常见重金属污染范文

常见重金属污染篇1

关键词：重金属污染；土壤污染；生物修复；超量积累

作为人类发展的基础，土壤资源往往在城市化以及工业化的发展之下出现了不同程度的污染以及破坏。在这样的背景之下，我国的土壤容易受到重金属的污染而危害人类的生命安全。本文基于此，分析探讨国内外土壤重金属污染防治技术以及相关研究的发展。

1 土壤重金属污染预防的发展历程

1.1 预防体制

基于世界各国城市化以及工业化发展程度的日益加深，各国家普遍存在土壤重金属污染的问题。为了进一步促进各类问题的解决，世界各国加强了对于土壤重金属污染预防。关于土壤重金属污染预防的发展历程，笔者进行了相关总结，具体内容如下。

日本为了进一步促进土壤重金属污染问题的解决，颁布了《土壤环境标准》《土壤污染对策法》等法律法规，而我国自改革开放之后，逐步加强了对于环境问题的关注，并于1989年颁布《中华人民共和国环境保护法》，开始了我国土壤重金属污染问题的处理，随后中国在该法律的基础之上进行修订工作，从而实现了对于污染物排放的限制与处理。

1.2 预防技术

为了进一步实现按土壤重金属污染问题的解决，各国逐步提出了清洁生产的概念。在这样的背景之下，欧共体于1979年宣布推行工业清洁生产的政策。在这样的背景之下，该区域的农业生产部门加强了对于各类先进生产技术的运用，从而实现了农业的清洁生产，规避了农业化学产品的超量使用对土壤污染。

事实上，这种从源头上降低污染源的措施，能够降低了土壤中重金属离子的引入，从而实现了土壤资源的保护。

2 土壤重金属污染治理方法

目前，我国处于经济结构转型期间，土壤重金属污染的问题也较重。在这样的背景之下，为了实现我国社会的绿色、低碳、可持续发展，我国的有关部门加强了对于该类问题的解决。关于常见的土壤重金属污染治理方法，笔者进行了相关总结，具体内容如下。

2.1 工程治理法

所谓的工程治理法，指的是相关单位借助物理原理以及方法进行土壤重金属污染问题的解决。在传统的工程治理过程中，工作人员多借助换土、翻土等方法进行作业，但伴随着科学技术的不断变更，我国有关部门逐步采用淋洗法、电解法、热处理等办法进行作业。

一般而言，工程治理方法在运行的过程中具有效果显著等特点，但是其因为工程复杂、工程量等问题进而导致工程成本的进一步增加。此外，该方法在运用的过程中往往因为维护措施不到位而导致部分土壤中的金属元素被迁移到其他地区，造成土壤重金属污染面积的扩大，难以真正改善土壤的重金属污染现状。

以日本富士县神通川流域的土壤重金属污染防治为例，为了降低土壤中的镉元素，相关单位加强了对于工程治理法的运用。在这一过程中，工程单位去除污染区域15cm的表土，并压实心土，并采用淋洗法对污染土壤进行清洗。

2.2 农业治理

所谓的农业治理，指的是通过优化、完善传统的耕作管理制度，实现土壤重金属污染的降低。在这一过程中，工作人员需要依据重金属污染的实际状况而选择相应的植物种植，从而实现了对于土壤中重金属元素的消除。此外，在农业治理的过程中，作业人员还需要合理选择花费，从而降低土壤中的重金属元素。

学者林汲等人就通过实验分析发现了硅藻土有机肥能够实现对于Cd、Zn重金属离子的吸收，从而降低了土壤中的重金属离子。一般而言，该方法在运行的过程中普遍存在操作简便、费用低的特点，但是由于其仍旧未能够从根本上消除重金属污染，进而导致其只能够作为辅助手段进行处理。

在进行广西壮族自治^环江县废矿土壤污染治理的过程中，中科院地理所环境修复中心陈同斌率团队，借助蜈蚣草等植物开展了土壤重金属处理工作，并成功修复1280亩重金属污染农田。

2.3 生物治理

生物治理方法在运行的过程中主要借助生物生命代谢活动的开展，从而降低了环境中重金属污染的浓度。从而确保部分受到污染的土壤能够恢复到初始状态。一般而言，生物治理方法在运用的过程中因为参与治理的主角不同，故而分为动物修复、微生物修复以及植物修复。

所谓的动物修复技术，指的是有关部门以及人员利用土壤中的低等动物进行土壤中重金属的吸收，从而实现了土壤中重金属含量的进一步降低。相关的研究表明，蚯蚓的出现能够实现对于硒、铜元素的吸收。事实上，该方法在推行的过程中也具有一定的问题：诸如低等动物往往会将吸收的金属元素再次释放到土壤中，从而造成了二次污染。

微生物修复技术则是利用土壤中的微生物进行各类金属元素的吸收。目前，最为常用的微生物就是――真菌。真菌在生存的过程中往往能够分泌一定量的氨基酸、有机酸等物质，从而实现了对于重金属的溶解。目前，从相关的研究分析可以发现：微生物修复技术在运行的过程中具有较为光明的前景，且能够较好的实现我国土壤重金属问题的解决。

植物修复技术的运行原理主要是在污染的区域种植特定植物，从而借助植物的生长过程实现对于重金属的吸收以及化解。目前，植物提取技术获得了相关研究人员的重视，并由此促进了土壤重金属问题的解决。现阶段，最为常用的植物有遏蓝菜、高山甘薯等。

仍旧以日本富士县神通川流域的土壤重金属污染防治为例，土壤重金属处理单位在含镉100mg/kg土壤上进行苎麻的种植，从而由此实现对于土壤中镉元素含量的降低。该地区在采取生物法治理土壤重金属污染的过程中，实现了镉元素含量降低27.6%。

3 发展论述

为了进一步促进我国土壤重金属污染问题的解决，我国的有关部门需要从法律的角度出手，加强对于各类土壤重金属污染法律法规的制定。此外，我国还需要加强对于清洁生产的发展，并大力运用清洁能源。而在已经发生的土壤重金属污染问题，作业人员需要加强植物修复技术的运用。

4 结束语

为了进一步促进我国土地重金属污染问题的解决，我国的有关部门以及人员需要采取科学的方式进行问题解决。本文基于此，分析探讨土壤重金属污染预防的发展历程（预防体制、预防技术），并就常见的土壤重金属污染治理方法进行分析，最后论述了我国土壤重金属污染问题解决的措施。笔者认为，随着相关措施的落实到位，我国的环境问题必将得到显著的改善。

参考文献

[1] 李录久，许圣君，李光雄，张祥明，王允青，刘英，况晶.土壤重金属污染与修复技术研究进展[J].安徽

农业科学，2014（1）：156-158.

[2] 董文洪，杨海，令狐文生.土壤重金属污染及修复技术研究进展[J].化学试剂，2016（12）：1170-1174.

[3] 廖健.土壤重金属污染及其化学修复技术的研究进展[J].中国石油和化工标准与质量，2013

（24）：30+28.

[4] 吴燕芳.重金属污染土壤的修复技术研究进展及发展前景[J].再生资源与循环经济，2013（5）：39-

常见重金属污染篇2

国土资源部曾公开表示，全国每年受重金属污染的粮食高达1200万吨，直接经济损失超过200亿元，而这些粮食可养活4000多万人。重金属污染对我国的生态环境、食品安全、百姓健康和农业可持续发展已构成严重威胁。

所幸的是，日前国务院法制办公布的《粮食法(征求意见稿)》(以下简称意见稿)关注到了这方面的问题，把重金属残留明确列入粮食质量检验项目，由此，食品安全再多一道阀门。

现状大米重金属危机频发

日前，广州市质监局公布的抽查结果表明，增城有2批次的大米金属镉含量超标。据了解，镉是一种重金属元素，在冶金、塑料、电子等行业作用非常重要。它通常通过废水排入环境中，再通过灌溉进入食物，水稻是典型的“受害作物”。

增城镉大米事件只是冰山一角。有研究团队采样调查发现，有10％的市售大米存在镉金属超标，人在食用这种大米之后可导致“骨痛病”但学者的尴尬在于，迄今没有官方或医疗单位确认上述症状究竟为何病；更为严重的是，中国几乎没有关于重金属污染土地的种植规范，大批被污染土地仍在正常种植稻米。

事实上，在食品行业内，大米重金属危机早已存在。早在2002年，农业部稻米及制品质量监督检验测试中心对全国市场稻米进行安全性抽检。结果显示，稻米中超标重金属最严重的是铅，超标率28.4％，其次是镉，超标率10.3％。只是当时由于没有明显的案例而未能引起关注。

“目前我国土地污染十分严重，有调查数据显示，我国重金属污染土地已超过3亿亩，占了我国耕地的1／6。”中国工程院院士罗锡文担忧地表示。

环保专家根据国土资源部公布的数据估算，重金属至少污染中国10％耕地，其中珠三角40％农用地重金属超标。专家还表示，镉等重金属污染具有相当大的不可逆性，土壤一旦被污染，即便经过多年，对农作物的影响也可能延续很长一段时间。

罗锡文院士称，环境污染、土壤污染已经成为全球性问题，美国有超过217000个农场受到重金属污染，因此，很多国家把治理土壤污染问题摆在与大气污染、水污染问题同等重要的位置

利好《粮食法》将明确要求检金属残留

随着土地污染状况加剧，粮食重金属超标问题日益突出，《粮食法(征求意见稿)》进行了明确规定，重金属残留将列入粮食质量检验项目。土地重金属污染严重地区的粮农或将直接受到影响，重金属超标的粮食将不被收购。

针对涉及粮食质量的食品安全问题，《粮食法(征求意见稿)》有详细和严格规定。第十九条提出建立粮食销售出库质量检验制度，凡已陈化变质、不符合食用卫生标准的粮食，严禁流入口粮市场。

更值得关注的是，粮食质量检验的内容也有了新变化，反映出国家对粮食质量安全的监管趋于严格。第二十六条规定，从事粮食加工活动的经营者，不得使用发霉变质的原粮进行加工，不得使用农药残留、真菌毒素和重金属等污染物超标的原粮进行加工，不得违反规定使用添加剂。相对于现行《粮食流通管理条例》(国务院第407号令)的规定，《粮食法(征求意见稿)》增加了农药残留、真菌毒素和重金属等明令禁止的污染物项目。

中国农业科学院研究员曾希柏告诉记者，粮食受金属污染问题由来已久，国内外都存在，近年来受社会广泛关注。曾希柏认为，农田重金属主要来自工业“三废”排放，而水稻对镉的吸收富集能力比较强，尤其容易超标。若能以立法形式确定对粮食中重金属的控制。有利于加强监管。而目前许多发达地区，土壤普遍重金属污染严重，这是否意味着这些地区将无法种植粮食，还不得而知。

除直接在粮食质量检验环节设置防线外，《粮食法(征求意见稿)》还从粮食生产源头着手，构建了覆盖上中下游的食品安全保护体系。意见稿第三十七条规定，粮食生产者应当科学合理使用化肥、农药、农用薄膜等产品，防止对粮食耕地造成污染。禁止向粮食生产区域排放或者倾倒有毒有害的废水、废气、固体废弃物等。该条规定既对种植户种植进行了规范，也为农民依法保障耕地不受污染提供了明确支持。

罗锡文院士则指出，要真正解决食品安全问题，首先要通过物联网，把食品的生产者、管理者、销售者和消费者联系起来，让农产品从育种、生产、销售到餐桌，每一个环节都有源可查。比如可以利用传感器，对土壤、水等农业生产环境进行监控；比如对动物的生长，可以附带种质来源追诉系统、饲料来源追诉系统、动物疾病疫情报告系统等等。

他还说，“比如在日本的超市里，出售的苹果、南瓜等很多农产品上都有一个条形码，标识生产人、出厂地址，万一出了问题知道找谁。”

记者注意到，《粮食法(征求意见稿)》第三十六条提出，国家实行粮食质量检验制度，规范粮食生产、收购、储存、加工、运输、销售、进出口等环节的检验、记录、出证、索证活动，建立健全粮食质量追溯体系。

源头治理

环保部：发生重金属污染事件要问责地方政府

环保部副部长吴晓青3月2日在国新办会答记者问时表示，一旦再发生重金属污染事件，将对涉及的地方政府采取区域限批、约谈、责任追究等严格措施，从根本上遏制重金属污染事件的多发态势。

吴晓青称，近年来我国重金属污染事件连续发生多起，严重威胁人民群众的身心健康，影响社会的稳定。国家对此高度重视，出台了一系列政策措施，对重金属污染进行综合整治。环境保护部已经连续三年开展了以打击重金属违法企业为重点的环保专项行动，2011年共检查企业1万多家，各地开展了大量卓有成效的治理工作，近两年全国已经关闭了1000余家重金属污染严重的企业。可以说重金属污染防治正在逐步推进，重金属产业结构正在逐步优化。

吴晓青称，重金属污染也有自己的特点，最大的问题就是长期积累形成，解决重金属污染问题也需要有一个艰苦的过程。下一步环保部将继续严格落实去年国务院已经出台的《重金属污染防治“十二五”规划》确定的各项任务。

重视绿色政策

“两会”代表委员热议重金属污染

重金属污染问题引起了正在北京参加“两会”的代表委员们的高度关注。如何防治重金属对土壤和环境的污染?且听微博上多名学术界企业界媒体界代表委员的“微言微语”。

温香彩(全国政协委员，民革中央委员：

针对目前土壤环境安全存在的问题，如监管意识能力方面，可建立国家土壤环境质量例行监测制度，将土壤环境监测纳入国家环境监测网，定期开展全国和区域土壤环境质量例行监测工作，掌握土壤环境状况和变化趋势，说清潜在风险，为保护环境和改善民生提供科学依据和技术支撑等等。

谢德体(全国政协委员，西南大学资源环境学院院长)：

我国应尽快建立土壤重金属污染防治机制，做到“控制增量、消化存量、标本兼治”。对重金属污染控制应实现地方政府负责制。对所有可能造成重金属污染的生产生活行为，建立一整套预先告知和公开制度，避免造成不必要的公众恐慌。

应建立土壤污染风险评估土地功能区划土壤修复和污染土地再利用制度，依据重金属影响程度将土地划分为保护、预防、修复3种类型，打破污染后再治理的怪圈。充分运用生态补偿排污权交易污染责任险等环境经济政策和价格信贷税收等经济手段，促进企业减少对环境的污染。

王名(全国政协委员，清华大学公共管理学院教授)：

常见重金属污染篇3

[关键词] 重金属污染 土壤 水 防治

[中图分类号] X52 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2013）08-0230-01

重金属对水体及土壤的污染形势是很严峻的，据资料显示，每年我国有1200万吨粮食收到不同程度的不同重金属的污染，直接经济损失超过200亿元，每年能多养活4000万人，并且这一数字还在逐年增长，这些污染大都是由于土壤或灌溉用水受重金属污染而造成，重金属污染有着较强的不可预见性，因此对其防治有很大的困难，而预防才是王道。

一、重金属的来源及其种类

1.重金属的来源

重金属的主要来源还是工业污染，当然，或多或少也有来自交通以及我们生活垃圾的污染，在工业污染中，来自化工行业的污染占了相当大的比例，其次就是发电厂、钢铁厂，最常见的就是工业中的三废：废水、废弃、废渣，三废当中含有大量的重金属及其化合物，不经处理便直接排放，直接导致水资源和土壤污染，当人们用了这种被污染的水去灌溉庄稼，在被污染的土地上种庄稼，就会严重影响庄稼的收成，重金属也就随植物链传到人类，对人们的健康造成了严重的影响[1]。近几年，有环保学者提出：中国的化工企业的工艺、设备、技术研发较落后，是造成污染严重的主要原因，而人为的环保意识以及地方保护环保意识的淡薄，加剧了污染，强化治理迫在眉睫。生产企业应放眼未来，倡导环保，化工生产过程尽量使用少污染和无污染的原材料。

2.重金属的分类

2.1汞污染

汞是一种唯一的在常温下为液态的金属，在自然界中普遍存在，一般动物植物中都含有微量的汞，因此我们的食物中，都有微量的汞存在，可以通过排泄、毛发等代谢，不影响健康。

但是，随着工农业的迅速发展，目前国内对汞的需求量还是很高的，问题在于这些重金属用完之后生成的其氧化物或杂质如何处理，过量的汞如何处理，这些都是问题的关键之处，据调查，每年因汞中毒而死亡的人数并不在少数，如何防范含汞废水进入农业用水系统，已经迫在眉睫，是我们不得不去面对的问题。

2.3铅污染

铅是一种柔软的白色金属，是我国最早发现的元素之一，很容易生锈，但不失光泽，铅在工业中最重要的用途就是制造蓄电池，因此，水资源和土壤中铅污染的主要来源就是人们对废弃蓄电池的随意丢弃，而铅的化合物，常被用于合成五彩缤纷的颜料，在铅的众多化合物中，最重要的就是四乙基铅，常用于汽油防爆剂，铅的毒性随量而增大，其主要是通过人的皮肤接触，或者是消化道、呼吸道等进入人体器官，铅含量多者可引起器官病变，铅的主要毒性表现在贫血，神经受到损伤或者造成肾功能不全，生活中的铅给我们带来了无限的色彩和快乐，但是食物中的铅却能给人带来痛苦。

二、重金属对水体及土壤污染现状

1.重金属对水体污染现状

水体中重金属污染物的来源十分广泛，最主要的是工矿企业排放的废物和污水。由于这些工厂排放的污染物数量大，分布范围广，因而受污染的区域很大，较难控制，危害严重[2]。重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中富集，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，对人体会造成很大的危害。在我国，最近的一起重金属污染事件是2011年3月中旬，浙江台州市路桥区峰江街道，一座建在居民区中央的“台州市速起蓄电池有限公司” 引起168名居民血铅超标，是近几年来浙江发生的最严重的一次重金属污染事件，其原因就是电池公司将含有大量铅的废水排入河渠，渗入地下，居民喝了地下水之后铅严重超标，而作为最大的洋垃圾市场，台州市每年从垃圾中拆解的价值高达200亿人民币，但是拆解之后的剩余物却随意丢弃，丢弃的重金属垃圾对空气和水资源造成了严重的污染。目前，我国的重金属对水体的污染正在逐年加剧，如若不采取措施，不过十几年的时间，我们将生活在一个被重金属污染的世界，想治理都治理不完。

二、重金属对水体污染的防治措施

1.加快含重金属废水废气治理

废水和废气是化工行业最普遍的污染物，也是和人类息息相关的一些污染，针对这些废水和废气，怎么处理成为了一个棘手的问题，对于废水的处理，目前，有三种最为让人接受的方法，物理处理法，即利用污染物的物化性质来除掉废水中的污染物，化学处理法，是指利用化学反应原理处理或回收废水中的溶解物或胶体中的物质，包括中和，氧化，还原絮凝法。最后一种方法是生化处理法，这种方法是指利用微生物在废水中对有机物进行氧化分解的新陈代谢过程，包括活性污泥法，生物滤池，氧化塘等方法。

2.强化含重金属固体废物污染防治

固体废弃物是化工三废中种类最多数量最大的一种污染物，其每年排出的数量有数亿吨，破坏了植被，排入水源，对农业用水造成了严重的污染，进一步转化就会进入大气，化工废渣的种类繁多，成分复杂，处理方法并不像废水废气那样有成套的系统和装置。而是根据其化学组成选用不同的方法，对于有机化工废物的处理，目前，采用较多的方法有热分解法，焚烧法和再生利用法，近几年发展最受欢迎的是再生利用法，将废物经过多次的回收利用，将其中有用成分提取出来，加工成其他产品。其次就是对无极废物的处理，其主要方法有3种，分别是可以作为二次原料资源，或者是提取其中的有用成分用于农业生产，对那些没有什么利用价值或者已经提取有用成分的部分废物，可以再加工为建筑材料。

三、结论

目前，我国重金属对水体污染已经相当严重了，尤其是化工行业，是最主要的重金属污染源中，如若不及时治理，将对国民经济造成严重损失，对人们的身心健康造成巨大的伤害，因此，解决重金属污染问题已经迫在眉睫。

参考文献

[1] 李然. 水环境中重金属污染研究概述. 四川环境， 1997（16）： 18-22.

[2] 李振. 浅谈重金属水污染现状及监测进展. 企业论道.

[3] 孙鹏轩. 土壤重金属污染修复技术及其研究进展. 环境保护与循环经济. 2011（5）： 48-52.

常见重金属污染篇4

环境保护部与中国保监会近日联合印发了《关于开展环境污染强制责任保险试点工作的指导意见》（以下简称《指导意见》），指导各地在

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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 环境保护部与中国保监会近日联合印发了《关于开展环境污染强制责任保险试点工作的指导意见》（以下简称《指导意见》），指导各地在涉重金属企业和石油化工等高环境风险行业推进环境污染强制责任保险试点。据悉，目前我国已在十多个省（自治区、直辖市）开展了相关试点工作，投保企业达2000多家，承保金额近200亿元。运用保险工具，以社会化、市场化途径解决环境污染损害，有利于促使企业加强环境风险管理，减少污染事故发生；有利于迅速应对污染事故，及时补偿、有效保护污染受害者权益。 据介绍，《指导意见》明确了强制投保企业的范围：一是涉重金属企业。包括重有色金属矿（含伴生矿）采选业、 重有色金属冶炼业、铅蓄电池制造业、皮革及其制品业、化学原料及化学制品制造业等行业内涉及重金属污染物产生和排放的企业。二是按地方有关规定已被纳入投保范围的企业，都应投保环境污染责任保险。三是其他高环境风险企业。国家鼓励石化行业企业、危险化学品经营企业、危险废物经营企业、以及存在较大环境风险的二恶英排放企业等高环境风险企业，投保环境污染责任保险。 《指导意见》规定了相应的激励和约束机制。对应当投保而未及时投保的企业，环保部门将采取相关约束措施：一是将企业是否投保与建设项目环境影响评价文件审批、建设项目竣工环境保护验收申请审批、强制清洁生产审核、排污许可证核发，以及上市环保核查等制度的执行紧密结合。二是暂停受理企业的环境保护专项资金、重金属污染防治专项资金等相关专项资金申请。三是将企业未按规定投保的信息及时提供银行业金融机构，作为客户评级、信贷准入管理和退出的重要依据。《指导意见》同时提出了促进企业投保的激励措施。如在安排环境保护专项资金或者重金属污染防治专项资金时，对投保企业污染防治项目予以倾斜；将投保企业投保信息及时通报银行业金融机构，由金融机构按照风险可控、商业可持续原则优先给予信贷支持。 《指导意见》对强制保险的责任范围、保额保费厘定、环境风险评估、环境事故理赔机制、信息公开等内容做了规定，明确了保险公司、保险经纪公司以及投保企业的责任和义务。同时还对环保部门和保监部门共同推进环境污染强制保险做出了规定。要求环保部门应加快建立环境污染损害鉴定评估机制，规范环境污染事故的责任认定和损害鉴定工作，并依法支持污染受害人和有关社会团体对污染企业提起环境污染损害赔偿诉讼，推动企业承担全面的污染损害赔偿责任，增强企业环境风险意识和环境责任意识。 下一步，环保部门将会同保监部门按照国务院关于推进环境污染强制责任保险工作部门分工要求，加强协调和督促检查，切实把绿色保险政策落到实处。

常见重金属污染篇5

关键词 镉污染；土壤修复；生物修复；研究进展

中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）09-0251-03

镉是环境中毒性最强的重金属元素之一，位于元素周期表中第二副族，也是《重金属污染综合防治“十二五”规划》重点监控与污染物排放量控制的5种重金属之一；具有生物迁移性强、极易被植物吸收和积累的特点，对动植物和人体均可产生毒害作用[1]，严重时甚至会造成骨痛病、高血压、肾功能紊乱、肝损害、肺水肿等疾病[2]；据统计，我国每年生产的镉含量超标农产品和动物造成累积性毒害品达146万t[3]，镉污染的农田面积已超过28万hm2，年产镉超标农产品达150万t[4]，我国市场上常见的市售大米约10%存在镉超标[5]，对环境经济和人类的身体健康造成了极大的隐患。近年来湖南浏阳、云南曲靖以及广西河池地区先后发生的镉污染事件[6]造成了极大的影响，因此控制镉污染，加大对镉污染土壤修复力度已经势在必行，笔者对目前最新镉污染土壤修复的方法予以全面概述，着重于镉污染土壤的生物修复，旨在为后续的研究提供参考。

1 农业生态修复

农业生态修复措施是指因地制宜选择耕作管理制度来减轻重金属危害，主要包括农艺修复措施和生态修复措施。农艺修复措施一般是通过耕作制度的改变，辅以多种植物组合间作、轮作以及套作或者通过向镉污染土壤中加入能结合游离态的镉形成有机络合物的有机肥，从而达到有效减少土壤中镉的含量、降低植物对镉的吸收的目的，实现土壤中镉的迁移、吸收和降解[7-8]。我国在生态修复措施方面研究较多，一般通过调节包括土壤水分等在内的生态因子来实现对污染物所处环境介质的调控[9]。农业生态修复措施既能保持土壤的肥力，又能促进自然生态循环和系统协调的运作，但存在着修复时间长、见效慢等不利因素。

2 物理修复

镉污染土壤修复常用的物理方法有客土法、换土法、翻土法、电动力修复法等；客土法、换土法、翻土法是常用的物理修复措施，通过对污染地土壤采取加入净土、移除旧土和深埋污土等方式来减少土壤中镉污染。汪雅各等[10]进行客土深度改良试验，使青菜体内镉等浓度平均下降50%～80%；目前英、美、荷、日等国家先后实现了此法的应用，但由于其投资成本大、易发生二次污染和降低土壤肥力而难以广泛推广[11]。电动力修复主要是通过在污染土壤两侧施加直流电压，使土壤中的污染物质在电场作用下富集到电极两端，从而去除污染土壤中的重金属，目前该技术己应用于Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、Ni等重金属污染土壤的修复。Karim et al[12]采用电动和水动相结合的方法对重金属污染土壤修复100 h后，土壤中约97%污染物被成功去除。物理法修复镉污染土壤简单、快速，但并没有真正将镉污染从土壤中去除，具有潜在的危害性，加上此法需要大量的财力、人力和物力，不适宜于大面积的镉污染土壤治理。

3 化学修复

化学修复是指通过向污染土壤中投入化学改良剂，对重金属进行固定转换、溶解抽提和提取分离，从而减少污染土壤中的重金属含量，改变土壤环境条件；化学固定、淋洗和提取是镉污染土壤化学修复较常见的方法。周国华研究发现土壤中活动态镉与稳定态镉可以相互转化[13]。碱性改良剂[14-15]（石灰、钙镁磷肥等）、黏土矿物[16]（沸石、海泡石等）、拮抗物质[17-18]（硫酸锌、稀土镧等）和有机质[19-20]（泥炭、有机堆肥等）是较为常用的镉污染修复化学材料；除此之外，一些金属螯合剂和表面活性清洗剂目前也逐渐应用于镉污染土壤修复[21]。化学修复是在污染土壤基础上进行的，简单易行。但它只是改变了镉在土壤中存在的形态，并没有真正意义上去除镉污染，存在再度活化危害的可能性，不是一种永久性的修复措施。

4 生物修复

生物修复是指利用生物的某些习性来适应、抑制和改良重金属污染。镉污染土壤修复一般有动物修复、植物修复和微生物修复。

4.1 动物修复

土壤中的某些低等动物如蚯蚓、鼠类能吸收土壤中的重金属，从而在一定程度上降低土壤中重金属含量[22]；目前该技术对重金属镉污染修复的研究仍局限在实验室阶段[23]，敬 佩等[24]通过在重金属污染土壤中接种蚯蚓发现：蚯蚓对镉具有较强的富集能力，富集量随着蚯蚓培养时间的延长而逐渐增加。但受低等动物生长环境等因素制约，其修复效率一般，并不是一种理想的修复技术。

4.2 微生物修复

土壤中的某些微生物对重金属有吸收、沉淀、氧化还原作用，可以减轻土壤中重金属的毒性；主要是通过改变土壤中重金属离子的活性，微生物细胞吸附富集重金属以及促进超富集植物对重金属的吸收来实现污染土壤的修复；江春玉等[25]从土壤样品中筛选出一株对镉铅有极强抗性的拮抗细菌WS34，可极大提高印度芥菜和油菜富集镉铅能力，并对其生理生化特性进行了相关研究；有报道称AM真菌可以增加植物对镉的耐性，促进镉等重金属由植株地下部分转移至地上部分[26]；目前用于镉污染土壤修复的微生物涵盖了细菌（柠檬酸杆菌、芽孢杆菌、假单胞菌等）、真菌（根霉菌、青霉菌、木霉菌等）和某些小型藻类（小球藻、马尾藻等）[27-28]。微生物镉污染土壤修复法作为一种绿色环保的修复技术，引起国内外相关研究机构的极大重视，具有广阔的应用前景，但修复见效速度慢、修复效果不稳定使得大部分微生物修复技术还局限在科研和实验室水平，实例研究少。

4.3 植物修复

植物修复是指利用植物吸收、吸取、分解、转化或固定土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物的技术的总称[29]，包括了植物提取、植物挥发、植物降解、植物根滤和根际微生物降解，其中植物提取修复即利用超积累植物的特性来修复重金属污染土壤应用最为广泛。超积累植物的概念由Brooks et al[30]在1977年首先提出，目前文献报道的超积累植物近20科、500种，其中十字花科较多，主要集中于芸苔属、庭芥属及遏蓝菜属，对镉污染土壤修复效果较好的的超积累植物包括了十字花科、禾本科在内的10余科植物（表1）[27，31-36]；除此之外，一些观赏性植物[37]、农田杂草[37-38]、木本植物[39-41]也是镉污染土壤修复超积累植物来源。

近年来超积累植物的发现及研究工作取得了巨大进展，但限于此类植物大都矮小、根系短、生物量较低，修复周期长而难以广泛应用；单一依靠超积累植物修复镉污染土壤已经不能满足现实需求，因此开发经济高效的镉污染土壤联合植物修复技术，保证农产品质量安全逐渐成为研究热点。目前，国内外已开展了通过向土壤环境中引入有益微生物、施用化学物质和肥料、合理耕作等生物、化学和农艺强化措施来改善土壤环境，促进超积累植物对养分的吸收，从而提高超积累植物修复镉污染土壤的效率的一系列研究。有研究表明玉米与东南景天套种，同时施加混合添加剂；玉米与羽扇豆和鹰嘴豆在不同分隔/间作方式下都能大大提高对污染土壤中镉的吸收效率[42-43]；邓金川等[44]研制了包括味精废液在内多种有机试剂混合而成的添加剂，提高了植物对锌、镉的吸收效率，明显降低地下水的中金属污染。

5 问题与展望

镉污染土壤修复的复杂性和高难度使得目前尚无一种真正稳定高效的修复技术能满足现实生产的需求；物理修复和化学修复能较快实现土壤中镉含量的降低，但其仅改变了土壤中镉的存在形式而没有将其彻底清除，往往还存在成本昂贵、工程量巨大、二次环境污染的问题；动物修复和微生物修复作为一种绿色修复技术相比于其他修复方式具有经济、方便、不改变土壤固有理化性质的特点，但其修复速度慢、见效时间长、对土壤环境要求高的问题限制了其大面积的推广应用。利用植物修复被镉污染的环境，不仅成本低廉，而且有良好的综合生态效益，尤其适合大面积推广。寻求更多的镉污染超积累植物资源，研究镉超积累植物与根际微生物共存体系，利用分子生物学和基因工程克服镉污染超积累植物自身的生物学缺陷，从而彻底实现镉污染土壤修复的高效、稳定、绿色是研究的主要方向。

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常见重金属污染篇6

关键词：中药；重金属；评价方法；述评 

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2016.02.040 

中图分类号：R282 文献标识码：A 文章编号：1005-5304（2016）02-0134-03 

Research Status of Heavy Metal Pollution and Evaluation Methods of Traditional Chinese Medicine ZHAO Rong， YANG Hui-xia， PU Jin， WANG Dan-jie， ZENG Guang （Beijing University of Chinese Medicine， Beijing 100029， China） 

Abstract： Heavy metal pollution in traditional Chinese medicine has become a concerned hot issue both at home and abroad. Understanding and mastering the situation of heavy metal pollution in traditional Chinese medicine is not only beneficial to the general situation of judgment of heavy metal pollution， but also provides the data foundation for the development of relevant policies. In this article， the current heavy metal pollution of traditional Chinese medicine and its evaluation methods were summarized， in order to provide supports for the follow-up systemtic evaluation of heavy metal pollution in traditional Chinese medicine. 

Key words： traditional Chinese medicine； heavy metal； evaluation methods； review 

土壤是中药材生长最基本的要素，为其生长提供了有机质和矿物营养元素。因此，一般说来土壤重金属污染越严重，中药材受重金属污染也就越严重，其产量和品质也越差。为此，笔者对近十几年的相关研究进行总结，为进一步系统评价我国中药材重金属污染提供参考。 

1 中药材重金属污染研究 

1.1 现状 

近几年的研究表明，我国中药材重金属超标的严峻形势不容忽视。2011年，邹氏等[1]对“浙八味”品种生长调查发现，浙贝母、温郁金、白术、白芍镉（Cd）超标情况相对严重，尤其温郁金100%超标，有的甚至超过标准数倍。冯氏等[2]对100种中药材进行测定，结果显示铅（Pb）、Cd、砷（As）等有害重金属元素存在于大部分的中药材中。王氏等[3]对金银花、山楂、红花等10种中药材所含As、Cd、铜（Cu）、汞（Hg）、Pb进行了测定，发现除山楂外，其余9种中药材均超标。其中金银花As超标率为24%，Hg超标率为47%，Cd超标率为24%，Pb超标率为6%；积雪草Cd超标 

通讯作者：曾光，E-mail：zengg1234@163.com 

率为100%，As和Pb超标率为18%，Cu超标率为9%。杨氏等[4]对黔东南州9种中药材重金属污染情况进行了评价，结果7个品种重金属超标，其中金银花Pb和Cd含量超标、黄柏Pb含量超标。颜氏等[5]对陕西和山东产丹参进行了重金属检测，结果两地产丹参均含As、Hg、Cu、Cd、Pb等，其中Cu超标相对较为普遍。陈氏等[6]对医院药房常用10种中药饮片进行了As、Hg、Pb、Cd、镍（Ni）测定，结果在35个样本中有18个样本的重金属含量超标，占总样品量的51.4%。其中泽泻、白术Cd超标，黄芪、丹参、甘草、泽泻Hg超标，丹参、柴胡、甘草、当归Ni超标；按品种计，10个品种有7个受污染，比例达70%。采自药店的10个样品中有4个受重金属污染，比例为40%。 

由此可见，目前我国中药材重金属污染形势十分严峻，尤其是近30年来，随着城市化和工业化的快速发展，大量未经处理的生活污水和工业废弃物任意排放，以及不合理使用化肥农药，导致我国中药材重金属超标现象严重，品质不断下降。因此，解决中药材重金属污染的问题迫在眉睫。 

1.2 污染来源 

1.2.1 中药材自身特性 中药材对某些金属元素具有生物富集能力，在按自身需要特定比例主动吸收同时，对土壤中富集元素也会相应地被动吸收，这是导致中药材重金属超标的重要途径。如顾氏等[7]研究了川附子与土壤中重金属元素的关系，发现重金属的存在形态决定了川附子对土壤中重金属的吸收。 

1.2.2 工业废弃物 这是土壤重金属污染的主要来源之一。工业废弃物对中药材重金属污染主要表现为：一方面，工业生产将大量含重金属的有害气体排放到空气中，植物叶面通过主动或被动吸收，将废气中的有害物质吸收；另一方面，含有重金属的废水、固体废弃物通过灌溉，造成中药材的间接污染[8]。

1.2.3 农药和化肥 农药一般含有As、Hg、Pb、Cu等重金属元素，用于喷洒中药材时，易被其吸收并渗透于根茎、叶片及果皮等组织内，造成重金属污染。此外，中药材在种植过程中需使用肥料，其中磷肥的大量使用，会明显增加土壤Cu、Cd等重金属元素的含量，导致中药材被污染[9]。 

1.2.4 其他 因容器或辅料含有重金属，中药材在加工、炮制过程中也可能被污染。顾氏等[7]研究发现，炮制后的川附子在As、Cu等重金属元素的含量高于炮制前。另外，为防治鼠害、霉变等，中药材在存储前会使用重金属制品的熏蒸剂，这也是造成中药材重金属污染的原因之一。 

2 中药材重金属污染评价方法 

笔者通过查阅近十几年文献，发现目前对中药材重金属污染的常用评价方法有2种：一是以2001年国家颁布实施《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》[10]重金属限量值或《中华人民共和国药典》[11]重金属限量值为标准，评价中药材重金属的超标率；另一种方法是评价中药材重金属污染程度的大小，因中药材重金属污染可能既是单一元素也是多元素共同作用的结果，因此，须相应采用单项污染指数或综合污染指数法评价中药材重金属污染程度。 

2.1 超标率的计算 

中药材重金属超标率，是指所取样本中重金属含量超过了《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》或《中华人民共和国药典》中重金属限量值标准的样本的百分数，是反映中药材重金属污染状况的指标之一。评价标准参照《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》或《中华人民共和国药典》重金属的限量值，两者关于重金属限量值是一致的，即Pb≤5 mg/kg，As≤2 mg/kg，Hg≤0.2 mg/kg，Cd≤0.3 mg/kg，Cu≤20 mg/kg。 

在我国，计算重金属超标率是评价中药材重金属污染普遍使用的一种方法。叶氏等[12]参照《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》，对贵州省4个种植基地的5种中药材所含Pb、Cd、Hg、As、Cu等重金属含量进行了测定分析。结果Cd的超标率最严重，茎叶类药材Cd的超标率最高达84%；其次是Cu，茎叶类药材超标率为76%，花果类药材超标率为60%。李氏等[13]对中药材41种无机元素的总含量进行了测定，并参照《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》分析了重金属元素超标情况，结果Cu、Pb、As、Cd、Hg的超标率分别为5.2%、4.7%、2.4%、20.0%、1.3%。高氏[14]测定7个主产地甘草中Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb、铋共8种重金属的含量，并将测定结果与《中华人民共和国药典》重金属限量标准进行对比，结果发现As、Hg、Pb是造成甘草重金属超标的主要因素。 

2.2 单项污染指数和综合污染指数法 

中药材的重金属污染可能由单一重金属元素所致，也可能是由多种重金属元素共同作用的结果。目前单项污染指数是国内普遍采用的方法之一，但单项污染指数只能反映某一种重金属元素对中药材的污染。为了能够全面反映各重金属对中药材的作用，并突出高浓度重金属元素对中药材质量的影响，还需采用综合污染指数法对中药材重金属污染进行评价。 

2.2.1 单项污染指数法 单项污染指数定义为Pi=Ci÷Si，式中Pi为中药材中重金属元素i的污染指数，Ci为中药材中重金属元素i的实测浓度，Si为中药材中重金属元素i的限量标准值（通常以《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》或《中华人民共和国药典》重金属的限量值为评价标准）。当Pi≤1时，表示中药材未受污染；Pi>1时，表示中药材受到污染，且Pi越大则中药材受到的污染越严重。 

2.2.2 综合污染指数法 综合污染指数能全面反映重金属对中药材的污染，并突出了高浓度重金属元素对中药材的影响。其定义为P综合= ，式中Pave为中药材中各单项污染指数之和的平均值，Pmax为中药材中各单项污染指数中的最大值。当P综合≤1时，表示未受污染；P综合>1时，表示受到污染，且P综合越大则表示受到污染越严重。 

迄今，有不少学者采用单项污染指数和综合污染指数法对中药材重金属污染情况进行过研究。如褚氏等[15]研究了河北省安国市种植区中药材重金属污染情况，结果发现As含量0.04～1.02 mg/kg，未发现超标样品，但紫菀平均污染指数最高为0.28；Hg含量0～0.244 mg/kg，有一产地为安国北郊的白芷样品超标，其污染指数为1.22；Pb含量0.06～7.10 mg/kg，有一产地为西王奇的北沙参样品超标，其污染指数为1.42。杨氏等[4]对黔东南州9种中药材重金属污染情况进行了评价，结果显示其重金属平均污染指数相差较大，综合污染指数相差较小。在平均污染指数中，Pb最大，其最大值高达4.94；其次为Cd，最大值2.40；而Hg和As的平均污染指数均<1.0。说明黔东南州部分地区中药材的主要污染因子是Pb，其次是Cd，而Hg和As则基本无污染。另外，从综合污染程度看，9种中药材中钩藤受到中度污染，杜仲、金银花受到轻微污染，其余6种未受到污染。秦氏等[16]对贵州省11个“中药材生产质量管理规范”（GAP）基地的26种155批道地中药材样品重金属含量进行了测定与评价，结果平均污染指数大小顺序为Cd>Cu>As>Pb>Hg，茎叶类的艾纳香和块根类的淫羊藿根综合污染指数均>1，说明在所调查的样品中只有艾纳香和淫羊藿根受到重金属轻微污染，大部分未受到污染。由此可见，单项/综合污染指数法应用于评价中药材重金属污染程度是一种较为可靠的方法。 

3 小结 

近年来，我国学者在中药材重金属污染方面开展了一系列相关研究，并取得一定成绩，但目前的工作主要针对中药材中微量元素或有毒重金属含量测定，缺乏系统性评价。 

常见重金属污染篇7

关键词：土壤污染；物理修复；化学修复；生物修复

土壤是植物生长过程中不可或缺的生态环境，也是人类生存发展必不可少的重要资源。但是，随着人类进入工业时代以来，各类工厂如雨后春笋般层出不迭，给自然环境带来了许多危害。土壤也受到污染，重金属、有机磷等化学物质的堆积严重改变了土壤的原生态质，危害到植物的生L。并且通过自然界存在的食物链关系，污染物进入到人体，损害人类的身体健康。本文以此为前提，简要介绍并分析了几种土壤修复技术，以期在土壤污染治理上起到一点帮助。

目前，在全世界范围内，已有的土壤修复技术大致可以归纳为三种，一是物理修复技术，二是化学修复技术，三是生物修复技术。

1 物理修复技术

1.1 换土法

换土法顾名思义是用新鲜无污染的土壤全部或部分替换掉已污染土壤，它的技术原理是通过增加干净土壤来降低污染物浓度，以此达到修复目的。换土法可分为换土、去表土、客土以及翻土。换土法适用于小范围具有放射性污染源或难降解污染物的土壤，操作方法简单，即直接用新鲜无污染土壤替换掉已污染土壤。但是在处理污染土壤时要注意，以免造成二次污染。去表土适用于污染浅的土壤，直接将已污染的表层土壤移走就可得到干净土壤。客土适用于不易直接进行处理的土壤，在其表面撒上厚厚一层干净土壤，使植物在扎根时能直接接触到干净土壤，以此降低污染程度。翻土法适用于较厚土层的污染情况，这种方法是通过将表层受污染土壤翻到最底层，类似于农活中的“翻新”，以达到稀释污染物浓度的目的，从而降低污染程度。

1.2 热修复法

热修复法主要针对含有易挥发污染物的土壤，此方法可以通过蒸汽、射频、红外辐射等加热方法对污染土壤进行加热，对挥发出来的污染气体进行统一收集、处理，效果良好、可操作性强，属于物理修复的一种。热修复法可以根除土壤中的易挥发污染物质，并且气体由专业设备进行收集，可以防止造成二次污染。但是目前该方法的适用范围比较局限，对于常见重金属污染土壤并不适用，除此以外，其能量消耗与操作成本都相对较高，可操作性一般。该技术还需进行进一步发展与研究。

1.3 玻璃化技术

该方法适用于受重金属污染严重的土壤。重金属难降解、危害大，一般物理方法很难根除，并且通过食物链传到人体体内的重金属甚至可以给人造成致命性伤害，所以对重金属污染土壤的治理显得尤为重要。而玻璃化技术是对重金属污染土壤进行高温高压处理，以使重金属凝固在玻璃态土壤中，并根除二次污染。该方法效率高，并且可以根除重金属污染，但是工序复杂，成本较高，所以适用范围比较局限。

1.4 电修复法

该方法和玻璃化法的适用范围一样，都是针对重金属污染土壤。该方法是利用金属良好的导电性，在污染土壤中通入低压直流电，使金属中电子定向迁移，从而达到修复目的。这种方法不仅可以治理土壤污染，还可以对重金属进行收集和再次利用。除此之外，该方法成效快、工艺简单，并且价钱低廉，所以应用范围较广泛。另外，电修复法还可用于对有机物污染土壤的治理上。

2 化学修复法

2.1 淋洗法

淋洗法是指用淋洗液来冲洗土壤空隙介质中的污染物，操作简单并且安全。适用淋洗法之前要了解到需要修复土壤的土质特性。对粘性差的砂质一般只能进行初步淋洗，因为这种土质特性没办法对污染物进行有效吸附。当然对于粘性效果好的土壤就要进行二次修复过程了。二次修复选择的淋洗液一般是根据土质特性进行专一修复的无机溶液或有机溶液。第一次进行淋洗时，通常选择清水作为淋洗液，以免造成二次污染。对特殊土壤的处理也有用到无机溶液和有机溶液的，具体选择哪一种要根据土壤类型判断。

2.2 提取法

该方法与物理修复法搭配起来用，成效很好。该法就是借助于化学反应，使土壤中很难直接分离出的污染物变成易分离的溶解性络合物。之后从提取液中用物理或化学方法进行分离。提取液中富含丰富的可利用的离子，形成循环利用。该方法同样适用于重金属污染土壤的修复与治理，然而我国目前对这一块儿的技术研究还不够成熟，理论基础尚未完善，这一条路仍旧任重道远。

3 生物修复法

3.1 生物通气法

该方法适用受到易降解有机物污染的土壤，借助气体处理装置往污染土壤中通入氧气或空气，并抽走易挥发有机物，以利于微生物的繁殖，加快降解速度。在使用该方法之前，先在污染土壤里打三四口井（视具体污染面积而定），并在通入空气之前先通入适量的氮气（不可通入过多，以免抑制微生物的繁殖），以此作为进行降解的氮源。

3.2 植物修复法

该方法可用于修复重金属污染土壤和低浓度有机物污染土壤。其作用原理是用植物或者植物根系含有的特异微生物和多种酶来吸收土壤中的重金属，通过萃取或络合反应将重金属提取出来，以此达到修复效果。此方法的优点是用植物酶降低了重金属的活性，防止其通过扩散作用污染到地下水。国外植物修复技术发展已成熟，但是国内相关技术的发展还处于初级阶段，应用最多的是借助植物根系微生物作用修复被低浓度有机物污染的土壤。

4 结束语

污染土壤修复技术是环保工程重点研究的课题之一，由于要考虑到土壤的土质类型、所处的生态环境以及周边环境等因素的影响，土壤修复工作变得困难起来。虽然我国在这方面已经取得了一些成效，但是仍旧有很多内容亟待进行开发与研究。除此之外，缺乏统一的评价污染土壤修复技术的标准规则也对修复技术的进一步深入带来不良影响。所以相关部门要尽早建立针对大部分污染土壤类型都适用的评价标准规则，并且要定期检验修复效果，以实现污染土壤修复工作的准确性、实用性以及科学性。

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常见重金属污染篇8

1指示生物的含义及其优点

指示生物又叫生物指示物(BiologicalIndicator，Bioindicator)，是指在一定地区范围内，能通过特性、数量、种类或群落等变化，指示环境或某一环境因子特征的生物［1］。使用生物体来对环境状况进行监测的历史由来已久。早在古希腊时期，亚里士多德就把淡水鱼放到盐水中，观察其行为。在工业革命时期，金丝雀被放到地下煤矿中，工人通过观察金丝雀的特殊反应，及时离开煤矿避险;20世纪初期，欧美生物学家为了应对河流湖泊污染，开始研究利用水生生物监测水环境污染。中国开展指示生物监测河流污染研究是从20世纪80年代开始的，到目前还没有完善的监测指标体系，尚需进一步发展研究。使用指示生物监测方法，监测水体重金属污染状况，有着传统理化监测不可比拟的优点，主要表现在［2］:(1)反映生物学效应。常规分析技术只说明污染程度偏离正常值，常常忽视生物个体以及种群对外源性污染物的效应;(2)灵敏性。重金属在一般水体中，浓度很低，Cu、As、Cd、Hg在水体中的浓度通常在1×10－2～10μg/L之间，甚至在检测限以下。生物监测利用生物对重金属的灵敏性、富集、放大作用，准确快速监测出水体中重金属的污染状况;(3)长期性。指示生物可以持续监测水体，可以反映出剂量小，长期作用的慢性毒性效应;(4)综合性。重金属在生物体内可以表现为协同效应或拮抗效应等复合污染效应，指示生物可以反映出重金属对其的综合效应;(5)范围广。(6)成本低。

2指示生物的分类

生物监测是使用活着的生物获得定量的环境变化信息，而这些环境变化往往来自于人为活动。指示生物是生物监测的重要组成部分，根据物种不同，指示生物可以分为动物、植物、微生物。根据不同的环境介质，指示生物又可分为土壤、大气、水体生物。根据生态学层次不同，可以分为个体以及系统水平上的指示生物;种群、群落、生态系统水平上的指示生物［3］。由于重金属在不同的生态学层次中有不同的表达特征，掌握这些特征，对准确监测重金属污染有重要作用。

2．1个体、系统水平上的指示生物研究

2．1．1水生植物监测重金属研究水生植物是指能正常生长在水中的植物。按照水生植物的形态结构和生活习性，水生植物可以分为三类:水生维管植物、水生藓类、高等藻类。底栖植物长期暴露在水环境中，能直接吸收水体和沉积物中的污染物，而积累的重金属元素在其体内不表现出生物响应［4］。然而，环境重金属的压力会导致部分水生植物出现生理变化和生理功能减弱［5］，对指示生物的监测，就是监测其生理变化和生理功能改变，以反映水体重金属的污染状况。水生维管植物通过发达的根系和叶子吸收水体中重金属，结合其定栖的习性，使其适用于监测水环境状况的变化［6］。Fawzy等［7］研究6种水生维管植物富集重金属能力，发现维管植物提供一种具有成本效益的方式来监测水体重金属污染。Magdalena等研究波兰南部沿海地区多种水生植物对汞的累积性时，发现开花维管植物体内汞浓度随着河流中汞浓度上升而增加。苔藓植物自1971年Goodman等人发明藓袋法监测重金属开始，藓袋法在世界范围得到了广泛应用。有研究表明，藓袋法对于河流重金属的慢性污染有良好的监测效果。藻类植物种类繁多，主要有硅藻、绿藻、蓝藻等。藻类吸收重金属后，将影响藻类蛋白质合成以及酶活性，引起藻类生长代谢与生理功能紊乱、抑制光合作用、减少细胞色素、导致细胞畸变、组织坏死、甚至使机体死亡。同种重金属由于价态、化合态和结合态的不同，藻类吸收后引起的毒性也不同，藻类监测重金属就是利用这种特异性。LalitK等利用硅藻监测恒河重金属Cu和Zn，发现细胞膜发生畸变，表明硅藻细胞膜形态异常可以用来监测水体重金属污染。Chakraborty使用海底藻类监测海洋重金属污染，发现绿藻和褐藻能高度富集重金属，可以作为潜在生物指示物用于指示重金属污染。

2．1．2水生动物监测重金属研究水生动物是生态系统重要组成部分，最常见的是鱼类，此外还有腔肠动物，如海葵、海蜇、珊瑚虫;软体动物，如乌贼、章鱼;甲壳动物，如虾、蟹;其他动物，如海豚、鲸(哺乳动物)、龟(爬行动物)等其他生物。水生动物往往能够积累某些重金属，对重金属毒性作出相应的行为反应或表现出某种遗传特征，因此，这一类水生动物能成为监测重金属污染的生物指示物。在突发性重金属污染胁迫下，水生动物常常能作出生物学行为反应。水生动物行为反应能直观、快速地反映水质变化，常见的指标有呼吸、生长、心率、求偶行为和游动行为等。Gendusa发现黑鳟暴露在Cr6+环境中时，快速的胸鳍运动能作为外部生物标识监测Cr。Svecevicius等研究虹鳟鱼在Cr6+胁迫下的行为变化，发现虹鳟鱼的游动行为随着Cr6+浓度增加而增加。黄东龙对斑马鱼行为反应进行研究发现在Zn2+和Cr6+的突发性胁迫下，其行为反应快速而且敏感，表明斑马鱼的行为变化能对突发性重金属污染进行监测，提供早期预警。

2．2种群、群落、生态系统水平上指示生物研究重金属对生物的有害性研究往往侧重个体或细胞水平，然而不同水平上的生物有害效应具有非线性的层次性，即高一级的生物水平上的效应可能具有不能从次一级水平上得到的预测的新特征。如生物标志物的研究集中在细胞水平上，通常不能直接扩展到个体甚至种群水平上，因为细胞水平的毒性效应可能被组织的补偿机制所掩盖。同样，个体的重金属浓度、行为特征等参数并不能直接推移到种群水平上，要监测水体重金属的生物效应，更需要关注种群、群落甚至生态系统上的生物监测研究。生物在重金属胁迫作用下，群落内不同生物具有不同的响应，尤其是长时间低剂量暴露的情况下，群落种数发生变化，同时群落结构也发生变化，敏感种减少，耐受性种成为优势种。常用的利用微生物群落监测水体重金属的方法是国标PFU法(GB/T12990－91)。PFU(polyure-thanefoamunit，聚氨酯泡沫塑料块)法就是将PFU浸没在水中，利用PFU的小孔径(约150μm)，采集微型生物群落，并评价水质。研究表明，高浓度重金属影响底栖生物和浮游生物的多样性。

3对指示生物进行环境风险评价的应用研究

通过指示生物监测获得的环境状况，往往是生物体内重金属浓度的数值，还需要使用适合的评价方法反映当前环境的污染程度，以及后期可能带来的环境风险，提出合理的控制对策。当前水体重金属评价往往局限于对当前浓度的评价达标与否，忽视了长期低剂量暴露下造成的生态风险和对人体的健康风险。对指示生物的风险评价有利于量化这一不确定性的风险。风险评价可分为生态风险评价与健康风险评价。生态风险评价是一个预测环境污染物对生态系统或其中某些部分产生有害影响可能性的过程。环境健康风险评价是以风险度作为评价指标，把人体健康和环境污染相联系，通过定量描述在污染环境中人暴露所受危害的风险。

3．1指示生物在生态风险评价中的应用目前，这些水生生物重金属评价方法均能反映区域水质生态风险水平，实际应用中，为了更全面评估各种风险水平，常常同时使用多种评价方法。其次，还有基于种群、群落的生物评价方法，如对于水体物种种群丰度、敏感种的生态风险评价，常采用生物评价指数。生物评价指数有很多，如基于敏感种和耐污种的出现与否构建的指数BMWP(Bi-ologicalMonitoringWorkingParty)、基于物种的耐污值及其在群落中的重要性构建的FBI(FamilyBioticIndex)指数、基于物种丰度和耐污值构建的BI(Biot-icIndex)指数等。这些评价指数对各种环境问题的灵敏性不一，有研究发现，FBI指数可以有效指示酸污染与氨氮污染，BI指数可以评估流域土地利用和重金属污染对河流生态的影响。

3．2指示生物在健康风险评价中的应用健康风险评价将人体健康和环境污染联系在一起，定量估算有害物质对人体健康的危害程度，并提出减小环境健康风险的对策。指示生物能用于评估重金属对人体健康风险水平，为食用水生生物、消费水产品人群提出早期预警以及安全指导。健康风险评价的程序分为:危害鉴定、剂量反应评估、接触评估、风险评定等四个阶段。目前，健康风险评价方法已被法国、荷兰、日本、中国等许多国家和一些国际组织如经济发展与合作组织(OECD)、欧洲经济共同体(EEC)等所采用。计算生物体内重金属的潜在非致癌风险值，通常使用目标风险系数(THQ)，而致癌风险的计算，则使用致癌系数(CR)表示。在重金属防治对策制定的过程中，必须考虑重金属对人体的危害程度，指示生物的环境健康风险评价能科学地评估其风险值，从而指导决策的制定。

4结语

尽管利用指示生物监测水体重金属有诸多优点，应该越来越广泛，但同时也存在不少问题，如指示生物的普遍适用性问题，难以定量描述污染程度，监测指标不明确，没有完整的国家标准。指示生物能在细胞、个体、种群、群落和生态系统各水平上监测重金属的污染状况，并进行污染评价。未来研究指示生物，应该理化监测和指示生物监测相结合，指示生物监测与评价相结合，扩大研究领域，关注生物群落、生态系统水平上的生物监测。