土壤污染物大致可分为重金属等化学污染物、物理污染物、生物污染物和放射性污染物。在这几类污染物中，重金属会造成土壤环境质量严重下降。重金属在土壤中累积超过一定数量，就会污染生长于其中的植物，进而影响人类健康，引发严重疾病。但是，由于土壤污染有着不同于其他污染的一些特点，在相当长一段时间内并没有引起足够的重视，我国对于土壤污染的预防和修复也还处于探索和研究的初级阶段，很多防治措施还不能起到有效作用，因此土壤有愈演愈烈的趋势。针对土壤重金属的污染问题，我们采访了我国著名环境生态专家、南开大学环境科学与工程学院院长周启星教授。
“隐形杀手” 浮出水面
周启星，主要研究方向包括复合污染生态学、污染环境修复、生态毒理与环境基准等，在环境污染特征、毒理效应、土壤环境基准以及修复等方面进行了大量相关研究，尤其在土壤重金属污染防治与修复研究领域有很深的造诣。
在很多人的印象中，“土壤污染”似乎是个新名词，人们对它是陌生的。其实，这些在土壤中潜伏了多年的“隐形杀手”，正悄无声息地浮出水面，不断产生可怕的危害。。
。这些重金属进入土体，被生长在其中的作物吸收和积累，人食用了这些被重金属污染的粮食和蔬菜后，将重金属吸收到体内，健康受到很大危害，出现严重的“污染病”。20世纪60年代，日本发生的“痛痛病”和“水俣病”，就是因为镉和汞对环境的污染所致。目前，我国重金属污染也开始呈现快速上升的趋势，2011年1至8月份短短半年多时间，就出现了11起重金属污染事件，土壤重金属污染问题进入人们的视线，对土壤重金属污染的治理与修复变得刻不容缓。
？从周启星教授介绍的土壤重金属污染的特征中，我们可以找到原因。周启星教授介绍了土壤重金属污染的主要特点：污染的长期积累性、隐蔽性、形成原因的复杂性以及治理的困难性。
土壤重金属污染的积累性，是指土壤重金属污染不像水污染那样因为河道被排入污水就可以马上被发现，也并不像工厂的废气排入空气中后人们即刻就能看到。土壤污染是一个逐渐累积的过程，工农业生产以及城市垃圾等固体废弃物的堆放，使重金属有机会渗入土壤；水和大气中的污染物最终也会进入土壤，对土壤造成次生污染。土壤是“最后的垃圾桶”，积累于土壤中的各种重金属，将会逐渐得以释放，对地下水和植物造成缓慢的污染，最终对人体健康构成威胁。学界有一种形象的说法，将其称为“生物定时炸弹”。所以，重金属的中毒发生，是一个缓慢的过程，到出现问题时，一般都已经产生了比较严重的后果。
周启星教授说：“由于土壤本身就具有净化功能，它的污染及其危害也就具有潜在性，用肉眼是很难观察到的，只有用专业的检测设备才能够检验土壤是否被污染，以及污染的程度究竟有多严重。”土壤重金属污染的隐蔽性，造成土壤污染状况容易被忽视。因此，要到有严重的污染事件出现时人们才会察觉到土壤污染的存在，这也就是为什么最近一段时间内各地的重金属中毒事件频频发生，人们才意识到这一污染的严重性。
因为进入土壤中的重金属在大多数情况下不止一种，所以土壤的重金属污染具有复杂性。周启星教授解释说，土壤的重金属污染除了一些主要的有毒重金属污染之外，还有一种情况，那就是有一些毒性小的重金属，如锡、碘等，它们在有机污染物的交互作用下，毒性会变得比较复杂，对动植物和微生物均会造成更大的危害。
由于上面提到的这些特点，导致土壤重金属污染的治理变成一件棘手的事情，纷繁复杂、千头万绪的原因和污染状况让土壤重金属污染的治理只是停留在初级探索的阶段，很难找到切实有效的方式来进行治理，这也就涉及到了土壤污染治理所面临的极大困难。
防治征程困难重重
当土壤污染的问题不断发生并开始被重视之后，相应的预防、治理和修复也就应该开始进行，并尽量使其提早发挥作用。然而，目前我国土壤重金属污染的预防和治理工作进行得并不是很顺利，原因是多方面的。
周启星教授特别提到了我国土壤环境质量标准制定与修订工作过于落后的现状，对我国土壤重金属污染防治工作产生了严重影响。周启星教授介绍说，目前我国使用的《土壤环境质量标准》是1995年制定的，到现在将近20年都没有进行过修订和补充。在此期间，土壤污染又有很多新情况和新问题出现。由于实施的标准十分陈旧和落后，导致无法一些现实新问题。
周启星教授指出，1995年颁布的《土壤环境质量标准》，已经不再对我国土壤重金属污染防治工作产生积极影响。他强调，这一标准中存在的最大问题是，该标准的适用范围只限于农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场、林地以及自然保护区等地的土壤，而关于商业用地和住宅用地，却并没有明确标准，而且标准中所收录的重金属并不全面，很多对人体健康有严重危害的土壤有机污染物并没有被列入其中。该标准明显是在土壤环境管理工作的初级阶段制定的，很多方面都已经不符合现在的要求。因此，该标准在如今的土壤重金属污染的检测和判断中，已经不能发挥应有的作用，这就迫切需要从国家层面上开展环境基准的系统研究，为《土壤环境质量标准》的修订和完善奠定坚实的基础。
周启星教授非常重视土壤环境标准修订和完善这项工作，他认为只有有了严格和符合实际的标准，解决“是不是应该修复？”、“在什么水平上修复？”、“修复之后希望达到怎样的水平？”等一系列问题，土壤重金属污染的检测和修复工作才能顺利开展。但是，他也非常遗憾地提到，目前我们国家很少有人在进行新标准方面的研究和探索。目前，只有他和他的研究团队一起，进行了一些相关的研究工作。
周启星教授还提到，目前污染土壤修复技术有待提高，也是土壤污染防治中一个比较突出的问题。土壤重金属污染的修复技术不够发达，没有有效的修复技术来处理和净化被重金属污染过的土壤，使得对土壤重金属污染的修复还停留在初级阶段。目前普遍使用的污染土壤修复方法主要有两种：物理修复法、化学修复法。其中，物理方法的缺点是费时费工，且成本较高；使用化学修复方法则容易引起其他问题，出现二次污染，因此在使用的时候应该考虑可能会造成的后果，慎重使用。因此，国内很多相关专家都在对有效的污染土壤修复的方式进行探索和研究，目前生物修复技术因为其成本低廉、治理的本位性和永久性等优点，是人们很看好的一种修复技术，但由于研究和开发刚刚起步，在应用上还并不成熟，有待相关专家进行深入的研究。
此外，周启星教授提到的修复资金、实现商业化的体制问题以及管理方面，还存在着诸多问题。因此，土壤重金属污染的预防和修复，是一项任重道远的工作，其中还存在着很多的问题需要探讨和解决。
任重道远前景乐观
周启星教授说，土壤也像人一样，会出现健康问题。土壤的健康出了问题之后，就如人生病之后，需要及时“治疗”，否则继续恶化下去就会出现更严重的问题。据相关统计数据显示，我国土壤目前已经处于亚健康状态，需要及时采取“诊断”和“治疗”，来抑制土壤的健康情况继续恶化。
周启星教授说：“我国的土壤污染问题比国外复杂得多，一是我国的人口多，另外在工业方面，国际上一些污染比较严重的企业都将工厂都搬到了我国。在这个大环境下解决土壤污染问题，确实存在比较大的困难。”他认为，在土壤污染的修复方面，应坚持“两手抓”，一手抓机理的研究，一手抓应用推广 ，加强与政府部门的合作来推动实际应用。他提出，应当将物理修复、化学修复、生物修复、综合修复这几种修复方式按照情况选择使用，让污染土壤修复的效果达到最好；另一方面，政府在相关政策的制定和管理上应继续加强。多个方面共同努力，污染土壤的修复才能真正达到理想的效果。
寻求土壤污染的解决之道，应该从问题的根源做起。目前，我国的经济发展还是粗放式的，环保意识仍然淡薄、片面追求经济效益、盲目开发资源、开采方式不当等问题普遍存在，这些做法也都给土壤重金属污染提供了方便的条件。因此，要在土壤重金属防治方面取得真正的成绩，就要在源头上尽量控制重金属污染的产生和扩散，在极易出现重金属污染的相关工厂 ，应当进行相关的宣传，提高大家保护土壤环境的意识，在重金属污染的源头上进行控制和预防，才能达到真正的治理污染的目的。
完善相关的法律法规，也是非常重要的一项措施。有明确的相关规定，是完成土壤污染预防和治理修复非常重要的一步。据了解，目前相关部门正在进行相关法律法规的制定，相信在这些法律法规出台了之后，污染土壤的防治和修复就会有法可循，防治工作就能更加顺利一些。
；强化环境执法，依法查处重金属污染环境违法行为；建立健全重金属防治体系和污染事故应急体系，保障环境安全。
二、工作重点
根据我市实情，确定重点防控的重金属污染物是铅、汞、镉、铬和类金属砷，重点防控的区域（流域）是重金属污染物排放相对集中的地区，重点防控的行业是有色金属矿（含伴生矿）采选业、有色金属冶炼业、含铅蓄电池业、电镀业、皮革及其制品业、化学原料及化学制品制造业等，重点防控的企业是具有潜在环境危害风险的重金属排放企业（特别是集中式饮用水水源地上游的企业）。
三、主要措施
（一）做好对重金属排放企业及其周边区域环境隐患的全面检查，摸清重金属污染情况，建立监管台帐，确定我市重点防控区域（流域）和重点防控企业名单。为了确保环境安全，各县（市、区）政府必须与辖区内的所有重金属重点防控企业签订环境安全责任状。
1．对检查中发现的违法行为要依法严处，对污染治理设施不能稳定达标或超总量排污的重金属污染企业，依法责令整改直至关闭。对不符合产业政策的重金属企业依法实施关闭，坚决取缔无经营许可证从事危险废物利用处置活动。
2．建立对重金属排放企业的巡查制度，加强对重金属污染企业的监控，严防超标排放。将整治重金属违法排污企业作为全市环保专项行动的重点，不断加大对违法行为的处罚力度，维护社会公平。
（二）严格执行建设项目环评审批和“三同时”验收制度，提高新建排放重金属污染物项目的准入门槛，对排查发现的未经环评审批且危害群众健康的已建成项目，报请县级以上人民政府予以关停拆除。
（三）严禁在重金属排放企业1公里范围内新建居民点，在此范围内现有的居民点应按规定要求地方政府实施搬迁；地方政府对此有承诺的，必须按承诺予以兑现。
（四）进一步规范重金属排放企业的环境管理，督促企业建立特征污染物产生、排放台帐和日常监测制度，定期报告监测结果，并向社会公布重金属污染物排放和环境管理情况。督促企业提升污染治理水平，规范原料、产品、废弃物堆放场和排放口，建立和完善重金属污染突发事件应急预案，督促重点防控企业开展清洁生产审核。对不实施清洁生产审核或者虽经审核但不如实报告审核结果的，责令限期改正。
（五）要按照《市重金属污染防治工作实施方案》的要求，切实加强组织领导，明确任务，落实责任。对因重金属污染造成群发性健康危害事件或造成重特大环境污染事故的，按有关规定对负责人实施问责，并从该重金属排放企业的立项、审批、验收、生产和监管全过程，对有关责任单位和责任人追究责任，对构成犯罪的，依法移送司法机关处理。
四、时间安排
（一）准备阶段（年5月15日前）
。
（二）集中整治阶段（5月16日—9月30日）
各县（市、区）组织相关部门对辖区内的重金属排放企业及其周边区域环境隐患进行全面检查，摸清重金属污染情况，建立监管台帐，确定重点防控区域（流域）、行业、企业和高风险人群。对检查中发现的违法行为要依法严处，对污染治理设施不能稳定达标或超总量排污的重金属污染企业，依法责令整改直至关闭。
（三）督查阶段（10月1日—11月15日）
市环保局将对辖区内整治行动的开展情况进行督查，确保对违法排污企业处罚到位、整改到位，各项措施落实到位，省环保厅也将会适时对我市的整治行动开展情况进行督查。
（四）总结阶段（11月15日—12月5日）
各县（市、区）对专项整治工作进行总结，对存在的问题进行整改，完善相关政策措施，并于12月5日前将工作总结报市专项行动领导小组办公室（市环保局）。
五、具体要求
（一）加强领导，统一部署。各地政府必须对辖区内的重金属污染防治工作负责，要精心组织，切实加强领导，研究制定辖区专项整治行动方案，并组织实施。严格按照国家法律法规和方针政策，处理解决整治行动中遇到的问题。
关键词：重金属污染 主要原因 修复技术
土壤重金属污染给人们所带来的危害具有长期性、潜在性的特点，近年来随着城镇化进程的不断加快和工业生产的发展，越来越多的有害物质进入到了土壤中，造成土壤结构的变化和功能的衰退，有害物质逐渐在土壤中积累，并通过水或者是植物进入到人体，严重危害人们的身体健康。。
一、造成土壤重金属污染的主要原因
1.工业三废的排放
在我国，矿产冶炼加工、化工、电镀、电池、以及塑料等行业所排放的重金属是造成土壤重金属污染的主要工业源，由于大多数工业企业污染物处理意识淡薄，并没有配备足够的处理设备，就使得工业废水、废气、废渣等不断排放到土壤或者是水体中，造成严重的环境污染，危害人们的身体健康。
2.燃煤释放
当前我国使用范围最广的能源依然是煤炭，不仅是因为我国的煤炭资源储量丰富，同时也是由于其价格相对较低，这就造成煤炭燃烧时向空气中排放大量的有害气体，这些气体经过沉降就会进入到土壤中，对土壤造成污染，进而对人体健康和整个生态系统产生长期效应。
3.垃圾的堆放
如果垃圾堆放的时间较长，就会使其中的重金属进入到土壤中，导致区域土壤的重金属含量大量增加。特别是城市垃圾中含有较多的重金属，在雨水的冲刷之下会将其中的有毒元素释放到土壤中，由于这些有毒元素大多以有效态的形式存在，难以结合成残渣状态，就使得其在土壤中具有较大的迁移能力，进而对地下水造成污染。
4.化肥和农药的使用
化肥和农药是农业生产中必不可少的物资，对于促进农业生产发展具有非常重要的意义，但是如果使用不合理就会使土壤遭受重金属污染。这是因为在化肥和农药中含有较多的重金属元素，而土壤自身的环境容量又相对较低，长期使用会积累超标含量的重金属，进而使农产品受到污染，一旦食用就会对人体造成伤害。
二、土壤重金属污染修复技术
1.工程修复
工程修复主要指的是采用换土、客土、以及深耕翻土等一些措施，有效降低土壤中的重金属含量，从而减少对植物系统的毒害，保障农产品安全。一般，换土法和客土法主要用来治理重污染区，而深耕翻土法则主要用于重金属污染程度较轻的区域。总的来讲，工程修复比较稳定、彻底，但是由于工程量比较大，成本费用较高，还容易对土体机构造成破坏。
2.物理修复
物理修复技术主要包括三种类型：1）电动修复。主要指的是在电流的作用之下，土壤中所蕴含的重金属离子以电迁移或者是电透渗的方式被运输到电极，再实行集中的收集处理。这种方法比较适宜用在具有低渗透性的淤泥土或者是粘土中，能够有效控制污染物流动的方向。2）电热修复。主要是利用高频电压所产生的热能对土壤加热，从而将土壤颗粒中的污染物解吸出来，实现重金属和土壤的分离，达到修复土壤的目的。3）土壤淋洗。即利用淋洗液将土壤固相中存在的重金属转移到液相中去，然后再将含有重金属的废水进行回收处理。这种方法比较经济实用，有较强的应用价值。
3.化学修复
化学修复即向土壤中施加改良剂，利用改良剂的吸附、拮抗、氧化还原、以及沉淀等作用，有效降低重金属自身的生物有效性。由于不同的改良剂对土壤中的重金属会产生不同的作用，因此这项技术的重点在于要选择最为合适的改良剂，比较常用的改良剂主要有石灰、硅酸盐、磷酸盐、以及碳酸钙等。但是化学修复是在土壤原位上进行的，并不具有永久性，它只是改变了土壤中的重金属形态，而重金属元素依然存留在土壤中，很容易活化再次危害植物。
4.生物修复
生物修复主要包括植物修复和微生物修复两种类型。1）植物修复。指的是利用自然生长或者是遗传培育的植物来修复受重金属污染的土壤，根据其机理和作用过程的不同又可以分成植物挥发、植物提取、以及植物稳定等不同的类型。2）微生物修复。首先，微生物能够利用带电荷细胞对土壤中的重金属离子进行生物吸附于富集；其次，微生物可以通过自身的新陈代谢活动溶解土壤中的重金属；此外，微生物还能够通过氧化还原作用有效降低重金属中的毒性，从而减少重金属对土壤的污染程度，确保农产品的安全卫生。
三、总结
科学技术的发展在很大程度上促进了经济的发展和社会的进步，深刻改变了人们的生产和生活方式，具有非常重要的作用。因此，在当前土壤重金属污染日益严重的情况下，我们必须要积极利用各种形式的土壤修复技术来缓解重金属污染、改善土壤质量，为人们创造一个健康安全的生活环境，更好地促进社会主义现代化建设的发展。
参考文献
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[2]袁敏,铁柏清,唐美珍. 土壤重金属污染的植物修复及其组合技术的应用[J]. 中南林学院学报. 2007(01).
一、蔬菜重金属污染的原因
1.蔬菜产地距工业区较近
蔬菜生产的重要基地一般坐落在城郊地区，因为城郊地区和城市接壤，交通便利。但是城郊又往往和工业生产区、污灌区、交通干线接近，成为重金属污染的重要区域。目前，我国一些地区的典型城市郊区蔬菜重金属污染严重。
1.1我国南方地区的蔬菜重金属污染
我国南方的很多地区的蔬菜都受到不同程度的重金属污染，如南宁市、上海宝山区、宁波市。其中南宁市蔬菜重金属污染以Cd超标为严重，占91%；上海宝山区蔬菜重金属污染最严重的是镉，超标率14.5%；宁波市以镉污染最高，为85%，其次是铬，为72.3%。
1.2我国华中地区的蔬菜重金属污染
我国华中地区的邵阳市城郊的部分蔬菜中也受到了重金属的污染，以Cd的污染最为严重，而且蔬菜中Cd的含量都超过了限量标准。如莴笋叶的含镉量超过标准标1.8倍。
1.3我国北方地区的蔬菜重金属污染
我国北方的部分地区的蔬菜也受到了重金属污染，如沈阳市、天津市。其中，沈阳市的蔬菜污染较严重，近郊的1万多公顷菜田的土壤已受到污染，铅的超标率为100%，镉的超标率为58.3%。天津市的蔬菜污染也十分严重，市郊检测的小白菜、水萝卜、芹菜、大白菜中的重金属的检出率为100%，镉超标40%。
2.肥料所含重金属过多
近些年来，肥料带来的环境问题已经引起了我国政府和各有关部门的重视。重金属污染的原因主要为土壤本底、大气粉尘、灌溉水等，它是通过大气和土壤两种途径进入蔬菜。
2.1有机肥污染一畜禽粪便
为了促进蔬菜生长，每年土壤中都要施用大量的有机肥，所谓的有机肥就是畜禽的粪便。畜禽的粪便作为肥料既省钱肥力又高，是种菜者的良好选择。但近些年来，饲料添加剂应用越来越广泛，饲料添加剂往往含有一定量的重金属，这些重金属随畜禽粪便排出而污染环境。当这些粪便被用作肥料就污染了蔬菜，而且到目前为止，我国对于这方面的污染仍缺乏行之有效的技术方法。
2.2磷肥污染一镉含量过多
磷肥也是蔬菜生长必不可少的肥料之一，但是由于磷肥中含有较多的镉元素，它也对蔬菜造成了一定的污染。磷肥从磷矿石中提取，它中的重金属含量取决于制取磷肥所用的磷酸盐矿石质量，但多项研究表明，矿石中的镉的含量很高，这是一种有害元素，因此，长期施用磷肥会使有毒重金属“镉”进入土壤，污染蔬菜和环境。
二、控制蔬菜重金属污染的措施
1.加强肥料规范化管理，控制蔬菜重金属污染
综上所述，我们可以看出肥料是引起重金属蔬菜污染的重要原因之一。因此，为了减轻重金属污染，就要对肥料进行规范化管理，做好肥料质量的管理工作，改进肥料的生产工艺。
2.吸取别国经验，制定符合实际情况的肥料的重金属限量标准
以磷肥为例，磷肥作为重金属含量较高的肥料，目前我国只对其养分指标进行了规定，还没有对重金属加以限量。然而在国际上，已经有很多国家对磷肥中的“镉”元素进行了限量，如：澳大利亚对过磷酸钙和复合肥中的镉含量限量为350mg/kg和250mg/kg。如果超过上述指标的磷肥将会被禁止使用。因此，我国应该吸取别国经验，制定符合实际情况的肥料的重金属限量标准，以确保磷肥使用的安全性。
3.加强对肥料的质量检测，将重金属指标作为检查的主要内容
目前，我国的执法部门对肥料的管理仅局限在养分指标上，对重金属指标的检测并未算作一部分内容。然而就算我国相关部门对重金属含量已作出限量规定，但产品标准中的指标也形同虚设，因为重金属测定操作技术要求高，需要较昂贵的原子吸收分光光度计，如果是规模小的有机肥厂是不可能完成的。因此，要加强对肥料的质量检测，将重金属指标作为检查的主要内容
4.改进肥料生产方法，加强肥料质量控制
要想继续应用有机肥—畜禽粪便，前提是严格执行国家对饲料及添加剂的限量标准，控制饲料及添加剂中的重金属含量。除此之外，对于磷肥的重金属含量的控制，可以选择磷酸盐矿石和磷酸在制成磷肥前进行除镉，这是一种较好的除镉技术。因此，不管是哪种肥料都要选择好的生产方法，减轻重金属的含量，加强肥料质量的控制。
结束语：
尽快建立中药中重金属及有害元素的检测方法与合理的限量标准， 是保证中药质量与安全， 促进中药现代化的必经阶段。。
【关键词】 中药材 重金属 污染途径 防治措施
中医药是中华民族的瑰宝，是我国人民对人类健康的巨大贡献。中药材质量的好坏，直接影响到患者的安全和疗效。重金属是中药的重要污染物之一， 。目前世界各国对中药材和中成药中的重金属的含量都提出了严格的要求，2005年版《中国药典》亦增加了中药材中铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu) 5种有害元素的测定方法及限量标准，这对于提高中药材质量， 维护传统药物在国际上的声誉， 使中药走向世界， 造福人类具有重要的意义［1］。
1
1.1 。另外，中药材在采集、运输、加工成饮片以及制剂过程中的污染也是重金属污染的一个重要途径。
1.2 重金属的危害重金属是指相对原子量较大，密度大于5.0 g/cm3的金属，约有45种，如铜、铅、锌、铁、镍、锰、镉、汞等。。
微量的重金属污染，可以通过生物链作用而产生富集。当人因为饮用或食用受重金属污染的药物，体内重金属含量过高时，便会导致各种疾病［3］。如镉中毒将造成肝、肾和骨的病变，导致贫血或神经痛，早年日本流行的骨痛病，就是长期食用“镉米”造成的。它可抑制肝细胞线粒体氧化磷酸化过程，使组织代谢发生障碍，对人有致畸、致癌、致突变作用；铅是对人体危害极大的一种重金属，它对神经系统、骨骼造血功能、消化系统、男性生殖系统等均有危害。特别是大脑处于神经系统敏感期的儿童，对铅有特殊的敏感性。研究表明儿童的智力低下发病率随铅污染程度的加大而升高；As和Hg也必须在食物及药品中进行控制，砷对细胞中的巯基有很大亲和力，与人体内含巯基的酶结合，从而使酶失活，引起广泛的神经系统病变等；金属汞中毒常以汞蒸气的形式引起。由于汞蒸气具有高度的扩散性和较大的脂溶性，通过呼吸道进入肺泡，经血液循环运至全身。血液中的金属汞进入脑组织后，被氧化成汞离子，逐渐在脑组织中积累，达到一定的量，就会对脑组织造成损害。另外一部分汞离子则转移到肾脏。另外，一些对人体必需的微量元素，如铜、铁、锌等，它们在体内蓄积到一定量或价态改变时也具有很强的毒性，如较高浓度的铜具有溶血作用，能引起肝、肾良性坏死。
2 中药重金属污染的防治措施
2.1 合理选择种植基地在选择中药材规范化种植基地时应尊重中药材产区形成的历史，在此基础上对种植基地的土壤环境、水质进行监测和分析，土壤应符合国家二级以上标准的要求。大气、水质检测结果应符合“大气环境质量标准”“农田灌溉用水质量标准”等［4］。尽量使用道地产区作为某中药材的特定区，并积极面对可能存在的道地产区重金属元素超标问题。
2.2 开展有关中药材特性方面的研究通过对中药材及其生长环境的有关生物学和酶学研究可以更好地了解不同中药材的特性，为科学管理中药材基地土壤环境和生产质量控制提供依据。
2.3 治理土壤中的重金属污染土壤为植物的生长提供矿质营养和有机营养。土壤中的矿质营养是岩石经过长时间的风化形成的，加上数百万年的地壳运动、火山爆发逐渐沉积地面，并不断地随自然环境迁移运动［5］。土壤重金属污染是由于污泥的施用及污水灌溉所含有害物质超标造成的。土壤中的重金属污染物由于无机及有机胶体对阳离子的吸附、交换、络合及生物作用的结果，大部分被固定在耕作层中，一般很少迁移至40 cm 。
植物在满足自身所需元素的同时，对土壤中的富集元素也会有非选择性吸收，这种吸收取决于土壤中某一元素的含量和物理化学性质，以及相应的土壤、温度等自然因素，从而造成中药中可能含有不同的重金属。
中药材生产最基本的因素是土壤，土壤不受污染是保证中药材产量和质量的重要途径。目前，治理土壤重金属污染的途径主要有两种：一是改变重金属在土壤中的存在形态，使其相对稳定，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性；二是从土壤中去除重金属。围绕这两种治理途径，科学家们提出了物理、化学、生物等各种方法，但大多数还只是停留在实验室阶段，适用于较小面积的污染治理，而且需要花费大量的人力、物力和财力，对大面积的中药材种植基地而言实用性不大。
2.3.1 施用改良剂［7］使用改良剂以降低重金属的活性，或降低其水溶性、扩散性和生物有效性，从而降低重金属进入生物体的能力。如在受污染的土壤中加入某些酸、碱、还原性物质，使重金属生成沉淀，或利用拮抗作用的原理降低植物对某种污染物的吸收，从而保证中药材的生产质量。
2.3.2 生物修复技术［8］生物修复技术是利用某些特定的动植物和微生物具有能够较快地吸走或降解土壤中的重金属污染物的能力而达到净化土壤的目的。它包括微生物修复技术，植物修复技术和基因工程技术，这些技术在中药材规范化种植研究上有很大的应用发展空间。
2.4 建立科学的栽培、采收及加工方法，对中药材实施规范化种植在GAP实施过程中，应对育种、栽培方式、化肥农药施用及采收加工等各环节可能出现的重金属污染进行防治，同时应结合SOP的建立，使各项工作规范化［9］。
2.4.1 育种研究选育抗御对重金属吸收的药材株系和变异品种，进行推广。研究发现， 在同一地块中生长出的药材， 其重金属含量在植株间有差异，预示了小环境的差异或者植株遗传上的个体差异可能改变药材重金属的含量，从而可从中选育抗御对重金属吸收的药材株系，培育抗重金属的优良品种。
2.4.2 栽培技术用先进的栽培措施， 如客土育苗、分段栽培、生长激素调控、加快生长速度等， 在种植前期减少重金属的吸收［10］。
2.4.3 控制和减少农药及化肥的使用科学合理施用农药，应尽量施用生物农药，或采用生物防治、农业综合防治等技术防治药用植物病虫害，选择相邻作物病虫害较轻的区域种植中药材。中药材施肥原则应以农家肥为主，尽量减少化肥的施用，同时加强中药材专用肥的研究及推广应用，控制因施肥造成的重金属元素的富集，尤其要注重出口创汇药材施肥技术的改进［11］。
2.4.4 采收加工对于中药材的加工、运输等环节， 要严格重金属含量控制， 及早监测控制质量。对于根茎类药材，在采收加工时应注意其泥沙的去除。另外还要注意，在炮制过程中减少器具、辅料等的污染，也能有效防止药材中重金属的污染［12］。
2.5 改善中药材仓贮条件禁止使用重金属制品仓贮熏蒸剂，改革中药材加工、炮制技术，改进传统包装，在精加工的基础上采用新型的包装方法和技术，最大限度的控制重金属污染的发生。
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2.6 改变制剂工艺运用中药材净化技术，在制剂中采用超声波、膜分离、大孔吸附树脂等新工艺，可大大降低提取物中的重金属含量［13］；或选择澄清剂沉淀中药水提液中的金属元素，如壳聚糖具有絮凝作用，可用于精制中药水提液，程红霞等［14］研究了壳聚糖在不同条件下对中药水提液中的铜、镉、铅等主要重金属残留的吸附特性，用于去除中药水提液中重金属残留，效果很好，为今后大规模的工业利用奠定了一定的理论和数据基础。也有学者［15］利用超临界流体萃取技术，消除重金属的污染、除去重金属杂质以及用于重金属的含量检测。张晖芬等根据“以二乙基二硫代氨基甲酸钠为络合剂，利用超临界CO2，从滤纸或沉积物等中萃取金属离子”的技术提示，利用超临界CO2 萃取技术净化药材中重金属，获得了重金属低含量的中药材，而药材中的有效成分的相对含量变化不显著，具有较高的开发价值；张华等［16］用聚苯乙烯基螯合纤维与石墨炉原子吸收分光光度测定法结合，亦成功应用于去除和检测中药中重金属离子。
3 展望
随着中药现代化进程的加速，迫切需要解决涉及中药质量的一系列问题，开展中药材重金属研究更是适应国际国内形势的需要和中医药发展的要求。全面推行GAP并实施认证， 是生产绿色中药材的关键。建立绿色中药材生产基地产地应选择空气清新、水质纯净、土壤未受污染， 具有良好农业生态环境的地区， 尽量避开繁华都市、工业区和交通要道， 多选择在边远省区、农村等。最好选择生地， 以避免土壤经多年种植中遗留的农药， 影响所种植药材的质量［17］。
；对道地药材、商品药材及其炮制品，以及药材不同产地、不同药用部位的重金属含量进行分析研究，为制定控制措施提供科学依据；研究重金属含量及其存在状态与药材有效成分含量、药物功效的相关性，弄清重金属在治疗疾病中的作用，为科学评价重金属提供理论依据；加强中药材重金属安全评价研究。提出中药材达到多大用量才可能导致重金属对人体产生毒副作用的科学数据，是中药材出口、中医药走向世界的必然要求。
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关键词：重金属污染；土壤修复；生物修复方法
引言
重金属是一类移动性差、不能降解、只发生形态转化与价态变化并具有潜在危害的重要污染物。目前世界各国都在积极探索解决土壤重金属危害的措施，治理土壤重金属污染的思路概括起来主要有两方面：①将重金属从土壤中去除，使土壤中重金属的总量减少、浓度降低：②改变重金属在土壤中的存在形态，使其固定，降低重金属在土壤中的移动性、生物毒性和生物可利用性。具体的重金属污染土壤生物修复技术包括：①生物固定，利用植物根系、土壤微生物、土壤动物的生命活动将土壤中的重金属转变成有效性较低的形态，从而降低其毒性；②生物提取，主要利用重金属超量累积植物将土壤中的重金属转移到植物体内，特别是地上部分，从而净化土壤；③生物挥发，利用土壤微生物等将土壤中的部分重金属转化并挥发到空气中去。这些技术和手段或者能够使土壤中重金属总量降低，或者能够使土壤中重金属的有效性降低，从而减少重金属进入农作物的机会。下面笔者就重金属污染土壤的生物修复研究进展进行详细分析。
1 生物固定
20世纪90年代以来，利用重金属超量累积植物提取从而彻底去除土壤中重金属的研究成为国内外的热点领域，有关的理论研究和实践应用都得到很大发展。但在实际应用于土壤重金属污染修复有比较明显的不足之处，如重金属超量累积植物的生物量普遍较小、生长速度慢、植株收割后处理难度大等；而且，土壤中的重金属有效性较低并具有隐蔽性；此外，利用超量累积植物提取重金属从而修复土壤污染需要经历较长时问，在耕地日益减少、土壤重金属污染日益加重的现实中，许多受重金属污染的农地仍然在担负着生产农副产品的重任。因此，在现阶段，生物固定技术在土壤重金属污染防治和保障农产品安全中的应用显得十分必要和有效。
笔者重点查阅了利用土壤微生物固定重金属的研究进展，前辈研究证明，一些微生物能够产生胞外聚合物，其主要成分是多聚糖、糖蛋白、脂多糖等，这些物质具有大量的阴离子基团，从而与重金属离子结合，成为重金属的有效生物吸附剂。某些微生物能够代谢产生柠檬酸、草酸等物质，这些代谢产物能够与重金属螯合或形成草酸盐等沉淀，从而降低了土壤溶液中重金属的移动性和生物可利用性。此外，微生物菌体对重金属的吸附及吸收作用也大大减少了土壤溶液中可迁移的重金属浓度。目前，运用生物工程等高科技生物技术，培育能够用于固定重金属的植物和超级工程菌，并运用于土壤污染治理。。
2 植物提取
。然而，植物提取技术在实际应用过程中也存在着一些不尽如人意的问题。植物提取是指将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上，利用该植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富积能力，将植物收获并进行妥善处理（如灰化回收）后即可将该种重金属迁移出土壤系统，达到污染治理和修复的目的。植物修复的前提是找到对某种重金属具有特殊吸收富积能力的植物种或品种一超累积植物。超累积植物能够超量吸收和积累重金属，通常在地上部组织中积累的重金属浓度是普通植物的100倍以上，而且不影响其正常生长。那么，植物体内某种重金属浓度达到多少才被认为是超积累植物呢？由于不同重金属在土壤中的浓度不同，目前对于不同重金属超累积植物的标准常因重金属类型而异。超积累植物一般对某种元素专性超量吸收，但是某些植物能够同时对两种以上元素具有超量吸收和累积作用。
土壤重金属超积累植物的研究和应用可以追溯到19世纪。。。超积累植物在植物修复概念出现之前就被其他学科的科学家广泛认识并应用，例如早期的探矿者曾利用寻找指示植物的方法探矿，而且能够比地质学家更早地寻找到特定矿床所在；在美国和俄罗斯，具有超量累积作用的指示植物往往被用来寻找铀矿。
植物提取修复重金属污染土壤的过程和机制涉及根对重金属的吸收、重金属由根向地上部的转移及地上部对重金属的积累。
2.1土壤中重金属的活化
土壤中重金属一般以生物难以利用的结合态形式存在，因此，重金属从难溶态转化为植物可利用态――即重金属的活化――是植物提取修复的基础和前提。超累积植物能够活化土壤中难溶态重金属的原因可能是：①在环境胁迫下，根分泌出特殊的分泌物，可以螯合溶解根系附近的难溶性重金属；②根细胞通过特殊的原生质膜包被重金属，提高重金属的生物有效性；③根际存在特殊微生物区系。这三者之间是相互关联的。
2.2植物根对重金属的吸收
重金属进入植物根的途径大致有两个方面：①由于环境与植物体内重金属浓度差异大而使植物被动吸收重金属；②由于植物体内离子载体的存在而使植物主动吸收土壤中的重金属。
2.3重金属从植物根到地上部的运输
重金属被根吸收进入植物体后，在转运体（如组氨酸）的作用下通过木质部到达叶细胞，穿过胞问连丝、细胞质、液泡膜进入液泡，从而将重金属从植物根部转移到地上部。
2.4植物地上部对重金属的积累
普通植物根中重金属的浓度通常是地上部浓度的10倍以上，但在超累积植物中，地上部浓度一般超过根。植物地上部耐受高浓度重金属的能力与金属络合物的形成及液泡的隔离作用有关，而在参与形成络合物的有机物中氨基酸和羧酸的作用较大。
（1）超量积累植物经常只能够积累某些元素。
（2）许多超量积累植物生长缓慢且生物量低。
（3）由于超量积累植物种类较少，生长在边远山区，因此人们很少了解它们的农艺性状、病虫害防治、育种潜力以及生理特性。
提高植物提取修复能力的措施主要有两个方面：①从内因上改进植物性能；⑦从外因上进行农艺措施调控。具体措施如下：
（1）添加螯合剂，提高超累积植物对重金属的吸收和富集能力。可以通过施加土壤改良剂的方法提高超量积累植物的产量，达到提高植物对重金属积累速度及水平的目的。研究表明，玉米、豌豆等农作物可以大量吸收Pb，但达不到植物修复的要求。但在土壤中加入螯合剂后，促进了它们对Pb的吸收及向地上部分的转移。在土壤中加入螯合剂后可增加芥菜对Pb的吸收。一般认为，提高植物的积累浓度比提高生物量更有意义。
（2）施用养分提高植物生物量。例如施用N、P肥能够显著提高超累积植物的生物量，而且植物体内重金属浓度不降低。
（3）利用根际微生物及菌根提高植物提取修复效率。微生物通过多种渠道影响土壤中重金属的有效性，根际微生物及菌根菌直接影响到植物对重金属的吸收能力。因此，可以通过根际微生物及菌根菌的作用提高重金属的植物可利用性，进而增加植物对重金属的吸收及累积作用。
（4）进一步寻找其他超量累积植物资源。现已发现对Cd、Co、Cu、Pb、Ni、Se、Mn、Zn的超积累植物400多种，通过扩大寻找范围可以发现更多的可供利用的超积累植物。
（5）通过常规育种及转基因育种改良超量累积植物品种。将超量累积植物与生物量高的亲缘种杂交，可以筛选出能够吸收、转移和耐受重金属，而且生物量高的植物，提高植物对土壤中重金属的提取能力。
（6）筛选突变株。筛选突变株可以产生有用的超量累积植物，例如拟南芥积累Mg的突变株可比野生型积累的Mg高10倍。
3 生物挥发
生物挥发是利用生物的代谢作用将重金属转化为气态物质，并将其释放到大气中的方法，目前这方面研究最多的是生物对重金属汞和类金属硒的挥发作用。研究表明，微生物及植物都具有挥发汞及硒的能力。
3.1微生物对土壤中重金属的挥发作用
利用抗汞细菌将甲基汞和离子态汞转化成毒性较小且可挥发的元素汞，已被认为是一种降低土壤汞污染的有效途径之一。大肠埃希菌和荧光假单胞菌可使二价汞还原为元素汞而从土壤中挥发。
3.2植物对土壤中重金属的挥发作用
利用一些植物来促进重金属转变为可挥发的形态，挥发出土壤和植物表面的过程称为植物挥发。研究表明，印度芥菜有较高的吸收和挥发硒的能力。水稻、花椰菜、卷心菜、胡萝卜、大麦和苜蓿也有较强的吸收并挥发土壤硒的能力。许多植物可从污染土壤中吸收硒并将其转化为可挥发的二甲基硒和二甲基二硒，从而使硒从土壤中挥发出去。植物具有这一功能与硒的生物化学特性有关，由于硒的许多生物化学特性与硫类似，硒酸根以一种与硫酸根类似的方式被植物吸收及转化。。
4 动物修复
动物修复指通过土壤动物群的直接或间接作用而修复土壤污染的过程，目前针对土壤动物修复污染土壤主要是蚯蚓，且又集中研究蚯蚓修复重金属污染的土壤。以往人们更多地利用蚯蚓对污染物的敏感性来为环境保护服务，而忽略了蚯蚓对污染物的耐性。目前，关于蚯蚓对污染物耐性的研究也主要集中在蚯蚓对重金属耐性的研究上。通过土壤动物蚯蚓的耐性来研究蚯蚓对重金属的修复。
根际土壤中动物和微生物之间复杂的交互作用对植物生长和重金属吸收有很大的影响。土壤动物、微生物、植物之间的交互作用，对植物修复技术的进一步发展有重大意义。有研究表明，蚯蚓还能影响土壤微生物存在的种类、数量、活性，而微生物与重金属之间也存在着复杂的相互作用关系，影响着重金属存在的种类和有效性。这些迹象都表明蚯蚓有可能通过取食、消化和排泄等生命活动以及与微生物的相互作用提高土壤中重金属的生物有效性。
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