土壤重金屬污染現(xiàn)狀及治理措施

1、自然地理課程論文題目:土壤重金屬污染現(xiàn)狀及治理措施專業(yè):XX級XXXX姓名: XXXX學(xué)號:XXXX指導(dǎo)老師:XXX土壤重金屬污染現(xiàn)狀及治理措施XXXXXXXXXXX學(xué)院XXX級XXXX摘要由于工業(yè)廢氣、廢水、廢物的排放,使土壤遭受不同程度重金屬的污染,重金屬通過在作物體內(nèi)富集進入食物鏈,對人畜健康構(gòu)成了威脅。本文章對土壤重金屬的污染現(xiàn)狀、治理措施等進行了簡單的總結(jié)歸納,希望為實現(xiàn)重金屬污染土壤的有效整治修復(fù)與安全高效益的利用提供可參考價值。關(guān)鍵詞:土壤污染、重金屬、治理Current situation and measures of soil heavy metal pollutionAb

2、stract:Due to the emission of industrial waste gas, waste water and waste, the soil is polluted by different degrees of heavy metals. Heavy metals are threatened by the enrichment of heavy metals into the food chain.This paper summarizes the pollution status and remediation technology of heavy metal

3、s in the soil, hoping to provide reference value for effective remediation, remediation and high efficiency utilization of heavy metal contaminated soil.Key words:soil pollution、heavy metal、governance引言:土壤是人類賴以生存的自然環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要資源。世界面臨的糧食、資源和環(huán)境土壤重金屬污染是指土壤中重金屬過量累積引起的污染。污染土壤的重金屬包括生物毒性顯著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As

4、,以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。這類污染范圍廣、持續(xù)時間長、污染隱蔽、無法被生物降解,將導(dǎo)致土壤退化,農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量下降,并通過徑流、淋失作用污染地表水和地下水。過量重金屬將對植物生理功能產(chǎn)生不良影響,使其營養(yǎng)失調(diào)。汞、砷能抑制土壤中硝化、氨化細菌活動,阻礙氮素供應(yīng)。重金屬可通過食物鏈富集并生成毒性更強的甲基化合物,毒害食物鏈生物,最終在人體內(nèi)積累,危害人類健康。問題與土壤密切相關(guān)。現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)等快速發(fā)展的同時,土壤重金屬污染的形勢也越來越嚴(yán)峻。針對此,涌現(xiàn)了許多修復(fù)技術(shù),這些修復(fù)技術(shù)前景廣闊,正日益受到重視。正文:1.土壤重金屬污染的來源和分布土壤中重金屬元素主要有自然來源和人為干

5、擾輸入兩種途徑。在自然因素中,成土母質(zhì)和成土過程對土壤重金屬含量的影響很大。在各種人為因素中,則主要包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通等來源引起的土壤重金屬污染1.1工業(yè)生產(chǎn)來源工業(yè)過程中廣泛使用重金屬元素,工礦企業(yè)將未經(jīng)嚴(yán)格處理的廢水直接排放,使得它們周圍的土壤容易富集高含量的有毒重金屬。企業(yè)排放的煙塵、廢氣中也含有重金屬,并最終通過自然沉降和雨淋沉降進入土壤。礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物在堆放或處理過程中,由于日曬、雨淋、水洗等,重金屬極易移動,以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤擴散,固體廢棄物也可以通過風(fēng)的傳播而使污染范圍擴大。1.2農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來源農(nóng)業(yè)生產(chǎn),尤其是近代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中含重金屬的化肥、有機肥、城市廢棄物和農(nóng)

6、藥的不合理施用以及污水灌溉等,都可以導(dǎo)致土壤中重金屬的污染。利用污水灌溉已成為農(nóng)業(yè)灌溉用水的重要組成部分,中國自上世紀(jì)60年代至今,污灌面積迅速擴大,以北方旱作地區(qū)污灌最為普遍,約占全國污灌面積的90%以上,污灌導(dǎo)致土壤重金屬Hg、Cd、As、Cu等含量的增加。此外,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的畜禽養(yǎng)殖業(yè)也是一個不可忽視的重要方面1.3交通運輸來源道路兩側(cè)土壤中的污染物主要來自汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產(chǎn)生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵的沉降,而污染元素則主要為Pb、Cu、Zn等元素。它們一般以道路中心成條帶狀分布,強度因距離公路、鐵路、城市以及交通量的大小有明顯的差異。2.土壤重金屬污染的發(fā)展和危害隨著全球

7、經(jīng)濟化的迅速發(fā)展,含重金屬的污染物通過各種途徑進人土壤,造成土壤嚴(yán)重污染。土壤重金屬污染可影響農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量的下降,并可通過食物鏈危害人類的健康,也可以導(dǎo)致大氣和水環(huán)境質(zhì)量的進一步惡化。因此引起世界各國的廣泛重視。目前,世界各國土壤存在不同程度的重金屬污染,全世界平均每年排放Hg約1.5萬t、cu為340萬t、Pb為500萬t、Mn為1500萬t、Ni為100萬lt。土壤重金屬污染是我國主要的土壤環(huán)境污染問題。我國受鎘、砷、汞、銅、鋅等重金屬污染的耕地約有1.5 億畝,每年因重金屬污染(如“鎘米”、“砷米”等的糧食達1 000多萬噸造成的直接經(jīng)濟損失200余億元。中國北方大城市的蔬菜基地和部

8、分商品糧基地也存在著不同程度的重金屬污染,如北京、天津、西安、沈陽、濟南、長春、鄭州等地;。南方相對較輕,如福州、寧波、上海、武漢、成都等地。土壤重金屬污染將會造成生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重破壞。從中國土壤資源狀況看,到2000年底中國人均耕地僅為0.1hm“,而且隨著今后中國經(jīng)濟社會的發(fā)展如生態(tài)退耕、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及自然災(zāi)害損毀等,土壤資源將進一步減少。因而如何有效地控制及治理土壤重金屬的污染,改良土壤質(zhì)量,將成為生態(tài)環(huán)境保護工作中十分重要的一項內(nèi)容。3.土壤重金屬污染治理措施3.1化學(xué)治理措施化學(xué)治理就是向污染土壤投人改良劑、抑制劑,增加土壤有機質(zhì)、陽離子代換量和粘粒的含量,改變pH、Eh和電導(dǎo)等理化性

9、質(zhì),使土壤重金屬發(fā)生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低重金屬的生物有效性。其中沉淀法是指土壤溶液中金屬陽離子在介質(zhì)發(fā)生改變(pH值、oH一、5042一等時,形成金屬沉淀物而降低土壤重金屬的污染;如向土壤中投放鋼渣,它在土壤中易被氧化成鐵的氧化物,對Cd、iN、Zn的離子有吸附和共沉淀作用,從而使金屬固定。在沈陽張士污灌區(qū)進行的大面積石灰改良實驗表明,每公頃施石灰1500一1875噸籽實含福量下降50%。有機質(zhì)法是指有機質(zhì)中的腐殖酸能絡(luò)合重金屬離子生成難溶的絡(luò)合物,而減輕土壤重金屬的污染;吸附法是指重金屬離子能被膨潤土、沸石、粘土礦物等吸附固定,從而降低土壤重金屬的污染?；瘜W(xué)治理措

10、施優(yōu)點是治理效果和費用都適中,缺點是容易再度活化3.2農(nóng)業(yè)治理措施農(nóng)業(yè)治理是因地制宜的改變一些耕作管理制度來減輕重金屬的危害,在污染土壤上種植不進人食物鏈的植物卜主要有:控制土壤水分是指通過控制土壤水分來調(diào)節(jié)其氧化還原電位(Eh,達到降低重金屬污染的目的;選擇化肥是指在不影響土壤供肥的情況下,選擇最能降低土壤重金屬污染的化肥;增施有機肥是指有機肥能夠固定土壤中多種重金屬以降低土壤重金屬污染的措施;選擇農(nóng)作物品種是指選擇抗污染的植物和不要在重金屬污染的上壤上種植進人食物鏈的植物;如在含鎬100mg/gk的土壤上改種竺麻,五年后,土壤鎬含鎬平均降低276%性因地制宜地種植玉米、水稻、大豆、小麥等,

11、水稻根系吸收重金屬的含量占整個作物吸收量的58%一99%,玉米莖葉吸收重金屬的含量占整個作物吸收量的20%一40%,玉米籽實吸收量最少,重金屬在作物體內(nèi)分配規(guī)律是根>莖葉>籽實。土壤重金屬污染也是導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)破壞的重要因素。合理的利用農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)工程措施,也可以保持土壤的肥力,改良和防治土壤重金屬污染,提高土壤質(zhì)量,并能與自然生態(tài)循環(huán)和系統(tǒng)協(xié)調(diào)運作。如可以在污染區(qū)公路兩側(cè)盡可能種樹、種花、種草或經(jīng)濟作物(如蓖麻,種植草皮或觀賞樹木,移栽繁殖不但可以美化環(huán)境,還可以凈化土壤;蓖麻可用作肥皂的原料。也可以進行農(nóng)業(yè)改良,即在污染區(qū)繁育種子(水稻、玉米,之后在非污染區(qū)種植;或種植非食用作物

12、(高梁、玉米,收獲后從秸稈提取酒精,殘渣壓制纖維板,并提取糠醛,或?qū)堅谱髡託庾髂茉?。農(nóng)業(yè)治理措施的優(yōu)點是易操作、費用較低,缺點是周期長、效果不顯著。3.3工程治理措施工程治理是指用物理或物理化學(xué)的原理來治理土壤重金屬污染。主要有:客土是在污染的土壤上加人未污染的新土;換土是將以污染的土壤移去,換上未污染的新土;翻土是將污染的表土翻至下層;去表土是將污染的表土移去等。如日本富士縣神通川流域的痛痛病發(fā)源地,就是由于長期食用含鍋的稻米而引發(fā)的,他們通過研究,去表土巧cm,并壓實心土,在連續(xù)淹水的條件下,稻米中銅的含量小于.04m叭g;去表土后再客土20cm,間歇灌溉稻米中鎬的含量也不超標(biāo),客土超

13、過30。m,其效果更佳。此外淋洗法是用淋洗液來淋洗污染的土壤;熱處理法是將污染土壤加熱,使土壤中的揮發(fā)性污染物(Hg揮發(fā)并收集起來進行回收或處理;電解法是使土壤中重金屬在電解、電遷移、電滲和電泳等的作用下在陽極或陰極被移走。以上措施具有效果徹底、穩(wěn)定等優(yōu)點,但實施復(fù)雜、治理費用高和易引起土壤肥力降低等缺點。3.4生物治理措施生物治理是指利用生物的某些習(xí)性來適應(yīng)、抑制和改良重金屬污染。主要有:動物治理是利用土壤中的某些低等動物蛆叫、鼠類等吸收土壤中的重金屬;微生物治理是利用土壤中的某些微生物等對重金屬具有吸收、沉淀、氧化和還原等作用,降低土壤中重金屬的毒性如iCtrobactersP產(chǎn)生的酶能使

14、u、Pb、Cd形成難溶磷酸鹽;原核生物(細菌、放線菌比真核生物(真菌對重金屬更敏感,格蘭氏陽性菌可吸收Cd、Cu、iN、Pb等。植物治理是利用某些植物能忍耐和超量積累某種重金屬的特性來清除土壤中的重金屬;重金屬的植物吸收、淋溶和無效態(tài)數(shù)量將只依賴于它們的有效態(tài)的多少,重金屬溶液濃度和它們的土壤的有效態(tài)之間關(guān)系遵循erFunidihc吸附方程141長超積累植物可吸收積累大量的重金屬,目前已發(fā)現(xiàn)400多種,超積累植物積累Cr、Co、Ni、Cu、Pb的含量一般在0.1%以上,積累Mn、nz含量一般在l%以上40;印度芥菜(Brassieajuncea可吸收nz、Cd、Cu、pb等,在Cu為250mg

15、眾g,pb為500mgkg/、nZ為500m吵g條件下能生長,在Cd為200mg眾g出現(xiàn)黃化現(xiàn)象;印度芥菜(Brassicajuneea可對er6+、Cd、Ni、nZ、Cu富集分別為58,52,31,17和7倍;高桿牧草(Agrop廠onelongatum能吸收Cu等。英國的高山瑩屬類等,可吸收高濃度的Cu、Co、Mn、Pb、Se、Cd、nZ等。生物治理措施的優(yōu)點是實施較簡便、投資較少和對環(huán)境破壞小,缺點是治理效果不顯著?？偨Y(jié)總的來說,國內(nèi)外在土壤重金屬修復(fù)方面都取得了巨大進展,但仍然不能完全解決土壤重金屬污染的問題,在理論和技術(shù)上還存在巨大差距。要治理土壤重金屬污染,首先應(yīng)從源頭抓起,控制污

16、染源,土壤重金屬的污染已經(jīng)達到相當(dāng)嚴(yán)重的程度,要讓人們充分認(rèn)識土壤重金屬污染的長期性、隱匿性、不可逆性以及不能完全被分解或消逝的特點。土壤質(zhì)量問題是經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和社會全面進步的戰(zhàn)略問題,它直接影響土壤質(zhì)別、水質(zhì)狀況、作物生長、農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等,并通過食物鏈對人體健康造成危害。對土壤質(zhì)量的保護便是對耕地生產(chǎn)能力的保護,更是提高土地利用效率的強有力措施之一。對于我國這樣一個人口眾多的農(nóng)業(yè)大國,開展國土質(zhì)量調(diào)查評價,對土壤重金屬污染物進行試驗研究,開發(fā)耕地污染的治理方法和技術(shù),顯得由為必要和迫切。參考文獻1鄭喜珅魯安懷高翔趙謹(jǐn)鄭德圣.土壤中重金屬污染現(xiàn)狀與防治方法.土壤與環(huán)境20022崔德杰

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