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重金属污染危害精选(九篇)

重金属污染危害

第1篇:重金属污染危害范文

[关键词]土壤;重金属污染;来源;危害;治理

中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)43-0341-01

引 言:重金属污染物会长时间停留在土壤中,且隐蔽性较强,毒性大,很容易通过不同的形式,转化为其它危害人体健康的因素,所以在城市建设和发展的过程中,应该充分明确治理重金属污染问题的严峻性。

1 土壤重金属污染的来源

土壤重金属污染的来源主要包括工业,农业和交通过程所产生污染。

1.1 农业污染

农业生产过程中农药、化肥和有机肥的不合理使用以及使用污水灌溉农田的行为都会造成土壤的重金属污染。在现代农业过程中,许多农药,如杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂、除学剂的大量使用引起土壤中As,Cu等污染。

1.2 交通污染

随着城市化发展,交通工具的数量急剧增加,汽车轮胎及排放的废气中含有Pb,Zn,Cu等多种重金属元素,进入周围的土壤环境,成为土壤重金属污染的主要来源之一。

1.3 工业污染

矿产冶炼加工、电镀、塑料、电池、化工等行业是排放重金属的主要工业源,其排放的重金属可以气溶胶形式进入到大气,经过干湿沉降进入土壤;另一方面,含有重金属的工业废渣随意堆放或直接混入土壤,潜在地危害着土壤环境。随着城市化发展,大量污染企业搬出城区,原有的企业污染用地成为城市土壤重金属污染的突出问题。

2 重金属污染物及其危害

土壤的主要金属污染物为铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)和类金属砷(As)。

2.1 铅(Pb)

铅是重金属污染土壤中分布较广、具强蓄积性的环境污染物。土壤中的铅主要来源于频繁的人类活动。虽然世界各国和地区都开始认识到铅已成为土壤污染的主要成份之一,并开始有组织的治理。但随着采矿业、冶金业、IT业、农业、汽车产业的不断发展和各种污水的排放,铅污染的情况并没有得到好转,更有愈演愈烈的趋势。

在进入土壤后,铅大部分只停留在土壤表层,与土壤中的有机物结合,极难溶解。过量的铅会导致植物的叶绿素含量降低,光合作用速率下降,造成植物生长发育停滞。大田表现为植株矮小,叶片偏黄,产量明显降低。铅的富集性很强,当人食用带有过量铅的食物后,体内的铅会不断富集,然后与人体内的多种酶结合,从而破坏正常的人体机能。

2.2 汞(Hg)

汞,又名水银,在自然界的存在形式极其丰富,大气、水体和土壤中都存在着不同形式的汞并可相互传播。人类排放汞的形式主要是燃烧,包括生活垃圾、医疗垃圾、石化燃料等,其燃烧过程中产生大量的含汞化合物,已占人类汞排放的80%。绝大部分的汞在进入土壤后都会很快的被固定,积累在表层土壤和耕层中,不再向下迁移。

对动植物及人体构成直接威胁的通常是甲基汞(MeHg),其不仅可以造成作物产量降低甚至死亡、造成皮肤灼痛、肌肉运动失调、神经损伤,还可以造成胎儿出现严重的缺陷,如失明、大脑性麻痹、智力迟钝等症状。历史上汞中毒的事件已经屡见不鲜,必须予以足够的重视。

2.3 砷(As)

砷元素的毒性极低,但含砷的化合物均有毒性,土壤中的砷除了来自工业生产的废渣外,含砷农药的使用也是主要的来源。砷在自然条件下可以被作物吸收,而进入人体。日本历史上曾发生过砷中毒的恶性事件,当时有12100多人中毒,130人因脑麻痹而死亡。

3 传统的土壤重金属污染修复技术

3.1 农业化学修复技术

农业化学修复技术就是采用大面积种植一些可以对重金属物质进行有利吸收的农作物,从而利用植物自身的吸收作用将土壤中的一些化合态和游离态的重金属离子进行吸收或者进行有利的化学转化,从而降低重金属离子对周围环境的污染。植物吸收重金属物质的过程大致是,首先植物利用自身的根系和植物根尖部分的内外层水分平衡的作用来吸收土壤中的水分,其次由根尖生长区和分生区向上将水分运输,从而将水分中含有的重金属离子运走,是根尖部分内侧始终保持较低的重金属离子浓度,从而使根尖内外产生浓度差,使根尖继续大量吸收重金属离子。

3.2 物理化学修复技术

物理化学修复过程即通过各种物理和化学手段从土壤中除去或者分离含重金属的污染物,比如利用淋洗液将土壤中的固相重金属转移到土壤的液相中,再利用络合或者沉淀的方法使土壤富集,然后将富集液中含重金属的沉淀进行过滤并除去。在进行淋洗时,淋洗剂的选择是非常关键的问题。除此之外,可以用电动修复的方法,就是在固液相的土壤中插入电极,利用重金属导电性的原理,充分在电场的作用下引导并从土壤中移动出。然后进行筛选和过滤。也可以利用重金属与某些非金属阴离子在土壤中化合形成化合物的方法,在土壤中掺入适量的含有非金属阴离子的物质,使重金属阳离子和非金属阴离子不易分解的无害的化合物,或者可直接分离提取的化合物[2]。

3.3 有机物吸收重金属离子作用

有机物吸收重金属离子作用就是利用某些有机物或者是有机物的堆肥可以与重金属离子产生一定的反应,从而使重金属物质失去对生物和其他环境破坏性的原理,对被重金属污染的土壤进行修复。一些有机物如动物的粪便、植物的秸秆堆肥产物等可以与土壤中的重金属离子产生非常强烈的络合作用或者螯合作用,通过这些作用可以使重金属离子大大减小甚至失去一些本身的性质,比如对周围环境的生物毒性和破坏性,从而降低重金属危害。比如蚯蚓粪或者奶牛的粪便可以有效减少周围环境中的铅的毒性效果,而咖啡豆的果皮和果肉对于降低铅的生物毒性作用具有更好的效果。

4 新型的重金属污染修复技术

4.1 化学淋洗和化学固定

化学淋洗和化学固定的方法都是单纯利用化学技术对土壤中的重金属物质进行固定和分离。化学淋洗是通过化学洗脱作用将重金属物质从土壤中洗脱出去,从而达到清洁土壤的作用。采用这种化学洗脱的方法即相当于利用另一种化学试剂将原本土壤中的许多种金属物质进行替换和洗脱,从而将重金属物分离出来。近几年的实验证明这种方法非常有效,可以大量的洗脱出一些重金属物质,但由于洗脱作用,也是的土壤中原本有的一些金属离子一同被洗脱出来,所以经过洗脱后的土壤一般不能在种植任何农作物。化学固定就是在土壤中加入适当的化学试剂使土壤中的重金属离子的迁移性降低,或者直接由游离态转变为固定的化合态。在转变的过程中,就会使重金属离子的生物毒性大大降低。

4.2 微生物修复技术

微生物修复技术是指某些微生物在进行自身新陈代谢过程中,需要吸收一些特定的重金属离子并将其转化为自身所需化合物的方法,利用这种方法可以有效针对土壤中的一些特定的重金属离子进行修复和处理。微生物的金属离子吸收过程基本就是利用重金属离子完成自身的氧化和代谢作用。通过微生物体内代谢作用的一系列转变,使得重金属游离态物质转变为对周围环境毒害作用减小的次级代谢化合产物。

5 结束语

总之,随着土壤重金属污染日益加剧,土壤重金属污染的治理已成为当前研究的热点。土壤重金属污染具有高累积性和不可逆转性,污染一旦发生,仅依靠切断污染源的方法难以进行彻底恢复。目前,己有一些污染土壤治理的方法,但从其发展和需求来看,还须发展更加有效的治理技术。

参考文献

[1] 林帅.重金属土壤污染修复技术初探[J].科技信息,2012(05).

第2篇:重金属污染危害范文

1.铅的来源。铅常被用作原料应用于蓄电池、电镀、颜料、橡胶、农药、燃料等制造业。铅板制作工艺中排放的酸性废水(pH<3=铅浓度最高,电镀废液产生的废水铅浓度也很高。

2.镉的来源。镉是一种灰白色的金属,自然界中主要以二价形式存在。镉电镀可以为钢、铁等提供一种抗腐蚀性的保护层,具有吸附性好且镀层均匀光洁等特点,因此工业上90%的福用于电镀、颜料、塑料稳定剂、合金及电池等行业,含镉废水的来源还包括金属矿山的采选、冶炼、电解、农药、医药、电镀、纺织印染等行业的生产过程中。

3.镍的来源。废水中镍的来源废水中的镍主要以二价离子存在,比如硫酸镍、硝酸镍以及与许多无机和有机络合物生成的镍盐。含镍废水的工业来源很多,其中主要是电镀业,此外,采矿、冶金、石油化工、纺织等工业,以及钢铁厂、印刷等行业排放的废水中也含有镍。

4.银的来源。常见银盐中唯一可溶的是硝酸银,也是废水中含银的主要成分。硝酸银广泛应用于无线电、化工、机器制造、陶瓷、照相、电镀以及油墨制造等行业,含银废水的主要来源是电镀业和照相业。

三、重金属污染物在环境中的存在形式

重金属污染物在大气、水、沉积物、土壤、植物等体系中均有分布,在不同体系中的存在形式不同。重金属在土壤中的存在形式、土壤重金属污染主要是由于使用污泥和污水灌溉造成的,污水中工业废水占60%~80%,且成分复杂,都不同程度含有生物难以降解的重金属。

1.重金属在水中的存在形式。近年来,中科院等对长江水环境中重金属的背景值进行了较深入的考察,结果表明河水中大部分元素主要以悬浮颗粒态存在,而溶解部分的重金属浓度较低,并且总量越是偏高的元素,以悬浮颗粒态存在的比例也越高。这一特征与区域条件有密切联系,当地理风化强烈时,悬浮质含量直接影响水环境中元素浓度分布。同时,化学风化微弱使元素难以释放,河水碱性偏低更使溶解态重金属浓度偏低。

2.重金属在沉积物中的存在形式。通过各种途径进入水环境的重金属,绝大部分随物理、化学、生物及物理化学作用的进行,迅速转移到沉积物中或通过悬浮物转移到沉积物中。沉积物中重金属赋存状态及特征为:Pb主要趋向于同Fe/Mn水合氧化物、碳酸盐相结合,Cu主要形成残渣相和有机质相,而Zn易同Fe/Mn水合氧化物、碳酸盐相结合;Pb、Zn以非残渣相为主要成分,Cu以残渣相为主要成分。

四、常用的重金属废水处理方法

重金属废水处理的方法有很多,可分为两大类:一类是使溶解性的重金属转变为不溶或者难溶的金属化合物,从而将其从水中除去。另一类是在不改变重金属化学形态的情况下进行浓缩分离,例如反渗透法、电渗析法、离子交换法、蒸发浓缩法等。

1.氢氧化物沉淀法。该方法是通过向重金属废水投加碱性沉淀剂(如石灰乳、碳酸钠液碱等),使金属离子与轻基反应,生成难溶的金属氢氧化物沉淀,从而予以分离的方法。

2.硫化物沉淀法。该方法是通过向废水中投加硫化剂,使金属离子与硫化物反应,生成难溶的金属硫化物沉淀从而得以分离的方法。硫化剂可采用硫化钠、硫化氢或硫化亚铁等。此法的优点是生成的金属硫化物的溶解度比金属氢氧化物的溶解度小,处理效果比氢氧化物沉淀更好,而且残渣量少,含水率低,便于回收有用金属。缺点是硫化物价格高。

3.还原法。该方法是通过向废水中投加还原剂,使金属离子还原为金属或低价金属离子,再投加石灰使其成为金属氢氧化物沉淀从而得以分离的方法。还原法可用于铜、汞等金属离子的回收,常用于含铅废水的处理。

4.离子交换法。离子交换法是利用离于交换剂的交换基团,与废水中的金属离子进行交换反应,将金属离子置换到交换剂上予以除去的方法。用离子交换法处理重金属废水,如Cu2+、Zn2+、Cd2+等,可以采用阳离子交换树脂;而以阴离子形式存在的金属离子络合物或酸根(HgCl2-、Cr2O72等),则需用阴离子交换树脂予以除去。

5.铁氧体法。铁氧体是由铁离子、氧离子以及其它金属离子所组成的氧化物,是一种具有铁磁性的半导体。采用铁氧体法处理重金属废水是根据铁氧体的制造原理,利用铁氧体反应,把废水中的二价或三价金属离子,充填到铁氧体尖晶石的晶格中去,从而得到沉淀分离的方法。

6.电解法。电解法是利用电极与重金属离子发生电化学作用而消除其毒性的方法。按照阳极类型不同,将电解法分为电解沉淀法和回收重金属电解法两类。电解法设备简单、占地小、操作管理方便、而且可以回收有价金属。但电耗大、出水水质差、废水处理量小。

7.膜分离方法。该方法是利用一种特殊的半透膜,在外界压力的作用下,在不改变溶液中化学形态的基础上,将溶剂和溶质进行分离或浓缩的方法。膜分离法包括反渗透法、电渗析法、扩散渗折法、液膜法和超滤法等。

8.吸附法。该方法是利用吸附剂将废水中的重金属离子除去的方法。吸附法由于占地面积小、工艺简单、操作方便、无二次污染,特别适用于处理含低浓度金属离子的废水。

五、结语

重金属的污染问题已成为今世界各国共同关注的问题,国内外对重金属的处理方面的研究正在全面进行中。我国也在这方面取得了瞩目的成绩。

[摘要]随着工业排污量急剧增加,大量重金属污染排向了物环境中。在一定条件下,某些重金属(例如汞)还能在某些微生物的作用下转化为毒性更大的有机物质。另外,有毒重金属可以长期停留与积累在环境中,通过食物链逐级富集,最终进入人体,甚至通过遗传或母乳使婴儿受害,主要表现为富集在人体某些器官内形成慢性中毒。因此,重金属污染物的处理技术成为一个研究的热点,其成果有着重大的现实意义。

[关键词]重金属工业污染离子交换电解吸附

参考文献:

[1]任高平.化学法治理铜件酸洗废水并电解回收铜[J].工业水处理,1986,(06).

[2]宋世林,赵玉娥.化学法处理含铬废水试验[J].电镀与环保,1984,(02).

第3篇:重金属污染危害范文

关键词:三峡库区;土壤重金属含量特征;土壤重金属污染评价

中图分类号:X522 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-12-0239-2

0 引言

近些年,由于工业“三废”的排放和矿山的开采,同时伴随着污水灌溉、污泥农用和施含有重金属元素的肥料和使用农药等,我国土壤重金属污染越来越严重。重金属在土壤中一般不易随水淋失,不能被土壤微生物分解,相反生物体可以富集重金属,通过食物链传递危害人类健康旧。更为严重的是,土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点,进入土壤的重金属元素,但当其积累量超过土壤承受能力或土壤容量时,就会对作物和人体产生危害,从而导致严重的生态问题[1]。三峡库区总面积5.42万km2,其中主要是山地,其次是丘陵,平地很少。三峡库区由于直接大面积淹水,水土流失严重,和其他地方相比较,更容易形成重金属的污染[2]。

1 实验材料与方法

采样点布置在1:5万地形图上,以1km2采样大格,在三峡库区三汇场、石宝寨、响水滩和白石铺4个区域内,各采集160个土壤样品,每个采样点采集4处0-20cm厚的新鲜岩土,混合后按四分法取得1 kg样品。所有样品置于样品袋内带回实验室登记编号,然后风干、磨细、过筛、混匀。

2结果与分析

2.1 土壤重金属含量及分布特征

根据实验室测定的结果,分别计算出三汇场、石宝寨、响水滩和白石铺土壤中8种重金属元素的含量总平均值如表所示,见表1。

由表1可知,各地区的总平均值中,重金属元素砷(As)、铬(Cr)、铜(Cu)低于三峡库区重金属背景值,汞(Hg)和背景值相当,镍(Ni)和铅(Pb)含量略高于背景值,而隔(Cd)和锌(Zn)含量明显高于背景值。比较三汇场、石宝寨、响水滩和白石铺这4个地区的重金属元素,发现这四个地区8种重金属元素平均含量相差不多,只有白石铺地区的Hg元素含量和石宝寨地区的(Zn)含量略高于其他地区。

对于土壤重金属污染评价的方法讨论,目前国际上采用的比较先进的重金属污染评价的方法主要有Muller提出的地积累指数法,Tomlision提出的污染负荷指数法,Hakanson提出的潜在生态危害指数法,Hilton等提出的回归过量分析法等[3]。其中地积累指数法能够直观给出重金属的污染级别,明确体现出重金属的富集程度,但其侧重单一金属,未引入生物有效性和相对贡献比例及地理空间差异;而潜在生态危害指数法则弥补了上述不足,可综合反映出多种重金属对生态环境的影响,但其毒性响应系数带有主观性[4]。因此,本研究采用这两种方法来评价青城子铅锌矿区的土壤重金属污染,以便相互补充和参考。

2.2 地积累指数法评价

地积累指数法从环境地球化学角度出发评价土壤或沉积物中重金属的污染,除考虑到人为污染因素、环境地球化学背景值外,还考虑到由于自然成岩作用可能引起的背景值变动因素[5]。土壤或沉积物中元素i的地积累指数Igeo,i的计算公式为:Igeo,i=log[Ci/(kBi)],公式中Ci为元素i在土壤或沉积物中的含量;Bi为元素i的地球化学背景值;k为考虑各地岩石差异可能会引起背景值的变动而取的系数,用来表征沉积特征、岩石地质及其他影响,一般取值为1.5。地积累指数分为0-6共7个级别,表示污染程度由无至极强[6]。地积累指数分级标准与污染程度之间的相互关系,见表2。

由表1和上述公式得到各地区的地积累指数值,见表3。由表可知,三汇场、石宝寨、响水滩和白石铺这四个地区除了重金属元素Cd有轻度污染外,其他7种重金属元素都没有给4个地区造成污染,污染程度为清洁。

2.3 潜在生态危害指数法评价

潜在生态危害指数法从沉积学角度出发对土壤或沉积物中的重金属污染进行评价,不仅考虑土壤或沉积物中的重金属含量,而且将重金属的生态效应、环境效应与毒理学联系在一起,既反映了某一特定环境下土壤或沉积物中各种污染物对环境的影响,也反映了土壤或沉积物中多种污染物的综合效应,并用定量方法划分出潜在生态危害程度[7]。土壤或沉积物中重金属潜在生态危害指数的计算方法如下:(1)Cf,i= Cs,i/Cn,i ;(2)Er,i= Tr,i×Cf,I ;(3)R=Er,I;Cf,i为土壤或沉积物中重金属元素i相对于环境背景值的污染指数;Cs,i为土壤或沉积物中重金属元素i的实测值;Cn,i为重金属元素i的背景参考值; Tr,i为重金属元素i的毒性响应系数,按Hakanson制定的标准,Zn,Cr,Cu,Pb,Ni,As,Cd,Hg的毒性响应系数分别为1,2,5,5,5,10,30,40[8];Er,i为土壤或沉积物中重金属元素i的潜在生态危害指数;R为土壤或沉积物中多种重金属的综合潜在生态危害指数。根据潜在生态危害指数的大小,可将土壤中重金属的潜在生态危害程度分5个级别,见表4。

由表l以及Hakanson规定的毒性响应系数和公式得出各地区土壤中重金属的潜在生态危害指数,见表5。将表5与表4比较可知:总体来看,各地区的重金属元素的综合潜在生态危害指数R值都小于150,说明各地区综合污染程度为轻度。但论各地区单个重金属元素来看,重金属元素Cd 和Hg的潜在生态危害指数在40≤Er,i<80的范围内,所以这2个元素的潜在生态危害程度为中度。比较三汇场、石宝寨、响水滩和白石铺这四个地区,发现潜在生态危害程度都符合这样的强弱顺序:Cd>Hg>As>Pb>Ni>Cu>Cr>Zn,而从R值的大小可以看出,重金属综合污染的强弱顺序是:白石铺>石宝寨>响水滩>三汇场。

3 结论

(1)各地区重金属元素As、Cr、Cu低于三峡库区重金属背景值,Hg和背景值相当,Ni和Pb含量略高于背景值,而Cd和Zn含量明显高于背景值。比较三汇场、石宝寨、响水滩和白石铺这四个地区的重金属元素得出四个地区8种重金属元素平均含量没有明显的差异。

(2)As和Hg在各个地区变异系数大,说明这四个区域内As和Hg元素的污染程度有较大的差异,特别是白石铺地区的Hg元素,变异系数达到89.1%,变异系数最小的元素是Cr。

(3)地积累指数法评价结果显示:三汇场、石宝寨、响水滩和白石铺这四个地区除了重金属元素Cd有轻度污染外,其他重金属都没有造成污染。

(4)潜在生态危害指数法评价结果显示:各地区的重金属元素的综合污染潜在生态危害程度都为轻度,以单个元素进行分析表明,Cd和Hg的潜在生态危害度为中度。纵观这4个地区,发现潜在生态危害程度都符合这样的强弱顺序:Cd>Hg>As>Pb>Ni>Cu>Cr>Zn,而从R值的大小可以看出,重金属综合污染的强弱顺序是:白石铺>石宝寨>响水滩>三汇场。

参考文献

[1] 宋珍霞,等.三峡库区农业土壤重金属含量特征及污染评价――以Cu、Pb和Zn为例[J].农业环境科学学报,2008, 27(6):2189-2194.

[2] 许书军,等.三峡库区耕地重金属分布特征初步研究[J].水土保持学报,2003,17(4):64-66.

[3] 贾振邦,等.应用地积累指数法评价太子河沉积物中重金属污染[J].北京大学学报.2000.36(4):525-530.

[4] 杨丽原,等.南四湖表层底泥重金属污染及其风险性评价[J].湖泊科学,2003,15(3):252-256.

[5] 彭景,等.地积累指数法及生态危害指数评价法在土壤重金属污染中的应用及探讨[J].广东微量元素科学,2007, 14(8):13-17.

[6] 石平,等.青城子铅锌矿区土壤重金属污染评价[J].金属矿山,2010,(4):172-175.

[7] 李如忠,等.基于盲数的水体沉积物潜在生态风险评价方法[J].生态环境,2007,16(5):1346-1352.

[8] 刘申,等.天津公园土壤重金属污染评价及其空间分析[J].生态环境学报,2010,19(5):1097-1102.

第4篇:重金属污染危害范文

关键词:土壤;重金属;污染评价;地积累指数法;潜在生态风险指数法

中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)13-3010-04

Assessing the Potential Ecological Risks of Heavy Metals in Farmland Soils in Shandong Province

YU Lei,LU Cheng-xiu,LIU Yu-zhen,LIU Fu,CHENG Jie-min

(College of Population Resources and Environment, Shandong Normal University, Jinan 250014, China)

Abstract: Using the basic farmland of Shandong Province served as object, the potential ecological risks of Cu and Zn, Pb, Cd in the soil was evaluated by using the index of potential ecological risk and the index of geoaccumulation.Results based on the index of potential ecological risk showed that the potential ecological risk of moisture soil was at B level, indicating that the ecological damage was moderate. The potential ecological risk of brunisolic soil were at A level, indicating that the ecological damage was not serious; while the potential ecological risk of brown earth was at B level, indicating that the ecological damage was moderate. The potential ecological risk degrees of heavy metals were ranked in order of Cd>Pb>Cu>Zn. Results based on index of geoaccumulation showed that the potential ecological risks of heavy metals were ranked in order of Pb>Cu>Zn>Cd.

Key words: soil; heavy metals; pollution assessment; index of geoaccumulation; index of potential ecologicalrisk

近年来,我国农业生产在快速发展的同时,农业生态环境也遭受着严重的污染和破坏[1]。调查表明,我国污灌区被重金属所污染的土地面积已达污灌区面积的64.8%,所以农村生态被称为“中国环保的短板”[2],分析土壤重金属元素含量对研究人为活动对土壤质量的影响以及合理开发和利用土地资源具有重要意义[3]。根据农业部对全国污灌区进行的调查表明,在我国大约140万hm2的污水灌溉区中,已经遭受重金属污染的土地面积占到污水灌区面积的64.8%,具体为轻度污染的占46.7%,中度污染的占9.7%,而严重污染的占8.4%[4]。由农田土壤及作物的重金属污染所引起的潜在健康风险引起了国内外学者的广泛关注[5-7]。对重金属进行生态风险评价的方法很多,其中常用的有地积累指数法及潜在生态风险指数法等。地积累指数法主要对沉积物或土壤中的重金属污染程度及其分级情况进行定量评价[8,9]。潜在生态风险指数法可以将生物毒性、生态危害与污染物浓度有机结合起来,从而综合反映重金属对生态环境的影响潜力[10]。本研究以山东省典型农田土壤为对象,于2009-2010年对山东省90%以上的棕壤、褐土、潮土等主要土壤类型进行调查,并在此基础上采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对山东省典型农田土壤重金属的生态风险进行评价,从而为采用何种方法对污染土壤进行科学管理、修复、治理并防止污染进一步发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

山东省地处黄河下游,位于东径114°36′-122°43′,北纬34°22′-38°33′之间,土地总面积15.7万km2,其中耕地面积为733.5万hm2。

山东省主要土壤类型有棕壤、褐土、潮土和盐土等土壤类型。其中褐土占全省土壤总面积的18.16%、潮土占41.10%、棕壤占30.66%,总计约90%。棕壤、褐土、潮土为山东省主要土壤类型[11],同时也是本研究农田土壤的3种类型。

1.2 样品采集与测定

按照土壤类型和作物种植品种分布及土壤肥力高、中、低分别采样,采用全球定位系统进行全省范围内的精确布设代表性采样点60个(其中褐土25个,潮土16个,棕壤19个)(图1),采集农田耕层土壤(0~20 cm),风干,磨细,过筛,备用。土壤中Cu、Zn的测定采用火焰原子吸收分光光度法[12];土壤中Pb、Cd的测定采用KI-MIBK萃取火焰原子吸收分光光度法[13]。

1.3 数据处理

1.3.1 地累积指数法 地积累指数(Index of geo-accumulation)又称Mull指数,地积累指数法考虑了元素相对于自然本底值的富集性,主要侧重于从自然角度对土壤进行评价[10] 。

计算公式如下:Igeo=log2Cn/(K・Bn)

式中,Cn为实测重金属元素的含量,mg/kg;Bn为当地沉积物中重金属元素含量的地球化学背景值,mg/kg;K为考虑到各地成岩作用不同引起背景值波动所设定的常数,K=1.5。地累积指数法分级标准见表1。

1.3.2 潜在生态风险指数法 潜在生态风险指数 (The potential ecologicalrisk index) 法则考虑了各重金属元素的毒性,更侧重于从生物和人的角度对土壤进行评价[14]。计算公式如下:

式中, RI为多种重金属元素的潜在生态风险指数; Eir为第i种重金属元素的潜在生态风险指数; Cif为第i种重金属元素的污染系数;Ci为所测样品中第i种重金属元素含量的实测值,mg/kg;Cin为第i种重金属元素含量的背景值,mg/kg;Tir为第i种重金属元素的毒性响应参数[14]。潜在生态风险指数法分级标准见表2。

2 结果与分析

2.1 地累积指数法评价结果

山东省农田土壤60个采样点的重金属污染地累积指数不同风险级别的频数及比例如表3所示。

根据地累积指数法分级标准可知,山东省典型土壤中Zn、Cu、Pb、Cd等元素多数样点在无污染至中等―强污染范围内。其中,Pb的污染最重,其中污染程度达到强―极严重污染和强污染的采样点各有1个,风险级别分别为5级和4级。另外有21.7%的采样点达中等―强污染的程度,值得重视。其次是Cu元素,有5.0%的采样点达中等―强污染的污染程度,3级风险,28.3%的采样点达中等污染程度。Cd、Zn的污染程度相对较轻,分别有40.0%和26.7%的采样点土壤达到中等污染程度,其余为无污染或轻度―中等污染程度,风险级别较低。

就不同的土壤类型来看(表4),褐土中Cu、Zn风险级别为1级,Cd、Pb为2级,各元素的风险程度依次为Pb>Cd>Cu>Zn;潮土中Cu、Cd、Zn为1级风险,Pb为2级,各元素的风险程度依次为Pb>Cu>Cd>Zn;棕壤中Cd、Zn为0级风险,Pb为1级风险,Cu的风险级别为2级,各元素的风险程度依次为Cu>Pb>Zn>Cd。

2.2 潜在生态风险指数法评价结果

研究区农田表层土壤中各元素的单项潜在生态风险指数和综合潜在生态风险指数(表5)显示,所有采样点的Cu和Zn元素的潜生态风险指数均小于40,风险级别为A,潜在生态危害程度轻微;对于Pb元素,占总数3.30%的采样点其潜在生态风险指数大于80但小于160,风险级别为C,生态危害程度强,占总数10%的采样点,其潜在生态风险指数大于40小于或等于80,潜在生态风险级别为B,潜在生态危害程度中等,其余监测点的潜在生态风险指数均小于或等于40,属A级风险级别,对生态有轻微危害,全省所有监测点平均潜在生态风险级别为A级;对于Cd元素,占总数3.30%的采样点,其潜在生态风险指数大于160,风险级别D级,潜在生态危害程度极强,A、B、C三个级别采样点所占比例分别为20.00%、36.70%和40.00%,全省平均潜在生态风险指数为82.78,大于80,属于C级,对生态具有强污染。由此可看出,Cd污染较为严重,各元素的潜在生态危害程度为Cd>Pb>Cu>Zn。

综合多元素,从综合潜在生态风险指数(表6)来看,山东省基本农田土壤中褐土和棕壤潜在生态风险级别为B级,潜在生态危害程度中等,潮土的潜在生态风险级别为A级,潜在生态危害程度轻微。

3 结论与讨论

从地累积指数可以看出,Pb的污染最重;其次是Cu元素,有5.0%的采样点达中等―强污染的程度,3级风险,28.3%的采样点达中等污染程度。Cd、Zn的污染程度相对较轻,分别有40%和26.7%的采样点土壤达到中等污染程度,其余为无污染或轻度―中等污染,风险等级较低。

根据地累积指数法,就不同的土壤类型来看,褐土中各元素的风险程度为Pb>Cd>Cu>Zn;潮土中各元素的风险程度为Pb>Cu>Cd>Zn;棕壤中各元素的风险程度为Cu>Pb>Zn>Cd。

研究区农田表层土壤中各元素的单项潜在生态风险指数和综合潜在生态风险指数显示,所有采样点的Cu和Zn元素的潜在生态风险指数均小于40,潜在风险级别为A级,潜在生态危害程度轻微,其中Zn元素的潜在生态风险指数范围为0.23~4.70,Cu元素的潜在生态风险指数范围为2.31~36.84;对于Pb元素,潜在生态风险指数范围为3.03~136.23;对于Cd元素,潜在生态风险指数范围为9.88~173.43。由此可看出,Cd元素的潜在生态危害最大,各元素的潜在生态危害程度为Cd>Pb>Cu>Zn。

两种方法都得出Zn元素的污染程度最低,但是对于其他3种元素的结果均不相同,这是各方法的要求不同造成的,具体采用何种方法应根据研究目的而定。根据潜在生态风险指数法的评价结果,Cd元素的潜在生态危害最大,但是根据地累积指数法的评价结果,只有40%的采样点土壤Cd达到中等污染程度,其余属无污染或轻度―中等污染程度,风险等级较低。在成杰民等[15]对Cu、Cd、Pb、Zn的积累速率的计算中发现,4种重金属元素中虽然Cd的积累速率非常低,但由于其本身原始含量就较低,其年变化速率却高于Cu、Zn,仅次于Pb,这从另一方面说明了Cd存在较大潜在风险。贾琳等[1]在对山东禹城农田土壤的研究中同样发现其土壤中Hg和Cd潜在生态危害指数较大,存在较大的潜在生态风险。因为禹城为典型施肥区,其畜禽养殖和污灌以及城市化进程是造成土壤中Cd含量超过原有背景值的主要因素。

农田土壤的质量与人类的生产活动密切相关,因此对于农田土壤重金属污染的危害应多从人类和生物的角度考虑,对毒性的研究要多加注意。潜在生态风险指数法不仅可以反映在一定环境中的全部污染物的影响,并且通过潜在生态危害指数的计算指出了其中应该特别注意的物质,所以对于污染的控制非常重要[16]。由此来看,采用潜在生态风险指数法对农田土壤重金属污染进行评价更适合此次的研究目的。

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第5篇:重金属污染危害范文

关键词:大气污染;蔬菜;影响;镉;

中图分类号:[R122.7] 文献标识码:A

在城区空气中飘扬着许多粉尘状的有害物质,乔木和灌木的叶子虽可滞留一部分粉尘,部分粉尘经雨水冲掉,被土壤吸收。还有一部分尘埃仍粘附在树叶和枝干上,或粘附在果实或菜叶上。

含有铅与镉的尘埃对人类危害极大,铅主要来自车辆的液体燃料,一般随交通尾气排入大气,所以交通频繁的道路和高速公路附近受污染最为严重。通常在离公路和高速公路300米以内的果实和蔬菜,原则上是不可食用的。

许多塑料制品中,尤其在颜料和染料中含有的另一种有害重金属镉,在常态之下塑料中是比较稳定的,一旦燃烧就会分解出来。生活垃圾大部分是塑料制品,进行垃圾焚烧时,大量镉就会随着燃烧气体一起排入大气,因此垃圾处理场下风向的地区受镉污染相当严重。

另外,工业企业中也排放出大量的有害物质,其排放量的多少与生产工艺条件有关,冶炼厂排放铅和镉较多。

中国大气污染的特征

中国是世界上大气污染最严重的国家之一,大气污染是我国环境问题中的一个主要问题。我国的经济发展、能源结构、地形及气候条件决定了我国大气污染具有以下特征:

1.煤烟型污染是污染的普遍问题,主要污染物是烟尘和二氧化硫;

2.汽车尾气污染明显增加,并逐渐上升为城市大气主要污染源,总悬浮颗粒物或可吸入颗粒是影响城市空气质量的主要污染物;

3.酸雨分布区域性、季节性明显,污染物成分特点突出,多以硫酸酸雨为主;

4.工业“三废”任意排放是目前大气污染的罪魁祸首,但农业引发的大气污染仍不容忽视。

二、大气污染的危害

人类体验到的大气污染的危害,最初主要是对人体健康的危害,随后逐步发现了对工农业生产的各种危害以及对天气和气候产生的不良影响。人们对大气污染物造成危害的机理、分布和规模等问题的深入研究,为控制和防治大气污染提供了必要的依据。

主要大气污染物对植物的影响 大气污染物中对植物影响较大的是二氧化硫、氮氧化物也会伤害植物,氟化物。

1.二氧化硫对植物的影响

二氧化硫是对农业危害最广泛的空气污染物。二氧化硫自古以来作为植物“烟斑”的原因物质对植物产生危害。典型的二氧化硫伤害症状是出现在植物叶片的叶脉间的伤斑,伤斑由漂白引起失绿,逐渐呈棕色坏死。伤斑的形状为不规则的点状、条状或块状坏死区,坏死区和健康组织之间的界限比较分明。

蔬菜由二氧化硫危害的症状主要发生在叶片上,其它器官很少发生,叶片受害后呈现的颜色,因蔬菜种类而异:叶片上出现白斑或黄白斑的有萝卜、白菜、菠菜、番茄、葱、辣椒和黄瓜;出现褐斑的有茄子、胡萝卜、马铃薯、南瓜和甘薯;出现黑斑的有蚕豆。

果树受二氧化硫危害时,叶片多呈白色或褐色。梨树先是叶尖、叶绿或叶脉间褪绿,逐渐变成褐色,二三天后出现黑褐色斑点。葡萄在叶片的中央部分出现赤褐色斑。桃树则在叶脉间褪成灰白色或黄白色,并落叶。柑桔在叶脉间的中央部分出现黄褐色斑点,同时叶片皱褶。

2.氟化物对植物的影响

大气中的氟污染主要为氟化氢(HF)。它的排放量比二氧化硫小,影响范围也小些,一般只在污染源周围地区,但它对植物的毒害很强,比二氧化硫还要大10-100倍。空气中含PPb级浓度时,接触几个星期就可使敏感植物受害。氟化氢还具有能在生物体内积累的特点。氟化氢危害植物的症状与二氧化硫不同:伤斑首先在嫩叶、幼芽上发生;叶上伤斑的部位主要是叶的尖端和边缘,而不是在叶脉间;伤斑由油渍状发展至黄白色,进而呈褐色斑块,在被害组织与正常组织交界处,呈现稍浓的褐色或近红色条带,有的植物表现大量落叶。

3.氮氧化物

作为大气污染物主要是二氧化氮、一氧化氮和硝酸雾,而以二氧化氮为主,主要来源是汽车排气。二氧化氮危害植物的症状,与二氧化硫、臭氧相似,在叶脉间、叶缘出现不规则水渍状伤害,逐渐坏死,变成白色、黄色或褐色斑点。二氧化氮毒性弱,一般无急性危害。蕃茄是敏感植物,也需要2-3PPm以上浓度才表现受害状。大豆、甘薯、芝麻、菠菜、蔷薇、草莓、樱、枫、茄子是敏感植物;中等敏感植物有菜豆、韭菜、荞麦、唐菖蒲、牵牛花、利、栗;有抗性的植物为黄瓜、西瓜、水稻、玉米、杉、柿、葡萄、红松。 阈值浓度为-。植物对乙烯的敏感性有很大差别,芝麻、棉花等属于敏感植物,而水稻、小麦、玉米、高梁及叶菜类、葱等则不敏感。

三、果蔬受到污染后的检查检疫工作

植物受有害物质污染,主要是通过大气和土壤。落到果实和蔬菜叶子上的重金属,利用温水或热水冲洗,烫之后,只能去掉一部分有害物质,肉厚的果实,如苹果、梨、黄瓜等,应当去皮后再食用,通过上述处理之后可去掉铅量约80%。嫩软果实,如草莓等,受污染较为严重,毒物粘在果实表面,甚至侵入果肉内,难以消毒处理。

叶状蔬菜,如生菜,洋白菜等,受污染也比较严重,这些蔬菜在食用之前必须用水洗、烫消毒,洋白菜、生菜等吃之前最好把最外面的一层菜叶去掉。

根状蔬菜,如胡萝卜、马铃薯、水芹等,受污染也比较严重。这些蔬菜一方面吸收了土壤中的重金属,另一方面叶子上又粘附有空气中落下的有毒物质,一般检测结果,重金属往往遍布整个果实之中。吃这种蔬菜或者果实时应多加注意。

为避免中毒,唯一的可靠方法是取样分析,对蔬菜和果实进行质量鉴定。

一般情况下,由国家专门指定部门负责进行食品检验工作。检测费用由委托者(或单位负责)。

总之,一旦发现食品中有害物质含量有所上升,应立刻报告有关卫生部门,以便及时采取措施。

四、镉污染蔬菜的防治对策

当前,重金属污染已成为全球面临的一个严重的环境问题,在所有的污染元素中,镉以移动性大、毒性高成为最受关注的对象之一。据农业部农业环境监测总站1996-1998年的监测结果,污灌区镉污染面积最大,达3.85万hm2,占重金属超标面积的56.9%。污灌区生产的农产品镉超标率达10.2%。

1.针对蔬菜中重金属镉污染的来源、含量和累积特点,可以采取一些基本的防治对策,如严禁使用未经处理的含有镉的工业“三废”垃圾作肥;在重金属镉污染较严重的区域种植一些不富集或低富集镉的蔬菜品种,以减少蔬菜镉污染。但在农业生产实践中.更多的是通过一些具体的农艺调控措施来降低重金属镉对蔬菜的污染和毒害。采用的防治对策主要包括以下几个方面。

1.1调节土壤的pH值

许多研究表明,土壤中重金属的活性与土壤pH值呈负相关,当土壤pH值在6.5以上时,土壤中的重金属活性会大大降低.因此提高土壤pH值,已经成为降低土壤镉含量,继而降低蔬菜中重金属镉含量的重要措施。黄国锋等(1999)认为控制白菜吸收镉的有效措施是提高土壤pH值,因而添加碱性土壤改良剂可降低重金属从土壤向白菜的迁移。祖艳群等(2003)通过大田调查的方法.研究了影响蔬菜中镉含量的因素,结果表明,提高土壤pH值。有助于降低蔬菜中镉的含量。因此对于土壤重金属镉污染严重的地区,提高pH值可能是一个降低蔬菜镉含量的可行手段。

1.2施加土壤改良剂

施用土壤改良剂也可降低土壤重金属镉的活性。邱孝煊等(2000)在仓山、新店两镇用石灰、厩肥、硫化钠来降低蕹菜菜园土壤重金属离子活性,试验结果表明土壤中镉有效含量降低4.3%-14.5%,蔬菜中镉含量下降了7.7%--23.1%,取得较明显的降低蔬菜镉污染的效果㈣。刘传平等(2004)采用溶液培养的方法,研究施加外源还原型谷胱甘肽(GSH)对镉毒害的缓解作用,表明50 Ixmol/L镉处理下施加20 mg/L GSH可以缓解镉对植物的毒害作用。促进根系伸长生长。降低地上部镉含量l圳。臧惠林等(1987)研究表明,向菜田土壤施用石灰、高炉炉渣等均可明显降低白菜茎叶内的镉含量。但另外有些报道向镉污染土壤中投加一些改良物质,会增加蔬菜中的镉含量。如陈志军(1997)在赤红土中施用溶解性有机质(稻秆发酵液中的有机质)后.生长在该土壤上的蔬菜体内镉含量。较不施稻秆DOM的显著增加,加重了对蔬菜的危害程度。

1.3轮作和间作农艺措施的应用

根据污染程度和季节的不同,合理安排茬口,与习惯种植相比蔬菜中镉含量有较大幅度降低,比如汪雅各等(1990)在以镉为主不同程度污染的菜田进行蔬菜重金属低富集轮作试验,结果表明,低富集轮作与习惯种植相比,可使污染田块的蔬菜镉含量降低50%~80%,而且可明显提高蔬菜的产量和产值。另在镉污染区用非食用高积累镉植物如印度芥菜、柳属的蒿柳(Salix Viminals)和低富积镉的蔬菜轮作,利用非食用的作物吸收土壤中重金属镉来降低食用蔬菜中的重金属含量,也能有效减少重金属通过食物链向人体的迁移。同时利用高积累镉的植物和低积累镉的蔬菜间作.由于高积累镉的物种可以强烈吸收土壤中有效镉的含量,也可以降低和它问作的低积累镉蔬菜中镉的含量。

2.小结

综上所述,不同蔬菜品种中镉的含量差异很大,说明不同的蔬菜对重金属镉富集特性不一样。蔬菜可食部分镉含量的差异,既与蔬菜本身的特性有关。即植物对镉的吸收具有选择和富集的特性,也与植物所处的环境有关(被动吸收)。如果蔬菜可以强烈地富集有害元素镉,种植蔬菜的地块,应选择少含重金属镉的土壤,也应尽量减少污水的灌溉;如果蔬菜是低富集镉甚至拒镉的品种,可以考虑在轻微镉污染的土壤上种植,但是也应配合农艺调控措施的实施;对于镉污染比较严重的土壤,则需通过工程技术和生物修复技术降低镉达到安全标准以后,才能种植蔬菜作物。

参考文献:

第6篇:重金属污染危害范文

关键词:土壤污染;现状;危害;治理措施

1土壤污染概念

土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力,并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来,由于人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,汽车排放的废气,大气中的有害气体及飘尘不断随雨水降落在土壤中。农业化学水平的提高,使大量化学肥料及农药散落到环境中,导致土壤遭受非点源污染的机会越来越多,其程度也越来越严重,在水土流失和风蚀作用等的影响下,污染面积不断扩大。因此,凡是妨碍土壤正常功能,降低农作物产量和质量,通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质都叫做土壤污染物[1-2]。

当土壤中有害物质过多,超过土壤的自净能力,引起土壤的组成、结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,通过“土壤植物人体”,或通过“土壤水人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染。

2我国土壤污染现状与危害

2.1土壤污染的现状

目前,我国土壤污染的总体形势严峻,部分地区土壤污染严重,在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。土壤污染类型多样,呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面。土壤污染途径多,原因复杂,控制难度大。土壤环境监督管理体系不健全,土壤污染防治投入不足,全社会防治意识不强。由土壤污染引发的农产品质量安全问题和逐年增多,成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素[3]。

2.2土壤污染的危害

2.2.1土壤污染导致严重的直接经济损失。初步统计,全国受污染的耕地约有1000万hm2,有机污染物污染农田达3600万hm2,主要农产品的农药残留超标率高达16%~20%;污水灌溉污染耕地216.7万hm2,固体废弃物堆存占地和毁田13.3万hm2。每年因土壤污染减产粮食超过1000万t,造成各种经济损失约200亿元。

2.2.2土壤污染导致生物产品品质不断下降。因农田施用化肥,大多数城市近郊土壤都受到不同程度的污染,许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、砷、铬、铅等重金属含量超标或接近临界值。每年转化成为污染物而进入环境的氮素达1000万t,农产品中的硝酸盐和亚硝酸盐污染严重。农膜污染土壤面积超过780万hm2,残存的农膜对土壤毛细管水起阻流作用,恶化土壤物理性状,影响土壤通气透水,影响农作物产量和农产品品质。

2.2.3土壤污染危害人体健康。土壤污染会使污染物在植物体内积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人体健康,引发癌症和其他疾病。

2.2.4土壤污染导致其他环境问题。土壤受到污染后,含重金属浓度较高的污染土容易在风力和水力作用下分别进入到大气和水体中,导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。

3造成土壤污染的原因

3.1过量施用化肥

我国每年化肥施用量超过4100万t。虽然施用化肥是农业增产的重要措施,但长期大量使用氮、磷等化学肥料,会破坏土壤结构,造成土壤板结、耕地土壤退化、耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、生物学性质恶化,增加了农业生产成本,影响了农作物的产量和质量;未被植物吸收利用和根层土壤吸附固定的养分,都在根层以下积累或转入地下。残留在土壤中的氮、磷化合物,在发生地面径流或土壤风蚀时,会向其他地方转移,扩大了土壤污染范围。过量使用化肥还使饲料作物含有过多的硝酸盐,妨碍牲畜体内氧气的输送,使其患病,严重导致死亡[4]。

3.2农药是土壤的主要有机污染物

全国每年使用的农药量达50万~60万t,使用农药的土地面积在2.8亿hm2以上,农田平均施用农药13.9kg/hm2。直接进入土壤的农药,大部分可被土壤吸附,残留于土壤中的农药,由于生物和非生物的作用,形成具有不同稳定性的中间产物或最终产物无机物。喷施于作物体上的农药,除部分被植物吸收或逸入大气外,约有1/2左右散落于农田,又与直接施用于田间的农药构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药,在植物根、茎、叶、果实和种子中积累,通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。

3.3重金属元素引起的土壤污染

全国320个严重污染区约有548万hm2土壤,大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20%,其中重金属污染占80%,粮食中重金属镉、砷、铬、铅、汞等的超标率占10%。被公认为城市环境质量优良的公园存在着严重的土壤重金属污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤,使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂,硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用,积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞,所以,汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车尾气沉降,磷肥中有时也含有镉[5]。

3.4污水灌溉对土壤的污染

我国污水灌溉农田面积超过330万hm2。生活污水和工业废水中,含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分,所以合理地使用污水灌溉农田,有增产效果。未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,会将污水中有毒有害的物质带至农田,在灌溉渠系两侧形成污染带。

3.5大气污染对土壤的污染

大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质,在大气中发生反应形成酸雨,通过沉降和降水而降落到地面,引起土壤酸化。冶金工业排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2~3km范围的点状污染。

3.6固体废物对土壤的污染

污泥作为肥料施用,常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。工业固体废物和城市垃圾向土壤直接倾倒,由于日晒、雨淋、水洗,使重金属极易移动,以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散。

3.7牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染

禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物,其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料,如果不进行物理和生化处理,则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染,并通过水和农作物危害人群健康。

3.8放射性物质对土壤的污染

土壤辐射污染的来源有铀矿和钍矿开采、铀矿浓缩、核废料处理、核武器爆炸、核实验、燃煤发电厂、磷酸盐矿开采加工等。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染,放射性散落物中,90Sr、137Cs的半衰期较长,易被土壤吸附,滞留时间也较长。

4我国土壤污染的治理措施

4.1施用化学改良剂,采取生物改良措施,增加土壤环境容量,增强土壤净化能力

向土壤中施用石灰、碱性磷酸盐、氧化铁、碳酸盐和硫化物等化学改良剂,加速有机物的分解,使重金属固定在土壤中,降低重金属在土壤及土壤植物体的迁移能力,使其转化成为难溶的化合物,减少农作物的吸收,以减轻土壤中重金属的毒害。针对有机物污染,用植物、细菌、真菌联合加速有机物降解。针对无机物污染,利用植物修复可以把一部分重金属从土壤中带走。

增加土壤有机质含量、砂掺粘改良性土壤,增加和改善土壤胶体的种类和数量,增加土壤对有害物质的吸附能力和吸附量,从而减少污染物在土壤中的活性。发现、分离和培养新的微生物品种,以增强生物降解作用。

4.2强化污染土壤环境管理与综合防治,大力发展清洁生产

控制和消除土壤污染源,组织有关部门和科研单位,筛选污染土壤修复实用技术,加强污染土壤修复技术集成,选择有代表性的污灌区农田和污染场地,开展污染土壤治理与修复。重点支持一批部级重点治理与修复示范工程,为在更大范围内修复土壤污染提供示范、积累经验。合理利用污染土地,严重污染的土壤可改种非食用经济作物或经济林木以减少食品污染。科学地进行污水灌溉,加强土壤污灌区的监测和管理,了解水中污染物的成分、含量及其动态,避免带有不易降解的高残留污染物随机进入土壤。

增施有机肥,提高土壤有机质含量,增强土壤胶体对重金属和农药的吸附能力。强化对农药、化肥、除草剂等农用化学品管理。增施有机肥同时采取防治措施,不仅可以减少对土壤的污染,还能经济有效地消灭病、虫、草害,发挥农药的积极效能。在生产中合理施用农药、化肥,控制化学农药的用量、使用范围、喷施次数和喷施时间,提高喷洒技术,改进农药剂型,严格限制剧毒、高残留农药的使用,大力发展高效、低毒、低残留农药。大力发展生物防治措施。

大力推广闭路循环、无毒工艺,以减少或消除污染物的排放。对工业“三废”进行回收净化处理,化害为利,严格控制污染物的排放量和浓度。大力推广和发展清洁生产。

针对土壤污染物的种类,种植有较强吸收能力的植物,降低有毒物质的含量,或通过生物降解净化土壤,通过改变耕作制度、换土、深翻等手段,施加抑制剂改变污染物质在土壤中的迁移转化方向,减少农作物的吸收,提高土壤pH值,促使镉、汞、铜、锌等形成氢氧化物沉淀。

根据土壤的特性、气候状况和农作物生长发育特点,既要防治病虫害对农作物的威胁,又要把化肥、农药对环境和人体健康的危害限制在最低程度。利用物理、物理化学原理治理污染土壤。大力开展植树造林,提高森林覆盖率,维护森林生态系统平衡。

4.3调控土壤氧化还原条件

调节土壤氧化还原电位,使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物,控制其迁移和转化,降低污染物的危害程度。调节土壤氧化还原电位主要是通过调节土壤水分管理和耕作措施实现。

4.4改变耕作制度,实行翻土和换土

改变耕作制度会引起土壤环境条件的变化,消除某些污染物的危害。对于污染严重的土壤,采取铲除表土和换客土的方法;对于轻度污染的土壤,采取深翻土或换无污染客土的方法。

4.5采用农业生态工程措施

在污染土壤上繁殖非食用的种子、种经济作物,从而减少污染物进入食物链的途径;或利用某些特定的动植物和微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质,从而达到净化土壤的目的。

4.6工程治理

利用物理(机械)、物理化学原理治理污染土壤,是一种最为彻底、稳定、治本的措施,但投资大,适于小面积的重度污染区,主要有隔离法、清洗法、热处理、电化法等。近年来,把其他工业领域,特别是污水、大气污染治理技术引入土壤治理,为土壤污染治理研究开辟了新途径。

5参考文献

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第7篇:重金属污染危害范文

[关键词]环境监测;土壤;重金属污染

中图分类号:X830 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)26-0340-01

引言

在经济和社会发展的过程中产生了许多有毒有害物质,这些物质来源于生活垃圾、工业废物、矿山废渣等生活和生产的多个环节,这些物质往往含有多种重金属。随着沉淀和富集,无法被净化的重金属慢慢渗透并富集到土壤中。土壤是环境中的重要组成部分,承受着环境中约90%的污染物。同大气和水体环境中的污染物相比,土壤中的污染物更不易迁移,更易集中富集。由于重金属大多对人体有毒害作用,这种毒害作用随着含量的增多而增大;当重金属的浓度在一定范围下时,其毒害作用因在短时间内无法发现而容易被忽略;当重金属对人体的毒害作用显著发生时,多数是属于无法治愈且不可逆转的。

土壤中的重金属一般是通过食物链进而在人体内富集,当某种重金属的量超过安全阈值时就会严重危害人体健康。研究表明,人体内的有70%镉来源于大米和蔬菜,而大米和蔬菜中积累的镉大部分来源于土壤,少量来源于灌溉水和空气。镉会影响酶的活性,影响人正常的新陈代谢,可引发贫血、高血压、骨痛病等疾病,其危害长达数十年。

一、土壤中重金属的来源及我国的污染现状

工业“三废”排放、采矿和冶炼、家庭燃煤、生活垃圾渗出、汽车尾气排放等是我国重金属污染的主要来源。工业废水、矿坑涌水、垃圾渗滤液等液体成分复杂,是土壤重金属污染物的主要来源。

目前我国受污染的耕地约1.5亿亩,固废堆存地约300万亩,合计超过1.8亿亩。这些受污染的土地大多数集中在经济较发达的地区。全国每年受重金属污染的粮食多达1200万吨、因重金属污染而导致粮食减产高达1000多万吨,合计经济损失至少200亿元。农业部环保监测系统曾对全国24省、市320个严重污染区土壤调查发现,大田类农产品超标面积占污染区农田面积的20%,其中重金属超标占污染土壤和农作物的80%。农业部调查发现:我国污灌区面积约140×104公顷,遭受重金属污染的土地面积占污染总面积的64.8%,其中轻度污染占46.7%,中度污染占9.7%,严重污染占8.4%,其中以汞和镉的污染面积最大。全国目前约有1.3×104公顷耕地受到镉的污染,涉及11个省市的25个地区;约有3.2×104公顷的耕地受到汞的污染,涉及15个省市的21个地区。国内蔬菜重金属污染调查结果显示:中国菜地土壤重金属污染形势更为严峻。珠三角地区近40%菜地重金属污染超标,其中10%属“严重”超标。重庆蔬菜重金属污染程度为镉>铅>汞,经调查其近郊蔬菜基地土壤重金属汞和镉均出现超标,超标率分别为6.7%和36.7%。广州市蔬菜地铅污染最为普遍,砷污染次之。保定市污灌区土壤中铅、镉、铜和锌的检出超标率分别为50.0%、87.5%、27.5%和100%,蔬菜中镉的检出超标率为89.3%。

二、防治土壤重金属污染的措施

1)施加改良剂

施加改良剂的主要目的是加速有机物的分解与使重金属固定在土壤中,如添加有机质可加速土壤中农药的降解,减少农药的残留量。

施用重金属吸收抑制剂(改良剂),即向土壤施加改良抑制物(如石灰、磷酸盐、硅酸钙等),使它与重金属污染物作用生成难溶化合物,降低重金属在土壤及土壤植物体内的迁移能力。这种方法起到临时性的抑制作用,时间过长会引起污染物的积累,并在条件变化时重金属又转成可溶性,因而只在污染较轻地区尚能使用。

2)控制土壤氧化-还原状况

控制土壤氧化-还原条件,也是减轻重金属污染危害的重要措施。据研究,在水稻抽穗到成熟期,无机成分大量向穗部转移,淹水可明显地抑制水稻对镉的吸收,落干则促进水稻对镉的吸收。

重金属元素均能与土壤中的硫化氢反应生成硫化物沉淀。因此,加强水浆管理,可有效地减少重金属的危害。但砷相反,随着土壤氧化-还原电位的降低而毒性增加。

3)改变耕作制度

通过土壤耕作改变土壤环境条件,可消除某些污染物的危害。旱田改水田,DDT与六六六在旱田中的降解速度慢,积累明显;在水田中DDT的降解速度加快,利用这一性质实行水旱轮作,是减轻或消除农业污染的有效措施。

4)客土深翻

污染土壤的排除,特别是重金属的土壤污染,在土壤中产生积累,阻碍作物的生长发育。防治的根本办法是彻底挖去污染土层,换上新土的排土与客土法,以根除污染物。但如果是地区性的污染,实际采用客土法是不现实的。

耕翻土层,即采用深耕,将上下土层翻动混合,使表层土壤污染物含量减低。这种方法动土量较少,但在严重污染的地区不宜采用。

5)采用农业生态工程措施

在污染土壤上繁殖非食用的种子、种经济作物或种属,从而减少污染物进入食物链的途径。或利用某些特定的动植物与微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质,而达到净化土壤的目的。

6)工程治理

利用物理(机械)、物理化学原理治理污染土壤,主要有隔离法,清洗法,热处理,电化法等,是一种最为彻底、稳定、治本的措施。但投资大,适于小面积的重度污染区。

近年来,把其它工业领域,特别是污水、大气污染治理技术引入土壤治理过程中,为土壤污染治理研究开辟了新途径,如磁分离技术、阴阳离子膜代换法、生物反应器等。虽然大多数处于试验探索阶段,但积极吸收、转化新技术、新材料,在保证治理效果的基础上降低治理成本,提高工程实用性,有着重要的实际意义。

结语

土壤中的重金属除了会通过植物吸收进而对生物产生毒害作用外,还会经由雨水淋滤及地表径流作用转移进入地表水系统,通过地表水和地下水的交互作用污染地下水体,进而对饮用水的安全构成威胁;土壤中的重金属还可能会缓慢的、微量的释放到空气中,对大气环境造成污染。土壤重金属污染是一个比较严峻的问题。开展土壤重金属的整治工作对社会、对人类意义重大。

参考文献

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[3] 夏来坤,郭天财,康园章等.土壤里金属污染与修复技术研究进展[J].河南农业科学,2005(5):88-92.

第8篇:重金属污染危害范文

关键词:污泥;重金属;环境风险;削减措施

中图分类号:X703文献标识码:A

作者简介:杨志海(1977-),男,河北唐山人,讲师,固体废弃物综合利用技术;孙玉焕(1976-),女,山东德州人,副教授,研究方向:污泥土地处置的风险评价及其资源化。

基金项目:青岛科技大学科研启动基金(0022177)资助

1引言

污泥又名污水污泥,是指污水处理厂在净化污水过程中的副产物,是由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。由于经济和城市化水平的不断提高及人口的增长,我国污水处理厂迅速增加,相应的污泥产生量也急剧增加。

随着垃圾(包括污泥)填埋场地的越来越少以及对资源循环利用的需求,污泥的土地利用已成为污泥处置的发展方向。污泥含有多种重金属、有机污染物和病原物,这些环境危险物质随污泥进入土壤,对生态环境安全和人类健康带来风险,甚至构成威胁。其中,污水污泥中重金属的含量一直都是人们所关心的环境问题,担心城市污泥中会含有大量重金属,因此把重金属问题看作是限制其农用的主要障碍。

本文就污泥土地利用过程中污泥中重金属含量及其对土壤质量、植物等的潜在影响,以及削减这种环境风险的措施作一综述,为污泥的安全处置及土地利用过程中的生态环境保护提供科学信息和管理经验。

2污泥中重金属的含量

污泥是污水处理的副产物,污水中的污染物在污水处理过程中部分会转移到污泥中。重金属是污泥中最主要的污染物之一。重金属由于具有难迁移、易富集、危害大等特点一直是限制污泥农业利用的最主要因素。陈同斌等[1]对国内(1994~20__)报道的城市污泥重金属的资料进行统计分析表明,我国城市污泥的Ni、Pb、Cr、Cu、Zn含量变化幅度很大,极差最高达几千mgkg-1。从统计结果和根据污泥农用标准进行分析来看,其中Cu和Zn是我国污泥中含量最高的元素,也是限制其土地利用的主要因素之一。李季和吴为中[2]对我国44个城市污水污泥重金属含量进行了统计分析,Cu和Zn的含量低于陈同斌等[1]的对我国部分污水处理厂污泥统计结果,而对于毒性较大的Hg和As,含量则较高。从总量的角度研究重金属是比较传统的研究方法,但只凭一个总量无法说明重金属的活性和生物有效性。因此,在对污泥中重金属进行研究时,不仅要考虑全量,还要对其分布形态进行研究。

3污泥土地利用的重金属风险

3.1增加土壤中重金属含量

施用含有重金属的污泥后,土壤和土壤溶液中各形态的重金属含量均有所增加,但以表层增加最多。由于重金属具有难迁移难转化的特点,因此污泥施用后可以长时间保留在土壤中。长期施用污泥的土壤停止施用污泥后,重金属在各形态中的分布没有明显变化,表明重金属对植物、动物和微生物的毒害作用仍然存在。既然污泥施用后,重金属会残留在土壤中,随着污泥施用时间的不断延长,重金属就会在土壤中不断累积。土壤中重金属含量的增加对人类、动物、植物和土壤生态系统都存在着潜在的危害,污泥土地利用时,应综合考虑施用量、施用地点和施用时间等方面的选择。

3.2对植物的毒害作用

一般而言,随着污泥施用量的增加,作物体内重金属的含量增加。国外专家研究发现,与化肥相比,长期施用污泥土壤的小麦籽粒Cu、Zn含量明显增加。污泥浸提液中的重金属对植物幼苗也有一定的毒害作用,在各种污泥浸提液中,中国大白菜种子发芽率保持较高的水平,随着污泥浸提液浓度的降低,种子发芽率升高。

植物对重金属的吸收受到土壤条件、重金属形态、植物类型等多种因素的影响,不能只从土壤重金属的总量角度来研究。重金属植物有效性是一个涉及物理、化学、生物学等许多因素的交叉研究课题。污泥中重金属的活性既不同于土壤中原有的重金属,又不同于以无机盐形式加入的重金属,其在土壤中的形态转化和植物有效性更带有本身的复杂性,需要更深入细致的研究。

3.3对人和动物的毒害

重金属对人类健康的危害主要通过以下几种途径:(1)人直接暴露在重金属污染的环境中。施入污泥后,土壤中重金属含量提高,人类暴露于污染环境的机会增加。尤其是当污泥用于园林绿地时,这种直接危害更大。(2)重金属通过食物链进入人体。生长在重金属污染土壤上的作物,体内重金属含量也较高,如果摄入了这种受污染的食物,就会危害人类健康。同样,通过食用受污染的动物,也增加了重金属对人类的毒害作用。(3)饮用含重金属较高的水,也可能引起重金属在体内的积累。(4)如果大气中悬浮颗粒物或气溶胶中含有重金属,也可能通过呼吸道进入人和动物体内,产生毒害作用。

动物通过食用受污染的牧草或在放牧过程中直接将受污染土壤摄入体内,增加了重金属对动物产生毒害的可能性。专家对Cd在羊可食部分的积累进行研究时发现,放牧结束时,施污泥草地上的羊肌肉内Cd含量与放牧前相比没有明显变化,但羊肾内Cd含量明显增加,此外,污泥表施处理中羊肝脏内Cd含量显著提高。动物体内重金属浓度的增加,一方面会危害动物的健康,影响其健康生长;另一方面,增加了通过食物链方式对人类健康危害的可能性。

3.4对土壤微生物的影响

土壤微生物是土壤肥力的一个重要指标,它与植物所需养分的生物化学循环和有机碳的转换密切相关。当地球化学指标不能对污染物影响土壤生态系统做出有效评价时,微生物学指标可以预示潜在性有毒物质对土壤肥力的影响。

施用污泥,一方面增加了土壤有机质、全氮等养分的含量,提高了土壤肥力,有利于土壤微生物活性的增加。另一方面,由于污泥中含有重金属等污染物质,随污泥带入土壤的污染物质也会对土壤微生物产生毒害作用。施用重金属污染的污泥后,土壤的微生物生物量、呼吸速率会发生显著变化。施用污泥会使土壤微生物种群结构发生改变。虽然关于污泥施用对土壤中微生物种类和微生物活性的影响进行了广泛的研究,但是在污泥农用对土壤微生物生态系统风险评价中还缺乏有效的生物学指标。

3.5对土壤酶的影响

土壤酶对环境管理因素引起的变化较为敏感,且具有良好的时效性特点

。土壤酶活性在一定程度上还可以反映出环境状况,某些污染物的存在能抑制土壤酶活性,如脲酶和脱氢酶活性对某些重金属的反应很敏感。刘云国等[3]研究发现,土壤脲酶活性随土壤Cd浓度的增加而降低,脲酶活性与土壤Cd浓度显著负相关。谭启玲等[4]的研究结果表明,污泥的施用能增加潮土中脲酶的活性,多酚氧化酶及中性磷酸酶的活性与污泥的施用量有一定相关性,并与土壤中交换态Zn、Cu含量呈一定负相关。微生物活性与污泥性质、施用量有关。当施用低量外加重金属和不加重金属的污泥时(100m3ha-1),二者脱氢酶活性均升高,而当污泥施用量较高时(300m3ha-1),外加重金属污泥的脱氢酶活性降低。虽然土壤酶对土壤污染程度非常敏感,但仅仅以土壤酶来进行评价还远远不够,研究表明,酶活性与微生物量的比率是评价环境胁迫的敏感指标。虽然有关重金属对土壤酶的研究较多,但在重金属的环境风险评价中还没有被广泛应用。

3.6对土壤动物的影响

有关重金属对土壤动物的研究以重金属对蚯蚓的效应居多。研究结果表明,与对照处理相比,施用污泥后,蚯蚓体内Cu和Zn的含量增加。蚯蚓体内重金属含量的增加会明显降低其繁殖能力,生命周期延长。对生活在重金属污染的河流冲积平原土壤中蚯蚓的研究结果表明,蚯蚓体内重金属含量高于未污染的对照区域。由于土壤中的重金属很难被蚯蚓吸收利用,在评价重金属对蚯蚓的毒害作用时,不应只考虑土壤中重金属的全量,还应当考虑土壤溶液中和植物体内重金属的含量。目前,虽然对污泥施用的重金属效应进行了较为广泛的研究,但对土壤动物的研究还相当缺乏,应加强这方面的科学研究。

4削减污泥中重金属危害的途径

4.1堆肥

堆肥是一种把有机废物分解转化成类腐殖质的过程,该过程是在不同微生物的参与下完成的,是一种经济、有效的污泥处理方法。污泥经过堆肥处理,其重金属形态有较大的变化。一般是水浸提态重金属的量减小,交换态和有机结合态重金属的量有所增加,而残渣态的量不同的重金属变化不尽相同,但其比不同浸提剂所提取的总量大的多[5,6]。在堆肥过程中加入钝化剂,如泥炭、粉煤灰和磷矿粉可以有效降低堆肥中有效性重金属含量,是一种简单可行的污泥稳定处理技术[7]。虽然堆肥可以改变污泥中重金属的形态,降低其活性,但是污泥堆肥厂一次性投资和占地面积大、堆肥周期较长,研制低投入、高效率的污泥堆肥工艺是堆肥技术研究及推广应用的关键。

4.2碱性稳定

碱性稳定是指将碱性材料加到处理的污泥中,通过提高污泥的pH值,达到无害化,实现污泥资源化的目的。在碱性稳定过程中,由于添加了大量碱性物料,污泥pH值升高,重金属形态发生改变,从而降低了其生物有效性。此外,在酸性土壤中施用碱性稳定污泥和N-ViroSoil(一种碱性污泥产品)可以降低土壤中可溶态和可交换态的铝的含量,从而降低了铝对植物产生毒害的可能性。因此有关施用碱性污泥的重金属环境风险,有待于进一步深入研究,特别是当碱性污泥施用到酸性土壤后重金属的形态和活性应引起关注。

4.3生物浸沥

生物浸沥是一种较新的能够经济有效去除污泥中重金属的方法。生物浸沥过程中起作用的是硫杆菌属(Thiobacillus)类细菌。周立祥等[8]采用自制的活性较高的硫杆菌菌液对供试厌氧消化污泥中重金属进行生物淋滤,结果表明,通过8天时间,污泥中Cu和Zn的去除率分别达93和85。硫化菌对污泥中重金属的淋滤效果受到温度、氧气和二氧化碳浓度、起始pH、污泥种类与浓度、抑制因子、二价铁浓度等因素的影响[9,10]。

随着污泥农用处置方式日益受到重视,生物浸沥作为一种经济有效的去除污泥中重金属的手段具有广阔的应用前景,应该加强有关这方面的研究并应用在实际的工程中,让污泥成为符合环境标准要求的可利用的资源。在实际的应用中应该结合污水处理工艺,以减少工程和运行成本,提高生物淋滤的利用价值。

4.4完善污泥农用的标准和法律法规

为了防止过量施用污泥对环境和作物造成危害,许多发达国家对污泥的处置利用都制定了严格的法律法规。如美国EPA对污泥的标准、施用地点的选择、病原物的控制、重金属的允许施入量、水源的保护等都作了相应的规定。我国1984年颁布了《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84),按酸性、中性及碱性土壤分别规定了污泥农用的有害物质标准。但是,我国关于污泥农用的标准和法律法规还不健全,如还缺乏有机污染物和病原物的农用标准,并且对施用地点、施用后禁止进入的时间等都缺乏相应的管理规定,这都有待于在科学研究的基础上进一步完善。虽然新的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-20__)中对锌和铜的临界含量做了一定调整,按照新的标准会有更多的污泥符合农用的要求。但这同时也意味着可以进入土壤的重金属增加,至于其环境风险是否也因此提高是值得关注的问题。控制污泥中污染物含量最根本的措施是:污水厂应该从源头抓起,控制入厂污水的质量,防止含特定污染物较高的污水的混入,以降低污泥中污染物的含量。另外,要向社会各界大力宣传环保知识,让广大污泥用户了解科学施用污泥的利益和盲目施用污泥的危害,自觉遵守污泥土地利用的环境法律法规。

5结语

综上所述,污泥中重金属种类繁多,并且在土壤中存在一定的积累现象,如果在污泥处置过程中没有采取相应的安全措施,必将对生态环境、人类和其他生物健康产生风险。随着社会的发展和人们环境意识的增强,关于污泥中重金属的研究已从传统的对作物的毒害作用转移到对生态环境安全和人类健康的影响上,如污泥中的重金属对人和动物、土壤微生物、土壤动物和土壤酶的影响等。降低污泥土地利用过程中重金属的环境风险除了依靠堆肥,碱性稳定,生物淋滤等技术措施外,很大程度上取决于国家环境法律法规的完善和人们保护环境自觉程度,这需这一方面需要环境科学和土壤科学等相关学科及其专家们的通力合作,同时也需要政府、管理部门和企业及其与科技界的共同努力,以推动和促进污泥及其土地资源化利用的研究与管理工作。

参考文献

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[8]周立祥,王艮梅.污水污泥中重金属的细菌淋滤效果研究[J].环境科学学报,20__,21(4):504-506.

第9篇:重金属污染危害范文

1.1化学污染物。(1)元素;(2)非金属无机物;(3)有机化合物和烃类;(4)金属有机和准金属有机化合物(5)含氧有机化合物;(6)有机氮化合物;(7)有机卤化物;(8)有机硫化合物;(9)有机磷化合物。

1.2热点关注的污染物。(1)环境中的重金属形态主要是汞、镉、铅、锌、铜、钴、镍、钡、锡、锑等,从毒性角度通常将砷、铍、锂、硒、硼、铝等也包括在内;(2)持久性有机污染物是指那些难以通过物理、化学或生物途径降解的有害化学品。此类化学品所具有的持久性,反映了物质难以降解的特性,在环境中容易保留下来。调查结果表明,持久性有机污染物可能导致内分泌、生殖和免疫机能失调、神经行为和发育紊乱、甚至引发癌症。持久性有机污染物名单:滴滴涕,狄氏剂,异狄氏剂,艾氏剂,氯丹,七氯,六氯苯,灭蚁灵,毒杀芬,多氯联苯,二恶英,呋喃。

2、环境效应及其影响因素

自然过程或人类的生产和生活活动会对环境造成污染和破坏,从而导致环境系统的结构和功能发生变化,称为环境效应。环境效应分为自然环境效应和人为环境效应。按环境变化的性质划分,则可分为环境物理效应、环境化学效应和环境生物效应。

2.1环境物理效应由物理作用引起的环境效应即为环境物理效应。

2.2环境化学效应在各种环境因素影响下,物质间发生化学反应产生的环境效应即为环境化学效应。

2.3环境生物效应,环境因素变化导致生态系统变异而产生的后果即为环境生物效应。

2.4环境各圈及环境污染物在迁移转化过程作用机理。作用机理有物理、物理-化学、生物。物理包括蒸发、渗透、凝聚、吸附、机械搬运、扩散等;化学包括光化学氧化、氧化-还原、配位、螯合、水解等;生物有微生物的吸收和代谢。

3、环境净化与污染控制技术

改革开放以来,我国政府在防治环境污染方面做了许多方面的工作,诸如:成立环境保护部;颁布实施政策法规;制定科技标准;控制、治理污染;保护自然生态;进行环境评价;开展宣传教育;发展国际合作;进行环境监察等等。其中与生物科学密切相关的有利用生物净化来消除环境污染和发展绿色食品等。先介绍几种控制技术:

3.1水质净化与水污染控制技术。水污染:物理性污染、化学性污染、生物性污染。

3.1.1水中的主要污染物及其危害。按化学性质分:无机污染物包括氮、磷等植物性营养物质、非金属、金属与重金属以及主要因无机物的存在而形成的酸碱度。有机污染物是可生物降解性污染物可引起水体功能破坏及“黑臭”现象。难生物降解性污染物常具有毒性大、化学及生物学稳定性强、易于在生物体内富集等特点。排入环境后,滞留时间长,并可通过食物链危害人体。

3.1.2水处理的基本目的是利用各种技术,将污水中的污染物分离去除或将其转化为无害物质,使污水得到净化。

3.1.3水处理方法有物理处理法;化学处理法;生物处理法。

3.2空气净化与大气污染控制技术。

3.2.1空气中的污染物及其危害。空气中污染物的分类:空气中的污染物包括:颗粒/气溶胶状态污染物(粉尘烟飞灰黑烟雾)和气态污染物包括无机物(硫化物(SO2,H2S);碳的氧化物(CO,CO2);氮化物(NO,NH3))卤素化合物(HCl,HF)和有机物(挥发性有机物VOCs)。

3.2.2空气净化与大气污染控制技术。空气净化与大气污染控制技术有分离法和转化法。分离法是利用污染物与空气的物理性质的差异使污染物从空气或废气中分离出来的方法。转化法是利用化学反应或生物反应,使污染物转化成无害物质或易于分离的物质,从而使空气或废气得到净化与处理的方法。

3.3土壤净化与污染控制技术。

3.3.1土壤污染物及其危害。土壤中的污染物:重金属、挥发性有机物、原油等。土壤污染的危害:通过雨水淋溶作用,可能导致地下水和周围地表水体的污染;污染土壤通过土壤颗粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入;通过植物吸收而进入食物链,对食物链上的生物产生毒害作用等。

3.3.2污染土壤净化技术。污染土壤净化技术有物理法、化学法、生物法。

4、固体废弃物处理处置与管理

4.1固体废弃物的种类及其危害。固体废弃物的定义:人类活动过程中产生的、且对所有者已经不再具有使用价值而被废弃的固态或半固态物质。“工业固体废物(废渣)”、“城市垃圾”。固体废弃物对环境的危害,(1)通过雨水的淋溶和地表径流的渗沥,污染土壤、地下水和地表水,从而危害人体健康;(2)通过飞尘、微生物作用产生的恶臭以及化学反应产生的有害气体等污染空气;(3)固体废弃物的存放和最终填埋处理占据大面积的土地等。