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土壤重金属污染的定义篇1
Key Words: heavy metal; pollution; soil;
中图分类号：[TE991.3]文献标识码：A 文章编号：
一项由原国家环保总局进行的土壤调查结果显示，广东省珠江三角洲近40％的农田菜地土壤遭重金属污染，其中10％属严重超标。由于土壤重金属污染具有隐蔽性、不可逆性和持久性，对生态环境和人类健康影响深远，所以土壤重金属污染问题越来越受到人们的关注和重视。
一、土壤质量的涵义与土壤重金属污染
根据联合国粮食及农业组织（FAO）相关专家对土壤质量的定义，结合国内外尤其是美国、澳大利亚、欧盟等一些国家学者对土壤质量的普遍看法，所谓土壤的质量，与土壤中的重金属含量是决不可能画上等号的。我们不能认为土壤中重金属的含量低就认定土壤的质量高，反之亦然。根据对土壤质量的比较权威的定义，土壤的质量并不就是指土壤的质地，也不是指土壤为植物提供P、N、K等一些营养成分的能力，而是指能够支撑农产品的生产能力、保护生态环境、保护动物以及人类的健康与保护食品的安全等综合能力。FAO对土壤质量的定义主要是从测定土壤的生物、物理和化学性质的大概100多种指标而来。其中生物参数的指标是比较重要的。也就是说，代表土壤的生命活力主要是土壤中生物以及生物的多样性，其中土壤中的生物多样性就是土壤质量的核心组成，也就是土壤质量的内涵。
土壤具有同化和代谢外界环境进入土体的物质的能力，也就是常说的自净能力。当土壤中重金属的含量超过土壤的自净能力或者明显高于土壤环境基准或土壤环境标准，并引起土壤环境质量的恶化，这就是土壤重金属污染。
二、土壤中重金属污染的危害
（1）在自然生态系统中，大气环境、水环境和土壤环境的物质循环联系紧密，土壤的污染物会随着土层的迁移与地表径流，从而污染地下水、地表水，也会污染其他新的土壤，甚至会通过挥发产生大气污染。
（2）土壤中的重金属污染让紧张的耕地越来越短缺。由重金属污染造成土壤质量下降而导致耕地面积的减少，更加剧了对我国耕地红线的冲击。目前这种情况并没有出现减缓的趋势。
（3）重金属污染物通过影响土壤中某些微生物的数量与活性，从而影响土壤的活性。另外，重金属污染物大多对生物具有一定的毒害作用，因此土壤重金属的含量对农作物的产量有很大的影响，甚至会导致农作物的减产，所以土壤的重金属污染影响到农业生产的可持续发展。
（4）大多数重金属污染物难以降解，在生态系统中，生物富集现象显著，将直接或间接危害到处于食物链顶端的人类的身体健康。
（5）土壤的重金属污染物在迁移和转化的过程中，除了浓度的累积，毒性也可能会增加，例如汞的生物甲基化，这更加剧了土壤污染带来的危害。
三、土壤重金属污染的来源
（1）污灌。在缺水地区，污水灌溉解决了农用供水不足的问题，起着保证农作物产量的作用，同时也带来了土壤污染及地下水污染等问题。
（2）化肥、农药以及塑料薄膜的大量使用。不合理的农药和化肥的使用会使土壤被重金属所污染，某些化肥含有过量的重金属Zn、Cd、Pb等。农用塑料薄膜释出的Cd、Pb也会造成土壤重金属污染
（3）大气的沉降。工厂排放的烟气、粉尘等气体污染物经大气环流扩散，以干、湿的沉降方式进入到水体与土壤中。
（4）含重金属固体废弃物。工业废弃物、矿产的开采与冶炼产生的废渣、涉重金属企业污水处理系统产生的污泥等含重金属危险废物是土壤重金属污染的主要来源。
（5）交通运输的污染。交通运输中重金属的污染来源于汽车排放的尾气及轮胎磨损产生粉尘。
四、政府对防治土壤中重金属污染采取的措施
（1）提高涉重金属建设项目的准入门槛，有效控制新增污染源。对不符合产业布局、行业发展规划、环保规划的建设项目坚决不予上马。符合产业政策的涉重金属项目实行入园建设、统一规划布局、统一管理。
（2）摸清管理辖区地域，特别是农作物产地土壤质量状况，强化土壤重金属污染物的跟踪监测，划分种植功能区，对超标受污染的土壤进行修复。落实环保目标责任考核、行政问责制度，对超标区域实行挂牌督办、区域限批。
（3）推行清洁生产，加快涉重金属行业转型升级。通过实施清洁生产审核，从源头上削减重金属污染物的排放，提高资源利用效率，减少污染物末端治理的压力。
（4）加密对涉重金属企业污染物排放情况的监督性监测，对国控、省控重点企业至少每两月监测一次。强化企业自行监测，适时推行涉重金属污染源、重点流域在线监测监控。
（5）加强环境监管，严格环境执法。严厉打击涉重金属行业违法排污行为，对环保设施运行不正常、偷排、超标超总量排放等环保违法行为从严处罚，严格执行含重金属危险废物转移联单制度。
五、治理土壤中重金属污染的方法
（1）生物修复法。这种方法主要是通过一些特殊的微生物与植物把土壤中的重金属利用新陈代谢的作用去除或者转化其形态，降低重金属的毒性，使土壤得到一定程度的净化。
（2）热处理方法。热修复处理法的原理其实就是运用了污染物的热挥发性，利用高频电压所产生出来的电磁波，把土壤进行加热，使土壤中的污染物能够解吸出来，由此达到修复的目的。该方法对重金属汞的治理效果显著。
（3）排土、客土和水洗法。排土就是剥去表层受污染的土壤，客土就是在被污染的土壤上覆盖未受污染的土壤。水洗法是通过清水灌溉稀释或洗去重金属离子从而降低重金属污染物的含量。
（4）化学修复方法。这个方法是利用某些化合物与土壤中的重金属反应所形成的络合物，很容易和酸根离子发生反应产生沉淀的特点，通过投加一些改良剂到土壤里来降低土壤中重金属的迁移性，减少其含量，从而达到修复以及治理土壤的目的。
六、结束语
土壤中重金属污染问题隐蔽、危害大，难以治理。国土资源部曾公开表示，中国每年有1200万吨粮食遭到重金属污染，直接经济损失超过200亿元。经济发达地区普遍存在着土壤重金属污染问题。随着产业转移，一些东部地区的高能耗、高污染项目开始往中西部省份转移，中西部欠发达地区的土壤环境也面临着重金属污染的威胁。近年来频繁见报的重金属污染事故，时刻警醒着人们要重视土壤中的重金属污染的问题。
参考文献：
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土壤重金属污染的定义篇2
近年来由于人类科技的不断进步和工农业的迅猛发展，土壤环境中的污染物种类和总量日渐增长，使得土壤环境重金属污染很少以单元素的形式存在，多滴两种或者多种元素共存，即多种重金属元素形成重金属复合污染（Teutsch N et al.，2001年）。土壤环境中各种重金属的赋存形态因为不同重金属元素彼此的各种相互作用如络合、吸附-解吸及氧化-还原等各种理化作用制约，而且重金属元素的移动性、生物有效性和生理毒性对重金属彼此作用有着显著响应关系（Tandy et al.，2009年）。这也是形成土壤环境重金属复合污染对生态系统的影响效应不同于单一元素重金属污染的主要因素。至此，重金属复合污染已然成为环境科学研究中又一个热点（Zhong et al.，2012年）。
1 土壤重金属污染
重金属通常是指比重等于或大于5.0 g・cm-3的金属，如汞、镉、铅、镍、铜、铁、锰等（Adriano，2001年）；砷是介于金属与非金属之间，与重金属元素的环境效应和化学特性存在诸多相近之处，所以一般研究中将砷元素纳入重金属元素范畴（陈怀满，2005年）。
土壤环境重金属污染的特点是滞后性、隐蔽性、有毒性、难降解和污染现象不明显，但重金属含量在环境中形成污染效应后，对环境影响不容易改变和去除，具有较强的顽固性（郝春玲，2010年）。经调查，在我国大部分省份土壤环境中都存在程度不同、种类各异的重金属污染（王恒，2014年）。全国每年遭到重金属污染影响的粮食数量超过1 200万t，带来的经济损失超过200亿元（王燕等，2009年）。
重金属元素不仅在食物链的各级生物中不断传递进而富集，而且通过一定的生物作用转变成为毒性更强的大分子有机化合物，所以说重金属污染对于整个生态系统影响不仅是停留在让土壤环境质量下降，减少农作物产量和影响农作物品质，甚至对人类及动物的健康产生威胁；对于生态环境中其他要素都产生负面效应。
2 重金属复合污染
通常我们说绝对单一一种重金属元素污染环境的情况是不存在的，重金属元素在环境介质中都是相伴共存的。
一般认为的复合污染是指同一环境介质（土壤、水、大气、生物）受到多元素或多种化学品（多种污染物）对其的同时污染（陈怀满等，2002年）。因此土壤重金属复合污染可定义为：在土壤介质中，两种或两种以上重金属元素同时存在，满足各种重金属元素的赋存浓度大于国家土壤环境质量标准或者没有超过相应标准但对于土壤环境质量已经产生影响作用的土壤污染（周东美等，2005年）。重金属复合污染中各种重金属元素相互作用极其复杂，并且重金属复合污染在土壤环境中更为普遍，因此重金属复合污染相关研究工作也成为环境污染领域重要开拓方向之一。
3 重金属复合污染特点
相对于单一重金属污染，土壤重金属复合污染中重金属迁移转化遗存效应的影响因素更多且更为复杂。研究者在1939年提出复合污染效应分为叠加效应、同向效应和驳斥效应3种不同类型（何勇田，1994年），其基本内涵是：叠加效应产生的毒性效果等于各污染物单独作用的毒性效果叠加之和；驳斥效应的毒性效果小于各污染物单独作用的毒性之和；同向效应产生的毒性效果大于各污染物单独作用的毒性效果之和。此外，在美国相应研究中将重金属复合污染的相互作用定义为单元素作用、协助、竞争、累积和屏障作用（Wallace，1982年）。
通常情况下，因为有着相近性质的不同重金属元素更容易对生态系统造成复合污染，而且不同重金属之间的相互作用会随着各自存在浓度的不同表现出特有的效应模式。镉锌复合污染研究表明，土壤中的锌元素浓度不同时，锌元素与镉元素对于水稻生理指标的联合作用效果存在差异。当土壤中锌元素添加浓度为100 mg/kg时，水稻生物量随镉元素浓度增加而不断升高，镉锌之间在此浓度时表现出同向效应；当锌元素添加浓度为200 mg/kg或者400 mg/kg时，水稻的生物量会因为镉元素浓度的增加反而降低，镉锌之间存在驳斥效应（周启星等，1994年）。
在土壤中存在铅镉复合污染情况下，因为铅元素可以争夺镉元素的土壤中的接触点位，促使镉元素活性增加，进而产生同向效应，使得土壤中镉元素的生物有效性提升，导致土壤-植物系统中镉元素的迁移转化更容易发生。（王新等，2001年）。
土壤中元素的含量和其与共存元素相互之间效应决定着生长在该土壤植株中的元素。研究表明，镉、铅、铜、锌、砷生理毒性呈现出对水稻苗的剂量与效应的正相关，表现出随着重金属添加浓度增加毒性作用越严重的现象。土壤环境中重金属复合污染存在两元素、三元素和多元素共存的各种组合形式。
参考文献
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土壤重金属污染的定义篇3
1 重金属的概念及土壤重金属的来源
1.1 重金属的概念
重金属是在工业生产和生物学效应方面均具有重要意义的一大类元素，在化学概念上，还没有明确的的定义，但是目前还是有了广为接受的概念，那就是元素的密度大于6g/cm3，具有金属性质（延展性、导电性、稳定性、配位特性等，且原子数目大于20的元素）。其中常见的重金属有镉、铬、汞、铅、铜、锌、银、锡等。重金属离子（如Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Ni2+和Co2+等）是植物代谢必需的微量元素，但如果它们过量则具有相当毒性。环境污染方面所涉及的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷，还包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等。土壤一旦受到外界污染就相当难治理，通常具有以下几个特点：累积性；隐蔽性和滞后性；不可逆转性[3]。
1.2 土壤重金属的来源
伴随着工业化和城市化的发展，重金属在土壤中的含量日益增加，重金属侵入土壤的主要途径有：
（1）矿产资源的开采。由于现代化发展的需要和技术的发展，各种矿藏不断的被发现、开采、加工和利用，产生了大量的采矿废弃场地，大量的采矿废水，废气，进而引起了土壤的重金属污染。（2）化肥和农药的大量使用。现代农业生产中，不节制的随意滥用化肥和农药，导致农业土壤中重金属含量急剧增加，进而形成农业土壤的重金属污染。（3）污水灌溉和污泥的利用。城市污泥的农业利用和含有重金属的污水的农业灌溉都对是引起土壤重金属污染的来源。（4）汽车尾气的排放。由于汽车工业的发展，越来越多的汽车进入家庭，汽车排放的尾气对公路两旁的土壤重金属污染尤为严重[4]。
2 植物修复的概念和类型
对土壤重金属污染的治理，目前常用的有淋滤法、客土法、吸附固定法等物理方法以及生物还原法、络合浸提法等化学方法。但这些方法往往投资昂贵、需用复杂设备条件或打乱土层结构，对大面积的污染更是无可奈何。如据报道，对1hm2面积的污染土壤进行工程法治理（客土），每1m深度土体的耗费高800～2400万美元。如此惊人的代价迫使人们不得不寻求另外途径。近年来出现的植物修复恰恰为人们提供了一种价廉且有效的土壤重金属污染治理方法。“植物修复”是指将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上，而该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，将植物收获并进行妥善处理（如灰化回收）后即可将该种重金属移出土体，达到污染治理与生态修复的目的[5]。
3 结合地理位置合理种植植物使作用发挥到极致
（1）在服务期满的矿区，由于所处的位置是比较偏僻的山区。种上可以修复受重金属污染的土壤并据有利用价值的林木，而且在被利用时，不挥发所富集的重金属。以免产生第二次污染，造成对人体的伤害。（2）在城市公路两边旁和重金属污染的企业厂界的围边绿化方面，种上具有观赏价值又能富集重金属的植物。在美化城市的同时减少汽车尾气和企业排放的废气废水对土壤带来的重金属污染，并且修复已被污染的土壤。（3）由于大量的化肥和农药，污水灌溉和污泥的利用，导致重金属污染土壤的。是否能在农作物轮耕时，选择一种既有利于均衡利用土壤养分和防治病、虫、草害；能有效地改善土壤的理化性状，调节土壤肥力，又能吸附或富集重金属的植物。从而减少其对环境和人类健康的风险。
4 植物修复技术的展望
植物修复技术是一种支持可持续性发展的环境修复技术，并以其高效、经济、清洁、美观等优势解决了环境中的持久性污染物问题，占领了世界重金属污染土壤的修复市场。植物修复技术虽然也存在一些诸如生物量小、影响因素较多等不足。但通过适当的强化措施可以使其扬长避短，更好地为修复重金属污染土壤服务。今后很长一段时间植物修复的研究热点仍将集中在超富集植物的筛选与优化上。为提高植物修复效率可以尝试将植物修复技术和其它修复技术联合以发挥各自的优势。例如：化学试剂加强、电刺激、磁感应等，这将有助于拓展植物修复的实施领域和应用前景。
我国土壤重金属污染的来源更加广泛，污染形态日趋多样。重金属污染土壤的面积在逐渐扩大，程度在不断加深，急切需要有成熟高效的植物修复技术加以市场化应用。虽然我国对植物修复的研究起步较晚，但我国是一个植物资源丰富的国家，植物类型众多，通过大量的筛选工作肯定能找到适合本土推广种植的超富集植物。加上丰富的农业经验和传统的精耕细作，对重金属污染土壤植物修复的大规模使用将会起到更大的促进作用[6]。
参考文献：
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土壤重金属污染的定义篇4
土壤污染的定义目前不统一，主要有3种不同观点。（1）“绝对性”定义，即部分学者认为由人类向土壤添加有害物质，土壤中该有害物质含量超过了土壤背景值，土壤就受到了污染。（2）“相对性”定义，即有学者以特定的参照数据来加以判断，如以土壤背景值加2倍标准值为临界值，如果超过临界值，则认为土壤已被污染。（3）“综合性”定义，即定义为不但要看含量的增加，还要看后果，即当加入土壤的污染物超过土壤的自净能力，或污染物在土壤中累积量超过土壤基准值，而给生态系统造成危害，此时才能被称为污染。由于第3种定义更具有实际意义，而被使用的最多。土壤污染主要可分为无机物污染（重金属、化肥、盐碱类），有机物污染（主要是持久性有机污染物，如多环芳烃、多氯联苯以及难降解的农药等有机物质），生物污染（带有病菌的城市垃圾、厩肥等）以及放射性污染（锶和铯等在土壤中生存期长的放射性元素）等类型，污染物可单独对土壤的污染起作用，但多数是多种污染物共存的复合污染。产地土壤环境的污染物来源复杂，但主要来自工矿企业“三废”污染和污水灌溉两个方面。据统计，我国耕地污染退化面积约占总耕地面积的1／10，其中工业“三废”污染的耕地近1000万hm2，使用污水灌溉的耕地已达330多万hm2［4］。近年来，农业面源污染也开始成为引起土壤污染的一个重要因素。
二、主要的产地土壤环境污染物
（一）重金属类物质
目前，国际上公认影响比较大、毒性较高的重金属类物质一般有5种，即汞、镉、铅、铬、砷。20世纪50－70年代，日本富士县的“骨痛病”就是由于镉污染而导致糙米中镉超标而引起的，患者数千人，其中数百人死亡，至今还有人不断提出和索赔。随着我国工业和农业的快速发展，城市化进程的不断加快，由于污水灌溉和工矿企业排污引起的产地土壤环境重金属污染问题也逐渐显现。如我国20世纪70年代，就有学者研究发现辽宁省沈阳张士灌区的土壤重金属超标严重，污染面积达2500多hm2，造成农产品无法食用［5］。雷鸣等人对湖南工矿污染区的调查也显示，株洲和湘潭等地工矿污染地区的镉、砷和铅污染面积占当地耕地总面积的90％以上［6］。在各类农产品中，水稻和叶菜类蔬菜是最易富集重金属元素的农作物［7～8］，因此，当土壤被环境中的重金属污染后，稻米和叶菜类蔬菜中重金属残留问题值得关注。重金属污染普遍具有以下共同点：（1）污染面积逐渐扩大。由于重金属类物质与污染排放密不可分，随着工农业的快速发展，特别是重工业的地域性转移，重金属元素威胁的范围逐渐加大。（2）污染治理耗时较长。土壤中的重金属很难靠稀释作用和自净化作用来消除，即使通过生物修复等手段，某些被重金属污染的土壤也可能要100～200年时间才能够恢复。（3）累积性和不可逆性。土壤中的重金属会被农作物吸收，通过食物链逐级放大和改变存在形态，从而对人体健康造成严重威胁。比如，汞被生物体甲基化后形成甲基汞，其具有神经毒性的环境污染物，主要侵犯中枢神经系统，可造成语言和记忆能力障碍等严重问题。人体长期摄入重金属，会蓄积于内脏和骨骼中，引起多种疾病。如在人体内，镉的半衰期长达7～30年，可蓄积50年之久，能对多种器官和组织造成损害［9］。如此长的半衰期，对人体来说甚至是不可逆的，一旦进入体内就难以排出。
（二）持久性有机污染物（POPs）
POPs是指一类具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性，能够在大气环境中长距离迁移并能沉积回地球，对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机物质。目前，我国污染较为严重的POPs物质主要有：（1）多环芳烃（PAHs）。我国已有学者开展了对京津及附近地区、长三角地区、珠三角地区及东南沿海等区域的研究。结果表明，土壤中的PAHs主要来源于燃烧源（包括工业燃煤、汽车尾气排放等）。对北京郊区土壤中16种PAHs的研究表明，土壤中16种PAHs的平均浓度为1350μg／kg，其含量范围在16～3880μg／kg之间［10］。（2）有机氯农药（OCPs）。OCPs具有高效的杀虫力，1950－1970年被广泛用于农业生产，但是由于OCPs特殊的物理化学性质，其难以被化学降解和生物降解，在土壤中半衰期可达几年甚至十几年。由于OCPs严重对环境的影响，从20世纪80年代起许多国家开始禁止或限制使用OCPs。据统计，我国多年来累计施用滴滴涕40多万t，六六六等OCPs19万余t，虽然OCPs目前已被禁止使用，但是由于降解缓慢，其对土壤的污染仍不容小视［11～12］。（3）二英（Dioxin）。二英是一类物质的简称，包括210多种化合物。焚烧垃圾和塑料制品，以及有机物和氯的热处理过程，都会释放二英类物质。它们通过大气干湿沉降、污水污泥农用以及废弃物堆放等多种途径进入土壤环境［13］。我国有学者对一些地区土壤中二英含量的调查显示，部分省份土壤存在二英污染问题，其中钢铁厂和垃圾焚烧厂周围土壤污染尤为明显［14～16］。（4）多氯联苯（PCBs）。PCBs不但具有持久性有机污染物高毒、难降解的共同特点，同时还是内分泌干扰物，对人类健康和环境具有严重危害。目前，在工业发达的国家和地区，已发现有较高浓度的PCBs。在不发达国家和地区、人迹罕至的海洋、大气、水、土壤中也发现了PCBs。我国从1965年开始生产PCBs，到20世纪80年代初停产，共生产上万t，多年的使用造成一些地区环境污染严重［17］，已经在局部地区酿出了严重污染事件。POPs污染的主要特点：（1）高毒性。主要表现为它的“三致性”，即致癌、致畸、致突变效应。它还具有遗传毒性，能造成人体内分泌系统紊乱，使生殖和免疫系统受到破坏，并诱发癌症和神经性疾病。（2）持久性。POPs类有机污染物结构稳定，在自然条件下很难被降解。研究表明，即使是很多年前使用过，在许多地方依然能够发现它们的残留物，POPs分子结构中化学键具有相对较高的键能，可以抵御光解、化学和生物降解。一旦它们释放进入环境，将有可能在环境中持久存在。（3）生物蓄积性。POPs类有机污染物分子结构中通常含有卤素原子，具有低水溶性、高脂溶性的特征，因而能够在脂肪组织中发生生物蓄积，从而导致从周围介质迁移、富集到生物体内，并通过食物链的生物放大作用达到中毒浓度。（4）迁移性。POPs具有半挥发性，能够从水体或土壤中以蒸汽形式进入大气环境或被大气颗粒物吸附，通过大气环流远距离迁移。在较冷或高海拔地方会重新沉降到地面上。而后在温度升高时，它们会再次挥发进入大气，进行迁移。如今在地球两极以及珠穆朗玛峰地区都已监测到POPs物质的存在。
（三）农业面源污染物质
农业面源污染主要是在农业生产过程中滥施化肥、农药和农用地膜所致。（1）化肥。自从1843年人类开始生产化肥以来，化肥的使用已有165年的历史，随着农业的发展，全球化肥施用量将不断增加。我国自20世纪80年代开始，化肥施用量逐年增长。农业部数据显示，目前使用量约稳定在5460万t（折纯量），平均施用量达500kg／hm2以上，远远超出发达国家225kg／hm2的安全上限。由于化肥主要来源于矿物，其中含有大量的重金属类物质，比如用作磷肥的矿石中通常含有一定量的镉元素，过量施用必然会造成间接污染。（2）农药。虽然有机氯等高残留农药目前已被禁止，但其他农药使用问题也非常突出。据统计，2006年我国农药年产量约130万t，使用面积约2.8亿hm2，只有约20％能被作物吸收利用，大部分进入了水体、土壤及农产品中［18～19］。除有效成分外，农药中的助剂等其他成分也会长期残留于产地土壤环境中，形成持续污染。（3）农用地膜。由于设施农业的普及，地膜污染也在加剧，近20年来，我国的地膜用量和覆盖面积已居世界首位，2010年地膜覆盖面积约为1.8×1011m2，年用量约为130万t，年均约有50万t农膜残留于土壤中，残膜率达40％。而且在全部农膜市场中，高档农膜仅占2％，中低档农膜高达98％［20］。残留土壤中的劣质地膜不但破坏土壤结构，减低土壤肥力，还会在分解过程中析出铅、锡等有毒物质，影响作物安全。面源污染的主要特点：（1）影响面积大。与重金属污染等集中于工矿企业周边不同，面源污染物质影响面积非常大［21］。据统计，我国化肥利用率不到4成，在施用过程中，大量肥料未被有效利用并流失，这在我国几乎所有耕地中都会产生。（2）直接危害小。大多数面源污染物主要影响水体环境，对产地土壤环境的直接危害较小，其危害主要表现在间接方面，即长期过量使用化肥会出现土壤孔隙堵塞、板结甚至酸化，降低微生物活性，从而降低农作物产量，同时能活化重金属等有害物质，影响农产品质量安全。（3）污染控制难。农业面源污染的污染源并不具体，同时在给定的区域内它们的排放是相互交叉的，加之不同的地理、气象、水文条件对污染物的迁移转化影响很大，因此很难具体监测单个污染源的排放并加以控制。
三、我国产地土壤环境污染的主要问题分析
（一）污染源头控制不到位
由于我国部分企业环保意识不强，污染控制技术不达标，工业“三废”和污水灌溉造成的产地土壤环境污染并未禁绝，污染事故仍时有发生。同时，由于我国环境管理体系主要建立在城市和重要点源污染防治上，对面源污染重视不够，导致农村环境治理体系的发展严重滞后。加之农业投入品使用方式粗放，缺乏科学引导，特别容易导致农业面源污染，使目前畜禽养殖业和矿物肥料大量施用造成的产地土壤环境污染问题逐步显现。
（二）污染底数不清楚
目前我国产地土壤环境污染途径多，原因复杂，由土壤污染引发的农产品安全事件时有发生，成为影响农业生产、群众健康和社会稳定的重要因素。而现在已开展的污染监测工作覆盖范围较窄，对产地土壤污染的范围、程度甚至污染物种类缺乏整体的掌握，导致防治缺乏针对性。
（三）污染治理缺乏有效手段
产地土壤环境污染治理的难度较大，其主要原因在于土壤本身的结构复杂，且各地土壤背景情况各不相同，对污染物的结合情况多变，加之复合污染物之间的相互作用，使得快速解决土壤污染问题难以实现。土壤污染修复的方法多种多样［22］，包括物理方法，如客土法、热处理法等，缺点在于费用昂贵，难以用于大规模污染土壤的改良。化学方法，如化学固定或化学淋洗等，但前者只能降低污染物的生物有效性，后者又容易造成二次污染。生物修复方法，其中植物修复以运行成本低，回收和处理富集重金属的植物较为容易，成为了近年来发展的热点，但该方法的主要问题在于超积累植物较难获得，同时植物对重金属一季累积的绝对量并不可观。
四、产地土壤环境污染的防治对策建议
（一）杜绝污染源头
消除工业“三废”对产地的污染排放，严格污灌管理。加大环保监管和执法力度，严格执行国家制定的污染排放标准，杜绝超标排放现象。特别注重产地环境的保护工作，设立定位监测点，健全农业环境监测网络。同时，严格控制农业面源污染。应加大对农业面源污染的重视程度，加强农业环境法律法规建设，完善农村环境管理机构。积极转变农业发展方式，推进测土配方施肥、精准施肥、水肥一体化等农业技术，鼓励使用农家肥或其他有机肥料，提高化肥利用率，从源头上减少化肥流失造成的面源污染。
（二）做好农产品产地土壤环境治理规划和分级工作
土壤重金属污染的定义篇5
与大气及水环境不同，土壤污染具有隐蔽性、不可逆性和修复的长期性。因此，在土壤污染防治中，源头控制是关键，须以“防”为先，做到“防”、“治”结合，同时加强环保科学技术的研发，对我国土壤污染快速发展的趋势和环境危害进行有效遏制，具体包括：
一是加快我国土壤环境保护相关法规、标准的制定与完善。目前，我国在土壤环境保护方面，缺乏系统的法律法规和完善的标准体系，导致土壤污染的源头难以得到有效控制。针对目前我国土壤污染的现状、特点，应积极吸取相关国际经验，尽早启动《土壤环境质量标准》的修订与地方标准的制定，以及基于不同农产品卫生限量标准的污染物标准制定等。
土壤重金属污染的定义篇6
蔬菜是人们生活中不可缺少的副食品，为人体提供所必需的多种维生素和矿物质，城镇化速度的加快及工业的迅速发展，使得环境污染问题日益加重，致使蔬菜中重金属和农药残留含量急剧增加，给人类健康造成了严重伤害。重金属积累特点及其对环境的污染是目前蔬菜重金属研究的重点。城市及其郊区是重金属污染的重要区域，了解和掌握土壤和蔬菜重金属的污染现状，对指导当前和以后蔬菜无公害化生产和环境保护等方面具有重要指导意义。
1 杭州市土壤重金属污染现状
谢正苗等[1]调查杭州市4 个蔬菜基地土壤中Pb、Zn、Cu的含量，结果发现蔬菜基地土壤中重金属的含量虽然未超过国家土壤重金属环境质量标准，符合无公害蔬菜的发展要求，但已超过其自然背景值。4个调查区中拱墅区土壤中重金属含量大于其他3个区；江干区蔬菜基地土壤—蔬菜中重金属的空间变异很大。老城区近50%的土壤属于Ⅲ类以上，几乎无Ⅰ类土壤，有些特色产品的种植土壤甚至存在一定的环境风险[2]。城市土壤中的磁性物质对重金属有显著的富集作用，杭州市土壤的磁性物质含量分别是0.20%～2.75%（平均值0.75%），磁性物质对重金属的富集系数大小为Fe>Cr>Cu>Mn>Pb>Zn[3]。
郭军玲等[4]研究发现杭州市蒋村土壤已受到Zn 的明显污染，污染等级为轻污染，乔司和下沙土壤重金属为高度累积，七堡和蒋村土壤重金属达到严重累积程度。李 仪等[5]研究发现杭州市区表土Pb、Cd和Hg含量随离城市距离增加而下降，土壤中重金属Pb、Cd和Hg的积累主要与大气沉降有关；同一区块中茶园表土重金属Cu和Zn含量明显高于附近林地土壤，施肥等农业措施对茶园土壤Cu和Zn的积累有较大的影响。
2 杭州市蔬菜重金属污染情况
杭州市野外常见野生蔬菜铅的超标率达87.5%，镉的超标率为12.5%，铜和锌无超标现象[6]。小青菜和小白菜中Pb超标，但Zn、Cu未超标，其富集系数顺序为Zn>Pb>Cu，且小青菜更易受重金属污染，其重金属含量均大于小白菜[1]。
宋明义等研究发现，根茎类蔬菜中Cd、Pb常超标，叶菜类蔬菜中除Cd、Pb常超标外，Hg也常超标，豆类和茄果类情况相对较好，未发现超标现象。其中，半山附近蔬菜中Cd、Zn含量接近国家食品卫生规定的标准限值，蔬菜和水稻中以Pb超标情况较严重；江干区蔬菜基地的蔬菜重金属污染也较为普遍，不同蔬菜品种中均有重金属超标现象[2]。王玉洁等[3]研究发现蔬菜的可食部位和非可食部位Pb含量均出现严重超标现象，样本超标率达100%；但是4种蔬菜可食部位含Cu量和含Zn量均未出现超标现象，部分蔬菜根系含Cu量和含Zn量却出现超标现象。
3 蔬菜重金属的吸收与富集规律
3.1 不同区域的差异性
北方地区蔬菜重金属污染相对南方地区轻，南方地区污染形势最为严峻的为Cd，这可能是由于南方土壤pH值低、有机质含量等决定的重金属存在形态、活性有关。由于土壤中Cd的化学活性最强，全国范围内Cd污染最为严重[7]。
重庆市小白菜中的As质量比在南岸区菜市场中可达0.068 mg/kg，但在渝中区只有0.012 mg/kg，二者相差5.7倍；渝中区菜市场藕中Hg质量比为0.189 1 mg/kg，但在北碚区菜市场中只有0.056 7 mg/kg，二者相差3.34倍[8]。
3.2 不同种类的差异性
基因型差异使得同一种蔬菜对重金属元素的吸收、累积特点各不相同。此外，土壤粘粒含量、有机质含量、pH值等土壤环境条件都会导致蔬菜中重金属含量差异[9]。
重金属污染以镉和铅为主，根茎类和瓜果类较为突出；镉污染最严重，排序为：根茎类、瓜果类、豆类、叶菜类；芋头和葱中镉污染均超标，最大超标倍数分别达到1.9倍和5.1倍[10]。叶菜类蔬菜中锌、铜、铅平均含量均高于瓜豆类蔬菜，只有镉的平均含量低于瓜豆类蔬菜[11]。不同种类和类型的蔬菜对重金属的富集能力不同，Zn：叶菜类>瓜果类>根茎类；As：叶菜类>根茎类>瓜果类；Hg：根茎类>瓜果类>叶菜类[8]。
3.3 同种蔬菜对不同重金属的吸收和富集差异性
蔬菜对Cu、Zn、Pb的相对富集能力基本一致，其富集系数顺序为Pb>Cu>Zn[3]。同一种蔬菜吸收不同重金属的能力不同，富集元素的规律是Cd>Zn、Cu>Pb、Hg、As、Cr。也有发现当Zn、Cd、Cu混施时，Cd的存在促进了大豆叶片中Zn的积累，而Cu的存在则使Zn和Cd的浓度降低[12]。
3.4 不同部位的差异性
重金属在植株体内各部位的分布状况不同。一般在进入器官积累多。菠菜Cd的积累量为叶片、根>茎，而Cd和Cu的积累量依次为叶片>根>茎杆，Pb的积累量则依次为根>茎>叶片；青菜叶片中的Cr、Cd、Pb、Cu等的含量均高于茎[12]。铜和锌含量地下部要比地上部高，蒲公英地上部的铜和镉含量明显高于地下部，地上部分别是地下部的2.80倍和1.92倍；野三七地上部的铅含量也比地下部高，是地下部的1.21倍；水芹地上部的镉含量也高于地下部，是后者的1.53倍[6]。
4 评价方法
对重金属污染评价方法有很多，主要以指数法最多，其中指数法分单项因子污染指数法和综合污染指数法。
某样点蔬菜的污染程度单项污染指数Pi是根据蔬菜中污染物含量与相应评价标准进行计算，其计算式为Pi=Ci/Si。式中，Ci表示污染物实测值；Si表示污染物评价标准。Pi1 为污染。
综合污染指数法主要考察高浓度污染物对环境质量的影响，可以全面反映各污染物对土壤的不同作用。目前，内梅罗综合污染指数法在国内应用较为普遍。
5 参考文献
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[3] 王玉洁，朱维琴，金俊，等.杭州市农田蔬菜中Cu、Zn和Pb污染评价及富集特性研究[J].杭州师范大学学报：自然科学版，2010，9（1）：65-70.
[4] 郭军玲，张春梅，卢升高.城市污染土壤中磁性物质对重金属的富集作用[J].土壤通报，2009，40（6）：1421-1425.
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[8] 张宇燕，陈宏.重庆市市售蔬菜中锌、砷、汞的污染现状评价[J].三峡环境与生态，2012（1）：47-51.
[9] 郑小林，唐纯良，许瑞明，等.湛江市郊区蔬菜的重金属含量检测与评价[J].农业环境与发展，2004（2）：34.
土壤重金属污染的定义篇7
文章编号：1005-913X（2017）06-0056-02
土壤-植物系统是生物圈中最为基础的结构，可以对太阳能进行有效转化。而土壤重金属污染就是人类在生产、生活过程中将重金属加入土壤，使重金属含量比自然含量显著高出，从而导致生态环境受损的状况。土壤重金属污染不仅会影响农作物的生长，而且会对空气、水等造成影响，所以说土壤重金属污染对人类生存有着关键影响。因为土壤重金属污染所带来的后果十分严重，所以对其进行有效防治已经成为环保工作中的重点。
一、土壤重金属污染的来源与环境标准
（一）土壤重金属污染的来源
随着社会的快速发展，生态环境污染问题越来越严重，而土壤重金属污染问题最为严峻。而造成土壤重金属污染来源的详细信息如表1所示。
（二）重金属土壤环境的质量标准
土壤是人类赖以生存的基础，如果重金属的含量过高，就会出现土壤重金傥廴咀纯觯为人类的生存、发展造成严重影响。所以重金属土壤环境的质量需要控制在相应范围内，以确保土壤的应用质量。而重金属土壤环境质量标准值如表2所示。
二、土壤重金属污染中存在的防治问题
（一）缺乏系统性的防治法规
我国对大气、水体、固体以及放射性物质的污染都制定了有针对性的法律法规，可以对其进行系统性的防治与处理。但是却没有针对土壤重金属污染制定系统性的法律，只是在其他防治立法中进行分散制定，所以说我国缺乏对土壤重金属污染进行防治的系统性法律。虽然许多污染防治立法中都对土壤重金属污染问题有所涉及，但是这些法律过于分散。这样不仅不利于对法律功能的充分发挥，而且不能对土壤重金属污染的防治效果提供确切保障。所以在制定土壤重金属污染防治法律时，需要对其系统性进行重点考虑。
（二）缺乏健全的预防机制
虽然我国也认识到对土壤重金属污染进行防治的重要性，但是在实际操作过程中依然是强调治理而忽略预防。首先，我国有对环境影响进行评价的机制，以对相应施工项目对环境可能产生的影响进行分析与评价，从而降低项目对环境的损害。虽然环境影响评价机制中对相应的生态环境准入机制进行了说明，但是随着社会、经济的高速发展，新型问题的不断出现，生态环境准入机制已经不能满足现在的发展要求。其次，我国目前没有出台对土壤重金属污染扩散进行有效控制的法律，无法降低受污土壤对人类生存所造成的影响。最后，现在我国土壤重金属污染问题治理状况不具备较高的透明度，大部分人们都不了解土壤重金属污染的原因与治理效果，所以不懂得如何从自身做起，降低土壤污染。
（三）缺少责任追究制度
土壤重金属污染责任追究制度就是在主体触犯相应法律后，强制其对有关责任进行承担的制度。但是目前我国缺少对土壤重金属污染责任进行有效追究的制度。首先，承担责任的主体一般就是土地的所有及使用人员，其范围太窄，不能对相关的企业、个人进行有效包含。同时我国没有制定相关法律对应承担的责任进行明确，致使国外许多重污染企业搬至国内，大大提升了我国土壤重金属污染的程度以及治理难度。其次，我国对造成土壤重金属污染主体的责任进行追究时，主要对其行政责任进行追究，但是有时责任主体对土壤的伤害是不可挽回的，可是我国却没有出台相应的法律法规，不能对其进行定罪。这样不仅体现出了责任追究制度中的严重缺失，而且不能对违法行为进行有效打击。最后，因为土壤污染的潜伏周期长，治理费用高、周期长，而我国又缺乏对责任进行有效归纳的原则，不能对污染主体责任进行有效追究。
三、土壤重金属污染防治的法律对策
（一）制定系统性的法律规定
以预防为主，防治兼顾的原则制定有针对性的土壤污染法规，同时以《环境保护法》为基础指导，制定有效的土壤污染防治制度，而其主要原则包括预防为主、民众参与、污染主体付费、社会和环境可持续健康发展等原则。另外，土壤污染防治法律是环保法律体系中的关键部分，是对土壤污染进行有效治理的根本，可以为相应法律体系的构建奠定基础。所以应该先建立相应的法律框架，然后以其为依据对土壤重金属污染防治的相关法律内容进行明确，从而使我国防治土壤重金属污染问题有法可依。所以想要对土壤重金属污染问题进行有效防治，只是构建一些原则性、概括性制度，是得不到明显效果的。只有先出台相应的土壤污染防治法，并以此为基础构建相应的法律体系，从而对我国土壤重金属污染问题进行有效解决。
（二）严格规定法律责任
严格追究污染主体的法律责任是有效开展土壤重金属污染防治工作的重点，所以首先需要做到对土壤重金属污染进行防治的过程中，单位、企业与个人都可能是造成土壤重金属污染的主体。对于无心所造成的污染问题，相关人员需要承担法律责任。同时还应该以污染情况为依据对不同的污染主体进行明确，并对污染原因进行查明，对责任主体范围进行扩大。其次，对土壤重金属污染防治工作的行政责任进行明确，可以以《水污染防治法》为参考，而所采用形式包括财产以及行为责罚。再次，对土壤重金属污染防治工作的民事责任进行明确，民事责任是整个责任体系中的重要部分。对民事责任进行制定的过程中，立法人员需要对相应的付费原则进行充分考虑。最后，刑事责任作为最为严厉的惩罚方式，在土壤重金属污染防治工作中具有十分重要的意义，但是我国刑法中缺乏对污染犯罪行为的明确定罪。所以国家对刑事立法进行构建时，需要对土壤重金属污染的刑事立法进行有效关注，只有这样才能有效提升我国土壤重金属污染的防治效果。
（三）增强执法力度
在环境污染执法过程中，如果行政机关不能对自己手里的权力进行恰当使用，就会使污染土壤的行为得到放纵。所以国家需要增强政府机关的执法力度。首先，对保护土壤的立法体系进行健全，其中包括全国统一性的立法，还有以区域特点为依据制定的地方性立法。健全的法律法规不仅是政府机关开展执法工作的前提，而且是政府机关落实执法工作的关键依据。所以对土壤保护的立法体系进行有效健全有着非常重要的意义。其次，构建完善的执法机构。以立法为依据，构建完善的执法机构，对相关基层执法部分进行独立于国家机构之外的构建，以有效提升执法效果。同时实施主管机构的垂直领导，以避免地方政府过度参与当地环保工作，从而消除政府权利对环保执法的不良影响。此外，环保行政部门的上下级需要对其关系进行良好处理，并以确保执法效率为前提，严格遵循执法的根本目的以及协调性的执法原则，从而有效落实土壤重金属污染的执法工作。再次，增强执法手段。以地方污染特点为依据，采用有针对性的防治方法，对土壤污染状况进行有效解决。同时对污染源进行有效调查，并进行针对性处理；最后，提升土壤污染的执法费用，增加高质量的执法设备。这样拥有充足经费以及高技术设备，可以满足土壤污染监测、执法的更高要求。
四、结语
土壤重金属污染的定义篇8
郫县位于成都近郊，面积437.5km2，共有农村人口44.2017万人，气候温和，雨水充沛，河网密布，水质优良，土壤肥沃，农业历史悠久，是整个成都平原的主要蔬菜生产基地。随着现代工业和城市的发展，废水、废气、废渣和城镇生活垃圾的排放增加，都容易引起土壤中的重金属含量增加。土壤中的重金属污染因为难于治理、具累积性且危害周期长，受到人们的普遍关注，不但影响农产品的清洁生产，而且通过食物对人类健康造成极大的危害。因此了解和研究郫县土壤重金属污染现况，对于政府制定针对性措施，保护土壤环境质量，生态环境建设以及绿色农业，保障人体健康具有非常重要的意义。
1 对象与方法
1.1 概况和设计
本次研究主要选择以农业生产为主，水稻、小麦、蔬菜和园林种植为主要生产，全县共选取了5个镇，唐元镇、新民场镇、三道堰镇、古城镇和友爱镇，每个镇又随机选择了4个村，每个村随机采取一件土壤样品，样品基本覆盖了郫县农用土地利用类型。
1.2 样品采集与检测分析
1.2.1 样品采集
每个监测点采集菜地或农田土壤样品1份，采集0-20cm深表层土壤，在1m2范围内按照5点取样法采集土壤混合为一个样品，采样总量为1000g左右。
1.2.2 检测方法
检测项目包括铅、镉、汞、铬、砷和pH值，分析方法是ICP-MS方法（电感耦合等离子体质谱法）。
1.2.3 土壤重金属污染评价方法
评价标准采用《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995），评价的方法为超过《土壤环境质量标准》规定限值则表示已被污染，未超过则表示还未被污染。
2 结果
郫县属于平原，选择的20个村海拔均在553-598m，土壤均为黑褐色壤土，土壤湿度为潮，土壤中含有植物根系为少量。pH值测定在3.62-8.03之间，其中酸性土壤样品有11件，中性土壤样品有6件，碱性土壤样品有3件（如图1）。
郫县土地主要用于农田、蔬菜地、果园等，故土壤重金属污染评价以国家土壤环境质量二级标准作为评价参照，其中镉有45%的样点（及9件样品）出现污染，最大值是0.53mg/kg（如表1）。
在pH值测定酸性土壤中污染6件，中性土壤中污染3件，说明pH值的大小显著影响土壤中重金属的存在形态和土壤对重金属的吸附量，土壤pH值越低，H+越多，重金属被吸附的越多，其活动性越强（如图2）。其它样点重金属未出现污染。
3 结论
通过以上调查，郫县土壤重金属污染以镉为主，而土壤重金属污染的原因主要有以下几点：
3.1 燃煤的使用
燃煤的大量使用是整个成都平原土壤重金属Hg污染的重要因素之一。已有研究表明，燃煤已成为大气汞的最主要来源，而且大气汞浓度与土壤汞含量呈显著的正相关。整个成都以前能源以燃煤为主，在2000年时燃煤占总能源32.8%，郫县为成都的近郊县，整个大气的污染比较明显。
3.2 工业“三废”排放及大气和酸雨沉降
随着城市经济的飞速发展，工业企业的不断引进，工业“三废”排放的增加，随着大气和酸雨的沉降，一起进入农田土壤，既造成了土壤的严重酸化，也是造成土壤重金属的污染。
3.3 交通运输
随着城市的发展，人们的生活水平的不断提高，汽车已作为人们出行的主要交通工具，然而汽车的增加随之带来的汽车尾气排放也急剧增加，有专家研究认为土壤中的重金属污染一部分来源于汽车尾气排放的Pb、未燃尽的四己基铅残渣及汽车轮胎磨损产生的粉尘进入土壤，在公路沿线更为明显。
3.4 农药和化肥的施用
在农业生产中，农药、化肥的施用，是加剧土壤重金属污染的主要途径之一。现代农业生产存在大规模、集团化生产，经营商或农户为了加快成熟期，提高生产，增加经济收入而出现滥用和大量使用农药、化肥等制剂。农药和化肥成分中含有镉、砷、铅、铬等重金属元素，长期大量施用化肥、农药可导致土壤重金属的积累和污染。
4 加强土壤重金属污染防治的一些建议
土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点，人们对于土壤重金属污染对农产品和人体健康造成的潜在危害意识还不强烈。今后应加强宣传教育，提高群众的环保意识，使人们充分意识到滥用和过量使用农药、化肥等造成污染的严重性。加强工业“三废”的排放管理，严格按排放标准执行。相关部门要加大土壤重金属污染的监测工作，形成良好的监测预警系统，为政府制定针对性措施提供可靠依据。
参考文献：
[1] 陈红亮，谭红，谢锋，等.遵义东南部地区农业土壤重金属分布特征及风险评价[J].核农学报，2008，22（1）：105-110.
土壤重金属污染的定义篇9
一、土壤重金属污染的危害
随着工农业的快速发展，多种工业如采矿、冶炼、电镀、废电池处理、金属加工等的排放以及农业中各种农药，化肥的施用均是土壤重金属污染的来源。据报道，全世界平均每年排放Hg约1.5万吨，Cu 340万吨，Mn 1500万吨，Pb 500万吨，Ni 100万吨[1]。土壤重金属污染具有污染面积达、积累时间长、不易被微生物降解、有明显的生物富集作用等特点，被重金属污染的土壤会严重影响到农作物的生长和发育，从而导致农作物的减产并污染农作物。安志装等人[2]研究发现镉与巯基氨基酸和蛋白质的结合会引起氨基酸蛋白质的失活，甚至使植物死亡。另外，土壤中的重金属会被农作物吸收并在农作物体内富集，通过食物链进入人体，从而严重危害人体健康。
二、土壤重金污染修复技术
1.物理化学修复技术
1.1化学固化
化学固化法指的是通过在土壤中加入土壤固化剂来改变土壤的有机质含量、矿物组成、pH值和Eh值等理化性质，再经重金属的吸附或共沉淀作用来调节其在土壤中的移动性，从而降低其共生物有效性。固化剂将污染土壤中的重金属固定后，不仅可以减少重金属通过径流和淋洗作用对地表水和地下水的污染，而且被污染的土壤还有可能重建植被[3]。虽然化学固化法可以固化土壤中的重金属，但固化剂只是改变重金属在土壤中的存在形态，重金属仍留在土壤中，因而该方法还有待进一步的研究探讨。
1.2电动修复
电动修复是近年来快速发展的技术，其作用机理是将电极对插入被污染的土壤中，在通入微弱电流形成电场，使土壤中的重金属在电场形成的各种电动力学效应下定向移动，在电极区附近富集，从而将重金属处理或分离。
对于低渗透的粘土和淤泥土的修复，电动修复是常用的技术。郑喜坤等人[4]研究了电动修复技术对沙土中Pb2+、Cu3+等重金属离子的去除效果，结果表明，重金属离子的去除率达99%以上。电动修复技术是一种原位修复技术，它可以有效的去除土壤中的重金属离子，并且经济效益好，是一种可行的修复技术。
1.3土壤淋洗
土壤淋洗是一种适用于治理大面积重废污染土壤的方法。所谓淋洗，是指利用提取剂（包括有机或无机酸、碱、盐、表面活性剂和聚合剂等）将土壤中的固相重金属转化为液相，土壤在经水淋洗处理后可归回原位利用，而对于富含重金属的废水也可进行回收处理，从而达到修复土壤的目的[5]。吴华龙等人[6]研究了被铜污染土壤修复的有机调控机理，研究结果表明，外加EDTA对降低红壤对铜的吸收率与加入的EDTA量的对数量显著负相关。土壤淋洗法虽然处理量大，处理效率高，但会造成二次污染，因此，寻找一种既能提取各种形态重金属又不破坏土壤结构的提取剂将成为土壤淋洗法的研究热点。
2.植物修复
植物修复是指在被重金属污染的土壤中，种植某种特定的植物，利用该植物对重金属的耐性和超富集作用将重金属移出土壤，使土壤中的重金属降低到可接受的浓度，达到重金属污染修复的目的。
根据其修复过程和作用机理可将植物修复技术分为4种：①植物萃取技术，即利用超富集植物将重金属从土壤提取出来，并将其转移，贮存到地上部分，然后通过植物收割来对重金属进行集中处理的过程[7]。韦朝阳等人[8]研究发现了一种大叶井口草，它对As的富集有明显的效果，其地上部分最大含量可达694mg/Kg。②植物固化技术，即利用耐金属植物及其根系微生物的一些生物化学作用降低重金属的活性，使其固化，从而减少对土壤的危害。该方法主要适用于有机质含量的矿区污染土壤的修复。③根圈生物技术，即利用植物根际分泌物和根际脱落物刺激细菌和真菌的生长，通过细菌和真菌对重金属的吸附固定作用，是重金属矿化的过程。④植物挥发技术，即利用植物根系的吸收、积累和挥发作用减少土壤中一些挥发性污染物，及植物将污染物吸收到体内后将其转化为气态物质释放到大气中[9]。
3.工程措施
工程措施是比较经典和传统的修复土壤重金属污染的方法，主要包括客土、换土及深耕翻土等方法。通过客土、换土或者将深耕翻土与污土混合，使土壤中重金属的含量降低，减少重金属对土壤植物的毒害，从而使农产品达到食品卫生标准[10]。
客土法是将干净的土壤覆盖在已受污染的土壤上混匀，从而降低土壤中污染物的浓度；换土法是用干净的土壤代替受污染的的土壤，对于换出的土壤应进行处理，防止二次污染的发生；深耕翻土是将表层已受到污染的土壤翻至深层，从而使土壤中污染物的浓度降低。
三、结语
目前运用于修复土壤重金属污染的技术有很多，但每种修复技术对于土壤重金属污染修复均有一定的弊端，并且对于不同类型的土壤受重金属的污染的程度的不同，单一的使用某种技术并不能达到理想的效果，因此，在实际应用中，应综合多种修复技术的优点，互取优势，研究出新型的具有高效，低耗的修复技术。
参考文献
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土壤重金属污染的定义篇10
Status of Soil Pollution and Purification Ability of Greening Plants in the Roadside of Coastal Highway in Liaoning Province
ZHAO Yan-bo1，YAN Wen-zhi2，YAN Hong-wei1
（1. Shenyang Agricultural University/Key Laboratory of Northern Landscape Plants and Regional Landscape， Educational Department of Liaoning Province， College of Horticulture， Shenyang 110161， China; 2. Housing， Urban and Rural Construction Department of Liaoning Province， Shenyang 110001， China）
Abstract： Soil pollution was investigated and the spatial scope of it was determined in the roadside of coastal highway in Liaoning province. The average ability of purification of greening plants was calculated by mathematical model. Results showed that contents of heavy metals was high within the scope of 40 m vertical distance from highway and 20～30 m distance was in its common peaks. The main accumulation of heavy metals was in the surface soil of 0～20 cm depth. Cd was the key elements of restricting the whole highway greening. The choice of plants larger for Cd enrichment coefficient was recommended for the whole greening. In addition to Cd， Pb Cu Zn could be absorbed by general greening tree roots in one year. The critical value of these heavy metals could be absorbed by trees.
Key words： soil pollution; greening plants; purification ability; prediction; coastal highway
伴随着经济的繁荣，交通事业发展迅猛，公路在运营期间对路域土壤的污染引起人们的普遍关注。一般来说，路域土壤的污染源主要是汽车尾气、泄油、路面径流污染物等[1]。具体表现为以重金属为主的无机污染，经研究证实Pb、Cd、Cu、Zn是典型的交通源重金属元素[2，3]。
利用超积累植物（Hyperaccumulator）对土壤重金属进行植物修复不能替代公路绿化工程。目前，世界上共发现的500多种重金属超积累植物多为草本植物[4]，种植后需要通过收割的过程去除土壤重金属，植物只是这一过程中的媒介，其繁杂的工序和长的时间周期使得植物修复措施多集中在土壤污染较为严重的局部区域进行应用，而公路绿化通常以乔木为主体，旨在充分发挥植物的综合防护效应[5]，在营造植物景观的同时兼顾对污染的净化能力，并永久性地覆盖的地表。因此，对于污染程度较低的路域土壤来说，预测一般绿化植物净化土壤的平均能力可直接为路域土壤污染的综合治理提供决策依据。
本研究对辽宁滨海公路既有线路的土壤污染现状进行了调查，确定了公路对两侧土壤污染的空间范围，利用数学模型计算绿化植物净化土壤的平均能力，通过比较分析确定了制约公路全线绿化的关键重金属元素和一般绿化乔木吸收土壤重金属的临界值。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
辽宁滨海公路是辽宁省“五点一线”战略规划中的“一线”，是拉动辽宁沿海经济发展的交通枢纽，同时被誉为中国最长的沿海公路[6]。它西起葫芦岛的绥中县，东至丹东的东港市，连接沿海的6个省辖市和7个县级市[7]。沿线海拔高度2～485 m，年降水量540～1 200 mm，极端最低气温-27.3 ℃，最高气温37.4 ℃[8]。
经初步调查，滨海公路沿线最主要的生态景观类型是湿地，长462 km，占全长的40.1%;第二大类是耕地，长306 km，占全长的26.5%;第三大类是城镇，包括工矿企业用地，长154 km，占全长的13.4%;第四类是草地，长111 km，占全长的9.6%;未利用地长62 km，占全长的5.4%;林地最小，长56 km，占全长的4.9%（除去盘锦湿地绕行路段和大连市内部分未建设路段，全长按1 153 km计）。
1.2 路域土壤污染调查方法
1.2.1 采样点分布 为了尽可能排除不同植被类型以及其他人为因素对土壤的影响，采样地点选择沿滨海公路两侧为未利用地、稀疏的草地或者无植被的滩涂地，并保证没有建筑物及绿化带的遮挡，周边没有工矿企业。在满足上述要求的前提下，每隔约50 km设置1个区域样点，全线共设置20个样点，如图1所示。
1.2.2 样品采集 于2013年的5月采集样品，采用多点取样组合分析的方法，在每个区域样点内根据场地情况选择公路一侧且垂直于公路5、10、20、30、40、50、100、200 m的不同距离设置采样点，在每个采样点上画出一条长100 m且与公路平行的线段，等距布设5个采样单元，每处分别在土壤深度为10、20、30 cm处采集1 kg土样，然后按3个不同的深度类别将5个采样单元的样品充分混合，按“四分法”舍弃多余样品，保留约1 kg土壤分析样品。同理，在垂直于公路2 km以外的区域，以“蛇”形布点法选择人为干扰较少的5个采样单元，采集10 cm深度处的土壤样品，以该样品的分析结果作为对照。
1.2.3 样品处理 样品经自然烘干、剔除杂物、木棍碾碎后，过孔径1 mm的尼龙筛。
1.2.4 样品分析 采用火焰原子吸收法和石墨炉原子吸收分光光度法对重金属元素Pb、Cd、Cu、Zn进行测定;在不同土水比（m/V，1∶1，1∶2.5，1∶5，1∶10）情况下，用DCP直流氩等离子体光谱测定土壤溶液的重金属浓度;采用放射性同位素示踪法测定金属的扩散系数。
1.3 植物吸收土壤重金属的数学模型
吴启堂[9]根据土壤重金属向植物体转移的机理，提出了土壤-植物系统中元素解吸、迁移、吸收的联合数学模型。
A=Qmf+Qd≈■・Ci・b・d・R0・L1・（πDT1）1/2+CiUB
式中，A为植物根系总吸收量;Qmf为质流运输元素总量;Qd为扩散作用提供的元素总量;Ci为土壤溶液浓度，b为相应的平均缓冲能力系数，二者可用解吸模型来测定;d为土壤容重;D为扩散系数;T1为根系生长时间;B为修正系数，根据b而定，若土壤缓冲能力弱（b≤3），B可取0.90，若缓冲能力中等（310），B可取0.98;R0为根的平均半径;L1为总根长;U为植物吸水量。其中，B、D、Ci、b为土壤参数，R0、L1、U为植物参数。
2 结果与分析
2.1 路域土壤污染规律
根据测定结果，计算出20个区域样点内距道路不同水平距离及其不同深度土壤污染物的平均值，详见表1。由表1可知，路域土壤中重金属平均含量由大到小为Zn、Pb、Cu、Cd;重金属污染随着距公路距离的增加而降低;在距公路40 m范围以内，重金属含量相对较高;土壤各重金属含量峰值出现在路基处，在距公路20 m或30 m处土壤重金属含量出现次高峰;土壤重金属含量随着土壤深度的增加而急剧下降，各重金属主要积累在0～20 cm土壤内，而在土壤深度为30 cm时，各重金属不同距离采样点平均含量低于对照。
2.2 土壤特征参数的测定结果
由于植物体地上重金属含量与土壤中重金属总量有很好的线性关系[10]，因此在利用数学模型估算一般绿化植物吸收土壤重金属的平均含量时，首先要测定土壤的特征参数。测定的土壤取自距公路30 m处10 cm深的表层土壤，因为此处正值道路绿化明显发挥其生态效应的区域。根据数学模型的需求，测定如表2所示的土壤特征参数。通过测定不同土水比情况下的土壤溶液浓度获得回归常数;再根据公式Ci=C1・Hi-a和b=Q/Ci计算在土壤平均湿度条件下的土壤溶液浓度（Ci）和相应的平均缓冲能力系数（b）;此外，路域土壤平均湿度Hi取34%;土壤容重d取1.32 g/cm3。各土壤参数的测定结果如表2所示。
2.3 植物根系特征参数的测定结果
被污染的土壤必须处于植物根系延伸所能达到的范围才能获得充分的净化。从路域土壤污染的水平分布上看，单侧40 m宽的公路绿化带就能够覆盖大部分已被污染的土壤;另据相关研究[11]，建成后的公路绿化带对重金属的防护效应显著，40 m宽的绿化带能达到最基本的防护要求，70 m宽的绿化带即可满足控制重金属污染的要求;同时，保证足够的种植密度，使得根与根之间产生竞争性吸收，更有利于对污染物的吸收。
从植物根系的垂直分布上看，根系生物量随土壤深度呈“T”形分布，即随着土层加深，生物量呈倒金字塔逐层递减。一般来说，乔木的细根大部分位于50 cm土层以上，且多集中于枯落物层和10 cm以上矿质土壤表层;灌木主要集中在0～20 cm土层中;草本主要集中在0～10 cm土层中[12]。对比路域土壤污染的垂直分布特征，一般乔木和灌木的根系即能达到净化土壤的要求;而乔灌草相结合的配置模式更有利于加强植物对表层土壤的净化功能。依据相关研究成果[13-17]，结合数学模型的数据需求，估算0～10 cm深的土层中正常生长的单株乔木、灌木、草本的根系在单位体积内的特征参数，具体结果见表3。
2.4 绿化植物净化土壤能力预测
将土壤特征参数与植物根系特征参数代入数学模型，计算绿化植物吸收单位体积表层土壤重金属的量;同时，折算距公路30 m处单位体积表层土壤（0～10 cm）的重金属含量与之对比，计算结果如表4所示。由表4可知，虽然土壤中Cd的含量最少，但一般绿化植物对Cd的吸收能力也最差，无论是乔木、灌木还是草本，对Cd的吸收量都十分有限，难以实现净化需求;除Cd以外，草本植物吸收重金属的预测量远远超出土壤中的实际含量，而且其吸收量要比乔木和灌木大很多，这主要与草本植物位于土壤表层的细根根长密度大有关;除Cd以外，乔木吸收重金属量的预测值大于土壤中的实际含量，说明一般乔木植物基本满足净化土壤的需求。需要指出的是，所应用的数学模型对于污染相对严重的土壤来说，预测吸收量会高于实际吸收量[9]，但不影响不同金属元素之间以及不同植物类别之间的比较。表4中乔木的吸收量可看作土壤重金属被乔木修复的临界值，经换算得Pb为213.0 mg/kg、Cu为94.7 mg/kg、Zn为115.1 mg/kg，可作为判定公路个别区段的土壤重金属含量是否超越一般绿化乔木根系的吸收能力，。
3 结论与讨论
滨海公路路域土壤中重金属平均含量由大到小依次为Zn、Pb、Cu、Cd;在距公路40 m的垂直距离范围以内，重金属含量相对较高;各种重金属主要积累在0～20 cm土壤内;Cd成为制约公路全线绿化的关键元素，局部证实了Cd具有极强的生态危害等级[18，19]，建议在Cd污染相对严重的路段先进行植物修复，再进行绿化;公路全线绿化植物可选择对Cd富集系数较大的红松、毛白杨、旱柳、秋子梨以及具有缓解Cd胁迫机制的美人蕉[20，21]。
乔木除了吸收一定量的土壤重金属以外，还对道路运营期间产生的粉尘污染具有显著的防护效应[21]，因此，乔木是道路绿化的主体。从全线土壤重金属的均值来看，除Cd以外，Pb、Cu、Zn可在一年内被一般绿化乔木的根系充分吸收。草本植物能够极大地改善路域土壤的污染状况，其根系吸收表层土壤重金属的能力远远高于乔木和灌木，但前提是必须保证草本植物足够的种植密度，这对于较长距离的公路绿化来说具有一定的难度。
预测一般绿化植物净化土壤的平均能力可直接为路域土壤污染的综合治理提供决策依据，需要做到以下几点：①判定公路沿线个别污染严重的区段是否需要采用植物修复措施;②针对土壤污染物中的主要限制性因子，选择吸收能力强的植物品种，这样既可以解决由于植物富集污染物的不同生理机制而导致的无法决策问题，又可以把污染治理与公路绿化相结合，一步到位;③可以退而求其次，选择对污染物具有高度避性能力（不吸收或极少吸收）的植物，防止污染物在食物链中传递，以避免其对动物和人类的危害。对于土壤污染并不严重的场地进行植物绿化，尤其像公路路域这样范围较广的带状绿化，这种预测更具有现实意义。
本研究所用数学模型综合考虑了土壤性质和植物特征，对于预测植物对某一土壤元素的吸收具有广泛的意义。但模型未考虑植物本身对重金属吸收的调节机理，未考虑重金属的生物有效性，这些还有待进一步深入研究。
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土壤重金属污染的定义篇11
土地环境质量标准是一个阈值。土壤中的化学物质含量低于此值,一般不会有污染问题;高于此值,则应作进一步调研,若确有危害,则确认土壤已被污染。由于土壤环境质量标准是由国家制定的,带有一定的强制性。
区域土壤环境背景值
土壤环境背景值是指在不受或很少受人类活动影响的情况下,土壤的化学组成或元素含量水平。由于人类活动与现代工业发展的影响已遍布全球,现在严格意义上的土壤自然背景值已很难确定,只能去寻找人类影响尽可能少的土壤来确定土壤环境背景值。
因此,作为土壤的环境背景值或本底值、维持当前土壤环境质量的目标,土壤环境背景值只能是一个相对概念。
场地土壤污染临界值
土壤污染临界值是指某场地土壤中污染物对生物、水体、空气或人体健康是否产生危害的临界值。高于此临界值,说明土壤已受污染,应根据受害程度和可能条件,采取相应的修复措施。土壤污染临界值通过风险评估而得,其值因土壤、受体的不同而异。
名词解释
什么是土壤污染?
定义
土壤污染是指具有生理毒性的物质或过量的植物营养元素进入土壤而导致土壤性质恶化和植物生理功能失调的现象。土壤污染可导致土壤组成、结构、功能发生变化,进而影响植物正常生长发育,造成有害物质在植物体内累积,通过食物链危害人畜健康,或经地面径流、土壤风蚀,使污染物向其他地方转移。土壤有一定的自净能力,但土壤一旦被污染,就很难恢复,特别是重金属污染。
分类
土壤污染大致可分为无机污染物和有机污染物两大类。
无机污染物主要包括酸、碱、重金属,盐类、放射性元素铯、锶的化合物,含砷、硒、氟的化合物等。
有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、苯并芘以及由城市污水、污泥及厩肥带来的有害微生物等。 特点
隐蔽性和滞后性土壤污染往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测,甚至通过研究对人畜健康的影响后才能确定。
累积性污染物质在土壤中不易扩散和稀释,容易因不断积累而超标,使土壤污染具有很强的地域性。
不可逆转性重金属对土壤的污染是一个不可逆转的过程,许多有机化学物质的污染需要较长时间才能降解。比如,被某些重金属污染的土壤可能要100年~200年时间才能够恢复。
难治理积累在污染土壤中的难降解污染物,很难靠稀释作用和自净化作用消除。有时需要靠换土、淋洗土壤等方法才能解决问题。
知识堂
造成土壤污染的原因
1.过量施用化肥
长期大量使用氮、磷等化学肥料,会破坏土壤结构,造成土壤板结、耕地土壤退化、耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降等。 2.农药
农药进入土壤后,大部分可被土壤吸附,在植物根、茎、叶、果实和种子中积累,通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。
3.重金属元素
重金属污染十分难以消除。一旦土壤受到镉、砷、铬、铅、汞等重金属元素污染,就会进入农作物或粮食中,对人体健康造成影响。
4.污水灌溉
未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有害物质,这些有毒有害的物质带至农田,会造成土壤污染,危害人体健康。
5.酸沉降
大气中的二氧化硫、氮氧化物等有害物质,在大气中发生反应形成酸雨,通过沉降和降水而降落到地面,引起土壤酸化。
6.固体废物
污泥作为肥料施用,常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。工业固体废物和城市垃圾向土壤直接倾倒,易使重金属向周围土壤扩散。
7.牲畜排泄物和生物残体
禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物,如果不进行物理和生化处理,其中的寄生虫、病原菌和病毒等就可能引起土壤和水域污染,并通过水和农作物危害人体健康。
法律法规
《土壤环境质量标准》
1995年颁布实施的《土壤环境质量标准》按照土壤应用功能、保护目标和土壤主要性质,规定了土壤中污染物的最高允许浓度指标值及相应的监测方法。标准适用于农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场、林地、自然保护区等地的土壤。
根据土壤应用功能和保护目标,《土壤环境质量标准》将土壤环境质量划分为3类:
I类为主要适用于国家规定的自然保护区(原有背景重金属含量高的除外)、集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤,土壤质量基本上保持自然背景水平。
Ⅱ类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园果园、牧场等到土壤,土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。
Ⅲ类主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤(蔬菜地除外)。土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。
同时,土地环境质量标准分为3级。其中,Ⅰ类土壤环境质量执行一级标准;Ⅱ类土壤环境质量执行二级标准;Ⅲ类土壤环境质量执行三级标准。详见下表:
我国有哪些相关规定?
目前,我国尚未有针对土壤污染防治的专门立法,但相关法律、行政法规、部门规章中有对这一问题的零散规定。
《宪法》第9条和第10条规定,“国家保障自然资源的合理利用”和“一切使用土地的组织和个人必须合理地利用土地。”
《环境保护法》第20条规定:“各级人民政府应当加强对农业环境的保护,防治土壤污染。”
土壤重金属污染的定义篇12
经过近半个多世纪的摸索后，科学家们如今正在组建一个植物军团，用来抵挡重金属污染的攻击，它们是400多种超富集植物，善于从土壤中吸收各种重金属，对付不同类型的重金属污染时各有所长。配备了化学强化或者微生物强化的武器之后，它们的战斗力更加超群。
但是，矿山废水、工业废水等污染源头如果没有得到遏制，重金属污染的幽灵就不会从大地上撤退，这将是一场永不停歇的战争，而人类和植物这一方，将永难获胜。
方法不少，效果一般
植物修复技术是指利用植物的吸收、分解、挥发或固定土壤重金属作用，降低重金属在土壤中的含量和有效态含量，从而减小重金属的危害性。
中国科学院地理所研究院陈同斌曾在接受媒体采访时称，我国大多数城市近郊土壤受到了不同程度的污染，多地粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标或接近临界值。
以各种化学状态或化学形态存在的重金属，在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，造成危害。若它们潜藏在土壤中则更隐蔽，污染暴露的时滞更长，容易被人们忽视，比水污染和大气污染更危险。
华南理工大学副校长、工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室主任党志介绍，对受到重金属污染的土地，修复的方法有很多种，但主要可以分为物理、化学和生物的方法。而实践证明单纯采用物理和化学的方法并不实用。
物理的方法是指某个地方的土地污染了，就把这个地方的土地拿走，换上干净的土。这种方法工程量大、费用高昂，只对局部的企业用地污染有效，无法解决大面积的耕地污染问题。
化学的方法是通过改变土壤的物理化学性质，使得重金属不能被植物吸收。“只有能溶于水的离子态和络合态的重金属才会被植物吸收，我们可以通过加一些化学物质比如石灰来改变土壤的PH值，让它呈碱性。重金属和氢氧根离子就能形成沉淀，变得不溶于水，植物就不会吸收了。”党志说。但是，植物根部会不断分泌一些物质，这些分泌物大部分是酸性的，时间久了，加进土壤里面的碱就被中和掉，不能起作用。而且，也不能一直往土壤里面添加化学物质，会改变土壤的性质，作物也难以生长。“化学的方法最大的问题是，无论加什么东西，重金属仍然存在于土壤中，只是限制了它的活性，没有把它去除。”党志说。
用植物吃掉重金属
正因如此，植物修复技术在诸多修复被重金属污染土地的技术中脱颖而出，其中植物提取是目前研究最多并且最有前景的方法。
植物提取的核心是战斗力超强的超富集植物。超富集植物的根系从土壤中吸取重金属，并将其转移、贮存到植物的地上部分，然后收割地上部分，连续种植超积累植物即可将土壤中的重金属降到可接受水平。一般来说，它们在地上部分的重金属含量能够达到普通作物在同等条件下的100倍以上。
事实上，早在1848年科学家们就发现，在一种被命名为“贝托庭芥”的植物叶片里，镍的含量达到了7900mg/kg。不过直到1977年，生物学家布鲁克斯（Robert Richard Brooks）才首次提出了“超富集植物”的概念。
党志介绍，从上个世纪70年代以后，尤其是80年代，在美国，超级基金（super fund，污染场地管理与修复基金）开始通过这种生物的方法，对矿山污染、重金属污染和有机物污染的土壤进行修复，有了很多成功的案例。
目前，从事利用植物修复技术来进行土壤污染修复的研究已经在逐渐增多，它们都在寻找更经济更适宜的超富集植物，并探索植物——化学和植物——微生物联合修复技术。
组建超富集植物军团
研究人员发现的对重金属具有超积累能力的植物有45科约400多种，其中73%为镍的超积累植物。十字花科遏蓝菜属是一种锌和镉的超积累植物，是超富集植物军团中的“作战高手”。实验显示，遏蓝菜地上部分锌和镉含量可分别达36000mg/kg和1140mg/kg，且地上部分锌含量高达26000mg/kg时植物尚未表现中毒症状。在镉浓度为19mg/kg的工业污染土壤种植收割天然遏蓝菜6次，即可将土壤中的镉下降至3mg/kg。
不过，并不是善于吸收重金属就能够被实际应用在重金属土壤的修复工程中。什么样的植物能够获得认可加入“超富集植物军团”呢？科学家们有一套严格的筛选标准。
能用于污染土壤植物修复的超积累植物必须应具备以下几个特性：即使在污染物浓度较低时也有较高的积累效率；能在体内积累高浓度的污染物；能同时积累多种重金属；生长快、生物量大；抗虫抗病能力强等等。
党志介绍，目前有很多人都在从事利用植物修复技术来进行土壤污染修复的研究，寻找筛选更经济更适宜的超富集植物，并探索植物——化学和植物——微生物联合修复技术。植物种下去以后，只有离子态的和络合态的重金属被植物吸收了，但其他态体不被植物吸收，检测浓度仍然很高，研究者们采取了植物——化学强化联合修复技术，通过添加一些化学物质，使得土壤里其他态体的重金属转化为活性状态。有些微生物在生长过程中会分泌出一些生物表面活性剂，可以活化重金属。通过筛选出这样的微生物，或者从微生物中将产生的活性剂提取出来，投放到土壤里，就是植物——微生物联合修复技术。
2011年，由党志主持的一个名为“污染物在土壤中的环境化学行为与修复机理研究”的项目，获得了广东省科学技术奖自然科学类一等奖，其中一项研究就是通过种植玉米加上化学强化来修复镉污染的土壤。
“西方国家人少地多，所以他们主要采用超累积的草本植物对污染土地进行集中治理，但是这条道路在我国行不通。”党志说，我国人多地少，希望既能够治理污染，也能给农民带来收益。因此，他们把目光转向玉米、向日葵、烟叶等经济作物。
党志说，当时他们考虑了好几种植物，其中一种是向日葵，它吸收重金属能力也很强。还有一种是玉米，“我们找了几十种玉米，种玉米做实验，最后确定一种玉米，对重金属吸收能力很强，加上化学强化机制，在白云区的蔬菜基地做了实验，修复效果不错。”
遭遇战还是持久战？
土壤修复的课题大部分是在做已受污染土壤的修复，但是实际上如果没有在源头上断绝污染，只是在末端做修复，这项工作没有多大的意义。
虽然植物修复技术在治理重金属污染方面是一条经济有效的途径，但仍然面临着许多待解决的问题。比如说一种植物通常只能忍耐或吸收一种或两种重金属元素，对土壤中其他浓度较高的重金属则表现出某些中毒症状，从而限制了植物修复技术在重金属复合污染土壤治理中的应用。
而且植物是活的有机体，需要有适宜的生长条件，对土壤肥力、气候、水分、盐度、排水与灌溉系统等自然条件有一定的要求，植物受病虫害袭击时会影响其修复能力。另外，植物根系一般较浅，对浅层土壤污染的修复最为有效，对深层土壤污染修复能力较差。
还有一个问题也在困扰着党志这样的研究者，“土壤修复以后，这么多的植物怎么办呢？”党志说，这些含有大量重金属的植物必须把它处理掉。目前的处理方法只是烧掉，并将灰烬作为危险废弃物去填埋。但这显然并不是一个令人满意的处理方法。
党志认为，向重金属污染土壤开战，不仅仅是技术上的问题，更大程度上是社会管理的问题。“土壤修复和大气、污水等修复有区别，比如工厂污水将河流污染了，工厂有处理这些污水的义务，大气污染物电厂也可以自己处理。但是土壤不一样，因为被污染的土壤都是公共的地方。”
“如果耕地需要让农民出钱来修复，这绝对是不可能的。找不到谁对污染的土壤负责，最后只好政府买单。有时政府愿意，农民也不愿意，他们害怕影响生产。”党志表示，“在现实的国情下，不要说大面积的修复，连大面积的种植都不可能实现。”
治本还须从源头抓起
由于土壤污染的隐蔽性，一直以来国家对土壤重金属污染的投入远远赶不上对水污染和大气污染投入的力度。但党志说，近些年来，国家也已经加大了对土壤污染修复的投入力度，成立了很多土壤修复的课题，他也参与了好几个。
土壤重金属污染的定义篇13
前言
因城市土壤吸收了工业污染源、燃煤污染源及交通污染源等释放的重金属，在一定程度上对人类的健康造成影响，且对地表水及地下水等水生生态系统造成污染，导致水质系统紊乱，所以土壤重金属污染问题在城市土壤研究中占据重要地位。目前，对城市土壤重金属污染采取有效的管理及治理措施是必要的，避免土壤重金属污染导致大气和地下水质量的进一步恶化及循环。
1 我国城市土壤重金属污染危害分析
回顾性分析导致城市土壤出现重金属污染问题，其“罪魁祸首”多是由于人类日常活动造成的，如不同工矿企业生产对土壤重金属的额外输入及农业生产活动影响下的土壤重金属输入、交通运输对土壤重金属污染的影响等。自然成土条件也会对土壤重金属污染造成影响，如风力与水力的自然物理、化学迁移过程等带来的影响，又如成本母质的风化过程对土壤重金属本底含量的改变[1]。目前，我国很多大城市的土壤仍旧面临着铅、贡及镉等主要污染元素的继续污染，例如，北京、上海、重庆、广州等，土壤都受到不同程度的重金属污染。随着工业、城市污染的加剧以及农业使用化学药剂的增加，城市重金属污染程度日益严重，有关研究统计，目前我国受铅、镉、砷及铬等重金属污染的耕地及城市环境面积共约2000万hm2，占总耕面积的20%。随着土壤重金属污染面积的扩大，我国大量植物生长受到影响，植株叶片失绿，出现大小不等的棕色斑块，同时，根部的颜色加深，导致根部发育不良，形成珊瑚状根，阻碍植株生长，甚至死亡。此外，大量研究证实，土壤重金属污染影响农业作物的产量与质量，人类通过食用这些农作物产品会对健康及生命造成一定威胁。例如，体内重金属镉含量的增加会导致人类出现高血压，从而引发心脑血管疾病；基于铅属于土壤污染中毒性极高的重金属，临床验证一经进入人体，将难以排出，从而影响身体健康，其能对人的脑细胞造成危害，尤其是处于孕期中的胎儿，其神经系统受到影响，导致新生儿智力低下；再者，重金属砷具有剧毒，人类长期接触少量的砷，会导致身体慢性中毒，是皮肤癌产生的明确因素。
2 防治措施与发展展望
2.1 综合措施的运用
应对城市土壤重金属污染问题采取必要的措施，现阶段采用物理化学法结合生物修复法的综合措施进行干预。顾名思义，物理化学法即是运用物理、化学的理论知识研究出治理土壤重金属污染的有效方法。基于土壤重金属污染前期，污染具有集中的特点，易采取的方法为电动化学法、物理固化法。通常采用物理化学法治理重金属污染重且面积较小的土壤，过程中能体现物理化学法效果显著且迅速的特点。例如，我国对城市园林土壤重金属污染，采用物理化学法进行干预，减少了园林植株受损的数量。但对于重金属污染面积过大的城市园林不易采用物理化学法，因土壤污染面积过大，致使人力与财力的投入量增加，且易破坏土壤结构，从而降低土壤肥力。利用生物的新陈代谢活动降低土壤重金属的浓度，使土壤的污染环境得到大部分或彻底恢复，这一过程称为生物修复。实践中，生物修复具有效果佳，无二次污染的优点，且能降低投资费用，便于管理，利于操作[2]。随着生物修复在治理污染问题中的技术运用逐渐推进，已纳入土壤污染修复方法中的焦点行列。
2.2 发展趋势
现阶段，基于我国土壤重金属污染治理法中的生物修复法尚处于初级阶段，有待于提升其应用价值。就我国领土拥有丰富的植被资源而言，为尽可能保护植被资源，应尽快从植被中选取出能抵抗超量重金属的植物，并从能抵抗超量重金属的植物种类中选取相对应的突变体，从而构建起能抵抗超量重金属的植物数据库，并依次对数据库中的植物进行生理及生化的研究。在研究中，采用先进信息技术GPS加强城市区域土壤重金属镉、铅、砷及铬等含量的空间变异与分布控制研究。同时，对土壤中复合重金属污染中各元素间的作用与关系进行研究，从而不断优化物理化学法。
有关文献表明，我国城市土壤重金属污染治理在未来将会面向以下几方面发展，其发展趋势具有极大突破点。以我国各个城市土壤重金属污染的数据为依据，建立起综合的城市土壤数据库，以便于全面且彻底的开展城市土壤重金属污染的调查，有关内容包括：重金属的种类、含量、分布地段及其来源；着手于我国各个城市土壤中污染物质的含量研究，分析生物效应以及人类健康风险，从而为治理土壤污染问题奠定基础；土壤重金属污染涉及面较广，除影响生物及人类健康之外，对土壤、水质、空气质量及大自然整个生态系统都造成了不可避免的影响。因此，将这一课题纳入研究中是必要的，未来将面向对土壤重金属污染与地表及地下水、空气可吸入颗粒物含量与其性质存在的关系进行研究[3]；不断优化判断重金属污染来源的相关技术；我国区域城市土壤重金属污染研究主要依据的工具是可视化计算机软件（GIS），利用其强大的空间分析功能与空间数据管理功能运用在判断重金属污染源及其分布地段的研究中，同时能对我国区域城市重金属污染的风险评估进行分析。
3 结语
综上所述，对土壤生态系统的结构、功能与水、土、气、生等其他生态系统的友好关系进行维护是污染治理的前提。目前，我国土壤重金属污染治理正处于上升阶段，面向深化研究，势必探讨出更有成效的治理方法，使人们的生活及健康得到保障。
参考文献
[1] 楚纯洁，朱正涛.城市土壤重金属污染研究现状及问题[J].环境研究与监测，2010，05（11）：109-110.
