重金属对环境的污染精选(九篇)

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第1篇：重金属对环境的污染范文

论文关键词：超重力，重金属，玉米，生长性状，叶绿素

 

近几年由于人类的活动，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、土壤、水中，引起严重的环境污染。重金属铬Cr是再生水中污染物之一，对人群的健康产生危害[1]。在Cr影响植物生长方面，有人对土壤或沙中栽培的洋葱和玉米对灌溉水中对重金属Cr的吸收规律进行了研究[2-3]。杨和连[4]等专家都进行试验研究了Cr对作物种子发芽的影响[5-6]。近几年培育高度耐重金属的植株，成为了育种的难题，在研究重金属超富集植物吸收、转运和贮存Zn、Ni、Cd等重金属的分子机制取得主要进展[7]。根据目前的研究，主要通过鉴定玉米的形态指标和生理生化指标来研究植物的对重金属的抗性。本试验是在航天育种的启发下叶绿素，变微重力为超重力，综合超重力和重金属的因素，探讨对玉米种子萌发，幼苗形态和叶绿素的影响。探索利用超重力处理植物种子提高其抗重金属性的生理生化基础。

1材料与方法

供试材料采用农大108玉米品种。首先对小麦种子用0.1% HgCl2消毒10min，再自来水冲洗彻底后浸种24 h。然后暗培养至大多数种子萌动。随机抽取30粒种子各5份，以1000g·2h、2000g·1h、4000g·40min、6000g·20min、和8000g·10min进行超重力处理，未离心的种子作为空白对照（CK）。处理后的种子放入含有不同浓度重金属营养液的苗盆中进行水培，置于25℃恒温光照培养箱下培养。

培养至胚芽突破种皮长出幼苗，此时期测定种子的发芽率。在第3天测量玉米的形态指标。培养至三叶期，随机取叶样进行测定叶绿素。

2结果与分析

2.1 超重力和重金属对玉米种子发芽率的影响

由图l可以看出，综合超重力和重金属双重胁迫，当相同超重力处理时，由图可知随着重金属处理浓度的增加，种子的发芽率明显降低。对实验的结果进行分析表明超重力为8000 g·10 min高速短时可以降低重金属对玉米种子发芽率的影响。

图1 在不同超重力下重金属Cr对种子发芽率的影响

Fig1 Effects of Cr (Ⅲ)on seed germination underdifferent hypergravity treatments

2.2 超重力和重金属对玉米种子形态指标的影响

植物的形态指标是判断植物性状最直接的一类指标，形态指标中最主要的是植株的芽长和根长论文怎么写。当种子萌发后，其芽、根的生长完全暴露在外界环境中[9]，直接受到培养皿中Cr的影响叶绿素，故Cr对芽、根生长的影响远大于对发芽率的影响，如图2和图3所示。

1. 根长的分析

当重金属的浓度为0 mg/L时，6000g·20min 和8000g·10min处理的可促进根的生长。综合超重力和重金属双重胁迫，在1000 g和2000 g超重力处理下可降低重金属对根长的抑制。

图2 不同超重力下重金属对玉米幼苗根长的影响

Fig2 Effects of Cr (Ⅲ)on root length of maize seedlings under differenthypergravity treatments

2. 芽长的分析

当重金属的浓度为0 mg/L时，8000g·10min处理可促进芽的生长。综合分析超重力和重金属对幼苗的影响，在每一种超重力下玉米苗可抵抗不同浓度重金属的抑制作用，如2000 g的处理中10 mg/L浓度下，幼苗的高度较空白组10 mg/L浓度处理分别增加了58.23 %。

图3 不同超重力下重金属对玉米幼苗芽长的影响

Fig3 Effects of Cr (Ⅲ)on bud length of maize seedlings under differenthypergravity treatments

2.3 超重力和重金属对玉米苗期叶片叶绿素的影响

叶绿素是植物体有机合成的场所，是光能的吸收器，其含量的高低直接决定植株的有机合成能力。提高测定叶绿素a和叶绿素b的含量可判断植物的有机合成能力[10]。

由图4、5可知在无超重力处理下，重金属对叶绿素a、b合成的影响不明显，除1mg/L浓度外其他浓度的重金属均抑制了叶绿素a、b的合成。综合两因素的共同作用分析表明，2000g和4000 g的处理可以降低重金属对玉米叶绿素合成的影响。

图4 不同超重力下重金属对玉米叶片叶绿素a含量的影响

Fig 4Effects of Cr (Ⅲ)on the chloiophyⅠ(Ca) content of corn’s leaves under differenthypergravity treatments

图5不同超重力下重金属对玉米叶片叶绿素b含量的影响

Fig 5Effects of Cr (Ⅲ)on the chloiophyⅡ(Cb)content of corn’s leaves under differenthypergravity treatments

3 讨论

本实验研究超重力处理对玉米重金属耐性的影响时发现，对玉米进行超重力单因素处理时其发芽率符合赵欣等人的研究结论[11]。超重力和重金属双重胁迫对种子发芽率的影响，和超重力单因素处理对种子的影响相似，因为种子发芽时利用自身的营养物质几乎不受到重金属的迫害。高速超重力可以促进根长和芽长的生长，低速的超重力抑制它们的生长叶绿素，但抑制作用不明显。在结果分析中已经分析数据得出结论，在每一个超重力处理组都有抗重金属较强的植株。形态指标可鉴定植株受重金属迫害的程度，是一个可以直接表现植株生长状态的指标。在结果分析中那些形态指标较高的植株，这些植株对重金属的抗性也较强。可以作为研究植物耐重金属的鉴定指标。

实验结果表明，在每一个超重力处理组都有抗重金属较强的植株。叶绿素含量是表示植物光合器官生理状况的重要指标[12]。结果表明，短时间胁迫下，叶绿素含量略有增加，这可能是叶绿合成系统的一种激应性反应。当Cr（Ⅲ）胁迫浓度高50 mg/L时，随着铬浓度的逐渐增大而下降，这与徐勤松等[15]以铬处理水车前叶片的结果相似。

参考文献

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[6]郑爱珍.重金属Cr污染对辣椒幼苗生理生化特性的影响[J].农业环境科学学报,2007,26(4):1343-1346.

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[11]秦天才，阮捷，王腊娇.铬对植物光合作用的影响[J].环境科学与技术,2000,90:33-36.

第2篇：重金属对环境的污染范文

1指示生物的含义及其优点

指示生物又叫生物指示物(BiologicalIndicator，Bioindicator)，是指在一定地区范围内，能通过特性、数量、种类或群落等变化，指示环境或某一环境因子特征的生物［1］。使用生物体来对环境状况进行监测的历史由来已久。早在古希腊时期，亚里士多德就把淡水鱼放到盐水中，观察其行为。在工业革命时期，金丝雀被放到地下煤矿中，工人通过观察金丝雀的特殊反应，及时离开煤矿避险;20世纪初期，欧美生物学家为了应对河流湖泊污染，开始研究利用水生生物监测水环境污染。中国开展指示生物监测河流污染研究是从20世纪80年代开始的，到目前还没有完善的监测指标体系，尚需进一步发展研究。使用指示生物监测方法，监测水体重金属污染状况，有着传统理化监测不可比拟的优点，主要表现在［2］:(1)反映生物学效应。常规分析技术只说明污染程度偏离正常值，常常忽视生物个体以及种群对外源性污染物的效应;(2)灵敏性。重金属在一般水体中，浓度很低，Cu、As、Cd、Hg在水体中的浓度通常在1×10－2～10μg/L之间，甚至在检测限以下。生物监测利用生物对重金属的灵敏性、富集、放大作用，准确快速监测出水体中重金属的污染状况;(3)长期性。指示生物可以持续监测水体，可以反映出剂量小，长期作用的慢性毒性效应;(4)综合性。重金属在生物体内可以表现为协同效应或拮抗效应等复合污染效应，指示生物可以反映出重金属对其的综合效应;(5)范围广。(6)成本低。

2指示生物的分类

生物监测是使用活着的生物获得定量的环境变化信息，而这些环境变化往往来自于人为活动。指示生物是生物监测的重要组成部分，根据物种不同，指示生物可以分为动物、植物、微生物。根据不同的环境介质，指示生物又可分为土壤、大气、水体生物。根据生态学层次不同，可以分为个体以及系统水平上的指示生物;种群、群落、生态系统水平上的指示生物［3］。由于重金属在不同的生态学层次中有不同的表达特征，掌握这些特征，对准确监测重金属污染有重要作用。

2．1个体、系统水平上的指示生物研究

2．1．1水生植物监测重金属研究水生植物是指能正常生长在水中的植物。按照水生植物的形态结构和生活习性，水生植物可以分为三类:水生维管植物、水生藓类、高等藻类。底栖植物长期暴露在水环境中，能直接吸收水体和沉积物中的污染物，而积累的重金属元素在其体内不表现出生物响应［4］。然而，环境重金属的压力会导致部分水生植物出现生理变化和生理功能减弱［5］，对指示生物的监测，就是监测其生理变化和生理功能改变，以反映水体重金属的污染状况。水生维管植物通过发达的根系和叶子吸收水体中重金属，结合其定栖的习性，使其适用于监测水环境状况的变化［6］。Fawzy等［7］研究6种水生维管植物富集重金属能力，发现维管植物提供一种具有成本效益的方式来监测水体重金属污染。Magdalena等研究波兰南部沿海地区多种水生植物对汞的累积性时，发现开花维管植物体内汞浓度随着河流中汞浓度上升而增加。苔藓植物自1971年Goodman等人发明藓袋法监测重金属开始，藓袋法在世界范围得到了广泛应用。有研究表明，藓袋法对于河流重金属的慢性污染有良好的监测效果。藻类植物种类繁多，主要有硅藻、绿藻、蓝藻等。藻类吸收重金属后，将影响藻类蛋白质合成以及酶活性，引起藻类生长代谢与生理功能紊乱、抑制光合作用、减少细胞色素、导致细胞畸变、组织坏死、甚至使机体死亡。同种重金属由于价态、化合态和结合态的不同，藻类吸收后引起的毒性也不同，藻类监测重金属就是利用这种特异性。LalitK等利用硅藻监测恒河重金属Cu和Zn，发现细胞膜发生畸变，表明硅藻细胞膜形态异常可以用来监测水体重金属污染。Chakraborty使用海底藻类监测海洋重金属污染，发现绿藻和褐藻能高度富集重金属，可以作为潜在生物指示物用于指示重金属污染。

2．1．2水生动物监测重金属研究水生动物是生态系统重要组成部分，最常见的是鱼类，此外还有腔肠动物，如海葵、海蜇、珊瑚虫;软体动物，如乌贼、章鱼;甲壳动物，如虾、蟹;其他动物，如海豚、鲸(哺乳动物)、龟(爬行动物)等其他生物。水生动物往往能够积累某些重金属，对重金属毒性作出相应的行为反应或表现出某种遗传特征，因此，这一类水生动物能成为监测重金属污染的生物指示物。在突发性重金属污染胁迫下，水生动物常常能作出生物学行为反应。水生动物行为反应能直观、快速地反映水质变化，常见的指标有呼吸、生长、心率、求偶行为和游动行为等。Gendusa发现黑鳟暴露在Cr6+环境中时，快速的胸鳍运动能作为外部生物标识监测Cr。Svecevicius等研究虹鳟鱼在Cr6+胁迫下的行为变化，发现虹鳟鱼的游动行为随着Cr6+浓度增加而增加。黄东龙对斑马鱼行为反应进行研究发现在Zn2+和Cr6+的突发性胁迫下，其行为反应快速而且敏感，表明斑马鱼的行为变化能对突发性重金属污染进行监测，提供早期预警。

2．2种群、群落、生态系统水平上指示生物研究重金属对生物的有害性研究往往侧重个体或细胞水平，然而不同水平上的生物有害效应具有非线性的层次性，即高一级的生物水平上的效应可能具有不能从次一级水平上得到的预测的新特征。如生物标志物的研究集中在细胞水平上，通常不能直接扩展到个体甚至种群水平上，因为细胞水平的毒性效应可能被组织的补偿机制所掩盖。同样，个体的重金属浓度、行为特征等参数并不能直接推移到种群水平上，要监测水体重金属的生物效应，更需要关注种群、群落甚至生态系统上的生物监测研究。生物在重金属胁迫作用下，群落内不同生物具有不同的响应，尤其是长时间低剂量暴露的情况下，群落种数发生变化，同时群落结构也发生变化，敏感种减少，耐受性种成为优势种。常用的利用微生物群落监测水体重金属的方法是国标PFU法(GB/T12990－91)。PFU(polyure-thanefoamunit，聚氨酯泡沫塑料块)法就是将PFU浸没在水中，利用PFU的小孔径(约150μm)，采集微型生物群落，并评价水质。研究表明，高浓度重金属影响底栖生物和浮游生物的多样性。

3对指示生物进行环境风险评价的应用研究

通过指示生物监测获得的环境状况，往往是生物体内重金属浓度的数值，还需要使用适合的评价方法反映当前环境的污染程度，以及后期可能带来的环境风险，提出合理的控制对策。当前水体重金属评价往往局限于对当前浓度的评价达标与否，忽视了长期低剂量暴露下造成的生态风险和对人体的健康风险。对指示生物的风险评价有利于量化这一不确定性的风险。风险评价可分为生态风险评价与健康风险评价。生态风险评价是一个预测环境污染物对生态系统或其中某些部分产生有害影响可能性的过程。环境健康风险评价是以风险度作为评价指标，把人体健康和环境污染相联系，通过定量描述在污染环境中人暴露所受危害的风险。

3．1指示生物在生态风险评价中的应用目前，这些水生生物重金属评价方法均能反映区域水质生态风险水平，实际应用中，为了更全面评估各种风险水平，常常同时使用多种评价方法。其次，还有基于种群、群落的生物评价方法，如对于水体物种种群丰度、敏感种的生态风险评价，常采用生物评价指数。生物评价指数有很多，如基于敏感种和耐污种的出现与否构建的指数BMWP(Bi-ologicalMonitoringWorkingParty)、基于物种的耐污值及其在群落中的重要性构建的FBI(FamilyBioticIndex)指数、基于物种丰度和耐污值构建的BI(Biot-icIndex)指数等。这些评价指数对各种环境问题的灵敏性不一，有研究发现，FBI指数可以有效指示酸污染与氨氮污染，BI指数可以评估流域土地利用和重金属污染对河流生态的影响。

3．2指示生物在健康风险评价中的应用健康风险评价将人体健康和环境污染联系在一起，定量估算有害物质对人体健康的危害程度，并提出减小环境健康风险的对策。指示生物能用于评估重金属对人体健康风险水平，为食用水生生物、消费水产品人群提出早期预警以及安全指导。健康风险评价的程序分为:危害鉴定、剂量反应评估、接触评估、风险评定等四个阶段。目前，健康风险评价方法已被法国、荷兰、日本、中国等许多国家和一些国际组织如经济发展与合作组织(OECD)、欧洲经济共同体(EEC)等所采用。计算生物体内重金属的潜在非致癌风险值，通常使用目标风险系数(THQ)，而致癌风险的计算，则使用致癌系数(CR)表示。在重金属防治对策制定的过程中，必须考虑重金属对人体的危害程度，指示生物的环境健康风险评价能科学地评估其风险值，从而指导决策的制定。

4结语

第3篇：重金属对环境的污染范文

关键词：重金属；污染；研究；治理方法

中图分类号：R155文献标识码：A文章编号：1674-0432（2012）-02-0141-1

1 蔬菜是人们日常生活中必不可少的食物，蔬菜质量的优劣直接关系到人们的身体健康

影响蔬菜质量的最大危害是重金属污染。蔬菜中重金属污染主要来自工业“三废”，城镇生活垃圾、污水及农业生产本身。按蔬菜被污染的途径，可有以下几个方面的来源。

1.1 污水的灌溉

城市工业的发展和城市化进程的加快，水资源逐渐匮乏，污水灌溉已成为农业灌溉用水的重要组成部分，工业废水中往往含有重金属。大量的不加处理的工业废水和废渣排放江河、湖中，使水资源受到不同程度的污染，蔬菜生产和增产主要靠灌溉。城市工矿区，郊区菜田不得不大量使用工业废水和生活污水灌溉菜田。所以，我国主要的土壤重金属污染区都是由于污水灌溉引起的。

1.2 工业废渣

据不完全统计；全国75个城市历年积累的工业废渣和尾矿达715.72亿t，1980年统计78个省市工业废渣共4.8亿t。这些废渣不仅占用了大片土地，而且造成更多的土壤污染。特别是城市近郊区和工矿企业附近的蔬菜地受重金属污染愈来愈严重。

1.3 农业生产活动

（1）在农业生产活动中人们为了片面的追求高产，增加效益，大量的施用含有Hg、Cd、Pb、As等不合格的化肥，城市垃圾不经任何处理直接当作肥料施用，导致土壤有机质和作物必需的营养元素含量降低，重金属含量超标，从而影响蔬菜的；（2）农业生产活动中，农用塑料薄膜，生产应用的稳定剂等都含有重金属Cd和As，在大量使用塑料大棚和地膜过程中都可能造成土壤重金属的污染，从而对蔬菜等农作物的生长、产量、品质均有较大的危害。

1.4 其他方面来源

随着汽车工业的迅速发展，含Pb汽油的大量使用、汽车尾气的排放、汽车轮胎磨损产生的大量重金属、有毒有害气体、粉尘等，都会引起交通干线附近土壤和蔬菜等作物的重金属污染。还有油中的Cd、镀Cd的工艺等生产或排放过程均将含有Cd废物排入土壤造成污染。此外，还有微生物的污染。

2 重金属对人体健康最直接的影响之一就是对食品安全造成威胁

大多数消费者的食品安全观念仅仅在农药残留和食品变质上，对土壤重金属污染影响食品安全的问题知之甚少。而且重金属污染具有潜在性，普通消费者无法从外观上判断农产品是否受重金属污染而避开它。

（1）不同重金属对身体危害不同，对人体危害最大的是有机汞，它不仅毒性高，能伤害大脑，而且比较稳定，在人体内停留的半寿命长达70d之久，所以即使剂量很少也可累积致毒。可见，重金属给人类带来的危害是无法估量的，因此，无污染蔬菜的生产正日益受到人们的重视。

（2）目前，菜地和蔬菜遭受到污染是十分严重的，已经暴露出来的重金属和硝酸盐的污染必须给以足够的重视。土壤污染对蔬菜影响较大的重金属有Cd、Hg、Cr、As等。

3 治理土壤中重金属的方法

我们通过对各种蔬菜做实验找到不同蔬菜超标时的土壤临界浓度，通过控制和治理土壤中的重金属含量来控制蔬菜中重金属的含量。由于蔬菜重金属的主要来源是土壤，我们可以通过以下几个方面对土壤中的重金属进行治理。

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净土。但客人的土应尽量选择比较粘重或有机质含量高的土壤，以增加土壤容量，减少客土量。本法适应于浅根植物和移动性较差的污染物。（2）换土法：就是将已污染的土壤移去，换上新土；而换土法对小面积严重污染且污染物是有放射性或易扩散难分解的土壤是必须的，以防止扩大范围，危害人畜健康。

3.2 加强对工业“三废”的治理和综合利用

（1）禁止使用未经处理的工业污水灌溉农田。在积极慎重地推广污水灌溉的同时，对灌溉农田的污水，必须进行严格的监测和控制。（2）减少工业废水和生活污水的排放量，发展区域性污染防治系统，包括制定区域性水质管理规划，合理利用自然净化能力，实行排放污染物的总量控制，调整工业布局，改变产品结构，除此之外，还应有完善的管理措施。工业布局要合理，改变燃料的燃烧方法，绿化造林，采用高烟囱和高效除尘设备，采取集中供热，减少交通废气污染，施用低毒、低残留的农药等。（3）选择未受工业废水、废渣、废气污染的农田，在远离城市的工矿企业、医院、生活垃圾、生活用水等污染源的地区建立蔬菜生产基地。

3.3 对粪便、垃圾和生活污水进行无公害化处理

第4篇：重金属对环境的污染范文

民以食为天，食以安为先。食品安全直接关系广大民众的生命健康，为此，国家食品检测机构务必重视食品安全问题。重金属指的是一些比重大于5的金属，自然界中，大约有45种重金属元素。然而并不是所有的重金属对人体都是有害的，相反，有些重金属却是维持人体生命活动所必须的，铜、锰等重金属元素就是如此。所有的重金属只有在人体内的量超过一定限度时才会对人体健康构成威胁。

一、重金属的污染的特点

重金属，特别是汞、镉、铅、铬等具有显著和生物毒性。它们在水体中不能被微生物降解，而只能发生各种形态相互转化和分散、富集过程（即迁移）。重金属污染的特点是：（1）除被悬浮物带走的外，会因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中，成为长期的次生污染源；（2）水中各种无机配位体（氯离子、硫酸离子、氢氧离子等）和有机配位体（腐蚀质等）会与其生成络合物或螯合物，导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底泥的重金属又可能重新释放出来；（3）重金属的价态不同，其活性与毒性不同。其形态又随pH和氧化还原条件而转化。（4）在其危害环境方面的特点是：微量浓度即可产生毒性（一般为1～10毫克/升，汞、镉为0.01～0.001毫克/升）；在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物（如洋-甲基汞）；可被生物富集，通过食物链进入人体，造成慢性路线。亲硫重金属元素（汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等）与人体组织某些酶的巯基（-SH）有特别大的亲合力，能抑制酶的活性，亲铁元素（铁、镍）可在人体的肾、脾、肝内累积，抑制精氨酶的活性。六价铬可能是蛋白质和核酸的沉淀剂，可抑制细胞内谷胱甘肽还原酶，导致高铁血红蛋白，可能致癌，过量的钒和锰（亲岩元素）则能损害神经系统的机能。

二、重金属的危害途径

所有金属超过一定浓度都对人体有毒，通过食物进入人体而造成健康危害的重金属主要有汞、镉、砷、铅、铬、铜、锌、锡，这些重金属对人体及其他生物都有不同程度的危害，他们通过人的活动进入环境，造成环境污染。污染到水中的重金属被鱼虾贝类所富集；流到土壤中的重金属被土壤和农作物所富集，再由家禽、家畜进一步富集。即通过食物链，把重金属浓度提高到千倍，万倍，甚至几十万倍，最后通过食物进入人体危害。

三、重金属的来源

重金属的来源非常广泛，传统上可以分为工业来源和农业来源。随着我国城市化进程的加快，一些有别于以往的为城市所特有的污染来源也随之产生。重金属来源如下：

1.工业来源：工业能源大都以煤、石油类为主，它们是环境中汞、铅、镉、铬、砷等 重 金 属 污 染的主 要 来 源。在 采 矿、选 矿、冶 炼、锻 造、加工、运 输 等工 业 生 产 过程中会产生大量的重金属污染。排放的废水、废渣等直接进入水体及土壤中，废气中的重金属经沉降也进入土壤等环境中，从而使得环境中重金属浓度严重超标。

2.农业来源：在农业生产中，污水灌溉、农药、劣质化肥等的不合理使用是重金属污染的重要途径。以磷肥为例，生产磷肥的磷矿石成分复杂，含有较多的重金属如 锌、铬、镍、铜、镉、铅 等，因 此如不合理的使用，劣质化肥中的重金属杂质会直接导致土壤被污染。

3.城市来源：城市日益变成重金属污染的重要来源之一，污染过程主要包括污水处理中产生污泥的堆放、垃圾渗滤液的泄漏、含铅汽油的使用以及汽车交通等。污水处理厂产生的污泥中含有大量的重金属，如不经处理直接排放或者灌溉，会对土壤环境造成二次污染。城市垃圾在焚烧过程中产生的飞灰及堆放填埋过程中产生的渗滤液中的重金属通常也会严重超标。含铅汽油的燃烧是城市铅污染的一个重要来源，汽车轮胎添加剂中使用的锌也导致城市土壤的锌污染。环境事故污染：近年来突发性的环境污染事件骤增，其中重金属污染的案例占很大比例。突发性的环境事件会导致重金属在短时间内高浓度地进入环境，从而产生严重的污染。

四、我国食品中重金属检测技术的进展

我国食品检测重点已经转移到对食品生产到消费全过程的检测，食品检测质量安全监督体系和网络逐步完善，通过例行检测为各级政府提供信息和决策依据。

1.重金属检测的前处理技术

目前，食品中重金属检测前处理技术有湿消解法、微波消解法、干灰化法、水浴法等方法，其中湿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，密闭消解，试剂本地值低，缺点是价格相对昂贵、不适宜大批量检测。消解前，为避免消解过于强烈，最好进行预反应，预反应的途径有放置过夜、恒温反应或低温消解。微波消解后，需要经过赶酸过程，赶酸的温度需要控制在190度以下，在做汞的时候，必须通过赶酸把氮氧化物除尽。

2.重金属残留的快速检测方法

由天津市科委、农业部环境保护科研监测所承担的重金属快速检测方法与装备研究以获得成功。这项技术的准确率在95%以上，填补了我国在食品和环境重金属快速检测技术的空白。这项研究是将具有特色显色反应的生物染色剂通过浸渍附载到试纸上，制备出快速检测试纸，并通过反复研究获得了试纸与重金属的最佳反应条件。该试纸对重金属具有良好的选择性，测定重复性好，检测速度、灵敏度、准确率精密度均达到了项目技术的要求。为了实际操作方便，还制备出了体积小巧、便于携带、操作简便、检测成本低廉，适宜于现场实时快速检测。

3.农药残留检测分析方法

色谱分析法包括薄层色谱法，气相色谱法、高效液相色谱法、质谱联用法及超临界流体色谱5种方法。薄层色谱法由于灵敏度不高，近年来较少使用；高效液相色谱法也有其缺点，溶剂消耗大，检测器种类少、灵敏度不高、价格也贵等；质谱联用法及超临界流体色谱这两种方法其设备昂贵，广泛应用也受到了限制；气相色谱法目前是用于农药残留检测最为普遍，最成熟的一种技术。易汽化，且汽化后不易发生分解的农药均可采用气相色谱法检测。目前，多达70%的农药残留可用气相色谱法来检测。

第5篇：重金属对环境的污染范文

摘 要：一直以来，治理土壤中的重金属污染都是全球各国亟待解决的一项难题。当前我国土壤重金属污染问题相对较为严峻，且引发这一问题的因素相对也比较复杂。而此种污染问题的出现，不仅会对生物的生长带来极大的危害，还会降低作物的总产量，并对人的生命健康造成极大的威胁。对此，本文以土壤的重金属污染为立足点，通过对我国土壤污染现状和危害的分析，从而就缓解和解决土壤污染问题的策略展开研究。

关键词：土壤重金属污染；危害；修复技术

中图分类号：X53 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230224

就土壤本身来看，其之所以会产生重金属污染，主要是因为人类在活动期间将重金属物质带入到土壤内部，使得土壤内的重金属含量增多，破坏生态环境。随着农村人口数量的增长和农业生产过程中对化肥和农药使用量的增加，导致土壤中有害物含量增多，自身生态结构和环境质量被破坏。其中，重金属是对土壤生态结构影响最大的一种元素。为了重塑土壤生态结构，提高土壤内部环境质量，解决土壤存在的重金属污染问题势在必行。

1 土壤污染现状和危害

1.1 重金属污染现状

在2005年到2013年的12月，我国土地管理局第一次开展了有关全国土壤污染情况的调查研究。按照我国在2014年由国土资源部和环保部共同的有关《全国土壤污染状况调查公报》所公示的调查结果看：当前我国土壤生态环境的状况整体来讲十分严峻，特别是重金属污染问题，更是极为严重。在我国一些废弃工矿所在区域的周边位置，土壤的重金属污染问题十分的突出。其中，我国有16.1%的土壤，重金属污染总超标率相对较重，11.2%超标率属于轻微范围；而轻度超标率和中度以上的超标率分别达到了2.3%和2.6%。

1.2 重金属污染的危害

同其他土壤污染类型相比，重金属污染本身的隐匿性、长期性、不可逆性较强，且这种污染问题一旦出现，则很难消逝。一旦重金属污染存在于土壤中，不仅很难被移动，还会长时间滞留在其产生区域，不断污染周边土壤。与此同时，重金属污染物不仅无法被微生物有效降解，还会借助植物、水等介质，被动植物所吸收，而后进入到人类食物链之中，对人体健康a生威胁。从具体的情况来看，重金属污染主要存在以下几种危害类型：对作物生产造成不利影响。因为重金属污染物在土壤与作物系统迁移的过程中，会对作物正常的生长发育和生理生化产生直接影响，从而降低作物的品质与产量。例如，镉属于对植物生长危害性较大的重金属，如果土壤镉含量较高，植物叶片上的叶绿素结构就会被破坏，根系生长被抑制，阻碍根系吸收土壤中的养分与水分，降低产量；会对人体生命健康带去影响。土壤中存在的重金属污染物可以借助食物链对人体健康造成危害。例如，汞进入人体后被直接沉入到肝脏中，破坏大脑的视神经。

2 解决重金属污染问题的方法

2.1 工程治理法

所谓的工程治理法，是通过利用化学或者是物理学中的相关原理，对土壤中的重金属污染问题展开有效治理的一种方法。现阶段，工程治理法主要包括了热处理法、淋洗法与电解法等[1]。在众多重金属污染处理方法中的处理效果更好、处理工艺的稳定性更高。但该项方法处理过程和处理工艺复杂，需要花费的成本高，且经过该方法处理后的土壤，其本身的肥力会有所降低。

2.2 生物治理法

该方法指的是借助生物在生长过程中的一些习性，来达到改良、抑制、适应重金属污染的目的。在该项治理方法中最为常见的就是微生物、植物和动物治理法。生物治理是利用鼠类和蚯蚓等动物能够吸收重金属的特性；植物治理则是利用植物积累到一定程度可以清除重金属污染，对重金属具有忍耐力的特质。工程治理法相比，生物治理方式投资相对较小、管理便利、对环境破坏性小等优势，但治理时间较长[2]。

2.3 化学治理法

化学治理法是通过向已经被重金属污染的土壤中投入适量的抑制剂和改良剂等其他化学物质的方式，增加有机质、阳离子等在土壤中代换量和粘粒含量，来改变被污染土壤电导、Eh、pH等其他理化性质，使重金属可以通过还原、氧化、拮抗、吸附、沉淀、抑制等化学作用被有效消除[3]。

3 结束语

在社会经济发展水平不断提升，重金属对土壤污染程度逐渐加深的今天，对重金属污染现状，以及其可能会造成的危害等问题展开细致的分析与研究，并利用工程、生物、化学等方式来有效的缓解和治理土壤当前存在的重金属严重污染问题，能够对我国土壤的生态环境和内部结构进行重构，为我国城市发展和社会建设提供充足的土壤资源。

参考文献

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第6篇：重金属对环境的污染范文

【关键词】土壤；长期定位施肥；重金属

土壤是人类生存和发展的基本物质基础，也是农业生产的基础，土壤环境质量直接影响农产品的质量及人类健康。土壤污染使本来就紧张的耕地资源更加短缺，土壤中的污染物具有迁移性和滞留性，有可能继续造成新的土地污染，给农业发展带来很大的不利影响[1]。土壤污染再造成严重的经济损失的同事，也给人民的身体健康带来极大的威胁，不单单损害到当下人们的身体健康，甚至严重危及后代子孙的利益，不利于经济的可持续发展。随着农业的发展，肥料用量的增加，肥料中重金属在土壤中累积成了土壤中重金属污染的重要部分，施肥引起的土壤环境污染已引起广泛关注。其中，肥料中报道较多的一类污染物，主要包括镉、铬、铅、铜、锌、镍等[2]。长期定位试验以长期固定的管理模式管理土壤，具有时间的长期性、信息丰富、准确可靠等优点，是研究不同施肥制度和耕作条件下土壤环境质量演变的重要手段。

1 土壤中的重金属的来源

土壤重金属的来源主要有两类，即自然源和人为源。自然源主要来自大气降尘；人为源主要来自污水灌溉、工业废弃物得不当堆置、矿业活动、农药和化肥等。其中Cd、Cr、Cu、K、Ni、Pb、Zn等金属元素是我国土壤环境质量标准中有着明确限量指标的元素，这些元素及其化合物是土壤中最常见的污染物质。

2 土壤中重金属对人类的影响

土壤从古至今一直是人类生存和发展不可或缺的物质基础，经济萧条过，但是人们对土壤的热爱和渴望一点没有因为其他因素有过任何的改变，土壤环境质量的好坏直接影响农业生产的产品的质量及其间接使用者的健康[3]。土壤的过度使用及污染使得本来就供给不足的耕地资源更是捉襟见肘，土壤资源的损失给人们的生产生活带来了巨大的压力。更重要的是，土壤中的污染物具有迁移性和滞留性，也就是说，在现有土壤已经被污染的同时，极有可能继续造成新的土壤污染，给农业发展带来很打的不利。土壤污染损失在造成严重的经济损失的同时，也给人民的身体健康带来的极大的威胁，不单单威胁到人民现在的身体健康，也对子孙后代的生产生活健康带去极大的安全隐患，不利于经济的可持续发展。

土壤污染也对其他方面存在一定程度上的影响[4]，例如，土壤污染直接体现在地下水的水质；农作物的生长即粮食，蔬菜的产量；食品质量安全费用等等，土壤污染造成严重且长久的损失。国内外学者对重金属的研究一直没有间断过，研究的重点不约而同的选择了对重金属有效性的研究上[5]，传统研究重金属有效性的思路主要集中在重金属全量的有效性及如何利用高等植物的毒理试验、微生物的活性等评价重金属的生物有效性[6]，但不可否认的是，土壤中重金属元素的存在形态才应是衡量其环境效应的关键参数[7]。因此，对重金属形态的研究才是打破现有研究瓶颈的重要因素。

3 土壤中重金属污染的特点及危害

重金属进入土壤，其难移动性导致大量积累，造成土壤环境污染，从而影响到植物的生长，对动物、微生物、土壤酶的活动产生潜在威胁，关系到人类的健康[8]。重金属的积累必然影响到土壤理化性质和生物效应的变化，致使土壤肥力和质量降低。土壤重金属的含量及活性受施肥影响较大，许多重金属既是植物生长必需元素，又是环境污染元素。这些元素一旦过量，就会对土壤生物和植物生长产生毒害。在土壤环境中重金属污染特点可以分为两部分：一是土壤环境中重金属自身的特点，二是区别与水体和大气等介质中的特点[9]。

重金属的性质使然，其在土壤中具有难移动，污染危害周期性长的特点，所以关于重金属在土壤中环境行为的研究越来越收到重视。重金属的污染主要与其移动息相关，但重金属的传输和迁移都是以特定的形态来完成的[10-15]。从重金属理化性来分析，土壤中重金属不同形态间能力特性都是有差异的。在土壤中的迁移表现也各不相同，其迁移能力大小有直接决定了重金属生物的有效性以及对生态环境的危害程度。有些重金属是植物生长所需要的，但是过量的重金属则会引起植物体生理功能的紊乱[16]。植物体会产生营养不良，发生病变等异常。土壤微生物不能通过生物作用降解土壤中的重金属。所以重金属在土壤中不断的积累，被微生物吸收富集后通过食物链在人体体内积累，以此来危害人体健康。农作物中重金属主要来自土壤，这种污染具有隐蔽性高，长期存在并且不可逆转的特点，作物中重金属通过食物链的传递，给人体带来健康的风险。现有的研究结果表明，植物体能够吸收累积多少土壤中的重金属，主要取决于重金属元素的有效态，而农业生产中大量使用的化肥农药会改变土壤理化性质，从而影响到土壤中重金属有效态含量的变化，使有效态重金属比重增加，重金属移动性提高，毒性危害性提高，是产生农业面源污染的主要途径[17]。对于现代经济型农业而言，施肥可以有效的提高产能，提高土地利用效率，但是随着施肥总量的累积，土壤中重金属含量也必然随之增加，对土壤的本体有极大的破坏严重，对植物体及人体的危害也随之增大。

4 长期定位施肥对土壤中重金属影响的研究现状

长期定位试验有着其他如短期培养，定位培养等试验所不具备的解释问题的能力[18]。因为种种针对特定实验的需求人们对长期定位试验至今依然有着浓厚的兴趣。英、美等发达国家早已建立了多个时间长达50年以上的定位试验基地，其中兴建于1843年的英国洛桑试验站的长期定位试验至今已持续160多年的实验操作。有些长期定位试验项目常延续数十年乃至上百年之久[19]，为了解某新兴农业耕作方式在同一条件下反复长期采用可能带来的后果提供了宝贵的科学资料，便于我们在农耕施肥选种方面做出更有益的选择。我国于20世纪70年代末至80年代初在全国化肥试验网中布置了一批肥料长期定位试验[20]。1987年又在全国重点农区和主要土壤类型上建立了9个土壤肥力和肥料效益长期定位监测基地[21]。到1994年共有超过10年的定位试验60多个。吉林农大试验田便是较早的一批重点农区和主要土壤类型的实验基地[22]。这些试验基本上反映了我国长期施肥的作物产量和土壤肥力变化规律，为我国不同地区肥料的宏观需求，合理配比和施用，以及因地因作物制宜生产专用肥料提供了依据。

5 土壤中重金属污染的防治及修复

对土壤污染的预防：控制和减少土壤对污染源的接触，是最有利快捷的方式。修复方式有以下几点：

（1）加大工业上三废排放的监管；

（2）加强土壤污灌区的监测和管理；

（3）合理的使用化肥及农药；

（4）增加土壤容量和提高土壤净化能力。

6 总结

就目前来看，对于土壤中重金属有效性的研究主要集中在两点。（1）土壤中全量的有效性；（2）怎样有效的利用高等作物的毒理研究以及运用微生物的活性去评价重金属的生物有效性。在整个过程中，衡量土壤中重金属对环境影响的效应，单单考虑重金属的总量是不足以全面说明其环境效应的，重金属元素的形态才是衡量的关键参数。

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第7篇：重金属对环境的污染范文

重金属的分类与危害

尽管现在对重金属的区分还没有严格的定义，但化学上可根据金属的密度把金属分成重金属和轻金属。密度大于4.5g/cm。的金属称为重金属，如金、银、铜、铅、锌、镍、钻、铬、汞、镉、锰等大约45种。

现在，对人和环境有害的重金属主要有，汞、镉、铅、铬以及类金属砷等，它们的生物毒性比较显著。此外，铜和锰等也对人体有害。

重金属对人体造成伤害各有不同。铅可以伤害人的脑细胞，有致癌致突变等作用，可影响儿童智力正常发育，主要使其脑浅，智力低下。汞可以造成大脑、神经、肝、肾等的破坏，表现为头痛、头晕、肢体麻木和疼痛、肌肉震颤、运动失调、焦虑、不安、思想不集中、记忆力减退、精神压抑等。此外，汞还会导致肝炎、肾炎、蛋白尿、血尿和尿毒症等。

铬对人体的毒害为全身性的，对皮肤有刺激作用，可引起皮炎、湿疹、气管炎、鼻炎和变态反应，并有致癌作用，如六价铬化合物可以诱发肺癌和鼻咽癌，对人的致死量为5克。

砷及其化合物进入人体可蓄积于肝、肾、肺、骨骼等部位，特别是在毛发、指甲中贮存。砷主要是与细胞中的酶系统结合，使许多酶的生物作用受到抑制而失去活性，造成代谢障碍。砷要经过十几年甚至几十年的体内蓄积才发病。砷慢性中毒主要表现为末梢神经炎和神经衰弱，皮肤色素高度沉着和皮肤高度角化，发生龟裂性溃疡。急性砷中毒多见于消化道摄入，主要表现为剧烈腹痛、腹泻、恶心、呕吐，抢救不及时可造成中毒者死亡。

进入人体的镉主要累积在肝、肾、胰腺、甲状腺和骨骼中，可引起骨痛病。此外，镉可造成贫血、高血压、神经痛、骨质疏松、肾炎和内分泌失调等病症。镉的急性中毒以呼吸系统损害为主，镉的慢性中毒是引起肾小管病变为主的肾脏损害，亦可引起其他器官的损害。

烟草与重金属吸入

烟草是现今人们消费的一种既非食物又非饮料的特殊消费品，但是，这种消费品与食物一样含有重金属。原因在于，烟草像植物和动物食品一样，在生长和加工过程中会富集环境中的重金属。

2010年10月7日在澳大利亚悉尼召开的第九届亚太烟草和健康会议上，加拿大研究人员公布的一项研究结果表明，中国产的13个牌子的卷烟检测出含有重金属，其中含有的铅、砷和镉等重金属成分含量与加拿大产香烟相比，最高超出3倍以上。

烟草中的重金属来源是多方面的。产烟区大气、降水、地表水及土壤中的重金属含量是烟草吸附重金属的重要来源。此外，烟叶种植中的种子、农药、化肥、农家肥等也是重金属的来源。除了烟叶中含有的重金属外，卷烟在加工过程中也会引入重金属污染物，如加工过程中使用的香精、香料及机械接触等。不同的加工工艺也会影响卷烟成品中重金属的最终含量。例如，当土壤中加入的铅浓度为1～2500mg/kg时，烟草对土壤中的铅具有较强的吸收性，并可残留在作物的各个部位，这便成为烟草中重金属的重要来源。

不过，烟草中的重金属进入人体与食物中的铅进入人体是经由不同的渠道，前者是经由呼吸系统，并且通过高温的作用而大量进入人体，而后者是经由消化系统，因而经由前者进入人体的重金属的剂量大于后者。

当然，不同的重金属通过吸烟进入人体的量是不同的。研究人员通过原子荧光光谱、石墨炉原子吸收光谱法测定了不同品牌香烟中重金属的本底值与香烟吸过后过滤嘴、烟头和烟灰中重金属的总残留量，并计算在吸烟过程中重金属的挥发量。结果发现，在吸烟过程中，香烟中的砷和铅挥发性较小，通过烟头及过滤嘴的吸附，对主动吸烟者及被动吸烟者的危害较小。但是汞和镉的挥发性较大，通过香烟的过滤嘴吸附量较小，因而对主动吸烟者及被动吸烟者可造成较大危害。

另外，由于香烟燃烧中心部位温度高达800℃～900℃，燃烧的边缘温度也达到了300℃～400℃，在高温的帮助下，烟草中的重金属可变成烟尘和雾(气溶胶)，直接由呼吸道进入人体内，对主动和被动吸烟者都造成极大伤害。而且肺部吸收的重金属比胃肠道吸收的重金属高好几倍，对人造成的危害也更大。例如，研究发现，铅在人肺部吸收率为30％～50％，但铅在胃肠道的吸收率为7％～10％；镉在人肺部吸收率为10％～50％，而在胃肠道的吸收率为1％～6％。

所以，吞云吐雾者不仅在吸食烟草中的其他毒素，如并比芘、尼古丁、煤焦油等，也在吸入比消化道吸收要高好几倍的重金属，同时也让他们的亲朋好友吸入烟草中的毒素和重金属。

食物中的重金属

人们从食物中摄取重金属主要是从海(水)产品和蔬菜中吸收，而海产品和蔬菜也是从环境，主要是从水体、土壤和空气中吸收并富集重金属后，由人吃下这些食品而产生日积月累的效果，最终可能导致重金属中毒和致癌。

现在，鱼和贝类已成为重金属铜、锌、铅、镉、汞、砷的重要来源。不同的水产品中的重金属含量是不同的。研究人员发现，生活在水的上、中层的鱼类鱼体中的重金属积累量主要取决于水中的重金属浓度，而底栖鱼类的重金属集累量则取决于水和沉积物中的重金属浓度。以铜、锌、铅、镉为例，它们在鱼类、甲壳类、头足类(如章鱼、乌贼、鹦鹉螺、枪乌贼等)和贝类等不同动物中的含量不一。铜的含量依次为，头足类>甲壳类>贝类>鱼类；锌、铅、镉的含量则依次为，头足类>贝类>甲壳类>鱼类；绝大部分海洋动物体中重金属平均含量依次为：锌>铅>铜>镉。

当然，鱼类水产品的不同部位和组织器官中重金属含量是不同的。一般而言，鱼类肌肉中重金属含量较低，肝脏、肾脏和生殖腺中的含量较高。同时，鱼类不同部位重金属含量的差异是与各部位的脂肪含量有关，脂肪本身和脂肪含量高的部位重金属积累较多。

研究人员发现，铜、锌、镉、铅和铬在尼罗罗非鱼的不同部位含量不同。铅和镉在所有的组织器官积累量都无显著差别，但铜在肝脏和鱼卵中积累得较多，在组织器官中的积累顺序为鱼卵、肝脏、鱼鳃、肌肉、肾脏；锌在鱼鳍、鱼鳃、鱼卵、肝脏中积累得较多，而在肾脏中积累得较少，积累顺序为鱼卵、鱼鳍、鱼鳃、肝脏、肌肉、肾脏；铬在所有组织中积累不显著。对鲫鱼的研究发现，铜在各组织器

官中的积累能力由大到小顺序为：内脏、鱼鳃、肌肉。也有研究人员发现，汞在鲤鱼组织中积累的顺序是内脏>肌肉>脑。

人们消费的蔬菜中的重金属是比较多的，原因也在于蔬菜可以富集空气、水和土壤中的重金属，而且不同的蔬菜富集重金属的量是不同的。以镉为例，蔬菜可分为高富集、中富集和低富集三种类型。镉高富集蔬菜以叶菜类为主；镉中富集蔬菜以果菜类为主；镉低富集蔬菜以根菜及豆类为主；镉富集最小的蔬菜是瓜类，几乎没有超标现象。

例如，研究人员对成都地区蔬菜的检测表明，镉富集浓度(污染浓度)的蔬菜依次为：菠菜>芹菜>大白菜>韭菜>黄瓜>油菜>花菜>番茄>甘蓝。其中菠菜和芹菜的镉超标最高。对合肥市蔬菜的检测表明，镉富集浓度依次为葱蒜类>叶菜类>根茎类>豆类>茄果类>瓜类。

另外，即使是同一种蔬菜，不同的部位富集重金属的浓度也不一样。例如，菠菜中的镉含量大小依次为菜叶>根>茎秆；青菜中镉的含量为菜叶>茎秆；芹菜的茎和叶蓄积镉的能力差异更大，叶比茎的富集系数高出3.3倍。因此，菜叶相对蔬菜其他部位对镉和其他重金属的富集能力更强。如何减少食品和消费品中的重金属

消除食品和消费品中的重金属最根本的方法是政府加强监管，减少环境污染，引导和实施科学的栽培方式。例如，需要在远离城市和工业区的地方建立蔬菜和粮食基地，从而把重金属对食品的污染减少到最低。此外，对于畜禽和水产品的人工养殖如果进行科学管理，也可以减少重金属污染。例如，《山东省畜禽养殖管理办法(草案)》目前正向社会征求意见，山东的县级政府拟将畜禽养殖区域划分为禁止养殖区、控制养殖区和适度养殖区，并向社会公布。

蔬菜和粮食种植基地同样可以进行控制。研究人员对大田蔬菜土壤监测发现，空气污染严重地区的莴笋、大葱和小葱镉含量明显高于非污染区，但同一地点土壤的镉含量与蔬菜镉含量没有相关性，因此推测大田蔬菜镉污染与土壤关系较小，主要污染途径源于菜叶与空气直接接触，通过叶面呼吸作用不断吸入大气污染中的镉。所以，应当在远离城市和工业区建立蔬菜基地。

另外，可以调节土壤的pH值(酸碱度)，施加土壤改良剂和进行轮作、间作来减少作物中的重金属等。例如，土壤中重金属的活性与土壤pH值呈负相关，当土壤pH值在6.5以上时，土壤中的重金属活性会大大降低。因此提高土壤pH值可以降低土壤镉含量，由此降低蔬菜中镉的含量。

第8篇：重金属对环境的污染范文

【关键词】铬；物理化学法；生物修复法

1引言

铬（chromium）是法国化学家 Lvauquelin 于1797年首次发现的，是一种用途广泛而又对人体危害较大的重金属元素[1]。环境中稳定存在的两种价态Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）有着几乎相反的性质，适量的Cr（Ⅲ）可以降低人体血浆中的血糖浓度，提高人体胰岛素活性，促进糖和脂肪代谢，提高人体的应激反应能力等；而Cr（Ⅵ）则是一种强氧化剂，具有强致癌变、致畸变、致突变作用，对生物体伤害较大[2]。

铬污染最常见的是水体污染，如电镀铬废水、制革、制药、印染业等应用铬及其化合物的工业企业排放的废水，主要以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)两中价态进入环境。 据资料介绍，制革工业通常处理1t原皮，要排出含铬为410mg/L的废水50-60t。炼油厂和化工厂所用的循环冷却水中含铬量也较高。镀铬厂的废水中含铬量更高，尤其在换电镀液时，常排放出大量含铬废水。铬对水体的污染不仅在我国而且在全世界各国都已相当严重了。世界各国普遍把铬污染列为重点防治对象[3]。

2水体中铬的存在形态

天然水体中铬的质量浓度一般在1-40μg/L之间，主要以Cr3+、CrO2-、CrO42-、Cr2O27- 4种离子形态存在，水体中铬主要以三价铬和六价铬的化合物为主。铬的存在形态直接影响其迁移转化规律[4]。三价铬大多数被底泥吸附转入固相，少量溶于水，迁移能力弱。六价铬在碱性水体中较为稳定并以溶解状态存在，迁移能力强。因此，水体中若三价铬占优势，可在中性或弱碱性水体中水解，生成不溶的氢氧化铬和水解产物或被悬浮颗粒物强烈吸附后存在于沉积物中，若六价铬占优势则多溶于水中。六价铬毒性一般为三价铬毒性的100多倍，但铬可由六价还原为三价，还原作用的强弱主要决定于DO、BOD5、COD的值，DO值越小，BOD5值和COD值越高，则还原作用越强。

3水体重金属铬污染的治理方法

3.1 物理化学方法

（1）稀释法和换水法

稀释法就是把被重金属污染的水混入未污染的水体中，从而降低重金属污染物浓度，减轻重金属污染的程度[5]。此法适于受重金属污染程度较轻的水体的治理。这种方法不能减少排入环境中的重金属污染物的总量，又因为重金属有累积作用，所以这种处理方法目前渐渐被否定。换水法是将被重金属污染的水体移出，换上新鲜水，而减轻水体污染的一种措施，该方法适用于鱼塘等水量较小的情况。

（2）混凝沉淀法

许多重金属在水体溶液中主要以阳离子存在，加入碱性物质，使水体pH值升高，能使大多数重金属生成氢氧化物沉淀。另外，其它众多的阴离子也可以使相应的重金属离子形成沉淀。所以，向重金属污染的水体施加石灰、NaOH、Na2S等物质，能使很多重金属形成沉淀去除，降低重金属对水体的危害程度。这是目前国内处理重金属污染普遍采用的方法。

（3）离子还原法和交换法

离子还原法是利用一些容易得到的还原剂将水体中的重金属还原，形成无污染或污染程度较轻的化合物，从而降低重金属在水体中的迁移性和生物可利用性，以减轻重金属对水体的污染。电镀污水中常含有六价铬离子（Cr6+），它以铬酸离子（Cr2O72-）的形式存在，在碱性条件下不易沉淀且毒性很高，而三价铬毒性远低于六价铬，但六价铬在酸性条件下易被还原为三价铬。因此，常采用硫酸亚铁及三氧化硫将六价铬还原为三价铬，以减轻铬污染。

离子交换法是利用重金属离子交换剂与污染水体中的重金属物质发生交换作用，从水体中把重金属交换出来，以达到治理重金属污染的目的。经离子交换处理后，废水中的重金属离子转移到离子交换树脂上，经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。

离子还原法和交换法费用较低，操作人员不直接接触重金属污染物，但适用范围有限，并且容易造成二次污染。

（4）电修复法

电修复法是20世纪90年代后期发展起来的水体重金属污染修复技术，其基本原理是给受重金属污染的水体两端加上直流电场，利用电场迁移力将重金属迁移出水体。Ridha等[6]提出，在一个碳的毡状电极上，用电沉积法从工业废水中除去铜、铬和镍的技术。另外，可以用电浮选法净化含有铜、镍、铬和锌等重金属的工业污水。此外，近年来还有人把电渗析薄膜分离技术应用到污水重金属处理实践当中。

3.2 生物修复法

（1）微生物修复法

重金属污染水体的生物修复机理主要包括微生物对重金属的固定和形态的转化。前者是微生物通过带电荷的细胞表面吸附重金属离子，或通过摄取必要的营养元素主动吸收重金属离子，将重金属富集在细胞表面或内部；后者是通过微生物的生命活动改变重金属的形态或降低重金属的生物有效性，从而减轻重金属污染，如Cr6+转变成Cr3+而毒性降低，As、Hg、Se等还原成单质态而挥发，微生物分泌物对重金属产生钝化作用等。

（2）动物修复法

应用一些优选的鱼类以及其它水生动物品种在水体中吸收、富集重金属，然后把它们从水体中驱出，以达到水体重金属污染修复的目的。研究发现，一些贝类具有富集水体中重金属元素的能力，如牡蛎就有富集重金属锌和镉的能力。据报导，若以湿量计算，牡蛎对镉的富集量可以达到3-4g/kg[7]。动物修复法需驯化出特定的水生动物，并且处理周期较长、费用高，再则后续处理费用较大，所以在实际应用中推广难度较大。

（3）植物修复方法

20世纪80年代前期，Chaney提出利用重金属超富集植物（hyper-accumulator）的提取作用清除土壤重金属污染这一思想后。经过人们不断地实践、总结和归纳才形成了植物修复的概念[8]。植物修复被定义为利用自然或基因工程植物来转移环境中的重金属或使环境中的重金属无害化，是目前生物修复技术中研究最热的一类。

对于铬超富集植物，到目前为止，在美国、澳大利亚、新西兰等国已发现能富集重金属的超富集植物500多种，其中有360多种是富集Ni的植物[9]。对于铬超富集植物，得到学者们认同的有Dicoma niccolifera Wild和Sutera fodina Wild两种，铬最高含量分别为1500mg/kg、2400mg/kg[10]，均高于铬超富集植物的参考值1000mg/kg。国内报道的湿生禾本科植物李氏禾也对铬具有较好的富集能力[11]。 因此，采用一些水生铬超富集植物用于铬污染水体修复是可行的。

4结论

由于水体铬污染也伴随着富营养的趋势，可以通过有机物将六价铬还原成三价铬，利用底泥吸附三价铬，转入固相，降低铬的迁移，减少污染的扩散，然后，利用水生铬超富集植物从底泥中将铬提取到植物上部，人工收获转移，焚烧后用于提取重金属，循环利用。因此，利用铬超富集湿生植物对铬污染水体进行修复，是一种非常有潜力的铬污染水体修复技术。

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第9篇：重金属对环境的污染范文

关键词：重金属；内梅罗综合污染指数；环境质量；国道；稻田土壤；信阳市

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）24-6003-04

随着中国社会经济的发展和人们生活水平的提高，各种车辆急剧增加，带来土壤和环境的污染，主要污染源有汽车尾气、轮胎磨擦碎屑、发动机泄漏的机油、公路沥青等，部分污染物随路面径流进入公路两侧土壤[1]，污染物中的重金属主要包括Pb、 Ni、Cd、As、Hg、Cu、Zn等[2-5]。这些污染物进入土壤中自然净化过程十分漫长，具有隐蔽性和不可逆性，难以被微生物降解，迁移性小而发生污染累积，并经水、植物等介质进入人体，最终影响到人类的健康，因而土壤重金属污染及其修复日益受到关注[6]。

中国学者们对京沪高速[7]、沪宁高速[8]、成渝高速[9]、沈大高速[10]、312国道[11]、107国道[12]等路段两侧土壤中重金属污染做了详细的研究，发现高速公路两侧土壤中重金属元素含量超出背景值，受重金属污染明显。本研究对312国道和107国道河南省信阳市境内路段两侧稻田土壤重金属污染现状展开调查和评价，了解信阳市境内国道两边稻田土壤环境质量状况，对于减少和预防农田受重金属污染的危害、保障粮食安全生产具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 样品采集与处理

土样主要采集自河南省信阳市107国道和312国道边的主要水稻栽培区。信阳市主要为丘陵地带，农田面积不大，但每块农田比较平坦，所以采用棋盘式布点法，每块农田分别取10个耕层0～20 cm土样，四分法组成一个混合土样（1.0 kg），共26份土壤样品。土壤样品在风干室风干磨碎，用四分法分为两份，一份研磨过孔径20目尼龙筛，用于测定土壤pH，另一份研磨过孔径100目筛，用于测定土壤重金属（Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As、Hg、Ni）含量[13]。

1.2 土壤样品分析测定

pH采用酸度计法[14]测定，土壤重金属全量采用HCl-HNO3-HClO4-HF消解法[14]。Cd、Ni采用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES Thermo iCAP6000系列）测定，Pb、Cr采用德国耶拿石墨炉型原子吸收分光光度计（ZEEnit600型）测定，Cu、Zn采用上海天美火焰型原子吸收分光光度计（AA6000型）测定，As、Hg采用北京吉天原子荧光光度计（AFS-930型）测定。样品测定采用20%样品平行样，并加入国家标准土壤样品（GSS-4和GSS-8）作为质量控制样品，质控样品相对误差小于10%。

1.3 土壤重金属含量评价方法

2.1 研究区土壤重金属含量的分布特征

信阳市312国道和107国道沿线主要水稻产区的稻田土壤重金属含量分布见图1。由图1可知，不同地点稻田土壤中重金属Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn含量均呈不同程度的波状曲线，说明312国道与107国道沿线各路段稻田重金属污染存在一定的差异，这与钱鹏等[11]、王学锋等[12]的研究结果一致。Pb的最高含量为20.706 mg/kg，含量最高值出现在游河；Cd的最高含量为0.608 mg/kg，含量最高值出现在十三里桥；Cr的最高含量为61.091 mg/kg，含量最高值出现在胡族铺；As的最高含量为10.095 mg/kg，含量最高值出现在吴家店；Hg的最高含量为0.618 mg/kg，含量最高值出现在龙山；Ni的最高含量为9.783 mg/kg，含量最高值出现在附店；Cu的最高含量为48.583 mg/kg，含量最高值出现在寨河；Zn的最高含量为99.978 mg/kg，含量最高值出现在游河。

2.2 研究区土壤重金属污染评价

内梅罗综合污染指数法是人们在评价土壤重金属污染时运用最为广泛的综合指数法，可以全面反映各重金属对土壤的不同作用，突出高浓度重金属对环境质量的影响，避免由于平均作用削弱污染重金属权值现象的发生[15]。本研究采用内梅罗综合污染指数法进行重金属污染评价。以国家土壤质量二级标准[16]和土壤环境检测技术规范[13]为标准，不同地区不同重金属元素含量、重金属元素的单项污染指数、内梅罗综合污染指数以及土壤污染物分担率分别见表2、表3、表4。结果显示，不同地区稻田土壤的重金属Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn的单项污染指数大部分小于1，从单项污染指数的角度评价，信阳市稻田重金属含量尚处于比较安全的水平，土壤质量对环境和植物基本上不会造成危害和污染。以内梅罗综合污染指数为评价等级时，东双河、十三里桥、双井、龙山内梅罗综合污染指数均高于0.7，低于1.0，说明这4个地区土壤重金属污染虽尚轻，但已达到警戒限，其他7个地区内梅罗综合污染指数均低于0.7，处于安全范围，总体上信阳市稻田土壤质量适合农业生产，并能维护人体健康。

由表2和表3可知，在信阳市13个水稻主产区土壤重金属单项污染指数除双井、龙山、附店和胡族铺Hg最高外，其他地区均为Cd最高，各地区不同重金属污染物分担率由大到小依次为Cd、Hg、Zn、Cu、As、Cr、Ni、Pb，说明Cd在不同地区的稻田土壤中污染强度最大，Hg、Zn次之。

2.3 研究区土壤重金属元素的相关性分析

重金属元素之间的相关性在一定程度上反映了这些元素污染程度的相似性或污染元素有相似的来源[17，18]。目前有不少学者用相关性来评价和研究污染元素的来源及其累积的原因，提出相应的降低或减少污染的措施与方法[17，19-21]。对不同地区国道两边稻田土壤重金属元素之间进行了相关性检验，所有变量间Pearson相关系数如表5所示。Cd与Pb、Cr呈显著正相关；Pb与Zn呈极显著正相关；Cr与Ni呈极显著正相关，As与Pb、Zn呈显著负相关。

3 讨论

钱鹏等[11]、王学锋等[12]对312国道和107国道沿线重金属元素含量进行了调查和评价，土壤中重金属Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn均存在一定的污染。本研究中信阳市国道两边稻田土壤的质量状况尚比较好。通过内梅罗综合污染指数评价表明，龙山的内梅罗综合污染指数最高，为0.910 2，处于重金属污染警戒限，这可能是因为龙山处于交通枢纽位置，是312国道、40国道、219省道汇集区，同时有宁西铁路通过，车流量比较大，造成一定的污染。东双河、十三里桥以及双井内梅罗综合污染指数分别为0.730 4、0.754 7、0.792 0，比龙山低，但也达到重金属污染警戒限，这可能有2个原因，一是这些地区离市区比较近，车流量比较大。双井位于京九、宁西铁路汇集区和40国道、107国道、312国道汇集区；东双河有339省道、107国道和京九铁路通过。二是信阳市位于季风气候区，十三里桥位于信阳市西南部，东北季风造成这些地区大气的沉降较多[22]，同时十三里桥离市区比较近，车流量和人流量都比较大。这些区域的土壤质量应引起人们的重视，采取一定的措施保护土壤环境质量。甘岸、长台、明港、吴家店、游河、五里店、附店、寨河、胡族铺的内梅罗综合污染指数均小于0.7，属于清洁无污染的地区。

Nicholson等[23]通过收集重金属在土壤中的累积和工农业重金属的排放信息，调查分析了英格兰和威尔士农田土壤中重金属的来源，发现Cd更多地来源于无机肥料。据估计，在人类活动对土壤Cd的贡献中，磷肥施用率占54%～58%[24]。本研究中，调查的信阳市13个水稻主产区有9个地区土壤中Cd的单项污染指数和污染物分担率均为最大，可能是因为土壤中重金属Cd的来源除了公路交通外，施肥也是其中一个重要来源。

4 结论

信阳市境内国道两边水稻田土壤重金属调查结果表明，水稻田土壤中重金属元素Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn的平均含量均未超过国家二级标准值，单项污染指数平均值均小于1，东双河、十三里桥、双井和龙山的内梅罗综合污染指数分别为0.730 4、0.754 7、0.792 0、0.910 2，为Ⅱ级污染，污染等级为“警戒限”级。甘岸、长台、明港、吴家店、游河、五里店、附店、寨河、胡族铺内梅罗综合污染指数分别为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，污染等级均为Ⅰ级，处于清洁区。结果表明车流量较高的公路交汇点两边污染指数比较高，说明交通对土壤环境质量有一定的影响。Pearson相关性检验表明，Cd与Pb、Cr之间、Pb与Zn之间、Cr与Ni之间均存在显著或极显著正相关，说明Cd、Pb、Cr、Zn、Ni可能为同源污染物；As与Pb、Zn之间呈显著负相关，说明As、Pb、Zn可能为异源污染物[17，18]。

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