土壤重金属污染与修复技术研究进展_李录久
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。
重金属土壤污染的修复技术研究进展
重金属土壤污染的修复技术研究进展引言：重金属土壤污染是当前环境问题中的一个重要课题。
由于工业发展和人类活动的影响，土壤中重金属超标成为严重的污染源，给人类健康和生态环境带来威胁。
针对这一问题，科学家们在过去几十年中开展了大量的研究，探索出了多种重金属土壤污染修复技术。
本文将对这些修复技术的研究进展进行综述和分析。
一、物理修复技术物理修复技术主要通过改变土壤的物理性质和结构，减少重金属在土壤中的迁移和转化。
其中，土壤稳定化是常见的物理修复方法之一。
通过添加硫化铁等沉淀剂，将重金属转化为不易溶解的沉淀物，从而减少其在土壤中的迁移。
此外，离子交换法和电渗析等技术也被广泛应用于重金属土壤污染的修复过程中。
二、化学修复技术化学修复技术主要通过添加化学物质来改变土壤中的重金属形态和稳定性，降低其毒性。
常用的方法包括改变土壤pH值、添加螯合剂和固化剂等。
例如，通过添加酸性物质可将土壤pH值降低，从而减少重金属的溶解度和活性。
此外，螯合剂的添加可以与重金属形成稳定的络合物，阻止其进一步迁移。
固化剂则可将重金属固定在土壤中，降低其可迁移性。
三、生物修复技术生物修复技术是利用生物体的吸附、转化和降解能力来修复重金属土壤污染。
植物修复是最常见的生物修复方法之一。
植物通过根系吸收、吸附和沉积重金属，降低其在土壤中的含量。
此外，植物还能促进土壤微生物活性，加速重金属的转化和降解。
菌类修复是另一种生物修复技术，利用菌类的生长和代谢过程将重金属转化为无毒物质。
四、复合修复技术复合修复技术是将多种修复技术相结合，充分发挥各自的优势，提高重金属土壤污染的修复效果。
例如，物化修复技术结合生物修复技术可以提高修复效率和稳定性。
物理修复技术与化学修复技术的组合可以减少修复剂的使用量，降低成本。
此外，复合修复技术还可以加强对不同种类重金属的修复效果，提高修复的适用性。
结论：重金属土壤污染的修复技术研究已取得显著进展，各类修复技术在不同程度上可以降低土壤中的重金属含量，改善土壤质量。
土壤重金属污染治理与修复方法研究进展
3、联合修复
联合修复是综合运用化学修复和生物修复的一种方法。通过联合使用化学修 复剂和生物修复剂，充分发挥两种技术的优势，达到快速修复土壤重金属污染的 目的。同时，可以降低治理成本，提高修复效果。例如，在植物修复过程中，结 合使用螯合剂等化学修复剂，可促进植物对重金属的吸收和降解。在微生物修复 过程中，联合使用特定的有机酸等化学物质，可提高微生物对重金属的转化效率。
二、土壤重金属污染的来源和特 征
土壤重金属污染的来源主要包括工业生产、农业种植和气候变化等因素。工 业生产过程中产生的废水、废气和废渣等，都会将重金属带入土壤中。农业种植 过程中使用的化肥、农药和污泥等，也会导致重金属在土壤中积累。气候变化如 降水分布不均、土壤风化和侵蚀等，也会促进重金属在土壤中的迁移和富集。
1、化学修复
化学修复是指通过向土壤中添加化学物质，与重金属元素发生反应，降低其 在土壤中的生物有效性。常用的化学修复剂有有机酸、无机酸、螯合剂等。这些 修复剂可与重金属离子结合，形成不易被植物吸收的形态，从而减少重金属对植 物的毒害作用。然而，化学修复存在成本高、可能造成二次污染等问题。
2、生物修复
三、土壤重金属污染修复效果评 估
为了客观地评价土壤重金属污染修复效果，需要建立一套完善的评估体系。 评估指标应包括重金属含量、生物有效性、土壤理化性质等。评估方法可采用化 学分析、植物生长试验、微生物数量及活性测定等。评估结果应综合考虑污染程 度、修复成本、环境影响等因素，以评估修复技术的可行性和优劣性。
土壤重金属污染治理与修复方 法研究进展
目录
01 一、土壤重金属污染 现状与危害
02
二、土壤重金属污染 治理技术
03
三、土壤重金属污染 修复效果评估
土壤重金属污染修复研究进展
土壤重金属污染修复研究进展土壤重金属污染是指土壤中重金属元素超过环境质量标准，对人类健康和生态环境造成危害的一种环境污染现象。
由于重金属的积累性、毒性和残留性较高，土壤重金属污染已经成为当今世界面临的环境问题之一。
重金属污染土壤的修复研究备受关注。
本文将从修复方法、修复技术和修复效果等方面，综述土壤重金属污染修复研究的最新进展。
土壤重金属污染修复方法主要包括物理修复、化学修复和生物修复三种方式。
物理修复方法主要采用土壤改良、土壤剥离和土壤隔离等技术，通过改变土壤的物理结构和性质，降低重金属浓度，减少重金属的迁移和生物有效性，达到修复的目的。
化学修复方法主要采用土壤酸化、盐化和还原等技术，通过调整土壤的pH值、盐度和还原环境，使重金属元素形态发生变化，降低其毒性和迁移性。
生物修复方法主要采用植物修复、微生物修复和土壤生物制剂修复等技术，通过植物、微生物和土壤生物制剂的作用，促进重金属元素的吸收、转化和稳定，降低其生物有效性，减少其对人体和生态环境的危害。
就修复效果而言，土壤重金属污染修复研究已取得了一些进展。
研究表明，物理修复、化学修复和生物修复等方法在一定程度上能够降低土壤中重金属的污染程度。
植物修复技术可以有效降低土壤中重金属的含量，并达到环境质量标准。
土壤修复剂技术可以降低重金属的迁移和生物有效性，减少对生态环境的危害。
微生物修复技术可以通过微生物的作用将重金属元素转化为无毒或低毒的形态，降低其对人体和生态环境的危害。
土壤重金属污染修复研究在修复方法、修复技术和修复效果等方面都取得了一定的进展。
目前研究还存在一些问题，如修复成本高、修复效果难以评估和修复时间长等。
今后的研究需要进一步完善修复技术和方法，提高修复效果，降低修复成本，促进土壤重金属污染的有效修复。
（论文）土壤重金属污染与修复技术研究进展Researchadvanceon..
土壤重金属污染与修复技术研究进展夏来坤1，郭天财1，2!，康国章1，2，岳艳军1（1.河南农业大学，河南郑州450002；2.国家小麦工程技术研究中心，河南郑州450002）摘要：阐述了土壤重金属污染的来源、特点及修复技术的研究现状，分析了各种修复技术的优缺点，为土壤重金属污染的修复与治理提出了思路。
关键词：土壤；重金属；污染；修复技术；研究进展中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：1004-3268（2005）05-0088-05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。
随着农业生产的发展和农业现代化的推进，人们忽视了土壤的环境承载能力，过量施用劣质化肥、农药，造成土壤中重金属污染日趋严重。
目前，全世界平均每年排放Hg 约1.5万I，Cu340万I，Pb500万I，Mn1500万I，Ni 100万I［1］。
据农业部的调查结果，目前我国污水灌区面积约140万hm2，遭受重金属污染的土地面积占污灌总面积的64.8%。
其中，轻度污染面积占46.7%，中度污染面积占9.7%，严重污染面积占8.4%，并且以汞和镉的污染面积最大，部分地区的重金属污染已经相当严重［2］。
土壤中重金属积累到一定程度会对土壤—植物系统产生毒害，会造成重大的经济损失。
据初步估计，全国每年因重金属污染而造成的粮食减产损失高达1000多万I；另外，每年被重金属污染的粮食也多达1200万I，合计经济损失至少200亿元［3］。
目前，已有一些地方生产的粮食、蔬菜、水果等食物中重金属含量超标或接近临界值，这些农产品通过食物链富集到人体和动物体中，还会危及人类的生命和健康［4］，引发癌症和其他疾病等，并导致大气、地表水、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态问题。
因此，土壤重金属污染已引起许多国家的高度重视。
!土壤重金属污染的来源土壤重金属污染主要是由于采矿、冶炼、电镀、化工、电子、制革等工业产生含重金属的废弃物进入土壤，以及污灌、农药、化肥、垃圾、粉煤灰和城市污泥的不合理施用引起的。
土壤重金属污染联合修复技术研究进展
土壤重金属污染联合修复技术研究进展【摘要】本文围绕土壤重金属污染联合修复技术展开研究，通过综述不同修复技术在土壤重金属污染治理中的应用，包括生物、物理、化学和植物修复技术的最新进展和应用案例。
通过分析研究进展，展示了各种修复技术在土壤重金属污染治理中的优势和局限性。
对未来土壤重金属污染联合修复技术的趋势、发展方向、意义和挑战进行展望和讨论。
本文旨在为土壤重金属污染治理提供有效的技术支持和理论指导，促进土壤环境的健康与可持续发展。
【关键词】土壤重金属污染、联合修复技术、研究进展、不同修复技术、生物修复技术、物理修复技术、化学修复技术、植物修复技术、趋势展望、未来发展方向、意义和挑战。
1. 引言1.1 土壤重金属污染联合修复技术研究进展土壤重金属污染是当今环境保护领域面临的重要问题之一。
重金属在土壤中的积累和超标会对生态环境和人类健康造成严重危害。
为了有效治理土壤重金属污染，研究人员一直在探索各种修复技术，并逐渐形成了联合修复技术的研究方向。
土壤重金属污染联合修复技术是指将不同的修复技术相互结合，以达到更好的修复效果的一种综合修复方法。
通过综合运用生物修复技术、物理修复技术、化学修复技术和植物修复技术等多种手段，可以更有效地降低土壤中重金属的含量，恢复土壤的生态功能，保护生态环境和人类健康。
目前，土壤重金属污染联合修复技术的研究进展迅速，不断取得重要成果。
各种不同修复技术的结合应用，使得修复效果得到了显著提升。
未来，随着科学技术的不断发展和创新，相信土壤重金属污染联合修复技术将会不断完善和提高，为解决土壤重金属污染问题提供更加有效的技术支持。
2. 正文2.1 不同修复技术在土壤重金属污染治理中的应用不同修复技术在土壤重金属污染治理中的应用非常广泛，主要包括生物修复技术、物理修复技术、化学修复技术以及植物修复技术等。
这些不同的修复技术各有特点，可以针对不同类型的重金属污染土壤进行有效治理和修复。
生物修复技术是利用微生物、植物或其代谢产物来减少或修复土壤中的重金属污染物。
农田土壤重金属污染修复技术最新研究进展
农田土壤重金属污染修复技术最新研究进展农田土壤重金属污染一直是农业生产中的一个严重问题，它不仅对作物生长和人类健康造成威胁，而且对土壤生态系统产生负面影响。
为了解决农田土壤重金属污染问题，科研工作者们一直在不断探索和研究相关的修复技术。
近年来，随着科学技术的不断进步，农田土壤重金属污染修复技术取得了一些新的研究进展，本文将对这些进展进行介绍和总结。
一、生物修复技术生物修复技术是指利用植物、微生物等生物体去吸附、富集、蓄积或降解土壤中的重金属污染物质，从而实现土壤重金属污染的修复。
近年来，科研人员们通过对各类植物的筛选和优化，发现了一些对重金属具有较强富集和耐受能力的植物种类，如石蒜、拟南芥等。
他们也开发了一些能够促进土壤中重金属转化和稳定化的微生物，比如硫酸还原菌、硫酸氧化菌等。
这些植物和微生物不仅能够减轻土壤重金属的毒害作用，还能够将土壤中的重金属转化成不易迁移的物质，从而提高土壤的生物安全性和可持续利用性。
物理修复技术是指通过物理手段去改良土壤结构，降低土壤中重金属的有效性和生物毒性。
近年来，科研人员们通过对土壤改良材料的筛选和混合应用，研发了一系列能够有效吸附和稳定化土壤中重金属的修复材料，如生物炭、粘土矿物等。
他们也发展了一些能够促进土壤通气和水分循环的修复技术，比如土壤改良剂和土壤通气设备等。
这些修复材料和技术不仅能够降低土壤中重金属的有效性，还能够改善土壤的结构和肥力，从而提高土壤的产出和利用效益。
综合修复技术是指将生物、物理和化学修复技术有机结合起来，形成一种综合性的修复方案，从而实现土壤重金属污染的全面治理和修复。
近年来，科研人员们通过对各类修复技术的相互作用和协同效应进行研究和应用，研发了一系列能够全面治理和修复土壤重金属污染的综合修复技术，如植物-微生物协同修复技术、生物-物理-化学综合修复技术等。
这些综合修复技术能够充分发挥各类修复技术的优势和特点，实现土壤重金属污染的高效治理和修复，为农业生产和生态环境保护提供了有力的技术支撑。
土壤重金属污染联合修复技术研究进展
土壤重金属污染联合修复技术研究进展【摘要】本文对土壤重金属污染联合修复技术的研究进展进行了综述。
在文章介绍了研究背景、研究目的和研究意义。
在首先分析了土壤重金属污染的现状，然后综述了传统修复技术，并详细讨论了联合修复技术的研究现状和应用案例。
探讨了土壤重金属污染联合修复技术的发展趋势。
结论部分展望了该技术的未来发展，并提出了存在的问题与挑战，指出了未来研究的方向。
通过本文的研究，为解决土壤重金属污染问题提供了重要的参考和指导，同时也为相关研究领域提供了新的思路和方法。
【关键词】土壤重金属污染、联合修复技术、研究进展、应用案例、发展趋势、展望、问题、挑战、研究方向1. 引言1.1 研究背景土壤重金属污染是全球环境问题中备受关注的一个重要方面。
随着工业化和城市化进程的加快，大量的工业废水、废渣和废气排放导致了土壤中重金属含量的不断增加，严重影响了土壤的生态功能和农作物的品质安全。
重金属在土壤中具有较强的毒性和蓄积性，长期暴露在重金属污染土壤环境中会对人体健康和生态系统造成严重危害。
目前，传统的土壤修复技术无法完全解决土壤重金属污染问题，迫切需要采用更加有效的修复技术来净化受污染的土壤。
开展土壤重金属污染联合修复技术的研究成为当前环境科学领域的热点之一。
通过综合利用生物修复、物理修复和化学修复等多种修复技术的优势，联合修复技术能够更有效地清除土壤中的重金属污染物，提高土壤的生态功能和农产品的质量安全。
深入研究土壤重金属污染联合修复技术的机理和应用方法，对于保护环境、改善农业生产质量和人类健康具有重要意义。
1.2 研究目的土壤重金属污染已经成为当今环境科学领域的一个严重问题，对人类健康和生态系统造成了严重影响。
本文旨在通过研究相关联合修复技术，提高土壤重金属污染的修复效率和质量，保护环境和人类健康。
具体研究目的包括：探讨当前土壤重金属污染的现状，总结传统修复技术的优缺点，分析联合修复技术的研究现状，归纳土壤重金属污染联合修复技术的应用案例，探讨其发展趋势，为未来研究提供参考。
土壤重金属污染修复研究进展
土壤重金属污染修复研究进展土壤重金属污染是指土壤中重金属元素含量超过环境质量标准而造成的环境问题。
重金属污染的产生主要与工业废物、农药、施肥等人类活动有关。
重金属对土壤和生物体的毒性影响严重，对人类健康和生态环境构成威胁。
重金属污染修复研究具有重要的意义。
本文将对土壤重金属污染修复的研究进展进行综述。
一、传统修复技术1. 土壤改良土壤改良是通过添加改良剂来改变土壤性质，降低重金属的活性和生物有效性。
常用的改良剂包括石灰、磷酸铁、有机物质等。
这些改良剂具有与重金属形成稳定化合物的能力，从而降低重金属的毒性。
2. 土壤淋洗土壤淋洗是将水或其他溶液通过土壤，将污染物溶解并带走，从而达到减少污染物含量的目的。
常用的淋洗剂包括盐酸、硫酸等能够与重金属形成可溶性盐的物质。
该方法可以有效地降低土壤中重金属的含量，但处理后的污水需要进一步处理。
3. 土壤保持技术土壤保持技术主要包括覆盖和控制措施。
覆盖技术是指在受到污染的土壤表面覆盖一层材料，可以减少土壤水分蒸发和重金属的释放，避免进一步污染环境。
控制措施主要通过合理的农业管理和耕作方法，控制农田中的水、肥、土等要素，减少重金属的迁移和累积。
二、生物修复技术1. 植物修复植物修复是利用植物的吸收、耐受、转运和转化等生理特性来修复污染土壤。
常见的修复植物包括耐重金属的植物、吸收重金属的植物和可食用的植物等。
该方法具有成本低、可持续性好的特点，但修复过程较慢。
2. 微生物修复微生物修复是利用微生物降解或转化重金属污染物，从而修复受重金属污染的土壤。
常用的修复微生物包括细菌、真菌和酵母等。
这些微生物通过吸附、螯合、还原等作用来降低重金属的含量和毒性。
三、复合修复技术复合修复技术是指将两种或多种修复技术结合起来，以提高修复效果。
常见的复合修复技术包括植物-微生物联合修复、植物-土壤改良联合修复等。
这些复合修复技术通过充分利用不同修复技术的优势，提高了修复效果。
总结：目前，土壤重金属污染修复技术已经取得了一定的研究进展。
重金属污染土壤修复领域技术研发进展
重金属污染土壤修复领域技术研发进展摘要：近年来随着经济发展与大量的工业企业的搬迁，大量遗留下来的场地都存在一定程度的污染，其中土壤中的重金属由于其难降解性与累积毒性，不仅影响土地的转型还会对周围居民的身体健康产生一定的影响，因此这些重金属污染场地亟需得到修复。
为此国家也出台了一系列的方针政策，并开展污染场地的修复治理工作，同时对重金属污染场地的修复治理技术进行了研究。
目前本文对于重金属污染土壤的修复技术有以下几种：物理修复、植物修复、电动修复技术、淋洗修复技术、化学钝化等。
基于此，本篇文章对重金属污染土壤修复领域技术研发进展进行研究，以供参考。
关键词：重金属污染；土壤修复；应用技术；研发进展引言土壤重金属污染是指人类活动导致土壤中重金属元素过量沉积，超过土壤该重金属元素背景值的现象。
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）等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌（Ｚｎ）、铜（Ｃｕ）、镍（Ｎｉ）等元素。
这些重金属物质主要通过农药、废水、污泥和大气沉降等方式进入土壤，不仅造成作物减产，还会通过食物链在人体累积，危害人体健康。
当前我国重金属污染土壤防治形势严峻，如何开展重金属污染土壤修复，保障环境安全是重金属污染土壤领域亟待解决的问题。
1重金属和重金属污染重金属是指密度大于4.5g/cm3的金属元素,常见的重金属有Cu、Pb、Zn、Fe、Co、Ni、V、Nb、Ta、Ti、Mn、Cd、Hg等,部分重金属(如Mn、Fe、Zn等)在一定浓度内对人类生命活动有益,但超过一定浓度范围会危害人类健康。
重金属污染是人类活动或自然过程中产生的重金属及其化合物进入环境中,超过环境自净能力,引起环境恶化、破坏生态平衡及危害人类健康的现象。
2重金属污染重金属污染具有来源广、种类复杂、污染范围广、持续时间长、隐蔽性、污染不可逆、无法被生物降解等特点,一直是环境污染研究的重点。
传统重金属检测方法主要有原子吸收光谱法(AAS)、分光光度法(UV)、感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等光学类仪器或光学和电化学仪器联用的分析方法。
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土壤重金属污染与修复技术研究进展李录久1) 许圣君2) 李光雄3) 张祥明1) 王允青1) 刘英1) 况晶1)(1)安徽省农业科学院土壤肥料研究所,安徽省农作物品质改良重点实验室,安徽合肥230031;2)安徽省寿县农技中心堰口农技站;3)安徽省宁国市土肥站)摘要 综述了我国土壤重金属污染与修复技术研究进展。
概括了我国及安徽省土壤重金属污染现状,分析了重金属污染的危害,论述了重金属污染土壤的修复技术,提出了当前土壤重金属污染与修复技术研究的重点。
关键词 土壤;重金属污染;修复技术中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2004)01-0156-03R es ea rch Prog ress o f the P ollution a nd P hyto rem ediatio n for Heavy Metals in SoilLi Lujiu et al (Institute of Soil and Fertilizer,AAAS,Hefei,An hui230031)A bstract Th e res earch progress of the pollution and its restoring techn ology for heavy metals of soil in C hina was su m marized includ ing the pre-sent state of h eavy metal pollution in soil an d its repair technology,th e harm of soil heavy metal contamin ation an d the restoring tec hnology for s oil polluted b y heavy metals.The res earch key of soil h eavy metals p ollution and its rep air techn ology were put for ward.Key w ords Pollution state for heavy metals in soil,Repair technology,R esearch progress 近年来,环境污染和生态破坏日益严峻,严重影响到人类的健康和生存,其中重金属元素对环境的污染和破坏作用尤为严重,特别是在一些经济发达地区,Pb、Cd、Hg、Cu及其复合污染最为突出。
重金属是一类毒性很大,具有潜在危害的无机污染物,可在土壤和生物体内富集,造成土壤和作物的污染,对作物生长、产量和品质均有较大的危害,特别是它们还能被作物富集吸收,进入食物链,具有损害人畜健康的潜在危险。
重金属污染是造成土壤环境质量下降的重要原因之一,和其他类型的污染物相比,重金属污染的特殊性在于它不能被土壤微生物降解而从环境中彻底消除,当其在土壤中积累到一定程度时,就会对土壤—植物系统产生毒害和破坏作用。
因此,重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆转性的特点,难降解、易积累、毒性大,是影响生态系统安全的一类重要污染物质。
重金属污染是农业环境研究和保护的重点和难点,已成为当今农业、生态和环境科学领域研究的重要内容。
1 土壤重金属污染现状土壤重金属污染主要是由采矿、冶炼、化工等工业产生的“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。
1.1 我国土壤重金属污染现状 当前我国区域农业环境恶化与农产品重金属污染现象十分严重,特别是在注:安徽省人才基金项目和安徽省农科院土壤肥料研究所项目资助。
作者简介:李录久(1962-),男,安徽省长丰县人,硕士,研究员,从事土壤肥料研究。
收稿日期:2003-11-27一些经济发达地区。
据农业部环境监测系统近年的调查,我国24个省(市)城郊、污水灌溉区、工矿等经济发展较快地区的320个重点污染区中,污染超标的大田农作物种植面积为60.6万hm2,占监测调查总面积的20%;其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上,尤其是Pb、Cd、Hg、Cu及其复合污染最为突出[1]。
据陈同斌、万洪富的资料,目前我国受Cd、As、Cr、Pb等重金属污染的耕地面积近2000万hm2,约占总耕地面积的1/5。
某省曾对47个县和郊区的259万hm2耕地(占该省耕地面积的2/5)进行调查,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。
广东大宝山矿污染使所在地土壤Pb超标44倍,Cd超标12倍,当地成为肝病、癌症高发地区。
广东省农业厅、环保局的调查发现,全省土壤受重金属污染面积逐年扩大,农产品重金属含量超标严重。
179个监测点监测结果显示,稻田重金属超标率为70.9%,8个重金属项目均出现超标,最高超标19.7倍;菜田重金属超标率为20%,最高超标5.1倍;水稻重金属超标率达到82.9%,最高超标90.5倍,曲江大米Cd含量最高超标8.3倍;蔬菜重金属超标率为71.1%,最高超标13.4倍;广州市中心6个大型农贸市场出售的蔬菜,90%有不同种类、不同程度的重金属超标,其中Pb最高超标2.5倍。
当前我国部分地区土壤重金属污染现象已经十分严重,大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染,其中Cd污染较普遍,污染面积近1000万hm2,其次是Pb、Zn、Cu、Hg等;有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中Cd、Cr、As、Pb等重金属含量超标和接近临界值,其中多数是由于工业污水灌溉造成的[2]。
20世纪70年代以来,北京市东南郊长期的污水灌溉已引起了土壤以及稻米、小麦安徽农业科学,2004,32(1):156-158 Journal of Anhui Agricultural Sciences等粮食作物中Cd等重金属元素的积累,局部地区蔬菜重金属含量超标[3]。
Cd是环境中对植物、动物及人类毒性最强的重金属元素之一。
据报道,1992年全国有不少地区已经发展到生产“镉米”的程度,每年生产的“镉米”多达数亿千克。
20世纪80年代中期对北京某污灌区进行的抽样调查表明,大约60%的土壤和36%的糙米存在污染问题;江西省某县多达44%的耕地遭到污染,并形成670hm2的“镉米”区。
成都东郊污灌区内水中含Cd量高达1.65mg/kg;上海蚂蚁浜地区受Cd污染的土壤平均含Cd达21.48mg/kg,最高130mg/kg;广州郊区老污灌区土壤Cd最高含量竟达228mg/kg,平均为6.68mg/kg;沈阳张士灌区严重污染区稻田含Cd5～7mg/kg,米中含Cd量达1～2mg/kg[4,5]。
Zn污染也较严重,部分地区可达1.5 g/kg[4]。
湖南株洲市清水塘地区农田土壤Cd平均超标25.7倍,最高135.3倍;Hg平均超过背景值2.6倍,最高达8.4倍。
冶炼厂附近常年种植蔬菜的农田,Cd含量高达40.9mg/kg,超标135倍;Pb超标率为86%,平均超标0.65倍,最高超标2.86倍,平均超背景值12倍[6]。
江西贵溪冶炼厂附近蔬菜地土壤已受到严重的重金属污染,特别是Cd、Pb含量全部超标,其中红薯、辣椒、芋头平均含Cd量分别达到2.463、3.047和2.583mg/kg,远远超过GB15063-94中规定的蔬菜中Cd的最高允许残留量小于0.05mg/kg的标准,作物产量和品质均明显下降,已不适于继续食用[7]。
贵州煤矸石风化形成的土壤中重金属Zn、Pb、Cd、Cu有明显积累现象,已受到一定程度的污染,积累强度顺序为Cu>Cd>Zn>Pb[8]。
中国科学院沈阳应用生态研究所开展的复合污染在草甸棕壤上对水稻的影响研究结果表明,在接近土壤环境质量标准的低浓度水平下,籽实中Cd、Pb含量超标,低剂量时Cd超标37.5%,高剂量时超标100%,增加了人体健康的潜在污染[9]。
1.2 安徽省土壤重金属污染现状 安徽省部分地区土壤重金属污染状况也较严重。
据安徽日报2003年9月9日报道,阜阳市界首、太和两地炼Pb行业,由于生产地点靠近村庄,设备简陋,操作不规范,污染治理设备不健全,铅渣随意堆放等原因,致使Pb雾弥漫,污染严重,对土壤和农作物造成严重影响,人畜中毒事件时有发生。
2003年6月,国家环保局等六部委将两地炼Pb行业污染问题列为全国8个重点治理的环境问题之一。
省环保局派出督查组进行查处,对原有厂地严格清理,厂区周围不得种植粮食作物,对村民定期进行健康检查。
其他地区重金属污染状况不详,缺乏相应的研究资料。
1.3 土壤重金属污染的危害 土壤污染首先导致严重的直接经济损失。
陈同斌报道,全国每年因重金属污染减产粮食1000万t以上,被重金属污染的粮食每年也多达1200万t,合计经济损失至少200亿元。
其次,土壤重金属污染危害人类健康。
土壤重金属污染使污染物在植(作)物体中积累,导致食物品质不断下降,有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中Cd、Pb、Cr、As等重金属含量超标或接近临界值,从而使重金属通过食物链富集到动物和人体,最终危害人类健康。
2 污染土壤的修复技术由于土壤重金属污染问题的严重性和普遍性,对重金属污染土壤的修复受到各国的广泛重视,已采取各种措施改良受重金属污染的土壤[10]。
对食品中各种重金属含量的控制和调节,也受到了广泛的关注[11]。
污染土壤的修复大致有以下3种方法。
2.1 调整农业种植结构不同种类的植物遗传学、形态学和解剖学特征或离子运输机制的生理学特性不同,对土壤Cd、Pb、Zn、Cu等污染元素的吸收效应存在一定的差异。
根据不同作物对重金属元素的吸收效应的特点,针对土壤重金属污染程度的不同,有区别、有选择地种植作物,有利于降低土壤重金属对农产品的污染,使受污染的农田得到合理的开发利用。
李博文等的研究表明,胡萝卜、茄子、芥菜、丝瓜、番茄、辣椒属低度累积型;白萝卜、菜花、莴苣、大葱、小白菜、韭菜为中度累积型;芹菜、茴香、香菜、圆白菜、蓬蒿属重度累积型;白菜、油菜可归为极重度累积型[12]。
进行种植结构调整,改种棉花和花木等作物,在修复污染土壤的同时,可切断有毒有害物质进入家畜和人体食物链,避免重金属污染物直接对人类产生毒害作用[10]。
2.2 植物修复技术 重金属污染的特殊性在于它不能被土壤微生物降解而从环境中彻底消除,使得治理环境重金属污染成为一项困难的工作[13]。
近年来,利用植物修复技术对重金属所造成的环境污染进行治理,以其更廉价、更易实施及更易为公众所接受而成为关注的热点[14]。