土壤重金屬治理修復
土壤修復是使遭受污染的土壤恢復正常功能的技術措施。在土壤修復行業(yè)，已有的土壤恢復技術達到100多種，常用技術也有10多種，大致可分為物理、化學和生物三種方法。20世紀80年代以來，世界上許多國家特別是發(fā)達國家均制定并開展了污染土壤治理與修復計劃，因此也形成了一個新興的土壤修復行業(yè)。
今年中央一號文件有兩大亮點，其一是建立農業(yè)可持續(xù)發(fā)展長效機制，逐步讓過度開發(fā)的農業(yè)資源休養(yǎng)生息，強調要促進生態(tài)友好型農業(yè)發(fā)展，加大生態(tài)保護建設力度。這是中央著眼中華民族未來發(fā)展、為子孫后代留下生存發(fā)展空間的重大戰(zhàn)略決策。其二是有計劃、分步驟地推進土壤污染的治理與修復。對那些污染嚴重、生態(tài)脆弱、資源環(huán)境壓力大的耕地，該改種的就改種，該治理的就治理，該退耕的就退耕。
關系到國計民生的重金屬污染耕地修復綜合治理工作在我國啟動，先期在湖南省長、株、潭地區(qū)開展試點。財政部表示，今年中央財政安排專項資金對湖南省試點地區(qū)給予補助，支持耕地保護與質量提升。通過加強耕地質量建設和污染修復治理，實現重金屬污染耕地的稻米達標生產，確保國家糧食安全和人民群眾“舌尖上的安全”。
SOS!我國耕地土壤環(huán)境質量堪憂
環(huán)保部和國土資源部4月17日聯合發(fā)布的《全國土壤污染狀況調查公報》指出，我國耕地土壤環(huán)境質量堪憂。全國土壤總超標率為16.1%，其中重度污染點位比例為1.1%;土壤鎘超標率為7.0%，其中鎘重度污染點位比例為0.5%;重污染企業(yè)及周邊土壤超標點位為36.3%;固體廢棄物集中處理處置場地土壤超標點位為21.3%;耕地點位超標率為19.4%。從污染分布情況看，南方土壤污染重于北方;長江三角洲、珠江三角洲、東北老工業(yè)基地等部分區(qū)域土壤污染問題較為突出，而這些地區(qū)正是我國主要的糧食產區(qū)。
此次調查是我國首次開展的全國范圍土壤環(huán)境質量綜合調查，填補了我國土壤環(huán)境領域的空白。通過調查，初步掌握了全國土壤環(huán)境質量總體狀況及變化趨勢、污染類型、污染程度和區(qū)域分布，初步查清了典型地塊及其周邊土壤污染狀況，建立了土壤樣品庫和調查數據庫。通過調查，提升了各地土壤環(huán)境監(jiān)測能力，為建立全國土壤環(huán)境監(jiān)測網絡、優(yōu)化土壤環(huán)境監(jiān)測點位、開展土壤環(huán)境質量例行監(jiān)測奠定了堅實的基礎;調查數據為完善我國土壤環(huán)境質量標準、開展土壤環(huán)境功能區(qū)劃與規(guī)劃、確定土壤污染治理重點區(qū)域、加強土壤污染風險管控提供了科學依據;調查成果對加強我國土壤環(huán)境保護和污染治理，合理利用和保護土地資源，指導農業(yè)生產，保障農產品質量安全和人體健康，促進經濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
本次調查中選擇確定污染物的原則：一是影響農作物產量和品質的污染物;二是對人體健康有害的污染物。調查的污染物主要包括13種無機污染物(砷、鎘、鈷、鉻、銅、氟、汞、錳、鎳、鉛、硒、釩、鋅)和3類有機污染物(六六六、滴滴涕、多環(huán)芳烴)。土壤環(huán)境背景對比調查除關注上述污染物外，還包括銻、鉬等61種元素。因為一般情況下，表層土壤是大多數農作物根系的主要分布土層，也是農業(yè)生產的耕作層;同時土壤污染物主要集中在表層。因此，本次調查中土壤的采樣深度一般為0～20厘米。
此次調查專門制定了《全國土壤污染狀況評價技術規(guī)定》，評價標準取值原則上采用現行《土壤環(huán)境質量標準》(GB15618-1995)、《食用農產品產地環(huán)境質量評價標準》(HJ332-2006)和《溫室蔬菜產地環(huán)境質量評價標準》(HJ333-2006)。上述標準未規(guī)定的指標，如錳、鈷、多環(huán)芳烴等則采用國外相關標準進行評價。
土壤中重金屬污染物來自何方
土壤中重金屬的來源是多途徑的，首先是成土母質本身含有重金屬，不同的母質、成土過程所形成的土壤含有重金屬量差異很大。此外，人類工農業(yè)生產活動，也造成重金屬對大氣、水體和土壤的污染。
大氣中的重金屬主要來源于工業(yè)生產、汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵等。它們主要分布在工礦的周圍和公路、鐵路的兩側。大氣中的大多數重金屬是經自然沉降和雨淋沉降進入土壤的。如瑞典中部F alun市區(qū)的鉛污染，它主要來自于市區(qū)銅礦工業(yè)廠、硫酸廠、油漆廠、采礦和化學工業(yè)產生的大量廢物,由于風的輸送，這些細微顆粒的鉛,從工業(yè)廢物堆擴散至周圍地區(qū)。南京某生產鉻的重工業(yè)廠鉻污染疊加已超過當地背景值4.4倍，污染以車間煙囪為中心，范圍達1.5 km2，污染范圍最大延伸下限1.38 km。俄羅斯的一個硫酸生產廠也是由工廠煙囪排放造成S、V、As的污染。公路、鐵路兩側土壤中的重金屬污染，主要是Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu的污染為主。它們來自于含鉛汽油的燃燒，汽車輪胎磨損產生的含鋅粉塵等。它們成條帶狀分布，以公路、鐵路為軸向兩側重金屬污染強度逐漸減弱;隨著時間的推移，公路、鐵路土壤重金屬污染具有很強的疊加性。在法國索洛涅地區(qū)A71號高速公路沿途嚴重污染重金屬Pb、Zn、Cd，其沉降粒子濃度超過當地土壤背景值2～8倍，而公路旁重金屬濃度比沉降粒子中高7～26倍。在斯洛文尼亞從居波加到扎各瑞波公路兩側，鉛除了分布在公路兩側以外，還受階地地貌和盛行風的影響，高鉛出現在低地，公路順風一側鉛含量較高。經過自然沉降和雨淋沉降進入土壤的重金屬污染，主要以工礦煙囪、廢物堆和公路為中心，向四周及兩側擴散;由城市到郊區(qū)再到農區(qū)，隨距城市的距離加大而降低，特別是城市的郊區(qū)污染較為嚴重。此外，還與城市的人口密度、城市土地利用率、機動車密度成正相關;重工業(yè)越發(fā)達，污染相對就越嚴重。此外，大氣汞的干濕沉降也可以引起土壤中汞的含量增高。大氣汞通過干濕沉降進入土壤后，被土壤中的粘土礦物和有機物的吸附或固定，富集于土壤表層，或為植物吸收而轉入土壤，造成土壤汞的濃度的升高。
施用含有鉛、汞、鎘、砷等的農藥和不合理地施用化肥，都可以導致土壤中重金屬的污染。一般過磷酸鹽中含有較多的重金屬Hg、Cd、As、Zn、Pb，磷肥次之,氮肥和鉀肥含量較低，但氮肥中鉛含量較高，其中As和Cd污染嚴重。經過對上海地區(qū)菜園土地、糧棉地的研究，施肥后，Cd的含量從0.134 mg/kg升到0.316 mg/kg，Hg的含量從0.22 mg/kg升到0.39 mg/kg，Cu、Zn 增長2/3。通過新西蘭50年前和現今同一地點58個土樣分析，自施用磷肥后，鎘從0.39 mg/kg升至0.85mg/kg。在阿根廷由于傳統無機磷肥的施入,進而導致土壤重金屬Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb的污染。
農用塑料薄膜生產應用的熱穩(wěn)定劑中含有Cd、Pb，在大量使用塑料大棚和地膜過程中都可以造成土壤重金屬的污染。
污水灌溉一般指使用經過一定處理的城市污水灌溉農田、森林和草地。城市污水包括生活污水、商業(yè)污水和工業(yè)廢水。由于城市工業(yè)化的迅速發(fā)展，大量的工業(yè)廢水涌入河道，使城市污水中含有的許多重金屬離子，隨著污水灌溉而進入土壤。在分布上，往往是靠近污染源頭和城市工業(yè)區(qū)土壤污染嚴重，遠離污染源頭和城市工業(yè)區(qū)，土壤幾乎不污染。近年來污水灌溉已成為農業(yè)灌溉用水的重要組成部分，中國自20世紀60年代至今，污灌面積迅速擴大，以北方旱作地區(qū)污灌最為普遍，約占全國污灌面積的90%以上。南方地區(qū)的污灌面積僅占6%，其余在西北和青藏。污灌導致土壤重金屬Hg、Cd、Cr、As、Cu、Zn、Pb等含量的增加。淮陽污灌區(qū)自污灌以來，金屬Hg、Cd、Cr、Pb、As等就逐漸增高，1995—1997年已超過警戒級。太原污灌區(qū)的重金屬Pb、Cd、Cr含量遠遠超過其當地背景值，且積累量逐年增高。
污泥中含有大量的有機質和氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，但同時污泥中也含有大量的重金屬,隨著大量的市政污泥進入農田，使農田中的重金屬的含量在不斷增高。污泥施肥可導致土壤中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb含量的增加，且污泥施用越多,污染就越嚴重，Cd、、Cu、Zn引起水稻、蔬菜的污染;Cd、Hg可引起小麥、玉米的污染;污泥增加，青菜中的Cd、Cu、Zn、Ni、Pb也增加。科學家研究表明，用城市污水、污泥改良土壤，重金屬Hg、Cd、Pb等的含量也明顯增加。
含重金屬廢棄物種類繁多，不同種類其危害方式和污染程度都不一樣。污染的范圍一般以廢棄堆為中心向四周擴散。通過對垃圾堆放場、某鉻渣堆存區(qū)、城市生活垃圾場及車輛廢棄場附近土壤中的重金屬污染的研究，這些區(qū)域的重金屬Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、As、Sb、V、Co、Mn的含量高于當地土壤背景值，重金屬在土壤中的含量和形態(tài)分布特征受其垃圾中釋放率的影響，且隨距離的加大重金屬的含量而降低。由于廢棄物種類不同，各重金屬污染程度也不盡相同，如鉻渣堆存區(qū)的Cd、Hg、Pb為重度污染，Zn為中度污染，Cr、Cu為輕度污染。
金屬礦山的開采、冶煉、重金屬尾礦、冶煉廢渣和礦渣堆放等，可以被酸溶出含重金屬離子的礦山酸性廢水，隨著礦山排水和降雨使之帶入水環(huán)境(如河流等)或直接進入土壤，都可以間接或直接地造成土壤重金屬污染。據統計，1 98 9年我國有色冶金工業(yè)向環(huán)境中排放重金屬Hg為56 t，Cd為88t，As為173t，Pb為226t。礦山酸性廢水重金屬污染的范圍一般在礦山的周圍或河流的下游，在河流中不同河段的重金屬污染往往受污染源(礦山)控制，河流同一污染源的下段自上游到下游,由于金屬元素遷移能力減弱和水體自凈化能力的適度恢復，金屬化學污染強度逐漸降低。流域重金屬污染隨季節(jié)變化而異，枯水期重金屬的含量明顯高于豐水期。河流流速減緩可以導致該流段重金屬含量增加。
總的來說：工業(yè)化程度越高的地區(qū)污染越嚴重，市區(qū)高于遠郊和農村，地表高于地下，污染區(qū)污染時間越長重金屬積累就越多，以大氣傳播媒介土壤重金屬污染土壤的具有很強的疊加性,熟化程度越高重金屬含量越高。
專家指出：重金屬污染耕地可防可治可修復
據專家介紹，重金屬污染耕地可防可治，稻米鎘積累可控可調。土壤本底中自然就含有一定數量不同種類的重金屬，外源污染又會增加重金屬含量，當耕地質量下降、土壤酸化等造成其活性增強時，就可能被農作物吸收并積累。通過采取農藝耕種等措施，可以調控農作物對重金屬的吸收和積累狀況。
專家指出，當前，世界各國十分重視對重金屬污染耕地修復治理方法研究，行之有效的大致有以下工程治理、生物治理、化學治理、農業(yè)治理等四種治理措施。
工程治理是指用物理或物理化學的原理來治理土壤重金屬污染。主要有：客土是在污染的土壤上加入未污染的新土;換土是將以污染的土壤移去，換上未污染的新土;翻土是將污染的表土翻至下層;去表土是將污染的表土移去等。如日本富士縣神通川流域的痛痛病發(fā)源地，就是由于長期食用含鎘的稻米而引發(fā)的，他們通過研究，去表土15厘米，并壓實心土，在連續(xù)淹水的條件下，稻米中鎘的含量小于0.4毫克/千克;去表土后再客土20厘米，間歇灌溉稻米中鎘的含量也不超標，客土超過30厘米，其效果更佳。此外淋洗法是用淋洗液來淋洗污染的土壤;熱處理法是將污染土壤加熱，使土壤中的揮發(fā)性污染物(Hg)揮發(fā)并收集起來進行回收或處理;電解法是使土壤中重金屬在電解、電遷移、電滲和電泳等的作用下在陽極或陰極被移走。
來源：君德生物 轉載：揚州君昊電氣有限公司 www.021-pump.cn
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