導語：如何才能寫好一篇重金屬污染原因，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。

篇1

關鍵詞：土壤；重金屬；污染；寧波

中圖分類號：X522 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2017）2-0052-03

1 引言

土壤是環境要素的重要組成部分。由于人口資源和環境之間矛盾的日益增長，土壤污染越發受人們關注。同時，隨著經濟的快速發展，工業“三廢”、城市生活垃圾、農藥化肥等的無節制排放或使用，導致土壤重金屬積累，甚至造成土壤重金屬污染[1]。寧波作為5個開放性城市之一，改革開放以來寧波市工業和經濟發生了翻天覆地的變化，成為寧波最新發展起來的鄞州區也不例外，早在1996年就被列為全國百強縣。為了了解鄞州土壤重金屬含量的變化及污染狀況，防治土壤重金屬污染，改善居住環境，以鄞州創投工業園區為例做了相關調查研究。

2 材料與方法

2.1 樣品采集及處理

2014年2月至2015年3月，分別在鄞州創投工業園區的東南西北以及中心位置進行土樣采集。按“S”型采樣，取表層土壤（0～20 cm），每個樣點取10個混合樣品，混勻后以四分法留取樣品1 kg左右，共采集100份樣品。風干、研磨后，用100目過篩備用。

2.2 樣品分析

樣品用HNO3-HCLO4混合酸消化，用原子吸收分光光度計（3510）測定。其中，Pb、Cd、Cr測定采用石墨爐法，Cu、Fe、Zn采用火焰法測定，Hg、As用原子熒光分光光度計（海天-230）測定。分析所用水為超純水，試劑均為優級純。

3 結果與分析

3.1 寧波市土壤重金屬含量變化

由表1可知，1983～2005年寧波市土壤重金屬總體含量呈增加趨勢。其中，Pb平均值比1983年顯著增加16.21 mg/kg；Hg平均含量基本沒有變化；Cr平均含量從62.13 mg/kg增加到100.1mg/kg，達到顯著水平；Cd 2005年平均含量為0.158 mg/kg，比1983年@著增加了32.5%；As略有增加，未達到顯著水平。

由表2可以看出，除Hg以外，其他四種重金屬變化都較大。其中，Pb變化最大，達到55.2%，表明寧波市各土壤中Pb含量差異加大[1]。

3.2 鄞州創投工業園區金屬含量變化

由表3可以得知，重金屬元素在鄞州創投工業園區土壤中已形成一定含量的累積，部分土壤中重金屬元素

含量較高。總體看來，Cr、 As平均含量均小于寧波市土壤背景值；Pb和Cd 平均含量均超過寧波市土壤背景值，分別是土壤背景值的1.4和1.7倍；Hg平均含量基本沒有變化。同時從表4可以看出，研究區域的土壤中5種重金屬變異系數最大的是Hg，達到79.51%； Pb變化幅度最小僅是23.69%，說明Pb在該區分布相對均勻。

3.3 土壤污染重金屬評價

本研究以國家土壤環境質量標準（GB 15168―1995）中自然背景值 [2]作為各種污染物的含量限值，采用單項污染指數法進行評價[3]，其計算公式為：

P i =C i /S i，

式中：P i 為土壤中污染物 i 的單項污染指數； C i 為土壤中污染物 i 的實測值；S i 為土壤中污染物 i 的評價。基于污染物指數，對土壤重金屬污染分級，具體為：P i ≤0. 7，等級是安全，說明土壤清潔； 0. 7 < P i ≤1. 0，等級是警戒線，表示土壤尚清潔；1. 0 < P i ≤2. 0，等級為輕度污染，表示污染物超過其背景值，2. 0 < P i ≤3. 0，等級為中度污染，表示土壤已受到中度污染； P i ≥3. 0，土壤等級為重度污染，表示土壤受污染程度已相當嚴重。

如表4所示，經統計發現Pb和Cd的單項污染指數分別是1.25和1.64，屬于輕度污染。其他三種重金屬平均單項污染指數均小于0.7，未受污染。

4 討論

在寧波工業高度發到的地區，尤其是像鄞州創投工業園區，隨著經濟的發展，環境污染成為無法避免的事實，特別是土壤污染，給人類的生活造成非常大的危害。從1983年和2005年寧波市土壤背景值來看，Pb含量顯著增加，造成輕微污染，可能是伴隨人們生活水平的提高汽車的使用量增加，導致鉛排放增多，引起輕微污染。2005 年汞平均值為 0.257 mg/kg，與1983年汞的背景值持平，全國背景值的 0.065 mg/kg，寧波市1983年背景值要高國家背景值 2.92 倍。說明早期鄞州區土壤已被汞污染，主要來源除火力發電廠、冶煉廠、磚瓦廠等燃煤引起汞沉降的工業污染源以外，還與稻田施用西力生、賽力散等含汞農藥有關。后來雖然分布在各鄉鎮的磚瓦廠已關閉，禁止使用這些農藥，但由于汞在土壤中高的殘留性，致使仍保留較高水平，進一步說明土壤污染的不可逆性[4]。

有研究發現，寧波市土壤重金屬中Cd污染比較突出，人類活動對土壤重金屬污染影響較大[5]。本檢測表明，在鄞州創投工業園區內造成土壤污染的重金屬是Pb和Cd，屬于輕度污染。這與寧波市土壤污染的結果相一致。在寧波市飲水[6]、農業用地都發現Cd污染比較突出，這可能是在生產電池、染料或橡膠穩定劑時隨著廢氣、廢水、廢渣進入環境，造成污染。造成寧波鄞州創投工業園區鉛污染主要來源于汽油燃燒產生的廢氣、含鉛涂料采礦、冶煉、鑄造等工業生產活動等。鉛及其化合物是一種不可降解的環境污染物，其性質穩定，可通過廢水、廢氣、廢渣大量流入環境，產生污染，人體健康造成危害[7]。

總體來看，該區土壤環境質量良好，對寧波市市民健康風險較低，適合從事工業生產和制造。但土壤重金屬污染有隱蔽性、長期性和不可逆性這樣的特點。同時，人們缺乏對土壤重金屬污染給人體健康帶來的潛在危害的認識。因此，應加強宣傳，提高環保意識，尤其是工業生產者，使其充分認識到環境污染造成的嚴重性。要加強企業對工業“三廢”的排放管理，嚴格按照排放標準執行。對于已經污染的土壤，根據其污染程度做相應的修復技術，最大程度降低土壤重金屬的污染，保證人們生活安全。

參考文獻：

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Analysis on Heavy Metal Pollution in Soil of Yinzhou Venture

Capital Industrial Park in Ningbo

Lu Jin， Fang Chen， Wang Yangfang， Li Cheng， Zhang Yin

（Ningbo College of Health Sciences， Ningbo， Zhenjiang 315100，China）

篇2

x[摘 要]我國涉重金屬產業多呈流域集中分布，導致重金屬污染防治已成為流域水污染治理的“短板”。雖然現有法律體系框架已初具規模，但流域重金屬的污染防治仍存在專門性立法空白、專項治理的法律長效機制缺乏和常規執法機制不足等問題，在分析原因的基礎上，亟需我們健全法律體系，完善法律原則和規范法律機制。

[關鍵詞]重金屬污染；流域；法律應對

人類文明發祥于流域，也成就了流域文明。然而不同流域的生產力布局或者經濟發展模式，導致了流域不同的污染特征。就涉重金屬產業而言，國外方面，日本四大公害病中的三大事件與重金屬污染有關，其中發生于流域范圍內就有兩件，即富山縣神通川流域鎘污染事件和新潟縣阿賀野川流域的甲基汞污染事件。國內方面，湖南以傳統產業為代表的各種礦區或資源型城市依湘江而建，導致了湘江流域成為全國重金屬污染的重災區，并爆發了辰溪砷中毒、雙峰鉻污染、瀏陽鎘污染等多起重特大重金屬污染事件；①珠三角、長三角等以高新產業為代表的it產業多呈流域分布，因大量生產印刷線路板的企業不能穩定達標排放，給當地河流、土壤和近海造成了嚴重重金屬污染。②不難看出，涉重金屬產業多呈流域集中分布，加之發展方式粗放、環保歷史欠賬，導致重金屬污染防治已成為流域水污染治理的“短板”，有關水污染防治的法律研究亟需應對重金屬污染問題。

一、流域重金屬污染的法律監管現狀

雖然國家層面有《水污染防治法》及其實施細則，地方有水污染防治條例，也出臺了《地表水環境質量標準》、《污水綜合排放標準》等與重金屬污染防治有關的環境標準，這似乎表明流域重金屬污染的法律體系框架已初步建立，但現狀不容樂觀。

（一）專門性立法空白

這集中體現在分散立法、附屬立法，專門性立法空白等方面，導致了流域重金屬污染防治工作難以對癥下藥，現實中諸多問題的解決無法可依。以現有法律尚未明確涉重金屬項目的審批權為例，因流域涉重金屬產業的投資額一般比較大，一些地方領導往往只注重項目的引進和扶持企業生產的發展，而忽視重金屬環境污染的監管及治理，導致污染事故屢次發生，已成為重金屬污染防治的最大軟肋。

（二）專項治理的法律長效機制缺乏

近年來，特別是《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》、《湘江流域重金屬污染治理實施方案》等重金屬污染專項治理工作的深入，重金屬汞、鉻、鎘、鉛和類金屬砷的污染物第一次被納入總量控制目標。不難看出，重金屬污染的治理耗資巨大，監管和資金投入將成為前述總量控制目標實現的最大障礙。這種“行政監管+撥款”的治理模式，難以體現法律的長效機制。以我國流域重金屬污染防治史上重大進步的《湘江流域重金屬污染治理實施方案》為例，湖南省設置了以省長為組長的重金屬污染和湘江流域水污染綜合防治委員會，但其調整的時間只有五至十年，調整范圍涉及到湖南省內湘江流域90%的范圍，尚有僅10%的流域范圍因在湖南省轄區之外而鞭長莫及。以淮河流域和太湖流域污染治理的沉重教訓為例，投入巨大的專項執法往往總體收效甚微，這迫使我們探討綜合考慮經濟、社會和環保因素的長效法律設計問題。[1]值得注意的是，當前環境健康事件高發，并不是由于現在的環境事故大量增加，而是隨著經濟的發展，環境污染及由此帶來的破壞性后果開始顯現；重金屬污染可能需要經過幾年、十幾年甚至是幾十年的積累和遷移轉化才能最終顯現危害后果，當前的問題是30年發展所形成的污染負荷不斷增長和積累的結果，一些因污染導致的疾病到了集中高發時期。[2]所以，流域重金屬污染防治的專項治理如何避免淮河流域和太湖流域的前車之鑒，遵循重金屬污染的客觀規律，其中建立健全法律調整的長效機制乃關鍵所在。

（三）常規執法機制不足

三十多年來，我國已建立起比較完善的環境法律體系，但學界對其“無大錯也無大用”頗有微詞，就流域重金屬污染的常規監管而言，主要表現為：

一是溝通協調機制不足。眾所周知，溝通偏重于信息交流，協調則偏重于行為上的同步與和諧。以流域重金屬污染防治密切相關的環境健康為例，按照《國家環境與健康行動計劃》的規定，衛生部、原國家環保總局（現環保部）作為國家環境與健康工作的牽頭部門，雖然聯合制定了《衛生部國家環保總局環境與健康工作協作機制》，但多為原則、抽象的規定，缺乏有效的溝通與協調。其應對突發環境事件的管理只是在地方各級政府設置臨時機構，這種臨時性的方式也只能是一時的權益之計。③

二是執法手段單一。目前仍以控制——命令型執法方式為主，具有“從上而下”改造公眾的行政色彩，往往忽略行政相對人的積極參與，較少考慮環保經濟的市場因素，容易導致矛盾的激化。雖然有關部門對此有所認識，也采取了一些補救措施，但終因缺乏為公眾、企業等利益相關者提供參與、交流和博弈的機會，而表現為執法與民眾的疏離。

三是損害救濟難。因流域地域廣闊、涉重金屬產業密集，大多情況下甚至連污染的責任主體都難明確。面對重大重金屬環境污染案件時，一般只對污染企業進行關停并轉，而對民眾利益的維護難以考慮周全。就受害者的損害救濟而言，往往因地方保護主義、司法救濟不力、社會化救濟不完善，甚至會導致“企業污染——百姓受害——政府買單”等惡性循環。雖然暫時控制了“事端”、平息了“事態”，但“事未了”。[3]

二、原因分析

從某種意義而言，流域重金屬污染與其他環境污染問題在一定范圍內存在歷史必然性，甚至“合理性”。在工業化道路不可避免和全球化已經普遍延伸的情形下，后發國家要想做到獨立、自主發展而完全不受環境問題困擾幾乎是不可能的。沒有一定程度的發展（常常以一定程度的環境問題為代價）積累經濟、技術條件，環境法治也無從開展。[4]這種基于“代價經濟”、“代價社會”的發展模式，[5]同樣導致了我國對流域重金屬污染的法律監管起步晚、預防手段相對薄弱、救濟手段明顯不足、且帶有強烈的應急特點，現仍處于初始與探索階段，故缺乏整體應對性。

從宏觀角度分析，“環境上的利益只是國家所應追求利益中的一環”，[6]任何環境思考都應結合國情，顧及社會經濟條件、科學技術水平等基本問題，這也是“我國經濟增長與環境質量還遠未實現‘解耦’、環保壓力仍然存在重大挑戰”的原因。[7]如果我們對此不認識，不及時總結經驗和教訓，穩妥地終結這種過度犧牲國家、社會和公民生存和發展的模式，勢必導致社會利益沖突加劇，我國環境和經濟社會的可持續將難以為繼。

從微觀角度分析，流域重金屬污染問題還是政府、企業、公眾等多方利益相關者間互動與博弈的過程。其中政府充當管制者兼被監督者，企業既是被管制者又是被監督者，公眾等則為監督者。但這些角色扮演需要得到法律和制度的保障才能持久。在政府對污染企業的管制中，我國“監管者監管之法”相對完備，問題癥結在于執法不力。而執法不力的重要原因之一在于有關部門沒有受到有力的社會監督。而社會監督不力的重要原因在于“監管監管者之法”缺失。[8]所以，公眾等利益相關者不管是對

企業監督，還是對政府監督都面臨法律保障不足的困境，其知情權、參與權、表達權和監督權難以充分、有效地行使。因此，在某種程度上，我國流域重金屬污染之法律應對不足，其根源還在于監管失靈、企業行為失范和公眾參與失權。

三、建議與對策

（一）健全法律體系的對策

根據重金屬污染防治的法律現狀，立法部門亟需綜合評估現有法律、法規的實施效能，針對當前流域重金屬污染所暴露出來的突出矛盾，集思廣益提出完善經濟與社會、環境與健康等相關法律法規的總體方案，制定重金屬污染防治的行政法規；或者在制定和修改流域管理（保護）條例、水污染防治條例中完善重金屬污染防治的內容，突出保障人體健康的可行性舉措。相對于法律的制定程序而言，行政法規的制定程序相對簡易、周期短，可以通過行政法規來對一些有爭議、欠成熟的監管體制機制、管理基本制度進行嘗試，待積累經驗后再制定法律。與此同時，針對現有環境標準與保障人體健康的目標不匹配、不銜接等特點，地方省級人民政府需要充分利用地方標準制定權，因地制宜建立地方環境標準體系，為地方流域性重金屬污染等環境問題尋求解決辦法。

（二）完善流域重金屬污染的法律原則

首先，采取統一管理。水污染防治應當尊重流域特性、采取統一立法的模式，進一步完善統一的流域綜合控制體制和法律制度，是世界多國的成功經驗，也是我國在經歷了淮河流域、太湖流域污染之痛后應當吸取的教訓。[9]流域重金屬污染控制屬于水污染控制的特殊形式，也需要統一管理。這既是對流域自然屬性的認識與尊重，體現了監管中生態觀念的提升，又能提高監管效率和促進信息充分交流，有利于重金屬污染的流域監管決策效果內部化，使各種監管工具易于合理掌握與調度。

其次，堅持風險預防。在環境損害的不確定性被解決之前，可采取行動能以較小的經濟代價取得較高的環境效益。鑒于流域重金屬污染監管特點，政府、企業應當樹立風險意識，廣泛動員公眾參與，群防群控，從源頭上杜絕安全隱患的發生，從“各炒一盤菜”，走向“共辦一桌席”。此外，風險預防原則還應貫穿于重金屬污染的流域監管全過程，以確保環境污染和破壞能控制在維持生態平衡、保護人體健康、積累社會物質財富以及保障經濟社會可持續發展的限度之內。

第三，解決問題要循序漸進。重金屬污染后幾乎不易降解，要長期解決重金屬污染的健康風險，必須對污染的河流和土地進行治理，而修復被污染土地被證明在任何地方都非常困難。④對此，我們既要持之以恒地開展流域重金屬的防治工作，又要避免出現另一個極端，即提高流域涉重金屬產業的環境準入和市場運行門檻，采用硬著陸的形式徹底調整經濟結構和轉變發展模式，甚至推行零污染排放標準，短期內勢必會造成國內失業問題和政府財政保障產生嚴重的影響，也不利于我國經濟的持續、穩定增長和社會的相對和諧、穩定。所以，流域重金屬的防治工作需要循序漸進，切忌急功近利。

（三）規范法律機制的對策

首先，完善政府法律責任追究機制。政府對環境質量負責，既決定了政府的環保義務，又賦予了政府管理、決策、協調和改善環境質量的權力。現實中因一些地方政府履行環保責任不到位，甚至不履行環保責任也是環境質量惡化的根源。建議因地方環境質量不達標或者環境監管部門沒有實際履行自己的職責而造成流域重金屬污染的，可以“暫停該環境監管部門的某項監管職權”，直到環境質量達標為止；因本轄區環境質量不達標，并經“污染轉移”而造成鄰近轄區流域重金屬污染的，應當承擔“賠付補償責任”等。⑤

其次，規范企業經營機制。企業追求經濟效益的同時，也為社會積累了物質利益財富，但因行為失范也會導致流域重金屬污染。所以，建立環境友好型和資源節約型社會，更需要有效規制企業的經營行為。一方面，建議完善企業環境法律責任。例如，企業有未經批準擅自拆除、閑置重金屬污染物處理設備，拒報或者謊報重金屬排放申報事項等違法行為的，應依法加大處罰力度，以提高政府環境監管效率。另一方面，“徒法不足以自行”，還需培育企業的社會責任。這不但需要企業樹立良好的環保意識，主動公開重金屬污染物排放情況等環境信息，而且更需要政府、公眾與企業之間結成一種互動與制衡的關系。

再次，完善公眾參與機制。直到本世紀初期，隨著公眾環保意識日益提高，我們才認識到社會團體、行業組織、ngo、npo等多主體參與推動環境政策的重要性。針對公眾參與“失權”的問題癥結，完善公眾參與機制的關鍵在于從實體與程序上進行法律賦權。

最后，完善損害救濟機制。根據環境侵害理論以及流域重金屬污染事件的特點，國家應當建立訴訟機制和非訴訟機制在內的多元化的環境糾紛解決機制，著力解決環境侵權訴訟“立案難”、“執行難”等司法頑癥。鼓勵當事人通過調解、協調或者仲裁等非訴訟途徑解決流域重金屬污染侵害糾紛。此外，政府部門還應采取有效措施積極引導和支持非政府力量參與，創建環境責任保險、環境賠償公共基金和環保公積金制度，以滿足建立健全環境侵害社會風險共擔機制的需求。

[注釋]

①參見史衛燕等：《湘江受重金屬污染觸目驚心 錳渣隨時可能入長江》，載《經濟參考報》：2012-08-29。

②參見自然之友等：《2010年it品牌供應鏈重金屬污染調研》，見楊東平主編：《中國環境發展報告（2011）》，第213-219，北京：社會科學文獻出版社，2011。

③參見呂忠梅：《環境健康題難何解》，載《中國改革》，2010（6）。

④參見楊傳敏：《中國重金屬健康風險亟待尋找解決方案》，見楊東平主編：《中國環境發展報告（2011）》，第112頁，北京：社會科學文獻出版社，2011。

⑤參見吳志紅：《行政公產視野下的政府環境法律責任初論》，載《河海大學學報（哲學社會科學版）》，2008（9）。

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[9]呂忠梅，《水污染的流域控制立法研究》，法商研究，2005（5 ）.

篇3

【關鍵詞】農田；重金屬污染；生物修復

0 前言

近年來，我國食品安全形式非常嚴峻，有一部分原因就是農田遭到污染，尤其是重金屬污染。據報道，目前我國受砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地而積近2000萬平方千米，約占總耕地而積的20%；其中工業“三廢”污染耕地1000萬平方千米，污水灌溉達330多萬平方千米。重金屬不能被土壤微生物所分解，易在土壤中蓄積或轉化為毒性更大的化合物。土壤重金屬污染的特點為長期累積效應、隱蔽性、不可逆性和一定的交互作用。土壤受重金屬污染后，影響農作物并通過食物鏈等影響人體健康，造成中毒危害。另據國土資源部的最新調查顯示：每年我國約有1200萬噸糧食被重金屬所污染，這些糧食足夠養活4000萬左右的人口，并且這種污染問題日益嚴重。因此，對農田重金屬污染的治理顯得尤為迫切。當前，土壤重金屬污染的治理方法主要有工程措施、物理化學方法、化學修復方法、以及生物修復方法。本文將重點介紹生物修復法在農田重金屬污染治理中的研究進展，同時對生物修復法治理農田重金屬污染的研究前景進行展望。

1 簡介

生物修復法是指利用生物的生命代謝活動降低環境中有毒有害物質的濃度或使其完全無害，從而使污染的土壤局部地或完全地恢復到原始狀態。其優點有：成本低、不破壞土壤生態環境、可以回收再利用貴金屬、造成二次污染機會較少。缺點有：周期長、一種植物一般只能提取一種或者幾種重金屬、而植物固定只是將重金屬暫時固定，如果土壤環境發生變化，重金屬的毒性作用還有可能再次出現[1]。

2 生物修復法的分類

生物修復作用治理農田重金屬污染方法可以分為動物修復法、植物修復法以及微生物修復法。它們有著不同的優缺點。因此，在利用生物技術處理重金屬污染時，要結合當地實際，因地制宜，才能達到預期效果。

2.1 動物修復

動物修復是指土壤動物群通過直接的吸收、轉化和分解或間接的改善土壤理化性質，提高土壤肥力，促進植物和微生物的生長等作用而修復土壤污染的過程。有關動物修復的研究報道較少，主要集中在有機物和農藥污染土壤的修復（如利用蚯蚓等修復）和富營養化水體的修復（如利用濾食性貝類、棘皮動物、河蟹等修復），對重金屬污染土壤的動物修復機理仍處于探索階段[2]。

2.2 微生物修復

利用土壤微生物的蓄積和降解作用來治理土壤重金屬污染是一種高效的途徑。國內外許多研究己證明，菌根在修復遭受重金屬污染的土壤方面發揮著特殊的作用，他們減輕了植物在重金屬污染的土壤中的受害程度[3]。

土壤重金屬污染的微生物修復是利用微生物的生物活性對重金屬的親和吸附或轉化為低毒產物，從而降低重金屬的污染程度[4]。利用微生物（藻類、細菌和酵母等）來減輕或消除重金屬污染，雖然微生物不能降解和破壞重金屬，但是可以通過改變它們的物理或化學特性而影響金屬在環境中的遷移和轉化。其修復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。微生物對上壤中重金屬活性的影響主要體現在以下幾個方面：①溶解和沉淀作用；②生物吸附和富集作用；③氧化還原作用。微生物修復技術種類繁多，可進行異位修復、原位修復以及原位/異位聯合修復。其中，原位修復操作簡單，對原有的土壤環境破壞程度低。微生物修復受各種環境因素的影響較大，氧氣、pH、溫度、水分等均可影響微生物活性進而影響修復效果，其田間試驗效果不是非常理想。因此，為降解菌提供適宜條件以促進其生長繁殖至關重要，這也是今后研究的重點。

2.3 植物修復

植物修復技術是指通過植物自身及共存微生物體系，修復和消除由無機廢棄物和有機毒物造成的土壤環境污染的一種技術。

我國野生植物資源豐富，生長在天然的污染環境中的耐重金屬植物和野生超積累植物數不勝數。因此開發與利用這些野生植物資源對植物修復的意義十分重大。有關資料表明，大量植物對重金屬Cr，Cd，Co，Pb，Ni，Cu，Zn等有很強的吸收積累能力。比如國內有人利用白菜修復重金屬污染土壤，如叢孚奇等將白菜用于鑰礦區重金屬污染土壤的修復研究，結果表明磷酸氫二鈉一檸檬酸緩沖溶液能顯著提高白菜的地上部富集土壤中重金屬元素的能力。李玉雙[5]等以沈陽張士灌區重金屬污染上壤為修復對象，采用盆栽試驗，研究了乙二胺四乙酸（EDTA）對白菜富集重金屬及其生長狀況的影響。結果表明，EDTA能夠提高白菜對上壤中Cu，Cd，Pd 和Zn的植物提取效率。

但是，由于超富集植物一般只能積累某些重金屬元素，植物物種的選取受到不同地理氣候條件的限制，同時富集植物和超富集植物生物量一般較少，生長速度慢，積累效率低。所以，利用野生抗性植物進行重金屬污染土壤的治理還未取得理想結果。這就需要相關科研人員做進一步深入的研究，以求早日獲得生長周期短，能吸附多種重金屬，積累效率高的重金屬富集吸收植物。

2.4 綜合修復技術

由于每個地區的污染物來源不同造成各地污染情況有很大的差異。只用一種修復技術往很難達到目標。因此，開發復合修復方法成為土壤重金屬污染修復的主要研究方向[6]。現今開始投入應用的復合修復技術的主要類型有動物/植物聯合修復、化學/物化一生物聯合修復以及植物/微生物聯合修復。

3 展望

生物修復技術治理重金屬污染土壤以其低成本、高效率、適用范圍廣和無二次污染等優點已成為重金屬污染農田土壤治理中的一個全新研究領域和國內外有關學者研究的熱點之一。但是由于其起步晚，難度大，其大部分研究還處于實驗室階段，尚不能有效地應用于重金屬農田污染的治理中去，但隨著不同學科（遺傳學、土壤學、生態學、化學、生理學、環境保護學和生物工程）的相互配合。我們相信該技術會日趨成熟，并且為重金屬污染農田的治理貢獻出巨大的力量。

【參考文獻】

[1]肖鵬飛，等.土壤重金屬污染及其植物修復研究[J].遼寧大學學報：自然科學版，2004，31（3）：279-283.

[2]李宇飛.土壤重金屬污染的生物修復技術[J].環境科學與技術，2001.34（12H）：148-151.

[3]王真輝.農田土壤重金屬污染及其生物修復技術[J].海南大學學報：自然科學版，2002，12：386-387.

[4]閻曉明，何金柱.重金屬污染上壤的微生物修復機理及研究進展[J].安徽農業科學，2002，30（6）：877-879，883.

篇4

【關鍵詞】土壤污染；重金屬；治理方法

土壤，為人類提供生存所需的自然環境，為農業生產提供必要的資源。我們所面臨的許多問題，諸如環境問題、糧食問題、資源問題等等，都和土壤息息相關。自上世紀20年代以來，工業發展，導致金屬產量急劇增加，進而導致重金屬環境污染問題。含有重金屬的污染物通過多種方式進入土壤，導致土壤重金屬污染問題。現在，很多發展中甚至發達國家，都面臨著土壤污染問題。這一問題的日益嚴重，也引起了人們的廣泛關注。因此，本文將圍繞土壤重金屬污染的現狀、治理方法等方面展開。

1.我國土壤重金屬污染的現狀

目前，我國大陸受到重金屬污染的耕地面積約為2000萬公頃，大約占耕地總面積的1/5。其中，受礦區污染的耕地面積約200萬公頃，受石油污染的耕地面積約500萬公頃，受固體廢棄物堆放污染的耕地面積約5萬公頃，受“工業三廢”污染的耕地面積約1000萬公頃，受污水灌溉的耕地面積約330萬公頃。由于土壤污染，我國農業糧食產量每年減少約1300萬噸，更為嚴重的是，因為受到污染，土壤的多種功能，如營養功能、凈化功能、緩沖功能、有機體的支持功能等功能正在逐漸喪失。

2.土壤重金屬污染的后果

第一、土壤污染導致耕地資源短缺。

第二、土壤污染威脅人、畜的身體健康。

第三、土壤污染阻礙農業生產的發展。

第四、土壤污染會導致其他的環境污染問題。

第五、土壤污染危及子孫后代的利益，阻礙農村經濟的健康、持續發展，不利于國家經濟的可持續發展。

3.土壤重金屬污染的治理

3.1物理防治

物理防治主要采取排土、換土、去表土、客土和深耕翻土等措施。不同地區應采取不同的措施：

（1）污染嚴重的地區，適合采取排土、換土、去表土、客土等措施。這些措施可以從根本上去除土壤中的重金屬污染物。具體方法：將重金屬重污染地區的土壤放到高溫、高壓的條件下，使之變成的玻璃態物質，然后將重金屬固定在玻璃態物質中，進而達到去除重金屬污染物的目的。這種方法可以在根本上去除土壤中的重金屬污染物，而且見效迅速，但這種方法工作量大、費用高。因此，這種方法常被用在重金屬重污染地區的搶救性修復工作中。

（2）污染較輕的地區，適合使用深耕翻土這種方法。這一方法可以降低土壤表層的重金屬含量。

3.2化學防治

化學防治的方法很多，如：

3.2.1添加重金屬改良劑

在土壤中添加一些處理重金屬污染時的常用到的改良劑改良劑，諸如磷酸鹽、石灰以及硅酸鹽等。它們可以和土壤中的重金屬污染物發生化學反應，進而生成難溶化合物，從而減少土壤和植被對重金屬污染物的吸收。

3.2.2施加重金屬螯合劑

土壤中的重金屬大都吸附于土壤固體表層，因而土壤溶液中的重金屬含量相對較少，所以，我們可以在土壤中施加重金屬螯合劑。這樣做可以提高土壤中重金屬的有效態，更易于流動、吸收。

3.2.3施用重金屬拮抗劑

在土壤中，重金屬元素之間有拮抗作用。我們可以利用一些對人體沒危害甚至是有益的金屬元素的拮抗作用，減少土壤中重金屬的有效態。所以，在輕度污染的土壤中、施加少量的有拮抗性的金屬元素，將能起到很好的防治作用。

3.3生物防治

生物防治，可以采取以下措施：

3.3.1植物吸收

可以通過植物的吸收作用來減少土壤中的重金屬污染物含量。這類植物很多，如羊蕨屬植物、筧科植物等，這些植物對土壤中的重金屬的吸收率可達到100%。

3.3.2微生物降解

使用清洗劑將土壤表層附著的重金屬解吸到土壤溶液中，然后隨著清洗液一起流入預定的水體中，并和微生物發生作用，從而實現消除土壤中重金屬的目的。

3.3.3生物防治很多優點，如效果好、沒有二次污染、費用低、易管理、易操作等，因此受到人們的普遍重視

3.4農業生態防治

農業生態防治，可以采取以下措施：

3.4.1控制土壤的氧化―還原條件

在浸水的土壤中，重金屬常常以難溶態的硫化物的形式存在。所以，控制土壤中的水分和氧化―還原電位，在作物壯籽期間，保證土壤處于一個相對穩定的水淹期，就可以減少植物吸入的重金屬含量，進而減少果實和籽中的重金屬含量。

3.4.2改變作物品種

改變作物品種，也可以在一定程度上降低土壤中的重金屬含量。如：在受污染較嚴重的地區，種植花卉和經濟林目等；而在受污染較輕的地區，種植耐重金屬性較強強的作物，如改旱地為水田，或者旱地、水田進行輪作，以調整PH、EH，從而降低土壤中重金屬的有效性。

目前，以上列舉的治理土壤重金屬污染問題的技術還不能被廣泛地應用，其原因有成本過高、實地應用的經驗不足、處理效果不穩定等。隨著科學技術的發展，開發、研究工作的深入與完善，這些治理方法一定可以日趨完善，并被廣泛運用。

【參考文獻】

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[4]宋靜，朱蔭湄.土壤重金屬污染修復技術.農業環境保護，1998，17（6）：271-273.

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篇5

關鍵詞：指數法 因子分析 重金屬污染 高斯擴散改進模型

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（a）-0-02

1 問題分析

針對海量數據，應從整體上對污染程度進行評價。而內梅羅綜合污染指數法評價土壤的綜合污染，以突出最高一項污染指數的作用。在土壤中有很多重金屬元素有相似的存在形式和傳播途徑，并且有相同的污染源，因此在進行通過數據分析，說明重金屬污染的主要原因時，基于統計原理建立起來正態模型，不同的重金屬有不同的傳播方式，其大體分為大氣傳播、水體傳播、固體傳播，因金屬元素在土壤中大部分以穩定形態存在，故忽略重金屬元素在固體土壤中的傳播。根據收集的信息和題目中的有關資料對重金屬污染物的傳播特征的分析，可將8種重金屬污染物分為兩類。一類是在大氣中傳播，而大氣傳播的污染物最終經空氣沉降進入土壤；一類是在土壤中傳播。對于在大氣中傳播的重金屬污染物，文章建立重金屬污染物在氣體中擴散模型，根據所在的空間任意位置土壤表面的重金屬污染物濃度的多少來確立污染源的位置，函數的最大值即為污染源的位置；同理建立了重金屬污染物在土壤中的傳播模型。

2 模型建立及求解

2.1 土壤的環境質量評價與分級

2.1.1 單因子指數法

2.1.3 評價分級標準

該文采用GB15618-1995《土壤環境質量標準》。土壤環境質量綜合評價指數分級參考了《綠色食品產地環境質量現狀評價綱要》中規定進行分級，等級劃分為1等級屬清潔水平適合發展有機食品；2級屬尚清潔水平適合發展無公害食品生產；3級以后屬于污染水平，不適宜無公害農產品的生產。

計算得到綜合污染評價指標后，通過分析比較得出該城區的各個功能區重金屬的污染程度由高至低排序為：工業區主干道區生活區公園綠地區山區。

2.2 重金屬污染的原因分析

（2）計算標準化數據的相關系數陣，求出相關系數矩陣的特征值和特征向量。

（3）進行正交變換，使用方差最大法。得到5個主因子提供了源資料的87.756%的信息，滿足因子分析的原則，而且從上表可以看出旋轉前后總的累計貢獻率沒有發生變化，即總的信息量沒有損失，采用此標準下的分析結果。

（4）確定因子個數，計算因子得分，進行統計分析。

2.2.2 金屬元素污染原因

根據該市空間立體分布圖和各功能區的分布圖，結合各個功能區的分布特點，由重金屬元素空間分布圖分析可知：（1）主因子1體現出的三個主要變量因子為Ni、Cu Cr三種重金屬元素。Ni元素廣泛的分布在該城市各個功能區。分析可能是易于傳播的污染介質造成的，如煤的燃燒產生的粉塵、顆粒，以及含有Ni元素的巖石的風化等；Cu元素及Cr元素分布在城市的西南方，分布著工業區、生活區、公園綠地區、主干道區。Cu、Cr兩種金屬元素是工業生產中所形成的廢氣、廢水和固體排放物中均大量存在的污染物。（2）主因子2體現出兩個主要變量因子為Pb、Cd，其在來源上關聯較密切，兩種重金屬元素的最大值均出現在工業區。其在空間上近似可認為是一個帶狀的污染源，這主要因為Pb主要來自市中心交通汽車尾氣的排放，而且在研究取得西北部有兩個明顯的富集中心，形成一個高值區。該市表層土壤中的Cd含量市中心地帶比西北城區高，東南城區又比市中心地帶高，恰好與當地的主風向相一致，表明大氣中含Cd污染物的干濕沉降也是造成土壤Cd污染的一個重要原因。（3）主因子3體現出一個主要變量因子Hg。該金屬元素在生活區分布含量偏高，污染較為嚴重，其主要的污染原因可為人類活動造成水體汞污染，來自氯堿、塑料、電池、電子等工業排放的廢水。（4）主因子4體現出一個主要變量因子As，該金屬元素在各個功能區的分布較平均，這是因為的污染源多樣。大氣含砷污染除巖石風化、火山爆發等自然原因外，主要來自工業生產及含砷農藥的使用、煤的燃燒。含砷廢水、農藥及煙塵都會污染土壤。（5）主因子5體現出一個主要變量因子，的分布具有明顯的特點，在城市的西部富集，產生一高值區，該部靠近工業區，工業上的三廢是其富集的主要原因。

2.3 重金屬污染物傳播模型

3 大氣―平均風速的廓線模式

大氣擴散主要是風的作用，平均風速的廓線模式是隨高度變化的。在大氣擴散模型中平均風速的廓線模式定義為風速隨高度變化的曲線。風速的線性數學表達方式成為風速廓線模式。根據我國《指定地方天氣污染物排放標準的技術原則和方法》（GB/T 3840-1991）所制定的方法，采用米函數風速廓線模式。

冪函數分素廓線模式是在近地層、中性層、平坦下墊面的條件下推到出來的。該模式應用高度較高，可達到300m或更高的高度，且隨應用高度增加，精度下降。

4 水體

6 模型評價及推廣

6.1 模型評價

6.1.1 優點：運用主成分分析方法將多維因子納入同一系統進行定量化研究、理論成熟的多元統計分析方法。通過分析變量之間的相關性，使得所反映信息重疊的變量被某一主成分替代，減少了變量數目，減少了變量數目，從而降低了系統評價的復雜性。再以方差貢獻率作為每個主成分的權重，由每個主成分的得分加權即可完成對水質的綜合評價。

6.1.2 缺點：題目所給數據有限且單一，所建模型不足以全面反映該市土壤環境污染特征。.對于模型三，僅考慮了金屬元素傳播的部分途徑，具有局限性。

7 模型推廣

模型一可推廣用于投資風險評價；模型二可用于研究放射性物質的污染；模型三還可推廣到研究病菌在空氣中的傳播；模型四可以推廣到研究灰塵在空氣中的擴散規律。

參考文獻

[1] 王建波.西北典型工業城市土壤中重金屬的形態分析[D].蘭州大學，2011.

篇6

貴州科技學校 貴州省貴陽市 550001

【摘　要】中藥材制品在保證人類健康方面表現出重要意義。而中藥材中重金屬的限量針對藥材是否可以進入國際草藥市場發揮著至關重要的作用。本文主要針對中藥材重金屬污染的相關影響因素進行分析，并且針對當前污染現狀研究有效措施進行必要的干預，最終有效確保中藥材產業的快速發展。

關鍵詞 中藥材；重金屬污染；現狀統計

我國中草藥資源非常豐富，其針對推動經濟社會的快速發展具有重要的意義。因為農業污水灌溉以及工業廢水排放等因素的影響，導致一系列耕地土壤重金屬出現了嚴重污染的情況，最終導致諸多中藥材產品出現了重金屬含量超標的現象。對此，當前針對中藥材重金屬污染情況較為嚴重，我國在中藥出口方面也逐漸表現出一系列問題，為了能夠有效確保中藥材產業的順利發展，本文主要針對中藥材重金屬污染現狀予以綜述。

1 污染現狀

伴隨著中藥事業的快速發展，中藥以及相關制劑因為能夠發揮疾病預防的效果以及疾病治療效果被給予高度關注。當前重金屬污染的情況較為普遍，針對重金屬污染已成為國內外研究的重點。只有有效達到科學中藥質量標準，最終才能夠將中藥質量可控性有效提高。在研究有效方法將制劑內在質量進行提高的過程中，不但需要針對相關的有效成分的質量進行認真要求，針對制劑中含有的有毒物質以及有害成分，需要進行必要的了解并給予限制。當前對人體表現出有害作用常見的微量元素主要包括鉛元素、鎘元素、汞元素、砷元素以及鉍元素等[1]。對于此類有害元素在食品以及藥品中均做出了明確的限制。除此之外，諸多國家在設定重金屬限量管理過程中，鋅元素、銅元素、錫元素、鉻元素以及鋁元素也被列入。我國中藥材中重金屬均表現出程度有所不同的污染，屬于長時間并且較為復雜的一項難題，同中藥材產地、中藥材品種以及藥材生長環境等諸多因素均表現出密切的關系，對此需要引起社會的廣泛關注。

2 不同類別污染情況

2.1 植物藥污染情況

在中藥材中，植物藥屬于至關重要的組成部分，也是當前研究重金屬較多的一種藥材。因為植物藥受到產地、藥物品種以及對患者用藥部位等諸多因素的影響，從而導致在重金屬量方面表現出一定的差別。對于全草類、葉類以及地上部位的中藥材，表現出的重金屬污染現象較多，分析同全草類藥材需要長時間暴露于空氣中最終表現出污染現象存在諸多的關系。而對于種子類、花類以及果實類中藥材，表現出的重金屬污染現象較多，分析同其生長周期相對較短以及重金屬于體內只能夠進行短時間富集表現出一定的關系[2]。對于根類以及根莖類中藥材，表現出的重金屬污染水平相對居中，分析導致出現污染的原因為重金屬對中藥材灌溉用水以及土壤造成污染導致。對于植物藥而言，入藥部位的不同，表現出的重金屬污染情況有所不同，分析除因為中藥材同外界環境長時間接觸之外，同不同部位針對重金屬表現出的富集能力等均存在一定的關聯。

2.2 動物藥污染情況

動物藥主要指的是動物整體以及動物某一部分等供藥用的中藥。其因為受到生長環境以及相關因素的影響，導致重金屬污染的現象逐漸嚴重。因為動物藥來源主要為動物，而對于任何一種動物其生活環境以及生態系統較為恒定，對此無法利用植物藥重金屬限量標準對動物藥進行衡量。所以需要針對動物藥中重金屬污染情況進行認真分析，能夠確定有效的評價標準，為后期動物藥使用的安全性做出充分的保障。

2.3 礦物藥污染情況

礦物藥于我國的應用歷史較為長久，諸多中藥復方制劑中均含有礦物藥成分。但是因為礦物藥中重金屬的含量問題，導致諸多含有礦物的中成藥在市場上出現了排斥問題。因為重金屬的問題導致中藥產業的發展受到了嚴重阻礙。對于不同礦物藥中，在重金屬含量方面表現出一定的差異。針對礦物藥中含有的重金屬問題需要進行認真研究，確定有效方法對重金屬污染問題進行評價，最終有效確保臨床用藥的安全性[3]。

3 干預措施

伴隨著工業化進程的快速推進，中藥材中重金屬污染的現象日益嚴重，針對當前重金屬污染的情況，提出以下幾點干預措施：（1）對中藥材GAP 法規體系進行不斷完善。將GAP 基地覆蓋面積以及中藥材種植品種進行有效擴大，在進行中藥材種植以及中藥材栽培過程中，需要對生長環境進行密切檢測，最終保證中藥材繁育基地的生態環境良好。（2）研究中藥材快速檢測方法。有效研究中藥材快速檢測方法對中藥材重金屬進行測定，能夠做到實地檢測以及實時檢測。從而針對中藥材中包括的重金屬進行認真的監督管理，確保患者臨床用藥的安全性。（3）針對遭受污染的中藥材產地實施修復。選擇對應的措施對污染產地實施修復。例如選擇物理修復的方法、微生物修復的方法以及植物修復方法等。最終能夠獲得理想的修復效果。（4）對中藥材重金屬限定標準進行完善。有效創建合理以及科學的重金屬限量標準對中藥材用藥進行準確衡量，能夠針對重金屬風險進行仔細評估，最終有效確保中藥材的用藥安全。

4 總結

總而言之，針對中藥材重金屬安全進行認真評價，對中藥材安全用量進行認真分析，最終有效促進中藥材產業的快速發展。

參考文獻

[1] 韓小麗. 土壤重金屬污染及其化學修復對中藥材生長及質量的影響[D]. 河南大學,2013,59-60.

篇7

重金屬污染糧食實際上是一個糧食安全問題，但這個問題卻被有意無意地忽視了。因為，無論是在管理者還是專業人員抑或公眾的眼中，耕地拋荒、糧食短缺才是最大的糧食安全問題。世界銀行最近公布的數據顯示，2010年10月至2011年1月，全球食品價格上漲15％，貧困人口增加4400萬人。聯合國糧農組織的統計顯示，今年1月糧食價格指數比上年12月上漲3.4％，達到1994年以來的最高水平。造成糧價上漲的原因有很多，如極端天氣事件、美國超寬松貨幣政策、國際農產品市場金融化、發展生物燃料爭奪糧食資源等，這些都影響全球糧食主產區收成。但是，唯一沒有提到的就是糧食污染。

這一問題在中國也存在。中國的西南地區是土地遭受重金屬嚴重污染的地方，例如廣東連南、廣西南丹、湖南常寧、湖南常德、湖南郴州等地，都存在著大量砷渣廢棄，導致礦區周圍農作物含砷量超過國家標準。水田土壤中的砷、鋅的含量高于菜地，因為水對重金屬的吸附能力更強，水稻等水田農作物的重金屬含量會更高。但是，當研究人員把糧食主產區受到嚴重污染的監測報告送到當地官員的手中后，官員的表態是：“我們目前無力治理，所以請不要告訴任何人我看過這份報告。”(《中國新聞周刊》2月22日)另一方面，對糧食負有監管責任的部門也不會檢測糧食中的重金屬，這就使得重金屬污染糧食的情況未受到人們的重視。

在重金屬污染糧食呈現出的信息不對稱中，不知情的是廣大消費者。世界衛生組織在近期過一個信息，該組織的統計表明，每年由于糧食和水污染引發的疾病導致發展中國家220萬人死亡。盡管并不清楚世界衛生組織的這個統計是否包括中國的情況，以及糧食污染中由重金屬造成的占多大比例和有多嚴重，但其的信息已充分說明，重金屬污染糧食對人們的傷害已毋庸置疑。

糧食受重金屬污染的信息不對稱還會造成另一種傷害，即心理危機。盡管公眾并不知道中國的重金屬污染糧食有多嚴重，但在信息時代，專業人員的研究結果畢竟會透露出來。因此，公眾可能對這樣的信息是一知半解的，獲知的信息也是不充分的。這也為各種流言的傳播提供了土壤和空間，其結果是，人人自危。誰都擔心自己會吃到被重金屬或其他毒物污染的糧食，在提心吊膽中過目了，稍有風吹草動，就信以為真。

篇8

關鍵詞：重金屬；內梅羅綜合污染指數；環境質量；國道；稻田土壤；信陽市

中圖分類號：X53 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）24-6003-04

隨著中國社會經濟的發展和人們生活水平的提高，各種車輛急劇增加，帶來土壤和環境的污染，主要污染源有汽車尾氣、輪胎磨擦碎屑、發動機泄漏的機油、公路瀝青等，部分污染物隨路面徑流進入公路兩側土壤[1]，污染物中的重金屬主要包括Pb、 Ni、Cd、As、Hg、Cu、Zn等[2-5]。這些污染物進入土壤中自然凈化過程十分漫長，具有隱蔽性和不可逆性，難以被微生物降解，遷移性小而發生污染累積，并經水、植物等介質進入人體，最終影響到人類的健康，因而土壤重金屬污染及其修復日益受到關注[6]。

中國學者們對京滬高速[7]、滬寧高速[8]、成渝高速[9]、沈大高速[10]、312國道[11]、107國道[12]等路段兩側土壤中重金屬污染做了詳細的研究，發現高速公路兩側土壤中重金屬元素含量超出背景值，受重金屬污染明顯。本研究對312國道和107國道河南省信陽市境內路段兩側稻田土壤重金屬污染現狀展開調查和評價，了解信陽市境內國道兩邊稻田土壤環境質量狀況，對于減少和預防農田受重金屬污染的危害、保障糧食安全生產具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與處理

土樣主要采集自河南省信陽市107國道和312國道邊的主要水稻栽培區。信陽市主要為丘陵地帶，農田面積不大，但每塊農田比較平坦，所以采用棋盤式布點法，每塊農田分別取10個耕層0～20 cm土樣，四分法組成一個混合土樣（1.0 kg），共26份土壤樣品。土壤樣品在風干室風干磨碎，用四分法分為兩份，一份研磨過孔徑20目尼龍篩，用于測定土壤pH，另一份研磨過孔徑100目篩，用于測定土壤重金屬（Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As、Hg、Ni）含量[13]。

1.2 土壤樣品分析測定

pH采用酸度計法[14]測定，土壤重金屬全量采用HCl-HNO3-HClO4-HF消解法[14]。Cd、Ni采用電感耦合等離子體發射光譜儀（ICP-AES Thermo iCAP6000系列）測定，Pb、Cr采用德國耶拿石墨爐型原子吸收分光光度計（ZEEnit600型）測定，Cu、Zn采用上海天美火焰型原子吸收分光光度計（AA6000型）測定，As、Hg采用北京吉天原子熒光光度計（AFS-930型）測定。樣品測定采用20%樣品平行樣，并加入國家標準土壤樣品（GSS-4和GSS-8）作為質量控制樣品，質控樣品相對誤差小于10%。

1.3 土壤重金屬含量評價方法

2.1 研究區土壤重金屬含量的分布特征

信陽市312國道和107國道沿線主要水稻產區的稻田土壤重金屬含量分布見圖1。由圖1可知，不同地點稻田土壤中重金屬Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn含量均呈不同程度的波狀曲線，說明312國道與107國道沿線各路段稻田重金屬污染存在一定的差異，這與錢鵬等[11]、王學鋒等[12]的研究結果一致。Pb的最高含量為20.706 mg/kg，含量最高值出現在游河；Cd的最高含量為0.608 mg/kg，含量最高值出現在十三里橋；Cr的最高含量為61.091 mg/kg，含量最高值出現在胡族鋪；As的最高含量為10.095 mg/kg，含量最高值出現在吳家店；Hg的最高含量為0.618 mg/kg，含量最高值出現在龍山；Ni的最高含量為9.783 mg/kg，含量最高值出現在附店；Cu的最高含量為48.583 mg/kg，含量最高值出現在寨河；Zn的最高含量為99.978 mg/kg，含量最高值出現在游河。

2.2 研究區土壤重金屬污染評價

內梅羅綜合污染指數法是人們在評價土壤重金屬污染時運用最為廣泛的綜合指數法，可以全面反映各重金屬對土壤的不同作用，突出高濃度重金屬對環境質量的影響，避免由于平均作用削弱污染重金屬權值現象的發生[15]。本研究采用內梅羅綜合污染指數法進行重金屬污染評價。以國家土壤質量二級標準[16]和土壤環境檢測技術規范[13]為標準，不同地區不同重金屬元素含量、重金屬元素的單項污染指數、內梅羅綜合污染指數以及土壤污染物分擔率分別見表2、表3、表4。結果顯示，不同地區稻田土壤的重金屬Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn的單項污染指數大部分小于1，從單項污染指數的角度評價，信陽市稻田重金屬含量尚處于比較安全的水平，土壤質量對環境和植物基本上不會造成危害和污染。以內梅羅綜合污染指數為評價等級時，東雙河、十三里橋、雙井、龍山內梅羅綜合污染指數均高于0.7，低于1.0，說明這4個地區土壤重金屬污染雖尚輕，但已達到警戒限，其他7個地區內梅羅綜合污染指數均低于0.7，處于安全范圍，總體上信陽市稻田土壤質量適合農業生產，并能維護人體健康。

由表2和表3可知，在信陽市13個水稻主產區土壤重金屬單項污染指數除雙井、龍山、附店和胡族鋪Hg最高外，其他地區均為Cd最高，各地區不同重金屬污染物分擔率由大到小依次為Cd、Hg、Zn、Cu、As、Cr、Ni、Pb，說明Cd在不同地區的稻田土壤中污染強度最大，Hg、Zn次之。

2.3 研究區土壤重金屬元素的相關性分析

重金屬元素之間的相關性在一定程度上反映了這些元素污染程度的相似性或污染元素有相似的來源[17，18]。目前有不少學者用相關性來評價和研究污染元素的來源及其累積的原因，提出相應的降低或減少污染的措施與方法[17，19-21]。對不同地區國道兩邊稻田土壤重金屬元素之間進行了相關性檢驗，所有變量間Pearson相關系數如表5所示。Cd與Pb、Cr呈顯著正相關；Pb與Zn呈極顯著正相關；Cr與Ni呈極顯著正相關，As與Pb、Zn呈顯著負相關。

3 討論

錢鵬等[11]、王學鋒等[12]對312國道和107國道沿線重金屬元素含量進行了調查和評價，土壤中重金屬Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn均存在一定的污染。本研究中信陽市國道兩邊稻田土壤的質量狀況尚比較好。通過內梅羅綜合污染指數評價表明，龍山的內梅羅綜合污染指數最高，為0.910 2，處于重金屬污染警戒限，這可能是因為龍山處于交通樞紐位置，是312國道、40國道、219省道匯集區，同時有寧西鐵路通過，車流量比較大，造成一定的污染。東雙河、十三里橋以及雙井內梅羅綜合污染指數分別為0.730 4、0.754 7、0.792 0，比龍山低，但也達到重金屬污染警戒限，這可能有2個原因，一是這些地區離市區比較近，車流量比較大。雙井位于京九、寧西鐵路匯集區和40國道、107國道、312國道匯集區；東雙河有339省道、107國道和京九鐵路通過。二是信陽市位于季風氣候區，十三里橋位于信陽市西南部，東北季風造成這些地區大氣的沉降較多[22]，同時十三里橋離市區比較近，車流量和人流量都比較大。這些區域的土壤質量應引起人們的重視，采取一定的措施保護土壤環境質量。甘岸、長臺、明港、吳家店、游河、五里店、附店、寨河、胡族鋪的內梅羅綜合污染指數均小于0.7，屬于清潔無污染的地區。

Nicholson等[23]通過收集重金屬在土壤中的累積和工農業重金屬的排放信息，調查分析了英格蘭和威爾士農田土壤中重金屬的來源，發現Cd更多地來源于無機肥料。據估計，在人類活動對土壤Cd的貢獻中，磷肥施用率占54%～58%[24]。本研究中，調查的信陽市13個水稻主產區有9個地區土壤中Cd的單項污染指數和污染物分擔率均為最大，可能是因為土壤中重金屬Cd的來源除了公路交通外，施肥也是其中一個重要來源。

4 結論

信陽市境內國道兩邊水稻田土壤重金屬調查結果表明，水稻田土壤中重金屬元素Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn的平均含量均未超過國家二級標準值，單項污染指數平均值均小于1，東雙河、十三里橋、雙井和龍山的內梅羅綜合污染指數分別為0.730 4、0.754 7、0.792 0、0.910 2，為Ⅱ級污染，污染等級為“警戒限”級。甘岸、長臺、明港、吳家店、游河、五里店、附店、寨河、胡族鋪內梅羅綜合污染指數分別為0.540 4、0.520 2、0.529 3、0.596 9、0.628 8、0.577 0、0.673 5、0.504 5、0.623 7，污染等級均為Ⅰ級，處于清潔區。結果表明車流量較高的公路交匯點兩邊污染指數比較高，說明交通對土壤環境質量有一定的影響。Pearson相關性檢驗表明，Cd與Pb、Cr之間、Pb與Zn之間、Cr與Ni之間均存在顯著或極顯著正相關，說明Cd、Pb、Cr、Zn、Ni可能為同源污染物；As與Pb、Zn之間呈顯著負相關，說明As、Pb、Zn可能為異源污染物[17，18]。

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篇9

關鍵詞： 環境污染 因子分析法 SPSS13.0軟件 Matlab軟件

1.問題重述及分析

隨著城市經濟的快速發展和城市人口的不斷增加，人類活動對城市環境質量的影響日益突出，土壤重金屬污染所帶來的環境問題受到人們越來越多的關注。我們對某城市土壤地質環境進行了調查，將所考察的區域劃分為間距1公里左右的網格子區域，按照每平方公里1個采樣點取表層土進行編號，并用GPS記錄采樣點的位置。應用專門儀器測試分析，獲得每個樣本所含的多種化學元素的濃度數據。另一方面，按兩公里的間距在那些遠離人群及工業活動的自然區取樣，將其作為該城區表層土壤中元素的背景值。結合所給數據，給出8種主要重金屬元素在該城區的空間分布，并分析該城區內不同區域重金屬的污染程度是本模型的主要任務。

2.基本假設

假設一：采樣點的數據充分反映了該城市土壤表層的重金屬污染狀況。

假設二：引用的數據，均真實可靠，無誤差。

假設三：忽略海拔對濃度分布的影響。

3.符號說明

：n個指標構成的樣本空間；X′：X經過標準化后的數據；X：第i個樣本的第j個指標值；X：j指標的均值；δ：j指標的標準差；RI：總潛在生態危害指數；E：單因子潛在生態危害指數；C：某一重金屬元素i的污染系數；C：表層土壤中元素i的實測含量；C：土壤元素的背景值；T：單個污染物的毒性系數。

4.模型的建立與求解

4.1數據分析及處理

針對該區域采樣點的表層土壤重金屬元素的含量數據，應用統計數手段及SPSS處理軟件采用因子分析法對樣本整體區域進行分析，結合分析結果進行Matlab制圖，得出各元素在該區域內的空間分布。

研究采用多元統計數學方法之一的因子分析，它根據多個實測變量之間的相互關系，運用數學變換將多個變量轉換為少數幾個線性不相關的綜合指標，從而簡化數據處理，其目的在于對大量觀測數據用較少的代表性的因子來說明眾多變量所提取的主要信息，提出多個變量間的因果關系。因子分析在成因、來源問題研究上是一種非常有效的數學方法，可以用它解決很多環境問題。

4.2模型建立

因子分析過程步驟如下。

（1）原始數據的標準化，標準化的公式為X′=(X-X)/δ，其中X為第i個樣本的第j個指標值，而X和δ分別為j指標的均值和標準差。標準化的目的在于消除不同變量的量綱的影響，而且標準化轉化不會改變變量的相關系數。

（2）計算標準化數據的相關系數陣，求出相關系數矩陣的特征值和特征向量。

（3）進行正交變換，使用方差最大法。其目的是使因子載荷兩極分化，而且旋轉后的因子仍然正交。

（4）確定因子個數，計算因子得分，進行統計分析。

4.3模型求解

對該城區土壤地質環境重金屬元素含量的數據標準化處理后，經SPSS13.0統計軟件進行因子分析，可得出以下結果：Cr和Ni的相關性最好，相關系數最大，為0.716，其次為Pb和Cd，相關系數為0.660，以下依次是Cr和Cu，Pd和Cu的相關性較好，相關系數分別為0.532和0.520，Ni和Cu的相關系數為0.495，Pb和Zn相關系數為0.494，其他元素之間的相關系數相對較低。從成因上來分析，相關性較好的元素可能在成因和來源上有一定的關聯。

因子分析的關鍵就是利用相關系數矩陣求出相應的因子的特征值和累計貢獻率，用SPSS13.0統計軟件計算可得出。

特征值和累計貢獻率

在累積方差為93.156％（＞90％）的前提下，分析得到6個主因子，可以看到6個主因子提供了源資料的93.156％的信息，滿足因子分析的原則，而且從上表可以看出旋轉前后總的累計貢獻率沒有發生變化，即總的信息量沒有損失。

為了更好地進行分析、評價，利用因子分析所得到的6個因子經過方差極大正交旋轉后的城市表層土壤單點樣樣本在六個主因子上的得分可作出各個因子在空間分布的等值線圖，能更直觀地說明各個元素在空間平面上的分布特征。

4.4潛在生態危害評價

潛在生態危害評價是瑞典學者Hakanson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。該方法不僅能夠反映多種環境污染物的綜合影響（用總潛在生態危害指數RI表示），而且能反映某一污染物的影響（用單因子潛在生態危害指數表示），并量化其潛在危害程度。根據RI和結合參考值，計算出8種重金屬元素的毒性系數分別是：As=10，Cd=30，Cr=2，Cu=5，Hg=40，Ni=10，Pb=5，Zn=1。

參照重金屬污染潛在生態危害指標與分級關系表可得各重金屬在各城區內的危害程度。

從因子分析中，得出因子1和因子2可能為該市土壤重金屬污染的最重要的污染源，可能對該市重金屬污染的影響最大，因子3也對該市重金屬污染有重要影響。結合潛在生態危害評價模型中關于E值和的RI的比較，得出Hg對整個市區的污染為最重要的。

由潛在生態評價模型可以看出因子2（Pb和Cd）對整個城市的污染程度僅次于Hg，而由各個因子在空間分布的等值線圖中可以看到因子2呈帶狀分布污染比較嚴重，而最高污染程度主要分布在生活區。因子2污染的主要原因生活區居民生活的垃圾排放及廢棄物等，其周圍伴隨有的工業區，說明工業的三廢處理是因子2污染的主要原因。

其他重金屬Cu Zn Ni Cr As均集中在工業區這表明由于工業排放導致工業區土壤重金屬污染較為嚴重。

5.總結及建議

在城市的重金屬污染物中Hg對環境的污染最為嚴重，且出現在交通區。因此，交通區附近可能有燃煤的電廠、電鍍Hg的工廠或者是有色金屬工業等工廠。所以，我們必須尋找處理工廠Hg污染問題的解決方法，可以通過用化學方法制出沉淀劑，然后建立實時監測點來檢測Hg的濃度，一旦發現Hg的濃度超標時，就使用沉淀劑使Hg沉淀，并進行回收利用；也可以通過罰款、停產整改等制度對一些重污染企業進行懲治。其次，在生活中，破碎的燈管、劣質化妝品和煤中都含有Hg。所以，應該注意對生活垃圾的分類處理避免隨意傾倒垃圾造成重金屬污染，居民應該盡可能地使用清潔能源，減少煤的燃燒。

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篇10

關鍵字：銅礦；重金屬污染；現狀；治理；研究

中圖分類號： J526 文獻標識碼： A 文章編號：

一、引言

重金屬的污染在環境污染中屬于重度污染，主要表現在礦山開展過程中，所以銅礦占了很大的比例，對于金屬礦山的開采是重金屬污染的主要原因之一。隨著現在生活水平不斷的提高，人們的活動范圍也在不斷的加大，對于空氣的要求也越來越高，所以重金屬的污染必須引起人們的重視。重金屬污染包括現在大量的農藥的使用，汽車尾氣排放等等都造成了不同程度的空氣污染，而很多這樣的污染中都包括了重金屬，人們長期在這樣的環境下成長是有害的。所以，重金屬污染的控制和治理已經受到人們的關注和重視。

經過科學家的研究，在所有的重金屬污染程度上，銅礦重金屬的污染是最為嚴重的，對人們身體的傷害也是最大的。所以，銅礦礦山的開采一定要受到重視，對于大規模的非法開采一定要嚴格阻止，不科學的方式會直接導致很多植物植被的死亡，還有很多廢棄礦山遺留下來的一些污染物，這樣都對人們的生活造成相應的威脅，相關部門應該重視重金屬污染，保護當地的生態平衡和人們的生活環境，所以對于礦區的生態環境保護是個需要解決的問題。

二、重金屬的污染

銅在化學當中被稱之為重金屬類的元素之一，屬于污染元素。在大自然中存在很多銅元素，特別是在礦石和巖石中，銅元素的含量非常高，而且一般集中在一個地方，所以在開采銅礦的時候，只要一個地方有，一般來說這個地方就是銅礦的密集區，在開采過程中存在一些污染，會對周邊的環境造成影響，特別是對土壤的污染，所以銅礦的開采時容易帶來污染，會給人們的生活帶來影響，一旦開采，一定要對周邊的環境進行保護，否則會引起土壤污染和其他一系列的問題，所以環境污染問題應該被重視起來。

銅的污染主要來自兩個方面，一個是來自于大自然的開采，在一個就是來自于人為的破壞。自然中有很多的礦物質存在大自然中，很多都是經過自然條件的處理的，而人為的破壞主要是肆意的開采以及企業在生產過程中固廢、廢氣和廢水的排放，農用的污水排放和灌溉也是銅元素污染的主要來源，通過土壤滲透給人們的生活帶來非常大的威脅。另外銅礦的非法開采也是一個主要原因之一，采礦產生的大量廢棄物和廢水等經排出，會使礦區附近的農田土壤、作物和水流都有了不同程度的污染。

三、銅礦開采污染的治理

（1）有效處理礦山開采的廢棄物

對于礦山的廢棄物主要包括了開采之后產生的廢渣和棄土，這些都會對周邊環境造成重大影響。這些廢棄物的隨意丟棄對周邊的農田和植被都會造成嚴重的影響。而且，受到陽光等作用的長期影響，會對空氣造成一定的污染，所以有效處理這些廢棄物顯得非常有必要。可以合理的通過礦坑回填的方式進行合理利用開采后廢棄物，這樣既減少了資金的浪費，同時也對廢棄物進行了有效處理。

（2）預防礦山地質災害的發生

礦山的開采同時引發了另外一個問題，那就是地質災害的發生，很容易造成地質塌陷等問題，后果不堪設想，所以預防地質災害的發生是非常重要的。按照礦山地質災害發生的時間快慢可將其分為兩大類，一類為突變性地質災害，如地震、泥石流、崩塌、滑坡、水土流失等。另一類為緩變性地質災害，如沙漠化、荒漠化、地面沉降等。由于礦山開采對于礦山周邊水資源的污染會影響植被的生長，造成礦山地質出現松散，為滑坡、崩塌、泥石流的發生創造了條件。在礦山開采過程中，地下巖石的應力發生改變，以前的巖石應力均衡被破壞，以及礦石廢渣的亂堆亂放，易造成邊坡的不穩固，在外力誘發下，極易產生滑坡、崩塌及泥石流災害。所以應該用人為的方法，種植一些易生長、易成活，能適應惡劣生存環境的植被。比如說榆樹，可以起到護坡、綠化的作用，同時有效的防止了水土流失。

（3）企業適當投入資金，培養相關環保人才

對于相關企業可以適當的投入一些資金，這些資金主要用于環境保護和污染治理等方面，加強企業自身管理，培養環保人才。從源頭去解決污染問題是最合適不過的，如果企業能夠適當的對污染進行管理，那么治理起來就不會那么頭疼了。資金的投入對于企業來說并不是特別困難，可以征求政府進行適當的支持和幫助，畢竟對老百姓來說是在做好事，所以在資金方面企業并不是一己之力，有了資金的保證，對于環境的污染治理可以說成功了一半了。幫助人們擺脫污染，也能夠幫助企業提高自己的知名度，一舉兩得。所以，企業的投入是非常重要的。

（4）國家應該扶持相關企業進行環保設施建設和技術更新

歸根結底，污染的源頭是來自于礦產的開采，如果能解決回收問題，那么問題就迎刃而解了。國家應該大力扶持相關開采企業對銅礦開采相關技術的更新，如何對開采之后的剩余礦產和垃圾進行處理是目前必須要解決的問題，要研究出一系列的現代化技術，國家應該大力推廣環保設施的建設，對相關企業應該要大力扶持，固廢回收系統等相關環保設施的建設能夠有效的保障環境，能夠使得附近環境不受到開采的影響，這樣既可以對礦山進行開采，也不會影響到附近環境和土壤的污染，所以，加強技術能力的更新和環保設施的建立是非常有必要的。

綜上所述，銅礦開采過程中的污染治理是擺在大家眼前迫在眉睫的任務了，大家務必要提高認識，及時的控制住重金屬的污染，不僅僅是放在銅礦的污染上，對于其他的重金屬礦污染也要重視起來，只有這樣，才能給大家一個美好的環境和家園。

參考文獻

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