土壤的主要污染物范文

導語：如何才能寫好一篇土壤的主要污染物，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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[關鍵詞]土壤污染；環境保護；有機物；重金屬

[中圖分類號]X53[文獻標識碼]A[文章編號]1674-7909（2017）35-75-2

目前我國的土壤污染現象越來越嚴重，每年帶來了巨大的經濟損失，而且帶來了農產品安全方面的隱患。隨著人們環境保護意識的增強，國家可持續發展戰略的實施，土壤污染問題已成為急需解決的問題之一。

1土壤污染現狀

1.1有機污染物增多

土壤中含有較多的水分、微生物及有機質，可以對部分土壤污染進行凈化。但是，隨著我國經濟的不斷發展，人口和工業數量逐年增多，造成了污染物排放總量及污染速度大大超過了土壤的自凈能力，打破了土壤內部的平衡，導致土壤喪失了正常的自凈能力。

1.2農產品安全受到威脅

目前我國農業生產大量使用農藥、化肥，造成大面積的土壤受到過量農藥、化肥的污染。農作物在生長時會吸收土壤中部分有害物質，人們食用受污染的農產品后造成有害物質轉移到人體中，危害人體健康，導致疾病產生。

1.3群眾防治意識薄弱

由于土壤污染具有積聚性，土壤污染的危害可能短時期較難發現。大多數群眾缺乏土壤污染方面的認識，沒有意識到土壤污染的嚴重性，導致土壤污染日益加重。

2土壤污染產生的主要原因

2.1化肥、農藥污染

我國農業生產大量使用化肥和農藥，不僅對農產品造成污染，而且會給土壤帶來嚴重污染。雖然使用化肥和農藥可以增加農作物的產量和質量，但如果使用量過大或長期使用，不僅會造成土壤自身的肥力下降，也會影響農作物的食用安全[1]。

2.2污水排放的重金屬污染

如果合理使用生活污水或工業污水對農田進行灌溉，可以使污水中的營養物質被植物吸收，達到提高產量的目的。但是，如果污水中含有大量有害重金屬物質，長期使用會使有害物質在土壤中累積，造成土壤重金屬污染。

2.3固體廢物污染

工業固體廢物和生活垃圾是土壤固體污染的主要來源。人們將未經過處理的垃圾隨意堆放在土壤上，經過長期的風吹和雨淋，使重金屬活性增強，不斷釋放到土壤中。同時，為了提高農作物產量會使用地膜覆蓋物，如果使用后不能合理回收，也會造成土壤污染。

3土壤污染的危害

3.1農作物產量、質量降低

我國的人口規模較大，也是農業大國，農作物是人們生活的物質保障。土壤污染到一定程度后會降低農作物產量和質量，目前我國土壤污染問題越發嚴重，導致糧食自給率不斷下降。

3.2污染地下水和地表水

在我國工業發達地區，土壤中的污染物在地表徑流帶動或重力作用下會向下滲透；生活垃圾長期堆放在土壤上，經過風吹日曬使其中的溶出物也會滲入土壤中。這些土壤污染物的滲透可能會造成地下水和地表水受到污染。

3.3危害人體健康

受污染的土壤中可能含有大量有毒有害物質，土壤中的有害物質和農藥氣體會漂浮在空氣中。人們通過呼吸的方式將有毒物質吸入體內，導致人體疾病的產生。同時，農作物上的農藥殘留也會引發人體中毒或慢性疾病的產生。

4土壤污染的防治對策

4.1強化環境管理與綜合防治，大力發展清潔生產

首先，對土壤污染源進行控制，研究實用的土壤污染修復技術，選擇有代表性的污染區域進行土壤治理和修復。通過土壤修復示范工程，積累土壤修復經驗，以便于更大范圍內的土壤修復和治理[2]。同時，對受污染土地進行合理利用，因地制宜種植非食用性的經濟作物或林木，避免受污染土壤種植食品作物。科學進行污水灌溉，并加強對灌溉地區的監測和管理，及時了解污水中的污染物含量和成分，避免有毒有害的物質及重金屬污染物進入土壤中。

其次，增施有機肥，增加土壤有機質含量，提高土壤對重金屬及農藥的吸附能力；對農藥、化肥等農用化學品應嚴格管理，科學合理使用農藥和化肥，規劃好農藥的使用范圍、噴施次數，研究新型農藥產品，避免使用劇毒或高殘留農藥。

然后，針對土壤污染物的種類，可種植吸附能力較強的植物，降低污染物的含量；或者采用生物降解的方式來改善土壤環境，而且耕種制度要科學合理，施加抑制劑改變污染物質在土壤中的遷移轉化方向，降低農作物吸收量，并控制好土壤pH值，促進重金屬污染物轉換為沉淀物析出。此外，在掌握土壤特性和氣候情況的基礎上，根據農作物特點盡可能減少農藥使用量。

最后，工業生產應大力推廣清潔生產，減少污染物的排放。對工業“三廢”進行合理回收，嚴格控制污染物的排放總量和濃度。

4.2調控土壤氧化還原條件

調節土壤氧化還原電位，使重金屬污染物轉化為沉淀物，控制其遷移轉化，降低其污染可能造成的危害。調節土壤氧化還原電位的方式主要是調節土壤水分含量，并采取科學的耕作措施。

4.3改變耕作制度，實行翻土和換土

通過改變耕作制度來改善土壤環境，消除污染物的危害程度。對于部分土壤污染較嚴重的地區，可以采取鏟去表土或換客土的方式；對于污染較輕的區域，可以采取深翻土或換客土方式[3]。

4.4采用農業生態工程措施

在受污染地區種植非食用作物或經濟作物，避免污染物進入食物鏈，或通過微生物和動植物的快速吸收和降解，使土壤中的有害污染物較少，達到土壤凈化的效果。

4.5機械或物理化學措施

利用機械或物理化學原理治理土壤污染，這種方式的特點是穩定、徹底和高效。但其資金投入較大，僅適用于污染嚴重的小面積土壤治理，主要采用的方法包括清洗法、熱處理和電化法等。

5結語

土壤污染的特點是較難發現，只有通過長期的積累，危害性才會逐步顯現出來，但此時開始治理難度較大。因為部分無機污染物可以與土壤有機質或礦物質相結合，長期保留在土壤中。隨著人們環境保護意識的增強，國家相關部門對土壤污染治理的重視度在不斷提高，未來我國的土壤污染治理工作將會取得更好的效果。

參考文獻 

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[2]張彬.我國農業土壤污染現狀與防治[J].鄉村科技，2016（26）：71. 

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關鍵詞：煤氣儲存和輸送企業場地 污染特征 多環芳烴、苯系物、石油烴

Abstract：Based on a case study of a former gas storage and transportation plant sit investigation，tHe major COntaminants and COntamination distribution cHaracteristics of tHe site are analyzed and induced. THe major COntaminants include PAHs，BTEX，and TPH，and COntamination is found mainly in topsoil of gas tank areas，soil along pipelines，soil in oil tank areas，and soil in wastewater tank area.

一、引言

隨著各地產業結構調整和城市化進程的加快，特別是2008年《焦化行業準入條件》修訂后，提高了行業準入門檻，煉焦和鋼鐵等一些重污染企業搬離了城區，在城市中留下了大量的污染場地，其中不少場地的污染狀況十分復雜，污染物種類繁多，且土壤和地下水均受到嚴重污染[1-3]。根據國家和地方環境保護部門的相關規定，工業用地原址在改變原土地使用性質，進行二次開發利用前必須對原址土壤和地下水進行污染調查和風險評估，并對需要修復的污染場地制定治理修復方案，以保障人體健康、防止場地性質變化帶來的環境風險。本研究選擇某廢棄煤氣儲存和輸送工業場地作為案例，研究此類污染場地的污染類型和分布特征，為煤氣儲存和輸送工業場地的場地調查、風險評估、修復治理以及開發利用提供參考。

二、材料和方法

1. 研究區域

本研究選擇某廢棄煤氣儲存和輸送工業場地作為研究區域，場地占地面積十余公頃。多年前建成作為某焦化廠的配套儲氣罐區使用，但隨著當地焦化產業結構的調整，該廠區的煤氣儲存設施及配套的生產設施陸續停用和拆除。

2.調查采樣方案

本研究現場采樣分三步進行。第一步：采用判斷布點的原則，在場地污染識別的基礎上，選擇潛在污染區域進行土壤和地下水布點采樣，對污染區域、污染深度、污染物種類進行確認；第二步：在對第一步判斷布點后的檢測結果進行分析后對污染重點區域進行加密布點；第三步：對第二步樣品檢測結果進行分析后對仍然不確定污染范圍的污染重點區域繼續加密布點，另對整個項目區域進行大約50m×50m三角網格布點確定項目區域內的污染范圍。因此，本案例在場區范圍內共布設47個土壤采樣點位和11個地下水監測點位；其中土壤采樣的深度為距地表0～15m；地下水采樣深度在13.2m～16.3m。

3.檢測分析方法

樣品分析由第三方實驗室實施。為了保證分析樣品的準確性，除了實驗室已經有CMA認證，儀器按照規定定期校正外，在進行樣品分析時還對各環節進行質量控制，隨時檢查和發現分析測試數據是否受控。每個測定項目計算結果要進行復核，保證分析數據的可靠性和準確性。本場地送檢樣品共計有224個土壤樣品，13個地下水樣品；土壤以及地下水樣品檢測項目及分析方法表1。

4. 風險評估方法

場地環境污染的風險主要取決于場地的污染狀況和用途。場地場地健康風險評估程序如下：

4.1危害識別：收集場地環境調查階段獲得的相關資料和數據；掌握場地土壤和地下水中關注污染物的濃度分布，明確規劃土地利用方式，分析可能的敏感受體。

4.2暴露評估：分析場地內關注污染物遷移和危害敏感受體的可能性，確定場地土壤和地下水污染物的主要暴露途徑和暴露評估模型，確定評估模型參數取值，計算敏感人群對土壤和地下水中污染物的暴露量。

4.3毒性評估：分析關注污染物對人體健康的危害效應，包括致癌效應和非致癌效應，確定與關注污染物相關的參數，如參考劑量、致癌斜率因子和呼吸吸入單位致癌因子等。

4.險表征：在暴露評估和毒性評估基礎上，采用風險評估模型計算土壤和地下水中污染物的致癌風險和危害指數，進行不確定性分析。

4.5土壤和地下水風險控制值的計算：在風險表征的基礎上，判斷計算得到的風險值是否超過可接受風險水平。并根據風險評估結果計算土壤、地下水中關注污染物的風險控制值。

三、結果與討論

1.場地土壤污染特征分析

將場地土壤污染的分析檢測結果與中華人民共和國國家環境保護標準《污染場地風險評估技術導則》（報批稿）居住和公園篩選值以及計算的修復目標值進行對比，通過數據的對比分析了解場地中的污染程度。

本場地送檢土壤樣品中檢出的污染物種類共37種，其中超過本項目篩選值的污染物有二十種。場地土壤主要污染物濃度數據統計結果及相應的篩選值、修復目標值見表2。

2.場地地下水染物統計分析

對于地下水，我國尚未提出有關的篩選值，因此選用飲用水和地表水的相關標準來進行分析比對。本項目送檢地下水樣中檢出污染物種類25種，超過篩選值的有13種，超過修復目標值的污染物有苯、萘、間-二甲苯和對-二甲苯、1，2，4-三甲苯。地下水主要污染物濃度數據統計分析結果見表3。

3.場地風險評估與結果

按照歷史規劃，目前該場地內有兩個主要功能區，即居住區和綠地。因此本場地風險評估按照居住和公園用地兩種情景分別計算。單個污染物致癌風險可接受水平設定為10-6，非致癌物風險可接受水平設定為1。通過對計算結果的分析，存在于上層（0～1m）、中下層以及地下水中的污染物均具有一定的健康風險。其中通過吸入揮發性有機污染物氣體和口腔攝入污染物顆粒物等暴露途徑比較明顯。

綜合各采樣點位的風險計算結果，對于致癌物質，苯并（a）芘、二苯并（a，H）蒽、苯并（b）熒蒽、苯并（a）蒽、茚并（1，2，3-cd）芘和苯等污染物的風險在罐區內大量超過可接受的風險水平，其風險范圍多在數量級10-4至10-6之間，而在罐區外部則超過的采樣點位較少；對于非致癌物質，萘和1，2，4三甲苯在罐區的個別點位超過風險可接受水平，而在罐區外部則沒有超過的采樣點位。

因此，本場地明顯受到多環芳烴和苯系物的污染，其中多環芳烴類物質對風險的貢獻最大。罐區風險較高的污染物質主要有苯并（a）芘、二苯并（a，H）蒽和苯并（b）熒蒽，其致癌風險達到10-4的級別，其次是苯并（a）蒽和茚并（1，2，3-cd）芘，其致癌風險達到10-5級別，苯并（k）熒蒽和部分點位的苯含量也超過了可接受風險10-6。對于場地內的地下水，其健康風險遠遠低于可接受水平。

綜上所述，本場地的健康風險具有明顯的區域性不均勻特性。其中罐區土壤的整體健康風險較高，多環芳烴的風險則更為突出，普遍超過可接受水平。而其他建構筑物區的健康風險較低，且普遍低于可接受水平。

4.生產工藝過程與場地主要污染物分析

本場地的生產工藝流程如圖1所示。通過現場踏勘、調查訪問，收集場地現狀和歷史資料及相關文獻，結合場區的平面布置、生產工藝、原輔料、污染物排放和污染痕跡以及樣品檢測分析結果，可以認為導致土壤和地下水污染的主要物質為煤焦油、壓縮機油，代表性的化學污染物是多環芳烴、苯系物、石油烴。通過分析可以認為場地土壤和地下水污染途徑為：a.含焦油冷凝水在輸送和存儲過程中的泄漏；b.廢壓縮機油、廢油渣在收集存儲過程中的泄漏；c.臥罐區內清罐廢渣及廢液暫存點；d.廢渣廢液被沖入雨水排水管道。

5.生產工藝過程和建構筑物布局與場地污染的空間分布形態特征分析

5.1石油烴類物質分布特征

在樣品采集過程中發現管道沿線特別是雨水管道沿線分布大片墨綠色或黑色的污染土壤，深度均在2.5m左右，而且位于管道沿線或管道接縫處具有明顯的氣味。石油烴類污染物在縱向上的分布在表層至地下10m左右深度，平面位置在罐區大片區域、壓縮機機油儲存罐區、廢油槽罐區和罐區雨水管道沿線位置。集水池、集水罐和管道的泄露擴散可能是造成較重污染的主要原因。此外，我們也發現石油烴類污染物TPH（C16）。

5.2多環芳烴類物質分布特征

多環芳烴類污染物主要分布在煤氣存儲罐區，且罐區污水集水池和雨水集水池區域的污染程度比較嚴重，在廢集油槽區域也比較嚴重。在罐區內，萘、苯并（a）蒽、苯并（b）熒蒽、苯并（a）芘、茚并（1，2，3-cd）芘和二苯并（a，H）蒽的濃度最高值與篩選值的倍數分別為57、446、626、840、920和656，其濃度平均值分別是篩選值的1.5、2.3、3.6、5.2、5.0和3.8倍，其中苯并（a）芘的污染程度相對偏高，其濃度和范圍可以代表多環芳烴類物質的污染分布特征。

上層0～1m土壤中，多環芳烴類污染物普遍存在，多分布在罐區土壤表層有明顯灰黑或墨綠污漬的區域、雨水匯集處、雨水排水管道附近以及廢集油池槽；此外，在建構筑物區內，車間廢機油油罐周邊的表層土壤也受到多環芳烴的污染。中層1-6m土壤中，多環芳烴類污染物主要分布在集水池、雨水管道下部1-3m附近和集油槽處。下層6-12m土壤中，多環芳烴類污染物主要分布在污水集水池、雨水集水池和集油槽的下方及其附近。

5.3苯系物分布特征

苯系物中超過目標篩選值的有苯，二甲苯和1，2，4-三甲苯，其中苯的污染程度和污染范圍是最嚴重的，苯的污染分布范圍基本覆蓋了苯系物的所有污染范圍。

根據分析結果可知，苯在場地內的污染范圍主要分布在廢油槽罐區、罐區和集水池附近，且各點位均分布于管道、集水池和廢油槽罐這些具有明顯污染特征的區域。

5.4地下水污染分布特征

場地內潛水污染物濃度超過修復目標值的污染物有苯、萘、間-二甲苯和對-二甲苯、1，2，4-三甲苯，綜合幾種地下水污染物濃度超出其相應修復目標值的范圍，苯污染超過修復目標值的范圍最大，并完全覆蓋了其他污染物的超過修復目標值范圍。因此，本場地地下水中苯的污染特征和范圍基本上代表了地下水的污染分布特征和范圍。。

從污染物的分布來看，地下潛水污染的高濃度區也主要分布在污水集水池、廢集油槽等設施位置，和土壤的重污染區基本一致。

四、結論

1.場地主要是污染物是多環芳烴、苯系物和石油烴，與場地含焦油冷凝水的泄露、罐區內清罐廢渣及廢液排放以及廢集油槽泄露具有明顯的關聯。

2.該場地的污染范圍主要集中在罐區、特別是其上層的土壤，這與儲罐清洗廢渣的隨意排放以及廢水的不規范處置可能有直接關系。另外上層污染范圍也呈現沿管線分布的趨勢，這應該與管線的泄露有直接的相關性。壓縮機儲油罐和集水池區域是另一個嚴重的污染區域，儲油罐和集水池的泄露可能其主要的污染原因。

參考文獻

[1] 馮 嫣，呂永龍，焦文濤，等. 北京市某廢棄焦化廠不同車間土壤中多環芳烴（PAHs）的分布特征及風險評價[J]. 生態毒理學報，2009，4（3）：399-407.

[2] 盧曉霞，李秀利，馬 杰，等. 焦化廠多環芳烴污染土壤的強化生物修復研究[J]. 環境科學，2011，32（3）：864 -869.

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關鍵詞:土壤污染、生物修復、研究進展

前言

土壤重金屬污染是指由于人類活動將金屬加入到土壤中，致使土壤中重金屬明顯高于原生含量、并造成生態環境質量惡化的現象。加之重金屬離子難移動性，長期滯留性和不可分解性的特點，對土壤生態環境造成了極大破壞，同時食物通過食物鏈最終進入人體，嚴重危害人體健康，已成為不可忽視的環境問題。隨著我國人民生活水平的提高,生態環境保護日趨受到重視,國家對污染土壤治理和修復的人力，物力的投入逐年增加，土壤污染物的去除以及修復問題,已成為土壤環境研究領域的重要課題。而生物修復技術是近20年發展起來的一項用于污染土壤治理的新技術,同傳統處理技術相比具有明顯優勢，例如其處理成本低,只為焚燒法的1/2-1/3，處理效果好,生化處理后污染物殘留量可達到很低水平;對環境影響小,無二次污染,最終產物CO2、H2O和脂肪酸對人體無害，可以就地處理,避免了集輸過程的二次污染,節省了處理費用，因而該技術成為最有發展潛力和市場前景的修復技術。

1.污染土壤生物修復的基本原理和特點

土壤生物修復的基本原理是利用土壤中天然的微生物資源或人為投加目的菌株,甚至用構建的特異降解功能菌投加到各污染土壤中,將滯留的污染物快速降解和轉化成無害的物質,使土壤恢復其天然功能。由于自然的生物修復過程一般較慢,難于實際應用,因而生物修復技術是工程化在人為促進條件下的生物修復,利用微生物的降解作用,去除土壤中石油烴類及各種有毒有害的有機污染物，降解過程可以通過改變土壤理化條件(溫度、濕度、pH值、通氣及營養添加等)來完成,也可接種經特殊馴化與構建的工程微生物提高降解速率。

2.污染土壤生物修復技術的種類

目前,微生物修復技術方法主要有3種:原位修復技術、異位修復技術和原位-異位修復技術。

2.1原位修復技術：

原位修復技術是在不破壞土壤基本結構的情況下的微生物修復技術。有投菌法、生物培養法和生物通氣法等,主要用于被有機污染物污染的土壤修復。投菌法是直接向受到污染的土壤中接入外源污染物降解菌,同時投加微生物生長所需的營養物質,通過微生物對污染物的降解和代謝達到去除污染物的目的。生物培養法是定期向土壤中投加過氧化氫和營養物,過氧化氫則在代謝過程中作為電子受體,以滿足土壤微生物代謝,將污染物徹底分解為CO2和H2O。生物通氣法是一種加壓氧化的生物降解方法,它是在污染的土壤上打上幾眼深井,安裝鼓風機和抽真空機,將空氣強行排入土壤中,然后抽出,土壤中的揮發性有機物也隨之去除。在通入空氣時,加入一定量的氨氣,可為土壤中的降解菌提供所需要的氮源,提高微生物的活性,增加去除效率。

2.2異位修復技術：

異位修復處理污染土壤時,需要對污染的土壤進行大范圍的擾動,主要技術包括預制床技術、生物反應器技術、厭氧處理和常規的堆肥法。預制床技術是在平臺上鋪上砂子和石子,再鋪上15-30cm厚的污染土壤,加入營養液和水,必要時加入表面活性劑,定期翻動充氧,以滿足土壤微生物對氧的需要,處理過程中流出的滲濾液,即時回灌于土層,以徹底清除污染物。生物反應器技術是把污染的土壤移到生物反應器,加水混合成泥漿,調節適宣的pH值,同時加入一定量的營養物質和表面活性劑,底部鼓入空氣充氧,滿足微生物所需氧氣的同時,使微生物與污染物充分接觸,加速污染物的降解,降解完成后,過濾脫水這種方法處理效果好、速度快,但僅僅適宜于小范圍的污染治理。厭氧處理技術適于高濃度有機污染的土壤處理,但處理條件難于控制。常規堆肥法是傳統堆肥和生物治理技術的結合,向土壤中摻入枯枝落葉或糞肥,加入石灰調節pH值,人工充氧,依靠其自然存在的微生物使有機物向穩定的腐殖質轉化,是一種有機物高溫降解的固相過程。上述方法要想獲得高的污染去除效率,關鍵是菌種的馴化和篩選。由于幾乎每一種有機污染物或重金屬都能找到多種有益的降解微生物。因此,尋找高效污染物降解菌是生物修復技術研究的熱點。

3.影響污染土壤生物修復的主要因子

3.1污染物的性質：

重金屬污染物在土壤中常以多種形態貯存,不同的化學形態對植物的有效性不同。某種生物可能對某種單一重金屬具有較強的修復作用。此外,重金屬污染的方式(單一污染或復合污染)，污染物濃度的高低也是影響修復效果的重要因素。有機污染物的結構不同,其在土壤中的降解差異也較大。

3.2環境因子：

了解和掌握土壤的水分、營養等供給狀況,擬訂合適的施肥、灌水、通氣等管理方案,補充微生物和植物在對污染物修復過程中的養分和水分消耗,可提高生物修復的效率。一般來說土壤鹽度、酸堿度和氧化還原條件與重金屬化學形態、生物可利用性及生物活性有密切關系,也是影響生物對重金屬污染土壤修復效率的重要環境條件。

3.3生物體本身：

微生物的種類和活性直接影響修復的效果。由于微生物的生物體很小,吸收的金屬量較少,難以后續處理,限制了利用微生物進行大面積現場修復的應用，

植物體由于生物量大且易于后續處理,利用植物對金屬污染位點進行修復成為解決環境中重金屬污染問題的一個很有前景的選擇。但由于超積累重金屬植物一般生長緩慢,且對重金屬存在選擇作用,不適于多種重金屬復合污染土壤的修復。因此,在選擇修復技術時,應根據污染物性質、土壤條件、污染程度、預期修復目標、時間限制、成本及修復技術的適用范圍等因素加以綜合考慮。

4.發展中存在的問題：

生物修復技術作為近20年發展起來的一項用于污染土壤治理的新技術,雖取得很大進步和成功,但處于實驗室或模擬實驗階段的研究結果較多,商業性應用還待開發。此外,由于生物修復效果受到如共存的有毒物質(Co-toxicants)(如重金屬)對生物降解作用的抑制；電子受體(營養物)釋放的物理;物理因子(如低溫)引起的低反應速率;污染物的生物不可利用性;污染物被轉化成有毒的代謝產物;污染物分布的不均一性;缺乏具有降解污染物生物化學能力的微生物等因素制約。因此,目前經生物修復處理的污染土壤,其污染物含量還不能完全達到指標的濃度要求。

5.應用前景及建議：

隨著生物技術和基因工程技術的發展,土壤生物修復技術研究與應用將不斷深入并走向成熟,特別是微生物修復技術、植物生物修復技術和菌根技術的綜合運用將為有毒、難降解、有機物污染土壤的修復帶來希望。為此,建議今后在生物修復技術的研究和開發方面加強做好以下幾項工作:

(1)進一步深入研究植物超積累重金屬的機理,超積累效率與土壤中重金屬元素的價態、形態及環境因素的關系。

(2)加強微生物分解污染物的代謝過程、植物-微生物共存體系的研究以及植物-微生物聯合修復對污染物的修復作用與植物種類具有密切關系。

(3)應用現代分子生物學與基因工程技術,使超積累植物的生物學性狀(個體大小、生物量、生長速率、生長周期等)進一步改善與提高,培養篩選專一或廣譜性的微生物種群(類),并構建高效降解污染物的微生物基因工程菌,提高植物與微生物對污染土壤生物修復的效率。

(4)創造良好的土壤環境,協調土著微生物和外來微生物的關系,使微生物的修復效果達到最佳，并充分發揮生物修復與其他修復技術(如化學修復)的聯合修復作用。

(5)盡快建立生物修復過程中污染物的生態化學過程量化數學模型、生態風險及安全評價、監測和管理指標體系。

結論

綜上所述，我們不難發現由于土壤重金屬來源復雜,土壤中重金屬不同形態、不同重金屬之間及與其它污染物的相互作用產生各種復合污染物的復雜性增加了對土壤重金屬治理和修復難度,且重金屬對動植物和人體的危害具有長期性、潛在性和不可逆性,同時進一步惡化了土壤條件，嚴重制約了我國農業生產的加速發展，所以要更好的防治土壤重金屬污染還需要廣大科研工作者不懈的努力，研發出更好的效率更高的修復治理技術，同時我們還不應該忘記必須加強企業自身的環保意識，提高企業自我約束能力，始終將防治污染積極治理作為企業工作的頭等大事來抓，把企業對環境的污染程度降到最低限度，形成全社會都來重視土壤污染問題的良好環保氛圍，逐步改善我們的土壤生態環境。

參考文獻：

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關鍵詞：耕地資源；重金屬污染；修復技術

耕地是人類賴以生存和從事農業生產活動的物質基礎，對于保障糧食生產和糧食安全具有重要的意義，在經濟社會穩定發展過程中，優質耕地資源減少，具備可利用條件的耕地資源也存在不能滿足生產活動和社會發展需求的問題[1-3]。此外，有毒害物質對耕地土壤造成污染也成為引起耕地質量下降的重要因素[4-5]。引起耕地污染的原因眾多，其中土壤重金屬污染由于對土壤中微生物活動、作物生長發育甚至人類身體健康均能產生損害，已逐漸成為造成耕地污染最主要的途徑[6-7]。在工業化進程的不斷推動下，廢棄物通過地表水、地下水或大氣循環排放至自然界，由于廢棄物中含有重金屬污染物，對耕地資源的破壞往往不可逆，同時，重金屬污染物可通過作物生態循環系統進入人體，其危害程度遠遠高于其他污染影響。據了解，我國每年僅因污水灌溉引發的重金屬污染面積達90萬hm2，每年造成的糧食損失超過2000萬kg[8-9]。2016年我國啟動《土壤污染防治行動計劃》，將土壤重金屬污染物的治理提到了新的高度，也為我國耕地保護和污損耕地土壤修復提供了重要指引。筆者從植物修復技術、物理化學修復技術以及生物修復技術在耕地重金屬污染防治中的應用進行綜述，以期為耕地保護和污損耕地修復提供必要的借鑒。

1植物修復技術在耕地重金屬污染的應用

相關研究表明，植物可通過自身根系吸附固定作用降低耕地中重金屬元素含量，對耕地重金屬污染程度的降低十分顯著。張穎等[10]對竹類植物修復重金屬污染土壤進行了綜述。由于竹類植物對耕地環境擾動影響較小，且竹類植物生長周期短，生物量較大，應用于耕地重金屬污染修復中成本較低，與其他植物相比具有較大的優勢。張治國等[11]研究了6種菊科植物對采煤塌陷區土壤重金屬污染物吸附作用的效果，結果表明，6種菊科植物對重金屬污染物Ni、Cr、Pb、Cd具有顯著的吸附效果（P＜0.05），其中洋姜和一年蓬對重金屬污染物Cd的吸附效果最好。王娟等[12]研究了不同農作物對5種土壤重金屬污染物的吸附效果，研究結果表明，水稻對耕地土壤中Cr、Cd和Pb的吸附效果最好，玉米、蔬菜與鳳丹對耕地土壤中Cr的吸附效果最佳。吳興玉等[13]對土荊芥和大葉醉魚草在鉛鋅礦廢渣中土壤污染物的吸附效果進行了研究，結果表明，土荊芥和大葉醉魚草可有效吸附土壤中的Cu、Pb、Zn。楊丹等[14]研究了綠蘿、吊蘭、吊竹梅和花葉萬年青等園林植物對河道淤泥中重金屬污染物的吸附效果，結果表明，4種植物對淤泥中重金屬污染物均表現出一定的耐受性，其中綠蘿對重金屬Zn的吸附效果最為顯著（P＜0.05），吊竹梅對重金屬Pb的吸附效果最為顯著（P＜0.05），且對重金屬Zn的修復效率最高。植物吸附重金屬污染物效果顯著，且較為環保，但由于植物生長周期較長，對重金屬污染物的吸附時間較長。

2物理化學修復技術在耕地重金屬污染的應用

物理化學修復方法是耕地土壤重金屬污染修復中較為常用的一種方法，羅志遠[15]應用物理篩分和EDTA淋洗聯合修復技術對土壤中Pb、Cd、As的修復效果進行研究，研究表明，物理篩分和EDTA淋洗聯合修復技術對>0.074mm粒級土壤中重金屬污染物的修復效果較為顯著（P＜0.05），但采用單一修復方法則無法實現對土壤中重金屬污染物的修復效果。許中堅等[16]進行了基于淋洗法的檸檬酸與皂素聯合修復作用對土壤重金屬污染物的吸附效果。研究發現，當濃度為40mmol·L-1的檸檬酸與質量分數為3%的皂素在體積比達到1∶5條件下，對土壤中重金屬污染物Pb和Zn的修復效果最佳，相同條件下，當其體積比達到1∶1時對重金屬污染物Cu的吸附效果最佳。臧曉梅等[17]研究了沸石粉、生物炭和鎘康對重金屬污染物Cu、As、Cd和Pb的修復效果，研究表明，3種材料對重金屬污染物均有一定的修復效果，但總體來看，沸石粉和生物炭對重金屬污染物的吸附效果最佳。芮大虎等[18]通過凍融-淋洗土柱試驗研究了EDTA和BCR作為淋洗材料對黏性土中重金屬污染物Cd、Pb的修復效果，研究結果表明，EDTA在土體反復凍融狀態下更有利于對土壤中重金屬污染物的淋洗，在7次凍融后，對Cd和Pb的吸附效率分別達到77.24%和37.78%。BCR材料對土壤中Cd和弱酸提取態Pb的質量分數分別降低了32.32%和41.46%。

3生物修復技術在耕地重金屬污染的應用

生物修復技術是一種較為安全且綠色健康的修復方法，在新常態下具有較好的應用前景。常晨等[19]研究了NTA和微生物共同作用下種植高羊茅對土壤中重金屬污染物Cd、Cu、Zn含量吸附效果的影響，研究表明，濃度為10mmol·kg-1NTA+菌液聯合處理條件下，高羊茅地上部分對土壤中Cd的吸附量達到最大值，當濃度達到15mmol·kg-1時，高羊茅根部對土壤重金屬Cd的吸附量達到最大，單獨施加15mmol·kg-1NTA時，對Cu的吸附效果最佳，以修復效果和經濟成本角度來考慮，10mmol·kg-1NTA+菌液聯合修復性價比最高。周鑫等[20]利用蚯蚓和不同比例的稻殼炭聯合修復工業污泥中的重金屬，研究結果表明，在兩者共施條件下可顯著降低污泥中Zn、Cu、Pb、Cd含量（P＜0.05），在稻殼比例為4%時，對重金屬污染物Zn、Cu、Pb、Cd的吸附效果和轉化能力均最佳。段靖禹等[21]在室內試驗條件下研究了不同生物炭和青霉菌梯度對土壤重金屬污染物As的固化吸附效果，結果表明，與CK相比，添加生物炭和青霉菌后土壤中As含量表現出顯著降低（P＜0.05），重金屬污染物As中微生物多樣性隨施加生物炭濃度的增大表現為先增加后降低的變化規律，接菌量在10%和20%條件下對As的中生物群落的影響無顯著差異（P＞0.05），2％生物炭+10％青霉菌處理土壤中微生物群落功能多樣性、碳源利用豐度最高。陳任連等[22]分析探究了土壤重金屬Pb和Cd與土壤微生物群落結構的關聯性，研究表明，土壤中重金屬污染物Pb主要以弱酸可提取態和可還原態的形式存在，Cd以弱酸可提取態為主，結腸菌群對土壤重金屬污染物Pb、Cd具有較高的耐受性。

4結語

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【關鍵詞】土壤污染；治理方法；意見

一、土壤污染現狀概述

土壤污染大致可分為無機污染物和有機污染物兩大類。無機污染物主要包括酸、堿、重金屬，鹽類、放射性元素銫、鍶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。有機污染物主要包括有機農藥、酚類、氰化物、石油、合成洗滌劑、3，4-苯并芘以及由城市污水、污泥及廄肥帶來的有害微生物等。當土壤中含有害物質過多，超過土壤的自凈能力，就會引起土壤的組成、結構和功能發生變化，微生物活動受到抑制，有害物質或其分解產物在土壤中逐漸積累通過“土壤植物人體”，或通過“土壤水人體” 間接被人體吸收，達到危害人體健康的程度，就是土壤污染。　土壤是指陸地表面具有肥力、能夠生長植物的疏松表層，其厚度一般在2 m左右。土壤不但為植物生長提供機械支撐能力，并能為植物生長發育提供所需要的水、肥、氣、熱等肥力要素。近年來，由于人口急劇增長，工業迅猛發展，固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒，有害廢水不斷向土壤中滲透，大氣中的有害氣體及飄塵也不斷隨雨水降落在土壤中，導致了土壤污染。凡是妨礙土壤正常功能，降低作物產量和質量，還通過糧食、蔬菜，水果等間接影響人體健康的物質，都叫做土壤污染物。為了控制和消除土壤的污染，首先要控制和消除土壤污染源，加強對工業污染物在土壤中的去向的治理，合理施用化肥和農藥。同時還要采取防治措施，如針對土壤污染物的種類，種植有較強吸收力的植物，降低有毒物質的含量（例如羊齒類鐵角蕨屬的植物能吸收土壤中的重金屬）；或通過生物降解凈化土壤（例如蚯蚓能降解農藥、重金屬等）；或施加抑制劑改變污染物質在土壤中的遷移轉化方向，減少作物的吸收（例如施用石灰），提高土壤的pH，促使鎘、汞、銅、鋅等形成氫氧化物沉淀。此外，還可以通過增施有機肥、改變耕作制度、換土、深翻等手段，治理土壤污染。

人為活動產生的污染物進入土壤并積累到一定程度，引起土壤質量惡化，并進而造成農作物中某些指標超過國家標準的現象，稱為土壤污染。污染物進入土壤的途徑是多樣的，廢氣中含有的污染物質，特別是顆粒物，在重力作用下沉降到地面進入土壤，廢水中攜帶大量污染物進入土壤，固體廢物中的污染物直接進入土壤或其滲出液進入土壤。其中最主要的是污水灌溉帶來的土壤污染。農藥、化肥的大量使用，造成土壤有機質含量下降，土壤板結，也是土壤污染的來源之一。土壤污染除導致土壤質量下降、農作物產量和品質下降外，更為嚴重的是土壤對污染物具有富集作用，一些毒性大的污染物，如汞、鎘等富集到作物果實中，人或牲畜食用后發生中毒。如我國遼寧沈陽張士灌區由于長期引用工業廢水灌溉，導致土壤和稻米中重金屬鎘含量超標，人畜不能食用。土壤不能再作為耕地，只能改作他用。由于具有生理毒性的物質或過量的植物營養元素進入土壤而導致土壤性質惡化和植物生理功能失調的現象。土壤處于陸地生態系統中的無機界和生物界的中心，不僅在本系統內進行著能量和物質的循環，而且與水域、大氣和生物之間也不斷進行物質交換,一旦發生污染,三者之間就會有污染物質的相互傳遞。作物從土壤中吸收和積累的污染物常通過食物鏈傳遞而影響人體健康。

二、土壤污染治理方法

主要有以下幾個方面來進行治理：1）土壤污染的防治科學地進行污水灌溉。工業廢水種類繁多，成分復雜，有些工廠排出的廢水可能是無害的，但與其他工廠排出的廢水混合后，就變成有毒的廢水。因此在利用廢水灌溉農田之前，應按照《農田灌溉水質標準》規定的標準進行凈化處理，這樣既利用了污水，又避免了對土壤的污染。2）合理使用農藥。合理使用農藥，這不僅可以減少對土壤的污染，還能經濟有效地消滅病、蟲 蚯蚓可以改善土壤污染

、草害，發揮農藥的積極效能。在生產中，不僅要控制化學農藥的用量、使用范圍、噴施次數和噴施時間，提高噴灑技術，還要改進農藥劑型，嚴格限制劇毒、高殘留農藥的使用，重視低毒、低殘留農藥的開發與生產。3）合理施用化肥。根據土壤的特性、氣候狀況和農作物生長發育特點，配方施肥，嚴格控制有毒化肥的使用范圍和用量。增施有機肥，提高土壤有機質含量，可增強土壤膠體對重金屬和農藥的吸附能力。如褐腐酸能吸收和溶解三氯雜苯除草劑及某些農藥，腐殖質能促進鎘的沉淀等。同時，增加有機肥還可以改善土壤微生物的流動條件，加速生物降解過程。4）施用化學改良劑。在受重金屬輕度污染的土壤中施用抑制劑，可將重金屬轉化成為難溶的化合物，減少農作物的吸收。常用的抑制劑有石灰、堿性磷酸鹽、碳酸鹽和硫化物等。例如，在受鎘污染的酸性、微酸性土壤中施用石灰或堿性爐灰等，可以使活性鎘轉化為碳酸鹽或氫氧化物等難溶物，改良效果顯著。因為重金屬大部分為親硫元素，所以在水田中施用綠肥、稻草等，在旱地上施用適量的硫化鈉、石硫合劑等有利于重金屬生成難溶的硫化物。總之，按照“預防為主”的環保方針，防治土壤污染的首要任務是控制和消除土壤污染源，對已污染的土壤，要采取一切有效措施，清除土壤中的污染物，控制土壤污染物的遷移轉化，改善農村生態環境，提高農作物的產量和品質，為廣大人民群眾提供優質、安全的農產品。

三、土壤污染治理方法之我見

污染物進入土壤的途徑是多樣的，廢氣中含有的污染物質，特別是顆粒物，在重力作用下沉降到地面進入土壤，廢水中攜帶大量污染物進入土壤，固體廢物中的污染物直接進入土壤或其滲出液進入土壤。其中最主要的是污水灌溉帶來的土壤污染。農藥、化肥的大量使用，造成土壤有機質含量下降，土壤板結，也是土壤污染的來源之一。土壤污染除導致土壤質量下降、農作物產量和品質下降外，更為嚴重的是土壤對污染物具有富集作用，一些毒性大的污染物，如汞、鎘等富集到作物果實中，人或牲畜食用后發生中毒。 對于土壤污染的治理，我覺著施用化學改良劑，采取生物改良措施，在受重金屬輕度污染的土壤中施用抑制劑，可將重金屬轉化成為難溶的化合物，減少農作物的吸收。常用的抑制劑有石灰、堿性磷酸鹽、碳酸鹽和硫化物等。例如，在受鎘污染的酸性、微酸性土壤中施用石灰或堿性爐灰等，可以使活性鎘轉化為碳酸鹽或氫氧化物等難溶物，改良效果顯著。并且各級部門應加大對土壤污染的監督和管理力度，同時加強宣傳工作，提高公眾的環保和健康意識，以此來促進土壤環境保護工作的深入開展。建立和完善土壤污染防止、控制和治理的有關法規和政策措施。

參考文獻：

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1我國耕地土壤環境質量狀況

《中華人民共和國國家標準－土壤環境質量標準》將土壤環境質量問題定位為土壤污染問題，為此，本文也重點談論耕地土壤的污染問題，而耕地土壤的其他環境問題在此暫不涉及。

1．1我國受污染耕地面積監測與分析結果表明，我國耕地土壤肥力質量總體上呈上升之勢，但耕地土壤環境質量趨于惡化，尤其是土壤污染問題日益突出。由于我國對土壤環境的監管才剛起步，我國到底有多少耕地土壤被污染，目前沒有一個統一的說法。據《1990中國環境狀況公報》顯示，當時全國遭受工業“三廢”和城市垃圾危害的農田達667萬hm2，農藥、化肥和農用地膜等化學物質的污染已影響到農業生態環境質量;據《1997中國環境狀況公報》顯示，全國有1000萬hm2的耕地受到不同程度的污染，這占當年12990萬hm2耕地面積的7.7%;據《2000中國環境狀況公報》顯示，對30萬hm2基本農田保護區土壤有害重金屬抽樣監測，其中3．6萬hm2土壤重金屬超標，超標率達12．1%。2007年，趙其國院士的材料顯示，我國重金屬污染農田土壤超過2000萬hm2，農藥污染農田土壤達933萬hm2，污水灌溉污染農田217萬hm2，受石油污染的土壤面積達50萬hm2，受工業廢渣污染的農田己超過10萬hm2，受采礦污染的土壤面積至少有20萬hm2。幾個數據簡單相加為3230萬hm2，相當于當時全國耕地面積(12177．6萬hm2)的26．5%。2011年，羅錫文院士的材料顯示，全國2000萬hm2耕地正在受到重金屬污染的威脅;農業部進行的全國污水灌溉區域調查統計顯示，140萬hm2的污水灌區中，遭受重金屬污染的土地面積占農田灌溉區面積的64．8%;在廣東，清潔土壤只有11%，輕度污染占總耕地數量的77%，重度污染土壤占總量的12%左右;太湖流域有三分之一的耕地受到了污染;湖北省受三廢污染的耕地面積已經達到40萬hm2，占全省耕地面積的10%。2011年，環境保護部組織對全國364個村莊開展的農村監測試點結果表明，農村土壤樣品超標率為21.5%，垃圾場周邊農田、菜地和企業周邊土壤污染較重。以上數據表明，我國耕地土壤受污染面積比率呈逐年上升趨勢，受污染面積呈擴大之勢。

1．2耕地土壤污染物主要來源綜合前人的研究分析結果，土壤污染物主要來自于四個方面:

1．2．1污水灌溉在一些缺水地區，為了保障農產品產量，人們利用污水進行灌溉。雖然生活污水和工業廢水中含有氮、磷、鉀等許多植物所需要的養分，使用污水灌溉具有一定的增產效果;但因污水中含有重金屬、酚、氰化物等許多有毒有害的物質，利用污水灌溉的農田往往會受到某些重金屬的污染。用任意排放未經處理的生活污水、工業廢水澆灌田地是造成土壤污染的主要原因，我國80%的土壤污染都是因此造成的。農業部進行的全國污水灌溉區域調查統計顯示，64.8%的污水灌溉農田不同程度地受到了重金屬污染。

1．2．2大氣污染物沉降大氣中的污染物主要來自化石燃料燃燒排放的酸性氣體和微量金屬、冶金工業排放的金屬粉塵、汽車尾氣等。當然，多數物質本來就存在于大氣環境之中，只是由于人類活動過度地向大氣環境中排放酸性氣體和微量金屬破壞了大氣系統微量物質原有的平衡，造成過多物質沉降污染土壤。大氣沉降物質包括汞(Hg)、鉛(Pb)、鎘(Cd)、鋅(Zn)等重金屬，以及二氧化硫、氟化物、氮氯化物和碳氫化合物等。這些物質以降塵和酸雨等形式進入土壤，引起土壤污染。大氣污染物沉降所造成的土壤污染具有區域范圍廣和外源污染的特點。某一個區域，即使不使用任何污染物質，也有可能受周邊大氣污染的影響，以大氣污染物沉降的方式造成土壤污染。如城市周邊與道路兩側的農田中，每天都有含有污染物的塵埃顆粒落到地面進入土壤;全國每年近12．2%的國土受到酸雨的影響，其主要區域集中在長江沿線及以南和青藏高原以東地區，造成土壤環境惡化。

1．2．3無序堆放的固體廢棄物和生活垃圾隨著工業化和城鎮化的快速發展，城市、農村堆積和處理固體廢棄物與生活垃圾引起的土壤污染現象越來越嚴重。大量無序堆放的固體廢棄物和生活垃圾中的有害物質會隨著大氣遷移、擴散、沉降，以及降水或地表徑流等作用轉化成有毒液體滲入土壤污染農田;有些有毒生活垃圾摻入有機肥，進入土壤，污染農田。

1．2．4不合理的農業生產過程除了利用污水灌溉會造成耕地土壤污染外，其他不合理的農業生產過程同樣會造成耕地土壤的污染。主要包括:①不合理地使用農藥造成土壤污染。農藥包括各種殺蟲劑、殺菌劑、殺螨劑、殺線蟲劑、殺鼠劑、除草劑、脫葉劑和植物生長調節劑等。農藥在農業保產增產中發揮了重要作用，但不合理使用農藥所造成的土壤污染問題日益突出，全國受農藥污染的農田土壤達933萬hm2(1．4億畝)。②不合理地使用肥料造成土壤污染。肥料污染包括化肥污染和有機肥污染。化肥污染包括三個方面:一是某些用于生產化肥的原料中所伴生的天然重金屬物質在化肥生產過程中未被完全清除，導致化肥中含有重金屬而污染土壤，在部分磷肥中存在這種現象;二是過量使用化肥和化肥與有機肥比例失衡造成土壤結構惡化和土壤微生物環境的改變，或因土壤環境的改變加劇土壤中有害重金屬物質活化，危害農作物;三是由于過量施用化肥，未被作物吸收的化學成分進入水體(包括地下水和地表水)，污染水環境。有機肥污染主要是指有機肥中含有的有毒有害物質對土壤的污染。現在大量粗制的有機肥，或因摻入含毒生活垃圾而含大量有害污染物質，或摻入含重金屬的湖塘底泥或污水處理廠含重金屬的污泥，還有牲畜糞便本身含有病原菌、重金屬、激素、抗生素及其他有機污染物;另外，不少商品有機肥同樣含有重金屬等有害物質。③不合理使用地膜造成土壤污染。2011年全國地膜使用量124．5萬t，地膜覆蓋面積1979萬hm2。地膜在我國各地的廣泛推廣使用，大大地延長了冷涼地區農作物種植季節，擴大了某些農作物的種植區域，提高了農產品產量。但與此同時，大量的廢棄殘膜也帶來了農田白色污染問題。

2耕地土壤污染的主要特點

2．1土壤污染具有隱蔽性和滯后性大氣污染和水污染一般比較直觀，容易被人們發覺，而土壤污染往往不易被人們發現，一般要等到農產品發生危害時，人們才會追溯到土壤，并且需要通過對土壤樣品進行分析化驗和農作物的殘留檢測才能確定。因此，土壤污染從產生污染到出現問題，通常會滯后很長時間。

2．2土壤污染具有累積性和治理的艱難性污染物質在大氣和水體中一般容易擴散和稀釋，所以只要切斷污染源并采取有效的治理措施，很快就會見效;而污染物在土壤中一般難以擴散和稀釋，土壤污染一旦發生，則很難恢復，治理成本較高、治理周期較長，被某些重金屬污染的土壤甚至需要200～1000年的時間才能夠恢復。

2．3土壤污染趨向多源性和復雜性我國土壤污染正從常量污染物轉向微量持久性毒害污染物;土壤污染從局部蔓延到大區域，從城市郊區延伸到鄉村，從單一污染擴展到復合污染，從有毒有害污染發展至有毒有害污染與氮、磷營養污染的交叉，形成點源與面源污染共存，生活污染、農業污染和工業污染疊加、各種新舊污染與二次污染相互復合或混合的態勢。

3在制定耕地土壤污染防控措施時應注意的問題

3．1必須強化土壤污染防控工作，從源頭控制污染物進入土壤前面的分析表明，我國耕地土壤污染規模呈擴大之勢，因土壤污染而造成的“毒米”、“毒菜”事件不斷在新聞媒體上報道，尤其是2013年湖南“鎘米”事件給人們帶來了很大的恐慌，湖南大米銷量嚴重受損，最嚴重的地方甚至有70%以上的大米加工企業停工，種植水稻的農民利益受到重創。耕地土壤一旦受到污染，其治理難度很大，成本很高。因此，必須強化污染防控，控制污染物進入土壤。當前最為迫切的工作有五個方面:一是強化灌溉水源質量監控工作，嚴控未經處理和處理不達標的污水灌溉;二是嚴控高毒、高殘留農藥的使用，并強化農藥使用知識的宣傳，做到科學用藥;三是強化化肥質量監控，嚴控重金屬超標化肥進入市場，并強化科學用肥技術的推廣，做到化肥用量適度、化肥施用時機與頻率適宜、化肥與有機肥比例合理;四是科學使用地膜，廣泛推廣可降解地膜或可回收地膜，嚴控地膜對土壤的污染;五是嚴控企業污染排放。

3．2對土壤污染概念正確認識，不要夸大污染規模構成土壤污染的要素主要包括三個方面的內容(土壤污染三要素)，即有可識別的人為污染物、有可鑒別的污染物數量的增加、有現存(直接顯露)或潛在(通過轉化)的危害后果，三者缺一不可。但有學者認為，只要有人類活動產生的污染物進入土壤，不論是否對有關受體(生物、水體、空氣、人體或財產)產生明顯危害都應稱為污染，即只要有人類活動產生的污染物進入耕地土壤，不管污染物是否超標，即是否對農業產生危害，均稱之為污染土壤。其中部分土壤中的污染物可能并未超標，即只要不再繼續增加污染物，就不會對農業造成危害，也不會造成農產品的安全問題。另外，重金屬是土壤的固有組分，普遍存在于土壤中，這是一種自然現象，不應一見到土壤中含有重金屬就認為土壤受到了重金屬的污染。當然，耕地土壤中一旦有了污染物，不管是否超標，都應該引起重視、加強保護，避免污染物進一步增多。另外，即使自然界本身造成的有害物質超標土壤，也應嚴禁用于種植可食用的農作物。

3．3正確認識有機肥，加強對有機肥的質量管控人們普遍認為化肥是不安全的，而有機肥是安全的。實際上，有機肥受原料的影響，如原料中含有有毒有害物質，施入農田也會造成土壤污染。農村自家粗制的農家肥，有的因摻入含毒生活垃圾(包括電子產品廢棄物)，或含重金屬的湖塘底泥，或含有重金屬的畜禽糞便而含有有毒有害污染物質。另外，部分商品有機肥也存在重金屬超標問題。如劉榮樂等對162個商品有機肥樣品測試分析結果表明:按照當時我國現有的有機－無機復混肥料國家標準(GB18877—2002)，在162個測試樣品中有1個樣品Cr超標，2個樣品Pb超標，9個樣品Cd超標;但按照德國腐熟堆肥中部分重金屬限量標準，在162個樣品中有110個Cd超標，73個Ni超標，31個Zn超標。王飛等于2012年8～11月對華北地區42個商品有機肥樣品測試分析結果表明:按照中國有機肥行業標準，Pb的超標率高達80．56%，其他測試重金屬不超標;但按照德國腐熟堆肥標準，大部分測試重金屬均超標。因此，我國應強化對有機肥的管控。首先，強化對商品有機肥重金屬等有害物質的監控，嚴控重金屬等有害物質超標的有機肥進入市場;二是開展對農村粗制農家肥質量的抽查檢測工作，并加大宣傳力度，讓廣大農民認識到含毒生活垃圾等有害物質進入農家肥的危害性;三是強化農家肥無害化處理技術的研發與推廣。

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關鍵詞：高濃度；有機污染；土壤；處理技術

1引言

隨著我國工業化和城市化發展及《斯德哥爾摩國際公約》的履約進程，近幾年出現了一大批關閉搬遷或待關閉搬遷的化工有機農藥生產企業，留下大量污染場地。據不完全統計，2006～2012年，全國共有近10萬個工業搬遷場地[1]。僅上海化工龍頭上海華誼的旗下就有300多家企業關停和搬遷[2]。中科院南京土壤研究所[3]對南京郊區某鋼鐵企業附近土壤進行調查的結果表明，所有土壤中15種優先控制PAHs均有檢出，南京某大型礦業企業[4]周邊農業土壤中PAHs檢出率為100%。尤其是機氯農藥禁用已達20余年，至今在許多土壤中依然能檢測到不同含量的DDT[5]。土壤受到污染后，含污染物質濃度較高的污染表土容易在風力和水力作用下分別進入到大氣和水體中，導致大氣污染、地表水和地下水污染，對地表植物和攝取植物的動物和鳥類均有毒害作用[6]，造成生態系統退化等其它次生生態環境問題，最終引起人類慢性中毒，干擾內分泌系統，影響生殖機能等[7]。土壤污染已成為繼水污染、大氣污染、噪聲污染和固體廢物污染后，受到社會關注最多的污染問題之一。

2有機物污染土壤的修復技術

有機化合物污染土壤的修復技術主要可以分為物理修復技術、化學修復技術和生物修復技術三類。

2.1物理修復技術

2.1.1熱解吸法

熱解吸法是通過直接或間接熱交換系統，將污染物或所含污染物的介質加熱到一定溫度（通常被加熱到150～540℃），以使得污染物能夠揮發出來，從而起到分離的效果。空氣、燃氣或惰性氣體常被作為被蒸發成分的傳遞介質。目前，熱解吸法主要應用于苯類或石油烴化合物等易揮發污染物的研究[8～11]。影響土壤中有機物熱解吸處理的主要因素有：土壤處理溫度、總處理時間、不同溫度下相應的處理時間及土壤的特征。其中主要的土壤特征為：土壤濕度、顆粒粒徑分布和腐蝕物質與土壤的比重[12]。土壤水分的揮發不僅消耗大量能量，還會影響處理時間，而土壤顆粒的粒徑將會影響有機物的傳質和吸收[13，14]。

2.1.2土壤氣相抽提法

土壤氣相抽提法（Soil Vapor Extraction）最早由美國Terra Vac公司于1984年開發成功并獲得專利權，逐漸發展成為20世紀80年代最常用的土壤有機物污染的修復技術。該技術是用處于負壓狀態的處理裝置將土壤中的有機化合物從土壤中解析出來，再將解析氣體進行吸附處理的一種物理化學修復技術[15]。賀曉珍等[16]曾以我國南方典型土壤-紅壤為實驗土樣，選用最常見的揮發性有機物苯作為污染物，采用一維土柱通風模擬SVE過程，研究了通風流量、土壤含水率以及間歇操作對苯污染紅壤去污過程的影響。

2.1.3土壤淋洗法

淋洗技術是通過水或含有某些能夠促進土壤環境中污染物溶解或遷移的化合物（或沖洗助劑）的水溶液滲入或注入到被污染的土壤中，然后再將這些含有污染物的水溶液從土壤中抽提出來并送到污水處理廠進行再處理的過程。Villa等[17]研究了非離子型表面活性劑海衛X-100（Triton X-100）對土壤DDT和DDE的淋洗效果。田齊東[18]等研究了3種表面活性劑對有機氯農藥污染場地土壤的增效洗脫修復的效果。Occulti等[19]使用從大豆中提取的卵磷脂作為表面活性劑，研究其對土壤中多氯聯苯（PCB）的淋洗效果，并與Triton X-100作為淋洗劑的淋洗效果做比較，結果發現大豆卵磷脂不僅其生物毒性較低，并且能在較少地脫除土壤中組分的同時，有效地清除土壤中的多氯聯苯。除表面活性劑外，有機溶劑也用來清除土壤中的有機污染物。如甲醇、2-丙醇被用來清除土壤中的DDT、DDD、DDE以及毒殺芬，當溶劑/土壤比為1∶6時，農藥去除率達到99%以上[20]。

2.2化學修復技術

2.2.1氧化還原法

對于氯代有機化合物而言，通常加入還原劑（如零價鐵）使土壤中的氯代有機化合物進行脫氯反應。Gillham等[21]對金屬鐵屑修復地下水進行了研究，結果表明金屬鐵能夠有效的還原氯代有機化合物。該方法適用的氯代化合物種類和濃度范圍廣，反應條件溫和，操作簡單，金屬鐵還原劑價格便宜。目前認為金屬鐵對有機氯化合物的還原脫氯有4種可能的反應途徑：氫解、還原消除、加氫還原、吸附作用[22]。Arnold等[13]的研究發現，氯代烯烴的反應性隨鹵化度的增加而顯著降低，說明FeO對有機氯化物的轉化是與脫氯還原反應在金屬鐵表面的吸附過程同時進行的。除了可以使用零價鐵作為還原劑進行脫氯反應，還可以使用氧化劑將有機氯化合物氧化如H2O2。

2.2.2光催化氧化法

光催化氧化法是在光的作用下進行的化學反應，光化學反應需要分子吸收特定波長的電磁輻射，受激產生分子激發態，發生化學反應生成新的物質或變成引發熱反應的中間化學產物，是一項新興的土壤氧化修復技術，它有不需要另加化學試劑、可在低壓下進行，對溫度要求不高，而且不產生光環產物，催化劑成本較低等許多優點，可應用于對揮發性有機物及農藥等污染物的處理[23，24]。常用的光催化劑包括二氧化鈦（TiO2）、氧化鋅（ZnO）、氧化錫（SnO2）、二氧化鋯（ZrO2）、硫化鎘（CdS）等多種氧化物硫化物半導體，其中二氧化鈦因其氧化能力強，化學性質穩定無毒，成為世界上最常用的納米光觸媒材料。

2.2.3電化學修復法

電化學修復法是利用插入土壤的2個電極在污染土壤兩端加上低壓直流電場，在低強度電流作用下，水溶的或吸附在土壤顆粒表層的污染物根據各自所帶電荷的不同而向不同電極方向運動。對于與土壤結合緊密的污染物，電解所致的陽極酸化可打破其與土壤的結合鍵。此時，大量的水以電滲流方式在土壤中流動，土壤毛隙孔中的液體被帶到陽極附近，這樣溶解于土壤溶液中的污染物遷移至土壤表層而得以去除[25]。有研究表明，電化學法對污染物的轉移和去除主要取決于以下幾個因素：電極反應、pH值、土壤表面化學、水系統平衡化學、污染物的電化學特征和土壤基質的水文特征。而污染物去除的關鍵在于陽極反應形成的酸面的轉移[14]。

2.2.4微波分解法

微波是指頻率在300MHz～300GHz之間的電磁波，對應的波長范圍為1mm～1m[26，27]，其中最常用的工業微波頻率主要為2450MHz[28]和915MHz[29]。微波能夠使介電材料[30，31]發熱，且具有選擇性加熱的特點，可以只對污染物進行加熱，提高了能量的利用率，節約了成本。Abramovitch[32]小組使用微波修復技術分別對六氯苯、五氯酚、多氯聯苯污染土壤的異位修復進行模擬研究。研究發現，在最佳條件下，六氯苯的去除率達到96%。Abramovitch[33，34]小組選取石墨纖維、金屬棒作等吸波材料，對污染土壤的原位修復技術進行模擬研究，實驗結果表明多環芳烴的去除率為100%。王世強等[35]研究了微波法對土壤中氯丹降解的影響，結果表明，微波法對氯丹去除率能達到89%。Yuan等[36]使用微波修復技術對六氯苯污染土壤進行修復研究，實驗表明，在酸性條件下，六氯苯的最高去除率為956%。Liu等[37，38]使用微波修復技術對多氯聯苯污染土壤進行修復研究，實驗結果表明，選取活性炭作為吸波材料，多氯聯苯的去除率達到95%以上。

2.3生物修復技術

2.3.1植物修復技術

植物去除土壤中的氯代有機化合物的機理復雜，既可通過吸收并轉移至木質素中濃縮固化，也可將其降解[39]。總的來說，植物主要通過3種機制去除環境中的氯代有機化合物，即植物直接吸收氯代有機化合物、植物直接釋放分泌物和酶去除氯代有機化合物和植物增強區微生物礦化氯代有機化合物的作用[40，41]。氯代有機化合物被植物吸收以后，要么被植物分解，要么通過木質化作用使其轉化成二氧化碳和水，或轉化成無毒性作用的中間代謝產物（如：木質素等）儲存在植物細胞內，達到去除環境中氯代有機化合物的作用。環境中大多數的含氯溶劑和短鏈的脂肪族化合物都是通過此途徑去除的[14]。植物根系釋放到土壤中的酶可直接降解有關化合物，植物死亡后釋放到環境中的酶還可以繼續發揮分解作用。

2.3.2微生物修復法

微生物修復法是指利用天然存在的或所培養的功能微生物群，在適宜環境條件下，促進或強化微生物代謝功能從而達到降低有毒污染物活性或降解成無毒物質的生物修復技術[42]。實驗證明，環境中農藥的清除主要靠細菌、放線菌、真菌等微生物的作用。如DDT可被芽孢桿菌屬、棒桿菌屬、諾卡氏菌屬等降解；五氯硝基苯可被鏈霉菌屬、諾卡氏菌屬等降解；敵百蟲可被曲霉、青霉等降解。殘留于土壤內的農藥，經過種種復雜的轉化、分解，最終將農藥分解為二氧化碳和水[43]。處在土壤中不同深度的微生物其降解機理不同，在表層土壤中由于氧氣充足，常常發生氯代有機化合物的好氧生物降解，而在一定深度的土壤中往往處于缺氧狀態，氯代有機化合物主要進行厭氧脫氯反應。同時，在植物根系附近的微生物也能發生植物微生物聯合體系對有機氯農藥的轉化[40]。

3有機氯污染土壤修復技術比較和展望

分離濃縮技術中熱解吸法、土壤氣相抽提法和淋洗法雖然作用原理不同，但都是一種將污染物從土壤中分離，然后對分離收集的污染物再處理的方法，上述方法對土壤的孔隙率有一定的要求，并且收集到的污染物需進行二次處理，增加了污染土壤的修復成本。植物修復法和轉化分解技術中的生物修復法雖然處理成本低，可適用于大面積的土壤修復，但對污染土壤的修復環境要求高，在季節變化大的北方地區很難得到推廣，同時高濃度、高毒性的有機物會殺死修復中使用的植物或微生物，限制了這兩種方法的推廣和應用。化學修復法是一種傳統的修復方法，適用性較強，但藥劑費用高，對于大規模的土壤污染，化學修復法在具體操作上存在一定的困難。電化學法操作簡單，對現有景觀、建筑影響較小，但修復時間長，并主要適用于粘土含量高的污染土壤修復，同時容易造成土壤pH值的變化。光催化氧化法、微波分解與放射性分解法是近十幾年來研究的新技術，其處理效率高，不易造成二次污染，但仍處于實驗室研究階段。

隨著經濟的不斷發展，城市改擴建步伐的不斷加快，近幾年來我國將關閉搬遷一大批工業和農藥生產企業，這些污染場地污染物種類多、毒性大、濃度高，采用單一處理技術很難滿足處理要求，因此協同兩種或以上修復技術，形成聯合修復技術，不僅可以提高單一污染土壤的修復速率與效率，而且可以克服單項修復技術的局限性，實現對多種污染物的復合/混合污染土壤修復，這已成為土壤修復技術中的重要研究趨勢。

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篇8

關鍵詞：綠色水稻；基地；土壤修復；凈化改良

引言：近幾年來，我國土地由于過量連年種植農作物，農藥和工業等對土壤、水資源和大氣的污染，導致我國農產糧食不安全帶有各種各樣的有害成分。綠色水稻基地的建設正是呼應了我國人民對綠色食品的呼求建立的，目前亟待解決的是綠色水稻基地土壤的修復、凈化和改良問題。

1 綠色水稻基地土壤的修復與凈化

對綠色水稻基地土壤的修復與凈化的根本措施是杜絕污染源，然后才能有效的修復凈化土壤。其中，稀釋綠色水稻基地土壤的污染物或者去除是目前修復凈化土壤的分本技術措施。去除或者稀釋土壤污染物的方法如下：

1.1 深翻耕綠色水稻基地的土壤 翻耕是稀釋綠色水稻基地土壤污染物的有效手段之一，它可以把含有污染物濃度大的上層土壤與土地深層含有污染物濃度低對人體健康沒有危害的土壤交換，借此稀釋種植綠色水稻基地土壤的污染物。土壤交換之后，不但土壤耕層可以繼續種植農作物，而且被翻到下層被嚴重污染的土壤還可在土壤中微生物的作用下得到凈化，時長歷久之后便會自動凈化成可耕種的土壤。但是，這種方法只對污染物只存在耕層的土壤有效若土壤耕層以下的土壤也被嚴重污染這種方法就行不通了。

1.2 更換綠色水稻基地的耕層土壤或者使用客土 更換綠色水稻基地的耕層土壤是指挖除綠色水稻基地的耕層土壤重填從別地挖回的沒有污染的土壤，借此達到稀釋和除去綠色水稻基地的耕層土壤污染物的目的。使用客土是指省去挖除綠色水稻基地的耕層土壤的程序，直接在已經被污染的耕層土壤上面再鋪設一層沒有被污染的土壤，以便種植綠色水稻。這兩種方法雖然可以稀釋或者除去大部分被污染的土壤，但是耗費人力物力財力太大，不適合大規模修復凈化被污染的土壤。

1.3 運用化學原理和物理原理，修復凈化綠色水稻基地的耕層土壤 運用化學反應原理，修復凈化綠色水稻基地的耕層土壤的方法有以下幾種。

1.3.1 在綠色水稻基地的耕層土壤上面撒石灰 在被污染的綠色水稻基地的耕層土壤上面撒石灰性物質。石灰的主要成分是氫氧化鈣[Ca（OH）2]、碳酸鈣（CaCO3）等化學成分，氫氧化鈣呈堿性可以降低土壤的PH值并且在常溫下可以和土壤中的重金屬發生化學反應，產生水、CaCO3和重金屬氫氧化物沉淀。CaCO3和水反應后又生成Ca（OH）2，，可以繼續出去綠色水稻基地的耕層土壤的重金屬污染物。

1.3.2 給綠色水稻基地的耕層土壤增施有機物質 綠色水稻基地的耕層土壤中的污染物會在土壤中電離出可游離的陰陽離子，有機物質可以作為土壤中這些陰陽離子的吸附劑，把這些游離的陰陽離子吸附到有機物質中，降低土壤中鹽分和金屬物質等污染物的濃度，已達到凈化修復土壤的效果。并且有機物質吸走土壤中游離的陰陽離子，可以阻止這些有害的陰陽離子被水稻根部吸收，防止土壤中污染物污染土壤中種植的水稻。

1.3.3 利用植物凈化土壤中的污染物 綠色植物可以降解大氣、水資源和土壤的污染。可以通過栽種相應的植物吸收土壤中的污染物，已達到土壤的修復和凈化目的。例如：蕨類植物可以吸收土壤中的鎘和鋅，可以在被污染的土壤中種植蕨類植物以達到除去土壤中鎘和鋅等重金屬污染物。

2 綠色水稻基地土壤的改良

2.1 四種類型土壤的改良 在我國，由于農民的過度耕作導致土壤失去原有的功能，最終影響水稻等農作物的產量和品質。目前，我國須改良的土壤類型有四種，分別是漏水沙土壤、低洼冷漿田、草炭土和鹽堿土。對這些土壤的改良的主要措施是增施農家肥，適當翻耕。對鹽堿土壤重視使用酸性肥料，降低土壤的堿性以達到改良的目的。低洼冷漿田的特點是地下水位高、有機質含量高、土壤酸冷粘且具有毒性，對于這種土壤的改良措施是秋天翻地梳松綠色水稻基地的表層土壤、在翻地前墊爐渣和河沙、撒石灰和施硅肥等措施，降低土壤的水位，提高土壤中的空氣含量降解土壤的有毒物質，提高土壤溫度，降低土壤的粘性以達到改善土壤理化性狀的目的。

2.2 凈化土壤中農藥，改良土壤 近幾年來，農民不再以原始的耕作方式種植水稻。隨著科技的發展，各種除草劑和殺蟲劑逐漸被普遍應用到農田中。農民根據野草和害蟲逐年的增加，不斷頻繁加大農藥的使用。這致使土壤中殘留很多農藥成分，污染土壤。可采用在土壤中撒石灰等辦法，凈化土壤中的農藥成分。

3 結束語

隨著綠色水稻基地土壤污染的加重和農民過度耕種，土壤的修復凈化和改良變得十分緊迫。文章從翻耕、換土使用客土、運用化學物理原理、利用綠色植物等四方面闡述了修復凈化土壤的方法，從凈化土壤中的農藥和四種類型土壤的改良闡述了土壤改良的對策。

參考文獻

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篇9

關鍵詞：污染土壤；危害；植物修復；技術

植物修復是利用某些植物對土壤重金屬的超量吸收揮發以及對土壤中有機污染物降解等特殊功能，并與根際微生物協同作用，進行原位修復污染土壤的方法，這種方法費用低，效果顯著，不影響環境，是一種極具發展潛力的“綠色產業”。植物修復的對象是重金屬、有機物或放射性元素污染的土壤及水體的一項綠色技術。

一、土壤污染的含義以及危害

土壤污染是指有毒有害污染物的數量和速度超過了土壤的容納能力和凈化速度，而通過多種途徑進入土壤。造成土壤的物理、化學和生物學性質、組成及性狀等發生變化，使土壤的自然動態平衡遭到破壞，從而導致土壤自然功能失調、土壤質量惡化、嚴重影響作物的生長發育和產品的質量，從而產生一定的環境效應，并可通過食物鏈對生物和人類構成危害。土壤污染的危害包括隱蔽性和滯后性、累積性和不可逆性、不易治理性和后果嚴重性。

二、植物修復技術的含義

植物修復技術包括利用植物超積累或積累的植物吸取修復，利用植物代謝功能的植物降解修復、利用植物根系控制污染擴散和恢復生態功能的植物穩定修復、利用植物轉化功能的植物揮發修復、利用植物根系吸附的植物過濾修復等技術；重金屬、農藥、石油和持久性有機污染物、炸藥、放射性核素等是被植物修復的污染物。這種技術的應用關鍵在于篩選具有高產和高去污能力的植物，摸清植物對土壤條件和生態環境的適應性。

三、植物修復的研究和機理

1.植物修復的研究。植物修復是一項綠色技術，它是利用植物修復有毒重金屬、有機物、放射性核素污染土壤、沉積物、地表水和地下水，是一項利用太陽能動力的處理系統。作為早期有機污染植物修復的研究對象是石油烴類，其修復機理已有較清楚的認識。

2.植物修復機理。植物修復技術是一種綠色的修復技術，已經引起人們極大興趣和關注，植物修復技術是污染土壤修復技術中發展最快的領域。當前進行的土壤污染的植物修復機理包括植物提取作用、根際降解作用、植物揮發等作用。

3.植物修復技術的局限性。植物修復既是一種符合公眾心理需求的新技術，是一條綠色的，生態的凈化途徑，而且也是一種經濟有效的凈化的方案。該技術對環境擾動少，可以說是真正意義上的“綠色修復技術”。但是植物修復技術也具有其局限性，這種局限性主要表現在：（1）目前發現的超富集植物所能累積的元素大多較單一，而土壤污染通常是多元素的復合污染。（2）超富集植物生產比較緩慢，生物量低，而且生長周期比較長，因此從土壤中提取的污染物的總量有限。（3）目前發現的超富集植物幾乎都是野生植物，人們對其農藝性狀、病蟲害防治、育種潛力以及生理學等方面的了解還不夠深刻，所以難以優化栽培和培育。（4）猶豫超富集植物的根系比較淺，只能吸收淺層土壤中的污染物，對較深層土壤中的污染物則無能為力。（5）異地引種對生物多樣性的威脅，要引起足夠的重視，這是一個不容忽視的問題。（6）植物器官往往會通過腐爛、落葉等途徑使重金屬污染物重返土壤，因此要將富集重金屬的超富集植物進行收割并作為廢棄物妥善處理。

4.植物修復技術發展前景

（1）植物修復涉及一系列技術，包括不同的植被類型，其作用對象、修復機理和能力都是不相同的。（2）利用放射性同位素標記技術，加強研究植物體內各種生理生化代謝途徑對污染物脅迫下的適應性反應，如光合反應、呼吸代謝、激素應激對污染物脅迫是如何做出適應性改變的，還要加強研究污染物脅迫下植物次生代謝途徑反應以及逆境信號傳導途徑。（3）從分子生物水平加強對植物解毒機理等基礎理論的研究。應重點圍繞根系來探索解毒機制和污染物在植物體內的運輸機制，植物吸收污染物首先要經過根系，因此，要了解植物、土壤、微生物整個體系下各物質之間的相互作用。（4）植物一微生物聯合修復技術可以成為一種很有發展前途的新型生物修復技術，需進一步完善其理論體系、修復機制和修復技術。

篇10

關鍵詞：城市；土壤污染；園林綠化；生態環境

近年來，由于城市人口急劇增長，城市化和工業化進程的加快，固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒，有害廢水不斷向土壤中滲透，大氣中的有害氣體及飄塵也不斷隨雨水降落在土壤中，使城市土壤受到侵蝕、酸化和硬化等， 造成城市土壤污染，不僅影響城市植物的正常生長發育，同時也使作物成為污染物被攝入人體，直接危及到城市市民的健康和安全，城市土壤污染問題已經引起人們的高度重視，本文將通過分析城市土壤污染的來源及特征、植物修復機理，提出城市園林綠化對策，以期對改善城市生態環境提供幫助。

1 城市土壤污染物的來源及特征

1.1城市土壤污染物的來源

大量施用化肥和農藥、廢物（廢渣、污水和垃圾等）的堆放以及大氣或水體中的污染物質的遷移、轉化等，都有可能使大量有機和無機污染物質隨之進入土壤。從土壤的自然屬性角度考慮，引起土壤環境污染的主要污染物是土壤的重金屬污染與土壤的農藥、化肥污染以及放射性污染等。

（1）重金屬污染。城市工業生產帶來了大量的工業固體廢棄物和污泥濁水，加上在城市綠地中不斷使用化肥，形成重金屬進入土壤中，當土壤重金屬含量明顯高于其自然背景值，并造成生態破壞和環境質量惡化即形成重金屬污染。重金屬不能為土壤微生物所分解， 難予徹底消除，可為生物所富集并通過食物鏈在人體中積累，進而危害人體健康。

（2）化肥污染。在城市園林綠化和市郊農業生產中，大量使用化肥，進入土壤后除一部分發揮作用之外，另一部分因其固有的穩定、不易分解特性被土壤固結而在土壤中累積，造成土壤養分結構失調，物理性狀變差，有害金屬和有害病菌超標，長此以往形成化肥土壤污染。同時由于施入過多的化肥，土壤水溶性養分等物質被雨水和灌水淋溶到地下水及河流中，造成部分地區的地下水及河流污染，導致環境污染。主要的化肥主要包括氮肥和磷肥。

（3）有機物污染。在農業生產和園林綠化作業中長期使用化學農藥及工業“三廢”，形成洗滌劑、多氯聯笨、酚、石油等有機物，這些有機物一旦進入土壤環境，能阻塞土壤孔隙，破壞土壤結構，影響土壤的自凈能力；同時由于其獨特的熱穩定性能、化學穩定性能和絕緣性能常造成嚴重的積累后果，不僅影響植物生長，而且通過動植物轉移到食物鏈中，給人類生存和健康帶來威脅。

（4）放射性污染 核電站放射性物質排泄、使用含放射性核素化肥、燃煤等產生放射性物質，進入土壤后危及土壤微生物群落的安全，進而影響土壤肥力和有毒物質的分解進化能力，并且伴隨著地表地質作用的進行， 進入土壤環境中的放射性核素通過地表徑流作用進入各種水源和大氣環境中，危及地下水的飲用安全，造成放射性核素的擴散。

1.2城市土壤污染特征

（1）污染隱蔽、表現滯后。各種有害物質在土壤中總是與土壤相結合，有的被土壤生物所分解或吸收，從而改變了其本來性質和特征，它們可被隱藏在土壤中或者以難以被識別發現的形式從土壤中排出，當土壤有害物質輸送給農作物，再通過食物鏈損害人畜健康時，土壤本身可能還會繼續保持其生產能力，所以土壤污染往往較隱蔽。另外土壤污染從產生到出現問題會滯后一段時間才能表現出來。

（2）污染物容易被固定。在進入土壤的污染物中，多數是無機污染物特別是重金屬和放射性元素都能與土壤有機質或礦物質相結合，長久地保存在土壤中，依靠稀釋和自凈化很難消除，無論它們如何轉化，也很難離開土壤，治理污染土壤通常成本較高，治理周期較長，成為頑固的環境污染問題。

（3）污染不可逆。一些重金屬污染物進入土壤后，很難通過自然過程將其從土壤中清除或稀釋，對生物體的危害和對土壤生態系統結構與功能的影響難以恢復，許多有機化學物質的污染也需要較長的時間才能降解。

（4）污染物容易累積。污染物質在大氣和水體中，一般容易遷移，土壤中的污染物不可能像在大氣和水體中那樣，被擴散和稀釋，因此污染物在土壤中不斷積累，也使土壤污染具有很強的地域特征。

（5）危害性大。一些含重金屬濃度較高的污染表土以及建筑施工時產生的深層土，在風力的作用下進入大氣環境中，導致城市空氣污染；土壤污染物通過城市地表徑流進入地表水及地下水，對城市水體造成污染。不僅如此，土壤被重金屬污染后，將通過食物鏈傳導到人類，從而影響人類健康。

2 園林綠化對策

綠色植物是生態系統的主要組成部分，擔負著生態和景觀的雙重功能，對于城市中大量的污染土壤，園林綠化工作應根據以人為本生態優先的城市綠化原則，在園林綠化實踐中首先考慮環境可能對人體健康的影響，利用植物修復機理，從園林綠化設計綠化植物選擇綠化施工及養護管理等方面統一部署，達到既能在污染土壤上種植植物使其長勢旺盛，又能通過綠色植物對污染土壤進行修復。

2.1植物修復污染土壤機理

污染土壤傳統的修復方法如排土填埋法、稀釋法、淋洗法等，成本高，易造成二次污染，對環境擾動大。植物修復是以植物忍耐和超量積累能某種或某些化學元素的理論為基礎，通過吸收、轉運并積累從而去除土壤中有害物質（包括放射性物質），被譽為一種經濟綠色擾動小非破壞型的修復方式。

（1）植物吸取。植物吸取是指利用金屬積累植物或超積累植物將土壤中的金屬吸收，富集并轉移到植物根部和地上莖葉，然后收割離地處理的過程，連續種植該植物，達到降低或去除土壤重金屬污染的目的。研究表明植物可以通過根部吸收石油烴，并將吸收的有機化合物不同程度地蓄積在植物的根和莖葉器官。

（2）植物降解。植物降解技術是利用植物體內產生的酶把污染物質降解為無毒或毒性低的產物，其修復途徑包括污染物質在植物體內轉化和分解及在植物根分泌物酶的作用下引起的降解。這一過程可以是通過植物根系分泌到土壤中的酶來催化、將污染物質吸收到植物體后再將解、植物通過向根際分泌氨基酸等低分子有機物而刺激微生物的大量繁殖、間接促進有機污染物的根際微生物降解等。

（3）植物揮發。植物揮發與植物吸收相連，它是利用植物根系從污染土壤中吸收重金屬，將其轉化為可揮發的低毒性形態揮發到大氣中，以降低土壤污染。目前研究較多的是Hg和Se。濕地上的某些植物可清除土壤中的Se，其中單質占75%，揮發態占20～25%。揮發態的Se主要是通過植物體內的ATP硫化酶的作用，還原為可揮發的CH3SeCH3和 CH3SeSeCH3；Meagher等把細菌體中的Hg還原酶基因導入芥子科植物，獲得耐Hg轉基因植物，該植物能從土壤中吸收Hg并將其還原為揮發性單質Hg。

（4）植物穩定。利用耐重金屬植物或超累積植物降低重金屬的活性，從而減少重金屬被淋洗到地下水或通過空氣擴散進一步污染環境的可能性。其機理主要是通過金屬在根部的積累、沉淀或根表吸收來加強土壤中重金屬的固化。如，植物根系分泌物能改變土壤根際環境，可使多價態的Cr、Hg、As的價態和形態發生改變，影響其毒性效應。植物的根毛可直接從土壤交換吸附重金屬增加根表固定。

2.2 園林綠化對策

（1）篩選培育超積累植物（Hyperaccumulator）由于植物修復周期較長，如何提高植物的吸收效果、縮短修復周期是當前最受關注的問題，而選育超積累植物、提高土壤中重金屬的生物有效性則是改進植物修復的關鍵。為了提高植物修復技術的應用效果，必須對植物種及其變種進行篩選、得到對某一具體重金屬污染物具有超級修復潛力的植物，然后進行在苗圃中培育和生產。

（2）在園林設計中因地制宜選擇修復污染植物 在進行城市園林綠化設計時，首先應對綠化土壤進行調查，了解土壤中所含污染物，然后本著先治污后美化的原則進行設計，設計者應了解各種園林植物的生態特性、種植地的環境條件特別是土壤中的污染元素，充分利用現有的土壤植物修復成果，結合園林綠化實際因地制宜，選擇綠化植物品種，在被污染土壤上營造出既能適應又能修復土壤，且景色宜人的近自然植物群落。

（3）在園林施工時增加環境質量監測 由于城市土壤與自然土壤相比，土壤物理特性和化學特性均發生了很大變化，有的已經被污染，在園林施工時應對施工單位進行資質審查，制定綠化施工質量標準和技術規范，對綠化地整地栽植技術排水流向施工中地處理等方面做出規定，不僅要實行工程質量和進度監理，更主要的是要進行環境質量監測。

（4）在園林綠化養護管理時施用螯合劑接種特殊微生物 在污染土壤上綠化養護既要考慮綠化景觀效果，還要根據植物修復特性，采取相應的養護措施。①施用螯合劑。植物修復特別是植物提取在實際操作時受到二個因素限制，一是超富集植物的生長特性，這種植物生長慢，生物量少；二是重金屬在土壤中的有效性低，植物難以吸收，并且難以將重金屬由根系轉移到地上部分。向土壤中施加螯合劑（EDTADTPAEGTA檸檬酸草酸等）能活化土壤中的重金屬，促進植物吸收。螯合劑與土壤溶液中的重金屬離子結合，降低土壤液相中的金屬離子濃度，為維持液固相之間的離子平衡，重金屬從土壤顆粒表面解收，由不溶態轉化為可溶態，同時螯合劑本身又減少了土壤對重金屬-螯合劑復合體的吸持強度，從而增加了土壤溶液中重金屬的濃度，有利地提高了植物提取修復效率。②接種特殊微生物。接種某些內生菌根可以增加超富集植物對重金屬的吸收，菌根菌的菌絲可使根系在更為廣泛的范圍內更有效的吸收土壤中的水分和礦質元素供給植物；部分微生物對重金屬的耐性很強，可以使土壤酸化，加強重金屬的溶出，從而進行生物淋濾（bio-leaching）， 生物淋濾可以考慮在植物提取中應用。目前植物-微生物聯合修復技術已成為植物修復研究的一個熱門方向。③改善施肥技術。良好的施費技術可以使超富集植物生長旺盛生物量提高，從而提高植物提取效率。選用酸性或生理酸性肥料如(NH4)2SO4、NH4CL、KCL、過磷酸鈣等，可明顯增加植物提取重金屬。適當使植物缺P，可以增加植物根系分泌有機酸，提高植物提取重金屬的效率。在實踐中應根據所用植物及目標重金屬的種類，有選擇地施加營養物，以最大限度地提高植物生物量極其重金屬吸收能力。

3 展望

在大量被污染土壤上進行園林綠化設計施工及養護，已經成為城市園林工作的新課題，雖然利用植物修復土壤取得了一些進展，但要使園林綠化達到既能修復被污染土壤，又能改善生態環境，同時美化環境，善有許多方面需要研究和完善。

（1）積極開展超積累植物的選擇與培育。目前情況是，由于直接在野外篩選到比較理想超積累植物的難度很大，科學家們希望對植物通過基因改造獲得較理想的重金屬超積累植物。但是，必須先篩選出具有超積累特性植物種，再對其特性進行研究，如吸收速率、富集程度以重金屬在植物組織的分布情況。然后進行培育和推廣。

（2）理順植物生態功能與景觀功能的關系。園林綠化工作強調以人為本生態優先，在城市綠化中首先應創造舒適無污染的生態環境，保證人民的身體健康，其次才能考慮綠地的景觀效果。

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