重金屬的污染現狀范例6篇

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重金屬的污染現狀

重金屬的污染現狀范文1

關鍵詞:重金屬土壤污染土壤修復

Abstract: this paper analyzes the heavy metal pollution of soil bioremediation technology research status, and the future prospect.

Keywords: heavy metal pollution of soil soil repair

中圖分類號: Q938.1+3 文獻標識碼:A文章編號:

土壤中的重金屬污染有長期性、不可逆性和隱蔽性的特點。當有害重金屬累積到一定數量,不僅會使土壤發生退化,降低農作物的品質和產量,還會通過淋洗、徑流作用污染到地表水甚至地下水,甚至可能因為人類吃到了直接受到毒害的植物而危害到身體。一直以來,國內外的技術人員都在積極研究對受重金屬污染土壤的修復技術,并取得了不錯的成績。本文將具體介紹幾種修復技術并展望其未來的發展。

一、重金屬污染土壤修復技術的研究現狀分析

(一)工程措施。主要分為深耕翻土、換土和客土。土壤僅受輕度污染時采用深耕翻土的方法, 而治理重污染區時則采用客土或者換土的方法。工程措施對于修復土壤的重金屬污染有很好的效果, 它的優點在于穩定和徹底, 但也存在實施工程較大、投資費用較高, 且容易破壞土體結構使土壤肥力下降等問題。

(二)物理修復技術。主要分為電熱修復、土壤淋洗、電動修復等。針對面積小且污染重的土壤進行修復, 適應性廣,也是一種治本的措施, 但在操作中可能發生二次污染破壞土壤結構并導致肥力下降。

1、電熱修復。電熱修復是指通過高頻電壓產生熱能和電磁波,加熱土壤, 將土壤顆粒中的污染物解吸出來, 并從土壤內分離出易揮發的重金屬,達到修復的效果。主要針對修復土壤被Se或Hg等重金屬污染的情況。此外,也可以將土壤置于高溫高壓中,使之變成玻璃態物質, 最終從根本上修復了土壤中重金屬的污染。

2、土壤淋洗。淋洗法是指用淋洗液沖洗受到污染的土壤,將吸附在土壤顆粒中的重金屬變成金屬試劑絡合物或溶解性離子,再收集淋洗液并回收重金屬。此法適用于輕質土壤,修復效果相對較好, 但其花費也相對較高。

3、電動修復。電動修復是指在電場的作用下, 用電遷移、電泳或電滲透的方式, 將污染物從土壤中帶至電極的兩端, 通過工程化的收集系統對其進行集中清理。目前該技術因其良好的修復效果已被發展進入商業化的階段。

(三)化學修復?;瘜W修復是指將天然礦物、有機質、固化劑以及化學試劑等物質加入土壤, 改變其Eh、PH值等理化性質, 并通過氧化還原、吸附、沉淀、抑制、絡合螯合及拮抗等作用降低重金屬本身的生物有效性。

(四)生物修復。生物修復是一種通過生物技術來修復土壤的新方法。主要利用生物去削減、凈化重金屬或降低其毒性。此法效果好又易于操作, 因而越來越受到人們的青睞, 成為幾年來污染土壤修復研究中的熱點。

1、植物修復技術。這是一種通過自然生長和遺傳作用來培育植物對受重金屬污染的土壤進行修復的技術。根據機理和作用過程的不同, 此修復技術又可分為植物提取、植物穩定和植物揮發三種類型。

⑴植物提取。用重金屬超積累植物把從土壤中吸收到的重金屬污染物轉移到地上的部分, 再收割地上部分并對其進行集中處理,從而降低土壤中的重金屬含量,并達到可以接受的水平。

⑵植物穩定。用超累積植物或耐重金屬植物使重金屬的活性降低, 減少了重金屬通過空氣擴散而污染環境或是被淋洗入地下水中的可能性。

2、微生物修復技術。通過土壤中存在的某些微生物能氧化、沉淀、吸收或還原金屬物質, 從而降低了土壤中金屬的毒性。此外, 存在于微生物細胞中的金屬硫蛋白對Cu、Hg、Cd、Zn等重金屬有強烈的親和性,而且它對重金屬也有富集作用最終能抑制毒性的擴散。但微生物只能對小范圍污染的土壤進行修復,因此其能力有限。

二、對重金屬污染土壤修復技術未來發展的展望

防止污染最根本的措施是控制并消除污染土壤的源頭。所謂控制污染源,是指控制土壤中進入污染物的速度和數量,并通過自身的自然凈化作用消化污染物,消除土壤污染。其具體措施包括:①推廣閉路循環和無毒工藝,減少甚至消除排放污染物的行為,回收處理工業“三廢”,變害為利;②加強對污灌區中用于灌溉的污水的水質監測,掌握水中污染物的含量、成分及動態,消除含有高殘留污染物且不易降解的污染物隨水流入土壤中的情況;③建立監測網絡,對轄區內土壤環境的質量定期進行檢測,并建立檔案,按優先次序開展調查研究并制定實施相應對策。

在過去的20 年里,我國對重金屬污染土壤修復技術的研究工程越來越重視,政府也一直致力于制定相應的策略來修復受到污染的土壤,但由于其高額的支出而難以被大規模應用在改良污染土壤的工作中。此外,實施中還常常因為措施不當而破壞了土壤結構,降低了生物活性,最終導致土壤肥力退化。鑒于我國國土寬廣,土壤類型復雜多樣,在對土壤污染現狀進行調查時,要著重制定重金屬在土壤中含量限額的環境質量標準,積極出臺有關的土壤污染防止法,實施土壤污染的防治規劃及具體措施,修訂并貫徹開展污灌水質、粉煤灰及其余廢棄物在農田中施用的標準等相關的基礎研究??傊?當前我們迫切需要緊密結合土壤學、農業、遺傳學、化學、微生物學、植物學、環境和生態學、微生物學等多種學科, 研究開發修復污染土壤的應用技術,加快對重金屬污染土壤進行修復的步伐。

參考文獻:

重金屬的污染現狀范文2

關鍵詞 重金屬污染;蔬菜;現狀

中圖分類號 X820.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)22-0208-03

Research Progress of Heavy Metal Pollution in Vegetables

YAO Li-xia RU Qiao-mei HE Liang-xing

(Yuhang District Agro-product Monitoring Center in Hangzhou City of Zhejiang Province,Hangzhou Zhejiang 311119)

Abstract With the ever serious environmental pollution,vegetables have been subjected to varying degrees of pollution. Heavy metal is one of the important factors,which affect vegetable growth and human health. The paper studied aspects of hazards of heavy metal pollution,evaluation of heavy metal contamination in vegetables,and status quo of vegetables polluted by heavy metals in China. It also discussed vegetables polluted by heavy metals in the future and prospects,which would provide reference and experience for the research on vegetables polluted by heavy metals.

Key words heavy metal pollution;vegetables;present situation

重金屬是指密度在5×103 kg/m3以上的金屬,如金(Au)、銀(Ag)、鎘(Cd)、汞(Hg)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鉛(Pb)等。部分重金屬通過食物進入人體,對人體正常生理功能造成干擾,危害人體健康,被稱為有毒重金屬,如鋅、汞、鉛、鉻、砷、錫、鎘等。

隨著農業生產中化肥、農藥等的大量使用,土壤、水體的重金屬污染逐漸加重,不僅影響植物生長發育,而且在植物葉、莖、根、籽實中大量積累。蔬菜作為人們日常攝入量最大的食物之一,含有豐富的膳食纖維、維生素、必需礦質元素等,但食入重金屬超標的蔬菜會對人體健康造成極大危害,其危害具有一定的隱蔽性,一般不會發生急性中毒,只是在人體中不斷積累,逐漸危害人體健康。近年來,監測、防治重金屬污染已成為各國普遍關注的熱點問題。蔬菜作為人類日常生活攝入量較大的食品之一,分析、評價其受重金屬污染狀況,對保障人們的飲食安全、促進蔬菜生產具有重要意義。

1 重金屬污染的危害

鉻、鋅、汞、鉛、砷、錫、鎘等有毒重金屬中,對人體危害最大的是鉛,毒害人體各系統,尤其常使造血系統、神經系統、血管等發生病變。人體攝入過量的鉛不僅會抑制血紅素的合成,降低紅細胞中血紅蛋白量,導致人體出現貧血,損傷中樞神經系統及其周圍神經,輕度中毒時,出現失眠、頭痛、記憶減退、頭暈等癥狀。特別是對于大腦處于發育期的兒童來講,更容易受鉛的危害,嚴重影響兒童的智力發育和行為。

有毒重金屬中危害人類健康的其次是砷、汞。砷大都以烷基砷、無機砷的形態存在,2種類型的砷差別較大。無機砷毒性較大,有機砷毒性較小,其中砷糖甚至被認為無毒。長期接觸砷,會引起細胞中毒,誘發惡性腫瘤,其還能透過胎盤損害胎兒。無機砷是致癌物質,常誘發肺癌、皮膚癌。汞容易被植物吸收,通過食物進入人體,也可以蒸汽形式進入人體,危害人體健康。汞毒性因形態不同存在較大差異,其中甲基汞毒性最大,容易被人體吸收,在腎、骨髓、心、腦、肝、肺等部位蓄積,使腎、神經系統、肝臟等產生不可逆的損害。另外,金屬汞、無機汞通過水中厭氧微生物甲基化可轉化為甲基汞危害。

相對鉛來說,鎘容易被植物吸收,但其不容易造成植物毒性,反對人體容易造成毒害,具有致畸、致癌、致突變等作用。鎘進入體內可損害血管導致組織缺血,損傷多系統,干擾鈷、銅、鋅等代謝,阻礙腸道吸收鐵,抑制血紅蛋白的合成,抑制肺泡巨噬細胞的氧化磷?;拇x過程,對腎、肺、肝造成損害。

鉻的急性中毒會對皮膚造成刺激和腐蝕,使皮膚糜爛或變態反應發生皮膚炎。亞急性或慢性中毒會引起咽炎、鼻炎、支氣管炎等。另外,鉻還有致畸變、致癌變、致突變作用。六價鉻和三價絡均有致癌作用,且六價鉻的毒性比三價鉻大100倍,某些鉻化合物的致癌性是目前世界公認的,被稱為“鉻癌”。

可見,重金屬對人體健康的危害具有富集性、隱蔽性、不可逆性,且其污染一旦出現就難以逆轉,治理非常困難,成本高。

2 蔬菜重金屬污染評價

內梅羅綜合污染指數是土壤或沉積物重金屬污染評價中較為常用的方法。目前,該方法已在蔬菜重金屬污染評價方面得到應用[1]。

(1)單因子污染指數:

Pi=■

Pi、Ci、Si分別為計算出的重金屬單項污染指數、重金屬的實測值、各項評價標準值。

當Pi≤1時,表示蔬菜未受污染;Pi>1時,表示蔬菜受到污染,Pi數值越大,說明受到的重金屬污染越嚴重。

(2)尼梅羅綜合污染指數:

P綜=■

Pave為蔬菜各單因子污染指數的Pi 平均值,Pmax為蔬菜各單項污染指數中最大值。

通常,設定綜合污染指數P綜合≤0.7為安全等級,P綜合≤1.0為警戒限,P綜合≤2.0為輕污染,P綜合≤3.0為中污染,P綜合>3.0為重污染。

3 我國蔬菜重金屬的污染現狀

3.1 華東地區(包括山東、江蘇、安徽、浙江、福建、上海市)

王淑娥等[2]調查發現濟南市8種蔬菜中重金屬含量均未超出無公害蔬菜限量標準。馬桂云等[3]也報道鹽城市區少數蔬菜受到Cd的污染。而蚌埠市市售蔬菜中,葉菜類蔬菜中主要是Pb、Cd超標,這可能與含鉛的汽車尾氣污染大氣有關[4]。孫美俠等[5]對徐州市市場上15種蔬菜、水果進行抽樣檢查,測定240個樣品中重金屬Cu、Pb、Cd、Cr、Zn的含量狀況,結果表明所測樣品中僅重金屬Cd、Zn有部分超標,其中Cd的污染需引起有關部門的重視。然而,廈門市售蔬菜僅部分品種如菠菜、甘藍、花菜、蘿卜的Pb超標,有潛在污染風險;大部分蔬菜中As、Hg、Cr3種重金屬的含量都較低,潛在的污染風險不大[6]。許 靜等[7]對福建省4個區域的4類19種蔬菜品種進行分析和評價,結果顯示福建省蔬菜重金屬污染主要為Cd和Pb,品種涵蓋小白菜、芥菜、空心菜。林梅[8]采用原子吸收分光光度法對福州市油菜番茄茄子3種上市蔬菜中重金屬Pb、Cu、Cr、Cd和微量元素Zn的含量進行了檢測,并運用單因子污染評價指數進行了蔬菜重金屬污染的評價,結果表明:自由集市中個別蔬菜存在Cr輕度污染,部分蔬菜存在Pb輕中度污染;從大型超市和自由集市購買的所有蔬菜樣品均存在Cd含量超標現象,其中自由集市蔬菜的Cd甚至達到中度污染級;所有樣品中Cu含量均低于全國代表值,Zn含量則與全國代表值相當。

3.2 華南地區(包括廣東、廣西、海南)

廣東省蔬菜重金屬調查已有不少研究報道。馬 瑾等[9]報道東莞市蔬菜重金屬污染以Pb的污染情況最普遍,20.9%的葉菜類蔬菜Pb含量超標。其次是Cd和Hg,分別有11.6%和2.3%的葉菜類蔬菜超標。但張 沖等[10]對東莞市主要蔬菜產區的112個蔬菜樣品進行重金屬污染現狀調查,發現這些蔬菜受到不同程度的重金屬污染,但大多數只是輕度污染,并未達到危險級別。佛山市禪城區居民食用蔬菜樣品中有46.6%的蔬菜重金屬含量超標,Pb和Cr超標率分別為32.9%和19.2%[11]。李傳紅等[12]調查表明,惠州市蔬菜重金屬含量整體質量尚好,但蔬菜Cd污染較為嚴重,超標率為15.8%。珠海市蔬菜中Cd、Cr、Ni、Pb、Hg元素有超標情況,其中Cd元素超標率最高,需要引起有關重視[13]。秦文淑[14-15]通過對廣州城區各居民菜場主要蔬菜進行采樣,發現主要重金屬污染為Cr、Pb、Cd,其超標率分別為38.9% 、22.2%、13.9%。利用單因子污染指數法進行了評價,發現廣州市蔬菜的污染比例在50%以上,其中28.9% 為輕度污染。然而,趙 凱等發現As、Pb是廣州市郊地區蔬菜中的主要污染元素,而且各類蔬菜的綜合污染指數均小于1,表明絕大部分蔬菜可以放心食用。楊國義等評價結果表明,在廣東省典型區域所采集的171個蔬菜樣品中,有13.45%的樣品受到不同程度的重金屬污染,以Cd和Pb污染為主,Ni、Hg、As和Cr污染相對輕一些。

南寧市相當部分蔬菜的重金屬含量超過國家規定的無公害蔬菜標準,其中污染最嚴重的是Hg和Pb,超標率分別達41.9%和40.4%。秦波和白厚義研究發現南寧市郊蔬菜已受Pb和Cd的污染,其中Pb的污染最重,其次為Cd污染,但未受Cr的污染。

3.3 華中地區(包括湖北、湖南、河南、江西)

劉堯蘭等[16]報道環鄱陽湖區葉菜類蔬菜有2/3樣品的重金屬含量超標,超標率在50%以上,其中白菜Pb超標最為嚴重,超標率高達85.2%;單因子污染指數評價表明,環鄱陽湖區葉菜類蔬菜的安全和優良級別所占比例為66.9%,已受到一定程度的重金屬污染,其中以芹菜受污染的程度最大,污染主要來源于Cr和Pb。黃石市售蔬菜重金屬污染主要表現為As、Pb污染。葉菜類重金屬含量最高,其次是瓜豆類,茄果類含量最低。調查的6種蔬菜中,萵筍葉和小白菜遭受到嚴重污染,黃瓜受到輕度污染,四季豆處于警戒水平,僅番茄和茄子是安全的[17]。

成玉梅和康業斌[18]用單因子和綜合因子污染指數評價,洛陽市郊區葉菜類蔬菜重金屬污染大部分已處于警戒級到輕度污染,加強蔬菜重金屬污染的預防與治理十分必要。新鄉市蔬菜Cd、Pb的污染明顯,其中Pb污染較嚴重[19]。商丘市售蔬菜中存在超標的元素為Pb、Cd,Cu、Hg、Cr 含量較低[20]。沈 彤等[21]研究表明,長沙地區蔬菜中,Cr、As、Hg的含量未超標,尚未構成污染,但Pb、Cd污染嚴重,超標率分別為60%和51%。南昌市售蔬菜中均含有重金屬Cu、Zn、Pb 和Cd,其中Cu、Zn含量較低,遠低于食品衛生標準,僅部分樣品存在Pb、Cd超標現象[22]。

3.4 華北地區(包括北京、天津、河北、山西、內蒙古)

中國科學院地理研究所調查認為,北京市生產的蔬菜重金屬超標的占30%[23]。薄博[24]對大同縣主要蔬菜產地調查研究,結果發現調查的5種蔬菜污染程度為茄子>西紅柿>黃瓜>青椒=西葫蘆,但均未超標,屬于安全等級。對天津市郊的36種蔬菜樣品進行檢測,發現重金屬檢出率為100%,其中Cd達到警戒線水平,單項污染指數最高值達19.22,總超標率為30.41%。

3.5 西北地區(包括寧夏、新疆、青海、陜西、甘肅)

1996—1997年彭玉魁等對陜西省咸陽、西安、寶雞等6個城市郊區的14種蔬菜進行調查研究,分析其As、Hg、Cr、Cd、Pb等污染情況,結果表明Cr、Pb在某些蔬菜中超標嚴重。陜西省主要蔬菜產區蔬菜重金屬污染也以Pb污染為主。李桂麗等[25]調查發現西安市10種蔬菜總體合格率為83%,Pb是蔬菜中的主要污染元素,總體超標率為77.5%;Hg和Cr只在芹菜和茼蒿上出現污染,總體超標率分別為10%和2.5%。然而,馬文哲等[26]調查了楊凌示范區4類9種蔬菜重金屬的污染現狀,發現Cr對蔬菜的污染程度最為嚴重,其次Pb、Cd也有一定程度的污染。

烏魯木齊市安寧渠區蔬菜中Cd、Pb的超標率最高[27]。殷 飛等[28]報道新疆喀什市三大批發市場蔬菜的Pb、Cd、Cr、Cu 4種主要重金屬含量,平均值均低于相應的食品衛生標準,只有個別蔬菜樣品存在重金屬 Pb、Cd 含量超標現象,超標率均不高。因此,從重金屬污染這個角度來說,喀什市市售的蔬菜基本上是安全的,消費者可以放心消費。

3.6 西南地區(包括四川、云南、貴州、、重慶)

李江燕等[29]通過現場調查及室內分析,對云南省個舊市大屯鎮的蔬菜重金屬污染現狀進行評價。當地蔬菜綜合污染指數從大到小的重金屬為Cd、Pb、Zn、Cu,Cd、Pb污染較嚴重。重慶市主城區市售蔬菜有39.2%受到重金屬污染,其15.7%蔬菜處于重度污染狀態[30],Cd、Pb和 Hg是主要污染元素。羅曉梅研究發現,成都地區蔬菜Cd和Pb污染嚴重,在檢測的蔬菜樣品中,Pb、Cd超標率分別為22.0%、29.4%,最高超標分別為5.60倍和2.86倍,Hg和As則無超標現象出現。

3.7 東北地區(包括遼寧、吉林、黑龍江)

周炎對沈陽市近郊受重金屬污染農田上生產的大白菜進行取樣分析,Cd、Pb超標率分別為58.3%、100.0%。遼寧省農業環保監測站調查發現,各種蔬菜已受重金屬不同程度的污染,蔬菜綜合超標率為 36.1%。

4 研究方向與展望

(1)從蔬菜重金屬污染的來源及危害途徑可以看出,重金屬主要是通過土壤污染造成蔬菜重金屬殘留超標的,且由于土壤重金屬污染具有不可逆、隱蔽性、滯后性、積累性和。因此,應開展菜地土壤重金屬污染的調查研究及風險評估,了解土壤重金屬污染的基本情況和態勢,分析其空間變異與分布規律,開展土壤環境質量標準的研究和制定工作,加強無公害糧食蔬菜生產基地建設[31-34]。

(2)開展蔬菜中重金屬含量與土壤中重金屬及其向食物鏈傳遞關系的定量研究,同時加強蔬菜對重金屬吸收積累的基因型差異研究,利用豐富的植物物種資源,研究其對重金屬的吸收轉運機制,以降低土壤中重金屬的污染,同時篩選和培育低吸收低富集重金屬的蔬菜品種,減少重金屬進入食物鏈[35-38]。

(3)為檢查蔬菜質量,我國出臺相應標準,其中將重金屬列入標準中優先控制的污染物之一,為蔬菜質量控制發揮了巨大作用,但僅以污染物含量作為蔬菜質量評價標準難以衡量污染物對人體健康危害的大小,因此應用健康風險評價方法評估污染物對人體健康的危害已成為趨勢[39-40]。

5 參考文獻

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重金屬的污染現狀范文3

關鍵詞:土壤污染;重金屬;蔬菜基地

收稿日期:2011-05-20

基金項目:國家自然科學基金項目(編號:40963001)資助

作者簡介:金聯平(1985―),男,安徽潁上人,碩士研究生,主要從事熱帶海島地表過程與環境評價的學習與研究。

中圖分類號:X852

文獻標識碼:A

文章編號:1674-9944(2011)06-0001-02

1 引言

重金屬是指密度4.0以上的約60種元素或密度在5.0以上的45 種元素。As 和Se是非金屬,但是它們的毒性及某些性質與重金屬相似,所以將砷和硒列入重金屬污染物范圍內[1]。重金屬污染已成為全世界人們極為關注的焦點之一。隨著全球經濟化的迅速發展,重金屬的污染物通過各種途徑進入土壤,造成土壤嚴重污染。重金屬在土壤中的高富集直接影響農作物的產量并使其品質下降[2],并可通過食物鏈危害人類的健康; 也可導致大氣和水環境質量的進一步惡化; 即使重金屬富集程度不高,亦可能阻礙土壤中微生物群體的多樣性和活力,從而嚴重影響作為營養循環和持續農業基礎的土壤的生物量和肥力[3]。蔬菜基地的健康發展關系著人們的飲食安全和我國蔬菜的正常出口,因此治理蔬菜基地土壤重金屬污染具有重要的理論意義和現實意義。

2 蔬菜基地土壤重金屬污染物來源

土壤中重金屬元素的來源主要有兩種方式:自然因素來源,主要受成土母質和成土過程對土壤重金屬含量的影響;受人為因素的影響,在各種人為因素中,則主要包括工業、農業和交通等來源引起的土壤重金屬污染。

2.1 大氣降塵污染

大氣中的有害氣體主要是由工廠排出的有毒廢氣,因其成分復雜,遷移擴散污染面大,長期對土壤造成嚴重污染。工業廢氣的污染大致分為兩類,氣體污染,如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳氫化合物等; 氣溶膠污染,如工業粉塵、煙塵等固體粒子及煙霧、霧氣等液體粒子,它們通過沉降或降水進入土壤,造成污染[4]。公路、鐵路兩側農田土壤中的重金屬污染主要是以Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu 的污染為主,它們來自于含鉛汽油的燃燒,汽車輪胎磨損產生的含Zn 粉塵等,汽油中添加的抗暴劑烷基鉛會隨著汽車尾氣污染公路兩側100m范圍內的土壤[5]。

2.2 農藥、化肥等農用物資的不合理使用

農藥能防治病、蟲、草害,如果使用得當,可保證作物的增產,但它是一類危害性很大的土壤污染物,施用不當,會引起土壤污染。施用化肥是農業增產的重要措施,但不合理的使用,也會引起土壤污染[6]。長期大量使用氮肥,會破壞土壤結構,造成土壤板結,生物學性質惡化,影響農作物的產量和質量。

2.3 固體廢物對土壤的污染

工業廢物和城市垃圾是土壤的固體污染物。例如,各種農用塑料薄膜作為大棚、地膜覆蓋物被廣泛使用,如果管理、回收不善,大量殘膜碎片散落田間,會造成蔬菜基地“白色污染”。還有一些固體廢棄物被直接或通過加工作為肥料施入農田,造成土壤重金屬污染,如磷鋼渣作為磷源施入農田時,土壤中發現有Cr 的累積[7]。

2.4 污水灌溉和污泥施肥

污水中的重金屬隨著污水灌溉進入農田后以不同的方式被土壤截留固定從而引起污染。污泥中含有大量的有機質和N、P、K等營養元素,但同時也含有大量的重金屬,隨著大量的污泥進入農田,農田中的重金屬的含量在不斷增高,導致農作物中的重金屬殘留過多,如施用污泥和污水是造成蔬菜重金屬殘留的一個主要原因[8]。

3 蔬菜基地土壤重金屬污染的特點

3.1 潛伏性和滯后性

重金屬在土壤中不易隨水淋溶,不能被微生物分解,具有明顯的生物富集作用,重金屬主要通過對作物的產量和品質的影響來表現其危害。因此,土壤污染具有較長潛伏期。由于土壤、污染物及地域的復雜性,土壤一旦受到污染,其治理不僅見效慢、費用高,而且受到多種因素的制約[9]。

3.2 單向性和難治理性

進入土壤中的重金屬不能被微生物降解,易積累,所以一旦土壤被重金屬污染,很難恢復。某些被重金屬污染的土壤可能要100~200年時間才能夠恢復,因此土壤的重金屬污染一旦發生通常很難治理,而且其治理成本較高、治理周期較長。

3.3 間接性和綜合性

土壤重金屬對人的危害主要是通過食物鏈或者滲濾進入地下水體實現的。在生態環境中,往往是多種重金屬污染同時發生,形成復合污染,且污染強度顯示出放大性[10]。

4 蔬菜基地土壤重金屬污染的危害

4.1 直接危害農產品的產量和質量,造成經濟損失

土壤重金屬污染物直接危害農作物的正常生長和發育,導致產量下降,品質降低[11],造成經濟損失。中國每年因重金屬污染導致的糧食減產超過1 000萬t,被重金屬污染的糧食多達1 200萬t,合計經濟損失至少200億元[12]。加入WTO之后,農產品的重金屬超標問題對我國農業沖擊更大。

4.2 威脅生態環境安全與人類的生存健康

土壤一旦被重金屬污染后,其危害性遠遠大于大氣和水體的污染。有研究表明,重金屬污染能明顯影響土壤微生物群落,降低土壤微生物量和活性細菌量,對土壤重金屬綜合污染指數的相關分析表明,在土壤綜合污染較輕的情況下,土壤微生物多樣性較高,隨著重金屬綜合污染指數的增加,微生物多樣性呈指數式迅速下降[13]。土壤重金屬污染使污染物在植物、蔬菜、水果等食物中Cd、Pb、Cr 、As 等重金屬含量超標或接近臨界值,從而使重金屬通過食物鏈富集到動物和人體,最終危害人類健康[14]。

5 蔬菜基地土壤重金屬污染的治理

由于農田土壤重金屬污染的特點,其治理應立足于“防重于治”的基本方針[15],堅持“預防為主、防治結合、綜合治理”。對未被污染的土壤采取預防措施,要控制或消除污染源;對已經污染的土壤則要采取積極治理措施,將污染控制在最低限度。目前,大多數治理方法尚處于探索階段,治理方法各有利弊[16]。

5.1 控制污染源,減少污染的排放

控制污染源,即控制進入農田土壤中的污染物的數量和速度,使其在土體中緩慢地自然降解,而不致迅速而大量地進入農田,超過土壤的承受能力,引起土壤污染[17,18]。嚴格做好蔬菜基地的規劃,做到土壤的合理安全有效利用,按規劃的目標實施,防患于未然。合理使用化肥、農藥,重視開發高效低毒低殘留的化肥、農藥。

5.2 修復被重金屬污染的蔬菜基地土壤

修復措施主要包括客土、換土和深耕翻土等。通過客土、換土和深耕翻土與污土混合,可以降低土壤中重金屬的含量,減少重金屬對土壤植物系統產生的毒害,從而使農產品達到食品衛生標準[19]。對土壤重金屬污染嚴重的地段,依靠切斷污染源的方法則往往很難恢復,有時要靠深耕客土、淋洗土壤等方法才能解決問題。另外開展植物修復技術的研究及培養抗性微生物等。其他治理技術見效較慢、成本較高、治理周期較長。

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重金屬的污染現狀范文4

摘要:通過對襄陽市16個點位農田土壤實地調查、采集及實驗室分析測定其重金屬含量,采用單項污染指數法和綜合污染指數法,評

>> 農田土壤重金屬污染及修復技術分析 杭州市土壤和蔬菜重金屬污染現狀及評價體系 武漢市新城區菜地土壤重金屬含量狀況及污染評價 湖南某尾礦庫周邊農田土壤及蔬菜重金屬污染與健康風險評價 探析長期污灌農田土壤重金屬污染與潛在環境風險評價 山東省典型農田土壤中重金屬污染評價 農田土壤重金屬污染與防治 農田土壤重金屬污染的植物修復技術及工程示范 我國農田土壤重金屬污染修復及安全利用綜述 白銀市東大溝污灌區表層土壤重金屬污染及潛在生態風險評價 大理市不同生態區表層土壤重金屬污染初步評價 蘭州市蔬菜基地土壤重金屬污染評價與分析 包頭市綠地土壤重金屬污染分析與評價 十堰市畜禽養殖場周邊土壤重金屬污染評價 常熟市土壤重金屬污染研究 郫縣土壤重金屬污染狀況調查 探析土壤重金屬的污染及其評價方法 不同土壤重金屬污染評價方法對比研究 關于土壤重金屬污染評價方法研究 三峽庫區土壤重金屬元素含量分析及污染評價 常見問題解答 當前所在位置:

[7] 國家環??偩?GB15618-1995土壤環境質量標準[S].北京:中國標準出版社,1995.

[8] 國家環??偩?NY/T395-2000農田土壤環境質量監測技術規范[S].北京:中國標準出版社,2000.

[9] 黃順生,廖啟林,吳新民,等.揚中地區農田土壤重金屬污染調查與評價[J].土壤,2006,38(4):483~488.

重金屬的污染現狀范文5

土壤重金屬污染的概述

在經濟和社會發展的過程中產生了許多有毒有害物質,這些物質來源于生活垃圾、工業廢物、礦山廢渣等生活和生產的多個環節,這些物質往往含有多種重金屬。隨著沉淀和富集,無法被凈化的重金屬慢慢滲透并富集到土壤中。

土壤是環境中的重要組成部分,承受著環境中約90%的污染物。同大氣和水體環境中的污染物相比,土壤中的污染物更不易遷移,更易集中富集。由于重金屬大多對人體有毒害作用,這種毒害作用隨著含量的增多而增大;當重金屬的濃度在一定范圍下時,其毒害作用因在短時間內無法發現而容易被忽略;當重金屬對人體的毒害作用顯著發生時,多數是屬于無法治愈且不可逆轉的。

土壤中的重金屬一般是通過食物鏈進而在人體內富集,當某種重金屬的量超過安全閾值時就會嚴重危害人體健康。研究表明,人體內的有70%鎘來源于大米和蔬菜,而大米和蔬菜中積累的鎘大部分來源于土壤,少量來源于灌溉水和空氣。鎘會影響酶的活性,影響人正常的新陳代謝,可引發貧血、高血壓、骨痛病等疾病,其危害長達數十年。陜西省華縣龍嶺村,這是一個有名的“癌癥村”。該村的土壤被多種重金屬所污染,種植的芹菜中汞、鎘、鉛、鉻、砷等重金屬含量極高,其中鉛超出國家標準限值83.5倍;生產的面粉中鎘的含量超出國家標準限值1.6倍、鉛超出國家標準限值2.98倍。富含重金屬的糧食使得該村的居民備受癌癥、肺心病、腦血管等病痛的折磨。

值得注意的是,土壤中的重金屬除了會通過植物吸收進而對生物產生毒害作用外,還會經由雨水淋濾及地表徑流作用轉移進入地表水系統,通過地表水和地下水的交互作用污染地下水體,進而對飲用水的安全構成威脅;土壤中的重金屬還可能會緩慢的、微量的釋放到空氣中,對大氣環境造成污染。

土壤中重金屬的來源及我國的污染現狀

工業“三廢”排放、采礦和冶煉、家庭燃煤、生活垃圾滲出、汽車尾氣排放等是我國重金屬污染的主要來源。工業廢水、礦坑涌水、垃圾滲濾液等液體成分復雜,是土壤重金屬污染物的主要來源。

目前我國受污染的耕地約1.5億畝,固廢堆存地約300萬畝,合計超過1.8億畝。這些受污染的土地大多數集中在經濟較發達的地區。全國每年受重金屬污染的糧食多達1200萬噸、因重金屬污染而導致糧食減產高達1000多萬噸,合計經濟損失至少200億元。農業部環保監測系統曾對全國24省、市320個嚴重污染區土壤調查發現,大田類農產品超標面積占污染區農田面積的20%,其中重金屬超標占污染土壤和農作物的80%。農業部調查發現:我國污灌區面積約140×104公頃,遭受重金屬污染的土地面積占污染總面積的64.8%,其中輕度污染占46.7%,中度污染占9.7%,嚴重污染占8.4%,其中以汞和鎘的污染面積最大。全國目前約有1.3×104公頃耕地受到鎘的污染,涉及11個省市的25個地區;約有3.2×104公頃的耕地受到汞的污染,涉及15個省市的21個地區。國內蔬菜重金屬污染調查結果顯示:中國菜地土壤重金屬污染形勢更為嚴峻。珠三角地區近40%菜地重金屬污染超標,其中10%屬“嚴重”超標。重慶蔬菜重金屬污染程度為鎘>鉛>汞,經調查其近郊蔬菜基地土壤重金屬汞和鎘均出現超標,超標率分別為6.7%和36.7%。廣州市蔬菜地鉛污染最為普遍,砷污染次之。保定市污灌區土壤中鉛、鎘、銅和鋅的檢出超標率分別為50.0%、87.5%、27.5%和100%,蔬菜中鎘的檢出超標率為89.3% 。

3 環境監測為土壤環境質量的整治提供技術支持

隨著我國經濟迅速發展,環境污染越來越重。來自生產和生活的各種污染已經造成多數地區土壤遭受重金屬的污染。

重金屬的污染現狀范文6

關鍵詞:土壤;重金屬污染;防治

Abstract: such as rapid development of modern agriculture and industry at the same time, the situation of soil heavy metal pollution has become increasingly serious. This article mainly from the soil heavy metal pollution sources and present situation analysis, points out the harm of soil heavy metal pollution at the same time, puts forward some prevention measures, and provides a certain reference for environmental protection, promote the sustainable development and utilization of the soil.

Key words: soil; Heavy metal pollution; The prevention and control

中圖分類號:文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

引言

土壤是城市生態系統的有機組成部分,是土壤圈中受人類活動影響最為強烈的部分,這類土壤廣泛分布于公園、道路、體育場、城郊、垃圾填埋場、廢棄工廠、礦山周圍,有著不同于自然土壤的理化性質。重金屬是有害元素,可通過吞食、吸入和皮膚吸收等主要途徑進入人體,損害造血系統、消化系統,嚴重時則損害神經系統,直接對人特別是兒童的健康造成危害,還可通過污染食物、大氣和水環境間接影響城市環境質量,危害人類健康。城市人口與土壤直接或間接接觸的幾率很高,相比于自然土壤或農用土壤而言,這類土壤的重金屬污染更容易對人體健康造成危害。城市化所導致的環境惡化已成為影響居民健康的一個重要因素。因此,關注城市土壤的重金屬污染來源及危害,有針對性采取污染治理措施,具有重要的科學價值和現實意義。

一、土壤中重金屬污染的現狀

在自然界的循環過程中,環境中的污染物很大一部分都會進入或者經過土壤。因為土壤中的重金屬元素可能會通過食物鏈在生物體中聚集,從而造成人體內長期積蓄對人體造成危害。土壤中重金屬的來源是多種途徑的,除了大氣干濕沉降的來源之外,農業生產、污水農用灌溉、等也可能會造成重金屬對大氣、土壤和水體的環境污染。

1.大氣干濕沉降污染

伴隨著社會的快速發展,工業生產、大量的石油以及汽車等排放的尾氣等,它們燃燒之后的尾氣進入大氣后,使得空氣中含有大量的重金屬元素,它們主要是經自然沉降和雨淋沉降進人土壤,并且分布在工礦的周圍和公路、鐵路的兩側,這些重金屬元素既可以直接沉降到土壤中或者被土壤吸附,也可以被植物吸收后,通過植物傳輸土壤而引起土壤重金屬污染。

2.農業生產污染

在農作物的成長過程中,為了促進生物的快速結果,往往會采用現代農業生產的方法,大量使用化肥、農藥。而在使用含有鉛、汞、福、砷等的農藥的時候,由于重金屬元素的長期積累,造成土壤中重金屬元素的含量不斷上升,導致土壤中重金屬的污染。并且在有些地區,污水作為農田的常用水,因為工業污染的成分比較復雜,里面不同程度地含有重金屬等有害物質,常常會引起一定的危害。

3.污水農用灌溉污染

由于城市工業化的快速發展,大量的工業污水成為農田灌溉的常用水。但是因為污水灌溉一般是屬于面源污染,一旦污染,收到污染的面積就會很大。含有許多重金屬離子的城市污水,進入河道,而進入土壤,從而引起水體污染,惡性循環,給人們帶來無法估計的傷害,對農業及其人們的日常生活帶來影響。

二、土壤重金屬污染的危害

1.對城市生態景觀植物危害

城市土壤受重金屬污染后會形成土壤結塊,同時重金屬在土壤—植物系統中遷移會直接影響植物的生理生化和生長發育,從而引發土壤生物和植被退化等一系列較為嚴重的城市環境問題,直接危及城市居民的健康和安全。例如,鎘是危害植物生長的有毒元素,如果土壤中鎘含量過高, 植物葉片的葉綠素結構會遭到破壞,同時根系對水分和養分的吸收會減少, 根系生長受到抑制,從而阻礙植物生長,甚至引起植物死亡。

2.對人體的危害

受污染的土壤暴露在城市環境中,形成粉塵直接或間接進入動物和人體中,對人類產生危害。此外,郊區蔬菜基地土壤受到污染,重金屬容易被植物利用而進入食物鏈,最終通過食物鏈影響人類的健康。如Pb 能傷害人體的神經系統, 特別對幼兒的智力發育有極其不良的影響;鎘的毒性很大,在人體內蓄積會引起泌尿系統功能變化,還會影響骨骼發育。

三、土壤中重金屬污染的防治

土壤的重金屬污染防治要想取得一定的成效,必須從預防和防治相結合的方式進行實施。也就是說要做到,預防為主,防治結合的方法。從某種意義上來說,治理重金屬的污染一方面可以通過物理化學的方法去除土壤中的重金屬污染物,另一方面可以改變重金屬在土壤中的存在形態。

1.工程治理方法

工程治理的治理方法主要是依據物理和化學的原理來治理土壤中重金屬污染的途徑。一般是運用客土、換土、去表土和深耕翻土等措施來達到這種目的。客土主要是在被污染的土壤中加入沒有被污染的新土;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。沖洗絡合法是用清水沖洗被重金屬污染的土壤,使重金屬遷移至較深的根外層,減少作物根區重金屬的離子濃度。另外,為了避免出現土壤的再次污染,可以利用一定比例的化合物進行土壤沖淋,使其能與重金屬形成比較穩定的化合物,或者是利用帶有陰離子的溶液,常用的是碳酸鹽和磷酸鹽進行,這樣能收到比較好的效果,使重金屬能形成多需要的沉淀。而對于低滲透性的粘土和淤泥土,我們可以用電動修復方法來完成,這樣的重金屬可以用到汞等。

這種工程治理的方法可以說收到的效果比較明確,而且具有較強的穩定性,但是往往實行以來會比較復雜,容易引起土壤肥力的降低。

2.農業治理方法

在治理土壤重金屬污染的方法時,用到的農業治理方法一般是要改變一些耕作的管理來減輕重金屬的含量和危害。這樣就會對進入土壤中的有害物質有所降低。因為在污染土壤時,只要不進入食物鏈對人體的傷害就不會那么大。生活中我們可以利用控制土壤中的水分,來達到降低重金屬污染的目的;在選擇化肥時,選擇最能降低土壤重金屬污染的化肥,增加施加有機肥的利用,使其能夠固定土壤中多種重金屬以及降低土壤中重金屬污染;還可以選擇比較抗污染的植物并且不能在已經被污染的土壤上種植所需要的植物,以防止通過食物鏈的植物進入人體,對人體造成傷害。合理的利用農業生態系統工程措施,也可以保持土壤的肥力,改良和防治土壤重金屬污染,提高土壤質量,并能與自然生態循環和系統協調運作。比如可以在污染區公路的兩邊種樹、種花和種草,這樣不但可以使得環境變得清新,還可以凈化土壤,還可以進行農業的改良,就是在被污染的地區繁殖種子,然后在沒有污染的地方種植,收獲后把它們提取酒精,殘渣壓制纖維板,并提取糠醛,或將殘渣制作沼氣作能源。這種農業治理措施的比較切合實際,也比較容易實現,而且費用比較低,但是做起來的時間要求比較高,效果不會太顯著。

3.物理修復

(1)電動修復

通過電流使土壤中的重金屬離子(如Pb、Cd、Cr、Zn等)和無機離子以電透滲和電遷移的方式向電極運輸,再集中收集處理。該方法適用于低滲透的粘土和淤泥土,可以控制污染物的流動方向。在沙土上的實驗,土壤中Pb2+、Cr3+等重金屬離子的除去率也可達90%以上。電動修復不攪動土層,修復時間短,是一種經濟可行的原位修復技術。

(2)電熱修復

利用高頻電壓產生的電磁波對土壤進行加熱,使污染物從土壤顆粒內解吸出來,加快一些易揮發性重金屬從土壤中分離,從而達到修復的目的。該技術可以修復被Hg和Se等重金屬污染的土壤。

(3)土壤淋洗

利用淋洗液把土壤固相中的重金屬轉移到土壤液相中去,再把富含重金屬的廢水進一步回收處理。該技術要求尋找一種既能提取各種形態的重金屬,又不破壞土壤結構的淋洗液。目前用于淋洗土壤的淋洗液,包括有機或無機酸、堿、鹽和螯合劑。

4.化學修復

化學修復就是向土壤投入改良劑,將重金屬吸附、氧化還原、拮抗或沉淀,降低重金屬的生物有效性。常用改良劑有石灰、沸石、碳酸鈣、磷酸鹽、硅酸鹽和促進還原作用的有機物質,不同改良劑對重金屬的作用機理不同。化學修復簡單易行,但它只改變了重金屬在土壤中的存在形態,金屬元素仍保留在土壤中,容易再度活化危害植物。

結 語

重金屬污染土壤的治理是一個整體性的工程,需要多種治理技術。植物修復加上化學、微生物及農業生態措施,增加重金屬的生物有效性,促進植物的生長和吸收,能更好地提高土壤重金屬修復的效率。因此,生物修復綜合技術前景廣闊。

參考文獻

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