重金屬污染治理方法精選(九篇)
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第1篇：重金屬污染治理方法范文
關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；湘江流域； 重金屬污染；治理績效；路徑
中圖分類號：K928.42 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1003-949X（2015）-12-0096-02
大數(shù)據(jù)作為互聯(lián)網(wǎng)時代和信息社會的一種新的管理技術(shù)和變革力量，它對湘江流域重金屬污染治理績效的提高具有重要作用，其路徑主要有：
一、加強(qiáng)信息分析和決策支持
一是樹立大數(shù)據(jù)決策意識，把大數(shù)據(jù)理念融入到治理決策之中。在湘江流域重金屬污染治理中，要注重治理數(shù)據(jù)的采集、存取和處理。跟蹤數(shù)據(jù)的變化和趨勢，特別是要深入分析數(shù)據(jù)變化的原因，所蘊(yùn)含的信號和有價值的信息，為湘江流域重金屬污染治理決策作依據(jù)和參考。要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)決策習(xí)慣，把依靠有限的信息和個人經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽扛鼜V泛、更全面、更開放的大數(shù)據(jù)信息分析和挖掘上來，用數(shù)據(jù)說話，用海量的大數(shù)據(jù)信息分析和挖掘輔助治理決策，提高決策的針對性和有效性。大數(shù)據(jù)分析離不開高質(zhì)量的數(shù)據(jù)和高水平的數(shù)據(jù)管理。在湘江流域重金屬污染治理中，要打破傳統(tǒng)的條塊分割，部門林立，各自為政的“碎片化”治理體制，建立覆蓋不同部門、地區(qū)、層級，不斷動態(tài)更新的湘江流域重金屬污染治理的大數(shù)據(jù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)共享平臺，改變過去信息封閉和分割弊端，在專用數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)信息集成，增加信息透明度，實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)、部門和層級數(shù)據(jù)交換和信息共享，減少治理決策的信息成本。二是充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)對非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)分析優(yōu)勢，為湘江流域重金屬污染治理決策提供更全面準(zhǔn)確的信息支持。湘江流域重金屬污染治理決策涉及大量非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)字段較長，字段由不同單位構(gòu)成，單位下又分更細(xì)小的次級單位或次次級單位，非常復(fù)雜，但其蘊(yùn)含的信息比較豐富，對決策可能非常重要，但傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)方法很難對其進(jìn)行分析和挖掘。大數(shù)據(jù)技術(shù)在對非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)分析和挖掘方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)的可視性分析，可以為湘江流域重金屬污染治理決策提供更全面、內(nèi)涵更豐富、更有價值的決策信息支持。三是運(yùn)用大數(shù)據(jù)動態(tài)、海量信息分析和處理能力，改變傳統(tǒng)靜態(tài)、封閉的決策模式。傳統(tǒng)決策的信息分析更多是一種靜態(tài)下部分機(jī)構(gòu)或部門的數(shù)據(jù)分析，這種數(shù)據(jù)來源渠道狹窄，數(shù)據(jù)不夠全面，而且數(shù)據(jù)更新不及時，缺乏時效性，很難為湘江流域重金屬污染治理決策提供科學(xué)依據(jù)和參考。在海量信息和快速變化的大數(shù)據(jù)時代，對湘江流域重金屬污染治理提出了更高要求，傳統(tǒng)靜態(tài)、封閉的決策模式不適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展形勢，需要改進(jìn)治理決策模式，采用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行動態(tài)、全面、海量的數(shù)據(jù)分析和挖掘，為治理決策提供強(qiáng)有力的信息支持。四是加強(qiáng)大數(shù)據(jù)對湘江流域重金屬污染治理的前瞻性、預(yù)測性和可行性分析?？茖W(xué)決策一個重要內(nèi)容就是進(jìn)行前瞻性、預(yù)測性和可行性分析，這種分析可以提高決策的預(yù)見性和科學(xué)性，減少或避免決策失誤和成本，提高決策的績效。從湘江流域重金屬污染治理決策的情況來看，目前對湘江流域重金屬污染治理的前瞻性、預(yù)見性和可行性分析明顯不夠。大數(shù)據(jù)技術(shù)分析一個重要應(yīng)用領(lǐng)域就是預(yù)測性分析，通過對大數(shù)據(jù)的分析，挖掘其特點(diǎn)，然后建立科學(xué)的預(yù)測模型，接著把有關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入模型，即可進(jìn)行前瞻性和預(yù)測性的分析。另外，大數(shù)據(jù)在對決策進(jìn)行可行性分析方面也具有比較優(yōu)勢。在湘江流域重金屬污染治理決策中，要充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對其進(jìn)行前瞻性、預(yù)測性和可行性分析。
二、注重綜合治理和系統(tǒng)協(xié)調(diào)
一是建立系統(tǒng)性和網(wǎng)絡(luò)化的大數(shù)據(jù)治理平臺。要打破傳統(tǒng)的條塊分割的“碎片化”治理體制，按照財權(quán)和事權(quán)相統(tǒng)一的原則，加強(qiáng)中央政府及其有關(guān)部委對湘江流域，特別是跨省區(qū)段的治理職責(zé)，統(tǒng)一治理，加強(qiáng)協(xié)調(diào)，分工合作。要按照大部門體制的要求，調(diào)整和整合湘江流域各區(qū)段有關(guān)部門的管理職能，理順職權(quán)關(guān)系，形成治理合力。在職能調(diào)整和機(jī)構(gòu)改變的過程中，各地區(qū)、部門要充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢，建立系統(tǒng)性、網(wǎng)絡(luò)化的大數(shù)據(jù)治理平臺，實(shí)行治理信息統(tǒng)一采集、存取、處理、分析、挖掘和呈現(xiàn)，將被動、分割、封閉、碎片化的污染治理轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃印⒄w性、網(wǎng)絡(luò)化、開放式的污染治理。二是構(gòu)建動態(tài)、可視化的大數(shù)據(jù)治理模式。湘江流域重金屬污染的傳統(tǒng)治理更多的是靜態(tài)的、不可視化的治理模式。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以改變這種治理模式。在大數(shù)據(jù)背景下，可以對不同地區(qū)、部門、單位和個人數(shù)據(jù)信息進(jìn)行快速的、同步的分析，挖掘出有治理價值的信息，并且可以進(jìn)行動態(tài)更新和追蹤分析，實(shí)現(xiàn)從靜態(tài)到動態(tài)的治理轉(zhuǎn)變。另外，大數(shù)據(jù)分析最基本的要求就是可視化分析，它可以象看圖說話一樣，簡單、直接、直觀地呈現(xiàn)大數(shù)據(jù)特點(diǎn)，很容易被數(shù)據(jù)使用者認(rèn)知和接受。因此在湘江流域重金屬污染治理中運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)治理，還可以實(shí)現(xiàn)可視化治理，大大提高治理的實(shí)效性。三是建立責(zé)任明晰、廣泛參與、信息透明的大數(shù)據(jù)監(jiān)督和協(xié)調(diào)機(jī)制。在湘江流域重金屬污染治理的傳統(tǒng)監(jiān)督中，由于監(jiān)督主體、對象和利益相關(guān)方眾多，難以形成合力，制約了監(jiān)督績效。特別是傳統(tǒng)監(jiān)督習(xí)慣依賴于體制內(nèi)監(jiān)督機(jī)構(gòu)和力量，對社會團(tuán)體、自愿組織、廣大民眾等體制外監(jiān)督力量重視不夠，沒有充分考慮和調(diào)動其積極性、主動性和創(chuàng)造性。湘江流域重金屬污染是涉及廣泛，關(guān)系到社會每位成員切實(shí)利益的大事，離開社會民眾參與的監(jiān)督體系是很難想象的，也是很難取得成效的。隨著廣大社會民眾環(huán)保意識的增強(qiáng)和民主參與能力的提高，社會監(jiān)督的力量和作用越來越明顯。因此，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以把不同的社會階層和力量，不同監(jiān)督主體和對象統(tǒng)一納入監(jiān)督體系。通過統(tǒng)一的大數(shù)據(jù)平臺，建立監(jiān)督主體、對象和利益相關(guān)方數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)行信息集成，實(shí)現(xiàn)信息交流和交叉共享，形成責(zé)任明晰、廣泛參與、信息透明的大數(shù)據(jù)監(jiān)督機(jī)制。在監(jiān)督過程中，也可以通過數(shù)據(jù)信息分析，及時掌握存在的問題及其深層次原因，便于針對性地進(jìn)行協(xié)調(diào)和處理。
三、構(gòu)建監(jiān)測和預(yù)警體系
近些年來湘江流域重金屬污染累積性比較嚴(yán)重，其危害造成的突發(fā)性事件的概率和頻率大幅增加，有必要構(gòu)建全流域的水質(zhì)水量監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)，對流域的水質(zhì)水量進(jìn)行在線、動態(tài)、適時監(jiān)測，建立健全湘江流域重金屬污染監(jiān)測和預(yù)警模型，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，對可能導(dǎo)致的污染突發(fā)性事件提前預(yù)警并準(zhǔn)備，避免和減少損失。一是數(shù)據(jù)的采集。增加湘江流域水質(zhì)水量監(jiān)測斷面及其數(shù)據(jù)監(jiān)測的頻率和密度，全部斷面監(jiān)測采用在線自動生成方式提取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)提取后構(gòu)建專門的數(shù)據(jù)庫，全部數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一平臺共享。二是數(shù)據(jù)導(dǎo)入和存儲。將采集的數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入到一個集中的大型分布式數(shù)據(jù)庫或分布式數(shù)據(jù)存儲集群或云存儲中。在導(dǎo)入過程中或?qū)牒螅梢詫?shù)據(jù)進(jìn)行簡單的分類等預(yù)處理或運(yùn)用Storm等進(jìn)行流式計算。三是數(shù)據(jù)分析和挖掘。運(yùn)用Greenplum、Exadata、Infobright、Hadoop、云計算技術(shù)等對存儲的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和關(guān)聯(lián)分析。然后根據(jù)不同主題和需要，選擇Kmeans、SVM、Na?ve Bayes、Apriori等不同的算法，運(yùn)用Mahout等工具對數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，尋找有價值的信息。四是建立監(jiān)測和預(yù)警模型。監(jiān)測模型主要是構(gòu)建包括運(yùn)行指標(biāo)、異常指標(biāo)等在內(nèi)的監(jiān)測指標(biāo)體系，然后根據(jù)該指標(biāo)體系進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，形成湘江流域重金屬污染治理方案庫。預(yù)警模型主要是構(gòu)建包括警情指標(biāo)、警兆指標(biāo)、警源指標(biāo)在內(nèi)的預(yù)警指標(biāo)體系，并結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘算法和動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警算法模擬，形成科學(xué)合理的預(yù)警結(jié)果。五是結(jié)果呈現(xiàn)和應(yīng)用。預(yù)警結(jié)果可以采取關(guān)系圖、標(biāo)簽云和可視化云計算等方式進(jìn)行呈現(xiàn)，根據(jù)不同的主題和需求進(jìn)行應(yīng)用。
第2篇：重金屬污染治理方法范文
[關(guān)鍵詞]植物修復(fù)技術(shù)；重金屬污染；研究進(jìn)展；應(yīng)用前景
中圖分類號：TH833 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）29-0151-01
引言：工業(yè)廢水排放、礦石資源開采、金屬冶煉生產(chǎn)等生產(chǎn)活動都會引發(fā)土壤重金屬污染，鑒于重金屬污染所造成的嚴(yán)重危害和惡劣的社會影響，世界各國都開始采取不同的手段進(jìn)行重金屬污染治理。植物修復(fù)技術(shù)就是其中一種低成本、綠色環(huán)保的重金屬治理措施。文章首先概述了植物修復(fù)技術(shù)的治理機(jī)制，隨后對其實(shí)際應(yīng)用過程中的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了辯證分析，最后對植物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用前景進(jìn)行了總結(jié)展望。
一、植物修復(fù)技術(shù)治理土壤重金屬污染的現(xiàn)狀分析
土壤重金屬污染已經(jīng)成為工業(yè)國家面臨的主要生態(tài)問題之一，但是由于重金屬污染具有成因形式復(fù)雜、后期治理困難等特點(diǎn)，因此采用何種治理手段，成為世界各國研究的重點(diǎn)。早期的土壤重金屬污染治理主要以化學(xué)方法和物理方法為主，雖然也能夠取得一定的效果，但是治理成本較高，不適用于大面積的推廣和應(yīng)用。
20世紀(jì)80年代，生物科技技術(shù)取得了突破性發(fā)展，尤其是轉(zhuǎn)基因技術(shù)和基因移植技術(shù)的發(fā)展，為培養(yǎng)高耐受性和高聚集性的轉(zhuǎn)基因植物提供了技術(shù)支持。在1987年，意大利科研專家將受銅誘發(fā)的基因移植到植物體內(nèi)，并成功在高銅離子濃度的土壤中培育出新植物。在2003年，美國科學(xué)家利用真菌誘導(dǎo)抗鎘基因，并將抗鎘基因轉(zhuǎn)殖到紅楓中，同樣在受鎘污染的土壤中培育出紅楓幼苗。我國自1999年開始著手研究植物修復(fù)技術(shù)，并成果研制出砷超富集植物，在兩廣地區(qū)和云南得到了推廣應(yīng)用。
二、植物修復(fù)技術(shù)治理重金屬污染的機(jī)制研究
1、植物轉(zhuǎn)化
部分植物在生長過程中，會分泌出特殊的化合物（比如植物激素、各種功能的酶），這些化合物能夠?qū)χ参镏苓呁寥乐械闹亟饘匐x子起到聚合、降解作用，從而降低重金屬離子的危害。除此之外，還有一部分植物利用自身的新陳代謝功能，也能夠吸收土壤中的部分重金屬離子。從這一點(diǎn)來看，植物轉(zhuǎn)化的基本原理是通過降解作用，將土壤中的重金屬離子進(jìn)行轉(zhuǎn)移。因此，植物轉(zhuǎn)化只能降解那些疏水性較好的重金屬離子，例如農(nóng)藥、化肥、化學(xué)試劑等，而對于工業(yè)重金屬離子，則不能通過植物轉(zhuǎn)化形式進(jìn)行治理。
2、植物穩(wěn)定
重金屬污染之所以危害性強(qiáng)，很大一部分原因是因?yàn)橹亟饘匐x子在自然狀態(tài)下難以被降解或轉(zhuǎn)化，進(jìn)而通過食物鏈富集、傳遞，最終進(jìn)入人體。植物穩(wěn)定原理就是將土壤中游離的重金屬離子進(jìn)行吸收和固定，從而避免了重金屬離子的轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散。例如，有研究表明印度芥菜能夠吸收土壤中的六價鉻離子，并將其還原為低毒性的三價鉻離子，從而消除了重金屬污染。
3、植物揮發(fā)
許多重金屬污染元素的毒性，隨著其化學(xué)狀態(tài)的改變也會發(fā)生相應(yīng)的變化，例如鋼鐵冶煉過程中會產(chǎn)生大量的硫化鎳、氧化鎳，這些氣體具有較高的毒性，并且極易引發(fā)鼻腔癌、肺癌等病癥，對工程工作的身體健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。而氫氧化鎳則以固體形式存在，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，且不含有毒性。對于受到鎳污染的土壤來說，如果能將高毒性的鎳離子轉(zhuǎn)化為固體氧化鎳，就達(dá)到了污染防治的目的。在高濃度的鎳離子培養(yǎng)基中培養(yǎng)的耐鎳度細(xì)菌、病毒，并利用這些細(xì)菌、病毒感染擬南芥，從而使擬南芥的耐鎳度性大大提高。
4、植物輔助修復(fù)
通過植物的吸收促進(jìn)某些重金屬轉(zhuǎn)移為可揮發(fā)態(tài)，揮發(fā)出土壤和植物表面，達(dá)到治理土壤重金屬污染的目的。有些元素如Se、As和Hg通過甲基化揮發(fā)，大大減輕土壤的重金屬污染。這一方法只適用于揮發(fā)性污染物，植物揮發(fā)要求被轉(zhuǎn)化后的物質(zhì)毒性要小于轉(zhuǎn)化前的污染物質(zhì)，以減輕環(huán)境害。由于這一方法只適用于揮發(fā)性污染物，應(yīng)用范圍很小，并且將污染物轉(zhuǎn)移到大氣和異地土壤中對人類和生物又一定的風(fēng)險，因此，它的應(yīng)用將受到限制。
三、植物修橢衛(wèi)磽寥樂亟鶚粑廴鏡撓湃鋇
1、應(yīng)用優(yōu)勢
植物修復(fù)治理與傳統(tǒng)的化學(xué)、物理治理方法相比，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在三方面：第一是整體經(jīng)濟(jì)成本低。不可否認(rèn)，植物修復(fù)治理在前期基因誘導(dǎo)、耐受細(xì)菌培養(yǎng)以及基因轉(zhuǎn)殖方面的工作需要花費(fèi)較多資金，但是一旦取得科研成果，后期只需要進(jìn)行簡單的植物栽培即可，屬于“一勞永逸”式的重金屬治理手段。而傳統(tǒng)治理措施則需要不斷的投入資金、設(shè)備和人力，從長遠(yuǎn)來看，植物修復(fù)治理的成本較低。第二是適用性較廣。早期的植物修復(fù)技術(shù)只能針對單一的重金屬元素進(jìn)行治理，但是隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的成熟發(fā)展，目前已經(jīng)研究出兩種甚至是多種耐受細(xì)菌融合的植物，可以根據(jù)受污染土壤重金屬成分的不同，進(jìn)行廣泛推廣。第三是不會對土壤造成二次污染。以化學(xué)方式治理重金屬污染土壤，其根本原理是利用化學(xué)反應(yīng)，降低重金屬毒性。但是反應(yīng)后的重金屬元素仍然殘留在土壤中，很容易產(chǎn)生二次污染。植物修復(fù)技術(shù)則能夠避免此類問題。
2、應(yīng)用不足
從耐受植物的定向培養(yǎng)，到試驗(yàn)種植、觀察效果，再到最后的全面推廣應(yīng)用，這一過程短則需要一兩年，長則需要數(shù)年或十幾年，治理周期較長。除此之外，由于各地區(qū)氣候條件、地質(zhì)狀況以及水文特點(diǎn)存在較大差異，因此一些耐受性植物可能不適用當(dāng)?shù)丨h(huán)境，不能正常生長，也就難以發(fā)揮重金屬污染治理的效果。
四、植物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用前景
1、植物修復(fù)技術(shù)在治理土壤重金屬污染中的地位
經(jīng)過近幾年的技術(shù)發(fā)展，我國在治理土壤重金屬污染方面取得了顯著成果，其中試點(diǎn)應(yīng)用效果良好且應(yīng)用范圍較廣的有生物炭吸附技術(shù)、叢枝菌根真菌（AMF）富集技術(shù)、黃青霉菌F1浸出技術(shù)等。這些新型技術(shù)手段都是利用生物、化學(xué)、物理等方面的相關(guān)知識，實(shí)現(xiàn)對土壤重金屬污染的治理。但是與植物修復(fù)技術(shù)相比，這些新型治理手段往往具有適用面窄（例如AMF只能富集Cd、Pb、Zn等重金屬元素）、治理成本高、推廣度不夠等劣勢，因此植物修復(fù)技術(shù)仍然是現(xiàn)階段治理重金屬污染土壤的主要手段。
2、植物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用前景
我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)一直沿用“先發(fā)展，后治理”的模式，但是在經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的背后，各種污染問題也集中出現(xiàn)。土壤重金屬污染在我國東北、華北、東南等地均有出現(xiàn)，植物修復(fù)技術(shù)以其成本低、適用廣等優(yōu)勢成為重金屬污染治理的首選技術(shù)。在“十三五”規(guī)劃中，國家表明了治理重金屬污染的決心，這也為植物修復(fù)技術(shù)的研發(fā)和優(yōu)化提供了必要保障。因此，植物修復(fù)技術(shù)未來發(fā)展?jié)摿薮螅瑧?yīng)用前景良好。
結(jié)語
植物修復(fù)技術(shù)治理土壤重金屬污染是一種可行性較高的辦法，但是由于受污染土壤中常常含有多種重金屬離子，因此要想取得較好的修復(fù)效果，還必須不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。經(jīng)過近二十年的發(fā)展，國內(nèi)初步建立起了超級累植物資源數(shù)據(jù)庫，對于重金屬污染土壤的綜合治理能力也有了進(jìn)一步提升。需要注意的是，土壤重金屬污染的治理，一方面是要運(yùn)用植物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行事后治理，另一方面則是要盡量減少重金屬污染物的排放，實(shí)現(xiàn)事前防控。
參考文獻(xiàn)
[1] 曹學(xué)江，陳同斌.土壤重金屬污染研究回顧與展望――基于Webofscience數(shù)據(jù)庫的文獻(xiàn)計量分析[J].自然資源學(xué)報，2013（07）：164-165.
第3篇：重金屬污染治理方法范文
【關(guān)鍵詞】土壤 重金屬 植物修復(fù) 經(jīng)濟(jì) 美觀
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化，工業(yè)三廢的排放，農(nóng)業(yè)化肥與有機(jī)農(nóng)藥的大量施用，生活污水的不斷排放，城市污泥，礦床的開采等大量的污染物進(jìn)入土壤環(huán)境，土壤污染日益嚴(yán)重。其中重金屬污染在土壤污染中不僅面積大，并且殘留時間長。當(dāng)土壤中的重金屬含量積累到一定程度，會對土壤―植物系統(tǒng)產(chǎn)生毒害作用，導(dǎo)致土壤退化、農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)下降，每年因重金屬污染帶來的糧食減產(chǎn)達(dá)1000多萬噸，被重金屬污染的糧食每年達(dá)1200萬噸，年經(jīng)濟(jì)損失在200億以上[1]。另外，重金屬可以通過植物的吸附作用進(jìn)入植物體內(nèi)，另外還可以通過徑流和淋洗等作用污染地表水和地下水，最終能通過接觸和食物鏈等途徑危害人們的生命健康[2]。
1 重金屬的概念及土壤重金屬的來源
1.1 重金屬的概念
重金屬是在工業(yè)生產(chǎn)和生物學(xué)效應(yīng)方面均具有重要意義的一大類元素，在化學(xué)概念上，還沒有明確的的定義，但是目前還是有了廣為接受的概念，那就是元素的密度大于6g/cm3，具有金屬性質(zhì)（延展性、導(dǎo)電性、穩(wěn)定性、配位特性等，且原子數(shù)目大于20的元素）。其中常見的重金屬有鎘、鉻、汞、鉛、銅、鋅、銀、錫等。重金屬離子（如Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Ni2+和Co2+等）是植物代謝必需的微量元素，但如果它們過量則具有相當(dāng)毒性。環(huán)境污染方面所涉及的重金屬主要是指生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷，還包括具有毒性的重金屬鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩等。土壤一旦受到外界污染就相當(dāng)難治理，通常具有以下幾個特點(diǎn)：累積性；隱蔽性和滯后性；不可逆轉(zhuǎn)性[3]。
1.2 土壤重金屬的來源
伴隨著工業(yè)化和城市化的發(fā)展，重金屬在土壤中的含量日益增加，重金屬侵入土壤的主要途徑有：
（1）礦產(chǎn)資源的開采。由于現(xiàn)代化發(fā)展的需要和技術(shù)的發(fā)展，各種礦藏不斷的被發(fā)現(xiàn)、開采、加工和利用，產(chǎn)生了大量的采礦廢棄場地，大量的采礦廢水，廢氣，進(jìn)而引起了土壤的重金屬污染。（2）化肥和農(nóng)藥的大量使用。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，不節(jié)制的隨意濫用化肥和農(nóng)藥，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)土壤中重金屬含量急劇增加，進(jìn)而形成農(nóng)業(yè)土壤的重金屬污染。（3）污水灌溉和污泥的利用。城市污泥的農(nóng)業(yè)利用和含有重金屬的污水的農(nóng)業(yè)灌溉都對是引起土壤重金屬污染的來源。（4）汽車尾氣的排放。由于汽車工業(yè)的發(fā)展，越來越多的汽車進(jìn)入家庭，汽車排放的尾氣對公路兩旁的土壤重金屬污染尤為嚴(yán)重[4]。
2 植物修復(fù)的概念和類型
對土壤重金屬污染的治理，目前常用的有淋濾法、客土法、吸附固定法等物理方法以及生物還原法、絡(luò)合浸提法等化學(xué)方法。但這些方法往往投資昂貴、需用復(fù)雜設(shè)備條件或打亂土層結(jié)構(gòu)，對大面積的污染更是無可奈何。如據(jù)報道，對1hm2面積的污染土壤進(jìn)行工程法治理（客土），每1m深度土體的耗費(fèi)高800～2400萬美元。如此驚人的代價迫使人們不得不尋求另外途徑。近年來出現(xiàn)的植物修復(fù)恰恰為人們提供了一種價廉且有效的土壤重金屬污染治理方法?！爸参镄迯?fù)”是指將某種特定的植物種植在重金屬污染的土壤上，而該種植物對土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，將植物收獲并進(jìn)行妥善處理（如灰化回收）后即可將該種重金屬移出土體，達(dá)到污染治理與生態(tài)修復(fù)的目的[5]。
3 結(jié)合地理位置合理種植植物使作用發(fā)揮到極致
（1）在服務(wù)期滿的礦區(qū)，由于所處的位置是比較偏僻的山區(qū)。種上可以修復(fù)受重金屬污染的土壤并據(jù)有利用價值的林木，而且在被利用時，不揮發(fā)所富集的重金屬。以免產(chǎn)生第二次污染，造成對人體的傷害。（2）在城市公路兩邊旁和重金屬污染的企業(yè)廠界的圍邊綠化方面，種上具有觀賞價值又能富集重金屬的植物。在美化城市的同時減少汽車尾氣和企業(yè)排放的廢氣廢水對土壤帶來的重金屬污染，并且修復(fù)已被污染的土壤。（3）由于大量的化肥和農(nóng)藥，污水灌溉和污泥的利用，導(dǎo)致重金屬污染土壤的。是否能在農(nóng)作物輪耕時，選擇一種既有利于均衡利用土壤養(yǎng)分和防治病、蟲、草害；能有效地改善土壤的理化性狀，調(diào)節(jié)土壤肥力，又能吸附或富集重金屬的植物。從而減少其對環(huán)境和人類健康的風(fēng)險。
4 植物修復(fù)技術(shù)的展望
植物修復(fù)技術(shù)是一種支持可持續(xù)性發(fā)展的環(huán)境修復(fù)技術(shù)，并以其高效、經(jīng)濟(jì)、清潔、美觀等優(yōu)勢解決了環(huán)境中的持久性污染物問題，占領(lǐng)了世界重金屬污染土壤的修復(fù)市場。植物修復(fù)技術(shù)雖然也存在一些諸如生物量小、影響因素較多等不足。但通過適當(dāng)?shù)膹?qiáng)化措施可以使其揚(yáng)長避短，更好地為修復(fù)重金屬污染土壤服務(wù)。今后很長一段時間植物修復(fù)的研究熱點(diǎn)仍將集中在超富集植物的篩選與優(yōu)化上。為提高植物修復(fù)效率可以嘗試將植物修復(fù)技術(shù)和其它修復(fù)技術(shù)聯(lián)合以發(fā)揮各自的優(yōu)勢。例如：化學(xué)試劑加強(qiáng)、電刺激、磁感應(yīng)等，這將有助于拓展植物修復(fù)的實(shí)施領(lǐng)域和應(yīng)用前景。
我國土壤重金屬污染的來源更加廣泛，污染形態(tài)日趨多樣。重金屬污染土壤的面積在逐漸擴(kuò)大，程度在不斷加深，急切需要有成熟高效的植物修復(fù)技術(shù)加以市場化應(yīng)用。雖然我國對植物修復(fù)的研究起步較晚，但我國是一個植物資源豐富的國家，植物類型眾多，通過大量的篩選工作肯定能找到適合本土推廣種植的超富集植物。加上豐富的農(nóng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)和傳統(tǒng)的精耕細(xì)作，對重金屬污染土壤植物修復(fù)的大規(guī)模使用將會起到更大的促進(jìn)作用[6]。
參考文獻(xiàn)：
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第4篇：重金屬污染治理方法范文
去年5月份，國務(wù)院頒布了《土壤污染防治行動計劃》（“土十條”），拉開了土壤修復(fù)的大幕。同年11月份，《土壤污染防治法》草案征求意見稿，初步確定了預(yù)防和保護(hù)、管控和修復(fù)等制度設(shè)計。今年3月份，農(nóng)業(yè)部印發(fā)落實(shí)“土十條”的實(shí)施意見，部署加強(qiáng)農(nóng)用地土壤污染防治。一系列文件的出臺讓人們對土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)給予了極大的關(guān)注。
防控修復(fù)誰為先
在很多人眼中，污染土壤修復(fù)是環(huán)保行業(yè)的一塊大蛋糕，不少業(yè)內(nèi)人士曾估計其帶動的產(chǎn)業(yè)規(guī)模會達(dá)幾萬億元。隨著“土十條”及其配套文件陸續(xù)出臺，人們發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)要達(dá)到目標(biāo)規(guī)模尚需時日。國土資源部土地整治中心提供的數(shù)據(jù)顯示，我國土壤污染修復(fù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，尚不及環(huán)保產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的1%。環(huán)保部有關(guān)負(fù)責(zé)人在解讀文件時也表示，文件將推動土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、調(diào)查、評估、治理修復(fù)和裝備藥劑生產(chǎn)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。到2020年，預(yù)計可帶動環(huán)保產(chǎn)業(yè)新增產(chǎn)值約4500億元。
大面積的土壤治理是個世界性難題，其復(fù)雜性和投入遠(yuǎn)大于空氣和水。治理越難就越凸顯防控的重要性。在廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所研究員陳能場看來，一系列文件的出臺，標(biāo)志著我國土壤污染防治理念的轉(zhuǎn)變，從“一刀切”的指標(biāo)控制轉(zhuǎn)向強(qiáng)調(diào)預(yù)防為主、風(fēng)險控制的綜合防控。發(fā)達(dá)國家土壤污染治理經(jīng)驗(yàn)顯示，污染預(yù)防、風(fēng)險管控、治理修復(fù)的投入比例大致為1∶10∶100。他認(rèn)為，土壤污染防治的本質(zhì)是在保護(hù)土壤的基礎(chǔ)上，分類合理利用土地。單純的土壤修復(fù)是最末端和不得已的防治方式。
土壤污染不能上來就“治病”，得先“號脈”，“藥方”也不只土壤修復(fù)這一劑。按照農(nóng)業(yè)部的規(guī)劃，要在耕地土壤污染詳查和監(jiān)測基礎(chǔ)上，將耕地環(huán)境質(zhì)量劃分為優(yōu)先保護(hù)、安全利用和嚴(yán)格管控三個類別，實(shí)施耕地土壤環(huán)境質(zhì)量分類管理。優(yōu)先保護(hù)未污染和輕微污染耕地，安全利用中輕度污染耕地，嚴(yán)格管控重度污染耕地。這意味著，對于污染輕微的耕地，可以調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，種植不吸附重金屬的林木；對于污染特別嚴(yán)重的，可以實(shí)行風(fēng)險管控，休耕退耕或生態(tài)移民等，而不是“一刀切”的土壤修復(fù)。
目前，中央政設(shè)立了土壤污染防治專項(xiàng)資金，主要用于開展土壤污染狀況調(diào)查、修復(fù)治理等工作。農(nóng)業(yè)部先后在天津、廣西、湖南等地開展農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地重金屬污染治理修復(fù)試點(diǎn)，啟動9個污染區(qū)的污染修復(fù)示范項(xiàng)目。針對典型作物和污染物，將建設(shè)耕地污染綜合治理與修復(fù)示范區(qū)，2020年年底前，受污染耕地開展治理與修復(fù)1000萬畝。
修復(fù)資金哪里來
廣西河池市是“土十條”確定的全國6個土壤污染綜合防治先行區(qū)之一。16年前，一場特大暴雨使該市環(huán)江縣一處尾礦庫潰壩，沿岸上萬畝耕地受到重金屬污染。為了修復(fù)耕地，農(nóng)民曾采取撒石灰的原始方法，但收效甚微。針對當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)，2005年，中科院地理資源所研發(fā)了超富集植物與經(jīng)濟(jì)植物間作修復(fù)技術(shù)。政府向村民們免費(fèi)發(fā)放蜈蚣草苗、東南景天苗、桑樹苗，指導(dǎo)村民種植。蜈蚣草和東南景天是超富集植物，對重金屬有很強(qiáng)的吸收能力，通過把重金屬富集在莖葉中，從而帶走土壤中的重金屬。
技術(shù)成熟后，在2450萬元中央重金屬污染防治專項(xiàng)資金支持下，環(huán)江土壤污染治理工程于2010年啟動，這是廣西首個農(nóng)田土壤修復(fù)工程。項(xiàng)目以“地方政府主導(dǎo)、科研單位技術(shù)支撐、農(nóng)民主動參與”的模式，共計修復(fù)污染農(nóng)田1280畝。5年后，治理區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量達(dá)到當(dāng)?shù)卣Ｋ降?0%以上，農(nóng)產(chǎn)品重金屬合格率達(dá)到95%，工程通過驗(yàn)收。昔日顆粒無收的耕地，如今已是郁郁蔥蔥的桑園。
土壤污染成因復(fù)雜，治理難度大、周期長，需要巨大的資金支持。數(shù)據(jù)顯示，2007年至2015年，國內(nèi)總投入約90億元的316個土壤修復(fù)項(xiàng)目中，來源于財政資金、自籌資金、財政與自籌資金組合的金額分別為63%、14%和21%。“修復(fù)資金多來源于財政，難以形成合理的盈利模式，制約著土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。必須加快探索土壤污染修復(fù)市場化發(fā)展之路?！敝袊r(nóng)科院農(nóng)業(yè)資源區(qū)劃所副所長徐明崗建議，應(yīng)加大社會化治理，可采取治理效果與收費(fèi)相掛鉤的承諾式治理方式。
“土壤污染綜合防治先行區(qū)本身就是要創(chuàng)新，不管是PPP還是第三方治理，都要有可以預(yù)期的回報?！焙映厥协h(huán)保局有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，要在現(xiàn)有PPP模式探索試點(diǎn)的基礎(chǔ)上，以土地資源開發(fā)利用價值為橋梁，將污染場地修復(fù)與建設(shè)用地開發(fā)、污染農(nóng)田修復(fù)與種植業(yè)發(fā)展相融合，吸引社會資本投入，政府和企業(yè)共同治理土壤污染，共享土地開發(fā)利用收益。
治土良法何處尋
“我國開展土壤修復(fù)技術(shù)研發(fā)比歐美發(fā)達(dá)國家約晚20年，在修復(fù)技術(shù)、裝備及應(yīng)用上，還存在較大差距，制約了國內(nèi)土壤修復(fù)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?！焙嫌狼瀛h(huán)保集團(tuán)董事長劉正軍表示，目前我國相當(dāng)部分修復(fù)技術(shù)與設(shè)備從國外引進(jìn)，購置價格昂貴，設(shè)備維護(hù)成本高，經(jīng)濟(jì)性差。由于土壤類型、污染程度的差異，導(dǎo)致這些技術(shù)設(shè)備出現(xiàn)“水土不服”。這需要國內(nèi)企業(yè)研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、適合我國污染土壤特點(diǎn)的實(shí)用修復(fù)技術(shù)與裝備。
徐明崗介紹，國內(nèi)外對土壤重金屬污染的治理主要從兩方面入手：一是活化手段，即增加重金屬的溶解性和遷移性，通過土壤淋洗把土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移到土壤液相中去，再回收處理富含重金屬的廢水，這也是目前城市土地重金屬治理采用的主要方法。二是鈍化手段，即改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)，通過降低重金屬的生物有效性，從而降低農(nóng)作物對重金屬的吸收量。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的角度看，鈍化手段比較符合現(xiàn)階段我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展水平，經(jīng)濟(jì)可靠且易于農(nóng)民掌握，有利于大面積推廣。
第5篇：重金屬污染治理方法范文
1.引言
我國礦產(chǎn)資源豐富，為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大的貢獻(xiàn)，是工業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要支柱，促進(jìn)了社會進(jìn)步，但在礦產(chǎn)開采和冶煉過程中也存在一系列嚴(yán)重的環(huán)境問題。首先，礦產(chǎn)開采會占用大片土地，并可能造成地質(zhì)災(zāi)害。在采礦的過程中產(chǎn)生大量的礦渣，包括選礦渣、尾礦渣及生活垃圾等。據(jù)統(tǒng)計，中國鐵礦石開采經(jīng)選礦后68%以上為尾礦，黃金礦開采選礦后幾乎100%為尾礦[1]。超過90%的礦區(qū)廢棄物采取堆放處理，占用了大片的土地。我國礦山多為地下開采，常常導(dǎo)致地表裂縫與塌陷，嚴(yán)重危及到地表的人類活動。其次，礦山開采過程破壞生態(tài)環(huán)境，造成環(huán)境污染。礦區(qū)大片植被遭到破壞，表土剝離，加劇了水土流失，引起了土壤退化，導(dǎo)致生態(tài)失衡。礦產(chǎn)開采中產(chǎn)生的廢棄物成分復(fù)雜，含有大量的酸性、堿性或有毒的物質(zhì)，這些物質(zhì)能對周邊地區(qū)造成嚴(yán)重的影響。許多礦物有重金屬伴生，礦物開采過程中常產(chǎn)生重金屬污染。重金屬具有長期性，穩(wěn)定性和隱蔽性的特征，同時重金屬元素會在植物體內(nèi)積累，并通過食物鏈富集到動物和人體中，誘發(fā)癌變或其他疾病[2]，危害人類健康。如鉛中毒會影響人的神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)和消化系統(tǒng)等，鎘中毒則會引起骨痛病。礦區(qū)土壤重金屬污染已不容忽視，到了亟待解決的地步。礦區(qū)固體廢棄物和礦山酸性廢水是礦區(qū)土壤中重金屬的主要來源。尤其是在Pb/Zn礦、Fe/S礦的開采過程中,尾礦廢石中的Pb、Cd、Zn、Cr、Cu、As等在地表水的沖洗和雨水的淋濾下進(jìn)入土壤并累積起來。而酸性廢水則使礦區(qū)中的重金屬元素活化，以離子形態(tài)遷移到礦區(qū)周邊的農(nóng)田土壤或河流中，導(dǎo)致土壤和河流中重金屬含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過背景值[3]，影響農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和飲水健康。另外，在礦石采礦、運(yùn)輸及排土過程中，塵埃污染也是礦區(qū)周邊土壤中重金屬的一個來源。在發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，礦區(qū)廢棄地治理已達(dá)50%以上[4]，而我國還不到10%。近年來，我國開始重視礦區(qū)重金屬污染的治理，如中國污染場地修復(fù)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇中來自全國各地的重金屬污染場地修復(fù)專家一起商議湖南重金屬污染礦區(qū)的治理措施，并對各方法的實(shí)用性做了分析。土壤重金屬的各個修復(fù)方法可以降低重金屬的濃度或生物可利用度，降低對生態(tài)環(huán)境及人類健康的危害。重金屬污染土壤的修復(fù)中，方法的選擇至關(guān)重要。本文在闡述了重金屬污染土壤的基本修復(fù)原理后，著重分析了土壤重金屬污染的物理修復(fù)法、化學(xué)修復(fù)法和生物修復(fù)法，為土壤中重金屬的去除、固化及鈍化提供了理論依據(jù)。
2.重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)
國內(nèi)外用來修復(fù)土壤污染的方法較多，在具體的應(yīng)用過程中多為交叉使用，一般分為三大類，即物理修復(fù)方法、化學(xué)修復(fù)方法和生物修復(fù)方法[5]。其修復(fù)原理如下：（1）加入化學(xué)改良劑轉(zhuǎn)化重金屬在土壤中的存在化學(xué)價態(tài)和存在形態(tài)，使其固化或鈍化。或者采用物理修復(fù)等方法，使重金屬在土壤中穩(wěn)定化，降低其對植物和人體的毒性；（2）利用重金屬累積植物、動物、微生物吸收土壤中的重金屬，然后處理該生物或者回收重金屬；（3）將重金屬變?yōu)榭扇軕B(tài)、游離態(tài)，然后進(jìn)行淋洗并收集淋洗液中的重金屬，達(dá)到降低土壤中重金屬含量的目的[5]。
3.物理修復(fù)法
物理修復(fù)法是基于機(jī)械物理的工程方法，它主要包括客土、換土和翻土法、電動修復(fù)法和熱處理法三種。
3.1客土、換土和翻土
客土法是指向被重金屬污染的土壤中加入大量干凈土壤，覆蓋在土壤表層或混勻，使重金屬濃度降低至低于臨界危害濃度，從而達(dá)到減輕污染的目的[6]。對移動性較差的重金屬污染物（如鉛）采用客土法時，相對較少的客土量也能滿足要求，可減少工程量。換土法是指把受重金屬污染的土壤取走，代之以干凈的土壤。該方法適用于小面積嚴(yán)重污染的地區(qū)，以迅速地解決問題，并防止污染擴(kuò)大化。此方法要求對換出的受污染土壤進(jìn)行妥善處理，以防止二次污染[7]。翻土法是指深翻土壤，使表層的重金屬污染物分散到更深的土層，達(dá)到減少表層土壤污染物的目的。在礦區(qū)重金屬治理的過程中，換土法治理較為徹底，而客土法和翻土法并未根除土壤中的重金屬污染物，相反把重金屬繼續(xù)留在土壤中，因此這兩種方法只適用于移動性差的重金屬污染物，以免土壤中重金屬污染物對地下水造成污染。
3.2電動修復(fù)
電動修復(fù)法是由美國路易斯安那州立大學(xué)研究出的一種治理土壤污染的原位修復(fù)方法，該方法近年來在一些歐美發(fā)達(dá)國家發(fā)展很快。它適合修復(fù)低滲透粘土和淤泥土，可以控制污染物流向[8]。在電動修復(fù)過程中，利用天然導(dǎo)電性土壤加載電流形成的電場梯度使土壤中的重金屬離子（如鉛、鎘、鋅、鎳、鉬、銅、鈾等）以電遷移和電透滲的方式向電極移動，然后在電極部位進(jìn)行集中處理。鄭喜坤等[9]在沙土上的實(shí)驗(yàn)表明，土壤中Pb2+、Cr3+等重金屬離子的除去率可達(dá)90%以上。該方法不攪動土層，且修復(fù)時間較短[10]，是一種可行的修復(fù)技術(shù)。
3.3熱處理
熱處理法是利用高頻電壓釋放電磁波產(chǎn)生的熱能對土壤進(jìn)行加熱，使一些易揮發(fā)性有毒重金屬從土壤顆粒內(nèi)解吸并分離，從而達(dá)到修復(fù)的目的[11]。該技術(shù)可以修復(fù)被Hg和As等重金屬污染的土壤。雖然物理修復(fù)方法取得了一定的成果，但其還存在局限性?？屯?、換土和翻土法操作起來花費(fèi)具大，破壞土壤結(jié)構(gòu)，使土壤肥力下降，同時還依然需要對換土進(jìn)行堆放或處理；電動修復(fù)法在實(shí)際運(yùn)用中受其他多種因素影響，可控性差；熱處理法對氣體汞不易回收。
4.化學(xué)修復(fù)法
4.1化學(xué)改良劑
該方法是指向重金屬污染土壤中添加化學(xué)改良劑，通過對重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用，改變其在土壤中的存在形態(tài)，使其鈍化后減少向土壤深層和地下水遷移，從而降低其生物有效性。常用的化學(xué)改良劑有石灰、碳酸鈣、沸石、硅酸鹽、磷酸鹽等，不同改良劑對重金屬的作用機(jī)理不同。如施用石灰或碳酸鈣主要是提高土壤pH值，促使土壤中鎘、銅、汞、鋅等元素形成氫氧化物或碳酸鹽等結(jié)合態(tài)鹽類沉淀。如當(dāng)土壤pH>6.5時，Hg就能形成氫氧化物或碳酸鹽沉淀[12]。沸石是一種堿土金屬礦物，通過吸附、離子交換等降低土壤中的重金屬生物有效性。黃占斌等指出對于鉛、鎘復(fù)合污染土壤，環(huán)境材料腐殖酸對鉛有顯著固定作用，而高分子材料SAP及材料組合（腐殖酸、高分子材料SAP和沸石）對鎘起到明顯固定作用。A.Chlopecka等發(fā)現(xiàn)沸石、磷石灰等能降低重金屬Pb、Cd的移動性，且能夠減少玉米和大麥對重金屬Pb、Cd的吸收量。
4.2化學(xué)淋洗
化學(xué)淋洗修復(fù)法是指在重力或外壓下向污染土壤中加入化學(xué)溶劑，使重金屬溶解在溶劑中，從固相轉(zhuǎn)移至液相，然后再把溶解有重金屬的溶液從土層中抽提出來，進(jìn)行溶液中重金屬的處理過程[15]。利用此方法開展修復(fù)工作時，既可以在原位進(jìn)行，也可采用異位修復(fù)[16]。原位化學(xué)淋洗修復(fù)法要在污染地進(jìn)行全部過程，包括清洗液投加、土壤淋出液收集和淋出液處理等。由于原位化學(xué)淋洗過程形成了可遷移態(tài)污染物，因此要把處理區(qū)域封閉起來避免污染擴(kuò)大化；異位化學(xué)淋洗修復(fù)法則要把重金屬污染土壤挖掘出來，用化學(xué)試劑清洗，以去除重金屬，再處理含有重金屬的廢液，最后清潔后的土壤可以回填或作其他用途?；瘜W(xué)淋洗法的關(guān)鍵在于試劑的選擇，可用來淋洗土壤重金屬的試劑主要有鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸、草酸、氫氧化鈉、EDTA等?，F(xiàn)已證明EDTA是針對重金屬污染最有效的提取劑，但其價格昂貴，且對EDTA的回收還存在技術(shù)問題[17]。
5.生物修復(fù)法
生物修復(fù)法是通過植物、微生物或者動物的代謝活動，降低土壤中重金屬含量方法。它主要包括植物修復(fù)法、微生物修復(fù)法、動物修復(fù)法和菌根修復(fù)法四種。
5.1植物修復(fù)
植物修復(fù)是將對重金屬有超累積能力的植物種植在污染土壤上，待植物成熟后收獲并進(jìn)行妥善處理（如灰分回收）。通過該種植物可將重金屬移出土壤，達(dá)到治理污染的目的。對于修復(fù)重金屬污染土壤，植物修復(fù)法主要有植物鈍化、植物提取和植物揮發(fā)三種。植物鈍化是指利用植物根系分泌物降低重金屬的活性，從而減少重金屬的生物毒性和有效性，并防止其進(jìn)入地下水和食物鏈，減少對人類健康的威脅。如植物分泌的磷酸鹽與土壤中的鉛結(jié)合成難溶的磷酸鉛，使鉛得到固化。除直接與重金屬發(fā)生作用外，根系分泌物導(dǎo)致的根際環(huán)境pH值和Eh值的變化也可轉(zhuǎn)變重金屬的化學(xué)形態(tài)，使重金屬固化在土壤中。但是這種方法并未將重金屬去除，因此環(huán)境條件的改變?nèi)杂锌赡芑罨亟饘佟Ｖ参锾崛∈侵咐弥亟饘俪鄯e植物從污染土壤中吸收重金屬，并將其轉(zhuǎn)移、儲存在植物地上部分（莖或葉），隨后收割地上部分并集中處理其中的重金屬，從而達(dá)到降低土壤重金屬含量的目的。蔣先軍等發(fā)現(xiàn)，印度芥菜對銅、鋅、鉛污染的土壤有良好修復(fù)效果。夏星輝[22]指出蕨類植物對鎘的富集能力很強(qiáng)，楊柳科能大量富集鎘，十字花科的蕓苔能富集鉛，芥子草能富集鉛、錫、鋅、銅等。在英國和澳大利亞等國家，一些對重金屬有高耐受性的植物的培育已經(jīng)商業(yè)化。植物揮發(fā)是指植物將其吸收的重金屬轉(zhuǎn)化為可揮發(fā)態(tài)，并揮發(fā)出植物的過程。如植物可以吸收土壤中的Hg2+，然后使之轉(zhuǎn)化成氣態(tài)HgO后，通過蒸騰作用從葉片蒸發(fā)出來。這種方法只適用于具有揮發(fā)性的重金屬污染物，應(yīng)用范圍較小。同時，該方法將污染物轉(zhuǎn)移到大氣中，對大氣環(huán)境造成一定影響。
5.2微生物修復(fù)
微生物修復(fù)法是利用微生物對重金屬的親和吸附作用將其轉(zhuǎn)化為低毒產(chǎn)物，從而降低污染程度。雖然微生物不能直接降解重金屬，但其可改變重金屬的物理或化學(xué)特性，進(jìn)而影響重金屬的遷移與轉(zhuǎn)化。微生物修復(fù)重金屬污染土壤的機(jī)理包括生物吸附、生物轉(zhuǎn)化、胞外沉淀、生物累積等。通過這些過程，微生物便可降低土壤中重金屬的生物毒性[23]。由于細(xì)胞表面帶有電荷，土壤中的微生物可吸附重金屬離子或通過攝取將重金屬離子富集在細(xì)胞內(nèi)部。微生物與重金屬離子的氧化還原反應(yīng)也可降低重金屬的生物毒性，如在好氣或厭氣的條件下，異養(yǎng)微生物可將Cr6+還原為Cr3+，降低其毒性。杜立棟等[24]從鉛污染礦區(qū)土壤中篩選出一株青霉菌，對人工培養(yǎng)基中有效鉛的去除率達(dá)96.54%，且富集效果比較穩(wěn)定，可應(yīng)用于鉛污染礦區(qū)土壤的生物修復(fù)。
5.3動物修復(fù)
土壤重金屬污染的動物修復(fù)是指利用土壤動物在自然條件或人工控制下，在污染土壤中生長、繁殖等活動過程中對污染物進(jìn)行富集和鈍化等作用，從而使污染物降低或消除的一種修復(fù)技術(shù)。在評價污染物的生態(tài)學(xué)危害研究中，科研工作者對土壤動物并未給予足夠的重視，所以與微生物修復(fù)相比，國內(nèi)外的相關(guān)報道還不多。而在眾多土壤動物中，普遍認(rèn)為蚯蚓是改良土壤的能手，并且對土壤污染具有指示作用，具有巨大的修復(fù)污染土壤潛力。朱永恒等[25]研究得出蚯蚓對重金屬的富集量隨著污染濃度的增加而增加，蚯蚓體內(nèi)的Pb、Cd和As的含量和土壤中這三項(xiàng)元素的含量具有良好的相關(guān)性。且蚯蚓體內(nèi)的金屬硫蛋白和溶酶體機(jī)制可以解毒重金屬。除蚯蚓外，腐生波豆蟲及梅氏扁豆蟲等動物對重金屬也有明顯的富集作用[27]。土壤動物不僅直接富集重金屬，還和微生物、植物協(xié)同富集重金屬，改變重金屬的形態(tài)，使重金屬鈍化而失去毒性。
5.4菌根修復(fù)
菌根是指土壤中真菌菌絲與植物根系形成的聯(lián)合體。成熟的菌根是一個復(fù)雜的群體，包括真菌、固氮菌和放線菌，這些菌類有一定的修復(fù)重金屬污染的能力。菌根真菌可通過分泌特殊的分泌物改變植物根際環(huán)境，從而使重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒或低毒的形態(tài)，降低其毒性，起到促進(jìn)重金屬的植物鈍化作用。申鴻等[28]通過對菌根的研究發(fā)現(xiàn)，菌根玉米地上部銅濃度降低24.3%，根系銅濃度降低24.1%，表明菌根植物對銅污染土壤具有一定的生物修復(fù)作用。黃藝等[29]采用根墊法和連續(xù)形態(tài)分析技術(shù)，分析了生長在重金屬污染土壤中有菌根小麥和無菌根小麥根際銅、鋅、鉛、鎘的形態(tài)分布和變化趨勢，發(fā)現(xiàn)菌根可調(diào)節(jié)根際中土壤重金屬形態(tài)降低重金屬的生物有效性。此外，菌根還能使菌根植物體中重金屬積累量增加，強(qiáng)化植物提取的效果。
第6篇：重金屬污染治理方法范文
【Key words】Electroplating industry soil remediation bioremediation combined remediation plants and microorganisms
1 前言
土壤重金屬污染是我國亟待解決的環(huán)境問題。電鍍行業(yè)是產(chǎn)生重金屬污染的主要行業(yè)之一。由于電鍍行業(yè)使用了大量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬等有毒有害化學(xué)品，在工藝過程中排放了高毒物質(zhì)和危害人類健康的廢水、廢氣和廢渣，對人類的生存環(huán)境產(chǎn)生了巨大危害。尤其是重金屬鎳污染后果相當(dāng)嚴(yán)重，鎳可引起接觸性皮炎，直接進(jìn)入血液的鎳鹽毒性較高，膠體鎳或氯化鎳毒性較大，可引起中樞性循環(huán)和呼吸紊亂，使心肌、腦、肺、腎出現(xiàn)水腫、出血和變性，長期接觸、吸入或注射鎳化物均有致癌作用。電鍍企業(yè)關(guān)閉后遺留的重金屬污染土壤對環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。然而如何針對性地有效進(jìn)行修復(fù)治理，是人類面臨的又一大問題。電鍍廠污染場地屬于重污染行業(yè)污染場地，急需進(jìn)行環(huán)境綜合治理與土壤修復(fù)[1]。
本文通過對某電鍍廠廠區(qū)土壤樣品監(jiān)測結(jié)果的分析研究和修復(fù)治理方法的探討，為進(jìn)一步開展污染土壤修復(fù)工作以及合理規(guī)劃和利用該場地提供科學(xué)的理論依據(jù)，同時，對于改善和提高當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)環(huán)境質(zhì)量、保障人體健康和維護(hù)社會穩(wěn)定也將具有重大意義。
2 企業(yè)基本情況
該電鍍廠于2003年3月投產(chǎn)，廠區(qū)面積約3500m2，主要從事各種五金件產(chǎn)品的來料電鍍加工。全廠共3個電鍍車間，8條電鍍生產(chǎn)線，其中7條半自動電鍍生產(chǎn)線、1條全自動電鍍生產(chǎn)線。主要鍍種為鍍錫、鍍鎳、鍍鉻、鍍鋅。電鍍加工產(chǎn)品方案見表1。
使用的主要原輔料有金屬鎳板、硫酸鎳、氯化鎳、電解銅、硫酸銅、硫酸、鹽酸、鉻酐、氰化鈉、氰化亞銅、氰化鉀等。產(chǎn)生的電鍍廢水經(jīng)廢水處理站處理達(dá)標(biāo)后排放。根據(jù)當(dāng)?shù)仉婂冃袠I(yè)環(huán)境整治要求，該電鍍廠已停產(chǎn)待遷。
3 土壤污染現(xiàn)狀及成因分析
為了解該電鍍廠所在地土壤污染現(xiàn)狀，委托澳實(shí)分析檢測（上海）有限公司對其廠區(qū)土壤進(jìn)行了監(jiān)測。
3.1 監(jiān)測項(xiàng)目
pH值、總氰化物、銻、砷、鈹、鎘、鉻、銅、鉛、鎳、硒、銀、鉈、鋅、汞等。
3.2 監(jiān)測地點(diǎn)
廠區(qū)廢水處理站邊和電鍍車間旁各設(shè)一個采樣點(diǎn)，編號分別為Z1、Z2。按0～20cm、40～60cm、80～100cm采樣深度各采一個樣品，對應(yīng)樣品編號Z1-1～Z1-3和Z2-1～Z2-3。
3.3 監(jiān)測結(jié)果
廠區(qū)土壤樣品監(jiān)測結(jié)果見表2和圖1。
表2 廠區(qū)土壤監(jiān)測結(jié)果
圖1 土壤監(jiān)測結(jié)果對比分析圖
土壤樣品監(jiān)測結(jié)果表明，除鎳指標(biāo)外，其余指標(biāo)監(jiān)測值均符合《浙江省污染場地風(fēng)險評估技術(shù)導(dǎo)則》（DB33/T892-2013）表A.1部分關(guān)注污染物的土壤風(fēng)險評估篩選值中的住宅及公共用地篩選值。
土壤監(jiān)測結(jié)果鎳超標(biāo)原因主要為企業(yè)生產(chǎn)過程中涉及到鍍鎳等工序，生產(chǎn)廢水和廢氣中含有鎳等重金屬。車間地面、排水溝渠等沒有按規(guī)范進(jìn)行防滲處理，鍍鎳廢水沒有進(jìn)行有效收集容易滲漏到地面，等等，各種因素導(dǎo)致土壤受到重金屬污染。根據(jù)《浙江省污染場地風(fēng)險評估技術(shù)導(dǎo)則》（DB33/T892-2013）以及有關(guān)文件要求，企業(yè)場地需要進(jìn)行土壤污染修復(fù)治理。
4 土壤重金屬污染治理方法
目前針對土壤重金屬污染修復(fù)方法較多，主要包括物理方法、化學(xué)方法和生物方法[3]。生物修復(fù)方法因其效果好、投資省、費(fèi)用低、易于管理和操作、不產(chǎn)生二次污染等被公認(rèn)為是生態(tài)友好型原位綠色修復(fù)技術(shù)[4]。生物修復(fù)方法主要有植物修復(fù)、微生物修復(fù)、植物與微生物聯(lián)合修復(fù)。
4.1 植物修復(fù)
植物修復(fù)技術(shù)主要有植物穩(wěn)定、植物提取、植物揮發(fā)等類型[5]。植物穩(wěn)定是利用植物來降低重金屬在土壤中的遷移，但是隨著時間或環(huán)境的改變，可能仍會發(fā)生滲漏和擴(kuò)散，這種方法并沒有減少重金屬的含量，只是改變了重金屬的存在形態(tài)；植物提取是指利用對重金屬富集能力強(qiáng)的超積累植物吸收土壤中的重金屬，并將重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)儲存在地上部分，然后通過收獲地上部分進(jìn)行焚燒，來達(dá)到去除重金屬的目的；植物揮發(fā)是指利用植物吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、積累、揮發(fā)來去除土壤中一些揮發(fā)性的重金屬[6]。
4.2 微生物修復(fù)
微生物修復(fù)技術(shù)是利用土壤中某些微生物對重金屬的吸收、沉淀、氧化還原等作用，以達(dá)到降低土壤重金屬的毒性。某些微生物能代謝產(chǎn)生檸檬酸、草酸等物質(zhì)[7]。這些代謝產(chǎn)物能與重金屬產(chǎn)生螯合或形成草酸鹽沉淀，從而減輕重金屬的傷害。Siegel等研究表明，真菌可以通過分泌氨基酸、有機(jī)酸以及其他代謝產(chǎn)物來溶解重金屬以及含重金屬的礦物[8]。微生物修復(fù)的局限性在于：微生物有些情況下不能將污染物全部去除；微生物對環(huán)境的變化響應(yīng)比較強(qiáng)烈，環(huán)境條件的改變能大大影響微生物修復(fù)效果。
4.3 植物與微生物聯(lián)合修復(fù)
鑒于植物修復(fù)和微生物修復(fù)各自在重金屬污染修復(fù)中的不足，植物與微生物聯(lián)合技術(shù)通過發(fā)揮植物和微生物各自的優(yōu)點(diǎn)，最大限度彌補(bǔ)其在重金屬污染修復(fù)中的不足，有效提高植物修復(fù)的效果。土壤中許多細(xì)菌不僅能夠刺激并保護(hù)植物的生長，而且還具有活化土壤中重金屬污染物的能力。最近俄羅斯科學(xué)家培育出一種耐重金屬污染并保護(hù)植物生長的細(xì)菌，這種細(xì)菌能夠在Zn、Ni、Cd和Co存在的條件下產(chǎn)生抗生素細(xì)菌的細(xì)胞不具備穩(wěn)定的基因，但是位于染色體外能夠自動復(fù)制的環(huán)狀DNA分子，可以有效阻止重金屬離子進(jìn)入細(xì)胞，同時能夠刺激并保護(hù)植物的生長[9]；Ma等成功地從Ni污染土壤中分離得到耐受重金屬污染的細(xì)菌，并發(fā)現(xiàn)這些細(xì)菌在較高水平重金屬污染的土壤中能夠促進(jìn)植物生長；Idris等在遏藍(lán)菜屬植物Thlaspigoesingense根際分離出大量對Ni耐受性較強(qiáng)細(xì)菌，包括Cytophaga、F lexibacter、Bacte2roides等，這些細(xì)菌可以明顯提高Thlaspigoesingense對Ni的富集能力[10]。雖然菌根化植物抗逆性強(qiáng)、吸收降解能力強(qiáng)，但不容易獲得，因此，菌根與植物修復(fù)體系的選擇與建立有非常廣闊的應(yīng)用價值，也是重金屬污染土壤生態(tài)恢復(fù)的一個新的研究方向[11]。
5 結(jié)論與展望
第7篇：重金屬污染治理方法范文
關(guān)鍵詞：礦區(qū)；重金屬污染；修復(fù)；土壤
中圖分類號：F124.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-291X（2013）18-0286-02
引言
中國是世界上重要的重金屬礦區(qū)之一，分布著大量的優(yōu)質(zhì)重金屬礦，豐富的重金屬資源為中國國民經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展提供了資源保障。然而，長期以來在重金屬礦區(qū)開采的過程中，由于開采技術(shù)、資金缺乏及管理方面等原因，對礦區(qū)周圍的土壤與環(huán)境造成了嚴(yán)重影響，從而引發(fā)了大量的生態(tài)環(huán)境問題。
礦業(yè)廢棄地一般都含有大量的重金屬，這些廢棄地以尾礦和廢棄的低品位礦石的重金屬含量最高。重金屬通過地表生物地球化學(xué)作用釋放和遷移到土壤及河流中，而這些受重金屬污染的水又通過灌溉方式進(jìn)入農(nóng)田，并通過食物鏈進(jìn)入人體，從而對礦區(qū)附近居民的健康和生存環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅 [1]。通常情況下，有色金屬礦區(qū)附近的土壤中，鉛、銅、鋅含量分別為正常土壤中含量的 10～40倍、5～200倍、5～10 倍 [2]。
一、礦區(qū)土壤重金屬污染現(xiàn)狀
鉛鋅礦區(qū)重金屬污染現(xiàn)狀越來越嚴(yán)重，已經(jīng)損害了人民的群眾健康。如在20世紀(jì)60年代，日本曾發(fā)生的第二公害病―骨痛病，便是由于食用被鎘廢水污染了土壤生產(chǎn)的“鎘米”所致。王新等對遼寧省鐵嶺柴河Pb―Zn礦區(qū)的土壤一巖石界面的重金屬行為特性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明該礦區(qū)土壤Cd、Pb、Zn元素含量分別是當(dāng)?shù)乇尘昂康?1倍、4.5倍、3倍，大大超過了當(dāng)?shù)乇尘昂克剑籆d作為制約當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)用地的限制性元素，超過國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)5.8倍；礦區(qū)附近玉米中Pb、Cd含量分別是國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)16～21倍、5.7～9.7倍[3]。湖南省由于有色金屬礦山開采引起的Pb、Cd、Hg、As等重金屬污染，受污染面積達(dá)2.8萬km2，占全省總面積的13%。部分地區(qū)土壤中Pb、Cd、Hg、As高出正常值數(shù)倍至數(shù)百倍，從而出現(xiàn)了地方病。王瑩以上虞某廢棄鉛鋅尾礦山為研究對象，研究了土壤中重金屬含量及污染狀況，結(jié)果表明：尾礦山周邊各采樣點(diǎn)土壤 As、Zn、Pb 和 Cu 平均含量為 328 mg.kg-1、1 760 mg.kg-1、2 708 mg.kg-1和 287 mg.kg-1，均超過土壤環(huán)境背景值，各元素含量變異強(qiáng)度為：As>Pb>Cu>Zn[4]。
二、礦區(qū)土壤重金屬修復(fù)技術(shù)
重金屬是農(nóng)業(yè)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品的一個重要污染物質(zhì)。對土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)常用的有物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)。物理修復(fù)主要包括客土、換土和深耕翻土等措施。通過客土、換土和深耕翻土與污土混合，可以降低土壤中重金屬的含量，減少重金屬對土壤―植物系統(tǒng)產(chǎn)生的毒害?；瘜W(xué)修復(fù)就是向土壤投入改良劑，通過對重金屬的吸附、氧化還原、沉淀作用，以降低重金屬的生物有效性。但由于重金屬元素在環(huán)境中具有相對穩(wěn)定性和難降解性，至今仍未找到可供大面積應(yīng)用的重金屬污染治理方法。
近年來出現(xiàn)的植物修復(fù)，具有投資和維護(hù)成本低、操作簡便、不造成二次污染、具有潛在或顯在經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點(diǎn)，并且其更適應(yīng)環(huán)境保護(hù)的要求，因此越來越受到高度重視。植物修復(fù)是一種經(jīng)濟(jì)、有效且非破壞性的修復(fù)技術(shù)，主要利用自然生長或遺傳培育植物對土壤中的污染物進(jìn)行固定和吸收。通常包括：植物提取，即植物對重金屬的吸收。目前已發(fā)現(xiàn)有400 多種植物能夠超積累各種重金屬，一些超積累植物能同時積累多種重金屬，如羊蕨屬植物和具有富重金屬性的莧科植物對土壤中重金屬的吸收率達(dá)到 100%。蔣先軍等的研究發(fā)現(xiàn)，印度芥菜對Cu、Zn、Pb 等中等污染土壤具有良好的修復(fù)效果[5]。有證據(jù)表明，柳樹和白楊能從土壤中去除一定量的重金屬，凈化低污染的土壤；植物揮發(fā)，即通過植物使土壤中的某些重金屬（如Hg2+）轉(zhuǎn)化成氣態(tài)（HgO）而揮發(fā)出來；根際過濾，即利用植物根系過濾積淀水體中的重金屬；植物穩(wěn)定，即利用植物根際的一些特殊物質(zhì)使土壤中的污染物轉(zhuǎn)化為相對無害的物質(zhì)。有研究發(fā)現(xiàn)，樹木可以存活并生長于含有較高濃度的多種重金屬污染的土壤上。經(jīng)監(jiān)測，樺樹和柳樹的一些樹種可以耐受鉛和鋅[6]。
結(jié)論與展望
礦區(qū)土壤的重金屬污染是礦區(qū)所面臨的重大生態(tài)環(huán)境問題，具有自己獨(dú)有的特征，在治理的過程中應(yīng)因地制宜地選擇恰當(dāng)?shù)闹卫矸绞健?/p>
物理、化學(xué)等方法對于礦山土壤的修復(fù)存在耗能、耗錢、對土壤結(jié)構(gòu)損害較大等缺點(diǎn)，從保護(hù)生態(tài)環(huán)境出發(fā)，這些方法均對礦山生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)作用不明顯，而植物修復(fù)成本較低，可以穩(wěn)定土壤、控制污染、改善景觀、減輕污染對人類的健康威脅，所以在修復(fù)礦山土壤重金屬污染的過程中，越來越多的國家選擇使用植物修復(fù)技術(shù)。近年來，中國金屬礦業(yè)迅速發(fā)展，所造成的重金屬污染日益加劇，植物修復(fù)技術(shù)的研究更具有廣闊的市場，并逐步走向商業(yè)化，同時中國有廣袤的國土、豐富的資源、復(fù)雜多樣的地理?xiàng)l件，蘊(yùn)藏著大量超富集植物，為中國開展有關(guān)植物修復(fù)技術(shù)的研究提供了良好的基礎(chǔ)。
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第8篇：重金屬污染治理方法范文
關(guān)鍵詞：國內(nèi)；土壤污染；現(xiàn)狀；治理措施
在國家建設(shè)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，環(huán)境污染問題始終得不到有效解決，甚至有不斷惡化的趨勢，最近幾年，土壤污染現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。我國是農(nóng)業(yè)國家，土壤是十?dāng)?shù)億國人賴以生存的重要條件，若是任由土壤污染現(xiàn)象自然發(fā)展而不予以有效治理，土壤污染問題會嚴(yán)重危害到農(nóng)產(chǎn)品食用安全，并且土壤中的重金屬污染物還會遷移到大氣中，進(jìn)而嚴(yán)重降低我國的國民綜合健康水平。由此可見，土壤污染問題絕對不容忽視，而深入分析國內(nèi)土壤污染現(xiàn)狀及治理措施，有利于促進(jìn)我國土壤污染治理工作的有效開展[1]。
1國內(nèi)土壤污染現(xiàn)狀
經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展往往伴隨著環(huán)境問題，當(dāng)前我國的土壤環(huán)境問題比較嚴(yán)重，尤其是在農(nóng)業(yè)以及工業(yè)活動較為頻繁的地區(qū)，土壤污染的問題非常嚴(yán)重，這些規(guī)模化的生產(chǎn)活動，對土壤造成了較為嚴(yán)重的破壞。經(jīng)過對多個地區(qū)的土壤進(jìn)行監(jiān)測后發(fā)現(xiàn)，超過兩成的監(jiān)測土壤存在污染超標(biāo)的問題，其污染物主要為鋅，鎘，銅，鉛等重金屬污染。在對土壤分布進(jìn)行研究時發(fā)現(xiàn)，我國南方地區(qū)的污染程度比北方地區(qū)更加嚴(yán)重，尤其是在長三角以及珠三角和傳統(tǒng)的工業(yè)基地東三省的污染問題尤為嚴(yán)重，這也說明了經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度較高以及工業(yè)發(fā)展程度較高的地區(qū)的土壤污染問題較為嚴(yán)重[2]。
2土壤污染治理策略
2.1土壤有機(jī)污染物治理策略
2.1.1原位修復(fù)技術(shù)治理策略為了保證土壤污染物的處理效果，應(yīng)盡量根據(jù)污染狀況選擇科學(xué)的治理技術(shù)，原位修復(fù)技術(shù)相對來說比較適合受破壞較小的土壤，在眾多的土壤修復(fù)技術(shù)和方法中，原位修復(fù)技術(shù)能夠有效地降低修復(fù)成本，并實(shí)現(xiàn)土壤污染物的有效降解，原位修復(fù)技術(shù)能夠?qū)ν寥赖纳顚游廴具M(jìn)行有效地治理。在利用原位修復(fù)技術(shù)處理土壤污染時，應(yīng)注意盡量對廢棄物進(jìn)行分離和控制，防止出現(xiàn)二次污染，降低修復(fù)效果。2.1.2異位修復(fù)技術(shù)治理策略除了原位修復(fù)技術(shù)外，還有相對應(yīng)的異位修復(fù)技術(shù)，這種修復(fù)技術(shù)通常采用原地處理和異地處理兩種方法進(jìn)行修復(fù)活動。這種修復(fù)方法能夠有效地對修復(fù)過程中的各類措施進(jìn)行控制，相比較原位修復(fù)技術(shù)因?yàn)樾迯?fù)技術(shù)不會產(chǎn)生較多的廢物副產(chǎn)品，所以修復(fù)效果更好。但在采用異位修復(fù)技術(shù)時，需要大量的土方開挖，所以會產(chǎn)生較多的運(yùn)輸問題，這大大的增加了修復(fù)的成本投入。2.1.3物理治理及熱處理策略除了原位和異位修復(fù)技術(shù)之外，還需要有針對性解決土壤有機(jī)污染的策略，所以會用到更多的土壤污染治理方法，如覆土稀釋法以及玻璃化和蒸汽提取等方法，對土壤進(jìn)行有機(jī)物污染處理。這些處理方法通常被分類為物理污染處理方法，采用物理方法進(jìn)行污染處理時，不會對土壤造成較大的破壞，治理效果較好，并且在土壤修復(fù)的控制過程中，作業(yè)條件更加靈活和方便。在開展有機(jī)物污染處理過程中首先應(yīng)當(dāng)對土壤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析，通過分析結(jié)果來確定采用哪一種有機(jī)物污染處理方法，從而制定有效的治理方案[3]。2.1.4化學(xué)治理策略除了物理方式治理有機(jī)污染物，還可以通過化學(xué)方法對有機(jī)污染物進(jìn)行處理，具體方法是通過微波放射或者催化氧化來對有機(jī)污染物進(jìn)行處理，在進(jìn)行化學(xué)治理過程中應(yīng)當(dāng)對具體的流程進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范，通過科學(xué)的分析針對不同的有機(jī)污染物進(jìn)行有效的治理。2.1.5微生物治理策略微生物治理有機(jī)污染物也是常見的一種治理措施，其依據(jù)的工作原理是土壤中的有機(jī)污染物可以作為微生物生長繁殖所需要的能源，所以通過在土壤中投放微生物，來消耗土壤中的有機(jī)污染物，在這個消耗過程中有機(jī)污染物被轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳，這是一種非常優(yōu)質(zhì)的處理方法，操作過程中不會產(chǎn)生大量的廢物副產(chǎn)品。在進(jìn)行微生物治理有機(jī)污染物的過程中，可以通過植物與微生物的伴生關(guān)系來提升處理效果，因?yàn)橹参锉旧砭邆漭^強(qiáng)的吸收污染物的能力，這能夠有效地提升微生物分解效率。這種處理有機(jī)污染物的方法雖然非常有效，但其弊端是需要花費(fèi)比其他修復(fù)方法更長久的時間，因?yàn)樯锟赡軙a(chǎn)生的降解酶具有針對不同污染物的差異性，所以要通過監(jiān)測結(jié)果來對微生物的數(shù)量和類型進(jìn)行控制，以增強(qiáng)有機(jī)物污染的處理效果[4]。
2.2土壤重金屬等無機(jī)物污染治理措施
2.2.1物理、化學(xué)治理策略在進(jìn)行土壤重金屬污染物的處理過程中，較為常見的處理方法為淋洗法、電解法以及熱解析法等多種不同的方法，其中熱解析法的治理效果最為明顯。通過熱解析法能夠吸收土壤中99%以上的汞。而對于鉛、鉻等類型的金屬通過電化法處理能夠取得較好的效果，電化法能夠去除土壤污染物中超過90%的鉛、鉻重金屬。而淋洗法則適用于提取土壤污染物中的無機(jī)污染物，并進(jìn)行有效的回收處理。因此，淋洗法對無機(jī)污染物具備較好的治理效果。一般來說，利用化學(xué)方法對土壤進(jìn)行處理主要是通過使用不同的穩(wěn)定劑吸附或改變不同污染物中重金屬的狀態(tài)，來減少重金屬對土壤的污染。這種治理方法能夠暫時性地改善土壤的污染問題，但卻無法根除土壤中的污染物，雖然該方法效果較好，但土壤污染物的隱患始終存在。2.2.2植物聯(lián)合微生物超積累治理策略通過利用植物與微生物的特性，將二者進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用來對土壤中的無機(jī)物以及重金屬進(jìn)行治理，這種方法能夠?qū)ο嚓P(guān)污染物進(jìn)行快速地吸收轉(zhuǎn)化、分解和固定。在具體的操作過程中，可以尋找適應(yīng)性植物，通過在污染土壤中培育這種植物，使得植物在生長過程中能夠?qū)χ亟饘佼a(chǎn)生吸附效果，在某種情況下還可以對植物進(jìn)行基因改善，使得植物能夠適應(yīng)這種受到污染的環(huán)境提升吸收效果，這種方法幾乎不會產(chǎn)生其他危害，治理成本較低，效果較好，并且具備一定的美化功能。2.2.3植物、微生物、化學(xué)等聯(lián)合治理策略化學(xué)螯合劑能夠有效地將土壤中的重金屬轉(zhuǎn)化成螯合物，通過在土壤中種植植物可以對螯合物進(jìn)行吸收和降解，并配合電壓法對被污染的土壤中的重金屬進(jìn)行溶解，此時正處在污染土壤中的植物就可以對這些溶解后的重金屬進(jìn)行有效地吸收。依照微生物與植物共同對土壤污染進(jìn)行治理的原理，實(shí)現(xiàn)了對污染物的吸收并處理的目的。某些情況下，相關(guān)人員能夠通過有機(jī)肥料與微生物進(jìn)行結(jié)合，并通過有機(jī)肥料來促進(jìn)微生物對重金屬的吸收能力，從而實(shí)現(xiàn)污染物的治理目標(biāo)[5]。
3土壤污染的有效治理策略
3.1加強(qiáng)法制建設(shè)，完善相關(guān)法律法規(guī)
為了解決我國當(dāng)前的土壤污染治理問題，除了要提高重金屬以及有機(jī)物的污染處理水平之外，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)法律法規(guī)的建設(shè)工作，通過不斷完善法律法規(guī)來促進(jìn)社會各界參與到土壤污染控制和治理工作中。通過法律手段對污染地區(qū)及污染目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，并通過對污染程度的監(jiān)測來設(shè)定污染預(yù)警機(jī)制，從而可以通過監(jiān)測預(yù)防以及治理來緩解土地污染的現(xiàn)狀。政府應(yīng)當(dāng)對已經(jīng)存在的相關(guān)制度及法規(guī)進(jìn)行有效落實(shí)，通過對生產(chǎn)過程中的污染情況進(jìn)行監(jiān)督，避免企業(yè)為了片面地追求經(jīng)濟(jì)利益而忽略了環(huán)境污染問題。而且要設(shè)立責(zé)任人制度，以便從制度上監(jiān)督企業(yè)，通過對土壤的監(jiān)測以及責(zé)任劃分來解決工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的污染問題。
3.2科學(xué)規(guī)劃土壤管理
依據(jù)我國當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，應(yīng)當(dāng)對土壤進(jìn)行有效的規(guī)劃和科學(xué)設(shè)計，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中土壤的使用方式進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，通過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方式以及各類投入來提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，降低對化肥的依賴，不斷推廣綠色有機(jī)農(nóng)業(yè)，通過對農(nóng)作物的研究和改良，增強(qiáng)農(nóng)作物的抗病能力并以此解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中對農(nóng)藥和化肥的使用數(shù)量。通過改善農(nóng)業(yè)活動的灌溉方式來降低水污染程度，保護(hù)水資源，建立符合現(xiàn)代特征的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。
4結(jié)語
在上面的論述中，詳細(xì)說明了目前國內(nèi)土壤污染現(xiàn)狀，鑒于土壤污染問題的嚴(yán)重性，當(dāng)務(wù)之急就是積極探尋導(dǎo)致土壤污染問題的實(shí)際原因，并針對土壤污染治理措施進(jìn)行更加深入、更加細(xì)致地研究探討，而政府部門也需要對土壤污染治理給予政策及法律法規(guī)方面的支持，加強(qiáng)土壤管理措施規(guī)劃，為土壤污染治理的有效實(shí)施提供良好條件。
參考文獻(xiàn)：
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[4]解麗娟，謝志遠(yuǎn)，郭光光.試論我國土壤污染的現(xiàn)狀、危害及治理策略[J].新農(nóng)業(yè)，2020（19）：63-64.
第9篇：重金屬污染治理方法范文
【關(guān)鍵詞】 土壤 鎘污染 來源 治理方法
1.鎘的危害
土壤鎘含量的增加會使土壤中細(xì)菌、固氮菌的數(shù)量明顯減少,會破壞植物體中的葉綠素,減少根系對水分和養(yǎng)分的吸收,抑制根系對氮的固定和硝酸還原酶活性。鎘通過食物鏈進(jìn)入人體后,與人體內(nèi)的特定蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)并使它們失去活性,在人體某些器官中積蓄造成慢性中毒,同時還干擾銅、鈷、鋅在體內(nèi)的正常代謝,誘發(fā)各種疾病,甚至死亡。
2.鎘的來源
2.1 工業(yè)污染 一些良田周圍有單個或者多個工廠,有一條或者數(shù)條公路,工廠廢氣、汽車尾氣中的鎘進(jìn)入土壤中的最主要方式是通過大氣沉降。如瑞典中部Falun市區(qū)的鎘污染,工廠廢氣中的鎘由于風(fēng)的輸送,從工廠中擴(kuò)散到周邊地區(qū)。
2.2 工業(yè)污泥利用 污泥是由水和污水處理過程中所產(chǎn)生的固體沉淀物,它具有含水量高,有機(jī)質(zhì)含量高的特點(diǎn),并且含有大量植物所必需的營養(yǎng)成分,如氮、磷、鉀等和各種微量元素,同時具有不板結(jié)土壤,肥效高于一般農(nóng)家肥和可以降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的優(yōu)點(diǎn),因此施用污泥既可肥田,又有利于土壤改良。但同時污泥中也不同程度地含有 As,Cd等重金屬元素,農(nóng)田被迫接受來自市政的污泥,其中使農(nóng)田重金屬含量升高的主要原因是土壤接受了來自城市污水處理廠所產(chǎn)生的污泥和被工業(yè)廢水污染過江的河湖泊底泥。且土壤一旦遭受重金屬污染,難以徹底消除。
2.3 土壤肥料污染 肥料分為化肥和有機(jī)肥兩種,重金屬進(jìn)入兩種肥的途徑也是截然不同的?；手兄亟饘俸勘扔袡C(jī)肥要少得多?；手械逆k元素主要是來自如磷酸二銨等磷肥。在生產(chǎn)重鈣和過磷酸鈣過程中,由于有磷礦直接進(jìn)入最終產(chǎn)品,所以含鎘量高于用磷酸加工的磷酸一銨和磷酸二銨等產(chǎn)品,雖然熱法磷酸工藝使其后加工產(chǎn)品中的鎘含量降低,但是此法由于經(jīng)濟(jì)原因不用作肥料的加工。因此所選擇的磷礦直接關(guān)系到最終產(chǎn)品中鎘含量。在濕法磷肥加工過程中,磷礦石中大約70%~80%的鎘最終會被轉(zhuǎn)移至磷肥中。有機(jī)肥料大多數(shù)是動物糞便和秸稈的混合物。近來年我國迅速發(fā)展的禽畜養(yǎng)殖業(yè),其禽畜糞便成為有機(jī)肥主要來源,但我國禽畜飼料在生產(chǎn)中存在超量加入重金屬元素現(xiàn)象。當(dāng)飼料在使用礦物質(zhì)飼料原料時就可能造成鎘的污染,特別是在使用加工不完全的鋅礦物質(zhì)原料時就會人為造成飼料中鎘的污染,因此礦物質(zhì)飼料原料使用不當(dāng)是造成飼料中鎘污染的主要原因。尤其是一些小作坊,為了降低成本,采用廉價原料或者惡意用皮革粉參入魚粉并采用低劣的加工方法生產(chǎn)飼料,使其重金屬含量升高,由此動物糞便和相應(yīng)有機(jī)肥重金屬含量也會升高。所以重金屬的污染主要來自有機(jī)肥料。而且重金屬在有機(jī)肥中會有所積累,因?yàn)橛袡C(jī)肥中有機(jī)物主要由纖維素、半纖維素、胡敏酸、胡敏素、富里酸及簡單有機(jī)物組成。其中活性較高的組分為胡敏酸、富里酸和低分子有機(jī)物,對重金屬有強(qiáng)烈的吸持作用,在生產(chǎn)或制作過程中存在外源重金屬污染物就會導(dǎo)致重金屬在有機(jī)肥中的積累。
3.鎘活化機(jī)理及施肥對其的影響
鎘進(jìn)入土壤后,被植物吸收的過程是十分復(fù)雜的。它必須經(jīng)過活化作用變成離子形式進(jìn)入土壤溶液中才能被植物吸收。根據(jù)重金屬元素在土壤中的活性大小可分為:可交換態(tài)、鐵錳水合氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)和殘留態(tài)。殘留態(tài)的重金屬含量可以代表重金屬元素在土壤中的背景值,除此之外,其他形態(tài)都可以直接或者間接的被植物吸收。而吸收的部位則是植物的根際,所以根際環(huán)境直接影響著重金屬固定,活化和吸收,例如根際的pH 值、Eh 值、根分泌物和根際微生物。大量試驗(yàn)表明根系分泌物可以酸化,螯合還原重金屬,從而使重金屬成為植物可吸收的狀態(tài)。植物體選擇性的吸收土壤中的營養(yǎng)物質(zhì),也被迫的吸收過量的重金屬。通常pH值的降低,將促使碳酸鹽態(tài)鎘溶解,釋放轉(zhuǎn)化為可交換態(tài)鎘,無疑要加重污染。所以植物被重金屬毒害一般發(fā)生在酸性條件。
施用的肥料對重金屬也有很大影響。大量實(shí)驗(yàn)證明:氮肥能改變土壤中重金屬鎘的活性,加強(qiáng)對鎘的吸收。而對于磷肥而言,有促進(jìn)重金屬鎘吸收的,也有抑制其吸收的。如磷酸鹽能促進(jìn)土壤鎘的吸收,鈣鎂磷肥卻能抑制植物吸收鎘。
4.重金屬污染治理
4.1 客土法 此法就是向受到污染的土壤中加入大量的未污染土壤,覆蓋其表面或者均勻地混合,盡量避免重金屬元素與根系的接觸或者使污染物含量下降到臨界危害含量以下,從而達(dá)到減輕危害的目的。此法適用于污染面積不大的被污染土壤。但對于某些污染面積很大的土壤并不適用,因?yàn)槌杀咎?操作復(fù)雜。
4.2 翻耕法 這種方法的原理是稀釋耕層中污染物濃度,把污染物質(zhì)濃度高的上層翻至下層,濃度低的就由下層翻至上層。當(dāng)然這種方法也有一定的局限性,如耕層下面的污染物濃度也非常高或者是土層淺薄,則這個方法無效。
4.3 化學(xué)治理措施 化學(xué)治理主要的方法就是向土壤中投入抑制劑、改良劑,增加土壤有機(jī)質(zhì)和粘粒的含量,陽離子代換量改變土壤中的Eh、pH值和電導(dǎo)等物理化性質(zhì),使土壤中的鎘發(fā)生氧化還原等作用,從而降低鎘的生物有效性。土壤中的pH值對鎘活性影響很大,隨著pH值升高,可增加土壤表面負(fù)電荷對Cd2+的吸附。再者是投入石灰性物質(zhì),如碳酸鈣,熟石灰等,使其生成沉淀活性逐漸降低。這也是在被鎘污染的土壤上施用石灰從而降低植物吸收鎘的有效方法之一。在土壤中增施易溶性正磷酸化合物,一方面可以提高土壤中磷含量,另一方面可促使重金屬形成不溶性化合物,尤其是土壤污染比較嚴(yán)重時更加有效,因?yàn)橐怪亟饘傩纬呻y溶性沉淀,就需要有一定的濃度的該種重金屬鹽形成飽和溶液以保證使之產(chǎn)生沉淀。易溶性正磷酸化合物對鎘的抑制作用同樣有效。
4.4 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)措施 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)措施是依據(jù)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想,因地制宜的改變一些耕作習(xí)慣,從而減輕鎘的危害,在被污染土壤中種植不吸附鎘的植物或種植吸附鎘植物將其移除以提高土壤質(zhì)量。選擇抗污染的植物和不在鎘污染的土壤種植進(jìn)入食物鏈的植物。例如在含鎘100 mg/kg的土壤上改種苧麻,5年后,土壤的鎘含量平均降低27.6%;因地制宜地種植玉米、水稻、大豆、小麥等作物。
4.5 生物修復(fù) 生物修復(fù)就是利用有某些特定的動植物去吸附或者吸收污染物質(zhì),從而降低污染物在土壤中的濃度。包括微生物修復(fù),低等動物修復(fù)和植物修復(fù)。如微生物、蚯蚓、藕等。對鎘有強(qiáng)吸附能力的植物有蕨類和十字花科植物。植物修復(fù)技術(shù)是指將某種特定植物種植在重金屬污染的土壤上,該種植物對土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力,將植物收獲并進(jìn)行妥善處理(如灰化回收)后即可將該種重金屬移出土體,達(dá)到污染治理與生態(tài)修復(fù)的目。植物修復(fù)包括植物吸收,植物固定,植物揮發(fā)等,現(xiàn)在運(yùn)用最廣的是植物吸收。但是植物修復(fù)目前尚處于試驗(yàn)階段,無法大規(guī)模大面積的進(jìn)行實(shí)地修復(fù),面對日益嚴(yán)重的重金屬污染,當(dāng)務(wù)之急還是要完善該技術(shù),提高植物修復(fù)效率。
5. 建議
污染較大的工廠應(yīng)該建于居民區(qū)和農(nóng)田的下風(fēng)向,防止重金屬由風(fēng)輸送進(jìn)入土壤中;盡量少工業(yè)污泥灌溉良田,或者先對工業(yè)污泥做相應(yīng)的處理,減少工業(yè)污泥中重金屬和有害物質(zhì);對減少工業(yè)化有機(jī)肥中重金屬來說,主要從兩方面來減少重金屬污染。首先從飼料方面,要嚴(yán)格遵守國家關(guān)于微量元素添加量的有關(guān)規(guī)定,從根源上減少動物飼料里重金屬含量。對動物糞便中加碳酸鈣發(fā)酵堆制等方法,可鈍化重金屬離子,降低重金屬離子對土壤污染;在被污染區(qū)先行種植吸附重金屬性強(qiáng)的植物,把土壤中重金屬含量降到最低,達(dá)到相關(guān)要求后,再種植可使用作物?；蛘咧苯舆x育抗性強(qiáng),吸收量少的農(nóng)作物品系在污染區(qū)推廣種植。
