分析重金属污染的主要原因

分析重金属污染的主要原因
分析重金属污染的主要原因

分析重金属污染的主要原因,首先要分区考虑,因为每个功能区污染源不同,起最主要作用的重金属也会不同,那么针对每区做如下分析。

在问题一中我们已经得出不同区域的重金属污染程度,但这是8种重金属综合影响的结果,究竟哪几种金属的污染效应最大就要看哪些对综合污染程度的贡献最大或者说相关性最大,为解决该问题,我们建立了基于BP 神经网络的变量筛选模型。

本问将结合BP 神经网络,应用平均影响值MIV (Mean Impact Value )方法来说明如何使用神经网络来筛选变量,找到对结果有较大影响的输入项,继而实现变量筛选。MIV 被认为是在神经网络评价变量相关性中最好的指标之一,用于确定输入神经元对输出神经元影响大小,其绝对值大小代表影响的重要性。

神经网络是由多个神经元组成的广泛互连的神经网络,能够模拟生物神经系统真实世界及物体之间所做出的交互反应。神经网络处理信息是通过信息样本对神经网络的训练,使其具有人的大脑的记忆,辨识能力,完成名种信息处理功能。它不需要任何先验公式,就能从已有数据中自动地归纳规则,获得这些数据的内在规律,具有良好的自我学习能力,良好的适应性和联想记忆功能,并行处理和非线性形转换的能力,特别适合于因果关系复杂的非确定性推理,判断,识别和分类等问题。对于任意一组随机的,正态的数据,都可以利用神经网络算法进行统计分析,做出拟合和预测。

BP 网络是由输入层,输出层以及一个或多个隐层节点互连而成的一种多层网,这种结构使多层前馈网络可在输入和输出间建立合适的线性或非线性关系,又不致使网络输出限制在-1和1之间,如图9 。

图9 BP 神经网络结构

学习过程中由信号的正向传播与误差的逆向传播两个过程组成。

正向传播时,模式作用于输入层。设输入层输入的8种重金属单一污染指数为x ,实际得到的综合污染指数大小为y ,经过神经网络学习得到综合污染指数的大小为y 。BP 神经网络可以在输入层和输出层之间的隐含层建立一种非线性关系:

输入数据 输入数据 输入数据

输入层

隐含层 输出数据 输出层

),,(x B f y ω=' (3)

式中,f 表示此种非线性关系,也可以理解为传播特征;ω表示网络中各神经元连接的权值;B 表示神经元的阈值。

经隐含层处理后,传入误差的逆向传播阶段。设参考误差为E '

2

)(∑-'='y y E (4) 将输出误差通过隐含层向输入层逐层返回,并“分摊”给各层的所有单元,从而获得各层单元的参考误差或称误差信号,以作为修改各单元权值的依据。设标准误差为E :

当E E >'时,修改各神经元权值和阈值;

当E E <'时,网路训练结束。

权值不断修改的过程,也就是网络学习过程。常规BP 网络权值和阈值的调整公式如下:

???

????+?'?-=++?'?-=+)()1()

()1(t w E t t w E t jk jk jk ij ij ij ωηωωηω (5) ???

????+?'?-=++?'?-=+)()1()()1(t B B E t B t B B E t B jk jk jk ij ij ij ηη (6) 式中,E '为参考误差;η为网络的学习速率即权值的调整幅度;)(t w ij 表示t 时刻输入层第i 个神经元与隐含层第j 个神经元的连接权值;)1(+t w ij 表示t 时刻输入层第i 个神经元与隐含层第j 个神经元的连接权值;)(t w jk 表示t 时刻隐含层第i 个神经元与输出层第j 个神经元的连接权值)1(+t w jk 表示1+t 时刻隐含层第i 个神经元与输出层第j 个神经元的连接权值;阈值下标意义与权值相同。 调整过程一直进行到网络输出的误差准逐渐减少到可接受的程度或达到设定的学习次数为止,网络训练完毕。

针对本题我们以8种重金属的单一污染指数为输入层,作为训练样本M ,以内梅罗综合污染指数为输出层,利用原始数据训练一个正确的BP 神经网络,仿真得到结果为A 。在网络训练终止之后,将训练样本M 中每一个自变量特征在其原值的基础上分别加/减10%构成两个新的训练样本1M 和2M :

???==M

M M M 9.01.121 (7) 将1M 和2M 分别作为仿真样本利用已建成的神经网络进行仿真,得到两个仿真结果为1A 和2A ,求出1A 和2A 的差值,即为变动自变量后对输出产生的影响变化值IV (Impact Value ):

21A A IV -= (8)

最后将IV 求取平均得出该自变量对应的平均影响值即MIV :

n

IV MIV ∑= (9) n 表示每个自变量的输入个数。

按照上面步骤依次算出各个自变量的MIV 值,最后根据MIV 值的绝对值由大到小为各自变量排序,得到各自变量对网络输出影响相对重要性的位次表,从而判断出输入特征对于网络结果的影响程度,即实现了变量筛选。流程图如下:

图10 基于BP 神经网络的变量筛选流程图

基于上述理论,通过matlab 编程(程序二)得到一下结果:

表6 各重金属的平均影响值

金属种类

As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn 平

影 1 0.0065 0.0020 0.0073 0.0200 0.0151 0.0110 0.0015 0.0135 2 0.0600 0.0012 0.0330 0.0657 0.0317 0.0054 0.0096 0.0752 3 0.0034 0.0021 0.0034 0.0032 0.0033 0.0008 0.0035 0.0011

使用原始数据训练一个正确的神经网络 自变量特征加减10%构成两个新的训练样本 变量筛选MIV 算法的后续实现(差值计算) 新的训练样本利用已建成的网络进行仿真 计算各项网络输出的MIV 值 根据MIV 绝对值大小对自变量排序

响值4 0.0030 0.00830.0031 0.02090.0104 0.0022 0.0035 0.0026

5 0.0061 0.01010.0077 0.00910.0021 0.0031 0.0008 0.0054

注:1-5分别代表生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区将表中数据进行横向比较(纵向无意义),得到了重金属污染的主要原因:生活区中Hg金属对该区的污染程度影响最大,其次是Zn和Ni。我们知道生活垃圾中有大量的废旧电池,其中含有大量的Hg,造成较为严重的汞污。工业区各重金属的污染程度都比较大,其中对该区污染影响最大的是Zn、Cu,次之是

重金属的污染主要来源工业污染

例如:使用乙醇汽油、安装汽车尾气净化器等;生活污染主要是一些生活垃圾的污染,废旧电池、破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗碟等,对于重金属的污染只要我们从其来源加以控制,就多多少少可以减少重金属污染。 铅污染(生活区) 是可在人体和动物组织中积蓄的有毒金属。主要来源于各种油漆、涂料、蓄电池、冶炼、五金、机械、电镀、化妆品、染发剂、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自来水管等。 镉污染(工业区,生活区) 镉不是人体的必要元素。镉的毒性很大,可在人体内积蓄,主要积蓄在肾脏,引起泌尿系统的功能变化;镉主要来源有电镀、采矿、冶炼、燃料、电池和化学工业等排放的废水;废旧电池中镉含量较高、也存在于水果和蔬菜中,尤其是蘑菇, 汞污染(工业区,生活区) 汞及其化合物属于剧毒物质,可在人体内蓄积。主要来源于仪表厂、食盐电解、贵金属冶炼、化妆品、照明用灯、齿科材料、燃煤、水生生物等 砷污染() 主要来源于采矿、冶金、化化学制药、玻璃工业中的脱色剂、各种杀虫剂、杀鼠剂、砷酸盐药物、化肥、硬质合金、皮革、农药等 铬污染 主要来源于劣质化妆品原料、皮革制剂、金属部件镀铬部分,工业颜料以及鞣革、橡胶和陶瓷原料等 铜污染 指铜(Cu)及其化合物在环境中所造成的污染。主要污染来源是铜锌矿的开采和冶炼、金属加工、机械制造、钢铁生产等。 镍污染 主要来源于硫镍铁矿、砷镍矿等镍矿石的精炼和含镍的燃料在燃烧过程中排出的废弃物。 锌污染 锌污染是指锌及化合物所引起的环境污染。主要污染源有锌矿开采、冶炼加工、机械制造以及镀锌、仪器仪表、有机会合成和造纸等工业的排放。

Cd、Cu、Pb、Zn、 Hg、C r、A s、N i的评价标准值分别为0.20、35.0、40.0、110、0.11、80.0、8.0、42.0mg! kg - 1。

我国重金属污染研究现状

我国重金属污染研究现状 摘要:随着经济全球化的迅速发展,含重金属的污染物进入生态环境,对人类的健康带来了严重威胁,我国重金属污染突显,国内在重金属污染研究领域也展开研究,本文描述了我国在重金属污染研究中的具体采样、测定、评价方法,以及这些方法在我国的应用。 关键词:重金属污染;重金属污染物采样、重金属含量测定、污染评价 前言 重金属污染时指由重金属及其化合物引起的环境污染,重金属污染在环境中难以降解,能在动物和植物体内积累,通过食物链逐步富集,浓度成千上万甚至上百万倍的增加,最后进入人体造成危害,是危害人类最大的污染物之一。国际上,许多废弃物都因含有重金属元素被列到国家危险废物名录,近些年随着我国工农业生产的快速发展,我国出现了重金属污染频发、常发的状况。2008年,我国相继发生了贵州独山县、湖南辰溪县、广西河池、云南阳宗海、河南大沙河等5起砷污染事件,2009年环保部共接报陕西凤翔等十二起重金属、类金属污染事件。这些事件致使四千零三十五人血铅超标、一百八十二人镉超标,引发三十二起群体性事件。由于重金属污染事件在我国频繁发生,使得我国开始重视重金属污染的研究。 重金属污染物是一类典型的优先控制污染物。环境中的重金属污染与危害决定于重金属在环境中的含量分布、化学特征、环境化学行为、迁移转化及重金属对生物的毒性。人类活动极大的加速了重金属的生物地球化学循环,使环境系统中的重金属呈增加趋势,加大了重金属对人类的健康风险,当进入环境中的重金属容量超过其在环境中的容量时,即导致重金属污染的产生,重金属污染物为持久性污染物,一旦进入环境,就将在环境中持久存留。由于重金属对人类和生物可观察危害出现之前,其在环境中的累积过程已经发生,而且一旦发生危害,就很难加以消除。因此,在过去二十多年中人们就通过不同途径引入重金属对生态环境的污染做了广泛研究。

土壤重金属污染评价方法的比较

随着近代工业的发展,人们对重金属资源的需求越来越大,在生产、加工的过程中产生的重金属废弃物也越来越多。如果土壤中重金属含量超过一定范围,就会对生态环境造成一定的影响和破坏。国家环境保护总局发布的 2000年中国环境状况公报上的数据显示:在30万hm2基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测中,有3.6万hm2土壤重金属超标,超标率达12.1%[1]。日本重金属污染的农田面积达37029.4hm2,我国重金属镉污染的农田面积达1.2万hm2[2]。沈阳张士灌区用含镉污水灌溉20多年后,污染耕地2500多hm2,稻田含镉5~7mg/kg[3]。 重金属进入环境后不易被环境中的微生物分解,易在土壤中积累,并在农作物中残留,最终通过食物链在动物、人体内积累,严重影响人体健康[4-11]。如1955~1972年,日本富山县神通川流域的“骨痛病”,就是由于居民食用了镉含量高的稻米和饮用镉含量高的河水而引起的[12],同样在1953~ 1972年由于日本熊本县水俣湾的居民食用被汞废水污染的鱼虾,导致近万人患中枢神经疾病—水俣病[13]。由此可见,土壤重金属污染的危害是严重的,被污染的区域是广泛的,因此对土壤重金属污染评价方法的研究是十分必要的。 1重金属污染评价方法 1.1单因子指数法单因子指数法是国内通用的一种重金属污染评价的方法,是国内评价土壤、水、大气和河流沉积物重金属污染的常用方法[14-16]。 计算公式如下: P i=C i S 式中,P i为污染物单因子指数;C i为实测浓度,mg/kg;S为土壤环境质量标准,mg/kg。P i<1则表明未受污染,P i>1则表示己经受到污染,P i数值越大,说明受到的污染越严重。 单因子指数法可以判断出环境中的主要污染因子,但环境是一个复杂的体系,环境污染往往是由多个污染因子复合污染导致的,因此这种方法仅适用于单一因子污染特定区域的评价;单因子指数法是其他环境质量指数、环境质量分级和综合评价的基础。 1.2尼梅罗综合指数法单因子污染指数法只能分别反映各个污染物的污染程度,不能全面、综合地反映土壤的污染程度,因此当评定区域内土壤质量作为一个整体与外区域土壤质量比较,或土壤同时被多种重金属元素污染时,需将单因子污染指数按一定方法综合起来进行评价,即应用综合污染指数法评价。重金属元素综合污染评价采用兼顾单元素污染指数平均值和最大值的尼梅罗综合污染指数法。计算公式如下: I=P i2最大+(1/n∑P i)2 2 √式中,I为尼梅罗综合污染指数;P i为土壤中i元素标准化 污染指数(污染物单因子指数);P i最大为所有元素污染指数中的最大值。 尼梅罗综合指数法的计算公式中含有评价参数中最大的单项污染分指数,其突出了污染指数最大的污染物对环境质量的影响和作用,刘哲民应用单因子指数和尼梅罗综合污染指数法结合对宝鸡土壤的重金属污染进行了评价[16]。通过这种方法对宝鸡的土壤重金属污染的现状进行了分级并指出了对环境污染贡献最大的元素,但是没有考虑土壤中各种污染物对作物毒害的差别。同时根据尼梅罗指数法计算出来的综合污染指数,只能反映污染的程度而难于反映污染的质变特征。 1.3污染负荷指数法污染负荷指数法是Tomlinson等在从事重金属污染水平的分级研究中提出来的一种评价方法,该方法被广泛应用于土壤和河流沉积物重金属污染的评价[17-18]。某一点的污染负荷指数的公式如下: F i=C i/C0i I PL=F1×F2×F3…F n n√ 式中,F i为元素i的最高污染系数;C i为元素i的实测含量,mg/kg;C0i为元素i的评价标准,即背景值,一般选用全球页 土壤重金属污染评价方法的比较 徐燕1,2,李淑芹1,郭书海2,李凤梅2,刘婉婷2 (1.东北农业大学资源与环境学院,黑龙江哈尔滨150030;2.中国科学院沈阳应用生态研究所,辽宁沈阳110016)摘要综述了国内外典型的土壤重金属污染的评价方法,分析了各种方法的优劣之处和适用范围,论述了GIS在土壤重金属污染评价方面的应用,最后提出用潜在生态危害指数法和污染负荷指数法相结合,重金属污染评价方法与ArcGIS软件相结合的方法来克服各种评价方法的不足和局限之处。 关键词土壤;重金属污染;评价方法 中图分类号X53文献标识码A文章编号0517-6611(2008)11-04615-03 Comparison of Assessment Methods of Heavy Metal Pollution in Soil XU Yan et al(College of Resource and Environment,Northeast Agricultural University,Haerbin,Heilongjiang150030) Abstract Several representative assessment methods about heavy metal pollution were summarized.The advantages,disadvantage and application range of those methods were analyzed.Application of GIS in assessment of heavy metal pollution in soil was discussed.Finally,the mehods for conquering the disadvantages and limitations of evaluation methods were put forward,which were the combination of potential ecological risk index and pollution load index and the combination assessment method of heavy metal pollution and ArcGIS software. Key words Soil;Heavy metal pollution;Assessment method 基金项目国家重点基础研究发展计划项目(2004CB418501);辽宁省 重大科技项目(06KJT11001)。 作者简介徐燕(1983-),女,黑龙江鹤岗人,硕士研究生,研究方向:土 壤重金属污染的评价。通讯作者。 收稿日期2007-11-28 安徽农业科学,Journal of Anhui Agri.Sci.2008,36(11):4615-4617责任编辑王淼责任校对况玲玲

金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策(通用版)

( 安全论文 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策(通用版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策 (通用版) 摘要:矿山开采为经济发展提供了资源保证,但同时也带来了一系列生态环境问题。文章介绍了我国部分地区日益发达的金属矿业造成的土壤重金属污染状况,分析了重金属元素的在环境中的存在形态、释放机理、污染特征及其生物危害。指出了金属矿山土壤重金属污染目前尚存在的问题并提出了防治土壤重金属污染的具体措施。 关键词:重金属污染;修复技术;土壤;金属矿山 CurrentSituationofHeavyMetalPollutioninSoils andCountermeasures Abstract:Miningforeconomicdevelopmenttoprovidetheresources,butalsob

ringsaseriesofecologicalenvironmentproblems.Thispaperintro ducestheareaofourcountrypartincreasinglydevelopedmetalmini ngcausedthesoilheavymetalpollutionstatus,analysisofheavyme talelementsintheenvironmentofexistenceform,releasemechanis m,thepollutioncharacteristicsandbiologicalhazards.Metalmin esoilheavymetalpollutionispointedoutexistingproblemsandput sforwardspecificmeasurestocontrolsoilheavymetalpollution. 金属矿山既是资源集中地,又是天然的土水生态环境污染源。在开采过程中流失的重金属Pb、Hg、As、Cd、Cr等是土水生态环境的重要毒害元素。。随着矿山开采年份的增加,矿山周边土壤环境中重金属不断积累,污染现象日趋严重。重金属进入土壤环境后,扩散迁移比较缓慢,且不被微生物降解,通过溶解、沉淀、凝聚、络合、吸附等过程后,容易形成不同的化学形态。当其在土壤中积累到一定程度时,就有可能通过土壤—植物(作物)系统,经食物链为动物或人体所摄入,潜在危害性极大。因此,金属矿山土壤的重金属污染问题必须引起高度关注,并采取相应措施加以防治。

数学建模A题 城市表层土壤重金属污染分析(基础教资)

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛 承诺书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮 件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问 题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他 公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正 文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反 竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): A 我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话): 所属学校(请填写完整的全名):重庆交通大学 参赛队员 (打印并签名) :1. 陈训教 2. 范雷 3. 陈芮 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名):胡小虎 日期:2011 年9 月 12日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 评 阅 人 评 分 备 注 全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号): 全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):

城市表层土壤重金属污染分析 摘要 本文针对城市表层土壤重金属污染做出了详细的分析,对于本题中所提出的问题一,我们利用MATLAB软件对所给的数值进行空间作图,然后分别作出了八种重金属元素的空间分布特征,然后,我们利用综合指数(内梅罗指数)评价的方法,对五个区域进行了综合评价,得出结果令人满意。对于问题二,我们根据第一问和题目所给的数据进行综合分析,得出了重金属污染的主要原因来自于交通区含铅为主的大量排放,和工业区污水的大量排放等等。对于问题三,我们通过对问题一中的八张重金属元素空间分布的图可以看出,发现大多数金属都呈中心发散性传播,同时经过分析,我们发现,如果考虑大气传播和固态传播,很难得出结论,在交通区,由于是汽车尾气造成的传播,发现重金属的传播无规律可循等,所以,我们考虑液态形式的传播,以针对地表水污染物的物理运动过程,以偏微分方程为建模基础,通过和假设和模型参数的估计,得出了可能污染源位置,最后,我们对模型进行了稳定性检验即灵敏性分析和拟合检验,发现在参数变化在10%左右,模型的稳定性良好。最后我们全面分析了模型的优缺点,,最后可以用MATLAB软件得出相应的结果。为更好地研究城市地质环境的演变模式,测定污染源范围还应收集该地区的每年生活、工业等重要污染源的垃圾排放量,地下水流动方向以及每年的生物降解量,降雨量对重金属元素扩散的影响。一但有污染证据,我们可以在该污染源附近沿地下水流动方向设定更多采样点,由此,我们可以构造一个三维公式来计算污染物质浓度的浮动就可以模拟三维空间内的重金属分布影响。 关键字:表层土壤重金属污染 MATLAB 内梅罗指数偏微分方程稳定性检验灵敏性分析地质演变生物降解量

分析重金属污染的主要原因

分析重金属污染的主要原因,首先要分区考虑,因为每个功能区污染源不同,起最主要作用的重金属也会不同,那么针对每区做如下分析。 在问题一中我们已经得出不同区域的重金属污染程度,但这是8种重金属综合影响的结果,究竟哪几种金属的污染效应最大就要看哪些对综合污染程度的贡献最大或者说相关性最大,为解决该问题,我们建立了基于BP 神经网络的变量筛选模型。 本问将结合BP 神经网络,应用平均影响值MIV (Mean Impact Value )方法来说明如何使用神经网络来筛选变量,找到对结果有较大影响的输入项,继而实现变量筛选。MIV 被认为是在神经网络评价变量相关性中最好的指标之一,用于确定输入神经元对输出神经元影响大小,其绝对值大小代表影响的重要性。 神经网络是由多个神经元组成的广泛互连的神经网络,能够模拟生物神经系统真实世界及物体之间所做出的交互反应。神经网络处理信息是通过信息样本对神经网络的训练,使其具有人的大脑的记忆,辨识能力,完成名种信息处理功能。它不需要任何先验公式,就能从已有数据中自动地归纳规则,获得这些数据的内在规律,具有良好的自我学习能力,良好的适应性和联想记忆功能,并行处理和非线性形转换的能力,特别适合于因果关系复杂的非确定性推理,判断,识别和分类等问题。对于任意一组随机的,正态的数据,都可以利用神经网络算法进行统计分析,做出拟合和预测。 BP 网络是由输入层,输出层以及一个或多个隐层节点互连而成的一种多层网,这种结构使多层前馈网络可在输入和输出间建立合适的线性或非线性关系,又不致使网络输出限制在-1和1之间,如图9 。 图9 BP 神经网络结构 学习过程中由信号的正向传播与误差的逆向传播两个过程组成。 正向传播时,模式作用于输入层。设输入层输入的8种重金属单一污染指数为x ,实际得到的综合污染指数大小为y ,经过神经网络学习得到综合污染指数的大小为y 。BP 神经网络可以在输入层和输出层之间的隐含层建立一种非线性关系: 输入数据 输入数据 输入数据 输入层 隐含层 输出数据 输出层

关于土壤重金属污染评价方法探讨

关于土壤重金属污染评价方法探讨 发表时间:2019-06-13T09:34:31.367Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年4期作者:洪运 [导读] 结合个人工作经验,对传统的重金属污染评价方法进行了分析,仅供相关人士参考。 广东清慧综合环保咨询科技有限公司 523000 摘要:随着城镇化和工业化进程的加快,各行各业对重金属资源的需求与日俱增,重金属的使用也在一定程度上给环境带来了污染,使土壤中的重金属超标,对土壤造成难以逆转的污染,进而破坏生态平衡。所以为了有效的避免这一问题,应该客观准确的对土壤中重金属的污染程度进行分析。目前我国有许多中分析方法,本文主要阐述了土壤重金属污染的成因及特点,结合个人工作经验,对传统的重金属污染评价方法进行了分析,仅供相关人士参考。 关键词:重金属污染;污染评价;土壤污染 土壤是人类赖以生存的资源之一,是农业生产的基础,而且也是人类和动物生存的基本环境要素,随着工业化和城市化的快速发展,导致工业废气和生活污水的大量排放,城镇人口的增加,使得汽车数量也增加,导致汽车尾气的过度排放,加上农药化肥的过度使用,以及矿产资源的不合理开发,使得土壤环境系统中重金属含量日益增加,土壤重金属污染具有极大的危害性,会使得土壤生态环境质量下降,而且潜伏期长,会危害到人类的身体健康,针对这一现状,必须加强对土壤重金属污染评价方法的研究,加强对土壤污染的预防控制。 1土壤重金属污染的成因及特点 土壤是人类社会生存和发展的基本前提,土壤的形成来之不易,而且更新周期十分漫长,通常被认为是不可再生资源,但它也是大量残余废物最重要的调节环节之一。随着现代工业的快速发展,人们的生活领域不断扩大,生活方式也在变化,一些不合理的垃圾处理方式,比如焚烧、直接填埋给土壤造成了严重的污染,工厂的生产、矿产开采等都会造成土壤中重金属的污染。 1.1土壤重金属污染的成因分析 1.1.1自然原因 在自然界中,土壤中重金属的污染不是单一的原因造成,而是受多种因素的影响。在土壤形成的初始阶段,母质中的重金属含量直接决定了土壤中重金属的含量。随着土壤的生长,母质对重金属的影响也在不断增加,加上一些自然的生物残落也会加重土壤的重金属污染。例如火山爆发、森林火灾等自然灾害可能使许多重金属漂浮于空中,植物叶片会吸收部分重金属,随着树木的凋零,进而被微生物吸收进入土壤,从而增加了土壤中重金属的含量。 1.1.2人为原因 随着工业化程度的不断加深,人类活动给土壤带来了许多不可逆转的破坏,已经逐渐上升成为土壤重金属污染的主要来源。 1、废气、烟雾等空气污染。工业生产会向大气排放大量废气和烟雾,汽车尾气的过度排放,火电厂使用煤炭发电等都会造成大气污染。而这些废气又会通过大气沉降渗透到土壤中,久而久之,会给土壤造成重金属污染。 2、化肥和农药的使用。城镇化的加快导致农耕地面积的减少,为了满足人们的日常食物需要,种植商不得不使用化肥和农药,从而达到缩短农作物的生长周期,提高农作物的产量和质量的目的,或者为了种植一些反季节食物,这些化学农药的使用,会在土壤中释放许多重金属物质,导致土壤中的重金属污染加重,进而威胁人类健康。 3、水污染。我国的水资源分布十分不均,西北沙漠地区干涸,而沿海地区水资源充裕,导致在某些地区,农业用地灌溉时引入的水来自于工业废水,这种污水本身就含有大量的重金属,进入农田后会使得土壤中沉淀大量重金属,加上水资源的流动性,进一步恶性循环,造成土壤污染和地下水污染。 4、其他生产生活活动。比如城市居民生活垃圾的堆放,垃圾土壤填埋,直接焚烧,重金属工业废弃物直接排放等生产生活活动,都会造成土壤的重金属污染。 1.2土壤重金属污染的特点 重金属的化学性质稳定,潜伏周期长,极难被微生物进行分解,而且具有协同性、扩散性。一旦进入土壤,就会对土壤的质量造成难以逆转的破坏,而人类和动物作为食物链的顶端,长期食用重金属污染土壤种植的食物,会对健康造成危害,低汞浓度可以促进小麦早期萌发的生长,但随着时间的增长,最终会抑制小麦生长,而高毒性的砷、镉等,都会给人们的身体健康造成危害。 2传统评价方法 2.1指标法 指标法主要是根据测得的元素含量和土壤元素的背景值,采用不同的公式计算,并与评价标准进行比较,对污染程度进行比较的方法。该方法简单易操作,但忽略了实际污染情况的复杂性,检测结果不够可靠。常用的有Nemero指数法。 综合指数法又称Nemero综合指数法,利用该法能够准确判断出多种重金属对受测区域的污染等级,但是没办法分析出元素对土壤污染的差别,即只能反映各种重金属元素对土壤的污染程度。 2.2数学模型索引方法 该方法是基于指标方法的基础上,即在有限的已知数据的基础上,通过计算软件进行数学模型建立,对未知结果进行预测,这种方法能够有效弥补指标法的不足,但是在具体的评估过程必须应用大量的函数进行计算,操作复杂且难以控制。主要包括模糊数学法和灰色聚类法。 在使用模糊数学法时,相关影响因子的影响需要重点考虑,这对确定重金属元素污染程度的等级有着至关重要的影响。该模型可用于评估重金属造成的土壤污染,然后根据不同的隶属函数,对土壤质量进行测定,得到对应的关系模糊数学矩阵,最后根据重金属评价因子,得到权重模糊数学矩阵,从而可以分析计算得到污染评价结果。 而灰色聚类法主要是由模糊数学法演变过来的,是对已知白信息进行不同程度的白化,并通过相应的系统,确保实现物化或者量化问题。在实际计算过程中,必须首先确定白化函数,并使用该公式进行计算,得到污染物与污染水平之间的关系。

土壤重金属污染现状

土壤重金属污染现状 摘要: 重金属作为一种持久性污染物已越来越多地被关注和重视. 重金属矿山的开采利用是造成当今世界重金属污染的主要原因,并已经严重威胁和影响人类的生存和发展.本文从我国重金属的利用入手,总结了我国近几年重金属污染的现状,分析了重金属污染物进入环境介质的途径和方式. 为促进我国矿业开发与环境的可持续发展和和谐发展,对重金属资源的合理开发利用提出措施和建议. 关键词: 重金属; 利用; 重金属污染 引言 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. 重金属矿山的开采及其产品的利用是重金属污染的重灾区,也是全球重金属污染的源头所在,对于矿山环境,重金属污染的主要危害对象是农作物和人. 其主要原因在于重金属被排入环境后具有永久性,且有明显的累积效应.随着人们对金属矿产品的需求量的不断增大,由此引发的环境问题日趋严重,重金属污染就是其中最为典型的一个. 以云南铅锌矿为例,云南拥有国内储量最大的兰坪铅锌矿和国内品位最富的会泽铅锌矿,它的开采量日益增大,产生的环境问题也随之日益增多,由于云南铅锌矿山布局分散,规模偏小,工艺技术落后,装备水平低,并且有相当一部分乡镇和个体私营企业没有专门的尾矿坝,尾矿、废水随意排放,加之由于当地开发无序,滥采滥挖,环保投入不足,导致矿山特别是铅锌矿山老化,品位下降,开采难度增大,造成了一定的环境污染,并使得生态环境的修复、改造和维护难以进行。 一土壤重金属污染的定义 重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大,所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属,但是它的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高,因而一般不太注意它们的污染问题,但在强还原条件下,铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。 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

上海市黄浦区2012年初三二模语文试卷(word版,有答案).

上海市黄浦区2012年初三二模语文试卷 (满分150分,考试时间100分钟)2012年4月 考生注意: 1.本试卷共27题。 2.请将所有答案做在答题纸的指定位置上,做在试卷上一律不计分。 一、文言文(42分) (一)默写(18分) 1、东边日出西边雨,(《竹枝词》) 2、,铁马冰阿入梦来。(《十一月四日风雨大作》) 3、月松间照,_ 。(《山居秋暝》) 4、锦帽貂裘,_,_。(《江城子·密州出猎》) 5、斯是陋室,_,(《陋室铭》) 6、_,其余则熙熙而乐。(《捕蛇者说》) (二)阅读下面的词,完成第7-8题(4分) 丑奴儿·书博山道中壁 辛弃疾 少年不识愁滋味,爱上层楼。爱上层楼,为斌新词强说愁。 而今识尽愁滋味,欲说还休。欲锐还休,却道天凉好个秋。 7、“识尽”在词中的意思是_ 。(2分) 8、下列理解不正确的一项是(2分) A 本词写出了作者内心无处倾诉的苦闷。 B “少年”在词中的意思是年轻的时候。 C “为赋新词”的意思是写出新赋新词。 D “强说愁”指的是没有愁而硬要说愁。 (三)阅读下文,完成第9—11题(8分) 黠鼠赋 苏子夜坐,有鼠方啮。拊床而止之,既止复作。使童子烛之,有橐中空。嘐嘐聱聱,声在橐中。曰:“嘻!此鼠之见闭而不得去者也。”发而视之,寂无所有,举烛而索,中有死鼠。童子惊曰:“是方啮也,而遽死耶?向为何声,岂其鬼耶?”覆而出之,堕地乃走,虽有敏者,莫措其手。

苏子叹曰:“异哉,是鼠之黠也!闭于橐中,橐坚而不可穴也。故不啮而啮,以声致人;不死而死,以形求脱也。吾闻有生,莫智于人,扰龙伐蛟,登龟狩麟,役万物而君之.,卒见使于一鼠,堕此虫之计中,惊脱兔于处女,乌在其为智也。” 9、本文作者是北宋文学家__。我们还学过他贬官黄州期间写的散文_ 。(2分) 10、用现代汉语翻译下面的句子,注意加点词的含义。(3分) 役物而君之. 11、下列解释正确的一项是()(3分) A “发而视之,寂无所有”是因为老鼠死了。 B “虽有敏者,莫措其手”间接写鼠的敏捷。 C “是鼠之黠也”赞美老鼠虽小但智慧超人。 D “乌在其为智也”揭示人的智慧更胜一筹。 (四)阅读下文,完成第12-15题(12分) 王文正①在相府日,未归第②。上遣使赐御酒十器,其兄丞令人首取二壶,其妇曰:“上赐也,俟相公归视。”即欲持去。兄怒,擎梃击壶皆碎,酝③流盈地。夫人恶之,不令扫却④。公归见之,问其故,左右具道所以然。公徐语曰:“人生光景几许时?其间何用较计。”余无他言。 【注释】①王文正:北宋名相王旦,谥号文正。②归第:回家。③酝;酒。④却:去掉。12、解释上文中加点的词语(4分) (1)上遣使.赐御酒十器()(2)酝流盈.地() 13、对文中画线句翻译正确的一项是()(3分) A 王文正从左到右地来回打听这样的原因。 B 王文正向全部近旁侍者打听这样的原因。 C 近旁侍者全部向王文正讲述这样的原因。 D 近旁侍者向王文正详细讲述这样的原因。 14、其妇“即欲持去”的理由是“”。(用原文语句回答)(2分) 15、本文表现了王文正的品质。(3分) 二、现代文(48分) (一)阅读下文,完成16-20题(20分) 重金属污染就在你身边 ①重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中。而重金属污染指的是由重金属元素及其化合物造成的环境污染。重金属污染事件在国内外都频频发生。

重金属的来源及传播

土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一,也是人类生态环境的重要组成部分。随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加,土壤重金属污染日益严重,目前,全世界平均每年排放Hg约1.5万吨,Cu 340万吨,Pb 500万吨,Mn 1500万吨,Ni 100万吨。据我国农业部进行的全国污灌区调查,在约140万公顷的污水灌区中,遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%,其中轻度污染的占46.7%,中度污染的占9.7%,严重污染的占8.4%。 土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解的特点,并可经水、植物等介质最终影响人类健康。因此,治理和恢复的难度大。本文在讨论土壤重金属污染物来源和分布的基础上,评述土壤重金属污染修复技术研究进展,旨在为重金属污染土壤的有效修复提供科学的依据。 1 土壤重金属来源与分布 1.1 随着大气沉降进入土壤的重金属 大气中的重金属主要来源于能源、运输、冶金和建筑材料生产产生的气体和粉尘。除汞以外,重金属基本上是以气溶胶的形态进入大气,经过自然沉降和降水进人土壤。据Lisk报道,煤含Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金属,石油中含有相当量的Hg(O.02~30mg/kg),这类燃料在燃烧时,部分悬浮颗粒和挥发金属随烟尘进入大气,其中1O%~30%沉降在距排放源十几公里的范围内,据估计全世界每年约有1600吨的汞是通过煤和其它石化燃料燃烧而排放到大气中去的。例如比利时每年从大气进入每公顷土壤的重金属量就有Pb 250g、Cd 19g、As 15g、Zn 3750g。 运输,特别是汽车运输对大气和土壤造成严重污染。主要以Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等的污染为主。它们来自于含铅汽油的燃烧和汽车轮胎磨损产生的粉尘,据有关材料报导,汽车排放的尾气中含Pb量多达20~50 μg/L,它们成条带状分布,因距离公路、铁路、城市中心的远近及交通量的大小有明显的差异。Вериня等研究发现在公路两侧50m的距离有被污染的痕迹,每月每平方米累积的易溶性污染物在4~40 g。进入环境的强度顺序为:Cu、Pb、Co、Fe和Zn。在宁-杭公路南京段两侧的土壤形成Pb、Cr、Co污染带,且沿公路延长方向分布,自公路两侧污染强度减弱。经自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染,与重工业发达程度、城市的人口密度、土地利用率、交通发达程度有直接关系,距城市越近污染的程度就越重,污染强弱顺序为:城市-郊区-农村。 1.2 随污水进入土壤的重金属 利用污水灌溉是灌区农业的一项古老的技术,主要是把污水作为灌溉水源来利用。污水按来源和数量可分为城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城市混合污水等。生活污水中重金属含量很少,但是,由于我国工业迅速发展,工矿企业污水未经分流处理而排人下水道与生活污水混合排放,从而造成污灌区土壤重金属Hg、Cd、Cr、Pb、Cd等含量逐年增加。淮阳污灌区土壤Hg、Ca、Cr、Pb、As等重金属1995年已超过警戒线。其它灌区部分重金属含量也远远超过当地背景值。 随着污水灌溉而进入土壤的重金属,以不同的方式被土壤截留固定。95%的Hg被土壤矿质胶体和有机质迅速吸附,一般累积在土壤表层,自上而下递减。郑州污水灌区水中Hg的浓度达到O.242mg/kg,而土壤Hg含量O.194 mg/kg就会造成重度污染。污水中的As多以3价或5价状态存在,进入土壤后被铁、铝氢氧化物及硅酸盐粘土矿物吸附,也可以和铁、铝、钙、镁等生成复杂的难溶性砷化合物。而Cd很容易被水中的悬浮物吸附,水中Cd的含量随着距排污口距离的增加而迅速下降,因此污染的范围较少。Pb很容易被土壤有机质和粘土矿物吸附。Pb的迁移性弱,污灌区Pb的累积分布特点是离污染源近土壤含量高,距离远则土壤含量低。污水中Cr有4种形态,一般以3价和6价为主,3价Cr很快被土壤吸附固定,而6价Cr进入土壤中被有机质还原为3价Cr,随之被吸附固定。因此,污灌区土壤Cr会逐年累积。 1.3 随固体废弃物进入土壤的重金属

土壤重金属污染现状及其治理方法

论文课题土壤重金属污染现状及其治理方法 小组组长12549025 李思远 小组成员12549026 李康 12549028 王鑫 12549030 吴义超 土壤重金属污染现状及其治理方法随着社会的快速发展,土壤重金属污染日益严重。针对此,涌现了许多修复技术,而生物修复前景广阔,正日益受到重视。 现代工农业等快速发展的同时,土壤重金属污染的形势也越来越严峻。其治理方法很多,而生物修复以其无可比拟的优势正受到关注,应用前景广阔。但生物修复仍存在许多问题待解决,如超积累植物吸收重金属的机理还未研究清楚。所有这些,都阻碍了生物修复的大规模应用。 土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染。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。这类污染范围广、持续时间长、污染隐蔽、无法被生物降解,将导致土壤退化,农作物产量和质量下降,并通过径流、淋失作用污染地表水和地下水。过量重金属将对植物生理功能产生不良影响,使其营养失调。汞、砷能抑制土壤中硝化、氨化细菌活动,阻碍氮素供应。重金属可通过食物链富集并生成毒性更强的甲基化合物,毒害食物链生物,最终在人体内积累,危害人类健康。 1现状 1.1国内

国家环境保护部抽样监测30万公顷基本农田保护区土壤,发现有3.6万公顷土壤重金属超标,超标率达12.1%。 据国土资源部消息,目前全国耕地面积的10%以上已受重金属污染,约有1.5亿亩,污水灌溉污染耕地3250万亩,固体废弃物堆积占地和毁田200万亩,其中多数集中在经济相对发达地区。 据我国农业部调查数据,在全国约140万公顷的污灌区中,受重金属污染的土地面积占污灌区面积的64.8%,其中轻度污染46.7%,中度污染9.7%,严重污染8.4%。 华南部分城市50%的耕地遭受镉、砷、汞等有毒重金属污染;长三角地区有些城市大片农田受多种重金属污染, 10%的土壤基本丧失生产力。 2005年,长三角等地土壤重金属污染严重的情况,曾见诸报端,并引发舆论普遍关注和争议。土壤污染立法迫在眉睫。 对浙北、浙东和浙中的236.5万公顷农用地调查发现,不适合种农作物的农用地面积为47.2万公顷,占20%;浙北、浙中、浙东沿海三个区域中,属轻度、中度与重度重金属污染的面积分别占38.12%、9.04%、1.61%,城郊传统的蔬菜基地、部分基本农田都受到了较严重的影响。 第九届亚太烟草和健康大会中一项名为《中国销售的香烟:设计、烟度排放与重金属》的研究报告称:13个中国品牌国产香烟中铅、砷、镉等重金属成分含量严重超标,其含量最高超过拿大产香烟3倍以上! 2009年8月,陕西凤翔县发现大量儿童血铅含量严重超标,后确认是附近的陕西东岭冶炼公司的铅排放所导致。 1.2国外 英国早期开采煤炭、铁矿、铜矿遗留下的土壤重金属污染经过300年依然存在。1996到1999年间,英格兰和威尔士尝试挖出污染土壤并移至别处,但并未根本解决问题。从20世纪中叶开始,英国陆续制定相关的污染控制和管理的法律法规,并进行土壤改良剂和场地污染修复研究。 日本的土地重金属污染在上世纪六七十年代非常严重。其经济的快速增长导致了全国各地出现许多严重环境污染事件,被称为四大公害的痛痛病、水俣病、第二水俣病、四日市病,就有三起和重金属污染有关。 荷兰在工业化初期土地污染问题严重。从20世纪80年代中期开始,加强土壤的环境管理,完善了土壤环境管理的法律及相关标准。国土面积4.15万平方

重金属污染来源资料

资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除只供学习与交流 对重元素的分析城市工业“三废”排放,金属采矿和冶炼,家庭燃煤,生活垃圾,汽车尾气排放都增加了城市土壤重金属的负荷。重金属污染环境的主要有汞、铅、铬、锌镉、铜等。其中汞的毒性最大,铬、铅、锌等也有相当大毒性。此外还有砷,砷虽不属于金属. 但它的毒性与重金属相似,因此归于重金属一类阐述,称为类金属。目前对我国土壤污染比较普遍的重金属有汞、铬、砷。根据该城区重金属污染的情况,下面对重金属在土壤污染中的来源及传播途径作简要介绍。 1、砷元素(As)该元素毒性很低,水体中含砷污染物主要来自砷和含砷金属矿的开采、冶炼,以及和砷化物为原料的玻璃、颜料、药物、纸张的生产都可产生含砷的废水,造成水体的砷污染。砷及砷化物在水中会在水生物体内累积,但累积程度比其他重金属要低。砷和砷化物,一般可通过水、大气和食物进入人体。 2、镉元素(Cd) 镉可在生物体内富集,通过食物链进入人体引起慢性中毒。镉的主要污染源是电镀、采矿、冶炼、染料、电池和化学工业等排放的废水。相当数量的镉通过废气、废水、废渣排入环境,造成污染。镉对土壤的污染主要有气型和水型两种。气型污染主要来自工业废气。镉随废气扩散到工厂周围并自然沉降,蓄积于工厂周围的土壤中。水型污染主要是铅锌矿的选矿废水和有关工业(电镀、碱性电池等)废水排入地面水或渗入地下水引起。 3、铬元素(Cr)对水体污染的铬主要来源于电镀、制革、铝盐生产以及铬矿石开 采所排放的 废水。是我国水体中一种普遍的污染物。水体中铬污染主要是三价铬(Cr3+)和六价铬(Cr6+),它们在水体中的迁移转化有一定的规律性。 4、铜元素(Cu) 铜及其化合物在环境中所造成的污染称为铜污染。主要污染来源是铜锌矿的开采和冶炼、金属加工、机械制造、钢铁生产等。冶炼排放的烟尘是大气铜污染的主要来源。 5、汞元素(Hg) 汞是在常温下唯一呈液态的金属元素。人类活动造成水体汞污染, 主要来自氯碱、塑料、电池、电子等工业排放的废水。由于天然本底情况下汞在大气、土壤和水体中均有分布,所以汞的迁移转化也在水、陆、空之间发生。 6、镍元素(Ni )镍污染是由镍及其化合物所引起的环境污染。大部分煤含有微量镍, 通过燃烧过程被释放出来, 这是大气中镍的主要来源。镍可以在土壤中富集。土壤中的镍主要来源于岩石风化,大气降尘,灌溉用水(包括含镍废水),农田施肥,植物和动物残体的腐烂等。 7、铅元素(Pb)铅对环境的污染,一是由冶炼、制造和使用铅制品的工矿企业,尤 其 是来自有色金属冶炼过程中所排出的含铅废水、废气和废渣造成的。二是由汽车排出的含铅废气造成的,汽油中用四乙基铅作为抗爆剂,在汽油燃 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除只供学习与交流 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除只供学习与交流 烧过程中,铅便随汽车排出的废气进入大气,成为大气的主要铅污染源。

重金属污染风险评价

题目:海洋重金属污染现状及风险评价手段 2016年10月28日

目录 目录 (2) 摘要............................................................................................................................ 错误!未定义书签。Abstract .. (3) 1.引言 (4) 2.重金属来源 (4) 3.海洋重金属污染现状 (5) 4.海洋重金属污染危害 (5) 5.评价方法 (6) 5.1生物监测评价方法 (6) 5.2水质直接评价方法 (6) 5.2.1单项指数法 (6) 5.2.2模糊数学法 (7) 5.3沉积物评价方法 (7) 5.3.1地累积指数法 (7) 5.3.2潜在生态风险指数法 (7) 5.3.3综合污染指数法 (8) 5.3.4内梅罗综合指数法 (8) 5.3.5污染负荷指数法 (8) 5.3.6沉积物富集系数法 (8) 5.3.7次生相与原生相比值法 (9) 5.3.8沉积物质量基准法 (9) 6.研究进展 (9) 7.研究展望 (10) 8.致谢 (11)

海洋重金属污染现状及风险评价手段 摘要:近年来,我国海洋经济发展迅速,海洋环境问题凸显,其中,海洋重金属污染问题已引起各界的高度关注,本文总结了海洋重金属污染的途径、现状及危害,以及国内外关于海洋重金属的风险评价包括的三个方面。一是生物监测的评价方法,二是水质直接评价方法,三是沉积物评价方法。并提出关于海洋重金属风险评价的展望。 关键词:海洋、重金属、风险评价 The Status and Risk Assessment Methods of Heavy Metal Pollution in the Sea Abstract:in recent years, China's rapid development of marine economy, marine environmental problems highlighted, among them, pay close attention to marine heavy metal pollution problem has attracted from all walks of life, this paper summarizes the approaches of marine heavy metal pollution, current situation and harm, including three aspects at home and abroad on Marine heavy metal risk assessment. One is to evaluate the biological monitoring method the two is the direct evaluation method of water quality, sediment is three evaluation methods. And put forward the prospects about marine risk assessment of heavy metals. Key words: marine;heavy metal;risk assessment.

相关文档
最新文档