土壤重金属污染概念精选(九篇)

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第1篇：土壤重金属污染概念范文

关键词 土壤；重金属污染；来源；对策

中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）17-0241-01

1 土壤污染概念

1.1 土壤污染

有关学者有不同观点：一是土壤中的污染物超过背景值称之为“污染”；二是土壤中污染物超过《土壤环境质量标准》就判定为土壤“污染”；三是土壤中污染物超过环境容量，并对农产品的产量和安全质量造成威胁才称之为“污染”[1]，此理解较为全面。

1.2 有害重金属

有些重金属摄入微量就会出现病态或中毒症状，常称为有害重金属或有毒重金属，如铅、镉、汞等。铅是重金属污染中较大的一种，一旦进入人体将很难排除，能直接伤害人的脑细胞，特别是胎儿的神经系统，可造成先天智力低下；对老年人造成痴呆等，还有致癌、致突变作用。镉易导致高血压，引起心脑血管疾病，破坏骨骼和肝肾，并能引起肾功能衰竭。汞是重金属污染中毒性最大的元素，食入后直接进入肝脏，对大脑、神经、视力破坏很大；天然水中含0.01 mg/L，就会导致人中毒[2]。

1.3 污染特点

重金属污染在土壤等环境中具有隐蔽性、滞后性、累积性、不可逆转性和难治理性等特点[2-3]。土壤一旦被污染，通过自净能力完全复元周期长达1 000年[4]。

2 土壤污染概况

2.1 污染面积

曾有报道，我国土壤污染面积达0.1 亿hm2，甚至有的说是0.2 亿hm2 [1]，这是一个很惊人的数字。

2.2 污染趋势

重金属元素在土壤表层明显富集与人口密集区、工矿业区存在密切相关性。与1994—1995年采样相比，土壤重金属污染分布面积显著扩大并向东部人口密集区扩散，长江中下游某些区域普遍存在镉、汞、铅、砷等异常。我国土壤正出现越来越多本来没有或微不足道的危险元素[4]。目前，日益严重的土壤重金属污染等问题已引起人们的广泛关注。

2.3 污染状况

目前在全国逾30个省份中，至少有15 个地区土壤严重污染[5]。工厂排放的铅和重金属以及农民过度使用杀虫剂和化肥，使土地和食物链受到威胁[6]。不少地方成为皮肤病、肝病、癌症高发区[2]。全国有1/10的大米镉含量超标[7]。每年受重金属污染的粮食高达1 200万t，造成直接经济损失超过200亿元[6]。

3 土壤污染来源

3.1 固体废弃物污染

固体废弃物污染成分复杂，其危害方式和污染程度也不尽相同。以矿业和工业固体废弃物在堆放或处理过程中，在日晒、雨淋、水洗的作用下，以辐射状、漏斗状向周围土壤、水体扩散，从而形成土壤重金属污染[2-3，8]。

3.2 污水灌溉、污泥施肥污染

城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城镇混合污水，造成污灌区土壤汞、砷、铬、铅、镉等重金属含量逐年增加。有些污泥重金属含量高，如采用污泥施肥可带入土中[2-3，8]。此外，还有随大气沉降进入土壤的重金属污染以及农药、化肥、地膜等随农用物质进入土壤的重金属污染。

4 预防对策

4.1 加大法规执行力度、问责制度

加大环保法及有关农业环境保护条例、农产品基地保护条例等法规执行力度和问责制度。尽快制定土壤保护有关法规，促进以法治农、依法护土上台阶。

4.2 尽快绘制土壤重金属元素“人类污染图”

加快全国土壤污染状况调查步伐，尽快绘制土壤重金属元素“人类污染图”。对已被污染的土地，要把污染源搞清楚并加以切断。农业、国土、地质、环保、水利、交通等部门要通力合作为大地“排毒”[4]。

4.3 建立健全和完善土壤污染防治资金保障机制

建立由个体赔偿到责任保险再到补偿基金救济的正金字塔型体系，通过建立健全和完善土壤污染防治资金保障机制来切实落实土壤侵权损害赔偿与补救。

4.4 确保粮食供应安全关

严禁生产和使用部分有毒有害化学品，严把农田过度使用化肥和杀虫剂以及工厂、冶炼厂和矿井向地面排放重金属关，确保粮食供应安全[5]。

4.5 确保农产品生产安全关

建立农产品产地监测评价、产地分等定级及种植业结构调整和选择合适品种、产地安全管理、产地污染防治等农产品产地安全管理技术体系，进行农产品产地安全质量普查，确保农产品生产安全[1-2]。

4.6 推行生物修复综合技术

研究和推行以植物修复为主、辅以化学、微生物及农业生态措施的生物修复综合技术[2-3]。

4.7 提倡清洁生产

提倡清洁生产，慎用污水灌溉，严格控制渣肥、污泥施用，增施有机肥料，全面推广配方施肥技术。科学地使用土壤改良剂，全面加强土壤治污工作，逐步提高土壤质量水平[2，8]。

5 参考文献

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[4] 新华社.我国正绘制土壤重金属“人类污染图”[N].楚天都市报，2013-06-13（31）.

[5] 中国须高度重视土壤污染治理[N].参考消息，2013-02-27（16）.

[6] 中国土壤污染构成大威胁[N].参考消息，2012-06-14（16）.

第2篇：土壤重金属污染概念范文

关键词：城市土壤；污染；重金属；植物修复

收稿日期：2012-02-02

作者简介：周凤蓉（1976―），女，四川彭州人，农艺师，主要从事农产品检测工作。

中图分类号：X703.1

文献标识码：A

文章编号：1674-9944(2012)02-0129-03

1 引言

随着城市化进程的加快,城市环境正经历着巨大的考验。交通工具排放的废气、工矿企业的污染、居民的生活垃圾,都成为了城市环境恶化的直接或间接的原因。尤其是城市土壤,遭到不可逆转的生态破坏，因此如何有效地修复和利用被污染土壤是城市建设中不可回避的现实问题。

2 城市土壤污染现状

2.1 城市土壤污染的主要成分

土壤污染物降低了土壤的可利用性,当土壤中的有毒污染物浓度超过一定界限,就会造成植物的死亡或生命的强度降低。20世纪中期以来,人们开始对城市土壤的污染物来源、主要成分等进行研究。土壤污染物包括了有机污染物和无机污染物,无机污染物的主要种类是重金属、硝酸盐类、磷酸盐类、酸、碱、盐类、卤化物等。

交通污染对城市的表层土壤,尤其是干道两侧土壤的有机污染和重金属污染是显著的。Fe、Co两种元素的含量主要受成土母质的影响,而无论公园还是道路两侧,土壤中锌(Zn)、镉(Cd)、汞(Hg)、铅(Pb)、铜(Cu)、铬(Cr)的量除了受到交通污染的影响外,还受城市工业粉尘等其它污染的影响。

2.2 重金属污染研究进展

重金属是指比重在4.0～5.0以上约45种金属元素,如Cu、Pb、Zn、Hg、Cd等。由于As和Se的毒性和某些性质与重金属相似,所以将As、Se也列入重金属范围内。城市中的交通、工矿业、燃煤、生活垃圾等一系列因素构成了城市土壤污染物的主要来源,就无机污染物的重金属而言,主要集中于Cu、Pb、Zn、Hg、Cd等。

城市土壤铅污染的成因,可以分为两部分,一部分来源于成土母质,另一部分则为外源的人为输入。成土母质是城市土壤中铅含量的重要来源,是决定城市土壤中铅含量与分布特征的重要因素之一。通常条件下,自然土壤(受人为活动影响较小的土壤) 中铅的浓度较低,外源人为输入才是城市土壤铅污染的主要成因。Pb污染主要来自汽车废气、冶炼、制造及使用铅制品的工矿企业。汽车使用的含铅汽油中常加入四乙基铅作为防爆剂,在汽油燃烧中四乙基铅绝大部分分解成无机铅盐及铅的氧化物,随汽车尾气排出。城市的交通污染因此也成为城市表层土壤中铅污染的主要来源。汽车尾气中的Pb在距离道路边缘320m附近的地方还能够在表层土壤中被检测到,相关数据显示Pb在表层土壤中的含量高于Cd,并且Pb与Hg在城市表层土壤中含量具有一定的相关性。从重金属在土壤中的赋存形态来看,有研究发现,南京市城市表层土壤Pb以残渣态和铁锰氧化物结合态为主,各形态所占比例为残渣态>铁锰氧化物结合态>有机结合态>碳酸盐结合态>交换态。铅是有害元素,人体铅中毒可以引起多种症状,主要累及造血系统、消化道,晚期则累及神经系统,以致脑受到损害,即使低浓度吸收,对儿童智力也有潜在的不良影响。

镉(Cd2+)是一种生物毒性极强的重金属元素,在自然界中以化合物的形式存在。主要矿物为硫镉矿(CdS),与锌矿、铅锌矿、铜铅锌矿共生。土壤中镉的来源主要有两个方面:一是来源于土壤的母质,而镉在石灰岩中的含量最高,在河湖冲击物中次之,其他的母质中居中,而且质量分数变化不大；二是人为污染导致环境中Cd的富集,如有色金属矿产开发和冶炼排出的废气、废水和废渣；煤和石油燃烧排出的烟气也是Cd污染源之一。此外,含Cd肥料、杀虫剂、塑料、电池等都可能引起Cd污染。镉非人体的必需元素,其对人体健康的危害主要来源于工农业生产所造成的环境污染。镉对肾、肺、肝、、脑、骨骼及血液系统均可产生毒性,被美国毒物管理委员会(ATSDR)列为第6位危害人体健康的有毒物质。20世纪60年代初期,日本富山神通川流域发生了“骨痛病”公害事件,其患病原因就是由于当地居民长期食用了含Cd废水污染土壤所生产的“镉米”所致。Cd是植物生长的非必需元素,环境中Cd含量过高会影响植物的生长发育,对植物产生毒害作用。在许多植物中已经发现,Cd影响植物对大量元素K、P吸收和利用,如干扰冰花(Mesembry anthemum crystallinum)对K吸收和利用。Cd等重金属降低了椰子(Cocos nucifera)叶P含量,也会引起植物对Zn、Mn、Cu和Fe等矿质微量元素吸收的紊乱。

重金属污染的严重性及重金属在土壤中的环境行为并不完全取决于其总量,而是取决于其化学形态,而且,在不同土壤条件下,其毒性有一定差别。在对城市土壤饱和离心液的研究发现,59%以上的溶解态Cd是以自由离子形式存在,溶解态的Pb则主要以有机结合态的形式存在。此外,有研究表明,重金属污染胁迫下,植物体内的保护酶(如SOD、POD、CAT)的活性可能表现为低浓度水平下的上升和高浓度水平的抑制现象,同时也会影响可溶性蛋白、糖及脯氨酸的含量,导致膜脂过氧化物(MDA)的累积。

3 植物在土壤修复中的应用

1983年美国科学家Chaney首次提出了植物修复技术的概念。 广义的植物修复技术包括利用植物修复重金属污染土壤，利用植物净化水体和空气，利用植物清除放射性核素和利用植物及其根际微生物共存体系净化环境中有机污染物等。通常所说的植物修复是指将某种特定植物种植在重金属污染的土壤上,而该种植物对土壤中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后即可将该种金属移出土体,达到污染治理与生态修复的目的。

对于重金属污染的土壤,现行的修复技术有气提法、生物修复法、淋洗法、客土法等,但这些技术容易造成二次污染、破坏自然生境,而且成本也较高。通过绿色植物对重金属的富集来进行污染土壤的修复理论上是可行的,利用积聚、络合、挥发、降解、去除、转化或者固定等机制来处理污染物,相对于常规微生物修复,除了可以通过植物过程固定积聚污染物,阻止污染物随水流和风尘而扩散外,植物本身作为天然自养系统,也能够向根际微生物提供营养,保证微生物生长和一定的微生物群落,从而能够进一步使污染物脱毒。欧美等一些国家通过柳树短轮伐矮林化栽培模式修复Cd等重金属污染,生物质用作生物能源,把可再生能源生产和植物修复结合起来,取得显著的生态效益与经济效益。

植物修复是植物、土壤和根际微生物相互作用的综合效果,涉及土壤化学、植物生理生态学、土壤微生物学和植物化学等多学科研究领域。对于重金属污染土壤和水体的植物修复技术主要包括了植物固定、植物提取、植物挥发和植物过滤4种类型。植物提取是植物修复的主要途径,利用超积累植物将土壤中的有毒金属提取出来,转移并富集到植物地上可收割部位,从而减少土壤中污染物的量,另一方面,改善植物矿质营养状况也可以促进植物对重金属的忍耐和吸收,提高植物修复效率。超富集植物是指那些能够超量富集重金属的植物,也称超积累植物,通常是一些古老的物种,在长期环境胁迫下诱导、驯化的一种适应变突体,生长缓慢,生物量小。同时超富集植物具备以下3个特征:植物地上部分(茎和叶)重金属含量是普通植物在同一生长条件下的100倍；植物地上部分重金属含量大于根部该种重金属含量；植物的生长没有出现明显的受害症状且地上部富集系数(Bioaccumulation factor),即植物体内某种元素含量/土壤中该种元素浓度)大于1。从已报道的修复植物来看,大部分采取野外采样法,即到重金属污染较为严重的矿区及周围地区采集仍能正常生长的植物(耐性较强的植物),并分析其各部位的重金属含量,涉及藻类植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物,既有草本植物,也有木本植物。

植物修复技术也有一定的局限性,主要体现在以下几个方面:超积累植物的生长速度缓慢和生物量小；土壤中重金属的生物有效性低,重金属一旦进入土壤,将通过沉淀、老化、专性吸附等物理、化学过程成为难溶态,而溶解态和易溶态才是植物吸收的主要形态，因此,重金属的生物有效性往往是植物修复效率的限值因素；植物修复具有专一性,一种植物往往只作用于1种或2种特定的重金属元素,对土壤中其他浓度较高的重金属则表现出中毒症状；植物修复具有耗时长和修复范围有限的缺点。

Pb具有较高的负电性,被认为是弱Lewis酸,易与土壤中的有机质和铁锰氧化物等形成共价键,不易被植物吸收,加入到土壤中的螯合物与Pb结合后阻止了Pb的沉淀和吸附,从而提高了Pb的可提取性,但随之带来的潜在环境风险问题也不容忽视。在以野胡萝卜(Daucus carota)和野生高粱(Sorghum bicolor)为试验材料,对Cd污染土壤的植物修复研究表明,不同植物对重金属的耐受能力是不同的,受Cd毒害的程度也是不同的。此外,土壤中Cd有效性与土壤pH有密切关系,随着土壤pH的降低,植物体内的Cd含量也会增加。在盆栽试验Cd污染土壤的研究中认为,低水平Cd处理对油菜的株高、干质量、叶绿素含量等有轻微的促进作用,而高水平Cd则表现出抑制作用。

4 结语

土壤是人类赖以生存、发展的主要自然资源之一,是生态环境的主要组成部分。土壤具有重要的生态、经济及战略意义。然而这些年来随着我国经济建设的迅速发展、农业化进程的加快、化学制品在农业生产中的集约使用,对土壤的开发强度越来越大,向土壤排放污染物也越来越严重。当前,我国的耕地、工矿区、城市都存在较严重的土壤污染问题。土壤污染不但直接导致农作物的污染减产,而且降低了生物品质,危害人畜健康。土壤中的污染物还会在水力和风力的作用下分别进入大气和水体恶化人类的生存环境,引发其他生态环境问题。因此,防治土壤污染,保护有限的土地资源,确保土地安全已成为当务之急。

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第3篇：土壤重金属污染概念范文

关键词：土壤；镉；污染；修复技术

1 引言

土地是人类生存和发展的主要资本和物质基础，为人类生存和发展提供了重要的物质和数量基础。随着工农业的迅速发展，人类把带有大量有毒有害的物质排入到环境中。这在相当多的领域造成了大量的土壤污染，土壤环境污染的问题越来越严重。

2 国内外土壤镉污染状况

镉是生物生长和发育过程中的非必需元素，它也是自然界中最有害的重金属之一，它在土壤中与Hg、As、Cr和Pb一起称为“五毒元素”[1，2]。Cd在自然环境中分布极广，地壳中的平均含量为0.2 mg/kg，广泛存在于岩石、沉积物及土壤中[3]。近年来，由于在环境中Cd的含量增加，在许多国家中已经广泛关注，由于这些国家对食品中重金属的安全性的普遍了解，已经为农田土壤作物制定了一套严格的标准见表1[4]。

在我国土壤重金属污染事件频繁发生，土壤Cd污染状况也一直较为严重。例如2013 年5月“镉大米”事件、2014年广西大新县重金属污染事件等[5]。土壤重金属污染问题威胁到人民群众“舌尖上的安全”，成为全社关注的焦点。据不完全统计，我国农田重金属镉污染面积已达2万hm2，年产量镉含量超标的农产品达14.6亿kg，且有日益加重的趋势[6]。2014年4月17日环境保护部和国土资源部联合的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤重金属的超标率为16.1%的重金属，西南、中南地区土壤重金属镉、汞、砷、铅4种无机污染含量的范围从西北到东南，从东北到西南方增加。在所有污染物中，镉的超标率最高，占7.0%，是我国耕地、林地、草地和未利用地的主要污染物之一[7]。依据《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）中规定A适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤中Cd的质量标准应在0.3～0.6 mg/kg范围内，但是我国有些地区土壤中的Cd含量超标，Cd污染土壤状况比较严峻[8]。我国部分地区污染农田土壤和农作物镉含量见表2[9]。

3 土壤中镉的来源

土壤中的Cd主要有天然来源和人为来源两种[10]。天然来源主要是指含Cd的矿物或岩石通过长期风化释放到土壤中，这构成了土壤中Cd的背景值。土壤中镉在不同地区的背景值差异很大，世界范围内土壤中镉的背景值含量为0.01～2.0 mg/kg，平均水平约为0.35 mg/kg[7]。我国土壤中Cd的背景值低于世界平均值，约为0.097 mg/kg[11]。

人为来源较为广泛，包括采矿、选矿、有色金属冶炼、电镀、合金制造、含镉蓄电池生产等行业的生产，以及污水、污泥、大气沉降、农药化肥固体废弃物等，预计排放的镉（Cd）约有82%～94%进入到了土壤[12，13]。众多研究关注了土壤镉污染的人为来源[14]，陈怀满，郑春荣等学者研究表明我国因污灌受到污染的耕地约占总污灌面积的45%，其中以Cd和Hg的污染尤为严重；王初，邵莉等研究发现受交通尾气和污染物排放影响，公路沿线农田土壤重金属污染呈现距离公路越近的地方污染越严重的规律，交通对土壤环境的影响距离从几十米到数百米不等[15～17]；颜世红等通过对矿区土壤中重金属镉来源的研究发现矿区附近土壤主要受矿石挖掘与加工产生大量的粉尘、污水、废气、固体废弃物排放镉污染影响[13，14，18]。

4 土壤中镉的危害

对于植物，其会抑制植物的光合作用以及植物的酶活性等。植物的光合作用降低使得植物对养分和水分的吸收受到阻碍，导致植物的营养代谢失调，使得植物生长和产量降低。

对于动物和人类，镉元素通过食物链进入人和动物体内富集。镉元素的吸收对人体骨骼、肾、肝、免疫系统和生殖系统具有毒害作用，会引发骨痛、糖尿病、肺气肿以及高血压等病症，严重的会引发癌症等疾病[19]。联合国环境规划署（UNEP）也将镉列为12种具有全球性的危险物质中的首位危险物质[20]（图1）。

5 土壤镉污染修复技术研究现状

土壤中镉污染危害的严重性及解决的迫切性在国内外被广泛的研究[21]。土壤修复是指使用能让土壤中的污染物转移、吸收、降解和转化的物理，化学和生物等的修复方法，将其浓度降低到可接受水平，或将有毒和有害的污染物转化为无害的物质[22]。目前，对含重金属土壤的修复技术主要有物理、化学、电动法、生物和农业生态修复等技术[21]。

5.1 物理修复

土壤物理修复通常用于镉污染的修复。如客土法、换土法、翻土法等。通过加入净土，除去旧土和深土，以便减少土壤镉污染。Wang等进行了土壤深度改良实验，使白菜镉的平均浓度降低了50%～80%[23]。目前，这种方法的应用已经在英国、美国、荷兰和日本实现。但是成本高，易于二次污染和降低土壤肥力，难以广泛推广[24]。镉污染土壤的物理修复方法简单和快速，但它不能真正从土壤中清除镉污染。这种方法有潜在的危险，此种方法需要大量的资金，人力和物质资源，不适合大规模镉污染的土壤治理。

5.2 化学修复

化学修复是指在污染土壤中使用化学改性剂将重金属进行固定转换、溶解抽提和提取分离，减少污染土壤中的重金属，改变土壤环境条件。化学固定、淋洗和提取是对土壤镉污染进行化学修复最常见的方法[25]。例如，硅肥、钙镁磷肥、石灰和骨炭粉可以不同程度地抑制玉米对镉的吸收[26]。

较为常用的镉污染修复化学材料有碱性改良剂（石灰、钙镁磷肥等）、黏土矿物（沸石、海泡石等）、拮抗物质（硫酸锌、稀土镧等）和有机质（泥炭、有机堆肥等）[25，27]；除此之外，一些金属螯合剂和表面活性清洗剂目前也逐渐应用于镉污染土壤修复[28]。化学修复的治理效果和费用都适中，且简单易行，但它没有起到真正意义上去除镉污染的作用，只是改变了土壤中镉存在的形态，可能由于土壤环境的变化，有可能再次活化，造成二次污染危险。此外，化学方法也可能导致化合物造成的微量元素损失和造成土壤的复合污染，而不能作为一种永久的修复措施。

5.3 电动修复

电动修复是一个多学科的研究领域，其原理是将电极插入污染土壤和适当大小的DC，发生土孔隙水和带电离子迁移，土壤污染物在外电场作用下取向并积聚在电极附近，电极进行常规处理，从而清洁土壤[21，29]。Apostlols G等探讨了添加十二烷基硫酸钠和天然表面活性剂腐殖酸对动电修复污染土壤修复的影响，得出的结果表明，两种试剂可以促进修复过程中镉污染的去除[30]。电动修复是通过向污染土壤的两侧施加直流电压以从污染的土壤中去除重金属，使得土壤中的污染物在电场的作用下在电极的两端富集。该技术已应用于Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、Ni等重金属污染土壤修复[25]。该技术具有采用的化学试剂少、消耗低，修复完善的优点，是具有良好发展前景绿色修复技术。但是受影响的因素比较多，例如土壤的类型、电流的大小、电极材料和结构等，会在一定程度上影响修复的效率和速度。

5.4 生物修复

生物修复是指利用生物的某些特征，来吸收、降解、转化、抑制和改善重金属污染。镉污染土壤的生物修复一般分为动物修复、植物修复和微生物修复三种类型[31]。

5.4.1 动物修复

动物修复是利用土壤中的一些低等动物，如蚯蚓和啮齿动物，可以吸收土壤中的重金属，并在一定程度上减少污染土壤中重金属的比例。这项技术达到了重金属污染土壤的游镄薷吹哪康摹8梦廴拘薷醇际跹芯咳匀痪窒抻谑笛槭医锥[32]。敬佩等通过重金属污染土壤接种蚯蚓发现：蚯蚓具有很强的富集能力，富集量与蚯蚓培养时间成正比[33]。但由于动物生长环境等因素的影响，修复效率一般，并不是理想的修复技术。

5.4.2 微生物修复

微生物修复是指许多微生物与重金属具有很强的亲合性，对重金属进行吸收、沉淀、氧化还原作用，可以降低土壤中重金属的毒性[25，34]。许多学者研究发现这项修复技术主要通过改变土壤中重金属离子的活性，微生物细胞吸附富集和促进超富集植物对重金属的吸收。微生物修复作为绿色环保的修复技术，引起了国内外相关研究机构的极大关注，具有广泛的应用前景，但修复见效速度慢、修复效果不稳定等，使得大部分微生物修复技术还局限在科研和实验室阶段，能应用到的实例很少。

5.4.3 植物修复

植物修复是指利用植物吸收、吸取、分解、转化，或固定土壤、沉积物、污泥、地表、地下水中有毒有害污染物的技术的总称[35]。植物修复技术是由Chaney R.L在1983年首先提出[25]。植物修复主要包括植物的提取、挥发、降解、根滤和根际微生物降解。植物修复涉及使用超累植物的特性来修复重金属污染的土壤是最广泛使用的。超积累植物的概念首先由Brooks等在1977 年首先提出，目前文献报道的超积累植物有近20科、500种，其中十字花科、禾本科居多，主要集中于庭芥属、芸苔属及遏蓝菜属[36，37]，人们更常见的超积累植物[38～44]见表3。

印度芥菜吸收200 mg/kg的镉，当黄化现象出现时，镉富集达52倍；英国的高山属类，可以吸收高浓度的镉[45]。生物修复的优点是更简单的实施，更少的投资和更少的对环境的损害。缺点是治疗效果不明显，治疗时间太长，效果太慢。

5.5 农业生态修复

农业生态恢复措施是指根据当地条件选择农业管理系统，减少重金属危害，包括农艺修复措施和生态恢复措施。农艺修复措施通常通过改变作物系统，通过植物物种的间作、轮作，或通过向镉污染的土壤中添加有机肥料以形成游离形式的有机络合物，从而减少土壤中镉含量的目的，实现镉在土壤中的迁移，吸收和降解[46，47]。在我国，有许多关于生态修复措施的研究。一般来说，是通过调整土壤含水量等生态因子来控制污染物的环境介质[48]。农业生态恢复措施不仅能保持土壤肥力，而且能促进自然生态循环和系统协调的运行。它易于操作和低成本，但是存在许多缺点，如修复时间长缓慢的效果。

6 展望

国内外在土壤Cd污染修复技术研究取得了一些进步，但是我国的土壤Cd污染面积仍有增加的趋势，切实有效的污染修复技术亟待开展。物理修复、化学修复、电动法修复方法投资昂贵，所需设备复杂。生物修复中的植物修复技术因其保护环境，经济性和有效性而受到高度推崇。但是，植物修复技术仍有一些缺点，如植物在Cd污染胁迫下，经常生长缓慢，生物量低，而且经常受到竞争性杂草的威胁。如果能将现代分子生物学方法相关的富集基因的分离和分子克隆应用到植物修复技术上，产生大量适用于Cd污染土壤的恢复转基因植物，这对于土壤Cd污染的研究具有深远的意义。此外，应进一步研究修复过程中的影响因素，寻找土壤Cd污染的来源，从污染源头、污染特征、污染程度等方面进行治理；在已有的修复方法中，总结经验，开发新技术；每一个修复技术都有优缺点，在土壤Cd污染中注重多项技术联合修复土壤镉污染的研究。

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Present Situation and Prospect of Soil Cadmium Pollution and

Remediation Technology at Home and Abroad

Wang Weiwei1，2，3，Lin Qing1，2，3

（1.Key Laboratory of Environmental Change and Resource Utilization of Ministry of Education，

Guangxi Normal University， Nanning，Guangxi 530001，China；

2.College of Geography Science and Planning， Guangxi Normal University， Nanning，Guangxi 530001，China；

3.Guangxi Key Laboratory of Surface Processes and Intelligent Simulation， Guangxi Normal University，

Nanning，Guangxi 530001， China）

第4篇：土壤重金属污染概念范文

1.1样品的采集

本分析根据重金属的空间变异性,采用非均匀性布点方法,在贵州省部分地区(包含9个地区的34个县市)采集1014个土壤样品(样品采集点位置见图1),每个样品从10m×10m正方形4个顶点和中心共5处各采集1kg表土(0~20cm),均匀混合后,用四分法选取1kg作为该点样品。另按土壤发育层次在土壤剖面采集耕作层、心土层和母质层每层29个样品,三层共87个。

1.2样品制备

土壤在室内风干,过100目尼龙网筛,为防止采样人为因素影响,样品混合、装袋、粉碎、研磨等处理过程均使用木头、塑料、玛瑙等用具。

1.3评价因子

选择生物毒性显著的汞(Hg)、铅(Pb)、铬(Cr)、镉(Cd)以及类金属砷(As)作为评价因子。

1.4样品分析

土壤样品采用美国国家环保局相关标准(USE2PA)[4]抽提消煮,用原子荧光测定砷(As),用冷原子吸收法测定汞(Hg),石墨炉原子吸收光谱仪(AASVario6)测定镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)。分析过程加入国家标准土壤样品(GSS22、GSS25)进行分析质量控制,分析样品重复数10%~15%。所用水均为二次去离子水,试剂采用优级纯。测定结果精密度满足所用方法的允许值,准确度符合95%置信水平下置信区间要求。

2数据处理

2.1统计分析

分析数据采用Crabbs检验法进行异常值的剔除,对选出的有效样点数据作对数转换并进行正态分布检验:所采集的样品除铬(Cr)含量符合正态分布外,砷(As)、铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)含量并不符合正态分布,但经过对数转换之后,5种重金属元素含量均符合正态分布。同时计算重金属砷(As)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)5%和95%统计量及平均值等。

2.2污染评价方法

土壤重金属污染评价通常采用尼梅罗(N.L.Nemerow)综合污染指数法[5]:P综=(1n∑Pi)2+P2i最大2(a)式中,P综为尼梅罗综合污染指数;Pi为土壤中i元素标准化污染指数,Pi=Ci/Si,Ci为i元素的实际浓度,Si为i元素的评价标准,此值依据GB1561821995[5]的土壤质量标准(表3)的二级旱地标准中各元素含量上限确定;n为样品个数;Pi最大为所有元素污染指数中的最大值。但上式过分强调了极大值的作用,易造成评价结果的失真。为克服此缺点,采用姚志麒对平均值赋予较大权系数(x/y)的方法[7]。其中:x表示单一指数的最大值;y表示单一指数的平均值。本文的评价方法是:首先计算单项污染指数,然后根据单项污染指数,采用(b)式分别计算各个元素的综合污染指数(称之为单因子污染指数)及土壤的综合污染指数。

3结果分析与讨论

3.1重金属的分布特点

对样品的各种重金属含量散点图分析可见:贵州省土壤重金属镉(Cd)含量在地域上呈非均匀性分布特征。贵阳市砷(As)、铅(Pb)及铬(Cr)含量明显高于其它地区。Hg>0.5mg/kg分布地区主要在贵州汞矿区域,有明显的地理特征。

3.2重金属元素统计对比从表2可见:贵州省土壤中砷(As)含量平均值为17.5mg/kg、铅(Pb)为45.0mg/kg、镉(Cd)为0.34mg/kg、铬(Cr)为48.2mg/kg、汞(Hg)为0.201mg/kg。本研究结果中砷(As)、铅(Pb)含量比较接近前人研究的土壤背景值(平均值),差异在-30%~20%之间;镉(Cd)及铬(Cr)的含量低于前人研究的土壤背景值,差异约达50%;汞(Hg)含量及最大值远远高于前人研究的土壤背景值和最大值。全球土壤镉(Cd)含量背景值为0.35mg/kg[6,7],中国土壤镉(Cd)背景值为0.074mg/kg,通过《农用环境监测实用手册》(参考文献[5])可见全国其它地区镉(Cd)土壤背景值均低于0.30mg/kg,而贵州镉(Cd)背景值为0.659mg/kg。陈同斌等人[8]和Li等人[9]分别对全香港地区的土壤样品(其中包括未受到污染的自然保护区土壤)进行了相对独立的取样和分析测定,两者的测定结果中镉(Cd)的数值基本相同,但是却明显高于80年代所测得的深圳市(毗邻香港)土壤镉(Cd)含量背景值以及全国土壤镉(Cd)含量背景值[6];1999年开始,陈同斌等人[10]对北京市土壤重金属含量进行了大规模的系统取样研究,测定结果中北京市土壤镉(Cd)背景值与夏增禄等人[11]调查北京市226个农业土壤后所得土壤镉(Cd)含量平均值完全一致,但也明显高于80年代所测得的北京市土壤镉(Cd)含量背景值。国外土壤镉(Cd)分析结果明显高于我国80年代所测定的土壤镉(Cd)含量背景值。从本研究中贵州省土壤中的镉(Cd)含量平均值与前人研究的土壤中的镉(Cd)含量背景值的巨大差异来看,笔者同意陈同斌等人的推测[10]:这可能是由于以前我国土壤背景值调查中镉(Cd)含量的测定方法和取样方法(样点)不同所致,并且应对我国土壤中的镉(Cd)含量从取样方法、测定方法等进行深入的、系统的研究。

3.3土壤各层重金属环境质量分析

土壤作为开放的缓冲动力学体系,在与周围的环境进行物质和能量交换过程中,不可避免地会有外源重金属进入这个体系。外来重金属多富集在土壤表层[12]。从概念上理解,土壤元素背景值就是不受或者很少受人类活动影响,保持土壤原来固有的元素含量水平,故心土层和母质层受人类活动影响较小,能近似地反映原生环境元素分布、赋存状态,而耕作层是20cm浅层土壤,与生态环境联系密切,受人类干扰最严重。然而在分层采集的样品中,只有镉(Cd)元素符合这一规律,耕作层含量普遍高于心土层和母质层。从表5可见:从含量上看,铅(Pb)和铬(Cr)在三层中的含量几乎相等,而砷(As)和汞(Hg)母质层含量却高于耕作层及心土层,含量最低的是心土层。

3.4贵州省重金属污染状况

a)贵州省综合污染指数为2.81,污染等级为中污染。b)从单因子污染指数看,全省无铬(Cr)污染;除贵阳市外其余地区无砷(As)污染;除黔南州及安顺市有铅(Pb)的轻污染以外,其余7个地区均无铅(Pb)污染。贵州省主要污染物为镉(Cd)和汞(Hg)。污染物超标率镉(Cd)的最大,占45.48%,其次为汞(Hg),占20.24%。镉(Cd)污染尤其严重,全省无一地区未遭受镉(Cd)污染,其中贵阳市及黔南州的镉(Cd)的单因子污染指数超过了3.0,污染等级为重污染,镉(Cd)最高,含量达4.52mg/kg,超标倍数达14.07倍。六盘水市镉(Cd)的污染等级为中污染,其余各地区均为镉(Cd)的轻污染地区。全省镉(Cd)超标率达到36.79%,所有地区镉(Cd)超标率都在20%以上,黔南州的镉(Cd)超标率达到了73.91%。汞(Hg)污染主要存在于贵阳市、黔东南州、铜仁地区以及黔南州。c)从各地区的综合污染指数看,全省只有毕节地区综合污染指数0.79<1.0,污染等级为警戒级,污染水平为尚清洁。贵阳市、黔东南州和黔南州的综合污染指数都大于2.0,污染等级为中污染,污染水平为土壤、作物受到中度污染。贵阳市综合污染指数为3.03,污染等级为重污染,污染水平为土壤、作物受污染已相当严重。其余地区污染等级为轻污染,土壤、作物开始受污染。d)从全省的各种重金属的单因子污染指数看,汞(Hg)单因子污染指数为2.19,污染等级为中污染,污染水平为土壤、作物受到中度污染;贵州省重金属污染状况中镉(Cd)的污染最严重,单因子污染指数达到了4.05,远大于3.0,说明贵州省属于镉(Cd)的重污染区。

第5篇：土壤重金属污染概念范文

关键词：土壤污染;现状;危害;治理措施

1土壤污染概念

土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力,并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来,由于人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,汽车排放的废气,大气中的有害气体及飘尘不断随雨水降落在土壤中。

农业化学水平的提高,使大量化学肥料及农药散落到环境中,导致土壤遭受非点源污染的机会越来越多,其程度也越来越严重,在水土流失和风蚀作用等的影响下,污染面积不断扩大。因此,凡是妨碍土壤正常功能,降低农作物产量和质量,通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质都叫做土壤污染物[1-2]。

当土壤中有害物质过多,超过土壤的自净能力,引起土壤的组成、结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,通过“土壤植物人体”,或通过“土壤水人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染。

2我国土壤污染现状与危害

2.1土壤污染的现状

目前,我国土壤污染的总体形势严峻,部分地区土壤污染严重,在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。土壤污染类型多样,呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面。土壤污染途径多,原因复杂,控制难度大。土壤环境监督管理体系不健全,土壤污染防治投入不足,全社会防治意识不强。由土壤污染引发的农产品质量安全问题和逐年增多,成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素[3]。

2.2土壤污染的危害

2.2.1土壤污染导致严重的直接经济损失。初步统计,全国受污染的耕地约有1000万hm2,有机污染物污染农田达3600万hm2,主要农产品的农药残留超标率高达16%~20%;污水灌溉污染耕地216.7万hm2,固体废弃物堆存占地和毁田13.3万hm2。每年因土壤污染减产粮食超过1000万t,造成各种经济损失约200亿元。

2.2.2土壤污染导致生物产品品质不断下降。因农田施用化肥,大多数城市近郊土壤都受到不同程度的污染,许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、砷、铬、铅等重金属含量超标或接近临界值。每年转化成为污染物而进入环境的氮素达1000万t,农产品中的硝酸盐和亚硝酸盐污染严重。农膜污染土壤面积超过780万hm2,残存的农膜对土壤毛细管水起阻流作用,恶化土壤物理性状,影响土壤通气透水,影响农作物产量和农产品品质。

2.2.3土壤污染危害人体健康。土壤污染会使污染物在植物体内积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人体健康,引发癌症和其他疾病。

2.2.4土壤污染导致其他环境问题。土壤受到污染后,含重金属浓度较高的污染土容易在风力和水力作用下分别进入到大气和水体中,导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。

3造成土壤污染的原因

3.1过量施用化肥

我国每年化肥施用量超过4100万t。虽然施用化肥是农业增产的重要措施,但长期大量使用氮、磷等化学肥料,会破坏土壤结构,造成土壤板结、耕地土壤退化、耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、生物学性质恶化,增加了农业生产成本,影响了农作物的产量和质量;未被植物吸收利用和根层土壤吸附固定的养分,都在根层以下积累或转入地下。残留在土壤中的氮、磷化合物,在发生地面径流或土壤风蚀时,会向其他地方转移,扩大了土壤污染范围。过量使用化肥还使饲料作物含有过多的硝酸盐,妨碍牲畜体内氧气的输送,使其患病,严重导致死亡[4]。

3.2农药是土壤的主要有机污染物

全国每年使用的农药量达50万~60万t,使用农药的土地面积在2.8亿hm2以上,农田平均施用农药13.9kg/hm2。直接进入土壤的农药,大部分可被土壤吸附,残留于土壤中的农药,由于生物和非生物的作用,形成具有不同稳定性的中间产物或最终产物无机物。喷施于作物体上的农药,除部分被植物吸收或逸入大气外,约有1/2左右散落于农田,又与直接施用于田间的农药构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药,在植物根、茎、叶、果实和种子中积累,通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。

3.3重金属元素引起的土壤污染

全国320个严重污染区约有548万hm2土壤,大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20%,其中重金属污染占80%,粮食中重金属镉、砷、铬、铅、汞等的超标率占10%。被公认为城市环境质量优良的公园存在着严重的土壤重金属污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤,使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂,硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用,积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞,所以,汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车尾气沉降,磷肥中有时也含有镉[5]。

3.4污水灌溉对土壤的污染

我国污水灌溉农田面积超过330万hm2。生活污水和工业废水中,含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分,所以合理地使用污水灌溉农田,有增产效果。未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,会将污水中有毒有害的物质带至农田,在灌溉渠系两侧形成污染带。

3.5大气污染对土壤的污染

大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质,在大气中发生反应形成酸雨,通过沉降和降水而降落到地面,引起土壤酸化。冶金工业排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2~3km范围的点状污染。

3.6固体废物对土壤的污染

污泥作为肥料施用,常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。工业固体废物和城市垃圾向土壤直接倾倒,由于日晒、雨淋、水洗,使重金属极易移动,以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散。

3.7牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染

禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物,其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料,如果不进行物理和生化处理,则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染,并通过水和农作物危害人群健康。

3.8放射性物质对土壤的污染

土壤辐射污染的来源有铀矿和钍矿开采、铀矿浓缩、核废料处理、核武器爆炸、核实验、燃煤发电厂、磷酸盐矿开采加工等。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染,放射性散落物中,90Sr、137Cs的半衰期较长,易被土壤吸附,滞留时间也较长。

4我国土壤污染的治理措施

4.1施用化学改良剂,采取生物改良措施,增加土壤环境容量,增强土壤净化能力

向土壤中施用石灰、碱性磷酸盐、氧化铁、碳酸盐和硫化物等化学改良剂,加速有机物的分解,使重金属固定在土壤中,降低重金属在土壤及土壤植物体的迁移能力,使其转化成为难溶的化合物,减少农作物的吸收,以减轻土壤中重金属的毒害。针对有机物污染,用植物、细菌、真菌联合加速有机物降解。针对无机物污染,利用植物修复可以把一部分重金属从土壤中带走。

增加土壤有机质含量、砂掺粘改良性土壤,增加和改善土壤胶体的种类和数量,增加土壤对有害物质的吸附能力和吸附量,从而减少污染物在土壤中的活性。发现、分离和培养新的微生物品种,以增强生物降解作用。

4.2强化污染土壤环境管理与综合防治,大力发展清洁生产

控制和消除土壤污染源,组织有关部门和科研单位,筛选污染土壤修复实用技术,加强污染土壤修复技术集成,选择有代表性的污灌区农田和污染场地,开展污染土壤治理与修复。重点支持一批国家级重点治理与修复示范工程,为在更大范围内修复土壤污染提供示范、积累经验。合理利用污染土地,严重污染的土壤可改种非食用经济作物或经济林木以减少食品污染。科学地进行污水灌溉,加强土壤污灌区的监测和管理,了解水中污染物的成分、含量及其动态,避免带有不易降解的高残留污染物随机进入土壤。

增施有机肥,提高土壤有机质含量,增强土壤胶体对重金属和农药的吸附能力。强化对农药、化肥、除草剂等农用化学品管理。增施有机肥同时采取防治措施,不仅可以减少对土壤的污染,还能经济有效地消灭病、虫、草害,发挥农药的积极效能。在生产中合理施用农药、化肥,控制化学农药的用量、使用范围、喷施次数和喷施时间,提高喷洒技术,改进农药剂型,严格限制剧毒、高残留农药的使用,大力发展高效、低毒、低残留农药。大力发展生物防治措施。

大力推广闭路循环、无毒工艺,以减少或消除污染物的排放。对工业“三废”进行回收净化处理,化害为利,严格控制污染物的排放量和浓度。大力推广和发展清洁生产。

针对土壤污染物的种类,种植有较强吸收能力的植物,降低有毒物质的含量,或通过生物降解净化土壤,通过改变耕作制度、换土、深翻等手段,施加抑制剂改变污染物质在土壤中的迁移转化方向,减少农作物的吸收,提高土壤pH值,促使镉、汞、铜、锌等形成氢氧化物沉淀。

根据土壤的特性、气候状况和农作物生长发育特点,既要防治病虫害对农作物的威胁,又要把化肥、农药对环境和人体健康的危害限制在最低程度。利用物理、物理化学原理治理污染土壤。大力开展植树造林,提高森林覆盖率,维护森林生态系统平衡。

4.3调控土壤氧化还原条件

调节土壤氧化还原电位,使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物,控制其迁移和转化,降低污染物的危害程度。调节土壤氧化还原电位主要是通过调节土壤水分管理和耕作措施实现。

4.4改变耕作制度,实行翻土和换土

改变耕作制度会引起土壤环境条件的变化,消除某些污染物的危害。对于污染严重的土壤,采取铲除表土和换客土的方法;对于轻度污染的土壤,采取深翻土或换无污染客土的方法。

4.5采用农业生态工程措施

在污染土壤上繁殖非食用的种子、种经济作物,从而减少污染物进入食物链的途径;或利用某些特定的动植物和微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质,从而达到净化土壤的目的。

4.6工程治理

利用物理(机械)、物理化学原理治理污染土壤,是一种最为彻底、稳定、治本的措施,但投资大,适于小面积的重度污染区,主要有隔离法、清洗法、热处理、电化法等。近年来,把其他工业领域,特别是污水、大气污染治理技术引入土壤治理,为土壤污染治理研究开辟了新途径。

5参考文献

[1]徐月珍.防止土壤污染和地下水污染的措施[J].环境与可持续发展,1989(1):29-31.

[2]任旭喜.土壤重金属污染及防治对策研究[J].环境保护科学,1999,25(5):31-33.

[3]陈晶中,陈杰,谢学俭,等.土壤污染及其环境效应[J].土壤,2003,35(4):298-303.

第6篇：土壤重金属污染概念范文

关键词：污染生态学；理论与实践；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）50-0115-02

《污染生态学》是一门以生态系统理论为基础的边缘交叉学科，该课程的教学目的是使学生掌握污染生态学的基本理论、基本知识，了解污染物在生态系统中的迁移、转化规律及解决方法，培养学生分析和解决问题的能力，为继续读研深造或从事污染生态研究、环境保护等相关工作打下基础。笔者根据在教学实践过程中发现的一些问题，对《污染生态学》的教学内容和实践环节改革进行了若干探索。

一、优化教学内容

1.课程特点与知识体系。污染生态学是生态学和环境科学相融合、相交叉的产物，其课程内容涉及广泛，包括化学、土壤学、物理化学、植物学等。在学习本课程前，学生应该具备一定的相关课程基础，因此本课程安排在大三下学期。但是，教师在授课过程仍应注意回顾与补充相关概念，以帮助学生更好地理解与把握本课程知识。

污染生态学的课程知识体系如图1所示，大体可分为基础篇和应用篇两部分，基础篇主要介绍生物系统与被污染的环境系统之间相互作用的机理和规律，即污染物在生物体内的生物过程。具体包括生物体对污染物的吸收与迁移、生物富集、污染物对生物体的危害、生物体对污染物的抗性及生物在长期污染条件下的生态效应与适应进化。这几个部分分章节讲述，但相互联系紧密，并且可在生物生命过程中同时发生，应从整体把握。应用篇主要是基于生态学原理和方法对污染环境进行控制和修复，重点是大气、水和土壤污染的生物修复技术。此外，污染环境的生物监测与评价也是污染生态学中不可分割的一部分。在讲授过程中，要注意将基础篇和应用篇有机结合起来，使理论联系实际，两者互相印证，形成完整的知识体系。

2.结合学科特色，突出教学重点。污染生态学是生态学中实践意义较强的一个分支，将该课程与学科优势和特色结合起来，有利于生态学综合人才的培养。南京林业大学生态学科于1989年成为首批教育部国家级重点学科，经过多年的建设，已形成自己独特的研究方向与特色。主要是以森林、湿地等生态系统为研究对象，以生物与环境之间的关系及其相互作用机制、生物地球化学循环等生态学理论为基础，重点探讨退化生态系统植被恢复机理与技术，土壤生态学过程及其对全球气候变化的响应，湿地濒危物种生境恢复与生物多样性保护，环湖植被缓冲带与水生植物的生态功能，湖泊富营养化治理技术等。因此，结合该课程的教学目标与学科特征，该课程的教学重点主要有：污染物的生态过程的基本理论、水体富营养化的概念、危害、评价及修复对策、水污染的土地处理系统修复原理、土壤污染的植物修复技术。而且，在授课过程中，可将本学科教师的研究成果与案例融入理论知识中，激发学生的兴趣，培养学生解决实际问题的能力。

二、实验实践的设计与实施

本课程在原教学大纲中理论讲授学时数为48学时，并未设置实践学时。针对本课程的现实性、综合性和研究性特点，将学时调整为理论讲授32学时，实践教学16学时。实践教学与理论课同步开设，使理论与实践结合，加深学生对理论知识的理解，并学以致用，提高学生的综合分析能力和实际动手能力，培养创新能力。本课程拟开设的实验实践内容具体如下：

1.重金属对植物种子发芽和根伸长的影响（4学时）：将上课学生分成若干组，分别进行不同重金属（Cd、Cr、Pb）对不同植物（小麦、白菜）种子发芽和根伸长的影响，考察不同重金属对不同植物种子的毒性效应，加深对效应浓度、安全浓度等概念的理解。通过不同组的实验结果比较，还可了解不同重金属的毒性大小和不同植物对重金属胁迫的敏感性。

2.人工湿地对城市尾水的处理效果研究（6学时）：参观人工湿地尾水处理厂，调查人工湿地的植物种类配置和运行参数，采集人工湿地的进水和出水，了解人工湿地对主要污染物，如有机物、N和P的去除效果。在对实验结果进行分析的过程中，要求学生查阅资料，了解不同湿地植物如芦苇、香蒲等对污染物的吸收去除能力，综合分析理解人工湿地去除污染物的原理。

3.采用观赏植物修复土壤重金属污染的实验研究（6学时）：分组查阅资料，选择合适的观赏植物，研究观赏植物对土壤重金属的吸收和富集量，评价观赏植物修复土壤重金属污染的性能。该实验一方面可让学生深入了解植物对重金属的吸收和生物富集的概念，掌握生物富集系数和转移系数的计算，另一方面也可帮助学生理解重金属污染土壤的植物修复技术原理，掌握超积累植物的筛选方法。

三、教学方式的应用

1.多媒体与板书相结合的讲授方式。讲授法是教学中最基本、最常用的方法，特别是对于理论基础概念、专业性基础知识点的讲解。多媒体技术是指将文字、图像、声音等承载信息的载体结合在一起，并通过计算机进行综合处理和控制的技术。利用多媒体教学可以将抽象的知识形象化，给学生以视、听新感觉，调动联想思维，提高学生的学习兴趣，如在讲污染物对植物超微细胞结构的损伤时，可以通过直观的照片展示不同浓度的污染物胁迫下，植物细胞的细胞核、叶绿体、线粒体等细胞器的损伤情况，能够激发学生的学习兴趣，更利于学生对相关知识点的掌握。但是多媒体技术也存在一些弊端，如播放速度快，信息量大，不利于学生对知识的接受，缺乏足够的时间消化和记笔记，因此，应根据具体知识内容，将多媒体教学和板书有机结合起来，特别是重点概念，通过板书的形式，放慢讲授速度，加深学生对相关知识点的理解。

2.案例教学与学生演讲相结合的方法。污染生态学的课程内容是以生态学原理为基础，通过大量的案例分析污染生态过程中植物、动物和微生物等有机体的生态响应机制和其毒害表现，探讨污染控制和污染修复生态工程的学科。但是环境中污染物种类众多且对生物具有不同的毒性效应，课堂学时有限，仅能挑选比较经典的案例进行讲解。另一方面，传统的“教师讲、学生听”的授课方式作为主要的教学方式在调动学生积极性方面效果欠佳。因此，对于比较重要的知识点，可指定阅读材料或要求学生自己查阅最新资料与案例，做成PPT在课堂上进行讲解，教师给予针对性点评并引导学生讨论。如生物对污染物的吸收和迁移章节中，比较经典的案例是铅和镉在玉米根系中的吸收和迁移，可以引导学生查阅铅镉等在其他植物或土壤-植物体系中的迁移规律，并在课堂上讲解、讨论植物吸收重金属的途径。该方法不仅能够调动学生学习积极性、提高学生的表达能力，活跃课堂气氛，也能使学生了解学科最近的研究进展，加深对相关知识的理解，拓展知识面。

3.专题讲座。污染生态学具有现实性、综合性和研究性，是一门发展中的学科。随着学科之间不断交叉渗透，其学科内涵更加丰富。而且，随着研究的深入，对于污染生态学中出现的新污染物、新问题的认识也不断深入。因此，有必要开展污染生态学的研究前沿与展望的专题讲座。专题讲座主要介绍目前污染生态学和环境科学领域一些热点问题的研究进展，如药品与个人护理用品、内分泌干扰物、生态风险等。这些新兴污染物和人类生活息息相关，通过专题讲座，可以使学生了解环境中的新兴污染物对人类身体健康的影响，培养学生的环保意识，同时激发学生对科研的兴趣，吸引一批学生投身于科研事业中。

四、结语

《污染生态学》是生态学专业的重要专业课程，具有现实性、综合性和研究性的特点。在教学过程中，应结合本课程的特点与学科优势特色，优化教学内容，并合理设置实验实践环节，使理论与实践有机结合起来，激发学生的学习兴趣，提高学生的动手能力和发现问题解决问题的能力，培养学生的创新意识、科研能力和综合素质。

参考文献：

第7篇：土壤重金属污染概念范文

社科文献出版社出版的《中国青年发展报告·2013》指出，经粗略估计，北京约有16万“蚁族”，生活在高校周边或人口流动聚集区。这些人月平均工资为4133元，低于全市职工月平均工资4672元（2011年度），该群体人均居住面积“10平方米及以下”的占到67.8%。

数字解读：“蚁族”概念提出者、青年学者廉思认为，从“天之骄子”到“蚁族”，中国的高等教育机制负责筛选社会精英的作用已然消失。让所有大学毕业生都参与到国家事务的管理中，不现实；从事低端或纯体力劳动，又不符合人才培养的模式。事实上，任何国家都不可能保证所有成员的成功。所以，成功的主流价值观，应该是让弱者能得到一定的安慰，而不至于对成功者乃至社会产生怨恨。

390亿或撬动4000亿

数据显示，载人航天工程实施20年，中央财政共安排人民币390亿元，主要用在技术研发、样品研制、飞行产品的生产，试验设施设备的建设以及大量的地面试验和飞行试验的消耗。美国、欧洲多家研究机构采用不同模型和方法的评估结果显示，航天领域每投入1元，将产生7元～12元的回报。这意味着390亿元载人航天工程或将催生4000亿元左右产业空间。

数字解读：木糖醇口香糖、有机菜品、运动鞋鞋底、数字高清电视这些都来源于载人航天技术。分析师说，从经济规律和国外的经验看，航天等偏军用技术的发展，不仅会带动中国的军工和与之相关的高新技术等产业，还会在技术成熟的情况下，更广泛地运用到民间领域，诞生更多类似北斗导航这样的民用产品。

数万亿

数据显示，我国受重金属污染的耕地面积已达2000万公顷，占全国总耕地面积的1/6，防治形势十分严峻，并且还呈现不断加剧的趋势。据估算，如果对这些耕地进行修复，需求资金将要数万亿元。再加上我国目前土壤污染底数不清、土壤修复相关法律和标准缺失，我国耕地重金属污染修复任重道远。

数字解读：与大气和水污染相比，土壤修复显得更加困难。与一些有机污染物不同，土壤中的重金属无法降解，与土壤分离难度非常大，修复非常困难。业内专家一致认为，当务之急是控制源头污染。须源头控制、过程阻断、末端治理相结合，千万要防止再走先污染后治理的经济发展之路，这也是目前我国所提倡的生态文明的核心内容之一。

百万吨

2012年中国三大主粮进口猛增。据海关总署统计，玉米进口521万吨，同比增长了197%；小麦进口369万吨，同比增长195%，超越2005年的354万吨。稻米进口231.6万吨，同比增长了305%，这也是12年来稻米进口量首次超过百万吨大关。如果按照这样的增长速度计算，自给率很高的中国三大主粮品种均有可能步大豆的后尘。中国的粮食进出口政策向来以“调节余缺、调节品种、保持适量进口和出口”为宗旨，但从实际调控结果来看未达目的。

数字解读：根据中储粮的公开说法，2012年粮食库存增加量远远超过净进口增量。这说明，中国谷物进口激增的原因不在于“缺口”而在于“价差”。中国的粮食进出口政策秉持“调节余缺”的思想。但以低价格出口粮食，一直是发达国家争取国际贸易主动权的常用手段。

七成

第8篇：土壤重金属污染概念范文

摘要：随着我国近几年经济的快速发展和城市化进程的加快,城市环境越来越受到人们的关注。由于居住环境周边的污染给居民生活造成危害情况在我国成为非常严重的社会问题。

关键词：城市居民环境污染危害

《中国绿色国民经济核算研究报告》中显示，我国平均每1万个城市居民中有6个人因为空气污染死亡，每年全国因环境污染造成的经济损失为5118亿元,占当年GDP的3.05%。国家环保总局和国家统计局对各地区和42个行业的环境污染实物量、虚拟治理成本、环境退化成本进行了核算分析，其中，水污染的环境成本为2862.8亿元，占总成本的55.9%，大气污染的环境成本为2198.0亿元，占总成本的42.9%；固体废物和污染事故造成的经济损失为57.4亿元，占总成本的1.2%。

一、环境污染的来源和危害

目前，根据我国权威机构的调查显示，煤炭、电力、化工、造纸、电镀等行业成为环境污染的主要来源。

1.空气的污染，工业生产是大气污染的一个重要来源，主要来源是生活炉灶与采暖锅炉，城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭，煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、一氧化碳、等有害物质污染大气。特别是在冬季采暖时，往往使污染地区烟雾弥漫，呛得人咳嗽，这也是一种不容忽视的污染源。特别是城市中的汽车，量大而集中，排放的污染物能直接侵袭人的呼吸器官，对城市的空气污染很严重，成为大城市空气的主要污染源之一。汽车排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等，前三种物质危害性很大。大气污染物排放主要集中在电力、非金属制品、钢铁和化工四个行业中，是未来一段时间内大气污染物治理的重点行业。烟尘和工业粉尘的处理率相对较高，但二氧化硫治理任务仍然艰巨，这些污染中属空气的污染，气味刺鼻，闻着就头晕。在大气污染物排放量大的行业中，其污染物的去除率普遍不高。煤矿洗选厂周边环境污染也比较严重，一个小型火电厂，它的烟尘就可以污染周边几公厘的居民，让你平时不敢开窗，家庭到处都是煤粉灰，让周边的居民深受其害。随着国家要求拆除小型火力发电厂，这一情况将逐步会得到解决。

2.水的污染，污水随意排泄，污染了饮用水源，而从近年发生的水危机事件来看，江河湖渠的水源因受到外界因素的干扰，遭受不同程度污染的可能性越来越大。仅在2011年，便有多起事件见诸媒体：6月，杭新景高速公路上的两辆货车追尾，致使约20吨苯酚泄漏并随雨水流入新安江，造成杭州等城市居民疯狂抢水；同年7月底的山洪暴发，致使岷江沿岸一座尾矿库的电解锰矿渣进入涪江，约50万居民饮用水受到影响。

3.垃圾的污染

现在有些企业采取的垃圾处理方法不合法，比如说大型医院焚烧医药垃圾，医院应该有专用的医疗垃圾处理办法或防污染的焚烧炉，而有些医院不按规定办，或是舍不得钱，居然在明坑内焚烧医疗垃圾。造成居民饱受浓烟的伤害。部分垃圾会收集进行处理，多数是填埋。生活中出现的废弃物很多不可降解，塑料、橡胶、日用品的包装废弃物等，很长时间都无法降解，所以出现了垃圾难的情况。如果随便找一个地方填埋，可能会造成附近地下水污染，带来长远影响。

4.各种污染对人体的伤害程度

锅炉焚化过程排放的可吸入悬浮粒子会伤害人的肺部功能；工厂排放的二氧化碳会刺激人的眼睛和鼻粘膜，排放的一氧化碳会伤害人的心脏；汽车尾气排放的臭氧、二氧化碳等污染物伤害人呼吸系统

二、如何治理污染对城市居民的危害

国家环保总局副局长潘岳表示，围绕绿色国民经济核算，我们环保部门下一步要切实做好全国地下水污染调查、全国土壤污染调查和全国污染调查等三项基础性调查工作。

1.经济发展欠下的环境债

核算表明，全国因环境污染造成的经济损失为5118亿元，占GDP的比例为3.05%。

这是我们为经济发展付出的环境退化成本，这是否意味着我们的绿色GDP就占传统GDP的96.95%呢？国家环保总局副局长潘岳给出了否定的回答。他解释说，绿色GDP是一个内涵非常丰富的概念，广义的GDP不仅要从传统的GDP中扣除自然环境部分的虚数，即资源和环境耗减成本；还要从中扣除人文社会部分的虚数，包括家庭服务、犯罪以及对国民福利有负面影响的产业，如烟草行业。“今天公布的这个绿色GDP并不是完整的，这个3.05%只是冰山一角。”潘岳说。这样的一个数据表明，我们正在为经济发展的环境债而付账。

2.环保治理的高额成本

污染扣减指数1.8%，专家称之为虚拟治理成本。环境规划院总工程师王金南说，这个数字意味着，要将排放到环境中的主要污染物全部去除，需要付出的成本占GDP的1.8%。潘岳用例子做了说明：“如果我们把生水烧开或用家庭净水器过滤一下，需要为此支付电费等处理成本，可能占我们收入的1.8%。但如果我们不进行任何处理，直接喝生水，由此生病就可能最少花费我们收入的3.05%。”

我国的环境形势依然十分严峻，长期积累的环境矛盾尚未解决，新的环境问题不断出现，特别是重金属污染危害日益显现，严重危害人民群众身体健康。2010年，环境保护部将组织编制重金属污染综合防治规划并制定实施考核办法，会同有关部门对规划实施情况进行监督检查，全面开创重金属污染防治工作新局面。其中，组织编制重金属污染综合防治规划是重点，以重点防控区域污染源防治为主要内容，按照谁污染、谁治理和统筹规划、突出重点、分期实施的原则，划定重点防控区域，明确防治目标、任务和政策措施，重点解决污染严重、威胁人民群众健康的重金属排放企业污染问题，努力推动发展方式转变和产业结构调整，为促进经济社会平稳较快发展，维护人民群众环境权益和身体健康做出应有贡献。

城市环境污染对其城市居民的生理、心理、工作、学习、休闲及社会活动都产生一定程度影响,通过对城市居民的调查发现,虽然不同的居民对其所在环境的质量评价稍有差异,但都表示了环境污染对自己的身体健康、日常生活、学习、工作、居所的选择及迁居的意向存在一定的影响,也反映出城市居民的环境意识总体上已经达到了较高水平。我们认为,相关环保部门可以考虑通过以上途径积极宣传环境污染的危害,让更多的市民认识到保护好环境的重要意义；更重要的是要通过对环保行为的表扬、奖励等正确引导、激励市民,让市民们积极地行动起来,将保护环境落实到行动上。

参考文献:

第9篇：土壤重金属污染概念范文

现在一般认为，土壤退化（soildegradation）是指在各种自然和人为因素影响下，导致土壤生产力、环境调控潜力和可持续发展能力下降甚至完全丧失的过程。简言之，土壤（地）退化是指土壤数量减少和质量降低。数量减少表现为表土丧失、或整个土体毁坏、或被非农业占用。质量降低表现为物理、化学、生物方面的质量下降。

为了正确理解土壤退化的概念，可从以下方面进行认识：土壤退化的原因：土壤退化虽然是一个非常复杂的问题，但引起其退化的原因是自然因素和人为因素共同作用的结果。自然因素包括破坏性自然灾害和异常的成土因素（如气候、地形等），它是引起土壤自然退化过程(侵蚀、沙化、盐化、酸化等)的基础原因。而人与自然相互作用的不和谐即人为因素是加剧土壤退化的根本原因；土壤退化的本质：就是土壤资源的数量减少和质量降低。土壤资源在数量上是有限的，而不是无限的。随着土壤退化的不断加剧，土壤数量逐渐减少，土壤质量也在不断的降低。

2城市园林绿地的分布

城市园林绿地的土壤呈斑块状不连续分布，散布于公园、花园、庭院、道路两旁等地域上。这些地域并存着不同时代类型的土壤，具有较大的时空变异性，相邻的土壤在发生上可能毫无联系，因此城市园林绿地土壤往往呈现地带性微域分布。其分布范围是人为主观划分出来的，包括公园绿地土壤、隔离带绿地土壤、街道绿地土壤、居民区绿地土壤、单位环境绿地土壤等。

3城市园林绿地退化的特点

土壤生态退化是由于人类活动的干扰和恶劣自然环境条件的作用或二者共同作用下造成的土壤生态系统结构破坏，调节功能衰退，土壤生物多样性减少，土壤生产力下降及土壤荒漠化、干旱化、板结化、酸化、盐碱化、养分亏缺与失衡等一系列土壤生态环境恶化的过程和现象，被称为“宁静的灾害”。土壤生态系统的退化实质上是土壤生态系统遭受破坏或者各个子系统之间不协调发展的结果。由于城市绿地系统是城市系统内唯一执行自然“纳污吐新”的负反馈调节机制的子系统，城市土壤作为城市绿地系统的基础，遭受到城市活动和城市化过程带来的环境压力，造成城市绿地土壤的物理和化学性质发生很大变化，土壤质量降低。这些变化往往影响到树木、花草的正常生长，从而极大地影响绿地质量和绿化效果。

城市园林绿地土壤受工业快速发展、人口高度密集和强烈的人为活动的影响，虽然其六大功能并不会完成转变或彻底丧失，但在遭受强烈人为扰动和重新堆积后，城市园林绿地土壤的原有性状被破坏，并伴随着不同类型、不同程度的土壤污染，从而形成了城市园林绿地土壤不同于其它土壤类型的特点：自然层次紊乱，成分复杂、侵入体多，物理性质不良，有机质和养分缺乏，污染因素增多，PH值偏高或异常，扎根条件限制。城市园林绿地土壤的这些特点会不同程度地限制其功能的发挥。如土壤污染导致生产力水平下降，污染物积累，造成土壤环境容量减小和“化学定时炸弹”等诸多危险，所有这些特点如果超过土壤生态系统的生态阈限，必然导致城市园林绿地土壤的生态退化4土壤退化的后果

土壤退化对生态环境和国民经济造成巨大影响。其直接后果有：生态系统的平衡和稳定遭到破坏，土壤生产力和肥力降低；破坏自然景观及人类生存环境，诱发土被破坏、水系萎缩、和气候变化；化肥使用量不断增加，而化肥的报酬率和利用率递减，环境污染加剧；人地矛盾突出，生存环境恶化。

5城市园林绿地土壤的生态恢复与措施

加大宣传力度，增加人们对土壤退化的危害及其严重性的认识，同时要制订有关政策，制止助长土壤退化的行为。

合理施肥。合理施用化肥，调节有机肥与无机肥施用比例，适当减少化肥施用量和增加有机肥的施用量，有利于改善和提高土壤肥力、防止耕作土壤退化。

合理灌溉。合理的灌溉应是依作物的不同类型和生长期，选择合理的灌溉方法、水量和时间以及使用无污染的灌溉水。

减少土壤的农用化学品投放量。大量施用化肥导致土壤养分比例失凋、作物养分中毒及地下水的污染；使用农药和化学除草剂所带来的生物链破坏、对土壤的污染以及由此而引起的农产品污染。这不仅在一定程度上导致了上壤的退化，而且还危害到人类的安全和健康。采用抗性较强的植物品种，做到适时施用农药；适当耕作除草，减少除草剂的用量。

增强环保意识，减少工业污染物的排效，防止土壤的化学污染。不同绿地类型的恢复实施措施，针对不同绿地的的退化的恢复措施

生产用地。由于常年有产品输出，在起苗时常带走一定量的肥沃表土，根层土壤肥力下降，地力消耗很大。要适当补充养分，施肥改土以增加有机质，才能达到输出优质苗木的需要。

公园、广场、小区绿地。由于人流量大，人为干扰很强烈，行人践踏严重，影响植物的生长和健康状况。对于退化公园、广场绿地的恢复可以通过加设绿地围栏等防护措施，设置围栏后可改变地表结构及土壤的理化性状，提高自然含水量，有利于有机质和养分进入良性循环。小区绿地可以将植物凋落物归还土壤，用以熟化土层，土壤性质和肥力就会朝着良性方向发展。

道路交通绿地。土壤前期受机械压实，后期人为践踏相当严重，树木凋落物被清走，土壤难以进入良性循环。不透气铺装道路，人行道树木生长易受阻，筑路时的渣砾、石灰较多，PH值增高，树木受害，汽车尾气污染等也使土壤难以进土良性循环。可以通过改善人行道不透气铺装，铺装透气砖，增加透气性，加速养分转化，提高供肥能力；逐年减少土壤中的砾质含量，改善其物理性状；在施工中注意熟化土的保存，避免生土覆盖熟土；防止城市生态环境的污染，如汽车尾气含量限制在排放标准之内，尽量排除废渣等碱性垃圾，改善PH值。

针对不同的退化特点的恢复措施：城市绿地土壤的PH值。土壤PH值太高可以用有机物或硫化废物进行改善；PH值太低就可用石灰进行改善。还可以选择一些对酸有较强抗性的植物来改善土壤性质。

重金属含量太高。重金属不能被微生物分解，可被生物富集。土壤一旦被重金属污染，其自然净化和人工治理都非常困难。受重金属污染的土壤可以用有机肥通过吸附作用加以改良，也可以施加抑制物（如石灰、磷酸盐、硅酸钙等）使之成为难溶化合物，以暂时降低重金属的转移。此外通过生物改良措施，种植一些吸收重金属的植物，也可达到目的。如蕨类植物蜈蚣草对砷具有很强的超富集能力。

盐分太高。可以采取灌溉的方法对土壤进行改善，也可以种植植物。它们能从土壤中吸收超量盐分，并在叶子中富集，当它们分解后释放出的盐可以阻碍其它植物生长。但是如果配合干扰行为，即在这些植物开始分解前将其清除，那么这种植物的种植就有助于改善盐碱土壤。

营养缺乏。最切实有效的方法是种植豆类植物，利用其固氮作用来增加营养；另一种方法是施用有机肥料，增强土壤微生物的活性，逐渐恢复退化土壤的含磷量。城市绿地土壤是绿化植物的直接载体，土壤质量是城市绿地质量的关键。改良和培育土壤，保持“地力常新”，提高土壤质量，是一项具有战略地位的重要工作。城市绿地的持续稳定发展首先要解决城市绿地土壤的质量问题。现在，城市绿地土壤处于一种退化状态，后果严重，城市绿化的主管部门应及时地根据城市绿地土壤的分布和退化特点，采取必要的措施，使退化的城市园林绿地土壤恢复到健康状态，做到根据绿地植物的生态要求，选择适宜的土壤；根据土壤的肥力特征和生态特性，选择适宜的植物进行合理配置，充分发挥城市园林绿地土壤的功能，使城市园林绿地的生态作用、游憩作用、景观作用和灭灾作用得以最大限度的发挥。

论文关键词：城市园林绿地土壤；土壤退化；退化土壤的恢复

论文摘要：城市园林绿地在改善城市生态环境和美化城市景观方面起重要作用，由于人类活动的干扰使城市园林绿地土壤成为退化的土壤。城市园林绿地土壤的恢复与重建，对城市园林绿化的持续发展具有非常重要的意义。

参考文献

[1]曹勇宏城市绿地系统建设的生态对策