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重金属污染的修复方法范文1
【Key words】Electroplating industry soil remediation bioremediation combined remediation plants and microorganisms
1 前言
土壤重金属污染是我国亟待解决的环境问题。电镀行业是产生重金属污染的主要行业之一。由于电镀行业使用了大量强酸、强碱、重金属等有毒有害化学品，在工艺过程中排放了高毒物质和危害人类健康的废水、废气和废渣，对人类的生存环境产生了巨大危害。尤其是重金属镍污染后果相当严重，镍可引起接触性皮炎，直接进入血液的镍盐毒性较高，胶体镍或氯化镍毒性较大，可引起中枢性循环和呼吸紊乱，使心肌、脑、肺、肾出现水肿、出血和变性，长期接触、吸入或注射镍化物均有致癌作用。电镀企业关闭后遗留的重金属污染土壤对环境构成严重威胁。然而如何针对性地有效进行修复治理，是人类面临的又一大问题。电镀厂污染场地属于重污染行业污染场地，急需进行环境综合治理与土壤修复[1]。
本文通过对某电镀厂厂区土壤样品监测结果的分析研究和修复治理方法的探讨，为进一步开展污染土壤修复工作以及合理规划和利用该场地提供科学的理论依据，同时，对于改善和提高当地城镇环境质量、保障人体健康和维护社会稳定也将具有重大意义。
2 企业基本情况
该电镀厂于2003年3月投产，厂区面积约3500m2，主要从事各种五金件产品的来料电镀加工。全厂共3个电镀车间，8条电镀生产线，其中7条半自动电镀生产线、1条全自动电镀生产线。主要镀种为镀锡、镀镍、镀铬、镀锌。电镀加工产品方案见表1。
使用的主要原辅料有金属镍板、硫酸镍、氯化镍、电解铜、硫酸铜、硫酸、盐酸、铬酐、氰化钠、氰化亚铜、氰化钾等。产生的电镀废水经废水处理站处理达标后排放。根据当地电镀行业环境整治要求，该电镀厂已停产待迁。
3 土壤污染现状及成因分析
为了解该电镀厂所在地土壤污染现状，委托澳实分析检测（上海）有限公司对其厂区土壤进行了监测。
3.1 监测项目
pH值、总氰化物、锑、砷、铍、镉、铬、铜、铅、镍、硒、银、铊、锌、汞等。
3.2 监测地点
厂区废水处理站边和电镀车间旁各设一个采样点，编号分别为Z1、Z2。按0～20cm、40～60cm、80～100cm采样深度各采一个样品，对应样品编号Z1-1～Z1-3和Z2-1～Z2-3。
3.3 监测结果
厂区土壤样品监测结果见表2和图1。
表2 厂区土壤监测结果
图1 土壤监测结果对比分析图
土壤样品监测结果表明，除镍指标外，其余指标监测值均符合《浙江省污染场地风险评估技术导则》（DB33/T892-2013）表A.1部分关注污染物的土壤风险评估筛选值中的住宅及公共用地筛选值。
土壤监测结果镍超标原因主要为企业生产过程中涉及到镀镍等工序，生产废水和废气中含有镍等重金属。车间地面、排水沟渠等没有按规范进行防渗处理，镀镍废水没有进行有效收集容易渗漏到地面，等等，各种因素导致土壤受到重金属污染。根据《浙江省污染场地风险评估技术导则》（DB33/T892-2013）以及有关文件要求，企业场地需要进行土壤污染修复治理。
4 土壤重金属污染治理方法
目前针对土壤重金属污染修复方法较多，主要包括物理方法、化学方法和生物方法[3]。生物修复方法因其效果好、投资省、费用低、易于管理和操作、不产生二次污染等被公认为是生态友好型原位绿色修复技术[4]。生物修复方法主要有植物修复、微生物修复、植物与微生物联合修复。
4.1 植物修复
植物修复技术主要有植物稳定、植物提取、植物挥发等类型[5]。植物稳定是利用植物来降低重金属在土壤中的迁移，但是随着时间或环境的改变，可能仍会发生渗漏和扩散，这种方法并没有减少重金属的含量，只是改变了重金属的存在形态；植物提取是指利用对重金属富集能力强的超积累植物吸收土壤中的重金属，并将重金属转运储存在地上部分，然后通过收获地上部分进行焚烧，来达到去除重金属的目的；植物挥发是指利用植物吸收、转运、积累、挥发来去除土壤中一些挥发性的重金属[6]。
4.2 微生物修复
微生物修复技术是利用土壤中某些微生物对重金属的吸收、沉淀、氧化还原等作用，以达到降低土壤重金属的毒性。某些微生物能代谢产生柠檬酸、草酸等物质[7]。这些代谢产物能与重金属产生螯合或形成草酸盐沉淀，从而减轻重金属的伤害。Siegel等研究表明，真菌可以通过分泌氨基酸、有机酸以及其他代谢产物来溶解重金属以及含重金属的矿物[8]。微生物修复的局限性在于：微生物有些情况下不能将污染物全部去除；微生物对环境的变化响应比较强烈，环境条件的改变能大大影响微生物修复效果。
4.3 植物与微生物联合修复
鉴于植物修复和微生物修复各自在重金属污染修复中的不足，植物与微生物联合技术通过发挥植物和微生物各自的优点，最大限度弥补其在重金属污染修复中的不足，有效提高植物修复的效果。土壤中许多细菌不仅能够刺激并保护植物的生长，而且还具有活化土壤中重金属污染物的能力。最近俄罗斯科学家培育出一种耐重金属污染并保护植物生长的细菌，这种细菌能够在Zn、Ni、Cd和Co存在的条件下产生抗生素细菌的细胞不具备稳定的基因，但是位于染色体外能够自动复制的环状DNA分子，可以有效阻止重金属离子进入细胞，同时能够刺激并保护植物的生长[9]；Ma等成功地从Ni污染土壤中分离得到耐受重金属污染的细菌，并发现这些细菌在较高水平重金属污染的土壤中能够促进植物生长；Idris等在遏蓝菜属植物Thlaspigoesingense根际分离出大量对Ni耐受性较强细菌，包括Cytophaga、F lexibacter、Bacte2roides等，这些细菌可以明显提高Thlaspigoesingense对Ni的富集能力[10]。虽然菌根化植物抗逆性强、吸收降解能力强，但不容易获得，因此，菌根与植物修复体系的选择与建立有非常广阔的应用价值，也是重金属污染土壤生态恢复的一个新的研究方向[11]。
5 结论与展望
重金属污染的修复方法范文2
重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。砷、硒是非金属，但是它的毒性及某些性质与重金属相似，所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、福、铅、铬以及类金属砷，还包括具有毒性的重金属锌、铜、钻、镍、锡、钒等污染物。 随着全球经济化的迅速发展，含重金属的污染物通过各种途径进人土壤，造成土壤严重污染。。因而如何有效地控制及治理土壤重金属的污染，改良土壤质量，将成为生态环境保护工作中十分重要的一项内容。
一、土壤重金属污染的来源
土壤重金属污染的来源主要包括工业，农业和交通过程所产生污染。
1.工业污染
矿产冶炼加工、电镀、塑料、电池、化工等行业是排放重金属的主要工业源，其排放的重金属可以气溶胶形式进入到大气，经过干湿沉降进入土壤；另一方面，含有重金属的工业废渣随意堆放或直接混入土壤，潜在地危害着土壤环境。随着城市化发展，大量污染企业搬出城区，原有的企业污染用地成为城市土壤重金属污染的突出问题。
2.交通污染
随着城市化发展，交通工具的数量急剧增加，汽车轮胎及排放的废气中含有Pb， Zn， Cu等多种重金属元素，进入周围的土壤环境，成为土壤重金属污染的主要来源之一。
3.农业污染
农业生产过程中农药、化肥和有机肥的不合理使用以及使用污水灌溉农田的行为都会造成土壤的重金属污染。在现代农业过程中，许多农药，如杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂、除学剂的大量使用引起土壤中As ， Cu等污染。
二、土壤重金属污染的危害
受污染的土壤暴露在城市环境中，形成粉尘直接或间接进入动物和人体中，对人类产生危害。此外，郊区蔬菜基地土壤受到污染，重金属容易被植物利用而进入食物链.最终通过食物链影响人类的健康。曾昭华研究得出，癌的产生和发展与土壤环境中Sn元素质量分数有关，居住在Sn元素质量分数高的地区的人群癌症死亡率较高。 现有的研究表明，城市土壤中的重金属可通过吞食、吸人和皮肤吸收等主要途径进入人体，直接对人特别是儿童的健康造成危害，还可通过污染食物、大气和水环境间接的影响城市环境质量和危害人体健康。儿童血液中Pt含量等间接结果表明，污染的城市土壤扬尘是影响人体健康的重要因素。据调查，中国儿童血铅超过国家标准（100 g/L）者达二成，大城市超标率达60%以上，且市区普遍高于郊区；据美国学者研究网，城市儿童血Pb 与城市土壤Ph含量呈显著的指数关系（血Pb = 18. 5 + 7.2xPb10.4）。土壤重金属污染儿素Pb， Cd， Ni， Hg， As，Cn.zn等人体中的积累都会对健康造成严重的危害。
三、土壤重金属污染治理方法
1.传统方法——生物修复法
生物修复技术是近年来发展起来的一种有效的用于污染土壤治理的方法，包括微生物、植物和动物等修复方法，具有成本低、无二次污染和处理效果好等优点，能达到对污染土壤永久清洁修复的日的。生物修复有原位和异位两种，原位微生物修复在西方发达国家应用较为普遍，是指在不破坏土壤基本结构的情况下，依赖于土著微生物或外源微生物的降解能力失除污染物。 重金属污染土壤的植物修复主要是利用植物对重金属的吸收、富集和转化能力把土壤中残存的重金属吸收、富集到植物体内，然后收获植物，通过焚烧等方法回收重金属，减少进人土壤中重金属的含量。对于重金属污染土壤的植物修复，关键是寻找与筛选出超富集植物。动物修复法是土壤中的一些大型动物如蛆叫，能吸收或富集土壤中的残留农药，并通过其代谢作用，把部分农药分解为低毒或无毒产物。同时土壤中还生存着丰富的小型动物群，如线虫、跳虫、娱蛤、蜘蛛、土蜂等，均对土壤中的农药有一定的吸收和富集作用，可以从土壤中带走一部分农药。
2.新兴方法——污染生态化学修复法
污染生态化学修复技术是近年来兴起的一种技术，并被有关专家认为是21世纪污染土壤修复技术的发展方向。它是微生物修复、植物修复和化学修复技术的综合，具有比其他方法更好的优势，主要表现在：生态影响小，生态化学修复注意和土壤的自然生态过程相协调，其最终的产物为CO、水和脂肪酸，不会形成二次污染；费用低，紧密结合市场，容易被大众接受；应用范围广，可以在其他方法不能进行的场地进行，同时还可以处理地下水污染，易操作，容易推广。
3.新方法的提出——环境矿物学新方法
人们一直强调土壤自身的净化能力，但土壤自净化能力离不开土壤中矿物种对重金属的吸附与解吸作用、固定与释放作用，土壤中具体矿物的净化能力才真正体现土壤自身的净化能力和容纳能力。土壤中有毒有害元素含量的高低，并不是直接判定土壤环境质量优劣乃至土壤生态效应的唯一标志，关键问题是要揭示这些重金属在土壤中与各种无机物之间具有怎样的环境平衡关系。在国内外为寻求地下水和土壤有机污染的修复方法而直接对土壤中多种粘土矿物进行改性研究，即利用有机表面活性剂去置换天然粘土矿物中存在着的大量可交换的无机阳离子，以形成有机粘土矿物，可有效截住或固定有机污染物，阻止地下水的进一步污染，限制有机污染物在土壤环境中迁移扩散。但特别需要指出的是，在粘土矿物改性过程中，其中的固定态重金属也一并被置换出来，导致土壤系统中业已建立环境平衡被打破，使得土壤环境中解吸释放态重金属污染物总量大大增加。至此，土壤中重金属污染物既来源于土壤中活动态的重金属，又来源于改性粘土矿物时被置换释放出来的重金属。
参考文献
[1]张浩，王济，曾希柏.城市上壤重金属污染及其生态环境效应 [J]环境监测管理与技术，2010.22 （2） ：11-18.
重金属污染的修复方法范文3
关键词：土壤重金属污染；植物修复；理化方法；综合技术
中图分类号：X53文献标识码：A 文章编号：1005-569X(2009)05-0034-02
1 引 言
土壤是农业生产的基础,是人类最基本的生产资料和劳动对象。由于工业生产、矿山开采、农田污灌等原因，人类赖以生存的土壤受到不同程度的重金属污染。世界各国都面临不同程度的土壤重金属污染问题。据统计，我国约有1/5耕地受到重金属污染，每年被重金属污染的粮食多达1.2×107t。土壤重金属污染已成为全世界需要解决的环境问题。
目前土壤重金属污染治理的方法主要有客土法、石灰改良法、萃取法、化学淋溶法等。常规理化方法在污染土壤的改良和治理方面虽然具有一定的理论意义，但在实际应用上往往都存在一定的局限性。如加入土壤改良剂可降低土壤溶液中重金属离子的溶解度，但同时也导致某些营养元素沉淀而失效；客土法虽效果较好，但费用昂贵。而近年来迅速发展的植物修复技术以其安全、廉价的特点正成为研究和开发的热点。
2 植物修复的概念及类型
植物修复又称绿色修复，是以植物忍耐、分解或超量积累某种或某些化学元素的生理功能为基础，利用植物及其共存微生物体系来吸收、降解、挥发和富集环境中污染物的一项环境污染治理技术。
重金属的植物修复主要分为下面几种类型：
2.1 植物吸收
植物吸收即利用重金属超积累植物从土壤中吸取金属污染物,随后收割地上部并进行集中处理,连续种植该植物,达到降低或去除土壤重金属污染的目的。目前已发现有700 多种超积累重金属植物,积累Cr、Co、Ni等的量一般在0.1%以上，Mn、Zn可达到1%以上，如天蓝遏蓝菜地上部Zn含量为13000～21000 mg/kg，连续种植该植物14茬，污染土壤中Zn含量可从440 mg/kg降低到300 mg/kg[1]。
2.2 植物挥发
即利用某些植物根系吸收金属，促使重金属转变为可挥发形态，然后从土壤和植物表面逸出，以降低土壤污染。研究较多的是类金属元素Hg和非金属元素Se。湿地上的某些植物可清除土壤中的Se，其中单质占75%，挥发态占20～25%。
2.3 植物稳定
植物稳定指利用某些植物降低重金属的活性，从而减少重金属被淋洗到地下水或通过空气扩散进一步污染环境的可能性。其机理主要是通过金属在根部的积累、沉淀或根表吸收来加强土壤中重金属的固化[2]。但植物稳定不是一种永久性的去除土壤中污染元素的方法。它只
能暂时地降低污染元素的生物有效性，并没有彻底解决土壤的重金属污染问题。
3 植物修复技术的优缺点
3.1 优点
植物修复技术的显著优点是其在工程中可以原位实施，减小对土壤性质的破坏和对周围生态环境的影响，可称是真正意义上的“绿色修复技术”。这种方法无需专门设备和专业操作人员，工程上易于推广和实施。其最大优势是其运行成本大大低于传统方法。据美国的实践，种植及管理约为200～10000＄／hm2，即污染土壤的处理费用仅为0.02～1.0＄／a•m2，比物理、化学处理的费用低几个数量级。当超富集植物地上部可富集10 000mg／kg的重金属、产量达到25 t／hm2 时，其每年可使表层土壤中重金属浓度下降125mg／kg。
植物修复技术的优势在于其符合人类可持续发展的最终目标。在目前地球环境污染越来越重，缺乏安全、廉价而有效的治理措施的情况下，植物修复技术以其潜在的巨大优势得到了社会的广泛关注和期待。
3.2 缺点
植物修复技术也具有一些自身的不足。主要表现在：
(1)超富集植物生长缓慢，修复重金属污染土地需时较长。例如英国洛桑试验站的植物修复工程，利用富锌的天蓝遏蓝菜修复444 mgZn／kg土壤使之达到330 mg／kg仍需13.4年[1]。
(2)植物修复土壤一般局限在植物根系所能延伸的范围内，一般不超过20cm土层厚度。
(3)大多数超积累植物只能积累某种重金属，而土壤污染大多是重金属的复合污染。
(4)富集了重金属的超富集植物需收割并作为废弃物妥善处置。
(5)异地引种对生物多样性存在一定的威胁。
4 提高植物修复效率的方法
鉴于超富集植物生物量普遍较低，生长缓慢，植物修复效率有限，研究提高修复效率的措施成为当前一项十分迫切的任务。可通过以下几种方式来强化植物修复：
4.1 螯合诱导植物修复
螯合诱导植物修复是通过向土壤施加螯合剂来提高植物对金属的吸收量。由于螯合诱导植物修复能大幅度提高植物对金属的累积，已成为目前研究热点之一。常用螯合剂有EDTA、NTA、EDDS、小分子量有机酸等。
4.2 转基因技术
转基因植物修复技术主要包括两方面：一是通过基因筛选试验选择生物量大且金属富集能力强的超富集植物；二是将超富集植物的基因克隆移植到生物量大的耐性植物体内。Song等[3]将ycf1基因克隆到植物上，转基因植物Pb、Cd含量分别提高了2倍和118倍。转基因植物在修复金属污染土壤方面有良好的应用前景，能有效的提高植物对金属的耐性以及富集能力。
4.3 其他方法
施加营养剂（磷肥、氮肥等），可以促进植物生长发育，提高植物的生物量，同时还可以释放被吸附的金属，从而提高植物修复效率[4]。
植物―微生物联合修复是植物修复研究的新领域。根际微生物不仅能促进植物生长，提高生物量，还能产生某些分泌物，活化重金属；同时刺激植物的离子转运系统，增强向上转运的能力[5]。但目前研究多处于盆栽实验阶段，距实际应用尚有一定距离。
表面活性剂因其对土壤中重金属具有增溶和增流作用，使重金属解吸，并能增加植物细胞膜的透性，促进植物对重金属的吸收，所以在植物修复方面也有一定的应用。另外，调节土壤pH、氧化还原电位等也能在一定程度上提高植物修复的效率。
5 结 语
植物修复技术是一项处于迅速发展中，具有广阔应用前景的新技术。该技术适用于中低强度污染的治理，成本较低，具有良好的综合效益。重金属污染土壤的修复是一个系统工程,单一的修复技术很难达到预期效果。综合技术的应用可以弥补单一技术的缺陷，修复技术的综合运用很可能为土壤重金属复合污染的有效治理找到突破口。因此,生物修复综合技术将是今后重金属污染土壤修复技术的主要研究方向。
参考文献：
［1］ Baker AJM.The possibility of insitu heavy metal decontam ination of polluted soils using crops of metal-accumulating plants[J].Resources,Conservation and Recycling,1994,11,41-49.
[2] 崔德杰等 土壤重金属污染现状与修复技术研究进展[J].土壤通报,2004,35(3).
[3] SONG WJ.Engineering tolerance and accumulation of lead cadmium in transgenic plants[J].Nature Biotechnology,2003,21.914-919.
重金属污染的修复方法范文4
关键词 重金属；河道整治；修复；东大沟上游河道；甘肃白银
中图分类号 X522 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）16-0224-01
白银市地处黄河中上游，东大沟地区作为白银市的主要工业区之一，流域内分布着以资源开发、加工为主的有色金属、化工行业企业，流域周边企业排放废水和废渣中含有大量重金属，重金属具有高度迁移性，长期堆置不仅造成大量有价金属流失，而且对土壤、地下水等周边生态环境构成潜在污染威胁[1]。
1 东大沟污染现状
1.1 水环境质量现状
东大沟流域多个断面水质监测数据均不能满足《污水综合排放标准（GB 8978-1996）》中一级标准的要求。水质偏酸，氟化物含量超标，上游Zn、Cd的污染较为突出，下游COD、Cu、As污染显著。
1.2 土壤质量现状
东大沟上游有色金属加工企业重金属粉尘、尾水、废渣排放，导致河岸两侧土壤中重金属严重超标，土壤中重金属主要富集在地表以下0～20 cm，部分区域污染深度达到50 cm，土壤污染现状呈现以Zn为主的多种重金属复合污染现象。
1.3 底泥质量现状
底泥的污染来源于有色金属加工企业冶炼废渣堆放以及含重金属废水排放，通过对底泥样品的采样调查，底泥中重金属As、Pb、Cu、Zn的含量最高值均高于加拿大制订的NOAA标准，Pb、Zn 2种重金属的最大峰值分别出现于20、80 cm，而Cu的最大峰值则出现于40、80 cm，As的最大峰值出现于80 cm。
2 治理工艺及技术可行性
重金属污染河道治理工程主体工艺包括废渣及表层污染底泥异位贮存，表层污染底泥重金属固化/稳定化修复工程以及重金属污染植物修复[2-3]。
2.1 废渣及表层污染底泥异位贮存
2.1.1 治理工艺。由于河道自身情况较为复杂，底泥的深度也难以在抽样调查中完全体现，根据已有的调查数据，研究区域河道底泥挖掘深度拟定为50～120 cm，具体的挖掘情况应根据现场挖据底泥的颜色等进行定性判断，并且在挖掘过程中对50 cm深度的底泥进行再次取样分析，如果效果仍不能达标，需要继续向下挖掘，具体深度视分析结果而定。
河道疏浚的目的是对污染底泥沉积层采用工程措施，最大限度地将储积在该层中的污染物质移出，改善水生态循环，遏制自然水体退化。该次治理区域大部分底泥含水量较低，为了不增加底泥的水力负荷以及废水处理强度，采用机械疏浚的方式，底泥自然蒸发脱水干化与废渣密闭运至弃渣场妥善处置。
2.1.2 技术可行性。含Cu、Pb、Zn、As等重金属的废渣、底泥及土壤均未列入《国家危险废物名录》。根据对研究区域废渣及表层污染底泥的重金属浓度监测，pH值均在6～9，未超出《危险废弃物鉴别标准——浸出毒性鉴别（GB5085.3-2007）》中要求的pH值范围，属于一般工业固废。采用异位贮存方式是一种最为经济、适宜处理大量工业废渣且不受工业废渣种类限制的处理方式。
2.2 表层污染底泥重金属固化/稳定化修复
2.2.1 治理工艺。通过采样分析，选取含As、Zn、Cu、Pb等重金属离子污染程度均严重区域底泥进行固化/稳定化修复，由于底泥中含有As、Zn、Cu、Pb等多种重金属离子，且所含各种重金属离子的种类和含量存在不稳定性，为确保固化/稳定化处理达标，需要根据污染元素和污染浓度来选取药剂。
针对Zn、Cu、Pb的固化，通过加入天然矿物质混合药剂，经氧化还原反应、矿化作用、分子键合反应和共沉淀反应将交换态重金属离子转化为重金属的单质、硅铝酸盐、硅酸盐和多金属羟基沉淀物等自然环境中极稳定的物质，防止其被植物的根系所吸收；针对As的固化，采样铁锰复合氧化物，经吸附、氧化作用，实现重金属污染底泥的固定化修复。
2.2.2 技术可行性。固化/稳定化是向污染底泥、土壤或废渣中投加固化/稳定化制剂，改变土壤的酸碱性、氧化还原条件或离子构成情况，进而对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用产生影响的稳定化技术，实现重金属污染土壤的修复。采用该工艺处理后底泥中重金属的浸出浓度低于一般工业固废的入场标准，满足Pb浸出毒性低于5 mg/L、Cu浸出毒性低于75 mg/L、Zn浸出毒性低于75 mg/L、As浸出毒性低于2.5 mg/L的要求。
2.3 重金属污染植物修复
2.3.1 治理工艺。在清除废渣和浅层底泥后回填基质土种植重金属超富集植物，对剩余底泥和部分河岸进行植物修复。普通植物体内Pb含量一般不超过5 mg/kg，Cu的正常含量为5～20 mg/kg，过量重金属对普通植物有很大的毒性，在Zn、Pb、Cu复合污染土壤中，种植普通植物很难达到从污染土壤中快速清除Zn、Pb、Cu复合污染物目的。因此，需要选择对重金属有较强耐受及吸收能力的植物作为首选修复物种，并且超富集植物必须适应白银市当地气候，能够在当地很好地生长，才能保证较好的修复效果[4]。根据白银市当地土质情况及需修复的土壤现状，选取的修复植物为枸杞、红柳、沙枣、国槐、火炬、垂柳、土荆芥、披碱草、芦苇、紫花苜蓿等。
研究发现，禾本科多年生草本植物披碱草具有修复Pb污染土壤的潜力，狗尾草等对As有一定累积效果，且生物量大，为适宜的土壤重金属污染修复植物。紫花苜蓿等牧草对Pb等有较强的富集能力，是土壤Pb污染的理想修复植物，且拥有强大的根系和顽强的生命力，兼具水土保持效果，可用于干旱地区重金属污染的修复。灌木灯心草中的Pb含量测定符合Pb超富集植物，地上部分Pb富集量大于1 000 mg/kg的临界标准，转运系数大于1，在重金属污染土壤修复方面具有潜在的应用价值。上述植物均为当地常见物种，可以很好地适应当地环境，确保生长，同时对重金属具有一定的修复效果。
2.3.2 技术方案可行性。植物修复技术是利用植物来转移、容纳或转化污染物，通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用达到土壤修复目的的方法，是一种成熟且发展迅速的清除环境污染的绿色技术[5]。该项目建设区表层50～120 cm表层污染底泥、废渣经处理后，剩余底泥仍具有不同程度的污染，需种植适应在当地生长的重金属超富集植物，以达到较好的治理效果。植物修复技术成本低廉，能增加土壤有机质肥力，且环境扰动小，大面积处理易为公众所接受，并有很好的绿化作用。
3 结语
由于长期遭受重金属毒害作用，东大沟河道生态功能已经完全丧失。针对东大沟典型重金属复合污染问题及生态脆弱的现状，采用异位贮存、固化/稳定化修复以及植物修复等重金属治理技术对区域内的底泥、废渣等介质进行无害化处理与处置，并建立重金属污染土壤植物修复示范区，可实现河道生态恢复和景观重建，初步恢复遭到重金属污染胁迫的东大沟河道生境。
4 参考文献
[1] 黄河上游白银段东大沟流域重金属污染整治与生态系统修复规划[M].北京：北京大学出版社，2012.
[2] 蒋培.土壤镉污染对芦蒿生长和品质安全的影响及调控措施研究[D].南京：南京农业大学，2009.
[3] 卜全民，李凤英.污染河道生态修复技术研究[J].安徽农业科学，2008（36）：16084-16085，16090.
重金属污染的修复方法范文5
关键词：土壤；重金属污染；危害；防治
引言
由于人类活动致使土壤中的微量金属元素超过土壤环境质量的标准值或土壤背景值的上限值[1]，导致生态环境质量下降和土壤环境恶化，从而对人体健康、其他生物、水体噪声危害的现象[2]，称之为土壤重金属污染。2013年年底中国国土资源部副部长王世元在土地调查新闻会上指出，中国内地中重度污染耕地大约为5000万亩；宋伟等对全国138个典型区域土壤污染案例的分析表明，我国耕地土壤重金属污染的比重占耕地总量的1/6左右[3-5]，造成国家经济效益的损失达200亿左右，可见我国土壤重金属污染形势并不乐观。文章结合我国土壤污染的现状，系统的提出防治措施，为今后土壤修复、治理等工作提供参考性建议。
1 我国土壤重金属污染现状
1.1 土壤重金属污染成因
土壤中的重金属元素主要指的是汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）、锌（Zn）、铜（Cu）、镍（Ni）、砷（As）、锑（Sb）和铋（Bi）这十种元素。影响土壤中重金属元素含量发生变化的原因有两个：一方面是在自然环境的作用，成土母质风化过程中自然积累的含量（本底值），之后在风、水等外力作用，经过物理和化学过程而改变其含量；另一方面，也是影响最大的方面，就是人类活动，随着工业化、城市化的发展，化学工业制造、金属矿山开采、生活废水排放、农药化肥不科学施用及污水灌溉等是重金属污染的主要来源途径。
1.2 土壤重金属污染的特点
隐蔽性：土壤污染需要人为对土样进行采集，检测并分析才能够得出是否存在隐患；不可逆性：重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程，受污染的土壤可能需要花费上百年的时间才能够慢慢消除；长期性：将重金属存于土壤中，往往是呈垂直递减分布；难治理性：土壤污染需要通过物理、化学、生物等各种修复方法进行综合治理，才能达到比较好的治理效果。
1.3 土壤重金属污染的危害
土壤中的重金属虽然能够被作物自身吸收，但这并不会影响到作物的生长和发育，但经过食物链的富集作用，进入人体对人体健康存在极大的威胁；我国本来土地利用资源紧张，加之现在又受污染，使原有的形势更加紧迫，更威胁了子孙后代的生存；由于土壤污染具有长期性和不可逆转性，严重危及农业可持续发展和国民经济水平的持续增长。
2 土壤重金属污染的防治措施
要想对土壤重金属污染得到有效的修复，应从两个方面入手，一是预防，采取各种政策措施、制定法律法规切断污染源；二是治理，面对已经存在重金属污染的土壤，采用科学友好环境的方法综合治理。
2.1 土壤重金属污染的预防措施
2.1.1 加大环境监管和治理力度。首先政府部门应该组织相关科研单位和技术人员筛选出有助于治理环境的修复技术，选择具有代表性的污染地进行修复技术的应用，为治理更大范围的重金属污染区积累经验；其次监督部门应加大环境监管力度，从污染源入手，杜绝重金属对土壤产生污染，严格控制城市生产生活废水直接进入农田，杜绝污水灌溉农田；再者加强农业环境的监测，尤其是土壤污水灌溉区的动态监测，充分了解土壤中金属成分、含量的变化，做好预防工作。
2.1.2 倡导科学的农业生产种植。农业生产过程中的主体就是农民，他们对一方土地进行管理与规划。政府部门应该积极引导农业管理者科学的管理农药、化肥及除草剂等农用化学品。提倡有机化肥与无机化肥的并施，同时采取积极的预防措施，不仅能够有效减小土壤污染，还能够促使作物茁壮成长。大力发展低毒、高效、环境友好型的农药，严格控制农药的使用量、使用次数及使用时间，杜绝高残留高重金属农药的使用，因此发挥农药的积极作用。倡导地膜使用后，要积极及时的回收，防止其残留对土壤造成进一步的污染。
2.2 土壤重金属污染的治理措施
2.2.1 土壤物理修复技术。土壤物理修复技术主要是根据土壤自身理化性质及重金属性质，通过物理方法治理土壤中的重金属污染。最常见的方法，第一种就是客土、换土、深耕翻土，但是需要耗费较大的人力、物力及财力，并没有从根本实现重金属污染的治理；第二种是电动修复法，其利用电池原理，在电场作用下重金属离子开始迁移，使重金属离子富集到电极处在土壤表层就得以去除；第三种是固定/稳定化修复，常用来清除无机污染物质，使用成本低、设备易移动、稳定性强，但是因为许多技术的联合应用可能会致使土壤污染面积增大。
2.2.2 土壤化学修复技术。化学修复是将修复剂加入到污染物，其发生一定化学反应，实现土壤的毒性被去除或降低的效果。化学修复法有很多如土壤淋法、原位化学氧化修复技术、溶剂浸提法等。土壤淋洗能够用于大面积的轻质土和砂质土重金属污染治理，但是对于渗透系数较低的效果不好，也会造成植物必需营养元素的缺失；原位化学氧化修复技术是利用化学氧化剂（双氧水、高锰酸钾等）与污染物发生氧化反应，迫使污染物浓度降低，但是其不利影响就是可能产生气体，有毒副产物。
2.2.3 土壤生物修复技术。土壤生物修复技术是利用生物的生命代谢活动减少土壤环境有毒有害物的浓度，治理过程中花费成本较低、管理技术简单。生物修复技术包括微生物修复、植物修复及动物修复。近年来主要放在动物修复的研究上，对土壤动物蚯蚓进行了相关研究[6]，蚯蚓对重金属有一定忍耐和富集能力，通过不断吞食有机质土壤，经过其自身酶系统的作用，产生利于土壤环境的有机无机复合肥，促进了土壤重金属形态的转化，加速了土壤养分的循环。
2.2.4 农业修复技术。农业修复技术指的是改变耕作制度或利用农艺措施调节重金属对土壤的危害。改变耕作运行模式需要根据当地的具体情况，选择能够抵抗土壤污染的作物或植被。利用合理的农业措施进行修复，主要是通过合理的深耕措施及增施有机肥调节土壤的理化性质，从而调控污染物所处的污染环境。
3 结束语
土壤重金属污染的防治是环境监测的重要任务，是保障我国广大人民群众身体健康的根本，是促进国家经济快速发展的主要推力。采取科学有效的土壤污染防治措施，能够有效改善土壤结构，提高土壤肥力，降低土壤环境的污染。在未来的环境监测和农业生产中，政府和人民更应该携起手，爱护我们共有的生存土地，让重金属污染事件不再发生，远离人民群众，实现环境友好型的生存环境。
参考文献
[1]高锦卿.土壤重金属污染及防治措施[J].现代农业科技，2013，1：220+225.
[2]郭笑笑，刘丛强，朱兆洲，等.土壤重金属污染评价方法[J].生态学杂志，2011，5：889-896.
[3]宋伟，陈百明，刘琳.中国耕地土壤重金属污染概况[J].水土保持研究，2013，2：293-298.
[4]樊霆，叶文玲，陈海燕，等.农田土壤重金属污染状况及修复技术研究[J].生态环境学报，2013，10：1727-1736.
[5]黄益宗，郝晓伟，雷鸣，等.重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].农业环境科学学报，2013，3：409-417.
重金属污染的修复方法范文6
常常有人骄傲，中国“以占世界7%的土地，养活了世界上约22%的人口”。然而，我国的土壤污染形势也十分严峻，据估计，目前中国包括受重金属污染在内的耕地，面积约占总面积的1/10―1/5。较传统的修复污染土壤的物理或化学方法因其面积巨大，污染水平相对较低，在技术上和经济上均难以实施，这给重金属污染农田的修复带来了困难。
在这种背景下，对环境扰动较少、修复成本较低且能大面积推广应用的重金属污染土壤植物修复技术应运而生，为重金属污染治理提供了新途径。然而植物修复技术成功的关键在于寻找超富集植物，但当前所发现的能够真正应用于植物修复技术的超富集植物并不多，首先是针对超富集植物的衡量标准，学术界就存在诸多争议。
早前国外学者经过大量研究，提出了超富集植物判断的2个特征，即临界含量特征和转移特征，然而，这两个特征虽被广泛认可，但所报道的超富集植物往往植物矮小、对重金属耐性较弱，当重金属污染严重时，植物生长受到严重抑制。又或植物体内重金属含量虽较高，但当污染土壤中重金属含量更高时，即其富集系数却相当低。因此，这些植物本身虽可能具有较大的科学价值，但往往缺乏实践意义。
为了弥补这些缺陷，魏树和通过系统研究，发展、完善了超富集植物的界定特征，即除了上述两个特征之外，新增了耐性特征和富集系数特征，这两个特征的提出，使筛选出的超富集植物更具有实践应用价值。
杂草中超富集植物的筛选
自然界万事万物有着相生相克的神奇，治理重金属污染的“解药”竟然也可以是杂草植物。
以往，人们寻找超富集植物，大多是在污染区如采矿区通过采样分析的方法进行的，并认为植物对重金属的超富集特性是对重金属污染长期适应和产生变异的结果。这一理论无疑具有它的正确性，但问题在于：在污染区采样时，植物已是群落演替的顶极群落，那么其群落演替中的先锋植物种或中间植物种，以及在污染区没有分布的植物中就没有超富集植物吗？况且植物既使不在污染环境中也会产生变异。因此，不能否定在未染区就不存在超富集植物。还有，在污染区筛选超富集植物的方法也存在着植物种识别困难、采集目标植物不明确、许多超富集植物容易被漏掉等问题。
通过大量研究，魏树和认识到：杂草植物是植物修复的较好资源，以杂草作为筛选对象可能会使植物修复研究获得突破。这是因为：杂草植物抗逆境能力较强，具有广泛的适应性和顽强的生命力，这些特性可能使杂草对重金属有较强的耐性；同时杂草与作物相比也具有较强的争光、争水、争肥能力，吸收能力很强，这种较强的吸收特性可能利于杂草植物对重金属的积累。
基于上述研究进展，魏树和构建了以杂草植物为筛选对象，土壤盆栽试验、小区试验、污染区重点采样分析试验相结合的超富集植物筛选方法，对超富集植物进行了系统筛选。这些方法虽不是魏树和本人的发明创造，但却使超富集植物筛选更具有系统性和针对性，可操作性更强，更容易在几十万种植物中找到筛选超富集植物新的突破口。
通过具体操作实践，魏树和在105种农田杂草植物的系统筛选研究中，首次发现了龙葵、球果菜和三叶鬼针草为镉超富集植物，蒲公英等4种植物为镉富集植物，并因此获得4项相关的国家发明专利。这不仅为我国获得具有自主知识产权的超富集植物及其筛选方法创新方面取得较大进展，而且证实了上述理论的正确性和思路方法的先进性，可谓是超富集植物筛选方法论上的重大突破。
植物修复实践研究
目前，从国内外的工程实践来看，植物修复技术尚存在一些需解决的问题，如所采用的超富集植物绝大部分都生长缓慢、生物量低，需要通过相应措施提高超富集植物生物量或植物富集能力，从而提高超富集植物的提取效率。
在此背景之下，魏树和通过研究发现，龙葵、球果菜的茎和叶是镉的主要富集器官，开花期2种植物地上部对镉的提取率分别达到了成熟期对镉提取率的87.5%和71.4%。因此，采取在开花期收获植物再种植下一茬植物同时也在开花期收获的“二段式”修复方法，可以缩短了修复周期一倍并使修复效率提高了75%和43%。
在这一思想指导下，2009年，依托国家“863计划”课题，采取上茬开花期收获超富集植物龙葵，下茬种植低积累大白菜的方法，魏树和首次构建了Cd―PAHs复合污染菜田土壤边修复边生产大田试验，面积约1300平方米。
2011年3月至9月，依托国家“863计划”滚动课题，采取在低积累大葱生长3个月后，再在大葱垅间种植超富集植物龙葵的方式，魏树和首次构建了菜田Cd―多菌灵复合污染土壤边修复边生产大棚试验，面积约1500平方米。
而这两次实验结果均再次证实了，魏树和提出的开花期收获超富集植物的“二段式”修复方法，不仅缩短了修复周期并且提高了修复效率。
对科学研究的思考
魏树和是中国科学院沈阳应用生态研究所研究员，博士生导师，污染生态过程学科组长。主要研究方向为污染土壤修复与安全利用，以及村镇生活固废资源化利用。
繁重的工作之余，魏树和也在不断沉淀着对科研和生活的思考。在美国Florida大学以visiting scientist身份从事合作研究的一年时间里，他经常思考的问题是“为什么美国的科学研究能够始终走在世界各国的前列？”带着这样的疑问，他一方面努力开展自已的研究项目，一方面极力与美国教授展开学术讨论。他发现其中一个十分重要的原因是他们较好地尊重了或者说严格地遵循了科学发展规律。他们对勤奋刻苦的劳动虽同样会投以赞赏的目光，但更重要的是，他们要看你都做出哪些成就，从始至终是否符合科学规律。对于初步的研究结果，他们宁可在手里留上3年也不轻易发表。他们对科学研究的态度是“work hard， work smart”。
