重金属污染土壤处理(6篇)
重金属污染土壤处理篇1
关键词:土壤污染、生物修复、研究进展
前言
土壤重金属污染是指由于人类活动将金属加入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成生态环境质量恶化的现象。加之重金属离子难移动性，长期滞留性和不可分解性的特点，对土壤生态环境造成了极大破坏，同时食物通过食物链最终进入人体，严重危害人体健康，已成为不可忽视的环境问题。随着我国人民生活水平的提高，生态环境保护日趋受到重视，国家对污染土壤治理和修复的人力，物力的投入逐年增加，土壤污染物的去除以及修复问题，已成为土壤环境研究领域的重要课题。而生物修复技术是近20年发展起来的一项用于污染土壤治理的新技术，同传统处理技术相比具有明显优势，例如其处理成本低，只为焚烧法的1/2-1/3，处理效果好，生化处理后污染物残留量可达到很低水平;对环境影响小，无二次污染，最终产物CO2、H2O和脂肪酸对人体无害，可以就地处理，避免了集输过程的二次污染，节省了处理费用，因而该技术成为最有发展潜力和市场前景的修复技术。
1.污染土壤生物修复的基本原理和特点
土壤生物修复的基本原理是利用土壤中天然的微生物资源或人为投加目的菌株，甚至用构建的特异降解功能菌投加到各污染土壤中，将滞留的污染物快速降解和转化成无害的物质，使土壤恢复其天然功能。由于自然的生物修复过程一般较慢，难于实际应用，因而生物修复技术是工程化在人为促进条件下的生物修复，利用微生物的降解作用，去除土壤中石油烃类及各种有毒有害的有机污染物，降解过程可以通过改变土壤理化条件(温度、湿度、pH值、通气及营养添加等)来完成，也可接种经特殊驯化与构建的工程微生物提高降解速率。
2.污染土壤生物修复技术的种类
目前，微生物修复技术方法主要有3种:原位修复技术、异位修复技术和原位-异位修复技术。
2.1原位修复技术：
原位修复技术是在不破坏土壤基本结构的情况下的微生物修复技术。有投菌法、生物培养法和生物通气法等，主要用于被有机污染物污染的土壤修复。投菌法是直接向受到污染的土壤中接入外源污染物降解菌，同时投加微生物生长所需的营养物质，通过微生物对污染物的降解和代谢达到去除污染物的目的。生物培养法是定期向土壤中投加过氧化氢和营养物，过氧化氢则在代谢过程中作为电子受体，以满足土壤微生物代谢，将污染物彻底分解为CO2和H2O。生物通气法是一种加压氧化的生物降解方法，它是在污染的土壤上打上几眼深井，安装鼓风机和抽真空机，将空气强行排入土壤中，然后抽出，土壤中的挥发性有机物也随之去除。在通入空气时，加入一定量的氨气，可为土壤中的降解菌提供所需要的氮源，提高微生物的活性，增加去除效率。
2.2异位修复技术：
异位修复处理污染土壤时，需要对污染的土壤进行大范围的扰动，主要技术包括预制床技术、生物反应器技术、厌氧处理和常规的堆肥法。预制床技术是在平台上铺上砂子和石子，再铺上15-30cm厚的污染土壤，加入营养液和水，必要时加入表面活性剂，定期翻动充氧，以满足土壤微生物对氧的需要，处理过程中流出的渗滤液，即时回灌于土层，以彻底清除污染物。生物反应器技术是把污染的土壤移到生物反应器，加水混合成泥浆，调节适宣的pH值，同时加入一定量的营养物质和表面活性剂，底部鼓入空气充氧，满足微生物所需氧气的同时，使微生物与污染物充分接触，加速污染物的降解，降解完成后，过滤脱水这种方法处理效果好、速度快，但仅仅适宜于小范围的污染治理。厌氧处理技术适于高浓度有机污染的土壤处理，但处理条件难于控制。常规堆肥法是传统堆肥和生物治理技术的结合，向土壤中掺入枯枝落叶或粪肥，加入石灰调节pH值，人工充氧，依靠其自然存在的微生物使有机物向稳定的腐殖质转化，是一种有机物高温降解的固相过程。上述方法要想获得高的污染去除效率，关键是菌种的驯化和筛选。由于几乎每一种有机污染物或重金属都能找到多种有益的降解微生物。因此，寻找高效污染物降解菌是生物修复技术研究的热点。
3.影响污染土壤生物修复的主要因子
3.1污染物的性质：
重金属污染物在土壤中常以多种形态贮存，不同的化学形态对植物的有效性不同。某种生物可能对某种单一重金属具有较强的修复作用。此外，重金属污染的方式(单一污染或复合污染)，污染物浓度的高低也是影响修复效果的重要因素。有机污染物的结构不同，其在土壤中的降解差异也较大。
3.2环境因子：
了解和掌握土壤的水分、营养等供给状况，拟订合适的施肥、灌水、通气等管理方案，补充微生物和植物在对污染物修复过程中的养分和水分消耗，可提高生物修复的效率。一般来说土壤盐度、酸碱度和氧化还原条件与重金属化学形态、生物可利用性及生物活性有密切关系，也是影响生物对重金属污染土壤修复效率的重要环境条件。
3.3生物体本身：
微生物的种类和活性直接影响修复的效果。由于微生物的生物体很小，吸收的金属量较少，难以后续处理，限制了利用微生物进行大面积现场修复的应用，
植物体由于生物量大且易于后续处理，利用植物对金属污染位点进行修复成为解决环境中重金属污染问题的一个很有前景的选择。但由于超积累重金属植物一般生长缓慢，且对重金属存在选择作用，不适于多种重金属复合污染土壤的修复。因此，在选择修复技术时，应根据污染物性质、土壤条件、污染程度、预期修复目标、时间限制、成本及修复技术的适用范围等因素加以综合考虑。
4.发展中存在的问题：
生物修复技术作为近20年发展起来的一项用于污染土壤治理的新技术，虽取得很大进步和成功，但处于实验室或模拟实验阶段的研究结果较多，商业性应用还待开发。此外，由于生物修复效果受到如共存的有毒物质(Co-toxicants)(如重金属)对生物降解作用的抑制；电子受体(营养物)释放的物理性障碍;物理因子(如低温)引起的低反应速率;污染物的生物不可利用性;污染物被转化成有毒的代谢产物;污染物分布的不均一性;缺乏具有降解污染物生物化学能力的微生物等因素制约。因此，目前经生物修复处理的污染土壤，其污染物含量还不能完全达到指标的浓度要求。
5.应用前景及建议：
随着生物技术和基因工程技术的发展，土壤生物修复技术研究与应用将不断深入并走向成熟，特别是微生物修复技术、植物生物修复技术和菌根技术的综合运用将为有毒、难降解、有机物污染土壤的修复带来希望。为此，建议今后在生物修复技术的研究和开发方面加强做好以下几项工作:
(1)进一步深入研究植物超积累重金属的机理，超积累效率与土壤中重金属元素的价态、形态及环境因素的关系。
(2)加强微生物分解污染物的代谢过程、植物-微生物共存体系的研究以及植物-微生物联合修复对污染物的修复作用与植物种类具有密切关系。
(3)应用现代分子生物学与基因工程技术，使超积累植物的生物学性状(个体大小、生物量、生长速率、生长周期等)进一步改善与提高，培养筛选专一或广谱性的微生物种群(类)，并构建高效降解污染物的微生物基因工程菌，提高植物与微生物对污染土壤生物修复的效率。
(4)创造良好的土壤环境，协调土著微生物和外来微生物的关系，使微生物的修复效果达到最佳，并充分发挥生物修复与其他修复技术(如化学修复)的联合修复作用。
(5)尽快建立生物修复过程中污染物的生态化学过程量化数学模型、生态风险及安全评价、监测和管理指标体系。
结论
综上所述，我们不难发现由于土壤重金属来源复杂，土壤中重金属不同形态、不同重金属之间及与其它污染物的相互作用产生各种复合污染物的复杂性增加了对土壤重金属治理和修复难度，且重金属对动植物和人体的危害具有长期性、潜在性和不可逆性，同时进一步恶化了土壤条件，严重制约了我国农业生产的加速发展，所以要更好的防治土壤重金属污染还需要广大科研工作者不懈的努力，研发出更好的效率更高的修复治理技术，同时我们还不应该忘记必须加强企业自身的环保意识，提高企业自我约束能力，始终将防治污染积极治理作为企业工作的头等大事来抓，把企业对环境的污染程度降到最低限度，形成全社会都来重视土壤污染问题的良好环保氛围，逐步改善我们的土壤生态环境。
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重金属污染土壤处理篇2
关键词：化工企业；土壤；重金属；污染；研究
中图分类号：X833
文献标识码：A文章编号：16749944（2017）12011802
1引言
工业企业的废水、废气排放对周边环境质量均有不同程度影响，但相较于人们感官比较强烈的空气和水体污染，土壤环境状况往往受关注程度不够。重金属由于在土壤中不能被微生物分解，因而会在土壤中不断积累，影响土壤性质，甚至可以转化为毒性更大的烷基化合物，被植物和其他生物吸收、富集，进而通过食物链在人、畜体内蓄积，直接影响植物、动物甚至人类健康[1]。同时，由于其污染状况不易察觉，其危害效果潜伏期较长，发现时往往已经造成较大程度的危害。
重金属物质作为人们日常生产生活中的重要物资原材料，其应用范围非常广泛，从被开采、加工到作为原辅材料用于各种工业生产活动中，涉及众多行业类别[2]。相应的，其以多种化合物形式伴随生产过程中产生的废水、废气排放到外环境中，并经由大气沉降和土壤吸附等过程进入到土壤环境中[3]。化工行业作为东北老工业基地的重要支柱产业之一，其周边土壤的重金属污染情况，一定程度上反应了该地区的总体污染水平。因此，以辽宁某地化工企业为具体研究对象，分析其周边土壤中重金属含量及其污染状况，有助于对化工企业的重金属排放及控制提供参考。
2研究方法
在辽宁某地选取两个具有代表性的化工企业A及B，在每个企业周边分别布设5～7个监测点位，采集0～20cm表层土壤，进行样品制备后，分析其中Cd、Hg、As、Pb、Cr等5项主要重金属物质的含量。
2.1点位布设
在被选取企业周边800m范围内，按照区域面积和周边耕地等农用地分布情况，布设5～7个监测点位。为了剔除本地区土壤中重金属本底值的影响，在企业主导上风向场界2000m以外布设1个对照监测点位。
2.2采样方法及样品制备
点位布设完成后，在每个监测点位采集0～20cm表层土壤，每份土壤样品采样量2kg。样品采集后，经过风干、粗磨、分样、细磨等程序制备成干样，以备消解等进一步处理及上机分析。
2.3样品前处理及分析
土壤干样制备完成后，需要根据分析重金属成分不同，采用不同的前处理方法及分析方法。为了使获得的分析数据具有更好的可靠性，5种重金属物质的分析均采用现有国标方法。各项重金属物质的前处理及分析方法见表1。
2.4评价方法
分别采用土壤单项污染指数法和综合污染指数法对企业周边的土壤重金傥廴咀纯鼋行分析，并按照《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）二级标准对其污染状况进行评价。土壤综合污染指数因其具有形式简单、易懂、易学、易操作等特点，成为目前评价土壤重金属污染的优选方法。[4]各评价指标及标准见表2。相关计算公式如下：
土壤单项污染指数=土壤污染物实测值污染物质量标准，
土壤综合污染指数=（平均单项污染指数）2+（最大单项污染指数）22。
3分析及评价结果
分别对A企业及B企业周边土壤中的Cd、Hg、As、Pb、Cr等5项主要重金属含量状况进行采样分析，发现各项重金属在土壤中的含量有一定差异，含量均值范围为0.09～85.1mg/kg，跨度较大（表3）。其中Cd、Hg两项重金属含量较低，Pb、Cr两项重金属含量较高。各项重金属含量均不同程度的高于对照点，表明上述化工企业的生产经营活动对周边土壤环境质量均造成了一定影响。
分别对比分析A、B两企业土壤中的重金属含量，A企业的Cd、Hg、As三项重金属含量要明显高于B企业；而B企业Pb、Cr两项重金属的含量均略高于A企业，但其对照点的土壤中的Pb、Cr含量要明显高于A企业。
查看A、B两企业的土地利用使用情况发现，B企业所在地原为污水灌溉区。马祥爱等的研究表明，长期的污水灌溉会导致土壤中的Pb、Cr的含量有所增加[5]。卢桂兰等的研究也表明，农业生产中的污水灌溉、化肥、农药等不合理使用，也可显著影响到土壤重金属的存在形式和含量。[6]因此综合B企业周边土壤尤其是对照点土壤中Pb、Cr两项重金属含量显著偏高的情况，以及原属污水灌溉区的土地使用类型，推测B企业周边土壤的重金属污染状况与其原土地利用类型有较大关系。
按照土壤综合污染指数对各企业的重金属污染情况进行计算，并参照《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）进行评价。结果表明，A企业周边土壤环境质量状况为轻度污染，其主要污染物为Cd；B企业周边土壤环境质量状况为清洁，虽然也有重金属累积，但其污染状况明显要好于A企业。可见企业的污染物排放状况对周边土壤的污染贡献，要高于其原始土地利用情形对其的影响，在对已受污染影响的土地进行修复再利用的同时，应该更加关注后续利用过程中污染物的产生及排放。
2017年6月绿色科技第12期
邢树威：辽宁某地化工企业土壤重金属污染状况研究
环境与安全
4结论
对辽宁中部某地A、B两个企业周边土壤中的重金属含量进行监测分析，结果表明：①化工类企业，其废水、废气排放以及固体废物等的堆积，经过长期积累，会对周边土壤质量造成一定影响；②重金属由于其难降解、转化的特性，其累积效应明显；②除企业本身的污染物质排放外，其所在地的原土地利用情况，对其土壤中重金属物质的含量也有一定影响。
建议各级环保部门应加强对化工企业等重点排污单位的监管，督促企业合理、守法经营，按照相关法律法规要求，保证其废水、废气稳定达标排放，固体废物得到有效处理处置，并进一步开展企业自行监测及信息公开，重点对周边环境的影响情况进行监测，接受公众和社会的监督。同时，由于污水灌溉对土壤的污染状况[7]，政府管理部门应更多关注原有污水灌溉区土地利用类型的变更及后续修复、使用，进一步降低土壤污染风险。
⒖嘉南祝
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StudyonHeavyMetalPollutionofChemicalEnterprisesSoilinLiaoning
XingShuwei
（LiaoningProvinceEnvironmentalMonitoring&ExperimentCenter，Shenyang110161，China）
重金属污染土壤处理篇3
关键词污灌区；重金属污染；潜在生态风险；评价；甘肃白银；东大沟
中图分类号X53文献标识码A文章编号1007-5739（2015）15-0215-03
污水灌溉曾被认为是缓解农业水资源紧张状况的重要途径，但长期使用未经处理的污水进行灌溉，可能会导致污水中的重金属等污染物在土壤中累积，并经过作物吸收进入食物链，或通过某些迁移进入地下水和大气，最终威胁其他动物甚至人类的健康[1]。由于长期污灌已经引起了一系列的环境问题，如小麦拔节后抽穗少、蔬菜易腐烂不耐贮藏等[2]。因此，污染土壤修复技术已成为全球的热点研究领域之一，通过土壤淋洗、加入土壤改良剂使重金属固化或改变重金属形态、微生物与植物的生物修复等措施，可以减轻或清除土壤的重金属污染[3]。但无论采取何种污染修复技术，都必须先了解土壤污染状况、污染类型和污染程度等，才能采取相应的措施。
白银市位于甘肃省中部，黄河上游，地下水资源丰富，黄河流经市辖区，水能资源充足。面积2.12万km2，人口180万人。白银地区矿产丰富，开采历史悠久，矿产资源有铜、铅、锌、金、银等金属矿产及硫磺、煤炭、石膏、石灰石、芒硝、氟石等非金属矿产。白银市几十年来粗放的有色金属采选和冶炼加工，致使境内东大沟流域农田及周围生态环境的重金属污染问题严重，直接影响黄河流域生态安全。东大沟是白银市东市区工业区的一条排污沟，起源于白银公司露天矿，由北向南穿过白银市东市区，流经38km于四龙口汇入黄河。沿途主要接纳了白银公司、银光公司等工业企业排放的工业废水和东市区居民生活污水。作为农业灌溉用水的有效方式，东大沟沿线耕地用污水灌溉有很长的历史。因此，研究污灌区土壤重金属污染特征，对土壤环境质量进行评价，可为污灌区土壤重金属污染修复提供科学依据。
1研究方法
1.1样品采集
1.1.1采样区域与采样点分布。本次研究基于2007年全国第二次土壤普查工作中在东大沟污灌6个不同区域（分别标记为A、B、C、D、E、F）采集的表层土壤，采样深度为0～20cm，共计50个，其中区域A有4个，区域B有10个，区域C有23个，区域D有3个，区域E有6个，区域F有4个，代表白银市东大沟污灌区域土壤环境质量，采样定位见图1。
1.1.2土样采集与处理方法。测量重金属的样品用竹片或竹刀去除与金属采样器接触的部分土壤，再用其取样。等重量混匀后用四分法弃取，保留相当于风干土3kg的土样记录装袋。采样结束后，采样小组填好样品流转单，同样品一起交样品管理员。采集的土壤样品放置于风干室的风干盘中，除去土壤中混杂的砖瓦石块、石灰结核、根茎动植物残体等，摊成2～3cm的薄层，经常翻动。半干状态时，用木棍压碎或用2个木铲搓碎土样，置阴凉处自然风干。风干后的样品倒在有机玻璃板上，用木锤敲打，用木棒再次压碎，细小已断的植物须根，采用静电吸附的方法清除。混匀土样，过孔径2mm的尼龙筛，去除2mm以上的砂粒，大于2mm的土团继续研磨、过筛。过筛后的样品全部置于无色聚乙烯薄膜上，充分搅拌、混合直至均匀，用四分法弃取、称重，保留2份样品，一份装瓶备分析用，另一份继续进行细磨，过孔径0.15mm的尼龙筛用于分析。
1.2样品分析
采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全消解的方法，彻底破坏土壤中的矿物晶格，使试样中的待测元素全部进入试液，使用Zeenit-700原子吸收分光光度计测定Cu、Pb、Zn、Cd，使用AFS-930原子荧光光度计测定As、Hg。所有测定均有空白样和质控样进行质量控制。
1.3评价方法
污染评价的方法很多，目前使用较多的是指数法，不同的评价方法侧重点不同。本次研究采用污染综合指数法、污染分担率对污灌区土壤重金属污染特征进行评价，采用Hakanson潜在生态危害指数法对污灌区土壤生态风险进行评价。
1.3.1土壤重金属污染质量评价。土壤按照应用功能、保护目标和土壤主要性质划分为3类，Ⅱ类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤。土壤质量基本对植物和环境不造成危害和污染。本次评价区域执行《土壤环境质量标准》（GB15618―1995）Ⅱ类土壤标准[4]，采用单项污染指数和综合污染指数，对污灌区土壤重金属污染进行评估。具体的数学模型如下。
单项污染指数：Pi=Ci/Si
污染分担率：Ki（%）=（Pi/P）×100
式中，Pi为第i种污染物单项污染指数，Ci为第i种污染物的实测值，Si为第i种污染物的评价标准，P为污染综合指数，Ki为第i项污染物所占的分担率（%）。
土壤质量分级标准见表1。综合污染指数全面反映了各污染物对土壤污染的不同程度，同时充分考虑了高浓度物质对土壤环境质量的影响。
根据国家土壤环境质量标准的定义，本文将土壤环境质量分为5个级别，具体分级见表2。
1.3.2潜在生态风险评价。瑞典著名地球化学家Hakanson在1980年提出的潜在生态指数法（ThePotentialEcologicalRiskIndex）（RI）是一套应用沉积学原理评价重金属污染和生态危害的方法。该方法作为国际上土壤（沉积物）中重金属研究的先进方法之一，不仅反映了某一特定环境中不同污染物的影响，同时也反映了多种污染物的综合影响，并定量划分出潜在危害程度，是目前应用很广的一种方法。我国著名学者陈静生曾于1989年根据Hakanson的关于潜在生态危害指数评价方法介绍了6个重金属元素的毒性系数的计算方法，并给出了毒性系数。随后，我国众多学者在研究土壤（沉积物）重金属污染评价中也大量使用了潜在生态危害指数法。
单个元素污染系数：Cir=Ci实测/Cin
式中，Cir为某一种金属的污染系数，Ci实测为土壤（沉积物）重金属元素的实测含量，Cin为该元素的评价标准，某一重金属的潜在生态危害系数Eir=Tir×Cir
某一点土壤（沉积物）多种重金属综合潜在生态危害指数：
Hakanson提出的重金属毒性水平顺序：Hg（40）>Cd（30）>As（10）>Pb（5）=Cu（5）>Zn（1），潜在生态风险指数可以定量评价单一元素的风险等级，也可以评价多个元素的总体风险等级。重金属的潜在生态风险指标与分级关系见表3。
2结果与分析
2.1东大沟污灌区土壤重金属污染特征
对白银市东大沟污灌区50个点位表层采集的土壤样品，使用原子吸收光度法和原子荧光光度法完成了6种元素（Cu、Pb、Zn、Cd、As、Hg）的测试。同时，选取全国第二次土壤普查中本地区环境土壤背景点的土壤样品，并将此作为本地的背景值。监测分析结果可知，东大沟污灌区不同区域表层土壤中重金属含量分布差别较大（表4）。由表4可知，6种重金属含量均值大小在区域A、E、F中依次为Zn>Pb>Cu>As>Cd>Hg，区域B依次为Cu>Zn>Pb>As>Cd>Hg，区域C、D则为Zn>Cu>Pb>As>Cd>Hg。重金属污染程度沿程分布呈现逐渐降低的趋势。
以相关元素背景值为评价标准是土壤环境质量评价的最基本的依据之一，也是判别土壤污染程度与否的重要标准之一[5]。通过与白银市土壤背景值比较，污灌区表层土壤中6种重金属平均含量均显著高于土壤背景值。其中，Cu的最高平均值达到土壤背景值的39倍（区域B），Pb为24倍（区域A），Zn为23倍（区域A），Cd为475倍（区域A），As为15倍（区域F），Hg为48倍（区域F）。除As和Hg外，其他重金属元素的超标率为100%。因此，由于历史原因和现实条件限值，常年使用处理未达标的污水灌溉，白银市东大沟污灌区表层土壤已经出现了严重的重金属累积现象，应引起农业环境部门的重视。
2.2东大沟污灌区土壤重金属污染质量评价
由于该地区的土壤pH均值为7.58，属微碱性环境，故选择国家土壤环境质量标准pH>7.5的二级限量值作为污染评价值，计算污灌区土壤中6种重金属的单项污染指数值和综合污染指数值，分析结果见表5。
从表5可以看出，根据单项污染指数法和综合污染指数法的评价结果，污灌区表层土壤已经受到重金属污染。在研究区中的重金属，Cu、Pb、Zn、Cd、As、Hg的单项污染指数的变化范围分别为1.06～7.57、0.50～1.99、0.73～4.46、10.7～62.0、1.68～6.92、0.14～1.89；单项污染指数均值分别为3.91、1.34、2.50、35.2、3.32、1.06，均大于1。在研究的污灌区中，Cd的污染指数最高，对环境的污染也最大。表层土壤重金属的平均单项污染指数从大到小依次为Cd>Cu>As>Zn>Pb>Hg。
污灌区的综合污染指数范围为2.5～13.2，均值为7.9，污灌区土壤受到重污染，作物受到的污染已相当严重。由综合污染指数看以看出，各个污灌区表层土壤重金属污染程度为区域C>区域A>区域B>区域D>区域F>区域E。从分布的区域来看，重金属污染程度呈现污灌土地沿流域自上而下，由近岸到远离逐渐降低的趋势。
污染物分担率反映了各污染物在污染过程中所占的比率。从表6看以看出，污灌区表层土壤中6项污染物平均分担率的顺序为Cd>As>Cu>Zn>Pb>Hg，但不同区域中污染物分担率有差别。在污灌区表层土壤中，Cd污染物分担率明显高于其他污染物，平均值达到了72.51%，因此东大沟污灌区表层土壤重金属的污染程度主要由该地区Cd的污染程度来判定。从污染因子结构来看，与东大沟纳入废水企业明显相关。
2.3东大沟污灌区表层土壤潜在生态风险评价
根据东大沟流域特点，综合本地区背景土壤不会对东大沟污灌区土壤中重金属含量造成影响情况，本次研究确定以《土壤环境质量标准》（GB15618―1995）Ⅱ类标准进行生态风险评价。
表7列出了白银市东大沟污灌区表层土壤单个重金属潜在生态风险系数和综合生态风险指数。通过计算结果可以看出，污灌区表层土壤重金属综合潜在生态危害指数为352～2009，平均达1159，生态风险达到很强生态风险，只在区域E（RI=352）为较强生态风险，表明白银市东大沟污灌区表层土壤受到严重污染，应引起充分的关注。污灌区表层土壤6种重金属的潜在生态风险系数Eir范围：Cu为5～38，Pb为3～10，Zn为1～4，Cd为321～1860，As为17～69，Hg为6～76。从6种重金属的潜在生态风险系数的均值来看，其潜在生态风险程度为Eir（Cd）>Eir（Hg）>Eir（As）>Eir（Cu）>Eir（Pb）>Eir（Zn）。在整个污灌区表层土壤中，Cu、Pb、Zn处于轻度的潜在生态风险，而Cd则处于极强的潜在生态风险。As在区域F中处于中等的潜在生态风险，在其他区域则处于轻度的潜在生态风险。Hg在区域B、C、F中处于中等的潜在生态风险，而在其他区域处于轻度的潜在生态风险。由此可见重金属Cd为东大沟污灌区表层土壤重金属污染首要污染物。表7分析结果表明，污灌区表层土壤中处于很强的潜在生态风险水平，则主要是由Cd所引起的。Cd的潜在生态风险系数均值为1055，远高于极强生态风险值，在6个区域50个点位中，仅有1个点位为中等生态风险水平，占所监测点位的2%；3个点位处于较强生态风险水平，占所监测点位的6%；7个点位为很强生态风险水平，占所监测点位的14%；其余的39个点位达到极强生态风险水平，占所监测点位的78%[6]。
重金属污染土壤处理篇4
【关键词】土壤重金属污染特点评价方法危害与治理
重金属具有不易分解、易积聚的特点。如何科学地对土壤重金属污染进行评价，是污染治理的重要前提，以下就土壤重金属的污染及其评价方法进行分析。
一、土壤重金属污染的成因及特点
土壤是人类社会赖以存在和发展的根本前提，是最重要的基础资源。随着近现代工业的飞速发展，土壤中沉积了越来越多的废弃污染物。工业生产、居民生活垃圾的不合理处置以及矿产开采等，都会带来土壤重金属污染。从化学理论角度来讲，98%以上的金属都属于重金属，从环境保护学领域来讲，土壤重金属污染中的重金属主要包括汞、铅、锌、砷和镍等。
1、土壤重金属污染的成因。（1）自然原因。土壤重金属的形成不是单方面作用的结果，而是受多方面因素影响，在不同时期，其主要影响因素又不同。土壤形成初始时期，其重金属含量受成土母质的影响较大，母质中的重金属含量及组成直接决定了土壤重金属的值。随着土壤的发育，母质对其重金属值的影响逐渐减弱。与此同时，生物残落物的影响逐渐增强，受生物个体差异影响，其残落物也呈现出多样化的特点，对土壤重金属组成的影响程度也各不相同。大气沉降，如火山爆发、森林火灾等可能使许多重金属漂浮于空中，其中一些被植物叶片吸收，进而被微生物分解进入土壤，从而改变土壤的重金属含量与构成。（2）人为原因。研究人员对近30年的土壤重金属污染原因进行统计，分析发现随着工业化程度的不断加深，人类活动已经逐渐上升成为土壤重金属污染的主要来源。具体来讲，人类活动又突出表现在以下几个方面：首先废气、烟尘等大气污染。城市化进程的加快在反映国民物质生活水平提升的同时也带来一系列环境问题，城市交通、工业生产等向大气排放大量废气、烟尘，造成大气污染，通过大气沉降，这些物质进入土壤，造成土壤重金属污染。经调查研究发现，工矿生产集中区域、城市道路、铁路周围，土壤重金属污染往往格外严重。其次化肥农药在农业生产中的使用。为了缩短农作物生长周期，现代农业生产常会选择使用化肥农药，大量化肥与农药的使用在带来生产效益的同时，也将其中所含的重金属物质带入了农作物与土壤，造成土壤重金属污染，影响人体健康。再次水体污染。受水资源分布不均因素影响，在部分地区，农田灌溉需要引入工业废水和生活污水，这些未经合理处置的污水进入到农田，造成土壤重金属污染，由于污染水体中含有大量重金属物质，通过污水灌溉产生的土壤重金属危害破坏性更大，极易造成循环性水土污染。最后其他活动。含重金属的工业废弃物，城市居民生活垃圾的堆放，金属矿山酸性废水的排放等也会造成土壤的重金属污染。
2、土壤重金属污染的特点。依据化学金属元素相关理论，重金属性质稳定，极难被微生物降解，一旦进入土壤造成重金属污染，势必对农作物的品质和产量产生较大影响，加之其潜伏周期长，通过食物链的“生物富集效应”严重影响动物和人体的健康。有研究表明，低浓度的汞在小麦萌发初期能起到促进生长作用，但随着时间的延长，最终表现为抑制作用；砷有剧毒，可致癌；镉会危害人体的心脑血管。归纳起来，重金属污染有以下几个特点：（1）潜伏周期长，污染具有隐蔽性；（2）性质稳定，污染具有难降解性；（3）相互作用，污染具有协同性、扩散性。因此，重金属污染又有“化学定时炸弹”之称。
三、土壤重金属污染的评价方法
1、单因子指数法。借助综合指数法，可以对受测区域的重金属污染情况进行分级，指出土壤中污染最大的因素，但无法判定出不同元素对土壤污染的影响差别。根据这一方法计算出来的污染指数只能反映各种重金属元素对土壤的污染程度，而无法精确反映污染的质变特征。
2、污染负荷指数法。该指数是由评价区域所包含的主要重金属元素构成，它能够直观地反映各个重金属对污染的贡献程度，以及金属在时间，空间上的变化趋势.由Tomlinson等人提出污染负荷指数的同时提出了污染负荷指数的等级划分标准和指数与污染程度之间的关系，通过计算得打各重金属的污染负荷指数及可以得到各个功能区和该市的污染程度.
3、潜在生态危害指数分析。重金属元素是具有潜在危害的重要污染物，潜在生态危害指数法作为土壤重金属污染评价的方法之一，它不仅考虑土壤重金属含量，还将重金属的生态效应、环境效应与毒理学联系在一起，是土壤重金属评价领域广泛应用的科学方法
4、GIS技术在土壤重金属污染评价中的运用。GIS是由计算机硬件、软件及不同方法组成的系统，通过该系统，能够实现空间数据的采集、管理、处理、分析与建模，以解决复杂的规划和管理类问题。通过GIS技术，将不同类型的数据进行处理变换，根据客观需求对其进行空间分析和统计，最终建立各种应用模型，以便为研究决策提供依据。在对土壤重金属污染进行研究时，常利用GIS技术的计算与图形显示功能，对受测区域指定采样点进行插值分析，实现土壤图数字化，建立空间与属性数据库，最终绘出污染物空间分布图，为土壤污染治理提供参考依据。
三、重金属污染土壤的危害与治理
土壤是人类赖以生存的最基本的自然资源之一，但现阶段严重的土壤污染，通过多种途径直接或间接地威胁人类安全和健康，开展城市环境质量评价，日益成为人类关注的焦点。
当土壤中的重金属含量达到一定程度，不仅会导致土壤污染、农业生产收益下降，通过径流，还会对水体（地表水、地下水）产生淋失作用，污染水资源、破坏水文环境；借助大气沉降，极易形成大气污染与水污染、土壤污染的“死循环”，进而影响人体健康。
根据重金属污染的隐蔽性、不可逆性及长期性等特点，与大气污染、水污染等环境问题相比，土壤污染的治理难度更大。现行的重金属污染土壤治理主要有生物法、化学法、工程治理法等方法，就目前科学技术发展形势来看，在治理方案设计上尚未形成统一标准，在实际操作中，不同的地理环境在方法的选用上存在区别，使用的技术也多种多样。从总体上来讲，治理污染土壤首先应查明污染成因，以《土壤环境监测技术规范》为指导，对污染区域进行实地分层采样调查，一般将受污染区域分为“污染源区”、“保护区”和“超标污染区”三个区域。无论采用何种方式，在对土壤污染进行治理时，应注意因地制宜，结合受污染区域的土质情况、土地使用性质与功能、重金属污染物含量与构成等特点，对治理效果、时间、经费等作出合理预期和科学规划，选择最佳方案。
结束语
随着社会发展，各行各业对重金属资源的需求与日俱增，与此同时，由生产而产生的重金属废弃物也逐渐增多，这些未能及时处理的废弃物作用于土壤，一旦其重金属含量超标，就会对土壤造成严重污染，进而破坏生态平衡。
参考文献：
[1]范拴喜等.土壤重金属污染评价方法进展[J].中国农学通报，2010
重金属污染土壤处理篇5
关键词土壤污染；现状；防控；措施
中图分类号：X53文献标志码：BDOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.06.082
土地是关系到国计民生的重要资源，当前，国内土壤污染愈演愈烈，导致土地环保质量严重下降，尤其是在工业、商业迅猛发展的大环境下，牺牲土壤生态谋取经济利益的现象屡禁不止。土壤污染已成为环境污染的重要因素，尤其是“三废”污染、石油污染、重金属污染、化学农药污染、放射性污染等，已使土壤生态环境受到严重破坏。在可持续发展理念的引导下，土壤污染已引起了社会各界的高度重视，由此可见，保护土壤质量、维护土壤生态、净化土壤污染已成为当务之急。
1土壤污染的特征
1.1隐蔽且滞后
大气、水、废弃物污染是很容易通过感官而被发现的，但土壤污染却具有很高的隐蔽性，难以直接发现。土壤污染需要对土壤样品进行采样化验，分析其中有害物质的残存量，甚至通过研究人畜等的健康状况才能明确。这就造成土壤污染监管远远滞后于污染现状，而且一旦发现土壤污染，往往是已经发生了很长时间，因此，土壤污染往往具有隐蔽性和滞后性。
1.2累积性
在大气与水体中的污染物质一般较易治理或迁移，但在土壤中却不同，土壤不像大气和水的扩散与稀释能力那么高，而且其中的有毒有害物质积累时间较长、成分复杂，往往治理难度较大。尤其是土壤污染的持续性、渐近性特点，更使污染物质极易在土壤中累积从而超标。
1.3不可逆
重金属对土壤的污染是不可逆转的过程，有很多有机化学物质的污染需要很长的时间才能够降解，有的重金属在土壤中可能需要长达100～200年的时间才能解除污染。这就会使被重金属污染的土壤在很长时间内被贴上“污染”标签，难以被应用到生产生活和经济建设中，同时也会对当地民众的生产生活安全性造成极大危害。
2土壤污染现状与危害
2.1土壤污染现状
土壤是人类生存发展的基础。随着经济的发展，工业化、城市化、农业集约化的变化越来越快，很多未经处理的废弃物都转移到了土壤之中，如重金属、硝酸盐、农药、病原菌等。按照污染物性质，可以分为无机物污染、有机物污染和生物污染；根据污染物的存在状态可分为单一污染、复合污染以及混合污染。目前，我国的土壤污染总体形势非常严峻，部分地区土壤污染严重，并且在有的特殊区域出现了重污染以及高风险污染。土壤污染的途径多种多样，原因很复杂，把控起来难度较大[1]。另外，土壤环境监督管理体系的不健全，土壤污染防治工作的投入力度不够，人们普遍的防治意识薄弱，并且由土壤污染引发的农产品安全问题以及群体性事件已成为威胁人们身心健康、妨碍社会稳定的一个原因。
2.2土壤污染的危害
1）土壤污染对作物危害严重。当土壤中的污染物质含量超标时，其生长出的植物会出现吸收及代谢能力失衡，残留植物體内的有机污染物直接对植物的生长产生影响，有的还会引发遗传变异甚至死亡。2）土壤污染物在植物体内残留。农作物在处于土壤污染的环境中，通过自身的生长发育体系将污染物吸收进自身体内，污染物的残留量在农作物的体内分布不均，并且不同的污染物在其体内停留的时间也不同。一般根部的残留量最多，其次是茎、叶、荚、籽粒，并且在植物体内的停留时间根据污染物的分解性不同而不同，分解性高的，停留时间短，反之停留时间长。3）土壤污染会危害人体健康。土壤中的病原体能够通过食物链的传播进入人体，有的也会通过皮肤侵害人体。放射性污染物主要是通过食物链进入人体。另外有的还会通过呼吸系统侵入人体，使受害者白细胞数量发生改变。
3土壤污染的防治
3.1健全土壤污染法律法规，调查土壤污染状况
针对治理土壤污染的问题，我国已确立了相关法律法规，其内容涉及农业环境保护、防治土地污染等领域，也起到了一定作用。但针对土壤污染问题的日益加重，相关部门需要尽快设立长期稳定的法律法规，并对现有的法律法规进行完善，使土壤污染防治工作更加高效地进行。
土壤污染的治理需要有完善的调查工作为基础，相关部门要建立土壤质量监测数据库，尤其要严格监控污染较为严重的重点区域，建立完善的土壤污染监管档案[2]。国内土壤污染呈现集中性特点，这就使区域土壤污染治理重点更加明确。通过数据调查分析土壤污染的危害性，并根据其污染指数、影响范围制定有效的治理对策，对高危污染区进行全面强化治理。
3.2施用化学改良剂，加强土壤净化能力
实施生物改良，增加土壤环境容量。为了改善土壤质量，可向土壤中施加石灰、碱性磷酸盐、氧化铁、碳酸盐和硫化物等化学改良剂，加速有机物的分解，将重金属固定在土壤中，将其转化为难溶的化合物，防止其迁移造成各种污染。土壤中的有机污染物可以靠植物、真菌、细菌等合作降解，并且通过植物能够带走土壤中的部分重金属。
对于受到重金属污染的土壤，除生态修复之外，还需要对其进行物理修复。当前，土壤电动修复技术已进入研发使用阶段，通过离子电学和电渗析作用清除土壤中的重金属，或者在土壤中计入盐酸溶液，从而清除土壤中的镉、铅等有害重金属。虽然这些新型土壤净化科技尚处于研发阶段，但相信在不久的将来，“科技净土”将成为现实，为土壤净化和保护提供更有效的治理措施。
3.3强化农业生产过程环境监管
相关机构应加强肥料、农药等投入的安全管理工作，严控污水灌溉以及污泥农用行为。加强对农业的污染控制，严禁使用重金属超标的农药化肥，尤其的化学杀伤性、残留性高的农药化肥，从源头抓起杜绝土壤种植性污染[3]。优先发展生态农业，鼓励并发展无公害、绿色和有机农产品的生产基地的建设。农业部门和环保部门要联合行动，密切关注土壤污染治理能效，通过生态农业的发展的优化土壤性质，提高土壤污染治理效率。
3.4优化产业规划布局
加强规划布局，防止重污染企业等的建设开发生产等活动对周边土壤造成污染，设置区域环评、规划环评等程序，避免各种不合乎要求的开发项目的开展造成土壤污染。环境部门要针对土壤重污染区域划定污染红线，定期监测周边土壤污染情况，尤其是与周边民众生产生活密切相关的土壤治理更要提起重视。规划当地产业布局有利于强化土壤生态保护基础，控制土壤污染源，最大限度地降低土壤污染风险。
4结语
土壤环境问题在现代社会中已日益突显，国家对于环境保护工作也愈加重视。为了实现现代社会各方面的可持续性发展，土壤污染问题必须着重解决，相关部门以及大众都需要为之努力，营造一个健康的工作生活环境。
参考文献：
[1]何鹏.土壤污染现状危害及治理[J].吉林蔬菜，2012（9）：55-56.
重金属污染土壤处理篇6
生物酶是一种生物螯合剂，它具有对环境营养条件要求不高;低浓度污染物，处理更有效;在和毒物共存时能保持较高活性;在土壤中具有较大的移动性;微生物吸收有机物和重金属时需借助特定吸收机制(扩散和渗透)，而酶不需要等优点，比微生物、植物对重金属污染土壤的处理更具有优势。当酶遇到重金属时，重金属与底物竞争，重金属同时进入，与底物结合形成“酶-重金属-底物”的络合物，能降解和转化土壤中的污染物，使污染物的浓度降低到可接受的浓度，土壤修复效果较好［7］。利用生物酶可有效提高重金属污染土壤的处理效果，此方面研究国内外尚未见相关报道。本研究将生物酶溶液应用于污染土壤中重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Zn的淋洗、解吸、去除，以提高重金属的去除效果。论文探讨了酶的种类、酶的质量浓度、pH、反应时间等对重金属去除率的影响，并利用响应面法对去除反应条件进行优化，试图为淋洗修复重金属污染土壤提供新方法。
1材料与方法
1.1供试土壤土壤样品采自武夷山市武夷学院湖边的耕地土壤，属于粘土性土壤。样品经自然风干后，研碎，过100目尼龙筛。人工污染土壤样品:将100g土壤样品浸入500mLCuSO4•5H2O、ZnSO4•7H2O、Cd(NO3)2•4H2O、Cr(NO3)3•9H2O、NiCl2•6H2O配制的混合溶液中(该溶液含Cu100.5mg/L、Zn439.7mg/L、Cd4.8mg/L、Cr365.2mg/L、Ni128.1mg/L)，25℃恒温振荡72h，4000r/min离心除去上层清液，自然风干陈化2周，备用，即为供试土壤样品。经测试，该人工污染土壤样品pH为6.80，有机质含量为2.87%，阳离子交换容量为12.45cmol/kg，Cd、Cr、Cu、Ni、Zn含量分别为2.38、93.33、279.38、148.39和89.68mg/kg。
1.2试剂与仪器试剂:α-淀粉酶，脲酶，过氧化物酶(生化试剂，上海鹤善实业有限公司);其他试剂均为市售分析纯试剂，实验用水为去离子水。仪器:AA-6300原子吸收分光光度计(日本岛津公司)，SHA-C恒温振荡箱(常州国华电器有限公司)，TDL-40B离心机(上海安亭科技仪器厂)，PB-10型pH计(德国赛多利斯集团)，AB204-S电子天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司)。
1.3实验方法
1.3.1实验用酶的选用取0.6g供试土壤样品置于锥形瓶中，分别加入质量浓度为0.1%的不同酶溶液15mL，在25℃、pH4.0条件下恒温振荡12h，离心后，取上清液用火焰原子吸收分光光度法测定各重金属的含量。
1.3.2酶溶液处理重金属污染土壤各工艺条件的确定取0.6g供试土壤样品置于锥形瓶中，加入一定量的酶溶液，在不同的反应时间、pH条件下，25℃恒温振荡。离心后，取上清液测定各重金属的含量。
1.3.3酶溶液处理重金属污染土壤工艺条件的优化取0.6g供试土壤样品分别加入酶溶液15mL，根据Box-Behnken中心组合设计原理，在单因素的基础上，以淋洗液的pH、反应时间、酶质量浓度3个因素为自变量，重金属去除率为响应值，作3因素3水平的响应曲面分析实验，实验因素与水平见表1，确定土壤重金属去除的最佳工艺条件。
2结果与分析
2.1实验用酶的选用酶作为土壤的组成部分，参与土壤系统中许多重要的代谢过程，因而可用它来检测土壤中重金属的相对污染程度［8］。其反应机理是重金属与酶活性中心结合或与酶分子中的巯基、胺基和羧基的结合，从而改变酶的活性。因此，酶依靠其专一性、高效性，与重金属产生良好的络合作用，从而达到去除土壤中重金属的目的。实验选择土壤中常见脲酶、过氧化氢酶和α-淀粉酶溶液各15mL进行实验，对供试复合污染土壤样品进行处理，在25℃、pH4.0条件下恒温振荡12h，以求达到良好的去除效果和降低处理成本。由图1可知，脲酶、过氧化氢酶、α-淀粉酶对土壤中重金属的去除都有一定的效果，但效果差异显著，去除率的大小顺序为α-淀粉酶＞过氧化氢酶＞脲酶。其主要原因可能是，脲酶活性对重金属最敏感，与重金属的污染程度呈良好的负相关关系［8］，因此重金属在浓度较低时，脲酶空间结构迅速变化而失活，无法进一步络合重金属;过氧化氢酶活性对重金属Cu、Ni含量表现较敏感，故过氧化氢酶对部分重金属如Cu、Ni，络合效果差，对其他类型的重金属有一定的络合效果，去除重金属效果要好于脲酶;重金属与α-淀粉酶没有专一性对应关系，酶活性没有受到影响，对重金属有良好的络合效果。
2.2不同反应条件对重金属去除效果的影响
2.2.1pH值对重金属去除率的影响pH值对酶的生物活性会造成影响，还会对土壤中各重金属的赋存形态造成影响，是影响土壤重金属去除率的重要因素。在酸性条件下，土壤中的重金属主要以酸提取态存在;pH越低，土壤中重金属游离越多，活性越强。蒋煜峰等［9］发现，随土壤pH值增加，重金属解吸率逐渐减小，皂角苷冲洗土壤重金属的适宜pH应在4～5。实验选择pH值3.0～5.0范围内考察pH对重金属去除率的影响。由图2可知，在所研究的pH范围内，pH值低，α-淀粉酶对重金属的去除率较高，当pH为3.5时，去除率达到最大值。随着pH值继续增加，去除率降低。这种变化一方面与酶本身结构有关:在酸性条件下，α-淀粉酶分子中的巯基和羧基易分解，与重金属产生良好的络合。另一方面，与各金属的赋存形态有关:在酸性条件下，Cd、Cr2种重金属在土样中的存在形态以酸提取态(即离子态)为主，去除率高;Cu、Zn、Ni在土样中的存在形态以可还原态、可氧化态和残渣态为主，去除较困难，去除率较低。
2.2.2酶的质量浓度对重金属去除率的影响重金属在土壤中的存在状态大多数是吸附并固定在有机质和土壤粘粒上，以吸附态存在［10］。由图3可知，酶质量浓度低于0.20%时，重金属去除率随酶浓度的升高而增加。Mulligan等［11］研究认为，在重金属未与土壤分离时，酶就已经与重金属络合了，使金属从土壤上解吸下来，随着淋洗液不断的冲洗，金属就被从土壤中去除。在低浓度时，酶主要与土壤中游离的金属络合，重金属的去除率低;随着酶浓度的增大，土壤中重金属进入酶的活性中心，与酶分子的巯基、胺基和羧基结合，重金属不与土壤颗粒的重新结合，重金属的去除率也随之增加。当酶浓度超过0.20%时，与还原态、可氧化态和残渣态的各重金属的解吸与吸附达到动态平衡，重金属去除率不再发生较大变化。不同重金属去除率差别较大，可能是由于重金属的存在形态以及重金属与酶的络合能力不同造成的。
2.2.3反应时间对重金属去除率的影响由图4可知，各重金属去除率随反应时间增加而上升，在反应时间为12h时，Cd、Cr、Cu、Ni和Zn去除率分别为69.56%、58.05%、35.72%、32.67%和53.39%。随后，重金属去除率不再变化。其可能与金属离子在土壤中赋存状态、酶的传质速率机理和酶的反应机理有关。反应初期，酶分子吸附在土壤颗粒表面，重金属的去除率低;随着振荡时间增加，酶的传质速率提高，进入土壤中与重金属相结合，去除率得到提高;当酶的活性中心达到饱和，与重金属的络合反应达到平衡，重金属的去除率趋于稳定。
2.3酶溶液处理重金属污染土壤最佳工艺条件的确定
2.3.1酶溶液处理重金属污染土壤实验分析和回归方程建立(以Cd含量方差分析表为例)根据单因素实验的结果，采用统计软件Design-Expert进行实验优化设计，实验安排及实验结果见表2。由表2实验数据进行回归分析，得二次多元回归方程为。对该模型进行方差分析，结果见表3。从表3可知，模型具有高度显著性(P＜0.01)，而R2=0.9651，R2Adj=0.9203较高，可见回归方程拟合度和可信度均较高，实验误差较小，方程模拟得较好，可用于组合液去除污染土壤中Cd的实验分析与预测。通过回归模型的响应面和等高线图(见图5～图7)，能够很直接地看出反应因素之间两两交互作用对去除率的影响。从图5～图7可知，pH、反应时间、酶浓度的交互作用较显著(圆形表示二因素交互作用不显著，椭圆表示二因素交互作用显著)［15］。其中各因素在实验范围内对去除率的影响大小依次为pH(A)＞反应时间(B)＞α-淀粉酶的质量浓度(C)。这3个实验因素对去除率均产生不同程度的影响。在各因素选取的范围内，通过DesignExpert软件分析回归模型，得出Cd最优去除率的工艺参数为:pH3.5、反应时间12h、α-淀粉酶的质量浓度0.20%，Cd去除率预测值为82.172%。为检验Box-Behnken实验设计所得结果的可靠性，采用上述优化提取条件进行重复实验，得Cd去除率为82.36%，与理论预测值相比，相对误差为2.3‰，结果较理想。
2.3.2酶溶液处理重金属污染土壤实验优化结果分析本实验利用响应曲面实验分析方法还对Cr、Cu、Ni、Zn进行分析，结果表明，回归方程拟合度和可信度均较高，实验误差较小，方程模拟的较好，可用于污染土壤中Cr、Cu、Ni、Zn实验分析与预测。各因素在实验范围内对去除率的影响大小依次都为pH(A)＞反应时间(B)＞α-淀粉酶的质量浓度(C)。在各因素选取的范围内，通过DesignExpert软件分析回归模型，得出最优去除率的工艺参数也为:pH3.5、反应时间12h、α-淀粉酶质量浓度0.20%。RSM预测出来的最佳结果Cr、Cu、Ni和Zn分别为75.02%、38.38%、34.69%和57.54%。为检验Box-Behnken实验设计所得结果的可靠性，采用上述优化提取条件进行重复实验，最终Cr、Cu、Ni和Zn去除率分别为75.44%、38.34%、34.74%和57.69%，与理论预测值相比，相对误差分别为5.6‰、1.1‰、1.3‰和0.3‰，结果较理想。5种重金属去除率的大小顺序为Cd＞Cr＞Zn＞Cu＞Ni。
3讨论
