论文部分内容阅读
摘 要：在世界经济不断进步的背景下，生态和环境遭到严重破坏，给人类的可持续发展带来威胁。近年来，重金属给土壤造成的污染问题越来越严重，这一现象得到了人们的高度关注。本文将以土壤重金属污染的含义着手，细数此污染给植物和动物带来的危害，并对修复措施展开研究，重点介绍现阶段最为科学、合理的物理修复和化学修复这两种手段。在此基础上，希望促进多种修复手段的综合利用，逐渐改善土壤重金属污染的现状。
关键词：土壤；重金属污染；危害；修复措施
前言：近年来，我国经济的飞速发展，导致大量重金属流入土壤当中。越来越高的重金属含量，改变了植被的生理特征，影响了动物的繁衍。这种现象引起了人们的高度关注。据有效数据显示，我国每年受到重金属污染的土地都在以成倍的速度增长，使得我国的粮食生产数量逐年减少，给国家和人民带来了严重的经济损失。同时，值得人们注意的是，土壤重金属污染具有难以整治的特点，一旦形成污染，将会持续很长时间。人们长时间食用重金属污染土地生长出来的粮食，生命会受到严重威胁。
一、土壤重金属污染的含义
对比原始土壤和现在的土壤，重金属元素含量出现明显增多的现象，使得当地的生态平衡遭到严重破坏，环境质量下降。化学原理当中，将密度大于等于5.0的金属定义为重金属元素，其中包含了Co、Mn和Fe等共四十五种元素。同时，As拥有同其他重金属元素相同的性质，同样能够对环境造成破坏，因此，它也应作为重金属元素的成员之一。在这些重金属元素当中，能够对土壤造成污染的主要有八种元素，它们分别是As、Hg、Ni、Pb、Cd、Cr、Cu和Zn。
结合土壤自身及重金属元素的特点，能够判断出该污染的特性，即滞后性、隐蔽性、持久性和严重性等。这些特性决定土壤重金属污染难以治理。生活中，重金属能够融入到与人相关的多种链条当中，给人类的生命造成严重威胁[1]。
二、危害
（一）对植物造成的危害
受到重金属污染的土壤中，其植被的生理特征会与正常植被有很大差别，例如，根茎的长度和茎叶的大小都会发生变化。产生这种现象的原因是重金属元素被植被吸入体内，从而产生一些特定的物质，例如H2O2和C2H2等。这些物质将毒害植被的酶和代谢，导致植被在生长过程中营养不断流失，使体内的酶无法正常发挥功能。同时，植被在生长过程中，需要吸收大量的矿物质元素Ca和Mg，来促进内部运转，如果重金属的浓度过高，就会导致植物失去这种能力，无法进行生长[2]。
（二）对动物造成的危害
大部分土壤动物以群居为主，伴随着土壤中重金属含量的不断增加，土壤动物逐渐丧失了繁衍的能力，它们的数量和群落逐渐减少，其中以普通类群和优势类群的减少最为明显。同时，重金属不仅能够导致土壤动物数量的减少，还能够使其均匀性、密度和多样性发生极大的改变。有些土壤动物已经出现灭绝的趋势。近日来，相关学者针对鲁中地区专门进行了调查研究。发现该地区受重金属污染的农田当中，无脊椎动物明显的减少，其中蚯蚓和线虫等从种类、数目和群居结构等方面都发生了明显的变化。该地区蚯蚓种群的类别指数较正常地区的类别指数低1.0358。这一数据可以有效说明土壤动物种类和数量在重金属严重污染下明显减少[3]。
三、修复措施
（一）物理手段
采用电动、电热和土壤淋洗的方法是物理修复的主要手段。首先，电动修复法。同电池的工作原理相近，运用电力促使土壤中的重金属离子向特定的方向转移，进而将其从土壤中彻底消除。但是这种方法对土壤的基本条件拥有较高的限制，短时间内，该技术无法得到广泛应用；其次，电热修复法。这种方法是根据重金属的物理性质决定的。高温下，部分重金属会出现蒸发的现象。因此，可以采用高频电压，当土壤中的重金属在不断升温的土壤当中蒸发以后，就能够达到修复的目的。然而，这种方法同样存在缺陷，高温不仅能够使重金属挥发，同时还会破坏土壤自身结构；最后，土壤淋洗法。这种修复方法的技术比较成熟，近年来得到了各地区的广泛应用。将淋洗液洒入土壤当中，吸收重金属元素，使它们集中到淋洗液当中，并结合废水回收技术，来完成修复工作。
（二）化学手段
从化学角度对土壤中的重金属元素进行分析，发现其溶解能力和可迁移性都会降低，这种特点使得重金属元素能够稳定的留存在土壤当中。所以，采用化学手段进行土壤修复具有重要的意义。这种手段要在土壤中融入一些特定物质，例如污泥、沸石等，促使土壤中的重金属发生质变，开始进行沉淀和氧化等反应。这样一来，就能够将土壤中的重金属元素进行固定，阻止其被动物和植物吸收，从而起到保护作用。使用化学手段进行土壤修复的过程中，首先要对不同重金属元素的特性进行具体的分析，因为他们拥有不同的移动性，因此，无法仅仅采用一种物质来使土壤中的重金属进行固定。
结论：在经济飞速发展的背景下，各种环境污染逐渐引起人们的关注。近年来，土壤重金属污染给植被和土壤动物造成了严重的威胁。植被物理特性的转变、产量的下降和动物种类的减少逐渐使生态失去平衡。在科学技术不断进步的情况下，应积极采用物理和化学方法，加强对土壤的修复，保护植被和动物正常生长。
参考文献
[1]石平. 辽宁省典型有色金属矿区土壤重金属污染评价及植物修复研究[D].东北大学，2010.
[2]李榜江. 贵州山区煤矿废弃地重金属污染评价及优势植物修复效应研究[D].西南大学，2014.
[3]李華娟. 吉林省典型煤矿区废弃地土壤重金属污染评价及豆科植物修复效应研究[D].吉林大学，2014.
关键词：土壤；重金属污染；危害；修复措施
前言：近年来，我国经济的飞速发展，导致大量重金属流入土壤当中。越来越高的重金属含量，改变了植被的生理特征，影响了动物的繁衍。这种现象引起了人们的高度关注。据有效数据显示，我国每年受到重金属污染的土地都在以成倍的速度增长，使得我国的粮食生产数量逐年减少，给国家和人民带来了严重的经济损失。同时，值得人们注意的是，土壤重金属污染具有难以整治的特点，一旦形成污染，将会持续很长时间。人们长时间食用重金属污染土地生长出来的粮食，生命会受到严重威胁。
一、土壤重金属污染的含义
对比原始土壤和现在的土壤，重金属元素含量出现明显增多的现象，使得当地的生态平衡遭到严重破坏，环境质量下降。化学原理当中，将密度大于等于5.0的金属定义为重金属元素，其中包含了Co、Mn和Fe等共四十五种元素。同时，As拥有同其他重金属元素相同的性质，同样能够对环境造成破坏，因此，它也应作为重金属元素的成员之一。在这些重金属元素当中，能够对土壤造成污染的主要有八种元素，它们分别是As、Hg、Ni、Pb、Cd、Cr、Cu和Zn。
结合土壤自身及重金属元素的特点，能够判断出该污染的特性，即滞后性、隐蔽性、持久性和严重性等。这些特性决定土壤重金属污染难以治理。生活中，重金属能够融入到与人相关的多种链条当中，给人类的生命造成严重威胁[1]。
二、危害
（一）对植物造成的危害
受到重金属污染的土壤中，其植被的生理特征会与正常植被有很大差别，例如，根茎的长度和茎叶的大小都会发生变化。产生这种现象的原因是重金属元素被植被吸入体内，从而产生一些特定的物质，例如H2O2和C2H2等。这些物质将毒害植被的酶和代谢，导致植被在生长过程中营养不断流失，使体内的酶无法正常发挥功能。同时，植被在生长过程中，需要吸收大量的矿物质元素Ca和Mg，来促进内部运转，如果重金属的浓度过高，就会导致植物失去这种能力，无法进行生长[2]。
（二）对动物造成的危害
大部分土壤动物以群居为主，伴随着土壤中重金属含量的不断增加，土壤动物逐渐丧失了繁衍的能力，它们的数量和群落逐渐减少，其中以普通类群和优势类群的减少最为明显。同时，重金属不仅能够导致土壤动物数量的减少，还能够使其均匀性、密度和多样性发生极大的改变。有些土壤动物已经出现灭绝的趋势。近日来，相关学者针对鲁中地区专门进行了调查研究。发现该地区受重金属污染的农田当中，无脊椎动物明显的减少，其中蚯蚓和线虫等从种类、数目和群居结构等方面都发生了明显的变化。该地区蚯蚓种群的类别指数较正常地区的类别指数低1.0358。这一数据可以有效说明土壤动物种类和数量在重金属严重污染下明显减少[3]。
三、修复措施
（一）物理手段
采用电动、电热和土壤淋洗的方法是物理修复的主要手段。首先，电动修复法。同电池的工作原理相近，运用电力促使土壤中的重金属离子向特定的方向转移，进而将其从土壤中彻底消除。但是这种方法对土壤的基本条件拥有较高的限制，短时间内，该技术无法得到广泛应用；其次，电热修复法。这种方法是根据重金属的物理性质决定的。高温下，部分重金属会出现蒸发的现象。因此，可以采用高频电压，当土壤中的重金属在不断升温的土壤当中蒸发以后，就能够达到修复的目的。然而，这种方法同样存在缺陷，高温不仅能够使重金属挥发，同时还会破坏土壤自身结构；最后，土壤淋洗法。这种修复方法的技术比较成熟，近年来得到了各地区的广泛应用。将淋洗液洒入土壤当中，吸收重金属元素，使它们集中到淋洗液当中，并结合废水回收技术，来完成修复工作。
（二）化学手段
从化学角度对土壤中的重金属元素进行分析，发现其溶解能力和可迁移性都会降低，这种特点使得重金属元素能够稳定的留存在土壤当中。所以，采用化学手段进行土壤修复具有重要的意义。这种手段要在土壤中融入一些特定物质，例如污泥、沸石等，促使土壤中的重金属发生质变，开始进行沉淀和氧化等反应。这样一来，就能够将土壤中的重金属元素进行固定，阻止其被动物和植物吸收，从而起到保护作用。使用化学手段进行土壤修复的过程中，首先要对不同重金属元素的特性进行具体的分析，因为他们拥有不同的移动性，因此，无法仅仅采用一种物质来使土壤中的重金属进行固定。
结论：在经济飞速发展的背景下，各种环境污染逐渐引起人们的关注。近年来，土壤重金属污染给植被和土壤动物造成了严重的威胁。植被物理特性的转变、产量的下降和动物种类的减少逐渐使生态失去平衡。在科学技术不断进步的情况下，应积极采用物理和化学方法，加强对土壤的修复，保护植被和动物正常生长。
参考文献
[1]石平. 辽宁省典型有色金属矿区土壤重金属污染评价及植物修复研究[D].东北大学，2010.
[2]李榜江. 贵州山区煤矿废弃地重金属污染评价及优势植物修复效应研究[D].西南大学，2014.
[3]李華娟. 吉林省典型煤矿区废弃地土壤重金属污染评价及豆科植物修复效应研究[D].吉林大学，2014.