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摘 要：一直以来，治理土壤中的重金属污染都是全球各国亟待解决的一项难题。当前我国土壤重金属污染问题相对较为严峻，且引发这一问题的因素相对也比较复杂。而此种污染问题的出现，不仅会对生物的生长带来极大的危害，还会降低作物的总产量，并对人的生命健康造成极大的威胁。对此，本文以土壤的重金属污染为立足点，通过对我国土壤污染现状和危害的分析，从而就缓解和解决土壤污染问题的策略展开研究。
关键词：土壤重金属污染；危害；修复技术
中图分类号：X53 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230224
就土壤本身来看，其之所以会产生重金属污染，主要是因为人类在活动期间将重金属物质带入到土壤内部，使得土壤内的重金属含量增多，破坏生态环境。随着农村人口数量的增长和农业生产过程中对化肥和农药使用量的增加，导致土壤中有害物含量增多，自身生态结构和环境质量被破坏。其中，重金属是对土壤生态结构影响最大的一种元素。为了重塑土壤生态结构，提高土壤内部环境质量，解决土壤存在的重金属污染问题势在必行。
1 土壤污染现状和危害
1.1 重金属污染现状
在2005年到2013年的12月，我国土地管理局第一次开展了有关全国土壤污染情况的调查研究。按照我国在2014年由国土资源部和环保部共同的有关《全国土壤污染状况调查公报》所公示的调查结果看：当前我国土壤生态环境的状况整体来讲十分严峻，特别是重金属污染问题，更是极为严重。在我国一些废弃工矿所在区域的周边位置，土壤的重金属污染问题十分的突出。其中，我国有16.1%的土壤，重金属污染总超标率相对较重，11.2%超标率属于轻微范围；而轻度超标率和中度以上的超标率分别达到了2.3%和2.6%。
1.2 重金属污染的危害
同其他土壤污染类型相比，重金属污染本身的隐匿性、长期性、不可逆性较强，且这种污染问题一旦出现，则很难消逝。一旦重金属污染存在于土壤中，不仅很难被移动，还会长时间滞留在其产生区域，不断污染周边土壤。与此同时，重金属污染物不仅无法被微生物有效降解，还会借助植物、水等介质，被动植物所吸收，而后进入到人类食物链之中，对人体健康a生威胁。从具体的情况来看，重金属污染主要存在以下几种危害类型：对作物生产造成不利影响。因为重金属污染物在土壤与作物系统迁移的过程中，会对作物正常的生长发育和生理生化产生直接影响，从而降低作物的品质与产量。例如，镉属于对植物生长危害性较大的重金属，如果土壤镉含量较高，植物叶片上的叶绿素结构就会被破坏，根系生长被抑制，阻碍根系吸收土壤中的养分与水分，降低产量；会对人体生命健康带去影响。土壤中存在的重金属污染物可以借助食物链对人体健康造成危害。例如，汞进入人体后被直接沉入到肝脏中，破坏大脑的视神经。
2 解决重金属污染问题的方法
2.1 工程治理法
所谓的工程治理法，是通过利用化学或者是物理学中的相关原理，对土壤中的重金属污染问题展开有效治理的一种方法。现阶段，工程治理法主要包括了热处理法、淋洗法与电解法等[1]。在众多重金属污染处理方法中的处理效果更好、处理工艺的稳定性更高。但该项方法处理过程和处理工艺复杂，需要花费的成本高，且经过该方法处理后的土壤，其本身的肥力会有所降低。
2.2 生物治理法
该方法指的是借助生物在生长过程中的一些习性，来达到改良、抑制、适应重金属污染的目的。在该项治理方法中最为常见的就是微生物、植物和动物治理法。生物治理是利用鼠类和蚯蚓等动物能够吸收重金属的特性；植物治理则是利用植物积累到一定程度可以清除重金属污染，对重金属具有忍耐力的特质。工程治理法相比，生物治理方式投资相对较小、管理便利、对环境破坏性小等优势，但治理时间较长[2]。
2.3 化学治理法
化学治理法是通过向已经被重金属污染的土壤中投入适量的抑制剂和改良剂等其他化学物质的方式，增加有机质、阳离子等在土壤中代换量和粘粒含量，来改变被污染土壤电导、Eh、pH等其他理化性质，使重金属可以通过还原、氧化、拮抗、吸附、沉淀、抑制等化学作用被有效消除[3]。
3 结束语
在社会经济发展水平不断提升，重金属对土壤污染程度逐渐加深的今天，对重金属污染现状，以及其可能会造成的危害等问题展开细致的分析与研究，并利用工程、生物、化学等方式来有效的缓解和治理土壤当前存在的重金属严重污染问题，能够对我国土壤的生态环境和内部结构进行重构，为我国城市发展和社会建设提供充足的土壤资源。
参考文献
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关键词 重金属污染；蔬菜；现状
中图分类号 X820.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）22-0208-03
Research Progress of Heavy Metal Pollution in Vegetables
YAO Li-xia RU Qiao-mei HE Liang-xing
（Yuhang District Agro-product Monitoring Center in Hangzhou City of Zhejiang Province，Hangzhou Zhejiang 311119）
Abstract With the ever serious environmental pollution，vegetables have been subjected to varying degrees of pollution. Heavy metal is one of the important factors，which affect vegetable growth and human health. The paper studied aspects of hazards of heavy metal pollution，evaluation of heavy metal contamination in vegetables，and status quo of vegetables polluted by heavy metals in China. It also discussed vegetables polluted by heavy metals in the future and prospects，which would provide reference and experience for the research on vegetables polluted by heavy metals.
Key words heavy metal pollution；vegetables；present situation
重金属是指密度在5×103 kg/m3以上的金属，如金（Au）、银（Ag）、镉（Cd）、汞（Hg）、铬（Cr）、铜（Cu）、铅（Pb）等。部分重金属通过食物进入人体，对人体正常生理功能造成干扰，危害人体健康，被称为有毒重金属，如锌、汞、铅、铬、砷、锡、镉等。
随着农业生产中化肥、农药等的大量使用，土壤、水体的重金属污染逐渐加重，不仅影响植物生长发育，而且在植物叶、茎、根、籽实中大量积累。蔬菜作为人们日常摄入量最大的食物之一，含有丰富的膳食纤维、维生素、必需矿质元素等，但食入重金属超标的蔬菜会对人体健康造成极大危害，其危害具有一定的隐蔽性，一般不会发生急性中毒，只是在人体中不断积累，逐渐危害人体健康。近年来，监测、防治重金属污染已成为各国普遍关注的热点问题。蔬菜作为人类日常生活摄入量较大的食品之一，分析、评价其受重金属污染状况，对保障人们的饮食安全、促进蔬菜生产具有重要意义。
1 重金属污染的危害
铬、锌、汞、铅、砷、锡、镉等有毒重金属中，对人体危害最大的是铅，毒害人体各系统，尤其常使造血系统、神经系统、血管等发生病变。人体摄入过量的铅不仅会抑制血红素的合成，降低红细胞中血红蛋白量，导致人体出现贫血，损伤中枢神经系统及其周围神经，轻度中毒时，出现失眠、头痛、记忆减退、头晕等症状。特别是对于大脑处于发育期的儿童来讲，更容易受铅的危害，严重影响儿童的智力发育和行为。
有毒重金属中危害人类健康的其次是砷、汞。砷大都以烷基砷、无机砷的形态存在，2种类型的砷差别较大。无机砷毒性较大，有机砷毒性较小，其中砷糖甚至被认为无毒。长期接触砷，会引起细胞中毒，诱发恶性肿瘤，其还能透过胎盘损害胎儿。无机砷是致癌物质，常诱发肺癌、皮肤癌。汞容易被植物吸收，通过食物进入人体，也可以蒸汽形式进入人体，危害人体健康。汞毒性因形态不同存在较大差异，其中甲基汞毒性最大，容易被人体吸收，在肾、骨髓、心、脑、肝、肺等部位蓄积，使肾、神经系统、肝脏等产生不可逆的损害。另外，金属汞、无机汞通过水中厌氧微生物甲基化可转化为甲基汞危害。
相对铅来说，镉容易被植物吸收，但其不容易造成植物毒性，反对人体容易造成毒害，具有致畸、致癌、致突变等作用。镉进入体内可损害血管导致组织缺血，损伤多系统，干扰钴、铜、锌等代谢，阻碍肠道吸收铁，抑制血红蛋白的合成，抑制肺泡巨噬细胞的氧化磷酰化的代谢过程，对肾、肺、肝造成损害。
铬的急性中毒会对皮肤造成刺激和腐蚀，使皮肤糜烂或变态反应发生皮肤炎。亚急性或慢性中毒会引起咽炎、鼻炎、支气管炎等。另外，铬还有致畸变、致癌变、致突变作用。六价铬和三价络均有致癌作用，且六价铬的毒性比三价铬大100倍，某些铬化合物的致癌性是目前世界公认的，被称为“铬癌”。
可见，重金属对人体健康的危害具有富集性、隐蔽性、不可逆性，且其污染一旦出现就难以逆转，治理非常困难，成本高。
2 蔬菜重金属污染评价
内梅罗综合污染指数是土壤或沉积物重金属污染评价中较为常用的方法。目前，该方法已在蔬菜重金属污染评价方面得到应用[1]。
（1）单因子污染指数：
Pi=■
Pi、Ci、Si分别为计算出的重金属单项污染指数、重金属的实测值、各项评价标准值。
当Pi≤1时，表示蔬菜未受污染；Pi>1时，表示蔬菜受到污染，Pi数值越大，说明受到的重金属污染越严重。
（2）尼梅罗综合污染指数：
P综=■
Pave为蔬菜各单因子污染指数的Pi 平均值，Pmax为蔬菜各单项污染指数中最大值。
通常，设定综合污染指数P综合≤0.7为安全等级，P综合≤1.0为警戒限，P综合≤2.0为轻污染，P综合≤3.0为中污染，P综合>3.0为重污染。
3 我国蔬菜重金属的污染现状
3.1 华东地区（包括山东、江苏、安徽、浙江、福建、上海市）
王淑娥等[2]调查发现济南市8种蔬菜中重金属含量均未超出无公害蔬菜限量标准。马桂云等[3]也报道盐城市区少数蔬菜受到Cd的污染。而蚌埠市市售蔬菜中，叶菜类蔬菜中主要是Pb、Cd超标，这可能与含铅的汽车尾气污染大气有关[4]。孙美侠等[5]对徐州市市场上15种蔬菜、水果进行抽样检查，测定240个样品中重金属Cu、Pb、Cd、Cr、Zn的含量状况，结果表明所测样品中仅重金属Cd、Zn有部分超标，其中Cd的污染需引起有关部门的重视。然而，厦门市售蔬菜仅部分品种如菠菜、甘蓝、花菜、萝卜的Pb超标，有潜在污染风险；大部分蔬菜中As、Hg、Cr3种重金属的含量都较低，潜在的污染风险不大[6]。许 静等[7]对福建省4个区域的4类19种蔬菜品种进行分析和评价，结果显示福建省蔬菜重金属污染主要为Cd和Pb，品种涵盖小白菜、芥菜、空心菜。林梅[8]采用原子吸收分光光度法对福州市油菜番茄茄子3种上市蔬菜中重金属Pb、Cu、Cr、Cd和微量元素Zn的含量进行了检测，并运用单因子污染评价指数进行了蔬菜重金属污染的评价，结果表明：自由集市中个别蔬菜存在Cr轻度污染，部分蔬菜存在Pb轻中度污染；从大型超市和自由集市购买的所有蔬菜样品均存在Cd含量超标现象，其中自由集市蔬菜的Cd甚至达到中度污染级；所有样品中Cu含量均低于全国代表值，Zn含量则与全国代表值相当。
3.2 华南地区（包括广东、广西、海南）
广东省蔬菜重金属调查已有不少研究报道。马 瑾等[9]报道东莞市蔬菜重金属污染以Pb的污染情况最普遍，20.9%的叶菜类蔬菜Pb含量超标。其次是Cd和Hg，分别有11.6%和2.3%的叶菜类蔬菜超标。但张 冲等[10]对东莞市主要蔬菜产区的112个蔬菜样品进行重金属污染现状调查，发现这些蔬菜受到不同程度的重金属污染，但大多数只是轻度污染，并未达到危险级别。佛山市禅城区居民食用蔬菜样品中有46.6%的蔬菜重金属含量超标，Pb和Cr超标率分别为32.9%和19.2%[11]。李传红等[12]调查表明，惠州市蔬菜重金属含量整体质量尚好，但蔬菜Cd污染较为严重，超标率为15.8%。珠海市蔬菜中Cd、Cr、Ni、Pb、Hg元素有超标情况，其中Cd元素超标率最高，需要引起有关重视[13]。秦文淑[14-15]通过对广州城区各居民菜场主要蔬菜进行采样，发现主要重金属污染为Cr、Pb、Cd，其超标率分别为38.9% 、22.2%、13.9%。利用单因子污染指数法进行了评价，发现广州市蔬菜的污染比例在50%以上，其中28.9% 为轻度污染。然而，赵 凯等发现As、Pb是广州市郊地区蔬菜中的主要污染元素，而且各类蔬菜的综合污染指数均小于1，表明绝大部分蔬菜可以放心食用。杨国义等评价结果表明，在广东省典型区域所采集的171个蔬菜样品中，有13.45%的样品受到不同程度的重金属污染，以Cd和Pb污染为主，Ni、Hg、As和Cr污染相对轻一些。
南宁市相当部分蔬菜的重金属含量超过国家规定的无公害蔬菜标准，其中污染最严重的是Hg和Pb，超标率分别达41.9%和40.4%。秦波和白厚义研究发现南宁市郊蔬菜已受Pb和Cd的污染，其中Pb的污染最重，其次为Cd污染，但未受Cr的污染。
3.3 华中地区（包括湖北、湖南、河南、江西）
刘尧兰等[16]报道环鄱阳湖区叶菜类蔬菜有2/3样品的重金属含量超标，超标率在50%以上，其中白菜Pb超标最为严重，超标率高达85.2%；单因子污染指数评价表明，环鄱阳湖区叶菜类蔬菜的安全和优良级别所占比例为66.9%，已受到一定程度的重金属污染，其中以芹菜受污染的程度最大，污染主要来源于Cr和Pb。黄石市售蔬菜重金属污染主要表现为As、Pb污染。叶菜类重金属含量最高，其次是瓜豆类，茄果类含量最低。调查的6种蔬菜中，莴笋叶和小白菜遭受到严重污染，黄瓜受到轻度污染，四季豆处于警戒水平，仅番茄和茄子是安全的[17]。
成玉梅和康业斌[18]用单因子和综合因子污染指数评价，洛阳市郊区叶菜类蔬菜重金属污染大部分已处于警戒级到轻度污染，加强蔬菜重金属污染的预防与治理十分必要。新乡市蔬菜Cd、Pb的污染明显，其中Pb污染较严重[19]。商丘市售蔬菜中存在超标的元素为Pb、Cd，Cu、Hg、Cr 含量较低[20]。沈 彤等[21]研究表明，长沙地区蔬菜中，Cr、As、Hg的含量未超标，尚未构成污染，但Pb、Cd污染严重，超标率分别为60%和51%。南昌市售蔬菜中均含有重金属Cu、Zn、Pb 和Cd，其中Cu、Zn含量较低，远低于食品卫生标准，仅部分样品存在Pb、Cd超标现象[22]。
3.4 华北地区（包括北京、天津、河北、山西、内蒙古）
中国科学院地理研究所调查认为，北京市生产的蔬菜重金属超标的占30%[23]。薄博[24]对大同县主要蔬菜产地调查研究，结果发现调查的5种蔬菜污染程度为茄子>西红柿>黄瓜>青椒=西葫芦，但均未超标，属于安全等级。对天津市郊的36种蔬菜样品进行检测，发现重金属检出率为100%，其中Cd达到警戒线水平，单项污染指数最高值达19.22，总超标率为30.41%。
3.5 西北地区（包括宁夏、新疆、青海、陕西、甘肃）
1996—1997年彭玉魁等对陕西省咸阳、西安、宝鸡等6个城市郊区的14种蔬菜进行调查研究，分析其As、Hg、Cr、Cd、Pb等污染情况，结果表明Cr、Pb在某些蔬菜中超标严重。陕西省主要蔬菜产区蔬菜重金属污染也以Pb污染为主。李桂丽等[25]调查发现西安市10种蔬菜总体合格率为83%，Pb是蔬菜中的主要污染元素，总体超标率为77.5%；Hg和Cr只在芹菜和茼蒿上出现污染，总体超标率分别为10%和2.5%。然而，马文哲等[26]调查了杨凌示范区4类9种蔬菜重金属的污染现状，发现Cr对蔬菜的污染程度最为严重，其次Pb、Cd也有一定程度的污染。
乌鲁木齐市安宁渠区蔬菜中Cd、Pb的超标率最高[27]。殷 飞等[28]报道新疆喀什市三大批发市场蔬菜的Pb、Cd、Cr、Cu 4种主要重金属含量，平均值均低于相应的食品卫生标准，只有个别蔬菜样品存在重金属 Pb、Cd 含量超标现象，超标率均不高。因此，从重金属污染这个角度来说，喀什市市售的蔬菜基本上是安全的，消费者可以放心消费。
3.6 西南地区（包括四川、云南、贵州、、重庆）
李江燕等[29]通过现场调查及室内分析，对云南省个旧市大屯镇的蔬菜重金属污染现状进行评价。当地蔬菜综合污染指数从大到小的重金属为Cd、Pb、Zn、Cu，Cd、Pb污染较严重。重庆市主城区市售蔬菜有39.2%受到重金属污染，其15.7%蔬菜处于重度污染状态[30]，Cd、Pb和 Hg是主要污染元素。罗晓梅研究发现，成都地区蔬菜Cd和Pb污染严重，在检测的蔬菜样品中，Pb、Cd超标率分别为22.0%、29.4%，最高超标分别为5.60倍和2.86倍，Hg和As则无超标现象出现。
3.7 东北地区（包括辽宁、吉林、黑龙江）
周炎对沈阳市近郊受重金属污染农田上生产的大白菜进行取样分析，Cd、Pb超标率分别为58.3%、100.0%。辽宁省农业环保监测站调查发现，各种蔬菜已受重金属不同程度的污染，蔬菜综合超标率为 36.1%。
4 研究方向与展望
（1）从蔬菜重金属污染的来源及危害途径可以看出，重金属主要是通过土壤污染造成蔬菜重金属残留超标的，且由于土壤重金属污染具有不可逆、隐蔽性、滞后性、积累性和。因此，应开展菜地土壤重金属污染的调查研究及风险评估，了解土壤重金属污染的基本情况和态势，分析其空间变异与分布规律，开展土壤环境质量标准的研究和制定工作，加强无公害粮食蔬菜生产基地建设[31-34]。
（2）开展蔬菜中重金属含量与土壤中重金属及其向食物链传递关系的定量研究，同时加强蔬菜对重金属吸收积累的基因型差异研究，利用丰富的植物物种资源，研究其对重金属的吸收转运机制，以降低土壤中重金属的污染，同时筛选和培育低吸收低富集重金属的蔬菜品种，减少重金属进入食物链[35-38]。
（3）为检查蔬菜质量，我国出台相应标准，其中将重金属列入标准中优先控制的污染物之一，为蔬菜质量控制发挥了巨大作用，但仅以污染物含量作为蔬菜质量评价标准难以衡量污染物对人体健康危害的大小，因此应用健康风险评价方法评估污染物对人体健康的危害已成为趋势[39-40]。
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关键词：土壤污染修复 铁锰氧化物 作用
随着工业的发展和人们对于环境保护不当导致我国的土壤污染逐渐严重，但是我国的土壤污染治理工作并没有发挥出应有的作用。铁锰氧化物在当前的土壤污染修复中占据着十分重要的位置，对于改善土壤的质量有着十分重要的作用。但是由于当前我国的土壤污染缺少规范的治理导致污染土壤难以及时有效地恢复。在今后的土壤污染治理工作中需要采取有效的措施，保障土壤污染质量工作的顺利进行。
一、当前我国土壤污染现状
随着我国工业的发展，当前我国的土壤污染情况逐渐严重，这对于我国的环境建设和人们的生活造成了十分不利的影响。尤其是在农村等人们依靠土地生活的地方，土壤污染严重影响了人们的正常生活。一些土壤污染很难进行短时间的修复，这对于环境的保护有着十分不利的影响。当前土壤污染比较严重的主要是以下两种情况：
1.重金属对于土壤的污染
重金属对于土壤的污染在当期的土壤污染治理中比较难治理，由于重金属在土壤中具有难降解，毒性强和积累效应等等特征。我国土壤的重金属污染主要是当前一些化工企业的污染五未能及时合理的处理，将一些污染物进行掩埋等造成的土壤污染。但是重金属对于土壤的污染十分严重并且难以治理，这对于土壤污染治理部门提出了众多的挑战。当前对于我国土壤重金属污染的主要治理方法就是一方面在土壤中去除重金属另一方面改变重金属在土壤中的存在状态。当前主要的技术就是采用物理方法，化学方法，生物方法等等，但是并没有取得比较好的效果，土壤污染现状并没有得到有效地改善。
2.土壤的有机污染
当前我国土壤污染的另一重大来源就是有机物污染，相对于重金属污染，这一污染更加严重，污染的种类比较繁多。在有机物污染中其中塑料对于土壤的污染十分严重，而且大部分的塑料污染物是难以降解的，这对于土壤污染的治理工作造成了十分不利的影响，并且这一污染还会对人们的生活造成伤害甚至伤害人们的身体健康。另外由于化学农药对于土壤的污染也是土壤污染的重要原因之一，这对于土壤的危害十分严重，甚至会影响到地下用水，影响人们的生活健康。但是当前我国的土壤有机污染并没有得到合理的整治，一些相关的治理方法仍然存在一定的缺陷性，并且治理并不彻底。
二、铁锰氧化物在土壤污染修复中的重要作用
铁锰氧化物在当前的土壤污染修复中逐渐得到应用，并发挥出一些作用，大大改善了当前的土壤质量。但是铁锰氧化物对于土壤污染的治理并没有得到充分的利用，铁锰氧化物的应用范围还有待于进一步扩展。
1.铁锰氧化物在治理土壤重金属污染中的应用
铁锰氧化物作为土壤中的主要矿物元素，在当前的土壤污染修复中发挥着十分关键的作用。当土壤被重金属污染之后，土壤吸持重金属例子时，土壤中的铁锰氧化物会发挥重要的作用，土壤中Cu、Ni、Zn、Cr、Co 元素的吸附主要受铁氧化物的控制。土壤中沉积的铁锰氧化物对于土壤中重金属元素的吸附作用，可以有效地控制重金属污染物的迁移和富集，这对于减少重金属对于土壤的污染有着十分重要的作用。铁锰氧化物及其水化物和层状硅酸盐矿物质对于吸附土壤中的重金属元素有着十分重要的作用，但是由于人工合成的铁锰氧化物和天然的铁锰氧化物有着不同的作用，导致我国的土壤中铁锰氧化物应用于重金属的土壤污染修复中仍然存在一定的问题，需要进一步加强对铁锰氧化物对于吸附重金属作用的研究，尽量充分发挥铁锰氧化物在重金属土壤污染修复中的重要作用。
2.铁锰氧化物在治理土壤有机物污染中的应用
铁锰氧化物对于土壤有着一定的净化作用，当前土壤的有机物污染逐渐严重，严重影响了土壤的肥力和土壤的正常应用。铁锰氧化物对于环境中的有机毒害物有一定的降解功能，可以利用于土壤污染的修复工作中。在污染土壤的修复工作中利用铁锰氧化物对于土壤的修复作用和净化工作，充分提高土壤自身的治污能力和降污能力。当前土壤中含有一些天然的铁锰氧化物可以充分利用自然规律，降解土壤中的有机污染物。铁锰氧化物在土壤污染治理中有着节约成本，效果明显的优势，在今后的土壤污染治理工作中需要进一步提倡这一方法，充分利用铁锰氧化物对于土壤污染的治理，缓解当前土壤污染严重的现状。
3.土壤污染治理的其他措施
土壤污染对于人们的生活和农业的发展造成了十分不利的影响，特别是当前国家逐渐重视可持续发展的前提下，土壤污染更需要进一步加强治理。在今后的土壤污染治理工作中一方面需要建立完善的土壤污染治理法律法规。建立健全土壤污染治理法律可以有效地规范土壤污染治理工作，同时为土壤污染治理工作提供一定的保障。这在一定程度上也可以提高一些企业的污染治理积极性，减少企业污染物的排放，督促企业加强对污染物的处理工作。另一方面需要对于污染比较严重的企业进行严格的惩治。对于一些对土壤污染比较严重的企业需要加强治理，对于企业的污染物处理要进行严格的监督，对于一些特别严重的企业可以进行关闭，减少污染物的排放。除此之外还需要加强企业和工作人员的环境保护意识，尤其是土壤污染的教育，对于土壤污染造成的危害进行宣传教育，使企业和工作人员认识到土壤污染的严重危害性。在土壤污染治理工作中还需要进一步开发和研究一些新的土壤污染修复措施和方法，尽量减少污染物对于土壤的污染，保障人们的正常生活。
三、结语
随着当前工业的发展，我国的土壤污染逐渐严重，对人们的生活造成了十分不利的影响。当前我国的土壤污染修复措施并不十分完善，一些方法的效果并不十分明显，这导致我国的土壤污染治理工作难以进行。铁锰氧化物作为土壤中的一种丰富的物质对于环境当前的土壤污染有一定的作用，并且这一土壤污染修复的方法具有成本低，效果好的优势。在今后的土壤污染修复工作中需要进一步充分利用铁锰氧化物的土壤修复作用，同时还需要积极开发一些新的土壤污染修复方法，尽量减少土壤的污染程度。
参考文献
关键词：土壤；重金属；污染；现状；修复
中图分类号：TE991.3 文献标识码：A
比重大于4或5的金属为重金属，如铁、锰、铜、锌、钴、镍、钛、钼、汞、铅、镉、砷等。铁、锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素，汞、铅、镉、砷等并非生命活动所必需，而且所有重金属含量超过一定浓度时对人体有毒有害。
重金属污染，指由重金属或其化合物造成的环境污染。土壤重金属来源广泛，包括采矿、冶金、化工、金属加工、废电池处理、电子制革和塑料等工业排放的三废及汽车尾气排放，农药和化肥的施用等。如，镉大米，重金属镉毒性很大，可在人体内积蓄，主要积蓄在肾脏，引起泌尿系统的功能变化。农灌水中含镉0.007mg/L时，即可造成污染。
1 土壤污染现状
土壤是农业最基本的生产资料，是农业发展的基础，是不可再生的自然资源。而污染企业的快速发展，农业中肥料的大量投入，经济效益提高的同时，环境的污染也日趋严重，使得重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布，而土壤往往是重金属的储存库和最后的归宿。当环境变化时，底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。重金属不能被生物降解，但具有生物累积性，重金属可以通过食物链不断富集，残留在一些初级农产品中，传递进入人体内，对人类健康产生严重危害。
中国目前有耕地1.35亿多hm2，但优质耕地数量不断减少，近期的第二次全国土地调查结果显示，中重度污染耕地超过300万hm2，而每年因土壤污染致粮食减产100亿kg。中国中央农村工作领导小组副组长陈锡文介绍说，今后受重金属污染的耕地将退出食用农产品生产，启动重金属污染耕地修复试点。
2 控制与消除土壤污染源
在“十二五”规划中，把重金属污染的防治列为重要工作，要求到2015年，重点区域铅、汞、铬、镉和类金属砷等重金属污染物的排放，比2007年削减15%，非重点区域的重点重金属污染排放量不超过2007年的水平。
控制土壤污染源，即控制进入土壤中的污染物的数量与速度，通过其自然净化作用而不致引起土壤污染，加强土壤污灌区的监测与管理，合理施用化肥与农药，增加土壤容量与提高土壤净化能力，建立监测系统网络，定期对辖区土壤环境质量进行检查。
3 注重农业资源永续利用
我国土壤重金属污染已经达到相当严重的程度，要充分认识重金属污染的长期性、隐匿性、不可逆性以及不能完全被分解和消逝的特点，从思想上重视了解重金属对人类及环境造成的危害，提高环境保护意识，建立农业可持续发展长效机制，逐步让过度开发的农业资源休养生息，促进生态友好型农业发展，加大生态保护建设力度，是为子孙后代留下生存发展空间的重大战略决策。
4 修复措施
土壤修复即通过科技创新来恢复土壤的农业生产能力和生态环境缓冲调控能力。重金属对土壤的污染具有不可逆转性，土壤一旦发生污染，短时间内很难修复，相比水、大气、固体废弃物等环境污染治理，土壤污染是最难解决的，土壤重金属污染问题日益受到人们的关注。有关专家认为，已受污染土壤没有治理价值，对那些污染严重、生态脆弱、资源环境压力大的耕地，该改种的就改种，该治理的就治理，该退耕的就退耕。目前，土壤修复技术归纳起来有热力学修复技术、热解吸修复技术、焚烧法、土地填埋法、化学淋洗、堆肥法、生物修复等多种，目前研究较多的生物修复法，包括植物修复法和动物修复法。
4.1 植物修复法
植物修复法是利用重金属积累将土壤中的重金属富集于植物体内，然后通过收割植物从土壤清除出去，植物修复法应用比较普遍和简便，成本较低，不改变土壤性质，种植的植物不仅美化环境还可以起到防风固坡，防止土壤流失。但是，其治理效率较低，耗时长、污染程度不能超过修复植物的正常生长范围，只适合中低浓度的污染耕地，而对于高浓度的污染耕地，植物修复法则需要漫长的时间并且效果难料，而且随着植物离开土壤，还会产生二次污染危害。因此，植物修复技术只能作为一种污染治理辅助技术。
4.2 动物修复法
动物修复是通过土壤动物或者投放动物对土壤重金属吸收、降解、转移以去除重金属或抑制其毒性，被认为是一种有效的生态恢复措施。动物修复的机理：生物体内的金属硫蛋白与重金属结合形成低毒或无害的络合物；生物的代谢物富含SH的多肽，能与重金属螯合，从而改变其存在状态；生物体内存在的多种编码金属转运蛋白能提高生物对金属的抗性。
虽然土壤的修复技术很多，但没有一种修复技术可以针对所有污染土壤。相似的污染状况，不同的土壤性质、不同的修复需求，也制约一些修复技术的使用。大多数修复技术对土壤或多或少带来一些副作用。
5 小结
综上所述，由于土壤重金属来源广泛、复杂，增加了对土壤重金属治理和修复难度，严重制约了我国农业生产，要更好地防治土壤重金属污染，还需要广大科研工作者不懈的努力，研发出更好的效率更高的修复技术，要大力宣传加强全民环保意识，把环境污染程度降到最低，形成全社会都来重视土壤污染的良好环保氛围，逐步改善土壤生态环境。目前，研发适用性广、成本低、见效快、环保的土壤重金属污染修复技术是各国土壤重金属生态修复的前沿问题，也是迫切需要解决的问题。
参考文献
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关键词：蔬菜；重金属；污染研究；新昌
中图分类号：X173 文献标识码：A 文章编号：1001-3547（2016）08-0082-04
蔬菜是人类生活中不可缺少的重要农产品，可为人体提供维生素、必需的矿质元素和膳食纤维素等多种营养成分。蔬菜中具有积累性和持续性为害的重金属含量，将直接影响人类的健康。因为植物生长及遗传特性的不同，所以不同蔬菜对土壤重金属的吸收、富集存在差异，目前国内外已广泛开展不同蔬菜对重金属富集能力的研究。随着城市化进程的加快，以及公众环境保护、农产品食用安全意识的提高，蔬菜中重金属的含量超标问题已经受到人们的广泛重视，因此，调查了新昌县不同蔬菜重金属含量状况，并对不同蔬菜受重金属污染程度进行了评价，以期为新昌县蔬菜安全生产和消费提供依据。
1材料与方法
1.1试验材料
根据新昌县蔬菜的生产情况，在全县蔬菜基地共布设了5个采样点。按照点面结合且均匀分散多点混合的原则采集蔬菜样品，于2014年8月在5个采样点对有代表性的蔬菜进行抽样，其中叶菜、根茎类蔬菜取整株；茄果、豆类蔬菜摘取可食部分。采集5株同种蔬菜形成一个蔬菜混合样，每种蔬菜样品采集1 kg左右，装入聚乙烯塑料袋中，贴上标签备用。共获得6种蔬菜141个样品，包括青菜、萝卜、茭白、茄子、黄瓜、四季豆。
1.2试验样品保存与制备
将采集的蔬菜样品用自来水清洗干净，再用高纯水清洗3遍后，置于塑料薄膜上晾干，称取鲜质量并切碎，放于65℃下烘干2～3 d，再称干质量，后用碎样机粉碎，然后用1 mm孔径筛过筛，把制备好的样品贮存于磨口玻璃广口瓶或聚乙烯广口瓶中备用。
1.3测定项目与方法
①测定项目
包括测定As、Hg、Cd、Cr、Pb的含量。
②测定方法5种重金属含量测定均按照《食品卫生检验方法》（GB/T 5009-2003）进行，测定结果以鲜质量表示。As参照GB/T 5009.16-2003方法消化，Hg参照GB/T 5009.17-2003方法消化，Cd参照GB/T 5009.15-2003方法消化，Cr参照GB/T5009.14-2003方法消化，Pb参照GB/T 5009.18-2003方法消化，统一采用ICP-MS测定。
③仪器与试剂采用电感耦合等离子体质谱（简称ICP-MS）测定方法。Agilent ICP-MS 7 500 a电感耦合等离子质谱仪（美国安捷伦公司），MiHi-Q50超纯水系统（美国Millipore公司），高压消解罐（浙江正宏），HN03采用优级纯（德国默克），标样采用Agilent混标。
④评价标准按《中华人民共和国蔬菜食品卫生标准》中有关重金属的限量标准判定。参照（GB 2762-2005）中规定的蔬菜重金属限量标准。其中，Cr、As、Hg分别为0.50、0.05、0.01 mg/kg；Pb为0.3 mg/kg、Cd在叶菜类蔬菜中的限量标准为0.2 mg/kg、在根茎类蔬菜中的限量标准为0.1 mg/kg、在其他蔬菜中为0.05 mg/kg。
⑤污染安全评价采用单因子污染指数法和内梅罗（综合）污染指数法相结合的方法进行污染评价。
2结果与分析
2.1不同蔬菜重金属含量分析
由表1可知，新昌县不同蔬菜均含有一定量的重金属。6种蔬菜141个样品中各重金属含量变化差异较大，As含量范围0.012～0.052 mg/kg，平均值0.029 4 m/kg；Hg含量范围0.002-0.019 mg/kg，平均值0.007 4 mg/kg；Cd含量范围0.024～0.051 mg，kg，平均值0.037 3 mg/kg；Cr含量范围0.064～0.611 mg/kg，平均值0.153 mg/kg；Pb含量范围0.059～0304 mg/kg，平均值0.098 6 mg/kg。从不同蔬菜重金属平均含量来看，As的最高含量出现在四季豆中，Hg含量在每种蔬菜中差异并不明显，Cd、Cr、Pb含量以青菜为最高，表明新昌县不同蔬菜中的重金属污染现状已达到一定程度，应当引起有关部门的重视。
2.2不同蔬菜重金属超标率分析
从表2可以看出，5种重金属元素在不同蔬菜品种中均有一定程度的超标，其中Pb含量的超标率为5种重金属中最高；其次为Cd和As，Hg、Cr在6种蔬菜中均未超标。As在茄子、黄瓜这2种蔬菜中的超标率分别为4.35%、3.70%，其余4种蔬菜均未超标；Cd、Pb在这6种蔬菜中均超标，Cd以青菜的超标率最高，达7.69%，Pb以萝卜的超标率最高，达7.69%。从总体上分析，不同蔬菜中5种重金属含量的超标率均在10%以下，说明蔬菜产品中重金属含量在可控范围之内。
2.3不同蔬菜重金属污染安全评价
由表3可知，不同蔬菜综合污染指数范围在0.338～0.653，重金属综合污染程度顺序为青菜>萝卜>茄子>茭白>黄瓜>四季豆，综合污染指数均未超过1，处于未污染状态，暂未超出国家蔬菜食品卫生标准。
从单因子污染指数来看，各种蔬菜受Hg、Cr、Pb3种重金属含量相对较高。As、Hg的污染指数均以黄瓜、茄子最高，分别为0.135、0.134和0.382、0.384；Cd、Cr和Pb的污染指数以青菜最高，污染指数分别为0.023、0.512、0.714。总体分析，污染指数均在1以下，说明抽样的蔬菜未受这5种重金属污染。
3讨论与结论
重金属污染是目前蔬菜安全生产的主要问题之一，但因其具有隐蔽性、滞后性和长期性特点，导致难以及时发现并控制。有研究报道，重金属对蔬菜的污染程度存在着种间差异，说明不同蔬菜对重金属的积累程度不同，本试验结果与其一致。本试验结果发现，新昌县不同蔬菜均含有一定量的重金属，各重金属含量变化差异较大，如Cr含量范围0.064～0.611 mg/kg，平均值0.153 mg/kg，Pb含量范围0.059～0.304 mg/kg，平均值0.098 6 mg/kg。
研究结果表明，不同蔬菜重金属平均含量差异明显，As的最高含量出现在四季豆中，Hg含量在每种蔬菜中含量相差不大，cd、Cr、Pb含量以青菜为最高，这与有关报道不同[20-221，可能是由于每个地区的土壤等重金属含量不同而导致植物富集重金属含量的水平不一致，各种因素之间的相关性尚需深入研究。
总体上看，各蔬菜中重金属含量平均值均低于相应的食品卫生标准。5种重金属元素在不同蔬菜中均有一定程度的超标，其中Pb含量的超标率为5种重金属中最高，可能受大气环境（包括汽车尾气排放）和水环境等影响：不同蔬菜5种重金属含量的超标率均在10%P2下，在可控范围之内，说明蔬菜基本是安全的，可以放心食用。
关键词 蔬菜基地；土壤；重金属污染；四川成都
中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）16-0212-03
随着城镇化的发展，城市近郊蔬菜地的土壤受到“三废”排放、城市垃圾污染、大气降尘、农药和化肥的不合理施用等因素影响，土壤重金属含量超标问题逐渐凸显[1]。近年来，人们的食品安全意识和环境保护意识得到提高，蔬菜质量和安全性越来越受到关注。因此，对城市周边的蔬菜地土壤重金属污染现状进行调查，对保障城市周边蔬菜地的食品安全有重要意义。
我国对蔬菜基地重金属污染状况的广泛研究始于21世纪初，自2004年我国实行食品质量安全市场准入制度以来，人们对食品安全更加重视。如，上海市对张江镇蔬菜基地的土壤重金属研究指出，其污染程度达到重度污染，主要污染元素为Cd、Cu、Zn、Hg，其主要原因是采用污水灌溉[2]。重庆市曾对沙坪坝区蔬菜基地的土壤进行调查，结果发现土壤污染程度为中度污染，主要重金属污染元素为Cd和Hg[3]。
有学者对成都地区几种蔬菜中重金属Hg、As、Cd、Pb的含量分析指出，Cd、Pb是成都地区蔬菜中的主要污染元素[4]，然而，其研究并未对蔬菜基地土壤中的重金属含量及其分布进行研究。因此，该文以成都市近郊——江家菜地和温江永宁镇的2个“菜篮子”基地为研究地点，通过实地采集地表土样，分别测定土壤中的重金属元素（Cd、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr）含量，阐述了2个蔬菜基地的土壤重金属污染的现状，旨在为保障成都市蔬菜基地的土壤安全和防治等提供参考依据。
1 资料与方法
1.1 研究区域范围
研究区域分别为成都市东郊锦江区江家菜地、西郊温江永宁镇2个蔬菜基地，海拔高度513～531 m。该区域位于成都平原，属亚热带湿润季风气候，夏季高温多雨，雨热同期，冬季温暖湿润，年降水量800 mm以上，作物一年两熟，土壤以紫色土为主。
1.2 样品采集
根据成都市近郊蔬菜地的分布现状，选取种植历史超过40年的蔬菜地——锦江区江家菜地和温江区永宁镇“菜篮子”2个基地作为研究对象，在2个蔬菜基地各布设4个样点，据GPS定位数据，用ArcGIS绘制了土壤采样点分布图（图1）。根据采样地实际情况采用对角线式采样法，为避免局部偶然因素，采集5个重复土样，每个样点采用5个土样等量混合。采样时，用木勺或竹刀采集植物根系土，采样深度0～20 cm。采集的土壤样品经自然风干后，剔除生物残骸、植物碎片、碎石和砾石，研磨过100目尼龙筛，用四分法取装入聚乙烯塑料袋备用。
1.3 样品分析方法
土壤pH值的测定方法采用电位测定法（PHS-2C型pH计）；土壤铅、镉的测定方法采取石墨炉原子吸收分光光度法（GB/T 17141-1997）[5]；铜、锌的测定方法采用火焰原子吸收分光光度法（GB/T 17138-1997）[6]；镍的测定方法采用火焰原子吸收分光光度法（GB/T 17139-1997）[7]；铬的测定方法采用火焰原子吸收分光光度法（GB/T 17137-1997）[8]。进行试样分析时所用的试剂均为分析纯，所用的水均为去离子水。
1.4 评价方法
1.5 评价标准
该文土壤污染物的评价标准依据《国家土壤环境质量标准（GB15618-1995）》中的2级标准，具体如表1所示；土壤综合评价分级标准依据《绿色食品产地环境质量状况评价纲要》中的分级标准[10]。根据中国绿色食品发展中心《绿色食品产地环境质量状况评价纲要》（试行）（1994 年）的规定，将土壤的污染情况划分为5个等级，污染等级划分标准如表2所示。
2 结果与分析
2.1 土样的pH值和重金属测定结果
江家菜地和温江区永宁镇2个样地的土壤pH值的分布情况如图2所示。可以看出，在8个采样点中，有7个采样点的土壤pH值均小于7.0，呈酸性；只有Y4采样点的pH值大于7.0，为7.03，呈弱碱性。总体而言，采样点的土壤呈酸性。
各样点重金属含量测定结果如表3所示。可以看出，江家菜地和温江区永宁镇2个样地Cd含量的均值分别为0.24、0.23 mg/kg；Pb含量的均值分别为30.36、29.69 mg/kg；Cu含量的均值分别为40.01、38.91 mg/kg；Ni含量的均值分别为64.87、64.98 mg/kg；Cr含量的均值分别为39.14、40.56 mg/kg。由此可以看出，两地的Cd、Pb、Cu、Ni、Cr含量差别很小。而Zn含量的均值分别为85.62、129.31 mg/kg，温江区永宁镇Zn含量明显高于锦江区江家菜地，高出43.69 mg/kg，但仍属于正常范围。
由图3可以看出，与各重金属标准含量相比，2个样地土壤中Cd、Pb、Cu、Zn、Cr的含量均没有超过标准值（GB15618-1995），属于正常范围。而2个蔬菜基地的Ni元素明显高出标准值24 mg/kg左右。
2.2 评价结果
2.2.1 单项污染指数评价。土壤重金属的单项污染指数和评价结果如表4、图4所示。可以看出，江家菜地和永宁镇蔬菜基地的Cd、Pb、Cu、Zn、Cr的污染指数均小于1，这说明两地Cd、Pb、Cu、Zn、Cr的含量均未超标。而两地Ni的污染指数均为1.62，大于1，可见江家菜地和永宁镇蔬菜基地都存在镍污染。
2.2.2 综合污染指数评价。由于仅使用单因子评价不能反映整体的污染情况，综合污染评价采用兼顾了多种污染物的水平和某一种污染物的污染严重程度，能够综合地反映污物状况。从表4可以看出，江家菜地、温江区永宁镇的综合污染指数分别为1.24、1.25，根据土壤综合评价分级标准可以判断两地的污染等级为3级，均受到轻度的重金属污染。
3 结论与讨论
3.1 结论
成都市近郊江家菜地和永宁镇2个蔬菜基地土壤中重金属污染为轻度污染，污染等级为3级。其中，Ni含量超标，为污染下限值的130%；其余5种金属Cd、Pb、Cu、Zn、Cr的含量均未超标。
单项污染指数结果表明：土壤中Ni含量超标，单项污染指数达到1.62。其中，Cd、Cu含量虽然未超标（仅为污染下限值的80%），但超出四川省紫色土的背景值含量（紫色土的范围为7～54 mg/kg，平均值为23 mg/kg）[11]；而Pb含量均占污染下限标准值的12%；土壤中Zn元素含量，江家菜地的土壤Zn含量是污染标准值的43%，低于紫色土的背景值含量（紫色土的范围为48～131 mg/kg，平均值为109 mg/kg[11]），温江区永宁镇的Zn含量占污染下限值的65%，高于紫色土的背景值含量；土壤中Cr含量仅为污染下限值的25%。
综合污染指数表明：江家菜地和温江区永宁镇的重金属污染等级均达到3级，污染指数分别为1.24、1.25，Ni元素是污染元素，土壤污染程度属于轻度污染，作物开始受污染。
3.2 讨论
成都市某些蔬菜地的土壤虽然也受到重金属污染，但是与上海市、重庆市的一些蔬菜地土壤污染程度相比，成都市的蔬菜基地的土壤污染程度较轻且污染元素为单一的Ni。
上海市张江镇受污染的蔬菜基地，67%的土壤达到重度污染、33%为中度污染，污染元素为Cd、Cu、Zn、Hg 4种重金属元素；其污染途径可能与含Hg农药、含Cd的渣肥施用、污水大面积灌溉、化工污染物扩散以及采用黄浦江底泥作为耕作土壤有关。对于重庆市沙坪坝区受污染的土壤而言，污染程度属于中度污染，污染元素为Cd和Hg；污染途径与施用含Hg农药和含Cd的渣肥、污水灌溉和大气粉尘相关。
目前，虽然有研究指出土壤中Ni含量的多少主要受成土母质的影响，且与土壤粘粒、阳离子交换量等相关[12]。但对于成都市受Ni元素污染的土壤，其污染原因尚不明确，还需要做进一步研究，以便从源头上控制土壤中Ni元素污染。
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关键词：卧龙湖 沉积物 重金属 地质累积指数 污染评价 空间分布
中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（a）-0096-04
水环境中的重金属污染是全球关注的环境问题之一。由于水体中的重金属会被其悬浮物吸附，经过沉积后最终在水体表层的沉积物中积累[1]，而长期的累积会导致沉积物中重金属含量是上覆水体中重金属含量的几倍至几十倍[2]，因此湖泊沉积物是湖泊水体污染物的主要蓄积场所，是水环境中重金属的“汇”和“源”，也是湖泊的潜在污染源[3-5]。沉积物中重金属的污染负荷和来源能够反映自然与人类活动对湖泊的影响，对其研究不仅能提供重金属的污染现状和历史，而且能为将来的研究提供基础资料[5]。
该文应用德国海德堡大学沉积物研究所Mullers教授提出的地质累积指数法（Igeo）定量评价卧龙湖表层沉积物中Cu、As、Cd、Pb、Zn 5种重金属的污染程度及其空间分布特征。
1 材料和方法
1.1 采样时间和点位设置
2014年5月，设置17个采样点，采用GPS定位。
1.2 分析方法
沉积物样品自然风干，剔除石块和植物残根，研磨过 100目尼龙筛。Cu、Cd、Pb、Zn按照《土壤环境质量标准》GB 15618-1995中相应方法测定，As参照《土壤质量 总汞、总砷、总铅的测定 原子荧光法》GB/T 22105-2008的方法测定。
1.3 地质累积指数计算和统计分析
地质累积指数（Igeo）的计算公式为：
式中：cn为实测重金属的质量分数；βn为当地沉积物重金属的背景值；1.5为考虑到成岩作用可能引起背景值波动而设定的常数。
地质累积指数与重金属污染程度的关系，Igeo≤0清洁；0
应用统计学原理，采用克立格（Kriging）插值预测方法分析卧龙湖沉积物中重金属的空间分布特征；采用SPSS 22.0单因素方差分析卧龙湖沉积物中各种重金属的差异性。
2 结果与讨论
2.1 卧龙湖沉积物中重金属污染评价
地球化学背景参考值，选定康平县土壤环境中重金属元素的背景值作为计算依据，取Cu、As、Cd、Pb、Zn金属背景参考值分别为4.30 mg/kg、4.62 mg/kg、0.04 mg/kg、7.30 mg/kg、11.40 mg/kg。
卧龙湖沉积物中重金属地质累积指数特征见图1和表1。卧龙湖沉积物中5种重金属地质累积指数的顺序为Cd>Cu>As>Zn>Pb，Igeo均值1.56，总体呈偏中度污染。沉积物中5种重金属的污染程度：Cd为偏重污染；Cu为中度污染；As为偏中度污染；Zn为轻度污染；Pb为清洁。各样点重金属污染程度差异较大，以Cd、Zn为首。Pb总体污染程度虽为清洁，但个别点位出现轻度和偏中度污染。
经单样本非参数K-S检验，卧龙湖沉积物中重金属Igeo值呈正态分布。单因素方差分析显示卧龙湖沉积物中5种重金属Igeo值差异极显著（P0.05）、Pb和Zn之间（P=0.657>0.05）差异不显著，其他两两之间差异均显著（P
2.2 卧龙湖沉积物中重金属的相关性分析
对卧龙湖沉积物中的5种重金属Cu、As、Cd、Pb、Zn的Igeo值进行相关性分析，见表2。结果发现，除Cd与Cu、As，Cu与Zn外，其他相互间都存在相关性（P
2.3 卧龙湖沉积物中重金属空间变化特征
卧龙湖沉积物中5种重金属的空间分布图见图2。Cu、As、Pb 3种重金属的污染趋势总体上呈现从沿岸带向湖心加重趋势。Cd污染的空间分布总体呈现从西南、东北沿岸向湖心梯度降低趋势，Zn污染的空间趋势是从北向南逐渐加重，北部清洁。流域内的沉积物进入湖泊后，被输送到低能量的深水区并永久沉积[6]，Cu、As、Pb 3种重金属污染的分布正符合这一规律，间接说明Cu、As、Pb的污染历史比较久远，污染物已从湖岸带富集到湖心。湖泊的沉积物通常由流域的河流带入[7]，Cd污染的空间分布可能与西马莲河河水的注入及康平镇污水处理厂中的水排放有关。另外，水流对沉积物中重金属含量的分布也有一定的影响[7]。
3 结语
卧龙湖沉积物中重金属元素含量已受到人类活动干扰，总体呈偏中度污染。5种重金属污染的顺序为Cd>Cu>As>Zn>Pb，Igeo值差异极显著（P
参考文献
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【关键词】土壤污染；土壤修复；植物修复技术
引言
土壤污染是指各种外来物质进入土壤并积累到一定程度，超过土壤本身的自净能力，而导致土壤性状变劣、质量下降的现象。我国土壤污染的总体形势严峻，部分地区土壤污染严重，在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。土壤污染途径多，原因复杂，控制难度大。土壤环境监督管理体系不健全，土壤污染防治投入不足，全社会防治意识不强。由土壤污染引发的农产品质量安全问题和逐年增多，成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素。土壤是生态环境系统的有机组成部分，是人类生存与发展最重要和最基本的综合性自然资源。我们不能坐以待毙，要加强研究，采取措施，切实阻止土壤污染继续扩大的趋势，清除被称为“化学定时炸弹”的土壤污染。植物修复技术是近年来发展迅速的一种非常有前途的污染治理技术。本文介绍了用植物去除土壤中有机污染物和重金属的植物修复技术，并对植物修复技术的未来做了展望。
1.造成我国土壤污染的原因
1.1过量施用化肥
虽然施用化肥是农业增产的重要措施，但长期大量使用氮、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、生物学性质恶化，增加了农业生产成本，影响了农作物的产量和质量；未被植物吸收利用和根层土壤吸附固定的养分，都在根层以下积累或转入地下。残留在土壤中的氮、磷化合物，在发生地面径流或土壤风蚀时，会向其他地方转移，扩大了土壤污染范围。过量使用化肥还使饲料作物含有过多的硝酸盐，妨碍牲畜体内氧气的输送，使其患病，严重导致死亡。
1.2农药是土壤的主要有机污染物
直接进入土壤的农药，大部分可被土壤吸附，残留于土壤中的农药，由于生物和非生物的作用，形成具有不同稳定性的中间产物或最终产物无机物。喷施于作物体上的农药，除部分被植物吸收或逸入大气外，约有1/2左右散落于农田，又与直接施用于田间的农药构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药，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。
1.3重金属元素引起的土壤污染
全国320个严重污染区约有548万hm2土壤，大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20%，其中重金属污染占80%，粮食中重金属镉、砷、铬、铅、汞等的超标率占10%。被公认为城市环境质量优良的公园存在着严重的土壤重金属污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤，使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂，硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用，积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞，所以，汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车尾气沉降，磷肥中有时也含有镉。
1.4污水灌溉对土壤的污染
我国污水灌溉农田面积超过330万hm2。生活污水和工业废水中，含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分，所以合理地使用污水灌溉农田，有增产效果。未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质，会将污水中有毒有害的物质带至农田，在灌溉渠系两侧形成污染带。
1.5大气污染对土壤的污染
大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质，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。冶金工业排放的金属氧化物粉尘，则在重力作用下以降尘形式进入土壤，形成以排污工厂为中心、半径为2～3 km范围的点状污染。
1.6固体废物对土壤的污染
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，由于日晒、雨淋、水洗，使重金属极易移动，以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散。
1.7牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染
禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物，其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料，如果不进行物理和生化处理，则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染，并通过水和农作物危害人群健康。
1.8放射性物质对土壤的污染
土壤辐射污染的来源有铀矿和钍矿开采、铀矿浓缩、核废料处理、核武器爆炸、核实验、燃煤发电厂、磷酸盐矿开采加工等。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染，放射性散落物中，90Sr、137Cs的半衰期较长，易被土壤吸附，滞留时间也较长。
2.植物修复机理及优点
植物修复是利用可超富集重金属的植物吸收、积累环境中的污染物，并降低其毒害的环保生物技术。根据修复植物在某一方面的修复功能和特点可将植物修复分为三种基本类型：植物提取修复，植物稳定修复和植物挥发修复。
2.1植物修复机理
2.1.1植物提取修复
利用重金属积累植物或超积累植物将土壤中的重金属提取出来，富集并搬运到植物根部可收割部分和植物地上的枝条部位。植物提取修复是目前研究最多且最有发展前途的一种植物修复技术。
2.1.2植物挥发修复
植物挥发是利用植物的吸收、积累和挥发而减少土壤中一些挥发性污染物，即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。目前，在这方面研究最多的是金属元素汞和非金属元素硒。植物挥发修复技术只限于挥发性重金属的修复，应用范围较小，而且将汞、硒等挥发性重金属转移到大气中有没有环境风险仍有待于进一步研究。
2.1.3植物稳定修复
利用重金属耐性植物降低重金属的活性，从而减少重金属被淋滤到地下水或通过空气载体扩散进一步污染环境的可能性。目前，该技术在矿区大量使用，如废弃矿山的复垦工程，各种尾矿库的植被重建等。值得注意的是植物稳定也并没有将重金属从土壤中彻底清除，当土壤环境发生变化时仍可能重新活化并恢复毒性。植物稳定修复的作用主要有两方面：一是通过根部累积、沉淀、转化重金属，或通过根表面吸附作用固定重金属。二是保护污染土壤不受风蚀、水蚀，减少重金属渗漏污染地下水和向四周迁移污染周围环境。植物稳定修复并没有从土壤中将重金属去除，只是暂时将其固定，在减少污染土壤中重金属向四周扩散的同时，也减少其对土壤中的生物的伤害。但如果环境条件发生变化，重金属的可利用性可能又会发生变化，因而，没有彻底解决重金属污染问题。重金属污染土壤的植物稳定修复是一项正在发展中的技术，若与原位化学钝化技术相结合可能会显示出更大的应用潜力。未来的研究方向可能是耐性植物、特异根分泌植物的筛选，以及稳定修复植物与原位钝化联合修复技术的研究。
2.2植物修复技术的优点
植物修复技术较其他物理的，化学的和生物的方法更受社会欢迎。该技术成本较低，据美国的实践，植物修复比物理化学处理的费用低了几个数量级，此技术在清洁土壤中金属的同时，还可清楚污染土壤周围的大气或水体中的污染物，有美化环境的作用，易为社会所接受。
此外，植物修复重金属污染的过程也是土壤有机质含量及土壤肥力增加的过程，被植物修复过得干净农田更适合多种农作物生长。生物固化技术能使地表长期稳定，控制风蚀，水蚀，有利于生态环境改善，而且维持成本较低。植物的蒸腾作用还可以防止污染物向下迁移，同时，植物把氧气供给根际可促进根际有机物的降解。
3.植物修复技术的局限性及影响因素
3.1植物修复技术的局限性
重金属污染严重的土壤，适宜选用超积累植物，而污染较轻的土壤则需要选用耐重金属植物；植物修复过程通常较为缓慢，对土壤肥力，气候，水分。盐度，酸碱度，排水与灌溉系统等条件和认为条件有一定的要求；植物修复往往会受土壤毒物毒性的限制，一种植物常常只能吸收一种或两种重金属，对土壤中其他浓度较高的重金属会表现出某些中毒症状，从而限制了植物修复技术在多种重金属污染土壤治理方面的应用；用于清理重金属污染土壤的超累积植物通常都比较矮小，生物量低，生长缓慢，生长周期较长的类型，因而修复效率低，不利于机械作业；用于清理重金属污染的植物往往会通过器官腐烂，落叶等途径使重金属污染物重返土壤。因此必须在植物落叶前收割处理。
3.2植物修复技术的影响因素
首先了解受重金属污染的土壤所处的地理，海拔条件，以便选择合适生长在该条件下的耐受重金属植物和超累积植物种类进行污染土壤的植物修复；将整个需要治理的污染土壤纳入土地使用和规划管理方案中进行总体设计与考虑；对土壤的酸碱度，植物的耐盐度进行调查；了解治理土壤的含水量及水分供给状况；掌握拟治理土壤的营养供给状况，以便拟定合适的施肥计划；调金属污染土壤的污染状况，了解重金属的化学形态及植物的可利用性，以便从土壤化学的角度采取相应措施增加植物对重金属的吸收量。此外，对植物遭受自然灾害的复原能力，植物病虫害，良好的灌溉与排水系统也是需要考虑的因素。
关键词：土壤污染;现状;危害;治理措施
1土壤污染概念
土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力,并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来,由于人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,汽车排放的废气,大气中的有害气体及飘尘不断随雨水降落在土壤中。
农业化学水平的提高,使大量化学肥料及农药散落到环境中,导致土壤遭受非点源污染的机会越来越多,其程度也越来越严重,在水土流失和风蚀作用等的影响下,污染面积不断扩大。因此,凡是妨碍土壤正常功能,降低农作物产量和质量,通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质都叫做土壤污染物[1-2]。
当土壤中有害物质过多,超过土壤的自净能力,引起土壤的组成、结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,通过“土壤植物人体”,或通过“土壤水人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染。
2我国土壤污染现状与危害
2.1土壤污染的现状
目前,我国土壤污染的总体形势严峻,部分地区土壤污染严重,在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。土壤污染类型多样,呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面。土壤污染途径多,原因复杂,控制难度大。土壤环境监督管理体系不健全,土壤污染防治投入不足,全社会防治意识不强。由土壤污染引发的农产品质量安全问题和逐年增多,成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素[3]。
2.2土壤污染的危害
2.2.1土壤污染导致严重的直接经济损失。初步统计,全国受污染的耕地约有1000万hm2,有机污染物污染农田达3600万hm2,主要农产品的农药残留超标率高达16%~20%;污水灌溉污染耕地216.7万hm2,固体废弃物堆存占地和毁田13.3万hm2。每年因土壤污染减产粮食超过1000万t,造成各种经济损失约200亿元。
2.2.2土壤污染导致生物产品品质不断下降。因农田施用化肥,大多数城市近郊土壤都受到不同程度的污染,许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、砷、铬、铅等重金属含量超标或接近临界值。每年转化成为污染物而进入环境的氮素达1000万t,农产品中的硝酸盐和亚硝酸盐污染严重。农膜污染土壤面积超过780万hm2,残存的农膜对土壤毛细管水起阻流作用,恶化土壤物理性状,影响土壤通气透水,影响农作物产量和农产品品质。
2.2.3土壤污染危害人体健康。土壤污染会使污染物在植物体内积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人体健康,引发癌症和其他疾病。
2.2.4土壤污染导致其他环境问题。土壤受到污染后,含重金属浓度较高的污染土容易在风力和水力作用下分别进入到大气和水体中,导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。
3造成土壤污染的原因
3.1过量施用化肥
我国每年化肥施用量超过4100万t。虽然施用化肥是农业增产的重要措施,但长期大量使用氮、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、生物学性质恶化,增加了农业生产成本,影响了农作物的产量和质量;未被植物吸收利用和根层土壤吸附固定的养分,都在根层以下积累或转入地下。残留在土壤中的氮、磷化合物,在发生地面径流或土壤风蚀时,会向其他地方转移,扩大了土壤污染范围。过量使用化肥还使饲料作物含有过多的硝酸盐,妨碍牲畜体内氧气的输送,使其患病,严重导致死亡[4]。
3.2农药是土壤的主要有机污染物
全国每年使用的农药量达50万~60万t,使用农药的土地面积在2.8亿hm2以上,农田平均施用农药13.9kg/hm2。直接进入土壤的农药,大部分可被土壤吸附,残留于土壤中的农药,由于生物和非生物的作用,形成具有不同稳定性的中间产物或最终产物无机物。喷施于作物体上的农药,除部分被植物吸收或逸入大气外,约有1/2左右散落于农田,又与直接施用于田间的农药构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药,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。
3.3重金属元素引起的土壤污染
全国320个严重污染区约有548万hm2土壤,大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20%,其中重金属污染占80%,粮食中重金属镉、砷、铬、铅、汞等的超标率占10%。被公认为城市环境质量优良的公园存在着严重的土壤重金属污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤,使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂,硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用,积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞,所以,汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车尾气沉降,磷肥中有时也含有镉[5]。
3.4污水灌溉对土壤的污染
我国污水灌溉农田面积超过330万hm2。生活污水和工业废水中,含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分,所以合理地使用污水灌溉农田,有增产效果。未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,会将污水中有毒有害的物质带至农田,在灌溉渠系两侧形成污染带。
3.5大气污染对土壤的污染
大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质,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。冶金工业排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2~3km范围的点状污染。
3.6固体废物对土壤的污染
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,由于日晒、雨淋、水洗,使重金属极易移动,以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散。
3.7牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染
禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物,其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料,如果不进行物理和生化处理,则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染,并通过水和农作物危害人群健康。
3.8放射性物质对土壤的污染
土壤辐射污染的来源有铀矿和钍矿开采、铀矿浓缩、核废料处理、核武器爆炸、核实验、燃煤发电厂、磷酸盐矿开采加工等。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染,放射性散落物中,90Sr、137Cs的半衰期较长,易被土壤吸附,滞留时间也较长。
4我国土壤污染的治理措施
4.1施用化学改良剂,采取生物改良措施,增加土壤环境容量,增强土壤净化能力
向土壤中施用石灰、碱性磷酸盐、氧化铁、碳酸盐和硫化物等化学改良剂,加速有机物的分解,使重金属固定在土壤中,降低重金属在土壤及土壤植物体的迁移能力,使其转化成为难溶的化合物,减少农作物的吸收,以减轻土壤中重金属的毒害。针对有机物污染,用植物、细菌、真菌联合加速有机物降解。针对无机物污染,利用植物修复可以把一部分重金属从土壤中带走。
增加土壤有机质含量、砂掺粘改良性土壤,增加和改善土壤胶体的种类和数量,增加土壤对有害物质的吸附能力和吸附量,从而减少污染物在土壤中的活性。发现、分离和培养新的微生物品种,以增强生物降解作用。
4.2强化污染土壤环境管理与综合防治,大力发展清洁生产
控制和消除土壤污染源,组织有关部门和科研单位,筛选污染土壤修复实用技术,加强污染土壤修复技术集成,选择有代表性的污灌区农田和污染场地,开展污染土壤治理与修复。重点支持一批国家级重点治理与修复示范工程,为在更大范围内修复土壤污染提供示范、积累经验。合理利用污染土地,严重污染的土壤可改种非食用经济作物或经济林木以减少食品污染。科学地进行污水灌溉,加强土壤污灌区的监测和管理,了解水中污染物的成分、含量及其动态,避免带有不易降解的高残留污染物随机进入土壤。
增施有机肥,提高土壤有机质含量,增强土壤胶体对重金属和农药的吸附能力。强化对农药、化肥、除草剂等农用化学品管理。增施有机肥同时采取防治措施,不仅可以减少对土壤的污染,还能经济有效地消灭病、虫、草害,发挥农药的积极效能。在生产中合理施用农药、化肥,控制化学农药的用量、使用范围、喷施次数和喷施时间,提高喷洒技术,改进农药剂型,严格限制剧毒、高残留农药的使用,大力发展高效、低毒、低残留农药。大力发展生物防治措施。
大力推广闭路循环、无毒工艺,以减少或消除污染物的排放。对工业“三废”进行回收净化处理,化害为利,严格控制污染物的排放量和浓度。大力推广和发展清洁生产。
针对土壤污染物的种类,种植有较强吸收能力的植物,降低有毒物质的含量,或通过生物降解净化土壤,通过改变耕作制度、换土、深翻等手段,施加抑制剂改变污染物质在土壤中的迁移转化方向,减少农作物的吸收,提高土壤pH值,促使镉、汞、铜、锌等形成氢氧化物沉淀。
根据土壤的特性、气候状况和农作物生长发育特点,既要防治病虫害对农作物的威胁,又要把化肥、农药对环境和人体健康的危害限制在最低程度。利用物理、物理化学原理治理污染土壤。大力开展植树造林,提高森林覆盖率,维护森林生态系统平衡。
4.3调控土壤氧化还原条件
调节土壤氧化还原电位,使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物,控制其迁移和转化,降低污染物的危害程度。调节土壤氧化还原电位主要是通过调节土壤水分管理和耕作措施实现。
4.4改变耕作制度,实行翻土和换土
改变耕作制度会引起土壤环境条件的变化,消除某些污染物的危害。对于污染严重的土壤,采取铲除表土和换客土的方法;对于轻度污染的土壤,采取深翻土或换无污染客土的方法。
4.5采用农业生态工程措施
在污染土壤上繁殖非食用的种子、种经济作物,从而减少污染物进入食物链的途径;或利用某些特定的动植物和微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质,从而达到净化土壤的目的。
4.6工程治理
利用物理(机械)、物理化学原理治理污染土壤,是一种最为彻底、稳定、治本的措施,但投资大,适于小面积的重度污染区,主要有隔离法、清洗法、热处理、电化法等。近年来,把其他工业领域,特别是污水、大气污染治理技术引入土壤治理,为土壤污染治理研究开辟了新途径。
5参考文献
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关键词净出口消费指数地区环境基尼系数环境成本转移说
一、引言
贸易与环境关系一直是国际贸易领域的研究重点，其中一个重要方面是“环境成本转移说”。RoldanMuradian和JoanMartinez-Alier（2001）认为，资源密集型产品的生产会对当地生态环境造成一定程度的破坏，因此这类产品由于国际贸易而产生了环境成本的转移。根据“环境成本转移说”，在自由贸易的情况下，具有严格环境规则的发达国家可能会专业化生产并出口“干净型”产品，并从环境规则较松的发展中国家进口污染密集型产品，从而向发展中国家转移污染产业。因此，国内学者对开放经济下的中国环境问题进行了一些研究。沈利生等（2008）、张友国（2009）等利用投入产出模型对贸易的环境代价进行了分析，结果表明贸易对中国能源消耗和污染排放的影响已不容忽视。李小平等人（2010）也认为，发达国家向中国转移的产业并不仅仅是污染产业，同时也向中国转移了低排放系数的“干净产业”，中国并不是发达国家的污染天堂。
改革开放以来，伴随着中国经济快速增长的是国际贸易的快速增长和污染排放的急剧增加。而作为中国首都的北京，在贸易迅速发展的同时，环境状况不断改善。入世后的2001—2008年，北京市年贸易总量平均增长率为26.8%，工业废水排放从2.12亿吨降至0.84亿吨，工业SO2排放量从12.63万吨降至5.77万吨，贸易增长情况下污染却在降低，这种贸易与环境关系与全国总体状况相悖。
二、北京市贸易规模、结构及总体环境状况
1、贸易规模扩大，环境质量总体改善
在中国入世前，北京市的对外贸易量增长缓慢。1983—2001年，年平均增长率为2.93%。入世后，2008年贸易量为2717亿万美元，与2001年相比，平均增长率为26.8%。同时，进口增长速度快于出口增长速度。2008—2009年，面对全球金融危机，北京加大政策力度，继续保持了贸易的平稳。
北京市环境质量方面，大气、水体、固体废弃物的产生总量呈现出递增趋势，然而各个环境要素中的污染物单项含量只有部分指标超出环境标准。大气污染物排放量中只有吸入颗粒物超过国家二级标准（2008）22％。全市废水排放总量逐年增加，其中工业废水排放量所占比重却显著下降，从2000年的27%下降到2008年的8%。SO2排放中工业所占部分从2000年的65%下降到2008年的47%。2009年大气和水主要污染物二氧化硫、化学需氧量排放量比2008年均削减2%。
2、进口量快速增长，污染减少
北京市在贸易总量迅速增长的同时，进口额大于出口额，同时进口增长明显快于出口。2009年进口额为1664亿美元，是1983年的10.46倍；出口额为483亿美元，是1983年的3.29倍。根据“内含污染”的解释，产品中包含着污染的成本。若进出口行业结构不变，进口增速大于出口意味着减少出口产品的生产，有利于北京地区环境改善。
3、污染密集度低的行业出口比重迅速上升
北京市产品结构偏向于污染密集度较低的机电产品生产。机电产品和高新技术产品是北京市主要进出口产品，两者同时表现为出口比重上升，进口比重下降。2000—2009年，高新技术产品出口比重增加17个百分点，进口比重降低6个百分点，机电产品出口比重增加27个百分点，进口比重降低7个百分点。
三、污染转移的实证分析
1、污染密集度的行业划分
基于基尼系数判断收入分配均等化的原理，结合环境污染状况及经济状况，将经济效益指标纳入到污染统计中，引入地区环境基尼系数RDC。
i表示行业，P代表行业污染物排放量，GDP代表行业工业增加值。为了更好地对污染行业进行重分类，采用“工业三废”作为衡量标准。在此，结合北京市自身环境状况，当RDC的值大于1时，我们认为是污染密集度高的行业；当RDC的值小于1时，我们认为是“清洁”行业（大于1的数字在表1用“*”标注）。2007年的全国污染源普查是中国历史上环境状况统计最准确的一次，因此选择2008年度的数据计算污染行业分类标准。
由表1可见，工业废气排放密集度较高的行业有：非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、化学纤维制造业、饮料制造业、石油加工、炼焦及核燃料加工业、造纸及纸制品业。
废水排放密集度的行业有：食品、饮料、烟草及制品业、纺纱及制成品、皮革、毛皮、羽毛（绒）及其制品业、造纸及纸制品业、化工、医药制造业。
固体废物排放密集度较高的行业有：非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、化学纤维制造业、石油加工、炼焦及核燃料加工业、造纸及纸制品业。
综合以上3种污染排放，将所分析的13个工业行业分为两类。一类是高排放系数行业：食品、饮料、烟草及制品业，纺纱及制成品业，皮革、毛皮、羽毛（绒）及其制品业，造纸及纸制品业，化工、医药制造业，石油加工、炼焦及核燃料加工业，非金属矿物制品业，黑色金属冶炼及压延加工业，有色金属冶炼及压延加工业9个行业。另一类为低排放系数行业：木材、家具及文教体育用品制造业，橡胶、塑料制品业，金属制品业，机械、电气、电子设备、交通运输设备制造业4个行业。
2、净出口消费指数的投入产出分析
在区分污染行业后，本文利用北京市的投入产出状况综合分析贸易所带来的污染行业转移。净出口消费指数（NETXC）可以用来检验污染天堂假说：该指数可以衡量本国污染产业对其他国家或地区的净出口相对于该产业在本国消费的比重，根据该指数的趋势就可以判断是否存在“污染产业”转移的现象。我们设净出口消费指数为NETXC，其中，C=P-（X-M），C、X、M、P分别代表地区的消费、出口、进口和产值。对于地区而言，污染排放是由当地经济活动所造成的，而进出口报关产品并不是全部由该地区生产，这就存在一个数据不匹配的问题。为此，需要采用投入产出表中的数据，调减调入并调增调出的产品，排除非北京市生产的产品计入出口。对NETXC进行修改，X代表出口与调出之和，M代表进口及调入之和。如果某产业的净出口消费指数在研究期间呈上升趋势（即平均增量大于0），则说明外国向北京转移了该产业，如果该产业是污染产业，则“污染产业转移”成立；反之，则说明北京转移出了该产业。
2000—2009年间，机电产品在北京市对外贸易总量中所占比重平均在52%以上，有必要对其细分。表2中，将机械、电气、电子设备、交通运输设备制造业划分为通用、专用设备制造业、交通运输设备制造业、电气机械及器材制造业、通信及电子设备制造业、仪器仪表及机械制造业。同时，由于投入产出表利用生产属性分类而不是产品分类，投入产出表将化工、医药制造业、橡胶、塑料制品业合并为化工工业，黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业合并为金属冶炼及压延加工业。
由表2可知，1997—2007年，净出口消费指数平均增量大于0的行业有：食品制造及烟草加工业；通用、专用设备制造业；交通运输设备制造业；电气机械及器材制造业；通信设备、计算机及其他电子设备制造业；仪器仪表及文化、办公用机械制造业。而这些行业都为清洁型行业，说明对外贸易向北京市转移了清洁行业，北京市不属于“污染天堂”。北京市实施严格的环境标准，尤其是在“绿色北京”之后，制定了《北京市地方环保标准的体系构建及“十二五”北京市地方环保标准规划》，通过制定较高水平的环保标准，既可以限制高耗能产业的发展，又能保护资源环境，减少污染排放。
3、贸易中内含污染的行业结构
在产品的生产制造过程中会产生污染，而在产品中就构成了内含污染。在分析进出口所带来地区的污染时，内含污染量是一个很好的判断标准。在判断进出口所带来的内含污染量时，采用出口与进口的相对比重（出口进口弹性）：Ki=，Xi、Mi表示i行业的出口和进口，当Ki＞1时，表明i行业的出口产品带来内含污染，加剧北京市的污染排放，用“?鄢”标出）。
从近三年北京市各行业的出口进口相对比重来看，出口进口弹性大于1的行业分别是纺纱及制成品、皮革、毛皮、羽毛（绒）及其制品业、木材、家具及文教体育用品制造业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、金属制品业，这些都是污染密集型行业。
出口进口弹性小于1的行业有：食品、造纸、石油加工、化工、有色金属、机电等行业的，其中食品、饮料、烟草及制品业为废水密集型行业，造纸、石油加工、化工、有色金属都为污染密集度行业，而机械、电气、电子设备、交通运输设备制造业属于清洁型行业。
4、行业进出口量及贸易结构对比
从行业的进出口分析，北京市主要的进口产品集中污染密集度高的行业有：造纸及纸制品业、石油加工、炼焦及核燃料加工业、化工、医药制造业、橡胶、塑料制品业。这种贸易结构使得北京市的出口能够改善环境，减少污染排放。2007—2009年污染密集型产品比重保持在39%以下，2009年达三年来最低（0.34）。
就进出口总量来说，北京市在出口方面主要是出口机电产品、电子设备等污染密集度低的产品，这样就相对减少了北京的污染排放，同时Ki由2007年0.62减少到2009年0.58，利于北京市环境改善。
四、结论
1、进出口总体状况看，污染产业转移在北京不存在
利用投入产出表数据对贸易转移进行分析可知，北京市对外贸易过程中，从外国转入了清洁行业，主要产业为食品制造及烟草加工业，通用、专用设备制造业，交通运输设备制造业，电气机械及器材制造业，通信设备、计算机及其他电子设备制造业，仪器仪表及文化、办公用机械制造业。同时，对照出口进口比重小于1的行业，北京市进口既包括污染密集型行业，又有清洁型行业，但是总体表现为环境状况的改善。这是因为北京市制定了高标准的环境政策，同时重点发展高新技术及附加值较高产业，避免了污染产业的进入。企业缴纳的环境成本（如排污费和环境税等）限制了外商直接投资的使用。
2、进口贸易迅速增长，贸易结构趋于污染型产品进口
北京市进出口贸易量呈现进口大于出口局面。出口进口弹性小于1的行业有：食品、造纸、石油加工、化工、有色金属、机电等，其中食品、饮料、烟草及制品业、造纸、石油加工、化工、有色金属都为污染密集度行业，这些行业的产品进口具有“内含污染”，从而替代了北京市自己生产，有利于减少污染排放。机械、电气、电子设备、交通运输设备制造业属于清洁型行业，但是进口比重连年下降，2003年为58.86%，而2009年为30.6%。清洁型行业的进口比重下降，同时侧重于污染行业产品的进口，说明北京的贸易结构趋于清洁型。
关键词：畜禽养殖场；沼肥；重金属；修复技术；研究
中图分类号：S141 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.05.017
1 畜禽养殖场沼肥重金属污染现状
沼肥（包括沼液和沼渣）是有机物厌氧发酵后的残余物，是一种优质有机肥。但近年来，随着沼肥的广泛应用，沼肥污染问题也越来越引起人们的重视。生猪、奶牛养殖是我国农业中的传统产业，规模化养殖也在不断扩大，已成为我国未来养殖业发展的趋势，但养殖业业主在追求效益最大化的同时，也带来了严重的环境污染问题。许多地方在规模化畜禽养殖过程中，为加快畜禽生长速度、提高饲料利用率和防止畜禽疾病，在饲料添加剂中大量使用铜、锌、铁、砷等中微量元素[1-2]。许多研究表明，饲料中添加铜对猪各阶段有明显的促生长作用[3-5]。目前，在我国及其他国家的生猪养殖中，使用高剂量铜作为猪的促生长饲料添加剂已相当普遍，但重金属元素在动物体内的生物效价很低，大部分随畜禽粪便排出体外，故畜禽粪便中往往含有高量的重金属，从而增加了农用畜禽粪便污染环境的风险[6]。而规模化养殖场的粪污经过处理后最终都会以沼肥、有机肥等形式进入土壤中，造成土壤污染和植株中毒。
当前，国内外对沼肥重金属污染问题的研究多集中在沼肥中重金属元素分布情况、沼肥对作物产量和品质的影响、沼肥对土壤的影响等[7-8]。钟攀等[9]分析了沼气肥中重金属含量，发现沼液毒性重金属的平均含量为全As>Cr>Cd>Pb>Hg，而沼渣则为全Cr>As>Pb>Cd>Hg。李健等[10]研究发现，配合饲料饲养法沼渣中As、Cd的含量远远超出规定的含量，Hg的含量也已接近极限值；而青饲料饲养法沼渣中主要重金属含量除Pb以外，其他重金属含量基本没有超过允许的范围。段兰等[11]对辽宁省昌图县的饲料、猪粪、沼肥以及连续施用沼肥6年的土壤进行取样测定，分析了沼肥从源头到土壤施用过程中重金属与抗生素类兽药的含量变化。结果表明，施用沼肥的土壤重金属类残留现象总体不明显，但Cu、Zn含量明显增高。高红莉等[12]研究指出，施用沼肥可以改善土壤环境，提高土壤肥力，明显提高作物产量和品质，对土壤重金属元素含量没有显著影响，但是青菜镉、铅含量超出国家标准，因此应谨慎施用。随着人们对农产品质量安全问题的日益关注，沼肥中的重金属特别是毒性重金属的含量将成为评价其质量安全的重要指标。
2 土壤重金属污染修复技术
重金属污染物进入土壤后，不易随水迁移，不能被生物所分解，因而在防治上存在一定的困难。对于沼肥造成的土壤重金属污染，目前生产上常用的改良修复技术主要有物理修复、化学修复和生物修复等。即可通过土壤管理、重金属钝化、微生物降解等技术集成，降低土壤重金属对作物的生物有效性，减少作物的吸收，也可通过秸秆综合利用技术、高富集植物填闲种植等，降低土壤重金属的含量。
2.1 物理修复技术
物理修复技术是通过各种物理过程将重金属污染物从土壤中去除或分离的技术。目前，土壤重金属污染物理修复主要包括电动修复、电热修复、土壤淋洗3种修复技术[13]。在这3种物理修复技术中，应用最多、技术最成熟的是土壤淋洗法，该法是利用淋洗液把土壤固相中的重金属转移到土壤液相中，再用络合或沉淀的方法，使重金属富集并进一步回收处理的土壤修复方法。淋洗液主要有硝酸、硫酸、盐酸、草酸、柠檬酸、EDTA和DTPA等[14]。有研究指出当硫酸单独使用时，铜和铅的去除效果不理想[15]，而使用的盐酸/硫酸（1∶1）对污泥进行处理，重金属铜、铅、锌等去除率都达到60%以上，有的重金属去除率甚至可达100%。有机络合剂EDTA和DTPA等也能有效去除重金属，如EDTA能与许多重金属元素形成稳定的化合物，使用0.1 mol·L-1EDTA去除Pb，发现EDTA对Pb的提取率可达60% [16]。
2.2 化学修复技术
化学修复就是向土壤投入改良剂，如有机肥、作物秸秆、蛭石、石灰等，通过对重金属离子的吸附、氧化还原、沉淀等作用，以降低重金属对植物的危害和在植物体内的富集。有机肥可通过改变重金属的存在状态，或改变吸附体的表面性质，进而影响重金属的吸附。张敬锁等[17]研究发现有机质有很大的比表面积，对Cd2+有强烈的吸附作用，更主要的是有机质分解产生的腐殖酸可与土壤中的Cd2+形成鳌合物沉淀。石灰主要是通过提高土壤pH值，促进土壤中重金属元素形成氢氧化物或碳酸盐结合态盐类沉淀。
2.3 生物修复技术
2.3.1 植物修复技术 植物修复技术是指通过植物系统及其根系移去、挥发或稳定土壤环境中的重金属污染物，或降低污染物中的重金属毒性，以期达到清除污染、修复或治理土壤目的的一种技术。植物修复经济有效、成本低，对环境扰动小，产生的富集重金属的植物可统一处理，甚至可以从这些植物体内回收重金属，可以长期、大面积的田间应用，还可绿化环境[18-19]。但在一些区域，简单地使用植物修复法难以起到预期效果，必须与物理化学法等结合起来使用[20]。目前，全世界已经发现超富集植物500多种：Cd超富集植物有商陆、龙葵等[21-22]；Cu超富集植物有燕麦鸭跖草、海州香薷等[23]；Pb超富集植物有裂叶荆芥、麻疯树等[24-25]；As超富集植物有大叶井口边草、蜈蚣草等[26-27]；Hg超富集植物有大米草[28]。以及Cd/Zn多重金属富集植物有伴矿景天[29]，Pb/Cu/Zn/Cd多重金属富集植物有朝天委陵菜[30]。
2.3.2 微生物修复技术 微生物修复是利用微生物如蓝细菌、菌根真菌以及某些藻类产生的多糖、糖蛋白等物质对重金属的吸收、沉积、氧化和还原等作用，减少植物摄取，从而降低重金属的毒性[31-33]。目前，微生物强化植物修复方面的研究多集中于菌根真菌，它在修复遭受重金属污染的土壤方面发挥着重要的作用[34]。通过筛选重金属抗性菌株、增强植物抗重金属能力来实现植物修复重金属污染土壤是非常有效的手段[35]。许友泽等[36]采用微生物淋溶法去除重金属，在最佳工艺条件下，污泥中Cd、Mn、Cu、Pb、Zn的浸出率分别高达88.0%，88.0%，69.0%，67.0%和83.0%。谢朝阳等[37]研究发现，在细菌的参与下，土壤胶体和粘土矿物对重金属离子的吸附能力有一定程度的增加。
2.4 植物生长调节物质修复技术
植物生长调节物质能通过调节植物的生长状况来增强植物抗重金属胁迫的能力。在重金属胁迫下，利用水杨酸进行处理能促进植株生长，降低质膜透性，减少丙二醛的积累，从而增强植物抗重金属胁迫的能力[38]。赵鹂等[39]也研究发现，施加外源脱落酸能有效缓解汞胁迫下水稻种子的萌发活力，增强植株的抗逆性。
3 结 论
综上所述，当前许多地方在规模化畜禽养殖过程中，为了追求效益，往往在饲料添加剂中大量使用铜、锌、砷等中微量元素，而这些重金属元素大部分随畜禽粪便排出体外，从而增加了农用畜禽粪便污染环境的风险。针对当前规模化养殖带来的沼肥污染现状，本研究探讨了几种缓解重金属污染的技术，有些技术已经比较成熟，有些仍存在疑问，还需进一步完善。随着研究的深入，将会有更完善更成熟的土壤重金属污染修复技术应用到实际的生产中。
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一、指导思想
以科学发展观为指导，以保障环境安全和保护群众健康为目的,加大产业结构调整力度,强化环境执法监管,努力解决影响群众生产生活的重金属污染问题。
二、目标任务
全面排查涉铅、镉、汞、铬和类金属砷等重金属污染企业，基本摸清区内产生、使用、排放重金属企业的底数、排放种类和数量，确定重点防治的行业和企业，预防重金属污染事件，促进企业可持续发展，努力改善环境质量，使重金属污染危害人民群众健康的现象基本得到遏制。
三、区重金属污染物排放现状
目前我区涉重企业主要是海恩电池有限公司、市电镀厂、市柯林固废处置有限公司、市蓄电池厂、天龙再生利用有限公司五家企业，分别涉及重金属元素是：铅、锌，铬、汞、铅、铜，其中市蓄电池厂已于2013年10月自行停产。
四、2014年重金属污染削减目标
按照省、市环保部门要求，各县（区）2014年度实施方案中重点重金属目标削减率在的基础上削减5%以上。经调查，我区环境统计数据库中无涉重企业，污染源普查库中有两家涉重企业：市蓄电池厂（铅污染物排放量为0.01千克/年）；经济开发区好友矿产品加工厂（铅污染物排放量为0.15千克/年），其中市蓄电池厂已于2013年10月自行停产。经济开发区好友矿产品加工厂位于原楚州区南马厂乡境内，后因区域调整，南马厂乡划归市经济开发区（该企业已不属于我区管理）。综上所述，我区的重点重金属目标削减率在的基础上削减100%。
五、2014年重金属污染防治工作
为了控制重金属污染物的新增量，2014年我区将进一步优化涉重产业结构，加强工业污染源治理和控制，力争重金属产生和排放强度明显下降，重金属环境监控能力明显提高，建立起比较完善的重金属污染防治体系。
1、严格环评制度。严格“涉重”项目环评审批。金属表面处理及热处理加工业、铅蓄电池制造业、化学原料及化学品制造业、重有色金属冶炼业中，涉及铅、汞、镉、铬和类金属砷等重金属污染物排放的建设项目应“入园进区”，并符合园区(或专业片区)产业定位，其环评文件由省级以上环保部门审批。在重金属重点防控区内，禁止新、改、扩建增加重金属污染物排放的项目。禁止在重要生态功能区和因重金属污染导致环境质量不能稳定达标区域新建“涉重”项目。
2、严格环境监管。加强对涉重企业环境监管，对检查中发现的环境违法行为，将严格责任追究并实施从重处罚。
3、开展强制性清洁生产审核。鼓励涉重企业主动淘汰落后产能，分批次开展强制性清洁生产审核工作。年内督促海恩电池有限公司通过强制性清洁生产审核。
4、加强饮用水源地重金属污染整治。严禁在饮用水源一、二级保护区内新建重金属污染排放企业，进一步完善饮用水源安全保障体系。
5、加强涉重企业监督监测。进一步完善监测网络，加强对重金属项目的监督监测力度，实行每两月监测一次。
6、开展重金属土壤污染调查。以农委部门开展的农产品产地土壤重金属重点污染区域调查为契机，掌握农产品产地及其周围环境污染现状。
六、存在问题
