土壤重金屬污染現(xiàn)狀精選(九篇)

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第1篇：土壤重金屬污染現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵詞：韓城；土壤重金屬；空間分布特征；污染評價

中圖分類號：S163.6 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）04-0798-04

Situation of Heavy Metals Pollution in the Agricultural Soil of Hancheng City

HU Ming

（College of Chemistry and Life Science，Weinan Normal University / Key Laboratory for Eco-environment of Multi-River Wetlands in Shaanxi Province，Weinan 714000，Shaanxi， China）

Abstract： In order to study the soil distribution characteristics of heavy metals in Hancheng city， contents of 5 heavy mentals in surface sediments were sampled and analyzed. The single factor pollution index and comprehensive pollution index were used to evaluate the data. The results showed that the pollution of Cr， Cu were serious. Pb was in the state of light pollution and the levels of Zn， Mn were the lowest. Analyzed with the comprehensive pollution index， the heavy metal pollution of agricultural soil in Hancheng city was in the state of high pollution. With the view of spatial distribution， heavy metal pollution in the southwest area of Hancheng was the most serious， and the northwest area was the lightest. It was suggested that appropriate measures should be taken to prevent and control metal pollution in the region to avoid making harm to human health.

Key words： Hancheng city； soil heavy metal； spatial distribution characteristics； pollution assessment

農(nóng)田土壤重金屬污染狀況、污染機理及其修復直接關(guān)系到人們的身體健康與社會穩(wěn)定發(fā)展，倍受各級政府的關(guān)注，是當今土壤科學和環(huán)境科學研究所面臨的重要課題。農(nóng)田土壤污染因素很多，在自然條件下土壤中重金屬含量高低受到成土母質(zhì)以及生物殘落物的影響。除此以外，在現(xiàn)代社會背景下，土壤處在自然環(huán)境的中心位置，承納著來自工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及生活污水、固體廢棄物、農(nóng)藥化肥、大氣降塵及其酸雨等多方面的約90%的污染物[1]。農(nóng)田土壤中重金屬含量的高低直接影響到農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。全國大約有20%的糧食、34%的農(nóng)畜產(chǎn)品和56%的蔬菜因質(zhì)量安全問題危及著人們的身體健康[2]。

關(guān)中灌區(qū)在工業(yè)的影響下，河流重金屬污染相對比較嚴重，根據(jù)汪新生等[3]的研究，陜西省2007年工業(yè)重金屬，主要是重金屬鉛、鎘、六價鉻被排放到渭河流域，而關(guān)中地區(qū)農(nóng)業(yè)依賴渭河灌溉，這對當?shù)剞r(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量勢必產(chǎn)生較大影響。已有學者對關(guān)中灌區(qū)土壤污染狀況開展過研究，鄭國璋[4]以背景值為指標，對于關(guān)中地區(qū)寶雞峽灌區(qū)、交口灌區(qū)、洛惠東灌區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中Cd、As、Cr、Pb等重金屬元素的污染程度進行研究，得出關(guān)中灌區(qū)土壤重金屬綜合累積程度從高到低依次為交口灌區(qū)、寶雞峽灌區(qū)、洛惠東灌區(qū)，灌區(qū)農(nóng)田土壤重金屬Pb的累積程度普遍較高，主要是長期污水灌溉所致。易秀等[5]對涇惠灌區(qū)土壤中Hg、Cd、Cr、Pb、As、Cu、Zn等7種重金屬含量的研究發(fā)現(xiàn)部分點位屬于中度污染。

本研究以陜西省韓城市農(nóng)田土壤為研究對象，對受到渭河灌溉以及金礦開采影響下的農(nóng)業(yè)土壤污染現(xiàn)狀進行評價，并繪制出農(nóng)田土壤中重金屬累積與空間分布狀況圖，以期為當?shù)剞r(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全及其土壤管理提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究對象為韓城，區(qū)域地理坐標34°37′-35°19′N，110°17′-110°29′E，屬暖溫帶大陸性半干旱季風氣候。

1.2 研究方法

1.2.1 樣品采集 在研究區(qū)域內(nèi)共選取了25個采樣地塊，采樣點布局見圖1，每個地塊設(shè)置15個重復，采集0～20 cm耕層的土壤樣并充分混合，用四分法取500 g樣品放入聚乙烯塑料袋。

1.2.2 樣品前處理 將采集的土壤樣品在室內(nèi)風干，風干前盡可能剔除枯枝落葉、根莖、石子、動物殘體等雜質(zhì)，待完全風干后，用木棒碾碎過2 mm篩，將每個樣品取出100 g左右，供測定土樣有機質(zhì)和重金屬的含量用。

1.2.3 樣品分析 土壤樣品經(jīng)過濃硝酸、濃鹽酸、氫氟酸、高氯酸消解后，利用原子吸收光譜法進行測定[6]。

1.2.4 評價方法 采用單因子污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法相結(jié)合的方法，評價研究區(qū)土壤重金屬的污染程度。單因子污染指數(shù)評價，即以介質(zhì)中某污染物含量值與該污染物的評價標準之比作為污染指數(shù)；通常用來評價單污染元素對土壤質(zhì)量的污染程度，單項污染指數(shù)愈小，說明環(huán)境介質(zhì)中受這種元素的污染程度愈輕[7]，其計算公式為：

式中，Pi為i污染物的污染指數(shù)；Ci為i污染物的實測值；Si為i污染物的評價標準。Pi≤1，表示未受污染；Pi>1表示已受污染，其值越大受污染程度越嚴重。根據(jù)式（1）計算出的污染指數(shù)可以對元素污染程度進行分級，單項污染指數(shù)的評價方法，其實是計算超出背景值的倍數(shù)。本研究以當?shù)赝寥乐性乇尘爸礫8]作為污染指數(shù)的基數(shù)進行單因子評價。

綜合污染指數(shù)采用內(nèi)梅羅污染指數(shù)[7]，計算公式如下：

式中，Piave和Pimax分別是平均單項污染指數(shù)和最大單項污染指數(shù)。內(nèi)梅羅污染指數(shù)較多地強調(diào)了最大污染指數(shù)對環(huán)境的影響，易造成計算結(jié)果的失真，而采用姚志麒[9]對平均值賦予較大權(quán)系數(shù)（X/Y）的方法可解決該問題。X代表最大單項污染指數(shù)，Y代表平均單項污染指數(shù)，則公式（2）可寫成公式（3）：

在式（3）中，P綜為內(nèi)梅羅污染指數(shù)；Pi為單因子污染指數(shù)；Pimax為最大單項污染指數(shù)；n為污染項目數(shù)。

空間分析利用ARCGIS 9.3地理系統(tǒng)統(tǒng)計分析模塊獲取研究區(qū)域土壤重金屬的空間分布情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤重金屬統(tǒng)計與對比

對所采樣品進行一定的篩選，剔除可能因為分析失誤所造成的可疑數(shù)據(jù)，然后把選出的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。表1為韓城土壤中5種重金屬含量基本統(tǒng)計信息。從表1可以看出，Zn、Pb、Cr、Cu、Mn 5種元素的變異系數(shù)介于0.21～0.40之間。變異系數(shù)反映一個數(shù)據(jù)集的離散程度，其值越大表示數(shù)據(jù)離散度越高，其值越小越離散度越小。由此可見，這5種重金屬各樣點間具有一定的離散度，Cu的離散程度相對于其他4種重金屬元素較高。

研究區(qū)綜合污染指數(shù)的范圍為2.49～5.97，平均值為3.61。劃分等級后，研究區(qū)土壤樣點主要集中在重度污染，占到了總樣本數(shù)的64%，其余36%為中度污染，說明當?shù)剞r(nóng)業(yè)土壤重金屬污染情況較為嚴重，在農(nóng)業(yè)操作當中應(yīng)該重視重金屬對土壤的污染。有研究表明土壤中的重金屬污染的原因主要有礦石開采、城市化建設(shè)、固體廢棄物堆積、施用化肥、污水灌溉等原因[10，11]，當?shù)剞r(nóng)田土壤又主要依賴黃河、渭河的污水漫灌以及長期施用化學肥料，這些是造成當?shù)剞r(nóng)業(yè)土壤重金屬污染程度較高的主要原因?？傮w而言，韓城市農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染較為嚴重。

2.3 土壤重金屬污染分布情況

從圖2中Zn的分布可以看出，在研究區(qū)的西南部地區(qū)土壤Zn的富集程度較高，整個北部地區(qū)的含量較低，其他地區(qū)都處于中間水平。但從整體上來看，農(nóng)業(yè)土壤中Zn的污染水平較低，仍處于一個相對安全的范圍內(nèi)。圖3中土壤Pb的污染范圍及程度與Zn相近。

農(nóng)業(yè)土壤中Cr的分布為西南部地區(qū)污染程度較高，中部偏東污染程度相對較高，其他地區(qū)污染程度較一致（圖4）。但從表2可以看出，研究區(qū)Cr污染已經(jīng)非常嚴重，再結(jié)合Cr的空間分布情況可以得到當?shù)剞r(nóng)業(yè)土壤中Cr的污染在西部及西南部地區(qū)最為嚴重。從圖5可以看出韓城農(nóng)業(yè)土壤中Cu的污染現(xiàn)狀，其空間分布為南部地區(qū)污染最為嚴重，向東北部污染程度逐漸降低，但在中部偏東土壤中Cu含量相對較高，中部及西北部地區(qū)的Cu污染程度最低。結(jié)合表2來看，研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中Cr、Cu的污染程度非常高，應(yīng)加強農(nóng)業(yè)土壤重金屬Cr和Cu的治理。

從Mn在研究區(qū)的空間分布情況（圖6）來看，土壤中Mn污染較以上幾種重金屬有所差異，除南部地區(qū)污染嚴重外，其他地區(qū)也有污染相對嚴重的點，但并未造成較大面積的集中污染。結(jié)合表2可以看出， Mn只在少部分采樣地塊出現(xiàn)了輕度污染，其他大部分樣地仍然處于清潔、尚清潔水平。

由于受到Cr、Cu兩種重金屬的影響，研究區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)土壤重金屬的綜合污染指數(shù)分布規(guī)律也與Cr、Cu的分布規(guī)律相似，即西南部地區(qū)污染嚴重，西北部地區(qū)污染相對較輕，其他地區(qū)的污染程度處于兩者之間（圖7）。

3 結(jié)論

1）研究區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)土壤重金屬中Cr、Cu污染情況最為嚴重，污染指數(shù)平均值分別為4.93、4.55，已達到重度污染水平。在所有的監(jiān)測點中，Cr、Cu重度污染點分別占100%和84%。Pb在研究區(qū)內(nèi)主要為輕度污染。Zn、Mn處于較安全的范圍。

2）從農(nóng)業(yè)土壤中Zn、Pb、Cr、Cu的空間分布可以看出，西南部地區(qū)重金屬的積累程度較高。

3）從綜合污染指數(shù)空間分布來看，研究區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)土壤的重金屬污染處于重度污染水平，且研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤西南部污染較為嚴重，西北部污染較輕。

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第2篇：土壤重金屬污染現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵詞 土壤；蔬菜；重金屬污染；評價；浙江杭州

中圖分類號 X53；X56 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2012）20-0247-02

蔬菜是人們生活中不可缺少的副食品，為人體提供所必需的多種維生素和礦物質(zhì)，城鎮(zhèn)化速度的加快及工業(yè)的迅速發(fā)展，使得環(huán)境污染問題日益加重，致使蔬菜中重金屬和農(nóng)藥殘留含量急劇增加，給人類健康造成了嚴重傷害。重金屬積累特點及其對環(huán)境的污染是目前蔬菜重金屬研究的重點。城市及其郊區(qū)是重金屬污染的重要區(qū)域，了解和掌握土壤和蔬菜重金屬的污染現(xiàn)狀，對指導當前和以后蔬菜無公害化生產(chǎn)和環(huán)境保護等方面具有重要指導意義。

1 杭州市土壤重金屬污染現(xiàn)狀

謝正苗等[1]調(diào)查杭州市4 個蔬菜基地土壤中Pb、Zn、Cu的含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蔬菜基地土壤中重金屬的含量雖然未超過國家土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量標準，符合無公害蔬菜的發(fā)展要求，但已超過其自然背景值。4個調(diào)查區(qū)中拱墅區(qū)土壤中重金屬含量大于其他3個區(qū)；江干區(qū)蔬菜基地土壤—蔬菜中重金屬的空間變異很大。老城區(qū)近50%的土壤屬于Ⅲ類以上，幾乎無Ⅰ類土壤，有些特色產(chǎn)品的種植土壤甚至存在一定的環(huán)境風險[2]。城市土壤中的磁性物質(zhì)對重金屬有顯著的富集作用，杭州市土壤的磁性物質(zhì)含量分別是0.20%～2.75%（平均值0.75%），磁性物質(zhì)對重金屬的富集系數(shù)大小為Fe>Cr>Cu>Mn>Pb>Zn[3]。

郭軍玲等[4]研究發(fā)現(xiàn)杭州市蔣村土壤已受到Zn 的明顯污染，污染等級為輕污染，喬司和下沙土壤重金屬為高度累積，七堡和蔣村土壤重金屬達到嚴重累積程度。李 儀等[5]研究發(fā)現(xiàn)杭州市區(qū)表土Pb、Cd和Hg含量隨離城市距離增加而下降，土壤中重金屬Pb、Cd和Hg的積累主要與大氣沉降有關(guān)；同一區(qū)塊中茶園表土重金屬Cu和Zn含量明顯高于附近林地土壤，施肥等農(nóng)業(yè)措施對茶園土壤Cu和Zn的積累有較大的影響。

2 杭州市蔬菜重金屬污染情況

杭州市野外常見野生蔬菜鉛的超標率達87.5%，鎘的超標率為12.5%，銅和鋅無超標現(xiàn)象[6]。小青菜和小白菜中Pb超標，但Zn、Cu未超標，其富集系數(shù)順序為Zn>Pb>Cu，且小青菜更易受重金屬污染，其重金屬含量均大于小白菜[1]。

宋明義等研究發(fā)現(xiàn)，根莖類蔬菜中Cd、Pb常超標，葉菜類蔬菜中除Cd、Pb常超標外，Hg也常超標，豆類和茄果類情況相對較好，未發(fā)現(xiàn)超標現(xiàn)象。其中，半山附近蔬菜中Cd、Zn含量接近國家食品衛(wèi)生規(guī)定的標準限值，蔬菜和水稻中以Pb超標情況較嚴重；江干區(qū)蔬菜基地的蔬菜重金屬污染也較為普遍，不同蔬菜品種中均有重金屬超標現(xiàn)象[2]。王玉潔等[3]研究發(fā)現(xiàn)蔬菜的可食部位和非可食部位Pb含量均出現(xiàn)嚴重超標現(xiàn)象，樣本超標率達100%；但是4種蔬菜可食部位含Cu量和含Zn量均未出現(xiàn)超標現(xiàn)象，部分蔬菜根系含Cu量和含Zn量卻出現(xiàn)超標現(xiàn)象。

3 蔬菜重金屬的吸收與富集規(guī)律

3.1 不同區(qū)域的差異性

北方地區(qū)蔬菜重金屬污染相對南方地區(qū)輕，南方地區(qū)污染形勢最為嚴峻的為Cd，這可能是由于南方土壤pH值低、有機質(zhì)含量等決定的重金屬存在形態(tài)、活性有關(guān)。由于土壤中Cd的化學活性最強，全國范圍內(nèi)Cd污染最為嚴重[7]。

重慶市小白菜中的As質(zhì)量比在南岸區(qū)菜市場中可達0.068 mg/kg，但在渝中區(qū)只有0.012 mg/kg，二者相差5.7倍；渝中區(qū)菜市場藕中Hg質(zhì)量比為0.189 1 mg/kg，但在北碚區(qū)菜市場中只有0.056 7 mg/kg，二者相差3.34倍[8]。

3.2 不同種類的差異性

基因型差異使得同一種蔬菜對重金屬元素的吸收、累積特點各不相同。此外，土壤粘粒含量、有機質(zhì)含量、pH值等土壤環(huán)境條件都會導致蔬菜中重金屬含量差異[9]。

重金屬污染以鎘和鉛為主，根莖類和瓜果類較為突出；鎘污染最嚴重，排序為：根莖類、瓜果類、豆類、葉菜類；芋頭和蔥中鎘污染均超標，最大超標倍數(shù)分別達到1.9倍和5.1倍[10]。葉菜類蔬菜中鋅、銅、鉛平均含量均高于瓜豆類蔬菜，只有鎘的平均含量低于瓜豆類蔬菜[11]。不同種類和類型的蔬菜對重金屬的富集能力不同，Zn：葉菜類>瓜果類>根莖類；As：葉菜類>根莖類>瓜果類；Hg：根莖類>瓜果類>葉菜類[8]。

3.3 同種蔬菜對不同重金屬的吸收和富集差異性

蔬菜對Cu、Zn、Pb的相對富集能力基本一致，其富集系數(shù)順序為Pb>Cu>Zn[3]。同一種蔬菜吸收不同重金屬的能力不同，富集元素的規(guī)律是Cd>Zn、Cu>Pb、Hg、As、Cr。也有發(fā)現(xiàn)當Zn、Cd、Cu混施時，Cd的存在促進了大豆葉片中Zn的積累，而Cu的存在則使Zn和Cd的濃度降低[12]。

3.4 不同部位的差異性

重金屬在植株體內(nèi)各部位的分布狀況不同。一般在進入器官積累多。菠菜Cd的積累量為葉片、根>莖，而Cd和Cu的積累量依次為葉片>根>莖桿，Pb的積累量則依次為根>莖>葉片；青菜葉片中的Cr、Cd、Pb、Cu等的含量均高于莖[12]。銅和鋅含量地下部要比地上部高，蒲公英地上部的銅和鎘含量明顯高于地下部，地上部分別是地下部的2.80倍和1.92倍；野三七地上部的鉛含量也比地下部高，是地下部的1.21倍；水芹地上部的鎘含量也高于地下部，是后者的1.53倍[6]。

4 評價方法

對重金屬污染評價方法有很多，主要以指數(shù)法最多，其中指數(shù)法分單項因子污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法。

某樣點蔬菜的污染程度單項污染指數(shù)Pi是根據(jù)蔬菜中污染物含量與相應(yīng)評價標準進行計算，其計算式為Pi=Ci/Si。式中，Ci表示污染物實測值；Si表示污染物評價標準。Pi1 為污染。

綜合污染指數(shù)法主要考察高濃度污染物對環(huán)境質(zhì)量的影響，可以全面反映各污染物對土壤的不同作用。目前，內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法在國內(nèi)應(yīng)用較為普遍。

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第3篇：土壤重金屬污染現(xiàn)狀范文

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第4篇：土壤重金屬污染現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵詞：農(nóng)田土壤；重金屬污染；修復技術(shù)；環(huán)境保護

中圖分類號：S153 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170432024

1 我國農(nóng)田重金屬污染現(xiàn)狀

1.1 重金屬普遍超標

農(nóng)田重金屬污染主要是指Pb、Cu、Hg、Zn、Cr、Cd等重金屬元素在農(nóng)田土壤中的含量超過土壤背景值，根據(jù)農(nóng)田部、環(huán)保部等部門近年來報告數(shù)據(jù)顯示，全國有300多個重點污染區(qū)重金屬超標，占農(nóng)田污染的80%，抽取數(shù)據(jù)顯示，我國農(nóng)田平均重金屬超標率在2010年前就已經(jīng)高達12%，在一些大城市，例如北京、上海、深圳等地，各類重金屬元素在農(nóng)田土壤中的含量尤其高，城市發(fā)展對于農(nóng)田重金屬污染影響極為嚴重，目前我國農(nóng)田重金屬污染形勢嚴峻，污染情況已經(jīng)得到重視，各類措施也在緊急籌備和實施之中。我國農(nóng)田重金屬污染現(xiàn)狀具有范圍大，種類多，相對集中，分布不均，普遍嚴重的特點。雖然污染依然嚴重，但隨著環(huán)保力度的增強和范圍的擴大，污染情況正在逐步改善。

1.2 污染主要來源

農(nóng)田重金屬污染修復，關(guān)鍵在防、治二字，要做到對重金屬污染的防治，需要了解農(nóng)田中重金屬的來源，污染來源主要有4類，分別是：污水、大氣、農(nóng)業(yè)廢棄物以及固體垃圾。空氣污染是我國環(huán)境保護的一大難題給農(nóng)田也帶來了極大的影響，空氣中夾雜著來自工業(yè)、交通、礦山等的污染物中，不乏各類重金屬物質(zhì)，在大氣沉降過程中，重金屬便進入了農(nóng)田土壤之中。大量數(shù)據(jù)實例表明，在工業(yè)區(qū)、道路旁，土壤中含重金屬量較其他地區(qū)明顯高出數(shù)倍，環(huán)保部研究青藏鐵路沿線兩側(cè)、北京等城市道路旁農(nóng)田土質(zhì)以及種植物，發(fā)現(xiàn)不僅土壤重金屬含量高，植物中也含有較高的重金屬元素。含重金屬的污水一旦進入農(nóng)田并沉淀，就容易造成農(nóng)田重金屬含量的增加，農(nóng)業(yè)材料，如農(nóng)藥、農(nóng)肥等，在大面積、長期使用之下，重金屬會慢慢滲入土壤之中，而一些固體堆積物更是含有大量重金屬，在堆積中容易滲入地下。

2 農(nóng)田重金屬污染修復技術(shù)

2.1 物理、化學修復技術(shù)

物理修復技術(shù)主要有換土、深耕翻土、填土以及加熱法，前3種方法原理一致，皆是使淺層土壤以舊換新，這些方法工程量大，效果穩(wěn)定，修復徹底，但是不僅換土需要大量工程，集中處理土壤的耗損也非常大，因此并不適合大規(guī)模應(yīng)用。加熱法是利用加熱使揮發(fā)性重金屬從土壤中揮發(fā)析出，雖然有一定作用，但是容易導致一些元素酸化或者相互反應(yīng)，產(chǎn)生更為嚴重的后果，且析出氣體的收集也很棘手。化學修復方法也是如此，無論是電動修復還是淋洗修復，都容易導致嚴重的污染，電動修復是通過土壤兩側(cè)通電以電場作用將重金屬帶到電極，在兩極集中收集并進行處理，淋洗是將水或者其他制劑放入土壤之中進行沖洗，制劑的選擇和二次污染的防治成為淋洗的重點，物理、化學方法雖然效果好，但是成本高且對環(huán)境極可能造成二次污染，因此實踐中應(yīng)用甚少，相關(guān)部門正在加緊研究改善重金屬污染治理之中。

2.2 生物修復技術(shù)

生物修復技術(shù)成本較低，有利于規(guī)模化操作，并且生物法的優(yōu)勢在于其環(huán)境有益性，不僅能夠有效處理農(nóng)田土壤重金屬污染，更重要的是，生物修復有助于修復自然界的正常循環(huán)，有利于全面改善環(huán)境，目前的環(huán)境保護實踐對于生物方法也極為推崇。生物修復法主要是利用植物和微生物、動物進行土壤修復，利用植物根系固定重金屬，減少擴散，植物還能夠從土壤中吸收重金屬，儲存在植物體內(nèi)，我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)大量對重金屬具有吸收能力的植物，在實踐中也有一定研究和應(yīng)用，植物修復是較為推崇的方法，綠色植物的大量種植能夠固定土壤、防風固沙、凈化空氣，大量種植能夠吸收重金屬的植物，則一舉數(shù)得，值得注意的是，植物吸收重金屬存于體內(nèi)，勢必導致重金屬含量過高，這些植物一定不能作為食品銷售。微生物、動物與植物修復法類似，生物修復技術(shù)容易破壞生態(tài)平衡，尤其是微生物、動物修復，因此也需要進一步研究，目前而言，選取植物進行大規(guī)模種植修復土壤似乎是于環(huán)境保護最有益處的方法。

3 結(jié)語

環(huán)境于人類而言重如生命，l展中的破壞已經(jīng)造成，如何修復才是關(guān)鍵，農(nóng)田土壤重金屬污染，重在防治，切斷污染源的同時改良污染土壤方為可行之路。

參考文獻

第5篇：土壤重金屬污染現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵詞：重金屬；污染；土壤；

Abstract: At present, the soil heavy metal pollution research in our countries is a rather hot topic. In a broad range of data collection, based on the prevention and control of soil heavy metal pollution, the paper put forward some Suggestions and ideas.

Key Words: heavy metal; pollution; soil;

中圖分類號：[TE991.3]文獻標識碼：A 文章編號：

一項由原國家環(huán)?？偩诌M行的土壤調(diào)查結(jié)果顯示，廣東省珠江三角洲近40％的農(nóng)田菜地土壤遭重金屬污染，其中10％屬嚴重超標。由于土壤重金屬污染具有隱蔽性、不可逆性和持久性，對生態(tài)環(huán)境和人類健康影響深遠，所以土壤重金屬污染問題越來越受到人們的關(guān)注和重視。

一、土壤質(zhì)量的涵義與土壤重金屬污染

根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）相關(guān)專家對土壤質(zhì)量的定義，結(jié)合國內(nèi)外尤其是美國、澳大利亞、歐盟等一些國家學者對土壤質(zhì)量的普遍看法，所謂土壤的質(zhì)量，與土壤中的重金屬含量是決不可能畫上等號的。我們不能認為土壤中重金屬的含量低就認定土壤的質(zhì)量高，反之亦然。根據(jù)對土壤質(zhì)量的比較權(quán)威的定義，土壤的質(zhì)量并不就是指土壤的質(zhì)地，也不是指土壤為植物提供P、N、K等一些營養(yǎng)成分的能力，而是指能夠支撐農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)能力、保護生態(tài)環(huán)境、保護動物以及人類的健康與保護食品的安全等綜合能力。FAO對土壤質(zhì)量的定義主要是從測定土壤的生物、物理和化學性質(zhì)的大概100多種指標而來。其中生物參數(shù)的指標是比較重要的。也就是說，代表土壤的生命活力主要是土壤中生物以及生物的多樣性，其中土壤中的生物多樣性就是土壤質(zhì)量的核心組成，也就是土壤質(zhì)量的內(nèi)涵。

土壤具有同化和代謝外界環(huán)境進入土體的物質(zhì)的能力，也就是常說的自凈能力。當土壤中重金屬的含量超過土壤的自凈能力或者明顯高于土壤環(huán)境基準或土壤環(huán)境標準，并引起土壤環(huán)境質(zhì)量的惡化，這就是土壤重金屬污染。

二、土壤中重金屬污染的危害

（1）在自然生態(tài)系統(tǒng)中，大氣環(huán)境、水環(huán)境和土壤環(huán)境的物質(zhì)循環(huán)聯(lián)系緊密，土壤的污染物會隨著土層的遷移與地表徑流，從而污染地下水、地表水，也會污染其他新的土壤，甚至會通過揮發(fā)產(chǎn)生大氣污染。

（2）土壤中的重金屬污染讓緊張的耕地越來越短缺。由重金屬污染造成土壤質(zhì)量下降而導致耕地面積的減少，更加劇了對我國耕地紅線的沖擊。目前這種情況并沒有出現(xiàn)減緩的趨勢。

（3）重金屬污染物通過影響土壤中某些微生物的數(shù)量與活性，從而影響土壤的活性。另外，重金屬污染物大多對生物具有一定的毒害作用，因此土壤重金屬的含量對農(nóng)作物的產(chǎn)量有很大的影響，甚至會導致農(nóng)作物的減產(chǎn)，所以土壤的重金屬污染影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

（4）大多數(shù)重金屬污染物難以降解，在生態(tài)系統(tǒng)中，生物富集現(xiàn)象顯著，將直接或間接危害到處于食物鏈頂端的人類的身體健康。

（5）土壤的重金屬污染物在遷移和轉(zhuǎn)化的過程中，除了濃度的累積，毒性也可能會增加，例如汞的生物甲基化，這更加劇了土壤污染帶來的危害。

三、土壤重金屬污染的來源

（1）污灌。在缺水地區(qū)，污水灌溉解決了農(nóng)用供水不足的問題，起著保證農(nóng)作物產(chǎn)量的作用，同時也帶來了土壤污染及地下水污染等問題。

（2）化肥、農(nóng)藥以及塑料薄膜的大量使用。不合理的農(nóng)藥和化肥的使用會使土壤被重金屬所污染，某些化肥含有過量的重金屬Zn、Cd、Pb等。農(nóng)用塑料薄膜釋出的Cd、Pb也會造成土壤重金屬污染

（3）大氣的沉降。工廠排放的煙氣、粉塵等氣體污染物經(jīng)大氣環(huán)流擴散，以干、濕的沉降方式進入到水體與土壤中。

（4）含重金屬固體廢棄物。工業(yè)廢棄物、礦產(chǎn)的開采與冶煉產(chǎn)生的廢渣、涉重金屬企業(yè)污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥等含重金屬危險廢物是土壤重金屬污染的主要來源。

（5）交通運輸?shù)奈廴?。交通運輸中重金屬的污染來源于汽車排放的尾氣及輪胎磨損產(chǎn)生粉塵。

四、政府對防治土壤中重金屬污染采取的措施

（1）提高涉重金屬建設(shè)項目的準入門檻，有效控制新增污染源。對不符合產(chǎn)業(yè)布局、行業(yè)發(fā)展規(guī)劃、環(huán)保規(guī)劃的建設(shè)項目堅決不予上馬。符合產(chǎn)業(yè)政策的涉重金屬項目實行入園建設(shè)、統(tǒng)一規(guī)劃布局、統(tǒng)一管理。

（2）摸清管理轄區(qū)地域，特別是農(nóng)作物產(chǎn)地土壤質(zhì)量狀況，強化土壤重金屬污染物的跟蹤監(jiān)測，劃分種植功能區(qū)，對超標受污染的土壤進行修復。落實環(huán)保目標責任考核、行政問責制度，對超標區(qū)域?qū)嵭袙炫贫睫k、區(qū)域限批。

（3）推行清潔生產(chǎn)，加快涉重金屬行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。通過實施清潔生產(chǎn)審核，從源頭上削減重金屬污染物的排放，提高資源利用效率，減少污染物末端治理的壓力。

（4）加密對涉重金屬企業(yè)污染物排放情況的監(jiān)督性監(jiān)測，對國控、省控重點企業(yè)至少每兩月監(jiān)測一次。強化企業(yè)自行監(jiān)測，適時推行涉重金屬污染源、重點流域在線監(jiān)測監(jiān)控。

（5）加強環(huán)境監(jiān)管，嚴格環(huán)境執(zhí)法。嚴厲打擊涉重金屬行業(yè)違法排污行為，對環(huán)保設(shè)施運行不正常、偷排、超標超總量排放等環(huán)保違法行為從嚴處罰，嚴格執(zhí)行含重金屬危險廢物轉(zhuǎn)移聯(lián)單制度。

五、治理土壤中重金屬污染的方法

（1）生物修復法。這種方法主要是通過一些特殊的微生物與植物把土壤中的重金屬利用新陳代謝的作用去除或者轉(zhuǎn)化其形態(tài)，降低重金屬的毒性，使土壤得到一定程度的凈化。

（2）熱處理方法。熱修復處理法的原理其實就是運用了污染物的熱揮發(fā)性，利用高頻電壓所產(chǎn)生出來的電磁波，把土壤進行加熱，使土壤中的污染物能夠解吸出來，由此達到修復的目的。該方法對重金屬汞的治理效果顯著。

（3）排土、客土和水洗法。排土就是剝?nèi)ケ韺邮芪廴镜耐寥?，客土就是在被污染的土壤上覆蓋未受污染的土壤。水洗法是通過清水灌溉稀釋或洗去重金屬離子從而降低重金屬污染物的含量。

（4）化學修復方法。這個方法是利用某些化合物與土壤中的重金屬反應(yīng)所形成的絡(luò)合物，很容易和酸根離子發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的特點，通過投加一些改良劑到土壤里來降低土壤中重金屬的遷移性，減少其含量，從而達到修復以及治理土壤的目的。

六、結(jié)束語

土壤中重金屬污染問題隱蔽、危害大，難以治理。國土資源部曾公開表示，中國每年有1200萬噸糧食遭到重金屬污染，直接經(jīng)濟損失超過200億元。經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)普遍存在著土壤重金屬污染問題。隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，一些東部地區(qū)的高能耗、高污染項目開始往中西部省份轉(zhuǎn)移，中西部欠發(fā)達地區(qū)的土壤環(huán)境也面臨著重金屬污染的威脅。近年來頻繁見報的重金屬污染事故，時刻警醒著人們要重視土壤中的重金屬污染的問題。

參考文獻：

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第6篇：土壤重金屬污染現(xiàn)狀范文

1.土壤重金屬污染現(xiàn)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(qū)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(yè)三廢”污染耕地近1000萬公頃，污水灌溉的農(nóng)田面積達330多萬公頃。土壤污染使全國農(nóng)業(yè)糧食減產(chǎn)已超過1300萬噸，因農(nóng)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(jīng)濟損失難以估計。由于污染，土壤的營養(yǎng)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(chǎn)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(nóng)業(yè)發(fā)展帶來很大的不利影響。④土壤污染也是造成其他環(huán)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(xù)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(nóng)村經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)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(chǎn)產(chǎn)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(tài)進入大氣，經(jīng)過自然沉降和降水進入土壤。經(jīng)自然沉降和雨淋沉降進入土壤的重金屬污染，與重工業(yè)發(fā)達程度、城市的人口密度、土地利用率、交通發(fā)達程度有直接關(guān)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(shù)量可分為城市生活污水、石油化工污水、工業(yè)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(yè)迅速發(fā)展，工礦企業(yè)污水未經(jīng)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(qū)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(yè)和工業(yè)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(chǎn)的發(fā)展，產(chǎn)生大量的家畜糞便及動物加工產(chǎn)生的廢棄物，這類農(nóng)業(yè)固體廢棄物中含有植物所需氮、磷、鉀和有機質(zhì)，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(nóng)用物資進入土壤的重金屬。農(nóng)藥、化肥和地膜是重要的農(nóng)用物資，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)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(zhì)，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。

第7篇：土壤重金屬污染現(xiàn)狀范文

[關(guān)鍵詞] 土壤 重金屬 污染 防范

[中圖分類號] X833 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2016）06-0061-02

隨著“鎘大米”超標的報道，湖南省株洲、衡陽等地的稻米重金屬鎘超標陸續(xù)曝光，在國內(nèi)外引起強烈反響，對整個糧食行業(yè)造成了很大沖擊。廣大市民在經(jīng)歷了牛奶的“三聚氰胺”，豬肉“瘦肉精”等事件之后，現(xiàn)在又出現(xiàn)了糧食“鎘米”事件。因此，土壤重金屬污染治理任務(wù)更加緊迫。

1 土壤重金屬污染現(xiàn)狀

民以食為天，食以安為先。糧食是最基本、最重要的食品，也是生產(chǎn)其他食品的基本原料，保障糧食質(zhì)量安全至關(guān)重要。而“食品安全”的核心挑戰(zhàn)就是農(nóng)藥殘留和重金屬污染。我國土壤污染的形勢已相當嚴峻，據(jù)估算，全國每年受重金屬污染的糧食達1200萬噸，造成的直接經(jīng)濟損失超過200億元。土壤污染造成有害物質(zhì)在農(nóng)產(chǎn)品中積累，并通過食物鏈進入人體，引發(fā)各種疾病，最終危害人體健康。

根據(jù)全國污染區(qū)的不同情形，稻米中超標的有害重金屬不只是鎘，還可能包括鉛、砷、汞、銅等。除了稻米，其他農(nóng)作物同樣有可能受到重金屬超標的影響。據(jù)中國土壤學會副理事長張維理分析，我國農(nóng)藥使用量達130萬噸，是世界平均水平的2.5倍。而據(jù)測算，每年大量使用的農(nóng)藥僅0.1%左右可以作用于目標病蟲，99.9%的農(nóng)藥則進入生態(tài)系統(tǒng)，造成大量的土壤中的農(nóng)藥殘留、重金屬及植物激素的污染?？傊覈寥牢廴境尸F(xiàn)一種十分復雜的特點，呈現(xiàn)新老污染并存，無機有機污染混合的局面。

2 土壤重金屬污染種類

土壤重金屬污染是指由于人類活動，土壤中的微量金屬元素在土壤中的含量超過背景值，過量沉積而引起的含量過高，統(tǒng)稱為土壤重金屬污染。

污染土壤的重金屬主要包括汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷等生物毒性顯著的元素，以及有一定毒性的鋅、銅、鎳等元素。

3 土壤重金屬污染的特點

3.1 重金屬不能被微生物降解，是環(huán)境中長期、潛在的污染物；

3.2 因土壤膠體和顆粒物的吸附作用，長期存在于土壤中，濃度多成垂直遞減分布；

3.3 與土壤中的配位體作用，生成絡(luò)合物或螯合物，導致重金屬在土壤中有更大的溶解度和遷移活性；

3.4 土壤重金屬可以通過食物鏈被生物富集，產(chǎn)生生物放大作用；

3.5 重金屬的形態(tài)不同，其活性與毒性不同，土壤pH、顆粒物以及有機質(zhì)含量等條件深刻影響它在土壤中的遷移和轉(zhuǎn)化。

4 土壤重金屬污染的危害

4.1 重金屬污染對環(huán)境的危害

重金屬在土壤-作物系統(tǒng)中遷移直接影響到作物的生理生化和生長發(fā)育，從而影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。鎘是危害植物生長的有毒元素，例如，如果土壤中鎘含量高，會破壞葉綠素，植物葉片的結(jié)構(gòu)，減少根系吸收水分和營養(yǎng)物質(zhì)，抑制根系生長，引起植物生理失調(diào)，減少生產(chǎn)。鉛在農(nóng)作物中的組織中可能會導致氧化、光合作用和脂肪代謝強度減弱，減少對水的吸收，耗氧量增加，從而阻礙作物生長，甚至導致作物減產(chǎn)等。

4.2 重金屬污染對人類的危害

金屬可通過食物鏈最終危害人類健康。比如：鎘的生物毒性顯著，會給人體帶來高血壓、心腦血管疾病、腎功能失調(diào)等一系列問題。汞食入人體后直接沉入肝臟，對大腦視力神經(jīng)破壞極大。砷會使皮膚色素沉著，導致異常角質(zhì)化。鉻會造成四肢麻木，精神異常。鉛是重金屬污染中毒性較大的一種，一旦進入人體很難排除，并直接傷害腦細胞，造成智力低下等。

5 土壤重金屬污染的來源

5.1 工業(yè)“三廢”對土壤中重金屬的影響

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對工業(yè)的應(yīng)用越來越重視，在一些經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，人們環(huán)保意識薄弱，加之我國目前科技水平低和經(jīng)濟實力差，未經(jīng)處理的廢水、廢氣、廢渣直接在環(huán)境中的工業(yè)發(fā)展。這些重金屬也通過自然沉淀、雨水淋入土壤等方式進入土壤，進入正常循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)。例如，一些金屬冶煉廠，硫酸廠，化工廠和采礦場附近的這些重金屬也通過自然沉淀，如雨水滲入土壤的方式，然后進入生態(tài)系統(tǒng)的正常循環(huán)。例如，一些金屬冶煉廠，硫酸廠，化工廠和采礦場附近重金屬通過自然作用，如風力，雨水再次由重力進入土壤層，嚴重影響居民的生活質(zhì)量。工業(yè)發(fā)達，由于城市人口密度大，土壤重金屬污染嚴重，從郊區(qū)到農(nóng)村逐漸緩解。

5.2 農(nóng)業(yè)灌溉、化肥農(nóng)藥的應(yīng)用

克服了自然能力的提高，天氣已成為歷史。在追求高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、科技發(fā)展的同時，為農(nóng)業(yè)提供了廣泛的農(nóng)藥、肥料等磷肥，含有鎘、汞、鉛、有機汞等農(nóng)藥和未經(jīng)處理的污染農(nóng)田灌溉農(nóng)田，是埋下了詛咒，對土壤重金屬污染的土壤硬化和鹽堿化，農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)造成很大影響。

5.3 汽車尾氣的排放

汽車尾氣排放的主要污染物如一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、鉛。這些物質(zhì)隨風一起落，變成土壤形成污染。實驗證明，國道、公路在土壤重金屬污染較嚴重，而作為距離從近到遠，從公共道路，土壤的污染逐漸輕。

6 防范重金屬污染的途徑與措施

6.1 清理和減少化工污染源，如電鍍企業(yè)、油漆生產(chǎn)加工企業(yè)、化工原料生產(chǎn)企業(yè)、礦山開采企業(yè)、廢舊電子回收及拆解企業(yè)等。

6.2 做好雨污分流工作，充分發(fā)揮污水處理廠的作用，減少企業(yè)廢水、生活污水中重金屬對環(huán)境的危害。

6.3 減少農(nóng)田化肥和農(nóng)藥用量，加強畜禽糞便的處理，減少農(nóng)業(yè)投入品及養(yǎng)殖業(yè)的污染。

6.4 做好廢舊電池（干電池、蓄電池）、廢舊電子產(chǎn)品、日光燈管、熒光燈、節(jié)能燈等的集中回收。據(jù)統(tǒng)計，一支普通的節(jié)能燈管破碎瞬間可以使周圍每立方米空氣中的汞濃度達到10～20毫克，而按規(guī)定汞在每立方米空氣中的最高允許濃度僅為0.01毫克。

6.5 提倡健康出行，以步代車，減少汽車尾氣（鉛、PM10）對環(huán)境的影響。

6.6 重金屬污染應(yīng)注重于防。一旦發(fā)生污染，則很難治理。為了子孫后代的安全，我們要增強主動防范意識。

土壤重金屬污染給人類社會和自然生態(tài)環(huán)境帶來了嚴重的危害，這些危害與人類息息相關(guān)，因此，我們只有從自身做起，從控制污染的源頭采取措施，綜合性地防治土壤重金屬的污染。

參考文獻

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第8篇：土壤重金屬污染現(xiàn)狀范文

【關(guān)鍵詞】污染土壤；微生物；修復原理；修復技術(shù)

土壤污染已經(jīng)成為全球性的重要環(huán)境問題之一。由于礦山開采、金屬冶煉以及工業(yè)污水和污泥的農(nóng)業(yè)應(yīng)用，大量的有毒有害重金屬元素進入土壤系統(tǒng)，在土壤中的滯留時間長，具有難降解性、隱蔽性和不可逆性的特點，不僅導致土壤的退化、農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的降低，而且還可能通過食物鏈危及人類的健康和生命。

目前，用于土壤重金屬污染治理的方法包括物理修復、化學修復和生物修復。物理修復、化學修復雖能達到一定的效果，但是能耗大、二次污染等問題也限制了其應(yīng)用[1]，尤其對于大面積有害的低濃度重金屬污染，更是難以處理。重金屬污染土壤的原位生物修復是利用各種天然生物過程而發(fā)展起來的一種現(xiàn)場處理土壤環(huán)境污染的技術(shù)，可利用生物削減土壤中重金屬含量或降低重金屬毒性[2]。根據(jù)修復主體的不同，它主要分為微生物修復、植物修復和植物-微生物聯(lián)合修復。微生物修復較物理修復、化學修復有著無可比擬的優(yōu)越性，操作簡單、處理費用低、效果好，對環(huán)境不會造成二次污染，可以就地進行處理等，具有很大的潛力和廣闊的應(yīng)用前景。

1.微生物修復機理

重金屬對人的毒性作用常與它的存在狀態(tài)有密切的關(guān)系。一般地說，金屬存在形式不同，其毒性作用也不同。微生物不能降解和破壞重金屬，但可以對土壤中的重金屬進行固定、移動或轉(zhuǎn)化，改變它們在土壤中的環(huán)境化學行為，可促進有毒、有害物質(zhì)解毒或降低毒性，從而達到生物修復的目的。

1.1 微生物的轉(zhuǎn)化作用

微生物對重金屬的轉(zhuǎn)化作用包括氧化還原作用、甲基化與去甲基化作用以及重金屬的溶解和有機絡(luò)合配位降解。土壤中的一些重金屬元素可以多種價態(tài)和形態(tài)存在，不同價態(tài)和形態(tài)的溶解性和毒性不同，可通過微生物的氧化還原作用和去甲基化作用改變其價態(tài)和形態(tài)，從而改變其毒性和移動性。

1.1.1 氧化還原作用

微生物可通過改變重金屬的氧化還原狀態(tài)，使重金屬化合價發(fā)生變化，改變重金屬的穩(wěn)定性。Silver等[3]提出，在細菌作用下氧化還原是最有希望的有毒廢物生物修復系統(tǒng)。微生物能氧化土壤中多種重金屬元素，某些自養(yǎng)細菌如硫-鐵桿菌類 （Thiobacillus ferrobacillus）能氧化As、Cu、Mo和Fe等，假單孢桿菌屬 （Pseudomonas）能使As、Fe和Mn等發(fā)生生物氧化，降低這些重金屬元素的活性。微生物對重金屬的轉(zhuǎn)化作用常見的有對鉻、汞、硒和砷等的轉(zhuǎn)化。如假單胞菌（ Pseudomonadsp.） 可以把六價鉻還原為三價鉻，從而降低其毒性[4]。

1.1.2 甲基化與去甲基化作用

微生物可通過改變重金屬的甲基化和去甲基化作用改變重金屬的環(huán)境效應(yīng)。Fwukowa從土壤中得到假單胞桿菌K-62，它能分解無機汞和有機汞而形成元素汞，元素汞的生物毒性比無機汞和有機汞低得多。Frankenber等通過耕作、優(yōu)化管理、施加添加劑等來加速硒的原位生物甲基化，使其揮發(fā)而降低硒的毒性，此生物技術(shù)已在美國西部灌溉農(nóng)業(yè)中用于清除硒污染[5]。有些真菌和細菌能使無機As轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性有機As，從而降低其毒性[6]。

1.1.3 重金屬溶解或配位絡(luò)合作用

一些微生物，如動膠菌、藍細菌、硫酸鹽還原菌以及某些藻類，能夠產(chǎn)生胞外聚合物如多糖、糖蛋白等具有大量的陰離子基團，與重金屬離子形成絡(luò)合物。如Bargagli在Hg礦附近土壤中分離得到很多高級真菌，一些菌根種和所有腐殖質(zhì)分解菌都能積累Hg達到100 mg/kg土壤干重[7]。

1.2 微生物的積累和吸著作用

土壤中重金屬離子有5種形態(tài)：可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機結(jié)合態(tài)、殘渣態(tài)。前3種形態(tài)穩(wěn)定性差，后2種形態(tài)穩(wěn)定性強。重金屬污染物的危害主要來自前3種不穩(wěn)定的重金屬形態(tài)[6]。微生物固定作用可將重金屬離子轉(zhuǎn)化為后兩種形態(tài)或積累在微生物體內(nèi)，從而使土壤中重金屬的濃度降低或毒性減小。微生物固定作用有胞外吸附作用、胞外沉淀作用和胞內(nèi)積累作用3種形式。其作用方式有以下幾種：①金屬磷酸鹽、金屬硫化物沉淀；②細菌胞外多聚體；③金屬硫蛋白、植物螯合肽和其他金屬結(jié)合蛋白；④鐵載體；⑤真菌來源物質(zhì)及其分泌物對重金屬的去除[8]。

1.2.1 胞外吸附作用

胞外吸附作用主要是指重金屬離子與微生物的產(chǎn)物或細胞壁表面的一些基團通過絡(luò)合、螯合、離子交換、靜電吸附、共價吸附等作用中的一種或幾種相結(jié)合的過程[2]。許多研究表明細菌及其代謝產(chǎn)物對溶解態(tài)的金屬離子有很強的絡(luò)合能力，這主要因為細菌表面有獨特的化學組成。細胞壁帶有負電荷而使整個細菌表面帶負電荷，而細菌的產(chǎn)物或細胞壁表面的一些基團如-COOH、-NH2、-SH、-OH等陰離子可以增加金屬離子的絡(luò)合作用[9]。研究表明，許多微生物，包括細菌、真菌和藻類可以生物積累（bioaccumulation）和生物吸著 （biosorption）環(huán)境中多種重金屬和核素[10]。一些微生物如動膠菌、藍細菌、硫酸鹽還原菌以及某些藻類，能夠產(chǎn)生胞外聚合物如多糖、糖蛋白等具有大量的陰離子基團，與重金屬離子形成絡(luò)合物。

1.2.2 胞外沉淀作用

胞外沉淀作用指微生物產(chǎn)生的某些代謝產(chǎn)物與重金屬結(jié)合形成沉淀的過程。在厭氧條件下，硫酸鹽還原菌中的脫硫弧菌屬（Desulfovibrio）和腸狀菌屬（Desulfotomaculum）可還原硫酸鹽生成硫化氫，硫化氫與Hg2+形成HgS沉淀，抑制了Hg2+的活性[11]。某些微生物產(chǎn)生的草酸與重金屬形成不溶性草酸鹽沉淀。

1.2.3 胞內(nèi)積累作用

胞內(nèi)積累作用是指重金屬被微生物吸收到細胞內(nèi)而富集的過程。重金屬進入細胞后，通過區(qū)域化作用分布在細胞內(nèi)的不同部位，微生物可將有毒金屬離子封閉或轉(zhuǎn)變成為低毒的形式[12]。微生物細胞內(nèi)可合成金屬硫蛋白，金屬硫蛋白與Hg、Zn、Cd、Cu、Ag 等重金屬有強烈的親合性，結(jié)合形成無毒或低毒絡(luò)合物。如真菌木霉、小刺青霉和深黃被包霉通過區(qū)域化作用對Cd、Hg都有很強的胞內(nèi)積累作用[13]。研究表明，微生物的重金屬抗性與MT積累呈正相關(guān)，這使細菌質(zhì)?？赡苡锌怪亟饘俚幕颍缍∠慵賳伟痛竽c桿菌均含抗 Cu基因，芽孢桿菌和葡萄球菌含有抗Cd和抗Zn基因，產(chǎn)堿菌含抗Cd、抗 Ni及抗Co基因，革蘭氏陽性和革蘭氏陰性菌中含抗As和抗Sb基因。Hiroki[14]發(fā)現(xiàn)在重金屬污染土壤中加入抗重金屬產(chǎn)堿菌可使得土壤水懸浮液得以凈化。可見，微生物生物技術(shù)在凈化污染土壤環(huán)境方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

2.重金屬污染土壤微生物修復技術(shù)及其研究進展

微生物修復重金屬污染的技術(shù)主要為原位修復和異位修復。微生物原位修復技術(shù)是指不需要將污染土壤搬離現(xiàn)場，直接向污染土壤投放N、P等營養(yǎng)物質(zhì)和供氧，促進土壤中土著微物或特異功能微生物的代謝活性，降解污染物主要包括：生物通風法（bioventing）、生物強化法（enhanced-bioremediation）、土地耕作法（1and farming）和化學活性柵修復法（chemical activated bar）等幾種。異位微生物修復是把污染土壤挖出，進行集中生物降解的方法。主要包括預制床法（preparedbed）、堆制法（composting biorernediation）及泥漿生物反應(yīng)器法（bioslutrybioreactor）。

2.1 生物刺激技術(shù)

生物刺激即向污染的土壤中添加微生物生長所需的氮、磷等營養(yǎng)元素以及電子受體，刺激土著微生物的生長來增加土壤中微生物的數(shù)量和活性。關(guān)于這方面的研究國外文獻已有報道。Reddy KR，Cutright T J對鉻污染土壤的微生物修復進行的研究表明，限制鉻污染場地修復進程的一個共同因素是污染場地通常缺乏足夠的營養(yǎng)以供引進的外來微生物或土著微生物生長，以至這些微生物自身具備的還原Cr6+的潛力得不到充分發(fā)揮；為使其潛力得到充分發(fā)揮，需向其生活的環(huán)境中投加營養(yǎng)物質(zhì)來刺激鉻還原菌的新陳代謝和繁殖，促進鉻污染土壤的修復[15]。HigginsT E將堆肥、鮮肥、牛糞、泥炭加入鉻污染土壤進行原位修復，提高了修復效果[16]。

2.2 生物強化技術(shù)

生物強化技術(shù)即向重金屬污染土壤中加入一種高效修復菌株或由幾種菌株組成的高效微生物組群來增強土壤修復能力的技術(shù)。所加入的高效菌株可通過篩選培育或通過基因工程構(gòu)建，也可以通過微生物表面展示技術(shù)表達重金屬高效結(jié)合肽，從而得到高效菌株。

2.2.1 高效菌株篩選

高效菌株有2個來源：一是從重金屬污染土壤中篩選；二是從其他重金屬污染環(huán)境中篩選。從重金屬污染土壤中篩選分離出土著微生物，將其富集培養(yǎng)后再投入到原污染的土壤，這是本土生物強化技術(shù)（本土生物強化技術(shù)是由日本科學家Ueno A等人于2007年首次提出的[17]）。篩選、富集的土著微生物更能適應(yīng)土壤的生態(tài)條件，進而更好地發(fā)揮其修復功能。目前已從Cr（VI）、Zn、Pb污染土壤中篩選分離出菌種Pseudo-monasmesophillca和maltophiliaP，Barton等對這2種菌株去除Se、Pb毒性的可能性進行了研究，發(fā)現(xiàn)上述菌種均能將硒酸鹽、亞硒酸鹽和二價鉛轉(zhuǎn)化為不具毒性且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的膠態(tài)硒與膠態(tài)鉛。Robinson等研究了從土壤中篩選的4種熒光假單胞菌對Cd的富集與吸收效果，發(fā)現(xiàn)這4種細菌對Cd的富集達到環(huán)境中的100倍以上[1]。

2.2.2 基因工程菌構(gòu)建

基因工程可以打破種屬的界限，把重金屬抗性基因或編碼重金屬結(jié)合肽的基因轉(zhuǎn)移到對污染土壤適應(yīng)性強的微生物體內(nèi)，構(gòu)建高效菌株。由于大多數(shù)微生物對重金屬的抗性系統(tǒng)主要由質(zhì)粒上的基因編碼，且抗性基因亦可在質(zhì)粒與染色體間相互轉(zhuǎn)移，許多研究工作開始采用質(zhì)粒來提高細菌對重金屬的累積作用，并取得了良好的應(yīng)用效果[18]。

2.2.3 微生物表面展示技術(shù)

微生物表面展示技術(shù)是將編碼目的肽的DN段通過基因重組的方法構(gòu)建和表達在噬菌體表面、細菌表面（如外膜蛋白、菌毛及鞭毛）或酵母菌表面（如糖蛋白），從而使每個顆?；蚣毎徽故疽环N多肽[19]。微生物表面展示技術(shù)可以把編碼重金屬離子高效結(jié)合肽的基因通過基因重組的方法與編碼細菌表面蛋白的基因相連，重金屬離子高效結(jié)合肽以融合蛋白的形式表達在細菌表面，可以明顯增強微生物的重金屬結(jié)合能力，這為重金屬污染的防治提供了一條嶄新的途徑。

LamB、冰晶蛋白、凝集素、a-凝集素和葡萄球菌蛋白A都是表面蛋白，在微生物表面展示技術(shù)中用來定位、錨定外源多肽[20-21]。Sousa C等將六聚組氨酸多肽展示在E.coliLamB蛋白表面，可以吸附大量的金屬離子，重組菌株對Cd2+的吸附和富集比E.coli大11倍[22]；Xu Z、Lee S Y將多聚組氨酸（162個氨基酸） 與Omp C融合，重組菌株吸附Cd的能力達32 mol/ g干菌[23]；Schembri M A等將隨機肽庫構(gòu)建于E.coli 的表面菌毛蛋白FimH粘附素上，經(jīng)數(shù)輪篩選和富集，獲得對PbO2、CoO、MnO2、Cr2O3具有高親和力的多肽[24]；KurodaK、UedM將酵母金屬硫蛋白（YMT） 串聯(lián)體在酵母表面展示表達后，四聚體對重金屬吸附能力提高5.9倍，八聚體提高8.7倍[25]。表面展示技術(shù)用于重金屬污染土壤原位修復的研究雖然取得了許多成果，但離實際應(yīng)用尚有一段距離。其主要原因是用于展示金屬結(jié)合肽的受體微生物種類及適應(yīng)性有限，并且缺乏選擇金屬結(jié)合肽的有效方法[19]。

3. 結(jié)論與展望

從目前來看，微生物修復是最具發(fā)展和應(yīng)用前景的生物修復技術(shù)，人們在微生物材料、降解途徑以及修復技術(shù)研發(fā)等方面取得了一定的研究進展，并展示了一些成功的修復案例。但重金屬污染土壤原位微生物修復技術(shù)目前還存在以下幾個方面的問題：（1）修復效率低，不能修復重污染土壤。（2）加入到修復現(xiàn)場中的微生物會與土著菌株競爭，可能因其競爭不過土著微生物，而導致目標微生物數(shù)量減少或其代謝活性喪失。（3）重金屬污染土壤原位微生物修復技術(shù)大多還處于研究階段和田間試驗與示范階段，還存在大規(guī)模實際應(yīng)用的問題。（4）微生物個體微小，難以從土壤中分離；重金屬回收困難。

污染場地應(yīng)用是各種生物修復技術(shù)研發(fā)的最終目的。一般說來，實驗室的微生物修復研究，因修復條件較為理想化，擾因素極少，其修復可能很好。如一旦將室內(nèi)的微生物修復技術(shù)放大到現(xiàn)場條件下，干擾因素復雜，一系列的新問題可能會出現(xiàn)，甚至可能會遭致完全否定等現(xiàn)象。因此，微生物修復技術(shù)的場地應(yīng)用是一項復雜的系統(tǒng)工程，必須融合環(huán)境工程、水利學、環(huán)境化學及土壤學等多學科知識，創(chuàng)造現(xiàn)場的修復條件，如土地翻耕、農(nóng)藝措施、添加物質(zhì)、高效微生物、植物修復，季節(jié)更替等，構(gòu)建出一套因地因時的污染土壤田間修復工程技術(shù)。

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第9篇：土壤重金屬污染現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵詞：農(nóng)產(chǎn)品地；重金屬污染；普查取樣；質(zhì)量控制

中圖分類號：S207 文獻標識碼：A

在《國家及各地區(qū)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十二五”規(guī)劃綱要》中提出：“以基本農(nóng)田、重要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地、特殊農(nóng)產(chǎn)品基地，特別是菜籃子基地為監(jiān)管重點，開展農(nóng)用土壤環(huán)境監(jiān)測、評估與安全性劃分。加強對重金屬污染的土壤治理技術(shù)研究，積極開展土壤污染防治和修復”。為有效貫徹落實“十二五”規(guī)劃綱要，目前，在全國各省、市、縣地區(qū)正在逐步開展農(nóng)產(chǎn)品地的重金屬污染普查取樣工作，以從源頭上保障農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，確保人民生活的安全、健康。

1 農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染普查取樣的目的與內(nèi)容

農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染即是指由于人類活動，而導致農(nóng)產(chǎn)品土壤中的微量有害元素含量超過了預定值，因過量沉積而引起的含量過高而帶來的危害。

1.1 普查取樣的目的

1.1.1 為農(nóng)產(chǎn)品地的安全現(xiàn)狀管理服務(wù)

通過掌握農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染的狀況、分布及特征等基礎(chǔ)信息，并開展產(chǎn)地的安全等級劃分，從而為保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、保護土地資源的有效利用以及保護人體健康提供重要的科學依據(jù)。

1.1.2 為農(nóng)產(chǎn)品地的安全動態(tài)管理服務(wù)

通過詳細了解農(nóng)產(chǎn)品地及周邊環(huán)境的重金屬污染歷史與現(xiàn)狀，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況、自然環(huán)境情況等，以便于開展農(nóng)產(chǎn)品地的安全區(qū)劃，從而能科學的設(shè)置國控點。并開展動態(tài)預警監(jiān)測，以及時掌握農(nóng)產(chǎn)品地的安全變化。

1.1.3 為減少和消除農(nóng)產(chǎn)品重金屬危害服務(wù)

通過設(shè)立重金屬污染修復示范區(qū)，并全面、準確掌握其污染現(xiàn)狀，為制定污染修復方案以及選擇修復技術(shù)、修復方法提供科學的依據(jù)，同時還能為污染修復效果的評估提供準確的技術(shù)背景資料。

1.2 普查取樣的內(nèi)容

普查取樣的內(nèi)容主要包括了農(nóng)產(chǎn)品地土壤的檢測和資料調(diào)研這2個方面。

1.2.1 農(nóng)產(chǎn)品土壤的檢測

由于重金屬是指密度≥5g/cm3的金屬，而農(nóng)產(chǎn)品地的重金屬污染主要包括了鎘、汞、砷、鉻、鉛等生物毒性顯著的元素。因此，在對土壤進行檢測時主要是測定這5種污染物的總量，并測定土壤的pH值與陽離子交換量。

1.2.2 資料調(diào)研

主要是指對農(nóng)產(chǎn)品地的污染源、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況、自然環(huán)境情況、安全質(zhì)量狀態(tài)等歷史和現(xiàn)狀資料，進行系統(tǒng)的調(diào)查、收集與整理，并結(jié)合土壤、糧食、水質(zhì)樣品的采集對取樣點資料實施詳細的登記。

2 更有效控制農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染普查取樣質(zhì)量的相關(guān)建議

2.1 嚴格執(zhí)行技術(shù)規(guī)范要求，確保普查取樣工作質(zhì)量

在農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染普查取樣工作中，應(yīng)嚴格執(zhí)行《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T166-2004）、《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》（GB15618-1995）、《食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評價標準》（HJ332-2006）等相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，開展調(diào)查和取樣工作。

2.1.1 普查取樣前的準備工作

應(yīng)做好資料的收集和調(diào)查，由于農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染的分布情況是不均勻的，因此調(diào)查采樣之前應(yīng)通過收集資料和調(diào)查工作來確定目標，調(diào)查工作主要是對農(nóng)產(chǎn)品地及附件取樣的土壤形狀、產(chǎn)業(yè)情況、自然條件、污染歷史與現(xiàn)狀等情況進行詳細的調(diào)查，必要時還需進行現(xiàn)場調(diào)查；應(yīng)做好采樣工具和器材的準備工作，采樣工具主要有螺旋取土鉆、圓狀取土鉆、鐵鍬、鐵鏟、竹片及其它適合特殊采樣要求的工具等，而采樣器材則主要包括了照相機、卷尺、GPS儀、羅盤、樣品箱、樣品袋等等，同時普查人員還應(yīng)當準備好安全防護用品，例如安全帽、工作服、工作鞋及藥品等。

2.1.2 做好采樣點的布設(shè)

樣點布設(shè)的方法主要有簡單隨機法、分塊隨機法和系統(tǒng)隨機法。簡單隨機法是利用網(wǎng)格編號確定采樣點的樣品數(shù)，然后從中取樣的方法；分塊隨機則是將農(nóng)產(chǎn)品地根據(jù)類型分塊，然后保證每一種類型都有樣品的方法；而系統(tǒng)隨機則是利用系統(tǒng)隨機布設(shè)網(wǎng)格，每一格中都需要采樣?？傊?，在對農(nóng)產(chǎn)品地采樣點進行布設(shè)時，應(yīng)盡量考慮到不同土地的利用類型以及其在所在區(qū)域的代表性，并兼顧到樣點的均勻性。

2.1.3 做好土壤樣品的制備與保存工作

樣品的制備過程為，利用風干室將土壤樣品風干，并挑揀出其中的砂礫、碎石和植物殘體；將風干的樣品放置在有機玻璃板上進行粗磨和細磨工序；將已研磨均勻的樣品分別放置于樣品袋或樣品瓶中，并填寫好標簽。在制備過程中，要求制樣工具在每一份樣品處理后均應(yīng)當擦洗干凈，以避免樣品出現(xiàn)交叉污染。

土壤樣品存放的地點，應(yīng)當保持通風、干燥、無污染以及無陽光的直接照射。同時，還應(yīng)當定期對樣品進行檢查和清理，以防止樣品出現(xiàn)霉變、鼠害或標簽脫落等問題。

2.2 從政策、財政、人員等多個環(huán)節(jié)出發(fā)，提高普查取樣工作質(zhì)量

2.2.1 各級政府應(yīng)從政治高度出發(fā)，精心安排與工作普查取樣工作

各級政府機關(guān)應(yīng)充分認識到，近年來我國農(nóng)產(chǎn)品地污染情況的嚴重性以及農(nóng)業(yè)資源環(huán)境保護工作的緊迫性。嚴格貫徹落實“十二五”規(guī)劃綱要，將農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染普查取樣工作擺在全局工作的突出位置，組織強而有力的技術(shù)團隊，齊心協(xié)力做好普查取樣工作。通過2012～2015年這4a時間，逐步掌握全國各地方區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品地重金屬的污染情況，并通過完善土壤環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，建立農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量檔案，以及時了解和掌握各地農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤環(huán)境的變化現(xiàn)狀，進而從源頭上保障農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。

2.2.2 加大財政支出，建立穩(wěn)定的普查取樣投入機制

農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染的普查與取樣工作不僅任務(wù)量重、涉及面廣，而且具有長期性、緊迫性以及公益性上的特征。然而，當前各級農(nóng)村能源環(huán)保部門普遍存在經(jīng)費不足的問題，而由此導致的監(jiān)測設(shè)備短缺、監(jiān)測水平低下，不僅使得各項監(jiān)測數(shù)據(jù)存在著一定的誤差，而且樣品取樣的準確度也難以得到保證。因此，為保障普查取樣工作的順利開展與實施，除中央財政部門資金的及時規(guī)劃以外，各級地方政府還應(yīng)當加大對其財政支出的力度，以建立穩(wěn)定、長效的投入機制，有效保障普查取樣工作的嚴謹性與科學性。

2.2.3 加強普查人員的技術(shù)培訓力度，確保普查取樣數(shù)據(jù)的真實與客觀

普查取樣數(shù)據(jù)的準確性與真實性，是整個農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染普查取樣工作的重點與核心環(huán)節(jié)。為確保普查取樣數(shù)據(jù)的真實與客觀，要求各級農(nóng)村能源環(huán)保部門的一級技術(shù)骨干人員，能深入現(xiàn)場、細心嚴謹、技術(shù)到位的做好重金屬污染普查取樣在準備工作、采樣點布設(shè)、現(xiàn)場記錄與取樣、樣品的制備與保存等各個環(huán)節(jié)中的工作。要實現(xiàn)以上的目標，就必須從“加強技術(shù)培訓，強化技術(shù)支撐”入手，注重對普查人員技術(shù)培訓與技術(shù)指導工作的強化力度，從而綜合性提升普查人員的個人素質(zhì)能力與業(yè)務(wù)技術(shù)水平，確保普查取樣工作的質(zhì)量。

3 結(jié)語

農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染的普查取樣作為農(nóng)產(chǎn)品地土壤重金屬污染防治的基礎(chǔ)性工作，對推進農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)，從源頭上保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，確保人民生活的安全、健康都奠定了良好的基礎(chǔ)。本文從農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染普查取樣的目的與主要內(nèi)容出發(fā)，并從技術(shù)、政策、財政、人員等多個角度探討和研究了如何能更有效的控制普查取樣工作的質(zhì)量，以此希望能對當前農(nóng)產(chǎn)品地重金屬污染普查取樣工作的順利開展提供一定的幫助與借鑒。

參考文獻

[1] 李斌，趙春江.我國當前農(nóng)產(chǎn)品地土壤重金屬污染形式及檢測技術(shù)分析[J].農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學報，2013（05）.