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重金屬污染危害精選(九篇)

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第1篇:重金屬污染危害范文

[關鍵詞] 重金屬 工業(yè)污染 離子交換 電解 吸附

中圖分類號:X75; TQ170.9 文獻標識碼:A

一、引言

隨著社會的不斷發(fā)展,人們比以往任何時候都更加崇尚工業(yè)與自然環(huán)境的和諧發(fā)展,這種理念已不斷滲透到各學科之中,在治理污染技術的開發(fā)上也應該尋求這種綠色產(chǎn)業(yè)。充分發(fā)揮自然界的天然自凈化功能,是在污染治理與環(huán)境修復領域開發(fā)綠色環(huán)保技術的體現(xiàn),更是完整地利用天然自凈化功能的反應。本文闡述了重金屬的危害、來源及其存在形式,并重點論述了處理重金屬污染物的方法。

二、廢水中重金屬污染物的來源

1.鉛的來源。鉛常被用作原料應用于蓄電池、電鍍、顏料、橡膠、農(nóng)藥、燃料等制造業(yè)。鉛板制作工藝中排放的酸性廢水(pH

2.鎘的來源。鎘是一種灰白色的金屬,自然界中主要以二價形式存在。鎘電鍍可以為鋼、鐵等提供一種抗腐蝕性的保護層,具有吸附性好且鍍層均勻光潔等特點,因此工業(yè)上90%的福用于電鍍、顏料、塑料穩(wěn)定劑、合金及電池等行業(yè),含鎘廢水的來源還包括金屬礦山的采選、冶煉、電解、農(nóng)藥、醫(yī)藥、電鍍、紡織印染等行業(yè)的生產(chǎn)過程中。

3.鎳的來源。廢水中鎳的來源廢水中的鎳主要以二價離子存在,比如硫酸鎳、硝酸鎳以及與許多無機和有機絡合物生成的鎳鹽。含鎳廢水的工業(yè)來源很多,其中主要是電鍍業(yè),此外,采礦、冶金、石油化工、紡織等工業(yè),以及鋼鐵廠、印刷等行業(yè)排放的廢水中也含有鎳。

4.銀的來源。常見銀鹽中唯一可溶的是硝酸銀,也是廢水中含銀的主要成分。硝酸銀廣泛應用于無線電、化工、機器制造、陶瓷、照相、電鍍以及油墨制造等行業(yè),含銀廢水的主要來源是電鍍業(yè)和照相業(yè)。

三、重金屬污染物在環(huán)境中的存在形式

重金屬污染物在大氣、水、沉積物、土壤、植物等體系中均有分布,在不同體系中的存在形式不同。重金屬在土壤中的存在形式、土壤重金屬污染主要是由于使用污泥和污水灌溉造成的,污水中工業(yè)廢水占60%~80%,且成分復雜,都不同程度含有生物難以降解的重金屬。

1.重金屬在水中的存在形式。近年來,中科院等對長江水環(huán)境中重金屬的背景值進行了較深入的考察,結(jié)果表明河水中大部分元素主要以懸浮顆粒態(tài)存在,而溶解部分的重金屬濃度較低,并且總量越是偏高的元素,以懸浮顆粒態(tài)存在的比例也越高。這一特征與區(qū)域條件有密切聯(lián)系,當?shù)乩盹L化強烈時,懸浮質(zhì)含量直接影響水環(huán)境中元素濃度分布。同時,化學風化微弱使元素難以釋放,河水堿性偏低更使溶解態(tài)重金屬濃度偏低。

2.重金屬在沉積物中的存在形式。通過各種途徑進入水環(huán)境的重金屬,絕大部分隨物理、化學、生物及物理化學作用的進行,迅速轉(zhuǎn)移到沉積物中或通過懸浮物轉(zhuǎn)移到沉積物中。沉積物中重金屬賦存狀態(tài)及特征為:Pb主要趨向于同F(xiàn)e/Mn水合氧化物、碳酸鹽相結(jié)合,Cu主要形成殘渣相和有機質(zhì)相,而Zn易同F(xiàn)e/Mn水合氧化物、碳酸鹽相結(jié)合;Pb、Zn以非殘渣相為主要成分,Cu以殘渣相為主要成分。

四、常用的重金屬廢水處理方法

重金屬廢水處理的方法有很多,可分為兩大類:一類是使溶解性的重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗芑蛘唠y溶的金屬化合物,從而將其從水中除去。另一類是在不改變重金屬化學形態(tài)的情況下進行濃縮分離,例如反滲透法、電滲析法、離子交換法、蒸發(fā)濃縮法等。

1.氫氧化物沉淀法。該方法是通過向重金屬廢水投加堿性沉淀劑(如石灰乳、碳酸鈉液堿等),使金屬離子與輕基反應,生成難溶的金屬氫氧化物沉淀,從而予以分離的方法。

2.硫化物沉淀法。該方法是通過向廢水中投加硫化劑,使金屬離子與硫化物反應,生成難溶的金屬硫化物沉淀從而得以分離的方法。硫化劑可采用硫化鈉、硫化氫或硫化亞鐵等。此法的優(yōu)點是生成的金屬硫化物的溶解度比金屬氫氧化物的溶解度小,處理效果比氫氧化物沉淀更好,而且殘渣量少,含水率低,便于回收有用金屬。缺點是硫化物價格高。

3.還原法。該方法是通過向廢水中投加還原劑,使金屬離子還原為金屬或低價金屬離子,再投加石灰使其成為金屬氫氧化物沉淀從而得以分離的方法。還原法可用于銅、汞等金屬離子的回收,常用于含鉛廢水的處理。

4.離子交換法。離子交換法是利用離于交換劑的交換基團,與廢水中的金屬離子進行交換反應,將金屬離子置換到交換劑上予以除去的方法。用離子交換法處理重金屬廢水,如Cu2+、Zn2+、Cd2+等,可以采用陽離子交換樹脂;而以陰離子形式存在的金屬離子絡合物或酸根 (HgCl2-、Cr2O72等),則需用陰離子交換樹脂予以除去。

5.鐵氧體法。鐵氧體是由鐵離子、氧離子以及其它金屬離子所組成的氧化物,是一種具有鐵磁性的半導體。采用鐵氧體法處理重金屬廢水是根據(jù)鐵氧體的制造原理,利用鐵氧體反應,把廢水中的二價或三價金屬離子,充填到鐵氧體尖晶石的晶格中去,從而得到沉淀分離的方法。

6.電解法。電解法是利用電極與重金屬離子發(fā)生電化學作用而消除其毒性的方法。按照陽極類型不同,將電解法分為電解沉淀法和回收重金屬電解法兩類。電解法設備簡單、占地小、操作管理方便、而且可以回收有價金屬。但電耗大、出水水質(zhì)差、廢水處理量小。

7.膜分離方法。該方法是利用一種特殊的半透膜,在外界壓力的作用下,在不改變?nèi)芤褐谢瘜W形態(tài)的基礎上,將溶劑和溶質(zhì)進行分離或濃縮的方法。膜分離法包括反滲透法、電滲析法、擴散滲折法、液膜法和超濾法等。

8.吸附法。該方法是利用吸附劑將廢水中的重金屬離子除去的方法。吸附法由于占地面積小、工藝簡單、操作方便、無二次污染,特別適用于處理含低濃度金屬離子的廢水。

五、結(jié)語

重金屬的污染問題已成為今世界各國共同關注的問題,國內(nèi)外對重金屬的處理方面的研究正在全面進行中。我國也在這方面取得了矚目的成績。

參考文獻:

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第2篇:重金屬污染危害范文

>> 重金屬廢水污染及其治理措施 重金屬廢水污染及其治理技術研究 淺談重金屬廢水污染及其處理方法 重金屬廢水污染防治技術研究及分類 重金屬污染治理修復技術 突發(fā)性重金屬廢水污染事故處理菌劑的開發(fā) 淺析含重金屬離子的廢水治理技術的研究進展 土壤重金屬污染及其治理方法研究 土壤重金屬污染現(xiàn)狀及其治理進展 食品中的重金屬污染及其檢測技術 重金屬污染的治理 淺析土壤重金屬污染與修復技術 淺談重金屬“鎘”的水污染應急處理技術 土壤重金屬污染及其防治 植物修復技術治理土壤重金屬污染的機制研究進展及其應用前景 重金屬治理方案淺析 淺談電鍍重金屬廢水治理技術的現(xiàn)狀及展望 淺析土壤污染中重金屬污染修復技術的選取 水體重金屬污染危害及治理技術策略探究 關于對土壤重金屬污染及治理技術的探討 常見問題解答 當前所在位置:l###

[6] 陳程,陳明,環(huán)境重金屬污染的危害與修復.業(yè)務探討:55.

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第3篇:重金屬污染危害范文

關鍵詞:湛江開發(fā)區(qū) 重金屬治理 污染現(xiàn)狀 治理對策

中圖分類號:G250 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)05(a)-0244-01

隨著湛江鋼鐵基地和中科煉化項目的建設,湛江經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)步入重化工業(yè)加速發(fā)展時期,涉重金屬行業(yè)將迅猛增長,重金屬作為一種持久性污染物越來越多被關注和重視,制定湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染治理對策迫在眉睫。

1 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染現(xiàn)狀、特點及發(fā)展趨勢

1.1 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染的現(xiàn)狀

重金屬污染主要來源于工業(yè)污染,工業(yè)污染大多通過廢渣、廢氣、廢水排入環(huán)境。根據(jù)湛江開發(fā)區(qū)2012年的環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知,開發(fā)區(qū)產(chǎn)生重金屬的行業(yè)主要來自于重金屬冶煉、汽車零部件及配件制造和手工具制造行業(yè),產(chǎn)生的重金屬主要為鉻、鉛、鋅,2012年六價鉻的產(chǎn)生量為0.59噸,而其他重金屬的濃度低于監(jiān)測限值,不納入環(huán)境統(tǒng)計,產(chǎn)生的重金屬全部交由有處理資質(zhì)的單位處理[1]。

1.2 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染的特點及發(fā)展趨勢

重金屬污染是指由重金屬及其化合物引起的環(huán)境污染[2]。重金屬污染較難治理,這與它的特性分不開。重金屬污染物屬于持久性污染物,具有長期性、累積性、隱蔽性、潛伏性等特點,無法從環(huán)境中徹底消除,只能改變其存在的位置或存在的狀態(tài)[3]。重金屬在其危害環(huán)境方面的特點是:微量濃度即可產(chǎn)生毒性,在微生物作用會轉(zhuǎn)化為毒性更強的有機金屬化合物,可被生物富集,通過食物鏈進入人體,造成慢性中毒。

雖然湛江開發(fā)區(qū)重金屬的污染現(xiàn)狀不是很嚴重,但是隨著湛江開發(fā)區(qū)經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,隨著湛江市鋼鐵、石化、造紙等基地建設,湛江開發(fā)區(qū)將構(gòu)建以鋼鐵工業(yè)為核心的先進制造業(yè)和以石油煉化為基礎的石油化工產(chǎn)業(yè)。鋼鐵工業(yè)是資源密集型產(chǎn)業(yè),向前延伸是礦山和其他輔助材料的采選業(yè),向后延伸是金屬深加工、裝備制造與檢修等產(chǎn)業(yè)。圍繞湛江鋼鐵基地的建設,開發(fā)區(qū)將發(fā)展機械裝備制造業(yè)、船舶制造業(yè)、包裝產(chǎn)業(yè)、汽車制造業(yè)。湛江開發(fā)區(qū)資源開發(fā)和加工的力度相對還會加大,在有限的環(huán)境容量條件限定下,重金屬排放將不可避免地增加,重金屬污染壓力有增無減。

2 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染治理面臨的困境

2.1 沒有完善的重金屬污染治理防治體系

湛江開發(fā)區(qū)污染防控基礎工作薄弱,缺乏重金屬污染防治技術管理嵌入環(huán)境管理和形成常態(tài)化管理的機制,相關技術評估體系建設滯后,缺少量化的技術評估檢測平臺;缺少“產(chǎn)生-加工-應用-回收”全過程的重金屬污染綜合防治技術管理體系,缺乏健全的重金屬污染源數(shù)據(jù)庫。

2.2 重金屬治理技術落后

在重金屬污染治理方面,最大的瓶頸在于技術。在重金屬廢氣治理、重金屬污染土壤修復、含重金屬廢物綜合利用等方面,都缺乏經(jīng)濟適用的技術,在協(xié)同減排方面的技術也非常缺乏。重金屬治理方法現(xiàn)在包括工程治理、生物治理、化學治理及農(nóng)業(yè)治理方法。工程治理效果徹底、穩(wěn)定,但實施復雜、治理費用高、易引起土壤肥力下降;生物治理實施簡便、投資少,對環(huán)境破壞小,但是治理效果不理想;化學方法治理效果和費用都適中,但容易再度活化;農(nóng)業(yè)治理方法易操作、費用低,但是周期長、效果不顯著。

2.3 重金屬監(jiān)測水平滯后,無法為環(huán)境決策和執(zhí)法提供可靠的技術支持

重金屬污染監(jiān)測需求特殊,湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染監(jiān)測技術裝備面臨諸多問題:在線監(jiān)測技術裝備門類不齊,實時連續(xù)感知手段缺少;現(xiàn)場快速檢測技術裝備落后,應急工作被動;技術手段單一、應用成套化程度低,不符合綜合防治需求。

3 重金屬治理的對策

湛江開發(fā)區(qū)重金屬治理要遵循源頭預防、過程阻斷、末端治理的全過程、綜合防控理念,建立起完善的重金屬防治體系。

3.1 強化湛江開發(fā)區(qū)重金屬規(guī)劃目標和任務,加強區(qū)域規(guī)劃環(huán)評,嚴格執(zhí)行區(qū)域環(huán)境準入政策

認真規(guī)劃,把好源頭,規(guī)劃轄區(qū)重點項目實施和重金屬相關行業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量變化,按照“一區(qū)一策”、“一廠一策”的原則,進一步明確轄區(qū)內(nèi)重金屬污染重點區(qū)域的防控任務和防控要求,分解落實本轄區(qū)的控制目標和重點項目。

嚴格準入,嚴格控制重金屬采選和冶煉項目。積極引導涉重金屬入園入?yún)^(qū),集中治污,實現(xiàn)減污增效。湛江市屬于非重點防控區(qū)域,必須嚴格控制新建、擴建增加區(qū)域重金屬污染物排放的項目,實現(xiàn)區(qū)域重金屬污染物排放總量比2007年排放量的零增長。

3.2 完善重金屬排放標準,確定重金屬排放基數(shù),建立健全重金屬污染源數(shù)據(jù)庫,為重金屬污染治理提供科學依據(jù)

要繼續(xù)健全政策體系,完善重金屬排放標準,補充重金屬污染對人體健康影響的判定,包括環(huán)境質(zhì)量標準中重金屬的指標和限值。

進一步摸清重金屬污染底數(shù),明確轄區(qū)重金屬排放基數(shù)。其中廢水重金屬排放量應以2007年污染普查數(shù)據(jù)為基準,廢氣中重金屬污染物排放量應以環(huán)境統(tǒng)計、環(huán)境監(jiān)測、排查調(diào)查等相關資料為基礎進行測算。湛江市屬重金屬防控非重點區(qū)域,要求以2007年重金屬排放量為基數(shù),增產(chǎn)不增污,各年度重金屬排放量都要控制在2007年的排放總量內(nèi)。

3.3 建立清潔生產(chǎn)全過程控制思路,強制推進重金屬污染企業(yè)實施清潔生產(chǎn)

清潔生產(chǎn)是重金屬治理最直接、最有效的方法。湛江開發(fā)區(qū)以節(jié)能減排為核心,以污染預防為重點,以提升科技水平為切入點,以工藝清潔化,設備密封化、運行自動化、計量精準化為突破口,大力推廣應用《國家重點行業(yè)清潔生產(chǎn)技術導向目錄》中相關的清潔生產(chǎn)技術,提高資源利用率。

要抓好重點企業(yè)清潔生產(chǎn)審核,將涉及鉛、鋅、銅、鉻、鎘和汞等重金屬行業(yè)作為開展清潔生產(chǎn)審核的重點,把“節(jié)能、降耗、減污、增效”的清潔生產(chǎn)理念貫穿于企業(yè)的各個服務、管理環(huán)節(jié);注重全過程控制和必要的末端處理,建立“產(chǎn)生-加工-應用-回收”全過程的重金屬污染綜合防治技術管理體系,實現(xiàn)“工藝、環(huán)保一體化”,通過技術改造減少含重金屬原材料的應用,減少生產(chǎn)工藝過程中的重金屬副產(chǎn)物或污染物產(chǎn)生和排放,從而減輕重金屬污染對人體健康和生態(tài)環(huán)境的危害。

4 結(jié)語

總之,湛江開發(fā)區(qū)應該做好重金屬污染防治工作,有效控制重金屬污染,嚴格執(zhí)行污染防治設施環(huán)?!叭瑫r”制度,全面排查轄區(qū)涉重企業(yè),實現(xiàn)重金屬治理區(qū)域化、社會化。

參考文獻

第4篇:重金屬污染危害范文

[關鍵詞]地質(zhì);土壤;重金屬;污染;污染治理

中圖分類號:X53 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)22-0286-01

土壤重金屬污染是指土壤中重金屬過量累積引起的污染[1]。過量重金屬將對植物生理功能產(chǎn)生不良影響,使其營養(yǎng)失調(diào)。重金屬難以在生態(tài)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)化、處理,并通過食物鏈層層傳遞最終在人體內(nèi)積累,嚴重危害人類健康[2-3]。

1.土壤重金屬污染的來源

土壤重金屬污染存在大氣、污水、固體廢物、農(nóng)藥化肥等多種來源,不同來源的污染治理方法也存在明顯差異。我國土壤重金屬污染來源主要有以下幾種:

1)大氣沉降。冶金、重化工等工業(yè)過程會產(chǎn)生含有重金屬的粉塵或氣體排放到空氣中,通過自然沉降和降水污染土壤。

2)污水污染。工業(yè)、生活污水如果未經(jīng)處理就進行排放,將攜帶鉛、銅等重金屬元素進入河流或地下水中,影響人類、牲畜、農(nóng)作物安全用水。

3)固體廢棄物。生活、醫(yī)療、工業(yè)產(chǎn)生的固體廢棄物在堆放或處理過程中,由于日曬、雨淋、水洗,重金屬極易移動,以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤、水體擴散。

4)農(nóng)用物資。農(nóng)藥、化肥和地膜長期不合理施用,導致土壤重金屬污染。高毒農(nóng)藥含有銅和鋅等重金屬元素,一旦噴灑到農(nóng)作物上難以轉(zhuǎn)化、處理,造成糧食、水果重金屬超標,造成食品不安全。

2.土壤重金屬污染的地質(zhì)因素分析

我國的南北方地理區(qū)域氣候、經(jīng)濟發(fā)展差異,土壤地形、地質(zhì)差異,將導致土壤重金屬污染呈現(xiàn)地質(zhì)因素特性。具體分析如下:

1)南北方差異

從污染分布情況看,南方土壤污染重于北方。我國南方地區(qū)經(jīng)濟較發(fā)達,尤其是有色金屬產(chǎn)業(yè)、外貿(mào)加工業(yè)較為集中,導致土壤重金屬超標嚴重。鎘、汞、砷、鉛4種無機污染物含量分布呈現(xiàn)從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態(tài)勢。

2)耕地土壤污染特點

耕地土壤污染主要由于含有重金屬的農(nóng)資使用、工礦企業(yè)重金屬排放物遷移污染,并且前者具有全國普遍性,這主要因為我國農(nóng)藥、地膜安全標準較低所致。根據(jù)統(tǒng)計,我國耕地土壤重金屬超標率超過1/5,主要污染物為砷、銅、汞、鉛、鉻等,并且呈現(xiàn)污染程度逐漸加劇的趨勢。

3)酸堿地質(zhì)差異

我國熱帶、亞熱帶地區(qū),廣泛分布著各種紅色或黃色土壤的酸性土壤。南方土壤受到氣高溫高、強降雨量影響,pH一般低于6,較強的酸性土壤對銅、鋅等金屬元素具有天然的吸附能力。而我國北方地區(qū)多呈現(xiàn)鹽堿地質(zhì)。不同酸堿度土壤對重金屬元素的吸附能力也不相同。

4)礦山礦區(qū)差異

我國中南地區(qū)分布較多的金屬礦山,由于采礦長流程、大滯后、多變量耦合工藝的影響,導致礦山不同區(qū)域土壤具有差異的重金屬污染特性,因此需要針對不同礦區(qū)進行有針對性的分析,以標定重金屬污染元素以及量級程度。不同礦區(qū)的污染程度、重金屬元素具有明顯差異。

3.基于地質(zhì)因素考慮的土壤重金屬污染治理方案

1)農(nóng)藥污染土壤的治理

對于農(nóng)藥、化肥、地膜等農(nóng)資污染的耕地土壤可以采用熱脫附技術進行治理以提高土壤的自我更新能力,保持土壤的活性。在采用該技術時需要控制兩個參數(shù)指標即加熱溫度和保持時間以控制污染物在不同相之間的遷移轉(zhuǎn)變,尤其是將重金屬通過蒸發(fā)、排放、冷凝、剔除等處理至達標后進行無危害轉(zhuǎn)移與安全排放,以避免土壤的二次污染。

2)鹽堿土壤污染治理

在鹽堿地的耕作過程中,利用粉壟螺旋鉆頭設置底層粉壟暗溝系統(tǒng),利用天然降水的下滲運動,使土壤中的鹽分下沉,并借助粉壟土壤疏松在氧氣、微生物等作用下,使土壤中的部分鹽分下移,增加了微生物對重金屬、有機污染物等的吸著和轉(zhuǎn)化。

3)土壤污染的固化穩(wěn)定處理

土壤污染的固化穩(wěn)定處理其原理為削弱土壤金屬元素的遷移擴散能力,避免重金屬污染的傳遞與二次污染以降低其危害,消除其對生態(tài)環(huán)境的進一步影響。需要指出的是該技術并不是消除重金屬,而是隔絕其對其它環(huán)境的影響。圖1顯示固化穩(wěn)定化處理在土壤修復治理方案中使用率達到22.2%。

4)酸性土壤的治理特點

酸性土壤對重金屬元素的易污染程度由高到低依次為As Ni Pb Cu Cd Zn Cr Hg,空間分布不均勻程度由大到小依次為Cd As Pb Zn Cu Cr Ni Hg。Cd的含量與pH值呈正相,As的含量與F的含量呈正相關性,Cr、Hg的含量與F的含量呈負相關性,Cr、Cd的含量與海拔高度呈正相關性,Cu與As、Cu與Ni、Hg與Cr呈正相關性,Zn與Pb、As與Ni呈負相關性。

5)礦區(qū)污染土壤的治理特點

針對金屬礦區(qū)土壤污染特性,有針對性的對其Zn、Pb、Cd、Cu和As等金屬元素進行吸收、轉(zhuǎn)化與格力處理。并且,根據(jù)礦山不同區(qū)位的污染程度設定不同等級的重金屬處理標準,在有限污染處理成本的前提下實現(xiàn)礦山土壤綜合治理的最優(yōu)化效果??梢姡槍ΦV區(qū)污染土壤的特點需要設計有針對性的處理方案。

4.結(jié)論

土壤重金屬污染嚴重危害人類健康,且其污染治理受到污染源多樣化、異質(zhì)性影響存在較大難度,因此該課題受到國內(nèi)外廣泛關注。針對不同地質(zhì)因素重金屬污染的形式存在差異這一特點,提出基于地質(zhì)因素考慮的土壤重金屬污染治理方案。所提方案對開展土壤重金屬治理工作具有借鑒意義。

參考文獻

[1] 徐龍君,袁智.土壤重金屬污染及修復技術[J].環(huán)境科學與管理.2006(08).

第5篇:重金屬污染危害范文

1.土壤重金屬污染現(xiàn)狀 目前我國受重金屬污染的耕地面積近2000萬公頃,約占耕地總面積的1/5。受礦區(qū)污染土地達200萬公頃,石油污染土地約500萬公頃,固體廢棄物堆放污染約5萬公頃,“工業(yè)三廢”污染耕地近1000萬公頃,污水灌溉的農(nóng)田面積達330多萬公頃。土壤污染使全國農(nóng)業(yè)糧食減產(chǎn)已超過1300萬噸,因農(nóng)藥和有機物污染、放射性污染、病原菌污染等其他類型的污染所導致的經(jīng)濟損失難以估計。由于污染,土壤的營養(yǎng)功能、凈化功能、緩沖功能和有機體的支持功能正在喪失。

2.土壤重金屬污染產(chǎn)生的嚴重后果 ①土壤污染使本來就緊張的耕地資源更加短缺。②土壤污染給人民的身體健康帶來極大的威脅。③土壤污染給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來很大的不利影響。④土壤污染也是造成其他環(huán)境污染的重要原因。⑤土壤污染中的污染物具有遷移性和滯留性,有可能繼續(xù)造成新的土地污染。⑥土壤污染嚴重危及后代子孫的利益,不利于農(nóng)村經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

3.土壤重金屬污染來源 ①隨著大氣沉降進入土壤的重金屬。大氣中的重金屬主要來源于能源、運輸、冶金和建筑材料生產(chǎn)產(chǎn)生的氣體和粉塵。除汞以外,重金屬基本上是以氣溶膠的形態(tài)進入大氣,經(jīng)過自然沉降和降水進入土壤。經(jīng)自然沉降和雨淋沉降進入土壤的重金屬污染,與重工業(yè)發(fā)達程度、城市的人口密度、土地利用率、交通發(fā)達程度有直接關系,距城市越近,污染的程度就越重。②隨污水進入土壤的重金屬。污水按來源和數(shù)量可分為城市生活污水、石油化工污水、工業(yè)礦山污水和城市混合污水等。生活污水中重金屬含量很少。但是,由于我國工業(yè)迅速發(fā)展,工礦企業(yè)污水未經(jīng)分流處理而排入下水道與生活污水混合排放,從而造成污灌區(qū)土壤重金屬鉛、鎘、汞、溴、鉻等含量逐年增加,隨著污水灌溉而進入土壤的重金屬,以不同的方式被土壤截留固定。③隨固體廢棄物進入土壤的重金屬。固體廢棄物種類繁多,成分復雜,不同種類其危害方式和污染程度不同。其中礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物最為嚴重。這類廢棄物在堆放或處理過程中,由于日曬、雨淋、水洗,重金屬極易移動,以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤、水體擴散。有一些固體廢棄物被直接或通過加工作為肥料放入土壤,造成土壤重金屬污染。如隨著我國畜牧生產(chǎn)的發(fā)展,產(chǎn)生大量的家畜糞便及動物加工產(chǎn)生的廢棄物,這類農(nóng)業(yè)固體廢棄物中含有植物所需氮、磷、鉀和有機質(zhì),同時由于飼料中添加了一定量的重金屬鹽類,因此作為肥料施入土壤增加了土壤鋅、錳等重金屬元素的含量。固體廢棄物也可以通過風的傳播而使污染范圍擴大,土壤中重金屬的含量隨距污染源的距離增大而降低。④隨農(nóng)用物資進入土壤的重金屬。農(nóng)藥、化肥和地膜是重要的農(nóng)用物資,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展起著重大的推動作用,但長期不合理施肥,也可以導致土壤重金屬污染。重金屬元素是肥料中最多的污染物質(zhì),氮、鉀肥料中重金屬含量較低,磷肥中含用較多的有害重金屬,復合肥的重金屬主要來源于母料及加工流程所帶入。

第6篇:重金屬污染危害范文

土壤污染物大致可分為重金屬等化學污染物、物理污染物、生物污染物和放射性污染物。在這幾類污染物中,重金屬會造成土壤環(huán)境質(zhì)量嚴重下降。重金屬在土壤中累積超過一定數(shù)量,就會污染生長于其中的植物,進而影響人類健康,引發(fā)嚴重疾病。但是,由于土壤污染有著不同于其他污染的一些特點,在相當長一段時間內(nèi)并沒有引起足夠的重視,我國對于土壤污染的預防和修復也還處于探索和研究的初級階段,很多防治措施還不能起到有效作用,因此土壤重金屬污染有愈演愈烈的趨勢。針對土壤重金屬的污染問題,我們采訪了我國著名環(huán)境生態(tài)專家、南開大學環(huán)境科學與工程學院院長周啟星教授。

“隱形殺手” 浮出水面

周啟星,主要研究方向包括復合污染生態(tài)學、污染環(huán)境修復、生態(tài)毒理與環(huán)境基準等,在環(huán)境污染特征、毒理效應、土壤環(huán)境基準以及修復等方面進行了大量相關研究,尤其在土壤重金屬污染防治與修復研究領域有很深的造詣。

在很多人的印象中,“土壤污染”似乎是個新名詞,人們對它是陌生的。其實,這些在土壤中潛伏了多年的“隱形殺手”,正悄無聲息地浮出水面,不斷產(chǎn)生可怕的危害。一段時間來,各地土壤重金屬污染事件頻發(fā),才漸漸引起了普通百姓對土壤污染的關注。

在采訪中,周啟星介紹說,土壤重金屬污染來源眾多。這些重金屬進入土體,被生長在其中的作物吸收和積累,人食用了這些被重金屬污染的糧食和蔬菜后,將重金屬吸收到體內(nèi),健康受到很大危害,出現(xiàn)嚴重的“污染病”。20世紀60年代,日本發(fā)生的“痛痛病”和“水俁病”,就是因為鎘和汞對環(huán)境的污染所致。目前,我國重金屬污染也開始呈現(xiàn)快速上升的趨勢,2011年1至8月份短短半年多時間,就出現(xiàn)了11起重金屬污染事件,土壤重金屬污染問題進入人們的視線,對土壤重金屬污染的治理與修復變得刻不容緩。

原本被大家忽視的土壤污染一下集中爆發(fā)出來,造成的消極影響直線上升,在之前相當長的一段時間內(nèi)卻似乎并沒有太多這方面的報道,這是什么原因呢?從周啟星教授介紹的土壤重金屬污染的特征中,我們可以找到原因。周啟星教授介紹了土壤重金屬污染的主要特點:污染的長期積累性、隱蔽性、形成原因的復雜性以及治理的困難性。

土壤重金屬污染的積累性,是指土壤重金屬污染不像水污染那樣因為河道被排入污水就可以馬上被發(fā)現(xiàn),也并不像工廠的廢氣排入空氣中后人們即刻就能看到。土壤污染是一個逐漸累積的過程,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及城市垃圾等固體廢棄物的堆放,使重金屬有機會滲入土壤;水和大氣中的污染物最終也會進入土壤,對土壤造成次生污染。土壤是“最后的垃圾桶”,積累于土壤中的各種重金屬,將會逐漸得以釋放,對地下水和植物造成緩慢的污染,最終對人體健康構(gòu)成威脅。學界有一種形象的說法,將其稱為“生物定時炸彈”。所以,重金屬的中毒發(fā)生,是一個緩慢的過程,到出現(xiàn)問題時,一般都已經(jīng)產(chǎn)生了比較嚴重的后果。

周啟星教授說:“由于土壤本身就具有凈化功能,它的污染及其危害也就具有潛在性,用肉眼是很難觀察到的,只有用專業(yè)的檢測設備才能夠檢驗土壤是否被污染,以及污染的程度究竟有多嚴重。”土壤重金屬污染的隱蔽性,造成土壤污染狀況容易被忽視。因此,要到有嚴重的污染事件出現(xiàn)時人們才會察覺到土壤污染的存在,這也就是為什么最近一段時間內(nèi)各地的重金屬中毒事件頻頻發(fā)生,人們才意識到這一污染的嚴重性。

因為進入土壤中的重金屬在大多數(shù)情況下不止一種,所以土壤的重金屬污染具有復雜性。周啟星教授解釋說,土壤的重金屬污染除了一些主要的有毒重金屬污染之外,還有一種情況,那就是有一些毒性小的重金屬,如錫、碘等,它們在有機污染物的交互作用下,毒性會變得比較復雜,對動植物和微生物均會造成更大的危害。

由于上面提到的這些特點,導致土壤重金屬污染的治理變成一件棘手的事情,紛繁復雜、千頭萬緒的原因和污染狀況讓土壤重金屬污染的治理只是停留在初級探索的階段,很難找到切實有效的方式來進行治理,這也就涉及到了土壤污染治理所面臨的極大困難。

防治征程困難重重

當土壤污染的問題不斷發(fā)生并開始被重視之后,相應的預防、治理和修復也就應該開始進行,并盡量使其提早發(fā)揮作用。然而,目前我國土壤重金屬污染的預防和治理工作進行得并不是很順利,原因是多方面的。

周啟星教授特別提到了我國土壤環(huán)境質(zhì)量標準制定與修訂工作過于落后的現(xiàn)狀,對我國土壤重金屬污染防治工作產(chǎn)生了嚴重影響。周啟星教授介紹說,目前我國使用的《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》是1995年制定的,到現(xiàn)在將近20年都沒有進行過修訂和補充。在此期間,土壤污染又有很多新情況和新問題出現(xiàn)。由于實施的標準十分陳舊和落后,導致無法解決一些現(xiàn)實新問題。

周啟星教授指出,1995年頒布的《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》,已經(jīng)不再對我國土壤重金屬污染防治工作產(chǎn)生積極影響。他強調(diào),這一標準中存在的最大問題是,該標準的適用范圍只限于農(nóng)田、蔬菜地、茶園、果園、牧場、林地以及自然保護區(qū)等地的土壤,而關于商業(yè)用地和住宅用地,卻并沒有明確標準,而且標準中所收錄的重金屬并不全面,很多對人體健康有嚴重危害的土壤有機污染物并沒有被列入其中。該標準明顯是在土壤環(huán)境管理工作的初級階段制定的,很多方面都已經(jīng)不符合現(xiàn)在的要求。因此,該標準在如今的土壤重金屬污染的檢測和判斷中,已經(jīng)不能發(fā)揮應有的作用,這就迫切需要從國家層面上開展環(huán)境基準的系統(tǒng)研究,為《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》的修訂和完善奠定堅實的基礎。

周啟星教授非常重視土壤環(huán)境標準修訂和完善這項工作,他認為只有有了嚴格和符合實際的標準,解決“是不是應該修復?”、“在什么水平上修復?”、“修復之后希望達到怎樣的水平?”等一系列問題,土壤重金屬污染的檢測和修復工作才能順利開展。但是,他也非常遺憾地提到,目前我們國家很少有人在進行新標準方面的研究和探索。目前,只有他和他的研究團隊一起,進行了一些相關的研究工作。

周啟星教授還提到,目前污染土壤修復技術有待提高,也是土壤污染防治中一個比較突出的問題。土壤重金屬污染的修復技術不夠發(fā)達,沒有有效的修復技術來處理和凈化被重金屬污染過的土壤,使得對土壤重金屬污染的修復還停留在初級階段。目前普遍使用的污染土壤修復方法主要有兩種:物理修復法、化學修復法。其中,物理方法的缺點是費時費工,且成本較高;使用化學修復方法則容易引起其他問題,出現(xiàn)二次污染,因此在使用的時候應該考慮可能會造成的后果,慎重使用。因此,國內(nèi)很多相關專家都在對有效的污染土壤修復的方式進行探索和研究,目前生物修復技術因為其成本低廉、治理的本位性和永久性等優(yōu)點,是人們很看好的一種修復技術,但由于研究和開發(fā)剛剛起步,在應用上還并不成熟,有待相關專家進行深入的研究。

此外,周啟星教授提到的修復資金、實現(xiàn)商業(yè)化的體制問題以及管理方面,還存在著諸多問題。因此,土壤重金屬污染的預防和修復,是一項任重道遠的工作,其中還存在著很多的問題需要探討和解決。

任重道遠前景樂觀

周啟星教授說,土壤也像人一樣,會出現(xiàn)健康問題。土壤的健康出了問題之后,就如人生病之后,需要及時“治療”,否則繼續(xù)惡化下去就會出現(xiàn)更嚴重的問題。據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,我國土壤目前已經(jīng)處于亞健康狀態(tài),需要及時采取“診斷”和“治療”措施,來抑制土壤的健康情況繼續(xù)惡化。

周啟星教授說:“我國的土壤污染問題比國外復雜得多,一是我國的人口多,另外在工業(yè)方面,國際上一些污染比較嚴重的企業(yè)都將工廠都搬到了我國。在這個大環(huán)境下解決土壤污染問題,確實存在比較大的困難。”他認為,在土壤污染的修復方面,應堅持“兩手抓”,一手抓機理的研究,一手抓應用推廣 ,加強與政府部門的合作來推動實際應用。他提出,應當將物理修復、化學修復、生物修復、綜合修復這幾種修復方式按照情況選擇使用,讓污染土壤修復的效果達到最好;另一方面,政府在相關政策的制定和管理上應繼續(xù)加強。多個方面共同努力,污染土壤的修復才能真正達到理想的效果。

尋求土壤污染的解決之道,應該從問題的根源做起。目前,我國的經(jīng)濟發(fā)展還是粗放式的,環(huán)保意識仍然淡薄、片面追求經(jīng)濟效益、盲目開發(fā)資源、開采方式不當?shù)葐栴}普遍存在,這些做法也都給土壤重金屬污染提供了方便的條件。因此,要在土壤重金屬防治方面取得真正的成績,就要在源頭上盡量控制重金屬污染的產(chǎn)生和擴散,在極易出現(xiàn)重金屬污染的相關工廠 ,應當進行相關的宣傳,提高大家保護土壤環(huán)境的意識,在重金屬污染的源頭上進行控制和預防,才能達到真正的治理污染的目的。

完善相關的法律法規(guī),也是非常重要的一項措施。有明確的相關規(guī)定,是完成土壤污染預防和治理修復非常重要的一步。據(jù)了解,目前相關部門正在進行相關法律法規(guī)的制定,相信在這些法律法規(guī)出臺了之后,污染土壤的防治和修復就會有法可循,防治工作就能更加順利一些。

第7篇:重金屬污染危害范文

關鍵詞 重金屬;生態(tài)風險;沉積物;海河流域;2010年

中圖分類號 X824 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)04-0233-02

隨著經(jīng)濟發(fā)展和人口增多,環(huán)境日益惡化,海河也受到嚴重的污染,工業(yè)廢水與生活廢水的排放增多,為海河水體環(huán)境修復帶來更嚴峻的問題。重金屬因具有毒性、不易降解及生物富集效應而備受關注。水中的重金屬離子在一定的物理化學作用下,最終大部分會進入沉積物中。河流沉積物中重金屬污染物較為穩(wěn)定,但也可通過生物、物理和化學作用再次釋放到水體而造成二次污染。因此,對海河沉積物中重金屬分析具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

分別于2010年5、7、9月采集沉積物樣品,共3次。在海河流域上分別設置12個采樣站位點。樣品采集、固定、貯存及運輸均按照國家相關檢測標準執(zhí)行。

1.2 樣品分析

對所采集樣品,分別測定汞、砷、銅、鋅、鉛、鎘的含量,銅、鋅、鉛、鎘均采用《原子吸收法(GB/T 17378.5-2007)》,砷、汞均采用《原子熒光法(GB/T 17378.5-2007)》。

2 結(jié)果與分析

2.1 重金屬污染狀況

共進行6種重金屬檢測,各重金屬元素測定范圍為汞0.02~0.95 mg/kg,砷2.7~21.3 mg/kg,銅12.44~95.24 mg/kg,鉛6.241~42.560 mg/kg,鋅48.6~415.5 mg/kg,鎘0.060 2~0.552 2 mg/kg。

2.2 生態(tài)危害指數(shù)污染評價

潛在生態(tài)危害指數(shù)(Ri)[3,7-8](potential ecologicalrisk index)評價方法是瑞典學者Lars Hakanson 于1980 年建立的一套應用沉積學原理評價重金屬污染及生態(tài)危害的方法。該方法作為國際上土壤(沉積物)中重金屬研究的先進方法之一,不僅反映了某一特定環(huán)境中各種污染物的影響,也反映了多種污染物的綜合影響,并以定量的方法劃分出潛在危害程度,是目前應用很廣的一種方法。該方法的計算公式為:

Cif=Ci/Cin

Eir=Tir×Cif

Ri=ΣEir=ΣTir×Cif=ΣTir×Ci/Cin

式中,Cif為某一金屬的污染參數(shù),根據(jù)其大小可將污染程度分為4 個級別:CifZn(1)。

由表2可以看出,海河流域沉積物重金屬中鋅的污染參數(shù)最大,平均為1.47,其次為汞和銅,鉛砷鎘富集系數(shù)較小,重金屬的綜合污染特征顯示,鋅和汞處于中污染水平,其他4項都處于低污染水平。通過對各點位的分析可以看出,月牙河節(jié)制閘站位汞為中污染,尤以春、夏2季為重。漢沽薊運河大閘站位砷為中污染,其他均為輕污染。劉莊浮橋站位銅的污染高于其他站位,屬中污染,且夏秋季節(jié)更嚴重。月牙河節(jié)制閘站位的鉛為中污染,且春夏季節(jié)嚴重。其他站位均為輕污染。鋅元素有75%的站位均為中污染,團泊大橋最為嚴重,富集系數(shù)達到4.354,為較高污染。鎘元素各站位均為低污染。

由表3、4可以看出,海河流域各類重金屬的潛在風險系數(shù)小于40,92%的站位潛在生態(tài)危害系數(shù)小于150,屬于輕微生態(tài)危害。月牙河節(jié)制閘和寧河大薄前橋這2個站位屬于中等危害水平,應加強治理。從各元素來看,汞的潛在風險參數(shù)相對較大,平均為30.21,其次為鎘、砷、銅、鉛、鋅。而根據(jù)富集系數(shù)分析的污染程度從重到輕依次為鋅>汞>銅>鉛>砷>鎘,這是由于各元素的毒性響應系數(shù)不同,即毒性響應程度不同,也與沉積物對重金屬的吸附能力,遷移能力有關。如汞無論以何種形式存在都有不同程度的揮發(fā)性,所以雖然汞的富集程度不高,但潛在的生態(tài)危害卻很大。海河流域汞的生態(tài)危害尤為突出,尤其以月牙河節(jié)制閘最為嚴重。鋅的富集能力很強,且顆粒物對鋅的吸附能力較強,共同沉淀到沉積物中,具有較高的穩(wěn)定性,所以其潛在的生態(tài)危害最小。雖然所分析的6種元素的潛在生態(tài)危害都較小,但汞和鎘相對其他元素較高,應作為治理重點。

3 參考文獻

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第8篇:重金屬污染危害范文

關鍵詞:土壤;重金屬污染;危害;防治

引言

由于人類活動致使土壤中的微量金屬元素超過土壤環(huán)境質(zhì)量的標準值或土壤背景值的上限值[1],導致生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降和土壤環(huán)境惡化,從而對人體健康、其他生物、水體噪聲危害的現(xiàn)象[2],稱之為土壤重金屬污染。2013年年底中國國土資源部副部長王世元在土地調(diào)查新聞會上指出,中國內(nèi)地中重度污染耕地大約為5000萬畝;宋偉等對全國138個典型區(qū)域土壤污染案例的分析表明,我國耕地土壤重金屬污染的比重占耕地總量的1/6左右[3-5],造成國家經(jīng)濟效益的損失達200億左右,可見我國土壤重金屬污染形勢并不樂觀。文章結(jié)合我國土壤污染的現(xiàn)狀,系統(tǒng)的提出防治措施,為今后土壤修復、治理等工作提供參考性建議。

1 我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀

1.1 土壤重金屬污染成因

土壤中的重金屬元素主要指的是汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)、砷(As)、銻(Sb)和鉍(Bi)這十種元素。影響土壤中重金屬元素含量發(fā)生變化的原因有兩個:一方面是在自然環(huán)境的作用,成土母質(zhì)風化過程中自然積累的含量(本底值),之后在風、水等外力作用,經(jīng)過物理和化學過程而改變其含量;另一方面,也是影響最大的方面,就是人類活動,隨著工業(yè)化、城市化的發(fā)展,化學工業(yè)制造、金屬礦山開采、生活廢水排放、農(nóng)藥化肥不科學施用及污水灌溉等是重金屬污染的主要來源途徑。

1.2 土壤重金屬污染的特點

隱蔽性:土壤污染需要人為對土樣進行采集,檢測并分析才能夠得出是否存在隱患;不可逆性:重金屬對土壤的污染基本上是一個不可逆轉(zhuǎn)的過程,受污染的土壤可能需要花費上百年的時間才能夠慢慢消除;長期性:將重金屬存于土壤中,往往是呈垂直遞減分布;難治理性:土壤污染需要通過物理、化學、生物等各種修復方法進行綜合治理,才能達到比較好的治理效果。

1.3 土壤重金屬污染的危害

土壤中的重金屬雖然能夠被作物自身吸收,但這并不會影響到作物的生長和發(fā)育,但經(jīng)過食物鏈的富集作用,進入人體對人體健康存在極大的威脅;我國本來土地利用資源緊張,加之現(xiàn)在又受污染,使原有的形勢更加緊迫,更威脅了子孫后代的生存;由于土壤污染具有長期性和不可逆轉(zhuǎn)性,嚴重危及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和國民經(jīng)濟水平的持續(xù)增長。

2 土壤重金屬污染的防治措施

要想對土壤重金屬污染得到有效的修復,應從兩個方面入手,一是預防,采取各種政策措施、制定法律法規(guī)切斷污染源;二是治理,面對已經(jīng)存在重金屬污染的土壤,采用科學友好環(huán)境的方法綜合治理。

2.1 土壤重金屬污染的預防措施

2.1.1 加大環(huán)境監(jiān)管和治理力度。首先政府部門應該組織相關科研單位和技術人員篩選出有助于治理環(huán)境的修復技術,選擇具有代表性的污染地進行修復技術的應用,為治理更大范圍的重金屬污染區(qū)積累經(jīng)驗;其次監(jiān)督部門應加大環(huán)境監(jiān)管力度,從污染源入手,杜絕重金屬對土壤產(chǎn)生污染,嚴格控制城市生產(chǎn)生活廢水直接進入農(nóng)田,杜絕污水灌溉農(nóng)田;再者加強農(nóng)業(yè)環(huán)境的監(jiān)測,尤其是土壤污水灌溉區(qū)的動態(tài)監(jiān)測,充分了解土壤中金屬成分、含量的變化,做好預防工作。

2.1.2 倡導科學的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的主體就是農(nóng)民,他們對一方土地進行管理與規(guī)劃。政府部門應該積極引導農(nóng)業(yè)管理者科學的管理農(nóng)藥、化肥及除草劑等農(nóng)用化學品。提倡有機化肥與無機化肥的并施,同時采取積極的預防措施,不僅能夠有效減小土壤污染,還能夠促使作物茁壯成長。大力發(fā)展低毒、高效、環(huán)境友好型的農(nóng)藥,嚴格控制農(nóng)藥的使用量、使用次數(shù)及使用時間,杜絕高殘留高重金屬農(nóng)藥的使用,因此發(fā)揮農(nóng)藥的積極作用。倡導地膜使用后,要積極及時的回收,防止其殘留對土壤造成進一步的污染。

2.2 土壤重金屬污染的治理措施

2.2.1 土壤物理修復技術。土壤物理修復技術主要是根據(jù)土壤自身理化性質(zhì)及重金屬性質(zhì),通過物理方法治理土壤中的重金屬污染。最常見的方法,第一種就是客土、換土、深耕翻土,但是需要耗費較大的人力、物力及財力,并沒有從根本實現(xiàn)重金屬污染的治理;第二種是電動修復法,其利用電池原理,在電場作用下重金屬離子開始遷移,使重金屬離子富集到電極處在土壤表層就得以去除;第三種是固定/穩(wěn)定化修復,常用來清除無機污染物質(zhì),使用成本低、設備易移動、穩(wěn)定性強,但是因為許多技術的聯(lián)合應用可能會致使土壤污染面積增大。

2.2.2 土壤化學修復技術?;瘜W修復是將修復劑加入到污染物,其發(fā)生一定化學反應,實現(xiàn)土壤的毒性被去除或降低的效果。化學修復法有很多如土壤淋法、原位化學氧化修復技術、溶劑浸提法等。土壤淋洗能夠用于大面積的輕質(zhì)土和砂質(zhì)土重金屬污染治理,但是對于滲透系數(shù)較低的效果不好,也會造成植物必需營養(yǎng)元素的缺失;原位化學氧化修復技術是利用化學氧化劑(雙氧水、高錳酸鉀等)與污染物發(fā)生氧化反應,迫使污染物濃度降低,但是其不利影響就是可能產(chǎn)生氣體,有毒副產(chǎn)物。

2.2.3 土壤生物修復技術。土壤生物修復技術是利用生物的生命代謝活動減少土壤環(huán)境有毒有害物的濃度,治理過程中花費成本較低、管理技術簡單。生物修復技術包括微生物修復、植物修復及動物修復。近年來主要放在動物修復的研究上,對土壤動物蚯蚓進行了相關研究[6],蚯蚓對重金屬有一定忍耐和富集能力,通過不斷吞食有機質(zhì)土壤,經(jīng)過其自身酶系統(tǒng)的作用,產(chǎn)生利于土壤環(huán)境的有機無機復合肥,促進了土壤重金屬形態(tài)的轉(zhuǎn)化,加速了土壤養(yǎng)分的循環(huán)。

2.2.4 農(nóng)業(yè)修復技術。農(nóng)業(yè)修復技術指的是改變耕作制度或利用農(nóng)藝措施調(diào)節(jié)重金屬對土壤的危害。改變耕作運行模式需要根據(jù)當?shù)氐木唧w情況,選擇能夠抵抗土壤污染的作物或植被。利用合理的農(nóng)業(yè)措施進行修復,主要是通過合理的深耕措施及增施有機肥調(diào)節(jié)土壤的理化性質(zhì),從而調(diào)控污染物所處的污染環(huán)境。

3 結(jié)束語

土壤重金屬污染的防治是環(huán)境監(jiān)測的重要任務,是保障我國廣大人民群眾身體健康的根本,是促進國家經(jīng)濟快速發(fā)展的主要推力。采取科學有效的土壤污染防治措施,能夠有效改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,降低土壤環(huán)境的污染。在未來的環(huán)境監(jiān)測和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,政府和人民更應該攜起手,愛護我們共有的生存土地,讓重金屬污染事件不再發(fā)生,遠離人民群眾,實現(xiàn)環(huán)境友好型的生存環(huán)境。

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第9篇:重金屬污染危害范文

關鍵詞:水體;重金屬污染;毒理作用;人體健康

作者簡介:于曉莉(1973―),女,河南鄭州人,工程師,主要從事環(huán)境監(jiān)測工作。

中圖分類號:X701

文獻標識碼:A

文章編號:16749944(2011)10012304

1 引言

水體是人類賴以生存的主要自然資源之一,又是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,也是地球物質(zhì)生物化學循環(huán)的儲庫。由于人類活動的影響,進入水體環(huán)境中的污染物越來越多,這些污染物給環(huán)境和人體健康造成了許多問題。多年來人們非常關注水體富營養(yǎng)化問題,因為其宏觀破壞性能引起人們的注意,而水體重金屬污染問題人們重視程度相對不夠,近年研究證明甲基汞是水俁病致病因,鎘是骨痛病致病因。同時隨著采礦、冶煉、化工、電鍍、電子、制革等行業(yè)的發(fā)展,以及民用固體廢棄物不合理填埋和堆放,重金屬污染物事故性排放以及大量化肥、農(nóng)藥的施用,使得各種重金屬污染物進入水體。重金屬污染物難以治理,它們在水體中具有相當高的穩(wěn)定性和難降解性,在水體中積累到一定的限度就會對水體、水生植物及水生動物系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重危害,并可通過食物鏈而在水產(chǎn)品體內(nèi)累積,最終作為食品進入人體,影響人的健康,因此水體重金屬污染日益成為人們關注的焦點。

2 重金屬污染的來源和毒理作用

對人體健康構(gòu)成危害的重金屬絕大多數(shù)來自于工礦企業(yè)所排放的廢水,采礦、冶金、化工、電鍍等多種工業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)廢水都含有重金屬,排放到水體引起水質(zhì)的污染,進入水體的重金屬還會發(fā)生一系列的物理化學反應,諸如氧化、還原、沉淀與溶解、吸附與解析、絡合作用以及生物甲基化等,這主要取決于重金屬的性質(zhì)和水體的理化指標。還有一部分就是城市道路上的機動車尾氣污染,對人體健康構(gòu)成典型危害的是鉛污染。

進入大氣、水體和土壤的重金屬均可以通過呼吸道、消化道、皮膚3種途徑侵入人體,進入體內(nèi)的重金屬借助體內(nèi)某些有機成分可結(jié)合成金屬絡合物或金屬螯合物,對人體的各個發(fā)育階段都會產(chǎn)生影響,尤其對母嬰的毒害更為明顯。機體內(nèi)可以同重金屬發(fā)生反應的物質(zhì)不少,如蛋白質(zhì)(氨基酸)、核酸等;兒茶酚胺、維生素、激素等微量活性物質(zhì)和含氧脂肪酸、磷酸等也能與重金屬發(fā)生作用,使上述物質(zhì)喪失或改變了原來的生化功能而引起病變。

許多重金屬離子可因微生物甲基化作用而生成相應的甲基化合物,此類化合物多屬毒性很強的揮發(fā)性物質(zhì),極易通過呼吸道進入人體,其中具有重要病理學意義的,當首推甲基汞化合物。另有一些重金屬離子通過口腔、皮膚進入體內(nèi)后,與人體某些酶的活性中心巰基(-SH)有著特別強的親和力,金屬離子極易取代巰基上的氫,從而使酶喪失其生物活性,即重金屬的致害作用就在于使生物酶失去活性。還有一些重金屬離子可以通過與酶的非活性部位相結(jié)合,從而改變活性部位的構(gòu)象,或與起輔酶作用的金屬離子置換,同樣能使生物酶的活性減弱甚至喪失。

2.1 汞污染的來源和毒理作用

2.1.1 汞污染的來源

汞是金屬中毒性較高的元素之一。以汞為原料的工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含汞廢水、廢氣和廢渣對環(huán)境的汞污染非常嚴重,此外煤及石油燃燒釋放出來的汞,含汞農(nóng)藥的廣泛運用造成對大氣和土壤的污染。目前由于人類活動向大氣、水體和士壤中排放的總汞量,每年已超過2萬t。

2.1.2 汞的毒理作用

(1)金屬汞。金屬汞常以蒸氣態(tài)污染大氣,可通過呼吸道進入人體。職業(yè)性長期吸入汞蒸氣可引起慢性汞中毒,其主要表現(xiàn)出體力減退、頭暈、頭痛、失眠、多夢、記憶力減退等中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。

(2)無機汞化合物。在短期內(nèi)攝人大量無機汞鹽或誤食含汞物質(zhì),可引起急性汞中毒。

(3)有機汞化合物。有機汞化合物分為苯基汞和烷氧基汞。甲基汞屬于高神經(jīng)毒物質(zhì)。主要侵犯中樞神經(jīng)系統(tǒng),其慢性中毒癥狀出現(xiàn)順序一般為感覺障礙、運動失調(diào)、語言障礙、視野縮小、聽力障礙。

2.2 鉛污染的來源和毒理作用

2.2.1 鉛污染的來源

鉛污染來源廣泛,主要來自汽車廢氣和冶煉、制造以及使用鉛制品的工礦企業(yè)。1969年日本東京因汽車尾氣污染空氣引起居民慢性鉛中毒,該事件發(fā)生后世界各國都十分重視環(huán)境鉛污染對人體健康的危害,明令禁止或限制在汽油中加入四乙基鉛。

2.2.2 鉛的毒理作用

(1)急性中毒。意外攝入大量鉛時可發(fā)生急性中毒。如含鉛餐具將大量鉛溶出進人食物時,食入后可引起中毒。幼兒啃嚼含鉛油漆的玩具和家具等也可產(chǎn)生中毒。服用過量的含鉛藥物同樣可引起中毒。

(2)慢性中毒。對于血液系統(tǒng),鉛能抑制血液中氨基乙酚丙酸脫氫酶和血紅素合成酶,血紅素合成受到抑制而出現(xiàn)貧血,面色蒼白(所謂“鉛容”)。對于神經(jīng)系統(tǒng),鉛中毒對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用是引起鉛中毒性腦病。慢性鉛中毒時周圍神經(jīng)也出現(xiàn)病癥,最嚴重的典型癥狀是由撓神經(jīng)損害引起的百對稱性腕下垂。此外是伸肌無力。多數(shù)中度和重度鉛中毒病例常見到四肢無力、兩手握力減退,少數(shù)可見局部性皮膚觸覺和痛覺減退等。對于消化系統(tǒng)其典型癥狀是腹絞痛。

(3)生殖毒性與致畸作用。鉛中毒工人外周血淋巴細胞染色單體畸變率增加。流行病學調(diào)查表明,鉛對苯并芘誘發(fā)工人肺癌可能有協(xié)同作用。環(huán)境鉛污染引起鉛中毒癥狀:慢性中毒多在局部地區(qū)發(fā)生。其中毒癥狀主要有神經(jīng)衰弱癥候群、中毒性多發(fā)性神經(jīng)炎、中毒性腦病、間質(zhì)性腎炎或腎萎縮以及心肌損傷等。

2.3 鎘污染的來源和毒理作用

2.3.1 鎘污染的來源

環(huán)境中鎘污染的最主要來源是有色金屬礦產(chǎn)開發(fā)和冶煉排出廢氣、廢水和廢渣。煤和石油燃燒排出的煙氣。含鎘肥料的施用也是造成鎘污染的原因之一。此外,在電鍍、制造合金、焊料、顏料、電池、雷達、電視機熒光屏、半導體元件、照相材料、化肥、殺蟲劑、塑料、槍械彈藥等生產(chǎn)中用做原料或催化劑,其在生產(chǎn)過程中可向環(huán)境排放出含鎘廢物。餐飲具和食品包裝也存在鎘污染。如在上釉的陶器中儲存食品,尤其酸性液體食品,可引起明顯的鎘污染。

2.3.2 鎘的毒理作用

日本神通川流域發(fā)生的骨痛病是由于神通川上游鋅礦冶煉排出的含鎘廢水污染了神通川,河水灌溉使鎘進人稻田而被水稻吸收。鎘引起骨痛病的原因可能是由鎘對腎功能的損害使腎中維生素D的合成受到抑制,影響人體對鈣的吸收和成骨作用。同時,鎘使骨膠原鏈上的羥脯氨酸不能氧化產(chǎn)生醛基,妨礙骨膠原的固化與成熟,從而導致骨骼軟化。鎘對胃腸粘膜有刺激作用,故口服鎘化物可引起嘔吐、腹瀉、休克和腎功能障礙,人在生產(chǎn)活動中吸人大量的鎘煙塵和蒸氣也可引起急性中毒。

2.4 鉻污染的來源和毒理作用

2.4.1 鉻污染的來源

電鍍、皮革、制藥、研磨劑、防腐劑、顏料以及合成催化等方面鉻有廣泛的用途,生產(chǎn)中均可產(chǎn)生含鉻三廢。在生產(chǎn)中含鉻廢渣的堆放也是一個重要污染來源,含鉻廢渣任意堆放,雨水沖淋,大量鉻溶滲和流失,污染環(huán)境。

2.4.2 鉻的毒理作用

(1)急性毒性。鉻對局部有刺激、腐蝕作用,也可導致呼吸障礙。鉻對皮膚的急性毒性表現(xiàn)為鉻對皮膚的刺激和腐蝕作用所引起的急性皮膚糜爛及變態(tài)反應皮膚炎。

(2)亞急性慢性毒性。鉻對人的慢性毒性作用,鉻經(jīng)呼吸道侵入,可引起鼻炎、咽炎、支氣管炎等。皮膚長期接觸鉻化合物可引起接觸性皮炎或濕疹,多見于手背、腕、前臂等部位的紅斑、丘疹。對鉻過敏者,也見于非接觸部位。鉻還可引起皮膚潰瘍,又稱“鉻瘡”。潰瘍可深達骨骼,愈合緩慢,愈合后可形成瘸痕或色素沉著。鉻酸霧還對眼結(jié)膜有刺激作用;可引起流淚;可刺激口腔、咽喉,可引起咽后壁干燥以致出現(xiàn)淡黃色小潰瘍等。長期接觸鉻鹽粉塵或鉻酸霧,除損害皮膚外,還產(chǎn)生全身性影響。

(3)致癌變、致畸變、致突變作用。六價鉻和三價鉻均有致癌作用。目前世界公認某些鉻化合物可致肺癌,稱為鉻癌。

2.5 砷污染的來源和毒理作用

2.5.1 砷污染的來源

采礦、金屬冶煉、煤炭燃燒、含砷工業(yè)品(如陶瓷、制革、玻璃等)和含砷農(nóng)藥的各種砷化合物以粉塵、煙塵、廢氣和廢水等形式污染環(huán)境。

2.5.2 砷的毒理作用

(1)急性中毒。急性砷中毒較常見,如誤食砷污染的食品、誤飲砷污染的飲料或誤服含砷農(nóng)藥等。

(2)慢性中毒。長期持續(xù)攝入低劑量的砷化合物,尤其是吸入砷化合物粉塵者,經(jīng)過數(shù)月乃至數(shù)年、十幾年的砷蓄積而發(fā)生疾病,砷慢性中毒的某些癥狀是其特有的,但大部分癥狀是非特異性的,所以慢性砷中毒常常被忽略。在一定意義上,尿、頭發(fā)、指甲中的砷含量可指示砷中毒和體內(nèi)砷含量。

3 水體重金屬污染研究現(xiàn)狀

3.1 水體中重金屬存在形態(tài)及毒性研究

水體中不同形態(tài)的重金屬污染物對水體環(huán)境的危害程度有很大的差異,開展水體中重金屬存在形態(tài)的研究,對于有效防治和治理水體重金屬污染物具有非常重要的意義。目前人們已經(jīng)對許多不同形態(tài)重金屬污染物的毒性做了大量研究,獲得了大量實驗結(jié)果。例如人們經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)水體中重金屬污染物Cr6+對水生動植物的毒性要遠遠大于Cr3+的毒性。Wageman和Barica在研究Cu對藻類的毒性時發(fā)現(xiàn):Cu 的毒性主要由Cu2+、[CuOH+]和Cu(OH)2引起[1]。劉清等[2]從離子形態(tài)角度出發(fā),同時考慮游離和羥基絡合態(tài)的毒性,以及它們之間的毒性差異,通過數(shù)學方法擬合定義出活性態(tài)銅離子濃度,較好地反映了水體中銅的毒性。另外人們已經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)有機汞(如甲基汞)等物質(zhì)有非常大的危害性。例如1953~1961年期間影響日本南部水俁灣周圍漁民的神經(jīng)性疾病――水俁病就是由水體中的甲基汞引發(fā)的。

3.2 水體重金屬污染物的生物學效應研究

重金屬對水體微生物和植物的生物學效應研究很早就已經(jīng)廣泛展開,Kaplan等[3]研究表明,當重金屬Cu進入細胞體內(nèi)后,會發(fā)生諸如氧化、引入甲醛等變化,這些變化都會破壞葉綠體等胞內(nèi)器官,直接影響藻類細胞的光合、呼吸作用和酶的活性,并抑制藻類的生長。閻海等[4]通過實驗證明,Zn、Cu和Mn能抑制月形藻的生長,3者的毒性大小順序為Zn>Cu>Mn。谷巍等[5]發(fā)現(xiàn),在相同處理條件下,Hg2+的毒性要比Cd2+強,Hg2+對輪葉狐尾藻的致死濃度為1~2 mg/L,Cd2+的致死濃度為3~5mg/L。戴家銀[6]研究指出,重金屬Cu和Zn對真綢幼魚組織酶活性產(chǎn)生影響。Weir和Hine[7]報導了在含0.003g/L汞的水中,即可以檢測到汞對金魚的毒性效應。Skerfivin等[8]研究發(fā)現(xiàn),凡是以含甲基汞的魚為食的人們,他們的染色體斷裂與汞在人體內(nèi)的含量具明顯相關性。水體中重金屬濃度增加以后,將對魚類和水生浮游生物產(chǎn)生嚴重影響。Mcintosh和Kevern[9]研究發(fā)現(xiàn),當水體中的重金屬銅的濃度達到3g/L 時,水體中的枝角目蟲和輪蟲的數(shù)量就開始減少。Maxfield等[10]研究指出,河水中重金屬含量的增加也導致魚和獵鳥發(fā)生中毒現(xiàn)象。目前人們已經(jīng)認識到,水體重金屬污染物的生物學效應是多種多樣的。

3.3 水體重金屬污染物污染指示研究

該方面的研究包括兩個基本內(nèi)容,一是水體受到重金屬污染指示研究;二是重金屬造成水體污染程度大小的指示研究。人們習慣以重金屬污染物在水體中的絕對含量多少表示水體受重金屬污染的程度,目前越來越多的人建議使用一些植物和水體微生物數(shù)量及活性變化特征作為重金屬對水體造成污染大小的指示[11,12]。Navrot等[11]研究表明,生物體組織中的Cr、Cu、Hg、Ni和Zn的濃度可以用來監(jiān)測這些重金屬元素在水中的含量。Haug等[12]利用海草中重金屬元素的濃度對挪威海峽水中的重金屬污染進行了比較科學地評估。

4 重金屬污染對人體健康的影響

4.1 重金屬對人體的毒害程度

(1)與其濃度有關。重金屬在人體內(nèi)總蓄積量未超過其閾值時,即使長期存在也不會產(chǎn)生危害。如對甲基汞敏感人群而言,只有體內(nèi)蓄積達90mg時才出現(xiàn)發(fā)音障礙,而到170mg時則聽覺喪失。

(2)與其化學形態(tài)有關。主要原因在于人體各器官對不同形態(tài)的重金屬蓄積量不同,無機汞(HgCl2)導致腎損傷與肝損害,而有機汞CH3Hg+、(CH3)2Hg則能產(chǎn)生特異性的腦神經(jīng)障礙,這就是因為甲基汞易在腦中蓄積,而無機汞在腦中的蓄積甚微。

(3)與其侵入途徑有關。經(jīng)口腔誤食金屬汞后,消化道的吸收量微乎其微,故其毒性甚小;若經(jīng)呼吸道吸入汞蒸汽時,因肺泡可吸收相當多的汞蒸汽,故汞蒸汽呈強烈的毒性。

(4)與其半衰期有關。重金屬在機體內(nèi)的生物半衰期的長短也影響到對人體危害程度的不同,半衰期長就意味著在體內(nèi)的殘留時間長,濃度增高快,容易達到閾值濃度而顯現(xiàn)出毒性。

(5)取決于重金屬間的相互作用。重金屬之間既有累加作用,也有拮抗作用,還有相乘作用,若聯(lián)合作用產(chǎn)生的總效應等于單獨效應之和時稱為累加作用,小于單獨效應之和時稱為拮抗作用,大于單獨效應之和時稱為相乘作用。

4.2 微量重金屬元素與人體健康的關系

微量重金屬元素與人體生命過程有著密切關系。雖然在體內(nèi)的含量非常微小。但生理功能獨特。能夠調(diào)節(jié)肌體內(nèi)的生物酶活動。促進宏量元素在體內(nèi)的運輸。參與激素的合成等。在新陳代謝中起著十分重要的作用。

研究表明,通過這些微量重金屬元素相互影響,相互作用。參與體內(nèi)多種酶的合成。能增強機體的防御功能,提高免疫力,減少疾病。研究發(fā)現(xiàn):銅離子在膠原蛋白和彈力蛋白的合成中起著重要作用,它多以銅藍蛋白的形式存在。妊娠婦女如銅不足,則羊膜和毛膜發(fā)育不良,胎膜脆性增加,彈力下降,導致胎膜在孕期不能夠承受日漸增大的壓力而破裂,對母子造成不利影響;糖尿病人體內(nèi)重金屬元素釩和鉻處于缺乏狀態(tài)。釩和鉻均具有胰島素樣作用。

4.3 重金屬污染對人體健康的影響

過量的重金屬大多都能抑制生物酶的活性,破壞正常的生物化學反應。重金屬通過空氣、水、食物等渠道進入體內(nèi)。進入人體的重金屬不再以離子形式存在。而是與體內(nèi)有機成分結(jié)合成金屬絡合物或金屬螯合物,從而對人體產(chǎn)生危害。機體內(nèi)的蛋白質(zhì)、核糖能與重金屬反應,維生素、激素等也能與重金屬反應。由于產(chǎn)生化學反應使上述物質(zhì)喪失或改變了原來的生理化學功能而產(chǎn)生病變。另外重金屬還可能通過與酶的非活性部位結(jié)合而改變活性部位的構(gòu)象?;蚺c起輔酶作用的金屬發(fā)生置換反應,致使酶的活性減弱甚至喪失,從而表現(xiàn)出毒性。

試驗證明銅具有抗生育作用,釩及其化合物也有一定的生殖毒性,尤其是造成男性的性腺毒性而影響生殖能力。鉛對親代生殖生理和生殖器官的功能也具有極大危害。因此,銅、鉛、鉻等重金屬是造成人類生殖障礙的重要致病因子之一[14]。

5 結(jié)語

隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的發(fā)展,重金屬污染問題日趨嚴重。重金屬污染,不同與其它類型污染,具有隱蔽性、長期性和不可逆轉(zhuǎn)性等特點。重金屬可直接對環(huán)境中的大氣、水、土壤造成污染,致使土壤肥力下降、資源退化、作物產(chǎn)量品質(zhì)降低,并且在土壤中不易被淋濾,不能被微生物分解,有些重金屬元素還可以在土壤中轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物。在遭受污染的土壤中種植農(nóng)產(chǎn)品或是用遭受污染的地表水灌溉農(nóng)產(chǎn)品,能使農(nóng)產(chǎn)品吸收大量有毒、有害物質(zhì)。由此形成土壤―植物―動物―人體之間的食物鏈,使其毒性不斷積累增大,危害人們的身體健康。

進入大氣、水體和土壤等各種環(huán)境的重金屬,均可通過呼吸道、消化道和皮膚等各種途徑被人和動物吸收。當這些重金屬在人和動物體內(nèi)積累到一定程度時,即會直接影響動物的生長發(fā)育、生理生化機能,直至引起死亡。而且重金屬性質(zhì)以及環(huán)境條件的不同,影響和危害的程度也不同,因此重金屬的污染毒害作用復雜而且影響較大。

應加強管理,堅決杜絕工業(yè)“三廢”的排放,規(guī)劃城市垃圾的堆放,嚴格控制含有重金屬的化肥、農(nóng)藥的使用;提高全民素質(zhì)、增強環(huán)保意識,只有人人都意識到其危害,從我做起、從一點一滴做起,才能從根本上消除污染源;推行清潔生產(chǎn)工藝,嚴格控制重金屬污染物的排放;注重重金屬污染的毒理研究,弄清其在大氣、水、土壤等環(huán)境中存在形態(tài)、遷移與轉(zhuǎn)化規(guī)律以及在環(huán)境、人和動植物體內(nèi)的毒性作用,為防治污染和保護人體健康提供理論依據(jù)。

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