农田土壤重金属污染风险格局研究进展
重金属污染与土壤修复研究报告
重金属污染与土壤修复研究报告摘要：本研究报告综述了重金属污染的原因及其对土壤和生态环境的危害，提出了针对重金属污染的土壤修复技术，并介绍了目前在土壤修复领域的研究进展和应用案例。
通过对比分析不同修复技术的优缺点和适用范围，本文指出了进一步研究的方向和发展趋势。
1. 引言重金属元素是指在自然界中普遍存在的某些元素，如铅、汞、铬等。
然而，人类活动导致了大量重金属元素的释放，并造成了严重的环境污染。
重金属污染对土壤和生态环境产生了巨大的危害，因此，研究重金属污染与土壤修复对于环境保护具有重要的理论和实践意义。
2. 重金属污染的原因及危害重金属污染主要由于工业生产、燃煤、农药施用、废水排放等人类活动引起。
重金属在土壤中积累，对作物和水体产生毒害，甚至危及人类健康。
此外，重金属的生物富集和迁移还会破坏土壤的生态系统平衡，威胁到生物多样性和生态稳定性。
3. 土壤修复技术针对重金属污染土壤的修复技术主要包括物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法包括挖掘、覆盖和固化等措施，化学方法主要采用络合剂、沉淀剂和还原剂等，生物方法则利用植物吸收和菌根菌修复来清除和修复重金属污染。
4. 研究进展和应用案例目前，许多研究已经探索了各种土壤修复技术，并在实际应用中取得了显著成效。
例如，一些植物在重金属污染土壤中具有良好的生物累积性能，如拟南芥、石蒜等；同时，一些生物技术也被应用于土壤修复，如菌根菌和微生物修复等。
这些研究与应用案例为重金属污染土壤的修复提供了有益的参考和经验。
5. 技术比较和发展趋势各种土壤修复技术在实际应用中都有其优劣势，选择合适的修复技术需要充分考虑重金属种类、土壤性质、修复成本等因素。
此外，需要进一步研究和改进土壤修复技术，提高修复效率和降低成本，并探索新型修复材料和修复机制，以适应不同程度的重金属污染。
结论：重金属污染对土壤和生态环境造成了严重的危害，因此，针对重金属污染的土壤修复技术的研究至关重要。
土壤镉污染现状及其治理措施研究进展
土壤镉污染现状及其治理措施研究进展土壤镉污染现状及其治理措施研究进展一、引言土壤镉污染是近年来越来越受到人们关注的环境问题之一。
镉是一种常见的重金属元素，尽管其在自然界中存在，但由于工业活动、农业生产和废弃物处理等人类活动的影响，土壤中的镉含量不断增加，导致土壤镉污染问题日益严重。
土壤镉污染对环境和人类健康造成了严重的危害，因此研究土壤镉污染的治理措施具有重要意义。
二、土壤镉污染现状土壤镉污染主要来源于人类活动，其中农业生产和废弃物处理是主要的污染源。
农业生产中，过量的化肥和农药使用以及土壤酸化等因素导致土壤中镉元素的积累。
而废弃物处理中，不合理的垃圾填埋和废弃物焚烧释放了大量的镉。
目前，国内外各地土壤镉污染普遍存在，中国的农田土壤镉污染问题严重，特别是以江苏、湖南、广西等地为代表的部分地区。
这些土壤镉污染区域对农民生产和居民健康造成了巨大的影响。
此外，一些研究还发现，土壤中的镉可以通过植物进入食物链，最终对人类健康产生潜在的风险。
三、土壤镉污染治理措施研究进展为了解决土壤镉污染问题，科研工作者提出了一系列治理措施，并取得了一定的研究进展。
以下是一些常用的治理措施：1.土壤修复技术利用物理、化学和生物技术修复土壤是一种有效的治理土壤镉污染的方法。
例如，物理技术包括土壤覆盖和土壤深翻等，可以减少污染物的扩散和迁移；化学技术包括土壤改良和土壤酸碱调节等，可以降低土壤中镉的有效性；生物技术包括植物修复和微生物修复等，可以通过植物和微生物去除土壤中的镉。
2.农业措施农业生产是导致土壤镉污染的重要原因之一，因此采取一系列农业措施可以减少土壤镉的积累和迁移。
例如，减少化肥和农药使用量、合理选择施肥和农药使用时机、调整土壤pH值等，可以减少土壤镉的积累。
3.废弃物管理合理的废弃物管理是减少土壤镉污染的重要手段。
垃圾填埋场的建设和管理、废弃物的分类和处理、废弃物焚烧过程中对镉元素的控制等，都可以减少土壤镉的释放和积累。
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。
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修复技术是解决农田土壤中重金属污染问题的重要手段。
随着农业生产和工业化进程的加快，农田土壤重金属污染问题日益突出，给农田生产和人类健康带来了严重威胁。
研究和发展一种高效、经济、环境友好的农田土壤重金属污染修复技术至关重要。
本文将介绍农田土壤重金属污染修复技术的最新研究进展。
一、物理修复技术物理修复技术主要包括土壤剥离、堆积覆盖和土壤修复机械处理等方法。
研究发现，土壤剥离能有效地去除表层污染土壤，减少植物吸收重金属的机会。
堆积覆盖则是将清洁土壤覆盖在受污染土壤上，起到隔离和稳定重金属的作用。
土壤修复机械处理则是利用机械设备将受污染土壤进行翻耕、破碎等处理，增加土壤通气性和改善土壤结构。
这些物理修复技术已得到广泛应用，并取得了一定的治理效果。
生物修复技术是利用植物、微生物等生物资源，修复农田土壤中的重金属污染。
植物修复技术是通过选择适应重金属污染环境的植物，生长于受污染土壤中，通过吸收、累积和转运重金属，并固定在植物体内，起到修复土壤的效果。
微生物修复技术则是通过利用土壤中存在的微生物，将其应用于土壤重金属污染的修复中。
这些生物修复技术具有低成本、环境友好等优势，并已被广泛应用于农田土壤重金属污染修复中。
化学修复技术是利用化学物质对农田土壤中的重金属进行修复。
常用的化学修复技术包括添加固化剂、络合剂、还原剂等方法。
添加固化剂可促进土壤中重金属的固化，并形成难溶化合物。
络合剂则是通过与重金属形成络合物，降低重金属的毒性。
还原剂则是将重金属从高价态还原为低价态，减少重金属的毒性。
这些化学修复技术虽然具有一定效果，但其成本较高，对环境影响较大，并不是最理想的修复技术。
农田土壤重金属污染修复技术的研究已取得了一定的进展，物理修复技术、生物修复技术和化学修复技术均在不同程度上应用于农田土壤重金属污染的修复中。
目前仍存在一些问题需要解决，如如何提高修复效率、降低修复成本、减少环境污染等。
重金属污染土壤修复技术及其研究进展
技术与检测Һ㊀重金属污染土壤修复技术及其研究进展刘芹芹摘㊀要：土壤环境安全是支撑健康中国和美丽中国建设的重要基础，重视土壤污染及防治工作，扎实推进净土保卫战，保证人居环境㊁农产品质量安全以及生态环境安全，是我国生态文明建设和乡村振兴的战略的重大需求㊂关键词：土壤污染；修复技术；生态保护措施一㊁土壤重金属污染的概况所谓的重金属，指的是单质密度在４．５ｇ／ｃｍ３以上的一类金属元素总称，而当重金属元素进入到土壤里面，且含量超过安全标准时就会给土壤生态环境带来极大的破坏，这样的现象就叫作土壤重金属污染㊂二㊁土壤污染修复的重要性土壤污染具有地域性㊁长期性㊁滞后性㊁隐蔽性等特征，遭受污染的土壤当中含有大量的有毒有害物质㊂我们需从思想意识上认识运用修复技术对修复污染土壤的重要性㊂土壤是维系人类生存繁衍的基础，修复土壤中的污染物才能生产出安全㊁优质的农产品，保证人民的健康㊂另外，修复土壤还能有效阻断污染的迁移路径，消除干净其中的有害物质，规避引起水污染㊁大气污染等，实现环境质量改善的目标㊂三㊁土壤污染修复的技术与应用（一）传统修复技术中国的土壤修复技术起步较欧美晚，传统的客土法技术仅适用于对一些污染面积比较小的土壤进行治理㊁修复㊂其中，客土法指的是将一些没有受到污染的土壤加入污染土壤的表层，从而降低土壤中的重金属含量，减少对土壤的危害㊂而换土法与客土法有着异曲同工之妙，无论是换土法还是客土法，修复后的土壤厚度都会比原土壤高，能够结合污染土壤的表层土特性，有效提高新土壤性能㊂但是，这类传统的修复技术有着很明显的缺陷，不仅是应用场合有局限，还会产生很高的人力㊁财力㊁成本等消耗，同时还不能够从根源上解决土壤重金属污染的问题㊂（二）原位生物修复这种技术一般来说主要用在对亚表层土壤的生态修复，原位生物修复技术原理是将一种有机营养物质加入了被污染土壤中，或是控制污染土壤当中的氧含量，来分析土壤中有害物质的一种方法㊂毋庸置疑，被污染的土壤普遍覆盖面广，如果我们采用取土修复方法，不管是从经济层面还是工程量层面来说都都会花费较大的人力物力㊂对此，当前我们主要采用偷菌法㊁土耕法㊁生物通气法来修复被污染土壤的原微生物㊂在上述方法当中，最为经济的修复方法是土耕法，并且这种方式见效快㊁操作简单㊁污染小㊂然而这种方式也存在一定的缺点，如在被污染物在土壤中会依托各种方式或是途径进行传播和分散，并且土耕法所需工期较长㊂（三）植物修复法植物修复是一组利用不同的植物种类对污染区域进行固定㊁降解和减少人为污染源所产生的环境毒素的技术㊂植物修复技术涉及利用不同植物的不同类型的植物修复过程来去除受污染地点的金属污染，其基本原理是通过植物根系将污染物从土壤中提取出来，并在植物体内通过代谢作用分解为毒性较小的物质，进而将其储存在植物的茎叶中㊂各种研究表明，通过添加螯合剂㊁肥料㊁有机改良剂和改善ｐＨ值，可以增强金属的生物可利用性和植物对金属的吸收效果㊂因此，在受污染土壤修复的领域中，植物修复技术受到了广泛的关注㊂（四）化学修复技术化学修复技术是土壤重金属污染中比较常见的一项修复技术，其工作主要体现在化学试剂的使用㊂工作人员将化学试剂撒入土壤中，以此吸附重金属㊂同时，化学试剂所具备的拮抗也能达到氧化还原的目的，从而减少重金属元素给土壤造成的损害㊂从目前的化学修复技术来看，主要分为以下三类，即拮抗剂㊁吸附剂与抑制剂，以及土壤沉淀技术㊂无论哪种化学修复技术，所能达到的效果仅仅是对土壤进行优化，无法从根本上解决重金属污染的问题，也无法改变土壤的重金属污染性质㊂使用化学试剂极易对土壤中的植物和生物造成影响㊂工作人员需要结合修复的实际情况，慎重使用㊂（五）土壤淋洗技术事实上这种技术就是将被污染的土壤与化学洗涤剂混合，并通过溶剂解吸㊁螯合㊁溶解或固定的化学作用分离污染物，以及回收和分离重金属，以此修复被污染的土壤㊂土壤淋洗技术不管使用什么淋洗剂，在污染土壤的淋洗过程或多或少就会导致土壤肥力的降低㊂虽然酸性淋洗剂淋洗效率高，但是这种淋洗剂具有较强的破坏力会改变土壤的性质，基于此，当前生物表面活性剂和有机酸逐渐取代了酸性淋洗剂，追本溯源主要是因为其对土壤的破坏性较小㊂四㊁土壤生态环境保护措施（一）加大环保宣传力度土壤污染问题是一项综合性的环境问题㊂一方面，需要对已经受到污染的土壤进行修复，另一方面，要减少新增污染㊂基于此，相关部门应加大环保工作的宣传力度，引导人们认识到环境保护的重要性㊂同时，针对一些容易造成污染的行业进行整治，例如工业企业㊁化学企业等㊂制订明确的法律法规和行业规范，形成统一的排放标准，减少环境污染问题㊂（二）制度完善措施众所周知，我国国土面积较为辽阔，由于地区的差异性，不同地区经济发展水平不同，为更好地保护生态环境还要依托各个地区政府和有关部门的力量，在推进城市生态环境保护工作的同时，还需瞄准自身发展需求或生态环境方面存在的弊端，立足于可持续发展，造福后代子孙的目标，制订符合自身实际情况的土壤生态环境保护措施㊂五㊁结语我国的土壤重金属污染来源主要是农业和工业生产㊂进行重金属污染土壤的修复工作是一项任重而道远的任务，需要众多科研工作者与广大社会人员的共同努力，应用先进的修复技术对已经受到污染的土壤进行修复，同时，还需要从源头上控制重金属物质的排放，这样多方面共同作用才能更好地完成土壤的修复工作㊂参考文献：［１］席晋峰．重金属污染土壤修复技术及其修复实践［Ｊ］．中国金属通报，２０１８（１２）：２７１－２７２．［２］李俊．土壤重金属污染治理的修复方法探析［Ｊ］．绿色科技，２０１８（２４）：８４－８５．［３］嵇东，孙红．农田土壤重金属污染状况及修复技术研究［Ｊ］．农业开发与装备，２０１８（１２）：７４－７５．作者简介：刘芹芹，山东合创环保科技有限公司㊂１８１。
土壤重金属污染与修复措施研究进展(环境生态学课程论文)
土壤重金属污染与修复措施研究进展学生姓名：王继宇学号： 201172136班级：作物(zyxw)S111学院：农学院课程：环境生态学指导教师：周建利二○一二年六月土壤重金属污染与修复措施研究进展摘要：本文首先综述了国内外土壤重金属污染的现状，揭示了目前土壤重金属污染问题日益严重，然后论述了土壤重金属污染的内涵、污染物的来源，以及土壤重金属污染的特点和危害，最后阐述了土壤重金属污染的修复措施。
关键字：土壤污染重金属来源特点修复措施近年来随着社会经济的快速发展，土壤中重金属含量不断增加，土壤重金属污染已成为普遍的环境问题，越来越受到人们的关注。
据统计，1980年我国工业三污染耕地面积266.7万公顷，1988年增加到666.7万公顷，1992年增加到1000万公顷。
目前，全国遭受不同程度污染的耕地面积已接近2000万公顷，约耕地面积的1/5。
我国每年因重金属污染导致的粮食减产超过1000万吨，被重金属污染的粮食多达1200万吨，合计经济损失至少200亿元[1]。
据农业部环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60.6万公顷，占调查总面积的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。
当前我国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1000万公顷，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。
据粗略统计，过去50年中，排放到全球环境中的Cd达到2.2万吨、Cu 93.9万吨、Pb78.3万吨、Zn13.5 万吨。
其中有相当部分进入了土壤，对土壤造成严重污染[2]。
1、土壤重金属污染的内涵重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。
农田重金属土壤健康钝化技术研究及应用趋势
农田重金属土壤健康钝化技术研究及应用趋势农田重金属土壤是指土壤中重金属元素含量超过国家土壤环境质量标准规定的限值的土壤。
由于农业生产中使用的农药和化肥、冶炼和焚烧过程产生的废料等原因，农田重金属土壤的污染越来越严重，给农作物的生长和人体健康带来了巨大的风险。
为了解决农田重金属土壤污染问题，研究人员提出了土壤健康钝化技术，并逐渐应用于实际生产中。
本文将对农田重金属土壤健康钝化技术的研究进展和应用趋势进行探讨。
首先，农田重金属土壤健康钝化技术主要包括物理、化学和生物处理等多个方面。
物理处理包括旋耕、覆盖和堆肥等方法，通过改变土壤结构和增加有机质含量来减少重金属的有效性。
化学处理主要是利用添加剂如磷酸盐、石灰等化合物来降低土壤中重金属的有效性。
生物处理则是利用植物和微生物等生物资源来修复农田重金属土壤。
这些处理方法已经在实验室和田间试验中得到了验证，取得了一定的修复效果。
其次，农田重金属土壤健康钝化技术的应用趋势主要集中在以下几个方面。
首先，生物处理将成为农田重金属土壤修复的主要手段。
生物处理具有修复效果好、成本低、对环境友好等优点，因此得到了广泛的关注和应用。
其次，研究人员将继续探索新的农田重金属土壤健康钝化技术。
例如，利用纳米材料、功能菌剂等新技术进行修复，将有助于提高修复效果。
此外，多种修复技术的综合应用也是未来的发展方向，通过不同方法的联合使用可以更好地修复农田重金属土壤。
最后，农田重金属土壤健康钝化技术的应用还面临一些挑战。
首先，修复成本高和周期长是当前面临的主要问题。
需要进一步降低修复成本、缩短修复周期，提高修复效率。
其次，农田重金属土壤的净化标准仍然不够明确，需要进一步制定更加科学合理的标准。
此外，不同地区和不同类型的农田重金属土壤差异较大，需要针对性地制定修复方案。
综上所述，农田重金属土壤健康钝化技术在农田重金属土壤修复中具有重要的应用价值。
未来的发展方向是进一步改进现有的修复技术，开发新的修复方法，并探索不同技术的综合应用。
铁基材料修复重金属污染农田土壤的研究进展
• 116 •有色金属（冶炼部分）（h t t p://ysyl.bgri2021年第3期doi： 10. 3969/j. issn. 1007-7545. 2021. 03. 018铁基材料修复重金属污染农田土壤的研究进展黄剑、陈涛1>2,程胜1，蒋少军1，晏波1_2(1.华南师范大学环境研究院，广东省化学污染与环境安全重点实验室，广州510006;2.华南师范大学环境学院，广州510006)摘要：铁基材料可通过降低重金属的有效态比例.降低t壤重金属的生物可利用性，控制重金属毒性危害，具有来源广、生产成本低、稳固效果优良等优势。
参阅国内外相关文献.对铁基材料在农田土壤修复过程中存在的作用机理如吸附沉淀、还原、氧化等，以及影响因素如土壤水分、p H、有机质含量和离子竞争等进行了阐述。
对铁基材料在土壤重金属污染的修S潜力以及未来研究方向进行了相关展望。
关键词：铁基材料；土壤重金属修复；作用机理；影响因素中图分类号：X53文献标志码：A文章编号：1007-7545(2021)03-0116-06Research Progress of Iron-based Materials Remediationof Heavy Metal Contaminated Farmland SoilHUANG Jian' ,CHEN Tao K2,CHENG Sheng1 ,JIANG Shao-jun1,YAN Bo1-2(1.G u a n g d o n g P r o v i n c i a l K e y L a b o r a t o r y o f C h e m i c a l P o l l u t i o n a n d E n v i r o n m e n t a l S a f e t y.E n v i r o n m e n t a l R e s e a r c h I n s t i t u t e.S o u t h C h i n a N o r m a l U n i v e r s i t y,G u a n g z h o u510006,C h i n a；2.S c h o o l o f E n v i r o n m e n t,S o u t h C'h i n a N o r m a l U n i v e r s i t y.G u a n g z h o u510006，C h i n a)Abstract ：Iron-based materials can reduce effective state heavy metals proportion and heavy metals bioavailability in soil,and control heavy metals toxicity.There are advantages of wide source,low production cost and good stable effect.Operation mechanism of iron-based materials during soil heavy metals remediation such as adsorption,precipitation,reduction,oxidation,as well as influencing factors such as soil moisture,pH value，organic content and ion competition were summarized and discussed though referring to domestic and overseas literatures.Potentiality and future research direction of iron-based materials remediation in heavy metal contaminated soil were expected.Key w ords：iron-based materials；soil heavy metals remediation；action mechanisms；influence factors工业化和城市化，特别是采矿及冶炼生产导致大量重金属迁移至土壤中，造成了严重的土壤重金属污染。
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1. 引言
在自然的农业土壤中，许多重金属含量都是微小的。然而，由于外来污染物的排放超过一定水平， 土壤污染发生，导致农产品受到污染。如今，农业用地的土壤污染已经成为一个社会问题而受到各国政 府和科学家的广泛关注[1] [2]。 Teng 等[3]和 Li 等[4]对全国多地农业区土壤重金属含量的监测显示重金属 污染类型多样，污染面积不断增大，污染危害等级在提高。随着工农业发展的加剧，多种有害物质会通 过大气沉降、工业排放、农药、化肥滥用等途径进入土体中，导致土壤环境质量下降，尤其是重金属污 染造成的中国农田土壤污染问题尤为显著[5]。 中国农田土壤污染格局复杂多样， 污染程度严重。 根据 《2014 年度全国土壤污染调查报告》[6]的调查，全国土壤环境总体污染严重，土壤点超标率已达 19.4%以上， 其中农田土壤镉富集率较高，是最为严重的。许多经典案例表明重金属通过食物链传入人体内导致重金 属含量超过人体承受的水平从而导致人体重金属中毒，例如，20 世纪 30 年代的日本疼痛病和 20 世纪 50 年代的“水俣病”说明重金属对人类是极其有害的。因此查明农田土壤重金属的污染的机理成为多个学 科的关注点[7] [8]。土壤重金属污染作为一个整体，具有其景观格局和空间分布格局的特征。基于土壤重 金属污染评价，利用景观格局指数法从斑块类型和景观层次上直接反映土壤重金属污染级别的面积占用 率，解决了边界复杂和聚集的问题以及土壤整体多样性和破碎化程度等问题，剖析土壤中重金属的污染 程度和空间格局特征。为土壤重金属污染的评价和分布特征提供了一种新的研究方法。然而，目前关于 土壤重金属污染景观格局和空间分布格局研究相对较多，而对于土壤重金属污染风险格局的研究鲜见报 道，所以有必要对土壤重金属污染风险格局进行研究，为农田土壤保护研究提供基础依据。
染。 3) 地累积指数法 地累积指数法是由德国学者 Muller 提出的，王宁[23]等采用该法利用地累积指数法，对于城市污泥 中的汞污染现状进行了评价，发现汞重度污染以上的省份比例达到 60%以上。地累积指数法不仅能反映 土壤重金属含量的自然布持征，而且也能体现土壤受人类活动的影响，其公式(3)：
2. 农田土壤重金属污染风险研究现状
2.1. 重金属定义、特点及形态
土壤重金污属染是指由于人类活动或土壤形成原因，土壤中重金属含量超过其自然背景值所引起的 生物和环境破坏现象[9] [10]。农业土壤重金属污染主要包括 Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As、Hg 等元素。 重金属污染物具有隐蔽性、滞后性和累积性等特点。因此土壤一旦被污染，则需要长时间对土壤进行修
2 1
Received: Jul. 24 , 2018; accepted: Aug. 7 , 2018; published: Aug. 14 , 2018
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Abstract
The risk model of heavy metal pollution in farmland is analyzed by using Nemerow index method, geological accumulation index method, enrichment factor method, pollution load index method and potential ecological risk index method. At present, the harms of cultivated land to heavy metals are serious. The research summarizes the advantages and disadvantages of several commonly used soil heavy metal evaluation methods and summarizes the landscape pattern of soil heavy metal pollution and the spatial distribution pattern of soil heavy metal pollution, indicating that different soil heavy metals have similarities in the global space and the spatial pattern of heavy metals. Besides, it points out the problems existing in the risk pattern of heavy metal pollution in farmland soil.
DOI: 10.12677/hjss.2018.64010 79 土壤科学
韦小了，何腾兵
= I geo log 2 Cn ( K ∗ Bn )
(3)
其中：Cn 为土壤重金属元素 n 的实测含量，(Bn 为该研究区域土壤背景值)，K 为由于岩石差异引起土壤 背景值变动而取的系数(一般 K = 1.5)。 地累积指数 Igeo 的分级标准如下， 无累积污染； I geo ≤ 0 ， 0 < I geo ≤ 1 ， 累积污染为没有–中度； I < I geo ≤ 2 ，中度累积污染度； 2 < I geo ≤ 3 中-强累积污染； 3 < I geo ≤ 4 ，较强 累积污染； 4 < I geo ≤ 5 ，强–极强累积污染； I geo > 5 ，极强累积污染。 4) 富集因子法 富集因子法是评价人类活动对土壤重金属浓度影响的参数。为了减少采样和样品制备的人为影响， 并保证每个指标的可比性和等价性，通常选择参考元素作为参考标准。常用参比元素主要有 Sc，Mn， Ti，Al，Fe，Ca 等，国内外许多学者已开始把它应用到土壤重金属污染的评价中[24]。其具体计算公式 如(4)：
Pi = Ci Si
(1)
单因子污染指数法 Pi，基于土壤元素背景值，采用单因子污染指数法对重金属累积污染程度进行评 价。若 Pi < 1，这表明土壤没有被人类污染；若 Pi > 1，它已经被人类污染了。Pi 是污染物 I 在土壤中的 环境指标，；Si 是污染物 I (mg∙kg−1)的评价标准。 内梅罗综合指数法(Nemerow index)综合考虑了多种污染元素的综合效应，也是当前国内外许多科研 者用来评价综合污染指数计算最常用的一种方法[22]。其计算公式见公式(2)：
2.3. 农田土壤重金属污染风险评价方法
目前，在土壤重金属污染评价方面，国内外通常采用以下几种方法： 1) 内梅罗单因子指数法 内梅罗单因子指数法是当前国内外用来评价综合污染指数计算最常用的一种方法，是一种突出最大 值的计权型多因子环境质量指数，能从多方面综合地评价重金属的污染程[21]。计算公式如(1)：
韦小了，何腾兵
摘
要
通过分析内梅罗指数法、地质累积指数法、富集因子法、污染负荷指数法、潜在生态风险指数法等评价 方法来阐述农田重金属存在的污染风险格局，众多研究中常用的评价法均表明当前农田受到重金属的危 害处于比较严重的局面。研究总结了几种常用的土壤重金属评价方法的优点与缺点，并对土壤重金属污 染景观格局、土壤重金属污染空间分布格局进行综述，结果表明不同土壤重金属在全局空间上具有一定 的相似；并指出农田土壤重金属污染风险格局存在的问题进行展望。
P综 =
(P )
i
2
+ Pi max 2
(2)
Pi 为单项污染指数平均值； Pimax 为最大单项污染指数。若 P综 ≤ 0.7 未被污染，则安全水平；若
0.7 < P综 ≤ 1.0 ，则达到警戒水平； 1.0 < P综 ≤ 2.0 是轻度污染； 2.0 < P综 ≤ 3.0 ；中等污染； P综 > 3 为重污
Keywords
Farmland Soil, Heavy Metals, Spatial Distribution, Risk Pattern
农田土壤重金属污染风险格局研究进展
韦小了1*，何腾兵1,2,3#
1 2
贵州大学农学院，贵州 贵阳 贵州省山地畜禽养殖污染控制与资源化技术工程实验室，贵州 贵阳 3 贵州大学新农村发展研究院，贵州 贵阳
收稿日期：2018年7月24日；录用日期：2018年8月7日；发布日期：2018年8月14日
* #
第一作者。 通讯作者。
文章引用: 韦小了, 何腾兵. 农田土壤重金属污染风险格局研究进展[J]. 土壤科学, 2018, 6(4): 77-84. DOI: 10.12677/hjss.2018.64010
2.2. 农田土壤重金属污染风险研究现状
土壤是万物生长的基础，它与其他圈层的物体时刻进行物质和能量的交换。因此外界可通过大气沉 降、污水灌溉、农药、化肥以及固体废弃物堆放等途径把重金属传入土体中导致土壤污染，其中尤以 Cd、 Pb、Cu、Hg、Zn 及其复合物污染特别严重[12] [13]。陈卫平[14]等阐述我国农田土壤重金属污染防治面 临区域差异显著、污染危害加剧、风险管控困难等主要问题与挑战，赵其国等[15] [16]对我国农田土壤重 金属污染面积进行估算， 其污染面积约为 2 × 107 hm2， 年粮食污染可达 1.2 × 107 t， 造成经济损失 2 × 1010 元。宋伟等[5]对近 20 年来涉及全国 83.9%的省份和 22.5%的地级市土壤重金属污染状况进行整理，发现 我国城市、 城郊和农村均有不同级别的农田重金属污染问题。 同时赵其国和骆永明[16]指明我国区域农田 土壤重金属污染严重，以西南，华中，长江三角洲及珠江三角洲等地区尤为严重。曾希柏等[17] [18]对矿 区周边农田湖南和广东等地的调查结果显示，样品超过现行土壤环境质量 II 级标准的比例达到 21.1%~62.3%。王金贵[19]对我国 22 种典型农田土壤 Cd 的解吸特性进行了研究，结果显示红壤、赤红壤 和黄壤等酸性土壤类别在不同温度下 Cd 解析率均超过 15%，明显高于碱性土壤类别(如灰漠土和栗钙土 等)的 Cd 解析率(<10%)。Rafiq 等[20]对我国 7 种典型农田土壤 Cd 活性进行研究，结果显示酸性土壤类 别中，富铝土中交换态 Cd 含量大约为黄壤的 4 倍。