重金属的污染及其治理(综述)

摘要

本研究通过查阅大量的文献资料对重金属的污染及其治理方法作了总结，希望对重金属污染的治理提供可借鉴的经验。

1背景

重金属原义是指比重大于5的金属，包括金、银、铜、铁、铅等。对什么是重金属，其实目前尚没有严格的统一定义，在环境污染方面所说的重金属主要是指生物毒性显著的金属元素。最终在工业上真正划入重金属的为10种金属元素：铜、铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞、镉和铋。重金属不能被生物降解，在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中累积，造成急性中毒，亚急性中毒和慢性中毒。重金属具有毒性，它能破坏人体器官的功能，特别对泌尿系统，消化系统的危害极其严重。

重金属不能像有机化合物那样普遍地可自然降解或生物降解，而且可以在土壤中长期存留及富集，是污染土壤中最难修复的一类无机污染物质。重金属元素如果不慎流入到空气，水体，土壤中，最终会在生物链的作用下会造成重金属污染。通常把基本未受人类活动影响的土壤中重金属元素的正常含量水平界定为土壤重金属元素背景值，只有当土壤中重金属含量明显超过背景值，引起土壤环境质量恶化，并对人类和环境带来危害或风险时才称之为重金属污染。

近年来随着我国经济的发展，社会的进步，重金属污染形势日趋严峻，重金属污染事件层出不穷，例如：血铅事件，镉米事件等重金属污染事件。重金属污染对人们的危害越来越大，治理重金属污染迫在眉睫。

重金属的来源主要是岩石风化和人为来源，人为重金属来源包括开采和冶炼金属，工业，大气沉降物，农业，废物处理是导致重金属污染的主要来源。

2重金属污染的治理

重金属污染的治理方法主要可分为物理方法，化学方法和生物方法三大类。其中物理方法包括固定化、电热修复，滤膜过滤法，电动修复等；化学方法包括施加淋洗剂（或酸）提取，沉淀/共沉淀法，吸附法，离子交换法等；而生物方法可分为微生物方法和植物修复技术两方面，其中植物修复技术可以分为如下五种类型：植物提取（萃取），植物（根际）降解，植物稳定（固定），植物挥发和根际过滤。

3各种重金属污染治理方法的比较 4植物修复技术

1977年Brooks提出了超富集植物的概念，对于超富集植物的定义一般考虑两个因素：一是植物地上部分富集的重金属应达到一定的量，二是植物地上部分的重金属含量应高于根部。1983年Chaney提出了利用超富集植物清除土壤重金属的思想。植物修复技术应运而生，植物修复技术就是

5植物对重金属的耐性防御机制

6植物修复技术的类型 植物提取

植物提取作用是指利用环境中重金属的积累或超积累植物吸收土壤中的重金属，将其从土壤中萃取并转运到地上部分，进而达到减少土壤中重金属含量的目标。

植物降解

植物降解是指利用植物或其体内分泌的一些特殊化学物质使土壤中的重金属转化为毒性较低或无毒的物质，从而固定于根系和根际土壤中。在这一过程中，土壤中的重金属含量并不减少，只是形态发生变化。

植物稳定

植物稳定是利用植物将土壤中的重金属转化为无毒或低毒性形态（生物无效态），减少重金属在土壤中的淋滤与转移，但并未减少土壤中的重金属含量。

植物挥发

植物挥发即利用植物将土壤的重金属转化为气态，进而从土与植物叶面挥发出来，主要适用于一些易形成挥发态的重金属元素，例如：Se和Hg。

根际过滤

根际过滤是指利用植物根系的吸附与吸收作用从重金属污染土壤中除去重金属。

7各技术的比较

修复类型 植物萃取 修复目标 污染物介质 污染物 提取，收集土壤，沉积Ag，As，Cd，污染物 物，污泥 Co，Cu，Hg，Mn，Mo，Ni，Pb，Zn，Sr，Cs，Pu，U 提取，收集地下水，地重金属，放污染物 表水 射性元素 所用植物 印度芥菜，褐蓝菜，向日葵，杂交杨树，蜈蚣草 应用状态 实验室，中试及野外工程试验均已开展 根际过滤 植物固定 植物挥发 印度芥菜，实验室及中向日葵，水试 葫芦 污染物固定 土壤沉积As，Cd，Cr，印度芥菜，工程应用 物，污泥 Cu，HS，Pb，向日葵，草 Zr 从介质中提地下水，土有机氯溶剂杨树，桦树，实验室，野取污染物挥壤，沉积物，As，Se，Hg 印度芥菜 外工程应用 发至空气中 污泥

8植物修复技术的优缺点 9植物修复技术的发展趋势