環(huán)境化學(xué)實(shí)習(xí)報(bào)告最終版

13-《環(huán)境化學(xué)課程大作業(yè)》實(shí)習(xí)報(bào)告系別：環(huán)境與市政工程系班級(jí)：0224091班單位：環(huán)境科學(xué)教研室指導(dǎo)老師：吳少杰劉雪萍時(shí)間：2011—2012學(xué)年第一學(xué)期17～18周學(xué)號(hào)：022409155姓名：許飛一、引言1、研究背景重金屬一般是指比重在4.0g/cm以上的約60種元素或比重在5.0g/cm以上的約45種元素。在環(huán)境污染研究中所說的重金屬主要是指Hg、Cd、Pb、Cr以及類金屬As等生物毒性顯著的元素，還包括具有一定毒性的一般重金屬Zn、Cu、Co、Ni、Sn、Mn等元素。重金屬一般以天然濃度廣泛存在于自然界中，但由于人類對(duì)重金屬的開采、冶煉、加工及商業(yè)制造活動(dòng)日益增多，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進(jìn)入大氣、水、土壤中，引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。重金屬有如下特點(diǎn)：污染范圍廣，持續(xù)時(shí)間長；不易在生物物質(zhì)循環(huán)和能量交換中分解從而導(dǎo)致在生物體內(nèi)積累并緩慢致?。晃廴倦[蔽，危害大且不易被微生物降解從而造成環(huán)境污染等，決定了其在污染和危害環(huán)境中的特殊作用。近幾十年來重金屬污染造成了幾次重大的公害事件引起了人們的廣泛關(guān)注。20世紀(jì)舉世聞名的八大公害事件中，有三件是直接由重金屬污染引起的。因此,重金屬污染方面的研究對(duì)于保護(hù)環(huán)境和人體健康尤為重要。土壤重金屬污染是指由于人類活動(dòng)，土壤中的微量有害元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（Hg）、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)和類金屬砷(As)等生物毒性顯著的元素，以及有一定毒性的鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)等元素。主要來自農(nóng)藥、廢水、污泥和大氣沉降等，如汞主要來自含汞廢水，鎘、鉛污染主要來自冶煉排放和汽車廢氣沉降，砷則被大量用作殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑。過量重金屬可引起植物生理功能紊亂、營養(yǎng)失調(diào)，鎘、汞等元素在作物籽實(shí)中富集系數(shù)較高，即使超過食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，也不影響作物生長、發(fā)育和產(chǎn)量，此外汞、砷能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細(xì)菌活動(dòng)，影響氮素供應(yīng)。重金屬污染物在土壤中移動(dòng)性很小，不易隨水淋濾，不為微生物降解，通過食物鏈進(jìn)入人體后，潛在危害極大，應(yīng)特別注意防止重金屬對(duì)土壤污染。當(dāng)前，世界各國很重視對(duì)重金屬污染治理方法研究，并開展廣泛的研究工作。2、研究對(duì)象所處環(huán)境現(xiàn)狀平頂山市是一個(gè)煤炭重工業(yè)城市，在煤炭資源的開采利用過程中經(jīng)常產(chǎn)生一些環(huán)境問題，大量固體廢物，比如煤矸石的產(chǎn)生給生態(tài)環(huán)境造成了一定的危害。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，土壤是連接有機(jī)體與無機(jī)界的紐帶，重金屬可以通過土壤積累于植物體內(nèi)，最終將危害到人類。燃煤電廠煙道氣中所含有的揮發(fā)性重金屬是附近土壤環(huán)境最重要的污染源，測(cè)定燃煤電廠附近土壤與作物中微量重金屬的含量，有助于我們認(rèn)識(shí)重金屬污染對(duì)糧食安全性的影響。針對(duì)上述情況本實(shí)驗(yàn)主要探討了燃煤電廠周圍土壤的重金屬污染情況以附近村為例，在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本實(shí)驗(yàn)首次對(duì)平頂山礦區(qū)重金屬污染情況作出初步研究。用原子吸收光譜法測(cè)定了村周圍土壤中重金屬含量，并對(duì)其分布狀況作出分析，得出了重金屬在周圍土壤中存在形態(tài)及各形態(tài)的比例分布情況。針對(duì)本地實(shí)際情況，分析了燃煤電廠周圍表層土壤中重金屬遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。在對(duì)重金屬形態(tài)的分析中，用水和醋酸作萃取劑萃取土壤中的重金屬元素測(cè)定了在自然狀態(tài)下土壤中有效態(tài)重金屬的含量，并分析了pH值有機(jī)質(zhì)等因素與重金屬含量形態(tài)的相關(guān)關(guān)系，以及對(duì)遷移轉(zhuǎn)化等的影響，為能源型工業(yè)城市的生態(tài)環(huán)境保護(hù)做出了積極的探索。二．重金屬在土壤—植物間遷移轉(zhuǎn)化和積累1.1植物對(duì)土壤中重金屬的富集規(guī)律土壤中重金屬含量越高，植物體內(nèi)的重金屬含量也越高，土壤中的有效重金屬含量越大，植物籽實(shí)中的重金屬含量越高。不同植物由于生態(tài)學(xué)特性不同，對(duì)重金屬的吸收積累有明顯的種間差異，一般順序?yàn)椋憾诡?gt;小麥>水稻>玉米。重金屬在植物體內(nèi)分布的一般規(guī)律為：根>莖葉>穎殼>籽實(shí)。1.2重金屬在土壤剖面中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律進(jìn)入土壤中的重金屬大部分被土壤顆粒所吸附。在土壤剖面中，重金屬無論是其總量還是存在形態(tài)。均表現(xiàn)出明顯的垂直分布規(guī)律，其中可耕層成為重金屬的富集層。1.3土壤對(duì)重金屬離子的吸附固定原理土壤膠體對(duì)金屬離子的吸附能力與金屬離子的性質(zhì)及膠體的種類有關(guān)。同一類型的土壤膠體對(duì)陽離子的吸附于陽離子的價(jià)態(tài)及離子半徑有關(guān)。陽離子的價(jià)態(tài)越高，電荷越多，土壤膠體與陽離子之間的靜電作用越大，吸附力越大。具有相同價(jià)態(tài)的陽離子，離子半徑越大，其水合物半徑越小，較易被土壤顆粒所吸附。2主要重金屬污染物在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化和積累由于重金屬一般不易隨水淋濾，土壤微生物不能分解，但能吸附于土壤膠體、被土壤微生物和植物所吸收，通過食物鏈或其它方式轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的物質(zhì)，對(duì)人體健康的危害嚴(yán)重，所以土壤中重金屬的污染問題比較突出。重金屬在土壤中積累的初期，不容易被人們覺察和關(guān)注，屬于潛在危害，但土壤一旦被重金屬污染，就很難徹底消除。重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化受金屬的化學(xué)特性、土壤的物理特性、生物特性和環(huán)境條件等因素影響。土壤環(huán)境中重金屬的遷移轉(zhuǎn)化過程分為物理遷移、化學(xué)遷移、物理化學(xué)遷移和生物遷移。其遷移轉(zhuǎn)化形式復(fù)雜多樣，是多種形式的錯(cuò)綜結(jié)合。1.1鎘的遷移轉(zhuǎn)化鎘的污染主要來源于鉛、鋅、銅的礦山和冶煉廠的廢水、塵埃和廢渣，電鍍、電池、顏料、塑料穩(wěn)定劑和涂料工業(yè)的廢水、農(nóng)業(yè)上施用磷肥等。由于土壤的強(qiáng)吸附作用，鎘很少發(fā)生向下的再遷移而累積于土壤表層。在降水的影響下，土壤表層的鎘的可溶態(tài)部分隨水流動(dòng)就可能發(fā)生水平遷移，進(jìn)入界面土壤和附近的河流或湖泊而造成次生污染。土壤中水溶性鎘和非水溶鎘在一定的條件下可相互轉(zhuǎn)化，其主要影響因素為土壤的酸堿度、氧化-還原條件和碳酸鹽的含量。土壤中的鎘非常容易被植物所吸收。土壤中鎘的含量稍有增加，就會(huì)使植物體內(nèi)鎘的含量相應(yīng)增高。在被鎘污染的水田中種植的水稻其各器官對(duì)鎘的濃縮系數(shù)按根＞桿＞枝＞葉鞘＞葉身＞稻殼>糙米的順序遞減。鎘在植物體內(nèi)可取代鋅，破壞參與呼吸和其他生理過程的含鋅酶的功能，從而抑制植物生長并導(dǎo)致其死亡。與鉛、銅、鋅、砷及鉻等相比較，土壤中鎘的環(huán)境容量要小得多，這是土壤鎘污染的一個(gè)重要特點(diǎn)。1.2鉛的遷移轉(zhuǎn)化鉛是人體的非必需元素。土壤中鉛的污染主要來自大氣污染中的鉛沉降和鉛應(yīng)用工業(yè)的“三廢”排放。土壤中鉛的污染主要是通過空氣、水等介質(zhì)形成的二次污染。鉛在土壤中主要以二價(jià)態(tài)的無機(jī)化合物形式存在，極少數(shù)為四價(jià)態(tài)。多以Pb（OH）2、PbCO3或Pb3（PO4）2等難溶態(tài)形式存在，故鉛的移動(dòng)性和被作物吸收的作用都大大降低。在酸性土壤中可溶性鉛含量一般較高，為酸性土壤中的H+可將鉛從不溶的鉛化合物中溶解出來。植物吸收的鉛是土壤溶液中的可溶性鉛。絕大多數(shù)積累于植物根部，轉(zhuǎn)移到莖葉、種子中的很少。植物除通過根系吸收土壤中的鉛以外，還可以通過葉片上的氣孔吸收污染空氣中的鉛。1.3鋅的遷移轉(zhuǎn)化Zn位于元素周期表第四周期的第副族中原子序數(shù)為30，原子量65.38。鋅是作物必需元素，缺鋅的植株比正常的矮小且缺乏葉綠素。土壤中過量的鋅會(huì)使作物根系伸長受阻礙。土壤中各種形態(tài)鋅含量主要取決于土壤PH及全鋅量和土壤中地球化學(xué)組分對(duì)鋅的富集能力。由于土壤中有效鋅大多為膠體吸附而成代換態(tài)，溶液中的鋅離子很少，土壤中的鋅主要靠擴(kuò)散作用供應(yīng)給植物根系。鋅主要以二價(jià)陽離子(Zn2+)被植物吸收，少量的Zn(OH)2形態(tài)及與某些有機(jī)物螯合態(tài)鋅也可以為植物吸收。植物對(duì)鋅的吸收量與介質(zhì)供鋅濃度之間呈較好的線性關(guān)系。1.4銅的遷移轉(zhuǎn)化土壤中通的含量為2~100㎎/kg，平均含量為20mg/kg。污染土壤中的銅主要在表層積累，并沿土壤的縱深垂直分布遞減，這是由于進(jìn)入土壤中的銅被表層土壤的粘土礦物吸附，同時(shí)，表層土壤的有機(jī)質(zhì)與銅結(jié)合形成螯合物。使銅離子不易向下層移動(dòng)。但在酸性土壤中，由于土壤對(duì)銅的吸附減弱，被土壤固定的銅易被解吸出來，因而使銅容易淋溶遷移。銅在植物各部分的積累分布多數(shù)是根>莖、葉>果實(shí)。三、實(shí)驗(yàn)過程1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模孩倭私馔寥乐兄亟饘龠w移轉(zhuǎn)化和污染積累的一般規(guī)律；②掌握用火焰光度原子吸收分光光度計(jì)分析土壤重金屬含量的方法；③提高環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析能力和技術(shù)報(bào)告撰寫能力。2實(shí)驗(yàn)原理：人體內(nèi)的微量元素不僅參與機(jī)體的組成，而且擔(dān)負(fù)著不同的生理功能。如鐵、銅、鋅是組成酶和蛋白質(zhì)的重要成分，釩、鉻、鎳、鐵、銅、鋅等元素能影響核酸的代謝作用，部分微量元素還與心血管疾病、癱瘓、生育、衰老、智力甚至癌癥有密切關(guān)系。這些微量元素在人體組織中都有一個(gè)相當(dāng)恒定的濃度范圍，它們之間互相抑制、互相拮抗，過量或缺乏都會(huì)破壞人體內(nèi)部的生理平衡，引起機(jī)體疾病，使健康受到不同程度的影響。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，土壤是連接有機(jī)體與無機(jī)界的紐帶，重金屬可以通過土壤積累于植物體內(nèi)，最終將危害到人類。燃煤電廠煙道氣中所含有的揮發(fā)性重金屬是附近土壤環(huán)境最重要的污染源，測(cè)定燃煤電廠附近土壤與作物中微量重金屬的含量，有助于我們認(rèn)識(shí)重金屬污染對(duì)糧食安全性的影響。3實(shí)驗(yàn)儀器和試劑的準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器：（1）原子吸收分光光度計(jì)；（2）尼龍篩（100目）；（3）電熱板；（4）量筒：100ml；（5）高型燒杯：100ml；（6）容量瓶：25mL、100mL；（7）三角燒瓶：100ml；（8）小三角漏斗；（9）表面皿；實(shí)驗(yàn)試劑：（1）硝酸、硫酸：優(yōu)級(jí)純。（2）氧化劑：空氣，用氣體壓縮機(jī)供給，經(jīng)過必要的過濾和凈化。（3）金屬標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：準(zhǔn)確稱取0.5000g光譜純金屬，用適量的1∶1硝酸溶解，必要時(shí)加熱直至溶解完全。用水稀釋至500.0ml，即得1.00mg金屬/ml標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。（4）混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：用0.2%硝酸稀釋金屬標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液配制而成，使配成的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液中鎘、銅、鉛和鋅濃度分別為10.0、50.0、100.0和10.0μg/ml。原子吸收分光光度法測(cè)定條件：4標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制分別在6只100ml容量瓶中加入0.00、0.50、1.00、3.00、5.00、10.00ml混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，用0.2%硝酸稀釋定容。此混合標(biāo)準(zhǔn)系列各金屬的濃度見表1-2。接著按樣品測(cè)定的步驟測(cè)量吸光度。用經(jīng)空白校正的各標(biāo)準(zhǔn)的吸光度對(duì)相應(yīng)的濃度作圖，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。5土壤樣品的準(zhǔn)備a.采樣點(diǎn)的布設(shè)要求：采樣點(diǎn)的布設(shè)要兼顧到污染源源高和主導(dǎo)風(fēng)向，盡可能使采樣點(diǎn)布設(shè)在主導(dǎo)風(fēng)向軸軸線附近，水平方向與主排氣煙囪的距離應(yīng)為源高的10—20倍具體點(diǎn)位和采集樣本數(shù)目，各小組自行確定。b.土樣的采集：在糧食生長季節(jié)，從田間取回土樣，倒在塑料薄膜上，曬至半干狀態(tài)，將土塊壓碎，除去殘根、雜物，鋪成薄層，經(jīng)常翻動(dòng)，在陰涼處使其慢慢風(fēng)干。風(fēng)干土樣用有機(jī)玻璃棒或木棒碎后，過2ml尼龍篩，去2ml以上的砂礫和植物殘?bào)w。將上述風(fēng)干細(xì)土反復(fù)按四分法棄取，最后約留下100g土樣，在進(jìn)一步磨細(xì)，通過100目篩，裝于瓶中（注意在制備過程中不要被沾污）。取20～30g土樣，裝入瓶中，在105℃下烘4～5h，恒重。c.土樣的消解：準(zhǔn)確稱取烘干土樣0.48～0.52g兩份（準(zhǔn)確到0.1mg），分別置于高型燒杯中，加水少許潤濕，再加入1∶1硫酸4ml，濃硝酸1ml，蓋上表面皿，在電熱板上加熱至冒白煙。如消解液呈深黃色，可取下稍冷，滴加硝酸后再加熱至冒白煙，直至土壤變白。取下燒杯后，用水沖洗表面皿和燒杯壁。將消解液用濾紙過濾至25ml容量瓶中，用水洗滌殘?jiān)?～3次，將清液過濾至容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻備用。同時(shí)做一份空白試驗(yàn)。6糧食樣品的準(zhǔn)備a糧食樣品采集：取與土壤樣品同一地點(diǎn)的谷粒，脫殼得糙米，再經(jīng)粉碎，研細(xì)成粉，裝入樣品瓶，保存于干燥器中。b糧食消解：準(zhǔn)確稱取1～2g（精確到0.1mg）經(jīng)烘箱恒重過的糧食樣品兩份，分別置于100ml三角燒瓶中，加8ml濃硝酸，在電熱板上加熱（在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，開始低溫，逐漸提高溫度，但不宜過高，以防樣品濺出），消解至紅棕色氣體減少時(shí)，補(bǔ)加硝酸5ml，總量控制在15ml左右，加熱至冒濃白煙、溶液透明（或有殘?jiān)橹?，過濾至25ml容量瓶中，用水洗滌濾渣2～3次后，稀至刻度，搖勻備用。同時(shí)做一份空白實(shí)驗(yàn)。（4）土壤和糧食樣品中重金屬的測(cè)定按表1-1所列的條件調(diào)好儀器，用0.2%硝酸調(diào)零。吸入空白樣和試樣，測(cè)量其吸光度，記錄數(shù)據(jù)。扣除空白值后，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出試樣中的金屬濃度。由于儀器靈敏度的差別，土壤及糧食樣品中重金屬元素含量不同，必要時(shí)應(yīng)對(duì)試液稀釋后再測(cè)定。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及整理由測(cè)定所得吸光度，分別從標(biāo)準(zhǔn)工作曲線上查得被測(cè)試液中各金屬的濃度，根據(jù)下式計(jì)算出樣品中被測(cè)元素的含量：被測(cè)元素的含量（μg/g）=ρ×V/W實(shí)式中：ρ—被測(cè)試液的濃度，μg/ml；V—試液的體積，ml；W實(shí)—樣品的實(shí)際重量，g。土樣M1=2.4699g第一次測(cè)量表一：測(cè)定金屬項(xiàng)目樣品1（ppm)平均值1（ppm）Cu0.76570.76760.76590.76790.7668Pb0.55000.54350.56570.54520.5511Zn1.9131.9571.9041.9011.919Cd0.081170.077510.082550.079100.08008Cr3.8013.9313.8423.8043.845土樣M2=2.5761g測(cè)定金屬項(xiàng)目樣品2（ppm)平均值2（ppm)Cu0.75600.74420.74720.74760.6136Pb0.17330.17720.17420.17070.1350Zn1.5791.6061.5941.5741.367Cd0.016220.014250.020830.023840.01515Cr2.5902.5742.6772.6462.159表二：表三：元素CuPbZnCdCr總平均值（ppm)0.69020.34311.64300.04763.0020被測(cè)元素含量（μg/g）6.8393.40016.2800.47229.746糧食樣品表四：稱取糧食的量：小麥1:1.7278g小麥2:1.8289g玉米1:1.6930g玉米2:1.5315g金屬小麥樣品1小麥樣品2玉米1玉米2Cu0.30320.31850.11830.11010.30450.32530.11580.11370.30140.33610.11520.1090Zn(平均值)2.7692.8481.8631.736Pb╱╱╱╱Cd╱╱╱╱Cr╱╱╱╱8土壤重金屬含量標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)驗(yàn)結(jié)論1、土壤環(huán)境質(zhì)量分類和標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)

1.1土壤環(huán)境質(zhì)量分類

根據(jù)土壤應(yīng)用功能和保護(hù)目標(biāo)，劃分為三類：

Ⅰ類主要適用于國家規(guī)定的自然保護(hù)區(qū)(原有背景重金屬含量高的除外)、集中式生活飲用水源地、茶園、牧場(chǎng)和其他保護(hù)地區(qū)的土壤，土壤質(zhì)量基本保持自然背景水平。

Ⅱ類主要適用于一般農(nóng)田、蔬菜地、茶園、果園、牧場(chǎng)等土壤，土壤質(zhì)量基本上對(duì)植物和環(huán)境不造成危害和污染。

Ⅲ類主要適用于林地土壤及污染物容量較大的高背景值土壤和礦產(chǎn)附近等地的農(nóng)田土壤(蔬菜地除外)。土壤質(zhì)量基本上對(duì)植物和環(huán)境不造成危害和污染。

1.2標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)

一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為保護(hù)區(qū)域自然生態(tài)，維持自然背景的土壤環(huán)境質(zhì)量的限制值。

二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，維護(hù)人體健康的土壤限制值。

三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為保障農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和植物正常生長的土壤臨界值。

1.3各類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的級(jí)別規(guī)定如下：

Ⅰ類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；

Ⅱ類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；Ⅲ類土壤環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；

1.4標(biāo)準(zhǔn)值

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值，見下表表五：土壤環(huán)境質(zhì)理標(biāo)準(zhǔn)值mg/kg

級(jí)別土壤pH值一級(jí)二級(jí)三級(jí)

項(xiàng)目自然背景<6.56.5～7.5>7.5>6.5

鎘≤0.200.300.300.601.0

汞≤0.150.300.501.01.5

砷水田≤1530252030

砷旱地≤1540302540

銅農(nóng)田等≤3550100100400

銅果園≤—150200200400

鉛≤35250300350500

鉻水田≤90250300350400

旱地≤90150200250300

鋅≤100200250300500

鎳≤40405060200

六六六≤0.050.500.500.501.0

滴滴娣≤0.050.500.500.501.0

注：①重金屬(鉻主要是三價(jià))和砷均按元素量計(jì)，適用于陽離子交換量>5cmol(+)/kg的土壤，若≤5cmol(+)/kg，其標(biāo)準(zhǔn)值為表內(nèi)數(shù)值的半數(shù)。②六六六為四種異構(gòu)體總量，滴滴涕為四種衍生物總量。③水旱輪作地的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，砷采用水田值，鉻采用旱地值。2、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：將上表數(shù)據(jù)與所得數(shù)據(jù)比對(duì)后，可得表六：元素CuPbZnCdCr被測(cè)元素含量（μg/g）6.8393.40016.2800.47229.746土壤中銅的含量為35-400ug.g-1，平均含量為：20ug.g-1本次試驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)為：6.839ug.g-1，故，采樣點(diǎn)得銅含量在所要求的范圍之內(nèi)，在一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。土壤中鋅的含量為：10-300ug.g-1，平均含量為50ug.g-1，本次試驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)為：16.280ug.g-1，數(shù)據(jù)對(duì)比表明鋅的含量也在一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的范圍之內(nèi)，不會(huì)引起污染或其他不良的后果。土壤中鎘的含量為：0.20-1.0ug.g-1，本次試驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)為：0.472ug.g-1，數(shù)據(jù)對(duì)比表明鎘的含量已經(jīng)屬于二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，是為保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，維護(hù)人體健康的土壤限制值，這個(gè)應(yīng)該引起人么得注意。土壤中其他重金屬元素例如，鉛（3.400ug.g-1），鉻（29.746ug.g-1）由于試驗(yàn)所選儀器原子吸收分光光度計(jì)（AAS)的檢出限對(duì)其有一定的范圍，導(dǎo)致未檢出數(shù)據(jù)或檢出的數(shù)據(jù)不具參考價(jià)值。糧食中重金屬元素的含量也在所要求的范圍之內(nèi)（糧食中如果超標(biāo)則說明土壤中重金屬嚴(yán)重超標(biāo)）。四、土壤中主要重金屬污染的治理治理土壤重金屬污染的途徑主要有兩種：一是改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)，使其固定從而降低其在環(huán)境中的遷移性和生物可利用性；二是從土壤中去除重金屬。當(dāng)前，世界各國很重視對(duì)重金屬污染治理方法研究，并開展廣泛的研究工作[35~39]?？偟膩碚f，目前大致有以下四種治理措施：2.1工程治理方法工程治理是指用物理或物理化學(xué)的原理來治理土壤重金屬污染。主要有：客土是在污染的土壤上加入未污染的新土；換土是將以污染的土壤移去，換上未污染的新土；翻土是將污染的表土翻至下層；去表土是將污染的表土移去等。如日本富士縣神通川流域的痛痛病發(fā)源地，就是由于長期食用含鎘的稻米而引發(fā)的，他們通過研究，去表土15cm，并壓實(shí)心土，在連續(xù)淹水的條件下，稻米中鎘的含量小于0.4mg/kg；去表土后再客土20cm，間歇灌溉稻米中鎘的含量也不超標(biāo)，客土超過30cm，其效果更佳。此外淋洗法是用淋洗液來淋洗污染的土壤；熱處理法是將污染土壤加熱，使土壤中的揮發(fā)性污染物（Hg）揮發(fā)并收集起來進(jìn)行回收或處理；電解法是使土壤中重金屬在電解、電遷移、電滲和電泳等的作用下在陽極或陰極被移走。以上措施具有效果徹底、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)施復(fù)雜、治理費(fèi)用高和易引起土壤肥力降低等缺點(diǎn)。2.2生物治理方法生物治理是指利用生物的某些習(xí)性來適應(yīng)、抑制和改良重金屬污染。主要有：動(dòng)物治理是利用土壤中的某些低等動(dòng)物蚯蚓、鼠類等吸收土壤中的重金屬；微生物治理是利用土壤中的某些微生物等對(duì)重金屬具有吸收、沉淀、氧化和還原等作用，降低土壤中重金屬的毒性如Citrobactersp產(chǎn)生的酶能使U、Pb、Cd形成難溶磷酸鹽；原核生物（細(xì)菌、放線菌）比真核生物（真菌）對(duì)重金屬更敏感，格蘭氏陽性菌可吸收Cd、Cu、Ni、Pb等[44]。植物治理是利用某些植物能忍耐和超量積累某種重金屬的特性來清除土壤中的重金屬；重金屬的植物吸收、淋溶和無效態(tài)數(shù)量將只依賴于它們的有效態(tài)的多少，重金屬溶液濃度和它們的土壤的有效態(tài)之間關(guān)系遵循Freundlich吸附方程[41]；超積累植物可吸收積累大量的重金屬，目前已發(fā)現(xiàn)400多種，超積累植物積累Cr、Co、Ni、Cu、Pb的含量一般在0.1%以上，積累Mn、Zn含量一般在1%以上[40]；印度芥菜（Brassicajuncea）可吸收Zn、Cd、Cu、Pb等，在Cu為250mg/kg，Pb為500mg/kg、Zn為500mg/kg條件下能生長，在Cd為200mg/kg出現(xiàn)黃化現(xiàn)象[42]；印度芥菜（Brassicajuncea）可對(duì)Cr6+、Cd、Ni、Zn、Cu富集分別為58，52，31，17和7倍[45]；高桿牧草（Agropyronelongatum）能吸收Cu等[43]；英國的高山瑩屬類等，可吸收高濃度的Cu、Co、Mn、Pb、Se、Cd、Zn等。生物治理措施的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施較簡(jiǎn)便、投資較少和對(duì)環(huán)境破壞小，缺點(diǎn)是治理效果不顯著。2.3化學(xué)治理方法化學(xué)治理就是向污染土壤投入改良劑、抑制劑，增加土壤有機(jī)質(zhì)、陽離子代換量和粘粒的含量，改變pH、Eh和電導(dǎo)等理化性質(zhì)，使土壤重金屬發(fā)生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低重金屬的生物有效性。其中沉淀法是指土壤溶液中金屬陽離子在介質(zhì)發(fā)生改變（pH值、OH-、SO42-等）時(shí)，形成金屬沉淀物而降低土壤重金屬的污染；如向土壤中投放鋼渣，它在土壤中易被氧化成鐵的氧化物，對(duì)Cd、Ni、Zn的離子有吸附和共沉淀作用，從而使金屬固定。在沈陽張士污灌區(qū)進(jìn)行的大面積石灰改良實(shí)驗(yàn)表明，每公頃施石灰1500~1875kg籽實(shí)含鎘量下降50%[18]。有機(jī)質(zhì)法是指有機(jī)質(zhì)中的腐殖酸能絡(luò)合重金屬離子生成難溶的絡(luò)合物，而減輕土壤重金屬的污染；吸附法是指重金屬離子能被膨潤土、沸石、粘土礦物等吸附固定，從而降低土壤重金屬的污染?；瘜W(xué)治理措施優(yōu)點(diǎn)是治理效果和費(fèi)用都適中，缺點(diǎn)是容易再度活化。2.4農(nóng)業(yè)治理方法農(nóng)業(yè)治理是因地制宜的改變一些耕作管理制度來減輕重金屬的危害，在污染土壤上種植不進(jìn)入食物鏈的植物。主要有：控制土壤水分是指通過控制土壤水分來調(diào)節(jié)其氧化還原電位（Eh），達(dá)到降低重金屬污染的目的；選擇化肥是指在不影響土壤供肥的情況下，選擇最能降低土壤重金屬污染的化肥；增施有機(jī)肥是指有機(jī)肥能夠固定土壤中多種重金屬以降低土壤重金屬污染的措施；選擇農(nóng)作物品種是指選擇抗污染的植物和不要在重金屬污染的土壤上種植進(jìn)入食物鏈的植物；如在含鎘100mg/kg的土壤上改種苧麻，五年后，土壤鎘含鎘平均降低27.6%[46]；因地制宜地種植玉米、水稻、大豆、小麥等，水稻根系吸收重金屬的含量占整個(gè)作物吸收量的[35]58%~99%，玉米莖葉吸收重金屬的含量占整個(gè)作物吸收量的20%~40%，玉米籽實(shí)吸收量最少，重金屬在作物體內(nèi)分配規(guī)律是根>莖葉>籽實(shí)[47]。土壤重金