土壤重金屬污染研究綜述
隨著城(cheng)市(shi)(shi)(shi)化在(zai)(zai)全球范圍內的(de)(de)(de)飛速發展,以(yi)及城(cheng)市(shi)(shi)(shi)人口的(de)(de)(de)不斷增(zeng)長,客觀上需要增(zeng)加對城(cheng)市(shi)(shi)(shi)生(sheng)態(tai)(tai)環境的(de)(de)(de)了解,以(yi)及研(yan)究城(cheng)市(shi)(shi)(shi)生(sheng)態(tai)(tai)環境與人類健康(kang)之間(jian)的(de)(de)(de)相互關系。城(cheng)市(shi)(shi)(shi)土壤是城(cheng)市(shi)(shi)(shi)生(sheng)態(tai)(tai)環境的(de)(de)(de)重要組成部(bu)分(fen),對城(cheng)市(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)可持續發展有(you)著重要意義。在(zai)(zai)城(cheng)市(shi)(shi)(shi)環境中(zhong),各種各樣的(de)(de)(de)人類活(huo)動,將大量(liang)的(de)(de)(de)重金屬帶入城(cheng)市(shi)(shi)(shi)土壤中(zhong),造成這些元素在(zai)(zai)土壤中(zhong)的(de)(de)(de)積(ji)累,并(bing)通過大氣、水(shui)體或食(shi)物鏈(lian)而直接(jie)或間(jian)接(jie)地(di)威脅著人類的(de)(de)(de)健康(kang)甚至(zhi)生(sheng)命(ming)。因此,研(yan)究城(cheng)市(shi)(shi)(shi)土壤的(de)(de)(de)重金屬污(wu)染的(de)(de)(de)來源(yuan)、含量(liang)分(fen)布(bu)、化學形(xing)態(tai)(tai)、積(ji)累的(de)(de)(de)生(sheng)物效應及其污(wu)染的(de)(de)(de)修復具有(you)重要的(de)(de)(de)意義。
1城市土壤的定義及其基本特性
Bockheim早在1974年(nian)提出(chu)的(de)(de)城(cheng)市(shi)(shi)土(tu)壤(rang)(rang)(rang)定義(yi),認為(wei)城(cheng)市(shi)(shi)土(tu)壤(rang)(rang)(rang)是指由于(yu)人(ren)為(wei)的(de)(de)、非農業作用形成的(de)(de),并(bing)且(qie)由于(yu)土(tu)地的(de)(de)混合、填埋或污(wu)染而形成的(de)(de)厚度大(da)于(yu)或等(deng)(deng)于(yu)50cm的(de)(de)城(cheng)區(qu)(qu)(qu)或郊區(qu)(qu)(qu)土(tu)壤(rang)(rang)(rang)。Dekimpe等(deng)(deng)[1]在Bockheim定義(yi)的(de)(de)基礎上(shang)將(jiang)城(cheng)市(shi)(shi)土(tu)壤(rang)(rang)(rang)定義(yi)為(wei)在城(cheng)區(qu)(qu)(qu)和城(cheng)郊區(qu)(qu)(qu)域受(shou)人(ren)為(wei)活(huo)動強(qiang)烈影(ying)響的(de)(de)土(tu)壤(rang)(rang)(rang)。我國學(xue)(xue)者張甘霖(lin)等(deng)(deng)[2]則認為(wei)城(cheng)市(shi)(shi)土(tu)壤(rang)(rang)(rang)并(bing)不(bu)是一個分(fen)類學(xue)(xue)上(shang)的(de)(de)術語,它是指出(chu)現在市(shi)(shi)區(qu)(qu)(qu)和郊區(qu)(qu)(qu),受(shou)多種人(ren)為(wei)活(huo)動的(de)(de)強(qiang)烈影(ying)響,原有繼承特性(xing)得到(dao)強(qiang)烈改變的(de)(de)土(tu)壤(rang)(rang)(rang)的(de)(de)總(zong)稱。筆者認同張甘霖(lin)等(deng)(deng)的(de)(de)觀點。由于(yu)受(shou)到(dao)人(ren)類活(huo)動的(de)(de)強(qiang)烈影(ying)響,城(cheng)市(shi)(shi)土(tu)壤(rang)(rang)(rang)在物理、化學(xue)(xue)、生物學(xue)(xue)等(deng)(deng)方面表現出(chu)獨(du)特的(de)(de)性(xing)狀[3-4]:
(1)時間與(yu)(yu)空(kong)間變(bian)異(yi)性明(ming)顯(xian)(xian),在較(jiao)短距離內會出(chu)現完(wan)全不同的(de)(de)土(tu)(tu)壤(rang)類型;(2)土(tu)(tu)壤(rang)層(ceng)次排列混亂,且分層(ceng)明(ming)顯(xian)(xian);(3)土(tu)(tu)壤(rang)層(ceng)次中含有(you)(you)豐富的(de)(de)外源物(wu)(wu),如玻璃、鐵釘與(yu)(yu)陶瓷(ci)等(deng);(4)變(bian)性的(de)(de)土(tu)(tu)壤(rang)物(wu)(wu)理結(jie)構,壓實板結(jie)現象明(ming)顯(xian)(xian);(5)土(tu)(tu)壤(rang)pH值(zhi)向堿性方向演變(bian)、有(you)(you)機質含量增加,同時表現出(chu)明(ming)顯(xian)(xian)的(de)(de)污染特(te)征;(6)養分循環與(yu)(yu)土(tu)(tu)壤(rang)生物(wu)(wu)活動受到嚴重(zhong)干擾。
2土壤重金屬來源與分布
2.1隨著大氣沉降進入土壤的重金屬
大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)中的(de)重金(jin)屬主要(yao)來源(yuan)于能源(yuan)、運輸、冶金(jin)和(he)(he)建筑材料生產(chan)產(chan)生的(de)氣(qi)(qi)體和(he)(he)粉(fen)塵(chen)。除汞(gong)以(yi)外,重金(jin)屬基本上是(shi)以(yi)氣(qi)(qi)溶膠的(de)形態進入(ru)(ru)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi),經過自然沉(chen)降和(he)(he)降水進入(ru)(ru)土(tu)壤(rang),據(ju)Lisk報道,煤含(han)Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金(jin)屬,石油中含(han)有相當(dang)量的(de)Hg(0.02~30mg/kg),這類燃料在燃燒時,部(bu)分懸浮顆粒(li)和(he)(he)揮發(fa)金(jin)屬隨煙塵(chen)進入(ru)(ru)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi),其(qi)中10%~30%沉(chen)降在距(ju)排放(fang)(fang)源(yuan)十幾公(gong)里的(de)范圍內,據(ju)估計(ji)全世界每年(nian)約有1600噸的(de)汞(gong)是(shi)通過煤和(he)(he)其(qi)他(ta)化石燃料燃燒而排放(fang)(fang)到大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)中去的(de),例如比利時每年(nian)從大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)進入(ru)(ru)每公(gong)頃土(tu)壤(rang)的(de)重金(jin)屬量就有Pb250g、Cd19g、As15g、Zn3750g。
運輸(shu),特(te)別(bie)是汽車(che)(che)運輸(shu)對大氣和(he)(he)土(tu)壤造成嚴(yan)重(zhong)污(wu)(wu)染(ran)(ran),主要以Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等的(de)污(wu)(wu)染(ran)(ran)為(wei)(wei)(wei)主。它(ta)們(men)來自(zi)于含鉛汽油的(de)燃(ran)燒和(he)(he)汽車(che)(che)輪(lun)胎磨(mo)損產生(sheng)的(de)粉塵(chen),據有(you)關(guan)材(cai)料(liao)報導,汽車(che)(che)排放的(de)尾(wei)氣中含有(you)Pb量多達(da)20~50μg/L,它(ta)們(men)呈(cheng)條帶狀分布(bu),因距(ju)離(li)(li)公(gong)路、鐵(tie)路城(cheng)市(shi)(shi)中心的(de)遠近及交(jiao)通(tong)量的(de)大小有(you)明顯的(de)差異。Bepnhr等研究發現在公(gong)路兩側50m的(de)距(ju)離(li)(li)有(you)被污(wu)(wu)染(ran)(ran)的(de)痕(hen)跡,每月(yue)每平(ping)方米累積(ji)的(de)易溶性(xing)污(wu)(wu)染(ran)(ran)物在4~40g。進入環境的(de)強度(du)順序為(wei)(wei)(wei):Cu、Pb、Co、Fe和(he)(he)Zn。經自(zi)然沉降(jiang)和(he)(he)雨淋沉降(jiang)進入土(tu)壤的(de)重(zhong)金屬(shu)污(wu)(wu)染(ran)(ran),與重(zhong)工(gong)業發達(da)程度(du)、城(cheng)市(shi)(shi)的(de)人(ren)口密度(du)、土(tu)地利用率、交(jiao)通(tong)發達(da)程度(du)有(you)直(zhi)接的(de)聯系(xi),距(ju)城(cheng)市(shi)(shi)越(yue)近污(wu)(wu)染(ran)(ran)的(de)程度(du)就越(yue)重(zhong),污(wu)(wu)染(ran)(ran)強弱(ruo)順序為(wei)(wei)(wei):城(cheng)市(shi)(shi)-郊(jiao)區-農村(cun)。
2.2隨污水進入土壤的重金屬
利用污(wu)水(shui)灌溉(gai)是(shi)(shi)灌區農業(ye)的(de)一(yi)項古老(lao)的(de)技術,主(zhu)要是(shi)(shi)把(ba)污(wu)水(shui)作為灌溉(gai)水(shui)源來利用。污(wu)水(shui)按來源和數量(liang)(liang)可分為城(cheng)市生(sheng)(sheng)活污(wu)水(shui)、石油化工污(wu)水(shui)、工業(ye)礦山(shan)污(wu)水(shui)和城(cheng)市混合污(wu)水(shui)等。生(sheng)(sheng)活污(wu)水(shui)中重(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)含量(liang)(liang)很少,但(dan)是(shi)(shi),由于我國(guo)工業(ye)發展迅速(su),工礦企業(ye)污(wu)水(shui)未經分流處理而排入下水(shui)道與生(sheng)(sheng)活污(wu)水(shui)混合排放,從而造成(cheng)灌區土壤重(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)Hg、Cd、Cr、Pb等含量(liang)(liang)逐年增加。灌區部分重(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)含量(liang)(liang)遠遠超過(guo)當地背景值。
隨(sui)著(zhu)污(wu)水(shui)灌溉(gai)而(er)(er)進(jin)入土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)的(de)(de)(de)重金(jin)屬,以(yi)不同的(de)(de)(de)方式被(bei)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)截留固定(ding)。95%的(de)(de)(de)Hg被(bei)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)礦(kuang)質膠體和(he)(he)有機質迅速吸收,一般累積(ji)在土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)表層(ceng),自上而(er)(er)下(xia)遞減。鄭州污(wu)水(shui)灌區(qu)水(shui)中(zhong)Hg的(de)(de)(de)濃度達到0.242mg/kg,而(er)(er)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)Hg含(han)量0.194mg/Kg就會造成(cheng)重度污(wu)染(ran)。污(wu)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)As多以(yi)3價(jia)(jia)或(huo)5價(jia)(jia)狀態(tai)存在,進(jin)入土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)后被(bei)鐵(tie)、鋁氫(qing)氧化物(wu)(wu)及硅酸鹽粘土(tu)(tu)(tu)(tu)礦(kuang)物(wu)(wu)吸附(fu)(fu),也可以(yi)和(he)(he)鐵(tie)、鋁、鈣、鎂等生成(cheng)復(fu)雜的(de)(de)(de)難容性(xing)砷化合物(wu)(wu)。而(er)(er)Cd很(hen)容易被(bei)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)懸浮物(wu)(wu)吸附(fu)(fu),水(shui)中(zhong)Cd的(de)(de)(de)含(han)量隨(sui)著(zhu)距(ju)排污(wu)口(kou)距(ju)離(li)的(de)(de)(de)增加而(er)(er)迅速下(xia)降,因此污(wu)染(ran)的(de)(de)(de)范(fan)圍(wei)較少。Pb很(hen)容易被(bei)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)有機質和(he)(he)粘土(tu)(tu)(tu)(tu)礦(kuang)物(wu)(wu)吸附(fu)(fu)。Pb的(de)(de)(de)遷移性(xing)弱,污(wu)灌區(qu)Pb的(de)(de)(de)積(ji)累分(fen)布特點(dian)是離(li)污(wu)染(ran)源近土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)含(han)量高,距(ju)離(li)遠則土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)含(han)量低,污(wu)水(shui)中(zhong)Cr有4種形(xing)態(tai),一般以(yi)3價(jia)(jia)和(he)(he)6價(jia)(jia)為(wei)主,3價(jia)(jia)Cr很(hen)快被(bei)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)吸附(fu)(fu)固定(ding),而(er)(er)六價(jia)(jia)Cr進(jin)入土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)中(zhong)被(bei)有機質還(huan)原為(wei)3價(jia)(jia)Cr,隨(sui)之被(bei)吸附(fu)(fu)固定(ding)。因此,污(wu)灌區(qu)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)Cr會逐年積(ji)累。
2.3隨固廢進入土壤的重金屬
固體(ti)(ti)廢(fei)棄物種類繁多,成分復雜,不同種類其(qi)(qi)(qi)危害方式和污(wu)染程度不同。其(qi)(qi)(qi)中(zhong)礦(kuang)業和工業固體(ti)(ti)廢(fei)棄物污(wu)染最為嚴重(zhong)(zhong)。這(zhe)類廢(fei)棄物在(zai)堆放或處理過程中(zhong),由于(yu)日曬、雨淋、水(shui)洗重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)極易(yi)移動,以(yi)輻(fu)射(she)狀、漏斗狀向周圍土(tu)壤(rang)、水(shui)體(ti)(ti)擴(kuo)散(san)。沈陽冶(ye)煉(lian)廠冶(ye)煉(lian)鋅的(de)過程中(zhong)產生的(de)礦(kuang)渣主要含(han)Zn、Cd,1971年開(kai)始堆放在(zai)一(yi)個(ge)洼地(di)場(chang)所,其(qi)(qi)(qi)浸(jin)入液(ye)中(zhong)Zn、Cd含(han)量分別達6.6g/L和75mg/L,目前已(yi)擴(kuo)散(san)到(dao)離堆放場(chang)700米以(yi)外的(de)范圍,重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)污(wu)染物濃度是以(yi)同心圓狀分布。對武漢市垃圾堆放場(chang),杭州鉻渣堆放區(qu)附近土(tu)壤(rang)中(zhong)重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)含(han)量的(de)研究發(fa)現,這(zhe)些(xie)區(qu)域土(tu)壤(rang)中(zhong)Cd,Hg、Cr、Cu、Zn、Pb、As等(deng)重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)含(han)量均高(gao)于(yu)當地(di)土(tu)壤(rang)背(bei)景值。
有(you)一(yi)些(xie)固體廢(fei)棄(qi)物被(bei)直接或通過加(jia)(jia)工作為(wei)肥料施入土(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)(rang),造成土(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)(rang)重(zhong)金屬污染,如隨著我(wo)國畜(chu)牧業生產的(de)(de)發展,產生大量的(de)(de)家(jia)畜(chu)糞(fen)便及(ji)動物加(jia)(jia)工產生的(de)(de)廢(fei)棄(qi)物,這類(lei)農(nong)業固體廢(fei)棄(qi)物中(zhong)含有(you)植物所需N、P、K和有(you)機質,同時(shi)由(you)于飼料中(zhong)添(tian)加(jia)(jia)了一(yi)定量的(de)(de)重(zhong)金屬鹽類(lei),因此(ci)作為(wei)肥料施入土(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)(rang)增加(jia)(jia)了土(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)(rang)Zn、Mn等(deng)重(zhong)金屬元素的(de)(de)含量,磷(lin)(lin)石膏屬于化肥工業廢(fei)物,由(you)于其有(you)一(yi)定量的(de)(de)正磷(lin)(lin)酸以及(ji)不同形態的(de)(de)含磷(lin)(lin)化合物,并(bing)可以改良(liang)酸性土(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)(rang),從而被(bei)大量施入土(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)(rang),造成了土(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)(rang)中(zhong)Cr、Pb、Mn、As含量增加(jia)(jia)。磷(lin)(lin)鋼(gang)渣作為(wei)磷(lin)(lin)源(yuan)施入土(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)(rang)時(shi),土(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)(rang)中(zhong)發現有(you)Cr的(de)(de)累積。
隨著工業的(de)發展以(yi)及城鎮環境建設的(de)加快,污(wu)(wu)(wu)水(shui)處理正在不(bu)斷加強(qiang)。我國現有(you)(you)80余座污(wu)(wu)(wu)水(shui)處理廠,估計(ji)污(wu)(wu)(wu)泥產生量(liang)(liang)在400萬噸(dun)以(yi)上,由于(yu)污(wu)(wu)(wu)泥含有(you)(you)較高的(de)有(you)(you)機質和氮、磷養分(fen),因此土(tu)(tu)壤(rang)成為(wei)污(wu)(wu)(wu)泥處理的(de)主要場所(suo)。一般來說,污(wu)(wu)(wu)泥中(zhong)Cr、Pb、Cu、Zn、As極易超過控制標準(zhun)。北京褐(he)土(tu)(tu)施用燕(yan)山石化污(wu)(wu)(wu)泥一年后,Hg、Cd濃度分(fen)別達到(dao)0.94mg/kg、0.22mg/kg。許(xu)多研究指(zhi)出,污(wu)(wu)(wu)泥的(de)施用可(ke)使土(tu)(tu)壤(rang)重金(jin)(jin)屬含量(liang)(liang)有(you)(you)不(bu)同程(cheng)度的(de)增加。其增加的(de)幅度與污(wu)(wu)(wu)泥中(zhong)的(de)重金(jin)(jin)屬含量(liang)(liang)、污(wu)(wu)(wu)泥的(de)施用量(liang)(liang)及土(tu)(tu)壤(rang)管(guan)理有(you)(you)關。
固體廢棄物(wu)也可以(yi)通過風的(de)傳播而(er)使污染(ran)范圍擴大,土(tu)壤中(zhong)重金(jin)屬的(de)含量隨距(ju)污染(ran)源的(de)距(ju)離(li)增大而(er)降低。如大冶冶煉廠,每年排放(fang)數千噸的(de)粉(fen)塵,引起大冶縣廣(guang)大農田的(de)污染(ran),直徑20km范圍內的(de)土(tu)壤Cr、Zn、Pb、Cd含量均大大高于背(bei)景值。
2.4城市土壤重金屬的化學形態分析
重(zhong)金(jin)屬化學形態(tai)(tai)是(shi)指重(zhong)金(jin)屬的(de)價態(tai)(tai)、化合(he)(he)態(tai)(tai)、結合(he)(he)態(tai)(tai)和(he)結構態(tai)(tai)四個方面(mian),是(shi)重(zhong)金(jin)屬在(zai)環境中以某種離子(zi)或分子(zi)存在(zai)的(de)實際形式(shi)。重(zhong)金(jin)屬可(ke)以因形態(tai)(tai)中某一個或幾(ji)個方面(mian)不(bu)同(tong)(tong)而表現出不(bu)同(tong)(tong)的(de)毒性(xing)和(he)環境行為,尤其是(shi)重(zhong)金(jin)屬在(zai)土壤和(he)沉(chen)積層中的(de)形態(tai)(tai)更(geng)具(ju)有重(zhong)要(yao)意義,因為土壤和(he)沉(chen)積層媒質理化性(xing)質非常復雜,和(he)重(zhong)金(jin)屬可(ke)以發生(sheng)多種類型(xing)的(de)反應和(he)作(zuo)用。
對于重金屬的形態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai),目前還(huan)沒有(you)(you)(you)統(tong)一(yi)的定(ding)義及分(fen)(fen)(fen)類方(fang)法(fa)。常見土(tu)壤中重金屬形態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)分(fen)(fen)(fen)析方(fang)法(fa)有(you)(you)(you)以(yi)下(xia)幾(ji)種(zhong):Tessier等(deng)[5]將土(tu)壤中重金屬元素的形態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)分(fen)(fen)(fen)為可交換(huan)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)、碳酸(suan)(suan)鹽(yan)結(jie)(jie)(jie)合(he)(he)(he)(he)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)、鐵-錳(meng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)結(jie)(jie)(jie)合(he)(he)(he)(he)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)、有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)結(jie)(jie)(jie)合(he)(he)(he)(he)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)和(he)(he)殘渣態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)5種(zhong)形態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai);Cambrell認為土(tu)壤中的重金屬存在7中形態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai),即(ji)水溶態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)、易(yi)交換(huan)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)、無機(ji)(ji)(ji)化(hua)(hua)合(he)(he)(he)(he)物(wu)沉淀(dian)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)、大分(fen)(fen)(fen)子腐殖質(zhi)結(jie)(jie)(jie)合(he)(he)(he)(he)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)、氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)沉淀(dian)吸收態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)或吸附態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)、硫化(hua)(hua)物(wu)沉淀(dian)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)和(he)(he)殘渣態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)[6];Shuman將其(qi)分(fen)(fen)(fen)為交換(huan)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)、水溶態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)、碳酸(suan)(suan)鹽(yan)結(jie)(jie)(jie)合(he)(he)(he)(he)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)、松結(jie)(jie)(jie)合(he)(he)(he)(he)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)錳(meng)結(jie)(jie)(jie)合(he)(he)(he)(he)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)、緊結(jie)(jie)(jie)合(he)(he)(he)(he)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)、無定(ding)形氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鐵結(jie)(jie)(jie)合(he)(he)(he)(he)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)和(he)(he)硅酸(suan)(suan)鹽(yan)礦物(wu)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)8種(zhong)形態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)[7];為融合(he)(he)(he)(he)各種(zhong)不同的分(fen)(fen)(fen)類和(he)(he)操作方(fang)法(fa)。歐洲參考交流局(TheCommunityBureauofReference)[8]即(ji)BCR法(fa)提(ti)出了較新的劃分(fen)(fen)(fen)方(fang)法(fa),將重金屬的形態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)分(fen)(fen)(fen)為4種(zhong),即(ji)酸(suan)(suan)溶態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(如碳酸(suan)(suan)鹽(yan)結(jie)(jie)(jie)合(he)(he)(he)(he)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai))、可還(huan)原(yuan)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(如鐵錳(meng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai))、可氧(yang)(yang)化(hua)(hua)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(如有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai))和(he)(he)殘渣態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai),所用提(ti)取(qu)方(fang)法(fa)稱為BCR提(ti)取(qu)法(fa)。
2.5城市土壤重金屬積累的生物學效應
重(zhong)金屬污(wu)染(ran)是目(mu)前(qian)土壤(rang)污(wu)染(ran)的主(zhu)要類型之一(yi),因為它產(chan)生和(he)發現得比較早,傳統工業如采礦、冶煉、燃煤等很容易造(zao)成重(zhong)金屬的泄漏和(he)擴散(san)。隨著工農(nong)業生產(chan)的發展(zhan),目(mu)前(qian)造(zao)成土壤(rang)污(wu)染(ran)的還有(you)(you)有(you)(you)機污(wu)染(ran),如石油、多(duo)環芳烴、各種(zhong)有(you)(you)機農(nong)藥等,以及無(wu)機污(wu)染(ran),如氟化(hua)物、氰化(hua)物以及氮、磷等肥料的過量污(wu)染(ran),都會對土壤(rang)環境造(zao)成危(wei)害。
危害土(tu)壤(rang)(rang)比較(jiao)嚴重(zhong)的(de)(de)(de)重(zhong)金屬(shu)(shu)有(you)鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅(tong)、鋅、鎳、鉍和銻等(deng)。這(zhe)些重(zhong)金屬(shu)(shu)在(zai)土(tu)壤(rang)(rang)——農作物(wu)系統中(zhong)以離子或(huo)化合(he)物(wu)的(de)(de)(de)形式存在(zai),積聚在(zai)土(tu)壤(rang)(rang)淺(qian)層,大(da)多在(zai)作物(wu)的(de)(de)(de)根(gen)部(bu)區域,有(you)時(shi)還可以向下遷移到地(di)下水中(zhong)。如(ru)果在(zai)土(tu)壤(rang)(rang)表層富集超過一定的(de)(de)(de)濃度,造(zao)成(cheng)土(tu)壤(rang)(rang)質量惡化,同(tong)時(shi)可以被作物(wu)大(da)量吸收。再通過食物(wu)鏈傳遞,直接(jie)或(huo)間(jian)接(jie)地(di)威脅人類健康。研(yan)究表明當土(tu)壤(rang)(rang)重(zhong)金屬(shu)(shu)達到一定濃度時(shi)對生態系統能(neng)造(zao)成(cheng)長期的(de)(de)(de)毒害影響(xiang),并且(qie)對生物(wu)參與(yu)的(de)(de)(de)土(tu)壤(rang)(rang)生化過程有(you)明顯的(de)(de)(de)負(fu)面作用[9-13]。另外(wai),土(tu)壤(rang)(rang)重(zhong)金屬(shu)(shu)污(wu)染的(de)(de)(de)關鍵問(wen)題(ti)是土(tu)壤(rang)(rang)中(zhong)的(de)(de)(de)重(zhong)金屬(shu)(shu)不能(neng)被降解,一旦污(wu)染很難(nan)清(qing)除,這(zhe)使(shi)它成(cheng)為環境污(wu)染中(zhong)最嚴重(zhong)的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)之一[14]。
2.6城市土壤重金屬污染的修復方法
重金屬污染的土壤可根據(ju)污染情況采用物理工程(cheng)措施、化學修復措施、農業措施、生物措施或幾種措施的配(pei)合進(jin)行(xing)治理。
(1)物(wu)理工程措(cuo)施
主要包括客(ke)土(tu)(tu)(tu)、換土(tu)(tu)(tu)和深耕(geng)等措施(shi)。通(tong)過客(ke)土(tu)(tu)(tu)、換土(tu)(tu)(tu)和深耕(geng)翻土(tu)(tu)(tu)與(yu)污土(tu)(tu)(tu)混合,可以降(jiang)低土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)中重(zhong)金屬的(de)(de)含量,減少重(zhong)金屬對土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)-植物系統產生(sheng)的(de)(de)毒害,從而使農(nong)產品達到食品衛(wei)生(sheng)標準。深耕(geng)翻土(tu)(tu)(tu)用于輕度污染(ran)的(de)(de)土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang),而客(ke)土(tu)(tu)(tu)和換土(tu)(tu)(tu)則是用于重(zhong)污染(ran)區,工程措施(shi)是比較經(jing)典的(de)(de)土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)重(zhong)金屬污染(ran)治理措施(shi),它具有徹底、穩(wen)定的(de)(de)優點,但實施(shi)工程量大(da),投(tou)資費用高(gao),破壞(huai)土(tu)(tu)(tu)體結構,引起(qi)土(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)肥力(li)下降(jiang),并且(qie)還要對換出(chu)的(de)(de)污土(tu)(tu)(tu)進(jin)行堆放(fang)或處理。
(2)化學修復措(cuo)施
化學修復就是(shi)向土(tu)壤(rang)投入改(gai)良(liang)劑(ji),通過(guo)對(dui)重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)吸附,氧(yang)化還(huan)原、拮抗或(huo)沉淀作用(yong),以降低(di)重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)生物(wu)(wu)有(you)(you)(you)效性(xing)。該技術(shu)關鍵在于(yu)選(xuan)擇經濟有(you)(you)(you)效的(de)(de)(de)(de)改(gai)良(liang)劑(ji),常用(yong)的(de)(de)(de)(de)改(gai)良(liang)劑(ji)有(you)(you)(you)石(shi)灰、沸石(shi)、碳(tan)酸(suan)鈣(gai)、磷酸(suan)鹽(yan)、硅酸(suan)鹽(yan)和(he)促(cu)(cu)進還(huan)原作用(yong)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機物(wu)(wu)質,不(bu)同改(gai)良(liang)劑(ji)對(dui)重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)機理不(bu)同[15]。施用(yong)石(shi)灰或(huo)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)主要是(shi)提高土(tu)壤(rang)的(de)(de)(de)(de)pH值(zhi),促(cu)(cu)進土(tu)壤(rang)中(zhong)Cd、Cu、Hg、Zn等元素形(xing)成氫氧(yang)化物(wu)(wu)或(huo)碳(tan)酸(suan)鹽(yan)結(jie)合(he)(he)態(tai)鹽(yan)類沉淀,如當(dang)土(tu)壤(rang)pH>6.5時(shi),Hg就能(neng)形(xing)成氫氧(yang)化物(wu)(wu)或(huo)碳(tan)酸(suan)鹽(yan)沉淀,廖敏等研(yan)究發現(xian),在低(di)的(de)(de)(de)(de)石(shi)灰水平下,土(tu)壤(rang)有(you)(you)(you)機質的(de)(de)(de)(de)羥基和(he)羧基與OH-反映,促(cu)(cu)使土(tu)壤(rang)可(ke)變(bian)電(dian)荷增(zeng)加(jia),有(you)(you)(you)機結(jie)合(he)(he)態(tai)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)增(zeng)多。有(you)(you)(you)機物(wu)(wu)還(huan)可(ke)促(cu)(cu)使重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)以硫化物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)形(xing)式沉淀,同時(shi)有(you)(you)(you)機物(wu)(wu)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)腐殖酸(suan)能(neng)與重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)離子(zi)形(xing)成絡合(he)(he)或(huo)螯合(he)(he)物(wu)(wu)以降低(di)其活性(xing)。
(3)生物修復
生物修復(fu)是利用(yong)生物技(ji)術治(zhi)理污染(ran)土(tu)(tu)壤(rang)的(de)一種(zhong)新方法,利用(yong)生物、植物、微生物消減、凈(jing)化土(tu)(tu)壤(rang)中的(de)重(zhong)金(jin)屬或(huo)減低重(zhong)金(jin)屬毒性,由于該(gai)方法效(xiao)果好,易(yi)操作,日益(yi)受到人們的(de)重(zhong)視,成為污染(ran)土(tu)(tu)壤(rang)修復(fu)研(yan)究的(de)熱點。
①植物(wu)修復技(ji)術
植(zhi)物提取,主(zhu)要是(shi)利用超(chao)級累(lei)植(zhi)物對(dui)(dui)重金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)收作(zuo)用,結合土(tu)(tu)壤(rang)(rang)改良技術,把(ba)污(wu)染物由地(di)下轉移到地(di)上部分(fen),隨后(hou)收割(ge)地(di)上部分(fen)進行集(ji)中(zhong)處理(li),達到降低土(tu)(tu)壤(rang)(rang)中(zhong)重金(jin)屬(shu)(shu)(shu)含量的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)。目前已發(fa)現有400多種(zhong)(zhong)(zhong)植(zhi)物能夠超(chao)積(ji)(ji)累(lei)各種(zhong)(zhong)(zhong)重金(jin)屬(shu)(shu)(shu),一些超(chao)積(ji)(ji)累(lei)植(zhi)物能同時積(ji)(ji)累(lei)多種(zhong)(zhong)(zhong)重金(jin)屬(shu)(shu)(shu),如羊蕨屬(shu)(shu)(shu)植(zhi)物和具有富集(ji)重金(jin)屬(shu)(shu)(shu)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)莧科(ke)植(zhi)物對(dui)(dui)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)重金(jin)屬(shu)(shu)(shu)吸(xi)收效率達到100%[16-19]。TommyLandberg等(deng)1995年發(fa)現,不同土(tu)(tu)壤(rang)(rang)中(zhong)某(mou)些柳屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)無性(xing)系克隆對(dui)(dui)鎘(ge)離(li)子(zi)有很強的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)收力(li)。在以(yi)硫酸(suan)鹽和磷酸(suan)鹽為(wei)肥料的(de)(de)(de)(de)(de)情況下,遏藍菜屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)一些栽培變種(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)莖稈對(dui)(dui)重金(jin)屬(shu)(shu)(shu)具有較強的(de)(de)(de)(de)(de)富集(ji)能力(li),因此(ci)利用超(chao)積(ji)(ji)累(lei)植(zhi)物處理(li)輕污(wu)染區是(shi)一種(zhong)(zhong)(zhong)比較理(li)想(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)方法。蔣先軍等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究發(fa)現,印度芥菜對(dui)(dui)銅、鋅、鉛等(deng)中(zhong)等(deng)污(wu)染土(tu)(tu)壤(rang)(rang)具有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)修復(fu)效果。劉(liu)云國等(deng)研(yan)究10種(zhong)(zhong)(zhong)超(chao)積(ji)(ji)累(lei)植(zhi)物對(dui)(dui)鎘(ge)污(wu)染土(tu)(tu)壤(rang)(rang)的(de)(de)(de)(de)(de)修復(fu)效果發(fa)現,土(tu)(tu)壤(rang)(rang)中(zhong)鎘(ge)下降最(zui)低的(de)(de)(de)(de)(de)為(wei)0.354mg/L。
植物(wu)(wu)揮發是(shi)與植物(wu)(wu)相連的,利用(yong)植物(wu)(wu)的吸收、積累、揮發而減少土壤(rang)(rang)污染物(wu)(wu)。目前這方面研究最多(duo)的是(shi)元(yuan)素(su)汞(gong)(gong)(gong)與硒。細菌在(zai)汞(gong)(gong)(gong)污染位(wei)點存(cun)活繁衍,通(tong)過酶的作用(yong)可將甲(jia)基汞(gong)(gong)(gong)和(he)離子態汞(gong)(gong)(gong)轉(zhuan)化為毒(du)性(xing)(xing)小得多(duo)的單質汞(gong)(gong)(gong)而揮發到大氣中,許(xu)多(duo)植物(wu)(wu)可從污染土壤(rang)(rang)中吸收硒并將其(qi)轉(zhuan)化成可揮發態,從而降低(di)硒對土壤(rang)(rang)生(sheng)態系統的毒(du)性(xing)(xing)。
植物(wu)(wu)(wu)(wu)鈍化(hua)是通(tong)過(guo)(guo)植物(wu)(wu)(wu)(wu)、根(gen)(gen)際(ji)(ji)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)分泌作用,螯合(he)或沉(chen)淀土(tu)壤(rang)中的(de)有毒金(jin)(jin)屬,以降低其(qi)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)有效性并(bing)防止其(qi)進入地下水和食物(wu)(wu)(wu)(wu)鏈(lian),從而減(jian)少(shao)其(qi)對(dui)環(huan)境(jing)和人(ren)類(lei)健康的(de)污(wu)染(ran)風險,植物(wu)(wu)(wu)(wu)還(huan)可通(tong)過(guo)(guo)保護污(wu)染(ran)土(tu)壤(rang)不受侵蝕,減(jian)少(shao)土(tu)壤(rang)滲漏(lou)來防止重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)淋移,通(tong)過(guo)(guo)根(gen)(gen)部(bu)累積和沉(chen)淀或根(gen)(gen)表吸附來加強對(dui)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)固化(hua)。此外,根(gen)(gen)際(ji)(ji)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)改變根(gen)(gen)際(ji)(ji)環(huan)境(jing)pH值和氧化(hua)還(huan)原電(dian)位來改變污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)化(hua)學形態,固定土(tu)壤(rang)中重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬。
②重金屬微生物修復技(ji)術(shu)
土(tu)壤(rang)中微(wei)(wei)(wei)生物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)種類(lei)(lei)和數(shu)量都(dou)是相當大的(de)(de)(de)(de),它在(zai)重(zhong)金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)無害化處理中也(ye)起著不可忽視的(de)(de)(de)(de)作用,其主要作用原(yuan)理是:微(wei)(wei)(wei)生物(wu)(wu)(wu)可以(yi)(yi)(yi)減低土(tu)壤(rang)中重(zhong)金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)毒(du)性;微(wei)(wei)(wei)生物(wu)(wu)(wu)可以(yi)(yi)(yi)吸附積累(lei)重(zhong)金(jin)屬;微(wei)(wei)(wei)生物(wu)(wu)(wu)可以(yi)(yi)(yi)改變根際(ji)微(wei)(wei)(wei)環境(jing),從而提高植(zhi)物(wu)(wu)(wu)對(dui)重(zhong)金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)吸收(shou),揮發(fa)或(huo)固定(ding)效(xiao)率[20-21]。如動膠(jiao)菌(jun)(jun)、藍(lan)細(xi)菌(jun)(jun)、硫酸(suan)還原(yuan)菌(jun)(jun)以(yi)(yi)(yi)及某(mou)些藻(zao)類(lei)(lei),能(neng)夠產生胞(bao)外聚合物(wu)(wu)(wu)與重(zhong)金(jin)屬離子形(xing)成絡合物(wu)(wu)(wu);Macaskie等分(fen)(fen)離的(de)(de)(de)(de)檸檬酸(suan)菌(jun)(jun),分(fen)(fen)解有(you)機質產生的(de)(de)(de)(de)HPO2-4與Cd2+形(xing)成CdHPO4沉淀;李(li)志超(chao)發(fa)現(xian)有(you)些微(wei)(wei)(wei)生物(wu)(wu)(wu)能(neng)把(ba)劇毒(du)的(de)(de)(de)(de)甲基汞降解為毒(du)性小,可揮發(fa)的(de)(de)(de)(de)單(dan)質Hg。Frankenber等以(yi)(yi)(yi)Se的(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)生物(wu)(wu)(wu)甲基化作用為基礎進行原(yuan)位(wei)生物(wu)(wu)(wu)修復。耿春女等利用菌(jun)(jun)根吸收(shou)和固定(ding)重(zhong)金(jin)屬Fe、Mn、Zn、Cu取得了良好的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果。
3研究展望
城(cheng)(cheng)市(shi)土(tu)壤研(yan)究(jiu)正在世界范圍內興起(qi)與(yu)深化(hua),其中,城(cheng)(cheng)市(shi)土(tu)壤中重(zhong)金(jin)屬污染(ran)問題尤(you)(you)其引(yin)人關注。但是,總(zong)體而言(yan)這(zhe)方(fang)面的(de)(de)研(yan)究(jiu)還處于起(qi)步階段(duan),因此(ci),有必要對城(cheng)(cheng)市(shi)土(tu)壤重(zhong)金(jin)屬污染(ran)問題展開(kai)全面、系統的(de)(de)研(yan)究(jiu),尤(you)(you)其是在以(yi)下幾(ji)方(fang)面應得到加強(qiang)與(yu)發(fa)展。
3.1GIS和地統計學方法的應用
GIS、地統計學具有強(qiang)大的(de)空間分(fen)析能(neng)力,是進行區域城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)土壤(rang)重(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)污染研(yan)究(jiu)的(de)得(de)力工具,其(qi)在(zai)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)土壤(rang)研(yan)究(jiu)中(zhong)的(de)采樣方(fang)案的(de)設計、尋找(zhao)可(ke)能(neng)的(de)污染源、重(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)分(fen)布的(de)空間相關性(xing)分(fen)析以及區域土壤(rang)重(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)污染的(de)風險評估等方(fang)面(mian)(mian)都能(neng)得(de)到很(hen)好(hao)的(de)應(ying)用。藉此建立起(qi)面(mian)(mian)向應(ying)用的(de)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)土壤(rang)重(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)污染信息系統,對城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)土壤(rang)中(zhong)的(de)重(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)狀(zhuang)況(kuang)進行長期監(jian)控,進行多時段(duan)的(de)數(shu)據(ju)(ju)比較,從而有效地為(wei)土壤(rang)質(zhi)量(liang)控制和環境監(jian)控提供依據(ju)(ju)。
3.2土壤重金屬污染修復技術研究
采用(yong)工程、物(wu)理化(hua)學和(he)化(hua)學方法修復(fu)重(zhong)金(jin)屬污染土(tu)壤,具(ju)有一定(ding)的局限性,難(nan)以大規模處(chu)理污染土(tu)壤,并且能導致(zhi)土(tu)壤結(jie)構破壞,生物(wu)活(huo)性下降(jiang)和(he)土(tu)壤肥(fei)力退化(hua)。農(nong)業生態措施(shi)又(you)存在周期(qi)長,效(xiao)果不顯著(zhu)的特點(dian)(dian)。生物(wu)修復(fu)是一項(xiang)新興的高效(xiao)修復(fu)技術(shu),具(ju)有良好的社會、生態綜合(he)效(xiao)益(yi),并且易被(bei)大眾接受。因此(ci),具(ju)有廣闊的應用(yong)前(qian)景,以下幾個方面將成(cheng)為該領域研究的重(zhong)點(dian)(dian)。
(1)超(chao)累(lei)積植物篩選(xuan)與培(pei)育(yu)。超(chao)累(lei)積植物是(shi)(shi)在(zai)重金(jin)屬脅迫(po)條件下的(de)(de)一(yi)種(zhong)適應性突變體,往往生長緩(huan)慢,生物量低,氣候環境適應性差,具(ju)有很強(qiang)的(de)(de)富集專一(yi)性。因(yin)此(ci),篩選(xuan)、培(pei)育(yu)吸收能力強(qiang),同時能吸收多種(zhong)重金(jin)屬元素,且生物量大的(de)(de)植物是(shi)(shi)生物修復的(de)(de)一(yi)項重要(yao)任務(wu)。
(2)分子(zi)生物(wu)(wu)(wu)學和基因(yin)(yin)工(gong)程(cheng)技術的應(ying)用(yong)。隨著分子(zi)生物(wu)(wu)(wu)技術迅(xun)猛發展(zhan),將篩選、培育出的超(chao)累積植物(wu)(wu)(wu)和微生物(wu)(wu)(wu)基因(yin)(yin)導入生物(wu)(wu)(wu)量(liang)大、生長速度(du)快、適應(ying)性(xing)強的植物(wu)(wu)(wu)中去已(yi)成為(wei)現實,因(yin)(yin)此,利(li)用(yong)分子(zi)生物(wu)(wu)(wu)技術提高植物(wu)(wu)(wu)修復的實用(yong)性(xing)方(fang)面將取(qu)得突破(po)性(xing)進展(zhan)。
(3)生(sheng)(sheng)物(wu)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)綜合(he)技術(shu)的(de)(de)研究。重(zhong)金(jin)屬污染土壤(rang)(rang)的(de)(de)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)是一個系統工程,單一的(de)(de)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)技術(shu)很難(nan)達到預(yu)期(qi)效果,必須以植物(wu)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)為主(zhu),輔以化學、微生(sheng)(sheng)物(wu)及農業生(sheng)(sheng)態措施,增加重(zhong)金(jin)屬的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)有效性,促進植物(wu)的(de)(de)生(sheng)(sheng)長和吸(xi)收,從而提高植物(wu)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)的(de)(de)綜合(he)效率。因此,生(sheng)(sheng)物(wu)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)綜合(he)技術(shu)將(jiang)是今后重(zhong)金(jin)屬污染土壤(rang)(rang)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)技術(shu)的(de)(de)主(zhu)要研究方向。
3.3城市土壤重金屬污染風險評估
在城市土壤(rang)(rang)重(zhong)金屬污染狀況調查研(yan)究基礎(chu)上(shang)(shang),從理(li)論(lun)與方法上(shang)(shang)開展對(dui)城市土壤(rang)(rang)重(zhong)金屬污染風險評(ping)估方面的(de)研(yan)究,特別是系統評(ping)價城市土壤(rang)(rang)、大氣與灌溉水中(zhong)重(zhong)金屬污染物通(tong)過(guo)食物鏈對(dui)人體(ti)(ti)健康的(de)風險,建立(li)評(ping)價體(ti)(ti)系。這對(dui)污染城市土壤(rang)(rang)的(de)管理(li)和農產品安全(quan)生產具有(you)重(zhong)要(yao)的(de)理(li)論(lun)與實際指導意義。
3.4重金屬在城市土壤-大氣-水系統中行為的研究
城(cheng)市土壤(rang)質量變(bian)化導致地(di)(di)表徑(jing)流系數大輻度增加(jia)(jia),從而(er)造成徑(jing)流的產生(sheng)增加(jia)(jia),尤(you)其(qi)是(shi)在暴(bao)雨情況(kuang)下(xia),城(cheng)市地(di)(di)表徑(jing)流攜帶的重金(jin)屬污染(ran)(ran)物負荷大增,導致地(di)(di)表水污染(ran)(ran)加(jia)(jia)劇。因此,探討不同氣候與(yu)水文地(di)(di)質條件(jian)下(xia),重金(jin)屬在城(cheng)市土壤(rang)中的縱(zong)向遷移、淋溶規律(lv)(lv)及其(qi)對地(di)(di)表水、地(di)(di)下(xia)水的可(ke)能影響(xiang);重金(jin)屬在城(cheng)市土壤(rang)圈與(yu)大氣邊界(jie)之(zhi)間(jian)的遷移與(yu)轉化規律(lv)(lv)具有(you)重要意義,也是(shi)將來(lai)研究的重點。
綜上所述,在我(wo)國城(cheng)市(shi)化進程不斷加速(su)的(de)背景下,開(kai)展城(cheng)市(shi)土壤(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬污(wu)染來源、含量(liang)、形態分布(bu)及(ji)其(qi)(qi)生物有(you)效性與生態環境效應(ying)方面的(de)研究有(you)著極其(qi)(qi)重(zhong)(zhong)(zhong)要的(de)意義。在理論上可(ke)以探索并建立有(you)關城(cheng)市(shi)土壤(rang)-大氣-水系統(tong)中重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬遷移、轉化規律(lv)與風險評價(jia)的(de)系統(tong)研究方法;在應(ying)用上可(ke)以為城(cheng)市(shi)土壤(rang)環境質量(liang)管理及(ji)其(qi)(qi)合(he)理利用,并解決由(you)于城(cheng)市(shi)土壤(rang)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬污(wu)染而導致的(de)生態環境問(wen)題提供有(you)效的(de)理論依(yi)據、基礎信息和技術支(zhi)撐。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”