土壤重金屬污染危害范例6篇

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土壤重金屬污染危害

土壤重金屬污染危害范文1

土壤重金屬污染研究進展

重金屬有多種不同的定義。在環境化學領域中,重金屬是指比重大于4或5的金屬。重金屬污染物不但包括生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷,還包括毒性較弱的重金屬鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩等重金屬元素。土壤重金屬污染隱蔽性強、毒性大、難降解且能沿食物鏈富集,是人們優先考慮去除的污染物。

1污染來源

土壤重金屬污染來源大體可以分為工業來源、農業來源、交通來源。

1.1工業來源。煤和石油等化石燃料燃燒釋放大量含有重金屬的有害氣體和粉塵,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,造成土壤重金屬污染。工業生產過程如采礦、選礦、礦物加工等排放的廢水、廢氣、廢渣是土壤中汞、鉛、鎘、砷等重金屬污染的主要來源。

1.2農業來源。主要來源于農田污水灌溉、污泥利用,化肥、有機肥、農藥和殺蟲劑的濫用以及塑料薄膜的大量使用等。農用物資施用和農業污灌是農田土壤中汞、鉻、砷、銅、鋅等重金屬污染的重要來源。

1.3城市交通來源。主要來源于汽車排放的尾氣及輪胎磨損產生的粉塵。汽油、油的燃燒和發動機及其他鍍金部件磨損可釋放出鉛、鎘、銅、鋅等重金屬粉塵。

2污染危害

重金屬一旦進入土壤,就很難被微生物降解或者從土壤中去除,因此重金屬對土壤的理化性質、生物特性和微生物群落結構都產生重大危害。受到重金屬污染的土壤,其物理結構和化學性質都會發生變化,危害極大。

2.1導致經濟損失。土壤的重金屬污染會造成耕地面積持續減少、土壤質量下降和生物毒害增多,導致農作物大幅度減產,從而影響到糧食供給、農業可持續發展和區域經濟增長。

2.2危害人體健康。酸雨、土壤添加劑等外界環境條件的變化,提高了土壤中重金屬的活性和生物有效性,使得重金屬較易被植物吸收利用,重金屬污染物難以降解,直接或間接地危害到處于食物鏈頂端的人類的身體健康,引發骨痛病、兒童血鉛、高血壓、心腦血管,癌癥等疾病。

2.3導致其他污染。土壤受到污染后,含重金屬濃度較高的污染表土容易在水力和風力的作用下分別進入到水體和大氣中,導致水污染、大氣污染和其他衍生環境問題。

3治理途徑

重金屬污染土壤的治理途徑主要有兩種:一種是將重金屬污染物清除,削減土壤重金屬總量;另一種是固化土壤重金屬,降低其遷移性和生物可利用性,削減有效態重金屬含量。具體來講包括工程措施,化學措施,農業措施和生態措施。

3.1工程措施。工程措施包括排土、客土和淋洗等方法。排土法剝離表層受污染的土壤,客土法是在被污染的土壤上覆蓋未被污染的土壤,淋洗法是通過清水灌溉稀釋或洗去重金屬離子。工程措施效果較為徹底,能使耕作層土壤中重金屬的濃度降至臨界濃度以下,或減少重金屬污染物與植物根系的接觸來控制危害。

3.2化學措施。第一,通過添加表面活性劑、有機螯合劑等一系列調控措施,改良土壤的理化性狀,提高土壤重金屬的生物有效性,使其易于被其他植物吸收,以達到修復土壤的目的。第二,通過添加固化材料,降低重金屬的遷移性和生物有效性。

3.3農業措施。農業措施是因地制宜的修正和完善耕作管理制度來減輕重金屬的危害,或者在受污染土壤上種植不進入食物鏈的植物。農業措施適合治理中、輕度受污染土壤。

3.4生物措施。生物措施:一是通過生物作用改變重金屬在土壤中的化學形態,使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環境中的移動性和生物可利用性;二是通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定作用。通過一些特殊的微生物與植物、動物去除或者轉化土壤中的重金屬,降低重金屬的毒性。

3.4.1微生物修復。微生物修復技術主要有兩種:原位修復技術和異位修復技術。受到重金屬污染的土壤,往往富集多種耐重金屬的真菌和細菌,微生物可通過多種作用方式降低土壤中重金屬的毒性。

3.4.2植物修復。植物修復是利用植物吸收、富集、降解或固定土壤中重金屬離子或其他污染物,以降低或消除污染程度,修復土壤。

3.4.3動物修復。動物修復是利用土壤中的某些鼠類等低等動物吸收土壤中的重金屬。例如在受重金屬污染的土壤中放養蛆蟲,待其富集重金屬后,采用電激、灌水等方法驅出蛆蟲集中處理。

4展望

土壤重金屬污染來源趨于多樣化、綜合性,對人類的危害也日趨嚴重。在未來很長時間內重金屬污染仍將是我國所面臨的重大環境問題之一,迫切需要解決。但對于不同種類、不同性質的重金屬污染事件,應將物理、化學、生物等修復手段綜合應用以便更好地治理土壤重金屬污染,同時研制復合材料,已解決土壤重金屬復合污染的問題。

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土壤重金屬污染危害范文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??偩诌M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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土壤重金屬污染危害范文3

關鍵詞:土壤;重金屬;污染;治理措施

中圖分類號:TL75文獻標識碼: A

引言

土壤是環境有的組成部分,是位于陸地表面呈連續分布、具有肥力并能生長植物的疏松層,它是一個復雜的物質體系。隨著工業的快速發展,人類活動產生的污染物進入土壤并積累到一定程度,引起土壤質量惡化的現象呈加重的趨勢。引起土壤污染的主要污染物有有機物、重金屬元素及化合物、中低放射性污染物、農用肥料、致病的微生物等。在這些污染物中,重金屬的污染是造成土壤污染加重的主要原因之一。而重金屬及其化合物在環境中具有難遷移性和難降解性,只能在環境中累積。甚至有的可能轉化成毒性更強的化合物,它可以通過植物吸收在植物體內富集轉化,對人類健康帶來潛在的風險。重金屬元素以不同的種類通過各種途徑進入土壤中,其中危害較大、研究較多的重金屬元素有Hg、Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn等。由于不同的重金屬元素其化學性質不同,所以對土壤環境造成的危害也有所不同。

一、土壤重金屬污染的概念

土壤重金屬污染是指由于人類活動將重金屬帶人到土壤中,致使重金屬元素在土壤中的含量超過背景值,并可能通過過量沉積而造成土壤質量退化、生態環境惡化的現象。土壤重金屬污染物主要有鉛(Pb)鎬(Cd)鉻(Cr)汞(Hg)及類金屬砷(AS)和硒(Se)等,以及有一定毒性的鋅(Zn),銅(Cu),鎳(Ni)等元素。其中AS和se雖不屬于重金屬,但它們的毒性及某些性質與重金屬相似,因而通常被列為重金屬污染物的范圍內。還有一些是植物生長所必須的微量元素,如zn,Cu等,但其含量達到一定值后就可能成為有害的環境污染元素。

二、土壤重金屬污染的成因及特點

1.自然原因

自然界中,土壤重金屬的形成不是單方面作用的結果,而是受多方面因素影響,在不同時期,其主要影響因素又不同。土壤形成初始時期,其重金屬含量受成土母質的影響較大,母質中的重金屬含量及組成直接決定了土壤重金屬的值。隨著土壤的發育,母質對其重金屬值的影響逐漸減弱。大氣沉降,如火山爆發、森林火災等可能使許多重金屬漂浮于空中,其中一些被植物葉片吸收,進而被微生物分解進入土壤,從而改變土壤的重金屬含量與構成。

2.人為因素

(1)廢氣、煙塵等大氣污染。城市化進程的加快在反映國民物質生活水平提升的同時也帶來一系列環境問題,城市交通、工業生產等向大氣排放大量廢氣、煙塵,造成大氣污染,通過大氣沉降,這些物質進入土壤,造成土壤重金屬污染。

(2)化肥農藥在農業生產中的使用。為了縮短農作物生長周期,現代農業生產常會選擇使用化肥農藥,大量化肥與農藥的使用在帶來生產效益的同時,也將其中所含的重金屬物質帶入了農作物與土壤,造成土壤重金屬污染,影響人體健康。

(二)土壤重金屬污染的特點

依據化學金屬元素相關理論,重金屬性質穩定,極難被微生物降解,一旦進入土壤造成重金屬污染,勢必對農作物的品質和產量產生較大影響,加之其潛伏周期長,通過食物鏈的“生物富集效應”嚴重影響動物和人體的健康。有研究表明,低濃度的汞在小麥萌發初期能起到促進生長作用,但隨著時間的延長,最終表現為抑制作用;砷有劇毒,可致癌;鎘會危害人體的心腦血管。歸納起來,重金屬污染有以下幾個特點:(1)潛伏周期長,污染具有隱蔽性;(2)性質穩定,污染具有難降解性;(3)相互作用,污染具有協同性、擴散性。因此,重金屬污染又有“化學定時炸彈”之稱。

三、土壤重金屬污染的危害

土壤重金屬污染是指由于人類活動致使重金屬的數值高于土壤背景值或土壤環境質量的標準,導致土壤質量的下降和農業生態環境惡化的現象。土壤的重金屬污染破壞了土壤、植物系統的生態平衡并通過食物鏈威脅人體健康。

(一)危害土壤中的動物

各種重金屬元素在土壤中的富集,對土壤動物的生存帶來了嚴重威脅,有研究表明土壤重金屬對蚯蚓、線蟲等無脊椎動物數目、豐富度、生物數量和群體構成等有直接影響。

(二)影響作物的品質和質量

土壤中的重金屬污染會引起作物大量營養的缺乏和酶有效性的降低,較高濃度的重金屬含量有抑制植物體對WT、3C等礦物質元素的吸收和轉運的能力。重金屬脅迫還會危害作物的根系,造成根系生理代謝失調、生長受到抑制,引起株高、主根長度、葉面積等一系列生理特征的改變,導致植物體營養虧缺,從而影響植物生理生態過程、植物產量和品質。

(三)降低土壤肥力

土壤酶是一種生物催化劑,是反映土壤肥力的關鍵指標,重金屬通過對土壤酶的破壞,造成對土壤肥力的不利影響。

(四)威脅人體健康

土壤尤其是表層土壤中的重金屬極易通過食物鏈進入人體,對人體正常的新陳代謝和器官造成危害,直接對人體健康造成威脅。例如:能導致人類和其他生物的生殖功能下降,機體免疫力降低。

四、加強土壤重金屬污染的措施

(一)重金屬污染土壤改良劑修復法

目前有許多修復和治理重金屬污染土壤的方法,如客土法、土壤淋洗法、化學修復法、植物修復技術、微生物修復技術等。近年來,對重金屬污染土壤施用土壤改良劑的修復方法得到了國內外學者的廣泛關注,其實際應用也比較廣泛。施用土壤改良劑的方法實際上是化學修復法中的原位化學修復。原位化學修復主要是基于污染物的土壤化學行為的改良措施,施入/種或多種改良劑、抑制劑等化學物質,通過調節土壤理化性質以及對重金屬的吸附、沉淀、絡合、氧化還原等一系列物理化學作用,改變重金屬在土壤中的存在形態,降低其生物有效性和遷移性,從而降低重金屬污染物對環境中動物、植物的毒性,達到修復重金屬污染土壤的目的。原位化學修復是在土壤原位上開展,具有成本低廉、操作簡單、對土壤本身結構擾動小、改良劑來源廣泛等優點,具有潛在的經濟價值,能用于大面積重金屬污染土壤的治理,但由于受到一些環境因素制約,如何根據當地土壤條件因地制宜地選擇合適的改良劑是該技術的關鍵??傊?,通過施用改良劑改變重金屬離子在土壤中的存在形態,降低重金屬污染物的生物可利用性,從而實現污染土壤的治理,是目前一條行之有效的途徑。當然,化學改良劑法也存在一定局限性,即施用改良劑后土壤中金屬離子仍然存留在環境中,如果環境因素發生改變,重金屬離子的生物有效性也可能變化,被暫時鈍化的重金屬離子又會被重新激活。

(二)提高土壤pH

pH值顯著影響重金屬在土壤中的存在形態,當土壤溶液的pH

(三)樣品采集及保存措施

因本文選一般土壤綜合污染型土壤為研究對象,在進行土壤樣品采集時,只需要采集地表20cm范圍以內的表層土壤作為監測樣品即可,所采集樣品為土壤混合樣;在土壤樣品采集過程中,應將土壤表層所存在的石頭及草皮等雜物清理掉;按照設計采樣位置,采取蛇形布點方式進行土壤多點采樣作業;不同采樣點所采取土壤質量應盡量保持一致,將所獲得的土壤樣品進行均勻混合,通過四分法,獲得約為1kg質量的樣品。樣品采集后,其保存需要應用密封性良好且潔凈的塑料袋,作堿性保存。對樣品信息進行標注,如樣品采集時間#樣品編號等,將樣品送入實驗室。在進行樣品采集的過程中,可以利用定位系統保證樣品位置準確性,并對樣品采集環境進行拍照記錄。

結束語

目前,土壤重金屬污染的治理方法很多,但都存在一定的局限性。所以,研究出高效并具有良好的生態效益、社會效益、環境效益的方法對土壤重金屬污染的治理是非常重要的。今后,要進一步對土壤重金屬污染的來源進行全面了解,逐漸從末端治理的方法向源頭治理轉變,從而降低土壤重金屬污染,給人類提供無污染的綠色食品。

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土壤重金屬污染危害范文4

    重金屬污染對我們來說已經不是一個陌生的話題。那么究竟什么是重金屬污染?它對我們的健康到底有多大的危害呢?它有是怎樣跑到我們的體內去的呢?下面將一一介紹。

    重金屬指比重大于4或5的金屬,約有45種,如銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、釩、鈮、鉭、鈦、錳、鎘、汞、鎢、鉬、金、銀等。盡管錳、銅、鋅等重金屬是生命活動所需要的微量元素,但是大部分重金屬如汞、鉛、鎘等并非生命活動所必須,而且所有重金屬超過一定濃度都對人體有毒。體內重金屬的正常含量及超標的癥狀如下:

    鉛:人體內正常的鉛含量應該在0.1毫克/升,如果含量超標,容易引起貧血,損害神經系統。而幼兒大腦受鉛的損害要比成人敏感得多。

    砷:俗稱“砒霜”,如果24小時內尿液中的砷含量大于100微克/升就使中樞神經系統發生紊亂,并有致癌的可能,而且如果孕婦體內砷超標還會誘發畸胎。

    鎘:正常人血液中的鎘濃度小于5微克/升,尿中小于1微克/升。如果長期攝入微量鎘容易引起骨痛病。

    汞:正常人血液中的汞小于5-10微克/升,尿液中的汞濃度小于20微克/升。如果急性汞中毒,會誘發肝炎和血尿。

    重金屬進入人體的途徑主要有三種,分別是吃的食物、水和大氣。

    據中科院陳同斌博士透露,北京有部分古老的城市公園里表層土壤的重金屬含量較高。這是因為,那些古老公園里亭臺樓閣相對多,雕梁畫棟更是比比皆是,由于早些年的油漆為了增強防腐性,其中的鉛、砷等重金屬含量超標。這些油漆內的重金屬跑到了土壤里,就造成了公園土壤重金屬超標。由于北京起風比較平常,這些細小的塵土攜帶著人們根本察覺不到的重金屬,通過人的呼吸作用就會進入人體。除北京外,國內其他比較古老的城市公園也有這中情況出現。

    水的污染通常都是由當地工廠廢水排放造成的,這種現象在京城各大區縣幾乎都有。通州就是其中一個比較明顯的地方,雖然這些年通州在現代化建設方面做得比較好,但是那里是污水灌溉時間比較長的地區,過去的污水中重金屬含量往往較高,澆灌土壤后容易產生污染。這些含有超標重金屬的廢水一旦排到干凈下游,就會污染大片水源。由于這種受重金屬污染的水在顏色、氣味等方面與正常水沒有差別,農民根本看不出來,一旦用這些水來灌溉,必然會讓土壤及農作物成為重金屬污染對象。蔬菜是最易“吸收”重金屬元素的農作物,因此土壤被環境重金屬污染后生長的蔬菜與其它作物相比,蔬菜對多種重金屬富集量要大得多,經證明,在被污染的土壤里生產出的蔬菜的有毒物質含量可達土壤中有害物質含量的3-6倍。(按:人畜食用了被重金屬污染的蔬菜后,在體內濃縮積累會帶來嚴重的后果,如被列為世界公害典型之一的日本富山縣的骨痛病,就是由重金屬鎘污染引起的;我國廣西一些被鎘污染的地區,人體的鎘含量高出正常人的7倍,經X光檢驗,人體骨骼也已顯著病變。)人吃了在重金屬污染的土壤上種出來的農作物,很容易受到重金屬的毒害。

    蔬菜水果是我們日常生活中最重要的部分。既然重金屬污染危害這么大,那么那些受到重金屬污染的蔬菜水果我們能不能通過多浸泡、多清洗或多煮來去除重金屬呢?陳同斌博士表示,這些效果都不大,因為重金屬污染是從植物根系中上來的,它存在于植物的體內,不像農藥那樣大部分都噴灑在農作物外表,多洗就可以清除干凈。

    有一種比較可行的辦法就是注意選購一些蔬菜品種,比如生菜、萵苣容易富集鎘,可以盡量少食。另外,葉類菜是所有蔬菜中最容易受重金屬污染的,最好也要少食用。但這只是治標不治本,最根本的解決方法還是要防治土壤的重金屬污染。土壤重金屬污染與有機物的污染不同,它不能被分解消失,即使人為的控制土壤環境條件使重金屬的有害作用暫時減弱,它也能在適當的時候恢復。因此如果蔬菜的生長環境一旦遭到重金屬污染,要想恢復和治理就非常的困難。目前土壤重金屬污染的控制方法 主要有以下幾種方法:

    1)利用不同植物種類對污染物吸收差異的特性,合理安排蔬菜輪作茬口,使具有一定程度污染土壤生產的蔬菜達到或接近食品衛生標準,以降低重金屬進入食物鏈的量,如有的蔬菜不易“吸收”鎘,那么如果菜田土壤的鎘含量多點種植該蔬菜就不會造成多大的危害。該方法不需投資,方法簡便,效果也比較好,但必須在有關的專家指導下進行。

    2)控制土壤環境條件,降低重金屬污染物對植物的有效性。如可以施用石灰、胡敏酸、鈣鎂磷肥等土壤改良劑對土壤進行處理,使易被蔬菜吸收的重金屬元素在這些改良劑的作用下通過化學反應轉換為蔬菜不吸收的有機結合態。這種方法有一缺點,由于土壤中的重金屬元素的這種化學反應是可逆的,有一定條件下又會從有機結合態回轉成易被蔬菜吸收的形態。比如說隨著酸性污水的浸染,土壤中已經被固定的重金屬元素又會被活化為可被蔬菜吸收的交換態。

    3)對重金屬污染土壤最徹底的改良方法是鏟除其表土,這就是農業工程客土法,所謂客土,就是用外來的土壤換掉已被污染了的菜田土。這種方法在日本土壤污染地區應用很廣,可以徹底清除已污染的土壤,根本斷絕植物生長的污染基質,在無外來污染浸入的前提下,可保證蔬菜的正常生長和殘留達標,但這種方法工程量大,耗資也巨。

    4)嚴格控制灌溉水中重金屬元素的濃度,杜絕用未經處理的工業廢水和城市污水直接灌溉菜田。一旦菜田受重金屬灌溉水的污染,所有改良成果都會毀于一旦。

    總之,重金屬污染雖然是個嚴峻的問題,但是只要我們明白并高度重視它人體健康的危害,相信用我們人類的智慧和決心一定能夠戰勝它。

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    (2)魏振樞 《環境水化學》  化學工業出版社

    (3)張輝 《土壤環境學》  化學工業出版社  2006-1-1

    (3)葉振國

土壤重金屬污染危害范文5

關鍵詞:三峽庫區;土壤重金屬含量特征;土壤重金屬污染評價

中圖分類號:X522 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2010)-12-0239-2

0 引言

近些年,由于工業“三廢”的排放和礦山的開采,同時伴隨著污水灌溉、污泥農用和施含有重金屬元素的肥料和使用農藥等,我國土壤重金屬污染越來越嚴重。重金屬在土壤中一般不易隨水淋失,不能被土壤微生物分解,相反生物體可以富集重金屬,通過食物鏈傳遞危害人類健康舊。更為嚴重的是,土壤重金屬污染具有隱蔽性、長期性和不可逆性的特點,進入土壤的重金屬元素,但當其積累量超過土壤承受能力或土壤容量時,就會對作物和人體產生危害,從而導致嚴重的生態問題[1]。三峽庫區總面積5.42萬km2,其中主要是山地,其次是丘陵,平地很少。三峽庫區由于直接大面積淹水,水土流失嚴重,和其他地方相比較,更容易形成重金屬的污染[2]。

1 實驗材料與方法

采樣點布置在1:5萬地形圖上,以1km2采樣大格,在三峽庫區三匯場、石寶寨、響水灘和白石鋪4個區域內,各采集160個土壤樣品,每個采樣點采集4處0-20cm厚的新鮮巖土,混合后按四分法取得1 kg樣品。所有樣品置于樣品袋內帶回實驗室登記編號,然后風干、磨細、過篩、混勻。

2結果與分析

2.1 土壤重金屬含量及分布特征

根據實驗室測定的結果,分別計算出三匯場、石寶寨、響水灘和白石鋪土壤中8種重金屬元素的含量總平均值如表所示,見表1。

由表1可知,各地區的總平均值中,重金屬元素砷(As)、鉻(Cr)、銅(Cu)低于三峽庫區重金屬背景值,汞(Hg)和背景值相當,鎳(Ni)和鉛(Pb)含量略高于背景值,而隔(Cd)和鋅(Zn)含量明顯高于背景值。比較三匯場、石寶寨、響水灘和白石鋪這4個地區的重金屬元素,發現這四個地區8種重金屬元素平均含量相差不多,只有白石鋪地區的Hg元素含量和石寶寨地區的(Zn)含量略高于其他地區。

對于土壤重金屬污染評價的方法討論,目前國際上采用的比較先進的重金屬污染評價的方法主要有Muller提出的地積累指數法,Tomlision提出的污染負荷指數法,Hakanson提出的潛在生態危害指數法,Hilton等提出的回歸過量分析法等[3]。其中地積累指數法能夠直觀給出重金屬的污染級別,明確體現出重金屬的富集程度,但其側重單一金屬,未引入生物有效性和相對貢獻比例及地理空間差異;而潛在生態危害指數法則彌補了上述不足,可綜合反映出多種重金屬對生態環境的影響,但其毒性響應系數帶有主觀性[4]。因此,本研究采用這兩種方法來評價青城子鉛鋅礦區的土壤重金屬污染,以便相互補充和參考。

2.2 地積累指數法評價

地積累指數法從環境地球化學角度出發評價土壤或沉積物中重金屬的污染,除考慮到人為污染因素、環境地球化學背景值外,還考慮到由于自然成巖作用可能引起的背景值變動因素[5]。土壤或沉積物中元素i的地積累指數Igeo,i的計算公式為:Igeo,i=log[Ci/(kBi)],公式中Ci為元素i在土壤或沉積物中的含量;Bi為元素i的地球化學背景值;k為考慮各地巖石差異可能會引起背景值的變動而取的系數,用來表征沉積特征、巖石地質及其他影響,一般取值為1.5。地積累指數分為0-6共7個級別,表示污染程度由無至極強[6]。地積累指數分級標準與污染程度之間的相互關系,見表2。

由表1和上述公式得到各地區的地積累指數值,見表3。由表可知,三匯場、石寶寨、響水灘和白石鋪這四個地區除了重金屬元素Cd有輕度污染外,其他7種重金屬元素都沒有給4個地區造成污染,污染程度為清潔。

2.3 潛在生態危害指數法評價

潛在生態危害指數法從沉積學角度出發對土壤或沉積物中的重金屬污染進行評價,不僅考慮土壤或沉積物中的重金屬含量,而且將重金屬的生態效應、環境效應與毒理學聯系在一起,既反映了某一特定環境下土壤或沉積物中各種污染物對環境的影響,也反映了土壤或沉積物中多種污染物的綜合效應,并用定量方法劃分出潛在生態危害程度[7]。土壤或沉積物中重金屬潛在生態危害指數的計算方法如下:(1)Cf,i= Cs,i/Cn,i ;(2)Er,i= Tr,i×Cf,I ;(3)R=Er,I;Cf,i為土壤或沉積物中重金屬元素i相對于環境背景值的污染指數;Cs,i為土壤或沉積物中重金屬元素i的實測值;Cn,i為重金屬元素i的背景參考值; Tr,i為重金屬元素i的毒性響應系數,按Hakanson制定的標準,Zn,Cr,Cu,Pb,Ni,As,Cd,Hg的毒性響應系數分別為1,2,5,5,5,10,30,40[8];Er,i為土壤或沉積物中重金屬元素i的潛在生態危害指數;R為土壤或沉積物中多種重金屬的綜合潛在生態危害指數。根據潛在生態危害指數的大小,可將土壤中重金屬的潛在生態危害程度分5個級別,見表4。

由表l以及Hakanson規定的毒性響應系數和公式得出各地區土壤中重金屬的潛在生態危害指數,見表5。將表5與表4比較可知:總體來看,各地區的重金屬元素的綜合潛在生態危害指數R值都小于150,說明各地區綜合污染程度為輕度。但論各地區單個重金屬元素來看,重金屬元素Cd 和Hg的潛在生態危害指數在40≤Er,i<80的范圍內,所以這2個元素的潛在生態危害程度為中度。比較三匯場、石寶寨、響水灘和白石鋪這四個地區,發現潛在生態危害程度都符合這樣的強弱順序:Cd>Hg>As>Pb>Ni>Cu>Cr>Zn,而從R值的大小可以看出,重金屬綜合污染的強弱順序是:白石鋪>石寶寨>響水灘>三匯場。

3 結論

(1)各地區重金屬元素As、Cr、Cu低于三峽庫區重金屬背景值,Hg和背景值相當,Ni和Pb含量略高于背景值,而Cd和Zn含量明顯高于背景值。比較三匯場、石寶寨、響水灘和白石鋪這四個地區的重金屬元素得出四個地區8種重金屬元素平均含量沒有明顯的差異。

(2)As和Hg在各個地區變異系數大,說明這四個區域內As和Hg元素的污染程度有較大的差異,特別是白石鋪地區的Hg元素,變異系數達到89.1%,變異系數最小的元素是Cr。

(3)地積累指數法評價結果顯示:三匯場、石寶寨、響水灘和白石鋪這四個地區除了重金屬元素Cd有輕度污染外,其他重金屬都沒有造成污染。

(4)潛在生態危害指數法評價結果顯示:各地區的重金屬元素的綜合污染潛在生態危害程度都為輕度,以單個元素進行分析表明,Cd和Hg的潛在生態危害度為中度??v觀這4個地區,發現潛在生態危害程度都符合這樣的強弱順序:Cd>Hg>As>Pb>Ni>Cu>Cr>Zn,而從R值的大小可以看出,重金屬綜合污染的強弱順序是:白石鋪>石寶寨>響水灘>三匯場。

參考文獻

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[2] 許書軍,等.三峽庫區耕地重金屬分布特征初步研究[J].水土保持學報,2003,17(4):64-66.

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土壤重金屬污染危害范文6

關鍵詞:化工,土壤污染,重金屬,防治

土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一,也是人類生態環境的重要組成部分。隨著工業、城市污染的加劇和農用化學物質種類、數量的增加,土壤重金屬污染日益嚴重,土壤重金屬是指由于人類活動將金屬加入到土壤中,致使土壤中重金屬明顯高于原生含量、并造成生態環境質量惡化的現象。

一、重金屬的來源、種類

1.土壤重金屬來源廣泛,主要包括有大氣降塵、污水灌溉、工業廢棄物得不當堆置、礦業 活動、農藥和化肥等。首先是成土母質本身含有重金屬,不同的母質、成土過程所形成的土壤含有重金屬量差異很大。此外,人類工農業生產活動,也造成重金屬對大氣、水體和土壤的污染。

2.大氣中重金屬沉降、大氣中的重金屬主要來源于工業生產、汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵等。它們主要分布在工礦的周圍和公路、鐵路的兩側。公路、鐵路兩側土壤中的重金屬污染,主要是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鋅粉塵等。它們成條帶狀分布,以公路、鐵路為軸向兩側重金屬污染強度逐漸減弱;隨著時間的推移,公路、鐵路土壤重金屬污染具有很強的疊加性。

3.農藥、化肥和塑料薄膜使用 施用含有鉛、汞、鎘、砷等的農藥和不合理地施用化肥,都可以導致土壤中重金屬的污染。一般過磷酸鹽中含有較多的重金屬 Hg、Cd、As、Zn、Pb,磷肥次之,氮肥和鉀肥含量較低,但氮肥中鉛含量較高,其中 As 和 Cd 污染嚴重。農用塑料薄膜生產應用的熱穩定劑中含有 Cd、Pb,在大量使用塑料大棚和地膜過程中都可以造成土壤重金屬的污染。

4.污水灌溉 污水灌溉一般指使用經過一定處理的城市污水灌溉農田、森林和草地。城市污水 包括生活污水、商業污水和工業廢水。由于城市工業化的迅速發展,大量的工業廢水涌入河道,使城市污水中含有的許多重金屬離子,隨著污水灌溉而進入土壤。

5.含重金屬廢棄物堆積含重金屬廢棄物種類繁多,不同種類其危害方式和污染程度都不一樣。污染的范圍一般以廢棄堆為中心向四周擴散重金屬在土壤中的含量和形態分布特征受其垃圾中釋放率的影響,且隨距離的加大重金屬的含量而降低。由于廢棄物種類不同,各重金屬污染程度也不盡相同,如鉻渣堆存區的 Cd、Hg、Pb 為重度污染,Zn 為 中度污染,Cr、Cu 為輕度污染。

6.金屬礦山酸性廢水污染金屬礦山的開采、冶煉、重金屬尾礦、冶煉廢渣和礦渣堆放等,可以被酸溶出含重金屬離子的礦山酸性廢水,隨著礦山排水和降雨使之帶入水環境(如河流等)或直接進入土壤,都可以間接或直接地造成土壤重金屬污染。

二、土壤中重金屬污染物現行治理方法

1.工程治理方法

工程治理是指用物理或物理化學的原理來治理土壤重金屬污染。主要有:客土是 在污染的土壤上加入未污染的新土;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。

2.此外淋洗法

用淋洗液來淋洗污染的土壤;熱處理法是將污染土壤加熱,使土壤中的揮發性污染物(Hg)揮發并收集起來進行回收或處理;電解法是使土壤中重金屬在電解、電遷移、電滲和電泳等的作用下在陽極或陰極被移走。以上措施具有效果徹底、穩定等優點,但實施復雜、治理費用高和易引起土壤肥力降低等缺點。

3.生物治理方法

生物治理是指利用生物的某些習性來適應、抑制和改良重金屬污染。主要有:動物治理是利用土壤中的某些低等動物蚯蚓、鼠類等吸收土壤中的重金屬;微生物治理是利用土壤中的某些微生物等對重金屬具有吸收、沉淀、氧化和還原等作用,降低土壤中重金屬的毒性,如原核生物(細菌、放線菌)比真核生物(真菌)對重金屬更敏感。

4.植物治理

利用某些植物能忍耐和超量積累某種重金屬的特性來清除土壤中的重金屬;目前已發現400多種,超積累植物積累Cr、 Co、 Cu的含量一般在 0.1% Ni、 Pb 以上,積累 Mn、Zn 含量一般在 1%以上。生物治理措施的優點是實施較簡便、投資較少和對環境破壞小,缺點是治理效果不顯著。

5.化學治理方法

化學治理就是向污染土壤投入改良劑、抑制劑,增加土壤有機質、陽離子代換量和粘粒的含量, 改變 pH、 和電導等理化性質,Eh 使土壤重金屬發生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低重金屬的生物有效性。

三、總結

土壤重金屬污染首先應從源頭抓起,控制污染源,土壤重金屬的污染已經達到相當嚴重的程度,要充分認識土壤重金屬污染的長期性、隱匿性、不可逆性以及不能完全被分解或消逝的特點。土壤質量問題是經濟可持續發展和社會全面進步的戰略問題,它直接影響土壤質別、水質狀況、作物生長、農業產量、農產品品質等,并通過食物鏈對人體健康造成危害。對土壤質量的保護便是對耕地生產能力的保護,更是提高土地利用效率的強有力措施之一。對于我國這樣一個人口眾多的農業大國,開展國土質量調查評價,對土壤重金屬污染物進行試驗研究,開發耕地污染的治理方法和技術,顯得更為必要和迫切。

參考文獻

[1]崔德杰,張玉龍.土壤重金屬污染現狀與修復技術研究進展[J].土壤通報, 2004,35

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