公务员期刊网 精选范文 重金属污染的影响范文

重金属污染的影响精选(九篇)

重金属污染的影响

第1篇:重金属污染的影响范文

【关键词】矿业;重金属污染;可持续

一、广西矿业的重金属污染现状

广西金属矿产禀赋性差,含矿多,富矿少,单一矿少,复杂难处理共伴生矿多,资源提取难度大。加之多为山区且岩溶发育,工程、水位地质复杂,矿区的开采活动极易造成重金属污染。目前,广西省已被列入《重金属污染综合防治“十二五”规划》中的重点治理省区,全区内主要的污染类型有镉、铬、砷、汞和铅污染五种,其中镉污染集中在广西的中西部及北部,高镉含量分布面积广;铬和砷污染主要分布在中部偏西区域;高汞集中在西北部;铅污染从全区范围内看,基本在质量标准以下。

二、广西重金属污染对矿业可持续发展的影响

(一)广西矿产资源形势严峻

1.矿产资源粗放利用,浪费严重。广西人口众多,人均资源占有量仅为全国的18%,明显不足。而现有优势资源如锡、锑、铅、锌等的采选冶综合回收率仅为30%左右,比国际水平低10至15个百分点。2.老矿山环境问题历史欠账多。许多老矿山未预留生态恢复治理资金,不少地方政府未及时有效地处理污染,履行好矿山环境管理职责。此外,矿山企业也未严格依照“谁开发,谁保护,谁破坏,谁恢复,谁引发,谁治理”的原则①,落实好责任。3.整治矿业开发秩序任务艰巨。随着广西工业化、城镇化进程加快,矿产资源供求矛盾突出,经济发展过度依赖矿产资源,矿产品价格居高不下。在追求短期经济利益的驱使下,矿企或个人非法开采矿产资源、破坏浪费以及重开发轻保护等现象普遍存在。

矿产资源不可再生,是矿业可持续发展的物质基础。而重金属污染日益严重,又反映出节约集约利用矿产资源的长效机制尚未形成,政府监控管理不到位等问题。因此,要使矿业可持续发展,必须使矿产资源可持续发展,解决好矿区内重金属污染问题。

(二)重金属造成的环境污染不容忽视

矿产资源在采选冶过程中会产生大量含重金属元素的废弃物,乱排乱放极易对矿区及周围的生态系统造成破坏。据资料,生成广西地区1995-2007年环境污染指数的变化趋势图②,见图一。

(1)对土地资源破坏大。不少矿山随意丢弃尾矿矿渣,挤占土地,破坏植被。重金属进入土壤环境后,易经食物链摄入人体,威胁健康。广西河池,南丹等地的废弃砷渣,导致矿区周围农作物的含砷量超过国家标准几百倍。且土壤重金属污染具有隐蔽性、滞后性和累积性,一旦污染形成,整治短期不能见效。目前,广西土地污染带职业病和重症疾病正呈高发、扩大态势。(2)水体污染严重。02年污染指数急升,易受突发事件及自然灾害影响。此外生产废水任意排放,也会造成区域性、流域性的重金属污染。据专家测算,河池市刁江沿岸选矿厂过去每天排入江中有毒废水3.5万吨,有毒废渣1200多吨,每年向刁江排放砷1770吨,占全国砷排放量的94.4%③。(3)矿山开采造成的大气污染甚为严重。这些气体会在低空造成空气中的有害物质严重超标,在中空对流层形成大范围的酸雨,在高空形成地球的温室效应。另外,还可通过大气沉降或大气降水落在地表,造成土壤污染。

广西矿区的总污染物排放基本得到控制。但重金属污染的毒副作用呈现不断积累、爆发的态势,当今生态环境仍在持续恶化,总体形势不容乐观。

(三)重金属污染抑制矿业经济发展

矿产资源的开采供给能给矿区经济的飞速发展以有力支撑。但同时,资源带动矿山经济发展的单一模式会造成发展瓶颈。特别是重金属污染的恶果,会给当地的农林牧渔行业造成沉重的打击,制约矿山可持续发展。

1.经济负担沉重。矿产资源对矿业经济的发展是双刃剑,一旦造成严重的重金属污染事故,整治十分困难。目前的修复方法在实施过程易受局限性与可行性影响,且恢复治理资金庞大。如环江县,全县80%以上的工业产值,60%以上的财政收入都来自矿产资源,01年万亩土地遭砷污染,利用“实惠”的蜈蚣草修复,至少也需几千万元。2.破坏其他经济形式。重金属污染会通过食物链的循环,产生乘数效应,危害激增。可以想象,当水质恶劣、动植物不能食用、农田荒漠化成不毛之地,农林牧渔行业瘫痪之时,更不用说发展矿业经济了,这样的后果无疑是可怕的。

(四)矿业重金属污染影响社会维和智力维的可持续性

重金属污染还会带来一系列社会问题,如居民生活质量差及生存的安全感缺乏保障等。广西2011年与2005年相比,重金属污染造成的病变人数近4倍④,近年龙江河镉污染、阳朔县思的村“镉米”、以及“癌症村”等健康危机事件更是敲响了警钟,如此恶性发展将造成社会的不稳定。由于矿产资源开发的有限性,重金属污染对矿山经济发展的抑制,矿区收益也会遭受不同程度的损失。而矿业的技术更新、引进及推广离不开资金的充足支持,人才队伍的建设供应。可见,矿业可持续发展系统的5要素相互影响关联,牵一发而动全身,重金属污染更是制约发展的一大隐患。矿山环境的保护必须防治结合,从源头抓起,以免矿业陷入发展的死圈。

三、广西矿业可持续发展的对策研究

(一)重视矿山法制管理与政策激励

提高矿权市场准入门槛,使新建矿企每一步都遵循法律法规和可持续发展原则。同时,加强对已开采矿山的环境保护监管力度,云南曲靖发生的铬渣非法转移倾倒事件更是暴露出部分矿企责任严重缺位,监管部门监管失察等问题。环保部门必须建立危险废物污染防治情况日常检查制度,并从重从快处罚违规企业。地方政府也需解决好老化矿山的环境遗留问题。

我国可充分吸收国际经验,施行环境税、矿地恢复保证金等税收制度规范矿业生产,利用对矿企的耗竭补贴,鼓励经营者积极勘探新资源或开发可替代资源,并通过资源税将企业的外部环境成本内部化,完善我国环境税收体系的建设,从而更好地防治重金属污染。

(二)健全体系,提高信息透明度

各级政府需逐步制定重金属污染防治体系、事故应急体系和环境与健康风险评估体系,加强项目管理和督促检查,有序推进防控、整治各项工作。此外政府及矿企还需及时、公正、准确、客观地向社会公布环境安全信息,提高公众的环境参与权、知情权,增加信息的透明度,使全社会一同督促与关注矿业的可持续发展,减少重金属污染的发生。

(三)加大科技投入,完整产业链

矿冶工业是国民经济发展的支柱产业。要使资源利用最大化,成本投入最小化,杜绝环境污染,必须加大先进科学技术的研发与投入力度,优化勘探、开采、选冶炼一系列环节,实现清洁生产、减少有毒废弃物的产生。并通过技术升级和改造,加强研发工作,提高产品的附加值,建设高新产业群带,建立从资源提取到深加工产品开发的完整产业链,实现从资源消耗型向低耗、高效益型的转变。

(四)构建矿冶工业生态系统

矿冶工业生态系统遵循循环经济的生产理念,通过废物交换、循环利用、清洁生产等手段,形成企业共生和代谢的生态网络,促进不同企业之间横向耦合和资源共享,物质、能量的多级利用、高效产出与持续利用。一方面从根源上减少废料产出,实现资源节约型、环境友好型生产,提高生产效率。另一方面将废料再次资源化,将矿山废料作为内部资源被重新循环利用⑤,获取最大的经济效益。它有着传统矿冶生产模式无法比拟的优越性,能更大程度地解决矿山环境污染问题,百色铝生态工业园及一些重点循环工业试点示范工程取得的成就很好地说明了这一点,是矿业实现可持续发展的有效途径。

参考文献:

[1]张勇.陕西省矿山生态环境现状与恢复治理对策[J].资源与产业.2009(04):99-103.

[2]中国科学院可持续发展战略研究.2010中国可持续发展战略报告---绿色发展与创新[M].北京:科学出版社,337-339.

[3]广西有色金属矿产资源综合利用问题研究[J].广西壮族自治区人民政府发展研究中心简报,2007(2).

[4]广西矿业重金属污染现状及对矿业可持续发展影响的研究[Z].桂林矿产地质研究院.

第2篇:重金属污染的影响范文

[关键词]土壤;蔬菜;重金属污染

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.51.181

目前,蔬菜水果的农药残留早已经引起人们的重视,而蔬菜水果的重金属超标及污染问题因为其生态毒性的滞后效应尚未引起人们足够的重视。关于蔬菜水果的重金属污染源,人们对金属矿产开采及加工区域的农产品重金属污染情况关注很多,而较少地关注畜禽养殖废物农用作为重金属污染源带来的污染。本研究对养猪场固废农用对环境和土壤的影响、蔬菜重金属污染等方面进行了相关的关注。

1 养猪场固废农用的环境影响研究进展

随着生活水平的提高,人们饮食结构中动物蛋白比例的增加,带来畜禽养殖业的快速发展。畜禽养殖废物逐渐成为区域水环境、大气环境和土壤环境的重点污染源,仅次于工业点源污染。养猪场固废农用是传统的生态农业循环经济模式,但其环境影响却为人们所忽视。我国是世界上畜禽养殖大国,据估算2003年我国畜禽粪便为31.9亿吨[1],规模化畜禽养殖业的快速发展产生了大量的畜禽粪便,多数有机肥施入土壤进入养分循环。研究表明,以畜禽粪便为原料堆制的有机肥会带来土壤重金属的累积[2],多数有机肥施入土壤会进入养分循环,但是有机肥中除了含有氮、磷、钾等养分外,还含有一些重金属元素,这些元素难降解、毒性强,在土壤中长期积累会通过食物链传递到人体,对人类健康构成威胁。因此,对畜禽粪便农用所带来的对土壤重金属形态的影响进行关注,对重金属与作物吸收的关系进行研究,对减少畜禽粪便施用带来的生态环境风险具有重要的意义。

2 养猪场固废农用对土壤环境影响研究进展

畜禽养殖废物农用的环境影响人们常常认为具有正面的积极作用,这与传统生态农业模式有关。但现代规模化畜禽养殖业的发展已经与饲料添加剂的广泛使用密不可分,继而带来的畜禽养殖废物农用的负面环境影响日渐显露,但尚未被人们所关注。例如饲料添加剂中铬的使用,促使大量铬元素通过畜禽养殖废物进入土壤-植物生态系统中,其生态影响机制和过程尚未被人们所关注。

随着微量元素作为饲料添加剂在畜禽养殖中的广泛使用,而这些重金属元素很难被畜禽完全吸收利用,导致大量重金属(95%以上)会随粪尿排出体外[3]。由于重金属在土壤中相对稳定、难降解、毒性强、有积累效应等,因此,近年来饲料添加剂对畜禽产品的品质影响一直是国内外研究的焦点。人体中的重金属元素主要来自农产品,主要是农作物,而作物中重金属元素又主要来自土壤。作物中重金属元素含量很大程度上取决于作物自身的特性和作物种类。荆旭慧等[4]的研究表明土壤的基本理化性质对土壤重金属的富集有一定的影响。目前关于土壤-农作物系统中重金属的研究已经很多,已经关注了不同种类的植物中铬和硒的含量,研究了蔬菜作物不同器官吸收和积累铬的能力,以及重金属在人类所摄入的食物链中的土壤这一系统的含量,来评价土壤重金属毒性阈值。

3 蔬菜中的重金属污染研究进展

近年来人们对蔬菜的消费除了对蔬菜感官口味的要求外,对蔬菜的安全也日益重视。以往的大多数研究主要是针对氮、磷等营养元素对蔬菜的影响,以及以生活污水和工业废水灌溉农业土壤造成的蔬菜重金属污染影响、工业废水灌溉的农业土壤和大型排污口附近通道重金属的积累和相关理化性质、未经处理的工业废水灌溉土壤后蔬菜中重金属的含量、未经处理的生活废水灌溉菜园可能存在的健康风险等;消费者对蔬菜特别是可食用部分中重金属浓度重点关注,并从植物生物量和输给、淋溶等计算植物获得的年净平衡,评价生长在这些领域的蔬菜是否适合人类食用。中国北京、上海、杭州、南京等大中城市都曾较系统地调查研究了城市郊区菜园蔬菜中的重金属污染状况,基本摸清了蔬菜重金属污染现状[5]。

另外,国内外有些学者也研究了空气作为重金属的污染源对蔬菜作物的影响,例如通过空气传播的镉、铬、铜、镍、铅等重金属对蔬菜的污染影响;以及通过对积累在土壤、降尘(衡量空气污染)和地下水位的重金属进行含量测定,并评价蔬菜产量的质量,分析蔬菜器官的重金属含量。

国内主要从研究蔬菜重金属污染的现状、蔬菜对重金属的吸收与富集规律、重金属污染对蔬菜生长发育的影响、蔬菜重金属污染后的生理生化反应、控制蔬菜重金属污染的途径与对策、今后蔬菜重金属污染研究的方向与展望等方面概述了蔬菜重金属污染的研究进展[6]。

重点讨论农作物污染的重要因素,并在农业生产中有意识地控制这些因素,为保证蔬菜基地生产的安全性做一定的工作,对畜禽养殖业废物无害化处理,畜禽养殖废物农用的生态影响分析和农产品食品安全等具有重要的理论指导和实践意义。

4 该领域的研究方向

以往的研究主要是关注畜禽粪便中的重金属含量累积及形态变化,或者畜禽粪便农用对植物吸收方面的影响,养猪场固废-土壤-蔬菜几个系统互相结合的报道很少,因此对饲料-养猪场固废-土壤-蔬菜进行系统的、全面的调查,具有较重要的意义。生态分布模型可以直观表现出某种化学物质在多个环境系统中的浓度,具体研究实例中的重金属物质污染。目前已有的植被对城市污泥中重金属的吸收模型,没有考虑其他的污染源、植物的不食用部分,以及因大气沉降导致的植物吸附作用;同时对植物而言,也应重视在生长季和收获季的区别。普通的吸收模型可以根据土壤成分,有可能找到不同重金属离子的分配系数,也就是溶解在土壤间隙水中的部分占总量的百分比。通过分析多种土壤类型中的重金属重量和相应的溶解态重金属的量,就可以找出分配系数。一方面确定土壤中的pH、腐殖质、黏土和沙土的相关关系;另一方面确定分配系数,对重金属的吸收被认为是溶解重金属的一级反应。研究饲料、畜禽粪便、土壤、大气沉降等源及蔬菜中不同部分重金属的含量分布,并构建生态分布模型,判断农作物污染的重要因素,值得进一步深入。

⒖嘉南祝

[1]王方浩,马文奇,窦争霞,等.中国畜禽粪便产生量估算及环境效应[J].中国环境科学,2006,26(5):614-617.

[2]郝秀珍,周东美.畜禽粪便中重金属环境行为研究进展[J].土壤,2007,39(4):509-510.

[3]闫秋良,刘福柱.通过营养调控缓解畜禽生产对环境的污染[J].家禽生态,2002,23(3):68-70.

[4]荆旭慧,李恋卿,潘根兴.同环境下土壤作物系统中重金属元素迁移分配特点[J].生态环境,2007,16(3):812-817.

第3篇:重金属污染的影响范文

关键词:土壤重金属污染 环境保护 单因子指数法 综合指数法 GIS技术

中图分类号:X5 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)01(b)-0113-02

据最新媒体报道数据显示,近十年来,我国重金属污染的农田面积持续扩大,著名的陕西凤祥血铅超标事件、湖南浏阳镉中毒事件和贵州汞中毒事件等,都是由重金属污染造成,引起社会各界高度关注。20世纪六七十年代,日本富山县流传的骨痛病,就是由于当地居民使用了含镉大米和饮用了镉含量超标的河水而引起的,几乎同一时期,也在日本,熊本县的居民由于使用了被汞废水污染的水产品,导致该流域上万人患中枢神经病,带来了巨大的负面影响。由此可见,土壤重金属污染具有极大的危害性、扩散性、覆盖性。当前形势下,研究土壤重金属污染评价方法具有十分重要的现实意义和战略意义。

1 土壤重金属污染的成因及特点

水乃生命之源,土是立国之本,土壤是人类社会赖以存在和发展的根本前提,是最重要的基础资源。在天然环境下,几百年时间才能生成1厘米厚的土层,其更新周期十分缓慢,通常被认为是不可再生资源,但也是众多污染废弃物残留的主要介质之一。随着近现代工业的飞速发展,土壤中沉积了越来越多的废弃污染物。工业生产、居民生活垃圾的不合理处置以及矿产开采等,都会带来土壤重金属污染。从化学理论角度来讲,98%以上的金属都属于重金属,从环境保护学领域来讲,土壤重金属污染中的重金属主要包括汞、铅、锌、砷和镍等。

1.1 土壤重金属污染的成因分析

1.1.1 自然原因

自然界中,土壤重金属的形成不是单方面作用的结果,而是受多方面因素影响,在不同时期,其主要影响因素又不同。土壤形成初始时期,其重金属含量受成土母质的影响较大,母质中的重金属含量及组成直接决定了土壤重金属的值。随着土壤的发育,母质对其重金属值的影响逐渐减弱。与此同时,生物残落物的影响逐渐增强,受生物个体差异影响,其残落物也呈现出多样化的特点,对土壤重金属组成的影响程度也各不相同。大气沉降,如火山爆发、森林火灾等可能使许多重金属漂浮于空中,其中一些被植物叶片吸收,进而被微生物分解进入土壤,从而改变土壤的重金属含量与构成。

1.1.2 人为原因

研究人员对近30年的土壤重金属污染原因进行统计,分析发现随着工业化程度的不断加深,人类活动已经逐渐上升成为土壤重金属污染的主要来源。具体来讲,人类活动又突出表现在以下几个方面:

(1)废气、烟尘等大气污染。城市化进程的加快在反映国民物质生活水平提升的同时也带来一系列环境问题,城市交通、工业生产等向大气排放大量废气、烟尘,造成大气污染,通过大气沉降,这些物质进入土壤,造成土壤重金属污染。经调查研究发现,工矿生产集中区域、城市道路、铁路周围,土壤重金属污染往往格外严重。

(2)化肥农药在农业生产中的使用。为了缩短农作物生长周期,现代农业生产常会选择使用化肥农药,大量化肥与农药的使用在带来生产效益的同时,也将其中所含的重金属物质带入了农作物与土壤,造成土壤重金属污染,影响人体健康。

(3)水体污染。受水资源分布不均因素影响,在部分地区,农田灌溉需要引入工业废水和生活污水,这些未经合理处置的污水进入到农田,造成土壤重金属污染,由于污染水体中含有大量重金属物质,通过污水灌溉产生的土壤重金属危害破坏性更大,极易造成循环性水土污染。

(4)其他活动。含重金属的工业废弃物,城市居民生活垃圾的堆放,金属矿山酸性废水的排放等也会造成土壤的重金属污染。

1.2 土壤重金属污染的特点

依据化学金属元素相关理论,重金属性质稳定,极难被微生物降解,一旦进入土壤造成重金属污染,势必对农作物的品质和产量产生较大影响,加之其潜伏周期长,通过食物链的“生物富集效应”严重影响动物和人体的健康。有研究表明,低浓度的汞在小麦萌发初期能起到促进生长作用,但随着时间的延长,最终表现为抑制作用;砷有剧毒,可致癌;镉会危害人体的心脑血管。归纳起来,重金属污染有以下几个特点:(1)潜伏周期长,污染具有隐蔽性;(2)性质稳定,污染具有难降解性;(3)相互作用,污染具有协同性、扩散性。因此,重金属污染又有“化学定时炸弹”之称。

2 污染土壤的危害与治理

当土壤中的重金属含量达到一定程度,不仅会导致土壤污染、农业生产收益下降,通过径流,还会对水体(地表水、地下水)产生淋失作用,污染水资源、破坏水文环境;借助大气沉降,极易形成大气污染与水污染、土壤污染的“死循环”,进而影响人体健康。

根据重金属污染的隐蔽性、不可逆性及长期性等特点,与大气污染、水污染等环境问题相比,土壤污染的治理难度更大。现行的重金属污染土壤治理主要有生物法、化学法、工程治理法等方法,就目前科学技术发展形势来看,在治理方案设计上尚未形成统一标准,在实际操作中,不同的地理环境在方法的选用上存在区别,使用的技术也多种多样。从总体上来讲,治理污染土壤首先应查明污染成因,以《土壤环境监测技术规范》为指导,对污染区域进行实地分层采样调查,一般将受污染区域分为“污染源区”、“保护区”和“超标污染区”三个区域,具体划分及处理的原则见(表1)。

值得注意的是,无论采用何种方式,在对土壤污染进行治理时,应注意因地制宜,结合受污染区域的土质情况、土地使用性质与功能、重金属污染物含量与构成等特点,对治理效果、时间、经费等作出合理预期和科学规划,选择最佳方案。

3 土壤重金属污染的评价方法浅析

3.1 单因子指数法

借助综合指数法,可以对受测区域的重金属污染情况进行分级,指出土壤中污染最大的因素,但无法判定出不同元素对土壤污染的影响差别。根据这一方法计算出来的污染指数只能反映各种重金属元素对土壤的污染程度,而无法精确反映污染的质变特征。

3.3 GIS技术在土壤重金属污染评价中的运用

GIS是由计算机硬件、软件及不同方法组成的系统,通过该系统,能够实现空间数据的采集、管理、处理、分析与建模,以解决复杂的规划和管理类问题。通过GIS技术,将不同类型的数据进行处理变换,根据客观需求对其进行空间分析和统计,最终建立各种应用模型,以便为研究决策提供依据。在对土壤重金属污染进行研究时,常利用GIS 技术的计算与图形显示功能,对受测区域指定采样点进行插值分析,实现土壤图数字化,建立空间与属性数据库,最终绘出污染物空间分布图,为土壤污染治理提供参考依据。

4 结语

重金属具有不易分解、易积聚的特点,进入土壤之后,改变土质构成、破坏土壤环境,借助食物链,残留于农作物上的有害物质进入动物、人体,对人体健康产生严重影响。如何科学地对土壤重金属污染进行评价,是污染治理的重要前提,相关人员应加大对这一领域的研究力度,积极改善人类共同的生存环境。

参考文献

[1] 范拴喜,甘卓亭,李美娟,等.土壤重金属污染评价方法进展[J].中国农学通报,2010(17):310-315.

第4篇:重金属污染的影响范文

关键词:土壤污染修复 铁锰氧化物 作用

随着工业的发展和人们对于环境保护不当导致我国的土壤污染逐渐严重,但是我国的土壤污染治理工作并没有发挥出应有的作用。铁锰氧化物在当前的土壤污染修复中占据着十分重要的位置,对于改善土壤的质量有着十分重要的作用。但是由于当前我国的土壤污染缺少规范的治理导致污染土壤难以及时有效地恢复。在今后的土壤污染治理工作中需要采取有效的措施,保障土壤污染质量工作的顺利进行。

一、当前我国土壤污染现状

随着我国工业的发展,当前我国的土壤污染情况逐渐严重,这对于我国的环境建设和人们的生活造成了十分不利的影响。尤其是在农村等人们依靠土地生活的地方,土壤污染严重影响了人们的正常生活。一些土壤污染很难进行短时间的修复,这对于环境的保护有着十分不利的影响。当前土壤污染比较严重的主要是以下两种情况:

1.重金属对于土壤的污染

重金属对于土壤的污染在当期的土壤污染治理中比较难治理,由于重金属在土壤中具有难降解,毒性强和积累效应等等特征。我国土壤的重金属污染主要是当前一些化工企业的污染五未能及时合理的处理,将一些污染物进行掩埋等造成的土壤污染。但是重金属对于土壤的污染十分严重并且难以治理,这对于土壤污染治理部门提出了众多的挑战。当前对于我国土壤重金属污染的主要治理方法就是一方面在土壤中去除重金属另一方面改变重金属在土壤中的存在状态。当前主要的技术就是采用物理方法,化学方法,生物方法等等,但是并没有取得比较好的效果,土壤污染现状并没有得到有效地改善。

2.土壤的有机污染

当前我国土壤污染的另一重大来源就是有机物污染,相对于重金属污染,这一污染更加严重,污染的种类比较繁多。在有机物污染中其中塑料对于土壤的污染十分严重,而且大部分的塑料污染物是难以降解的,这对于土壤污染的治理工作造成了十分不利的影响,并且这一污染还会对人们的生活造成伤害甚至伤害人们的身体健康。另外由于化学农药对于土壤的污染也是土壤污染的重要原因之一,这对于土壤的危害十分严重,甚至会影响到地下用水,影响人们的生活健康。但是当前我国的土壤有机污染并没有得到合理的整治,一些相关的治理方法仍然存在一定的缺陷性,并且治理并不彻底。

二、铁锰氧化物在土壤污染修复中的重要作用

铁锰氧化物在当前的土壤污染修复中逐渐得到应用,并发挥出一些作用,大大改善了当前的土壤质量。但是铁锰氧化物对于土壤污染的治理并没有得到充分的利用,铁锰氧化物的应用范围还有待于进一步扩展。

1.铁锰氧化物在治理土壤重金属污染中的应用

铁锰氧化物作为土壤中的主要矿物元素,在当前的土壤污染修复中发挥着十分关键的作用。当土壤被重金属污染之后,土壤吸持重金属例子时,土壤中的铁锰氧化物会发挥重要的作用,土壤中Cu、Ni、Zn、Cr、Co 元素的吸附主要受铁氧化物的控制。土壤中沉积的铁锰氧化物对于土壤中重金属元素的吸附作用,可以有效地控制重金属污染物的迁移和富集,这对于减少重金属对于土壤的污染有着十分重要的作用。铁锰氧化物及其水化物和层状硅酸盐矿物质对于吸附土壤中的重金属元素有着十分重要的作用,但是由于人工合成的铁锰氧化物和天然的铁锰氧化物有着不同的作用,导致我国的土壤中铁锰氧化物应用于重金属的土壤污染修复中仍然存在一定的问题,需要进一步加强对铁锰氧化物对于吸附重金属作用的研究,尽量充分发挥铁锰氧化物在重金属土壤污染修复中的重要作用。

2.铁锰氧化物在治理土壤有机物污染中的应用

铁锰氧化物对于土壤有着一定的净化作用,当前土壤的有机物污染逐渐严重,严重影响了土壤的肥力和土壤的正常应用。铁锰氧化物对于环境中的有机毒害物有一定的降解功能,可以利用于土壤污染的修复工作中。在污染土壤的修复工作中利用铁锰氧化物对于土壤的修复作用和净化工作,充分提高土壤自身的治污能力和降污能力。当前土壤中含有一些天然的铁锰氧化物可以充分利用自然规律,降解土壤中的有机污染物。铁锰氧化物在土壤污染治理中有着节约成本,效果明显的优势,在今后的土壤污染治理工作中需要进一步提倡这一方法,充分利用铁锰氧化物对于土壤污染的治理,缓解当前土壤污染严重的现状。

3.土壤污染治理的其他措施

土壤污染对于人们的生活和农业的发展造成了十分不利的影响,特别是当前国家逐渐重视可持续发展的前提下,土壤污染更需要进一步加强治理。在今后的土壤污染治理工作中一方面需要建立完善的土壤污染治理法律法规。建立健全土壤污染治理法律可以有效地规范土壤污染治理工作,同时为土壤污染治理工作提供一定的保障。这在一定程度上也可以提高一些企业的污染治理积极性,减少企业污染物的排放,督促企业加强对污染物的处理工作。另一方面需要对于污染比较严重的企业进行严格的惩治。对于一些对土壤污染比较严重的企业需要加强治理,对于企业的污染物处理要进行严格的监督,对于一些特别严重的企业可以进行关闭,减少污染物的排放。除此之外还需要加强企业和工作人员的环境保护意识,尤其是土壤污染的教育,对于土壤污染造成的危害进行宣传教育,使企业和工作人员认识到土壤污染的严重危害性。在土壤污染治理工作中还需要进一步开发和研究一些新的土壤污染修复措施和方法,尽量减少污染物对于土壤的污染,保障人们的正常生活。

三、结语

随着当前工业的发展,我国的土壤污染逐渐严重,对人们的生活造成了十分不利的影响。当前我国的土壤污染修复措施并不十分完善,一些方法的效果并不十分明显,这导致我国的土壤污染治理工作难以进行。铁锰氧化物作为土壤中的一种丰富的物质对于环境当前的土壤污染有一定的作用,并且这一土壤污染修复的方法具有成本低,效果好的优势。在今后的土壤污染修复工作中需要进一步充分利用铁锰氧化物的土壤修复作用,同时还需要积极开发一些新的土壤污染修复方法,尽量减少土壤的污染程度。

参考文献

第5篇:重金属污染的影响范文

关键词:塌陷区;土壤;重金属;评价

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.119

1 背景概况

随着经济的高速发展,各类含有重金属的污染物通过各种渠道进入土壤中,造成土壤中重金属富集。土壤中重金属会通过各种途径进入大气,水体以及动植物,进而在人体类富集,危害人类健康。随着近年来多地出现重金属污染影响人类健康事件的发生后,重金属问题日益被人们重视。

淮南矿业谢桥煤矿位于安徽省颍上县东北部,谢桥煤矿位于淮南煤田潘谢矿区西部,处于凤台、颍上两县交界,距颍上县城约20公里。并且隶属于安徽省淮南市矿业集团的谢桥矿区共划分为东一、东二、西一、西二四个采煤区,总面积大约为50km2[1]。

由于煤炭的过量开采,导致地面塌陷,从而出现采煤沉陷区这一环境问题。采煤沉陷区形成后,其巨大洼地在下雨积水后,形成了大面积的水域,并且随着时间的推移,水底逐渐长出水草并且产生微生物,由于附近居民在沉陷水域中养殖鱼类,使得之前的陆生环境完全演变为了水生环境。谢桥矿区采煤塌陷水域周边堆积的煤矸石矿山等给水体,给塌陷塘输入了大量的持续性有机污染物、重金属等[2]。随着后期煤炭开采规模的不断增加,沉陷区水域面积不断扩展,水体水质受到严重影响,渔牧业等也会受到影响,严重制约了当地经济水平和养殖业的发展[3]。

2 材料与方法

2.1 研究区域概况

研究区域位于安徽省淮南市谢桥矿区,谢桥沉陷水域主要分为西北沉陷水域和东南沉陷水域。所选择的土壤采样点位于沉陷水域的两侧,塌陷水域北侧依次分布5个采样点,南侧接近村庄和河流布设2个采样点(如图所示)。每个采样点采取1个表层土壤样品,土壤深度为0~20cm。

2.2 样品分析测定

将土壤样品烘干研磨过0.149mm尼龙筛,称取0.5g样品置于聚四氟乙烯坩埚中,用去离子水润湿样品,然后加入10ml 浓盐酸;在电热板上低温消解蒸发至剩5ml左右,加入15ml 浓硝酸;接着加热使液体蒸发至粘稠状,然后加入10ml氢氟酸继续加热;坩埚中溶液快干时,加入5ml的高氯酸,继续消解至冒白烟,残渣呈现均匀的浅色取下坩埚,加入1ml(1+1)硝酸,加热溶解残渣,至溶液完全澄清,转入50ml容量瓶中,定容,过滤,上原子吸收分光光度计检测。

2.3 污染评价方法

评价方法采用指数法,分别求出各重金属离子的单因子指数和区域土壤重金属的综合污染指数,对谢桥区塌陷水域各采样点的土壤中重金属污染现状进行评价分析。

(1)单因子指数法:国内外常用的评价方法之一,是用区域某污染物的实测值与土壤背景值进行相比,用比值表示该区域内此项污染物受污染的程度。

Pi=Ci/Si

式中:Pi为土壤中污染物i的环境质量指数;Ci为土壤中污染物i的实测浓度(mg/kg);Si为该区域土壤中污染物i的环境背景值(mg/kg)。

(2)综合指数法:采用内梅罗污染指数法计算其综合污染指数

式中:PN 为内梅罗污染综合指数;maxPi为各项污染物中污染指数最大值;为各项污染物污染指数平均值。

根据单因子指数法和内梅罗综合污染指数法,可以将土壤重金属污染等级分为5个污染级别。

3 实验结果与讨论

3.1 土壤重金属检测结果

采样点土壤中重金属含量如下图所示:

由表2可知,1号采样点处各项理化性质含量均较高,主要原因可能是因为其距离河流较近,河流的汇入给塌陷区土壤带来大量的污染物质。由上面三个折线图可知,Hg、Cu、Pb、Ni、Zn和Fe在各点位土壤中分布较为均匀;Cd、Cr在各点位土壤中分布变化较大;4号采样点出Cd含量比其他点位高,可能与该处点源污染有关。谢桥区土壤中不同重金属平均污染程度为:Cd

3.2 谢桥塌陷区土壤重金属污染评价

参照1997年杨晓勇等人对淮南市土壤重金属背景值的研究结果,分别计算淮南谢桥塌陷区土壤重金属单因子污染指数和综合污染指数[6]。

从单因子指数结果可知,研究地区土壤的重金属污染以Zn最为突出,7个采样点处污染以达到严重污染;4号采样点土壤中Cd也达到严重污染,5号点土壤中Cd指数也大于2,属于中度污染;并且大部分采样点中的Ni污染均达到轻度污染,其他点属未污染。所有采样点处Cr和Cu的污染指数都小于1,属于未污染,说明塌陷水域附近基本无Cr污染;Hg除了6号点超过1,其他采样点处均未污染;1号点处Pb指数超过1,其他点处土壤均未污染。总结为,谢桥塌陷区土壤重金属污染水平为Zn>Cd>Ni>Pb>Cu>Hg>Cr。

从内梅罗综合指数结果可以看出,谢桥塌陷区土壤各采样点污染程度为:TR004>TR007>TR001>TR005>TR002>TR003>TR006。各点处的综合污染指数均大于3,属于严重污染。因为内梅罗指数法中最大污染因子Zn值较大,故综合指数法夸大了重金属Zn值对土壤的污染。由于内梅罗指数法突出了污染指数最大的污染物对环境质量的影响和作用,此种计算方法对所得结果的影响很大,有些时候可能会存在人为夸大了一些因子的影响作用的情况,同时根据内梅罗指数法计算出来的综合污染指数,只能在一定程度上反映污染的程度而难以反映出污染的质变特征[1]。因此研究中,内梅罗综合指数法存在一定的局限性。

4 结论

(1)谢桥区土壤中不同重金属平均污染程度为:Cd

(2)根据单因子指数法,谢桥塌陷区土壤重金属污染水平为Zn>Cd>Ni>Pb>Cu>Hg>Cr,以Zn污染较为突出。内梅罗指数法显示,谢桥塌陷区土壤各采样点污染程度为:TR004>TR007>TR001>TR005>TR002>TR003>TR006,并且内梅罗指数法在本项研究中适用性较低。

参考文献:

[1]苏桂荣.淮南潘谢矿区底泥与土壤中重金属竖向分布规律研究[D].安徽理工大学,2012.

[2]苏桂荣,姚多喜,李守勤等.基于ARCGIS的塌陷塘水质特征研究及评价――以淮南矿业集团谢桥矿为例[J].安徽理工大学学报:自然科学版,2012,32(01):39-42.

[3]淮南市环境保护局.淮南市生态环境现状调查报告[R].淮南:淮南市环境保护局出版,2001.

[4]郭伟,孙文惠,赵仁鑫等.呼和浩特市不同功能区土壤重金属污染特征及评价[J].环境科学,2013,34(04):1561-1567.

[5]土壤环境质量标准GB15618-1995.

[6]杨晓勇,孙立广,张兆峰等.淮南市土壤元素背景值与土壤环境质量评估[J].土壤学报,1997(03):344-347.

[7]方涛,刘剑彤,张晓华等.2002.河湖沉积物中酸挥发性硫化物对重金属吸附及释放的影响[J].环境科学学报,22(03):324-329.

第6篇:重金属污染的影响范文

关键词:重金属污染土壤;微生物功能;植物-微生物联合修复

引言

伴随着农业、工业以及生活污水的大量排放,我国环境污染中重金属污染的负面影响也日益加剧。在污染治理过程中,作为土壤中最为活跃的有机体,土壤中的微生物将土壤中的物质和能量进行循环与转换,以维持土壤中的生态平衡,净化重金属所造成的污染。因此,微生物在当前重金属污染治理中起着重要作用。

1.重金属污染土壤的植物-微生物联合修复的不同形式

微生物与植物联合作用于重金属污染土壤的修复属于当前微生物发挥功能的一种形式。植物的生长为微生物提供滋养,同时其根区所产生的一些分泌物能够进一步促进微生物降解功能的发挥;微生物则可以通过自身的降解功能,把土壤中的有机酸、铁载体等转换成为植物根基可吸收物质,甚至改变植物当中重金属的生长形态,为植物提供可吸收的营养,促进植物的进一步生长。

从现有修复形式来看,植物-微生物联合修复主要通过以下两种形式实现:第一,与微生物菌体共同作用。俄罗斯科学家研究发现,在Zn、Ni、Cd、Co等土壤条件下,会产生某种耐受菌体,其能够通过自动复制环状DNA的形式,阻止重金属污染源伴随植物根基的吸收作用进入植物体内,进而能够起到保护植物的作用。因此,综合对该种菌类的研究结果可以发现,在重金属污染过程中,可以在土壤中接种专性的菌株,一方面能够转换植物生长环境中的微生物结构,另一方面也可以达到降解重金属,提高植物生长环境周围为生物活性、进而促进植物生长的作用。第二,将植物与菌根结合修复土壤中的重金属污染。菌根主要指的是存在于土壤中的生物植物和菌落的联合体。该种生物一般生长在重金属含量较高的矿区土壤中,其自身即具有极高的酸溶和酶解能力,能够通过转换重金属当中的污染物质,为植物生长提供营养。另外,菌根还能够通过自身活动,改善土壤当中的微生物活动状态,进而改变植物根基的微型生态环境,从而提高植物整体的逆环境生长能力,促进植物的进一步生长。事实上,虽然菌根本身能够提高植物的抗逆性,同时其较强的重金属吸附和降解功能促进了当前对重金属污染土壤的治理,但是由于该种植物不易获得,因此菌根和植物相互作用的重金属污染治理模式还具有相当广阔的研究空间和应用前景。

2.重金属污染土壤植物-微生物联合修复技术的影响因素

2.1土壤中重金属污染特性

重金属是否会造成土壤污染以及其污染的方式与土壤中重金属的总体含量不直接相关。一般来说,土壤中的重金属以各种不同形态存在,且因为总体重金属结构状态的不同,土壤中重金属的能量状态以及污染特性也不相同。当然,综合现有污染土壤来看,由于土壤中所含的有机质以及某些矿物质成分具有一定的重金属吸附效果,因此土壤中水溶态的重金属含量较少。从这一现象来看,土壤可以利用微生物和植物的重金属毒性抑制功能以及重金属的降解和转化功能等,改变土壤中重金属的平衡结构,为植物和微生物的生长提供更多滋养,进而提高土壤的修复率。

2.2植物本身生理生化特性

植物是土壤中重金属修复的主体,其自身也具有一定的重金属降解、吸收等功能,而该功能同样能够影响土壤中的重金属含量。当前全世界范围内共有约400种超累积植物。该类植物通过吸收、储存和利用土壤中的重金属,改变原有的土壤结构,进而促进植物生长环境的转变。一般来说,这类富集植物需具有以下特征:第一,对于重金属的吸收速率较高,即是当土壤当中的重金属含量低于土壤污染水平时,其重金属吸收和运输的速率依然较高。第二,具有良好的重金属累积效果。对于某些浓度较高的污染物,富集植物同样能够起到吸附和积累作用,且其累积能力是普通植物的10-500倍以上。第三,富集植物可能具备同时吸附多种重金属的功能。第四,富集植物的生命力顽强,生长速度较快,同时自身抗病能力较强。

2.3根际环境因素

根际环境是土壤中独特的生态修复环境,该环境下,PH值被改变,氧化还原作用得以发挥。同时还能够利用根系分泌物,与植物和土壤进行能量和信息交流,改变根际的物质生存环境。当然,根际分泌物也能够促进根际微生物的成长,进而改变根细胞的特性,提高土壤中有机酸、氨基酸等活性较大的重金属溶解物质的含量,或者通过与重金属相互作用有效降低其结构稳定性和毒性,也可以运输细胞内的富集重金属到体内,进而提高植物的生长能力和抗逆性。另外,根际矿物质的改变同样能够吸收和降解土壤中的重金属,进而提高植物-微生物的联合修复效果。

3.结论与展望

虽然可以通过植物-微生物联合的形式修复被重金属污染的土壤,但是由于重金属本身的污染特性,植物的生理生化结构的变化以及植物根基环境等的影响,微生物对于重金属污染的修复功能的发挥研究还有待进一步的深入。在接下来的研究过程中,笔者希望,可以从重金属污染如何改变土壤中的微生物群落结构、菌根的特性、菌根发挥作用的方式以及菌根的培养方式等入手,以期更加充分地证明微生物修复土壤中重金属污染的作用机理和主要作用方式,进而为重金属污染土壤的治理提供可行建议。

参考文献:

[1] 李小林,颜森,张小平,等.铅锌矿区重金属污染对微生物数量及放线菌群落结构的影响[J].农业环境科学学报,2011,30(3).

第7篇:重金属污染的影响范文

关键词:重金属;污染;防治;对策

中图分类号:X53文献标识码:A文章编号:16749944(2013)08018703

1引言

近几年,我国已先后发生多起重金属和类金属砷环境污染事件,这些环境污染事件,严重影响到当地人民群众的正常生产生活和生命财产安全,尤其对正处于发育期的少年儿童身体健康造成了严重危害。重金属污染也引起了党中央、国务院的高度重视,党和国家领导人多次做出过重要批示。2011年,国务院批复了全国重金属“十二五”污染防治规划,对重金属污染防治作出一系列重大决策部署。随着工业化进程的推进,以采矿、冶炼行业为支柱产业的河南豫西地区三门峡市的重金属污染也逐渐显现,国家将灵宝市和义马市列入全国重金属污染防治重点区域,重金属污染防治已成为三门峡市环保工作的重中之重。

2重金属污染现状及分析

2.1污染的行业特征

三门峡市矿产资源比较丰富,全市已发现的矿种有66种,已探明资源储量的矿种50种,已开发利用的矿产37种。黄金、铝、煤炭是三门峡市三大优势矿产资源,黄金、铝土矿等17种矿储量居河南省首位,钼、铅、银等9种矿储量居河南省第2位,是河南省乃至全国重要的贵金属、有色金属及能源矿产基地。因此,有色金属冶炼已成为三门峡市的支柱产业之一。

目前,三门峡市的涉重金属行业包括有色金属矿采选业、有色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品制造业。主要产业是黄金冶炼、铅冶炼、锑钼采选,其中黄金年产量位居全国前列,粗铅冶炼和电解铅产能达30万t/年。有色金属行业的发展对地方经济起到重大推动作用,但是也造成了一定的环境污染。

根据三门峡市的重金属污染区域分布可以看出,三门峡市的重金属污染主要集中在灵宝市和义马市。灵宝市涉重金属行业主要是黄金采选、冶炼和粗铅冶炼与加工;义马市涉重金属行业主要是铬盐制造业。

2.2重金属污染的主要原因

(1)历史遗留问题较多。20世纪80年代以来,灵宝市境内黄金采选业和铅冶炼工业发展很快,小选金、小炼铅企业众多,这些企业采用的全部是落后生产工艺,污染物排放量很大,同时遗弃大量的冶炼废渣。目前,虽然已经全部关闭取缔,但造成的污染仍然存在,特别是排放的大量废渣仍堆存于环境中,遗留的汞、铅污染和河道底泥污染短期内较难解决。

(2)排放重金属污染物的企业较多。三门峡市是黄金冶炼、铅冶炼大户,排放重金属污染物的企业较多,主要分布在灵宝市。全市79家国家重点重金属防控企业中灵宝市占73家,这些企业排放的废水、废气、废渣中均含有微量的重金属,即使达标排放,在环境中积累到一定程度也会产生污染。

(3)重金属污染隐患较多。三门峡市尾矿库较多,尾矿库中堆场的大部分为冶炼废渣,含有重金属污染物;受经济利益驱动,黄金“三小”时有反弹,而且生产地点更为隐蔽;一些含重金属废渣堆放不规范,对地下水有潜在影响;一些历史遗留问题造成的影响依然存在。这些环境隐患,如不从严控制,就有可能造成环境污染。

3重金属污染趋势及防治难点

3.1重金属污染的趋势

三门峡市是重有色金属生产与加工大市,黄金生产、铅冶炼加工由来已久,矿山开采和工业生产已持续多年,已经成为三门峡市的支柱产业,短期内难以转产和调整到位,以上涉重金属行业仍将持续一个时期。由于三门峡市涉重金属企业较多,即使这些企业含重金属污染物的废水、废气、固废得到有效治理和处置,仍将有少量重金属污染物排放到环境之中。另外,过去一些无组织堆放的废渣也会通过降水淋溶等途径将重金属污染物释放到环境中。因此,重金属污染无论从历史的积累、排放的现状和将来的发展来看,在今后较长时期仍将继续存在,污染整治也是一项长期而艰巨的任务,重金属污染已经成为该市污染防治的首要任务。

3.2重金属污染防治难点

(1)整治难度大。一些重金属整治项目难度很大,重金属污染防治工作实际上是一项综合治理工程,既包括企业的污染治理,也有河道底泥、沿岸废渣、受污染土壤整治,而且有的没有责任主体,难度很大;义马市铬渣污染土壤修复难度很大。

(2)资金缺口大。目前,受经济危机影响,许多企业正处于经济发展的低谷,有的企业已经停产,用于重金属污染治理的资金难以筹措,直接影响到重金属污染治理工作的开展。

(3)时间周期长。一些整治项目受技术、资金的影响,短期内难以实施,同时,整治工作也需要一个过程,决不是一蹴而就。

2013年8月绿色科技第8期

陶明鹏:三门峡重金属污染防治对策探讨环境与安全

4对策与措施

4.1积极推进结构调整

随着经济社会的持续快速发展,资源型城市所面临的资源及环境的瓶颈约束将会更加凸显。因此,加快发展方式转变,加快经济结构调整和产业转型升级是当务之急。

(1)开展传统产业升级改造。对于曾经为经济增长发挥过重要作用,今后仍有良好发展前景,但目前的档次水平难以适应市场需要的传统产业和产品,如冶金、化工、煤炭等产业要加大技术改造力度,提高技术装备水平,促进产品和规模结构优化升级,使之继续适应市场需求。

(2)大力发展高新技术产业。重点是应用高新技术研究成果,开发朝阳产业和产品,加快发展低污染、高产值的高新技术产业,培育新的经济增长点。

(3)坚决关闭、取缔落后生产工艺和企业。对于污染大、资源和能源浪费严重、质量低劣的产业和产品,坚决按照国家产业政策和环保政策加以淘汰和压缩。对那些产品没有市场,不利于环境保护的,掠夺式经营的中小企业,要利用结构调整的机遇,坚决淘汰。

4.2制定规划,周密安排

(1)分阶段分区域编制《三门峡市重金属污染综合防治规划》,对全市重金属污染防治工作进行全面安排部署。

(2)结合三门峡市重金属污染现状,编制涉重金属行业发展规划、灵宝市铅行业防治与污染防治规划、义马市铬污染防治专项规划等,对涉重金属行业的发展和污染防治进行全面规划。通过编制一系列的重金属污染防治规划,明确重点行业、重点区域重金属污染整治的工作任务,提出目标要求,通过限期淘汰落后产业、限期治理、技术示范、清洁生产、解决历史遗留问题、基础能力建设等各项重金属污染整治工作的细化安排,为重金属污染防治工作的开展奠定坚实的基础。

4.3全面加强重金属污染防控

(1)以点源治理为重点,全面加强重金属污染源治理。加强点源治理是解决现有污染的有效途径,进一步完善重金属污染治理技术工艺和设施建设,重点抓好工艺技术、技术装备、运行管理等关键环节,要求企业在达标排放的基础上进行深度处理,改造现有治污设施,进行提标升级,建设涉重金属风险单元围堰和事故应急池,加强废水回用和再生利用。

(2)以总量控制为核心,开展重金属污染物容量研究工作。积极开展河流重金属污染物容量研究工作,在容量研究的基础上,深入推进重点流域重金属污染防治,将重金属污染物排放总量分解、分配到河流和重点污染源,对于超总量排污的重金属企业,按照总量控制原则实施深度治理。

(3)以综合整治为抓手,全面解决历史遗留重金属污染问题。在全面完成义马市铬渣无害化处置的基础上,开展含铬污染物、污染土壤无害化处理和植物修复工程;开展主要河流及其支流综合治理工程,清理河道底泥及沿岸堆存废渣,改善河流水质;整顿矿山开采秩序,清理历史遗留废渣,建设危险废物无害化处置设施,妥善解决固体废物污染问题。

4.4建立完善环境监管机制

在建立健全环境监管机制上争取一些新突破,切实增强环境执法实效,有效防控重金属污染。

(1)完善监管机制。建立涉重金属企业定期监察和专人监管制度,实施环境监管网格化管理,进一步加大涉重金属企业和重点防控单元环境监管力度,在正常监督检查的基础上,增加涉重金属企业环境监察人员和检查频次,对环境违法企业实施“挂牌督办”或列入环保“黑名单”。逐步建立重大环境问题警示约谈制度,市政府约谈存在环境问题较多的县(市、区)主要领导,促进重大环境问题解决,确保环境质量的改善和环境安全。

(2)完善监测机制。市、县两级环保部门建设重金属污染自动监控平台,在重点流域建设水质自动监控站,实时监控重金属污染状况。所有涉重金属企业都要建设重金属污染因子在线监控设施。

(3)建立生态补偿机制。实施环境质量责任目标与地方财政挂钩办法,对环境质量超标的县(市)扣缴相应数额的县级财政资金;将重金属污染因子纳入生态补偿机制,扣缴生态补偿金,执行财政转移支付,用于水环境水质、水量监测监控能力建设以及重金属污染治理项目等。

(4)健全重金属污染预警应急体系。在进一步完善全市重金属污染预警应急体系的同时,重点建立健全重点防控区环境预警处置系统,加强重点区域、流域的环境预警体系建设,尤其要加强集中式饮用水水源地、河流重金属污染预警体系建设,对重金属超标的断面及时将信息给各级政府领导和环保部门领导。建立健全重金属环境风险源风险防控系统和企业环境应急预案体系,建设健全精干实用的环境应急处置队伍。加强应急演练,最大限度做好风险防范工作。

4.5加强环保能力建设

(1)加强环保队伍建设。不断加强基层环保力量,在重点乡镇设立环保分局或环保所;在重点企业派驻环境监察现场监督员,进一步加强重金属污染环境监管;在市县两级建立环境应急专门机构,科学处置突发事件,维护环境安全。

(2)加强现场监察执法能力。配备必要的现场执法、应急重金属监测仪器和取证设备,加强快速反应能力建设。大力提倡和推进监察手段的现代化,逐步改变重金属污染监察手段单一、层次较低的现状,向自动化、网络化、智能化方向发展。

(3)提高环境执法队伍业务素质。加强执法人员业务培训,尤其是重金属污染企业生产工艺及污染治理专业知识、政策法规、标准等方面的培训,提升环境监察人员对重金属污染企业的现场监督执法能力。

4.6建立全面的资金保障渠道

(1)积极争取国家资金的支持。积极申请国家重金属污染治理专项资金,争取国家财政支持。在这里也建议国家理顺重金属污染治理资金拨付途径,专项资金应向重点防控区域给予倾斜,加大重点防控区域资金和政策支持力度。

(2)合理安排地方配套资金。一方面积极争取省级财政支持,另一方面市、县两级财政也安排相应资金,对重金属污染治理予以支持,促进重金属污染防治工作。

(3)多方筹措社会资金。积极推进BOT、TOT等新型融资模式,激励社会资金投入,促使社会资金参与重金属污染项目治理、科研开发和环保产业发展,实现重金属污染治理投资主体多元化。

(4)切实保证企业自有资金。按照“谁污染、谁治理”的原则,企业是污染的主体,必须承担治理污染的主体责任,有治理任务的企业必须加大污染治理资金投入,保障重金属污染治理取得实效。参考文献:

[1]刘光.我国中西部地区重金属污染事件成因与对策的法治分析[R].北京:中共中央党校,2011.

第8篇:重金属污染的影响范文

关键词:重金属;土壤污染;修复;植物修复

一、土壤重金属的来源

1、自然环境形成的污染源。土壤重金属污染的一个来源是自然界本身的变化形成的。由于自然界的风雨变换,岩石受到了风化的反应。因为一些岩石含有不少的重金属元素,除了抗风能力强的岩石如石英受影响较小,基本很少会出现重金属物质风化泄露的问题外,一些抗风能力弱的岩石如碳酸盐类岩石就会较明显的影响到土壤中的重金属含量。另外,大气中也存在着一定的重金属,诸如火山爆发、森林火灾、风力扬尘这些自然状况发生的都会出现重金属物质悬浮在空气中,在降尘之后进入土壤,从而造成土壤重金属污染。一旦这些污染物被植物、水体吸收,还会进一步影响到更大的范围。最后,自然界的土质污染也是土壤重金属污染的一个主要源头,由于岩浆以及重金属本身的质变作用,部分含有大量重金属物质的工业矿床会随着地下水、土壤层本身的发育变化而发生性质改变,一些被搬运的突然和岩石物质会含有大量的重金属物质。

2、人为因素造成的土壤重金属污染。现代生活节奏越来越快,各种城市化的脚步也越来越快,工农业面临着大跨步式发展。工农业生产中各种有色金属的应用非常广泛,这就直接造成了重金属的环境污染。一些工矿企业,诸如采矿、冶金、纺织染料等等企业的重金属排放都是比较严重的,经常可见在这些企业对外排放的废水呈现深黑色、恶臭的状态。当然了,由于这些企业通常只在一些地区造成局部地区的土壤重金属污染,然而城市中的突然重金属污染同样不可小觑,最为严重的就是汞和铅的污染,如汽油的燃烧就造成了重金属污染物的排放,另外,农业中化肥、农药也是土壤重金属污染的主要始作俑者。由于化肥本身的原料中就含有一定的重金属物质,因此长期使用化肥务必会使土壤造成不可逆转的重金属污染。

二、重金属污染土壤的治理途径

1、改土法。此法适用于小面积污染严重的土壤治理,一种方法是在被污染的土壤上覆盖一层非污染土壤;另一种方法是将污染土壤部分或全部换掉,覆土和换土的厚度应大于耕层土壤的厚度.此方法最早在英国、荷兰、美国等国家应用,对于降低作物体内重金属含量,治理土壤重金属污染是一种切实有效的方法.但是,由于该方法需花费大量的人力与财力,并且在换土过程中,存在着占用土地、渗漏、污染环境等不良因素的影响.因而,并不是一种理想土壤重金属污染的治理方法.

2、电化法。此法是由美国路易斯安那州立大学研究出的一种净化土壤污染的原位修复的方法,也可称为电动修复(Electroremediation).此法在欧美一些国家发展很快,已经进入商业化阶段.其原理是,在水分饱和的污染土壤中插入一些电极,然后通一低强度的直流电,金属离子在电场的作用下定向移动,在电极附近富集,从而达到清除重金属的目的,对Cr的清除效果要优于其它几种重金属.采用的电极最好是石墨,因为金属电极本身容易被腐蚀,容易引起二次土壤污染.电极的多少、间距及深度,电流的强度一般根据实际需要而定.此法经济合理,特别适合于低渗透性的黏土和淤泥土,每立方米污染土壤需要100美元左右.而且,可以回收多种重金属元素.但对于渗透性高、传导性差的砂质土壤清除重金属的效果较差.

3、冲洗络合法。用清水冲洗重金属污染的土壤,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.为防止二次污染,再利用含有一定配位体的化合物冲淋土壤,使之与重金属形成具有稳定络合常数的络合物;或用带有阴离子的溶液,如碳酸盐、磷酸盐冲洗土壤,使重金属形成化合物沉淀,已有研究表明,CaCO3在酸性红壤和K2HPO4对碱性的碳酸盐褐土重金属Cd污染的治理效果较为显著[9].此种方法适用于对面积小、污染重的土壤治理,但同时也容易引起某些营养元素的淋失和沉淀.

4、热处理法。对于具有挥发性的重金属汞,热处理法可将其有效地从土壤中清除去.其原理是向汞污染土壤通入热蒸汽或用低频加热的方法,促使其从土壤中挥发并回收再处理.在处理土壤时,首先将土壤破碎,向土壤中加入能够使汞化合物分解的添加剂.然后,再分两个阶段通入低温气体和高温气体使土壤干燥,去除其它易挥发物质,最后使土壤汞汽化,并收集挥发的汞蒸汽.有试验表明,应用热处理法可使砂性土、粘土、壤土中Hg含量分别从15000mg/kg、900mg/kg、225mg/kg降至0.07mg/kg、0.12mg/kg和0.15mg/kg,回收的汞蒸汽纯度达99%.热处理法对于修复Hg污染土壤是一种行之有效的方法,并可以回收Hg.它的不足之处是易使土壤有机质和土壤水遭到破坏,而且需消耗大量能量。

总之,用工程治理土壤重金属污染,对于污染重、面积小的土壤具有治理效果明显、迅速的优点,但对于污染面积较大的土壤则需要消耗大量的人力与财力,而且容易导致土壤结构的破坏和土壤肥力的下降。

三、结语

以上谈到的这些处理土壤重金属污染的方法经实践证明都有较好的效果,相关研究人员又发现了植物对重金属污染的防治技术,这是对付土壤重金属污染的更好方式。一些对重金属富集能力较强的植物往往是植株矮小,生长速度慢,且容易受到生长环境的限制,但是与常规的填埋法比起来仍然有很大的优势,因此我们下一步应该加大对植物的筛选和修复技术的研究,从而提高土壤重金属污染的处理力度。

参考文献:

[1] 李录久,许圣君,李光雄,张祥明,王允青,刘英,况晶. 土壤重金属污染与修复技术研究进展[J]安徽农业科学, 2004,(01) .

[2]陈怀满.土壤―植物系统中的重金属污染[M].北京:科学出版社, 1996:71-85

第9篇:重金属污染的影响范文

关键词:韩城;土壤重金属;空间分布特征;污染评价

中图分类号:S163.6 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)04-0798-04

Situation of Heavy Metals Pollution in the Agricultural Soil of Hancheng City

HU Ming

(College of Chemistry and Life Science,Weinan Normal University / Key Laboratory for Eco-environment of Multi-River Wetlands in Shaanxi Province,Weinan 714000,Shaanxi, China)

Abstract: In order to study the soil distribution characteristics of heavy metals in Hancheng city, contents of 5 heavy mentals in surface sediments were sampled and analyzed. The single factor pollution index and comprehensive pollution index were used to evaluate the data. The results showed that the pollution of Cr, Cu were serious. Pb was in the state of light pollution and the levels of Zn, Mn were the lowest. Analyzed with the comprehensive pollution index, the heavy metal pollution of agricultural soil in Hancheng city was in the state of high pollution. With the view of spatial distribution, heavy metal pollution in the southwest area of Hancheng was the most serious, and the northwest area was the lightest. It was suggested that appropriate measures should be taken to prevent and control metal pollution in the region to avoid making harm to human health.

Key words: Hancheng city; soil heavy metal; spatial distribution characteristics; pollution assessment

农田土壤重金属污染状况、污染机理及其修复直接关系到人们的身体健康与社会稳定发展,倍受各级政府的关注,是当今土壤科学和环境科学研究所面临的重要课题。农田土壤污染因素很多,在自然条件下土壤中重金属含量高低受到成土母质以及生物残落物的影响。除此以外,在现代社会背景下,土壤处在自然环境的中心位置,承纳着来自工业、农业以及生活污水、固体废弃物、农药化肥、大气降尘及其酸雨等多方面的约90%的污染物[1]。农田土壤中重金属含量的高低直接影响到农产品的质量安全。全国大约有20%的粮食、34%的农畜产品和56%的蔬菜因质量安全问题危及着人们的身体健康[2]。

关中灌区在工业的影响下,河流重金属污染相对比较严重,根据汪新生等[3]的研究,陕西省2007年工业重金属,主要是重金属铅、镉、六价铬被排放到渭河流域,而关中地区农业依赖渭河灌溉,这对当地农产品质量势必产生较大影响。已有学者对关中灌区土壤污染状况开展过研究,郑国璋[4]以背景值为指标,对于关中地区宝鸡峡灌区、交口灌区、洛惠东灌区农业土壤中Cd、As、Cr、Pb等重金属元素的污染程度进行研究,得出关中灌区土壤重金属综合累积程度从高到低依次为交口灌区、宝鸡峡灌区、洛惠东灌区,灌区农田土壤重金属Pb的累积程度普遍较高,主要是长期污水灌溉所致。易秀等[5]对泾惠灌区土壤中Hg、Cd、Cr、Pb、As、Cu、Zn等7种重金属含量的研究发现部分点位属于中度污染。

本研究以陕西省韩城市农田土壤为研究对象,对受到渭河灌溉以及金矿开采影响下的农业土壤污染现状进行评价,并绘制出农田土壤中重金属累积与空间分布状况图,以期为当地农产品的质量安全及其土壤管理提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究对象为韩城,区域地理坐标34°37′-35°19′N,110°17′-110°29′E,属暖温带大陆性半干旱季风气候。

1.2 研究方法

1.2.1 样品采集 在研究区域内共选取了25个采样地块,采样点布局见图1,每个地块设置15个重复,采集0~20 cm耕层的土壤样并充分混合,用四分法取500 g样品放入聚乙烯塑料袋。

1.2.2 样品前处理 将采集的土壤样品在室内风干,风干前尽可能剔除枯枝落叶、根茎、石子、动物残体等杂质,待完全风干后,用木棒碾碎过2 mm筛,将每个样品取出100 g左右,供测定土样有机质和重金属的含量用。

1.2.3 样品分析 土壤样品经过浓硝酸、浓盐酸、氢氟酸、高氯酸消解后,利用原子吸收光谱法进行测定[6]。

1.2.4 评价方法 采用单因子污染指数法和综合污染指数法相结合的方法,评价研究区土壤重金属的污染程度。单因子污染指数评价,即以介质中某污染物含量值与该污染物的评价标准之比作为污染指数;通常用来评价单污染元素对土壤质量的污染程度,单项污染指数愈小,说明环境介质中受这种元素的污染程度愈轻[7],其计算公式为:

式中,Pi为i污染物的污染指数;Ci为i污染物的实测值;Si为i污染物的评价标准。Pi≤1,表示未受污染;Pi>1表示已受污染,其值越大受污染程度越严重。根据式(1)计算出的污染指数可以对元素污染程度进行分级,单项污染指数的评价方法,其实是计算超出背景值的倍数。本研究以当地土壤中元素背景值[8]作为污染指数的基数进行单因子评价。

综合污染指数采用内梅罗污染指数[7],计算公式如下:

式中,Piave和Pimax分别是平均单项污染指数和最大单项污染指数。内梅罗污染指数较多地强调了最大污染指数对环境的影响,易造成计算结果的失真,而采用姚志麒[9]对平均值赋予较大权系数(X/Y)的方法可解决该问题。X代表最大单项污染指数,Y代表平均单项污染指数,则公式(2)可写成公式(3):

在式(3)中,P综为内梅罗污染指数;Pi为单因子污染指数;Pimax为最大单项污染指数;n为污染项目数。

空间分析利用ARCGIS 9.3地理系统统计分析模块获取研究区域土壤重金属的空间分布情况。

2 结果与分析

2.1 土壤重金属统计与对比

对所采样品进行一定的筛选,剔除可能因为分析失误所造成的可疑数据,然后把选出的数据进行统计分析。表1为韩城土壤中5种重金属含量基本统计信息。从表1可以看出,Zn、Pb、Cr、Cu、Mn 5种元素的变异系数介于0.21~0.40之间。变异系数反映一个数据集的离散程度,其值越大表示数据离散度越高,其值越小越离散度越小。由此可见,这5种重金属各样点间具有一定的离散度,Cu的离散程度相对于其他4种重金属元素较高。

研究区综合污染指数的范围为2.49~5.97,平均值为3.61。划分等级后,研究区土壤样点主要集中在重度污染,占到了总样本数的64%,其余36%为中度污染,说明当地农业土壤重金属污染情况较为严重,在农业操作当中应该重视重金属对土壤的污染。有研究表明土壤中的重金属污染的原因主要有矿石开采、城市化建设、固体废弃物堆积、施用化肥、污水灌溉等原因[10,11],当地农田土壤又主要依赖黄河、渭河的污水漫灌以及长期施用化学肥料,这些是造成当地农业土壤重金属污染程度较高的主要原因。总体而言,韩城市农业土壤重金属污染较为严重。

2.3 土壤重金属污染分布情况

从图2中Zn的分布可以看出,在研究区的西南部地区土壤Zn的富集程度较高,整个北部地区的含量较低,其他地区都处于中间水平。但从整体上来看,农业土壤中Zn的污染水平较低,仍处于一个相对安全的范围内。图3中土壤Pb的污染范围及程度与Zn相近。

农业土壤中Cr的分布为西南部地区污染程度较高,中部偏东污染程度相对较高,其他地区污染程度较一致(图4)。但从表2可以看出,研究区Cr污染已经非常严重,再结合Cr的空间分布情况可以得到当地农业土壤中Cr的污染在西部及西南部地区最为严重。从图5可以看出韩城农业土壤中Cu的污染现状,其空间分布为南部地区污染最为严重,向东北部污染程度逐渐降低,但在中部偏东土壤中Cu含量相对较高,中部及西北部地区的Cu污染程度最低。结合表2来看,研究区农业土壤中Cr、Cu的污染程度非常高,应加强农业土壤重金属Cr和Cu的治理。

从Mn在研究区的空间分布情况(图6)来看,土壤中Mn污染较以上几种重金属有所差异,除南部地区污染严重外,其他地区也有污染相对严重的点,但并未造成较大面积的集中污染。结合表2可以看出, Mn只在少部分采样地块出现了轻度污染,其他大部分样地仍然处于清洁、尚清洁水平。

由于受到Cr、Cu两种重金属的影响,研究区域内农业土壤重金属的综合污染指数分布规律也与Cr、Cu的分布规律相似,即西南部地区污染严重,西北部地区污染相对较轻,其他地区的污染程度处于两者之间(图7)。

3 结论

1)研究区内农业土壤重金属中Cr、Cu污染情况最为严重,污染指数平均值分别为4.93、4.55,已达到重度污染水平。在所有的监测点中,Cr、Cu重度污染点分别占100%和84%。Pb在研究区内主要为轻度污染。Zn、Mn处于较安全的范围。

2)从农业土壤中Zn、Pb、Cr、Cu的空间分布可以看出,西南部地区重金属的积累程度较高。

3)从综合污染指数空间分布来看,研究区内农业土壤的重金属污染处于重度污染水平,且研究区农业土壤西南部污染较为严重,西北部污染较轻。

参考文献:

[1] 邢光熹,朱建国.土壤微量元素和稀土元素化学[M].北京:科学出版社,2002.

[2] 夏家淇.土壤环境质量标准详解[M].北京:中国环境科学出版社,1996.

[3] 汪新生,郭 琦.陕西省重金属污染特征分析[J].中国环境监测,2011,27(4):22-27.

[4] 郑国璋.关中灌区农业土壤重金属污染调查与评价[J].土壤通报,2010,41(2):473-478.

[5] 易 秀,谷晓静,侯燕卿,等.陕西省泾惠渠灌区土壤重金属污染潜在生态风险评价[J].干旱地区农业研究,2010,28(6):217-221.

[6] 鲁如坤.土壤农业化学分析法[M].北京:中国农业科技出版社,2000.

[7] 陈玉娟,温琰茂,柴世伟.珠江三角洲农业土壤重金属含量特征研究[J].环境科学研究,2005,18(3):75-77.

[8] 中国环境检测总站.中国土壤元素背景值[M]. 北京:中国环境科学出版社,1990.

[9] 姚志麒.关于采用环境质量指数的几个问题[J].环境科学,1979(2):37-45.