何爲重金(jīn)屬污染
重金(jīn)屬污染指由重金(jīn)屬或其化合物造成的環境污染。重金(jīn)屬指比重大(dà)于 5 的金(jīn)屬，(一般指密度大(dà)于 4.5 克每立方厘米的金(jīn)屬)，約有 45 種，如銅、鉛、鋅、鐵(tiě)、钴、鎳、釩、铌、钽、钛、錳、镉、汞、鎢、钼、金(jīn)、銀等。盡管錳、銅、鋅等重金(jīn)屬是生命活動所需要的微量元素，但(dàn)是大(dà)部分重金(jīn)屬如汞、鉛、镉等并非生命活動所必須，而且所有重金(jīn)屬超過一定濃度都對(duì)人體有毒，汞，镉，鉛，砷，鉻稱爲“五毒”元素，含有汞、镉、鉻、鉛及砷等生物毒性顯著的重金(jīn)屬元素及其化合物對(duì)環境的污染較大(dà)。
重金(jīn)屬污染的特點
重金(jīn)屬污染的特點
重金(jīn)屬産生毒性的濃度範圍較低(dī)；一般情況下(xià)，重金(jīn)屬不能(néng)被微生物降解，隻能(néng)發生形态的轉化；毒性與存在的形态和(hé)價态有關；重金(jīn)屬污染多爲複合污染，來(lái)源較爲複雜(zá)，常以無機和(hé)有機混合物的形式進入環境，同時(shí)含有多種金(jīn)屬，共同産生一定的協同作(zuò)用(yòng)或拮抗作(zuò)用(yòng)，對(duì)生物和(hé)生态系統産生影響；重金(jīn)屬通過食物鏈進行生物放(fàng)大(dà)，進入人體，對(duì)人體産生慢性中毒。
重金(jīn)屬污染在土壤中的特點
在土壤環境中重金(jīn)屬污染特點可以分爲兩部分：一是土壤環境中重金(jīn)屬自(zì)身的特點，二是區(qū)别與水(shuǐ)體和(hé)大(dà)氣等介質中的特點。重金(jīn)屬在土壤中形态變換較爲複雜(zá)，多爲過渡元素，有着較多的價态變化，且随環境 Eh，pH 配位體[2]的不同呈現(xiàn)不同的價态、化合态和(hé)結合态，毒性與價态和(hé)化合物的種類有關，有機态比無機态的毒性大(dà)；重金(jīn)屬在土壤環境不易被察覺，不會(huì)降解和(hé)消除，遷移轉化形式多樣化，分布呈區(qū)域性；在生物體内積累和(hé)富集，在人體内呈慢性毒性過程。
土壤重金(jīn)屬污染的現(xiàn)狀
根據相關調查研究表明(míng)，現(xiàn)階段我國約有近 20% 的土地已經受到(dào)了(le)嚴重的重金(jīn)屬污染，其總計(jì)面積約爲 0.11 億 km2，其将引起的後果不堪設想。不僅如此，我國農(nóng)業糧食産量正在以每年一千萬噸産量的速度持續銳減，遭受重金(jīn)屬污染的糧食産量達到(dào)了(le)上(shàng)千萬噸，直接導緻經濟損失達到(dào) 200 億餘元。土壤重金(jīn)屬污染詳細的表現(xiàn)如下(xià)：
土壤重金(jīn)屬污染呈現(xiàn)區(qū)域性分布
根據可靠數據調查表明(míng)，我國土壤重金(jīn)屬污染總體呈現(xiàn)區(qū)域性分布的現(xiàn)象。其中，我國的東、中、西部地區(qū)由于區(qū)域不同，污染程度存在一定的差異性，以中部地區(qū)污染較爲嚴重，東部與西部地區(qū)的污染相對(duì)較弱。究其原因在于，中部地區(qū)的煤炭礦區(qū)與金(jīn)屬礦區(qū)較多，其開(kāi)采過程中導緻土壤受到(dào)重金(jīn)屬的污染。
以無機元素作(zuò)爲主要污染物
現(xiàn)階段，就我國土壤污染現(xiàn)狀來(lái)說，存在土壤點位超标的情況，主要以無機元素作(zuò)爲主要污染源，其中主要包括鉛、鉻、鋅、砷、汞、镉、鎳、銅等無機元素。
其中，以镉元素超标點位最多。按照地區(qū)分布情況來(lái)說，污染物在地區(qū)間的分布仍然存在一定的差異性。如華南地區(qū)受到(dào)砷、汞等重金(jīn)屬污染較爲嚴重；東北地區(qū)如吉林(lín)、遼甯等老(lǎo)工(gōng)業基地，受到(dào)鉻、砷、汞等重金(jīn)屬污染較爲嚴重；西部地區(qū)如雲南等地受到(dào)砷、汞、镉等金(jīn)屬污染物較爲嚴重。
土壤重金(jīn)屬污染治理(lǐ)相對(duì)複雜(zá)
一旦土壤遭受重金(jīn)屬污染以後，是難以輕易降解的，而耕地如果遭受重金(jīn)屬污染，基本無法恢複。與此同時(shí)，由于土壤之中富含膠體，使重金(jīn)屬不斷富集，長此以往，重金(jīn)屬污染會(huì)越發嚴重。随着人類的正常生産與生活等，耕地 PH 值會(huì)發生一定的變化，土壤中重金(jīn)屬含量會(huì)因化學反應使其價态與形态都受到(dào)不同的影響。除此之外(wài)，因土壤重金(jīn)屬污染是無法通過感官進行輕易識别的，因此重金(jīn)屬污染往往是長時(shí)間以後才被發現(xiàn)，這(zhè)使土壤重金(jīn)屬污染治理(lǐ)難度不斷加大(dà)。
土壤重金(jīn)屬污染的治理(lǐ)策略
采用(yòng)工(gōng)程法治理(lǐ)金(jīn)屬污染
所謂工(gōng)程治理(lǐ)法，主要是指替換土壤、客土、深耕翻土等方法。在實際的土壤治理(lǐ)過程中，可以按照土壤的污染程度不同而選擇不同的治理(lǐ)方法。對(duì)于輕度土壤污染來(lái)說，可以運用(yòng)深耕翻土法；對(duì)于重度土壤污染來(lái)說，可以運用(yòng)客土或者換土法。工(gōng)程治理(lǐ)法是一種原始型的土壤重金(jīn)屬污染治理(lǐ)法，具備治理(lǐ)效果高(gāo)、治理(lǐ)徹底等優勢；缺點在于：破壞土質結構、治理(lǐ)成本高(gāo)、治理(lǐ)工(gōng)程量大(dà)、換土無法處理(lǐ)等，使得土壤水(shuǐ)肥嚴重失衡。
采用(yòng)物理(lǐ)化學法治理(lǐ)金(jīn)屬污染
對(duì)于土壤重金(jīn)屬污染，采用(yòng)的物理(lǐ)化學治理(lǐ)法有：熱解修複、土壤淋洗、電動修複以及化學改良等。其中，電動修複技術是一種創新性的原位複原技術，主要是運用(yòng)低(dī)功率電流在土壤中引導金(jīn)屬離子不斷向電極運輸，進而消除土壤重金(jīn)屬污染物。這(zhè)一技術的優勢有：治理(lǐ)成本低(dī)、技術原理(lǐ)簡易；缺點在于：治理(lǐ)過程繁瑣、土壤性質複雜(zá)，技術不成熟。而熱解修複技術，主要是加熱土壤，使土壤達到(dào)溫度沸點後充分發揮氣體，然後經過冷卻處理(lǐ)隔離出土壤污染物。這(zhè)種方法治理(lǐ)質量與處理(lǐ)效率較高(gāo)，但(dàn)是工(gōng)藝繁瑣，需要較高(gāo)的處理(lǐ)成本。
運用(yòng)生物治理(lǐ)技術治理(lǐ)金(jīn)屬污染
對(duì)于土壤重金(jīn)屬污染來(lái)說，生物治理(lǐ)技術主要是借助于植物、微生物等生物來(lái)降低(dī)土壤中的金(jīn)屬含量或者金(jīn)屬毒性等，主要分爲植物治理(lǐ)與微生物治理(lǐ)等兩種方法。其中，植物治理(lǐ)技術是針對(duì)積累于土壤中的重金(jīn)屬污染物，培育可以吸附重金(jīn)屬的植物來(lái)治理(lǐ)污染，實現(xiàn)對(duì)土壤重金(jīn)屬污染的治理(lǐ)。這(zhè)種方法總體來(lái)看(kàn)，成本投入較低(dī)，技術工(gōng)藝較爲簡易，适用(yòng)範圍相對(duì)廣泛，是一種被廣泛應用(yòng)的土壤治理(lǐ)手段。但(dàn)是，這(zhè)種技術對(duì)于植物的要求相對(duì)較高(gāo)，治理(lǐ)期限相對(duì)較長，甚至存在一定的潛在風(fēng)險。
土壤重金(jīn)屬污染修複技術研究展望
工(gōng)程措施、物理(lǐ)修複和(hé)化學修複重金(jīn)屬污染土壤，缺點多，大(dà)規模處理(lǐ)污染土壤不現(xiàn)實，并且會(huì)破壞土壤結構，降低(dī)生物活性，使土壤肥力退化，而農(nóng)業生态措施又周期長，效果不明(míng)顯。生物修複以其高(gāo)效性，良好(hǎo)的社會(huì)、生态綜合效益而被大(dà)衆接受，應用(yòng)前景廣闊。以下(xià)幾點将成爲未來(lái)研究的熱點：
超累積植物篩選與培育
超累積植物一般生長緩慢，生物量低(dī)，環境适應能(néng)力差，且隻能(néng)吸收一種重金(jīn)屬。因此，篩選與培育吸收能(néng)力強，吸收重金(jīn)屬種類多，且生物量大(dà)的植物是生物修複的一個重點。
基因工(gōng)程技術的應用(yòng)
将篩選與培育出的超累積植物和(hé)微生物基因導入生物量大(dà)、生長速度快(kuài)、适應性好(hǎo)的植物中去已經實現(xiàn)，所以利用(yòng)基因工(gōng)程技術提高(gāo)植物修複能(néng)力将取得突破性進展。
生物修複綜合技術的研究
重金(jīn)屬污染土壤的修複是一個整體性的工(gōng)程，需要多種修複技術。植物修複加上(shàng)化學、微生物及農(nóng)業生态措施，增加重金(jīn)屬的生物有效性，促進植物的生長和(hé)吸收，能(néng)更好(hǎo)地提高(gāo)土壤重金(jīn)屬修複的效率。因此生物修複綜合技術前景廣闊。
總之，生态環境是時(shí)代永恒的話(huà)題，其保護情況與人類生存有着不可分割的聯系，而土壤作(zuò)爲農(nóng)作(zuò)物成長的必要資源，在人類生活中至關重要。因此，相關部門(mén)應該高(gāo)度重視(shì)土壤重金(jīn)屬污染問題，及時(shí)發現(xiàn)污染源頭，并采取相應的策略加以解決。同時(shí)，應該建立健全法律法規制度等，對(duì)工(gōng)礦行業的排污情況加以控制，提升人們的環保意識，促進土壤污染的防治，進而恢複土壤健康，确保環境可持續發展。