重金屬污染與防治范例6篇

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重金屬污染與防治

重金屬污染與防治范文1

關鍵詞:土壤;重金屬污染;法律對策

中圖分類號:X53 文獻標識碼:A

文章編號:1005-913X(2017)06-0056-02

土壤-植物系統是生物圈中最為基礎的結構,可以對太陽能進行有效轉化。而土壤重金屬污染就是人類在生產、生活過程中將重金屬加入土壤,使重金屬含量比自然含量顯著高出,從而導致生態環境受損的狀況。土壤重金屬污染不僅會影響農作物的生長,而且會對空氣、水等造成影響,所以說土壤重金屬污染對人類生存有著關鍵影響。因為土壤重金屬污染所帶來的后果十分嚴重,所以對其進行有效防治已經成為環保工作中的重點。

一、土壤重金屬污染的來源與環境標準

(一)土壤重金屬污染的來源

隨著社會的快速發展,生態環境污染問題越來越嚴重,而土壤重金屬污染問題最為嚴峻。而造成土壤重金屬污染來源的詳細信息如表1所示。

(二)重金屬土壤環境的質量標準

土壤是人類賴以生存的基礎,如果重金屬的含量過高,就會出現土壤重金儻廴咀純觶為人類的生存、發展造成嚴重影響。所以重金屬土壤環境的質量需要控制在相應范圍內,以確保土壤的應用質量。而重金屬土壤環境質量標準值如表2所示。

二、土壤重金屬污染中存在的防治問題

(一)缺乏系統性的防治法規

我國對大氣、水體、固體以及放射性物質的污染都制定了有針對性的法律法規,可以對其進行系統性的防治與處理。但是卻沒有針對土壤重金屬污染制定系統性的法律,只是在其他防治立法中進行分散制定,所以說我國缺乏對土壤重金屬污染進行防治的系統性法律。雖然許多污染防治立法中都對土壤重金屬污染問題有所涉及,但是這些法律過于分散。這樣不僅不利于對法律功能的充分發揮,而且不能對土壤重金屬污染的防治效果提供確切保障。所以在制定土壤重金屬污染防治法律時,需要對其系統性進行重點考慮。

(二)缺乏健全的預防機制

雖然我國也認識到對土壤重金屬污染進行防治的重要性,但是在實際操作過程中依然是強調治理而忽略預防。首先,我國有對環境影響進行評價的機制,以對相應施工項目對環境可能產生的影響進行分析與評價,從而降低項目對環境的損害。雖然環境影響評價機制中對相應的生態環境準入機制進行了說明,但是隨著社會、經濟的高速發展,新型問題的不斷出現,生態環境準入機制已經不能滿足現在的發展要求。其次,我國目前沒有出臺對土壤重金屬污染擴散進行有效控制的法律,無法降低受污土壤對人類生存所造成的影響。最后,現在我國土壤重金屬污染問題治理狀況不具備較高的透明度,大部分人們都不了解土壤重金屬污染的原因與治理效果,所以不懂得如何從自身做起,降低土壤污染。

(三)缺少責任追究制度

土壤重金屬污染責任追究制度就是在主體觸犯相應法律后,強制其對有關責任進行承擔的制度。但是目前我國缺少對土壤重金屬污染責任進行有效追究的制度。首先,承擔責任的主體一般就是土地的所有及使用人員,其范圍太窄,不能對相關的企業、個人進行有效包含。同時我國沒有制定相關法律對應承擔的責任進行明確,致使國外許多重污染企業搬至國內,大大提升了我國土壤重金屬污染的程度以及治理難度。其次,我國對造成土壤重金屬污染主體的責任進行追究時,主要對其行政責任進行追究,但是有時責任主體對土壤的傷害是不可挽回的,可是我國卻沒有出臺相應的法律法規,不能對其進行定罪。這樣不僅體現出了責任追究制度中的嚴重缺失,而且不能對違法行為進行有效打擊。最后,因為土壤污染的潛伏周期長,治理費用高、周期長,而我國又缺乏對責任進行有效歸納的原則,不能對污染主體責任進行有效追究。

三、土壤重金屬污染防治的法律對策

(一)制定系統性的法律規定

以預防為主,防治兼顧的原則制定有針對性的土壤污染法規,同時以《環境保護法》為基礎指導,制定有效的土壤污染防治制度,而其主要原則包括預防為主、民眾參與、污染主體付費、社會和環境可持續健康發展等原則。另外,土壤污染防治法律是環保法律體系中的關鍵部分,是對土壤污染進行有效治理的根本,可以為相應法律體系的構建奠定基礎。所以應該先建立相應的法律框架,然后以其為依據對土壤重金屬污染防治的相關法律內容進行明確,從而使我國防治土壤重金屬污染問題有法可依。所以想要對土壤重金屬污染問題進行有效防治,只是構建一些原則性、概括性制度,是得不到明顯效果的。只有先出臺相應的土壤污染防治法,并以此為基礎構建相應的法律體系,從而對我國土壤重金屬污染問題進行有效解決。

(二)嚴格規定法律責任

嚴格追究污染主體的法律責任是有效開展土壤重金屬污染防治工作的重點,所以首先需要做到對土壤重金屬污染進行防治的過程中,單位、企業與個人都可能是造成土壤重金屬污染的主體。對于無心所造成的污染問題,相關人員需要承擔法律責任。同時還應該以污染情況為依據對不同的污染主體進行明確,并對污染原因進行查明,對責任主體范圍進行擴大。其次,對土壤重金屬污染防治工作的行政責任進行明確,可以以《水污染防治法》為參考,而所采用形式包括財產以及行為責罰。再次,對土壤重金屬污染防治工作的民事責任進行明確,民事責任是整個責任體系中的重要部分。對民事責任進行制定的過程中,立法人員需要對相應的付費原則進行充分考慮。最后,刑事責任作為最為嚴厲的懲罰方式,在土壤重金屬污染防治工作中具有十分重要的意義,但是我國刑法中缺乏對污染犯罪行為的明確定罪。所以國家對刑事立法進行構建時,需要對土壤重金屬污染的刑事立法進行有效關注,只有這樣才能有效提升我國土壤重金屬污染的防治效果。

(三)增強執法力度

在環境污染執法過程中,如果行政機關不能對自己手里的權力進行恰當使用,就會使污染土壤的行為得到放縱。所以國家需要增強政府機關的執法力度。首先,對保護土壤的立法體系進行健全,其中包括全國統一性的立法,還有以區域特點為依據制定的地方性立法。健全的法律法規不僅是政府機關開展執法工作的前提,而且是政府機關落實執法工作的關鍵依據。所以對土壤保護的立法體系進行有效健全有著非常重要的意義。其次,構建完善的執法機構。以立法為依據,構建完善的執法機構,對相關基層執法部分進行獨立于國家機構之外的構建,以有效提升執法效果。同時實施主管機構的垂直領導,以避免地方政府過度參與當地環保工作,從而消除政府權利對環保執法的不良影響。此外,環保行政部門的上下級需要對其關系進行良好處理,并以確保執法效率為前提,嚴格遵循執法的根本目的以及協調性的執法原則,從而有效落實土壤重金屬污染的執法工作。再次,增強執法手段。以地方污染特點為依據,采用有針對性的防治方法,對土壤污染狀況進行有效解決。同時對污染源進行有效調查,并進行針對性處理;最后,提升土壤污染的執法費用,增加高質量的執法設備。這樣擁有充足經費以及高技術設備,可以滿足土壤污染監測、執法的更高要求。

四、結語

土地資源是人類賴以生存的重要資源之一,并且是人類生存必須的前提。隨著社會的快速發展,人類對土地的影響越加嚴重,并且兩者之間的矛盾越來越激烈。同時隨著社會改革的快速進行,人類需要面對更多的挑戰與風險,而生態環境污染風險就是人類需要面臨的最大風險。而土壤是生態環境的重要部分,土壤重金屬污染對人類的生活、生產有著非常重要的影響,所以土壤重金屬污染問題的防治至關重要。

重金屬污染與防治范文2

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?!躲~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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重金屬污染與防治范文3

【關鍵詞】土壤污染;重金屬;治理方法

土壤,為人類提供生存所需的自然環境,為農業生產提供必要的資源。我們所面臨的許多問題,諸如環境問題、糧食問題、資源問題等等,都和土壤息息相關。自上世紀20年代以來,工業發展,導致金屬產量急劇增加,進而導致重金屬環境污染問題。含有重金屬的污染物通過多種方式進入土壤,導致土壤重金屬污染問題?,F在,很多發展中甚至發達國家,都面臨著土壤污染問題。這一問題的日益嚴重,也引起了人們的廣泛關注。因此,本文將圍繞土壤重金屬污染的現狀、治理方法等方面展開。

1.我國土壤重金屬污染的現狀

目前,我國大陸受到重金屬污染的耕地面積約為2000萬公頃,大約占耕地總面積的1/5。其中,受礦區污染的耕地面積約200萬公頃,受石油污染的耕地面積約500萬公頃,受固體廢棄物堆放污染的耕地面積約5萬公頃,受“工業三廢”污染的耕地面積約1000萬公頃,受污水灌溉的耕地面積約330萬公頃。由于土壤污染,我國農業糧食產量每年減少約1300萬噸,更為嚴重的是,因為受到污染,土壤的多種功能,如營養功能、凈化功能、緩沖功能、有機體的支持功能等功能正在逐漸喪失。

2.土壤重金屬污染的后果

第一、土壤污染導致耕地資源短缺。

第二、土壤污染威脅人、畜的身體健康。

第三、土壤污染阻礙農業生產的發展。

第四、土壤污染會導致其他的環境污染問題。

第五、土壤污染危及子孫后代的利益,阻礙農村經濟的健康、持續發展,不利于國家經濟的可持續發展。

3.土壤重金屬污染的治理

3.1物理防治

物理防治主要采取排土、換土、去表土、客土和深耕翻土等措施。不同地區應采取不同的措施:

(1)污染嚴重的地區,適合采取排土、換土、去表土、客土等措施。這些措施可以從根本上去除土壤中的重金屬污染物。具體方法:將重金屬重污染地區的土壤放到高溫、高壓的條件下,使之變成的玻璃態物質,然后將重金屬固定在玻璃態物質中,進而達到去除重金屬污染物的目的。這種方法可以在根本上去除土壤中的重金屬污染物,而且見效迅速,但這種方法工作量大、費用高。因此,這種方法常被用在重金屬重污染地區的搶救性修復工作中。

(2)污染較輕的地區,適合使用深耕翻土這種方法。這一方法可以降低土壤表層的重金屬含量。

3.2化學防治

化學防治的方法很多,如:

3.2.1添加重金屬改良劑

在土壤中添加一些處理重金屬污染時的常用到的改良劑改良劑,諸如磷酸鹽、石灰以及硅酸鹽等。它們可以和土壤中的重金屬污染物發生化學反應,進而生成難溶化合物,從而減少土壤和植被對重金屬污染物的吸收。

3.2.2施加重金屬螯合劑

土壤中的重金屬大都吸附于土壤固體表層,因而土壤溶液中的重金屬含量相對較少,所以,我們可以在土壤中施加重金屬螯合劑。這樣做可以提高土壤中重金屬的有效態,更易于流動、吸收。

3.2.3施用重金屬拮抗劑

在土壤中,重金屬元素之間有拮抗作用。我們可以利用一些對人體沒危害甚至是有益的金屬元素的拮抗作用,減少土壤中重金屬的有效態。所以,在輕度污染的土壤中、施加少量的有拮抗性的金屬元素,將能起到很好的防治作用。

3.3生物防治

生物防治,可以采取以下措施:

3.3.1植物吸收

可以通過植物的吸收作用來減少土壤中的重金屬污染物含量。這類植物很多,如羊蕨屬植物、筧科植物等,這些植物對土壤中的重金屬的吸收率可達到100%。

3.3.2微生物降解

使用清洗劑將土壤表層附著的重金屬解吸到土壤溶液中,然后隨著清洗液一起流入預定的水體中,并和微生物發生作用,從而實現消除土壤中重金屬的目的。

3.3.3生物防治很多優點,如效果好、沒有二次污染、費用低、易管理、易操作等,因此受到人們的普遍重視

3.4農業生態防治

農業生態防治,可以采取以下措施:

3.4.1控制土壤的氧化―還原條件

在浸水的土壤中,重金屬常常以難溶態的硫化物的形式存在。所以,控制土壤中的水分和氧化―還原電位,在作物壯籽期間,保證土壤處于一個相對穩定的水淹期,就可以減少植物吸入的重金屬含量,進而減少果實和籽中的重金屬含量。

3.4.2改變作物品種

改變作物品種,也可以在一定程度上降低土壤中的重金屬含量。如:在受污染較嚴重的地區,種植花卉和經濟林目等;而在受污染較輕的地區,種植耐重金屬性較強強的作物,如改旱地為水田,或者旱地、水田進行輪作,以調整PH、EH,從而降低土壤中重金屬的有效性。

目前,以上列舉的治理土壤重金屬污染問題的技術還不能被廣泛地應用,其原因有成本過高、實地應用的經驗不足、處理效果不穩定等。隨著科學技術的發展,開發、研究工作的深入與完善,這些治理方法一定可以日趨完善,并被廣泛運用。

【參考文獻】

[1]顧繼光,周啟星,王新.土壤重金屬污染的治理途徑及其研究進展.應用基礎與工程科學學報,2003.06(第11卷)(2):143-151.

[2]邵學新,吳明,蔣科毅.土壤重金屬污染來源及其解析研究進展.廣東微量元素科學,2007.04(第14卷)(4):1-6.

[3]周以富,董亞英.幾種重金屬土壤污染及其防治的研究進展.環境科學動態,2003(1).2003.1:15-17.

[4]宋靜,朱蔭湄.土壤重金屬污染修復技術.農業環境保護,1998,17(6):271-273.

[5]武正華.土壤重金屬污染植物修復研究進展.鹽城工學院學報,2002,6.(第15卷)(2):53-57.

重金屬污染與防治范文4

4種常見的農業土壤重金屬污染物

(1)汞(Hg)。汞一旦進入農業土壤后,很容易生成汞化合物,汞以及汞的化合物便會破壞土壤中的微生物活力,阻礙農作物根系生長,降低土壤肥力。在人類活動中產生的汞污染,以塑料、電子、電池、氯堿等工業排放的廢水中含量較大。人體攝入汞的方式主要是從環境中食用糧食、蔬菜、魚肉和飲水[2]。人體含汞量為13mg,如果人體汞的含量達到130~150mg時便會造成死亡。

(2)鎘(Cd)。鎘是一種毒性很強的重金屬,土壤受到鎘金屬污染影響土壤微生物的繁殖和酶的活性,達到一定量時便會使土壤生化過程減速。使植物矮化、褪綠,造成減產甚至死亡。長期食用鎘污染食品,會損壞人的腎小管功能,容易患軟骨癥和自發性骨折。造成農業土壤鎘污染的污染源主要有冶煉、燃料、電鍍等工業廢水,使用含鎘量較高的農藥、化肥。

(3)鉻(Cr)。電鍍板、制革以及紡織廠產生的廢水含有大量的鉻,如果未經處理隨意排放很容易對土壤產生鉻污染,而且極易被植物吸收蓄積,不易降解。三價鉻和六價鉻對人體損害很大,其中三價鉻有致畸致殘作用,六價鉻比三價鉻毒性強百倍,對物質有很強的致突變作用,對人有誘發鼻咽癌和肺癌的危險。我國每年新排放鉻渣約60萬t,歷年累計堆存鉻渣近600萬t[3]。

(4)鉛(Pb)。一些銅礦廠、油漆廠附近以及公路兩旁的農業土壤中鉛的含量較高,鉛對人體骨髓造血系統、神經系統危害較大,而且在人體內積累到一定量后便會造成人的腎臟疾病,損害智力。長期食用被鉛污染的農產品還會有很強的致畸、致癌、致突變的危險。據統計,我國約有1.3萬hm2的耕地受到鉛等重金屬污染,致使糧食減產量達1000萬t[4]。

農業土壤重金屬污染防治對策

(1)生態防治

近年來,農業生態防治重金屬污染日益受到人們的青睞,其原理是通過控制土壤的氧化還原條件,控制農業土壤中的水分狀況及氧化還原電位,通過打造相對較穩定的水淹期,以大大減少重金屬進入植物體內的含量,進而預防和減少重金屬被農作物吸收。此外,在重金屬污染嚴重的地區,可改變作物品種,如種植一些經濟林木或觀賞花卉等。

(2)化學防治

大力推廣使用高效低殘留農藥,通過添加抑制劑、硅酸鹽等辦法作為處理重金屬污染的常用改良劑,以此降低重金屬污染物在土壤和農作物之間的遷移能力。在日常生產生活中,利用一些對人體沒有危害或有益的金屬元素的拮抗作用,能減少土壤中重金屬的有效態。因此,在輕污染土壤中,可以施用少量有重金屬拮抗性的金屬元素,對防止土壤重金屬污染可起到很好的防治功能。在硝態氮蓄積過多的土壤中,可以配施脲酶抑制劑、硝化抑制劑消解亞硝酸鹽。

(3)物理防治

物理防治農業土壤重金屬污染具有成本低、見效快等特點,通常有換土、排土、翻土、去表土等措施。對污染嚴重的土壤,可采用換客土、去表土等方法。而對污染較輕的土壤,一般多采用翻土方法,其動土比少,又可使表土中的重金屬含量降低。物理防治土壤污染改良較為徹底,但適合面積較小的地塊,對于大面積污染的土壤改良使用成本較高。

重金屬污染與防治范文5

關鍵詞:環境監測;重金屬元素;取樣;分析方法

中圖分類號: X830.2 文獻標識碼: A 文章編號: 1673-1069(2017)06-79-2

引言

隨著我國綠色發展理念的深化,重金屬污染防治工作越來越受到重視,防治重金屬污染成為我國重要的環保工作之一。為了從根本上減少重金屬污染給人民生活帶來的種種危害,對環境監測中的重金屬元素進行分析,是解決重金屬污染的首要任務。本文將對污染源及危害進行概述,然后對重金屬分析方法及注意事項進行論述。希望本文的探討能給監測工作者帶來一定的借鑒作用,使重金屬元素的檢測工作更加高效進行。

1 重金屬污染源頭

無論作為化學元素本身,還是作為化工原料來講,重金屬元素都具備毒性。隨著工業的發展,重金屬廣泛應用于各個生產領域,造成了城鄉重金屬污染的主要源頭。工業方面,煤礦運輸中的揚塵,煤礦以及化工產品的燃燒,鋼材的冶煉等環節會產生有毒重金屬。接著有毒金屬物質,隨著大氣的流動,排放到空氣中,造成空氣污染。另外,工業生產會留下大量工業廢水,未經檢驗合格的污水任意排放到周圍的水源中,造成周圍的水體污染。農業方面,化學肥料的使用使有毒的重金屬離子殘留在土壤中,經過時間的積累土地質量越來越差,對農業產量和質量造成巨大的影響。人民生活方面,電池等化工廢棄物被人為丟棄,沒有經過處理的重金屬滲入地下,其中的重金屬離子同樣給環境造成污染。交通方面,尤其是繁華地帶,交通事故引起的汽油泄露、汽車焚燒等后果也成為重金屬離子流入大氣的主要途徑。因此,工業、農業、交通、人民生活等方面是重金屬污染的主要源頭,這也是環境監測的主要方向[1]。

2 重金屬污染危害

重金屬污染會很大程度上造成空氣、水體、土壤等污染,與人民的生活息息相關,可見,重金屬的污染危害直擊人類。當重金屬殘留物流入到空氣中,空氣的流動加大了重金屬污染范圍,使其波及范圍廣,危害性大。土壤和水體中的重金屬離子在降解上更是存在極大困難。從生物角度講,食物鏈的進程中具有富集作用。也就是說,有害物質經過食物鏈的層層遞進集中進入人體內導致各類疾病引發。在我國,地區性重金屬中毒的例子比比皆是,重金屬的污染具有地域性,采礦業及工業匯集的地方,重金屬污染會更加嚴重,使周圍的人民健康帶來威脅。地球上一切的生物都離不開空氣、水體、土壤。因此,重金屬污染不盡快解決,污染速度之快將會給地球帶來不可想象的災難。針對重金屬的環境檢測分析刻不容緩。

3 重金屬分析方法

3.1 分析方法的選擇

通過重金屬污染的源頭與危害分析,重金屬元素主要存在于大氣、土壤、水源中,所以環境監測中的重金屬污染分析主要針對大氣、土壤、水源,分別對空氣、土壤、水質進行采樣分析,根據樣品中金屬元素濃度和元素間的相互作用來選擇分析方法。一般來講,得到推廣應用的有光分析法,電化學分析可以通過使用儀器設備對樣品中的重金屬元素進行檢測。光分析法,原理上是利用紫外線的分光性,通過原子的光譜吸收與熒光反應,辨別重金屬物質的分布狀況。電化學法,是結合生物分析法在環境監測中使用。為了監測的準確性與便捷性,分析方法的選擇要根據樣品中重金屬含量以及分析指標進行選擇。

3.2 樣品制備

環境污染特e是水體、土壤污染問題越加突出,加強重金屬污染的鑒別,需要采集具有良好代表性的樣品。樣品制備主要包括對污染固體和水體的取樣。比如,垃圾的焚燒物、含鉛汽油、輪胎焚燒殘留物、工廠附近的廢水和家用廢棄電池都是可進行采集的樣品。根據污染源特性,利用合適的采樣工具,進行不同深度的樣品制備。在采集之前,需要分析測定污染體的酸堿度,重金屬離子的含量。金屬污染物樣品的制備是對樣品進行預處理的前提,直接影響儀器的分析結果、監測結果的準確度。在環境檢測中,重金屬的含量比較低,如果制備樣品時沒有注意規范操作,制備樣品混入其他物質,增加了分析結果的干擾項。樣品制備還需要采集有代表性的樣品,制備環節需謹慎操作[2]。

3.3 液體樣品預處理

進行液體的預處理,實質上是對吸附在液體表面的雜志與有機物質等進行處理,目的是消除對分析結果的影響,減少監測誤差。在液體樣品處理之前,應用洗滌液將預裝樣品的瓶子進行清潔,然后在弱酸性的溶液中放置十五分鐘,用清水沖洗干凈后盛裝液體樣品。處理方法采用化學過濾法,使用孔徑為0.45微米的濾紙進行過濾,將酸堿度降低到1到2之間。若使用硝酸溶液,硝酸的加入其溶液的質量比例為1:500,重金屬溶液可快速溶解到溶液中。保存后應用氯化酸消解方法進行試驗。采用堿性溶液防治樣品揮發。消解過程中,用電熱板進行加熱。消解法被普遍應用在重金屬檢測試驗中,具有方便、高效的特點。

3.4 固體樣品預處理

固體進樣法是固體預處理中最直接的一個方法,在土壤檢測中得到廣泛應用。固體進樣法是針對固體懸浮液進行取樣,即將固體當作液體樣品,進行一定的稀釋后再詳細分析。針對高要求的固體樣品,也可以采用特定的預處理。特定的固體樣品預處理,包括酸分解進樣法、固體懸浮液法、堿熔法等。幾個方法中通常以酸解法為先,酸解法無法滿足要求時,可采用高溫堿熔法。進行高溫消解時,可利用高壓微波加熱,使消解方式更加高效。通常電熱板法有一定的局限性,比如由于電熱板的加熱時間較長,易造成元素的損失與揮發。高R密封加熱,能夠減少試劑中元素的損耗與揮發性[3]。

3.5 空氣樣品預處理

在化工與煤礦廠集中地帶,周圍空氣中重金屬離子含量較大,便于采樣和研究。利用中流量采樣器,采集固定污染源排氣筒中顆粒物,以此分析其中的重金屬含量。在采集過程中注意避免降雨天氣,在風向穩定、溫度適宜的情況下進行采集。由于空氣采樣的較難實施,采樣人員需要學習有關檢測技術規范,正確使用儀器設備。采樣后,將樣品濾膜用錫箔紙夾好,放在干燥箱內保存,便于日后實驗室的分析測試??諝鈽悠返念A處理可參照固體樣品處理方式。

3.6 污染程度分析

水質和土質的污染受到金屬污染實際上是重金屬含量的超標,超過的標準越多,污染程度越嚴重。實際監測中,重金屬元素的樣品含量分布,可經過多種分析方法體現,進而確定重金屬的污染程度。通常可以采用公式法計算,污染程度用單因子指數表示,不同重金屬的采樣點單因子指數不同,污染程度不同。重金屬的實際檢測濃度為變量,污染程度與其成正比。該金屬元素的背景值為定量,背景值的大小有關采樣區域,污染程度與其成反比[4]。

4 結論

重金屬污染是對環境造成巨大危害的污染之一。在“十三五”規劃中,國家出臺了重金屬污染綜合治相關政策及加強重金屬污染防治工作的指導意見,國家的指導與支持使金屬元素污染防治工作更加高效。做好環保防治工作,需要在環境檢測中加強對重金屬元素的分析。本文分析了重金屬污染的源頭和危害,分別闡述了液體樣品和固體樣品,制備過程及監測之前進行處理的注意事項。根據分析結果以及重金屬污染程度,采取不同的應對防范措施和治理措施。以上針對監測環境中的重金屬分析方法的探究,可供監測工作人員參考。除此之外,保護環境是人類共同的責任,在防治工作的順利開展時,更重要的是,提升企I及民眾的環境保護意識。只有這樣,重金屬污染問題才能得到根本上的解決。保護與治療應雙管齊下,將我國的持續發展戰略方針實施到底。

參 考 文 獻

[1] 龔海明,馬瑞峻,汪昭軍,葉云,胡月明.農田土壤重金屬污染監測技術發展趨勢[J].中國農學通報,2013(02):

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[2] 張霖琳,薛荔棟,滕恩江,呂怡兵,王業耀.中國大氣顆粒物中重金屬監測技術與方法綜述[J].生態環境學報,

2015(03):533-538.

重金屬污染與防治范文6

關鍵詞 畜禽養殖;重金屬污染;現狀;對策

中圖分類號 X53 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)11-0245-01

Abstract Aiming at the status of soil heavy metal pollution caused by intensive livestock farming in China,the reasons of pollution were analyzed,and control measures were put forward.

Key words livestock;metal pollution;status;countermeasures

隨著現代養殖業的進步,我國集約化畜禽養殖業快速發展,提高了養殖效益,但是同時也導致了嚴重的環境污染問題,主要是由畜禽糞便等引起的,呈現出日益嚴重的趨勢。許多畜禽養殖場周邊土壤重金屬存在不同程度的超標現象。簡要分析了畜禽養殖導致土壤重金屬污染的原因,探討了控制畜禽養殖污染的對策。

1 畜禽養殖導致土壤重金屬污染現狀

1.1 飼料

1.1.1 鋅。鋅是動物機體必需的微量元素之一,現代集約化養殖畜禽飼料中含鋅的促生長添加劑,一般為氧化鋅(預防豬腹瀉)和硫酸鋅。鋅添加量通常為200~400 mg/kg,而在乳豬養殖中可達2 000 mg/kg以上。同時,畜禽對鋅的消化吸收利用率極低,不到20%,因此大部分鋅會隨畜禽的糞尿排出并進入環境中[1]。

1.1.2 鎘。導致飼料中鎘污染的原因常與硫酸鋅添加劑有關,飼料硫酸鋅中的鎘超標。由于作為飼料添加劑鋅的用量較大,因此伴隨飼料鋅的鎘污染加重[2]。

1.1.3 砷。飼料中添加砷制劑是促進動物生長、提高飼料利用效率的有效措施。普遍添加的主要是有機砷制劑,導致許多地方飼料中的總砷含量超過2.0 mg/kg。

1.1.4 銅。銅是畜禽必需的微量元素之一,有研究表明,我國市售的豬飼料含銅量平均為200~300 mg/kg,在畜禽飼養過程中高銅制劑已普遍使用。

1.2 畜禽糞便

畜禽糞便富含有機質和一定量的氮、磷、鉀等營養成分,可作為有機肥料還田。畜禽糞便固液分離后,其中的固體通常含有較多銅、砷、鎘、鋅、鈷、鎳等。因此,如果大量施用畜禽糞便,將會使其中的重金屬元素進入土壤,長期大量施用會導致重金屬元素的累積,存在土壤污染風險。

影響畜禽糞便重金屬含量的因素包括以下幾個方面:一是畜禽對重金屬元素吸收利用率低是導致糞便中重金屬污染的重要原因,且畜禽糞便中重金屬含量與日糧中添加量成線性相關。有研究表明,家禽糞便中Cu、Zn、As含量是飼料日糧中的2~7倍,90%以上的重金屬不能被機體吸收而隨糞便排出。二是不同年齡或生長階段的畜禽對飼料中微量元素的利用率不同。三是不同種類畜禽糞便重金屬含量差異較大。豬糞Cu、Zn、As含量明顯高于牛糞、雞糞[2]。

此外,我國目前僅制定了有機肥行業標準對 Cd 的限量指標為3 mg/kg,是德國腐熟堆肥標準的2倍。因為針對有機肥重金屬的限量和相關標準非常少,所以商品有機肥普遍存在重金屬超標的現象。重金屬隨著有機肥施用進入農田,土壤重金屬積累逐年增加[3]。

綜上,畜禽養殖場周邊土壤重金屬污染原因分析如下:現代畜禽養殖普遍使用飼料添加劑(含鋅、銅、砷制劑等),飼料中重金屬吸收利用率極低,生物富集作用使糞便重金屬含量比飼料中高數倍。農田土壤重金屬的重要來源之一就是隨畜禽糞尿排出的重金屬,長期施用畜禽糞便很可能導致土壤中的重金屬累積。

2 防治對策

2.1 規范畜禽飼料

應當推廣應用環保飼料,規范畜禽飼料添加劑的使用,同時提高畜禽的飼料利用率,以降低畜禽糞便農用的環境污染風險。

2.2 建設大型沼氣工程,對糞污進行無害化處理

畜禽養殖污染防治應充分考慮畜禽養殖污染物的有機肥資源屬性,鼓勵將畜禽糞便通過堆肥發酵等措施進行無害化處理,用于生產沼氣或制成有機肥等,實現畜禽糞便的資源化利用[4]。

2.3 改變重金屬形態,降低污染風險

為降低土地利用過程中有機肥施用的重金屬污染風險,可通過改變畜禽糞便中重金屬的存在形態使其固定,降低其可移動性及植物可利用性或利用化學淋濾的方式來去除重金屬。特別針對已被重金屬污染土壤的修復措施很多。生物修復法主要側重于植物修復技術用于大面積、低濃度污染的農田。同時,要加強利用微生物固定土壤中重金屬的方法研究、尋找和馴化高效菌種,該方法成本低,并且修復效果好[5]。

2.4 確立畜禽廢棄物堆肥重金屬限量標準

我國還沒有畜禽廢棄物堆肥重金屬限量標準,但是國外對堆肥中的有毒有害物質已制定相應的標準。我國應建立適合我國的畜禽廢棄物堆肥重金屬的限量標準[6]。

2.5 發展清潔養殖

畜禽規模化養殖要合理布局,推廣生態化、標準化的養殖模式。要重視糞污清理、飼料配比等環節的環境保護要求;注重清潔生產,在養殖過程中降低資源耗損和污染負荷,從源頭減少污染物的排放總量;提高末端治理效率實現穩定達標排放[7]。

3 參考文獻

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[2] 彭來真.畜禽糞便中銅、鋅、砷在土壤蔬菜系統的遷移和富集[D].福州:福建農林大學,2007.

[3] 王飛華.華北地區畜禽糞便有機肥中重金屬含量及溯源分析[J].農業工程學報,2013,29(19):202-208.

[4] 孟祥海.畜禽養殖污染防治個案分析[J].農業現代化研究,2014,35(5):562-567.

[5] 吳二社.農村畜禽養殖與土壤重金屬污染[J].中國農學通報,2011,27(3):285-288.

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