重金屬污染的措施范例6篇

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重金屬污染的措施

重金屬污染的措施范文1

關鍵詞:重金屬廢水;環境污染;處理方法;改善措施

1 重金屬廢水的來源

重金屬廢水主要來自于冶金以及電子和電鍍行業,尤其是電子和電鍍行業的工業廢水,其成分尤為復雜,除卻酸堿性廢水和含氰(CN-)廢水外,可以根據重金屬廢水中所含的化學元素進行劃分。例如:含汞(Hg)廢水、含砷(As)廢水、含銅(Cu)廢水以及含鎘(Cd)廢水等。

各種重金屬廢水,對于環境的污染極大,在重金屬廢水的處理問題上國內外都非常重視,通過有針對性的處理工藝,治理各式各樣的重金屬廢水;將有毒化為無毒、有害化為無害。并且回收重金屬廢水中較為昂貴的重金屬,將處理后的廢水再次循環使用,減少重金屬的排放量。

2 重金屬廢水對環境的污染

重金屬并不能被生物降解成為無害物。重金屬廢水排入河流或海域后,除一部分被水生物以及魚蝦等吸收以外,剩余大部分都被水中各種有機物質和無機膠體以及微生物吸附,之后經過聚集沉降與水底。

2.1 汞(Hg)對環境的危害

汞污染主要來自于燃煤電廠以及樹脂廠和水泥生產廠等,而由于汞可以通過大氣以及河流進行遠距離的傳輸,使得汞可以造成跨界污染和區域性污染,最讓人記憶深刻的就是,美國環境調查局層發表說,中國的汞污染已經通過大氣污染到了美國的河流。這也對汞污染在防范上造成了極大的困難。

而值得注意的是微量的液體汞在吞食后是無毒的,相關記載中有著明確的注釋,微量的液體汞在生物體內會形成有機化合物。但是汞蒸氣和汞鹽都是有劇毒的,在口服或吸入和接觸后會導致腦部和肝功能損傷。毒性最大的為二甲基汞[(CH3)2Hg],人體皮膚只需要接觸幾微升的二甲基汞[(CH3)2Hg]就會導致死亡。而即使是毒性小的汞在對人類的危害上也很大,由于汞可以在生物體內累積,極易被皮膚和呼吸道以及消化系統吸收,會出現水俁病癥狀,破壞生物的中樞神經系統。

2.2 砷(As)對環境的污染

砷(As),民間的說法就是砒霜,在化學元素周期表中處于第四周期。含砷(As)的廢水主要來自于冶煉廠,其可以通過大氣、地表水和土壤進行傳播污染。

砷(As)在日常生活中的作用非常多,如除了可以作為除草劑以及殺蟲劑外,還可以作為干燥劑和防腐劑來使用。而含砷(As)的藥物經過大量以及長期的使用后會使得大部分砷(As)進入土壤中并殘留下來,進而影響植物的生長甚至發生毒害事故。

含有砷(As)的廢水沒有得到有效的處理就排放,會導致河流以及排放地地質的污染,會導致生物體內細胞中的酶與巰基結合,進而致使酶功能系統發生障礙,影響細胞的正常代謝,引發神經系統疾病和毛細血管等病害。

3 重金屬廢水的處理措施

重金屬廢水的處理措施有很多種,具體需要根據其處理的效果和成本以及初始濃度和廢水中的共存離子要求出水,最后水質達標后根據情況是循環再次利用還是直接排放。

3.1 生物處理法

生物法是眾多化工企業的首選,不光投資小,而且回報率還高。針對不下沉的懸浮物有很好的效果。生物處理分為好氧和厭氧兩大類處理方法,還有像土地處理法、活性污泥法、穩定塘法、等多種工藝。污水生物處理從宏觀上來講,就是通過微生物將廢水中的重金屬進行吞食,也就是說通過微生物的代謝將重金屬降解,使得廢水達到相應指標。但需要注意的是在使用污水生物處理的時候必須采用BOD5/CODCr等法案來判斷污水中的污染物是否可以被降解。

3.1.1 好氧生物處理法。好氧生物處理工藝,投資少、回報高,一直被各大化工企業廣泛的使用。其操作也極為簡單:將活性污泥投放與廢水中,對有機污染物進行吸附、凝聚和分解最后產出合成的細胞體以及二氧化碳和水。

3.1.2 厭氧生物處理法。厭氧生物處理法在相對密封、無氧的環境下,極為有用,厭氧分子可以將廢水中的有機污染物分解成二氧化碳以及甲烷等氣體,與此同時將部分有機物質合成細菌胞體。厭氧生物法是指在沒有分子氧的條件下,通過厭氧微生物(包括兼性厭氧微生物)的作用,將廢水中的有機物分解為甲烷和二氧化碳等物質的過程,同時把部分有機質合成細菌胞體方法。厭氧生物處理工藝有厭氧生物濾池以及上流式厭氧污泥床反應器(UASB)等。厭氧處理的優勢是耗能低、微生物食物量少以及污泥產生量低。

兩種處理工藝各有其優勢,具體還是需要根據環境來選擇使用。在廢水中污泥含量小的情況下,一般都使用好氧處理法,反之則使用厭氧處理法。值得注意的是,雖說厭氧處理的主要對象為有機污泥,但近年來由于有機廢水濃度增高,通常都會先使用厭氧處理法,之后根據處理效果以及現場情況再使用好氧法進行處理。

3.2 電解處理法

該工藝根據Fe/C原電池反應的原理進行處理廢水,也可以稱作鐵屑過濾法,其在廢水處理的各項指標上都非常好。加快氧化速度、吸附還有氧化還原等都是電解法的具現化。作為生化處理法的前提,保證“預處理技術”,電解處理技術可以使得有機物濃度急劇降低,有效的減少廢水中各種重金屬的毒素,進而使得生化處理法可以有效實施。由于其適用范圍極為廣泛、污水處理效果極佳并且使用的壽命也很長并且不需要配備任何電力,具有“以廢治廢”的意義。

3.3 化學沉淀法

化學沉淀法也是重金屬廢水處理常用的處理方法,主要的工作原理是通過化學反應使得廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變成不溶于水的重金屬化合物,在通過過濾以及分離最后除去水溶液中的沉淀物,具體有沉淀處理法、鐵氧體共沉淀處理法和硫化物沉淀處理法等。但由于環境以及沉淀劑的客觀影響,初次沉淀的出水濃度無法達到相應標準,這時就需要根據情況,添加相應的化學物,再次循環沉淀,直到出水達標位置。

4 重金屬廢水處理的改善措施

重金屬隨著工業廢水排除后,及時濃度小于國家標準,也會造成環境污染,因其具有產期的持續性,特別是汞以及砷還有銅等重金屬,很難通過土壤或河流將其降解,因其無法降解,作為生物鏈頂端的就人類會出現各種重金屬中毒的事故。

未來的重金屬廢水處理的方案必須進一步的完善,通過細節的改變,使得重金屬廢水濃度進一步降低;例如化學沉淀工藝在處理廢水時,根據廢水所含的重金屬,將沉淀劑更換、加減量等措施使得廢水重金屬濃度減少;再如生物處理法,在預處理時,根據情況,增加或減少處理時間,將廢水中的重金屬有效的吸附量以及降解效果增加,最后在處理時使得廢水重金屬含量小于標準。對重金屬廢水處理的完善,就是對人類自身和生活環境的負責,有效完善的處理工藝都是現在廢水處理的當務之急。

5 結束語

重工業的存在有著其必然性,而生態環境保護的提高也勢在必行,有效的重金屬水污染處理措施,可以使得污水得到有效的凈化,而凈化的污水使得污水排放好后對水源的污染減少。而所有的處理措施都有著相應的弊端,如何完善這些弊端都是現階段研究的目標,相信重金屬廢水處理的提高可以使得我們生存的環境進而改善。

參考文獻

[1]黃鐠瑤,鄭興,李天龍.淺談重金屬廢水處理工藝及應用[J].電子制作,2014(2)

重金屬污染的措施范文2

關鍵詞 蔬菜;重金屬;污染;防治措施;廣東東莞

中圖分類號 X56 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)13-0227-01

東莞市位于廣東省中南部,屬珠江、東江沖積平原,土地肥沃,有豐富的土地、森林資源,瀕臨南海,地處北回歸線以南,屬于南亞熱帶海洋性氣候,年平均氣溫22.3 ℃,降水量1 780.4 mm,日照量1 780.4 h,具有良好的農業生產氣候條件。蔬菜在東莞農業生產中占據了極其重要的地位,一直以來是我國供港蔬菜的生產和出口基地,2014年東莞蔬菜的播種面積保持在2萬hm2左右,隨著經濟的發展,大量工廠產生的廢氣廢水致使蔬菜中重金屬檢出率很高[1]。蔬菜重金屬污染問題不僅影響了東莞市蔬菜出口和菜農收入,還影響消費者的健康。本文在綜述東莞蔬菜重金屬污染狀況的基礎上,提出生產過程中的多種防治措施。

1 蔬菜重金屬污染現狀

近年來,東莞城市化和工業化快速發展,大量工廠的出現,給農業土壤帶來了嚴重的污染過,特別是土壤重金屬污染。經過調查,珠江三角洲典型地區中山市與東莞市鉛、鎘的污染比較嚴重,平均有13.2%的蔬菜樣品中鉛與鎘的含量超過國家衛生標準的允許量[2]。土壤中鎘污染為5種重金屬中最嚴重,平均污染指數超過警戒線4倍,為嚴重污染等級[1]。東莞市菜地土壤整體受到了輕度的重金屬污染,以西北部污染較為嚴重,東北部污染最輕[3]。東莞市土壤中主要受到Cd和Hg污染,許多蔬菜對重金屬都有積累能力,例如芥蘭對汞和鉻積累的能力較強,空心菜、白菜和油菜對鉛、鎘的積累能力強。

2 蔬菜重金屬污染來源

2.1 大氣污染

東莞市有一些大型的蔬菜基地位于交通繁忙地帶或毗鄰高速公路。大氣污染主要來源于工業生產、汽車尾氣排放。大量的有害氣體和粉塵中含有重金屬。氣體中的重金屬經過自然沉降和水沉降進入土壤。污染物以二氧化硫、煙塵和粉塵為主,其次還有氮氧化物、一氧化碳、硫化氫、氟、鉛等。

2.2 水污染

東莞市的蔬菜用地環境受到周邊企業工業“三廢”、城鎮生活垃圾和農業垃圾等涌入河道,使得河道里的水資源受到污染,污水中的重金屬隨著灌溉進入農田。

2.3 土壤污染

土壤污染表現在肥料元素積累過多、多種重金屬污染嚴重、農藥和有機物污染物殘留量高等方面。過度施肥造成土壤酸化,導致土壤鹽漬化,土壤中的污染物主要包括Hg、Cd、As、Zn、Pb等重金屬。

3 防治措施

隨著社會的不斷發展,環境污染問題日益突出。蔬菜重金屬污染具有潛伏性、地域性、長期性、難治理性等特點,其防治應堅持“預防為主,防治結合、綜合治理”的基本方針。針對東莞蔬菜重金屬污染提出幾點防治措施。

3.1 合理規劃蔬菜生產基地

隨著社會工業經濟的不斷發展,城鎮化水平不斷提高,工業產區與農業生產區不斷向郊區轉移。蔬菜生產基地應該遠離工業產區和城市生活污染區,選擇環境較好的地區作為蔬菜生產基地。除此之外,對基地的環境要進行實時動態監測與評價。

3.2 隔絕污染源,控制重金屬流入食物鏈

治理重金屬污染問題,首先最重要的是從源頭上做起,控制和消除污染源。在農業生產方面,減少化肥和農藥的使用量,減少其在土壤中的殘留。此外,對于用來灌溉的水源,要制定相應的標準,禁止使用污水進行灌溉。土壤中的重金屬主要通過植物的吸收積累,進而通過食物鏈對人體造成危害。因此,控制植物對重金屬的吸收,可減少其在植物可食部分的積累量。

3.3 根據不同蔬菜累積重金屬的能力,合理布局

對于不同區域主要污染重金屬,篩選出選擇可食部分低累積重金屬的蔬菜作物或對污染重金屬有強抗性的蔬菜品種栽培,并合理安排茬口進行輪作。

3.4 改良土壤結構,提高土壤重金屬污染的抵抗能力

從源頭上改善土壤的組成與結構,從而減少土壤中的重金屬,降低作物對重金屬的吸收累積量。改變土壤中重金屬的存在形態,如增加有機肥的使用量,可增加土壤膠體對重金屬的吸附能力,使得重金屬元素不易被作物吸收,也可促使土壤中某些重金屬的形態發生變化,從而有效降低其毒性[4]。

4 參考文獻

[1] 張沖.東莞蔬菜產區重金屬污染調查評價及土壤環境因子相關性分析[D].武漢:華中農業大學,2008.

[2] 黃勇,郭慶榮,任海,等.珠三角洲典型地區蔬菜重金屬污染現狀研究:以中山市和東莞市為例[J].生態環境,2005,14(4):559-561.

重金屬污染的措施范文3

土壤微生物重金屬污染

0引言

所謂土壤重金屬污染是指由于人類活動,使重金屬含量明顯高于原有含量,并造成環境質量惡化的現象。面對土壤重金屬污染的加劇,迫切需要監測和防治重金屬污染的有效措施。近幾年興起的微生物修復,引起人們越來越多的關注。

1重金屬對土壤微生物生物量的影響

土壤微生物生物量在一定程度上能代表參與調控土壤中能量和養分循環以及有機質轉化的對應微生物的數量。Dar研究指出砂壤土、壤土和粘土中施用0.75%的污泥,土壤微生物生物量碳增加7%-18%左右,砂壤土中增加較明顯,壤土和粘土中則較少。Khan等試驗研究了鎘和鉛對紅壤中微生物的影響,當其濃度分別為30 ng/g和150 ag/g時導致生物量顯著下降。

2重金屬對微生物活性的影響

2.1重金屬污染對土壤基礎呼吸的影響

土壤呼吸是土壤與大氣交換CO2的過程,是土壤碳素同化和異化平衡的結果。Fliebbach等報道在土壤中施人含低濃度重金屬和高濃度重金屬的淤泥時,其土壤呼吸強度會隨著重金屬濃度的增加而上升。Chander等研究認為,含高濃度重金屬的土壤中微生物利用有機碳更多地作為能量代謝,以CO2的形式釋放,而低濃度重金屬的土壤中微生物能更有效地利用有機碳轉化為生物量碳。

2.2重金屬污染對土壤酶的影響

酶是一種生物催化劑,土壤中進行的各種生物化學過程,都是在酶的參與下實現的。Marzador等研究指出,在Pb污染土壤中脫氫酶活性的大小明顯地受土壤水分含量的影響,但土壤水分變化對磷酸酶活性的影響不十分明顯。因此,磷酸酶活性被認為是評價Pb污染土壤的一種較為合適的指標。

2.3重金屬污染對土壤生化作用過程的影響

通常把土壤生化作用強度作為土壤微生物活性的綜合指標之一。Wilke研究了幾種重金屬和非重金屬污染物(如Cd、Cr、Pb)如對氮素轉化的長期影響,發現除Se和Sn外,其它污染物均能抑制有機氮素的礦化作用。重金屬污染引起微生物體內代謝過程的紊亂,也影響微生物的代謝功能,而微生物生理生化反應必然影響到土壤的生化過程,改變了土壤的質量狀況。

3土壤重金屬污染的微生物修復

微生物本身及其產物都能吸附和轉化重金屬。微生物還可以通過直接、間接的代謝活動溶解重金屬離子。代謝產生的有機酸和氨基酸可溶解重金屬及含重金屬的礦物,也可以加速重金屬元素從風化殼中的釋放。

鑒于土壤微生物本身對重金屬的吸附和轉化,國內外已經開展了對微生物的金屬抗性和生物修復的可行性研究,并將此技術應用于實踐。這必將緩解土壤重金屬污染的嚴重局面,帶來健康的環境。充分利用微生物在土壤修復方面的特性,加強微生物修復的綜合技術的研究,是治理不同重金屬污染土壤的有效措施。

參考文獻:

[1]陳懷滿.土壤-植物系統中的重金屬污染[M].北京:科學出版社, 1996.

[2]蔣先軍,駱永明,趙其國.重金屬污染土壤的微生物學評價[J].土壤,2000, 32,(3): 130-134.

[3]王嘉,王仁卿,郭衛華.重金屬污染對土壤微生物學影響的研究進展[J].山東農業科學,2006,1:101-104.

[4]Dar G H. Impact of lead and sewage sludge on soil microbial biomass and carbon and nitrogen mineralization. Environmental Contamination Toxicology, 1997, 58: 234-240.

[5]Khan K S.Effect of cadmium, lead on size of microbial bio-mass [J].Pedosphere, 1998, 8:27-32.

[6]Fliebbach A., Martens R., Reber H. Soil microbial biomass and activity in soils treated with heavy metal contaminated sewage sludge. Soil Biology and Biochemistry, 1994, 26: 1201-1205.

[7]Chander K., Brookes P C. Synthesis of microbial biomass from added glucosein metal-contaminatedandnon-contaminatedsoilsfollowingrepeatedfumigation.SoilBiologyand Biochemistry, 1992, 24: 613-614.

重金屬污染的措施范文4

關鍵詞:金屬礦山;土壤重金屬污染;現狀;修復措施

中圖分類號: TD21 文獻標識碼: A

礦產資源作為人們生產生活的基本,這種資源的開發利用為發展國民經濟起到重要推動力的同時,也引發了比較嚴峻的環境問題。我國部分地區礦產資源豐富,隨著現代化工業的快速發展,越來越多的金屬礦山被開采,隨著礦山開采年份的延長,礦山周邊土壤環境中重金屬污染現象越來越嚴重,并逐漸為人們所關注,一旦土壤環境中的重金屬積累到一定程度就會引起土地退化、地表水和地下水污染,并通過植物進入食物鏈被人或動物攝取,危害人體健康。因此,有必要對這一問題進行密切關注,并采取相應的防治措施。

1、金屬礦山土壤重金屬污染和危害

1.1金屬礦山土壤重金屬污染的來源

金屬礦山周邊土壤中的重金屬, 除本身由于地球化學作用而可能造成背景值偏高外,其它則主要來源于金屬礦產開采、洗選、運輸等過程中廢氣、廢水的排放及固體廢物的堆放。露采或坑采的鉆孔、爆破和礦石裝載運輸等過程產生的粉塵和揚塵中含有大量的重金屬, 經過雨水的淋溶進入周邊土壤;廢水主要包括礦坑水,選礦、冶煉廢水及尾礦池水等,廢水以酸性為主, 以含有大量重金屬及有毒、有害元素為特征。有色金屬工業固體廢棄物主要是指在開采過程中產生的剝離物和廢石, 以及在選礦過程中所排棄的尾礦,這些固體廢物若在露天堆放,容易迅速風化,并通過降雨、酸化等作用向礦區周邊擴散, 從而導致土壤重金屬污染。

1.2金屬礦山土壤重金屬污染的影響

土壤重金屬污染的影響主要體現在以下三點:首先,淋溶作用。是指在降水的淋溶作用土壤中的重金屬向下滲透到深層土壤或地下水層。其次,被人或動物的吸入。由于受污染的土壤直接暴露在環境中,人或動物就會通過土壤顆粒物等形式直接或間接地吸入到體內。從而損壞人或動物健康。最后,就是通過植物吸收利用進入食物鏈,進而對食物鏈上的生物產生毒害。

1.3金屬礦山土壤重金屬污染的特點

與其它污染形態有所不同的是, 金屬礦山含重金屬廢棄物種類繁多,并且土壤重金屬污染有其自身特點,對環境的危害方式和污染程度都不一樣,主要表現為:第一點,土壤重金屬污染往往要通過對土壤及農作物樣品進行監測后才能確定,具有滯后性和隱蔽性。第二點,重金屬在土壤中不容易遷移、擴散和稀釋,很容易在土壤中不斷積累而超標,具有累積性。第三點,重金屬污染的自然降解是非常困難的, 積累在土壤中的重金屬很難靠稀釋作用和自凈作用來消除,具有難治理性和不可逆性。

1.4金屬礦山土壤重金屬污染的危害

土壤被污染后,大部分污染物質能較長時間存在于土壤環境中,難以消除,易被人們所忽視。土壤重金屬污染的主要危害包括:首先,影響植物生長。土壤中的重金屬通過雨水淋溶作用向下滲透, 不僅會導致地下水的污染,還會被金屬礦山周圍的植物吸收,影響植物的生長發育。其次,危害人體健康。受污染的土壤直接暴露在環境中,為人或動物所吸收后,會嚴重危害人體健康。最后,降低土壤的生態功能。重金屬污染能明顯影響土壤的理化性質,進而降低土壤微生物量和活性細菌量,減少土壤系統中的生物多樣性, 從而影響土壤生態結構和功能的穩定。

2、金屬礦山土壤重金屬污染的治理途徑

2.1物理方法

物理修復是借助物理手段去除土壤中污染物的技術。分為熱力修復、蒸汽浸提修復等熱處理,及 電動力學修復、壓裂修復、穩定化修復、物理分離修復工程措施法。一般情況下,熱處理法主要針對汞污染,效果比較明顯,但工程量較大,耗能較多,且易使土壤有機質和土壤水遭到破壞。而工程措施是利用外來重金屬多富集在土壤表層的特性,去除受污染的表層土壤后,將下層土壤耕作活化或用未被污染活性土壤覆蓋,從而將耕作層土壤中的重金屬濃度降至臨界濃度以下。

2.2物理化學方法

物理化學方法通常分為三種:一種是電動修復法。這是一門新的經濟型土壤修復技術,在不攪動土層的基礎上,在包含污染土壤的電解池兩側施加直流電壓形成電場梯度,土壤中的重金屬通過電遷移、電滲流或電泳的途徑被帶到位于電解池兩極的處理室中并通過進一步的處理,從而實現污染土壤樣品的減污或清潔。一種是土壤淋洗法。是指利用有機或無機酸等淋洗液將土壤固相中的重金屬轉移至液相中,再把富含重金屬的廢水進一步回收處理。一種是玻璃化技術法。對某些特殊重金屬利用電極加熱將重金屬污染的土壤熔化,冷卻后形成比較穩定的玻璃態物質。

2.3化學方法

化學修復是利用加入到土壤中的化學修復劑石灰、 沸石、 鈣鎂磷肥等與污染物發生化學反應,有效降低重金屬的水溶性、 擴散性和生物有效性,促使土壤中的重金屬元素轉化為難溶物,從而使污染物被降解或毒性被去除或降低的修復技術。

2.4農業方法

農業生態修復是近幾年新興的修復技術,是因地制宜地調整一些耕作管理制度,在重金屬污染土壤中種植不進入食物鏈的植物,選擇能降低土壤重金屬污染的化肥,或增施能夠固定重金屬的有機肥等措施來降低土壤重金屬污染,從而改變土壤中重金屬的活性,降低其生物有效性,減少重金屬從土壤向作物的轉移,從而達到減輕其危害的目的。

2.5生物方法

污染土壤的生物修復分為植物修復技術、微生物修復技術和動物修復技術。植物修復技術是指利用自然生長或遺傳工程培育的植物及其共存微生物體系,清除污染物的一種環境治理技術。微生物修復技術是指利用土壤中某些微生物的生物活性對重金屬具有吸收、沉淀、氧化和還原等作用,把重金屬離子轉化為低毒產物,從而降低土壤中重金屬的毒性。動物修復技術是指利用土壤中某些動物能吸收重金屬的特性,在一定程度上降低污染土壤中重金屬含量。與其它治理重金屬污染的技術相比生物修復技術設施較簡便、投資較少、無二次污染,但是治理效率低。

3、今后的發展方向

在各種修復技術中,工程修復技術雖然效果好,但費用昂貴,難以用于大規模污染土壤的改良,而且常常導致土壤結構破壞、生物活性下降和土壤肥力退化。而農業措施雖然周期長,但只適用于輕度污染的土壤。生物修復費用低廉,而且能帶來一定的經濟效益,還具有一定的生態效益,是一種較為理想的方法,但也存在著對土壤肥力、氣候、水分、鹽度等自然和人為條件要求嚴格、對一種或兩種重金屬選擇性修復等問題。植物修復技術作為一種新興高效、綠色廉價的生物修復途徑,現已被科學界和政府部門認可和選用,并逐步走向商業化。盡管存在上面這些難點, 重金屬污染土壤的植物修復技術作為一種新興的環境友好型修復技術,在今后環境污染治理中有望發揮不可替代的作用。

4、結語

近年來,我國金屬礦業迅速發展,所造成的重金屬污染日益加劇,而現有的重金屬污染土壤的修復技術很多雖然很多,但都有其局限性,難以達到預期效果,因此,還需要將多種修復技術科學地結合起來綜合應用,取長補短,才能達到更好的效果。

參考文獻:

重金屬污染的措施范文5

關鍵詞:重金屬土壤 生態治理 示范

1 概述

土壤是國家最重要的自然資源之一,是人類賴以生存的物質基礎,也是生態環境的重要組成部分。近年來,隨著工礦業的迅速發展,土壤重金屬污染已日益嚴重,危及人類健康,已成為不可忽視的環境問題。

目前我國土壤污染的總體形勢相當嚴峻。一是土壤污染程度加劇。據不完全統計,目前全國受污染的耕地約有1.5億畝,污水灌溉污染耕地3250萬畝,固體廢棄物堆存占地和毀田200萬畝,合計約占耕地總面積的1/10以上。二是土壤污染危害巨大。據估算,全國每年遭重金屬污染的糧食達1200萬噸,造成的直接經濟損失超過200億元。土壤污染造成有害物質在農作物中積累,并通過食物鏈進入人體,引發各種疾病,最終危害人體健康。土壤污染直接影響土壤生態系統的結構和功能,最終將對生態安全構成威脅。三是土壤污染防治基礎薄弱,土壤污染尤其是重金屬污染治理成本高且很難徹底根除。

廣西是經濟欠發達地區,特別是山區,人多地少,土地資源非常珍貴,礦區的土壤被污染后給當地的農業生產和人民生活帶來了嚴重影響,要解決歷史遺留的土壤重金屬污染問題,需要大量的資金,地方政府和農民都難以承受。因此以生物修復技術為理論基礎,研究對廣西重金屬污染土壤進行安全高效的生態治理模式,創建適合于廣西經濟和環境條件的生態治理示范基地,為“十二五”廣西重金屬污染防控提供有力的技術支撐十分必要的。

2 系統分析與設計

廣西西南部土壤屬于赤紅壤,呈酸性至強酸性。在酸性條件下重金屬的生物有效性比堿性條件下高,且土壤酸性也不利于植物生長。如何讓土壤中的重金屬最快最多的遷移至植物地上部分,是植物修復生態處理技術的核心和關鍵,其中涉及土壤,土壤微生物和植物三者的相互作用。土壤的重金屬污染種類和程度,土壤的酸堿度,土壤的養分等基本理化性質,包括土壤中的微生物種類等,均對植物吸收和積累重金屬產生直接的影響。對植物來說,植物生長速度和地上部生物量,植物地上部對重金屬的積累機制等直接決定了植物修復的效果。針對廣西典型酸性土壤特征,本研究提出開發一套符合廣西地理氣候特點和經濟發展水平的重金屬污染土壤生態處理技術,并建立示范工程。

主要研究內容包括:示范點的土壤改良措施研究、植物的選定、大田試驗及土壤改良。

總體技術路線如下:

3 項目實施

根據調查結果,確定項目實施地點定于大新縣鉛鋅礦場區附近某一水稻田。試驗田面積約280m2。將示范地點的土壤采回,通過盆栽和小區試驗,選定重金屬超積累植物、低積累植物主栽品種及套種方式;篩選出合適的土壤改良措施。

大田試驗:在添加土壤改良劑石灰,泥炭,海泡石的基礎上種植東南景天,紅蛋和玉米,研究不同套種方式和不同改良劑對修復效果的影響。

在添加泥炭,有機肥,硫酸銨,尿素等不同N肥的基礎上種植東南景天,玉米和紅麻,研究不同套種方式和不同施肥方式對修復效果的影響。

3.1 土壤重金屬的去除效果:采用收獲植物地上部所帶走的重

金屬質量占40cm表層土壤重金屬質量之比來計算生態系統的清除率。2009年,通過石灰+泥炭處理土壤,種植東南景天和玉米,該植物生態修復系統對Zn和Cd的清除率分別為1.4%和7.6%。2010年通過石灰+泥炭處理土壤,種植東南景天和玉米,該植物生態修復系統對Zn和Cd的清除率分別達到2.4%和5.2%。通過兩年兩次實驗,植物生態系統對該示范點的土壤Zn和Cd清除率可達3%以上。

在無進一步污染情況下,通過本項目的實施,預計將土壤Zn降低至農田土壤安全標準需要25-30年,將土壤Cd降低至農田土壤安全標準需要10-15年。

3.2 對生態環境的恢復效果:本項目的示范點原先是當地農民

種水稻的水田。由于重金屬污染嚴重,由國家補貼已不讓繼續種植水稻。在春季雨水多發時節,土地表面有一些雜草生長。到夏季至秋冬季,雨水偏少,當地無其他灌溉措施,土壤干旱時雜草不生,土壤嚴重,對當地生態環境造成很大影響。通過本項目的實施,使植物全部覆蓋的土壤,減少水土流失,防止土壤粉塵進入空氣中,凈化當地空氣,美化環境,保持生態平衡,提高當地居民的生態環境質

量。

3.3 增加農民的經濟收入:由于耕地荒置造成當地農民的經濟收入減少。本項目通過套種紅麻和東南景天,可以在一定程度上增加一些經濟收入。收獲的東南景天可用于提取次生產物-紅麻由于不是食用作物,其纖維中的重金屬積累量較低,不會造成食品安全危害。

4 結論與討論

通過本項目的實施,最終形成了一套適用于廣西酸性土壤特點和廣西經濟發展條件的生態治理模式。

該模式包括以下三個方面:

一是土壤改良措施:受重金屬污染的土壤往往酸性強,土壤嚴重板結,營養成份低,因此在種植植物前必須對土壤進行改良。根據土壤的pH、板結情況及營養成分,添加以石灰、泥炭及有機肥按一定比例混合形成的土壤改良劑,從而改善土壤狀況,提高植物的存活率。將土壤改良劑施到土地上再通過機器深翻,把土壤改良劑與土壤顆粒充分混勻,再適當灌水平衡。

二是植物吸收技術:在土壤改良的基礎上,以東南景天為吸收和積累重金屬的關鍵植物,輔以低積累玉米或紅麻等經濟作物與東南景天間套種,在實現修復功能的同時保證農戶一定的經濟收入。其中東南景天種植密度為15×15cm,玉米種植密度為40×50cm。玉米采用穴播,每穴2粒種子,一年兩季(根據各地實際情況而定)。種植的第一年,屬于東南景天養護期,僅收獲2次(10月及次年3月),第二年起每年可收獲東南景天3次(每年6月和10月及次年3月)。如果東南景天套種玉米,每年玉米可收獲2次(6月及10月),如果東南景天套種紅麻,每年紅麻收獲1次(10月)。生長期間,每次施適當有機肥作為基肥,在生長1-2個月后可追施N肥或復合肥20公斤/畝。

三是收獲及處理方案:東南景天的收獲方式為離地面10公分以上割斷地上部分,曬干,交由相關部門處理。玉米需要做重金屬檢測,達標部分可用于飼料或相關用途;若重金屬含量超出飼料衛生標準,只能用作生產生物燃料。紅麻若檢測達標可用于麻類纖維等相關用途,若重金屬含量超標則需交由相關部門處理。

綜上所述,本項目以廣西典型酸性土壤為研究對象,篩選出最佳的土壤改良措施和植物主栽品種及套種方式,利用土壤-微生物-植物自然生態系統自身的凈化和清除能力,開發一種全生態型治理土壤重金屬污染技術,并進行了大田試驗。通過兩年大田試驗結果證明,該技術可將土壤中Zn和Cd降低3%以上,達到考核指標的要求。

參考文獻:

[1]鄭喜坤,魯安懷等.土壤重金屬污染現狀與防治方法[J].土壤與環境, 2002,11(1):79-84.

[2]陳承利,廖敏.重金屬污染土壤修復技術研究進展[J].廣東微量元素科學,2004,11(10):1-8.

[3]王宏康.污染土壤修復技術介紹[J].環境保護,2000,5(4):61-72.

[4]陳志良,仇榮亮等.重金屬污染土壤的修復技術[J].工程與技術,2001.8:17-19.

重金屬污染的措施范文6

關鍵詞:危害 重金屬污染 土壤修復

土壤是地球表面的疏松表層,它是人類賴以生存的重要自然資源,并且在生態環境中占有重要地位。而近年來,隨著工業的快速發展和鄉鎮城市化,土壤重金屬污染日益嚴重,由此會破壞人類生態環境,從而影響人們的健康,因此,土壤重金屬污染的修復技術已成為一個研究熱點。

一、土壤重金屬污染的危害

隨著工農業的快速發展,多種工業如采礦、冶煉、電鍍、廢電池處理、金屬加工等的排放以及農業中各種農藥,化肥的施用均是土壤重金屬污染的來源。據報道,全世界平均每年排放Hg約1.5萬噸,Cu 340萬噸,Mn 1500萬噸,Pb 500萬噸,Ni 100萬噸[1]。土壤重金屬污染具有污染面積達、積累時間長、不易被微生物降解、有明顯的生物富集作用等特點,被重金屬污染的土壤會嚴重影響到農作物的生長和發育,從而導致農作物的減產并污染農作物。安志裝等人[2]研究發現鎘與巰基氨基酸和蛋白質的結合會引起氨基酸蛋白質的失活,甚至使植物死亡。另外,土壤中的重金屬會被農作物吸收并在農作物體內富集,通過食物鏈進入人體,從而嚴重危害人體健康。

二、土壤重金污染修復技術

1.物理化學修復技術

1.1化學固化

化學固化法指的是通過在土壤中加入土壤固化劑來改變土壤的有機質含量、礦物組成、pH值和Eh值等理化性質,再經重金屬的吸附或共沉淀作用來調節其在土壤中的移動性,從而降低其共生物有效性。固化劑將污染土壤中的重金屬固定后,不僅可以減少重金屬通過徑流和淋洗作用對地表水和地下水的污染,而且被污染的土壤還有可能重建植被[3]。雖然化學固化法可以固化土壤中的重金屬,但固化劑只是改變重金屬在土壤中的存在形態,重金屬仍留在土壤中,因而該方法還有待進一步的研究探討。

1.2電動修復

電動修復是近年來快速發展的技術,其作用機理是將電極對插入被污染的土壤中,在通入微弱電流形成電場,使土壤中的重金屬在電場形成的各種電動力學效應下定向移動,在電極區附近富集,從而將重金屬處理或分離。

對于低滲透的粘土和淤泥土的修復,電動修復是常用的技術。鄭喜坤等人[4]研究了電動修復技術對沙土中Pb2+、Cu3+等重金屬離子的去除效果,結果表明,重金屬離子的去除率達99%以上。電動修復技術是一種原位修復技術,它可以有效的去除土壤中的重金屬離子,并且經濟效益好,是一種可行的修復技術。

1.3土壤淋洗

土壤淋洗是一種適用于治理大面積重廢污染土壤的方法。所謂淋洗,是指利用提取劑(包括有機或無機酸、堿、鹽、表面活性劑和聚合劑等)將土壤中的固相重金屬轉化為液相,土壤在經水淋洗處理后可歸回原位利用,而對于富含重金屬的廢水也可進行回收處理,從而達到修復土壤的目的[5]。吳華龍等人[6]研究了被銅污染土壤修復的有機調控機理,研究結果表明,外加EDTA對降低紅壤對銅的吸收率與加入的EDTA量的對數量顯著負相關。土壤淋洗法雖然處理量大,處理效率高,但會造成二次污染,因此,尋找一種既能提取各種形態重金屬又不破壞土壤結構的提取劑將成為土壤淋洗法的研究熱點。

2.植物修復

植物修復是指在被重金屬污染的土壤中,種植某種特定的植物,利用該植物對重金屬的耐性和超富集作用將重金屬移出土壤,使土壤中的重金屬降低到可接受的濃度,達到重金屬污染修復的目的。

根據其修復過程和作用機理可將植物修復技術分為4種:①植物萃取技術,即利用超富集植物將重金屬從土壤提取出來,并將其轉移,貯存到地上部分,然后通過植物收割來對重金屬進行集中處理的過程[7]。韋朝陽等人[8]研究發現了一種大葉井口草,它對As的富集有明顯的效果,其地上部分最大含量可達694mg/Kg。②植物固化技術,即利用耐金屬植物及其根系微生物的一些生物化學作用降低重金屬的活性,使其固化,從而減少對土壤的危害。該方法主要適用于有機質含量的礦區污染土壤的修復。③根圈生物技術,即利用植物根際分泌物和根際脫落物刺激細菌和真菌的生長,通過細菌和真菌對重金屬的吸附固定作用,是重金屬礦化的過程。④植物揮發技術,即利用植物根系的吸收、積累和揮發作用減少土壤中一些揮發性污染物,及植物將污染物吸收到體內后將其轉化為氣態物質釋放到大氣中[9]。

3.工程措施

工程措施是比較經典和傳統的修復土壤重金屬污染的方法,主要包括客土、換土及深耕翻土等方法。通過客土、換土或者將深耕翻土與污土混合,使土壤中重金屬的含量降低,減少重金屬對土壤植物的毒害,從而使農產品達到食品衛生標準[10]。

客土法是將干凈的土壤覆蓋在已受污染的土壤上混勻,從而降低土壤中污染物的濃度;換土法是用干凈的土壤代替受污染的的土壤,對于換出的土壤應進行處理,防止二次污染的發生;深耕翻土是將表層已受到污染的土壤翻至深層,從而使土壤中污染物的濃度降低。

三、結語

目前運用于修復土壤重金屬污染的技術有很多,但每種修復技術對于土壤重金屬污染修復均有一定的弊端,并且對于不同類型的土壤受重金屬的污染的程度的不同,單一的使用某種技術并不能達到理想的效果,因此,在實際應用中,應綜合多種修復技術的優點,互取優勢,研究出新型的具有高效,低耗的修復技術。

參考文獻

[1]周澤義.中國蔬菜重金屬污染及控制[J].資源生態環境網絡研究動態.1999,10(3):21-27.

[2]安志裝,王校常.重金屬與營養元素交互作用的植物生理效應[J].土壤與環境,2002,11(4):392-296.

[3]Vangronsveld J F. Asschc V and Clijsters H.1995.Reclamation of a bare industrial area contaminated by norrferrous metals: In situ metal immobilization and revegetation. Environ Poll ,87:51-59.

[4]鄭喜坤,魯安懷,等. 土壤重金屬污染現狀與防治方法[J].土壤與環境,2002,11(1):79-84.

[5]龍新憲,楊肖娥,倪吾鐘. 重金屬污染土壤修復技術研究的現狀與展望[J].應用生態學報,2002,13(6):757-762.

[6]吳龍華,駱永明,黃煥忠. 銅污染土壤修復的有機調控研究I.可溶性有機物和EDTA對污染紅壤的釋放作用[J].土壤,2000,(2):62-66.

[7]丁華,吳景貴. 土壤重金屬污染及修復研究現狀[J].安徽農業科學。2011.39(13):7665-7666,7756.

[8]韋朝陽,陳同斌,黃澤春,等. 大葉井口邊草—一種新發現的富集砷的植物[J].生態學報,2002,22(5):777-778.

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