国内外土壤重金属污染治理行业分析
第一章概述
1重金属的概念
重金属是指相对密度在5以上的金属，约45种，包括铜（Cu）、铅（Pb）、锌（Zn）、锡（Sn）、镍（Ni）、钴（Co）、锑（Sb）、汞（Hg）、镉（Cd）和铋（Bi）等。砷（As）虽不属于重金属，但因其来源以及危害都与重金属相似，故通常列入重金属类进行研究讨论。随着人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多，重金属的使用越来越广，重金属污染也越来越严重，重金属在世界各国均被列为第一污染物，重金属环境污染已成为一个刻不容缓的世界性课题。
2重金属的污染毒性
2.1重金属污染的概念：
重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。因人类活动导致环境中的重金属含量增加，超出正常范围，并导致环境质量恶化。
2.2重金属污染的特点
2.2.1隐蔽性或潜伏性。水体和大气的污染比较直观，严重时通过人的感官即能发现：而土壤污染则往往要通过农作物包括粮食、蔬菜、水果或牧草以及摄食的人或动物的健康状况才能反映出来，从遭受污染到产生恶果有一个相当长的逐步积累过程，具有隐蔽性或潜伏性。日本的第二公害病——痛痛病，60年代发生于富山县神通川流域，直至70年代才基本证实是镉污染土壤所生产的―镉米‖所致。
2.2.2不可逆性和长期性。土壤一旦遭到污染后极难恢复，重金属元素对土壤的污染是一个不可逆过程，而许多有机化学物质的污染也需要一个比较长的降解时间，例如1966年冬至1977年春，沈阳抚顺污水灌区发生的石油、酚类以及后来张土灌区的镉污染，造成大面积的土壤毒化、水稻矮化、稻米异味、含镉量超过食品卫生标准。经过十余年的艰苦努力，包括施用改良剂、深翻、清灌、客土、选择品种等各种措施，才逐步恢复其部分生产力，付出了大量的劳力和代价。
2.2.3后果的严重性。由于土壤污染的隐蔽性或潜伏性、以及它的不可逆性或长期性，因而往往通过食物链危害动物和人体的健康。研究表明，土壤和粮食
的污染与一些地区居民肝肿大之间有着明显的剂量—反应关系，污灌引起的污染越严重，人群的肝肿大串越高。一些土壤污染事故严重威胁着粮食生产，三氯乙醛的污染是一个比较典型的事例，它是由于施用含三氯乙醛的废硫酸生产的普通过磷酸钙肥料所引起其中万亩以上的污染事故，在山东、河南、河北、辽宁、苏北、皖北等地曾次发生，轻则减产，重则绝收，损失十分惨重。土壤一经污染后，除部分有害物质可以通过土壤中的生化过程而减轻，或经过挥发逸失外，还有不少有害物质能较长时间存留在土壤中，难以消除，特别是一些重金属化合物，残留时间长，危害作用大，经作物吸收后进入食物链危害人畜健康。进入土壤的污染物，隐蔽性强，又难于消除，因此，土壤污染常被人们忽视，造成更大的危害。
2.3重金属的污染来源。
重金属的污染主要来源工业污染，其次是交通污染和生活垃圾污染。工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境，在人和动物、植物中富集，从而对环境和人的健康造成很大的危害，工业污染的治理可以通过一些技术方法、管理措施来降低它的污染，最终达到国家的污染物排放标准；交通污染主要是汽车尾气的排放，国家制定了一系列的管理办法，例如：使用乙醇汽油、安装汽车尾气净化器等；生活污染主要是一些生活垃圾的污染，废旧电池、破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗碟等，对于重金属的污染只要我们从其来源加以控制，就多多少少可以减少重金属污染。
2.4重金属污染的分类及危害。
重金属离子进入环境后不像有机污染物那样能被微生物降解，不仅对水生生物构成威胁，而且往往参与食物链能富集到较高浓度，并最终危害到人类的健康。当重金属离子被生物体吸收时，除以离子形式存在外，还可与生物体内的蛋白质、脂肪酸、羧酸或氨基酸结合，形成有机酸盐和螯合物，此外还可以与碳酸根和磷酸根起反应，生成无机盐。重金属离子及其化合物的毒害是积累性的，开始不易觉察，一旦出现症状就会带来严重的后果。
2.4.1铅的污染和危害。铅被认为是造成罗马帝国灭亡的有毒重金属，现已成为渗透到环境各个角落的污染物。铅的毒性与汞相似，具有持久性和高度积累性。全世界有近一半的铅用于制造蓄电池，其余的用于汽油防爆剂、建筑材料、电缆和炸药等。但是仅有1/4的铅被回收再利用，绝大部分铅以废气、废渣、废水等形式排出，造成大面积铅污染。铅主要通过人体的呼吸系统、消化系统或者皮肤直接进入人体，并一直沉淀在体内，对人体几乎所有组织器官都能造成一定伤害。即使脱离了污染环境经治疗使血铅水平明显下降，受损的组织和器官也不能修复。铅的毒性大小与其在体液中的溶解度有关，主要累及神经、造血、消化、肝、肾及心血管系统。国内典型的铅中毒事件有：陕西凤翔县铅中毒事件；湖南武冈、郴州铅中毒事件；广西南通铅中毒事件。
2.4.2汞的污染和危害。汞是唯一的常温下呈液态的金属，其主要污染源为氯碱、塑料、电池、电子等工业排放的废水。汞是一种具有严重生理毒性的化学物质，其毒性具有持久性、高度积累性和易转移性。目前，全世界平均每年排放汞约1500万kg。汞在环境中的流动性很强，而且任何形式的汞均可在一定条件下转化为剧毒的甲基汞。进入人体后的甲基汞，遍布身体的各个组织，主要侵害
神经系统，尤其是中枢神经系统，这些伤害是不可逆转的。甲基汞还可通过胎盘屏障侵害胎儿，使新生儿发生先天性疾病。联合国环境规划署(UNEP)2003年2月发表的全球汞状况评估报告表明，汞污染还可导致心脏病和高血压等心血管疾病，并可影响人类的肝、甲状腺和皮肤的功能。近年来，汞的污染持续加剧，对人体健康和生态环境造成了严重影响。
2.4.3砷的污染和危害。由于砷的污染和危害与重金属类似，因此把砷污染归于重金属污染之列。人为造成的砷污染源主要来自金属生产、水污染、燃煤和食物污染、矿冶污染。人类每年开矿生产砷达4.7×4t，不少工业部门在生产中排放含砷―三废‖，包括化工厂、钢铁厂、半导体厂、造纸厂、纺织印染厂、有色金属冶炼企业等。人为释放的砷约为2.4×6kg/a。无机砷主要通过粉尘和气体进入人体内，之后会在人体内形成二甲胂酸盐和甲基胂酸盐。这些砷的有机盐会破坏人体的DNA，并引发癌症。研究表明，砷的危害是多方面的，可引发多器官的组织学和功能上的异常改变。但是人们对砷的毒性机理并没有深刻的认识，因此还不能彻底的预防和治疗砷的危害，但是随着科技的发展砷的毒性机制会越来越清楚。典型砷污染事件有：阳宗海砷污染事件；山东南涑河突发性砷化物超标事件。
2.4.4铬的污染和危害。金属铬的污染主要来自于含铬金属的加工、电镀、制革和制药等行业排放的―三废，这些铬大多以六价形式存在。早年各地生产铬酸钠的化工厂历年会随生产排放铬废渣，截止到2005年，全国各地堆存下来的含铬废料约300万t。其堆存地点分布于20多个省、市、区。铬的毒性主要是由六价的铬离子引起的。六价铬化合物如铬酸、铬酸钾、重铬酸钠等都是强氧化剂，腐蚀性极强；它们可以通过消化道、呼吸道、皮肤和黏膜侵入人体；六价铬离子可以通过呼吸系统、消化系统以及皮肤接触等方式侵入人体内，最终积聚在内分泌腺、心、胰和肺中，容易引发过敏性哮喘和癌症等。典型铬污染事件有：云南曲靖铬污染事件；铬超标药用胶囊事件。
2.4.5镉的污染和危害。工业生产上的镉释放到环境中的主要途径是：采矿、冶炼、燃煤、镀镉工业、化学工业、肥料制造、废物焚化处理、尾矿堆、冶炼厂废渣、垃圾堆的冲刷和溶解。中国约有1.3万公顷耕地受到镉污染，涉及11个省市的25个地区。农业部农业环境监测总站监测结果表明，污灌区镉污染面积最大，达381.2万公顷，占重金属超标面积56.9%的污灌区生产的农产品镉超标率达10.2%。在人体内，镉的半衰期长达73年，蓄积50年之久，能对多种器官和组织造成损害。不同价态铬的毒性是不同的，研究各种价态铬的毒性及其对生物的损伤。进入人体的镉，能与含羟基、氨基、巯基的蛋白质分子结合，抑制多种酶的活性，从而影响肝、肾器官的正常功能。此外，镉中毒还能对免疫系统、泌尿系统、神经系统、骨质生长以及生殖系统等造成较大损害。典型镉污染事件有：广西龙江河镉污染事件；湖南湘和化工厂镉污染事件；湘江霞湾港清淤治理工程镉污染事件；广东北江镉污染事件；稻米镉污染超标事件。
3土壤重金属污染来源与分布
随着全球经济化的迅速发展，含重金属的污染物通过各种途径进入土壤，造成土壤严重污染。土壤重金属污染可影响农作物产量和质量的下降，并可通过食物链危害人类的健康，也可以导致大气和水环境质量的进一步恶化。因此引起世
