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土壤重金屬污染危害精選(九篇)

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土壤重金屬污染危害

第1篇:土壤重金屬污染危害范文

一、土壤重金屬污染及其來源

土壤重金儻廴炯次人類在生產(chǎn)生活等社會活動中使得重金屬進(jìn)入土壤的行為,使得土壤中的重金屬含量超標(biāo),進(jìn)而導(dǎo)致危害生態(tài)環(huán)境。一般土壤重金屬污染中重金屬的種類主要有砷、錳、鉻、銅、鎘等,通常為多種重金屬的復(fù)合污染情況。一旦土壤出現(xiàn)了重金屬污染情況則會嚴(yán)重影響農(nóng)作物的生長與收獲,導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量減少、質(zhì)量下降,嚴(yán)重者會危害人類健康。另外,土壤重金屬還會對大氣環(huán)境、水資源造成污染,影響范圍十分廣泛。因此,土壤重金屬污染已經(jīng)成為了世界各國重視的重大環(huán)保課題。

土壤重金屬的來源包括以下幾個方面:第一,在礦產(chǎn)開發(fā)過程中和冶煉過程中,由于礦區(qū)沒有安設(shè)完善的環(huán)保治理裝置,大量冶煉礦產(chǎn)廢物直接拋棄戶外,從而導(dǎo)致土壤出現(xiàn)重金屬污染;第二,化肥農(nóng)藥的過度使用導(dǎo)致土壤出現(xiàn)重金屬污染,重金屬含量較多的磷肥、農(nóng)藥會導(dǎo)致土壤膠質(zhì)結(jié)構(gòu)改變,營養(yǎng)成分降低;第三,農(nóng)作物肥料添加劑中含有大量的銅、鋅,金屬元素會伴隨著肥料一同進(jìn)入土壤,從而導(dǎo)致土壤出現(xiàn)重金屬污染。

二、土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)

(一)生物修復(fù)技術(shù)

常見的生物修復(fù)技術(shù)有植物修復(fù)技術(shù)、動物修復(fù)技術(shù)等。植物修復(fù)技術(shù)主要是針對土壤重金屬污染進(jìn)行植物降解處理、植物揮發(fā)處理等,不同的處理方式擁有不同的處理機(jī)制。其中,植物降解主要是讓重金屬進(jìn)入植物內(nèi)部,通過植物生長機(jī)體演化過程轉(zhuǎn)變重金屬離子形態(tài),從而降低其危害性。植物根系鈍化是植物根系中的有機(jī)酸、多肽等物質(zhì)與重金屬離子融合,從而緩解重金屬的移動性,降低重金屬通過地下水或空氣對土壤造成進(jìn)一步污染的分析。并且,植物中富有的金屬硫蛋白含有半胱氦酸,其能夠與重金屬結(jié)合形成無毒的絡(luò)合物質(zhì),以改變重金屬的離子形態(tài)。動物修復(fù)技術(shù)即為利用土壤動物經(jīng)過吸收、分解等形式來轉(zhuǎn)變土壤理化性質(zhì),豐富土壤肥力,使得植物與微生物在土壤中的生長,進(jìn)而產(chǎn)生修復(fù)土壤重金屬污染的作用。動物修復(fù)技術(shù)通常都是將土壤動物包括線蟲、虹蝴飼養(yǎng)在受到重金屬污染的土壤當(dāng)中。

(二)化學(xué)修復(fù)技術(shù)

常見的化學(xué)修復(fù)技術(shù)有電力修復(fù)技術(shù)、土壤淋洗技術(shù)等。電力修復(fù)技術(shù),其原理即為在土壤中插入電極,給土壤通電,從而使得土壤中存在的重金屬物質(zhì)能夠在電力的作用下形成氧化還原反應(yīng),并且在遷移的作用下達(dá)到電極的陰極,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)去除土壤污染物的目的。電動修復(fù)技術(shù)在去除土壤重金屬污染的過程中擁有能源消耗低、后續(xù)處理便捷、不會導(dǎo)致二次污染等優(yōu)勢,但是該技術(shù)僅僅適合在面積較小的土壤污染區(qū)域中應(yīng)用,對于大面積的被污染土壤在技術(shù)可行性上仍然有待提升。土壤淋洗技術(shù)就是通過使用淋洗藥劑來去除土壤中的重金屬物質(zhì)。此技術(shù)適用于大面積、污染程度嚴(yán)重的土壤,特別是在土質(zhì)為輕質(zhì)土與砂質(zhì)土的土壤處理中效果更優(yōu)。

(三)物理修復(fù)技術(shù)

常見的物理修復(fù)技術(shù)有改土技術(shù)、玻璃化技術(shù)等。改土技術(shù)包括客土、深耕翻土等方式。通常來說,土壤重金屬污染一般都附著在土壤表層,而客土法則是將大量干凈無污染的土壤與被污染的土壤相混合,以盡量降低土壤污染物的濃度,并且減少重金屬污染物與土壤植物根系的直接接觸,從而實(shí)現(xiàn)降低土壤重金屬對植物的損傷。深耕翻土法則是將土壤進(jìn)行深耕翻覆,讓位于土壤表面的重金屬能夠在土壤中擴(kuò)散,從而綜合降低土壤中重金屬的整體濃度。雖然改土技術(shù)是一種有效的土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù),但是在實(shí)施過程中需要投入較大的人力物力,經(jīng)濟(jì)效益不佳,無法從本質(zhì)上去除重金屬,是一種非理想的修復(fù)技術(shù)。玻璃化技術(shù),即為把重金屬污染的土壤放置在高溫下進(jìn)行玻璃化處理,在完成處理溫度下降冷卻后變成堅硬的玻璃體物質(zhì),土壤中的重金屬完成固定處理,將其從土壤中清除即可。經(jīng)過玻璃化處理技術(shù)后,土壤中的重金屬物質(zhì)將會始終處于穩(wěn)定狀態(tài),重金屬將會被永久固定。

三、結(jié)語

第2篇:土壤重金屬污染危害范文

[關(guān)鍵詞] 農(nóng)田土壤 重金屬污染 現(xiàn)狀 方法

[中圖分類號] S158.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2013)09-0037-02

土壤是由一層層厚度各異的礦物質(zhì)成分所組成的。土壤和母質(zhì)層的區(qū)別表現(xiàn)在形態(tài)、物理特性、化學(xué)特性以及礦物學(xué)特性等方面。由于地殼、大氣和生物圈的相互作用,土層由礦物和有機(jī)物混合組成。疏松的土壤微粒組合起來,形成充滿間隙的土壤形式。相對密度在4.5g/cm3以上的金屬稱作重金屬。土壤中的重金屬累積后對人體的危害相當(dāng)大,能引起人的頭痛、頭暈、失眠、健忘、神經(jīng)錯亂、關(guān)節(jié)疼痛、結(jié)石、癌癥(如肝癌、胃癌、腸癌和畸形兒)等。

一、土壤重金屬污染的定義

土壤重金屬污染是指由于人類活動,土壤中的微量金屬元素在土壤中的含量超過背景值,過量沉積而引發(fā)的問題統(tǒng)稱為土壤重金屬污染。過量重金屬可引起植物生理功能紊亂、營養(yǎng)失調(diào),此外汞、砷能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細(xì)菌活動,影響氮素供應(yīng)。重金屬污染物在土壤中移動性很小,不易隨水淋濾,不為微生物降解,通過食物鏈進(jìn)入人體后,潛在危害極大。一些礦山在開采中尚未建立石排場和尾礦庫,廢石和尾礦隨意堆放,致使尾礦中富含難溶解的重金屬進(jìn)入土壤,加之礦石加工后余下的金屬廢渣隨雨水進(jìn)入地下水系統(tǒng),造成嚴(yán)重的土壤重金屬污染[1]。

二、重金屬污染物的來源

污染土壤的重金屬主要包括汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷等生物毒性顯著的元素,以及有一定毒性的鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)等元素。主要來自于固體廢物,如亂扔舊電池、電子線路板;工業(yè)選礦垃圾等的堆集;含重金屬的廢水未達(dá)標(biāo)排放,被污染地下或地表水徑流、滲透;重金屬粉塵的沉降等。如汞主要來自含汞廢水,鎘、鉛主要來自冶煉排放和汽車廢氣沉降,砷則來源于殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑。

三、土壤重金屬污染的特點(diǎn)

1.隱蔽性和滯后性

大氣污染、水體污染和廢棄物污染等一般通過感官就能發(fā)現(xiàn),而農(nóng)田土重金屬污染往往要通過對土壤樣品的分析化驗、對農(nóng)作物殘留檢測,甚至通過研究人畜健康狀況后才能確定。因此農(nóng)田土重金屬污染從產(chǎn)生到問題出現(xiàn)通常會經(jīng)過較長的時間,并具有一定的隱蔽性。

2.不可逆性和難治理性

如果大氣和水體受到了污染,切斷污染源后通過稀釋作用和自凈化作用也可能會使污染問題逆轉(zhuǎn)。但是累積在農(nóng)田土中的難降解重金屬則很難靠稀釋作用和自凈化作用來加以消除。某些被重金屬污染的土壤可能需要 100~200年的時間才能恢復(fù)原狀。因此土壤重金屬污染一旦發(fā)生后通常很難治理,而且其治理成本比較高、治理周期也比較長。

3.表聚性

農(nóng)田土中的重金屬污染物大部分殘留于土壤耕層中,很少向土壤下層移動。這是由于土壤中存在有機(jī)膠體、無機(jī)膠體和有機(jī)-無機(jī)復(fù)合膠體,它們對重金屬有較強(qiáng)的吸附能力和螯合能力,這就限制了重金屬在土壤中的遷移。因此農(nóng)田土中的重金屬污染物很少向土壤下層移動,大部分殘留在土壤耕層,這就導(dǎo)致農(nóng)作物污染,進(jìn)而危害人類的健康。

四、我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀

我國的土壤重金屬污染物主要來源于污水灌溉、工業(yè)廢渣和城市垃圾等。污水中占有較大比例的工業(yè)廢水的成分比較復(fù)雜,不同程度地含有微生物難以降解的多種重金屬,是土壤重金屬污染物的主要來源。

目前我國因農(nóng)藥和重金屬污染的土壤面積已經(jīng)達(dá)到上千萬公頃,污染的耕地約有一千萬公頃,占耕地總面積的10%以上。全國每年受重金屬污染的糧食高達(dá)l200萬噸,因重金屬污染而導(dǎo)致的糧食減產(chǎn)高達(dá)1000多萬噸,經(jīng)濟(jì)損失至少有200億元。華南有的地區(qū)接近50%的農(nóng)田遭受鎘、砷、汞等重金屬污染;廣州近郊因為污水灌溉而污染的農(nóng)田有2700公頃,因使用污泥造成1000多公頃的土壤被污染;上海的農(nóng)田耕層土壤汞、鎘含量增加了50%;天津市近郊因污水灌溉而導(dǎo)致超過兩萬公頃農(nóng)田受重金屬污染。國內(nèi)蔬菜重金屬污染的調(diào)查結(jié)果顯示,我國菜地土壤重金屬污染形勢嚴(yán)峻,珠三角地區(qū)接近40%菜地重金屬含量超標(biāo),其中10%屬“嚴(yán)重”超標(biāo);重慶市的蔬菜重金屬污染程度為鎘>鉛>汞,近郊蔬菜基地的土壤重金屬汞和鎘出現(xiàn)超標(biāo)情況,超標(biāo)率分別為6.7%和36.7%;廣州市的蔬菜地鉛污染最為普遍,砷污染次之[2]。

五、土壤重金屬污染的危害

重金屬污染與其他有機(jī)化合物的污染不同。不少有機(jī)化合物可以通過自然界本身物理的、化學(xué)的或生物的方式凈化,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。即使有益的金屬元素濃度超過某一數(shù)值也會有劇烈的毒性,使動植物中毒,甚至死亡。金屬有機(jī)化合物(如有機(jī)汞、有機(jī)鉛、有機(jī)砷、有機(jī)錫等)比相應(yīng)的金屬無機(jī)化合物毒性要強(qiáng)得多;可溶態(tài)的金屬又比顆粒態(tài)金屬的毒性要大;六價鉻比三價鉻毒性要大等。

重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用,使它們失去活性,也可能在人體的某些器官中富集,如果超過人體所能耐受的限度,會造成人體急性中毒、慢性中毒等,對人體會造成很大的危害。有關(guān)專家指出,重金屬對土壤的污染具有不可逆轉(zhuǎn)性,已受污染土壤沒有治理價值,只能調(diào)整種植品種來加以回避。

六、重金屬污染土壤的修復(fù)

土壤被污染后,為了避免其對植物的生長和通過食物鏈對人類造成危害,需要將其從土壤中清除掉。重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)主要有兩種,一是改變重金屬元素在土壤中的存在形式,使其由活化態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定態(tài);二是從土壤中去除重金屬元素,使土壤中重金屬元素的濃度接近或達(dá)到背景含量的水平[3,4]。當(dāng)前采用的治理方法主要有以下三種:

1.工程治理

即用物理(機(jī)械)原理治理重金屬污染的土壤,主要有熱處理技術(shù)、淋濾法、洗土法以及深翻法;

2.生物修復(fù)

即針對土壤中的重金屬具有生物遷移這一特點(diǎn)而提出的一項凈化措施,即利用某種特殊的植物、動物或者微生物能吸收土壤中的重金屬污染物從而達(dá)到凈化的目的;

3.改良劑

即投入各種土壤的改良劑,主要用于調(diào)節(jié)酸堿度和化學(xué)組分,使重金屬能夠以生物有效性低,毒害程度弱的形式存在。

國內(nèi)對于土壤污染的治理已有過不少探索,從治理的手段上可以分為物理、化學(xué)和生物措施。物理和化學(xué)措施主要采用直接換土法、電化法、穩(wěn)定固化法等方式。但物理和化學(xué)措施只適用于有限時空的土壤治理,大規(guī)模采用該方式成本太高,也不便于實(shí)施。而生物措施則主要利用動物、植物、微生物的生物作用,所用設(shè)施相對簡單,成本低廉,更適合大規(guī)模應(yīng)用。傳統(tǒng)的植物修復(fù)技術(shù)是利用重金屬超富集植物(多為草本植物)的種植吸收土壤內(nèi)的重金屬元素,但在實(shí)際應(yīng)用中存在較大限制,且需要每年進(jìn)行種植和收割,增加了土壤修復(fù)的成本。所以,尋找和培育重金屬高富集能力的木本植物成為一個亟待解決的問題。

七、結(jié)束語

土壤重金屬污染具有污染范圍廣、持續(xù)時間長、污染隱蔽性、難被生物降解等主要特點(diǎn),并可能通過食物鏈不斷地在生物體內(nèi)富集,甚至可轉(zhuǎn)化為毒害性更大的甲基化合物,對食物鏈中某些生物產(chǎn)生毒害,或最終在人體內(nèi)積累而危害健康。為了預(yù)防土壤重金屬污染,我們應(yīng)當(dāng)樹立環(huán)保意識,充分認(rèn)識其危害性,從小事做起,在根本上去除污染來源,杜絕廢水、廢氣的任意排放,及時處理城鄉(xiāng)垃圾,不濫用化肥農(nóng)藥。如何恢復(fù)重金屬污染地區(qū)的本來面目也是一個長期性的課題,需要我們不斷努力作進(jìn)一步的探討。

參考文獻(xiàn)

[1]孫鐵珩, 李培軍, 周啟星等. 土壤污染形成機(jī)理與修復(fù)技術(shù), 北京, 科學(xué)出版社, 2005.

[2]周建利, 陳同斌. 我國城郊菜地土壤和蔬菜重金屬污染研究現(xiàn)狀與展望, 湖北農(nóng)學(xué)院學(xué)報, 2002,22(5):476-480.

[3]董丙鋒. 土壤環(huán)境質(zhì)量及其演變的影響因素污染防治技術(shù), 2007, 2: 53-55.

第3篇:土壤重金屬污染危害范文

【關(guān)鍵詞】化工行業(yè);水體及土壤污染;重金屬污染

隨著化學(xué)工業(yè)的飛速發(fā)展,人們對金屬礦產(chǎn)品的需求也呈現(xiàn)日益增長的趨勢。小到餐廳廚房的炊具以及珠寶首飾,大到核工業(yè)的核能物質(zhì)。而由金屬污染引發(fā)的環(huán)境問題日趨嚴(yán)重,其對生態(tài)系統(tǒng)中水體及土壤的破壞基本上難以修復(fù),并且人為的改造和維護(hù)也很難進(jìn)行。尤其是前段時間的“牛奶河”事件再一次為我們敲響了環(huán)境保護(hù)的警鐘以及讓我們清楚地看到化工行業(yè)引起的水體及土壤重金屬污染的現(xiàn)狀和不爭的事實(shí)。

一、重金屬污染的種類及來源

所謂重金屬污染,是指由重金屬及其化合物引起的環(huán)境污染。尤其是由化工行業(yè)引起的水體及土壤重金屬污染具有永久性以及明顯的累積效應(yīng)。如下圖為重金屬在水體及土壤中的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理[1]。

1.1 水重金屬污染

重金屬在水體中積累到一定的限度就會對水體-水生植物-水生動物系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重危害,并可能通過食物鏈直接或間接地影響到人類的自身健康[2]。對水質(zhì)產(chǎn)生污染的重金屬主要有Cd、Pb、As、Hg、Cr和Co等。其中以Hg的毒性最大,Cd次之。此外,As由于其毒性可將其歸為重金屬污染。

1.2 土壤重金屬污染

土壤重金屬污染是指由于人類活動將重金屬帶入到土壤中,致使土壤中重金屬含量明顯高于背景含量、并可能造成現(xiàn)存的或潛在的土壤質(zhì)量退化、生態(tài)與環(huán)境惡化的現(xiàn)象[1]。污染土壤的重金屬包括生物毒性顯著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As,以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。

1.3 重金屬污染的來源

重金屬的污染主要來源化學(xué)工業(yè)污染,污染源主要有冶煉、化工、電鍍、電子、制革等行業(yè)排放的“三廢”等以及民用固體廢棄物不合理填埋堆放和大量化肥、農(nóng)藥的施用,使得各種重金屬污染物以單質(zhì)或離子形態(tài)進(jìn)入水體、土壤以及人體[2]。

二、重金屬污染的防治措施

2.1水體重金屬污染的防治對策

2.1.1 控制水體重金屬污染源

控制重金屬污染源,預(yù)防水體的污染。一方面要加強(qiáng)水資源的管理力度;另一方面要嚴(yán)格控制各種污水的排放源頭以及監(jiān)督、管理和控制有關(guān)工業(yè)部門和改革其生產(chǎn)工藝[3]。

2.1.2 水體重金屬污染的工程治理

目前常用的治理水體重金屬污染的工程工程措施主要有三類,即物理處理法、化學(xué)處理法及生物處理法[3]。

2.1.2.1 物理和化學(xué)方法

物理和化學(xué)方法屬于傳統(tǒng)處理重金屬污染水體的的措施,包括沉淀法、螯合樹脂法、高分子捕集劑法、天然沸石吸附法、膜技術(shù)、活性炭吸附工藝以及離子交換法等[4]。物理和化學(xué)方法具有凈化效率高、周期較短等優(yōu)點(diǎn);但存在選擇性小、流程長、操作麻煩以及處理費(fèi)用高等缺點(diǎn)。

2.1.2.2 生物處理法

生物處理法相對常規(guī)水處理法有投資小、成本低以及工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。國外,Groudeva等[5](2001) 對用生物修復(fù)水體的重金屬污染作了最新的綜述??傊?,水體有害重金屬的生物修復(fù)技術(shù)有著廣泛、低廉的原材料及很好的前景。

2.2 土壤重金屬污染的防治對策

土壤受重金屬污染后,蓄積在土壤中的有害重金屬能遷移到水、空氣和植物中難以消除[6]。因此,土壤受重金屬污染應(yīng)以“預(yù)防為主”。

2.2.1 綜合防護(hù)措施

控制和消除土壤的重金屬污染源,同時采取消除土壤中的重金屬污染物或控制重金屬污染物遷移轉(zhuǎn)化的措施,使其不能進(jìn)入食物鏈[6]。

2.2.2 生物防治

土壤污染物質(zhì)可通過生物降解或植物吸收而凈化土壤。如羊齒鐵角蕨植物對土壤中Cd的吸收率可達(dá)10%,多年可使土壤Cd含量降低50% [7]。

2.2.3 施加抑制劑

土壤施加某種抑制劑,可改變重金屬在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化,減少作物吸收,如使用石灰可增加土壤PH,使Cu、Zn、Hg、Cd等金屬或氫氧化物沉淀。研究表明,施用石灰后稻米含Cd量可降低30%[6]。

三、結(jié)論

隨著水體及土壤重金屬污染的日益嚴(yán)重化以及重金屬污染物進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后造成難以修復(fù)的危害,其正越來越為人們所了解和重視。目前重金屬污染的治理方法以物理化學(xué)方法為主,生物修復(fù)技術(shù)作為經(jīng)濟(jì)、高效和環(huán)保的治理技術(shù)在治理和防治重金屬污染方面將發(fā)揮更大作用。新型高效的水體及土壤重金屬污染防治措施有待優(yōu)化及創(chuàng)新。

【參考文獻(xiàn)】

[1]孫鐵珩,周啟星,李培軍,等.污染生態(tài)學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2001.

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[3]賈燕,.重金屬廢水處理技術(shù)的概況及前景展望[J].中國西部科技(學(xué)術(shù)版),2007 (4):10-13.

[4]張劍波,馮金敏.離子吸附技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用和發(fā)展[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2000(1):46-51.

[5]Groudeva, Guthrie EA, Walton BT. Bioremediationin the rhizosphere[J]. Environ Sci Thechnol,1993,27:2630-2636.

第4篇:土壤重金屬污染危害范文

鉛是文獻(xiàn)記載最多的毒性重金屬,其污染可直接影響人類健康,而兒童尤其對鉛污染敏感。鎘的毒性較大,被鎘污染的空氣和食物對人體危害嚴(yán)重,被人體吸收后可積存于肝或腎臟造成危害,尤以對腎臟損害最為明顯。人們對一些化工產(chǎn)品如油漆中的鉛污染風(fēng)險已有比較清楚的了解和認(rèn)識,但隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的發(fā)展,鉛、鎘等重金屬污染可以從大氣、水、土壤和農(nóng)產(chǎn)品等多個渠道進(jìn)入到食物鏈中,為人類健康帶來潛在的危害。

小麥生產(chǎn)重金屬污染源

小麥?zhǔn)侵匾募Z食作物,中國小麥常年播種面積在2400 萬公頃左右,總產(chǎn)量1億公斤左右,小麥的生產(chǎn)與國家糧食和食品安全及人民健康息息相關(guān)。從總體情況來看,中國小麥生產(chǎn)受到重金屬污染的比例非常小,僅在局部地區(qū)檢測到鉛、鎘等重金屬超標(biāo)的現(xiàn)象。但有越來越多的研究表明,小麥鉛、鎘等重金屬污染已經(jīng)呈現(xiàn)出范圍逐漸擴(kuò)大、并逐年加重的趨勢,必須引起足夠的重視。

中國小麥生產(chǎn)重金屬污染的來源主要有以下幾個方面:1.大氣和土壤污染。工業(yè)排放是中國重金屬污染的主要來源(Cheng,2003)。在工業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)鎘、鉛等重金屬污染要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村。煤、油等能源的燃燒、汽車尾氣排放和垃圾廢棄物的焚化使重金屬污染排放到大氣中,并逐漸沉降到土壤中,在大中型城市周圍的農(nóng)田受到了日益增多的重金屬污染威脅。此外,許多研究表明,公路兩側(cè)的農(nóng)田均受到不同程度的重金屬污染,而以高速公路兩側(cè)250米范圍內(nèi)鉛污染最為嚴(yán)重。小麥?zhǔn)侵袊狈降闹饕魑?,生長周期長(每年的10月至翌年的6月),城市周邊和公路兩側(cè)的小麥極易通過葉片吸收空氣中的鉛等重金屬,在小麥的葉片、莖桿、根系和籽粒中積累。對江蘇省典型區(qū)地震帶農(nóng)田土壤和小麥中重金屬的污染研究表明小麥籽粒中鉛、鉻、汞樣品超標(biāo)率分別為100%、58.97%、33.33%(陳京都等,2012)。對工業(yè)比較發(fā)達(dá)的太湖流域小麥樣品檢測發(fā)現(xiàn)鉛、鎳、鎘平均含量分別超標(biāo)52. 6 倍、43. 8 倍、37. 7 倍(楊彥等,2013)。重金屬污染小麥可能以大氣降塵為主,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所的研究顯示,大氣降塵和耕層土壤對小麥籽粒鉛質(zhì)量比的貢獻(xiàn)率分別為90%~99%和1%~10%(趙多勇等,2012)。

2.污水灌溉。礦業(yè)、鍍鋅、染織業(yè)、油漆和輪胎業(yè)是重金屬污染的主要來源。在中國許多地區(qū)有利用處理后的工業(yè)污水灌溉的傳統(tǒng),尤其是水資源缺乏的地區(qū)。同時,隨著城市化的進(jìn)程,城市或生活污水經(jīng)處理后也可作為農(nóng)業(yè)水資源。通常情況下采用污水灌溉的土壤中汞、鉛、鋅等重金屬超標(biāo)可達(dá)到50-300%,種植在污水灌溉土壤中的小麥等農(nóng)作物都會不同程度地受到重金屬的污染。對新鄉(xiāng)市污灌區(qū)土壤和小麥籽粒中重金屬污染檢測表明,小麥籽粒中Cd、Ni、Cr 和Zn 含量分別是國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的25.5、12.98、6.12 和1.32 倍(朱桂芬等,2009)。對河南焦作市礦區(qū)礦井水排放對小麥籽粒中重金屬污染的檢測結(jié)果表明,鉛、鎘等達(dá)到重度污染水平(馬守臣等,2012)。而河南開封市污水灌溉區(qū)小麥籽粒受鉛污染最嚴(yán)重,鎘、鉻、砷污染次之(周振民,2013)。

3.有機(jī)肥中重金屬污染。集約化養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了大量畜禽糞便,是中國農(nóng)村主要面源污染之一。畜禽糞便作為有機(jī)肥施用是治理畜禽糞便污染、提高農(nóng)田肥力的主要途徑。但在畜禽養(yǎng)殖過程中大量施用微量元素添加劑,而這些重金屬元素在畜禽體內(nèi)的消化吸收利用率極低,大部分隨畜禽糞便排出體外,造成區(qū)域性的重金屬污染。城市污泥、畜禽糞便作為有機(jī)肥的施用可導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品中重金屬含量超標(biāo),通過生物鏈傳遞,最終會影響人體健康。城市污泥中以鎘、鉛等重金屬的污染為主,雞糞和豬糞農(nóng)用區(qū)小麥Cr、Ni、Pb 均有不同程度的超標(biāo),牛糞農(nóng)用區(qū)污染較輕(葉必雄等,2012)。

4.生產(chǎn)、加工、儲運(yùn)過程污染。目前在小麥的收獲、晾曬、加工、儲存、運(yùn)輸和銷售過程中均大量使用機(jī)械化作業(yè),小麥籽粒所接觸的機(jī)械、管道、容器以及因工藝需要加入的添加劑都可能使小麥?zhǔn)艿姐U等重金屬污染。麥?zhǔn)諘r節(jié),在農(nóng)村的公路上經(jīng)??梢砸姷搅罆竦男←湥^往車輛的尾氣和瀝青中的重金屬可導(dǎo)致小麥的二次重金屬污染。

重金屬污染防治對策

首先,加強(qiáng)監(jiān)管,控制排放。冬小麥?zhǔn)侨A北地區(qū)主要的糧食作物,也是主要的灌溉耗水作物,由于目前各污水處理廠的處理效果和利用能力不盡相同,部分廠、礦違規(guī)排放,造成許多環(huán)境污染事件。有關(guān)部門必須加強(qiáng)管理,大力推進(jìn)實(shí)施清潔能源利用,提高污水處理排放標(biāo)準(zhǔn),提升再生水生產(chǎn)工藝,加大鎘、鉛等重金屬清除的工藝指標(biāo)要求。

第5篇:土壤重金屬污染危害范文

關(guān)鍵詞:礦山 重金屬 生物修復(fù)

礦產(chǎn)資源是人類生產(chǎn)和生活的基本源泉之一,是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ),我國目前95%的能源和80%的原材料是依靠開發(fā)礦產(chǎn)資源來提供的,因此我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開礦業(yè),但是礦業(yè)又是個污染相當(dāng)大的行業(yè)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,礦山的開采不斷加大,礦山的開采伴隨著很多環(huán)境問題的產(chǎn)生,破壞了自然生態(tài)環(huán)境,其中礦業(yè)廢水中含有大量的重金屬,對環(huán)境污染嚴(yán)重,污染水源,對人體健康構(gòu)成威脅。因此必須有效地處理礦山固廢以及廢水。

1、礦山重金屬的來源

金屬礦山開發(fā)的開采、選洗、冶煉都會向環(huán)境中排放重金屬元素,原生硫化物礦床在開采利用過程中,廢棄的硫化物經(jīng)過長期的自然氧化、雨水淋濾而導(dǎo)致重金屬元素大量進(jìn)入礦區(qū)。硫化礦物的氧化反應(yīng)速率除與反應(yīng)時間、溫度、硫化礦物的含量、種類有關(guān)外,還與外界環(huán)境如氧氣、水、生物活動特別是氧化鐵桿菌等有關(guān)。固體廢物的風(fēng)化可以導(dǎo)致重金屬元素的淋濾釋放,特別是鉛鋅礦、汞鉈礦在開采利用過程中,尾礦廢石中的鉛、鋅、砷、鉈以及伴生組分如鎘、鉻、銅在地表水的沖洗和雨水的淋濾下進(jìn)入土壤并累積起來。

土壤中重金屬元素的遷移分布行為受到土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、礦物組成、陽離子代換量等性質(zhì)的制約,如鉈在土壤中的含量與有機(jī)質(zhì)含量有明顯的正相關(guān)性,而與土壤中的粘土礦物含量呈負(fù)相關(guān)性。通常情況下,表層土壤中含鉈量較高,深層土壤與土壤下伏的基巖中含鉈量低,錳礦物對重金屬元素有著強(qiáng)烈的固定作用,這使得重金屬元素在土壤中的含量明顯高于河流沉積物。

2、重金屬的危害分析

重金屬在土壤一植物系統(tǒng)中遷移直接影響到植物的生理生化和生長發(fā)育,從而影響作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。當(dāng)土壤被重金屬污染后,重金屬在土壤中累積,當(dāng)達(dá)到一定程度便會對作物產(chǎn)生不良影響,不僅影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì),而且通過食物鏈最終影響人類健康。如鉛能傷害人的神經(jīng)系統(tǒng),特別對幼兒的智力發(fā)育有極其不良的影響;鎘的毒性很大,在人體內(nèi)蓄積會引起泌尿系統(tǒng)功能變化,還會影響骨骼發(fā)育,如1955年發(fā)生在日本神通川地區(qū)的“痛痛病”,就是因為該地區(qū)的土壤一植物系統(tǒng)受到鎘的污染;1953年日本水俁氮肥廠的乙酸乙醛反應(yīng)管排出含有氯化甲基汞的汞渣流入水體,有毒物質(zhì)被魚、蝦、貝類食人后,由食物鏈進(jìn)人人體,導(dǎo)致了“水俁事件”的發(fā)生。在中國,隨著污灌面積不斷擴(kuò)大,土壤重金屬的污染問題日趨嚴(yán)重,如沈陽、蘭州、桂林、萍鄉(xiāng)等地重金屬污染均較明顯;湖南株洲的冶煉廠和化工廠附近地區(qū)的重金屬汞、鎘、鉛的含量均超標(biāo),對人和家禽健康危害很大。土壤重金屬污染對人類健康造成的威脅已引起世界各國科學(xué)工作者的普遍關(guān)注,對其治理成為目前研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。

3、礦山重金屬污染的生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù),指一切以利用生物為主體的環(huán)境污染的治理技術(shù)。它包括利用植物、動物和微生物吸收、降解、轉(zhuǎn)化土壤中的污染物,使污染物的濃度降低到可接受的水平,或?qū)⒂卸居泻Φ奈廴疚镛D(zhuǎn)化為無害的物質(zhì),也包括將污染物穩(wěn)定化,以減少其向周邊環(huán)境的擴(kuò)散。這是一種利用各種天然生物過程而發(fā)展起來的現(xiàn)場處理各種環(huán)境污染的技術(shù),生物修復(fù)的處理費(fèi)用比較低,而且對環(huán)境的影響也比較小、生物處理的效率相對也比較高。

3.1植物修復(fù)

植物修復(fù)技術(shù)是利用植物提取、吸收、分解、轉(zhuǎn)化或固定土壤、沉積物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技術(shù)的總稱,也就是將某種特定的植物種植在重金屬污染的土壤上,而該種植物對土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力,將植物收獲并進(jìn)行妥善處理后即可將該種重金屬移出土體,達(dá)到污染治理與生態(tài)修復(fù)的目的。植物提取是目前研究最多并且最有前景的方法。目前發(fā)現(xiàn)的具有超累積能力的植物約400多種。植物提取技術(shù)首先要篩選出超累積植物,植物提取利用植物從土壤中吸收金屬污染物,并在植物地上部分富集對植物體收獲后進(jìn)行處理,從而降低了土壤中重金屬的含量。

植物修復(fù)技術(shù)目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于對土壤重金屬污染的治理,但是在運(yùn)用的過程中產(chǎn)生了很多的問題,比如植物修復(fù)技術(shù)并不能從根本上消除重金屬污染的問題,而是將重金屬從土壤中吸收或吸附到植物體內(nèi)或根部.然而如何防止富集在植物中的重金屬重新流入到環(huán)境和食物鏈中,怎樣有效的處理植物中的重金屬以及防止產(chǎn)生二次污染等。

3.2微生物修復(fù)

除了植物修復(fù)技術(shù)外,重金屬污染的處理措施還包括有微生物技術(shù)。土壤重金屬污染的微生物修復(fù)是利用微生物的生物活性對重金屬的親和吸附或轉(zhuǎn)化為低毒產(chǎn)物,從而降低重金屬的污染程度。在長期受某種重金屬污染的土壤上,生存著數(shù)量眾多的、能適應(yīng)重金屬污染的環(huán)境并能氧化或還原重金屬的微生物類群。對于某些重金屬污染的土壤,可以利用微生物對重金屬進(jìn)行固定、移動或轉(zhuǎn)化,改變它們在環(huán)境中的遷移特性和形態(tài),從而進(jìn)行生物修復(fù)。微生物主要通過生物吸附和富集作用、溶解和沉淀作用、氧化還原作用和菌根真菌與土壤重金屬的生物有效性關(guān)系對土壤中重金屬活性產(chǎn)生影響。

3.3動物修復(fù)

土壤中的某些低等動物(如蚯蚓和鼠類)能吸收土壤中的重金屬,因而能一定程度地降低污染土壤中重金屬的含量。隨著生物技術(shù)和基因工程技術(shù)的發(fā)展,土壤生物修復(fù)技術(shù)研究與應(yīng)用將不斷深入并走向成熟,特別是微生物修復(fù)技術(shù)、植物生物修復(fù)技術(shù)的綜合運(yùn)用將為有毒、難降解、有機(jī)物污染土壤的修復(fù)帶來希望。

4、結(jié)論

酸性礦山廢水和尾礦是造成礦山重金屬污染的主要原因,因此,在以后的礦山重金屬污染研究中,測定礦區(qū)有毒、有害重金屬元素的總量及其在不同環(huán)境介質(zhì)中的賦存相態(tài),區(qū)分重金屬元素的來源及其在礦區(qū)的運(yùn)移途徑;綜合利用重金屬元素污染的評價方法,從環(huán)境地球化學(xué)工程學(xué)的原理和方法出發(fā),加大礦山重金屬元素的污染治理和生態(tài)修復(fù)工作等方面還有很大的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn):

[1]劉敬勇,常向陽,涂湘林.礦山開發(fā)過程中重金屬污染研究綜述.礦產(chǎn)與地質(zhì).2006年l2月

[2]楊先偉,張滿滿,王潤沛,陳龍雨.礦山重金屬污染及植物修復(fù)研究進(jìn)展;2010年第21期

第6篇:土壤重金屬污染危害范文

關(guān)鍵詞:土壤;重金屬;污染;危害指數(shù);生態(tài)風(fēng)險評價;生態(tài)效應(yīng);臨界值;山東省

中圖分類號:p595;x42 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:a

0引言

山東省東部地區(qū)是山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)的主體部分,包括青島、煙臺、威海、濰坊、日照、臨沂等6個地級市的46個縣,面積54×04 km2,也是山東省經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。城市化、工業(yè)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的快速推進(jìn)是該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要標(biāo)志。然而,伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,土壤與水環(huán)境污染、土壤鹽漬化、海水入侵、農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留和重金屬含量超標(biāo)等生態(tài)問題相繼出現(xiàn),并日趨嚴(yán)峻。這不僅威脅當(dāng)?shù)厝司迎h(huán)境、生態(tài)安全,也嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的快速、持續(xù)、健康發(fā)展。因此,在山東省東部地區(qū)進(jìn)行生態(tài)環(huán)境質(zhì)量研究和生態(tài)風(fēng)險評價具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

土壤重金屬污染作為土壤環(huán)境健康質(zhì)量惡化重要標(biāo)志之一,受到國內(nèi)外學(xué)者的普遍關(guān)注。前人在山東省東部地區(qū)作了大量有關(guān)土壤重金屬污染方面的研究[2-6]。這些研究大多是從土壤重金屬元素的絕對含量為切入點(diǎn),研究土壤重金屬污染的形成機(jī)理,評價區(qū)域環(huán)境污染特點(diǎn),而從宏觀角度研究較大尺度土壤重金屬污染和從重金屬毒性系數(shù)為出發(fā)點(diǎn)研究重金屬危害的報道甚少?;诖?,筆者以山東省東部地區(qū)土壤為研究對象,分析土壤重金屬的污染特征,采用重金屬潛在生態(tài)危害指數(shù)法[7]對土壤重金屬的生態(tài)危害效應(yīng)進(jìn)行評價,探討優(yōu)勢農(nóng)作物的重金屬富集特性,旨在對山東省東部地區(qū)土壤污染防治和保障農(nóng)產(chǎn)品安全提供科學(xué)依據(jù)。

材料與方法

土壤樣品采集與分析

第7篇:土壤重金屬污染危害范文

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)菜對重金屬的吸收和積累能力的差異提出了對土地的合理利用。

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,含重金屬廢水的污灌等農(nóng)業(yè)措施,重金屬對土壤和農(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,不僅對植物生長和發(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策,不僅對蔬菜生產(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,目前我國受鎘、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%。在天津市郊檢測的大白菜、薺菜、水蘿卜、小白菜4種蔬菜36個樣品中,重金屬的檢出率為100%,鎘超標(biāo)40%。2002年魏秀國等調(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??偟膩砜?,根據(jù)中國的蔬菜食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),我國主要大、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價標(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,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)重金屬對植物生長代謝的影響

雖然有些重金屬是植物生長必需元素,在一定濃度范圍內(nèi)可促進(jìn)植物的生長發(fā)育,但所有重金屬在較高濃度時對植物都會產(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.影響種子萌發(fā)以及植株生長,最終導(dǎo)致生長量和產(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個變種的胡蘿卜播種在3個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)和殘渣態(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、合理利用蔬菜對重金屬的富集規(guī)律

根據(jù)不同蔬菜對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。針對菜地重金屬污染狀況選擇相應(yīng)種植模式和蔬菜品種,對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,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.中國權(quán)威人士論中國怎樣養(yǎng)活養(yǎng)好中國人[M].北京:中國財經(jīng)出版社,1997

第8篇:土壤重金屬污染危害范文

關(guān)鍵詞:重金屬;污染;防治;對策

一個地區(qū)長期進(jìn)行礦山開采、加工以及利用重金屬作為原料的工業(yè)發(fā)展,如不重視對重金屬污染物有效防治,重金屬污染物將在土壤、大氣、水中逐漸累積,從而形成重金屬污染。本文以南京市重金屬污染的產(chǎn)生、排放為例,對重金屬污染產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,并提出治理污染的對策。

1.南京市重金屬污染物產(chǎn)生和排放現(xiàn)狀

南京市的重金屬污染主要來源于工業(yè);南京市13個區(qū)縣中涉及重金屬污染物產(chǎn)排的企業(yè)數(shù)為82家;重金屬污染物排放主要通過廢水和廢氣排放。

涉重廢水排放總量為1075.24萬噸/年,廢水中各重金屬污染物排放量分別為汞(Hg)0.27kg/a、鎘(Cd)25.86kg/a、總鉻(Cr)449.24kg/a、六價鉻(Cr6+)361.14 kg/a、鉛(Pb)174.67kg/a、砷(As)2.81 kg/a、銅(Cu)698.03 kg/a、鎳(Ni)96.23kg/a;涉重廢氣排放總量為74591.10×104m3/a,廢氣中各重金屬污染物排放量分別為汞(Hg)0.032kg/a、鎘(Cd)52.66kg/a、鉻(Cr)28.85kg/a、鉛(Pb)150.68kg/a、砷(As)39.43kg/a。

含重金屬危險廢物產(chǎn)生量為4956.33t/a,其中綜合利用量為3123.67t/a,處置量為1706.06t/a,貯存量為126.6t/a,排放量為零。

2.南京市重金屬污染的主要原因

通過對南京市涉及重金屬污染的企業(yè)的調(diào)查分析,南京市重金屬污染的主要原因有以下幾個方面:

(1)企業(yè)規(guī)模以中小型為主,分布散亂

南京市涉重企業(yè)規(guī)模普遍偏小,分布散亂,遍布區(qū)縣各處,污染物未能全部穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放,廢水、廢氣治理措施較傳統(tǒng)、簡單,很多企業(yè)大部分企業(yè)未能進(jìn)入工業(yè)園區(qū)進(jìn)行統(tǒng)一管理,為環(huán)境監(jiān)管帶來了很大的不便,也為加快區(qū)域內(nèi)資源共享、信息公開化建設(shè)設(shè)置了障礙。

(2)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理,發(fā)展方式粗放

近年來,南京市一直致力于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,目前正處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型期,仍有一部分高投入、高耗能、高污染的企業(yè)未被淘汰,特別是一些涉重的中小型企業(yè),工藝落后,經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱,從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等各方面開展重金屬污染治理的難度又都比較大,即使企業(yè)關(guān)閉,重金屬累積的特性也會給企業(yè)所在區(qū)域帶來隱患。

(3)法規(guī)制度建設(shè)滯后,環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)不健全

目前我國還沒有重金屬污染治理和土壤污染治理的專門法規(guī),南京市主要按照現(xiàn)行的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中對重金屬的控制要求對涉重企業(yè)進(jìn)行管理;現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)主要針對污染源達(dá)標(biāo)排放提出,不涉及重金屬的累積效應(yīng),關(guān)于人體健康的重金屬環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)不健全。

(4)基礎(chǔ)工作薄弱,相關(guān)技術(shù)欠缺

由于長期對重金屬污染忽視,重金屬的監(jiān)測、防治技術(shù)研究等基礎(chǔ)工作較為薄弱,南京市重金屬污染物整體排放情況和環(huán)境受污染程度尚未完全摸清,對重點(diǎn)防控企業(yè)、區(qū)域及污染隱患的危害程度掌握不夠。同時重金屬污染的科學(xué)研究、技術(shù)政策等還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于污染防治的迫切需求。

(5)污染隱蔽性強(qiáng),治理周期長

重金屬元素化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,通過水、氣、固廢等多種途徑可以在環(huán)境中長期積累,并通過食物鏈逐級富集,最終進(jìn)入人體累積,使得留在人體的重金屬含量成倍放大,傳統(tǒng)的環(huán)境達(dá)標(biāo)觀念由于重金屬的富集特性失去效用,待累積到一定程度發(fā)生污染事件時大多已經(jīng)造成了極為嚴(yán)重的后果。一旦環(huán)境受到污染,需要比常規(guī)污染物治理更長的治理周期、更多的治理成本和更高的治理難度。

(6)環(huán)境監(jiān)管能力不足,監(jiān)管難度大

長期以來,南京市對重金屬污染重視力度不夠,各級環(huán)保管理仍主要針對常規(guī)污染物的管理,重金屬污染監(jiān)管措施不完善,特別是企業(yè)廢氣中重金屬污染的管理幾乎為空白;各級環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)均主要注重常規(guī)性污染物指標(biāo)監(jiān)測,重金屬監(jiān)測能力不足,缺乏高精確度重金屬檢測儀器。

3、重金屬污染防治對策

消除重金屬污染除了對污染進(jìn)行治理、對環(huán)境進(jìn)行修復(fù)外,更需要對可能出現(xiàn)的重金屬污染進(jìn)行預(yù)防,從根本上解決重金屬污染的問題。

(1)大力推行清潔生產(chǎn)審核,提升企業(yè)清潔生產(chǎn)水平

通過清潔生產(chǎn)審核,對企業(yè)的生產(chǎn)、產(chǎn)品或提供服務(wù)全過程的定性和定量分析,找出高物耗、高能耗、高污染的原因,有的放矢的提出對策、制定方案,從源頭減少和防止重金屬污染物的產(chǎn)生。對國內(nèi)外現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)、工藝進(jìn)行科研攻關(guān),研究和開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、符合國內(nèi)重金屬行業(yè)發(fā)展要求的清潔生產(chǎn)核心技術(shù)和裝備。

(2)嚴(yán)格控制企業(yè)、區(qū)域內(nèi)部重金屬污染物排放

嚴(yán)格控制區(qū)域內(nèi)企業(yè)的重金屬廢氣排放,重金屬廢氣需進(jìn)行處理,排放口達(dá)標(biāo)率為100%;強(qiáng)化無組織廢氣收集、治理技術(shù),在運(yùn)輸、生產(chǎn)的過程中減少無組織廢氣對環(huán)境的危害。區(qū)域嚴(yán)格執(zhí)行《中華人民共和國固體廢棄物污染環(huán)境防治法》等有關(guān)法規(guī),實(shí)現(xiàn)固廢的全面無害化處理。

(3)開展重金屬排放企業(yè)專項整治。

要結(jié)合環(huán)保專項行動,對涉及排放重金屬的企業(yè)進(jìn)行全面排查和整治,徹底解決工藝落后、污染嚴(yán)重的鉛酸蓄電池、鉛冶煉等企業(yè)的環(huán)境安全隱患,嚴(yán)厲懲治涉及重金屬的環(huán)境違法違規(guī)問題。對位于飲用水源保護(hù)區(qū)的企業(yè)一律停產(chǎn)關(guān)閉;對污染治理設(shè)施不正常運(yùn)行、長期超標(biāo)及超量排放的企業(yè)一律停產(chǎn)治理;對發(fā)現(xiàn)重大環(huán)境安全隱患的企業(yè)一律停產(chǎn)整改,整改不到位的堅決予以關(guān)閉。

(4)加快區(qū)域內(nèi)資源共享、信息公開化建設(shè)

通過信息交換中心的企業(yè)環(huán)境行為公開披露的功能,把建設(shè)項目審批程序、重金屬污染物排污費(fèi)繳納標(biāo)準(zhǔn)、資源型企業(yè)可持續(xù)發(fā)展準(zhǔn)備金制度、達(dá)不到環(huán)保要求的重金屬企業(yè)名單和來信來訪處理等信息全部向社會亮相公開,主動接受廣大公眾和社會各界監(jiān)督,督促企業(yè)保護(hù)環(huán)境。。

(5)加強(qiáng)政府行政干預(yù)、監(jiān)督管理

加強(qiáng)政府行政干預(yù),建立健全環(huán)境執(zhí)法機(jī)構(gòu),加強(qiáng)和充實(shí)環(huán)境執(zhí)法力量,制定賠償和生態(tài)補(bǔ)償?shù)裙芾碚吆推渌s束性政策。實(shí)施環(huán)境保護(hù)目標(biāo)責(zé)任制,明確環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的分管部門和分管領(lǐng)導(dǎo),獎懲制度,并定期檢查與考核目標(biāo)落實(shí)情況;落實(shí)環(huán)境行政執(zhí)法責(zé)任制,規(guī)范環(huán)境執(zhí)法行為,加強(qiáng)環(huán)境執(zhí)法硬件水平;建立和落實(shí)崗位責(zé)任制及其考核要求。

(6)建設(shè)區(qū)域環(huán)境風(fēng)險預(yù)防和應(yīng)急體系

區(qū)域必須建立統(tǒng)一的風(fēng)險防范組織管理機(jī)構(gòu),根據(jù)《國家突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案》,制定區(qū)域重金屬環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案,建立環(huán)境風(fēng)險應(yīng)急監(jiān)測和管理系統(tǒng),制定園區(qū)安全、健康與環(huán)境風(fēng)險防范政策,初步建立區(qū)域安全與健康、風(fēng)險防范體系。開展社會風(fēng)險防范宣傳教

育,提高人們的風(fēng)險防范意思,要求區(qū)域內(nèi)企業(yè)對緊急事故能夠做出快速反應(yīng),及時采取補(bǔ)救措施,減少環(huán)境危害和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。

(7)加速已污染區(qū)域修復(fù)治理工作

對已造成重金屬排放的重點(diǎn)區(qū)域,要重點(diǎn)抓好土壤污染本底調(diào)查,布設(shè)更密集的監(jiān)測位點(diǎn),采樣分析重金屬污染現(xiàn)狀,針對各區(qū)域的污染程度和污染特征,制定詳細(xì)的區(qū)域重金屬污染修復(fù)治理計劃,并作為重金屬污染修復(fù)試點(diǎn),選擇成熟的修復(fù)方案,進(jìn)行可行性研究,改善質(zhì)量,防范風(fēng)險。

(8)開展重金屬污染健康危害監(jiān)測與診療

建立和完善覆蓋全市的重金屬污染健康監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),建立重點(diǎn)防控區(qū)健康監(jiān)測和報告制度、敏感人群定期體檢制度,完善重金屬污染健康危害評價、人群健康體檢及診療和處置等工作規(guī)范。開展重金屬環(huán)境與健康危害的調(diào)查研究。定期對重點(diǎn)防控區(qū)域內(nèi)潛在風(fēng)險人群有計劃地進(jìn)行健康檢查,對可能發(fā)生的健康危害進(jìn)行預(yù)警,對需要治療的人群積極診療。

(9)對發(fā)生事故的區(qū)域?qū)嵭邢夼?/p>

重點(diǎn)防控區(qū)內(nèi)如發(fā)生涉重污染事故,需對肇事企業(yè)立即停產(chǎn)治理,情節(jié)嚴(yán)重則由地方政府責(zé)令關(guān)閉,對外環(huán)境造成的影響應(yīng)進(jìn)行評估,采取相應(yīng)措施,減輕或消除對外環(huán)境和人群造成的影響,在事故處理結(jié)束前對區(qū)域內(nèi)所有涉重項目實(shí)行區(qū)域限批。

4.總結(jié)

重金屬污染是一個長期累積而形成的,必須在重金屬污染產(chǎn)生之前進(jìn)行預(yù)防,對重金屬污染必須進(jìn)行源頭治理,從根本上解決重金屬污染問題。

參考文獻(xiàn)

[1]徐林通 土壤重金屬污染防治方法綜述 知識經(jīng)濟(jì) 2011年第21期 86;

第9篇:土壤重金屬污染危害范文

關(guān)鍵詞 土壤污染;重金屬;有機(jī)污染物;植物生長發(fā)育

中圖分類號 X173 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)101-0209-01

土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一,也是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。伴隨著我國工業(yè)、城市污染的加劇和農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)種類、數(shù)量的增加,我國土壤重金屬污染程度正在加劇,污染面積在逐年擴(kuò)大。

1 土壤污染的來源

我國土壤污染主要有兩大來源:一類是自然來源,有些地方本身地質(zhì)中重金屬含量就高(比如長江沿岸);另一類是人類活動的結(jié)果,如:工業(yè)和城市“三廢”排放,包括污水灌溉和污泥施用,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)“三廢”排放,大氣飄塵,農(nóng)藥、農(nóng)膜和肥料的長期不合理投入。

2 土壤的主要污染物及其對植物的影響及危害

土壤中的污染物超過植物的忍耐限度,會引起植物的吸收和代謝失調(diào);一些污染物在植物體內(nèi)殘留,會影響植物的生長發(fā)育,甚至導(dǎo)致遺傳變異。土壤污染破壞植物根系的正常吸收和代謝功能,通常同植物體內(nèi)酶系統(tǒng)作用過程有關(guān)。污染物通過土壤途徑影響植物的生長和發(fā)育,與污染物通過大氣或水作用于植物是大不相同的。這種影響既涉及污染物在不均勻的、多相的土壤系統(tǒng)內(nèi)部復(fù)雜的運(yùn)動過程,又涉及土壤膠體與植物根膠系統(tǒng)之間相互作用。因此,在確定土壤污染對植物生長發(fā)育障礙的“閾值”方面,不能制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。目前對重金屬、微量元素以及有機(jī)物污染土壤而造成植物生長發(fā)育障礙方面研究較多。

土壤的主要污染物有:重金屬;有機(jī)污染物。

2.1 重金屬污染對植物的影響

重金屬污染物多來源于礦山、冶煉、電鍍、化工等工業(yè)廢水。若使用未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)的污水灌溉農(nóng)田,就會造成土壤和農(nóng)作物的污染。重金屬對植物的危害常從根部開始,然后再蔓延至地上部,受重金屬影響,會妨礙植物對氮、磷、鉀的吸收,使農(nóng)作物葉黃化、莖稈矮化,從而降低農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量。水體中重金屬對水生生物的毒性,不僅表現(xiàn)為重金屬本身的毒性,而且重金屬可在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為毒性更大的金屬化合物,如汞的甲基化作用。重金屬和微量元素在土壤中存在著復(fù)雜的相互關(guān)系,例如鐵與銅、錳、鎘之間,鎘與銅、鋅之間存在拮抗作用。此外,影響植物生長發(fā)育的還有土壤的pH值、土壤氧化還原電勢和土壤代換吸收性能等因素。

2.1.1 重金屬污染對植物生長發(fā)育的影響

重金屬鎘是危害植物生長發(fā)育的有害元素,土壤中的過量的鎘會對植物生長發(fā)育產(chǎn)生明顯的危害。研究表明鎘脅迫時會破壞葉片的葉綠素結(jié)構(gòu),降低葉綠素含量,葉片發(fā)黃,嚴(yán)重時幾乎所有的葉片都出現(xiàn)褪綠現(xiàn)象,葉脈組織成醬紫色,變脆,萎靡,葉綠素嚴(yán)重缺乏,表現(xiàn)為缺鐵癥狀。由于葉片受傷害致使生長緩慢,植株矮小,根系受到限制,造成生長障礙降低產(chǎn)量,高濃度時死亡。鉛毒害引起草坪植物主要的中毒癥狀為根量減少,根冠膨大變黑、腐爛,導(dǎo)致植物地上部分生物量隨后下降,葉片失綠明顯,嚴(yán)重時逐漸枯萎,植物死亡。

植物體內(nèi)積累過量鉻會引起毒害作用。研究表明當(dāng)土壤中三價鉻離子為20~40×10-6時,對玉米苗生長有明顯的刺激作用,但達(dá)到320×10-6時,則對玉米生長有抑制;六價鉻離子為20 ×10-6時,對玉米苗生長具刺激作用,80×10-6時有明顯的抑制作用。高濃度鉻離子對植物產(chǎn)生嚴(yán)重的毒害作用,當(dāng)土壤溶液中鉻濃度大于10 ×10-6 時,生長稍受影響,25×10-6植物出現(xiàn)褪綠現(xiàn)象,無分蘗(水稻),葉鞘灰綠色,組織開始潰爛,生長受嚴(yán)重影響。

銅是植物體內(nèi)多酚氧化酶、氨基氧化酶、酪氨酸酶、抗壞血酸氧化酶、細(xì)胞色素氧化酶等組分,是各種氧化酶活性的核心元素,與這些酶的電子接受與傳遞有關(guān)。一般禾本科植物對銅元素很敏感,土壤缺銅時植物分蘗數(shù)量多但不抽穗,子粒不飽滿,葉片失綠,牧草出現(xiàn)白瘟病一樣的缺銅癥狀。過量的銅元素對生長發(fā)育產(chǎn)生危害,主要是妨礙植物對二價鐵的吸收和在體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn),造成缺鐵病。在生理代謝方面,過量的銅抑制脫羧酶的活性,間接阻礙了NH4+向谷氨酸轉(zhuǎn)化,造成NH4+的累積,使根部受到嚴(yán)重?fù)p傷,首先主根不能伸長,常在2 cm~4 cm就停止,根尖硬化,生長點(diǎn)細(xì)胞分裂受到抑制,根毛少甚至枯死。

2.1.2 重金屬污染對植物細(xì)胞分裂的影響

重金屬能夠損壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),干擾細(xì)胞的有絲分裂過程,誘導(dǎo)染色體畸變,從而影響植物的生長。關(guān)于重金屬對植物細(xì)胞有絲分裂的研究已有不少研究報道,如:鉛并不是植物生長發(fā)育的必需元素,當(dāng)鉛被動進(jìn)入植物根、樹皮或葉片后,積累在根、莖和葉片影響植物的生長發(fā)育,使植物受害。鉛對植物根系的生長的影響是顯著的,鉛能減少根細(xì)胞的有絲分裂速度,這也是造成植物生長緩慢的原因。

2.1.3 重金屬污染對植物生理生化的影響

土壤中鎘脅迫對植物代謝的影響顯著,引起植物體內(nèi)活性氧自由基劇增,超出了活性氧清除酶的歧化—清除能力時,使根系代謝酶活性降低,嚴(yán)重影響根系活力。何翠屏等的研究表明,隨脅迫時間延長,SOD活性也受到影響而急劇下降,從而使其它代謝酶活性受到影響,最終使植物死亡。葉片中葉綠素成為自由基攻擊的靶分子,造成葉綠素結(jié)構(gòu)破壞,葉片失綠,嚴(yán)重時使葉片枯萎。

2.1.4 重金屬污染對植物礦質(zhì)營養(yǎng)代謝的影響

重金屬脅迫引起植物體對氮、磷、鉀等大量營養(yǎng)元素吸收和再運(yùn)輸效率下降,從而導(dǎo)致它們參與體內(nèi)物質(zhì)和代謝的異常;鈣、鎂作為植物所必需的營養(yǎng)元素,在植物體內(nèi)滲透壓調(diào)節(jié)、代謝平衡維持、物質(zhì)合成中都有著不可或缺的作用,而重金屬的脅迫常會導(dǎo)致它們參與的代謝過程紊亂和功能失調(diào)。較高濃度重金屬抑制植物體對鈣、鎂的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)能力。鐵、銅、鋅、錳等作為植物的微量元素在體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中起到重要的作用,它們不僅是植物體某些物質(zhì)的組分(如Cu, Zn-SOD),而且也在某些生理過程中起催化作用。Cr對作物的礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收和代謝活動具有重要的影響。例如:Cr可以抑制作物對Fe、Zn吸收,而引起葉片失綠;Cr抑制矮菜豆、黃豆等對Zn的攝取,增加水稻對Mn,水稻、黃豆等對Mg的攝取。

2.2 有機(jī)污染物污染對植物的影響

造成土壤有機(jī)污染的主要原因是向土壤施肥、施用農(nóng)藥、用污水灌溉、在地面上堆放廢物,以及大氣中的污染物沉降到土壤中。當(dāng)進(jìn)入土壤的污染物不斷增加,致使土壤結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞,土壤微生物和小動物會減少或死亡,這時農(nóng)作物的產(chǎn)量會明顯降低,收獲的作物體內(nèi)毒物殘留量很高,從而影響食用安全。

3 結(jié)論

由于土壤的污染物來源復(fù)雜,土壤中重金屬不同形態(tài),不同重金屬之間及與其他污染物的相互作用產(chǎn)生各種復(fù)合污染的復(fù)雜性增加了對土壤污染研究的難度。為了防止土壤污染引起植物生長發(fā)育障礙,破壞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力,必須對各種污染毒物進(jìn)行實(shí)驗室篩選,深入開展土壤-植物系統(tǒng)的生態(tài)毒理學(xué)研究。

參考文獻(xiàn)

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