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重金屬污染的現(xiàn)狀精品(七篇)

時(shí)間:2024-01-15 15:07:56

序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇重金屬污染的現(xiàn)狀范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。

重金屬污染的現(xiàn)狀

篇(1)

摘 要:一直以來,治理土壤中的重金屬污染都是全球各國(guó)亟待解決的一項(xiàng)難題。當(dāng)前我國(guó)土壤重金屬污染問題相對(duì)較為嚴(yán)峻,且引發(fā)這一問題的因素相對(duì)也比較復(fù)雜。而此種污染問題的出現(xiàn),不僅會(huì)對(duì)生物的生長(zhǎng)帶來極大的危害,還會(huì)降低作物的總產(chǎn)量,并對(duì)人的生命健康造成極大的威脅。對(duì)此,本文以土壤的重金屬污染為立足點(diǎn),通過對(duì)我國(guó)土壤污染現(xiàn)狀和危害的分析,從而就緩解和解決土壤污染問題的策略展開研究。

關(guān)鍵詞:土壤重金屬污染;危害;修復(fù)技術(shù)

中圖分類號(hào):X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170230224

就土壤本身來看,其之所以會(huì)產(chǎn)生重金屬污染,主要是因?yàn)槿祟愒诨顒?dòng)期間將重金屬物質(zhì)帶入到土壤內(nèi)部,使得土壤內(nèi)的重金屬含量增多,破壞生態(tài)環(huán)境。隨著農(nóng)村人口數(shù)量的增長(zhǎng)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中對(duì)化肥和農(nóng)藥使用量的增加,導(dǎo)致土壤中有害物含量增多,自身生態(tài)結(jié)構(gòu)和環(huán)境質(zhì)量被破壞。其中,重金屬是對(duì)土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)影響最大的一種元素。為了重塑土壤生態(tài)結(jié)構(gòu),提高土壤內(nèi)部環(huán)境質(zhì)量,解決土壤存在的重金屬污染問題勢(shì)在必行。

1 土壤污染現(xiàn)狀和危害

1.1 重金屬污染現(xiàn)狀

在2005年到2013年的12月,我國(guó)土地管理局第一次開展了有關(guān)全國(guó)土壤污染情況的調(diào)查研究。按照我國(guó)在2014年由國(guó)土資源部和環(huán)保部共同的有關(guān)《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》所公示的調(diào)查結(jié)果看:當(dāng)前我國(guó)土壤生態(tài)環(huán)境的狀況整體來講十分嚴(yán)峻,特別是重金屬污染問題,更是極為嚴(yán)重。在我國(guó)一些廢棄工礦所在區(qū)域的周邊位置,土壤的重金屬污染問題十分的突出。其中,我國(guó)有16.1%的土壤,重金屬污染總超標(biāo)率相對(duì)較重,11.2%超標(biāo)率屬于輕微范圍;而輕度超標(biāo)率和中度以上的超標(biāo)率分別達(dá)到了2.3%和2.6%。

1.2 重金屬污染的危害

同其他土壤污染類型相比,重金屬污染本身的隱匿性、長(zhǎng)期性、不可逆性較強(qiáng),且這種污染問題一旦出現(xiàn),則很難消逝。一旦重金屬污染存在于土壤中,不僅很難被移動(dòng),還會(huì)長(zhǎng)時(shí)間滯留在其產(chǎn)生區(qū)域,不斷污染周邊土壤。與此同時(shí),重金屬污染物不僅無法被微生物有效降解,還會(huì)借助植物、水等介質(zhì),被動(dòng)植物所吸收,而后進(jìn)入到人類食物鏈之中,對(duì)人體健康a生威脅。從具體的情況來看,重金屬污染主要存在以下幾種危害類型:對(duì)作物生產(chǎn)造成不利影響。因?yàn)橹亟饘傥廴疚镌谕寥琅c作物系統(tǒng)遷移的過程中,會(huì)對(duì)作物正常的生長(zhǎng)發(fā)育和生理生化產(chǎn)生直接影響,從而降低作物的品質(zhì)與產(chǎn)量。例如,鎘屬于對(duì)植物生長(zhǎng)危害性較大的重金屬,如果土壤鎘含量較高,植物葉片上的葉綠素結(jié)構(gòu)就會(huì)被破壞,根系生長(zhǎng)被抑制,阻礙根系吸收土壤中的養(yǎng)分與水分,降低產(chǎn)量;會(huì)對(duì)人體生命健康帶去影響。土壤中存在的重金屬污染物可以借助食物鏈對(duì)人體健康造成危害。例如,汞進(jìn)入人體后被直接沉入到肝臟中,破壞大腦的視神經(jīng)。

2 解決重金屬污染問題的方法

2.1 工程治理法

所謂的工程治理法,是通過利用化學(xué)或者是物理學(xué)中的相關(guān)原理,對(duì)土壤中的重金屬污染問題展開有效治理的一種方法。現(xiàn)階段,工程治理法主要包括了熱處理法、淋洗法與電解法等[1]。在眾多重金屬污染處理方法中的處理效果更好、處理工藝的穩(wěn)定性更高。但該項(xiàng)方法處理過程和處理工藝復(fù)雜,需要花費(fèi)的成本高,且經(jīng)過該方法處理后的土壤,其本身的肥力會(huì)有所降低。

2.2 生物治理法

該方法指的是借助生物在生長(zhǎng)過程中的一些習(xí)性,來達(dá)到改良、抑制、適應(yīng)重金屬污染的目的。在該項(xiàng)治理方法中最為常見的就是微生物、植物和動(dòng)物治理法。生物治理是利用鼠類和蚯蚓等動(dòng)物能夠吸收重金屬的特性;植物治理則是利用植物積累到一定程度可以清除重金屬污染,對(duì)重金屬具有忍耐力的特質(zhì)。工程治理法相比,生物治理方式投資相對(duì)較小、管理便利、對(duì)環(huán)境破壞性小等優(yōu)勢(shì),但治理時(shí)間較長(zhǎng)[2]。

2.3 化學(xué)治理法

化學(xué)治理法是通過向已經(jīng)被重金屬污染的土壤中投入適量的抑制劑和改良劑等其他化學(xué)物質(zhì)的方式,增加有機(jī)質(zhì)、陽(yáng)離子等在土壤中代換量和粘粒含量,來改變被污染土壤電導(dǎo)、Eh、pH等其他理化性質(zhì),使重金屬可以通過還原、氧化、拮抗、吸附、沉淀、抑制等化學(xué)作用被有效消除[3]。

3 結(jié)束語(yǔ)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升,重金屬對(duì)土壤污染程度逐漸加深的今天,對(duì)重金屬污染現(xiàn)狀,以及其可能會(huì)造成的危害等問題展開細(xì)致的分析與研究,并利用工程、生物、化學(xué)等方式來有效的緩解和治理土壤當(dāng)前存在的重金屬嚴(yán)重污染問題,能夠?qū)ξ覈?guó)土壤的生態(tài)環(huán)境和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行重構(gòu),為我國(guó)城市發(fā)展和社會(huì)建設(shè)提供充足的土壤資源。

參考文獻(xiàn)

[1]崔德杰,張玉龍.土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].土壤通報(bào),2004(3):366-370.

篇(2)

關(guān)鍵詞:銅陵市 重金屬污染 研究進(jìn)展

中圖分類號(hào):X5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2013)07(c)-0137-03

隨著我國(guó)工業(yè)化的不斷加速,開發(fā)利用的重金屬種類、數(shù)量和方式越來越多,涉及重金屬的行業(yè)越來越多,再加上一些污染企業(yè)的違法開采、超標(biāo)排污等問題突出,使重金屬污染呈蔓延趨勢(shì),污染事件出現(xiàn)高發(fā)態(tài)勢(shì),表現(xiàn)出長(zhǎng)期積累和近期集中爆發(fā)、歷史遺留問題和新出現(xiàn)問題相交織的特點(diǎn)[1]。2011年2月,國(guó)務(wù)院批復(fù)了《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》。體現(xiàn)了我國(guó)對(duì)重金屬污染防治的高度重視。

銅陵市是一個(gè)有著三千多年開采歷史的極具特色的有色多金屬礦區(qū),是我國(guó)重要的有色金屬工業(yè)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(chǎn)業(yè)鏈,對(duì)推動(dòng)銅陵地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了巨大作用.但也帶來了一系列的重金屬環(huán)境污染和生態(tài)破壞問題,對(duì)公眾身體健康構(gòu)成了潛在或現(xiàn)實(shí)的危害。銅陵縣、銅官山區(qū)是國(guó)家60個(gè)重金屬砷控制區(qū)之一,46家企業(yè)被列為環(huán)保部重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè),重金屬污染防治任務(wù)十分艱巨[3]。

1 銅陵重金屬污染研究分布

目前有關(guān)銅陵重金屬污染的研究,主要集中在礦區(qū)土壤、尾礦庫(kù)、水及水體沉積物污染、大氣沉降物及城區(qū)表土與灰塵和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估。

1.1 礦區(qū)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(zhì)。但是近代以來,工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,人類活動(dòng)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(duì)銅陵銅官山銅礦區(qū)土壤重金屬含量進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明,銅官山銅礦區(qū)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(yùn)用Matlab軟件模糊推理系統(tǒng)(FIS)對(duì)銅陵礦區(qū)農(nóng)田表層土壤重金屬污染進(jìn)行了評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)該礦區(qū)農(nóng)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(yán)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(shì),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(tài)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(duì)銅陵的兩個(gè)礦區(qū)(獅子山區(qū)朝山金礦主井和銅陵縣順安鎮(zhèn)新橋礦業(yè)公司主井)土壤重金屬污染問題進(jìn)行了較詳細(xì)的研究,運(yùn)用內(nèi)梅羅指數(shù)法和地質(zhì)累積指數(shù)法對(duì)研究區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)狀評(píng)價(jià),研究表明,As和Cd為嚴(yán)重超標(biāo)污染物;As的致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌風(fēng)險(xiǎn)都大,Cr的致癌風(fēng)險(xiǎn)最大;Cd、Hg、As對(duì)生態(tài)危害的潛在風(fēng)險(xiǎn)很大;所研究的兩礦區(qū)均存在很高的致癌風(fēng)險(xiǎn)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),朝山金礦區(qū)相對(duì)更高些。

白曉宇等[7]運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)分析手段對(duì)銅陵礦區(qū)土壤中若干重金屬元素進(jìn)行空間變異分析及空間插值和污染分析,結(jié)果表明,As、Cd、Pb、Zn元素的變異函數(shù)表現(xiàn)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(xiàn)塊金效應(yīng)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(fā);Cd元素的污染與鉛鋅礦床及其開發(fā),以及農(nóng)業(yè)污灌有關(guān);Pb、Zn元素的污染與鉛鋅礦床及其開發(fā)密切相關(guān)。

1.2 尾礦庫(kù)

銅陵市是安徽省境內(nèi)重要的銅生產(chǎn)基地。在銅礦生產(chǎn)的同時(shí),產(chǎn)出了大量尾礦堆存于附近的尾砂庫(kù)中。尾礦庫(kù)多建于山間谷地、河流上游地區(qū),其下游是經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)。近幾年來,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市的擴(kuò)容,部分郊區(qū)的尾礦庫(kù)已經(jīng)進(jìn)入市區(qū),尾礦庫(kù)的環(huán)境效應(yīng)及其安全性令人關(guān)注。徐曉春等[8]對(duì)安徽銅陵林沖尾礦庫(kù)復(fù)墾土壤采樣檢測(cè)的結(jié)果表明復(fù)墾土壤中Cu的污染極其嚴(yán)重,As、Zn、Pb的污染較輕。徐曉春[9]還對(duì)銅陵鳳凰山礦林沖尾礦庫(kù)中重金屬元素的空間分布特征及相關(guān)土壤、水系沉積物和植物中重金屬元素含量變化進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期堆存的尾礦會(huì)發(fā)生元素的次生淋濾與富集。

惠勇[10]等對(duì)銅陵市鳳凰山尾礦庫(kù)三個(gè)不同鳳丹種植地進(jìn)行了研究,結(jié)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(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的1.04~1.30倍和6.58~9.34倍。礦區(qū)近年來種植的作物對(duì)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?jīng)_尾礦庫(kù)、尾礦庫(kù)周邊及較遠(yuǎn)距離土壤、水、植物樣品,測(cè)定了其中的重金屬含量,發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(yuǎn)離尾礦庫(kù),有逐漸遞減的趨勢(shì)。周元祥[12]等對(duì)楊山?jīng)_尾礦庫(kù)尾砂重金屬元素的遷移規(guī)律進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)在自然風(fēng)化條件下,Cu、As、Hg、Cd和Pb的淋濾遷移速度相對(duì)較快,Zn略慢;Zn、Pb、Hg和Cd在50~60 cm深處會(huì)發(fā)生二次富集;風(fēng)化后尾砂中Cu、Pb、As和Hg以殘?jiān)鼞B(tài)為主要賦存形式,其次為鐵錳氧化態(tài),其中Zn和Cd以鐵錳氧化態(tài)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(dú)特的環(huán)境特點(diǎn),往往會(huì)成為重金屬元素的“源”和“匯”,學(xué)者們也因此對(duì)其進(jìn)行了眾多研究。張敏[13]等通過測(cè)定長(zhǎng)江銅陵段枯、豐水期江水中Cu、Pb、Zn和Cd不同形態(tài)的含量,分析了四種金屬在江水中的存在形態(tài)分布,不同水期含量變化,水中懸浮物對(duì)金屬吸附能力大小,以及近20年來含量的變化情況。發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江銅陵段江水中各重金屬總量豐水期時(shí)大于枯水期,重金屬各形態(tài)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(zhǎng)江銅陵段重金屬含量有普遍升高的趨勢(shì)。

徐曉春[14]等對(duì)相思河的重金屬污染情況進(jìn)行了調(diào)查和研究,采用潛在危害指數(shù)法對(duì)沉積物中重金屬進(jìn)行了評(píng)價(jià)。研究表明,相思河中下游受到的重金屬污染明顯比上游嚴(yán)重,Cu和Cd的富集系數(shù)和生態(tài)危害高。

李如忠[15]等對(duì)惠溪河濱岸帶土壤重金屬形態(tài)分布及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)行了研究,研究表明,惠溪河濱岸帶土壤中Cd和As達(dá)到極高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),Cu為中等風(fēng)險(xiǎn)等級(jí);根據(jù)綜合污染及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)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(fù)的優(yōu)先控制對(duì)象。

王嵐[16]等對(duì)長(zhǎng)江水系表層沉積物重金屬污染特征及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的研究中表明,安徽順安河位點(diǎn)為極強(qiáng)生態(tài)危害范疇。

葉宏萌[17]對(duì)銅陵礦區(qū)的新橋至順安河沉積物中五種重金屬的全量和形態(tài)進(jìn)行了研究,并結(jié)合環(huán)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(qū)域沉積物重金屬中Cu、Zn、Pb、Cd的均值皆遠(yuǎn)超長(zhǎng)江下游沉積物背景值,其中以Cu和Cd最顯著。對(duì)重金屬橫向遷移分析發(fā)現(xiàn),礦山重金屬會(huì)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?jiān)鼞B(tài)逐步增加,毒性減弱,Pb、Cd的活性態(tài)比例增大。重金屬的縱向遷移分析結(jié)果表明,離礦山的位置遠(yuǎn)近對(duì)沉積柱金屬的總量和形態(tài)起決定作用,礦區(qū)下游河流沉積物既受尾礦的影響,也受河流流域物質(zhì)本身的影響。

1.4 大氣沉降物及城區(qū)表土與灰塵

隨著城市化進(jìn)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(huán)境質(zhì)量越來越差,大氣環(huán)境污染問題越來越引起人們的注意。李如忠[18]利用美國(guó)國(guó)家環(huán)保局(US EPA)推薦的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型對(duì)銅陵市區(qū)表土與灰塵重金屬污染健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了研究。研究表明,銅陵城區(qū)土壤和地表灰塵已遭受較為嚴(yán)重的重金屬污染;不同功能用地的致癌風(fēng)險(xiǎn)均顯著超過US EPA推薦的可接受風(fēng)險(xiǎn)閾值范圍和國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)(ICRP)推薦的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)值;銅陵市表土與地表灰塵已對(duì)公眾身體健康構(gòu)成危害;其中主導(dǎo)致癌與非致癌風(fēng)險(xiǎn)效應(yīng)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(duì)銅陵市大氣重金屬污染進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)銅陵市Cu污染最嚴(yán)重,有色金屬冶煉工業(yè)是銅陵市最主要的污染源,交通運(yùn)輸對(duì)大氣重金屬污染也日趨嚴(yán)重。

殷漢琴[20]對(duì)銅陵市大氣降塵中銅元素的污染特征進(jìn)行了研究,采用富集因子法定性地判斷各采樣點(diǎn)銅元素的來源,研究表明,銅陵市大氣降塵中銅元素污染嚴(yán)重并且形成了以銅開采和冶煉企業(yè)為中心的污染區(qū)域。研究發(fā)現(xiàn)銅礦石的開采和冶煉對(duì)大氣降塵中的銅元素污染貢獻(xiàn)較大, 是主要的污染源。

2 重金屬污染修復(fù)技術(shù)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(duì)于重金屬的污染修復(fù)技術(shù)主要集中在對(duì)土壤和水體中的重金屬污染進(jìn)行修復(fù)。

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(zhǎng)潛伏期;由于土壤、污染物及地域的復(fù)雜性,土壤一旦受到污染,其治理不僅見效慢、費(fèi)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(tài)、使其固定,降低其在環(huán)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(xué)措施、農(nóng)業(yè)生態(tài)措施、生物修復(fù)等[21~23]。

王華等[24]對(duì)我國(guó)底泥重金屬污染防治研究做了相應(yīng)綜述,提出目前我國(guó)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(xué)治理方法。

重金屬污染物進(jìn)入水生生態(tài)系統(tǒng)后對(duì)水生植物和動(dòng)物均產(chǎn)生影響,并通過食物鏈發(fā)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(fù)方法主要有物理方法、化學(xué)方法、物理化學(xué)方法、集成技術(shù)、生物方法等[25]。

為控制銅陵市重金屬污染、提高環(huán)境質(zhì)量,銅陵市環(huán)保局組織編制了《銅陵市重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》,該規(guī)劃以國(guó)家《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》為指導(dǎo),落實(shí)源頭預(yù)防、過程阻斷、清潔生產(chǎn)、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(shì),改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量,保護(hù)人民身體健康和環(huán)境權(quán)益。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)銅陵市重金屬污染研究情況進(jìn)行了介紹,對(duì)重金屬污染防治措施與修復(fù)技術(shù)經(jīng)行了總結(jié)。根據(jù)目前研究結(jié)果表明,銅陵市重金屬污染已比較嚴(yán)重。Cd、As、Cu和Pb為主要的污染元素,Hg雖然含量較低,但因?yàn)槠涠拘暂^大,亦當(dāng)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(yīng)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(duì)重金屬具有良好的吸附阻攔作用,可在采礦廠四周設(shè)置重金屬吸收強(qiáng)防護(hù)帶,阻止污染向更遠(yuǎn)擴(kuò)散。對(duì)于已經(jīng)受到污染的土壤,可以采用生物方法、物理或化學(xué)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(guī)劃和強(qiáng)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(guī)劃》的提出對(duì)銅陵市重金屬污染防治具有重要的指導(dǎo)和實(shí)踐意義。健全重金屬污染防治法律體系,實(shí)施清潔生產(chǎn),監(jiān)督實(shí)施環(huán)境影響評(píng)價(jià)驗(yàn)收工作,開發(fā)研究重金屬污染防治技術(shù)等是目前重金屬污染防治的重要任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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篇(3)

關(guān)鍵詞:土壤重金屬; 污染特點(diǎn); 治理策略

1 引言

在環(huán)保領(lǐng)域?qū)χ亟饘傥廴镜亩x是能夠使生物遭受顯著毒性的金屬,這些物質(zhì)包括汞元素、鉛元素、鋅元素、鈷元素、鎳元素、鋇元素等,有時(shí)候也包括鋰元素與鋁元素等等。一項(xiàng)來自研究機(jī)構(gòu)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,近年來全球汞排放量達(dá)每年1.5萬噸,鉛排放量達(dá)每年500萬噸,這些元素進(jìn)入農(nóng)田和城市,為所經(jīng)地區(qū)的土壤帶來嚴(yán)重的重金屬污染,這些污染一方面能夠影響地下水和農(nóng)作物的品質(zhì),另一方面也通過食物鏈對(duì)當(dāng)?shù)鼐用癞a(chǎn)生不容忽視的影響。當(dāng)前,如何進(jìn)行土壤重金屬污染的分析、評(píng)估、預(yù)防和治理,是一個(gè)世界性的問題,本文首先從土壤重金屬的主要來源和土壤重金屬污染的危害兩個(gè)方面分析了重金屬污染的現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步闡述了土壤重金屬污染的空間差異以及污染整體的形態(tài)特征,最后深入論述了土壤重金屬污染的預(yù)防以及修復(fù)策略。本文的成果對(duì)于環(huán)境保護(hù)和土地利用均有著比較好的理論價(jià)值和實(shí)踐意義。

2 土壤重金屬污染現(xiàn)狀分析

2.1重金屬來源分析

(1)交通運(yùn)輸

我國(guó)正在進(jìn)行著大規(guī)模的城鎮(zhèn)化建設(shè),各類交通工具的數(shù)量近年來一直呈現(xiàn)出大幅攀升的態(tài)勢(shì),因此其排放的廢氣也逐年增加,導(dǎo)致土壤里重金屬元素逐步累積,形成污染。以汽車為例,污染源包括尾氣排放、汽油燃燒、輪胎磨損等,會(huì)逐漸排放出鉛、汞、銅、鋅等重金屬元素,一方面對(duì)大氣質(zhì)量造成破壞,另一方面也導(dǎo)致土壤重金屬超標(biāo)。

(2)工業(yè)和礦產(chǎn)業(yè)

工業(yè)生產(chǎn)會(huì)排放出重金屬元素,以煙塵或者廢氣廢水的形式進(jìn)入大氣與土壤,而大氣中的重金屬則會(huì)逐漸沉降入土。工業(yè)生產(chǎn)中的廢渣是更加主要的重金屬污染來源,比如金屬冶煉企業(yè)、電解鋁企業(yè)、電鍍企業(yè)等,在其日常生產(chǎn)排放的廢渣中含有大量的重金屬元素,如果在不經(jīng)處理的情況下隨意露天堆放,或者直接傾倒進(jìn)土壤中,會(huì)為土壤帶來極大的污染。

(3)燃煤釋放

煤的燃燒會(huì)向大氣中排放大量的污染物質(zhì),并逐漸沉降入土壤中。我國(guó)的燃煤企業(yè),包括火力發(fā)電廠和鋼鐵企業(yè)等,會(huì)排放大量的汞金屬,其中約三分之一的汞元素最終進(jìn)入土壤。一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大城市,汞元素的排放有其嚴(yán)重,這些污染能夠?yàn)槌鞘械沫h(huán)境質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)帶來致命的影響。

(4)居民垃圾

居民如果將大量垃圾不加分類地堆放在戶外,由于垃圾中存在不少未經(jīng)處理的廢棄物,例如電池等,將會(huì)使其中的重金屬逐步滲透和擴(kuò)散至周圍的環(huán)境中,逐步導(dǎo)致土壤的重金屬污染。

3 土壤重金屬的污染治理策略

土壤重金屬的污染的治理,可以從預(yù)防和修復(fù)兩方面進(jìn)行著手。

3.1重金屬污染預(yù)防策略

控制污染,應(yīng)從源頭做起。因此在農(nóng)村地區(qū),應(yīng)注重灌溉用水的質(zhì)量,謹(jǐn)慎使用污水灌溉。在農(nóng)田使用殺蟲劑和肥料時(shí)也應(yīng)合理用量,并且堅(jiān)決杜絕汞含量超標(biāo)的農(nóng)藥,也應(yīng)禁止使用含鎘化肥等對(duì)環(huán)境帶來危害的農(nóng)藥和殺蟲劑。對(duì)于城市地區(qū)的工業(yè)企業(yè),則應(yīng)嚴(yán)格控制對(duì)三廢的排放。而居民區(qū)則應(yīng)對(duì)廢棄垃圾進(jìn)行再回收利用或者分類處理。對(duì)于日益增多的交通工具,則應(yīng)改善燃油質(zhì)量、并積極鼓勵(lì)以新型環(huán)保燃料代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油,從而減少?gòu)U棄物的排放。

此外還應(yīng)以完善的法規(guī)控制重金屬排放。土壤污染已經(jīng)被國(guó)際相關(guān)領(lǐng)域視為化學(xué)炸彈,是一個(gè)極其嚴(yán)峻而棘手的問題。只有通過立法的方式才能使污染的防范和治理進(jìn)入可持續(xù)發(fā)展的軌道。而我國(guó)的環(huán)保法治進(jìn)程目前尚需加速。舉例來講,當(dāng)前有不少養(yǎng)殖戶所購(gòu)買的飼料里往往含有銅、鉛等重金屬,而禽類和畜類一旦食用并排出體外,便會(huì)對(duì)土壤形成污染,而我國(guó)當(dāng)前并未將重金屬列在畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)里,形成管理的漏洞。因此,亟需制定切合我國(guó)實(shí)際的法律法規(guī)進(jìn)行重金屬污染的防范。

3.2重金屬污染治理策略

隨著國(guó)際上對(duì)于土壤重金屬污染的重視以及研究成果的和應(yīng)用,在重金屬污染治理方面有許多值得借鑒的策略,下面分別進(jìn)行簡(jiǎn)述:

3.2.1 基于物理法的重金屬污染治理

物理法治理又可以進(jìn)一步分為以下幾種方法:

一是熱解吸法,這種方法以加熱來把一些具有較強(qiáng)會(huì)發(fā)特性的重金屬進(jìn)行解吸和收集,再妥善處理或者合理利用。以汞元素為例,美國(guó)已經(jīng)形成了比較成熟的基于熱解析法的汞元素回收,并在現(xiàn)場(chǎng)治理中取得了較好的效果,使用此項(xiàng)處理方法的地域已經(jīng)在汞含量方面達(dá)標(biāo)。

二是電化法,這種方法以電解原理進(jìn)行污染土壤的處理。在受到污染的土壤里設(shè)置石磨電極,并以1~5毫安的電流進(jìn)行激勵(lì),從而在陰極收集到金屬陽(yáng)離子,并進(jìn)行處理或者再利用。這種方法對(duì)于鉛元素和二甲苯等物質(zhì)的處理效果比較好。

三是洗土法,這種方法通過試劑與土壤里所含有的重金屬物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),并最終生成可溶于水的金屬離子,通過對(duì)提取液進(jìn)行處理,得到重金屬,再進(jìn)行處理或者回收利用。這種方法非常適合于對(duì)銅金屬、鎳金屬、鉛金屬和鉑金屬的回收處理。

四是玻璃化法,這種方法以電極對(duì)受到污染的土壤進(jìn)行加熱,從而使之進(jìn)入熔化狀態(tài),在其最后冷卻時(shí),便會(huì)變成玻璃狀態(tài)。這種方法尚在實(shí)驗(yàn)中,其成本較高,目前尚未得到的面積推廣。

3.2.2基于化學(xué)法的重金屬污染治理

這種方法在受到污染的土壤中按比例注入一定的化學(xué)試劑,從而改良土壤本身的性質(zhì),達(dá)到減輕重金屬活性的作用,可以降低作物對(duì)土壤里重金屬的富集效應(yīng)?;瘜W(xué)法治理主要指的是土壤添加物法,把一定充分的有機(jī)物料或者改良劑加入受污染的土壤之中,能夠通過化學(xué)作用而使重金屬離子沉淀,再對(duì)其進(jìn)行收集,從而減輕污染;還可以通過化學(xué)試劑中的酸性物質(zhì)與重金屬元素反應(yīng),生成難溶于水的物質(zhì),從而使土壤污染得到減輕。這種方法適用于鎳離子、鋅離子等重金屬物質(zhì)的治理。

3.2.3基于生態(tài)工程的重金屬污染治理

這種方法可以是在已經(jīng)被重金屬污染的土壤之上加厚一層正常土壤,或者把受到重金屬污染的土壤全部挖除,也可以通過灌溉的方式,逐漸使受污染土壤中的重金屬物質(zhì)漸漸遷移到地層深處等,也能對(duì)土壤污染起到一定的作用。

3.2.4基于生物的重金屬污染治理

這種方法可以通過植物或者微生物等來修復(fù)土壤質(zhì)量。某些植物的根系可以吸收被污染土壤中的重金屬,例如蜈蚣草被證實(shí)可以有效降低土壤中砷的含量;微生物則可以通過細(xì)胞轉(zhuǎn)化作用使被污染土壤中的重金屬沉淀或者氧化,從而使其對(duì)土壤的影響顯著降低。

4 結(jié)束語(yǔ)

在世界各地,尤其是經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)均存在著較為嚴(yán)重的土壤重金屬污染,重金屬的來源是多方面的,當(dāng)前,學(xué)界和環(huán)保組織對(duì)重金屬的污染一般聚焦于污染程度的定性描述和分析。事實(shí)上怎樣才能實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬污染源進(jìn)行量化分析,同樣對(duì)治理逐漸嚴(yán)重的土壤污染有著不容忽視的作用,因此量化分析將是重金屬污染研究的發(fā)展方向。當(dāng)前,我國(guó)尚未構(gòu)建完善的城市和農(nóng)村地區(qū)土壤重金屬污染的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),因此并不能及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)土壤重金屬污染狀況,也難以為土壤重金屬污染的治理提供必要的依據(jù)。只有制定出嚴(yán)格而適用的土壤重金屬評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),才能有利于土壤的保護(hù),從而推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展?!?/p>

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篇(4)

摘要:本文綜述了蔬菜重金屬的污染現(xiàn)狀、重金屬污染的危害、 蔬菜對(duì)重金屬的富集規(guī)律,分析了蔬菜和土壤中重金屬含量之間的關(guān)系,最后根據(jù)菜對(duì)重金屬的吸收和積累能力的差異提出了對(duì)土地的合理利用。

關(guān)鍵詞:蔬菜富集重金屬污染

導(dǎo)言

蔬菜是人們?nèi)粘o嬍持斜夭豢缮俚氖澄?可提供人體所必需的多種維生素和礦物質(zhì),也是十分重要的經(jīng)濟(jì)作物,隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,環(huán)境污染加劇,含重金屬的農(nóng)藥、除草劑、化肥的不合理使用,含重金屬?gòu)U水的污灌等農(nóng)業(yè)措施,重金屬對(duì)土壤和農(nóng)作物的污染問題越來越突出。土壤、水體一旦被重金屬污染,不僅對(duì)植物生長(zhǎng)和發(fā)育產(chǎn)生直接影響,而且重金屬在植物根、莖、葉及籽粒中的大量積累會(huì)通過食物鏈進(jìn)人人體,危及人類健康。因此,全面、系統(tǒng)的了解蔬菜重金屬的污染現(xiàn)狀以及不同種類蔬菜對(duì)重金屬吸收的的差異,合理進(jìn)行蔬菜的生產(chǎn)布局,掌握降低和控制蔬菜重金屬污染的對(duì)策,不僅對(duì)蔬菜生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展具有積極的指導(dǎo)意義,而且對(duì)保障食品安全具有廣泛的現(xiàn)實(shí)意義,還能指導(dǎo)人們科學(xué)的合理地食用蔬菜。

1、蔬菜重金屬污染現(xiàn)狀

據(jù)估測(cè),目前我國(guó)受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地面積近2000萬hm3,約占耕地總面積的1/51,每年因土壤污染而減產(chǎn)糧食1000萬噸,另外還有1200萬噸糧食,其污染物超標(biāo),兩者的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)200多億元。

我國(guó)的各大中城市如北京、上海、杭州、天津、等都曾較為系統(tǒng)地對(duì)郊區(qū)菜園土壤、蔬菜中重金屬污染狀況做過調(diào)查,基本摸清了蔬菜重金屬的污染現(xiàn)狀。

北京市污水灌溉影響的耕地面積為80萬公頃,占北京市耕地面積的23%,其中有70%~80%受到輕度污染,5%~10%受到中度污染;20世紀(jì)90年代對(duì)上海市蔬菜的研究結(jié)果表明,上海市蔬菜受到重金屬的污染,尤以鎘和鉛污染為甚,超標(biāo)率分別為13.29%和12.0%。在天津市郊檢測(cè)的大白菜、薺菜、水蘿卜、小白菜4種蔬菜36個(gè)樣品中,重金屬的檢出率為100%,鎘超標(biāo)40%。2002年魏秀國(guó)等調(diào)查了廣州市蔬菜地的重金屬污染情況,結(jié)果表明,蔬菜的鉛污染比較普遍,但就污染程度而言,鎘污染最為嚴(yán)重,其次為砷、汞。總的來看,根據(jù)中國(guó)的蔬菜食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)主要大、中城市郊區(qū)的蔬菜都已受到一定程度的重金屬污染。盡管各城市采用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不一,但是重金屬元素在蔬菜中的積累明顯,部分已達(dá)較高的殘留水平,有的甚至已超過食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

2、重金屬污染的危害

1)重金屬對(duì)植物生物膜傷害機(jī)理

重金屬是脂質(zhì)過氧化誘導(dǎo)劑,當(dāng)重金屬處理植物時(shí),細(xì)胞內(nèi)自由基的產(chǎn)生和清除之間的平衡受到破壞,導(dǎo)致大量的活性氧自由基產(chǎn)生,自由基引發(fā)膜中不飽和脂肪酸產(chǎn)生過氧化反應(yīng),破壞膜的結(jié)構(gòu)和功能。

2)重金屬對(duì)植物生長(zhǎng)代謝的影響

雖然有些重金屬是植物生長(zhǎng)必需元素,在一定濃度范圍內(nèi)可促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育,但所有重金屬在較高濃度時(shí)對(duì)植物都會(huì)產(chǎn)生毒害作用。重金屬毒害造成氧化脅迫、葉綠素和糖及蛋白質(zhì)合成受阻、養(yǎng)分失調(diào),引起光合強(qiáng)度和呼吸強(qiáng)度下降、碳水化合物代謝失調(diào)及其它一系列生理代謝紊亂,阻礙植物根系生長(zhǎng).影響種子萌發(fā)以及植株生長(zhǎng),最終導(dǎo)致生長(zhǎng)量和產(chǎn)量的下降。

3、蔬菜重金屬富集規(guī)律

1)蔬菜重金屬富集系數(shù)

蔬菜中對(duì)土壤重金屬元素的吸收是有選擇性的,蔬菜種類不同其吸收各種重金元素的量與土壤中該元素的存在量是不一致的。因此可以用富集系數(shù)來衡量蔬菜吸收和富集土壤重金屬元素的能力。所謂富集系數(shù)是指:蔬菜可食部位中某污染物含量占土壤中該污染物含量的百分率。富集系數(shù)愈大,表明蔬菜愈易從土壤中吸收該元素,也表明重金屬的活動(dòng)性強(qiáng)。

2)蔬菜不同品種間吸收積累重金屬的差異

同一種蔬菜的不同基因型對(duì)重金屬的吸收積累也存在差異。McLaughlin等發(fā)現(xiàn)不同品種馬鈴薯塊莖的鎘濃度相差 2~3倍。Michalik,B等(1995)的研究發(fā)現(xiàn),胡蘿卜肉質(zhì)根吸收重金屬存在基因型差異。他們把4個(gè)變種的胡蘿卜播種在3個(gè)不同程度重金屬污染的地方,發(fā)現(xiàn)無論在何處,變種“Kama”肉質(zhì)根中的Ph、Ni、Cr、Cu、Mn等重金屬含量為最高。

3)蔬菜不同部位重金屬累積差異

蔬菜從土壤中吸收的重金屬在其體內(nèi)的分布并不均勻,蔬菜不同的器官組織對(duì)重金屬的富集能力是有差異的。

葉菜類蔬菜各部位重金屬含量普遍為:莖,葉

4、蔬菜和土壤中重金屬含量之間的關(guān)系

植物從土壤中吸收重金屬的量和土壤中重金屬的總量有一定關(guān)系,土壤中重金屬含量是造成蔬菜重金屬污染的主要因素。但士壤重金屬總量并不是植物吸收程度的一個(gè)可靠指標(biāo)。有研究表明,植物體內(nèi)鉻的累積量與土壤總鉻量往往并不具有明顯正相關(guān)。由于土壤組成的復(fù)雜性和土壤理化性狀(pH,Eh等)的可變性,造成了重金屬在土壤環(huán)境中形態(tài)的復(fù)雜和多樣性。重金屬的存在形態(tài)才是決定其危害的關(guān)鍵因素。研究表明,重金屬在土壤環(huán)境中的存在形態(tài)分為水溶態(tài)、交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、沉淀念,有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)七種形態(tài)。這七種不同賦存形態(tài)的重金屬,其生理活性和毒性均有差異。其中水溶態(tài)、交換態(tài)的活性、毒性最大,殘留態(tài)的活性、毒性最小,其它態(tài)的活性、毒性居中。

5、合理利用蔬菜對(duì)重金屬的富集規(guī)律

根據(jù)不同蔬菜對(duì)不同重金屬具有不同的富集特性,重金屬元素在不同種類的蔬菜中累積量不同,葉菜類富集量最高,根莖類次之,瓜果類最低。針對(duì)菜地重金屬污染狀況選擇相應(yīng)種植模式和蔬菜品種,對(duì)一些易受污染的根莖類和葉菜類蔬菜,如萵苣、蔥、青菜、生菜等,可安排在土壤質(zhì)量較好的地區(qū)種植;而西紅柿、刀豆等瓜果類蔬菜,其抗污染性能較強(qiáng),可在輕度或中度污染的土壤中種植,在鉻高污染區(qū)盡量避開種植葉菜,可選擇種植瓜果類蔬菜;對(duì)污染較重的土壤,應(yīng)改為綠化用地或建筑用地,汪雅各等人在上海寶山區(qū)進(jìn)行蔬菜重金屬的富集輪作試驗(yàn),他們根據(jù)各種蔬菜的重金屬富集率強(qiáng)弱不一的特點(diǎn),合理安排蔬菜輪作茬口。結(jié)果表明低富集輪作與普通輪作相比,可使污染田塊的蔬菜鎘含量降低50%~80%,有明顯減少鎘進(jìn)入食物鏈的效果,而且還可明顯提高蔬菜產(chǎn)量和產(chǎn)值。

參考文獻(xiàn):

[1]王先進(jìn)主編.中國(guó)權(quán)威人士論中國(guó)怎樣養(yǎng)活養(yǎng)好中國(guó)人[M].北京:中國(guó)財(cái)經(jīng)出版社,1997

篇(5)

關(guān)鍵詞:重金屬污染;土壤污染;生物修復(fù);超量積累

作為人類發(fā)展的基礎(chǔ),土壤資源往往在城市化以及工業(yè)化的發(fā)展之下出現(xiàn)了不同程度的污染以及破壞。在這樣的背景之下,我國(guó)的土壤容易受到重金屬的污染而危害人類的生命安全。本文基于此,分析探討國(guó)內(nèi)外土壤重金屬污染防治技術(shù)以及相關(guān)研究的發(fā)展。

1 土壤重金屬污染預(yù)防的發(fā)展歷程

1.1 預(yù)防體制

基于世界各國(guó)城市化以及工業(yè)化發(fā)展程度的日益加深,各國(guó)家普遍存在土壤重金屬污染的問題。為了進(jìn)一步促進(jìn)各類問題的解決,世界各國(guó)加強(qiáng)了對(duì)于土壤重金屬污染預(yù)防。關(guān)于土壤重金屬污染預(yù)防的發(fā)展歷程,筆者進(jìn)行了相關(guān)總結(jié),具體內(nèi)容如下。

日本為了進(jìn)一步促進(jìn)土壤重金屬污染問題的解決,頒布了《土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》《土壤污染對(duì)策法》等法律法規(guī),而我國(guó)自改革開放之后,逐步加強(qiáng)了對(duì)于環(huán)境問題的關(guān)注,并于1989年頒布《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》,開始了我國(guó)土壤重金屬污染問題的處理,隨后中國(guó)在該法律的基礎(chǔ)之上進(jìn)行修訂工作,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)于污染物排放的限制與處理。

1.2 預(yù)防技術(shù)

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)按土壤重金屬污染問題的解決,各國(guó)逐步提出了清潔生產(chǎn)的概念。在這樣的背景之下,歐共體于1979年宣布推行工業(yè)清潔生產(chǎn)的政策。在這樣的背景之下,該區(qū)域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門加強(qiáng)了對(duì)于各類先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的運(yùn)用,從而實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的清潔生產(chǎn),規(guī)避了農(nóng)業(yè)化學(xué)產(chǎn)品的超量使用對(duì)土壤污染。

事實(shí)上,這種從源頭上降低污染源的措施,能夠降低了土壤中重金屬離子的引入,從而實(shí)現(xiàn)了土壤資源的保護(hù)。

2 土壤重金屬污染治理方法

目前,我國(guó)處于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型期間,土壤重金屬污染的問題也較重。在這樣的背景之下,為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)社會(huì)的綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展,我國(guó)的有關(guān)部門加強(qiáng)了對(duì)于該類問題的解決。關(guān)于常見的土壤重金屬污染治理方法,筆者進(jìn)行了相關(guān)總結(jié),具體內(nèi)容如下。

2.1 工程治理法

所謂的工程治理法,指的是相關(guān)單位借助物理原理以及方法進(jìn)行土壤重金屬污染問題的解決。在傳統(tǒng)的工程治理過程中,工作人員多借助換土、翻土等方法進(jìn)行作業(yè),但伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷變更,我國(guó)有關(guān)部門逐步采用淋洗法、電解法、熱處理等辦法進(jìn)行作業(yè)。

一般而言,工程治理方法在運(yùn)行的過程中具有效果顯著等特點(diǎn),但是其因?yàn)楣こ虖?fù)雜、工程量等問題進(jìn)而導(dǎo)致工程成本的進(jìn)一步增加。此外,該方法在運(yùn)用的過程中往往因?yàn)榫S護(hù)措施不到位而導(dǎo)致部分土壤中的金屬元素被遷移到其他地區(qū),造成土壤重金屬污染面積的擴(kuò)大,難以真正改善土壤的重金屬污染現(xiàn)狀。

以日本富士縣神通川流域的土壤重金屬污染防治為例,為了降低土壤中的鎘元素,相關(guān)單位加強(qiáng)了對(duì)于工程治理法的運(yùn)用。在這一過程中,工程單位去除污染區(qū)域15cm的表土,并壓實(shí)心土,并采用淋洗法對(duì)污染土壤進(jìn)行清洗。

2.2 農(nóng)業(yè)治理

所謂的農(nóng)業(yè)治理,指的是通過優(yōu)化、完善傳統(tǒng)的耕作管理制度,實(shí)現(xiàn)土壤重金屬污染的降低。在這一過程中,工作人員需要依據(jù)重金屬污染的實(shí)際狀況而選擇相應(yīng)的植物種植,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)于土壤中重金屬元素的消除。此外,在農(nóng)業(yè)治理的過程中,作業(yè)人員還需要合理選擇花費(fèi),從而降低土壤中的重金屬元素。

學(xué)者林汲等人就通過實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)了硅藻土有機(jī)肥能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于Cd、Zn重金屬離子的吸收,從而降低了土壤中的重金屬離子。一般而言,該方法在運(yùn)行的過程中普遍存在操作簡(jiǎn)便、費(fèi)用低的特點(diǎn),但是由于其仍舊未能夠從根本上消除重金屬污染,進(jìn)而導(dǎo)致其只能夠作為輔助手段進(jìn)行處理。

在進(jìn)行廣西壯族自治^環(huán)江縣廢礦土壤污染治理的過程中,中科院地理所環(huán)境修復(fù)中心陳同斌率團(tuán)隊(duì),借助蜈蚣草等植物開展了土壤重金屬處理工作,并成功修復(fù)1280畝重金屬污染農(nóng)田。

2.3 生物治理

生物治理方法在運(yùn)行的過程中主要借助生物生命代謝活動(dòng)的開展,從而降低了環(huán)境中重金屬污染的濃度。從而確保部分受到污染的土壤能夠恢復(fù)到初始狀態(tài)。一般而言,生物治理方法在運(yùn)用的過程中因?yàn)閰⑴c治理的主角不同,故而分為動(dòng)物修復(fù)、微生物修復(fù)以及植物修復(fù)。

所謂的動(dòng)物修復(fù)技術(shù),指的是有關(guān)部門以及人員利用土壤中的低等動(dòng)物進(jìn)行土壤中重金屬的吸收,從而實(shí)現(xiàn)了土壤中重金屬含量的進(jìn)一步降低。相關(guān)的研究表明,蚯蚓的出現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于硒、銅元素的吸收。事實(shí)上,該方法在推行的過程中也具有一定的問題:諸如低等動(dòng)物往往會(huì)將吸收的金屬元素再次釋放到土壤中,從而造成了二次污染。

微生物修復(fù)技術(shù)則是利用土壤中的微生物進(jìn)行各類金屬元素的吸收。目前,最為常用的微生物就是――真菌。真菌在生存的過程中往往能夠分泌一定量的氨基酸、有機(jī)酸等物質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)于重金屬的溶解。目前,從相關(guān)的研究分析可以發(fā)現(xiàn):微生物修復(fù)技術(shù)在運(yùn)行的過程中具有較為光明的前景,且能夠較好的實(shí)現(xiàn)我國(guó)土壤重金屬問題的解決。

植物修復(fù)技術(shù)的運(yùn)行原理主要是在污染的區(qū)域種植特定植物,從而借助植物的生長(zhǎng)過程實(shí)現(xiàn)對(duì)于重金屬的吸收以及化解。目前,植物提取技術(shù)獲得了相關(guān)研究人員的重視,并由此促進(jìn)了土壤重金屬問題的解決?,F(xiàn)階段,最為常用的植物有遏藍(lán)菜、高山甘薯等。

仍舊以日本富士縣神通川流域的土壤重金屬污染防治為例,土壤重金屬處理單位在含鎘100mg/kg土壤上進(jìn)行苧麻的種植,從而由此實(shí)現(xiàn)對(duì)于土壤中鎘元素含量的降低。該地區(qū)在采取生物法治理土壤重金屬污染的過程中,實(shí)現(xiàn)了鎘元素含量降低27.6%。

3 發(fā)展論述

為了進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)土壤重金屬污染問題的解決,我國(guó)的有關(guān)部門需要從法律的角度出手,加強(qiáng)對(duì)于各類土壤重金屬污染法律法規(guī)的制定。此外,我國(guó)還需要加強(qiáng)對(duì)于清潔生產(chǎn)的發(fā)展,并大力運(yùn)用清潔能源。而在已經(jīng)發(fā)生的土壤重金屬污染問題,作業(yè)人員需要加強(qiáng)植物修復(fù)技術(shù)的運(yùn)用。

4 結(jié)束語(yǔ)

為了進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)土地重金屬污染問題的解決,我國(guó)的有關(guān)部門以及人員需要采取科學(xué)的方式進(jìn)行問題解決。本文基于此,分析探討土壤重金屬污染預(yù)防的發(fā)展歷程(預(yù)防體制、預(yù)防技術(shù)),并就常見的土壤重金屬污染治理方法進(jìn)行分析,最后論述了我國(guó)土壤重金屬污染問題解決的措施。筆者認(rèn)為,隨著相關(guān)措施的落實(shí)到位,我國(guó)的環(huán)境問題必將得到顯著的改善。

參考文獻(xiàn)

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[3] 廖健.土壤重金屬污染及其化學(xué)修復(fù)技術(shù)的研究進(jìn)展[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2013

(24):30+28.

篇(6)

土壤重金屬污染的概述

在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的過程中產(chǎn)生了許多有毒有害物質(zhì),這些物質(zhì)來源于生活垃圾、工業(yè)廢物、礦山廢渣等生活和生產(chǎn)的多個(gè)環(huán)節(jié),這些物質(zhì)往往含有多種重金屬。隨著沉淀和富集,無法被凈化的重金屬慢慢滲透并富集到土壤中。

土壤是環(huán)境中的重要組成部分,承受著環(huán)境中約90%的污染物。同大氣和水體環(huán)境中的污染物相比,土壤中的污染物更不易遷移,更易集中富集。由于重金屬大多對(duì)人體有毒害作用,這種毒害作用隨著含量的增多而增大;當(dāng)重金屬的濃度在一定范圍下時(shí),其毒害作用因在短時(shí)間內(nèi)無法發(fā)現(xiàn)而容易被忽略;當(dāng)重金屬對(duì)人體的毒害作用顯著發(fā)生時(shí),多數(shù)是屬于無法治愈且不可逆轉(zhuǎn)的。

土壤中的重金屬一般是通過食物鏈進(jìn)而在人體內(nèi)富集,當(dāng)某種重金屬的量超過安全閾值時(shí)就會(huì)嚴(yán)重危害人體健康。研究表明,人體內(nèi)的有70%鎘來源于大米和蔬菜,而大米和蔬菜中積累的鎘大部分來源于土壤,少量來源于灌溉水和空氣。鎘會(huì)影響酶的活性,影響人正常的新陳代謝,可引發(fā)貧血、高血壓、骨痛病等疾病,其危害長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年。陜西省華縣龍嶺村,這是一個(gè)有名的“癌癥村”。該村的土壤被多種重金屬所污染,種植的芹菜中汞、鎘、鉛、鉻、砷等重金屬含量極高,其中鉛超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值83.5倍;生產(chǎn)的面粉中鎘的含量超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值1.6倍、鉛超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值2.98倍。富含重金屬的糧食使得該村的居民備受癌癥、肺心病、腦血管等病痛的折磨。

值得注意的是,土壤中的重金屬除了會(huì)通過植物吸收進(jìn)而對(duì)生物產(chǎn)生毒害作用外,還會(huì)經(jīng)由雨水淋濾及地表徑流作用轉(zhuǎn)移進(jìn)入地表水系統(tǒng),通過地表水和地下水的交互作用污染地下水體,進(jìn)而對(duì)飲用水的安全構(gòu)成威脅;土壤中的重金屬還可能會(huì)緩慢的、微量的釋放到空氣中,對(duì)大氣環(huán)境造成污染。

土壤中重金屬的來源及我國(guó)的污染現(xiàn)狀

工業(yè)“三廢”排放、采礦和冶煉、家庭燃煤、生活垃圾滲出、汽車尾氣排放等是我國(guó)重金屬污染的主要來源。工業(yè)廢水、礦坑涌水、垃圾滲濾液等液體成分復(fù)雜,是土壤重金屬污染物的主要來源。

目前我國(guó)受污染的耕地約1.5億畝,固廢堆存地約300萬畝,合計(jì)超過1.8億畝。這些受污染的土地大多數(shù)集中在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的地區(qū)。全國(guó)每年受重金屬污染的糧食多達(dá)1200萬噸、因重金屬污染而導(dǎo)致糧食減產(chǎn)高達(dá)1000多萬噸,合計(jì)經(jīng)濟(jì)損失至少200億元。農(nóng)業(yè)部環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)曾對(duì)全國(guó)24省、市320個(gè)嚴(yán)重污染區(qū)土壤調(diào)查發(fā)現(xiàn),大田類農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)面積占污染區(qū)農(nóng)田面積的20%,其中重金屬超標(biāo)占污染土壤和農(nóng)作物的80%。農(nóng)業(yè)部調(diào)查發(fā)現(xiàn):我國(guó)污灌區(qū)面積約140×104公頃,遭受重金屬污染的土地面積占污染總面積的64.8%,其中輕度污染占46.7%,中度污染占9.7%,嚴(yán)重污染占8.4%,其中以汞和鎘的污染面積最大。全國(guó)目前約有1.3×104公頃耕地受到鎘的污染,涉及11個(gè)省市的25個(gè)地區(qū);約有3.2×104公頃的耕地受到汞的污染,涉及15個(gè)省市的21個(gè)地區(qū)。國(guó)內(nèi)蔬菜重金屬污染調(diào)查結(jié)果顯示:中國(guó)菜地土壤重金屬污染形勢(shì)更為嚴(yán)峻。珠三角地區(qū)近40%菜地重金屬污染超標(biāo),其中10%屬“嚴(yán)重”超標(biāo)。重慶蔬菜重金屬污染程度為鎘>鉛>汞,經(jīng)調(diào)查其近郊蔬菜基地土壤重金屬汞和鎘均出現(xiàn)超標(biāo),超標(biāo)率分別為6.7%和36.7%。廣州市蔬菜地鉛污染最為普遍,砷污染次之。保定市污灌區(qū)土壤中鉛、鎘、銅和鋅的檢出超標(biāo)率分別為50.0%、87.5%、27.5%和100%,蔬菜中鎘的檢出超標(biāo)率為89.3% 。

3 環(huán)境監(jiān)測(cè)為土壤環(huán)境質(zhì)量的整治提供技術(shù)支持

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,環(huán)境污染越來越重。來自生產(chǎn)和生活的各種污染已經(jīng)造成多數(shù)地區(qū)土壤遭受重金屬的污染。

篇(7)

論文關(guān)鍵詞:城市土壤,重金屬污染,污染治理

 

引言

城市是人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然產(chǎn)物。從18世紀(jì)以來人口不斷向城市集中。如今隨著各國(guó)工業(yè)迅猛增長(zhǎng),社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,城市的數(shù)目和規(guī)模均不斷擴(kuò)大[1]。而城市環(huán)境是一個(gè)以人為中心的城市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生態(tài)的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。目前,城市人口劇增,人類活動(dòng)頻繁污染治理,使得組成這個(gè)環(huán)境的水、空氣和土壤時(shí)刻處于被污染的狀況之下,影響著城市的可持續(xù)性發(fā)展中國(guó)。所以,建設(shè)一個(gè)綠色健康的城市環(huán)境是城市可持續(xù)發(fā)展的必然方向。

城市土壤是指受多種人為活動(dòng)的強(qiáng)烈影響,原有繼承特性遭到強(qiáng)烈改變的厚度大于或等于50cm的城區(qū)或郊區(qū)土壤[2],是城市環(huán)境的重要組成部分,是城市生態(tài)系統(tǒng)地球化學(xué)循環(huán)的重要環(huán)節(jié)[3],也是城市賴以存在發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。當(dāng)大量的重金屬隨著各種各樣的人類活動(dòng)進(jìn)入城市土壤中,便造成這些元素在土壤中的積累。一般認(rèn)為,土壤中污染物累積總量達(dá)到土壤環(huán)境背景值的2或3倍標(biāo)準(zhǔn)差時(shí),說明土壤中該污染元素或化合物含量異常,已屬土壤輕度污染;當(dāng)土壤污染物含量達(dá)到或超過土壤環(huán)境基準(zhǔn)或環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)時(shí)污染治理,說明該污染物的輸入、富集的速度和強(qiáng)度已超過土壤環(huán)境的凈化和緩沖能力,則屬重度土壤污染。由于城市人口密集,人類活動(dòng)頻繁,與土壤接觸的機(jī)率很高,所以城市土壤的重金屬污染更容易通過大氣、水體或食物鏈而直接或間接地進(jìn)入人體,威脅著人類的健康甚至生命。因此,研究城市土壤重金屬污染現(xiàn)狀并提出相應(yīng)的治理對(duì)策是可持續(xù)發(fā)展城市所必需進(jìn)行的重要的基礎(chǔ)工作。

1.城市土壤重金屬污染的現(xiàn)狀

2.1 空間分布特征

由于城市土壤受人類各種活動(dòng)的強(qiáng)烈影響,因此其重金屬污染分布也呈現(xiàn)出

顯著的空間差異。一般地,人口聚集的城市中心區(qū)域土壤重金屬含量明顯高于郊區(qū)和農(nóng)田。對(duì)紐約市“市區(qū)-郊區(qū)-農(nóng)區(qū)”土壤研究發(fā)現(xiàn),重金屬離子總量、重金屬離子多樣性等隨著距市中心距離的增加而降低,重要污染重金屬Pb、Cu、Ni、Cr的含量下降非常明顯[4]。

在城市不同的功能區(qū)污染治理,重金屬分布呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。一般的規(guī)律表現(xiàn)為:Pb的濃度為老工業(yè)區(qū)>老居民區(qū)>商業(yè)區(qū)>開發(fā)區(qū)>其它;Zn的濃度為老居民區(qū)>商業(yè)區(qū)>老工業(yè)區(qū)>其它;Cu的濃度為老居民區(qū)>商業(yè)區(qū)>其它;Cd的濃度為老工業(yè)區(qū)>老居民區(qū)>其它[5 - 7]中國(guó)。

城市公園是人們與土壤直接接觸較多的特殊區(qū)域。北京城區(qū)三十多個(gè)公園土壤Pb質(zhì)量分?jǐn)?shù)調(diào)查表明,盡管大多數(shù)公園土壤污染程度輕,但客流量大的故宮、頤和園等著名公園污染指數(shù)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它公園[8]。

城市土壤重金屬污染的另一特征是公路兩側(cè)一般為城市土壤重金屬污染最嚴(yán)重的地帶,且呈明顯的帶狀分布[9]。在50 m~80 m內(nèi)公路兩側(cè)土壤中鉛污染相當(dāng)嚴(yán)重,100 m外土壤中的鉛含量沒有明顯增加[10]。

此外,建筑物的建設(shè)、垃圾的堆積填埋等嚴(yán)重破壞了自然土壤結(jié)構(gòu),土壤層次凌亂,重金屬在其垂直剖面方向分布變異較大,不同功能區(qū)重金屬元素在土壤中各層的聚集狀況沒有規(guī)律可循[11,12] 。

2.2城市土壤重金屬污染的來源

礦產(chǎn)冶煉加工、電鍍、塑料、電池、化工等行業(yè)是排放重金屬的主要工業(yè)源,其排放的重金屬可以氣溶膠形式進(jìn)入到大氣,經(jīng)過干濕沉降進(jìn)入土壤;另一方面污染治理,含有重金屬的工業(yè)廢渣隨意堆放或直接混入土壤,潛在地危害著土壤環(huán)境[13]。隨著城市化發(fā)展,大量污染企業(yè)搬出城區(qū),原有的企業(yè)污染用地成為城市土壤重金屬污染的突出問題[14]。

燃煤釋放也是土壤重金屬重要來源之一, 195年中國(guó)燃煤排放汞302.9噸,其中向大氣排放量為213.8噸,北京、上海等超大城市排汞強(qiáng)度較高[15]。雖然近些年燃料使用及供暖方式的改變已明顯改善這些城市的空氣污染狀況,但過去燃煤釋放并已沉降至城市土壤中的重金屬對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境及人體健康仍會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)期效應(yīng)。

隨著城市化發(fā)展,交通工具的數(shù)量急劇增加,汽車輪胎及排放的廢氣中含有Pb、Zn、Cu等多種重金屬元素[16,17],進(jìn)入周圍的土壤環(huán)境污染治理,成為土壤重金屬污染的主要來源之一。此外,雨水淋洗也會(huì)使市區(qū)內(nèi)堆放的垃圾中的重金屬以有效態(tài)形式[18]滲漏釋放到土壤中,使城市土壤局部重金屬含量增加中國(guó)。而表生條件下以有效態(tài)形式存在的金屬元素幾乎不可能再結(jié)合為殘?jiān)鼞B(tài),重金屬在土壤中遷移能力增加,進(jìn)而污染地下水。

2.3城市土壤重金屬污染影響人體健康的途徑

城市郊區(qū)是市區(qū)蔬菜的主要供應(yīng)基地。因此,土壤-蔬菜系統(tǒng)是城市人群暴露土壤重金屬污染的主要途徑之一。目前研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)城郊菜地土壤已受到不同程度的重金屬污染[19,20],其供應(yīng)的許多蔬菜中重金屬含量已超過相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。而西班牙的Nadal等通過建立評(píng)價(jià)模型發(fā)現(xiàn)工業(yè)地區(qū)甜菜中Cr的積累與攝入有可能導(dǎo)致癌癥發(fā)生率增加[21]。

城區(qū)內(nèi),土壤中主要種植的是觀賞性或凈化空氣的植物,通過土壤-植物食物鏈對(duì)人體造成健康危害的可能性不大。但公園土壤與游人皮膚接觸[22]、兒童攝取[22]、風(fēng)起揚(yáng)塵被人體直接吸入等成為城市土壤直接接觸人體危害健康的又一個(gè)主要途徑。研究發(fā)現(xiàn)[23,24]沙塵暴時(shí),揚(yáng)塵中來源于土壤的重金屬元素Pb、Zn、Cd、Cu等的濃度比平常高出3~12倍,可吸入顆粒物的質(zhì)量濃度極高污染治理,人體吸入重金屬的量因此增加。

2.城市土壤重金屬污染的治理對(duì)策

城市土壤是城市生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,是地球環(huán)境中進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息交換的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)其中的重金屬含量超過其環(huán)境承載力后,將通過地表徑流、淋溶、大風(fēng)揚(yáng)塵等途徑對(duì)地表水、地下水和大氣環(huán)境產(chǎn)生危害。為了保證人類和諧地生活在高速發(fā)展的城市中和人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,尋找控制治理城市土壤重金屬污染的有效方法勢(shì)在必行中國(guó)。

3.1減少或切斷重金屬污染源,提高城市環(huán)境質(zhì)量

在可持續(xù)發(fā)展理論和生態(tài)優(yōu)先的原則下,改進(jìn)生產(chǎn)工藝,實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì),充分回收轉(zhuǎn)換工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的重金屬有害物質(zhì),減少三廢排放,禁止任意堆放工業(yè)生產(chǎn)的廢渣,防止其中的重金屬物質(zhì)下滲到土壤或揮發(fā)到大氣中。

減少煤的使用污染治理,開發(fā)清潔能源新技術(shù),調(diào)整能源結(jié)構(gòu)及能源供給方式,也是有效降低城市土壤重金屬污染的有效措施。

分類收集處理城市垃圾,回收其中有用的重金屬元素,在垃圾重金屬不超標(biāo)的情況下才能進(jìn)行填埋、堆肥和焚燒。

3.2修復(fù)污染土壤,降低對(duì)人體的危害

由于土壤揚(yáng)塵已成為城市大氣重金屬污染的主要來源。因此,可采取化學(xué)方法去除土壤中重金屬。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)采用EDTA溶液淋溶去除土壤重金屬的同時(shí)還可以回收利用這些物質(zhì),因此其成為去除城市土壤重金屬的一種極有應(yīng)用前景的方法。

當(dāng)然,生物修復(fù)污染土壤有著工程措施無法相比的優(yōu)勢(shì)。種植植物不僅可以覆蓋城市土壤,減少土壤揚(yáng)塵的機(jī)會(huì),而且還美化城市景觀污染治理,凈化空氣,同時(shí)根據(jù)污染城市土壤的重金屬元素種類有目的地選擇植物種類合理搭配,可切實(shí)有效地從根源上修復(fù)城市土壤中的重金屬污染。

3.3 建立城市土壤重金屬健康評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)尚未制定出城市土壤重金屬健康評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),不易界定城市土壤重金屬污染,這不利于城市土壤不同功能的開發(fā),因此應(yīng)結(jié)合人體健康評(píng)估、土地利用方式和土壤中重金屬賦存狀態(tài)加大對(duì)城市土壤重金屬健康評(píng)價(jià)體系研究的力度,盡快建立相應(yīng)完整的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)對(duì)城市土壤正確的評(píng)價(jià),以便幫助政府相關(guān)部門制定出合理的法規(guī),有效地保護(hù)、管理城市土壤和正確指導(dǎo)城市土壤的合理開發(fā)。

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