重金属污染研究进展

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食品中常见的重金属污染及检测技术研究进展

食品中常见的重金属污染及检测技术研究进展

食品中常见的重金属污染及检测技术研究进展近年来,食品污染问题日益严重。

其中,重金属是食品中最常见的污染物之一,对人体健康造成的危害极大。

本文将就食品中常见的重金属污染及检测技术研究进展展开讨论。

一、常见的重金属污染1.铅:铅的存在会大大降低人体免疫力,并导致中枢神经系统的损伤。

2.镉:食品中的镉主要来自污染的地区,含量较高的食品包括牡蛎、贝类以及五样粮食。

3.汞:汞的摄入会引发儿童神经系统的损伤,同时对成年人也会对肝脏造成损伤。

4.铬:污染的土壤和水源中含有大量的铬,如果长期摄入铬,容易导致肠胃疾病和肝脏癌症。

二、重金属污染的检测技术研究进展1.原子荧光法:原子荧光法有着灵敏度高、准确性高、快速检测等优点,能够检测食品中的铁、钙、镁、锌、铜等重金属元素。

2.电感耦合等离子体质谱法:电感耦合等离子体质谱法一般用于食品中铅、镉、汞等重金属元素的快速检测。

3.感光电导法:感光电导法可以检测食品中许多元素,特别是钙、镁、铁等较为常见的元素,同时该技术能够追踪重金属元素的渗透情况。

总的来说,食品中常见的重金属污染在现代社会是十分常见的问题,必须引起人们的重视和关注。

国家在重金属污染的治理方面也做出了很多努力,加大了在检测技术方面的研究和发展,尽可能减少重金属污染对人类的危害。

除了上文提到的检测技术,还有一些新型的重金属检测技术也受到了关注。

比如纳米材料检测技术,其优点是对检测的样本量要求较小,因此可以方便地应用于实际场景中的食品检测。

同时,由于纳米材料具有较高的比表面积,因此可以使检测灵敏度进一步提高。

此外,纳米材料还能够提高检测速度,并且可以制备成多种形式进行检测,包括溶胶、胶体、薄膜等。

另外,还有一些新型的技术也正在被研究,如利用人们泛滥的手机APP检测重金属污染。

比如,一款名为"智慧指甲"的手机APP拥有一款能够检测重金属元素的传感器,可以方便地通过手机对食品进行检测。

通过这种方式进行的检测可以减少人工干预的影响,不存在其他外界因素对检测结果的影响。

土壤重金属污染修复技术及其研究进展

土壤重金属污染修复技术及其研究进展

土壤重金属污染修复技术及其研究进展一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,土壤重金属污染问题日益严重,对生态环境和人体健康构成严重威胁。

因此,研究和发展有效的土壤重金属污染修复技术具有重要的现实意义和深远的社会影响。

本文旨在综述当前土壤重金属污染修复技术的研究进展,包括物理修复、化学修复、生物修复等多种方法,并分析各种技术的优缺点、适用范围和未来发展前景。

本文还将探讨土壤重金属污染修复技术的研究热点和难点,以期为推动该领域的科技进步和实际应用提供有益的参考。

二、土壤重金属污染概述土壤重金属污染是指由于人类活动,如工业排放、农业活动、城市垃圾处理等,将重金属元素引入土壤,导致土壤中的重金属含量超过其自然背景值,进而对土壤生态系统和人类健康造成潜在危害的现象。

重金属元素,如铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)、砷(As)等,具有生物毒性和环境持久性,难以被微生物降解,且能在食物链中累积,对人类和动物健康构成严重威胁。

土壤重金属污染的来源多种多样,主要包括工业废水排放、固体废弃物堆放、农药和化肥的滥用、大气沉降等。

这些污染源导致重金属在土壤中积累,破坏土壤结构,降低土壤肥力,影响农作物的生长和产量,甚至通过食物链进入人体,造成各种健康问题。

土壤重金属污染的特点是隐蔽性、长期性和不可逆性。

由于重金属在土壤中的迁移转化过程复杂,不易被察觉,往往在被发现时已经造成了严重的生态和健康问题。

重金属在土壤中的半衰期长,不易降解,治理难度大,需要长期持续的修复工作。

针对土壤重金属污染问题,全球范围内已经开展了大量的研究和实践工作。

研究内容包括重金属在土壤中的迁移转化规律、污染风险评估、修复技术研发等。

目前,已经开发出一系列土壤重金属污染修复技术,如物理修复、化学修复、生物修复等,这些技术在不同程度上对土壤重金属污染进行了有效的治理。

然而,由于土壤重金属污染的复杂性和多样性,现有的修复技术仍面临诸多挑战,需要进一步的研发和完善。

土壤重金属污染现状与危害及修复技术研究进展

土壤重金属污染现状与危害及修复技术研究进展

二、土壤重金属的危害
1、对人体健康的危害
1、对人体健康的危害
土壤重金属污染对人类健康的影响不容忽视。通过食物链的传递,重金属进 入人体内并在器官中累积,轻则引起头晕、恶心、呕吐等不适症状,重则导致贫 血、神经受损、器官衰竭等。长期接触低浓度的重金属还可能对生殖系统产生不 良影响。
2、对生态环境的破坏
2、对生态环境的破坏
土壤重金属污染对生态环境的影响也十分显著。植物在吸收水分和养分过程 中会富集重金属,导致生长受阻、生物量下降。此外,重金属还会通过食物链传 递给动物,对生物多样性产生威胁。重金属污染还会对地下水产生影响,导致水 质恶化,严重时可能引发地面沉降等地质灾害。
三、土壤重金属修复技术
一、土壤重金属污染现状
一、土壤重金属污染现状
土壤重金属污染已成为全球性问题。据报道,全球每年约有220万吨重金属进 入土壤,其中工业排放是主要来源之一。在我国,土壤重金属污染也相当严重。 由于长期的工业活动和农业施用化学肥料,一些地区的土壤重金属含量严重超标。 其中,以长三角、珠三角和东北老工业基地等地区最为突出。
1、物理修复方法
1、物理修复方法
物理修复方法主要包括客土法、换土法和深耕翻土法等。客土法是将未受污 染的土壤覆盖在受污染的土壤表面,从而降低土壤中重金属的含量。换土法则是 将污染土壤层清除,用未受污染的土壤进行替代。深耕翻土法是通过翻耕土壤, 使表层和深层土壤混合,降低表层土壤中的重金属浓度。
2、化学修复方法
四、结论与展望
四、结论与展望
土壤重金属污染问题日益严重,对人类健康和生态环境造成巨大威胁。为了 应对这一问题,需要深入开展土壤重金属污染修复技术的研究。目前,物理、化 学和生物修复方法在治理土壤重金属污染方面取得了一定的成果,但仍存在诸多 挑战。

我国水环境重金属污染现状及检测技术进展

我国水环境重金属污染现状及检测技术进展

我国水环境重金属污染现状及检测技术进展一、本文概述随着我国经济的快速发展,工业化和城市化的进程不断加快,水环境重金属污染问题日益凸显,对生态环境和人类健康构成了严重威胁。

本文旨在全面概述我国水环境重金属污染的现状,分析其主要来源、分布特征以及对生态环境和人体健康的影响。

本文将重点介绍当前水环境重金属污染检测技术的进展,包括传统检测技术和新兴检测技术的原理、优缺点及应用范围,旨在为我国水环境重金属污染的防治和监测提供理论和技术支持。

通过对我国水环境重金属污染现状及检测技术进展的深入探讨,本文旨在为政策制定者、环保工作者和科研人员提供决策依据和研究方向,共同推动我国水环境重金属污染治理工作的深入开展。

二、我国水环境重金属污染现状分析我国作为世界上最大的发展中国家,随着工业化和城市化的快速推进,水环境重金属污染问题日益凸显。

重金属如铅(Pb)、汞(Hg)、铬(Cr)、镉(Cd)等,由于其在环境中的持久性、生物累积性和毒性,已成为水环境污染防治的重点。

目前,我国水环境中重金属污染主要表现为以下几个方面:一是工业废水排放不规范,导致大量重金属进入水体,尤其是在一些重工业密集区域,如冶金、化工、电镀等行业周边,水体重金属超标现象屡见不鲜。

二是农业活动中化肥、农药的过量使用,以及畜禽养殖废弃物的不当处理,使得重金属通过径流和渗透作用进入水体。

三是城市生活污水和垃圾处理不当,重金属通过雨水冲刷和地表径流进入水体。

我国水环境重金属污染还呈现出地域性、季节性差异。

在一些矿产资源丰富的地区,由于长期的矿产开采和冶炼活动,水体重金属污染尤为严重。

而在一些人口密集、工业发达的城市,由于大量的工业废水和生活污水排放,也造成了严重的重金属污染。

季节性差异则主要体现在农业活动中,如化肥和农药的使用量在农忙时节会大量增加,导致水体中重金属含量相应上升。

面对严峻的水环境重金属污染形势,我国政府和社会各界已经采取了一系列措施进行防治。

我国重金属污染现状及其微生物处理方法研究进展

我国重金属污染现状及其微生物处理方法研究进展
能 被降 解 而 消除 , 自然 界净 化 循环 中 。 能从 一 种形 态转 在 只
化 为 另-  ̄形 态 ,从 甲地迁 移 到 乙地 ,由高 浓 度变 成 低 浓 - 0 e 度。 时, 同 重金 属 污 染 易通 过 食物 链 而 富 集 , 而 对 人 类健 从
康 产 生重要 影响 。 目前 , 金属 污染 防 治 已成 为 当今 环 境 研 重
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 , 致使土壤中重金属含量明显高于原有含量 , 并造成生
态 环境 质量 恶 化 的现 象 。 壤 重金 属 污 染 主要 来 自矿 产 开 土
采 、 水 ( 别是 污灌 ) 固体 废弃 物 ( 泥 、 圾 等 ) 农 药 和 灌 特 、 污 垃 、 肥料 , 以及 大 气沉 降 物 等 。 外 。 通 污 染如 汽 车 废 气 沉降 另 交 也会 使公 路两 侧 土壤 易受铅 的污 染【。 l o l 有报 道认 为 , 国现 有 重金 属污 染耕 地 约 20 0万h , 我 O m2 绝 大部 分未 得 到合 理治 理 。 全 国污 水灌 区调 查 结 果显 示 : 据 我 国 目前污 水灌 区面 积约 1 0万 h 2遭 受 重 金属 污染 的土 4 m, 地 面 积 占污 灌 区 总 面 积 的 6 .% , 中 轻 度 污 染 面 积 占 48 其 4 .%, 度污 染面 积 点 97 严 重污 染 面 积 占 84 并 且 67 中 .%, .%, 以 汞和 镉 的污染 面 积最 大 。 统 计 。 国约 3万 h 以上 土 据 我 m2 地 受汞 的污 染 , 1 h 2 逾 万 m 土地 受镉 的污 染 , 年仅 生 产 镉 每
究 热 点 之 一I。 ” 1 重 金属 污染 现状 1 水 体 受 污 染 现 状 . 1

重金属污染评价研究进展

重金属污染评价研究进展

重金属污染评价研究进展金 艳,何德文,柴立元,彭 兵,王云燕,闵小波(中南大学冶金学院环境工程系,长沙 410083) 摘 要:从重金属废水、重金属沉积物和重金属土壤污染三个方面,阐述了重金属污染的不同评价方法及模型,着重比较了各种评价方法的适用范围及优缺点。

通过分析比较表明,生物评价法从重金属污染生态效应着手,可解决重金属污染的复杂性和不确定性问题,是重金属污染评价中较理想、有效的方法之一。

关键词:环境工程;重金属污染;综述;评价方法;生物评价中图分类号:X82013;X502 文献标识码:A 文章编号:1001-0211(2007)02-0100-05收稿日期:2005-11-02基金项目:国家自然科学基金(20477059);教育部高等学校博士点专项科研基金(20040533048)作者简介:金 艳(1982-),女,浙江金华市人,硕士生,主要从事环境评价与规划等方面的研究;联系人:何德文(1968-),男,湖南永州市人,副教授,博士后,主要从事环境评价与规划、污染控制技术研究。

随着全球经济和社会的发展,人类社会对重金属资源需求量迅速增长,在生产、加工和使用过程中产生大量含重金属及其化合物的废弃物,如果其含量超过了一定限量,便会造成重金属污染,严重影响生态系统的结构、功能和资源的利用。

近年来,不论是国外还是国内,随着工农业以及经济的迅猛发展,重金属污染也日趋加剧。

K 1Gruiz [1]等报道,多瑙河匈牙利境内的重金属污染严重,尤其是As ,Zn ,Hg ,Cd ,Cr ,在靠近城市、工业区及主要支流的重金属浓度尤其高。

在美国与墨西哥交界带的Rio Grande 流域由于沿河两岸的矿产开采和冶炼废水的污染,水体及沉积物中重金属含量严重超标[2]。

据统计我国受镉污染的农田达112万hm 2[3],其他重金属污染也相当严重。

张勇报道沈阳地区土壤污染Cd 、Hg 最为严重,农产品中主要超标元素为Pb ,沈阳近郊的白菜超标最严重,Pb 超标率达100%,最高超标倍数达319[4]。

我国土壤重金属污染植物吸取修复研究进展

我国土壤重金属污染植物吸取修复研究进展

我国土壤重金属污染植物吸取修复研究进展一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,我国土壤重金属污染问题日益严重,对生态环境和人类健康造成了巨大威胁。

植物吸取修复技术作为一种绿色、环保的修复方法,近年来在我国受到了广泛关注。

本文旨在综述我国土壤重金属污染植物吸取修复技术的研究进展,包括植物修复技术的原理、应用现状、存在问题以及未来发展趋势等方面。

通过总结国内外相关研究成果,以期为我国土壤重金属污染植物吸取修复技术的发展提供理论支持和实践指导。

在文章的结构上,本文将首先介绍土壤重金属污染的危害和植物吸取修复技术的基本原理,阐述植物修复技术在重金属污染土壤治理中的重要性和可行性。

接着,将重点综述近年来我国在植物修复技术方面的研究进展,包括不同植物对重金属的吸收和转运机制、重金属超富集植物的筛选与培育、植物修复技术的优化与应用等方面。

还将对植物修复技术在实际应用中存在的问题和挑战进行分析,并提出相应的解决策略和建议。

本文将展望植物修复技术的发展前景,探讨未来研究方向和应用前景,以期为我国土壤重金属污染治理提供新的思路和方法。

通过本文的综述,希望能够为相关领域的研究人员和实践者提供有益的参考,推动我国土壤重金属污染植物吸取修复技术的研究和应用取得更大的进展。

二、土壤重金属污染及其影响随着我国工业化、城市化进程的加速,土壤重金属污染问题日益严重。

重金属,如铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)和砷(As)等,因其不易降解、生物毒性大、可在食物链中累积等特点,已成为我国环境保护和生态修复的重点关注对象。

这些重金属主要来源于工业废水、废气、固体废弃物的排放,以及农药、化肥的滥用等。

土壤重金属污染对生态环境和人类健康产生了严重影响。

一方面,重金属在土壤中积累会破坏土壤结构,降低土壤肥力,影响农作物的正常生长和产量。

另一方面,重金属可通过食物链进入人体,长期积累会对人体健康造成危害,如损害神经系统、肾脏、肝脏等器官,甚至引发癌症等严重疾病。

我国环境中镉、铅、砷污染及其对暴露人群健康影响的研究进展

我国环境中镉、铅、砷污染及其对暴露人群健康影响的研究进展

我国环境中镉、铅、砷污染及其对暴露人群健康影响的研究进展一、本文概述随着我国经济的迅速发展和工业化进程的加速,环境污染问题日益凸显,其中重金属污染尤为引人关注。

镉、铅、砷等重金属元素因其对环境和生物体的毒性作用,已成为我国环境污染治理的重点对象。

这些重金属元素通过水体、土壤、大气等环境介质进入生态系统,进而对暴露人群的健康产生深远影响。

本文旨在综述我国环境中镉、铅、砷污染的现状,分析其对暴露人群健康的影响,并探讨相关研究的最新进展,以期为我国重金属污染治理和人群健康保护提供科学依据。

本文将对镉、铅、砷等重金属元素的来源、分布和迁移转化规律进行概述,明确我国环境中这些重金属污染的主要来源和分布情况。

本文将系统分析镉、铅、砷等重金属元素对暴露人群健康的危害,包括对人体各系统、器官的损伤和引发的各种疾病。

同时,本文还将探讨重金属暴露对人群健康影响的机制,包括重金属在人体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程。

在综述我国镉、铅、砷等重金属污染对暴露人群健康影响的研究进展时,本文将重点关注以下几个方面:一是重金属污染暴露人群的健康风险评估和预警技术的研究进展;二是重金属污染暴露人群的生物学标志物和早期预警指标的研究进展;三是重金属污染暴露人群的干预措施和治疗策略的研究进展。

通过对这些方面的深入研究,可以为我国重金属污染治理和人群健康保护提供更加科学和有效的依据。

本文将总结我国镉、铅、砷等重金属污染及其对暴露人群健康影响的研究现状,指出存在的问题和挑战,并提出相应的建议和对策。

希望通过本文的综述和分析,能够推动我国重金属污染治理和人群健康保护工作的深入开展,为保障人民群众的健康安全做出积极贡献。

二、我国镉污染现状及其对暴露人群健康影响的研究随着我国工业化和城市化的快速发展,镉污染问题日益严重。

镉是一种有毒的重金属元素,主要来源于电池制造、电镀、冶炼、涂料、农药和磷肥生产等工业过程。

我国的一些重工业城市和工业区,如湖南、广东、四川等地,由于长期的镉排放和积累,土壤和水体中镉含量严重超标,形成了大面积的镉污染区域。

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重金属土壤污染研究进展摘要:重金属污染以成为举世瞩目的问题,全世界各国的土壤都存在着不同程度的重金属污染,其危害之大,之广是当今社会所不能忽视的。

本文章重在对重金属土壤污染地区,污染程度以及土壤重金属污染的相关和最新治理方法进行综合概括,希望能提高对重金属污染的认识并引起相关人员的足够重视。

1 土壤重金属污染随着工农业生产的迅速发展,进入土壤环境中的有毒有害物质日益增多,重金属和有机物是2种主要的污染源【1】。

重金属作为一类危害很大的土壤污染物,具有移动性小,周期长,易积累,毒性大等特点。

目前,世界各国土壤存在不同程度的重金属污染,全世界平均每年排放Hg约1.5万t、Cu为340万t、Pb为500万t、Mn为1500万t、Ni为100万t【2】,其中,镉以移动性大、毒性高、污染面积最大被称为“五毒之首”【3,4】。

据报道,我国土壤镉污染面积约为13300 hm2,土壤镉含量达1~10 mg·kg,致使生产的农产品镉超标率约10.2%,对动物和人类的健康造成了严重威胁【5,6】。

我国农田土壤中的重金属主要是随农药、化肥和地膜等重要的农用物资和用未经处理或处理不达标的工业废水或城市生活污水等进行农业灌溉所引起的。

农药、化肥和地膜是重要的农用物资,对农业生产的发展起着重大的推动作用,但长期不合理施用,也可以导致土壤重金属污染。

绝大多数的农药为有机化合物,个别农药在其组成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金属。

近年来,农业中广泛使用地膜,但由于地膜生产过程中加入了含有Cd、Pb的热稳定剂,增加了土壤重金属污染【7】。

在我国,局部、小规模利用城市工业和生活污水进行农田灌溉已经有近百年的历史,大规模的污灌始于20世纪50年代,近年来污水灌溉已成为农业灌溉用水的重要组成部分,污灌面积迅速扩大,以北方旱作地区污灌最为普遍,约占全国污灌面积的90%以上,南方地区的污灌面积仅占6%,其余在西北和青藏【8】。

据农业部进行的全国污灌区调查,在约140万hm2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%。

自20世纪70年代以来,北京市东南郊长期的污水灌溉已经引起了土壤以及稻米、小麦等粮食作物中镉等重金属元素的积累,局部地区蔬菜重金属的含量已经超标【10】。

2001年朱桂珍对北京市东南郊污灌区土壤重金属污染情况进行了调查【11】,与70年代末期的情况进行了比较,结果显示通惠河污灌区土壤的铅有升高,凉水河污灌区的铅、锌、镉、汞都有明显升高。

2 土壤重金属污染的危害据报道,我国受重金属污染的农业土地约2500万hm2,每年被直接污染的粮食达1200万t【12,13】,通过食物链富集到人和动物体中,引发癌症和其他疾病等。

如日本的“水俣病”和“骨痛病”事件,都是因为消费者长期食用受Hg和Cd重金属污染食品所引起的。

因此,土壤重金属污染已经引起各国的高度重视,修复重金属污染土壤是从根本上保证了食物的安全性。

怎样低投入、高成效地修复被重金属污染的土壤,成为各国研究的焦点。

3 土壤重金属污染治理方法目前,国内外研究土壤重金属污染的治理途径主要从3个方面着手,一是改变重金属在土壤中的存在形态,使其固定和稳定,降低其在环境中的迁移性和生物可利用性【14】;二是从土壤中去除重金属,利用特殊植物吸收后把该植物除去,或用工程技术把土壤中的重金属变为可溶态、游离态,再经过淋洗,然后收集淋洗液中的重金属,从而达到回收重金属和减少土壤中重金属的双重目的;三是使污染地区与未污染地区隔离。

根据具体的处理手段,又分为以下几种技术:3.1 物理修复物理修复主要是指换土、翻土等传统的土壤修复方法,即去表层土或将土全部换掉,换成干净的土壤,使污染物浓度下降到临界危害浓度以下或减少污染物与根系的接触,从而达到减轻危害的目的。

这种物理措施被认为是改良土壤的根本措施【15】,其优点是改良彻底,适于小面积土壤改良,对于大面积的土壤改良,工程量大,难以推行。

3.2 化学修复化学修复【16】是指根据土壤和重金属的性质,向土壤中施改良剂、沉淀剂、增溶剂、抑制剂等,对重金属进行沉淀、吸附、氧化、还原等作用,降低重金属的生物有效性。

常用的改良剂有石灰、骨炭、沸石、磷酸钙、碳酸钙、硅酸盐和促进还原作用的有机物质等。

王永强【17】等将向铜铅镉复合污染土壤添加骨炭和沸石后,土壤pH值提高了2.21和2.29个单位,土壤有效态重金属含量显著降低。

3.3 生物修复生物修复是指利用生物的某些习性来适应、抑制和改良重金属污染。

与其他传统方法相比,生物修复具有治理效果好、无二次污染、运行成本低等特点,是目前世界范围内的研究热点,也是土壤污染治理的环境友好技术。

生物修复技术主要包括微生物修复、动物修复和植物修复3种类型。

3.4 微生物修复土壤重金属污染的微生物修复主要包括生物吸附和生物氧化-还原两方面。

生物吸附是重金属被生物体吸附,如蓝细菌、硫酸还原菌以及某些藻类能够产生具有大量阳离子基团的胞外聚合物如多糖、糖蛋白等,并与重金属形成络合物;生物氧化-还原是微生物对重金属离子进行氧化、还原、甲基化和脱甲基化作用,降低土壤环境中重金属含量。

Fred等【19】研究表明,根菌Glomus in-traradices可以提高向日葵对Cr的耐性,促进向日葵对Cr的吸收。

一些微生物如动胶菌、蓝细菌、硫酸还原菌以及某些藻类,能够产生胞外聚合物如多糖、糖蛋白等具有大量阴离子的基团,与重金属离子形成络合物【20】。

微生物修复技术运行成本低,对土壤肥力和代谢活性没有影响,可以避免污染物转移而产生对人类健康和环境的影响。

但是在自然环境中,微生物通常不能讲解和破坏重金属,并且微生物个体太小,吸附的重金属很难从土壤中去除,因此仍然需要分子工程技术等方面的改进,使其能在各种环境下更好、更广泛地应用。

动物修复动物修复技术是利用土壤中的某些低等动物如蚯蚓、鼠类等吸收土壤中的重金属,达到减少或消除重金属污染的目的。

其机理是由于它们的生物体普遍存在一种金属硫蛋白(能与重金属结合形成毒或无毒的络合物),同时生物体还能代谢产生一些含—SH的多肽(如PC),能与重金属螯合,从而改变了体内金属转运蛋白的基因(如最早克隆的Zn转运蛋白基因、Fe转运蛋白基因)【21】,此种途径虽能在一定程度上减少土壤中的重金属,但低等动物吸收这两点使得这些动物对金属的抗性有了极大的提高。

重金属后可能再次释放到土壤中造成二次污染。

陈志伟等【22】用威廉环毛蚯蚓进行试验,发现向土壤投加Hg10 mg/kg,蚯蚓能存活;投加As100~300mg/kg 及同时投加Cd、Cu、Pb各10mg/kg、300mg/kg 和300mg/kg,蚯蚓已不能成活,蚯蚓对重金属的富集系数以砷为最大,其次为Cd、Hg、Cu。

由此可见,在重金属污染的土壤中放养蚯蚓,待其富集重金属后,采用电激、清水等方法驱出蚯蚓,集中处理,对重金属污染土壤也有一定的治理效果。

wang等【23】研究表明,在较低Cu浓度污染土壤的条件下,蚯蚓的活动、分泌物及其相互间的作用可以提高黑麦草对重金属Cu的吸收效果。

3.5 植物修复植物修复实际上是指将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上,而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)后可将该种重金属移出土壤,达到污染治理与生态恢复的目的【24】。

有些植物具有非凡的积累金属元素的能力,被称为“超量累积植物”或“超富集植物”。

“超积累植物”是指能将土壤中某些重金属元素富集到植物地上部分并达到干重0.1%或地下部分重金属元素浓度与其在植物根中的浓度之比超过1的植物【25,26】。

利用植物修复的方法来治理重金属污染具有成本低、不破坏土壤生态环境、造成二次污染的机会较少等优点。

根据修复植物在某一方面的功能和特点可将植物修复分为以下几种类型。

(1)植物提取。

植物提取是指利用重金属超积累植物从土壤中吸收重金属污染物,并将其转移到地上部分,通过收割地上部分集中处理,使土壤重金属含量降低到可接受水平的一种方法。

植物提取修复是目前研究最多且最有发展前途的一种植物修复技术。

植物提取技术的关键是选择具有能耐受重金属污染、生物量大、生长快、抗病虫害能力强和具备对多种重金属较强的植物。

目前国内外已发现重金属的超积累植物500多种,其中锰超积累植物商陆,As超富集植物蜈蚣草,以及Cu超富集植物海州香薷等【27】。

(2)植物挥发。

植物挥发是指利用一些植物来促进重金属转变为可挥发的形态,并将之挥发出土壤和植物表面。

一些植物在植物体内能将硒和汞等甲基化而形成可挥发性的分子,释放到大气中去。

硒以硒酸盐、亚硒酸盐和有机态硒为植物所吸收。

某些湿地植物可清除土壤中的硒,其挥发态占20%~25%,可还原成低毒性的CH3SeCH3和CH3SeSeCH3,高毒性的硒可被杨麻根系分泌物转变成低毒性的气态甲基硒挥发【28】。

汞在土壤中以多种形态存在,如无机汞、有机汞。

Adle等研究表明,单质汞的毒性较小,有机汞的毒性较强,高毒汞可经植物气化后变成低毒汞。

但这种将挥发性重金属转移到大气中的做法,有可能带来新的环境风险,因此,植物挥发修复应用范围较小。

(3)植物固化。

植物固化是指利用一些植物来促进重金属转变低毒性形态的过程。

在这一过程中,土壤的重金属含量并不减少,只是形态发生变化。

它保护污染土壤不受侵蚀,减少土壤渗漏来防止金属污染物的淋移,还通过金属根部的积累和沉淀或根表吸持来加强土壤中污染物的固定。

一般来说,土壤中铅的生物有效性较高,而铅的磷酸盐矿物则比较难溶,难于为生物所利用。

目前研究较多的植物固定化主要有腐殖化、木质化和老化3种方式。

4 结束语土壤重金属污染来源广、毒性大,因此在未来很长时间内重金属污染仍将是我国乃至世界所面临的重要环境问题之一,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有针对性地选择合适的修复方法,另外将物理、化学、生物等修复手段综合应用于处理污染问题将是重金属污染修复技术的发展方向之一。

因此,继续推进生物修复技术的发展,同时,将物理、生物、化学修复手段结合起来,更好地治理土壤重金属的污染。

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