发布时间：2024-01-26 14:55:44
绪论：一篇引人入胜的重金属污染的治理，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
中图分类号：F407.4文献标识码：A 文章编号：
随着我国社会经济建设步伐的加快，重金属行业进入了高速发展时期。但重金属行业在开采和加工过程中，一些铅、汞、镉、钴、砷等重金属通过废水、废气和固体废物来污染环境，且具有污染范围广、持续时间长、污染隐蔽性高、难以被降解等特点，导致部分地区的生态环境呈现恶化的趋势，并严重阻碍了我国农业的发展。因此，必须建立比较完善的重金属污染防治体系、事故应急体系和环境与健康风险评估体系，寻找合理有效的重金属污染治理措施和修复措施来解决污染所带来的危害，从而保证重金属行业的健康发展。
1 重金属污染的来源
通过对现状的调查分析表明，各相关行业重金属危险废物产生量最大的为有色金属冶炼行业，占总产生量的60.3%，其次为基础化学原料制造行业，占总产生量的28.4%。铅、镉、铬、汞、砷作为重金属污染的主要元素，其重点防控行业有：①有色金属冶炼和含铅蓄电池制造业是主要的涉铅行业。其中有色金属冶炼铅尘产生量占铅尘产生总量的36.6%，电池制造铅尘产生量占总产生量的63.4%；②废气中的镉主要由常用有色金属冶炼行业产生；③皮革鞣制加工行业是废水中总铬产生及排放的主要行业，金属表面处理业是废水中六价铬产生及排放的主要行业。金属表面处理行业铬产生量占67.9%，有色金属冶炼行业铬产生量占32.1%；④基础化学原料制造是废水中汞和砷产生及排放的主要行业。
2 重金属污染的特点及危害
重金属污染是通过废水、废气和固体废物来污染环境的，其主要特点为污染范围广、持续时间长、污染隐蔽性高、难以被降解。随着农业集约化生产的发展以及城市化进程的推进，重金属通过污水灌溉、大气烟尘沉降、垃圾填埋处理等途径进入土壤和水体。由于这些重金属兼具富集性和难以逆转的特点，不易为微生物降解，因此土壤和底泥往往是重金属的储存库。重金属离子的不断积累，并通过食物链进入农产品，甚至可转化为毒害性更大的甲基化合物，对食物链中某些生物产生毒害，最终在人体内蓄积，不仅影响农产品质量安全，还危害人类健康。
大多数重金属是过渡性元素，其原子特有的电子层结构使其在土壤环境中的化学行为具有一系列特点：①重金属能在一定的赋存状态下发生氧化还原反应，具有可变价态，且其价态的不同，导致其活性和毒性也不同；②重金属易在土壤环境中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都比较小，使得重金属累积于土壤中，不易迁移，使污染区域内的危害周期变长；③重金属作为中心离子能够生成配位络合物，还可与一些大分子有机物，如腐植质、蛋白质等生成螯合物。这样难溶性的重金属盐，其在水中的溶解度可能增大，更易在土壤环境中迁移，增大其污染危害的范围。
3 重金属污染的治理措施
由于重金属污染的长期性、潜伏性、累积性和不可逆转性，一旦土壤中重金属含量超过环境容量，在土壤中不被降解，且迁移性小，则清除污染相当困难。此外，重金属污染在各地因涉重金属行业的不同，其表现也有较大差异。有的以铅尘污染最为突出；有的表现为地表水或地下水受到汞、镉、铬、砷的污染；有的表现为土壤中铅、镉、砷明显高于背景值。因此，各地应针对涉重行业的分布特征提出相应的污染防治对策。
3.1 调整产业结构，加大重点行业防控
规范全国涉重企业的管理，发展无害化和资源节约型产品，增加新型产品比重。如含铅蓄电池制造业要逐步淘汰开口式普通蓄电池，重点发展高容量密封型免维护铅酸蓄电池。推动动力锂离子电池和氢镍电池替代镉镍电池，无汞普通锌锰电池替代含汞锌锰电池；金属表面处理业要加大含氰电镀工艺的淘汰力度，积极推行无氰电镀工艺；基础化学原料制造业应鼓励离子膜生产烧碱；皮革鞣制加工业应推广白湿皮工艺，采用无污染的化工材料预鞣、剖白湿皮。提倡低铬高吸收铬鞣和无铬鞣剂替代铬鞣，在复鞣过程中不用或少用含铬复鞣剂；常用有色金属冶炼业应鼓励氧气底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅、富氧常压直接浸出炼锌工艺、沸腾焙烧工艺，全部淘汰土烧结盘、简易高炉、烧结锅、烧结盘、烧结机、用坩埚炉熔炼再生铅等落后且达不到环保标准的炼铅工艺和设备，以及用土制马弗炉、马槽炉、横罐、小竖罐等进行还原熔炼再以简易冷凝设施回收锌等落后的炼锌或氧化锌的工艺。
3.2 加强集中治理，实施区域综合整治
凡涉重金属的项目全部规划到统一专业园区进行集中管理，根据区内的企业规模和数量，加大园区安全防护距离，严格废气、废水等污染物排放标准。涉重金属专业园区建设必须符合国家产业政策和规划要求，符合土地利用总体规划、土地供应政策和土地使用标准的规定；加强园区的设计和管理，做到“5 个集中”：集中供热、集中供水、危化品集中供应、废水集中治理、集中配套生活设施，对排至园区污水处理厂的污水实行在线监控；贯彻国家清洁生产促进法， 推行清洁生产标准， 实施强制性清洁生产审核，实施清洁生产推广计划，建立清洁生产的激励机制；在污染物分类收集的基础上，分别实施预处理，不断提升行业技术水平， 提高产品质量，降低对环境的不利影响，实现可持续发展。
3.3 提高项目准入门槛，严格限制重金属项目
进一步提高节能、环保、安全土地使用和职业健康方面的准入标准，实施涉重金属产业准入公告制度。对不符合国家产业政策、企业规模小、污染物排放不达标的生产厂点，依照有关法律法规立即责令其关闭或整改。新建企业注册资本不得低于3 000 万人民币，首次投入不得低于5 000 万人民币，严格按照地表水水域环境功能和保护目标科学确定环境安全防护距离。对不符合要求的涉重金属项目，发展改革部门不得备案、核准，规划部门不得受理规划许可，国土资源部门不得受理用地申请，环境保护部门不得审批其环境影响报告书和核发排污许可证，安监部门不得发放安全生产许可证，质监部门不得发放生产许可证，
金融机构不得提供贷款支持。
3.4 严格污染源监管，加强重金属监控能力体系建设
禁止在重要生态保护区、农业发展区、敏感区和已无环境容量的区域新建主要外排重金属污染物的项目。凡环保手续不齐全或超生产经营范围从事含重金属产品及相关配件制造、
中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0114-01
我国土壤重金属污染日益严重，开展土壤重金属污染防治措施是必要的，以此来保证生态环境和食品安全。在1983年我国对土壤环境容量做了初步研究，并提出了相关理论，如土壤重金属的生态效应等。我国目前围绕重金属污染土壤修复技术的基本原理提出了土壤重金属污染治理措施，如工程措施、物理修复、化学修复、生物修复和农业治理措施。
1 工程措施
工程措施是土壤重金属污染治理措施中的经典，工程措施主要就是指客土、换土和深耕翻土这些治理措施。针对土壤重污染区一般会采用客土和换土的方式，而对于土壤轻污染区一般则选择深耕翻土这种方式。工程措施具有独特的优势，如彻底性和稳定性。但是在实际治理过程中，工程措施工程量大，需要巨大资金投入，并且土体结构也会因这种措施而遭到破坏，进而导致土壤肥力越来越低。除此之外，采用工程措施换出的污土，还需要再次处理，工序较为复杂。
2 物理修复
物理修复是土壤重金属污染治理措施中最早的一个治理方法，其比较适用于污染面积小的土壤。物理修复是一种治本的治理措施，但是如果发生二次污染，那么这种措施很容易破坏土壤结构，导致土壤肥力降低。物理修复主要包括改土法、热解析法、玻璃化技术、电动修复。（1）改土法。这种方法所包含的方法与工程措施相类似，即客土法、换土法和深耕翻土法。这种方法在20世纪90年代之前应用较为普遍，其彻底性和稳定性占据优势。但是随之新兴技术的开发，这种方法逐渐被取代。（2）热解析法。这种方式适用于一般容易挥发的重金属污染区，通过加热的方式，将这些重金属污染物从土壤中挥发出来，这种方法对治理由于汞而引起的污染非常奏效，并且可以将汞进行回收。但是这种方式很容易破坏土壤中的有机物质和结构水，并且如果没有将汞及时彻底回收，很容易造成大气二次污染。因此，这种方法应用较少。（3）玻璃化技术。采用这种方法之前需要在被污染的土壤里面埋下导电材料，通过电极使土壤融化，冷却后形成玻璃态物质。这种方法应用较为复杂，而且成本较高。但是，玻璃化技术非常适用于放射性废物的治理。（4）电动修复。电动修复就是指在污染土壤中通电流，金属离子等向电极运输，经工程化的收集系统集中收集处理。电动修复不需要搅动土层，是一种经济可行的方式。该技术最先是由美国所提出，目前在我国也应用较为广泛，其已经进入商业化阶段。
3 化学修复
化学修复就是向污染的土壤中加入一般化学物质，如改良剂等，改变理化性质，使土壤发生化学反应，降低重金属的生物有效性。化学修复成本较低，但是其很容易“反复发作”。化学修复主要包括化学固化法和化学淋洗法。
（1）化学固化法。化学固化法就是在污染土壤中加入化学试剂，让其与土壤中的重金属发生反应，降低土壤中重金属生物的有效性。目前，我国在土壤重金属污染治理中已经应用过多种金属氧化物、生物材料、有机质高分子聚合材料，通过这些物质，改变土壤介质的酸度。
（2）化学淋洗法。化学淋洗法就是在污染土壤中加入淋洗液进行淋洗，将土壤固相中的重金属转化到土壤液相中，最后将液相回收处理。我国通常运用的淋洗液有无机酸、表面活性剂、EDTA等。这种方式对于污染较轻的土壤比较适用，虽然对于重度污染的土壤也能发挥较好的作用，但是需要较大的成本。加之，淋洗液如果没有使用得当，很容易造成地下水污染、土壤变性。
4 生物修复
生物修复是指在一定条件下，利用微生物、植物的代谢来治理污染物。利用修复可以削弱土壤重金属污染物的毒性。与上述治理措施相比，生物修复在达到治理目的的同时，降低成本，不会产生二次污染。生物修复包括植物修复技术、微生物修复技术以及生态修复技术。
（1）植物修复技术。植物修复就是以植物忍耐和超积累某种重金属的理论为基础，利用自然生长的植物，对土壤重金属污染进行清除。植物修复主要包括植物提取、植物挥发和植物稳定。1）植物提取利用重金属积累植物将污染土壤中的重金属吸取出来，将其转移到地上，进行集中处理，达到治理污染土壤的目的。目前常用的植物有油菜、荠菜等，主要除去由铅、镉等重金属造成的土壤污染。1999年在我国发现了世界上第一种砷的超富集植物――蜈蚣草。从1999年至今有很多专家对蜈蚣草清除土壤重金属的污染进行研究，如谢景千、雷梅、陈同斌、李晓燕、顾明华、刘晓海在《蜈蚣草对污染土壤中As、Pb、Zn、Cu的原位去除效果》一文中验证了蜈蚣草对土壤污染具有很大的修复潜力。2）植物挥发主要是利用植物的根系，通过根系吸收重金属，并将其转化为易挥发的气态物质，从而达到治理土壤污染的目的。植物挥发主要是对Hg、Se等重金属的清除。目前常用的植物主要有卷心菜、胡萝卜、水稻、海藻等。3）植物稳定利用一些植物促进重金属的转变，将其转变为毒性低的形态。植物稳定不会改变土壤的重金属含量，只是改变其形态。这种方式适用于土壤有机质含量高的污染土壤防治。
（2）微生物修复技术。微生物修复技术主要是通过降低土壤中重金属的毒性、提高植物对重金属的吸收以及吸附积累重金属的方式来实现清除污染的功能。如利用变形杆菌将汞离子转变为汞元素，最后将会有四分之三的汞元素挥发掉，进而达到降低汞的毒性。
（3）生态修复技术。生态修复技术主要是通过蚯蚓-植物-微生物对重金属污染的土壤进行治理。蚯蚓是一种能提高土壤自净能力的一种动物，目前我国很多学者对蚯蚓防治土壤重金属污染方面做出很多研究，如冯凤玲、成杰民、王德霞在《蚯蚓在植物修复重金属污染土壤中的应用前景》一文中对通过蚯蚓、植物、微生物构建的生态修复系统的应用，阐述了生态修复技术在防治土壤重金属污染中的可行性和发展方向。
5 农业治理措施
农业治理就是通过改变农业管理制度来减轻土壤中重金属的污染，如控制土壤水分、选择化肥、选择农作物的方式，成本低，周期长。
6 结语
综上所述，土壤重金属污染防治采用工程措施、物理修复、化学修复，具有一定的局限性，并且成本较高，容易造成二次污染；采用农业治理措施虽然成本低，但是周期长；而采用生物修复不仅效果好，而且成本低，不容易发生二次污染，其具有不可替代的优势。由此可见，生物修复势必成为我国土壤重金属污染治理的主要措施，也是相关领域专家今后研究的重点。
参考文献
[1] 焦丽香，郭加朋.土壤重金属的污染与治理进展研究[J].科技情报开发与经济，2009（1）：155-156.
[2] 翁添富，高建培，易锋，等.土壤重金属污染生物修复技术研究进展[J].科技导报，2009（4）：93-97.
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
