重金屬污染

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重金屬污染范文第1篇

關鍵詞重金屬污染；生物修復技術；起源；原理

中圖分類號：X53 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）12-0028-01

重金屬污染主要是指由重金屬或著其化合物造成的環(huán)境污染。重金屬污染與其他有機化合物的污染有所不同。不少有機化合物可以利用自然界本身的物理、化學或生物的凈化特點，使其害性成分降低或解除。而重金屬具有富集性，很難在環(huán)境中降解。所以，重金屬污染的物的降解和修復問題已經(jīng)成為環(huán)境研究領域的重要課題。近幾十年來，生物修復技術作為新型的重金屬治理技術，越來越被廣泛的應用于實踐當中。

1重金屬污染生物修復技術的起源與發(fā)展

作為一種新型的技術，生物修復技術大概出現(xiàn)在80年代，剛開始一般應用于清除和治理環(huán)境污染的生物工程技術，它的原理就是通過生物本身具有的能夠分解有害物質(zhì)的能力，來分解污染環(huán)境的有害物質(zhì)，例如土壤中的污染物，并且還會通過增加通氣效率、補充營養(yǎng)、投加優(yōu)良菌種以及改善環(huán)境條件等方式來提高微生物的代謝作用和降解活性的水平，以便利于促進對污染物的降解速度，最終可以完成對污染環(huán)境治理的任務。在剛開始的時候，這種技術主要被應用在環(huán)境中石油烴污染的治理，并且結果也很完美。實踐結果表明，生物修復技術是實用的、有用的以及優(yōu)越的。此后，該技術也被不斷的廣泛的使用在對環(huán)境中其他污染類型的治理。在美國，他們的很多州對生物修復技術也抱有濃厚的興趣，認為這種技術使用價值也是非常大的，例如在新澤西州、威斯康星州規(guī)定將該技術列為凈化受儲油罐泄漏污染土壤治理的常用方法之一。在研究領域中，這種技術最成功的例子是Jon E. Llidstrom等人在1990年夏到1991年，被應用在投加營養(yǎng)和高效降解菌對阿拉斯加Exxon Valdez王子海灣由于油輪泄漏造成的污染進行的處理，并且取得了非常顯著的效果，使得近百公里海岸的環(huán)境質(zhì)量得以改善。

2重金屬污染生物修復技術的基本原理

隨著人們對環(huán)境的保護意識越來越強烈，一些相關工作者開始研究在不破壞土壤生態(tài)環(huán)境的條件下來治理重金屬污染土壤的新方法。在現(xiàn)在使用的土壤重金屬污染治理技術中，生物修復技術被認為是生命力最旺盛的，應用也是最廣泛的。它的基本原理主要是利用土壤中天然的微生物資源或者人為投加目的菌株到各污染土壤中，將滯留的污染物快速降解和轉化成無害的物質(zhì)，使土壤恢復其天然功能。

3土壤中重金屬污染生物修復技術

1）植物修復。所謂的植物修復技術是在植物忍耐、超量積累或者某些化學元素的理論基礎上，利用植物以及其共存微生物清除環(huán)境污染物的能力，發(fā)展起來的一種環(huán)境污染治理技術。植物修復技術作為一種新型的應用技術，從廣義上講，它包含了利用植物修復重金屬污染的土壤、利用植物凈化空氣、利用植物清除放射性核素以及利用植物和它的根系微生物共同作用凈化土壤有機污染物四個方面的內(nèi)容。而狹義上講，植物修復技術就是利用植物清除污染土壤的重金屬。一般來說植物修復技術可以劃分為植物提取法、植物揮發(fā)法、植物根系過濾法和植物固化穩(wěn)定化法。

2）微生物修復。微生物修復技術具體表現(xiàn)在微生物對土壤中重金屬活性的影響，主要包括生物吸附和生物轉化兩個方面的內(nèi)容。微生物可以利用有效的營養(yǎng)和能源，在土壤濾瀝過程中通過分泌有機酸絡合并溶解重金屬。微生物可以利用多種代謝活動直接或間接的對重金屬進行溶解。微生物代謝活動可以生成像甲酸、乙酸、丁酸等多種低分子量的有機酸。微生物對重金屬的生物轉化和氧化還原，可以使土壤中的重金屬形成的不易遷移的高價離子化合物轉化為易遷移的低價離子化合物。微生物修復技術主要包括原位修復技術、異位修復技術和原位-異位修復技術。其中，原位修復技術是在不破壞土壤結構的基礎上形成的微生物修復技術，主要分為投菌法、生物培養(yǎng)法和生物通氣法。異位修復技術在治理污染土壤時，需要大面積的對污染土壤進行擾動，其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(guī)的堆肥法。

3）動物修復。動物修復技術是指利用一些低等動物如蚯蚓、鼠類等，在土壤具有吸收重金屬的特性發(fā)展起來的技術。通過對它們的利用，可以在一定程度上減少重金屬的污染，達到治理重金屬對土壤污染的目的。如在pb污染比較要種的地區(qū)，在土壤中投放大量的蚯蚓，通過電激、清水等方法驅(qū)出蚯蚓集中處理，對Pb污染的土壤具有一定的治理效果。

4水體中重金屬污染生物修復技術

1）植物修復。水體中植物修復技術是通過植物的吸收和代謝功能將環(huán)境介質(zhì)中的有毒有害污染物進行分解、富集和穩(wěn)定的過程。人們也可以利用藻類對重金屬的吸收以及對重金屬的耐受機理，使用藻類生物修復重金屬污染水體。

2）微生物修復。所謂的微生物修復技術就是通過培育的生物或者培養(yǎng)、接種的微生物，利用它們對水中污染物進行轉移、轉化及降解作用，使水體得到恢復。微生物修復技術在處理污水、廢水方面已經(jīng)有近百年的歷史，它是在以人為的條件為前提的條件下，利用自然環(huán)境中生存繁衍的微生物或人為投加的特效微生物的生命代謝活動，來分解污染物，達到修復受污染的環(huán)境的目的。

3）動物修復。在水體中，通過添加肉食性魚類，或減少浮游生物食性魚類使浮游動物生物量增加的方法，即動物操縱修復技術來控制藍藻、綠藻的生長。可以利用濾食性動物和腐食性動物的攝食習性來有效降低養(yǎng)殖對水體環(huán)境造成的負面影響。

5總結

根據(jù)上文的敘述我們可以了解到，不管是水體中重金屬的污染，還是土壤中重金屬的污染，一般都可以通過植物修復、動物修復、微生物修復這三種生物修復技術來治理因重金屬污染的環(huán)境。當然針相應的具體內(nèi)容會有所不同，我們在使用生物修復技術來治理環(huán)境的時候應該結合當時環(huán)境來選擇合適的修復技術與方法，即“因地制宜”。我相信只要我們采用的方法得當，治理的及時，我們所生活的環(huán)境就會更加美好。

參考文獻

[1]陳范燕.重金屬污染的微生物修復技術[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2008（24）.

[2]吳瑞娟，金衛(wèi)根，邱峰芳.土壤重金屬污染的生物修復[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2008（07）.

[3]張貴龍，任天志，郝桂娟，高文永，劉青麗，鞠占杰.生物修復重金屬污染土壤的研究進展[J].化工環(huán)保，2007（04）.

重金屬污染范文第2篇

[例1]下列說法中正確的是（ ）

A．汞、鉻、鎘、鉛、砷及其化合物造成污染都屬于重金屬污染

B．重金屬元素及其化合物都是有毒的，輕金屬元素及其化合物沒有毒性

C．廢舊電池中的汞、鎘、鉛等重金屬鹽會造成污染，必須收集統(tǒng)一作深埋處理

D．重金屬污染源不多，一般地區(qū)不會發(fā)生重金屬污染

[簡析] A 含重金屬元素的廢棄物品必須收集起來集中處理，但不能跟普通垃圾一樣進行深埋處理，否則會造成地下水污染等危害。

[提示]重金屬污染主要指含有汞、鎘、鉻、鉛等重金屬元素及其化合物，和非金屬砷及其化合物對環(huán)境的污染。并非所有重金屬元素都有毒（如鐵、錳等屬于人體必需元素），并不是所有輕金屬元素都沒毒（如鋰、鈹也有較強毒性）。

[例2]發(fā)生水體鎘污染，處置人員加入大量石灰和聚氯化鋁（也可用聚合硫酸鐵，即PFS），PFS的化學式為[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m（n

A．在元素周期表中，鋁元素屬于主族元素，鐵和鎘元素都屬于副族元素

B．污染河水中的鎘元素可以用原子吸收分光光度法等方法來檢測

C．PFS中含有Fe3+、Fe2+離子，投入污染河水中都會轉化為氫氧化鐵膠體吸附含鎘物質(zhì)

D．工業(yè)上可以用鋁土礦為原料制取聚氯化鋁，可以用赤鐵礦為原料制取PFS

[簡析] C 元素周期表中，鐵元素在第四周期、第VIII族，鎘元素在第四周期、第IIB族。原子吸收分光光度法等是確定一些金屬元素的常用方法。PFS是堿式硫酸鐵，從“[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m”中可計算出其中鐵元素的化合價是+3價。

[提示]聚氯化鋁、聚氯化鐵、聚硫酸鐵等都是常用的凝聚劑。在除去廢水中含鎘等重金屬元素時，常先將重金屬轉化為沉淀，再加這類凝聚劑作吸附劑。

[例3]鎳鎘電池和鋰電池等是手機、電腦、相機等常用的小型可充電電池，鉛蓄電池是汽車用常用的可充電電池。這些電池中大多含有汞、鎘、鉛等重金屬元素化合物。

（1）鎳鎘電池的總化學反應可以表示為：

Cd＋2NiO(OH)＋2H2O 2Ni(OH)2＋Cd(OH)2

鎳鎘電池放電時，其正極反應為 ，在電池充電時，其陰極周圍溶液的pH值不斷 （填“減小”或“增大”）；

（2）廢舊鎳鎘電池隨意丟棄易造成重金屬污染，必須回收后統(tǒng)一處理。工業(yè)上集中處理廢舊可充電的鎳鎘電池的方法有：

方法一，先將鎳鎘電池完全浸入硫酸中，再用小電流電解使鎘在陰極沉積。

方法二，先將鎳鎘電池完全浸入硫酸中，用鋁粉分段置換沉淀鎘和鎳。

廢舊鎳鎘電池浸入硫酸溶液中，發(fā)生反應的離子方程式有___________________；根據(jù)以上信息判斷金屬鎳和金屬鎘的活動性強弱為_____________。

方法二中鋁粉分段置換時，后階段發(fā)生的的離子方程式為___________________。

（3）在第（2）問方法一中，最后得到的殘留溶液中仍會有少量鎘離子存在，為了進一步除去其中的鎘離子，請?zhí)岢鲆环N可行的方法_______________________（已知Cd(OH)2的溶度積常數(shù)為1.1×10-15）。

[答案]（1）NiO(OH)＋e－＋H2O＝Ni(OH)2＋OH－ 增大

（2）Ni(OH)2＋2H+=Ni2++2H2O Cd(OH)2+2H+=Cd2++2H2O

Cd＋2H+=Cd2++H2 NiO(OH)+3H+=Ni3++2H2O

Ni>Cd 3Ni2++2Al=2Al3++3Ni

（3）“加石灰使鎘離子轉化為難溶的氫氧化鎘沉淀”或“用合適的陽離子交換樹脂進行離子交換處理”等。

[簡析]方法一中，鎳鎘電池浸入硫酸后溶解生成硫酸鎘、硫酸鎳混合溶液，小電流電解時使鎘在陰極沉積，由此可判斷Cd2+離子比Ni2+氧化性強，進而可判斷鎳的金屬活動性比鎘強。根據(jù)氫氧化鎘的溶度積常數(shù)可判斷氫氧化鎘是一種難溶物質(zhì)，所以可以用中和沉淀法處理冶煉含鎘廢水和電鍍含鎘廢水。

[提示]中和沉淀法、氧化還原法、離子交換法等是除去重金屬污染的常用方法。如Cd2+離子比水中其他離子與陽離子交換樹脂有較強的結合力，能優(yōu)先交換。

[例4]（1）工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物，可采用不同的方法處理。以下是乙同學針對含不同污染物的廢水提出的處理措施和方法，其中正確的是（ ）

選項 污染物 處理措施 方法類別

A 廢酸 加生石灰中和 物理法

B Cu2+等重金屬離子 加硫酸鹽沉降 化學法

C 含復雜有機物的廢水 通過微生物代謝 物理法

D 堿性的廢水 用CO2來中和 化學法

（2）工業(yè)廢水必須經(jīng)過處理達到排放標準后才能排放，硫酸工業(yè)的廢水主要含有微量硫酸、鐵離子和鉛離子等重金屬離子，一般用石灰來除去這些有害成分，原理是____________。

（3）電鍍等工業(yè)中對含鉻廢水的處理原理是將Cr2O72-轉化為Cr3＋，再將Cr3＋轉化為沉淀。廢水pH與Cr2O72-轉化為Cr3+的關系如圖1，實驗室模擬工業(yè)電解法處理含鉻廢水的裝置如圖2：

①含鉻廢水預處理的方法是 。

②在圖1“（ ）”中標出電源的正、負極。

③實驗中除能觀察到廢水的顏色發(fā)生明顯變化外，還可能觀察到的其它現(xiàn)象是 。

④當廢水顏色不再發(fā)生明顯變化時，切斷電源，取出電極，再調(diào)節(jié)電解液的pH至8左右。調(diào)節(jié)pH的目的是 。

⑤含鉻廢水國家排放標準為Cr(VI)含量≤0.1000mg/L。取上述電解后的廢水200.00mL，調(diào)節(jié)pH＝1后置于錐形瓶中，用濃度為0.0001mol/L的KI溶液滴定，至滴定終點時，用去KI溶液9.00mL。已知酸性條件下，I－被Cr2O72－氧化的產(chǎn)物為I2。上述電解法處理后的廢水中Cr(VI)的含量______mg/L。

[答案]（1）D

（2）中和硫酸，石灰跟鐵離子等反應等形成絮狀沉淀有較好的吸附作用，從而除去重金屬離子

（3）①調(diào)節(jié)pH為1左右 ②＋ ③陰極區(qū)產(chǎn)生沉淀

④使溶液中的Fe3＋、Cr3＋全部轉化為氫氧化物沉淀 ⑤0.0780 mg/L

[簡析]第（2）問中，在含有鐵離子和鉛離子等重金屬離子的廢水加石灰，目的是調(diào)節(jié)溶液pH，以利于鐵離子和鉛離子轉化為難溶物質(zhì)沉淀。

對于第（3）問，觀察圖1可得出強酸性條件下Cr2O72-轉為Cr3+的轉化率高，pH>2時轉化率就不理想，所以應將廢水先酸化處理。要將Cr2O72-轉為Cr3+必須加還原劑，觀察圖2可得出鐵棒可在電解過程中生成Fe2+，作為所需要的還原劑，所以鐵棒應作電解池的陽極。Fe2+離子進入溶液后，跟Cr2O72-發(fā)生氧化還原反應：Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O

所以，圖2中鐵棒應該跟電源正極相連接。待到溶液中Cr2O72-全部轉化為Cr3+時，再調(diào)節(jié)溶液的pH，促使Fe3+和Cr3+離子轉化為難溶的氫氧化鉻和氫氧化鐵沉淀。

[提示]鉻的化合物有毒，鉻以從消化道進入人體為主，也可經(jīng)呼吸道進入人體。必須對鉻的冶煉、電鍍、皮革、染料、制藥等工廠所排放的廢氣和廢液進行處理。工業(yè)處理含鉻廢水時，通常要先將Cr(VI)轉化為Cr(III)。

[例5]以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸所得的酸性廢水中砷元素含量極高，為控制砷的排放，采用化學沉降法處理含砷廢水，相關數(shù)據(jù)如下表。

難溶物 Ksp

Ca3(AsO4)2 6.8×10－19

AlAsO4 1.6×10－16

FeAsO4 5.7×10－21

污染物 H2SO4 As

濃度 28.42 g/L 1.6 g?L－1

排放標準 pH 6～9 0.5 mg?L－1

表1．幾種砷酸鹽的Ksp 表2．工廠污染物排放濃度及允許排放標準

回答以下問題：

（1）該硫酸工廠排放的廢水中硫酸的物質(zhì)的量濃度c(H2SO4)＝ mol?L-1。

（2）寫出難溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表達式：Ksp[Ca3(AsO4)2]＝ ，若混合溶液中Al3+、Fe3+的濃度均為1.0×10－4mol?L-1，c(AsO43-)的最大是 mol?L-1。

（3）工廠排放出的酸性廢水中的三價砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先將其氧化成五價砷（H3AsO4弱酸），寫出該反應的離子方程式 。

（4）在處理含砷廢水時采用分段式，先向廢水中投入生石灰調(diào)節(jié)pH到2，再投入生石灰將pH調(diào)節(jié)到8左右使五價砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。

①將pH調(diào)節(jié)到2時廢水中有大量沉淀產(chǎn)生，沉淀主要成分的化學式為 ；

②Ca3(AsO4)2在pH調(diào)節(jié)到8左右才開始沉淀的原因為 。

[答案]（1）0.29 （2）c3 (Ca2＋)?c2 (AsO43－) 5.7×10－17

（3）2H＋＋MnO2＋H3AsO3＝H3AsO4＋Mn2＋＋H2O

（4）①CaSO4 ②H3AsO4是弱酸，當溶液中pH調(diào)節(jié)到8左右時AsO43－濃度增大，Ca3(AsO4)2開始沉淀

[簡析]根據(jù)表中“28.42 g/L”可求出廢水中硫酸的物質(zhì)的量濃度。表中可查得AlAsO4的離子積為1.6×10－16 ，F(xiàn)eAsO4的離子積為5.7×10－21，當混合溶液中Al3+、Fe3+的濃度均為1.0×10－4mol?L-1時，溶液中c(AsO43-)的最大值是5.7×10－17mol∙L-1。

溶液中硫酸根離子濃度比較大，投入大量石灰時會容易產(chǎn)生大量的硫酸鈣沉淀。由于砷酸是一種弱酸，在酸性溶液中電離程度更小，所以砷酸鈣要到弱堿性時才開始沉淀。

重金屬污染范文第3篇

關鍵詞：綠地土壤；重金屬；環(huán)境質(zhì)量評價；長春市

中圖分類號：X825文獻標識碼：A文章編號：0439－8114（2011）12－2421-03

Heavy Metal Pollution in Green Space Soil of Chaoyang District, Changchun City

LIU Gang，JIN Yan－ming，HU Hao

（Graduate School of Jilin Agricultural University，Changchun 130118，China）

Abstract： To investigate the soil heavy metal pollution status of several important function zones in Chaoyang district， Changchun city， 15 soil samples were collected from community， schools， squares， parks and street． Analyses on physicochemical properties including pH， soil organic matter， available N， available P and available K were conducted． The content of heavy metals（Cu，Zn，Pb，Cd） in soil samples was determined by atomic adsorption spectrophotometry． Adopting the single factor index and Nemerow multi－factor index methods， the pollution indices were calculated to assess the pollution extent． Cu pollution index of sample area C1 （Nanhu square）， E1 （Jiefang road） and E2 （Kaiyun street） were higher and the maximum of them were 2．03， which showed that these areas were in the status of light Cu pollution． All pollution factors in other areas were potential． The evaluation result of Nemerow synthetic pollution index method indicated that all soil in sample areas was slightly polluted． The pollution sources of heavy metals were mainly large－scale enterprises， then some ordinary enterprises．

Key words： green land soil； heavy metal； evaluation of soil environmental quality；Changchun city

長春市是我國重要老工業(yè)基地之一，目前基本形成以交通運輸設備制造業(yè)為主體、門類比較齊全的工業(yè)體系。隨著社會的不斷進步，工業(yè)的發(fā)展和人口的增加，長春市土壤已受到一定程度的重金屬污染［1］。相關研究表明，交通運輸、工業(yè)排放、市政建設和大氣沉降等造成城市綠地土壤重金屬的污染越來越嚴重［2，3］。土壤中的重金屬不僅影響和改變城市土壤的生態(tài)功能，危害人體健康，而且制約了城市的可持續(xù)發(fā)展。

由于城市綠地土壤的研究報道較少，且多數(shù)是以較大范圍的城市和農(nóng)村土壤相結合進行調(diào)查研究，而對城市中單獨一個區(qū)域還很少有人進行過系統(tǒng)的分類調(diào)查。為此，以長春市朝陽區(qū)綠地土壤按不同功能區(qū)特點進行分區(qū)，在功能分區(qū)典型的地點進行采樣，通過相關的試驗和分析，試圖了解不同的功能區(qū)土壤重金屬污染情況、污染特征、污染的空間分異性，為長春市的城市園林綠化和養(yǎng)護提供科學依據(jù)。

1材料與方法

1．1樣區(qū)的選擇

樣區(qū)設置在長春市朝陽區(qū)，按功能區(qū)劃分選擇有代表性的土壤，分別為A．小區(qū)、B．學校、C．廣場、D．公園、E．街路，共采集了150個混合土樣，具置見圖1。

1．2土樣的采集、處理與分析

根據(jù)城市土壤特點，選擇代表性功能區(qū)進行采樣，在選定區(qū)域上以“S”形選擇9個點，在各點取0～20 cm土層土樣，在塑料薄膜上將各點土壤均勻混合，用四分法逐次棄去多余部分，最后將剩余的1 kg左右的平均樣品裝入樣袋，帶回實驗室。土壤樣品經(jīng)風干、磨細過篩（1.00 mm、0．25 mm土壤篩），用于測定土壤pH值（電位法）、有機質(zhì)（重鉻酸鉀容量法――稀釋熱法：K2Cr2O7－H2SO4）、土壤速效磷（Olsen法：0．5 mol／L NaHCO3，pH值8．5）、速效鉀（1 mol／L NH4OAc，pH 值7．0）、土壤重金屬元素Cu、Cd、Pb、Zn的濃度（HF－HClO4消煮法）［4］。

2結果與分析

2．1土樣理化性質(zhì)和重金屬濃度

城市綠地土壤多為攪動的深層土、建筑垃圾土、回填土等，其土層變異性大，呈現(xiàn)巖性不連續(xù)特性，導致不同土層的有機質(zhì)含量、pH值、容重及與其有關的孔隙度、含水量有顯著差異。城市土壤土層排列凌亂，許多土層之間沒有發(fā)生學上的聯(lián)系，多為沙石、垃圾和土所組成，有機質(zhì)含量少［5］。土樣理化性質(zhì)測定結果見表1，重金屬濃度比較見圖2。

從各土樣采集地點的功能區(qū)劃分來看，E1、E2、E3號街路綠地土壤的pH值、容重較高；D1、D2、D3號公園綠地土壤的孔隙度、含水量、有機質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀相對較高，這與公園土壤所處的生態(tài)環(huán)境有一定的關系。

從各土樣采集地點的功能區(qū)劃分來看，E1、E2號街路的Cu、Cd重金屬含量都較高，A1、A2號居住小區(qū)的土壤含Zn量較高，C1、C2號交通要塞的土壤含Pb量較高。

2.2評價方法

土壤污染評價是土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價的核心部分，主要包括單項（單因子）污染評價和多項（多因子）污染綜合評價［6］。

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2．2．1單項污染分級指數(shù)法污染分級標準參考吉林省地質(zhì)調(diào)查院《東北平原長春經(jīng)濟區(qū)區(qū)域環(huán)境地球化學調(diào)查與評價》項目報告，以測區(qū)土壤地球化學背景為基礎，借鑒國家土壤環(huán)境質(zhì)量標準，確定污染分級標準。以測區(qū)背景上限為重金屬元素累積起始值（Xa），國家土壤環(huán)境質(zhì)量標準的二類標準作為污染起始值（Xc），土壤環(huán)境質(zhì)量標準的三類標準作為重污染起始值（Xp）（表2）。

污染分級指數(shù)是指某一污染物影響下的環(huán)境污染指數(shù)，可以反映出各污染物的污染程度。根據(jù)公式（1）計算出的單項污染分級指數(shù)，對單項污染程度進行分級。

Ci≤Xa時，Pi＝Ci／Xa

Xa＜Ci≤Xc時，Pi＝1＋（Ci－Xa）／（Xc－Xa）

Xc＜Ci≤Xp時，Pi＝2＋（Ci－Xc）／（Xp－Xc）（1）

Ci≥Xp時，Pi＝3＋（Ci－Xp）／（Xp－Xc）

式中，Pi為污染分級指數(shù)，Ci為土壤中污染物i的實測濃度值，Xa為累積起始值，Xc為污染起始值，Xp為重污染起始值。土壤單項污染指數(shù)評價標準見表3。

2．2．2內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法單項污染分級指數(shù)法評價長春市土壤重金屬污染狀況，只能分別了解每種重金屬在長春市表層土壤的污染狀況。內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法評價長春市土壤重金屬污染狀況則可以了解這4種重金屬在長春市表層土壤的綜合污染狀況。

為了突出環(huán)境要素中濃度最大的污染物對環(huán)境質(zhì)量的影響，采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法對研究區(qū)土壤重金屬污染進行綜合評價［6，7］，計算公式為：

P綜＝［（Pimax2＋Piave2）／2］1／2 （2）

式中，P綜為內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)，Pi為單項污染分級指數(shù)，計算公式見公式（1），Pimax為所有元素污染指數(shù)最大值，Piave為所有元素污染指數(shù)平均值。內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)反映了各種污染物對土壤的作用，同時突出了高濃度污染物對土壤環(huán)境質(zhì)量的影響，可按內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)劃定污染等級，其中土壤污染評價標準見表4。

2．3土壤重金屬污染評價

評價方法采用單項污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法。內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)全面反映了各污染物對土壤污染的不同程度，同時又突出高濃度對土壤環(huán)境質(zhì)量的影響，因此用來評定和劃分土壤質(zhì)量等級更為客觀。評價結果見表5。從表5中的單項污染分級指數(shù)可以看出，樣區(qū)A3、B1、B2、B3的土壤Cd質(zhì)量等級為清潔，樣區(qū)C1、E1、E2的土壤已受到Cu的輕污染；其他樣點的各項污染因子為潛在污染。從各樣區(qū)綜合污染指數(shù)可知，土壤均受到輕度污染，這是由于樣區(qū)周圍沒有較大規(guī)模的重金屬污染企業(yè)，而其他污染源的污染也應得到足夠重視，如汽車尾氣中的Pb、居民生活垃圾中的Zn等。E1、E2的綠地土壤如果不進行適當?shù)酿B(yǎng)護管理，慢慢也會變成重度污染。

對各功能區(qū)重金屬單項污染平均值進行比較，Cu單項污染的大小順序為小區(qū)＜學校＜公園＜廣場＜街路；Zn單項污染的大小順序為學校＜廣場＜街路＜公園＜小區(qū)；Pb單項污染的大小順序為小區(qū)＜學校＜公園＜廣場＜街路；Cd單項污染的大小順序為學校＜小區(qū)＜公園＜廣場＜街路；各功能區(qū)重金屬平均值綜合污染進行比較，其大小為學校＜小區(qū)＜公園＜廣場＜街路。

3結論與討論

1）長春市朝陽區(qū)表層土壤中各重金屬元素含量變化范圍較大，表明城市表層土壤中重金屬元素已在一定程度上受到人為源輸入的影響，但與其他開發(fā)歷史較長的城市相比，長春市城區(qū)表層土壤中重金屬元素含量總體上較低。

2）分析結果表明，長春市城區(qū)表層土壤中不同重金屬來源存在著差異，其中Cu、Pb和Zn主要來自交通污染；而工業(yè)污染和居民生活污染也不容忽視，Cd主要來源于工業(yè)源及化肥施用。

3）試驗選取具有代表性樣區(qū)，其結果反映朝陽區(qū)目前總體的重金屬污染的現(xiàn)狀，但還需對多種樣品（如土壤樣品、大氣干濕沉降樣品、水樣品、植物樣品、有機樣品等）進行綜合分析研究，想要更加準確地反映該區(qū)的土壤質(zhì)量，需要更進一步的詳細調(diào)查。因此，在進行重金屬源解析時應該結合各元素含量的空間分布特征及其周圍環(huán)境狀況進行更加詳細的研究。

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重金屬污染范文第4篇

1.土壤重金屬污染的現(xiàn)狀

重金屬一般指密度在4.5g/cm3以上的45種元素。常見的對土壤造成污染的重金屬包括鋅、銅、鉻、鎳、鉛、鎘、汞等元素，它們不僅導致土壤退化、農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降，還會通過徑流和淋洗作用污染地表水和地下水，并通過直接接觸、食物鏈等途徑危及人類的生命和健康。據(jù)不完全調(diào)查，目前全國受污染的耕地約0.1億ha，占全國耕地的1/10以上；而在土壤污染中，受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地面積近2000萬ha，約占總耕地面積的1/5，其中工業(yè)“三廢”污染耕地1000萬ha，污水灌溉農(nóng)田面積達330多萬ha，據(jù)估算，全國每年因重金屬污染而減產(chǎn)糧食1000多萬噸，造成的直接經(jīng)濟損失超過200億元。

2.土壤重金屬污染的生物修復技術

2. 1 植物修復 植物修復是一種利用自然生長植物或遺傳培育植物修復重金屬污染土壤的技術總稱，采用植物對重金屬的忍耐和超量積累能力并結合共生的微生物體系來實現(xiàn)對重金屬污染環(huán)境的修復。植物修復技術主要是包括了植物萃取技術；根際過濾技術；植物穩(wěn)定技術；植物揮發(fā)技術。植物萃取是利用重金屬積累植物或超積累植物將土壤中的重金屬萃取出來，富集并運送到植物根部的可收割部分或植物的地上枝條部位；根際過濾是利用重金屬超積累植物或耐重金屬植物從污水中吸收、沉淀和富集重金屬；植物穩(wěn)定是利用耐重金屬植物或重金屬超積累植物降低重金屬的活性，從而減少重金屬被浸淋到地下水或通過空氣載體擴散進一步污染環(huán)境的可能性；植物揮發(fā)是指利用植物把土壤中的重金屬轉化為氣體排出土壤，然后在集中起來處理。利用植物修復技術修復土壤重金屬的焦點主要集中在對超富集植物的研究，超富集植物是指能超量吸收重金屬并將其運移到地上部分的植物。

2. 2 微生物修復 微生物可以降低土壤中重金屬的毒性，吸附積累重金屬，改變根際微環(huán)境，從而提高植物對重金屬的吸收，揮發(fā)或固定效率。如硫酸還原菌、藍細菌、動膠菌及一些藻類，它們能夠產(chǎn)生胞外聚合物，這些胞外聚合物能與重金屬離子形成絡合物。微生物重金屬修復的機理包括表面生物大分子吸收轉運、細胞代謝、空泡吞飲、生物吸附和氧化還原反應等。利用微生物（包括細菌、藻類和酵母等）來減輕或消除重金屬污染，國內(nèi)外已有許多報道。相關研究表明微生物可使還原態(tài)重金屬氧化，如無色桿菌、假單胞菌能使亞砷酸鹽氧化為砷酸鹽，從而降低砷的轉移和毒性。菌根真菌能極大地提高銅在玉米根系中的濃度和吸收量，而玉米地上部分的銅濃度和吸收量變化不顯著，這表明叢枝菌根有助于消減銅由玉米根系向地上部分的運輸。許友澤等研究表明未滅菌土壤中土著微生物對Cr（Ⅵ）進行了修復，使溶出的Cr（Ⅵ）明顯減少。通過7天的淋溶，培養(yǎng)基中未檢測到Cr（Ⅵ）的存在，即鉻污染土壤中Cr（Ⅵ）在7天內(nèi)基本得到完全修復。但目前，大部分微生物修復技術還局限在科研和實驗室水平，實例研究還不多，無法大面積推廣，對于微修復技術還需做更深入探索。

3.展望

重金屬污染范文第5篇

一、土壤重金屬污染及其來源

土壤重金儻廴炯次人類在生產(chǎn)生活等社會活動中使得重金屬進入土壤的行為，使得土壤中的重金屬含量超標，進而導致危害生態(tài)環(huán)境。一般土壤重金屬污染中重金屬的種類主要有砷、錳、鉻、銅、鎘等，通常為多種重金屬的復合污染情況。一旦土壤出現(xiàn)了重金屬污染情況則會嚴重影響農(nóng)作物的生長與收獲，導致農(nóng)作物產(chǎn)量減少、質(zhì)量下降，嚴重者會危害人類健康。另外，土壤重金屬還會對大氣環(huán)境、水資源造成污染，影響范圍十分廣泛。因此，土壤重金屬污染已經(jīng)成為了世界各國重視的重大環(huán)保課題。

土壤重金屬的來源包括以下幾個方面：第一，在礦產(chǎn)開發(fā)過程中和冶煉過程中，由于礦區(qū)沒有安設完善的環(huán)保治理裝置，大量冶煉礦產(chǎn)廢物直接拋棄戶外，從而導致土壤出現(xiàn)重金屬污染；第二，化肥農(nóng)藥的過度使用導致土壤出現(xiàn)重金屬污染，重金屬含量較多的磷肥、農(nóng)藥會導致土壤膠質(zhì)結構改變，營養(yǎng)成分降低；第三，農(nóng)作物肥料添加劑中含有大量的銅、鋅，金屬元素會伴隨著肥料一同進入土壤，從而導致土壤出現(xiàn)重金屬污染。

二、土壤重金屬污染的修復技術

（一）生物修復技術

常見的生物修復技術有植物修復技術、動物修復技術等。植物修復技術主要是針對土壤重金屬污染進行植物降解處理、植物揮發(fā)處理等，不同的處理方式擁有不同的處理機制。其中，植物降解主要是讓重金屬進入植物內(nèi)部，通過植物生長機體演化過程轉變重金屬離子形態(tài)，從而降低其危害性。植物根系鈍化是植物根系中的有機酸、多肽等物質(zhì)與重金屬離子融合，從而緩解重金屬的移動性，降低重金屬通過地下水或空氣對土壤造成進一步污染的分析。并且，植物中富有的金屬硫蛋白含有半胱氦酸，其能夠與重金屬結合形成無毒的絡合物質(zhì)，以改變重金屬的離子形態(tài)。動物修復技術即為利用土壤動物經(jīng)過吸收、分解等形式來轉變土壤理化性質(zhì)，豐富土壤肥力，使得植物與微生物在土壤中的生長，進而產(chǎn)生修復土壤重金屬污染的作用。動物修復技術通常都是將土壤動物包括線蟲、虹蝴飼養(yǎng)在受到重金屬污染的土壤當中。

（二）化學修復技術

常見的化學修復技術有電力修復技術、土壤淋洗技術等。電力修復技術，其原理即為在土壤中插入電極，給土壤通電，從而使得土壤中存在的重金屬物質(zhì)能夠在電力的作用下形成氧化還原反應，并且在遷移的作用下達到電極的陰極，進而實現(xiàn)去除土壤污染物的目的。電動修復技術在去除土壤重金屬污染的過程中擁有能源消耗低、后續(xù)處理便捷、不會導致二次污染等優(yōu)勢，但是該技術僅僅適合在面積較小的土壤污染區(qū)域中應用，對于大面積的被污染土壤在技術可行性上仍然有待提升。土壤淋洗技術就是通過使用淋洗藥劑來去除土壤中的重金屬物質(zhì)。此技術適用于大面積、污染程度嚴重的土壤，特別是在土質(zhì)為輕質(zhì)土與砂質(zhì)土的土壤處理中效果更優(yōu)。

（三）物理修復技術

常見的物理修復技術有改土技術、玻璃化技術等。改土技術包括客土、深耕翻土等方式。通常來說，土壤重金屬污染一般都附著在土壤表層，而客土法則是將大量干凈無污染的土壤與被污染的土壤相混合，以盡量降低土壤污染物的濃度，并且減少重金屬污染物與土壤植物根系的直接接觸，從而實現(xiàn)降低土壤重金屬對植物的損傷。深耕翻土法則是將土壤進行深耕翻覆，讓位于土壤表面的重金屬能夠在土壤中擴散，從而綜合降低土壤中重金屬的整體濃度。雖然改土技術是一種有效的土壤重金屬污染修復技術，但是在實施過程中需要投入較大的人力物力，經(jīng)濟效益不佳，無法從本質(zhì)上去除重金屬，是一種非理想的修復技術。玻璃化技術，即為把重金屬污染的土壤放置在高溫下進行玻璃化處理，在完成處理溫度下降冷卻后變成堅硬的玻璃體物質(zhì)，土壤中的重金屬完成固定處理，將其從土壤中清除即可。經(jīng)過玻璃化處理技術后，土壤中的重金屬物質(zhì)將會始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，重金屬將會被永久固定。

三、結語