土壤重金屬污染與治理

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土壤重金屬污染與治理范文第1篇

[關鍵詞]地質；土壤；重金屬；污染；污染治理

中圖分類號：X53 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）22-0286-01

土壤重金屬污染是指土壤中重金屬過量累積引起的污染[1]。過量重金屬將對植物生理功能產生不良影響，使其營養失調。重金屬難以在生態系統中轉化、處理，并通過食物鏈層層傳遞最終在人體內積累，嚴重危害人類健康[2-3]。

1.土壤重金屬污染的來源

土壤重金屬污染存在大氣、污水、固體廢物、農藥化肥等多種來源，不同來源的污染治理方法也存在明顯差異。我國土壤重金屬污染來源主要有以下幾種：

1）大氣沉降。冶金、重化工等工業過程會產生含有重金屬的粉塵或氣體排放到空氣中，通過自然沉降和降水污染土壤。

2）污水污染。工業、生活污水如果未經處理就進行排放，將攜帶鉛、銅等重金屬元素進入河流或地下水中，影響人類、牲畜、農作物安全用水。

3）固體廢棄物。生活、醫療、工業產生的固體廢棄物在堆放或處理過程中，由于日曬、雨淋、水洗，重金屬極易移動，以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤、水體擴散。

4）農用物資。農藥、化肥和地膜長期不合理施用，導致土壤重金屬污染。高毒農藥含有銅和鋅等重金屬元素，一旦噴灑到農作物上難以轉化、處理，造成糧食、水果重金屬超標，造成食品不安全。

2.土壤重金屬污染的地質因素分析

我國的南北方地理區域氣候、經濟發展差異，土壤地形、地質差異，將導致土壤重金屬污染呈現地質因素特性。具體分析如下：

1）南北方差異

從污染分布情況看，南方土壤污染重于北方。我國南方地區經濟較發達，尤其是有色金屬產業、外貿加工業較為集中，導致土壤重金屬超標嚴重。鎘、汞、砷、鉛4種無機污染物含量分布呈現從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態勢。

2）耕地土壤污染特點

耕地土壤污染主要由于含有重金屬的農資使用、工礦企業重金屬排放物遷移污染，并且前者具有全國普遍性，這主要因為我國農藥、地膜安全標準較低所致。根據統計，我國耕地土壤重金屬超標率超過1/5，主要污染物為砷、銅、汞、鉛、鉻等，并且呈現污染程度逐漸加劇的趨勢。

3）酸堿地質差異

我國熱帶、亞熱帶地區，廣泛分布著各種紅色或黃色土壤的酸性土壤。南方土壤受到氣高溫高、強降雨量影響，pH一般低于6，較強的酸性土壤對銅、鋅等金屬元素具有天然的吸附能力。而我國北方地區多呈現鹽堿地質。不同酸堿度土壤對重金屬元素的吸附能力也不相同。

4）礦山礦區差異

我國中南地區分布較多的金屬礦山，由于采礦長流程、大滯后、多變量耦合工藝的影響，導致礦山不同區域土壤具有差異的重金屬污染特性，因此需要針對不同礦區進行有針對性的分析，以標定重金屬污染元素以及量級程度。不同礦區的污染程度、重金屬元素具有明顯差異。

3.基于地質因素考慮的土壤重金屬污染治理方案

1）農藥污染土壤的治理

對于農藥、化肥、地膜等農資污染的耕地土壤可以采用熱脫附技術進行治理以提高土壤的自我更新能力，保持土壤的活性。在采用該技術時需要控制兩個參數指標即加熱溫度和保持時間以控制污染物在不同相之間的遷移轉變，尤其是將重金屬通過蒸發、排放、冷凝、剔除等處理至達標后進行無危害轉移與安全排放，以避免土壤的二次污染。

2）鹽堿土壤污染治理

在鹽堿地的耕作過程中，利用粉壟螺旋鉆頭設置底層粉壟暗溝系統，利用天然降水的下滲運動，使土壤中的鹽分下沉，并借助粉壟土壤疏松在氧氣、微生物等作用下，使土壤中的部分鹽分下移，增加了微生物對重金屬、有機污染物等的吸著和轉化。

3）土壤污染的固化穩定處理

土壤污染的固化穩定處理其原理為削弱土壤金屬元素的遷移擴散能力，避免重金屬污染的傳遞與二次污染以降低其危害，消除其對生態環境的進一步影響。需要指出的是該技術并不是消除重金屬，而是隔絕其對其它環境的影響。圖1顯示固化穩定化處理在土壤修復治理方案中使用率達到22.2%。

4）酸性土壤的治理特點

酸性土壤對重金屬元素的易污染程度由高到低依次為As Ni Pb Cu Cd Zn Cr Hg，空間分布不均勻程度由大到小依次為Cd As Pb Zn Cu Cr Ni Hg。Cd的含量與pH值呈正相，As的含量與F的含量呈正相關性，Cr、Hg的含量與F的含量呈負相關性，Cr、Cd的含量與海拔高度呈正相關性，Cu與As、Cu與Ni、Hg與Cr呈正相關性，Zn與Pb、As與Ni呈負相關性。

5）礦區污染土壤的治理特點

針對金屬礦區土壤污染特性，有針對性的對其Zn、Pb、Cd、Cu和As等金屬元素進行吸收、轉化與格力處理。并且，根據礦山不同區位的污染程度設定不同等級的重金屬處理標準，在有限污染處理成本的前提下實現礦山土壤綜合治理的最優化效果。可見，針對礦區污染土壤的特點需要設計有針對性的處理方案。

4.結論

土壤重金屬污染嚴重危害人類健康，且其污染治理受到污染源多樣化、異質性影響存在較大難度，因此該課題受到國內外廣泛關注。針對不同地質因素重金屬污染的形式存在差異這一特點，提出基于地質因素考慮的土壤重金屬污染治理方案。所提方案對開展土壤重金屬治理工作具有借鑒意義。

參考文獻

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土壤重金屬污染與治理范文第2篇

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土壤重金屬污染與治理范文第3篇

問題

據統計，目前我國有2000萬公頃耕地受到重金屬污染，約占耕地總面積的1/5。其中，受礦區污染耕地200萬公頃，石油污染耕地約500萬公頃，固體廢棄物堆放污染約5萬公頃，“工業三廢”污染近1000萬公頃，污灌農田達330多萬公頃。重金屬土壤污染的嚴重程度以及可能造成的危害，使啟動全國范圍內土壤修復工作迫在眉睫。

重金屬土壤污染修復領域在我國才剛剛起步，重金屬污染事件的頻發將催化該市場的啟動。作為一家專業從事環境污染治理的企業，如何研發出先進的技術，強化自身在行業內的競爭力，同時延伸公司的產業鏈，增加經濟與社會多方面效益，是永清環保面臨的問題。

解決方案

作為一家環境污染處理公司，永清環保一直關注土壤修復領域，同時開展重金屬土壤藥劑的研發和生產銷售，為湘江流域歷史遺留重金屬污染的治理提供技術支撐。永清環保土壤修復藥劑使用的是自主研發的離子礦化穩定化技術。該項土壤修復技術具備原料易取得、制備方法簡單、使用方法簡便、治理效果好等優點。

離子礦化穩定化藥劑能夠與污染土壤中活性態重金屬離子發生礦化反應生成原生態礦物類化合物，降低其生物吸收有效性和土壤浸出液毒性，防止重金屬離子隨地下水遷移，避免重金屬離子對環境和人體健康造成威脅，具有對土壤和地下水中重金屬離子長期穩定化功效。可應用的領域主要包括：重金屬污染場地及底泥治理；重金屬污染農田治理；垃圾焚燒發電廠飛灰穩定化處理等。

此項技術基于不同的重金屬污染特性分析，選擇并優化不同的穩定化藥劑組合，各種藥劑起到互補的作用，適用于復合型重金屬污染土壤。離子礦化穩定化技術通過沉淀、化學吸附、氧化還原等方式與污染土壤中重金屬離子發生反應生成穩定的礦石晶體，這種礦石晶體能在自然界中穩定存在，受環境因素影響小，穩定在礦石晶體中的重金屬即使長時間處于在酸性環境下也不會重新析出，解決了穩定化重金屬不能長期穩定存在的難題。

離子礦化穩定化藥劑的投加比例相對較低，不會出現穩定化處理后廢物體積大增，增加修復成本的現象。其主要成分為粘土類礦物、硫基化合物等，不含對環境產生污染的物質，與重金屬作用也不產生新的二次污染物質，屬環境友好型產品。目前永清環保掌握并工程化應用的土壤修復技術包括：挖掘填埋技術、固化/穩定化技術、氣相抽提技術、熱脫附技術、植物修復技術、微生物修復技術、土壤淋洗技術及氧化還原技術。

成效

經濟效益

永清環保是國內唯一一家以自有技術生產重金屬土壤修復藥劑的環保上市公司，不僅為土壤修復提供上游原料，同時延伸了公司產業鏈，為公司提供新的利潤增長點。2012年公司實現營業收入5.7億元，同比增長65%。其中土壤修復業務收入同比增長266%，永清環保年報顯示，2012年公司重金屬土壤修復收入達7311.09萬元，較上期大幅增加5311.09萬元，已經成為公司的第二大業務，占比由2011年的5.8%提高到13%。

社會效益

2012年7月，永清環保“重金屬污染土壤離子礦化穩定化修復技術研究與應用”通過湖南省科技廳組織的科技成果鑒定，并已申報兩項國家發明專利。2012年10月投資3000萬元成立全資子公司——永清環保藥劑（湖南）有限公司，用于藥劑生產。2013年6月3日，湖南省內首條重金屬土壤修復藥劑生產線正式投產運行并完成首批訂單交貨。這標志著永清環保填補了國內以自有技術生產重金屬土壤修復藥劑的空白，為土壤修復提供上游原料。

永清環保預計年產離子礦化穩定化藥劑8萬噸，可治理重金屬污染土壤約140-260萬噸，按污染土壤重重為1.8噸/立方米估算，可以修復污染土壤工程量為80-145萬立方米，為生態文明建設提供強大助力。永清環保目前已實施或正在實施的重金屬污染等環境修復項目有十余個。

展望

土壤重金屬污染與治理范文第4篇

摘 要：隨著我國工業現代化的發展，很多工廠在生產過程中會產生很多重金屬，在排水污水、廢物時沒有達到環保標準，導致土壤重金屬污染非常嚴重。為了解決這一問題，保護周圍土壤，提高農產品質量，在處理中應用了化學固化方法，該方法價格成本低，處理方便，應用范圍廣。下面就對這些方面進行分析，希望給有關人士一些借鑒。

關鍵詞：重金屬污染；治理；化學固化

中圖分類號：X53 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230222

1 土壤重金屬污染危害

1.1 重金屬污染導致的危害分析

重金屬對土壤和水生態環境會造成嚴重的危害，在自然環境中，重金屬是不能被降解的，植物在生長過程中，會吸收到植物內部，這樣對植物的生長發育帶來很大影響[1]，不僅如此，人和自然是一個統一的整體，形成一個完整的食物鏈，如果人類誤食了這些植物，就會對人體造成傷害，重金屬危害性非常大，人體的微量元素含量都是有限的，如果超標，對人體是致命的傷害，人體中的蛋白質，核酸會和重金屬發生作用，進而導致人體酶活性的下降，嚴重的情況還會消失，最終導致核酸結構發生很大變化，甚至會出現基因突變的問題[2]。

1.2 分析當前土壤中的污染情況

通過調查研究得知，農業、工業、以及城市事故污染是重金屬主要的污染來源。比如在農業生產過程中，如果使用含有重金屬的水體進行農作物的灌溉，或者使用含有重金屬的化肥農藥，對周圍的土壤都會造成嚴重的重金屬污染。而在工業方面，比如選礦采礦，還有冶煉和鍛造過程中，其操作的每一個過程都會產生重金屬，在排放的廢水廢氣以及廢渣中，如果不能很好的過濾消毒處理，那么水體進入土壤中，也會有嚴重的重金屬污染[3]。在這種重金屬濃度嚴重超標的情況下，會對周圍的空氣，水體，以及土壤造成嚴重的危害。而在城市當中，污水處理廠是重金屬污染的主要來源，有關部門監管不力，導致污水沒有達到國家標準就進行了排放，大量的污水引入生活用水中造成污染。

2 土壤重金屬污染治理的化學固化分析

2.1 分析重金屬固化的原理

為了避免重金屬對土壤、地下水造成持續的污染，在應用化學固化方法中，先要向被污染的土壤中添加固化劑，土壤中的活性就會被改變，這樣重金屬和土壤中的移釉素會相互結合，在外在形式下出現一定的固化現象，為了保證土壤有記性，遷移性等，必須進行化學處理，恢復土壤的活性。化學固化作用后，土壤中的元素都有很大的改變，最終做到對污染土壤的修復。

2.2 沉淀在化學固化中的作用分析

在土壤中放入固化原料后，在不斷溶解中產生一定的陰離子，這些陰離子和重金屬相互結合，之后就開始出現重金屬沉淀，生物有效性等都開始降低。最為常用的固化劑有石灰石，作用機理是將土壤中的pH提高，這樣在其中重金屬元素發生沉淀，重金屬在土壤中其毒性會隨時浸出，石灰石可以減少浸出量，這樣重金屬就會被固定，不會將污染范圍繼續擴大，控制污染的進一步惡化。

2.3 吸附在化學固化中的作用分析

通過應用化學固化方式，使用的化學元素作用在土壤層中后，這些固化材料對重金屬有一定的吸附作用，原理是吸附劑對吸附質的質點有很強的吸引作用，但是處理中分為化學吸附和物理吸附，其中的沸石是主要的添加劑，經過科學人員的研究，沸石具有特殊的Si-O四面體結構，該結構吸附性非常好，在物理吸附作用下可以將 Pb 、Cd等重金屬吸附到表面上，這樣重金屬就被固定減少土壤中的重金屬污染。

2.4 分析配位在其中的作用

在固化過程中，會出現配位問題，不同配位表現的情況也不同，黏土礦物中層和層利用分子之間的作用相結合，這樣在實際應用中，被重金屬污染的土壤中，其金屬離子可以進入到這些化學元素的內部，和層間元素結合，之后會和SiO元素發生晶間的配合，黏土礦物添加到污染土壤中后，就可以有效降低重金屬生物性和遷移性，這樣就對這些污染土壤進行了一定程度的化學修復。除此之外，這些改良劑還能和重金屬離子發生很好的配位作用，將 Pb，Cd等重金屬吸收，控制其對土壤的污染。

3 總結

通過以上對土壤重金屬污染治理的化學固化研究，發現化學固化的作用非常大，其對重金屬污染的處理非常強，效果非常好，在以后的發展中，要深入研究這一技術，進一步完善和提高，推動我國對處理重金屬污染的技術和水平，為以后的發展奠定基礎。

參考文獻

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土壤重金屬污染與治理范文第5篇

關鍵詞：土壤；重金屬；修復措施

重金屬污染是當今面積最廣、危害最大的環境問題之一。土壤中重金屬污染不僅降低土壤肥力和作物的產量與品質，而且惡化環境，并通過食物鏈危及人類的生命和健康。由于重金屬污染毒性機制和生物效應的復雜性，重金屬污染一直是當前研究的熱點。因此，土壤重金屬污染的治理對于環境質量的改善十分重要，土壤重金屬污染的修復也是環境可持續發展的必然要求。

1.　土壤重金屬污染概述

土壤重金屬污染是指由于人類活動將重金屬引入到土壤中，致使土壤中重金屬含量明顯高于原有含量，并造成生態環境惡化的現象。例如在廢蓄電池加工回收處理場地，土壤Pb　的濃度高達12　000mg/kg，而Cu　和Zn　也嚴重超標（1　800～2　200mg/kg）；在一些工礦區或污灌區的土壤也常受Cd、Pb、Cu　的復合污染。土壤中多重金屬元素或化合物之間以及重金屬與土壤界面之間存在相互作用，使其污染土壤修復技術具有挑戰性。

據統計，1980　年我國工業“三廢”污染耕地面積266.7萬公頃，1988　年增加到666.7　萬公頃，1992　年增加到1　000萬公頃。目前，全國遭受不同程度污染的耕地面積已接近2　000　萬公頃，約占耕地面積的1/5。全國目前約有1.3　萬公頃耕地受到Cd　的污染，涉及11　個省市的25　個地區；約有3.2　萬公頃的耕地受到Hg　的污染，涉及15　個省市的21　個地區。部分地區的重金屬污染已相當嚴重，如廣州郊區老污灌區，土壤中Cd　的含量竟高達228mg/kg，平均含量為6.68mg/kg；沈陽張士灌區有2　533hm2土地遭受Cd　的污染，其中嚴重污染的占13%。據報道，目前我國污灌區有11　處生產的大米中Cd　含量嚴重超標。

2.　土壤重金屬遷移規律的影響因素

重金屬在土壤—農作物系統中的遷移規律與元素本身的化學特性、土壤理化性質、農作物種類等有關，并且會因各種污染元素數量和遷移速度的差異，在不同類型土壤剖面中的積累狀況不同。

2.1　重金屬元素自身理化性質對遷移規律的影響

不同種類重金屬因其自身理化行為與生物有效性的差異，在土壤-農作物系統中的遷移化規律明顯不同。研究表明同一土壤剖面中的Pb和Cr容易被土壤吸附而難以遷移，Cd的遷移率明顯高于其他元素，Cd、As、Zn、Cu較易在農產品中積累，而Cr難以被吸收。重金屬存在形態可分為可交換態、碳酸鹽結合態、鐵錳氧化物結合態、有機物結合態和殘渣態。作物對重金屬元素的吸收與重金屬元素在土壤中的存在形態密切相關，一般認為可交換態含量與蔬菜中重金屬元素含量間有較好的相關性，在土壤中遷移能力也強。

2.2　土壤理化性質對重金屬在土壤中遷移規律的影響

土壤的理化性質是影響重金屬在土壤中的存在形態以及重金屬生物有效性的主要因素，土壤的理化性質主要包括pH值、土壤質地、土壤氧化還原電位（Eh　值）、有機質含量等。土壤pH值主要通過影響土壤重金屬的存在形態和土壤對重金屬的吸附量，從而影響重金屬的遷移和淀積行為。有機質對土壤重金屬的影響極其復雜，小分子量有機質與重金屬絡合或螯合增加其移動性，大分子有機質通過提高土壤CEC而使重金屬元素有效性降低，隨著土壤有機質含量的上升，大部分重金屬元素濃度降低，生物有效性降低。

3.　修復措施

3.1　生物修復

（1）植物修復技術對土壤性質和周圍生態環境的影響小，是真正意義上的“綠色修復技術”。植物修復技術的效果與重金屬在土壤中的生物可利用性密切相關。重金屬元素主要富集在根部，莖葉含量相對較少。植物各部位對重金屬的吸收與土壤中可交換態和碳酸鹽結合態含量具有一定的相關性，尤其是莖葉相關性更強。由于土壤中殘余態不能被植物吸收，植物主要吸收土壤中可交換態的含量，而土壤中鐵錳氧化物結合態和有機結合態與土壤中可交換態的含量互相轉換，因此，即使在沒有新污染源的情況下，土壤中重金屬并不能完全被植物吸收達到安全值。

（2）微生物修復。微生物對金屬元素有浸出作用，主要包括胞內和胞外累積作用、胞外絡合作用、氧化還原作用、甲基化和脫甲基化作用以及微生物在新陳代謝過程中改變介質的物理化學環境而促使金屬元素溶出等作用。微生物通過向胞外周圍環境釋放無機和有機酸可以擾亂金屬元素的地球化學形態。細胞外有機化合物中含有具多功能團分子結構的低分子量有機物，其可以改變可溶性金屬離子的形態，使它們沉淀下來。

3.2　化學修復

在一定條件下施用碳酸鹽、磷酸鹽、氧化物質促進沉淀形成，減少重金屬對土壤的副作用和進入土壤的數量。土壤改良劑的選擇必須根據生態系統的特征、土壤類型、作物種類、污染物的性質等來確定。但通過投加改良劑來治理重金屬污染的土壤，需防止重金屬的再度活化。淋洗法，通過淋洗使重金屬移出根層，一般有以下2種方式：①　含有某種配位體的溶液淋洗土壤，配位體傾向于與重金屬形成具有一定穩定常數的絡合物。②　對輕壤質土壤消除重金屬污染物時，應選用能與已知污染陽離子形成絡合物的配位體的溶液沖洗土壤，用含有能與污染陽離子產生難溶性沉淀物的陰離子溶液繼續沖洗土壤，調節沖洗液的組成與用量，使重金屬在土壤一定深度形成難溶的間層。

4.　結束語

土壤重金屬污染是當前面臨的重大難題之一，迫切需要解決。而今植物修復技術的發展和廣泛應用，為解決土壤重金屬污染提供了一條綠色通道。同時，作為微生物最大的聚居場所的土壤系統，不可忽視微生物的強大作用，應該積極開展研究，使其發揮更大的作用。單一化學手段治理土壤重金屬污染，雖然有一定的成效，但是不可避免二次污染；而化學手段也不可摒棄，化學手段可以改良土壤，在一定程度上是其他手段所不可替代的。因此，建議可以繼續推進生物修復技術的發展，同時，將物理、生物、化學修復手段結合起來，更好地治理土壤重金屬的污染。

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