導語：如何才能寫好一篇重金屬污染的危害，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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摘 要：一直以來，治理土壤中的重金屬污染都是全球各國亟待解決的一項難題。當前我國土壤重金屬污染問題相對較為嚴峻，且引發這一問題的因素相對也比較復雜。而此種污染問題的出現，不僅會對生物的生長帶來極大的危害，還會降低作物的總產量，并對人的生命健康造成極大的威脅。對此，本文以土壤的重金屬污染為立足點，通過對我國土壤污染現狀和危害的分析，從而就緩解和解決土壤污染問題的策略展開研究。

關鍵詞：土壤重金屬污染；危害；修復技術

中圖分類號：X53 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230224

就土壤本身來看，其之所以會產生重金屬污染，主要是因為人類在活動期間將重金屬物質帶入到土壤內部，使得土壤內的重金屬含量增多，破壞生態環境。隨著農村人口數量的增長和農業生產過程中對化肥和農藥使用量的增加，導致土壤中有害物含量增多，自身生態結構和環境質量被破壞。其中，重金屬是對土壤生態結構影響最大的一種元素。為了重塑土壤生態結構，提高土壤內部環境質量，解決土壤存在的重金屬污染問題勢在必行。

1 土壤污染現狀和危害

1.1 重金屬污染現狀

在2005年到2013年的12月，我國土地管理局第一次開展了有關全國土壤污染情況的調查研究。按照我國在2014年由國土資源部和環保部共同的有關《全國土壤污染狀況調查公報》所公示的調查結果看：當前我國土壤生態環境的狀況整體來講十分嚴峻，特別是重金屬污染問題，更是極為嚴重。在我國一些廢棄工礦所在區域的周邊位置，土壤的重金屬污染問題十分的突出。其中，我國有16.1%的土壤，重金屬污染總超標率相對較重，11.2%超標率屬于輕微范圍；而輕度超標率和中度以上的超標率分別達到了2.3%和2.6%。

1.2 重金屬污染的危害

同其他土壤污染類型相比，重金屬污染本身的隱匿性、長期性、不可逆性較強，且這種污染問題一旦出現，則很難消逝。一旦重金屬污染存在于土壤中，不僅很難被移動，還會長時間滯留在其產生區域，不斷污染周邊土壤。與此同時，重金屬污染物不僅無法被微生物有效降解，還會借助植物、水等介質，被動植物所吸收，而后進入到人類食物鏈之中，對人體健康a生威脅。從具體的情況來看，重金屬污染主要存在以下幾種危害類型：對作物生產造成不利影響。因為重金屬污染物在土壤與作物系統遷移的過程中，會對作物正常的生長發育和生理生化產生直接影響，從而降低作物的品質與產量。例如，鎘屬于對植物生長危害性較大的重金屬，如果土壤鎘含量較高，植物葉片上的葉綠素結構就會被破壞，根系生長被抑制，阻礙根系吸收土壤中的養分與水分，降低產量；會對人體生命健康帶去影響。土壤中存在的重金屬污染物可以借助食物鏈對人體健康造成危害。例如，汞進入人體后被直接沉入到肝臟中，破壞大腦的視神經。

2 解決重金屬污染問題的方法

2.1 工程治理法

所謂的工程治理法，是通過利用化學或者是物理學中的相關原理，對土壤中的重金屬污染問題展開有效治理的一種方法。現階段，工程治理法主要包括了熱處理法、淋洗法與電解法等[1]。在眾多重金屬污染處理方法中的處理效果更好、處理工藝的穩定性更高。但該項方法處理過程和處理工藝復雜，需要花費的成本高，且經過該方法處理后的土壤，其本身的肥力會有所降低。

2.2 生物治理法

該方法指的是借助生物在生長過程中的一些習性，來達到改良、抑制、適應重金屬污染的目的。在該項治理方法中最為常見的就是微生物、植物和動物治理法。生物治理是利用鼠類和蚯蚓等動物能夠吸收重金屬的特性；植物治理則是利用植物積累到一定程度可以清除重金屬污染，對重金屬具有忍耐力的特質。工程治理法相比，生物治理方式投資相對較小、管理便利、對環境破壞性小等優勢，但治理時間較長[2]。

2.3 化學治理法

化學治理法是通過向已經被重金屬污染的土壤中投入適量的抑制劑和改良劑等其他化學物質的方式，增加有機質、陽離子等在土壤中代換量和粘粒含量，來改變被污染土壤電導、Eh、pH等其他理化性質，使重金屬可以通過還原、氧化、拮抗、吸附、沉淀、抑制等化學作用被有效消除[3]。

3 結束語

在社會經濟發展水平不斷提升，重金屬對土壤污染程度逐漸加深的今天，對重金屬污染現狀，以及其可能會造成的危害等問題展開細致的分析與研究，并利用工程、生物、化學等方式來有效的緩解和治理土壤當前存在的重金屬嚴重污染問題，能夠對我國土壤的生態環境和內部結構進行重構，為我國城市發展和社會建設提供充足的土壤資源。

參考文獻

[1]崔德杰，張玉龍.土壤重金屬污染現狀與修復技術研究進展[J].土壤通報，2004（3）：366-370.

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關鍵詞：土壤污染 重金屬 危害 修復方法

土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一，也是人類生態環境的重要組成部分[1-2]。隨著近年來經濟發展，工農業生產不斷擴大，所產生的廢水和廢渣也不斷增多，不但破壞地表植被，而且其中有毒有害重金屬還隨廢水的排放及廢渣堆的風化和淋濾進入周邊土壤環境[3-6]。目前我國受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染耕地面積近2，000萬公頃，約占總耕地面積的1/5，其中工業“三廢”污染耕地1，000萬公頃，污水灌溉的農田面積已達330多萬公頃。

1. 土壤重金屬污染的定義

在自然界，重金屬以各種形態存在，常見的金屬元素有銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、汞、鉬、金、銀等；其中既有對生命活動所需要的微量元素，如錳、銅、鋅等；但大多數重金屬元素在環境中對環境都會有一定的污染作用，主要包括汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等對生物體具有顯著毒害作用的元素[7]。重金屬的密度一般在4.0以上，約60種元素。但是由于不同的重金屬在土壤中的毒性差別很大，所以在環境科學中人們通常關注鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩、汞、鎘、鉛、鉻、鈷等。砷、硒是非金屬，但是它的毒性及某些性質與重金屬相似，所以將砷、硒列入重金屬污染物范圍內。由于土壤中鐵和錳含量較高，因而一般不太注意它們的污染問題，但在強還原條件下，鐵和錳所引起的毒害亦應引起足夠的重視。

土壤重金屬污染是指由于人類在生產活動中將重金屬帶入到土壤中，致使土壤中重金屬累積到一定程度，含量明顯高于背景，并可造成土壤質量的退化、生態與環境的惡化現象[8]。土壤本身含有一定量的重金屬元素，如植物生長所必需的Mn、Cu、Zn等。因此，只有當疊加進入土壤的重金屬元素累積的濃度超過了作物需要和忍受程度，作物才表現出受毒害癥狀，或作物生長并未受害但產品中某種金屬的含量超過標準，造成對人畜的危害時，才能認為土壤已被重金屬污染[9]。如土壤環境質量標準值（GB15618-1995）[10]。

2. 土壤中重金屬的來源、種類

土壤重金屬污染主要是由工業產生的“三廢”以及污水灌溉、農藥和化肥的不合理施用等農業措施引起的。隨著工農業生產的發展，重金屬對土壤和農作物的污染問題越來越突出，部分地區土壤重金屬污染現象十分嚴重。總體來講，土壤重金屬污染源較廣泛，即有自然來源，又有包括人類活動帶入土壤的部分，目前主要來源為人為因素。主要包括大氣塵降、污水灌溉、工業廢棄物得不當堆放、采礦及冶煉活動、農藥和化肥的過多施用等[11-12]。

2.1 污水灌溉

污水灌溉通常指的是使用經過一定處理的城市污水灌溉農田、森林和草地。中國水資源較為緊缺，部分灌區常把污水作為灌溉水源來利用。污水的種類按其來源可分為城市生活污水、石油化工污水、工業礦山污水和城市混合污水等。城市生活污水中重金屬含量雖然不多，但由于我國工業發展迅速，許多工礦企業污水未經分流處理而排入下水道與生活污水混合排放，從而造成污灌區土壤Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金屬含量逐年累積[15-16]。在分布上，往往是靠近污染源頭和城市工業區土壤污染嚴重，遠離污染源頭和城市工業區，土壤幾乎不受污水中的重金屬污染。

污灌在北方比較嚴重，因為我國北方比較干旱，水資源短缺嚴重，并且許多大城市都是重工業大城市，所以農業用水更加緊張，污水灌溉在這些地區較為普遍。據統計，我國北方旱作地區污灌面積約占全國90%以上。南方地區相對較小，僅占6%，其余則在西北地區。污灌不僅導致土壤中重金屬元素含量的增加，而且還會在人體內富集。研究顯示我國沈陽、溫州和遂昌等地由于污水灌溉引發了人體鎘中毒；鞍山宋三污灌區土壤中Hg、Cd的累積顯著，污染嚴重；用處理過的污水灌溉是解決干旱地區作物需水問題的一條可行途徑。但由此導致的土壤污染特別是重金屬污染必須引起重視。

2.2 農藥和化肥污染

農藥和化肥是重要的農用物資，對農業生產發展起到重要的推動作用，但如果不合理施用，則可導致土壤中重金屬污染。部分農藥在其組成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金屬元素，過量或不合理使用將會造成土壤重金屬污染。肥料中含有大量的重金屬元素，其中氮、鉀肥料含量相對較低，而磷肥中則含有較多的有害重金屬，另外復合肥的重金屬含量也相對較高。施用含有重金屬元素的農藥和化肥，都可能導致土壤中重金屬的污染。

2.3 礦山開采和冶煉加工

我國重金屬礦產相對豐富，在金屬礦山的開采、冶煉過程中，會產生大量廢渣及廢水，而這些廢渣和廢水隨著礦山排水和降雨進入土壤環境中，便可直接地造成土壤重金屬污染，這在我國南方地區表現得尤為突出。

3. 重金屬污染的特點及危害

3.1 重金屬元素污染土壤的主要特點

在土壤環境中重金屬污染特點可以分為兩部分：一是土壤環境中重金屬自身的特點，二是重金屬元素在不同介質中所表現的特點。具體特點如下：（1）形態變換較為復雜，重金屬多為過渡元素，有著較多的價態變化，且隨環境Eh，pH配位體的不同呈現不同的價態、化合態和結合態。重金屬形態不同則其毒性也不同；（2）有機態比無機態的毒性大；（3）毒性與價態和化合物的種類有關；（4）環境中的遷移轉化形式多樣化；（5）生物毒性效應的濃度較低；（6）在生物體內積累和富集；（7）在土壤環境中不易被察覺；（8）在環境中不會降解和消除；（9）在人體內呈慢性毒性過程。（10）土壤環境分布呈區域性；

過量的重金屬會引起動植物生理功能紊亂、營養失調、發生病變，重金屬不易被土壤微生物降解，可在土壤中累積，也可通過食物鏈在人體內積累，危害人體健康。土壤一旦遭受重金屬污染，就很難徹底消除，污染物還會向地下水和地表水中遷移，從而擴大其污染。因此重金屬對土壤的污染是一類后果非常嚴重的環境問題。

3.2人類因土壤重金屬污染而遭受的危害[25]

（1）土壤污染使本來就緊張的耕地資源更加短缺；（2）土壤污染給農業發展帶來很大的不利影響；（3）土壤污染中的污染物具有遷移性和滯留性，有可能繼續造成新的土地污染；（4）土壤污染嚴重危及后代人的利益，不利于可持續發展；（5）土壤污染造成嚴重的經濟損失；（6）土壤污染給人民的身體健康帶來極大的威脅；（7）土壤污染也是造成其他污染的重要原因。

4. 對重金屬污染的防治及修復

4.1 對土壤污染的預防

目前，仍未找到可廣泛應用且行之有效的重金屬污染治理方法，但控制污染源，是防止土壤污染的根本措施之一，同時利用土壤的自凈作用對污染物凈化具有一定的預防作用。控制土壤重金屬污染源，即控制進入土壤中的重金屬污染物的數量和速度，通過土體自身的凈化作用，降低污染。

（1）控制和消除工業“三廢”

盡量利用循環無毒工藝，減少和消除重金屬污染物的排放，對工業“三廢”進行回收改善，使其化害為利，并嚴格控制工業生產中污染物排放量和濃度，使之符合排放標準。

（2）土壤污灌區的監測和管理

在污灌區對灌溉污水的重金屬元素進行控制，監測水中重金屬污染物質的成分、含量及其變化，避免引起土壤污染。

（3）合理施用化肥和農藥

對于農藥和化肥的施用，應以環保無毒為準則，禁止或限制使用高殘留農藥，大力發展高效、低毒、低殘留農藥，發展生物防治措施。為保證農業的增產，合理施用化學肥料和農藥是必需的，但需控制好施用量，否則會造成土壤或地下水的污染。

（4）土壤容量和土壤凈化能力的提高

在農業生產過程中，施用有機肥，改良松散型沙土，改善土壤膠體的種類和數量，增加土壤對有害重金屬的吸附能力和吸附量，從而減少重金屬在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金屬，提高土壤凈化能力。

4.2 土壤中重金屬污染的修復方法

（1）工程措施

工程治理措施是指在土壤環境中，用物理或物理化學的原理來減少重金屬污染物的措施。主要包括客土，換土，翻土，淋洗液熱處理以及電解等方法。以上方法措施的治理效果相對徹底，但實工過程復雜、所需治理費用較高且比較容易引起土壤肥力效果降低。

（2）生物措施

生物治理是指利用能夠在土壤中生存的生物的某些習性來抑制和改良土壤重金屬污染。Nanda Kumar P B A等發現某些特殊植物對土壤中的重金屬元素具有富集作用。寇冬梅等研究認為食用菌對重金屬具有吸附作用。所用方法有動物治理，微生物治理，植物治理等。生物措施的優點是實施較為簡便易行、投資較少且對環境破壞小，而缺點是在短期內不易得到治理效果。

（3）化學措施

化學治理方法是利用化學物質和天然礦物對重金屬污染進行的原位修復技術，目前，在許多區域得到應用。化學治理措施主要包括利用土壤改良劑、抑制劑，增加土壤有機質、陽離子代換量和粘粒的含量，改變pH、Eh和電導等理化性質，使土壤重金屬發生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低重金屬的生物有效性。化學治理措施優點是治理效果相對較明顯，而缺點是容易再度活化。

（4）農業措施

農業治理措施是通過改變耕作方式和管理制度來達到降低土壤重金屬危害的方法。M.Puschenreiter等探討了利用農業耕作措施治理土壤重金屬的方法，得出在不同污染地區種植不同的農作物可有效降低重金屬的污染。治理方法主要包括控制土壤水分，選擇合適的農藥、化肥，增施有機肥，選擇農作物品種等。農業治理措施的優點在于操作簡單、費用不高，而缺點是需要較長治理周期卻治理效果不顯著。

參考文獻

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關鍵詞：湛江開發區 重金屬治理 污染現狀 治理對策

中圖分類號：G250 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）05（a）-0244-01

隨著湛江鋼鐵基地和中科煉化項目的建設，湛江經濟技術開發區步入重化工業加速發展時期，涉重金屬行業將迅猛增長，重金屬作為一種持久性污染物越來越多被關注和重視，制定湛江開發區重金屬污染治理對策迫在眉睫。

1 湛江開發區重金屬污染現狀、特點及發展趨勢

1.1 湛江開發區重金屬污染的現狀

重金屬污染主要來源于工業污染，工業污染大多通過廢渣、廢氣、廢水排入環境。根據湛江開發區2012年的環境統計數據可知，開發區產生重金屬的行業主要來自于重金屬冶煉、汽車零部件及配件制造和手工具制造行業，產生的重金屬主要為鉻、鉛、鋅，2012年六價鉻的產生量為0.59噸，而其他重金屬的濃度低于監測限值，不納入環境統計，產生的重金屬全部交由有處理資質的單位處理[1]。

1.2 湛江開發區重金屬污染的特點及發展趨勢

重金屬污染是指由重金屬及其化合物引起的環境污染[2]。重金屬污染較難治理，這與它的特性分不開。重金屬污染物屬于持久性污染物，具有長期性、累積性、隱蔽性、潛伏性等特點，無法從環境中徹底消除，只能改變其存在的位置或存在的狀態[3]。重金屬在其危害環境方面的特點是：微量濃度即可產生毒性，在微生物作用會轉化為毒性更強的有機金屬化合物，可被生物富集，通過食物鏈進入人體，造成慢性中毒。

雖然湛江開發區重金屬的污染現狀不是很嚴重，但是隨著湛江開發區經濟社會的快速發展，隨著湛江市鋼鐵、石化、造紙等基地建設，湛江開發區將構建以鋼鐵工業為核心的先進制造業和以石油煉化為基礎的石油化工產業。鋼鐵工業是資源密集型產業，向前延伸是礦山和其他輔助材料的采選業，向后延伸是金屬深加工、裝備制造與檢修等產業。圍繞湛江鋼鐵基地的建設，開發區將發展機械裝備制造業、船舶制造業、包裝產業、汽車制造業。湛江開發區資源開發和加工的力度相對還會加大，在有限的環境容量條件限定下，重金屬排放將不可避免地增加，重金屬污染壓力有增無減。

2 湛江開發區重金屬污染治理面臨的困境

2.1 沒有完善的重金屬污染治理防治體系

湛江開發區污染防控基礎工作薄弱，缺乏重金屬污染防治技術管理嵌入環境管理和形成常態化管理的機制，相關技術評估體系建設滯后，缺少量化的技術評估檢測平臺；缺少“產生-加工-應用-回收”全過程的重金屬污染綜合防治技術管理體系，缺乏健全的重金屬污染源數據庫。

2.2 重金屬治理技術落后

在重金屬污染治理方面，最大的瓶頸在于技術。在重金屬廢氣治理、重金屬污染土壤修復、含重金屬廢物綜合利用等方面，都缺乏經濟適用的技術，在協同減排方面的技術也非常缺乏。重金屬治理方法現在包括工程治理、生物治理、化學治理及農業治理方法。工程治理效果徹底、穩定，但實施復雜、治理費用高、易引起土壤肥力下降；生物治理實施簡便、投資少，對環境破壞小，但是治理效果不理想；化學方法治理效果和費用都適中，但容易再度活化；農業治理方法易操作、費用低，但是周期長、效果不顯著。

2.3 重金屬監測水平滯后，無法為環境決策和執法提供可靠的技術支持

重金屬污染監測需求特殊，湛江開發區重金屬污染監測技術裝備面臨諸多問題：在線監測技術裝備門類不齊，實時連續感知手段缺少；現場快速檢測技術裝備落后，應急工作被動；技術手段單一、應用成套化程度低，不符合綜合防治需求。

3 重金屬治理的對策

湛江開發區重金屬治理要遵循源頭預防、過程阻斷、末端治理的全過程、綜合防控理念，建立起完善的重金屬防治體系。

3.1 強化湛江開發區重金屬規劃目標和任務，加強區域規劃環評，嚴格執行區域環境準入政策

認真規劃，把好源頭，規劃轄區重點項目實施和重金屬相關行業產品產量變化，按照“一區一策”、“一廠一策”的原則，進一步明確轄區內重金屬污染重點區域的防控任務和防控要求，分解落實本轄區的控制目標和重點項目。

嚴格準入，嚴格控制重金屬采選和冶煉項目。積極引導涉重金屬入園入區，集中治污，實現減污增效。湛江市屬于非重點防控區域，必須嚴格控制新建、擴建增加區域重金屬污染物排放的項目，實現區域重金屬污染物排放總量比2007年排放量的零增長。

3.2 完善重金屬排放標準，確定重金屬排放基數，建立健全重金屬污染源數據庫，為重金屬污染治理提供科學依據

要繼續健全政策體系，完善重金屬排放標準，補充重金屬污染對人體健康影響的判定，包括環境質量標準中重金屬的指標和限值。

進一步摸清重金屬污染底數，明確轄區重金屬排放基數。其中廢水重金屬排放量應以2007年污染普查數據為基準，廢氣中重金屬污染物排放量應以環境統計、環境監測、排查調查等相關資料為基礎進行測算。湛江市屬重金屬防控非重點區域，要求以2007年重金屬排放量為基數，增產不增污，各年度重金屬排放量都要控制在2007年的排放總量內。

3.3 建立清潔生產全過程控制思路，強制推進重金屬污染企業實施清潔生產

清潔生產是重金屬治理最直接、最有效的方法。湛江開發區以節能減排為核心，以污染預防為重點，以提升科技水平為切入點，以工藝清潔化，設備密封化、運行自動化、計量精準化為突破口，大力推廣應用《國家重點行業清潔生產技術導向目錄》中相關的清潔生產技術，提高資源利用率。

要抓好重點企業清潔生產審核，將涉及鉛、鋅、銅、鉻、鎘和汞等重金屬行業作為開展清潔生產審核的重點，把“節能、降耗、減污、增效”的清潔生產理念貫穿于企業的各個服務、管理環節；注重全過程控制和必要的末端處理，建立“產生-加工-應用-回收”全過程的重金屬污染綜合防治技術管理體系，實現“工藝、環保一體化”，通過技術改造減少含重金屬原材料的應用，減少生產工藝過程中的重金屬副產物或污染物產生和排放，從而減輕重金屬污染對人體健康和生態環境的危害。

4 結語

總之，湛江開發區應該做好重金屬污染防治工作，有效控制重金屬污染，嚴格執行污染防治設施環保“三同時”制度，全面排查轄區涉重企業，實現重金屬治理區域化、社會化。

參考文獻

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[關鍵詞]地質；土壤；重金屬；污染；污染治理

中圖分類號：X53 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）22-0286-01

土壤重金屬污染是指土壤中重金屬過量累積引起的污染[1]。過量重金屬將對植物生理功能產生不良影響，使其營養失調。重金屬難以在生態系統中轉化、處理，并通過食物鏈層層傳遞最終在人體內積累，嚴重危害人類健康[2-3]。

1.土壤重金屬污染的來源

土壤重金屬污染存在大氣、污水、固體廢物、農藥化肥等多種來源，不同來源的污染治理方法也存在明顯差異。我國土壤重金屬污染來源主要有以下幾種：

1）大氣沉降。冶金、重化工等工業過程會產生含有重金屬的粉塵或氣體排放到空氣中，通過自然沉降和降水污染土壤。

2）污水污染。工業、生活污水如果未經處理就進行排放，將攜帶鉛、銅等重金屬元素進入河流或地下水中，影響人類、牲畜、農作物安全用水。

3）固體廢棄物。生活、醫療、工業產生的固體廢棄物在堆放或處理過程中，由于日曬、雨淋、水洗，重金屬極易移動，以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤、水體擴散。

4）農用物資。農藥、化肥和地膜長期不合理施用，導致土壤重金屬污染。高毒農藥含有銅和鋅等重金屬元素，一旦噴灑到農作物上難以轉化、處理，造成糧食、水果重金屬超標，造成食品不安全。

2.土壤重金屬污染的地質因素分析

我國的南北方地理區域氣候、經濟發展差異，土壤地形、地質差異，將導致土壤重金屬污染呈現地質因素特性。具體分析如下：

1）南北方差異

從污染分布情況看，南方土壤污染重于北方。我國南方地區經濟較發達，尤其是有色金屬產業、外貿加工業較為集中，導致土壤重金屬超標嚴重。鎘、汞、砷、鉛4種無機污染物含量分布呈現從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態勢。

2）耕地土壤污染特點

耕地土壤污染主要由于含有重金屬的農資使用、工礦企業重金屬排放物遷移污染，并且前者具有全國普遍性，這主要因為我國農藥、地膜安全標準較低所致。根據統計，我國耕地土壤重金屬超標率超過1/5，主要污染物為砷、銅、汞、鉛、鉻等，并且呈現污染程度逐漸加劇的趨勢。

3）酸堿地質差異

我國熱帶、亞熱帶地區，廣泛分布著各種紅色或黃色土壤的酸性土壤。南方土壤受到氣高溫高、強降雨量影響，pH一般低于6，較強的酸性土壤對銅、鋅等金屬元素具有天然的吸附能力。而我國北方地區多呈現鹽堿地質。不同酸堿度土壤對重金屬元素的吸附能力也不相同。

4）礦山礦區差異

我國中南地區分布較多的金屬礦山，由于采礦長流程、大滯后、多變量耦合工藝的影響，導致礦山不同區域土壤具有差異的重金屬污染特性，因此需要針對不同礦區進行有針對性的分析，以標定重金屬污染元素以及量級程度。不同礦區的污染程度、重金屬元素具有明顯差異。

3.基于地質因素考慮的土壤重金屬污染治理方案

1）農藥污染土壤的治理

對于農藥、化肥、地膜等農資污染的耕地土壤可以采用熱脫附技術進行治理以提高土壤的自我更新能力，保持土壤的活性。在采用該技術時需要控制兩個參數指標即加熱溫度和保持時間以控制污染物在不同相之間的遷移轉變，尤其是將重金屬通過蒸發、排放、冷凝、剔除等處理至達標后進行無危害轉移與安全排放，以避免土壤的二次污染。

2）鹽堿土壤污染治理

在鹽堿地的耕作過程中，利用粉壟螺旋鉆頭設置底層粉壟暗溝系統，利用天然降水的下滲運動，使土壤中的鹽分下沉，并借助粉壟土壤疏松在氧氣、微生物等作用下，使土壤中的部分鹽分下移，增加了微生物對重金屬、有機污染物等的吸著和轉化。

3）土壤污染的固化穩定處理

土壤污染的固化穩定處理其原理為削弱土壤金屬元素的遷移擴散能力，避免重金屬污染的傳遞與二次污染以降低其危害，消除其對生態環境的進一步影響。需要指出的是該技術并不是消除重金屬，而是隔絕其對其它環境的影響。圖1顯示固化穩定化處理在土壤修復治理方案中使用率達到22.2%。

4）酸性土壤的治理特點

酸性土壤對重金屬元素的易污染程度由高到低依次為As Ni Pb Cu Cd Zn Cr Hg，空間分布不均勻程度由大到小依次為Cd As Pb Zn Cu Cr Ni Hg。Cd的含量與pH值呈正相，As的含量與F的含量呈正相關性，Cr、Hg的含量與F的含量呈負相關性，Cr、Cd的含量與海拔高度呈正相關性，Cu與As、Cu與Ni、Hg與Cr呈正相關性，Zn與Pb、As與Ni呈負相關性。

5）礦區污染土壤的治理特點

針對金屬礦區土壤污染特性，有針對性的對其Zn、Pb、Cd、Cu和As等金屬元素進行吸收、轉化與格力處理。并且，根據礦山不同區位的污染程度設定不同等級的重金屬處理標準，在有限污染處理成本的前提下實現礦山土壤綜合治理的最優化效果。可見，針對礦區污染土壤的特點需要設計有針對性的處理方案。

4.結論

土壤重金屬污染嚴重危害人類健康，且其污染治理受到污染源多樣化、異質性影響存在較大難度，因此該課題受到國內外廣泛關注。針對不同地質因素重金屬污染的形式存在差異這一特點，提出基于地質因素考慮的土壤重金屬污染治理方案。所提方案對開展土壤重金屬治理工作具有借鑒意義。

參考文獻

[1] 徐龍君，袁智.土壤重金屬污染及修復技術[J].環境科學與管理.2006（08）.

篇5

1.土壤重金屬污染現狀 目前我國受重金屬污染的耕地面積近2000萬公頃，約占耕地總面積的1/5。受礦區污染土地達200萬公頃，石油污染土地約500萬公頃，固體廢棄物堆放污染約5萬公頃，“工業三廢”污染耕地近1000萬公頃，污水灌溉的農田面積達330多萬公頃。土壤污染使全國農業糧食減產已超過1300萬噸，因農藥和有機物污染、放射性污染、病原菌污染等其他類型的污染所導致的經濟損失難以估計。由于污染，土壤的營養功能、凈化功能、緩沖功能和有機體的支持功能正在喪失。

2.土壤重金屬污染產生的嚴重后果 ①土壤污染使本來就緊張的耕地資源更加短缺。②土壤污染給人民的身體健康帶來極大的威脅。③土壤污染給農業發展帶來很大的不利影響。④土壤污染也是造成其他環境污染的重要原因。⑤土壤污染中的污染物具有遷移性和滯留性，有可能繼續造成新的土地污染。⑥土壤污染嚴重危及后代子孫的利益，不利于農村經濟的可持續發展。

3.土壤重金屬污染來源 ①隨著大氣沉降進入土壤的重金屬。大氣中的重金屬主要來源于能源、運輸、冶金和建筑材料生產產生的氣體和粉塵。除汞以外，重金屬基本上是以氣溶膠的形態進入大氣，經過自然沉降和降水進入土壤。經自然沉降和雨淋沉降進入土壤的重金屬污染，與重工業發達程度、城市的人口密度、土地利用率、交通發達程度有直接關系，距城市越近，污染的程度就越重。②隨污水進入土壤的重金屬。污水按來源和數量可分為城市生活污水、石油化工污水、工業礦山污水和城市混合污水等。生活污水中重金屬含量很少。但是，由于我國工業迅速發展，工礦企業污水未經分流處理而排入下水道與生活污水混合排放，從而造成污灌區土壤重金屬鉛、鎘、汞、溴、鉻等含量逐年增加，隨著污水灌溉而進入土壤的重金屬，以不同的方式被土壤截留固定。③隨固體廢棄物進入土壤的重金屬。固體廢棄物種類繁多，成分復雜，不同種類其危害方式和污染程度不同。其中礦業和工業固體廢棄物最為嚴重。這類廢棄物在堆放或處理過程中，由于日曬、雨淋、水洗，重金屬極易移動，以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤、水體擴散。有一些固體廢棄物被直接或通過加工作為肥料放入土壤，造成土壤重金屬污染。如隨著我國畜牧生產的發展，產生大量的家畜糞便及動物加工產生的廢棄物，這類農業固體廢棄物中含有植物所需氮、磷、鉀和有機質，同時由于飼料中添加了一定量的重金屬鹽類，因此作為肥料施入土壤增加了土壤鋅、錳等重金屬元素的含量。固體廢棄物也可以通過風的傳播而使污染范圍擴大，土壤中重金屬的含量隨距污染源的距離增大而降低。④隨農用物資進入土壤的重金屬。農藥、化肥和地膜是重要的農用物資，對農業生產的發展起著重大的推動作用，但長期不合理施肥，也可以導致土壤重金屬污染。重金屬元素是肥料中最多的污染物質，氮、鉀肥料中重金屬含量較低，磷肥中含用較多的有害重金屬，復合肥的重金屬主要來源于母料及加工流程所帶入。

篇6

土壤污染物大致可分為重金屬等化學污染物、物理污染物、生物污染物和放射性污染物。在這幾類污染物中，重金屬會造成土壤環境質量嚴重下降。重金屬在土壤中累積超過一定數量，就會污染生長于其中的植物，進而影響人類健康，引發嚴重疾病。但是，由于土壤污染有著不同于其他污染的一些特點，在相當長一段時間內并沒有引起足夠的重視，我國對于土壤污染的預防和修復也還處于探索和研究的初級階段，很多防治措施還不能起到有效作用，因此土壤重金屬污染有愈演愈烈的趨勢。針對土壤重金屬的污染問題，我們采訪了我國著名環境生態專家、南開大學環境科學與工程學院院長周啟星教授。

“隱形殺手” 浮出水面

周啟星，主要研究方向包括復合污染生態學、污染環境修復、生態毒理與環境基準等，在環境污染特征、毒理效應、土壤環境基準以及修復等方面進行了大量相關研究，尤其在土壤重金屬污染防治與修復研究領域有很深的造詣。

在很多人的印象中，“土壤污染”似乎是個新名詞，人們對它是陌生的。其實，這些在土壤中潛伏了多年的“隱形殺手”，正悄無聲息地浮出水面，不斷產生可怕的危害。一段時間來，各地土壤重金屬污染事件頻發，才漸漸引起了普通百姓對土壤污染的關注。

在采訪中，周啟星介紹說，土壤重金屬污染來源眾多。這些重金屬進入土體，被生長在其中的作物吸收和積累，人食用了這些被重金屬污染的糧食和蔬菜后，將重金屬吸收到體內，健康受到很大危害，出現嚴重的“污染病”。20世紀60年代，日本發生的“痛痛病”和“水俁病”，就是因為鎘和汞對環境的污染所致。目前，我國重金屬污染也開始呈現快速上升的趨勢，2011年1至8月份短短半年多時間，就出現了11起重金屬污染事件，土壤重金屬污染問題進入人們的視線，對土壤重金屬污染的治理與修復變得刻不容緩。

原本被大家忽視的土壤污染一下集中爆發出來，造成的消極影響直線上升，在之前相當長的一段時間內卻似乎并沒有太多這方面的報道，這是什么原因呢？從周啟星教授介紹的土壤重金屬污染的特征中，我們可以找到原因。周啟星教授介紹了土壤重金屬污染的主要特點：污染的長期積累性、隱蔽性、形成原因的復雜性以及治理的困難性。

土壤重金屬污染的積累性，是指土壤重金屬污染不像水污染那樣因為河道被排入污水就可以馬上被發現，也并不像工廠的廢氣排入空氣中后人們即刻就能看到。土壤污染是一個逐漸累積的過程，工農業生產以及城市垃圾等固體廢棄物的堆放，使重金屬有機會滲入土壤；水和大氣中的污染物最終也會進入土壤，對土壤造成次生污染。土壤是“最后的垃圾桶”，積累于土壤中的各種重金屬，將會逐漸得以釋放，對地下水和植物造成緩慢的污染，最終對人體健康構成威脅。學界有一種形象的說法，將其稱為“生物定時炸彈”。所以，重金屬的中毒發生，是一個緩慢的過程，到出現問題時，一般都已經產生了比較嚴重的后果。

周啟星教授說：“由于土壤本身就具有凈化功能，它的污染及其危害也就具有潛在性，用肉眼是很難觀察到的，只有用專業的檢測設備才能夠檢驗土壤是否被污染，以及污染的程度究竟有多嚴重。”土壤重金屬污染的隱蔽性，造成土壤污染狀況容易被忽視。因此，要到有嚴重的污染事件出現時人們才會察覺到土壤污染的存在，這也就是為什么最近一段時間內各地的重金屬中毒事件頻頻發生，人們才意識到這一污染的嚴重性。

因為進入土壤中的重金屬在大多數情況下不止一種，所以土壤的重金屬污染具有復雜性。周啟星教授解釋說，土壤的重金屬污染除了一些主要的有毒重金屬污染之外，還有一種情況，那就是有一些毒性小的重金屬，如錫、碘等，它們在有機污染物的交互作用下，毒性會變得比較復雜，對動植物和微生物均會造成更大的危害。

由于上面提到的這些特點，導致土壤重金屬污染的治理變成一件棘手的事情，紛繁復雜、千頭萬緒的原因和污染狀況讓土壤重金屬污染的治理只是停留在初級探索的階段，很難找到切實有效的方式來進行治理，這也就涉及到了土壤污染治理所面臨的極大困難。

防治征程困難重重

當土壤污染的問題不斷發生并開始被重視之后，相應的預防、治理和修復也就應該開始進行，并盡量使其提早發揮作用。然而，目前我國土壤重金屬污染的預防和治理工作進行得并不是很順利，原因是多方面的。

周啟星教授特別提到了我國土壤環境質量標準制定與修訂工作過于落后的現狀，對我國土壤重金屬污染防治工作產生了嚴重影響。周啟星教授介紹說，目前我國使用的《土壤環境質量標準》是1995年制定的，到現在將近20年都沒有進行過修訂和補充。在此期間，土壤污染又有很多新情況和新問題出現。由于實施的標準十分陳舊和落后，導致無法解決一些現實新問題。

周啟星教授指出，1995年頒布的《土壤環境質量標準》，已經不再對我國土壤重金屬污染防治工作產生積極影響。他強調，這一標準中存在的最大問題是，該標準的適用范圍只限于農田、蔬菜地、茶園、果園、牧場、林地以及自然保護區等地的土壤，而關于商業用地和住宅用地，卻并沒有明確標準，而且標準中所收錄的重金屬并不全面，很多對人體健康有嚴重危害的土壤有機污染物并沒有被列入其中。該標準明顯是在土壤環境管理工作的初級階段制定的，很多方面都已經不符合現在的要求。因此，該標準在如今的土壤重金屬污染的檢測和判斷中，已經不能發揮應有的作用，這就迫切需要從國家層面上開展環境基準的系統研究，為《土壤環境質量標準》的修訂和完善奠定堅實的基礎。

周啟星教授非常重視土壤環境標準修訂和完善這項工作，他認為只有有了嚴格和符合實際的標準，解決“是不是應該修復？”、“在什么水平上修復？”、“修復之后希望達到怎樣的水平？”等一系列問題，土壤重金屬污染的檢測和修復工作才能順利開展。但是，他也非常遺憾地提到，目前我們國家很少有人在進行新標準方面的研究和探索。目前，只有他和他的研究團隊一起，進行了一些相關的研究工作。

周啟星教授還提到，目前污染土壤修復技術有待提高，也是土壤污染防治中一個比較突出的問題。土壤重金屬污染的修復技術不夠發達，沒有有效的修復技術來處理和凈化被重金屬污染過的土壤，使得對土壤重金屬污染的修復還停留在初級階段。目前普遍使用的污染土壤修復方法主要有兩種：物理修復法、化學修復法。其中，物理方法的缺點是費時費工，且成本較高；使用化學修復方法則容易引起其他問題，出現二次污染，因此在使用的時候應該考慮可能會造成的后果，慎重使用。因此，國內很多相關專家都在對有效的污染土壤修復的方式進行探索和研究，目前生物修復技術因為其成本低廉、治理的本位性和永久性等優點，是人們很看好的一種修復技術，但由于研究和開發剛剛起步，在應用上還并不成熟，有待相關專家進行深入的研究。

此外，周啟星教授提到的修復資金、實現商業化的體制問題以及管理方面，還存在著諸多問題。因此，土壤重金屬污染的預防和修復，是一項任重道遠的工作，其中還存在著很多的問題需要探討和解決。

任重道遠前景樂觀

周啟星教授說，土壤也像人一樣，會出現健康問題。土壤的健康出了問題之后，就如人生病之后，需要及時“治療”，否則繼續惡化下去就會出現更嚴重的問題。據相關統計數據顯示，我國土壤目前已經處于亞健康狀態，需要及時采取“診斷”和“治療”措施，來抑制土壤的健康情況繼續惡化。

周啟星教授說：“我國的土壤污染問題比國外復雜得多，一是我國的人口多，另外在工業方面，國際上一些污染比較嚴重的企業都將工廠都搬到了我國。在這個大環境下解決土壤污染問題，確實存在比較大的困難。”他認為，在土壤污染的修復方面，應堅持“兩手抓”，一手抓機理的研究，一手抓應用推廣 ，加強與政府部門的合作來推動實際應用。他提出，應當將物理修復、化學修復、生物修復、綜合修復這幾種修復方式按照情況選擇使用，讓污染土壤修復的效果達到最好；另一方面，政府在相關政策的制定和管理上應繼續加強。多個方面共同努力，污染土壤的修復才能真正達到理想的效果。

尋求土壤污染的解決之道，應該從問題的根源做起。目前，我國的經濟發展還是粗放式的，環保意識仍然淡薄、片面追求經濟效益、盲目開發資源、開采方式不當等問題普遍存在，這些做法也都給土壤重金屬污染提供了方便的條件。因此，要在土壤重金屬防治方面取得真正的成績，就要在源頭上盡量控制重金屬污染的產生和擴散，在極易出現重金屬污染的相關工廠 ，應當進行相關的宣傳，提高大家保護土壤環境的意識，在重金屬污染的源頭上進行控制和預防，才能達到真正的治理污染的目的。

完善相關的法律法規，也是非常重要的一項措施。有明確的相關規定，是完成土壤污染預防和治理修復非常重要的一步。據了解，目前相關部門正在進行相關法律法規的制定，相信在這些法律法規出臺了之后，污染土壤的防治和修復就會有法可循，防治工作就能更加順利一些。

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關鍵詞 重金屬；生態風險；沉積物；海河流域；2010年

中圖分類號 X824 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）04-0233-02

隨著經濟發展和人口增多，環境日益惡化，海河也受到嚴重的污染，工業廢水與生活廢水的排放增多，為海河水體環境修復帶來更嚴峻的問題。重金屬因具有毒性、不易降解及生物富集效應而備受關注。水中的重金屬離子在一定的物理化學作用下，最終大部分會進入沉積物中。河流沉積物中重金屬污染物較為穩定，但也可通過生物、物理和化學作用再次釋放到水體而造成二次污染。因此，對海河沉積物中重金屬分析具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

分別于2010年5、7、9月采集沉積物樣品，共3次。在海河流域上分別設置12個采樣站位點。樣品采集、固定、貯存及運輸均按照國家相關檢測標準執行。

1.2 樣品分析

對所采集樣品，分別測定汞、砷、銅、鋅、鉛、鎘的含量，銅、鋅、鉛、鎘均采用《原子吸收法（GB/T 17378.5-2007）》，砷、汞均采用《原子熒光法（GB/T 17378.5-2007）》。

2 結果與分析

2.1 重金屬污染狀況

共進行6種重金屬檢測，各重金屬元素測定范圍為汞0.02～0.95 mg/kg，砷2.7～21.3 mg/kg，銅12.44～95.24 mg/kg，鉛6.241～42.560 mg/kg，鋅48.6～415.5 mg/kg，鎘0.060 2～0.552 2 mg/kg。

2.2 生態危害指數污染評價

潛在生態危害指數（Ri）[3，7-8]（potential ecologicalrisk index）評價方法是瑞典學者Lars Hakanson 于1980 年建立的一套應用沉積學原理評價重金屬污染及生態危害的方法。該方法作為國際上土壤（沉積物）中重金屬研究的先進方法之一，不僅反映了某一特定環境中各種污染物的影響，也反映了多種污染物的綜合影響，并以定量的方法劃分出潛在危害程度，是目前應用很廣的一種方法。該方法的計算公式為：

Cif=Ci/Cin

Eir=Tir×Cif

Ri=ΣEir=ΣTir×Cif=ΣTir×Ci/Cin

式中，Cif為某一金屬的污染參數，根據其大小可將污染程度分為4 個級別：CifZn（1）。

由表2可以看出，海河流域沉積物重金屬中鋅的污染參數最大，平均為1.47，其次為汞和銅，鉛砷鎘富集系數較小，重金屬的綜合污染特征顯示，鋅和汞處于中污染水平，其他4項都處于低污染水平。通過對各點位的分析可以看出，月牙河節制閘站位汞為中污染，尤以春、夏2季為重。漢沽薊運河大閘站位砷為中污染，其他均為輕污染。劉莊浮橋站位銅的污染高于其他站位，屬中污染，且夏秋季節更嚴重。月牙河節制閘站位的鉛為中污染，且春夏季節嚴重。其他站位均為輕污染。鋅元素有75%的站位均為中污染，團泊大橋最為嚴重，富集系數達到4.354，為較高污染。鎘元素各站位均為低污染。

由表3、4可以看出，海河流域各類重金屬的潛在風險系數小于40，92%的站位潛在生態危害系數小于150，屬于輕微生態危害。月牙河節制閘和寧河大薄前橋這2個站位屬于中等危害水平，應加強治理。從各元素來看，汞的潛在風險參數相對較大，平均為30.21，其次為鎘、砷、銅、鉛、鋅。而根據富集系數分析的污染程度從重到輕依次為鋅>汞>銅>鉛>砷>鎘，這是由于各元素的毒性響應系數不同，即毒性響應程度不同，也與沉積物對重金屬的吸附能力，遷移能力有關。如汞無論以何種形式存在都有不同程度的揮發性，所以雖然汞的富集程度不高，但潛在的生態危害卻很大。海河流域汞的生態危害尤為突出，尤其以月牙河節制閘最為嚴重。鋅的富集能力很強，且顆粒物對鋅的吸附能力較強，共同沉淀到沉積物中，具有較高的穩定性，所以其潛在的生態危害最小。雖然所分析的6種元素的潛在生態危害都較小，但汞和鎘相對其他元素較高，應作為治理重點。

3 參考文獻

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[6] 張淑娜，唐景春.天津海域沉積物重金屬潛在生態風險危害評價[J].海洋通報，2008，27（2）：85-90.

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關鍵詞：土壤；重金屬污染；危害；防治

引言

由于人類活動致使土壤中的微量金屬元素超過土壤環境質量的標準值或土壤背景值的上限值[1]，導致生態環境質量下降和土壤環境惡化，從而對人體健康、其他生物、水體噪聲危害的現象[2]，稱之為土壤重金屬污染。2013年年底中國國土資源部副部長王世元在土地調查新聞會上指出，中國內地中重度污染耕地大約為5000萬畝；宋偉等對全國138個典型區域土壤污染案例的分析表明，我國耕地土壤重金屬污染的比重占耕地總量的1/6左右[3-5]，造成國家經濟效益的損失達200億左右，可見我國土壤重金屬污染形勢并不樂觀。文章結合我國土壤污染的現狀，系統的提出防治措施，為今后土壤修復、治理等工作提供參考性建議。

1 我國土壤重金屬污染現狀

1.1 土壤重金屬污染成因

土壤中的重金屬元素主要指的是汞（Hg）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、鉻（Cr）、鋅（Zn）、銅（Cu）、鎳（Ni）、砷（As）、銻（Sb）和鉍（Bi）這十種元素。影響土壤中重金屬元素含量發生變化的原因有兩個：一方面是在自然環境的作用，成土母質風化過程中自然積累的含量（本底值），之后在風、水等外力作用，經過物理和化學過程而改變其含量；另一方面，也是影響最大的方面，就是人類活動，隨著工業化、城市化的發展，化學工業制造、金屬礦山開采、生活廢水排放、農藥化肥不科學施用及污水灌溉等是重金屬污染的主要來源途徑。

1.2 土壤重金屬污染的特點

隱蔽性：土壤污染需要人為對土樣進行采集，檢測并分析才能夠得出是否存在隱患；不可逆性：重金屬對土壤的污染基本上是一個不可逆轉的過程，受污染的土壤可能需要花費上百年的時間才能夠慢慢消除；長期性：將重金屬存于土壤中，往往是呈垂直遞減分布；難治理性：土壤污染需要通過物理、化學、生物等各種修復方法進行綜合治理，才能達到比較好的治理效果。

1.3 土壤重金屬污染的危害

土壤中的重金屬雖然能夠被作物自身吸收，但這并不會影響到作物的生長和發育，但經過食物鏈的富集作用，進入人體對人體健康存在極大的威脅；我國本來土地利用資源緊張，加之現在又受污染，使原有的形勢更加緊迫，更威脅了子孫后代的生存；由于土壤污染具有長期性和不可逆轉性，嚴重危及農業可持續發展和國民經濟水平的持續增長。

2 土壤重金屬污染的防治措施

要想對土壤重金屬污染得到有效的修復，應從兩個方面入手，一是預防，采取各種政策措施、制定法律法規切斷污染源；二是治理，面對已經存在重金屬污染的土壤，采用科學友好環境的方法綜合治理。

2.1 土壤重金屬污染的預防措施

2.1.1 加大環境監管和治理力度。首先政府部門應該組織相關科研單位和技術人員篩選出有助于治理環境的修復技術，選擇具有代表性的污染地進行修復技術的應用，為治理更大范圍的重金屬污染區積累經驗；其次監督部門應加大環境監管力度，從污染源入手，杜絕重金屬對土壤產生污染，嚴格控制城市生產生活廢水直接進入農田，杜絕污水灌溉農田；再者加強農業環境的監測，尤其是土壤污水灌溉區的動態監測，充分了解土壤中金屬成分、含量的變化，做好預防工作。

2.1.2 倡導科學的農業生產種植。農業生產過程中的主體就是農民，他們對一方土地進行管理與規劃。政府部門應該積極引導農業管理者科學的管理農藥、化肥及除草劑等農用化學品。提倡有機化肥與無機化肥的并施，同時采取積極的預防措施，不僅能夠有效減小土壤污染，還能夠促使作物茁壯成長。大力發展低毒、高效、環境友好型的農藥，嚴格控制農藥的使用量、使用次數及使用時間，杜絕高殘留高重金屬農藥的使用，因此發揮農藥的積極作用。倡導地膜使用后，要積極及時的回收，防止其殘留對土壤造成進一步的污染。

2.2 土壤重金屬污染的治理措施

2.2.1 土壤物理修復技術。土壤物理修復技術主要是根據土壤自身理化性質及重金屬性質，通過物理方法治理土壤中的重金屬污染。最常見的方法，第一種就是客土、換土、深耕翻土，但是需要耗費較大的人力、物力及財力，并沒有從根本實現重金屬污染的治理；第二種是電動修復法，其利用電池原理，在電場作用下重金屬離子開始遷移，使重金屬離子富集到電極處在土壤表層就得以去除；第三種是固定/穩定化修復，常用來清除無機污染物質，使用成本低、設備易移動、穩定性強，但是因為許多技術的聯合應用可能會致使土壤污染面積增大。

2.2.2 土壤化學修復技術。化學修復是將修復劑加入到污染物，其發生一定化學反應，實現土壤的毒性被去除或降低的效果。化學修復法有很多如土壤淋法、原位化學氧化修復技術、溶劑浸提法等。土壤淋洗能夠用于大面積的輕質土和砂質土重金屬污染治理，但是對于滲透系數較低的效果不好，也會造成植物必需營養元素的缺失；原位化學氧化修復技術是利用化學氧化劑（雙氧水、高錳酸鉀等）與污染物發生氧化反應，迫使污染物濃度降低，但是其不利影響就是可能產生氣體，有毒副產物。

2.2.3 土壤生物修復技術。土壤生物修復技術是利用生物的生命代謝活動減少土壤環境有毒有害物的濃度，治理過程中花費成本較低、管理技術簡單。生物修復技術包括微生物修復、植物修復及動物修復。近年來主要放在動物修復的研究上，對土壤動物蚯蚓進行了相關研究[6]，蚯蚓對重金屬有一定忍耐和富集能力，通過不斷吞食有機質土壤，經過其自身酶系統的作用，產生利于土壤環境的有機無機復合肥，促進了土壤重金屬形態的轉化，加速了土壤養分的循環。

2.2.4 農業修復技術。農業修復技術指的是改變耕作制度或利用農藝措施調節重金屬對土壤的危害。改變耕作運行模式需要根據當地的具體情況，選擇能夠抵抗土壤污染的作物或植被。利用合理的農業措施進行修復，主要是通過合理的深耕措施及增施有機肥調節土壤的理化性質，從而調控污染物所處的污染環境。

3 結束語

土壤重金屬污染的防治是環境監測的重要任務，是保障我國廣大人民群眾身體健康的根本，是促進國家經濟快速發展的主要推力。采取科學有效的土壤污染防治措施，能夠有效改善土壤結構，提高土壤肥力，降低土壤環境的污染。在未來的環境監測和農業生產中，政府和人民更應該攜起手，愛護我們共有的生存土地，讓重金屬污染事件不再發生，遠離人民群眾，實現環境友好型的生存環境。

參考文獻

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篇9

關鍵詞：水體;重金屬污染;毒理作用;人體健康

作者簡介：于曉莉（1973―），女，河南鄭州人,工程師,主要從事環境監測工作。

中圖分類號：X701

文獻標識碼：A

文章編號：16749944(2011)10012304

お

1 引言

水體是人類賴以生存的主要自然資源之一,又是人類生態環境的重要組成部分,也是地球物質生物化學循環的儲庫。由于人類活動的影響,進入水體環境中的污染物越來越多,這些污染物給環境和人體健康造成了許多問題。多年來人們非常關注水體富營養化問題,因為其宏觀破壞性能引起人們的注意,而水體重金屬污染問題人們重視程度相對不夠,近年研究證明甲基汞是水俁病致病因,鎘是骨痛病致病因。同時隨著采礦、冶煉、化工、電鍍、電子、制革等行業的發展,以及民用固體廢棄物不合理填埋和堆放,重金屬污染物事故性排放以及大量化肥、農藥的施用,使得各種重金屬污染物進入水體。重金屬污染物難以治理,它們在水體中具有相當高的穩定性和難降解性,在水體中積累到一定的限度就會對水體、水生植物及水生動物系統產生嚴重危害,并可通過食物鏈而在水產品體內累積,最終作為食品進入人體,影響人的健康,因此水體重金屬污染日益成為人們關注的焦點。

2 重金屬污染的來源和毒理作用

對人體健康構成危害的重金屬絕大多數來自于工礦企業所排放的廢水,采礦、冶金、化工、電鍍等多種工業行業的生產廢水都含有重金屬,排放到水體引起水質的污染,進入水體的重金屬還會發生一系列的物理化學反應,諸如氧化、還原、沉淀與溶解、吸附與解析、絡合作用以及生物甲基化等,這主要取決于重金屬的性質和水體的理化指標。還有一部分就是城市道路上的機動車尾氣污染,對人體健康構成典型危害的是鉛污染。

進入大氣、水體和土壤的重金屬均可以通過呼吸道、消化道、皮膚3種途徑侵入人體,進入體內的重金屬借助體內某些有機成分可結合成金屬絡合物或金屬螯合物,對人體的各個發育階段都會產生影響,尤其對母嬰的毒害更為明顯。機體內可以同重金屬發生反應的物質不少,如蛋白質(氨基酸)、核酸等;兒茶酚胺、維生素、激素等微量活性物質和含氧脂肪酸、磷酸等也能與重金屬發生作用,使上述物質喪失或改變了原來的生化功能而引起病變。

許多重金屬離子可因微生物甲基化作用而生成相應的甲基化合物,此類化合物多屬毒性很強的揮發性物質,極易通過呼吸道進入人體,其中具有重要病理學意義的,當首推甲基汞化合物。另有一些重金屬離子通過口腔、皮膚進入體內后,與人體某些酶的活性中心巰基(-SH)有著特別強的親和力,金屬離子極易取代巰基上的氫,從而使酶喪失其生物活性,即重金屬的致害作用就在于使生物酶失去活性。還有一些重金屬離子可以通過與酶的非活性部位相結合,從而改變活性部位的構象,或與起輔酶作用的金屬離子置換,同樣能使生物酶的活性減弱甚至喪失。

2.1 汞污染的來源和毒理作用

2.1.1 汞污染的來源

汞是金屬中毒性較高的元素之一。以汞為原料的工業生產過程中產生的含汞廢水、廢氣和廢渣對環境的汞污染非常嚴重,此外煤及石油燃燒釋放出來的汞,含汞農藥的廣泛運用造成對大氣和土壤的污染。目前由于人類活動向大氣、水體和士壤中排放的總汞量,每年已超過2萬t。

2.1.2 汞的毒理作用

(1)金屬汞。金屬汞常以蒸氣態污染大氣,可通過呼吸道進入人體。職業性長期吸入汞蒸氣可引起慢性汞中毒,其主要表現出體力減退、頭暈、頭痛、失眠、多夢、記憶力減退等中樞神經系統癥狀。

（2)無機汞化合物。在短期內攝人大量無機汞鹽或誤食含汞物質,可引起急性汞中毒。

(3)有機汞化合物。有機汞化合物分為苯基汞和烷氧基汞。甲基汞屬于高神經毒物質。主要侵犯中樞神經系統,其慢性中毒癥狀出現順序一般為感覺障礙、運動失調、語言障礙、視野縮小、聽力障礙。

2.2 鉛污染的來源和毒理作用

2.2.1 鉛污染的來源

鉛污染來源廣泛,主要來自汽車廢氣和冶煉、制造以及使用鉛制品的工礦企業。1969年日本東京因汽車尾氣污染空氣引起居民慢性鉛中毒,該事件發生后世界各國都十分重視環境鉛污染對人體健康的危害,明令禁止或限制在汽油中加入四乙基鉛。

2.2.2 鉛的毒理作用

（1)急性中毒。意外攝入大量鉛時可發生急性中毒。如含鉛餐具將大量鉛溶出進人食物時,食入后可引起中毒。幼兒啃嚼含鉛油漆的玩具和家具等也可產生中毒。服用過量的含鉛藥物同樣可引起中毒。

(2)慢性中毒。對于血液系統，鉛能抑制血液中氨基乙酚丙酸脫氫酶和血紅素合成酶,血紅素合成受到抑制而出現貧血,面色蒼白(所謂“鉛容”)。對于神經系統，鉛中毒對中樞神經系統的作用是引起鉛中毒性腦病。慢性鉛中毒時周圍神經也出現病癥,最嚴重的典型癥狀是由撓神經損害引起的百對稱性腕下垂。此外是伸肌無力。多數中度和重度鉛中毒病例常見到四肢無力、兩手握力減退,少數可見局部性皮膚觸覺和痛覺減退等。對于消化系統其典型癥狀是腹絞痛。

（3)生殖毒性與致畸作用。鉛中毒工人外周血淋巴細胞染色單體畸變率增加。流行病學調查表明,鉛對苯并芘誘發工人肺癌可能有協同作用。環境鉛污染引起鉛中毒癥狀:慢性中毒多在局部地區發生。其中毒癥狀主要有神經衰弱癥候群、中毒性多發性神經炎、中毒性腦病、間質性腎炎或腎萎縮以及心肌損傷等。

2.3 鎘污染的來源和毒理作用

2.3.1 鎘污染的來源

環境中鎘污染的最主要來源是有色金屬礦產開發和冶煉排出廢氣、廢水和廢渣。煤和石油燃燒排出的煙氣。含鎘肥料的施用也是造成鎘污染的原因之一。此外,在電鍍、制造合金、焊料、顏料、電池、雷達、電視機熒光屏、半導體元件、照相材料、化肥、殺蟲劑、塑料、槍械彈藥等生產中用做原料或催化劑,其在生產過程中可向環境排放出含鎘廢物。餐飲具和食品包裝也存在鎘污染。如在上釉的陶器中儲存食品,尤其酸性液體食品,可引起明顯的鎘污染。

2.3.2 鎘的毒理作用

日本神通川流域發生的骨痛病是由于神通川上游鋅礦冶煉排出的含鎘廢水污染了神通川,河水灌溉使鎘進人稻田而被水稻吸收。鎘引起骨痛病的原因可能是由鎘對腎功能的損害使腎中維生素D的合成受到抑制,影響人體對鈣的吸收和成骨作用。同時,鎘使骨膠原鏈上的羥脯氨酸不能氧化產生醛基,妨礙骨膠原的固化與成熟,從而導致骨骼軟化。鎘對胃腸粘膜有刺激作用,故口服鎘化物可引起嘔吐、腹瀉、休克和腎功能障礙,人在生產活動中吸人大量的鎘煙塵和蒸氣也可引起急性中毒。

2.4 鉻污染的來源和毒理作用

2.4.1 鉻污染的來源

電鍍、皮革、制藥、研磨劑、防腐劑、顏料以及合成催化等方面鉻有廣泛的用途,生產中均可產生含鉻三廢。在生產中含鉻廢渣的堆放也是一個重要污染來源,含鉻廢渣任意堆放,雨水沖淋,大量鉻溶滲和流失,污染環境。

2.4.2 鉻的毒理作用

(1)急性毒性。鉻對局部有刺激、腐蝕作用,也可導致呼吸障礙。鉻對皮膚的急性毒性表現為鉻對皮膚的刺激和腐蝕作用所引起的急性皮膚糜爛及變態反應皮膚炎。

(2)亞急性慢性毒性。鉻對人的慢性毒性作用，鉻經呼吸道侵入,可引起鼻炎、咽炎、支氣管炎等。皮膚長期接觸鉻化合物可引起接觸性皮炎或濕疹,多見于手背、腕、前臂等部位的紅斑、丘疹。對鉻過敏者,也見于非接觸部位。鉻還可引起皮膚潰瘍,又稱“鉻瘡”。潰瘍可深達骨骼,愈合緩慢,愈合后可形成瘸痕或色素沉著。鉻酸霧還對眼結膜有刺激作用;可引起流淚;可刺激口腔、咽喉,可引起咽后壁干燥以致出現淡黃色小潰瘍等。長期接觸鉻鹽粉塵或鉻酸霧,除損害皮膚外,還產生全身性影響。

（3）致癌變、致畸變、致突變作用。六價鉻和三價鉻均有致癌作用。目前世界公認某些鉻化合物可致肺癌,稱為鉻癌。

2.5 砷污染的來源和毒理作用

2.5.1 砷污染的來源

采礦、金屬冶煉、煤炭燃燒、含砷工業品(如陶瓷、制革、玻璃等)和含砷農藥的各種砷化合物以粉塵、煙塵、廢氣和廢水等形式污染環境。

2.5.2 砷的毒理作用

（1）急性中毒。急性砷中毒較常見,如誤食砷污染的食品、誤飲砷污染的飲料或誤服含砷農藥等。

（2）慢性中毒。長期持續攝入低劑量的砷化合物,尤其是吸入砷化合物粉塵者,經過數月乃至數年、十幾年的砷蓄積而發生疾病,砷慢性中毒的某些癥狀是其特有的,但大部分癥狀是非特異性的,所以慢性砷中毒常常被忽略。在一定意義上,尿、頭發、指甲中的砷含量可指示砷中毒和體內砷含量。

3 水體重金屬污染研究現狀

3.1 水體中重金屬存在形態及毒性研究

水體中不同形態的重金屬污染物對水體環境的危害程度有很大的差異,開展水體中重金屬存在形態的研究,對于有效防治和治理水體重金屬污染物具有非常重要的意義。目前人們已經對許多不同形態重金屬污染物的毒性做了大量研究,獲得了大量實驗結果。例如人們經過研究發現水體中重金屬污染物Cr6+對水生動植物的毒性要遠遠大于Cr3+的毒性。Wageman和Barica在研究Cu對藻類的毒性時發現:Cu 的毒性主要由Cu2+、［CuOH+］和Cu(OH)2引起[1]。劉清等[2]從離子形態角度出發,同時考慮游離和羥基絡合態的毒性,以及它們之間的毒性差異,通過數學方法擬合定義出活性態銅離子濃度,較好地反映了水體中銅的毒性。另外人們已經研究發現有機汞(如甲基汞)等物質有非常大的危害性。例如1953~1961年期間影響日本南部水俁灣周圍漁民的神經性疾病――水俁病就是由水體中的甲基汞引發的。

3.2 水體重金屬污染物的生物學效應研究

重金屬對水體微生物和植物的生物學效應研究很早就已經廣泛展開,Kaplan等[3]研究表明,當重金屬Cu進入細胞體內后,會發生諸如氧化、引入甲醛等變化,這些變化都會破壞葉綠體等胞內器官,直接影響藻類細胞的光合、呼吸作用和酶的活性,并抑制藻類的生長。閻海等[4]通過實驗證明,Zn、Cu和Mn能抑制月形藻的生長,3者的毒性大小順序為Zn>Cu>Mn。谷巍等[5]發現,在相同處理條件下,Hg2+的毒性要比Cd2+強,Hg2+對輪葉狐尾藻的致死濃度為1~2 mg/L,Cd2+的致死濃度為3~5mg/L。戴家銀[6]研究指出,重金屬Cu和Zn對真綢幼魚組織酶活性產生影響。Weir和Hine[7]報導了在含0.003g/L汞的水中,即可以檢測到汞對金魚的毒性效應。Skerfivin等[8]研究發現,凡是以含甲基汞的魚為食的人們,他們的染色體斷裂與汞在人體內的含量具明顯相關性。水體中重金屬濃度增加以后,將對魚類和水生浮游生物產生嚴重影響。Mcintosh和Kevern[9]研究發現,當水體中的重金屬銅的濃度達到3g/L 時,水體中的枝角目蟲和輪蟲的數量就開始減少。Maxfield等[10]研究指出,河水中重金屬含量的增加也導致魚和獵鳥發生中毒現象。目前人們已經認識到,水體重金屬污染物的生物學效應是多種多樣的。

3.3 水體重金屬污染物污染指示研究

該方面的研究包括兩個基本內容,一是水體受到重金屬污染指示研究;二是重金屬造成水體污染程度大小的指示研究。人們習慣以重金屬污染物在水體中的絕對含量多少表示水體受重金屬污染的程度,目前越來越多的人建議使用一些植物和水體微生物數量及活性變化特征作為重金屬對水體造成污染大小的指示[11,12]。Navrot等[11]研究表明,生物體組織中的Cr、Cu、Hg、Ni和Zn的濃度可以用來監測這些重金屬元素在水中的含量。Haug等[12]利用海草中重金屬元素的濃度對挪威海峽水中的重金屬污染進行了比較科學地評估。

4 重金屬污染對人體健康的影響

4.1 重金屬對人體的毒害程度

（1)與其濃度有關。重金屬在人體內總蓄積量未超過其閾值時,即使長期存在也不會產生危害。如對甲基汞敏感人群而言,只有體內蓄積達90mg時才出現發音障礙,而到170mg時則聽覺喪失。

(2)與其化學形態有關。主要原因在于人體各器官對不同形態的重金屬蓄積量不同,無機汞(HgCl2)導致腎損傷與肝損害,而有機汞CH3Hg+、(CH3)2Hg則能產生特異性的腦神經障礙,這就是因為甲基汞易在腦中蓄積,而無機汞在腦中的蓄積甚微。

(3)與其侵入途徑有關。經口腔誤食金屬汞后,消化道的吸收量微乎其微,故其毒性甚小;若經呼吸道吸入汞蒸汽時,因肺泡可吸收相當多的汞蒸汽,故汞蒸汽呈強烈的毒性。

(4)與其半衰期有關。重金屬在機體內的生物半衰期的長短也影響到對人體危害程度的不同,半衰期長就意味著在體內的殘留時間長,濃度增高快,容易達到閾值濃度而顯現出毒性。

(5)取決于重金屬間的相互作用。重金屬之間既有累加作用,也有拮抗作用,還有相乘作用,若聯合作用產生的總效應等于單獨效應之和時稱為累加作用,小于單獨效應之和時稱為拮抗作用,大于單獨效應之和時稱為相乘作用。

4.2 微量重金屬元素與人體健康的關系

微量重金屬元素與人體生命過程有著密切關系。雖然在體內的含量非常微小。但生理功能獨特。能夠調節肌體內的生物酶活動。促進宏量元素在體內的運輸。參與激素的合成等。在新陳代謝中起著十分重要的作用。

研究表明,通過這些微量重金屬元素相互影響,相互作用。參與體內多種酶的合成。能增強機體的防御功能,提高免疫力,減少疾病。研究發現:銅離子在膠原蛋白和彈力蛋白的合成中起著重要作用,它多以銅藍蛋白的形式存在。妊娠婦女如銅不足,則羊膜和毛膜發育不良,胎膜脆性增加,彈力下降,導致胎膜在孕期不能夠承受日漸增大的壓力而破裂,對母子造成不利影響;糖尿病人體內重金屬元素釩和鉻處于缺乏狀態。釩和鉻均具有胰島素樣作用。

4.3 重金屬污染對人體健康的影響

過量的重金屬大多都能抑制生物酶的活性,破壞正常的生物化學反應。重金屬通過空氣、水、食物等渠道進入體內。進入人體的重金屬不再以離子形式存在。而是與體內有機成分結合成金屬絡合物或金屬螯合物,從而對人體產生危害。機體內的蛋白質、核糖能與重金屬反應,維生素、激素等也能與重金屬反應。由于產生化學反應使上述物質喪失或改變了原來的生理化學功能而產生病變。另外重金屬還可能通過與酶的非活性部位結合而改變活性部位的構象。或與起輔酶作用的金屬發生置換反應,致使酶的活性減弱甚至喪失,從而表現出毒性。

試驗證明銅具有抗生育作用,釩及其化合物也有一定的生殖毒性,尤其是造成男性的性腺毒性而影響生殖能力。鉛對親代生殖生理和生殖器官的功能也具有極大危害。因此,銅、鉛、鉻等重金屬是造成人類生殖障礙的重要致病因子之一[14]。

5 結語

隨著現代社會經濟的發展,重金屬污染問題日趨嚴重。重金屬污染,不同與其它類型污染,具有隱蔽性、長期性和不可逆轉性等特點。重金屬可直接對環境中的大氣、水、土壤造成污染,致使土壤肥力下降、資源退化、作物產量品質降低,并且在土壤中不易被淋濾,不能被微生物分解,有些重金屬元素還可以在土壤中轉化為毒性更大的甲基化合物。在遭受污染的土壤中種植農產品或是用遭受污染的地表水灌溉農產品,能使農產品吸收大量有毒、有害物質。由此形成土壤―植物―動物―人體之間的食物鏈,使其毒性不斷積累增大,危害人們的身體健康。

進入大氣、水體和土壤等各種環境的重金屬,均可通過呼吸道、消化道和皮膚等各種途徑被人和動物吸收。當這些重金屬在人和動物體內積累到一定程度時,即會直接影響動物的生長發育、生理生化機能,直至引起死亡。而且重金屬性質以及環境條件的不同,影響和危害的程度也不同,因此重金屬的污染毒害作用復雜而且影響較大。

應加強管理,堅決杜絕工業“三廢”的排放,規劃城市垃圾的堆放,嚴格控制含有重金屬的化肥、農藥的使用;提高全民素質、增強環保意識,只有人人都意識到其危害,從我做起、從一點一滴做起,才能從根本上消除污染源;推行清潔生產工藝,嚴格控制重金屬污染物的排放;注重重金屬污染的毒理研究,弄清其在大氣、水、土壤等環境中存在形態、遷移與轉化規律以及在環境、人和動植物體內的毒性作用,為防治污染和保護人體健康提供理論依據。

お

參考文獻：

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Research Status of Heavy Metal Pollution in Waters and its Effects on Human Health

Yu Xiaoli1,Liu Qiang2

（1.Xinmi Encironmental Protection Bureau,Zhenzhou 452370,China;2.Zhengzhou Coal

Industry Design & Research Co.,Ltd.,Zhenzhou 450007,China）

篇10

盡快建立中藥中重金屬及有害元素的檢測方法與合理的限量標準， 是保證中藥質量與安全， 促進中藥現代化的必經階段。文章對中藥材中重金屬的來源、危害以及防治措施作了簡單的概述，并對今后重金屬的研究方向進行了展望。

【關鍵詞】 中藥材 重金屬 污染途徑 防治措施

中醫藥是中華民族的瑰寶，是我國人民對人類健康的巨大貢獻。中藥材質量的好壞，直接影響到患者的安全和療效。重金屬是中藥的重要污染物之一， 重金屬含量超標是制約中藥企業向國際市場邁進的一大重要因素，由于中藥重金屬含量的超標，致使中藥出口受到嚴重阻礙，這一問題已經越來越受到人們的關注和重視。目前世界各國對中藥材和中成藥中的重金屬的含量都提出了嚴格的要求，2005年版《中國藥典》亦增加了中藥材中鉛(Pb)、鎘(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、銅(Cu) 5種有害元素的測定方法及限量標準，這對于提高中藥材質量， 維護傳統藥物在國際上的聲譽， 使中藥走向世界， 造福人類具有重要的意義［1］。

1 重金屬的來源與危害

1.1 主要污染途徑中藥重金屬的來源一方面與其生長的環境條件有關，如土壤、大氣、水、化肥、農藥的施用，以及工業“三廢”對中藥材的直接污染和間接污染，另一方面與植物本身的遺傳特性，主動吸收功能和對重金屬元素的富集能力有關［2］。另外，中藥材在采集、運輸、加工成飲片以及制劑過程中的污染也是重金屬污染的一個重要途徑。

1.2 重金屬的危害重金屬是指相對原子量較大，密度大于5.0 g/cm3的金屬，約有45種，如銅、鉛、鋅、鐵、鎳、錳、鎘、汞等。砷雖不屬于重金屬，但因其來源以及危害都與重金屬相似，故通常列入重金屬類進行研究、討論。

微量的重金屬污染，可以通過生物鏈作用而產生富集。當人因為飲用或食用受重金屬污染的藥物，體內重金屬含量過高時，便會導致各種疾病［3］。如鎘中毒將造成肝、腎和骨的病變，導致貧血或神經痛，早年日本流行的骨痛病，就是長期食用“鎘米”造成的。它可抑制肝細胞線粒體氧化磷酸化過程，使組織代謝發生障礙，對人有致畸、致癌、致突變作用；鉛是對人體危害極大的一種重金屬，它對神經系統、骨骼造血功能、消化系統、男性生殖系統等均有危害。特別是大腦處于神經系統敏感期的兒童，對鉛有特殊的敏感性。研究表明兒童的智力低下發病率隨鉛污染程度的加大而升高；As和Hg也必須在食物及藥品中進行控制，砷對細胞中的巰基有很大親和力，與人體內含巰基的酶結合，從而使酶失活，引起廣泛的神經系統病變等；金屬汞中毒常以汞蒸氣的形式引起。由于汞蒸氣具有高度的擴散性和較大的脂溶性，通過呼吸道進入肺泡，經血液循環運至全身。血液中的金屬汞進入腦組織后，被氧化成汞離子，逐漸在腦組織中積累，達到一定的量，就會對腦組織造成損害。另外一部分汞離子則轉移到腎臟。另外，一些對人體必需的微量元素，如銅、鐵、鋅等，它們在體內蓄積到一定量或價態改變時也具有很強的毒性，如較高濃度的銅具有溶血作用，能引起肝、腎良性壞死。

2 中藥重金屬污染的防治措施

2.1 合理選擇種植基地在選擇中藥材規范化種植基地時應尊重中藥材產區形成的歷史，在此基礎上對種植基地的土壤環境、水質進行監測和分析，土壤應符合國家二級以上標準的要求。大氣、水質檢測結果應符合“大氣環境質量標準”“農田灌溉用水質量標準”等［4］。盡量使用道地產區作為某中藥材的特定區，并積極面對可能存在的道地產區重金屬元素超標問題。

2.2 開展有關中藥材特性方面的研究通過對中藥材及其生長環境的有關生物學和酶學研究可以更好地了解不同中藥材的特性，為科學管理中藥材基地土壤環境和生產質量控制提供依據。

2.3 治理土壤中的重金屬污染土壤為植物的生長提供礦質營養和有機營養。土壤中的礦質營養是巖石經過長時間的風化形成的，加上數百萬年的地殼運動、火山爆發逐漸沉積地面，并不斷地隨自然環境遷移運動［5］。土壤重金屬污染是由于污泥的施用及污水灌溉所含有害物質超標造成的。土壤中的重金屬污染物由于無機及有機膠體對陽離子的吸附、交換、絡合及生物作用的結果，大部分被固定在耕作層中，一般很少遷移至40 cm 以下［6］。

植物在滿足自身所需元素的同時，對土壤中的富集元素也會有非選擇性吸收，這種吸收取決于土壤中某一元素的含量和物理化學性質，以及相應的土壤、溫度等自然因素，從而造成中藥中可能含有不同的重金屬。

中藥材生產最基本的因素是土壤，土壤不受污染是保證中藥材產量和質量的重要途徑。目前，治理土壤重金屬污染的途徑主要有兩種：一是改變重金屬在土壤中的存在形態，使其相對穩定，降低其在環境中的遷移性和生物可利用性；二是從土壤中去除重金屬。圍繞這兩種治理途徑，科學家們提出了物理、化學、生物等各種方法，但大多數還只是停留在實驗室階段，適用于較小面積的污染治理，而且需要花費大量的人力、物力和財力，對大面積的中藥材種植基地而言實用性不大。

2.3.1 施用改良劑［7］使用改良劑以降低重金屬的活性，或降低其水溶性、擴散性和生物有效性，從而降低重金屬進入生物體的能力。如在受污染的土壤中加入某些酸、堿、還原性物質，使重金屬生成沉淀，或利用拮抗作用的原理降低植物對某種污染物的吸收，從而保證中藥材的生產質量。

2.3.2 生物修復技術［8］生物修復技術是利用某些特定的動植物和微生物具有能夠較快地吸走或降解土壤中的重金屬污染物的能力而達到凈化土壤的目的。它包括微生物修復技術，植物修復技術和基因工程技術，這些技術在中藥材規范化種植研究上有很大的應用發展空間。

2.4 建立科學的栽培、采收及加工方法，對中藥材實施規范化種植在GAP實施過程中，應對育種、栽培方式、化肥農藥施用及采收加工等各環節可能出現的重金屬污染進行防治，同時應結合SOP的建立，使各項工作規范化［9］。

2.4.1 育種研究選育抗御對重金屬吸收的藥材株系和變異品種，進行推廣。研究發現， 在同一地塊中生長出的藥材， 其重金屬含量在植株間有差異，預示了小環境的差異或者植株遺傳上的個體差異可能改變藥材重金屬的含量，從而可從中選育抗御對重金屬吸收的藥材株系，培育抗重金屬的優良品種。

2.4.2 栽培技術用先進的栽培措施， 如客土育苗、分段栽培、生長激素調控、加快生長速度等， 在種植前期減少重金屬的吸收［10］。

2.4.3 控制和減少農藥及化肥的使用科學合理施用農藥，應盡量施用生物農藥，或采用生物防治、農業綜合防治等技術防治藥用植物病蟲害，選擇相鄰作物病蟲害較輕的區域種植中藥材。中藥材施肥原則應以農家肥為主，盡量減少化肥的施用，同時加強中藥材專用肥的研究及推廣應用，控制因施肥造成的重金屬元素的富集，尤其要注重出口創匯藥材施肥技術的改進［11］。

2.4.4 采收加工對于中藥材的加工、運輸等環節， 要嚴格重金屬含量控制， 及早監測控制質量。對于根莖類藥材，在采收加工時應注意其泥沙的去除。另外還要注意，在炮制過程中減少器具、輔料等的污染，也能有效防止藥材中重金屬的污染［12］。

2.5 改善中藥材倉貯條件禁止使用重金屬制品倉貯熏蒸劑，改革中藥材加工、炮制技術，改進傳統包裝，在精加工的基礎上采用新型的包裝方法和技術，最大限度的控制重金屬污染的發生。

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2.6 改變制劑工藝運用中藥材凈化技術，在制劑中采用超聲波、膜分離、大孔吸附樹脂等新工藝，可大大降低提取物中的重金屬含量［13］；或選擇澄清劑沉淀中藥水提液中的金屬元素，如殼聚糖具有絮凝作用，可用于精制中藥水提液，程紅霞等［14］研究了殼聚糖在不同條件下對中藥水提液中的銅、鎘、鉛等主要重金屬殘留的吸附特性，用于去除中藥水提液中重金屬殘留，效果很好，為今后大規模的工業利用奠定了一定的理論和數據基礎。也有學者［15］利用超臨界流體萃取技術，消除重金屬的污染、除去重金屬雜質以及用于重金屬的含量檢測。張暉芬等根據“以二乙基二硫代氨基甲酸鈉為絡合劑，利用超臨界CO2，從濾紙或沉積物等中萃取金屬離子”的技術提示，利用超臨界CO2 萃取技術凈化藥材中重金屬，獲得了重金屬低含量的中藥材，而藥材中的有效成分的相對含量變化不顯著，具有較高的開發價值；張華等［16］用聚苯乙烯基螯合纖維與石墨爐原子吸收分光光度測定法結合，亦成功應用于去除和檢測中藥中重金屬離子。

3 展望

隨著中藥現代化進程的加速，迫切需要解決涉及中藥質量的一系列問題，開展中藥材重金屬研究更是適應國際國內形勢的需要和中醫藥發展的要求。全面推行GAP并實施認證， 是生產綠色中藥材的關鍵。建立綠色中藥材生產基地產地應選擇空氣清新、水質純凈、土壤未受污染， 具有良好農業生態環境的地區， 盡量避開繁華都市、工業區和交通要道， 多選擇在邊遠省區、農村等。最好選擇生地， 以避免土壤經多年種植中遺留的農藥， 影響所種植藥材的質量［17］。

另外，針對當前中藥材重金屬研究缺乏系統性，研究深度不夠，指導價值小的問題，我們認為應從以下幾個方面予以改進:加強對重金屬在中藥材中存在狀態的研究，弄清重金屬在藥材中的存在形式及其含量，為防止重金屬超標提供依據［18］；對道地藥材、商品藥材及其炮制品，以及藥材不同產地、不同藥用部位的重金屬含量進行分析研究，為制定控制措施提供科學依據；研究重金屬含量及其存在狀態與藥材有效成分含量、藥物功效的相關性，弄清重金屬在治療疾病中的作用，為科學評價重金屬提供理論依據；加強中藥材重金屬安全評價研究。提出中藥材達到多大用量才可能導致重金屬對人體產生毒副作用的科學數據，是中藥材出口、中醫藥走向世界的必然要求。

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