重金属对土壤污染以及修复

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1、重金属对土壤污染以及修复（总5页）-本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可-内页可以根据需求调整合适字体及大小-重金属对土壤污染以及修复摘 要：本文综述了多种金属污染土壤的途径，存在形式，和金属对土壤的 污染、危害，并通过多种方法进行修复。关键词：土壤 金属污染 治理随着人类生活水平的提高，人们更加关注周围的环境问题，十一五规划 中也提出要加强环境治理与污染预防。土壤是生存之本，必须提高对土壤污染 的监测与治理。土壤污染主要是指由于具有生理毒性的物质或过量的植物营养 元素（微量元素）进入土壤，超过土壤的自净能力，而导致土壤性质恶化。土 壤处于陆地生态系统中的无机界和生物界的中心，不仅在本系统

2、内进行着能量 和物质的循环，而且与水域、大气和生物之间也不断进行物质交换，一旦发生 污染，三者之间就会有污染物一、污染物类型土壤污染物有下列4类1. 化学污染物包括无机污染物和有机污染物。前者如汞、镉、铅、砷等重金属，过量 的氮、磷植物营养元素以及氧化物和硫化物等;后者如各种化学农药、石油及其 裂解产物，以及其他各类有机合成产物等。2. 物理污染物指来自工厂、矿山的固体废弃物如尾矿、废石、粉煤灰和工业垃圾等。3. 生物污染物指带有各种病菌的城市垃圾和由卫生设施（包括医院）排出的废水、废 物以及厩肥等。4. 放射性污染物主要存在于核原料开采和大气层核爆炸地区，以锶和铯等在土壤中生存 期长的放射性

3、元素为主。土壤染物中以重金属比较突出，主要是重金属对土壤的污染基本上是一 个不可逆转的过程，重金属不能为土壤微生物所分解，而易于积累，转化为毒 性更大的化合物，甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人 体健康。二、重金属进入土壤的途径主要有：1. 污水灌溉。用未经处理或未达到排放标准的工业污水灌溉农田是污染 物进入土壤的主要途径。2. 冶金工业排放的金属氧化物粉尘，则在重力作用下以降尘形式进入土 壤。3. 汽车尾气，汽油中废气排出污染土壤，行车频率高的公路两侧常形成 明显的铅污染带。4. 矿山金属的开采，随大气，水源进行扩散。三、重金属在土壤中的去向进入土壤的重金属，因其类型和性质

4、的不同而主要有固定、流散和淋溶 等不同去向。重金属离子，主要是能使土壤无机和有机胶体发生稳定吸附的离 子，包括与氧化物专性吸附和与胡敏素紧密结合的离子，以及土壤溶液化学平 衡中产生的难溶性金属氢氧化物、碳酸盐和硫化物等，大部分被固定在土壤， 一些微生物能够产生胞外聚合物如多糖、糖蛋白、脂多糖等，具有大量的阴离 子基团，与金属离子结合沉淀及其它微生物产生的硫化氢与金属离子作用，形 成不溶性的硫化物沉淀。微生物能够通过氧化、还原，甲基化和去甲基化作用 转化重金属。大量的研究表明，细菌、放线菌及某些真菌可以把汞离子还原成 单质汞，从而使汞从土壤中挥发出去或以沉淀方式存在。土壤中的重金属可随 地面径流

5、或土壤侵蚀而部分流失，引起污染物的扩散；作物收获物中的重金属 也会向外环境转移，即通过食物链进入家畜和人体等。四、种金属的主要类型及危害土壤重金属污染物主要有汞、镉、铅、铜、铬、神、镍、铁、锰、锌 等，神虽不属于重金属，但因其行为与来源以及危害都与重金属相似，故通常 列入重金属类进行讨论。同种金属由于它们在土壤中存在形态不同，其迁移转 化特点和污染性质也不同，因此在研究土壤中重金属的危害时，不仅要注意它 们的总含量，还必须考虑各种形态的含量。汞土壤的汞污染主要来自于污染灌溉、燃煤、汞冶炼厂和汞制剂厂(仪 表、电气、氯碱工业)的排放。土壤中汞的存在形态有无机态与有机态，并在 一定的条件下互相转化

6、。无机汞有HgSO4、Hg(OH)2、HgCL2、HgO，它们因溶解 度低，在土壤中迁移转化能力很弱，但在土壤微生物作用下，汞可向甲基化方 向转化。在好氧土壤微生物作用下主要形成脂溶性的甲基汞，可被微生物吸 收、积累，而转入食物链造成对人体的危害；在厌氧土壤微生物作用下，主要 形成二甲基汞，在微酸性环境下，二甲基汞可转化为甲基汞。汞在一定浓度下 使作物减产，在较高浓度下甚至使作物死亡。镉土壤中镉的存在形态也很多，大致可分为水溶性镉和非水溶性镉两大 类。离子态和络合态的水溶性镉CdCL2 Cd(WO3)2等等能为作物吸收，对生物 危害大，而非水溶性镉CdS、CdCO3等不易迁移，不易被作物吸收，

7、但随环境 条件的改变二者可互相转化。镉进入人体后使人得骨痛病；另外，镉会损伤 肾，甚至还有致癌、致畸的报道。铅一般进入土壤中的铅在土壤中易与有机物 结合，极不易溶解，土壤铅大多发现在表土层，表土铅在土壤中几乎不向下移 动。并通过光合作用影响植物生长，或在植物中积累，铅对动物的危害则是累 积中毒。人体中铅能与多种酶结合从而干扰有机体多方面的生理活动，导致对 全身器官产生危害。铬铬在土壤中主要有两种价态：Cr6+和Cr3+。两种价态的行为极为不 同，前者活性低而毒性高，后者恰恰相反。Cr3+主要存在于土壤与沉积物中， Cr6+主要存在于水中，但易被Fe2+和有机物等还原。铬对人体与动物也是有 利有

8、弊。人体中含铬过低会产生食欲减退症状。但过高时，会发生口角糜烂、 腹泻、消化紊乱等症状。神土壤中神大部分为胶体吸收或和有机物络合螯合或和磷一样与土 壤中铁、铝、钙离子相结合，形成难溶化合物，或与铁、铝等氢氧化物发生共 沉淀。pH值高土壤神吸附量减少而水溶性神增加；土壤的氧化条件下，大部是 神酸，神酸易被胶体吸附，而增加土壤固神量。随EH降低，神酸转化为亚神 酸，可促进神的可溶性，增加神害。神对植物危害的最初症状是叶片卷曲枯萎，进一步是根系发育受阻，最 后是植物根、茎、叶全部枯死。神对人体危害很大，它能使红血球溶解，破坏 正常生理功能，甚至致癌等。重金属离子环境污染标准The standard

9、of heavy metal-pollution重金属种类环境污染一般植物忍受标准(mg/kg) 范围(mg/kg)*神(As， Arsenic) 20 2镉(Cd,Cadmium) 3铜(Cu,Copper) 60 -铬（Cr, Chromium） 50 2镣（Ni, Nickel） 60 7-10汞（Hg， Mercury） 1铅（Pb， Lead） 200 10锌（Zn，Zinc） 300五、污染土壤的综合治理措施1. 生物修复壤污染物质可以通过生物降解或植物吸收而被净化。重金属离子环境污 染标准域中，由于植物根系以及菌根的存在，可以通过植物提取、植物挥发、 植物稳定，显著降低重金属在土

10、壤中的活性和生物有效性。微生物在修复被重金属污染的土壤方面具有独特的作用。其主要作用原 理是：微生物可以降低土壤中重金属的毒性；微生物可以吸附积累重金属；微 生物可以改变根际微环境，从而提高植物对重金属的吸收，挥发或固定效率。 如动胶菌、蓝细菌、硫酸还原菌及某些藻类，能够产生胞外聚合物与重金属离 子形成络合物。2. 施用化学物质对于重金属轻度污染的土壤，使用化学改良剂可使重金属转为难溶性物 质，减少植物对它们的吸收。酸性土壤施用石灰，可提高土壤pH值，使镉、 锌，铜、汞等形成氢氧化物沉淀，从而降低它们在土壤中的浓度，减少对植物 的危害。因为重金属大部分为亲硫元素，所以在水田中施用绿肥、稻草等，

11、在 旱地上施用适量的硫化钠、石硫合剂等有利于重金属生成难溶的硫化物。3. 增施有机肥料施有机肥料可增加土壤有机质和养分含量，既能改善土壤理化性质特别 是土壤胶体性质，又能增大土壤环境容量，提高土壤净化能力。受到重金属污 染的土壤，增施有机肥料可增加土壤胶体对其的吸。参考文献：1 白中科，赵景逵,段永红，等.工矿区土地复垦与生态重建M.北京：中国 农业科技出版社,2000.2 黄铭洪，骆永明.矿区土地修复与生态恢复J.土壤学报,2003,40(2):161-169.3 谢海,雷仲敏.山西能源发展报告一山西能源跨世纪发展综合研究M.太 原：山西经济出版社,1998.4 白中科.山西矿区土地复垦科学

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