湖南省有色金属矿区重金属污染土壤的植物修复

第26卷　第1期中　南　林　学　院　学　报V o l.26　N o.1　2006年2月JOU RNAL O F CEN TRAL SOU TH FOR ESTR Y UN I V ER S IT Y Feb.2006　Ξ[文章编号]1000-2502(2006)01-0125-04

孙　健,铁柏清,钱　湛,毛晓茜杨佘维赵　婷

(湖南农业大学资源环境学院,湖南长沙410128)

[摘　要]　随着湖南有色金属矿产的大规模开采,越来越多的重金属随尾矿砂进入矿区周边土壤,造成大面积的面源污染,由此导致的环境污染公害事件时有发生.在综合评价湖南省主要有色金属矿区土壤重金属污染现状的基础上,通过对矿区周边优势植物物种进行现场实地筛选和研究,论述了利用累积和超累积植物修复矿区重金属污染土壤的可行性,从而为矿区土壤重金属污染治理、土地复垦和生态植被恢复提供了科学依据.

[关键词]　环境科学;重金属;超累积植物;植物修复;土地复垦;植被恢复;湖南省

[中图分类号]　X758;X53 [文献标识码]　A

Ana lysis of the Fea sib il ity of Util iz i ng Plan ts to Repa ir Heavy

M eta l-con tam i na ted So ils of Non-ferrous M eta l M i ne Area i n Hunan Prov i nce

SUN J ian,T IE Bo2qing,Q I AN Zhan,M AO X iao2qian,YAN G She2w ei,ZHAO T ing (Co llege of R esources and Environm ent,H unan A gricultural U niversity,Changsha410128,H unan,Ch ina)

Abstract:W ith the large scale exp lo itati on of the N on2ferrousM etalM ine in H unan P rovince,a large amount of heavy m etal entered m ining area so il w ith the tailing.T he p roblem of so il’s heavy m etal po lluti on has becom e mo re and mo re severe.T h rough investigati on in the po lluti on scene,the current situati on of heavy m etal-contam inated so ils of the N on2ferrous M etal M ine w as comp rehensively app raised.T hen m any advantage p lant species around the m ining area w ere screened and studied.A lo t of app roaches have ach ieved in the investigati on and cultivati on of hyperaccum ulato r p lants rh izo sphere p rocesses and m ani pulati on,the m echanis m s of hyperaccum ulati on,to lerance and detoxificati on to heavy m etals.O n the w ho le,the paper has p roved the feasibility of using accum ulato r p lants o r hyperaccum ulato rs to repair heavy m etal2contam inated so ils and offered a scientific basis w ith the removal of heavy m etals from heavy m etal2contam inated so ils,reclai m ati on and eco2resto rati on of the N on2ferrous M etal M ine area.

Key words:environm ental science;heavy m etal;hyperaccum ulato r;phyto rem ediati on;so il’s reclai m ati on;eco2resto rati on;H unan p rovince

1　有色金属矿区重金属污染对周边生态环境的破坏效应

湖南省有色金属矿藏十分丰富,素有“有色金属之乡”之称.迄今为止,在湖南境内已发现有色金属(含贵金属)矿产17种,已探明有色金属矿床340多处[1,2].有色金属矿产的大规模开发一方面给湖南省带来巨大经济效益,另一方面又加重了对矿区周围生态环境的污染和破坏.有色金属矿由于品位低、提取工艺复杂,固体废弃物产量大,破坏和压占了大量土地.多年积累下来,面临的土地复垦与生态恢复问题十分严重.有色金属矿产的开采会导致大量尾矿的产生.据统计,平均每开采1t矿石将产生0.92t尾矿砂,其中包含的高浓度重金属对绝大多数植物的生长发育都将产生严重抑制和毒害作用.矿区周边地区的生态环境破坏几乎都是直接或间接的由矿山开采所排放的大量酸性矿井水和尾矿砂中所包含的高浓度重金属造成的,其中尤以土壤重金属污染危害最大[3～5].土壤重金属污染主要通过以下途径对环境产生危害:(1)土壤中的重金属通过雨水淋溶作用向

Ξ[收稿日期]2005208210

[基金项目]中日合作丰田基金项目资助(Toyo ta Fund D012B32010)、湖南农业大学科技创新基金(040PT02)资助.

[作者简介]孙　健(1980-),男,侗族,湖南怀化人,硕士研究生,主要从事环境污染治理和修复等方面的研究工作.

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下渗透,可能导致地下水的污染.(2)受污染的土壤直接暴露在环境中,通过土壤颗粒物等形式直接或间接地为人或动物所吸收.(3)外界环境条件的变化如酸雨、施加某些土壤添加剂等因素提高了土壤中重金属的生物可利用性,使得重金属较容易为植物吸收利用而进入食物链,对食物链级上的生物产生毒害.(4)有毒重金属进人土壤后不易分解而转化或富集,所以它所产生的污染过程具有隐蔽性,长期性和不可逆性的特点,对环境和生物的潜在危害极大.在湖南省境内土壤重金属污染表现为以Pb、Zn2种重金属为主,同时伴生着Cd、Cu、A s3种重金属复合污染为主要特征,极大地增加了重金属污染土壤治理和土地复垦的难度.

2　湖南省近年来由于重金属污染造成的环境公害事件

近年来,随着湖南省有色金属采矿业规模的不断扩大和众多以个人和集体为单位的小型矿藏的非法开采、违规作业以及废水、废渣随意排放,使得矿区周围土壤和水域重金属污染的程度日益加重,由此而导致的环境污染公害事件也时有发生.自上世纪70年代开始,湘江流域开矿冶金企业不断增加,使湘江一些河段水质出现重金属超标现象.有关调查表明,凡湘江河段靠近重要厂矿的区域,重金属污染都很严重,如株洲渌口河段、株洲霞湾段、长沙暮云镇河段等.在郴州市骑田岭南麓,北湖区、临武县、宜章县交界处的香花岭锡矿安源工区,近年来由于乱采滥挖,选锡洗砂过程中产生的A s、Pb、Cu、Cd等重金属已污染了当地的杨家河及武水河,沿河20万人受到污染水的影响.由于有色金属矿山和铀矿开采引起的Pb、Cd、H g、A s等重金属污染及放射性污染已相当严重,受污染面积达2.8万km2,占全省总面积的13%.部分地区土壤中Pb、Cd、H g、A s高出正常值数倍至数百倍,从而出现了地方病,严重影响了当地的工农业生产和人民生命财产安全.湖南省郴州市苏仙区东河流域的农业土壤由于长期受上游有色金属矿的矿毒水污染,特别是1985年特大山洪将东坡120万t的尾砂坝冲垮,尾矿砂覆盖于该区域的农田上,造成农田土壤被重金属严重污染,其上生长的粮食作物和其它作物的产量明显下降,并不同程度地存在品质问题.当地群众由于长期食用受重金属污染的粮食、蔬菜、瓜果和饮用受重金属污染的地下水和河水,致使地方病流行,包括由多种重金属在人体中积累所导致的各类病症,且当地癌症发病率要明显高于其他地区[6].因此,有效地治理有色金属矿区土壤重金属污染、促进矿区土地复垦及其生态植被恢复以实现湖南省矿业可持续发展和矿区生态系统的良性循环已成为了当务之急.

3　湖南省境内累积和超累积植物的调查与筛选

3.1　重金属污染土壤的植物修复技术

植物修复(p hyto rem ediati on)技术是以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的理论为基础,利用植物及其共存微生物体系清除环境中的污染物的一门环境污染治理技术,它是一门新兴起的应用技术,已被当今世界迅速而广泛接受,正在全球应用和发展[7].该项技术根据其作用过程和机理可分为:植物提取(Phytoex tracti on)、植物挥发(Phytovo latilizati on)、植物稳定或固化(Phyto stab ilizati on)、植物根系过滤(R h izofiltrati on)等.与传统方法相比,植物修复具有治理效果的永久性、治理过程的原位性、治理成本的低廉性、环境美学的兼容性、后期处理的简易性等优点,在一定程度上弥补了传统修复方法的不足,但其自身亦表现出诸多不足之处,如植株矮小、生物量低、生长缓慢、生长周期长等.针对以上各种修复技术的利弊,不少科学家将植物修复与传统的修复方法相结合形成的植物组合修复技术克服了上述各种修复技术的不足,为最大限度地去除土壤中的重金属、短期内进入实际应用推广提供了可能.

3.2　湖南省境内具有修复潜力植物物种的筛选及其重金属积累特性研究

利用植物吸收并通过收割以去除重金属元素,是治理土壤中这类污染物的根本途径.不管是植物提取、挥发还是植物稳定、植物根滤作用,植物本身的特性是决定污染治理效率的关键.因而,累积、超累积植物对于土壤金属污染修复具有异乎寻常的意义,寻找与筛选适宜的植物始终是植物修复研究的一项重要任务.湖南有色金属丰富,矿区众多,对野外矿山开采或冶炼区进行调查研究,有望寻找到原生的重金属超积累生态型植物.在最近几年中,通过对湖南省部分有色金属矿区周边优势植物物种的筛选和其对重金属复合及单一污染抗性的研究,取得了一些突破性研究成果:现已在湖南省某铅锌矿区发现雀稗P asp a lum thunberg ii、双穗雀稗P.

d istichum、黄花穗S id a rho m bif olia、银合欢L eucaena leucocep ha la4个优势种植物能够成功地在铅锌尾矿上定居.研究结果表明:在这4种植物的组织中Cu和Zn的浓度,在雀稗和双穗雀稗根中Zn的浓度分别为344.2 m g kg和331.9m g kg,达到了较高浓度水平.雀稗所吸收的Pb大部分被滞留在根部,使之较少影响到地上部茎叶的光合作用功能及生长,从而使植物对重金属Pb环境更具耐性.相反,双穗雀稗和黄花穗所吸收的Pb则

较多地被转移到便于收获移走的地上部分,因而具有较大的植物修复潜力.木本植物银合欢所吸收的重金属

Pb 总量的80%以上是积累在根、

茎的皮和木质部及枝条部分,只有15%左右分布在叶片中.这表明,随着植物的生长,有越来越多的Pb 被吸收和累积在更新周期较长的器官中,只有很小的比例会随着落叶而归还到环境中去.这就意味着等到植物收割后植物体内富集的大部分重金属会从污染土壤中除去,经过多次种植和收割就可以使土壤中重金属浓度逐渐降低,从而达到土壤修复的目的.湖南农业大学农业环境保护研究所的研究人员通过盆栽实验和大田试验,对高羊毛F estuca a rund inacea L .、早熟禾P oa p ra tensis L .、黑麦草L olium p erenne

L .、

紫花苜蓿M ed icag o S a tiva L .等4种有色金属矿区周边优势植物物种在原始状态和在施加土壤改良剂2种情况下对重金属元素的抗性及其富集效果的研究结果表明:高羊毛、早熟禾、黑麦草、紫花苜蓿在纯尾矿污染土壤或处理的尾矿污染土壤上都能生长.加入改良剂(CaCO 3)和有机肥(菜枯)使生长在铅锌尾矿污染土壤上的4种草坪草生物量显著增加,虽然植物体中的Cd 、Pb 、Zn 元素浓度下降,但Cu 元素浓度反而上升,结果为单位面积上草坪草吸收各重金属元素的量均有所增加,从而证明了利用改良措施与草坪草相结合的方法来修复重金属污染土壤的可行性.其次,通过对龙须草对重金属耐性机制的研究发现,龙须草在高浓度重金属复合污染土壤也能生长,在与实际污染农田土壤重金属浓度相当条件下生长正常.说明该植物的根系对重金属污染具有极强的抗性,因而可用于尾矿砂的固定和矿区植被重建.另外,在超累积植物的发掘方面也取得了一些进展,例如薛生国等人在湖南省发现了一种锰超累积植物——商陆P hy tolacca acinosa Roxb [8];陈同斌等在湖南常德发现了超富集砷的风尾蕨植物——蜈蚣草[9];中科院韦朝阳等人在湖南发现砷超累积植物——大叶井口边草P teris cretica L .[10];湖南农业大学曾清如等人在湖南郴州东坡铅锌尾矿砂的严重污染区发现并种植了对重金属有明显抗性的杨树[6].

4　利用植物修复技术复垦矿区重金属污染土壤的可行性分析

利用累积或超累积植物修复矿区重金属污染土壤具有物理、化学和其他生物修复方法无可比拟的优势.具体表现在以下几个方面:(1)利用植物的吸收、富集、提取和挥发可以永久地解决土壤重金属污染问题.(2)修复植物的稳定作用可以绿化污染土壤,使地表稳定,防止污染土壤因风蚀或水土流失而带来的污染扩散问题.(3)可以尽可能减少由于土壤清洁造成的场地破坏,对环境扰动少,减少来自公众的关注和担心.(4)经植物修复过的土壤,其有机质含量和土壤肥力都会增加,一般适用于农作物种植,符合可持续发展战略.(5)修复植物的蒸腾作用可以防止污染物质对地下水的二次污染.(6)重金属超累积植物所累积的重金属在技术成熟时可进行回收,从而也能创造一些经济效益.(7)植物修复的过程也是绿化环境的过程,易被社会所接受.(8)植物修复成本低,可以在大面积污染土壤上使用.植物修复的以上众多优点证明了利用超累积植物修复重金属污染土壤在实际应用中的可行性.利用超累积植物修复重金属污染土壤在技术上是否可行,首先在于土壤中重金属元素与修复植物之间的相互作用是否有效,其先决条件是土壤重金属的生物有效性和重金属从根向上部分转移的能力[11].重金属在土壤中一般以多种形态赋存,不同的化学形态对植物的有效性不同.重金属生物有效态是指能被该土地上生存的生物(通常为植物)所吸收的那部分重金属[12].植物提取的首要目标应是减少土壤有效态重金属浓度,而不是土壤重金属总量,所以植物提取技术的效率在很大程度上取决于对重金属生物有效态的吸收.对此,可以通过采取一定的农艺调控措施或向土壤中添加改良剂、螯合剂等方法来改善土壤理化性质,活化和促进土壤中重金属各种存在形态向生物有效态转化,从而提高植物对重金属的吸收率.除此之外,人们还在日常实践中总结出了一套成熟的植物修复技术的强化措施和行之有效的栽培技术及其他辅助措施加以实施和强化.有了技术支持并证明其实践可行性后,具体如何实施便成了主要任务.针对有色金属尾矿污染区土壤条件恶劣,在矿区进行土壤污染治理和植被恢复,首先必须筛选出对重金属具有抗性的先锋优势植物物种.当这些植物在尾矿废弃地成功定居后,通过对矿渣这种恶劣生境进行有目的地改造,植被可望在矿渣上得以恢复,再通过种植累积或超累积植物的提取作用就可以最大限度地除去土壤中大部分重金属元素.对此,笔者提出以下几条设想:(1)在矿渣上覆盖表土和增施有机肥.束文圣等[13]认为,尾矿的重金属毒性,尤其是有效态Zn 和Cd 的毒性是影响植物定居的限制因子,极端贫瘠是影响植物定居的另一重要因素.所以,应在局部地区覆盖表土使具较强生长扩散能力的草本植物恢复起来,然后逐渐扩展,加快植被的恢复重建.矿渣中重金属含量较高,其毒性使植物对无机养分的利用率降低,增施某些有机肥后,可抑制一些重金属进入植物体内,从而抑制了重金属对植物的毒害[14,15].肥料本身也为植物的生长提供了丰富有机质,为植被的恢复重建创造了有利的生境条件.(2)施加酸碱改良剂,调节矿渣的pH 值.植物的生长发育需要一定范围的酸碱度,而尾矿污染区土壤pH 值一般偏低.如尾砂微生物(如硫杆菌)氧化产生的酸性环境导致土壤pH 值降低是影响植物定居的最大限制性因子之一.王新等通过实验证明,石灰加Ca 、M g 、P 肥处理后,重金属元素形态发生了变化,表现为交换态含量减少而碳酸盐态含量增加,从而降低了重金属在土壤—植物系统

721第1期孙　健等:湖南省有色金属矿区重金属污染土壤的植物修复

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中的迁移.尽管利用植物修复和复垦矿区污染土壤存在众多优势并具有实践可行性,然而目前仍然存在一些技术上的难点.例如,尾砂库的一般堆积高度大于5m,而目前所发现具有修复潜力的植物基本上是草本植物,草本植物的根系较浅,它对于表层污染土壤具有一定的处理效果,而对深层污染的处理效果较差.对此,有人提出采用诱导性植物提取技术.就是通过添加化学螯合剂来改变植物根际土壤化学环境等来提高植物对重金属的提取能力,或通过细菌、真菌作用提高污染物根系的库容[7,16].植物修复是以植物为载体的修复过程,无论修复植物是一年生草本植物还是多年生草本或木本植物,最终都需要将植物累积的干物质从修复过的污染土壤上移走.而目前修复植物的生物量的处理方法还仅仅处于研究阶段,众多处理方法还存在二次污染、经济、社会认可等问题,还需要不断的探索和创新.除此之外,尾矿砂污染土壤的理化性质、尾砂透气性能、根系微生物种类和环境也均会不同程度对植物生长造成直接或间接的不利影响.这些问题的解决仍需作进一步深入研究.

5　讨论

利用累积或超累积植物修复有色金属矿区重金属污染的土壤,无论从技术上还是从实践应用方面都是切实可行的,尽管目前这种技术还不十分成熟和完善,然而其以其它修复方法无可比拟的优势逐渐引起了人们的重视,成为了当今国内外学术界相关领域研究的热点.目前在湖南省用累积或超累积植物治理和复垦重金属污染土壤虽然还主要集中在试验和尝试性阶段,但不乏也有一些成功的工程应用实例.例如王凯荣等人在湖南安化镉污染严重的铀矿区调整农田种植制度,建立新的生产经营模式,应用种桑养蚕、种植纤维作物,达到了镉污染土地的安全高效利用,农民、政府、矿区三满意的效果[17];曾清如等人在湖南郴州东坡铅锌尾矿砂的严重污染区种植对重金属有明显抗性的杨树,利用该种树生长快、富集土壤中的重金属和净化土壤的特点,不仅美化了环境,净化了土壤,且利用该树材质来生产火柴,可产生明显的经济效益等[6].在对矿业废弃地复垦中,往往不但要求在废弃地上重新种上植物,而且还要使废弃地可以重新利用来进行农业生产.这就需要逐渐将基质中的重金属浓度减少到可接受的水平,这时候累积或超累积植物就可以极大地发挥其富集高浓度重金属的修复潜力了.为了在有毒金属矿区的土地上建立一个可自我维持的植被,可以先选择一些能够同时耐受特定金属、干旱和低营养水平胁迫的先锋植物.在这些耐性先锋种生长过一段时间或经一定程度修复后的金属污染地上种累积或超累积植物将更有助于把重金属从污染地中清除、加快矿区土地的复垦、生态植被恢复和减少地下水的污染,从而将重金属对环境和生物的危害减小到最低限度.

[参　考　文　献]

[1]　谢炳庚,李晓青.湖南有色金属矿产资源及其地域开发研究[J].经济地理,1996,16(4):79-82

[2]　谢文安,谢玲琳.湖南省有色金属概论[J].地质勘探,1991,27(7):92-96.

[3]　蔡美芳,党　志,文　震,等.矿区周围土壤中重金属危害性评估研究[J].生态环境,2004,13(1):6-8.

[4]　谢荣秀,田大伦,方　晰.湘潭锰矿废弃地土壤重金属污染及其评价[J].中南林学院学报,2005,25(2):38-41.

[5]　郭亚平,胡曰利.土壤-植物系统中重金属污染及植物修复技术[J].中南林学院学报,2005,25(2):59-62.

[6]　曾清如,杨仁斌,铁柏清,等.郴县东西河流域重金属污染农田的防治技术和生态利用模式[J].农业环境保护,2002,21(5):428-432.

[7]　Salt D E,B laylock M,Kum ar N P B A,et al.Phyto rem ediati on:a novel stategy fo r the removal of toxicetals from the envirom ent using p lant

[J].B i o2techno logy,1995,13:468-474.

[8]　薛生国.中国首次发现的锰超积累植物2商陆[J].生态学报,2003,23(5):935-937.

[9]　陈同斌,韦朝阳,黄泽春,等.砷超富集植物蜈蚣草及其对砷的富集特征[J].科学通报,2002,47(3):207-210.

[10]　W ei C Y,Chen T B,H uang Z C,et al.C retan B rake(P teris cretica L.):a A rsenic2accum ulating P lant[J].A cta Eco logical Sinica,2002,

22(5):777-778.

[11]　Carlo s G,Itzia A.Phytoextracti on:a co st2effective p lant-based techno logy fo r the removal of m etals from the environm ent[J].

B i o resource T echno logy,2001,77:229-236.

[12]　尚爱安,刘玉荣,梁重山.土壤重金属的生物有效性研究进展[J].土壤,2000,6:294-300.

[13]　束文圣,蓝崇钰,张志权.凡口铅锌尾矿影响植物定居的主要因素分析[J].应用生态学报,1997,8(3):314-318.

[14]　傅显华,吴启堂.不同物料对叶菜吸收镉铅的影响[J].农业环境保护,1995,14(4):145-149.

[15]　珠　云,王子键,王文化,等.Se和环境中富里酸对小麦种子发芽的影响及生理特征[J].应用生态学报,1997,8(4):439-444.

[16]　Stomp A M,H an K H,W ilbert S,et al.Genetic strategies fo r enhancing phyto rem ediati on[J].A nn.N Y A cad.Sci.,1994,721:481-492.

[17]　王凯荣,陈朝明,龚惠群,等.工矿污染农田生态整治与安全高效利用模式研究[J].中国环境科学,1998,18(3):97-101.

[本文编校:谢荣秀]

植物修复土壤重金属的研究进展

植物修复土壤重金属的研究进展摘要：植物修复技术被认为是治理重金属污染最为绿色的方法，因为此技术成本低、实施方便、无污染。超富集植物的研究是重金属污染植物修复的重点，然而一种植物由具有富集重金属特性到应用于现实的重金属污染修复并非易事。研究表明，在现实条件下，植物修复技术应用于治理土壤重金属污染中存在一些约束。本文系统地总结了目前超富集植物的研究方法和研究现状，详细叙述了镉、铜、砷、镍的污染现状、危害及最新的植物修复技术究进展，通过分析超富集植物在现实条件下修复土壤重金属污染的不足，提出土壤重金属污染植物修复的方向。关键词：植物修复；重金属；土壤污染前言：当前,土壤受重金属污染状况在国内外都很严重,受到了越来越多的关注。植物修复技术是新近发展起来的一项用于处理土壤重金属污染的生态技术,其机理主要是通过某些植物对重金属元素的吸收、积累和转化,达到减轻重金属污染土壤的目的。与传统的处理土壤污染方法相比,植物修复技术具有经济、简单和高效等优点。本文简要介绍了植物修复的几种类型,论述了当前国内外植物修复技术的研究进展。主要对超富集植物的概念和特征、成功案例与不足进行了阐述，集中介绍了镉、铜、砷、镍几种重金属污染及其植物修复技术，对土壤重金属污染植物修复的方法和原理以及土壤重金属植物修复技术的强化措施进行了综述,希望能为植物修复的近期研究工作提供借鉴。１．土壤重金属污染的严重性及常用治理方法土壤重金属污染途径包括自然方式和人类活动。自然方式主要是岩石的分化，人类活动主要是矿山开发、金属冶炼、农药等使用。目前，重金属造成的环境污染已成为世界范围内的严重问题。工业化的发展，干扰了自然平衡的生物地球化学循环，使得这一问题愈发的严重。对于生物来说，超过阈值的重金属浓度会产生不利影响，并干扰正常运转的生物系统。植物在重金属胁迫下，其根系生长受到影响，细胞膜透性增大，植物抗氧化酶系统和光合系统遭到破坏，并对基因产生毒害。与有机物质不同，土壤重金属基本上不可降解，会在环境中不断累积，导致土壤质量下降，农作物减产和农作物品质下降。另外，由于生物的富集作用，土壤重金属最终还可能通过食物链进入人体，其潜在危害极大。因此，重金属污染具有隐蔽性，毒性大，长期性和不可逆性的特点。仅在中国就有2.88×10^6h㎡土地由于矿山开采而遭到污染破坏，并以平均每年46700ｈ㎡的速度在不断增加，最终导致水土流失、异地污染等环境问题，这些遭到污染破坏的土地几乎完全没有植被的覆盖［１］。为了减少重金属污染对生态系统的影响，必须对已经污染的土壤进行治理。治理方法要综合考虑成本以及技术，因此非常具有挑战性。目前不同的物理、化学和生物方法已被用于此。传统的治理方法包括土壤焚烧、挖掘和填埋、土壤清洗、土壤冲洗、凝固和电固定［２－３］。由于物理和化学方法受到成本高、劳动力大、土壤改变的不可逆性、本地菌群等因素的制约，以及可能产生的二次污染，因此有必要研究成本低、效益高、环境友好的治理土壤重金属污染的方法。植物修复被认为是一个可供选择的治理重金属污染问题的新型的绿色方法。目前, 重金属污染治理技术主要分为三类: 化学法, 物理化学法, 生物修复法。生物修复法中的植物修复技术具有成本低, 不会造成二次污染, 且具有一定的可行胜等优点, 在土壤重金属污染处理领域得到广泛的研究。２. 土壤重金属污染的植物修复技术２．１土壤重金属植物修复的概念植物修复是指利用植物和相关的土壤微生物来减少土壤中污染物浓度或毒性的方法，它是一种新型、高效、低成本的土壤重金属污染修复技术，具有就地适用的特点，是一种以太阳能驱动来整治的策略。植

中国耕地土壤重金属污染概况

中国耕地土壤重金属污染概况摘要：依托收集的耕地土壤重金属污染案例资料，建立了我国138个典型区域的耕地土壤重金属污染数据库，并利用《土壤环境质量标准》（GB15618—1995）中的二级标准作为评价标准，测算了我国耕地的土壤重金属污染概况。研究表明：（１）我国耕地的土壤重金属污染概率为16.67%左右，据此推断我国耕地重金属污染的面积占耕地总量的1/6左右；（２）耕地土壤重金属污染等别中，尚清洁、清洁、轻污染、中污染、重污染比重分别为68.12%，15.22%，14.49%，1.45%，0.72%；（３）８种土壤重金属元素中，Ｃｄ污染概率为25.20%，远超过其他几种土壤重金属元素；此外，也有一些区域发生Ni，Hg，As和Pb土壤污染，但是Ｚｎ、Ｃｒ和Ｃｕ元素发生污染的概率较小；（４）辽宁、河北、江苏、广东、山西、湖南、河南、贵州、陕西、云南、重庆、新疆、四川和广西１４个省、市和自治区可能是我国耕地重金属污染的多发区域，特别是辽宁和山西的耕地土壤重金属污染可能尤其严重。关键词：土壤污染；重金属；耕地；污染概率过去的50年中，大约有2.2万ｔ的Cr，9.39×10５ｔ的Cu，7.89×10５ｔ的Pb 和1.35×10６ｔ的Zn排放到全球环境中，其中大部分进入土壤，引起了土壤重金属污染。随着我国工业和城市化的不断发展，工业和生活废水排放、污水灌溉、汽车废气排放等造成的土壤重金属污染问题也日益严重。重金属污染不仅能够引起土壤的组成、结构和功能的变化，还能够抑制作物根系生长和光合作用，致使作物减产甚至绝收。更为重要的是，重金属还可能通过食物链迁移到动物、人体内，严重危害动物、

土壤重金属污染对植物的影响及其机制研究

土壤重金属污染对植物的影响及其机制研究摘要：土壤重金属的种类很多,但目前污染比较严重的主要有铜(Cu)和镉(Cd)。本文重点阐述了土壤重金属污染对植物生长结果、产量及植物光合作用的影响。单因素重金属污染时,不同的重金属种类及其土壤浓度对作物产量的影响不同；复合污染时,植物产量及对重金属吸收量与重金属浓度间表现出复合污染效应。目前的土壤重金属污染研究主要集中在土壤和植物两方面,土壤方面的研究主要是针对土壤微生物、土壤酶活性及土壤的呼吸作用、氨化、硝化作用等生化指标[1～6],植物方面的重金属污染研究主要集中在植物的产量指标的影响上[7～12]。 1 土壤重金属对植物生长和结果的影响植物对重金属的忍耐力:因植物种类、年龄、生活型、物候期以及环境条件而变化。植物生长在重金属污染的环境中,由于质膜是有机体与外界环境的界面,所以植物细胞质膜首先接触到重金属,相应地重金属首先并直接地影响到细胞质膜。重金属浓度越高,胁迫时间越长,对植物细胞质膜的选择透性、组成、结构和生理生化等的伤害就越大。 1.1 Cu 土壤Cu过多时能抑制果树生长。研究表明,褐土中施用过量的Cu能抑制苹果新梢的伸长,其抑制程度与Cu素施用量呈正相关。土壤Cu污染还能影响果树的生理代谢。当土壤Cu 施入量少于100 mg/kg时,CAT活性随Cu施入量的增加而稍有上升,但当Cu施入量大于100mg/kg时,CAT的活性便极显著地下降。Cu污染影响环境中植物的正常生长发育，引起Cu 在植物体内的积累并进入食物链系统。如种植于Cu土壤中的小青菜植株矮小、叶片发黄，生长于Cu污染土壤中的胡萝卜和小麦等植物的生长也受到明显抑制，而且Cu含量远远高于对照区域，超过Cu的食品卫生标准，对人体健康造成威胁重金属抑制植物生长的原因之一是重金属引起氧化胁迫，改变植物体内的生理过程,Cu可以改变植物生理过程而影响植物生长。 1.2 Cd 土壤Cd过量时同样会抑制果树生长。Gieslibski等研究表明,随着土壤Cd浓度的增加,草莓叶片生长受到显著抑制,由此提出:叶干重是衡量Cd对草莓生长影响的最好指标。张金彪研究发现,低浓度Cd(土壤中的Cd浓度≤10 mg/kg)对草莓生长有促进作用,而高浓度(土壤中的Cd浓度≥25 mg/kg)有抑制作用,且随着Cd浓度的增加,抑制作用增强。Cd处理使草莓结果数、果重、果实维生素C及矿质元素(如K、Ca、Cu、Zn、Mn、Fe)含量减少。果实中

金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策(通用版)

( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策(通用版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策 (通用版) 摘要：矿山开采为经济发展提供了资源保证,但同时也带来了一系列生态环境问题。文章介绍了我国部分地区日益发达的金属矿业造成的土壤重金属污染状况,分析了重金属元素的在环境中的存在形态、释放机理、污染特征及其生物危害。指出了金属矿山土壤重金属污染目前尚存在的问题并提出了防治土壤重金属污染的具体措施。关键词：重金属污染；修复技术；土壤；金属矿山 CurrentSituationofHeavyMetalPollutioninSoils andCountermeasures Abstract：Miningforeconomicdevelopmenttoprovidetheresources,butalsob

ringsaseriesofecologicalenvironmentproblems.Thispaperintro ducestheareaofourcountrypartincreasinglydevelopedmetalmini ngcausedthesoilheavymetalpollutionstatus,analysisofheavyme talelementsintheenvironmentofexistenceform,releasemechanis m,thepollutioncharacteristicsandbiologicalhazards.Metalmin esoilheavymetalpollutionispointedoutexistingproblemsandput sforwardspecificmeasurestocontrolsoilheavymetalpollution. 金属矿山既是资源集中地,又是天然的土水生态环境污染源。在开采过程中流失的重金属Ｐｂ、Ｈｇ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｃｒ等是土水生态环境的重要毒害元素。。随着矿山开采年份的增加,矿山周边土壤环境中重金属不断积累,污染现象日趋严重。重金属进入土壤环境后,扩散迁移比较缓慢,且不被微生物降解,通过溶解、沉淀、凝聚、络合、吸附等过程后,容易形成不同的化学形态。当其在土壤中积累到一定程度时,就有可能通过土壤—植物(作物)系统,经食物链为动物或人体所摄入,潜在危害性极大。因此,金属矿山土壤的重金属污染问题必须引起高度关注,并采取相应措施加以防治。

2土壤重金属污染[1]

土壤重金属污染生科2009211637 董锐芝【摘要】：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。但随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加，土壤重金属污染日益严重。据我国农业部进行的全国污灌区调查，在约140万公顷的污水灌区中，遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%，其中轻度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，严重污染的占8.4%。土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解的特点，并可经水、植物等介质最终影响人类健康。因此，治理和恢复的难度大，但也是迫在眉睫的大工程。本文主要就土壤重金属的概念、来源种类、特点危害、采样检测、防治修复等方面都做了一定的阐述，旨在为土壤重金属污染的有效修复提供一定的科学依据。【关键词】：重金属土壤污染危害一土壤重金属污染的定义重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45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活动将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于背景含量、并可能造成现存的或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象。[1] 但是土壤本身含有一定量的重金属元素，如植物生长所必须的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。[2] 二重金属的来源、种类土壤重金属来源广泛，主要包括有大气降尘、污水灌溉、工业废弃物得不当堆置、矿业活动、农药和化肥等。 1、大气中重金属沉降大气中的重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等。它们主要分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧。大气中的大多数重金属是经自然沉降和雨淋沉降进入土壤的。经过自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染，主要以工矿烟囱、废物堆和公路为中心，向四周及两侧扩散；由城市—郊区—农区，随距城市的距离加大而降低，特别是城市的郊区污染较为严重。此外，还与城市的人口密度、城市土地利用率、机动

土壤重金属污染

土壤重金属污染摘要：随着现代工业的发展，工业排出的污染物越来越多，土壤的重金属污染就是一个例子，土壤污染对人类的身心都造成了巨大的危害。本文主要就土壤重金属的概念、来源种类、特点危害、采样检测、防治修复等方面都做了一定的阐述。 With the development of modern industry, industrial discharge pollutants is more and more, soil heavy metal pollution is one example, soil pollution has caused great harm on human body and mind . This paper discusses the concept, origin of soil heavy metal types and characteristics, sampling testing and prevention harm repair all aspects were discussed as well。关键词：土壤污染，重金属，危害据报道，目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染耕地面积近 2000 万公顷，约占总耕地面积的 1/5，其中工业“三废”污染耕地 1000 万公顷，污水灌溉的农田面积已达 330 多万公顷。例如：某省曾对 47 个县和郊区的 259 万公顷耕地（占全省耕地面积的五分之二）进行过调查。其结果表明，75% 的县已受到不同程度的重金属污染的潜在威胁，而且污染趋势仍在加重。一土壤重金属污染的定义重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45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活动将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于背景含量、并可能造成现存的或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象。[1] 如下图为土壤环境质量标准值（GB15618—1995）单位: mg/kg

土壤重金属污染植物修复研究报告现状与发展前景

土壤重金属污染的植物修复研究现状与发展前景①2007-05-27 17:08 土壤重金属污染的植物修复研究现状与发展前景①作者】桑爱云。张黎明。曹启民。夏炜林。王华。【英文作者】 SANG Aiyun1） ZHANG Liming1） CAO Qimin1） XIA Weilin1） WANG Hua2）<1 Tropical Crops Genetic Resources Institute。CATAS。Danzhou。Hainan。 2 College of Agronomy。SCUTA。Hainan 571737）。【作者单位】中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所。华南热带农业大学农学院。海南儋州。【刊名】热带农业科学 , Chinese Journal of Tropical Agriculture, 编辑部邮箱2006年01期桑爱云1>② 张黎明1> 曹启民1> 夏炜林1> 王华2> (1 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南儋州571737。 2 华南热带农业大学农学院海南儋州571737> 摘要重金属污染是土壤污染中危害极大的一类, 重金属污染的防治及其修复是目前国际上研究的热点之一。综述了土壤重金属污染及其植物修复的方法, 概述了超富集植物的概念、植物修复的机制和方式, 系统阐述植物修复的应用前景和今后的研究方向。关键词重金属污染。植物修复。超富集植物分类号X5 3 Resear ch Advances and Development Prospect of Phytor emediation in Heavy Metal Contamination Soil SANG Aiyun1> ZHANG Liming1> CAO Qimin1> XIA Weilin1> WANG Hua2> (1 Tropical Crops Genetic Resources Institute, CATAS, Danzhou, Hainan 571737。 2 College of Agronomy, SCUTA, Danzhou, Hainan 571737> Abstr act Heavy metal contamination is extremely harmful in soil contamination. It is one of the research priorities in the world to control and remedy heavy metal contamination. Heavy metal contamination in soil and its phytoremediation are reviewed in this paper. At the same time, the definition of hyper-accumulated plants and the mechanism and measures of phytoremediation are described in detail. The perspectives in research and application of phytoremediation were expounded systematically. Keywords heavy metal contamination 。phytoremediation 。hyper-accumulator 热带农业科学CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE 2006 年 2 月第26 卷第 1 期Feb. 2006 Vol.26, No.1 ① 科技基础性工作和社会公益研究专项( 2004DI B3J073> 资助。

浅谈植物对土壤中重金属的吸附..

浅谈植物对土壤中重金属的吸附摘要：针对中国土壤中重金属污染加剧的趋势，为提高人们对土壤重金属污染的认识，和人们对土壤中重金属污染的重视，特简要介绍相关情况。本文从土壤重金属污染现状概况、植物对土壤重金属的吸收、影响植物吸收土壤中重金属的因素三个方面介绍。并对植物修复土壤中重金属污染的理论提出展望。关键词土壤；重金属；植物；吸收 Introduction to Plant for the Adsorption of Heavy Metals in Soil Abstract：With the soil pollution of heavy metals getting worse and worse,In order to improve people's knowledge on the soil heavy metal pollution,and the importance of heavy metal pollution in soil,so introduce something about heany metal pollution.This studies about soil heavy metal pollution status、the absorption of heavy metals from soil、the factors affecting plant absorption of heavy metals in soil. The prospect of the theory of phytoremediation of heavy metal pollution in soil is also proposed. Key words:soil;heavy metal;plant;absorption 引言土壤是环境要素的重要组成部分，它不仅是农业生产的基础，而且还是人类环境的重要组成部分。它处于自然环境的中心位置，承担着环境中大约90%的来自各方面的污染物。然而，局部地球化学作用或者人为活动的强烈作用，尤其是近年来由于城市和工业的迅速发展，工业废弃物、城市固体废弃物、农业灌溉水污染、肥料和农药的施用，和城市污水处理厂污泥及大气污染的沉降，污染已从城市向周围蔓延。土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属加入到土壤中，致使土壤中的重金属含量过高，并造成生态环境恶化的现象，土壤中的一些重金属元素在低浓度时，对植物而言是必须元素，但有些重金属元素在过量时就会对植物物产生毒害作用，如锌、铜、铬、镍、镉、汞、砷、铅等。在我国，土壤重金属污染主要来自采矿、冶炼、电镀、化工、电子、制革、染料等工业生产的三废以及污灌、农药、化肥的不合理施用等。重金属在土壤中积累到一定限度就会对土壤一植物系统产生毒害，并可能通过接触食物链直接或间接地对人体健康产生严重危害。

土壤重金属污染现状

土壤重金属污染现状摘要: 重金属作为一种持久性污染物已越来越多地被关注和重视. 重金属矿山的开采利用是造成当今世界重金属污染的主要原因,并已经严重威胁和影响人类的生存和发展.本文从我国重金属的利用入手,总结了我国近几年重金属污染的现状,分析了重金属污染物进入环境介质的途径和方式. 为促进我国矿业开发与环境的可持续发展和和谐发展,对重金属资源的合理开发利用提出措施和建议. 关键词: 重金属; 利用; 重金属污染引言所谓重金属污染,是指由重金属及其化合物引起的环境污染. 重金属矿山的开采及其产品的利用是重金属污染的重灾区,也是全球重金属污染的源头所在,对于矿山环境,重金属污染的主要危害对象是农作物和人. 其主要原因在于重金属被排入环境后具有永久性,且有明显的累积效应.随着人们对金属矿产品的需求量的不断增大,由此引发的环境问题日趋严重,重金属污染就是其中最为典型的一个. 以云南铅锌矿为例,云南拥有国内储量最大的兰坪铅锌矿和国内品位最富的会泽铅锌矿,它的开采量日益增大,产生的环境问题也随之日益增多,由于云南铅锌矿山布局分散,规模偏小,工艺技术落后,装备水平低,并且有相当一部分乡镇和个体私营企业没有专门的尾矿坝,尾矿、废水随意排放,加之由于当地开发无序,滥采滥挖,环保投入不足,导致矿山特别是铅锌矿山老化,品位下降,开采难度增大,造成了一定的环境污染,并使得生态环境的修复、改造和维护难以进行。一土壤重金属污染的定义重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45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活动将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金

土壤重金属污染的植物修复

土壤重金属污染的植物修复【摘要】土壤重金属污染是急需解决的环境问题之一，植物修复对于重金属污染土壤的治理修复具有重要意义。本文介绍了植物修复技术的概念、基本原理、研究现状以及优缺点，并展望了该领域今后的研究方向。【关键词】植物修复；重金属；超积累植物；土壤随着工业和农业的发展，重金属对土壤的污染越来越严重。土壤中重金属污染不仅直接影响作物的产量与品质，而且会通过食物链危及人类的健康和安全，如日本的痛骨病事件就是典型的例证。由于重金属污染物在土壤中难迁移，又不能被微生物降解，价态变化复杂，使得治理非常困难[1]。目前，常用的土壤污染修复方法有物理法、化学法和生物法(如客土法、淋溶法、施用化学改良剂等)[2]，大多只能暂时缓解重金属的危害，还可能导致二次污染，不能从根本上解决问题。近年来出现的植物修复技术由于成本低、效果良好、环境友好等优点，正成为环境科学领域研究和开发的热点[3,4]。 1.植物修复技术及其机理植物修复技术是指将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上，该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，将植物收获并进行妥善处理(如灰化回收)后即可将该种重金属移出土体，达到污染治理与生态修复的目的[5]。根据机理不同分以下4种：植物萃取、植物稳定、植物挥发和植物转化。植物萃取又称植物提取技术。重金属经植物根系吸收后，继而转移、贮存到植物茎叶，然后收割茎叶，从而达到去除土壤重金属元素的目的。植物萃取技术利用的是一些对重金属具有较强富集能力的特殊植物，要求所用植物具有生物量大、生长快和抗病虫害能力强的特点，并具备对多种重金属较强的富集能力(即超富集植物)[6]，植物萃取是目前研究最多且最有发展前景的植物修复方式，此技术的关键在于寻找合适的超富集植物和诱导出超级富集体。植物稳定是耐性植物利用其自身的机械稳定作用和吸收沉淀作用固定土壤中重金属的方式，包括了分解、沉淀、螯合、氧化还原等多种过程，这些过程可降低重金属的生物有效性，防止其进入水体和食物链。然而植物稳定并没有将环境中的重金属离子去除，只是暂时的固定，使其对环境中的生物不产生毒害作用，并没有彻底解决环境中的重金属污染问题。植物挥发是指利用植物去除土壤中的一些挥发性污染物的一种方法，即植物将污染物吸收到体内后又将其转化为气态物质，释放到大气中。植物挥发只限于挥发性的污染物(如Se，As和Hg等)，应用范围小，且此方法将污染物转移到大气中，对环境有一定的影响。植物转化是指利用植物的根部及其它部位通过新陈代谢作用等生理过程将

耕地土壤重金属污染概况审批稿

耕地土壤重金属污染概况 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】

土壤重金属污染论文

土壤重金属污染论文 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

姓名：曹兴国班级：机设c126 学号：125950 土壤重金属污染问题随着现代工业的发展，工业排出的污染物越来越多，对环境造成的危害越来越严重，土壤的重金属污染就是一个例子。土壤污染对人类的身心都造成了巨大的危害，土壤重金属污染治理已经刻不容缓。土壤重金属污染是指由于人类活动，土壤中的微量有害元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。污染土壤的重金属主要包括汞（Hg）、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显着的元素，以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等，如汞主要来自含汞废水，镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降，砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调，镉、汞等元素在作物籽实中富集系数较高，即使超过食品卫生标准，也不影响作物生长、发育和产量，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，应特别注意防止重金属对土壤污染。四川某乡的重金属污染是众多污染区域、污染类型中的一个案例，是长江上游地区的小规模金属冶炼、加工为主要产业的地区的典型代表。该乡自1989年起发展小高炉炼铜业，这些小高炉均无环保设施，生产采用的原料大部分为冶炼厂的下脚料，含有多种重金属元素。生产中释放的大量烟尘未经任何除尘处理，直接排向空中。经过大气中重金属沉降而造成污染。过量的重金属会引起植物生理功能紊乱、营养失调、发生病变，且重金属不能被土壤微生物所降解，在土壤中不断累积，同时为生物所富集并通过食物链在人体体内积累，进而危害人体健康。土壤重金属污染的治理有以下几种方法：（1）工程治理。工程治理是指用物理或物理化学的原理来治理土壤重金属污染。主要有客土、换土、翻土和去表土。客土是在污染的土壤上加入未污染的新土；换土是将以污染的土壤移去，换上未污染的新土；翻土是将污染的表土翻至下层；去表土是将污染的表土移去等。淋洗法是用淋洗液来淋洗污染的土壤；热处理法是将污染土壤加热，使土壤中的挥发性污染物（Hg）挥发并收集起来进行回收或处理；电解法是使土壤中重金属在电解、电迁移、电渗和电泳等的作用下在阳极或阴极被移走。工程治理措施效果彻底、稳定，但实施复杂、治理费用高、易引起土壤肥力降低。

土壤重金属污染现状及其治理方法

论文课题土壤重金属污染现状及其治理方法小组组长12549025 李思远小组成员12549026 李康 12549028 王鑫 12549030 吴义超土壤重金属污染现状及其治理方法随着社会的快速发展，土壤重金属污染日益严重。针对此，涌现了许多修复技术，而生物修复前景广阔，正日益受到重视。现代工农业等快速发展的同时，土壤重金属污染的形势也越来越严峻。其治理方法很多，而生物修复以其无可比拟的优势正受到关注，应用前景广阔。但生物修复仍存在许多问题待解决，如超积累植物吸收重金属的机理还未研究清楚。所有这些，都阻碍了生物修复的大规模应用。土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As，以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。这类污染范围广、持续时间长、污染隐蔽、无法被生物降解，将导致土壤退化，农作物产量和质量下降，并通过径流、淋失作用污染地表水和地下水。过量重金属将对植物生理功能产生不良影响，使其营养失调。汞、砷能抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，阻碍氮素供应。重金属可通过食物链富集并生成毒性更强的甲基化合物，毒害食物链生物，最终在人体内积累，危害人类健康。 1现状 1.1国内

国家环境保护部抽样监测30万公顷基本农田保护区土壤，发现有3.6万公顷土壤重金属超标，超标率达12.1%。据国土资源部消息，目前全国耕地面积的10%以上已受重金属污染，约有1.5亿亩，污水灌溉污染耕地3250万亩，固体废弃物堆积占地和毁田200万亩，其中多数集中在经济相对发达地区。据我国农业部调查数据，在全国约140万公顷的污灌区中，受重金属污染的土地面积占污灌区面积的64.8%，其中轻度污染46.7%，中度污染9.7%，严重污染8.4%。华南部分城市50%的耕地遭受镉、砷、汞等有毒重金属污染；长三角地区有些城市大片农田受多种重金属污染， 10%的土壤基本丧失生产力。 2005年，长三角等地土壤重金属污染严重的情况，曾见诸报端，并引发舆论普遍关注和争议。土壤污染立法迫在眉睫。对浙北、浙东和浙中的236.5万公顷农用地调查发现，不适合种农作物的农用地面积为47.2万公顷，占20%；浙北、浙中、浙东沿海三个区域中，属轻度、中度与重度重金属污染的面积分别占38.12%、9.04%、1.61%，城郊传统的蔬菜基地、部分基本农田都受到了较严重的影响。第九届亚太烟草和健康大会中一项名为《中国销售的香烟：设计、烟度排放与重金属》的研究报告称：13个中国品牌国产香烟中铅、砷、镉等重金属成分含量严重超标，其含量最高超过拿大产香烟3倍以上！ 2009年8月，陕西凤翔县发现大量儿童血铅含量严重超标，后确认是附近的陕西东岭冶炼公司的铅排放所导致。 1.2国外英国早期开采煤炭、铁矿、铜矿遗留下的土壤重金属污染经过300年依然存在。1996到1999年间，英格兰和威尔士尝试挖出污染土壤并移至别处，但并未根本解决问题。从20世纪中叶开始，英国陆续制定相关的污染控制和管理的法律法规，并进行土壤改良剂和场地污染修复研究。日本的土地重金属污染在上世纪六七十年代非常严重。其经济的快速增长导致了全国各地出现许多严重环境污染事件，被称为四大公害的痛痛病、水俣病、第二水俣病、四日市病，就有三起和重金属污染有关。荷兰在工业化初期土地污染问题严重。从20世纪80年代中期开始，加强土壤的环境管理，完善了土壤环境管理的法律及相关标准。国土面积4.15万平方

土壤重金属污染综述

重庆文理学院环境管理学课程作业之三综述报告题目：土壤重金属污染综述姓名：冯思特学号：201204159007 班级：环科2班成绩：

土壤重金属污染综述摘要:土壤是生物和人类赖以生存和生活的重要环境。随着工业化的发展、城市化进程的深入，我国土壤环境污染不断加剧。土壤环境质量变化较大，土壤环境污染物种类和数量的不断增加，发生的地域和规模在逐渐扩大，危害也进一步深入。而土壤重金属污染是其中重要的组成部分，由于其不能为土壤微生物所分解，且污染具有蓄积性的特点，土壤一旦遭受污染，就难以在短时间内消除，从而对农产品的产量品质和人类的身体健康造成很大的危害【1,2】。关键词：现状；来源；特性；修复方法一.我国重金属污染现状我国土壤重金属污染形势严峻。近年来，我国土壤重金属污染事件频发，不仅对耕地与农产品质量构成严重威胁，还直接损害了民众身体健康，影响社会稳定【3】。国务院批复的《重金属污染综合防治“十二五”规划》、近期印发的《国务院办公厅关于印发近期土壤环境保护和综合治理工作安排的通知》(国办发〔2013 ] 7号)和《国务院关于加快发展节能环保产业的意见》(国发〔2013]30号)中，都明确提出了攻克污染土壤修复技术和加强试点示范的要求。建设土壤重金属污染治理试点示范工程，加强修复技术体系研究和推广应用，防控和修复土壤重金属污染，提高土壤环境质量，保障生态环境与食物安全，已成为国家重大现实需求。二.重金属污染主要来源土壤重金属的来源主要有自然来源和人为干扰输入两种途径。在自然情况下，土壤中重金属主要来源于母岩和残落的生物物质，含量比较低，一般不会对土壤一植物系统生态环境造成危害【4】。人为活动是造成土壤遭受重金属污染的重要原因，在金属矿床开发、城市化建设、固体废弃物堆积以及为提高农业生产而施用化肥、农药、污泥和污水灌溉的过程中，都可能导致重金属在土壤中大量积累。三.土壤重金属的特性 3.1 重金属在土壤中的沉积重金属能在一定的幅度内发生氧化还原反应，具有可变价态，因重金属的价态不同，其活性和毒性也不同；重金属易在土壤环境中发生水解反应，生成氢氧化物，也可以与土壤中的一些无机酸反应，生成硫化物、碳酸盐、磷酸盐等。这些化合物的溶度积【5】都比较小，使得重金属累积于土壤中，不易迁移，污染危害范围扩大的可能性较小，但却使污染区域内

土壤重金属污染植物修复研究进展

土壤重金属污染植物修复研究进展土壤学兰兴梅S2******* 摘要：植物修复是一项新兴的绿色环保重金属污染物修复技术。本文在概述我国土壤重金属污染物的种类和污染现状的基础上，阐述了植物修复类型与机理、植物修复影响因素、植物修复的限制因素，并提出提高修复效率的手段，最后对重金属污染物植物修复进行了展望。关键词: 重金属；土壤污染；植物修复土壤是人类及众多生物赖以生存发展的物质基础之一。污染物通过水体、大气间接或直接进入土壤中，当其积累到一程度、超过土壤自净化能力时，土壤的生态服务功能将降低，进而对土壤动、植物以及微生物产生影响[1]。在经济全球化的大背景下，工业化和城镇化迅速发展，土壤污染日益严重[2]。重金属是土壤重要污染物之一，它在土壤中迁移转化，易于被植物或微生物吸收利用，继而通过食物链进入人体，引起各种生理功能改变，导致各种急慢性疾病，如慢性中毒、致癌和致畸等。同其他种类的污染物相比，重金属污染具有隐蔽性、毒性大、长期性和不可逆转性等特点[3]。如何防治土壤重金属污染已成为我国乃至全球的研究焦点。物理、化学及生物的方法都可用于修复重金属污染土壤，但是植物修复长期以来被公认为是净化水土资源的一种绿色环保的方法[4]，它是一种能让土壤免受扰动、绿色、生态友好的生态修复技术。近年来，对重金属植物修复技术的研究，特别是耐重金属和超富集植物及其根际微生物共存体系的研究、根际分泌物在微生物群落的进化选择过程中的作用、以及根际物理化学特性研究方面已经取得了重要进展[1]。鉴于土壤重金属污染严重以及植物修复技术的重大意义，本文将从我国土壤重金属污染现状、植物修复技术以及植物修复技术的限制性因素三个方面进行综述，以期为该领域的深层次研究提供参考。 1我国土壤重金属污染物来源及污染现状 1. 1土壤重金属污染物种类及来源重金属是指密度在 4. 0 以上的60 种元素或密度在 5. 0 以上的45 种元素，通常可以分为以下 3 类：(1) 具有生物毒性的金属汞( Hg) 、镉( Cd) 、铅

矿区土壤重金属污染及治理研究进展

资源与环境科学现代农业科技2015年第1期矿产资源是人类生产和生活的基本保障之一，而在矿山开采过程中产生的重金属元素严重污染了周边的生态环境[1-2]，这一现状使得重金属污染普遍受到学者的关注。土壤中的重金属元素存在的潜在危害性较大，并且矿山资源开发引起的生态效应和毒理效应具有明显的滞后作用，因此土壤一旦受到重金属元素污染，治理和修复将十分困难。另外，土壤重金属可能导致植物出现生长问题，而且一些重金属元素会聚集在蔬菜中，人类食用后会对健康产生较大不利影响[3]。 1矿区土壤重金属污染的来源在开发矿山时，废弃的硫化矿物经过长期自然氧化和雨水淋滤，导致大量重金属进入矿区。硫化矿物氧化反应速率与温度、反应时间、外界环境、硫化矿物含量及其种类有关。酸性废水的产生是这些原生硫化矿物的氧化、风化和分解以及水、酸、气、矿物综合反应的结果[4]。矿石表面的酸化作用会引起矿石中重金属的损耗，酸性矿山废水会引起固体废弃物中重金属的活化及迁移[5]。重金属污染的来源可通过其特征元素及组合进行判断，通过同位素法可追踪重金属的污染源[6]。如：云浮硫铁矿区土壤中铊与铅的相关性分析，结合其分布特征，结果表明通过测定矿区主要污染源中铅同位素的组成，可以探讨铊在土壤中的迁移规律[7]。 2矿区土壤重金属污染状况研究 2.1矿区重金属污染物分布研究矿区重金属污染物在一定的时间和空间内会显现出含量的分布性，研究重金属污染物总量的分布，通过某些区域的富集性，体现出污染程度的大小。但矿山活动对周边的污染要考虑多样复杂因素的影响。李小虎[8]研究表明：不同区域环境中重金属呈现不同程度的累积，其中以Cu和Ni最为显著，含量从低到高依次为农田土壤、废渣堆、尾矿坝、尾矿坝排污沟，其不同地区的污染分别来源于尾矿、冶炼烟尘的排放和酸性废水的排放等。由此可见，由于污染区域的重金属含量不同，其影响的污染程度不同。 2.2矿区重金属元素化学形态研究重金属元素污染研究的重要内容是矿山重金属元素在矿山环境介质中的分布和化学形态特征。不同化学形态的重金属具有不同的生物有效性，因此研究重金属的形态对于应对矿山开采过程中重金属的生态环境污染有重要意义，可以较好地评价重金属在矿区环境中的生态效应。采用逐级连续化学浸提技术，根据Tessier五步连续提取法，认为重金属元素按照活性的大小可分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态[9]。 G.Rauret等[10]在1999年对四步提取BCR再次提出了改进方法，该法被称为修正的BCR法，认为金属形态可以分为酸可交换态、易还原态、可氧化态和残渣态。刘恩玲等[11]认为水溶及可交换态可以被生物直接利用，主要是通过扩散作用和外层络合作用非专一性地吸附于土壤表面。不同的重金属形态，其生态效应不同，研究矿区开采时周边的重金属污染现象，不仅要考虑到重金属含量的分布情况，更重要的是利用形态的分析反映重金属元素潜在的危害因素，以便提出可行性的治理对策。 3治理对策矿山在开采过程中会产生污染的原因主要有酸性排放废水、尾矿库、尾矿渣等。因此，污染区域治理主要侧重于这些方面。治理的方法涉及物理、化学和生物等有关领域。一是改变重金属在土壤中的赋存形态，使其稳定和固定。二是利用各种防渗材料，阻止重金属的迁移和扩散[12]。三是利用各种技术将重金属从土壤中去除，以回收和减少土壤中重金属含量。植物修复技术是目前应用最为广泛的方法，相比较其他方法而言，具有经济、环保、简易方便、对环境扰动小的优点，而且不存在二次污染的因素。植物修复是利用植物及其根际微生物体系的吸收、挥发和转化、降解等来清除污染物的治理技术[9]。该技术分为植物提取、植物挥发、根际过滤、植物固定。其中植物提取是植物修复技术中最主要的方法[13]。植物提取是利用某些特定植物对重金属的超富集能力来清除土壤重金属污染。目前，已经发现多种植物可以作为超累积植物，而且选择超累积植物必须考虑到其是否适合于修复重金属污染区域的条件[14-15]。应该进一步加强对矿区污染源—水系—沉积物及土壤—植物体系的重金属环境生态污染影响，考虑多方面综合因素，建立起时间和空间立体的研究系统。此外，在综合多种环境评价体系的基础上，应加强治理修复的实际应用。目前，应用最广泛的是植物生态修复技术，但对于其超富集植物的筛选和吸附效果方面需要大量工作[16]。 4参考文献 [1]谢淑云，鲍征宇，黄康俊，等.采矿活动与重金属的环境效应[J].矿物（下转第210页）矿区土壤重金属污染及治理研究进展张耀文1邸利2 （1安乐工程有限公司，北京100020；2甘肃农业大学资源与环境学院）摘要对矿区重金属污染的来源进行阐述，介绍了矿区重金属的污染分布及化学形态，并提出了治理矿区重金属污染的对策及今后的发展方向，以期降低矿区重金属污染的潜在危害，对矿区生态环境的保护具有重要意义。关键词矿区；土壤重金属污染；治理；发展趋势中图分类号X53；X751文献标识码A文章编号1007-5739（2015）01-0206-01 收稿日期2014-12-02 206