重金屬對環(huán)境的污染精選(九篇)
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第1篇：重金屬對環(huán)境的污染范文
論文關(guān)鍵詞：超重力，重金屬，玉米，生長性狀，葉綠素
近幾年由于人類的活動，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進(jìn)入大氣、土壤、水中，引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。重金屬鉻Cr是再生水中污染物之一，對人群的健康產(chǎn)生危害[1]。在Cr影響植物生長方面，有人對土壤或沙中栽培的洋蔥和玉米對灌溉水中對重金屬Cr的吸收規(guī)律進(jìn)行了研究[2-3]。楊和連[4]等專家都進(jìn)行試驗研究了Cr對作物種子發(fā)芽的影響[5-6]。近幾年培育高度耐重金屬的植株，成為了育種的難題，在研究重金屬超富集植物吸收、轉(zhuǎn)運和貯存Zn、Ni、Cd等重金屬的分子機制取得主要進(jìn)展[7]。根據(jù)目前的研究，主要通過鑒定玉米的形態(tài)指標(biāo)和生理生化指標(biāo)來研究植物的對重金屬的抗性。本試驗是在航天育種的啟發(fā)下葉綠素，變微重力為超重力，綜合超重力和重金屬的因素，探討對玉米種子萌發(fā)，幼苗形態(tài)和葉綠素的影響。探索利用超重力處理植物種子提高其抗重金屬性的生理生化基礎(chǔ)。
1材料與方法
供試材料采用農(nóng)大108玉米品種。首先對小麥種子用0.1% HgCl2消毒10min，再自來水沖洗徹底后浸種24 h。然后暗培養(yǎng)至大多數(shù)種子萌動。隨機抽取30粒種子各5份，以1000g·2h、2000g·1h、4000g·40min、6000g·20min、和8000g·10min進(jìn)行超重力處理，未離心的種子作為空白對照（CK）。處理后的種子放入含有不同濃度重金屬營養(yǎng)液的苗盆中進(jìn)行水培，置于25℃恒溫光照培養(yǎng)箱下培養(yǎng)。
培養(yǎng)至胚芽突破種皮長出幼苗，此時期測定種子的發(fā)芽率。在第3天測量玉米的形態(tài)指標(biāo)。培養(yǎng)至三葉期，隨機取葉樣進(jìn)行測定葉綠素。
2結(jié)果與分析
2.1 超重力和重金屬對玉米種子發(fā)芽率的影響
由圖l可以看出，綜合超重力和重金屬雙重脅迫，當(dāng)相同超重力處理時，由圖可知隨著重金屬處理濃度的增加，種子的發(fā)芽率明顯降低。對實驗的結(jié)果進(jìn)行分析表明超重力為8000 g·10 min高速短時可以降低重金屬對玉米種子發(fā)芽率的影響。
圖1 在不同超重力下重金屬Cr對種子發(fā)芽率的影響
Fig1 Effects of Cr (Ⅲ)on seed germination underdifferent hypergravity treatments
2.2 超重力和重金屬對玉米種子形態(tài)指標(biāo)的影響
植物的形態(tài)指標(biāo)是判斷植物性狀最直接的一類指標(biāo)，形態(tài)指標(biāo)中最主要的是植株的芽長和根長論文怎么寫。當(dāng)種子萌發(fā)后，其芽、根的生長完全暴露在外界環(huán)境中[9]，直接受到培養(yǎng)皿中Cr的影響葉綠素，故Cr對芽、根生長的影響遠(yuǎn)大于對發(fā)芽率的影響，如圖2和圖3所示。
1. 根長的分析
當(dāng)重金屬的濃度為0 mg/L時，6000g·20min 和8000g·10min處理的可促進(jìn)根的生長。綜合超重力和重金屬雙重脅迫，在1000 g和2000 g超重力處理下可降低重金屬對根長的抑制。
圖2 不同超重力下重金屬對玉米幼苗根長的影響
Fig2 Effects of Cr (Ⅲ)on root length of maize seedlings under differenthypergravity treatments
2. 芽長的分析
當(dāng)重金屬的濃度為0 mg/L時，8000g·10min處理可促進(jìn)芽的生長。綜合分析超重力和重金屬對幼苗的影響，在每一種超重力下玉米苗可抵抗不同濃度重金屬的抑制作用，如2000 g的處理中10 mg/L濃度下，幼苗的高度較空白組10 mg/L濃度處理分別增加了58.23 %。
圖3 不同超重力下重金屬對玉米幼苗芽長的影響
Fig3 Effects of Cr (Ⅲ)on bud length of maize seedlings under differenthypergravity treatments
2.3 超重力和重金屬對玉米苗期葉片葉綠素的影響
葉綠素是植物體有機合成的場所，是光能的吸收器，其含量的高低直接決定植株的有機合成能力。提高測定葉綠素a和葉綠素b的含量可判斷植物的有機合成能力[10]。
由圖4、5可知在無超重力處理下，重金屬對葉綠素a、b合成的影響不明顯，除1mg/L濃度外其他濃度的重金屬均抑制了葉綠素a、b的合成。綜合兩因素的共同作用分析表明，2000g和4000 g的處理可以降低重金屬對玉米葉綠素合成的影響。
圖4 不同超重力下重金屬對玉米葉片葉綠素a含量的影響
Fig 4Effects of Cr (Ⅲ)on the chloiophyⅠ(Ca) content of corn’s leaves under differenthypergravity treatments
圖5不同超重力下重金屬對玉米葉片葉綠素b含量的影響
Fig 5Effects of Cr (Ⅲ)on the chloiophyⅡ(Cb)content of corn’s leaves under differenthypergravity treatments
3 討論
本實驗研究超重力處理對玉米重金屬耐性的影響時發(fā)現(xiàn)，對玉米進(jìn)行超重力單因素處理時其發(fā)芽率符合趙欣等人的研究結(jié)論[11]。超重力和重金屬雙重脅迫對種子發(fā)芽率的影響，和超重力單因素處理對種子的影響相似，因為種子發(fā)芽時利用自身的營養(yǎng)物質(zhì)幾乎不受到重金屬的迫害。高速超重力可以促進(jìn)根長和芽長的生長，低速的超重力抑制它們的生長葉綠素，但抑制作用不明顯。在結(jié)果分析中已經(jīng)分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論，在每一個超重力處理組都有抗重金屬較強的植株。形態(tài)指標(biāo)可鑒定植株受重金屬迫害的程度，是一個可以直接表現(xiàn)植株生長狀態(tài)的指標(biāo)。在結(jié)果分析中那些形態(tài)指標(biāo)較高的植株，這些植株對重金屬的抗性也較強?？梢宰鳛檠芯恐参锬椭亟饘俚蔫b定指標(biāo)。
實驗結(jié)果表明，在每一個超重力處理組都有抗重金屬較強的植株。葉綠素含量是表示植物光合器官生理狀況的重要指標(biāo)[12]。結(jié)果表明，短時間脅迫下，葉綠素含量略有增加，這可能是葉綠合成系統(tǒng)的一種激應(yīng)性反應(yīng)。當(dāng)Cr（Ⅲ）脅迫濃度高50 mg/L時，隨著鉻濃度的逐漸增大而下降，這與徐勤松等[15]以鉻處理水車前葉片的結(jié)果相似。
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第2篇：重金屬對環(huán)境的污染范文
1指示生物的含義及其優(yōu)點
指示生物又叫生物指示物(BiologicalIndicator，Bioindicator)，是指在一定地區(qū)范圍內(nèi)，能通過特性、數(shù)量、種類或群落等變化，指示環(huán)境或某一環(huán)境因子特征的生物［1］。使用生物體來對環(huán)境狀況進(jìn)行監(jiān)測的歷史由來已久。早在古希臘時期，亞里士多德就把淡水魚放到鹽水中，觀察其行為。在工業(yè)革命時期，金絲雀被放到地下煤礦中，工人通過觀察金絲雀的特殊反應(yīng)，及時離開煤礦避險;20世紀(jì)初期，歐美生物學(xué)家為了應(yīng)對河流湖泊污染，開始研究利用水生生物監(jiān)測水環(huán)境污染。中國開展指示生物監(jiān)測河流污染研究是從20世紀(jì)80年代開始的，到目前還沒有完善的監(jiān)測指標(biāo)體系，尚需進(jìn)一步發(fā)展研究。使用指示生物監(jiān)測方法，監(jiān)測水體重金屬污染狀況，有著傳統(tǒng)理化監(jiān)測不可比擬的優(yōu)點，主要表現(xiàn)在［2］:(1)反映生物學(xué)效應(yīng)。常規(guī)分析技術(shù)只說明污染程度偏離正常值，常常忽視生物個體以及種群對外源性污染物的效應(yīng);(2)靈敏性。重金屬在一般水體中，濃度很低，Cu、As、Cd、Hg在水體中的濃度通常在1×10－2～10μg/L之間，甚至在檢測限以下。生物監(jiān)測利用生物對重金屬的靈敏性、富集、放大作用，準(zhǔn)確快速監(jiān)測出水體中重金屬的污染狀況;(3)長期性。指示生物可以持續(xù)監(jiān)測水體，可以反映出劑量小，長期作用的慢性毒性效應(yīng);(4)綜合性。重金屬在生物體內(nèi)可以表現(xiàn)為協(xié)同效應(yīng)或拮抗效應(yīng)等復(fù)合污染效應(yīng)，指示生物可以反映出重金屬對其的綜合效應(yīng);(5)范圍廣。(6)成本低。
2指示生物的分類
生物監(jiān)測是使用活著的生物獲得定量的環(huán)境變化信息，而這些環(huán)境變化往往來自于人為活動。指示生物是生物監(jiān)測的重要組成部分，根據(jù)物種不同，指示生物可以分為動物、植物、微生物。根據(jù)不同的環(huán)境介質(zhì)，指示生物又可分為土壤、大氣、水體生物。根據(jù)生態(tài)學(xué)層次不同，可以分為個體以及系統(tǒng)水平上的指示生物;種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)水平上的指示生物［3］。由于重金屬在不同的生態(tài)學(xué)層次中有不同的表達(dá)特征，掌握這些特征，對準(zhǔn)確監(jiān)測重金屬污染有重要作用。
2．1個體、系統(tǒng)水平上的指示生物研究
2．1．1水生植物監(jiān)測重金屬研究水生植物是指能正常生長在水中的植物。按照水生植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習(xí)性，水生植物可以分為三類:水生維管植物、水生蘚類、高等藻類。底棲植物長期暴露在水環(huán)境中，能直接吸收水體和沉積物中的污染物，而積累的重金屬元素在其體內(nèi)不表現(xiàn)出生物響應(yīng)［4］。然而，環(huán)境重金屬的壓力會導(dǎo)致部分水生植物出現(xiàn)生理變化和生理功能減弱［5］，對指示生物的監(jiān)測，就是監(jiān)測其生理變化和生理功能改變，以反映水體重金屬的污染狀況。水生維管植物通過發(fā)達(dá)的根系和葉子吸收水體中重金屬，結(jié)合其定棲的習(xí)性，使其適用于監(jiān)測水環(huán)境狀況的變化［6］。Fawzy等［7］研究6種水生維管植物富集重金屬能力，發(fā)現(xiàn)維管植物提供一種具有成本效益的方式來監(jiān)測水體重金屬污染。Magdalena等研究波蘭南部沿海地區(qū)多種水生植物對汞的累積性時，發(fā)現(xiàn)開花維管植物體內(nèi)汞濃度隨著河流中汞濃度上升而增加。苔蘚植物自1971年Goodman等人發(fā)明蘚袋法監(jiān)測重金屬開始，蘚袋法在世界范圍得到了廣泛應(yīng)用。有研究表明，蘚袋法對于河流重金屬的慢性污染有良好的監(jiān)測效果。藻類植物種類繁多，主要有硅藻、綠藻、藍(lán)藻等。藻類吸收重金屬后，將影響藻類蛋白質(zhì)合成以及酶活性，引起藻類生長代謝與生理功能紊亂、抑制光合作用、減少細(xì)胞色素、導(dǎo)致細(xì)胞畸變、組織壞死、甚至使機體死亡。同種重金屬由于價態(tài)、化合態(tài)和結(jié)合態(tài)的不同，藻類吸收后引起的毒性也不同，藻類監(jiān)測重金屬就是利用這種特異性。LalitK等利用硅藻監(jiān)測恒河重金屬Cu和Zn，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜發(fā)生畸變，表明硅藻細(xì)胞膜形態(tài)異?？梢杂脕肀O(jiān)測水體重金屬污染。Chakraborty使用海底藻類監(jiān)測海洋重金屬污染，發(fā)現(xiàn)綠藻和褐藻能高度富集重金屬，可以作為潛在生物指示物用于指示重金屬污染。
2．1．2水生動物監(jiān)測重金屬研究水生動物是生態(tài)系統(tǒng)重要組成部分，最常見的是魚類，此外還有腔腸動物，如?？?、海蜇、珊瑚蟲;軟體動物，如烏賊、章魚;甲殼動物，如蝦、蟹;其他動物，如海豚、鯨(哺乳動物)、龜(爬行動物)等其他生物。水生動物往往能夠積累某些重金屬，對重金屬毒性作出相應(yīng)的行為反應(yīng)或表現(xiàn)出某種遺傳特征，因此，這一類水生動物能成為監(jiān)測重金屬污染的生物指示物。在突發(fā)性重金屬污染脅迫下，水生動物常常能作出生物學(xué)行為反應(yīng)。水生動物行為反應(yīng)能直觀、快速地反映水質(zhì)變化，常見的指標(biāo)有呼吸、生長、心率、求偶行為和游動行為等。Gendusa發(fā)現(xiàn)黑鱒暴露在Cr6+環(huán)境中時，快速的胸鰭運動能作為外部生物標(biāo)識監(jiān)測Cr。Svecevicius等研究虹鱒魚在Cr6+脅迫下的行為變化，發(fā)現(xiàn)虹鱒魚的游動行為隨著Cr6+濃度增加而增加。黃東龍對斑馬魚行為反應(yīng)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)在Zn2+和Cr6+的突發(fā)性脅迫下，其行為反應(yīng)快速而且敏感，表明斑馬魚的行為變化能對突發(fā)性重金屬污染進(jìn)行監(jiān)測，提供早期預(yù)警。
2．2種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)水平上指示生物研究重金屬對生物的有害性研究往往側(cè)重個體或細(xì)胞水平，然而不同水平上的生物有害效應(yīng)具有非線性的層次性，即高一級的生物水平上的效應(yīng)可能具有不能從次一級水平上得到的預(yù)測的新特征。如生物標(biāo)志物的研究集中在細(xì)胞水平上，通常不能直接擴(kuò)展到個體甚至種群水平上，因為細(xì)胞水平的毒性效應(yīng)可能被組織的補償機制所掩蓋。同樣，個體的重金屬濃度、行為特征等參數(shù)并不能直接推移到種群水平上，要監(jiān)測水體重金屬的生物效應(yīng)，更需要關(guān)注種群、群落甚至生態(tài)系統(tǒng)上的生物監(jiān)測研究。生物在重金屬脅迫作用下，群落內(nèi)不同生物具有不同的響應(yīng)，尤其是長時間低劑量暴露的情況下，群落種數(shù)發(fā)生變化，同時群落結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化，敏感種減少，耐受性種成為優(yōu)勢種。常用的利用微生物群落監(jiān)測水體重金屬的方法是國標(biāo)PFU法(GB/T12990－91)。PFU(polyure-thanefoamunit，聚氨酯泡沫塑料塊)法就是將PFU浸沒在水中，利用PFU的小孔徑(約150μm)，采集微型生物群落，并評價水質(zhì)。研究表明，高濃度重金屬影響底棲生物和浮游生物的多樣性。
3對指示生物進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險評價的應(yīng)用研究
通過指示生物監(jiān)測獲得的環(huán)境狀況，往往是生物體內(nèi)重金屬濃度的數(shù)值，還需要使用適合的評價方法反映當(dāng)前環(huán)境的污染程度，以及后期可能帶來的環(huán)境風(fēng)險，提出合理的控制對策。當(dāng)前水體重金屬評價往往局限于對當(dāng)前濃度的評價達(dá)標(biāo)與否，忽視了長期低劑量暴露下造成的生態(tài)風(fēng)險和對人體的健康風(fēng)險。對指示生物的風(fēng)險評價有利于量化這一不確定性的風(fēng)險。風(fēng)險評價可分為生態(tài)風(fēng)險評價與健康風(fēng)險評價。生態(tài)風(fēng)險評價是一個預(yù)測環(huán)境污染物對生態(tài)系統(tǒng)或其中某些部分產(chǎn)生有害影響可能性的過程。環(huán)境健康風(fēng)險評價是以風(fēng)險度作為評價指標(biāo)，把人體健康和環(huán)境污染相聯(lián)系，通過定量描述在污染環(huán)境中人暴露所受危害的風(fēng)險。
3．1指示生物在生態(tài)風(fēng)險評價中的應(yīng)用目前，這些水生生物重金屬評價方法均能反映區(qū)域水質(zhì)生態(tài)風(fēng)險水平，實際應(yīng)用中，為了更全面評估各種風(fēng)險水平，常常同時使用多種評價方法。其次，還有基于種群、群落的生物評價方法，如對于水體物種種群豐度、敏感種的生態(tài)風(fēng)險評價，常采用生物評價指數(shù)。生物評價指數(shù)有很多，如基于敏感種和耐污種的出現(xiàn)與否構(gòu)建的指數(shù)BMWP(Bi-ologicalMonitoringWorkingParty)、基于物種的耐污值及其在群落中的重要性構(gòu)建的FBI(FamilyBioticIndex)指數(shù)、基于物種豐度和耐污值構(gòu)建的BI(Biot-icIndex)指數(shù)等。這些評價指數(shù)對各種環(huán)境問題的靈敏性不一，有研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)BI指數(shù)可以有效指示酸污染與氨氮污染，BI指數(shù)可以評估流域土地利用和重金屬污染對河流生態(tài)的影響。
3．2指示生物在健康風(fēng)險評價中的應(yīng)用健康風(fēng)險評價將人體健康和環(huán)境污染聯(lián)系在一起，定量估算有害物質(zhì)對人體健康的危害程度，并提出減小環(huán)境健康風(fēng)險的對策。指示生物能用于評估重金屬對人體健康風(fēng)險水平，為食用水生生物、消費水產(chǎn)品人群提出早期預(yù)警以及安全指導(dǎo)。健康風(fēng)險評價的程序分為:危害鑒定、劑量反應(yīng)評估、接觸評估、風(fēng)險評定等四個階段。目前，健康風(fēng)險評價方法已被法國、荷蘭、日本、中國等許多國家和一些國際組織如經(jīng)濟(jì)發(fā)展與合作組織(OECD)、歐洲經(jīng)濟(jì)共同體(EEC)等所采用。計算生物體內(nèi)重金屬的潛在非致癌風(fēng)險值，通常使用目標(biāo)風(fēng)險系數(shù)(THQ)，而致癌風(fēng)險的計算，則使用致癌系數(shù)(CR)表示。在重金屬防治對策制定的過程中，必須考慮重金屬對人體的危害程度，指示生物的環(huán)境健康風(fēng)險評價能科學(xué)地評估其風(fēng)險值，從而指導(dǎo)決策的制定。
4結(jié)語
第3篇：重金屬對環(huán)境的污染范文
關(guān)鍵詞：重金屬；污染；研究；治理方法
中圖分類號：R155文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-0432（2012）-02-0141-1
1 蔬菜是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚氖澄?，蔬菜質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到人們的身體健康
影響蔬菜質(zhì)量的最大危害是重金屬污染。蔬菜中重金屬污染主要來自工業(yè)“三廢”，城鎮(zhèn)生活垃圾、污水及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身。按蔬菜被污染的途徑，可有以下幾個方面的來源。
1.1 污水的灌溉
城市工業(yè)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，水資源逐漸匱乏，污水灌溉已成為農(nóng)業(yè)灌溉用水的重要組成部分，工業(yè)廢水中往往含有重金屬。大量的不加處理的工業(yè)廢水和廢渣排放江河、湖中，使水資源受到不同程度的污染，蔬菜生產(chǎn)和增產(chǎn)主要靠灌溉。城市工礦區(qū)，郊區(qū)菜田不得不大量使用工業(yè)廢水和生活污水灌溉菜田。所以，我國主要的土壤重金屬污染區(qū)都是由于污水灌溉引起的。
1.2 工業(yè)廢渣
據(jù)不完全統(tǒng)計；全國75個城市歷年積累的工業(yè)廢渣和尾礦達(dá)715.72億t，1980年統(tǒng)計78個省市工業(yè)廢渣共4.8億t。這些廢渣不僅占用了大片土地，而且造成更多的土壤污染。特別是城市近郊區(qū)和工礦企業(yè)附近的蔬菜地受重金屬污染愈來愈嚴(yán)重。
1.3 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動
（1）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中人們?yōu)榱似娴淖非蟾弋a(chǎn)，增加效益，大量的施用含有Hg、Cd、Pb、As等不合格的化肥，城市垃圾不經(jīng)任何處理直接當(dāng)作肥料施用，導(dǎo)致土壤有機質(zhì)和作物必需的營養(yǎng)元素含量降低，重金屬含量超標(biāo)，從而影響蔬菜的；（2）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中，農(nóng)用塑料薄膜，生產(chǎn)應(yīng)用的穩(wěn)定劑等都含有重金屬Cd和As，在大量使用塑料大棚和地膜過程中都可能造成土壤重金屬的污染，從而對蔬菜等農(nóng)作物的生長、產(chǎn)量、品質(zhì)均有較大的危害。
1.4 其他方面來源
隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，含Pb汽油的大量使用、汽車尾氣的排放、汽車輪胎磨損產(chǎn)生的大量重金屬、有毒有害氣體、粉塵等，都會引起交通干線附近土壤和蔬菜等作物的重金屬污染。還有油中的Cd、鍍Cd的工藝等生產(chǎn)或排放過程均將含有Cd廢物排入土壤造成污染。此外，還有微生物的污染。
2 重金屬對人體健康最直接的影響之一就是對食品安全造成威脅
大多數(shù)消費者的食品安全觀念僅僅在農(nóng)藥殘留和食品變質(zhì)上，對土壤重金屬污染影響食品安全的問題知之甚少。而且重金屬污染具有潛在性，普通消費者無法從外觀上判斷農(nóng)產(chǎn)品是否受重金屬污染而避開它。
（1）不同重金屬對身體危害不同，對人體危害最大的是有機汞，它不僅毒性高，能傷害大腦，而且比較穩(wěn)定，在人體內(nèi)停留的半壽命長達(dá)70d之久，所以即使劑量很少也可累積致毒?？梢?，重金屬給人類帶來的危害是無法估量的，因此，無污染蔬菜的生產(chǎn)正日益受到人們的重視。
（2）目前，菜地和蔬菜遭受到污染是十分嚴(yán)重的，已經(jīng)暴露出來的重金屬和硝酸鹽的污染必須給以足夠的重視。土壤污染對蔬菜影響較大的重金屬有Cd、Hg、Cr、As等。
3 治理土壤中重金屬的方法
我們通過對各種蔬菜做實驗找到不同蔬菜超標(biāo)時的土壤臨界濃度，通過控制和治理土壤中的重金屬含量來控制蔬菜中重金屬的含量。由于蔬菜重金屬的主要來源是土壤，我們可以通過以下幾個方面對土壤中的重金屬進(jìn)行治理。
3.1 土壤污染的防治
土壤污染可采用工程措施，它包括：（1）客土法：就是在污染土壤上加入凈土。但客人的土應(yīng)盡量選擇比較粘重或有機質(zhì)含量高的土壤，以增加土壤容量，減少客土量。本法適應(yīng)于淺根植物和移動性較差的污染物。（2）換土法：就是將已污染的土壤移去，換上新土；而換土法對小面積嚴(yán)重污染且污染物是有放射性或易擴(kuò)散難分解的土壤是必須的，以防止擴(kuò)大范圍，危害人畜健康。
3.2 加強對工業(yè)“三廢”的治理和綜合利用
（1）禁止使用未經(jīng)處理的工業(yè)污水灌溉農(nóng)田。在積極慎重地推廣污水灌溉的同時，對灌溉農(nóng)田的污水，必須進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測和控制。（2）減少工業(yè)廢水和生活污水的排放量，發(fā)展區(qū)域性污染防治系統(tǒng)，包括制定區(qū)域性水質(zhì)管理規(guī)劃，合理利用自然凈化能力，實行排放污染物的總量控制，調(diào)整工業(yè)布局，改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，除此之外，還應(yīng)有完善的管理措施。工業(yè)布局要合理，改變?nèi)剂系娜紵椒ǎG化造林，采用高煙囪和高效除塵設(shè)備，采取集中供熱，減少交通廢氣污染，施用低毒、低殘留的農(nóng)藥等。（3）選擇未受工業(yè)廢水、廢渣、廢氣污染的農(nóng)田，在遠(yuǎn)離城市的工礦企業(yè)、醫(yī)院、生活垃圾、生活用水等污染源的地區(qū)建立蔬菜生產(chǎn)基地。
3.3 對糞便、垃圾和生活污水進(jìn)行無公害化處理
第4篇：重金屬對環(huán)境的污染范文
民以食為天，食以安為先。食品安全直接關(guān)系廣大民眾的生命健康，為此，國家食品檢測機構(gòu)務(wù)必重視食品安全問題。重金屬指的是一些比重大于5的金屬，自然界中，大約有45種重金屬元素。然而并不是所有的重金屬對人體都是有害的，相反，有些重金屬卻是維持人體生命活動所必須的，銅、錳等重金屬元素就是如此。所有的重金屬只有在人體內(nèi)的量超過一定限度時才會對人體健康構(gòu)成威脅。
一、重金屬的污染的特點
重金屬，特別是汞、鎘、鉛、鉻等具有顯著和生物毒性。它們在水體中不能被微生物降解，而只能發(fā)生各種形態(tài)相互轉(zhuǎn)化和分散、富集過程（即遷移）。重金屬污染的特點是：（1）除被懸浮物帶走的外，會因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中，成為長期的次生污染源；（2）水中各種無機配位體（氯離子、硫酸離子、氫氧離子等）和有機配位體（腐蝕質(zhì)等）會與其生成絡(luò)合物或螯合物，導(dǎo)致重金屬有更大的水溶解度而使已進(jìn)入底泥的重金屬又可能重新釋放出來；（3）重金屬的價態(tài)不同，其活性與毒性不同。其形態(tài)又隨pH和氧化還原條件而轉(zhuǎn)化。（4）在其危害環(huán)境方面的特點是：微量濃度即可產(chǎn)生毒性（一般為1～10毫克/升，汞、鎘為0.01～0.001毫克/升）；在微生物作用會轉(zhuǎn)化為毒性更強的有機金屬化合物（如洋-甲基汞）；可被生物富集，通過食物鏈進(jìn)入人體，造成慢性路線。親硫重金屬元素（汞、鎘、鉛、鋅、硒、銅、砷等）與人體組織某些酶的巰基（-SH）有特別大的親合力，能抑制酶的活性，親鐵元素（鐵、鎳）可在人體的腎、脾、肝內(nèi)累積，抑制精氨酶的活性。六價鉻可能是蛋白質(zhì)和核酸的沉淀劑，可抑制細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽還原酶，導(dǎo)致高鐵血紅蛋白，可能致癌，過量的釩和錳（親巖元素）則能損害神經(jīng)系統(tǒng)的機能。
二、重金屬的危害途徑
所有金屬超過一定濃度都對人體有毒，通過食物進(jìn)入人體而造成健康危害的重金屬主要有汞、鎘、砷、鉛、鉻、銅、鋅、錫，這些重金屬對人體及其他生物都有不同程度的危害，他們通過人的活動進(jìn)入環(huán)境，造成環(huán)境污染。污染到水中的重金屬被魚蝦貝類所富集；流到土壤中的重金屬被土壤和農(nóng)作物所富集，再由家禽、家畜進(jìn)一步富集。即通過食物鏈，把重金屬濃度提高到千倍，萬倍，甚至幾十萬倍，最后通過食物進(jìn)入人體危害。
三、重金屬的來源
重金屬的來源非常廣泛，傳統(tǒng)上可以分為工業(yè)來源和農(nóng)業(yè)來源。隨著我國城市化進(jìn)程的加快，一些有別于以往的為城市所特有的污染來源也隨之產(chǎn)生。重金屬來源如下：
1.工業(yè)來源：工業(yè)能源大都以煤、石油類為主，它們是環(huán)境中汞、鉛、鎘、鉻、砷等 重 金 屬 污 染的主 要 來 源。在 采 礦、選 礦、冶 煉、鍛 造、加工、運 輸 等工 業(yè) 生 產(chǎn) 過程中會產(chǎn)生大量的重金屬污染。排放的廢水、廢渣等直接進(jìn)入水體及土壤中，廢氣中的重金屬經(jīng)沉降也進(jìn)入土壤等環(huán)境中，從而使得環(huán)境中重金屬濃度嚴(yán)重超標(biāo)。
2.農(nóng)業(yè)來源：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，污水灌溉、農(nóng)藥、劣質(zhì)化肥等的不合理使用是重金屬污染的重要途徑。以磷肥為例，生產(chǎn)磷肥的磷礦石成分復(fù)雜，含有較多的重金屬如 鋅、鉻、鎳、銅、鎘、鉛 等，因 此如不合理的使用，劣質(zhì)化肥中的重金屬雜質(zhì)會直接導(dǎo)致土壤被污染。
3.城市來源：城市日益變成重金屬污染的重要來源之一，污染過程主要包括污水處理中產(chǎn)生污泥的堆放、垃圾滲濾液的泄漏、含鉛汽油的使用以及汽車交通等。污水處理廠產(chǎn)生的污泥中含有大量的重金屬，如不經(jīng)處理直接排放或者灌溉，會對土壤環(huán)境造成二次污染。城市垃圾在焚燒過程中產(chǎn)生的飛灰及堆放填埋過程中產(chǎn)生的滲濾液中的重金屬通常也會嚴(yán)重超標(biāo)。含鉛汽油的燃燒是城市鉛污染的一個重要來源，汽車輪胎添加劑中使用的鋅也導(dǎo)致城市土壤的鋅污染。環(huán)境事故污染：近年來突發(fā)性的環(huán)境污染事件驟增，其中重金屬污染的案例占很大比例。突發(fā)性的環(huán)境事件會導(dǎo)致重金屬在短時間內(nèi)高濃度地進(jìn)入環(huán)境，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。
四、我國食品中重金屬檢測技術(shù)的進(jìn)展
我國食品檢測重點已經(jīng)轉(zhuǎn)移到對食品生產(chǎn)到消費全過程的檢測，食品檢測質(zhì)量安全監(jiān)督體系和網(wǎng)絡(luò)逐步完善，通過例行檢測為各級政府提供信息和決策依據(jù)。
1.重金屬檢測的前處理技術(shù)
目前，食品中重金屬檢測前處理技術(shù)有濕消解法、微波消解法、干灰化法、水浴法等方法，其中濕消解法和微波消解法是最常用的方法，微波消解法用酸量少，密閉消解，試劑本地值低，缺點是價格相對昂貴、不適宜大批量檢測。消解前，為避免消解過于強烈，最好進(jìn)行預(yù)反應(yīng)，預(yù)反應(yīng)的途徑有放置過夜、恒溫反應(yīng)或低溫消解。微波消解后，需要經(jīng)過趕酸過程，趕酸的溫度需要控制在190度以下，在做汞的時候，必須通過趕酸把氮氧化物除盡。
2.重金屬殘留的快速檢測方法
由天津市科委、農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所承擔(dān)的重金屬快速檢測方法與裝備研究以獲得成功。這項技術(shù)的準(zhǔn)確率在95%以上，填補了我國在食品和環(huán)境重金屬快速檢測技術(shù)的空白。這項研究是將具有特色顯色反應(yīng)的生物染色劑通過浸漬附載到試紙上，制備出快速檢測試紙，并通過反復(fù)研究獲得了試紙與重金屬的最佳反應(yīng)條件。該試紙對重金屬具有良好的選擇性，測定重復(fù)性好，檢測速度、靈敏度、準(zhǔn)確率精密度均達(dá)到了項目技術(shù)的要求。為了實際操作方便，還制備出了體積小巧、便于攜帶、操作簡便、檢測成本低廉，適宜于現(xiàn)場實時快速檢測。
3.農(nóng)藥殘留檢測分析方法
色譜分析法包括薄層色譜法，氣相色譜法、高效液相色譜法、質(zhì)譜聯(lián)用法及超臨界流體色譜5種方法。薄層色譜法由于靈敏度不高，近年來較少使用；高效液相色譜法也有其缺點，溶劑消耗大，檢測器種類少、靈敏度不高、價格也貴等；質(zhì)譜聯(lián)用法及超臨界流體色譜這兩種方法其設(shè)備昂貴，廣泛應(yīng)用也受到了限制；氣相色譜法目前是用于農(nóng)藥殘留檢測最為普遍，最成熟的一種技術(shù)。易汽化，且汽化后不易發(fā)生分解的農(nóng)藥均可采用氣相色譜法檢測。目前，多達(dá)70%的農(nóng)藥殘留可用氣相色譜法來檢測。
第5篇：重金屬對環(huán)境的污染范文
摘 要：一直以來，治理土壤中的重金屬污染都是全球各國亟待解決的一項難題。當(dāng)前我國土壤重金屬污染問題相對較為嚴(yán)峻，且引發(fā)這一問題的因素相對也比較復(fù)雜。而此種污染問題的出現(xiàn)，不僅會對生物的生長帶來極大的危害，還會降低作物的總產(chǎn)量，并對人的生命健康造成極大的威脅。對此，本文以土壤的重金屬污染為立足點，通過對我國土壤污染現(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：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230224
就土壤本身來看，其之所以會產(chǎn)生重金屬污染，主要是因為人類在活動期間將重金屬物質(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)量的增長和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中對化肥和農(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，我國土地管理局第一次開展了有關(guān)全國土壤污染情況的調(diào)查研究。按照我國在2014年由國土資源部和環(huán)保部共同的有關(guān)《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》所公示的調(diào)查結(jié)果看：當(dāng)前我國土壤生態(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，我國有16.1%的土壤，重金屬污染總超標(biāo)率相對較重，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、長期性、不可逆性較強，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，還會長時間滯留在其產(chǎn)生區(qū)域，不斷污染周邊土壤。與此同時，重金屬污染物不僅無法被微生物有效降解，還會借助植物、水等介質(zhì)，被動植物所吸收，而后進(jìn)入到人類食物鏈之中，對人體健康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：對作物生產(chǎn)造成不利影響。因為重金屬污染物在土壤與作物系統(tǒng)遷移的過程中，會對作物正常的生長發(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，鎘屬于對植物生長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)就會被破壞，根系生長被抑制，阻礙根系吸收土壤中的養(yǎng)分與水分，降低產(chǎn)量；會對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，對土壤中的重金屬污染問題展開有效治理的一種方法?，F(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。但該項方法處理過程和處理工藝復(fù)雜，需要花費的成本高，且經(jīng)過該方法處理后的土壤，其本身的肥力會有所降低。
2.2 生物治理法
該方法指的是借助生物在生長過程中的一些習(xí)性，來達(dá)到改良、抑制、適應(yīng)重金屬污染的目的。在該項治理方法中最為常見的就是微生物、植物和動物治理法。生物治理是利用鼠類和蚯蚓等動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較小、管理便利、對環(huán)境破壞性小等優(yōu)勢，但治理時間較長[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，增加有機質(zhì)、陽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
在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升，重金屬對土壤污染程度逐漸加深的今天，對重金屬污染現(xiàn)狀，以及其可能會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覈寥赖纳鷳B(tài)環(huán)境和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行重構(gòu)，為我國城市發(fā)展和社會建設(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，2004（3）：366-370.
第6篇：重金屬對環(huán)境的污染范文
【關(guān)鍵詞】土壤；長期定位施肥；重金屬
土壤是人類生存和發(fā)展的基本物質(zhì)基礎(chǔ)，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，土壤環(huán)境質(zhì)量直接影響農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量及人類健康。土壤污染使本來就緊張的耕地資源更加短缺，土壤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，給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來很大的不利影響[1]。土壤污染再造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失的同事，也給人民的身體健康帶來極大的威脅，不單單損害到當(dāng)下人們的身體健康，甚至嚴(yán)重危及后代子孫的利益，不利于經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，肥料用量的增加，肥料中重金屬在土壤中累積成了土壤中重金屬污染的重要部分，施肥引起的土壤環(huán)境污染已引起廣泛關(guān)注。其中，肥料中報道較多的一類污染物，主要包括鎘、鉻、鉛、銅、鋅、鎳等[2]。長期定位試驗以長期固定的管理模式管理土壤，具有時間的長期性、信息豐富、準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點，是研究不同施肥制度和耕作條件下土壤環(huán)境質(zhì)量演變的重要手段。
1 土壤中的重金屬的來源
土壤重金屬的來源主要有兩類，即自然源和人為源。自然源主要來自大氣降塵；人為源主要來自污水灌溉、工業(yè)廢棄物得不當(dāng)堆置、礦業(yè)活動、農(nóng)藥和化肥等。其中Cd、Cr、Cu、K、Ni、Pb、Zn等金屬元素是我國土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中有著明確限量指標(biāo)的元素，這些元素及其化合物是土壤中最常見的污染物質(zhì)。
2 土壤中重金屬對人類的影響
土壤從古至今一直是人類生存和發(fā)展不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)蕭條過，但是人們對土壤的熱愛和渴望一點沒有因為其他因素有過任何的改變，土壤環(huán)境質(zhì)量的好壞直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量及其間接使用者的健康[3]。土壤的過度使用及污染使得本來就供給不足的耕地資源更是捉襟見肘，土壤資源的損失給人們的生產(chǎn)生活帶來了巨大的壓力。更重要的是，土壤中的污染物具有遷移性和滯留性，也就是說，在現(xiàn)有土壤已經(jīng)被污染的同時，極有可能繼續(xù)造成新的土壤污染，給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來很打的不利。土壤污染損失在造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失的同時，也給人民的身體健康帶來的極大的威脅，不單單威脅到人民現(xiàn)在的身體健康，也對子孫后代的生產(chǎn)生活健康帶去極大的安全隱患，不利于經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
土壤污染也對其他方面存在一定程度上的影響[4]，例如，土壤污染直接體現(xiàn)在地下水的水質(zhì)；農(nóng)作物的生長即糧食，蔬菜的產(chǎn)量；食品質(zhì)量安全費用等等，土壤污染造成嚴(yán)重且長久的損失。國內(nèi)外學(xué)者對重金屬的研究一直沒有間斷過，研究的重點不約而同的選擇了對重金屬有效性的研究上[5]，傳統(tǒng)研究重金屬有效性的思路主要集中在重金屬全量的有效性及如何利用高等植物的毒理試驗、微生物的活性等評價重金屬的生物有效性[6]，但不可否認(rèn)的是，土壤中重金屬元素的存在形態(tài)才應(yīng)是衡量其環(huán)境效應(yīng)的關(guān)鍵參數(shù)[7]。因此，對重金屬形態(tài)的研究才是打破現(xiàn)有研究瓶頸的重要因素。
3 土壤中重金屬污染的特點及危害
重金屬進(jìn)入土壤，其難移動性導(dǎo)致大量積累，造成土壤環(huán)境污染，從而影響到植物的生長，對動物、微生物、土壤酶的活動產(chǎn)生潛在威脅，關(guān)系到人類的健康[8]。重金屬的積累必然影響到土壤理化性質(zhì)和生物效應(yīng)的變化，致使土壤肥力和質(zhì)量降低。土壤重金屬的含量及活性受施肥影響較大，許多重金屬既是植物生長必需元素，又是環(huán)境污染元素。這些元素一旦過量，就會對土壤生物和植物生長產(chǎn)生毒害。在土壤環(huán)境中重金屬污染特點可以分為兩部分：一是土壤環(huán)境中重金屬自身的特點，二是區(qū)別與水體和大氣等介質(zhì)中的特點[9]。
重金屬的性質(zhì)使然，其在土壤中具有難移動，污染危害周期性長的特點，所以關(guān)于重金屬在土壤中環(huán)境行為的研究越來越收到重視。重金屬的污染主要與其移動息相關(guān)，但重金屬的傳輸和遷移都是以特定的形態(tài)來完成的[10-15]。從重金屬理化性來分析，土壤中重金屬不同形態(tài)間能力特性都是有差異的。在土壤中的遷移表現(xiàn)也各不相同，其遷移能力大小有直接決定了重金屬生物的有效性以及對生態(tài)環(huán)境的危害程度。有些重金屬是植物生長所需要的，但是過量的重金屬則會引起植物體生理功能的紊亂[16]。植物體會產(chǎn)生營養(yǎng)不良，發(fā)生病變等異常。土壤微生物不能通過生物作用降解土壤中的重金屬。所以重金屬在土壤中不斷的積累，被微生物吸收富集后通過食物鏈在人體體內(nèi)積累，以此來危害人體健康。農(nóng)作物中重金屬主要來自土壤，這種污染具有隱蔽性高，長期存在并且不可逆轉(zhuǎn)的特點，作物中重金屬通過食物鏈的傳遞，給人體帶來健康的風(fēng)險。現(xiàn)有的研究結(jié)果表明，植物體能夠吸收累積多少土壤中的重金屬，主要取決于重金屬元素的有效態(tài)，而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用的化肥農(nóng)藥會改變土壤理化性質(zhì)，從而影響到土壤中重金屬有效態(tài)含量的變化，使有效態(tài)重金屬比重增加，重金屬移動性提高，毒性危害性提高，是產(chǎn)生農(nóng)業(yè)面源污染的主要途徑[17]。對于現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)型農(nóng)業(yè)而言，施肥可以有效的提高產(chǎn)能，提高土地利用效率，但是隨著施肥總量的累積，土壤中重金屬含量也必然隨之增加，對土壤的本體有極大的破壞嚴(yán)重，對植物體及人體的危害也隨之增大。
4 長期定位施肥對土壤中重金屬影響的研究現(xiàn)狀
長期定位試驗有著其他如短期培養(yǎng)，定位培養(yǎng)等試驗所不具備的解釋問題的能力[18]。因為種種針對特定實驗的需求人們對長期定位試驗至今依然有著濃厚的興趣。英、美等發(fā)達(dá)國家早已建立了多個時間長達(dá)50年以上的定位試驗基地，其中興建于1843年的英國洛桑試驗站的長期定位試驗至今已持續(xù)160多年的實驗操作。有些長期定位試驗項目常延續(xù)數(shù)十年乃至上百年之久[19]，為了解某新興農(nóng)業(yè)耕作方式在同一條件下反復(fù)長期采用可能帶來的后果提供了寶貴的科學(xué)資料，便于我們在農(nóng)耕施肥選種方面做出更有益的選擇。我國于20世紀(jì)70年代末至80年代初在全國化肥試驗網(wǎng)中布置了一批肥料長期定位試驗[20]。1987年又在全國重點農(nóng)區(qū)和主要土壤類型上建立了9個土壤肥力和肥料效益長期定位監(jiān)測基地[21]。到1994年共有超過10年的定位試驗60多個。吉林農(nóng)大試驗田便是較早的一批重點農(nóng)區(qū)和主要土壤類型的實驗基地[22]。這些試驗基本上反映了我國長期施肥的作物產(chǎn)量和土壤肥力變化規(guī)律，為我國不同地區(qū)肥料的宏觀需求，合理配比和施用，以及因地因作物制宜生產(chǎn)專用肥料提供了依據(jù)。
5 土壤中重金屬污染的防治及修復(fù)
對土壤污染的預(yù)防：控制和減少土壤對污染源的接觸，是最有利快捷的方式。修復(fù)方式有以下幾點：
（1）加大工業(yè)上三廢排放的監(jiān)管；
（2）加強土壤污灌區(qū)的監(jiān)測和管理；
（3）合理的使用化肥及農(nóng)藥；
（4）增加土壤容量和提高土壤凈化能力。
6 總結(jié)
就目前來看，對于土壤中重金屬有效性的研究主要集中在兩點。（1）土壤中全量的有效性；（2）怎樣有效的利用高等作物的毒理研究以及運用微生物的活性去評價重金屬的生物有效性。在整個過程中，衡量土壤中重金屬對環(huán)境影響的效應(yīng)，單單考慮重金屬的總量是不足以全面說明其環(huán)境效應(yīng)的，重金屬元素的形態(tài)才是衡量的關(guān)鍵參數(shù)。
【參考文獻(xiàn)】
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第7篇：重金屬對環(huán)境的污染范文
重金屬的分類與危害
盡管現(xiàn)在對重金屬的區(qū)分還沒有嚴(yán)格的定義，但化學(xué)上可根據(jù)金屬的密度把金屬分成重金屬和輕金屬。密度大于4.5g/cm。的金屬稱為重金屬，如金、銀、銅、鉛、鋅、鎳、鉆、鉻、汞、鎘、錳等大約45種。
現(xiàn)在，對人和環(huán)境有害的重金屬主要有，汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等，它們的生物毒性比較顯著。此外，銅和錳等也對人體有害。
重金屬對人體造成傷害各有不同。鉛可以傷害人的腦細(xì)胞，有致癌致突變等作用，可影響兒童智力正常發(fā)育，主要使其腦淺，智力低下。汞可以造成大腦、神經(jīng)、肝、腎等的破壞，表現(xiàn)為頭痛、頭暈、肢體麻木和疼痛、肌肉震顫、運動失調(diào)、焦慮、不安、思想不集中、記憶力減退、精神壓抑等。此外，汞還會導(dǎo)致肝炎、腎炎、蛋白尿、血尿和尿毒癥等。
鉻對人體的毒害為全身性的，對皮膚有刺激作用，可引起皮炎、濕疹、氣管炎、鼻炎和變態(tài)反應(yīng)，并有致癌作用，如六價鉻化合物可以誘發(fā)肺癌和鼻咽癌，對人的致死量為5克。
砷及其化合物進(jìn)入人體可蓄積于肝、腎、肺、骨骼等部位，特別是在毛發(fā)、指甲中貯存。砷主要是與細(xì)胞中的酶系統(tǒng)結(jié)合，使許多酶的生物作用受到抑制而失去活性，造成代謝障礙。砷要經(jīng)過十幾年甚至幾十年的體內(nèi)蓄積才發(fā)病。砷慢性中毒主要表現(xiàn)為末梢神經(jīng)炎和神經(jīng)衰弱，皮膚色素高度沉著和皮膚高度角化，發(fā)生龜裂性潰瘍。急性砷中毒多見于消化道攝入，主要表現(xiàn)為劇烈腹痛、腹瀉、惡心、嘔吐，搶救不及時可造成中毒者死亡。
進(jìn)入人體的鎘主要累積在肝、腎、胰腺、甲狀腺和骨骼中，可引起骨痛病。此外，鎘可造成貧血、高血壓、神經(jīng)痛、骨質(zhì)疏松、腎炎和內(nèi)分泌失調(diào)等病癥。鎘的急性中毒以呼吸系統(tǒng)損害為主，鎘的慢性中毒是引起腎小管病變?yōu)橹鞯哪I臟損害，亦可引起其他器官的損害。
煙草與重金屬吸入
煙草是現(xiàn)今人們消費的一種既非食物又非飲料的特殊消費品，但是，這種消費品與食物一樣含有重金屬。原因在于，煙草像植物和動物食品一樣，在生長和加工過程中會富集環(huán)境中的重金屬。
2010年10月7日在澳大利亞悉尼召開的第九屆亞太煙草和健康會議上，加拿大研究人員公布的一項研究結(jié)果表明，中國產(chǎn)的13個牌子的卷煙檢測出含有重金屬，其中含有的鉛、砷和鎘等重金屬成分含量與加拿大產(chǎn)香煙相比，最高超出3倍以上。
煙草中的重金屬來源是多方面的。產(chǎn)煙區(qū)大氣、降水、地表水及土壤中的重金屬含量是煙草吸附重金屬的重要來源。此外，煙葉種植中的種子、農(nóng)藥、化肥、農(nóng)家肥等也是重金屬的來源。除了煙葉中含有的重金屬外，卷煙在加工過程中也會引入重金屬污染物，如加工過程中使用的香精、香料及機械接觸等。不同的加工工藝也會影響卷煙成品中重金屬的最終含量。例如，當(dāng)土壤中加入的鉛濃度為1～2500mg/kg時，煙草對土壤中的鉛具有較強的吸收性，并可殘留在作物的各個部位，這便成為煙草中重金屬的重要來源。
不過，煙草中的重金屬進(jìn)入人體與食物中的鉛進(jìn)入人體是經(jīng)由不同的渠道，前者是經(jīng)由呼吸系統(tǒng)，并且通過高溫的作用而大量進(jìn)入人體，而后者是經(jīng)由消化系統(tǒng)，因而經(jīng)由前者進(jìn)入人體的重金屬的劑量大于后者。
當(dāng)然，不同的重金屬通過吸煙進(jìn)入人體的量是不同的。研究人員通過原子熒光光譜、石墨爐原子吸收光譜法測定了不同品牌香煙中重金屬的本底值與香煙吸過后過濾嘴、煙頭和煙灰中重金屬的總殘留量，并計算在吸煙過程中重金屬的揮發(fā)量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在吸煙過程中，香煙中的砷和鉛揮發(fā)性較小，通過煙頭及過濾嘴的吸附，對主動吸煙者及被動吸煙者的危害較小。但是汞和鎘的揮發(fā)性較大，通過香煙的過濾嘴吸附量較小，因而對主動吸煙者及被動吸煙者可造成較大危害。
另外，由于香煙燃燒中心部位溫度高達(dá)800℃～900℃，燃燒的邊緣溫度也達(dá)到了300℃～400℃，在高溫的幫助下，煙草中的重金屬可變成煙塵和霧(氣溶膠)，直接由呼吸道進(jìn)入人體內(nèi)，對主動和被動吸煙者都造成極大傷害。而且肺部吸收的重金屬比胃腸道吸收的重金屬高好幾倍，對人造成的危害也更大。例如，研究發(fā)現(xiàn)，鉛在人肺部吸收率為30％～50％，但鉛在胃腸道的吸收率為7％～10％；鎘在人肺部吸收率為10％～50％，而在胃腸道的吸收率為1％～6％。
所以，吞云吐霧者不僅在吸食煙草中的其他毒素，如并比芘、尼古丁、煤焦油等，也在吸入比消化道吸收要高好幾倍的重金屬，同時也讓他們的親朋好友吸入煙草中的毒素和重金屬。
食物中的重金屬
人們從食物中攝取重金屬主要是從海(水)產(chǎn)品和蔬菜中吸收，而海產(chǎn)品和蔬菜也是從環(huán)境，主要是從水體、土壤和空氣中吸收并富集重金屬后，由人吃下這些食品而產(chǎn)生日積月累的效果，最終可能導(dǎo)致重金屬中毒和致癌。
現(xiàn)在，魚和貝類已成為重金屬銅、鋅、鉛、鎘、汞、砷的重要來源。不同的水產(chǎn)品中的重金屬含量是不同的。研究人員發(fā)現(xiàn)，生活在水的上、中層的魚類魚體中的重金屬積累量主要取決于水中的重金屬濃度，而底棲魚類的重金屬集累量則取決于水和沉積物中的重金屬濃度。以銅、鋅、鉛、鎘為例，它們在魚類、甲殼類、頭足類(如章魚、烏賊、鸚鵡螺、槍烏賊等)和貝類等不同動物中的含量不一。銅的含量依次為，頭足類>甲殼類>貝類>魚類；鋅、鉛、鎘的含量則依次為，頭足類>貝類>甲殼類>魚類；絕大部分海洋動物體中重金屬平均含量依次為：鋅>鉛>銅>鎘。
當(dāng)然，魚類水產(chǎn)品的不同部位和組織器官中重金屬含量是不同的。一般而言，魚類肌肉中重金屬含量較低，肝臟、腎臟和生殖腺中的含量較高。同時，魚類不同部位重金屬含量的差異是與各部位的脂肪含量有關(guān)，脂肪本身和脂肪含量高的部位重金屬積累較多。
研究人員發(fā)現(xiàn)，銅、鋅、鎘、鉛和鉻在尼羅羅非魚的不同部位含量不同。鉛和鎘在所有的組織器官積累量都無顯著差別，但銅在肝臟和魚卵中積累得較多，在組織器官中的積累順序為魚卵、肝臟、魚鰓、肌肉、腎臟；鋅在魚鰭、魚鰓、魚卵、肝臟中積累得較多，而在腎臟中積累得較少，積累順序為魚卵、魚鰭、魚鰓、肝臟、肌肉、腎臟；鉻在所有組織中積累不顯著。對鯽魚的研究發(fā)現(xiàn)，銅在各組織器
官中的積累能力由大到小順序為：內(nèi)臟、魚鰓、肌肉。也有研究人員發(fā)現(xiàn)，汞在鯉魚組織中積累的順序是內(nèi)臟>肌肉>腦。
人們消費的蔬菜中的重金屬是比較多的，原因也在于蔬菜可以富集空氣、水和土壤中的重金屬，而且不同的蔬菜富集重金屬的量是不同的。以鎘為例，蔬菜可分為高富集、中富集和低富集三種類型。鎘高富集蔬菜以葉菜類為主；鎘中富集蔬菜以果菜類為主；鎘低富集蔬菜以根菜及豆類為主；鎘富集最小的蔬菜是瓜類，幾乎沒有超標(biāo)現(xiàn)象。
例如，研究人員對成都地區(qū)蔬菜的檢測表明，鎘富集濃度(污染濃度)的蔬菜依次為：菠菜>芹菜>大白菜>韭菜>黃瓜>油菜>花菜>番茄>甘藍(lán)。其中菠菜和芹菜的鎘超標(biāo)最高。對合肥市蔬菜的檢測表明，鎘富集濃度依次為蔥蒜類>葉菜類>根莖類>豆類>茄果類>瓜類。
另外，即使是同一種蔬菜，不同的部位富集重金屬的濃度也不一樣。例如，菠菜中的鎘含量大小依次為菜葉>根>莖稈；青菜中鎘的含量為菜葉>莖稈；芹菜的莖和葉蓄積鎘的能力差異更大，葉比莖的富集系數(shù)高出3.3倍。因此，菜葉相對蔬菜其他部位對鎘和其他重金屬的富集能力更強。如何減少食品和消費品中的重金屬
消除食品和消費品中的重金屬最根本的方法是政府加強監(jiān)管，減少環(huán)境污染，引導(dǎo)和實施科學(xué)的栽培方式。例如，需要在遠(yuǎn)離城市和工業(yè)區(qū)的地方建立蔬菜和糧食基地，從而把重金屬對食品的污染減少到最低。此外，對于畜禽和水產(chǎn)品的人工養(yǎng)殖如果進(jìn)行科學(xué)管理，也可以減少重金屬污染。例如，《山東省畜禽養(yǎng)殖管理辦法(草案)》目前正向社會征求意見，山東的縣級政府?dāng)M將畜禽養(yǎng)殖區(qū)域劃分為禁止養(yǎng)殖區(qū)、控制養(yǎng)殖區(qū)和適度養(yǎng)殖區(qū)，并向社會公布。
蔬菜和糧食種植基地同樣可以進(jìn)行控制。研究人員對大田蔬菜土壤監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，空氣污染嚴(yán)重地區(qū)的萵筍、大蔥和小蔥鎘含量明顯高于非污染區(qū)，但同一地點土壤的鎘含量與蔬菜鎘含量沒有相關(guān)性，因此推測大田蔬菜鎘污染與土壤關(guān)系較小，主要污染途徑源于菜葉與空氣直接接觸，通過葉面呼吸作用不斷吸入大氣污染中的鎘。所以，應(yīng)當(dāng)在遠(yuǎn)離城市和工業(yè)區(qū)建立蔬菜基地。
另外，可以調(diào)節(jié)土壤的pH值(酸堿度)，施加土壤改良劑和進(jìn)行輪作、間作來減少作物中的重金屬等。例如，土壤中重金屬的活性與土壤pH值呈負(fù)相關(guān)，當(dāng)土壤pH值在6.5以上時，土壤中的重金屬活性會大大降低。因此提高土壤pH值可以降低土壤鎘含量，由此降低蔬菜中鎘的含量。
第8篇：重金屬對環(huán)境的污染范文
【關(guān)鍵詞】鉻；物理化學(xué)法；生物修復(fù)法
1引言
鉻（chromium）是法國化學(xué)家 Lvauquelin 于1797年首次發(fā)現(xiàn)的，是一種用途廣泛而又對人體危害較大的重金屬元素[1]。環(huán)境中穩(wěn)定存在的兩種價態(tài)Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）有著幾乎相反的性質(zhì)，適量的Cr（Ⅲ）可以降低人體血漿中的血糖濃度，提高人體胰島素活性，促進(jìn)糖和脂肪代謝，提高人體的應(yīng)激反應(yīng)能力等；而Cr（Ⅵ）則是一種強氧化劑，具有強致癌變、致畸變、致突變作用，對生物體傷害較大[2]。
鉻污染最常見的是水體污染，如電鍍鉻廢水、制革、制藥、印染業(yè)等應(yīng)用鉻及其化合物的工業(yè)企業(yè)排放的廢水，主要以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)兩中價態(tài)進(jìn)入環(huán)境。 據(jù)資料介紹，制革工業(yè)通常處理1t原皮，要排出含鉻為410mg/L的廢水50-60t。煉油廠和化工廠所用的循環(huán)冷卻水中含鉻量也較高。鍍鉻廠的廢水中含鉻量更高，尤其在換電鍍液時，常排放出大量含鉻廢水。鉻對水體的污染不僅在我國而且在全世界各國都已相當(dāng)嚴(yán)重了。世界各國普遍把鉻污染列為重點防治對象[3]。
2水體中鉻的存在形態(tài)
天然水體中鉻的質(zhì)量濃度一般在1-40μg/L之間，主要以Cr3+、CrO2-、CrO42-、Cr2O27- 4種離子形態(tài)存在，水體中鉻主要以三價鉻和六價鉻的化合物為主。鉻的存在形態(tài)直接影響其遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律[4]。三價鉻大多數(shù)被底泥吸附轉(zhuǎn)入固相，少量溶于水，遷移能力弱。六價鉻在堿性水體中較為穩(wěn)定并以溶解狀態(tài)存在，遷移能力強。因此，水體中若三價鉻占優(yōu)勢，可在中性或弱堿性水體中水解，生成不溶的氫氧化鉻和水解產(chǎn)物或被懸浮顆粒物強烈吸附后存在于沉積物中，若六價鉻占優(yōu)勢則多溶于水中。六價鉻毒性一般為三價鉻毒性的100多倍，但鉻可由六價還原為三價，還原作用的強弱主要決定于DO、BOD5、COD的值，DO值越小，BOD5值和COD值越高，則還原作用越強。
3水體重金屬鉻污染的治理方法
3.1 物理化學(xué)方法
（1）稀釋法和換水法
稀釋法就是把被重金屬污染的水混入未污染的水體中，從而降低重金屬污染物濃度，減輕重金屬污染的程度[5]。此法適于受重金屬污染程度較輕的水體的治理。這種方法不能減少排入環(huán)境中的重金屬污染物的總量，又因為重金屬有累積作用，所以這種處理方法目前漸漸被否定。換水法是將被重金屬污染的水體移出，換上新鮮水，而減輕水體污染的一種措施，該方法適用于魚塘等水量較小的情況。
（2）混凝沉淀法
許多重金屬在水體溶液中主要以陽離子存在，加入堿性物質(zhì)，使水體pH值升高，能使大多數(shù)重金屬生成氫氧化物沉淀。另外，其它眾多的陰離子也可以使相應(yīng)的重金屬離子形成沉淀。所以，向重金屬污染的水體施加石灰、NaOH、Na2S等物質(zhì)，能使很多重金屬形成沉淀去除，降低重金屬對水體的危害程度。這是目前國內(nèi)處理重金屬污染普遍采用的方法。
（3）離子還原法和交換法
離子還原法是利用一些容易得到的還原劑將水體中的重金屬還原，形成無污染或污染程度較輕的化合物，從而降低重金屬在水體中的遷移性和生物可利用性，以減輕重金屬對水體的污染。電鍍污水中常含有六價鉻離子（Cr6+），它以鉻酸離子（Cr2O72-）的形式存在，在堿性條件下不易沉淀且毒性很高，而三價鉻毒性遠(yuǎn)低于六價鉻，但六價鉻在酸性條件下易被還原為三價鉻。因此，常采用硫酸亞鐵及三氧化硫?qū)⒘鶅r鉻還原為三價鉻，以減輕鉻污染。
離子交換法是利用重金屬離子交換劑與污染水體中的重金屬物質(zhì)發(fā)生交換作用，從水體中把重金屬交換出來，以達(dá)到治理重金屬污染的目的。經(jīng)離子交換處理后，廢水中的重金屬離子轉(zhuǎn)移到離子交換樹脂上，經(jīng)再生后又從離子交換樹脂上轉(zhuǎn)移到再生廢液中。
離子還原法和交換法費用較低，操作人員不直接接觸重金屬污染物，但適用范圍有限，并且容易造成二次污染。
（4）電修復(fù)法
電修復(fù)法是20世紀(jì)90年代后期發(fā)展起來的水體重金屬污染修復(fù)技術(shù)，其基本原理是給受重金屬污染的水體兩端加上直流電場，利用電場遷移力將重金屬遷移出水體。Ridha等[6]提出，在一個碳的氈狀電極上，用電沉積法從工業(yè)廢水中除去銅、鉻和鎳的技術(shù)。另外，可以用電浮選法凈化含有銅、鎳、鉻和鋅等重金屬的工業(yè)污水。此外，近年來還有人把電滲析薄膜分離技術(shù)應(yīng)用到污水重金屬處理實踐當(dāng)中。
3.2 生物修復(fù)法
（1）微生物修復(fù)法
重金屬污染水體的生物修復(fù)機理主要包括微生物對重金屬的固定和形態(tài)的轉(zhuǎn)化。前者是微生物通過帶電荷的細(xì)胞表面吸附重金屬離子，或通過攝取必要的營養(yǎng)元素主動吸收重金屬離子，將重金屬富集在細(xì)胞表面或內(nèi)部；后者是通過微生物的生命活動改變重金屬的形態(tài)或降低重金屬的生物有效性，從而減輕重金屬污染，如Cr6+轉(zhuǎn)變成Cr3+而毒性降低，As、Hg、Se等還原成單質(zhì)態(tài)而揮發(fā)，微生物分泌物對重金屬產(chǎn)生鈍化作用等。
（2）動物修復(fù)法
應(yīng)用一些優(yōu)選的魚類以及其它水生動物品種在水體中吸收、富集重金屬，然后把它們從水體中驅(qū)出，以達(dá)到水體重金屬污染修復(fù)的目的。研究發(fā)現(xiàn)，一些貝類具有富集水體中重金屬元素的能力，如牡蠣就有富集重金屬鋅和鎘的能力。據(jù)報導(dǎo)，若以濕量計算，牡蠣對鎘的富集量可以達(dá)到3-4g/kg[7]。動物修復(fù)法需馴化出特定的水生動物，并且處理周期較長、費用高，再則后續(xù)處理費用較大，所以在實際應(yīng)用中推廣難度較大。
（3）植物修復(fù)方法
20世紀(jì)80年代前期，Chaney提出利用重金屬超富集植物（hyper-accumulator）的提取作用清除土壤重金屬污染這一思想后。經(jīng)過人們不斷地實踐、總結(jié)和歸納才形成了植物修復(fù)的概念[8]。植物修復(fù)被定義為利用自然或基因工程植物來轉(zhuǎn)移環(huán)境中的重金屬或使環(huán)境中的重金屬無害化，是目前生物修復(fù)技術(shù)中研究最熱的一類。
對于鉻超富集植物，到目前為止，在美國、澳大利亞、新西蘭等國已發(fā)現(xiàn)能富集重金屬的超富集植物500多種，其中有360多種是富集Ni的植物[9]。對于鉻超富集植物，得到學(xué)者們認(rèn)同的有Dicoma niccolifera Wild和Sutera fodina Wild兩種，鉻最高含量分別為1500mg/kg、2400mg/kg[10]，均高于鉻超富集植物的參考值1000mg/kg。國內(nèi)報道的濕生禾本科植物李氏禾也對鉻具有較好的富集能力[11]。 因此，采用一些水生鉻超富集植物用于鉻污染水體修復(fù)是可行的。
4結(jié)論
由于水體鉻污染也伴隨著富營養(yǎng)的趨勢，可以通過有機物將六價鉻還原成三價鉻，利用底泥吸附三價鉻，轉(zhuǎn)入固相，降低鉻的遷移，減少污染的擴(kuò)散，然后，利用水生鉻超富集植物從底泥中將鉻提取到植物上部，人工收獲轉(zhuǎn)移，焚燒后用于提取重金屬，循環(huán)利用。因此，利用鉻超富集濕生植物對鉻污染水體進(jìn)行修復(fù)，是一種非常有潛力的鉻污染水體修復(fù)技術(shù)。
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第9篇：重金屬對環(huán)境的污染范文
關(guān)鍵詞：重金屬；內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)；環(huán)境質(zhì)量；國道；稻田土壤；信陽市
中圖分類號：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）24-6003-04
隨著中國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，各種車輛急劇增加，帶來土壤和環(huán)境的污染，主要污染源有汽車尾氣、輪胎磨擦碎屑、發(fā)動機泄漏的機油、公路瀝青等，部分污染物隨路面徑流進(jìn)入公路兩側(cè)土壤[1]，污染物中的重金屬主要包括Pb、 Ni、Cd、As、Hg、Cu、Zn等[2-5]。這些污染物進(jìn)入土壤中自然凈化過程十分漫長，具有隱蔽性和不可逆性，難以被微生物降解，遷移性小而發(fā)生污染累積，并經(jīng)水、植物等介質(zhì)進(jìn)入人體，最終影響到人類的健康，因而土壤重金屬污染及其修復(fù)日益受到關(guān)注[6]。
中國學(xué)者們對京滬高速[7]、滬寧高速[8]、成渝高速[9]、沈大高速[10]、312國道[11]、107國道[12]等路段兩側(cè)土壤中重金屬污染做了詳細(xì)的研究，發(fā)現(xiàn)高速公路兩側(cè)土壤中重金屬元素含量超出背景值，受重金屬污染明顯。本研究對312國道和107國道河南省信陽市境內(nèi)路段兩側(cè)稻田土壤重金屬污染現(xiàn)狀展開調(diào)查和評價，了解信陽市境內(nèi)國道兩邊稻田土壤環(huán)境質(zhì)量狀況，對于減少和預(yù)防農(nóng)田受重金屬污染的危害、保障糧食安全生產(chǎn)具有重要意義。
1 材料與方法
1.1 樣品采集與處理
土樣主要采集自河南省信陽市107國道和312國道邊的主要水稻栽培區(qū)。信陽市主要為丘陵地帶，農(nóng)田面積不大，但每塊農(nóng)田比較平坦，所以采用棋盤式布點法，每塊農(nóng)田分別取10個耕層0～20 cm土樣，四分法組成一個混合土樣（1.0 kg），共26份土壤樣品。土壤樣品在風(fēng)干室風(fēng)干磨碎，用四分法分為兩份，一份研磨過孔徑20目尼龍篩，用于測定土壤pH，另一份研磨過孔徑100目篩，用于測定土壤重金屬（Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As、Hg、Ni）含量[13]。
1.2 土壤樣品分析測定
pH采用酸度計法[14]測定，土壤重金屬全量采用HCl-HNO3-HClO4-HF消解法[14]。Cd、Ni采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-AES Thermo iCAP6000系列）測定，Pb、Cr采用德國耶拿石墨爐型原子吸收分光光度計（ZEEnit600型）測定，Cu、Zn采用上海天美火焰型原子吸收分光光度計（AA6000型）測定，As、Hg采用北京吉天原子熒光光度計（AFS-930型）測定。樣品測定采用20%樣品平行樣，并加入國家標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品（GSS-4和GSS-8）作為質(zhì)量控制樣品，質(zhì)控樣品相對誤差小于10%。
1.3 土壤重金屬含量評價方法
2.1 研究區(qū)土壤重金屬含量的分布特征
信陽市312國道和107國道沿線主要水稻產(chǎn)區(qū)的稻田土壤重金屬含量分布見圖1。由圖1可知，不同地點稻田土壤中重金屬Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn含量均呈不同程度的波狀曲線，說明312國道與107國道沿線各路段稻田重金屬污染存在一定的差異，這與錢鵬等[11]、王學(xué)鋒等[12]的研究結(jié)果一致。Pb的最高含量為20.706 mg/kg，含量最高值出現(xiàn)在游河；Cd的最高含量為0.608 mg/kg，含量最高值出現(xiàn)在十三里橋；Cr的最高含量為61.091 mg/kg，含量最高值出現(xiàn)在胡族鋪；As的最高含量為10.095 mg/kg，含量最高值出現(xiàn)在吳家店；Hg的最高含量為0.618 mg/kg，含量最高值出現(xiàn)在龍山；Ni的最高含量為9.783 mg/kg，含量最高值出現(xiàn)在附店；Cu的最高含量為48.583 mg/kg，含量最高值出現(xiàn)在寨河；Zn的最高含量為99.978 mg/kg，含量最高值出現(xiàn)在游河。
2.2 研究區(qū)土壤重金屬污染評價
內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法是人們在評價土壤重金屬污染時運用最為廣泛的綜合指數(shù)法，可以全面反映各重金屬對土壤的不同作用，突出高濃度重金屬對環(huán)境質(zhì)量的影響，避免由于平均作用削弱污染重金屬權(quán)值現(xiàn)象的發(fā)生[15]。本研究采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法進(jìn)行重金屬污染評價。以國家土壤質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)[16]和土壤環(huán)境檢測技術(shù)規(guī)范[13]為標(biāo)準(zhǔn)，不同地區(qū)不同重金屬元素含量、重金屬元素的單項污染指數(shù)、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)以及土壤污染物分擔(dān)率分別見表2、表3、表4。結(jié)果顯示，不同地區(qū)稻田土壤的重金屬Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn的單項污染指數(shù)大部分小于1，從單項污染指數(shù)的角度評價，信陽市稻田重金屬含量尚處于比較安全的水平，土壤質(zhì)量對環(huán)境和植物基本上不會造成危害和污染。以內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)為評價等級時，東雙河、十三里橋、雙井、龍山內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)均高于0.7，低于1.0，說明這4個地區(qū)土壤重金屬污染雖尚輕，但已達(dá)到警戒限，其他7個地區(qū)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)均低于0.7，處于安全范圍，總體上信陽市稻田土壤質(zhì)量適合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，并能維護(hù)人體健康。
由表2和表3可知，在信陽市13個水稻主產(chǎn)區(qū)土壤重金屬單項污染指數(shù)除雙井、龍山、附店和胡族鋪Hg最高外，其他地區(qū)均為Cd最高，各地區(qū)不同重金屬污染物分擔(dān)率由大到小依次為Cd、Hg、Zn、Cu、As、Cr、Ni、Pb，說明Cd在不同地區(qū)的稻田土壤中污染強度最大，Hg、Zn次之。
2.3 研究區(qū)土壤重金屬元素的相關(guān)性分析
重金屬元素之間的相關(guān)性在一定程度上反映了這些元素污染程度的相似性或污染元素有相似的來源[17，18]。目前有不少學(xué)者用相關(guān)性來評價和研究污染元素的來源及其累積的原因，提出相應(yīng)的降低或減少污染的措施與方法[17，19-21]。對不同地區(qū)國道兩邊稻田土壤重金屬元素之間進(jìn)行了相關(guān)性檢驗，所有變量間Pearson相關(guān)系數(shù)如表5所示。Cd與Pb、Cr呈顯著正相關(guān)；Pb與Zn呈極顯著正相關(guān)；Cr與Ni呈極顯著正相關(guān)，As與Pb、Zn呈顯著負(fù)相關(guān)。
3 討論
錢鵬等[11]、王學(xué)鋒等[12]對312國道和107國道沿線重金屬元素含量進(jìn)行了調(diào)查和評價，土壤中重金屬Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn均存在一定的污染。本研究中信陽市國道兩邊稻田土壤的質(zhì)量狀況尚比較好。通過內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)評價表明，龍山的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)最高，為0.910 2，處于重金屬污染警戒限，這可能是因為龍山處于交通樞紐位置，是312國道、40國道、219省道匯集區(qū)，同時有寧西鐵路通過，車流量比較大，造成一定的污染。東雙河、十三里橋以及雙井內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)分別為0.730 4、0.754 7、0.792 0，比龍山低，但也達(dá)到重金屬污染警戒限，這可能有2個原因，一是這些地區(qū)離市區(qū)比較近，車流量比較大。雙井位于京九、寧西鐵路匯集區(qū)和40國道、107國道、312國道匯集區(qū)；東雙河有339省道、107國道和京九鐵路通過。二是信陽市位于季風(fēng)氣候區(qū)，十三里橋位于信陽市西南部，東北季風(fēng)造成這些地區(qū)大氣的沉降較多[22]，同時十三里橋離市區(qū)比較近，車流量和人流量都比較大。這些區(qū)域的土壤質(zhì)量應(yīng)引起人們的重視，采取一定的措施保護(hù)土壤環(huán)境質(zhì)量。甘岸、長臺、明港、吳家店、游河、五里店、附店、寨河、胡族鋪的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)均小于0.7，屬于清潔無污染的地區(qū)。
Nicholson等[23]通過收集重金屬在土壤中的累積和工農(nóng)業(yè)重金屬的排放信息，調(diào)查分析了英格蘭和威爾士農(nóng)田土壤中重金屬的來源，發(fā)現(xiàn)Cd更多地來源于無機肥料。據(jù)估計，在人類活動對土壤Cd的貢獻(xiàn)中，磷肥施用率占54%～58%[24]。本研究中，調(diào)查的信陽市13個水稻主產(chǎn)區(qū)有9個地區(qū)土壤中Cd的單項污染指數(shù)和污染物分擔(dān)率均為最大，可能是因為土壤中重金屬Cd的來源除了公路交通外，施肥也是其中一個重要來源。
4 結(jié)論
信陽市境內(nèi)國道兩邊水稻田土壤重金屬調(diào)查結(jié)果表明，水稻田土壤中重金屬元素Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn的平均含量均未超過國家二級標(biāo)準(zhǔn)值，單項污染指數(shù)平均值均小于1，東雙河、十三里橋、雙井和龍山的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)分別為0.730 4、0.754 7、0.792 0、0.910 2，為Ⅱ級污染，污染等級為“警戒限”級。甘岸、長臺、明港、吳家店、游河、五里店、附店、寨河、胡族鋪內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)分別為0.540 4、0.520 2、0.529 3、0.596 9、0.628 8、0.577 0、0.673 5、0.504 5、0.623 7，污染等級均為Ⅰ級，處于清潔區(qū)。結(jié)果表明車流量較高的公路交匯點兩邊污染指數(shù)比較高，說明交通對土壤環(huán)境質(zhì)量有一定的影響。Pearson相關(guān)性檢驗表明，Cd與Pb、Cr之間、Pb與Zn之間、Cr與Ni之間均存在顯著或極顯著正相關(guān)，說明Cd、Pb、Cr、Zn、Ni可能為同源污染物；As與Pb、Zn之間呈顯著負(fù)相關(guān)，說明As、Pb、Zn可能為異源污染物[17，18]。
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