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一般来说,大气颗粒物重金属污染物是很难被降解的,因此,当人体吸入这种污染物时,就会造成人体出现各种功能障碍,严重时甚至会导致人体出现各种疾病。在大气颗粒物重金属污染物中很多元素对于人体都能严重伤害,有的元素甚至具有致癌的能力。我国近年来,经常出现这种污染的情况,并且现在不管是国家、政府还是个人对于大气颗粒物重金属污染物都有一定的认识,但是由于对污染的控制技术还不够,因此,我国目前还没有建立起对大气颗粒物重金属污染进行有效控制的方案体系。[1]因此,本文主要探讨大气颗粒物重金属污染的来源以及相关的控制建议,以期使得我国大气颗粒物重金属污染情况得到有效的控制。
一、大气颗粒物重金属污染的主要来源
我国近年来的大气颗粒物重金属污染情况越来越严重,主要的原因有;首先,重工企业的污染。有研究显示,一些钢铁行业的重金属排放量是很惊人的。另外在钢铁生产的过程中,烧结工艺的使用也会产生大量的重金属污染物,这对于大气颗粒物中的重金属含量是一个很大的影响,并且通过一些钢铁生产企业的重金属排放已经成为了大气颗粒物重金属污染物的主要来源,如图一。而我国是一个钢铁的生产大国,每一年的钢铁生产量已经达到全世界钢铁生产总量的一半以上,并且很多的重工企业都位于一些人口稠密、经济发展的城市周边。因此,由重工企业造成的重金属污染情况已经不容忽视。[2]
其次,城市机动车尾气排放也是重金属污染的重要来源,如图二。一般来说,机动车排放重金属的主要方式有以下几种:机动车辆在行驶过程中所产生的汽车尾气、车辆行驶过程中所造成的扬尘、机动车燃料中所添加的化学物、机动车油中所添加的化学物、轮胎磨损所产生的重金属污染以及机动车的配件磨损之后所造成的重金属排放。这几种方式是机动车排放重金属元素的造成大气颗粒物中重金属污染的主要方式。
另外,除了重工企业以及机动车排放这两种方式之外,还有垃圾秸秆的焚烧、陶瓷水泥行业以及有色金属的冶炼等等。但是就目前来看,对于我国的大气颗粒物重金属污染的治理情况还很不乐观,缺乏对重金属污染进行控制的有效手段。[3]
二、大气颗粒物重金属污染的控制建议
近年来,我国的大气颗粒物重金属污染严重,但是就目前来看,还没有有效的控制措施。下面本文就大气颗粒物重金属污染的控制问题提出一些控制建议,以期达到良好的控制效果,从而减轻我国的大气颗粒物重金属污染的程度。总的来说,控制建议有以下几点:首先,对于我国大气颗粒物重金属污染展开详细的调查监测,对于我国重金属的具体情况以及区域特征都进行详细的收集分析,为更好地治理大气颗粒物重金属污染提供参考依据。其次,对于对大气颗粒物重金属污染源进行详细的摸查,对于一些重化工企业更是要进行重点监测,并且对于机动车尾气及其他方式带来的重金属污染也要进行重点监测。另外,对于大气中的重金属排放量也要进行精确合理的测算,从而使得我国大气颗粒物重金属排放量被详细了解,从而对于我国重金属排放量进行有效的控制。[4]再次,在技术方面,要给予治理重金属污染有力的技术支持,从监测技术到治理技术都要进行积极的开发,使其是和重金属污染治理的需要。第四点,对于大气颗粒物重金属排放量制定一个详细的标准,并且建立健全大气颗粒物重金属污染排放的制度体系,让重金属排放处在一个可控范围之内。最后,积极开展节能减排工作。我国近年来也在积极开展节能减排工作,力图使得我国的环境污染得到改善,并且我国的节能减排工作也取得了一定的成果,但是在节能减排工作开展的过程中,也出现了许多不容忽视的问题,如很多企业把节能减排仅仅当做一句口号,并没有具体去贯彻这个工作。因此,在今后的工作中,要注重对于节能减排工作的落实情况,改变能源的结构,对于大气颗粒物重金属排放进行控制,进而使得我国的重金属污染情况得到切实改善。
结语:
通过对我国重金属污染来源的分析,提出了几条对重金属污染进行控制的建议,以期我国的重金属污染情况可以得到切实改善,减少雾霾等极端恶劣天气的出现,保证人民群众的生命财产安全。
作者简介:姓名:邓皓天、性别:男,民族:汉,出生年月日:94-02-27:籍贯:四川,学历: 本科,研究方向:地球化学
参考文献
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【关键词】土壤 重金属 植物修复 经济 美观
随着现代工业的发展和农业的现代化,工业三废的排放,农业化肥与有机农药的大量施用,生活污水的不断排放,城市污泥,矿床的开采等大量的污染物进入土壤环境,土壤污染日益严重。其中重金属污染在土壤污染中不仅面积大,并且残留时间长。当土壤中的重金属含量积累到一定程度,会对土壤―植物系统产生毒害作用,导致土壤退化、农作物的产量和品质下降,每年因重金属污染带来的粮食减产达1000多万吨,被重金属污染的粮食每年达1200万吨,年经济损失在200亿以上[1]。另外,重金属可以通过植物的吸附作用进入植物体内,另外还可以通过径流和淋洗等作用污染地表水和地下水,最终能通过接触和食物链等途径危害人们的生命健康[2]。
1 重金属的概念及土壤重金属的来源
1.1 重金属的概念
重金属是在工业生产和生物学效应方面均具有重要意义的一大类元素,在化学概念上,还没有明确的的定义,但是目前还是有了广为接受的概念,那就是元素的密度大于6g/cm3,具有金属性质(延展性、导电性、稳定性、配位特性等,且原子数目大于20的元素)。其中常见的重金属有镉、铬、汞、铅、铜、锌、银、锡等。重金属离子(如Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Ni2+和Co2+等)是植物代谢必需的微量元素,但如果它们过量则具有相当毒性。环境污染方面所涉及的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷,还包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等。土壤一旦受到外界污染就相当难治理,通常具有以下几个特点:累积性;隐蔽性和滞后性;不可逆转性[3]。
1.2 土壤重金属的来源
伴随着工业化和城市化的发展,重金属在土壤中的含量日益增加,重金属侵入土壤的主要途径有:
(1)矿产资源的开采。由于现代化发展的需要和技术的发展,各种矿藏不断的被发现、开采、加工和利用,产生了大量的采矿废弃场地,大量的采矿废水,废气,进而引起了土壤的重金属污染。(2)化肥和农药的大量使用。现代农业生产中,不节制的随意滥用化肥和农药,导致农业土壤中重金属含量急剧增加,进而形成农业土壤的重金属污染。(3)污水灌溉和污泥的利用。城市污泥的农业利用和含有重金属的污水的农业灌溉都对是引起土壤重金属污染的来源。(4)汽车尾气的排放。由于汽车工业的发展,越来越多的汽车进入家庭,汽车排放的尾气对公路两旁的土壤重金属污染尤为严重[4]。
2 植物修复的概念和类型
对土壤重金属污染的治理,目前常用的有淋滤法、客土法、吸附固定法等物理方法以及生物还原法、络合浸提法等化学方法。但这些方法往往投资昂贵、需用复杂设备条件或打乱土层结构,对大面积的污染更是无可奈何。如据报道,对1hm2面积的污染土壤进行工程法治理(客土),每1m深度土体的耗费高800~2400万美元。如此惊人的代价迫使人们不得不寻求另外途径。近年来出现的植物修复恰恰为人们提供了一种价廉且有效的土壤重金属污染治理方法。“植物修复”是指将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上,而该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力,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移出土体,达到污染治理与生态修复的目的[5]。
3 结合地理位置合理种植植物使作用发挥到极致
(1)在服务期满的矿区,由于所处的位置是比较偏僻的山区。种上可以修复受重金属污染的土壤并据有利用价值的林木,而且在被利用时,不挥发所富集的重金属。以免产生第二次污染,造成对人体的伤害。(2)在城市公路两边旁和重金属污染的企业厂界的围边绿化方面,种上具有观赏价值又能富集重金属的植物。在美化城市的同时减少汽车尾气和企业排放的废气废水对土壤带来的重金属污染,并且修复已被污染的土壤。(3)由于大量的化肥和农药,污水灌溉和污泥的利用,导致重金属污染土壤的。是否能在农作物轮耕时,选择一种既有利于均衡利用土壤养分和防治病、虫、草害;能有效地改善土壤的理化性状,调节土壤肥力,又能吸附或富集重金属的植物。从而减少其对环境和人类健康的风险。
4 植物修复技术的展望
植物修复技术是一种支持可持续性发展的环境修复技术,并以其高效、经济、清洁、美观等优势解决了环境中的持久性污染物问题,占领了世界重金属污染土壤的修复市场。植物修复技术虽然也存在一些诸如生物量小、影响因素较多等不足。但通过适当的强化措施可以使其扬长避短,更好地为修复重金属污染土壤服务。今后很长一段时间植物修复的研究热点仍将集中在超富集植物的筛选与优化上。为提高植物修复效率可以尝试将植物修复技术和其它修复技术联合以发挥各自的优势。例如:化学试剂加强、电刺激、磁感应等,这将有助于拓展植物修复的实施领域和应用前景。
我国土壤重金属污染的来源更加广泛,污染形态日趋多样。重金属污染土壤的面积在逐渐扩大,程度在不断加深,急切需要有成熟高效的植物修复技术加以市场化应用。虽然我国对植物修复的研究起步较晚,但我国是一个植物资源丰富的国家,植物类型众多,通过大量的筛选工作肯定能找到适合本土推广种植的超富集植物。加上丰富的农业经验和传统的精耕细作,对重金属污染土壤植物修复的大规模使用将会起到更大的促进作用[6]。
参考文献:
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[关键词] 土壤重金属污染现状 防治措施
[中图分类号] X53 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650(2017)05-0287-01
陆良县隶属于云南曲靖,陆良县位于云南省东部,素有“滇东明珠”之称。我县土地面积广阔,农业粮食的播种面积901050亩,轻重工作发展迅速,经济实力雄厚。但是由于工业的发展和其他因素的影响,导致了我县的环境遭到了严重污染,尤其是土壤的重金属含量过高,严重阻碍了我县农业经济发展。针对这样一个状况,我农业综合服务中心相关负责人组织工作小组,制定了工作重点,积极寻求土壤重金属的污染成因、污染特点、污染危害,然后探讨了土壤重金属污染的预防和治理方式,科学合理的保护土壤,缓解重金属污染,促进农业健康发展。
1 土壤重金属污染现状
1.1 金属汞污染
土壤中汞的来源包括土壤母质、大气中汞的干湿沉降、工业污染源、农业污染源、含汞废弃物。其中农业污染主要是含汞农药的使用、含汞废水、废气、废渣的排放而污染土壤所致。较低含量的金属汞一般不会造成土壤污染,但是在土壤微生物作用下, 汞金属转化为具有剧烈毒性的甲基汞, 也称汞的甲基化。金属汞污染对农作物的危害随着作物的种类不同而有不同。
1.2 重金属镉污染
在我国的重金属土壤污染中,镉污染是危害性最大的,镉污染土壤特点有色金属矿产开发、冶炼及其他工业生产排出的废气、废水和废渣都会造成镉污染。而耕地大量使用的磷肥中也有相当高的镉含量,因此当这些磷肥进入土壤,也加重了土壤中的镉浓度。此外,城市污泥和垃圾的焚烧也可导致土壤中镉含量增高,由于土壤对镉有很强的吸着力, 因而镉易在土壤中造成蓄积。
1.3 重金属铅污染
铅是土壤污染较普遍的元素。污染源主要来自铅化工业的发展产生的废气、废水、废渣, 汽油燃烧后的尾气中含大量铅, 矿山开采、 金属冶炼、 煤的燃烧、大量含铅化肥使用、蓄电池的丢弃等也是重要的污染源。
1.4 重金属砷污染
土壤砷污染主要来自大气降尘、 尾矿与含砷农药, 燃煤是大气中砷的主要来源。砷中毒可影响作物生长发育, 砷对植物危害的最初症状是叶片卷曲枯萎, 进一步是根系发育受阻, 最后是植物根、 茎、 叶全部枯死。
总的来说,土壤重金属污染对植物的影响主要是对其生理生态过程、植物的产量和质置方面,如果污染过于严重的话,就会直接导致植物根系坏死,植物得不到应有的土壤营养,生长寿命大大缩减,甚至于直接死掉。
2 土壤重金属污染的预防措施
2.1 加大环境监管和治理力度
土壤重金属污染的情况越来越严重,造成了严重的危害,因此,政府必须引起高度重视,加大对土壤重金属含量的监测。首先政府部门应该组织一批专业的技术人才,采用先进的监测技术和设备,对我县的土壤进行动态监测,全面掌握重金属污染的类型、污染的程度,充分了解土壤中金属成分、含量的变化,统计监测信息,将土地进行重金属筛选,根据土壤污染的具体情况,恰当的选择土壤修复技术,为治理更大范围的重金属污染区积累经验;其次要坚强环保部门对环境的监管力度,杜绝重金属污染的来源,督促相关工业园区引进净化设备,含重金属元素的废弃物进行净化处理,减少排出量,同时严格控制城市生产生活废水直接进入农田,从根本上防止重金属对土壤的污染。
2.2 扩大土壤重金属污染宣传
重金属污染已经成为我县首要的土壤污染类型,必须提高人们的防范意思。我们可以利用先进的技术,通过互联网平台、以手机为载体,传统的书籍报刊等多种形式和途径,深入开展农产品产地土壤重金属污染防治的宣传工作,广泛动员和组织社会各界力量积极参与农产品产地土壤重金属污染防治工作,在全社会形成一种良好的社会风气,提高人们对土壤重金属污染的关注,让人们了解土壤重金属污染的严重危害性,自觉进行 土壤保护。
2.3 加强技术培育
将土壤重金属污染的专业技术人员组织起来,成立土壤重金属防治小组,深入我县各地区,对土壤重金属污染进行调查研究,为了更好的开展工作,一要积极开展技术培训,不断提高其整体业务素质,特别是基层机构人员的知识结构、技能和业务素质,提高他们的专业水平,同时我们还要根据污染情况,有针对性的开设培训内容,更好的服务于我县的土壤治理工作中。
2.4 客土深翻,缓解污染
重金属的土壤污染,阻碍作物的生长发育,必须在短时间内根除,才能进行的正常的农运活动。因此我们可以在污染地区彻底挖去污染土层,换上新土,以根除污染物,也可以进行土壤的耕翻土层,采用深耕,将上下土层翻动混合,使表层土壤污染物含量减低。
2.5 施用化学改良剂,
根据土壤重金属污染的类型,向土壤中施用石灰、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,使重金属固定在土壤中,降低重金属在土壤及土壤植物体的迁移能力,使其转化成为难溶的化合物,减少农作物的吸收,以减轻土壤中重金属的毒害。
土壤重金属污染的防治是环境监测的重要任务,是保障我县广大人民群众身体健康的根本,是促进经济快速发展的主要推力。采取科学有效的土壤污染防治措施,能够有效改善土壤结构,提高土壤肥力,降低土壤环境的污染。在未来的环境监测和农业生产中,政府和人民更应该携起手,爱护我们共有的生存土地,让重金属污染事件不再发生,远离人民群众,实现环境友好型的生存环境。
参考文献
[1]高锦卿,土壤重金属污染及防治措施[J].现代农业科技,2013年04期
关键词:土壤;重金属污染;防治
Abstract: such as rapid development of modern agriculture and industry at the same time, the situation of soil heavy metal pollution has become increasingly serious. This article mainly from the soil heavy metal pollution sources and present situation analysis, points out the harm of soil heavy metal pollution at the same time, puts forward some prevention measures, and provides a certain reference for environmental protection, promote the sustainable development and utilization of the soil.
Key words: soil; Heavy metal pollution; The prevention and control
中图分类号:文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
引言
土壤是城市生态系统的有机组成部分,是土壤圈中受人类活动影响最为强烈的部分,这类土壤广泛分布于公园、道路、体育场、城郊、垃圾填埋场、废弃工厂、矿山周围,有着不同于自然土壤的理化性质。重金属是有害元素,可通过吞食、吸入和皮肤吸收等主要途径进入人体,损害造血系统、消化系统,严重时则损害神经系统,直接对人特别是儿童的健康造成危害,还可通过污染食物、大气和水环境间接影响城市环境质量,危害人类健康。城市人口与土壤直接或间接接触的几率很高,相比于自然土壤或农用土壤而言,这类土壤的重金属污染更容易对人体健康造成危害。城市化所导致的环境恶化已成为影响居民健康的一个重要因素。因此,关注城市土壤的重金属污染来源及危害,有针对性采取污染治理措施,具有重要的科学价值和现实意义。
一、土壤中重金属污染的现状
在自然界的循环过程中,环境中的污染物很大一部分都会进入或者经过土壤。因为土壤中的重金属元素可能会通过食物链在生物体中聚集,从而造成人体内长期积蓄对人体造成危害。土壤中重金属的来源是多种途径的,除了大气干湿沉降的来源之外,农业生产、污水农用灌溉、等也可能会造成重金属对大气、土壤和水体的环境污染。
1.大气干湿沉降污染
伴随着社会的快速发展,工业生产、大量的石油以及汽车等排放的尾气等,它们燃烧之后的尾气进入大气后,使得空气中含有大量的重金属元素,它们主要是经自然沉降和雨淋沉降进人土壤,并且分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧,这些重金属元素既可以直接沉降到土壤中或者被土壤吸附,也可以被植物吸收后,通过植物传输土壤而引起土壤重金属污染。
2.农业生产污染
在农作物的成长过程中,为了促进生物的快速结果,往往会采用现代农业生产的方法,大量使用化肥、农药。而在使用含有铅、汞、福、砷等的农药的时候,由于重金属元素的长期积累,造成土壤中重金属元素的含量不断上升,导致土壤中重金属的污染。并且在有些地区,污水作为农田的常用水,因为工业污染的成分比较复杂,里面不同程度地含有重金属等有害物质,常常会引起一定的危害。
3.污水农用灌溉污染
由于城市工业化的快速发展,大量的工业污水成为农田灌溉的常用水。但是因为污水灌溉一般是属于面源污染,一旦污染,收到污染的面积就会很大。含有许多重金属离子的城市污水,进入河道,而进入土壤,从而引起水体污染,恶性循环,给人们带来无法估计的伤害,对农业及其人们的日常生活带来影响。
二、土壤重金属污染的危害
1.对城市生态景观植物危害
城市土壤受重金属污染后会形成土壤结块,同时重金属在土壤—植物系统中迁移会直接影响植物的生理生化和生长发育,从而引发土壤生物和植被退化等一系列较为严重的城市环境问题,直接危及城市居民的健康和安全。例如,镉是危害植物生长的有毒元素,如果土壤中镉含量过高, 植物叶片的叶绿素结构会遭到破坏,同时根系对水分和养分的吸收会减少, 根系生长受到抑制,从而阻碍植物生长,甚至引起植物死亡。
2.对人体的危害
受污染的土壤暴露在城市环境中,形成粉尘直接或间接进入动物和人体中,对人类产生危害。此外,郊区蔬菜基地土壤受到污染,重金属容易被植物利用而进入食物链,最终通过食物链影响人类的健康。如Pb 能伤害人体的神经系统, 特别对幼儿的智力发育有极其不良的影响;镉的毒性很大,在人体内蓄积会引起泌尿系统功能变化,还会影响骨骼发育。
三、土壤中重金属污染的防治
土壤的重金属污染防治要想取得一定的成效,必须从预防和防治相结合的方式进行实施。也就是说要做到,预防为主,防治结合的方法。从某种意义上来说,治理重金属的污染一方面可以通过物理化学的方法去除土壤中的重金属污染物,另一方面可以改变重金属在土壤中的存在形态。
1.工程治理方法
工程治理的治理方法主要是依据物理和化学的原理来治理土壤中重金属污染的途径。一般是运用客土、换土、去表土和深耕翻土等措施来达到这种目的。客土主要是在被污染的土壤中加入没有被污染的新土;换土是将以污染的土壤移去,换上未污染的新土;翻土是将污染的表土翻至下层;去表土是将污染的表土移去等。冲洗络合法是用清水冲洗被重金属污染的土壤,使重金属迁移至较深的根外层,减少作物根区重金属的离子浓度。另外,为了避免出现土壤的再次污染,可以利用一定比例的化合物进行土壤冲淋,使其能与重金属形成比较稳定的化合物,或者是利用带有阴离子的溶液,常用的是碳酸盐和磷酸盐进行,这样能收到比较好的效果,使重金属能形成多需要的沉淀。而对于低渗透性的粘土和淤泥土,我们可以用电动修复方法来完成,这样的重金属可以用到汞等。
这种工程治理的方法可以说收到的效果比较明确,而且具有较强的稳定性,但是往往实行以来会比较复杂,容易引起土壤肥力的降低。
2.农业治理方法
在治理土壤重金属污染的方法时,用到的农业治理方法一般是要改变一些耕作的管理来减轻重金属的含量和危害。这样就会对进入土壤中的有害物质有所降低。因为在污染土壤时,只要不进入食物链对人体的伤害就不会那么大。生活中我们可以利用控制土壤中的水分,来达到降低重金属污染的目的;在选择化肥时,选择最能降低土壤重金属污染的化肥,增加施加有机肥的利用,使其能够固定土壤中多种重金属以及降低土壤中重金属污染;还可以选择比较抗污染的植物并且不能在已经被污染的土壤上种植所需要的植物,以防止通过食物链的植物进入人体,对人体造成伤害。合理的利用农业生态系统工程措施,也可以保持土壤的肥力,改良和防治土壤重金属污染,提高土壤质量,并能与自然生态循环和系统协调运作。比如可以在污染区公路的两边种树、种花和种草,这样不但可以使得环境变得清新,还可以净化土壤,还可以进行农业的改良,就是在被污染的地区繁殖种子,然后在没有污染的地方种植,收获后把它们提取酒精,残渣压制纤维板,并提取糠醛,或将残渣制作沼气作能源。这种农业治理措施的比较切合实际,也比较容易实现,而且费用比较低,但是做起来的时间要求比较高,效果不会太显著。
3.物理修复
(1)电动修复
通过电流使土壤中的重金属离子(如Pb、Cd、Cr、Zn等)和无机离子以电透渗和电迁移的方式向电极运输,再集中收集处理。该方法适用于低渗透的粘土和淤泥土,可以控制污染物的流动方向。在沙土上的实验,土壤中Pb2+、Cr3+等重金属离子的除去率也可达90%以上。电动修复不搅动土层,修复时间短,是一种经济可行的原位修复技术。
(2)电热修复
利用高频电压产生的电磁波对土壤进行加热,使污染物从土壤颗粒内解吸出来,加快一些易挥发性重金属从土壤中分离,从而达到修复的目的。该技术可以修复被Hg和Se等重金属污染的土壤。
(3)土壤淋洗
利用淋洗液把土壤固相中的重金属转移到土壤液相中去,再把富含重金属的废水进一步回收处理。该技术要求寻找一种既能提取各种形态的重金属,又不破坏土壤结构的淋洗液。目前用于淋洗土壤的淋洗液,包括有机或无机酸、碱、盐和螯合剂。
4.化学修复
化学修复就是向土壤投入改良剂,将重金属吸附、氧化还原、拮抗或沉淀,降低重金属的生物有效性。常用改良剂有石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐、硅酸盐和促进还原作用的有机物质,不同改良剂对重金属的作用机理不同。化学修复简单易行,但它只改变了重金属在土壤中的存在形态,金属元素仍保留在土壤中,容易再度活化危害植物。
结 语
重金属污染土壤的治理是一个整体性的工程,需要多种治理技术。植物修复加上化学、微生物及农业生态措施,增加重金属的生物有效性,促进植物的生长和吸收,能更好地提高土壤重金属修复的效率。因此,生物修复综合技术前景广阔。
参考文献
[1]崔德杰,张玉龙.土壤重金属污染现状与修复技术研究进展[N].土壤通报,2004,35(3)