土壤重金屬污染狀況及修復技術研究思考--論文

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1、土壤重金屬污染狀況及修復技術研究思考摘要:隨著科技的發(fā)展,人類在為自己生產(chǎn)出越來越多的生活物質的同時也產(chǎn)生大量的有害物質,尤其是重金屬污染問題越發(fā)嚴重,重金屬污染因具有毒性、易通過食物鏈在植物、動物和人體內遷移和累積,對生態(tài)環(huán)境和人體健康構成嚴重威脅。本文重點介紹我國土壤重金屬污染狀況,并總結了國內外有關重金屬污染土壤的修復技術,以期為土壤重金屬綜合治理與污染修復提供科學依據(jù)。關鍵詞:土壤;重金屬;污染;修復技術土壤是一個開放的緩沖動力學系統(tǒng),承載著環(huán)境中50%~90%的污染負荷。隨著礦產(chǎn)資源的大量開

2、發(fā)利用,工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展和各種化學產(chǎn)品、農(nóng)藥及化肥的廣泛使用,含重金屬的污染物通過各種途徑進入環(huán)境,造成土壤重金屬污染日益嚴重。目前,世界各國土壤存在不同程度的污染,全世界平均每年排放Hg約1.5×104t、Cu約340萬t、Pb約500萬t、Mn約1500萬t、Ni約100萬t[1]。在日本受Cd、Cu、As等污染的農(nóng)田面積為7224hm2[2]。在歐洲,受重金屬污染的農(nóng)田有數(shù)百萬公頃[3]。重金屬污染物不能被化學或生物降解、易通過食物鏈途徑在植物,動物和人體內積累、毒性大,對生態(tài)環(huán)境、食品安全和

3、人體健康構成嚴重威脅[4,5]。因此,土壤重金屬污染己成為當前日益嚴重的環(huán)境問題,其污染來源和修復技術也一直是國內外研究的熱點和難點,了解重金屬污染來源對重金屬污染修復有著重要的指導意義。目前,重金屬污染土壤的修復技術研究取得了長足發(fā)展,主要包括物理、化學、生物、聯(lián)合修復技術等,本文綜合了國內外土壤重金屬污染狀況及來源,為土壤重金屬污染綜合治理與修復提供科學依據(jù)。1土壤修復概述11土壤修復指利用物理、化學和生物的方法轉移、吸收、降解和轉化土壤中的污染物,使其濃度降低到可接受水平,或將有毒有害的污染物轉

4、化為無害的物質。從根本上說,污染土壤修復的技術原理可分為2類,改變污染物在土壤中的存在形態(tài)或同土壤的結合方式,降低其在環(huán)境中的可遷移性與生物可利用性;降低土壤中有害物質的濃度。2我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀據(jù)2005年~2013年對全國土壤污染狀況進行調查,Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni等重金屬出現(xiàn)不同程度超標現(xiàn)象,具體如表1所示。在調查結果中耕地的點位超標率為19.4%,其主要污染物為Cd、Ni、Cu、As、Hg、Pb;林地的點位超標率為10.0%,主要污染物為As、Cd等污染物;草地的點

5、位超標率為10.4%,其主要污染物為Ni、Cd和As;未利用地的點位超標率分別為11.4%,其主要污染物為Ni和Cd[6]。表1土壤重金屬超標狀況重金屬點位超標率(%)不同程度污染點位比例(%)輕微輕度中度重度Cd7.05.20.80.50.5Hg1.61.20.20.10.1As2.72.00.40.20.1Cu2.11.60.50.150.05Pb1.51.10.20.10.1Cr1.10.90.150.040.01Zn0.90.750.080.050.02Ni4.83.90.50.30.13土壤

6、重金屬污染的來源11土壤中重金屬污染主要來源于大氣沉降、污水農(nóng)灌、施用農(nóng)用物質和固體廢棄物堆放等過程。3.1隨大氣沉降進入土壤的重金屬大氣中的重金屬主要來源于能源、運輸、冶金和建筑材料生產(chǎn)產(chǎn)生的氣體和粉塵,然后通過大氣沉降造成土壤重金屬污染。Kong等[7]對撫順市不同類型大氣PM10顆粒中11種重金屬含量進行分析,發(fā)現(xiàn)Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn和Pb分別是其土壤本底值的777、5.7、291、312、56、135和39倍,相關性和主成分分析表明大氣中重金屬污染主要來自機動車排放、工業(yè)活動和煤

7、的燃燒。Lisk等[8]研究了燃煤過程對土壤的重金屬污染的影響,研究表明每年從大氣進入土壤的重金屬量可達Pb250g·hm-2、Cd19g·hm-2、As15g·hm-2、Zn3750g·hm-2。大氣沉降或化石燃料的燃燒可能使一些區(qū)域農(nóng)田土壤遭受重金屬污染[9]。交通,特別是汽車運輸對大氣和土壤造成嚴重污染,主要以Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等的污染為主。在寧—杭公路南京段兩側的土壤形成Pb、Cr、Co污染帶,且沿公路延長方向分布,自公路兩側污染強度減弱[10]。趙陽等[11]對泉州至塘頭段324國

8、道兩側土壤中14種重金屬監(jiān)測分析,結果表明Sn、Sb、Pb、Bi、Ni、Cu、Zn和Cd主要來源于交通污染。北京交通密集的三環(huán)路道路灰塵中Cd和Hg含量隨空間和季節(jié)的變化而變化,且Cd和Hg含量變化范圍分別為0.086-1.59mg/kg、0.16-3.68mg/kg[12]。烏干達坎帕拉馬路周邊受到Pb、Cd和Zn的污染隨交通密度的增加而增加[13]。經(jīng)自然沉降和雨淋沉降進入土壤的重金屬污染,與重工業(yè)發(fā)達程度、城市的人口密度、土地利用率、交通發(fā)達程度有

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