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中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）17-0241-01
1 土壤污染概念
1.1 土壤污染
有关学者有不同观点：一是土壤中的污染物超过背景值称之为“污染”；二是土壤中污染物超过《土壤环境质量标准》就判定为土壤“污染”；三是土壤中污染物超过环境容量，并对农产品的产量和安全质量造成威胁才称之为“污染”[1]，此理解较为全面。
1.2 有害重金属
有些重金属摄入微量就会出现病态或中毒症状，常称为有害重金属或有毒重金属，如铅、镉、汞等。铅是重金属污染中较大的一种，一旦进入人体将很难排除，能直接伤害人的脑细胞，特别是胎儿的神经系统，可造成先天智力低下；对老年人造成痴呆等，还有致癌、致突变作用。镉易导致高血压，引起心脑血管疾病，破坏骨骼和肝肾，并能引起肾功能衰竭。汞是重金属污染中毒性最大的元素，食入后直接进入肝脏，对大脑、神经、视力破坏很大；天然水中含0.01 mg/L，就会导致人中毒[2]。
1.3 污染特点
重金属污染在土壤等环境中具有隐蔽性、滞后性、累积性、不可逆转性和难治理性等特点[2-3]。土壤一旦被污染，通过自净能力完全复元周期长达1 000年[4]。
2 土壤污染概况
2.1 污染面积
曾有报道，我国土壤污染面积达0.1 亿hm2，甚至有的说是0.2 亿hm2 [1]，这是一个很惊人的数字。
2.2 污染趋势
重金属元素在土壤表层明显富集与人口密集区、工矿业区存在密切相关性。与1994—1995年采样相比，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，长江中下游某些区域普遍存在镉、汞、铅、砷等异常。我国土壤正出现越来越多本来没有或微不足道的危险元素[4]。目前，日益严重的土壤重金属污染等问题已引起人们的广泛关注。
2.3 污染状况
目前在全国逾30个省份中，至少有15 个地区土壤严重污染[5]。工厂排放的铅和重金属以及农民过度使用杀虫剂和化肥，使土地和食物链受到威胁[6]。不少地方成为皮肤病、肝病、癌症高发区[2]。全国有1/10的大米镉含量超标[7]。每年受重金属污染的粮食高达1 200万t，造成直接经济损失超过200亿元[6]。
3 土壤污染来源
3.1 固体废弃物污染
固体废弃物污染成分复杂，其危害方式和污染程度也不尽相同。以矿业和工业固体废弃物在堆放或处理过程中，在日晒、雨淋、水洗的作用下，以辐射状、漏斗状向周围土壤、水体扩散，从而形成土壤重金属污染[2-3，8]。
3.2 污水灌溉、污泥施肥污染
城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城镇混合污水，造成污灌区土壤汞、砷、铬、铅、镉等重金属含量逐年增加。有些污泥重金属含量高，如采用污泥施肥可带入土中[2-3，8]。此外，还有随大气沉降进入土壤的重金属污染以及农药、化肥、地膜等随农用物质进入土壤的重金属污染。
4 预防对策
4.1 加大法规执行力度、问责制度
加大环保法及有关农业环境保护条例、农产品基地保护条例等法规执行力度和问责制度。尽快制定土壤保护有关法规，促进以法治农、依法护土上台阶。
4.2 尽快绘制土壤重金属元素“人类污染图”
加快全国土壤污染状况调查步伐，尽快绘制土壤重金属元素“人类污染图”。对已被污染的土地，要把污染源搞清楚并加以切断。农业、国土、地质、环保、水利、交通等部门要通力合作为大地“排毒”[4]。
4.3 建立健全和完善土壤污染防治资金保障机制
建立由个体赔偿到责任保险再到补偿基金救济的正金字塔型体系，通过建立健全和完善土壤污染防治资金保障机制来切实落实土壤侵权损害赔偿与补救。
4.4 确保粮食供应安全关
严禁生产和使用部分有毒有害化学品，严把农田过度使用化肥和杀虫剂以及工厂、冶炼厂和矿井向地面排放重金属关，确保粮食供应安全[5]。
4.5 确保农产品生产安全关
建立农产品产地监测评价、产地分等定级及种植业结构调整和选择合适品种、产地安全管理、产地污染防治等农产品产地安全管理技术体系，进行农产品产地安全质量普查，确保农产品生产安全[1-2]。
4.6 推行生物修复综合技术
研究和推行以植物修复为主、辅以化学、微生物及农业生态措施的生物修复综合技术[2-3]。
4.7 提倡清洁生产
提倡清洁生产，慎用污水灌溉，严格控制渣肥、污泥施用，增施有机肥料，全面推广配方施肥技术。科学地使用土壤改良剂，全面加强土壤治污工作，逐步提高土壤质量水平[2，8]。
5 参考文献
[1] 刘凤枝，师荣光，贾兰英，等.土壤污染与食用农产品安全[J].农业环境与发展，2012，27（1）：50-54.
[2] 李丽，王富华，王旭，等.韶关土壤重金属污染状况[J].农业环境与发展，2010，27（1）：74-76.
[3] 陈兴兰，杨成波.土壤重金属污染、生态效应及植物修复技术[J].农业环境与发展，2010，27（3）：58-62.
[4] 新华社.我国正绘制土壤重金属“人类污染图”[N].楚天都市报，2013-06-13（31）.
[5] 中国须高度重视土壤污染治理[N].参考消息，2013-02-27（16）.
[6] 中国土壤污染构成大威胁[N].参考消息，2012-06-14（16）.
[关键词] 重金属 工业污染 离子交换 电解 吸附
中图分类号：X75； TQ170.9 文献标识码：A
一、引言
随着社会的不断发展，人们比以往任何时候都更加崇尚工业与自然环境的和谐发展，这种理念已不断渗透到各学科之中，在治理污染技术的开发上也应该寻求这种绿色产业。充分发挥自然界的天然自净化功能，是在污染治理与环境修复领域开发绿色环保技术的体现，更是完整地利用天然自净化功能的反应。本文阐述了重金属的危害、来源及其存在形式，并重点论述了处理重金属污染物的方法。
二、废水中重金属污染物的来源
1.铅的来源。铅常被用作原料应用于蓄电池、电镀、颜料、橡胶、农药、燃料等制造业。铅板制作工艺中排放的酸性废水(pH
2.镉的来源。镉是一种灰白色的金属，自然界中主要以二价形式存在。镉电镀可以为钢、铁等提供一种抗腐蚀性的保护层，具有吸附性好且镀层均匀光洁等特点，因此工业上90%的福用于电镀、颜料、塑料稳定剂、合金及电池等行业，含镉废水的来源还包括金属矿山的采选、冶炼、电解、农药、医药、电镀、纺织印染等行业的生产过程中。
3.镍的来源。废水中镍的来源废水中的镍主要以二价离子存在，比如硫酸镍、硝酸镍以及与许多无机和有机络合物生成的镍盐。含镍废水的工业来源很多，其中主要是电镀业，此外，采矿、冶金、石油化工、纺织等工业，以及钢铁厂、印刷等行业排放的废水中也含有镍。
4.银的来源。常见银盐中唯一可溶的是硝酸银，也是废水中含银的主要成分。硝酸银广泛应用于无线电、化工、机器制造、陶瓷、照相、电镀以及油墨制造等行业，含银废水的主要来源是电镀业和照相业。
三、重金属污染物在环境中的存在形式
重金属污染物在大气、水、沉积物、土壤、植物等体系中均有分布，在不同体系中的存在形式不同。重金属在土壤中的存在形式、土壤重金属污染主要是由于使用污泥和污水灌溉造成的，污水中工业废水占60%～80%，且成分复杂，都不同程度含有生物难以降解的重金属。
1.重金属在水中的存在形式。近年来，中科院等对长江水环境中重金属的背景值进行了较深入的考察，结果表明河水中大部分元素主要以悬浮颗粒态存在，而溶解部分的重金属浓度较低，并且总量越是偏高的元素，以悬浮颗粒态存在的比例也越高。这一特征与区域条件有密切联系，当地理风化强烈时，悬浮质含量直接影响水环境中元素浓度分布。同时，化学风化微弱使元素难以释放，河水碱性偏低更使溶解态重金属浓度偏低。
2.重金属在沉积物中的存在形式。通过各种途径进入水环境的重金属，绝大部分随物理、化学、生物及物理化学作用的进行，迅速转移到沉积物中或通过悬浮物转移到沉积物中。沉积物中重金属赋存状态及特征为：Pb主要趋向于同Fe/Mn水合氧化物、碳酸盐相结合，Cu主要形成残渣相和有机质相，而Zn易同Fe/Mn水合氧化物、碳酸盐相结合；Pb、Zn以非残渣相为主要成分，Cu以残渣相为主要成分。
四、常用的重金属废水处理方法
重金属废水处理的方法有很多，可分为两大类：一类是使溶解性的重金属转变为不溶或者难溶的金属化合物，从而将其从水中除去。另一类是在不改变重金属化学形态的情况下进行浓缩分离，例如反渗透法、电渗析法、离子交换法、蒸发浓缩法等。
1.氢氧化物沉淀法。该方法是通过向重金属废水投加碱性沉淀剂(如石灰乳、碳酸钠液碱等)，使金属离子与轻基反应，生成难溶的金属氢氧化物沉淀，从而予以分离的方法。
2.硫化物沉淀法。该方法是通过向废水中投加硫化剂，使金属离子与硫化物反应，生成难溶的金属硫化物沉淀从而得以分离的方法。硫化剂可采用硫化钠、硫化氢或硫化亚铁等。此法的优点是生成的金属硫化物的溶解度比金属氢氧化物的溶解度小，处理效果比氢氧化物沉淀更好，而且残渣量少，含水率低，便于回收有用金属。缺点是硫化物价格高。
3.还原法。该方法是通过向废水中投加还原剂，使金属离子还原为金属或低价金属离子，再投加石灰使其成为金属氢氧化物沉淀从而得以分离的方法。还原法可用于铜、汞等金属离子的回收，常用于含铅废水的处理。
4.离子交换法。离子交换法是利用离于交换剂的交换基团，与废水中的金属离子进行交换反应，将金属离子置换到交换剂上予以除去的方法。用离子交换法处理重金属废水，如Cu2+、Zn2+、Cd2+等，可以采用阳离子交换树脂；而以阴离子形式存在的金属离子络合物或酸根 (HgCl2-、Cr2O72等)，则需用阴离子交换树脂予以除去。
5.铁氧体法。铁氧体是由铁离子、氧离子以及其它金属离子所组成的氧化物，是一种具有铁磁性的半导体。采用铁氧体法处理重金属废水是根据铁氧体的制造原理，利用铁氧体反应，把废水中的二价或三价金属离子，充填到铁氧体尖晶石的晶格中去，从而得到沉淀分离的方法。
6.电解法。电解法是利用电极与重金属离子发生电化学作用而消除其毒性的方法。按照阳极类型不同，将电解法分为电解沉淀法和回收重金属电解法两类。电解法设备简单、占地小、操作管理方便、而且可以回收有价金属。但电耗大、出水水质差、废水处理量小。
7.膜分离方法。该方法是利用一种特殊的半透膜，在外界压力的作用下，在不改变溶液中化学形态的基础上，将溶剂和溶质进行分离或浓缩的方法。膜分离法包括反渗透法、电渗析法、扩散渗折法、液膜法和超滤法等。
8.吸附法。该方法是利用吸附剂将废水中的重金属离子除去的方法。吸附法由于占地面积小、工艺简单、操作方便、无二次污染，特别适用于处理含低浓度金属离子的废水。
五、结语
重金属的污染问题已成为今世界各国共同关注的问题，国内外对重金属的处理方面的研究正在全面进行中。我国也在这方面取得了瞩目的成绩。
参考文献：
[1]任高平.化学法治理铜件酸洗废水并电解回收铜[J].工业水处理， 1986，(06).
[2]宋世林，赵玉娥.化学法处理含铬废水试验[J].电镀与环保， 1984，(02).
[3]顾雪芹，曹国良.槽边循环电解法从酸性镀铜废水中回收铜[J].电镀与环保， 1984，(02).
[4]姜玉兰.含铜锌重金属废水处理[J].工业水处理， 1987，(01).
铅 食品中铅的来源
铅广泛分布于自然界，食品中的铅相当一部分是被植物从土壤中吸收再进入食品中。瓷、搪瓷、马口铁等食具容器的原料中含有铅；食品加工用的机械设备、管道等含有铅，有些非金属如聚乙烯塑料管材用铅作稳定剂时，可造成食品中铅的污染。食品加工时，虽然不接触铅，但可随时间延长逐渐渗透。另外，染料、油漆、陶瓷器等都能造成食品污染。
铅对人体的危害
铅对人体是有害物质，进入机体中的铅大部分通过粪便排出体外，但也有部分残留于体内，长期积累可造成慢性中毒，成年人血铅可达0.20μg/mL，如果超过0.80μg/mL临床上会出现明显症状，造成血管痉挛、腰肢疼、视网膜小动脉痉挛、高血压等症。
食品中铅的检测方法
根据食品安全国家标准GB5009.12-2010《食品中铅的测定》，第
法石墨炉原子吸收光谱法，检测限为0.005mg/Kg：第二法氢化物原子荧光光谱法，检测限固体试样为0.005mg/kg、液体试样为0.001mg/kg：第三法火焰原子吸收光谱法，检测限为0.1mg/kg：第四法二硫腙比色法，检测限为0.25mg/kg：第五法单扫描极谱法，检测限为0.085mg/Kg。
原子吸收光谱法与其他检测方法相比，干扰少、准确、操作简便、灵敏度高（火焰法可测mg/kg级，石墨炉法可测μg/kg级）、测定含量范围广适于微量分析等，故列为标准方法之。但是，所用设备昂贵，测一种元素更换对应的空心阴极灯，分析复杂样品干扰较多，故使用上受一定限制。现在使用电感耦合等离子体发射光谱仪ICP法，可同时检测多种金属元素含量，但设备也很昂贵。
砷 砷的来源及其毒性
砷属半金属元素，广泛分布于自然界，砷化合物在人体内有蓄积作用，能引起急性或慢性中毒，常见的三氧化二砷毒性极大，俗称砒霜。砷化合物以往曾用于杀虫剂、杀菌剂、毒鼠剂等，工业方面主要用于燃料、玻璃、搪瓷、木材等的生产。海产品有机砷含量较高，淡水鱼、家禽畜肉类以及粮食、蔬菜、水果等砷含量相对较低。
砷对人体的危害
生物体内存在的砷大部分是有机砷，各种形态的砷对人体毒性有很大的差异。一般认为有机砷在体内需经转化为无机砷而起毒性作用，至于生物体内的有机砷是否会由于加工处理或代谢转化成为毒性较大的无机砷等还需进一步的研究。砷化合物吸收到体内后，可与细胞酶蛋白的疏基（-SH）结合，抑制酶的活性，从而影响组织的新陈代谢，引起细胞死亡，也可导致神经细胞代谢障碍，造成神经系统病变。
砷对消化道有直接腐蚀作用，被吸收后，一方面麻痹运动中枢，一方面直接作用于毛细血管，使腹腔脏器的微血管麻痹、扩张和充血，以致血压下降。吸收后的砷部分留在肝脏，引起肝细胞退行性病变和肝糖原消失。砷进入肠内可导致腹泻，其他脏器往往引起缺血。
砷的排出比较缓慢，故常因蓄积作用而致亚急性和慢性中毒。
食品中砷的检测方法
根据国家标准GB/T 5009.11-2003《食品中总砷及无机砷的测定》，第法氢化物原子荧光光度法，检测限为0.01 mg/Kg，线性范围为0～200ng/mL：第二法银盐法，检测限为0.2mg/kg：第三法砷斑法，检测限为0.25mg/kg：第四法硼氢化物还原比色法，检测限为0.05mg/Kg。
食品安全国家标准GB 2762-2012《食品中污染物限量》对食品中无机砷的允许限量指标规定为0.1～0.5mg/kg，银盐法测定无机砷含量的分析方法干扰大，可能存在灵敏度达不到要求的问题。
镉 镉的来源
食品中镉的来源主要有3个方面：含镉工业“三废”的排放直接污染土壤，农作物从受污染的土壤中吸收镉并把它富集于机体；生长于镉污染水体中的水产品可将镉浓缩于机体；在农作物生产过程中，大量使用含镉农药、磷肥等。此外，在食物生产过程中，使用表面镀镉处理的加工设备、器皿时，因酸性食物可将镉溶出，也可造成食物的镉污染。
人体内镉的来源是食物、水和空气。由于现代工业生产活动造成的工业烟尘、煤和石油产品的燃烧，使空气成为人体一个重要镉源。
镉的毒性及对人体的危害
镉被美国毒物管理委员会（ATSDR）列为第6位危及人体健康的有毒物质。肾脏是镉最重要的蓄积部位和靶器官，般认为镉所致的肾损伤是不可逆的。镉对肾、肺、肝、、脑、骨骼及血液系统均可产生毒性。
人体镉慢性中毒，主要表现为对肾的损害，引起再吸收障碍，临床表现为高钙尿、蛋白尿、糖尿、氨基酸尿，并导致负钙平衡，引起骨质疏松症。
镉的检测方法
根据国家标准GB/T 5009.15-2003《食品中镉的测定》，第法石墨炉原子吸收光谱法，检测限为0.01μg/Kg；第二法原子吸收光谱法，检测限为5.0μg/kg：第三法比色法，检测限为50μg/kg；第四法原子荧光法，检测限1.2μg/Kg。
在国内对镉的测定也有许多研究，分别为试纸法、电化学测定方法、分光光度法、荧光光度法、原子吸收、电感耦合等离子体电、共振光射法和液相色谱法。
汞 汞的来源
汞及其化合物分布广泛，人类开采利用历史悠久，汞元素性质稳定，环境自净效果微弱，污染广泛而持久，已引起持久的关注和重视。汞生物富集效应明显，有机汞能随食物链浓缩100000倍以上，给人及生物健康带来严重的危害。
汞的毒性及中毒症状
汞单质和化合物有毒，其中汞蒸气、+2价汞盐及有机汞剧毒。人类生产活动中排放的无机汞在环境微生物作用下能转化为以甲基汞为主的有机汞类，毒性显著增强，1mg甲基汞即可使人体神经系统造成不可逆转的严重损害。乙基汞的人致死量仅为数毫克，是已知毒性最强的物质之一。+1价汞盐毒性相对较低。
常见汞的中毒症状有头晕、失眠、乏力、面部震颤，肝肾损害、胚胎毒性等，有机汞中毒则以知觉障碍、运动失调、听障碍、语言障碍等神经症状为主，同时伴随致畸作用。
食品中汞的检测方法
根据国家标准GB/T 5009.17-2003《食品中总汞及有机汞的测定》，总汞的测定：第一法原子荧光光谱分析法，检测限为0.15μg/kg，标准曲线最佳线性范围为0～60μg/L：第二法冷原子吸收光谱法，其中压力消解法检测限为0.4μg/kg、其他消解法检测限为10μg/kg：第三法二硫腙比色法，检测限为25μg/Kg。甲基汞测定：气相色谱法、冷原子吸收法，最低检测限为0.02μg/mL。
（一）重金属污染的形成机制。重金属污染的形成机制，可以从产生因素、来源途径、产生主体和产生时间等方面来分析。（1）产生因素：包括自然因素和人为因素。重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布，个别地区如喀斯特地区因石漠化导致重金属释放而造成自然环境中重金属污染；重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中，由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中，人为引起严重的重金属污染。（2）产生途径：主要来源工业污染、交通污染和生活垃圾污染。工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境，在人和动物、植物中富集，从而对环境和人的健康造成很大的危害；交通污染主要是汽车尾气的排放；生活污染主要是一些生活垃圾的污染，废旧电池、破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗碟等。（3）产生主体：首先，许多地方政府大力发展经济，盲目追求GDP的高速增长。因此，对于涉重金属污染的企业，不少地方政府往往采取非常宽松的投资政策，对涉重金属企业项目考察不严格、监管力度松散，发生了多起重金属污染事故。据报道，某地由于土壤重金属污染严重，曾经在2007年大规模整治铅酸蓄电池生产企业，但被整治企业却接到了山西、河南、湖南、广西等地的邀请，将污染企业成功的转移，也为后来各地的重金属污染事故埋下了伏笔。其次，企业是造成重金属污染的主要来源者。湘江流域涉重金属企业总计1635家，湘江重金属污染与地方产业结构直接相关。大部分大、中型企业,尤其是有色金属和稀有金属矿藏的开采、冶炼企业在湘江流域齐聚。虽然湖南省在全国率先扛起重金属污染治理示范大旗。尽管旷日持久的“排毒”战已持续20多年，然而，专家的定性仍为“积重难返”。再者，日常生活中，民众的不恰当处理废旧电池等造成的重金属污染也是组成部分。（4）产生时间：历史的沉淀与现实的积累。重金属污染的形成不是一朝一夕的，既有历史的沉淀，以各种化学状态或化学形态存在的重金属，在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，造成危害。如随废水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝的体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。根据湖南省环保厅历年对湘江水质监测数据,湘江总体水质在自上世纪90年代呈恶化趋势,总体污染特征是以有机污染为主的重金属、微生物复合污染,其中重金属污染特征尤为突出。也有现代工业的三废排放、农业化肥的过度使用和人们生活垃圾无序处理而形成的污染，而且，经济越发达，重金属污染的现象愈发严重。
（二）重金属污染的主要特点。（1）来源复杂。重金属污染来源于自然界，来源于工业、农业、人们的生活，来源于城市和乡村。（2）主体多元化。人为造成重金属污染的主体众多，有政府、企业、公民。而且受害主体不特定化。（3）时间长，隐蔽性强。由于历史的积累以及对重金属污染防治的忽视，重金属污染的时期长，其造成的危害不会马上体现处理，不易为人们所重视。（4）影响深，危害大。“重金属污染的危害主要体现在两个方面：一是对环境的污染；二是对人体的伤害。”在环境污染方面，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、化学的或生物的净化，使有害性降低或解除。而重金属很难在环境中降解。在开采、冶炼、加工及商业制造活动中排放的重金属污染物进入大气、水，造成大气污染和水污染，最终，大部分重金属停留在土壤和河流底泥中。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水污染。在对人体的伤害方面，重金属通过大气、水、食物链进入人体，在人体内和蛋白质及各种酶发生作用，使它们失去活性，并在人体的某些器官中富集，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性或慢性中毒，具有致癌、致畸及致突变作用，对人体会造成很大的危害。（5）综合治理任务艰巨。重金属污染防治涉及多个部门、多个地区、甚至多个省份的协调与综合治理。湘江流域涉重金属的防治就涉及株洲、衡阳、郴州、湘潭、娄底5个市。需要发改、财政、国土、环保、工信、卫生、安全、科技等多部门的合力与协调。
二、重金属污染的形成机制对构建司法保护机制的主要影响
我们所说的重金属污染指的就是因人类活动导致环境中的重金属含量增加，超出正常范围，并导致环境质量恶化。从重金属污染形成机制和特点来探析其法律机制的主要问题，能更好的对症下药。
（一）来源的多样性突显我国重金属污染防治法律制度不完善。重金属污染存在于水体、大气和土壤等。对于重金属污染的防治，我国的《水污染防治法》、《固体废物污染环境防治法》、《土地管理法》、《危险化学品安全管理条例》等立法中均有涉及，但没有形成系统的重金属产过程中污染防治制度体系。原则性立法过多、可操作性差、基本法律制度没有建立起来。（二）主体的多元化导致责任机制不健全。政府的监督责任不健全甚至缺乏；污染企业的法律责任追究机制不健全；民众环保意识不足，法律救济途径存在缺陷。（三）治理的长期性与复杂性彰显出法律规定顾此失彼，不全面。我国重金属污染防治注重工业排放的治理，对农业和生活垃圾污染缺乏应有的关注。我国环境污染防治法注重工业生重金属的排放控制，忽视生活活动中重金属的污染物的排放，也忽视对生活环境中重金属污染物的监测、评价与管理。④而随着科学技术的高速发展，很多重金属应用到日常消费产品及农业用品中。由于这些含有重金属产品的使用日益广泛，回收困难且没有建立完整回收、处理系统，加上消费者对重金属的存在及其危害缺乏了解而容易轻视，易导致含有重金属产品在使用、丢弃、冲洗处理、掩埋中，扩散了重金属污染的范围，加重了污染的程度。（四）影响的深远与严重的危害性考量着国家司法的综合执行力。我国环境法学专家蔡守秋教授指出：“我国现行的污染防治法都存在一个最大的弊端：没有有效的执行手段和责任追究机制。”污染者因为处罚力度不够大，于是污染事件时常发生。但问题的关键是法律法规的责任追究机制不健全、处罚力度不够大。这已经成了解决土壤重金属污染问题的一大顽疾。（五）综合治理的艰巨性使得实践操作中综合治理与协调机制缺乏可操作性。整治重金属污染是一项长期、复杂、艰巨的任务，影响包括重金属污染防治在内的环境保护任务的实现，一是缺乏对政府及其有关部门环境保护责任及其监督的法律规定，环境管理体制有待改革和完善。二是需要加强环境信息公开、公民环境知情权的保障、公众参与环境决策和公众监督机制。三是一些重要的环境管理制度尚需建立和完善，一些环境制度可操作性不强，存在污染防治责任不明确、违法成本低、环境健康损害救济难、环境公益损害救济难等问题。
三、构建我国重金属污染防治法律机制的对策
[关键词]地质；土壤；重金属；污染；污染治理
中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0286-01
土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染[1]。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。重金属难以在生态系统中转化、处理，并通过食物链层层传递最终在人体内积累，严重危害人类健康[2-3]。
1.土壤重金属污染的来源
土壤重金属污染存在大气、污水、固体废物、农药化肥等多种来源，不同来源的污染治理方法也存在明显差异。我国土壤重金属污染来源主要有以下几种：
1）大气沉降。冶金、重化工等工业过程会产生含有重金属的粉尘或气体排放到空气中，通过自然沉降和降水污染土壤。
2）污水污染。工业、生活污水如果未经处理就进行排放，将携带铅、铜等重金属元素进入河流或地下水中，影响人类、牲畜、农作物安全用水。
3）固体废弃物。生活、医疗、工业产生的固体废弃物在堆放或处理过程中，由于日晒、雨淋、水洗，重金属极易移动，以辐射状、漏斗状向周围土壤、水体扩散。
4）农用物资。农药、化肥和地膜长期不合理施用，导致土壤重金属污染。高毒农药含有铜和锌等重金属元素，一旦喷洒到农作物上难以转化、处理，造成粮食、水果重金属超标，造成食品不安全。
2.土壤重金属污染的地质因素分析
我国的南北方地理区域气候、经济发展差异，土壤地形、地质差异，将导致土壤重金属污染呈现地质因素特性。具体分析如下：
1）南北方差异
从污染分布情况看，南方土壤污染重于北方。我国南方地区经济较发达，尤其是有色金属产业、外贸加工业较为集中，导致土壤重金属超标严重。镉、汞、砷、铅4种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。
2）耕地土壤污染特点
耕地土壤污染主要由于含有重金属的农资使用、工矿企业重金属排放物迁移污染，并且前者具有全国普遍性，这主要因为我国农药、地膜安全标准较低所致。根据统计，我国耕地土壤重金属超标率超过1/5，主要污染物为砷、铜、汞、铅、铬等，并且呈现污染程度逐渐加剧的趋势。
3）酸碱地质差异
我国热带、亚热带地区，广泛分布着各种红色或黄色土壤的酸性土壤。南方土壤受到气高温高、强降雨量影响，pH一般低于6，较强的酸性土壤对铜、锌等金属元素具有天然的吸附能力。而我国北方地区多呈现盐碱地质。不同酸碱度土壤对重金属元素的吸附能力也不相同。
4）矿山矿区差异
我国中南地区分布较多的金属矿山，由于采矿长流程、大滞后、多变量耦合工艺的影响，导致矿山不同区域土壤具有差异的重金属污染特性，因此需要针对不同矿区进行有针对性的分析，以标定重金属污染元素以及量级程度。不同矿区的污染程度、重金属元素具有明显差异。
3.基于地质因素考虑的土壤重金属污染治理方案
1）农药污染土壤的治理
对于农药、化肥、地膜等农资污染的耕地土壤可以采用热脱附技术进行治理以提高土壤的自我更新能力，保持土壤的活性。在采用该技术时需要控制两个参数指标即加热温度和保持时间以控制污染物在不同相之间的迁移转变，尤其是将重金属通过蒸发、排放、冷凝、剔除等处理至达标后进行无危害转移与安全排放，以避免土壤的二次污染。
2）盐碱土壤污染治理
在盐碱地的耕作过程中，利用粉垄螺旋钻头设置底层粉垄暗沟系统，利用天然降水的下渗运动，使土壤中的盐分下沉，并借助粉垄土壤疏松在氧气、微生物等作用下，使土壤中的部分盐分下移，增加了微生物对重金属、有机污染物等的吸着和转化。
3）土壤污染的固化稳定处理
土壤污染的固化稳定处理其原理为削弱土壤金属元素的迁移扩散能力，避免重金属污染的传递与二次污染以降低其危害，消除其对生态环境的进一步影响。需要指出的是该技术并不是消除重金属，而是隔绝其对其它环境的影响。图1显示固化稳定化处理在土壤修复治理方案中使用率达到22.2%。
4）酸性土壤的治理特点
酸性土壤对重金属元素的易污染程度由高到低依次为As Ni Pb Cu Cd Zn Cr Hg，空间分布不均匀程度由大到小依次为Cd As Pb Zn Cu Cr Ni Hg。Cd的含量与pH值呈正相，As的含量与F的含量呈正相关性，Cr、Hg的含量与F的含量呈负相关性，Cr、Cd的含量与海拔高度呈正相关性，Cu与As、Cu与Ni、Hg与Cr呈正相关性，Zn与Pb、As与Ni呈负相关性。
5）矿区污染土壤的治理特点
针对金属矿区土壤污染特性，有针对性的对其Zn、Pb、Cd、Cu和As等金属元素进行吸收、转化与格力处理。并且，根据矿山不同区位的污染程度设定不同等级的重金属处理标准，在有限污染处理成本的前提下实现矿山土壤综合治理的最优化效果。可见，针对矿区污染土壤的特点需要设计有针对性的处理方案。
4.结论
土壤重金属污染严重危害人类健康，且其污染治理受到污染源多样化、异质性影响存在较大难度，因此该课题受到国内外广泛关注。针对不同地质因素重金属污染的形式存在差异这一特点，提出基于地质因素考虑的土壤重金属污染治理方案。所提方案对开展土壤重金属治理工作具有借鉴意义。
参考文献
[1] 徐龙君，袁智.土壤重金属污染及修复技术[J].环境科学与管理.2006（08）.
铅是文献记载最多的毒性重金属，其污染可直接影响人类健康，而儿童尤其对铅污染敏感。镉的毒性较大，被镉污染的空气和食物对人体危害严重，被人体吸收后可积存于肝或肾脏造成危害，尤以对肾脏损害最为明显。人们对一些化工产品如油漆中的铅污染风险已有比较清楚的了解和认识，但随着工业化和城镇化的发展，铅、镉等重金属污染可以从大气、水、土壤和农产品等多个渠道进入到食物链中，为人类健康带来潜在的危害。
小麦生产重金属污染源
小麦是重要的粮食作物，中国小麦常年播种面积在2400 万公顷左右，总产量1亿公斤左右，小麦的生产与国家粮食和食品安全及人民健康息息相关。从总体情况来看，中国小麦生产受到重金属污染的比例非常小，仅在局部地区检测到铅、镉等重金属超标的现象。但有越来越多的研究表明，小麦铅、镉等重金属污染已经呈现出范围逐渐扩大、并逐年加重的趋势，必须引起足够的重视。
中国小麦生产重金属污染的来源主要有以下几个方面：1.大气和土壤污染。工业排放是中国重金属污染的主要来源（Cheng，2003）。在工业发达的地区镉、铅等重金属污染要远远高于偏远的乡村。煤、油等能源的燃烧、汽车尾气排放和垃圾废弃物的焚化使重金属污染排放到大气中，并逐渐沉降到土壤中，在大中型城市周围的农田受到了日益增多的重金属污染威胁。此外，许多研究表明，公路两侧的农田均受到不同程度的重金属污染，而以高速公路两侧250米范围内铅污染最为严重。小麦是中国北方的主要作物，生长周期长（每年的10月至翌年的6月），城市周边和公路两侧的小麦极易通过叶片吸收空气中的铅等重金属，在小麦的叶片、茎杆、根系和籽粒中积累。对江苏省典型区地震带农田土壤和小麦中重金属的污染研究表明小麦籽粒中铅、铬、汞样品超标率分别为100%、58.97%、33.33%（陈京都等，2012）。对工业比较发达的太湖流域小麦样品检测发现铅、镍、镉平均含量分别超标52. 6 倍、43. 8 倍、37. 7 倍（杨彦等，2013）。重金属污染小麦可能以大气降尘为主，中国农业科学院农产品加工研究所的研究显示，大气降尘和耕层土壤对小麦籽粒铅质量比的贡献率分别为90%～99%和1%～10%（赵多勇等，2012）。
2.污水灌溉。矿业、镀锌、染织业、油漆和轮胎业是重金属污染的主要来源。在中国许多地区有利用处理后的工业污水灌溉的传统，尤其是水资源缺乏的地区。同时，随着城市化的进程，城市或生活污水经处理后也可作为农业水资源。通常情况下采用污水灌溉的土壤中汞、铅、锌等重金属超标可达到50-300%，种植在污水灌溉土壤中的小麦等农作物都会不同程度地受到重金属的污染。对新乡市污灌区土壤和小麦籽粒中重金属污染检测表明，小麦籽粒中Cd、Ni、Cr 和Zn 含量分别是国家食品卫生标准的25.5、12.98、6.12 和1.32 倍（朱桂芬等，2009）。对河南焦作市矿区矿井水排放对小麦籽粒中重金属污染的检测结果表明，铅、镉等达到重度污染水平（马守臣等，2012）。而河南开封市污水灌溉区小麦籽粒受铅污染最严重，镉、铬、砷污染次之（周振民，2013）。
3.有机肥中重金属污染。集约化养殖业发展产生了大量畜禽粪便，是中国农村主要面源污染之一。畜禽粪便作为有机肥施用是治理畜禽粪便污染、提高农田肥力的主要途径。但在畜禽养殖过程中大量施用微量元素添加剂，而这些重金属元素在畜禽体内的消化吸收利用率极低，大部分随畜禽粪便排出体外，造成区域性的重金属污染。城市污泥、畜禽粪便作为有机肥的施用可导致农产品中重金属含量超标，通过生物链传递，最终会影响人体健康。城市污泥中以镉、铅等重金属的污染为主，鸡粪和猪粪农用区小麦Cr、Ni、Pb 均有不同程度的超标，牛粪农用区污染较轻（叶必雄等，2012）。
4.生产、加工、储运过程污染。目前在小麦的收获、晾晒、加工、储存、运输和销售过程中均大量使用机械化作业，小麦籽粒所接触的机械、管道、容器以及因工艺需要加入的添加剂都可能使小麦受到铅等重金属污染。麦收时节，在农村的公路上经常可以见到晾晒的小麦，过往车辆的尾气和沥青中的重金属可导致小麦的二次重金属污染。
重金属污染防治对策
首先，加强监管，控制排放。冬小麦是华北地区主要的粮食作物，也是主要的灌溉耗水作物，由于目前各污水处理厂的处理效果和利用能力不尽相同，部分厂、矿违规排放，造成许多环境污染事件。有关部门必须加强管理，大力推进实施清洁能源利用，提高污水处理排放标准，提升再生水生产工艺，加大镉、铅等重金属清除的工艺指标要求。
关键词：土壤；重金属；污染；现状；修复技术
中图分类号 X833 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）07-0103-03
Abstract：This paper describes the present situation of soil heavy metal pollution in our country，analyzes the sources of soil heavy metals from sewage irrigation，atmospheric deposition，industrial production and agricultural activities，and analyzes the heavy metal contaminated soil remediation technology briefly.
Key words：Soil；Heavy metal；Pollution；Present situation；Remediation technology
土壤是一个开放的缓冲动力学系统，承载着环境中50%～90%的污染负荷[1-2]。随着矿产资源开发、冶炼、加工企业等规模的扩大以及农业生产中农药、化肥、饲料等用量的增加和不合理的使用，致使土壤中重金属含量逐年累积，明显高于其背景值，造成生态破坏和环境质量恶化，对农业环境和人体健康构成严重威胁。重金属在土壤中移动性差、滞留时间长、难降解，可以通过生物富集作用和生物放大作用进入到农牧产品中[3]，从而影响产出物的生长、产量和品质，潜在威胁人体健康[4]。本文对我国土壤重金属污染现状进行了简要分析，概述了土壤中重金属的来源，简单介绍了物理修复、化学修复和生物修复技术在土壤重金属污染修复方面的研究进展，以期为土壤重金属污染修复提供参考。
1 我国土壤重金属污染现状
随着矿山开采、冶炼、电镀以及制革行业的蓬勃发展，一些企业盲目追逐经济利益，轻视环境保护，再加上农药、化肥、地膜、饲料添加剂等的大量使用，我国土壤中Pb、Cd、Zn等重金属的污染状况日益严重，污染面积逐年扩大，危害人类和动物的生命健康。据报道，2008年以来，全国已发生100余起重大污染事故，其中Pb、Cd、As等重金属污染事故达30多起。据2014年国家环境保护部和国土资源部的全国土壤污染状况调查公报显示，全国土壤环境总状况体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。据农业部对我国24个省市、320个重点污染区约548万hm2土壤调查结果显示，污染超标的大田农作物种植面积为60万hm2，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及其复合污染尤为明显[5]。我国的一些主要水域如淮河流域、长江流域、太湖流域、胶州湾等也都出现了重金属污染[6]。
2 土壤重金属来源
土壤中重金属来源主要有内部来源和外部来源两种。在内部来源中，由于成土母质、地形地貌、水文气象及植被和土地利用类型等的不同，对土壤重金属含量的影响有很大差异[7]，致使部分地区土壤背景值较高。外部原因主要是人为活动的影响，是土壤重金属污染的主要来源，主要包括以下几个方面：
2.1 随大气沉降进入土壤中的重金属 大气沉降是造成土壤重金属污染的一个重要途径[6]。工业生产、汽车尾气排放及轮胎摩擦可产生含有重金属的有毒气体和粉尘，经自然沉降和雨雪沉降进入土壤中，污染元素主要为Pb、Cu、Zn等。矿山开采和冶炼所带来的大气沉降也是土壤重金属的重要来源[5]。有毒气体和粉尘容易迁移和扩散，在工矿烟囱、废物堆和公路附近的土壤中，土壤重金属含量较高，向四周和两侧扩散减弱。研究人员对某铅锌冶炼厂的土壤重金属空间分布特征的研究发现，Zn、Pb、As的主要污染来源是废气的大气沉降，风力和风向是其空间分布的主要影响因子[7]。
2.2 随污水灌溉进入土壤中的重金属 污水灌溉一般是指利用经过一定处理的城市污水灌溉农田[6]，利用污水灌溉是农业灌溉用水的重要组成部分。但由于污水中含有大量的重金属，随污水进入到土壤中，使得土壤中重金属含量不断富集。我国自20世纪60年代至今，污灌面积迅速扩大，以北方旱做地区污染最为普遍，约占全国污灌面积的90%以上，污灌导致农田重金属Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb等含量的增加[7]。
2.3 工矿企业生产带入土壤中的重金属 工业生产中广泛使用重金属元素，工矿企业将未经严格处理的废水直接排放，导致废水中的重金属渗入到土壤中，使得土壤中有毒重金属含量增加[11]。矿业和工业固体废弃物露天堆放或处理过程中，经日晒、雨淋、水洗等作用，使重金属以射状、漏斗状向周围土壤扩散。南京某合金厂周围土壤中的Cr大大超过土壤背景值，Cr污染以工厂烟囱为中心，范围达到1.5km2[12]。电子废弃物在堆放和拆解过程中，会造成Pb、Cr等重金属进入农田土壤[13-14]。
2.4 农事活动带入土壤中的重金属 随着人们对农业产出物不断增长的需求，农药、化肥、地膜等使用量不断增加，导致土壤中的重金属不断富集，造成土壤重金属污染。农药中含有Hg、As、Zn等重金属，长期使用就会导致土壤中重金属的累积。磷肥天然伴有Cd，随着磷肥及复合肥的大量施用，土壤中有效Cd的含量不断增加，作物吸收Cd量也在增加[15]。地膜在生产过程中加入了含Cd、Pb等重金属的热稳定剂，也会造成土壤重金属含量的增加。当前有机肥肥源大多来源于集约化的养殖场，大多使用饲料添加剂，其中大多含有Cu和Zn[16]，使得有机肥料中的Cu和Zn含量也明显增加，并随着施肥带入到土壤中。
3 土壤重金属污染修复技术
3.1 物理修复 一是客土、换土和深耕翻土等措施。通过这一措施，可以降低表层土壤重金属含量，减少土壤重金属对植物的毒害。深耕翻土适用于轻度污染的土壤，客土和换土适用于重度污染的土壤。工程措施具有稳定、彻底的有点，效果较好，但是需要大量的人力、物力，投资较大，并会破坏土体结构，降低土壤肥力。二是电动修复、电热修复、土壤淋洗等。物理修复效果好，但是成本高，还存在着造成二次污染的风险。
3.2 化学修复 化学修复是主要是采用化学的方法改变土壤中重金属的化学性质，来降低土壤中重金属的迁移性和生物可利用率，减少甚至去除土壤中的重金属，达到的土壤治理和修复的效果[17]。该技术的关键在于经济有效改良剂的选择，常用的改良剂有石灰、沸石、碳酸钙等无机改良剂和堆肥、绿肥、泥炭等有机改良剂，不同的改良剂对重金属的作用机理不同。化学修复是在土壤原位上进行，不会破坏土地结构，简单易行。但是化学修复只是改变了重金属在土壤中的存在形态，并没有去除，在一定条件下容易活化，再度造成污染。
3.3 生物修复 生修复是利用微生物或植物的生命代谢活动，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。该方法效果好，易于操作，是目前重金属污染的研究重点。目前生物修复技术主要集中在植物和微生物2个方面[18-19]，对植物修复方面研究的较多[20-23]。生物修复不会引起二次污染，成本低，易于推广，在技术和经济上都优于物理修复和化学修复，已经得到了广泛的研究和应用，是目前土壤重金属污染治理的研究热点。
3.4 农业生态修复 不同作物对重金属有不同的吸附作用，可以通过采取不同的耕作制度、作物品种和种植结构的调整、肥料种类的选取等措施，增加作物对土壤重金属的吸收，降低土壤中的重金属含量。研究表明，调节土壤水分、pH值以及土壤水分、养分等状况，实现对污染物所处环境介质的调控[24-25]，可以改善土壤的理化性质，促使土壤中重金属被作物有效地吸收。
4 展望
土壤是人来赖以生存的重要自然资源之一，是人类生态环境的重要组成部分。土壤重金属污染问题已经成为当今社会的主要环境问题之一。2016年出台的《土壤污染防治行动计划》，无疑是我国土壤环境管理历史上里程碑式的文件，明确了我国土壤污染防治路线图和时间表。
土壤是一个复杂的生态系统，一旦受到污染，要将进入到土壤中的污染物清除，达到安全生产的目的是十分困难的。重金属对土壤的污染以现有的技术而言是不可逆的。因此，土壤污染预防要比土壤污染治理重要的多。要坚持源头预防和过程治理，以源头控制为主，杜绝污染物进入水体、土体，有效降低污染物的排放。在土壤重金属污染修复技术研究中，要把物理方法、化学方法、生物技术和农业生态修复措施综合起来处理污染题，研究出更加经济高效的治理措施，应该加大生物修复技术研究，减少物理和化学方法的使用，以免造成二次污染。
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关键词：农田土壤；重金属污染；修复技术；环境保护
中图分类号：S153 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170432024
1 我国农田重金属污染现状
1.1 重金属普遍超标
农田重金属污染主要是指Pb、Cu、Hg、Zn、Cr、Cd等重金属元素在农田土壤中的含量超过土壤背景值，根据农田部、环保部等部门近年来报告数据显示，全国有300多个重点污染区重金属超标，占农田污染的80%，抽取数据显示，我国农田平均重金属超标率在2010年前就已经高达12%，在一些大城市，例如北京、上海、深圳等地，各类重金属元素在农田土壤中的含量尤其高，城市发展对于农田重金属污染影响极为严重，目前我国农田重金属污染形势严峻，污染情况已经得到重视，各类措施也在紧急筹备和实施之中。我国农田重金属污染现状具有范围大，种类多，相对集中，分布不均，普遍严重的特点。虽然污染依然严重，但随着环保力度的增强和范围的扩大，污染情况正在逐步改善。
1.2 污染主要来源
农田重金属污染修复，关键在防、治二字，要做到对重金属污染的防治，需要了解农田中重金属的来源，污染来源主要有4类，分别是：污水、大气、农业废弃物以及固体垃圾。空气污染是我国环境保护的一大难题给农田也带来了极大的影响，空气中夹杂着来自工业、交通、矿山等的污染物中，不乏各类重金属物质，在大气沉降过程中，重金属便进入了农田土壤之中。大量数据实例表明，在工业区、道路旁，土壤中含重金属量较其他地区明显高出数倍，环保部研究青藏铁路沿线两侧、北京等城市道路旁农田土质以及种植物，发现不仅土壤重金属含量高，植物中也含有较高的重金属元素。含重金属的污水一旦进入农田并沉淀，就容易造成农田重金属含量的增加，农业材料，如农药、农肥等，在大面积、长期使用之下，重金属会慢慢渗入土壤之中，而一些固体堆积物更是含有大量重金属，在堆积中容易渗入地下。
2 农田重金属污染修复技术
2.1 物理、化学修复技术
物理修复技术主要有换土、深耕翻土、填土以及加热法，前3种方法原理一致，皆是使浅层土壤以旧换新，这些方法工程量大，效果稳定，修复彻底，但是不仅换土需要大量工程，集中处理土壤的耗损也非常大，因此并不适合大规模应用。加热法是利用加热使挥发性重金属从土壤中挥发析出，虽然有一定作用，但是容易导致一些元素酸化或者相互反应，产生更为严重的后果，且析出气体的收集也很棘手。化学修复方法也是如此，无论是电动修复还是淋洗修复，都容易导致严重的污染，电动修复是通过土壤两侧通电以电场作用将重金属带到电极，在两极集中收集并进行处理，淋洗是将水或者其他制剂放入土壤之中进行冲洗，制剂的选择和二次污染的防治成为淋洗的重点，物理、化学方法虽然效果好，但是成本高且对环境极可能造成二次污染，因此实践中应用甚少，相关部门正在加紧研究改善重金属污染治理之中。
2.2 生物修复技术
生物修复技术成本较低，有利于规模化操作，并且生物法的优势在于其环境有益性，不仅能够有效处理农田土壤重金属污染，更重要的是，生物修复有助于修复自然界的正常循环，有利于全面改善环境，目前的环境保护实践对于生物方法也极为推崇。生物修复法主要是利用植物和微生物、动物进行土壤修复，利用植物根系固定重金属，减少扩散，植物还能够从土壤中吸收重金属，储存在植物体内，我国已经发现大量对重金属具有吸收能力的植物，在实践中也有一定研究和应用，植物修复是较为推崇的方法，绿色植物的大量种植能够固定土壤、防风固沙、净化空气，大量种植能够吸收重金属的植物，则一举数得，值得注意的是，植物吸收重金属存于体内，势必导致重金属含量过高，这些植物一定不能作为食品销售。微生物、动物与植物修复法类似，生物修复技术容易破坏生态平衡，尤其是微生物、动物修复，因此也需要进一步研究，目前而言，选取植物进行大规模种植修复土壤似乎是于环境保护最有益处的方法。
3 结语
环境于人类而言重如生命，l展中的破坏已经造成，如何修复才是关键，农田土壤重金属污染，重在防治，切断污染源的同时改良污染土壤方为可行之路。
参考文献
关键词：土壤重金属； 污染特点； 治理策略
1 引言
在环保领域对重金属污染的定义是能够使生物遭受显著毒性的金属，这些物质包括汞元素、铅元素、锌元素、钴元素、镍元素、钡元素等，有时候也包括锂元素与铝元素等等。一项来自研究机构的调查统计数据表明，近年来全球汞排放量达每年1.5万吨，铅排放量达每年500万吨，这些元素进入农田和城市，为所经地区的土壤带来严重的重金属污染，这些污染一方面能够影响地下水和农作物的品质，另一方面也通过食物链对当地居民产生不容忽视的影响。当前，如何进行土壤重金属污染的分析、评估、预防和治理，是一个世界性的问题，本文首先从土壤重金属的主要来源和土壤重金属污染的危害两个方面分析了重金属污染的现状，在此基础上进一步阐述了土壤重金属污染的空间差异以及污染整体的形态特征，最后深入论述了土壤重金属污染的预防以及修复策略。本文的成果对于环境保护和土地利用均有着比较好的理论价值和实践意义。
2 土壤重金属污染现状分析
2.1重金属来源分析
（1）交通运输
我国正在进行着大规模的城镇化建设，各类交通工具的数量近年来一直呈现出大幅攀升的态势，因此其排放的废气也逐年增加，导致土壤里重金属元素逐步累积，形成污染。以汽车为例，污染源包括尾气排放、汽油燃烧、轮胎磨损等，会逐渐排放出铅、汞、铜、锌等重金属元素，一方面对大气质量造成破坏，另一方面也导致土壤重金属超标。
（2）工业和矿产业
工业生产会排放出重金属元素，以烟尘或者废气废水的形式进入大气与土壤，而大气中的重金属则会逐渐沉降入土。工业生产中的废渣是更加主要的重金属污染来源，比如金属冶炼企业、电解铝企业、电镀企业等，在其日常生产排放的废渣中含有大量的重金属元素，如果在不经处理的情况下随意露天堆放，或者直接倾倒进土壤中，会为土壤带来极大的污染。
（3）燃煤释放
煤的燃烧会向大气中排放大量的污染物质，并逐渐沉降入土壤中。我国的燃煤企业，包括火力发电厂和钢铁企业等，会排放大量的汞金属，其中约三分之一的汞元素最终进入土壤。一些经济发达的大城市，汞元素的排放有其严重，这些污染能够为城市的环境质量和生态系统带来致命的影响。
（4）居民垃圾
居民如果将大量垃圾不加分类地堆放在户外，由于垃圾中存在不少未经处理的废弃物，例如电池等，将会使其中的重金属逐步渗透和扩散至周围的环境中，逐步导致土壤的重金属污染。
3 土壤重金属的污染治理策略
土壤重金属的污染的治理，可以从预防和修复两方面进行着手。
3.1重金属污染预防策略
控制污染，应从源头做起。因此在农村地区，应注重灌溉用水的质量，谨慎使用污水灌溉。在农田使用杀虫剂和肥料时也应合理用量，并且坚决杜绝汞含量超标的农药，也应禁止使用含镉化肥等对环境带来危害的农药和杀虫剂。对于城市地区的工业企业，则应严格控制对三废的排放。而居民区则应对废弃垃圾进行再回收利用或者分类处理。对于日益增多的交通工具，则应改善燃油质量、并积极鼓励以新型环保燃料代替传统燃油，从而减少废弃物的排放。
此外还应以完善的法规控制重金属排放。土壤污染已经被国际相关领域视为化学炸弹，是一个极其严峻而棘手的问题。只有通过立法的方式才能使污染的防范和治理进入可持续发展的轨道。而我国的环保法治进程目前尚需加速。举例来讲，当前有不少养殖户所购买的饲料里往往含有铜、铅等重金属，而禽类和畜类一旦食用并排出体外，便会对土壤形成污染，而我国当前并未将重金属列在畜禽养殖业污染物排放标准里，形成管理的漏洞。因此，亟需制定切合我国实际的法律法规进行重金属污染的防范。
3.2重金属污染治理策略
随着国际上对于土壤重金属污染的重视以及研究成果的和应用，在重金属污染治理方面有许多值得借鉴的策略，下面分别进行简述：
3.2.1 基于物理法的重金属污染治理
物理法治理又可以进一步分为以下几种方法：
一是热解吸法，这种方法以加热来把一些具有较强会发特性的重金属进行解吸和收集，再妥善处理或者合理利用。以汞元素为例，美国已经形成了比较成熟的基于热解析法的汞元素回收，并在现场治理中取得了较好的效果，使用此项处理方法的地域已经在汞含量方面达标。
二是电化法，这种方法以电解原理进行污染土壤的处理。在受到污染的土壤里设置石磨电极，并以1～5毫安的电流进行激励，从而在阴极收集到金属阳离子，并进行处理或者再利用。这种方法对于铅元素和二甲苯等物质的处理效果比较好。
三是洗土法，这种方法通过试剂与土壤里所含有的重金属物质发生反应，并最终生成可溶于水的金属离子，通过对提取液进行处理，得到重金属，再进行处理或者回收利用。这种方法非常适合于对铜金属、镍金属、铅金属和铂金属的回收处理。
四是玻璃化法，这种方法以电极对受到污染的土壤进行加热，从而使之进入熔化状态，在其最后冷却时，便会变成玻璃状态。这种方法尚在实验中，其成本较高，目前尚未得到的面积推广。
3.2.2基于化学法的重金属污染治理
这种方法在受到污染的土壤中按比例注入一定的化学试剂，从而改良土壤本身的性质，达到减轻重金属活性的作用，可以降低作物对土壤里重金属的富集效应。化学法治理主要指的是土壤添加物法，把一定充分的有机物料或者改良剂加入受污染的土壤之中，能够通过化学作用而使重金属离子沉淀，再对其进行收集，从而减轻污染；还可以通过化学试剂中的酸性物质与重金属元素反应，生成难溶于水的物质，从而使土壤污染得到减轻。这种方法适用于镍离子、锌离子等重金属物质的治理。
3.2.3基于生态工程的重金属污染治理
这种方法可以是在已经被重金属污染的土壤之上加厚一层正常土壤，或者把受到重金属污染的土壤全部挖除，也可以通过灌溉的方式，逐渐使受污染土壤中的重金属物质渐渐迁移到地层深处等，也能对土壤污染起到一定的作用。
3.2.4基于生物的重金属污染治理
这种方法可以通过植物或者微生物等来修复土壤质量。某些植物的根系可以吸收被污染土壤中的重金属，例如蜈蚣草被证实可以有效降低土壤中砷的含量；微生物则可以通过细胞转化作用使被污染土壤中的重金属沉淀或者氧化，从而使其对土壤的影响显著降低。
4 结束语
在世界各地，尤其是经济较为发达的地区均存在着较为严重的土壤重金属污染，重金属的来源是多方面的，当前，学界和环保组织对重金属的污染一般聚焦于污染程度的定性描述和分析。事实上怎样才能实现对重金属污染源进行量化分析，同样对治理逐渐严重的土壤污染有着不容忽视的作用，因此量化分析将是重金属污染研究的发展方向。当前，我国尚未构建完善的城市和农村地区土壤重金属污染的监控网络，因此并不能及时准确地检测土壤重金属污染状况，也难以为土壤重金属污染的治理提供必要的依据。只有制定出严格而适用的土壤重金属评价标准，才能有利于土壤的保护，从而推动经济的可持续发展。■
参考文献
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