城市表层土壤重金属污染分析论文
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重金属污染土壤修复技术分析论文
土壤修复 土壤是人类赖以生存的重要资源,目前,我国土壤环境问题形势严峻。矿区开采、企业三废排放、化肥农药等农用化学品过量施用、畜禽粪便和垃圾处理不当,以及土壤酸化等造成土壤重金属和有机污染物污染问题日益突出。如何高效修复重金属污染土壤已成为修复领域关注的焦点问题。那么,什么是重金属污染?怎么对重金属污染土壤进行修复?今天,我们一起来聊聊重金属污染土壤的修复技术——一什么是土壤重金属污染?土壤重金属污染(heavy metal pollution of the soil),是指因人类活动使得土壤中的微量金属元素含量超过背景值,因过量沉积而引起的含量过高,统称为土壤重金属污染。这些“重金属”包括汞、镉、铅、铬等毒性金属元素和类金属(如砷)等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的锌、铜、镍等元素。土壤重金属污染少量是因自然原因产生,其主要来源还是因人为活动,如工矿企业生产的废水、污泥等含重金属废物;农业生产中使用的农药、杀虫剂;冶炼企业和汽车排放废气的重金属沉降等。土壤重金属污染对农业生产、人类食物、自然生态、水土环境、人居环境都会产生影响。近年来,随着“毒地”、“镉大米”等事件出现,我国对于重金属污染土壤修复的关注力度也在逐渐加大。重金属污染土壤元素难以被自然降解,只会发生形态的变化和迁移。因此,各种修复技术都是围绕“去除”这一核心来进行的。目前,重金属污染的修复主要有两种途径:1、改变重金属的存在状态,降低其活性,使其钝化,脱离食物链,减小其毒性;2、利用特殊植物吸收土壤中的重金属,然后将该植物除去或用工程技术将重金属变为可溶态、游离态,再经过淋洗,然后收集淋洗液中的重金属,从而达到回收重金属和减少土壤中重金属的双重目的。一般来说,重金属污染土壤修复技术大致可以分为:物理修复、化学修复、生物修复以及联合修复等。二土壤物理修复技术重金属污染土壤物理修复技术主要包括物理工程措施、玻璃化技术、淋洗法、冰冻土壤修复技术、电动力学法和蒸气浸提修复。物理工程措施主要有排土、换土、去表土、客土和深耕翻土等措施。排土、换土、去表土和客土的修复施工工程量较大,且存在污土的处理问题。深耕翻土是采用深耕,上下翻动土壤层,降低表层土壤中的重金属含量。物理工程措施中较常见的是客土和污土相结合,将一定量的干净客土和污土成比例混合,从而使得土壤中的重金属含量降低。深耕翻土在污染较轻的土壤修复过程较常见,客土和换土多用于重污染土壤修复工程。目前,一些发达国家在土壤污染较重的地区试行土壤重金属固化技术和挖土深埋包装技术。玻璃化技术是在高温高压条件下,被重金属污染的土壤形成玻璃态结构,使得土壤中的重金属被固定稳定化。玻璃化技术能够从根本上去除土壤中重金属的污染,去除速度快,但技术工程量大,且费用较高,比较多的是用于对重金属污染很重的区域进行抢救性修复。土壤淋洗是通过注入和抽吸淋洗液,淋洗液和污染的土壤充分混合,土壤中的重金属通过溶解、乳化和化学作用渗入到淋洗液中,随淋洗液的吸出而去除的修复技术。该技术是将淋洗液注入污染的土壤,再用泵将吸附过污染物的淋洗液抽吸处理,一般需要用清洁的淋洗液反复多次淋洗,然后对污染的淋洗液进行收集处理与回用。冰冻土壤修复是围绕已知的污染源在地下以等距离的形式垂直安放合适的管道,再在管道内输送入无害的冰冻剂,冻结土壤中的水分,形成地下冻土屏障,防止土壤中的重金属迁移扩散。电动修复技术是通过电流的作用,在电场的作用下,土壤中的重金属离子(如Pb、Cd、Cr、Zn等)以电透渗和电迁移的方式向电极运输,然后集中收集处理。电动修复方法特别适合于低渗透的粘土和淤泥土,可以控制污染物的流动方向。有研究发现,土壤pH、缓冲性能、土壤组分及污染金属种类会影响修复的效果。有研究者模拟Cd污染土壤,在电场强度为1V-1的条件下研究修复效果,且较低的pH值和较高的氧化还原电位都有利于Cd的解吸并加速修复过程。物理修复法是最通用的土壤修复法,广泛应用于各种污染土壤情况。根据不同土壤质地、通透性和污染物类型,以及具体的修复后土壤可再利用价值,就可以选择不同的土壤修复方法,在成本一定的情况下,达到良好的土壤修复效果。三土壤化学修复技术相对于物理修复,重金属污染土壤的化学修复技术发展较早,主要有以下几种: 土壤淋洗技术,可分为原位淋洗技术和异位淋洗技术两种。原位淋洗技术:在田间直接将淋洗剂加入污染土壤,经过必要的混合,使土壤污染物溶解进入淋洗溶液,而后使淋洗溶液往下渗透或水平排出,最后将含有污染物的淋洗溶液收集、再处理的技术。原位淋洗技术是为数不多的可从土壤中去除重金属的技术之一。影响技术有效性的重要因素是土壤的性质,其中最重要的是土壤质地和阳离子交换量。最适于砂粒和砾石占50%以上的、阳离子交换量低于10cmol/kg的土壤。淋洗剂对于促进污染物从土壤的解吸并溶入溶液是不可缺少的。淋洗剂应是高效的、廉价的、二次污染风险小的。常用的淋洗剂有水和化学溶液。溶液通常包括稀的酸、碱、螯合剂、还原剂、络合剂以及表面活性剂溶液等。1987~1988年间,荷兰曾采用该技术(原位土壤淋洗技术)对一个镉污染土壤进行处理。他们用001mol˙L-1 HCl对6000㎡的土地上大约30000 m的砂质土壤进行了处理。经过处理,土壤镉浓度从原来的20mg˙kg-1以上降低到1mg˙kg-1以下,处理费用大约50英镑˙m-3。异位淋洗技术:将污染土壤挖掘出来,用水或其他化学溶液进行清洗使污染物从土壤分离开来的一种化学处理技术。质地较轻的土壤适合于本技术,黏重的土壤处理起来比较困难。一般认为,黏粒含量超过30%~50%的土壤不宜采用本技术。有机质含量高的土壤处理起来也很困难,因为很难将污染物分离出来。土壤清洗技术适用于各种污染物,如重金属、放射性核素、有机污染物等。美国的新泽西州,曾对19000t重金属污染的土壤和污泥进行了异位清洗处理。处理前铜、铬、镍的含量均超过10000 mg˙kg-1,处理后土壤中镍的平均浓度是25 mg˙kg-1,铜的平均浓度是110 mg˙kg-1,铬是73 mg˙kg-1。 原位化学氧化技术:主要通过混入土壤的氧化剂与污染物发生氧化反应,使污染物降解成为低含量、低移动性产物的技术。在污染区的不同深度钻井,利用泵将氧化剂注入土壤,从另一个井可将氧化剂抽提出来。含有氧化剂的废液可以重复使用。原位化学氧化修复技术适用于被油类、有机溶剂、多环芳烃、农药以及非水溶性氯化物所污染物的土壤。常用的氧化剂有K2MnO4、H2O2和O3,溶解氧有时也可以作为氧化剂。1997年,在美国的阿拉巴马州,曾采用原位化学氧化修复技术对一个受到高密度非液相液体污染的黏质土壤进行处理。 溶剂提取技术,这是一种异位修复技术。在该过程中,污染物转移进入有机溶剂或超临界液体,而后溶剂被分离进一步处理或弃置。溶剂提取技术使用的是非水溶剂,因此不同于一般的化学提取和土壤淋洗。处理之前首先准备土壤,包括挖掘和过筛。过筛的土壤可能要在提取之前与溶剂混合,制成浆状。被溶剂提取出的有机物连同溶剂一起从提取器中被分离出来,进入分离器进行进一步分离。在分离器中由于温度或压力的改变,有机污染物从溶剂中分离出来。溶剂进入提取器中循环使用,浓缩的污染物被收集起来进一步处理,或被弃置。干净的土壤经过滤和干化,可以进一步使用或弃置。干燥阶段产生的蒸气应该收集、冷凝,进一步处理。这种土壤修复技术在实施过程中,不带入新的污染物,不产生二次污染,不会对土壤环境、农作物和周边环境以及人群健康产生不利影响,风险可接受。四土壤生物修复技术土壤生物修复技术(Soil Bioremediation,也称生物恢复、生物整治等),其利用生物技术和方法来消除土壤污染并使土壤功能恢复。广义的土壤生物修复技术包括动物修复、植物修复和微生物修复。动物修复中,最常使用的动物是蚯蚓。蚯蚓作为大型土壤动物,是土壤中的主要动物类型,其生物量占据土壤动物总量的将近三分之二。蚯蚓在土壤中的活动能够促进枝叶的降解、有机物质的分解和无机化,并为土壤增添部分速效成分,微生物活动对促进硝化细菌活动、改善土壤理化结构有积极作用。蚯蚓在重金属污染土壤修复中的作用,体现在蚯蚓对重金属的耐性、富集吸收以及活化作用。专家研究表明,蚯蚓对重金属有耐受性,并能够吸收土壤中的重金属,并对重金属有富集作用,可以利用蚯蚓处理土壤和污泥中的重金属污染问题。植物修复指利用由植物本身及其根际圈微生物组成的体系清洁污染土壤,一般认为植物修复是利用重金属超积累植物提取土壤中的重金属,并从土壤中去除 。超积累植物(Hyperaccumulator)这一概念最先由Brooks提出,用于命名茎中金属镍的干重含量大于1000mg/kg的植物。目前对超积累植物的认定已经不局限于对金属镍的积累,凡是能超量积累一种或者同时超量积累几种重金属元素的植物,都被认定为超积累植物。世界上已被认定为超积累植物超过400种,三分之二以上对Ni超量积累。根据修复植物在某一方面的修复功能,可将植物修复分为以下五种基本类型:植物降解修复(Phytodegradation)、根际圈生物降解修复(Rhizosphere biodegradation)、植物提取修复(Phytoextraction)、植物挥发修复(Phytovolatilization)和植物稳定修复(Phytostabilization)。植物修复对成本、技术要求较低,操作也简便,如小花南芥对铅锌复合污染的治理、蜈蚣草对砷污染的治理等。但同时对植株的生物量和耐受性也提出更高要求,且受土质和气候的影响较大,总体来看,还是处于发展中的一项技术。土壤微生物是土壤中不可或缺的生命体,微生物的丰度和密度可以指示污染土壤的生态系统的稳定性,并具备修复土壤的潜能。微生物修复是指,利用天然存在的或者培养的功能微生物群,在适宜环境条件下(一般指适于微生物生长繁殖的条件),促进或者强化微生物代谢功能,从而将污染物的毒性降低或者无害化的生物修复技术。微生物修复技术的研究工作主要有筛选和驯化生物菌株,提高功能微生物活性和安全性,延长微生物寿命等。通过添加菌剂和优化作用条件发展起来的场地污染土壤原位、异位微生物修复技术有:生物堆沤技术、生物预制床技术、生物通风技术和生物耕作技术等。运用连续式或非连续式生物反应器、添加生物表面活性剂和优化环境条件可提高微生物修复过程的可控性和高效性。生物修复土壤技术研究已有一定的进展,但仍有许多技术和管理上的难题需要攻克。五联合修复技术重金属污染土壤中,复合污染普遍,污染组合类型复杂,污染程度与厚度差异大,而且修复后土壤再利用方式的空间规划要求也多不相同。这样,单项修复技术往往很难达到修复目标,而协同两种以上的土壤联合修复技术就成为土壤污染修复的研究方向。联合修复技术包括微生物-动物-植物联合修复、化学-生物联合修复、物理-化学联合修复、微波热解-活性炭吸附联合修复和溶剂萃取-光降解联合修复等。利用氮掺杂二氧化钛光催化技术修复农药污染土壤,也是土壤联合修复的一项新技术。联合修复技术不仅可以提高污染土壤的修复速率与效率,而且可以克服单项修复技术的局限性,实现对多种污染物复合、混合污染土壤的修复。污染土壤的治理是一项任重而道远的工作,作为污染土壤的施害者,我们同时也成为了受害者。治理污染土壤关乎民生,随着“土十条”和“十三五生态环保规划”的发布实施,土壤污染在“十三五”期间也成为生态环保经济发展中的一场重要战役。——END ——墨泉生态建设让世界因我们更美丽!生态修复 | 农旅开发 | 小镇规划设计
回答 土壤重金属污染治理途径主要有两种,一是改变重金属在土壤中的存在状态,使其由活化态转为稳定态;二是从土壤中除去重金属。 常采用的物理及物理化学的方法时热解吸法、电化学法和提取法。对于挥发性重金属可用加热方法从土壤中解吸出来。若重金属渗透性不高且传导性差则用电化学法除去。提取法可利用试剂和土壤中的重金属作用,形成溶解性的重金属离子或金属试剂络合物,回收再利用。
生物修复技术生物修复是指利用特定的生物吸收、转化、清除或降解环境污染物,实现环境净化、生态效应恢复的生物措施,主要包括植物修复、微生物修复和动物修复。该方法因具有成本低、操作简单、无二次污染、处理效果好且能大面积推广应用等优点其机理研究及应用前景备受关注。植物修复:①植物稳定是利用具有重金属耐性的植物降低土壤中有毒金属的移动性,从而降低重金属进入食物链的可能性。植物稳定主要通过根部累积、沉淀、转化重金属形态,或通过根表面吸附作用固定重金属,降低重金属渗漏污染地下水和向四周迁移污染周围环境的风险。植物根系分泌物能改变土壤根际环境,可使多价态Cr、Hg、As的价态和形态发生改变,降低其移动性和毒性。②植物挥发是利用植物根系吸收金属,将其转化为气态物质挥发到大气中,以降低土壤污染,但易造成二次污染。③植物提取是利用植物从土壤中吸取一种或几种重金属污染物,并将其转移、贮存到地上部分,随后收割地上部并进行集中处理,达到降低或去除土壤重金属污染的目的。植物提应用的关键在于筛选具有高产和高去污能力的植物。微生物修复:微生物修复是利用活性微生物对重金属吸附或转化为低毒产物,从而降低重金属污染程度。用于修复的菌种主要有细菌、真菌和放线菌。从目前来看,微生物修复是最具发展潜力和应用前景的技术,但微生物个体微小,难以从土壤中分离,还存在与修复现场土著菌株竞争等。因此,驯化和筛选高效菌株,构建菌种库,优化组合修复技术(如动物-微生物、植物-微生物等),将是未来研究的重点。
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土壤重金属污染论文3000字
1普遍性特点随着工业生产的发展,重金属污染日趋普遍,几乎威胁着每个国家,上世纪50年代,日本富山通川流域的”骨痛病”就是由于镉污染而导致糙米中镉超标而引起的。1997年美国蒙大拿州的两个农业区也由于镉污染,使当地小麦不能食用。我国已有很多城市的郊区和灌区遭到了不同程度的重金属污染。如沈阳的张土灌区。隐蔽性特点重金属污染的土壤无色无味,很难被人的感觉器官而察觉,一般要通过植物进入食物链积累到一定程度时才能反映出来。3表聚性特点土壤中重金属污染物大部分残留于土壤耕层,很少向土壤的下层移动。这是由于土壤中存在着有机胶体、无机胶体和有机—无机复合胶体,它们对重金属有较强的吸附和螯合能力,限制了重金属在土壤中的迁移能力。4不可逆性特点由于重金属在土壤中积累到一定程度时,导致土壤结构与功能的发生变化,且由于重金属很难降解,因此,土壤一旦污染很难恢复。
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首先你得确定下你的论题吧,你可以通过查阅资料等等方式来找灵感,可以看下(土壤科学)等等这样的资料参考吧
植物修复土壤重金属污染
一般被,当然在此过程中需要净化装置,避免造成二次污染。另外,重金属修复植物很多,根据环境选择水生或者陆生植物。
植物处理是难题,目前研究多在物理修复了
富集重金属的植物可以填埋,或者进一步提取重金属后填埋
有被重金属污染的区域或分布图吗?
土壤重金属污染论文的摘要
重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。重金属污染主要表现在水污染中,还有一部分是在大气和固体废物中。重金属污染与其他有机化合物的污染不同。不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化,使有害性降低或解除。而重金属具有富集性,很难在环境中降解。目前我国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中,造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。如随废 重金属水银水排出的重金属,即使浓度小,也可在藻类和底泥中积累,被鱼和贝类体表吸附,产生食物链浓缩,从而造成公害。 水体中金属有利或有害不仅取决于金属的种类、理化性质,而且还取决于金属的浓度及存在的价态和形态,即使有益的金属元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性,使动植物中毒,甚至死亡。金属有机化合物(如有机汞、有机铅、有机砷、有机锡等)比相应的金属无机化合物毒性要强得多;可溶态的金属又比颗粒态金属的毒性要大;六价铬比三价铬毒性要大等等。 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, 重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布,而底泥往往是重金属的储存库和最后的归宿。重金属的污染主要来源工业污染,其次是交通污染和生活垃圾污染。工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境,交通污染主要是汽车尾气的排放,国家制定了一系列的管理办法,生活污染主要是一些生活垃圾的污染,废旧电池、破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗碟等,对于重金属的污染只要我们从其来源加以控制,就多多少少可以减少重金属污染。 专 家分析指出:目前我国塑料生产企业的工艺、设备、技术研发较落后,是造成污染严重的主要原因,而管理不善、地方保护及人们环保意识淡薄,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,使用环保型助剂才能使PVC行业健康长远发展。铅污染 是可在人体和动物组织中积蓄的有毒金属。主要来源于各种油漆、涂料、蓄电池、冶炼、五金、机械、电镀、化妆品、染发剂、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自来水管等。它是通过 南丹矿区污染严重镉污染 镉不是人体的必要元素。镉主要来源有电镀、采矿、冶炼、燃料、电池和化学工业等排放的废水;废旧电池中镉含量较高、也存在于水果和蔬菜中,尤其是蘑菇,在奶制品和谷物中也有少量存在,镉能够取代骨中钙,使骨骼严重软化,骨头寸断,会引起胃脏功能失调,干扰人体和生物体内锌的酶系统,导致高血压症上升。易受害的人群是矿业工作者、免疫力低下人群。 汞污染 汞及其化合物属于剧毒物质,可在人体内蓄积。主要来源于仪表厂、食盐电解、贵金属冶炼、化妆品、照明用灯、齿科材料、燃煤、水生生物等。 砷污染 是人体的非必需元素,元素砷的毒性极低,而砷的化合物均有剧毒,三价砷化合物比其它砷化合物毒性更强。主要来源于采矿、冶金、化化学制药、玻璃工业中的脱色剂、各种杀虫剂、杀鼠剂、砷酸盐药物、化肥、硬质合金、皮革、农药等; 铬污染 主要来源于劣质化妆品原料、皮革制剂、金属部件镀铬部分,工业颜料以及鞣革、橡胶和陶瓷原料等;因为有了数学建模,所以有了传播特征摘要:文章阐明了重金属污染物来源与分布,同时对国内外土壤重金属污染治理的研究工作做了系统的综述, 重金属污染原理 重金属,特别是汞、镉、铅、铬等具有显著和生物毒性。它们在水体中不能被微生物降解,而只能发生各种形态相互转化和分散、富集过程(即迁移)。重金属污染的特点是:(1)除被悬浮物带走的外,会因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中,成为长期的次生污染源;(2)水中各种无机配位体(氯离子、硫酸离子、氢氧离子等)和有机配位体(腐蚀质等)会与其生成络合物或螯合物,导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底泥的重金属又可能重新释放出来;(3)重金属的价态不同,其活性与毒性不同。其形态又随pH和氧化还原条件而转化。(4)在其危害环境方面的特点是:微量浓度即可产生毒性(一般为1~10毫克/升,汞、镉为01~001毫克/升);在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物(如洋-甲基汞); 本文主要从土壤中重金属污染物来源与分布、土壤中重金属污染物的现行治理方法入手,提出土壤中重金属污染物防治的环境矿物学新方法。旨在保护环境,提高土壤的环境质量。 1 土壤中重金属污染物来源与分布 土壤中重金属的来源是多途径的,首先是成土母质本身含有重金属,不同的母质、成土过程所形成的土壤含有重金属量差异很大。此外,人类工农业生产活动,也造成重金属对大气、水体和土壤的污染。 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[2]和雨淋沉降进入土壤的。如瑞典中部Falun市区的铅污染[3],它主要来自于市区铜矿工业厂、硫酸厂、油漆厂、采矿和化学工业产生大量废物,由于风的输送,这些细微颗粒的铅,从工业废物堆扩散至周围地区。南京某生产铬的重工业厂[4]铬污染叠加已超过当地背景值4倍,污染以车间烟囱为中心,范围达5 km2,污染范围最大延伸下限38 km。它们成条带状分布,以公路、铁路为轴向两侧重金属污染强度逐渐减弱;随着时间的推移,公路、铁路土壤重金属污染具有很强的叠加性。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。 2 农药、化肥和塑料薄膜使用 施用含有铅、汞、镉、砷等的农药和不合理地施用化肥,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134 mg/kg升到316 mg/kg,Hg的含量从22 mg/kg升到39 mg/kg,Cu、Zn 增长2/3。通过新西兰50 a前和现今同一地点58个土样分析,自施用磷肥后,镉从39 mg/kg升至85 mg/kg。在阿根廷由于传统无机磷肥的施入,进而导致土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb的污染。 农用塑料薄膜生产应用的热稳定剂中含有Cd、Pb,在大量使用塑料大棚和地膜过程中都可以造成土壤重金属的污染。 3 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[17]。近年来污水灌溉已成为农业灌溉用水的重要组成部分, 4 污泥施肥 污泥中含有大量的有机质和氮、磷、钾等营养元素,但同时污泥中也含有大量的重金属,随着大量的市政污泥进入农田,使农田中的重金属的含量在不断增高。污泥施肥可导致土壤中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb含量的增加,且污泥施用越多,污染就越严重,Cd、、Cu、Zn引起水稻、蔬菜的污染;Cd、Hg可引起小麦、玉米的污染;污泥增加,青菜中的Cd、Cu、Zn、Ni、Pb也增加]。Anthony研究表明,用城市污水、污泥改良土壤,重金属Hg、Cd、Pb等的含量也明显增加。 5 含重金属废弃物堆积 含重金属废弃物种类繁多,不同种类其危害方式和污染程度都不一样。污染的范围一般以废弃堆为中心向四周扩散。通过对武汉市垃圾堆放场[23]、杭州某铬渣堆存区、城市生活垃圾场[25]及车辆废弃场[26]附近土壤中的重金属污染的研究,这些区域的重金属Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、As、Sb、V、Co、Mn的含量高于当地土壤背景值,重金属在土壤中的含量和形态分布特征受其垃圾中释放率的影响,且随距离的加大重金属的含量而降低。由于废弃物种类不同,各重金属污染程度也不尽相同,如铬渣堆存区的Cd、Hg、Pb为重度污染,Zn为中度污染,Cr、Cu为轻度污染。 6 金属矿山酸性废水污染 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。 同一区域土壤中重金属污染物的来源途径可以是单一的,也可以是多途径的。胡永定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。王文祥通过对山东省耕地重金属元素污染状况的研究说明,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。据贵州1986年的统计,全省乡镇排放汞7万kg,土壤中有的地方达64 mg/kg,超过未污染土壤的5倍。要引起高度重视。 总的来说:工业化程度越高的地区污染越严重,市区高于远郊和农村,地表高于地下,污染区污染时间越长重金属积累就越多,以大气传播媒介土壤重金属污染土壤的具有很强的叠加性,熟化程度越高重金属含量越高。
土壤重金属污染背景值:土壤基准值:指土壤重金属对生物和环境不产生或有害影响的最大剂量或浓度土壤背景值是指在未受或受人类活动影响小的土壤环境本身的化学元素组成及其含量刚看的资料,可以用土壤背景值确定土壤环境基准值方法有1、土壤背景值加标准差等于基准值2、利用背景值代替基准值3、以高背景值区土壤元素的平均值作为基准值标准分级一级标准 为保护区域自然生态、维持自然背景的土壤质量的限制值。 二级标准 为保障农业生产,维护人体健康的土壤限制值。 三级标准 为保障农林生产和植物正常生长的土壤临界值。本标准规定的三级标准值,见表1。 表1 土壤环境质量标准值 mg/kg 级 别 一级 二级 三级 土壤pH值 自然背景 <5 5~5 >5 >5 项 目 镉 ≤ 20 30 60 0 汞 ≤ 15 30 50 0 5 砷 水田 ≤ 15 30 25 20 30 旱地 ≤ 15 40 30 25 40 铜 农田等≤ 35 50 100 100 400 果园 ≤ — 150 200 200 400 铅 ≤ 35 250 300 350 500 铬 水田 ≤ 90 250 300 350 400 旱地 ≤ 90 150 200 250 300 锌 ≤ 100 200 250 300 500 镍 ≤ 40 40 50 60 200 六六六 ≤ 05 50 0 滴滴娣 ≤ 05 50 0 注:①重金属(铬主要是三价)和砷均按元素量计,适用于阳离子交换量>5cmol(+)/kg的土壤,若≤5cmol(+)/kg,其标准值为表内数值的半数。 ②六六六为四种异构体总量,滴滴涕为四种衍生物总量。 ③水旱轮作地的土壤环境质量标准,砷采用水田值,铬采用旱地值。国标中土壤重金属铅、铬、隔汞、砷的污染等级GB15618-1995-土壤质量标准
污染现状 科技是一把双刃剑,20世纪以来科学技术迅猛发展,促进了经济的发展,提高了人民的生活水平,然而,与此同时,人类也付出了惨重的代价。由于工业“三废”机动车尾气的排放、污水灌溉和农药、除草剂、化肥等的使用以及矿业的发展,严重地污染了土壤、水质和大气。 据报道,1989年中国有色冶金工业向环境中排放重金属Hg为56 t,Cd为88 t,As为173 t,Pb为226t。美国科学家对一些公路及城市的土壤进行过化学分析,发现其中铅的含量出奇的高,达到最大允许量的几十倍,甚至几百倍。2004年,夏厚林等人根据中国药典2000 版一部附录重金属检查法及对外贸易经济合作部颁布的《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》中有关铅、镉、汞的测定法,测定了元胡止痛片中重金属总量,结果铅、镉、汞含量均有不同程度的超标。孟加拉国的12500万人口中有3500-7700万人在饮用被污染的水。重金属污染目前已相当严重,其对环境和生物的危害极大,同时,其易通过食物链而富集,因此,已经引起了世界各国科学家的高度重视,解决这个问题已迫在眉睫。编辑本段污染分类铅污染 是可在人体和动物组织中积蓄的有毒金属。主要来源于各种油漆、涂料、蓄电池、冶炼、五金、机械、电镀、化妆品、染发剂、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自来水管等。它是通过 南丹矿区污染严重皮肤、消化道、呼吸道进入体内与多种器官亲和,主要毒性效应是贫血症、神经机能失调和肾损伤,易受害的人群有儿童、老人、免疫低下人群。铅对水生生物的安全浓度为16mg/L,用含铅1~4mg/L的水灌溉水稻和小麦时,作物中铅含量明显增加。人体内正常的铅含量应该在1毫克/升,如果含量超标,容易引起贫血,损害神经系统。而幼儿大脑受铅的损害要比成人敏感得多。镉污染 镉不是人体的必要元素。镉的毒性很大,可在人体内积蓄,主要积蓄在肾脏,引起泌尿系统的功能变化;镉主要来源有电镀、采矿、冶炼、燃料、电池和化学工业等排放的废水;废旧电池中镉含量较高、也存在于水果和蔬菜中,尤其是蘑菇,在奶制品和谷物中也有少量存在,镉能够取代骨中钙,使骨骼严重软化,骨头寸断,会引起胃脏功能失调,干扰人体和生物体内锌的酶系统,导致高血压症上升。易受害的人群是矿业工作者、免疫力低下人群。水中含镉1mg/L时,可轻度抑制地面水的自净作用,镉对白鲢鱼的安全浓度为014mg/L,用含镉04Mg/L的水进行灌溉时,土壤和稻米受到明显污染,农灌水中含镉007mg/L时,即可造成污染。正常人血液中的镉浓度小于5微克/升,尿中小于1微克/升。如果长期摄入微量镉容易引起骨痛病。汞污染 汞及其化合物属于剧毒物质,可在人体内蓄积。主要来源于仪表厂、食盐电解、贵金属冶炼、化妆品、照明用灯、齿科材料、燃煤、水生生物等。血液中的金属汞进入脑组织后,逐渐在脑组织中积累,达到一定的量时就会对脑组织造成损害,另外一部分汞离子转移到肾脏。进入水体的无机汞离子可转变为毒性更大的有机汞,由食物链进入人体,引起全身中毒作用;易受害的人群有女性,尤其是准妈妈、嗜好海鲜人士;天然水中含汞极少,一般不超过1μg/L。 正常人血液中的汞小于5-10微克/升,尿液中的汞浓度小于20微克/升。如果急性汞中毒,会诱发肝炎和血尿。 [1]砷污染 是人体的非必需元素,元素砷的毒性极低,而砷的化合物均有剧毒,三价砷化合物比其它砷化合物毒性更强。砷通过呼吸道、消化道和皮肤接触进入人体,如摄入量超过排泄量,砷就会在人体的肝、肾、肺、子宫、胎盘、骨骼、肌肉等部位蓄积,与细胞中的酶系统结合,使酶的生物作用受到抑制失去活性,特别是在毛发、指甲中蓄积,从而引起慢性砷中毒,潜伏期可达几年甚至几十年,慢性中毒有消化系统症状、神经系统症状和皮肤病变等。砷还有致癌作用,能引起皮肤癌,在一般情况下,土壤、水、空气、植物和人体都含有微量的砷,对人体不会构成危害。主要来源于采矿、冶金、化化学制药、玻璃工业中的脱色剂、各种杀虫剂、杀鼠剂、砷酸盐药物、化肥、硬质合金、皮革、农药等;危害的人群有农民、家庭主妇、特殊职业工人群体。地面水中含砷量因水源和地理条件不同而有很大差异,淡水为2~230μm/L,平均为5μm/L,海水为7μm/L。 如果24小时内尿液中的砷含量大于100微克/升就使中枢神经系统发生紊乱,并有致癌的可能。而且如果孕妇体内砷超标还会诱发畸胎。铬污染 主要来源于劣质化妆品原料、皮革制剂、金属部件镀铬部分,工业颜料以及鞣革、橡胶和陶瓷原料等;如误食饮用,可致腹部不适及腹泻等中毒症状,引起过敏性皮炎或湿疹,呼吸进入,对呼吸道有刺激和腐蚀作用,引起咽炎、支气管炎等。水污染严重地区居民,经常接触或过量摄入者,易得鼻炎、结核病、腹泻、支气管炎、皮炎等。铜污染 指铜(Cu)及其化合物在环境中所造成的污染。 主要污染来源是铜锌矿的开采和冶炼、金属加工、机械制造、钢铁生产等。 冶炼排放的烟尘是大气铜污染的主要来源。镍污染 是由镍及其化合物所引起的环境污染。冶炼镍矿石及冶炼钢铁时,部分矿粉会随气流进入大气。在焙烧过程中也有镍及其化合物排出,主要为不溶于水的硫化镍(N iS),氧化镍(N iO)、金属镍粉尘等,成为大气中的颗粒物。燃烧生成的镍粉尘遇到热的一氧化碳,会生成易挥发的、剧毒的致癌物羰基镍[N i(CO)4]。精炼镍的作业工人,患鼻腔癌和肺癌的发病率较高。镀镍工业、机器制造业、金属加工业的废水中常含有镍,常用碱法处理工业废水,使其生成氢氧化镍[N i(OH)2]沉淀而清除掉。镍可在土壤中富集,含镍的大气颗粒物沉降、含镍废水灌溉、动植物残体腐烂、岩石风化等都是土壤中镍的来源。植物生长会吸收土壤中的镍。镍含量最高的植物是绿色蔬菜和烟草,可达5-3ppm。镍对水稻产生毒性的临界浓度是20ppm。我国规定车间空气中羰基镍的最高容许浓度为001mg/m3,地面水中镍的最高容许浓度为5mg/L。锌污染 是指锌及化合物所引起的环境污染。主要污染源有锌矿开采、冶炼加工、机械制造以及镀锌、仪器仪表、有机会合成和造纸等工业的排放。汽车轮胎磨损以及煤燃烧产生的粉尘、烟尘中均含有锌及化合物,工业废水中锌常以锌的羟基络合物存在。编辑本段污染来源 重金属的污染主要来源工业污染,其次是交通污染和生活垃圾污染。工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境,在人和动物、植物中富集,从而对环境和人的健康造成很大的危害,工业污染的治理可以通过一些技术方法、管理措施来降低它的污染,最终达到国家的污染物排 谨防茶叶中的重金属污染放标准;交通污染主要是汽车尾气的排放,国家制定了一系列的管理办法,例如:使用乙醇汽油、安装汽车尾气净化器等;生活污染主要是一些生活垃圾的污染,废旧电池、破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗碟等,对于重金属的污染只要我们从其来源加以控制,就多多少少可以减少重金属污染。 专家分析指出:目前我国塑料生产企业的工艺、设备、技术研发较落后,是造成污染严重的主要原因,而管理不善、地方保护及人们环保意识淡薄,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,使用环保型助剂才能使PVC行业健康长远发展。