土壤重金属Cd迁移规律概述
土壤重金属Cd迁移规律概述
引言
近年来，随着经济和生产的飞速发展，现代工农业的迅速成长，人口急剧增长，人们的生活水平不断提高，环境污染物的排放与日俱增，环境污染和生态破坏给土壤带来了严重的污染，土壤中重金属积累不断的加剧，而且重金属相对稳定并难降解。其次工矿企业的发展导致对矿产资源的过度开采使得重金属土壤污染日趋严重，一些地方生产的粮食，蔬菜，水果等食物中的重金属含量超标或接近临界值。这些农产品的重金属能够通过食物链在人或动物体富集，成为人类生命健康的潜在威胁，清除土壤中的重金属污染，已经是社会一个十分关注的问题。2014年4月18日，环保部、国土部两部门联合发布土壤污染状况调查公报。公报显示，全国土壤总的超标率为16.1%，污染类型以无机型为主，其中排名前三的无机污染物依次为镉、汞、砷。其中镉的毒性较大，1817年，德国的F．Stromeyer 从不纯的氧化锌中分离出褐色粉，使它与木炭共热，制得镉。由于发现的新金属存在于锌中，就以含锌的矿石菱锌矿的名称Calamine命名它为Cadmium，元素符号定为Cd【我国农田土壤镉污染现状及防治对策】。镉(Cd)是生物毒性最强的重金属元素，在环境中的化学活性强，移动性大，毒性持久，容易对人和周围环境造成极大的危害，会对呼吸道产生刺激，长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈，对人体具有三致(致病、致癌、致突变)作用【1-2】，能诱发肾衰变、关节炎、癌症等病。长期食用遭到镉污染的食品，可能导致“痛痛病”。世界卫生组织(2003)和美国环保局(1994)规定人体Cd的最大允许摄人量(ADI值)均为1 μg·kg-1·d-1【3】。20世纪初发现镉以来，镉的产量逐年增加。镉广泛应用于电镀工业、化工业、电子业和核工业等领域。镉是炼锌业的副产品，主要用在电池、
染料或塑胶稳定剂，它比其它重金属更容易被农作物所吸附。相当数量的镉通过废气、废水、废渣排入环境，造成污染。因此，找到合适的镉污染土壤防控技术是目前研究的热点。
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2 土壤中镉的主要来源
2.1成土母质
土壤母质本身含镉量较少，不同母质，母岩形成的土壤其含汞量存在着很大的差异。据估计，全球每年约1.0×1010t的各种岩石风化成土，在世界围一般土壤中镉的含量为0.01～2.00 mg/kg，中值含量为0.35 mg/kg[5] , 日本和英国土壤的镉背景值分别为0.413 mg/kg 和0.62 mg/kg , 我国土壤的镉背景值平均只有0.097 mg/kg[6]。土壤中镉的来源主要归于自然和人为活动两种来源，来源于岩石和土壤本底值的镉会在土壤中发生一些变化，使其含量出现相对较大的差异【我国土壤镉污染及其修复研究】。
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2.2 大气中镉的干湿沉降
土壤中的镉有一部分是大气环境沉降下来的，多是周边环境离工厂较近。大气中镉的来源主要是工业生产，如有色金属的冶炼、煅烧，矿石的烧结，含镉废弃物的处理，包括废钢铁的熔炼，从汽车散热器回收铜，塑料制品的焚化等。工厂工作是，使其中的含镉废气进入空气中，进入大气的镉的化学形态有硫酸镉、硒硫化镉、硫化镉和氧化镉等，主要存在于固体颗粒物中，也有少量的氯化镉能以细微的气溶胶状态在大气中长期悬浮。形成的固体颗粒在适宜的环境条件下，就会沉降在周围的土地中，有时会飘散到较远距离沉降【10，11】。
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2.3 水体污染源
从近年来发表的有关调查研究报告看，我国农田镉污染很多是由于引用工业污水灌溉造成的，在工矿和城郊区，污灌农田无一例外都存在土壤镉污染问题。【我国土壤镉污染及其修复研究】。据估计，过去50年中全球排放到环境中的Cd达到2.20
×104 t．我国农田土壤镉污染多数是由于引用工业污水灌溉造成的．据1993年中国环境状况公报，全国工业废水的排放量为219.5亿t，污水灌溉农田的面积3.3万km，平均污灌农田年接纳工业污水6645 t/hm 。根据有关部门的调查统计，目前我国工业企业年排放的未经处理的污水达300～400亿t，用这些工业污水灌溉农田的面积占污灌总面积的45％，造成严重的重金属污染【14】。何电源等在1987-1990年间对省的农田污染状况进行了调查，结果发现：农田镉污染主要来源于工矿企业排放的废气和废水，在各类镉污染农田中，5％～10％的面积减产严重。值得注意的是，我国镉污染多数是由于灌溉用水不当造成的，如引用工业污水。20世纪90年代初，我国污灌农田已扩大到1．4×106hm2，由于引污灌溉，致使6.3×105hm2农田遭受不同程度的污染，而镉污染耕地达1．3×104hm2，土壤镉含量为2.5～23.0mg/kg，其中士灌区有1 067 hm2的土壤平均含镉3～7
mg/kg，最高达9.38 mg/kg，在重污染区表层土壤镉含量高出底层土壤几十甚至一千多倍【15】．
14]星辉，晓阳．稻田镉(Cd)污染的土壤修复技术研究进展[J]．农业科学，2007(2)：67—69．
[15]王凯荣，格丽．农田土壤镉污染及其治理研究进展[J]．作物研究，2006(4)：359—374．
2.4 农业污染源
现代的农业生产中，农药和化肥的使用必不可少，这不仅容易造成土地板结，土
质下降等问题，也使得土壤的组成成分发生了变化。有研究表明，施用磷肥会使土壤中的镉含量大大增加[5]。含镉的肥料主要是磷肥和一些含镉生活垃圾, 生活垃圾中镉污染物可以通过人为控制加以解决, 而磷肥的生产以磷矿石为原料, 磷矿石除含有营养元素磷、钾、钙、锰、锌和硼等以外,同时也含有砷、镉、铬和氟等元素, 其中又以镉含量最高。这里需要指出的是, 在湿法磷肥加工过程中, 磷矿石约70%～80%的镉最终会被转移至磷肥中。从技术上虽然可以将其中的镉除去, 但从生产成本上考虑，包括发达国家在，目前还没有任何生产厂商采用这些工艺。我国磷肥生产所需磷矿石以、和三大磷矿为主, 这三大磷矿镉元素的含量, 平均分别为0.7～4.0 mg/kg。我国磷矿石中镉元素的含量在世界上属于较低水平, 但由于我国磷矿石普遍含磷量不高, 品位较低, 因此每年要从国外大量进口磷肥。据西方国家估计，人类活动对土壤的贡献中磷肥占54%～58%, 全球磷肥平均含镉量7 mg/kg，给全球土壤带来66 000 kg的镉[7] ，可见长期施用含镉磷肥会给土壤带来极为严重的污染问题。
【5】任顺荣，邵玉翠，高宝岩，王德芳.长期定位施肥对土壤重金属含量的影响[J].水土保学报.2005,19:96-99
【7】高志岭,建玲,廖文华.磷肥使用与镉污染的研究现状及防治对策[J].农业大学学报,2001,24(3):90-99.
随着我国工业的发展，由于化肥、农药和污泥的大量施用，工业废水的排放和重金属的大气沉降的日益增加，农田重金属的含量明显增加，土壤镉污染状况越来越严重．我国镉污染的土壤面积已达20万km，占总耕地面积的1/6【13】．在大田作物中，农产品的主要污染物为重金属类，其中以镉最为突出。土壤镉污染造成我国水稻、蔬菜等农产品的质量下降，严重威胁人体健康，影响农业可持续发展【3】。2000年农业部环境监测系统对l4个省会城市2 110个样品的检测表明，蔬菜中重金属镉等污染超标率高达23.5％；郊区18个检测点青菜叶样分析表明，镉含量全部超过食品卫生标准，最多超过17倍。土壤作物受镉污染的地区还有：、、
广西、等地部分地区【18-19】。因此，如何降低土壤环境中镉含量，减少其对农作物产品的污染，保障生态系统尤其是人类健康已成为土壤植物营养与环境生态交叉领域的国际研究前沿热点和难点．
3]宋波，同斌，袁明，等．市菜地土壤和蔬菜镉含量及其健康风险分析[J]．环境科学学报，2006，26
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【18]利锋．镉污染土壤的植物修复[J]．微量元素科学，2004，11(8)：22—26．
[19]曾咏梅,毛,永梅.土壤中镉污染的危害及其防治对策[J]．农业大学学报,2005,20(3):360—365．
3 重金属元素镉对生态的危害
镉是一个相当稀少且分布十分分散的元素，它在陨石中的平均含量是2.4mg/kg，地壳中平均含量是0.2mg/kg，土壤和水体中都有微量镉。据有关资料省土壤镉的背景值是
0.06~0.12mg/kg，但有镉的成矿作用发生及被工业污染的地方，土壤中的镉会高出背景值100余倍到数千倍[5]。土壤和水体中镉的可溶部分，一般称可溶态或可交换态，它能被植物吸收，且可通过食物链进入人体。当其超过一定限量时，会对生态环境和人体造成危害。3.1对植物（农作物）的影响
对植物的影响包括两个方面：其一影响其生长发育和产量，如使水稻在生理生化过程中的光合强度降低，叶绿素含量下降导致失绿，返青分蘖推迟，根系短少［2，3］。据研究，当土壤镉可溶态含量为0.43mg/kg时，水稻减产10%；当含量为8.1mg/kg时，水稻减产达25%。其二影响品质，表现在作物中的镉含量与土壤可溶态镉含量成极显著正相关，如稻米镉和土壤可溶态镉的相关系数达0.997，这不仅使稻米的有害成分增加成为“镉米”，而且还影响稻米的氨基酸及淀粉中的支链淀粉和直链淀粉比例改变，使其品质变差。
2］以礼.都匀城市发展的环境制约与对策[J].师大学学报（自科版）,2001,19(4):35-38.
3］安泽，卢云亭.旅游地学概论[M].：大学,1991.73-76.
对植物而言，不同植物对镉的吸收积累效应是不同的，通常用富集系数来说明某种植物对镉的吸收、累积能力［6］。木本植物对土壤中的镉的生物积累效应较高，但不同的树种之间差异明显［9］，蕨类是富集镉最强的植物之一［2］。小麦、大豆等一些大田作物也易吸收土壤中的镉，此外胡麻、江麻、棉花、芦苇等非食用作物也具有较强积累作用［10 - 12］。从宏观角度说，镉从土壤中被植物吸收后大部分富集在根部，迁移到上部很少［13］。镉是植物生长的非必需元素，当镉进入植物体并积累达到一定程度时，植物就会表现出毒害症状，通常会出现生长迟缓、植株矮小、退绿、产量下降、质量下降等。其原因是镉的毒性高，它在化学性质上接近于锌。镉在多种生化过程中可能扮演锌的角色，破坏与呼吸及其它生理过程有关的碳酸酶、各种脱氢酶和磷酸酶，以及参与蛋白质和核酸代的蛋白酶、肽酶和其它有关酶的功能，镉作为锌的化学相似物在葡萄糖磷酸化及碳水化合物生成和消耗所必需的酶系统中可能取代锌。镉在植物体取代锌导致锌的缺乏，从而造成植物生长受抑制以至死亡。［2］曾咏梅,毛,永梅.土壤中镉污染的危害及其防治对策［J］.农业大学学报,2005,20(3):360-365.
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3.2 对人体的危害
众所周知，锌是人体必不可少的微量元素，在人体具有十分重要的生理功能和营养作用。它主要是通过含锌酶的形式发挥作用［5］，并参与了RNA（核糖核酸）聚合酶、DNA （脱氧核糖核酸）聚合酶、胰羧肽酶等100多种酶的合成和激活。由于镉和锌的晶体化学性质相似，可使镉类质同相置换锌，如果人体摄取过量镉，在人体组织中也就会发生这类置换。如此就干扰了需要锌的酶系统及依靠锌的生化反应，改变体的Zn/Cd比值，导致各种疾病的发生。例如高血压是一种常见的慢性病，高血压病人肾脏的Zn/Cd比值显著低于正常人，H．Λ施罗德医生通过流行病学调查发现美国人高血压病多于非洲人，美国人的Zn/Cd比值为1.5，仅是非洲人的1/4。镉对磷有很强的亲和力，如果人体摄取过多的镉，它就有和磷强烈结合的倾向，从而将骨质磷酸钙中的钙排斥出来进入尿液，使其尿钙含量增大。人体钙的过量排泄会使骨质疏松软化、变形、骨折和疼痛，发生所谓“痛痛病”。镉的致癌作用也值得重视，有研究揭示，受慢性镉中毒的人癌症发病率增高，市某医院曾为肺癌患者测定血清镉，表明其镉是正常人的7倍；吸香烟的人肺癌发病率高，据研究香烟中含有1~2mg/kg的镉，其中1/10的镉随烟雾滞留在肺，如果按一天一包香烟计算，则肺滞留的镉就有0.002—0.004毫克，日积月累的镉自然是一个致癌因素。
土壤中的可溶镉通过食物链进入人体危害健康，最典型的例子是发生在上世纪60年代的被称为世界历史上“八大公害事件”之一的日本神通川镉慢性中毒流行的“痛痛病”，该病以骨痛为主要特点，严重时发生骨折直至死亡。有一个患者的尸解，全身有120处骨折。我国的“痛痛病”也有所闻，在某矿区，据某劳动职业病防治所一份调查结果，土壤和稻谷镉含量严重超标，土壤含镉平均值为4.61mg/kg，稻谷含镉平均值为1.29mg/kg，从而使污染区农民高血压患病率高过39%，如某村民组17户村民，12户有高血压，30-40岁的妇女乳腺癌患病率达10%以上；骨痛病普遍发生，骨质松散症也普遍，因而有些人稍有碰撞即造成粉碎性骨折。另有两村民组由此导致村民死亡，而且儿童骨质疏松率也高达25%。在某铅锌矿区，据环保部门的监测分析资料，该矿水系沿岸耕地所产稻米含镉达2.24mg/kg，已是“镉米”，是对照点（0.06mg/kg）的3.7倍，使其人群中骨痛患者增多的镉含量，是对照点10倍以上[土壤镉污染调查研究]。
[5]卢振飞.太阳活动峰年与人体健康保健［J］.气象知识,1999,(5):29.
镉污染的危害与镉在土壤中的形态和含量有关，并不是所有的镉都对人和植物体有危害。对植物来说自然界有不少种类的植物可在高含量的镉环境中生长，表明在长期的进化中植物亦相应产生了多种抵抗重金属镉毒害的防御机制，尤其当镉的含量较低时可增加植物的产量，文献报道说明低含量的镉对某些植物的生长发育可能有一定的“促进”作用［15］。
［15］GREGER M，LINDBERG S . Effects of Cd2 +and EDTA on young sugar beets（Beta vulgaris）1 . Cd2 +uptake and sugar accumuIation［J］. Physiol Plant，1986，66：69 - 74 .
4 重金属元素镉处理方法
4.1 工程修复法
工程修复法是指用物理、物理化学原理治理土壤的一种方法，对于镉污染土壤常用排土客地法、清洗法、电泳法等。
4．1．1排土客地法
排土客地法也称客土法，就是向污染土壤加人大量的干净土壤，覆盖在表层或混匀，使污染物浓度下降到临界危害浓度以下或减少污染物与根系的接触从而达到减轻危害的目的[42]。
这种方法被认为是改良土壤的根本措施，吴燕玉[3]等在士灌区调查土壤中镉的含量，发现77％～86.6％土壤镉累积在30 cm以上的土层，尤其在0～5cm，5～10 cm含量很高，去表层土15～30 cm可使米镉下降50％左右。但是这种方法耗费大量的资金、人力、物力，排出的污染土壤又很容易引起污染，而且土壤肥力会有所下降，所以对换出的土壤应妥善处理，同时还应对土壤多施肥以补充土壤肥力[42，43]。该法适用于污染面积不大的土壤，对于污染面积大的土壤来说，成本太高，操作复杂。
[3]吴燕玉，周启星，田均良．制定我国环境标准(汞镉铅和砷)的探讨[J]．应用生态学报，1991，2(4)：334—349．
[42]永涛，吴启堂．土壤污染治理方法研究[J]．农业环境保护，1997，16(3)：118—122．
[43]王秀珍，战玮．土壤镉污染防治对策的研究[J]．城市环境与城市生态，1998，11(3)：42—44．
4．1．2清洗法
清洗法就是用清水或含有能增加金属水溶性的某些化学物质的水把污染物冲至根部外层，再用含有一定配位体化合物或阴离子与金属形成比较稳定的络合物或生成沉淀以防止污染地下水。日本用稀盐酸或EDTA(450 kg/hm2)撒在稻田或旱地(土壤含镉量分别为10.4，27.98 mg/kg)淹水或小雨淋洗，清洗1～2次，水量以能到达根层以外而未达到地下水为宜。试验表明清洗1次可使耕层镉降低50％，2次使米镉减少80％，但先军等[44]研究得，EDTA 加入土壤仅1周，水溶态的镉增加数百倍，交换态的镉增加了数十倍，可能由于EDTA提高了土壤镉的移动性，增加了对植物的毒害，而且还会由于水溶态和交换态镉剧增带来了地下水污染的风险，因此，使用EDTA或其它络合剂时要慎重。
[44]先军，骆，其国．镉污染土壤的植物修复及EDTA调控研究Ⅱ.EDTA镉的形态及其生物毒性的影响[J]．土壤，2001，(4)：202—204．
4．1.3电泳法
电泳法是目前新兴的重金属处理方法，即在土壤中插入两个石墨电极，在稳定的电流作用下，金属离子在电压的驱动下向两极移动积聚，然后再进行处理[45]。
[45]志良，莫大伦，仇荣亮．镉对有机生物体的危害及防治对策[J]．环境保护科学，2001，27(8)：37—39．
4.1.4电修复技术
在土壤外加一直流电场，在电解、电迁移、扩散、电渗、电泳的作用下，重金属在电场中做相对运动流向土壤中的一个电极处，并通过工程化的收集系统收集起来进行处理。4．2 生物修复法
生物修复是利用某些特定的动、植物和微生物较快的吸走或降解土壤中的污染物质以达到净化土壤的目的。对于土壤镉污染，也同样可以应用动植物和微生物体系进行生物修复治理。经研究蚯蚓及某些鼠类可以降解土壤中的一些农药、吸收走土壤或污染物中的重金属[42]。德纯[48]在油菜对土壤镉污染的修复能力的研究得油菜溪口花籽有较强的耐镉特性和吸收
镉的能力，是可以用于修复镉污染土壤的超积累物种资源。此外，先军等【37】研究发现，印度芥菜Brassicajuncea对镉的吸收和积累效果均非常显著，结合印度芥菜的生物量较大，并可同时积累Pb、Cr、Ni、Zn、Cu和Se等特点，提出印度芥菜是cd污染土壤修复中具有较大发展潜力的植物之一。随后威等【38】又报道了宝山堇菜是一种镉超富集植物，通过野外调查和温室试验研究发现，自然条件下，宝山堇菜Viola baoshanensis地上部Cd平均含量可达为1 168mg/kg，变化围为465—2 310mg/kg；地下部Cd平均含量可达981mg/kg，变化围为233-l 846mg/kg，地上与地下部Cd含量比平均值为1.32，Cd生物富集系数平均为2.38，变化围为0.7～5.2；宝山堇菜地上部Cd含量随生长介质中Cd浓度的增加而呈线性增加，当Cd浓度为50mg/L时，地上部Cd平均含量达到4 825mg/kg，在Cd浓度为30mg/L时，生物量达到最大值，显示宝山堇菜不仅可以超量吸收Cd，而且可以从地下向地上部有效输送。其还提出，宝山堇菜的发现不仅在Cd污染土壤修复方面非常重要，而且在为Cd超富集植物的生理、生化、遗传和进化等方面的研究中也提供了新的重要材料。对土壤镉污染进行生物修
复具有良好的生态和经济价值，结合现代分子生物学、分子遗传学和基因工程等新兴理论，培育对污染土壤镉具有很强吸收能力的动物、植物和微生物是目前研究土壤镉污染治理的一个重要方向。
[42]永涛，吴启堂．土壤污染治理方法研究[J]．农业环境保护，1997，16(3)：118—122．
[48]德纯，黄焕忠．油菜作为超累积植物修复镉污染土壤的潜力[J]．中国环境科学，2002，22(1)：48～51．
【37】先军，骆，其国．重金属污染土壤的植物修复研究Ⅲ．印度芥菜对锌镉的吸收和积累[J]，土壤学报，2002，39(5)：664—670．
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4．3化学法
化学法即在土壤中施用改良剂、抑制剂等化学药剂以降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性，以降低他们进入植物体和微生物体的能力，减轻其对生物的危害。对于土壤镉污染，目前用的比较广泛的方法是向土壤添加改良剂、表面活性剂、金属拮抗剂等，如磷酸盐、石灰、硅酸盐被认为是处理土壤镉污染的常用试剂。景辉[50]研究表明，施用磷酸盐类物质可使重金属形成难溶性的磷酸盐。BARBAM GWOREK[51]用膨润土合成沸石等硅铝酸盐作为添加剂钝化土壤中重金属，显著的降低了受镉污染土壤中的镉的作用浓度。土壤镉浓度49.5 mg/kg时，加入量为土重的1%～2%中，莴苣叶中镉的浓度降低量达60%～80%。通过离子之间的拮抗作用来降低植物对镉污染土壤中镉的吸收，根据法国农科院波尔多试验站的研究结果表明在污染土壤上施加铁丰富的物资，铁渣、废铁矿等，能明显降低植物中镉、锌的含量。该法适用于污染不太严重的土壤。
[50]景辉．土壤污染与防治[M]．：科学，1995．
[51]GWOREK．B，肖辉林．利用合成沸石钝化污染土壤的镉[J]．热带亚热带土壤科学，1992，1(1)：58—60．
4．4农业生态修复法
农业生态法是通过改变耕作制度、调整作物品种以及改变土壤的水肥条件等方法来解决土壤污染的问题。
4．4．1控制土壤水分
控制土壤的Eh及土壤的水分状况，使土壤作物有一个较为稳定的滞水期，可以减少镉进入植物体的含量，即减少进入果实和茎实中的含量。据研究，在水稻抽穗期到成熟期，减少落干，保持淹水，可明显减少稻籽实中的镉、锌等金属的含量。
4．4．2施用有机肥
通过施用有机肥(堆肥、厩肥、植物秸杆等有机肥)，增加土壤有机质有利于改良土壤结构，可增加土壤胶体对重金属的吸附能力，为土壤提供络合、螯合剂，而且有机质也是良好的还原剂，可以促进土壤中镉形成硫化镉。亚丽等[5]研究表明，有机肥的施用可以明显地降低土壤中有效性镉的含量，其中猪粪的效果优于秸杆类。与此同时还应控制常用化肥的施用，因为化肥中的C1-,SO42-，H+可以活化土壤中的镉，提高土壤中的交换态镉的含量[45]。
[5]亚丽，其荣，洋．有机肥料对镉污染土壤的改良效应[J]．土壤学报，200l，38(2)：212—218。
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4．4．3选种抗污染的农作物
由于作物种间和种对镉吸收的差异，在土壤镉污染地区选种一些抗镉污染性强的作物，以降低镉污染的危害。研究表明，菠菜、小麦、大豆对镉的吸收量较高，不宜种植；而玉米、水稻等较低，可以种植。在中轻度重金属污染的土壤上，不宜种植叶菜、块根类蔬菜而改种瓜果类蔬菜或果树，能有效地降低农产品中镉的浓度[42]：以及选育一些早育和抗镉污染作
溶解性有机质及对重金属迁移转化的影响综述
溶解性有机质及对重金属迁移转化的影响 摘要：溶解性有机质（Dissolved organic matter, DOM ）由于含有羧基、羟基、羰基等活性功能团，是生态系统中极为活跃的一种有机组分，具有很强的反应活性和迁移特性。DOM 可以作为有机和无机污染物的载体，通过与水体、土壤和沉积物中的金属离子之间的离子交换吸附、络合、螯合、氧化还原等一系列反应，影响金属离子的吸附解吸，从而影响重金属的最终归宿。因此，具体介绍了DOM的来源、提取方法和种类组成以及不同来源DOM的性质的表征，同时综述了溶解性有机质对重金属的影响迁移转化的影响尤其是对土壤中重金属吸附的影响及其影响机理的研究进展。 关键词：溶解性有机质；重金属；迁移转化；影响 引言 重金属是指密度高于4.5g·cm-3（也有文章指出为5g·cm-3）的常见金属。重金属污染则是指因人类活动导致环境中的重金属或其化合物含量增加，超出正常范围并导致环境质量恶化。重金属污染主要来源于工业生产，如金属采矿和冶炼产生的废渣、废水、废气排入
环境；其次来源于交通和生活活动产生的污染，如汽车尾气和家庭燃煤产生的金属污染等。重金属污染与其他有机化合物的污染不同，大多数有机化合物可以通过自然净化作用降解消除危害。生物体内的各种酶和蛋白质能和重金属在发生强烈的相互作用失去活性。重金属也可能在人体的某些器官中富集会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，如果超过人体所能耐受的临界限度，对人体会造成很大的危害。 溶解性有机质（（Dissolved organic matter, DOM）能结合对环境和生物有重要影响的Hg、Cu、Pb、Cd、Ni 等重金属，从而改变这些物质的迁移、生物可利用性[1,2]。从而越来越多的研究开始关注DOM 与重金属作用对金属迁移转化及其生物利用性的影响。在DOM 与金属离子的络合反应中,普遍认为低分子量DOM 易与重金属络合，高分子量DOM 则与重金属反应多形成难溶络合物[3]。研究同时表示DOM 主要通过氢键、范德华力、疏水作用等作用与金属离子以及其它污染物发生，形成溶解度不同的络合物，通过改变金属自由离子浓度来改变其迁移性[3-5]。从而可能影响重金属的迁移转化和生物利用性。 1. 溶解性有机质（DOM）的概念、来源和提取 1.1 DOM的概念 DOM 指能通过0.45 um的滤膜，具有不同结构及分子量大小的有机物（如低分子量的游离氨基酸、碳水化合物、有机酸等和大分子量的酶、多糖、酚和腐殖质等）的连续体或混合体。它是陆生生态系统和水生生态系统中极为活跃的一种有机组分，具有很强的反应活性和迁移特性[6]。其主要成分可以分为腐殖质类和非腐殖质类，腐殖质分为富里酸、胡敏酸和胡敏素等；非腐殖质主要包括为碳水化合物、碳氢化合物、脂肪族、醇类、醛类和含氮化合物等[9]。 DOM作为环境中许多有机、无机污染物的迁移载体或配位体，其自身在环境中的行为和性质直接影响这些污染物在环境中的毒性。通常认为，DOM中移动性强的组分能够提高污染物在介质中的运移能力；反之，如果DOM在迁移过程中易被介质吸附固定，则可为污染物提供吸附位点，从而降低了与其相结合的污染物的迁移性或活性[10]。 因此，溶解性有机质DOM对于重金属的迁移转化（尤其土壤和沉积物中的重金属）有很大的影响作用。 1.2 DOM的来源 在自然生态系统中，DOM主要来自植物凋落物、根系分泌物和微生物体的分解、渗滤、腐殖化等。在农业生态系统中，DOM除上述来源外，施用的外源有机物料（如：还田秸秆、
重金属污染物的迁移和分布规律
垃圾焚烧中重金属污染物的迁移和分布规律 摘要：城市生活垃圾成分复杂，并且焚烧过程中会产生重金属的二次污染，是城市垃圾处理中最难解决的问题。对此，从垃圾重金属的来源，重金属在垃圾焚烧过程中的迁移和转变特性，以及重金属在焚烧过程中迁移分布的影响因素等方面进行研究。研究认为，重金属在焚烧炉中的最终分布除了受本身特性(蒸发压力和沸点)影响外，还与原生垃圾组成以及焚烧环境有关。 关键词：垃圾焚烧；重金属；污染物迁移；污染物分布规律 随着经济发展和城市化进程的加快，城市生活垃圾对环境造成的污染已经成为全球瞩目的问题。与填埋、堆肥等其它垃圾处理方法相比较，焚烧法垃圾处理技术具有如下优点：(1)大幅减少垃圾体积和重量；(2)处理速度快、储存期短；(3)回收能量用于供热、发电；(4)就地燃烧无需长距离运输；(5)通过合理组织燃烧及尾气处理实现清洁燃烧等[1]。焚烧法垃圾处理技术已成为我国部分城市处理生活垃圾的首选技术。由于原生垃圾中含有不等量的各类金属废弃物如各种金属制品、电池等，其中所含的重金属(如汞、铅、镉、铬、铜、锌、锰等)在焚烧过程中将发生迁移和转化，富集于直径小于1μm的飞灰颗粒中。由于常规的颗粒捕集设备对小颗粒飞灰捕集效率很低，这些富集了有毒重金属的细小颗粒将被排放到大气中，最终被人类呼吸。焚烧炉底灰、除尘设备飞灰、炉壁残留灰以及洗涤塔所产生的污水中也都可能含有重金属，由于重金属的渗滤特性，其中的重金属也会进入环境而造成二次污染。 随着人民生活水平的提高，人们越来越重视生态环境的改善，从垃圾焚烧工业兴起至今，许多国家相继对焚烧炉烟气中重金属等的排放作了严格的限制，且要求越来越严格。表1为现今国内外垃圾焚烧烟气排放重金属控制标准。 表1各国生活垃圾焚烧重金属污染物排放标准[3～5]mg/m3(标准状态) Floyd Hasselriis[6，7]等人在对典型垃圾组分中重金属含量测定后指出，即便是去除了明显易生成重金属污染的垃圾源，焚烧后仍将有大量有毒重金属存在；另一方面，
土壤重金属Cd迁移规律概述
土壤重金属Cd迁移规律概述 引言 近年来，随着经济和生产的飞速发展，现代工农业的迅速成长，人口急剧增长，人们的生活水平不断提高，环境污染物的排放与日俱增，环境污染和生态破坏给土壤带来了严重的污染，土壤中重金属积累不断的加剧，而且重金属相对稳定并难降解。其次工矿企业的发展导致对矿产资源的过度开采使得重金属土壤污染日趋严重，一些地方生产的粮食，蔬菜，水果等食物中的重金属含量超标或接近临界值。这些农产品的重金属能够通过食物链在人或动物体富集，成为人类生命健康的潜在威胁，清除土壤中的重金属污染，已经是社会一个十分关注的问题。2014年4月18日，环保部、国土部两部门联合发布土壤污染状况调查公报。公报显示，全国土壤总的超标率为16.1%，污染类型以无机型为主，其中排名前三的无机污染物依次为镉、汞、砷。其中镉的毒性较大，1817年，德国的F．Stromeyer 从不纯的氧化锌中分离出褐色粉，使它与木炭共热，制得镉。由于发现的新金属存在于锌中，就以含锌的矿石菱锌矿的名称Calamine命名它为Cadmium，元素符号定为Cd【我国农田土壤镉污染现状及防治对策】。镉(Cd)是生物毒性最强的重金属元素，在环境中的化学活性强，移动性大，毒性持久，容易对人和周围环境造成极大的危害，会对呼吸道产生刺激，长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈，对人体具有三致(致病、致癌、致突变)作用【1-2】，能诱发肾衰变、关节炎、癌症等病。长期食用遭到镉污染的食品，可能导致“痛痛病”。世界卫生组织(2003)和美国环保局(1994)规定人体Cd的最大允许摄人量(ADI值)均为1 μg·kg-1·d-1【3】。20世纪初发现镉以来，镉的产量逐年增加。镉广泛应用于电镀工业、化工业、电子业和核工业等领域。镉是炼锌业的副产品，主要用在电池、
谈重金属铅在水体中的迁移与转化特征
谈重金属铅在水体中的迁移与转化特征 （武汉大学） 一，前言 铅是一种重金属，由铅组成的盐类大部分是不溶于水的，当水体中铅的浓度达到一定范围时就会对人体、渔业、农业灌溉等等都会产生极大的危害，铅在人体内富集可以使铅中毒。伴随着社会上出现的一系列铅污染问题，例如儿童铅中毒、孕妇铅中毒等，科学家对铅的了解和研究进一步的加深。水圈与大气圈和岩石圈共同组成了生物圈，可见水环境的重要，铅在水体中的迁移与转化也必然随之成为社会的焦点问题。 二，铅在水体中的存在形态 关于铅元素在水体中的存在形态，一般按其总量分为“可溶态”和“颗粒态”，一些+2价铅和+4价铅离子都是可溶态的，可溶态的铅毒性较大，可以为人、生物直接吸收，储积性强。悬浮物和沉积物中的铅是颗粒态的。 三，铅在水体中迁移转化的类型和规律 和其他重金属一样，铅在水体中不能为生物所降解，只能产生各种形态之间的相互转化、分散和富集，这就是铅的迁移与转化，按照其运动的形式可以分为机械迁移转化、物理化学迁移转化、生物迁移转化。⑴对于铅的机械迁移转化，主要是铅在水体中被包含于矿物质或是有机胶体中，或是被吸附在悬浮物上，以溶解态或是颗粒态的形态随水流迁移转化。⑵铅在水体中的物理化学迁移转化主要分为沉淀作用、吸附作用和氧化还原作用。在此笔者详细的讨论一下其转化过程。从高中的知识我们知道铅盐的溶解度都非常小，在偏酸性的水体中Pb 的浓度被PbSO 和PbS等限制着，水体中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，Pb +SO ─PbSO (沉淀)，Pb +S ─PbS(沉淀)，生成的PbSO ,PbS不溶于酸；在偏碱性的水体中铅的浓度受Pb(OH) 的限制，Pb(OH)─Pb + 2OH ，此反应是可逆的，水中OH 较多，使得平衡向逆向移动，又水解反应Pb +2H O─Pb(OH)+H ，OH 中和H 使得平衡向正向移动。另外铅离子在水体中会发生络合反应生成一些络合物，所以铅通过沉淀作用可以使铅在水体中的扩散速度和范围得到限制。铅离子带正电被水中带负电的胶体吸附，发生聚沉现象，这也如沉淀作用有着相同之处，最后大量的铅沉积在排污口的底泥中，实现了铅从水体转化到表层沉积物中，在一些
水环境中重金属的存在形态和迁移转化规律综述_王霞
?监测与分析? 水环境中重金属的存在形态和迁移转化规律综述 Discussion on the existing form s and m igration and transform ation laws of h eavy m etals in the water environm ent 王 霞 仇启善(包头市环境监测站 包头,010430) 摘要 本文综述水环境中重金属的存在形态和污染特征以及迁移转化规律的研究概况。水体中重金属颗粒态的存在形态分为离子交换态、碳酸盐结合态、铁氧结合态、有机质和硫化物结合态和残渣态。重金属形态和生物效应有关。对重金属在水体中迁移和转化规律及其过程的动力学水质模型的建立进行了论述。 关键词:重金属 存在形态 迁移转化 水质模型 Abstract T he paper summurized the studys on t he ex isting for ms and migr ation and transfor mation law of heav y meta ls in the w ater env ir onment,a nd discussed the establishment of dynamic w ater quality model. Key words:heavy metal existing form migration and transform ation water quali ty model 1 序言 重金属污染物在环境中的含量、分布、存在形态、迁移转化、生物效应以及防治对策都引起人们关注。随着工农业的发展,大量污染物(包括重金属)排入江、河、湖、海,使水体遭受到不同程度的重金属污染。为控制和防治河流污染,保护人类生存环境,国外早已开展了大量研究工作;我国从八十年代开始,普遍开展了这方面的研究。本文主要对国内水环境中重金属污染研究状况进行综述〔1〕〔2〕。 2 重金属在水环境中的存在形态 水体中重金属的存在形态直接影响它的迁移转化规律〔2〕,因此,在研究其含量同时,除研究价态变化外,还要研究其赋存形态。水体中重金属存在形态首先分为溶解态和颗粒态(包括悬浮于水相的悬浮颗粒态和底泥的沉积颗粒态)。溶解态是指水样以0.45mm滤膜过滤、酸化后测得的重金属总量(水相)。溶解态包括不经酸化而直接测得的游离态、络合态和有机态。采用Tessier等人提出的逐级化学提取法可将颗粒态重金属分为离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰水合氧化物结合态、有机一硫化物结合态和残渣态。各种存在形态结合强度不同,其稳定性亦不同,生物效应绝然不同,对环境变化最繁感、最易被生物吸收的是离子交换态(可代换态);其次是在PH变化时较易重新释放进入水体的碳酸盐结合态;铁锰水合氧化物结合态(简称铁锰氧化态),在环境变化时会部分释放,对生物有潜在有效性;有机一硫化物结合态不易被生物吸收利用;残渣态主要来源于天然矿物,稳定存在于矿物晶格里,对生物无效应,所以也称惰性态。 考虑到重金属的生物效应,可将沉积物中重金属各种形态分为易可给态(离子交换态)、中等可给态(碳酸盐结合态、铁锰氧化态)和惰性态(有机质和硫化物结合态、残渣态)。 笔者对包头市昆河下游沉积物中重金属形态 — 22 — 内蒙古环境保护 第10卷 第2期 1998年6月
重金属在土壤-植物系统中的迁移转化
实验二十二重金属在土壤—植物体系中的迁移 人体内的微量元素不仅参与机体的组成，而且担负着不同的生理功能。如铁、铜、锌是组成酶和蛋白质的重要成分，钒、铬、镍、铁、铜、锌等元素能影响核酸的代谢作用，部分微量元素还与心血管疾病、瘫痪、生育、衰老、智能甚至癌症有密切关系。这些微量元素在人体组织中都有一个相当恒定的浓度范围，它们之间互相抑制、互相拮抗，过量或缺乏都会破坏人体内部的生理平衡，引起机体疾病，使健康受到不同程度的影响。 人体所需的微量元素，主要是通过粮食、蔬菜、饮料等摄入体内。粮食中微量元素种类众多，其中有人体所必需的元素（铜、锌、锰、钴等），也有环境污染元素（铅、镉、汞等）。在农业生态环境中，土壤是连接生物、有机与无机界的重要枢纽，环境中的有机、无机物可以通过各种途径进入土壤-植物体系。重金属元素可通过土壤积累于植物体内。这种迁移结果，必然引起重金属的富集与分散，而人类处于食物链的终端，易受其害。因此，测量粮食及土壤中微量元素含量，不仅可以评价粮食的营养价值，而且可以了解重金属在土壤-植物体系中的迁移转化能力。 一、实验目的 1.用原子吸收法测定土壤及粮食中Pb、Zn、Cu、Cd的含量。 2.了解土壤-植物体系中重金属的迁移、转化规律。 二、实验原理 通过消化处理将在同一农田中采集粮食及土壤样品中各种形态的重金属转化为离子态，用原子吸收分光光度法测定（测定条件见表22-1）；通过比较分析土壤和作物中重金属含量，探讨重金属在植物-土壤体系中的迁移能力。 表22-1 原子吸收分光光度法测定重金属的条件 测定条件Cu Zn Pb Cd 测定波长，nm 324.7 213.8 283.3 228.8 通带宽度，nm 0.2 0.2 0.2 0.2 火焰类型乙炔-空气，氧化型火焰 灵敏度，μg/mL 0.09 0.02 0.50 0.03 检测范围，μg/mL 0.05~5.0 0.05~1.0 0.2~10 0.05~1.0
重金属迁移问题
天然水体中的主要阴离子有HCO3-、Cl-、SO42-及少量NO-离子，在厌氧条件下还可能有H2S、HS-、S2-存在。重金属的氯化物和硫酸盐(AgCl、Hg2Cl2、PbSO4等除外)基本上是可溶的，重金属的碳酸盐、硫化物、氢氧化物却是难溶的。重金属化合物在水中的溶解度可直观地表示它在水环境中的迁移能力。溶解度大者迁移能力大，溶解度小者迁移能力小。而重金属化合物的溶解度与体系中阴离子的种类、浓度及pH有关。下面简要讨论重金属的氢氧化物、硫化物及碳酸盐的沉淀-溶解平衡对重金属迁移的影响。 水温升高后，水的电离程度加大，水中氢离子，氢氧根离子浓度都升高，但是总的PH值是不变的，因为氢氧根和氢离子的浓度是相等的，所以PH还是等于7. c(H+)·c(OH-)=K(W), 其中K(W)称作水的离子积常数,简称水的离子积。 c(H+)和c(OH-)是分别是指整个溶液中氢离子和氢氧根离子的总物质的量浓度.K(W)只随温度变化而变化,是温度常数. 例如25℃,c(H+)=c(OH-)=1×10^(-7)mol/L,K(W)=1×10^(-14); 100℃时,c(H+)=c(OH-)=1×10^(-6)mol/L,K(W)=1×10^(-12)。 可以作出金属离子水温升高后，水的离子积变大根据上式及氢氧化物的K sp 浓度的对数值与pH值的关系图，称为对数浓度图或简称pM-pH图(图3-15)。所得结果为一条直线，斜率n即为金属离子的价数，故同价金属离子的直线斜率相同，彼此平行；在给定pH下，斜线与等pH线相交，交点在上方的斜线所代表的Me(OH)n的溶解度大于交点在下方的，即图中靠右侧斜线代表的Me(OH)n的溶解度大于靠左侧。根据此图可以大致查出各种金属离子在不同pH下所能存在的最大浓度，也即它的溶解度。了。因为水的电离程度加大的缘故。同价金属离子的各线均有相同的斜率，靠图右边斜线代表的金属氢氧化物的溶解度大于靠左边的溶解度。可见众多金属随着溶液pH的降低，pC增加，即溶解度增加，这说明酸性条件下，有利于金属氢氧化合。在实际应用中，人们常常控制水体的pH，使其中的重金属离子生成氢氧化物沉淀，以除去废水中的重金属。若要除去废水中两性金属离子，则必须严格控制其pH值。如在pH＜5时，Cr3+以水合络离子形式存在；pH＞9时，则生成羟基络离子；只有在pH为8时，Cr3+最大限度地生成Cr(OH) ，水中Cr3+量最小。即去除污水中的Cr3+，应控制pH为8。一般说来，如3 果水体中没有其他配位体，大部分金属离子氢氧化物在pH较高时，其溶解度较小，迁移能力较弱；若水体pH较小，金属氢氧化物的溶解度升高，金属离子的迁移能力也就增大。 在25℃固相与溶质化合态之间所有可能的反应如下： PbO(s) + 2H+→Pb2++H2O 1g*K s0 =12.7 PbO(s) + H+→PbOH+lg*K s1=5.0 PbO(s) + H2O→Pb(OH)20lgK s2 = –4.4 PbO(s) + 2H2O→Pb(OH)3－+ H+1g*K s3 = –15.4 根据上式，Pb2+、PbOH+、Pb(OH)20和Pb(OH)3－作为pH值函数的特征线分别有斜率–2、–1、0和+1，把所有化合态都结合起来，可以得到图3—12中包围着阴影区域的线。因此，[Pb(Ⅱ)T]在数值上可由下式得出： [Pb(Ⅱ)T] = *K s0[H+]2 + *K s1[H+] + K s2 + *K s3[H+]－1
土壤重金属Cd迁移规律概述
土壤重金属C d迁移规 律概述 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
土壤重金属Cd迁移规律概述 引言 近年来，随着经济和生产的飞速发展，现代工农业的迅速成长，人口急剧增长，人们的生活水平不断提高，环境污染物的排放与日俱增，环境污染和生态破坏给土壤带来了严重的污染，土壤中重金属积累不断的加剧，而且重金属相对稳定并难降解。其次工矿企业的发展导致对矿产资源的过度开采使得重金属土壤污染日趋严重，一些地方生产的粮食，蔬菜，水果等食物中的重金属含量超标或接近临界值。这些农产品的重金属能够通过食物链在人或动物体内富集，成为人类生命健康的潜在威胁，清除土壤中的重金属污染，已经是社会一个十分关注的问题。2014年4月18日，环保部、国土部两部门联合发布土壤污染状况调查公报。公报显示，全国土壤总的超标率为16.1%，污染类型以无机型为主，其中排名前三的无机污染物依次为镉、汞、砷。其中镉的毒性较大，1817年，德国的F．Stromeyer从不纯的中分离出褐色粉，使它与共热，制得镉。由于发现的存在于锌中，就以含锌的矿石菱的名称Calamine命名它为Cadmium，定为Cd【我国农田土壤镉污染现状及防治对策】。镉(Cd)是生物毒性最强的重金属元素，在环境中的化学活性强，移动性大，毒性持久，容易对人和周围环境造成极大的危害，会对呼吸道产生刺激，长期暴露会造成症、牙龈或渐成黄圈，对人体具有三致(致病、致癌、致突变)作用【1-2】，能诱发肾衰变、关节炎、癌症等病。长期食用遭到镉污染的食品，可能导致“”。世界卫生组织(2003)和美国环保局(1994)规定人体Cd的最大允许摄人量(ADI值)均为1 μg·kg-1·d-1
浅谈植物对土壤中重金属的吸附
浅谈植物对土壤中重金属的吸附摘要：针对中国土壤中重金属污染加剧的趋势，为提高人们对土壤重金属污染的认 识，和人们对土壤中重金属污染的重视，特简要介绍相关情况。本文从土壤重金属 污染现状概况、植物对土壤重金属的吸收、影响植物吸收土壤中重金属的因素三个 方面介绍。并对植物修复土壤中重金属污染的理论提出展望。 关键词土壤；重金属；植物；吸收 Introduction to Plant for the Adsorption of Heavy Metals in Soil Abstract：With the soil pollution of heavy metals getting worse and worse,In order to improve people's knowledge on the soil heavy metal pollution,and the importance of heavy metal pollution in soil,so introduce something about heany metal pollution.This studies about soil heavy metal pollution status、the absorption of heavy metals from soil、the factors affecting plant absorption of heavy metals in soil. The prospect of the theory of phytoremediation of heavy metal pollution in soil is also proposed. Key words:soil;heavy metal;plant;absorption 引言 土壤是环境要素的重要组成部分，它不仅是农业生产的基础，而且还是人类环境的重要组成部分。它处于自然环境的中心位置，承担着环境中大约90%的来自各方面的污染物。然而，局部地球化学作用或者人为活动的强烈作用，尤其是近年来由于城市和工业的迅速发展，工业废弃物、城市固体废弃物、农业灌溉水污染、肥料和农药的施用，和城市污水处理厂污泥及大气污染的沉降，污染已从城市向周围蔓延。 土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属加入到土壤中，致使土壤中的重金属含量过高，并造成生态环境恶化的现象，土壤中的一些重金属元素在低浓度时，对植物而言是必须元素，但有些重金属元素在过量时就会对植物物产生毒害作用，如锌、铜、铬、镍、镉、汞、砷、铅等。 在我国，土壤重金属污染主要来自采矿、冶炼、电镀、化工、电子、制革、染料等工业生产的三废以及污灌、农药、化肥的不合理施用等。重金属在土壤中积累到一定限度就会对土壤一植物系统产生毒害，并可能通过接触食物链直接或间接地对人体健康产生严重危害。
垃圾焚烧中重金属污染物的迁移和分布规律
基金项目:国家重点自然科学基金资助项目(N 59836210);浙江省青年科技人才专项资金资助(RC 99041) 垃圾焚烧中重金属污染物的迁移和分布规律 陆胜勇,池 涌,严建华,李晓东,岑可法 (浙江大学,浙江杭州 310027) [摘 要] 城市生活垃圾成分复杂,并且焚烧过程中会产生重金属的二次污染,是城市垃圾处理中最难解 决的问题。对此,从垃圾重金属的来源,重金属在垃圾焚烧过程中的迁移和转变特性,以及重金属在焚烧 过程中迁移分布的影响因素等方面进行研究。研究认为,重金属在焚烧炉中的最终分布除了受本身特性(蒸发压力和沸点)影响外,还与原生垃圾组成以及焚烧环境有关。[关键词] 垃圾焚烧;重金属;污染物迁移;污染物分布规律[中图分类号]X506 [文献标识码]A [文章编号]1002 3364(2003)03 0024 05 随着经济发展和城市化进程的加快,城市生活垃圾对环境造成的污染已经成为全球瞩目的问题。与填埋、堆肥等其它垃圾处理方法相比较,焚烧法垃圾处理技术具有如下优点:(1)大幅减少垃圾体积和重量;(2)处理速度快、储存期短;(3)回收能量用于供热、发电;(4)就地燃烧无需长距离运输;(5)通过合理组织燃烧及尾气处理实现清洁燃烧等[1] 。焚烧法垃圾处理技术已成为我国部分城市处理生活垃圾的首选技术。由于原生垃圾中含有不等量的各类金属废弃物如各种金属制品、电池等,其中所含的重金属(如汞、铅、镉、铬、铜、锌、锰等)在焚烧过程中将发生迁移和转化,富集于直径小于1μm 的飞灰颗粒中。由于常规的颗粒捕集设备对小颗粒飞灰捕集效率很低,这些富集了有毒重金属的细小颗粒将被排放到大气中,最终被人类呼吸。焚烧炉底灰、除尘设备飞灰、炉壁残留灰以及洗涤塔所产生的污水中也都可能含有重金属,由于重金属的渗滤特性,其中的重金属也会进入环境而造成二次污染。 随着人民生活水平的提高,人们越来越重视生态环境的改善,从垃圾焚烧工业兴起至今,许多国家相继对焚烧炉烟气中重金属等的排放作了严格的限制,且要求越来越严格。表1为现今国内外垃圾焚烧烟气排放重金属控制标准。 表1 各国生活垃圾焚烧重金属污染物 排放标准[3～5] mg/m 3(标准状态) 项目 德国 (11%O 2)美国 (7%O 2)瑞典 (10%CO 2)英国 (11%O 2)中国 (11%O 2)Hg 010501101050121～0139012Cd 01026010101002<011～315011Pb 01358 011 0106 011～50 116 Floyd Hasselriis [6,7]等人在对典型垃圾组分中重 金属含量测定后指出,即便是去除了明显易生成重金 属污染的垃圾源,焚烧后仍将有大量有毒重金属存在;另一方面,Vogger [8]等人指出垃圾焚烧中各种重金属的释放不仅与高温焚烧过程有关,还与烟气中非金属成分有关。含有重金属的垃圾在进入垃圾焚烧炉后,重金属在焚烧过程中将发生迁移和转化,且其最终在焚烧炉各区域的分布比例与垃圾给料中重金属含量关系不大[9]。 本文研究了垃圾焚烧过程中重金属污染物来源及其迁移、转变特性和迁移分布的影响因素。该研究对于发展适合我国国情的垃圾清洁焚烧技术、低污染控制技术,有效地控制垃圾焚烧重金属污染物的排放有重要意义。 研究论文 μψ 热力发电?2003(3)