土壤常见污染物类型及防治-dj

1、常见有机污染物有机污染物大致可分为两大类：一类为量大易降解的有机物（包括生物降解和化学降解），可用BOD（生物需氧量）和COD（化学需氧量）指标来评价；另一类为有毒有害难降解有机污染物（微量有机污染物）。环境中微量有机污染物种类繁多，常见的有机污染物主要包括直链脂肪烃、多环芳烃（PAH）、多氯联苯（PCB）、有机农药（主要为硝基芳烃化合物、有机磷、有机氯等）、金属有机化合物等。其中烃类污染物为最常见的有机污染物之一，主要包括直链脂肪烃、环烷烃、多环芳烃（PAHs）等。（一）石油烃类有机污染物 1正构烷烃石油及其衍生物中分布有大量的nC1nC40甚至更高碳数的正构烷烃，通常占原油的1520以上。

2、因此，受石油及其副产品污染的土壤中，一般含有浓度相对较高的正构烷烃。环境中正构烷烃有天然和人为来源，前者来自微生物对生物物质的降解，后者多与石油及其衍生物有关。不同来源的正构烷烃化学组成有明显差别，来自高等植物的正构烷烃具有明显的奇碳优势（特别是nC27、nC29、nC31），中等分子量的奇碳正构烷烃则主要来自于细菌和藻类。因此，未被矿物油污染的环境样品中正构烷烃具有生物成因组成特征，来自于原油的正构烷烃的奇碳优势不明显甚至完全消失。2无环类异戊间二烯烷烃 环境样品中检出的类异戊间二烯烷烃主要有2,6,10-三甲基十三烷（IP16）、2,6,10-三甲基十五烷（IP18）、姥鲛烷（pr）、植烷

3、(ph)和2,6,10,14-四甲基十七烷(IP21)等，其中姥鲛烷和植烷的含量相对较高。原油和煤焦油中C9C25类异戊间二烯烷烃含量可达1，其中姥鲛烷和植烷可占原油中类异戊间二烯烷烃的50以上。因此，被石油及其衍生物污染的样品中分布最广的也是植烷和姥鲛烷。3单甲基取代支链（异构和环异构）烷烃单甲基取代支链烷烃包括异构（2-甲基）和反异构（3-甲基）烷烃，推测它们主要来源于高等植物蜡和细菌蜡，在C21C31范围内也具有奇碳优势。在石油中广泛分布有异构与反异构烷烃类，在C6-C8范围内发现了个别浓度很高的异构烷烃，2-甲基己烷和3-甲基己烷和（或）2-甲基庚烷或者3-甲基庚烷在原油中的含量可达到

4、1以上。4烷基环己烷 环烷烃为原油的重要组成部分，在C10以上的环烷烃中带长侧链的烷基环己烷在原油中占有很大的比例。由于烷基环己烷的分布与演化特征与正构烷烃相似，因而普遍认为它与正构烷烃有相同的来源。环境样品中分布有中等分子量的烷基环己烷，其中壬烷基环己烷二十烷基环己烷（壬基环己烷、葵基环己烷、十一烷基环己烷、十二烷基环己烷、十三烷基环己烷、十四烷基环己烷、十五烷基环己烷、十六烷基环己烷、十七烷基环己烷、十八烷基环己烷、十九烷基环己烷）含量相对较高。5甾萜类化合物甾、萜类化合物主要包括烃类、醇类、酯类、醛类、酮类等。环境中的甾类化合物和萜类化合物可能来源于石油污染或天然有机物的分解。在自然界分

5、布最广的萜类有单萜类、倍半萜类、双萜类和三萜类。原油中普遍分布有甾烷和五环三萜类化合物，这些化合物平均占原油中环烷烃的25，甾烷的碳数分布范围主要为C27C29。五环三萜烷的碳数分布范围为C27-C35。6危害及修复技术危害：（1）破坏土壤。石油污染物堵塞土壤孔隙，使土壤透水、透气性降低；改变土壤有机质的碳氮比和碳磷比；引起土壤微生物群落、区系的变化，破坏土壤微生态环境。（2）污染水体。土壤中的石油向下渗漏污染地下水，或者被雨水携带污染地表水体，影响用水安全和农作物安全。（3）污染空气。土壤中的石油向空气中挥发、扩散和转移，使空气质量下降，直接影响人体健康、生命安危和后代繁衍。修复技术：原位修

6、复：主要包括生物通气、植物修复、植物-微生物联合修复和原位淋洗等技术。异位修复：主要包括土地耕作、土壤堆肥、反应器和预制床等技术。综合修复：即针对不同情况选取几种方法联合处理。详见中国土壤石油污染的危害及治理对策（二）芳烃化合物1种类及特性目前在环境学领域提到的多环芳烃（PAHs）一般是指分子中含有两个或两个以上苯环的化合物，包括联苯、多苯代脂肪烃和稠环芳香烃三类。PAHs数量大，分布广，是广泛分布于环境中的有机污染物。PAHs对人类危害大，其中多种多环芳烃已被鉴定出具有致癌性。在多达1000多种的致癌物质中，PAHs占1/3以上。美国环保局（EPA）于70年代公布16种需优先控制的PAHs，

7、其中大部分（如萘、苊、芴、菲、蒽、萤蒽、芘、苯并a蒽、苯并k萤蒽、苯并a芘，吲哚1，2，2-cd，二苯并a,h蒽，苯并g、h、l芘等）具有致癌性或被怀疑具有致癌性。在所有的大气污染物中，苯并（a）芘(BaP)是致癌性最强的化合物。有很多甲基多环芳烃，如各种甲基萘、甲基菲、甲基芘等化合物，使本来无致癌活性的母体多环芳烃化合物变成有致癌作用的物质，也将给人类的身心健康造成很大的潜在威胁。有机物在高温下可随时生成PAHs，PAHs也可由植物或某些细菌合成。大多数PAHs不溶于水，沸点高达150525，PAHs的溶点也高，为101438，其分子量在178300之间。PAHs还能和大气中的NO2反应生成

8、合氮多环芳烃(N-PAHs)，N-PAHs的致癌性和致突变性比PAHs的要大。2防治措施多环芳烃水溶性差、辛醇-水分配系数高。它们常被吸附于土壤颗粒上，因此土壤就成为多环芳烃的主要载体。土壤中多环芳烃可以由植物根系吸收进入植物体，在植物体内发生迁移、代谢和积累，并通过食物链危及人们的健康。因此多环芳烃污染土壤的修复研究倍受关注。 多环芳烃污染土壤的修复主要集中在：（1）植物修复。植物修复是利用植物吸收、降解以及根际圈降解的作用方式将污染物从环境中彻底去除, 具有处理费用相对低廉、对环境扰动少和资源可持续利用的特点。（2）微生物修复。土壤中存在着大量依靠有机物生活的微生物，如细菌、真菌、放线菌等

9、，具有氧化分解有机物的巨大能力。微生物代谢PAHs的方式有两种：以PAHs为唯一碳源和能源；PAHs与其他有机质进行共代谢。（3）植物微生物联合修复。植物-微生物修复技术是指植物在生长时，其根系为微生物提供旺盛的最佳生长繁殖场所，从而微生物在该过程中增强对有机污染物的降解。（4）高级氧化法。高级氧化法从本质上讲就是通过不同途径产生OH自由基的过程。通过诱发一系列的自由基链反应，攻击水体中的各种污染物，直至降解为二氧化碳、水和其他矿物盐。因此与其他传统水处理方法相比，具有高效、快速、彻底 、无选择性等优点。常用氧化剂：A、 Fenton试剂氧化法。Fenton试剂的作用机理主要是通过H2O2产生

10、OH自由基而对化合物进行氧化，在处理一些难降解有机物方面得到了广泛的应用。B、 O 3氧化法。O 3由于在水中具有较高的氧化还原电位(2.07V，仅次于氟)。在饮用水及工业废水处理中有着广泛的应用，而且对一些难以生物降解的污染物如 PAH s也有一定的去除效果。C、 UV /Fenton、UV /O3 、UV / H2O2 法。将UV辐射与氧化剂如 Fenton试剂、O 3、H2O2联合应用，由于促进了OH自由基的生成，因此在大多数情况下可以有效地去除 PAH s，并形成简单的易于生物降解的产物。（5）热脱附技术。热脱附技术是指在真空条件下或通入载气时，通过直接或间接热交换，将土壤中的有机污染

11、物加热到足够的温度，以使有机污染物从污染介质上得以挥发或分离，进入气体处理系统的过程。随着经济结构的调整，大量的化工厂迁出城区，遗留的污染场地往往用做房地产开发，任务重，周期短，不宜采用修复时间较长的原位修复技术，需要快速高效的异位修复技术。热脱附作为一种非燃烧技术，污染物处理范围宽、设备可移动、修复后土壤可再利用，特别是对含氯有机物，非氧化燃烧的处理方式可以避免二恶英的生成，广泛用于有机污染物污染土壤的修复。目前，污染土壤传统热脱附技术为滚筒式热脱附。新兴热脱附技术包括流化床式热脱 附、微波热脱附技术和远红外线热脱附。（三）有机含硫芳烃化合物（PASH）随着沿海经济发展，海上石油开采、港口轮

12、船运输、城市工业、生活污水的排放等造成石油排入河口和海域，使得沿海水域有机污染日益严重。石油中大多数多环芳烃已被证实具有致癌性，而杂环芳烃类化合物在许多情况下亦显示强烈的环境毒性。含硫芳烃化合物在环境中是最不易被降解的化合物，且比多环芳烃和含氮杂环化合物更具致癌性环境中有机含硫芳烃化合物(PASH)的来源除石油(原油、精炼油)外，还来自一些工农业生产的杀虫剂和浮选剂。大气悬浮颗粒物、水体、沉积物、生物体中PASH也主要来源于石油或合成燃料污染，海洋生物体中的PASH已被作为石油污染的指标。PASH进入人体主要是通过食物链或呼吸被污染的空气。 有机含硫芳烃化合物（PASH）的理化性质：PASH除

13、具有芳基的硫醇、硫醚、二硫化物外，主要是一些噻吩类化合物。它们是石油和沉积有机质中重要的有机硫化合物。噻吩及其同系物属于芳香性的杂环化合物，热稳定性较高，与苯的同系物类似。噻吩类化合物主要富集在高沸点的重油中，如常压柴油中的硫化物几乎全部是这类硫化物。 分布较广的PASH化合物主要有：二苯并噻吩菲、萘并2，3-噻吩、甲基二苯并噻吩、2-二苯并噻吩、菲并4，5-噻吩、甲基菲并4，5-噻吩、苯并萘并2，1-噻吩、苯并萘并1，2-噻吩、苯并萘并2，3-噻吩、甲基-四环噻吩、稠环5环噻吩等。（四）含氯有机污染物（有机农药及多氯联苯） 有机含氯化合物如多氯联苯（PCBs）及有机氯农药已被证实为全球性有机

14、污染物，特别是海洋环境更是如此。我国湖泊、海域环境质量日趋恶化，各种有机污染物，尤其是含氯化合物经过水系最后进入沉积物中，引起沉积物及水体的二次污染。含氯有机污染物可以通过气相色谱或气相色谱质谱检测。有机合成农药主要于20世纪40年代开始使用，40年代出现了滴滴涕、六六六等有机氯农药，二战之后，出现了有机磷类杀虫剂，50年代发展了氨基甲酸酯类杀虫剂，70年代中期世界农药产品已经达到1300种。70年代以后许多国家陆续禁用滴滴涕和六六六等高残留的有机氯和有机汞农药，开始开发对环境污染小的农药。我国1950年开始使用六六六，6070年代主要发展有机氯、有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂，1973年停止使用

15、汞制剂。7080年代高效、安全的农药品种得到发展，1983年停止使用高残留的有机氯杀虫剂六六六、滴滴涕等，扩大了有机磷和氨基甲酸酯类农药的产量，并开发了拟除虫菊酯类及其它杀虫剂。有机农药一般具有不降解性、化学稳定性、脂溶性和分散性等特点。目前在我国不同地区的土壤、大气、水体及沉积物都不同程度地受到农药或农药残留物的污染。1. 多氯联苯（PCBs）多氯联苯又称多氯联二苯，是许多含氯数不同的联苯含氯化合物的统称。多氯联苯在常温下是比水重的液体，耐热性及电绝缘性能良好，化学性质稳定；不溶于水，易溶于有机溶剂及脂肪，常用作加热或冷却时的热载体、电容器及变压器内的绝缘液体。2. 有机氯农药有机氯农药是用

16、于防治植物病、虫害的组成成分中含有有机氯元素的有机化合物。主要分为以苯为原料和以环戊二烯为原料的两大类。前者如使用最早、应用最广的杀虫剂DDT和六六六，以及杀螨剂三氯杀螨砜、三氯杀螨醇等，杀菌剂五氯硝基苯、百菌清、道丰宁等；后者如作为杀虫剂的氯丹、七氯、艾氏剂等。此外以松节油为原料的莰烯类杀虫剂、毒杀芬和以萜烯为原料的冰片基氯也属于有机氯农药。常用有机氯农药具有系列特性：蒸气压低，挥发性小，使用后消失缓慢；脂溶性强，水中溶解度大多低于1pm；氯苯架构稳定，不易为体内酶降解，在生物体内消失缓慢；土壤微生物作用的产物，也象亲体一样存在着残留毒性，如DDT经还原生成DDD，经脱氯化氢后生成DDE；有

17、些有机氯农药，如DDT能悬浮于水面，可随水分子一起蒸发。环境中有机氯农药，通过生物富集和食物链作用，危害生物。对人的急性毒性主要是刺激神经中枢，慢性中毒表现为食欲不振，体重减轻，有时也可产生小脑失调、造血器官障碍等。文献报道，有的有机氯农药对实验动物有致癌性。3. 防治措施目前已经产业化的修复技术按修复场地分为原位修复和异位修复，按修复原理分为物理修复、化学修复和生物修复。3.1物理修复技术大多数污染土壤的物理分离修复基本上与化学、采矿和选矿工业中的物理分离技术相同。主要是根据土壤介质及污染物的理化特征而采用不同的操作方法。常用的物理修复技术主要有：安全填埋、热脱附法、深井注入法、溶剂淋洗法等

18、。物理修复技术通常适合于PCBs污染严重的土壤，但由于这些技术对土壤结构以及物理、化学、生物学性质具有极大的破坏性，且往往耗资巨大、运行成本也相对较高，同时还会存在二噁英等二次污染环境的风险，因此其广泛应用受到了很大的限制。3.2化学修复技术化学修复技术分为焚烧技术和非焚烧技术两大类。焚烧技术分为高温焚烧技术、水泥窑技术和等离子体焚烧技术；非焚烧技术分为氧化技术、还原技术、催化热解技术、化学脱氯技术和稳定化技术。高温焚烧技术用于处理持久性有机污染物最为广泛，需要870-1200的高温，是一种异位修复PCBs污染土壤的技术。是将PCBs污染的土壤置于焚烧炉中，鼓入充足的氧气，再通过高温使PCBs

19、燃烧生成无害物质。该法可处理PCBs污染程度较重的土壤，且处理量大、处理效率高。但高温焚烧PCBs过程中，会破坏土壤的理化性质，并生成二噁英和呋喃等新的POPs。这些物质进入环境后会污染大气、水体和土壤，甚至危害人类。因此，在焚烧过程中需连续监控设备运转情况，严格控制反应温度。等离子体焚烧技术是使电流通过低压气体流产生等离子体，局部温度高达5000-15000，能使PCBs彻底分解为原子态，冷却后生成水、二氧化碳和一些水溶性的无机盐，PCBs的去除率可达99.99以上。该法需对PCBs污染土壤进行预处理，将PCBs从固相转移至水相，虽然处理效率很高，但存在基建投资大、处理量小等不足。氧化技术分

20、为超临界氧化技术、电化学氧化技术、熔融盐氧化技术等。超临界氧化技术是基于高温、高压条件下超临界水的高溶解性而发展起来的一种技术，是在超临界水条件下，加入适当的氧化剂（通常为氧气、过氧化氢或硝酸盐），将PCBs上的碳原子氧化为二氧化碳、氢原子氧化为水、氯原子转化为氯离子，实现对PCBs的破坏。电化学氧化技术核心部件为电化学电池，在酸性环境（通常加入硝酸）下，电池通电后在阳极产生氧化性物质，这些物质协同酸能够进攻任何有机化合物（包括PCBs）。这两种氧化技术成本高，且处理不完全，如电化学氧化法酸化后的土壤还需继续处理。还原技术分为溶剂化电子技术、催化氢化技术、零价金属还原技术等。溶剂化电子技术是指

21、在溶剂化溶液中，通过自由电子中和卤代化合物，达到脱卤的目的，PCBs上不同程度取代的氯原子具有极强的电子亲和力，可吸收自由电子，当氯原子外层形成电子对后，CX键断裂，氯离子与钠离子结合形成氯化钠，从而实现对PCBs的脱氯，该法适用于PCBs污染较重且对PCBs进行气提浓缩后的深度处理，但运行成本过高。催化氢化技术是具有发展前景的对PCBs进行脱氯的一种技术。该法需以贵金属（如Pt）为催化剂进行催化，在PCBs上的联苯骨架上加氢，达到破坏芳环的目的，同时生成氯化氢、轻质烃等副产物，该法处理效率高、处理量大，但一些环境因素易使贵金属中毒，催化剂对环境的适应性差，限制了其大规模推广应用。3.3生物修

22、复技术生物修复技术由于具有成本低、对土壤扰动小、不易造成二次污染以及可大面积推广应用等优点，受到国内外环境部门和科学界越来越广泛的关注，成为目前最具应用潜力的土壤修复技术之一。生物修复根据修复所用的主体，可分为植物修复、动物修复、微生物修复及生物联合修复。植物修复是以植物忍耐和富集某种或某些有机或无机污染物为理论基础，利用植物或植物与微生物的共生体系，清除环境中污染物的一种环境污染治理技术。植物修复的对象可包括重金属、有机物和放射性核素等。植物修复有机物污染土壤是近20年来刚兴起的一种污染土壤修复技术，由于其具有经济、实用、美观、操作简单、低成本以及少土壤扰动等优点，是一种很有潜力的绿色修复技

23、术，受到越来越多的关注。土壤动物修复是指通过土壤动物群(蚯蚓、线虫类等)对污染物的直接吸收、转化、分解作用，以及其对土壤理化性质、土壤肥力、植物和微生物生长的间接促进作用，从而对污染土壤进行修复的过程。微生物修复是指利用天然存在的或人工培养的功能微生物群，在适宜环境条件下，促进或强化微生物代谢功能，从而达到降低有毒污染物活性或将污染物降解成为无毒物质的生物修复技术。单一的修复技术都有一定的适用范围限制，有各自的局限性，单纯依靠某种生物修复手段很难达到修复目的。因此，发展微生物（细菌、真菌）动物（蚯蚓）植物联合修复是污染土壤生物修复技术发展的新趋势。（五）水溶性有机质 主要包括羧酸及其衍生物、杂

24、环化合物和挥发酚。（六）持久性有机污染物1. 种类及特征持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants，简称POPs）指人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链（网）累积、并对人类健康造成有害影响的化学物质。它具备四种特性：高毒、持久、生物积累性、亲脂憎水性，而位于生物链顶端的人类，则把这些毒性放大到了7万倍。与常规污染物不同，持久性有机污染物对人类健康和自然环境危害更大：在自然环境中滞留时间长，极难降解，毒性极强，能导致全球性的传播。被生物体摄入后不易分解，并沿着食物链浓缩放大，对人类和动物危害巨大。很多持久性有机污染物不仅具有致癌、致畸、致突变性，而且还具

25、有内分泌干扰作用。研究表明，持久性有机污染物对人类的影响会持续几代，对人类生存繁衍和可持续发展构成重大威胁。 首批列入关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约受控名单的12种POPs 包括：有机氯杀虫剂，滴滴涕、氯丹、灭蚁灵、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、毒杀酚；工业化学品，六氯苯和多氯联苯；工业生产过程或燃烧生产的副产品，二恶英（多氯二笨并-p-二恶英）、呋喃（多氯二笨并呋喃）。2. 防治措施2.1 生物修复技术主要是利用植物、微生物或原生动物等的吸收，转化、清除或降解POPs。生物修复技术主要分为植物修复、微生物修复、动物修复。植物修复POPs包括根际微生物降解、根表面吸附、植物吸收和代谢等

26、。虽然POPs的植物修复已取得一定的成果。但到目前为止，植物修复还不能达到完全修复POPs污染环境的目的。微生物修复是利用微生物的代谢活动把POPs转化为易降解的物质甚至矿化。微生物修复具有操作简便、易于就地处理等优点但选择性较高，且耗时较长，并且许多微生物体内缺乏有效的生物降解酶。动物修复是指土壤中的一些大型土生动物和小型动物种群，能吸收或富集土壤中残留POPs，并通过自身的代谢作把部分POPs分解为低毒或无毒产物，此方法对土壤条件要求较高。生物修复技术还刚刚起步，仍存在很多缺点，比如：有些污染物在降解的过程中会转化成有毒的代谢产物；物理岗子（如低温）引起的低反应速率；一些有毒物质对微生物降

27、解有抑制作用；需时长；生物对环境的选择性等这些都有待于更深入的研究，但生物修复技术与物理和化学修复技术相比具有成本低、效率高、无二次污染、不破坏植物生长所需的土壤环境等特点，生物修复技术仍然是一种具有广阔应用前景的治理方法。2.2 焚烧技术焚烧是处置POPs中的PCBs的基本方式，但技术和成本要求很高。2000年颁布的国家标准危险废物焚烧污染控制标准，对PCBs污染物的焚烧做了明确的规定，即：炉温1 200，停留时间2Os，燃烧效率999，焚毁去除率999999。所有这些措施，保证了PCBs废物的有效环境管理和处理，减少了PCBs的环境风险。焚烧法适用于处理大量高浓度的持久性有机物，但如果管理

28、不善，可能会产生比原物质毒性更大的毒物如二恶英等。垃圾焚烧技术是目前中国处理城市同体垃圾普遍采用的方法，但是在对城市垃圾和固体废物焚烧后的飞灰和炯道气的检测中发现，焚烧过程中会产生二嗯英等剧毒有机污染物。所以，对于含POPs的废物的焚烧技术还有待于更进一步的深入研究。2.3 物理处理物理方法通常有吸收法、洗脱法、萃取法、蒸馏法和汽提法等。物理法可对POPs起到浓缩富集并部分处理的作用，常作为一种预处理手段与其他处理方法联合使用。其中，利用表面活性剂洗脱土壤巾的PCBs，从而修复受污染土壤是当前环境研究的热点之一。表面活性剂对土壤PCBs的洗脱作用主要是：第一，表面活性剂通过减小液一同之间的表面

29、张力，将阻塞在土壤孔隙中的PCBs分散到溶液来；第二，表面活性剂通过形成胶束，促使PCBs从土壤巾重新分配到疏水的胶束核中。洗脱效果与表面活性剂种类、性质、质量浓度及土壤成分有关，通常非离子型表面活性剂效果较好，对PCBs的洗脱可达86。含PCBs洗脱液可利川生物降解、紫外光照射及焚烧等方法进行后续处理。2.4 化学方法化学方法在POPs污染治理巾的应用较多，主要有光催化氧化法、超临界水氧化法、湿式氧化法以及声化学氧化法等。此外，人们还尝试了电化学法、微波、放射性射线等高新技术，发现它们对多氯联苯、六氯苯、五氯苯酚以及二恶英都有很好的去除作用。电化学氧化技术是一种新技术，借助具有电催化活性的阳

30、极材料，能有效形成氧化能力极强的羟基自由基(OH)，既能使POPs发生分解并转化为无毒性的可生化降解物质，又可将之完全矿化为二氧化碳或碳酸盐等物质。该项技术应用于POPs废水处理，不仅可弥补其他常规处理丁艺的不足，还可与多种处理丁艺有机结合提高水处理经济性。超声波氧化法是利用超声空化效应以及南此引发的物理和化学变化。液体的声空化过程是集巾声场能量并迅速释放的过程，即液体中产生气泡。这些气泡在极短的时间崩溃。在空化泡崩溃的极短时间内，会在其周围的极小空间范同内产生1900 K2000 K的高温和超过50 MPa的高压并伴有强烈的冲击波和射流。这些条件足以打开结合力强的化学键井促进“水相燃烧”。光

31、催化法是单独使用紫外光或者和其他方法(如臭氧法、二氧化钛法等)联合将有机物催化氧化。近年来，半导体二氧化钛和紫外光的光催化氧化难降解有机污染物成为人们研究的重点和热点。这种处理过程的主要原理为：当光敏半导体二氧化钛在一定能量的光照下，被激发电子空穴对，它们可以与吸附表面的氧及水反应生成氢氧自由基，氢氧自由基具有极强的氧化作用，能使有机物降解。超临界水氧化法是水在超临界状态下，具有高度选择性、极强的溶解能力和高度的可压缩性，在超临界条件下。无须搅拌，有机物、氧和水均相混合开始自发氧化，在很短的时间内，99以上的有机物能被迅速氧化成水、二氧化碳等小分子。上述POPs治理技术巾，生物修复技术时间长。

32、物理技术易造成二次污染，化学技术费用高，加上环境巾有机污染物的复杂性和多样性。单纯一种方法往往达不到预期目的。因此，除了继续研究开发高新技术外，还要考虑几种技术的联合使用。如把物理技术作为预处理或生物修复技术作为后处理手段与其他处理方法结合，产生高效、经济的联用技术。这也是POPs治理技术的一个发展趋势。常见土壤重金属污染土壤重金属污染是指由于人类活动，土壤中的微量有害元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。1. 常见重金属污染种类污染土壤的重金属主要包括汞（Hg）、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的

33、锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等，如汞主要来自含汞废水，镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降，砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调，镉、汞等元素在作物籽实中富集系数较高，即使超过食品卫生标准，也不影响作物生长、发育和产量，此外汞、砷能减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，影响氮素供应。重金属污染物在土壤中移动性很小，不易随水淋滤，不为微生物降解，通过食物链进入人体后，潜在危害极大，应特别注意防止重金属对土壤污染。2. 重金属的来源土壤重金属来源广泛，主要包括有大气降尘、污水灌溉、工业废弃物得不当

34、堆置、矿业活动、农药和化肥等。2.1大气中重金属沉降大气中的重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等。它们主要分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧。大气中的大多数重金属是经自然沉降和雨淋沉降进入土壤的。经过自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染，主要以工矿烟囱、废物堆和公路为中心，向四周及两侧扩散；由城市郊区农区，随距城市的距离加大而降低，特别是城市的郊区污染较为严重。此外，还与城市的人口密度、城市土地利用率、机动车密度成正相关；重工业越发达，污染相对就越严重。例如：南京某生产铬的重工业厂铬污染叠加已超过当地背景值4.4倍，污染以车间烟囱为中心，范

35、围达1.5km2，污染范围最大延伸下限1.38km。还有19861988年期间甘肃白银有色金属基地降水和降尘输入到农田的重金属Cd为10.8g/(hm2.a)，其中铅、砷均高于灌溉水的输入量。2.2污水灌溉污水灌溉一般指使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。城市污水包括生活污水、商业污水和工业废水。由于城市工业化的迅速发展，大量的工业废水涌入河道，使城市污水中含有的许多重金属离子，随着污水灌溉而进入土壤。在分布上，往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重，远离污染源头和城市工业区，土壤几乎不污染。污灌在我国北方比较严重，因为北方比较干旱，缺水严重，而许多大城市都是重工业大城市，所以

36、农业用水更加紧张，污灌在这些地区比较普遍。北方旱作地区污灌约占全国污灌面积的90%以上。南方地区的污灌面积仅占6%，其余在西北和青藏。污灌导致土壤重金属Hg、Cd、Cr、As、Cu、Zn、Pb等含量的增加。淮阳污灌区自污灌以来，金属Hg、Cd、Cr、Pb、As等就逐渐增高，19951997年已超过警戒级。太原污灌区的重金属Pb、Cd、Cr含量远远超过其当地背景值，且积累量逐年增高。污灌是解决干旱地区作物需水问题的一条可行途径。然而，污灌所导致的土壤污染特别是重金属污染必须引起足够的重视，污灌废水的质量必须严格控制在国家灌溉水质标准内。2.3 肥料和农药施用含有铅、汞、镉、砷等的农药和不合理地施

37、用化肥，都可以导致土壤中重金属的污染。一般过磷酸盐中含有较多的重金属Hg、Cd、As、Zn、Pb，磷肥次之，氮肥和钾肥含量较低，但氮肥中铅含量较高，其中As和Cd污染严重。经过对上海地区菜园土地、粮棉地的研究，施肥后，Cd的含量从0.134mg/kg升到0.316mg/kg，Hg的含量从0.22mg/kg升到0.39mg/kg，Cu、Zn增长2/3。大量使用含有重金属的农药也是造成土壤金属污染的一个重要原因，例如果园土壤中Cu的累积主要来自于长期使用含Cu农药的后果。2.4 采矿和冶炼金属矿山的开采、冶炼、重金属尾矿、冶炼废渣和矿渣堆放等，可以被酸溶出含重金属离子的矿山酸性废水，随着矿山排水和

38、降雨使之带入水环境（如河流等）或直接进入土壤，都可以间接或直接地造成土壤重金属污染。这在我国南方地区表现的尤为突出。矿山酸性废水重金属污染的范围一般在矿山的周围或河流的下游，在河流中不同河段的重金属污染往往受污染源（矿山）控制，河流同一污染源的下段自上游到下游，由于金属元素迁移能力减弱和水体自净化能力的适度恢复，金属化学污染强度逐渐降低。而在同一个地区，土壤中重金属污染物的来源可能是单一的也可能是多样的。通过研究徐州荆马河区域土壤重金属污染的成因中指出：Cr、Cu、Zn、Pb是由垃圾施用引起的，As是由农灌引起的，Cd是由农灌和垃圾施用引起的，Hg是各种途径都具备。通过对山东省耕地重金属元素污

39、染状况的研究说明，工业快速发展地区铅高于农业环境，铅与距公路远近有关。乡镇企业技术、设备落后，原材料利用率低，造成其周边土壤重金属污染相当严重。由此可见重金属污染在我国十分严重和普遍。3. 土壤重金属污染物的特征形态多变：随Eh、Ph、配位体不同，常有不同的价态、化合态和结合态。形态不同引起有效性和毒性的不同。很难降解：污染元素在土壤中一般只能发生形态的转变和迁移，难以降解。土壤重金属污染的修复措施4. 常见土壤重金属修复措施当前，世界各国很重视对重金属污染治理方法研究，并开展广泛的研究工作。根据处理方式，处理后土壤位置是否改变，污染土壤治理技术可分为：原位(Insitu)治理和异位(Exsitu)治理。异位治理环境风险较低，见效快且系统处理预测性较高，但成本高、对环境扰动大。相