壤重金屬污染物的主要來源。

目前我國因農(nóng)藥和重金屬污染的土壤面積已經(jīng)達(dá)到上千萬公頃，污染的耕地約有一千萬公頃，占耕地總面積的10%以上。全國每年受重金屬污染的糧食高達(dá)l200萬噸，因重金屬污染而導(dǎo)致的糧食減產(chǎn)高達(dá)1000多萬噸，經(jīng)濟損失至少有200億元。華南有的地區(qū)接近50%的農(nóng)田遭受鎘、砷、汞等重金屬污染；廣州近郊因為污水灌溉而污染的農(nóng)田有2700公頃，因使用污泥造成1000多公頃的土壤被污染；上海的農(nóng)田耕層土壤汞、鎘含量增加了50%；天津市近郊因污水灌溉而導(dǎo)致超過兩萬公頃農(nóng)田受重金屬污染。國內(nèi)蔬菜重金屬污染的調(diào)查結(jié)果顯示，我國菜地土壤重金屬污染形勢嚴(yán)峻，珠三角地區(qū)接近40%菜地重金屬含量超標(biāo)，其中10%屬“嚴(yán)重”超標(biāo)；重慶市的蔬菜重金屬污染程度為鎘>鉛>汞，近郊蔬菜基地的土壤重金屬汞和鎘出現(xiàn)超標(biāo)情況，超標(biāo)率分別為6.7%和36.7%；廣州市的蔬菜地鉛污染最為普遍，砷污染次之[2]。

五、土壤重金屬污染的危害

重金屬污染與其他有機化合物的污染不同。不少有機化合物可以通過自然界本身物理的、化學(xué)的或生物的方式凈化，使有害性降低或解除。而重金屬具有富集性，很難在環(huán)境中降解。即使有益的金屬元素濃度超過某一數(shù)值也會有劇烈的毒性，使動植物中毒，甚至死亡。金屬有機化合物（如有機汞、有機鉛、有機砷、有機錫等）比相應(yīng)的金屬無機化合物毒性要強得多；可溶態(tài)的金屬又比顆粒態(tài)金屬的毒性要大；六價鉻比三價鉻毒性要大等。

重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中富集，如果超過人體所能耐受的限度，會造成人體急性中毒、慢性中毒等，對人體會造成很大的危害。有關(guān)專家指出，重金屬對土壤的污染具有不可逆轉(zhuǎn)性，已受污染土壤沒有治理價值，只能調(diào)整種植品種來加以回避。

六、重金屬污染土壤的修復(fù)

土壤被污染后，為了避免其對植物的生長和通過食物鏈對人類造成危害，需要將其從土壤中清除掉。重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)主要有兩種，一是改變重金屬元素在土壤中的存在形式，使其由活化態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定態(tài)；二是從土壤中去除重金屬元素，使土壤中重金屬元素的濃度接近或達(dá)到背景含量的水平[3，4]。當(dāng)前采用的治理方法主要有以下三種：

1.工程治理

即用物理（機械）原理治理重金屬污染的土壤，主要有熱處理技術(shù)、淋濾法、洗土法以及深翻法；

2.生物修復(fù)

即針對土壤中的重金屬具有生物遷移這一特點而提出的一項凈化措施，即利用某種特殊的植物、動物或者微生物能吸收土壤中的重金屬污染物從而達(dá)到凈化的目的；

3.改良劑

即投入各種土壤的改良劑，主要用于調(diào)節(jié)酸堿度和化學(xué)組分，使重金屬能夠以生物有效性低，毒害程度弱的形式存在。

國內(nèi)對于土壤污染的治理已有過不少探索，從治理的手段上可以分為物理、化學(xué)和生物措施。物理和化學(xué)措施主要采用直接換土法、電化法、穩(wěn)定固化法等方式。但物理和化學(xué)措施只適用于有限時空的土壤治理，大規(guī)模采用該方式成本太高，也不便于實施。而生物措施則主要利用動物、植物、微生物的生物作用，所用設(shè)施相對簡單，成本低廉，更適合大規(guī)模應(yīng)用。傳統(tǒng)的植物修復(fù)技術(shù)是利用重金屬超富集植物（多為草本植物）的種植吸收土壤內(nèi)的重金屬元素，但在實際應(yīng)用中存在較大限制，且需要每年進(jìn)行種植和收割，增加了土壤修復(fù)的成本。所以，尋找和培育重金屬高富集能力的木本植物成為一個亟待解決的問題。

七、結(jié)束語

土壤重金屬污染具有污染范圍廣、持續(xù)時間長、污染隱蔽性、難被生物降解等主要特點，并可能通過食物鏈不斷地在生物體內(nèi)富集，甚至可轉(zhuǎn)化為毒害性更大的甲基化合物，對食物鏈中某些生物產(chǎn)生毒害，或最終在人體內(nèi)積累而危害健康。為了預(yù)防土壤重金屬污染，我們應(yīng)當(dāng)樹立環(huán)保意識，充分認(rèn)識其危害性，從小事做起，在根本上去除污染來源，杜絕廢水、廢氣的任意排放，及時處理城鄉(xiāng)垃圾，不濫用化肥農(nóng)藥。如何恢復(fù)重金屬污染地區(qū)的本來面目也是一個長期性的課題，需要我們不斷努力作進(jìn)一步的探討。

參考文獻(xiàn)

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篇6

關(guān)鍵詞：礦山 重金屬 生物修復(fù)

礦產(chǎn)資源是人類生產(chǎn)和生活的基本源泉之一，是社會經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)，我國目前95%的能源和80%的原材料是依靠開發(fā)礦產(chǎn)資源來提供的，因此我國經(jīng)濟的發(fā)展離不開礦業(yè)，但是礦業(yè)又是個污染相當(dāng)大的行業(yè)。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，礦山的開采不斷加大，礦山的開采伴隨著很多環(huán)境問題的產(chǎn)生，破壞了自然生態(tài)環(huán)境，其中礦業(yè)廢水中含有大量的重金屬，對環(huán)境污染嚴(yán)重，污染水源，對人體健康構(gòu)成威脅。因此必須有效地處理礦山固廢以及廢水。

1、礦山重金屬的來源

金屬礦山開發(fā)的開采、選洗、冶煉都會向環(huán)境中排放重金屬元素，原生硫化物礦床在開采利用過程中，廢棄的硫化物經(jīng)過長期的自然氧化、雨水淋濾而導(dǎo)致重金屬元素大量進(jìn)入礦區(qū)。硫化礦物的氧化反應(yīng)速率除與反應(yīng)時間、溫度、硫化礦物的含量、種類有關(guān)外，還與外界環(huán)境如氧氣、水、生物活動特別是氧化鐵桿菌等有關(guān)。固體廢物的風(fēng)化可以導(dǎo)致重金屬元素的淋濾釋放，特別是鉛鋅礦、汞鉈礦在開采利用過程中，尾礦廢石中的鉛、鋅、砷、鉈以及伴生組分如鎘、鉻、銅在地表水的沖洗和雨水的淋濾下進(jìn)入土壤并累積起來。

土壤中重金屬元素的遷移分布行為受到土壤pH值、有機質(zhì)、礦物組成、陽離子代換量等性質(zhì)的制約，如鉈在土壤中的含量與有機質(zhì)含量有明顯的正相關(guān)性，而與土壤中的粘土礦物含量呈負(fù)相關(guān)性。通常情況下，表層土壤中含鉈量較高，深層土壤與土壤下伏的基巖中含鉈量低，錳礦物對重金屬元素有著強烈的固定作用，這使得重金屬元素在土壤中的含量明顯高于河流沉積物。

2、重金屬的危害分析

重金屬在土壤一植物系統(tǒng)中遷移直接影響到植物的生理生化和生長發(fā)育，從而影響作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。當(dāng)土壤被重金屬污染后，重金屬在土壤中累積，當(dāng)達(dá)到一定程度便會對作物產(chǎn)生不良影響，不僅影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，而且通過食物鏈最終影響人類健康。如鉛能傷害人的神經(jīng)系統(tǒng)，特別對幼兒的智力發(fā)育有極其不良的影響；鎘的毒性很大，在人體內(nèi)蓄積會引起泌尿系統(tǒng)功能變化，還會影響骨骼發(fā)育，如1955年發(fā)生在日本神通川地區(qū)的“痛痛病”，就是因為該地區(qū)的土壤一植物系統(tǒng)受到鎘的污染；1953年日本水俁氮肥廠的乙酸乙醛反應(yīng)管排出含有氯化甲基汞的汞渣流入水體，有毒物質(zhì)被魚、蝦、貝類食人后，由食物鏈進(jìn)人人體，導(dǎo)致了“水俁事件”的發(fā)生。在中國，隨著污灌面積不斷擴大，土壤重金屬的污染問題日趨嚴(yán)重，如沈陽、蘭州、桂林、萍鄉(xiāng)等地重金屬污染均較明顯；湖南株洲的冶煉廠和化工廠附近地區(qū)的重金屬汞、鎘、鉛的含量均超標(biāo)，對人和家禽健康危害很大。土壤重金屬污染對人類健康造成的威脅已引起世界各國科學(xué)工作者的普遍關(guān)注，對其治理成為目前研究的難點和熱點。

3、礦山重金屬污染的生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)，指一切以利用生物為主體的環(huán)境污染的治理技術(shù)。它包括利用植物、動物和微生物吸收、降解、轉(zhuǎn)化土壤中的污染物，使污染物的濃度降低到可接受的水平，或?qū)⒂卸居泻Φ奈廴疚镛D(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，也包括將污染物穩(wěn)定化，以減少其向周邊環(huán)境的擴散。這是一種利用各種天然生物過程而發(fā)展起來的現(xiàn)場處理各種環(huán)境污染的技術(shù)，生物修復(fù)的處理費用比較低，而且對環(huán)境的影響也比較小、生物處理的效率相對也比較高。

3.1植物修復(fù)

植物修復(fù)技術(shù)是利用植物提取、吸收、分解、轉(zhuǎn)化或固定土壤、沉積物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技術(shù)的總稱，也就是將某種特定的植物種植在重金屬污染的土壤上，而該種植物對土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，將植物收獲并進(jìn)行妥善處理后即可將該種重金屬移出土體，達(dá)到污染治理與生態(tài)修復(fù)的目的。植物提取是目前研究最多并且最有前景的方法。目前發(fā)現(xiàn)的具有超累積能力的植物約400多種。植物提取技術(shù)首先要篩選出超累積植物，植物提取利用植物從土壤中吸收金屬污染物，并在植物地上部分富集對植物體收獲后進(jìn)行處理，從而降低了土壤中重金屬的含量。

植物修復(fù)技術(shù)目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于對土壤重金屬污染的治理，但是在運用的過程中產(chǎn)生了很多的問題，比如植物修復(fù)技術(shù)并不能從根本上消除重金屬污染的問題，而是將重金屬從土壤中吸收或吸附到植物體內(nèi)或根部.然而如何防止富集在植物中的重金屬重新流入到環(huán)境和食物鏈中，怎樣有效的處理植物中的重金屬以及防止產(chǎn)生二次污染等。

3.2微生物修復(fù)

除了植物修復(fù)技術(shù)外，重金屬污染的處理措施還包括有微生物技術(shù)。土壤重金屬污染的微生物修復(fù)是利用微生物的生物活性對重金屬的親和吸附或轉(zhuǎn)化為低毒產(chǎn)物，從而降低重金屬的污染程度。在長期受某種重金屬污染的土壤上，生存著數(shù)量眾多的、能適應(yīng)重金屬污染的環(huán)境并能氧化或還原重金屬的微生物類群。對于某些重金屬污染的土壤，可以利用微生物對重金屬進(jìn)行固定、移動或轉(zhuǎn)化，改變它們在環(huán)境中的遷移特性和形態(tài)，從而進(jìn)行生物修復(fù)。微生物主要通過生物吸附和富集作用、溶解和沉淀作用、氧化還原作用和菌根真菌與土壤重金屬的生物有效性關(guān)系對土壤中重金屬活性產(chǎn)生影響。

3.3動物修復(fù)

土壤中的某些低等動物（如蚯蚓和鼠類）能吸收土壤中的重金屬，因而能一定程度地降低污染土壤中重金屬的含量。隨著生物技術(shù)和基因工程技術(shù)的發(fā)展，土壤生物修復(fù)技術(shù)研究與應(yīng)用將不斷深入并走向成熟，特別是微生物修復(fù)技術(shù)、植物生物修復(fù)技術(shù)的綜合運用將為有毒、難降解、有機物污染土壤的修復(fù)帶來希望。

4、結(jié)論

酸性礦山廢水和尾礦是造成礦山重金屬污染的主要原因，因此，在以后的礦山重金屬污染研究中，測定礦區(qū)有毒、有害重金屬元素的總量及其在不同環(huán)境介質(zhì)中的賦存相態(tài)，區(qū)分重金屬元素的來源及其在礦區(qū)的運移途徑；綜合利用重金屬元素污染的評價方法，從環(huán)境地球化學(xué)工程學(xué)的原理和方法出發(fā)，加大礦山重金屬元素的污染治理和生態(tài)修復(fù)工作等方面還有很大的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；湘江流域； 重金屬污染；治理績效；路徑

中圖分類號：K928.42 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1003-949X（2015）-12-0096-02

大數(shù)據(jù)作為互聯(lián)網(wǎng)時代和信息社會的一種新的管理技術(shù)和變革力量，它對湘江流域重金屬污染治理績效的提高具有重要作用，其路徑主要有：

一、加強信息分析和決策支持

一是樹立大數(shù)據(jù)決策意識，把大數(shù)據(jù)理念融入到治理決策之中。在湘江流域重金屬污染治理中，要注重治理數(shù)據(jù)的采集、存取和處理。跟蹤數(shù)據(jù)的變化和趨勢，特別是要深入分析數(shù)據(jù)變化的原因，所蘊含的信號和有價值的信息，為湘江流域重金屬污染治理決策作依據(jù)和參考。要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)決策習(xí)慣，把依靠有限的信息和個人經(jīng)驗轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽扛鼜V泛、更全面、更開放的大數(shù)據(jù)信息分析和挖掘上來，用數(shù)據(jù)說話，用海量的大數(shù)據(jù)信息分析和挖掘輔助治理決策，提高決策的針對性和有效性。大數(shù)據(jù)分析離不開高質(zhì)量的數(shù)據(jù)和高水平的數(shù)據(jù)管理。在湘江流域重金屬污染治理中，要打破傳統(tǒng)的條塊分割，部門林立，各自為政的“碎片化”治理體制，建立覆蓋不同部門、地區(qū)、層級，不斷動態(tài)更新的湘江流域重金屬污染治理的大數(shù)據(jù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)共享平臺，改變過去信息封閉和分割弊端，在專用數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，加強信息集成，增加信息透明度，實現(xiàn)不同地區(qū)、部門和層級數(shù)據(jù)交換和信息共享，減少治理決策的信息成本。二是充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)對非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)分析優(yōu)勢，為湘江流域重金屬污染治理決策提供更全面準(zhǔn)確的信息支持。湘江流域重金屬污染治理決策涉及大量非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)字段較長，字段由不同單位構(gòu)成，單位下又分更細(xì)小的次級單位或次次級單位，非常復(fù)雜，但其蘊含的信息比較豐富，對決策可能非常重要，但傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)方法很難對其進(jìn)行分析和挖掘。大數(shù)據(jù)技術(shù)在對非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)分析和挖掘方面具有獨特的優(yōu)勢，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)的可視性分析，可以為湘江流域重金屬污染治理決策提供更全面、內(nèi)涵更豐富、更有價值的決策信息支持。三是運用大數(shù)據(jù)動態(tài)、海量信息分析和處理能力，改變傳統(tǒng)靜態(tài)、封閉的決策模式。傳統(tǒng)決策的信息分析更多是一種靜態(tài)下部分機構(gòu)或部門的數(shù)據(jù)分析，這種數(shù)據(jù)來源渠道狹窄，數(shù)據(jù)不夠全面，而且數(shù)據(jù)更新不及時，缺乏時效性，很難為湘江流域重金屬污染治理決策提供科學(xué)依據(jù)和參考。在海量信息和快速變化的大數(shù)據(jù)時代，對湘江流域重金屬污染治理提出了更高要求，傳統(tǒng)靜態(tài)、封閉的決策模式不適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展形勢，需要改進(jìn)治理決策模式，采用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行動態(tài)、全面、海量的數(shù)據(jù)分析和挖掘，為治理決策提供強有力的信息支持。四是加強大數(shù)據(jù)對湘江流域重金屬污染治理的前瞻性、預(yù)測性和可行性分析?？茖W(xué)決策一個重要內(nèi)容就是進(jìn)行前瞻性、預(yù)測性和可行性分析，這種分析可以提高決策的預(yù)見性和科學(xué)性，減少或避免決策失誤和成本，提高決策的績效。從湘江流域重金屬污染治理決策的情況來看，目前對湘江流域重金屬污染治理的前瞻性、預(yù)見性和可行性分析明顯不夠。大數(shù)據(jù)技術(shù)分析一個重要應(yīng)用領(lǐng)域就是預(yù)測性分析，通過對大數(shù)據(jù)的分析，挖掘其特點，然后建立科學(xué)的預(yù)測模型，接著把有關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入模型，即可進(jìn)行前瞻性和預(yù)測性的分析。另外，大數(shù)據(jù)在對決策進(jìn)行可行性分析方面也具有比較優(yōu)勢。在湘江流域重金屬污染治理決策中，要充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對其進(jìn)行前瞻性、預(yù)測性和可行性分析。

二、注重綜合治理和系統(tǒng)協(xié)調(diào)

一是建立系統(tǒng)性和網(wǎng)絡(luò)化的大數(shù)據(jù)治理平臺。要打破傳統(tǒng)的條塊分割的“碎片化”治理體制，按照財權(quán)和事權(quán)相統(tǒng)一的原則，加強中央政府及其有關(guān)部委對湘江流域，特別是跨省區(qū)段的治理職責(zé)，統(tǒng)一治理，加強協(xié)調(diào)，分工合作。要按照大部門體制的要求，調(diào)整和整合湘江流域各區(qū)段有關(guān)部門的管理職能，理順職權(quán)關(guān)系，形成治理合力。在職能調(diào)整和機構(gòu)改變的過程中，各地區(qū)、部門要充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)特點和優(yōu)勢，建立系統(tǒng)性、網(wǎng)絡(luò)化的大數(shù)據(jù)治理平臺，實行治理信息統(tǒng)一采集、存取、處理、分析、挖掘和呈現(xiàn)，將被動、分割、封閉、碎片化的污染治理轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?、整體性、網(wǎng)絡(luò)化、開放式的污染治理。二是構(gòu)建動態(tài)、可視化的大數(shù)據(jù)治理模式。湘江流域重金屬污染的傳統(tǒng)治理更多的是靜態(tài)的、不可視化的治理模式。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以改變這種治理模式。在大數(shù)據(jù)背景下，可以對不同地區(qū)、部門、單位和個人數(shù)據(jù)信息進(jìn)行快速的、同步的分析，挖掘出有治理價值的信息，并且可以進(jìn)行動態(tài)更新和追蹤分析，實現(xiàn)從靜態(tài)到動態(tài)的治理轉(zhuǎn)變。另外，大數(shù)據(jù)分析最基本的要求就是可視化分析，它可以象看圖說話一樣，簡單、直接、直觀地呈現(xiàn)大數(shù)據(jù)特點，很容易被數(shù)據(jù)使用者認(rèn)知和接受。因此在湘江流域重金屬污染治理中運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，不僅可以實現(xiàn)靜態(tài)治理，還可以實現(xiàn)可視化治理，大大提高治理的實效性。三是建立責(zé)任明晰、廣泛參與、信息透明的大數(shù)據(jù)監(jiān)督和協(xié)調(diào)機制。在湘江流域重金屬污染治理的傳統(tǒng)監(jiān)督中，由于監(jiān)督主體、對象和利益相關(guān)方眾多，難以形成合力，制約了監(jiān)督績效。特別是傳統(tǒng)監(jiān)督習(xí)慣依賴于體制內(nèi)監(jiān)督機構(gòu)和力量，對社會團體、自愿組織、廣大民眾等體制外監(jiān)督力量重視不夠，沒有充分考慮和調(diào)動其積極性、主動性和創(chuàng)造性。湘江流域重金屬污染是涉及廣泛，關(guān)系到社會每位成員切實利益的大事，離開社會民眾參與的監(jiān)督體系是很難想象的，也是很難取得成效的。隨著廣大社會民眾環(huán)保意識的增強和民主參與能力的提高，社會監(jiān)督的力量和作用越來越明顯。因此，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以把不同的社會階層和力量，不同監(jiān)督主體和對象統(tǒng)一納入監(jiān)督體系。通過統(tǒng)一的大數(shù)據(jù)平臺，建立監(jiān)督主體、對象和利益相關(guān)方數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)行信息集成，實現(xiàn)信息交流和交叉共享，形成責(zé)任明晰、廣泛參與、信息透明的大數(shù)據(jù)監(jiān)督機制。在監(jiān)督過程中，也可以通過數(shù)據(jù)信息分析，及時掌握存在的問題及其深層次原因，便于針對性地進(jìn)行協(xié)調(diào)和處理。

三、構(gòu)建監(jiān)測和預(yù)警體系

近些年來湘江流域重金屬污染累積性比較嚴(yán)重，其危害造成的突發(fā)性事件的概率和頻率大幅增加，有必要構(gòu)建全流域的水質(zhì)水量監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)，對流域的水質(zhì)水量進(jìn)行在線、動態(tài)、適時監(jiān)測，建立健全湘江流域重金屬污染監(jiān)測和預(yù)警模型，運用大數(shù)據(jù)技術(shù)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，對可能導(dǎo)致的污染突發(fā)性事件提前預(yù)警并準(zhǔn)備，避免和減少損失。一是數(shù)據(jù)的采集。增加湘江流域水質(zhì)水量監(jiān)測斷面及其數(shù)據(jù)監(jiān)測的頻率和密度，全部斷面監(jiān)測采用在線自動生成方式提取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)提取后構(gòu)建專門的數(shù)據(jù)庫，全部數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)統(tǒng)一平臺共享。二是數(shù)據(jù)導(dǎo)入和存儲。將采集的數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入到一個集中的大型分布式數(shù)據(jù)庫或分布式數(shù)據(jù)存儲集群或云存儲中。在導(dǎo)入過程中或?qū)牒?，可以對?shù)據(jù)進(jìn)行簡單的分類等預(yù)處理或運用Storm等進(jìn)行流式計算。三是數(shù)據(jù)分析和挖掘。運用Greenplum、Exadata、Infobright、Hadoop、云計算技術(shù)等對存儲的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和關(guān)聯(lián)分析。然后根據(jù)不同主題和需要，選擇Kmeans、SVM、Na?ve Bayes、Apriori等不同的算法，運用Mahout等工具對數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，尋找有價值的信息。四是建立監(jiān)測和預(yù)警模型。監(jiān)測模型主要是構(gòu)建包括運行指標(biāo)、異常指標(biāo)等在內(nèi)的監(jiān)測指標(biāo)體系，然后根據(jù)該指標(biāo)體系進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，形成湘江流域重金屬污染治理方案庫。預(yù)警模型主要是構(gòu)建包括警情指標(biāo)、警兆指標(biāo)、警源指標(biāo)在內(nèi)的預(yù)警指標(biāo)體系，并結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘算法和動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警算法模擬，形成科學(xué)合理的預(yù)警結(jié)果。五是結(jié)果呈現(xiàn)和應(yīng)用。預(yù)警結(jié)果可以采取關(guān)系圖、標(biāo)簽云和可視化云計算等方式進(jìn)行呈現(xiàn)，根據(jù)不同的主題和需求進(jìn)行應(yīng)用。

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關(guān)鍵詞：礦區(qū)；重金屬污染；修復(fù)；土壤

中圖分類號：F124.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-291X（2013）18-0286-02

引言

中國是世界上重要的重金屬礦區(qū)之一，分布著大量的優(yōu)質(zhì)重金屬礦，豐富的重金屬資源為中國國民經(jīng)濟的健康穩(wěn)定發(fā)展提供了資源保障。然而，長期以來在重金屬礦區(qū)開采的過程中，由于開采技術(shù)、資金缺乏及管理方面等原因，對礦區(qū)周圍的土壤與環(huán)境造成了嚴(yán)重影響，從而引發(fā)了大量的生態(tài)環(huán)境問題。

礦業(yè)廢棄地一般都含有大量的重金屬，這些廢棄地以尾礦和廢棄的低品位礦石的重金屬含量最高。重金屬通過地表生物地球化學(xué)作用釋放和遷移到土壤及河流中，而這些受重金屬污染的水又通過灌溉方式進(jìn)入農(nóng)田，并通過食物鏈進(jìn)入人體，從而對礦區(qū)附近居民的健康和生存環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅 [1]。通常情況下，有色金屬礦區(qū)附近的土壤中，鉛、銅、鋅含量分別為正常土壤中含量的 10～40倍、5～200倍、5～10 倍 [2]。

一、礦區(qū)土壤重金屬污染現(xiàn)狀

鉛鋅礦區(qū)重金屬污染現(xiàn)狀越來越嚴(yán)重，已經(jīng)損害了人民的群眾健康。如在20世紀(jì)60年代，日本曾發(fā)生的第二公害病―骨痛病，便是由于食用被鎘廢水污染了土壤生產(chǎn)的“鎘米”所致。王新等對遼寧省鐵嶺柴河Pb―Zn礦區(qū)的土壤一巖石界面的重金屬行為特性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明該礦區(qū)土壤Cd、Pb、Zn元素含量分別是當(dāng)?shù)乇尘昂康?1倍、4.5倍、3倍，大大超過了當(dāng)?shù)乇尘昂克?；Cd作為制約當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)用地的限制性元素，超過國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)5.8倍；礦區(qū)附近玉米中Pb、Cd含量分別是國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)16～21倍、5.7～9.7倍[3]。湖南省由于有色金屬礦山開采引起的Pb、Cd、Hg、As等重金屬污染，受污染面積達(dá)2.8萬km2，占全省總面積的13%。部分地區(qū)土壤中Pb、Cd、Hg、As高出正常值數(shù)倍至數(shù)百倍，從而出現(xiàn)了地方病。王瑩以上虞某廢棄鉛鋅尾礦山為研究對象，研究了土壤中重金屬含量及污染狀況，結(jié)果表明：尾礦山周邊各采樣點土壤 As、Zn、Pb 和 Cu 平均含量為 328 mg.kg-1、1 760 mg.kg-1、2 708 mg.kg-1和 287 mg.kg-1，均超過土壤環(huán)境背景值，各元素含量變異強度為：As>Pb>Cu>Zn[4]。

二、礦區(qū)土壤重金屬修復(fù)技術(shù)

重金屬是農(nóng)業(yè)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品的一個重要污染物質(zhì)。對土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)常用的有物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)。物理修復(fù)主要包括客土、換土和深耕翻土等措施。通過客土、換土和深耕翻土與污土混合，可以降低土壤中重金屬的含量，減少重金屬對土壤―植物系統(tǒng)產(chǎn)生的毒害?；瘜W(xué)修復(fù)就是向土壤投入改良劑，通過對重金屬的吸附、氧化還原、沉淀作用，以降低重金屬的生物有效性。但由于重金屬元素在環(huán)境中具有相對穩(wěn)定性和難降解性，至今仍未找到可供大面積應(yīng)用的重金屬污染治理方法。

近年來出現(xiàn)的植物修復(fù)，具有投資和維護成本低、操作簡便、不造成二次污染、具有潛在或顯在經(jīng)濟效益等優(yōu)點，并且其更適應(yīng)環(huán)境保護的要求，因此越來越受到高度重視。植物修復(fù)是一種經(jīng)濟、有效且非破壞性的修復(fù)技術(shù)，主要利用自然生長或遺傳培育植物對土壤中的污染物進(jìn)行固定和吸收。通常包括：植物提取，即植物對重金屬的吸收。目前已發(fā)現(xiàn)有400 多種植物能夠超積累各種重金屬，一些超積累植物能同時積累多種重金屬，如羊蕨屬植物和具有富重金屬性的莧科植物對土壤中重金屬的吸收率達(dá)到 100%。蔣先軍等的研究發(fā)現(xiàn)，印度芥菜對Cu、Zn、Pb 等中等污染土壤具有良好的修復(fù)效果[5]。有證據(jù)表明，柳樹和白楊能從土壤中去除一定量的重金屬，凈化低污染的土壤；植物揮發(fā)，即通過植物使土壤中的某些重金屬（如Hg2+）轉(zhuǎn)化成氣態(tài)（HgO）而揮發(fā)出來；根際過濾，即利用植物根系過濾積淀水體中的重金屬；植物穩(wěn)定，即利用植物根際的一些特殊物質(zhì)使土壤中的污染物轉(zhuǎn)化為相對無害的物質(zhì)。有研究發(fā)現(xiàn)，樹木可以存活并生長于含有較高濃度的多種重金屬污染的土壤上。經(jīng)監(jiān)測，樺樹和柳樹的一些樹種可以耐受鉛和鋅[6]。

結(jié)論與展望

礦區(qū)土壤的重金屬污染是礦區(qū)所面臨的重大生態(tài)環(huán)境問題，具有自己獨有的特征，在治理的過程中應(yīng)因地制宜地選擇恰當(dāng)?shù)闹卫矸绞健?/p>

物理、化學(xué)等方法對于礦山土壤的修復(fù)存在耗能、耗錢、對土壤結(jié)構(gòu)損害較大等缺點，從保護生態(tài)環(huán)境出發(fā)，這些方法均對礦山生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)作用不明顯，而植物修復(fù)成本較低，可以穩(wěn)定土壤、控制污染、改善景觀、減輕污染對人類的健康威脅，所以在修復(fù)礦山土壤重金屬污染的過程中，越來越多的國家選擇使用植物修復(fù)技術(shù)。近年來，中國金屬礦業(yè)迅速發(fā)展，所造成的重金屬污染日益加劇，植物修復(fù)技術(shù)的研究更具有廣闊的市場，并逐步走向商業(yè)化，同時中國有廣袤的國土、豐富的資源、復(fù)雜多樣的地理條件，蘊藏著大量超富集植物，為中國開展有關(guān)植物修復(fù)技術(shù)的研究提供了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄭奎，李林.中國鉛鋅礦區(qū)的重金屬污染現(xiàn)狀及治理[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，（30）.

[2] 薛強，梁冰，劉曉麗.有機污染物在土壤中遷移轉(zhuǎn)化的研究進(jìn)展[J].土壤與環(huán)境，2002，（1）：90-93.

[3] 王新，周啟星，任麗萍.礦區(qū)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量及土壤─巖石界面重金屬行為特性的研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2004，（3）：459-463.

[4] 王瑩，趙全利，胡瑩，等.上虞某鉛鋅礦區(qū)周邊土壤植物重金屬含量及其污染評價[J].環(huán)境化學(xué)，2011，（7）.

篇9

關(guān)鍵詞：土壤；重金屬污染；法律對策

中圖分類號：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1005-913X（2017）06-0056-02

土壤-植物系統(tǒng)是生物圈中最為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)，可以對太陽能進(jìn)行有效轉(zhuǎn)化。而土壤重金屬污染就是人類在生產(chǎn)、生活過程中將重金屬加入土壤，使重金屬含量比自然含量顯著高出，從而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境受損的狀況。土壤重金屬污染不僅會影響農(nóng)作物的生長，而且會對空氣、水等造成影響，所以說土壤重金屬污染對人類生存有著關(guān)鍵影響。因為土壤重金屬污染所帶來的后果十分嚴(yán)重，所以對其進(jìn)行有效防治已經(jīng)成為環(huán)保工作中的重點。

一、土壤重金屬污染的來源與環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)

（一）土壤重金屬污染的來源

隨著社會的快速發(fā)展，生態(tài)環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重，而土壤重金屬污染問題最為嚴(yán)峻。而造成土壤重金屬污染來源的詳細(xì)信息如表1所示。

（二）重金屬土壤環(huán)境的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

土壤是人類賴以生存的基礎(chǔ)，如果重金屬的含量過高，就會出現(xiàn)土壤重金儻廴咀純觶為人類的生存、發(fā)展造成嚴(yán)重影響。所以重金屬土壤環(huán)境的質(zhì)量需要控制在相應(yīng)范圍內(nèi)，以確保土壤的應(yīng)用質(zhì)量。而重金屬土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值如表2所示。

二、土壤重金屬污染中存在的防治問題

（一）缺乏系統(tǒng)性的防治法規(guī)

我國對大氣、水體、固體以及放射性物質(zhì)的污染都制定了有針對性的法律法規(guī)，可以對其進(jìn)行系統(tǒng)性的防治與處理。但是卻沒有針對土壤重金屬污染制定系統(tǒng)性的法律，只是在其他防治立法中進(jìn)行分散制定，所以說我國缺乏對土壤重金屬污染進(jìn)行防治的系統(tǒng)性法律。雖然許多污染防治立法中都對土壤重金屬污染問題有所涉及，但是這些法律過于分散。這樣不僅不利于對法律功能的充分發(fā)揮，而且不能對土壤重金屬污染的防治效果提供確切保障。所以在制定土壤重金屬污染防治法律時，需要對其系統(tǒng)性進(jìn)行重點考慮。

（二）缺乏健全的預(yù)防機制

雖然我國也認(rèn)識到對土壤重金屬污染進(jìn)行防治的重要性，但是在實際操作過程中依然是強調(diào)治理而忽略預(yù)防。首先，我國有對環(huán)境影響進(jìn)行評價的機制，以對相應(yīng)施工項目對環(huán)境可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析與評價，從而降低項目對環(huán)境的損害。雖然環(huán)境影響評價機制中對相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境準(zhǔn)入機制進(jìn)行了說明，但是隨著社會、經(jīng)濟的高速發(fā)展，新型問題的不斷出現(xiàn)，生態(tài)環(huán)境準(zhǔn)入機制已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的發(fā)展要求。其次，我國目前沒有出臺對土壤重金屬污染擴散進(jìn)行有效控制的法律，無法降低受污土壤對人類生存所造成的影響。最后，現(xiàn)在我國土壤重金屬污染問題治理狀況不具備較高的透明度，大部分人們都不了解土壤重金屬污染的原因與治理效果，所以不懂得如何從自身做起，降低土壤污染。

（三）缺少責(zé)任追究制度

土壤重金屬污染責(zé)任追究制度就是在主體觸犯相應(yīng)法律后，強制其對有關(guān)責(zé)任進(jìn)行承擔(dān)的制度。但是目前我國缺少對土壤重金屬污染責(zé)任進(jìn)行有效追究的制度。首先，承擔(dān)責(zé)任的主體一般就是土地的所有及使用人員，其范圍太窄，不能對相關(guān)的企業(yè)、個人進(jìn)行有效包含。同時我國沒有制定相關(guān)法律對應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任進(jìn)行明確，致使國外許多重污染企業(yè)搬至國內(nèi)，大大提升了我國土壤重金屬污染的程度以及治理難度。其次，我國對造成土壤重金屬污染主體的責(zé)任進(jìn)行追究時，主要對其行政責(zé)任進(jìn)行追究，但是有時責(zé)任主體對土壤的傷害是不可挽回的，可是我國卻沒有出臺相應(yīng)的法律法規(guī)，不能對其進(jìn)行定罪。這樣不僅體現(xiàn)出了責(zé)任追究制度中的嚴(yán)重缺失，而且不能對違法行為進(jìn)行有效打擊。最后，因為土壤污染的潛伏周期長，治理費用高、周期長，而我國又缺乏對責(zé)任進(jìn)行有效歸納的原則，不能對污染主體責(zé)任進(jìn)行有效追究。

三、土壤重金屬污染防治的法律對策

（一）制定系統(tǒng)性的法律規(guī)定

以預(yù)防為主，防治兼顧的原則制定有針對性的土壤污染法規(guī)，同時以《環(huán)境保護法》為基礎(chǔ)指導(dǎo)，制定有效的土壤污染防治制度，而其主要原則包括預(yù)防為主、民眾參與、污染主體付費、社會和環(huán)境可持續(xù)健康發(fā)展等原則。另外，土壤污染防治法律是環(huán)保法律體系中的關(guān)鍵部分，是對土壤污染進(jìn)行有效治理的根本，可以為相應(yīng)法律體系的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。所以應(yīng)該先建立相應(yīng)的法律框架，然后以其為依據(jù)對土壤重金屬污染防治的相關(guān)法律內(nèi)容進(jìn)行明確，從而使我國防治土壤重金屬污染問題有法可依。所以想要對土壤重金屬污染問題進(jìn)行有效防治，只是構(gòu)建一些原則性、概括性制度，是得不到明顯效果的。只有先出臺相應(yīng)的土壤污染防治法，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建相應(yīng)的法律體系，從而對我國土壤重金屬污染問題進(jìn)行有效解決。

（二）嚴(yán)格規(guī)定法律責(zé)任

嚴(yán)格追究污染主體的法律責(zé)任是有效開展土壤重金屬污染防治工作的重點，所以首先需要做到對土壤重金屬污染進(jìn)行防治的過程中，單位、企業(yè)與個人都可能是造成土壤重金屬污染的主體。對于無心所造成的污染問題，相關(guān)人員需要承擔(dān)法律責(zé)任。同時還應(yīng)該以污染情況為依據(jù)對不同的污染主體進(jìn)行明確，并對污染原因進(jìn)行查明，對責(zé)任主體范圍進(jìn)行擴大。其次，對土壤重金屬污染防治工作的行政責(zé)任進(jìn)行明確，可以以《水污染防治法》為參考，而所采用形式包括財產(chǎn)以及行為責(zé)罰。再次，對土壤重金屬污染防治工作的民事責(zé)任進(jìn)行明確，民事責(zé)任是整個責(zé)任體系中的重要部分。對民事責(zé)任進(jìn)行制定的過程中，立法人員需要對相應(yīng)的付費原則進(jìn)行充分考慮。最后，刑事責(zé)任作為最為嚴(yán)厲的懲罰方式，在土壤重金屬污染防治工作中具有十分重要的意義，但是我國刑法中缺乏對污染犯罪行為的明確定罪。所以國家對刑事立法進(jìn)行構(gòu)建時，需要對土壤重金屬污染的刑事立法進(jìn)行有效關(guān)注，只有這樣才能有效提升我國土壤重金屬污染的防治效果。

（三）增強執(zhí)法力度

在環(huán)境污染執(zhí)法過程中，如果行政機關(guān)不能對自己手里的權(quán)力進(jìn)行恰當(dāng)使用，就會使污染土壤的行為得到放縱。所以國家需要增強政府機關(guān)的執(zhí)法力度。首先，對保護土壤的立法體系進(jìn)行健全，其中包括全國統(tǒng)一性的立法，還有以區(qū)域特點為依據(jù)制定的地方性立法。健全的法律法規(guī)不僅是政府機關(guān)開展執(zhí)法工作的前提，而且是政府機關(guān)落實執(zhí)法工作的關(guān)鍵依據(jù)。所以對土壤保護的立法體系進(jìn)行有效健全有著非常重要的意義。其次，構(gòu)建完善的執(zhí)法機構(gòu)。以立法為依據(jù)，構(gòu)建完善的執(zhí)法機構(gòu)，對相關(guān)基層執(zhí)法部分進(jìn)行獨立于國家機構(gòu)之外的構(gòu)建，以有效提升執(zhí)法效果。同時實施主管機構(gòu)的垂直領(lǐng)導(dǎo)，以避免地方政府過度參與當(dāng)?shù)丨h(huán)保工作，從而消除政府權(quán)利對環(huán)保執(zhí)法的不良影響。此外，環(huán)保行政部門的上下級需要對其關(guān)系進(jìn)行良好處理，并以確保執(zhí)法效率為前提，嚴(yán)格遵循執(zhí)法的根本目的以及協(xié)調(diào)性的執(zhí)法原則，從而有效落實土壤重金屬污染的執(zhí)法工作。再次，增強執(zhí)法手段。以地方污染特點為依據(jù)，采用有針對性的防治方法，對土壤污染狀況進(jìn)行有效解決。同時對污染源進(jìn)行有效調(diào)查，并進(jìn)行針對性處理；最后，提升土壤污染的執(zhí)法費用，增加高質(zhì)量的執(zhí)法設(shè)備。這樣擁有充足經(jīng)費以及高技術(shù)設(shè)備，可以滿足土壤污染監(jiān)測、執(zhí)法的更高要求。

四、結(jié)語

土地資源是人類賴以生存的重要資源之一，并且是人類生存必須的前提。隨著社會的快速發(fā)展，人類對土地的影響越加嚴(yán)重，并且兩者之間的矛盾越來越激烈。同時隨著社會改革的快速進(jìn)行，人類需要面對更多的挑戰(zhàn)與風(fēng)險，而生態(tài)環(huán)境污染風(fēng)險就是人類需要面臨的最大風(fēng)險。而土壤是生態(tài)環(huán)境的重要部分，土壤重金屬污染對人類的生活、生產(chǎn)有著非常重要的影響，所以土壤重金屬污染問題的防治至關(guān)重要。

篇10

愈演愈烈的鎘大米危機，牽出了土地遭重金屬污染的現(xiàn)實。中國水稻研究所與農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心2010年的《我國稻米質(zhì)量安全現(xiàn)狀及發(fā)展對策研究》稱，我國1/5的耕地受到了重金屬污染，其中鎘污染的耕地涉及11個省25個地區(qū)。

土壤重金屬污染如看不見的幽靈一般滲透進(jìn)了我們的生活。這些幽靈隱藏在土壤里，它們不僅使作物減產(chǎn)，還沿著植物根系攀緣，侵襲進(jìn)入大米、蔬菜等各種常見的農(nóng)作物，最終到達(dá)人體內(nèi)，如累積到了足以致病的劑量，則會對人類健康造成嚴(yán)重危害。它們分布范圍廣、隱蔽性強，消滅它們是一項費時費力成本高的工程。

經(jīng)過近半個多世紀(jì)的摸索后，科學(xué)家們?nèi)缃裾诮M建一個植物軍團，用來抵擋重金屬污染的攻擊，它們是400多種超富集植物，善于從土壤中吸收各種重金屬，對付不同類型的重金屬污染時各有所長。配備了化學(xué)強化或者微生物強化的武器之后，它們的戰(zhàn)斗力更加超群。

但是，礦山廢水、工業(yè)廢水等污染源頭如果沒有得到遏制，重金屬污染的幽靈就不會從大地上撤退，這將是一場永不停歇的戰(zhàn)爭，而人類和植物這一方，將永難獲勝。

方法不少，效果一般

植物修復(fù)技術(shù)是指利用植物的吸收、分解、揮發(fā)或固定土壤重金屬作用，降低重金屬在土壤中的含量和有效態(tài)含量，從而減小重金屬的危害性。

中國科學(xué)院地理所研究院陳同斌曾在接受媒體采訪時稱，我國大多數(shù)城市近郊土壤受到了不同程度的污染，多地糧食、蔬菜、水果等食物中鎘、鉻、砷、鉛等重金屬含量超標(biāo)或接近臨界值。

以各種化學(xué)狀態(tài)或化學(xué)形態(tài)存在的重金屬，在進(jìn)入環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)后就會存留、積累和遷移，造成危害。若它們潛藏在土壤中則更隱蔽，污染暴露的時滯更長，容易被人們忽視，比水污染和大氣污染更危險。

華南理工大學(xué)副校長、工業(yè)聚集區(qū)污染控制與生態(tài)修復(fù)教育部重點實驗室主任黨志介紹，對受到重金屬污染的土地，修復(fù)的方法有很多種，但主要可以分為物理、化學(xué)和生物的方法。而實踐證明單純采用物理和化學(xué)的方法并不實用。

物理的方法是指某個地方的土地污染了，就把這個地方的土地拿走，換上干凈的土。這種方法工程量大、費用高昂，只對局部的企業(yè)用地污染有效，無法解決大面積的耕地污染問題。

化學(xué)的方法是通過改變土壤的物理化學(xué)性質(zhì)，使得重金屬不能被植物吸收?！爸挥心苋苡谒碾x子態(tài)和絡(luò)合態(tài)的重金屬才會被植物吸收，我們可以通過加一些化學(xué)物質(zhì)比如石灰來改變土壤的PH值，讓它呈堿性。重金屬和氫氧根離子就能形成沉淀，變得不溶于水，植物就不會吸收了?！秉h志說。但是，植物根部會不斷分泌一些物質(zhì)，這些分泌物大部分是酸性的，時間久了，加進(jìn)土壤里面的堿就被中和掉，不能起作用。而且，也不能一直往土壤里面添加化學(xué)物質(zhì)，會改變土壤的性質(zhì)，作物也難以生長?！盎瘜W(xué)的方法最大的問題是，無論加什么東西，重金屬仍然存在于土壤中，只是限制了它的活性，沒有把它去除?！秉h志說。

用植物吃掉重金屬

正因如此，植物修復(fù)技術(shù)在諸多修復(fù)被重金屬污染土地的技術(shù)中脫穎而出，其中植物提取是目前研究最多并且最有前景的方法。

植物提取的核心是戰(zhàn)斗力超強的超富集植物。超富集植物的根系從土壤中吸取重金屬，并將其轉(zhuǎn)移、貯存到植物的地上部分，然后收割地上部分，連續(xù)種植超積累植物即可將土壤中的重金屬降到可接受水平。一般來說，它們在地上部分的重金屬含量能夠達(dá)到普通作物在同等條件下的100倍以上。

事實上，早在1848年科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)，在一種被命名為“貝托庭芥”的植物葉片里，鎳的含量達(dá)到了7900mg/kg。不過直到1977年，生物學(xué)家布魯克斯（Robert Richard Brooks）才首次提出了“超富集植物”的概念。

黨志介紹，從上個世紀(jì)70年代以后，尤其是80年代，在美國，超級基金（super fund，污染場地管理與修復(fù)基金）開始通過這種生物的方法，對礦山污染、重金屬污染和有機物污染的土壤進(jìn)行修復(fù)，有了很多成功的案例。

目前，從事利用植物修復(fù)技術(shù)來進(jìn)行土壤污染修復(fù)的研究已經(jīng)在逐漸增多，它們都在尋找更經(jīng)濟更適宜的超富集植物，并探索植物——化學(xué)和植物——微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。

組建超富集植物軍團

研究人員發(fā)現(xiàn)的對重金屬具有超積累能力的植物有45科約400多種，其中73%為鎳的超積累植物。十字花科遏藍(lán)菜屬是一種鋅和鎘的超積累植物，是超富集植物軍團中的“作戰(zhàn)高手”。實驗顯示，遏藍(lán)菜地上部分鋅和鎘含量可分別達(dá)36000mg/kg和1140mg/kg，且地上部分鋅含量高達(dá)26000mg/kg時植物尚未表現(xiàn)中毒癥狀。在鎘濃度為19mg/kg的工業(yè)污染土壤種植收割天然遏藍(lán)菜6次，即可將土壤中的鎘下降至3mg/kg。

不過，并不是善于吸收重金屬就能夠被實際應(yīng)用在重金屬土壤的修復(fù)工程中。什么樣的植物能夠獲得認(rèn)可加入“超富集植物軍團”呢？科學(xué)家們有一套嚴(yán)格的篩選標(biāo)準(zhǔn)。

能用于污染土壤植物修復(fù)的超積累植物必須應(yīng)具備以下幾個特性：即使在污染物濃度較低時也有較高的積累效率；能在體內(nèi)積累高濃度的污染物；能同時積累多種重金屬；生長快、生物量大；抗蟲抗病能力強等等。

黨志介紹，目前有很多人都在從事利用植物修復(fù)技術(shù)來進(jìn)行土壤污染修復(fù)的研究，尋找篩選更經(jīng)濟更適宜的超富集植物，并探索植物——化學(xué)和植物——微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。植物種下去以后，只有離子態(tài)的和絡(luò)合態(tài)的重金屬被植物吸收了，但其他態(tài)體不被植物吸收，檢測濃度仍然很高，研究者們采取了植物——化學(xué)強化聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，通過添加一些化學(xué)物質(zhì)，使得土壤里其他態(tài)體的重金屬轉(zhuǎn)化為活性狀態(tài)。有些微生物在生長過程中會分泌出一些生物表面活性劑，可以活化重金屬。通過篩選出這樣的微生物，或者從微生物中將產(chǎn)生的活性劑提取出來，投放到土壤里，就是植物——微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。

2011年，由黨志主持的一個名為“污染物在土壤中的環(huán)境化學(xué)行為與修復(fù)機理研究”的項目，獲得了廣東省科學(xué)技術(shù)獎自然科學(xué)類一等獎，其中一項研究就是通過種植玉米加上化學(xué)強化來修復(fù)鎘污染的土壤。

“西方國家人少地多，所以他們主要采用超累積的草本植物對污染土地進(jìn)行集中治理，但是這條道路在我國行不通?！秉h志說，我國人多地少，希望既能夠治理污染，也能給農(nóng)民帶來收益。因此，他們把目光轉(zhuǎn)向玉米、向日葵、煙葉等經(jīng)濟作物。

黨志說，當(dāng)時他們考慮了好幾種植物，其中一種是向日葵，它吸收重金屬能力也很強。還有一種是玉米，“我們找了幾十種玉米，種玉米做實驗，最后確定一種玉米，對重金屬吸收能力很強，加上化學(xué)強化機制，在白云區(qū)的蔬菜基地做了實驗，修復(fù)效果不錯?！?/p>

遭遇戰(zhàn)還是持久戰(zhàn)？

土壤修復(fù)的課題大部分是在做已受污染土壤的修復(fù)，但是實際上如果沒有在源頭上斷絕污染，只是在末端做修復(fù)，這項工作沒有多大的意義。

雖然植物修復(fù)技術(shù)在治理重金屬污染方面是一條經(jīng)濟有效的途徑，但仍然面臨著許多待解決的問題。比如說一種植物通常只能忍耐或吸收一種或兩種重金屬元素，對土壤中其他濃度較高的重金屬則表現(xiàn)出某些中毒癥狀，從而限制了植物修復(fù)技術(shù)在重金屬復(fù)合污染土壤治理中的應(yīng)用。

而且植物是活的有機體，需要有適宜的生長條件，對土壤肥力、氣候、水分、鹽度、排水與灌溉系統(tǒng)等自然條件有一定的要求，植物受病蟲害襲擊時會影響其修復(fù)能力。另外，植物根系一般較淺，對淺層土壤污染的修復(fù)最為有效，對深層土壤污染修復(fù)能力較差。

還有一個問題也在困擾著黨志這樣的研究者，“土壤修復(fù)以后，這么多的植物怎么辦呢？”黨志說，這些含有大量重金屬的植物必須把它處理掉。目前的處理方法只是燒掉，并將灰燼作為危險廢棄物去填埋。但這顯然并不是一個令人滿意的處理方法。

黨志認(rèn)為，向重金屬污染土壤開戰(zhàn)，不僅僅是技術(shù)上的問題，更大程度上是社會管理的問題?！巴寥佬迯?fù)和大氣、污水等修復(fù)有區(qū)別，比如工廠污水將河流污染了，工廠有處理這些污水的義務(wù)，大氣污染物電廠也可以自己處理。但是土壤不一樣，因為被污染的土壤都是公共的地方?！?/p>

“如果耕地需要讓農(nóng)民出錢來修復(fù)，這絕對是不可能的。找不到誰對污染的土壤負(fù)責(zé)，最后只好政府買單。有時政府愿意，農(nóng)民也不愿意，他們害怕影響生產(chǎn)?！秉h志表示，“在現(xiàn)實的國情下，不要說大面積的修復(fù)，連大面積的種植都不可能實現(xiàn)。”

治本還須從源頭抓起

由于土壤污染的隱蔽性，一直以來國家對土壤重金屬污染的投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上對水污染和大氣污染投入的力度。但黨志說，近些年來，國家也已經(jīng)加大了對土壤污染修復(fù)的投入力度，成立了很多土壤修復(fù)的課題，他也參與了好幾個。

“這些課題大部分是在做現(xiàn)在被污染土壤的修復(fù)，但是實際上如果沒有在源頭上斷絕污染，只是在末端做修復(fù)，沒有多大的意義?！秉h志研究發(fā)現(xiàn)，土壤中的重金屬最主要的來源還是礦山，進(jìn)行源頭的治理才是治本之道。