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摘 要：一直以來，治理土壤中的重金屬污染都是全球各國亟待解決的一項難題。當前我國土壤重金屬污染問題相對較為嚴峻，且引發這一問題的因素相對也比較復雜。而此種污染問題的出現，不僅會對生物的生長帶來極大的危害，還會降低作物的總產量，并對人的生命健康造成極大的威脅。對此，本文以土壤的重金屬污染為立足點，通過對我國土壤污染現狀和危害的分析，從而就緩解和解決土壤污染問題的策略展開研究。
關鍵詞：土壤重金屬污染；危害；修復技術
中圖分類號：X53 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230224
就土壤本身來看，其之所以會產生重金屬污染，主要是因為人類在活動期間將重金屬物質帶入到土壤內部，使得土壤內的重金屬含量增多，破壞生態環境。隨著農村人口數量的增長和農業生產過程中對化肥和農藥使用量的增加，導致土壤中有害物含量增多，自身生態結構和環境質量被破壞。其中，重金屬是對土壤生態結構影響最大的一種元素。為了重塑土壤生態結構，提高土壤內部環境質量，解決土壤存在的重金屬污染問題勢在必行。
1 土壤污染現狀和危害
1.1 重金屬污染現狀
在2005年到2013年的12月，我國土地管理局第一次開展了有關全國土壤污染情況的調查研究。按照我國在2014年由國土資源部和環保部共同的有關《全國土壤污染狀況調查公報》所公示的調查結果看：當前我國土壤生態環境的狀況整體來講十分嚴峻，特別是重金屬污染問題，更是極為嚴重。在我國一些廢棄工礦所在區域的周邊位置，土壤的重金屬污染問題十分的突出。其中，我國有16.1%的土壤，重金屬污染總超標率相對較重，11.2%超標率屬于輕微范圍；而輕度超標率和中度以上的超標率分別達到了2.3%和2.6%。
1.2 重金屬污染的危害
同其他土壤污染類型相比，重金屬污染本身的隱匿性、長期性、不可逆性較強，且這種污染問題一旦出現，則很難消逝。一旦重金屬污染存在于土壤中，不僅很難被移動，還會長時間滯留在其產生區域，不斷污染周邊土壤。與此同時，重金屬污染物不僅無法被微生物有效降解，還會借助植物、水等介質，被動植物所吸收，而后進入到人類食物鏈之中，對人體健康a生威脅。從具體的情況來看，重金屬污染主要存在以下幾種危害類型：對作物生產造成不利影響。因為重金屬污染物在土壤與作物系統遷移的過程中，會對作物正常的生長發育和生理生化產生直接影響，從而降低作物的品質與產量。例如，鎘屬于對植物生長危害性較大的重金屬，如果土壤鎘含量較高，植物葉片上的葉綠素結構就會被破壞，根系生長被抑制，阻礙根系吸收土壤中的養分與水分，降低產量；會對人體生命健康帶去影響。土壤中存在的重金屬污染物可以借助食物鏈對人體健康造成危害。例如，汞進入人體后被直接沉入到肝臟中，破壞大腦的視神經。
2 解決重金屬污染問題的方法
2.1 工程治理法
所謂的工程治理法，是通過利用化學或者是物理學中的相關原理，對土壤中的重金屬污染問題展開有效治理的一種方法。現階段，工程治理法主要包括了熱處理法、淋洗法與電解法等[1]。在眾多重金屬污染處理方法中的處理效果更好、處理工藝的穩定性更高。但該項方法處理過程和處理工藝復雜，需要花費的成本高，且經過該方法處理后的土壤，其本身的肥力會有所降低。
2.2 生物治理法
該方法指的是借助生物在生長過程中的一些習性，來達到改良、抑制、適應重金屬污染的目的。在該項治理方法中最為常見的就是微生物、植物和動物治理法。生物治理是利用鼠類和蚯蚓等動物能夠吸收重金屬的特性；植物治理則是利用植物積累到一定程度可以清除重金屬污染，對重金屬具有忍耐力的特質。工程治理法相比，生物治理方式投資相對較小、管理便利、對環境破壞性小等優勢，但治理時間較長[2]。
2.3 化學治理法
化學治理法是通過向已經被重金屬污染的土壤中投入適量的抑制劑和改良劑等其他化學物質的方式，增加有機質、陽離子等在土壤中代換量和粘粒含量，來改變被污染土壤電導、Eh、pH等其他理化性質，使重金屬可以通過還原、氧化、拮抗、吸附、沉淀、抑制等化學作用被有效消除[3]。
3 結束語
在社會經濟發展水平不斷提升，重金屬對土壤污染程度逐漸加深的今天，對重金屬污染現狀，以及其可能會造成的危害等問題展開細致的分析與研究，并利用工程、生物、化學等方式來有效的緩解和治理土壤當前存在的重金屬嚴重污染問題，能夠對我國土壤的生態環境和內部結構進行重構，為我國城市發展和社會建設提供充足的土壤資源。
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摘要：通過對襄陽市16個點位農田土壤實地調查、采集及實驗室分析測定其重金屬含量，采用單項污染指數法和綜合污染指數法，評
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關鍵詞：危害 重金屬污染 土壤修復
土壤是地球表面的疏松表層，它是人類賴以生存的重要自然資源，并且在生態環境中占有重要地位。而近年來，隨著工業的快速發展和鄉鎮城市化，土壤重金屬污染日益嚴重，由此會破壞人類生態環境，從而影響人們的健康，因此，土壤重金屬污染的修復技術已成為一個研究熱點。
一、土壤重金屬污染的危害
隨著工農業的快速發展，多種工業如采礦、冶煉、電鍍、廢電池處理、金屬加工等的排放以及農業中各種農藥，化肥的施用均是土壤重金屬污染的來源。據報道，全世界平均每年排放Hg約1.5萬噸，Cu 340萬噸，Mn 1500萬噸，Pb 500萬噸，Ni 100萬噸[1]。土壤重金屬污染具有污染面積達、積累時間長、不易被微生物降解、有明顯的生物富集作用等特點，被重金屬污染的土壤會嚴重影響到農作物的生長和發育，從而導致農作物的減產并污染農作物。安志裝等人[2]研究發現鎘與巰基氨基酸和蛋白質的結合會引起氨基酸蛋白質的失活，甚至使植物死亡。另外，土壤中的重金屬會被農作物吸收并在農作物體內富集，通過食物鏈進入人體，從而嚴重危害人體健康。
二、土壤重金污染修復技術
1.物理化學修復技術
1.1化學固化
化學固化法指的是通過在土壤中加入土壤固化劑來改變土壤的有機質含量、礦物組成、pH值和Eh值等理化性質，再經重金屬的吸附或共沉淀作用來調節其在土壤中的移動性，從而降低其共生物有效性。固化劑將污染土壤中的重金屬固定后，不僅可以減少重金屬通過徑流和淋洗作用對地表水和地下水的污染，而且被污染的土壤還有可能重建植被[3]。雖然化學固化法可以固化土壤中的重金屬，但固化劑只是改變重金屬在土壤中的存在形態，重金屬仍留在土壤中，因而該方法還有待進一步的研究探討。
1.2電動修復
電動修復是近年來快速發展的技術，其作用機理是將電極對插入被污染的土壤中，在通入微弱電流形成電場，使土壤中的重金屬在電場形成的各種電動力學效應下定向移動，在電極區附近富集，從而將重金屬處理或分離。
對于低滲透的粘土和淤泥土的修復，電動修復是常用的技術。鄭喜坤等人[4]研究了電動修復技術對沙土中Pb2+、Cu3+等重金屬離子的去除效果，結果表明，重金屬離子的去除率達99%以上。電動修復技術是一種原位修復技術，它可以有效的去除土壤中的重金屬離子，并且經濟效益好，是一種可行的修復技術。
1.3土壤淋洗
土壤淋洗是一種適用于治理大面積重廢污染土壤的方法。所謂淋洗，是指利用提取劑（包括有機或無機酸、堿、鹽、表面活性劑和聚合劑等）將土壤中的固相重金屬轉化為液相，土壤在經水淋洗處理后可歸回原位利用，而對于富含重金屬的廢水也可進行回收處理，從而達到修復土壤的目的[5]。吳華龍等人[6]研究了被銅污染土壤修復的有機調控機理，研究結果表明，外加EDTA對降低紅壤對銅的吸收率與加入的EDTA量的對數量顯著負相關。土壤淋洗法雖然處理量大，處理效率高，但會造成二次污染，因此，尋找一種既能提取各種形態重金屬又不破壞土壤結構的提取劑將成為土壤淋洗法的研究熱點。
2.植物修復
植物修復是指在被重金屬污染的土壤中，種植某種特定的植物，利用該植物對重金屬的耐性和超富集作用將重金屬移出土壤，使土壤中的重金屬降低到可接受的濃度，達到重金屬污染修復的目的。
根據其修復過程和作用機理可將植物修復技術分為4種：①植物萃取技術，即利用超富集植物將重金屬從土壤提取出來，并將其轉移，貯存到地上部分，然后通過植物收割來對重金屬進行集中處理的過程[7]。韋朝陽等人[8]研究發現了一種大葉井口草，它對As的富集有明顯的效果，其地上部分最大含量可達694mg/Kg。②植物固化技術，即利用耐金屬植物及其根系微生物的一些生物化學作用降低重金屬的活性，使其固化，從而減少對土壤的危害。該方法主要適用于有機質含量的礦區污染土壤的修復。③根圈生物技術，即利用植物根際分泌物和根際脫落物刺激細菌和真菌的生長，通過細菌和真菌對重金屬的吸附固定作用，是重金屬礦化的過程。④植物揮發技術，即利用植物根系的吸收、積累和揮發作用減少土壤中一些揮發性污染物，及植物將污染物吸收到體內后將其轉化為氣態物質釋放到大氣中[9]。
3.工程措施
工程措施是比較經典和傳統的修復土壤重金屬污染的方法，主要包括客土、換土及深耕翻土等方法。通過客土、換土或者將深耕翻土與污土混合，使土壤中重金屬的含量降低，減少重金屬對土壤植物的毒害，從而使農產品達到食品衛生標準[10]。
客土法是將干凈的土壤覆蓋在已受污染的土壤上混勻，從而降低土壤中污染物的濃度；換土法是用干凈的土壤代替受污染的的土壤，對于換出的土壤應進行處理，防止二次污染的發生；深耕翻土是將表層已受到污染的土壤翻至深層，從而使土壤中污染物的濃度降低。
三、結語
目前運用于修復土壤重金屬污染的技術有很多，但每種修復技術對于土壤重金屬污染修復均有一定的弊端，并且對于不同類型的土壤受重金屬的污染的程度的不同，單一的使用某種技術并不能達到理想的效果，因此，在實際應用中，應綜合多種修復技術的優點，互取優勢，研究出新型的具有高效，低耗的修復技術。
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關鍵詞 重金屬；河道整治；修復；東大溝上游河道；甘肅白銀
中圖分類號 X522 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）16-0224-01
白銀市地處黃河中上游，東大溝地區作為白銀市的主要工業區之一，流域內分布著以資源開發、加工為主的有色金屬、化工行業企業，流域周邊企業排放廢水和廢渣中含有大量重金屬，重金屬具有高度遷移性，長期堆置不僅造成大量有價金屬流失，而且對土壤、地下水等周邊生態環境構成潛在污染威脅[1]。
1 東大溝污染現狀
1.1 水環境質量現狀
東大溝流域多個斷面水質監測數據均不能滿足《污水綜合排放標準（GB 8978-1996）》中一級標準的要求。水質偏酸，氟化物含量超標，上游Zn、Cd的污染較為突出，下游COD、Cu、As污染顯著。
1.2 土壤質量現狀
東大溝上游有色金屬加工企業重金屬粉塵、尾水、廢渣排放，導致河岸兩側土壤中重金屬嚴重超標，土壤中重金屬主要富集在地表以下0～20 cm，部分區域污染深度達到50 cm，土壤污染現狀呈現以Zn為主的多種重金屬復合污染現象。
1.3 底泥質量現狀
底泥的污染來源于有色金屬加工企業冶煉廢渣堆放以及含重金屬廢水排放，通過對底泥樣品的采樣調查，底泥中重金屬As、Pb、Cu、Zn的含量最高值均高于加拿大制訂的NOAA標準，Pb、Zn 2種重金屬的最大峰值分別出現于20、80 cm，而Cu的最大峰值則出現于40、80 cm，As的最大峰值出現于80 cm。
2 治理工藝及技術可行性
重金屬污染河道治理工程主體工藝包括廢渣及表層污染底泥異位貯存，表層污染底泥重金屬固化/穩定化修復工程以及重金屬污染植物修復[2-3]。
2.1 廢渣及表層污染底泥異位貯存
2.1.1 治理工藝。由于河道自身情況較為復雜，底泥的深度也難以在抽樣調查中完全體現，根據已有的調查數據，研究區域河道底泥挖掘深度擬定為50～120 cm，具體的挖掘情況應根據現場挖據底泥的顏色等進行定性判斷，并且在挖掘過程中對50 cm深度的底泥進行再次取樣分析，如果效果仍不能達標，需要繼續向下挖掘，具體深度視分析結果而定。
河道疏浚的目的是對污染底泥沉積層采用工程措施，最大限度地將儲積在該層中的污染物質移出，改善水生態循環，遏制自然水體退化。該次治理區域大部分底泥含水量較低，為了不增加底泥的水力負荷以及廢水處理強度，采用機械疏浚的方式，底泥自然蒸發脫水干化與廢渣密閉運至棄渣場妥善處置。
2.1.2 技術可行性。含Cu、Pb、Zn、As等重金屬的廢渣、底泥及土壤均未列入《國家危險廢物名錄》。根據對研究區域廢渣及表層污染底泥的重金屬濃度監測，pH值均在6～9，未超出《危險廢棄物鑒別標準——浸出毒性鑒別（GB5085.3-2007）》中要求的pH值范圍，屬于一般工業固廢。采用異位貯存方式是一種最為經濟、適宜處理大量工業廢渣且不受工業廢渣種類限制的處理方式。
2.2 表層污染底泥重金屬固化/穩定化修復
2.2.1 治理工藝。通過采樣分析，選取含As、Zn、Cu、Pb等重金屬離子污染程度均嚴重區域底泥進行固化/穩定化修復，由于底泥中含有As、Zn、Cu、Pb等多種重金屬離子，且所含各種重金屬離子的種類和含量存在不穩定性，為確保固化/穩定化處理達標，需要根據污染元素和污染濃度來選取藥劑。
針對Zn、Cu、Pb的固化，通過加入天然礦物質混合藥劑，經氧化還原反應、礦化作用、分子鍵合反應和共沉淀反應將交換態重金屬離子轉化為重金屬的單質、硅鋁酸鹽、硅酸鹽和多金屬羥基沉淀物等自然環境中極穩定的物質，防止其被植物的根系所吸收；針對As的固化，采樣鐵錳復合氧化物，經吸附、氧化作用，實現重金屬污染底泥的固定化修復。
2.2.2 技術可行性。固化/穩定化是向污染底泥、土壤或廢渣中投加固化/穩定化制劑，改變土壤的酸堿性、氧化還原條件或離子構成情況，進而對重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用產生影響的穩定化技術，實現重金屬污染土壤的修復。采用該工藝處理后底泥中重金屬的浸出濃度低于一般工業固廢的入場標準，滿足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 重金屬污染植物修復
2.3.1 治理工藝。在清除廢渣和淺層底泥后回填基質土種植重金屬超富集植物，對剩余底泥和部分河岸進行植物修復。普通植物體內Pb含量一般不超過5 mg/kg，Cu的正常含量為5～20 mg/kg，過量重金屬對普通植物有很大的毒性，在Zn、Pb、Cu復合污染土壤中，種植普通植物很難達到從污染土壤中快速清除Zn、Pb、Cu復合污染物目的。因此，需要選擇對重金屬有較強耐受及吸收能力的植物作為首選修復物種，并且超富集植物必須適應白銀市當地氣候，能夠在當地很好地生長，才能保證較好的修復效果[4]。根據白銀市當地土質情況及需修復的土壤現狀，選取的修復植物為枸杞、紅柳、沙棗、國槐、火炬、垂柳、土荊芥、披堿草、蘆葦、紫花苜蓿等。
研究發現，禾本科多年生草本植物披堿草具有修復Pb污染土壤的潛力，狗尾草等對As有一定累積效果，且生物量大，為適宜的土壤重金屬污染修復植物。紫花苜蓿等牧草對Pb等有較強的富集能力，是土壤Pb污染的理想修復植物，且擁有強大的根系和頑強的生命力，兼具水土保持效果，可用于干旱地區重金屬污染的修復。灌木燈心草中的Pb含量測定符合Pb超富集植物，地上部分Pb富集量大于1 000 mg/kg的臨界標準，轉運系數大于1，在重金屬污染土壤修復方面具有潛在的應用價值。上述植物均為當地常見物種，可以很好地適應當地環境，確保生長，同時對重金屬具有一定的修復效果。
2.3.2 技術方案可行性。植物修復技術是利用植物來轉移、容納或轉化污染物，通過植物的吸收、揮發、根濾、降解、穩定等作用達到土壤修復目的的方法，是一種成熟且發展迅速的清除環境污染的綠色技術[5]。該項目建設區表層50～120 cm表層污染底泥、廢渣經處理后，剩余底泥仍具有不同程度的污染，需種植適應在當地生長的重金屬超富集植物，以達到較好的治理效果。植物修復技術成本低廉，能增加土壤有機質肥力，且環境擾動小，大面積處理易為公眾所接受，并有很好的綠化作用。
3 結語
由于長期遭受重金屬毒害作用，東大溝河道生態功能已經完全喪失。針對東大溝典型重金屬復合污染問題及生態脆弱的現狀，采用異位貯存、固化/穩定化修復以及植物修復等重金屬治理技術對區域內的底泥、廢渣等介質進行無害化處理與處置，并建立重金屬污染土壤植物修復示范區，可實現河道生態恢復和景觀重建，初步恢復遭到重金屬污染脅迫的東大溝河道生境。
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關鍵詞：城市土壤；重金屬污染；土壤環境
中圖分類號：X53 文獻標識碼：A
前言
因城市土壤吸收了工業污染源、燃煤污染源及交通污染源等釋放的重金屬，在一定程度上對人類的健康造成影響，且對地表水及地下水等水生生態系統造成污染，導致水質系統紊亂，所以土壤重金屬污染問題在城市土壤研究中占據重要地位。目前，對城市土壤重金屬污染采取有效的管理及治理措施是必要的，避免土壤重金屬污染導致大氣和地下水質量的進一步惡化及循環。
1 我國城市土壤重金屬污染危害分析
回顧性分析導致城市土壤出現重金屬污染問題，其“罪魁禍首”多是由于人類日常活動造成的，如不同工礦企業生產對土壤重金屬的額外輸入及農業生產活動影響下的土壤重金屬輸入、交通運輸對土壤重金屬污染的影響等。自然成土條件也會對土壤重金屬污染造成影響，如風力與水力的自然物理、化學遷移過程等帶來的影響，又如成本母質的風化過程對土壤重金屬本底含量的改變[1]。目前，我國很多大城市的土壤仍舊面臨著鉛、貢及鎘等主要污染元素的繼續污染，例如，北京、上海、重慶、廣州等，土壤都受到不同程度的重金屬污染。隨著工業、城市污染的加劇以及農業使用化學藥劑的增加，城市重金屬污染程度日益嚴重，有關研究統計，目前我國受鉛、鎘、砷及鉻等重金屬污染的耕地及城市環境面積共約2000萬hm2，占總耕面積的20%。隨著土壤重金屬污染面積的擴大，我國大量植物生長受到影響，植株葉片失綠，出現大小不等的棕色斑塊，同時，根部的顏色加深，導致根部發育不良，形成珊瑚狀根，阻礙植株生長，甚至死亡。此外，大量研究證實，土壤重金屬污染影響農業作物的產量與質量，人類通過食用這些農作物產品會對健康及生命造成一定威脅。例如，體內重金屬鎘含量的增加會導致人類出現高血壓，從而引發心腦血管疾病；基于鉛屬于土壤污染中毒性極高的重金屬，臨床驗證一經進入人體，將難以排出，從而影響身體健康，其能對人的腦細胞造成危害，尤其是處于孕期中的胎兒，其神經系統受到影響，導致新生兒智力低下；再者，重金屬砷具有劇毒，人類長期接觸少量的砷，會導致身體慢性中毒，是皮膚癌產生的明確因素。
2 防治措施與發展展望
2.1 綜合措施的運用
應對城市土壤重金屬污染問題采取必要的措施，現階段采用物理化學法結合生物修復法的綜合措施進行干預。顧名思義，物理化學法即是運用物理、化學的理論知識研究出治理土壤重金屬污染的有效方法。基于土壤重金屬污染前期，污染具有集中的特點，易采取的方法為電動化學法、物理固化法。通常采用物理化學法治理重金屬污染重且面積較小的土壤，過程中能體現物理化學法效果顯著且迅速的特點。例如，我國對城市園林土壤重金屬污染，采用物理化學法進行干預，減少了園林植株受損的數量。但對于重金屬污染面積過大的城市園林不易采用物理化學法，因土壤污染面積過大，致使人力與財力的投入量增加，且易破壞土壤結構，從而降低土壤肥力。利用生物的新陳代謝活動降低土壤重金屬的濃度，使土壤的污染環境得到大部分或徹底恢復，這一過程稱為生物修復。實踐中，生物修復具有效果佳，無二次污染的優點，且能降低投資費用，便于管理，利于操作[2]。隨著生物修復在治理污染問題中的技術運用逐漸推進，已納入土壤污染修復方法中的焦點行列。
2.2 發展趨勢
現階段，基于我國土壤重金屬污染治理法中的生物修復法尚處于初級階段，有待于提升其應用價值。就我國領土擁有豐富的植被資源而言，為盡可能保護植被資源，應盡快從植被中選取出能抵抗超量重金屬的植物，并從能抵抗超量重金屬的植物種類中選取相對應的突變體，從而構建起能抵抗超量重金屬的植物數據庫，并依次對數據庫中的植物進行生理及生化的研究。在研究中，采用先進信息技術GPS加強城市區域土壤重金屬鎘、鉛、砷及鉻等含量的空間變異與分布控制研究。同時，對土壤中復合重金屬污染中各元素間的作用與關系進行研究，從而不斷優化物理化學法。
有關文獻表明，我國城市土壤重金屬污染治理在未來將會面向以下幾方面發展，其發展趨勢具有極大突破點。以我國各個城市土壤重金屬污染的數據為依據，建立起綜合的城市土壤數據庫，以便于全面且徹底的開展城市土壤重金屬污染的調查，有關內容包括：重金屬的種類、含量、分布地段及其來源；著手于我國各個城市土壤中污染物質的含量研究，分析生物效應以及人類健康風險，從而為治理土壤污染問題奠定基礎；土壤重金屬污染涉及面較廣，除影響生物及人類健康之外，對土壤、水質、空氣質量及大自然整個生態系統都造成了不可避免的影響。因此，將這一課題納入研究中是必要的，未來將面向對土壤重金屬污染與地表及地下水、空氣可吸入顆粒物含量與其性質存在的關系進行研究[3]；不斷優化判斷重金屬污染來源的相關技術；我國區域城市土壤重金屬污染研究主要依據的工具是可視化計算機軟件（GIS），利用其強大的空間分析功能與空間數據管理功能運用在判斷重金屬污染源及其分布地段的研究中，同時能對我國區域城市重金屬污染的風險評估進行分析。
3 結語
綜上所述，對土壤生態系統的結構、功能與水、土、氣、生等其他生態系統的友好關系進行維護是污染治理的前提。目前，我國土壤重金屬污染治理正處于上升階段，面向深化研究，勢必探討出更有成效的治理方法，使人們的生活及健康得到保障。
參考文獻
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土壤重金屬污染研究進展
重金屬有多種不同的定義。在環境化學領域中，重金屬是指比重大于4或5的金屬。重金屬污染物不但包括生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷，還包括毒性較弱的重金屬鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩等重金屬元素。土壤重金屬污染隱蔽性強、毒性大、難降解且能沿食物鏈富集，是人們優先考慮去除的污染物。
1污染來源
土壤重金屬污染來源大體可以分為工業來源、農業來源、交通來源。
1.1工業來源。煤和石油等化石燃料燃燒釋放大量含有重金屬的有害氣體和粉塵，工廠排放的煙氣、粉塵等氣體污染物經大氣環流擴散，以干、濕的沉降方式進入到水體與土壤中，造成土壤重金屬污染。工業生產過程如采礦、選礦、礦物加工等排放的廢水、廢氣、廢渣是土壤中汞、鉛、鎘、砷等重金屬污染的主要來源。
1.2農業來源。主要來源于農田污水灌溉、污泥利用，化肥、有機肥、農藥和殺蟲劑的濫用以及塑料薄膜的大量使用等。農用物資施用和農業污灌是農田土壤中汞、鉻、砷、銅、鋅等重金屬污染的重要來源。
1.3城市交通來源。主要來源于汽車排放的尾氣及輪胎磨損產生的粉塵。汽油、油的燃燒和發動機及其他鍍金部件磨損可釋放出鉛、鎘、銅、鋅等重金屬粉塵。
2污染危害
重金屬一旦進入土壤，就很難被微生物降解或者從土壤中去除，因此重金屬對土壤的理化性質、生物特性和微生物群落結構都產生重大危害。受到重金屬污染的土壤，其物理結構和化學性質都會發生變化，危害極大。
2.1導致經濟損失。土壤的重金屬污染會造成耕地面積持續減少、土壤質量下降和生物毒害增多，導致農作物大幅度減產，從而影響到糧食供給、農業可持續發展和區域經濟增長。
2.2危害人體健康。酸雨、土壤添加劑等外界環境條件的變化，提高了土壤中重金屬的活性和生物有效性，使得重金屬較易被植物吸收利用，重金屬污染物難以降解，直接或間接地危害到處于食物鏈頂端的人類的身體健康，引發骨痛病、兒童血鉛、高血壓、心腦血管，癌癥等疾病。
2.3導致其他污染。土壤受到污染后，含重金屬濃度較高的污染表土容易在水力和風力的作用下分別進入到水體和大氣中，導致水污染、大氣污染和其他衍生環境問題。
3治理途徑
重金屬污染土壤的治理途徑主要有兩種：一種是將重金屬污染物清除，削減土壤重金屬總量；另一種是固化土壤重金屬，降低其遷移性和生物可利用性，削減有效態重金屬含量。具體來講包括工程措施，化學措施，農業措施和生態措施。
3.1工程措施。工程措施包括排土、客土和淋洗等方法。排土法剝離表層受污染的土壤，客土法是在被污染的土壤上覆蓋未被污染的土壤，淋洗法是通過清水灌溉稀釋或洗去重金屬離子。工程措施效果較為徹底，能使耕作層土壤中重金屬的濃度降至臨界濃度以下，或減少重金屬污染物與植物根系的接觸來控制危害。
3.2化學措施。第一，通過添加表面活性劑、有機螯合劑等一系列調控措施，改良土壤的理化性狀，提高土壤重金屬的生物有效性，使其易于被其他植物吸收，以達到修復土壤的目的。第二，通過添加固化材料，降低重金屬的遷移性和生物有效性。
3.3農業措施。農業措施是因地制宜的修正和完善耕作管理制度來減輕重金屬的危害，或者在受污染土壤上種植不進入食物鏈的植物。農業措施適合治理中、輕度受污染土壤。
3.4生物措施。生物措施：一是通過生物作用改變重金屬在土壤中的化學形態，使重金屬固定或解毒，降低其在土壤環境中的移動性和生物可利用性；二是通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定作用。通過一些特殊的微生物與植物、動物去除或者轉化土壤中的重金屬，降低重金屬的毒性。
3.4.1微生物修復。微生物修復技術主要有兩種：原位修復技術和異位修復技術。受到重金屬污染的土壤，往往富集多種耐重金屬的真菌和細菌，微生物可通過多種作用方式降低土壤中重金屬的毒性。
3.4.2植物修復。植物修復是利用植物吸收、富集、降解或固定土壤中重金屬離子或其他污染物，以降低或消除污染程度，修復土壤。
3.4.3動物修復。動物修復是利用土壤中的某些鼠類等低等動物吸收土壤中的重金屬。例如在受重金屬污染的土壤中放養蛆蟲，待其富集重金屬后，采用電激、灌水等方法驅出蛆蟲集中處理。
4展望
土壤重金屬污染來源趨于多樣化、綜合性，對人類的危害也日趨嚴重。在未來很長時間內重金屬污染仍將是我國所面臨的重大環境問題之一，迫切需要解決。但對于不同種類、不同性質的重金屬污染事件，應將物理、化學、生物等修復手段綜合應用以便更好地治理土壤重金屬污染，同時研制復合材料，已解決土壤重金屬復合污染的問題。
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關鍵詞 土壤；蔬菜；重金屬污染；評價；浙江杭州
中圖分類號 X53；X56 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2012）20-0247-02
蔬菜是人們生活中不可缺少的副食品，為人體提供所必需的多種維生素和礦物質，城鎮化速度的加快及工業的迅速發展，使得環境污染問題日益加重，致使蔬菜中重金屬和農藥殘留含量急劇增加，給人類健康造成了嚴重傷害。重金屬積累特點及其對環境的污染是目前蔬菜重金屬研究的重點。城市及其郊區是重金屬污染的重要區域，了解和掌握土壤和蔬菜重金屬的污染現狀，對指導當前和以后蔬菜無公害化生產和環境保護等方面具有重要指導意義。
1 杭州市土壤重金屬污染現狀
謝正苗等[1]調查杭州市4 個蔬菜基地土壤中Pb、Zn、Cu的含量，結果發現蔬菜基地土壤中重金屬的含量雖然未超過國家土壤重金屬環境質量標準，符合無公害蔬菜的發展要求，但已超過其自然背景值。4個調查區中拱墅區土壤中重金屬含量大于其他3個區；江干區蔬菜基地土壤—蔬菜中重金屬的空間變異很大。老城區近50%的土壤屬于Ⅲ類以上，幾乎無Ⅰ類土壤，有些特色產品的種植土壤甚至存在一定的環境風險[2]。城市土壤中的磁性物質對重金屬有顯著的富集作用，杭州市土壤的磁性物質含量分別是0.20%～2.75%（平均值0.75%），磁性物質對重金屬的富集系數大小為Fe>Cr>Cu>Mn>Pb>Zn[3]。
郭軍玲等[4]研究發現杭州市蔣村土壤已受到Zn 的明顯污染，污染等級為輕污染，喬司和下沙土壤重金屬為高度累積，七堡和蔣村土壤重金屬達到嚴重累積程度。李 儀等[5]研究發現杭州市區表土Pb、Cd和Hg含量隨離城市距離增加而下降，土壤中重金屬Pb、Cd和Hg的積累主要與大氣沉降有關；同一區塊中茶園表土重金屬Cu和Zn含量明顯高于附近林地土壤，施肥等農業措施對茶園土壤Cu和Zn的積累有較大的影響。
2 杭州市蔬菜重金屬污染情況
杭州市野外常見野生蔬菜鉛的超標率達87.5%，鎘的超標率為12.5%，銅和鋅無超標現象[6]。小青菜和小白菜中Pb超標，但Zn、Cu未超標，其富集系數順序為Zn>Pb>Cu，且小青菜更易受重金屬污染，其重金屬含量均大于小白菜[1]。
宋明義等研究發現，根莖類蔬菜中Cd、Pb常超標，葉菜類蔬菜中除Cd、Pb常超標外，Hg也常超標，豆類和茄果類情況相對較好，未發現超標現象。其中，半山附近蔬菜中Cd、Zn含量接近國家食品衛生規定的標準限值，蔬菜和水稻中以Pb超標情況較嚴重；江干區蔬菜基地的蔬菜重金屬污染也較為普遍，不同蔬菜品種中均有重金屬超標現象[2]。王玉潔等[3]研究發現蔬菜的可食部位和非可食部位Pb含量均出現嚴重超標現象，樣本超標率達100%；但是4種蔬菜可食部位含Cu量和含Zn量均未出現超標現象，部分蔬菜根系含Cu量和含Zn量卻出現超標現象。
3 蔬菜重金屬的吸收與富集規律
3.1 不同區域的差異性
北方地區蔬菜重金屬污染相對南方地區輕，南方地區污染形勢最為嚴峻的為Cd，這可能是由于南方土壤pH值低、有機質含量等決定的重金屬存在形態、活性有關。由于土壤中Cd的化學活性最強，全國范圍內Cd污染最為嚴重[7]。
重慶市小白菜中的As質量比在南岸區菜市場中可達0.068 mg/kg，但在渝中區只有0.012 mg/kg，二者相差5.7倍；渝中區菜市場藕中Hg質量比為0.189 1 mg/kg，但在北碚區菜市場中只有0.056 7 mg/kg，二者相差3.34倍[8]。
3.2 不同種類的差異性
基因型差異使得同一種蔬菜對重金屬元素的吸收、累積特點各不相同。此外，土壤粘粒含量、有機質含量、pH值等土壤環境條件都會導致蔬菜中重金屬含量差異[9]。
重金屬污染以鎘和鉛為主，根莖類和瓜果類較為突出；鎘污染最嚴重，排序為：根莖類、瓜果類、豆類、葉菜類；芋頭和蔥中鎘污染均超標，最大超標倍數分別達到1.9倍和5.1倍[10]。葉菜類蔬菜中鋅、銅、鉛平均含量均高于瓜豆類蔬菜，只有鎘的平均含量低于瓜豆類蔬菜[11]。不同種類和類型的蔬菜對重金屬的富集能力不同，Zn：葉菜類>瓜果類>根莖類；As：葉菜類>根莖類>瓜果類；Hg：根莖類>瓜果類>葉菜類[8]。
3.3 同種蔬菜對不同重金屬的吸收和富集差異性
蔬菜對Cu、Zn、Pb的相對富集能力基本一致，其富集系數順序為Pb>Cu>Zn[3]。同一種蔬菜吸收不同重金屬的能力不同，富集元素的規律是Cd>Zn、Cu>Pb、Hg、As、Cr。也有發現當Zn、Cd、Cu混施時，Cd的存在促進了大豆葉片中Zn的積累，而Cu的存在則使Zn和Cd的濃度降低[12]。
3.4 不同部位的差異性
重金屬在植株體內各部位的分布狀況不同。一般在進入器官積累多。菠菜Cd的積累量為葉片、根>莖，而Cd和Cu的積累量依次為葉片>根>莖桿，Pb的積累量則依次為根>莖>葉片；青菜葉片中的Cr、Cd、Pb、Cu等的含量均高于莖[12]。銅和鋅含量地下部要比地上部高，蒲公英地上部的銅和鎘含量明顯高于地下部，地上部分別是地下部的2.80倍和1.92倍；野三七地上部的鉛含量也比地下部高，是地下部的1.21倍；水芹地上部的鎘含量也高于地下部，是后者的1.53倍[6]。
4 評價方法
對重金屬污染評價方法有很多，主要以指數法最多，其中指數法分單項因子污染指數法和綜合污染指數法。
某樣點蔬菜的污染程度單項污染指數Pi是根據蔬菜中污染物含量與相應評價標準進行計算，其計算式為Pi=Ci/Si。式中，Ci表示污染物實測值；Si表示污染物評價標準。Pi1 為污染。
綜合污染指數法主要考察高濃度污染物對環境質量的影響，可以全面反映各污染物對土壤的不同作用。目前，內梅羅綜合污染指數法在國內應用較為普遍。
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關鍵詞：重金屬污染；土壤污染；生物修復；超量積累
作為人類發展的基礎，土壤資源往往在城市化以及工業化的發展之下出現了不同程度的污染以及破壞。在這樣的背景之下，我國的土壤容易受到重金屬的污染而危害人類的生命安全。本文基于此，分析探討國內外土壤重金屬污染防治技術以及相關研究的發展。
1 土壤重金屬污染預防的發展歷程
1.1 預防體制
基于世界各國城市化以及工業化發展程度的日益加深，各國家普遍存在土壤重金屬污染的問題。為了進一步促進各類問題的解決，世界各國加強了對于土壤重金屬污染預防。關于土壤重金屬污染預防的發展歷程，筆者進行了相關總結，具體內容如下。
日本為了進一步促進土壤重金屬污染問題的解決，頒布了《土壤環境標準》《土壤污染對策法》等法律法規，而我國自改革開放之后，逐步加強了對于環境問題的關注，并于1989年頒布《中華人民共和國環境保護法》，開始了我國土壤重金屬污染問題的處理，隨后中國在該法律的基礎之上進行修訂工作，從而實現了對于污染物排放的限制與處理。
1.2 預防技術
為了進一步實現按土壤重金屬污染問題的解決，各國逐步提出了清潔生產的概念。在這樣的背景之下，歐共體于1979年宣布推行工業清潔生產的政策。在這樣的背景之下，該區域的農業生產部門加強了對于各類先進生產技術的運用，從而實現了農業的清潔生產，規避了農業化學產品的超量使用對土壤污染。
事實上，這種從源頭上降低污染源的措施，能夠降低了土壤中重金屬離子的引入，從而實現了土壤資源的保護。
2 土壤重金屬污染治理方法
目前，我國處于經濟結構轉型期間，土壤重金屬污染的問題也較重。在這樣的背景之下，為了實現我國社會的綠色、低碳、可持續發展，我國的有關部門加強了對于該類問題的解決。關于常見的土壤重金屬污染治理方法，筆者進行了相關總結，具體內容如下。
2.1 工程治理法
所謂的工程治理法，指的是相關單位借助物理原理以及方法進行土壤重金屬污染問題的解決。在傳統的工程治理過程中，工作人員多借助換土、翻土等方法進行作業，但伴隨著科學技術的不斷變更，我國有關部門逐步采用淋洗法、電解法、熱處理等辦法進行作業。
一般而言，工程治理方法在運行的過程中具有效果顯著等特點，但是其因為工程復雜、工程量等問題進而導致工程成本的進一步增加。此外，該方法在運用的過程中往往因為維護措施不到位而導致部分土壤中的金屬元素被遷移到其他地區，造成土壤重金屬污染面積的擴大，難以真正改善土壤的重金屬污染現狀。
以日本富士縣神通川流域的土壤重金屬污染防治為例，為了降低土壤中的鎘元素，相關單位加強了對于工程治理法的運用。在這一過程中，工程單位去除污染區域15cm的表土，并壓實心土，并采用淋洗法對污染土壤進行清洗。
2.2 農業治理
所謂的農業治理，指的是通過優化、完善傳統的耕作管理制度，實現土壤重金屬污染的降低。在這一過程中，工作人員需要依據重金屬污染的實際狀況而選擇相應的植物種植，從而實現了對于土壤中重金屬元素的消除。此外，在農業治理的過程中，作業人員還需要合理選擇花費，從而降低土壤中的重金屬元素。
學者林汲等人就通過實驗分析發現了硅藻土有機肥能夠實現對于Cd、Zn重金屬離子的吸收，從而降低了土壤中的重金屬離子。一般而言，該方法在運行的過程中普遍存在操作簡便、費用低的特點，但是由于其仍舊未能夠從根本上消除重金屬污染，進而導致其只能夠作為輔助手段進行處理。
在進行廣西壯族自治^環江縣廢礦土壤污染治理的過程中，中科院地理所環境修復中心陳同斌率團隊，借助蜈蚣草等植物開展了土壤重金屬處理工作，并成功修復1280畝重金屬污染農田。
2.3 生物治理
生物治理方法在運行的過程中主要借助生物生命代謝活動的開展，從而降低了環境中重金屬污染的濃度。從而確保部分受到污染的土壤能夠恢復到初始狀態。一般而言，生物治理方法在運用的過程中因為參與治理的主角不同，故而分為動物修復、微生物修復以及植物修復。
所謂的動物修復技術，指的是有關部門以及人員利用土壤中的低等動物進行土壤中重金屬的吸收，從而實現了土壤中重金屬含量的進一步降低。相關的研究表明，蚯蚓的出現能夠實現對于硒、銅元素的吸收。事實上，該方法在推行的過程中也具有一定的問題：諸如低等動物往往會將吸收的金屬元素再次釋放到土壤中，從而造成了二次污染。
微生物修復技術則是利用土壤中的微生物進行各類金屬元素的吸收。目前，最為常用的微生物就是――真菌。真菌在生存的過程中往往能夠分泌一定量的氨基酸、有機酸等物質，從而實現了對于重金屬的溶解。目前，從相關的研究分析可以發現：微生物修復技術在運行的過程中具有較為光明的前景，且能夠較好的實現我國土壤重金屬問題的解決。
植物修復技術的運行原理主要是在污染的區域種植特定植物，從而借助植物的生長過程實現對于重金屬的吸收以及化解。目前，植物提取技術獲得了相關研究人員的重視，并由此促進了土壤重金屬問題的解決。現階段，最為常用的植物有遏藍菜、高山甘薯等。
仍舊以日本富士縣神通川流域的土壤重金屬污染防治為例，土壤重金屬處理單位在含鎘100mg/kg土壤上進行苧麻的種植，從而由此實現對于土壤中鎘元素含量的降低。該地區在采取生物法治理土壤重金屬污染的過程中，實現了鎘元素含量降低27.6%。
3 發展論述
為了進一步促進我國土壤重金屬污染問題的解決，我國的有關部門需要從法律的角度出手，加強對于各類土壤重金屬污染法律法規的制定。此外，我國還需要加強對于清潔生產的發展，并大力運用清潔能源。而在已經發生的土壤重金屬污染問題，作業人員需要加強植物修復技術的運用。
4 結束語
為了進一步促進我國土地重金屬污染問題的解決，我國的有關部門以及人員需要采取科學的方式進行問題解決。本文基于此，分析探討土壤重金屬污染預防的發展歷程（預防體制、預防技術），并就常見的土壤重金屬污染治理方法進行分析，最后論述了我國土壤重金屬污染問題解決的措施。筆者認為，隨著相關措施的落實到位，我國的環境問題必將得到顯著的改善。
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