公务员期刊网 精选范文 重金属污染的特点和危害范文

重金属污染的特点和危害精选(九篇)

重金属污染的特点和危害

第1篇:重金属污染的特点和危害范文

关键词:重金属;重金属污染;危害

一、 重金属污染的定义

重金属指密度4. 0 以上约60 种元素或密度在5.0 以上的45 种元素。砷、硒是非金属,但它的毒性及某些性质与重金属相似,所以将其列入重金属污染物范围内。环境污染方面所指的重金属主要指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷,还包括具有毒性的重金属如铜、钴、镍、锡、钒等污染物。由于人们的生产和生活活动造成的重金属对大气、水体、土壤等的环境,污染就是重金属污染。

二、重金属污染的种类及来源

由于重金属在人类生产和生活中得到越来越广泛的应用,这使得环境中存在着各种各样的重金属污染源。

1.大气中的重金属污染。大气中的重金属污染有自然来源和人为来源两种,由宇宙天体作用及地球上各种地质作用而使某些重金属元素进入大气中属于自然来源,人为来源的重金属主要为工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等,它们主要分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧。各种元素的两种来源间比例不同。据统计, 全球由自然来源进入大气的重金属中,铅仅占其向大气总释放量3.5 %左右,镉所占的比例也很低,只有总释放量的15 % ,而铬、铜的比例比较高,分别约为59 %和44 %。人为活动释放到大气中的重金属铅、镉、镍、钴、铜的数量远大于它们的自然输入量。在多种复杂的途径中,以化石燃料的燃烧和金属冶炼过程中的释放较为重要。大气中的重金属可以通过呼吸作用随气体进入人体,也可以沿食物链通过消化系统被人体吸收,对人群的危害极大。

2.水体中的重金属污染。在没有人为污染的情况下,水体中的重金属的含量取决于水与土壤、岩石的相互作用,其值一般很低,不会对人体健康造成危害。但工矿业废水、生活污水等未经适当处理即向外排放,污染了土壤,废弃物堆放场受流水作用以及富含重金属的大气沉降物输入,都使水体重金属含量急剧升高,导致水体受到重金属污染。水体重金属污染物排放源主要集中在大、中城市,因此其主要危害人群也相对集中于城市地区。重金属通过直接饮水、食用被污水灌溉过的蔬菜、粮食等途径,很容易进入人体内,威胁人体健康。

3.土壤中的重金属污染。在自然情况下,土壤中重金属主要来源于母岩和残落的生物物质,一般情况下含量比较低,不会对人体及生态系统造成危害。人为作用是使土壤遭受重金属污染的重要原因。在金属矿床开发、城市化、固体废弃物堆积以及为提高农业生产而施用化肥、农药、污泥及污水灌溉过程中,都可以使重金属在土壤中大量积累。积累在土壤中的重金属可以通过淋溶作用进入水体,也可以通过种植等农业活动进入农作物,进而对人体及生态系统造成危害。

三、重金属污染的危害

重金属既可以直接进入大气、水体和土壤,造成各类环境要素的直接污染;也可以在大气、水体和土壤中相互迁移,造成各类环境要素的间接污染。由于重金属不能被微生物降解,在环境中只能发生各种形态之间的相互转化,所以,重金属污染的消除往往更为困难,对生物引起的影响和危害也是人们更为关注的问题。

重金属进入人体有食道、呼吸道、皮肤三种途径。进入人体的重金属不再以离子的形式存在,而是与体内有机成分结合成金属络合物或金属螯合物,从而对人体产生危害,机体内蛋白质、核酸能与重金属反应,维生素、激素等微量活性物质和磷酸、糖也能与重金属反应。由于产生化学反应使上述物质丧失或改变了原来的生理化学功能,病变就产生了。另外,重金属还可能通过与酶的非活性部位结合而改变活性部位的构象,或与起辅酶作用的金属发生置换反应,致使酶的活性减弱甚至丧失,从而表现出毒性。重金属在动物体内和人体内都有富集效应——即吸收进入体内后很难自然排出。比如体内如果有过量的铅,在不继续接受铅污染的条件下,骨骼内的铅要经过20年才能排除一半。而人体内镉的生物半衰期也有20~40年。因此,即使人们吃的食物里重金属含量没有高到让人急性中毒的浓度,如果长久接触或者食用某一种重金属,体内浓度还是会越来越高。当积累到一定浓度时,就表现出慢性中毒症状。因此,重金属中毒损害机体器官往往是不可逆的。

四、防治重金属污染对人体造成危害的措施

第2篇:重金属污染的特点和危害范文

关键词: 环境污染 因子分析法 SPSS13.0软件 Matlab软件

1.问题重述及分析

随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加,人类活动对城市环境质量的影响日益突出,土壤重金属污染所带来的环境问题受到人们越来越多的关注。我们对某城市土壤地质环境进行了调查,将所考察的区域划分为间距1公里左右的网格子区域,按照每平方公里1个采样点取表层土进行编号,并用GPS记录采样点的位置。应用专门仪器测试分析,获得每个样本所含的多种化学元素的浓度数据。另一方面,按两公里的间距在那些远离人群及工业活动的自然区取样,将其作为该城区表层土壤中元素的背景值。结合所给数据,给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布,并分析该城区内不同区域重金属的污染程度是本模型的主要任务。

2.基本假设

假设一:采样点的数据充分反映了该城市土壤表层的重金属污染状况。

假设二:引用的数据,均真实可靠,无误差。

假设三:忽略海拔对浓度分布的影响。

3.符号说明

:n个指标构成的样本空间;X′:X经过标准化后的数据;X:第i个样本的第j个指标值;X:j指标的均值;δ:j指标的标准差;RI:总潜在生态危害指数;E:单因子潜在生态危害指数;C:某一重金属元素i的污染系数;C:表层土壤中元素i的实测含量;C:土壤元素的背景值;T:单个污染物的毒性系数。

4.模型的建立与求解

4.1数据分析及处理

针对该区域采样点的表层土壤重金属元素的含量数据,应用统计数手段及SPSS处理软件采用因子分析法对样本整体区域进行分析,结合分析结果进行Matlab制图,得出各元素在该区域内的空间分布。

研究采用多元统计数学方法之一的因子分析,它根据多个实测变量之间的相互关系,运用数学变换将多个变量转换为少数几个线性不相关的综合指标,从而简化数据处理,其目的在于对大量观测数据用较少的代表性的因子来说明众多变量所提取的主要信息,提出多个变量间的因果关系。因子分析在成因、来源问题研究上是一种非常有效的数学方法,可以用它解决很多环境问题。

4.2模型建立

因子分析过程步骤如下。

(1)原始数据的标准化,标准化的公式为X′=(X-X)/δ,其中X为第i个样本的第j个指标值,而X和δ分别为j指标的均值和标准差。标准化的目的在于消除不同变量的量纲的影响,而且标准化转化不会改变变量的相关系数。

(2)计算标准化数据的相关系数阵,求出相关系数矩阵的特征值和特征向量。

(3)进行正交变换,使用方差最大法。其目的是使因子载荷两极分化,而且旋转后的因子仍然正交。

(4)确定因子个数,计算因子得分,进行统计分析。

4.3模型求解

对该城区土壤地质环境重金属元素含量的数据标准化处理后,经SPSS13.0统计软件进行因子分析,可得出以下结果:Cr和Ni的相关性最好,相关系数最大,为0.716,其次为Pb和Cd,相关系数为0.660,以下依次是Cr和Cu,Pd和Cu的相关性较好,相关系数分别为0.532和0.520,Ni和Cu的相关系数为0.495,Pb和Zn相关系数为0.494,其他元素之间的相关系数相对较低。从成因上来分析,相关性较好的元素可能在成因和来源上有一定的关联。

因子分析的关键就是利用相关系数矩阵求出相应的因子的特征值和累计贡献率,用SPSS13.0统计软件计算可得出。

特征值和累计贡献率

在累积方差为93.156%(>90%)的前提下,分析得到6个主因子,可以看到6个主因子提供了源资料的93.156%的信息,满足因子分析的原则,而且从上表可以看出旋转前后总的累计贡献率没有发生变化,即总的信息量没有损失。

为了更好地进行分析、评价,利用因子分析所得到的6个因子经过方差极大正交旋转后的城市表层土壤单点样样本在六个主因子上的得分可作出各个因子在空间分布的等值线图,能更直观地说明各个元素在空间平面上的分布特征。

4.4潜在生态危害评价

潜在生态危害评价是瑞典学者Hakanson建立的一套应用沉积学原理评价重金属污染及生态危害的方法。该方法不仅能够反映多种环境污染物的综合影响(用总潜在生态危害指数RI表示),而且能反映某一污染物的影响(用单因子潜在生态危害指数表示),并量化其潜在危害程度。根据RI和结合参考值,计算出8种重金属元素的毒性系数分别是:As=10,Cd=30,Cr=2,Cu=5,Hg=40,Ni=10,Pb=5,Zn=1。

参照重金属污染潜在生态危害指标与分级关系表可得各重金属在各城区内的危害程度。

从因子分析中,得出因子1和因子2可能为该市土壤重金属污染的最重要的污染源,可能对该市重金属污染的影响最大,因子3也对该市重金属污染有重要影响。结合潜在生态危害评价模型中关于E值和的RI的比较,得出Hg对整个市区的污染为最重要的。

由潜在生态评价模型可以看出因子2(Pb和Cd)对整个城市的污染程度仅次于Hg,而由各个因子在空间分布的等值线图中可以看到因子2呈带状分布污染比较严重,而最高污染程度主要分布在生活区。因子2污染的主要原因生活区居民生活的垃圾排放及废弃物等,其周围伴随有的工业区,说明工业的三废处理是因子2污染的主要原因。

其他重金属Cu Zn Ni Cr As均集中在工业区这表明由于工业排放导致工业区土壤重金属污染较为严重。

5.总结及建议

在城市的重金属污染物中Hg对环境的污染最为严重,且出现在交通区。因此,交通区附近可能有燃煤的电厂、电镀Hg的工厂或者是有色金属工业等工厂。所以,我们必须寻找处理工厂Hg污染问题的解决方法,可以通过用化学方法制出沉淀剂,然后建立实时监测点来检测Hg的浓度,一旦发现Hg的浓度超标时,就使用沉淀剂使Hg沉淀,并进行回收利用;也可以通过罚款、停产整改等制度对一些重污染企业进行惩治。其次,在生活中,破碎的灯管、劣质化妆品和煤中都含有Hg。所以,应该注意对生活垃圾的分类处理避免随意倾倒垃圾造成重金属污染,居民应该尽可能地使用清洁能源,减少煤的燃烧。

参考文献:

[1]Hakanson L An ecobgical risk index for aquatic pollution corrtrol a sedinen to logical approach[J].Water Research 1980.14(8):975-1001.

[2]US Environ ental Protection Agency.Exposure Factors Handbook[S].EPA/600/P-95/002,1997:104-126.

第3篇:重金属污染的特点和危害范文

关键词:食品重金属污染危害

一、概述

相对密度在5以上的金属,称作重金属。如铜、铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞、镉、铋等。有些重金属如铁、锌、铜是人体所必须的微量元素,但大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必须,而且所有重金属超过一定浓度都会对人体产生一定危害,因为重金属能使人体中的蛋白质变性。进入人体的重金属,尤其是有害的重金属,在人体内积累和浓缩,可造成人体急性中毒、慢性中毒等危害,这类金属元素主要有:汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、砷(As)等。砷(As)本属于非金属元素,但根据其化学性质,又鉴于其毒性,一般将其列入有毒重金属元素中。

重金属不能被生物降解,相反却能在食物链的生物放大作用下,成千百倍地富集,最后进入人体。食品中的有毒重金属元素,一部分来自于农作物对重金属元素的富集,一部分来自于水产动物重金属的污染,还有一部分来自于食品生产加工、贮藏运输过程中出现的污染。进入人体的重金属要经过一段时间的积累才显示出毒性,往往不易被人们所察觉,具有很大的潜在危害性。

二、有毒重金属对食品的污染

我国重金属污染比较严重的地方往往集中于矿山和工业密集地区和城镇,特别是矿山和城市周围问题更加突出。在这些地区,采矿、冶炼、制造业和交通等生产和生活过程中会产生含有重金属的废渣、废水、废气,如果不对其进行非常严格的污染控制和无害化处理,所含的污染物则会扩散到周围的环境中,给当地生态环境造成极大的危害。

1、铅和砷

铅在自然界分布甚广。世界上每个角落都有铅存在。土壤中通常含有2-200mg/kg的铅,华南地区为26-47mg/kg。据统计,目前全世界平均每年排放铅500万吨。含铅排放物除小部分可以回收利用外,其余均通过各种途径进入环境,造成污染和危害。目前人为的铅污染十分严重,如开采铅矿、冶炼、蓄电池、含铅物质(汽油)的燃烧等。我国每年从工业废气中排出铅2918吨,废水排出铅2382吨。一辆汽车每年可向环境排出2.5kg的铅,含铅汽油已造成严重的污染。铅在生活中应用也十分广泛,如彩釉陶瓷,印有彩色画面的图书,塑料制品等都含有铅。铅是对人体毒性最强的重金属之一,由于人类的各种活动,特别是随着近代工业的发展,铅向大气圈、水圈以及生物圈不断迁移,再加上食物链的累积作用,人类对铅的吸收急剧增加,吸收值已接近或超出人体的允许浓度。

砷在自然界分布很广,常与硫、氧等元素结合成化合物广泛存在矿物层中,动、植物机体中都含有微量的砷。砷污染的来源主要有:含砷矿石的冶炼和煤的燃烧产生的三废;含砷农药的使用;畜牧业中含砷制剂的使用,如五价砷作为促生长添加剂,苯砷酸造成的兽药残留;水生生物的富集,通过食物链可富集3300倍,龙虾含砷可高达170mg/kg,大虾40mg/kg。

2、汞和镉

汞极易于由环境中的污染物通过各种途径对食品造成污染,直接影响人们的饮食安全,危害人体的健康。土壤的汞污染主要来自于汞冶炼和制剂厂的排放、含汞颜料的应用、含汞农药的施用等。据统计,目前全世界平均每年排放汞约1.5万吨。土壤中汞以无机态与有机态存在,在一定条件下互相转化。在土壤微生物作用下,汞可发生甲基化反应,形成脂溶性的甲基汞,可被微生物吸收、积累,而转入食物链造成对人体的危害。

镉是最常见的污染食品和饮料的重金属元素。镉可通过环境污染、生物浓缩和含镉化肥的使用而致食品污染。我国约有1.3万公顷耕地受到镉污染,每年有数亿千克的“镉米”流向市场。镉主要来源于镉矿、镉冶炼厂。常与锌共生,所以冶炼锌的排放物中必有CdO,以污染源为中心可波及数千米远。镉工业废水灌溉农田也是镉污染的重要来源。土壤中镉的存在形态大致可分为水溶性和非水溶性镉两大类。离子态和络合态的水溶性镉CdCl2等能为作物吸收,对生物危害大,而非水溶性镉CdS、CdCO3等不易迁移,不易被作物吸收,但随环境条件的改变二者可互相转化。被工业“三废”污染的水和土壤种植的植物,含镉就会增加。一般食品都能检出镉,含量在0.004-5mg/kg之间。如贝类,非污染区镉的浓度为0.05mg/kg,污染区为0.75mg/kg,有的高达12mg/kg。污染灌溉的水稻中,镉的水平在0.2-2.0mg/kg,个别地区高达5.43mg/kg。

3、铬

在非污染的低层大气和天然水中均含有微量的铬,如雨水中含铬2-4μg/L,土壤中含铬约在100-500mg/L之间。其中六价铬的毒性比三价铬大,六价铬是一种常见的致癌物质,对人体和农作物均有毒害作用。铬的化合物在工业上应用较多,如电镀、化工、印染等行业都含有三价铬或六价铬的废水排出,使局部地区受到铬的污染。

三、有毒重金属的主要污染来源

食品中有毒重金属污染主要来自三个方面:一是三废排放污染农田、水源和大气,导致有害重金属在农产品中聚积;二是随着农业产品使用量的增加,一些农药和化肥中的有害重金属残留在农产品中;三是食品生产、加工所使用的金属机械、管道、容器,或食品添加剂品质不纯,含有有毒重金属杂质,引起食品污染。

1、三废排放引起的污染。

未经处理的工业废水、废气、废渣的排放,是汞、镉、铅、砷等重金属元素及其化合物对食品造成污染的主要渠道。土壤污染是人类现在和未来都必须面对的最困难的环境课题。土壤一旦被污染,其中的污染物就很难清除。土壤污染过程是不可逆的,如发展成生态灾难,其危害和损失将难以估量。有毒重金属元素由于某些原因未经处理就被排入河流、湖泊、海洋或土壤,使得这些河流、湖泊、海洋或土壤受到污染,它们不能被生物降解。鱼类或贝类如果积累重金属而为人类所食,或者被重金属污染的大米、小麦等农作物被人类食用,重金属就会进入人体使人产生重金属中毒。

2、所施的农药和化肥引起的污染。

农药和化肥的不合理使用是造成污染的另一渠道。磷肥、钾肥和复合肥中含有镉,大量使用这些肥料,土壤和作物吸收了不易被移除的镉而造成污染。又如一些小规模的养殖场,在猪、鸡等饲料中添加含砷制剂,猪、鸡吃了这些饲料后,一方面可以杀死猪体内的寄生虫,促进牲畜生长,另一方面可能“让猪肉的颜色变得更红润”。这些含砷饲料通过猪肉与鸡肉的粪便,作为肥料被堆积入田,富集在土壤下,并随着耕种传递到农作物中。据国家质检部门抽查,蔬菜类农产品的农药残留超标问题相当严重,喷洒农药的方式不合理及使用禁用农药等,使土壤中农药残留量及衍生物含量增加,造成严重污染。土壤中农药被灌溉水、雨水冲刷到江河湖海中,又污染了水源。

3、食品加工环节引入的污染。

加工食品所使用的设备、管道都是金属物质,食品与其长期磨擦接触,总会造成微量金属元素掺入食品中,引起污染。包装和贮藏食品的材料及容器大部分也含有微量重金属元素,在一定条件下也会掺入食品,造成污染。

四、有毒重金属对人体的危害

1、铅

在这几种有毒重金属中,铅对人体的危害最大,其次是砷和汞。铅对人的神经系统、骨髓造血机能、消化系统、生殖系统及人体其他功能都有明显毒害作用,特别对孕妇、婴儿和儿童的健康危害较大。当血铅浓度超过40µg/dl时,会造成肾功能损害;当血铅浓度超过300µg/dl时,人就会出现注意力不集中、易怒、头痛、肌肉发抖、失忆以及产生幻觉,严重的将导致死亡。铅在人体的生物半衰期为4年,骨骼中可达10年。

2、砷

砷在环境中由于受到化学作用和微生物作用,大都以无机砷和烷基砷的形态存在。不同形态的砷,其毒性相差很大。无机砷的毒性大于有机砷,三价砷化合物的毒性大于五价砷化合物,砷化氢和三氧化二砷(俗称砒霜)毒性最大,故卫生标准以无机砷制定。人体一旦食用含砷食品,砷与细胞中含巯基的酶结合,抑制细胞氧化,麻痹血管运动中枢,长期接触砷化合物或饮用含砷物质,会诱发皮肤癌。

3、汞

汞在常温下是一种液体金属,汞对人体的危害主要表现在以甲基汞(有机汞,毒性很强)的形式通过食物链进入人体,并在人的中枢神经系统中富集,造成运动失调、语言及听力障碍、视野缩小,严重者可发生瘫痪、肢体变形、吞咽困难,甚至死亡。汞蓄积于体内最多的部位为骨髓、肾、肝、脑、肺、心等。汞对人体的神经系统、肾、肝脏等可产生不可逆的损害。汞蓄积性很强,在体内的生物半衰期为70天,在脑内可达180-250天。

4、镉

镉进入体内可损害血管,导致组织缺血,引起多系统损伤;镉还可干扰铜、锌等微量元素的代谢,阻碍肠道吸收铁,并能抑制血红蛋白的合成,还能抑制肺泡巨噬细胞的氧化磷酰化的代谢过程,从而引起肺、肾、肝损害。镉在人体的生物半衰期为15-30年,镉中毒是长期低剂量摄入后蓄积造成的,其潜伏期可达2-8年。

5、铬

进入人体的铬被积存在人体组织中,代谢和被清除的速度缓慢。六价铬具有强氧化作用,对人主要是慢性毒害,即以局部损害开始逐渐发展到不可救药。铬在体内主要积聚在肝、肾和内分泌腺中,它能降低生化过程的需氧量,从而发生内窒息。

第4篇:重金属污染的特点和危害范文

关键词:蔬菜基地;土壤;重金属;累积;来源;生态危害

中图分类号:X830;X820.4 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)09-2016-05

土壤是人类的衣食之源和生存之本,即便是经济技术高速发展的今天,土壤依然是最基本的生产要素和各种经济关系的物质载体。然而,随着现代工业和城镇化水平的不断提高,工业“三废”、生活废弃物的大量增加,化肥、农药、农膜等投入品大量使用,致使农业生态环境受到不同程度的污染[1]。重金属在农田土壤中的累积会引起复杂生物效应,一方面会制约作物生长发育,促进早衰,降低产量,并对营养元素的吸收起到颉颃作用从而降低农产品的品质;另一方面,土壤中的重金属可以通过根系进入植物体,再通过食物链的传递和富集,最终危害人体健康[2]。由于重金属元素化学性质稳定,其土壤污染过程具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点而受到全社会的广泛关注。

蔬菜在国民生活中占有重要的地位,是日常生活中必不可少的食物。目前,蔬菜基地已成为我国大中城市蔬菜的主要供应源。一般来讲,蔬菜基地蔬菜生产具有集约化程度高、农业投入品施用强度大、灌溉用水比旱作物多等特点,导致各种外源污染物进入农田土壤的几率也高,势必造成重金属元素在土壤中累积,直接影响蔬菜的质量安全。因此,对天门市蔬菜基地土壤重金属的累积状况与潜在生态危害进行评价有着重要意义。本研究通过对天门市5个主要蔬菜基地土壤进行采样监测,揭示土壤中重金属的累积动态,分析污染物来源,并评估其潜在生态危害程度,以期为蔬菜基地生态环境保护和农产品质量安全监管提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

天门市位于鄂中,地处江汉平原北部,汉江下游左岸,跨东经112°35′-113°28′,北纬30°23′-30°54′,属于北亚热带季风气候区。多年日均气温16.4 ℃,年平均降雨量1 113.3 mm,日照时数1 872.4 h,无霜期249.6 d。天门市在菜蓝子工程建设中先后在河湖平原的多宝、张港、蒋场、黄潭、岳口、小板、杨林、沉湖及岗状平原的九真、皂市等乡镇建立了10个蔬菜基地,基地面积1.214万hm2,占天门市耕地总面积的11.21%。本研究区选择在河湖平原,该区土壤发育于江汉近代河流冲积物(Q4),基地土壤为灰潮土,土壤有较强的石灰性反应,主要土壤类型是灰油沙土和灰正土。

1.2 样品采集与制备

调查采样时,按照必须有重金属元素的污染源,采样点具有代表性和典型性,不同采样点应选在相同类型母质上以避免因母质不同而产生差异[3]的原则,选择河湖平原的多宝、张港、黄潭、小板、杨林等5个蔬菜基地为采样区,共布设21个采样点,每个采样点按梅花点法5点取样,用竹铲等量采集0~20 cm耕层土壤,混合均匀后用四分法留取1 kg混合土样。土样经自然风干,剔除样品中碎石、沙砾及植物残体,用木棍碾碎并用玛瑙研钵研磨,分别过20目和100目尼龙筛装袋备用。

1.3 分析方法

1.5 土壤重金属潜在生态危害指数评价方法

2 结果与分析

2.1 土壤重金属含量特征

天门市主要蔬菜基地土壤重金属含量的统计特征值及湖北省土壤背景值、国家土壤Ⅱ级标准值列于表3。由表3可知,天门市主要蔬菜基地土壤重金属Hg、Cd、As、Cr、Pb、Cu的总体平均含量分别为0.066、0.168、6.850、67.940、10.730和27.090 mg/kg。然而,由于人类干扰强度的不同,5个蔬菜基地土壤中6种重金属元素的浓度已呈现出较为明显的空间分布特征。差异显著性分析发现,Cd、Cr和Pb以杨林基地土壤含量最高,与多宝、张港、黄潭、小板4个基地土壤含量存在显著差异;Hg与Cu则以黄潭基地土壤含量最高,与多宝、张港、小板、杨林4个基地土壤含量也存在显著差异;而土壤中As含量黄潭、小板、杨林3个基地土壤含量差异不显著,但与多宝、张港2个基地土壤含量均有显著差异。

与湖北省土壤背景值[4]相比,5个蔬菜基地土壤重金属的平均含量除As、Pb外,黄潭和小板基地的Hg、杨林基地的Cd、多宝与杨林基地的Cr以及黄潭基地的Cu均高于相应元素的背景值,存在明显的累积现象;与保障农业生产,维护人体健康的国家土壤Ⅱ级标准值[6]相比,21个供试土样重金属Hg、Cd、As、Cr、Pb、Cu的含量均在标准限量内。由此可见,天门市主要蔬菜基地土壤中As、Pb处于本底状态,Hg、Cd、Cr、Cu在不同基地高于湖北土壤背景值,但低于国家土壤环境质量Ⅱ级标准值,土壤尚没被污染,只是受到外源污染物Hg、Cd、Cr、Cu的轻度玷污,其土地利用一般不受限制[7]。

2.2 土壤重金属累积特征

2.3 土壤重金属来源

农田土壤重金属来源于成土母质和人类活动,同一来源的重金属之间存在着相关性,因此可根据土壤中重金属全量相关性推测重金属来源。若不同重金属间有显著的相关性,说明有相同来源的可能性较大,否则来源不止一个。由表5可知,天门市主要蔬菜基地土壤中,Cr与Pb的相关系数最大,为0.709,达到极显著正相关水平;其次,Hg与Cu、As与Cu、Cd与Pb的相关系数分别为0.637、0.620、0.548,也均达到极显著正相关水平,表明Pb、Cu及Cr同源的概率较大。

根据实地调查及有关资料分析,天门市主要蔬菜基地土壤中外源重金属以4种来源为主。来源一为大气中重金属沉降。大气中的重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含有重金属的有害气体和粉尘等,大多数是经自然沉降和雨淋沉降而进入土壤[9]。来源二为施用含有重金属的化肥、农药等农业化学投入品。通常化肥中含有一定成分的重金属,一般磷肥、含磷复合肥含有较高的Hg、Cd、As和Pb等重金属元素,氮肥和钾肥中这些重金属元素含量较低,但氮肥中Pb的含量较高。天门市分别始于1951年、1954年和1972年在农业生产上施用氮肥、磷肥和复合肥。我国第一次农业污染源普查结果显示,天门市2007年度纯N施用量为788.85 kg/hm2,P2O5为345.45 kg/hm2,其单位面积施用量双双位居全省各地、市、州的第一名,分别是全省平均施用量的1.52倍和1.67倍。可见,天门市如此长时间、高强度地施用氮肥、磷肥和复合肥,必然会造成Hg、Cd、As、Pb等重金属元素在农田土壤中的累积。同时,天门市主要蔬菜基地一般由老棉田演变而来,曾于1971年前多年使用汞制剂农药氯化乙基汞(西力生)和醋酸苯汞(赛力散)、1962年起使用铜制剂农药硫酸铜和1972年起使用砷制剂农药甲基胂酸锌(稻脚青)防治棉花苗病,以及改种蔬菜后使用各种铜制剂农药防治蔬菜病害,导致Hg、Cu、As等重金属元素在农田的累积。来源三为施用含有重金属的畜禽粪便与生活垃圾。随着现代畜牧业发展,饲料中一般都含有一定量的Cu、As等重金属元素,这些重金属元素随粪便排出体外,施入农田后在土壤中累积。据估算[10],2006年度天门市仅猪粪、鸡粪中Cu、As的排放量全市耕地平均污染负荷量就达1.738和0.223 kg/hm2。而农村生活垃圾堆肥中往往重金属含量也比较高,如垃圾中电池、日光灯管、体温计等含Hg废弃物较多,施入农田其重金属也会在土壤中累积。来源四为地膜残留。天门市从1982年开始推广地膜覆盖技术,但因地膜强度低,易破碎,使用后难以捡拾回收,地膜残留量大,造成了土壤的白色污染,且覆盖年限越长,污染也越严重[11]。由于地膜在生产过程中加入了含有Cd、Pb的热稳定剂,残留地膜中的Cd、Pb向土壤中渗透、迁移,污染其土壤[12]。

2.4 土壤重金属潜在生态危害评价

3 结论

1)天门市主要蔬菜基地土壤重金属As、Pb处于本底状态,Hg、Cd、Cr、Cu在不同基地高于湖北土壤背景值,但低于国家土壤环境质量Ⅱ级标准值,土壤尚没被污染,只是受到外源污染物的轻度玷污,其土地利用一般不受限制。

2)土壤重金属累积性评价结果表明,Hg、Cd、Cr、Cu在不同蔬菜基地已形成轻度累积,5个基地土壤重金属综合累积水平为轻度累积。

3)大气中重金属沉降、施用含有重金属的化肥、农药、禽畜粪便和生活垃圾以及地膜残留是天门市主要蔬菜基地土壤中重金属来源的主要贡献者。

4)潜在生态危害指数法评价结果表明,5个蔬菜基地土壤重金属的潜在生态危害程度处于轻微生态危害状态,Hg与Cd为土壤中主要生态危害因子。

参考文献:

[1] 王 军,陈振楼,王 初,等.上海崇明岛蔬菜地土壤重金属含量与生态风险预警评估[J].环境科学,2007,28(3):647-653.

[2] 陈迪云,谢文彪,宋 刚,等.福建沿海农田土壤重金属污染与潜生态风险研究[J].土壤通报,2010,41(1):194-199.

[3] 苏年华,张金彪,王玉默.福建省土壤重金属污染及其评价[J].福建农业大学学报(自然科学版),1994,23(4):434-439.

[4] 刘凤枝,马锦秋.土壤监测分析实用手册[M].北京:化学工业出版社,2012.

[5] HAKANSON L. An ecological risk index for aquatic pollution control-A sedimentological approach[J]. Water Research,1980, 14(8):975-1001.

[6] GB 15618-1995,土壤环境质量标准[S].北京:中国标准出版社,1995.

[7] 夏家淇,骆永明.关于土壤污染的概念和3种评价指标的探讨[J].生态与农村环境学报,2006,22(1):87-90.

[8] 徐宏林,祝莉玲,杨 军,等.嘉鱼蔬菜基地土壤重金属污染状况调查与评价[J]. 湖北农业科学,2011,50(7):1347-1349.

[9] 赵小虎,王富华,张 冲,等.南方菜地重金属污染状况及蔬菜安全生产调控措施[J].农业环境与发展,2007(3):91-94.

[10] 沈体忠,刘佑林,雷代英,等.武汉城市圈畜禽粪便资源量及养殖业对环境的潜在影响——以天门市为例[J].长江大学学报(自然科学版·农学卷),2009,6(3):70-74,78.

[11] 何文清,严昌荣,赵彩霞,等.我国地膜应用污染现状及其防治途径研究[J].农业环境科学学报,2009,28(3):533-538.

[12] 袁俊霞.农用残膜的污染与防治[J].农业环境与发展,2003(1):31-32.

第5篇:重金属污染的特点和危害范文

关键词:贵州麦西河;重金属;污染特征;生态危害

中图分类号:X508;X825 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2012)20-4485-06

3 结论

1)从富集系数来看,麦西河重金属的污染程度变化趋势为Cd>Hg>Zn>Pb>Cu>Cr>As,且Zn、Pb、Cu和Hg最高值均出现于河道沉积物;Cr、As和Cd最高值出现在河岸水陆交错带土壤;各断面重金属含量分布呈集散状态,各点污染在空间梯度上向其四周呈辐射状递减,其分布特征与流域工农业布局密切相关。

2)相关分析表明,麦西河重金属Pb、Cr、Cu、Zn、As呈现相近的来源特征,Cd、Hg的主要来源可能与其他几种重金属不同。

3)研究区河道沉积物及土壤重金属污染的潜在生态危害系数分析显示,除Cd、Hg存在极强、很强、强及中等生态危害外,其余重金属属于轻微生态危害范畴。重金属的生态危害程度为Cd>Hg>Pb>Cu>As>Zn>Cr。

4)重金属的综合潜在生态危害指数结果,麦西河多数断面重金属存在极强或很强生态危害,其余断面存在中等生态危害,不同断面重金属的生态危害程度为富宏煤矿>鱼塘>翁贡村>供电厂>三山集团>将军碑>大石桥>红卫桥>白岩脚。

参考文献:

[1] OLIVER M A. Soil and human health: a review [J]. The European Journal of Soil Science, 1997,48(4):573-592.

[2] ABRAHAMS P W. Soils: their implications to human health[J]. The Science of The Total Environment,2002,291(1-3):1-32.

[3] LI X D, LEE S L, WONG S C, et al. The study of metal contamination in urban soils of Hong Kong using a GIS-based approach [J].Environmental Pollution,2004,129(1):113-124.

[4] WANG X L, TAO S, XING B S, et al. Health risks of heavy metals to the general public in Tianjin, China via consumption of vegetables and fish[J]. Science of the Total Environment, 2005,350(1-3):28-37.

[5] HOGERVORST J, PLUSQUIN M, VANGRONSVELD J, et al. House dust as possible route of environmental exposure to cadmium and lead in thegeneral population [J]. Environmental Research,2007,103(1):30-37.

[6] 青长乐,牟树森.抑制土壤汞进入陆生食物链[J].环境科学学报,1995,15(2):148-155.

[7] ROGIVAL D, SCHEIRS J, BLUST R, et al. Transfer and accumulation of metals in a soil-diet-wood mouse food chain along a metal pollution gradient [J]. Environmental Pollution,2007,145(2):516-528.

[8] HAMMERSCHMIDT C R, FITZGERALD W F. Methyl mercury in freshwater fish linked to atmospheric mercury deposition [J]. Environmental Science and Technology,2006,40(24):7764-7770.

[9] 程 岩,刘 月,李富春,等.鸭绿江口及毗邻浅海沉积物重金属富集特征与潜在生态风险比较[J]. 环境科学研究,2011,24(5):516-525.

[10] OLIVA S R, ESPINOSA A J F. Monitoring of heavy metals in top soils, atmospheric particles and plant leaves to identify possible contamination sources[J]. Microchemical Journal, 2007,86(1):131-139.

[11] 张晓晶,李畅游,张 生,等. 呼伦湖沉积物重金属分布特征及生态风险评价[J]. 农业环境科学学报,2010,29(1):157-162.

[12] 郑志侠,潘成荣,丁 凡,等.巢湖表层沉积物中重金属的分布及污染评价[J].农业环境科学学报,2011,30(1):161-165.

[13] 张 雷,秦延文,郑丙辉,等.环渤海典型海域潮间带沉积物中重金属分布特征及污染评价[J].环境科学学报,2011,31(8):1666-1684.

[14] H?魡KANSON L. An ecological risk index for aquatic pollution control. a sedimentological approach[J]. Water Research,1980, 14:975-1001.

[15] 弓晓峰,陈春丽,周文斌,等.鄱阳湖底泥中重金属污染现状评价[J]. 环境科学,2006,27(4):732-736.

[16] PEKEY H,KARAKAS D,AYBERK S,et al. Ecological risk assessment using trace elements from surface sediments of Northeastern Marmara Sea in Turkey[J]. Marine Pollution Bulletin, 2004,48:946-953.

[17] 乔 俊,邵德智,罗水明,等.天津滨海新区黑潴河沉积物中重金属污染特征及地区性重金属污染指标选择[J]. 环境科学研究,2010,23(11):1343-1350.

[18] 邓保乐,祝凌燕,刘 慢,等.太湖和辽河沉积物重金属质量基准及生态风险评估[J]. 环境科学研究,2011,24(1):33-42.

[19] 刘文新,栾兆坤,汤鸿霄.乐安江沉积物中金属污染的潜在生态风险评价[J].生态学报,1999,19(2):206-211.

[20] 蒋增杰,方建光,张继红,等.桑沟湾沉积物重金属含量分布及潜在生态危害评价[J].农业环境科学学报,2008,27(1):301-305.

[21] 王 济.贵阳市表层土壤中的重金属[M].贵阳:贵州人民出版社,2006.170-173.

[22] 刘晓辉,吕宪国,刘惠清.沟谷地不同植被下土壤重金属纵向分异研究[J]. 环境科学,2007,28(12):2766-2770.

[23] PETERJOHN W T, CORRELL D L. Nutrient dynamics in all agricultural watershed: observations on the role of a riparian forest [J]. Ecology,1984,65(5):1466-1475.

[24] 王 新,吴燕玉. 不同作物对重金属复合污染物吸收特征的研究[J].农业环境保护, 1998,17(5):193-196.

[25] 阮心玲,张甘霖,赵玉国,等. 基于高密度采样的土壤重金属分布特征及迁移速率[J]. 环境科学,2006,27(5):1020-1025.

[26] KASHEM M A, SINGH B R, KAWAI S. Mobility an d distribution of cadmium, nickel and zinc in contaminated soil profiles from Bangladesh[J]. Nutrient Cycling in Agro-ecosystems,2007,77(2):187-198.

[27] 吴光红,苏睿先,李万庆,等.大沽排污河污灌区土壤重金属富集特征和来源分析[J].环境科学,2008,29(6):1693-1698.

[28] 柴世伟,温琰茂,张亚雷,等.广州市郊区农业土壤重金属含量特征[J].中国环境科学,2003,23(6):592-596.

[29] BILOS C, COLOMBO J C, SKORUPKA C N,et al. Sources, distribution and variability of airborne trace metals in La Plata City area, Argentina [J]. Environmental Pollution,2001, 111(1):149-158.

[30] YOO J I, KIM K H, JANG H N, et al. Emission characteristics of particulate matter and heavy metals from small incinerators and boilers[J]. Atmospheric Environment,2002,36(32):5057-5066.

[31] 黎莉莉,张 晟,刘景红.等.三峡库区消落区土壤重金属污染调查与评价[J].水土保持学报,2005,19(4):127-130.

[32] 魏复盛.中国土壤元素背景值[M].第二版. 北京:中国环境科学出版社,1990.87-91.

[33] 胡国成,许木启,许振成.等.府河-白洋淀沉积物中重金属污染特征及潜在风险评价[J].农业环境科学学报,2011,30(1):146-153.

第6篇:重金属污染的特点和危害范文

【关键词】水体;重金属;污染;危害;对策

水是人类赖以生存的基本物质,是人类社会可持续发展的制约因素。随着我国经济的迅速发展,对水资源的需求量也越来越大,但同时水资源的污染问题也日益严重,重金属污染已成为一种常见的水污染。水体重金属污染来源广泛,主要来自电镀业、机械加工业、矿山开采业、钢铁业、造纸业、有色金属冶炼业等工业活动以及农业生产、生活垃圾等排放的水体。所谓重金属污染,一般是指比重大于4或5的金属,如汞(Hg)、铅(Ph)、铁(Fe)、铬(Cr)、镉(Cd)、砷(As)、铜(Cu)、钴(Co)、镍(Ni)等金属通过各种途径进入到环境中,对环境造成危害[1]。随着人们对环境、健康的日益重视,面对日益短缺的水资源,保护水环境、防止水污染、治理水污染已经成为全人类达成的共识。因此,如何对水体中过量的重金属进行科学、有效的治理,成为了当今环境保护工作者研究的热点问题和十分紧迫需要解决的任务。笔者现结合多年的工作实践,将水体重金属污染的危害及对策分析介绍如下,以期寻求更加安全和经济的方法来处理水体重金属污染问题,以减少或消除重金属在环境中的积累,具有重大的社会、经济和环境意义。

1.水体重金属污染的危害

重金属是典型的无机有毒物质,在水体中不能被微生物降解,只能以不同的价态在水、底质和生物之间迁移转化(某些重金属在微生物的作用下可转化为金属有机化合物,产生更大的毒性),发生分散和富集作用,当它们在水体中积累到一定的限度时,就会对水体一水生植物一水生动物系统产生严重危害,并可能通过食物链影响到人类的自身健康[2]。重金属污染具有高毒性、持久性、难降解性等特点,即使浓度很小,也可能造成危害,当生物体内重金属积累到一定程度后就会出现受害症状,导致生理受阻、发育停滞,甚至死亡。重金属对人体健康的危害是多方面、多层次的,其毒理作用主要表现在影响胎儿正常发育、造成生殖障碍、降低人体素质等。秦俊法[3]等研究表明,水体铬污染不仅可引起水生生态变化,严重的水污染使水生生物死亡,轻度的水污染也影响生物的生长,而且可引起人体肾、肺、肝、骨和生殖效应以及癌症。

2.水体重金属污染的治理对策

传统的重金属水体处理技术包括化学沉淀法、絮凝沉淀法、氧化还原法、碳吸收法、离子交换法、蒸发法、膜处理法等,然而这些传统技术都存在一定程度的局限性,普遍存在着处理效率低、运行条件严、处理费用高以及会产生二次污泥污染等问题,因此开发和研究水体重金属污染高效、实用的处理方法是当前治理水体重金属污染的关键所在。笔者现将3种新型处理技术介绍如下:

2.1藻类生物吸附法

藻类的细胞壁由多糖、蛋白质和脂类组成,具有较大的表面积和粘性,带一定的负电荷,可提供氨基、酰氨基、羰基、醛基、羟基、硫醇、硫醚、咪唑、磷酸根和硫酸根等官能团与金属离子结合,对许多金属具有较强的富集能力。利用藻类吸附回收重金属离子的技术是目前国内外研究较多的一种处理水体重金属元素污染的新方法,具有较好的经济价值和社会效益。应用藻类生物吸附法处理重金属水体具有应用范围广泛、高效实用、经济简便、高选择性、吸附剂易、成本低、二次污染少等优点。并且即使在低浓度下重金属可以被选择性的去除,可对特定金属进行选择性去除。藻类吸附机理主要包括离子交换、表面络合反应和特殊基团的静电吸附等。

陈志勇[4]等用多细胞藻海带处理含Cu2+、Ni2+水体,结果表明在适宜的条件下,海带对Cu2+、Ni2+的去除率分别为95.17%、97.23%。Mohamed[5]等研究发现,死亡蓝藻比活体对Cd2+和Mn2+的吸附量更高。王宪[6]等研究发现,褐藻Au2+、Ag+、Cu2+、Ni2+的吸附能力强。

2.2电化学法

电化学法是近年发展起来的颇具竞争力的重金属水体处理方法,被称为清洁处理法,备受国内外关注。所谓电化学法是是指应用电解的基本原理,使水体中重金属离子在阳极和阴极上分别发生氧化还原反应,使重金属富集,从而去除水体中重金属,并且可以回收利用,具有处理效果好、运行成本低、产生污泥量少、自动化程度高、易于操作管理和能同时去除多种污染物等优点。电化学法是集氧化还原、分解和沉淀为一体的处理方法,包括电凝聚、电气浮、电解氧化和还原等多种净化过程。用的电化学处理工艺有电凝聚法、磁电解法、电渗析法、电还原法、内电解法、络合一超滤一电解集成技术等[7]。

2.3农业废弃物吸附法

采用农业废弃物吸附去除水体中重金属离子,既有原料价廉易得、工业操作简单等优点,而且可解决废水废渣的环境污染以及回收再利用的问题,达到以废治废的目的,具有明显的经济效益和社会意义,近年来,各种农业废弃物对水体中重金属离子的去除效果得到了广泛的研究。目前,国内外研究使用的农业废弃物主要有稻壳、麦麸、甘蔗渣、锯屑、坚果壳、棉籽壳、废茶叶、玉米芯、甘蔗渣干等,这些物质具有巯基、氨基、酰胺基、邻醌和羟基等各种官能团,这些官能团对重金属离子都具有很强的亲和力。如Faraizadeh[8]等利用麦麸和黑米壳等谷物类农业废弃物进行了研究,发现它们在水体对Pb存在很强的吸附性。

【参考文献】

[1]孟祥和,胡国飞.重金属水体处理[M].北京:化学工业出版社,2000.

[2]王韬,李鑫钢,杜启云.含重金属离子水体治理技术的研究进展[J].化工环保,2008,28(4):323-326.

[3]秦俊法,李增禧.镉的人体健康效应[J].广东微量元素科学,2004,11(6):1-10.

[4]陈志勇,李德周,孙俊永,李宁等.多细胞藻海带对Cu2+、Ni2+的吸附性能研究[J].信阳师范学院学报(自然科学版),2003,16(4):413-415.

[5]Mohamed Z A.Removal of cadmium and manganese by anon.-toxic strain of the freshwater cyanobacterium Gloeothece nmgna[J].Wat Res,2001,35(18):4405-409.

[6]王宪,何园,郑盛华.褐藻对电镀水体中Au2+、Ag+、Cu2+、Ni2+生物吸附-解吸作用[J].华侨大学学报(自然科学版),2008,29(1):22-25.

第7篇:重金属污染的特点和危害范文

关键词:重金属污染 环境影响 治理

中图分类号:TE08文献标识码: A

重金属污染时指由重金属及其化合物引起的环境污染,主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。重金属的污染主要来源工业污染,其次是交通污染和生活垃圾污染。工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境,在人和动物、植物中富集,从而对环境和人的健康造成很大的危害。

重金属污染物是一类典型的优先控制污染物。环境中的重金属污染与危害决定于重金属在环境中的含量分布、化学特征、环境化学行为、迁移转化及重金属对生物的毒性。重金属污染与其他有机化合物的污染不同,不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化,使有害性降低或解除。而重金属具有富集性,很难在环境中降解。目前中国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中,造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。对人体毒害最大的重金属有5种:铅、汞、砷、镉、铭。这些重金属在水中不能被分解,人饮用后毒性放大,与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物。以各种化学状态或化学形态存在的重金属,在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移,造成危害。如随废水排出的重金属,即使浓度小,也可在藻类和底泥中积累,被鱼和贝的体表吸附,产生食物链浓缩,从而造成公害。如日本的水俣病,就是因为烧碱制造工业排放的废水中含有汞,在经生物作用变成有机汞后造成的;又如痛痛病,是由炼锌工业和镉电镀工业所排放的镉所致。汽车尾气排放的铅经大气扩散等过程进入环境中,造成目前地表铅的浓度已有显著提高,致使近代人体内铅的吸收量比原始人增加了约100倍,损害了人体健康。

重金属污染在环境中难以降解,能在动物和植物体内积累,通过食物链逐步富集,浓度成千上万甚至上百万倍的增加,最后进入人体造成危害,是危害人类最大的污染物之一。国际上,许多废弃物都因含有重金属元素被列到国家危险废物名录,近些年随着我国工农业生产的快速发展,我国出现了重金属污染频发、常发的状况。2010 年4月至6月,浙江省政协组织成立调研组,通过召集省有关单位负责人座谈,向社会公众征集意见建议,并赴杭州、台州及所辖的路桥、温岭等部分县(市、区)进行实地调研,全面了解食品药品安全情况。调研结果显示,在浙北、浙中、浙东沿海三个区域中,城郊传统的蔬菜基地、部分基本农田都受到了较严重的影响。工业“三废”及城市生活污染物排放,引起重金属污染农田。调研组有关负责人表示,这些城郊重金属对土壤的污染,主要是近十多年造成的,主要是人为的污染,这会直接威胁到百姓的生命健康。2011年3月中旬,在浙江台州市路桥区峰江街道,一座建在居民区中央的“台州市速起蓄电池有限公司”(以下简称“速起蓄电池公司”)被曝出其引起的铅污染已致使当地168名村民血铅超标。由于重金属污染事件在我国频繁发生,使得我国开始重视重金属污染的治理。

常见的重金属土壤治理的方法包括化学法、生物法、物理法、热力学方法等,每种方法又包含不同的技术,每种技术又可以采用不同的施工方案实施。化学法主要通过将重金属污染土壤与化学稳定剂混合来实现重金属的稳定化,而石灰等稳定剂通常不能有长期的治理效果,分子键合是目前业界关注的一种以长期稳定性为特点的修复药剂。生物法一般有植物修复和微生物修复等。植物修复通过超积累植物吸收土壤中的重金属,比较安全但是修复周期长;微生物修复通过土壤中微生物降解重金属,但是影响修复效果的因素较多,目前应用较少。热力学方法可以通过高温来使重金属玻璃化,但是成本很高。

第8篇:重金属污染的特点和危害范文

重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。砷、硒是非金属,但是它的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、福、铅、铬以及类金属砷,还包括具有毒性的重金属锌、铜、钻、镍、锡、钒等污染物。 随着全球经济化的迅速发展,含重金属的污染物通过各种途径进人土壤,造成土壤严重污染。。因而如何有效地控制及治理土壤重金属的污染,改良土壤质量,将成为生态环境保护工作中十分重要的一项内容。

一、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.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.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。

3.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。

二、土壤重金属污染的危害

受污染的土壤暴露在城市环境中,形成粉尘直接或间接进入动物和人体中,对人类产生危害。此外,郊区蔬菜基地土壤受到污染,重金属容易被植物利用而进入食物链.最终通过食物链影响人类的健康。曾昭华研究得出,癌的产生和发展与土壤环境中Sn元素质量分数有关,居住在Sn元素质量分数高的地区的人群癌症死亡率较高。 现有的研究表明,城市土壤中的重金属可通过吞食、吸人和皮肤吸收等主要途径进入人体,直接对人特别是儿童的健康造成危害,还可通过污染食物、大气和水环境间接的影响城市环境质量和危害人体健康。儿童血液中Pt含量等间接结果表明,污染的城市土壤扬尘是影响人体健康的重要因素。据调查,中国儿童血铅超过国家标准(100 g/L)者达二成,大城市超标率达60%以上,且市区普遍高于郊区;据美国学者研究网,城市儿童血Pb 与城市土壤Ph含量呈显著的指数关系(血Pb = 18. 5 + 7.2xPb10.4)。土壤重金属污染儿素Pb, Cd, Ni, Hg, As,Cn.zn等人体中的积累都会对健康造成严重的危害。

三、土壤重金属污染治理方法

1.传统方法——生物修复法

生物修复技术是近年来发展起来的一种有效的用于污染土壤治理的方法,包括微生物、植物和动物等修复方法,具有成本低、无二次污染和处理效果好等优点,能达到对污染土壤永久清洁修复的日的。生物修复有原位和异位两种,原位微生物修复在西方发达国家应用较为普遍,是指在不破坏土壤基本结构的情况下,依赖于土著微生物或外源微生物的降解能力失除污染物。 重金属污染土壤的植物修复主要是利用植物对重金属的吸收、富集和转化能力把土壤中残存的重金属吸收、富集到植物体内,然后收获植物,通过焚烧等方法回收重金属,减少进人土壤中重金属的含量。对于重金属污染土壤的植物修复,关键是寻找与筛选出超富集植物。动物修复法是土壤中的一些大型动物如蛆叫,能吸收或富集土壤中的残留农药,并通过其代谢作用,把部分农药分解为低毒或无毒产物。同时土壤中还生存着丰富的小型动物群,如线虫、跳虫、娱蛤、蜘蛛、土蜂等,均对土壤中的农药有一定的吸收和富集作用,可以从土壤中带走一部分农药。

2.新兴方法——污染生态化学修复法

污染生态化学修复技术是近年来兴起的一种技术,并被有关专家认为是21世纪污染土壤修复技术的发展方向。它是微生物修复、植物修复和化学修复技术的综合,具有比其他方法更好的优势,主要表现在:生态影响小,生态化学修复注意和土壤的自然生态过程相协调,其最终的产物为CO、水和脂肪酸,不会形成二次污染;费用低,紧密结合市场,容易被大众接受;应用范围广,可以在其他方法不能进行的场地进行,同时还可以处理地下水污染,易操作,容易推广。

3.新方法的提出——环境矿物学新方法

人们一直强调土壤自身的净化能力,但土壤自净化能力离不开土壤中矿物种对重金属的吸附与解吸作用、固定与释放作用,土壤中具体矿物的净化能力才真正体现土壤自身的净化能力和容纳能力。土壤中有毒有害元素含量的高低,并不是直接判定土壤环境质量优劣乃至土壤生态效应的唯一标志,关键问题是要揭示这些重金属在土壤中与各种无机物之间具有怎样的环境平衡关系。在国内外为寻求地下水和土壤有机污染的修复方法而直接对土壤中多种粘土矿物进行改性研究,即利用有机表面活性剂去置换天然粘土矿物中存在着的大量可交换的无机阳离子,以形成有机粘土矿物,可有效截住或固定有机污染物,阻止地下水的进一步污染,限制有机污染物在土壤环境中迁移扩散。但特别需要指出的是,在粘土矿物改性过程中,其中的固定态重金属也一并被置换出来,导致土壤系统中业已建立环境平衡被打破,使得土壤环境中解吸释放态重金属污染物总量大大增加。至此,土壤中重金属污染物既来源于土壤中活动态的重金属,又来源于改性粘土矿物时被置换释放出来的重金属。

参考文献

[1]张浩,王济,曾希柏.城市上壤重金属污染及其生态环境效应 [J]环境监测管理与技术,2010.22 (2) :11-18.

第9篇:重金属污染的特点和危害范文

摘要:随着我国近几年经济的快速发展和城市化进程的加快,城市环境越来越受到人们的关注。由于居住环境周边的污染给居民生活造成危害情况在我国成为非常严重的社会问题。

关键词:城市居民环境污染危害

《中国绿色国民经济核算研究报告》中显示,我国平均每1万个城市居民中有6个人因为空气污染死亡,每年全国因环境污染造成的经济损失为5118亿元,占当年GDP的3.05%。国家环保总局和国家统计局对各地区和42个行业的环境污染实物量、虚拟治理成本、环境退化成本进行了核算分析,其中,水污染的环境成本为2862.8亿元,占总成本的55.9%,大气污染的环境成本为2198.0亿元,占总成本的42.9%;固体废物和污染事故造成的经济损失为57.4亿元,占总成本的1.2%。

一、环境污染的来源和危害

目前,根据我国权威机构的调查显示,煤炭、电力、化工、造纸、电镀等行业成为环境污染的主要来源。

1.空气的污染,工业生产是大气污染的一个重要来源,主要来源是生活炉灶与采暖锅炉,城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭,煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、一氧化碳、等有害物质污染大气。特别是在冬季采暖时,往往使污染地区烟雾弥漫,呛得人咳嗽,这也是一种不容忽视的污染源。特别是城市中的汽车,量大而集中,排放的污染物能直接侵袭人的呼吸器官,对城市的空气污染很严重,成为大城市空气的主要污染源之一。汽车排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等,前三种物质危害性很大。大气污染物排放主要集中在电力、非金属制品、钢铁和化工四个行业中,是未来一段时间内大气污染物治理的重点行业。烟尘和工业粉尘的处理率相对较高,但二氧化硫治理任务仍然艰巨,这些污染中属空气的污染,气味刺鼻,闻着就头晕。在大气污染物排放量大的行业中,其污染物的去除率普遍不高。煤矿洗选厂周边环境污染也比较严重,一个小型火电厂,它的烟尘就可以污染周边几公厘的居民,让你平时不敢开窗,家庭到处都是煤粉灰,让周边的居民深受其害。随着国家要求拆除小型火力发电厂,这一情况将逐步会得到解决。

2.水的污染,污水随意排泄,污染了饮用水源,而从近年发生的水危机事件来看,江河湖渠的水源因受到外界因素的干扰,遭受不同程度污染的可能性越来越大。仅在2011年,便有多起事件见诸媒体:6月,杭新景高速公路上的两辆货车追尾,致使约20吨苯酚泄漏并随雨水流入新安江,造成杭州等城市居民疯狂抢水;同年7月底的山洪暴发,致使岷江沿岸一座尾矿库的电解锰矿渣进入涪江,约50万居民饮用水受到影响。

3.垃圾的污染

现在有些企业采取的垃圾处理方法不合法,比如说大型医院焚烧医药垃圾,医院应该有专用的医疗垃圾处理办法或防污染的焚烧炉,而有些医院不按规定办,或是舍不得钱,居然在明坑内焚烧医疗垃圾。造成居民饱受浓烟的伤害。部分垃圾会收集进行处理,多数是填埋。生活中出现的废弃物很多不可降解,塑料、橡胶、日用品的包装废弃物等,很长时间都无法降解,所以出现了垃圾难的情况。如果随便找一个地方填埋,可能会造成附近地下水污染,带来长远影响。

4.各种污染对人体的伤害程度

锅炉焚化过程排放的可吸入悬浮粒子会伤害人的肺部功能;工厂排放的二氧化碳会刺激人的眼睛和鼻粘膜,排放的一氧化碳会伤害人的心脏;汽车尾气排放的臭氧、二氧化碳等污染物伤害人呼吸系统

二、如何治理污染对城市居民的危害

国家环保总局副局长潘岳表示,围绕绿色国民经济核算,我们环保部门下一步要切实做好全国地下水污染调查、全国土壤污染调查和全国污染调查等三项基础性调查工作。

1.经济发展欠下的环境债

核算表明,全国因环境污染造成的经济损失为5118亿元,占GDP的比例为3.05%。

这是我们为经济发展付出的环境退化成本,这是否意味着我们的绿色GDP就占传统GDP的96.95%呢?国家环保总局副局长潘岳给出了否定的回答。他解释说,绿色GDP是一个内涵非常丰富的概念,广义的GDP不仅要从传统的GDP中扣除自然环境部分的虚数,即资源和环境耗减成本;还要从中扣除人文社会部分的虚数,包括家庭服务、犯罪以及对国民福利有负面影响的产业,如烟草行业。“今天公布的这个绿色GDP并不是完整的,这个3.05%只是冰山一角。”潘岳说。这样的一个数据表明,我们正在为经济发展的环境债而付账。

2.环保治理的高额成本

污染扣减指数1.8%,专家称之为虚拟治理成本。环境规划院总工程师王金南说,这个数字意味着,要将排放到环境中的主要污染物全部去除,需要付出的成本占GDP的1.8%。潘岳用例子做了说明:“如果我们把生水烧开或用家庭净水器过滤一下,需要为此支付电费等处理成本,可能占我们收入的1.8%。但如果我们不进行任何处理,直接喝生水,由此生病就可能最少花费我们收入的3.05%。”

我国的环境形势依然十分严峻,长期积累的环境矛盾尚未解决,新的环境问题不断出现,特别是重金属污染危害日益显现,严重危害人民群众身体健康。2010年,环境保护部将组织编制重金属污染综合防治规划并制定实施考核办法,会同有关部门对规划实施情况进行监督检查,全面开创重金属污染防治工作新局面。其中,组织编制重金属污染综合防治规划是重点,以重点防控区域污染源防治为主要内容,按照谁污染、谁治理和统筹规划、突出重点、分期实施的原则,划定重点防控区域,明确防治目标、任务和政策措施,重点解决污染严重、威胁人民群众健康的重金属排放企业污染问题,努力推动发展方式转变和产业结构调整,为促进经济社会平稳较快发展,维护人民群众环境权益和身体健康做出应有贡献。

城市环境污染对其城市居民的生理、心理、工作、学习、休闲及社会活动都产生一定程度影响,通过对城市居民的调查发现,虽然不同的居民对其所在环境的质量评价稍有差异,但都表示了环境污染对自己的身体健康、日常生活、学习、工作、居所的选择及迁居的意向存在一定的影响,也反映出城市居民的环境意识总体上已经达到了较高水平。我们认为,相关环保部门可以考虑通过以上途径积极宣传环境污染的危害,让更多的市民认识到保护好环境的重要意义;更重要的是要通过对环保行为的表扬、奖励等正确引导、激励市民,让市民们积极地行动起来,将保护环境落实到行动上。

参考文献: