導(dǎo)語：如何才能寫好一篇土壤重金屬污染的定義，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：土壤 重金屬 復(fù)合污染

中圖分類號(hào)：X131.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）10（a）-0071-02

近年來由于人類科技的不斷進(jìn)步和工農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，土壤環(huán)境中的污染物種類和總量日漸增長，使得土壤環(huán)境重金屬污染很少以單元素的形式存在，多滴兩種或者多種元素共存，即多種重金屬元素形成重金屬復(fù)合污染（Teutsch N et al.，2001年）。土壤環(huán)境中各種重金屬的賦存形態(tài)因?yàn)椴煌亟饘僭乇舜说母鞣N相互作用如絡(luò)合、吸附-解吸及氧化-還原等各種理化作用制約，而且重金屬元素的移動(dòng)性、生物有效性和生理毒性對(duì)重金屬彼此作用有著顯著響應(yīng)關(guān)系（Tandy et al.，2009年）。這也是形成土壤環(huán)境重金屬復(fù)合污染對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響效應(yīng)不同于單一元素重金屬污染的主要因素。至此，重金屬復(fù)合污染已然成為環(huán)境科學(xué)研究中又一個(gè)熱點(diǎn)（Zhong et al.，2012年）。

1 土壤重金屬污染

重金屬通常是指比重等于或大于5.0 g?cm-3的金屬，如汞、鎘、鉛、鎳、銅、鐵、錳等（Adriano，2001年）；砷是介于金屬與非金屬之間，與重金屬元素的環(huán)境效應(yīng)和化學(xué)特性存在諸多相近之處，所以一般研究中將砷元素納入重金屬元素范疇（陳懷滿，2005年）。

土壤環(huán)境重金屬污染的特點(diǎn)是滯后性、隱蔽性、有毒性、難降解和污染現(xiàn)象不明顯，但重金屬含量在環(huán)境中形成污染效應(yīng)后，對(duì)環(huán)境影響不容易改變和去除，具有較強(qiáng)的頑固性（郝春玲，2010年）。經(jīng)調(diào)查，在我國大部分省份土壤環(huán)境中都存在程度不同、種類各異的重金屬污染（王恒，2014年）。全國每年遭到重金屬污染影響的糧食數(shù)量超過1 200萬t，帶來的經(jīng)濟(jì)損失超過200億元（王燕等，2009年）。

重金屬元素不僅在食物鏈的各級(jí)生物中不斷傳遞進(jìn)而富集，而且通過一定的生物作用轉(zhuǎn)變成為毒性更強(qiáng)的大分子有機(jī)化合物，所以說重金屬污染對(duì)于整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)影響不僅是停留在讓土壤環(huán)境質(zhì)量下降，減少農(nóng)作物產(chǎn)量和影響農(nóng)作物品質(zhì)，甚至對(duì)人類及動(dòng)物的健康產(chǎn)生威脅；對(duì)于生態(tài)環(huán)境中其他要素都產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。

2 重金屬復(fù)合污染

通常我們說絕對(duì)單一一種重金屬元素污染環(huán)境的情況是不存在的，重金屬元素在環(huán)境介質(zhì)中都是相伴共存的。

一般認(rèn)為的復(fù)合污染是指同一環(huán)境介質(zhì)（土壤、水、大氣、生物）受到多元素或多種化學(xué)品（多種污染物）對(duì)其的同時(shí)污染（陳懷滿等，2002年）。因此土壤重金屬復(fù)合污染可定義為：在土壤介質(zhì)中，兩種或兩種以上重金屬元素同時(shí)存在，滿足各種重金屬元素的賦存濃度大于國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或者沒有超過相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)但對(duì)于土壤環(huán)境質(zhì)量已經(jīng)產(chǎn)生影響作用的土壤污染（周東美等，2005年）。重金屬復(fù)合污染中各種重金屬元素相互作用極其復(fù)雜，并且重金屬復(fù)合污染在土壤環(huán)境中更為普遍，因此重金屬復(fù)合污染相關(guān)研究工作也成為環(huán)境污染領(lǐng)域重要開拓方向之一。

3 重金屬復(fù)合污染特點(diǎn)

相對(duì)于單一重金屬污染，土壤重金屬復(fù)合污染中重金屬遷移轉(zhuǎn)化遺存效應(yīng)的影響因素更多且更為復(fù)雜。研究者在1939年提出復(fù)合污染效應(yīng)分為疊加效應(yīng)、同向效應(yīng)和駁斥效應(yīng)3種不同類型（何勇田，1994年），其基本內(nèi)涵是：疊加效應(yīng)產(chǎn)生的毒性效果等于各污染物單獨(dú)作用的毒性效果疊加之和；駁斥效應(yīng)的毒性效果小于各污染物單獨(dú)作用的毒性之和；同向效應(yīng)產(chǎn)生的毒性效果大于各污染物單獨(dú)作用的毒性效果之和。此外，在美國相應(yīng)研究中將重金屬復(fù)合污染的相互作用定義為單元素作用、協(xié)助、競爭、累積和屏障作用（Wallace，1982年）。

通常情況下，因?yàn)橛兄嘟再|(zhì)的不同重金屬元素更容易對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成復(fù)合污染，而且不同重金屬之間的相互作用會(huì)隨著各自存在濃度的不同表現(xiàn)出特有的效應(yīng)模式。鎘鋅復(fù)合污染研究表明，土壤中的鋅元素濃度不同時(shí)，鋅元素與鎘元素對(duì)于水稻生理指標(biāo)的聯(lián)合作用效果存在差異。當(dāng)土壤中鋅元素添加濃度為100 mg/kg時(shí)，水稻生物量隨鎘元素濃度增加而不斷升高，鎘鋅之間在此濃度時(shí)表現(xiàn)出同向效應(yīng)；當(dāng)鋅元素添加濃度為200 mg/kg或者400 mg/kg時(shí)，水稻的生物量會(huì)因?yàn)殒k元素濃度的增加反而降低，鎘鋅之間存在駁斥效應(yīng)（周啟星等，1994年）。

在土壤中存在鉛鎘復(fù)合污染情況下，因?yàn)殂U元素可以爭奪鎘元素的土壤中的接觸點(diǎn)位，促使鎘元素活性增加，進(jìn)而產(chǎn)生同向效應(yīng)，使得土壤中鎘元素的生物有效性提升，導(dǎo)致土壤-植物系統(tǒng)中鎘元素的遷移轉(zhuǎn)化更容易發(fā)生。（王新等，2001年）。

土壤中元素的含量和其與共存元素相互之間效應(yīng)決定著生長在該土壤植株中的元素。研究表明，鎘、鉛、銅、鋅、砷生理毒性呈現(xiàn)出對(duì)水稻苗的劑量與效應(yīng)的正相關(guān)，表現(xiàn)出隨著重金屬添加濃度增加毒性作用越嚴(yán)重的現(xiàn)象。土壤環(huán)境中重金屬復(fù)合污染存在兩元素、三元素和多元素共存的各種組合形式。

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篇2

關(guān)鍵詞：城市土壤；重金屬污染；植物修復(fù)技術(shù)；大生物量非超富集植物；綜合評(píng)估篩選法

中圖分類號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.011

城市土壤因受人類活動(dòng)強(qiáng)烈影響而區(qū)別于自然土壤，主要指厚度大于50 cm的非農(nóng)用土壤，通常出現(xiàn)在城市和城郊區(qū)域[1-3]。城市化過程中的工業(yè)發(fā)展、城建工程的實(shí)施和居民日常生活等人類活動(dòng)排放的污染物，以各種形式直接或間接地進(jìn)入城市土壤，改變了城市土壤的理化屬性，造成了城市土壤的重金屬污染[4]。城市土壤重金屬既可通過直接接觸密集的城市人群而危害人體健康，又可通過對(duì)大氣、水體的影響而影響城市生態(tài)環(huán)境，進(jìn)而影響生命安全[5-6]。城市土壤既可以為城市綠色植物的生長提供養(yǎng)分，是其必不可少的生長介質(zhì)，又可以為土壤微生物提供棲息地，是其能量的重要來源之一，所以城市土壤是城市生態(tài)系統(tǒng)尤為重要的組成部分，與城市生態(tài)環(huán)境息息相關(guān)[5]。因此，城市土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。

1 城市土壤重金屬污染現(xiàn)狀

原成土母質(zhì)和人為活動(dòng)是城市土壤重金屬的來源，其中工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)動(dòng)車輛尾氣排放、生活垃圾堆棄等人為活動(dòng)是造成城市土壤重金屬污染的主要因素。一方面，人為活動(dòng)產(chǎn)生的重金屬以氣溶膠的形式進(jìn)入大氣，經(jīng)過干濕沉降間接進(jìn)入土壤；另一方面，附著于廢棄物中，直接排入城市土壤，造成重金屬污染，甚至污染地下水。并且城市土壤重金屬污染具有一定的空間分布特征，總體表現(xiàn)為城區(qū)內(nèi)部土壤重金屬含量明顯高于郊區(qū)，并且交通干線兩側(cè)、人類活動(dòng)密集區(qū)、老工業(yè)區(qū)重金屬污染較為嚴(yán)重，而受人為活動(dòng)影響較小的風(fēng)景區(qū)、公園等功能區(qū)土壤重金屬污染則屬于中低度污染和輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

城市土壤Pb、Zn、Cu、Cd等重金屬多介質(zhì)復(fù)合污染給人體健康帶來了極大的風(fēng)險(xiǎn)。食物鏈傳遞研究表明，重金屬已經(jīng)不同程度地污染了我國的城市郊區(qū)菜地土壤[7-9]，重金屬含量已超標(biāo)的蔬菜大量向城市供應(yīng)。除此之外，以揚(yáng)塵為載體進(jìn)入大氣的城市土壤重金屬，最終可通過人體的新陳代謝作用而進(jìn)入體內(nèi)并逐漸積累，從而直接威脅到人體健康。研究表明，北方沙塵暴天氣發(fā)生時(shí)，大氣環(huán)境中土壤重金屬元素濃度迅速增加，Pb、Zn、Cu、Cd的濃度比平常高出3～12倍[10-11]。據(jù)相關(guān)研究部門統(tǒng)計(jì)，上海市大約有1/3的大氣顆粒物來自于土壤揚(yáng)塵[7]。此外，城市土壤重金屬元素的積累對(duì)植物、動(dòng)物、微生物的生理生態(tài)等方面也產(chǎn)生一定的毒害，導(dǎo)致城市土壤的退化。

2 土壤重金屬污染修復(fù)研究現(xiàn)狀

近年來，科研工作者不斷探索重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)，使物理、化學(xué)和生物等修復(fù)技術(shù)得到了較快的發(fā)展。由表1可知，盡管這些物理、化學(xué)修復(fù)手段對(duì)治理重金屬污染土壤具有非常重要的實(shí)踐意義，但仍具有投資大、修復(fù)效率低、對(duì)周圍環(huán)境干擾性大、易導(dǎo)致次生污染等諸多缺點(diǎn)。相比較而言，盡管植物修復(fù)技術(shù)有著種質(zhì)資源較少、修復(fù)效果待改善和植物生長條件等局限性，但其仍具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的雙重優(yōu)勢，不僅能夠利用綠色植物的新陳代謝活動(dòng)來修復(fù)土壤環(huán)境中的重金屬污染，而且具有一定的觀賞價(jià)值，有助于園林城市的建設(shè)。

廣義的植物修復(fù)技術(shù)是在多學(xué)科交叉點(diǎn)上發(fā)展起來的新技術(shù)，建立在植物對(duì)某種或某些化學(xué)元素的耐性和積累性基礎(chǔ)之上，利用植物及其根際共存微生物體系的吸收、揮發(fā)、降解和轉(zhuǎn)化作用來清除環(huán)境中的污染物的一門環(huán)境污染治理技術(shù)[12]。通常所說的植物修復(fù)技術(shù)是指選擇具有吸收富集土壤中污染元素能力的植物，并將該植物種植于特定重金屬污染的土壤上，隨著該植物收獲和植物組織器官的妥善處理，便可移除土體中的該種污染重金屬，最終達(dá)到污染治理與生態(tài)修復(fù)污染土壤的目的[13]。這種技術(shù)因?yàn)槠湓谕寥牢廴局卫矸矫娴木薮髴?yīng)用潛力，吸引了各國相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家進(jìn)行相關(guān)研究，并取得了一定的進(jìn)展。

2.1 超富集植物修復(fù)技術(shù)

現(xiàn)今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的超富集植物約500多種，主要分布在氣候溫和的歐洲、美國、新西蘭及澳大利亞的污染區(qū)，但利用植物修復(fù)污染土壤則是近幾十年的工作。目前，關(guān)于超富集植物對(duì)重金屬耐性和積累性機(jī)理、修復(fù)性能改進(jìn)及應(yīng)用技術(shù)等方面的研究已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)展開，并且也取得了一定的進(jìn)展。此外，植物修復(fù)技術(shù)商業(yè)化因其工程性的試驗(yàn)研究以及實(shí)地應(yīng)用效果，在未來具有巨大的商業(yè)前景。

2.2 超富集植物修復(fù)的局限性

超富集植物在修復(fù)土壤重金屬污染方面表現(xiàn)出顯著的生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。盡管利用植物修復(fù)技術(shù)修復(fù)重金屬污染土壤具有廉價(jià)、有效、使土壤免受擾動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際應(yīng)用中，超富集植物由于其固有的特點(diǎn)，大大限制了在植物修復(fù)技術(shù)中的應(yīng)用。第一，大部分超富集植物生物量低下，嚴(yán)重制約了修復(fù)效率，且植株矮小，不便于機(jī)械化作業(yè)；第二，超富集植物引種易受到地域性限制，因其多為野生植物種質(zhì)資源，區(qū)域性分布較強(qiáng)，難以適應(yīng)新的生物氣候條件；第三，超富集植物往往只適用于某種特定的重金屬元素，具有較強(qiáng)的專一性，對(duì)土壤中其他含量較高的重金屬則表現(xiàn)出中毒癥狀，從而在重金屬復(fù)合污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用受到了限制；最后，超富集植物根、葉、果實(shí)等器官機(jī)械折斷、凋謝或腐爛等途徑使重金屬重返土壤，易造成二次污染，間接降低了修復(fù)效率。

2.3 大生物量非超富集植物與超富集植物修復(fù)技術(shù)

Ebbs等[16]認(rèn)為超富集植物以外的其他大生物量非超富集植物也具有修復(fù)重金屬污染土壤的可能性，并提出農(nóng)作物地上部可觀的生物量能夠補(bǔ)償?shù)厣喜枯^低的重金屬含量的觀點(diǎn)。周振民等[17]指出了大生物量非超富集植物修復(fù)技術(shù)是一項(xiàng)非常有發(fā)展?jié)摿Φ闹参镄迯?fù)技術(shù)。因此植物修復(fù)技術(shù)走向工程實(shí)踐的主要任務(wù)是篩選與開發(fā)大生物量、富集重金屬能力強(qiáng)且具有觀賞性的復(fù)合型修復(fù)植物。

3 土壤重金屬污染大生物量植物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展

現(xiàn)有超富集植物種質(zhì)資源貧乏，并且其具有自身的局限性，修復(fù)效果也有待于進(jìn)一步加強(qiáng)，故植物修復(fù)技術(shù)還不成熟。另外，評(píng)價(jià)植物修復(fù)重金屬污染的標(biāo)準(zhǔn)是重金屬遷移總量，然而已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的超富集植物因其生物量小、生長緩慢而使重金屬遷移總量相對(duì)較低，自然種群中存在著對(duì)重金屬具有一定耐性的大生物量植物，雖然其單位質(zhì)量的重金屬含量尚不滿足超富集植物的定義，但此時(shí)其所積累的重金屬絕對(duì)量反而比超積累植物的絕對(duì)量大。因此大生物量非超富集植物對(duì)城市土壤重金屬的修復(fù)作用更大。

3.1 大生物量修復(fù)植物的優(yōu)勢

以大生物量植物種質(zhì)資源作為篩選修復(fù)植物對(duì)象是有依據(jù)的，一方面，大生物量修復(fù)植物具備普通植物的功能特點(diǎn)；另一方面，大生物量修復(fù)植物還有普通植物不具備的諸多優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)為：

（1）高生物量植物種質(zhì)資源豐富，有著巨大的潛力，可為篩選提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；

（2）在進(jìn)行城市土壤修復(fù)、調(diào)控大氣環(huán)境的同時(shí)，能夠美化環(huán)境，一舉兩得；

（3）具備觀賞性的大生物量修復(fù)植物，不會(huì)進(jìn)行食物鏈的傳遞積累，減少了對(duì)人體的危害；

（4）大生物量植物對(duì)人類健康也有著一定的作用，如油松、核桃、桑樹等對(duì)桿菌和球菌的殺菌力均極強(qiáng)，花卉芳香油可抗菌，提高人體免疫力，可作為保健食品或調(diào)控大氣環(huán)境；

（5）在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中，品種選育、植物栽培以及病蟲害防治等經(jīng)驗(yàn)日益豐富。因此，篩選大生物量植物修復(fù)城市土壤重金屬污染是可行的。

3.2 大生物量植物的耐性與積累性研究

4 大生物量修復(fù)植物的判斷標(biāo)準(zhǔn)與篩選

由周振民等[17]對(duì)重金屬污染土壤大生物量修復(fù)植物進(jìn)行的綜合研究可知，其篩選對(duì)象主要為部分農(nóng)作物、雜草、樹木和花卉。修復(fù)城市土壤的大生物量植物應(yīng)具有一定的生態(tài)功能和觀賞價(jià)值，按觀賞部位可分為觀花的、觀葉的、觀芽的、觀莖的、觀果的五類；從低等到高等植物，從水生到陸生；有草本也有木本，有灌木、喬木和藤木，種類繁多。因此篩選既具有觀賞性又具有生態(tài)修復(fù)功能的大生物量修復(fù)植物就尤為重要了。

為了便于采取定性與定量相結(jié)合的綜合評(píng)估分析法篩選出具備此能力的大生物量修復(fù)植物，這就要求植物符合一定的判定標(biāo)準(zhǔn)。耐性特征、積累特征、觀賞性和生態(tài)調(diào)控功能是主要的評(píng)定指標(biāo)，其中耐性特征和積累特征是最基本的判斷標(biāo)準(zhǔn)。耐性植物應(yīng)該能夠在較高重金屬污染濃度的土壤上完成生命周期，并且污染處理的植物地上部生物量與對(duì)照植物的地上部生物量相比沒有明顯的下降，這才說明該植物對(duì)重金屬污染的土壤具有一定的耐性。積累特征以轉(zhuǎn)移系數(shù)和富集系數(shù)綜合表示，李庚飛等[25]研究表明，在利用大生物量非超富集植物進(jìn)行重金屬污染修復(fù)時(shí)，若植物對(duì)某重金屬元素的轉(zhuǎn)移系數(shù)和地上部分富集系數(shù)均大于0.1，說明植物對(duì)該金屬元素具有富集的潛力。此外，植物觀賞性和固碳釋氧、吸收有毒有害氣體等生態(tài)調(diào)控功能等指標(biāo)的納入，對(duì)采用綜合評(píng)估篩選法進(jìn)行復(fù)合型修復(fù)植物的篩選更有意義。

大生物量植物種類繁多，盲目地篩選是不科學(xué)的。因此首先應(yīng)該搜集資料，調(diào)查各種植物的特點(diǎn)及其本身生長習(xí)性，從中初選出最有可能成為修復(fù)植物的種質(zhì)資源進(jìn)行研究，之后再進(jìn)一步確認(rèn)。例如，可從受污染嚴(yán)重的區(qū)域采集仍然能夠正常生長的物種進(jìn)行試驗(yàn)，或從生長不易受環(huán)境影響的物種著手。初選大生物量修復(fù)植物在一定程度上可由植物的根、莖、葉初步判斷[26]。生物量與株高成正比，而生物量越大，修復(fù)效率也相應(yīng)增大，因此株高是修復(fù)植物的重要選擇依據(jù)。為使篩選出的修復(fù)植物具有更好的實(shí)踐性，也應(yīng)盡量地人為模擬與特定重金屬污染城市土壤條件相一致的環(huán)境條件，利用盆栽試驗(yàn)篩選出大生物量復(fù)合型修復(fù)植物。

5 結(jié) 語

我國對(duì)植物修復(fù)重金屬污染土壤的研究起步較晚，篩選工作做得不多，大量有潛力的修復(fù)植物還有待發(fā)現(xiàn)，尤其是以大生物量修復(fù)植物為篩選對(duì)象將成為一個(gè)突破口?？偟膩碚f，用大生物量修復(fù)植物修復(fù)污染土壤的潛力巨大。在城市污染土壤修復(fù)中，大面積地應(yīng)用與其他手段相結(jié)合的大生物量修復(fù)植物，既可以美化環(huán)境，又能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因此進(jìn)一步提高大生物量修復(fù)植物的修復(fù)效率，應(yīng)從生態(tài)位的理論出發(fā)，開展植物品種的篩選與培育、復(fù)合修復(fù)技術(shù)應(yīng)用、修復(fù)效果驗(yàn)證試驗(yàn)等方面的研究，以適應(yīng)城市需要，并將植物修復(fù)、觀賞植物苗木生產(chǎn)、園林景觀建設(shè)與生物質(zhì)能利用有機(jī)結(jié)合，形成環(huán)境污染修復(fù)產(chǎn)業(yè)，走循環(huán)利用綠色發(fā)展之路。

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篇3

關(guān)鍵詞：蚯蚓；超氧化物歧化酶；鉛；酶活性

中圖分類號(hào)：X503.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）04-0781-03

Responses of SOD Activity of Earthworm to Soil Plumbum Pollution

HE Ying-sen，XU Xiao-yan，GAO Xiao-ling，LAI Lin，CHEN Cheng

（Department of Biology，Sichuan College of Education，Chengdu 610041，China）

Absteract： The responses of the superoxide dismutase（SOD） activities of earthworm（Eisenia fetida） to soil plumbum （Pb） pollution were studied using the artificial soil test method. The results indicated that the SOD activities of earthworm polluted for 5 d by Pb decreased under the condition of low Pb stress， while increased in different levels under the high Pb stress condition. When polluted for 15 d by Pb， the SOD activity increased with the increasing of expose time. The regularity of the SOD activity change in earthworm was not obvious.

Key words： earthworm（Eisenia fetida）； superoxide dismutase（SOD）； plumbum； enzyme activity

蚯蚓不僅是陸地上生物量最大的一類土壤動(dòng)物，而且在土壤的物理、化學(xué)和生物過程中扮演重要的角色[1]。它們是生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵種并被廣泛用作環(huán)境污染的生物指示者，被認(rèn)為是進(jìn)行化學(xué)物質(zhì)生態(tài)毒理學(xué)試驗(yàn)的合適陸生生物[2-4]。近年來，蚯蚓在重金屬污染土壤中的應(yīng)用開始受到重視，研究表明，蚯蚓對(duì)土壤重金屬有一定的耐性，并可以通過取食、作穴、代謝等生命活動(dòng)過程，提高土壤中重金屬的生物有效性[5]，因此可以將蚯蚓用于土壤重金屬污染的生物修復(fù)。由于蚯蚓是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，利用蚯蚓來指示土壤污染狀況，已成為對(duì)土壤污染生態(tài)毒理診斷的一項(xiàng)重要指標(biāo)[6，7]。目前，國內(nèi)外學(xué)者就環(huán)境污染物對(duì)蚯蚓的影響，特別是重金屬污染對(duì)蚯蚓的影響進(jìn)行了較多的研究[8-11]。

鉛不僅是一種重要的重金屬環(huán)境元素[12]，而且是一種積累性劇毒元素[13]。Pb在土壤中吸附性強(qiáng)，被表層土壤滯留后殘留時(shí)間長，屬難遷移累積型重金屬[14]。同時(shí)，鉛也是常見的具有潛在毒性的重金屬元素，是環(huán)境中主要的重金屬污染物[15]。

蚯蚓在外源重金屬污染過的土壤中通過食物鏈富集并對(duì)土壤重金屬有一定的耐性，所富集重金屬可以引起蚯蚓體內(nèi)酶活性發(fā)生變化，研究者提出可將蚯蚓體內(nèi)酶活性變化作為生物標(biāo)志物來指示土壤污染狀況[16-18]。在生物體內(nèi)，活性氧的消除主要是由抗氧化防御酶系統(tǒng)來完成，其中，超氧化物歧化酶（SOD）是消除細(xì)胞內(nèi)生物氧化產(chǎn)生超氧陰離子自由基的金屬酶類，是生物體內(nèi)重要的氧自由基消除劑[19]。生物體有適應(yīng)環(huán)境改變的能力，如果外界因素誘導(dǎo)引起生物體內(nèi)氧自由基的產(chǎn)生量增加，則會(huì)誘發(fā)SOD酶活性的變化[20，21]。研究表明，在不同重金屬污染的土壤中，蚯蚓體內(nèi)SOD活性響應(yīng)不同[22，23]。在重金屬Pb污染對(duì)蚯蚓影響的研究方面，比較多的研究集中在Pb對(duì)蚯蚓的毒害作用上[24，25]。而不同濃度外源性的Pb對(duì)蚯蚓體內(nèi)超氧化物歧化酶（SOD）活性影響的研究還不充分。因此，在不同外源Pb污染脅迫中，研究了Pb暴露時(shí)間不同引起的蚯蚓體內(nèi)SOD活性變化。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試土壤 供試土壤取自成都市西郊大邑縣農(nóng)場大田，該地處于成都平原到川西高原過渡地帶，位于北緯30°25′-30°49′，東經(jīng)102°54′-103°54′。采樣深度0～20 cm，經(jīng)采集多點(diǎn)土壤后， 剔除殘根等雜物， 混勻后隨機(jī)取樣， 過2 mm篩， 放冰盒中帶回實(shí)驗(yàn)室， 在4 ℃冰箱內(nèi)臨時(shí)保存?zhèn)溆谩Ｍ寥罉悠返睦砘再|(zhì)見表1。

1.1.2 供試蚯蚓 赤子愛勝蚓（Eisenia foetida）購于四川蚯蚓養(yǎng)殖有限公司。試驗(yàn)選取體重0.4～0.5 g/條，大小相同、形態(tài)相似、發(fā)育良好的蚯蚓，試驗(yàn)前馴養(yǎng)1周。

1.1.3 主要藥品 磷酸二氫鉀，鄰苯三酚，三羥甲基氨基甲烷，氫氧化鈉等，均為分析純。

1.1.4 主要儀器 微電腦人工氣候箱（SPX-300IC，上海博迅儀器公司）；高速冷凍離心機(jī)（GL-20G-Ⅱ，上海）；722光柵分光光度計(jì)（上海第三分析儀器廠）；）PHS-10A型數(shù)字式pH/離子計(jì)（PHS-10A，上海）等。

1.2 方法

1.2.1 染毒處理預(yù)試驗(yàn) 蚯蚓急性毒性試驗(yàn)按照人工土壤法[26]， 選用2個(gè)塑料盆，隨機(jī)選擇大小一致、健康活潑的蚯蚓25條，置于溫度20～25 ℃、濕度80%的黑暗處染毒。試驗(yàn)設(shè)置2個(gè)平行組，以去離子水為空白對(duì)照組。采用鉛濃度為1 000 mg/（kg土）對(duì)蚯蚓進(jìn)行染毒處理（其中一個(gè)為平行試驗(yàn)），將其處于相同環(huán)境下觀察1周后發(fā)現(xiàn)，2個(gè)塑料盆中蚯蚓生活正常，沒有死亡。

1.2.2 染毒處理試驗(yàn) 將預(yù)先培養(yǎng)好的蚯蚓洗凈，在黑暗處放置24 h，放入鋪有濕潤濾紙的玻璃缸中，其上再覆蓋一層濕潤的濾紙，并用保鮮膜封口，清腸后，每個(gè)塑料燒杯中隨機(jī)放入20條蚯蚓，杯口用紗布蓋好，防止水分的蒸發(fā)和蚯蚓的逃逸。將塑料燒杯放入溫度為（20±2） ℃，濕度為70%的人工氣候培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，試驗(yàn)周期為15 d。試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)Pb濃度梯度，分別為0、200、400、600、800、1 000 mg/（kg土）。

1.2.3 SOD粗酶液的制備和活性的測定 SOD粗酶液的制備：蚯蚓經(jīng)染毒5、10、15 d，分別從每個(gè)處理組中取出8條蚯蚓，清腸1 d，將蚯蚓沖洗干凈，用吸水紙吸干水分，用去離子水洗凈，加入約3倍體積的0.05 mol/L、pH 7.8的磷酸緩沖液勻漿 （8 000 r/min勻漿3 min），然后在0～4 ℃條件下離心（3 000 r/min離心15 min），上清液即為超氧化物歧化酶的粗酶液，置于1～4 ℃環(huán)境中保存?zhèn)溆?。SOD 活性測定采用文獻(xiàn)[27]的方法。酶活性定義為在一定條件下使每毫升反應(yīng)液每分鐘自氧化速率抑制50% 的酶量為一個(gè)酶活性單位。

2 結(jié)果與分析

在外源重金屬Pb的脅迫下，分別在蚯蚓染毒5、10、15 d時(shí)取出蚯蚓測定SOD活性分別見圖1、圖2、圖3。在外源重金屬Pb的脅迫下，濃度為200、400、600、800、1 000 mg/（kg土）的5個(gè)試驗(yàn)組，在染毒初期（5 d后），在Pb濃度200、400、600 mg/（kg土）的輕度脅迫時(shí)SOD活性有所降低；在Pb濃度800～1 000 mg/（kg土）重度脅迫時(shí)，蚯蚓體內(nèi)SOD活性有所提高（圖1）。隨染毒時(shí)間的延長，在10 d時(shí)，蚯蚓體內(nèi)SOD活性在Pb濃度600～1 000 mg/（kg土）脅迫時(shí)提高比較明顯（圖2）。在15 d時(shí)，蚯蚓體內(nèi)的SOD活性隨著外源重金屬Pb濃度的增加總體上表現(xiàn)出升高的趨勢。說明外源重金屬Pb對(duì)蚯蚓SOD活性早期有抑制作用，晚期有誘導(dǎo)作用，并且在Pb濃度較大的脅迫時(shí)，隨著脅迫時(shí)間的延長，對(duì)蚯蚓SOD活性的誘導(dǎo)作用比較明顯。

3 討論

蚯蚓是生態(tài)系統(tǒng)土壤物質(zhì)小循環(huán)中的重要一環(huán)，影響著農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，在食物鏈中起著污染物傳遞的橋梁作用[28，29]。在重金屬污染土壤中，蚯蚓體內(nèi)存在多種受污染物抑制或?qū)ξ廴疚锏恼T導(dǎo)有響應(yīng)的酶系，這些酶系包括調(diào)控基礎(chǔ)代謝與生理活動(dòng)的功能酶系、對(duì)外源物質(zhì)具有降解作用的解毒或水解酶系以及其他具有防御功能的酶系如抗氧化酶、溶菌酶等[30]。因此，可以根據(jù)蚯蚓體內(nèi)酶系的檢測指標(biāo)隨土壤中重金屬污染程度的變化來反映土壤中重金屬污染程度[31]。目前，應(yīng)用蚯蚓體內(nèi)的一些敏感生理生化指標(biāo)作為污染物暴露的標(biāo)記物已成為研究的熱點(diǎn)，如細(xì)胞色素P450酶系、谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶、抗氧化酶系（SOD、POD和CAT）和一些金屬硫蛋白等[32，33]。這些指標(biāo)可從微觀分子水映環(huán)境介質(zhì)的健康狀況，因此有可能成為新的環(huán)境污染早期預(yù)警的重要手段。

通過Pb對(duì)赤子愛勝蚓SOD活性影響試驗(yàn)，研究了Pb脅迫下赤子愛勝蚓SOD活性對(duì)不同染毒時(shí)間的響應(yīng)，可為將赤子愛勝蚓體內(nèi)的抗氧化酶活性變化作為重金屬環(huán)境污染的早期診斷和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測的指標(biāo)提供一定的依據(jù)。在對(duì)蚯蚓體內(nèi)受重金屬污染誘導(dǎo)有響應(yīng)的酶系活性變化的研究上，不僅要關(guān)注蚯蚓對(duì)污染物的敏感性，還要考慮到蚯蚓對(duì)污染物的耐性。由于蚯蚓生命活動(dòng)對(duì)土壤中的重金屬化學(xué)行為產(chǎn)生直接或間接的影響[34]，這些影響包括土壤pH變化和重金屬在土壤中不同形態(tài)變化等[35，36]。如何把蚯蚓活動(dòng)對(duì)土壤重金屬不同形態(tài)的影響和對(duì)重金屬富集能力以及蚯蚓體內(nèi)對(duì)重金屬誘導(dǎo)有響應(yīng)的酶系敏感性和靈敏度結(jié)合起來進(jìn)行研究，尤其是在復(fù)合污染水平上對(duì)蚯蚓體內(nèi)酶系活性影響的研究上是今后研究的重點(diǎn)。

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篇4

關(guān)鍵詞：微元法；半方差函數(shù)；克里格插值；改進(jìn)內(nèi)梅羅綜合指數(shù)

中圖分類號(hào)：X524 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

引言

城市工業(yè)區(qū)是城市生產(chǎn)工業(yè)設(shè)施、機(jī)械加工制造較為集中的地區(qū)。工業(yè)區(qū)土壤的污染情況也是明顯高于普通住宅區(qū)和商業(yè)區(qū)。土壤污染主要是重金屬污染，重金屬包括Cu、Cr、Cd、Zn、Pb、As、Ni、Hg這8種。重金屬不能被土壤微生物分解，且很容易在生物體內(nèi)積累，通過食物鏈等環(huán)節(jié)在人體內(nèi)積累，嚴(yán)重危害人類身體健康。工業(yè)區(qū)土壤污染往往呈現(xiàn)一定的規(guī)律，可通過理論分析獲得其空間分布和擴(kuò)散趨勢。對(duì)工業(yè)區(qū)土壤污染物的空間分布與擴(kuò)散的理論研究和應(yīng)用，可以為相關(guān)部門提供測量分析和決策的依據(jù)，輔助制定相關(guān)政策。

1 單因子微元法與克里格插值處理

流體理論或稱微分方程模型，其主要思路是利用元素法，將整體看做很小的小塊組合而成。區(qū)域劃分成很小的微元，在這個(gè)微元上，重金屬成分保持不變。由此便可建立起空間直角坐標(biāo)系，從而便于確定重金屬的空間分布。然而空間分布具有隨機(jī)性和一定的結(jié)構(gòu)特性，利用地址統(tǒng)計(jì)學(xué)和克里格插值[1]可很好地描述各元素分布位置和濃度，可確定污染源的位置。

1.1 微元法確定擴(kuò)散模型

采用微元法將整個(gè)區(qū)域劃分成微小的單元體，單元體長度為，污染的擴(kuò)散可看做單位體對(duì)立面污染物的輸入與輸出。

以方向?yàn)槔?，?dāng)趨近于0時(shí)，A1面進(jìn)入的污染物與A2面出的污染物的質(zhì)量接近相等，則整個(gè)單元體質(zhì)量可看做固定值。假設(shè)污染物在此刻相對(duì)固定，即在內(nèi)，視作不變。方向擴(kuò)散系數(shù)為，污染物濃度為，則內(nèi)污染區(qū)域方向直線上從到范圍內(nèi)污染物質(zhì)量為：

分析積分形式，大致確定在內(nèi)，從到范圍污染物分布規(guī)律。上式對(duì)積分，保證到內(nèi)質(zhì)量相等。得到關(guān)于方向上，污染物擴(kuò)散的偏微分方程：

其中表示初始狀態(tài)污染源處單元體的濃度。根據(jù)柯西條件和傅里葉變換[2]，得到在方向濃度隨時(shí)間變化模型如下：

1.2 半方差函數(shù)

半方差函數(shù)，或稱半變異函數(shù)，是地址統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本工具?；谖⒃ǎ瑢⑽廴疚锟醋鲭S空間連續(xù)變化的量，記空間上某點(diǎn)處重金屬含量與三維坐標(biāo)對(duì)應(yīng)，表示為，稱為區(qū)域化變量，在一維坐標(biāo)條件下表示軸。第次測量值為，與區(qū)域變量相距處的觀測值為，定義半方差函數(shù)為區(qū)域變量在和處觀測值差的方差一半，具體如下：

其中為所有測量值的對(duì)數(shù)。若假設(shè)重金屬含量平穩(wěn)，則半方差函數(shù)只于測量地點(diǎn)距離有關(guān)，即：

污染的空間擴(kuò)散可看做連續(xù)的過程，所以半方差函數(shù)確定的一系列離散的點(diǎn)可通過擬合看做連續(xù)的分布。根據(jù)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的研究現(xiàn)狀[3][4]，變異函數(shù)所確定的理論模型有線性模型、指數(shù)模型、球狀模型。

1.3 克里格插值

克里格插值是基于變異函數(shù)，對(duì)污染物空間分布做插值分析的方法。上述地質(zhì)學(xué)中的變異的擬合是理論的模型，能夠說明重金屬之間的相關(guān)性距離，在確定反應(yīng)真實(shí)分布時(shí)存在缺陷?？死锔癫逯凳腔陔x散的半方差函數(shù)，它是對(duì)實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)的最優(yōu)擬合。

在模型中，待估點(diǎn)的污染物估計(jì)值為，其表示周圍已知變量的線性組合[6]，組合的系數(shù)為，即：

為已知測量數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。為避免誤差，使對(duì)的估計(jì)無偏，應(yīng)保證無偏條件，即系數(shù)之和為1。利用拉格朗日乘數(shù)法可得到極值化的估計(jì)值的組合，從而得到最優(yōu)擬合。拉格朗日乘數(shù)法確定克里格方程組如下：

為極小化處理時(shí)的拉格朗日乘數(shù)。上式是基于半方差函數(shù)構(gòu)造的普通克里格插值法，是對(duì)空間重金屬污染物的最優(yōu)擬合，由于保證了無偏估計(jì)，插值效果較一般插值效果更好。目前，克里格插值發(fā)展有多種，包括泛克里格插值法、協(xié)克里格插值法等多種方法。

2 結(jié)論

重金屬對(duì)土壤造成的污染很難確切的評(píng)價(jià)，每種評(píng)價(jià)方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，常用的評(píng)價(jià)方法只是根據(jù)重金屬濃度來判斷污染的狀況怎樣，這是很不準(zhǔn)確的。本文主要從重金屬擴(kuò)散的原理進(jìn)行分析，得到重金屬的擴(kuò)散特點(diǎn)，利用改進(jìn)的內(nèi)梅羅指數(shù)對(duì)工業(yè)區(qū)的重金屬污染進(jìn)行了綜合的評(píng)價(jià)。

參考文獻(xiàn)

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篇5

【關(guān)鍵詞】鉻；物理化學(xué)法；生物修復(fù)法

1引言

鉻（chromium）是法國化學(xué)家 Lvauquelin 于1797年首次發(fā)現(xiàn)的，是一種用途廣泛而又對(duì)人體危害較大的重金屬元素[1]。環(huán)境中穩(wěn)定存在的兩種價(jià)態(tài)Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）有著幾乎相反的性質(zhì)，適量的Cr（Ⅲ）可以降低人體血漿中的血糖濃度，提高人體胰島素活性，促進(jìn)糖和脂肪代謝，提高人體的應(yīng)激反應(yīng)能力等；而Cr（Ⅵ）則是一種強(qiáng)氧化劑，具有強(qiáng)致癌變、致畸變、致突變作用，對(duì)生物體傷害較大[2]。

鉻污染最常見的是水體污染，如電鍍鉻廢水、制革、制藥、印染業(yè)等應(yīng)用鉻及其化合物的工業(yè)企業(yè)排放的廢水，主要以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)兩中價(jià)態(tài)進(jìn)入環(huán)境。 據(jù)資料介紹，制革工業(yè)通常處理1t原皮，要排出含鉻為410mg/L的廢水50-60t。煉油廠和化工廠所用的循環(huán)冷卻水中含鉻量也較高。鍍鉻廠的廢水中含鉻量更高，尤其在換電鍍液時(shí)，常排放出大量含鉻廢水。鉻對(duì)水體的污染不僅在我國而且在全世界各國都已相當(dāng)嚴(yán)重了。世界各國普遍把鉻污染列為重點(diǎn)防治對(duì)象[3]。

2水體中鉻的存在形態(tài)

天然水體中鉻的質(zhì)量濃度一般在1-40μg/L之間，主要以Cr3+、CrO2-、CrO42-、Cr2O27- 4種離子形態(tài)存在，水體中鉻主要以三價(jià)鉻和六價(jià)鉻的化合物為主。鉻的存在形態(tài)直接影響其遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律[4]。三價(jià)鉻大多數(shù)被底泥吸附轉(zhuǎn)入固相，少量溶于水，遷移能力弱。六價(jià)鉻在堿性水體中較為穩(wěn)定并以溶解狀態(tài)存在，遷移能力強(qiáng)。因此，水體中若三價(jià)鉻占優(yōu)勢，可在中性或弱堿性水體中水解，生成不溶的氫氧化鉻和水解產(chǎn)物或被懸浮顆粒物強(qiáng)烈吸附后存在于沉積物中，若六價(jià)鉻占優(yōu)勢則多溶于水中。六價(jià)鉻毒性一般為三價(jià)鉻毒性的100多倍，但鉻可由六價(jià)還原為三價(jià)，還原作用的強(qiáng)弱主要決定于DO、BOD5、COD的值，DO值越小，BOD5值和COD值越高，則還原作用越強(qiáng)。

3水體重金屬鉻污染的治理方法

3.1 物理化學(xué)方法

（1）稀釋法和換水法

稀釋法就是把被重金屬污染的水混入未污染的水體中，從而降低重金屬污染物濃度，減輕重金屬污染的程度[5]。此法適于受重金屬污染程度較輕的水體的治理。這種方法不能減少排入環(huán)境中的重金屬污染物的總量，又因?yàn)橹亟饘儆欣鄯e作用，所以這種處理方法目前漸漸被否定。換水法是將被重金屬污染的水體移出，換上新鮮水，而減輕水體污染的一種措施，該方法適用于魚塘等水量較小的情況。

（2）混凝沉淀法

許多重金屬在水體溶液中主要以陽離子存在，加入堿性物質(zhì)，使水體pH值升高，能使大多數(shù)重金屬生成氫氧化物沉淀。另外，其它眾多的陰離子也可以使相應(yīng)的重金屬離子形成沉淀。所以，向重金屬污染的水體施加石灰、NaOH、Na2S等物質(zhì)，能使很多重金屬形成沉淀去除，降低重金屬對(duì)水體的危害程度。這是目前國內(nèi)處理重金屬污染普遍采用的方法。

（3）離子還原法和交換法

離子還原法是利用一些容易得到的還原劑將水體中的重金屬還原，形成無污染或污染程度較輕的化合物，從而降低重金屬在水體中的遷移性和生物可利用性，以減輕重金屬對(duì)水體的污染。電鍍污水中常含有六價(jià)鉻離子（Cr6+），它以鉻酸離子（Cr2O72-）的形式存在，在堿性條件下不易沉淀且毒性很高，而三價(jià)鉻毒性遠(yuǎn)低于六價(jià)鉻，但六價(jià)鉻在酸性條件下易被還原為三價(jià)鉻。因此，常采用硫酸亞鐵及三氧化硫?qū)⒘鶅r(jià)鉻還原為三價(jià)鉻，以減輕鉻污染。

離子交換法是利用重金屬離子交換劑與污染水體中的重金屬物質(zhì)發(fā)生交換作用，從水體中把重金屬交換出來，以達(dá)到治理重金屬污染的目的。經(jīng)離子交換處理后，廢水中的重金屬離子轉(zhuǎn)移到離子交換樹脂上，經(jīng)再生后又從離子交換樹脂上轉(zhuǎn)移到再生廢液中。

離子還原法和交換法費(fèi)用較低，操作人員不直接接觸重金屬污染物，但適用范圍有限，并且容易造成二次污染。

（4）電修復(fù)法

電修復(fù)法是20世紀(jì)90年代后期發(fā)展起來的水體重金屬污染修復(fù)技術(shù)，其基本原理是給受重金屬污染的水體兩端加上直流電場，利用電場遷移力將重金屬遷移出水體。Ridha等[6]提出，在一個(gè)碳的氈狀電極上，用電沉積法從工業(yè)廢水中除去銅、鉻和鎳的技術(shù)。另外，可以用電浮選法凈化含有銅、鎳、鉻和鋅等重金屬的工業(yè)污水。此外，近年來還有人把電滲析薄膜分離技術(shù)應(yīng)用到污水重金屬處理實(shí)踐當(dāng)中。

3.2 生物修復(fù)法

（1）微生物修復(fù)法

重金屬污染水體的生物修復(fù)機(jī)理主要包括微生物對(duì)重金屬的固定和形態(tài)的轉(zhuǎn)化。前者是微生物通過帶電荷的細(xì)胞表面吸附重金屬離子，或通過攝取必要的營養(yǎng)元素主動(dòng)吸收重金屬離子，將重金屬富集在細(xì)胞表面或內(nèi)部；后者是通過微生物的生命活動(dòng)改變重金屬的形態(tài)或降低重金屬的生物有效性，從而減輕重金屬污染，如Cr6+轉(zhuǎn)變成Cr3+而毒性降低，As、Hg、Se等還原成單質(zhì)態(tài)而揮發(fā)，微生物分泌物對(duì)重金屬產(chǎn)生鈍化作用等。

（2）動(dòng)物修復(fù)法

應(yīng)用一些優(yōu)選的魚類以及其它水生動(dòng)物品種在水體中吸收、富集重金屬，然后把它們從水體中驅(qū)出，以達(dá)到水體重金屬污染修復(fù)的目的。研究發(fā)現(xiàn)，一些貝類具有富集水體中重金屬元素的能力，如牡蠣就有富集重金屬鋅和鎘的能力。據(jù)報(bào)導(dǎo)，若以濕量計(jì)算，牡蠣對(duì)鎘的富集量可以達(dá)到3-4g/kg[7]。動(dòng)物修復(fù)法需馴化出特定的水生動(dòng)物，并且處理周期較長、費(fèi)用高，再則后續(xù)處理費(fèi)用較大，所以在實(shí)際應(yīng)用中推廣難度較大。

（3）植物修復(fù)方法

20世紀(jì)80年代前期，Chaney提出利用重金屬超富集植物（hyper-accumulator）的提取作用清除土壤重金屬污染這一思想后。經(jīng)過人們不斷地實(shí)踐、總結(jié)和歸納才形成了植物修復(fù)的概念[8]。植物修復(fù)被定義為利用自然或基因工程植物來轉(zhuǎn)移環(huán)境中的重金屬或使環(huán)境中的重金屬無害化，是目前生物修復(fù)技術(shù)中研究最熱的一類。

對(duì)于鉻超富集植物，到目前為止，在美國、澳大利亞、新西蘭等國已發(fā)現(xiàn)能富集重金屬的超富集植物500多種，其中有360多種是富集Ni的植物[9]。對(duì)于鉻超富集植物，得到學(xué)者們認(rèn)同的有Dicoma niccolifera Wild和Sutera fodina Wild兩種，鉻最高含量分別為1500mg/kg、2400mg/kg[10]，均高于鉻超富集植物的參考值1000mg/kg。國內(nèi)報(bào)道的濕生禾本科植物李氏禾也對(duì)鉻具有較好的富集能力[11]。 因此，采用一些水生鉻超富集植物用于鉻污染水體修復(fù)是可行的。

4結(jié)論

由于水體鉻污染也伴隨著富營養(yǎng)的趨勢，可以通過有機(jī)物將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，利用底泥吸附三價(jià)鉻，轉(zhuǎn)入固相，降低鉻的遷移，減少污染的擴(kuò)散，然后，利用水生鉻超富集植物從底泥中將鉻提取到植物上部，人工收獲轉(zhuǎn)移，焚燒后用于提取重金屬，循環(huán)利用。因此，利用鉻超富集濕生植物對(duì)鉻污染水體進(jìn)行修復(fù)，是一種非常有潛力的鉻污染水體修復(fù)技術(shù)。

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篇6

關(guān)鍵詞: 糧食安全； 地區(qū)糧食安全； 國際糧食禁運(yùn)； 綜合生產(chǎn)能力； 糧食生產(chǎn)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)帶

中圖分類號(hào)： F326文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 1671-6604(2012)01-0083-06

一、 糧食安全概念、范疇與標(biāo)準(zhǔn)

（一） 對(duì)經(jīng)典定義的理解與完善

近30余年來，學(xué)界一直沿用FAO（Food and Agriculture Organization,聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織）的定義，即糧食安全指任何人在任何時(shí)候都能得到其生存和健康所需要的足夠食品。具體可從四個(gè)方面來理解：一是保障范圍上涵蓋了任何人，包括懶漢、乞丐甚至死刑犯；二是保障時(shí)限上涵蓋了任何時(shí)候，這是基于生命過程的連續(xù)性提出的要求，所以糧食安全保障在個(gè)體和代際兩方面都要求可持續(xù)性；三是保障方式上是廣義的獲得（acquisition），強(qiáng)調(diào)食品安全保障形式與途徑的多樣化，包括農(nóng)戶生產(chǎn)和儲(chǔ)備、市場購買、親友饋贈(zèng)及社會(huì)援助（國際援助、政府和社會(huì)救助）等；四是保障水平足夠，包括數(shù)量足夠和質(zhì)量安全可靠。數(shù)量上既能滿足生存需要，還要保障其基本的健康需要，質(zhì)量和安全性方面要盡量避免食品消費(fèi)給民眾帶來身心傷害。

該定義雖然全面、深刻和準(zhǔn)確，但保障標(biāo)準(zhǔn)過于苛刻，很難實(shí)現(xiàn)，因此，筆者建議將糧食安全定義為：絕大多數(shù)人在絕大多數(shù)時(shí)間都能得到其生存和基本健康所需要的足夠食品。這并不是對(duì)主流定義咬文嚼字般地吹毛求疵，而是基于學(xué)術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)性的考慮，至于什么是“絕大多數(shù)”，取決于一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，尤其是居民收入水平和國家糧食安全保障理念。

（二） 糧食范疇劃分

學(xué)界習(xí)慣性把糧食劃分為“小糧食”和“大糧食”，“小糧食”即淀粉類的狹義食品，如谷物、薯?xiàng)l等，“大糧食”即“小糧食”之外的蔬菜、肉蛋奶魚等廣義食品。筆者認(rèn)為，這樣的劃分并無必要：一是現(xiàn)代生活不僅水平高，而且豐富多彩，無論是“小糧食”還是“大糧食”，都不可或缺，甚至越來越多的人舍“小糧”而取“大糧”；第二，如果“小糧食”的生產(chǎn)和供給不安全，說明食品的生產(chǎn)、儲(chǔ)備、流通、進(jìn)出口與分配系統(tǒng)出了大問題，比如大的自然災(zāi)害、社會(huì)動(dòng)蕩和嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)危機(jī)，那么，“小糧食”以外的其他食品供給也不會(huì)好到哪里去。“小糧食”和“大糧食”同處一個(gè)自然經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，往往一榮俱榮、一損俱損，如果人為切割，對(duì)糧食安全實(shí)質(zhì)與初衷的理解，對(duì)糧食安全保障目標(biāo)的確定和水平衡量，都沒有好處。

（三） 糧食數(shù)量安全與質(zhì)量安全

學(xué)界把“糧食安全”英譯為Food Security和Food Safty，很多人不加區(qū)別地混用。筆者認(rèn)為，前者主要指數(shù)量保障，即“吃得飽、吃得好”，后者則側(cè)重于質(zhì)量尤其是安全性保障，即“吃得安全、吃得放心”。

近30余年來，國際社會(huì)尤其是中國所關(guān)注的主要還是數(shù)量保障，這可以從公開文獻(xiàn)中看出。這是基于糧食短缺的基本背景提出的概念。但數(shù)量和質(zhì)量是一個(gè)有機(jī)整體，兩者還可以相互轉(zhuǎn)化。人類進(jìn)入了21世紀(jì)，質(zhì)量和安全性問題如果不能說比數(shù)量更重要，至少也是同等重要，尤其是在食品質(zhì)量安全危機(jī)頻頻爆發(fā)的時(shí)代［1］。

在國人的印象中，食品質(zhì)量和安全性問題往往發(fā)生在“大糧食”上，如三聚氰胺奶粉、瘦肉精豬肉、化學(xué)火鍋、農(nóng)殘蔬菜、地溝油等等。但“小糧食”的安全問題同樣突出：首先是重金屬污染。目前我國污染土壤已占到耕地面積的1/5參見秦勇、張啟《加強(qiáng)耕地質(zhì)量建設(shè)確保國家糧食安全》，。，其中10%的耕地受到重金屬污染，而“珠三角”地區(qū)至少40%農(nóng)用地重金屬超標(biāo)。全國僅重金屬污染就導(dǎo)致糧食每年減產(chǎn)1 000多萬噸，每年被重金屬污染的糧食達(dá)1 200萬噸，合計(jì)損失200億元以上參見謝慶?！段覈磕曛亟饘傥廴?200萬噸糧食電池業(yè)成禍?zhǔn)住罚?%25D7%25B3。。

要控制糧食產(chǎn)量的原因主要有以下兩個(gè)方面：從理論上講，并不是糧食產(chǎn)量和供給量越高越安全，過分追求糧食產(chǎn)量會(huì)加大土地負(fù)荷和資源環(huán)境壓力。如：過于頻繁地復(fù)種造成地力難以恢復(fù)；過多地使用化學(xué)合成物加劇土壤板結(jié)、污染和農(nóng)產(chǎn)品不安全；過多的坡耕地開發(fā)加速水土流失；生長調(diào)節(jié)劑（如激素）、轉(zhuǎn)基因品種的大量使用會(huì)直接危害糧食和農(nóng)產(chǎn)品安全性；等等，這些都必然損害未來的糧食安全保障潛力與能力。從實(shí)踐上講，過分追求糧食產(chǎn)量會(huì)導(dǎo)致農(nóng)民“賣糧難”和“谷賤傷農(nóng)”，打擊農(nóng)民的種糧積極性?；蛘呤菞壖Z務(wù)工，或者是種懶莊稼，自己夠吃就行，或者種樹、撂荒，或者挖成魚塘，從根本上動(dòng)搖國家糧食安全基礎(chǔ)。而控制糧食產(chǎn)量就能主動(dòng)調(diào)節(jié)糧食供求平衡，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量、收入及生態(tài)的有機(jī)協(xié)調(diào)?？刂萍Z食產(chǎn)量主要應(yīng)利用經(jīng)濟(jì)杠桿控制糧食產(chǎn)量和供給量，如保護(hù)性收購的數(shù)量和價(jià)格調(diào)控及補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)整等。

（三） 推進(jìn)糧食生產(chǎn)的區(qū)域?qū)I(yè)化和集中度

由于資源稟賦的差異，客觀上存在糧食的優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)或最適產(chǎn)區(qū)，比如農(nóng)業(yè)部《全國優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域布局規(guī)劃（2008―2015年）》劃定了東北平原、長江流域和東南沿海3個(gè)水稻優(yōu)勢區(qū)；黃淮海、長江中下游、西南、西北、東北5個(gè)小麥優(yōu)勢區(qū)；北方、黃淮海和西南3個(gè)玉米優(yōu)勢區(qū)；東北（高油）、東北中南部（兼用）和黃淮海（高蛋白）等3個(gè)大豆優(yōu)勢區(qū)；東北、華北、西北、西南、南方5個(gè)馬鈴薯優(yōu)勢區(qū)。

糧食生產(chǎn)的區(qū)域化和集中化既有利于增加糧食供給總量，增強(qiáng)糧食供給的穩(wěn)定性，改善糧食和農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量與安全性，又有利于提高優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)內(nèi)糧食生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)效益和區(qū)域競爭力，有利于完善糧食安全的區(qū)域分工與合作體系，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)區(qū)內(nèi)外雙贏，有利于提高糧食補(bǔ)貼的效率，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)與增收的統(tǒng)一。經(jīng)過5年（2003―2007年）的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)帶建設(shè)，我國的優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域化生產(chǎn)格局初步形成。2007年，13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的75％參見科技部《國家糧食安全中長期規(guī)劃綱要（2008―2020年）》，http:∥most.省略/yw/20081114 65334.htm。。九大糧食優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)帶對(duì)全國糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率超過85%，水稻、小麥、玉米、大豆集中度分別達(dá)到98%、80%、70%和59%，品種優(yōu)質(zhì)化率分別達(dá)到72.3%、61.6%、47.1%和70.3%參見農(nóng)業(yè)部《全國優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域布局規(guī)劃（2008―2015年）》，http:∥省略.cm/policy/txt/2008-09/12/content 164415713.htm。。

筆者認(rèn)為，取得如此“優(yōu)異”的成績與優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)劃分口徑過于寬泛有一定關(guān)系。主要糧食品種優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)包含的重點(diǎn)縣是：水稻739個(gè)，小麥558個(gè)，玉米575個(gè)，大豆117個(gè)，馬鈴薯393個(gè)根據(jù)農(nóng)業(yè)部《全國優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域布局規(guī)劃（2008―2015年）》整理計(jì)算而得。。以全國2 862個(gè)縣級(jí)性質(zhì)區(qū)計(jì)，分別占25.82%、19.47%、20.09%、4.09%和13.73%。主要糧食品種的優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)占了全國縣級(jí)行政區(qū)的一到二成，這個(gè)比例已經(jīng)不小。再扣除某些品種在很多縣都不生產(chǎn)，比如北方的多數(shù)縣都不產(chǎn)水稻，還有多數(shù)的大中城市郊區(qū)糧食生產(chǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移或者萎縮。這樣的優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)比重將更高，從而失去了優(yōu)勢和集中的意義。因此，筆者認(rèn)為中國的糧食優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)還需要進(jìn)一步凝練，真正體現(xiàn)優(yōu)勢和集中。

確定了真正的優(yōu)勢區(qū)域后，就應(yīng)該認(rèn)真經(jīng)營這些產(chǎn)業(yè)帶。從政府的引導(dǎo)和支持角度講，建議把政府糧食安全扶持政策與資金，包括糧食補(bǔ)貼、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施投入、糧食研究與開發(fā)資源、糧食倉儲(chǔ)、物流、加工等資源主要投放這些地區(qū)。運(yùn)用農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化扶持資金、財(cái)政貼息、擔(dān)保等經(jīng)濟(jì)桿杠，引導(dǎo)國內(nèi)外糧食加工企業(yè)進(jìn)駐優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)。通過中央的宏觀調(diào)控，如轉(zhuǎn)移支付和大幅度提高補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，使種糧農(nóng)民和產(chǎn)區(qū)政府都不吃虧。更為關(guān)鍵的是，把其他不具有糧食生產(chǎn)優(yōu)勢和社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的地區(qū)從“米袋子省長負(fù)責(zé)制”的沉重包袱中解脫出來，在不適宜糧食生產(chǎn)的地方發(fā)展工業(yè)和加速推進(jìn)城市化，或者退耕還林（草、水）等，為徹底解決中國城市化、工業(yè)化與耕地保護(hù)、糧食安全、生態(tài)平衡的矛盾提供契機(jī)。

（四） 進(jìn)一步加大對(duì)農(nóng)民補(bǔ)貼的力度

鑒于目前的糧食補(bǔ)貼存在針對(duì)性偏差、瞄準(zhǔn)性偏差和激勵(lì)性衰減等問題，筆者建議在現(xiàn)行“普惠制度”原則、既定受益群體及其補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上把增量補(bǔ)貼全部用于糧食優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)的種糧農(nóng)民、全國的種糧大戶和種田能手，明確補(bǔ)貼的唯一目的就是增產(chǎn)，按實(shí)際種植面積補(bǔ)貼，大幅度提高主產(chǎn)區(qū)或者優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)糧食補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)。

（五） 積極應(yīng)對(duì)國際市場的變化

筆者認(rèn)為，我國應(yīng)以商業(yè)眼光看待糧食進(jìn)出口問題，淡化其政治色彩；主動(dòng)參與國際市場，相機(jī)行事，視國際糧價(jià)情況逢低吃進(jìn)，逢高賣出；低調(diào)入市，避免在購買之前大肆渲染，自己把國際糧價(jià)喊上去。

參考文獻(xiàn)：

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［2］ 雷 宇.轉(zhuǎn)基因食品是天使還是魔鬼［N］.中國青年報(bào)，2010-05-18（6）.

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Theoretical Issues on Grain Security

Liu Chengyu

(Center of China’s Western Economy, Southwestern University of Finance and Economics, Chengdu 610074, China)

篇7

    論文關(guān)鍵詞 土地 農(nóng)村土地 土地污染 法律制度

    一、農(nóng)村土地污染的概念

    (一)土地土地是由地球陸地部分在一定高度和深度范圍內(nèi)的巖石、礦藏、土壤、水文、大氣和植被等要素構(gòu)成的自然結(jié)構(gòu)總體。從法律的角度來看,我國還沒有以立法的形式對(duì)土地作出個(gè)明確的定義。就土地的生態(tài)價(jià)值和自然屬性,從有效的防治土地污染的目的出發(fā),可以將土地的涵義界定為“土地是地球表面上由土壤、巖石、氣候、水文、地貌、植被等組成的自然綜合體,它包括人類過去和現(xiàn)在的活動(dòng)結(jié)果?！蓖寥朗怯稍S多層厚度不同的礦物質(zhì)成分所構(gòu)成自然主體。土地的涵義與土壤的涵義不同,土地比土壤的范圍要廣,土壤只是土地的構(gòu)成土地許多因素中的一種。

    (二)農(nóng)村土地污染農(nóng)村土地污染,主要是指農(nóng)村地區(qū)農(nóng)業(yè)用地的污染。從目前農(nóng)村地區(qū)土地污染的實(shí)際情況和大家所關(guān)注的農(nóng)村土地污染情況來看。農(nóng)村土地污染主要表現(xiàn)在水土流失、土地沙化、土地土壤重金屬污染化、土壤酸化與鹽堿化、工程荒漠化、濕地與優(yōu)質(zhì)土壤資源的減少等地退化問題。

    二、我國農(nóng)村土地污染的現(xiàn)狀

    我國目前農(nóng)村地區(qū)的土地污染相當(dāng)嚴(yán)峻,土地污染面日益擴(kuò)大,土地染物的種類多,而且污染的數(shù)量日漸增高,甚至有些地區(qū)還出現(xiàn)了新型的復(fù)合污染。如:鎘米問題、高濃度農(nóng)藥污染蔬菜、地下水等。我國農(nóng)村地區(qū)土地污染總體現(xiàn)狀是點(diǎn)面源污染并存、生活污染與工業(yè)污染層疊。農(nóng)村土地污染有以下幾種:

    (一)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的農(nóng)藥、化肥、動(dòng)物糞便、生活垃圾等污染在目前階段,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中每年都施用大量農(nóng)藥、化肥,其大部分都是沒有被植物所吸收,而是滲入到土地里。根據(jù)國務(wù)院發(fā)展研究中心的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2007年我農(nóng)藥使用量為162.3萬噸,為1990年使用量的2.2倍,化肥的施用量已達(dá)5107.8萬噸,是1990年施用量的兩倍;農(nóng)用薄膜使用量大約193.75萬噸,是1990年的4.1倍。豍另外跟國家發(fā)改委統(tǒng)計(jì),我國目前農(nóng)田施用化肥量平均每公頃達(dá)360多公斤,分別是德國、美國的1.6倍和3.3倍,其中氮肥的利用率為25%-30%、磷肥利用率為10%-20%,比發(fā)達(dá)國家低20-30個(gè)百分點(diǎn);平均每畝農(nóng)田農(nóng)藥量使用為150克左右,是歐盟國家的3倍,在農(nóng)藥使用率上只有30%上下,相當(dāng)于歐盟國家在農(nóng)藥使用率上的一半。過量的施用農(nóng)藥化肥,會(huì)直接導(dǎo)致農(nóng)田土壤的養(yǎng)分失衡和土壤物理性質(zhì)的劣化,同時(shí)也會(huì)對(duì)地下水自然造成連鎖污染。

    在現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活過程中農(nóng)用化學(xué)劑大量使用和有效的使用概率底下,使得農(nóng)村地區(qū)的土地污染的范圍不斷擴(kuò)大。這些污染物從單一的污染逐漸演變成點(diǎn)污染和面源污染相結(jié)合的新型復(fù)合污染。

    (二)農(nóng)村生活污水及生活垃圾對(duì)土地進(jìn)行污染隨著人民生活水平的不斷提高,生活垃圾及生活污水逐年增加。我國農(nóng)村地區(qū)由于基礎(chǔ)建設(shè)落后和環(huán)境保護(hù)設(shè)施的不到位,對(duì)生活垃圾的無害化處理簡單。農(nóng)村農(nóng)戶產(chǎn)生的生活垃圾隨意亂丟,使得農(nóng)村地區(qū)的環(huán)境更加嚴(yán)重,從而出現(xiàn)了臟、亂、差現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì),大約每年產(chǎn)生的1.2億噸的農(nóng)村生活垃圾基本是全部露天堆放。生活垃圾是由可分解的有機(jī)物質(zhì)、不可分解的物質(zhì)構(gòu)成,但是大部分生活垃圾的分解率底。污水灌溉也是農(nóng)村土地污染的一種重要污染。合理使用生活廢水及工業(yè)廢水中含有的氮、磷、鉀等多種植物所需養(yǎng)分,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增產(chǎn)增收有一定的效果。但是這些廢水中同樣含有重金屬、氯化物等許多有毒物質(zhì),在沒有處理的情況下直接使用于農(nóng)田灌溉中,致使基本農(nóng)田喪失生產(chǎn)力,成為“毒土”。根據(jù)我國農(nóng)業(yè)部2006年對(duì)全國污灌區(qū)調(diào)查統(tǒng)計(jì),大約140萬km2的污水灌溉區(qū)中,遭受重金屬污染的土地面積占污水灌溉區(qū)總面積的64.8%,其中,嚴(yán)重污染的占8.4%,中度污染的占9.7%,輕度污染的占46.7%.這些污染對(duì)環(huán)境生態(tài)鏈上的人而言,構(gòu)成了巨大的挑戰(zhàn)。

    (三)城市的污染物向農(nóng)村地區(qū)轉(zhuǎn)移除農(nóng)村生產(chǎn)生活所導(dǎo)致的土地環(huán)境污染之外,城市污染物向農(nóng)村地區(qū)轉(zhuǎn)移也是構(gòu)成農(nóng)村地區(qū)土地污染的一個(gè)重要原因。城市污染物向農(nóng)村地區(qū)轉(zhuǎn)移的主要形式有兩個(gè)方面:第一,面污染物的企業(yè)轉(zhuǎn)向農(nóng)村地區(qū),隨著城市環(huán)境法律制度的建立健全以及國家對(duì)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)要求等方面的因素,一些高污染企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)移農(nóng)村地區(qū)。這些企業(yè)大部分是一些生產(chǎn)設(shè)備簡陋,環(huán)境污染物處理能力低下,所產(chǎn)生的廢棄物、工業(yè)廢水、生產(chǎn)生活垃圾等對(duì)農(nóng)村地區(qū)的土地加劇的污染。第二,生活垃圾等污染物由城市向農(nóng)村地區(qū)轉(zhuǎn)移,隨著城市規(guī)劃建設(shè)及城市人口不斷增加,城市居民生活所帶來的垃圾數(shù)量不斷攀高,從而大部分城市生活垃圾沒有處理就直接運(yùn)到城郊附近或農(nóng)村地區(qū),在某些靠近城市附近的農(nóng)村地區(qū)大部分空置地自然就成了城市垃圾放置地,甚至一些耕地也成為污染物放置地。

    (四)農(nóng)村地區(qū)的工業(yè)化污染及城鎮(zhèn)化污染改革開放以來,農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展得到了很大的發(fā)展,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)在農(nóng)村地區(qū)迅速的發(fā)展壯大。農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)像雨后春筍一樣扒地而起,給農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展注入了巨大的能量。但是同時(shí)也給農(nóng)村地區(qū)造成了比較嚴(yán)重的環(huán)境污染,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)污染是農(nóng)村土地污染源的主要之一。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)中的工業(yè)污染大量排放,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出農(nóng)村現(xiàn)有環(huán)境生態(tài)的承受能力和分解能力。

    工業(yè)生產(chǎn)后的廢渣占用土地,工業(yè)生產(chǎn)后廢水被迫灌溉當(dāng)?shù)剞r(nóng)田,這都對(duì)我國的耕田造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。這個(gè)工業(yè)污染物中含有鎘、砷、汞等有毒重金屬和石油類有機(jī)物污染,致使許多土地中的土壤基本喪失生產(chǎn)力,成為“毒土”。

    三、完善我國農(nóng)村土地污染防治法律制度的建議

    (一)完善農(nóng)村土地污染防治法律制度的必要性農(nóng)村土地污染不僅制約著農(nóng)村生態(tài)的發(fā)展,其農(nóng)村污染物污染的土地所生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量也受到污染的影響。這些農(nóng)村土地生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品,在國際交易市場中嚴(yán)重的阻礙著進(jìn)出口貿(mào)易。土地污染的演變過程難以察覺卻,這些污染危害最終指向的是人。直接危害人體健康,特別是重金屬在蔬菜、糧食中的累積,將處于食物鏈頂端的人類置于危險(xiǎn)位置。隨著農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)謀求快速發(fā)展,不合理的生產(chǎn)生活方式給農(nóng)村地區(qū)的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了較大的影響。農(nóng)村土地中的污染物種類不斷增多,并且在新形勢環(huán)境下變化成新型的一種復(fù)合型污染物。甚至轉(zhuǎn)向立體農(nóng)業(yè)污染,使得農(nóng)村土地環(huán)境進(jìn)一步加劇。目前我國在土地環(huán)境污染立法上,關(guān)于農(nóng)村環(huán)境污染的法律法規(guī)比較少,在國家層面上沒有系統(tǒng)的污染控制法律法規(guī),更沒有有效的預(yù)防和治理農(nóng)村土地污染的環(huán)境法律制度。在這個(gè)方面法律制度的缺陷致使農(nóng)村地區(qū)土地污染的程度進(jìn)一步惡化,要想控制農(nóng)村土地污染這個(gè)趨勢,保護(hù)現(xiàn)有的農(nóng)村土地自然資源,維持農(nóng)村土地生態(tài)環(huán)境,急需在法律制度及法律法規(guī)上建立健全。

    (二)完善我國農(nóng)村土地污染防治法律制度的建議1.加強(qiáng)農(nóng)村土地污染防治專項(xiàng)性立法我國農(nóng)村地區(qū)土地污染問題需要根本上解決,立法是根本。針對(duì)現(xiàn)在農(nóng)村地區(qū)的環(huán)境現(xiàn)狀以及法律控制不力的情況下,必須要借助于系統(tǒng)的法律制度進(jìn)行管理。我國現(xiàn)階段的土地污染防治法律制度與規(guī)范存在著很多缺陷與不足,不能與現(xiàn)有的情況相協(xié)調(diào),必須加以修正和完善。

    2.完善農(nóng)村土地污染防治的執(zhí)行與監(jiān)管體制執(zhí)法是依法保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要手段,而法律是否有效執(zhí)行又依賴著完善的行政管理體制制度。目前我國針對(duì)農(nóng)村土地環(huán)境污染問題的相關(guān)法律法規(guī)相當(dāng)少,致使農(nóng)村生態(tài)環(huán)境惡化,土地污染不斷加劇擴(kuò)大。這些都與現(xiàn)今農(nóng)村地區(qū)環(huán)境保護(hù)法律制度執(zhí)行關(guān)系密切。諾要使我國農(nóng)村地區(qū)土地污染防治得到行而有效的執(zhí)行,必須規(guī)范好我國農(nóng)村土地防治行政管理機(jī)制。我國目前的行政監(jiān)管體制存在著多頭管理的混亂局面,出現(xiàn)“九龍治理”的局面,得不到有效的控制。目前我國農(nóng)村地區(qū)應(yīng)該明確行政管理機(jī)制中的職權(quán)和各自分工,才能夠在執(zhí)法管理中有效的落實(shí),才有效的保護(hù)好了農(nóng)村土地生態(tài)環(huán)境的安全。

篇8

對(duì)于中國的節(jié)能減排而言，2010年注定是一個(gè)值得期待的大年。

根據(jù)“十一五”規(guī)劃，單位GDP能耗將比2005年下降20％，而COD(化學(xué)需氧量)和二氧化硫的排放總量也將下降10％。

2009年9月，在大連出席夏季達(dá)沃斯論壇時(shí)，中國國務(wù)院總理公開表示，上述目標(biāo)有望在201O年如期達(dá)成。

此后，中國發(fā)展改革委員會(huì)副主任解振華也重申，這一節(jié)能減排目標(biāo)是政府對(duì)人民的莊嚴(yán)承諾，將綜合利用各種手段確保實(shí)現(xiàn)。

轉(zhuǎn)折曙光

之所以如此關(guān)注“十一五”目標(biāo)能否順利實(shí)現(xiàn)。是因?yàn)橛羞^不堪回首的過往。

在“十五”(2001年至2005年)期間，中國曾制定了類似的減排目標(biāo)，即把cOD和二氧化硫的排放總量削減10％。

但最終的結(jié)果，只能以慘敗來定義：2005年，COD的排放量比2000年只下降2％，二氧化硫反而增加了27％。這也是在整個(gè)“十五”期間，中國僅有的未實(shí)現(xiàn)的控制性目標(biāo)。

究其原因，以GDP為核心的干部考核機(jī)制、粗放式的經(jīng)濟(jì)增長方式、歷史欠賬過多以及環(huán)保監(jiān)督機(jī)制和能力的相對(duì)薄弱，都是不可忽視的原因。

因此，當(dāng)2006年――“十一五”的頭一年，COD和二氧化硫的排放量，分別比上一年增長1％及1.5％時(shí)，是否會(huì)重蹈覆轍的擔(dān)憂又開始浮現(xiàn)。2007年，雖然主要污染物上升的勢頭已經(jīng)得到遏制，但鑒于減排幅度仍不及年度目標(biāo)，前景仍然存疑。

在節(jié)能方面，情況也十分類似。2006年，雖然全國單位GDP能耗比上一年下降了1.33％，但除了北京，其他地區(qū)都沒有完成能耗降低率的年度目標(biāo)。雖然后來GDP修正之后，能耗下降幅度提高為1.79％，但仍與預(yù)期目標(biāo)差距甚遠(yuǎn)。

一直到2008年，人們才看到實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的曙光：當(dāng)年，COD和二氧化硫排放量比2007年分別下降了4.42％和5.95％。與2005年比較，這兩項(xiàng)指標(biāo)分別下降了6.61％和8.95％，首次趕上了減排任務(wù)“時(shí)間進(jìn)度表”。

除了全球金融危機(jī)導(dǎo)致的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)被動(dòng)調(diào)整，中國政府投巨資興建的脫硫、污水處理等環(huán)保設(shè)備，也逐步建成投產(chǎn)，都是重要原因。此外，隨著環(huán)評(píng)制度的收緊提高了“兩高一資”(高能耗、高污染、資源性)行業(yè)的準(zhǔn)入門檻，加上環(huán)保監(jiān)測能力不斷提升，減排指標(biāo)被納入地方有關(guān)負(fù)責(zé)人的業(yè)績考核指標(biāo)，這些都為進(jìn)一步的減排奠定了良好的基礎(chǔ)。

通過加快淘汰落后產(chǎn)能、加大重點(diǎn)工程實(shí)施力度、加強(qiáng)節(jié)能減排管理等措施，2008年，中國單位GDP能耗也下降了4.59％，創(chuàng)“十一五”實(shí)施以來降幅記錄。

根據(jù)環(huán)境保護(hù)部的統(tǒng)計(jì)，2009年上半年，全國COD排放總量657.6Z萬噸，與2008年同期相比下降2.46％；二氧化硫排放總量1147.8萬噸，與2008年同期相比下降5.40％。

以此態(tài)勢推斷，2009年，“十一五”二氧化硫減排目標(biāo)即可提前實(shí)現(xiàn)。而到2010年，實(shí)現(xiàn)COD排放目標(biāo)也應(yīng)無懸念。

但實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，則要相對(duì)困難得多。 到2008年，單位GDP能耗與2005年相比，也只下降了10.1％，仍落后于時(shí)間表。2009年上半年，全同單位CDP能耗在一季度下降2.89％的基礎(chǔ)上，累計(jì)下降3.35％，降幅同比提高0.47個(gè)百分點(diǎn)。

相信2009年全年的單位GDP能耗降幅，應(yīng)該會(huì)高于上半年的數(shù)字。但正如解振華所言，2009年達(dá)到單位GDP能耗下降5％的目標(biāo)，從而為最終實(shí)現(xiàn)“十一五”規(guī)劃奠定基礎(chǔ)，仍然挑戰(zhàn)巨大。

不應(yīng)止步

當(dāng)“十一五”進(jìn)入收官之年時(shí)， “十二五”規(guī)劃(2011年到2015年)也正在緊鑼密鼓地編制之中。

不管“十一五”規(guī)劃實(shí)現(xiàn)情況如何，可以肯定得是，“十二五”都不會(huì)是簡單的復(fù)制品。其中，一個(gè)確定性的變量，就是碳強(qiáng)度減排目標(biāo)的引入。

已經(jīng)明確表示。中國將把碳強(qiáng)度減排目標(biāo)納入整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)規(guī)劃之中，以實(shí)現(xiàn)到2020年，單位GDP碳強(qiáng)度比2005年降低40％到45％的目標(biāo)。

當(dāng)然，這存在另外兩種可能性：或者在保留現(xiàn)有節(jié)能減排目標(biāo)的基礎(chǔ)上，再增加一個(gè)碳強(qiáng)度目標(biāo)；或者用碳強(qiáng)度減排目標(biāo)，來取代現(xiàn)有的節(jié)能目標(biāo)。

但無論是哪種格局，都要求中國必須從現(xiàn)有的單一指標(biāo)管理體系，實(shí)現(xiàn)向綜合性治理結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。

要知道，碳排放雖然主要來源于傳統(tǒng)化石能源的燃料，和能源消費(fèi)密切相關(guān)，但并不僅限于此。它涉及同汁民生的各個(gè)角落，必將對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)轉(zhuǎn)型，帶來更深刻的影響。

實(shí)際上，即使不考慮碳減排因素，用單一指標(biāo)來管理資源和環(huán)境問題，其弊端也已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)。

“十一五”期間，雖然二氧化硫減排指標(biāo)的完成幾成定局，但與之形成鮮明對(duì)照的是，另外一種大氣污染物一氮氧化物的排放量，卻呈現(xiàn)出高歌猛進(jìn)的態(tài)勢：僅從2003年到2007年間，僅火電廠排放的氮氧化物總量就增加了四成。

這就意味著，僅僅控制一項(xiàng)二氧化硫指標(biāo)，并不足以顯著降低酸雨的危害，后者只不過從硫酸型變成硝酸型而已，換一個(gè)步伐前進(jìn)。而且，氮氧化物對(duì)于人體健康的直接危害，甚至還比二氧化硫更烈。

水污染面臨著類似的尷尬。目前，COD排放量雖然在逐年下降，但導(dǎo)致藍(lán)藻爆發(fā)的總氮、總磷等污染物的排放，卻并沒有相應(yīng)的目標(biāo)可循。

更值得關(guān)注的，或者是重金屬污染。

2009年，血鉛超標(biāo)事件在中國各地都陸續(xù)爆發(fā)，從陜西、湖南、云南到福建、廣東、河南。被診斷為血鉛超標(biāo)的人數(shù)，其中很大一部分都是兒童，少則數(shù)十人，多則逾千。

除了鉛污染，2009年6月，湖南瀏陽市鎮(zhèn)頭鎮(zhèn)長沙湘和化工廠亦發(fā)生較嚴(yán)重的鎘污染事件，造成100余人尿鎘超標(biāo)，4平方公里的土壤及農(nóng)作物被污染。

如果說2006年甘肅徽縣的鉛中毒事件，揭開了重金屬污染殘酷性的序幕的話，那么在2009年，絕對(duì)可以用警鐘長鳴來形容了。

但遺憾的是，迄今為止，只有湖南省把砷、鎘等重金屬，納入減排約束性指標(biāo)之中。很多省份，包括環(huán)保部，不要說納入約束性指標(biāo)，就漣污染信息的公布也十分“吝嗇”。

篇9

1土壤退化的概念

土壤退化(Soildegradation)是指在各種自然，特別是人為因素影響下所發(fā)生的導(dǎo)致土壤的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力或土地利用和環(huán)境調(diào)控潛力，即土壤質(zhì)量及其可持續(xù)性下降（包括暫時(shí)性的和永久性的）甚至完全喪失其物理的、化學(xué)的和生物學(xué)特征的過程，包括過去的、現(xiàn)在的和將來的退化過程，是土地退化的核心部分。土壤質(zhì)量(Soilquality)則是指土壤的生產(chǎn)力狀態(tài)或健康(Health)狀況，特別是維持生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和持續(xù)土地利用及環(huán)境管理、促進(jìn)動(dòng)植物健康的能力[2]。土壤質(zhì)量的核心是土壤生產(chǎn)力，其基礎(chǔ)是土壤肥力。土壤肥力是土壤維持植物生長的自然能力，它一方面是五大自然成土因素，即成土母質(zhì)、氣候、生物、地形和時(shí)間因素長期相互作用的結(jié)果，帶有明顯的響應(yīng)主導(dǎo)成土因素的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性；另一方面，人類活動(dòng)也深刻影響著自然成土過程，改變土壤肥力及土壤質(zhì)量的變化方向。因此，土壤質(zhì)量的下降或土壤退化往往是一個(gè)自然和人為因素綜合作用的動(dòng)態(tài)過程。根據(jù)土壤退化的表現(xiàn)形式，土壤退化可分為顯型退化和隱型退化兩大類型。前者是指退化過程（有些甚至是短暫的）可導(dǎo)致明顯的退化結(jié)果，后者則是指有些退化過程雖然已經(jīng)開始或已經(jīng)進(jìn)行較長時(shí)間，但尚未導(dǎo)致明顯?耐嘶峁?/P>

2全球土壤退化概況

當(dāng)前，因各種不合理的人類活動(dòng)所引起的土壤和土地退化問題，已嚴(yán)重威脅著世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球土壤退化面積達(dá)1965萬km2。就地區(qū)分布來看，地處熱帶亞熱帶地區(qū)的亞洲、非洲土壤退化尤為突出，約300萬km2的嚴(yán)重退化土壤中有120萬km2分布在非洲、110萬km2分布于亞洲；就土壤退化類型來看，土壤侵蝕退化占總退化面積的84%，是造成土壤退化的最主要原因之一；就退化等級(jí)來看，土壤退化以中度、嚴(yán)重和極嚴(yán)重退化為主，輕度退化僅占總退化面積的

38%[3～6]。

全球土壤退化評(píng)價(jià)(GlobalAssessmentofSoilDegradation)研究結(jié)果[3～6]顯示，土壤侵蝕是最重要的土壤退化形式，全球退化土壤中水蝕影響占56%，風(fēng)蝕占28%；至于水蝕的動(dòng)因，43%是由于森林的破壞、29%是由于過度放牧、24%是由于不合理的農(nóng)業(yè)管理，而風(fēng)蝕的動(dòng)因，60%是由于過度放牧、16%是由于不合理的農(nóng)業(yè)管理、16%是由于自然植被的過度開發(fā)、8%是由于森林破壞；全球受土壤化學(xué)退化（包括土壤養(yǎng)分衰減、鹽堿化、酸化、污染等）影響的總面積達(dá)240萬km2，其主要原因是農(nóng)業(yè)的不合理利用(56%)和森林的破壞(28%)；全球物理退化的土壤總面積約83萬km2，主要集中于溫帶地區(qū)，可能絕大部分與農(nóng)業(yè)機(jī)械的壓實(shí)有關(guān)。

3我國土壤退化狀況

首先，我國水土流失狀況相當(dāng)嚴(yán)重，在部分地區(qū)有進(jìn)一步加重的趨勢。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料[7]，1996年我國水土流失面積已達(dá)183萬km2，占國土總面積的19%。僅南方紅黃壤地區(qū)土壤侵蝕面積就達(dá)6153萬km2，占該區(qū)土地總面積的1/4[8]。同時(shí)，對(duì)長江流域13個(gè)重點(diǎn)流失縣水土流失面積調(diào)查結(jié)果表明，在過去的30年中，其土壤侵蝕面積以平均每年1.2%～2.5%的速率增加[9]，水土流失形勢不容樂觀。

其次，從土壤肥力狀況來看，我國耕地的有機(jī)質(zhì)含量一般較低，水田土壤大多在1%～3%，而旱地土壤有機(jī)質(zhì)含量較水田低，＜1%的就占31.2%；我國大部分耕地土壤全氮都在0.2%以下，其中山東、河北、河南、山西、新疆等5?。▍^(qū)）嚴(yán)重缺氮面積占其耕地總面積的一半以上；缺磷土壤面積為67.3萬km2，其中有20多個(gè)?。▍^(qū)）有一半以上耕地嚴(yán)重缺磷；缺鉀土壤面積比例較小，約有18.5萬km2，但在南方缺鉀較為普遍，其中海南、廣東、廣西、江西等?。▍^(qū)）有75%以上的耕地缺鉀，而且近年來，全國各地農(nóng)田養(yǎng)分平衡中，鉀素均虧缺，因而，無論在南方還是北方，農(nóng)田土壤速效鉀含量均有普遍下降的趨勢；缺乏中量元素的耕地占63.3%[10]。對(duì)全國土壤綜合肥力狀況的評(píng)價(jià)尚未見報(bào)道，就東部紅壤丘陵區(qū)而言，選擇土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀、pH值、CEC、物理性粘粒含量、粉/粘比、表層土壤厚度等11項(xiàng)土壤肥力指標(biāo)進(jìn)行土壤肥力綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果表明，其大部分土壤均不同程度遭受肥力退化的影響，處于中、下等水平，高、中、低肥力等級(jí)的土壤的面積分別占該區(qū)總面積的25.9%、40.8%和 33.3%，在廣東丘陵山區(qū)、廣西百色地區(qū)、江西吉泰盆地以及福建南部等地區(qū)肥力退化已十分嚴(yán)重[11]。

此外，其它形式的土壤退化問題也十分嚴(yán)重。以南方紅壤區(qū)為例，約20萬km2的土壤由于酸化問題而影響其生產(chǎn)潛力的發(fā)揮；化肥、農(nóng)藥施用量逐年上升，地下水污染不斷加劇，在部分沿海地區(qū)其地下水硝態(tài)氮含量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于WHO建議的最高允許濃度10mg/l；同時(shí)，在一些礦區(qū)附近和復(fù)墾地及沿海地區(qū)土壤重金屬污染也相當(dāng)嚴(yán)重[8]。

4土壤退化研究進(jìn)展

自1971年FAO提出土壤退化問題并出版“土壤退化"專著以來，土壤退化問題日益受到人們的關(guān)注。第一次與土地退化有關(guān)的全球性會(huì)議——聯(lián)合國土地荒漠化(desertification)會(huì)議于1977在肯尼亞內(nèi)羅畢召開。聯(lián)合國環(huán)境署(UNEP)又分別于1990年和1992年資助了Oldeman等開展全球土壤退化評(píng)價(jià)(GLASOD)、編制全球土壤退化圖和干旱土地的土地退化（即荒漠化）評(píng)估的項(xiàng)目計(jì)劃。1993年FAO等又召開國際土壤退化會(huì)議，決定開展熱帶亞熱帶地區(qū)國家級(jí)土壤退化和SOTER（土壤和地體數(shù)字化數(shù)據(jù)庫）試點(diǎn)研究。在1994年墨西哥第15屆國際土壤學(xué)大會(huì)上，土壤退化，尤其是熱帶亞熱帶的土壤退化問題倍受與會(huì)者的重視，不少科學(xué)家指出，今后20年熱帶亞熱帶將有1/3耕地淪為荒地，117個(gè)國家糧食將大幅度減產(chǎn)，呼吁加強(qiáng)土壤退化及土地退化恢復(fù)重建研究，并在土壤退化的概念、退化動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫、退化指標(biāo)及評(píng)價(jià)模型與地理信息系統(tǒng)、退化的遙感與定位動(dòng)態(tài)監(jiān)測和模擬建模及預(yù)測、土壤復(fù)退性能研究、退化系統(tǒng)恢復(fù)重建的專家?霾呦低車妊芯糠矯嬗辛誦碌姆⒄埂9仕簾3盅Щ嵋燦?nbsp;1997在加拿大多倫多組織召開了以流域?yàn)榛A(chǔ)的生態(tài)系統(tǒng)管理的全球挑戰(zhàn)國際研討會(huì)，從生態(tài)系統(tǒng)、流域的角度探討土壤侵蝕等土壤退化等問題。而且，國際土壤聯(lián)合會(huì)于1996年和1999年分別在土耳其和泰國舉行了直接以土地退化為主題的第一屆和第二屆國際土地退化會(huì)議，并在第一屆會(huì)議上決定成立了土壤退化研究工作組專門研究土壤退化，在第二屆會(huì)議上則對(duì)土壤退化問題更為重視，并有學(xué)者倡議將土壤退化研究提高到退化科學(xué)的高度來認(rèn)識(shí)，并決定于2001年在巴西召開第三屆國際土壤退化會(huì)議[12]。同時(shí)，在亞洲，由UNDP和FAO支持的“亞洲濕潤熱帶土壤保持網(wǎng)(ASOCON)”和“亞洲問題土壤網(wǎng)”也在亞太土地退化評(píng)估與控制方面開展了大量的卓有成效的研究工作?？偟恼f來，國際上土壤退化研究在以下方面取得了重要進(jìn)展：①從土壤退化的內(nèi)在動(dòng)因和外部影響因子（包括自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素）的綜合角度，研究土壤退化的評(píng)價(jià)指標(biāo)及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)方法體系；②從土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)過程及其相互作用入手，研究土壤退化的過程與本質(zhì)及機(jī)理；③從歷史的角度出發(fā)，結(jié)合定位動(dòng)態(tài)監(jiān)測，?芯扛骼嗤寥勞嘶難荼涔碳胺⒄骨饗蠔退俾?，并对其进行腄夂馱?；④侧重人类活动（特冰樓蛻儇利用方g膠屯寥讕芾澩朧┒醞寥勞嘶屯寥樂柿坑跋斕難芯浚⒔寥勞嘶睦礪堊芯坑臚嘶寥賴鬧衛(wèi)硨涂⑾嘟岷?，进行蛻儇更袖涬H鹺屯寥郎δ鼙；氖匝槭痙逗屯乒?；⑤注重传统茧H酰ㄒ巴獾韃欏⑻錛涫匝欏⑴柙允匝欏⑹笛槭曳治霾饈?、定芜€鄄饈匝櫚齲敫咝錄際酰ㄒ8?、地理信息系蛨觫地面定位系蛨觫腄夥掄妗⒆蟻低車齲┑慕岷?；⑺捰删l峋醚Ы嵌妊芯客寥勞嘶醞寥樂柿考捌瀋Φ撓跋臁?/P>

我國土壤學(xué)研究工作在過去幾十年主要集中在土壤發(fā)生、分類和制圖（特別是土壤資源清查）；土壤基本物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)（特別是土壤肥力性狀）；土壤資源開發(fā)利用與改良（特別是土壤培肥，鹽漬土和紅壤的改良等）等方面。這些工作雖然在廣義上與土壤退化科學(xué)密切相關(guān)，但直接以土壤退化為主題的研究工作主要集中在最近10多年，其中又以熱帶亞熱帶土壤退化研究工作較為系統(tǒng)和深入，并在80年代參與了熱帶亞熱帶土壤退化圖的編制，完成了海南島1∶100萬SOTER圖的編制工作。90年代以來，中國科學(xué)院南京土壤研究所結(jié)合承擔(dān)國家“八五”科技攻關(guān)專題“南方紅壤退化機(jī)制及防治措施研究”和國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“我國東部紅壤地區(qū)土壤退化的時(shí)空變化、機(jī)理及調(diào)控對(duì)策的研究”任務(wù)，將宏觀調(diào)研與田間定位動(dòng)態(tài)觀測和實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)相結(jié)合，將遙感、地理信息系統(tǒng)等高新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，將自然與社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素相結(jié)合，將時(shí)間演變與空間分布研究相結(jié)合，將退化機(jī)理與調(diào)控對(duì)策研究相結(jié)合，對(duì)南方紅壤丘陵區(qū)土壤退化的基本過程、作用機(jī)理及調(diào)控對(duì)策進(jìn)行了有益的探索，并在以下方面取得了重要進(jìn)展[8、13]：①初步定義了土壤退化的概念，闡明了紅壤退化的基本過程、機(jī)制、特點(diǎn)。②在土壤侵蝕方面，利用遙感資料和地理信息系統(tǒng)技術(shù)編制了東部紅壤區(qū)1∶400萬90年代土壤侵蝕圖與疊加類型圖及典型地區(qū)70、80、90年代疊加土壤侵蝕圖，并在土壤侵蝕圖、土地利用圖、土壤母質(zhì)圖等基礎(chǔ)上，編制了1∶400萬土壤侵蝕退化分區(qū)概圖；對(duì)南方主要類型土壤可蝕性K值進(jìn)行了田間測定，并利用全國第二次土壤普查數(shù)據(jù)和校正的Wischmeier方程，計(jì)算我國南方主要類型土壤可蝕性K，編制了相關(guān)圖件。③在肥力退化機(jī)理方面，建立了南方紅壤區(qū)土壤肥力數(shù)據(jù)庫，初步提出了肥力退化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，進(jìn)行了土壤肥力退化評(píng)價(jià)的嘗試，并繪制了紅壤退化評(píng)價(jià)有關(guān)圖件；將養(yǎng)分平衡與土壤養(yǎng)分退化研究相結(jié)合總結(jié)了我國南方農(nóng)田養(yǎng)分平衡10年變化規(guī)律及其與土壤肥力退化的關(guān)系，認(rèn)為土壤侵蝕、酸化養(yǎng)分淋失等造成的養(yǎng)分赤字循環(huán)及養(yǎng)分的不平衡是土壤養(yǎng)分退化的根本原因；應(yīng)用遙感手段及歷史資料，編制了0～20cm及0～100cm土層的土壤有機(jī)碳密度圖，探討了紅壤有機(jī)碳庫的消長與轉(zhuǎn)化及腐殖質(zhì)組成性質(zhì)的變化規(guī)律；提出了磷素固定是紅壤磷素退化的主要原因，磷素有效性衰減的實(shí)質(zhì)是磷素的雙核化和向固相的擴(kuò)散，解決了紅壤磷素退化的實(shí)質(zhì)問題。④在土壤酸化方面，研究了紅壤的酸化特點(diǎn)，根據(jù)土壤的酸緩沖性能，建立了土壤酸敏感性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行了紅壤酸敏感性分級(jí)和分區(qū)，首次繪制了有關(guān)地區(qū)土壤酸敏感性分區(qū)概圖；采用MAGIC模型，并進(jìn)行校正對(duì)我國紅壤酸化進(jìn)行預(yù)測，揭示紅壤酸度的時(shí)空變化規(guī)律；并在作物耐鋁快速評(píng)估方面取得了重要進(jìn)展。⑤在土壤污染方面，利用多參數(shù)對(duì)重金屬的土壤污染進(jìn)行了綜合評(píng)估，建立了綜合污染指數(shù)(CPI)值的計(jì)算方法，對(duì)不同地區(qū)的污染狀況進(jìn)行了評(píng)估，繪制了重金屬污染概圖；應(yīng)用農(nóng)藥在土壤中的吸附系數(shù)(Kd)和半衰期(t1/2)及基質(zhì)遷移模式，闡明了土壤農(nóng)藥污染的機(jī)理；在重金屬污染對(duì)土壤肥力的影響方面的研究結(jié)果表明，重金屬污染可降低土壤對(duì)鉀的保持能力，促進(jìn)鉀的淋失；而對(duì)氮和磷而言，主要是降低與其催化降解和循環(huán)相關(guān)的酶的活性。⑥紅壤退化防治方面，提出了區(qū)域治理調(diào)控對(duì)策，“頂林—腰果—谷農(nóng)—塘魚”等立體種養(yǎng)模式等，并對(duì)一些開發(fā)模式進(jìn)行示范和評(píng)價(jià)。

然而，我國幅員遼闊，自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件復(fù)雜多樣，地區(qū)間差異明顯。各類型區(qū)在農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展過程中均不同程度地面臨著各種資源環(huán)境退化問題，有些問題是全區(qū)共存的，有些則是特定類型區(qū)所特有的。過去的工作僅集中于江南紅壤丘陵區(qū)，而對(duì)其它地區(qū)觸及較少。而且，在研究工作中，也往往偏重于單項(xiàng)指標(biāo)及單個(gè)過程的研究。土壤退化綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的研究基本處于空白，對(duì)退化過程的相互作用研究不夠。同時(shí)，在合理選擇堿性物質(zhì)改良劑種類、提高經(jīng)濟(jì)效益以及長期施用改良劑對(duì)土壤物理、化學(xué)，特別是生物學(xué)性質(zhì)的影響等方面還有許多問題有待進(jìn)一步研究，對(duì)耐酸（鋁）作物品種的選擇研究也亟待加強(qiáng)。此外，對(duì)其它土壤退化問題，如集約化農(nóng)業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)及礦產(chǎn)開發(fā)引起的土壤及水體污染、土壤生物多樣性衰減等問題，尚未開展系統(tǒng)研究。

5土壤退化的研究方向

土壤退化是一個(gè)非常綜合和復(fù)雜的、具有時(shí)間上的動(dòng)態(tài)性和空間上的各異性以及高度非線性特征的過程。土壤退化科學(xué)涉及很多研究領(lǐng)域，不僅涉及到土壤學(xué)、農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)及環(huán)境科學(xué)，而且也與社會(huì)科學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)及相關(guān)方針政策密切相關(guān)。然而，迄今為止，國內(nèi)外的大多數(shù)研究工作偏重于對(duì)特定區(qū)域或特定土壤類型的某些土壤性狀在空間上的變化或退化的評(píng)價(jià)，而很少涉及不同退化類型在時(shí)間序列上的變化。而且，在土壤退化評(píng)價(jià)方法論及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系定量化、動(dòng)態(tài)化、綜合性和實(shí)用性以及尺度轉(zhuǎn)換等方面的研究工作大多處于探索階段。

我國土壤退化研究雖然在某些方面取得了一定的、有特色的進(jìn)展，但整體上還處于起步階段。為此，作者認(rèn)為，今后我國土壤退化的研究工作應(yīng)從更廣和更深的層次上系統(tǒng)綜合地開展土壤退化的綜合評(píng)價(jià)與主要退化類型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的重建和恢復(fù)研究，并逐步向土地退化或環(huán)境退化方向拓展。具體來說，應(yīng)加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的研究工作：

(1)土壤與土地退化指標(biāo)評(píng)價(jià)體系研究。主要包括用于評(píng)價(jià)不同土壤及土地退化類型的單項(xiàng)和綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)、分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、閾值和彈性，定量化的和綜合的評(píng)價(jià)方法與評(píng)價(jià)模型等；

(2)土壤退化的監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)研究。主要包括建立土壤退化監(jiān)測研究網(wǎng)絡(luò)，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域和國家在不同尺度水平上的土壤及土地退化的類型、范圍及退化程度進(jìn)行監(jiān)測和評(píng)價(jià)，并進(jìn)行分類區(qū)劃，為退化土地整治提供依據(jù)；

(3)土壤與土地退化過程、機(jī)理及影響因素研究。重點(diǎn)研究幾種主要退化形式（如土壤侵蝕、土壤肥力衰減、土壤酸化、土壤污染及土壤鹽漬化等）的發(fā)生條件、過程、影響因子（包括自然的和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的）及其相互作用機(jī)理；

(4)土壤與土地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫及其管理信息系統(tǒng)的研究。主要包括土壤退化監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)或基準(zhǔn)點(diǎn)(Benchmarksites)的選建、3S(GIS、GPS、RS)技術(shù)和信息網(wǎng)絡(luò)及尺度轉(zhuǎn)換等現(xiàn)代技術(shù)和手段的應(yīng)用與發(fā)展、土壤退化屬性數(shù)據(jù)庫和GIS圖件及其動(dòng)態(tài)更新、土壤退化趨向的模擬預(yù)測與預(yù)警等方面的工作；

(5)土壤退化與全球變化關(guān)系研究。主要包括土壤退化與水體富營養(yǎng)化、地下水污染、溫室氣體釋放等；

(6)退化土壤生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建研究。主要包括運(yùn)用生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理及專家系統(tǒng)等技術(shù)，研究和開發(fā)適用于不同土壤退化類型區(qū)的、以持續(xù)農(nóng)業(yè)為目標(biāo)的土壤和環(huán)境綜合整治決策支持系統(tǒng)與優(yōu)化模式，主要退化生態(tài)系統(tǒng)類型土壤質(zhì)量恢復(fù)重建的關(guān)鍵技術(shù)及其集成運(yùn)用的試驗(yàn)示范研究等方面的工作，為土壤退化防治提供決策咨詢和示范樣板；

(7)加強(qiáng)土壤退化對(duì)生產(chǎn)力的影響及其經(jīng)濟(jì)分析研究，協(xié)助政府制定有利于持續(xù)土地利用，防治土壤退化的政策。

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篇10

關(guān)鍵詞：污泥；處理；減量化；資源化；

1、前言

城市化、工業(yè)化進(jìn)程的加速，對(duì)環(huán)境的影響日益嚴(yán)重，城市水環(huán)境的保護(hù)比以往顯得更加重要，大量城市污水處理廠的出現(xiàn)，有效緩解了水環(huán)境的壓力，但同時(shí)也帶來了污水處理廠污泥如何處理的問題。污泥由多種微生物形成的菌膠團(tuán)及有機(jī)物、重金屬和鹽類及寄生蟲卵等組成，處理不好，易造成二次污染。不妥善解決污泥的出路問題，會(huì)影響到污水處理廠的正常運(yùn)行。因此應(yīng)根據(jù)各地的實(shí)際情況，綜合利用污泥處理技術(shù)，找出適合的處理方式，就此，談一點(diǎn)自己的看法。

2、污水處理廠污泥處理的現(xiàn)狀和面臨的問題

2.1處理現(xiàn)狀

以南京為例，城區(qū)目前已投入運(yùn)行的大型污水處理廠共有4座，污水處理能力約100萬噸，每天產(chǎn)生的含水率80%的脫水后污泥達(dá)數(shù)百噸，目前的方式為脫水后外運(yùn)摻燒發(fā)電、填埋、堆肥等。

其中焚燒發(fā)電約占50%，污泥脫水后運(yùn)送至電廠與煤按一定比例進(jìn)行混合，后進(jìn)入焚燒爐燃燒產(chǎn)生熱量用于發(fā)電；其它的用于填埋和堆肥，污泥脫水后利用廢礦坑進(jìn)行填埋，或經(jīng)過堆肥工藝制成肥料。

2.2面臨問題

根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策》的相關(guān)要求，污泥處理技術(shù)總的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“四化”，既“穩(wěn)定化、減量化、無害化、資源化”，目前南京在污泥處理方面還存在著問題，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

2.2.1處理方式比較單一，缺乏深度處理工藝

現(xiàn)各廠污泥處理工藝基本為機(jī)械脫水工藝，既將剩余污泥加高分子絮凝劑（聚丙烯酰胺）后直接脫水后，脫水后污泥含水率達(dá)80%左右，運(yùn)輸?shù)拇蟛糠质撬?，造成運(yùn)力浪費(fèi)；且運(yùn)輸途中，撒漏在所難免，對(duì)沿途環(huán)境影響很大，不符合減量化的要求。其次是污泥中有機(jī)物含量高，易分解有惡臭，黏性大，不符合穩(wěn)定化的要求。

2.2.2污泥處理處理運(yùn)營單位缺乏有效的監(jiān)管

根據(jù)水染污防治法，污水處理過程中產(chǎn)生的污泥也應(yīng)當(dāng)被有效處理，參與脫水后污泥的焚燒、堆肥、運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)處理的單位，均被定義為污水處理設(shè)施運(yùn)營單位，應(yīng)有相關(guān)資質(zhì)和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，與目前的實(shí)際情況相比，各相關(guān)處理單位大多處于起步階段，有的還不是主營業(yè)務(wù)，與要求比有一定差距的。另外對(duì)這些污泥處理運(yùn)營單位的監(jiān)管方面，相關(guān)制度和政策還不是很明了。

2.2.3污泥處理處理經(jīng)費(fèi)和政策的支持

污泥的性質(zhì)決定了污泥的處理是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，要真正實(shí)現(xiàn)污泥處理的無害化和資源化，單獨(dú)依靠污水處理廠自身是完成不了的，必須實(shí)現(xiàn)污泥深度處理的產(chǎn)業(yè)化工作。

要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化首先要保證有充足的污泥處理資金，污泥處理費(fèi)用應(yīng)當(dāng)在污水處理費(fèi)中占一定的比例。其次是要有相應(yīng)的推行污泥資源化的政策，才能有效促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

3、幾種主要的污泥處理方法及優(yōu)缺點(diǎn)分析

目前國內(nèi)外污泥處理方法大體有焚燒、填埋、和土地利用等。填埋的技術(shù)難度最低，其次是土地利用，難度最高的是焚燒。焚燒的投入成本最高，其次是填埋，土地利用成本最低。但焚燒和填埋分別存在尾氣和地下水污染的風(fēng)險(xiǎn)，而土地利用的風(fēng)險(xiǎn)較小。因此需采取適合各自實(shí)際情況的污泥處理方法。

3.1污泥的焚燒

焚燒是污泥處理中最徹底的處理方法，它能使有機(jī)物全部碳化，殺死病原體，可最大限度地減少污泥體積，能實(shí)現(xiàn)污泥“減量化、無害化、資源化“的目標(biāo)，

但是其缺點(diǎn)在于處理設(shè)施需投資進(jìn)行相應(yīng)的改造，沒有經(jīng)過干化的污泥需進(jìn)行摻煤焚燒，能耗大，處理費(fèi)用高。

3.2 污泥的衛(wèi)生填埋

污泥衛(wèi)生填埋是一項(xiàng)比較成熟的污泥處理技術(shù)。這種處理方法簡單、易行、成本低，污泥又不需要高度脫水，適應(yīng)性強(qiáng)。填埋場一般為廢棄的礦坑或天然的低洼地。

污泥填埋存在的問題是滲濾液和氣體的形成，如果填埋場選址或運(yùn)行不當(dāng)，滲濾液會(huì)進(jìn)入地下水層，污染地下水環(huán)境。填埋場產(chǎn)生的氣體若不采取適當(dāng)措施會(huì)引起爆炸和燃燒。另外，適合污泥填埋的場所也因城市污泥的大量產(chǎn)出而越來越有限，填埋場沒有進(jìn)一步發(fā)展的希望。

3.3污泥的土地利用

污泥的土地利用投資少、能耗低、有機(jī)部分可轉(zhuǎn)化成土壤改良劑成分，被認(rèn)為是最有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N處理方式，是污泥“無害化、穩(wěn)定化”的重要處理方法。通過堆肥等科學(xué)合理的方法進(jìn)行土地利用，可減少污泥帶來的負(fù)面效應(yīng)。

污泥土地利用存在的問題是：如果污泥發(fā)酵的不徹底，病原體及寄生蟲卵殺不死；另外有可能有重金屬污染問題存在。

4、污泥處理方法的選用

一種有效的污泥處理方法，應(yīng)當(dāng)兼顧到環(huán)境生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，污泥的處理方法多種多樣，各有優(yōu)缺點(diǎn)，選用什么樣的方法不但與當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平有關(guān)外，還與污水處理工藝、污水來源等有很大關(guān)系。應(yīng)根據(jù)污水處理廠的具體情況進(jìn)行區(qū)別對(duì)待，統(tǒng)籌安排。

例如對(duì)于污水收集范圍內(nèi)無工業(yè)污染源以生活污水為主，污泥量較少的廠，完全可以考慮采取土地利用的方式，制成復(fù)合肥料后作為再生資源有效利用。

進(jìn)廠污水既有工業(yè)污水又有生活污水的，如果污泥中有機(jī)物含量較高的，仍可以考慮采取土地利用的方式，作為再生林地和市政綠化的肥料利用，不易造成食物鏈的污染，也可成為污泥土地利用的有效方式。

如果污泥中重金屬等污染較重，不符合農(nóng)用污泥標(biāo)準(zhǔn)的污泥，需考慮采取焚燒的方法處理，以徹底消除二次污染。

對(duì)于城市有垃圾發(fā)電項(xiàng)目的，可考慮將污泥加入穩(wěn)定劑后采用新技術(shù)脫水機(jī)將今水率降低至60%以下，作為覆蓋土填埋入垃圾場，可有效利用其中含有的有機(jī)成份，產(chǎn)生沼氣后用于發(fā)電，可低成本實(shí)現(xiàn)資源化目標(biāo)。

5、結(jié)語

“十二五”期間，節(jié)能減排工作的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提高，城市污水處理廠污泥的處理工作得到重視，做好污泥的深度處理工作十分重要，需要?jiǎng)?chuàng)新思路，充分參考國內(nèi)外情況，結(jié)合自身實(shí)際情況，找出一條適合的技術(shù)路線，實(shí)現(xiàn)污泥處理的 “減量化、無害化、資源化“的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：