我国土壤重金属污染现状监测及其防治策略

针对我国土壤受重金属元素污染越来越严重的国土现象，提出了我国土壤重金属污染现状监测及其防治策略。壤重首先应用新型监测方法，金属监测及监测出土壤的污染污染程度；然后重点介绍了针对轻度污染土壤的植物防治技术以及针对中重度污染土壤的淋洗防治技术，为重金属污染土地的现状防治工作提供了理论支持。

土壤作为地球中珍贵的防治物质资源，主要分布于生物圈的策略岩石圈表面，是国土人类以及绝大多数动植物赖以生存的主要栖息地。目前由于矿山过度开采、壤重工业污染物的金属监测及不合理排放、各种化学药品的污染随意处置以及农业化肥的过量使用，导致了大量有害的现状废气、废液和废料入侵到我国的防治土壤环境中，造成了土壤资源被大面积污染的策略情况频频发生。所以当下我国的国土土壤正处于数量急剧下降，质量不断下滑的可怕现象。因此，针对土壤污染的监测与防治工作，应当作为我国环境保护部门的重点工作内容[1]。据可靠统计，我国众多的土壤污染问题中，要属重金属污染问题最为严重。所谓被重金属污染的土壤，是指砷、镉、铬(六价)、铜、铅、汞、镍等这七种主要重金属元素，在土壤中含量超过标准量，导致了土壤浓度过高，从而不能为植被提高正常生长环境的土壤资源。由于重金属元素均为大分子元素，在土壤中不可自行扩散，所以必须采用人工方式针对受重金属污染的土壤进行治理，才能降低其重金属含量，从而恢复到相对清洁的状态。基于此，本文设计出新型土壤重金属污染监测方法，判定出被监测土地的污染物等级，并针对该等级选择适宜的方法进行防治，从而达到改良土壤的根本目的；下文为土壤监测与防治的详细介绍过程。

1 新型土壤重金属污染监测方法

1.1 制作土壤监测悬浊液

本文所设计新型方法中制作土壤监测悬浊液的工作流程为：首先在监测区域内均匀挑选10个采样点，并在每个采样点内采取20cm以上的土壤样品各1kg，从而完成土壤样品的采集。其次将采集得到的土壤样品放入实验室内指定的风干室，选择2cm～3cm厚度的风干盘通过适当的压碎和翻动操作，进行土壤样品的风干工作[2]。然后将已风干的土壤样品倒入500ml烧杯内，使用木锤、木棒、玻璃棒，对样品进行粗磨处理。之后将粗磨后的样品倒入2mm孔径的龙筛内进行筛选，从而得到颗粒小于2mm的细砂。最后采取实验室的电子天平，准确称取2g土壤样品，放入50ml聚四氟乙烯溶液中，再加入l0ml硝酸，以及100ml去离子水，从而制成可用于监测重金属成分的土壤监测悬浊液。

1.2 监测土壤重金属含量

然后应用安捷伦ICP质谱仪，采用30×250um×0.30um规格的色谱柱，在初始温度为90℃的情况下，对土壤悬浊液进行监测；在监测过程中先以15℃/min的速度加热至200℃，再以5℃/min的速度加热至300℃保持5min，并同时进行监测，再完成监测之后以25℃/min的速度进行降温处理，从而减少仪器损耗[3]。在此次监测中，最终得到砷、镉、铬(六价)、铜、铅、汞、镍七种重金属元素在土壤悬浊液中的百分含量。

1.3 判定土壤污染类型

在得到单个重金属元素在土壤样品中的百分含量之后，则到了监测工作的最后一步，即判定土壤中污染等级环节；该环节的工作流程为：首先应用土壤重金属单因子污染指数计算公式，得到土壤中单个重金属的污染指数；再通过内罗梅污染指数计算公式，得到土壤中重金属的综合污染指数；该过程中应用到的计算公式如下所示：

式中：i为七种金属单因子的编号；

Pi为土壤中单个重金属因子的污染指数；Ci土壤样品中为单个重金属因子所占百分含量；Si为土壤样品中为单个重金属因子污染物的环境质量常数；I为土壤中重金属的综合污染指数；Pimax为土壤中各重金属单项污染指数的平均值；Piave为土壤中重金属单项污染指数的最大值。最后将所得的单个重金属含量和土壤综合污染指数对比土壤等级程度评价表以及土壤中单个重金属标准含量表，确定其土壤污染等级与类型，从而使其治理工作具有了方向性。

2 土壤重金属污染防治策略

2.1 轻度污染土壤防治策略

针对轻度污染土壤的防治策略，通常采用植物防治技术，应用指定植物对该土壤进行提取、吸收、分解、转化等措施，实现土壤中重金属元素的转化，从而得到清洁土壤；其工作流程为：首先引入筒篙、菠菜、葛首三种指定的物种，通过植物萃取的方法对土壤中的重金属元素进行原位固定或分解转化，从而达到重金属元素的吸收和处理的作用。然后引入向日葵、水葫芦两种指定物种，利用植物的根际特征，将土壤中铜、锌、铬、锡等重金属污染物转化为相对无害物质，从而实现针对重金属元素的根系过滤处理过程。之后在大量引入浮萍、蓝藻、念珠藻等水生物种，利用这些植物特殊性分泌物或微生物呼吸作用产物清除土壤中挥发性重金属元素，并将其转化为挥发形态转移到大气中，由于金属中具有挥发性的元素极少，目前植物挥发修复技术应用范围仅为金属汞。最后为防止被治理区域的再次污染，需要引入桦树、榕树等稳定性植株，改变该地区的土壤环境，提高其生态系统的自我调节能力，避免重金属污染现象的再次发生。植物修复技术可以从根本上解决重金属元素对于生物圈中土壤资源的危害，因此是目前应用最为广泛的土壤防治技术。

2.2 中重度污染土壤防治策略

针对中度以及重度污染土壤的防治策略，由于其土壤受到严重污染已不能顺利进行植物的播种工作，因此需要采用化学中淋洗防治技术降低其污染等级；该技术的工作流程为：首先在被监测土壤所在区域开凿排水渠道，为其洗脱废水提供专用通道。其次应用碘化钾、EDTA、硫代硫化物或氯化氢作为溶质与一定量蒸馏水混合，制作成淋洗液。然后将淋洗液注入到污染土壤内，利用淋洗液与土壤中可重金属离子相互反应的化学性质，使得土壤固体中的重金属转移到淋洗液中，并形成混合溶液。之后通过物理加压的方式，将土壤中的液体成分压缩至事前准备的排水渠道。最后将土壤中废液定向排出，完成重度污染土壤的防治工作。应用该方法能够在不破坏土壤机构的情况下，达到30%以上的土壤重金属去除率，从而将其恢复至轻度污染区。由于该方法所需成本费用极高，且会造成土壤中营养成分的大量流失，因此在恢复到轻度污染区之后，应替换为植物修复法继续工作。

3 结语

本文针对我国土壤重金属污染严重的现象，设计出新型土壤重金属污染监测方法，首先将被监测土壤细分为绝对清洁、相对清洁、轻度污染、中度污染和重度污染五个等级；然后根据其污染等级进行针对性的防治工作；最后针对其污染等级制定适应的防治策略，其中针对轻度污染土壤采用植物防治技术，有效降低其超标的重金属元素；而中重度污染土壤则采用淋洗防治技术对受污染土壤进行治理，从而提高其污染防治的工作效率。

从目前的治理情况来看，我国环境保护部门针对土壤重金属污染的认识情况尚不够深入，并且应用的防治技术也比较单一，所以其治理速度远远低于土壤的污染速度，因此土壤防治工作也成为当前的一大难题。不仅需要我国环境保护部门对其进行深入研究，同时也需要我国公民意识到土壤污染防治与人类健康生活的密切关系，从而在日常生活中注意生活垃圾的分类处理方法，为避免我国土壤的进一步恶化出一份力。

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