谈净土洁食问题
“万物土中生，食以土为本”， 土壤是人类生存的基本资源，是农业发展的重要基础。据统计，2000年世界粮食总产量约为22亿吨，其中我国粮食产量约5亿吨。这些粮食均是在全球17亿公顷（我国占 1．2亿公顷）耕种土壤上生产的。正是因为这些土壤能提供作物生长的养分和水分，也就是具有土壤“肥力”，才能使粮食获得稳定的产量，才能维系人类的生存和繁衍。然而，事物总有两面性，一方面，土壤中如果没有充分的养分和水分，没有“肥力”，就不可能使作物正常生长，更谈不上获得稳定的产量，而另一方面，土壤中的养分元素含量，对作物生长讲，经常是供需不平衡的，必须注意调节，特别是人们有意无意地向土壤中加入了不利于作物生长的各种“有害”元素，使土壤及水体发生污染，就会导致农产品品质恶化，影响人体健康。因此，土壤质量的好坏，直接关系到人类生存质量的好坏。
当前我国农产品质量与安全问题，越来越引起社会广泛关注。引发农产品质量不良的因素，包括自然与人为两个方面，其中生态环境，即水、土、气、生等方面的污染，是导致农产品品质不良的重要根源。以往人们关注的是“蓝天、碧水”，认为只要天蓝，水碧，就能保证农业环境及其产品质量安全。岂不知，除了“蓝天、碧水”外，更重要的是保证土壤质量的安全，只有保证了“净土”、才能保证“洁食”，才能保证人类生命的健康与安全，最终才能保障整个社会的稳定与发展。相反，如果没有“净土”，土壤中的有害气体将影响大气，土壤中的有毒物质也会影响到水体，致使天不再蓝，水不再碧，即使天蓝、水碧，也会有毒害物质飘在空中，溶在水中，或进入土中。因此，对农产品质量安全而言，“净土、洁食”比“蓝天、碧水”更加重要，都是同等重要的战略性安全问题。
土壤污染是农产品不安全的源头
不洁净的土壤是指遭受不良物质污染的土壤。土壤污染包括重金属污染、农药和持久性有机化合物污染、化肥施用污染等多方面。
随着人口增加及经济发展，我国面临的土壤环境安全问题越加突出。据统计，我国重金属污染的土壤面积达2000万公顷，占总耕地面积的1／6。因工业“三废”污染的农田近700万公顷，使粮食每年减产100亿公斤。其中，在一些污灌区土壤镉的污染超标面积，近20年来增加了14．6％，在东南地区，汞、砷、铜、锌等元素的超标面积占污染总面积的45．5％。有资料报道，华南地区有的城市有50％的农地遭受镉、砷、汞等有毒重金属和石油类的污染。长江三角洲地区有的城市有万亩连片农田受镉、铅、砷、铜、锌等多种重金属污染，致使10％的土壤基本丧失生产力，也曾发生千亩稻田受铜污染及水稻中毒事件，一些主要蔬菜基地土壤镉污染普遍，其中有的市郊大型设施蔬菜园艺场中，土壤中锌含量高达517毫克／千克，超标5倍之多。
其次，我国农药总施用量达131．2万吨（成药），平均每亩施用931．3克，比发达国家高出一倍。特别是随着种植结构的改制，蔬菜和瓜果的播种面积大幅度增长，这些作物的农药用量可超过100公斤／公顷，甚至高达219公斤／公顷，较粮食作物高出1～2倍。农药施用后在土壤中的残留量为50％～60％，已经长期停用的六六六、滴滴涕目前在土壤中的可检出率仍然很高。据调查，一些名特优农副产品中，有机磷检出率100％，六六六检出率95％，超标2．4％。另在全国16个省的检查结果，蔬菜、水果中农药总检出率为20％～60％，总超标率为20％～45％；因蔬菜、水果农药残留引起人畜中毒死亡事件时有发生。据不完全统计，华南地区的中心城市自1997年至2001年共发生因蔬菜农药残留引发的食物中毒事件28起，中毒415人，个别地市高毒、高残留农药每年造成急性中毒5～7宗，受害人数约300人。类似的急性中毒事故在长江三角洲地区也有发生。值得注意的是，近年来沿海大部分地区的大田耕地土壤中持久性毒害物质大量积累，2000年太湖流域农田土壤中，15种多氯联苯同系物检出率为100％，六六六、滴滴涕超标率为28％和24％。令人不安的是，许多低浓度有毒污染物的影响是慢性的和长期的，可能长达数十年乃至数代人。
第三，过量施用化肥也会造成土壤污染。90年代，全世界氮肥使用量为8000万吨氮，其中我国用量达1726吨氮，占世界用量的21．6％。我国耕地平均施用化肥氮量为224．8公斤／公顷，其中有17个省的平均施用量超过了国际公认的上限225公斤／公顷，有4个省达到了400公斤／公顷。据31个省、市、自治区的调查，目前在农业结构改制后的蔬菜、瓜果地里，单季作物化肥（折合纯养分）用量通常可达569～2000公斤／公顷以上，如一些蔬果种植大县的化肥平均用量已达1146公斤／公顷；滇池区蔬菜花卉基地，一季作物氮磷肥用量（纯养分）达687公斤／公顷，最高可达3300公斤／公顷；其化肥用量远高于全国平均水平（390公斤／公顷），较之世界用化肥首户的荷兰还高出一倍多；每年农田使用化肥氮进入环境的氮素达1000万吨左右，有些地区饮用水及农产品中，硝态氮和亚硝态氮的含量均明显超标。2000年下半年，华南地区有的城市监测到菜地土壤硝酸盐含量超标率为33．1％；据中国农科院对某地32种主要蔬菜调查，蔬菜硝酸盐含量比80年代初增加了1～4倍，其中有17种蔬菜硝酸盐含量超过欧盟提出的最低量标准；2001年长江三角洲的个别省份农产品出口由于监测不合格而损失数亿美元。
综上所述，近年来我国的土壤污染正在向不同尺度的区域性发展，并对各种农产品品质产生严重影响。特别是我国东南沿海经济快速发展地区，土壤及环境污染问题严重。主要表现为：1．持久性微量毒害污染物已成为新的、长期潜在的区域性土、水环境污染问题；2．大气中有害气体细粒子和痕量毒害污染物构成了土壤与大气的复合污染，城市光化学烟雾频繁并加重；3．农田与菜地土壤受农药／重金属等污染突出，硝酸盐积累显著，已严重影响农产品安全质量及其市场竞争力；4．珠江三角洲和太湖流域土壤和沉积物中有机氯农药残留普遍，已发现一些多环芳烃和多氯联苯等有害污染物的潜在高风险区。
造成如此严重的污染，除了自然原因外，人为活动是产生土壤与环境污染的主要原因，尤其是近20年来，随着工业化、城市化、农业集约化的快速发展，人们对农业资源高强度的开发利用，使大量未经处理的固体废弃物向农田转移，过量的化肥与农药大量在土壤与水体中残留，造成我国大面积农田土壤环境发生显性或潜性污染，成为影响我国农业与社会经济可持续发展的严重问题。
应当指出，由于土壤污染具有隐蔽性，潜伏性和长期性，其严重后果仅能通过食物给动物和人类健康造成危害，因而不易被人们察觉。因此，改善生态环境，保护土壤质量，控制与修复土壤污染，才能实现农业安全，保证人畜健康。
值得商榷的几种认识
针对当前农产品质量安全问题，社会上有各种提法。如�建立“无公害农业”、“绿色农业”、“有机农业”、“绿色食品”、“生态农业”等。的确，21世纪的农业应该建立以“生态农业”为标志的现代化农业，但生态农业并不等于或不能完全保证农产品是安全的。如果不能从本质上实施生态农业的基本原则，杜绝有害物质的介入，不能通过整个农业生产体系与全程质量控制来保证农产品质量安全，则上述的这些提法均是无济于事的。下面就相关问题进行商榷。
1．“有机”不能替代“无机”，有机肥并非是最“洁净”的
人们一般认为有机肥培肥土壤是最安全的。这种认识是不全面的。第一，农业增产的实践证明，1公斤化肥，可增产5公斤～10公斤粮食。我国粮食的增产，有30％～35％是靠施用化肥取得的，化肥的贡献不容忽视。正确地说，化肥和有机肥的配合施用才是最有效的增产措施。第二，从对环境的污染看，无论是化肥还是有机肥，只要施用不当，均会出现污染。过量施用化肥是有害的，但有机肥若用量过大，腐熟不全，施用季节不当，也会对水圈、生物圈与大气圈产生污染。特别应注意的是，当前农村中的有机肥有不少是来自含化学激素或重金属等饲料饲养的畜禽排泄物，不少企业制造的商品有机肥的原料也不纯净。因此，有机肥也会变成引发土壤污染的根源。第三，目前社会上提出的“无公害”、“绿色”、“有机食品”以及A级、AA级“绿色食品”等，是以不使用或少用化学合成物质（化肥、农药、食品添加剂等）为主要标准的，其中以有机食品为最高等级。然而，这些标准还有待于国家对土壤与农产品质量标准与监测体系全面建立和完善后才能真正做到。对此，我们必须要有清醒的认识。
2． “无土栽培”不能代替“净土”种植
随着农业经济的不断发展，各地已广泛建立了农业科技示范园或基地，并以高度集约的方式，进行无土栽培，取得了可喜的成绩，解决了部分城市的蔬菜、瓜果供给，获得了很好的经济、社会效益。但从国家的粮食总体需求来看，至少在近阶段（几十年甚至几个世纪）仍然不能取代广阔的农业耕地。因此，必须在发展无土栽培蔬菜、瓜果的同时，继续强化全国耕地土壤肥力的培育与土壤污染防治，用“净土”生产粮食，造福于人民。
3．目前的“生态农业”并非等于安全农业
所谓“生态农业”是以生态理论为基础，以现代生态农业技术为手段，以农业可持续发展为核心，通过农业与环境，生态与经济的平衡，达到农业安全与人类健康的最终目标。在建设生态农业过程中，必须注意贯彻生态学原理，做到生态系统的良性循环，保持系统功能的稳定性与持续性；将农业安全与人类健康列为首位，建立多层次的持续高效的农业生态系统，并按区域特点建立生态区域模式。从而使现代生态农业在促进地区与国家经济发展方面起重要推动作用。生态农业是综合复杂的系统工程，需要与国家及地区的农业现代化建设相结合，核心是农业安全与人类健康。其中土壤与环境质量是农业生态工程的重要内容。这是一项需要投入实力，坚持不懈，科学实施的宏大工程。而目前多数地方多只是停留在口号和概念上，尤其不注意农业安全与人类健康。大家应对此有清醒认识。
4．“净土”不等于“洁食”
的确，洁净的土壤只是生产质量安全农产品的基本保证。事实上，洁净基地生产出的清洁农产品，还需经过储存、运输、深加工、市场流通直至餐桌等诸多过程。只有经过了这些全过程质量控制，最后到达餐桌仍是清洁的，才算农产品的真正安全。因此，在农业安全生产中，除了从防治土壤污染这个源头抓起外，还必须注意防治产地环境、生产过程、流通环节中所产生的污染问题，并通过建立与制定国家与地方一系列的农产品规范，完善质量认证、监测、管理、法制等体系建设，严格控制农产品的“全程清洁”生产，才能使农业安全得到可靠保障。
保护和治理土壤与环境质量的建议
1．开展全国土壤质量本底调查，建立全国土壤质量监测网络，为实现农产品的安全生产提供保障
我国土壤资源丰富，土壤类型复杂多样，不同利用方式、不同投入水平、不同管理模式均对土壤质量产生影响。虽然已经进行过两次全国性的土壤普查，但最近的一次已经过去了20多年，当时所获得的有关土壤环境质量的信息甚少，不能满足当今农业生产，特别是农产品质量安全生产的需要。如最近在太湖地区进行的土壤质量调查，其结果表明土壤质量的空间变异很大，环境质量状况令人担忧。如果不全面摸清各地土壤质量本底情况，针对不同质量土壤进行农业清洁生产，就根本不能保障农产品的质量安全。因此，在全国范围内进行土壤质量的本底调查十分紧迫。
目前，国家有关部门也正在推动全国性的与土壤质量有关的调查，如国土资源部的农业环境地球化学调查；国家环境保护总局的土壤污染调查；农业部的耕地质量调查与评价以及中国科学院的土壤质量研究等。但从目前的进展来看，各部门的侧重点均有所不同，缺乏必要的统一与整合，造成工作重复和资源浪费。因此，建议国务院组织、协调有关部门，加强资源和技术的整合，逐步、分区、分阶段地开展基于农产品质量安全的全国性耕地土壤环境质量调查与评价工作，并建立长期的动态监测体系。
2． 尽快修订土壤环境质量标准，加强土壤有机与激素类污染物质的监测和研究，并尽快与国际接轨
目前，就农业生产中污染物而言，FAO（联合国粮农组织）迄今已公布了相关限制标准共2522项，美国则多达4000多项，其它发达国家的控制标准达数百项甚至上千项，而我国农产品质量标准中仅涉及62种化学污染物，所颁布的无公害农产品标准中，也仅规定了农药残留、重金属和硝酸盐含量控制标准，这与发达国家的限制标准不相适应。此外，美国、德国、英国、荷兰等西方国家对PCBs（多氯联苯）、PAHs（多环芳烃）、PCDD／PCDFs（二恶英类）等与人体健康威胁最大的有机污染物（环境激素）也制订了有关的质量控制标准。而我国新近颁布的无公害农产品产地土壤环境质量标准仍是引用现行土壤环境质量标准，且重金属仅限5种，农药仅限六六六和滴滴涕，其它有机污染物未涉及。因此，建议加强土壤中环境激素类物质的监测和研究，尽快修订有关土壤环境质量标准和农产品质量标准，尽快与国际接轨。
3．大力开展农业清洁生产，加强土地质量保护和修复的研究
开展农业清洁生产是解决农产品品质的根本措施。据江苏的经验，必须在摸清土壤与环境质量本底，抓好“净土”这个源头的基础上，选好主要农产品，明确技术规程，通过试验示范抓好并建立五大体系，即农产品质量安全生产技术规范体系；农产品质量安全标准体系；农产品质量安全监管监测与认证体系；质量安全农产品管理与市场信息体系；农产品质量安全法规与执法体系。
对大面积遭受污染的土壤，必须开发行之有效的污染土壤修复技术，并对有关环境技术基础与原理，如土壤污染形成机制与农产品质量安全措施；持久性微量毒害物的环境行为、生态毒理及人体健康危害；污染土壤、地表水和地下水的环境生物修复；农业面源污染及水体富营养化的修复过程与机理；痕量气体污染、细粒子污染及酸雨的形成、危害机制与防治等进行深入研究，以恢复和提高其土壤与环境质量水平。与此同时，应发展具有我国自主知识产权的环保技术与产业。此外，应将生态环境资产损失计入生产成本，以绿色GDP指标来衡量和考核地区经济发展成就。
4．制订土地质量修复和保护规划，加强规模化和标准化农产品生产示范基地的建设
应利用土壤环境质量调查与评价的结果，制订土地质量修复和保护规划，包括质量安全农产品发展的生产基地布局、结构调整、污染防治、污染土壤修复、农业清洁生产规划等，加强污染土地整治与修复的资金投入。同时在长江三角洲、珠江三角洲、胶东半岛、京津塘和东北等地区进行规模化和标准化农产品生产示范基地建设，逐步在全国建成一批安全、优质（营养、保健）、特色农产品生产基地，不断提升市场竞争力和出口创汇能力。
此外，应加强环保法规建设，健全管理体制和机制，制定更严格的环境标准。在保证国家现行环境法规的基础上，制定区域性新法规。在控制农业和农村面源污染的工作中，重点应该包括制定合理的土壤质量保护条例、湖泊和近海养殖规划，实施规模化畜禽养殖和生态养殖，建设农村集中居住社区和污水废物集中处理，合理使用有机肥，推广使用绿色农药，推广精准施肥技术，严禁使用高毒、高残留农药等。重视土壤、水体和大气持久性有毒物质及其长期危害效应的监测。
5．加强土壤与环境质量的宣传与科普工作，进一步提高全民生态环保意识
农田土壤环境质量的不断恶化，必将严重影响到我国农田生态系统的生物多样性、食物链安全、人体健康和经济、社会的可持续发展，也必将影响到我国农业在世界上的地位和命运。因此，土壤环境质量的健康和安全是我国农产品质量安全及人民健康安全的重要基础，也是我国人口－资源－环境－经济－社会协调、可持续发展的根本保证。要大力开展土壤与环境质量的宣传与科普工作，让全社会都知道只有“净土”才有“洁食”，只有“洁食”才能“健康”，只有“健康”才能“稳定”，只有“稳定”才能保证全社会的“可持续发展”。可见，“净土、洁食”与“蓝天、碧水”是同等重要的国家生态与环境安全发展的长远战略。因此，我们建议国家要像治理沙尘暴，治理长江、黄河与水土保持一样，刻不容缓地对待和解决我国当前面临的土壤与环境污染问题。
希望全社会共同努力，使我们的天空更蓝，水更清，土壤更洁净，食物更安全。
1923 年开始在汽油中加入铅用作抗爆剂以后, 更加速了全球性铅的污染。因此可以说如今世界
上已难找到土壤铅含量不受人类活动影响的一片“净土”。Kabata - Pendias 和Rendias[5 ]报道在靠
近公路的某一块土壤铅含量高达7000μg/ g。潘如圭等[6 ]研究了汽车尾气中铅对公路两侧蔬菜的
污染情况。试验结果表明: 在公路两侧200 m 范围内生长的蔬菜均受到汽车尾气中铅的污染。管
建国[7 ]等研究了在金属冶炼厂周围和公路两侧200 m 范围内蔬菜的受污染情况, 发现所调查的普
通叶菜的铅含量均超过国家食品卫生标准。彭珊珊等[8 ]对我国一些常用茶中Pb 进行了测定, 结
果表明茶叶中的铅超过一般标准, 应引起重视。
土壤中的铅大部分形成PbS , 少部分形成PbCO3 、PbSO4 和PbCrO4 等无机化合物, 或与有机
物螯合。铅的无机化合物大多难以溶解, 而且因受到下列因素影响, 铅在土壤中的迁移能力也很
弱: (1) 土壤有机质对铅的络合作用。土壤有机质的—SH , —NH2 基因能与铅离子形成稳定的
络合物。(2) 土壤粘土矿物对铅的吸附作用。粘土矿物的阳离子交换位点可对铅离子进行交换性
吸附。另外, 铅离子进入水合氧化物的配位壳, 直接通过共价键或配位键结合于固体表面。由于
铅在土壤中迁移能力弱, 而且溶解度低, 因而人为因素造成的铅污染大多停留在土壤表层, 随土
壤深度的增加其含量急剧降低, 20 cm 以下趋于自然水平。
进入土壤中的铅有可能被植物吸收, 或溶解到地表水中, 通过食物链和饮用水进入动物和人
体, 进而影响人类健康。近年来的研究发现, 铅对人类健康的影响具有不可逆性和远期效应[9 ] 。
Page[2 ]等研究表明, 人体血铅与土壤铅含量存在一定关系:
0112 (Pb - B , μg/ 100mg) = ln (Pb - S ,μg/ g) - 4185
这一关系式仅说明了某一地区的特殊情况, 并无广泛适用价值, 但它足以表明土壤铅含量与
人体健康有直接关系。
2 铅污染土壤的修复技术
由于铅对人体具有很强的毒性, 近年来对铅污染土壤的修复引起了人们的普遍关注。铅污染
土壤的修复技术可以分为两大类: 物理化学修复技术和生物修复技术。物理化学修复技术又可分
为隔离包埋技术、固化稳定技术、Pyrometallurgical Separation 、化学稳定技术和电动修复技术等。
生物修复技术又可分为微生物修复技术和植物修复技术等。
211 隔离包埋技术(isolation and containment)
该法采用物理方法将铅污染土壤与其周围环境隔离开来, 减少铅对周围环境的污染或增加铅
的土壤环境容量。具体措施为: 以钢铁、水泥、皂土或灰浆等材料, 在污染土壤四周修建隔离
墙, 并防止污染地区的地下水流到周围地区。其中以水泥最为便宜, 应用也最为普遍。为减少地
表水的下渗, 还可以在污染土壤上覆盖一层合成膜, 或在污染土壤下面铺一层水泥和石块混合
层。
212 固化稳定技术(solidification and stabilization)
固化稳定技术包括两个方面: 采用化学方法降低铅在土壤中的可溶性和可提取性, 同时采用
物理方法将污染土壤包埋在一个坚固基质中。Wheeler 报道[10 ]将水泥、炉渣和石灰混合物加入污
染土壤中, 搅拌均匀凝固之后, 形成一个大石块, 将污染土壤包埋在其中。也有人采用电导产热
原理给土壤加热升温, 当土壤冷却后, 土壤凝固成玻璃样块状结构, 称之为玻璃化。该方法包括
三个具体步骤: (1) 在土壤两端插上电极电流通过土壤形成环路, 土壤温度上升并熔化。(2) 在
自然冷却过程中, 土壤凝固形成玻璃样土块。(3) 在土块上覆盖一层干净土壤。这一技术已经实
际应用于铅污染土壤的修复。
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广东微量元素科学
2001 年 GUANGDONG WEILIANG YUANSU KEXUE 第8 卷第9 期
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213 Pyrometallurgical Separation
在一定温度下, 金属就会熔解或升华为气态。Pyrometallurgical separation 技术利用这一原理,
将铅等重金属从污染土壤中“蒸发”出来以达到净化土壤的目的。“蒸发”出来的金属可以再回
收或固定, 同时富含金属的剩余炉渣也可用于进一步提炼[11 ] 。铅污染土壤在高温熔化之前要进
行预处理, 以促进铅的熔解。这一技术主要应用于具有较高回收效率的严重污染土壤(5 %～
20 %) 。
214 化学稳定技术(chemical stabilization)
化学稳定技术就是应用化学反应将污染土壤中的重金属氧化或还原, 从而达到降低土壤中重
金属的活性[11 ] 。对于铅污染土壤, 可用还原剂(二氧化硫、亚硫酸盐或硫酸亚铁) 将铅离子还
原, 以减少土壤中铅的可提取量。这一技术也可作为其他修复技术(如固化稳定技术) 的前处理
步骤。但必须注意的是, 还原剂的施用可能会造成二次污染。初步研究表明, 施用石灰调节土壤
PH7 可降低铅在土壤中的溶解度, 减少植物对铅的吸收[13 ] 。研究表明, 施用羟基磷灰石[14 ] 、水
合氧化锰[15 ] 、磷灰岩[16 ,17 ]也可促进铅的沉淀, 减少土壤中的可溶态和可提取态铅。Vidac 和
Pohland[18 ]已将这一技术运用于地下水的修复。
215 电动修复技术(electrokinetice technology)
在污染土壤两端插上电极, 接通电源后, 土壤中的带电粒子向电性相反的电极移动, 最终积
聚或沉淀在电极上, 以达到清除污染土壤中重金属的目的。在欧洲, 这一技术不仅应用于铅污染
土壤[19 ] , 同时也应用于铜、锌、铬、镍和镉等污染土壤的修复。
216 微生物修复技术(microremediation)
微生物修复主要是借助微生物的生化反应来清除或稳定环境中的有害物质。根据原理不同可
分为生物还原沉淀、生物甲基化和生物吸附三种。生物还原沉淀是应用硫酸还原菌(SRB) 将硫
酸根还原为HS - 再与铅生成不溶性的Pb2S。生物甲基化是利用微生物将土壤中的重金属甲基化,
甲基化的金属更容易蒸发, 可做为Pyrometallurgical Separation 的预处理。生物吸附是利用细菌细
胞和藻类来吸附地下水或其他污染水体中的有害物质。Leusch 等[20 ]报道一种海藻( S . f luitans )
对铅的最大吸附量可达到369 mg/ g。Rahmani 等[21 ]研究了浮萍(Lemna minor) 对污染水体中铅
的清除能力。结果表明浮萍在亚致死水平下也能有效清除水体中的铅。
217 植物提取修复技术(phytoextration)
植物提取修复技术主要是利用超积累植物, 将土壤中各种过量元素或化合物大量转移到植株
体内特别是地上部分, 从而修复污染土壤[22 ] 。超积累植物相当于一个太阳能驱动泵将土壤中的
过量元素不断泵到植株体内[23 ] 。植物修复技术可分为两种, Salt 等[24 ]把利用超积累植物来吸收
土壤重金属的方法称之为持续植物提取(continuous phytoextraction) ; 而把利用螯合剂来促进植物
吸收土壤重金属的方法称之为诱导植物提取(inducced phytoextraction) 。
21711 持续植物提取(continuous phytoextraction)
运用持续植物提取技术来修复铅污染土壤的关键是植物超积累铅的能力。一般认为, 只有铅
积累量达到1000μg/ g (干重) 才能称为铅超积累植物[25 ] 。已见报道的铅超积累植物有Brassica .
nigua [26 ] , Brassica . pekinensis [27 ] , Brassica . juncea [27 ]和T. rotungifolium [28 ] 。其中T. rotungi2
folium 的铅积累量最大, 可达到8200μg/ g (干重) [28 ] 。目前对于植物吸收、运输和积累铅以及耐
铅胁迫的机制研究甚少。Liu 等[29 ]研究发现印度芥菜( Brassica juncea) 可在根部积累大量的铅
但只有极少部分运输到地上部。原因一方面可能是由于根部细胞内存在高浓度磷酸盐或碳酸盐,
在细胞内近中性pH 条件下, 铅主要以磷酸盐或碳酸盐形式沉淀在根细胞壁或细胞内; 另一方面
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铅从根部向中柱迁移的过程还会受到内皮层凯氏带的阻拦。Wozny 等[30 ]认为铅进入中柱后随蒸
腾流被动运输到地上部分。运输过程中铅可能会与中柱内的阳离子交换位点结合, 从而被固定在
茎部中柱内。研究表明, 铅可与多种小分子有机物螯合[31～33 ] 。推测铅也有可能与各种小分子有
机酸、植物螯合肽结合, 减少与阳离子交换位点结合的机会, 从而增加进入了叶部的数量。作者
在对浙江西部的某一铅锌矿土壤进行调查时, 发现一种可高浓度积累铅和锌的植物, 据初步调查
结果, 其地上部分锌和铅的最高积累量分别达到了5000μg/ g 和1182μg/ g。对于这种植物超积
累锌和铅的生理生化机制, 正在进一步的研究中。
21712 诱导植物提取(inducced phytoextraction)
对于在土壤中极难移动的铅元素, 施用螯合剂可促进植物对其的吸收。施用螯合剂诱导植物
超富集作用被称为螯合诱导修复技术。Romheld 和Marschner[34 ]认为螯合物与金属结合后, 金属
螯合物可以从内皮层裂口处进入根内, 然后被迅速地转移到茎叶。在用14C - EDTA - Pb 作标记
的试验中, Blaylock 等[35 ]发现, 在含这种标记物的介质中生长的植物地上部能快速积累铅, 表明
铅与螯合物结合有利于植物对铅的吸收。Salt 等[36 ]认为金属与螯合物结合后阻止了金属的沉淀
和吸附, 从而提高了金属的可提取性。螯合诱导修复技术既可选用一般植物也可选用超积累植
物。在土壤铅浓度为2500μg/ g 的污染土壤上种植玉米和豌豆, 加入EDTA 后, 植物地上部铅的
浓度从500μg/ g 提高到10000μg/ g ; 而且EDTA 还能极大的提高铅从根系向地上部的运输能力,
每千克土中加入110 g EDTA , 24 h 后, 玉米木质部中铅的浓度是对照的100 倍, 从根系到地上
部的运输转化量是对照的120 倍[37 ] 。不同螯合剂促进植物对铅吸收的效应与螯合剂促进铅从土
壤解吸的效应相一致: EDTA > HEDTA >DTPA > EGTA > EDDHA。螯合诱导技术对超积累植物吸
收金属的强化效应也很明显。印度芥菜是一种可富集多种金属的植物。Blaylock 等[35 ]研究了柠檬
酸、苹果酸、乙酸、EDTA、EGTA、CDTA 对印度芥菜( Brassica juncea) 吸收Cd 和Pb 的效应,
发现土壤酸化与施加螯合物相结合可显著增加铅的吸收效率。Vassil 等[38 ]报道用铅和EDTA 共同
处理印度芥菜, 其地上部分含量高达55 mmol/ kg (干重) , 相当于培养液铅浓度的75 倍。对印度
芥菜茎部提取液的直接测定证明, 茎部的大部分铅是与EDTA 结合的形式运输的。由于螯合剂的
价格一般较贵, Blaylock 等[35 ]指出螯合剂( EDTA 和乙酸) 将使每吨铅污染土壤修复成本增加
715 美元。此外螯合剂在增加土壤中重金属生物有效性的同时, 也增加了重金属离子的移动性。
因而对于螯合诱导修复技术的环境风险应加以系统评价。
由于已发现的铅超积累植物种类极少, 而且植物生长慢、生物量小, 因而螯合诱导修复技术
比持续提取技术更引人注目。但不论哪种植物修复技术都具有其它物理化学方法所没有的优点:
(1) 成本低。据估计, 如果某种植物的茎部铅积累量达到1 % , 且每年产量40 t/ hm2 , 那么通过
10 年种植将土壤铅含量从114 %下降为014 %所需费用是245000 美元, 而用物理化学修复技术则
需要1600000 美元。(2) 植物利用太阳能, 不破坏生态平衡, 同时还能美化环境, 易为公众所接
受。(3) 将富铅植物残体用于植物炼矿, 可产生经济效益。相比之下, 虽然植物修复技术所需时
间较长, 而且植物的生长要受到环境的影响, 但这些缺点都不成为重要问题。可以预言, 植物修
复将成为一种应用广泛、环境良好和经济有效的修复铅污染土壤的方法。
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环境污染的治理和防御措施论文
1.水体污染与防治
1.1水体污染
水体污染是指由于人为因素或自然因素,将有害物质直接或间接排入水体后,使水体的水质和底泥的物理、化学性质或水生生物的组成发生变化,从而降低了水体的使用价值和使用功能的现象。
1.2水体污染的危害
1.2.1危害人体健康
被污染的水体中含有农药、多氯联苯、多环芳烃、酚、汞、铬、铅、镉、砷、氰、放射性元素、致病细菌等有害物质,它们具有很强的毒性,有的是致癌物质。这些物质可以通过饮用水和食物链等途径进入人体,并在人体内积累,造成危害。
1.2.2造成水体富营养化
当含有大量氮、磷等植物营养物质的生活污水、农田排水连续排入湖泊、水库、河水等处的缓流水体时,造成水中营养物质过剩,便发生富营养化现象,导致藻类大量繁殖,水的透明度降低,失去观赏价值。同时,由于藻类繁殖迅速,生长周期短,不断死亡,并被好氧微生物分解,消耗水中的溶解氧;也可被厌氧微生物分解,产生硫化氢等有害物质。从以上两方面造成水质恶化,鱼类和其他水生生物大量死亡。
1.2.3破坏水环境生态平衡
良好的水体内,各类水生生物之间及水生生物与其生存环境之间保持着既相互依存又相互制约的密切关系,处于良好的生态平衡状态。当水体受到污染而使水环境条件改变时,由于不同的水生生物对环境的要求和适应能力不同,产生不同的反应,将导致种群发生变化,破坏水环境的生态平衡。
1.3水体污染防治途径
1.3.1推行清洁生产
通过调整工业结构和改善工业布局等调控措施,提高资源利用率和生产效率,减少污染源的排放,不仅提高经济效益,而且更有效达到环境治理的目标。
1.3.2回收有用物质
1.3.3发展节水型工业
2.大气污染与防治
2.1大气污染
人类生产、生活活动或自然界向大气排出各种污染物,其含量超过环境承载能力,使大气质量发生恶化,使人们的工作、生活、健康、设备财产以及生态环境等遭受恶劣影响和破坏,这类现象称为大气污染。
污染源可分为天然污染源和人为污染源。天然污染源是指自然界向大气排放污染物的地点或地区,如排放灰尘、二氧化硫、硫化氢等污染物的活火山、自然逸出的瓦斯气,以及发生森林火灾、地震等自然灾害的地方。人为污染源则又可按不同的方法分类:按污染源空间分布方式可分为点污染源、面污染源、区域性污染源;按人们的社会活动功能可分为生活污染源、工业污染源、交通污染源等;按污染源存在的形式可分为固定污染源和移动污染源。
2.2大气污染的危害
2.2.1大气污染对人体健康的危害
大气污染极易影响人体健康,它对人体健康的危害往往是多方面和综合性的,其中又以二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、重金属烟尘、氟化物、碳氢化合物等化学污染物对呼吸道的危害最为常见。这是因为,呼吸道粘膜对污染物特别敏感并具有很大的吸收能力。此外,大气污染对眼、皮肤等也常有刺激和危害,并可诱发心血管、神经系统的疾病。
2.2.2大气污染对植物的危害
大气污染对植物的危害,随污染物的性质、浓度、排放量和接触时间、植物的'品种以及生长期、气象条件的不同而异。气体污染物通常都是经叶背的气孔进入植物体,然后逐渐扩散到海绵组织、栅状组织,破坏叶绿素,使组织脱水坏死;干扰酶的作用,阻碍各种代谢机能,抑制植物的生长。颗粒状污染物则能擦伤叶面、阻碍阳光,影响光合作用,妨碍植物的正常生长。颗粒物上的重金属等有害元素还可进入植物细胞内,产生进一步的危害,使植物枯萎甚至死亡。
2.2.3其它危害
大气污染还可通过干沉降、湿沉降(如酸雨)形成全球性灾难;使全球气候逐渐变暖,危害生态环境;危害臭氧层,使人群和动植物对紫外线的保护屏障受到破坏等等。
2.3大气污染的防治途径
调整能源战略,采用清洁能源。我国一次性能源消费以矿物燃料中的煤炭为主。不仅排放二氧化碳等温室气体使全球气候变暖,还形成酸雨,给全球生态环境带来极大威胁。因而,调整能源战略,逐步改变能源结构是防治大气污染的一个重要途径。
(1)大力开发利用水能;
(2)有步骤地发展核能;
(3)积极开发利用生物能源;
(4)利用其他清洁能源。
3.其他环境要素和物质的污染与防治
3.1土壤污染与防治
3.1.1土壤污染物质
一般是指进入土壤中并影响土壤特性的物质,分为有机物类;重金属污染物;放射性物质;致病的微生物。
3.1.2土壤污染的防治
在制定防治土壤污染的措施时,必须考虑因地制宜、切实可行的方法,控制和消除工业"三废"的排放;加强对土壤污染区的监测和管理;合理施用化肥和农药。
3.2固体废物的污染与防治
3.2.1固体废物的污染
固体废物通常是指人类在生产和生活活动中丢弃的固体和泥状物质,包括从废水、废气中分离出来的固体颗粒。
3.2.2固体废物的危害
侵占土地;污染土壤和地下水;污染水体;对大气的污染;对人体健康的危害。
3.2.3固体废物的防治
资源的回收。利用对固体废物的再循环利用,回收能源和资源。对工业固体废物的回收,必须根据具体的行业生产特点而定,还应注意技术可行、产品具有竞争力及能获得经济效益等因素。
无害化处置。固体废物的无害化处置是指经过适当的处理或处置,使固体废物或其中的有害成分无法危害环境,或转化为对环境无害的物质。常用的方法有:土地填埋;焚烧法;堆肥法。
3.3噪声污染与防治
3.3.1噪声的污染
从环境保护的角度来说,凡是干扰人们正常休息、学习和工作的声音统称为噪声。如机器的轰鸣声,各种交通工具的马达声、鸣笛声,人的嘈杂声及各种突发的声响等,均称为噪声。
噪声污染属于感觉公害,它与人们的主观意愿有关,与人们的生活状态有关,因而它具有与其他公害不同的特点。
3.3.2噪声的防治
构成噪声污染有声源、声音传播途径与接收者二要素,控制噪声污染可从这二方面着手:降低声源噪声;在传播途径上控制噪声。
3.4放射性及电磁、热污染
3.4.1放射性污染的概念及来源
放射性污染指的是由于人类活动排放出的放射性污染物所造成的环境污染和对人体的危害。从自然环境中释放出的天然放射,可以视为环境的背景值。
放射性污染的来源:核工业;核电站;核燃料后处理厂;核试验等。
3.4.2电磁的污染及来源
电磁污染是指天然的和人为的各种电磁波干扰以及对人体有害的电磁辐射。在环境保护工作中,主要是研究当电磁场的强度达到一定限度时,对人体机能产生的破坏作用。
人为的电磁污染来源于:
①脉冲放电;
②工频交变电磁场;
③射频电磁辐射。电磁辐射污染的危害随频率的增高而加大。中、短波频段电磁场对机体的危害主要是引起神经衰弱症候群和植物神经失调,发生头痛头晕、周身不适、疲倦无力、失眠多梦、记忆力减退、胸闷、心悸及女性月经周期紊乱等。
3.4.3热污染
人类的社会、经济活动,使局部环境或全球环境发生增温,并可能形成对人类和生态系统产生直接或间接、即时和潜在的危害现象称为热污染或环境热污染。
热污染能改变地表状态引起灾害;形成热岛效应;影响渔业生产。
3.5生活环境污染。
居室污染主要有以下几种途径:人体自身呼吸排出的CO2;吸烟污染空气;
厨房污染;家用化学品的污染;居室装饰污染等。
勤劳与卫生对个人及职场中的影响
通过分析劳动卫生与环境卫生学学科的研究现状及发展趋势,揭示其对人群健康影响的发生,发展规律,为充分利用有益因素和控制有害因素提出卫生要求和预防对策,增进人体健..
一、环境的构成环境是人类和生物赖以生存和发展的各种因素的总和。
环境包括自然环境和社会环境。环境与人相互对立又相互制约，相互依存又相互转化。
1、自然环境人类的自然环境又称物质环境，可分为两类，一类指天然形成的原生环境，如空气、水、土壤等；另一类是由于工农业生产和人群聚居等对自然施加的额外影响，引起人类生存条件的改变，称次生环境。它是危害人类健康的主要环境因素。
2、社会环境社会环境又称非物质环境，是指与社会主体发生联系的外部世界。其主体包括个人和群体。社会环境是由政治制度、经济文化、教育水平、人口状况、人的行为方式等要素构成的，是人类通过长期有意识的社会劳动，加工和改造自然物质所创造的物质生产体系、积累的物质文化等所形成的环境体系。
二、环境与健康1、大气污染对健康的危害
（1） 空气污染物在短时间内大量进入人体，会导致急性危害。产生的原因，一是污染地区的气象条件发生了变化，大量污物积聚在低空，扩散不开；另一种是事故排放使大量有害物质短时间内进入大气，造成严重污染。
（2） 慢性危害长期生活在低浓度污染的空气环境中，机体可受到慢性潜在性危害，使慢性呼吸系统疾病的发病率增高。如目前吸烟引发肺癌、石棉引起石棉肺、二氧化硅致矽肺等已为人们所共知。
（3）致癌作用空气污染物的致癌作用是慢性危害的又一表现，是现代肺癌发病率增高、死亡率增加的重要原因之一。
2、水体污染对健康的危害水是人体的基本成分，也是生命活动、工农业生产不可缺少的物质，水是一种宝贵的自然资源。水体是以陆地为相对稳定边界的天然水域。如果外界许多物质被混入天然水源，降低了水质，通过稀释、混合、挥发、沉淀等物理方法，氧化、还原、酸碱中和、化合、分解等化学方法，以及水生生物对有机物的降解作用过程，使杂质下降，这就是水体的自净能力。当排入水中的物质量超过水体的自净能力，使水质物理与化学性质发生改变，水质变坏，降低了水的使用价值，称之为水体污染。
3、土壤污染对健康的危害土壤受到一定程度污染后，土壤有一定的自净作用。当土壤被有机性废弃物或毒物所污染，其含量超过土壤本身的自净能力，就形成了土壤污染。土壤被污染后，对人体产生的影响大都是间接的。主要通过土壤——植物——人体或土壤——水——人体这两个基本环节对人体产生影响。对健康的影响有如下几个方面：
（1）引起中毒；
（2） 诱发癌症；
（3） 传播疾病4、噪声对健康的影响凡是干扰人们正常休息、睡眠和影响人们正常工作、学习、思考和谈话等不协调的声音，均属噪声。我国规定每天工作8小时岗位的噪声强度：新建企业不得超过85分贝，现有企业适当放宽至90分贝。
4,生活生产中主要噪声源有：
（1）工业噪声：来自工厂各种机械和高速设备的撞击声和马达轰鸣声，如织布机、风动工具、冶炼设备、球磨机、锻压、电锯以及建筑工地的搅拌机、打桩机等产生的噪声。
（2）交通噪声：主要来自各种车辆、火车、飞机、轮船等在发动和运行中产生的噪声。
（3）生活噪声：主要来源是集贸市场的嘈杂声，娱乐、体育场所和宣传工具的高音噪声，家庭的收录机、电视机、洗衣机和缝纫机等发出的噪声。噪声对人体健康的危害可体现在神经系统、心血管系统和消化系统几方面，但对神经系统的作用最直接。长期接触噪声对人体神经系统产生不良影响，主要表现为听力下降；噪声还可引起头痛、头晕、耳鸣、心悸及睡眠障碍等神经衰弱综合症；对心血管系统损害主要表现出心率加快或减缓、血压不稳；对消化系统可引起胃肠功能紊乱、食欲减退、消瘦、胃液分泌减少、胃肠蠕动减慢等。
5、社会环境对人体健康的影响社会环境对人们健康的影响、制约作用是巨大的，作为社会人口中正经历着生长发育和社会化过程的高中学生这一群体来说，也毫不例外地深受社会环境的影响和制约。环境给人类的生存和发展提供了一切必要的条件，而人类通过调节自身以适应不断变化的外界环境；同时也不断地改造环境，创造有利于自身生存、发展的环境条件。
人类对环境的改造能力越强，环境对人类的作用就越强。人类在改造环境的同时，也将大量的废弃物带给了环境，造成了环境污染，对人体健康产生了不良影响甚至危及生命。
1）大气污染对健康的危害
① 空气污染物在短时间内大量进入人体，会导致急性危害。产生的原因，一是污染地区的气象条件发生了变化，大量污物积聚在低空，扩散不开；另一种是事故排放使大量有害物质短时间内进入大气，造成严重污染。
② 慢性危害 长期生活在低浓度污染的空气环境中，机体可受到慢性潜在性危害，使慢性呼吸系统疾病的发病率增高。如目前吸烟引发肺癌、石棉引起石棉肺、二氧化硅致矽肺等已为人们所共知。
③ 致癌作用 空气污染物的致癌作用是慢性危害的又一表现，是现代肺癌发病率增高、死亡率增加的重要原因之一。实验证实，有30余种空气污染物具有致癌作用，其中最突出的是多环芳烃化合物，以3，4-苯并芘为代表。它是煤炭、石油、天然气、木材等燃烧不完全所形成的一种高活性致癌物，在煤烟、煤焦油、汽车废气、飞机尾气、柏油路灰尘中都能分离出3，4-苯并芘。某些元素如砷、铅、镉、铬、铍的致癌性已在动物实验中被证实。
（2）水体污染对健康的危害 水是人体的基本成分，也是生命活动、工农业生产不可缺少的物质，水是一种宝贵的自然资源。水体是以陆地为相对稳定边界的天然水域。如果外界许多物质被混入天然水源，降低了水质，通过稀释、混合、挥发、沉淀等物理方法，氧化、还原、酸碱中和、化合、分解等化学方法，以及水生生物对有机物的降解作用过程，使杂质下降，这就是水体的自净能力。当排入水中的物质量超过水体的自净能力，使水质物理与化学性质发生改变，水质变坏，降低了水的使用价值，称之为水体污染。
（3）土壤污染对健康的危害 土壤受到一定程度污染后，由于土壤的机械作用和物理、化学、生物化学作用，使病原体杀灭，有机物质被分解和合成，在卫生学上无害且能被植物利用的腐殖质和无机盐，这就是土壤的自净作用。当土壤被有机性废弃物或毒物所污染，其含量超过土壤本身的自净能力，就形成了土壤污染。土壤被污染后，对人体产生的影响大都是间接的。主要通过土壤——植物——人体或土壤——水——人体这两个基本环节对人体产生影响。对健康的影响有如下几个方面：
① 引起中毒 工业“三废”中排出的废水含有铅、镉等重金属毒物，灌田后可以通过稻米造成慢性镉中毒（疼痛病）和铅中毒；含砷、汞农药污染土壤引起慢性砷中毒和汞中毒；“三废”和农药污染土壤后，再经雨水冲刷而污染地面水和地下水，人们通过饮水、食物以及家畜通过饲料都可引起中毒。
② 诱发癌症 近年来的研究进一步证实，镉、苯氧除草剂和氯酚农药等对人有致癌作用。土壤受到放射性污染，通过对人体的外照射和内照射（经呼吸道和消化道）操作，除诱发癌症外，还会导致头昏、乏力、脱发、白细胞减少或增多等病症。
③ 传播疾病 被含有病原体的粪便、垃圾和污水污染的土壤，可成为有关疾病的传播媒介，如伤寒、副伤寒、痢疾、结核病等。还有破伤风、气性坏疽、肉毒杆菌等能在土壤中长期生存，成为人们感染这些疾病的重要来源。
（4）噪声对健康的影响 凡是干扰人们正常休息、睡眠和影响人们正常工作、学习、思考和谈话等不协调的声音，均属噪声。我国规定每天工作8小时岗位的噪声强度：新建企业不得超过85分贝，现有企业适当放宽至90分贝。
生活生产中主要噪声源有：
① 工业噪声：来自工厂各种机械和高速设备的撞击声和马达轰鸣声，如织布机、风动工具、冶炼设备、球磨机、锻压、电锯以及建筑工地的搅拌机、打桩机等产生的噪声。
② 交通噪声：主要来自各种车辆、火车、飞机、轮船等在发动和运行中产生的噪声。
③ 生活噪声：主要来源是集贸市场的嘈杂声，娱乐、体育场所和宣传工具的高音噪声，家庭的收录机、电视机、洗衣机和缝纫机等发出的噪声。 噪声对人体健康的危害可体现在神经系统、心血管系统和消化系统几方面，但对神经系统的作用最直接。长期接触噪声对人体神经系统产生不良影响，主要表现为听力下降；噪声还可引起头痛、头晕、耳鸣、心悸及睡眠障碍等神经衰弱综合症；对心血管系统损害主要表现出心率加快或减缓、血压不稳；对消化系统可引起胃肠功能紊乱、食欲减退、消瘦、胃液分泌减少、胃肠蠕动减慢等。
（5）社会环境对人体健康的影响 社会环境对人们健康的影响、制约作用是巨大的，作为社会人口中正经历着生长发育和社会化过程的高中学生这一群体来说，也毫不例外地深受社会环境的影响和制约。
我国现有80多万所中小学校和1 000多所高等院校，在校学生2亿多人，约占我国人口的1/5以上。他们不仅在社会人口比例中数量大，更重要的是代表着人类的未来，是民族振兴、国家富强的希望所在。因此，研究影响他们健康成长的各种社会因素，特别是家庭环境、学校环境、同辈群体和社会政治、经济、文化环境的影响，为其在走上社会以前打下良好的身心健康素质基础，具有重要而深远的意义。
