重金属污染来源、分布、治理方法
重金属污染的危害及控制方法

重金属污染的危害及控制方法重金属指的是相对于普通金属而言,密度更高,具有较高的原子序数和原子量的金属元素,如铅、汞、镉、铬等。
虽然这些金属元素在自然界中普遍存在,但过度的采矿、工业生产和其他人类活动导致重金属排放量大幅增加,给环境和人类健康带来了严重危害。
一、重金属污染的危害1.环境污染重金属元素的污染源主要来自工农业废水、废气、固体废弃物和生活垃圾。
其中,废水和固体废弃物排放更是导致土壤和水体中重金属浓度升高的主要原因。
重金属的污染会降低土壤、水体和空气的质量,对生态环境造成严重影响。
2.损害人类健康重金属污染对人体健康的影响主要表现在以下几个方面:(1)铅污染:会影响儿童智力发育、降低成年人的免疫力;(2)汞污染:会导致神经系统疾病、抑郁症、肾脏疾病、胎儿畸形等问题;(3)镉污染:会增加心脏病、高血压、骨骼疾病的患病率;(4)铬污染:会引起皮肤过敏、呼吸道疾病等健康问题。
3.影响农业生产和食品安全重金属污染会影响土壤质量,使农作物的产量和品质降低。
同时,受重金属污染的农产品中蓄积过量的重金属会通过食物链进入人体,严重威胁人类健康。
二、重金属污染的控制方法为了减少重金属的污染和降低对环境的负面影响,我们需要采取以下一些控制方法。
1.加强监测对污染源进行全面监测,以确定污染情况和污染程度。
同时,对环境中重金属的浓度进行监测,及时采取措施减少空气、水和土壤等环境中重金属元素的含量,防止重金属对环境造成的污染和危害。
2.治理污染源治理污染源是减少重金属污染的关键。
工业企业必须对废水、废气等污染物质进行严格的排放控制,生活垃圾和废弃物要进行分类处理。
对于污染比较严重的区域,应该对污染源进行全面治理,减少重金属元素对周边环境的影响。
3.加强环境修复对重金属污染地区进行环境修复,可以大大减轻重金属对生态环境和人类健康的影响。
环境修复可以采用植被恢复、物理、化学修复等多种技术手段,重建起健康的生态系统。
4.促进可持续发展实现可持续发展是减少重金属污染的根本解决方法。
大气环境中重金属污染的来源与去除技术

大气环境中重金属污染的来源与去除技术引言:大气环境污染一直是当前社会关注的热点问题。
其中,重金属污染作为一种严重的环境问题,对人类健康和生态系统产生了极大的威胁。
本文将探讨大气环境中重金属污染的来源以及去除技术,希望能够为解决这一问题提供一些思路和方法。
一、来源:1. 工业排放:工业生产过程中,不可避免地会排放出大量的废气,其中含有各种重金属物质。
例如电力厂烟气中的汞、铅等,炼钢厂废气中的铬、锰等。
这些重金属在排放后,会随着气流扩散到大气中,造成环境污染。
2. 交通尾气:汽车的排气中也会含有大量的重金属物质,特别是铅和镉。
道路网密集的城市,由于交通密度较大,汽车尾气的排放使得大气中的重金属污染更加严重。
3. 燃煤排放:煤炭是我国主要的能源供应方式,然而在燃烧过程中会释放出大量的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物,其中也包括重金属物质。
这些重金属会附着在颗粒物上,随着烟尘进入大气中而产生污染。
4. 科技产品回收与处理:电子废弃物回收和处理不当,也会导致重金属的释放。
在废弃的电子产品中,如手机、电视等,含有铜、锡、镍等有害物质,如果没有正确处理,易造成大气环境的污染。
二、去除技术:1. 活性炭吸附:活性炭是一种具有高度孔隙度和比表面积的吸附剂,可以有效吸附大气中的重金属。
在煤炭或者木材经高温热解后,所得到的活性炭能够有效去除空气中的汞、铅等重金属物质。
2. 燃烧技术:通过高温氧化反应将有机物和无机物转化为气体和灰渣的方法,也能够有效去除重金属污染。
在燃煤电厂中,采用先进的燃烧技术可以减少煤炭中的重金属释放,从而降低大气中重金属的浓度。
3. 电除尘技术:这是一种利用电场力将烟气中的颗粒物进行分离的技术。
通过电除尘器结构上与电气原理相结合,可以有效地去除大气中的颗粒物和附着在其中的重金属。
4. 光催化技术:利用特定的光催化剂材料,在光照作用下,将有害物质进行氧化分解的技术。
该技术能够有效地去除大气中的重金属,同时还能提高大气质量。
重金属污染及其对生态环境的危害

重金属污染及其对生态环境的危害重金属污染是指重金属元素在环境中积累超过一定的安全标准,对生态环境和人体健康造成威胁的现象。
重金属污染对生态环境的危害十分严重,可能引发生物链扰动、土壤退化、水源污染等问题。
为了更好地了解重金属污染的危害以及应对措施,以下将详细介绍重金属污染的来源、危害以及治理方法。
一、重金属污染的来源:1. 工业排放:工矿企业的废水和废渣中含有大量的重金属物质,经排放后可能直接进入水源和土壤中,加重环境污染。
2. 农药使用:某些农药含有重金属成分,大量使用会导致农田和水源中的重金属含量超标。
3. 汽车尾气:汽车尾气中的污染物可能含有重金属元素,如铅和汞,长期积累可能污染大气和土壤。
4. 生活废弃物:电子废弃物、锂电池等生活废弃物中的重金属可能进入土壤和水源,对环境造成污染。
二、重金属污染对生态环境的危害:1. 生物链扰动:重金属在环境中积累,可能被生物摄取并沉积在体内,进而通过食物链传递,最终影响人类的健康。
2. 土壤退化:重金属元素在土壤中积累会导致土壤酸化、结构破坏,降低土壤肥力,影响农作物的生长和发育。
3. 水源污染:重金属物质进入水源后,会堵塞水体的排水系统,影响水质,甚至造成水生物的死亡,破坏生态平衡。
三、治理重金属污染的方法:1. 加强监管:加强对工矿企业的环境监管,设立严格的重金属排放标准,并对违规企业进行处罚,以防止工业排放污染。
2. 推广绿色农业:提倡有机农业和绿色农业,减少农药使用,避免农药中重金属元素对环境的污染。
3. 促进循环经济:鼓励废弃物分类回收利用,减少生活废弃物中的重金属排放,提高资源利用效率。
4. 排放治理技术:采用适当的工艺技术处理工业废水和废渣,如化学沉淀、生物处理等,确保重金属排放不超过标准。
5. 修复受污染的土壤:通过土壤修复技术,如植物修复法、微生物修复法等,减少土壤中重金属的含量。
综上所述,重金属污染对生态环境的危害不可忽视。
为了保护环境和人类健康,我们需要广泛关注重金属污染问题,并采取相应的治理方法。
重金属污染的来源与治理

重金属污染的来源与治理重金属污染是一种严重的环境问题,它对人类健康和生态系统造成了巨大的危害。
重金属是指相对密度大于5g/cm³的金属元素,如铅、汞、镉、铬等。
这些重金属在自然界中是存在的,但在现代工业和农业生产中被广泛使用,超过自然界的含量,导致了环境中重金属的积累和污染。
一、重金属污染的来源1. 工业污染许多工业生产过程中需要使用重金属,在生产过程中,这些重金属通常以废水、废气和固体废弃物的形式排放到环境中。
例如,电子、金属、化工、冶金等行业在生产中产生大量重金属污染,严重影响了周边环境的质量。
2. 农业污染农业生产中也存在着大量的重金属污染,主要是因为农民使用含有重金属的农药和化肥,以及养殖业中使用的饲料中含有重金属。
这些重金属通过作物、畜禽等进入食物链,对人类健康造成威胁。
3. 生活污染生活污染是指人们的日常生活中产生的废弃物,如垃圾、废水等。
废水中含有各种有害物质,其中重金属占有很大的比例。
当人们排放废水时,其中含有的重金属会随着废水进入到自然界,造成环境的严重污染。
二、重金属污染的危害重金属污染对人类和生态系统造成的危害是非常严重的。
首先,重金属对人类健康的危害是无法忽视的。
重金属对人体内脏器官有毒性和致癌性,长期摄入会导致中毒、免疫功能降低、神经系统损害、骨骼系统疾病等病症。
其次,重金属对生态系统的影响也是非常大的。
大量的重金属排放对水、土壤和大气的质量产生了重大的扰动,影响了各种生物的生长和繁殖,甚至导致环境失衡,威胁人类的安全和生存。
三、重金属污染的治理为使环境保持健康,需要加强重金属污染治理工作。
重金属污染治理的措施包括:1. 加强工业控制应当要求工业企业在生产过程中加强对重金属的控制,包括技术革新、改善生产工艺等,减少重金属的废水、废气和固体废物的产生。
2. 农业环境治理在农业生产过程中,应加强对农药、化肥等有害物质的管理和控制,减少重金属含量的使用量。
提倡有机农业,促进农业的可持续发展。
重金属污染

重金属污染:来源、影响与防治措施"一、背景与意义随着工业化和城市化的发展,重金属污染问题日益凸显。
重金属是指密度大于4.5g/cm3的金属元素,如铜、锌、铅、镉、铬等。
这些金属元素在工业、农业、城市化等领域中广泛应用,但不当的排放和处置会对环境和人类健康造成严重影响。
因此,了解重金属污染的来源、影响和防治措施对于保护环境和人类健康具有重要意义。
二、重金属污染的来源1.工业污染:工业生产过程中,特别是电镀、冶金、化工等行业,会产生大量的重金属废水、废气和废渣。
这些废弃物中的重金属元素如果未经处理直接排放,会对环境和人类健康造成严重影响。
2.农业污染:农业活动中,使用含重金属的农药和化肥,会导致土壤中重金属元素的积累。
此外,污水灌溉和污泥施用也会导致土壤和农作物受到重金属污染。
3.城市化污染:城市污水、垃圾和汽车尾气等都会导致重金属元素的排放。
路面径流雨水中含有较高的重金属浓度,垃圾填埋场渗滤液中也含有较高的重金属浓度。
4.自然来源:火山喷发、风化侵蚀等自然过程也会导致重金属元素的释放和迁移。
三、重金属污染的影响1.生态影响:重金属污染会对生态系统产生严重影响。
土壤中的重金属元素会通过食物链传递,影响植物和动物的生长和繁殖。
水体中的重金属元素会毒害水生生物,破坏水生生态平衡。
2.人体健康影响:重金属元素可以通过食物、饮水和空气等途径进入人体,对人体健康产生严重影响。
如铅中毒会导致神经系统、消化系统和血液系统等方面的损害;镉中毒会导致肺部损伤、骨3.骼病变等;汞中毒会导致神经行为障碍、免疫功能下降等。
4.经济发展影响:重金属污染会导致农产品质量下降,影响农业产值;同时也会降低土地利用价值,影响城市发展和建设;此外,还会增加治理成本,给政府和企业带来经济负担。
四、重金属污染的防治措施1.源头控制:加强工业污染源监管,推行清洁生产,采用低毒低害的原料和工艺,减少重金属污染物的产生和排放。
同时,加强农业投入品管理,推广高效低毒农药和有机肥料,减少农业活动中重金属元素的施用。
大气环境中重金属污染的来源与防控

大气环境中重金属污染的来源与防控引言:在当今社会,大气环境污染已经成为一个全球性的问题。
其中,重金属污染作为一种严重威胁人类健康的污染物,在大气环境中的来源与防控是当前亟待解决的问题之一。
本文将从重金属污染的来源、对大气环境的影响以及相应的防控措施等方面进行探讨。
一、重金属污染的来源重金属污染主要来自于人类的生产活动和工业排放。
首先,工业企业的废气排放是重金属污染的重要来源之一。
例如,冶金、电镀和燃煤等行业都会释放出大量的重金属物质,如汞、镉、铅等。
其次,农业活动也是重金属污染的重要来源。
农业使用的化肥和农药中含有某些重金属成分,这些物质在农田中被吸收后又进入了大气中。
此外,机动车尾气中的铅和镉等重金属物质也是大气中重金属污染的来源之一。
二、重金属污染对大气环境的影响重金属污染对大气环境的影响主要体现在两个方面:生态环境和人类健康。
首先,重金属物质进入大气后,很容易被吸附到颗粒物表面,形成悬浮颗粒物。
这些悬浮颗粒物可以随风传播,降落到土壤和水体中,进一步污染环境。
其次,人类长期暴露在重金属污染的环境中,会对人体健康产生严重的危害。
重金属物质在人体内堆积过多会导致中毒,引发多种疾病,如神经系统疾病、肝脏疾病等。
三、重金属污染的防控措施为了减少大气环境中的重金属污染,必须采取一系列的防控措施。
首先,加强工业企业的污染治理。
制定严格的大气污染排放标准,促使工业企业进行减排工作。
同时,加大对污染治理设施的监管力度,确保其正常运行。
其次,鼓励研发和推广环保技术。
通过引进高效的治污设备和技术,降低大气中重金属物质的排放浓度。
此外,还应加强农业的科学管理,减少农药和化肥的使用,防止重金属物质进入大气中。
最后,加强对重金属污染的监测和预警工作。
建立全面的监测网络,定期对大气中的重金属污染进行监测,及时采取相应的应对措施。
结论:大气环境中的重金属污染是一个全球性的问题,对生态环境和人类健康造成严重威胁。
重金属污染的来源主要包括工业排放、农业活动和机动车尾气等。
重金属污染现状及新形势下的环境保护治理措施
重金属污染现状及新形势下的环境保护治理措施重金属污染是环境污染领域的重要问题,随着工业化的快速发展和人类活动的不断增加,重金属污染已经成为当今环境保护领域的一大难题。
重金属污染不仅对生态环境产生了严重的影响,同时也对人类的健康构成了威胁。
为了做好重金属污染的环境保护治理工作,需要采取一系列有效的措施,加强监管与管理,推动生产与生活方式的变革,共同保护地球的环境资源。
一、重金属污染现状重金属是指相对密度高于5g/cm3的金属元素,包括汞、铅、镉、铬、镍、铜、锌等。
在自然界中,重金属是不可再生的资源,生物体和人类在一定程度上需要重金属元素来维持生命活动,但如果重金属在环境中积累超过了环境容忍的水平,就会对生物体、生态系统和人类健康产生危害。
目前,我国的重金属污染情况比较严重,主要表现在以下几个方面:1. 工业排放:工业生产是重金属污染的主要来源之一,包括工矿、电镀、化工等行业的废水、废气排放。
2. 农业活动:农业生产中使用的农药、化肥和畜禽粪便中的重金属物质会渗入土壤和地下水中,造成土壤和地下水的重金属污染。
3. 城市垃圾:城市生活垃圾中的化学废物、旧电池、废弃药品等含有大量的重金属物质,若随意处理会对环境造成严重影响。
4. 气溶胶沉降:大气中的重金属元素通过气溶胶的形式沉积到地表,也是环境重金属污染的重要途径。
5. 污染食品与饮用水:重金属污染使得蔬菜、水果、水产产品、饮用水等成为重金属污染的介质,危害食品供应安全与人们的健康。
以上种种重金属污染的现状,都对环境与人类健康造成了严重威胁,必须引起社会各界的高度重视。
二、新形势下的环境保护治理措施面对重金属污染问题,我们应该采取有效的措施,着力推动环境保护治理工作的深入开展,维护生态环境的稳定与可持续发展。
1.加强立法与监管在重金属污染治理工作中,国家应加大立法力度,健全相关法律法规体系,完善重金属排放标准,建立有效的监测与监管机制,加强对污染源的监管与惩治。
重金属污染对环境的影响及防护措施
重金属污染对环境的影响及防护措施重金属污染是指人类活动产生的含有铅、汞、镉、铬、锌、铜等元素的废弃物随着水、土、空气等传播逐渐积累而引起的环境问题。
这种类型污染对自然环境和人类健康都有很大的危害,应当引起人们严肃对待。
下面本文将结合现实情况,深入探究重金属污染对环境的影响及防护措施。
一、重金属污染的来源重工业、煤炭、电子厂等行业是重金属污染的主要来源,还有一些民生活动也有可能导致重金属污染,如废弃电池、过期药品和农药等。
这些行业和民生活动都会在生产和使用中产生大量含重金属污染物的废弃物和排放物,如果排放不当,就会对环境造成污染。
二、重金属污染对环境的影响重金属污染对环境的影响有很多方面,其中最主要的是对土壤、水体和空气的污染。
1.土壤污染土壤是人类生活不可或缺的重要自然资源,但是重金属污染会直接影响土壤质量,影响农作物的生长、影响水土保持力,甚至会威胁地下水资源的安全。
重金属在土壤中的积累和富集使得植物和动物能够吸收到过高的含量,从而带来潜在的危害。
2.水体污染重金属会通过降雨和地表水等方式进入河流、湖泊和海洋,对水生生物造成十分严重的伤害。
铅、汞等重金属被允许的含量超标后,对于水生生物的危害可以使其生活环境遭受严重破坏,或空气中的含量也会危害健康。
一旦重金属被累积,会形成生物链,并会使生物体内含量不断升高。
3.空气污染空气中的重金属含量如果超标,则会引发重大的健康危害,如慢性支气管炎、胃肠道疾病等。
此外,空气中还可能附着着很多重金属粉尘,直接影响城市的宜居性。
三、防护措施为了保护环境,避免重金属对环境的侵害,我国对重金属的管理措施也在逐渐加强。
目前,我国已制定了一系列相关法律法规来规范重金属污染,并对污染在产生源头上下功夫。
另外,我们也可以从民生角度做好防范工作。
1.加强工业废水、废气、垃圾的治理生产过程中产生的废水、废气和垃圾是重金属的主要来源。
产生这些废物后,生产厂家应该采取相关措施,治理污染源头。
最新土壤重金属污染来源及治理措施
国内交流
加强国内各地区之间的交流与合作,促进经验和技术共享,推动全国范围内的土壤重金属污染治理工 作。
05
结语:保护土壤环境,共建美 好家园
重视土壤重金属污染问题
土壤重金属污染对生态环境和人 体健康构成严重威胁,需要引起
土壤。
02
土壤重金属污染的治理措施
物理治理
客土法
将污染土壤挖出,用非污 染土壤进行覆盖,减少污 染物与植物的接触机会。
换土法
用非污染土壤替换污染土 壤,以降低土壤中的重金 属含量。
深耕翻土
通过深耕翻土,让污染土 壤与非污染土壤混合,降 低表层土壤的污染程度。
化学治理
化学固定
离子拮抗
向污染土壤中添加化学物质,使重金 属元素转化为不易被植物吸收的形态 ,降低其生物有效性。
治理措施
采用生态修复技术,如植被恢复、微生物修复和生态工程等,以及物理修复技 术,如电动修复和电热修复等。
04
未来土壤重金属污染治理的趋 势与展望
强化政策支持与技术研发
政策支持
政府应加大对土壤重金属污染治理的支持力度,制定更加严格的法律法规和标准 ,明确责任和义务,强化监管和执法力度。
技术研发
鼓励科研机构和企业加强技术研发,推广先进的土壤重金属污染治理技术和设备 ,推动科技创新在土壤重金属污染治理领域的应用。
经济发展
对农业生产和生态环境造 成负面影响,影响经济发 展和社会稳定。
土壤重金属污染的来源
工业排放
采矿、冶炼、化工等工 业生产过程中产生的废
水、废气、废渣等。
农业投入品
农药、化肥、农用薄膜 等农业投入品的不合理
重金属污染的来源和危害
重金属污染的来源和危害一、导言重金属污染是当代社会面临的严峻环境问题之一。
本文将介绍重金属污染的来源和危害,并提供解决方法以减轻其影响。
二、来源1. 工业排放:重金属作为工业生产的重要原料,其使用和排放成为主要来源之一。
2. 农药和化肥:农业生产中使用的农药和化肥中常含有重金属,如汞、铅等。
3. 饮用水和食品:地下水和一些农作物往往受到工业废水和农药的污染,导致饮用水和食品中重金属的含量超标。
4. 垃圾焚烧和废弃物填埋:废弃物中含有大量的重金属,当废弃物进入垃圾填埋场或焚烧时,重金属会渗漏出来。
三、危害1. 生态环境破坏:重金属从工业废水中进入土壤和水体,造成植物和动物的中毒,破坏生态平衡。
2. 人体健康问题:长期接触重金属会引发多种疾病,如铅中毒、汞中毒等。
严重的情况可能导致癌症、神经系统损害等。
3. 水质问题:重金属的排放会使水质变差,威胁到饮用水安全,导致水源地污染。
四、减轻重金属污染的方法1. 排放控制:加强工业企业的污染治理,强化大气、水体和土壤的重金属排放控制。
2. 替代和减量:推广使用无重金属或含量较低的替代品,如无重金属电池代替传统电池。
3. 循环利用:加强废弃物的回收和资源再利用,减少重金属在填埋场和焚烧过程中的排放。
4. 科学农业:合理使用化肥和农药,减少其对土壤和水体的污染。
五、结论重金属污染的来源主要包括工业排放、农药和化肥、饮用水和食品以及垃圾处理等。
其主要危害包括生态环境破坏、人体健康问题和水质问题。
为减轻重金属污染的影响,我们应采取排放控制、替代和减量、循环利用以及科学农业等措施。
六、参考文献[1] Smolders E, Oorts K. Assessment of the environmental impact of metal contaminated sediment. Environmental Pollution, 2013, 182: 408-420.[2] Fenghua W, Naiqiang Y, Xie Y, et al. Influence of environmental factors on plant metal uptake and transport. Environmental Reviews, 2017, 25(2): 180-193.。
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重金属污染来源、分布、治理方法点击次数:1094 发布时间:2011-2-16摘要:文章阐明了重金属污染物来源与分布,同时对国内外土壤重金属污染治理的研究工作做了系统的综述,提出了土壤中重金属污染物防治的环境矿物学新方法,利用环境矿物材料治理土壤重金属污染物的方法,具有成本低、效果好、无二次污染及有用金属可回收利用等优点,展现出广阔的环境矿物学研究与应用前景。
并提醒人们要提高土壤质量意识,保护生态环境。
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。
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。
环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷,还包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物。
随着全球经济化的迅速发展,含重金属的污染物通过各种途径进入土壤,造成土壤严重污染。
土壤重金属污染可影响农作物产量和质量的下降,并可通过食物链危害人类的健康,也可以导致大气和水环境质量的进一步恶化。
因此引起世界各国的广泛重视。
目前,世界各国土壤存在不同程度的重金属污染,全世界平均每年排放Hg约1.5万 t、Cu为340万 t、Pb为500万 t、Mn为1500万 t、Ni为100万 t。
中国北方大城市的蔬菜基地和部分商品粮基地也存在着不同程度的重金属污染,如北京、天津、西安、沈阳、济南、长春、郑州等地;。
南方相对较轻,如福州、宁波、上海、武汉、成都等地。
土壤重金属污染将会造成生态系统的严重破坏。
从中国土壤资源状况看,到2000年底中国人均耕地仅为0.1 hm2,而且随着今后中国经济社会的发展如生态退耕、农业结构调整及自然灾害损毁等,土壤资源将进一步减少。
因而如何有效地控制及治理土壤重金属的污染,改良土壤质量,将成为生态环境保护工作中十分重要的一项内容。
重金属污染原理重金属,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。
本文主要从土壤中重金属污染物来源与分布、土壤中重金属污染物的现行治理方法入手,提出土壤中重金属污染物防治的环境矿物学新方法。
旨在保护环境,提高土壤的环境质量。
1 土壤中重金属污染物来源与分布土壤中重金属的来源是多途径的,首先是成土母质本身含有重金属,不同的母质、成土过程所形成的土壤含有重金属量差异很大。
此外,人类工农业生产活动,也造成重金属对大气、水体和土壤的污染。
1.1 大气中重金属沉降大气中的重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等。
它们主要分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧。
大气中的大多数重金属是经自然沉降[2]和雨淋沉降进入土壤的。
如瑞典中部Falun市区的铅污染[3],它主要来自于市区铜矿工业厂、硫酸厂、油漆厂、采矿和化学工业产生大量废物,由于风的输送,这些细微颗粒的铅,从工业废物堆扩散至周围地区。
南京某生产铬的重工业厂[4]铬污染叠加已超过当地背景值4.4倍,污染以车间烟囱为中心,范围达1.5 km2,污染范围最大延伸下限1.38 km。
俄罗斯的一个硫酸生产厂也是由工厂烟囱排放造成S、V、As的污染。
公路、铁路两侧土壤中的重金属污染,主要是Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu的污染为主。
它们来自于含铅汽油的燃烧,汽车轮胎磨损产生的含锌粉尘等。
它们成条带状分布,以公路、铁路为轴向两侧重金属污染强度逐渐减弱;随着时间的推移,公路、铁路土壤重金属污染具有很强的叠加性。
在宁—杭公路南京段两侧的土壤形成Pb、Cr、Co污染晕带,且沿公路延长方向分布,自公路向两侧污染强度减弱。
在宁—连一级公路淮阴段两侧的土壤铅含量增高,向两侧含量逐渐降低,且在地表0~30 cm铅的含量较高。
在法国索洛涅地区A71号高速公路[8]沿途严重污染重金属Pb、Zn、Cd,其沉降粒子浓度超过当地土壤背景值2~8倍,而公路旁重金属浓度比沉降粒子中高7~26倍。
在斯洛文尼亚[9]从居波加到扎各瑞波公路两侧,铅除了分布在公路两侧以外,还受阶地地貌和盛行风的影响,高铅出现在低地,公路顺风一侧铅含量较高。
经过自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染,主要以工矿烟囱、废物堆和公路为中心,向四周及两侧扩散;由城市—郊区—农区,随距城市的距离加大而降低,特别是城市的郊区污染较为严重。
此外,还与城市的人口密度、城市土地利用率、机动车密度成正相关;重工业越发达,污染相对就越严重。
此外,大气汞的干湿沉降也可以引起土壤中汞的含量增高。
大气汞通过干湿沉降进入土壤后,被土壤中的粘土矿物和有机物的吸附或固定,富集于土壤表层,或为植物吸收而转入土壤,造成土壤汞的浓度的升高。
1.2 农药、化肥和塑料薄膜使用施用含有铅、汞、镉、砷等的农药和不合理地施用化肥,都可以导致土壤中重金属的污染。
一般过磷酸盐中含有较多的重金属Hg、Cd、As、Zn、Pb,磷肥次之,,氮肥和钾肥含量较低,但氮肥中铅含量较高,其中As和Cd污染严重。
经过对上海地区菜园土地、粮棉地的研究,施肥后,Cd的含量从0.134 mg/kg 升到0.316 mg/kg,Hg的含量从0.22 mg/kg升到0.39 mg/kg,Cu、Zn 增长2/3。
通过新西兰50 a前和现今同一地点58个土样分析,自施用磷肥后,镉从0.39 mg/kg升至0.85mg/kg。
在阿根廷由于传统无机磷肥的施入,进而导致土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb的污染。
农用塑料薄膜生产应用的热稳定剂中含有Cd、Pb,在大量使用塑料大棚和地膜过程中都可以造成土壤重金属的污染。
1.3 污水灌溉污水灌溉一般指使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。
城市污水包括生活污水、商业污水和工业废水。
由于城市工业化的迅速发展,大量的工业废水涌入河道,使城市污水中含有的许多重金属离子,随着污水灌溉而进入土壤。
在分布上,往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重,远离污染源头和城市工业区,土壤几乎不污染[17]。
近年来污水灌溉已成为农业灌溉用水的重要组成部分,中国自60年代至今,污灌面积迅速扩大,以北方旱作地区污灌最为普遍,约占全国污灌面积的90%以上。
南方地区的污灌面积仅占6%,其余在西北和青藏[18]。
污灌导致土壤重金属Hg、Cd、Cr、As、Cu、Zn、Pb 等含量的增加。
淮阳污灌区自污灌以来,金属Hg、Cd、Cr、Pb、As等就逐渐增高,1995~1997年已超过警戒级。
太原污灌区的重金属Pb、Cd、Cr含量远远超过其当地背景值,且积累量逐年增高。
1.4 污泥施肥污泥中含有大量的有机质和氮、磷、钾等营养元素,但同时污泥中也含有大量的重金属,随着大量的市政污泥进入农田,使农田中的重金属的含量在不断增高。
污泥施肥可导致土壤中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb含量的增加,且污泥施用越多,污染就越严重,Cd、、Cu、Zn引起水稻、蔬菜的污染;Cd、Hg 可引起小麦、玉米的污染;污泥增加,青菜中的Cd、Cu、Zn、Ni、Pb也增加]。
Anthony研究表明,用城市污水、污泥改良土壤,重金属Hg、Cd、Pb等的含量也明显增加。
1.5 含重金属废弃物堆积含重金属废弃物种类繁多,不同种类其危害方式和污染程度都不一样。
污染的范围一般以废弃堆为中心向四周扩散。
通过对武汉市垃圾堆放场[23]、杭州某铬渣堆存区、城市生活垃圾场[25]及车辆废弃场[26]附近土壤中的重金属污染的研究,这些区域的重金属Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、As、Sb、V、Co、Mn的含量高于当地土壤背景值,重金属在土壤中的含量和形态分布特征受其垃圾中释放率的影响,且随距离的加大重金属的含量而降低。
由于废弃物种类不同,各重金属污染程度也不尽相同,如铬渣堆存区的Cd、Hg、Pb为重度污染,Zn为中度污染,Cr、Cu为轻度污染。
1.6 金属矿山酸性废水污染金属矿山的开采、冶炼、重金属尾矿、冶炼废渣和矿渣堆放等,可以被酸溶出含重金属离子的矿山酸性废水,随着矿山排水和降雨使之带入水环境(如河流等)或直接进入土壤,都可以间接或直接地造成土壤重金属污染。
1989年我国有色冶金工业向环境中排放重金属Hg为56 t,Cd为88 t,As为173 t,Pb为226 t。
矿山酸性废水重金属污染的范围一般在矿山的周围或河流的下游,在河流中不同河段的重金属污染往往受污染源(矿山)控制,河流同一污染源的下段自上游到下游,由于金属元素迁移能力减弱和水体自净化能力的适度恢复,金属化学污染强度逐渐降低。
江西乐安江沽口—中洲由于遭受德兴铜矿的污染,水体及土壤中的重金属Cu、Pb、Zn、Cr含量增高,至鄱阳湖段重金属含量逐渐降低。
美国科罗拉多州罗拉多流域受采矿的影响,重金属元素Cd、Zn、Pb、As的浓度,以污染源为最高,之后随着与污染源距离延长而逐渐降低。
莱安河[30]重金属污染,来自一个大型铜矿,导致重金属浓度远远超过当地背景值。
流域重金属污染随季节变化而异,枯水期重金属的含量明显高于丰水期。
河流流速减缓可以导致该流段重金属含量增加。
同一区域土壤中重金属污染物的来源途径可以是单一的,也可以是多途径的。
胡永定通过研究徐州荆马河区域土壤重金属污染的成因中指出:Cr、Cu、Zn、Pb是由垃圾施用引起的,As是由农灌引起的,Cd是由农灌和垃圾施用引起的,Hg是各种途径都具备。
王文祥通过对山东省耕地重金属元素污染状况的研究说明,工业快速发展地区铅高于农业环境,铅与距公路远近有关。
乡镇企业技术、设备落后,原材料利用率低,造成其周边土壤重金属污染相当严重。