重金屬污染分析范文

導語：如何才能寫好一篇重金屬污染分析，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1樣品的采集和分析

1.1采集和制備

選擇洽川濕地南到處女泉北到黃河魂入口之間濕地布點采樣，共設置18個采樣點，采樣點位置見圖1和圖2。每個采樣點同時采集3份樣品，每份1kg左右，混勻作為一個采樣點的樣品。樣品晾干后去除石子和動植物殘體等異物，使之通過80目尼龍篩，利用四分法將采集的18個土壤樣品分別縮分。準確稱取1．00g土樣置于100ml聚四氟乙烯燒杯中，用鹽酸—硝酸—氫氟酸—高氯酸消解，定容于50ml容量瓶中。消解樣品同時做空白1份。

1.2測定

1.2.1試劑各元素的分析純試劑，用于配制儲備液和標準溶液。鹽酸、硝酸、高氯酸、氫氟酸均為分析純，二次蒸餾水。

1.2.2樣品測定采用WFX120原子吸收分光光度計（北京瑞利）測定試液中的Pb、Cd、Cr、Cu、Zn和Mn并根據回歸方程計算含量。

1.2.3準確度實驗選取2號土壤樣品，加入一定量各元素標準溶液，消化后測定并計算加標回收率，平行測定3次。

1.2.4精密度實驗選取消化后的2號樣品，對各元素均連續進樣5次，計算精密度。

1.3重金屬污染危害評價方法本文采用瑞典科學家Hakanson提出的潛在生態危害指數法，對濕地土壤重金屬累積程度和潛在危害進行評價。該指數法不僅反映了某一特定環境中各種污染的影響，也反映了多種污染物的綜合影響，并以定量的方法劃分出潛在生態危害的程度，是目前國內外土壤（沉積物）中重金屬污染評價研究的先進方法之一。單項污染系數：Cif＝Cisurface／Cin式中：Cif是某一重金屬的污染系數，Cisurface是表層土壤重金屬濃度實測值，Cin是參比值。文章采用陜西表層土壤背景值作為參比值。單項污染系數分級標準：Cif≤1為非污染，1≤Cif≤2為輕微污染，2≤Cif≤3為中度污染，Cif≥3為重度污染。潛在生態危害單項系數：Eir＝Tir×Cif式中：Eir是某一重金屬的潛在生態危害系數，Tir是某一種重金屬的毒性響應系數，反映了重金屬對人體和固體物質系統的危害，有關重金屬的毒性系數為：Pb＝5，Cd＝30，Cr＝2，Cu＝5，Mn＝1，Zn＝1。潛在生態危害綜合指數［3］：RI＝Σni＝1Eir。重金屬污染潛在生態危害系數和潛在生態危害綜合指數分級標準見表1。

2洽川濕地土壤中重金屬污染情況及評價

2.1洽川土壤中重金屬測定結果洽川濕地土壤重金屬含量測定結果見表2，經準確性和精密度實驗，回收率均高于90％，RSD均小于1％，測定結果可信。陜西省表層土壤重金屬的背景值見表3。在18個采樣點土樣測定結果中，Pb的含量為74．3～405．5mg／kg，均高于該地區該元素背景值21．6mg／kg；Cd的含量為1．7～7．5mg／kg，均高于該地區該元素背景值0．094mg／kg；Cr的含量為46．9～115．6mg／kg，只有5、7、13和14號采樣點低于該地區該元素背景值；Cu的含量為9．91～52．9mg／kg，其中1、5、9和14號采樣點低于該地區該元素背景值；Mn的含量為283．7～743．3mg／kg，其中1、4、7、12、13、14、17和18號采樣點低于該地區該元素背景值；Zn的含量為33．4～150．6mg／kg，6個采樣點低于該地區該元素背景值。

2.2洽川濕地重金屬污染評價評價結果見表4、表5，從兩表可以分析得出：從單項污染系數看，Pb的單項污染系數均大于3，洽川濕地屬于Pb重度污染；Cd的單項污染系數均大于3，洽川濕地屬于Cd重度污染；Cr除5、7、13和14采樣點單項污染系數小于1屬于無污染，其余采樣點均在1～2之間，屬于輕微污染；各個采樣點Cu的單項污染系數在0．46～2．47之間，處于無污染到中度污染；Mn的單項污染系數在0．51～1．36之間，濕地Mn污染處于無污染到輕度污染；Zn的單項污染系數在0．48～2．17之間，處于無污染到中度污染。從潛在生態危害單項系數分析，Pb的生態危害單項系數3號點處于中等生態危害，4號點處于強生態危害，其余點均屬于輕微生態危害；對于Cd，各采樣點均處于極強生態危害；對于Cr、Cu、Mn和Zn，各采樣點均處于輕微生態危害。從潛在生態危害綜合指數分析，11號點處于強生態危害，其余采樣點均屬于很強生態危害，主要是Cd的危害造成。從污染情況看分析，濕地重金屬污染Cd最嚴重，Pb次之，Cu和Zn污染較弱，Cr和Mn的污染最輕。

3結果分析

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[關鍵詞]高錳酸鉀；土壤；重金屬；場地環境調查；健康風險評估

伴隨國內化工產業的快速發展，工業化進程的不斷更迭，產業結構的快速調整和持續推進，大量工藝落后工業企業關停、破產或者搬遷，遺留大量疑似污染地塊。由于歷史原因，大部分地塊生產時期環境保護管理措施相對落后，造成地塊內土壤存在一定程度污染的情況[1]。這些地塊內往往遺留有構建筑物、生產設施設備、零散原材料、廢渣、廢水等，由于長期無人監管且未得到有效的處置，經過風吹雨淋，對周邊居民身體健康及生態環境造成嚴重的破壞和影響，同時也影響了地塊后續的再開發利用。高錳酸鉀是一種黑紫色、細長的棱形結晶或顆粒，帶金屬光澤，溶于水和堿液，較為穩定但接觸易燃材料可能引起火災。高錳酸鉀主要為無機物強氧化劑，在醫學上，高錳酸鉀用于消毒，在工業上，高錳酸鉀用作消毒劑和漂白劑等。從20世紀50年代開始，國內高錳酸鉀主要生產企業分布在重慶、云南、北京、廣東、湖南和山東等地[2]。因氧化工序的工藝技術不同，高錳酸鉀生產工藝主要分為固相法和液相法[3]，生產主要原輔料為氫氧化鉀和錳粉。因錳礦石伴生重金屬元素較多，有砷、鎘、鉛等[4]，因此在高錳酸鉀生產過程中，可能存在一定程度的錳、鎘、鉛、砷等重金屬污染。在城鎮土地資源日益緊張的情況下，采用基于風險控制的工業污染場地管理策略，對于保護場地周邊人群健康、評估污染場地再開發合理性和開展污染場地治理及管理等工作意義重大。本研究區以湖南省某高錳酸鉀生產企業遺留地塊為對象，開展土壤污染調查與采集分析，通過危害識別確定場地主要污染物及污染成因，進一步暴露評估、毒性評估并定量表征場地健康風險；同時，基于風險控制值、相關標準限值等，提出污染場地的修復目標值，為工業污染場地特別是高錳酸鉀生產企業重金屬污染地塊的管理與防控提供借鑒。

1研究區概況與研究方法

1.1研究區概況

選取湖南省某高錳酸鉀生產企業遺留地塊為研究對象，該地塊占地面積約16500m2，于2008年停產關閉，未來規劃為工業用地。在生產時期，其主要產品為高錳酸鉀，廠區內短暫生產硫酸鋅、鎘紅、鎘黃產品。其高錳酸鉀年生產能力為1500噸，生產過程以氫氧化鉀、錳粉、煤等為原輔料，采用固相法生產工藝。廠區內遺留有破損廠房、車間，調查階段均未拆除。生產區域內遺留有少量廢渣和廢水。本地塊高錳酸鉀生產工藝為固相法，生產工藝如下：氧化焙燒軟錳礦經粉碎機，管磨機粉碎，與氫氧化鉀溶液混合成懸浮漿，用壓縮空氣將物料噴入焙燒轉爐加熱，除去水分，使二氧化錳轉化成錳酸鉀和亞錳酸鉀，此產物進入第二個焙燒轉爐，溫度稍低，使錳酸鉀進一步氧化完全浸溶，電解氧化錳酸鉀焙燒物在溶解槽用稀堿液回收洗滌水溶解，然后經沉淀分離器除去不溶雜質，殘渣經過濾、洗滌后去除。凈化后的錳酸鉀溶液連續進入多級電解槽。電解槽采用鎳陽極和軟鋼陰極，相互串聯連接。電解液流經電解槽，使其氧化成高錳酸鉀溶液[5]。

1.2采樣布點

現場取樣采用網格布點法，網格密度為20×20m，采樣點位基本位于網格中心，兼顧廠區平面布置情況，部分土壤采樣點位根據實際情況稍做調整。共布設土壤采樣點45個，共取得土壤樣品392個。廠區平面布置及采樣點位分布見下圖1。

1.3檢測方法

所取得土壤樣品檢測指標為鎘、鉛和砷。鎘和鉛檢測采用火焰原子吸收分光光度法，砷檢測采用原子熒光法。

1.4土壤環境質量評價方法

土壤重金屬污染程度高、空間差異性較強[6]。土壤質量評價標準選用《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準》(試行)(GB36600-2018)中二類用地風險篩選值標準[7]。根據本地塊土壤污染情況，采用內梅羅指數法進行綜合污染程度評價[8]，其計算方法如公式(1)。

1.5健康風險評估方法

根據地塊樣品檢測結果，將土壤重金屬超過篩選值的污染因子作為關注污染物，風險評估方法采用《建設用地土壤污染風險評估技術導則》(HJ25.3)[9]及ALM模型[10]進行評估。

2結果與討論

2.1土壤污染狀況及空間分布特征

根據土壤檢測數據結果，該地塊內土壤鎘、砷和鉛均有不同程度的超標現象，各類土壤類型中的重金屬含量變化范圍也比較大。砷含量在4.91-~113mg/kg，超標樣品數量為29個，占土壤總樣品7.4%；鎘含量在0.08~366mg/kg，有4個樣品超過鎘含量的篩選值，超標率為1.0%；鉛含量為21~3250mg/kg，超標樣品數量5個，占總樣品數量的1.3%。由超標總數情況看，砷污染是主要污染因子，其次是鉛；其余污染因子占比重較小。土壤重金屬檢測結果統計見下表2。采用內梅羅指數法進行綜合污染程度評價，直觀的表示場地內每一層主要重金屬污綜合染物程度的空間分布，依據土壤詳細調查點位、不同深度樣品檢出污染物含量采用ArcGIS軟件，對場內超標重金屬元素采用插值法得到場地重金屬綜合污染空間分布圖。由綜合污染分布圖可以判斷，地塊內重金屬污染主要分布在0~0.5m層，主要集中于原生產車間及原材料堆存區。

2.2風險評估

2.2.1污染識別根據地塊生產歷史、產品生產工藝過程及原輔料等相關情況，通過對以上信息進行分析，識別潛在的地塊污染物包括：高錳酸鉀生產過程主要原料錳礦粉，礦石伴生鉛、鎘、砷等元素；硫酸鋅生產主要原料氧化鋅，其含多種雜質如銅、鉛、錳等；在鎘黃和鎘紅生產主要原料鎘鹽(碳酸鎘)。因此本地塊重點關注的潛在污染物包括鉛、錳、鎘、砷等金屬元素。重點關注污染區域包括：原料區、生產區、固廢區等。2.2.2暴露評估根據當地用地規劃，該地塊未來規劃為工業用地，因此本地塊按二類用地進行風險評估。二類用地方式下，本地塊主要污染受體為企業生產工作人員及周圍的居民，在地塊建設階段地塊內的施工工人將是主要的污染受體。在第二類用地情景下，土壤和地下水中主要污染物為重金屬，本地塊內地下水不直接接觸和直接飲用。地塊所在區域周邊為居民區和農田，因此本項目地塊考慮地塊土壤作為污染源時對原場和離場敏感受體(人體)產生的風險和危害。地塊未來作為工業用地，地塊內的污染物為重金屬不具有揮發性，因此0~1m表層暴露途徑為經口攝入、土壤皮膚接觸、吸入顆粒物三種類型；如果地塊未來開挖1m以下層，則有可能擾動的下層暴露途徑為經口攝入、土壤皮膚接觸、吸入顆粒物三種類型。暴露因子是計算污染物進入人體暴露量的重要參數，主要包括體重、皮膚面積、平均壽命、暴露時間、土壤攝入速率、和呼吸量等。受體暴露參數主要采用《建設用地土壤污染風險評估技術導則》(HJ25.3-2019)所推薦的第二類用地建議值和《建設用地土壤污染風險評估技術導則》編制說明建議值。地塊特征參數指標容重、含水率、滲透系數等主要采用該地塊實測數據，其他指標采用HJ25.3建議值。2.2.3毒性評估毒性評估包括致癌效應及非致癌效應，是分析關注污染物對人體健康的危害效應。本次評估涉及到的污染指標為鎘和砷。污染物毒理學參數見下表3。2.2.險表征風險表征是在暴露評估和毒性評估的基礎上，采用風險評估模型計算土壤和地下水中單一污染物經單一途徑的致癌風險和危害商，計算單一污染物的總致癌風險和危害指數，進行不確定性分析。本次風險評估過程中，將致癌性可接受風險水平設置為1.0×10-6，非致癌性危害熵設置為1，以評估相關污染物的健康風險是否超標。在二類用地情境下，土壤污染物濃度最大值風險表征結果顯示，砷致癌風險和危害商均不可接受，鎘致癌風險和危害商均不可接受。2.2.5鉛人體健康風險評價由于鉛對兒童認知能力和神經系統的強烈毒性，通常認為不存在允許鉛暴露量最低限值的安全水平，因此美國EPA建議采用血鉛濃度來表征兒童暴露于環境中鉛產生的危害，一般認為兒童血鉛含量超過10μg/dL將對智力發育及神經系統造成不可接受的損害。目前我國尚未制定血鉛評估方法，鉛對人體健康最顯著的危害是降低兒童的認知能力，敏感人群主要為發育中的胎兒以及嬰幼兒[11]。其主要通過土壤、食物、飲水和空氣進入人體。本次評估采用ALM模型評估非敏感用地情景下懷孕婦女暴露于鉛污染土壤導致的胎兒的血鉛濃度水平[12]，并反算土壤中鉛的控制水平。ALM模型參數及取值見下表4?；谡{查數據，評價結果表明，對二類用地中的最大值進行成人血鉛超標評估，土壤鉛引起成人中孕婦胎兒血鉛水平超過10μg/dL水平的概率為6.8%，超過臨界水平風險概率5%。因此需要對土壤鉛進行治理修復。

3結論

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（西安科技大學建筑與土木工程學院，陜西 西安 710054）

【摘　要】通過對寶雞王家崖水庫表層沉積物的采樣，采用BCR四部連續提取法對沉積物中As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、V和Zn等重金屬物質的含量水平和空間分布進行了探究，對Co 、Cr 、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn等的賦存形態進行了分析，探討了其對環境的影響。

關鍵詞 王家崖水庫；沉積物；重金屬；賦存形態

作者簡介：路程(1985—)，男，西安科技大學建筑與土木工程學院，助教，研究方向為水文及水資源。

重金屬物質在自然界中廣泛存在，其在生物鏈中的富集作用呈不可逆性。Schutzle[1]研究得出由于人類活動排入環境中的重金屬，濃度很低時也會產生很強的毒性，通過一系列的富集，最后有可能進入人體，危害人體健康。比如：汞、金、鉛等重金屬富集于人體時，可引起人體的自身免疫性疾病，破壞人體免疫系統，使免疫系統失去識別自身與“外侵”細胞的功能，結果導致人體產生疾病[2]。對于某一區域，如果重金屬的含量遠高于其環境背景值，會使其賦存環境受到嚴重危害，因此對于重金屬污染的分析研究成為國內外關注的熱點。

1　實驗材料及方法

1.1　樣品的收集

采集樣品：①時間：2014年10月，②方式：使用抓斗式取泥器抓取水庫表層沉積物，③處置：帶回實驗室保存于冰箱（4℃恒溫）。

1.2　測定方式

待保存的沉積物樣品冷凍干燥后，用瑪瑙研體研磨，后過100目尼龍篩，將過篩樣品保存備用。

重金屬 Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr 的含量利用ICP-MS（型號ELANDRC-e）測定；Hg測定：稱取0.2g樣品經王水水?。?5℃）消解，加入氯化溴將各形態Hg氧化，由上清液中取出并測定Hg的含量，同時測量水系沉積物標準物質GBW-07305（GSD-5），以保證測定結果的準確性。

2　實驗結果分析

2.1　重金屬含量分析

如表1所示，9種重金屬的含量平均值均高于土壤背景值；且其有不同程度累計強度：其中Co、Cu、Mn、V的累計強度較高，達1.70以上；Zn、As的累計強度相對低，在1.50以下。由上可知，9種重金屬的含量已有不同程度的富集，應引起相關部門的重視。

2.2　重金屬含量空間分布分析

對于重金屬含量在其空間分布上加以測定，主要方法：將水庫分為庫邊、庫中，庫邊分為庫邊左、庫邊右；庫中分為庫中上游、庫中下游。從而更全面的說明重金屬分布情況。

由圖1可知，重金屬在水庫的4個分區呈現大致的V字分布，即庫中上游含量最低，庫邊和庫中下游含量相近；庫中含量分布情況是：庫中下游>庫中上游；庫邊含量分布情況是：As，Cr，Co，Cu，Mn，Ni和V的含量在庫邊西（左）大于庫邊東（右），Pb和Zn的含量在庫邊東（右）大于庫邊西（東）。

2.3　重金屬空間區域賦存形態分析

王家崖水庫庫中和庫邊重金屬賦存形態空間區域分布如圖2所示。

由圖2可知，庫中沉積物乙酸提取態所占比例大小順序為：Mn（42.89%）>Cr（30.30%）>Pb（17.03%）>Ni（10.88%）>Co（6.40%）>Zn（3.59%）>Cu（2.49%），由此可知，沉積物中重金屬Mn極易釋放到水環境，Cr亦有較高的不穩定性，容易擴散到水環境中；重金屬以殘渣態形式存在的高低順序為：Cu（82.38%）>Zn（80.11%）>Ni（71.66%）>Co（60.05%）>Pb（49.65%）>Cr（47.62%）>Mn（36.21%），可見Cu和Zn在庫中以非常穩定的形態存在，不易釋放出來。

庫邊沉積物在乙酸提取態中所占比例大小順序為：Mn（47.50%）> Pb（25.07%）> Cr（24.81%）>Co（14.95%）>Zn（12.26%）>Ni（8.19%）>Cu（4.13%）可見Mn在庫邊極具不穩定性，很容易釋放出來，Pb、 Cr元素也不穩定，容易釋放出來；重金屬以殘渣態形式存在的高低順序為：Cu（75.90%）>Ni（70.72%）>Co（64.14%）>Zn（55.59%）>Cr（54.10%）>Mn（35.96%）>Pb（35.32%），可見Cu在庫邊也是以非常穩定的形態存在，Ni、Co 、Zn 、Cr也較穩定，不易釋放出來。

3　結論

（1）9種重金屬的含量平均值均高于土壤背景值；且已有不同程度累計：其中Co、Cu、Mn、V的累計強度較高，達1.70以上；Zn、As的累計強度相對低，在1.50以下。

（2）9種元素在水庫的4個分區呈現大致相似的V字分布：庫中上游含量最低；在庫邊的分布情況是：As，Cr，Co，Cu，Mn，Ni和V的含量在庫邊左大于庫邊右，Pb和Zn的含量在庫邊右大于庫邊左。

（3）整個水庫中，Cu和Ni元素賦存形態較穩定；Zn元素在庫中穩定，庫邊相對不穩定；Cr元素在庫邊相對穩定，庫中較不穩定，更易擴散到水環境中；Mn元素在整個庫區均不穩定，極易擴散到水環境，污染水庫。

參考文獻

［1］藍先洪.中國主要河口沉積物的重金屬地球化學研究[J].海洋地質動態,2004,20(12):1-4.

［2］尚英男,倪師軍,張成江,等.成都市河流表層沉積物重金屬污染及潛在生態風險評價[J].生態環境，2005,14(6):827-829.

［3］王新偉,鐘寧寧,李朝生,等.黃河包頭段河流沉積物重金屬污染的多樣性與均勻性分析[J].中國石油大學學報(自然科學版),2007,31(4):14-17.

篇4

關鍵詞：蘑菇湖水庫；重金屬污染；單因子指數；內梅羅指數

重金屬污染物因其很難被降解成為當今世界熱切關注和迫切需要解決的問題[1]。蘑菇湖水庫地處瑪納斯河西岸，位于石河子市以北約18公里處，屬石河子總場范圍，建成于1958年，是石河子墾區內最大的一座天然洼地型人工內陸平原水庫。水庫設計庫容1.8億立方米，有效庫容1.4億立方米，水庫占地面積36平方千米，設計蓄水面積31.2平方千米，年調節水量為2.2億立方米，水源主要為瑪納斯河水、泉水及機井水、沙灣河水、城市廢水。灌溉墾區下野地6個團場和沙灣縣三個鄉土地，設計灌溉面積約40萬畝，具有養殖、農灌和部分牲畜飲用三大功能，起著冬蓄夏灌的調節作用，在墾區農業生產中發揮著重要作用。因此石河子市對蘑菇湖水庫的相關研究一直是一個熱點。在生態環境方面，現有的研究主要集中在水體沉積物和消落帶土壤，對水體研究也多為常規性的水質評價，缺乏對水體中多種重金屬復合污染的相關研究[2]。本次研究關注蘑菇湖水庫的進水區下層，對多種重金屬在水中的分布特征及水受重金屬污染分析評估，以期為蘑菇湖水質監測、評價和控制提供基礎的科學依據。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與指標測定

2013年4月，在蘑菇湖水庫進水區、出水區設立了2個采樣斷面，分別為水體上層和下層，在湖心區、淺水區和岸邊區分別設立了采樣點。收集到的水樣經0.45um濾膜過濾后，去除雜質，用5ml水樣，加入硝酸酸化使pH

1.2 評價方法

文章采用單因子污染指數法和內梅羅綜合污染指數法[3]評價蘑菇湖進水區水體重金屬污染程度。

單因子污染指數法計算公式為：

（1）

式（1）中Pi為重金屬i的污染指數，Ci為重金屬i的實測值，Si為污染物i的標準值（一般取二類標準，單位為g/L）。單因子指數法環境質量評價分級見表1。

內梅羅綜合指數法計算公式為。

式（2）中P為綜合污染指數，Pi為單因子指數，Pimax為區域內所有單因子指數的最大值。內梅羅指數法環境質量評價分級見表2。

2 結果與分析

2.1 水庫不同區域水體重金屬含量特征

蘑菇湖水庫分為進水區、出水區、湖心區、淺水區和岸邊區五個區域，各重金屬元素在不同區域的濃度見表3。不同區域水體中重金屬含量情況是：Pb為0.49ug/L（出水區上層）、0.52ug/L（出水區下層）、0.56ug/L（湖心區上層）、0.60ug/L（湖心區下層）、0.65ug/L（進水區上層）、0.75ug/L（進水區下層）、0.66ug/L（岸邊區）、0.63ug/L（淺水區）；Cd為0.03ug/L（出水區上層）、0.03ug/L（出水區下層）、0.03ug/L（湖心區上層）、0.03ug/L（湖心區下層）、0.037ug/L（進水區上層）、0.043ug/L（進水區下層）、0.04ug/L（岸邊區）、0.03ug/L（淺水區）；Cu為0.35ug/L（出水區上層）、0.42ug/L（出水區下層）、0.39ug/L（湖心區上層）、0.43ug/L（湖心區下層）、0.45ug/L（進水區上層）、0.55ug/L（進水區下層）、0.46ug/L（岸邊區）、0.45ug/L（淺水區）；Zn為7.00ug/L（出水區上層）、7.00ug/L（出水區下層）、6.80ug/L（湖心區上層）、7.40ug/L（湖心區下層）、7.80ug/L（進水區上層）、9.00ug/L（進水區下層）、7.50ug/L（岸邊區）、7.50ug/L（淺水區）。可以看出，各重金屬含量因元素種類而有所不同，濃度大小依次為Zn>Pb>Cu>Cd，各重金屬元素濃度相差大致在12.5%-27.1%之間。而根據國家地表水環境質量標準（GB3838-2002）來評判，Pb在單位水體中最為接近檢測限值，而Cd為單位水體中濃度最低。

與國家地表水環境質量標準（GB3838-2002）相比，四種元素中Pb的含量已接近了國家Ⅳ級水質標準的檢測限，但離檢出限還有很大差距，而另外三種重金屬元素含量均在Ⅳ級標準以內。在蘑菇湖水庫，經研究發現Pb、Cd、Cu、Zn等多種重金屬濃度伴隨著豐水期和枯水期而濃度也有所差異。因此，必須加強水庫區支流水質的監測工作，為區域生產和生活提供水資源保證。

2.2 水體重金屬污染程度評價

單因子污染指數法和內梅羅綜合指數法對蘑菇湖水庫不同區域水體重金屬污染情況評價結果見表4。采用單因子污染指數法對8個采樣點的4種重金屬評價分析發現，蘑菇湖各區域的水體只有進水區下層的Pb濃度相對接近檢測限，但離檢出限差距很大，而其他區域重金屬元素濃度均在檢測限內，可以得出進水區下層水體為警戒限級的尚清潔等級，而其他區域的水體為安全的清潔等級。而內梅羅綜合指數法評價結果表明所有區域水體都為無污染等級。兩種評價方法均表明，采樣點位的水體均未受到污染，只是其中Pb濃度相對較高，應給予一定的關注。

2.3 磨菇湖水體重金屬含量變化原因及管理對策

2.3.1 水體重金屬含量變化原因

磨菇湖水體重金屬的主要來源是工業廢水。隨著經濟的快速增長和工業化進程加快，我市工業廢水含有不同濃度的Pb、Cd、Cu、Zn等重金屬有毒有害物質，而這些污水最終排放進入蘑菇湖水庫。雖然這些工業廢水經過處理，但是經過多年的污染累積，已經使蘑菇湖水庫的重金屬含量相較之前增長了很多倍。其中，Pb的含量增長在眾多重金屬里面最為明顯，應特別注意。

2.3.2 水體重金屬管理對策

水體重金屬污染有很多需要解決的難題，但由于時間、人力、物力的實際情況和限制，現在提出以下對策：一是對各工業企業內部的各生產車間、流水線等實行定額供水。二是盡量增加蘑菇湖水庫的蓄水量，增大上游瑪河向蘑菇湖的輸送量，盡可能稀釋水庫的水體。三是對水庫有可能存在的污染源、目前的污染現狀等，進行全面的調查，在調查研究基礎上，寫出綜合評價報告，為治理工作提供依據。四是通過對經濟效益和排污處理效果二者的綜合考量，提出對蘑菇湖水庫進行區域型綜合治理和分散治理。五是積極采取措施，如環境管理、企業管理、工業技術改革等辦法來監督和協助各個工業企業減少工業廢水中重金屬的排放量和排放濃度。

3 結束語

蘑菇湖水庫進水區水體下層的Pb、Cd、Cu、Zn四種重金屬含量明顯高于其他區域，其所有元素含量均在國家Ⅳ級水質標準范圍內。通過本次研究，得出研究水域重金屬在不同區域的變化趨勢。污染指數評價結果表明研究水域未受到這四種重金屬污染，僅重金屬Pb濃度接近于檢測限，望引起有關部門的注意。因此，可以放心使用水庫進行農業灌溉和大力發展養殖業。

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我們建立高斯模型我們做出假設，每種重金屬都是可以在外界因素下可以自由傳播的，不存在重金屬元素在一個地區堆積，只有傳播能力的不同。由于海拔因素對其影響不大，故忽略海拔因素對其傳播的影響。其次將其尋找污染源的問題轉化為尋找圖像空間極值的問題。通過尺度空間理論對特征值進行提取檢測DOG空間極值點檢測、精確定位極值點。從而求出污染源位置。值得考慮的是污染源可能不一定是點，也可能是線，于是我們又引入了高斯模型公路模式我們對模型進行了簡單的規劃。汽車造成的污染近于線源污染，可通過對點源的積分（沿y）來獲得，同時對模型進行修正使其更具合理性。

關鍵詞：表層土壤 重金屬分析 模糊數學 高斯模型 尺度空間理論

問題要求分析重金屬污染物的傳播特征，由此建立模型，確定污染源的位置。針對這一問題，首先我們做出假設，每種重金屬都是可以在外界因素下可以自由傳播的，不存在重金屬元素在一個地區堆積，只有傳播能力的不同。由于海拔因素對其影響不大，故忽略海拔因素對其傳播的影響。首先，利用matlab作圖，畫出以坐標x、y及重金屬濃度大小的差值等高線圖。

這樣，我們就可以看到在整個城市中某一重金屬元素的大致分布。其次，由此圖及第一問計算出各點的污染程度可以看出重金屬的傳播特征。其傳播大致符合自然界規律，高濃度向低濃度傳播，但由于其重金屬元素的特殊性，其傳播速度較慢，且不同重金屬的傳播速度不同。由此就可以得到污染源的特征就是其污染元素的含量與周圍含量相比相對較大，即區域極值。最后，根據所有數據的特征，建立如下模型來尋找其污染源。由上可知，將其尋找污染源的問題轉化為尋找圖像空間極值的問題。空間極值點的檢測：尺度空間極值點的檢測分為兩個步驟：檢測DOG空間極值點檢測、精確定位極值點。下面對局部極值點進行三維二次函數擬合以精確確定特征點的位置和尺度，尺度空間函數 在局部極值點 處的泰勒展開式通過對公式求導，并令其為0，得出精確的極值位置。而極值位置就是污染源所在。

需要注意的一點是，污染源未必是一個點，可以是趨近于一條線，因為交通區的大多數污染應該來自于公路或鐵路。所以模型需要完善。于是我們引入高斯模型的公路模式

頻繁而高速行駛的汽車造成的污染近于線源污染，可通過對點源的積分（沿y）來獲得：

其中角度為風向和公路線源交角，這個模式只適用于角度大于45度。其中假設風險與公路線滿足要求。而另一類采用有限個點源模擬的公路模式只適用于公路與風向正交的情況。為了克服以上的不足美國加州線源模式很好的處理了風向與公路的各種相交情況

其中s是穩定度的修正因子，N為面源的個數。即將長度為L的公路按路寬分為N個面源，每個面源假設為一個虛點源，接收點的濃度全是面源的和。

根據以上模型便可確立點和線兩大類污染源。

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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

>> 農田土壤重金屬污染及修復技術分析 杭州市土壤和蔬菜重金屬污染現狀及評價體系 武漢市新城區菜地土壤重金屬含量狀況及污染評價 湖南某尾礦庫周邊農田土壤及蔬菜重金屬污染與健康風險評價 探析長期污灌農田土壤重金屬污染與潛在環境風險評價 山東省典型農田土壤中重金屬污染評價 農田土壤重金屬污染與防治 農田土壤重金屬污染的植物修復技術及工程示范 我國農田土壤重金屬污染修復及安全利用綜述 白銀市東大溝污灌區表層土壤重金屬污染及潛在生態風險評價 大理市不同生態區表層土壤重金屬污染初步評價 蘭州市蔬菜基地土壤重金屬污染評價與分析 包頭市綠地土壤重金屬污染分析與評價 十堰市畜禽養殖場周邊土壤重金屬污染評價 常熟市土壤重金屬污染研究 郫縣土壤重金屬污染狀況調查 探析土壤重金屬的污染及其評價方法 不同土壤重金屬污染評價方法對比研究 關于土壤重金屬污染評價方法研究 三峽庫區土壤重金屬元素含量分析及污染評價 常見問題解答 當前所在位置：

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關鍵詞 重金屬污染；蔬菜；現狀

中圖分類號 X820.4 文獻標識碼 A 文章編號 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

重金屬是指密度在5×103 kg/m3以上的金屬，如金（Au）、銀（Ag）、鎘（Cd）、汞（Hg）、鉻（Cr）、銅（Cu）、鉛（Pb）等。部分重金屬通過食物進入人體，對人體正常生理功能造成干擾，危害人體健康，被稱為有毒重金屬，如鋅、汞、鉛、鉻、砷、錫、鎘等。

隨著農業生產中化肥、農藥等的大量使用，土壤、水體的重金屬污染逐漸加重，不僅影響植物生長發育，而且在植物葉、莖、根、籽實中大量積累。蔬菜作為人們日常攝入量最大的食物之一，含有豐富的膳食纖維、維生素、必需礦質元素等，但食入重金屬超標的蔬菜會對人體健康造成極大危害，其危害具有一定的隱蔽性，一般不會發生急性中毒，只是在人體中不斷積累，逐漸危害人體健康。近年來，監測、防治重金屬污染已成為各國普遍關注的熱點問題。蔬菜作為人類日常生活攝入量較大的食品之一，分析、評價其受重金屬污染狀況，對保障人們的飲食安全、促進蔬菜生產具有重要意義。

1 重金屬污染的危害

鉻、鋅、汞、鉛、砷、錫、鎘等有毒重金屬中，對人體危害最大的是鉛，毒害人體各系統，尤其常使造血系統、神經系統、血管等發生病變。人體攝入過量的鉛不僅會抑制血紅素的合成，降低紅細胞中血紅蛋白量，導致人體出現貧血，損傷中樞神經系統及其周圍神經，輕度中毒時，出現失眠、頭痛、記憶減退、頭暈等癥狀。特別是對于大腦處于發育期的兒童來講，更容易受鉛的危害，嚴重影響兒童的智力發育和行為。

有毒重金屬中危害人類健康的其次是砷、汞。砷大都以烷基砷、無機砷的形態存在，2種類型的砷差別較大。無機砷毒性較大，有機砷毒性較小，其中砷糖甚至被認為無毒。長期接觸砷，會引起細胞中毒，誘發惡性腫瘤，其還能透過胎盤損害胎兒。無機砷是致癌物質，常誘發肺癌、皮膚癌。汞容易被植物吸收，通過食物進入人體，也可以蒸汽形式進入人體，危害人體健康。汞毒性因形態不同存在較大差異，其中甲基汞毒性最大，容易被人體吸收，在腎、骨髓、心、腦、肝、肺等部位蓄積，使腎、神經系統、肝臟等產生不可逆的損害。另外，金屬汞、無機汞通過水中厭氧微生物甲基化可轉化為甲基汞危害。

相對鉛來說，鎘容易被植物吸收，但其不容易造成植物毒性，反對人體容易造成毒害，具有致畸、致癌、致突變等作用。鎘進入體內可損害血管導致組織缺血，損傷多系統，干擾鈷、銅、鋅等代謝，阻礙腸道吸收鐵，抑制血紅蛋白的合成，抑制肺泡巨噬細胞的氧化磷酰化的代謝過程，對腎、肺、肝造成損害。

鉻的急性中毒會對皮膚造成刺激和腐蝕，使皮膚糜爛或變態反應發生皮膚炎。亞急性或慢性中毒會引起咽炎、鼻炎、支氣管炎等。另外，鉻還有致畸變、致癌變、致突變作用。六價鉻和三價絡均有致癌作用，且六價鉻的毒性比三價鉻大100倍，某些鉻化合物的致癌性是目前世界公認的，被稱為“鉻癌”。

可見，重金屬對人體健康的危害具有富集性、隱蔽性、不可逆性，且其污染一旦出現就難以逆轉，治理非常困難，成本高。

2 蔬菜重金屬污染評價

內梅羅綜合污染指數是土壤或沉積物重金屬污染評價中較為常用的方法。目前，該方法已在蔬菜重金屬污染評價方面得到應用[1]。

（1）單因子污染指數：

Pi=■

Pi、Ci、Si分別為計算出的重金屬單項污染指數、重金屬的實測值、各項評價標準值。

當Pi≤1時，表示蔬菜未受污染；Pi>1時，表示蔬菜受到污染，Pi數值越大，說明受到的重金屬污染越嚴重。

（2）尼梅羅綜合污染指數：

P綜=■

Pave為蔬菜各單因子污染指數的Pi 平均值，Pmax為蔬菜各單項污染指數中最大值。

通常，設定綜合污染指數P綜合≤0.7為安全等級，P綜合≤1.0為警戒限，P綜合≤2.0為輕污染，P綜合≤3.0為中污染，P綜合>3.0為重污染。

3 我國蔬菜重金屬的污染現狀

3.1 華東地區（包括山東、江蘇、安徽、浙江、福建、上海市）

王淑娥等[2]調查發現濟南市8種蔬菜中重金屬含量均未超出無公害蔬菜限量標準。馬桂云等[3]也報道鹽城市區少數蔬菜受到Cd的污染。而蚌埠市市售蔬菜中，葉菜類蔬菜中主要是Pb、Cd超標，這可能與含鉛的汽車尾氣污染大氣有關[4]。孫美俠等[5]對徐州市市場上15種蔬菜、水果進行抽樣檢查，測定240個樣品中重金屬Cu、Pb、Cd、Cr、Zn的含量狀況，結果表明所測樣品中僅重金屬Cd、Zn有部分超標，其中Cd的污染需引起有關部門的重視。然而，廈門市售蔬菜僅部分品種如菠菜、甘藍、花菜、蘿卜的Pb超標，有潛在污染風險；大部分蔬菜中As、Hg、Cr3種重金屬的含量都較低，潛在的污染風險不大[6]。許 靜等[7]對福建省4個區域的4類19種蔬菜品種進行分析和評價，結果顯示福建省蔬菜重金屬污染主要為Cd和Pb，品種涵蓋小白菜、芥菜、空心菜。林梅[8]采用原子吸收分光光度法對福州市油菜番茄茄子3種上市蔬菜中重金屬Pb、Cu、Cr、Cd和微量元素Zn的含量進行了檢測，并運用單因子污染評價指數進行了蔬菜重金屬污染的評價，結果表明：自由集市中個別蔬菜存在Cr輕度污染，部分蔬菜存在Pb輕中度污染；從大型超市和自由集市購買的所有蔬菜樣品均存在Cd含量超標現象，其中自由集市蔬菜的Cd甚至達到中度污染級；所有樣品中Cu含量均低于全國代表值，Zn含量則與全國代表值相當。

3.2 華南地區（包括廣東、廣西、海南）

廣東省蔬菜重金屬調查已有不少研究報道。馬 瑾等[9]報道東莞市蔬菜重金屬污染以Pb的污染情況最普遍，20.9%的葉菜類蔬菜Pb含量超標。其次是Cd和Hg，分別有11.6%和2.3%的葉菜類蔬菜超標。但張 沖等[10]對東莞市主要蔬菜產區的112個蔬菜樣品進行重金屬污染現狀調查，發現這些蔬菜受到不同程度的重金屬污染，但大多數只是輕度污染，并未達到危險級別。佛山市禪城區居民食用蔬菜樣品中有46.6%的蔬菜重金屬含量超標，Pb和Cr超標率分別為32.9%和19.2%[11]。李傳紅等[12]調查表明，惠州市蔬菜重金屬含量整體質量尚好，但蔬菜Cd污染較為嚴重，超標率為15.8%。珠海市蔬菜中Cd、Cr、Ni、Pb、Hg元素有超標情況，其中Cd元素超標率最高，需要引起有關重視[13]。秦文淑[14-15]通過對廣州城區各居民菜場主要蔬菜進行采樣，發現主要重金屬污染為Cr、Pb、Cd，其超標率分別為38.9% 、22.2%、13.9%。利用單因子污染指數法進行了評價，發現廣州市蔬菜的污染比例在50%以上，其中28.9% 為輕度污染。然而，趙 凱等發現As、Pb是廣州市郊地區蔬菜中的主要污染元素，而且各類蔬菜的綜合污染指數均小于1，表明絕大部分蔬菜可以放心食用。楊國義等評價結果表明，在廣東省典型區域所采集的171個蔬菜樣品中，有13.45%的樣品受到不同程度的重金屬污染，以Cd和Pb污染為主，Ni、Hg、As和Cr污染相對輕一些。

南寧市相當部分蔬菜的重金屬含量超過國家規定的無公害蔬菜標準，其中污染最嚴重的是Hg和Pb，超標率分別達41.9%和40.4%。秦波和白厚義研究發現南寧市郊蔬菜已受Pb和Cd的污染，其中Pb的污染最重，其次為Cd污染，但未受Cr的污染。

3.3 華中地區（包括湖北、湖南、河南、江西）

劉堯蘭等[16]報道環鄱陽湖區葉菜類蔬菜有2/3樣品的重金屬含量超標，超標率在50%以上，其中白菜Pb超標最為嚴重，超標率高達85.2%；單因子污染指數評價表明，環鄱陽湖區葉菜類蔬菜的安全和優良級別所占比例為66.9%，已受到一定程度的重金屬污染，其中以芹菜受污染的程度最大，污染主要來源于Cr和Pb。黃石市售蔬菜重金屬污染主要表現為As、Pb污染。葉菜類重金屬含量最高，其次是瓜豆類，茄果類含量最低。調查的6種蔬菜中，萵筍葉和小白菜遭受到嚴重污染，黃瓜受到輕度污染，四季豆處于警戒水平，僅番茄和茄子是安全的[17]。

成玉梅和康業斌[18]用單因子和綜合因子污染指數評價，洛陽市郊區葉菜類蔬菜重金屬污染大部分已處于警戒級到輕度污染，加強蔬菜重金屬污染的預防與治理十分必要。新鄉市蔬菜Cd、Pb的污染明顯，其中Pb污染較嚴重[19]。商丘市售蔬菜中存在超標的元素為Pb、Cd，Cu、Hg、Cr 含量較低[20]。沈 彤等[21]研究表明，長沙地區蔬菜中，Cr、As、Hg的含量未超標，尚未構成污染，但Pb、Cd污染嚴重，超標率分別為60%和51%。南昌市售蔬菜中均含有重金屬Cu、Zn、Pb 和Cd，其中Cu、Zn含量較低，遠低于食品衛生標準，僅部分樣品存在Pb、Cd超標現象[22]。

3.4 華北地區（包括北京、天津、河北、山西、內蒙古）

中國科學院地理研究所調查認為，北京市生產的蔬菜重金屬超標的占30%[23]。薄博[24]對大同縣主要蔬菜產地調查研究，結果發現調查的5種蔬菜污染程度為茄子>西紅柿>黃瓜>青椒=西葫蘆，但均未超標，屬于安全等級。對天津市郊的36種蔬菜樣品進行檢測，發現重金屬檢出率為100%，其中Cd達到警戒線水平，單項污染指數最高值達19.22，總超標率為30.41%。

3.5 西北地區（包括寧夏、新疆、青海、陜西、甘肅）

1996—1997年彭玉魁等對陜西省咸陽、西安、寶雞等6個城市郊區的14種蔬菜進行調查研究，分析其As、Hg、Cr、Cd、Pb等污染情況，結果表明Cr、Pb在某些蔬菜中超標嚴重。陜西省主要蔬菜產區蔬菜重金屬污染也以Pb污染為主。李桂麗等[25]調查發現西安市10種蔬菜總體合格率為83%，Pb是蔬菜中的主要污染元素，總體超標率為77.5%；Hg和Cr只在芹菜和茼蒿上出現污染，總體超標率分別為10%和2.5%。然而，馬文哲等[26]調查了楊凌示范區4類9種蔬菜重金屬的污染現狀，發現Cr對蔬菜的污染程度最為嚴重，其次Pb、Cd也有一定程度的污染。

烏魯木齊市安寧渠區蔬菜中Cd、Pb的超標率最高[27]。殷 飛等[28]報道新疆喀什市三大批發市場蔬菜的Pb、Cd、Cr、Cu 4種主要重金屬含量，平均值均低于相應的食品衛生標準，只有個別蔬菜樣品存在重金屬 Pb、Cd 含量超標現象，超標率均不高。因此，從重金屬污染這個角度來說，喀什市市售的蔬菜基本上是安全的，消費者可以放心消費。

3.6 西南地區（包括四川、云南、貴州、、重慶）

李江燕等[29]通過現場調查及室內分析，對云南省個舊市大屯鎮的蔬菜重金屬污染現狀進行評價。當地蔬菜綜合污染指數從大到小的重金屬為Cd、Pb、Zn、Cu，Cd、Pb污染較嚴重。重慶市主城區市售蔬菜有39.2%受到重金屬污染，其15.7%蔬菜處于重度污染狀態[30]，Cd、Pb和 Hg是主要污染元素。羅曉梅研究發現，成都地區蔬菜Cd和Pb污染嚴重，在檢測的蔬菜樣品中，Pb、Cd超標率分別為22.0%、29.4%，最高超標分別為5.60倍和2.86倍，Hg和As則無超標現象出現。

3.7 東北地區（包括遼寧、吉林、黑龍江）

周炎對沈陽市近郊受重金屬污染農田上生產的大白菜進行取樣分析，Cd、Pb超標率分別為58.3%、100.0%。遼寧省農業環保監測站調查發現，各種蔬菜已受重金屬不同程度的污染，蔬菜綜合超標率為 36.1%。

4 研究方向與展望

（1）從蔬菜重金屬污染的來源及危害途徑可以看出，重金屬主要是通過土壤污染造成蔬菜重金屬殘留超標的，且由于土壤重金屬污染具有不可逆、隱蔽性、滯后性、積累性和。因此，應開展菜地土壤重金屬污染的調查研究及風險評估，了解土壤重金屬污染的基本情況和態勢，分析其空間變異與分布規律，開展土壤環境質量標準的研究和制定工作，加強無公害糧食蔬菜生產基地建設[31-34]。

（2）開展蔬菜中重金屬含量與土壤中重金屬及其向食物鏈傳遞關系的定量研究，同時加強蔬菜對重金屬吸收積累的基因型差異研究，利用豐富的植物物種資源，研究其對重金屬的吸收轉運機制，以降低土壤中重金屬的污染，同時篩選和培育低吸收低富集重金屬的蔬菜品種，減少重金屬進入食物鏈[35-38]。

（3）為檢查蔬菜質量，我國出臺相應標準，其中將重金屬列入標準中優先控制的污染物之一，為蔬菜質量控制發揮了巨大作用，但僅以污染物含量作為蔬菜質量評價標準難以衡量污染物對人體健康危害的大小，因此應用健康風險評價方法評估污染物對人體健康的危害已成為趨勢[39-40]。

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【關鍵詞】農業 土壤重金屬污染 治理措施

引言：污染問題是各國經濟發展中都要面臨的難題。近些年，隨著我國工業化進程的加快，使得土壤重金屬污染日益加劇，許多耕地因重金屬污染受到破壞，這使得我國耕地面積大幅度減少。想要使農作物正常生長就要保障土壤正常狀態，土壤影響著農產品質量，若土壤受到重金屬污染，不僅農產品會受到污染，這些被污染的農產品更會影響人們身體健康，土壤重金屬污染治理具有重要意義。

一、重金屬污染的概念

重金屬是指比重大于5的金屬，重金屬在人體中累積達到一定程度，會造成慢性中毒。對環境造成污染的重金屬包括：汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重元素。重金屬不能被生物降解，被重金屬污染的食物進入人體后，重金屬在體內沉淀，便很難排除體外，還會與體內蛋白質及酶發生強烈作用，使之失去活性，重金屬對人體危害非常大[1]。鉻會造成四肢麻木，精神異常；錫進入身體凝結成塊后，甚至會致人死亡；釩會對人的內臟造成破壞。采礦、廢棄排放、工業排放、污水排放等會造成重金屬污染，導致環境質量惡化。日本就曾經因汞污染引發水俁病，造成許多嬰兒中樞神經造成破壞。近些年，隨著我國工業化進程的不斷加快，重金屬污染問題日益嚴重，已開始嚴重影響人們身體健康，全國各地都因重金屬污染出現了癌癥村，我國必須對重金屬污染提高重視。

二、土壤重金屬污染

我國經濟發展中面臨著嚴重的重金屬污染，其中土壤重金屬污染尤為突出，幾乎全國各地多處耕地存在重金屬污染問題，土壤重金屬污染已成為“公害”[2]。目前我國土壤重金屬污染主要污染物有：汞、鎘、鉛、鉻、砷等生物毒性重金屬元素，以及有毒元素鋅、銅、鎳等。這些主要重金屬污染元素多來自：農藥、廢水、污泥和大氣沉降等方面。如，砷就經常被作為除草劑、殺蟲劑等農藥，大量農藥使用后便很容易造成砷污染；汞則來自含汞廢水。汞、砷都能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細菌活動，影響氮素供應。土壤中鎘含量超標時，作物葉綠素結構將受到破壞，吸收水、陽光的能力大幅度下降，農作物生長、發育、產量、品質都將受到影響。土壤中鉛超標時，植物光合能力、氧化能力、代謝強度都將被降低，作物成活率會大大被降低。重金屬有著移動性差、滯留時間長、不能被微生物降解等特性。農作物生長在被污染的土壤中被人類食用，這些重金屬將直接作用于人體，在身體里沉淀。如，鎘污染土壤環境中的作物被人類食用后，將引發高血壓、腎功能失調、心腦血管等疾病。汞則會沉入肝臟，破壞神經系統和大腦[3]。土壤重金屬污染已嚴重威脅了人類生存與發展，加強土壤重金屬土壤治理勢在必行。

三、土壤重金屬污染治理措施

通過前文分析，不難看出土壤重金屬污染的危害性，土壤重金屬污染已成為了制約我國農業發展的主要原因。我國必須提高對土壤重金屬污染的重視，加強治理，采用相應治理措施。下面通過幾點來土壤重金屬治理措施：

（一）化學治理措施

化學治理措施見效快，簡單易行，操作簡單，效果明顯，但若操作不當極有可能造成化學污染?；瘜W治理措施是通過向土壤中投入化學改良劑的方式，來達到降低土壤中重金屬含量的目的。不同化學改良劑，效果有所不同，針對污染情況也不同。其原理是將重金屬吸附、氧化還原。常用化學改良劑有：磷酸鹽、硅酸鹽、碳酸鈣、沸石等。在實施中為了避免對土壤造成二次污染，一定要控制好改良劑用量。

（二）生物治理措施

生物治理措施易于操作，效果好，且不會造成二次污染，這種方式是通過生物削弱、凈化土壤，來降低土壤重金屬含量。例如，利用自然界原有植物或人工培育植物，通過植物吸收方式解決重金屬污染。目前已經發現能夠吸收重金屬的植物多達七百余種。這些重金屬元素被植物吸收后，將被轉化為氣態物質，揮發到空氣中；除植物外，微生物也能夠降低土壤重金屬含量，改善土壤微環境。微生物治理技術主要是應用：動膠菌、藍細菌、藻菌、原菌、硫酸菌等，通過胞外聚合物與重金屬離子結合成絡合物，達到降低重金屬含量和重金屬毒性的目的。

（三）農業治理措施

農業治理指的是通過改變耕作管理制度的方式，降低土壤重金屬污染。該措施實施中要因地制宜，科學結合當地農業發展實際情況。農業治理措施主要有：控制土壤水分調節土壤氧化還原電位，降低重金屬污染。另外，還可通過肥料選擇和控制的方式，減少化肥應用，增施有機肥，降低化肥對土壤造成的重金屬污染。此外，種作物選擇時應選擇具有抗污染的植物，避免重金屬進入食物鏈。鎘污染土壤環境中可種芝麻，實踐證明種植五年芝麻后，土壤鎘含量降低百分之三十四左右，不同植物對改善不同污染有著很好的效果，做好作物選擇至關重要。

四、結束語

農業是國家經濟發展建設的基礎，而農業的基礎是土壤，離開土壤農業發展無從談起。土壤重金屬污染現如今已嚴重影響到了農業發展，威脅到了人們身體健康，加強土壤重金屬治理勢在必行。

參考文獻：

[1]徐梅玉.我國耕地土壤污染解決中機械保護性耕作的作用研究，以土壤中鉛和鎘污染為例[J].湖北師范學院，2011，16.

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關鍵詞 工業化；重金屬污染；環境保護

引言

2012年全國兩會眾多代表和委員又一次的把目光聚焦到了“重金屬污染——這讓國民憂愁的痛楚。緊接著，2011年2月，《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》獲得國務院正式批復，為此成為首個獲批的“十二五”規劃。規劃要求控制5種重金屬：汞、鉻、鎘、鉛和類金屬砷 ，總體目標是“到2015年，建立起比較完善的重金屬污染防治體系、事故應急體系和環境與健康風險評估體系，解決一批損害群眾健康的突出問題；進一步優化重金屬相關產業結構，基本遏制住突發性重金屬污染事件高發態勢；重點區域重點重金屬污染物排放量比2007年減少15%，非重點區域重點重金屬污染物排放量不超過2007年水平，重金屬污染得到有效控制” [1]。涉及采礦、冶煉、鉛蓄電池、皮革及其制品、化學原料及其制品五大行業。

1 什么是重金屬污染

1.1 重金屬污染。

重金屬污染是指由重金屬或其他含重金屬元素化合物所造成的環境污染，主要是由于人類活動導致環境中的重金屬含量增加，超出正常范圍而產生的[2]。化學上根據金屬密度不同，把它們分為重金屬和輕金屬，其中把密度大于4.5g/m3的金屬稱為重金屬，它們主要包括銅、鉛、汞、鎳、鈷、鉻、錳、鎘等45種。我們日常生活中所說的重金屬污染是指汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷等生物毒性強的重金屬引起的污染。重金屬污染主要包括土壤污染、水污染（地表水和地下水）、大氣污染等，它們通過不同的途徑直接或間接地對人體產生危害，損害人體健康。

1.2 重金屬污染源。

在經濟社會高速發展的今天，重金屬污染已是無孔不入，呈現多樣化的污染方式。重金屬污染源頭主要包括工礦業（有色金屬和化石燃料的開采與冶煉、化工廠與電鍍廠的偷排、電子產品生產）、農業（農藥噴灑、施用化肥）、城市（固體垃圾堆放、汽車尾氣排放、廢舊電子產品）、突發性環境事件（重金屬產品泄露）。經現狀調查分析表明，各相關行業重金屬危險廢物產生量的是有色金屬冶煉行業，占總產生量的60.3%，其后的是基礎化學原料制造行業，占到28.4%的比重[3]。

對調查數據分析還發現，有色金屬冶煉和含鉛蓄電池制造業是鉛污染的罪魁禍首；皮革鞣制加工業是鎘污染的主要來源；基礎化學原料制造和溫度計生產是汞和砷污染的主要源頭。

2 重金屬污染的危害

2.1 重金屬污染危害。重金屬污染主要是通過水、大氣、固廢等三方面來直接對環境產生污染，進而與人體產生聯系。其具有覆蓋范圍廣、持續時間長、污染隱藏性高、難以被降解等諸多頑固特點。隨著工業化的逐步推進、城市化的快速發展以及農業集約化的不斷施行，重金屬正慢慢地通過人類不注意的活動（主要包含污水排放與灌溉、大氣煙塵沉降、固廢垃圾填埋）進入到土壤和水體當中。由于這些重金屬具有極易富集和極不易分解等特點，往往使得它們儲存起來，并能在食物鏈的生物放大作用下，成千萬倍地富集，最后進入人體。如魚類或貝類一旦積累重金屬而為人類所食，或者重金屬被稻谷、小麥等農作物所吸收被人類所食用，重金屬就會進入人體造成極大的健康危害。它已經成為了人類的“隱形殺手”（見表1）。

2.2 慘痛教訓。

據資料統計，我國自2009年以來已連續發生30多起重特大重金屬污染事件，僅2011年11月～8月就發生了11起，其中云南曲靖的鎘污染最引人關注。國家環保部數據顯示，2009年重金屬污染事件致使4035人血鉛超標，182人鎘超標，引發32起。據報載，廣東珠海那美科技發展有限公司偷排電鍍污水，多項重金屬指標嚴重超標。目前我國耕地總面的10%以上約1.5億畝已不同程度的受到了重金屬的污染，據估算全國每年受重金屬污染的糧食高達1200萬噸，直接經濟損失超過200億[4]。

2010年1月，江蘇大豐51名兒童血鉛嚴重超標，引起相關部門高度關注；3月四川昌隆縣漁箭鎮部分村民血鉛檢測結果異常；7月，福建紫金礦業發生含銅酸性廢水滲透事故，造成汀江大面水域污染，云南大理鶴慶39名兒童血鉛超標[5]。這些污染事件正是殘酷的現實。

在日常生活中，重金屬污染也是與我們如影隨形。很多金屬制品為了能夠防銹都或多或少地添加了一定量的重金屬，如我們的水龍頭和陶瓷以及不銹鋼餐具。在蔬菜、動物內臟、海鮮、部分中藥、食物包裝紙、名貴日用化妝品、報紙、油墨打印等等與生活息息相關的物品中都存在帶來重金屬污染的隱患。

我們越來越發現，重金屬污染正日益走進我們的生活，對我們的生活甚至生命安全產生越來越大的影響。

面對一件件觸目驚心的重金屬污染事件，我們需要思考以下幾個問題。

政府責任缺失，公共服務職能與監管職責不到位是溫床。由于涉重企業屬關乎國計民生的基礎行業，很多地方政府把其當做主導甚至支柱產業以換取高額的稅收，加之政府部門重GDP（政績）輕環保思想的存在，這就使得這些產業企業能夠輕松上馬，從而在源頭上就被忽視。

企業社會意識薄弱，重效益輕環保觀念大有人在。隨著工業的不斷發展，我國涉重企業也在不斷的增長，但由于部分企業管理經驗較差，廠房設備落后，小型分散的存在形式和忽視重金屬污染危害等，造成在涉重工礦企業附近重金屬污染事件頻頻發生。

公眾缺乏自我保護意識，對重金屬污染危害了解較少使得人們對重金屬污染視而不見，造成這些污染有機可乘，這也是一個重要的事實。

3 重金屬污染防治及建議

由于重金屬污染所帶來的種種后果以及給我們敲響的警鐘，我們必須加大力度對其進行整治。政府需發揮領頭帶動作用，企業需負起應盡的社會責任，個人要從身邊做起。

3.1 政府層面。

政府應當著眼大局，發揮公共管理和服務作用。應當加強相關立法，讓治理重金屬污染事件有法可依；依靠法律，抓管并行，控制增量，消化存量，對其進行標本兼治。建立健全監管機制，狠抓落實，在保證法律行之有效的情況下開展一系列專項調查行動，把防污治污的精神和意識深入到工礦企業和城鎮鄉間。加大宣傳力度，特別是對普通民眾的宣傳，積極發揮媒體的公眾效應。設立專項資金，加大中央投入，鼓勵和支持治理技術和措施的研發創新，幫助地方應對污染事件。加快產業結構調整，對涉重的工礦企業進行專項整治，取締廠房設施差、技術設備落后、管理理念陳舊的小型、分散企業，鼓勵兼并重組，支持企業技術創新、設備更新換代、國外先進經驗學習。提高涉重項目的準入門檻，嚴格限制其上馬，將重金屬污染防治納入政府官員考核范圍，強化政府職能。

建立涉重企業誠信檔案，對產生污染的企業實施懲罰性賠償，嚴格企業社會責任。增加企業和政府相關透明度，減少民眾恐慌。鼓勵群眾舉報涉重企業不法行為，保護群眾的知情權和表達權。建立相關醫療和環境修復機制，能及時應對突發重金屬污染事件[6]。

3.2 企業層面。

“每個企業家身上都應該流著道德的血液”。在針對企業而言，首先應該承擔起自身的社會責任，樹立一個良好的公眾形象，還利于民。企業內部應該完善相關污染處理管理辦法，借鑒國外管理經驗，盡量避免不必要的事件發生，一旦發生污染，應及時措施，將損失降到最低。在工藝設備方面，應引進國外先進技術，對設備進行升級換代。建立重金屬廢物回收處理生產環節，變廢為寶。

企業之間可進行強強聯合與破財兼并，增強企業經濟實力與競爭能力。

3.3 民眾層面。

增強環保意識和自我保護意識，發現重金屬污染現象應及時向有關政府管理部門或監督機構報告，將污染程度降到最低。日常生活垃圾應分類丟放，特別是電池、廢舊電腦、電視機等電子產品應專門處理。盡量減少對海鮮頭部和皮蛋的食用，減少彩色艷麗的餐具購買和使用，減少化妝品的使用，將少染發燙發，做到真正從日常生活層面將重金屬污染拒之門外。

適當涉獵有關重金屬污染和防止的書目報刊雜志，增加自我的知識面，減少恐慌情緒，避免盲目從眾或不知所措。

4 結語

重金屬污染隨著經濟發展與工業化的進一步深化，對于它的思考與防治正一步步成為一項涉及多方面的系統工程，也必將成為今后我國環境保護方面的重要工程。包括政府和企業管理人員在內的每個民眾都應警鐘長鳴，將重金屬污染當成一項長期的任務來抓，消化存量，控制增量，敢于斗爭，重金屬污染問題將會得到最終的解決。

參考文獻

[1] 葛方度. 《重金屬污染綜合防治"十二五"規劃》獲得批復[N].中國廣播網，2011-02-19

[2] 文濟.什么是重金屬污染[J].陜西科技報，2005（2）：1

[3] 劉靜，劉強.重金屬污染對生態環境的影響及防治對策[J].農業災害研究2012（01）：65-67

篇10

    近年來,僅發生的鎘污染事件,就有2005年的廣東北江韶關段鎘嚴重超標事件,2006年的湘江湖南株洲段鎘污染事故,2009年的湖南省瀏陽市鎘污染事件。至于其它重金屬污染事件,僅“血鉛超標”事件,就已涉及陜西、安徽、河南、湖南、福建、廣東、四川、湖南、江蘇、山東等省。

    國家環保部數據顯示,2009年重金屬污染事件致使4035人血鉛超標、182人鎘超標,引發32起群體性事件。

    2011年2月,國家環保部部長周生賢在出席有關重金屬污染綜合防治“十二五”規劃會議時也談到,“從2009年至今,我國已經有30多起重特大重金屬污染事件,嚴重影響群眾健康。”

    據了解,重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環境污染,主要由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬制品等人為因素所致。既有因人類活動導致環境中的重金屬含量增加,超出正常范圍,并導致環境質量惡化,也有個別地區如喀斯特地區因石漠化導致重金屬釋放。

    近10多年來,隨著中國工業化的不斷加速,涉及重金屬排放的行業越來越多,包括礦山開采、金屬冶煉、化工、印染、皮革、農藥、飼料等,再加上一些污染企業的違法開采、超標排污等問題突出,使重金屬污染事件出現高發態勢。

    2011年兩會期間,全國政協委員、國家環保部中國環境監測總站辦公室副主任溫香彩告訴中國青年報記者,我國重金屬污染中,最嚴重的是鎘污染、汞污染、血鉛污染和砷污染。

    一些地區重金屬污染比較嚴重值得注意的是,一向被認為是高科技行業的IT行業也與重金屬污染掛鉤。因制作中國水污染地圖而聞名的民間環保人士馬軍曾在2011年聯合30多家環保組織一起《2010IT品牌供應鏈重金屬污染調研》,該調研報告顯示,珠三角、長三角等地區有大量生產印刷線路板的企業不能穩定達標排放,給當地河流、土壤和近海造成了嚴重重金屬污染。

    中國重金屬污染呈現出地域差異。溫香彩說,東部比西部嚴重,南部又比北部嚴重,珠三角地區尤為顯著。另外,像湖南等有色金屬大省也是重金屬污染的重點地區。湘江是中國重金屬污染最嚴重的河流。

    一項由原國家環保總局進行的土壤調查結果顯示,廣東省珠江三角洲近40%的農田菜地土壤遭重金屬污染,且其中10%屬嚴重超標。2008年,中山大學生命科學學院的科研團隊分別在廣州6個區各選擇兩個農貿市場采集蔬菜樣本,分析樣本中鎘、鉛的含量情況,結果發現,葉菜類蔬菜的污染情況十分嚴重,除1種為輕度污染外,其余5種均達到重度污染水平。

    在中國東南部一些區域,重金屬污染出現了比較嚴重態勢。

    一個需要警惕的趨勢是,隨著產業轉移,原本重金屬污染只是零星分布的西北地區也開始面臨威脅。近年來,一些東部地區的高能耗、高污染項目開始往中西部省份轉移,這其中,尤其是化工企業、光伏企業和制藥企業,由于中西部省份經濟比較不發達,患有嚴重的“項目饑渴癥”,對環境的監管水平和力度相對不足或主動放松,導致中西部地區的污染事故也頻頻出現。

    重金屬污染對生態影響極大,2009年的瀏陽鎘污染事件殃及當地的瓜果蔬菜,當地產的水稻和蔬菜都呈黃褐色,茄子辣椒則形態恐怖。

    2007年,南京農業大學農業資源與生態環境研究所教授潘根興和他的研究團隊,在全國六個地區(華東、東北、華中、西南、華南和華北)縣級以上市場隨機采購大米樣品91個,結果表明,10%左右的市售大米鎘超標。2011年,《新世紀周刊》據此作出報道,曾引起一些居民恐慌。全國政協委員、人口資源環境委員會副主任、國務院第一次全國污染源普查領導小組辦公室主任王玉慶對此提出質疑,認為“鎘大米污染比例不可能高達10%”。潘根興通過媒體回應說,“不是市場上所有的大米都是這樣的,江蘇的樣品就沒啥問題,只能說我們抽查樣品的10%存在鎘超標,大家不必恐慌”。

    重金屬污染致癌、致疾、致突變溫香彩說,重金屬污染不像大氣污染,既聞不到,也看不到,被重金屬污染的水體或土壤,即使含量很低,只要超標了對人體傷害也會很大。而且,不同于其它污染物的可降解特性,重金屬污染物不僅不可降解,還能在環境里累積和循環,由此也加重了對人群的危害。

    她說,重金屬污染對身體的危害主要是“三致”,致癌、致疾、致突變。

    多種資料均提及,重金屬在人體內能和蛋白質及各種酶發生強烈的相互作用,使它們失去活性,也可能在人體的某些器官中富集,如果超過人體所能耐受的限度,會造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等,對人體會造成很大的危害。

    資料顯示,血鉛污染所導致的毒性效應是貧血癥、神經機能失調和腎損傷,易受害的人群有兒童、老人、免疫低下人群。鎘的毒性很大,可在人體內積蓄,主要積蓄在腎臟,引起泌尿系統的功能變化。鎘也能夠取代骨中鈣,使骨骼嚴重軟化,并可干擾人體和生物體內鋅的酶系統,易受害的人群是礦業工作者、免疫力低下人群。砷通過呼吸道、消化道和皮膚接觸進入人體,如攝入量超過排泄量,砷就會在人體的肝、腎、肺、子宮、胎盤、骨骼、肌肉等部位蓄積,與細胞中的酶系統結合,使酶的生物作用受到抑制失去活性,特別是在毛發、指甲中蓄積,從而引起慢性砷中毒。砷還能致癌。