关键词：土壤重金属污染；危害；修复技术
中图分类号：X53 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230224
就土壤本身来看，其之所以会产生重金属污染，主要是因为人类在活动期间将重金属物质带入到土壤内部，使得土壤内的重金属含量增多，破坏生态环境。随着农村人口数量的增长和农业生产过程中对化肥和农药使用量的增加，导致土壤中有害物含量增多，自身生态结构和环境质量被破坏。其中，重金属是对土壤生态结构影响最大的一种元素。为了重塑土壤生态结构，提高土壤内部环境质量，解决土壤存在的重金属污染问题势在必行。
1 土壤污染现状和危害
1.1 重金属污染现状
在2005年到2013年的12月，我国土地管理局第一次开展了有关全国土壤污染情况的调查研究。按照我国在2014年由国土资源部和环保部共同的有关《全国土壤污染状况调查公报》所公示的调查结果看：当前我国土壤生态环境的状况整体来讲十分严峻，特别是重金属污染问题，更是极为严重。在我国一些废弃工矿所在区域的周边位置，土壤的重金属污染问题十分的突出。其中，我国有16.1%的土壤，重金属污染总超标率相对较重，11.2%超标率属于轻微范围；而轻度超标率和中度以上的超标率分别达到了2.3%和2.6%。
1.2 重金属污染的危害
同其他土壤污染类型相比，重金属污染本身的隐匿性、长期性、不可逆性较强，且这种污染问题一旦出现，则很难消逝。一旦重金属污染存在于土壤中，不仅很难被移动，还会长时间滞留在其产生区域，不断污染周边土壤。与此同时，重金属污染物不仅无法被微生物有效降解，还会借助植物、水等介质，被动植物所吸收，而后进入到人类食物链之中，对人体健康a生威胁。从具体的情况来看，重金属污染主要存在以下几种危害类型：对作物生产造成不利影响。因为重金属污染物在土壤与作物系统迁移的过程中，会对作物正常的生长发育和生理生化产生直接影响，从而降低作物的品质与产量。例如，镉属于对植物生长危害性较大的重金属，如果土壤镉含量较高，植物叶片上的叶绿素结构就会被破坏，根系生长被抑制，阻碍根系吸收土壤中的养分与水分，降低产量；会对人体生命健康带去影响。土壤中存在的重金属污染物可以借助食物链对人体健康造成危害。例如，汞进入人体后被直接沉入到肝脏中，破坏大脑的视神经。
2 解决重金属污染问题的方法
2.1 工程治理法
所谓的工程治理法，是通过利用化学或者是物理学中的相关原理，对土壤中的重金属污染问题展开有效治理的一种方法。现阶段，工程治理法主要包括了热处理法、淋洗法与电解法等[1]。在众多重金属污染处理方法中的处理效果更好、处理工艺的稳定性更高。但该项方法处理过程和处理工艺复杂，需要花费的成本高，且经过该方法处理后的土壤，其本身的肥力会有所降低。
2.2 生物治理法
该方法指的是借助生物在生长过程中的一些习性，来达到改良、抑制、适应重金属污染的目的。在该项治理方法中最为常见的就是微生物、植物和动物治理法。生物治理是利用鼠类和蚯蚓等动物能够吸收重金属的特性；植物治理则是利用植物积累到一定程度可以清除重金属污染，对重金属具有忍耐力的特质。工程治理法相比，生物治理方式投资相对较小、管理便利、对环境破坏性小等优势，但治理时间较长[2]。
2.3 化学治理法
化学治理法是通过向已经被重金属污染的土壤中投入适量的抑制剂和改良剂等其他化学物质的方式，增加有机质、阳离子等在土壤中代换量和粘粒含量，来改变被污染土壤电导、Eh、pH等其他理化性质，使重金属可以通过还原、氧化、拮抗、吸附、沉淀、抑制等化学作用被有效消除[3]。
3 结束语
在社会经济发展水平不断提升，重金属对土壤污染程度逐渐加深的今天，对重金属污染现状，以及其可能会造成的危害等问题展开细致的分析与研究，并利用工程、生物、化学等方式来有效的缓解和治理土壤当前存在的重金属严重污染问题，能够对我国土壤的生态环境和内部结构进行重构，为我国城市发展和社会建设提供充足的土壤资源。
参考文献
1前言
近年来，我国的经济得到了飞速的发展，但相应的，以环境为代价所带来的负面影响也日益突出，尤其是水体污染问题，严重威胁着人们的身体健康。众所周知，水是生命之源，是人类赖以生存的最宝贵的自然资源，但是在人口急剧增长以及现代工业的影响下，我国的水资源呈现了短缺的现象，加上日益严重的水资源污染问题，尤其是极为突出的重金属水污染，由此，加强对于水体的污染成为当前社会发展所面临的重要问题。一般来说，重金属是指原子质量在63.5D200.6，密度大于4或是5g/cm3的金属，其中硒和砷属于非金属结构，但是由于其毒性及其他性质与重金属很像，因此也被称为重金属。当前，重金属污染包括土壤污染、大气污染和水体污染，但是土地污染的区域比较明显，易于控制；虽然大气污染和水体污染都具有较强的扩散性，而大气污染的扩散范围有限，因此也方便控制；由此，水体污染作为重金属污染最严重和最难控制的区域，对环境和人体将会造成极其严重的影响。
2我国重金属水污染的现状
自上个世纪60年代起，国际上就出现了水体重金属污染的问题，并开展了相关的研究。就我国来说，水体重金属污染的研究开始于20世纪80年代，其中比较常见的重金属包括汞、镉、铅、铬以及类金属砷等具有显著毒性的重金属，也包括毒性一般的铜、锡、锌、镍等，由于重金属污染具有隐蔽性、持久性和污染严重等特点，严重破坏着生态的平衡。尤其是近几年，我国的重金属水体污染问题越来越严重，重金属水污染事故频发。就镉污染来说，在2005年，广东北江韶关段发生了严重的镉超标事件；2006年，湘江湖南株洲段的镉污染事故；以及湖南省浏阳市在2009年发生了镉污染事件。[2] 目前，重金属污染物主要是通过工业污水和生活废水未经过适当的处理就向河流中排放所导致的，并随着水体的径流、淤泥的适当以及大气的沉降得到扩散，从而在水体中累积，危害着水中植物和生物的生长。最主要的是，由于重金属不能够微生物所降解，加上巨大的毒性，严重威胁着水生态系统以及人们的饮水安全。据国家环保部门的相关数据显示，在流经我国的131条河流当中，严重污染的就有36条，还有21条被重度污染，38条处于中度污染。除此之外，在2010年，我国的突发环境事件次数为420起，其中因水体污染而引发的突发事件就高达135次，也就是说，平均每隔两三天便会发生一起水体污染事件。面对严峻的水资源短缺问题，水污染成为“世界头号杀手”，由此，加强重金属水污染的治理和监测，刻不容缓。
3当前重金属水污染的监测进展
当重金属污染物进入水生态系统之后，会影响着水中动植物的存在，而且一旦人体引用，便会发生病变，严重危害人类的身体健康。当前，重金属水污染受到了全世界政府的广泛关注，为此而出台了一些监测政策，并不断推进监测技术的发展。
3.1重金属水污染的监测政策
从环境监测的定义来说，其主要目的是为了及时、准确的获得环境监测的全面数据，通过分析环境质量的现状以及变化趋势，准确的预警各种环境问题，并跟踪污染源的变化，从而对污染事件及时做出反应。目前，为了遏制重金属水污染问题的发生，我国出台了《重金属污染综合防治“十二五”规划》（以下称为《规划》），其中表明指出了五大重金属污染重点防治行业，包括冶炼、采矿、铅蓄电池、化学原料及其制、皮革以及其制品，并决定在这5年内加大对于重金属污染防治的投资。与此同时，在《规划》中划出了14 个重金属污染综合防治的重点省区和138个重点防治区域，要求到2015年，重点区域内的重金属污染物排放量要比2007年减少15%，非重点区域内则不能够超过2007年的重金属污染物排放量。由此可见，国家对于重金属污染的防治势在必行。
3.2重金属水污染监测的技术进展
随着市场需求的不断变化，我国的重金属水污染监测技术发生了翻天覆地的变化，并且逐步朝着规范化和产业化发展，不断满足了污染治理的需求，具体表现如下：
3.2.1检测技术的不断进步
当前，面对日益复杂的水环境，在重金属的污染检测中出现了更多简便、科学的方法。比如说，激光诱导击穿光谱法具有较高的灵敏度，因此可以进行多元的检测；新型的电化学传感器通过运用阳极溶出伏安法来减少仪器的检测限，而且还具有便于携带的特点，因此广泛的应用于野外的现场监测中；此外，随着检测技术的不断发展，酶抑制法、生物传感器等诸多重金属检测方法也将在重金属水污染中得到不同的应用。
3.2.2自动化控制技术的成熟
由于重金属的监测比较复杂，而且对于样品和试剂的定量要求比较高，因而对于地表水的重金属分析十分困难。当前，为了更加精细、稳定的进行重金属污染分析，在重金属的检测中应用了自动化控制技术，通过全自动的分析以及精确的计量，不仅能够避免人类接触有毒药剂而带来的伤害，还能够提高计算的精确程度，从而使得分析结果更加的可靠。
3.2.3监测方案的针对性
一般来说，重金属的污染量是非常小的，尤其是在水体当中，容易受到其他微量元素的影响，从而导致监测的数据不准确。此外，即使是同一种重金属污染，也会因不同的水质特性而产生不同的结果，因而在监测过程中要采用有针对性的方案。比如说，为了排除钙、铁、锌、铜对铅、汞等重金属监测的影响，需要在检测过程中进行预处理或是加入相应的掩蔽剂，从而确保监测数据的真实、可靠性。[3]
4结束语
综上所述，我国的重金属水污染事故时常发生，严重影响着附近居民的身体健康，由此必须要加强对于重金属水污染的治理和监测。当前，随着科学技术的发展，我国的重金属水污染监测的技术有了很大的发展，其中检测技术有了很大程度上的进步，自动化控制技术日趋成熟，以及监测方案也更加有针对性，在不断满足重金属水污染治理需求的同时，对于改善重金属水污染方面发挥了不可替代的作用。
【参考文献】
Study on the status and detection technology of heavy metal pollution in water environment
CHEN Huiming， LIU Min， XIAO Nanjiao， LUO Yong
（Jiangxi Environmental Monitoring Center， 330039， Nanchang， PRC）
Abstract： this paper summarizes the current situation of heavy metal pollution in water environment in China .It has been found that many bays and rivers have been polluted by heavy metals in China， and they are mostly compound pollution. The author also introduces some detective methods， such as electrochemical analytical methods and spectral methods and etc. The research results can be used for providing technological support for detection of heavy metal and protection of ecological environment.
Key words： water environment； heavy mental pollution； detection
前言
若金属元素的原子密度超过每立方厘米五克，即可认为其是重金属。如铜、铅、锌、镉铁、锰等，均属于重金属，共有四十五种。若水体内排入的重金属物质，无法结合自净能力将其净化，而最终导致水体的性质、组成等发生改变，影响水体内生物生长，并对人的健康、生活产生不良影响的，即属于水环境重金属污染。在工业、农业快速发展的同时，许多污染物被排入河流内，其中也包含重金属，最终导致水质恶化，也由此产生了一系列严重后果。不论是在何种环境中，重金属污染物的降解都极为困难，并且能够积累在植物、动物体内，并结合食物链不断富集，最终进入人体，对人体健康产生危害，这类污染物也是对人体产生最大危害的一种污染物[1]。
1、目前我国水环境中重金属污染的现状
1.1我国水环境重金属污染的范围比较广
不论是海南的三亚湾、还是广东地区的北江、亦或是武汉的东湖、连云港的排淡河、山东地区的胶州湾、长春的松花江等，都体现出了极为显著的重金属污染特征。
1.2我国水环境中重金属污染大多为复合污染
对比国家相关的水质标准来看，山东曲阜的大沂河、包头段黄河内，均出现了极为严重的Cu等重金属的污染。Cd污染，则主要出现在香港的四大重点河流之中；就黄浦江上游的饮用水源来看，不论是支流、还是干流，Hg的平均浓度均超过了地表水环境质量标准（GB3838-2002）的Ⅲ类水标准，而对比Ⅲ类水标准后可以发现，不论是干流、还是支流的As浓度相对较低[2]。
1.3重金属的含量与水环境的盐度及pH值等有关
若盐度偏高，则重金属元素在水中的含量相对较高、水底沉积物内则不会出现较高的金属含量；若盐度偏低，则恰好相反。当pH值相对偏高时，重金属元素含量偏低的为水体，而偏高的则为水底沉积物；若pH值较低时，则正好相反[3]。
1.4重金属含量一般表现为近岸高，中部低；沉积物中高，水相中较低
第二松花江中下游河段，水中重金属平均含量都不高，且远未达到国家制定的相关地表水水质标准；对比河段水中的重金属含量来看，沉积物内的重金属含量则明显偏高。在巢湖湖区、支流沉积物内重金属含量的对比方面来看，支流的Cd、Zn等含量更高。
1.5重金属的潜在生态风险较高
处于第二松花江中下游区域的沉积物，其重金属含量目前已达到中等偏强的生态风险等级，且主要为Cd以及Hg。长江口表层水体内存在的类金属以及重金属，就采样点位来看，重金属含量相对较低，但仍有潜在风险存在。香港重点河流，基本都面临生态危害，有个别区域目前的生态危害已相对较强。此外，水量、季节的变化等，也都会导致水环境内重金属含量产生变化。
2、水环境中重金属的检测技术方法研究与发展
因为不论是人体、还是环境，都将因重金属元素受到影响，所以检测重金属工作就显得极为关键。当前，对重金属进行检测的方法主要有：电化学法、光谱法等。
2.1电化学分析法
结合电极上、溶液内物质的化学性质，由此形成的一种分析方法，即为电化学分析法。结构简单、小巧、操作便捷，都是该方法的主要优点，能够进行连续、自动化分析，分析方法较为准确、便捷[4]。具体方法包括如下：
2.1.1伏安法和极谱法
结合电解过程，不论是极谱法、还是伏安法，都可对流-电位、电位-时间曲线进行分析，其区别在于：前者运用的是表面可周期更新的滴汞电极、后者则为表面无法更新、固体电极等液体电极。伏安法内还包括了吸附溶出、阴极溶出伏安法等，其检测下限极低，这也是伏安法的主要优势，能够在现场、在线运用，同时也可实现多元素识别[5]。
2.1.2电位分析法
若此时的电流为零，电位分析法可对电池的电极电位、电动势等进行测定，由此结合浓度以及电极电位的关系，实现物质浓度的测定。该方法的优点较多，如试样需求较少、较好的选择性，同时不会破坏试液，因此在分析珍贵试样时，较为适用。这种方法能够实现快速测定、操作相对简单，因此连续化、自动化也可实现。
2.1.3电导分析法
结合对溶液电导值的测量，获得其中离子浓度的方法，即被认为是电导分析法，大致可分为两种，分别是电导滴定法以及直接电导法。其优势在于便捷、快速，后者的灵敏度相对较高，缺点则是电导值的测定，为所有电导的总和，而不能对其中具体离子的含量进行测定和区分，由此影响选择性。
2.2光谱法
2.2.1原子荧光光谱法
其原理在于，原子蒸气对特定波长的光辐射进行吸收，由此得以激发，当原子被激发以后，结合该过程发射出特定波长的光辐射，即原子荧光。在相应的实验条件下，不论荧光类型是什么，其辐射强度均与被分析物质的原子浓度为正比关系，按照波长分布可开展定性分析。这种方法的选择性较强、灵敏度相对较高，方法相对简单。其欠缺之处在于，应用范围并不广泛，因为许多物质的荧光产生，需要结合试剂加入才能实现[6]。另外，还需要深入的对化合物结构、荧光产生过程的关系进行探究。
2.2.2原子发射光谱法
结合电激发、热激发之下，试样内的不同离子、原子发射特征的电磁辐射，而开展的针对元素的定量、定性分析的方法，即为原子发射光谱法。其优势在于，有较好的选择性、分析速度相对较快，随待测元素的多少，会对准确度存在影响。其缺陷在于，设备相对昂贵，而如硫等非金属元素，则无法较为灵敏的加以分析。一般以元素分析为主，但就样品内上述元素的化合物状态，则无法确定。
2.2.3原子吸收光谱法
以蒸汽相内被测元素的基态粒子为基础，测定原子共振辐射的吸收强度、被测元素含量的一种方式，即为原子吸收光谱法。火焰原子吸收光谱法的检测限可达到10-9g/L，石墨炉原子吸收光谱法的检测限可达到10-10～10-14g/L[7]。此种方式的优势在于：良好的选择性、较高的准确性、易于消除、干扰相对较少；缺陷则在于：无法直接对许多非金属元素加以测定，对一种元素分析之后，就需要对元素灯进行更换，对不同元素的测定，则需要对不同的元素灯进行更换，无法完成同时对各类元素的测定，若试样相对复杂，则会产生严重干扰，仪器较为昂贵。
2.2.4电感耦合等离子体光谱法
在当前应用的AES光源中，应用最为广泛的当属电感耦合等离子体光源。对比上述方法来看，这种方法具备如下优势，干扰相对较少、分析速度相对较快、较宽的线性范围，能实现多种被测元素特征光谱的同时读取，此外还可以对多种元素同时进行定量、定性分析。其缺陷在于，操作以及设备费用相对较高，就部分元素而言，也不存在显著优势。
2.2.5质谱法
通过对待测物质进行分子到带电粒子的转化，结合交变电场、稳定磁场的利用，让上述粒子可结合质量大小的顺序排序，并对此进行分离，形成具备一定规则，同时能够检测的质量谱，即为质谱法。和其他方式对比来看，这种方法具有如下优势：动态范围相对宽泛、分析精密度相对较高、可同时对多种元素进行测定，其能够精确的对同位素信息进行提供[8]。但是，这类仪器的造价相对过高，就目前而言，本方法的应用依然以研究领域为主，并且，在预处理检测样品方面，步骤相对较多，对仪器自动化带来了诸多困难。
此外，包括生物传感器、酶抑制法等相关检测方法，伴随着检测技术的逐渐发展，也在检测水环境重金属方面，发挥了越来越关键的作用。
3、结论
重金属污染能够不断富集，并最终对动植物、人体以及环境产生一定负面影响，具备潜在的危险性，因此这也是一个不容忽视的问题。工业污染是重金属污染的主要来源，企业的排放要达标，管理要严格，最为关键的是当前国家的管理机制尚未健全，仍需继续完善。在水环境监测工作方面，重金属检测工作能够为此提供一定依据。近年来，伴随着多种分析仪器的开发，重金属检测也逐步体现出准确性、灵敏度高等优势。各类检测方法都具备各自的特点以及适用的范围，如电感耦合等方法，具有较高的灵敏度，能够在几乎所有重金属检测方面运用，但就处理样品以及检测进程来看，相对复杂，因此若想实现在线、现场检测，则相对困难，不论是使用仪器、还是安装设备，都具有较高要求。
参考文献
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中图分类号 X820.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）22-0208-03
Research Progress of Heavy Metal Pollution in Vegetables
YAO Li-xia RU Qiao-mei HE Liang-xing
（Yuhang District Agro-product Monitoring Center in Hangzhou City of Zhejiang Province，Hangzhou Zhejiang 311119）
Abstract With the ever serious environmental pollution，vegetables have been subjected to varying degrees of pollution. Heavy metal is one of the important factors，which affect vegetable growth and human health. The paper studied aspects of hazards of heavy metal pollution，evaluation of heavy metal contamination in vegetables，and status quo of vegetables polluted by heavy metals in China. It also discussed vegetables polluted by heavy metals in the future and prospects，which would provide reference and experience for the research on vegetables polluted by heavy metals.
Key words heavy metal pollution；vegetables；present situation
重金属是指密度在5×103 kg/m3以上的金属，如金（Au）、银（Ag）、镉（Cd）、汞（Hg）、铬（Cr）、铜（Cu）、铅（Pb）等。部分重金属通过食物进入人体，对人体正常生理功能造成干扰，危害人体健康，被称为有毒重金属，如锌、汞、铅、铬、砷、锡、镉等。
随着农业生产中化肥、农药等的大量使用，土壤、水体的重金属污染逐渐加重，不仅影响植物生长发育，而且在植物叶、茎、根、籽实中大量积累。蔬菜作为人们日常摄入量最大的食物之一，含有丰富的膳食纤维、维生素、必需矿质元素等，但食入重金属超标的蔬菜会对人体健康造成极大危害，其危害具有一定的隐蔽性，一般不会发生急性中毒，只是在人体中不断积累，逐渐危害人体健康。近年来，监测、防治重金属污染已成为各国普遍关注的热点问题。蔬菜作为人类日常生活摄入量较大的食品之一，分析、评价其受重金属污染状况，对保障人们的饮食安全、促进蔬菜生产具有重要意义。
1 重金属污染的危害
铬、锌、汞、铅、砷、锡、镉等有毒重金属中，对人体危害最大的是铅，毒害人体各系统，尤其常使造血系统、神经系统、血管等发生病变。人体摄入过量的铅不仅会抑制血红素的合成，降低红细胞中血红蛋白量，导致人体出现贫血，损伤中枢神经系统及其周围神经，轻度中毒时，出现失眠、头痛、记忆减退、头晕等症状。特别是对于大脑处于发育期的儿童来讲，更容易受铅的危害，严重影响儿童的智力发育和行为。
有毒重金属中危害人类健康的其次是砷、汞。砷大都以烷基砷、无机砷的形态存在，2种类型的砷差别较大。无机砷毒性较大，有机砷毒性较小，其中砷糖甚至被认为无毒。长期接触砷，会引起细胞中毒，诱发恶性肿瘤，其还能透过胎盘损害胎儿。无机砷是致癌物质，常诱发肺癌、皮肤癌。汞容易被植物吸收，通过食物进入人体，也可以蒸汽形式进入人体，危害人体健康。汞毒性因形态不同存在较大差异，其中甲基汞毒性最大，容易被人体吸收，在肾、骨髓、心、脑、肝、肺等部位蓄积，使肾、神经系统、肝脏等产生不可逆的损害。另外，金属汞、无机汞通过水中厌氧微生物甲基化可转化为甲基汞危害。
相对铅来说，镉容易被植物吸收，但其不容易造成植物毒性，反对人体容易造成毒害，具有致畸、致癌、致突变等作用。镉进入体内可损害血管导致组织缺血，损伤多系统，干扰钴、铜、锌等代谢，阻碍肠道吸收铁，抑制血红蛋白的合成，抑制肺泡巨噬细胞的氧化磷酰化的代谢过程，对肾、肺、肝造成损害。
铬的急性中毒会对皮肤造成刺激和腐蚀，使皮肤糜烂或变态反应发生皮肤炎。亚急性或慢性中毒会引起咽炎、鼻炎、支气管炎等。另外，铬还有致畸变、致癌变、致突变作用。六价铬和三价络均有致癌作用，且六价铬的毒性比三价铬大100倍，某些铬化合物的致癌性是目前世界公认的，被称为“铬癌”。
可见，重金属对人体健康的危害具有富集性、隐蔽性、不可逆性，且其污染一旦出现就难以逆转，治理非常困难，成本高。
2 蔬菜重金属污染评价
内梅罗综合污染指数是土壤或沉积物重金属污染评价中较为常用的方法。目前，该方法已在蔬菜重金属污染评价方面得到应用[1]。
（1）单因子污染指数：
Pi=■
Pi、Ci、Si分别为计算出的重金属单项污染指数、重金属的实测值、各项评价标准值。
当Pi≤1时，表示蔬菜未受污染；Pi>1时，表示蔬菜受到污染，Pi数值越大，说明受到的重金属污染越严重。
（2）尼梅罗综合污染指数：
P综=■
Pave为蔬菜各单因子污染指数的Pi 平均值，Pmax为蔬菜各单项污染指数中最大值。
通常，设定综合污染指数P综合≤0.7为安全等级，P综合≤1.0为警戒限，P综合≤2.0为轻污染，P综合≤3.0为中污染，P综合>3.0为重污染。
3 我国蔬菜重金属的污染现状
3.1 华东地区（包括山东、江苏、安徽、浙江、福建、上海市）
王淑娥等[2]调查发现济南市8种蔬菜中重金属含量均未超出无公害蔬菜限量标准。马桂云等[3]也报道盐城市区少数蔬菜受到Cd的污染。而蚌埠市市售蔬菜中，叶菜类蔬菜中主要是Pb、Cd超标，这可能与含铅的汽车尾气污染大气有关[4]。孙美侠等[5]对徐州市市场上15种蔬菜、水果进行抽样检查，测定240个样品中重金属Cu、Pb、Cd、Cr、Zn的含量状况，结果表明所测样品中仅重金属Cd、Zn有部分超标，其中Cd的污染需引起有关部门的重视。然而，厦门市售蔬菜仅部分品种如菠菜、甘蓝、花菜、萝卜的Pb超标，有潜在污染风险；大部分蔬菜中As、Hg、Cr3种重金属的含量都较低，潜在的污染风险不大[6]。许 静等[7]对福建省4个区域的4类19种蔬菜品种进行分析和评价，结果显示福建省蔬菜重金属污染主要为Cd和Pb，品种涵盖小白菜、芥菜、空心菜。林梅[8]采用原子吸收分光光度法对福州市油菜番茄茄子3种上市蔬菜中重金属Pb、Cu、Cr、Cd和微量元素Zn的含量进行了检测，并运用单因子污染评价指数进行了蔬菜重金属污染的评价，结果表明：自由集市中个别蔬菜存在Cr轻度污染，部分蔬菜存在Pb轻中度污染；从大型超市和自由集市购买的所有蔬菜样品均存在Cd含量超标现象，其中自由集市蔬菜的Cd甚至达到中度污染级；所有样品中Cu含量均低于全国代表值，Zn含量则与全国代表值相当。
3.2 华南地区（包括广东、广西、海南）
广东省蔬菜重金属调查已有不少研究报道。马 瑾等[9]报道东莞市蔬菜重金属污染以Pb的污染情况最普遍，20.9%的叶菜类蔬菜Pb含量超标。其次是Cd和Hg，分别有11.6%和2.3%的叶菜类蔬菜超标。但张 冲等[10]对东莞市主要蔬菜产区的112个蔬菜样品进行重金属污染现状调查，发现这些蔬菜受到不同程度的重金属污染，但大多数只是轻度污染，并未达到危险级别。佛山市禅城区居民食用蔬菜样品中有46.6%的蔬菜重金属含量超标，Pb和Cr超标率分别为32.9%和19.2%[11]。李传红等[12]调查表明，惠州市蔬菜重金属含量整体质量尚好，但蔬菜Cd污染较为严重，超标率为15.8%。珠海市蔬菜中Cd、Cr、Ni、Pb、Hg元素有超标情况，其中Cd元素超标率最高，需要引起有关重视[13]。秦文淑[14-15]通过对广州城区各居民菜场主要蔬菜进行采样，发现主要重金属污染为Cr、Pb、Cd，其超标率分别为38.9% 、22.2%、13.9%。利用单因子污染指数法进行了评价，发现广州市蔬菜的污染比例在50%以上，其中28.9% 为轻度污染。然而，赵 凯等发现As、Pb是广州市郊地区蔬菜中的主要污染元素，而且各类蔬菜的综合污染指数均小于1，表明绝大部分蔬菜可以放心食用。杨国义等评价结果表明，在广东省典型区域所采集的171个蔬菜样品中，有13.45%的样品受到不同程度的重金属污染，以Cd和Pb污染为主，Ni、Hg、As和Cr污染相对轻一些。
南宁市相当部分蔬菜的重金属含量超过国家规定的无公害蔬菜标准，其中污染最严重的是Hg和Pb，超标率分别达41.9%和40.4%。秦波和白厚义研究发现南宁市郊蔬菜已受Pb和Cd的污染，其中Pb的污染最重，其次为Cd污染，但未受Cr的污染。
3.3 华中地区（包括湖北、湖南、河南、江西）
刘尧兰等[16]报道环鄱阳湖区叶菜类蔬菜有2/3样品的重金属含量超标，超标率在50%以上，其中白菜Pb超标最为严重，超标率高达85.2%；单因子污染指数评价表明，环鄱阳湖区叶菜类蔬菜的安全和优良级别所占比例为66.9%，已受到一定程度的重金属污染，其中以芹菜受污染的程度最大，污染主要来源于Cr和Pb。黄石市售蔬菜重金属污染主要表现为As、Pb污染。叶菜类重金属含量最高，其次是瓜豆类，茄果类含量最低。调查的6种蔬菜中，莴笋叶和小白菜遭受到严重污染，黄瓜受到轻度污染，四季豆处于警戒水平，仅番茄和茄子是安全的[17]。
成玉梅和康业斌[18]用单因子和综合因子污染指数评价，洛阳市郊区叶菜类蔬菜重金属污染大部分已处于警戒级到轻度污染，加强蔬菜重金属污染的预防与治理十分必要。新乡市蔬菜Cd、Pb的污染明显，其中Pb污染较严重[19]。商丘市售蔬菜中存在超标的元素为Pb、Cd，Cu、Hg、Cr 含量较低[20]。沈 彤等[21]研究表明，长沙地区蔬菜中，Cr、As、Hg的含量未超标，尚未构成污染，但Pb、Cd污染严重，超标率分别为60%和51%。南昌市售蔬菜中均含有重金属Cu、Zn、Pb 和Cd，其中Cu、Zn含量较低，远低于食品卫生标准，仅部分样品存在Pb、Cd超标现象[22]。
3.4 华北地区（包括北京、天津、河北、山西、内蒙古）
中国科学院地理研究所调查认为，北京市生产的蔬菜重金属超标的占30%[23]。薄博[24]对大同县主要蔬菜产地调查研究，结果发现调查的5种蔬菜污染程度为茄子>西红柿>黄瓜>青椒=西葫芦，但均未超标，属于安全等级。对天津市郊的36种蔬菜样品进行检测，发现重金属检出率为100%，其中Cd达到警戒线水平，单项污染指数最高值达19.22，总超标率为30.41%。
3.5 西北地区（包括宁夏、新疆、青海、陕西、甘肃）
1996—1997年彭玉魁等对陕西省咸阳、西安、宝鸡等6个城市郊区的14种蔬菜进行调查研究，分析其As、Hg、Cr、Cd、Pb等污染情况，结果表明Cr、Pb在某些蔬菜中超标严重。陕西省主要蔬菜产区蔬菜重金属污染也以Pb污染为主。李桂丽等[25]调查发现西安市10种蔬菜总体合格率为83%，Pb是蔬菜中的主要污染元素，总体超标率为77.5%；Hg和Cr只在芹菜和茼蒿上出现污染，总体超标率分别为10%和2.5%。然而，马文哲等[26]调查了杨凌示范区4类9种蔬菜重金属的污染现状，发现Cr对蔬菜的污染程度最为严重，其次Pb、Cd也有一定程度的污染。
乌鲁木齐市安宁渠区蔬菜中Cd、Pb的超标率最高[27]。殷 飞等[28]报道新疆喀什市三大批发市场蔬菜的Pb、Cd、Cr、Cu 4种主要重金属含量，平均值均低于相应的食品卫生标准，只有个别蔬菜样品存在重金属 Pb、Cd 含量超标现象，超标率均不高。因此，从重金属污染这个角度来说，喀什市市售的蔬菜基本上是安全的，消费者可以放心消费。
3.6 西南地区（包括四川、云南、贵州、、重庆）
李江燕等[29]通过现场调查及室内分析，对云南省个旧市大屯镇的蔬菜重金属污染现状进行评价。当地蔬菜综合污染指数从大到小的重金属为Cd、Pb、Zn、Cu，Cd、Pb污染较严重。重庆市主城区市售蔬菜有39.2%受到重金属污染，其15.7%蔬菜处于重度污染状态[30]，Cd、Pb和 Hg是主要污染元素。罗晓梅研究发现，成都地区蔬菜Cd和Pb污染严重，在检测的蔬菜样品中，Pb、Cd超标率分别为22.0%、29.4%，最高超标分别为5.60倍和2.86倍，Hg和As则无超标现象出现。
3.7 东北地区（包括辽宁、吉林、黑龙江）
周炎对沈阳市近郊受重金属污染农田上生产的大白菜进行取样分析，Cd、Pb超标率分别为58.3%、100.0%。辽宁省农业环保监测站调查发现，各种蔬菜已受重金属不同程度的污染，蔬菜综合超标率为 36.1%。
4 研究方向与展望
（1）从蔬菜重金属污染的来源及危害途径可以看出，重金属主要是通过土壤污染造成蔬菜重金属残留超标的，且由于土壤重金属污染具有不可逆、隐蔽性、滞后性、积累性和。因此，应开展菜地土壤重金属污染的调查研究及风险评估，了解土壤重金属污染的基本情况和态势，分析其空间变异与分布规律，开展土壤环境质量标准的研究和制定工作，加强无公害粮食蔬菜生产基地建设[31-34]。
（2）开展蔬菜中重金属含量与土壤中重金属及其向食物链传递关系的定量研究，同时加强蔬菜对重金属吸收积累的基因型差异研究，利用丰富的植物物种资源，研究其对重金属的吸收转运机制，以降低土壤中重金属的污染，同时筛选和培育低吸收低富集重金属的蔬菜品种，减少重金属进入食物链[35-38]。
（3）为检查蔬菜质量，我国出台相应标准，其中将重金属列入标准中优先控制的污染物之一，为蔬菜质量控制发挥了巨大作用，但仅以污染物含量作为蔬菜质量评价标准难以衡量污染物对人体健康危害的大小，因此应用健康风险评价方法评估污染物对人体健康的危害已成为趋势[39-40]。
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中图分类号：X833
文献标识码：A文章编号：16749944（2017）12011802
1引言
工业企业的废水、废气排放对周边环境质量均有不同程度影响，但相较于人们感官比较强烈的空气和水体污染，土壤环境状况往往受关注程度不够。重金属由于在土壤中不能被微生物分解，因而会在土壤中不断积累，影响土壤性质，甚至可以转化为毒性更大的烷基化合物，被植物和其他生物吸收、富集，进而通过食物链在人、畜体内蓄积，直接影响植物、动物甚至人类健康[1]。同时，由于其污染状况不易察觉，其危害效果潜伏期较长，发现时往往已经造成较大程度的危害。
重金属物质作为人们日常生产生活中的重要物资原材料，其应用范围非常广泛，从被开采、加工到作为原辅材料用于各种工业生产活动中，涉及众多行业类别[2]。相应的，其以多种化合物形式伴随生产过程中产生的废水、废气排放到外环境中，并经由大气沉降和土壤吸附等过程进入到土壤环境中[3]。化工行业作为东北老工业基地的重要支柱产业之一，其周边土壤的重金属污染情况，一定程度上反应了该地区的总体污染水平。因此，以辽宁某地化工企业为具体研究对象，分析其周边土壤中重金属含量及其污染状况，有助于对化工企业的重金属排放及控制提供参考。
2研究方法
在辽宁某地选取两个具有代表性的化工企业A及B，在每个企业周边分别布设5～7个监测点位，采集0～20 cm表层土壤，进行样品制备后，分析其中Cd、Hg、As、Pb、Cr等5项主要重金属物质的含量。
2.1点位布设
在被选取企业周边800 m范围内，按照区域面积和周边耕地等农用地分布情况，布设5～7个监测点位。为了剔除本地区土壤中重金属本底值的影响，在企业主导上风向场界2000 m以外布设1个对照监测点位。
2.2采样方法及样品制备
点位布设完成后，在每个监测点位采集0～20 cm表层土壤，每份土壤样品采样量2 kg。样品采集后，经过风干、粗磨、分样、细磨等程序制备成干样，以备消解等进一步处理及上机分析。
2.3样品前处理及分析
土壤干样制备完成后，需要根据分析重金属成分不同，采用不同的前处理方法及分析方法。为了使获得的分析数据具有更好的可靠性，5种重金属物质的分析均采用现有国标方法。各项重金属物质的前处理及分析方法见表1。
2.4评价方法
分别采用土壤单项污染指数法和综合污染指数法对企业周边的土壤重金傥廴咀纯鼋行分析，并按照《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995）二级标准对其污染状况进行评价。土壤综合污染指数因其具有形式简单、易懂、易学、易操作等特点，成为目前评价土壤重金属污染的优选方法。[4]各评价指标及标准见表2。相关计算公式如下：
土壤单项污染指数=土壤污染物实测值污染物质量标准，
土壤综合污染指数=（平均单项污染指数）2+（最大单项污染指数）22。
3分析及评价结果
分别对A企业及B企业周边土壤中的Cd、Hg、As、Pb、Cr等5项主要重金属含量状况进行采样分析，发现各项重金属在土壤中的含量有一定差异，含量均值范围为0.09～85.1 mg/kg，跨度较大（表3）。其中Cd、Hg两项重金属含量较低，Pb、Cr两项重金属含量较高。各项重金属含量均不同程度的高于对照点，表明上述化工企业的生产经营活动对周边土壤环境质量均造成了一定影响。
分别对比分析A、B两企业土壤中的重金属含量，A企业的Cd、Hg、As三项重金属含量要明显高于B企业；而B企业Pb、Cr两项重金属的含量均略高于A企业，但其对照点的土壤中的Pb、Cr含量要明显高于A企业。
查看A、B两企业的土地利用使用情况发现，B企业所在地原为污水灌溉区。马祥爱等的研究表明，长期的污水灌溉会导致土壤中的Pb、Cr的含量有所增加[5]。卢桂兰等的研究也表明，农业生产中的污水灌溉、化肥、农药等不合理使用，也可显著影响到土壤重金属的存在形式和含量。[6]因此综合B企业周边土壤尤其是对照点土壤中Pb、Cr两项重金属含量显著偏高的情况，以及原属污水灌溉区的土地使用类型，推测B企业周边土壤的重金属污染状况与其原土地利用类型有较大关系。
按照土壤综合污染指数对各企业的重金属污染情况进行计算，并参照《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995）进行评价。结果表明，A企业周边土壤环境质量状况为轻度污染，其主要污染物为Cd；B企业周边土壤环境质量状况为清洁，虽然也有重金属累积，但其污染状况明显要好于A企业。可见企业的污染物排放状况对周边土壤的污染贡献，要高于其原始土地利用情形对其的影响，在对已受污染影响的土地进行修复再利用的同时，应该更加关注后续利用过程中污染物的产生及排放。
2017年6月绿色科技第12期
邢树威：辽宁某地化工企业土壤重金属污染状况研究
环境与安全
4结论
对辽宁中部某地A、B两个企业周边土壤中的重金属含量进行监测分析，结果表明：①化工类企业，其废水、废气排放以及固体废物等的堆积，经过长期积累，会对周边土壤质量造成一定影响；②重金属由于其难降解、转化的特性，其累积效应明显；②除企业本身的污染物质排放外，其所在地的原土地利用情况，对其土壤中重金属物质的含量也有一定影响。
建议各级环保部门应加强对化工企业等重点排污单位的监管，督促企业合理、守法经营，按照相关法律法规要求，保证其废水、废气稳定达标排放，固体废物得到有效处理处置，并进一步开展企业自行监测及信息公开，重点对周边环境的影响情况进行监测，接受公众和社会的监督。同时，由于污水灌溉对土壤的污染状况[7]，政府管理部门应更多关注原有污水灌溉区土地利用类型的变更及后续修复、使用，进一步降低土壤污染风险。
⒖嘉南祝
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Study on Heavy Metal Pollution of Chemical Enterprises Soil in Liaoning
Xing Shuwei
中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）09-0229-03
重金属是指比重大于5.0 g/cm3的金属元素，包括Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、Cd、Hg、As、Fe、Mn、Mo、Co等。通常自然界中重金属元素的背景值很低，其暴露不会对周围环境造成影响。但由于工业生产规模扩大，城镇化迅速发展，在农业生产中，污水灌溉和化肥、农药的使用量加大，导致土壤系统中重金属不断累积，明显高于其背景值，从而恶化了生态环境的质量，并通过食物链直接危害人体健康。据统计，全世界平均每年排放Hg约1.5万t，Cu 340万t，Pb 500万t，Mn 1500万t，Ni 100万t[1]。随着重金属污染问题的日益突出，土壤污染防治工作已在“十一五”期间被提上中国环境保护工作的重要议程，并成为第1个“十二五”国家规划。针对上述情况，笔者结合我国土壤重金属污染的现状，对当前土壤重金属污染的修复技术及其作用机理进行分析，并总结其各自的优势与不足，以期为综合治理土壤重金属污染提供参考依据。
1 我国土壤重金属污染现状
我国面临着相当严峻的土壤重金属污染问题。农业部调查数据显示[2]，我国约140万hm2的农业用地采用污水灌溉，受到重金属污染的土地面积占污染总面积的64.8%。据有关资料表明，我国重金属污染的农业土地面积为2 500 hm2左右，导致粮食减产逾1 000万t，并造成1 200万t以上的粮食被重金属污染，将各项经济损失进行合计，至少高于200亿元[3]。污染土地中，严重污染面积占8.4%，中度污染面积占9.7%，轻度污染面积占46.7%。Hg 和Cd 的污染面积最大。如上海农田耕层土壤Hg、Cd含量增加了50%，江西大余县污灌引起的Cd污染面积达5 500 hm2，沈阳张士灌区Cd污染面积达2 533 hm2。我国农田土壤污染除Cd、Hg污染外，Pb、As、Cr和Cu的污染也比较严重。以保定市污水灌区为例，其Zn、Cu、Pb、Cd的检出超标率分别达到100.0%、27.5%、50.0%、87.5%[4]。此外，我国菜地土壤重金属污染也较为严重[5-7]。广州市蔬菜地Pb污染最为普遍，As污染次之；重庆近郊蔬菜基地土壤重金属Hg和Cd出现超标，超标率分别为6.7%和36.7%；珠三角地区近40%菜地重金属污染超标，其中10%属严重超标。近年来，由于工业“三废”、机动车废气和生活垃圾等污染物的排放，我国城市土壤普遍受到不同程度的重金属污染，主要污染元素为Pb、Cd、Hg。且城市土壤中大部分重金属污染含量普遍高于郊区农村土壤，并具有明显的人为富集特点[8]。
2 土壤重金属污染修复技术
2.1 物理修复
物理修复是指通过各种物理过程将污染物从土壤中去除或分离的技术，主要包括土壤淋洗法、工程措施法、电热修复法等。
2.1.1 土壤淋洗法。该方法是应用最多、应用最早、技术最成熟的物理修复方法。采用淋洗液（包括无机溶液清洗剂、复合清洗剂、清水、表面活性剂、有机酸及其盐清洗剂、螯合剂等）对土壤进行淋洗，使固相重金属转化为液相，重金属从土壤中转移到废水，再通过对废水进行回收处理，从而实现土壤的修复。Wasay et al[9]研究发现，EDTA和DTPA能有效地去除土壤中Hg以外的重金属元素，同时也提取出大量土壤营养元素。土壤淋洗法简便、成本低、处理量大、见效快，适用于大面积重度污染土壤治理，尤其是轻质土和砂质土。但这种方法在去除重金属的同时，易造成地下水污染及土壤养分流失。因此，既能提取各种形态重金属又不破坏土壤结构的淋洗液，将为该方法修复重金属污染土壤提供广阔的应用前景。
2.1.2 工程措施法。该方法是较为经典和传统的土壤重金属污染修复方法，包括深耕翻土、换土、客土等。深耕翻土与污土混合，或者通过换土和客土等手段，可以使土壤中重金属的含量有效降低，从而降低其对植物的毒害。不同的方式适宜于不同污染程度的土壤，重污染区的土壤宜使用换土和客土方法改良，而轻度污染的土壤则适宜于采用深耕翻土的方法进行修复。工程措施法的优势在于效果稳定和彻底，但是也存在一定的不足，如费用高、工程量大、易降低土壤肥力和破坏土壤结构，还有换出的污染土壤也存在二次污染的隐患，应妥善处理。据报道，对1 hm2面积的污染土壤进行客土治理，每1 m深土体需耗费高达800万～2 400万美元[10]。因此，工程措施不是一种理想的污染土壤修复方法。
2.1.3 电热修复法。该方法利用高频电压产生电磁波，再通过电磁波作用而产生热能，从而促使土壤中挥发性重金属得以分离，实现土壤的修复和改良。目前，该方法适用于修复受Hg或Se等可挥发性重金属污染的土壤。有研究表明，采用该法可使砂性土、黏土、壤土中Hg含量分别从15 000、900、225 mg/kg降至107、112、115 μg/kg，回收的Hg蒸气纯度达99%[11-12]。这种方法虽然操作简单、技术成熟，但能耗大、操作费用高，也会影响土壤有机质和水分含量，引起土壤肥力下降，同时重金属蒸气回收时易对大气造成二次污染。
2.2 化学修复
化学修复也是一种原位修复技术，即通过向重金属污染土壤中添加改良剂，以调节和改变土壤的理化性质，使重金属发生沉淀、吸附、拮抗、离子交换、腐殖化和氧化还原等一系列化学反应，降低其在土壤中的迁移性和被植物所吸收的可能性，从而达到治理和修复污染土壤的目的。常用的改良剂有石灰性物质[13-15]、磷酸盐化合物[16-17]、硅酸盐化合物[18]、金属及其氧化物[19-20]、黏土矿物[21-23]、有机质[24-26]等，其作用机理见表1。这种方法虽然简单易行，但其不足在于它只是改变了重金属在土壤中的存在形态，却没有把重金属从土壤中真正分离出来，如果土壤环境发生变化，容易造成其再度活化，引起“二次污染”。
2.3 生物修复
生物修复是利用生物（主要是微生物、植物和动物）的新陈代谢作用吸收去除土壤中的重金属或使重金属形态转化，降低毒性，净化土壤。该方法是运用生物技术治理污染土壤的一种新方法，具体包括微生物修复法、植物修复法、动物修复法等。由于该方法效果好、易于操作，日益受到人们的重视，已成为污染土壤修复研究的热点。
2.3.1 微生物修复。该方法是通过微生物进行作用，将土壤中重金属元素进行沉淀、转移、吸收、氧化还原等，从而对污染土壤进行修复。如柠檬酸菌能够与Cd形成CdHPO4沉淀；无色杆菌、假单胞菌能够使亚砷酸盐氧化成砷酸盐，从而降低As的转移和毒性；还有些微生物能够把剧毒的甲基汞降解为毒性小、可挥发的单质Hg[3]。尽管微生物修复引起极大重视，但大多数技术仍局限在科研和实验室水平，很少有实例报道。但随着分子生物学的发展，一些如细菌表面展示技术、噬菌体抗体库技术、酵母表面展示技术等[27]，有望在治理土壤重金属污染中发挥重要作用。
2.3.2 植物修复。植物修复广义上是指利用植物提取、吸收、分解、转化、固定土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技术的总称；狭义上是指利用耐性和超富集植物将污染土壤中的重金属浓度降低到可接受的水平。根据其修复过程和机理，植物修复法可分为以下4种：①根部过滤[28]，即通过耐性植物根系对重金属的吸收并保持在根部。常用的植物有水生植物、半水生植物以及个别陆生植物，如向日葵、耐盐野草、宽叶香蒲等。该法多应用于修复水体的重金属污染。②植物稳定[29]，即利用植物根际的一些特殊物质，使土壤中污染物转化为相对无害物质的方法。常用的植物有印度芥菜、油菜、杨树、苎麻等。该法多应用于治理废弃矿场和重金属污染严重地区。③植物挥发[30]，即利用植物吸收土壤中的重金属，并将其转化为可挥发状态，通过植物叶片等部位挥发出去，以降低土壤中重金属的含量。常用的植物有印度芥菜以及湿地上的一些植物。该法多应用于修复污染土壤中含有挥发性的重金属（如Hg、Se等），但易造成大气污染。④植物提取[31]，即利用超富集植物从土壤中吸取重金属，并将其转移、贮存到地上部，然后通过收获，从而达到去除污染土壤中重金属的目的。目前，已发现超富集植物有700种以上，且广泛分布于约50科中，并主要集中在十字花科。该法适用面广，对于修复多种重金属污染土壤均有效。
植物修复法成本低，对环境扰动小，能绿化环境，具有良好的社会、经济、环境综合效益，适用于大规模污染土壤的修复，属于真正意义上的绿色修复技术。但该方法也有一定的缺点：一是超富集植物生长缓慢，常受土壤类型、气候、水分、营养等环境条件限制，导致修复污染较严重土壤的周期长；二是修复过程局限在超富集植物根系所能伸展的范围内；三是超富集植物只能积累某一种重金属，而土壤污染大多是重金属的复合污染；四是超富集植物需收割并作为废弃物妥善处置，将对生物多样性存在一定的威胁。
2.3.3 动物修复。动物修复是利用土壤中的某些低等动物（如蚯蚓等）吸收重金属的特性，在一定程度上降低受污染土壤的重金属比例，以达到修复重金属污染土壤的目的。有研究表明[32]，蚯蚓在其耐受浓度范围内，对重金属的富集量随着重金属浓度的增加而增加，同时对重金属的选择性受其体内酶的影响。但这种修复方法不足在于低等动物吸收重金属后可能再次释放到土壤中，造成二次污染。
2.4 农业生态修复
农业生态修复是近几年新兴的修复技术，它是通过改变耕作制度、调整作物品种、调控土壤化学环境（包括土壤pH值、水分、氧化还原电位等）、改变土地利用类型、增施有机肥（堆肥、厩肥、植物秸秆等）、控施化肥等措施，以减轻重金属对土壤的危害[33]。我国在这一方面研究较多[34-36]，并取得了一定的成效。这种方法具有投资少、无副作用等特点，适用于中轻度污染土壤，但也存在修复周期较长、效果不太显著等不利因素。
3 结语
综上所述，目前重金属污染土壤的修复技术很多，但就单一技术来看，任何一种修复技术都有其局限性，难以达到预期效果，进而无法大力推广。而且土壤重金属污染修复作为一项系统工程，不仅需要土壤学、植物生理学、遗传学、环境工程学、分子生物学等多个学科的共同努力，还需要多种修复技术的综合应用，即将物理修复、化学修复、生物修复科学地结合起来，取长补短，才能达到更好的效果。
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随着工业的发展和人们对于环境保护不当导致我国的土壤污染逐渐严重，但是我国的土壤污染治理工作并没有发挥出应有的作用。铁锰氧化物在当前的土壤污染修复中占据着十分重要的位置，对于改善土壤的质量有着十分重要的作用。但是由于当前我国的土壤污染缺少规范的治理导致污染土壤难以及时有效地恢复。在今后的土壤污染治理工作中需要采取有效的措施，保障土壤污染质量工作的顺利进行。
一、当前我国土壤污染现状
随着我国工业的发展，当前我国的土壤污染情况逐渐严重，这对于我国的环境建设和人们的生活造成了十分不利的影响。尤其是在农村等人们依靠土地生活的地方，土壤污染严重影响了人们的正常生活。一些土壤污染很难进行短时间的修复，这对于环境的保护有着十分不利的影响。当前土壤污染比较严重的主要是以下两种情况：
1.重金属对于土壤的污染
重金属对于土壤的污染在当期的土壤污染治理中比较难治理，由于重金属在土壤中具有难降解，毒性强和积累效应等等特征。我国土壤的重金属污染主要是当前一些化工企业的污染五未能及时合理的处理，将一些污染物进行掩埋等造成的土壤污染。但是重金属对于土壤的污染十分严重并且难以治理，这对于土壤污染治理部门提出了众多的挑战。当前对于我国土壤重金属污染的主要治理方法就是一方面在土壤中去除重金属另一方面改变重金属在土壤中的存在状态。当前主要的技术就是采用物理方法，化学方法，生物方法等等，但是并没有取得比较好的效果，土壤污染现状并没有得到有效地改善。
2.土壤的有机污染
当前我国土壤污染的另一重大来源就是有机物污染，相对于重金属污染，这一污染更加严重，污染的种类比较繁多。在有机物污染中其中塑料对于土壤的污染十分严重，而且大部分的塑料污染物是难以降解的，这对于土壤污染的治理工作造成了十分不利的影响，并且这一污染还会对人们的生活造成伤害甚至伤害人们的身体健康。另外由于化学农药对于土壤的污染也是土壤污染的重要原因之一，这对于土壤的危害十分严重，甚至会影响到地下用水，影响人们的生活健康。但是当前我国的土壤有机污染并没有得到合理的整治，一些相关的治理方法仍然存在一定的缺陷性，并且治理并不彻底。
二、铁锰氧化物在土壤污染修复中的重要作用
铁锰氧化物在当前的土壤污染修复中逐渐得到应用，并发挥出一些作用，大大改善了当前的土壤质量。但是铁锰氧化物对于土壤污染的治理并没有得到充分的利用，铁锰氧化物的应用范围还有待于进一步扩展。
1.铁锰氧化物在治理土壤重金属污染中的应用
铁锰氧化物作为土壤中的主要矿物元素，在当前的土壤污染修复中发挥着十分关键的作用。当土壤被重金属污染之后，土壤吸持重金属例子时，土壤中的铁锰氧化物会发挥重要的作用，土壤中Cu、Ni、Zn、Cr、Co 元素的吸附主要受铁氧化物的控制。土壤中沉积的铁锰氧化物对于土壤中重金属元素的吸附作用，可以有效地控制重金属污染物的迁移和富集，这对于减少重金属对于土壤的污染有着十分重要的作用。铁锰氧化物及其水化物和层状硅酸盐矿物质对于吸附土壤中的重金属元素有着十分重要的作用，但是由于人工合成的铁锰氧化物和天然的铁锰氧化物有着不同的作用，导致我国的土壤中铁锰氧化物应用于重金属的土壤污染修复中仍然存在一定的问题，需要进一步加强对铁锰氧化物对于吸附重金属作用的研究，尽量充分发挥铁锰氧化物在重金属土壤污染修复中的重要作用。
2.铁锰氧化物在治理土壤有机物污染中的应用
铁锰氧化物对于土壤有着一定的净化作用，当前土壤的有机物污染逐渐严重，严重影响了土壤的肥力和土壤的正常应用。铁锰氧化物对于环境中的有机毒害物有一定的降解功能，可以利用于土壤污染的修复工作中。在污染土壤的修复工作中利用铁锰氧化物对于土壤的修复作用和净化工作，充分提高土壤自身的治污能力和降污能力。当前土壤中含有一些天然的铁锰氧化物可以充分利用自然规律，降解土壤中的有机污染物。铁锰氧化物在土壤污染治理中有着节约成本，效果明显的优势，在今后的土壤污染治理工作中需要进一步提倡这一方法，充分利用铁锰氧化物对于土壤污染的治理，缓解当前土壤污染严重的现状。
3.土壤污染治理的其他措施
土壤污染对于人们的生活和农业的发展造成了十分不利的影响，特别是当前国家逐渐重视可持续发展的前提下，土壤污染更需要进一步加强治理。在今后的土壤污染治理工作中一方面需要建立完善的土壤污染治理法律法规。建立健全土壤污染治理法律可以有效地规范土壤污染治理工作，同时为土壤污染治理工作提供一定的保障。这在一定程度上也可以提高一些企业的污染治理积极性，减少企业污染物的排放，督促企业加强对污染物的处理工作。另一方面需要对于污染比较严重的企业进行严格的惩治。对于一些对土壤污染比较严重的企业需要加强治理，对于企业的污染物处理要进行严格的监督，对于一些特别严重的企业可以进行关闭，减少污染物的排放。除此之外还需要加强企业和工作人员的环境保护意识，尤其是土壤污染的教育，对于土壤污染造成的危害进行宣传教育，使企业和工作人员认识到土壤污染的严重危害性。在土壤污染治理工作中还需要进一步开发和研究一些新的土壤污染修复措施和方法，尽量减少污染物对于土壤的污染，保障人们的正常生活。
三、结语
随着当前工业的发展，我国的土壤污染逐渐严重，对人们的生活造成了十分不利的影响。当前我国的土壤污染修复措施并不十分完善，一些方法的效果并不十分明显，这导致我国的土壤污染治理工作难以进行。铁锰氧化物作为土壤中的一种丰富的物质对于环境当前的土壤污染有一定的作用，并且这一土壤污染修复的方法具有成本低，效果好的优势。在今后的土壤污染修复工作中需要进一步充分利用铁锰氧化物的土壤修复作用，同时还需要积极开发一些新的土壤污染修复方法，尽量减少土壤的污染程度。
中图分类号 X53；X56 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）20-0247-02
蔬菜是人们生活中不可缺少的副食品，为人体提供所必需的多种维生素和矿物质，城镇化速度的加快及工业的迅速发展，使得环境污染问题日益加重，致使蔬菜中重金属和农药残留含量急剧增加，给人类健康造成了严重伤害。重金属积累特点及其对环境的污染是目前蔬菜重金属研究的重点。城市及其郊区是重金属污染的重要区域，了解和掌握土壤和蔬菜重金属的污染现状，对指导当前和以后蔬菜无公害化生产和环境保护等方面具有重要指导意义。
1 杭州市土壤重金属污染现状
谢正苗等[1]调查杭州市4 个蔬菜基地土壤中Pb、Zn、Cu的含量，结果发现蔬菜基地土壤中重金属的含量虽然未超过国家土壤重金属环境质量标准，符合无公害蔬菜的发展要求，但已超过其自然背景值。4个调查区中拱墅区土壤中重金属含量大于其他3个区；江干区蔬菜基地土壤—蔬菜中重金属的空间变异很大。老城区近50%的土壤属于Ⅲ类以上，几乎无Ⅰ类土壤，有些特色产品的种植土壤甚至存在一定的环境风险[2]。城市土壤中的磁性物质对重金属有显著的富集作用，杭州市土壤的磁性物质含量分别是0.20%～2.75%（平均值0.75%），磁性物质对重金属的富集系数大小为Fe>Cr>Cu>Mn>Pb>Zn[3]。
郭军玲等[4]研究发现杭州市蒋村土壤已受到Zn 的明显污染，污染等级为轻污染，乔司和下沙土壤重金属为高度累积，七堡和蒋村土壤重金属达到严重累积程度。李 仪等[5]研究发现杭州市区表土Pb、Cd和Hg含量随离城市距离增加而下降，土壤中重金属Pb、Cd和Hg的积累主要与大气沉降有关；同一区块中茶园表土重金属Cu和Zn含量明显高于附近林地土壤，施肥等农业措施对茶园土壤Cu和Zn的积累有较大的影响。
2 杭州市蔬菜重金属污染情况
杭州市野外常见野生蔬菜铅的超标率达87.5%，镉的超标率为12.5%，铜和锌无超标现象[6]。小青菜和小白菜中Pb超标，但Zn、Cu未超标，其富集系数顺序为Zn>Pb>Cu，且小青菜更易受重金属污染，其重金属含量均大于小白菜[1]。
宋明义等研究发现，根茎类蔬菜中Cd、Pb常超标，叶菜类蔬菜中除Cd、Pb常超标外，Hg也常超标，豆类和茄果类情况相对较好，未发现超标现象。其中，半山附近蔬菜中Cd、Zn含量接近国家食品卫生规定的标准限值，蔬菜和水稻中以Pb超标情况较严重；江干区蔬菜基地的蔬菜重金属污染也较为普遍，不同蔬菜品种中均有重金属超标现象[2]。王玉洁等[3]研究发现蔬菜的可食部位和非可食部位Pb含量均出现严重超标现象，样本超标率达100%；但是4种蔬菜可食部位含Cu量和含Zn量均未出现超标现象，部分蔬菜根系含Cu量和含Zn量却出现超标现象。
3 蔬菜重金属的吸收与富集规律
3.1 不同区域的差异性
北方地区蔬菜重金属污染相对南方地区轻，南方地区污染形势最为严峻的为Cd，这可能是由于南方土壤pH值低、有机质含量等决定的重金属存在形态、活性有关。由于土壤中Cd的化学活性最强，全国范围内Cd污染最为严重[7]。
重庆市小白菜中的As质量比在南岸区菜市场中可达0.068 mg/kg，但在渝中区只有0.012 mg/kg，二者相差5.7倍；渝中区菜市场藕中Hg质量比为0.189 1 mg/kg，但在北碚区菜市场中只有0.056 7 mg/kg，二者相差3.34倍[8]。
3.2 不同种类的差异性
基因型差异使得同一种蔬菜对重金属元素的吸收、累积特点各不相同。此外，土壤粘粒含量、有机质含量、pH值等土壤环境条件都会导致蔬菜中重金属含量差异[9]。
重金属污染以镉和铅为主，根茎类和瓜果类较为突出；镉污染最严重，排序为：根茎类、瓜果类、豆类、叶菜类；芋头和葱中镉污染均超标，最大超标倍数分别达到1.9倍和5.1倍[10]。叶菜类蔬菜中锌、铜、铅平均含量均高于瓜豆类蔬菜，只有镉的平均含量低于瓜豆类蔬菜[11]。不同种类和类型的蔬菜对重金属的富集能力不同，Zn：叶菜类>瓜果类>根茎类；As：叶菜类>根茎类>瓜果类；Hg：根茎类>瓜果类>叶菜类[8]。
3.3 同种蔬菜对不同重金属的吸收和富集差异性
蔬菜对Cu、Zn、Pb的相对富集能力基本一致，其富集系数顺序为Pb>Cu>Zn[3]。同一种蔬菜吸收不同重金属的能力不同，富集元素的规律是Cd>Zn、Cu>Pb、Hg、As、Cr。也有发现当Zn、Cd、Cu混施时，Cd的存在促进了大豆叶片中Zn的积累，而Cu的存在则使Zn和Cd的浓度降低[12]。
3.4 不同部位的差异性
重金属在植株体内各部位的分布状况不同。一般在进入器官积累多。菠菜Cd的积累量为叶片、根>茎，而Cd和Cu的积累量依次为叶片>根>茎杆，Pb的积累量则依次为根>茎>叶片；青菜叶片中的Cr、Cd、Pb、Cu等的含量均高于茎[12]。铜和锌含量地下部要比地上部高，蒲公英地上部的铜和镉含量明显高于地下部，地上部分别是地下部的2.80倍和1.92倍；野三七地上部的铅含量也比地下部高，是地下部的1.21倍；水芹地上部的镉含量也高于地下部，是后者的1.53倍[6]。
4 评价方法
对重金属污染评价方法有很多，主要以指数法最多，其中指数法分单项因子污染指数法和综合污染指数法。
某样点蔬菜的污染程度单项污染指数Pi是根据蔬菜中污染物含量与相应评价标准进行计算，其计算式为Pi=Ci/Si。式中，Ci表示污染物实测值；Si表示污染物评价标准。Pi1 为污染。
综合污染指数法主要考察高浓度污染物对环境质量的影响，可以全面反映各污染物对土壤的不同作用。目前，内梅罗综合污染指数法在国内应用较为普遍。
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土壤是生物与人类赖以生存的物质基础。作为有再生作用的自然资源，土壤在维护农业生态系统的平衡方面具有重要意义[1]。随着工业的迅猛发展、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的不断增加，土壤重金属污染日益严重。重金属污染物在土壤中具有移动性差、滞留时间长、不易被微生物降解、毒性强和积累效应等特征，对农作物的生长、产量及品质都有较大影响，并通过食物链影响着人类健康，土壤一旦受到重金属污染，要消除是一件极其不容易的事。因此，调查和评价土壤环境中重金属污染程度，对摸清土壤环境质量、加强土壤污染的综合防治、保障人类健康等具有十分重要的现实意义[2]。
1 研究概述
1.1 重金属及镉危害
重金属指密度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[3]。
在自然界中主要成硫镉矿而存在；也有小量存在于锌矿中，所以也是锌矿冶炼时的副产品。镉的主要矿物有硫镉矿（Cds），贮存于锌矿、铅锌矿和铜铅锌矿石中。镉的世界储量估计为 900万吨。
镉不是人体的必需元素。人体内的镉是出生后从外界环境中吸取的，主要通过食物、水和空气而进入体内蓄积下来。镉的吸收和代谢镉的烟雾和灰尘可经呼吸道吸入。肺内镉的吸收量约占总进入量的25～40%。每日吸20支香烟，可吸入镉2～4ug。镉经消化道的吸收率，与镉化合物的种类、摄入量及是否共同摄入其它金属有关。例如钙、铁摄入量低时，镉吸收可明显增加，而摄入锌时，镉的吸收可被抑制。吸收入血液的镉，主要与红细胞结合。肝脏和肾脏是体内贮存镉的两大器官，两者所含的镉约占体内镉总量的60%。据估计，40～60岁的正常人，体内含镉总量约30mg，其中10mg存于肾，4mg存于肝，其余分布于肺、胰、甲状腺、、毛发等处。器官组织中镉的含量，可因地区、环境污染情况的不同而有很大差异，并随年龄的增加而增加。进入体内的镉主要通过肾脏经尿排出，但也有相当数量由肝脏经胆汁随粪便排出。镉的排出速度很慢，人肾皮质镉的生物学半衰期是10～30年。
1.2 研究区概况
通化市旅游资源丰富。列为国家重点文化保护单位的有集安市的“洞沟古墓群” 和“丸都山城”，省级重点文物保护单位有集安市内的“国内城”、“霸王朝山城”和“长川壁画墓”等。“洞沟古墓群”有高句丽古墓1万多座，最早的有2000多年历史，最大的“将军坟”被称为“东方金字塔”。高句丽遗址现已被联合国教科文组织列为世界文化遗产[4]。
2 材料与方法
2.1 数据处理
选取通化市作为研究对象，根据通化市工作区范围为北纬40°40' -- 42°东经125°30' -- 126°，对通化市镉元素网格化数据图进行处理，得出通化市工作区镉元素网格化数据图见表1
126000′
2.2 评价标准
该研究以国家《土壤环境质量标准》（GB15618-95）二级标准作为评价标准，分析评价吉林省通化市工作区土壤中镉（Cd）重金属的污染现状 mg/kg。
2.3 评价方法
单因子指数质量模型
单因子质量指数[5]是以土壤污染物的实测浓度与评价标准之比计算出的土壤环境质量污染指数，即式中，Pi为土壤中污染物i的环境质量指数； Ci为污染物i的实测浓度； Si为污染物i的评价标准。具体分级评价指标为：若Pi≤0.7，土壤环境质量处于清洁安全状态； 0.71.0，表明土壤重金属含量超标污染，对作物的生长发育有影响，进而会通过食物链影响人体的健康。1.0
3 结果和讨论
3.1 结果
3.1.1 根据单因子指数质量模型
根据单因子指数方法，得到数据见表二
表二 吉林通化市工作区镉（Cd）重金属污染评价结果
3.1.2 讨论
从表三可以计算出，吉林省通化市工作区44.4%的土壤单因子污染指数未超过0.7，表明土壤环境质量处于清洁安全状态； 34.8%的土壤单因子污染指数超过0.7，但未超过1.0，表明土壤重金属含量没有超标污染，土壤环境质量尚清洁，但土壤重金属污染已处于安全警戒状态；。15.2%的土壤单因子污染指数超过1.0，但未超过2.0，属轻度污染；5.56%的土壤单因子污染指数超过3.0，属重度污染。
总体上说吉林省通化市工作区土壤极大部分处于清洁安全状态，只有极少一部分出现了污染状况，尤其是偏中部地区，污染情况比较严重，应该对这部分地区予以重视，加强对该地区的土壤环境污染的治理工作。
在利用单因子指数质量模型对土壤重金属污染评价时，评价方法简单，能够简单的表现出重金属超过标准值的程度，可以给该地区重金属污染防治和可持续利用提供一定的科学依据。
4 通化土壤镉污染的防治展望
土壤受污染后， 蓄积在土壤中的有害物质能迁移到水、空气和植物中， 最终进入人体。土壤污染一旦形成， 就会造成长远的影响， 而且难以消除。因此， 我们应以“预防为主”， 积极做好土壤的保护工作[7]。
土壤污染主要来自采矿、熔炼、镀锌等工业生产和 大气中含镉粉尘的沉降。因此，要减轻镉对环境的污染， 人类首先应采取的行动是对能带来的镉污染的工业生产 采取预防措施或减少这类生产活动。 由于镉对动植物都有 很强的毒性，且易通过食物链进入人体，因此受严重镉污 染的土好弃之不用，但对中轻度污染的土壤，根据镉在土 壤中的特性， 采取适当的措施是完全可以减轻甚至消除其 毒害的。 近年来国内外采用的土壤重金属污染治理方法按 治理方式、工程措施、改良措施、农业措施及生物措施[8]。
4.1 工程措施 翻耕、客土与换土 翻耕就是把污染重的表层翻到下层，而把污染轻 下层 翻为表层。很显然，如果底层的污染同样较严重翻耕是不会 有什么效果的。客土是指在污染土壤上覆盖一层净土，换 土则是先将受污染的表土挖走， 然后再填入同等厚度的新 土。无论是翻耕、还是客土或换土，都必须要掌握好土层 厚度，处理土层太厚，工作量太大，劳民伤财；处理土层 太薄，效果不佳，通常以处理 30cm 深的土层为宜。一般 来说， 3 种方法以换土效果最好， 这 但采用换土措施会带 来如何处置被挖掘的受污染土壤的问题，处理不好，就很 可能导致二次污染， 由于这类物理措施都需要大量的人力 物力，通常它们只用于污染较重的土壤。
4.2 改良措施
4.2.1 提高土壤 PH 镉的活性明显受深液酸度的影响，PH 越高，其活性 越弱，当土壤 PH 达 7 时，有效镉的浸出率就降到 5%左 右。因此，在受镉污染的土壤中施用石灰性物质，如氢氧 化钙、碳酸钙、硅酸钙等来提高土壤 PH，即可有效地降 低镉的活性，石灰、硼泥、硫酸锌、过磷酸、氮肥 5 种 Cd 良剂中，以石灰效果最好。
4.2.2 调节土壤 Eh 旱改水或淹水栽培是降低土 Eh，使土壤处于还原状 态的有效措施， 从而保证镉变成无机盐沉淀和低有效性状 态。当然，含硫少的酸性土壤，施用石灰硫黄合剂，既可 降低土壤酸度，又可保证在还原条件下产生更多的 S—来 生成 CdS 沉淀。
4.3 农业措施
4.3.1 增施有机肥 土壤有机质对镉等多种重金属都有不同程度的吸附 作用，有机质增加可提高土抗重金属污染的能力。因此， 施用有机肥，一方面能提高土壤肥力，改良土壤性状。另 一方面又可较好地减轻镉的生物毒性。但有些有机肥，如 垃圾堆肥，本身就含有一定量的重金属，施入土壤可能反 而会使植物体内的金属含量增加，这时可在肥料中拌施碳酸钙以降低其活性。
4.3.2 选择合适形态的化肥 肥料的不同形态对土壤镉溶解度的影响，特别是在 根际土溶解度，产生明显差异。我们可以利用这种差异， 减少镉对植物体的污染， 而且化肥是现代农作物种植业不 可缺少的， 只要选购合适形态的化肥用于污染土壤便能实 现污染治理，因此比较经济易行。
4.3.3 选种抗污染农作物品种 改种吸收污染物少或食手部位污染物累积少的作 物。研究表明：菠菜、小麦、大豆吸镉量多，不宜种植； 而玉米、 水稻吸镉较少。 在中、 轻度重金属污染的土壤上， 不种叶菜、块根类蔬菜而改种瓜果蔬菜或果树等，能有效 地降低农产品的重金属浓度。
4.4 生物措施
4.5 其他措施 参考文献：
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中图分类号：TE991.3 文献标识码：A
比重大于4或5的金属为重金属，如铁、锰、铜、锌、钴、镍、钛、钼、汞、铅、镉、砷等。铁、锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素，汞、铅、镉、砷等并非生命活动所必需，而且所有重金属含量超过一定浓度时对人体有毒有害。
重金属污染，指由重金属或其化合物造成的环境污染。土壤重金属来源广泛，包括采矿、冶金、化工、金属加工、废电池处理、电子制革和塑料等工业排放的三废及汽车尾气排放，农药和化肥的施用等。如，镉大米，重金属镉毒性很大，可在人体内积蓄，主要积蓄在肾脏，引起泌尿系统的功能变化。农灌水中含镉0.007mg/L时，即可造成污染。
1 土壤污染现状
土壤是农业最基本的生产资料，是农业发展的基础，是不可再生的自然资源。而污染企业的快速发展，农业中肥料的大量投入，经济效益提高的同时，环境的污染也日趋严重，使得重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布，而土壤往往是重金属的储存库和最后的归宿。当环境变化时，底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。重金属不能被生物降解，但具有生物累积性，重金属可以通过食物链不断富集，残留在一些初级农产品中，传递进入人体内，对人类健康产生严重危害。
中国目前有耕地1.35亿多hm2，但优质耕地数量不断减少，近期的第二次全国土地调查结果显示，中重度污染耕地超过300万hm2，而每年因土壤污染致粮食减产100亿kg。中国中央农村工作领导小组副组长陈锡文介绍说，今后受重金属污染的耕地将退出食用农产品生产，启动重金属污染耕地修复试点。
2 控制与消除土壤污染源
在“十二五”规划中，把重金属污染的防治列为重要工作，要求到2015年，重点区域铅、汞、铬、镉和类金属砷等重金属污染物的排放，比2007年削减15%，非重点区域的重点重金属污染排放量不超过2007年的水平。
控制土壤污染源，即控制进入土壤中的污染物的数量与速度，通过其自然净化作用而不致引起土壤污染，加强土壤污灌区的监测与管理，合理施用化肥与农药，增加土壤容量与提高土壤净化能力，建立监测系统网络，定期对辖区土壤环境质量进行检查。
3 注重农业资源永续利用
我国土壤重金属污染已经达到相当严重的程度，要充分认识重金属污染的长期性、隐匿性、不可逆性以及不能完全被分解和消逝的特点，从思想上重视了解重金属对人类及环境造成的危害，提高环境保护意识，建立农业可持续发展长效机制，逐步让过度开发的农业资源休养生息，促进生态友好型农业发展，加大生态保护建设力度，是为子孙后代留下生存发展空间的重大战略决策。
4 修复措施
土壤修复即通过科技创新来恢复土壤的农业生产能力和生态环境缓冲调控能力。重金属对土壤的污染具有不可逆转性，土壤一旦发生污染，短时间内很难修复，相比水、大气、固体废弃物等环境污染治理，土壤污染是最难解决的，土壤重金属污染问题日益受到人们的关注。有关专家认为，已受污染土壤没有治理价值，对那些污染严重、生态脆弱、资源环境压力大的耕地，该改种的就改种，该治理的就治理，该退耕的就退耕。目前，土壤修复技术归纳起来有热力学修复技术、热解吸修复技术、焚烧法、土地填埋法、化学淋洗、堆肥法、生物修复等多种，目前研究较多的生物修复法，包括植物修复法和动物修复法。
4.1 植物修复法
植物修复法是利用重金属积累将土壤中的重金属富集于植物体内，然后通过收割植物从土壤清除出去，植物修复法应用比较普遍和简便，成本较低，不改变土壤性质，种植的植物不仅美化环境还可以起到防风固坡，防止土壤流失。但是，其治理效率较低，耗时长、污染程度不能超过修复植物的正常生长范围，只适合中低浓度的污染耕地，而对于高浓度的污染耕地，植物修复法则需要漫长的时间并且效果难料，而且随着植物离开土壤，还会产生二次污染危害。因此，植物修复技术只能作为一种污染治理辅助技术。
4.2 动物修复法
动物修复是通过土壤动物或者投放动物对土壤重金属吸收、降解、转移以去除重金属或抑制其毒性，被认为是一种有效的生态恢复措施。动物修复的机理：生物体内的金属硫蛋白与重金属结合形成低毒或无害的络合物；生物的代谢物富含SH的多肽，能与重金属螯合，从而改变其存在状态；生物体内存在的多种编码金属转运蛋白能提高生物对金属的抗性。
虽然土壤的修复技术很多，但没有一种修复技术可以针对所有污染土壤。相似的污染状况，不同的土壤性质、不同的修复需求，也制约一些修复技术的使用。大多数修复技术对土壤或多或少带来一些副作用。
5 小结
综上所述，由于土壤重金属来源广泛、复杂，增加了对土壤重金属治理和修复难度，严重制约了我国农业生产，要更好地防治土壤重金属污染，还需要广大科研工作者不懈的努力，研发出更好的效率更高的修复技术，要大力宣传加强全民环保意识，把环境污染程度降到最低，形成全社会都来重视土壤污染的良好环保氛围，逐步改善土壤生态环境。目前，研发适用性广、成本低、见效快、环保的土壤重金属污染修复技术是各国土壤重金属生态修复的前沿问题，也是迫切需要解决的问题。
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随着我国工业化的不断加速，开发利用的重金属种类、数量和方式越来越多，涉及重金属的行业越来越多，再加上一些污染企业的违法开采、超标排污等问题突出，使重金属污染呈蔓延趋势，污染事件出现高发态势，表现出长期积累和近期集中爆发、历史遗留问题和新出现问题相交织的特点[1]。2011年2月，国务院批复了《重金属污染综合防治“十二五”规划》。体现了我国对重金属污染防治的高度重视。
铜陵市是一个有着三千多年开采历史的极具特色的有色多金属矿区，是我国重要的有色金属工业基地，有着悠久的采冶铜历史[2]。目前已形成以采、选、炼、加工为一体的“铜”产业链，对推动铜陵地区社会经济发展发挥了巨大作用.但也带来了一系列的重金属环境污染和生态破坏问题，对公众身体健康构成了潜在或现实的危害。铜陵县、铜官山区是国家60个重金属砷控制区之一，46家企业被列为环保部重点监控企业，重金属污染防治任务十分艰巨[3]。
1 铜陵重金属污染研究分布
目前有关铜陵重金属污染的研究，主要集中在矿区土壤、尾矿库、水及水体沉积物污染、大气沉降物及城区表土与灰尘和潜在生态风险的评估。
1.1 矿区土壤
土壤中的重金属，在自然情况下，主要来源于成土母岩和残落的生物物质。但是近代以来，工农业的快速发展，人类活动加剧了土壤重金属的污染，污染程度越来越重，范围越来越广。胡圆圆等[4]对铜陵铜官山铜矿区土壤重金属含量进行了研究。研究结果表明，铜官山铜矿区土壤Cu、Zn、As、Hg平均含量高于铜陵市土壤背景值，土壤已受Cu、Zn、As重污染，受Hg轻污染。
杨西飞[5]运用Matlab软件模糊推理系统（FIS）对铜陵矿区农田表层土壤重金属污染进行了评价，发现该矿区农田表层土壤普遍受到了重金属不同程度的污染，其中Cd污染最严重，其次是Cu，其它各元素依次为Pb>As>Zn>Hg。土壤中Hg、Cd、Cu和Pb元素在表层明显富集，各元素总量在不同深度均明显高于土壤自然背景值，Hg、Cd、Cu、Pb和Zn在垂向上呈递减趋势，且在横向上主要以洋河、顺安河和新桥河为中心向四周递减。不同形态重金属在总量中的百分含量随深度变化明显不同。
王嘉[6]对铜陵的两个矿区（狮子山区朝山金矿主井和铜陵县顺安镇新桥矿业公司主井）土壤重金属污染问题进行了较详细的研究，运用内梅罗指数法和地质累积指数法对研究区进行了现状评价，研究表明，As和Cd为严重超标污染物；As的致癌风险和非致癌风险都大，Cr的致癌风险最大；Cd、Hg、As对生态危害的潜在风险很大；所研究的两矿区均存在很高的致癌风险和生态风险，朝山金矿区相对更高些。
白晓宇等[7]运用地统计学分析手段对铜陵矿区土壤中若干重金属元素进行空间变异分析及空间插值和污染分析，结果表明，As、Cd、Pb、Zn元素的变异函数表现为各向异性，其方向性可能主要受矿床分布控制；Hg元素因受小尺度因子影响较大而呈现块金效应较大。As元素污染的主要是由于铜矿、铅锌矿、褐铁矿矿床及其开发；Cd元素的污染与铅锌矿床及其开发，以及农业污灌有关；Pb、Zn元素的污染与铅锌矿床及其开发密切相关。
1.2 尾矿库
铜陵市是安徽省境内重要的铜生产基地。在铜矿生产的同时，产出了大量尾矿堆存于附近的尾砂库中。尾矿库多建于山间谷地、河流上游地区，其下游是经济、农业发达地区。近几年来，随着经济发展和城市的扩容，部分郊区的尾矿库已经进入市区，尾矿库的环境效应及其安全性令人关注。徐晓春等[8]对安徽铜陵林冲尾矿库复垦土壤采样检测的结果表明复垦土壤中Cu的污染极其严重，As、Zn、Pb的污染较轻。徐晓春[9]还对铜陵凤凰山矿林冲尾矿库中重金属元素的空间分布特征及相关土壤、水系沉积物和植物中重金属元素含量变化进行了研究，发现长期堆存的尾矿会发生元素的次生淋滤与富集。
惠勇[10]等对铜陵市凤凰山尾矿库三个不同凤丹种植地进行了研究，结果表明，尾矿土壤中的Cu、Zn、Cd含量均较高，其中Cu、Cd的含量分别是国家土壤环境质量二级标准的1.04～1.30倍和6.58～9.34倍。矿区近年来种植的作物对重金属的吸收富集作用不明显。
王少华[11]等采集了铜陵市杨山冲尾矿库、尾矿库周边及较远距离土壤、水、植物样品，测定了其中的重金属含量，发现所采集的土壤、水和植物中都存在不同程度的As，Hg，Cu，Zn和Pb等元素的富集现象，且不同元素之间的富集程度也有所差异；重金属元素含量随着远离尾矿库，有逐渐递减的趋势。周元祥[12]等对杨山冲尾矿库尾砂重金属元素的迁移规律进行了研究，发现在自然风化条件下，Cu、As、Hg、Cd和Pb的淋滤迁移速度相对较快，Zn略慢；Zn、Pb、Hg和Cd在50～60 cm深处会发生二次富集；风化后尾砂中Cu、Pb、As和Hg以残渣态为主要赋存形式，其次为铁锰氧化态，其中Zn和Cd以铁锰氧化态含量在表层最高。
1.3 水及水体沉积物
水体及沉积物因其独特的环境特点，往往会成为重金属元素的“源”和“汇”，学者们也因此对其进行了众多研究。张敏[13]等通过测定长江铜陵段枯、丰水期江水中Cu、Pb、Zn和Cd不同形态的含量，分析了四种金属在江水中的存在形态分布，不同水期含量变化，水中悬浮物对金属吸附能力大小，以及近20年来含量的变化情况。发现长江铜陵段江水中各重金属总量丰水期时大于枯水期，重金属各形态含量之间均有差异。与近20年江水中的重金属背景值比较，长江铜陵段重金属含量有普遍升高的趋势。
徐晓春[14]等对相思河的重金属污染情况进行了调查和研究，采用潜在危害指数法对沉积物中重金属进行了评价。研究表明，相思河中下游受到的重金属污染明显比上游严重，Cu和Cd的富集系数和生态危害高。
李如忠[15]等对惠溪河滨岸带土壤重金属形态分布及风险评估进行了研究，研究表明，惠溪河滨岸带土壤中Cd和As达到极高风险等级，Cu为中等风险等级；根据综合污染及潜在生态风险贡献率水平，初步判定As和Cd为惠溪河滨岸土壤重金属污染治理和修复的优先控制对象。
王岚[16]等对长江水系表层沉积物重金属污染特征及生态风险性评价的研究中表明，安徽顺安河位点为极强生态危害范畴。
叶宏萌[17]对铜陵矿区的新桥至顺安河沉积物中五种重金属的全量和形态进行了研究，并结合环境条件分析了它们的横向和纵向迁移变化特征，研究表明该区域沉积物重金属中Cu、Zn、Pb、Cd的均值皆远超长江下游沉积物背景值，其中以Cu和Cd最显著。对重金属横向迁移分析发现，矿山重金属会随着沉积物的距离增加而显著降低，新桥河沉积物的迁移变化显著高于顺安河沉积物。在迁移过程中，Cu、Zn、Cr残渣态逐步增加，毒性减弱，Pb、Cd的活性态比例增大。重金属的纵向迁移分析结果表明，离矿山的位置远近对沉积柱金属的总量和形态起决定作用，矿区下游河流沉积物既受尾矿的影响，也受河流流域物质本身的影响。
1.4 大气沉降物及城区表土与灰尘
随着城市化进程的加快，而带来的交通污染以及其他方面的污染使得大气环境质量越来越差，大气环境污染问题越来越引起人们的注意。李如忠[18]利用美国国家环保局（US EPA）推荐的健康风险评价模型对铜陵市区表土与灰尘重金属污染健康风险进行了研究。研究表明，铜陵城区土壤和地表灰尘已遭受较为严重的重金属污染；不同功能用地的致癌风险均显著超过US EPA推荐的可接受风险阈值范围和国际辐射防护委员会（ICRP）推荐的最大可接受风险值；铜陵市表土与地表灰尘已对公众身体健康构成危害；其中主导致癌与非致癌风险效应的主要污染因子是As，主要暴露途径是手-口摄入途径。
吴开明[19]用藓袋法对铜陵市大气重金属污染进行了研究，发现铜陵市Cu污染最严重，有色金属冶炼工业是铜陵市最主要的污染源，交通运输对大气重金属污染也日趋严重。
殷汉琴[20]对铜陵市大气降尘中铜元素的污染特征进行了研究，采用富集因子法定性地判断各采样点铜元素的来源，研究表明，铜陵市大气降尘中铜元素污染严重并且形成了以铜开采和冶炼企业为中心的污染区域。研究发现铜矿石的开采和冶炼对大气降尘中的铜元素污染贡献较大， 是主要的污染源。
2 重金属污染修复技术与控制措施研究
重金属在土壤、水体、大气、生物体中广泛分布。由于大气和生物体中重金属的特殊性及其主要直接或间接来源于土壤和水体，所以对于重金属的污染修复技术主要集中在对土壤和水体中的重金属污染进行修复。
重金属在土壤中不易随水淋溶，不能被微生物分解，具有明显的生物富集作用且土壤污染具有较长潜伏期；由于土壤、污染物及地域的复杂性，土壤一旦受到污染，其治理不仅见效慢、费用高，而且受到多种因素的制约。目前，治理土壤重金属污染的途径主要有两种：（1）改变重金属在土壤中的存在形态、使其固定，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性；（2）从土壤中去除重金属[21]。围绕这两种途径展开的土壤重金属治理措施有物理及物化措施、化学措施、农业生态措施、生物修复等[21～23]。
王华等[24]对我国底泥重金属污染防治研究做了相应综述，提出目前我国底泥重金属污染治理的常用方法有工程治理方法、生物治理方法和化学治理方法。
重金属污染物进入水生生态系统后对水生植物和动物均产生影响，并通过食物链发生富集，引起人体病变，危害人类。目前水体重金属污染治理修复方法主要有物理方法、化学方法、物理化学方法、集成技术、生物方法等[25]。
为控制铜陵市重金属污染、提高环境质量，铜陵市环保局组织编制了《铜陵市重金属污染综合防治“十二五”规划》，该规划以国家《重金属污染综合防治“十二五”规划》为指导，落实源头预防、过程阻断、清洁生产、末端治理的全过程综合防治理念，提出了一系列重金属污染防治措施，以求能遏制重金属污染趋势，改善区域环境质量，保护人民身体健康和环境权益。
3 结语
对铜陵市重金属污染研究情况进行了介绍，对重金属污染防治措施与修复技术经行了总结。根据目前研究结果表明，铜陵市重金属污染已比较严重。Cd、As、Cu和Pb为主要的污染元素，Hg虽然含量较低，但因为其毒性较大，亦当引起足够的重视。矿石的开采和冶炼以及尾矿的堆积成为铜陵市重金属污染的主要来源，所以首先应控制源头，治理矿石的开采和冶炼，清理尾矿的堆积。由于植被等生物体对重金属具有良好的吸附阻拦作用，可在采矿厂四周设置重金属吸收强防护带，阻止污染向更远扩散。对于已经受到污染的土壤，可以采用生物方法、物理或化学方法去除。
健全重金属污染防治法律体系、做好污染综合防治规划和强化行政管理是防治重金属污染的重要管理手段。《铜陵市重金属污染综合防治“十二五”规划》的提出对铜陵市重金属污染防治具有重要的指导和实践意义。健全重金属污染防治法律体系，实施清洁生产，监督实施环境影响评价验收工作，开发研究重金属污染防治技术等是目前重金属污染防治的重要任务。
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