重金屬污染范文

時(shí)間:2023-03-13 21:32:51

導(dǎo)語(yǔ):如何才能寫(xiě)好一篇重金屬污染,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1

對(duì)于廣東省的調(diào)查結(jié)果,甚至改變了這個(gè)專(zhuān)家對(duì)于本省土壤污染的一貫預(yù)估:“我一直認(rèn)為,珠三角的土壤污染只是呈現(xiàn)點(diǎn)狀或線狀污染,找不到成片污染的土地,但最終的數(shù)據(jù)表明,成片污染的土地是存在的?!?/p>

萬(wàn)洪富向時(shí)代周報(bào)記者介紹,珠江三角洲地區(qū)是全國(guó)土壤污染最為嚴(yán)重的地區(qū)之一,其中珠江三角洲超標(biāo)率最高;珠江三角洲土壤重金屬超標(biāo)率達(dá)40%左右,但是以輕度污染為主,只有一成左右超標(biāo)嚴(yán)重,主要超標(biāo)元素為鎘、汞、銅、鉛等;采礦區(qū)、重污染企業(yè)、畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)、固廢集中處理處置場(chǎng)地、大型交通干線兩側(cè)以及工業(yè)園區(qū)及其周邊地區(qū)土壤重金屬污染嚴(yán)重;電子廢物拆解場(chǎng)地周邊土壤存在重金屬和持久性有機(jī)污染物復(fù)合污染。

“礦山開(kāi)采及冶煉過(guò)程中‘三廢’處置措施工藝落后或未經(jīng)處置的廢水直接排放造成周邊甚至下游地區(qū)水環(huán)境和土壤的污染。如韶關(guān)大寶山、樂(lè)昌鉛鋅礦等周邊土壤采樣點(diǎn)位污染物超標(biāo)率達(dá)100%,主要污染物為鉛、鎘、銅、汞等。同時(shí),也造成下游珠江三角洲西、北江流域(中山、珠海、佛山)鎘等重金屬超標(biāo)嚴(yán)重。”

濫施化肥農(nóng)藥也導(dǎo)致農(nóng)業(yè)面源污染嚴(yán)重?;?、農(nóng)藥有效利用率僅40%左右,其余大部分進(jìn)入水體和土壤,造成土壤重金屬和農(nóng)藥污染。畜禽養(yǎng)殖飼料中添加的銅、鋅等元素絕大部分隨廢棄物進(jìn)入周邊水體和農(nóng)田中,成為土壤中銅、鋅污染重要來(lái)源之一。

農(nóng)產(chǎn)品中超標(biāo)的重金屬元素主要為鎘、砷、汞、鉛,近30%的蔬菜和水果重金屬含量超過(guò)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量限值。研究還發(fā)現(xiàn)珠江三角洲地區(qū)農(nóng)業(yè)土壤呈現(xiàn)“面”污染與復(fù)合污染特征;西、北江流域土壤重金屬污染比東江流域要重。

廣東省重金屬污染土壤的地理特征是,西北江流域比東江流域更為嚴(yán)重。對(duì)此,廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所的研究員陳能場(chǎng)解釋?zhuān)饕堑V山、工廠這些點(diǎn)排放的高濃度污染,順著河涌、西北江污染沿河流兩岸的土地和農(nóng)田,再污染珠三角及近海流域,導(dǎo)致底泥和貝類(lèi)生物的污染。

“西江主要是由于流經(jīng)廣西云南貴州而來(lái),這些省份積累的重金屬也會(huì)污染珠三角?!边@些污染導(dǎo)致了珠三角面積高達(dá)6000平方公里的高鎘區(qū)。

據(jù)地質(zhì)勘查部門(mén)初步調(diào)查后顯示,廣東省耕地土壤質(zhì)量有惡化趨勢(shì)。在珠江河口周邊約1萬(wàn)平方米范圍內(nèi),土壤高氟異常區(qū)5263平方千米,高鎘異常區(qū)逾6000平方千米。

而環(huán)保部的數(shù)據(jù)表明,中國(guó)受污染的耕地約有1.5億畝,長(zhǎng)三角、珠三角、京津冀、遼中南和西南、中南等地區(qū)土壤污染面積較大,固體廢物堆存占地和毀田約200萬(wàn)畝。

蔬菜富集重金屬

更讓萬(wàn)洪富擔(dān)心的是,調(diào)查的另一結(jié)果,“蔬菜基地土壤污染嚴(yán)重,嚴(yán)重影響農(nóng)產(chǎn)品安全”。

“由于土壤被重金屬污染,植物也不可避免地富集重金屬。蔬菜中含有的重金屬主要為鎘、砷、汞、鉛、鉻,而廣東省的蔬菜重金屬污染,據(jù)有些學(xué)者的調(diào)查研究,重金屬超標(biāo)率甚至大于50%。因?yàn)槊恳环N蔬菜富集不同重金屬元素的含量不同,我們認(rèn)為,有30%―50%的蔬菜重金屬超標(biāo)?!?/p>

他還解釋了“每種蔬菜富集不同元素的情況不同”,是指“有些蔬菜可能鎘超標(biāo)、有些蔬菜可能鉛超標(biāo)、有些可能幾種重金屬元素都超標(biāo)”。

而且,蔬菜不僅重金屬超標(biāo),農(nóng)藥殘留也非常嚴(yán)重。眾所周知的海南毒豇豆,就是因?yàn)轸股蠚埩舸罅坑袡C(jī)磷農(nóng)藥,“有機(jī)磷是劇毒農(nóng)藥,現(xiàn)在國(guó)家嚴(yán)令禁止使用,甚至連生產(chǎn)都不允許。國(guó)家規(guī)定此種農(nóng)藥的檢出率必須為零,但廣東有一半以上的蔬菜能檢測(cè)出來(lái),像劇毒的甲胺磷,也有近一半的蔬菜能檢測(cè)出來(lái)”。

陳能場(chǎng)說(shuō),他不會(huì)一天只吃同一種蔬菜,吃的米也從香港買(mǎi),是為了“減少中招的可能性”。

根據(jù)《2010年度東莞市農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量報(bào)告》稱,東莞蔬菜地普查點(diǎn)土壤重金屬污染以中、輕度污染為主。該次普查采集土壤樣品62個(gè),13個(gè)采樣點(diǎn)重金屬含量超標(biāo),超標(biāo)率為20.97%。土壤重金屬污染主要為汞、鎘、鎳、鋅和銅污染,污染程度以中、輕度污染為主。

中山大學(xué)生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)教授楊中藝認(rèn)為,土地污染已經(jīng)是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí),因?yàn)槟慷脟?yán)峻的形勢(shì),2002年,他就開(kāi)始研究解決蔬菜重金屬污染的難題。

他向時(shí)代周報(bào)記者介紹,像采礦業(yè)的重金屬污染嚴(yán)重,比如韶關(guān)大寶山的鉛鋅礦污染北江流域;農(nóng)民用生活污水灌溉農(nóng)田也會(huì)積累重金屬;因?yàn)橐郧捌?chē)大量使用含鉛汽油,排放的廢氣污染馬路兩旁的菜地;還有電子廢物的拆洗、污泥農(nóng)用等,都會(huì)導(dǎo)致土壤被重金屬大量污染。

9月份,中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院對(duì)廣州市所售的蔬菜,進(jìn)行重金屬污染抽樣調(diào)查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)目前市售蔬菜存在不同程度污染,葉菜類(lèi)的情況相對(duì)嚴(yán)重。

從污染的普遍性來(lái)看,呈現(xiàn)葉菜類(lèi)>根菜類(lèi)>果菜類(lèi)。從污染程度來(lái)看,也呈葉菜類(lèi)>根菜類(lèi)>果菜類(lèi)的規(guī)律。其中,根莖類(lèi)蔬菜大多為警戒級(jí)或輕度污染水平,瓜果類(lèi)則大多為安全或警戒級(jí)水平,葉菜的污染情況相對(duì)嚴(yán)重。

“蔬菜把土壤中的重金屬?gòu)母课蘸筠D(zhuǎn)移到葉子的比例比較高,這也是葉類(lèi)蔬菜富集重金屬比根莖類(lèi)蔬菜和瓜果類(lèi)蔬菜更多的原因。像蘿卜這種根莖類(lèi)蔬菜,由于體量比較大,稀釋了富集的重金屬,所以相對(duì)葉菜的含量比例就比較小?!?/p>

他說(shuō),如果蔬菜被農(nóng)藥污染,可以通過(guò)清洗或用開(kāi)水過(guò)一遍解決。但是重金屬的污染,則是看不見(jiàn),也去不掉的。

“重金屬不降解,通過(guò)化學(xué)或物理的手段很難解決,有很強(qiáng)的隱蔽性和積累性,在人體積累到一定程度后,產(chǎn)生的后果往往是不可逆的。所以,被學(xué)界稱之為‘生物定時(shí)炸彈’?!?/p>

上世紀(jì)60年代,發(fā)生在日本的痛痛病,就是典型的重金屬“鎘”污染造成。當(dāng)時(shí)三井礦業(yè)公司將大量含有鎘的廢水排放到河流,以致污染了農(nóng)田和莊稼。周?chē)畹霓r(nóng)民,得了一種周身疼痛的疾病,后來(lái)經(jīng)過(guò)調(diào)查研究證明,就是鎘中毒。

萬(wàn)洪富說(shuō),因?yàn)橹亟饘僭谌梭w不斷積累,十年之后社會(huì)群體才發(fā)病,日本終于弄清病因?,F(xiàn)在“痛痛病”被認(rèn)定為日本第一號(hào)公害病。

公開(kāi)資料表明,鎘中毒是因?yàn)殒k的物理、化學(xué)性質(zhì)使它取代鈣離子與體內(nèi)的負(fù)離子結(jié)合,導(dǎo)致骨骼中因鎘的含量增加而脫鈣,造成嚴(yán)重的骨骼疏松。它首先使腎臟受損,繼而引起骨軟化癥,以致有些病人,甚至咳嗽一聲,就可能多處骨折。

楊中藝說(shuō),現(xiàn)在國(guó)內(nèi)有很多地區(qū),人們有周身疼痛的病狀,往往被診斷為缺鈣或骨質(zhì)疏松,或許,研究流行病學(xué)的學(xué)者,應(yīng)該從當(dāng)?shù)厥欠裨獾轿廴镜那闆r來(lái)調(diào)查研究一番,看是不是也存在鎘中毒的情況。

重金屬污染解決方案

楊中藝也承認(rèn)自己在食用蔬菜時(shí),知道某些蔬菜富集重金屬比較多,就不去吃它。但他不能向記者透露具體是哪一種蔬菜。“我們講話要負(fù)責(zé),有時(shí)候一說(shuō),消費(fèi)者都不去選擇,會(huì)馬上導(dǎo)致一個(gè)行業(yè)遭受巨大的打擊。”

他認(rèn)為也沒(méi)有必要過(guò)多恐慌,“事實(shí)上,對(duì)于一個(gè)生活在廣州這種大城市的人,你可自行選擇的消費(fèi)機(jī)會(huì)有很多。菜場(chǎng)上外地的、本地的、各種各樣的蔬菜都有,只要你均衡采食、不同種類(lèi)和地區(qū)的蔬菜,因?yàn)槊糠N蔬菜富集的重金屬不同,那么同一種重金屬在人體內(nèi)積累的量會(huì)比較小,你的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)相對(duì)小。但如果你偏食,只愛(ài)吃某一種蔬菜;或者你生活在一個(gè)小地區(qū),只能食用單一來(lái)源的蔬菜,你的風(fēng)險(xiǎn)就非常大?!?/p>

楊中藝研究蔬菜中重金屬的污染如何解決,已經(jīng)十年。這一課題,他培養(yǎng)了20多個(gè)博士,在國(guó)外也發(fā)表了20多篇論文?!巴寥赖闹亟饘傥廴?,說(shuō)到底還是歷史問(wèn)題。更重要的是,政府要找到解決問(wèn)題的方案。”

他介紹自己正在研究的方法,在種植的時(shí)候,明確重金屬高積累品種,排除,重金屬低積累品種,選擇。然后通過(guò)七八代的雜交培育,逐漸培育出重金屬低積累品種?!斑@些培育出的品種,比一般蔬菜富集重金屬的能力要低1/2或2/3?!?/p>

這些研究主要是為了排除蔬菜中的鎘和鉛,且生產(chǎn)成本不會(huì)比其他要高多少。他還介紹,日本因?yàn)橥寥乐墟k的背景值就偏高,也面臨大米鎘含量高的問(wèn)題,也正是在運(yùn)用此類(lèi)方法培育優(yōu)良的品種。

篇2

關(guān)鍵詞:耕地資源;重金屬污染;修復(fù)技術(shù)

耕地是人類(lèi)賴以生存和從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ),對(duì)于保障糧食生產(chǎn)和糧食安全具有重要的意義,在經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展過(guò)程中,優(yōu)質(zhì)耕地資源減少,具備可利用條件的耕地資源也存在不能滿足生產(chǎn)活動(dòng)和社會(huì)發(fā)展需求的問(wèn)題[1-3]。此外,有毒害物質(zhì)對(duì)耕地土壤造成污染也成為引起耕地質(zhì)量下降的重要因素[4-5]。引起耕地污染的原因眾多,其中土壤重金屬污染由于對(duì)土壤中微生物活動(dòng)、作物生長(zhǎng)發(fā)育甚至人類(lèi)身體健康均能產(chǎn)生損害,已逐漸成為造成耕地污染最主要的途徑[6-7]。在工業(yè)化進(jìn)程的不斷推動(dòng)下,廢棄物通過(guò)地表水、地下水或大氣循環(huán)排放至自然界,由于廢棄物中含有重金屬污染物,對(duì)耕地資源的破壞往往不可逆,同時(shí),重金屬污染物可通過(guò)作物生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)入人體,其危害程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他污染影響。據(jù)了解,我國(guó)每年僅因污水灌溉引發(fā)的重金屬污染面積達(dá)90萬(wàn)hm2,每年造成的糧食損失超過(guò)2000萬(wàn)kg[8-9]。2016年我國(guó)啟動(dòng)《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》,將土壤重金屬污染物的治理提到了新的高度,也為我國(guó)耕地保護(hù)和污損耕地土壤修復(fù)提供了重要指引。筆者從植物修復(fù)技術(shù)、物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)以及生物修復(fù)技術(shù)在耕地重金屬污染防治中的應(yīng)用進(jìn)行綜述,以期為耕地保護(hù)和污損耕地修復(fù)提供必要的借鑒。

1植物修復(fù)技術(shù)在耕地重金屬污染的應(yīng)用

相關(guān)研究表明,植物可通過(guò)自身根系吸附固定作用降低耕地中重金屬元素含量,對(duì)耕地重金屬污染程度的降低十分顯著。張穎等[10]對(duì)竹類(lèi)植物修復(fù)重金屬污染土壤進(jìn)行了綜述。由于竹類(lèi)植物對(duì)耕地環(huán)境擾動(dòng)影響較小,且竹類(lèi)植物生長(zhǎng)周期短,生物量較大,應(yīng)用于耕地重金屬污染修復(fù)中成本較低,與其他植物相比具有較大的優(yōu)勢(shì)。張治國(guó)等[11]研究了6種菊科植物對(duì)采煤塌陷區(qū)土壤重金屬污染物吸附作用的效果,結(jié)果表明,6種菊科植物對(duì)重金屬污染物Ni、Cr、Pb、Cd具有顯著的吸附效果(P<0.05),其中洋姜和一年蓬對(duì)重金屬污染物Cd的吸附效果最好。王娟等[12]研究了不同農(nóng)作物對(duì)5種土壤重金屬污染物的吸附效果,研究結(jié)果表明,水稻對(duì)耕地土壤中Cr、Cd和Pb的吸附效果最好,玉米、蔬菜與鳳丹對(duì)耕地土壤中Cr的吸附效果最佳。吳興玉等[13]對(duì)土荊芥和大葉醉魚(yú)草在鉛鋅礦廢渣中土壤污染物的吸附效果進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,土荊芥和大葉醉魚(yú)草可有效吸附土壤中的Cu、Pb、Zn。楊丹等[14]研究了綠蘿、吊蘭、吊竹梅和花葉萬(wàn)年青等園林植物對(duì)河道淤泥中重金屬污染物的吸附效果,結(jié)果表明,4種植物對(duì)淤泥中重金屬污染物均表現(xiàn)出一定的耐受性,其中綠蘿對(duì)重金屬Zn的吸附效果最為顯著(P<0.05),吊竹梅對(duì)重金屬Pb的吸附效果最為顯著(P<0.05),且對(duì)重金屬Zn的修復(fù)效率最高。植物吸附重金屬污染物效果顯著,且較為環(huán)保,但由于植物生長(zhǎng)周期較長(zhǎng),對(duì)重金屬污染物的吸附時(shí)間較長(zhǎng)。

2物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)在耕地重金屬污染的應(yīng)用

物理化學(xué)修復(fù)方法是耕地土壤重金屬污染修復(fù)中較為常用的一種方法,羅志遠(yuǎn)[15]應(yīng)用物理篩分和EDTA淋洗聯(lián)合修復(fù)技術(shù)對(duì)土壤中Pb、Cd、As的修復(fù)效果進(jìn)行研究,研究表明,物理篩分和EDTA淋洗聯(lián)合修復(fù)技術(shù)對(duì)>0.074mm粒級(jí)土壤中重金屬污染物的修復(fù)效果較為顯著(P<0.05),但采用單一修復(fù)方法則無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤中重金屬污染物的修復(fù)效果。許中堅(jiān)等[16]進(jìn)行了基于淋洗法的檸檬酸與皂素聯(lián)合修復(fù)作用對(duì)土壤重金屬污染物的吸附效果。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)濃度為40mmol·L-1的檸檬酸與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的皂素在體積比達(dá)到1∶5條件下,對(duì)土壤中重金屬污染物Pb和Zn的修復(fù)效果最佳,相同條件下,當(dāng)其體積比達(dá)到1∶1時(shí)對(duì)重金屬污染物Cu的吸附效果最佳。臧曉梅等[17]研究了沸石粉、生物炭和鎘康對(duì)重金屬污染物Cu、As、Cd和Pb的修復(fù)效果,研究表明,3種材料對(duì)重金屬污染物均有一定的修復(fù)效果,但總體來(lái)看,沸石粉和生物炭對(duì)重金屬污染物的吸附效果最佳。芮大虎等[18]通過(guò)凍融-淋洗土柱試驗(yàn)研究了EDTA和BCR作為淋洗材料對(duì)黏性土中重金屬污染物Cd、Pb的修復(fù)效果,研究結(jié)果表明,EDTA在土體反復(fù)凍融狀態(tài)下更有利于對(duì)土壤中重金屬污染物的淋洗,在7次凍融后,對(duì)Cd和Pb的吸附效率分別達(dá)到77.24%和37.78%。BCR材料對(duì)土壤中Cd和弱酸提取態(tài)Pb的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別降低了32.32%和41.46%。

3生物修復(fù)技術(shù)在耕地重金屬污染的應(yīng)用

生物修復(fù)技術(shù)是一種較為安全且綠色健康的修復(fù)方法,在新常態(tài)下具有較好的應(yīng)用前景。常晨等[19]研究了NTA和微生物共同作用下種植高羊茅對(duì)土壤中重金屬污染物Cd、Cu、Zn含量吸附效果的影響,研究表明,濃度為10mmol·kg-1NTA+菌液聯(lián)合處理?xiàng)l件下,高羊茅地上部分對(duì)土壤中Cd的吸附量達(dá)到最大值,當(dāng)濃度達(dá)到15mmol·kg-1時(shí),高羊茅根部對(duì)土壤重金屬Cd的吸附量達(dá)到最大,單獨(dú)施加15mmol·kg-1NTA時(shí),對(duì)Cu的吸附效果最佳,以修復(fù)效果和經(jīng)濟(jì)成本角度來(lái)考慮,10mmol·kg-1NTA+菌液聯(lián)合修復(fù)性價(jià)比最高。周鑫等[20]利用蚯蚓和不同比例的稻殼炭聯(lián)合修復(fù)工業(yè)污泥中的重金屬,研究結(jié)果表明,在兩者共施條件下可顯著降低污泥中Zn、Cu、Pb、Cd含量(P<0.05),在稻殼比例為4%時(shí),對(duì)重金屬污染物Zn、Cu、Pb、Cd的吸附效果和轉(zhuǎn)化能力均最佳。段靖禹等[21]在室內(nèi)試驗(yàn)條件下研究了不同生物炭和青霉菌梯度對(duì)土壤重金屬污染物As的固化吸附效果,結(jié)果表明,與CK相比,添加生物炭和青霉菌后土壤中As含量表現(xiàn)出顯著降低(P<0.05),重金屬污染物As中微生物多樣性隨施加生物炭濃度的增大表現(xiàn)為先增加后降低的變化規(guī)律,接菌量在10%和20%條件下對(duì)As的中生物群落的影響無(wú)顯著差異(P>0.05),2%生物炭+10%青霉菌處理土壤中微生物群落功能多樣性、碳源利用豐度最高。陳任連等[22]分析探究了土壤重金屬Pb和Cd與土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)性,研究表明,土壤中重金屬污染物Pb主要以弱酸可提取態(tài)和可還原態(tài)的形式存在,Cd以弱酸可提取態(tài)為主,結(jié)腸菌群對(duì)土壤重金屬污染物Pb、Cd具有較高的耐受性。

4結(jié)語(yǔ)

篇3

1樣品的采集和分析

1.1采集和制備

選擇洽川濕地南到處女泉北到黃河魂入口之間濕地布點(diǎn)采樣,共設(shè)置18個(gè)采樣點(diǎn),采樣點(diǎn)位置見(jiàn)圖1和圖2。每個(gè)采樣點(diǎn)同時(shí)采集3份樣品,每份1kg左右,混勻作為一個(gè)采樣點(diǎn)的樣品。樣品晾干后去除石子和動(dòng)植物殘?bào)w等異物,使之通過(guò)80目尼龍篩,利用四分法將采集的18個(gè)土壤樣品分別縮分。準(zhǔn)確稱取1.00g土樣置于100ml聚四氟乙烯燒杯中,用鹽酸—硝酸—?dú)浞帷呗人嵯猓ㄈ萦?0ml容量瓶中。消解樣品同時(shí)做空白1份。

1.2測(cè)定

1.2.1試劑各元素的分析純?cè)噭?,用于配制?chǔ)備液和標(biāo)準(zhǔn)溶液。鹽酸、硝酸、高氯酸、氫氟酸均為分析純,二次蒸餾水。

1.2.2樣品測(cè)定采用WFX120原子吸收分光光度計(jì)(北京瑞利)測(cè)定試液中的Pb、Cd、Cr、Cu、Zn和Mn并根據(jù)回歸方程計(jì)算含量。

1.2.3準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)選取2號(hào)土壤樣品,加入一定量各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液,消化后測(cè)定并計(jì)算加標(biāo)回收率,平行測(cè)定3次。

1.2.4精密度實(shí)驗(yàn)選取消化后的2號(hào)樣品,對(duì)各元素均連續(xù)進(jìn)樣5次,計(jì)算精密度。

1.3重金屬污染危害評(píng)價(jià)方法本文采用瑞典科學(xué)家Hakanson提出的潛在生態(tài)危害指數(shù)法,對(duì)濕地土壤重金屬累積程度和潛在危害進(jìn)行評(píng)價(jià)。該指數(shù)法不僅反映了某一特定環(huán)境中各種污染的影響,也反映了多種污染物的綜合影響,并以定量的方法劃分出潛在生態(tài)危害的程度,是目前國(guó)內(nèi)外土壤(沉積物)中重金屬污染評(píng)價(jià)研究的先進(jìn)方法之一。單項(xiàng)污染系數(shù):Cif=Cisurface/Cin式中:Cif是某一重金屬的污染系數(shù),Cisurface是表層土壤重金屬濃度實(shí)測(cè)值,Cin是參比值。文章采用陜西表層土壤背景值作為參比值。單項(xiàng)污染系數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):Cif≤1為非污染,1≤Cif≤2為輕微污染,2≤Cif≤3為中度污染,Cif≥3為重度污染。潛在生態(tài)危害單項(xiàng)系數(shù):Eir=Tir×Cif式中:Eir是某一重金屬的潛在生態(tài)危害系數(shù),Tir是某一種重金屬的毒性響應(yīng)系數(shù),反映了重金屬對(duì)人體和固體物質(zhì)系統(tǒng)的危害,有關(guān)重金屬的毒性系數(shù)為:Pb=5,Cd=30,Cr=2,Cu=5,Mn=1,Zn=1。潛在生態(tài)危害綜合指數(shù)[3]:RI=Σni=1Eir。重金屬污染潛在生態(tài)危害系數(shù)和潛在生態(tài)危害綜合指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

2洽川濕地土壤中重金屬污染情況及評(píng)價(jià)

2.1洽川土壤中重金屬測(cè)定結(jié)果洽川濕地土壤重金屬含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2,經(jīng)準(zhǔn)確性和精密度實(shí)驗(yàn),回收率均高于90%,RSD均小于1%,測(cè)定結(jié)果可信。陜西省表層土壤重金屬的背景值見(jiàn)表3。在18個(gè)采樣點(diǎn)土樣測(cè)定結(jié)果中,Pb的含量為74.3~405.5mg/kg,均高于該地區(qū)該元素背景值21.6mg/kg;Cd的含量為1.7~7.5mg/kg,均高于該地區(qū)該元素背景值0.094mg/kg;Cr的含量為46.9~115.6mg/kg,只有5、7、13和14號(hào)采樣點(diǎn)低于該地區(qū)該元素背景值;Cu的含量為9.91~52.9mg/kg,其中1、5、9和14號(hào)采樣點(diǎn)低于該地區(qū)該元素背景值;Mn的含量為283.7~743.3mg/kg,其中1、4、7、12、13、14、17和18號(hào)采樣點(diǎn)低于該地區(qū)該元素背景值;Zn的含量為33.4~150.6mg/kg,6個(gè)采樣點(diǎn)低于該地區(qū)該元素背景值。

2.2洽川濕地重金屬污染評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表4、表5,從兩表可以分析得出:從單項(xiàng)污染系數(shù)看,Pb的單項(xiàng)污染系數(shù)均大于3,洽川濕地屬于Pb重度污染;Cd的單項(xiàng)污染系數(shù)均大于3,洽川濕地屬于Cd重度污染;Cr除5、7、13和14采樣點(diǎn)單項(xiàng)污染系數(shù)小于1屬于無(wú)污染,其余采樣點(diǎn)均在1~2之間,屬于輕微污染;各個(gè)采樣點(diǎn)Cu的單項(xiàng)污染系數(shù)在0.46~2.47之間,處于無(wú)污染到中度污染;Mn的單項(xiàng)污染系數(shù)在0.51~1.36之間,濕地Mn污染處于無(wú)污染到輕度污染;Zn的單項(xiàng)污染系數(shù)在0.48~2.17之間,處于無(wú)污染到中度污染。從潛在生態(tài)危害單項(xiàng)系數(shù)分析,Pb的生態(tài)危害單項(xiàng)系數(shù)3號(hào)點(diǎn)處于中等生態(tài)危害,4號(hào)點(diǎn)處于強(qiáng)生態(tài)危害,其余點(diǎn)均屬于輕微生態(tài)危害;對(duì)于Cd,各采樣點(diǎn)均處于極強(qiáng)生態(tài)危害;對(duì)于Cr、Cu、Mn和Zn,各采樣點(diǎn)均處于輕微生態(tài)危害。從潛在生態(tài)危害綜合指數(shù)分析,11號(hào)點(diǎn)處于強(qiáng)生態(tài)危害,其余采樣點(diǎn)均屬于很強(qiáng)生態(tài)危害,主要是Cd的危害造成。從污染情況看分析,濕地重金屬污染Cd最嚴(yán)重,Pb次之,Cu和Zn污染較弱,Cr和Mn的污染最輕。

3結(jié)果分析

篇4

近日媒體又曝出嬰幼兒米糊重金屬污染事件,這無(wú)疑會(huì)給經(jīng)歷了毒牛奶、毒奶粉、毒奶瓶的家長(zhǎng)們?cè)鎏砹诵碌目只?,相?duì)于之前可以將板子打到無(wú)良廠商身上,這次的食品安全問(wèn)題其實(shí)我們大多數(shù)人都要承擔(dān)責(zé)任,原因就是這次米糊污染的重金屬并不是由生產(chǎn)廠家直接造成的,而是因?yàn)槲覀兊耐恋匾呀?jīng)因?yàn)槿祟?lèi)的粗暴行為廣泛污染了,在這些被污染的田地上種出來(lái)的糧食作物不可避免地會(huì)含有有毒的成分,雖然這次報(bào)道的是國(guó)外的嬰兒米糊,也沒(méi)有指出大米的原料產(chǎn)地,但現(xiàn)實(shí)的狀況讓我對(duì)國(guó)產(chǎn)大米無(wú)法持樂(lè)觀的態(tài)度(何況已經(jīng)出現(xiàn)了毒大米和霉大米事件),這意味著即使家長(zhǎng)自行購(gòu)買(mǎi)大米,自己加工成米糊或者米粥,也很難保證絕對(duì)的安全,也許我們真要期望經(jīng)過(guò)歷次有毒食品的磨練后,我們的后代能進(jìn)化出超強(qiáng)的解毒能力。

既然我們的環(huán)境包括被我們自己污染的土地和海洋,重金屬污染的存在已經(jīng)是一種客觀事實(shí),而如何減少和清除重金屬污染是一項(xiàng)龐大而長(zhǎng)期的工程,我們的孩子無(wú)法去等待完成的那一天才進(jìn)食,我們唯有探討一下眼下如何減少重金屬污染對(duì)孩子的傷害:

1 避免提早添加輔食以減少攝入重金屬,畢竟輔食污染重金屬的風(fēng)險(xiǎn)大于單純進(jìn)食母乳,而且重金屬的危害與兒童的年齡相關(guān),建議輔食添加不早于六個(gè)月。

2 避免或者減少攝入重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)大的食物。重金屬污染有逐漸積聚的特性,所以生長(zhǎng)期長(zhǎng)的大米比生長(zhǎng)期短的水果蔬菜重金屬含量更高;動(dòng)物由于進(jìn)食被污染的食物也會(huì)積聚重金屬,通常會(huì)沉淀在骨骼當(dāng)中,這樣如果以骨粉作為補(bǔ)鈣食品是有相當(dāng)?shù)奈kU(xiǎn)的。有些家庭愛(ài)用豬骨頭熬湯和煮粥,所幸的是其中的金屬成分(包括有益的鈣質(zhì)和有害的重金屬)都不容易溶解于水中,所以風(fēng)險(xiǎn)不算大;反而南方孕產(chǎn)婦愛(ài)吃的姜醋(由姜、甜醋、帶殼雞蛋和豬骨頭制成),由于醋酸的作用,骨頭中的重金屬有可能被釋放出來(lái),是否會(huì)污染母乳值得探討。近海例如珠江口海域的污染不可謂不嚴(yán)重,產(chǎn)出的貝類(lèi)應(yīng)該是重金屬污染的高危產(chǎn)品,包括營(yíng)養(yǎng)學(xué)家青睞的生蠔、本地居民熱衷的瑤柱以及號(hào)稱自然補(bǔ)鈣佳品的牡蠣壯骨產(chǎn)品。

3 通過(guò)增加奶類(lèi)食品減少重金屬的攝入,因?yàn)槟讨写罅康拟}質(zhì)有拮抗重金屬的作用,同時(shí)增加奶類(lèi)也相應(yīng)減少了進(jìn)食輔食。

篇5

>> 土壤重金屬污染及修復(fù)的研究現(xiàn)狀 重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究現(xiàn)狀分析及展望 土壤重金屬污染現(xiàn)狀及修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展 土壤重金屬鉻污染分析及修復(fù)技術(shù) 土壤重金屬污染及修復(fù)技術(shù) 農(nóng)田土壤重金屬污染及修復(fù)技術(shù)分析 論重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究 重金屬污染土壤植物修復(fù)技術(shù)研究 土壤重金屬的污染現(xiàn)狀及生物修復(fù)技術(shù) 淺談我國(guó)土壤重金屬污染現(xiàn)狀及修復(fù)技術(shù) 解析土壤重金屬污染的現(xiàn)狀與危害及修復(fù)技術(shù) 土壤重金屬污染特點(diǎn)及修復(fù)技術(shù)研究 論土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復(fù) 淺談金屬礦山土壤重金屬污染現(xiàn)狀及修復(fù)治理措施 淺談土壤重金屬污染與修復(fù)技術(shù) 重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)應(yīng)用 淺析土壤重金屬污染與修復(fù)技術(shù) 重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)探討 淺析土壤重金屬污染及修復(fù)措施 土壤重金屬污染修復(fù)研究進(jìn)展 常見(jiàn)問(wèn)題解答 當(dāng)前所在位置:l,2013-07-12.

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篇6

關(guān)鍵詞:重金屬污染;主要原因;修復(fù)技術(shù)

Abstract: Since the implementation of the policy of reform and opening up, in a market economy environment and conditions, China's socialist modernization construction has made rapid development and progress, increasing international status, people's living standard and quality of life has been greatly improved, China has entered a new era of all-round development. But with the rapid development of economy, the environmental pollution problems have become increasingly prominent, decrease the quality of living environment, not only does harm to people's health, but also brings some serious consequences for the other, gradually become a global hot topic. This paper mainly from the two aspects of the main reasons causing soil heavy metal pollution and soil heavy metal pollution remediation technology were discussed.

Key words: heavy metal pollution; main reason; repair technology

中圖分類(lèi)號(hào):[TU984.11+5]

引言:土壤重金屬污染給人們所帶來(lái)的危害具有長(zhǎng)期性、潛在性的特點(diǎn),近年來(lái)隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,越來(lái)越多的有害物質(zhì)進(jìn)入到了土壤中,因此我們必須要充分了解土壤中重金屬的來(lái)源,并積極應(yīng)用各種各樣的土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù),最大限度地緩解土壤重金屬污染,給人們創(chuàng)造一個(gè)更加健康舒適的生活環(huán)境,從根本上提高人們的生活質(zhì)量。土壤重金屬污染作為環(huán)境污染的一個(gè)重要方面,不僅破壞了生態(tài)環(huán)境,同時(shí)也給人們的正常生產(chǎn)和生活帶來(lái)了極大的威脅,因此對(duì)于這一問(wèn)題,相關(guān)部門(mén)和人員必須要給予足夠的重視,積極采取有效措施加以解決。

一、造成土壤重金屬污染的主要原因

1.工業(yè)三廢的排放

在我國(guó),礦產(chǎn)冶煉加工、化工、電鍍、電池、以及塑料等行業(yè)所排放的重金屬是造成土壤重金屬污染的主要工業(yè)源,由于大多數(shù)工業(yè)企業(yè)污染物處理意識(shí)淡薄,并沒(méi)有配備足夠的處理設(shè)備,就使得工業(yè)廢水、廢氣、廢渣等不斷排放到土壤或者是水體中,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,危害人們的身體健康。

2.燃煤釋放

當(dāng)前我國(guó)使用范圍最廣的能源依然是煤炭,不僅是因?yàn)槲覈?guó)的煤炭資源儲(chǔ)量豐富,同時(shí)也是由于其價(jià)格相對(duì)較低,這就造成煤炭燃燒時(shí)向空氣中排放大量的有害氣體,這些氣體經(jīng)過(guò)沉降就會(huì)進(jìn)入到土壤中,對(duì)土壤造成污染,進(jìn)而對(duì)人體健康和整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生長(zhǎng)期效應(yīng)。

3.垃圾的堆放

如果垃圾堆放的時(shí)間較長(zhǎng),就會(huì)使其中的重金屬進(jìn)入到土壤中,導(dǎo)致區(qū)域土壤的重金屬含量大量增加。特別是城市垃圾中含有較多的重金屬,在雨水的沖刷之下會(huì)將其中的有毒元素釋放到土壤中,由于這些有毒元素大多以有效態(tài)的形式存在,難以結(jié)合成殘?jiān)鼱顟B(tài),就使得其在土壤中具有較大的遷移能力,進(jìn)而對(duì)地下水造成污染。

4.化肥和農(nóng)藥的使用

化肥和農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少的物資,對(duì)于促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展具有非常重要的意義,但是如果使用不合理就會(huì)使土壤遭受重金屬污染。這是因?yàn)樵诨屎娃r(nóng)藥中含有較多的重金屬元素,而土壤自身的環(huán)境容量又相對(duì)較低,長(zhǎng)期使用會(huì)積累超標(biāo)含量的重金屬,進(jìn)而使農(nóng)產(chǎn)品受到污染,一旦食用就會(huì)對(duì)人體造成傷害。

二、土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)

1.工程修復(fù)

工程修復(fù)主要指的是采用換土、客土、以及深耕翻土等一些措施,有效降低土壤中的重金屬含量,從而減少對(duì)植物系統(tǒng)的毒害,保障農(nóng)產(chǎn)品安全。一般,換土法和客土法主要用來(lái)治理重污染區(qū),而深耕翻土法則主要用于重金屬污染程度較輕的區(qū)域。總的來(lái)講,工程修復(fù)比較穩(wěn)定、徹底,但是由于工程量比較大,成本費(fèi)用較高,還容易對(duì)土體機(jī)構(gòu)造成破壞。

2.物理修復(fù)技術(shù)

主要分為電熱修復(fù)、土壤淋洗、電動(dòng)修復(fù)等。針對(duì)面積小且污染重的土壤進(jìn)行修復(fù), 適應(yīng)性廣,也是一種治本的措施, 但在操作中可能發(fā)生二次污染破壞土壤結(jié)構(gòu)并導(dǎo)致肥力下降。

(1)電熱修復(fù)。電熱修復(fù)是指通過(guò)高頻電壓產(chǎn)生熱能和電磁波,加熱土壤, 將土壤顆粒中的污染物解吸出來(lái), 并從土壤內(nèi)分離出易揮發(fā)的重金屬,達(dá)到修復(fù)的效果。主要針對(duì)修復(fù)土壤被Se或Hg等重金屬污染的情況。此外,也可以將土壤置于高溫高壓中,使之變成玻璃態(tài)物質(zhì), 最終從根本上修復(fù)了土壤中重金屬的污染。

(2)土壤淋洗。淋洗法是指用淋洗液沖洗受到污染的土壤,將吸附在土壤顆粒中的重金屬變成金屬試劑絡(luò)合物或溶解性離子,再收集淋洗液并回收重金屬。此法適用于輕質(zhì)土壤,修復(fù)效果相對(duì)較好, 但其花費(fèi)也相對(duì)較高。

3.化學(xué)修復(fù)

化學(xué)修復(fù)即向土壤中施加改良劑,利用改良劑的吸附、拮抗、氧化還原、以及沉淀等作用,有效降低重金屬自身的生物有效性。由于不同的改良劑對(duì)土壤中的重金屬會(huì)產(chǎn)生不同的作用,因此這項(xiàng)技術(shù)的重點(diǎn)在于要選擇最為合適的改良劑,比較常用的改良劑主要有石灰、硅酸鹽、磷酸鹽、以及碳酸鈣等。但是化學(xué)修復(fù)是在土壤原位上進(jìn)行的,并不具有永久性,它只是改變了土壤中的重金屬形態(tài),而重金屬元素依然存留在土壤中,很容易活化再次危害植物。

4.生物修復(fù)

生物修復(fù)是一種通過(guò)生物技術(shù)來(lái)修復(fù)土壤的新方法。主要利用生物去削減、凈化重金屬或降低其毒性。此法效果好又易于操作, 因而越來(lái)越受到人們的青睞, 成為幾年來(lái)污染土壤修復(fù)研究中的熱點(diǎn)。

(1)植物修復(fù)技術(shù)。這是一種通過(guò)自然生長(zhǎng)和遺傳作用來(lái)培育植物對(duì)受重金屬污染的土壤進(jìn)行修復(fù)的技術(shù)。根據(jù)機(jī)理和作用過(guò)程的不同, 此修復(fù)技術(shù)又可分為植物提取、植物穩(wěn)定和植物揮發(fā)三種類(lèi)型。

①植物提取。用重金屬超積累植物把從土壤中吸收到的重金屬污染物轉(zhuǎn)移到地上的部分, 再收割地上部分并對(duì)其進(jìn)行集中處理,從而降低土壤中的重金屬含量,并達(dá)到可以接受的水平。

②植物穩(wěn)定。用超累積植物或耐重金屬植物使重金屬的活性降低, 減少了重金屬通過(guò)空氣擴(kuò)散而污染環(huán)境或是被淋洗入地下水中的可能性。

(2)微生物修復(fù)技術(shù)。通過(guò)土壤中存在的某些微生物能氧化、沉淀、吸收或還原金屬物質(zhì), 從而降低了土壤中金屬的毒性。此外, 存在于微生物細(xì)胞中的金屬硫蛋白對(duì)Cu、Hg、Cd、Zn等重金屬有強(qiáng)烈的親和性,而且它對(duì)重金屬也有富集作用最終能抑制毒性的擴(kuò)散。但微生物只能對(duì)小范圍污染的土壤進(jìn)行修復(fù),因此其能力有限。

三、結(jié)束語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,深刻改變了人們的生產(chǎn)和生活方式,具有非常重要的作用。因此,在當(dāng)前土壤重金屬污染日益嚴(yán)重的情況下,我們必須要積極利用各種形式的土壤修復(fù)技術(shù)來(lái)緩解重金屬污染、改善土壤質(zhì)量,為人們創(chuàng)造一個(gè)健康安全的生活環(huán)境,更好地促進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展。

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篇7

關(guān)鍵詞:蔬菜;重金屬;污染研究;新昌

中圖分類(lèi)號(hào):X173 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1001-3547(2016)08-0082-04

蔬菜是人類(lèi)生活中不可缺少的重要農(nóng)產(chǎn)品,可為人體提供維生素、必需的礦質(zhì)元素和膳食纖維素等多種營(yíng)養(yǎng)成分。蔬菜中具有積累性和持續(xù)性為害的重金屬含量,將直接影響人類(lèi)的健康。因?yàn)橹参锷L(zhǎng)及遺傳特性的不同,所以不同蔬菜對(duì)土壤重金屬的吸收、富集存在差異,目前國(guó)內(nèi)外已廣泛開(kāi)展不同蔬菜對(duì)重金屬富集能力的研究。隨著城市化進(jìn)程的加快,以及公眾環(huán)境保護(hù)、農(nóng)產(chǎn)品食用安全意識(shí)的提高,蔬菜中重金屬的含量超標(biāo)問(wèn)題已經(jīng)受到人們的廣泛重視,因此,調(diào)查了新昌縣不同蔬菜重金屬含量狀況,并對(duì)不同蔬菜受重金屬污染程度進(jìn)行了評(píng)價(jià),以期為新昌縣蔬菜安全生產(chǎn)和消費(fèi)提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

根據(jù)新昌縣蔬菜的生產(chǎn)情況,在全縣蔬菜基地共布設(shè)了5個(gè)采樣點(diǎn)。按照點(diǎn)面結(jié)合且均勻分散多點(diǎn)混合的原則采集蔬菜樣品,于2014年8月在5個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)有代表性的蔬菜進(jìn)行抽樣,其中葉菜、根莖類(lèi)蔬菜取整株;茄果、豆類(lèi)蔬菜摘取可食部分。采集5株同種蔬菜形成一個(gè)蔬菜混合樣,每種蔬菜樣品采集1 kg左右,裝入聚乙烯塑料袋中,貼上標(biāo)簽備用。共獲得6種蔬菜141個(gè)樣品,包括青菜、蘿卜、茭白、茄子、黃瓜、四季豆。

1.2試驗(yàn)樣品保存與制備

將采集的蔬菜樣品用自來(lái)水清洗干凈,再用高純水清洗3遍后,置于塑料薄膜上晾干,稱取鮮質(zhì)量并切碎,放于65℃下烘干2~3 d,再稱干質(zhì)量,后用碎樣機(jī)粉碎,然后用1 mm孔徑篩過(guò)篩,把制備好的樣品貯存于磨口玻璃廣口瓶或聚乙烯廣口瓶中備用。

1.3測(cè)定項(xiàng)目與方法

①測(cè)定項(xiàng)目

包括測(cè)定As、Hg、Cd、Cr、Pb的含量。

②測(cè)定方法5種重金屬含量測(cè)定均按照《食品衛(wèi)生檢驗(yàn)方法》(GB/T 5009-2003)進(jìn)行,測(cè)定結(jié)果以鮮質(zhì)量表示。As參照GB/T 5009.16-2003方法消化,Hg參照GB/T 5009.17-2003方法消化,Cd參照GB/T 5009.15-2003方法消化,Cr參照GB/T5009.14-2003方法消化,Pb參照GB/T 5009.18-2003方法消化,統(tǒng)一采用ICP-MS測(cè)定。

③儀器與試劑采用電感耦合等離子體質(zhì)譜(簡(jiǎn)稱ICP-MS)測(cè)定方法。Agilent ICP-MS 7 500 a電感耦合等離子質(zhì)譜儀(美國(guó)安捷倫公司),MiHi-Q50超純水系統(tǒng)(美國(guó)Millipore公司),高壓消解罐(浙江正宏),HN03采用優(yōu)級(jí)純(德國(guó)默克),標(biāo)樣采用Agilent混標(biāo)。

④評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)按《中華人民共和國(guó)蔬菜食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中有關(guān)重金屬的限量標(biāo)準(zhǔn)判定。參照(GB 2762-2005)中規(guī)定的蔬菜重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)。其中,Cr、As、Hg分別為0.50、0.05、0.01 mg/kg;Pb為0.3 mg/kg、Cd在葉菜類(lèi)蔬菜中的限量標(biāo)準(zhǔn)為0.2 mg/kg、在根莖類(lèi)蔬菜中的限量標(biāo)準(zhǔn)為0.1 mg/kg、在其他蔬菜中為0.05 mg/kg。

⑤污染安全評(píng)價(jià)采用單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅(綜合)污染指數(shù)法相結(jié)合的方法進(jìn)行污染評(píng)價(jià)。

2結(jié)果與分析

2.1不同蔬菜重金屬含量分析

由表1可知,新昌縣不同蔬菜均含有一定量的重金屬。6種蔬菜141個(gè)樣品中各重金屬含量變化差異較大,As含量范圍0.012~0.052 mg/kg,平均值0.029 4 m/kg;Hg含量范圍0.002-0.019 mg/kg,平均值0.007 4 mg/kg;Cd含量范圍0.024~0.051 mg,kg,平均值0.037 3 mg/kg;Cr含量范圍0.064~0.611 mg/kg,平均值0.153 mg/kg;Pb含量范圍0.059~0304 mg/kg,平均值0.098 6 mg/kg。從不同蔬菜重金屬平均含量來(lái)看,As的最高含量出現(xiàn)在四季豆中,Hg含量在每種蔬菜中差異并不明顯,Cd、Cr、Pb含量以青菜為最高,表明新昌縣不同蔬菜中的重金屬污染現(xiàn)狀已達(dá)到一定程度,應(yīng)當(dāng)引起有關(guān)部門(mén)的重視。

2.2不同蔬菜重金屬超標(biāo)率分析

從表2可以看出,5種重金屬元素在不同蔬菜品種中均有一定程度的超標(biāo),其中Pb含量的超標(biāo)率為5種重金屬中最高;其次為Cd和As,Hg、Cr在6種蔬菜中均未超標(biāo)。As在茄子、黃瓜這2種蔬菜中的超標(biāo)率分別為4.35%、3.70%,其余4種蔬菜均未超標(biāo);Cd、Pb在這6種蔬菜中均超標(biāo),Cd以青菜的超標(biāo)率最高,達(dá)7.69%,Pb以蘿卜的超標(biāo)率最高,達(dá)7.69%。從總體上分析,不同蔬菜中5種重金屬含量的超標(biāo)率均在10%以下,說(shuō)明蔬菜產(chǎn)品中重金屬含量在可控范圍之內(nèi)。

2.3不同蔬菜重金屬污染安全評(píng)價(jià)

由表3可知,不同蔬菜綜合污染指數(shù)范圍在0.338~0.653,重金屬綜合污染程度順序?yàn)榍嗖?蘿卜>茄子>茭白>黃瓜>四季豆,綜合污染指數(shù)均未超過(guò)1,處于未污染狀態(tài),暫未超出國(guó)家蔬菜食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

從單因子污染指數(shù)來(lái)看,各種蔬菜受Hg、Cr、Pb3種重金屬含量相對(duì)較高。As、Hg的污染指數(shù)均以黃瓜、茄子最高,分別為0.135、0.134和0.382、0.384;Cd、Cr和Pb的污染指數(shù)以青菜最高,污染指數(shù)分別為0.023、0.512、0.714??傮w分析,污染指數(shù)均在1以下,說(shuō)明抽樣的蔬菜未受這5種重金屬污染。

3討論與結(jié)論

重金屬污染是目前蔬菜安全生產(chǎn)的主要問(wèn)題之一,但因其具有隱蔽性、滯后性和長(zhǎng)期性特點(diǎn),導(dǎo)致難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并控制。有研究報(bào)道,重金屬對(duì)蔬菜的污染程度存在著種間差異,說(shuō)明不同蔬菜對(duì)重金屬的積累程度不同,本試驗(yàn)結(jié)果與其一致。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),新昌縣不同蔬菜均含有一定量的重金屬,各重金屬含量變化差異較大,如Cr含量范圍0.064~0.611 mg/kg,平均值0.153 mg/kg,Pb含量范圍0.059~0.304 mg/kg,平均值0.098 6 mg/kg。

研究結(jié)果表明,不同蔬菜重金屬平均含量差異明顯,As的最高含量出現(xiàn)在四季豆中,Hg含量在每種蔬菜中含量相差不大,cd、Cr、Pb含量以青菜為最高,這與有關(guān)報(bào)道不同[20-221,可能是由于每個(gè)地區(qū)的土壤等重金屬含量不同而導(dǎo)致植物富集重金屬含量的水平不一致,各種因素之間的相關(guān)性尚需深入研究。

總體上看,各蔬菜中重金屬含量平均值均低于相應(yīng)的食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。5種重金屬元素在不同蔬菜中均有一定程度的超標(biāo),其中Pb含量的超標(biāo)率為5種重金屬中最高,可能受大氣環(huán)境(包括汽車(chē)尾氣排放)和水環(huán)境等影響:不同蔬菜5種重金屬含量的超標(biāo)率均在10%P2下,在可控范圍之內(nèi),說(shuō)明蔬菜基本是安全的,可以放心食用。

篇8

關(guān)鍵字:土壤重金屬,模糊綜合評(píng)價(jià),環(huán)境質(zhì)量?jī)?yōu)劣

1、引言

我國(guó)城市化的飛速發(fā)展已經(jīng)嚴(yán)重影響了土壤環(huán)境質(zhì)量,城市人口以及交通工具的急劇增加使得對(duì)城市土壤的研究變得刻不容緩。通過(guò)對(duì)土壤重金屬污染的研究,可以分析土壤中重金屬超標(biāo)的元素,從而及時(shí)對(duì)受污嚴(yán)重地方進(jìn)行修復(fù),實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

當(dāng)前對(duì)土壤學(xué)的研究正逐步深入到多學(xué)科、多技術(shù)相聯(lián)系的綜合研究,具體表現(xiàn)為橫向研究擴(kuò)大,系統(tǒng)性研究趨向增強(qiáng),土壤水分研究活躍。宋新山,鄧偉(2004)、竇磊,周永章,王旭日,等(2007)、楊光麗(2008)、張世遠(yuǎn),李光德,徐玉新等(2009)、金婷,葉艷鳴(2009)等先后應(yīng)用模糊綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)土壤重金屬含量進(jìn)行了研究,得出了較好的結(jié)論。筆者查看了相關(guān)資料,尚未發(fā)現(xiàn)有學(xué)者對(duì)地方土壤重金屬污染狀況進(jìn)行研究。本文嘗試運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行分析,對(duì)江蘇省常熟是土壤重金屬污染狀況進(jìn)行研究,特別是針對(duì)常熟市主干道土壤重金屬含量進(jìn)行研究,希望得到主干道路的主要重金屬污染元素,同事比較出各道路之間的環(huán)境優(yōu)劣狀況,從而為改善城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提供重要的科學(xué)依據(jù)。

2、樣品的采集和分析方法

2.1樣品采集

常熟市城區(qū)交通道路東西走向較多但長(zhǎng)度相對(duì)較短,南北道路較少但距離較大,因此選取新世紀(jì)大道、海虞北路、招商?hào)|路、環(huán)城北路和珠江路,兩縱三橫5條具有代表性的道路。在采樣過(guò)程中,我們根據(jù)土地利用類(lèi)型,并在道路的5~50m范圍內(nèi)設(shè)定采樣點(diǎn)的位置。為了避免偶然因素的影響,每個(gè)土壤樣品均由2~3個(gè)采樣點(diǎn)組成,每條道路沿線以300m為間距,每條道路分別設(shè)定了17,15,10,7,5個(gè)采樣點(diǎn)。采樣深度為土壤表層0~20cm,共采集1~2kg,分別裝于聚乙烯塑料袋中。將采集的土壤樣品放在通風(fēng)處風(fēng)干后,剔除石子等雜物,用四分法保留樣本至1kg,然后在瑪瑙研缽中研磨,將剩余的樣品通過(guò)100目的篩子,裝瓶以備用。

稱量3g土壤樣品通過(guò)王水處理后,利用火焰原子吸收分光光度法進(jìn)行測(cè)量。

2.2、模糊綜合評(píng)價(jià)方法

模糊綜合評(píng)價(jià)模型的基礎(chǔ)是模糊集合的理論和運(yùn)算方法,核心是模糊變換。由于環(huán)境質(zhì)量具有多種屬性,因此對(duì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),要盡量兼顧各個(gè)方面,而使用模糊變換可以對(duì)各種有關(guān)因素進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

(1)評(píng)價(jià)因子的隸屬度函數(shù)以及模糊矩陣的建立

某重金屬對(duì)一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)土壤環(huán)境質(zhì)量的隸屬度函數(shù)分別為

(1)

(1)式中, 為重金屬i含量的實(shí)際測(cè)量值, 、 、 分別為該重金屬相對(duì)應(yīng)于一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)土壤環(huán)境質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)值。

根據(jù)模糊評(píng)價(jià)理論,設(shè)環(huán)境評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的因素集合 ,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)集合為 ,通過(guò)評(píng)價(jià)因素 確定環(huán)境污染歸屬類(lèi)別 的隸屬數(shù)程度 ,從而確定單因素模糊評(píng)價(jià)集 。

(2) 評(píng)價(jià)因子權(quán)重的確立

對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)因素賦予一個(gè)相對(duì)應(yīng)的權(quán)重值 ,構(gòu)成權(quán)重矩陣 ,在進(jìn)行模糊運(yùn)算時(shí),單因素權(quán)重需進(jìn)行歸一化處理,即 ,則

(2)

其中, 為第i個(gè)評(píng)價(jià)因素的權(quán)重, 為該指標(biāo)的實(shí)際測(cè)量值, , 、 、 分別為該指標(biāo)對(duì)應(yīng)的各土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)值。

(3)計(jì)算評(píng)判結(jié)果

通過(guò)綜合考慮,選取模糊綜合評(píng)價(jià)模型最適合的模型:?jiǎn)我蛩貨Q定模型 和加權(quán)平均模型 。其中, 表示為最終的評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)應(yīng)于第j個(gè)等級(jí)的隸屬度, 為相應(yīng)的權(quán)重, 是模糊關(guān)系矩陣R中對(duì)應(yīng)的元素,n為參評(píng)因素的個(gè)數(shù),m是環(huán)境質(zhì)量劃分的等級(jí)數(shù)。

通過(guò)評(píng)價(jià)分值將模糊綜合評(píng)價(jià)所帶來(lái)的信息充分的使用,分值越高,則說(shuō)明了環(huán)境的質(zhì)量狀況越好。公式為:

, (3)

(2)式中,k是選定的正實(shí)數(shù), 為B中的評(píng)價(jià)指標(biāo), 是對(duì)相應(yīng)等級(jí)環(huán)境質(zhì)量水平所打的分值,c為最終得分。

2.3土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

本文采用土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)進(jìn)行樣品分析,標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)表1。

3、常熟是土壤重金屬污染的模糊綜合評(píng)價(jià)

3.1 土壤重金屬實(shí)測(cè)值

本文選取常熟市5條城區(qū)主干道路對(duì)5種重金屬污染狀況進(jìn)行分析評(píng)價(jià),各條道路的土壤重金屬含量的實(shí)際測(cè)量值見(jiàn)表2。

3.2模糊評(píng)價(jià)模型的建立

根據(jù)土壤重金屬實(shí)際測(cè)量值,利用式(1)計(jì)算出隸屬函數(shù)的相應(yīng)值,通過(guò)模糊矩陣方法建立U=(銅,鋅,鉛,鎳,鉻),V=(一級(jí),二級(jí),三級(jí)),從而得到評(píng)價(jià)矩陣R,如 , 。在此基礎(chǔ)上確定評(píng)價(jià)因素集上的模糊子集A,根據(jù)式(2)可以計(jì)算出各采樣點(diǎn)的權(quán)重值,具體結(jié)果見(jiàn)表3。

3.3 綜合評(píng)價(jià)得分的計(jì)算

以模糊綜合評(píng)價(jià)法得到的信息為基礎(chǔ),利用評(píng)價(jià)向量的分量形成權(quán)重,通過(guò)確定各等級(jí)對(duì)應(yīng)的分值,對(duì)各等級(jí)的分值進(jìn)行加權(quán)平均,得到評(píng)價(jià)分值。依據(jù)土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量各級(jí)別的控制意義,取土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量一級(jí)水平的分值為100,二級(jí)水平的分值為80,三級(jí)水平的分值為60。取k值為2,按照上述評(píng)分公式(3)來(lái)計(jì)算在兩種評(píng)價(jià)模型下5條道路各采樣點(diǎn)的分值。通過(guò)評(píng)價(jià)分值可以直觀的看出各道路土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣,可比性大大增強(qiáng),具體分值見(jiàn)表4。

3.4 結(jié)果分析

(1)鎳是常熟道路土壤中主要的重金屬污染因素。

重金屬鎳的權(quán)重在5條道路中評(píng)價(jià)均最高,結(jié)合表2中各采樣點(diǎn)土壤重金屬實(shí)測(cè)值與土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí),5種重金屬中只有鎳的含量明顯超標(biāo)(二級(jí)標(biāo)準(zhǔn))。同時(shí),鎳的權(quán)重明顯大于其它各重金屬,并導(dǎo)致在計(jì)算各評(píng)價(jià)等級(jí)隸屬度時(shí),三級(jí)的隸屬度明顯低于一級(jí)和二級(jí),因此初步判斷鎳為道路土壤中主要的重金屬污染因素。在5條主干道路中,環(huán)城北路土壤中的鋅含量是最多的,其余重金屬卻是最少的,因此初步判斷環(huán)城北路的土壤重金屬污染最輕。

(2)道路環(huán)境質(zhì)量?jī)?yōu)劣的比較。

根據(jù)最大隸屬度原則,評(píng)價(jià)出各道路采樣點(diǎn)的土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量級(jí)別,新世紀(jì)大道和珠江路土壤環(huán)境質(zhì)量級(jí)別為一級(jí),環(huán)城北路、海虞北路和招商?hào)|路為二級(jí)。通過(guò)評(píng)價(jià)分值可以看出各個(gè)采樣點(diǎn)土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣,分值越高,環(huán)境質(zhì)量狀況越好。通過(guò)比較各道路之間的評(píng)價(jià)分值,從而得出各道路之間的環(huán)境質(zhì)量的狀況。單因素決定模型和加權(quán)平均模型得到的結(jié)果是一致的,珠江路最好,其次是新世紀(jì)道路,接下來(lái)依次是環(huán)城北路、海虞北路和招商?hào)|路。

以模糊綜合評(píng)價(jià)法得到的信息為基礎(chǔ),從表4中還可以看出,雖然土壤的評(píng)價(jià)等級(jí)相同,但是通過(guò)分值評(píng)價(jià)法則可以判斷出土壤環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣順序。例如,環(huán)城北路、海虞北路和招商?hào)|路的道路土壤環(huán)境均為二級(jí),通過(guò)評(píng)價(jià)分值則可以判斷這3條主干道路的土壤環(huán)境質(zhì)量?jī)?yōu)劣順序?yàn)椋涵h(huán)城北路>海虞北路>招商?hào)|路。

(3)單因素與加權(quán)模型結(jié)合比較。

結(jié)合表4得出的道路環(huán)境質(zhì)量?jī)?yōu)劣結(jié)果,可以發(fā)現(xiàn),僅僅通過(guò)權(quán)重進(jìn)行判斷道路優(yōu)劣程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)是不足夠的,這一點(diǎn)在一開(kāi)始猜測(cè)環(huán)城北路污染最輕中得到驗(yàn)證,評(píng)價(jià)分值證明此條道路的環(huán)境并不是最好的。由于單因素決定模型判只適用于個(gè)別參評(píng)因素,而加權(quán)平均模型恰好彌補(bǔ)了這一缺陷,它在評(píng)價(jià)時(shí)則提現(xiàn)了不同參評(píng)因素對(duì)土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量的綜合影響。通過(guò)實(shí)地考察可以發(fā)現(xiàn),招商?hào)|路位于服裝城中心,緊鄰長(zhǎng)途車(chē)站,每天的過(guò)往車(chē)輛相當(dāng)多,然而路邊的綠化帶并不理想,優(yōu)化環(huán)境不能取得良好的成效。珠江路位于常熟市中心北部,車(chē)輛過(guò)往相對(duì)較少,并且路兩邊的綠化帶相當(dāng)好,都是通過(guò)種植樹(shù)木和花草進(jìn)行綠化環(huán)境,因而優(yōu)化環(huán)境比較理想。由此也比較充分的說(shuō)明了利用這兩種模糊模型的結(jié)合進(jìn)行土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)準(zhǔn)確而客觀。

4、結(jié)論

本文中運(yùn)用單因素決定模型和加權(quán)平均模型兩種模糊數(shù)學(xué)模型對(duì)常熟市5條主干道路兩側(cè)土壤中的5中重金屬污染狀況進(jìn)行評(píng)價(jià),得到如下結(jié)論:1)單因素決定模型和加權(quán)平均模型評(píng)價(jià)常熟市土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量均為土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí),符合II類(lèi)土壤用地要求,其中鎳為各道路的主要污染物。2)兩種模型結(jié)合進(jìn)行評(píng)價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量,得到的結(jié)論一致,均為:珠江路>新世紀(jì)道路>環(huán)城北路>海虞北路>招商?hào)|路。

土壤污染是環(huán)境問(wèn)題的主要問(wèn)題之一,加強(qiáng)土壤污染綜合整治,是搞好環(huán)境問(wèn)題的關(guān)鍵。為了減輕土壤污染,一方面要加強(qiáng)對(duì)已經(jīng)栽植樹(shù)木的技術(shù)改造,從而提高綠化苗木的園藝水平,及時(shí)修復(fù)被雨水沖的路肩蝕和清理路邊綠化帶的垃圾。另一方面。要根據(jù)不同植物的生態(tài)特性,合理豐富配置綠化植物的多樣性,從而充分發(fā)揮生態(tài)綠廊凈化污染等生態(tài)功能。

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篇9

關(guān)鍵詞:土壤污染 重金屬 危害 修復(fù)方法

土壤是人類(lèi)賴以生存的主要自然資源之一,也是人類(lèi)生態(tài)環(huán)境的重要組成部分[1-2]。隨著近年來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷擴(kuò)大,所產(chǎn)生的廢水和廢渣也不斷增多,不但破壞地表植被,而且其中有毒有害重金屬還隨廢水的排放及廢渣堆的風(fēng)化和淋濾進(jìn)入周邊土壤環(huán)境[3-6]。目前我國(guó)受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染耕地面積近2,000萬(wàn)公頃,約占總耕地面積的1/5,其中工業(yè)“三廢”污染耕地1,000萬(wàn)公頃,污水灌溉的農(nóng)田面積已達(dá)330多萬(wàn)公頃。

1. 土壤重金屬污染的定義

在自然界,重金屬以各種形態(tài)存在,常見(jiàn)的金屬元素有銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、汞、鉬、金、銀等;其中既有對(duì)生命活動(dòng)所需要的微量元素,如錳、銅、鋅等;但大多數(shù)重金屬元素在環(huán)境中對(duì)環(huán)境都會(huì)有一定的污染作用,主要包括汞、鎘、鉛、鉻以及類(lèi)金屬砷等對(duì)生物體具有顯著毒害作用的元素[7]。重金屬的密度一般在4.0以上,約60種元素。但是由于不同的重金屬在土壤中的毒性差別很大,所以在環(huán)境科學(xué)中人們通常關(guān)注鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩、汞、鎘、鉛、鉻、鈷等。砷、硒是非金屬,但是它的毒性及某些性質(zhì)與重金屬相似,所以將砷、硒列入重金屬污染物范圍內(nèi)。由于土壤中鐵和錳含量較高,因而一般不太注意它們的污染問(wèn)題,但在強(qiáng)還原條件下,鐵和錳所引起的毒害亦應(yīng)引起足夠的重視。

土壤重金屬污染是指由于人類(lèi)在生產(chǎn)活動(dòng)中將重金屬帶入到土壤中,致使土壤中重金屬累積到一定程度,含量明顯高于背景,并可造成土壤質(zhì)量的退化、生態(tài)與環(huán)境的惡化現(xiàn)象[8]。土壤本身含有一定量的重金屬元素,如植物生長(zhǎng)所必需的Mn、Cu、Zn等。因此,只有當(dāng)疊加進(jìn)入土壤的重金屬元素累積的濃度超過(guò)了作物需要和忍受程度,作物才表現(xiàn)出受毒害癥狀,或作物生長(zhǎng)并未受害但產(chǎn)品中某種金屬的含量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn),造成對(duì)人畜的危害時(shí),才能認(rèn)為土壤已被重金屬污染[9]。如土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值(GB15618-1995)[10]。

2. 土壤中重金屬的來(lái)源、種類(lèi)

土壤重金屬污染主要是由工業(yè)產(chǎn)生的“三廢”以及污水灌溉、農(nóng)藥和化肥的不合理施用等農(nóng)業(yè)措施引起的。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,重金屬對(duì)土壤和農(nóng)作物的污染問(wèn)題越來(lái)越突出,部分地區(qū)土壤重金屬污染現(xiàn)象十分嚴(yán)重??傮w來(lái)講,土壤重金屬污染源較廣泛,即有自然來(lái)源,又有包括人類(lèi)活動(dòng)帶入土壤的部分,目前主要來(lái)源為人為因素。主要包括大氣塵降、污水灌溉、工業(yè)廢棄物得不當(dāng)堆放、采礦及冶煉活動(dòng)、農(nóng)藥和化肥的過(guò)多施用等[11-12]。

2.1 污水灌溉

污水灌溉通常指的是使用經(jīng)過(guò)一定處理的城市污水灌溉農(nóng)田、森林和草地。中國(guó)水資源較為緊缺,部分灌區(qū)常把污水作為灌溉水源來(lái)利用。污水的種類(lèi)按其來(lái)源可分為城市生活污水、石油化工污水、工業(yè)礦山污水和城市混合污水等。城市生活污水中重金屬含量雖然不多,但由于我國(guó)工業(yè)發(fā)展迅速,許多工礦企業(yè)污水未經(jīng)分流處理而排入下水道與生活污水混合排放,從而造成污灌區(qū)土壤Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金屬含量逐年累積[15-16]。在分布上,往往是靠近污染源頭和城市工業(yè)區(qū)土壤污染嚴(yán)重,遠(yuǎn)離污染源頭和城市工業(yè)區(qū),土壤幾乎不受污水中的重金屬污染。

污灌在北方比較嚴(yán)重,因?yàn)槲覈?guó)北方比較干旱,水資源短缺嚴(yán)重,并且許多大城市都是重工業(yè)大城市,所以農(nóng)業(yè)用水更加緊張,污水灌溉在這些地區(qū)較為普遍。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)北方旱作地區(qū)污灌面積約占全國(guó)90%以上。南方地區(qū)相對(duì)較小,僅占6%,其余則在西北地區(qū)。污灌不僅導(dǎo)致土壤中重金屬元素含量的增加,而且還會(huì)在人體內(nèi)富集。研究顯示我國(guó)沈陽(yáng)、溫州和遂昌等地由于污水灌溉引發(fā)了人體鎘中毒;鞍山宋三污灌區(qū)土壤中Hg、Cd的累積顯著,污染嚴(yán)重;用處理過(guò)的污水灌溉是解決干旱地區(qū)作物需水問(wèn)題的一條可行途徑。但由此導(dǎo)致的土壤污染特別是重金屬污染必須引起重視。

2.2 農(nóng)藥和化肥污染

農(nóng)藥和化肥是重要的農(nóng)用物資,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展起到重要的推動(dòng)作用,但如果不合理施用,則可導(dǎo)致土壤中重金屬污染。部分農(nóng)藥在其組成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金屬元素,過(guò)量或不合理使用將會(huì)造成土壤重金屬污染。肥料中含有大量的重金屬元素,其中氮、鉀肥料含量相對(duì)較低,而磷肥中則含有較多的有害重金屬,另外復(fù)合肥的重金屬含量也相對(duì)較高。施用含有重金屬元素的農(nóng)藥和化肥,都可能導(dǎo)致土壤中重金屬的污染。

2.3 礦山開(kāi)采和冶煉加工

我國(guó)重金屬礦產(chǎn)相對(duì)豐富,在金屬礦山的開(kāi)采、冶煉過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生大量廢渣及廢水,而這些廢渣和廢水隨著礦山排水和降雨進(jìn)入土壤環(huán)境中,便可直接地造成土壤重金屬污染,這在我國(guó)南方地區(qū)表現(xiàn)得尤為突出。

3. 重金屬污染的特點(diǎn)及危害

3.1 重金屬元素污染土壤的主要特點(diǎn)

在土壤環(huán)境中重金屬污染特點(diǎn)可以分為兩部分:一是土壤環(huán)境中重金屬自身的特點(diǎn),二是重金屬元素在不同介質(zhì)中所表現(xiàn)的特點(diǎn)。具體特點(diǎn)如下:(1)形態(tài)變換較為復(fù)雜,重金屬多為過(guò)渡元素,有著較多的價(jià)態(tài)變化,且隨環(huán)境Eh,pH配位體的不同呈現(xiàn)不同的價(jià)態(tài)、化合態(tài)和結(jié)合態(tài)。重金屬形態(tài)不同則其毒性也不同;(2)有機(jī)態(tài)比無(wú)機(jī)態(tài)的毒性大;(3)毒性與價(jià)態(tài)和化合物的種類(lèi)有關(guān);(4)環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化形式多樣化;(5)生物毒性效應(yīng)的濃度較低;(6)在生物體內(nèi)積累和富集;(7)在土壤環(huán)境中不易被察覺(jué);(8)在環(huán)境中不會(huì)降解和消除;(9)在人體內(nèi)呈慢性毒性過(guò)程。(10)土壤環(huán)境分布呈區(qū)域性;

過(guò)量的重金屬會(huì)引起動(dòng)植物生理功能紊亂、營(yíng)養(yǎng)失調(diào)、發(fā)生病變,重金屬不易被土壤微生物降解,可在土壤中累積,也可通過(guò)食物鏈在人體內(nèi)積累,危害人體健康。土壤一旦遭受重金屬污染,就很難徹底消除,污染物還會(huì)向地下水和地表水中遷移,從而擴(kuò)大其污染。因此重金屬對(duì)土壤的污染是一類(lèi)后果非常嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。

3.2人類(lèi)因土壤重金屬污染而遭受的危害[25]

(1)土壤污染使本來(lái)就緊張的耕地資源更加短缺;(2)土壤污染給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)很大的不利影響;(3)土壤污染中的污染物具有遷移性和滯留性,有可能繼續(xù)造成新的土地污染;(4)土壤污染嚴(yán)重危及后代人的利益,不利于可持續(xù)發(fā)展;(5)土壤污染造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失;(6)土壤污染給人民的身體健康帶來(lái)極大的威脅;(7)土壤污染也是造成其他污染的重要原因。

4. 對(duì)重金屬污染的防治及修復(fù)

4.1 對(duì)土壤污染的預(yù)防

目前,仍未找到可廣泛應(yīng)用且行之有效的重金屬污染治理方法,但控制污染源,是防止土壤污染的根本措施之一,同時(shí)利用土壤的自凈作用對(duì)污染物凈化具有一定的預(yù)防作用??刂仆寥乐亟饘傥廴驹?,即控制進(jìn)入土壤中的重金屬污染物的數(shù)量和速度,通過(guò)土體自身的凈化作用,降低污染。

(1)控制和消除工業(yè)“三廢”

盡量利用循環(huán)無(wú)毒工藝,減少和消除重金屬污染物的排放,對(duì)工業(yè)“三廢”進(jìn)行回收改善,使其化害為利,并嚴(yán)格控制工業(yè)生產(chǎn)中污染物排放量和濃度,使之符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

(2)土壤污灌區(qū)的監(jiān)測(cè)和管理

在污灌區(qū)對(duì)灌溉污水的重金屬元素進(jìn)行控制,監(jiān)測(cè)水中重金屬污染物質(zhì)的成分、含量及其變化,避免引起土壤污染。

(3)合理施用化肥和農(nóng)藥

對(duì)于農(nóng)藥和化肥的施用,應(yīng)以環(huán)保無(wú)毒為準(zhǔn)則,禁止或限制使用高殘留農(nóng)藥,大力發(fā)展高效、低毒、低殘留農(nóng)藥,發(fā)展生物防治措施。為保證農(nóng)業(yè)的增產(chǎn),合理施用化學(xué)肥料和農(nóng)藥是必需的,但需控制好施用量,否則會(huì)造成土壤或地下水的污染。

(4)土壤容量和土壤凈化能力的提高

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,施用有機(jī)肥,改良松散型沙土,改善土壤膠體的種類(lèi)和數(shù)量,增加土壤對(duì)有害重金屬的吸附能力和吸附量,從而減少重金屬在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金屬,提高土壤凈化能力。

4.2 土壤中重金屬污染的修復(fù)方法

(1)工程措施

工程治理措施是指在土壤環(huán)境中,用物理或物理化學(xué)的原理來(lái)減少重金屬污染物的措施。主要包括客土,換土,翻土,淋洗液熱處理以及電解等方法。以上方法措施的治理效果相對(duì)徹底,但實(shí)工過(guò)程復(fù)雜、所需治理費(fèi)用較高且比較容易引起土壤肥力效果降低。

(2)生物措施

生物治理是指利用能夠在土壤中生存的生物的某些習(xí)性來(lái)抑制和改良土壤重金屬污染。Nanda Kumar P B A等發(fā)現(xiàn)某些特殊植物對(duì)土壤中的重金屬元素具有富集作用??芏返妊芯空J(rèn)為食用菌對(duì)重金屬具有吸附作用。所用方法有動(dòng)物治理,微生物治理,植物治理等。生物措施的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施較為簡(jiǎn)便易行、投資較少且對(duì)環(huán)境破壞小,而缺點(diǎn)是在短期內(nèi)不易得到治理效果。

(3)化學(xué)措施

化學(xué)治理方法是利用化學(xué)物質(zhì)和天然礦物對(duì)重金屬污染進(jìn)行的原位修復(fù)技術(shù),目前,在許多區(qū)域得到應(yīng)用?;瘜W(xué)治理措施主要包括利用土壤改良劑、抑制劑,增加土壤有機(jī)質(zhì)、陽(yáng)離子代換量和粘粒的含量,改變pH、Eh和電導(dǎo)等理化性質(zhì),使土壤重金屬發(fā)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?;瘜W(xué)治理措施優(yōu)點(diǎn)是治理效果相對(duì)較明顯,而缺點(diǎn)是容易再度活化。

(4)農(nóng)業(yè)措施

農(nóng)業(yè)治理措施是通過(guò)改變耕作方式和管理制度來(lái)達(dá)到降低土壤重金屬危害的方法。M.Puschenreiter等探討了利用農(nóng)業(yè)耕作措施治理土壤重金屬的方法,得出在不同污染地區(qū)種植不同的農(nóng)作物可有效降低重金屬的污染。治理方法主要包括控制土壤水分,選擇合適的農(nóng)藥、化肥,增施有機(jī)肥,選擇農(nóng)作物品種等。農(nóng)業(yè)治理措施的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用不高,而缺點(diǎn)是需要較長(zhǎng)治理周期卻治理效果不顯著。

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篇10

關(guān)鍵詞:重金屬污染 環(huán)境影響 治理

中圖分類(lèi)號(hào):TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

重金屬污染時(shí)指由重金屬及其化合物引起的環(huán)境污染,主要由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬制品等人為因素所致。重金屬的污染主要來(lái)源工業(yè)污染,其次是交通污染和生活垃圾污染。工業(yè)污染大多通過(guò)廢渣、廢水、廢氣排入環(huán)境,在人和動(dòng)物、植物中富集,從而對(duì)環(huán)境和人的健康造成很大的危害。

重金屬污染物是一類(lèi)典型的優(yōu)先控制污染物。環(huán)境中的重金屬污染與危害決定于重金屬在環(huán)境中的含量分布、化學(xué)特征、環(huán)境化學(xué)行為、遷移轉(zhuǎn)化及重金屬對(duì)生物的毒性。重金屬污染與其他有機(jī)化合物的污染不同,不少有機(jī)化合物可以通過(guò)自然界本身物理的、化學(xué)的或生物的凈化,使有害性降低或解除。而重金屬具有富集性,很難在環(huán)境中降解。目前中國(guó)由于在重金屬的開(kāi)采、冶煉、加工過(guò)程中,造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進(jìn)入大氣、水、土壤引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。對(duì)人體毒害最大的重金屬有5種:鉛、汞、砷、鎘、銘。這些重金屬在水中不能被分解,人飲用后毒性放大,與水中的其他毒素結(jié)合生成毒性更大的有機(jī)物。以各種化學(xué)狀態(tài)或化學(xué)形態(tài)存在的重金屬,在進(jìn)入環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)后就會(huì)存留、積累和遷移,造成危害。如隨廢水排出的重金屬,即使?jié)舛刃。部稍谠孱?lèi)和底泥中積累,被魚(yú)和貝的體表吸附,產(chǎn)生食物鏈濃縮,從而造成公害。如日本的水俁病,就是因?yàn)闊龎A制造工業(yè)排放的廢水中含有汞,在經(jīng)生物作用變成有機(jī)汞后造成的;又如痛痛病,是由煉鋅工業(yè)和鎘電鍍工業(yè)所排放的鎘所致。汽車(chē)尾氣排放的鉛經(jīng)大氣擴(kuò)散等過(guò)程進(jìn)入環(huán)境中,造成目前地表鉛的濃度已有顯著提高,致使近代人體內(nèi)鉛的吸收量比原始人增加了約100倍,損害了人體健康。

重金屬污染在環(huán)境中難以降解,能在動(dòng)物和植物體內(nèi)積累,通過(guò)食物鏈逐步富集,濃度成千上萬(wàn)甚至上百萬(wàn)倍的增加,最后進(jìn)入人體造成危害,是危害人類(lèi)最大的污染物之一。國(guó)際上,許多廢棄物都因含有重金屬元素被列到國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄,近些年隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展,我國(guó)出現(xiàn)了重金屬污染頻發(fā)、常發(fā)的狀況。2010 年4月至6月,浙江省政協(xié)組織成立調(diào)研組,通過(guò)召集省有關(guān)單位負(fù)責(zé)人座談,向社會(huì)公眾征集意見(jiàn)建議,并赴杭州、臺(tái)州及所轄的路橋、溫嶺等部分縣(市、區(qū))進(jìn)行實(shí)地調(diào)研,全面了解食品藥品安全情況。調(diào)研結(jié)果顯示,在浙北、浙中、浙東沿海三個(gè)區(qū)域中,城郊傳統(tǒng)的蔬菜基地、部分基本農(nóng)田都受到了較嚴(yán)重的影響。工業(yè)“三廢”及城市生活污染物排放,引起重金屬污染農(nóng)田。調(diào)研組有關(guān)負(fù)責(zé)人表示,這些城郊重金屬對(duì)土壤的污染,主要是近十多年造成的,主要是人為的污染,這會(huì)直接威脅到百姓的生命健康。2011年3月中旬,在浙江臺(tái)州市路橋區(qū)峰江街道,一座建在居民區(qū)中央的“臺(tái)州市速起蓄電池有限公司”(以下簡(jiǎn)稱“速起蓄電池公司”)被曝出其引起的鉛污染已致使當(dāng)?shù)?68名村民血鉛超標(biāo)。由于重金屬污染事件在我國(guó)頻繁發(fā)生,使得我國(guó)開(kāi)始重視重金屬污染的治理。

常見(jiàn)的重金屬土壤治理的方法包括化學(xué)法、生物法、物理法、熱力學(xué)方法等,每種方法又包含不同的技術(shù),每種技術(shù)又可以采用不同的施工方案實(shí)施?;瘜W(xué)法主要通過(guò)將重金屬污染土壤與化學(xué)穩(wěn)定劑混合來(lái)實(shí)現(xiàn)重金屬的穩(wěn)定化,而石灰等穩(wěn)定劑通常不能有長(zhǎng)期的治理效果,分子鍵合是目前業(yè)界關(guān)注的一種以長(zhǎng)期穩(wěn)定性為特點(diǎn)的修復(fù)藥劑。生物法一般有植物修復(fù)和微生物修復(fù)等。植物修復(fù)通過(guò)超積累植物吸收土壤中的重金屬,比較安全但是修復(fù)周期長(zhǎng);微生物修復(fù)通過(guò)土壤中微生物降解重金屬,但是影響修復(fù)效果的因素較多,目前應(yīng)用較少。熱力學(xué)方法可以通過(guò)高溫來(lái)使重金屬玻璃化,但是成本很高。