重金属污染的主要来源篇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。nandaKumarpBa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。
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重金属污染的主要来源篇2
土壤重金属污染研究进展
重金属有多种不同的定义。在环境化学领域中，重金属是指比重大于4或5的金属。重金属污染物不但包括生物毒性显著的汞、镉、铅、铬和类金属砷，还包括毒性较弱的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等重金属元素。土壤重金属污染隐蔽性强、毒性大、难降解且能沿食物链富集，是人们优先考虑去除的污染物。
1污染来源
土壤重金属污染来源大体可以分为工业来源、农业来源、交通来源。
1.1工业来源。煤和石油等化石燃料燃烧释放大量含有重金属的有害气体和粉尘，工厂排放的烟气、粉尘等气体污染物经大气环流扩散，以干、湿的沉降方式进入到水体与土壤中，造成土壤重金属污染。工业生产过程如采矿、选矿、矿物加工等排放的废水、废气、废渣是土壤中汞、铅、镉、砷等重金属污染的主要来源。
1.2农业来源。主要来源于农田污水灌溉、污泥利用，化肥、有机肥、农药和杀虫剂的滥用以及塑料薄膜的大量使用等。农用物资施用和农业污灌是农田土壤中汞、铬、砷、铜、锌等重金属污染的重要来源。
1.3城市交通来源。主要来源于汽车排放的尾气及轮胎磨损产生的粉尘。汽油、油的燃烧和发动机及其他镀金部件磨损可释放出铅、镉、铜、锌等重金属粉尘。
2污染危害
重金属一旦进入土壤，就很难被微生物降解或者从土壤中去除，因此重金属对土壤的理化性质、生物特性和微生物群落结构都产生重大危害。受到重金属污染的土壤，其物理结构和化学性质都会发生变化，危害极大。
2.1导致经济损失。土壤的重金属污染会造成耕地面积持续减少、土壤质量下降和生物毒害增多，导致农作物大幅度减产，从而影响到粮食供给、农业可持续发展和区域经济增长。
2.2危害人体健康。酸雨、土壤添加剂等外界环境条件的变化，提高了土壤中重金属的活性和生物有效性，使得重金属较易被植物吸收利用，重金属污染物难以降解，直接或间接地危害到处于食物链顶端的人类的身体健康，引发骨痛病、儿童血铅、高血压、心脑血管，癌症等疾病。
2.3导致其他污染。土壤受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在水力和风力的作用下分别进入到水体和大气中，导致水污染、大气污染和其他衍生环境问题。
3治理途径
重金属污染土壤的治理途径主要有两种：一种是将重金属污染物清除，削减土壤重金属总量；另一种是固化土壤重金属，降低其迁移性和生物可利用性，削减有效态重金属含量。具体来讲包括工程措施，化学措施，农业措施和生态措施。
3.1工程措施。工程措施包括排土、客土和淋洗等方法。排土法剥离表层受污染的土壤，客土法是在被污染的土壤上覆盖未被污染的土壤，淋洗法是通过清水灌溉稀释或洗去重金属离子。工程措施效果较为彻底，能使耕作层土壤中重金属的浓度降至临界浓度以下，或减少重金属污染物与植物根系的接触来控制危害。
3.2化学措施。第一，通过添加表面活性剂、有机螯合剂等一系列调控措施，改良土壤的理化性状，提高土壤重金属的生物有效性，使其易于被其他植物吸收，以达到修复土壤的目的。第二，通过添加固化材料，降低重金属的迁移性和生物有效性。
3.3农业措施。农业措施是因地制宜的修正和完善耕作管理制度来减轻重金属的危害，或者在受污染土壤上种植不进入食物链的植物。农业措施适合治理中、轻度受污染土壤。
3.4生物措施。生物措施：一是通过生物作用改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性；二是通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。通过一些特殊的微生物与植物、动物去除或者转化土壤中的重金属，降低重金属的毒性。
3.4.1微生物修复。微生物修复技术主要有两种：原位修复技术和异位修复技术。受到重金属污染的土壤，往往富集多种耐重金属的真菌和细菌，微生物可通过多种作用方式降低土壤中重金属的毒性。
3.4.2植物修复。植物修复是利用植物吸收、富集、降解或固定土壤中重金属离子或其他污染物，以降低或消除污染程度，修复土壤。
3.4.3动物修复。动物修复是利用土壤中的某些鼠类等低等动物吸收土壤中的重金属。例如在受重金属污染的土壤中放养蛆虫，待其富集重金属后，采用电激、灌水等方法驱出蛆虫集中处理。
4展望
土壤重金属污染来源趋于多样化、综合性，对人类的危害也日趋严重。在未来很长时间内重金属污染仍将是我国所面临的重大环境问题之一，迫切需要解决。但对于不同种类、不同性质的重金属污染事件，应将物理、化学、生物等修复手段综合应用以便更好地治理土壤重金属污染，同时研制复合材料，已解决土壤重金属复合污染的问题。
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重金属污染的主要来源篇3
关键词：饮用水源；重金属污染；防控技术
中图分类号：X703文献标识码：a
工业化进程的不断加快，推动了社会经济的飞速发展，但是同时也造成了严重的环境污染，在很大程度上威胁着人们的身体健康。在我国，水源水体的重金属污染问题由来已久，而且呈现出日益突出的趋势，如2010年福建紫金矿业汀江铜污染事件、2013年广西贺江铊镉污染事件，对于社会的稳定造成了很大的影响。因此，如何对日益严重的水源水体重金属污染问题进行有效防控和治理，是需要重点关注的问题。
一、重金属污染概述
重金属污染，是指由重金属或者重金属化合物所造成的环境污染，多是由采矿、污水灌溉、废气排放以及使用重金属超标制品等因素所造成的。环境中重金属含量的增加，不仅会对环境造成很大的影响，如果超出正常范围，也会直接危害人体健康。因此，做好重金属污染的防控和治理工作，是非常重要的。重金属污染的危害程度，主要取决于重金属在环境、食品以及生物体存在的化学形态和浓度。与其他有机化合物的污染相比，重金属污染更加特殊，其自身具有很强的富集性，而且在环境中很难有效降解，在大气、水体、土壤以及生物体中，重金属都有着广泛的分布。作为重金属的储存库和最终归宿，底泥在受到环境变化影响时，其中的重金属形态会发生转化，释放到环境中造成相应的污染。重金属不能被生物降解，同时具备生物累积性，可以直接威胁人们的身体健康，不仅如此，重金属对于土壤的污染存在着不可逆转性，已经受到污染的土壤没有治理价值，只能通过调整种植品种的方式进行回避。因此，重金属污染的防控技术受到了人们的广泛关注和重视。
二、饮用水源中重金属污染的防控技术
重金属污染主要体现在水源水体上，另有少部分存在于固体废弃物和空气中，因此，做好饮用水源中重金属污染的防控和治理，是重金属污染治理的关键和重点。一方面，在经济发展的带动下，社会对于能源资源的需求不断增加，水资源紧缺问题日益凸显，做好水污染的治理可以在很大程度上满足社会对于水资源的需求；另一方面，饮水安全关系着人体健康和国计民生。对此，我国在饮用水卫生标准中，对于涉及饮水安全的重金属指标，都进行了严格的规定，例如，在国家标准委和卫生部联合颁布的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）中，对于典型重金属的限值为：as：0.01mg/L；Hg：0.001mg/L；Cr：0.05mg/L；Cd：0.005mg/L；pb：0.01mg/L。该标准与国际先进水平相接轨，对于饮用水的监测分析以及净水工艺也提出了更高的要求。通常情况下，采用混凝-沉淀-过滤工艺进行污水处理的净水厂，很难对重金属元素进行有效去除，也就无法有效保证出水水质。对此，要想对饮用水源中的重金属污染进行有效防控，应该在现有净水工艺的基础上，对科学有效的重金属去除技术进行深入研究，确保其可行性、经济性和便利性，确保城市饮用水重金属污染问题的有效解决。
在饮用水源中，重金属的表现形态是多种多样的，其环境行为也因此变得非常复杂，相关技术人员应该对其进行全面分析，根据重金属元素的化学形态和理化性质，选择恰当的处理方法，确保重金属的有效去除。从目前来看，去除饮用水源中重金属元素的方法，主要包括以下几种。
1物理法
物理法是去除水源水体重金属元素的常用方法之一，是在不改变重金属化学形态的条件下，通过浓缩、吸附、分离等措施，对其进行处理，这里对几种典型的物理去除法进行分析。
（1）膜分离法：利用特殊的半透膜，在外界推力作用下，使得溶液中的重金属或者水渗透出来，从而达到分离溶质的目的。而根据膜种类以及推动力的差异，又可以分为电渗析、反渗透、液膜分离等方法。与现有的常规水处理方法相比，膜分离法具有占地面积小、处理效率高、适用范围广以及无二次污染等优点，可以作为常规水处理工艺之后的深度处理措施。不过需要注意的是，受当前设备技术水平的限制，膜分离技术虽然具备良好的发展潜力，但是只适用于中等规模以下的净水厂。
（2）吸附法：利用一些具有较大比表面积和表面能的材料，如活性炭、沸石、硅藻土等，对水体中存在的重金属污染物进行吸附和去除。这种方法的优点，是吸附反应迅速，不需要添加其他药剂，具有良好的适应性，不过存在着成本高、寿命短等缺陷。吸附法可以作为常规工艺的预处理或者深度处理工艺。
2化学法
化学法是通过相应的化学反应，对重金属离子进行去除，其主要方法包括：
（1）电解法：电解法主要是利用电解的基本原理，在阳极和阴极对水体中的重金属离子进行氧化还原，实现重金属离子的分离。电解法具有工艺成熟、占地面积小等优点，但是处理水量小，耗电量大，而且产生的电解液可能会对环境造成二次污染。不仅如此，处理过程中，水体中的重金属离子浓度不能降得很低，因此电解法不适于处理含有较低浓度重金属离子的水源水体。
（2）氧化还原法：这种方法一般用于去除饮用水源中的Cr6+、Cd2+以及Hg2-等重金属离子，以Cr6+离子为例，可以利用相应的还原性物质，将其转化为生物毒性相对较低的Cr3+离子，之后联合化学沉淀法进行去除。这种方法的优点在于，原料来源非常广泛，处理效果好，但是污泥量较大，而且出水呈碱性，需要相关技术人员的深入研究，提升其应用效果。
结语
总而言之，对于饮用水源中重金属污染的防控问题由来已久，任重而道远，需要高度重视，采取合理有效的措施，确保饮用水源重金属污染的有效治理，保证城市居民的饮水安全。
参考文献
重金属污染的主要来源篇4
“据说每个中国人死了，倒在地上，拍扁了就是一张元素周期表，还是重金属含量很高的那种。”
因为“镉米事件”的频发，土壤重金属污染，这个因其隐蔽性而长期未受足够重视的问题，引起了公众的聚焦，一时间重金属似乎成了生命不能承受之“重”。事实上，随着我国城市化的推进，化工污染成为重大污染源。苯、酚、磷类有机污染及镉、砷、铅、铬、汞等重金属污染严重，在对空气、水体造成污染的同时，也成为土壤中长期存在的“毒瘤”。
不少专家指出，重金属无论是污染水体，还是污染大气，最终都会回归土壤，造成土壤污染。
于是，一个无法回避的严峻事实是，在经过几十年的沉淀后，我国土壤重金属污染正进入集中多发期。
各种污染最终回归土壤“摆上桌”
据了解，土壤中的重金属主要来自工业企业排放的废水、废渣和废气。以种出“镉大米”的湖南为例，官方数据显示，湖南全省受重金属污染的土地面积达2.8万公顷，占全省总面积的13%。
作为全国闻名的有色金属之乡，湖南重金属污染的历史包袱异常沉重。在衡阳常宁水口山、株洲清水塘、湘潭竹埠港等涉重金属企业密集地区，许多耕地早已不适合继续耕种。当地环保官员表示，以前工业污水直接排入湘江，农民则用这样的水灌溉农田，日积月累，造成了周边土壤重金属含量超标。而此次“镉大米”事件，也许只是当地土壤重金属污染的冰山一角。
农业部农产品产地土壤重金属污染防治专家组成员、中国农业科学院资源与区划所研究员陈世宝表示，土壤是各种污染物废物的处理场所，重金属无论是污染水体，还是污染大气，在经过了迁移、转化后，最终都会回归土壤，造成土壤污染。
“其中，重金属污染耕地带来的直接后果是耕地质量下降，包括土壤的环境质量、肥力质量和健康质量的下降，导致农产品的品质下降，出口受限，同时对人体健康带来潜在危害，因而备受关注。”陈世宝说。
国土资源部曾公开表示，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。而这些粮食足以每年多养活4000多万人。
来自“美杂志称中国移民体内重金属超标”的博文近日在微博中流传。博文称，去年，刊登在美国《移民与难民研究》杂志上的一份关于“纽约健康和营养检测调查报告”显示，来自中国大陆的移民血液中铅、镉、汞等重金属含量高于来自其他亚洲地区的移民。铅比其他亚洲新移民高出44%。
陈世宝表示，对于人体摄入危害物质的剂量或风险值，每个国家都根据自己国家的科技、经济技术水平及饮食结构等制定了相应的限量值，“我国也有对应的农产品食品限量值（2005版）。我国大米镉的限量值是0.2毫克/千克，这个标准要严于日本、欧洲等发达国家。”
中国科学院地理科学与资源研究所环境修复研究中心主任陈同斌则在接受媒体采访时表示，“从污染面积上看，国内专家认为镉污染最严重，但如果从健康风险评估角度，我认为是类金属砷污染，因为砷的致命剂量非常小。”
土壤污染秘而不宣或怕引恐慌
在中国，到底有多少被重金属污染的土地，并没有一个官方的权威数据。翻开过往报道，对于土壤重金属污染的程度更是众说纷纭。仅有的一份比较权威的数据，则来自2011年10月25日，环保部部长周生贤在十一届全国人大常委会第二十三次会议的正式报告。其中提到，中国土壤环境质量总体不容乐观，中国受污染的耕地约有1.5亿亩，占18亿亩耕地的83%。
早在2006年到2010年，国家环保部与国土资源部便组织了一项耗资10亿的全国性土壤污染调查，只不过迄今为止调查结果始终未向公众公布。
今年1月，北京律师董正伟向环保部提交了申请全国土壤污染状况调查方法和数据的信息公开。1个月后，环保部以国家秘密”为由，拒绝了他的申请。6月，环保部公布的《2012年中国环境状况公报》也称，已经完成全国土壤污染状况调查。然而，相关信息依旧未公开。
对此，业内专家纷纷揣测土壤污染秘而不宣的原因：一是认为掌握的数据不是非常完整和准确，二是担心一旦公开很有可能会引起大量人群的恐慌。
“现在我们有太多的未知。”2013年陕西“两会”期间，省政协委员、西安交通大学李香菊教授提交了《加强“毒地”危害治理刻不容缓》的提案。李香菊表示，首先，我国耕地受重金属污染的程度、污染元素种类、污染面积均是未知；其次，修复目标，如何才算修复好，都不清楚。
由于土壤污染底数不清，导致污染原因、种类、范围和程度也成为盲点，防治措施也相应缺乏针对性。李香菊表示，“毒地”缺乏历史档案，信息透明度低，成为“毒地”害民的帮凶。土壤污染关系到农产品质量，涉及到食品安全，是重大的民生信息，在重大的民生问题上，公众有知情权，对其信息公开化是政府对民众的负责，“首先要建立‘毒地’档案，详细记录‘毒地’的污染类型、受污面积、污染程度，明确限制土地的用途等，禁止未经评估和无害化治理的污染场地进行土地流转和开发利用，不能在不透明的情况下以牺牲施工工人和居民的健康权利为代价。”
国土资源部正在绘制土壤重金属“人类污染图”
没有确切数据，专家们也只能用碎片拼接大致图谱，他们一致认可的是，南方比北方严重，重金属污染是土壤的头号杀手，工业化程度越高的地区重金属污染越严重。从我国西部（成都平原）向中部（江汉平原），至南部（珠江三角洲）地区，重金属污染呈逐渐加强的趋势，表现为分布面积增大，含量强度增高、元素种类增多。
从目前来看，全国多目标的区域地球化学的调查项目也已经发现，局部地区的土壤污染是严重的。比如说长江中下游的某些区域普遍存在镉、汞、铅、砷等异常。城市及其周边普遍存在汞和铅异常，而部分城市明显存在放射性异常。湖泊有害元素富集，土壤酸化严重。
研究证实，镉、汞等重金属元素与人类污染存在密切关系。重金属元素在土壤表层明显富集并与人口密集区、工矿业区存在密切相关性。和1994年左右采样相比，土壤重金属污染分布面积显著扩大并向东部人口密集区扩散。
幸而，近日有好消息传来：国土资源部、中国地质调查局表示，将全面会诊土壤重金属污染现状，正在绘制土壤重金属“人类污染图”。
据悉，我国正建立涵盖81个化学指标（含78种元素）的地球化学基准网：以1∶20万图幅为基准网格单元，每1个网格都布设采样点位，每个点位各采集1个深层土壤样品和1个表层土壤样品，深层样品来自1米以下，代表未受人类污染的自然界地球化学背景：表层样品来自地表25厘米以浅，是自然地质背景与人类活动污染的叠加。用表层含量减去深层含量，即得出重金属元素“人类污染图”。
土壤污染后修复要一百年
更坏的消息是，土壤被污染后我们无法指望它像空气和水一样自我修复。
“理论上说，重金属污染土壤是可以被修复的，但完全恢复其生态功能很难。”陈世宝告诉记者，目前世界各国针对重金属污染土壤提出的修复措施有很多种，污染土壤修复主要包括2大原理：遏制（in-aituremediation）与去除（reinove，ex-situ）。基于上述2大原理，污染土壤修复主要有隔离包埋、固化稳定、热冶分离、化学稳定、电动修复、客土和翻土、土壤淋洗及生物修复等（包括植物修复），但每种措施都存在一定的应用局限性。
“重金属一旦进入土壤，再进行修复非常困难，需要花费大量的时间和经费。针对我国污染农田污染特点：（程度低、面积大、需安全持续利用等），原位化学钝化（以降低重金属在土壤-植物系统中的迁移转化为核心）技术由于其经济有效、修复时间快、易于操作、适用范围广等优点，比较适合我国重金属污染农田的修复，具有较好的环境、经济和社会效益，并且已取得重要进展。”陈世宝说。
以上世纪70年代日本富山县土壤修复为例，一共863公顷（12945亩）农田，总共投入3，4亿美元，花费了33年时间进行客土法修复完成，平均每亩修复费用近18万元人民币。
值得注意的是，日本对于大米的镉限量标准为0.4毫克/千克，而我国镉米限量值仅为0.2毫克/千克，健康风险控制是要严于其他发达国家的，大米中镉限量标准严，意味着土壤中镉的质量标准也相应地严格。
陈世宝表示，以日本镉污染土壤修复案例来说，如果按照我国大米镉标准，那么修复成本和时间将更加巨大，修复措施也更加困难。
从中国现实操作来看，污染场地修复的资金来源大致可以分为4类：地块的原业主方、地块的获得方、地块的修复方Bt模式（Build和transfer的缩写形式，意即“建设-移交”，是政府利用非政府资金来进行基础非经营性设施建设项目的一种融资模式）垫付、相关贷款与基金。
李香菊则强调，要强化土壤修复中政府的主导责任。对于环境污染，无论出于“谁受益谁治理”，还是出于“谁污染谁治理”，在不少污染土壤的国有、集体企业已经破产的情况下，政府作为产权所有者应承担修复责任。管住源头防止先污染后治理
业内专家们一致认为，当务之急是控制源头污染。
“在重金属污染防治中，须源头控制-过程阻断-末端治理相结合，其中，源头控制是关键。‘千万要防止再走先污染后治理’的经济发展之路，这也是目前我国所提倡的生态文明的核心内容之一。”陈世宝说。
好在国家层面已开始意识到这个问题的严重性，出台了一系列政策措施，
2011年，国务院批复了《重金属污染综合防治“十二五”规划》，规划将内蒙古、江苏、河南、江西、湖北、湖南、广东、广西等14个省区列为重点治理省区，有138个区域被列为重点治理区域，采矿、冶炼、铅蓄电池、皮革及其制品、化学及其制品五大行业的4452家企业被纳入重点监控。同时，中央财政专门设立了重金属污染防治资金。
据了解，3年来，国家已经拿出了97亿元支持重金属污染治理，在以打击重金属违法企业为主的环保专项执法行动中，全国31个省（区、市）政府近两年已关闭了1000多家重金属污染严重的企业。
另根据《全国土壤环境保护“十二五”规划》，十二五期间，用于全国污染土壤修复的中央财政资金将达到300亿元，包括受污染农田、城市棕色地块及工矿区污染场地。
重金属污染的主要来源篇5
[关键词]农田土壤重金属污染现状方法
[中图分类号]S158.4[文献标识码]a[文章编号]1003-1650（2013）09-0037-02
土壤是由一层层厚度各异的矿物质成分所组成的。土壤和母质层的区别表现在形态、物理特性、化学特性以及矿物学特性等方面。由于地壳、大气和生物圈的相互作用，土层由矿物和有机物混合组成。疏松的土壤微粒组合起来，形成充满间隙的土壤形式。相对密度在4.5g/cm3以上的金属称作重金属。土壤中的重金属累积后对人体的危害相当大，能引起人的头痛、头晕、失眠、健忘、神经错乱、关节疼痛、结石、癌症（如肝癌、胃癌、肠癌和畸形儿）等。
一、土壤重金属污染的定义
土壤重金属污染是指由于人类活动，土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引发的问题统称为土壤重金属污染。过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调，此外汞、砷能减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，影响氮素供应。重金属污染物在土壤中移动性很小，不易随水淋滤，不为微生物降解，通过食物链进入人体后，潜在危害极大。一些矿山在开采中尚未建立石排场和尾矿库，废石和尾矿随意堆放，致使尾矿中富含难溶解的重金属进入土壤，加之矿石加工后余下的金属废渣随雨水进入地下水系统，造成严重的土壤重金属污染[1]。
二、重金属污染物的来源
污染土壤的重金属主要包括汞、镉、铅、铬和类金属砷等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌（Zn）、铜（Cu）、镍（ni）等元素。主要来自于固体废物，如乱扔旧电池、电子线路板；工业选矿垃圾等的堆集；含重金属的废水未达标排放，被污染地下或地表水径流、渗透；重金属粉尘的沉降等。如汞主要来自含汞废水，镉、铅主要来自冶炼排放和汽车废气沉降，砷则来源于杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。
三、土壤重金属污染的特点
1.隐蔽性和滞后性
大气污染、水体污染和废弃物污染等一般通过感官就能发现，而农田土重金属污染往往要通过对土壤样品的分析化验、对农作物残留检测，甚至通过研究人畜健康状况后才能确定。因此农田土重金属污染从产生到问题出现通常会经过较长的时间，并具有一定的隐蔽性。
2.不可逆性和难治理性
如果大气和水体受到了污染，切断污染源后通过稀释作用和自净化作用也可能会使污染问题逆转。但是累积在农田土中的难降解重金属则很难靠稀释作用和自净化作用来加以消除。某些被重金属污染的土壤可能需要100～200年的时间才能恢复原状。因此土壤重金属污染一旦发生后通常很难治理，而且其治理成本比较高、治理周期也比较长。
3.表聚性
农田土中的重金属污染物大部分残留于土壤耕层中，很少向土壤下层移动。这是由于土壤中存在有机胶体、无机胶体和有机-无机复合胶体，它们对重金属有较强的吸附能力和螯合能力，这就限制了重金属在土壤中的迁移。因此农田土中的重金属污染物很少向土壤下层移动，大部分残留在土壤耕层，这就导致农作物污染，进而危害人类的健康。
四、我国土壤重金属污染现状
我国的土壤重金属污染物主要来源于污水灌溉、工业废渣和城市垃圾等。污水中占有较大比例的工业废水的成分比较复杂，不同程度地含有微生物难以降解的多种重金属，是土壤重金属污染物的主要来源。
目前我国因农药和重金属污染的土壤面积已经达到上千万公顷，污染的耕地约有一千万公顷，占耕地总面积的10%以上。全国每年受重金属污染的粮食高达l200万吨，因重金属污染而导致的粮食减产高达1000多万吨，经济损失至少有200亿元。华南有的地区接近50%的农田遭受镉、砷、汞等重金属污染；广州近郊因为污水灌溉而污染的农田有2700公顷，因使用污泥造成1000多公顷的土壤被污染；上海的农田耕层土壤汞、镉含量增加了50%；天津市近郊因污水灌溉而导致超过两万公顷农田受重金属污染。国内蔬菜重金属污染的调查结果显示，我国菜地土壤重金属污染形势严峻，珠三角地区接近40%菜地重金属含量超标，其中10%属“严重”超标；重庆市的蔬菜重金属污染程度为镉>铅>汞，近郊蔬菜基地的土壤重金属汞和镉出现超标情况，超标率分别为6.7%和36.7%；广州市的蔬菜地铅污染最为普遍，砷污染次之[2]。
五、土壤重金属污染的危害
重金属污染与其他有机化合物的污染不同。不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的方式净化，使有害性降低或解除。而重金属具有富集性，很难在环境中降解。即使有益的金属元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性，使动植物中毒，甚至死亡。金属有机化合物（如有机汞、有机铅、有机砷、有机锡等）比相应的金属无机化合物毒性要强得多；可溶态的金属又比颗粒态金属的毒性要大；六价铬比三价铬毒性要大等。
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、慢性中毒等，对人体会造成很大的危害。有关专家指出，重金属对土壤的污染具有不可逆转性，已受污染土壤没有治理价值，只能调整种植品种来加以回避。
六、重金属污染土壤的修复
土壤被污染后，为了避免其对植物的生长和通过食物链对人类造成危害，需要将其从土壤中清除掉。重金属污染土壤的修复技术主要有两种，一是改变重金属元素在土壤中的存在形式，使其由活化态转变为稳定态；二是从土壤中去除重金属元素，使土壤中重金属元素的浓度接近或达到背景含量的水平[3，4]。当前采用的治理方法主要有以下三种：
1.工程治理
即用物理（机械）原理治理重金属污染的土壤，主要有热处理技术、淋滤法、洗土法以及深翻法；
2.生物修复
即针对土壤中的重金属具有生物迁移这一特点而提出的一项净化措施，即利用某种特殊的植物、动物或者微生物能吸收土壤中的重金属污染物从而达到净化的目的；
3.改良剂
即投入各种土壤的改良剂，主要用于调节酸碱度和化学组分，使重金属能够以生物有效性低，毒害程度弱的形式存在。
国内对于土壤污染的治理已有过不少探索，从治理的手段上可以分为物理、化学和生物措施。物理和化学措施主要采用直接换土法、电化法、稳定固化法等方式。但物理和化学措施只适用于有限时空的土壤治理，大规模采用该方式成本太高，也不便于实施。而生物措施则主要利用动物、植物、微生物的生物作用，所用设施相对简单，成本低廉，更适合大规模应用。传统的植物修复技术是利用重金属超富集植物（多为草本植物）的种植吸收土壤内的重金属元素，但在实际应用中存在较大限制，且需要每年进行种植和收割，增加了土壤修复的成本。所以，寻找和培育重金属高富集能力的木本植物成为一个亟待解决的问题。
七、结束语
土壤重金属污染具有污染范围广、持续时间长、污染隐蔽性、难被生物降解等主要特点，并可能通过食物链不断地在生物体内富集，甚至可转化为毒害性更大的甲基化合物，对食物链中某些生物产生毒害，或最终在人体内积累而危害健康。为了预防土壤重金属污染，我们应当树立环保意识，充分认识其危害性，从小事做起，在根本上去除污染来源，杜绝废水、废气的任意排放，及时处理城乡垃圾，不滥用化肥农药。如何恢复重金属污染地区的本来面目也是一个长期性的课题，需要我们不断努力作进一步的探讨。
参考文献
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重金属污染的主要来源篇6
关键词：湛江开发区重金属治理污染现状治理对策
中图分类号：G250文献标识码：a文章编号：1674-098X（2013）05（a）-0244-01
随着湛江钢铁基地和中科炼化项目的建设，湛江经济技术开发区步入重化工业加速发展时期，涉重金属行业将迅猛增长，重金属作为一种持久性污染物越来越多被关注和重视，制定湛江开发区重金属污染治理对策迫在眉睫。
1湛江开发区重金属污染现状、特点及发展趋势
1.1湛江开发区重金属污染的现状
重金属污染主要来源于工业污染，工业污染大多通过废渣、废气、废水排入环境。根据湛江开发区2012年的环境统计数据可知，开发区产生重金属的行业主要来自于重金属冶炼、汽车零部件及配件制造和手工具制造行业，产生的重金属主要为铬、铅、锌，2012年六价铬的产生量为0.59吨，而其他重金属的浓度低于监测限值，不纳入环境统计，产生的重金属全部交由有处理资质的单位处理[1]。
1.2湛江开发区重金属污染的特点及发展趋势
重金属污染是指由重金属及其化合物引起的环境污染[2]。重金属污染较难治理，这与它的特性分不开。重金属污染物属于持久性污染物，具有长期性、累积性、隐蔽性、潜伏性等特点，无法从环境中彻底消除，只能改变其存在的位置或存在的状态[3]。重金属在其危害环境方面的特点是：微量浓度即可产生毒性，在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物，可被生物富集，通过食物链进入人体，造成慢性中毒。
虽然湛江开发区重金属的污染现状不是很严重，但是随着湛江开发区经济社会的快速发展，随着湛江市钢铁、石化、造纸等基地建设，湛江开发区将构建以钢铁工业为核心的先进制造业和以石油炼化为基础的石油化工产业。钢铁工业是资源密集型产业，向前延伸是矿山和其他辅助材料的采选业，向后延伸是金属深加工、装备制造与检修等产业。围绕湛江钢铁基地的建设，开发区将发展机械装备制造业、船舶制造业、包装产业、汽车制造业。湛江开发区资源开发和加工的力度相对还会加大，在有限的环境容量条件限定下，重金属排放将不可避免地增加，重金属污染压力有增无减。
2湛江开发区重金属污染治理面临的困境
2.1没有完善的重金属污染治理防治体系
湛江开发区污染防控基础工作薄弱，缺乏重金属污染防治技术管理嵌入环境管理和形成常态化管理的机制，相关技术评估体系建设滞后，缺少量化的技术评估检测平台；缺少“产生-加工-应用-回收”全过程的重金属污染综合防治技术管理体系，缺乏健全的重金属污染源数据库。
2.2重金属治理技术落后
在重金属污染治理方面，最大的瓶颈在于技术。在重金属废气治理、重金属污染土壤修复、含重金属废物综合利用等方面，都缺乏经济适用的技术，在协同减排方面的技术也非常缺乏。重金属治理方法现在包括工程治理、生物治理、化学治理及农业治理方法。工程治理效果彻底、稳定，但实施复杂、治理费用高、易引起土壤肥力下降；生物治理实施简便、投资少，对环境破坏小，但是治理效果不理想；化学方法治理效果和费用都适中，但容易再度活化；农业治理方法易操作、费用低，但是周期长、效果不显著。
2.3重金属监测水平滞后，无法为环境决策和执法提供可靠的技术支持
重金属污染监测需求特殊，湛江开发区重金属污染监测技术装备面临诸多问题：在线监测技术装备门类不齐，实时连续感知手段缺少；现场快速检测技术装备落后，应急工作被动；技术手段单一、应用成套化程度低，不符合综合防治需求。
3重金属治理的对策
湛江开发区重金属治理要遵循源头预防、过程阻断、末端治理的全过程、综合防控理念，建立起完善的重金属防治体系。
3.1强化湛江开发区重金属规划目标和任务，加强区域规划环评，严格执行区域环境准入政策
认真规划，把好源头，规划辖区重点项目实施和重金属相关行业产品产量变化，按照“一区一策”、“一厂一策”的原则，进一步明确辖区内重金属污染重点区域的防控任务和防控要求，分解落实本辖区的控制目标和重点项目。
严格准入，严格控制重金属采选和冶炼项目。积极引导涉重金属入园入区，集中治污，实现减污增效。湛江市属于非重点防控区域，必须严格控制新建、扩建增加区域重金属污染物排放的项目，实现区域重金属污染物排放总量比2007年排放量的零增长。
3.2完善重金属排放标准，确定重金属排放基数，建立健全重金属污染源数据库，为重金属污染治理提供科学依据
要继续健全政策体系，完善重金属排放标准，补充重金属污染对人体健康影响的判定，包括环境质量标准中重金属的指标和限值。
进一步摸清重金属污染底数，明确辖区重金属排放基数。其中废水重金属排放量应以2007年污染普查数据为基准，废气中重金属污染物排放量应以环境统计、环境监测、排查调查等相关资料为基础进行测算。湛江市属重金属防控非重点区域，要求以2007年重金属排放量为基数，增产不增污，各年度重金属排放量都要控制在2007年的排放总量内。
3.3建立清洁生产全过程控制思路，强制推进重金属污染企业实施清洁生产
清洁生产是重金属治理最直接、最有效的方法。湛江开发区以节能减排为核心，以污染预防为重点，以提升科技水平为切入点，以工艺清洁化，设备密封化、运行自动化、计量精准化为突破口，大力推广应用《国家重点行业清洁生产技术导向目录》中相关的清洁生产技术，提高资源利用率。
要抓好重点企业清洁生产审核，将涉及铅、锌、铜、铬、镉和汞等重金属行业作为开展清洁生产审核的重点，把“节能、降耗、减污、增效”的清洁生产理念贯穿于企业的各个服务、管理环节；注重全过程控制和必要的末端处理，建立“产生-加工-应用-回收”全过程的重金属污染综合防治技术管理体系，实现“工艺、环保一体化”，通过技术改造减少含重金属原材料的应用，减少生产工艺过程中的重金属副产物或污染物产生和排放，从而减轻重金属污染对人体健康和生态环境的危害。
4结语
总之，湛江开发区应该做好重金属污染防治工作，有效控制重金属污染，严格执行污染防治设施环保“三同时”制度，全面排查辖区涉重企业，实现重金属治理区域化、社会化。
参考文献
重金属污染的主要来源篇7
论文关键词：城市土壤，重金属污染，污染治理
引言
城市是人类社会经济发展的必然产物。从18世纪以来人口不断向城市集中。如今随着各国工业迅猛增长，社会经济飞速发展，城市的数目和规模均不断扩大[1]。而城市环境是一个以人为中心的城市经济、社会生态的复合生态系统。目前，城市人口剧增，人类活动频繁污染治理，使得组成这个环境的水、空气和土壤时刻处于被污染的状况之下，影响着城市的可持续性发展中国。所以，建设一个绿色健康的城市环境是城市可持续发展的必然方向。
城市土壤是指受多种人为活动的强烈影响，原有继承特性遭到强烈改变的厚度大于或等于50cm的城区或郊区土壤[2]，是城市环境的重要组成部分，是城市生态系统地球化学循环的重要环节[3]，也是城市赖以存在发展的物质基础。当大量的重金属随着各种各样的人类活动进入城市土壤中，便造成这些元素在土壤中的积累。一般认为，土壤中污染物累积总量达到土壤环境背景值的2或3倍标准差时，说明土壤中该污染元素或化合物含量异常，已属土壤轻度污染；当土壤污染物含量达到或超过土壤环境基准或环境标准时污染治理，说明该污染物的输入、富集的速度和强度已超过土壤环境的净化和缓冲能力，则属重度土壤污染。由于城市人口密集，人类活动频繁，与土壤接触的机率很高，所以城市土壤的重金属污染更容易通过大气、水体或食物链而直接或间接地进入人体，威胁着人类的健康甚至生命。因此，研究城市土壤重金属污染现状并提出相应的治理对策是可持续发展城市所必需进行的重要的基础工作。
1.城市土壤重金属污染的现状
2.1空间分布特征
由于城市土壤受人类各种活动的强烈影响，因此其重金属污染分布也呈现出
显著的空间差异。一般地，人口聚集的城市中心区域土壤重金属含量明显高于郊区和农田。对纽约市“市区－郊区－农区”土壤研究发现，重金属离子总量、重金属离子多样性等随着距市中心距离的增加而降低，重要污染重金属pb、Cu、ni、Cr的含量下降非常明显[4]。
在城市不同的功能区污染治理，重金属分布呈现出一定的规律性。一般的规律表现为：pb的浓度为老工业区＞老居民区＞商业区＞开发区＞其它；Zn的浓度为老居民区＞商业区＞老工业区＞其它；Cu的浓度为老居民区＞商业区＞其它；Cd的浓度为老工业区＞老居民区＞其它[5-7]中国。
城市公园是人们与土壤直接接触较多的特殊区域。北京城区三十多个公园土壤pb质量分数调查表明，尽管大多数公园土壤污染程度轻，但客流量大的故宫、颐和园等著名公园污染指数却远远高于其它公园[8]。
城市土壤重金属污染的另一特征是公路两侧一般为城市土壤重金属污染最严重的地带，且呈明显的带状分布[9]。在50m～80m内公路两侧土壤中铅污染相当严重，100m外土壤中的铅含量没有明显增加[10]。
此外，建筑物的建设、垃圾的堆积填埋等严重破坏了自然土壤结构，土壤层次凌乱，重金属在其垂直剖面方向分布变异较大，不同功能区重金属元素在土壤中各层的聚集状况没有规律可循[11,12]。
2.2城市土壤重金属污染的来源
矿产冶炼加工、电镀、塑料、电池、化工等行业是排放重金属的主要工业源，其排放的重金属可以气溶胶形式进入到大气，经过干湿沉降进入土壤；另一方面污染治理，含有重金属的工业废渣随意堆放或直接混入土壤，潜在地危害着土壤环境[13]。随着城市化发展，大量污染企业搬出城区，原有的企业污染用地成为城市土壤重金属污染的突出问题[14]。
燃煤释放也是土壤重金属重要来源之一，195年中国燃煤排放汞302.9吨，其中向大气排放量为213.8吨，北京、上海等超大城市排汞强度较高[15]。虽然近些年燃料使用及供暖方式的改变已明显改善这些城市的空气污染状况，但过去燃煤释放并已沉降至城市土壤中的重金属对城市生态系统、环境及人体健康仍会产生长期效应。
随着城市化发展，交通工具的数量急剧增加，汽车轮胎及排放的废气中含有pb、Zn、Cu等多种重金属元素[16,17]，进入周围的土壤环境污染治理，成为土壤重金属污染的主要来源之一。此外，雨水淋洗也会使市区内堆放的垃圾中的重金属以有效态形式[18]渗漏释放到土壤中，使城市土壤局部重金属含量增加中国。而表生条件下以有效态形式存在的金属元素几乎不可能再结合为残渣态，重金属在土壤中迁移能力增加，进而污染地下水。
2.3城市土壤重金属污染影响人体健康的途径
城市郊区是市区蔬菜的主要供应基地。因此，土壤－蔬菜系统是城市人群暴露土壤重金属污染的主要途径之一。目前研究发现中国城郊菜地土壤已受到不同程度的重金属污染[19,20]，其供应的许多蔬菜中重金属含量已超过相应的标准。而西班牙的nadal等通过建立评价模型发现工业地区甜菜中Cr的积累与摄入有可能导致癌症发生率增加[21]。
城区内，土壤中主要种植的是观赏性或净化空气的植物，通过土壤－植物食物链对人体造成健康危害的可能性不大。但公园土壤与游人皮肤接触[22]、儿童摄取[22]、风起扬尘被人体直接吸入等成为城市土壤直接接触人体危害健康的又一个主要途径。研究发现[23,24]沙尘暴时，扬尘中来源于土壤的重金属元素pb、Zn、Cd、Cu等的浓度比平常高出3~12倍，可吸入颗粒物的质量浓度极高污染治理，人体吸入重金属的量因此增加。
2.城市土壤重金属污染的治理对策
城市土壤是城市生态环境的重要组成部分，是地球环境中进行物质、能量、信息交换的重要环节。当其中的重金属含量超过其环境承载力后，将通过地表径流、淋溶、大风扬尘等途径对地表水、地下水和大气环境产生危害。为了保证人类和谐地生活在高速发展的城市中和人类社会的可持续发展，寻找控制治理城市土壤重金属污染的有效方法势在必行中国。
3.1减少或切断重金属污染源，提高城市环境质量
在可持续发展理论和生态优先的原则下，改进生产工艺，实现绿色生产和循环经济，充分回收转换工业生产过程中产生的重金属有害物质，减少三废排放，禁止任意堆放工业生产的废渣，防止其中的重金属物质下渗到土壤或挥发到大气中。
减少煤的使用污染治理，开发清洁能源新技术，调整能源结构及能源供给方式，也是有效降低城市土壤重金属污染的有效措施。
分类收集处理城市垃圾，回收其中有用的重金属元素，在垃圾重金属不超标的情况下才能进行填埋、堆肥和焚烧。
3.2修复污染土壤，降低对人体的危害
由于土壤扬尘已成为城市大气重金属污染的主要来源。因此，可采取化学方法去除土壤中重金属。实验研究发现采用eDta溶液淋溶去除土壤重金属的同时还可以回收利用这些物质，因此其成为去除城市土壤重金属的一种极有应用前景的方法。
当然，生物修复污染土壤有着工程措施无法相比的优势。种植植物不仅可以覆盖城市土壤，减少土壤扬尘的机会，而且还美化城市景观污染治理，净化空气，同时根据污染城市土壤的重金属元素种类有目的地选择植物种类合理搭配，可切实有效地从根源上修复城市土壤中的重金属污染。
3.3建立城市土壤重金属健康评价标准
我国尚未制定出城市土壤重金属健康评价标准，不易界定城市土壤重金属污染，这不利于城市土壤不同功能的开发，因此应结合人体健康评估、土地利用方式和土壤中重金属赋存状态加大对城市土壤重金属健康评价体系研究的力度，尽快建立相应完整的评价标准，实现对城市土壤正确的评价，以便帮助政府相关部门制定出合理的法规，有效地保护、管理城市土壤和正确指导城市土壤的合理开发。
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重金属污染的主要来源篇8
关键词：土壤；重金属；污染；现状；修复
中图分类号：te991.3文献标识码：a
比重大于4或5的金属为重金属，如铁、锰、铜、锌、钴、镍、钛、钼、汞、铅、镉、砷等。铁、锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素，汞、铅、镉、砷等并非生命活动所必需，而且所有重金属含量超过一定浓度时对人体有毒有害。
重金属污染，指由重金属或其化合物造成的环境污染。土壤重金属来源广泛，包括采矿、冶金、化工、金属加工、废电池处理、电子制革和塑料等工业排放的三废及汽车尾气排放，农药和化肥的施用等。如，镉大米，重金属镉毒性很大，可在人体内积蓄，主要积蓄在肾脏，引起泌尿系统的功能变化。农灌水中含镉0.007mg/L时，即可造成污染。
1土壤污染现状
土壤是农业最基本的生产资料，是农业发展的基础，是不可再生的自然资源。而污染企业的快速发展，农业中肥料的大量投入，经济效益提高的同时，环境的污染也日趋严重，使得重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布，而土壤往往是重金属的储存库和最后的归宿。当环境变化时，底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。重金属不能被生物降解，但具有生物累积性，重金属可以通过食物链不断富集，残留在一些初级农产品中，传递进入人体内，对人类健康产生严重危害。
中国目前有耕地1.35亿多hm2，但优质耕地数量不断减少，近期的第二次全国土地调查结果显示，中重度污染耕地超过300万hm2，而每年因土壤污染致粮食减产100亿kg。中国中央农村工作领导小组副组长陈锡文介绍说，今后受重金属污染的耕地将退出食用农产品生产，启动重金属污染耕地修复试点。
2控制与消除土壤污染源
在“十二五”规划中，把重金属污染的防治列为重要工作，要求到2015年，重点区域铅、汞、铬、镉和类金属砷等重金属污染物的排放，比2007年削减15%，非重点区域的重点重金属污染排放量不超过2007年的水平。
控制土壤污染源，即控制进入土壤中的污染物的数量与速度，通过其自然净化作用而不致引起土壤污染，加强土壤污灌区的监测与管理，合理施用化肥与农药，增加土壤容量与提高土壤净化能力，建立监测系统网络，定期对辖区土壤环境质量进行检查。
3注重农业资源永续利用
我国土壤重金属污染已经达到相当严重的程度，要充分认识重金属污染的长期性、隐匿性、不可逆性以及不能完全被分解和消逝的特点，从思想上重视了解重金属对人类及环境造成的危害，提高环境保护意识，建立农业可持续发展长效机制，逐步让过度开发的农业资源休养生息，促进生态友好型农业发展，加大生态保护建设力度，是为子孙后代留下生存发展空间的重大战略决策。
4修复措施
土壤修复即通过科技创新来恢复土壤的农业生产能力和生态环境缓冲调控能力。重金属对土壤的污染具有不可逆转性，土壤一旦发生污染，短时间内很难修复，相比水、大气、固体废弃物等环境污染治理，土壤污染是最难解决的，土壤重金属污染问题日益受到人们的关注。有关专家认为，已受污染土壤没有治理价值，对那些污染严重、生态脆弱、资源环境压力大的耕地，该改种的就改种，该治理的就治理，该退耕的就退耕。目前，土壤修复技术归纳起来有热力学修复技术、热解吸修复技术、焚烧法、土地填埋法、化学淋洗、堆肥法、生物修复等多种，目前研究较多的生物修复法，包括植物修复法和动物修复法。
4.1植物修复法
植物修复法是利用重金属积累将土壤中的重金属富集于植物体内，然后通过收割植物从土壤清除出去，植物修复法应用比较普遍和简便，成本较低，不改变土壤性质，种植的植物不仅美化环境还可以起到防风固坡，防止土壤流失。但是，其治理效率较低，耗时长、污染程度不能超过修复植物的正常生长范围，只适合中低浓度的污染耕地，而对于高浓度的污染耕地，植物修复法则需要漫长的时间并且效果难料，而且随着植物离开土壤，还会产生二次污染危害。因此，植物修复技术只能作为一种污染治理辅助技术。
4.2动物修复法
动物修复是通过土壤动物或者投放动物对土壤重金属吸收、降解、转移以去除重金属或抑制其毒性，被认为是一种有效的生态恢复措施。动物修复的机理：生物体内的金属硫蛋白与重金属结合形成低毒或无害的络合物；生物的代谢物富含SH的多肽，能与重金属螯合，从而改变其存在状态；生物体内存在的多种编码金属转运蛋白能提高生物对金属的抗性。
虽然土壤的修复技术很多，但没有一种修复技术可以针对所有污染土壤。相似的污染状况，不同的土壤性质、不同的修复需求，也制约一些修复技术的使用。大多数修复技术对土壤或多或少带来一些副作用。
5小结
综上所述，由于土壤重金属来源广泛、复杂，增加了对土壤重金属治理和修复难度，严重制约了我国农业生产，要更好地防治土壤重金属污染，还需要广大科研工作者不懈的努力，研发出更好的效率更高的修复技术，要大力宣传加强全民环保意识，把环境污染程度降到最低，形成全社会都来重视土壤污染的良好环保氛围，逐步改善土壤生态环境。目前，研发适用性广、成本低、见效快、环保的土壤重金属污染修复技术是各国土壤重金属生态修复的前沿问题，也是迫切需要解决的问题。
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重金属污染的主要来源篇9
民以食为天，食以安为先。食品安全直接关系广大民众的生命健康，为此，国家食品检测机构务必重视食品安全问题。重金属指的是一些比重大于5的金属，自然界中，大约有45种重金属元素。然而并不是所有的重金属对人体都是有害的，相反，有些重金属却是维持人体生命活动所必须的，铜、锰等重金属元素就是如此。所有的重金属只有在人体内的量超过一定限度时才会对人体健康构成威胁。
一、重金属的污染的特点
重金属，特别是汞、镉、铅、铬等具有显著和生物毒性。它们在水体中不能被微生物降解，而只能发生各种形态相互转化和分散、富集过程（即迁移）。重金属污染的特点是：（1）除被悬浮物带走的外，会因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中，成为长期的次生污染源；（2）水中各种无机配位体（氯离子、硫酸离子、氢氧离子等）和有机配位体（腐蚀质等）会与其生成络合物或螯合物，导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底泥的重金属又可能重新释放出来；（3）重金属的价态不同，其活性与毒性不同。其形态又随pH和氧化还原条件而转化。（4）在其危害环境方面的特点是：微量浓度即可产生毒性（一般为1～10毫克/升，汞、镉为0.01～0.001毫克/升）；在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物（如洋-甲基汞）；可被生物富集，通过食物链进入人体，造成慢性路线。亲硫重金属元素（汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等）与人体组织某些酶的巯基（-SH）有特别大的亲合力，能抑制酶的活性，亲铁元素（铁、镍）可在人体的肾、脾、肝内累积，抑制精氨酶的活性。六价铬可能是蛋白质和核酸的沉淀剂，可抑制细胞内谷胱甘肽还原酶，导致高铁血红蛋白，可能致癌，过量的钒和锰（亲岩元素）则能损害神经系统的机能。
二、重金属的危害途径
所有金属超过一定浓度都对人体有毒，通过食物进入人体而造成健康危害的重金属主要有汞、镉、砷、铅、铬、铜、锌、锡，这些重金属对人体及其他生物都有不同程度的危害，他们通过人的活动进入环境，造成环境污染。污染到水中的重金属被鱼虾贝类所富集；流到土壤中的重金属被土壤和农作物所富集，再由家禽、家畜进一步富集。即通过食物链，把重金属浓度提高到千倍，万倍，甚至几十万倍，最后通过食物进入人体危害。
三、重金属的来源
重金属的来源非常广泛，传统上可以分为工业来源和农业来源。随着我国城市化进程的加快，一些有别于以往的为城市所特有的污染来源也随之产生。重金属来源如下：
1.工业来源：工业能源大都以煤、石油类为主，它们是环境中汞、铅、镉、铬、砷等重金属污染的主要来源。在采矿、选矿、冶炼、锻造、加工、运输等工业生产过程中会产生大量的重金属污染。排放的废水、废渣等直接进入水体及土壤中，废气中的重金属经沉降也进入土壤等环境中，从而使得环境中重金属浓度严重超标。
2.农业来源：在农业生产中，污水灌溉、农药、劣质化肥等的不合理使用是重金属污染的重要途径。以磷肥为例，生产磷肥的磷矿石成分复杂，含有较多的重金属如锌、铬、镍、铜、镉、铅等，因此如不合理的使用，劣质化肥中的重金属杂质会直接导致土壤被污染。
3.城市来源：城市日益变成重金属污染的重要来源之一，污染过程主要包括污水处理中产生污泥的堆放、垃圾渗滤液的泄漏、含铅汽油的使用以及汽车交通等。污水处理厂产生的污泥中含有大量的重金属，如不经处理直接排放或者灌溉，会对土壤环境造成二次污染。城市垃圾在焚烧过程中产生的飞灰及堆放填埋过程中产生的渗滤液中的重金属通常也会严重超标。含铅汽油的燃烧是城市铅污染的一个重要来源，汽车轮胎添加剂中使用的锌也导致城市土壤的锌污染。环境事故污染：近年来突发性的环境污染事件骤增，其中重金属污染的案例占很大比例。突发性的环境事件会导致重金属在短时间内高浓度地进入环境，从而产生严重的污染。
四、我国食品中重金属检测技术的进展
我国食品检测重点已经转移到对食品生产到消费全过程的检测，食品检测质量安全监督体系和网络逐步完善，通过例行检测为各级政府提供信息和决策依据。
1.重金属检测的前处理技术
目前，食品中重金属检测前处理技术有湿消解法、微波消解法、干灰化法、水浴法等方法，其中湿消解法和微波消解法是最常用的方法，微波消解法用酸量少，密闭消解，试剂本地值低，缺点是价格相对昂贵、不适宜大批量检测。消解前，为避免消解过于强烈，最好进行预反应，预反应的途径有放置过夜、恒温反应或低温消解。微波消解后，需要经过赶酸过程，赶酸的温度需要控制在190度以下，在做汞的时候，必须通过赶酸把氮氧化物除尽。
2.重金属残留的快速检测方法
由天津市科委、农业部环境保护科研监测所承担的重金属快速检测方法与装备研究以获得成功。这项技术的准确率在95%以上，填补了我国在食品和环境重金属快速检测技术的空白。这项研究是将具有特色显色反应的生物染色剂通过浸渍附载到试纸上，制备出快速检测试纸，并通过反复研究获得了试纸与重金属的最佳反应条件。该试纸对重金属具有良好的选择性，测定重复性好，检测速度、灵敏度、准确率精密度均达到了项目技术的要求。为了实际操作方便，还制备出了体积小巧、便于携带、操作简便、检测成本低廉，适宜于现场实时快速检测。
3.农药残留检测分析方法
色谱分析法包括薄层色谱法，气相色谱法、高效液相色谱法、质谱联用法及超临界流体色谱5种方法。薄层色谱法由于灵敏度不高，近年来较少使用；高效液相色谱法也有其缺点，溶剂消耗大，检测器种类少、灵敏度不高、价格也贵等；质谱联用法及超临界流体色谱这两种方法其设备昂贵，广泛应用也受到了限制；气相色谱法目前是用于农药残留检测最为普遍，最成熟的一种技术。易汽化，且汽化后不易发生分解的农药均可采用气相色谱法检测。目前，多达70%的农药残留可用气相色谱法来检测。
重金属污染的主要来源篇10
【关键词】GiS；有色金属冶炼环境监测
【中图分类号】tp399
【文献标识码】a
【文章编号】1672—5158（2012）10-0337-02
有色金属是国民经济的重要基础原材料产业，在经济建设、国防建设和社会发展中发挥着重要作用。“十一五”以来，按照走新型工业化道路要求，不断深化改革，调整结构，我国有色金属工业取得了举世瞩目的成就。我国有色金属生产持续增长，2010年，全国十种常用有色金属产量达到3135万吨，连续9年位居世界第一。有色金属工业是矿物加工为基础，物流量大，工艺流程长，是环境污染的主要行业之一。尤其因为我国金属矿物品位低、结构复杂、并常与有毒的金属和非金属元素共生，所以在采、选、冶、深加工各环节均产生较大量的有害废渣（石）、废水和废气，严重污染环境。
GiS是指与研究对象的空间地理分布有关的信息，它以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用模型分析方法，实时提供多种空间和动态信息，地理研究和决策服务而建立起来的计算机技术系统。GiS以其强大的数据处理、分析计算功能，获得了科研院所、政府机构等广大用户的青睐。利用GiS强大的三维分析和三维显示能力，对获得的环境质量监测数据选择各种评价方法进行单要素和区域综合评价，自动完成评价因子的分析、计算、评价和评价成果的输出，并应用专门的分析程序，将污染物空间分布以等值线图形象直观地展示出来，有助于了解污染物空间分布的规律性；其数据可生成饼状图、柱状图等表现形式。资源与环境评价作为GiS的主要应用领域之一，其应用可大大减少工作量，加快评价工作进程，便于评价成果的动态管理、更新和应用。
目前，GiS在环境方面的应用研究较多，王春红等Ⅲ主要对重金属的来源、GiS和地统计在土壤重金属中的应用、重金属污染评价方法以及目前存在的问题和不足进行总结，张会等利用GiS技术对农村突发环境污染事故进行应急管理研究，GiS应用在环境影响评价和环境管理方面较多，而关于GiS在各个具体行业的研究鲜有报道。因此，GiS在有色金属冶炼行业环境管理的研究具有广阔的前景和十分重要的意义。
1、GiS在有色冶炼行业污染物监测中的应用
国务院“十二五”节能减排综合性工作方案中的工业污染源管理中明确指出：强化重点行业污染源监管，要安装运行管理监控平台和污染物排放自动监控系统，定期报告运行情况及污染物排放信息，推动污染源自动监控数据联网共享。《有色金属工业“十二五”发展规划》中重点提出需要加强重金属污染环境监测能力，推行污染源自动监控，重金属废气、废水排放企业要安装相应的重金属污染物在线监控装置，并与环保部门联网。GiS可以方便地获取、存储、管理和分析各种环境信息，并且能为环境监测提供全面、及时、准确、客观和有效的环境信息，并且具有强大的空间分析和数据处理功能，充分利用GiS的功能模块结合有色金属冶炼行业的环境监测模型可以对有色金属冶炼行业排放的二氧化硫和重点防控重金属环境信息进行处理，从而实现对重点污染源产生的污染物的动态监测，并将有色金属冶炼行业产生污染物的变化情况、规律制成图片直观地表达出来。
2、GiS在有色金属冶炼大气环境动态监测中的应用
2006年有色金属工业排放的工业废气和二氧化硫的总量分别占我国工业行业排放总量的5.23％和2.61％。2003年～2006年，有色金属工业烟尘的年排放量在17～23万吨之间波动，其所占全国工业行业的比例也在2.22％到2.89％范围内波动。利用GiS技术对大气环境动态监测和分析在国内外都有应用，欧洲的RainS模式就是一个跨国界的S02排放量计算机管理系统和我国“七五”环保项目中“国家大气环境信息系统”。
引用地理信息系统技术和数据库管理技术，可以将所有有色金属冶炼行业有污染隐患的企业及位置信息、主要污染物、污染物移动范围、周围地形进行收集、整理，并建立地理信息数据库。污染源的类型主要有点状污染源、线状污染源和面状污染源三种类型。点源采用修正的高斯模型进行模拟，线源采用有限长和无限长线源扩散模式两种模型模拟，面源主要采用国家气象局面源扩散模式进行模拟。系统提供网格管理功能，用户可按照需要的网格大小自行创建网格，最终基于网格计算出每个网格的浓度值大小，生成基于网格的污染浓度专题图。利用GiS空间分析和数据显示功能，可获得有色金属冶炼污染物（如烟尘、二氧化硫和pb尘等）在大气中的浓度分布图，进而可了解污染物的空间分布、扩散范围和超标情况，通过arcenging的时态功能，动态模拟污染源扩散的每个时刻的扩散影响范围，并且为环境部门对有色金属冶炼行业污染源污染物排放达标评估、扩散模式和应急决策提供支持提供技术支撑和理论依据。
3、GiS在有色金属冶炼废水动态监测中的应用
2003年～2006年，有色金属工业吨金属的废水排放量则由44.48吨降到39.18吨，但年废水排放量由5.46亿吨增加到7.50亿吨。有色金属金属矿产资源开发利用过程中排放的废水量约占全国工业行业废水排放总量的2.57～3.12％，数量巨大。利用GiS技术对水资源环境动态监测和分析在国内外都有应用，对地下水进行管理和在水污染控制规划方案中应用。
从空间数据库的角度看：GiS服务系统是一个包含了用于表达通用GiS数据模型（要素、栅格、拓扑、网络等等）的数据集的空间数据库。从空间可视化的角度看：GiS服务系统是一套智能化的电子地图，同时也是用于显示地表上的要素和要素问关系的视图。底层的地理信息可以用各种地图的方式进行表达，而这些表现方式可以被构建成“数据库的窗口”，来支持查询、分析和信息编辑等。从空间处理的角度来看：GiS服务系统是一套用来从现有的数据集获取新数据集的信息转换工具。这些空间处理功能从已有的数据集提取信息，然后进行分析，最终将结果导入到数据集中。
引用地理信息系统是对基础数据内蕴涵信息的进一步发掘，对其有色金属冶炼行业内部联系的深入揭示。在有色金属冶炼行业技术水平和管理水平指标情况下，对整个行业废水处理设施以及环境设备运转率等一系列影响因素综合考虑，利用空间统计分析模型可以有色冶炼行业水质作出实时、准确的监测，建立了一系列适合有色金属冶炼行业废水产生和排放环境信息管理系统特点、实用简单的模型、主要有污染源预测模型。利用这些模型，可以进行污、废水排放量预测、主要污染物排放量预测、地面水污染物允许排放量计算，地面水水质预测，污染物负荷消减量计算等。在此基础上，采用污染物总量控制负荷量优化分配模型，对各种治理方案进行优化选择，通过综合平衡，最终得到环境、技术、经济效益兼顾的可供实施的总量控制方案。