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序論：在您撰寫重金屬污染及其防治措施時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
關鍵詞：土壤；重金屬污染；危害；防治
引言
由于人類活動致使土壤中的微量金屬元素超過土壤環(huán)境質(zhì)量的標準值或土壤背景值的上限值[1]，導致生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降和土壤環(huán)境惡化，從而對人體健康、其他生物、水體噪聲危害的現(xiàn)象[2]，稱之為土壤重金屬污染。2013年年底中國國土資源部副部長王世元在土地調(diào)查新聞會上指出，中國內(nèi)地中重度污染耕地大約為5000萬畝；宋偉等對全國138個典型區(qū)域土壤污染案例的分析表明，我國耕地土壤重金屬污染的比重占耕地總量的1/6左右[3-5]，造成國家經(jīng)濟效益的損失達200億左右，可見我國土壤重金屬污染形勢并不樂觀。文章結(jié)合我國土壤污染的現(xiàn)狀，系統(tǒng)的提出防治措施，為今后土壤修復、治理等工作提供參考性建議。
1 我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀
1.1 土壤重金屬污染成因
土壤中的重金屬元素主要指的是汞（Hg）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、鉻（Cr）、鋅（Zn）、銅（Cu）、鎳（Ni）、砷（As）、銻（Sb）和鉍（Bi）這十種元素。影響土壤中重金屬元素含量發(fā)生變化的原因有兩個：一方面是在自然環(huán)境的作用，成土母質(zhì)風化過程中自然積累的含量（本底值），之后在風、水等外力作用，經(jīng)過物理和化學過程而改變其含量；另一方面，也是影響最大的方面，就是人類活動，隨著工業(yè)化、城市化的發(fā)展，化學工業(yè)制造、金屬礦山開采、生活廢水排放、農(nóng)藥化肥不科學施用及污水灌溉等是重金屬污染的主要來源途徑。
1.2 土壤重金屬污染的特點
隱蔽性：土壤污染需要人為對土樣進行采集，檢測并分析才能夠得出是否存在隱患；不可逆性：重金屬對土壤的污染基本上是一個不可逆轉(zhuǎn)的過程，受污染的土壤可能需要花費上百年的時間才能夠慢慢消除；長期性：將重金屬存于土壤中，往往是呈垂直遞減分布；難治理性：土壤污染需要通過物理、化學、生物等各種修復方法進行綜合治理，才能達到比較好的治理效果。
1.3 土壤重金屬污染的危害
土壤中的重金屬雖然能夠被作物自身吸收，但這并不會影響到作物的生長和發(fā)育，但經(jīng)過食物鏈的富集作用，進入人體對人體健康存在極大的威脅；我國本來土地利用資源緊張，加之現(xiàn)在又受污染，使原有的形勢更加緊迫，更威脅了子孫后代的生存；由于土壤污染具有長期性和不可逆轉(zhuǎn)性，嚴重危及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和國民經(jīng)濟水平的持續(xù)增長。
2 土壤重金屬污染的防治措施
要想對土壤重金屬污染得到有效的修復，應從兩個方面入手，一是預防，采取各種政策措施、制定法律法規(guī)切斷污染源；二是治理，面對已經(jīng)存在重金屬污染的土壤，采用科學友好環(huán)境的方法綜合治理。
2.1 土壤重金屬污染的預防措施
2.1.1 加大環(huán)境監(jiān)管和治理力度。首先政府部門應該組織相關科研單位和技術人員篩選出有助于治理環(huán)境的修復技術，選擇具有代表性的污染地進行修復技術的應用，為治理更大范圍的重金屬污染區(qū)積累經(jīng)驗；其次監(jiān)督部門應加大環(huán)境監(jiān)管力度，從污染源入手，杜絕重金屬對土壤產(chǎn)生污染，嚴格控制城市生產(chǎn)生活廢水直接進入農(nóng)田，杜絕污水灌溉農(nóng)田；再者加強農(nóng)業(yè)環(huán)境的監(jiān)測，尤其是土壤污水灌溉區(qū)的動態(tài)監(jiān)測，充分了解土壤中金屬成分、含量的變化，做好預防工作。
2.1.2 倡導科學的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的主體就是農(nóng)民，他們對一方土地進行管理與規(guī)劃。政府部門應該積極引導農(nóng)業(yè)管理者科學的管理農(nóng)藥、化肥及除草劑等農(nóng)用化學品。提倡有機化肥與無機化肥的并施，同時采取積極的預防措施，不僅能夠有效減小土壤污染，還能夠促使作物茁壯成長。大力發(fā)展低毒、高效、環(huán)境友好型的農(nóng)藥，嚴格控制農(nóng)藥的使用量、使用次數(shù)及使用時間，杜絕高殘留高重金屬農(nóng)藥的使用，因此發(fā)揮農(nóng)藥的積極作用。倡導地膜使用后，要積極及時的回收，防止其殘留對土壤造成進一步的污染。
2.2 土壤重金屬污染的治理措施
2.2.1 土壤物理修復技術。土壤物理修復技術主要是根據(jù)土壤自身理化性質(zhì)及重金屬性質(zhì)，通過物理方法治理土壤中的重金屬污染。最常見的方法，第一種就是客土、換土、深耕翻土，但是需要耗費較大的人力、物力及財力，并沒有從根本實現(xiàn)重金屬污染的治理；第二種是電動修復法，其利用電池原理，在電場作用下重金屬離子開始遷移，使重金屬離子富集到電極處在土壤表層就得以去除；第三種是固定/穩(wěn)定化修復，常用來清除無機污染物質(zhì)，使用成本低、設備易移動、穩(wěn)定性強，但是因為許多技術的聯(lián)合應用可能會致使土壤污染面積增大。
2.2.2 土壤化學修復技術?；瘜W修復是將修復劑加入到污染物，其發(fā)生一定化學反應，實現(xiàn)土壤的毒性被去除或降低的效果?；瘜W修復法有很多如土壤淋法、原位化學氧化修復技術、溶劑浸提法等。土壤淋洗能夠用于大面積的輕質(zhì)土和砂質(zhì)土重金屬污染治理，但是對于滲透系數(shù)較低的效果不好，也會造成植物必需營養(yǎng)元素的缺失；原位化學氧化修復技術是利用化學氧化劑（雙氧水、高錳酸鉀等）與污染物發(fā)生氧化反應，迫使污染物濃度降低，但是其不利影響就是可能產(chǎn)生氣體，有毒副產(chǎn)物。
2.2.3 土壤生物修復技術。土壤生物修復技術是利用生物的生命代謝活動減少土壤環(huán)境有毒有害物的濃度，治理過程中花費成本較低、管理技術簡單。生物修復技術包括微生物修復、植物修復及動物修復。近年來主要放在動物修復的研究上，對土壤動物蚯蚓進行了相關研究[6]，蚯蚓對重金屬有一定忍耐和富集能力，通過不斷吞食有機質(zhì)土壤，經(jīng)過其自身酶系統(tǒng)的作用，產(chǎn)生利于土壤環(huán)境的有機無機復合肥，促進了土壤重金屬形態(tài)的轉(zhuǎn)化，加速了土壤養(yǎng)分的循環(huán)。
2.2.4 農(nóng)業(yè)修復技術。農(nóng)業(yè)修復技術指的是改變耕作制度或利用農(nóng)藝措施調(diào)節(jié)重金屬對土壤的危害。改變耕作運行模式需要根據(jù)當?shù)氐木唧w情況，選擇能夠抵抗土壤污染的作物或植被。利用合理的農(nóng)業(yè)措施進行修復，主要是通過合理的深耕措施及增施有機肥調(diào)節(jié)土壤的理化性質(zhì)，從而調(diào)控污染物所處的污染環(huán)境。
3 結(jié)束語
土壤重金屬污染的防治是環(huán)境監(jiān)測的重要任務，是保障我國廣大人民群眾身體健康的根本，是促進國家經(jīng)濟快速發(fā)展的主要推力。采取科學有效的土壤污染防治措施，能夠有效改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，降低土壤環(huán)境的污染。在未來的環(huán)境監(jiān)測和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，政府和人民更應該攜起手，愛護我們共有的生存土地，讓重金屬污染事件不再發(fā)生，遠離人民群眾，實現(xiàn)環(huán)境友好型的生存環(huán)境。
參考文獻
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【關鍵詞】 高速公路；重金屬污染；防治措施
隨著我國經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展，交通在國民生活中日趨顯示出它的重要性，高速公路的建設也勢在必行。大規(guī)模地修建高速公路，有效地促進了國家經(jīng)濟快速發(fā)展，方便了人民生活；然而，與此同時，在高速公路建設及營運過程中也給我們帶來了嚴重的生態(tài)破壞與環(huán)境污染問題。土壤是大氣、水體及固體廢棄物中污染物在環(huán)境中遷移、滯留和沉積的目標，是長期環(huán)境污染的承受者。隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展和人口的不斷增加，土壤作為人類賴以生息的資源，越來越暴露出不堪重負的跡象。因此，研究高速公路建設所帶來的土壤污染問題及其防治對策就顯得尤為重要，對于保護環(huán)境、促進我國高速公路的建設與發(fā)展具有重要的指導意義，同時也可為我國高速公路建設環(huán)境治理和管理提供科學依據(jù)。
1. 高速公路建設對環(huán)境的影響
高速公路作為人類生存和發(fā)展所必需的開發(fā)建設活動，會對周圍的環(huán)境產(chǎn)生直接或間接的影響，這些影響一般可分為兩大類：一類是對自然環(huán)境的破壞，如水土流失、植被破壞等，嚴重時引起生態(tài)平衡失調(diào)、氣候異常；另一類是環(huán)境污染，如噪聲、廢水、廢氣和塵埃等。總的說來，主要有以下幾個方面的影響。
1.1對社會、經(jīng)濟的影響。高速公路建成后，會對沿線的社會結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟發(fā)展、文化環(huán)境等產(chǎn)生影響：首先，公路建成后會增大沿線地區(qū)的交通量，增加該地區(qū)的交通事故，在一定程度上干擾附近居民的出行，割裂了村莊間的原有聯(lián)系；其次，公路建成后，使沿線各地區(qū)的土地功能發(fā)生變化，將單一的農(nóng)業(yè)用地、開發(fā)用地或商業(yè)用地轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘈袠I(yè)提供服務的特殊用地，同時也促進了沿線土地資源的開發(fā)。公路建設會造成一定數(shù)量居民的拆遷，使沿線居民人口結(jié)構(gòu)及需求發(fā)生變化，改變了原有居民的聯(lián)系及交往方式；對沿線兩側(cè)居民交往產(chǎn)生阻隔，影響區(qū)域經(jīng)濟布局和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；高速公路的修建，會破壞一些原有的歷史文化遺址、名勝風景及保護區(qū)，產(chǎn)生視覺污染。高速公路建設在對沿線區(qū)域環(huán)境產(chǎn)生上述影響的同時，也提供了良好的交通條件，加速農(nóng)產(chǎn)品、礦產(chǎn)、林業(yè)產(chǎn)品的輸送，信息交流及勞動人口流動，提高了區(qū)域的工業(yè)產(chǎn)值，推動城鄉(xiāng)的商品交換、文化交流及農(nóng)業(yè)的綜合開發(fā)，使城鄉(xiāng)逐漸一體化[1]。
1.2對環(huán)境的污染
1.2.1廢氣污染。
（1）以汽油、柴油為燃料的汽車在發(fā)動和行駛過程中會排放大量廢氣和固體微粒，廢氣中含有水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物、硫化物、甲烷、乙烯、醛和鉛顆粒等污染物[2]，這些污染物排放到大氣中，滲透到水、土壤中，并逐漸積累，會對沿線的人類和動植物產(chǎn)生不良影響，使其生活環(huán)境進一步惡化，甚至會造成全球氣候異常，這種污染的程度隨著公路運營時間的增長及交通量的增加而不斷加重。
（2）隨著運輸市場的放開，汽車產(chǎn)量和擁有量的增加，汽車排放物對大氣的污染已成為主要公害，汽車排放物危害人體健康、污染環(huán)境、破壞生態(tài)平衡，已引起世界各國的普遍重視。
1.2.2噪聲污染。
（1）高速公路的噪聲源主要包括兩個方面：一是在施工過程中，由于挖掘機、推土機、平地機、攪拌機以及各種運輸車輛的使用而產(chǎn)生的噪聲污染，這些噪聲較強，對當?shù)鼐用窈褪┕と藛T影響嚴重，造成區(qū)域聲學環(huán)境質(zhì)量短期內(nèi)惡化；二是在運營過程中，汽車車體振動、發(fā)動機運轉(zhuǎn)、輪胎與路面摩擦、鳴喇叭以及公路沿線提供各種服務的設施、設備均會產(chǎn)生噪聲，在公路沿線形成一條噪聲帶，這些噪聲會對附近的人群產(chǎn)生心理和生理上的影響，降低人們的工作效率，尤其對公路兩側(cè)人口密度較大的敏感區(qū)域（學校、住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)、醫(yī)院等）干擾較為突出，而野外區(qū)域的干擾則相對較小[3]。
（2）隨著高速公路建設速度的加快，交通噪聲污染問題日趨嚴重，人們對于道路兩側(cè)環(huán)境的改善也越來越迫切。
1.3對生態(tài)環(huán)境的影響。高速公路建設對生態(tài)環(huán)境的影響可分為兩個階段：一是施工期間對自然環(huán)境造成的非污染性破壞，因施工機械的使用及大量的開挖取土破壞了土體原有的自然結(jié)構(gòu)和水的循環(huán)路徑，相應地改變了生物的生存環(huán)境，影響其生長、活動的規(guī)律，阻礙生態(tài)系統(tǒng)漫延[4]；二是公路建成運營后，路體分割了生物的生存空間，使公路附近的動物容易被汽車撞傷、壓死；而且，由于汽車廢氣、噪聲、有害物質(zhì)的產(chǎn)生，會使生物棲息的生態(tài)環(huán)境（空氣、水、土壤）逐漸惡化，引起生物發(fā)育不良、繁殖機能減退、疾病增多、抗病能力下降，從而造成種群數(shù)量減少（特別是珍稀物種），有時可能會影響整個生物群落。
1.4對工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的影響。
1.4.1對工程地質(zhì)條件的影響。高速公路施工時，由于填方和挖方對地表擾動較大，并改變了原有的地形、地貌，尤其是隧道的進出口及仰面坡的開挖，對局部山體穩(wěn)定不利，可能會引發(fā)塌方滑坡、軟土層滑移等不良地質(zhì)病害；又因土表、土質(zhì)松軟，增加了水土沖刷量，造成河流、溝渠淤積，積水淹漫農(nóng)田。此外，臨時施工用地在機械碾壓、人員踩踏下土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，一定時期內(nèi)土壤的肥沃程度難以恢復。
1.4.2對水環(huán)境的影響。高速公路對水環(huán)境的影響主要包括施工、生活服務區(qū)污水和洗車等對公路沿線自然水系的影響。高速公路定距離設置加油站、收費站及洗車等配套設施，生活服務區(qū)污水和洗車廢水都會對高速公路沿線自然水系產(chǎn)生影響[5]。由于公路建設阻隔原有水系的循環(huán)，影響地表水和地下水的流通路徑，汽車尾氣的排放和生活服務區(qū)的廢物進入河道也會對水源造成污染；化學危險品運輸中的泄露或交通事故的發(fā)生，則可對環(huán)境水質(zhì)造成災難性的破壞。另外，由于橋梁的修建減小了河床的過水斷面，造成橋前局部堵水，水流速度減慢，泥砂下沉淤積、阻塞河道，從而容易引發(fā)洪澇災害。
2. 高速公路兩側(cè)的土壤重金屬污染
土壤是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，是人類賴以生存的基礎。由于重金屬在土壤中易蓄積，殘留時間長，因而已成為土壤的主要污染。
2.1土壤重金屬污染的特點及來源。
2.1.1土壤重金屬污染的特點。
2.1.1.1持久性：重金屬污染物進入土壤后，通過土壤對懸浮污染物的物理機械吸收、阻留、膠體的物理化學吸附、化學沉淀、生物吸收等過程，不斷在土壤中積累。當達到一定數(shù)量時，便引起土壤成分、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能的變化，造成土壤污染。土壤污染以后很難消除，其凈化過程需要相當長的時間，而且重金屬污染是不可逆的持久積累過程。
2.1.1.2間接傷害性：首先，重金屬污染物通過食物鏈危害動物和人體健康；其次，土壤污染物還能危害自然環(huán)境，污染地下水、地表水和大氣，成為水和大氣的污染源。
2.1.1.3高速公路重金屬污染以公路為中心在其兩側(cè)呈帶狀順公路延伸，污染程度自公路向其兩側(cè)逐漸減弱[6]，且主要分布在公路兩側(cè)50m范圍內(nèi)。
2.1.2高速公路土壤重金屬污染的來源及影響因素。
2.1.2.1土壤重金屬污染的來源：目前公認的高速公路土壤重金屬污染的主要來源是交通工具使用的油料燃燒所排放的尾氣以及油料的揮發(fā)、泄漏等。事實上，油料中除了含有鉛和錫外，尚含多種微量重金屬元素，公路旁重金屬污染以Pb、Cd污染為主。這些重金屬污染物不但不易被自然凈化，而且可通過食物鏈得以富集而對人體、家畜、農(nóng)業(yè)生態(tài)及自然生態(tài)產(chǎn)生嚴重的潛在影響和危害。
2.1.2.2影響因素：影響土壤重金屬污染的因素很多，也比較復雜。土壤受重金屬污染的程度主要取決于交通量、土壤類型、植被、降雨、風力、風向以及公路兩側(cè)是否有影響重金屬顆粒運動的障礙物，如樹木、建筑物等。
2.2土壤重金屬污染的危害。重金屬污染物進入土壤后不能為土壤微生物所降解，易被作物吸收、在土壤中積累，甚至在土壤中可能轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物，影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，也可以導致大氣和水環(huán)境質(zhì)量的進一步惡化。重金屬污染物的長期積累、富集會使生物地球化學平衡遭到破壞，隨食物鏈富集，也會對人體健康產(chǎn)生潛在危害。據(jù)報道，我國每年因土壤重金屬污染而減產(chǎn)糧食1000多萬t，另外被重金屬污染的糧食每年也多達1200萬t，合計經(jīng)濟損失至少200億元人民幣。
3. 重金屬污染的預防及治理措施
由于重金屬在土壤中不被微生物降解，且遷移性小，重金屬污染具有長期性、潛伏性、累計性和不可逆轉(zhuǎn)性[7]。一旦土壤中重金屬含量超過環(huán)境容量，要清除污染則相當困難，故對重金屬引起的土壤污染需要采取預防和治理相結(jié)合的措施。
3.1高速公路土壤重金屬污染的預防措施。
3.1.1通過國家立法，健全有關環(huán)境保護的法律、標準和制度，制定相關的高速公路汽車尾氣排放標準，加強汽車尾氣排放管理，控制汽車尾氣排放必須有法可依，有標準可據(jù)。
3.1.2管理部門要加強監(jiān)管力度，減少交通事故的發(fā)生。加強對有害物資的運輸管理，制定此類突發(fā)事件預案，防止有害物質(zhì)泄漏事故的發(fā)生。加強防范措施，控制事態(tài)的發(fā)展，將損害減少到最小。
3.1.3完善汽車的自身結(jié)構(gòu)，改進發(fā)動機，采用電子控制燃油噴射；研制和推廣廢氣減毒裝置，完善汽車保養(yǎng)和修理制度，推廣節(jié)油裝置。
3.1.4優(yōu)先使用無鉛汽油，推廣應用氣體燃料，使用符合規(guī)定的劑或燃油添加劑。
3.1.5公路設計部門在設計時應充分考慮汽車尾氣排放對環(huán)境的影響，在普通路段加強綠化設計，隧道路段增加部分通風設備。
3.2重金屬污染土壤的治理方法。污染土壤的治理是根據(jù)污染物和土壤的物理、化學性質(zhì)及存在狀態(tài)，進行有效分離或其它處理，使土壤特性得以恢復和利用，減輕或消除污染物對生態(tài)環(huán)境的不良影響。
3.2.1重金屬以其在土壤中難降解、毒性強、具有積累效應等特征受到科學家們的廣泛關注，已成為多學科研究的活躍領域。重金屬污染的治理途徑主要有兩種：一是改變重金屬形態(tài)，使其由活化態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定態(tài)；二是從土壤中去除重金屬，使其存留濃度接近或達到背景值?，F(xiàn)有的重金屬污染土壤修復技術主要包括換土法、化學修復、生物修復、電修復和熱修復等。常用的物理及物理化學方法有熱解法、電化學法和提取法等[8]。
3.2.2化學治理就是向污染土壤中投入改良劑、抑制劑，增加土壤有機質(zhì)、陽離子代換量和粘粒的含量，改變土壤的物理化學性質(zhì)，使土壤重金屬發(fā)生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制等作用，以降低重金屬的生物有效性?；瘜W治理措施的優(yōu)點是治理效果和費用適中，缺點是容易再度活化。
3.2.3生物措施是利用某些特定的動、植物和微生物，較快的吸收或降解土壤中的重金屬污染物，從而達到凈化土壤的目的。生物修復的途徑主要有兩條：（1）植物修復技術：利用金屬超累積植物，通過植物自身具有的特定的吸收、揮發(fā)、根濾、穩(wěn)定等作用，對重金屬加以吸收、富集或與重金屬結(jié)合成不具有生物活性的化合物，來清除或降低土壤中的重金屬元素，從而達到凈化土壤的目的。但其重金屬生物載體可能產(chǎn)生二次污染，至今也未能找到有效的解決途徑。（2）利用微生物沉積、氧化和還原等作用，降低或消除重金屬對土壤的污染，該研究是目前環(huán)境科學研究中比較活躍的領域之一。
3.2.4在西方發(fā)達國家，為了降低污染土壤修復的成本并提高修復的效率，對原位微生物修復更為重視。目前，主要的技術包括：（1）生物啜食法，它主要采用本地微生物或?qū)嶒炇遗囵B(yǎng)的具有特異功能的菌株降解污染物，采用把污染的地下水抽出加人營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣（通常是過氧化氫或過氧化氫化合物）后再回灌到污染土壤中，或經(jīng)垂直井的慢速滲漏，加人營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣到污染土壤中，以優(yōu)化降解生態(tài)條件，特別是加入表面活性物質(zhì)等一些化學物質(zhì)，以降低污染物的毒性來達到提高污染物的生物降解能力；（2）生物通氣法，它結(jié)合了蒸汽浸取技術的優(yōu)點，采用真空梯度井等方法把空氣注人污染土壤中，以達到氧氣的再補給，可溶性營養(yǎng)物質(zhì)和水則經(jīng)垂直井或表面滲入的方法予以補充。這兩種方法結(jié)合了微生物修復和化學修復的內(nèi)涵和優(yōu)點，符合生態(tài)化學修復的原理和發(fā)展方向。更確切地說，這兩種方法更趨于向生態(tài)化學修復領域邁進。
4. 結(jié)論與建議
長期以來，人類對土地資源的不合理開發(fā)、利用已造成比較嚴重的土壤污染，直接或間接地危及人類健康，因此，探討合理的、有效的土壤重金屬污染預防和治理措施顯得尤為迫切。對于高速公路兩側(cè)土壤的重金屬污染問題，要采取防與治相結(jié)合的處理措施：首先，應加強高速公路汽車尾氣排放管理，嚴格控制尾氣排放標準；其次，對于已經(jīng)受到重金屬污染的土壤，則應采取相應的治理措施進行治理。
開展高速公路旁土壤中重金屬污染、富集程度的監(jiān)測和評價，研究土壤重金屬污染的預防和治理措施，對于保護生態(tài)環(huán)境、促進我國高速公路的建設和發(fā)展都具有重要的指導意義。
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【關鍵詞】化工行業(yè)；水體及土壤污染；重金屬污染
隨著化學工業(yè)的飛速發(fā)展，人們對金屬礦產(chǎn)品的需求也呈現(xiàn)日益增長的趨勢。小到餐廳廚房的炊具以及珠寶首飾，大到核工業(yè)的核能物質(zhì)。而由金屬污染引發(fā)的環(huán)境問題日趨嚴重，其對生態(tài)系統(tǒng)中水體及土壤的破壞基本上難以修復，并且人為的改造和維護也很難進行。尤其是前段時間的“牛奶河”事件再一次為我們敲響了環(huán)境保護的警鐘以及讓我們清楚地看到化工行業(yè)引起的水體及土壤重金屬污染的現(xiàn)狀和不爭的事實。
一、重金屬污染的種類及來源
所謂重金屬污染，是指由重金屬及其化合物引起的環(huán)境污染。尤其是由化工行業(yè)引起的水體及土壤重金屬污染具有永久性以及明顯的累積效應。如下圖為重金屬在水體及土壤中的遷移轉(zhuǎn)化機理[1]。
1.1 水重金屬污染
重金屬在水體中積累到一定的限度就會對水體-水生植物-水生動物系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重危害，并可能通過食物鏈直接或間接地影響到人類的自身健康[2]。對水質(zhì)產(chǎn)生污染的重金屬主要有Cd、Pb、As、Hg、Cr和Co等。其中以Hg的毒性最大，Cd次之。此外，As由于其毒性可將其歸為重金屬污染。
1.2 土壤重金屬污染
土壤重金屬污染是指由于人類活動將重金屬帶入到土壤中，致使土壤中重金屬含量明顯高于背景含量、并可能造成現(xiàn)存的或潛在的土壤質(zhì)量退化、生態(tài)與環(huán)境惡化的現(xiàn)象[1]。污染土壤的重金屬包括生物毒性顯著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As，以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。
1.3 重金屬污染的來源
重金屬的污染主要來源化學工業(yè)污染，污染源主要有冶煉、化工、電鍍、電子、制革等行業(yè)排放的“三廢”等以及民用固體廢棄物不合理填埋堆放和大量化肥、農(nóng)藥的施用，使得各種重金屬污染物以單質(zhì)或離子形態(tài)進入水體、土壤以及人體[2]。
二、重金屬污染的防治措施
2.1水體重金屬污染的防治對策
2.1.1 控制水體重金屬污染源
控制重金屬污染源，預防水體的污染。一方面要加強水資源的管理力度；另一方面要嚴格控制各種污水的排放源頭以及監(jiān)督、管理和控制有關工業(yè)部門和改革其生產(chǎn)工藝[3]。
2.1.2 水體重金屬污染的工程治理
目前常用的治理水體重金屬污染的工程工程措施主要有三類，即物理處理法、化學處理法及生物處理法[3]。
2.1.2.1 物理和化學方法
物理和化學方法屬于傳統(tǒng)處理重金屬污染水體的的措施，包括沉淀法、螯合樹脂法、高分子捕集劑法、天然沸石吸附法、膜技術、活性炭吸附工藝以及離子交換法等[4]。物理和化學方法具有凈化效率高、周期較短等優(yōu)點；但存在選擇性小、流程長、操作麻煩以及處理費用高等缺點。
2.1.2.2 生物處理法
生物處理法相對常規(guī)水處理法有投資小、成本低以及工藝簡單等優(yōu)點而得到廣泛應用。國外，Groudeva等[5]（2001） 對用生物修復水體的重金屬污染作了最新的綜述。總之，水體有害重金屬的生物修復技術有著廣泛、低廉的原材料及很好的前景。
2.2 土壤重金屬污染的防治對策
土壤受重金屬污染后，蓄積在土壤中的有害重金屬能遷移到水、空氣和植物中難以消除[6]。因此，土壤受重金屬污染應以“預防為主”。
2.2.1 綜合防護措施
控制和消除土壤的重金屬污染源，同時采取消除土壤中的重金屬污染物或控制重金屬污染物遷移轉(zhuǎn)化的措施，使其不能進入食物鏈[6]。
2.2.2 生物防治
土壤污染物質(zhì)可通過生物降解或植物吸收而凈化土壤。如羊齒鐵角蕨植物對土壤中Cd的吸收率可達10%，多年可使土壤Cd含量降低50% [7]。
2.2.3 施加抑制劑
土壤施加某種抑制劑，可改變重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化，減少作物吸收，如使用石灰可增加土壤PH，使Cu、Zn、Hg、Cd等金屬或氫氧化物沉淀。研究表明，施用石灰后稻米含Cd量可降低30%[6]。
三、結(jié)論
隨著水體及土壤重金屬污染的日益嚴重化以及重金屬污染物進入生態(tài)系統(tǒng)后造成難以修復的危害，其正越來越為人們所了解和重視。目前重金屬污染的治理方法以物理化學方法為主，生物修復技術作為經(jīng)濟、高效和環(huán)保的治理技術在治理和防治重金屬污染方面將發(fā)揮更大作用。新型高效的水體及土壤重金屬污染防治措施有待優(yōu)化及創(chuàng)新。
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[關鍵詞] 重金屬污染 土壤 水 防治
[中圖分類號] X52 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2013）08-0230-01
重金屬對水體及土壤的污染形勢是很嚴峻的，據(jù)資料顯示，每年我國有1200萬噸糧食收到不同程度的不同重金屬的污染，直接經(jīng)濟損失超過200億元，每年能多養(yǎng)活4000萬人，并且這一數(shù)字還在逐年增長，這些污染大都是由于土壤或灌溉用水受重金屬污染而造成，重金屬污染有著較強的不可預見性，因此對其防治有很大的困難，而預防才是王道。
一、重金屬的來源及其種類
1.重金屬的來源
重金屬的主要來源還是工業(yè)污染，當然，或多或少也有來自交通以及我們生活垃圾的污染，在工業(yè)污染中，來自化工行業(yè)的污染占了相當大的比例，其次就是發(fā)電廠、鋼鐵廠，最常見的就是工業(yè)中的三廢：廢水、廢棄、廢渣，三廢當中含有大量的重金屬及其化合物，不經(jīng)處理便直接排放，直接導致水資源和土壤污染，當人們用了這種被污染的水去灌溉莊稼，在被污染的土地上種莊稼，就會嚴重影響莊稼的收成，重金屬也就隨植物鏈傳到人類，對人們的健康造成了嚴重的影響[1]。近幾年，有環(huán)保學者提出：中國的化工企業(yè)的工藝、設備、技術研發(fā)較落后，是造成污染嚴重的主要原因，而人為的環(huán)保意識以及地方保護環(huán)保意識的淡薄，加劇了污染，強化治理迫在眉睫。生產(chǎn)企業(yè)應放眼未來，倡導環(huán)保，化工生產(chǎn)過程盡量使用少污染和無污染的原材料。
2.重金屬的分類
2.1汞污染
汞是一種唯一的在常溫下為液態(tài)的金屬，在自然界中普遍存在，一般動物植物中都含有微量的汞，因此我們的食物中，都有微量的汞存在，可以通過排泄、毛發(fā)等代謝，不影響健康。
但是，隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，目前國內(nèi)對汞的需求量還是很高的，問題在于這些重金屬用完之后生成的其氧化物或雜質(zhì)如何處理，過量的汞如何處理，這些都是問題的關鍵之處，據(jù)調(diào)查，每年因汞中毒而死亡的人數(shù)并不在少數(shù)，如何防范含汞廢水進入農(nóng)業(yè)用水系統(tǒng)，已經(jīng)迫在眉睫，是我們不得不去面對的問題。
2.3鉛污染
鉛是一種柔軟的白色金屬，是我國最早發(fā)現(xiàn)的元素之一，很容易生銹，但不失光澤，鉛在工業(yè)中最重要的用途就是制造蓄電池，因此，水資源和土壤中鉛污染的主要來源就是人們對廢棄蓄電池的隨意丟棄，而鉛的化合物，常被用于合成五彩繽紛的顏料，在鉛的眾多化合物中，最重要的就是四乙基鉛，常用于汽油防爆劑，鉛的毒性隨量而增大，其主要是通過人的皮膚接觸，或者是消化道、呼吸道等進入人體器官，鉛含量多者可引起器官病變，鉛的主要毒性表現(xiàn)在貧血，神經(jīng)受到損傷或者造成腎功能不全，生活中的鉛給我們帶來了無限的色彩和快樂，但是食物中的鉛卻能給人帶來痛苦。
二、重金屬對水體及土壤污染現(xiàn)狀
1.重金屬對水體污染現(xiàn)狀
水體中重金屬污染物的來源十分廣泛，最主要的是工礦企業(yè)排放的廢物和污水。由于這些工廠排放的污染物數(shù)量大，分布范圍廣，因而受污染的區(qū)域很大，較難控制，危害嚴重[2]。重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中富集，如果超過人體所能耐受的限度，會造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等，對人體會造成很大的危害。在我國，最近的一起重金屬污染事件是2011年3月中旬，浙江臺州市路橋區(qū)峰江街道，一座建在居民區(qū)中央的“臺州市速起蓄電池有限公司” 引起168名居民血鉛超標，是近幾年來浙江發(fā)生的最嚴重的一次重金屬污染事件，其原因就是電池公司將含有大量鉛的廢水排入河渠，滲入地下，居民喝了地下水之后鉛嚴重超標，而作為最大的洋垃圾市場，臺州市每年從垃圾中拆解的價值高達200億人民幣，但是拆解之后的剩余物卻隨意丟棄，丟棄的重金屬垃圾對空氣和水資源造成了嚴重的污染。目前，我國的重金屬對水體的污染正在逐年加劇，如若不采取措施，不過十幾年的時間，我們將生活在一個被重金屬污染的世界，想治理都治理不完。
二、重金屬對水體污染的防治措施
1.加快含重金屬廢水廢氣治理
廢水和廢氣是化工行業(yè)最普遍的污染物，也是和人類息息相關的一些污染，針對這些廢水和廢氣，怎么處理成為了一個棘手的問題，對于廢水的處理，目前，有三種最為讓人接受的方法，物理處理法，即利用污染物的物化性質(zhì)來除掉廢水中的污染物，化學處理法，是指利用化學反應原理處理或回收廢水中的溶解物或膠體中的物質(zhì)，包括中和，氧化，還原絮凝法。最后一種方法是生化處理法，這種方法是指利用微生物在廢水中對有機物進行氧化分解的新陳代謝過程，包括活性污泥法，生物濾池，氧化塘等方法。
2.強化含重金屬固體廢物污染防治
固體廢棄物是化工三廢中種類最多數(shù)量最大的一種污染物，其每年排出的數(shù)量有數(shù)億噸，破壞了植被，排入水源，對農(nóng)業(yè)用水造成了嚴重的污染，進一步轉(zhuǎn)化就會進入大氣，化工廢渣的種類繁多，成分復雜，處理方法并不像廢水廢氣那樣有成套的系統(tǒng)和裝置。而是根據(jù)其化學組成選用不同的方法，對于有機化工廢物的處理，目前，采用較多的方法有熱分解法，焚燒法和再生利用法，近幾年發(fā)展最受歡迎的是再生利用法，將廢物經(jīng)過多次的回收利用，將其中有用成分提取出來，加工成其他產(chǎn)品。其次就是對無極廢物的處理，其主要方法有3種，分別是可以作為二次原料資源，或者是提取其中的有用成分用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對那些沒有什么利用價值或者已經(jīng)提取有用成分的部分廢物，可以再加工為建筑材料。
三、結(jié)論
目前，我國重金屬對水體污染已經(jīng)相當嚴重了，尤其是化工行業(yè)，是最主要的重金屬污染源中，如若不及時治理，將對國民經(jīng)濟造成嚴重損失，對人們的身心健康造成巨大的傷害，因此，解決重金屬污染問題已經(jīng)迫在眉睫。
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盡快建立中藥中重金屬及有害元素的檢測方法與合理的限量標準， 是保證中藥質(zhì)量與安全， 促進中藥現(xiàn)代化的必經(jīng)階段。文章對中藥材中重金屬的來源、危害以及防治措施作了簡單的概述，并對今后重金屬的研究方向進行了展望。
【關鍵詞】 中藥材 重金屬 污染途徑 防治措施
中醫(yī)藥是中華民族的瑰寶，是我國人民對人類健康的巨大貢獻。中藥材質(zhì)量的好壞，直接影響到患者的安全和療效。重金屬是中藥的重要污染物之一， 重金屬含量超標是制約中藥企業(yè)向國際市場邁進的一大重要因素，由于中藥重金屬含量的超標，致使中藥出口受到嚴重阻礙，這一問題已經(jīng)越來越受到人們的關注和重視。目前世界各國對中藥材和中成藥中的重金屬的含量都提出了嚴格的要求，2005年版《中國藥典》亦增加了中藥材中鉛(Pb)、鎘(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、銅(Cu) 5種有害元素的測定方法及限量標準，這對于提高中藥材質(zhì)量， 維護傳統(tǒng)藥物在國際上的聲譽， 使中藥走向世界， 造福人類具有重要的意義［1］。
1 重金屬的來源與危害
1.1 主要污染途徑中藥重金屬的來源一方面與其生長的環(huán)境條件有關，如土壤、大氣、水、化肥、農(nóng)藥的施用，以及工業(yè)“三廢”對中藥材的直接污染和間接污染，另一方面與植物本身的遺傳特性，主動吸收功能和對重金屬元素的富集能力有關［2］。另外，中藥材在采集、運輸、加工成飲片以及制劑過程中的污染也是重金屬污染的一個重要途徑。
1.2 重金屬的危害重金屬是指相對原子量較大，密度大于5.0 g/cm3的金屬，約有45種，如銅、鉛、鋅、鐵、鎳、錳、鎘、汞等。砷雖不屬于重金屬，但因其來源以及危害都與重金屬相似，故通常列入重金屬類進行研究、討論。
微量的重金屬污染，可以通過生物鏈作用而產(chǎn)生富集。當人因為飲用或食用受重金屬污染的藥物，體內(nèi)重金屬含量過高時，便會導致各種疾?。?］。如鎘中毒將造成肝、腎和骨的病變，導致貧血或神經(jīng)痛，早年日本流行的骨痛病，就是長期食用“鎘米”造成的。它可抑制肝細胞線粒體氧化磷酸化過程，使組織代謝發(fā)生障礙，對人有致畸、致癌、致突變作用；鉛是對人體危害極大的一種重金屬，它對神經(jīng)系統(tǒng)、骨骼造血功能、消化系統(tǒng)、男性生殖系統(tǒng)等均有危害。特別是大腦處于神經(jīng)系統(tǒng)敏感期的兒童，對鉛有特殊的敏感性。研究表明兒童的智力低下發(fā)病率隨鉛污染程度的加大而升高；As和Hg也必須在食物及藥品中進行控制，砷對細胞中的巰基有很大親和力，與人體內(nèi)含巰基的酶結(jié)合，從而使酶失活，引起廣泛的神經(jīng)系統(tǒng)病變等；金屬汞中毒常以汞蒸氣的形式引起。由于汞蒸氣具有高度的擴散性和較大的脂溶性，通過呼吸道進入肺泡，經(jīng)血液循環(huán)運至全身。血液中的金屬汞進入腦組織后，被氧化成汞離子，逐漸在腦組織中積累，達到一定的量，就會對腦組織造成損害。另外一部分汞離子則轉(zhuǎn)移到腎臟。另外，一些對人體必需的微量元素，如銅、鐵、鋅等，它們在體內(nèi)蓄積到一定量或價態(tài)改變時也具有很強的毒性，如較高濃度的銅具有溶血作用，能引起肝、腎良性壞死。
2 中藥重金屬污染的防治措施
2.1 合理選擇種植基地在選擇中藥材規(guī)范化種植基地時應尊重中藥材產(chǎn)區(qū)形成的歷史，在此基礎上對種植基地的土壤環(huán)境、水質(zhì)進行監(jiān)測和分析，土壤應符合國家二級以上標準的要求。大氣、水質(zhì)檢測結(jié)果應符合“大氣環(huán)境質(zhì)量標準”“農(nóng)田灌溉用水質(zhì)量標準”等［4］。盡量使用道地產(chǎn)區(qū)作為某中藥材的特定區(qū)，并積極面對可能存在的道地產(chǎn)區(qū)重金屬元素超標問題。
2.2 開展有關中藥材特性方面的研究通過對中藥材及其生長環(huán)境的有關生物學和酶學研究可以更好地了解不同中藥材的特性，為科學管理中藥材基地土壤環(huán)境和生產(chǎn)質(zhì)量控制提供依據(jù)。
2.3 治理土壤中的重金屬污染土壤為植物的生長提供礦質(zhì)營養(yǎng)和有機營養(yǎng)。土壤中的礦質(zhì)營養(yǎng)是巖石經(jīng)過長時間的風化形成的，加上數(shù)百萬年的地殼運動、火山爆發(fā)逐漸沉積地面，并不斷地隨自然環(huán)境遷移運動［5］。土壤重金屬污染是由于污泥的施用及污水灌溉所含有害物質(zhì)超標造成的。土壤中的重金屬污染物由于無機及有機膠體對陽離子的吸附、交換、絡合及生物作用的結(jié)果，大部分被固定在耕作層中，一般很少遷移至40 cm 以下［6］。
植物在滿足自身所需元素的同時，對土壤中的富集元素也會有非選擇性吸收，這種吸收取決于土壤中某一元素的含量和物理化學性質(zhì)，以及相應的土壤、溫度等自然因素，從而造成中藥中可能含有不同的重金屬。
中藥材生產(chǎn)最基本的因素是土壤，土壤不受污染是保證中藥材產(chǎn)量和質(zhì)量的重要途徑。目前，治理土壤重金屬污染的途徑主要有兩種：一是改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)，使其相對穩(wěn)定，降低其在環(huán)境中的遷移性和生物可利用性；二是從土壤中去除重金屬。圍繞這兩種治理途徑，科學家們提出了物理、化學、生物等各種方法，但大多數(shù)還只是停留在實驗室階段，適用于較小面積的污染治理，而且需要花費大量的人力、物力和財力，對大面積的中藥材種植基地而言實用性不大。
2.3.1 施用改良劑［7］使用改良劑以降低重金屬的活性，或降低其水溶性、擴散性和生物有效性，從而降低重金屬進入生物體的能力。如在受污染的土壤中加入某些酸、堿、還原性物質(zhì)，使重金屬生成沉淀，或利用拮抗作用的原理降低植物對某種污染物的吸收，從而保證中藥材的生產(chǎn)質(zhì)量。
2.3.2 生物修復技術［8］生物修復技術是利用某些特定的動植物和微生物具有能夠較快地吸走或降解土壤中的重金屬污染物的能力而達到凈化土壤的目的。它包括微生物修復技術，植物修復技術和基因工程技術，這些技術在中藥材規(guī)范化種植研究上有很大的應用發(fā)展空間。
2.4 建立科學的栽培、采收及加工方法，對中藥材實施規(guī)范化種植在GAP實施過程中，應對育種、栽培方式、化肥農(nóng)藥施用及采收加工等各環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的重金屬污染進行防治，同時應結(jié)合SOP的建立，使各項工作規(guī)范化［9］。
2.4.1 育種研究選育抗御對重金屬吸收的藥材株系和變異品種，進行推廣。研究發(fā)現(xiàn)， 在同一地塊中生長出的藥材， 其重金屬含量在植株間有差異，預示了小環(huán)境的差異或者植株遺傳上的個體差異可能改變藥材重金屬的含量，從而可從中選育抗御對重金屬吸收的藥材株系，培育抗重金屬的優(yōu)良品種。
2.4.2 栽培技術用先進的栽培措施， 如客土育苗、分段栽培、生長激素調(diào)控、加快生長速度等， 在種植前期減少重金屬的吸收［10］。
2.4.3 控制和減少農(nóng)藥及化肥的使用科學合理施用農(nóng)藥，應盡量施用生物農(nóng)藥，或采用生物防治、農(nóng)業(yè)綜合防治等技術防治藥用植物病蟲害，選擇相鄰作物病蟲害較輕的區(qū)域種植中藥材。中藥材施肥原則應以農(nóng)家肥為主，盡量減少化肥的施用，同時加強中藥材專用肥的研究及推廣應用，控制因施肥造成的重金屬元素的富集，尤其要注重出口創(chuàng)匯藥材施肥技術的改進［11］。
2.4.4 采收加工對于中藥材的加工、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)， 要嚴格重金屬含量控制， 及早監(jiān)測控制質(zhì)量。對于根莖類藥材，在采收加工時應注意其泥沙的去除。另外還要注意，在炮制過程中減少器具、輔料等的污染，也能有效防止藥材中重金屬的污染［12］。
2.5 改善中藥材倉貯條件禁止使用重金屬制品倉貯熏蒸劑，改革中藥材加工、炮制技術，改進傳統(tǒng)包裝，在精加工的基礎上采用新型的包裝方法和技術，最大限度的控制重金屬污染的發(fā)生。
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2.6 改變制劑工藝運用中藥材凈化技術，在制劑中采用超聲波、膜分離、大孔吸附樹脂等新工藝，可大大降低提取物中的重金屬含量［13］；或選擇澄清劑沉淀中藥水提液中的金屬元素，如殼聚糖具有絮凝作用，可用于精制中藥水提液，程紅霞等［14］研究了殼聚糖在不同條件下對中藥水提液中的銅、鎘、鉛等主要重金屬殘留的吸附特性，用于去除中藥水提液中重金屬殘留，效果很好，為今后大規(guī)模的工業(yè)利用奠定了一定的理論和數(shù)據(jù)基礎。也有學者［15］利用超臨界流體萃取技術，消除重金屬的污染、除去重金屬雜質(zhì)以及用于重金屬的含量檢測。張暉芬等根據(jù)“以二乙基二硫代氨基甲酸鈉為絡合劑，利用超臨界CO2，從濾紙或沉積物等中萃取金屬離子”的技術提示，利用超臨界CO2 萃取技術凈化藥材中重金屬，獲得了重金屬低含量的中藥材，而藥材中的有效成分的相對含量變化不顯著，具有較高的開發(fā)價值；張華等［16］用聚苯乙烯基螯合纖維與石墨爐原子吸收分光光度測定法結(jié)合，亦成功應用于去除和檢測中藥中重金屬離子。
3 展望
隨著中藥現(xiàn)代化進程的加速，迫切需要解決涉及中藥質(zhì)量的一系列問題，開展中藥材重金屬研究更是適應國際國內(nèi)形勢的需要和中醫(yī)藥發(fā)展的要求。全面推行GAP并實施認證， 是生產(chǎn)綠色中藥材的關鍵。建立綠色中藥材生產(chǎn)基地產(chǎn)地應選擇空氣清新、水質(zhì)純凈、土壤未受污染， 具有良好農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的地區(qū)， 盡量避開繁華都市、工業(yè)區(qū)和交通要道， 多選擇在邊遠省區(qū)、農(nóng)村等。最好選擇生地， 以避免土壤經(jīng)多年種植中遺留的農(nóng)藥， 影響所種植藥材的質(zhì)量［17］。
另外，針對當前中藥材重金屬研究缺乏系統(tǒng)性，研究深度不夠，指導價值小的問題，我們認為應從以下幾個方面予以改進:加強對重金屬在中藥材中存在狀態(tài)的研究，弄清重金屬在藥材中的存在形式及其含量，為防止重金屬超標提供依據(jù)［18］；對道地藥材、商品藥材及其炮制品，以及藥材不同產(chǎn)地、不同藥用部位的重金屬含量進行分析研究，為制定控制措施提供科學依據(jù)；研究重金屬含量及其存在狀態(tài)與藥材有效成分含量、藥物功效的相關性，弄清重金屬在治療疾病中的作用，為科學評價重金屬提供理論依據(jù)；加強中藥材重金屬安全評價研究。提出中藥材達到多大用量才可能導致重金屬對人體產(chǎn)生毒副作用的科學數(shù)據(jù)，是中藥材出口、中醫(yī)藥走向世界的必然要求。
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[關鍵詞] 土壤重金屬污染現(xiàn)狀 防治措施
[中圖分類號] X53 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650（2017）05-0287-01
陸良縣隸屬于云南曲靖，陸良縣位于云南省東部，素有“滇東明珠”之稱。我縣土地面積廣闊，農(nóng)業(yè)糧食的播種面積901050畝，輕重工作發(fā)展迅速，經(jīng)濟實力雄厚。但是由于工業(yè)的發(fā)展和其他因素的影響，導致了我縣的環(huán)境遭到了嚴重污染，尤其是土壤的重金屬含量過高，嚴重阻礙了我縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展。針對這樣一個狀況，我農(nóng)業(yè)綜合服務中心相關負責人組織工作小組，制定了工作重點，積極尋求土壤重金屬的污染成因、污染特點、污染危害，然后探討了土壤重金屬污染的預防和治理方式，科學合理的保護土壤，緩解重金屬污染，促進農(nóng)業(yè)健康發(fā)展。
1 土壤重金屬污染現(xiàn)狀
1.1 金屬汞污染
土壤中汞的來源包括土壤母質(zhì)、大氣中汞的干濕沉降、工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、含汞廢棄物。其中農(nóng)業(yè)污染主要是含汞農(nóng)藥的使用、含汞廢水、廢氣、廢渣的排放而污染土壤所致。較低含量的金屬汞一般不會造成土壤污染，但是在土壤微生物作用下， 汞金屬轉(zhuǎn)化為具有劇烈毒性的甲基汞， 也稱汞的甲基化。金屬汞污染對農(nóng)作物的危害隨著作物的種類不同而有不同。
1.2 重金屬鎘污染
在我國的重金屬土壤污染中，鎘污染是危害性最大的，鎘污染土壤特點有色金屬礦產(chǎn)開發(fā)、冶煉及其他工業(yè)生產(chǎn)排出的廢氣、廢水和廢渣都會造成鎘污染。而耕地大量使用的磷肥中也有相當高的鎘含量，因此當這些磷肥進入土壤，也加重了土壤中的鎘濃度。此外，城市污泥和垃圾的焚燒也可導致土壤中鎘含量增高，由于土壤對鎘有很強的吸著力， 因而鎘易在土壤中造成蓄積。
1.3 重金屬鉛污染
鉛是土壤污染較普遍的元素。污染源主要來自鉛化工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣， 汽油燃燒后的尾氣中含大量鉛， 礦山開采、 金屬冶煉、 煤的燃燒、大量含鉛化肥使用、蓄電池的丟棄等也是重要的污染源。
1.4 重金屬砷污染
土壤砷污染主要來自大氣降塵、 尾礦與含砷農(nóng)藥， 燃煤是大氣中砷的主要來源。砷中毒可影響作物生長發(fā)育， 砷對植物危害的最初癥狀是葉片卷曲枯萎， 進一步是根系發(fā)育受阻， 最后是植物根、 莖、 葉全部枯死。
總的來說，土壤重金屬污染對植物的影響主要是對其生理生態(tài)過程、植物的產(chǎn)量和質(zhì)置方面，如果污染過于嚴重的話，就會直接導致植物根系壞死，植物得不到應有的土壤營養(yǎng)，生長壽命大大縮減，甚至于直接死掉。
2 土壤重金屬污染的預防措施
2.1 加大環(huán)境監(jiān)管和治理力度
土壤重金屬污染的情況越來越嚴重，造成了嚴重的危害，因此，政府必須引起高度重視，加大對土壤重金屬含量的監(jiān)測。首先政府部門應該組織一批專業(yè)的技術人才，采用先進的監(jiān)測技術和設備，對我縣的土壤進行動態(tài)監(jiān)測，全面掌握重金屬污染的類型、污染的程度，充分了解土壤中金屬成分、含量的變化，統(tǒng)計監(jiān)測信息，將土地進行重金屬篩選，根據(jù)土壤污染的具體情況，恰當?shù)倪x擇土壤修復技術，為治理更大范圍的重金屬污染區(qū)積累經(jīng)驗；其次要堅強環(huán)保部門對環(huán)境的監(jiān)管力度，杜絕重金屬污染的來源，督促相關工業(yè)園區(qū)引進凈化設備，含重金屬元素的廢棄物進行凈化處理，減少排出量，同時嚴格控制城市生產(chǎn)生活廢水直接進入農(nóng)田，從根本上防止重金屬對土壤的污染。
2.2 擴大土壤重金屬污染宣傳
重金屬污染已經(jīng)成為我縣首要的土壤污染類型，必須提高人們的防范意思。我們可以利用先進的技術，通過互聯(lián)網(wǎng)平臺、以手機為載體，傳統(tǒng)的書籍報刊等多種形式和途徑，深入開展農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染防治的宣傳工作，廣泛動員和組織社會各界力量積極參與農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染防治工作，在全社會形成一種良好的社會風氣，提高人們對土壤重金屬污染的關注，讓人們了解土壤重金屬污染的嚴重危害性，自覺進行 土壤保護。
2.3 加強技術培育
將土壤重金屬污染的專業(yè)技術人員組織起來，成立土壤重金屬防治小組，深入我縣各地區(qū)，對土壤重金屬污染進行調(diào)查研究，為了更好的開展工作，一要積極開展技術培訓，不斷提高其整體業(yè)務素質(zhì)，特別是基層機構(gòu)人員的知識結(jié)構(gòu)、技能和業(yè)務素質(zhì)，提高他們的專業(yè)水平，同時我們還要根據(jù)污染情況，有針對性的開設培訓內(nèi)容，更好的服務于我縣的土壤治理工作中。
2.4 客土深翻，緩解污染
重金屬的土壤污染，阻礙作物的生長發(fā)育，必須在短時間內(nèi)根除，才能進行的正常的農(nóng)運活動。因此我們可以在污染地區(qū)徹底挖去污染土層，換上新土，以根除污染物，也可以進行土壤的耕翻土層，采用深耕，將上下土層翻動混合，使表層土壤污染物含量減低。
2.5 施用化學改良劑，
根據(jù)土壤重金屬污染的類型，向土壤中施用石灰、堿性磷酸鹽、氧化鐵、碳酸鹽和硫化物等化學改良劑，加速有機物的分解，使重金屬固定在土壤中，降低重金屬在土壤及土壤植物體的遷移能力，使其轉(zhuǎn)化成為難溶的化合物，減少農(nóng)作物的吸收，以減輕土壤中重金屬的毒害。
土壤重金屬污染的防治是環(huán)境監(jiān)測的重要任務，是保障我縣廣大人民群眾身體健康的根本，是促進經(jīng)濟快速發(fā)展的主要推力。采取科學有效的土壤污染防治措施，能夠有效改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，降低土壤環(huán)境的污染。在未來的環(huán)境監(jiān)測和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，政府和人民更應該攜起手，愛護我們共有的生存土地，讓重金屬污染事件不再發(fā)生，遠離人民群眾，實現(xiàn)環(huán)境友好型的生存環(huán)境。
參考文獻
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關鍵詞：銅陵市 重金屬污染 研究進展
中圖分類號：X5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（c）-0137-03
隨著我國工業(yè)化的不斷加速，開發(fā)利用的重金屬種類、數(shù)量和方式越來越多，涉及重金屬的行業(yè)越來越多，再加上一些污染企業(yè)的違法開采、超標排污等問題突出，使重金屬污染呈蔓延趨勢，污染事件出現(xiàn)高發(fā)態(tài)勢，表現(xiàn)出長期積累和近期集中爆發(fā)、歷史遺留問題和新出現(xiàn)問題相交織的特點[1]。2011年2月，國務院批復了《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》。體現(xiàn)了我國對重金屬污染防治的高度重視。
銅陵市是一個有著三千多年開采歷史的極具特色的有色多金屬礦區(qū)，是我國重要的有色金屬工業(yè)基地，有著悠久的采冶銅歷史[2]。目前已形成以采、選、煉、加工為一體的“銅”產(chǎn)業(yè)鏈，對推動銅陵地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮了巨大作用.但也帶來了一系列的重金屬環(huán)境污染和生態(tài)破壞問題，對公眾身體健康構(gòu)成了潛在或現(xiàn)實的危害。銅陵縣、銅官山區(qū)是國家60個重金屬砷控制區(qū)之一，46家企業(yè)被列為環(huán)保部重點監(jiān)控企業(yè)，重金屬污染防治任務十分艱巨[3]。
1 銅陵重金屬污染研究分布
目前有關銅陵重金屬污染的研究，主要集中在礦區(qū)土壤、尾礦庫、水及水體沉積物污染、大氣沉降物及城區(qū)表土與灰塵和潛在生態(tài)風險的評估。
1.1 礦區(qū)土壤
土壤中的重金屬，在自然情況下，主要來源于成土母巖和殘落的生物物質(zhì)。但是近代以來，工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，人類活動加劇了土壤重金屬的污染，污染程度越來越重，范圍越來越廣。胡圓圓等[4]對銅陵銅官山銅礦區(qū)土壤重金屬含量進行了研究。研究結(jié)果表明，銅官山銅礦區(qū)土壤Cu、Zn、As、Hg平均含量高于銅陵市土壤背景值，土壤已受Cu、Zn、As重污染，受Hg輕污染。
楊西飛[5]運用Matlab軟件模糊推理系統(tǒng)（FIS）對銅陵礦區(qū)農(nóng)田表層土壤重金屬污染進行了評價，發(fā)現(xiàn)該礦區(qū)農(nóng)田表層土壤普遍受到了重金屬不同程度的污染，其中Cd污染最嚴重，其次是Cu，其它各元素依次為Pb>As>Zn>Hg。土壤中Hg、Cd、Cu和Pb元素在表層明顯富集，各元素總量在不同深度均明顯高于土壤自然背景值，Hg、Cd、Cu、Pb和Zn在垂向上呈遞減趨勢，且在橫向上主要以洋河、順安河和新橋河為中心向四周遞減。不同形態(tài)重金屬在總量中的百分含量隨深度變化明顯不同。
王嘉[6]對銅陵的兩個礦區(qū)（獅子山區(qū)朝山金礦主井和銅陵縣順安鎮(zhèn)新橋礦業(yè)公司主井）土壤重金屬污染問題進行了較詳細的研究，運用內(nèi)梅羅指數(shù)法和地質(zhì)累積指數(shù)法對研究區(qū)進行了現(xiàn)狀評價，研究表明，As和Cd為嚴重超標污染物；As的致癌風險和非致癌風險都大，Cr的致癌風險最大；Cd、Hg、As對生態(tài)危害的潛在風險很大；所研究的兩礦區(qū)均存在很高的致癌風險和生態(tài)風險，朝山金礦區(qū)相對更高些。
白曉宇等[7]運用地統(tǒng)計學分析手段對銅陵礦區(qū)土壤中若干重金屬元素進行空間變異分析及空間插值和污染分析，結(jié)果表明，As、Cd、Pb、Zn元素的變異函數(shù)表現(xiàn)為各向異性，其方向性可能主要受礦床分布控制；Hg元素因受小尺度因子影響較大而呈現(xiàn)塊金效應較大。As元素污染的主要是由于銅礦、鉛鋅礦、褐鐵礦礦床及其開發(fā)；Cd元素的污染與鉛鋅礦床及其開發(fā)，以及農(nóng)業(yè)污灌有關；Pb、Zn元素的污染與鉛鋅礦床及其開發(fā)密切相關。
1.2 尾礦庫
銅陵市是安徽省境內(nèi)重要的銅生產(chǎn)基地。在銅礦生產(chǎn)的同時，產(chǎn)出了大量尾礦堆存于附近的尾砂庫中。尾礦庫多建于山間谷地、河流上游地區(qū)，其下游是經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)發(fā)達地區(qū)。近幾年來，隨著經(jīng)濟發(fā)展和城市的擴容，部分郊區(qū)的尾礦庫已經(jīng)進入市區(qū)，尾礦庫的環(huán)境效應及其安全性令人關注。徐曉春等[8]對安徽銅陵林沖尾礦庫復墾土壤采樣檢測的結(jié)果表明復墾土壤中Cu的污染極其嚴重，As、Zn、Pb的污染較輕。徐曉春[9]還對銅陵鳳凰山礦林沖尾礦庫中重金屬元素的空間分布特征及相關土壤、水系沉積物和植物中重金屬元素含量變化進行了研究，發(fā)現(xiàn)長期堆存的尾礦會發(fā)生元素的次生淋濾與富集。
惠勇[10]等對銅陵市鳳凰山尾礦庫三個不同鳳丹種植地進行了研究，結(jié)果表明，尾礦土壤中的Cu、Zn、Cd含量均較高，其中Cu、Cd的含量分別是國家土壤環(huán)境質(zhì)量二級標準的1.04～1.30倍和6.58～9.34倍。礦區(qū)近年來種植的作物對重金屬的吸收富集作用不明顯。
王少華[11]等采集了銅陵市楊山?jīng)_尾礦庫、尾礦庫周邊及較遠距離土壤、水、植物樣品，測定了其中的重金屬含量，發(fā)現(xiàn)所采集的土壤、水和植物中都存在不同程度的As，Hg，Cu，Zn和Pb等元素的富集現(xiàn)象，且不同元素之間的富集程度也有所差異；重金屬元素含量隨著遠離尾礦庫，有逐漸遞減的趨勢。周元祥[12]等對楊山?jīng)_尾礦庫尾砂重金屬元素的遷移規(guī)律進行了研究，發(fā)現(xiàn)在自然風化條件下，Cu、As、Hg、Cd和Pb的淋濾遷移速度相對較快，Zn略慢；Zn、Pb、Hg和Cd在50～60 cm深處會發(fā)生二次富集；風化后尾砂中Cu、Pb、As和Hg以殘渣態(tài)為主要賦存形式，其次為鐵錳氧化態(tài)，其中Zn和Cd以鐵錳氧化態(tài)含量在表層最高。
1.3 水及水體沉積物
水體及沉積物因其獨特的環(huán)境特點，往往會成為重金屬元素的“源”和“匯”，學者們也因此對其進行了眾多研究。張敏[13]等通過測定長江銅陵段枯、豐水期江水中Cu、Pb、Zn和Cd不同形態(tài)的含量，分析了四種金屬在江水中的存在形態(tài)分布，不同水期含量變化，水中懸浮物對金屬吸附能力大小，以及近20年來含量的變化情況。發(fā)現(xiàn)長江銅陵段江水中各重金屬總量豐水期時大于枯水期，重金屬各形態(tài)含量之間均有差異。與近20年江水中的重金屬背景值比較，長江銅陵段重金屬含量有普遍升高的趨勢。
徐曉春[14]等對相思河的重金屬污染情況進行了調(diào)查和研究，采用潛在危害指數(shù)法對沉積物中重金屬進行了評價。研究表明，相思河中下游受到的重金屬污染明顯比上游嚴重，Cu和Cd的富集系數(shù)和生態(tài)危害高。
李如忠[15]等對惠溪河濱岸帶土壤重金屬形態(tài)分布及風險評估進行了研究，研究表明，惠溪河濱岸帶土壤中Cd和As達到極高風險等級，Cu為中等風險等級；根據(jù)綜合污染及潛在生態(tài)風險貢獻率水平，初步判定As和Cd為惠溪河濱岸土壤重金屬污染治理和修復的優(yōu)先控制對象。
王嵐[16]等對長江水系表層沉積物重金屬污染特征及生態(tài)風險性評價的研究中表明，安徽順安河位點為極強生態(tài)危害范疇。
葉宏萌[17]對銅陵礦區(qū)的新橋至順安河沉積物中五種重金屬的全量和形態(tài)進行了研究，并結(jié)合環(huán)境條件分析了它們的橫向和縱向遷移變化特征，研究表明該區(qū)域沉積物重金屬中Cu、Zn、Pb、Cd的均值皆遠超長江下游沉積物背景值，其中以Cu和Cd最顯著。對重金屬橫向遷移分析發(fā)現(xiàn)，礦山重金屬會隨著沉積物的距離增加而顯著降低，新橋河沉積物的遷移變化顯著高于順安河沉積物。在遷移過程中，Cu、Zn、Cr殘渣態(tài)逐步增加，毒性減弱，Pb、Cd的活性態(tài)比例增大。重金屬的縱向遷移分析結(jié)果表明，離礦山的位置遠近對沉積柱金屬的總量和形態(tài)起決定作用，礦區(qū)下游河流沉積物既受尾礦的影響，也受河流流域物質(zhì)本身的影響。
1.4 大氣沉降物及城區(qū)表土與灰塵
隨著城市化進程的加快，而帶來的交通污染以及其他方面的污染使得大氣環(huán)境質(zhì)量越來越差，大氣環(huán)境污染問題越來越引起人們的注意。李如忠[18]利用美國國家環(huán)保局（US EPA）推薦的健康風險評價模型對銅陵市區(qū)表土與灰塵重金屬污染健康風險進行了研究。研究表明，銅陵城區(qū)土壤和地表灰塵已遭受較為嚴重的重金屬污染；不同功能用地的致癌風險均顯著超過US EPA推薦的可接受風險閾值范圍和國際輻射防護委員會（ICRP）推薦的最大可接受風險值；銅陵市表土與地表灰塵已對公眾身體健康構(gòu)成危害；其中主導致癌與非致癌風險效應的主要污染因子是As，主要暴露途徑是手-口攝入途徑。
吳開明[19]用蘚袋法對銅陵市大氣重金屬污染進行了研究，發(fā)現(xiàn)銅陵市Cu污染最嚴重，有色金屬冶煉工業(yè)是銅陵市最主要的污染源，交通運輸對大氣重金屬污染也日趨嚴重。
殷漢琴[20]對銅陵市大氣降塵中銅元素的污染特征進行了研究，采用富集因子法定性地判斷各采樣點銅元素的來源，研究表明，銅陵市大氣降塵中銅元素污染嚴重并且形成了以銅開采和冶煉企業(yè)為中心的污染區(qū)域。研究發(fā)現(xiàn)銅礦石的開采和冶煉對大氣降塵中的銅元素污染貢獻較大， 是主要的污染源。
2 重金屬污染修復技術與控制措施研究
重金屬在土壤、水體、大氣、生物體中廣泛分布。由于大氣和生物體中重金屬的特殊性及其主要直接或間接來源于土壤和水體，所以對于重金屬的污染修復技術主要集中在對土壤和水體中的重金屬污染進行修復。
重金屬在土壤中不易隨水淋溶，不能被微生物分解，具有明顯的生物富集作用且土壤污染具有較長潛伏期；由于土壤、污染物及地域的復雜性，土壤一旦受到污染，其治理不僅見效慢、費用高，而且受到多種因素的制約。目前，治理土壤重金屬污染的途徑主要有兩種：（1）改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)、使其固定，降低其在環(huán)境中的遷移性和生物可利用性；（2）從土壤中去除重金屬[21]。圍繞這兩種途徑展開的土壤重金屬治理措施有物理及物化措施、化學措施、農(nóng)業(yè)生態(tài)措施、生物修復等[21～23]。
王華等[24]對我國底泥重金屬污染防治研究做了相應綜述，提出目前我國底泥重金屬污染治理的常用方法有工程治理方法、生物治理方法和化學治理方法。
重金屬污染物進入水生生態(tài)系統(tǒng)后對水生植物和動物均產(chǎn)生影響，并通過食物鏈發(fā)生富集，引起人體病變，危害人類。目前水體重金屬污染治理修復方法主要有物理方法、化學方法、物理化學方法、集成技術、生物方法等[25]。
為控制銅陵市重金屬污染、提高環(huán)境質(zhì)量，銅陵市環(huán)保局組織編制了《銅陵市重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》，該規(guī)劃以國家《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》為指導，落實源頭預防、過程阻斷、清潔生產(chǎn)、末端治理的全過程綜合防治理念，提出了一系列重金屬污染防治措施，以求能遏制重金屬污染趨勢，改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量，保護人民身體健康和環(huán)境權益。
3 結(jié)語
對銅陵市重金屬污染研究情況進行了介紹，對重金屬污染防治措施與修復技術經(jīng)行了總結(jié)。根據(jù)目前研究結(jié)果表明，銅陵市重金屬污染已比較嚴重。Cd、As、Cu和Pb為主要的污染元素，Hg雖然含量較低，但因為其毒性較大，亦當引起足夠的重視。礦石的開采和冶煉以及尾礦的堆積成為銅陵市重金屬污染的主要來源，所以首先應控制源頭，治理礦石的開采和冶煉，清理尾礦的堆積。由于植被等生物體對重金屬具有良好的吸附阻攔作用，可在采礦廠四周設置重金屬吸收強防護帶，阻止污染向更遠擴散。對于已經(jīng)受到污染的土壤，可以采用生物方法、物理或化學方法去除。
健全重金屬污染防治法律體系、做好污染綜合防治規(guī)劃和強化行政管理是防治重金屬污染的重要管理手段?！躲~陵市重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》的提出對銅陵市重金屬污染防治具有重要的指導和實踐意義。健全重金屬污染防治法律體系，實施清潔生產(chǎn)，監(jiān)督實施環(huán)境影響評價驗收工作，開發(fā)研究重金屬污染防治技術等是目前重金屬污染防治的重要任務。
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