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重金属污染与防治精选(九篇)

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重金属污染与防治

第1篇:重金属污染与防治范文

关键词:重金属;污染;防治;对策

一个地区长期进行矿山开采、加工以及利用重金属作为原料的工业发展,如不重视对重金属污染物有效防治,重金属污染物将在土壤、大气、水中逐渐累积,从而形成重金属污染。本文以南京市重金属污染的产生、排放为例,对重金属污染产生的原因进行分析,并提出治理污染的对策。

1.南京市重金属污染物产生和排放现状

南京市的重金属污染主要来源于工业;南京市13个区县中涉及重金属污染物产排的企业数为82家;重金属污染物排放主要通过废水和废气排放。

涉重废水排放总量为1075.24万吨/年,废水中各重金属污染物排放量分别为汞(Hg)0.27kg/a、镉(Cd)25.86kg/a、总铬(Cr)449.24kg/a、六价铬(Cr6+)361.14 kg/a、铅(Pb)174.67kg/a、砷(As)2.81 kg/a、铜(Cu)698.03 kg/a、镍(Ni)96.23kg/a;涉重废气排放总量为74591.10×104m3/a,废气中各重金属污染物排放量分别为汞(Hg)0.032kg/a、镉(Cd)52.66kg/a、铬(Cr)28.85kg/a、铅(Pb)150.68kg/a、砷(As)39.43kg/a。

含重金属危险废物产生量为4956.33t/a,其中综合利用量为3123.67t/a,处置量为1706.06t/a,贮存量为126.6t/a,排放量为零。

2.南京市重金属污染的主要原因

通过对南京市涉及重金属污染的企业的调查分析,南京市重金属污染的主要原因有以下几个方面:

(1)企业规模以中小型为主,分布散乱

南京市涉重企业规模普遍偏小,分布散乱,遍布区县各处,污染物未能全部稳定达标排放,废水、废气治理措施较传统、简单,很多企业大部分企业未能进入工业园区进行统一管理,为环境监管带来了很大的不便,也为加快区域内资源共享、信息公开化建设设置了障碍。

(2)产业结构不尽合理,发展方式粗放

近年来,南京市一直致力于产业结构的调整,目前正处于产业结构的转型期,仍有一部分高投入、高耗能、高污染的企业未被淘汰,特别是一些涉重的中小型企业,工艺落后,经济基础薄弱,从经济、技术等各方面开展重金属污染治理的难度又都比较大,即使企业关闭,重金属累积的特性也会给企业所在区域带来隐患。

(3)法规制度建设滞后,环境标准不健全

目前我国还没有重金属污染治理和土壤污染治理的专门法规,南京市主要按照现行的《环境空气质量标准》和《地表水环境质量标准》中对重金属的控制要求对涉重企业进行管理;现行标准主要针对污染源达标排放提出,不涉及重金属的累积效应,关于人体健康的重金属环境标准不健全。

(4)基础工作薄弱,相关技术欠缺

由于长期对重金属污染忽视,重金属的监测、防治技术研究等基础工作较为薄弱,南京市重金属污染物整体排放情况和环境受污染程度尚未完全摸清,对重点防控企业、区域及污染隐患的危害程度掌握不够。同时重金属污染的科学研究、技术政策等还远远滞后于污染防治的迫切需求。

(5)污染隐蔽性强,治理周期长

重金属元素化学性质稳定,通过水、气、固废等多种途径可以在环境中长期积累,并通过食物链逐级富集,最终进入人体累积,使得留在人体的重金属含量成倍放大,传统的环境达标观念由于重金属的富集特性失去效用,待累积到一定程度发生污染事件时大多已经造成了极为严重的后果。一旦环境受到污染,需要比常规污染物治理更长的治理周期、更多的治理成本和更高的治理难度。

(6)环境监管能力不足,监管难度大

长期以来,南京市对重金属污染重视力度不够,各级环保管理仍主要针对常规污染物的管理,重金属污染监管措施不完善,特别是企业废气中重金属污染的管理几乎为空白;各级环保监测系统建设均主要注重常规性污染物指标监测,重金属监测能力不足,缺乏高精确度重金属检测仪器。

3、重金属污染防治对策

消除重金属污染除了对污染进行治理、对环境进行修复外,更需要对可能出现的重金属污染进行预防,从根本上解决重金属污染的问题。

(1)大力推行清洁生产审核,提升企业清洁生产水平

通过清洁生产审核,对企业的生产、产品或提供服务全过程的定性和定量分析,找出高物耗、高能耗、高污染的原因,有的放矢的提出对策、制定方案,从源头减少和防止重金属污染物的产生。对国内外现有的先进技术、工艺进行科研攻关,研究和开发具有自主知识产权、符合国内重金属行业发展要求的清洁生产核心技术和装备。

(2)严格控制企业、区域内部重金属污染物排放

严格控制区域内企业的重金属废气排放,重金属废气需进行处理,排放口达标率为100%;强化无组织废气收集、治理技术,在运输、生产的过程中减少无组织废气对环境的危害。区域严格执行《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》等有关法规,实现固废的全面无害化处理。

(3)开展重金属排放企业专项整治。

要结合环保专项行动,对涉及排放重金属的企业进行全面排查和整治,彻底解决工艺落后、污染严重的铅酸蓄电池、铅冶炼等企业的环境安全隐患,严厉惩治涉及重金属的环境违法违规问题。对位于饮用水源保护区的企业一律停产关闭;对污染治理设施不正常运行、长期超标及超量排放的企业一律停产治理;对发现重大环境安全隐患的企业一律停产整改,整改不到位的坚决予以关闭。

(4)加快区域内资源共享、信息公开化建设

通过信息交换中心的企业环境行为公开披露的功能,把建设项目审批程序、重金属污染物排污费缴纳标准、资源型企业可持续发展准备金制度、达不到环保要求的重金属企业名单和来信来访处理等信息全部向社会亮相公开,主动接受广大公众和社会各界监督,督促企业保护环境。。

(5)加强政府行政干预、监督管理

加强政府行政干预,建立健全环境执法机构,加强和充实环境执法力量,制定赔偿和生态补偿等管理政策和其他约束性政策。实施环境保护目标责任制,明确环境保护目标的分管部门和分管领导,奖惩制度,并定期检查与考核目标落实情况;落实环境行政执法责任制,规范环境执法行为,加强环境执法硬件水平;建立和落实岗位责任制及其考核要求。

(6)建设区域环境风险预防和应急体系

区域必须建立统一的风险防范组织管理机构,根据《国家突发环境事件应急预案》,制定区域重金属环境事件应急预案,建立环境风险应急监测和管理系统,制定园区安全、健康与环境风险防范政策,初步建立区域安全与健康、风险防范体系。开展社会风险防范宣传教

育,提高人们的风险防范意思,要求区域内企业对紧急事故能够做出快速反应,及时采取补救措施,减少环境危害和企业的经济损失。

(7)加速已污染区域修复治理工作

对已造成重金属排放的重点区域,要重点抓好土壤污染本底调查,布设更密集的监测位点,采样分析重金属污染现状,针对各区域的污染程度和污染特征,制定详细的区域重金属污染修复治理计划,并作为重金属污染修复试点,选择成熟的修复方案,进行可行性研究,改善质量,防范风险。

(8)开展重金属污染健康危害监测与诊疗

建立和完善覆盖全市的重金属污染健康监测网络,建立重点防控区健康监测和报告制度、敏感人群定期体检制度,完善重金属污染健康危害评价、人群健康体检及诊疗和处置等工作规范。开展重金属环境与健康危害的调查研究。定期对重点防控区域内潜在风险人群有计划地进行健康检查,对可能发生的健康危害进行预警,对需要治疗的人群积极诊疗。

(9)对发生事故的区域实行限批

重点防控区内如发生涉重污染事故,需对肇事企业立即停产治理,情节严重则由地方政府责令关闭,对外环境造成的影响应进行评估,采取相应措施,减轻或消除对外环境和人群造成的影响,在事故处理结束前对区域内所有涉重项目实行区域限批。

4.总结

重金属污染是一个长期累积而形成的,必须在重金属污染产生之前进行预防,对重金属污染必须进行源头治理,从根本上解决重金属污染问题。

参考文献

[1]徐林通 土壤重金属污染防治方法综述 知识经济 2011年第21期 86;

第2篇:重金属污染与防治范文

【关键词】化工行业;水体及土壤污染;重金属污染

随着化学工业的飞速发展,人们对金属矿产品的需求也呈现日益增长的趋势。小到餐厅厨房的炊具以及珠宝首饰,大到核工业的核能物质。而由金属污染引发的环境问题日趋严重,其对生态系统中水体及土壤的破坏基本上难以修复,并且人为的改造和维护也很难进行。尤其是前段时间的“牛奶河”事件再一次为我们敲响了环境保护的警钟以及让我们清楚地看到化工行业引起的水体及土壤重金属污染的现状和不争的事实。

一、重金属污染的种类及来源

所谓重金属污染,是指由重金属及其化合物引起的环境污染。尤其是由化工行业引起的水体及土壤重金属污染具有永久性以及明显的累积效应。如下图为重金属在水体及土壤中的迁移转化机理[1]。

1.1 水重金属污染

重金属在水体中积累到一定的限度就会对水体-水生植物-水生动物系统产生严重危害,并可能通过食物链直接或间接地影响到人类的自身健康[2]。对水质产生污染的重金属主要有Cd、Pb、As、Hg、Cr和Co等。其中以Hg的毒性最大,Cd次之。此外,As由于其毒性可将其归为重金属污染。

1.2 土壤重金属污染

土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属带入到土壤中,致使土壤中重金属含量明显高于背景含量、并可能造成现存的或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象[1]。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As,以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。

1.3 重金属污染的来源

重金属的污染主要来源化学工业污染,污染源主要有冶炼、化工、电镀、电子、制革等行业排放的“三废”等以及民用固体废弃物不合理填埋堆放和大量化肥、农药的施用,使得各种重金属污染物以单质或离子形态进入水体、土壤以及人体[2]。

二、重金属污染的防治措施

2.1水体重金属污染的防治对策

2.1.1 控制水体重金属污染源

控制重金属污染源,预防水体的污染。一方面要加强水资源的管理力度;另一方面要严格控制各种污水的排放源头以及监督、管理和控制有关工业部门和改革其生产工艺[3]。

2.1.2 水体重金属污染的工程治理

目前常用的治理水体重金属污染的工程工程措施主要有三类,即物理处理法、化学处理法及生物处理法[3]。

2.1.2.1 物理和化学方法

物理和化学方法属于传统处理重金属污染水体的的措施,包括沉淀法、螯合树脂法、高分子捕集剂法、天然沸石吸附法、膜技术、活性炭吸附工艺以及离子交换法等[4]。物理和化学方法具有净化效率高、周期较短等优点;但存在选择性小、流程长、操作麻烦以及处理费用高等缺点。

2.1.2.2 生物处理法

生物处理法相对常规水处理法有投资小、成本低以及工艺简单等优点而得到广泛应用。国外,Groudeva等[5](2001) 对用生物修复水体的重金属污染作了最新的综述。总之,水体有害重金属的生物修复技术有着广泛、低廉的原材料及很好的前景。

2.2 土壤重金属污染的防治对策

土壤受重金属污染后,蓄积在土壤中的有害重金属能迁移到水、空气和植物中难以消除[6]。因此,土壤受重金属污染应以“预防为主”。

2.2.1 综合防护措施

控制和消除土壤的重金属污染源,同时采取消除土壤中的重金属污染物或控制重金属污染物迁移转化的措施,使其不能进入食物链[6]。

2.2.2 生物防治

土壤污染物质可通过生物降解或植物吸收而净化土壤。如羊齿铁角蕨植物对土壤中Cd的吸收率可达10%,多年可使土壤Cd含量降低50% [7]。

2.2.3 施加抑制剂

土壤施加某种抑制剂,可改变重金属在土壤中的迁移转化,减少作物吸收,如使用石灰可增加土壤PH,使Cu、Zn、Hg、Cd等金属或氢氧化物沉淀。研究表明,施用石灰后稻米含Cd量可降低30%[6]。

三、结论

随着水体及土壤重金属污染的日益严重化以及重金属污染物进入生态系统后造成难以修复的危害,其正越来越为人们所了解和重视。目前重金属污染的治理方法以物理化学方法为主,生物修复技术作为经济、高效和环保的治理技术在治理和防治重金属污染方面将发挥更大作用。新型高效的水体及土壤重金属污染防治措施有待优化及创新。

【参考文献】

[1]孙铁珩,周启星,李培军,等.污染生态学[M].北京:科学出版社,2001.

[2]邓志瑞,余瑞云,余采薇,等.重金属污染与人体健康[J].环境保护,1991(12):26-27.

[3]贾燕,.重金属废水处理技术的概况及前景展望[J].中国西部科技(学术版),2007 (4):10-13.

[4]张剑波,冯金敏.离子吸附技术在废水处理中的应用和发展[J].环境污染治理技术与设备,2000(1):46-51.

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

第3篇:重金属污染与防治范文

关键词:地理教学;环境教育;重金属

中图分类号:G633.55?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)08-0115-02

2013年年初至今,湖南毒大米事件的持续发酵让年产大米2600万吨,占全国大米市场份额13%的“鱼米之乡”――湖南成了众矢之的,与之前的广东北江、陕西凤翔、湖北崇阳、安徽怀宁、云南曲靖等地一起成为重金属污染的代名词,受到媒体的广泛关注。据统计,我国遭受不同程度的重金属污染耕地面积已接近2×105km2,约占耕地总面积的20%,每年重金属污染导致的粮食减产超过1×107t,受污染粮食多达1.2×107t,合计经济损失多达200多亿元,2009年至今,我国已陆续发生40多起重大重金属污染事件,重金属污染治理刻不容缓,重金属污染防治教育也因此受到国家和社会各界的重视。与常规的水污染和大气污染等环境问题相比,重金属污染具有一定的隐蔽性,不易引起学校教学的重视。因此,在当前强化中学地理教学中迫切开展重金属污染与治理教育。这对完善中学生地理环保教育体系,促进人与自然和谐发展等方面均有裨益,无疑是我国公民环保教育中最重要的一环。

一、重金属相关介绍

重金属指密度大于或等于5g/cm3的金属,包括Fe、Mn、Cu、Cd、Pb、Hg等15种元素,其单质及化合物在工业和农业上被普遍使用,重金属污染物在环境中移动小、残留性高,具有积累性、隐蔽性、不易降解性等特点,极易在土壤、水体及动植物体内富集,降低土壤中微生物的数量和酶的活性,抑制土壤吸收代谢、硝化及氨化作用,破坏水质,影响动植物生长发育,极易造成生态系统污染,同时可通过食物链危害人体健康。例如,Pb会造成人体免疫力、生殖功能下降,人体血铅质量比达到600~800mg/kg时就会出现头晕、头痛、记忆力下降、腹疼等症状;含Cr的食物会给人体带来不同程度的皮肤和呼吸道系统病变;Cd会引起骨质密度降低,造成骨软化、骨质疏松,对肾脏也有危害;As会增加肺癌、皮肤癌和膀胱癌的发病率。

近年来,国内外学者针对重金属污染的防治与修复研究取得了一定的进展,在物理修复、化学固定修复、植物修复、生物修复等方面均取得了显著成果,但是科研与现实生活脱节较严重,很多人没有重金属防治观念,认为重金属只与工农业生产有关,一旦进入人体系统,只能任其发展,或食用大量药膳、营养保健品以期达到康健效果,或求神拜佛带来精神慰藉。其实,重金属在我们生活中相当常见,防治也并不难。如易拉罐饮料中的Al比瓶装饮料Al含量高3~6倍,大体积海鲜体内重金属污染较高,另外,鱼头、鱼皮油脂、鱼翅也是重金属的主要富集场所,花色鲜艳的餐具、动物内脏也含有大量重金属,而以温和、副作用小著称的药膳部分也具有毒性(如含As的雄黄、含Hg的朱砂)等,在生活中多多留心即可。另外,人们在长期的食物疗法和食物保健中,也发现了某些食物具有清除重金属元素的作用,如茶叶、绿豆、胡萝卜、海带、黄瓜、大蒜、牛奶和奶制品、木耳等食用具类、蜂产品类均有很好的排毒、吸附重金属效果。

二、中学地理环保教学中重金属危害教育的缺失

高中地理教育是中学生环保教育的重要阶段,其教育主要包括环境问题认识、环境污染防治及环境管理三部分。(1)教材分析:首先,高中地理所用的教材有中图版、人教版、湘教版、鲁教版四个版本,整体来看共分两个模块,必修三册,选修七册,各地可根据实际情况选择性学习,一般来说理科生不学习选修模块,文科生也只学习两三册选修模块,这使得很多学生不能学习环境保护方面的内容,不利于环境保护教育工作的开展和落实;其次,虽然新课标提出了对重金属污染与防治要求,但各个版本对这部分内容涉及较少,以中图版《环境保护》为例,只在第四章第一节中提及,而重金属这一关键词只在第二节文中出现过一次,虽然各个版本中教材图文并茂地说明了污染的严重性及防治的迫切性,但实际内容欠缺,对于重金属特征、污染与防治原理更是没有涉及。(2)高考试题分析:新课标明确指出重金属污染对人体、环境造成巨大危害,但在各地区考试题中却少有提及,相关内容出现后也只是点到即止,近5年高考试题中只有2011年江苏省高考地理试卷将重金属污染作为环境保护方面的考题,并用流程图(图1)直观地表示了重金属在人体富集的过程,但并未涉及重金属的基本性质及防治原理等实际内容,相关问题可以用“保护环境、人人有责”之类的“万能句”回答,并不利于学生对重金属的巨大危害性及防治必要性的认识。(3)问卷分析:为了更好地了解高中生对重金属危害观念的实际情况,笔者在西安市铁一中、陕师大附中,针对高二、高三学生随机发放问卷300份,回收问卷272份,有效问卷254份,经过研究发现,两校调查的数据差异较小,共有84.3%的学生知道重金属具有危害性,72.8%的学生认为重金属的释放源主要为工业,而重金属对土壤、生态系统、人体的具体危害性只有46.1%的学生表示了解,可见高中生已经具有一定的重金属危害理念,但对重金属富集特点、危害途径掌握得并不清楚;对于物理修复、化学固定修复、植物修复、生物修复等对重金属污染的修复技术有36.6%的学生表示不清楚,而对于人体内的重金属有59.4%的学生认为营养保健品可有效去除其危害,有46.5%的学生选择重金属会自动被人体排毒系统处理,可见高中生对重金属的修复技术和防护常识了解较少,需要更深层次的接触和掌握;而在对“重金属危害与防治技术是否感兴趣”一项中,有90.2%的学生表示兴趣浓厚,对“是否丰富教材中重金属危害与防治技术内容”一项中,有81.5%的学生认为有必要,可见高中生也意识到深化相关重金属危害与防治内容的迫切性,遏制重金属污染势在必行。

三、培养中学生重金属污染与防治正确观念的建议

1.社会各界应认识到对重金属污染与防治的必要性。对重金属污染与防治只规定规划运行远远不够,环保监管、从法、问责等制度必须同时展开,国家、地区各部门在调整产业结构,严格企业排放标准,加强污染综合管理的同时必须提升全民重金属污染与防治理论观念的层次,重视中学生环保教育这个潜力股,为学校环保教育的开展提供保障与支持,确保教学活动的顺利开展。

第4篇:重金属污染与防治范文

关键词:耕地资源;重金属污染;修复技术

耕地是人类赖以生存和从事农业生产活动的物质基础,对于保障粮食生产和粮食安全具有重要的意义,在经济社会稳定发展过程中,优质耕地资源减少,具备可利用条件的耕地资源也存在不能满足生产活动和社会发展需求的问题[1-3]。此外,有毒害物质对耕地土壤造成污染也成为引起耕地质量下降的重要因素[4-5]。引起耕地污染的原因众多,其中土壤重金属污染由于对土壤中微生物活动、作物生长发育甚至人类身体健康均能产生损害,已逐渐成为造成耕地污染最主要的途径[6-7]。在工业化进程的不断推动下,废弃物通过地表水、地下水或大气循环排放至自然界,由于废弃物中含有重金属污染物,对耕地资源的破坏往往不可逆,同时,重金属污染物可通过作物生态循环系统进入人体,其危害程度远远高于其他污染影响。据了解,我国每年仅因污水灌溉引发的重金属污染面积达90万hm2,每年造成的粮食损失超过2000万kg[8-9]。2016年我国启动《土壤污染防治行动计划》,将土壤重金属污染物的治理提到了新的高度,也为我国耕地保护和污损耕地土壤修复提供了重要指引。笔者从植物修复技术、物理化学修复技术以及生物修复技术在耕地重金属污染防治中的应用进行综述,以期为耕地保护和污损耕地修复提供必要的借鉴。

1植物修复技术在耕地重金属污染的应用

相关研究表明,植物可通过自身根系吸附固定作用降低耕地中重金属元素含量,对耕地重金属污染程度的降低十分显著。张颖等[10]对竹类植物修复重金属污染土壤进行了综述。由于竹类植物对耕地环境扰动影响较小,且竹类植物生长周期短,生物量较大,应用于耕地重金属污染修复中成本较低,与其他植物相比具有较大的优势。张治国等[11]研究了6种菊科植物对采煤塌陷区土壤重金属污染物吸附作用的效果,结果表明,6种菊科植物对重金属污染物Ni、Cr、Pb、Cd具有显著的吸附效果(P<0.05),其中洋姜和一年蓬对重金属污染物Cd的吸附效果最好。王娟等[12]研究了不同农作物对5种土壤重金属污染物的吸附效果,研究结果表明,水稻对耕地土壤中Cr、Cd和Pb的吸附效果最好,玉米、蔬菜与凤丹对耕地土壤中Cr的吸附效果最佳。吴兴玉等[13]对土荆芥和大叶醉鱼草在铅锌矿废渣中土壤污染物的吸附效果进行了研究,结果表明,土荆芥和大叶醉鱼草可有效吸附土壤中的Cu、Pb、Zn。杨丹等[14]研究了绿萝、吊兰、吊竹梅和花叶万年青等园林植物对河道淤泥中重金属污染物的吸附效果,结果表明,4种植物对淤泥中重金属污染物均表现出一定的耐受性,其中绿萝对重金属Zn的吸附效果最为显著(P<0.05),吊竹梅对重金属Pb的吸附效果最为显著(P<0.05),且对重金属Zn的修复效率最高。植物吸附重金属污染物效果显著,且较为环保,但由于植物生长周期较长,对重金属污染物的吸附时间较长。

2物理化学修复技术在耕地重金属污染的应用

物理化学修复方法是耕地土壤重金属污染修复中较为常用的一种方法,罗志远[15]应用物理筛分和EDTA淋洗联合修复技术对土壤中Pb、Cd、As的修复效果进行研究,研究表明,物理筛分和EDTA淋洗联合修复技术对>0.074mm粒级土壤中重金属污染物的修复效果较为显著(P<0.05),但采用单一修复方法则无法实现对土壤中重金属污染物的修复效果。许中坚等[16]进行了基于淋洗法的柠檬酸与皂素联合修复作用对土壤重金属污染物的吸附效果。研究发现,当浓度为40mmol·L-1的柠檬酸与质量分数为3%的皂素在体积比达到1∶5条件下,对土壤中重金属污染物Pb和Zn的修复效果最佳,相同条件下,当其体积比达到1∶1时对重金属污染物Cu的吸附效果最佳。臧晓梅等[17]研究了沸石粉、生物炭和镉康对重金属污染物Cu、As、Cd和Pb的修复效果,研究表明,3种材料对重金属污染物均有一定的修复效果,但总体来看,沸石粉和生物炭对重金属污染物的吸附效果最佳。芮大虎等[18]通过冻融-淋洗土柱试验研究了EDTA和BCR作为淋洗材料对黏性土中重金属污染物Cd、Pb的修复效果,研究结果表明,EDTA在土体反复冻融状态下更有利于对土壤中重金属污染物的淋洗,在7次冻融后,对Cd和Pb的吸附效率分别达到77.24%和37.78%。BCR材料对土壤中Cd和弱酸提取态Pb的质量分数分别降低了32.32%和41.46%。

3生物修复技术在耕地重金属污染的应用

生物修复技术是一种较为安全且绿色健康的修复方法,在新常态下具有较好的应用前景。常晨等[19]研究了NTA和微生物共同作用下种植高羊茅对土壤中重金属污染物Cd、Cu、Zn含量吸附效果的影响,研究表明,浓度为10mmol·kg-1NTA+菌液联合处理条件下,高羊茅地上部分对土壤中Cd的吸附量达到最大值,当浓度达到15mmol·kg-1时,高羊茅根部对土壤重金属Cd的吸附量达到最大,单独施加15mmol·kg-1NTA时,对Cu的吸附效果最佳,以修复效果和经济成本角度来考虑,10mmol·kg-1NTA+菌液联合修复性价比最高。周鑫等[20]利用蚯蚓和不同比例的稻壳炭联合修复工业污泥中的重金属,研究结果表明,在两者共施条件下可显著降低污泥中Zn、Cu、Pb、Cd含量(P<0.05),在稻壳比例为4%时,对重金属污染物Zn、Cu、Pb、Cd的吸附效果和转化能力均最佳。段靖禹等[21]在室内试验条件下研究了不同生物炭和青霉菌梯度对土壤重金属污染物As的固化吸附效果,结果表明,与CK相比,添加生物炭和青霉菌后土壤中As含量表现出显著降低(P<0.05),重金属污染物As中微生物多样性随施加生物炭浓度的增大表现为先增加后降低的变化规律,接菌量在10%和20%条件下对As的中生物群落的影响无显著差异(P>0.05),2%生物炭+10%青霉菌处理土壤中微生物群落功能多样性、碳源利用丰度最高。陈任连等[22]分析探究了土壤重金属Pb和Cd与土壤微生物群落结构的关联性,研究表明,土壤中重金属污染物Pb主要以弱酸可提取态和可还原态的形式存在,Cd以弱酸可提取态为主,结肠菌群对土壤重金属污染物Pb、Cd具有较高的耐受性。

4结语

第5篇:重金属污染与防治范文

摘要:通过对襄阳市16个点位农田土壤实地调查、采集及实验室分析测定其重金属含量,采用单项污染指数法和综合污染指数法,评

>> 农田土壤重金属污染及修复技术分析 杭州市土壤和蔬菜重金属污染现状及评价体系 武汉市新城区菜地土壤重金属含量状况及污染评价 湖南某尾矿库周边农田土壤及蔬菜重金属污染与健康风险评价 探析长期污灌农田土壤重金属污染与潜在环境风险评价 山东省典型农田土壤中重金属污染评价 农田土壤重金属污染与防治 农田土壤重金属污染的植物修复技术及工程示范 我国农田土壤重金属污染修复及安全利用综述 白银市东大沟污灌区表层土壤重金属污染及潜在生态风险评价 大理市不同生态区表层土壤重金属污染初步评价 兰州市蔬菜基地土壤重金属污染评价与分析 包头市绿地土壤重金属污染分析与评价 十堰市畜禽养殖场周边土壤重金属污染评价 常熟市土壤重金属污染研究 郫县土壤重金属污染状况调查 探析土壤重金属的污染及其评价方法 不同土壤重金属污染评价方法对比研究 关于土壤重金属污染评价方法研究 三峡库区土壤重金属元素含量分析及污染评价 常见问题解答 当前所在位置:

[7] 国家环保总局.GB15618-1995土壤环境质量标准[S].北京:中国标准出版社,1995.

[8] 国家环保总局.NY/T395-2000农田土壤环境质量监测技术规范[S].北京:中国标准出版社,2000.

[9] 黄顺生,廖启林,吴新民,等.扬中地区农田土壤重金属污染调查与评价[J].土壤,2006,38(4):483~488.

第6篇:重金属污染与防治范文

铅是文献记载最多的毒性重金属,其污染可直接影响人类健康,而儿童尤其对铅污染敏感。镉的毒性较大,被镉污染的空气和食物对人体危害严重,被人体吸收后可积存于肝或肾脏造成危害,尤以对肾脏损害最为明显。人们对一些化工产品如油漆中的铅污染风险已有比较清楚的了解和认识,但随着工业化和城镇化的发展,铅、镉等重金属污染可以从大气、水、土壤和农产品等多个渠道进入到食物链中,为人类健康带来潜在的危害。

小麦生产重金属污染源

小麦是重要的粮食作物,中国小麦常年播种面积在2400 万公顷左右,总产量1亿公斤左右,小麦的生产与国家粮食和食品安全及人民健康息息相关。从总体情况来看,中国小麦生产受到重金属污染的比例非常小,仅在局部地区检测到铅、镉等重金属超标的现象。但有越来越多的研究表明,小麦铅、镉等重金属污染已经呈现出范围逐渐扩大、并逐年加重的趋势,必须引起足够的重视。

中国小麦生产重金属污染的来源主要有以下几个方面:1.大气和土壤污染。工业排放是中国重金属污染的主要来源(Cheng,2003)。在工业发达的地区镉、铅等重金属污染要远远高于偏远的乡村。煤、油等能源的燃烧、汽车尾气排放和垃圾废弃物的焚化使重金属污染排放到大气中,并逐渐沉降到土壤中,在大中型城市周围的农田受到了日益增多的重金属污染威胁。此外,许多研究表明,公路两侧的农田均受到不同程度的重金属污染,而以高速公路两侧250米范围内铅污染最为严重。小麦是中国北方的主要作物,生长周期长(每年的10月至翌年的6月),城市周边和公路两侧的小麦极易通过叶片吸收空气中的铅等重金属,在小麦的叶片、茎杆、根系和籽粒中积累。对江苏省典型区地震带农田土壤和小麦中重金属的污染研究表明小麦籽粒中铅、铬、汞样品超标率分别为100%、58.97%、33.33%(陈京都等,2012)。对工业比较发达的太湖流域小麦样品检测发现铅、镍、镉平均含量分别超标52. 6 倍、43. 8 倍、37. 7 倍(杨彦等,2013)。重金属污染小麦可能以大气降尘为主,中国农业科学院农产品加工研究所的研究显示,大气降尘和耕层土壤对小麦籽粒铅质量比的贡献率分别为90%~99%和1%~10%(赵多勇等,2012)。

2.污水灌溉。矿业、镀锌、染织业、油漆和轮胎业是重金属污染的主要来源。在中国许多地区有利用处理后的工业污水灌溉的传统,尤其是水资源缺乏的地区。同时,随着城市化的进程,城市或生活污水经处理后也可作为农业水资源。通常情况下采用污水灌溉的土壤中汞、铅、锌等重金属超标可达到50-300%,种植在污水灌溉土壤中的小麦等农作物都会不同程度地受到重金属的污染。对新乡市污灌区土壤和小麦籽粒中重金属污染检测表明,小麦籽粒中Cd、Ni、Cr 和Zn 含量分别是国家食品卫生标准的25.5、12.98、6.12 和1.32 倍(朱桂芬等,2009)。对河南焦作市矿区矿井水排放对小麦籽粒中重金属污染的检测结果表明,铅、镉等达到重度污染水平(马守臣等,2012)。而河南开封市污水灌溉区小麦籽粒受铅污染最严重,镉、铬、砷污染次之(周振民,2013)。

3.有机肥中重金属污染。集约化养殖业发展产生了大量畜禽粪便,是中国农村主要面源污染之一。畜禽粪便作为有机肥施用是治理畜禽粪便污染、提高农田肥力的主要途径。但在畜禽养殖过程中大量施用微量元素添加剂,而这些重金属元素在畜禽体内的消化吸收利用率极低,大部分随畜禽粪便排出体外,造成区域性的重金属污染。城市污泥、畜禽粪便作为有机肥的施用可导致农产品中重金属含量超标,通过生物链传递,最终会影响人体健康。城市污泥中以镉、铅等重金属的污染为主,鸡粪和猪粪农用区小麦Cr、Ni、Pb 均有不同程度的超标,牛粪农用区污染较轻(叶必雄等,2012)。

4.生产、加工、储运过程污染。目前在小麦的收获、晾晒、加工、储存、运输和销售过程中均大量使用机械化作业,小麦籽粒所接触的机械、管道、容器以及因工艺需要加入的添加剂都可能使小麦受到铅等重金属污染。麦收时节,在农村的公路上经常可以见到晾晒的小麦,过往车辆的尾气和沥青中的重金属可导致小麦的二次重金属污染。

重金属污染防治对策

首先,加强监管,控制排放。冬小麦是华北地区主要的粮食作物,也是主要的灌溉耗水作物,由于目前各污水处理厂的处理效果和利用能力不尽相同,部分厂、矿违规排放,造成许多环境污染事件。有关部门必须加强管理,大力推进实施清洁能源利用,提高污水处理排放标准,提升再生水生产工艺,加大镉、铅等重金属清除的工艺指标要求。

第7篇:重金属污染与防治范文

【关键字】:重金属污染 预防措施 治理措施 植物修复治理法

重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中,但由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多,造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中,引起严重的环境污染。而底泥往往是重金属的储存库和最后的归宿。当环境变化时,底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。重金属不能被生物降解,但具有生物累积性,可以直接威胁高等生物包括人类,底泥重金属污染问题日益受到人们的重视。

重金属污染,指由重金属或其化合物造成的环境污染,主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。重金属具有不易移动溶解的特性,进入生物体后不能被排出,会造成慢性中毒。重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可能在人体的某些器官中富集,如果超过人体所能耐受的限度,会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等,对人体会造成很大的危害,例如,日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染,等公害病,都是由重金属污染引起的。重金属污染的主要特点:污染范围广、持续时间长、污染隐蔽性、无法被生物降解,并可能通过食物链不断地在生物体内富集,甚至可转化为毒害性更大的甲基化合物,对食物链中某些生物产生毒害,或最终在人体内蓄积而危害健康。

广西是全国重金属污染防治重点省区;广西土壤中砷、镉、锰、锌元素含量高,结合广西土壤环境保护和污染防治的重点区域有:矿区及周边、工业集中区等。根据全区土壤污染调查结果,我区土壤重金属超标区域集中分布在矿产开发区。如南丹大厂矿区刁江流域、大新铅锌矿区、环江铅锌矿区、大新下雷锰矿区、恭城栗木矿区、贺州平桂矿区等矿区周边土壤重金属超标较为明显,已不适宜种植农作物。根据我区土壤污染状况调查成果,确定矿区及周边农田(耕地)、工矿遗弃地、城市周边菜篮子基地及群众反映强烈的污染区域等作为土壤污染防控的重点。

以上大多是人为造成的污染,只有通过人类自身行为改变这一状况,首先,从思想上重视了解重金属对人类及环境造成的危害,提高环境保护意识,只有保护好生存环境,才能保护人类自己;从行为上,要从个人做起,配合国家法律、法规的环境保护的规定,企业要加强管理,并且做好监督管理机制,使措施落到实处,不能只以人为本,还要考虑动植物及环境所能承受的压力,这样,人类才有立足之地。总之,只要以保护环境为出发点,重金属污染问题就能降到最低点。

对重金属污染防治应该重在预防,控制与消除土壤污染源,是防止污染的根本措施。土壤对污染物所具有的净化能力相当于一定的处理能力,控制土壤污染源,即控制进入土壤中的污染物的数量与速度,通过其自然净化作用而不致引起土壤污染。

1)控制与消除工业“三废”排放。

大力推广闭路循环,无毒工艺,以减少或消除污染物的排放。对工业“三废”进行回收处理,化害为利。对所排放的“三废”要进行净化处理,并严格控制污染物排放量与浓度,使之符合排放标准。

2)加强土壤污灌区的监测与管理。

对污水进行灌溉的污灌区,要加强对灌溉污水的水质监测,了解水中污染物质的成分、含量及其动态,避免带有不易降解的高残留的污染物随水进入土壤,引起土壤污染。

3)合理施用化肥与农药。

禁止或限制使用剧毒,高残留性农药,大力发展高效、低毒、低残留农药,发展生物防治措施。例如禁止使用虽是低残留,但急性、毒性大的农药。禁止使用高残留的有机氯农药。根据农药特性,合理施用,制订使用农药的安全间隔期。采用综合防治措施,既要防治病虫害对农作物的威胁,又要把农药对环境与人体健康的危害限制在最低程度。

4)建立监测系统网络。

定期对辖区土壤环境质量进行检查,建立系统的档案资料,要规定优先检测的土壤污染物与检测标准方法,这方面可参照有关参照国际组织的建议与中国国情来编制土壤环境污染的目标,按照优先次序进行调查、研究及实施对策。

除了以上的重金属预防措施外,对已造成重金属污染的土壤必须加大重金属污染的治理力度。国内外都很重视对重金属污染治理方法研究,并开展广泛的研究工作。总的来说,目前大致有以下四种治理措施:

一.工程治理方法。

主要有客土、换土、翻土、去表土等方式。客土是在污染的土壤上加上未污染的新土;换土是将已污染的土壤移去,换上未污染的新土;翻土是将污染的土壤翻至下层;去表土是将污染的表土移去。这些治理方法具有效果彻底、稳定等优点,但实施复杂、治理费用高和易引起土壤肥力降低等缺点。

二.化学治理方法。

化学治理就是向污染土壤投入改良剂、抑制剂,以降低重金属的生物有效性。化学方法治理效果和费用都适中,但容易再度活化。

三.农业治理方法。

通过改变一些耕作管理制度,在污染土壤上种植不进入食物链的植物,来减轻或阻断重金属进入人体造成危害。农业治理法即合理规划农业种植区,在重金属污染严重区域,可选择种植树、花、草或经济作物(如蓖麻);在基本适宜区选择种植低富集重金属作物种类或品种,减少重金属在作物中的累积。农业治理法对于自然背景值偏高区域显得尤为重要,因为自然背景值是由成土母质所影响,长时期内土壤母质中的无机元素保持稳定。对于短期内无法修复的土壤,如废弃矿区土壤、重金属严重污染区,采取农业治理法是简单易行的。农业治理方法易操作、费用低,但是周期长、效果不显著。

四.生物治理方法。

生物治理是指利用生物的某些习性来适应、抑制和改良重金属污染。目前在植物治理方面运用得较多,以筛选出了可吸收积累大量的重金属的超积累植物为主,优点是实施较简便、投资较少和对环境破坏小,适用于大面积的污染治理。生物治理法是根据土壤重金属污染物种类,筛选出超富集植物,利用植物吸收土壤中过量金属,将植物回收综合利用,彻底解决土壤重金属超标问题。在土壤砷污染的植物修复方面具有很好经验可借鉴。生物治理实施简便、投资少,对环境破坏小,治理效果较好。

第8篇:重金属污染与防治范文

关键词 土壤;重金属污染;现状;修复技术

中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)09-0229-03

重金属是指比重大于5.0 g/cm3的金属元素,包括Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、Cd、Hg、As、Fe、Mn、Mo、Co等。通常自然界中重金属元素的背景值很低,其暴露不会对周围环境造成影响。但由于工业生产规模扩大,城镇化迅速发展,在农业生产中,污水灌溉和化肥、农药的使用量加大,导致土壤系统中重金属不断累积,明显高于其背景值,从而恶化了生态环境的质量,并通过食物链直接危害人体健康。据统计,全世界平均每年排放Hg约1.5万t,Cu 340万t,Pb 500万t,Mn 1500万t,Ni 100万t[1]。随着重金属污染问题的日益突出,土壤污染防治工作已在“十一五”期间被提上中国环境保护工作的重要议程,并成为第1个“十二五”国家规划。针对上述情况,笔者结合我国土壤重金属污染的现状,对当前土壤重金属污染的修复技术及其作用机理进行分析,并总结其各自的优势与不足,以期为综合治理土壤重金属污染提供参考依据。

1 我国土壤重金属污染现状

我国面临着相当严峻的土壤重金属污染问题。农业部调查数据显示[2],我国约140万hm2的农业用地采用污水灌溉,受到重金属污染的土地面积占污染总面积的64.8%。据有关资料表明,我国重金属污染的农业土地面积为2 500 hm2左右,导致粮食减产逾1 000万t,并造成1 200万t以上的粮食被重金属污染,将各项经济损失进行合计,至少高于200亿元[3]。污染土地中,严重污染面积占8.4%,中度污染面积占9.7%,轻度污染面积占46.7%。Hg 和Cd 的污染面积最大。如上海农田耕层土壤Hg、Cd含量增加了50%,江西大余县污灌引起的Cd污染面积达5 500 hm2,沈阳张士灌区Cd污染面积达2 533 hm2。我国农田土壤污染除Cd、Hg污染外,Pb、As、Cr和Cu的污染也比较严重。以保定市污水灌区为例,其Zn、Cu、Pb、Cd的检出超标率分别达到100.0%、27.5%、50.0%、87.5%[4]。此外,我国菜地土壤重金属污染也较为严重[5-7]。广州市蔬菜地Pb污染最为普遍,As污染次之;重庆近郊蔬菜基地土壤重金属Hg和Cd出现超标,超标率分别为6.7%和36.7%;珠三角地区近40%菜地重金属污染超标,其中10%属严重超标。近年来,由于工业“三废”、机动车废气和生活垃圾等污染物的排放,我国城市土壤普遍受到不同程度的重金属污染,主要污染元素为Pb、Cd、Hg。且城市土壤中大部分重金属污染含量普遍高于郊区农村土壤,并具有明显的人为富集特点[8]。

2 土壤重金属污染修复技术

2.1 物理修复

物理修复是指通过各种物理过程将污染物从土壤中去除或分离的技术,主要包括土壤淋洗法、工程措施法、电热修复法等。

2.1.1 土壤淋洗法。该方法是应用最多、应用最早、技术最成熟的物理修复方法。采用淋洗液(包括无机溶液清洗剂、复合清洗剂、清水、表面活性剂、有机酸及其盐清洗剂、螯合剂等)对土壤进行淋洗,使固相重金属转化为液相,重金属从土壤中转移到废水,再通过对废水进行回收处理,从而实现土壤的修复。Wasay et al[9]研究发现,EDTA和DTPA能有效地去除土壤中Hg以外的重金属元素,同时也提取出大量土壤营养元素。土壤淋洗法简便、成本低、处理量大、见效快,适用于大面积重度污染土壤治理,尤其是轻质土和砂质土。但这种方法在去除重金属的同时,易造成地下水污染及土壤养分流失。因此,既能提取各种形态重金属又不破坏土壤结构的淋洗液,将为该方法修复重金属污染土壤提供广阔的应用前景。

2.1.2 工程措施法。该方法是较为经典和传统的土壤重金属污染修复方法,包括深耕翻土、换土、客土等。深耕翻土与污土混合,或者通过换土和客土等手段,可以使土壤中重金属的含量有效降低,从而降低其对植物的毒害。不同的方式适宜于不同污染程度的土壤,重污染区的土壤宜使用换土和客土方法改良,而轻度污染的土壤则适宜于采用深耕翻土的方法进行修复。工程措施法的优势在于效果稳定和彻底,但是也存在一定的不足,如费用高、工程量大、易降低土壤肥力和破坏土壤结构,还有换出的污染土壤也存在二次污染的隐患,应妥善处理。据报道,对1 hm2面积的污染土壤进行客土治理,每1 m深土体需耗费高达800万~2 400万美元[10]。因此,工程措施不是一种理想的污染土壤修复方法。

2.1.3 电热修复法。该方法利用高频电压产生电磁波,再通过电磁波作用而产生热能,从而促使土壤中挥发性重金属得以分离,实现土壤的修复和改良。目前,该方法适用于修复受Hg或Se等可挥发性重金属污染的土壤。有研究表明,采用该法可使砂性土、黏土、壤土中Hg含量分别从15 000、900、225 mg/kg降至107、112、115 μg/kg,回收的Hg蒸气纯度达99%[11-12]。这种方法虽然操作简单、技术成熟,但能耗大、操作费用高,也会影响土壤有机质和水分含量,引起土壤肥力下降,同时重金属蒸气回收时易对大气造成二次污染。

2.2 化学修复

化学修复也是一种原位修复技术,即通过向重金属污染土壤中添加改良剂,以调节和改变土壤的理化性质,使重金属发生沉淀、吸附、拮抗、离子交换、腐殖化和氧化还原等一系列化学反应,降低其在土壤中的迁移性和被植物所吸收的可能性,从而达到治理和修复污染土壤的目的。常用的改良剂有石灰性物质[13-15]、磷酸盐化合物[16-17]、硅酸盐化合物[18]、金属及其氧化物[19-20]、黏土矿物[21-23]、有机质[24-26]等,其作用机理见表1。这种方法虽然简单易行,但其不足在于它只是改变了重金属在土壤中的存在形态,却没有把重金属从土壤中真正分离出来,如果土壤环境发生变化,容易造成其再度活化,引起“二次污染”。

2.3 生物修复

生物修复是利用生物(主要是微生物、植物和动物)的新陈代谢作用吸收去除土壤中的重金属或使重金属形态转化,降低毒性,净化土壤。该方法是运用生物技术治理污染土壤的一种新方法,具体包括微生物修复法、植物修复法、动物修复法等。由于该方法效果好、易于操作,日益受到人们的重视,已成为污染土壤修复研究的热点。

2.3.1 微生物修复。该方法是通过微生物进行作用,将土壤中重金属元素进行沉淀、转移、吸收、氧化还原等,从而对污染土壤进行修复。如柠檬酸菌能够与Cd形成CdHPO4沉淀;无色杆菌、假单胞菌能够使亚砷酸盐氧化成砷酸盐,从而降低As的转移和毒性;还有些微生物能够把剧毒的甲基汞降解为毒性小、可挥发的单质Hg[3]。尽管微生物修复引起极大重视,但大多数技术仍局限在科研和实验室水平,很少有实例报道。但随着分子生物学的发展,一些如细菌表面展示技术、噬菌体抗体库技术、酵母表面展示技术等[27],有望在治理土壤重金属污染中发挥重要作用。

2.3.2 植物修复。植物修复广义上是指利用植物提取、吸收、分解、转化、固定土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技术的总称;狭义上是指利用耐性和超富集植物将污染土壤中的重金属浓度降低到可接受的水平。根据其修复过程和机理,植物修复法可分为以下4种:①根部过滤[28],即通过耐性植物根系对重金属的吸收并保持在根部。常用的植物有水生植物、半水生植物以及个别陆生植物,如向日葵、耐盐野草、宽叶香蒲等。该法多应用于修复水体的重金属污染。②植物稳定[29],即利用植物根际的一些特殊物质,使土壤中污染物转化为相对无害物质的方法。常用的植物有印度芥菜、油菜、杨树、苎麻等。该法多应用于治理废弃矿场和重金属污染严重地区。③植物挥发[30],即利用植物吸收土壤中的重金属,并将其转化为可挥发状态,通过植物叶片等部位挥发出去,以降低土壤中重金属的含量。常用的植物有印度芥菜以及湿地上的一些植物。该法多应用于修复污染土壤中含有挥发性的重金属(如Hg、Se等),但易造成大气污染。④植物提取[31],即利用超富集植物从土壤中吸取重金属,并将其转移、贮存到地上部,然后通过收获,从而达到去除污染土壤中重金属的目的。目前,已发现超富集植物有700种以上,且广泛分布于约50科中,并主要集中在十字花科。该法适用面广,对于修复多种重金属污染土壤均有效。

植物修复法成本低,对环境扰动小,能绿化环境,具有良好的社会、经济、环境综合效益,适用于大规模污染土壤的修复,属于真正意义上的绿色修复技术。但该方法也有一定的缺点:一是超富集植物生长缓慢,常受土壤类型、气候、水分、营养等环境条件限制,导致修复污染较严重土壤的周期长;二是修复过程局限在超富集植物根系所能伸展的范围内;三是超富集植物只能积累某一种重金属,而土壤污染大多是重金属的复合污染;四是超富集植物需收割并作为废弃物妥善处置,将对生物多样性存在一定的威胁。

2.3.3 动物修复。动物修复是利用土壤中的某些低等动物(如蚯蚓等)吸收重金属的特性,在一定程度上降低受污染土壤的重金属比例,以达到修复重金属污染土壤的目的。有研究表明[32],蚯蚓在其耐受浓度范围内,对重金属的富集量随着重金属浓度的增加而增加,同时对重金属的选择性受其体内酶的影响。但这种修复方法不足在于低等动物吸收重金属后可能再次释放到土壤中,造成二次污染。

2.4 农业生态修复

农业生态修复是近几年新兴的修复技术,它是通过改变耕作制度、调整作物品种、调控土壤化学环境(包括土壤pH值、水分、氧化还原电位等)、改变土地利用类型、增施有机肥(堆肥、厩肥、植物秸秆等)、控施化肥等措施,以减轻重金属对土壤的危害[33]。我国在这一方面研究较多[34-36],并取得了一定的成效。这种方法具有投资少、无副作用等特点,适用于中轻度污染土壤,但也存在修复周期较长、效果不太显著等不利因素。

3 结语

综上所述,目前重金属污染土壤的修复技术很多,但就单一技术来看,任何一种修复技术都有其局限性,难以达到预期效果,进而无法大力推广。而且土壤重金属污染修复作为一项系统工程,不仅需要土壤学、植物生理学、遗传学、环境工程学、分子生物学等多个学科的共同努力,还需要多种修复技术的综合应用,即将物理修复、化学修复、生物修复科学地结合起来,取长补短,才能达到更好的效果。

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第9篇:重金属污染与防治范文

关键词 土壤;重金属污染;来源;对策

中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)17-0241-01

1 土壤污染概念

1.1 土壤污染

有关学者有不同观点:一是土壤中的污染物超过背景值称之为“污染”;二是土壤中污染物超过《土壤环境质量标准》就判定为土壤“污染”;三是土壤中污染物超过环境容量,并对农产品的产量和安全质量造成威胁才称之为“污染”[1],此理解较为全面。

1.2 有害重金属

有些重金属摄入微量就会出现病态或中毒症状,常称为有害重金属或有毒重金属,如铅、镉、汞等。铅是重金属污染中较大的一种,一旦进入人体将很难排除,能直接伤害人的脑细胞,特别是胎儿的神经系统,可造成先天智力低下;对老年人造成痴呆等,还有致癌、致突变作用。镉易导致高血压,引起心脑血管疾病,破坏骨骼和肝肾,并能引起肾功能衰竭。汞是重金属污染中毒性最大的元素,食入后直接进入肝脏,对大脑、神经、视力破坏很大;天然水中含0.01 mg/L,就会导致人中毒[2]。

1.3 污染特点

重金属污染在土壤等环境中具有隐蔽性、滞后性、累积性、不可逆转性和难治理性等特点[2-3]。土壤一旦被污染,通过自净能力完全复元周期长达1 000年[4]。

2 土壤污染概况

2.1 污染面积

曾有报道,我国土壤污染面积达0.1 亿hm2,甚至有的说是0.2 亿hm2 [1],这是一个很惊人的数字。

2.2 污染趋势

重金属元素在土壤表层明显富集与人口密集区、工矿业区存在密切相关性。与1994—1995年采样相比,土壤重金属污染分布面积显著扩大并向东部人口密集区扩散,长江中下游某些区域普遍存在镉、汞、铅、砷等异常。我国土壤正出现越来越多本来没有或微不足道的危险元素[4]。目前,日益严重的土壤重金属污染等问题已引起人们的广泛关注。

2.3 污染状况

目前在全国逾30个省份中,至少有15 个地区土壤严重污染[5]。工厂排放的铅和重金属以及农民过度使用杀虫剂和化肥,使土地和食物链受到威胁[6]。不少地方成为皮肤病、肝病、癌症高发区[2]。全国有1/10的大米镉含量超标[7]。每年受重金属污染的粮食高达1 200万t,造成直接经济损失超过200亿元[6]。

3 土壤污染来源

3.1 固体废弃物污染

固体废弃物污染成分复杂,其危害方式和污染程度也不尽相同。以矿业和工业固体废弃物在堆放或处理过程中,在日晒、雨淋、水洗的作用下,以辐射状、漏斗状向周围土壤、水体扩散,从而形成土壤重金属污染[2-3,8]。

3.2 污水灌溉、污泥施肥污染

城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城镇混合污水,造成污灌区土壤汞、砷、铬、铅、镉等重金属含量逐年增加。有些污泥重金属含量高,如采用污泥施肥可带入土中[2-3,8]。此外,还有随大气沉降进入土壤的重金属污染以及农药、化肥、地膜等随农用物质进入土壤的重金属污染。

4 预防对策

4.1 加大法规执行力度、问责制度

加大环保法及有关农业环境保护条例、农产品基地保护条例等法规执行力度和问责制度。尽快制定土壤保护有关法规,促进以法治农、依法护土上台阶。

4.2 尽快绘制土壤重金属元素“人类污染图”

加快全国土壤污染状况调查步伐,尽快绘制土壤重金属元素“人类污染图”。对已被污染的土地,要把污染源搞清楚并加以切断。农业、国土、地质、环保、水利、交通等部门要通力合作为大地“排毒”[4]。

4.3 建立健全和完善土壤污染防治资金保障机制

建立由个体赔偿到责任保险再到补偿基金救济的正金字塔型体系,通过建立健全和完善土壤污染防治资金保障机制来切实落实土壤侵权损害赔偿与补救。

4.4 确保粮食供应安全关

严禁生产和使用部分有毒有害化学品,严把农田过度使用化肥和杀虫剂以及工厂、冶炼厂和矿井向地面排放重金属关,确保粮食供应安全[5]。

4.5 确保农产品生产安全关

建立农产品产地监测评价、产地分等定级及种植业结构调整和选择合适品种、产地安全管理、产地污染防治等农产品产地安全管理技术体系,进行农产品产地安全质量普查,确保农产品生产安全[1-2]。

4.6 推行生物修复综合技术

研究和推行以植物修复为主、辅以化学、微生物及农业生态措施的生物修复综合技术[2-3]。

4.7 提倡清洁生产

提倡清洁生产,慎用污水灌溉,严格控制渣肥、污泥施用,增施有机肥料,全面推广配方施肥技术。科学地使用土壤改良剂,全面加强土壤治污工作,逐步提高土壤质量水平[2,8]。

5 参考文献

[1] 刘凤枝,师荣光,贾兰英,等.土壤污染与食用农产品安全[J].农业环境与发展,2012,27(1):50-54.

[2] 李丽,王富华,王旭,等.韶关土壤重金属污染状况[J].农业环境与发展,2010,27(1):74-76.

[3] 陈兴兰,杨成波.土壤重金属污染、生态效应及植物修复技术[J].农业环境与发展,2010,27(3):58-62.

[4] 新华社.我国正绘制土壤重金属“人类污染图”[N].楚天都市报,2013-06-13(31).

[5] 中国须高度重视土壤污染治理[N].参考消息,2013-02-27(16).

[6] 中国土壤污染构成大威胁[N].参考消息,2012-06-14(16).