重金屬污染現狀范例6篇

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重金屬污染現狀范文1

關鍵詞:重金屬;污染;土壤;植物修復

中圖分類號:X24文獻標識碼:A文章編號:1674-9944(2015)12-0226-03

2土壤重金屬污染現狀

隨著社會經濟的發展,越來越多的工礦企業被建立。資源的緊張也導致越來越多的污水被灌溉到農田中。污灌區的污水是經過簡單處理的日常用水以及工業廢水,其中大部分是來自于附近廠區的工業用水。隨著我國城鎮建設的不斷增強,各個大中小城市對污水的處理也得到了進一步的改善。但是其中潛在的污染風險也一直是人們研究的對象,尤其是近年來糧食安全問題層出不窮,長期累計的土壤問題開始顯露,并呈現不斷加強的趨勢。

近年來,在全國土壤調查的基礎上我國研究學者對部分地區農用地土壤展開了調查研究。其中天津、沈陽、保定、蘭州等工業城市的污灌區表層土壤呈現不同程度的重金屬污染[6~10]。張麗紅等[11]以國家土壤環境質量標準為標準,采樣調查分析了100個河北省清苑縣及清苑縣附近的農田土壤樣品,結果顯示:土壤中Cd污染最為嚴重,超標率65%,達中度污染水平;Pb、Zn、Cu超標率分別為37%、44%和33%,達到輕度污染水平,足以引起各位學者關注。茹淑華等[12]對河北石家莊典型污灌區進行取樣調查,結果顯示:污灌區Cu 、Zn 、Pb 、Cd 和Cr存在不同程度的富集現象,而清灌區仍處于清潔水平。雖然污灌區土壤重金屬含量總體上均未超過我國農產品產地土壤環境質量標準,但土壤樣品仍有個別樣點的Cd出現超標現象。因此,對污灌區土壤重金屬修復迫在眉睫。

3土壤中重金屬污染的植物修復措施

針對環境污染,越來越多的污染修復方式被人類利用。其中植物修復是以清除污染,修復或治理為目的利用綠色植物從環境中轉移容納或轉化污染物的環境污染治理技術[13~15]。其根據修復植物的特點和功能用于重金屬污染土壤等接種的植物修復技術主要有4種類型:植物揮發、提取、過濾以及穩定或固化[16]。

3.1普通植物對土壤重金屬的修復

近年來,我國對植物修復重金屬污染土壤作出了很多研究。陳同斌等[17]試驗小組分別發現在我國湖南、廣西南方等地存在大面積的蜈蚣草等蕨類植物,并指出其具有超富集砷能力,且其植物體內氮磷養分的含量遠遠低于其葉片含砷量。劉金林等[18]對一年蓬進行實驗研究發現,該原產自北美的一年蓬對土壤中重金屬的富集能力較強。同時lin等[19]以汞污染的稻田為實驗材料,研究了改作苧麻對土壤中重金屬的凈化作用,研究顯示改作苧麻能凈化汞污染的稻田,其中年凈化率達41%,并連種稻田土壤的自凈時間縮短了8.5倍。黃會一等[20]也發現楊樹對汞和鎘有很好的耐性和凈化功能。

3.2花卉植物對土壤重金屬的修復

隨著經濟和社會的不斷發展,越來越多的研究學者也將目光轉向花卉植物。花卉植物具有一定的觀賞性,而且種類繁多。同時花卉植物對重金屬有一定能力的積累轉移作用。周霞等[21]對鴨腳木、小葉黃楊等8中花卉植物進行研究發現:花卉植物對重金屬的轉移能力大小順序為Zn>Cd>Cu>CrPb 。對重金屬的積累能力大小順序為Cr>Zn>Cu>Cd>Pb。其中,亮葉忍冬、小葉黃楊、金葉假連翹對土壤中Cd的修復效果較為理想;鴨腳木、亮葉忍冬、小葉黃楊對土壤中Zn的修復效果較好;鴨腳木、金光變葉木、細葉雞爪槭、胡椒木、等花卉植物對土壤中Cr的富集能力均較高,且根部積累系數都大于1,這說明對土壤中Cr的修復效果較好。

3.3草本能源植物對土壤重金屬的修復

草本能源植物作為生物生長和人類發展的生物能源基礎在社會發展及人類生存過程中占有重要地位[22,23]。同時在倡導低碳經濟的當今社會,草本能源植物作為草本植物的一種,其同樣具有非常高的應用生態價值及經濟價值[24~27]。最重要的是,部分草本能源植物具有較強的生態適應能力使其在污染土地的治理中具有一定的應用潛力。侯新村等[28]對柳枝稷、荻、蘆竹、雜交狼尾草、四種草本能源植物的規模化種植并對其積累重金屬作用進行研究,研究結果表明:草本能源植物對砷汞銅鉻鉛鎘等重金屬的絕對富集量較為可觀。對于砷銅鉛鎘均以雜交狼尾草的絕對富集量最高,柳枝稷、荻、蘆竹次之;雜交狼尾草對污染土壤中污染物汞的絕對富集能力最高;蘆竹對鉻的絕對富集能力最高,最高達1 333.37 g/hm2,這說明草本能源植物可以作為重金屬污染植物修復的一類修復植物,其具有一定的修復潛力。

4結語

土壤的重金屬污染危及糧食生產、食物質量、生態安全、人體健康以及區域可持續發展。以預防為主[29],預防、控制和修復相結合的土壤保護政策迫在眉睫。我國雖然在植物修復上起步較晚,但是仍然發展迅速。植物修復是利用具有修復性能的植物的生命活動對重金屬污染土壤進行積累修復的一項新技術。與此同時,我國很多的研究學者也就此問題展開過多種研究且證明植物修復是一種極具有潛力的土壤重金屬修復方式。因此接下來仍需要在找到具有較強積累能力的植物之后對其生長發育規律及發育調控措施進行研究從而不斷提高植物修復的效率以加快對土壤重金屬污染的修復進程。

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重金屬污染現狀范文2

【關鍵詞】食品;重金屬;污染

【中圖分類號】R15 【文獻標識碼】A 【文章編號】1004-7484(2012)13-0630-02

食品中的重金屬污染物主要來源于某些地區特殊自然環境中的高本底含量,由于人為的環境污染而早于有毒有害金屬對食品污染,食品生產過程中含有重金屬材料污染食品。攝入有害重金屬元素污染食品對人體產生多方面的危害[1]。因此,為掌握綿陽市食品重金屬污染程度,我們在2011年對我市城區和部分區縣市場中銷售食品進行監測,以期了解各種食品重金屬污染水平,有針對性地為政府監管提供依據,為預防食品污染,控制食源性疾病和食品安全提供依據。

1 材料與方法

1.1 樣品來源

按照國家食品安全風險監測計劃的要求在綿陽市涪城區、游仙區、梓潼縣、安縣、三臺縣和北川縣的大型批發市場、農貿市場和超市隨機抽取糧食類、蔬菜類、水果類、蛋類、肉類、奶及奶制品類、魚類和藻類水產品等種類樣品,每份樣品約500克。采集樣品根據綿陽市居民日常消費狀況,以本地產品為主,采用具有代表性的樣品。

1.2 監測指標

重金屬污染物包括鉛、鎘、汞。

1.3檢測方法

取食品可食部分,按照以下方法進行檢測。鉛:按照GB/T 5009.12-2003《食品中鉛的測定》石墨爐原子吸收光譜法。鎘:按照GB/T 5009.15-2003《食品中鎘的測定》石墨爐原子吸收光譜法。汞:按照GB/T 5009.17-2003《食品中總汞及有機汞的測定》原子熒光光譜分析法。

1.4 判定依據

測定結果根據GB2762-2005《食品中污染物限量》所規定的各項指標判定。檢出值高于標準規定值的結果判定為“超標”。

2 結果

2.1 食品中鉛污染情況

2011年綿陽市共抽取10類食品共230份,鉛含量范圍在0.02~2.67 mg/kg 之間,均值為0.41mg/kg,超標98份,超標率為42.61%。超標率中以豬腎超標率最高, 達72.22%,其次是皮蛋(66.67%)、藻類水產品(61.11%)、蔬菜(60.71%)和水果(41.79%)。其他類樣品也存在不用程度的超標,見表1。

2.2 食品中污染情況

含量范圍在

2.3 食品中汞污染情況

汞含量范圍在

3 討論

從2011的結果分析,本市各類食品中重金屬鉛的污染尤為突出,總超標率達42.61%,遠高于覃志英等[2]( 鉛不合格率為10. 7%) 的報道。其次是重金屬鎘的污染,超標率為19.31%,與文獻[3] 報道基本一致。汞污染的風險較鉛、稍小,為15.22%。說明本市食品中重金屬污染物主要是鉛、鎘污染,尤其是少數產品( 主要是豬腎、皮蛋、藻類水產品) 重金屬含量超標率很高,應引起檢測和監督部門高度重視。這些產品是市民每天都在食用的,危害因素也相應提高。因此,建立綠色農產品、畜牧生產基地是保證食品安全中最重要的環節,應同時加強食品衛生安全監督力度,讓廣大市民吃上綠色、無害、健康的食品。

重金屬污染現狀范文3

[關鍵詞]歷史遺留 鉛鋅廢渣 重金屬污染 對策

[中圖分類號] P618.42 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-3-220-1

0前言

威寧縣的鉛鋅冶煉業歷史悠久,據《大方府志》記載:在唐朝五代就有鉛鋅冶煉業,在近現代,清末民國時期和1958年的時期都有鉛鋅冶煉業。威寧縣鉛鋅冶煉業發展較快、規模較大,污染最為嚴重的是上世紀末20年。威寧鉛鋅冶煉業以土法煉鋅為主,主要采用土制馬弗爐、馬槽爐、橫罐、小豎罐、六角爐等簡易土高爐進行焙燒、簡易冷凝設施進行收塵等落后方式煉鋅或氧化鋅制品。生產工藝主要是用煤與鋅礦按比例裝罐后經燃煤加熱,在煤還原作用下產出粗鋅,資源、能源消耗消耗量大,鋅的回收率低,浪費現象嚴重,產生的燃燒煙氣和還原煙氣直接排入大氣,廢渣隨意傾倒,對生態和環境造成了嚴重的破壞和影響。因此,為改善生態環境質量,減輕廢渣對環境的影響,為人民群眾創造一個良好的生產、生活環境,對該區域冶煉廢渣及時進行污染治理迫在眉睫。

1鉛鋅廢渣重金屬的污染現狀及危害分析

1.1廢渣分布狀況

經過對全縣煉鋅區廢渣堆放場點的初步了解,在近幾十年的土法煉鋅生產過程中未同步采取相應的環保措施,廢渣亂堆亂放隨意傾倒。據原畢節地區環境監測中心站調查,威寧縣煉鋅廢渣總量為432萬噸,主要分布在爐山鎮、東風鎮、草海鎮、二塘鎮、鹽倉鎮、金鐘鎮等15個鄉鎮,廢渣總占地面積約4500畝,占地性質為耕地26.0%,荒坡、溝谷、洼地50.2%,河道23.8%。其具體分布情況如下:

(1)沿公路兩側分布

煉鋅業大多沿交通發達的鄉鎮分布,主要有威赫線的鹽倉鎮鹽倉村,威水線金鐘段草海鎮白馬村、鴨子塘村、金鐘鎮冒水井村,水煤線猴場鎮穿洞村、倮未村、發糾村等。

(2)沿荒坡、溝谷、洼地分布

二塘鎮的果花村(大紅山)、鐵營村(湖南坡)、中山村、金鐘鎮的格兜井,東風鎮紅花嶺村、格書村。

(3)沿河道分布

主要是沿烏江水系三岔河上游支流大河分布。在爐山鎮的16個煉鋅村幾乎在爐山河兩側的溝谷,東風鎮的拱橋村、黃泥村、竹林村、文明村在二塘河的支流拱橋小河上的支流拖倮河上。另外,羊街河兩岸也有鉛鋅廢渣的分布點。

1.2廢渣重金屬污染的危害

1.2.1對地表水、地下水水質的影響

煉鋅廢渣堆受地表徑流及雨水的沖刷等作用,使煉鋅廢渣或其中的重金屬、懸浮物等進入地表水,也有相當數量的廢渣是直接倒入溝谷、河床污染地表水。大量的煉鋅廢渣堆積在河道,淤積、堵塞河道或造成河道改道,抬升了河床。這些廢渣及其中的重金屬、懸浮物等污染物進入地表水后,造成的污染相當嚴重,凡是在煉鋅集中區的地表水,其水質基本都劣于《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)Ⅴ類,污染主要是以鉛、鋅、鎘為特征污染物,鉛的污染尤為突出。煉鋅廢渣堆受地表徑流及雨水的沖刷,從地表、溶洞滲透,將渣中的有毒有害物質轉移到地下水中,從地下水的水質監測狀況來看,基本都劣于《地下水環境質量標準》(GB/T14848-93)Ⅲ類,特征污染物仍然是重金屬鉛、鎘、鋅。

1.2.2對土壤的影響

鉛鋅廢渣堆放區土壤污染是由煉鋅廢渣經雨水和地表徑流的沖刷、淋溶,廢渣中的污染物滲入土壤,造成的土壤污染。土壤重金屬污染可影響農作物產量和質量的下降,并可通過食物鏈危害人類的健康,也可以導致大氣和水環境質量的進一步惡化。

從以上幾方面的環境影響分析可以看出,鉛鋅廢渣對環境的污染是嚴重的,受污染的空氣、水和土壤直接危害到生活在渣場周圍農民的身體健康和植物的生長。

2鉛鋅廢渣重金屬污染的防治對策

鉛鋅廢渣重金屬污染較難治理,這與它的特性是分不開的,同時也是它越來越受關注的原因,因此在治理重金屬污染時必須充分考慮到它的特性。鉛鋅渣中的重金屬(以鉛、鋅為主)通過雨水淋溶、空氣氧化以及微生物作用后進入環境,對周圍土壤、水體和生態環境構成威脅。由于重金屬污染物屬于持久性污染物,具有長期性、隱匿性、不可逆性以及不能完全被分解或消逝的特點,無法從環境中徹底清除,只能改變其存在的位置或存在的形態。

針對威寧縣鉛鋅廢渣的堆存特點和廢渣重金屬污染的特征,我們主要是考慮對廢渣中的重金屬污染物采取穩定固化的措施,實現鉛鋅渣的物理穩定、化學穩定和生態安全。鉛鋅渣(或鉛鋅尾礦)的堆積性質與沙礫十分相似,具有比較好的滲水性能。鉛鋅廢渣中的重金屬主要包括鉛、鋅,此外還含有少量的汞和砷等。目前,國內外常用的重金屬穩定化藥劑主要包括無機藥劑和有機藥劑。無機藥劑類型主要包括硫化物、磷酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽等等與重金屬反應生成沉淀物質的化學物質,這些物質單獨使用均會出現各種問題,如硫化物的毒性和臭味、硫酸鹽沉淀的可溶性、碳酸鹽對pH值的要求以及磷酸鹽對汞穩定化的無效等等。有機藥劑主要包括長鏈烷基胺和長鏈烷基硫,不溶于水,無法實現藥劑與鉛鋅渣的充分混合,而且價格昂貴,是無機藥劑價格的10倍以上。所以,我們主要將多種可溶性無機藥劑按照優化比例組合而成,從而解決了各種藥劑單獨使用時可能產生的問題。

3結束語

威寧縣歷史煉鋅區的土地污染嚴重,生態環境遭到嚴重的破壞,所以,清除當地的土地重金屬污染也是一項十分迫切而重要的任務。威寧縣煉鋅廢渣歷史遺留重金屬污染防治工程已列為貴州省煉鋅區生態恢復及環境治理的示范項目,是貴州省“十二五”環境規劃中污染治理的重點。項目是對煉鋅廢棄地的重金屬污染物進行控制和植被恢復,是對被破壞的生態系統的恢復與重建,可以彌補、充實和豐富當地原有的自然界,從而可以促進當地社會、經濟和環境的協調發展。但由于威寧縣目前經濟總量偏小,財政收入有限,建設資金籌措已成為制約該項目建設的一個主要因素。目前,威寧縣人民政府正在積極向國家和省市在該項目建設資金上爭取更大的支持。

參考文獻

重金屬污染現狀范文4

關鍵詞:土壤 重金屬 污染狀況

中圖分類號:X53 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)010-142-02

郫縣位于成都近郊,面積437.5km2,共有農村人口44.2017萬人,氣候溫和,雨水充沛,河網密布,水質優良,土壤肥沃,農業歷史悠久,是整個成都平原的主要蔬菜生產基地。隨著現代工業和城市的發展,廢水、廢氣、廢渣和城鎮生活垃圾的排放增加,都容易引起土壤中的重金屬含量增加。土壤中的重金屬污染因為難于治理、具累積性且危害周期長,受到人們的普遍關注,不但影響農產品的清潔生產,而且通過食物對人類健康造成極大的危害。因此了解和研究郫縣土壤重金屬污染現況,對于政府制定針對性措施,保護土壤環境質量,生態環境建設以及綠色農業,保障人體健康具有非常重要的意義。

1 對象與方法

1.1 概況和設計

本次研究主要選擇以農業生產為主,水稻、小麥、蔬菜和園林種植為主要生產,全縣共選取了5個鎮,唐元鎮、新民場鎮、三道堰鎮、古城鎮和友愛鎮,每個鎮又隨機選擇了4個村,每個村隨機采取一件土壤樣品,樣品基本覆蓋了郫縣農用土地利用類型。

1.2 樣品采集與檢測分析

1.2.1 樣品采集

每個監測點采集菜地或農田土壤樣品1份,采集0-20cm深表層土壤,在1m2范圍內按照5點取樣法采集土壤混合為一個樣品,采樣總量為1000g左右。

1.2.2 檢測方法

檢測項目包括鉛、鎘、汞、鉻、砷和pH值,分析方法是ICP-MS方法(電感耦合等離子體質譜法)。

1.2.3 土壤重金屬污染評價方法

評價標準采用《土壤環境質量標準》(GB 15618-1995),評價的方法為超過《土壤環境質量標準》規定限值則表示已被污染,未超過則表示還未被污染。

2 結果

郫縣屬于平原,選擇的20個村海拔均在553-598m,土壤均為黑褐色壤土,土壤濕度為潮,土壤中含有植物根系為少量。pH值測定在3.62-8.03之間,其中酸性土壤樣品有11件,中性土壤樣品有6件,堿性土壤樣品有3件(如圖1)。

郫縣土地主要用于農田、蔬菜地、果園等,故土壤重金屬污染評價以國家土壤環境質量二級標準作為評價參照,其中鎘有45%的樣點(及9件樣品)出現污染,最大值是0.53mg/kg(如表1)。

在pH值測定酸性土壤中污染6件,中性土壤中污染3件,說明pH值的大小顯著影響土壤中重金屬的存在形態和土壤對重金屬的吸附量,土壤pH值越低,H+越多,重金屬被吸附的越多,其活動性越強(如圖2)。其它樣點重金屬未出現污染。

3 結論

通過以上調查,郫縣土壤重金屬污染以鎘為主,而土壤重金屬污染的原因主要有以下幾點:

3.1 燃煤的使用

燃煤的大量使用是整個成都平原土壤重金屬Hg污染的重要因素之一。已有研究表明,燃煤已成為大氣汞的最主要來源,而且大氣汞濃度與土壤汞含量呈顯著的正相關。整個成都以前能源以燃煤為主,在2000年時燃煤占總能源32.8%,郫縣為成都的近郊縣,整個大氣的污染比較明顯。

3.2 工業“三廢”排放及大氣和酸雨沉降

隨著城市經濟的飛速發展,工業企業的不斷引進,工業“三廢”排放的增加,隨著大氣和酸雨的沉降,一起進入農田土壤,既造成了土壤的嚴重酸化,也是造成土壤重金屬的污染。

3.3 交通運輸

隨著城市的發展,人們的生活水平的不斷提高,汽車已作為人們出行的主要交通工具,然而汽車的增加隨之帶來的汽車尾氣排放也急劇增加,有專家研究認為土壤中的重金屬污染一部分來源于汽車尾氣排放的Pb、未燃盡的四己基鉛殘渣及汽車輪胎磨損產生的粉塵進入土壤,在公路沿線更為明顯。

3.4 農藥和化肥的施用

在農業生產中,農藥、化肥的施用,是加劇土壤重金屬污染的主要途徑之一?,F代農業生產存在大規模、集團化生產,經營商或農戶為了加快成熟期,提高生產,增加經濟收入而出現濫用和大量使用農藥、化肥等制劑。農藥和化肥成分中含有鎘、砷、鉛、鉻等重金屬元素,長期大量施用化肥、農藥可導致土壤重金屬的積累和污染。

4 加強土壤重金屬污染防治的一些建議

土壤重金屬污染具有隱蔽性、長期性和不可逆性等特點,人們對于土壤重金屬污染對農產品和人體健康造成的潛在危害意識還不強烈。今后應加強宣傳教育,提高群眾的環保意識,使人們充分意識到濫用和過量使用農藥、化肥等造成污染的嚴重性。加強工業“三廢”的排放管理,嚴格按排放標準執行。相關部門要加大土壤重金屬污染的監測工作,形成良好的監測預警系統,為政府制定針對性措施提供可靠依據。

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重金屬污染現狀范文5

關鍵詞:銅陵市 重金屬污染 研究進展

中圖分類號:X5 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)07(c)-0137-03

隨著我國工業化的不斷加速,開發利用的重金屬種類、數量和方式越來越多,涉及重金屬的行業越來越多,再加上一些污染企業的違法開采、超標排污等問題突出,使重金屬污染呈蔓延趨勢,污染事件出現高發態勢,表現出長期積累和近期集中爆發、歷史遺留問題和新出現問題相交織的特點[1]。2011年2月,國務院批復了《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》。體現了我國對重金屬污染防治的高度重視。

銅陵市是一個有著三千多年開采歷史的極具特色的有色多金屬礦區,是我國重要的有色金屬工業基地,有著悠久的采冶銅歷史[2]。目前已形成以采、選、煉、加工為一體的“銅”產業鏈,對推動銅陵地區社會經濟發展發揮了巨大作用.但也帶來了一系列的重金屬環境污染和生態破壞問題,對公眾身體健康構成了潛在或現實的危害。銅陵縣、銅官山區是國家60個重金屬砷控制區之一,46家企業被列為環保部重點監控企業,重金屬污染防治任務十分艱巨[3]。

1 銅陵重金屬污染研究分布

目前有關銅陵重金屬污染的研究,主要集中在礦區土壤、尾礦庫、水及水體沉積物污染、大氣沉降物及城區表土與灰塵和潛在生態風險的評估。

1.1 礦區土壤

土壤中的重金屬,在自然情況下,主要來源于成土母巖和殘落的生物物質。但是近代以來,工農業的快速發展,人類活動加劇了土壤重金屬的污染,污染程度越來越重,范圍越來越廣。胡圓圓等[4]對銅陵銅官山銅礦區土壤重金屬含量進行了研究。研究結果表明,銅官山銅礦區土壤Cu、Zn、As、Hg平均含量高于銅陵市土壤背景值,土壤已受Cu、Zn、As重污染,受Hg輕污染。

楊西飛[5]運用Matlab軟件模糊推理系統(FIS)對銅陵礦區農田表層土壤重金屬污染進行了評價,發現該礦區農田表層土壤普遍受到了重金屬不同程度的污染,其中Cd污染最嚴重,其次是Cu,其它各元素依次為Pb>As>Zn>Hg。土壤中Hg、Cd、Cu和Pb元素在表層明顯富集,各元素總量在不同深度均明顯高于土壤自然背景值,Hg、Cd、Cu、Pb和Zn在垂向上呈遞減趨勢,且在橫向上主要以洋河、順安河和新橋河為中心向四周遞減。不同形態重金屬在總量中的百分含量隨深度變化明顯不同。

王嘉[6]對銅陵的兩個礦區(獅子山區朝山金礦主井和銅陵縣順安鎮新橋礦業公司主井)土壤重金屬污染問題進行了較詳細的研究,運用內梅羅指數法和地質累積指數法對研究區進行了現狀評價,研究表明,As和Cd為嚴重超標污染物;As的致癌風險和非致癌風險都大,Cr的致癌風險最大;Cd、Hg、As對生態危害的潛在風險很大;所研究的兩礦區均存在很高的致癌風險和生態風險,朝山金礦區相對更高些。

白曉宇等[7]運用地統計學分析手段對銅陵礦區土壤中若干重金屬元素進行空間變異分析及空間插值和污染分析,結果表明,As、Cd、Pb、Zn元素的變異函數表現為各向異性,其方向性可能主要受礦床分布控制;Hg元素因受小尺度因子影響較大而呈現塊金效應較大。As元素污染的主要是由于銅礦、鉛鋅礦、褐鐵礦礦床及其開發;Cd元素的污染與鉛鋅礦床及其開發,以及農業污灌有關;Pb、Zn元素的污染與鉛鋅礦床及其開發密切相關。

1.2 尾礦庫

銅陵市是安徽省境內重要的銅生產基地。在銅礦生產的同時,產出了大量尾礦堆存于附近的尾砂庫中。尾礦庫多建于山間谷地、河流上游地區,其下游是經濟、農業發達地區。近幾年來,隨著經濟發展和城市的擴容,部分郊區的尾礦庫已經進入市區,尾礦庫的環境效應及其安全性令人關注。徐曉春等[8]對安徽銅陵林沖尾礦庫復墾土壤采樣檢測的結果表明復墾土壤中Cu的污染極其嚴重,As、Zn、Pb的污染較輕。徐曉春[9]還對銅陵鳳凰山礦林沖尾礦庫中重金屬元素的空間分布特征及相關土壤、水系沉積物和植物中重金屬元素含量變化進行了研究,發現長期堆存的尾礦會發生元素的次生淋濾與富集。

惠勇[10]等對銅陵市鳳凰山尾礦庫三個不同鳳丹種植地進行了研究,結果表明,尾礦土壤中的Cu、Zn、Cd含量均較高,其中Cu、Cd的含量分別是國家土壤環境質量二級標準的1.04~1.30倍和6.58~9.34倍。礦區近年來種植的作物對重金屬的吸收富集作用不明顯。

王少華[11]等采集了銅陵市楊山沖尾礦庫、尾礦庫周邊及較遠距離土壤、水、植物樣品,測定了其中的重金屬含量,發現所采集的土壤、水和植物中都存在不同程度的As,Hg,Cu,Zn和Pb等元素的富集現象,且不同元素之間的富集程度也有所差異;重金屬元素含量隨著遠離尾礦庫,有逐漸遞減的趨勢。周元祥[12]等對楊山沖尾礦庫尾砂重金屬元素的遷移規律進行了研究,發現在自然風化條件下,Cu、As、Hg、Cd和Pb的淋濾遷移速度相對較快,Zn略慢;Zn、Pb、Hg和Cd在50~60 cm深處會發生二次富集;風化后尾砂中Cu、Pb、As和Hg以殘渣態為主要賦存形式,其次為鐵錳氧化態,其中Zn和Cd以鐵錳氧化態含量在表層最高。

1.3 水及水體沉積物

水體及沉積物因其獨特的環境特點,往往會成為重金屬元素的“源”和“匯”,學者們也因此對其進行了眾多研究。張敏[13]等通過測定長江銅陵段枯、豐水期江水中Cu、Pb、Zn和Cd不同形態的含量,分析了四種金屬在江水中的存在形態分布,不同水期含量變化,水中懸浮物對金屬吸附能力大小,以及近20年來含量的變化情況。發現長江銅陵段江水中各重金屬總量豐水期時大于枯水期,重金屬各形態含量之間均有差異。與近20年江水中的重金屬背景值比較,長江銅陵段重金屬含量有普遍升高的趨勢。

徐曉春[14]等對相思河的重金屬污染情況進行了調查和研究,采用潛在危害指數法對沉積物中重金屬進行了評價。研究表明,相思河中下游受到的重金屬污染明顯比上游嚴重,Cu和Cd的富集系數和生態危害高。

李如忠[15]等對惠溪河濱岸帶土壤重金屬形態分布及風險評估進行了研究,研究表明,惠溪河濱岸帶土壤中Cd和As達到極高風險等級,Cu為中等風險等級;根據綜合污染及潛在生態風險貢獻率水平,初步判定As和Cd為惠溪河濱岸土壤重金屬污染治理和修復的優先控制對象。

王嵐[16]等對長江水系表層沉積物重金屬污染特征及生態風險性評價的研究中表明,安徽順安河位點為極強生態危害范疇。

葉宏萌[17]對銅陵礦區的新橋至順安河沉積物中五種重金屬的全量和形態進行了研究,并結合環境條件分析了它們的橫向和縱向遷移變化特征,研究表明該區域沉積物重金屬中Cu、Zn、Pb、Cd的均值皆遠超長江下游沉積物背景值,其中以Cu和Cd最顯著。對重金屬橫向遷移分析發現,礦山重金屬會隨著沉積物的距離增加而顯著降低,新橋河沉積物的遷移變化顯著高于順安河沉積物。在遷移過程中,Cu、Zn、Cr殘渣態逐步增加,毒性減弱,Pb、Cd的活性態比例增大。重金屬的縱向遷移分析結果表明,離礦山的位置遠近對沉積柱金屬的總量和形態起決定作用,礦區下游河流沉積物既受尾礦的影響,也受河流流域物質本身的影響。

1.4 大氣沉降物及城區表土與灰塵

隨著城市化進程的加快,而帶來的交通污染以及其他方面的污染使得大氣環境質量越來越差,大氣環境污染問題越來越引起人們的注意。李如忠[18]利用美國國家環保局(US EPA)推薦的健康風險評價模型對銅陵市區表土與灰塵重金屬污染健康風險進行了研究。研究表明,銅陵城區土壤和地表灰塵已遭受較為嚴重的重金屬污染;不同功能用地的致癌風險均顯著超過US EPA推薦的可接受風險閾值范圍和國際輻射防護委員會(ICRP)推薦的最大可接受風險值;銅陵市表土與地表灰塵已對公眾身體健康構成危害;其中主導致癌與非致癌風險效應的主要污染因子是As,主要暴露途徑是手-口攝入途徑。

吳開明[19]用蘚袋法對銅陵市大氣重金屬污染進行了研究,發現銅陵市Cu污染最嚴重,有色金屬冶煉工業是銅陵市最主要的污染源,交通運輸對大氣重金屬污染也日趨嚴重。

殷漢琴[20]對銅陵市大氣降塵中銅元素的污染特征進行了研究,采用富集因子法定性地判斷各采樣點銅元素的來源,研究表明,銅陵市大氣降塵中銅元素污染嚴重并且形成了以銅開采和冶煉企業為中心的污染區域。研究發現銅礦石的開采和冶煉對大氣降塵中的銅元素污染貢獻較大, 是主要的污染源。

2 重金屬污染修復技術與控制措施研究

重金屬在土壤、水體、大氣、生物體中廣泛分布。由于大氣和生物體中重金屬的特殊性及其主要直接或間接來源于土壤和水體,所以對于重金屬的污染修復技術主要集中在對土壤和水體中的重金屬污染進行修復。

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且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。目前,治理土壤重金屬污染的途徑主要有兩種:(1)改變重金屬在土壤中的存在形態、使其固定,降低其在環境中的遷移性和生物可利用性;(2)從土壤中去除重金屬[21]。圍繞這兩種途徑展開的土壤重金屬治理措施有物理及物化措施、化學措施、農業生態措施、生物修復等[21~23]。

王華等[24]對我國底泥重金屬污染防治研究做了相應綜述,提出目前我國底泥重金屬污染治理的常用方法有工程治理方法、生物治理方法和化學治理方法。

重金屬污染物進入水生生態系統后對水生植物和動物均產生影響,并通過食物鏈發生富集,引起人體病變,危害人類。目前水體重金屬污染治理修復方法主要有物理方法、化學方法、物理化學方法、集成技術、生物方法等[25]。

為控制銅陵市重金屬污染、提高環境質量,銅陵市環保局組織編制了《銅陵市重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》,該規劃以國家《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》為指導,落實源頭預防、過程阻斷、清潔生產、末端治理的全過程綜合防治理念,提出了一系列重金屬污染防治措施,以求能遏制重金屬污染趨勢,改善區域環境質量,保護人民身體健康和環境權益。

3 結語

對銅陵市重金屬污染研究情況進行了介紹,對重金屬污染防治措施與修復技術經行了總結。根據目前研究結果表明,銅陵市重金屬污染已比較嚴重。Cd、As、Cu和Pb為主要的污染元素,Hg雖然含量較低,但因為其毒性較大,亦當引起足夠的重視。礦石的開采和冶煉以及尾礦的堆積成為銅陵市重金屬污染的主要來源,所以首先應控制源頭,治理礦石的開采和冶煉,清理尾礦的堆積。由于植被等生物體對重金屬具有良好的吸附阻攔作用,可在采礦廠四周設置重金屬吸收強防護帶,阻止污染向更遠擴散。對于已經受到污染的土壤,可以采用生物方法、物理或化學方法去除。

健全重金屬污染防治法律體系、做好污染綜合防治規劃和強化行政管理是防治重金屬污染的重要管理手段。《銅陵市重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》的提出對銅陵市重金屬污染防治具有重要的指導和實踐意義。健全重金屬污染防治法律體系,實施清潔生產,監督實施環境影響評價驗收工作,開發研究重金屬污染防治技術等是目前重金屬污染防治的重要任務。

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重金屬污染現狀范文6

[關鍵詞] 農田土壤 重金屬污染 現狀 方法

[中圖分類號] S158.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2013)09-0037-02

土壤是由一層層厚度各異的礦物質成分所組成的。土壤和母質層的區別表現在形態、物理特性、化學特性以及礦物學特性等方面。由于地殼、大氣和生物圈的相互作用,土層由礦物和有機物混合組成。疏松的土壤微粒組合起來,形成充滿間隙的土壤形式。相對密度在4.5g/cm3以上的金屬稱作重金屬。土壤中的重金屬累積后對人體的危害相當大,能引起人的頭痛、頭暈、失眠、健忘、神經錯亂、關節疼痛、結石、癌癥(如肝癌、胃癌、腸癌和畸形兒)等。

一、土壤重金屬污染的定義

土壤重金屬污染是指由于人類活動,土壤中的微量金屬元素在土壤中的含量超過背景值,過量沉積而引發的問題統稱為土壤重金屬污染。過量重金屬可引起植物生理功能紊亂、營養失調,此外汞、砷能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細菌活動,影響氮素供應。重金屬污染物在土壤中移動性很小,不易隨水淋濾,不為微生物降解,通過食物鏈進入人體后,潛在危害極大。一些礦山在開采中尚未建立石排場和尾礦庫,廢石和尾礦隨意堆放,致使尾礦中富含難溶解的重金屬進入土壤,加之礦石加工后余下的金屬廢渣隨雨水進入地下水系統,造成嚴重的土壤重金屬污染[1]。

二、重金屬污染物的來源

污染土壤的重金屬主要包括汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷等生物毒性顯著的元素,以及有一定毒性的鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)等元素。主要來自于固體廢物,如亂扔舊電池、電子線路板;工業選礦垃圾等的堆集;含重金屬的廢水未達標排放,被污染地下或地表水徑流、滲透;重金屬粉塵的沉降等。如汞主要來自含汞廢水,鎘、鉛主要來自冶煉排放和汽車廢氣沉降,砷則來源于殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑。

三、土壤重金屬污染的特點

1.隱蔽性和滯后性

大氣污染、水體污染和廢棄物污染等一般通過感官就能發現,而農田土重金屬污染往往要通過對土壤樣品的分析化驗、對農作物殘留檢測,甚至通過研究人畜健康狀況后才能確定。因此農田土重金屬污染從產生到問題出現通常會經過較長的時間,并具有一定的隱蔽性。

2.不可逆性和難治理性

如果大氣和水體受到了污染,切斷污染源后通過稀釋作用和自凈化作用也可能會使污染問題逆轉。但是累積在農田土中的難降解重金屬則很難靠稀釋作用和自凈化作用來加以消除。某些被重金屬污染的土壤可能需要 100~200年的時間才能恢復原狀。因此土壤重金屬污染一旦發生后通常很難治理,而且其治理成本比較高、治理周期也比較長。

3.表聚性

農田土中的重金屬污染物大部分殘留于土壤耕層中,很少向土壤下層移動。這是由于土壤中存在有機膠體、無機膠體和有機-無機復合膠體,它們對重金屬有較強的吸附能力和螯合能力,這就限制了重金屬在土壤中的遷移。因此農田土中的重金屬污染物很少向土壤下層移動,大部分殘留在土壤耕層,這就導致農作物污染,進而危害人類的健康。

四、我國土壤重金屬污染現狀

我國的土壤重金屬污染物主要來源于污水灌溉、工業廢渣和城市垃圾等。污水中占有較大比例的工業廢水的成分比較復雜,不同程度地含有微生物難以降解的多種重金屬,是土壤重金屬污染物的主要來源。

目前我國因農藥和重金屬污染的土壤面積已經達到上千萬公頃,污染的耕地約有一千萬公頃,占耕地總面積的10%以上。全國每年受重金屬污染的糧食高達l200萬噸,因重金屬污染而導致的糧食減產高達1000多萬噸,經濟損失至少有200億元。華南有的地區接近50%的農田遭受鎘、砷、汞等重金屬污染;廣州近郊因為污水灌溉而污染的農田有2700公頃,因使用污泥造成1000多公頃的土壤被污染;上海的農田耕層土壤汞、鎘含量增加了50%;天津市近郊因污水灌溉而導致超過兩萬公頃農田受重金屬污染。國內蔬菜重金屬污染的調查結果顯示,我國菜地土壤重金屬污染形勢嚴峻,珠三角地區接近40%菜地重金屬含量超標,其中10%屬“嚴重”超標;重慶市的蔬菜重金屬污染程度為鎘>鉛>汞,近郊蔬菜基地的土壤重金屬汞和鎘出現超標情況,超標率分別為6.7%和36.7%;廣州市的蔬菜地鉛污染最為普遍,砷污染次之[2]。

五、土壤重金屬污染的危害

重金屬污染與其他有機化合物的污染不同。不少有機化合物可以通過自然界本身物理的、化學的或生物的方式凈化,使有害性降低或解除。而重金屬具有富集性,很難在環境中降解。即使有益的金屬元素濃度超過某一數值也會有劇烈的毒性,使動植物中毒,甚至死亡。金屬有機化合物(如有機汞、有機鉛、有機砷、有機錫等)比相應的金屬無機化合物毒性要強得多;可溶態的金屬又比顆粒態金屬的毒性要大;六價鉻比三價鉻毒性要大等。

重金屬在人體內能和蛋白質及各種酶發生強烈的相互作用,使它們失去活性,也可能在人體的某些器官中富集,如果超過人體所能耐受的限度,會造成人體急性中毒、慢性中毒等,對人體會造成很大的危害。有關專家指出,重金屬對土壤的污染具有不可逆轉性,已受污染土壤沒有治理價值,只能調整種植品種來加以回避。

六、重金屬污染土壤的修復

土壤被污染后,為了避免其對植物的生長和通過食物鏈對人類造成危害,需要將其從土壤中清除掉。重金屬污染土壤的修復技術主要有兩種,一是改變重金屬元素在土壤中的存在形式,使其由活化態轉變為穩定態;二是從土壤中去除重金屬元素,使土壤中重金屬元素的濃度接近或達到背景含量的水平[3,4]。當前采用的治理方法主要有以下三種:

1.工程治理

即用物理(機械)原理治理重金屬污染的土壤,主要有熱處理技術、淋濾法、洗土法以及深翻法;

2.生物修復

即針對土壤中的重金屬具有生物遷移這一特點而提出的一項凈化措施,即利用某種特殊的植物、動物或者微生物能吸收土壤中的重金屬污染物從而達到凈化的目的;

3.改良劑

即投入各種土壤的改良劑,主要用于調節酸堿度和化學組分,使重金屬能夠以生物有效性低,毒害程度弱的形式存在。

國內對于土壤污染的治理已有過不少探索,從治理的手段上可以分為物理、化學和生物措施。物理和化學措施主要采用直接換土法、電化法、穩定固化法等方式。但物理和化學措施只適用于有限時空的土壤治理,大規模采用該方式成本太高,也不便于實施。而生物措施則主要利用動物、植物、微生物的生物作用,所用設施相對簡單,成本低廉,更適合大規模應用。傳統的植物修復技術是利用重金屬超富集植物(多為草本植物)的種植吸收土壤內的重金屬元素,但在實際應用中存在較大限制,且需要每年進行種植和收割,增加了土壤修復的成本。所以,尋找和培育重金屬高富集能力的木本植物成為一個亟待解決的問題。

七、結束語

土壤重金屬污染具有污染范圍廣、持續時間長、污染隱蔽性、難被生物降解等主要特點,并可能通過食物鏈不斷地在生物體內富集,甚至可轉化為毒害性更大的甲基化合物,對食物鏈中某些生物產生毒害,或最終在人體內積累而危害健康。為了預防土壤重金屬污染,我們應當樹立環保意識,充分認識其危害性,從小事做起,在根本上去除污染來源,杜絕廢水、廢氣的任意排放,及時處理城鄉垃圾,不濫用化肥農藥。如何恢復重金屬污染地區的本來面目也是一個長期性的課題,需要我們不斷努力作進一步的探討。

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