重金属污染现状精选(九篇)

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第1篇：重金属污染现状范文

关键词：土壤污染 重金属 危害 修复方法

土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分[1-2]。随着近年来经济发展，工农业生产不断扩大，所产生的废水和废渣也不断增多，不但破坏地表植被，而且其中有毒有害重金属还随废水的排放及废渣堆的风化和淋滤进入周边土壤环境[3-6]。目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染耕地面积近2，000万公顷，约占总耕地面积的1/5，其中工业“三废”污染耕地1，000万公顷，污水灌溉的农田面积已达330多万公顷。

1. 土壤重金属污染的定义

在自然界，重金属以各种形态存在，常见的金属元素有铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钼、金、银等；其中既有对生命活动所需要的微量元素，如锰、铜、锌等；但大多数重金属元素在环境中对环境都会有一定的污染作用，主要包括汞、镉、铅、铬以及类金属砷等对生物体具有显著毒害作用的元素[7]。重金属的密度一般在4.0以上，约60种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大，所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。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。由于土壤中铁和锰含量较高，因而一般不太注意它们的污染问题，但在强还原条件下，铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。

土壤重金属污染是指由于人类在生产活动中将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金属累积到一定程度，含量明显高于背景，并可造成土壤质量的退化、生态与环境的恶化现象[8]。土壤本身含有一定量的重金属元素，如植物生长所必需的Mn、Cu、Zn等。因此，只有当叠加进入土壤的重金属元素累积的浓度超过了作物需要和忍受程度，作物才表现出受毒害症状，或作物生长并未受害但产品中某种金属的含量超过标准，造成对人畜的危害时，才能认为土壤已被重金属污染[9]。如土壤环境质量标准值（GB15618-1995）[10]。

2. 土壤中重金属的来源、种类

土壤重金属污染主要是由工业产生的“三废”以及污水灌溉、农药和化肥的不合理施用等农业措施引起的。随着工农业生产的发展，重金属对土壤和农作物的污染问题越来越突出，部分地区土壤重金属污染现象十分严重。总体来讲，土壤重金属污染源较广泛，即有自然来源，又有包括人类活动带入土壤的部分，目前主要来源为人为因素。主要包括大气尘降、污水灌溉、工业废弃物得不当堆放、采矿及冶炼活动、农药和化肥的过多施用等[11-12]。

2.1 污水灌溉

污水灌溉通常指的是使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。中国水资源较为紧缺，部分灌区常把污水作为灌溉水源来利用。污水的种类按其来源可分为城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城市混合污水等。城市生活污水中重金属含量虽然不多，但由于我国工业发展迅速，许多工矿企业污水未经分流处理而排入下水道与生活污水混合排放，从而造成污灌区土壤Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金属含量逐年累积[15-16]。在分布上，往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重，远离污染源头和城市工业区，土壤几乎不受污水中的重金属污染。

污灌在北方比较严重，因为我国北方比较干旱，水资源短缺严重，并且许多大城市都是重工业大城市，所以农业用水更加紧张，污水灌溉在这些地区较为普遍。据统计，我国北方旱作地区污灌面积约占全国90%以上。南方地区相对较小，仅占6%，其余则在西北地区。污灌不仅导致土壤中重金属元素含量的增加，而且还会在人体内富集。研究显示我国沈阳、温州和遂昌等地由于污水灌溉引发了人体镉中毒；鞍山宋三污灌区土壤中Hg、Cd的累积显著，污染严重；用处理过的污水灌溉是解决干旱地区作物需水问题的一条可行途径。但由此导致的土壤污染特别是重金属污染必须引起重视。

2.2 农药和化肥污染

农药和化肥是重要的农用物资，对农业生产发展起到重要的推动作用，但如果不合理施用，则可导致土壤中重金属污染。部分农药在其组成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金属元素，过量或不合理使用将会造成土壤重金属污染。肥料中含有大量的重金属元素，其中氮、钾肥料含量相对较低，而磷肥中则含有较多的有害重金属，另外复合肥的重金属含量也相对较高。施用含有重金属元素的农药和化肥，都可能导致土壤中重金属的污染。

2.3 矿山开采和冶炼加工

我国重金属矿产相对丰富，在金属矿山的开采、冶炼过程中，会产生大量废渣及废水，而这些废渣和废水随着矿山排水和降雨进入土壤环境中，便可直接地造成土壤重金属污染，这在我国南方地区表现得尤为突出。

3. 重金属污染的特点及危害

3.1 重金属元素污染土壤的主要特点

在土壤环境中重金属污染特点可以分为两部分：一是土壤环境中重金属自身的特点，二是重金属元素在不同介质中所表现的特点。具体特点如下：（1）形态变换较为复杂，重金属多为过渡元素，有着较多的价态变化，且随环境Eh，pH配位体的不同呈现不同的价态、化合态和结合态。重金属形态不同则其毒性也不同；（2）有机态比无机态的毒性大；（3）毒性与价态和化合物的种类有关；（4）环境中的迁移转化形式多样化；（5）生物毒性效应的浓度较低；（6）在生物体内积累和富集；（7）在土壤环境中不易被察觉；（8）在环境中不会降解和消除；（9）在人体内呈慢性毒性过程。（10）土壤环境分布呈区域性；

过量的重金属会引起动植物生理功能紊乱、营养失调、发生病变，重金属不易被土壤微生物降解，可在土壤中累积，也可通过食物链在人体内积累，危害人体健康。土壤一旦遭受重金属污染，就很难彻底消除，污染物还会向地下水和地表水中迁移，从而扩大其污染。因此重金属对土壤的污染是一类后果非常严重的环境问题。

3.2人类因土壤重金属污染而遭受的危害[25]

（1）土壤污染使本来就紧张的耕地资源更加短缺；（2）土壤污染给农业发展带来很大的不利影响；（3）土壤污染中的污染物具有迁移性和滞留性，有可能继续造成新的土地污染；（4）土壤污染严重危及后代人的利益，不利于可持续发展；（5）土壤污染造成严重的经济损失；（6）土壤污染给人民的身体健康带来极大的威胁；（7）土壤污染也是造成其他污染的重要原因。

4. 对重金属污染的防治及修复

4.1 对土壤污染的预防

目前，仍未找到可广泛应用且行之有效的重金属污染治理方法，但控制污染源，是防止土壤污染的根本措施之一，同时利用土壤的自净作用对污染物净化具有一定的预防作用。控制土壤重金属污染源，即控制进入土壤中的重金属污染物的数量和速度，通过土体自身的净化作用，降低污染。

（1）控制和消除工业“三废”

尽量利用循环无毒工艺，减少和消除重金属污染物的排放，对工业“三废”进行回收改善，使其化害为利，并严格控制工业生产中污染物排放量和浓度，使之符合排放标准。

（2）土壤污灌区的监测和管理

在污灌区对灌溉污水的重金属元素进行控制，监测水中重金属污染物质的成分、含量及其变化，避免引起土壤污染。

（3）合理施用化肥和农药

对于农药和化肥的施用，应以环保无毒为准则，禁止或限制使用高残留农药，大力发展高效、低毒、低残留农药，发展生物防治措施。为保证农业的增产，合理施用化学肥料和农药是必需的，但需控制好施用量，否则会造成土壤或地下水的污染。

（4）土壤容量和土壤净化能力的提高

在农业生产过程中，施用有机肥，改良松散型沙土，改善土壤胶体的种类和数量，增加土壤对有害重金属的吸附能力和吸附量，从而减少重金属在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金属，提高土壤净化能力。

4.2 土壤中重金属污染的修复方法

（1）工程措施

工程治理措施是指在土壤环境中，用物理或物理化学的原理来减少重金属污染物的措施。主要包括客土，换土，翻土，淋洗液热处理以及电解等方法。以上方法措施的治理效果相对彻底，但实工过程复杂、所需治理费用较高且比较容易引起土壤肥力效果降低。

（2）生物措施

生物治理是指利用能够在土壤中生存的生物的某些习性来抑制和改良土壤重金属污染。Nanda Kumar P B A等发现某些特殊植物对土壤中的重金属元素具有富集作用。寇冬梅等研究认为食用菌对重金属具有吸附作用。所用方法有动物治理，微生物治理，植物治理等。生物措施的优点是实施较为简便易行、投资较少且对环境破坏小，而缺点是在短期内不易得到治理效果。

（3）化学措施

化学治理方法是利用化学物质和天然矿物对重金属污染进行的原位修复技术，目前，在许多区域得到应用。化学治理措施主要包括利用土壤改良剂、抑制剂，增加土壤有机质、阳离子代换量和粘粒的含量，改变pH、Eh和电导等理化性质，使土壤重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低重金属的生物有效性。化学治理措施优点是治理效果相对较明显，而缺点是容易再度活化。

（4）农业措施

农业治理措施是通过改变耕作方式和管理制度来达到降低土壤重金属危害的方法。M.Puschenreiter等探讨了利用农业耕作措施治理土壤重金属的方法，得出在不同污染地区种植不同的农作物可有效降低重金属的污染。治理方法主要包括控制土壤水分，选择合适的农药、化肥，增施有机肥，选择农作物品种等。农业治理措施的优点在于操作简单、费用不高，而缺点是需要较长治理周期却治理效果不显著。

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第2篇：重金属污染现状范文

关键词：武汉；蔬菜基地；土壤；重金属污染

随着城市化进程的加快，工业、农业的发展，排放的工业三废及大量施用的农药、化肥等越来越多，使菜地土壤重金属含量超标严重，不仅对土壤生物种类的多样性及生态环境的安全性产生威胁，具有一定的生态风险[1，2]，而且直接或间接为害人体健康[3，4]。据统计，2007年我国受污染的耕地已达

1 000万hm2 [5]，其中土壤重金属污染尤为突出[6]。环境污染的严重性使人们越来越意识到土壤尤其是菜地土壤重金属污染评价的重要性，如北京、天津、上海和广州等大城市于20世纪80年代就已系统地对郊区蔬菜的污染状况开展了调查和研究[7]。近几年来，湖南环洞庭湖区[8]、广西桂林[9]、湖北武汉[10]等地也陆续开展了蔬菜基地重金属污染现状评价工作。调查结果显示，环洞庭湖区典型蔬菜基地土壤Cd污染严重，超标率达到45%以上，Ni也有不同程度的超标[8]，虽然大多数城市蔬菜基地土壤重金属含量低于国家土壤环境质量标准（二级）[11]，但土壤中Pb、Cd、Zn等重金属含量均较高，且重金属具有隐蔽性、长期性、累积性和不可逆性等特点[12]，因此必须予以重视。

武汉周边地区蔬菜基地，是武汉市的蔬菜生产和供应的主要来源，与城郊居民的日常生活息息相关。为实现蔬菜从田间到餐桌的质量安全控制，提高蔬菜质量，全面调查了武汉市洪山区、蔡甸区、东西湖区以及新洲区的24个蔬菜基地土壤的pH值、EC值以及Cu、Zn、Pb、Cd 4种重金属含量，对武汉近郊菜地土壤重金属污染现状进行了评价，提出相应的防治措施，以期为环境保护及无公害蔬菜生产的可持续发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集与处理

以武汉市江夏区、洪山区、蔡甸区、东西湖区、新洲区的24个蔬菜生产基地为监测样点，按照《土壤环境监测技术规范》（HJ/T 166-2004）[13]布设监测点并采集0～20 cm耕层土壤，每个蔬菜生产基地采集不同位置、不同点数的土样混合均匀，每个点获得复合样1份，共采集土壤样品24份。

将所取土样置于室内通风阴凉处风干，去除杂物，经100目筛后混匀，保存于采样袋中，待测。

1.2 测定项目及方法

土壤浸提后用电导仪测定pH值和EC值；有机质含量参照鲍士旦[14]方法，用重铬酸钾容量法-外加热法测定；样品重金属测定包括铜（Cu）、锌（Zn）、镉（Cd）和铅（Pb），参照《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995） [11]，将土壤经过盐酸-硝酸-高氯酸消解后，原子吸收分光光度法测定。

2 结果与分析

2.1 不同菜地土壤理化性质和重金属含量比较

表1显示，除蔡甸区及其他区少量菜地土壤偏酸性外，其他菜地土壤大都呈中性或偏碱性。蔡甸区的有机质含量平均较高，新洲区的最低，其中蔡甸区张湾村蕹菜菜地土壤有机质含量最高，为30.22 g/kg，是新洲区双柳先正达基地的4.6倍。参照湖北省土壤背景值（土壤的环境要素在未受人类明显污染时，其化学元素的正常含量称为土壤背景值，或土壤环境背景值）以及国家土壤背景值二级标准[15]，全部样点土壤的Cu、Zn、Cd、Pb平均含量均在国家土壤背景值标准以内，且低于湖北省土壤背景值（Pb除外）。其中，新洲区的所有菜地土壤Pb含量低于湖北省土壤背景值，且远远低于国家土壤背景值。

2.2 不同区蔬菜生产基地重金属含量差异

表2显示，新洲区菜地土壤的Cu含量平均值最高，江夏区最低；洪山区菜地土壤的Zn含量最高，江夏区的最低；蔡甸区土壤中的Cd平均含量最高，为洪山区和新洲区的2倍；江夏区菜地土壤的Pb平均含量最高，新洲区的最低。但相同区不同取样地点的重金属含量差异较大，如新洲区双柳镇东家村的Cu含量是双柳刘镇村的17倍；东西湖区柏泉农场的Zn含量是走马岭四季豆菜地的34.9倍。

3 结论与建议

3.1 结论

通过田间采样和室内分析，试验结果显示，所调查的24个武汉市蔬菜基地土壤大部分呈中性或偏碱性，有机质含量差异较大，重金属含量均低于国家土壤背景值二级标准，说明这些蔬菜基地不存在重金属污染问题。但是洪山区菜地土壤Pb平均含量较高，可能是因为该地区处于武汉市中心繁华阶段，车流量大，空气质量较差，另外江夏区部分菜地土壤Pb含量也较高，这2个区进行蔬菜生产时应予注意。此外，洪山区洪山菜薹原产地，蔡甸区张湾村蕹菜基地、白菜基地和金鸡苦瓜基地，东西湖区柏泉农场生菜基地土壤酸化比较严重，必须予以高度重视。

3.2 建议

根据所得试验结果以及无公害蔬菜生产的要求，应采取以下措施保障蔬菜产品质量安全，降低和控制土壤和蔬菜的重金属含量。

①源头控制重金属污染源 土壤中重金属主要来源于灌溉水、大气沉降物[16]、工业“三废”排放、汽车尾气[17]等，应加强环境保护，减少有毒、有害物质的任意排放。

②合理规划蔬菜生产基地 在规划蔬菜生产基地之前，应对基地周边的环境进行调查，如附近有无污染性的工厂，对水源、土壤的重金属含量进行监测，应选择3 km以内水源、土壤和空气重金属含量在国家标准规定范围内、土壤有机质含量高的地块[18]。

③科学配方施肥 农业生产过程中，除水源中可能含有重金属外，施用的肥料中也含有一定量重金属元素[19]。因此，在实际生产中，应采取测土配方施肥，合理、适时、适量施用化肥，尽量施用充分腐熟有机肥，减少肥料中的重金属源。

④调节土壤pH值 Singh等[20]认为土壤中的重金属活性与土壤pH值有关，pH值越高，重金属被解吸的越少，活性越弱，越不易被植物吸收，反之越易向植物体内迁移。因此，应结合蔬菜对土壤pH值的要求采取合适的措施调节土壤pH值，如对于酸性土壤，可增施熟石灰、草木灰等[21]；对于碱性土壤，可使用燃煤烟气脱硫副产物[22]、沸石[23]等。

参考文献

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第3篇：重金属污染现状范文

关键词：重金属土壤污染土壤修复

Abstract: this paper analyzes the heavy metal pollution of soil bioremediation technology research status, and the future prospect.

Keywords: heavy metal pollution of soil soil repair

中图分类号： Q938.1+3 文献标识码：A文章编号：

土壤中的重金属污染有长期性、不可逆性和隐蔽性的特点。当有害重金属累积到一定数量,不仅会使土壤发生退化,降低农作物的品质和产量,还会通过淋洗、径流作用污染到地表水甚至地下水,甚至可能因为人类吃到了直接受到毒害的植物而危害到身体。一直以来，国内外的技术人员都在积极研究对受重金属污染土壤的修复技术,并取得了不错的成绩。本文将具体介绍几种修复技术并展望其未来的发展。

一、重金属污染土壤修复技术的研究现状分析

（一）工程措施。主要分为深耕翻土、换土和客土。土壤仅受轻度污染时采用深耕翻土的方法, 而治理重污染区时则采用客土或者换土的方法。工程措施对于修复土壤的重金属污染有很好的效果, 它的优点在于稳定和彻底, 但也存在实施工程较大、投资费用较高, 且容易破坏土体结构使土壤肥力下降等问题。

（二）物理修复技术。主要分为电热修复、土壤淋洗、电动修复等。针对面积小且污染重的土壤进行修复, 适应性广，也是一种治本的措施, 但在操作中可能发生二次污染破坏土壤结构并导致肥力下降。

1、电热修复。电热修复是指通过高频电压产生热能和电磁波,加热土壤, 将土壤颗粒中的污染物解吸出来, 并从土壤内分离出易挥发的重金属,达到修复的效果。主要针对修复土壤被Se或Hg等重金属污染的情况。此外，也可以将土壤置于高温高压中,使之变成玻璃态物质, 最终从根本上修复了土壤中重金属的污染。

2、土壤淋洗。淋洗法是指用淋洗液冲洗受到污染的土壤,将吸附在土壤颗粒中的重金属变成金属试剂络合物或溶解性离子,再收集淋洗液并回收重金属。此法适用于轻质土壤,修复效果相对较好, 但其花费也相对较高。

3、电动修复。电动修复是指在电场的作用下, 用电迁移、电泳或电渗透的方式, 将污染物从土壤中带至电极的两端, 通过工程化的收集系统对其进行集中清理。目前该技术因其良好的修复效果已被发展进入商业化的阶段。

（三）化学修复。化学修复是指将天然矿物、有机质、固化剂以及化学试剂等物质加入土壤, 改变其Eh、PH值等理化性质, 并通过氧化还原、吸附、沉淀、抑制、络合螯合及拮抗等作用降低重金属本身的生物有效性。

（四）生物修复。生物修复是一种通过生物技术来修复土壤的新方法。主要利用生物去削减、净化重金属或降低其毒性。此法效果好又易于操作, 因而越来越受到人们的青睐, 成为几年来污染土壤修复研究中的热点。

1、植物修复技术。这是一种通过自然生长和遗传作用来培育植物对受重金属污染的土壤进行修复的技术。根据机理和作用过程的不同, 此修复技术又可分为植物提取、植物稳定和植物挥发三种类型。

⑴植物提取。用重金属超积累植物把从土壤中吸收到的重金属污染物转移到地上的部分, 再收割地上部分并对其进行集中处理,从而降低土壤中的重金属含量，并达到可以接受的水平。

⑵植物稳定。用超累积植物或耐重金属植物使重金属的活性降低, 减少了重金属通过空气扩散而污染环境或是被淋洗入地下水中的可能性。

2、微生物修复技术。通过土壤中存在的某些微生物能氧化、沉淀、吸收或还原金属物质, 从而降低了土壤中金属的毒性。此外, 存在于微生物细胞中的金属硫蛋白对Cu、Hg、Cd、Zn等重金属有强烈的亲和性,而且它对重金属也有富集作用最终能抑制毒性的扩散。但微生物只能对小范围污染的土壤进行修复，因此其能力有限。

二、对重金属污染土壤修复技术未来发展的展望

防止污染最根本的措施是控制并消除污染土壤的源头。所谓控制污染源，是指控制土壤中进入污染物的速度和数量，并通过自身的自然净化作用消化污染物，消除土壤污染。其具体措施包括：①推广闭路循环和无毒工艺，减少甚至消除排放污染物的行为，回收处理工业“三废”，变害为利；②加强对污灌区中用于灌溉的污水的水质监测，掌握水中污染物的含量、成分及动态，消除含有高残留污染物且不易降解的污染物随水流入土壤中的情况；③建立监测网络，对辖区内土壤环境的质量定期进行检测，并建立档案，按优先次序开展调查研究并制定实施相应对策。

在过去的20 年里,我国对重金属污染土壤修复技术的研究工程越来越重视,政府也一直致力于制定相应的策略来修复受到污染的土壤,但由于其高额的支出而难以被大规模应用在改良污染土壤的工作中。此外，实施中还常常因为措施不当而破坏了土壤结构，降低了生物活性，最终导致土壤肥力退化。鉴于我国国土宽广，土壤类型复杂多样，在对土壤污染现状进行调查时，要着重制定重金属在土壤中含量限额的环境质量标准，积极出台有关的土壤污染防止法，实施土壤污染的防治规划及具体措施,修订并贯彻开展污灌水质、粉煤灰及其余废弃物在农田中施用的标准等相关的基础研究。总之,当前我们迫切需要紧密结合土壤学、农业、遗传学、化学、微生物学、植物学、环境和生态学、微生物学等多种学科, 研究开发修复污染土壤的应用技术,加快对重金属污染土壤进行修复的步伐。

参考文献：

第4篇：重金属污染现状范文

关键词：重金属；土壤重金属污染；生物修复技术

土壤重金属污染问题越来越引起人们的关注，它具有长期性、累积性、潜伏性和不可逆性等特点。土壤一旦遭受重金属污染，不仅危害大、治理成本高，而且较难以消除。 “十二五”期间，我国将元素铅（Pb）、汞（Hg）、镉（Cd）、铬（Cr）和砷（As）列为重金属污染防控的重点元素。2014年4月，环保部和国土部联合的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染严重。全国第二次土地调查结果显示，我国中重度污染耕地大约为5000万亩。

被重金属污染的土壤不仅对作物的生长发育、产量及品质有影响，而且会通过食物链放大富集进入人体，极低浓度就能破坏人体正常的生理活动，损害人体健康[1]。土壤污染影响到整个人类生存环境的质量。重金属污染已成为一个亟待解决的环境问题。

1、土壤中重金属的来源及危害

土壤中重金属的来源可分为天然来源和人为来源。天然来源是由于土母质本身含有重金属，不同的母质、成土过程所形成的土壤含有重金属量差异很大。人为来源主要是来自人类的工农业生产活动以及生活垃圾，工矿业废弃地土壤环境问题突出，黑色金属、有色金属、皮革制品、造纸、石油煤炭、化工医药、矿物制品、金属制品和电力等行业，重污染企业用地及周边土壤存在超标现象。

近年来，突发性的环境污染事件骤增，特别是重金属污染事件。突发的环境事件会导致重金属在短时间内高浓度地进入环境，产生严重的污染。2008年，我国相继发生了贵州独山县、湖南辰溪县、广西河池、云南阳宗海等多起砷污染事件。2009年8月以来，又发生了陕西凤翔儿童血铅超标、湖南浏阳镉污染及山东临沂砷污染事件。2014年，湖南衡东县儿童血铅超标事件，300多名儿童被查出血铅含量超标。据美国学者统计表明，城市儿童血铅与城市土壤铅含量呈显著的指数关系[2]。据统计，我国约有3万多公倾土地受汞的污染，有1万多公倾土地受镉的污染，每年仅生产“镉米”就达5万t以上，而每年因污染而损失的粮食约1200万t，严重影响了我国的粮食生产和食品安全[3]。这些重金属污染事件有些是由于管理不当、交通事故等人为原因导致的，有些则是环境长期受到污染、污染物含量超过环境容量而突然爆发的结果。“砷毒”“血铅”“镉米”等重金属污染事件频发，让重金属污染成为最受关注的公共事件之一。重金属污染问题已日益严重，土壤重金属的治理和修复已迫在眉睫。

2.重金属土壤污染治理生物修复技术

目前，国内外较成熟的土壤重金属污染修复技术有物理修复法、化学修复法和生物修复法等，本文主要就土壤重金属修复领域的研究热点生物修复技术进行重点介绍。生物修复技术主要有植物修复技术、微生物修复技术、农业生产修复技术和组合修复技术。

2.1植物修复技术

根据Cunningham等人的定义，植物修复是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物，使其对环境无害[4]。根据机理的不同，土壤重金属污染的植物修复技术有3中类型：植物固定、植物挥发和植物提取。目前研究最多且最有发展前景的植物修复技术为植物提取。植物提取是指将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上，该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，将植物收获并进行妥善处理（如灰化处理）后即可将该重金属从土体中去除，达到治理污染与生态修复的目的，这种特定的植物被称为超积累植物。植物修复法成本低，可有效避免二次污染，对环境扰动小。目前，全球已发现的超积累植物大约500种，大部分是关于镍的超富集植物。在我国已经发现宝山堇菜、龙葵、马蔺、三叶鬼针草对Cd有富集作用，蜈蚣草[5]和大叶井口边草[6]对As有富集作用，圆锥南芥[7]属多重金属富集植物，对Pb、Zn、Cd均有富集作用。植物修复技术可同时修复土壤及周边水体；成本低；能够美化环境，可提高土壤的肥力。植物修复技术的缺点：超富集植物个体矮小，生长缓慢，修复周期很长；超富集植物对重金属具有较强的选择性和拮抗性；植物收割后，需要进行特殊处理，否则易造成二次污染；异地引种将对当地的生物多样性构成潜在威胁。适用于大面积农田土壤修复。

2.2微生物修复技术

微生物修复技术是利用微生物（如藻类、细菌、真菌等）的生物活性对重金属的亲和吸附或转化为低毒产物，从而降低重金属的污染程度。微生物不能降解和破坏重金属，但可通过改变它们的化学或物理特性而影响金属在环境中的迁移与转化。研究证明，土壤中铬可以在微生物还原作用、生物吸附、富集等作用下降低其生物可利用性和毒性，以达到修复铬污染土壤的目的[8]。微生物修复效果好、投资小、费用低、易于管理与操作、不产生二次污染。但是微生物修复的专一性强，很难同时修复多种复合重金属污染土壤；应用难度大。

2.3农业生态修复技术

农业生态修复包括农艺修复和生态修复，前者是改变耕作制度，调节种植作物品种，种植不进入食物链的植物，选择能降低土壤重金属污染的化肥，或增施能够固定重金属的有机肥等来降低土壤重金属污染；后者调节土壤水分、养分、pH值和土壤氧化还原状况及气温、湿度等生态因素，调控污染物所处环境介质，但该技术修复周期长、效果不明显。农业生态修复技术环境友好，代价小。但需要大量的调研，基础研究，改变种植习惯。适用于大面积低污染农田土壤。

2.4组合修复技术

植物组合修复技术是将植物修复技术与其他土壤重金属污染治理方法（比如物理、化学等修复技术）综合利用形成的组合技术，与单一重金属治理技术相比，植物组合修复技术具有独特的优点。有代表的有螯合剂-植物组合修复技术，螯合剂与土壤中的重金属发生螯合作用，形成水溶性的金属―螯合剂络合物，改变重金属在土壤中的赋存形态，提高重金属的生物有效性，强化植物对重金属的吸收。另外还有基因工程-植物组合修复技术及微生物-植物组合修复技术等。

3、展望

随着社会的发展进步，人们对土壤重金属污染的认识越来越深刻，越来越重视，如何防控和治理土壤重金属已成为人们关注的焦点。在今后的土壤重金属污染治理中，首先应以源头控制，即有效地降低重金属污染物的排放，这主要有赖于国家环境政策与法规的不断完善和工矿企业技术革新的落实。其次就是土壤的修复技术，针对土壤污染的复杂性、多样性及复合性，在修复时要综合考虑污染物的性质、土壤条件、投资成本等各方面的因素，从单一的修复技术向多数联合的修复技术、综合集成的工程修复技术发展，选择最适合的修复技术或组合， 达到高效、节约的双重效果。

参考文献

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[4] Cunningham SD.Remediation of contaminated soil with green plants： an overview[J].In Vitro. Cell Dev. Biol，1993，（ 29） ：207-212.

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[6] 韦朝阳， 陈同斌， 黄泽春，等. 大叶井口边草―种新发现的富集砷的植物[J].生态学报，2002，22（ 5） ：777-778.

第5篇：重金属污染现状范文

【关键词】化工行业；水体及土壤污染；重金属污染

随着化学工业的飞速发展，人们对金属矿产品的需求也呈现日益增长的趋势。小到餐厅厨房的炊具以及珠宝首饰，大到核工业的核能物质。而由金属污染引发的环境问题日趋严重，其对生态系统中水体及土壤的破坏基本上难以修复，并且人为的改造和维护也很难进行。尤其是前段时间的“牛奶河”事件再一次为我们敲响了环境保护的警钟以及让我们清楚地看到化工行业引起的水体及土壤重金属污染的现状和不争的事实。

一、重金属污染的种类及来源

所谓重金属污染，是指由重金属及其化合物引起的环境污染。尤其是由化工行业引起的水体及土壤重金属污染具有永久性以及明显的累积效应。如下图为重金属在水体及土壤中的迁移转化机理[1]。

1.1 水重金属污染

重金属在水体中积累到一定的限度就会对水体-水生植物-水生动物系统产生严重危害，并可能通过食物链直接或间接地影响到人类的自身健康[2]。对水质产生污染的重金属主要有Cd、Pb、As、Hg、Cr和Co等。其中以Hg的毒性最大，Cd次之。此外，As由于其毒性可将其归为重金属污染。

1.2 土壤重金属污染

土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于背景含量、并可能造成现存的或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象[1]。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As，以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。

1.3 重金属污染的来源

重金属的污染主要来源化学工业污染，污染源主要有冶炼、化工、电镀、电子、制革等行业排放的“三废”等以及民用固体废弃物不合理填埋堆放和大量化肥、农药的施用，使得各种重金属污染物以单质或离子形态进入水体、土壤以及人体[2]。

二、重金属污染的防治措施

2.1水体重金属污染的防治对策

2.1.1 控制水体重金属污染源

控制重金属污染源，预防水体的污染。一方面要加强水资源的管理力度；另一方面要严格控制各种污水的排放源头以及监督、管理和控制有关工业部门和改革其生产工艺[3]。

2.1.2 水体重金属污染的工程治理

目前常用的治理水体重金属污染的工程工程措施主要有三类，即物理处理法、化学处理法及生物处理法[3]。

2.1.2.1 物理和化学方法

物理和化学方法属于传统处理重金属污染水体的的措施，包括沉淀法、螯合树脂法、高分子捕集剂法、天然沸石吸附法、膜技术、活性炭吸附工艺以及离子交换法等[4]。物理和化学方法具有净化效率高、周期较短等优点；但存在选择性小、流程长、操作麻烦以及处理费用高等缺点。

2.1.2.2 生物处理法

生物处理法相对常规水处理法有投资小、成本低以及工艺简单等优点而得到广泛应用。国外，Groudeva等[5]（2001） 对用生物修复水体的重金属污染作了最新的综述。总之，水体有害重金属的生物修复技术有着广泛、低廉的原材料及很好的前景。

2.2 土壤重金属污染的防治对策

土壤受重金属污染后，蓄积在土壤中的有害重金属能迁移到水、空气和植物中难以消除[6]。因此，土壤受重金属污染应以“预防为主”。

2.2.1 综合防护措施

控制和消除土壤的重金属污染源，同时采取消除土壤中的重金属污染物或控制重金属污染物迁移转化的措施，使其不能进入食物链[6]。

2.2.2 生物防治

土壤污染物质可通过生物降解或植物吸收而净化土壤。如羊齿铁角蕨植物对土壤中Cd的吸收率可达10%，多年可使土壤Cd含量降低50% [7]。

2.2.3 施加抑制剂

土壤施加某种抑制剂，可改变重金属在土壤中的迁移转化，减少作物吸收，如使用石灰可增加土壤PH，使Cu、Zn、Hg、Cd等金属或氢氧化物沉淀。研究表明，施用石灰后稻米含Cd量可降低30%[6]。

三、结论

随着水体及土壤重金属污染的日益严重化以及重金属污染物进入生态系统后造成难以修复的危害，其正越来越为人们所了解和重视。目前重金属污染的治理方法以物理化学方法为主，生物修复技术作为经济、高效和环保的治理技术在治理和防治重金属污染方面将发挥更大作用。新型高效的水体及土壤重金属污染防治措施有待优化及创新。

【参考文献】

[1]孙铁珩，周启星，李培军，等.污染生态学[M].北京：科学出版社，2001.

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[3]贾燕，.重金属废水处理技术的概况及前景展望[J].中国西部科技（学术版），2007 （4）：10-13.

[4]张剑波，冯金敏.离子吸附技术在废水处理中的应用和发展[J].环境污染治理技术与设备，2000（1）：46-51.

[5]Groudeva， Guthrie EA， Walton BT. Bioremediationin the rhizosphere[J]. Environ Sci Thechnol，1993，27：2630-2636.

第6篇：重金属污染现状范文

土壤重金属污染研究进展

重金属有多种不同的定义。在环境化学领域中，重金属是指比重大于4或5的金属。重金属污染物不但包括生物毒性显著的汞、镉、铅、铬和类金属砷，还包括毒性较弱的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等重金属元素。土壤重金属污染隐蔽性强、毒性大、难降解且能沿食物链富集，是人们优先考虑去除的污染物。

1污染来源

土壤重金属污染来源大体可以分为工业来源、农业来源、交通来源。

1.1工业来源。煤和石油等化石燃料燃烧释放大量含有重金属的有害气体和粉尘，工厂排放的烟气、粉尘等气体污染物经大气环流扩散，以干、湿的沉降方式进入到水体与土壤中，造成土壤重金属污染。工业生产过程如采矿、选矿、矿物加工等排放的废水、废气、废渣是土壤中汞、铅、镉、砷等重金属污染的主要来源。

1.2农业来源。主要来源于农田污水灌溉、污泥利用，化肥、有机肥、农药和杀虫剂的滥用以及塑料薄膜的大量使用等。农用物资施用和农业污灌是农田土壤中汞、铬、砷、铜、锌等重金属污染的重要来源。

1.3城市交通来源。主要来源于汽车排放的尾气及轮胎磨损产生的粉尘。汽油、油的燃烧和发动机及其他镀金部件磨损可释放出铅、镉、铜、锌等重金属粉尘。

2污染危害

重金属一旦进入土壤，就很难被微生物降解或者从土壤中去除，因此重金属对土壤的理化性质、生物特性和微生物群落结构都产生重大危害。受到重金属污染的土壤，其物理结构和化学性质都会发生变化，危害极大。

2.1导致经济损失。土壤的重金属污染会造成耕地面积持续减少、土壤质量下降和生物毒害增多，导致农作物大幅度减产，从而影响到粮食供给、农业可持续发展和区域经济增长。

2.2危害人体健康。酸雨、土壤添加剂等外界环境条件的变化，提高了土壤中重金属的活性和生物有效性，使得重金属较易被植物吸收利用，重金属污染物难以降解，直接或间接地危害到处于食物链顶端的人类的身体健康，引发骨痛病、儿童血铅、高血压、心脑血管，癌症等疾病。

2.3导致其他污染。土壤受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在水力和风力的作用下分别进入到水体和大气中，导致水污染、大气污染和其他衍生环境问题。

3治理途径

重金属污染土壤的治理途径主要有两种：一种是将重金属污染物清除，削减土壤重金属总量；另一种是固化土壤重金属，降低其迁移性和生物可利用性，削减有效态重金属含量。具体来讲包括工程措施，化学措施，农业措施和生态措施。

3.1工程措施。工程措施包括排土、客土和淋洗等方法。排土法剥离表层受污染的土壤，客土法是在被污染的土壤上覆盖未被污染的土壤，淋洗法是通过清水灌溉稀释或洗去重金属离子。工程措施效果较为彻底，能使耕作层土壤中重金属的浓度降至临界浓度以下，或减少重金属污染物与植物根系的接触来控制危害。

3.2化学措施。第一，通过添加表面活性剂、有机螯合剂等一系列调控措施，改良土壤的理化性状，提高土壤重金属的生物有效性，使其易于被其他植物吸收，以达到修复土壤的目的。第二，通过添加固化材料，降低重金属的迁移性和生物有效性。

3.3农业措施。农业措施是因地制宜的修正和完善耕作管理制度来减轻重金属的危害，或者在受污染土壤上种植不进入食物链的植物。农业措施适合治理中、轻度受污染土壤。

3.4生物措施。生物措施：一是通过生物作用改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性；二是通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。通过一些特殊的微生物与植物、动物去除或者转化土壤中的重金属，降低重金属的毒性。

3.4.1微生物修复。微生物修复技术主要有两种：原位修复技术和异位修复技术。受到重金属污染的土壤，往往富集多种耐重金属的真菌和细菌，微生物可通过多种作用方式降低土壤中重金属的毒性。

3.4.2植物修复。植物修复是利用植物吸收、富集、降解或固定土壤中重金属离子或其他污染物，以降低或消除污染程度，修复土壤。

3.4.3动物修复。动物修复是利用土壤中的某些鼠类等低等动物吸收土壤中的重金属。例如在受重金属污染的土壤中放养蛆虫，待其富集重金属后，采用电激、灌水等方法驱出蛆虫集中处理。

4展望

土壤重金属污染来源趋于多样化、综合性，对人类的危害也日趋严重。在未来很长时间内重金属污染仍将是我国所面临的重大环境问题之一，迫切需要解决。但对于不同种类、不同性质的重金属污染事件，应将物理、化学、生物等修复手段综合应用以便更好地治理土壤重金属污染，同时研制复合材料，已解决土壤重金属复合污染的问题。

参考文献：

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第7篇：重金属污染现状范文

关键词：公路；路域；土壤；重金属

中图分类号：X734；X131．3 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2012）18－3934-03

Research Progress of the Heavy Metals Pollutions in the Soil beside the Roadside

LI Ji－feng

（College of Chemistry and Life Science，Weinan Teachers University／ Shaanxi Province Key Laboratory of the Joinment Research of Yellow River，Weihe River and Luohe River，Weinan 714000， Shaanxi，China）

Abstract： The research progress of the heavy metal pollution in the soil beside the roadside was reviewed． The pollution status， the contamination distribution and the infections for the contamination distribution were discussed． The restore suggestions for the pollution were given too．

Key words： road； area； soil； heavy metal

1 公路路域土壤污染现状

近年来，随着经济的快速发展，交通运输业也相应发展迅猛。其中公路交通对中国经济发展做出了巨大贡献。但是，公路交通在促进经济发展的同时，也引起了很多环境问题，包括噪声污染、大气污染和土壤污染等，土壤污染中以重金属污染较为严重。中国是一个农业大国，许多公路邻近农田，公路汽车尾气和灰尘中的重金属通过自然沉降或者经雨水冲刷后进入农田土壤，长期存在并累积。一方面会影响农作物生长，另一方面重金属进入农作物后，通过食物链在生物体内富集，对食品安全和人类健康造成影响。重金属污染具有隐蔽性和滞后性，往往在发现时已经造成了很大的影响。公路土壤重金属污染以铅为主，其次是锌、镉、铬、铜、镍和锰等［1，2］，其中铅污染主要来源于汽车尾气。自1932年四乙基铅被作为汽油抗暴剂使用以来，公路路域铅污染便不断加剧，对人类健康造成威胁。这一问题引起了各国政府的注意并采取了相应措施。中国于2000年7月1日起全国所有汽车停止使用含铅汽油，改用无铅汽油。但是，一方面含铅汽油已经使用了几十年，公路路域土壤中的铅短期内无法消除，另一方面无铅汽油并不是绝对无铅，含铅汽油是指铅含量不大于0．013 g／L，无铅汽油是指铅含量不大于0．005 g／L，所以即使使用无铅汽油，经过汽车大流量、长时间累积后，仍然会对公路路域土壤形成铅污染。据报道，京珠高速［3］、沪宁高速［4］、312国道［5］、316国道［6］等公路路域土壤已经受到严重的铅污染。其他重金属污染主要来自汽车轮胎等零部件磨损产生的碎屑。汽车轮胎和刹车片中含有锌，轮胎中含有镉、铅和铜等重金属，汽车皮带轮、制动器等处含有铬。实际上在公路路域土壤重金属中锌的含量超过铅，只不过其危害不如铅明显，所以人们关注较少。国外对于公路重金属污染的研究从铅开始，20世纪90年代开始研究重金属复合污染［7］，包括对污染物分布规律与影响因素研究［8］。中国对公路路域重金属污染的研究主要是重金属污染的分布规律和影响因素研究，但目前缺少较为系统全面的资料，多限于对某一小段公路路域进行研究，而且对于铅污染的研究较多，对于其他重金属污染的研究相对较少。随着汽车保有量的增加，公路路域土壤重金属污染问题会日益突出，农产品所受污染也会日渐严重。在大力提倡生态农业和绿色农产品的现代社会，研究公路路域土壤重金属污染可以为安全农产品生产基地规划与农业、农村的可持续发展提供科学依据。

2 公路路域土壤污染物分布规律

2．1 随着公路垂直距离增加，重金属污染程度下降

研究发现，在距离公路35～150 m［3，4，9－11］范围以内，土壤中重金属含量相对较高，随着垂直距离的增加，污染程度下降，在150 m以外，土壤中重金属污染物含量较低，接近背景值。对于铅污染，一般认为对土壤污染程度明显的是在距离公路0～100 m范围内，且随着距公路的垂直距离的增加而急剧降低。黄忠臣等［12］研究发现，随着距离公路垂直距离增加，重金属污染程度下降。李湘南等［13］研究认为，在距离公路100 m范围内，污染程度随离公路距离增加而降低，相当多的污染物是在距离公路50 m以内，以5～80 m范围内的污染最为严重。但也有研究发现，公路路域土壤重金属含量随着离公路垂直距离的增加并不是一直下降，而是先逐渐升高，至某一峰值后再下降，最后接近背景值。詹凤平等［14］研究发现，在距离公路10～15 m处铅的污染最为明显，而后逐渐下降。甄宏［11］研究沈大高速公路时发现，公路路域土壤镉含量在距离公路20～40 m处出现峰值，而后逐渐下降，在距离公路50 m范围内污染明显，距离公路100 m以外污染接近背景值。

第8篇：重金属污染现状范文

关键词：太湖；重金属污染；地积累指数

中图分类号：X703 文献标识码：A

文章编号：1674-9944（2013）01-0035-03

1 引言

水体沉积物作为水环境中重金属的主要蓄积库[1]，可以反应水体受重金属污染的状况。通过各种途径进入水环境的重金属绝大部分能迅速地转移至沉积物与悬浮物中，而悬浮物在被水流搬运的过程中，当其负荷量超过搬运能力时，也逐渐变为沉积物。因此，无论是在未受污染或受污染严重的水体中，沉积物中重金属含量比水中重金属的含量要高许多倍。而累积在沉积物中的重金属除了直接危害生物和通过食物链影响人类健康外，在环境条件的改变下（如遇到灾害性的天气和风浪条件），有可能再次释放出来，导致水体环境质量恶化。由于沉积物中重金属对环境的危害作用，研究者已开始重视沉积物中重金属污染的研究。沉积物环境的重金属主要是指生物毒性显著的汞、锡以及类金属砷，其次是指毒性一般的重金属锌、铜、镍、钻、锡等，当前最引起人类关注的是砷、汞、铬、锡、铅等。本文通过对“十五期间”太湖无锡水域的底泥数据统计，选用地积累指数法对沉积物的重金属污染程度进行了评价。

2 太湖无锡水域底质

2.1 太湖概况

太湖位于江苏省南部，长江三角洲中部；全部水域在江苏省境内，湖水南部与浙江省湖州市相连。它是中国东部近海区域最大的湖泊，也是中国第二大淡水湖，是中国著名的风景名胜区。太湖地处平原地区，是一个浅水湖，太湖水位较稳定，平均水深1.94m，至深处2.6m。

2.2 重金属来源

目前，太湖除氮、磷等元素偏高对水体产生富营养化，造成夏季蓝藻爆发外，水质尚好，但重金属污染仍不容忽视。笔者初步分析，太湖流域无锡水域的重金属污染可能来自以下几个方面包括：电镀行业产生的含重金属酸性废水；城市工业排污；水土流失过程造成的重金属污染等。

2.3 评价范围

太湖无锡水域底质监测是在枯水期与太湖水质监测同步进行，监测点点位与太湖水质监测点位相同。监测项目为砷、汞、铅、铬、镉、铜、锌、硫化物及有机质。同时为了便于太湖底质环境质量评价，将太湖无锡水域分为四个区：五里湖区、梅梁湖区、贡湖无锡水域和宜兴沿岸区，点位图见图1。

2.4 评价方式

地积累指数（Igeo）是德国海德堡大学沉积物研究所的科学家Muller提出的一种研究水环境沉积物中重金属污染的定量指标。由于其不仅考虑到人为污染因素、环境地球化学背景值等，特别是注意到自然造岩作用可能引起背景值变动的因素（常数），一时在欧洲被广泛采用。计算公式见公式（1）：

（1）

式中：C是指元素n在沉积物中的含量（指质量比，实测值），mg/kg；B是指沉积岩（普通页岩）中该元素的地球化学背景值，mg/kg（表1）；k为修正系数（一般取值为1.5），考虑成岩作用可能会引起背景值的变动。

根据地积累指数（Igeo）的大小将污染等级分为7级，即0～6级，表示污染程度由无污染至极强污染，地积累指数（Igeo）与重金属污染程度的关系见表1。

3 重金属污染评价

（1）太湖地区重金属地球化学背景值见表2[2]。

（2）2005年太湖无锡水域重金属地积累指数及污染分级见表3。

五里湖：底质中砷、铜、锌含量处于无-中污染状态，汞、铬和铅处于清洁状态。

梅梁湖：底质中锌含量处于无-中污染状态，其余指标均处于清洁状态。

贡湖无锡水域：指标均处于清洁状态，这与无锡市将贡湖作为水源地相对应，确实贡湖无论是水质还是底质都是处于污染较轻的状态。

宜兴沿岸区：底质中砷、铜和锌含量处于无-中污染状态，汞、铅和铬处于清洁状态；

从整个太湖无锡水域看：从平均值来说，无锡水域的底泥重金属都处于无污染状态下。但是环境保护仍不容忽视，一旦出现污染，治理将是非常困难的。

（3）“十五”期间太湖无锡水域底质重金属变化分析。从整个“十五”期间太湖无锡水域底质含量的变化趋势看，铅和铜含量处于轻污染状态，并有逐年上升趋势；汞和铬处于清洁状态，并有逐年下降趋势；底质中砷的含量逐年降低，已由2001年的轻污染下降为清洁，见图2。

参考文献：

第9篇：重金属污染现状范文

关键词：有色金属； 地下水； 重金属污染； 现状

1. 前言

近年来，我国工业化步伐的加速造成涉及重金属元素排放的行业越来越多，这些行业包括矿山开采、金属选冶、化工印染、皮革鞣制、农药饲料等。被称为“化学定时炸弹”的重金属元素在生产中会随尾砂、矿尘、废水、废气等进入矿区或厂区及其周边的土壤和地下水中，造成严重的土壤和地下水重金属污染，危及生态环境甚而危害人体健康。我国重金属污染中，最严重的是镉污染、汞污染、血铅污染和砷污染。据初步统计，已发生的镉污染事件，包括2005年的广东北江韶关段镉严重超标事件，2006年的湘江湖南株洲段镉污染事故，2009年的湖南省浏阳市镉污染事件等，而其它重金属污染事件，仅“血铅超标”事件一项，就已涉及陕西、安徽、河南、湖南、福建、广东、四川、江苏、山东等多地。

为了解内蒙古赤峰市克什克腾旗有色金属集中开采区地下水环境重金属污染情况，本文采取单项污染指数评价法和综合污染指数评价法对克什克腾旗水样中的重金属含量变化及污染现状进行研究分析。

2. 研究区概况

2.1 气象

克什克腾旗地处中纬度中温带半干旱大陆性季风气候区，具有冬季寒冷、干燥、少雪，多偏北风；春季风大、干旱、多寒潮；夏季短促炎热、降水集中，昼夜温差较大；秋季凉爽、霜冻早的气候特征。

全旗年平均气温多在1.0～4.0℃之间，极端最高气温38℃，极端最低气温-45.5℃；最大冻土深度2.90m，风速3.2～4.2m/s。年均降水量多在400～490mm之间，年平均蒸发量多在1590～1680mm之间。

2.2 水文

克什克腾旗境内水系发育，包括外流水系与内陆河水系两部分。

外流水系包括西拉沐伦河及其支流，分布于境内中部、东部与南部，该流域的河流均属西辽河流域，为西拉沐伦河水系的上游段。

内陆河流域水系包括达来诺尔水系与锡林郭勒水系，分布于境内西部与北部。达来诺尔水系位于境内西部，包括达来诺尔湖、岗更诺尔湖、贡格尔河等，以达里诺尔湖为最大，是赤峰市境内最大的湖泊，面积达250km2，岗更诺尔湖、鲤鱼泡子、贡格尔河、央森郭勒河、萨林郭勒河、耗来河等均注入达来诺尔湖，注入量为1.62m3/s。

2.3 地形地貌

克什克腾旗位于大兴安岭山系与内蒙高原的过渡带，其东南部为大兴安岭山脉，西北部为内蒙高原。全旗地势中部高，东、西两侧低，自然形成中山、低中山、波状高平原、玄武岩台地、河谷冲积平原、湖积平原、风积沙地几种地貌类型。境内最高点在中南部的大光顶子山山峰，海拔2067m；最低点在东部的西拉沐沦河下游处，海拔800m。

2.4 土壤和地下水类型

根据国家土壤分类标准，全旗土壤共有12个土类，25个亚类，81个土属，149个土种。据农业自然资源调查，全旗土壤主要以分布在西部高原的淋溶黑钙土、暗栗钙土和草甸土为主。宜林土壤主要分布在中部中山山地，以暗灰色森林土、灰色森林土和淋溶黑钙土为主。宜农土壤主要分布在东部及中部的河谷平川地和台地漫甸上，以暗栗钙土、黑钙土、草甸土为主。

全旗地下水按含水岩类及赋存特征，可分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水，其富水性变化较明显。

3. 重金属污染研究

3.1 样品采集及评价方法

样品采集：采样点重点位于地下水径流方向的下游处或风向的下游处，共设置22个水样控制点，对企业或选矿区水井、下游居民用水井、农灌井等进行了地下水样品采集。

地下水环境重金属污染现状评价按照《地下水质量标准》（GB/T14848-93）、《地下水污染地质调查评价规范》（DD2008-01）中的方法进行初步评价。

测试指标：水样测试指标包括五大重金属元素汞、砷、t、镉、铅在内的水质全分析。

根据区内地下水水质和污染特点，选取的汞、砷、六价铬、镉、铅等5种组分的评价标准值见表1。

表1 本次评价所采用的地下水标准值（单位：mg/L）

[项目＼&汞＼&砷＼&六价铬＼&镉＼&铅＼&Ⅲ类标准＼&0.001＼&0.05＼&0.05＼&0.01＼&0.05＼&]

评价方法

本次地下水污染现状评价，采用单项指标的污染指数和综合污染指数法评价。

（1）单项指标的污染指数求取

计算公式为： （1）

式中：―某项污染物的污染指数；―某项污染物的实测含量；―某项污染物的背景值（背景值指地下水Ⅲ类标准）。

（2）多项指标的综合污染指数求取

计算公式为： （2）

（3）

式中：―多项污染物的综合污染指数；―各单项组分评分值的平均值；

―单项组分评分值的最大值；―项数。

地下水污染分级

根据值计算结果，按下表2规定划分地下水污染级别。

表2 地下水污染级别分类

[级别＼&未污染＼&轻微污染＼&中等污染＼&严重污染＼&＼&≤1＼&1

3.2 污染现状

根据《重金属污染综合防治“十二五”规划》，赤峰市克什克腾旗为全区重金属重点防控区之一，其中调查工作涉及到的3个旗有色金属集中开采区面积共计1647km2，涉及乡镇、苏木7个，涉及人口2.64万人，涉重企业20家。工作区简要情况详见下表3。

利用单项指标污染指数和综合污染指数对赤峰市克什克腾旗22个取样点进行污染评价，评价结果见表4。其中严重污染取样点1个，中等污染取样点2个，轻度污染取样点3个，其余16个地下水取样点未受到污染。

图1 克什克腾旗各取样点五大重金属元素单项污染评价图

由图1可知，在克什克腾旗的22个地下水取样点中，铬和汞元素的单项污染指数均小于1，即二者含量均未超过国家地下水质量Ⅲ类标准值。对于砷元素，只有内蒙古银都矿业有限责任公司尾矿库环保局测井的单项污染指数大于1，其值为1.664。有6个取样点的铅元素单项污染指数大于1，其中最大值出现在赤峰中核铀业有限公司附近的大浩来图村，其值为8.000。有8个取样点的镉元素单项污染指数大于1，其中最大值出现在克什克腾旗金星矿业有限责任公司的矿区用水，其值为5.500。

图2 克什克腾旗各取样点五大重金属元素综合污染评价图

如图2所示，克什克腾旗22个地下水取样点中，对于综合污染级别，有1个取样点（赤峰中核铀业有限公司附近的大浩来图村）为严重污染，其综合污染指数为5.791；有2个取样点为中等污染，分别为内蒙古银都矿业有限责任公司环保局测井和克什克腾旗金星矿业有限责任公司矿区用水，其综合污染指数分别为3.537和4.003；有3个取样点为轻微污染，分别为内蒙古兴业集团股份有限公司大新铅锌矿（开元实业）尾矿库南300m住户、开元采矿区山脚下的石匠山村和克什克腾旗天太皮毛有限责任公司自用井，其综合污染指数分别为1.885、1.275和1.048；其余16个取样点均为未污染。

五大重金属元素对地下水的污染主次在不同的取样点之间存在一定的差异，但其主次顺序大体上遵循这一规律，即（铅、镉）>砷>（铬、汞），其中铅、镉为主要污染元素。单项污染指数最大的元素为铅，其最大值为8.000，在克什克腾旗的赤峰中核铀业有限公司附近的大浩来图村出现。

同土壤重金属污染来源相似，有色金属的开采和冶炼是铅、镉、砷污染的主要来源途径。但究其根本，镉、砷往往与锌矿、铅锌矿、铜铅锌矿等共生，在开采、选冶焙烧这些矿石时，不达标工业废水的排放、土壤和工业废渣中重金属经降水淋滤作用溶出、原生环境中的沉积物在特定的环境条件下释放，都会导致涉重企业周边的土壤和地下水受到铅、镉、砷等重金属的污染。

4. 结果

（1）克什克腾旗地下水重金属现状研究结果表明，地下水中重金属超标金属含量依次是：铅、镉）>砷>（铬、汞）；

（2）克什克腾旗22个调查点中，6个调查点（占比27.30%）的调查点地下水中受到不同程度的重金属污染，其余16个调查点未受到污染；

（3）铅（Pb）、镉（Cd）在克什克腾旗超标取样点中所占比例较大；其中单项污染指数最大的元素为铅，其最大值为8.000；

（4）在克什克腾旗的22个地下水取样点中，铬和汞元素的单项污染指数均小于1，即二者含量均未超过国家地下水质量Ⅲ类标准值。对于砷元素，只有内蒙古银都矿业有限责任公司尾矿库环保局测井的单项污染指数大于1，其值为1.664。

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