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重金屬污染現狀及其治理范文1
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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重金屬污染現狀及其治理范文2
關鍵詞:重金屬;污染;土壤;
Abstract: At present, the soil heavy metal pollution research in our countries is a rather hot topic. In a broad range of data collection, based on the prevention and control of soil heavy metal pollution, the paper put forward some Suggestions and ideas.
Key Words: heavy metal; pollution; soil;
中圖分類號:[TE991.3]文獻標識碼:A 文章編號:
一項由原國家環保總局進行的土壤調查結果顯示,廣東省珠江三角洲近40%的農田菜地土壤遭重金屬污染,其中10%屬嚴重超標。由于土壤重金屬污染具有隱蔽性、不可逆性和持久性,對生態環境和人類健康影響深遠,所以土壤重金屬污染問題越來越受到人們的關注和重視。
一、土壤質量的涵義與土壤重金屬污染
根據聯合國糧食及農業組織(FAO)相關專家對土壤質量的定義,結合國內外尤其是美國、澳大利亞、歐盟等一些國家學者對土壤質量的普遍看法,所謂土壤的質量,與土壤中的重金屬含量是決不可能畫上等號的。我們不能認為土壤中重金屬的含量低就認定土壤的質量高,反之亦然。根據對土壤質量的比較權威的定義,土壤的質量并不就是指土壤的質地,也不是指土壤為植物提供P、N、K等一些營養成分的能力,而是指能夠支撐農產品的生產能力、保護生態環境、保護動物以及人類的健康與保護食品的安全等綜合能力。FAO對土壤質量的定義主要是從測定土壤的生物、物理和化學性質的大概100多種指標而來。其中生物參數的指標是比較重要的。也就是說,代表土壤的生命活力主要是土壤中生物以及生物的多樣性,其中土壤中的生物多樣性就是土壤質量的核心組成,也就是土壤質量的內涵。
土壤具有同化和代謝外界環境進入土體的物質的能力,也就是常說的自凈能力。當土壤中重金屬的含量超過土壤的自凈能力或者明顯高于土壤環境基準或土壤環境標準,并引起土壤環境質量的惡化,這就是土壤重金屬污染。
二、土壤中重金屬污染的危害
(1)在自然生態系統中,大氣環境、水環境和土壤環境的物質循環聯系緊密,土壤的污染物會隨著土層的遷移與地表徑流,從而污染地下水、地表水,也會污染其他新的土壤,甚至會通過揮發產生大氣污染。
(2)土壤中的重金屬污染讓緊張的耕地越來越短缺。由重金屬污染造成土壤質量下降而導致耕地面積的減少,更加劇了對我國耕地紅線的沖擊。目前這種情況并沒有出現減緩的趨勢。
(3)重金屬污染物通過影響土壤中某些微生物的數量與活性,從而影響土壤的活性。另外,重金屬污染物大多對生物具有一定的毒害作用,因此土壤重金屬的含量對農作物的產量有很大的影響,甚至會導致農作物的減產,所以土壤的重金屬污染影響到農業生產的可持續發展。
(4)大多數重金屬污染物難以降解,在生態系統中,生物富集現象顯著,將直接或間接危害到處于食物鏈頂端的人類的身體健康。
(5)土壤的重金屬污染物在遷移和轉化的過程中,除了濃度的累積,毒性也可能會增加,例如汞的生物甲基化,這更加劇了土壤污染帶來的危害。
三、土壤重金屬污染的來源
(1)污灌。在缺水地區,污水灌溉解決了農用供水不足的問題,起著保證農作物產量的作用,同時也帶來了土壤污染及地下水污染等問題。
(2)化肥、農藥以及塑料薄膜的大量使用。不合理的農藥和化肥的使用會使土壤被重金屬所污染,某些化肥含有過量的重金屬Zn、Cd、Pb等。農用塑料薄膜釋出的Cd、Pb也會造成土壤重金屬污染
(3)大氣的沉降。工廠排放的煙氣、粉塵等氣體污染物經大氣環流擴散,以干、濕的沉降方式進入到水體與土壤中。
(4)含重金屬固體廢棄物。工業廢棄物、礦產的開采與冶煉產生的廢渣、涉重金屬企業污水處理系統產生的污泥等含重金屬危險廢物是土壤重金屬污染的主要來源。
(5)交通運輸的污染。交通運輸中重金屬的污染來源于汽車排放的尾氣及輪胎磨損產生粉塵。
四、政府對防治土壤中重金屬污染采取的措施
(1)提高涉重金屬建設項目的準入門檻,有效控制新增污染源。對不符合產業布局、行業發展規劃、環保規劃的建設項目堅決不予上馬。符合產業政策的涉重金屬項目實行入園建設、統一規劃布局、統一管理。
(2)摸清管理轄區地域,特別是農作物產地土壤質量狀況,強化土壤重金屬污染物的跟蹤監測,劃分種植功能區,對超標受污染的土壤進行修復。落實環保目標責任考核、行政問責制度,對超標區域實行掛牌督辦、區域限批。
(3)推行清潔生產,加快涉重金屬行業轉型升級。通過實施清潔生產審核,從源頭上削減重金屬污染物的排放,提高資源利用效率,減少污染物末端治理的壓力。
(4)加密對涉重金屬企業污染物排放情況的監督性監測,對國控、省控重點企業至少每兩月監測一次。強化企業自行監測,適時推行涉重金屬污染源、重點流域在線監測監控。
(5)加強環境監管,嚴格環境執法。嚴厲打擊涉重金屬行業違法排污行為,對環保設施運行不正常、偷排、超標超總量排放等環保違法行為從嚴處罰,嚴格執行含重金屬危險廢物轉移聯單制度。
五、治理土壤中重金屬污染的方法
(1)生物修復法。這種方法主要是通過一些特殊的微生物與植物把土壤中的重金屬利用新陳代謝的作用去除或者轉化其形態,降低重金屬的毒性,使土壤得到一定程度的凈化。
(2)熱處理方法。熱修復處理法的原理其實就是運用了污染物的熱揮發性,利用高頻電壓所產生出來的電磁波,把土壤進行加熱,使土壤中的污染物能夠解吸出來,由此達到修復的目的。該方法對重金屬汞的治理效果顯著。
(3)排土、客土和水洗法。排土就是剝去表層受污染的土壤,客土就是在被污染的土壤上覆蓋未受污染的土壤。水洗法是通過清水灌溉稀釋或洗去重金屬離子從而降低重金屬污染物的含量。
(4)化學修復方法。這個方法是利用某些化合物與土壤中的重金屬反應所形成的絡合物,很容易和酸根離子發生反應產生沉淀的特點,通過投加一些改良劑到土壤里來降低土壤中重金屬的遷移性,減少其含量,從而達到修復以及治理土壤的目的。
六、結束語
土壤中重金屬污染問題隱蔽、危害大,難以治理。國土資源部曾公開表示,中國每年有1200萬噸糧食遭到重金屬污染,直接經濟損失超過200億元。經濟發達地區普遍存在著土壤重金屬污染問題。隨著產業轉移,一些東部地區的高能耗、高污染項目開始往中西部省份轉移,中西部欠發達地區的土壤環境也面臨著重金屬污染的威脅。近年來頻繁見報的重金屬污染事故,時刻警醒著人們要重視土壤中的重金屬污染的問題。
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重金屬污染現狀及其治理范文3
關鍵詞:原位固定修復;重金屬污染;土壤修復技術
中圖分類號:X503文獻標識碼:A文章編號:1009-2374 (2010)13-0031-02
原位固定修復工藝方法從成本和時間上能較好地滿足治理土壤中重金屬污染的要求。原位固定就是通過往土壤中加入固定劑,調節和改變重金屬在土壤中的物理化學性質,使其產生沉淀、吸附、離子交換、腐殖化和氧化-還原等一系列反應,降低其在土壤環境中的生物有效性和可遷移性,從而減少這些重金屬元素對動植物的毒性。目前在土壤修復中常用的固定劑包括無機固定劑、有機固定劑和有機-無機復合固定劑。該方法的優點是成本低,對重金屬的固定時間長,對于大面積的面源污染有很好的修復前景。然而,固定劑使用不當,也會帶來一系列的問題。本文對重金屬污染土壤的原位固定修復進行了研究。
一、重金屬污染土壤的原位固定治理技術
(一)原位固定治理技術的提出
重金屬原位固定修復的研究開始于20世紀50年代,所制備的吸附劑最早來固定水體中不同重金屬。后來,人們發現了重金屬的毒性與其在土壤中的賦存形態有密切的相關性。一些基于降低重金屬生物有效性的物質如沸石、水泥和石灰等被應用于固定土壤和沉積物中的重金屬。原位修復技術才逐漸被應用到土壤重金屬的吸附固定中。20世紀80年代以后,許多固定物質,如人工合成的沸石、生物固體、污泥和磷酸鹽衍生物等應用于重金屬污染土壤的原位固定中。隨著人們對土壤中重金屬存在形態的進一步研究,發現了重金屬的毒性與其在土壤中存在的各種形態密切相關,植物吸收重金屬的量取決于土壤中有效態重金屬含量,而不是土壤中重金屬的全量。
原位固定技術是指通過往土壤中加入固定劑,調節和改變重金屬在土壤中的物理化學性質,使其產生沉淀、吸附、離子交換、腐殖化和氧化-還原等一系列反應,降低其在土壤環境中的生物有效性和可遷移性,從而減少這些重金屬元素對動植物的毒性。由于其成本低廉、操作方便、效果快速,使其在對污染土壤的治理中得到廣泛應用,尤其對耕作土壤中的面源污染的治理。
(二)原位固定治理技術應用的主要限制因素
目前,原位修復技術在應用中仍然存在一些困難:其一,每個固定劑都有其適用的土壤,土壤的成土母質、粘粒含量、pH等理化性質直接影響固定劑的修復效果。環境條件的改變,特別是降水多少等,也會影響固定劑對重金屬的固定作用。因此,每一種固定劑應用于實踐,都要有科學的技術參數作支撐。其二,化學合成的有機-無機復合體應用于重金屬污染土壤修復,不僅治理成本過高,且有相當的環境風險。有些固定劑在土壤中還會引起土壤理化性質的改變,對植被造成不良影響。為此,我們提出用天然的有機、無機材料制備出有機-無機復合體,杜絕二次污染,并發展與之相應的有機-無機復合體原位鈍化技術。其三,雖然吸附劑能將重金屬固定住,但金屬離子依然還存留在土壤環境中,并可能隨著環境條件的改變,生物有效性也可能變化。所以,探尋將重金屬從土壤中徹底取出的方法是非常必要的。
二、固定劑對土壤中重金屬活性的影響
固定劑可分為有機、無機和有機-無機復合體三種類型。無機材料通過其對重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用,以降低重金屬的生物有效性。由于土壤化學性質和作物吸收關系復雜,這種效果具有地帶性。有機物料對土壤中重金屬的影響極其復雜,也有文章報道低分子有機物通過螯合作用活化土壤中重金屬。有機-無機復合體對重金屬的吸附、沉淀、凝聚、絡合等能力大于單一的有機物或無機物。
(一)無機固定劑對土壤中重金屬活性的影響
無機固定劑主要包括三種:(1)石灰、鋼渣、高爐渣、粉煤灰等堿性物質,通過對重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用降低土壤中重金屬的生物有效性;(2)羥基磷灰石、磷礦粉、磷酸氫鈣等磷酸鹽,可增加離子吸附和沉降,減少水溶態含量及生物毒性;(3)天然、天然改性或人工合成的沸石、膨潤土等礦物亦可提高固定效果。
但采用無機固定劑進行土壤改良往往需要較大的施入量,在某些情況下,可能誘發新的環境問題。如磷灰石的大量施用會使土壤累積較多的磷,對周圍水體造成潛在的威脅。在一些修復過程中由于土壤過度石灰化,會使土壤中重金屬離子濃度長期升高并導致農作物減產。在土壤中添加沸石或沸石類似的硅酸鹽物質,可導致土壤溶液中可溶性有機碳(DOC)升高,最后是土壤中鎘和鋅的淋溶性加大。
(二)有機固定劑對土壤中重金屬活性的影響
有機固體廢物按其來源不同可分為第一性生產廢棄物(作物秸稈、枯枝落葉等)、第二性生產廢棄物(畜禽糞便等)、工副業有機廢料(農畜產品加工廢棄物)和人類生活廢棄物(城鄉生活垃圾、人糞尿等)4類。它們具有的活性基團(如:COO-、-NH、=NH、=PO4、-S-、-O-等),很容易作為配位體與重金屬元素Zn、Mn、Cu、Fe等絡合或螯合,鈍化土壤中的重金屬。
有機材料因其對提高土壤肥力具有十分重要的意義,且取材方便、經濟,因此在土壤重金屬污染修復中得到了廣泛應用。有機材料可能通過幾種途徑降低土壤重金屬的有效性:提高土壤pH,增加土壤固相有機質對重金屬的吸附;有機分解產物與重金屬形成難溶性沉淀(如硫化物);水溶性有機物與重金屬結合形成不易被植物吸收的形態等。
但有機物料對土壤中重金屬的影響極其復雜,也有文章報道低分子有機物通過螯合作用活化土壤中重金屬。有研究表明,有機物料在后茬作物中促進了重金屬的生物積累和毒性。王新等認為有機肥料選擇不當不但起不到應有的效果,甚至還會有副作用。
(三)有機-無機復合固定劑對土壤中重金屬活性的影響
有機-無機復合體包括城市固體廢棄物、黃酸鹽吸附劑、污水污泥、石灰化生物固體等,人工合成的大都是以天然粘土礦物和有機化學試劑合成有機-無機復合體。有機-無機復合體對重金屬的吸附、沉淀、凝聚、絡合等能力大于單一的有機物或無機物已被大量的研究所證實。
三、固定劑在治理重金屬污染中的應用
(一)固定劑在水處理中的應用
固定劑在污水處理中的應用已經相當廣泛。已有大量的研究表明,膨潤土和沸石等固定劑及它們的改性產品能有效地治理含氮、磷、重金屬離子廢水及有機廢水,為廢水處理行業低成本、高效率的運轉提供了一條行之有效的新途徑。杭瑚等利用膨潤土處理污水中的重金屬離子,發現加入0.04%膨潤土和0.006%的PAC可使低濃度污水中Pb2+脫除93.1%。還有研究發現,經過改性的有機膨潤土對含50mg/L的Cr6+廢水的去除率達到95%。
(二)固定劑在修復重金屬污染土壤中的應用
固定劑原位修復重金屬污染土壤因其易于實施性和成本低廉性,已經得到廣泛應用。當然在使用過程中,也存在著一定的局限性和潛在風險。其改良效果也有很大程度的差異。無機和有機改良劑的修復效果不僅與重金屬離子的種類有關,而且還受作物、土壤類型及環境因子的制約。
有機物質因其取材方便價格低廉,又對提高土壤肥力具有十分重要的意義,因此在土壤重金屬污染改良中得到了廣泛應用。李劍超等指出,在盆栽試驗中,豬糞和泥炭均降低了潮土中水溶性Cu的含量,卻沒有降低紅壤中水溶性Cu的含量。
武玫玲等研究表明,土壤中重金屬離子濃度較低時,Fe 、Mn氧化物對重金屬離子的專性吸附隨pH增大而升高,但是不同重金屬離子開始吸附的pH值和達到最高吸附量的pH明顯不同。氧化物和有機質對于控制土壤溶液中Cu的濃度所起的作用,遠較粘土礦物重要,當土壤中Cu濃度低時,主要與游離氧化鐵和有機質結合,呈現緊結合態,而當Cu濃度高時,則又出現大量的松結合態,這部分Cu主要是與水云母、高嶺石等粘土礦物結合。因此含游離氧化鐵和有機質高的土壤對外來銅的緩沖能力相對較強。因此從理論上來說,在修復Cu污染的土壤方面,固定劑施用在含游離氧化鐵和有機質低的土壤中會表現出更顯著的修復效果。
四、結語
縱觀國內外研究發現:(1)重金屬污染土壤鈍化修復技術的研究已取得了一系列重要進展,無論是分別施用無機鈍化劑、有機鈍化劑,還是有機、無機鈍化劑混合使用,都有成功的實例,但在不同的土壤類型、不同污染程度、不同重金屬種類的研究結果各異;(2)鈍化劑的需用量較大,尤其是無機鈍化劑一般用量在5%左右時,鈍化效果才較明顯;(3)利用有機試劑和天然粘土礦物預制備的有機-無機復合體,能顯著提高對重金屬的吸附量,但多在水處理中的應用研究,應用于土壤污染修復,不僅成本過高,且可能誘發新的環境問題;(4)無論施用哪種鈍化劑,最終被吸附鈍化的重金屬都留在土壤中,存在著潛在的環境風險。
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重金屬污染現狀及其治理范文4
關鍵詞:重金屬離子 生物法 廢水
1 引言
重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環境污染,主要指鉻、鉛、銅汞及類金屬砷等生物毒性顯著的重金屬造成的環境污染。當這些元素進入人體后會使蛋白質失活,嚴重危害健康。近年來,隨著人類對重金屬的開采、加工等活動的增多,排出了大量含重金屬的廢水,使得環境中的重金屬含量增加,超出正常范圍,對環境造成了嚴重的污染,并危害著人類的生存和發展。在一些河流中,曾發生銅污染引起水生生物急性中毒的事件;在某些海岸和港灣地區,也發生銅污染引起牡蠣肉變綠的事件。2011年8月,云南一化工廠發生鉻污染,致數萬立方米水的水質變差、牲畜接連死亡,此事件引發社會各界的極大關注。
因此,對這些含有微量重金屬元素的廢水的處理就成為一個亟待解決的問題。目前對重金屬廢水的處理工藝主要依靠傳統技術(化學沉淀,氧化還原法等),這些技術工藝相對簡單。但傳統處理方法表現出處理效率不高,且存在出水金屬濃度偏高的問題。另外原材料獲取費用昂貴,并且可能會引起其他方面的污染。為了尋找能夠更好的處理重金屬廢水的工藝,人們對利用生物去除重金屬的方法進行了研究。與傳統方法相比,生物法的原材料來源廣泛,價格低廉,而且其去除速度快,去除效果明顯。另外,生物法更具有環境友好性,處理后不會產生二次污染等問題。
2 生物法
生物法主要利用植物或微生物及其代謝產物的特性來處理重金屬,在廢水處理領域漸漸引起了人們的普遍關注。目前的研究表明,生物法主要分為生物吸附法、生物沉淀法、生物轉化法、生物絮凝法和植物修復法。
2.1 生物吸附法
生物吸附法的原理主要是因為微生物的細胞壁可以通過物理化學作用將重金屬吸附在胞外聚合物的結合位點上,這使微生物對重金屬有較強的吸附能力,并將它們螯合在多聚物或產生基團,并與重金屬離子形成絡合物。然后再在水中沉降,從而得到了去除重金素的效果。生物吸附法是一種新興的技術,可以選擇性的吸附水中的重金屬離子,處理效率較高,能夠解吸從而達到重復利用。并且操作的pH值和溫度條件范圍廣。這類吸附劑主要是藻類,還有細菌和真菌及其代謝產物(如幾丁質和多糖)等。但是吸附容量有限,只適合低濃度的重金屬廢水的處理。
Kuhu用海藻酸鈉對生枝動膠菌進行固定后,用它對含鎘廢水進行處理,發現可以吸附近96%的鎘。國內李清彪等通過研究發現白腐真菌菌絲球對于鉛有一定的吸附作用,另外還探討了黃泡展齒革菌對鉛的吸附。發現它光滑均勻,具有一定機械強度,并有較好的吸附能力。在不同種類的廢水的處理上,研究也有很大進展。我國利用一種SRV菌株吸附電鍍廢水中的銅離子,吸附率達到99.2%。吳啟堂等研究活性污泥對城市污水中重金屬的處理效果,發現了當優勢污泥為60mg/L時,對污水的銅、鋅、鎳的吸附率分別是82%、69%、51%。
2.2 生物沉淀法
生物沉淀法主要是利用微生物新陳代謝產物,將廢水中的重金屬離子沉淀固定,進而得以除去。目前發展最廣的方法是用硫酸鹽還原菌(SRB)來處理重金屬。SRB在厭氧的條件下,可以將硫酸鹽還原產生H2S。而它可以和重金屬離子反應生成金屬硫化物沉淀。因大多數硫化物沉淀的溶度積常數很小,所以可以較高效地去除重金屬。該技術處理金屬種類多,對含銅、鉛、鉻、鎘、汞的廢水處理取得了較好的效果。而且它還有處理徹底的優點。另外,由于廢水中重金屬多以硫酸鹽的形式存在,應用SRB處理廢水能夠達到“以廢治廢”的目的,大幅的降低了成本。
2.3 生物轉化法
生物轉化法是利用微生物的新陳代謝來轉化重金屬的過程。主要分成兩類:一類是通過氧化還原等作用來降低重金屬化合物的毒性,形成了微生物對重金屬的解毒作用,如細胞內的半胱氨酸殘基上的疏基與重金屬結合成絡合物,達到清除其毒害的效果;另一類是通過生物吸收作用,將重金屬積累在細胞的原生質內。微生物的轉化的特性部分菌種有較高的耐受性,對重金屬的生物毒性產生抗性,可以應用到高濃度的重金屬廢水的處理。
吳乾菁等從活性污泥中分離出了對汞、鉻、銅有耐受性的微球菌屬和假單胞桿菌屬的細菌,使用這類細菌制作的活性污泥對廢水的處理效果優良。隨著基因工程技術的完善,它已經被應用到許多方面。由于重金屬污染具有復合性,基因工程技術可以使人們對菌種進行改性,從而得到所需的菌種。馬曉航等認為采用DNA重組技術將金屬結合蛋白基因導入活性污泥優勢菌群中,可以有效的處理重金屬污染。目前,這種處理方法已得到一定的應用,在錦江電機廠便建成了以復合功能菌為主的生物凈化回收電鍍廢水和污泥中鉻等金屬的示范工程。
2.4 生物絮凝法
許多微生物具有一定的線性結構,有的表面的具有高電荷和強疏水性或親水性,能夠與重金屬通過離子鍵等作用相結合。因此微生物本身能起到絮凝劑的作用。另外,微生物尤其是細菌可以分泌黏性物質與細胞外,有一定的吸附能力和絮凝性,因此也可以依此原理對重金屬進行絮凝除污。但目前該項工尚缺乏具體的研究
2.5 植物修復法
植物修復技術,主要是利用植物來提取、吸收、分解、轉化或固定土壤、沉積物、污泥或地表、地下水中污染物。目前植物修復技術主要應用在處理重金屬等難降解的物質上。其具體的工藝內容包括植物萃取、植物穩定、植物揮發、根系過濾、種苗過濾等。與其他技術相比,植物修復法具有經濟上的巨大優勢,同時它的實施較為簡單,對環境的擾動少。在治理之后,還可以從植物的殘留物中回收重金屬,取得一定的經濟效益。但是植物修復法在應用中不靈活,而且治理效率不高,比較適合污染土壤的修復,不能治理重污染的土壤。
2.6 其他方法
隨著物理法、化學法去除重金屬工藝的完善,可以將生物法與傳統方法結合使用,充分發揮兩者的優點,彌補各自的不足。張子間采用微電解—生物法組合工藝處理含鉻電鍍廢水。在實驗過程中,電鍍廢水中的重金屬離子通過微電解法預處理,可去除90%以上。實驗結果表明,Cr6+、Cu2+、Ni2+的含量分別為50mg/L、15mg/L和10mg/L的廢水,進過微電解—生物法處理后,重金屬離子的去除率達到99.9%。且這種方法成本低廉,操作簡單,無二次污染。
4 結論及展望
近年來,針對含重金屬的廢水的處理技術進行了大量的研究,傳統處理方法雖然可以有效地去除重金屬,但是處理工藝復雜,費用昂貴,廢水回收困難。而且處理工程中加入的物理或化學試劑進入環境后也可能會引起二次污染。作為一種新興工藝,生物法對重金屬離子的去除技術具有經濟高效性,且工藝簡單、原料來源廣泛,以及環境友好性等優點,另外,Saglam發現用Phanerochaete chrysosporium吸附重金屬后,可以利用鹽酸進行解吸,這說明了生物法還有利于污水中重金屬的回收。因此,生物法有廣闊的應用前景。
但是,生物工藝目前主要局限于實驗室,實踐較少。pH、溫度和重金屬濃度也會影響生物的活性,從而降低了去除效果。此外,生物去除過程往往耗時較長。今后的研究方向應主要集中于以下幾個方面:(1)逐漸增加生物工藝在實際中的應用,早日實現工業生產和環保領域;(2)運用生物工程加強研制可以適用極端環境的新菌種;(3)合理的結合物理、化學方法,從分發揮各個工藝的優越性,找到最有效最經濟的處理技術。
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重金屬污染現狀及其治理范文5
關鍵詞:農業土壤;鎘;危害;污染途徑
中圖分類號:S156 文獻標識碼:A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2016.12.023
Analysis of Cadmium Pollution in Agricultural Soils and Analysis of its Aay of Pollution
PANG Rongli, WANG Ruiping, XIE Hanzhong, GUO Linlin, LI Jun
(1. Institute of Zhengzhou Pomology, CAAS/ Laboratory of Quality & Safety Risk Assessment for Fruit(Zhengzhou), Ministry of Agriculture, Zhengzhou, Henan 450009, China)
Abstract: The rapid development of industry and agriculture of our country, caused different degrees of pollution on soil environment, especially the problem of cadmium pollution has attracted global attention. The article analyzed the current status of soil cadmium pollution and the harm of cadmium pollution in soil, and pointed out the evaluation indexes of cadmium in soil environment, and summarized the main ways of cadmium pollution in soil, and put forward the suggestions for reducing cadmium pollution in soil. This will better promote the development of soil remediation and treatment technology of cadmium contaminated soil.
Key words: agricultural soils; cadmium; harm; pollution way
土壤是生態環境的重要組成部分,也是人類賴以生存的物質基礎。然而,隨著我國工農業的快速發展,礦產資源的不合理開采,以及農業生產中污水灌溉、化肥的不合理使用、畜禽養殖等,導致了土壤重金屬的污染逐步加劇。鎘是環境中毒性最強的5毒(汞、鉛、鎘、砷、鉻)元素之一,同時由于鎘在土壤中不易遷移,鎘對土壤的污染基本上是一個不可逆轉的過程,土壤一旦受到鎘污染就很難恢復,對鎘污染土壤及修復的研究目前是土壤環境研究的熱點[1-2]。
本研究擬從土壤鎘污染現狀及評價指標、土壤鎘污染的危害及我國對植物性食品中鎘的規定、土壤中鎘污染的主要途徑等方面著手,全面分析農業土壤中鎘污染來源及其危害性,并對減少土壤中鎘污染途徑提出建議,以期為更好地推動重金屬鎘污染土壤的修復與治理技術研究提供參考依據。
1 我國土壤鎘污染現狀及評價指標
1.1 土壤鎘背景值
土壤背景值是指在未受或受人類活動影響小的土壤環境本身的化學元素組成及其含量。自然土壤中的鎘主要來源于成土母質,全世界土壤中鎘的含量一般在0.010~2.000 mg?kg-1,中值為0.35 mg?kg-1。由于我國不同區域地球化學條件差異顯著,在我國各區域土壤中鎘背景值差異較大,土壤中鎘背景范圍為0.001~13.400 mg?kg-1,中值為0.079 mg?kg-1,算術平均值為0.097 mg?kg-1,低于日本(0.413 mg?kg-1)和英國(0.62 mg?kg-1),95%置信度的置信區間為0.017~0.330 mg?kg-1 [3]。
1.2 土壤鎘污染現狀
現代農業技術的快速發展以及含重金屬的化肥、農藥等的大量使用,導致土壤重金屬污染日益嚴重,這不僅使土壤肥力、農產品產量和品質下降,而且重金屬元素通過在農作物中的富集而影響農產品食品安全,從而間接危害人體健康。據統計,我國鎘污染農田超過1.3萬 hm2,涉及11個省市的25個地區[4],并且部分地區的鎘污染已相當嚴重。2014年4月17日環境保護部和國土資源部聯合公布了全國土壤污染調查公報,公布了我國首次全國土壤污染狀況調查結果。公報指出,我國土壤環境狀況令人堪憂,鎘等重金屬污染問題相對比較突出,從污染分布情況看,南方土壤污染較重,北方土壤污染相對較輕,西南、中南地區土壤重金屬超標范圍較大,長江三角洲、珠江三角洲、東北老工業基地等部分區域土壤污染問題也較為突出。鎘含量分布呈現出從東北到西南、從西北到東南方向逐漸升高的態勢,鎘點位超標率為7.0%,其中,輕微污染、輕度污染、中度污染、重度污染的比例分別為5.2%,0.8%,0.5%,0.5%。我國地質調查局的《中國耕地地球化學調查報告(2015)》顯示,我國有232萬hm2重金屬中重度污染或超標耕地。
1.3 土壤鎘評價指標
評價指標的選擇是土壤環境質量評價的關鍵,現行《土壤環境質量標準》(GB 15618―1995)將土壤各污染物限量值分為三級:一級標準是為保護區域自然生態,維持自然背景而設置,鎘限量值為0.2 mg?kg-1;二級標準是為保障農業生產,維護人體健康而設置,鎘限量值在pH值7.5時為0.6 mg?kg-1;三級標準是為保障農林生產和植物正常生長而設置的土壤臨界值,鎘限量值為1.0 mg?kg-1(pH值>6.5)。此外,我國農業行業標準《無公害農產品 種植業產地環境條件》(NY/T 5010―2016)規定,土壤污染物鎘為基本指標,具體限量值應符合國家標準GB 15618的要求;《綠色食品 產地環境質量》(NY/T 391―2013)規定,鎘限量值均為0.30 mg?kg-1(pH值≤7.5)和0.40 mg?kg-1(pH值>7.5)。
2 土壤鎘污染的危害及我國對植物性食品中鎘的規定
2.1 土壤鎘污染對植物生長的危害
鎘在土壤中具有移動性差、毒性強的特點,因而,重金屬污染土壤之后,就有可能導致重金屬等有害物質在農作物體內富集[5-6]。鎘不是植物生長所必需的營養元素,當鎘進入植物體內并積累到一定程度時,就會通過影響植物的生長發育、抑制植物的呼吸作用和光合作用、減弱植物體中的酶活性[7-8]、降低植物可溶性蛋白和可溶性糖的含量等途徑來影響植物的產量、品質和安全,從而間接地危害人類的健康[9-10]。
2.2 土壤鎘污染對人體的毒害作用
鎘不是人體所必需的元素,主要通過影響人體的心血管系統而使人體免疫力下降。鎘屬于肺癌的致癌物之一,同時其還是典型的環境激素類物質,對人類生殖系統造成損傷,對胚胎發育也有一定的毒性。
2.3 我國農產品中鎘的限制
我國國家標準《食品安全國家標準 食品中污染物限量》(GB 2762―2012)中規定了和土壤相關的植物性食品中污染物鎘的限量指標。
3 土壤中鎘污染的主要途徑
土壤中鎘的自然來源主要是巖石和土壤的本底,人為來源主要是人類工農業生產活動造成的污染。
3.1 交通運輸
公路源重金屬對公路旁植物污染來說是主要的污染源,通過對路邊重金屬沉降種類相關分析表明,路邊的交通造成的污染主要有鉛、鎘、鋅等重金屬。鐵路旁鎘、鉛污染主要歸結于貨物運輸(包括冶煉物質、煤炭、石油、建材、礦建等各種大宗工業物資)、火車輪軸以及車輛部件的磨損、牽引機車的廢氣排放等[11]。公路、鐵路兩側土壤中的鎘污染程度與距離路基的距離、交通流量、通車時間長短等有一定的相關性。全國土壤污染調查公報(2014年)顯示,在調查的267條干線公路兩側的1 578個土壤點位中,超標點位占20.3%,主要污染物為鉛、鋅、砷、鎘和多環芳烴,一般集中在公路兩側150 m范圍內。符燕[12]2007年研究表明,在隴海鐵路鄭商段路兩側300 m范圍內,表層土壤中重金屬含量明顯高于我國潮土中鎘背景值,綜合污染指數為重污染,基本與距鐵路的距離呈負相關,離鐵路越近,污染指數越大。羅婭君等[13]2014年對成綿高速公路特征路段兩側土壤重金屬污染特征及分布規律進行研究時發現,在分析路段范圍內Cd單項污染指數介于2.2~4.35,平均為3.18,污染等級為重度污染。陳黎萍等[14]研究表明,在川中丘陵區鐵路沿線附近土壤中,鎘總量較高,其化學形態主要以酸可交換態和可還原態為主,殘渣態含量很低,說明在鐵路沿線附近土壤中鎘的生物活性和可遷移性較強。
3.2 農業投入品的使用
含鎘肥料主要指磷肥以及一些可以用于農業生產的含鎘生活垃圾為原料生產的肥料,大量長期施用會造成不同程度的農田鎘污染。生產磷肥的原料是磷礦石,磷礦石中除了含有一些營養元素外,同時也含有較高含量的鎘。資料顯示,磷肥中的鎘含量因原料產地不同而有很大差異,加拿大為2.1~9.3 mg?kg-1,瑞典為2~30 mg?kg-1,荷蘭為9~60 mg?kg-1,澳大利亞的磷肥鎘含量高達18~91 mg?kg-1,美國為734~159 mg?kg-1,我國的磷礦含鎘大多較低,所以磷肥的鎘含量也較低,如廣州市施用的磷肥鎘含量為2~3 mg?kg-1 [15]。王美等[16]對肥料中重金屬含量研究結果表明,過磷酸鈣中鎘含量高于鈣鎂磷肥,這與生產原料、生產工藝等有關,這些磷肥的大量長期施用必將導致土壤鎘含量的積累。馬耀華[17]1998年研究結果顯示,上海地區的一些菜園土施肥前土壤中Cd的含量為0.134 mg?kg-1,施肥后上升到0.316 mg?kg-1。美國某橘園土壤Cd含量為0.07 mg?kg-1,連續施用磷肥36年后,土壤Cd含量高達1.0 mg?kg-1。由于長期施用含鎘磷肥而導致了土壤中Cd的積累,同時增加了植物中Cd的質量分數[18]。因此,含鎘磷肥被認為是農田鎘污染的重要來源。
以畜禽糞便等為原料堆制成的有機肥中也含有較高的鎘等重金屬,長期連續施用也將造成土壤鎘污染[19]。潘霞等[20]研究了畜禽有機肥對典型蔬果地土壤剖面重金屬分布狀況,指出施用豬糞、羊糞、雞糞3種畜禽有機肥均可使重金屬在土壤剖面呈現表聚現象,以設施菜地最為突出,Cd和Zn積累較為明顯。葉必雄等[21]研究結果表明,牛糞集中施用區土壤剖面中Cd,Ni,Cu,Pb,Cr等重金屬存在較為明顯的淋溶下移性,長期施用不同畜禽糞便的不同土壤剖面Cd,Pb,Cr,Ni等含量變化差異明顯。董志新等[22]在分析沼氣肥養分物質和重金屬含量差異時指出,沼渣有機質和養分含量較高,是營養元素種類齊全的優質有機肥料,但沼氣肥中也含有一些重金屬元素,農業利用有可能因植物富集而影響農產品食品安全。
農用塑料薄膜在生產過程中用到熱穩定劑,而熱穩定劑中又含有重金屬鎘,因而,隨著塑料大棚和地膜覆蓋技術的大量應用,在對低溫季節和干燥地區的農業生產起到極大促進作用的同時,也可能使農用土壤中的鎘積累,造成土壤質量下降。陳慧等[23]研究結果表明,覆膜種植方式下萵苣根際土壤中的重金屬明顯高于不覆膜種植方式,地膜覆蓋能有效地降低重金屬向地上部分轉移。于立紅等[24]在地膜中重金屬對土壤―大豆系統污染的試驗研究中指出,大豆各生育時期,高倍地膜殘留量土壤和植株中Cd和Pb含量高于低倍殘留,各生育時期各處理土壤中Cd含量為0.7~2.4 mg?kg-1,Cd含量均超過《土壤環境質量標準》GB 15618―1995的Ⅱ級標準。
3.3 污水灌溉
使用污水灌溉農田,在一定程度上解決了農業用水資源短缺的問題,但由于污水中可能會含有重金屬等污染物,長期施用勢必也會造成土壤中重金屬含量的增加[25-26]。全國土壤污染調查公報(2014年)顯示,在調查的55個污水灌溉區中,有39個存在土壤污染,在1 378個土壤點位中,超標點位占26.4%,主要污染物為鎘、砷和多環芳烴。長沙市郊引用化工區污水灌溉,土壤的重金屬污染極其嚴重,環保部門在某鉛鋅礦區監測分析結果顯示,該礦水系沿岸耕地所產的稻米Cd含量為2.24 mg?kg-1,是對照點的3.7倍,屬于“鎘米”[27]。張萌等[28]在對太原市污灌區土壤鎘存在形態與生物可利用性研究時發現,與太原市土壤背景值相比,污灌區土壤中重金屬鎘含量已達太原市土壤背景值的3倍,鎘在土壤表層含量明顯高于其他分層,表明表層土壤有明顯的鎘累積,并且鎘在表層土壤含量最高,隨深度增加鎘含量逐漸降低。艾建超等[29]研究結果表明,污灌區土壤鎘含量超標,并且污灌區土壤耕作層中Cd的形態特征為可交換態>鐵錳氧化態>碳酸鹽結合態或有機結合態>殘渣態。
3.4 污泥施肥
城市污泥中含有多種能夠促進植物生長的營養物質和微量元素(如B,Mo等),但是污泥中也可能含有大量的重金屬元素,主要來源于不同類的工業廢水中,鎘主要來源于礦業廢水、鋼鐵冶煉廢水等,長期污泥施肥也可導致土壤中鎘含量的增加。黃游等[30]研究結果表明,污泥進入土壤后,土壤中鎘和鋅的生物活性與污泥的施加量成正比。有研究表明,不同區域城市污泥Cd含量從大到小依次為華南、西南、華中、華東、西北、華北、東北,這可能與工業密集程度、礦區類型及分布等有關[31]。徐興華等[32]在污泥和水溶性重金屬鹽的植物有效性比較研究時指出,污泥中含有較高的鋅、鎘等重金屬。
3.5 工況企業活動
鎘往往與鉛鋅礦伴生,工礦活動可造成不同程度的鎘污染。在冶煉廢渣和礦渣堆放或處理的過程中,由于日曬、雨淋、水洗重金屬極易遷移,以廢棄堆為中心向四周及兩側擴散。全國土壤污染調查公報(2014年)顯示,在調查的70個礦區的1672個土壤點位中,超標點位占33.4%,主要污染物為鎘、鉛、砷和多環芳烴。姬艷芳等[33]在2008研究鳳凰礦區耕地土壤和稻米中重金屬時發現,土壤中Cd含量高達10.70 mg?kg-1,大大超過了國家土壤環境質量的二級標準,稻米中Cd含量也嚴重超標。周建民等[34]2004年在研究廣東省大寶山礦區的尾礦和周邊的土壤重金屬時發現,尾礦附近的稻田土壤Cd平均濃度高達2.453 mg?kg-1。尹偉等[35]2009年調查佛山某礦區周邊菜地結果表明,在研究區域內有20%的土壤不同程度地受到鎘污染。
4 控制土壤重金屬鎘污染的建議
由以上分析可知,人類活動對全球土壤鎘的輸入量已大大超過自然釋放量,同時被鎘污染的土壤很難修復。因而,應嚴格控制土壤鎘的來源,尤其是嚴格要求農業投入品的質量。做到不用未經處理的污水進行灌溉,不用污泥進行施肥,少用農用薄膜,杜絕不合格化學肥料或有機肥料,遠離工廠企業和交通要道,嚴格控制土壤中重金屬鎘的輸入,改善土壤環境,提高農產品質量安全,保護人類健康。
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重金屬污染現狀及其治理范文6
【關鍵詞】海洋;環境污染現狀;漁業;影響
【引言】海洋環境污染問題,在人類不斷發展活動的過程中變得越來越嚴重。海洋環境污染的主要原因有重金屬、近海水產養殖、生活垃圾、海上溢油、赤潮災害等。特別是我國近岸海域生態系統受到非常嚴重的損害,海洋生態環境一種處于惡化狀態,并且生物的多樣性也同樣遭受著破壞,所以當前應該在了解海洋污染實際狀況的基礎之上,采取有效措施進行遏制具有十分重要的意義。
1海洋環境污染現狀分析
1.1重金屬造成的污染
重金屬在海洋中的主要來源包括人為來源以及天然來源:人為來源,主要含有農業劣質化肥的使用、工業污水的排放、海洋以及礦山油井的開采等;天然來源,主要含有大氣沉降、地殼巖風化、火山噴發等。一直以來,我國沿海地區快速地發展著工農業,促使海洋的重金屬污染變得越來越嚴重[1]。因為大部分的重金屬元素在河流輸入中,因此河口水域的重金屬污染相對就更加嚴重。
1.2海水養殖造成的污染
近海養殖對海洋漁業環境污染來源,主要含有:投放的藥物以及化學藥劑、磷以及氮等營養鹽、糞便以及殘餌等有機物。近海養殖對海洋漁業環境的影響相比于其他人類活動的影響,并沒有很大,然而不重視近海養殖所造成的污染,沿岸生態環境將會受到這些排放的有機物以及營養物的明顯破壞。近海養殖主要利用網圍以及網箱等養殖方式,這種高密度的養殖方式必須要投入非常多的餌料,養殖生物也會產生非常多的排泄物,而過剩的大部分餌料以及養殖生物排泄物將會對海洋漁業資源環境造成嚴重污染[2]。
1.3石油類造成的污染
海洋石油污染不但包含著石油開采井噴事故、海上石油勘探泄漏、油庫事故、以及油輪事故等,同時也含有含油廢氣沉降、工業廢水排放、海上采油廢水的排放、船舶以及港口作業含油污水的排放等。與此同時,石油在裝卸以及運輸、油輪的大型化趨勢,也會促使發生海上溢油事故的概率增加[3]。
1.4赤潮造成的污染
赤潮是我國海洋災害中主要的一種,事實上就是海洋生態的一種災害,同時也是具有災害性的一種水色異?,F象[4]。在我國海洋經濟中,海洋水產業是其中的支柱型產業,而頻發赤潮會對我國的海洋水產業造成嚴重影響,這樣也會對我國健康發展海洋經濟造成嚴重影響。另外,赤潮也會對人類的身體健康早晨直接或間接危害,有毒的赤潮不但會對水源造成污染,并且會促使人類食用水產品發生中毒事故[5]。同時,赤潮的出現也會對海洋生態的惡化造成不良影響,也會威脅到海洋生物的活動,甚至會促使海洋生物數量減少,嚴重損害到生態系統。
1.5生活垃圾造成的污染
我國近海海域的垃圾以塑料類、泡沫類和木制品類為主。相關研究結果顯示:近海海面垃圾主要以海面塑料類垃圾為主,海底面垃圾大多數都屬于塑料類垃圾,而海洋垃圾主要來源是人類海岸活動。捕撈以及航運等海上活動所造成的海面漂浮垃圾以及海灘垃圾[6]。因此,我國近海海域存在非常嚴重的海洋垃圾泛濫現象。
2.海洋環境污染對漁業的影響
2.1重金屬污染造成的影響
在海洋環境污染中,重金屬污染是其中一種比較重要的污染,因為人在受到重金屬汞污染后會患有水俁病,人體在受到鎘污染后會患有骨痛病。重金屬元素的主要特點就是難降解,以及具有非常大的毒性,并且這些重金屬汞、鎘等在水體中,能夠通過生活用水或者是飲用水直接作用于人體,也可以被水生動植物吸收,之后在食物鏈的作用下對人類的健康造成直接危害。同時,水生生物也會受到重金屬的嚴重危害,魚類的免疫能力會在高濃度的重金屬溶液影響下降低,重金屬錳、鋅、銅的積累會嚴重影響到魚類的體長以及性別。
2.2生活垃圾污染造成的影響
在海洋中塑料制品不能夠被分解,而海洋中的生活垃圾主要是塑料類垃圾,不僅會對海底、海面、沙灘的環境造成污染,同時也會嚴重威脅到海洋的生物。例如:在海水或者沙灘中常常會出現塑料包裝袋,會吸引海龜以及海豹等海洋哺乳動物的注意,它們會將塑料垃圾作為主要的。如果這些海洋哺乳動物不能夠掙脫纏繞物,這樣將會出現死亡現象。還有一些塑料垃圾會被海龜以及海鳥等生物誤食,常常會堵塞生物的胃以及食道,這樣容易促使生物饑餓而死亡。同時,在珊瑚表面常常會附著塑料袋,這樣會直接影響到生物寄居在珊瑚的生存狀況。生活垃圾一樣也會污染海邊風景保護區、污染近海養殖業以及污染水質,促使經濟出現巨大的損失。
2.3海上溢油污染造成的影響
一旦發生海上溢油事故,石油就更加容易進入海洋并且快速地擴散,同時在海面上也會出現厚厚的油層,將會導致油層內的海水缺氧,生物在這個水域會由于缺氧而死亡。海面的油層也會對潛水攝食的鳥類造成威脅,一旦鳥類羽毛上附著了油污,就會發揮其保溫以及防水的作用。如果鳥類有攝取溢油,就會促使其內臟受損,鳥類最后就會由于中毒、寒冷以及饑餓而死亡。海浪也會將油污沖到岸邊,這樣將會對海灘造成污染,對近海養殖業造成破壞,也會出現非常嚴重的經濟損失。海洋生物體內由于長期積累非常多的石油有害物質,一旦人們誤食被污染的貝類、蝦以及魚等,將會促使健康受到威脅。倘若某一區域被污染,海水的漲落將會促使這一區域污染出現旋轉性的擴散現象,也會受到定向風以及盛行風的影響,促使污染物流入更遠的水域中,就會對海洋生態系統以及海洋環境造成不良影響。
2.4赤潮污染造成的影響
赤潮污染,不僅僅會對海洋生態的平衡造成破壞,同時也會對漁業資源以及水資源造成危害,也會影響到人類的身體健康。海洋,實質上屬于復雜生態系統中的一種,海洋的能量流動以及物質循環位于比較穩定的動態平衡狀態中,赤潮污染將會破壞這種平衡狀態。在發生赤潮的初期,水體中的耗氧量以及葉綠素a等將會在藻類的光合作用下會有明顯增加,導致部分海洋生物不可以正常生長繁殖,甚至出現部分生物死亡等狀況,這樣將會對海洋生態的平衡造成破壞。在魚類的鰓上附著赤潮生物產生的粘液,將會促使魚類窒息而死亡。在發生赤潮的后期,出現大量死亡赤潮生物的不良狀況,在水體嚴重缺氧以及細菌的分解作用下,也會產生其他有害物質,促使海洋生物中毒或缺氧死亡。另外。部分赤潮生物也會通過自身的作用產生毒素,將水中的生物毒死。養殖的經濟藻類會受到浮游植物的危害,其會污染紫菜以及海帶等經濟藻類,將會降低養殖業的經濟價值。
結語
綜上所述,海洋環境出現的污染對我國漁業的發展造成嚴重的影響,相關環境保護部門應該針對海洋環境污染的現狀制定出有效措施,加強監督以及管理海洋環境以及漁業,可以實施分級以及統一領導管理的方式進行管理,這樣對于臨時出現的不良狀況就能夠及時得到處理。另外,還應該采取應急措施以及緊急預案,預防出現突發狀況,有效地降低損失。
【參考文獻】
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