重金属污染物的传播特征,以及产生污染的原因
金属污染物的传播途径

1.2.1 大气中重金属的沉降大气中重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放、汽车轮胎磨损产生的大量含有重金属的有害气体和粉尘。
它们主要分布在工矿的周围及公路、铁路两侧。
大气中大多数重金属通过自然沉降[15]和雨淋沉降进入土壤圈。
经过自然沉降和雨淋沉降进入到土壤中的重金属污染,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,污染随着距城市距离的加大而降低,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、机动车密度呈正相关;重工业越发达,污染相对就越严重[16]。
1.2.2 农药、化肥和塑料薄膜的使用使用含有Pb、Cd、Hg、As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高量的重金属Hg、Cd、As、Zn、Pb,磷肥次之,氮肥和钾肥含量较低,但氮肥中Pb、As和Cd含量较高[17]。
农用薄膜生产中应用到的热稳定剂中含有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污染。
1.2.3 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元素,随着市政污水处理产生的大量污泥被施加于农田,农田中的重金属含量也会不断增高。
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。
1.2.4 污水灌溉污水灌溉一般是指用经过一定处理的城市生活污水来灌溉农用土地、森林及草地。
由于大量工业废水同生活污水一起进入市政污水网,使得城市污水中含有的大量重金属离子,随着污水灌溉而进入土壤。
近年来,污水灌溉已经成分我国农业灌溉的重要组成部分。
北方旱作地区污灌最为普遍,占全国污灌面积的90% 以上,所以土壤重金属污染也比较严重。
1.2.5 含有重金属的废物的堆积废弃物堆中重金属含量一般比较高,污染的范围一般以废弃物堆为中心向四周扩散。
重金属在土壤中的含量和形态分布特征受废弃物种类和释放率的影响,如铬渣堆放区的Cd、Hg、Pb为重污染,Zn为中度污染,Cr、Cu为轻污染。
重金属原理

重金属原理
重金属污染原理及其影响
重金属是指相对密度大于4.5g/cm³的金属元素,如汞、铅、铬、镉、砷等。
由于其化学性质稳定,不易降解,且对环境和人体健康造成严重影响,被广泛认为是一种有害物质。
重金属的污染主要来源于工业排放、废水及废气排放等。
重金属的原理主要包括生物积累、迁移和转化。
一般情况下,重金属进入生物体后会经过一系列的转化作用,从而导致其积累在生物体内,进一步诱发各种健康问题。
重金属在土壤中的迁移主要取决于土壤pH值、含水量以及土壤中的有机质含量
等因素。
当重金属进入水体后,由于其不易挥发及分解,会沉积在河底或湖泊底泥中,对水生生物造成威胁。
重金属污染对环境和人体健康的影响是十分严重的。
重金属可以通过空气、水和食物等途径进入人体内部,对脑部、心血管系统、肝脏、肾脏等器官造成损害,并且还可能引发各种慢性病,如癌症、免疫系统疾病等。
此外,重金属还对环境的生物多样性和生态系统稳定性产生不可逆转的破坏。
为了解决重金属污染问题,需采取科学有效的措施。
首先,要加强对重金属污染的监测和预警工作,及时发现和防范重金属污染的潜在风险。
其次,应加强对工业生产过程的管控,减少重金属排放。
此外,还需加强土壤和水体的修复工作,降低重金属的含量。
对于已经受到重金属污染的区域,应采取有效的修复方法,恢复其生态系统的功能。
综上所述,重金属污染具有严重的危害性,引起了广泛的关注。
只有通过加强监测、管控和修复等措施,才能有效预防和治理重金属污染,保护环境和人体健康。
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。
城市表层土壤重金属污染分析

城市表层土壤重金属污染分析摘要随着近代工农业的发展,重金属通过各种途径进入土壤中,由于其不会被生物降解、迁移性小,很难从土壤中去除,容易在土壤中积累。
重金属污染物往往具有很强的生物毒性,当重金属积累超出土壤的承受能力或环境条件发生变化时,有毒物质可能会突然活化,导致严重的环境危害,因而土壤重金属污染有“化学定时炸弹”的说法。
另一方面,土壤重金属污染物可通过摄取、吸入、皮肤接触等多种途径危害人体康。
1 .问题重述现对某城市城区土壤地质环境进行调查。
为此,将所考察的城区划分为间距1公里左右的网格子区域,按照每平方公里1个采样点对表层土(0~10 厘米深度)进行取样、编号,并用GPS记录采样点的位置。
应用专门仪器测试分析,获得了每个样本所含的多种化学元素的浓度数据。
另一方面,按照2公里的间距在那些远离人随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加,人类活动对城市环境质量的影响日显突出。
对城市土壤地质环境异常的查证,以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价,研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式,日益成为人们关注的焦点。
按照功能划分,城区一般可分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等,分别记为1类区、2类区、……、5类区,不同的区域环境受人类活动影响的程度不同。
群及工业活动的自然区取样,将其作为该城区表层土壤中元素的背景值。
附件1列出了采样点的位置、海拔高度及其所属功能区等信息,附件2列出了8种主要重金属元素在采样点处的浓度,附件3列出了8种主要重金属元素的背景值。
现要求你们通过数学建模来完成以下任务:(1) 给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布,并分析该城区内不同区域重金属的污染程度。
(2) 通过数据分析,说明重金属污染的主要原因。
(3) 分析重金属污染物的传播特征,由此建立模型,确定污染源的位置。
(4) 分析你所建立模型的优缺点,为更好地研究城市地质环境的演变模式,还应收集什么信息?有了这些信息,如何建立模型解决问题?2.问题分析问题一首先要求得出8种主要重金属元素在该城区的空间分布,此问题主要是利用附录中所给的数据,研究给定采集点处的重金属含量。
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。
重金属的原理

重金属的原理重金属是指密度大于5克/立方厘米的金属元素或金属化合物。
常见的重金属包括铅、汞、镉、铬、镍、锌等。
它们在自然界中广泛存在,但由于人类活动的影响,重金属污染成为近年来环境问题中的重要一环。
而重金属的污染对人体健康和生态环境造成了严重的危害。
下面将从重金属的来源、迁移和生态效应等几个方面来阐述重金属污染的原理。
1. 重金属的来源重金属可以通过自然过程释放到环境中,如火山喷发、岩石风化等。
但目前主要的重金属污染来源是人类的工业活动,如燃煤、冶炼、化工等过程中的废气和废水中会排放出大量的重金属。
2. 重金属的迁移重金属在环境中可以通过空气、水和土壤等介质的迁移传播。
其中,空气中的重金属主要以颗粒物的形式存在,并随着大气污染物一起沉降到地面。
水中的重金属则可以通过溶解、悬浮和吸附等方式进入水体,然后通过水流迁移到其他地方。
土壤中的重金属可以通过直接投放或废水浇灌等途径进入,然后通过土壤颗粒的迁移和地下水的流动等方式,进一步传播到地下水、地表水和植物等生物体内。
3. 重金属的生态效应重金属的污染会对生态系统造成严重的危害。
首先,重金属会累积在生物体内,从而导致食物链中的生物越来越高浓度的重金属。
这不仅会使底层生物受到污染,还会影响到高层食物链的生物,最终影响到整个生态系统的稳定性。
其次,重金属对水生生物的毒性较大,会引起鱼类、藻类等水生生物的死亡和生长受阻。
此外,重金属还会影响土壤中微生物的生命活动和土壤肥力,从而影响农作物的生长和土壤的可持续利用。
总之,重金属污染是当前全球环境问题的重要组成部分。
为了减少重金属污染的危害,人们需要从源头控制和治理措施入手,加强工业废气和废水的净化处理;同时,加强水资源保护,减少工农业废水排放;加强土壤治理和修复,改变农药、化肥等农业生产方式。
重金属污染的综合治理需要各个方面的努力,只有在保护环境的意识和行动下,我们才能减少重金属污染对人类健康和生态环境的危害,实现可持续发展。
重金属污染的特点、来源及在环境中的存在状态

重金属污染的特点、来源及在环境中的存在状态现在科技的发展让很多金属也有了用武之地,而且应用于各个领域,可以说金属已经成为我们生活的一部分。
在109种化学元素中,83种是金属,密度大于5的金属统称为重金属,如金、银、铜、铅、锌、镍、钴、镉、铬和汞等45种。
常说的重金属污染,主要是指汞、镉、铅、铬,以及它们的类金属物等生物毒性显著的重金属物引起的污染。
重金属污染的特点是:(1)天然水中的微量重金属就可产生毒性效应。
重金属产生毒性大小的浓度范围取决于该金属的性质(如价态、形态),如汞、镉产生毒性的浓度范围是0.001~0.01mg/L。
(2)它们与有机污染物不同,水中微生物不仅不能降解重金属,相反地某些重金属元素在微生物的作用下转化为金属有机化合物,产生更大的毒性。
经过“虾吃浮游生物,小鱼吃虾,大鱼吃小鱼”的水中食物链被富集,浓度逐级加大。
而人正处于食物链的终端,通过食物或饮水,将有毒物摄入人体。
若这些有毒物不易排泄,将会在人体内积蓄,引起慢性中毒。
在生物体内的某些重金属又可被微生物转化为毒性更大的有机化合物(如无机汞可转化为有机汞)。
(3)重金属可通过食物、饮水、呼吸等多种途径进入人体,从而对人体健康产生不利的影响,而且这种影响具有隐蔽性,有些重金属对人体的积累性危害影响往往需要一二十年才显示出来。
(4)重金属离子在水体的迁移转化是一个复杂的过程,它与水体的酸碱条件、氧化还原条件等有着密切的关系。
一般的迁移反应可归纳为:离子性化合物的溶解,形成各种无机的、有机的配位化合物;可溶性物质在固体表面的吸附和解吸,沉淀或在固体表面上共沉淀,合并于固体物质或晶体结构。
(5)进入水体的重金属污染物大部分沉积于底泥中,少部分以可溶态及颗粒存在于水体。
(6)重金属污染物不易或不能用感官察觉到,就如同人们不能用感官去认知空气是否存在细菌、病毒一样,只有用科学的调查、化验分析才能确认。
(7)受重金属污染的蔬菜、水果、水产品并不能通过浸泡、清洗、多次煮来去除其含有的重金属,因为它存在于动植物的体内,不像农药那多洗就可以清除干净。
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.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
重金属污染物在土壤中的传播特征重金属系指密度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[1]。
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。
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[5]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[6]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[7]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[10~12]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[13]。
经过对上海地区菜园土地、粮棉地的研究[14],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[15]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0.85 mg/kg。
在阿根廷[16]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[19]。
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[20]。
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[21]。
Anthony[22]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[24]、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[27]。
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[28]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[29]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[31]。
河流流速减缓可以导致该流段重金属含量增加[32]。
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[33]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[34]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。
据贵州1986年的统计,全省乡镇排放汞14.7万kg,土壤中有的地方达56.64 mg/kg,超过未污染土壤的84.5倍。
要引起高度重视。
总的来说:工业化程度越高的地区污染越严重,市区高于远郊和农村,地表高于地下,污染区污染时间越长重金属积累就越多,以大气传播媒介土壤重金属污染土壤的具有很强的叠加性,熟化程度越高重金属含量越高。
2 土壤中重金属污染物现行治理方法关于土壤重金属污染物的研究,国外始于20世纪60~70年代,如澳大利亚、美国、德国等国家对土壤重金属较深入,尤其澳大利亚。
我国在1983年对主要类型的土壤环境容量作过初步研究,如提出研究土壤重金属的生态效应、临界含量地带性分异规律和分区等。
当前,世界各国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[35~39]。
总的来说,目前大致有以下四种治理措施:2.1 工程治理方法工程治理是指用物理或物理化学的原理来治理土壤重金属污染。
主要有:客土是在污染的土壤上加入未污染的新土;换土是将以污染的土壤移去,换上未污染的新土;翻土是将污染的表土翻至下层;去表土是将污染的表土移去等。
如日本富士县神通川流域的痛痛病发源地,就是由于长期食用含镉的稻米而引发的,他们通过研究,去表土15 cm,并压实心土,在连续淹水的条件下,稻米中镉的含量小于0.4 mg/kg;去表土后再客土20 cm,间歇灌溉稻米中镉的含量也不超标,客土超过30 cm,其效果更佳。
此外淋洗法是用淋洗液来淋洗污染的土壤;热处理法是将污染土壤加热,使土壤中的挥发性污染物(Hg)挥发并收集起来进行回收或处理;电解法是使土壤中重金属在电解、电迁移、电渗和电泳等的作用下在阳极或阴极被移走。