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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)重金屬對土壤污染以及修復(fù)摘 要:本文綜述了多種金屬污染土壤的途徑,存在形式,和金屬對土壤的污染、危害,并通過多種方法進(jìn)行修復(fù)。 關(guān)鍵詞:土壤 金屬污染 治理 隨著人類生活水平的提高,人們更加關(guān)注周圍的環(huán)境問題,十一五規(guī)劃中也提出要加強環(huán)境治理與污染預(yù)防。土壤是生存之本,必須提高對土壤污染的監(jiān)測與治理。土壤污染主要是指由于具有生理毒性的物質(zhì)或過量的植物營養(yǎng)元素(微量元素)進(jìn)入土壤,超過土壤的自凈能力,而導(dǎo)致土壤性質(zhì)惡化。土壤處于陸地生態(tài)系統(tǒng)中的無機界和生物界的中心,不僅在

2、本系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行著能量和物質(zhì)的循環(huán),而且與水域、大氣和生物之間也不斷進(jìn)行物質(zhì)交換,一旦發(fā)生污染,三者之間就會有污染物 一、污染物類型 土壤污染物有下列4 類 1.化學(xué)污染物 包括無機污染物和有機污染物。前者如汞、鎘、鉛、砷等重金屬,過量的氮、磷植物營養(yǎng)元素以及氧化物和硫化物等;后者如各種化學(xué)農(nóng)藥、石油及其裂解產(chǎn)物,以及其他各類有機合成產(chǎn)物等。 2.物理污染物 指來自工廠、礦山的固體廢棄物如尾礦、廢石、粉煤灰和工業(yè)垃圾等。 3.生物污染物 指帶有各種病菌的城市垃圾和由衛(wèi)生設(shè)施(包括醫(yī)院)排出的廢水、廢物以及廄肥等。 4.放射性污染物 主要存在于核原料開采和大氣層核爆炸地區(qū),以鍶和銫等在土壤中生存期長

3、的放射性元素為主。 土壤染物中以重金屬比較突出,主要是重金屬對土壤的污染基本上是一個不可逆轉(zhuǎn)的過程,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(yán)重危害人體健康。 二、重金屬進(jìn)入土壤的途徑 主要有: 1.污水灌溉。用未經(jīng)處理或未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)污水灌溉農(nóng)田是污染物進(jìn)入土壤的主要途徑。 2.冶金工業(yè)排放的金屬氧化物粉塵,則在重力作用下以降塵形式進(jìn)入土壤。 3.汽車尾氣,汽油中廢氣排出污染土壤,行車頻率高的公路兩側(cè)常形成明顯的鉛污染帶。 4.礦山金屬的開采,隨大氣,水源進(jìn)行擴散。 三、重金屬在土壤中的去向 進(jìn)入土壤的重金屬,因其類型

4、和性質(zhì)的不同而主要有固定、流散和淋溶等不同去向。重金屬離子,主要是能使土壤無機和有機膠體發(fā)生穩(wěn)定吸附的離子,包括與氧化物專性吸附和與胡敏素緊密結(jié)合的離子,以及土壤溶液化學(xué)平衡中產(chǎn)生的難溶性金屬氫氧化物、碳酸鹽和硫化物等,大部分被固定在土壤,一些微生物能夠產(chǎn)生胞外聚合物如多糖、糖蛋白、脂多糖等,具有大量的陰離子基團,與金屬離子結(jié)合沉淀及其它微生物產(chǎn)生的硫化氫與金屬離子作用,形成不溶性的硫化物沉淀。微生物能夠通過氧化、還原,甲基化和去甲基化作用轉(zhuǎn)化重金屬。大量的研究表明,細(xì)菌、放線菌及某些真菌可以把汞離子還原成單質(zhì)汞,從而使汞從土壤中揮發(fā)出去或以沉淀方式存在。土壤中的重金屬可隨地面徑流或土壤侵蝕而

5、部分流失,引起污染物的擴散;作物收獲物中的重金屬也會向外環(huán)境轉(zhuǎn)移,即通過食物鏈進(jìn)入家畜和人體等。 四、種金屬的主要類型及危害 土壤重金屬污染物主要有汞、鎘、鉛、銅、鉻、砷、鎳、鐵、錳、鋅等,砷雖不屬于重金屬,但因其行為與來源以及危害都與重金屬相似,故通常列入重金屬類進(jìn)行討論。同種金屬由于它們在土壤中存在形態(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,還必須考慮各種形態(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。土壤中汞的存在形態(tài)有無機態(tài)與有機態(tài),并在一定的條件下互相轉(zhuǎn)化。無機汞有HgSO

6、4、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,汞可向甲基化方向轉(zhuǎn)化。在好氧土壤微生物作用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;在厭氧土壤微生物作用下,主要形成二甲基汞,在微酸性環(huán)境下,二甲基汞可轉(zhuǎn)化為甲基汞。汞在一定濃度下使作物減產(chǎn),在較高濃度下甚至使作物死亡。鎘 土壤中鎘的存在形態(tài)也很多,大致可分為水溶性鎘和非水溶性鎘兩大類。離子態(tài)和絡(luò)合態(tài)的水溶性鎘CdCL2 Cd(WO3)2 等等能為作物吸收,對生物危害大,而非水溶性鎘CdS、CdCO3 等不易遷移,不易被作物吸收,但隨環(huán)境條件的改變二者可互

7、相轉(zhuǎn)化。鎘進(jìn)入人體后使人得骨痛??;另外,鎘會損傷腎,甚至還有致癌、致畸的報道。鉛 一般進(jìn)入土壤中的鉛在土壤中易與有機物結(jié)合,極不易溶解,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。并通過光合作用影響植物生長,或在植物中積累,鉛對動物的危害則是累積中毒。人體中鉛能與多種酶結(jié)合從而干擾有機體多方面的生理活動,導(dǎo)致對全身器官產(chǎn)生危害。 鉻 鉻在土壤中主要有兩種價態(tài):Cr6+ 和Cr3+。兩種價態(tài)的行為極為不同,前者活性低而毒性高,后者恰恰相反。Cr3+ 主要存在于土壤與沉積物中,Cr6+ 主要存在于水中,但易被Fe2+ 和有機物等還原。鉻對人體與動物也是有利有弊。人體中含鉻過低會產(chǎn)生食欲減

8、退癥狀。但過高時,會發(fā)生口角糜爛、腹瀉、消化紊亂等癥狀。 砷 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)生共沉淀。pH 值高土壤砷吸附量減少而水溶性砷增加;土壤的氧化條件下,大部是砷酸,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(jìn)砷的可溶性,增加砷害。 砷對植物危害的最初癥狀是葉片卷曲枯萎,進(jìn)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,它能使紅血球溶解,破壞正常生理功能,甚至致癌等。重金屬離子環(huán)境污染標(biāo)準(zhǔn)The standard of heavy metal-po

9、llution重金屬種類 環(huán)境污染 一般植物忍受 標(biāo)準(zhǔn)(mg/kg) 范圍(mg/kg)*砷(As, Arsenic) 20 2鎘(Cd, Cadmium) 3 1.5銅(Cu, Copper) 60 -鉻(Cr, Chromium) 50 2鎳(Ni, Nickel) 60 7-10汞(Hg, Mercury) 1 0.04鉛(Pb, Lead) 200 10鋅(Zn, Zinc) 300 五、污染土壤的綜合治理措施 1.生物修復(fù) 壤污染物質(zhì)可以通過生物降解或植物吸收而被凈化。重金屬離子環(huán)境污染標(biāo)準(zhǔn)域中,由于植物根系以及菌根的存在,可以通過植物提取、植物揮發(fā)、植物穩(wěn)定,顯著降低重金屬在土壤中

10、的活性和生物有效性。 微生物在修復(fù)被重金屬污染的土壤方面具有獨特的作用。其主要作用原理是:微生物可以降低土壤中重金屬的毒性;微生物可以吸附積累重金屬;微生物可以改變根際微環(huán)境,從而提高植物對重金屬的吸收,揮發(fā)或固定效率。如動膠菌、藍(lán)細(xì)菌、硫酸還原菌及某些藻類,能夠產(chǎn)生胞外聚合物與重金屬離子形成絡(luò)合物。2.施用化學(xué)物質(zhì) 對于重金屬輕度污染的土壤,使用化學(xué)改良劑可使重金屬轉(zhuǎn)為難溶性物質(zhì),減少植物對它們的吸收。酸性土壤施用石灰,可提高土壤pH值,使鎘、鋅,銅、汞等形成氫氧化物沉淀,從而降低它們在土壤中的濃度,減少對植物的危害。因為重金屬大部分為親硫元素,所以在水田中施用綠肥、稻草等,在旱地上施用適量

11、的硫化鈉、石硫合劑等有利于重金屬生成難溶的硫化物。 3.增施有機肥料 施有機肥料可增加土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分含量,既能改善土壤理化性質(zhì)特別是土壤膠體性質(zhì),又能增大土壤環(huán)境容量,提高土壤凈化能力。受到重金屬污染的土壤,增施有機肥料可增加土壤膠體對其的吸。參考文獻(xiàn):1白中科,趙景逵,段永紅,等.工礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)重建M.北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社,2000.2黃銘洪,駱永明.礦區(qū)土地修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)J.土壤學(xué)報,2003,40(2):161-169.3謝海,雷仲敏.山西能源發(fā)展報告山西能源跨世紀(jì)發(fā)展綜合研究M.太原:山西經(jīng)濟出版社,1998.4白中科.山西礦區(qū)土地復(fù)墾科學(xué)研究與試驗示范十八年回顧J.山西農(nóng)

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