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關鍵詞：水體;重金屬污染;毒理作用;人體健康
作者簡介：于曉莉（1973―），女，河南鄭州人,工程師,主要從事環境監測工作。
中圖分類號：X701
文獻標識碼：A
文章編號：16749944(2011)10012304
お
1 引言
水體是人類賴以生存的主要自然資源之一,又是人類生態環境的重要組成部分,也是地球物質生物化學循環的儲庫。由于人類活動的影響,進入水體環境中的污染物越來越多,這些污染物給環境和人體健康造成了許多問題。多年來人們非常關注水體富營養化問題,因為其宏觀破壞性能引起人們的注意,而水體重金屬污染問題人們重視程度相對不夠,近年研究證明甲基汞是水俁病致病因,鎘是骨痛病致病因。同時隨著采礦、冶煉、化工、電鍍、電子、制革等行業的發展,以及民用固體廢棄物不合理填埋和堆放,重金屬污染物事故性排放以及大量化肥、農藥的施用,使得各種重金屬污染物進入水體。重金屬污染物難以治理,它們在水體中具有相當高的穩定性和難降解性,在水體中積累到一定的限度就會對水體、水生植物及水生動物系統產生嚴重危害,并可通過食物鏈而在水產品體內累積,最終作為食品進入人體,影響人的健康,因此水體重金屬污染日益成為人們關注的焦點。
2 重金屬污染的來源和毒理作用
對人體健康構成危害的重金屬絕大多數來自于工礦企業所排放的廢水,采礦、冶金、化工、電鍍等多種工業行業的生產廢水都含有重金屬,排放到水體引起水質的污染,進入水體的重金屬還會發生一系列的物理化學反應,諸如氧化、還原、沉淀與溶解、吸附與解析、絡合作用以及生物甲基化等,這主要取決于重金屬的性質和水體的理化指標。還有一部分就是城市道路上的機動車尾氣污染,對人體健康構成典型危害的是鉛污染。
進入大氣、水體和土壤的重金屬均可以通過呼吸道、消化道、皮膚3種途徑侵入人體,進入體內的重金屬借助體內某些有機成分可結合成金屬絡合物或金屬螯合物,對人體的各個發育階段都會產生影響,尤其對母嬰的毒害更為明顯。機體內可以同重金屬發生反應的物質不少,如蛋白質(氨基酸)、核酸等;兒茶酚胺、維生素、激素等微量活性物質和含氧脂肪酸、磷酸等也能與重金屬發生作用,使上述物質喪失或改變了原來的生化功能而引起病變。
許多重金屬離子可因微生物甲基化作用而生成相應的甲基化合物,此類化合物多屬毒性很強的揮發性物質,極易通過呼吸道進入人體,其中具有重要病理學意義的,當首推甲基汞化合物。另有一些重金屬離子通過口腔、皮膚進入體內后,與人體某些酶的活性中心巰基(-SH)有著特別強的親和力,金屬離子極易取代巰基上的氫,從而使酶喪失其生物活性,即重金屬的致害作用就在于使生物酶失去活性。還有一些重金屬離子可以通過與酶的非活性部位相結合,從而改變活性部位的構象,或與起輔酶作用的金屬離子置換,同樣能使生物酶的活性減弱甚至喪失。
2.1 汞污染的來源和毒理作用
2.1.1 汞污染的來源
汞是金屬中毒性較高的元素之一。以汞為原料的工業生產過程中產生的含汞廢水、廢氣和廢渣對環境的汞污染非常嚴重,此外煤及石油燃燒釋放出來的汞,含汞農藥的廣泛運用造成對大氣和土壤的污染。目前由于人類活動向大氣、水體和士壤中排放的總汞量,每年已超過2萬t。
2.1.2 汞的毒理作用
(1)金屬汞。金屬汞常以蒸氣態污染大氣,可通過呼吸道進入人體。職業性長期吸入汞蒸氣可引起慢性汞中毒,其主要表現出體力減退、頭暈、頭痛、失眠、多夢、記憶力減退等中樞神經系統癥狀。
（2)無機汞化合物。在短期內攝人大量無機汞鹽或誤食含汞物質,可引起急性汞中毒。
(3)有機汞化合物。有機汞化合物分為苯基汞和烷氧基汞。甲基汞屬于高神經毒物質。主要侵犯中樞神經系統,其慢性中毒癥狀出現順序一般為感覺障礙、運動失調、語言障礙、視野縮小、聽力障礙。
2.2 鉛污染的來源和毒理作用
2.2.1 鉛污染的來源
鉛污染來源廣泛,主要來自汽車廢氣和冶煉、制造以及使用鉛制品的工礦企業。1969年日本東京因汽車尾氣污染空氣引起居民慢性鉛中毒,該事件發生后世界各國都十分重視環境鉛污染對人體健康的危害,明令禁止或限制在汽油中加入四乙基鉛。
2.2.2 鉛的毒理作用
（1)急性中毒。意外攝入大量鉛時可發生急性中毒。如含鉛餐具將大量鉛溶出進人食物時,食入后可引起中毒。幼兒啃嚼含鉛油漆的玩具和家具等也可產生中毒。服用過量的含鉛藥物同樣可引起中毒。
(2)慢性中毒。對于血液系統，鉛能抑制血液中氨基乙酚丙酸脫氫酶和血紅素合成酶,血紅素合成受到抑制而出現貧血,面色蒼白(所謂“鉛容”)。對于神經系統，鉛中毒對中樞神經系統的作用是引起鉛中毒性腦病。慢性鉛中毒時周圍神經也出現病癥,最嚴重的典型癥狀是由撓神經損害引起的百對稱性腕下垂。此外是伸肌無力。多數中度和重度鉛中毒病例常見到四肢無力、兩手握力減退,少數可見局部性皮膚觸覺和痛覺減退等。對于消化系統其典型癥狀是腹絞痛。
（3)生殖毒性與致畸作用。鉛中毒工人外周血淋巴細胞染色單體畸變率增加。流行病學調查表明,鉛對苯并芘誘發工人肺癌可能有協同作用。環境鉛污染引起鉛中毒癥狀:慢性中毒多在局部地區發生。其中毒癥狀主要有神經衰弱癥候群、中毒性多發性神經炎、中毒性腦病、間質性腎炎或腎萎縮以及心肌損傷等。
2.3 鎘污染的來源和毒理作用
2.3.1 鎘污染的來源
環境中鎘污染的最主要來源是有色金屬礦產開發和冶煉排出廢氣、廢水和廢渣。煤和石油燃燒排出的煙氣。含鎘肥料的施用也是造成鎘污染的原因之一。此外,在電鍍、制造合金、焊料、顏料、電池、雷達、電視機熒光屏、半導體元件、照相材料、化肥、殺蟲劑、塑料、槍械彈藥等生產中用做原料或催化劑,其在生產過程中可向環境排放出含鎘廢物。餐飲具和食品包裝也存在鎘污染。如在上釉的陶器中儲存食品,尤其酸性液體食品,可引起明顯的鎘污染。
2.3.2 鎘的毒理作用
日本神通川流域發生的骨痛病是由于神通川上游鋅礦冶煉排出的含鎘廢水污染了神通川,河水灌溉使鎘進人稻田而被水稻吸收。鎘引起骨痛病的原因可能是由鎘對腎功能的損害使腎中維生素D的合成受到抑制,影響人體對鈣的吸收和成骨作用。同時,鎘使骨膠原鏈上的羥脯氨酸不能氧化產生醛基,妨礙骨膠原的固化與成熟,從而導致骨骼軟化。鎘對胃腸粘膜有刺激作用,故口服鎘化物可引起嘔吐、腹瀉、休克和腎功能障礙,人在生產活動中吸人大量的鎘煙塵和蒸氣也可引起急性中毒。
2.4 鉻污染的來源和毒理作用
2.4.1 鉻污染的來源
電鍍、皮革、制藥、研磨劑、防腐劑、顏料以及合成催化等方面鉻有廣泛的用途,生產中均可產生含鉻三廢。在生產中含鉻廢渣的堆放也是一個重要污染來源,含鉻廢渣任意堆放,雨水沖淋,大量鉻溶滲和流失,污染環境。
2.4.2 鉻的毒理作用
(1)急性毒性。鉻對局部有刺激、腐蝕作用,也可導致呼吸障礙。鉻對皮膚的急性毒性表現為鉻對皮膚的刺激和腐蝕作用所引起的急性皮膚糜爛及變態反應皮膚炎。
(2)亞急性慢性毒性。鉻對人的慢性毒性作用，鉻經呼吸道侵入,可引起鼻炎、咽炎、支氣管炎等。皮膚長期接觸鉻化合物可引起接觸性皮炎或濕疹,多見于手背、腕、前臂等部位的紅斑、丘疹。對鉻過敏者,也見于非接觸部位。鉻還可引起皮膚潰瘍,又稱“鉻瘡”。潰瘍可深達骨骼,愈合緩慢,愈合后可形成瘸痕或色素沉著。鉻酸霧還對眼結膜有刺激作用;可引起流淚;可刺激口腔、咽喉,可引起咽后壁干燥以致出現淡黃色小潰瘍等。長期接觸鉻鹽粉塵或鉻酸霧,除損害皮膚外,還產生全身性影響。
（3）致癌變、致畸變、致突變作用。六價鉻和三價鉻均有致癌作用。目前世界公認某些鉻化合物可致肺癌,稱為鉻癌。
2.5 砷污染的來源和毒理作用
2.5.1 砷污染的來源
采礦、金屬冶煉、煤炭燃燒、含砷工業品(如陶瓷、制革、玻璃等)和含砷農藥的各種砷化合物以粉塵、煙塵、廢氣和廢水等形式污染環境。
2.5.2 砷的毒理作用
（1）急性中毒。急性砷中毒較常見,如誤食砷污染的食品、誤飲砷污染的飲料或誤服含砷農藥等。
（2）慢性中毒。長期持續攝入低劑量的砷化合物,尤其是吸入砷化合物粉塵者,經過數月乃至數年、十幾年的砷蓄積而發生疾病,砷慢性中毒的某些癥狀是其特有的,但大部分癥狀是非特異性的,所以慢性砷中毒常常被忽略。在一定意義上,尿、頭發、指甲中的砷含量可指示砷中毒和體內砷含量。
3 水體重金屬污染研究現狀
3.1 水體中重金屬存在形態及毒性研究
水體中不同形態的重金屬污染物對水體環境的危害程度有很大的差異,開展水體中重金屬存在形態的研究,對于有效防治和治理水體重金屬污染物具有非常重要的意義。目前人們已經對許多不同形態重金屬污染物的毒性做了大量研究,獲得了大量實驗結果。例如人們經過研究發現水體中重金屬污染物Cr6+對水生動植物的毒性要遠遠大于Cr3+的毒性。Wageman和Barica在研究Cu對藻類的毒性時發現:Cu 的毒性主要由Cu2+、［CuOH+］和Cu(OH)2引起[1]。劉清等[2]從離子形態角度出發,同時考慮游離和羥基絡合態的毒性,以及它們之間的毒性差異,通過數學方法擬合定義出活性態銅離子濃度,較好地反映了水體中銅的毒性。另外人們已經研究發現有機汞(如甲基汞)等物質有非常大的危害性。例如1953~1961年期間影響日本南部水俁灣周圍漁民的神經性疾病――水俁病就是由水體中的甲基汞引發的。
3.2 水體重金屬污染物的生物學效應研究
重金屬對水體微生物和植物的生物學效應研究很早就已經廣泛展開,Kaplan等[3]研究表明,當重金屬Cu進入細胞體內后,會發生諸如氧化、引入甲醛等變化,這些變化都會破壞葉綠體等胞內器官,直接影響藻類細胞的光合、呼吸作用和酶的活性,并抑制藻類的生長。閻海等[4]通過實驗證明,Zn、Cu和Mn能抑制月形藻的生長,3者的毒性大小順序為Zn>Cu>Mn。谷巍等[5]發現,在相同處理條件下,Hg2+的毒性要比Cd2+強,Hg2+對輪葉狐尾藻的致死濃度為1~2 mg/L,Cd2+的致死濃度為3~5mg/L。戴家銀[6]研究指出,重金屬Cu和Zn對真綢幼魚組織酶活性產生影響。Weir和Hine[7]報導了在含0.003g/L汞的水中,即可以檢測到汞對金魚的毒性效應。Skerfivin等[8]研究發現,凡是以含甲基汞的魚為食的人們,他們的染色體斷裂與汞在人體內的含量具明顯相關性。水體中重金屬濃度增加以后,將對魚類和水生浮游生物產生嚴重影響。Mcintosh和Kevern[9]研究發現,當水體中的重金屬銅的濃度達到3g/L 時,水體中的枝角目蟲和輪蟲的數量就開始減少。Maxfield等[10]研究指出,河水中重金屬含量的增加也導致魚和獵鳥發生中毒現象。目前人們已經認識到,水體重金屬污染物的生物學效應是多種多樣的。
3.3 水體重金屬污染物污染指示研究
該方面的研究包括兩個基本內容,一是水體受到重金屬污染指示研究;二是重金屬造成水體污染程度大小的指示研究。人們習慣以重金屬污染物在水體中的絕對含量多少表示水體受重金屬污染的程度,目前越來越多的人建議使用一些植物和水體微生物數量及活性變化特征作為重金屬對水體造成污染大小的指示[11,12]。Navrot等[11]研究表明,生物體組織中的Cr、Cu、Hg、Ni和Zn的濃度可以用來監測這些重金屬元素在水中的含量。Haug等[12]利用海草中重金屬元素的濃度對挪威海峽水中的重金屬污染進行了比較科學地評估。
4 重金屬污染對人體健康的影響
4.1 重金屬對人體的毒害程度
（1)與其濃度有關。重金屬在人體內總蓄積量未超過其閾值時,即使長期存在也不會產生危害。如對甲基汞敏感人群而言,只有體內蓄積達90mg時才出現發音障礙,而到170mg時則聽覺喪失。
(2)與其化學形態有關。主要原因在于人體各器官對不同形態的重金屬蓄積量不同,無機汞(HgCl2)導致腎損傷與肝損害,而有機汞CH3Hg+、(CH3)2Hg則能產生特異性的腦神經障礙,這就是因為甲基汞易在腦中蓄積,而無機汞在腦中的蓄積甚微。
(3)與其侵入途徑有關。經口腔誤食金屬汞后,消化道的吸收量微乎其微,故其毒性甚小;若經呼吸道吸入汞蒸汽時,因肺泡可吸收相當多的汞蒸汽,故汞蒸汽呈強烈的毒性。
(4)與其半衰期有關。重金屬在機體內的生物半衰期的長短也影響到對人體危害程度的不同,半衰期長就意味著在體內的殘留時間長,濃度增高快,容易達到閾值濃度而顯現出毒性。
(5)取決于重金屬間的相互作用。重金屬之間既有累加作用,也有拮抗作用,還有相乘作用,若聯合作用產生的總效應等于單獨效應之和時稱為累加作用,小于單獨效應之和時稱為拮抗作用,大于單獨效應之和時稱為相乘作用。
4.2 微量重金屬元素與人體健康的關系
微量重金屬元素與人體生命過程有著密切關系。雖然在體內的含量非常微小。但生理功能獨特。能夠調節肌體內的生物酶活動。促進宏量元素在體內的運輸。參與激素的合成等。在新陳代謝中起著十分重要的作用。
研究表明,通過這些微量重金屬元素相互影響,相互作用。參與體內多種酶的合成。能增強機體的防御功能,提高免疫力,減少疾病。研究發現:銅離子在膠原蛋白和彈力蛋白的合成中起著重要作用,它多以銅藍蛋白的形式存在。妊娠婦女如銅不足,則羊膜和毛膜發育不良,胎膜脆性增加,彈力下降,導致胎膜在孕期不能夠承受日漸增大的壓力而破裂,對母子造成不利影響;糖尿病人體內重金屬元素釩和鉻處于缺乏狀態。釩和鉻均具有胰島素樣作用。
4.3 重金屬污染對人體健康的影響
過量的重金屬大多都能抑制生物酶的活性,破壞正常的生物化學反應。重金屬通過空氣、水、食物等渠道進入體內。進入人體的重金屬不再以離子形式存在。而是與體內有機成分結合成金屬絡合物或金屬螯合物,從而對人體產生危害。機體內的蛋白質、核糖能與重金屬反應,維生素、激素等也能與重金屬反應。由于產生化學反應使上述物質喪失或改變了原來的生理化學功能而產生病變。另外重金屬還可能通過與酶的非活性部位結合而改變活性部位的構象。或與起輔酶作用的金屬發生置換反應,致使酶的活性減弱甚至喪失,從而表現出毒性。
試驗證明銅具有抗生育作用,釩及其化合物也有一定的生殖毒性,尤其是造成男性的性腺毒性而影響生殖能力。鉛對親代生殖生理和生殖器官的功能也具有極大危害。因此,銅、鉛、鉻等重金屬是造成人類生殖障礙的重要致病因子之一[14]。
5 結語
隨著現代社會經濟的發展,重金屬污染問題日趨嚴重。重金屬污染,不同與其它類型污染,具有隱蔽性、長期性和不可逆轉性等特點。重金屬可直接對環境中的大氣、水、土壤造成污染,致使土壤肥力下降、資源退化、作物產量品質降低,并且在土壤中不易被淋濾,不能被微生物分解,有些重金屬元素還可以在土壤中轉化為毒性更大的甲基化合物。在遭受污染的土壤中種植農產品或是用遭受污染的地表水灌溉農產品,能使農產品吸收大量有毒、有害物質。由此形成土壤―植物―動物―人體之間的食物鏈,使其毒性不斷積累增大,危害人們的身體健康。
進入大氣、水體和土壤等各種環境的重金屬,均可通過呼吸道、消化道和皮膚等各種途徑被人和動物吸收。當這些重金屬在人和動物體內積累到一定程度時,即會直接影響動物的生長發育、生理生化機能,直至引起死亡。而且重金屬性質以及環境條件的不同,影響和危害的程度也不同,因此重金屬的污染毒害作用復雜而且影響較大。
應加強管理,堅決杜絕工業“三廢”的排放,規劃城市垃圾的堆放,嚴格控制含有重金屬的化肥、農藥的使用;提高全民素質、增強環保意識,只有人人都意識到其危害,從我做起、從一點一滴做起,才能從根本上消除污染源;推行清潔生產工藝,嚴格控制重金屬污染物的排放;注重重金屬污染的毒理研究,弄清其在大氣、水、土壤等環境中存在形態、遷移與轉化規律以及在環境、人和動植物體內的毒性作用,為防治污染和保護人體健康提供理論依據。
お
參考文獻：
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Research Status of Heavy Metal Pollution in Waters and its Effects on Human Health
Yu Xiaoli1,Liu Qiang2
（1.Xinmi Encironmental Protection Bureau,Zhenzhou 452370,China;2.Zhengzhou Coal
Industry Design & Research Co.,Ltd.,Zhenzhou 450007,China）
關鍵詞：重金屬；重金屬污染；危害
一、 重金屬污染的定義
重金屬指密度4. 0 以上約60 種元素或密度在5.0 以上的45 種元素。砷、硒是非金屬，但它的毒性及某些性質與重金屬相似，所以將其列入重金屬污染物范圍內。環境污染方面所指的重金屬主要指生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷，還包括具有毒性的重金屬如銅、鈷、鎳、錫、釩等污染物。由于人們的生產和生活活動造成的重金屬對大氣、水體、土壤等的環境，污染就是重金屬污染。
二、重金屬污染的種類及來源
由于重金屬在人類生產和生活中得到越來越廣泛的應用，這使得環境中存在著各種各樣的重金屬污染源。
1.大氣中的重金屬污染。大氣中的重金屬污染有自然來源和人為來源兩種，由宇宙天體作用及地球上各種地質作用而使某些重金屬元素進入大氣中屬于自然來源，人為來源的重金屬主要為工業生產、汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵等，它們主要分布在工礦的周圍和公路、鐵路的兩側。各種元素的兩種來源間比例不同。據統計， 全球由自然來源進入大氣的重金屬中，鉛僅占其向大氣總釋放量3.5 %左右，鎘所占的比例也很低，只有總釋放量的15 % ，而鉻、銅的比例比較高，分別約為59 %和44 %。人為活動釋放到大氣中的重金屬鉛、鎘、鎳、鈷、銅的數量遠大于它們的自然輸入量。在多種復雜的途徑中，以化石燃料的燃燒和金屬冶煉過程中的釋放較為重要。大氣中的重金屬可以通過呼吸作用隨氣體進入人體，也可以沿食物鏈通過消化系統被人體吸收，對人群的危害極大。
2.水體中的重金屬污染。在沒有人為污染的情況下，水體中的重金屬的含量取決于水與土壤、巖石的相互作用，其值一般很低，不會對人體健康造成危害。但工礦業廢水、生活污水等未經適當處理即向外排放，污染了土壤，廢棄物堆放場受流水作用以及富含重金屬的大氣沉降物輸入，都使水體重金屬含量急劇升高，導致水體受到重金屬污染。水體重金屬污染物排放源主要集中在大、中城市，因此其主要危害人群也相對集中于城市地區。重金屬通過直接飲水、食用被污水灌溉過的蔬菜、糧食等途徑，很容易進入人體內，威脅人體健康。
3.土壤中的重金屬污染。在自然情況下，土壤中重金屬主要來源于母巖和殘落的生物物質，一般情況下含量比較低，不會對人體及生態系統造成危害。人為作用是使土壤遭受重金屬污染的重要原因。在金屬礦床開發、城市化、固體廢棄物堆積以及為提高農業生產而施用化肥、農藥、污泥及污水灌溉過程中，都可以使重金屬在土壤中大量積累。積累在土壤中的重金屬可以通過淋溶作用進入水體，也可以通過種植等農業活動進入農作物，進而對人體及生態系統造成危害。
三、重金屬污染的危害
重金屬既可以直接進入大氣、水體和土壤，造成各類環境要素的直接污染；也可以在大氣、水體和土壤中相互遷移，造成各類環境要素的間接污染。由于重金屬不能被微生物降解，在環境中只能發生各種形態之間的相互轉化，所以，重金屬污染的消除往往更為困難，對生物引起的影響和危害也是人們更為關注的問題。
重金屬進入人體有食道、呼吸道、皮膚三種途徑。進入人體的重金屬不再以離子的形式存在，而是與體內有機成分結合成金屬絡合物或金屬螯合物，從而對人體產生危害，機體內蛋白質、核酸能與重金屬反應，維生素、激素等微量活性物質和磷酸、糖也能與重金屬反應。由于產生化學反應使上述物質喪失或改變了原來的生理化學功能，病變就產生了。另外，重金屬還可能通過與酶的非活性部位結合而改變活性部位的構象，或與起輔酶作用的金屬發生置換反應，致使酶的活性減弱甚至喪失，從而表現出毒性。重金屬在動物體內和人體內都有富集效應——即吸收進入體內后很難自然排出。比如體內如果有過量的鉛，在不繼續接受鉛污染的條件下，骨骼內的鉛要經過20年才能排除一半。而人體內鎘的生物半衰期也有20～40年。因此，即使人們吃的食物里重金屬含量沒有高到讓人急性中毒的濃度，如果長久接觸或者食用某一種重金屬，體內濃度還是會越來越高。當積累到一定濃度時，就表現出慢性中毒癥狀。因此，重金屬中毒損害機體器官往往是不可逆的。
四、防治重金屬污染對人體造成危害的措施
關鍵詞：重金屬污染；河道疏浚；污染危害
中圖分類號：X324 文獻標識碼：A
1前言
隨著經濟的飛速發展，我們國家的科技水平越來越高，工業和制造業的發展也越來越快，但是工業和制造業的發展而帶來的環境污染也越來越嚴重，其中就有重金屬污染。重金屬污染不僅破壞自然環境、危害生命，還使河道淤堵，給航運帶來不良影響。而且重金屬很難降解，難以降解的重金屬，還會加深重金屬的污染程度，從而使重金屬的污染不斷加劇。重金屬可以通過水和土壤、大氣，進入生命體，使生命體的一些蛋白質失去活性，讓生命體中毒，從而導致生命體的病變甚至死亡[1]。同時重金屬還會對河道產生嚴重的不良影響，使河道的疏浚工作難以展開，因此，無論從哪一方面講，重金屬污染的治理都十分重要。
2治理水體中重金屬污染的方法
由于本文的主題是討論重金屬污染對河道的影響，所以文章著重分析水體中的重金屬污染的治理方法。
從總體上看，治理水體中重金屬污染的方法，通常有三個基本思路：一是，徹底清除水體中的重金屬，讓水體完全沒有重金屬或者只含有極少量的重金屬，但這種思路的實施通常需要在一定條件下進行，即不是任何水體都能夠采取這種思路進行重金屬污染的治理；二是，盡量降低水體中的重金屬含量，或者降低水體中重金屬的擴散能力，這種治理思路，實施時受到的條件限制相對較少，所以其可行性相對較高；三是，研究高效的重金屬降解技術，通過植物、動物、細菌的正常生物活動，對重金屬進行環保的降解，讓重金屬的含量大幅降低，這種治理思路，是最具環保性的，因此也最被推崇。根據這三種思路，可以研究出具體的治理方法，而通常采用的具體治理方法就主要有以下兩種。
2.1綜合化學和物理的治理方法
對水體中的重金屬的治理可以通過物理方法和化學方法來實現。用來治理水體重金屬的物理和化學方法通常就有：離子交換法、明礬沉降發、化學沉淀法、電解法、分子篩選法、萃取法等。這些方法各具優點，都可以將大部分重金屬從水體中清除，是十分高效的治理重金屬污染的方法，而且在具體實施時，技術難度較小，條件限制較少，通用性較強。但是由于這些方法普遍能耗較高，在具體實施時成本過高，需要的工作人員和設備較多，最關鍵的是這種治理方法容易對水體產生二次污染，比如化學沉淀法，因此物理、化學方法，不是最理想的重金屬治理方法。
2.2生物治理方法
利用生物技術對重金屬進行治理，是一種最新的治理重金屬污染的方法。該種方法利用植物、動物、細菌的正常生物活動，吸收、轉化水體中的重金屬[2]。由于生物材料造價較低而且來源廣泛，因此生物治理方法在具體實施時沒有較大困難，得到業界廣泛支持，也具有比較成熟的技術；同時由于其完全采用生物材料進行重金屬污染的治理，對環境完全無污染，更不會產生二次污染，所以這種治理方法受到業界青睞，水體重金屬污染治理領域擁有極大發展潛力。
3河道的疏浚方法及應用
由于要維持河流的生態平衡，和河道的正常運行，也需要保持一定厚度的泥沙，所以河水中的泥沙較多。同時，由于重金屬污染，河水中的重金屬經過一系列化學、物理作用，就會吸附魚類尸體、營養物，形成淤泥；同時這些淤泥成為河流的內污染源，進一步吸附河道中的泥沙，使河道形成較多的淤泥，讓河道無法暢通，不僅影響河道的航運和沿河兩岸的漁業，還會使河流的生態環境遭受嚴重破壞[3]。因此，在治理河道的重金屬基礎上，還要對河道進行疏浚，采取有效措施，保障河流的生態平衡。
因此研究河道疏浚的具體方法就十分重要，在實際疏浚中通常采用以下疏浚方法。
3.1挖河疏浚法及應用
這種方法，不需要抽干河道中的流水，而主要通過挖泥船挖出河道的淤泥，來疏浚河道，使河道暢通。使用這種疏浚方法，挖出的淤泥含水量較大，淤泥的清除不夠徹底，從而作業精度較低；而且，無法準確找到污染源頭，所以這種疏浚方法的效率較低；同時，目前疏浚作業普遍使用的挖泥船，還容易對河道造成二次污染，即治理河道污染的同時又污染了河道，形成一定的惡性循環；因此挖河疏浚的可行性較低。同時，挖泥船的疏浚成本很低，幾乎任何單位都有能力配備，而且挖泥船不受環境限制，可以隨時開展疏浚工作，所以挖河疏浚更適合于經濟實力較弱并且河道不能停流的地方。比如為了有效改善黃河潼關淤積抬升問題，降低由于潼關高程的抬升對渭河下游防洪與黃河小北干流造成的一些不利影響，充分發揮其三門峽水庫綜合效益，在1996年和1997年的時候，在三門峽庫區潼關河段實施了挖河疏浚方法，并取得了一定的效果，但是由于其清淤規模比較小，作業河段比較有限，同時其所采用的沖淤清淤機械不是很完善，不能將將河道中的淤泥清除干凈[4]。
隨著科技的迅速發展，如今挖泥船已逐漸有一定技術改良，在挖泥船上配備了先進儀器、設備，使挖泥船的作業精度有一定提高；對其挖掘部件也做了較大改進，使挖泥過程淤泥的擴散得到有效控制，減少了挖泥船的二次污染。
3.2抽水疏浚法及應用
這種方法，主要是利用抽水機將河道的水抽干，再用挖土機、刮泥機等疏浚設備清除河道的淤泥，使河道暢通。抽水疏浚法在清除河道淤泥時，可以一次性清除河底的淤泥和河道兩旁的淤泥，而且，能找到重金屬污染的源頭，斷絕所有的污染源，從而達到“一勞永逸”的效果。
這種疏浚方法，可以準確挖出淤泥，挖出的淤泥濃度較高，因此作業精度極高。但是這種疏浚方法的成本極高，使得疏浚工作開銷極大；同時，抽水疏浚法在實際使用時，由于這種方法需要將河道的水抽干，即河道必須停流，所以實施時有明顯限制。
4重金屬污染對河道疏浚的影響
通過對大多數受重金屬污染的河道進行化學、物理分析時發現，大部分河道的重金屬污染程度，遠比沿河兩岸的土壤受到的污染程度低，相對來說，河道的重金屬污染不很嚴重。而且大部分受污染河道的各種重金屬含量，均低于用于農田施肥污泥重金屬含量的最低標準。因此，就可以將河道疏浚的淤泥，用于農田施肥，不僅將重金屬污染物清除，還將重金屬污染的不良影響變為有價值的農田肥料。
但是，也有一小部分河道受到嚴重的重金屬污染，這一部分河道的重金屬含量均高于用于農田施肥污泥重金屬含量的最高標準。因此，不僅不能將其河道疏浚的淤泥用于農田施肥，而且還要特別注意將河道疏浚的淤泥環保處理，使其不能破壞淤泥處理地的生態環境，降低其不良影響。
比如蘇州河作為黃浦江的主要支流，在引排水、灌溉以及通航等方面有著非常重要的作用，蘇州河是一種典型的平原河流，由于其河道蜿蜒曲折，其水流不是很暢，同時其流速也較為緩慢，再加上河道與支流沿岸的人口比較多，其工農業比較發達，所排放的各種污染物隨著河流懸浮物沉積于河道底部，長期下來成為了污染底泥，在這些污染物中，由于重金屬污染物不能降解，同時在一定條件下經過螯合、吸附以及絡合等方式溶于水中，如果被生物體吸收以后，就可能隨著食物鏈逐漸地累積，其產生的危害將會非常大[5]。
通過大量的資料顯示，在蘇州和市郊段底，重金屬在不同河段的分布差異也比較大，但是其各元素的分布趨勢大致一樣。從蘇州河市郊段河道的底泥和沿岸的土壤比較情況來看，該河段總體上的重金屬污染還不是很嚴重，各重金屬不管是平均含量還是其峰值含量均比1984年原城鄉所頒布的關于《農用污泥中污染物控制標準》中農田施用污泥最高的容許含量規定要低。同時由于該地區的土壤屬于偏堿性，且含有相應的石灰性物質，在這種土壤環境下，可降低重金屬活動性，對此，該河段疏浚出的這些底泥基本上均可就近用于農田肥料。[6]此外，由于該河段底泥的重金屬分布不是很均勻，有些河段的重金屬含量遠比沿岸土壤的背景值大，再加上該河段市郊的農田是蔬菜地，其地下水位比較高，因此必須要特別注意金屬對于地下水源的影響以及對人體的危害等，針對這一問題，對于重金屬含量很高的河段，所疏浚出的底泥不能作為農田的肥料，但可作為花卉用土或者進行垃圾場的埋填。
5結束語
綜上所述，文章通過介紹重金屬污染的嚴重性，提出了關于治理水體重金屬的各種方式，并基于此提出了河道疏浚的的多種方式以及其具體的應用。在實際河道疏浚過程中，可結合重金屬污染的具體情況，采取相應的治理措施。隨著科學技術的進步，在今后河道疏浚過程中，應該加大對新技術和新方法的研究，對其技術進行不斷地創新，同時還要加大環境保護重要性的宣傳，提高人們的環保意識，這樣才能有效防止對河道的污染，推動城市生態化的可持續發展。
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關鍵詞：重金屬；生態環境效應；毒理效應
化學上常把密度大于4g/cm3或5g/cm3的金屬稱為重金屬。從環境污染方面所說：重金屬是指汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的金屬。
重金屬具有潛在危害性，重金屬可以通過多種途徑（食物、飲水、呼吸、皮膚接觸等）進入人體。重金屬不僅不能被降解，反而能通過食物鏈在生物體或入體內富集。
一、重金屬元素對動物及人體健康的影響
根據元素在生物體內的生理學作用的不同，必需元素存在于正常的組織中，直接影響生物功能，并且參與代謝過度，在各物種中有一定的的濃度范圍，如果缺乏這種元素，將會引起生理或結構變態，重新引入這種元素之后，上述變態可以消除。
金屬對人和動物的在生理或結構上影響，例如，鐵是組成血紅素所必需的，少了就會發生缺鐵性貧血；鋅為構成多種蛋白質所必需，缺鋅會引起生長停滯和貧血；錳可能參與許多酶促反應；鉻是胰島素參加糖和脂肪代謝的必需元素，也是維持正常的膽固醇代謝和糖代謝所必需的；鈷是維生素B12的組成部分，缺鈷會形成大細胞性貧血；鉬是催化嘌呤轉化為尿酸的酶的個組成部分。
人體內必需微量元素過多也會致病，一般在體內積聚過多是由于遺傳性運輸機制失靈所致；如血色病就是遺傳性鐵平衡失調，以致患者一生中緩慢地積累鐵；威爾遜氏病是銅積累于肝和腦中的結果差。
所謂有害元素是指那些存在于生物體內時，會阻礙生物機體的正常代謝過程和影響生理功能的元素，如鈹、鎘、汞、錫、銻、碲(非金屬)、鉛等。這些元素對人體代謝不是必需的，其中一些有毒，而且能使人縮短壽命，這些有毒物質我們常稱之為外環境污染物，可通過口腔、呼吸道及其他途徑進入人體面使人遭到危害。
二、重金屬對植物、微生物等生物活動的正面和負面意義
植物、微生物經常遇到各種不良環境（如重金屬等），嚴重抑制了農作物的生長。植物經過長期的進化及適應環境變化的過程逐步形成了一定的抵御不良環境變化的機制。但是植物和微生物的生長發育還是會受到重金屬對其正面或負面的影響。
（一）重金屬對植物的影響
許多重金屬都是植物必需的微量元素，對植物的生長發育起著十分重要的作用但是，當環境中重金屬數量超過某一臨界值時，就會對植物產生一定的毒害作用，輕則植物體內的代謝過程發生紊亂，生長發育受到抑制，重則導致植物死亡。重金屬對植物的影響，主要表現在對植物的光合作用、呼吸作用，影響植物激素、碳水化合物等的形成等生化過程影響。
1、重金屬對植物種子的萌發的影響
重金屬抑制植物種子萌發其原因是抑制了淀粉酶、蛋白酶活性, 抑制了種子內儲藏淀粉和蛋白質的分解,從而影響種子萌發所需的物質和能量,致使種子萌發受到抑制。揚州大學的朱紅霞研究表明,小麥種子萌發和幼苗生長對重金屬脅迫的敏感性較高[1]。
2、金屬對植物生長發育的影響
許多重金屬都是植物必需的營養元素，對植物生長發育起著不可替代的作用。但是，當重金屬濃度超過了植物的效應濃度時反而對植物造成傷害，引起植物體內代謝過程發生紊亂，生長發育受到抑制，重金屬濃度繼續增加到致死濃度時就會導致植物開始出現死亡。
微量元素鉻是植物生長發育所必需的，缺乏鉻元素會影響作物的正常發育，但體內積累過量又會引起毒害作用，無分蘗(水稻)，葉鞘灰綠色，細胞組織開始潰爛，生長受嚴重影響。楊居榮等報道[2]，鎘污染還可使植物體內可溶性糖含量降低；并且有的實驗得出結論．高濃度鎘可使水稻幼苗可溶性糖降低，但在低濃度重金屬污染下卻能使可溶性糖的含量增加。
3、重金屬對植物的細胞膜透性的影響
植物細胞膜系統是植物細胞和外界進行物質交換和信息傳遞的界面和屏障, 是細胞進行正常生理功能的基礎。植物遭受到重金屬脅迫時, 會產生大量的活性氧自由基, 細胞膜上的不飽和脂肪酸會被這些自由基攻擊,使細胞膜通透性增加, 重金屬更易進入細胞內對植物造成嚴重傷害。 王煥校等研究表明, 水生植物葉組織外滲液的電導度和鉀離子濃度與水中的Cd 濃度呈非常顯著的正相關, 說明 Cd 對植物細胞膜有嚴重的破壞作用, 造成質膜的選擇透性減弱, 結構破壞, 功能喪失[3]。
（二）重金屬對其他微生物的影響
重金屬不僅對植物有影響，對藻類的毒性較大，大量研究證實，重金屬對藻類在生化-細胞-種群-群落-生態系統的各水平上均產生深遠影響。
對光合作用的影響，一些重金屬減少了CO2的攝入和O2的釋放。光合色素、類胡蘿卜素對重金屬也有反應，主要反應重金屬對藻類種群豐度和群落多樣性的干擾。對生長和發育的影響，重金屬對藻類代謝分子水平的影響，最終導致其生長的減慢和發育的遲緩，導致生長速率不同程度的改變，最終改變了群落結構。此外，重金屬也從基因水平上影響了藻類 [4]。
研究發現重金屬污染明顯影響了微生物群落結構。據李勇等研究在重金屬Pb、Cd復合在高中低濃度下都抑制土壤微生物生長，減少微生物數量[5]。Huaiying[6]的研究表明，重金屬降低了土壤微生物對底物的利用水平，重金屬污染區凋落樹葉的分解速度慢于對照區。
三、重金屬對其他生源要素和有機質等循環的協同作用
眾所周知,SO42-是酸雨的主要成分之一,酸沉降不僅使湖泊水體pH降低,而且還伴隨著SO42-輸入湖泊沉積物的過程。H+和其他重金屬陽離子產生競爭吸附，使重金屬以離子形式存在。另一方面，沉積物中硫酸鹽濃度的增加可能有利于沉積物中甲基汞的形成,沉積物中甲基汞的生產者是硫酸鹽還原細菌,沉積物中硫酸鹽濃度的增加有利于沉積物中甲基汞的形成,甲基汞的形成應當存在一個有利的最佳硫酸鹽濃度范圍,當高于這一濃度范圍時,硫酸鹽還原所產生的S2-會與Hg2+形成惰性汞,從而抑制甲基汞的形成[7]。
有機質、鐵錳氧化物及硫化物是沉積物重金屬的主要結合態，但在厭氧沉積物中，活性硫則在調控和分配重金屬方面占據絕對優勢。酸性可揮發性硫化物是許多二價金屬離子，Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、As及Co等在厭氧環境中的主要結合相。硝化作用是氮循環的重要反應之一，土壤中有機氮素的礦化作用、固氮作用、硝化及反硝化作用均受重金屬污染的影響。Brookes[8]研究施用污泥土壤中的固氮菌的固氮作用，發現在很低的重金屬濃度下固氮強度下降了50%，另外還研究室內條件下的固氮作用影響，表明固氮作用與重金屬濃度呈顯著負相關，且低濃度重金屬污染土壤中微生物的固氮量是高濃度污染土壤的l0倍。低濃度重金屬對潮土中潛在硝化速率無影響或輕微促進作用，而在高濃度下有顯著抑制作用。
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關鍵詞 重金屬；污染；水產品；巢湖
中圖分類號 TS254 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）08-0263-02
Abstract Use the wet digestion method to digest Exopalaemon modestus， Cipangopaludina fluminalis， Heemisalanx prognathus Regan and detect heavy metal （Cu，Pb， Cd and Fe） content of them. The results showed that the heavy metal in three kinds of aquatic animals for the distribution of the content of Fe，Cu were higher than Pb and Cd； In the same organization， the content of Cu was the highest，the content of Pb was the lowest； The same biological content of heavy metal in innards than any other organization， shrimp and shellfish shell of heavy metals in the content was higher， the muscle of the heavy metal content was the lowest. Through various levels of heavy metals in body and in the study of distribution， and drew the conclusion that the fish in the Chaohu Lake included very trace amounts of heavy metal， Chaohu Lake aquatic products had mild heavy metal pollution.
Key words heavy metal； pollution； aquatic product；Chaohu Lake
重金屬在自然界乃至生命體內都是以極少量存在的，人們把這些在自然生態系統內以低濃度存在的元素稱為微量元素[1]。近年來，隨著人們生活水平的逐漸提高和對生命健康越來越重視，對于這些微量金屬的研究也在不斷深入。在現在重金屬研究領域中，砷（As）、氟（F）、硒（Se）雖是非金屬元素，但在環境污染研究中通常被當作重金屬對待，這是因為其化學性質及環境表現行為與其他重金屬相似[2]。生物體內的重金屬元素可分為必需和非必需兩類。必需的微量元素生物體內必不可少，但是當這些金屬的含量過高的時候便會對人體有毒害作用。非必需元素對生物體是有毒的，稱為有毒元素[3]。重金屬進入人體后，能干擾酶的功能，破壞和影響正常的代謝系統，嚴重威脅人們的身體健康。重金屬是典型的難降解、累積性污染物，可通過食物鏈傳遞并在生態系統中積累，在某些條件下還可轉變為毒性更大的金屬有機化合物[4]。美國環保局（EPA）把銅、鋅、鉛等列入環境優先污染物名單[5]。
巢湖是我國五大淡水湖之一，巢湖盛產銀魚、白蝦等水產品。由于被巢湖市、合肥市環抱的特殊地理位置，它成為了江北的“魚米之鄉”。近年來，由于長江上游的污染以及巢湖地方經濟的發展，工業“三廢”、農業排水和生活污水的排放量正在不斷增加，這些排放物可以導致有機污染、無機污染和重金屬污染，嚴重威脅著水生生物的生存和以這些水產品為食的人類的生命健康[6]。 其中重金屬的污染會因為生物的富集作用而更加嚴重[7]。特別是巢湖閘的設立，阻礙了巢湖水系和其他水系的交流，降低了巢湖水系的自凈能力，加重了巢湖的污染。目前，國內外學者已對重金屬在水生生物體內富集和分布做過一些研究，如Itow等[8]研究了重金屬對馬蹄蟹步足再生的影響，Svobodova等 [9]研究了重金屬汞在11種魚體內的富集情況，Nogami等[10]研究了食物中的鎘對羅非魚生長發育的影響。關于巢湖市魚、蝦、貝類重金屬富集的研究已有不少，如童軍華等的《巢湖水體重金屬污染評價》[11]。本研究以巢湖銀魚、白蝦、田螺作為樣品，研究Cu、Pb、Cd和Fe 4種重金屬在魚、蝦、貝類體內富集、分布規律，目的是了解巢湖水產品體內重金屬含量污染的現狀和變化趨勢，以期為巢湖重金屬污染的監控和防治提供一定的理論依據和參考。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
銀魚（Heemisalanx prognathus）、白蝦（Exopalaemon mod-estus）、田螺（Cipangopaludina fluminalis），所有材料均采于巢湖（表1）。分別在巢湖的四周隨機捕捉新鮮的銀魚、白蝦、田螺分組后凍存（溫度控制在-20 ℃左右）。試驗時從冰柜取出樣品，室溫融化，用蒸餾水沖洗干凈，吸水紙吸干水分，用不銹鋼解剖刀解剖：取銀魚的魚肉、魚鰓，背部兩側肌肉、內臟；取白蝦的蝦殼和肌肉；取田螺的外殼、肌肉和內臟。裝入保鮮袋中，冷凍保存待用[12]。
1.2 試驗方法
1.2.1 濕法消解。濕法消解又稱濕灰化法或濕氧化法[13]，在適量的樣品中加入氧化性強酸，并同時加熱消煮，使有機物質分解氧化成CO2、水和各種氣體，為加速氧化進行，可同時加入各種催化劑，這種破壞樣品中有機物質釋放重金屬的方法就叫做濕法消化。在本次試驗中是對含有大量有機物的生物樣品進行消解，所以采用HNO3-HClO4（4∶1）體系的濕法消解。消化管中出現白色煙霧即是消解終點，最后再加適量蒸餾水趕酸。
1.2.2 原子吸收光譜分析。原子吸收光譜法是一種基于物質產生的原子蒸氣對特定譜線（通常是待測元素的特征譜線）的吸收作用來進行定量分析的一種方法。以空心陰極燈作為光源，可以發射一定波長的特征光，當特征光通過一定厚度的原子蒸氣時部分被蒸氣中基態原子吸收而減弱。通過單色器和檢測器得到特征光被減弱的程度，即可求得試樣中金屬離子的含量。本試驗需要對Cu、Pb、Cd、Fe 4種重金屬進行分析，具體參數見表2。
具體步驟如下：從冰箱里取出樣品，稱量1～2 g樣品于消化管中稱重，向每個消化管（設2個空白管）中加入提前配好的硝酸和高氯酸的混合液（4∶1）10 mL后，過夜，并于第2天放入電子控溫加熱板上，于120 ℃下加熱消化。消化過程中如出現炭化現象，需再加入酸混合液[14]。待樣品充分消解，大約余下0.5 mL后移下，降到室溫。加入少量超純水，倒入事先準備好的刻度比色管中，用少許超純水清洗消化管 2～3次，倒入比色管中，定容至10 mL。用AA370MC型原子吸收分光光度計測量樣品中的Cu、Pb、Cd、Fe的含量。每個樣品測量3次，取其平均值。
2 結果與分析
2.1 高營養級生物內體重金屬含量比低營養級生物高
由于重金屬在生物體內很難被代謝掉，所以會隨著生物體生命的延長而在生物體內富集，因而從理論上來猜測，高營養級生物的重金屬含量應該高于低營養級的生物[15]。本試驗在處理銀魚的時候有意將個體較大的銀魚分為一組，個體較小的分為一組，結果表明：個體較大的一組體內重金屬含量明顯高于個體較小的一組（表3）。這是因為銀魚特殊的生活特性決定的，幼小的銀魚主要是以水藻為食，屬于低營養級生物，而成年銀魚卻是肉食性動物，屬于高營養級生物[16]。
2.2 相同的金屬在生物體不同組織的含量不同
從表3可以看出，內臟特別是肝、腎、腮中重金屬的含量要明顯高于其他部位。蝦和螺螄的殼中的重金屬含量比其他部位要高。因為肝臟等內臟是生命體代謝的主要場所，重金屬的代謝富集過程也是在內臟中進行的。重金屬在肝臟和腎臟中的富集主要與重金屬誘導肝臟、腎臟中金屬硫蛋白的合成并與之結合有關[15]。腮更是大多數水生生物的呼吸器官和過濾器官，直接與外界進行物質交換。鰓的特殊結構有利于水中離子滲透，使鰓成為水生動物直接從水中吸收重金屬的主要部位[16]。蝦和螺的殼中重金屬含量偏高則因為不溶的重金屬鹽是殼的重要組成部分。
2.3 相同組織不同重金屬含量不同
即使在相同的組織相同部位中，不同的重金屬含量也不相同（表3）。原因可能是由于這些組織所處的外環境的差異導致的。這種差異性主要表現在外環境中不同重金屬含量的不同。當然，相同組織對不同重金屬的吸收能力也不盡相同。
2.4 必需元素的含量大于非必需元素含量
重金屬鹽雖然是很難被生物體分解的，但是并不是完全不能被代謝掉的。在本試驗中，必需元素如銅、鐵在樣品中的含量則遠大于其他重金屬含量。這是因為銅、鐵是生物體的必需元素，這些元素被生物體吸收后直接轉化為機體的組分或者參與代謝活動。而非必需元素含量則會因為生物體對重金屬有限的代謝作用而降低。因此，才會導致必需元素的含量大于非必需元素的情況。
3 結論
通過對巢湖水產品體內重金屬含量的分析，得出巢湖魚、蝦、貝類的重金屬污染較輕，但仍然不能忽視。相信隨著經濟的不斷發展，重金屬以及其他污染是有可能更為嚴重，所以要加強防控，防患于未然。此外，在飲食中，盡量不要吃水產品的內臟，特別是肝腎；縮短養殖魚的生長周期和適量縮短捕撈周期，減少魚類的富集作用。
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關鍵詞重金屬污染；生物修復技術；起源；原理
中圖分類號：X53 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）12-0028-01
重金屬污染主要是指由重金屬或著其化合物造成的環境污染。重金屬污染與其他有機化合物的污染有所不同。不少有機化合物可以利用自然界本身的物理、化學或生物的凈化特點，使其害性成分降低或解除。而重金屬具有富集性，很難在環境中降解。所以，重金屬污染的物的降解和修復問題已經成為環境研究領域的重要課題。近幾十年來，生物修復技術作為新型的重金屬治理技術，越來越被廣泛的應用于實踐當中。
1重金屬污染生物修復技術的起源與發展
作為一種新型的技術，生物修復技術大概出現在80年代，剛開始一般應用于清除和治理環境污染的生物工程技術，它的原理就是通過生物本身具有的能夠分解有害物質的能力，來分解污染環境的有害物質，例如土壤中的污染物，并且還會通過增加通氣效率、補充營養、投加優良菌種以及改善環境條件等方式來提高微生物的代謝作用和降解活性的水平，以便利于促進對污染物的降解速度，最終可以完成對污染環境治理的任務。在剛開始的時候，這種技術主要被應用在環境中石油烴污染的治理，并且結果也很完美。實踐結果表明，生物修復技術是實用的、有用的以及優越的。此后，該技術也被不斷的廣泛的使用在對環境中其他污染類型的治理。在美國，他們的很多州對生物修復技術也抱有濃厚的興趣，認為這種技術使用價值也是非常大的，例如在新澤西州、威斯康星州規定將該技術列為凈化受儲油罐泄漏污染土壤治理的常用方法之一。在研究領域中，這種技術最成功的例子是Jon E. Llidstrom等人在1990年夏到1991年，被應用在投加營養和高效降解菌對阿拉斯加Exxon Valdez王子海灣由于油輪泄漏造成的污染進行的處理，并且取得了非常顯著的效果，使得近百公里海岸的環境質量得以改善。
2重金屬污染生物修復技術的基本原理
隨著人們對環境的保護意識越來越強烈，一些相關工作者開始研究在不破壞土壤生態環境的條件下來治理重金屬污染土壤的新方法。在現在使用的土壤重金屬污染治理技術中，生物修復技術被認為是生命力最旺盛的，應用也是最廣泛的。它的基本原理主要是利用土壤中天然的微生物資源或者人為投加目的菌株到各污染土壤中，將滯留的污染物快速降解和轉化成無害的物質，使土壤恢復其天然功能。
3土壤中重金屬污染生物修復技術
1）植物修復。所謂的植物修復技術是在植物忍耐、超量積累或者某些化學元素的理論基礎上，利用植物以及其共存微生物清除環境污染物的能力，發展起來的一種環境污染治理技術。植物修復技術作為一種新型的應用技術，從廣義上講，它包含了利用植物修復重金屬污染的土壤、利用植物凈化空氣、利用植物清除放射性核素以及利用植物和它的根系微生物共同作用凈化土壤有機污染物四個方面的內容。而狹義上講，植物修復技術就是利用植物清除污染土壤的重金屬。一般來說植物修復技術可以劃分為植物提取法、植物揮發法、植物根系過濾法和植物固化穩定化法。
2）微生物修復。微生物修復技術具體表現在微生物對土壤中重金屬活性的影響，主要包括生物吸附和生物轉化兩個方面的內容。微生物可以利用有效的營養和能源，在土壤濾瀝過程中通過分泌有機酸絡合并溶解重金屬。微生物可以利用多種代謝活動直接或間接的對重金屬進行溶解。微生物代謝活動可以生成像甲酸、乙酸、丁酸等多種低分子量的有機酸。微生物對重金屬的生物轉化和氧化還原，可以使土壤中的重金屬形成的不易遷移的高價離子化合物轉化為易遷移的低價離子化合物。微生物修復技術主要包括原位修復技術、異位修復技術和原位-異位修復技術。其中，原位修復技術是在不破壞土壤結構的基礎上形成的微生物修復技術，主要分為投菌法、生物培養法和生物通氣法。異位修復技術在治理污染土壤時，需要大面積的對污染土壤進行擾動，其主要技術包括預制床技術、生物反應器技術、厭氧處理和常規的堆肥法。
3）動物修復。動物修復技術是指利用一些低等動物如蚯蚓、鼠類等，在土壤具有吸收重金屬的特性發展起來的技術。通過對它們的利用，可以在一定程度上減少重金屬的污染，達到治理重金屬對土壤污染的目的。如在pb污染比較要種的地區，在土壤中投放大量的蚯蚓，通過電激、清水等方法驅出蚯蚓集中處理，對Pb污染的土壤具有一定的治理效果。
4水體中重金屬污染生物修復技術
1）植物修復。水體中植物修復技術是通過植物的吸收和代謝功能將環境介質中的有毒有害污染物進行分解、富集和穩定的過程。人們也可以利用藻類對重金屬的吸收以及對重金屬的耐受機理，使用藻類生物修復重金屬污染水體。
2）微生物修復。所謂的微生物修復技術就是通過培育的生物或者培養、接種的微生物，利用它們對水中污染物進行轉移、轉化及降解作用，使水體得到恢復。微生物修復技術在處理污水、廢水方面已經有近百年的歷史，它是在以人為的條件為前提的條件下，利用自然環境中生存繁衍的微生物或人為投加的特效微生物的生命代謝活動，來分解污染物，達到修復受污染的環境的目的。
3）動物修復。在水體中，通過添加肉食性魚類，或減少浮游生物食性魚類使浮游動物生物量增加的方法，即動物操縱修復技術來控制藍藻、綠藻的生長。可以利用濾食性動物和腐食性動物的攝食習性來有效降低養殖對水體環境造成的負面影響。
5總結
根據上文的敘述我們可以了解到，不管是水體中重金屬的污染，還是土壤中重金屬的污染，一般都可以通過植物修復、動物修復、微生物修復這三種生物修復技術來治理因重金屬污染的環境。當然針相應的具體內容會有所不同，我們在使用生物修復技術來治理環境的時候應該結合當時環境來選擇合適的修復技術與方法，即“因地制宜”。我相信只要我們采用的方法得當，治理的及時，我們所生活的環境就會更加美好。
參考文獻
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民以食為天，食以安為先。食品安全直接關系廣大民眾的生命健康，為此，國家食品檢測機構務必重視食品安全問題。重金屬指的是一些比重大于5的金屬，自然界中，大約有45種重金屬元素。然而并不是所有的重金屬對人體都是有害的，相反，有些重金屬卻是維持人體生命活動所必須的，銅、錳等重金屬元素就是如此。所有的重金屬只有在人體內的量超過一定限度時才會對人體健康構成威脅。
一、重金屬的污染的特點
重金屬，特別是汞、鎘、鉛、鉻等具有顯著和生物毒性。它們在水體中不能被微生物降解，而只能發生各種形態相互轉化和分散、富集過程（即遷移）。重金屬污染的特點是：（1）除被懸浮物帶走的外，會因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中，成為長期的次生污染源；（2）水中各種無機配位體（氯離子、硫酸離子、氫氧離子等）和有機配位體（腐蝕質等）會與其生成絡合物或螯合物，導致重金屬有更大的水溶解度而使已進入底泥的重金屬又可能重新釋放出來；（3）重金屬的價態不同，其活性與毒性不同。其形態又隨pH和氧化還原條件而轉化。（4）在其危害環境方面的特點是：微量濃度即可產生毒性（一般為1～10毫克/升，汞、鎘為0.01～0.001毫克/升）；在微生物作用會轉化為毒性更強的有機金屬化合物（如洋-甲基汞）；可被生物富集，通過食物鏈進入人體，造成慢性路線。親硫重金屬元素（汞、鎘、鉛、鋅、硒、銅、砷等）與人體組織某些酶的巰基（-SH）有特別大的親合力，能抑制酶的活性，親鐵元素（鐵、鎳）可在人體的腎、脾、肝內累積，抑制精氨酶的活性。六價鉻可能是蛋白質和核酸的沉淀劑，可抑制細胞內谷胱甘肽還原酶，導致高鐵血紅蛋白，可能致癌，過量的釩和錳（親巖元素）則能損害神經系統的機能。
二、重金屬的危害途徑
所有金屬超過一定濃度都對人體有毒，通過食物進入人體而造成健康危害的重金屬主要有汞、鎘、砷、鉛、鉻、銅、鋅、錫，這些重金屬對人體及其他生物都有不同程度的危害，他們通過人的活動進入環境，造成環境污染。污染到水中的重金屬被魚蝦貝類所富集；流到土壤中的重金屬被土壤和農作物所富集，再由家禽、家畜進一步富集。即通過食物鏈，把重金屬濃度提高到千倍，萬倍，甚至幾十萬倍，最后通過食物進入人體危害。
三、重金屬的來源
重金屬的來源非常廣泛，傳統上可以分為工業來源和農業來源。隨著我國城市化進程的加快，一些有別于以往的為城市所特有的污染來源也隨之產生。重金屬來源如下：
1.工業來源：工業能源大都以煤、石油類為主，它們是環境中汞、鉛、鎘、鉻、砷等 重 金 屬 污 染的主 要 來 源。在 采 礦、選 礦、冶 煉、鍛 造、加工、運 輸 等工 業 生 產 過程中會產生大量的重金屬污染。排放的廢水、廢渣等直接進入水體及土壤中，廢氣中的重金屬經沉降也進入土壤等環境中，從而使得環境中重金屬濃度嚴重超標。
2.農業來源：在農業生產中，污水灌溉、農藥、劣質化肥等的不合理使用是重金屬污染的重要途徑。以磷肥為例，生產磷肥的磷礦石成分復雜，含有較多的重金屬如 鋅、鉻、鎳、銅、鎘、鉛 等，因 此如不合理的使用，劣質化肥中的重金屬雜質會直接導致土壤被污染。
3.城市來源：城市日益變成重金屬污染的重要來源之一，污染過程主要包括污水處理中產生污泥的堆放、垃圾滲濾液的泄漏、含鉛汽油的使用以及汽車交通等。污水處理廠產生的污泥中含有大量的重金屬，如不經處理直接排放或者灌溉，會對土壤環境造成二次污染。城市垃圾在焚燒過程中產生的飛灰及堆放填埋過程中產生的滲濾液中的重金屬通常也會嚴重超標。含鉛汽油的燃燒是城市鉛污染的一個重要來源，汽車輪胎添加劑中使用的鋅也導致城市土壤的鋅污染。環境事故污染：近年來突發性的環境污染事件驟增，其中重金屬污染的案例占很大比例。突發性的環境事件會導致重金屬在短時間內高濃度地進入環境，從而產生嚴重的污染。
四、我國食品中重金屬檢測技術的進展
我國食品檢測重點已經轉移到對食品生產到消費全過程的檢測，食品檢測質量安全監督體系和網絡逐步完善，通過例行檢測為各級政府提供信息和決策依據。
1.重金屬檢測的前處理技術
目前，食品中重金屬檢測前處理技術有濕消解法、微波消解法、干灰化法、水浴法等方法，其中濕消解法和微波消解法是最常用的方法，微波消解法用酸量少，密閉消解，試劑本地值低，缺點是價格相對昂貴、不適宜大批量檢測。消解前，為避免消解過于強烈，最好進行預反應，預反應的途徑有放置過夜、恒溫反應或低溫消解。微波消解后，需要經過趕酸過程，趕酸的溫度需要控制在190度以下，在做汞的時候，必須通過趕酸把氮氧化物除盡。
2.重金屬殘留的快速檢測方法
由天津市科委、農業部環境保護科研監測所承擔的重金屬快速檢測方法與裝備研究以獲得成功。這項技術的準確率在95%以上，填補了我國在食品和環境重金屬快速檢測技術的空白。這項研究是將具有特色顯色反應的生物染色劑通過浸漬附載到試紙上，制備出快速檢測試紙，并通過反復研究獲得了試紙與重金屬的最佳反應條件。該試紙對重金屬具有良好的選擇性，測定重復性好，檢測速度、靈敏度、準確率精密度均達到了項目技術的要求。為了實際操作方便，還制備出了體積小巧、便于攜帶、操作簡便、檢測成本低廉，適宜于現場實時快速檢測。
3.農藥殘留檢測分析方法
色譜分析法包括薄層色譜法，氣相色譜法、高效液相色譜法、質譜聯用法及超臨界流體色譜5種方法。薄層色譜法由于靈敏度不高，近年來較少使用；高效液相色譜法也有其缺點，溶劑消耗大，檢測器種類少、靈敏度不高、價格也貴等；質譜聯用法及超臨界流體色譜這兩種方法其設備昂貴，廣泛應用也受到了限制；氣相色譜法目前是用于農藥殘留檢測最為普遍，最成熟的一種技術。易汽化，且汽化后不易發生分解的農藥均可采用氣相色譜法檢測。目前，多達70%的農藥殘留可用氣相色譜法來檢測。
從改革開放至今，廣東省工業得到了快速發展，但由于缺少對環境的保護，特別是河道水體的保護。工業生產產生的許多有害物質未經處理就排入各河道，導致河道中的水受到嚴重的污染，而養殖業離不開水，當農民用了受污染的水體養殖像鵝，鴨，魚等時，一方面疾病危害水禽健康，降低生產性能和養殖業的經濟效益；另一方面給食品安全帶來嚴重隱患，危害人類健康。當農業使用受污染的水灌溉時，使土壤也受到了污染。
水禽養殖業是中國的傳統產業，特別是鴨跟鵝，由于其養殖成本低、周期短、見效快，因此取得了突飛猛進的發展，在農業產業結構調整中，已受到世界各國的高度重視，其中鴨為全世界飼養數量最多的水禽。2009年末我國肉鴨存欄已達10.96億只，肉鴨出欄約35.2億只（其中櫻桃谷鴨20.6億只），肉鴨的年存欄量和屠宰量占到世界總量的67.3%和74.7%，中國號稱“水禽王國”是當之無愧的。隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，市場對鴨、鵝產品的需求量越來越大，因此水禽的飼養量將不斷增加，據統計中國水禽總量占世界的60%以上。估計在今后相當長的時間內，水禽的養殖數量也會穩定增長。
重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環境污染，主要由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬制品等人為因素所致。隨著經濟的發展，人類活動導致環境中的重金屬含量不斷增加，許多經濟發達地區早就超出正常范圍，導致環境質量嚴重惡化。而許多水禽由于污染得病而死，或者受污染后被人身吸收進入人體內，不同于其他污染物的可降解特性，重金屬污染物有著永遠在環境里循環、無法降解的特點，這也就加重了其對人群的危害。由于重金屬污染問題突出，2011年4月初我國首個“十二五”專項規劃——《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》獲得國務院正式批復，防治規劃力求控制5種重金屬，目標是到2015年，中國將建立比較完善的重金屬污染防治體系、事故應急體系和環境與健康風險評估體系，解決一批損害群眾健康的突出問題。
由于鵝作為水禽在當前的養殖模式下是離不開水的，而近年來，重金屬污染事件屢見不鮮，例如2005年廣東省北江鎘污染事件，該事件發生后不久，為了保障下游清遠、佛山、廣州等城市的供水安全，專家們決定，除了調水沖污外，還將實施工程技術措施，加聚合鐵或聚合鋁進行稀釋。韶關的武水橋下，江水碧波蕩漾，婀娜的水草群舞中游支流橫石河，河水呈強酸性，即使稀釋一萬倍，水生物也難在其問存活24小時下游地區的清遠石角鎮，銅產業帶來的污染，造成附近河底沉積物中鉈含量嚴重超標。2008年，華南農業大學教授林初夏提供的測試數據顯示，橫石河水即使稀釋1萬倍，水生物還是不能在里面存活超過24小時；由于每噸廢礦含有可產生相當200公斤濃硫酸的金屬硫化物，從源頭到50公里開外，，河水都可以測出酸性，直侵下游北江，還有像瀏陽鎘污染事件等等。
本試驗在廣東省內鵝的主要養殖地，需用不同養殖場內健康的2年齡成年馬崗鵝種鵝為檢測對象，通過測定鵝的水生環境和水生環境中的淤泥的重金屬（鉛Pb、鎘cd、鉻cr、砷As）含量，再與國家規定的標準進行對比，再通過測定鵝的四個組織（肝臟、胸肌、腿肌、胸骨）中的重金屬（鉛Pb、鎘cd、鉻cr、砷As）含量，從而-進行相關的研究，從而對鵝養殖環境中重金屬污染對其的影響，為當前鵝養殖環境重金屬污染的影響做出科學依據。
2、材料與方法
2.1 試驗動物及場地
本試驗在省內三個鵝主要養殖區各選擇一家規模化鵝場，所用試驗動物為健康的成年種鵝，2～3年齡。
2.2 實驗設計
試驗期在各養殖場的鵝群中隨機選擇6只鵝，分別在各個鵝上取肝臟、胸肌、胸骨等樣品，保存于20℃，留待重金屬指標測定。另外，從養殖地采集洗浴池的水體和水底土壤樣品，保存于4℃樣品，各動物樣品和水體樣品以及土壤樣品均檢測鉛（Pb）、鎘（cd）、鉻（cr）和砷（As）等四種重金屬的含量。
水樣采集：在養殖鵝的水池中，分別選取三個點，使其呈等邊三角形，然后分別將吸管深入離水面10厘米左右的地方，各收集300ml的水樣；樣品采集后，用0.22μm微孔纖維濾膜對水樣進行過濾，濾液分裝在潔凈的聚乙烯瓶中，為避免樣品在保存過程中產生感光分解和微生物降解等反應，樣品避光冷凍保存到進樣。
土壤采集：在在養殖鵝的水池中，分別選取三個點，使其呈等邊三角形，然后用鐵鏟鏟其泥土的表層，各取適量的土壤；將樣品在無菌條件下風干后保存好。
2.3 重金屬指標測定方法
全部動物組織樣品的重金屬含量的測定，除砷的含量采用原子熒光光譜法，其余三種重金屬含量的測定方法均按國標（GB/T5009.12-2003、GB/T 5009.15-2003和GB/T 5009.123-2003中的石墨爐原子吸收光譜法）進行。
（1）水樣：全Pb、Cd：石墨爐原子吸收分光光度法（GB/T11901-1989）：全cr：二苯碳酸二肼分光光度法（GB/T7466-1987）：全As：二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法（GB/T7485-1987）
（2）土壤樣：全Pb、cd、Cr：火焰原子吸收分光光度法（GB/T17137-1997）；全As：二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法（GB/T 17134-1997）
（3）組織樣：全cr：原子吸收石墨爐法（GB/T 5009.123—2003）[9]；全Pb：石墨爐原子吸收光譜法（GB/T 5009.12-2003）；全Cd：石墨爐原子吸收光譜法（GB/T 5009.15-2003）；全As：原子熒光光譜法。
2.4 試驗數據處理
對不同養殖地鵝組織樣品肝臟、胸肌、腿肌、胸骨中各重金屬指標含量作單因子方差分析；除注明外，各數值均用平均值（Mean）+SE表示。所有的數據分析均用SAN software version8.01完成。
3、結果與分析
3.1 養殖場水體中的重金屬水平
對各鵝養殖地洗浴池水體中的鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬含量進行檢測。測定結果顯示，鵝養殖地洗浴池水體中鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬的含量很低，均僅10-4 mg/L級的含量。
3.2 養殖場水體池底土壤中的重金屬水平
對各鵝養殖地洗浴池池底土壤中的鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬含量進行檢測。測定結果顯示，三個鵝場池底土壤中鉛的含量介于25～50 mg/kg之間，最高的為鵝場c，次之為鵝場B，最低為鵝場A；三個鵝場池底土壤中鎘的含量介于0.1～O.4 mg/kg之間，最高的為鵝場c，鵝場B和鵝場A均低于前者，水平相當；三個鵝場池底土壤中鉻的含量介于7～28 mg/kg之間，最低的為鵝場B，鵝場A，而鵝場c要明顯高于前兩者；三個鵝場池底土壤中砷的含量介于1～2.5 mg/kg之間，鵝場B和c較高，兩者水平較高，鵝場A則較低。
3.3 不同養殖場鵝機體各組織的重金屬水平
對各鵝養殖地種機體內胸肌、骨骼、肝臟等組織中的鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬含量進行檢測。測定結果顯示，在三個養殖中，鉛在不同組織中的含量均以骨骼最高，達到3.9～23.9mg/kg，而胸肌和肝臟中含量遠遠低于前者，僅0.01～0.1 mg/kg之間；三個養殖地鵝相同組織間比較，鵝場c的水平均高于鵝場A和B，后兩者胸肌和肝臟的水平相關，除鵝場A骨骼的水平高于鵝場B外。在三個養殖中，鎘在不同組織中的含量均肝臟最高，均可以檢出，0.08～0.3 mg/kg之間，其中鵝場A和鵝場c的水平相當，明顯高于鵝場B；而三個鵝場中鵝胸肌和肝臟中均檢不出鎘。在三個養殖中，鉻的含量無明顯組織分布特點，在鵝場A中的含量為肝臟>胸肌>骨骼，在鵝場B中的含量為胸肌>骨骼>肝臟，在鵝場c中的含量為骨骼>肝臟>胸肌；三個鵝場相同組織間進行比較，以鵝場B較高，高于鵝場A和c，后兩者水平相當。在三個養殖中，三種組織中均檢不出砷。
4、討論
鵝各養殖地洗浴池水體中鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬的含量很低，水體還沒有受到重金屬的污染。而各養殖場水體池底土壤中，鉛的含量很高，遠遠超過正常水平；鉻的含量也很高，特別是鵝場C遠遠超過正常水平，砷的含量也屬于正常水平，鎘的含量很低。不同養殖場鵝機體各組織的重金屬水平，由試驗可知：鎘、鉻和砷等三種重金屬的含量很低或較低，而鉛在胸肌和肝臟里的含量都很低，但在骨骼里的含量較高，特別是鵝場c遠遠超過正常水平。因些我們得知：各養殖場水體池底土壤受到鉛跟鉻金屬的污染，而各養殖場鵝受到了鉛金屬的污染（特別是鵝場C）。
鉛對環境的污染，一方面來自冶煉、制造和使用鉛制品的工礦企業，特別是來自有色金屬冶煉過程中所排出的含鉛廢水、廢氣和廢渣造成的。另一方面由汽車排出的含鉛廢氣造成的。而在諸如鐵冶煉、電鍍、制革工業、顏料制造與化工鍍膜等工業都可產生大量的含鉻廢水與廢渣。因此我們估計，有可能是吃進受污染含鉛的飼料，也有可能是本身土壤已嚴重受鉛重金屬的污染，當開挖水塘后注入的水是沒受污染的，而鵝期生活在跟受污染的土壤接觸后也受到了污染。
要保證鵝的安全生產，避免受鉛、鉻等重金屬的污染，除了政府要切實加強鉛蓄電池（包括鉛蓄電池加工（含電極板）、組裝、回收）及再生鉛行業的污染防治工作，保護群眾身體健康，促進社會和諧穩定，另外還要對鉛蓄電池企業采取有效措施，建設完善鉛煙、鉛塵、酸霧和廢水收集、處理設施，并保證污染治理設施正常穩定運行，達標排放，減少無組織排放。而養殖作為場要盡量選擇遠離那些工業廠房排放污水的下游，要用正規廠商生產的飼料，同時最好遠離市區飼養鵝。
重金屬污染與其他有機化合物的污染不同，重金屬具有富集性，不易在環境中降解。當前我國由于在重金屬的開采、冶煉、加工過程中，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鉆等進入大氣、水、土壤引起嚴重的環境污染。廢水排出的重金屬，即使濃度小，也可在藻類和底泥中積累，繼而被鴨、鵝體表吸附。當受重金屬污染的水禽例如鴨、鵝被人類吃用后，重金屬在人體內能和蛋白質及各種酶發生強烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中富集，如果超過人體所能耐受的限度，會造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等，對人體會造成很大的危害。例如，日本發生的水俁病（汞污染）和骨痛病（鎘污染，等公害病，都是由重金屬污染引起的。
重金屬在大氣、水體、土壤、生物體中廣泛分布，而底泥往往是重金屬的儲存庫和最后的歸宿。當環境變化時，底泥中的重金屬形態將發生轉化并釋放造成污染。鴨、鵝的生活環境離不開水，它們一般要生活于水塘或河道中，這大大增加了它們受污染的機會。重金屬不能被生物降解，但具有生物累積性，可以直接威脅高等生物包括人類，有關專家指出，重金屬對土壤的污染具有不可逆轉性，已受污染土壤沒有治理價值，只能調整種植品種來加以回避。因此，底泥重金屬污染問題日益受到人們的重視。科技是一把雙刃劍，20世紀以來科學技術迅猛發展，促進了經濟的發展，提高了人民的生活水平，然而，與此同時，人類也付出了慘重的代價。多數金屬在體內有蓄積性，半衰期較長，能產生急性和慢性毒性反應，可能還會有致畸、致癌和致突變的潛在危害。目前，我國兒童鉛污染較為嚴重。
土壤重金屬污染的概述
在經濟和社會發展的過程中產生了許多有毒有害物質，這些物質來源于生活垃圾、工業廢物、礦山廢渣等生活和生產的多個環節，這些物質往往含有多種重金屬。隨著沉淀和富集，無法被凈化的重金屬慢慢滲透并富集到土壤中。
土壤是環境中的重要組成部分，承受著環境中約90%的污染物。同大氣和水體環境中的污染物相比，土壤中的污染物更不易遷移，更易集中富集。由于重金屬大多對人體有毒害作用，這種毒害作用隨著含量的增多而增大；當重金屬的濃度在一定范圍下時，其毒害作用因在短時間內無法發現而容易被忽略；當重金屬對人體的毒害作用顯著發生時，多數是屬于無法治愈且不可逆轉的。
土壤中的重金屬一般是通過食物鏈進而在人體內富集，當某種重金屬的量超過安全閾值時就會嚴重危害人體健康。研究表明，人體內的有70%鎘來源于大米和蔬菜，而大米和蔬菜中積累的鎘大部分來源于土壤，少量來源于灌溉水和空氣。鎘會影響酶的活性，影響人正常的新陳代謝，可引發貧血、高血壓、骨痛病等疾病，其危害長達數十年。陜西省華縣龍嶺村，這是一個有名的“癌癥村”。該村的土壤被多種重金屬所污染，種植的芹菜中汞、鎘、鉛、鉻、砷等重金屬含量極高，其中鉛超出國家標準限值83.5倍；生產的面粉中鎘的含量超出國家標準限值1.6倍、鉛超出國家標準限值2.98倍。富含重金屬的糧食使得該村的居民備受癌癥、肺心病、腦血管等病痛的折磨。
值得注意的是，土壤中的重金屬除了會通過植物吸收進而對生物產生毒害作用外，還會經由雨水淋濾及地表徑流作用轉移進入地表水系統，通過地表水和地下水的交互作用污染地下水體，進而對飲用水的安全構成威脅；土壤中的重金屬還可能會緩慢的、微量的釋放到空氣中，對大氣環境造成污染。
土壤中重金屬的來源及我國的污染現狀
工業“三廢”排放、采礦和冶煉、家庭燃煤、生活垃圾滲出、汽車尾氣排放等是我國重金屬污染的主要來源。工業廢水、礦坑涌水、垃圾滲濾液等液體成分復雜，是土壤重金屬污染物的主要來源。
目前我國受污染的耕地約1.5億畝，固廢堆存地約300萬畝，合計超過1.8億畝。這些受污染的土地大多數集中在經濟較發達的地區。全國每年受重金屬污染的糧食多達1200萬噸、因重金屬污染而導致糧食減產高達1000多萬噸，合計經濟損失至少200億元。農業部環保監測系統曾對全國24省、市320個嚴重污染區土壤調查發現，大田類農產品超標面積占污染區農田面積的20%，其中重金屬超標占污染土壤和農作物的80%。農業部調查發現：我國污灌區面積約140×104公頃，遭受重金屬污染的土地面積占污染總面積的64.8%，其中輕度污染占46.7%，中度污染占9.7%，嚴重污染占8.4%，其中以汞和鎘的污染面積最大。全國目前約有1.3×104公頃耕地受到鎘的污染，涉及11個省市的25個地區；約有3.2×104公頃的耕地受到汞的污染，涉及15個省市的21個地區。國內蔬菜重金屬污染調查結果顯示：中國菜地土壤重金屬污染形勢更為嚴峻。珠三角地區近40%菜地重金屬污染超標，其中10%屬“嚴重”超標。重慶蔬菜重金屬污染程度為鎘>鉛>汞，經調查其近郊蔬菜基地土壤重金屬汞和鎘均出現超標，超標率分別為6.7%和36.7%。廣州市蔬菜地鉛污染最為普遍，砷污染次之。保定市污灌區土壤中鉛、鎘、銅和鋅的檢出超標率分別為50.0%、87.5%、27.5%和100%，蔬菜中鎘的檢出超標率為89.3% 。
3 環境監測為土壤環境質量的整治提供技術支持
隨著我國經濟迅速發展，環境污染越來越重。來自生產和生活的各種污染已經造成多數地區土壤遭受重金屬的污染。
