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文檔簡介
1、精品文章淺談重金屬污染現(xiàn)狀與防治措施樣例5第一篇:淺談重金屬污染現(xiàn)狀與防治措施淺談重金屬污染現(xiàn)狀與防治措施摘要。概述重金屬污染的現(xiàn)狀及原因,根據(jù)分析研究重金屬污染的具體來源,提出預防污染進一步加深的措施與方法;其次,針對對已帶來的污染,介紹目前國內(nèi)外高效、經(jīng)濟、科學的重金屬污染方法,重金屬污染治理提供一些幫助。關(guān)鍵詞:重金屬污染污染來源污染現(xiàn)狀防治引言重金屬污染,作為一個日漸被人們關(guān)注環(huán)境問題,其產(chǎn)生的原因及影響都備受社會關(guān)注。目前,重金屬主要通過礦山開采,金屬冶煉,重金屬加工,化工廢水,化石燃料的大規(guī)模應用,以及施用的農(nóng)藥化肥和生活垃圾等人為污染源,加上地質(zhì)侵蝕、風化等天然污染源的形式進入土
2、壤水體,加之重金屬毒性大、不易降解、易被生物富集的特點,不但嚴重污染生態(tài)環(huán)境,而且極地威脅了人類及其他生物的生存與安全?,F(xiàn)今,經(jīng)過人們對重金屬污染不斷地研究及對其的進一步認識,已掌握了許多高效、經(jīng)濟、科學地預防與治理重金屬污染的方法與措施。本文便是就重金屬污染現(xiàn)狀與防治措施進行概述,希望對讀者有所幫助。1.重金屬污染現(xiàn)狀重金屬污染有自然因素和人為因素兩種,在自然界中土質(zhì)污染也影響著土壤重金屬的含量。在巖石圈深部,由于巖漿作用、質(zhì)變作用等復雜的地質(zhì)變化過程可能導致重金屬富集的工業(yè)礦床的形成,因而于礦床附近地層的土壤,就很有可能由于礦床流出的富含重金屬的地下水流動而污染土壤,還有被搬運的礦化物質(zhì)為
3、母巖所發(fā)育的土壤也含有異常高的重金屬含量。然而,隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、城市化的發(fā)展,人為因素造成的重金屬污染已遠遠超過自然因素。我國水體重金屬污染問題十分突出,江河湖庫底質(zhì)的污染率高達80.1j。近年來黃河、淮河、松花江、遼河等十大流域的流域片重金屬超標斷面的污染程度均為超v類l4j。城市河流有35.11的河段出現(xiàn)總汞超過地表水類水體標準,18.46的河段面總鎘超過類水體標準,25的河段有總鉛的超標樣本出。從長江、珠江、黃河等河流攜帶入海的重金屬污染物總量約為3.4萬t,對海洋水體的污染危害巨大。全國近岸海域海水采樣品中鉛的超標率達62.9,最大值超一類海水標準49.0倍;銅的超標率為25.9
4、,汞和鎘的含量也有超標現(xiàn)象j。還有,在我國土壤重金屬污染中.調(diào)查和研究較多的是鎘。我國的鎘污染比較普遍,涉及l(fā)1個省市;其次是汞、鋅、鉻等。我國土壤鎘的背景值0.0101.8mgkg之間(李鍵和鄭春江,xx,廖自基,xx),平均為0.163mgkg。我國土壤含鋅為3709mgkg,中值為loomgkg而受污染后的土壤中鎘、鋅含量成倍增高,如上海重金屬污染區(qū)鎘的含量已達35mgkg(周根娣,xx),沈陽張士污灌區(qū)附近33ohm農(nóng)田含鎘量達57mgkg,(周錫爵,xx)。鋅污染區(qū)的鋅含量可達lo00mgkg,最高的可達1500mgkg。由上可知,如何調(diào)控,治理重金屬污染已成為制約我國人們生活水平體
5、提高的重要因素,其的防治已經(jīng)尤為重要。2.重金屬污染的防治措施重金屬污染的產(chǎn)生大多是由人為不注重環(huán)保造成的,因此從源頭上切斷污染源才是最根本有效的方法,因此就不同的重金屬污染源應采取不同的預防措施和所需的安全標準。另外,重金屬污染分為水體和土壤兩個方面,下面就分別對土壤和水體重金屬污染治理技術(shù)進行概述。2.1土壤重金屬污染治理技術(shù)2.1.1物理化學法。利用物理(機械)、物理化學原理治理重污染土壤且工程量比較大的一類方法。1.客土、翻土、換土及去表土法客土是將污染土壤轉(zhuǎn)移到未被污染的土壤;翻土則是將污染土壤翻到下層;換土是將污染的土壤移去,換上未被污染的新土;去表土是將污染的土壤表層移去。這些方
6、法能使土壤中的重金屬濃度降低到背景值以下,或減少重金屬污染物被植物吸收進入食物鏈的目的。2.淋洗法用淋洗液(清水或含有能提高重金屬可溶性試劑的溶液)來淋洗污染土壤,使吸附固定在土壤顆粒上的重金屬形成溶解性的離子或金屬一試劑絡(luò)合物,然后收集淋洗液回收重金屬。3.熱處理法將污染土壤加熱(常用的加熱方法有蒸汽、紅外輻射、微波和射頻),使土壤中的揮發(fā)性污染物(對重金屬主要是hg)揮發(fā)并收集起來。4.固化法將重金屬污染的土壤按一定的比例與固化劑(如無機物卜特藍水泥、硅酸鹽等,還有與有機質(zhì)形成穩(wěn)定的螯合物。)混合,最后形成幾乎無毒性的物質(zhì)。5.電化學法外加直流電場的作用下,金屬離子流在電解、電遷移、滲、電
7、泳等的作用下移向陽(陰)極處,然后采用措施從土壤中取出,并可回收金屬。2.1.2生物工程法利用植物、動物、微生物和藻類以及它們構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng),吸收利用土壤水體中的重金屬,轉(zhuǎn)化為無毒無害的物質(zhì)的方法。1.利用某些特殊植物修復措施利用能超累積重金屬的植物吸收重金屬,轉(zhuǎn)化為低毒物質(zhì),再回收利用。2.利用微生物修復措施利用土壤中的某些微生物對重金屬具有吸收、沉淀、氧化和還原等作用(還有微生物具有嗜重金屬性),從而降低土壤中重金屬的毒性。3.利用某些低等動物修復措施土壤中的某些低等動物(如蚯蚓和鼠類)能吸收土壤中的重金屬,因而能一定程度地降低污染土壤中重金屬的含量。2.2水體重金屬治理技術(shù)2.2.1物理
8、化學方法利用物理方法稀釋,吸附等,及化學方法將重金屬轉(zhuǎn)化為沉淀或其他無毒低毒物質(zhì)。1.沉淀、絮凝吸附法通過物理化學方法將重金屬離子轉(zhuǎn)化為沉淀,或通過利用鐵鋁類絮凝劑吸附處理,降低重金屬濃度。2.離子還原、交換法利用離子發(fā)生氧化還原反應轉(zhuǎn)化為無毒離子,或用離子交換樹脂法達到降低重金屬濃度的方法。3.電修復法利用電化學原理,將金屬從水中分離出來,待到凈化的目的。2.2.2生物生物工程方法其原理和方法與土壤中重金屬的處理原理相同,利用水生動植物,微生物吸收利用轉(zhuǎn)化水體中重金屬,以降低重金屬含量,達到凈化水質(zhì)的目的。3.結(jié)語重金屬由于具有毒性大、在環(huán)境中不易被代謝、易被生物富集并有生物放大效應等特點,
9、而難以治理,本文將土壤水體重金屬污染從物理化學方法和生物工程方法兩個方面系統(tǒng)闡述了目前常用的治理技術(shù),希望能對讀者有所幫助。參考文獻1.魏樹和周啟星7.沙維奇,b,n,華珞等.鋅及其它重金屬元素在土壤中的遷移性的調(diào)控.環(huán)境科學學報.重金屬污染土壤植物修復基本原理及強化措施探討.xx,13(3):3o5307(萬方)2.李艷霞,趙莉,陳同斌.城市污泥堆肥用作草皮基質(zhì)對草坪草成長的影響j.生態(tài)學報,xx,22(6):7978ol(維普)3.edwardsr,cliffid.工程與環(huán)境引論m.北京:清華大學出版社.xx(知網(wǎng))4.陳懷滿,鄭春榮,王慎強,等.不同來源重金屬污染的土壤對水稻的影響j.農(nóng)
10、村生態(tài)環(huán)境,xx,17(2):3540(萬方)5.解慶林,王敦球,李金城,等.桂林市污水處理廠污泥農(nóng)業(yè)利用j.廣西科學院學報,xx,16(3):l3ll3(萬方)6.陳志良,仇榮良,張單書等.重金屬污染土壤的修復技術(shù).環(huán)境技術(shù),xx(6):21237.張瑞凌,魏云波,劉書花等.我國重金屬污染現(xiàn)狀及其微生物處理方法研究進展j.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,xx,(20)(萬方)8.期刊論文王校常,施衛(wèi)明,曹志洪,重金屬的植物修復-綠色清潔的污染治理技術(shù)核農(nóng)學報xx年5期(萬方)9.蔣先軍,駱永明,趙其國,土壤重金屬污染的植物提取修復技術(shù)及其應用前景農(nóng)業(yè)環(huán)境保護xx年310.劉明輝,水中重金屬污染治理綜述,文獻標
11、識碼:a文章編號:1674-098x(xx)11(b)-0061-02科技創(chuàng)新報刊,xx年32期(重慶維普)第二篇:珠三角土壤重金屬污染現(xiàn)狀、來源及防治措施珠三角土地重金屬污染現(xiàn)狀、來源及防治措施改革開放以來,中國經(jīng)濟迅速騰飛,環(huán)境污染和生態(tài)破壞問題也隨之而來,并且已經(jīng)嚴重危及到人類的健康與生存空間。在環(huán)境污染和生態(tài)破壞問題中,尤為嚴重的便是土地重金屬污染。在珠三角及經(jīng)濟發(fā)展地區(qū),pb、cd、hg、cu等重金屬及其化合物對土地的污染極為突出。突然中的重金屬無法被土壤中的微生物降解,反倒會不斷積累,達到一定程度后,被植物吸收,或通過食物鏈富集,進而對人的健康造成嚴重損害。珠江三角洲是我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)
12、的密集地之一,該地區(qū)以輕工業(yè)為主,鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)數(shù)量多,密度大,行業(yè)覆蓋面廣,對礦產(chǎn)資源及金屬的消耗非常巨大,而對于廢棄金屬的處理卻相對滯后,由此而造成的環(huán)境污染十分嚴重。通過收集相關(guān)資料,筆者對珠三角地區(qū)土地重金屬污染進行了相關(guān)研究,將從三個方面展開,分別是現(xiàn)狀、原因及防治措施。一、珠三角土地重金屬污染現(xiàn)狀由于珠三角地區(qū)主要為輕工業(yè)聚集地,五金、化工、電鍍企業(yè)較多,對重金屬的處理和加工較為密集,一旦未能妥善處理,這些企業(yè)及其周圍土壤就會受到了嚴重污染。據(jù)廣東統(tǒng)計年鑒資料,xx年以粵北、粵東、粵西采礦區(qū)為代表的土壤污染呈帶狀重金屬污染特征,其中粵北山區(qū)規(guī)模以上礦山采選企業(yè)占全省的43%。在東莞,xx
13、年工業(yè)廢水的排放量為2.25億噸,工業(yè)廢氣的排放量為1674.5億方,固體廢棄物的產(chǎn)生量為266.89萬噸,工業(yè)“三廢”沒有經(jīng)過有效的處理而直接排放,以及垃圾或河涌底泥的農(nóng)用,導致含重金屬污染物直接或間接進入到土壤里。選取東莞市石龍鎮(zhèn)與佛山市容桂鎮(zhèn)為例,石龍工業(yè)區(qū)與容桂工業(yè)區(qū)土壤的重金屬污染都以hg、as、cu污染為主,其中,hg污染地區(qū)的比例最高,達到58.8與78.3%,而as與cu污染區(qū)域都比例也占了相對較大的比例。從以上的結(jié)果可以看出,工業(yè)區(qū)在主要污染元素類型和綜合污染程度上比較相似。而對佛山市整體的調(diào)查研究表示:佛山水道底泥重金屬的質(zhì)量比處于較高水平,hg的平均質(zhì)量比已達到背景值的2
14、0倍,為各種重金屬中最高;as的平均質(zhì)量比是背景值的2倍多,為最低。由此可知,珠三角的工業(yè)園區(qū)重金屬污染不然樂觀。在珠江三角洲地區(qū)農(nóng)村地區(qū),土壤重金屬污染狀況同樣應該引起重視。據(jù)調(diào)查結(jié)果表明,珠江三角洲地區(qū)工業(yè)型農(nóng)村耕地銅超標率達22.2%,種植型農(nóng)村耕地以鎘超標為主,超標率達16.7%;其余重金屬超標率低或不超標;耕地中農(nóng)田的重金屬污染程度重于菜地。工業(yè)型農(nóng)村污染場地以銅超標為主,超標率達33.3%;其次是鎘和鋅,超標率均為11.1%;其余重金屬不超標。種植型農(nóng)村污染場地以鎘、鎳超標為主,超標率均為26.1%;其次為銅和砷,超標率分別為17.4%和8.7%;其余重金屬不超標。三類污染場地中,
15、工業(yè)型農(nóng)村土壤重金屬超標情況相對最重的是垃圾點周邊,而種植型農(nóng)村土壤重金屬超標程度相對最重的是養(yǎng)殖場周邊。二、珠三角土地重金屬污染來源珠三角土壤重金屬污染的來源很多,但主要包含以下幾種:1.大氣沉降工業(yè)生產(chǎn)及運輸產(chǎn)生的廢氣,建筑材料的粉塵以及汽車產(chǎn)生的尾氣包含較多的重金屬,重金屬在大氣運動中沉降,滯留在土壤中,經(jīng)過一段時間,日積月累,土壤中的重金屬含量就會嚴重超標。并且,越是靠近工業(yè)區(qū)與城市交通擁擠的地區(qū),影響更為深大。2.工業(yè)污水工業(yè)生產(chǎn)中必定會產(chǎn)生污水,而在珠三角地區(qū)污水的偷排現(xiàn)象十分嚴重,污水中的重金屬隨著水循環(huán)進入江河湖泊,那么不可避免地會導致江河湖泊中重金屬的含量嚴重超標。3.廢棄物
16、廢棄物以礦業(yè)和工業(yè)固定廢棄物污染最為嚴重。近年來,城市生活垃圾也成為污染的主要來源之一。這些廢棄物以電池與電子產(chǎn)品為主,在堆放或處理過程中,由于日曬、雨淋、水洗等,使重金屬在周圍土壤中擴散開來。三、珠三角土地重金屬污染防治措施1.相關(guān)法律法規(guī):解決問題要從根本上著手。珠三角地區(qū)的土地重金屬污染問題已較為嚴重,應迅速完善并動態(tài)更新相關(guān)法律法規(guī),并將其落實到實處。通過宣傳等方式,加強公民的環(huán)保意識,使防治土壤重金屬污染深入人心。對相關(guān)工廠及排污事業(yè)單位實施限時整改,采取誰污染,誰處理,誰開發(fā),誰保護的原則。對違反法律法規(guī)的行為,及時制止,并對相關(guān)責任人依法嚴肅處理。2.物理處理方法在已經(jīng)污染了的土
17、地上,可采取物理處理方法。運用容土法,可降低土壤中重金屬的含量,減少重金屬對土壤-植物系統(tǒng)產(chǎn)生的毒害,從而使農(nóng)產(chǎn)品達到食品衛(wèi)生標準。而淋洗法可將土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移到土壤液相中,再將富含重金屬的廢水進一步回收處理即可。另外還有電動力學法,可以控制污染物的流動方向,污染物被吸收到土壤表層而得以去除。3.化學處理方法由于土壤中的重金屬大多以離子態(tài)或化合態(tài)存在,物理方法難以根除,此時可采用化學處理方法。化學處理方法主要有使用改良劑法,沉淀法以及拮抗法。根據(jù)土壤緩沖性原理,可施用改良劑可降低土壤重金屬污染物的水溶性、擴散性和生物有效性,減輕重金屬對生態(tài)環(huán)境的危害;而沉淀法是利用一些物質(zhì)與重金屬的特點
18、,降低土壤溶液中重金屬離子的溶解度,從而有效地降低植物體的重金屬濃度;拮抗法則利用離子間拮抗作用來降低植物對重金屬的吸收。參考文獻:1.胡霓紅,文典,王富華,等。珠江三角洲地區(qū)土壤重金屬污染控制與修復研究的若干思考。熱帶農(nóng)業(yè)科學,xx4月第32卷第4期2.王承立。珠三角地區(qū)土壤重金屬污染現(xiàn)狀調(diào)查及應對措施。廣東工業(yè)大學通識教育課論文。xx年11月03日3.黃嬌。珠三角地區(qū)大氣重金屬的污染特征與環(huán)境風險評價研究。長安大學碩士學位論文。xx年5月12日4.劉解答。珠江口表層海水中營養(yǎng)鹽與表層沉積物中重金屬的分布和影響的調(diào)查研究。湘潭大學碩士學位論文。xx年5月5日5.高志強。城市污水處理廠汞的污染
19、特征與珠江入海口環(huán)境風險。蘭州交通大學碩士學位論文。xx年4月20日第三篇:論環(huán)境污染之重金屬污染的理論現(xiàn)狀及防治措施論環(huán)境污染之重金屬污染的理論現(xiàn)狀及防治措施【內(nèi)容摘要】隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,人口的日益增多,受污染的土壤面積在逐步增加,據(jù)不完全統(tǒng)計,從xx年至xx年,受污染土壤面積已增加至約占耕地總面積的1/5。值得注意的是,我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)的“三廢”排放對土壤環(huán)境帶來的污染問題,在鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)發(fā)達地區(qū),局部土壤環(huán)境污染十分嚴重。據(jù)調(diào)查,我國土壤環(huán)境污染中危害比較嚴重的是重金屬銅和汞的污染,有些地區(qū)居民已出現(xiàn)“骨痛癥”的癥狀。此外,城市污水中污泥的農(nóng)業(yè)利用,以及城市垃圾、廢礦渣、有毒廢棄物的堆存、
20、處置,花化肥農(nóng)藥以及農(nóng)用地膜的大量使用,公路兩旁土壤的多環(huán)芳烴及鉛污染等,對土壤環(huán)境產(chǎn)生極大的威脅。因此,深入研究各種環(huán)境污染物質(zhì)在土壤環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化、降解、殘留等行為特征和變化規(guī)律,探尋經(jīng)濟合理、有效的綜合防治措施,加強立法與管理,保護土壤資源,是一項復雜而艱巨的任務(wù)?!娟P(guān)鍵詞】土壤環(huán)境污染重金屬污染及其修復與防治隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,人口的日益增多,受污染的土壤面積在逐步增加,據(jù)不完全統(tǒng)計,從xx年至xx年,全國受污染土壤面積逐年增加,到xx年,已達耕地總面積的約1/5。值得注意的是,我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)的“三廢”排放對土壤環(huán)境帶來的污染問題。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)發(fā)達地區(qū),局部土壤環(huán)境污染十分嚴重。據(jù)
21、調(diào)查,我國土壤環(huán)境污染中危害比較嚴重的是重金屬銅和汞的污染,有些地區(qū)居民已出現(xiàn)“骨痛癥”的癥狀。此外,城市污水中污泥的農(nóng)業(yè)利用,以及城市垃圾、廢礦渣、有毒廢棄物的堆存、處置,化肥農(nóng)藥以及農(nóng)用地膜的大量使用,公路兩旁土壤的多環(huán)芳烴及鉛污染等,對土壤環(huán)境產(chǎn)生極大的威脅。因此,深入研究各種環(huán)境污染物質(zhì)在土壤環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化、降解、殘留等行為特征和變化規(guī)律,探尋經(jīng)濟合理、有效的綜合防治措施,加強立法與管理,保護土壤資源,是一項復雜而艱巨的任務(wù)。土壤環(huán)境是地球環(huán)境系統(tǒng)的重要組成部分之一,具有特殊的空間地位,上界面與大氣圈和生物圈相接,下界面與巖石圈和地下水相接。因此,土壤環(huán)境成為各種物理的、化學的以及
22、生物過程、界面反應、物質(zhì)與能力交換、遷移轉(zhuǎn)換過程最為復雜和頻繁的地帶,也是環(huán)境變化信息較為敏感和豐富的子環(huán)境系統(tǒng),在整個地表系統(tǒng)中起著重要的穩(wěn)定與緩沖作用。正是由于土壤環(huán)境的復雜性,土壤污染不像大氣污染和水體污染那么容易被人發(fā)現(xiàn),有時直到土壤中的污染物通過食物鏈進入動物和人體,并且對人體或動物造成毒害時,土壤污染才被發(fā)現(xiàn),而此時,土壤污染往往已經(jīng)十分嚴重了。早在1877年日本櫪木縣就發(fā)生了足尾銅山公害事件,銅礦山排出的含銅污水污染了附近的農(nóng)田,致使數(shù)千公頃土壤和作物受害,造成嚴重減產(chǎn)。這是早期土壤環(huán)境污染的典型案例。土壤環(huán)境還起著重要的凈化、穩(wěn)定和緩沖作用。土壤環(huán)境具有較強的凈化能力、較大的環(huán)
23、境容量,人類很早就把它作為處理動物糞便、有機廢物和垃圾的天然場所,現(xiàn)代發(fā)展起來的污水灌溉、污泥施田等各種土地處理系統(tǒng),更是在有意識、有目的地利用土壤的環(huán)境功能和環(huán)境容量。然而土壤環(huán)境的凈化、穩(wěn)定與緩沖作用是有限度的,如果輸入土壤環(huán)境的污染物質(zhì)的數(shù)量和速度超過了土壤的自凈能力和容納能力,土壤環(huán)境將會遭到嚴重破壞;而一旦土壤環(huán)境受到污染,不但土壤本身的治理難度大、周期長,污染物質(zhì)還會通過各種遷移途徑向大氣、水和生物環(huán)境中遷移,產(chǎn)生“次生污染”。因為土壤環(huán)境中各種元素的生物地球化學循環(huán),不但包括各種營養(yǎng)元素的循環(huán),也包括重金屬和化學農(nóng)藥等污染物質(zhì)的循環(huán),所以,土壤環(huán)境元素生物地球化學循環(huán)對整個地球生
24、態(tài)系統(tǒng)和人類的影響既有有利的一面,也有不利的一面。土壤中重金屬元素和化學農(nóng)藥的生物地球循環(huán)一直是土壤環(huán)境學研究的重點領(lǐng)域。作為地表環(huán)境系統(tǒng)中的重要緩沖帶,土壤可以吸收和容納大氣圈和水圈中的污染物質(zhì),但如果進入土壤的污染物超過了土壤的自凈能力,長期積累后形成的污染將會十分嚴重。例如,重金屬在土壤中一般不易隨水淋濾,也不能被土壤微生物所分解,使得重金屬常常先在土壤環(huán)境中積累,有的重金屬元素在土壤中還能轉(zhuǎn)化為毒性更強的存在形態(tài),再通過食物鏈等途徑進入動植物甚至人類體內(nèi)。污染物在土壤環(huán)境中積累的初期通常沒有明顯征兆,不易為人們察覺和警惕,而一旦污染達到一定危害程度而表現(xiàn)出來時則很難消除。日本在20世紀
25、五六十年代發(fā)生的土壤重金屬污染,至今仍沒有有效的去處辦法。土壤環(huán)境中的農(nóng)藥可以通過揮發(fā)、擴散和遷移進入大氣而引起大氣污染,或隨水遷移、擴散(包括淋溶和水土流失)進入水體而引起水體污染,進而導致化學農(nóng)藥在全球范圍內(nèi)的擴散。人們甚至在北極圈的冰層中發(fā)現(xiàn)了早已被禁止使用的ddt農(nóng)藥的殘留物,可見土壤生物地球化學循環(huán)所傳送的污染物質(zhì)早已遍布全球各個角落。這些重金屬和化學農(nóng)藥等有害物質(zhì)極易通過食物鏈在生物體內(nèi)濃縮,對動植物和人類造成危害。由此可見,我們應該充分認識土壤環(huán)境生物地球化學循環(huán)對人類影響的兩面性,利用其有利的一面,防止其不利的一面。利用土壤的環(huán)境容量和自凈能力來緩解和治理當前面臨的一些污染問題
26、,同時也要看到土壤污染的潛在危害性。在環(huán)境污染防治中,只有對包括土壤環(huán)境在內(nèi)的整個地表環(huán)境系統(tǒng)進行綜合整治,才是解決各種環(huán)境問題的可持續(xù)發(fā)展之路。土壤環(huán)境污染物的確定和來源的分析是實施土壤污染治理的重要依據(jù)。通過土壤環(huán)境污染物分析和污染源分析可以確定土壤污染類型、污染程度、污染事件和主要污染物,是實現(xiàn)土壤污染的科學治理和控制的基礎(chǔ)。根據(jù)土壤環(huán)境污染物性質(zhì),土壤環(huán)境污染物可分為有機污染物、無機污染物、放射性污染物和病原菌污染物等。土壤環(huán)境中主要無機污染物有重金屬污染物、酸堿污染物和化學肥料3大類。其中,重金屬污染物是土壤中最難以治理的一種,主要通過農(nóng)田污水灌溉、重金屬冶煉廠廢氣的沉降等過程進入土
27、壤。重金屬形態(tài)穩(wěn)定、不會分解、容易富集,對其的治理無論從成本投入還是從對土壤本身的損傷來說都是難以承受的。鎘、汞、鉛、銅等是幾種常見的污染物。土壤環(huán)境污染源主要由人類活動引起,根據(jù)污染源的性質(zhì)將其劃分為工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、生物污染源、交通污染源、放射性污染源和生活污染源。由于污染物復雜、污染源多樣,土壤結(jié)構(gòu)特殊,土壤污染機制復雜,發(fā)生類型多樣,而且表現(xiàn)特征也很突出,因此,具有多種類型的土壤污染。根據(jù)污染物劃分,土壤環(huán)境污染可以劃分為有機物污染、重金屬污染、放射性元素污染以及病原微生物污染。重金屬一般通過水體和大氣的沉降進入土壤中,工業(yè)“三廢”是重金屬的重要來源,重金屬主要有汞、鎘、銅、鋅、
28、鉻、鎳、鈷等。重金屬不能被微生物分解,而且可為生物富集,因此,土壤一旦被重金屬污染則其自然凈化過程和人工治理都非常困難。此外,重金屬可以被生物富集,因而對人類有較大的潛在危害。重金屬污染目前已經(jīng)成為土壤污染研究的一個熱點問題。根據(jù)污染途徑劃分,土壤環(huán)境污染可以劃分為水體污染型、大氣污染型、農(nóng)業(yè)污染型以及固體廢棄物污染型。固體廢棄物通常是指生產(chǎn)和生活中丟棄的固體和泥狀物質(zhì),包括工業(yè)廢渣、城市垃圾、從廢水和廢氣中分離出來的固體顆粒物等。堆放在土壤表面大量固體廢棄物中的污染物會隨雨水淋濾進入土壤造成污染。固體廢棄物中含有重金屬、有毒化學物質(zhì)油類細菌等,固體廢棄物污染的特點是,以污染物堆放地或填埋地為
29、中心放射性向周圍擴散的點源污染。土壤環(huán)境污染具有以下兩點危害:(一)土壤污染對農(nóng)業(yè)的危害土壤是農(nóng)業(yè)最重要的生產(chǎn)資料,是人類的食物來源。農(nóng)田污染直接影響植物生長和人類健康與生存質(zhì)量,所以農(nóng)田污染歷來是人們比較關(guān)注的一種土壤污染。污染物濃度達到一定水平時農(nóng)作物就會遭受災害,導致農(nóng)作物大量減產(chǎn)甚至死亡。例如,銅等重金屬被植物吸收后集中后在植物的根部,很少向植物地上部分轉(zhuǎn)移,致使植物根部重金屬濃度過高,植物還沒有成熟就已經(jīng)被毒害枯萎甚至死亡。如果污染物在農(nóng)作物收獲時仍然在植物可以忍受的限度之內(nèi),植物仍然可以成熟,但是植物的細胞組織或某一器官已經(jīng)遭到毒害。這樣的農(nóng)作物被食用后,會直接對人體產(chǎn)生毒害。(二
30、)土壤環(huán)境污染與人類健康土壤環(huán)境污染一旦形成,對人類健康就會產(chǎn)生很大的影響。一方面,土壤中有機污染物分解時可能會產(chǎn)生使人感官極為不愉快的惡臭氣體,而且有些有機物降解時會產(chǎn)生危害動植物和人類的有毒氣體;另一方面,土壤中的重金屬和某些有機物也可以在植物體內(nèi)富集,通過食物鏈影響動物和人類健康。金屬元素在自然界是廣泛存在的,金屬對生物和人類的生存尤為重要。例如,鐵元素是合成血紅蛋白的必要元素,血液中鐵的濃度過低會導致缺鐵性貧血。鋅元素能增強食欲,促進生長發(fā)育,具有重要的生理功能,增強創(chuàng)傷組織的再生能力,加速組織愈合等作用。人體缺鋅,將引起鋅酸活力減退而產(chǎn)生營養(yǎng)不良,嗅覺、味覺喪失,視力下降,貧血、肝脾
31、腫大、生殖器官發(fā)育不全等癥,還可以引起心血管疾病。金屬元素是人類祖先最早利用的元素之一,但是由于古代的冶金規(guī)模較小,很少造成大面積的重金屬污染。隨著人類采礦、冶煉技術(shù)、現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,重金屬污染已經(jīng)成為很嚴重而且極難治理的污染之一。早在20世紀50年代前后出現(xiàn)的八大公害事件中,日本九州的水俁病、富山的骨痛病、四日的呼吸道疾病等都是由重金屬污染所導致。在土壤環(huán)境中,重金屬污染源主要來自礦業(yè)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通等方面:(一)礦業(yè)污染源。在重金屬礦山開采過程中,尾礦未加處理或者處理不當都會使土壤環(huán)境遭受重金屬污染,洗礦用水如果未經(jīng)處理直接排放也會造成土壤環(huán)境重金屬污染,此外礦山開采的粉塵隨大氣沉降也會
32、造成土壤重金屬污染。礦業(yè)污染源的特點是,以礦山開采點為起點沿礦石運輸方向、水流下游方向及下風向分布,污染面積較大。(二)工業(yè)污染源。一般來說,工業(yè)中各個行業(yè)都會有重金屬廢料排放,其中冶煉業(yè)、電鍍業(yè)、加工業(yè)、化學工業(yè)以及其他大量使用金屬作為原材料或生產(chǎn)資料的行業(yè)都是重金屬污染比較嚴重的行業(yè)。工業(yè)污染源的主要特點是,污染排放濃度較高、成分復雜、難于治理,大部分工業(yè)污染源排放的污染物都可以直接影響到周圍居民,“三廢”的處理不當均可以進入土壤環(huán)境造成污染事故。(三)農(nóng)業(yè)污染源。農(nóng)業(yè)污染源中的重金屬污染主要來自農(nóng)藥和化肥以及污水灌溉。農(nóng)藥和化肥中會含有少量的重金屬,隨著農(nóng)藥和化肥的施用進入農(nóng)田土壤環(huán)境;
33、用含重金屬的污水灌溉農(nóng)田也會導致土壤重金屬污染。污染物危害農(nóng)作物生長,影響產(chǎn)量。富集重金屬的農(nóng)作物進入食物鏈則會影響人類健康。農(nóng)業(yè)污染源的主要特點是,污染的主要土壤環(huán)境是農(nóng)田,農(nóng)田周邊的土壤也會受到影響,對人類健康有著直接的影響。(四)交通污染源:交通污染源是指交通運輸中,尤其是汽車運輸中所排出的尾氣中含有重金屬,導致周邊土壤環(huán)境受到重金屬污染。汽車使用的汽油中一般含有重金屬鉛,隨尾氣的排放,會在公路兩側(cè)造成鉛污染。交通污染的特點是:沿公路兩側(cè)分布,主要污染物是鉛。在土壤環(huán)境中,重金屬污染特點可以分為兩個部分,一是土壤環(huán)境中重金屬自身的特點;二是區(qū)別與水體和大氣等介質(zhì)中的特點:(一)形態(tài)變化較
34、為復雜;(二)有機態(tài)比無機態(tài)的毒性大;(三)毒性與價態(tài)和化合物的種類有關(guān);(四)環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化形式多樣化;(五)生物毒性效應的濃度較低;(六)在生物體內(nèi)積累和富集;(七)在土壤環(huán)境中不易被察覺;(八)在環(huán)境中不會降解和消除;(九)在人體中呈現(xiàn)慢性毒性過程;(十)土壤環(huán)境分布呈現(xiàn)區(qū)域性。常見的有害重金屬元素污染有汞污染、鎘污染、鉛污染、鉻污染等。重金屬是對生態(tài)環(huán)境危害極大的一類污染物。重金屬在土壤中的殘留時間長,植物或微生物很難降解,且重金屬在作物的可食部位過量積累后易于通過食物鏈傳遞給人或動物,給人類健康帶來嚴重危害。如何消除土壤環(huán)境中的重金屬污染物已成為國際性難題。目前,重金屬污染修復技術(shù)
35、主要有物理、化學和生物治理方法,但這些方法絕大部分尚處于試驗模擬階段。適合重金屬污染的物力修復方法主要有:改土法、清洗法、電動修復法、熱處理法等。這些方法適用于治理面積小、污染較輕的土壤,而對于污染面積較大、污染嚴重的土壤需要消耗大量的人力和財力,并且容易導致土壤結(jié)構(gòu)破壞、土壤肥力下降和二次污染。適合重金屬污染的化學修復方法主要有。氧化還原電位法、化學試劑法、固化/穩(wěn)定化法等。這些方法費用適中,適于中度污染區(qū)的改良,但如若處理不當,會造成二次污染。植物修復技術(shù)是近年來快速發(fā)展的一種新的治理途徑,具有經(jīng)濟、綠色、環(huán)保等優(yōu)勢,常常被稱為綠色修復。植物修復通常是指利用重金屬超積累植物吸收污染土壤中重
36、金屬的技術(shù)。重金屬污染土壤的微生物修復研究和應用較少報道,僅在近幾年才引起人們的廣泛重視。重金屬污染土壤的微生物修復主要有生物吸附和生物氧化還原方法,前者是重金屬被生物體吸附的處置方法,后者則是利用微生物改變重金屬離子的氧化還原狀態(tài)以降低環(huán)境和水體中的重金屬水平的方法。第四篇:土壤重金屬污染危害及防治措施土壤的重金屬污染危害及防治措施長沙環(huán)境保護職業(yè)技術(shù)學院周敏王安群1.前言地球巖石圈經(jīng)歷了千百萬年的漫長的地質(zhì)變化后才形成了土壤。土壤和人類之間保持著一種自然平衡關(guān)系,土壤和其他環(huán)境因素一樣對人類起作用,人類活動也可以影響土壤環(huán)境,他們之間互相依賴、互相制約、緊密地聯(lián)系在一起,人通過生產(chǎn)活動從自
37、然界取得資源和能量,再以“三廢”形式向土壤系統(tǒng)排放,造成土壤污染,然后被植物吸收并在體內(nèi)積累,人吃了污染的糧食、蔬菜等食物后,重金屬元素就在人體蓄積,產(chǎn)生各種危害,所以充分認識土壤污染及危害,保護土壤,防治污染是十分重要的任務(wù)。2.土壤重金屬污染2.1.概論在土壤的無機污染物中,突出表現(xiàn)為重金屬的污染。重金屬不能為土壤微生物所分解,而易于積累,轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物,甚至有的通過食物鏈以有害濃度在人體內(nèi)蓄積,嚴重危害人體健康。土壤重金屬污染物主要有鉛、鎘、汞、砷、鉻、銅、鐵、鋅等,砷雖不屬于重金屬,但因其行為與來源及危害都與重金屬相似,故通常列入重金屬類進行討論。就對植物需要而言,可分為兩
38、類:一類是植物生長發(fā)育不需要的元素,而對人體健康危害比較明顯,如鎘、汞、鉛等,另一類是植物正常發(fā)育所需元素,且對人體又有一定生理功能,如銅、鋅等,但過多會發(fā)生污染,妨礙植物生長發(fā)育。同種金屬,由于它們在土壤中存在的形態(tài)不同,其遷移轉(zhuǎn)化特點和污染性質(zhì)也不同,因此在研究土壤中重金屬的危害時,不僅要注意它們的總含量,還必須重視各種形態(tài)的含量。2.2.汞土壤的汞污染主要來自于污染灌溉、燃煤、汞冶煉廠和汞制劑廠(儀表、電氣、氯堿工業(yè))的排放。如一個700兆瓦的熱電站,每天可排放汞215公斤,估計全世界僅由燃煤而排放到大氣中的汞,一年就有3000噸左右。含汞顏料的應用、用汞做原料的工廠、含汞農(nóng)藥的施用等也
39、是重要的汞污染源。汞進入土壤后95%以上能迅速被土壤吸持或固定,這主要是土壤的粘土礦物和有機質(zhì)有強烈的吸附作用,因此汞容易在表層積累,并沿土壤的縱深垂直分布遞減。土壤中汞的存在形態(tài)有金屬汞、無機態(tài)與有機態(tài),并在一定條件下相互轉(zhuǎn)化。在正常eh和ph范圍內(nèi),汞能以零價狀態(tài)存在是土壤中汞的重要特點。植物能直接通過根系吸收汞,在很多情況下,汞化合物可能是在土壤中先轉(zhuǎn)化為金屬汞或甲基汞后才能被植物吸收。無機汞有hgso4、hgoh2、hgcl2、hgo,它們因溶解度低,在土壤中遷移轉(zhuǎn)化能力很弱,但在土壤微生物作用下,轉(zhuǎn)化為具有劇烈毒性的甲基汞,也稱汞的甲基化。微生物合成甲基汞在好氧或厭氧條件下都可以進行
40、。在好氧條件下主要形成脂溶性的甲基汞,可被微生物吸收、積累而轉(zhuǎn)入食物鏈,造成對人體的危害;在厭氧有酶催化下,主要形成二甲基汞,它不溶于水,在微酸性環(huán)境中,二甲基汞也可轉(zhuǎn)化為甲基汞。汞對植物的危害因作物的種類不同而異,汞在一定濃度下使作物減產(chǎn),較高濃度下甚至可使作物死亡。植物吸收和累積與汞的形態(tài)有關(guān),其順序是:氯化甲基汞氯化乙基汞醋酸苯汞氯化汞氧化汞硫化汞。不同植物對汞吸收能力是:針葉植物落葉植物;水稻玉米高果小麥;葉菜類根菜類果菜類。土壤中汞含量過高,汞不但能在植物體內(nèi)累積,還會對植物產(chǎn)生毒害,引起植物汞中毒,嚴重情況下引起葉子和幼蕾掉落。汞化合物侵入人體,被血液吸收后可迅速彌散到全身各器官,
41、當重復接觸汞后,就會引起腎臟損害。2.3.鎘鎘主要來源于鎘礦、冶煉廠。因鎘與鋅同族,常與鋅共生,所以冶煉鋅的排放物中必有zno、cdo,它們揮發(fā)性強,以污染源為中心可波及數(shù)千米遠。鎘工業(yè)廢水灌溉農(nóng)田也是鎘污染的重要來源。鎘被土壤吸附,一般在0-15cm的土壤層累積,15cm以下含量顯著減少。土壤中的鎘以cdco3、cdpo42、及cdoh2的形態(tài)存在,其中以cdco3為主,尤其是在ph7的石灰性土壤中,土壤中的鎘的形態(tài)可劃分為可給態(tài)和代換態(tài),它們易于遷移轉(zhuǎn)化,而且能被植物吸收,不溶態(tài)鎘在土壤中累積,不易被植物吸收,但隨環(huán)境條件的改變二者可互相轉(zhuǎn)化。如土壤偏酸時,鎘的溶解度增高,而且在土壤中易于
42、遷移;土壤處于氧化條件下(稻田排水期及旱田)鎘也易變成可溶性,被植物吸收也多。土壤對鎘有很強的吸著力,因而鎘易在土壤中造成蓄積。鎘在土壤中吸附遷移還受伴隨離子如zn2+、pb2+、cu2+、fe2+、ca2+等的影響,如鋅的存在就可抑制植物對鎘的吸收。鎘是植物體不需要的元素,但許多植物均能從水中和土壤中攝取鎘,并在體內(nèi)累積。累積量取決于環(huán)境中的鎘的含量和形態(tài)。鎘在植物各部分分布基本上是:根葉枝的干皮花、果、籽粒。水稻研究表明同樣規(guī)律,即主要在根部累積,為總量的82.5%,地上部分僅占17.5%,其順序:為根莖葉稻米糙米。土壤中過量的鎘,不僅能在植物體內(nèi)殘留,而且也會對植物的生長發(fā)育產(chǎn)生明顯的危
43、害。鎘能使植物葉片受到嚴重傷害,致使生長緩慢,植株矮小,根系受到抑制,造成生物障礙,降低產(chǎn)量,在高濃度鎘的毒害下發(fā)生死亡。鎘對農(nóng)業(yè)最大的威脅是產(chǎn)生“鎘米”、“鎘菜”,人食用這種被鎘污染的農(nóng)作物,則會得骨痛病。另外,鎘會損傷腎小管,出現(xiàn)糖尿病,鎘還會造成肺部損害,心血管損害,甚至還有致癌、致畸、致突變2的報道。2.4.鉛鉛是土壤污染較普遍的元素。污染源主要來自汽油里添加抗爆劑烷基鉛,汽油燃燒后的尾氣中含大量鉛,飄落在公路兩側(cè)數(shù)百米范圍內(nèi)的土壤中。另外礦山開采、金屬冶煉、煤的燃燒等也是重要的污染源。在礦山、冶煉廠附近土壤含鉛量高達1500mg/kg以上3。隨著我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速發(fā)展,“三廢”中的鉛
44、也大量進入農(nóng)田,一般進入土壤中的鉛在土壤中易與有機物結(jié)合,不易溶解,土壤鉛大多發(fā)現(xiàn)在表土層,表土鉛在土壤中幾乎不向下移動。植物對鉛的吸收與積累,決定于環(huán)境中鉛的濃度、土壤條件、植物的葉片大小和形狀等。植物吸收的鉛主要累積在根部,只有少數(shù)才轉(zhuǎn)移到地上部分。積累在根、莖和葉內(nèi)的鉛,可影響植物的生長發(fā)育,使植物受害。鉛對植物的危害表現(xiàn)為葉綠素下降。阻礙植物的呼吸及光合作用。谷類作物吸鉛量較大,但多數(shù)集中在根部,莖稈次之,籽實較少。因此,鉛污染的土壤所生產(chǎn)的禾谷類莖稈不易作飼料。鉛對動物的危害則是積累中毒。鉛是作用于人體各個系統(tǒng)和器官的毒物,能與體內(nèi)的一系列蛋白質(zhì)、酶和氨基酸內(nèi)的官能團絡(luò)合,干擾機體多
45、方面的生化和生理活動,導致對全身器官產(chǎn)生危害。2.5.鉻鉻的污染源主要是鉻電鍍、制革廢水、鉻渣等。鉻在土壤中主要有兩種價態(tài):cr+6和cr3+。土壤中主要以三價鉻化合物存在,當它們進入土壤后,90%以上迅速被土壤吸附固定,在土壤中難以再遷移。cr+6毒性大,其毒害程度比cr3+大100倍。而cr3+則恰恰相反,cr3+主要存在于土壤與沉積物中。土壤膠體對三價鉻具有強烈的吸附作用,并隨ph的升高而增強。土壤對六價鉻的吸附固定能力較低,僅有8.5%36.2%。不過普通土壤中可溶性六價鉻的含量很小,這是因為進入土壤中的六價鉻很容易還原成三價鉻,這其中,有機質(zhì)起著重要作用,并且這種還原作用隨著ph的升
46、高而降低。值得注意的是,實驗已證明,在ph6.58.5的條件下,土壤的三價鉻能被氧化為六價鉻,同時,土壤中存在氧化錳也能使三價鉻氧化成六價鉻,因此,三價鉻轉(zhuǎn)化成六價鉻的潛在危害不容忽視。植物對鉻的吸收,95%蓄積于根部。據(jù)研究,低濃度cr+6能提高植物體內(nèi)酶活性與葡萄糖含量,高濃度時,則阻礙水分和營養(yǎng)向上部輸送,并破壞代謝作用。鉻對人體與動物也是有利有弊。人體含鉻過低會產(chǎn)生食欲減退等癥狀。而cr+6具有強氧化作用,對人體主要是慢性危害,長期作用可引起肺硬化、肺氣腫、支氣管擴張,甚至引發(fā)癌癥5。2.6.砷土壤砷污染主要來自大氣降塵、尾礦與含砷農(nóng)藥,燃煤是大氣中砷的主要來源。通常砷集中在表土層10
47、cm左右,只有在某些情況下可淋洗至較深土層,如施磷肥可稍增加砷的移動性。土壤中砷的形態(tài)按植物吸收的難易劃分,一般可分為水溶性砷、吸附性砷和難溶性砷,通常把水溶性砷、吸附性砷總稱為可給性砷,是可被植物吸收利用的部分。土壤中砷大部分為膠體吸收或和有機物絡(luò)合螯合或和磷一樣與土壤中鐵、鋁、鈣離子相結(jié)合,形成難溶化合物,或與鐵、鋁等氫氧化物發(fā)生共沉。ph和eh值影響土壤對砷的吸附,ph值高,土壤砷吸附量減少而水溶性砷增加;土壤在氧化條件下,大部分是砷酸,砷酸易被膠體吸附,而增加土壤固砷量。隨eh降低,砷酸轉(zhuǎn)化為亞砷酸,可促進砷的可溶性,增加砷害。植物在生長過程中,吸收有機態(tài)砷后可在體內(nèi)逐漸降解為無機態(tài)砷
48、。砷可通過植物根系及葉片的吸收并轉(zhuǎn)移至體內(nèi)各部分,砷主要集中在生長旺盛器官。作物根莖葉、籽粒含砷量差異很大,如水稻含砷量分布順序是稻根莖葉谷殼糙米,呈自下而上遞降變化規(guī)律。砷中毒可影響作物生長發(fā)育,砷對植物危害的最初癥狀是葉片卷曲枯萎,進一步是根系發(fā)育受阻,最后是植物根、莖、葉全部枯死。砷對人體危害很大,在體內(nèi)有明顯的蓄積性,它能使紅血球溶解,破壞正常的生理功能,并具有遺傳性、致癌性和致畸性等5。3.治理措施土壤受污染后,蓄積在土壤中的有害物質(zhì)能遷移到水、空氣和植物中,最終進入人體。土壤污染一旦形成,就會造成長遠的影響,而且難以消除。因此,我們應以“預防為主”,積極做好土壤的保護工作。土壤污染
49、的防護要采取綜合措施,首先要控制和消除土壤的污染源,同時對已經(jīng)污染的土壤采取措施,消除土壤中的污染物或控制污染物遷移轉(zhuǎn)化,使其不能進入食物鏈。生物防治土壤污染物質(zhì)可通過生物降解或植物吸收而凈化土壤。如羊齒鐵角蕨屬的一種植物,有較強的吸收土壤重金屬能力,對土壤中鎘的吸收率可達到10%,連種多年可使土壤鎘含量降低50%。施加抑制劑輕度污染的土壤,施加某種抑制劑,可改變污染物在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化,減少作物吸收,如使用石灰可增加土壤ph,使銅、鋅、汞、鎘等金屬或氫氧化物沉淀。據(jù)實驗,施用石灰后稻米含鎘量可降低30%。堿性磷酸鹽可與土壤中的鎘形成磷酸鎘沉淀,對消除鎘污染具有重要意義。增施有機肥有機膠體和粘
50、土礦物膠體,對土壤中重金屬和農(nóng)藥有一定吸附力。因此增加土壤有機質(zhì),改良砂性土壤,能促進土壤對土壤有毒物的吸附作用,增加土壤容量,提高土壤的自凈能力。加強水漿管理水稻土壤的氧化還原狀態(tài)可影響水稻土中重金屬的遷移轉(zhuǎn)化。淹水可明顯抑制水稻對鎘、銅、鉛、鋅的吸收,落干將促進水稻的吸收??屯?、深翻被重金屬嚴重污染的土壤,若面積不大,可用客土換土法,對換出土壤要妥善處理,防止次生污染。亦可將污染土壤翻到下層,深埋程度以不污染作物而定。參考文獻1吳沈春等環(huán)境與健康北京人民衛(wèi)生出版社xx.92陳炳卿等食品污染與健康北京化學工業(yè)出版社.環(huán)境科學與工程出版中心xx.73劉靜玲等環(huán)境污染與控制北京化學工業(yè)出版社.環(huán)
51、境科學與工程出版中心xx.24胡望鈞等常見有毒化學品環(huán)境事故應急處置技術(shù)與監(jiān)測方法北京中國環(huán)境科學出版社xx.35徐厚恩等中國污染物有毒危險性評價北京北京醫(yī)科大學.中國協(xié)和醫(yī)科大學聯(lián)合出版社xx.5第五篇:土壤重金屬污染危害及防治措施土壤的重金屬污染危害及防治措施長沙環(huán)境保護職業(yè)技術(shù)學院周敏王安群地球巖石圈經(jīng)歷了千百萬年的漫長的地質(zhì)變化后才形成了土壤。土壤和人類之間保持著一種自然平衡關(guān)系,土壤和其他環(huán)境因素一樣對人類起作用,人類活動也可以影響土壤環(huán)境,他們之間互相依賴、互相制約、緊密地聯(lián)系在一起,人通過生產(chǎn)活動從自然界取得資源和能量,再以“三廢”形式向土壤系統(tǒng)排放,造成土壤污染,然后被植物吸收
52、并在體內(nèi)積累,人吃了污染的糧食、蔬菜等食物后,重金屬元素就在人體蓄積,產(chǎn)生各種危害,所以充分認識土壤污染及危害,保護土壤,防治污染是十分重要的任務(wù)。1土壤重金屬污染在土壤的無機污染物中,突出表現(xiàn)為重金屬的污染。重金屬不能為土壤微生物所分解,而易于積累,轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物,甚至有的通過食物鏈以有害濃度在人體內(nèi)蓄積,嚴重危害人體健康。土壤重金屬污染物主要有鉛、鎘、汞、砷、鉻、銅、鐵、鋅等,砷雖不屬于重金屬,但因其行為與來源及危害都與重金屬相似,故通常列入重金屬類進行討論。就對植物需要而言,可分為兩類:一類是植物生長發(fā)育不需要的元素,而對人體健康危害比較明顯,如鎘、汞、鉛等,另一類是植物正常
53、發(fā)育所需元素,且對人體又有一定生理功能,如銅、鋅等,但過多會發(fā)生污染,妨礙植物生長發(fā)育。同種金屬,由于它們在土壤中存在的形態(tài)不同,其遷移轉(zhuǎn)化特點和污染性質(zhì)也不同,因此在研究土壤中重金屬的危害時,不僅要注意它們的總含量,還必須重視各種形態(tài)的含量。汞土壤的汞污染主要來自于污染灌溉、燃煤、汞冶煉廠和汞制劑廠(儀表、電氣、氯堿工業(yè))的排放。如一個700兆瓦的熱電站,每天可排放汞215公斤,估計全世界僅由燃煤而排放到大氣中的汞,一年就有3000噸左右。含汞顏料的應用、用汞做原料的工廠、含汞農(nóng)藥的施用等也是重要的汞污染源。汞進入土壤后95%以上能迅速被土壤吸持或固定,這主要是土壤的粘土礦物和有機質(zhì)有強烈的
54、吸附作用,因此汞容易在表層積累,并沿土壤的縱深垂直分布遞減。土壤中汞的存在形態(tài)有金屬汞、無機態(tài)與有機態(tài),并在一定條件下相互轉(zhuǎn)化。在正常eh和ph范圍內(nèi),汞能以零價狀態(tài)存在是土壤中汞的重要特點。植物能直接通過根系吸收汞,在很多情況下,汞化合物可能是在土壤中先轉(zhuǎn)化為金屬汞或甲基汞后才能被植物吸收。無機汞有hgso4、hg(oh)2、hgcl2、hgo,它們因溶解度低,在土壤中遷移轉(zhuǎn)化能力很弱,但在土壤微生物作用下,轉(zhuǎn)化為具有劇烈毒性的甲基汞,也稱汞的甲基化。微生物合成甲基汞在好氧或厭氧條件下都可以進行。在好氧條件下主要形成脂溶性的甲基汞,可被微生物吸收、積累而轉(zhuǎn)入食物鏈,造成對人體的危害;在厭氧有
55、酶催化下,主要形成二甲基汞,它不溶于水,在微酸性環(huán)境中,二甲基汞也可轉(zhuǎn)化為甲基汞。汞對植物的危害因作物的種類不同而異,汞在一定濃度下使作物減產(chǎn),較高濃度下甚至可使作物死亡。植物吸收和累積與汞的形態(tài)有關(guān),其順序是:氯化甲基汞氯化乙基汞醋酸苯汞氯化汞氧化汞硫化汞。不同植物對汞吸收能力是:針葉植物落葉植物;水稻玉米高果小麥;葉菜類根菜類果菜類。土壤中汞含量過高,汞不但能在植物體內(nèi)累積,還會對植物產(chǎn)生毒害,引起植物汞中毒,嚴重情況下引起葉子和幼蕾掉落。汞化合物侵入人體,被血液吸收后可迅速彌散到全身各器官,當重復接觸汞后,就會引起腎臟損害。鎘鎘主要來源于鎘礦、冶煉廠。因鎘與鋅同族,常與鋅共生,所以冶煉鋅
56、的排放物中必有zno、cdo,它們揮發(fā)性強,以污染源為中心可波及數(shù)千米遠。鎘工業(yè)廢水灌溉農(nóng)田也是鎘污染的重要來源。鎘被土壤吸附,一般在0-15cm的土壤層累積,15cm以下含量顯著減少。土壤中的鎘以cdco3、cd(po4)2、及cd(oh)2的形態(tài)存在,其中以cdco3為主,尤其是在ph7的石灰性土壤中,土壤中的鎘的形態(tài)可劃分為可給態(tài)和代換態(tài),它們易于遷移轉(zhuǎn)化,而且能被植物吸收,不溶態(tài)鎘在土壤中累積,不易被植物吸收,但隨環(huán)境條件的改變二者可互相轉(zhuǎn)化。如土壤偏酸時,鎘的溶解度增高,而且在土壤中易于遷移;土壤處于氧化條件下(稻田排水期及旱田)鎘也易變成可溶性,被植物吸收也多。土壤對鎘有很強的吸著
57、力,因而鎘易在土壤中造成蓄積。鎘在土壤中吸附遷移還受伴隨離子如zn2+、pb2、cu2+、fe2+、ca2+等的影響,如鋅的存在就可抑制植物對鎘的吸收。鎘是植物體不需要的元素,但許多植物均能從水中和土壤中攝取鎘,并在體內(nèi)累積。累積量取決于環(huán)境中的鎘的含量和形態(tài)。鎘在植物各部分分布基本上是:根葉枝的干皮花、果、籽粒。水稻研究表明同樣規(guī)律,即主要在根部累積,為總量的8215%,地上部分僅占1715%,其順序:為根莖葉稻米糙米。土壤中過量的鎘,不僅能在植物體內(nèi)殘留,而且也會對植物的生長發(fā)育產(chǎn)生明顯的危害。鎘能使植物葉片受到嚴重傷害,致使生長緩慢,植株矮小,根系受到抑制,造成生物障礙,降低產(chǎn)量,在高濃
58、度鎘的毒害下發(fā)生死亡。鎘對農(nóng)業(yè)最大的威脅是產(chǎn)生“鎘米”、“鎘菜”,人食用這種被鎘污染的農(nóng)作物,則會得骨痛病。另外,鎘會損傷腎小管,出現(xiàn)糖尿病,鎘還會造成肺部損害,心血管損害,甚至還有致癌、致畸、致突變2的報道。鉛鉛是土壤污染較普遍的元素。污染源主要來自汽油里添加抗爆劑烷基鉛,汽油燃燒后的尾氣中含大量鉛,飄落在公路兩側(cè)數(shù)百米范圍內(nèi)的土壤中。另外礦山開采、金屬冶煉、煤的燃燒等也是重要的污染源。在礦山、冶煉廠附近土壤含鉛量高達1500cmkg以上3。隨著我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速發(fā)展,“三廢”中的鉛也大量進入農(nóng)田,一般進入土壤中的鉛在土壤中易與有機物結(jié)合,不易溶解,土壤鉛大多發(fā)現(xiàn)在表土層,表土鉛在土壤中幾乎不向下移動。植物對鉛的吸收與積累,決定于環(huán)境中鉛的濃度、土壤條件、植物的葉片大小和形狀等。植物吸收的鉛主要累積在根部,只有少數(shù)才轉(zhuǎn)移到地上部分。積累在根、莖和葉內(nèi)的鉛,可影響植物的生長發(fā)育,使植物受
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