重金屬污染與防治范文

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篇1

[關鍵詞] 農田土壤 重金屬污染 現狀 方法

[中圖分類號] S158.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2013)09-0037-02

土壤是由一層層厚度各異的礦物質成分所組成的。土壤和母質層的區別表現在形態、物理特性、化學特性以及礦物學特性等方面。由于地殼、大氣和生物圈的相互作用,土層由礦物和有機物混合組成。疏松的土壤微粒組合起來,形成充滿間隙的土壤形式。相對密度在4.5g/cm3以上的金屬稱作重金屬。土壤中的重金屬累積后對人體的危害相當大,能引起人的頭痛、頭暈、失眠、健忘、神經錯亂、關節疼痛、結石、癌癥(如肝癌、胃癌、腸癌和畸形兒)等。

一、土壤重金屬污染的定義

土壤重金屬污染是指由于人類活動,土壤中的微量金屬元素在土壤中的含量超過背景值,過量沉積而引發的問題統稱為土壤重金屬污染。過量重金屬可引起植物生理功能紊亂、營養失調,此外汞、砷能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細菌活動,影響氮素供應。重金屬污染物在土壤中移動性很小,不易隨水淋濾,不為微生物降解,通過食物鏈進入人體后,潛在危害極大。一些礦山在開采中尚未建立石排場和尾礦庫,廢石和尾礦隨意堆放,致使尾礦中富含難溶解的重金屬進入土壤,加之礦石加工后余下的金屬廢渣隨雨水進入地下水系統,造成嚴重的土壤重金屬污染[1]。

二、重金屬污染物的來源

污染土壤的重金屬主要包括汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷等生物毒性顯著的元素,以及有一定毒性的鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)等元素。主要來自于固體廢物,如亂扔舊電池、電子線路板;工業選礦垃圾等的堆集;含重金屬的廢水未達標排放,被污染地下或地表水徑流、滲透;重金屬粉塵的沉降等。如汞主要來自含汞廢水,鎘、鉛主要來自冶煉排放和汽車廢氣沉降,砷則來源于殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑。

三、土壤重金屬污染的特點

1.隱蔽性和滯后性

大氣污染、水體污染和廢棄物污染等一般通過感官就能發現,而農田土重金屬污染往往要通過對土壤樣品的分析化驗、對農作物殘留檢測,甚至通過研究人畜健康狀況后才能確定。因此農田土重金屬污染從產生到問題出現通常會經過較長的時間,并具有一定的隱蔽性。

2.不可逆性和難治理性

如果大氣和水體受到了污染,切斷污染源后通過稀釋作用和自凈化作用也可能會使污染問題逆轉。但是累積在農田土中的難降解重金屬則很難靠稀釋作用和自凈化作用來加以消除。某些被重金屬污染的土壤可能需要 100~200年的時間才能恢復原狀。因此土壤重金屬污染一旦發生后通常很難治理,而且其治理成本比較高、治理周期也比較長。

3.表聚性

農田土中的重金屬污染物大部分殘留于土壤耕層中,很少向土壤下層移動。這是由于土壤中存在有機膠體、無機膠體和有機-無機復合膠體,它們對重金屬有較強的吸附能力和螯合能力,這就限制了重金屬在土壤中的遷移。因此農田土中的重金屬污染物很少向土壤下層移動,大部分殘留在土壤耕層,這就導致農作物污染,進而危害人類的健康。

四、我國土壤重金屬污染現狀

我國的土壤重金屬污染物主要來源于污水灌溉、工業廢渣和城市垃圾等。污水中占有較大比例的工業廢水的成分比較復雜,不同程度地含有微生物難以降解的多種重金屬,是土壤重金屬污染物的主要來源。

目前我國因農藥和重金屬污染的土壤面積已經達到上千萬公頃,污染的耕地約有一千萬公頃,占耕地總面積的10%以上。全國每年受重金屬污染的糧食高達l200萬噸,因重金屬污染而導致的糧食減產高達1000多萬噸,經濟損失至少有200億元。華南有的地區接近50%的農田遭受鎘、砷、汞等重金屬污染;廣州近郊因為污水灌溉而污染的農田有2700公頃,因使用污泥造成1000多公頃的土壤被污染;上海的農田耕層土壤汞、鎘含量增加了50%;天津市近郊因污水灌溉而導致超過兩萬公頃農田受重金屬污染。國內蔬菜重金屬污染的調查結果顯示,我國菜地土壤重金屬污染形勢嚴峻,珠三角地區接近40%菜地重金屬含量超標,其中10%屬“嚴重”超標;重慶市的蔬菜重金屬污染程度為鎘>鉛>汞,近郊蔬菜基地的土壤重金屬汞和鎘出現超標情況,超標率分別為6.7%和36.7%;廣州市的蔬菜地鉛污染最為普遍,砷污染次之[2]。

五、土壤重金屬污染的危害

重金屬污染與其他有機化合物的污染不同。不少有機化合物可以通過自然界本身物理的、化學的或生物的方式凈化,使有害性降低或解除。而重金屬具有富集性,很難在環境中降解。即使有益的金屬元素濃度超過某一數值也會有劇烈的毒性,使動植物中毒,甚至死亡。金屬有機化合物(如有機汞、有機鉛、有機砷、有機錫等)比相應的金屬無機化合物毒性要強得多;可溶態的金屬又比顆粒態金屬的毒性要大;六價鉻比三價鉻毒性要大等。

重金屬在人體內能和蛋白質及各種酶發生強烈的相互作用,使它們失去活性,也可能在人體的某些器官中富集,如果超過人體所能耐受的限度,會造成人體急性中毒、慢性中毒等,對人體會造成很大的危害。有關專家指出,重金屬對土壤的污染具有不可逆轉性,已受污染土壤沒有治理價值,只能調整種植品種來加以回避。

六、重金屬污染土壤的修復

土壤被污染后,為了避免其對植物的生長和通過食物鏈對人類造成危害,需要將其從土壤中清除掉。重金屬污染土壤的修復技術主要有兩種,一是改變重金屬元素在土壤中的存在形式,使其由活化態轉變為穩定態;二是從土壤中去除重金屬元素,使土壤中重金屬元素的濃度接近或達到背景含量的水平[3,4]。當前采用的治理方法主要有以下三種:

1.工程治理

即用物理(機械)原理治理重金屬污染的土壤,主要有熱處理技術、淋濾法、洗土法以及深翻法;

2.生物修復

即針對土壤中的重金屬具有生物遷移這一特點而提出的一項凈化措施,即利用某種特殊的植物、動物或者微生物能吸收土壤中的重金屬污染物從而達到凈化的目的;

3.改良劑

即投入各種土壤的改良劑,主要用于調節酸堿度和化學組分,使重金屬能夠以生物有效性低,毒害程度弱的形式存在。

國內對于土壤污染的治理已有過不少探索,從治理的手段上可以分為物理、化學和生物措施。物理和化學措施主要采用直接換土法、電化法、穩定固化法等方式。但物理和化學措施只適用于有限時空的土壤治理,大規模采用該方式成本太高,也不便于實施。而生物措施則主要利用動物、植物、微生物的生物作用,所用設施相對簡單,成本低廉,更適合大規模應用。傳統的植物修復技術是利用重金屬超富集植物(多為草本植物)的種植吸收土壤內的重金屬元素,但在實際應用中存在較大限制,且需要每年進行種植和收割,增加了土壤修復的成本。所以,尋找和培育重金屬高富集能力的木本植物成為一個亟待解決的問題。

七、結束語

土壤重金屬污染具有污染范圍廣、持續時間長、污染隱蔽性、難被生物降解等主要特點,并可能通過食物鏈不斷地在生物體內富集,甚至可轉化為毒害性更大的甲基化合物,對食物鏈中某些生物產生毒害,或最終在人體內積累而危害健康。為了預防土壤重金屬污染,我們應當樹立環保意識,充分認識其危害性,從小事做起,在根本上去除污染來源,杜絕廢水、廢氣的任意排放,及時處理城鄉垃圾,不濫用化肥農藥。如何恢復重金屬污染地區的本來面目也是一個長期性的課題,需要我們不斷努力作進一步的探討。

參考文獻

[1]孫鐵珩, 李培軍, 周啟星等. 土壤污染形成機理與修復技術, 北京, 科學出版社, 2005.

[2]周建利, 陳同斌. 我國城郊菜地土壤和蔬菜重金屬污染研究現狀與展望, 湖北農學院學報, 2002,22(5):476-480.

[3]董丙鋒. 土壤環境質量及其演變的影響因素污染防治技術, 2007, 2: 53-55.

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[關鍵詞] 重金屬 污染 預防 治理

[中圖分類號] S158.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2014)03-0049-01

人類活動和自然因素產生的污染物通過不同途徑進入土壤,當其數量超過其自身的凈化能力,污染物就會在土壤中逐漸積累,當達到一定程度時,土壤質量就會惡化,正常功能失調至某些功能喪失,這就是土壤污染。雖然土壤具有一定的自凈能力,但其自凈能力遠遠小于進入土壤污染物的速度,所以土壤的污染越來越嚴重。

土壤污染物種類繁多,其中發生最普遍、很難降解的其中一種就是重金屬,重金屬污染的重要來源就是工業“三廢”的排放。重金屬在土壤中以不同形態存在,有水溶態、交換態、碳酸鹽結合態、鐵錳氧化物的結合態、有機結合態和殘渣態,它們的活性和毒性也是不同的。重金屬在土壤中形態及其轉化也受土壤多種性質的綜合影響,土壤條件不同,起到主導作用的因素也會不同。例如土壤的質地、有機質含量、PH值、氧化還原電位、陰離子和陽離子的組成等。

重金屬在土壤中并不能被微生物所分解,當達到一定濃度時易于累積,影響植物生長,造成重金屬在農產品的積累,使葉綠素遭到破壞,葉綠素含量降低,葉片發黃,褪綠,減產,抑制發芽等,通過食物褳,人吃了有污染的蔬菜和糧食后,重金屬在人體內就會慢慢積累,產生很大危害,因此我們必須及時防治,具體措施如下:

一、預防

重金屬污染的防治貫徹以防為主的方針,控制和消除土壤污染源,控制工業和“三廢”的排放,合理使用農藥化肥農用薄膜等化學物質。

二、治理

對已經污染的土壤采取治理的措施,比如消除土壤中的污染物或降低有效必,控制污染物的遷移轉化,提高土壤的環境容量等。綜合近年來國內外采用的土壤治理方法,概括如下:

1. 工程措施:就是依據物理學或物理化學原理,通過工程手段治理污染土壤。具體有(1)客土、換土、翻土,每種方法都有其適用范圍和條件。(2)隔離法,利用防滲材料把污染土壤與未污染土壤或水體分開,阻止減少污染擴散的一種方法。(3)清洗法,用清水或在清水中加入能增加重金屬水溶性的某種化學物質,清洗污染土壤,將污染物移出土體的一種方法。(4)電化學法,這種方法是在用水飽和后的土壤中插入若干個電極,接通低強度直流電的方法。從上述可以看出,工程措施治理效果較為可靠,也是一種治本措施,但工程量大,投資高,肥力引起下降,只適于小面積重度污染區。

2. 生物措施;就是利用某些特定的動物、植物和微生物,較快地吸收和移走、或降解污染物質而使土壤得到凈化的一類方法,比如植物技術、微生物技術、動物途徑等,具有成本低不造成生態破壞或二次污染、具有潛在或顯在的經濟效益。

3. 施用改良劑:通過降低土壤污染物的水溶性、擴散性和生物有效性,從而降低它們進入植物體、微生物體和水體的能力,減輕對生態環境的危害。通過沉淀作用、吸附作用、拮抗作用來達到治理效果,此種方法效果好,且費用適中,在中度污染地區值得推薦。

4. 農業措施:增施有機肥提高土壤環境容量,控制土壤水分,合理施用化肥,選種抗污染農作物品種,改變耕作制度等這些都是農用措施,具有投資少,農業生產具有連貫性,但其周期長,適用于中輕度污染土壤。

篇3

一、現狀分析

我區現有涉重企業2家:省協豐模具有限公司(模具制造)、市區恒赫五金電鍍廠(金屬表面處理及熱處理加工)。

根據多年環境監測數據統計,我區目前未出現水環境斷面和環境空氣點位重金屬超標現象。土壤環境質量狀況主要參考環保部全國土壤現狀調查數據,調查結果表明,我區有3個土壤重金屬監測點位超標。

二、編制依據

(一)《中華人民共和國環境保護法》

(二)省政府辦公廳轉發《省環境保護廳關于加強重金屬污染防治工作實施方案的通知》

(三)國家《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》

(四)《省重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》

(五)《省重金屬污染綜合防治“十二五”規劃實施考核辦法》

(六)《市重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》

三、指導思想

以深入貫徹落實科學發展觀為指導,堅持“環境優先、預防為主、綜合治理”的方針,本著總體規劃、分步實施、突出重點的原則,加大產業結構調整力度,加強環境執法監管,提高重金屬污染危害監測和診療能力,不斷完善重金屬污染防控工作措施,加大重金屬污染防治工作力度,切實維護人民群眾利益,促進社會和諧穩定。

四、年度目標

區域鉻的排放量與上年持平;城鎮集中式地表飲用水水源中鉛、汞、鎘、鉻和類金屬砷五種重點重金屬指標達標率為100%;地表水國控斷面水質監測中鉛、汞、鎘、鉻和類金屬砷五種重點重金屬指標達標率100%。重點企業重點重金屬達標排放100%。

五、年度重點任務

(一)提高行業準入條件。嚴格執行國家產業政策以及相關行業準入條件,原則上不再審批電鍍、皮革等涉重企業。

(二)督促涉重企業清潔生產審核。郭促列入年度清潔生產審核的省協豐模具有限公司參加省環保廳組織的培訓班,并按要求開展審核工作。

(三)加大涉重企業日常監管力度。區環境監察部門加強對2家涉重企業污染源監管,促進企業穩定達標排放。要求2家重點監控企業安裝重金屬特征污染物自動監控裝置,實行實時監控、動態管理,確保重金屬排放企業車間或者車間處理設施廢水排放口達標。環境監測部門和監察部門增加重點防控企業污染物排放監督性監測和現場執法檢查頻次,重點監測和檢查污染物排放和應急處置設施情況,對檢查不達標企業,依法責令停產整頓;對重金屬排放企業車間(或車間處理設施排放口)、企業廢水總排污口、廢氣污染物及無組織排放情況,每季度開展一次監督性監測。

(四)強化監測能力建設。按照重金屬污染特征和監測的實際需要,在原有能力和儀器設備水平的基礎上,提高監測能力。

六、年度實施方案保障措施

(一)組織領導

為保障重金屬污染防治綜合整治工作順利開展,成立區重金屬污染防治綜合整治工作領導小組。

(二)各部門職責

經貿部門:嚴格執行國家產業政策,禁止重點防控行業落后產能和重污染企業向我區轉移,分階段落實落后產能淘汰任務。定期向社會公布限期淘汰落后產能的企業名單,將淘汰落后產能任務落實到地方、分解到企業,督導按期完成。合理設置產業結構和布局,提高重點防控行業準入門檻,大力發展循環經濟,推進含重廢棄物的減量化和循環利用。

發展改革部門:會同有關部門制定和完善重點防控行業市場準入條件,根據行業不同,進一步提高節能、環保、技術、安全、土地使用等方面的準入標準。嚴格限制排放重金屬污染物的外資項目。

農業部門:負責制定和完善農田、果園的農藥使用規范、畜禽養殖業的飼料使用規范,建立和健全農產品安全保障體系,保障農產品安全;組織控制農業土壤重金屬污染的各項工作,加大生態農業的推廣力度;在水源保護區和重金屬污染嚴格限制區探索實施農產品安全分級管理制度。

財政部門:加大資金投入力度,對重金屬污染防治的重點項目,實施“以獎促治”;對歷史遺留重金屬污染問題的治理,各級財政部門予以支持。

國土資源部門:對污染嚴重,短期內又難以治理的農用土地,根據重金屬污染防治有關規劃和土地利用總體規劃,按土地變更調查有關標準和規定,經法定程序調整土地用途。

環保部門:嚴格執行環境影響評價制度,開展專項檢查,建立監管臺賬,嚴格環境執法,依法實施清潔生產審核,加強環境監測和應急體系建設,進一步規范企業環境管理。

衛生部門:負責加大對重金屬污染與健康影響的基礎性研究投入。建立和完善重金屬污染健康危害診斷及事故處理制度,參與重金屬污染事故醫療應急及救治工作;保障重金屬污染危害人體健康發生時的醫療設備與藥品儲備;組織對重點防控區高風險居民實施定期健康體檢;組織編印重金屬健康危害與防護的宣傳手冊,開展重金屬危害和衛生防護科普宣傳。

各相關部門要各司其職、密切配合,形成合力,共同做好重金屬污染防治工作。

(三)政策措施

1.加強科普宣傳教育。采取通俗易懂的方式,通過廣播、電視、報紙、互聯網等新聞媒介,宣傳重金屬危害、預防、控制、治療和愈后防護等方面的知識。讓廣大群眾了解重金屬污染防治有關知識,增強自我保護欲防護意識。

篇4

[關鍵詞] 土壤重金屬污染現狀 防治措施

[中圖分類號] X53 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650(2017)05-0287-01

陸良縣隸屬于云南曲靖,陸良縣位于云南省東部,素有“滇東明珠”之稱。我縣土地面積廣闊,農業糧食的播種面積901050畝,輕重工作發展迅速,經濟實力雄厚。但是由于工業的發展和其他因素的影響,導致了我縣的環境遭到了嚴重污染,尤其是土壤的重金屬含量過高,嚴重阻礙了我縣農業經濟發展。針對這樣一個狀況,我農業綜合服務中心相關負責人組織工作小組,制定了工作重點,積極尋求土壤重金屬的污染成因、污染特點、污染危害,然后探討了土壤重金屬污染的預防和治理方式,科學合理的保護土壤,緩解重金屬污染,促進農業健康發展。

1 土壤重金屬污染現狀

1.1 金屬汞污染

土壤中汞的來源包括土壤母質、大氣中汞的干濕沉降、工業污染源、農業污染源、含汞廢棄物。其中農業污染主要是含汞農藥的使用、含汞廢水、廢氣、廢渣的排放而污染土壤所致。較低含量的金屬汞一般不會造成土壤污染,但是在土壤微生物作用下, 汞金屬轉化為具有劇烈毒性的甲基汞, 也稱汞的甲基化。金屬汞污染對農作物的危害隨著作物的種類不同而有不同。

1.2 重金屬鎘污染

在我國的重金屬土壤污染中,鎘污染是危害性最大的,鎘污染土壤特點有色金屬礦產開發、冶煉及其他工業生產排出的廢氣、廢水和廢渣都會造成鎘污染。而耕地大量使用的磷肥中也有相當高的鎘含量,因此當這些磷肥進入土壤,也加重了土壤中的鎘濃度。此外,城市污泥和垃圾的焚燒也可導致土壤中鎘含量增高,由于土壤對鎘有很強的吸著力, 因而鎘易在土壤中造成蓄積。

1.3 重金屬鉛污染

鉛是土壤污染較普遍的元素。污染源主要來自鉛化工業的發展產生的廢氣、廢水、廢渣, 汽油燃燒后的尾氣中含大量鉛, 礦山開采、 金屬冶煉、 煤的燃燒、大量含鉛化肥使用、蓄電池的丟棄等也是重要的污染源。

1.4 重金屬砷污染

土壤砷污染主要來自大氣降塵、 尾礦與含砷農藥, 燃煤是大氣中砷的主要來源。砷中毒可影響作物生長發育, 砷對植物危害的最初癥狀是葉片卷曲枯萎, 進一步是根系發育受阻, 最后是植物根、 莖、 葉全部枯死。

總的來說,土壤重金屬污染對植物的影響主要是對其生理生態過程、植物的產量和質置方面,如果污染過于嚴重的話,就會直接導致植物根系壞死,植物得不到應有的土壤營養,生長壽命大大縮減,甚至于直接死掉。

2 土壤重金屬污染的預防措施

2.1 加大環境監管和治理力度

土壤重金屬污染的情況越來越嚴重,造成了嚴重的危害,因此,政府必須引起高度重視,加大對土壤重金屬含量的監測。首先政府部門應該組織一批專業的技術人才,采用先進的監測技術和設備,對我縣的土壤進行動態監測,全面掌握重金屬污染的類型、污染的程度,充分了解土壤中金屬成分、含量的變化,統計監測信息,將土地進行重金屬篩選,根據土壤污染的具體情況,恰當的選擇土壤修復技術,為治理更大范圍的重金屬污染區積累經驗;其次要堅強環保部門對環境的監管力度,杜絕重金屬污染的來源,督促相關工業園區引進凈化設備,含重金屬元素的廢棄物進行凈化處理,減少排出量,同時嚴格控制城市生產生活廢水直接進入農田,從根本上防止重金屬對土壤的污染。

2.2 擴大土壤重金屬污染宣傳

重金屬污染已經成為我縣首要的土壤污染類型,必須提高人們的防范意思。我們可以利用先進的技術,通過互聯網平臺、以手機為載體,傳統的書籍報刊等多種形式和途徑,深入開展農產品產地土壤重金屬污染防治的宣傳工作,廣泛動員和組織社會各界力量積極參與農產品產地土壤重金屬污染防治工作,在全社會形成一種良好的社會風氣,提高人們對土壤重金屬污染的關注,讓人們了解土壤重金屬污染的嚴重危害性,自覺進行 土壤保護。

2.3 加強技術培育

將土壤重金屬污染的專業技術人員組織起來,成立土壤重金屬防治小組,深入我縣各地區,對土壤重金屬污染進行調查研究,為了更好的開展工作,一要積極開展技術培訓,不斷提高其整體業務素質,特別是基層機構人員的知識結構、技能和業務素質,提高他們的專業水平,同時我們還要根據污染情況,有針對性的開設培訓內容,更好的服務于我縣的土壤治理工作中。

2.4 客土深翻,緩解污染

重金屬的土壤污染,阻礙作物的生長發育,必須在短時間內根除,才能進行的正常的農運活動。因此我們可以在污染地區徹底挖去污染土層,換上新土,以根除污染物,也可以進行土壤的耕翻土層,采用深耕,將上下土層翻動混合,使表層土壤污染物含量減低。

2.5 施用化學改良劑,

根據土壤重金屬污染的類型,向土壤中施用石灰、堿性磷酸鹽、氧化鐵、碳酸鹽和硫化物等化學改良劑,加速有機物的分解,使重金屬固定在土壤中,降低重金屬在土壤及土壤植物體的遷移能力,使其轉化成為難溶的化合物,減少農作物的吸收,以減輕土壤中重金屬的毒害。

土壤重金屬污染的防治是環境監測的重要任務,是保障我縣廣大人民群眾身體健康的根本,是促進經濟快速發展的主要推力。采取科學有效的土壤污染防治措施,能夠有效改善土壤結構,提高土壤肥力,降低土壤環境的污染。在未來的環境監測和農業生產中,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生,遠離人民群眾,實現環境友好型的生存環境。

參考文獻

[1]高錦卿,土壤重金屬污染及防治措施[J].現代農業科技,2013年04期

篇5

關鍵詞:農田土壤;重金屬污染;修復技術;環境保護

中圖分類號:S153 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170432024

1 我國農田重金屬污染現狀

1.1 重金屬普遍超標

農田重金屬污染主要是指Pb、Cu、Hg、Zn、Cr、Cd等重金屬元素在農田土壤中的含量超過土壤背景值,根據農田部、環保部等部門近年來報告數據顯示,全國有300多個重點污染區重金屬超標,占農田污染的80%,抽取數據顯示,我國農田平均重金屬超標率在2010年前就已經高達12%,在一些大城市,例如北京、上海、深圳等地,各類重金屬元素在農田土壤中的含量尤其高,城市發展對于農田重金屬污染影響極為嚴重,目前我國農田重金屬污染形勢嚴峻,污染情況已經得到重視,各類措施也在緊急籌備和實施之中。我國農田重金屬污染現狀具有范圍大,種類多,相對集中,分布不均,普遍嚴重的特點。雖然污染依然嚴重,但隨著環保力度的增強和范圍的擴大,污染情況正在逐步改善。

1.2 污染主要來源

農田重金屬污染修復,關鍵在防、治二字,要做到對重金屬污染的防治,需要了解農田中重金屬的來源,污染來源主要有4類,分別是:污水、大氣、農業廢棄物以及固體垃圾。空氣污染是我國環境保護的一大難題給農田也帶來了極大的影響,空氣中夾雜著來自工業、交通、礦山等的污染物中,不乏各類重金屬物質,在大氣沉降過程中,重金屬便進入了農田土壤之中。大量數據實例表明,在工業區、道路旁,土壤中含重金屬量較其他地區明顯高出數倍,環保部研究青藏鐵路沿線兩側、北京等城市道路旁農田土質以及種植物,發現不僅土壤重金屬含量高,植物中也含有較高的重金屬元素。含重金屬的污水一旦進入農田并沉淀,就容易造成農田重金屬含量的增加,農業材料,如農藥、農肥等,在大面積、長期使用之下,重金屬會慢慢滲入土壤之中,而一些固體堆積物更是含有大量重金屬,在堆積中容易滲入地下。

2 農田重金屬污染修復技術

2.1 物理、化學修復技術

物理修復技術主要有換土、深耕翻土、填土以及加熱法,前3種方法原理一致,皆是使淺層土壤以舊換新,這些方法工程量大,效果穩定,修復徹底,但是不僅換土需要大量工程,集中處理土壤的耗損也非常大,因此并不適合大規模應用。加熱法是利用加熱使揮發性重金屬從土壤中揮發析出,雖然有一定作用,但是容易導致一些元素酸化或者相互反應,產生更為嚴重的后果,且析出氣體的收集也很棘手。化學修復方法也是如此,無論是電動修復還是淋洗修復,都容易導致嚴重的污染,電動修復是通過土壤兩側通電以電場作用將重金屬帶到電極,在兩極集中收集并進行處理,淋洗是將水或者其他制劑放入土壤之中進行沖洗,制劑的選擇和二次污染的防治成為淋洗的重點,物理、化學方法雖然效果好,但是成本高且對環境極可能造成二次污染,因此實踐中應用甚少,相關部門正在加緊研究改善重金屬污染治理之中。

2.2 生物修復技術

生物修復技術成本較低,有利于規模化操作,并且生物法的優勢在于其環境有益性,不僅能夠有效處理農田土壤重金屬污染,更重要的是,生物修復有助于修復自然界的正常循環,有利于全面改善環境,目前的環境保護實踐對于生物方法也極為推崇。生物修復法主要是利用植物和微生物、動物進行土壤修復,利用植物根系固定重金屬,減少擴散,植物還能夠從土壤中吸收重金屬,儲存在植物體內,我國已經發現大量對重金屬具有吸收能力的植物,在實踐中也有一定研究和應用,植物修復是較為推崇的方法,綠色植物的大量種植能夠固定土壤、防風固沙、凈化空氣,大量種植能夠吸收重金屬的植物,則一舉數得,值得注意的是,植物吸收重金屬存于體內,勢必導致重金屬含量過高,這些植物一定不能作為食品銷售。微生物、動物與植物修復法類似,生物修復技術容易破壞生態平衡,尤其是微生物、動物修復,因此也需要進一步研究,目前而言,選取植物進行大規模種植修復土壤似乎是于環境保護最有益處的方法。

3 結語

環境于人類而言重如生命,l展中的破壞已經造成,如何修復才是關鍵,農田土壤重金屬污染,重在防治,切斷污染源的同時改良污染土壤方為可行之路。

參考文獻

篇6

鎘米之憂

鎘是一種銀白色有光澤的重金屬,主要與鋅石廣、鉛鋅礦、銅鉛鋅礦等共生。在焙燒上述礦石及濕法取礦時,鎘就被釋放到廢水廢渣中。如果開礦過程及尾礦管理不當,這種重金屬就會通過水源侵入土壤和農田,比核輻射進入土壤還難以消散,最后人們只能棄耕。

臨床研究表明,鎘一旦進入人體后不會自然消失,經過數年甚至數十年在肝腎部累積后,人體就會出現顯著的鎘中毒癥狀,表現為腎功能損壞,骨骼生長代謝受阻,從而引發骨骼病變。

目前,南京農大的一個科研團隊在全國多個市場隨機采購稻米,結果發現有10%的稻米鎘含量超標。我國年產稻米近2億噸,10%約為2000萬噸,如此龐大的數字足以說明問題的嚴重性。

無獨有偶,中國科學院地理科學與資源研究所環境修復研究中心的專家們多年致力于土壤污染與修復研究。他們基本認同南京農大科研組的數據,并認為我國南方是重金屬污染的重災區,而水稻又是最強的吸收鎘的大宗谷類作物,故而導致了南方諸省大米的鎘污染問題異常嚴峻。

他們根據多年大面積的調查估算,我國約有10%的耕地受到重金屬污染,其中鎘污染和砷污染的比例最大。以我國18億畝耕地推算,被鎘、砷等污染的土地近1.8億畝,僅鎘污染的土地也許就達到8000萬畝左右。

令科學家們更為擔憂的是,國家對受重金屬污染的農田尚未有明確的種植規定,這些污染區多數仍在種植水稻。不僅如此,受污染的稻米還流向了市場。

無所不在的重金屬魔影

除了鎘以外,大米還存在其他重金屬超標的問題。中國科學院地球化學所的科學家稱,中國內陸居民攝入甲基汞的主要渠道是稻米,而非魚類。眾所周知,甲基汞是水俁病的致病元兇。

早在9年前,農業部稻米及制品質量監督檢驗測試中心曾對全國的稻米進行安全性抽檢。結果顯示,稻米中超標最嚴重的重金屬是鉛,超標率為28.4%;其次是鎘,超標率為10.3%,這與南京農大的調查數據基本吻合。

浙江大學的一位專家在自己2009年的博士論文中分析:在浙江臺州9個有電子廢物拆解歷史的自然村中,稻田土壤受鎘、銅、鋅復合污染的占了7個村。中國科學院地理科學與資源研究所的科研團隊2008年的研究表明,湖南湘西鉛鋅礦區稻米鉛、砷污染嚴重。

我國在1956年的時候開始倡導污水灌溉,1957年將其列入國家科研計劃,1959年確立“變有害為無害、充分利用”的原則。之后,全國陸續形成五大污灌區:天津污灌區、北京污灌區、遼寧沈撫污灌區、山西污灌區、新疆石河子污灌區。天津是北京排污的必經之地,所以天津農田的重金屬污染問題一直比較嚴重。

上世紀90年代中后期,天津市農業環境保護管理監測站的研究人員從三個重金屬污染相對嚴重的污灌片區采集大白菜、韭菜、芹菜、黃瓜等樣品進行檢測,結果發現在大白菜中,有43%汞超標,有23%鎘超標,這說明污灌區蔬菜中重金屬已經威脅到人們的健康。而土壤調查結果表明,施用城市垃圾肥的土壤,有5種重金屬含量超標,其中汞達到背景值的30多倍;而污灌區土壤的情況更糟,8種重金屬含量全部超標,其中鎘超出10倍,汞超出更多。

1997年,農業部環境保護所對24個省市的320個污染區的農產品進行調查,發現小麥、玉米的重金屬超標率分別為15.5%和14%,污灌區更突出,有的地區小麥重金屬超標率為27%。這也使得農產品出口因重金屬超標而被退貨的事屢屢發生,造成的損失高達數十億美元。

污水灌溉是以色列人發明的,它本身沒有錯,直至今日以色列及歐美發達國家仍然這么做,但他們這么做的前提是先將污水進行處理,使重金屬等有害物質的含量都能達標。而我們是否也做到了呢?

一次污染,毒存千年

重金屬隨污水進入土壤后,不易轉移也不易被微生物分解。目前的處理辦法有:利用超富集植物吸收并將重金屬轉移出土壤,或利用土壤修復劑穩定重金屬,或利用表面活性劑清洗土壤。不過,這些仍處于試驗階段,加上治理費用昂貴等因素,真正用于大面積土壤改造的成熟方法幾乎沒有。

據農科院的專家介紹,重金屬一旦進入農作物,就會深深嵌入細胞之內,無論是浸泡、沖洗、蒸煮、煎炒,都無法將其減少或剔除。而它們通過食物潛入人體后,就會嵌入人的組織細胞,一樣不易排出或者分解。隨著毒素的積累,人們就會患上各種難以醫治的頑固疾病。

鉛,直接傷害腦細胞,特別是胎兒的神經系統,可造成先天智力低下。汞,食入后直接沉入肝臟,對大腦、神經、視力破壞極大;鎘進入人體多年后,可引起骨痛等癥,嚴重時會引發可怕的“痛痛病”,患者的骨頭如針扎般劇痛。

6年前,江蘇省環境監測中心對省內四大湖泊水產養殖區及近海水域水產品質量進行調查,約有四成樣品的鎘、鉛、汞等重金屬含量超標,其中27%受到中度乃至重度污染。2009年,遼寧試行“出貝類被國內檢測機構檢出貝類毒素和重金屬超標調查處理工作程序”。

曾有一位廣東畜牧師向食品藥品管理機構反映,豬飼料中的重金屬嚴重超標,致使豬肉殘留重金屬問題嚴重。一些地方甚至將電鍍廢棄物產生的硫酸銅加入豬飼料中,這種硫酸銅的安全性無人監測,但毫無疑問,里面的很多有害物質最終會隨豬肉一起端上我們的餐桌。

我國幾乎沒有關于重金屬污染土地的種植規范,大量被污染土地仍在生產水稻和蔬菜。有一半以上的種植者尚不知重金屬為何物。

面對如此嚴峻的形勢,除了提升種植者對重金屬污染的認識,有關部門也應制定相應的政策防治污染。

鏈接

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[關鍵詞] 重金屬污染 土壤 水 防治

[中圖分類號] X52 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2013)08-0230-01

重金屬對水體及土壤的污染形勢是很嚴峻的,據資料顯示,每年我國有1200萬噸糧食收到不同程度的不同重金屬的污染,直接經濟損失超過200億元,每年能多養活4000萬人,并且這一數字還在逐年增長,這些污染大都是由于土壤或灌溉用水受重金屬污染而造成,重金屬污染有著較強的不可預見性,因此對其防治有很大的困難,而預防才是王道。

一、重金屬的來源及其種類

1.重金屬的來源

重金屬的主要來源還是工業污染,當然,或多或少也有來自交通以及我們生活垃圾的污染,在工業污染中,來自化工行業的污染占了相當大的比例,其次就是發電廠、鋼鐵廠,最常見的就是工業中的三廢:廢水、廢棄、廢渣,三廢當中含有大量的重金屬及其化合物,不經處理便直接排放,直接導致水資源和土壤污染,當人們用了這種被污染的水去灌溉莊稼,在被污染的土地上種莊稼,就會嚴重影響莊稼的收成,重金屬也就隨植物鏈傳到人類,對人們的健康造成了嚴重的影響[1]。近幾年,有環保學者提出:中國的化工企業的工藝、設備、技術研發較落后,是造成污染嚴重的主要原因,而人為的環保意識以及地方保護環保意識的淡薄,加劇了污染,強化治理迫在眉睫。生產企業應放眼未來,倡導環保,化工生產過程盡量使用少污染和無污染的原材料。

2.重金屬的分類

2.1汞污染

汞是一種唯一的在常溫下為液態的金屬,在自然界中普遍存在,一般動物植物中都含有微量的汞,因此我們的食物中,都有微量的汞存在,可以通過排泄、毛發等代謝,不影響健康。

但是,隨著工農業的迅速發展,目前國內對汞的需求量還是很高的,問題在于這些重金屬用完之后生成的其氧化物或雜質如何處理,過量的汞如何處理,這些都是問題的關鍵之處,據調查,每年因汞中毒而死亡的人數并不在少數,如何防范含汞廢水進入農業用水系統,已經迫在眉睫,是我們不得不去面對的問題。

2.3鉛污染

鉛是一種柔軟的白色金屬,是我國最早發現的元素之一,很容易生銹,但不失光澤,鉛在工業中最重要的用途就是制造蓄電池,因此,水資源和土壤中鉛污染的主要來源就是人們對廢棄蓄電池的隨意丟棄,而鉛的化合物,常被用于合成五彩繽紛的顏料,在鉛的眾多化合物中,最重要的就是四乙基鉛,常用于汽油防爆劑,鉛的毒性隨量而增大,其主要是通過人的皮膚接觸,或者是消化道、呼吸道等進入人體器官,鉛含量多者可引起器官病變,鉛的主要毒性表現在貧血,神經受到損傷或者造成腎功能不全,生活中的鉛給我們帶來了無限的色彩和快樂,但是食物中的鉛卻能給人帶來痛苦。

二、重金屬對水體及土壤污染現狀

1.重金屬對水體污染現狀

水體中重金屬污染物的來源十分廣泛,最主要的是工礦企業排放的廢物和污水。由于這些工廠排放的污染物數量大,分布范圍廣,因而受污染的區域很大,較難控制,危害嚴重[2]。重金屬在人體內能和蛋白質及各種酶發生強烈的相互作用,使它們失去活性,也可能在人體的某些器官中富集,如果超過人體所能耐受的限度,會造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等,對人體會造成很大的危害。在我國,最近的一起重金屬污染事件是2011年3月中旬,浙江臺州市路橋區峰江街道,一座建在居民區中央的“臺州市速起蓄電池有限公司” 引起168名居民血鉛超標,是近幾年來浙江發生的最嚴重的一次重金屬污染事件,其原因就是電池公司將含有大量鉛的廢水排入河渠,滲入地下,居民喝了地下水之后鉛嚴重超標,而作為最大的洋垃圾市場,臺州市每年從垃圾中拆解的價值高達200億人民幣,但是拆解之后的剩余物卻隨意丟棄,丟棄的重金屬垃圾對空氣和水資源造成了嚴重的污染。目前,我國的重金屬對水體的污染正在逐年加劇,如若不采取措施,不過十幾年的時間,我們將生活在一個被重金屬污染的世界,想治理都治理不完。

二、重金屬對水體污染的防治措施

1.加快含重金屬廢水廢氣治理

廢水和廢氣是化工行業最普遍的污染物,也是和人類息息相關的一些污染,針對這些廢水和廢氣,怎么處理成為了一個棘手的問題,對于廢水的處理,目前,有三種最為讓人接受的方法,物理處理法,即利用污染物的物化性質來除掉廢水中的污染物,化學處理法,是指利用化學反應原理處理或回收廢水中的溶解物或膠體中的物質,包括中和,氧化,還原絮凝法。最后一種方法是生化處理法,這種方法是指利用微生物在廢水中對有機物進行氧化分解的新陳代謝過程,包括活性污泥法,生物濾池,氧化塘等方法。

2.強化含重金屬固體廢物污染防治

固體廢棄物是化工三廢中種類最多數量最大的一種污染物,其每年排出的數量有數億噸,破壞了植被,排入水源,對農業用水造成了嚴重的污染,進一步轉化就會進入大氣,化工廢渣的種類繁多,成分復雜,處理方法并不像廢水廢氣那樣有成套的系統和裝置。而是根據其化學組成選用不同的方法,對于有機化工廢物的處理,目前,采用較多的方法有熱分解法,焚燒法和再生利用法,近幾年發展最受歡迎的是再生利用法,將廢物經過多次的回收利用,將其中有用成分提取出來,加工成其他產品。其次就是對無極廢物的處理,其主要方法有3種,分別是可以作為二次原料資源,或者是提取其中的有用成分用于農業生產,對那些沒有什么利用價值或者已經提取有用成分的部分廢物,可以再加工為建筑材料。

三、結論

目前,我國重金屬對水體污染已經相當嚴重了,尤其是化工行業,是最主要的重金屬污染源中,如若不及時治理,將對國民經濟造成嚴重損失,對人們的身心健康造成巨大的傷害,因此,解決重金屬污染問題已經迫在眉睫。

參考文獻

[1] 李然. 水環境中重金屬污染研究概述. 四川環境, 1997(16): 18-22.

[2] 李振. 淺談重金屬水污染現狀及監測進展. 企業論道.

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從改革開放至今,廣東省工業得到了快速發展,但由于缺少對環境的保護,特別是河道水體的保護。工業生產產生的許多有害物質未經處理就排入各河道,導致河道中的水受到嚴重的污染,而養殖業離不開水,當農民用了受污染的水體養殖像鵝,鴨,魚等時,一方面疾病危害水禽健康,降低生產性能和養殖業的經濟效益;另一方面給食品安全帶來嚴重隱患,危害人類健康。當農業使用受污染的水灌溉時,使土壤也受到了污染。

水禽養殖業是中國的傳統產業,特別是鴨跟鵝,由于其養殖成本低、周期短、見效快,因此取得了突飛猛進的發展,在農業產業結構調整中,已受到世界各國的高度重視,其中鴨為全世界飼養數量最多的水禽。2009年末我國肉鴨存欄已達10.96億只,肉鴨出欄約35.2億只(其中櫻桃谷鴨20.6億只),肉鴨的年存欄量和屠宰量占到世界總量的67.3%和74.7%,中國號稱“水禽王國”是當之無愧的。隨著經濟的發展和人民生活水平的提高,市場對鴨、鵝產品的需求量越來越大,因此水禽的飼養量將不斷增加,據統計中國水禽總量占世界的60%以上。估計在今后相當長的時間內,水禽的養殖數量也會穩定增長。

重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環境污染,主要由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬制品等人為因素所致。隨著經濟的發展,人類活動導致環境中的重金屬含量不斷增加,許多經濟發達地區早就超出正常范圍,導致環境質量嚴重惡化。而許多水禽由于污染得病而死,或者受污染后被人身吸收進入人體內,不同于其他污染物的可降解特性,重金屬污染物有著永遠在環境里循環、無法降解的特點,這也就加重了其對人群的危害。由于重金屬污染問題突出,2011年4月初我國首個“十二五”專項規劃——《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》獲得國務院正式批復,防治規劃力求控制5種重金屬,目標是到2015年,中國將建立比較完善的重金屬污染防治體系、事故應急體系和環境與健康風險評估體系,解決一批損害群眾健康的突出問題。

由于鵝作為水禽在當前的養殖模式下是離不開水的,而近年來,重金屬污染事件屢見不鮮,例如2005年廣東省北江鎘污染事件,該事件發生后不久,為了保障下游清遠、佛山、廣州等城市的供水安全,專家們決定,除了調水沖污外,還將實施工程技術措施,加聚合鐵或聚合鋁進行稀釋。韶關的武水橋下,江水碧波蕩漾,婀娜的水草群舞中游支流橫石河,河水呈強酸性,即使稀釋一萬倍,水生物也難在其問存活24小時下游地區的清遠石角鎮,銅產業帶來的污染,造成附近河底沉積物中鉈含量嚴重超標。2008年,華南農業大學教授林初夏提供的測試數據顯示,橫石河水即使稀釋1萬倍,水生物還是不能在里面存活超過24小時;由于每噸廢礦含有可產生相當200公斤濃硫酸的金屬硫化物,從源頭到50公里開外,,河水都可以測出酸性,直侵下游北江,還有像瀏陽鎘污染事件等等。

本試驗在廣東省內鵝的主要養殖地,需用不同養殖場內健康的2年齡成年馬崗鵝種鵝為檢測對象,通過測定鵝的水生環境和水生環境中的淤泥的重金屬(鉛Pb、鎘cd、鉻cr、砷As)含量,再與國家規定的標準進行對比,再通過測定鵝的四個組織(肝臟、胸肌、腿肌、胸骨)中的重金屬(鉛Pb、鎘cd、鉻cr、砷As)含量,從而-進行相關的研究,從而對鵝養殖環境中重金屬污染對其的影響,為當前鵝養殖環境重金屬污染的影響做出科學依據。

2、材料與方法

2.1 試驗動物及場地

本試驗在省內三個鵝主要養殖區各選擇一家規模化鵝場,所用試驗動物為健康的成年種鵝,2~3年齡。

2.2 實驗設計

試驗期在各養殖場的鵝群中隨機選擇6只鵝,分別在各個鵝上取肝臟、胸肌、胸骨等樣品,保存于20℃,留待重金屬指標測定。另外,從養殖地采集洗浴池的水體和水底土壤樣品,保存于4℃樣品,各動物樣品和水體樣品以及土壤樣品均檢測鉛(Pb)、鎘(cd)、鉻(cr)和砷(As)等四種重金屬的含量。

水樣采集:在養殖鵝的水池中,分別選取三個點,使其呈等邊三角形,然后分別將吸管深入離水面10厘米左右的地方,各收集300ml的水樣;樣品采集后,用0.22μm微孔纖維濾膜對水樣進行過濾,濾液分裝在潔凈的聚乙烯瓶中,為避免樣品在保存過程中產生感光分解和微生物降解等反應,樣品避光冷凍保存到進樣。

土壤采集:在在養殖鵝的水池中,分別選取三個點,使其呈等邊三角形,然后用鐵鏟鏟其泥土的表層,各取適量的土壤;將樣品在無菌條件下風干后保存好。

2.3 重金屬指標測定方法

全部動物組織樣品的重金屬含量的測定,除砷的含量采用原子熒光光譜法,其余三種重金屬含量的測定方法均按國標(GB/T5009.12-2003、GB/T 5009.15-2003和GB/T 5009.123-2003中的石墨爐原子吸收光譜法)進行。

(1)水樣:全Pb、Cd:石墨爐原子吸收分光光度法(GB/T11901-1989):全cr:二苯碳酸二肼分光光度法(GB/T7466-1987):全As:二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法(GB/T7485-1987)

(2)土壤樣:全Pb、cd、Cr:火焰原子吸收分光光度法(GB/T17137-1997);全As:二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法(GB/T 17134-1997)

(3)組織樣:全cr:原子吸收石墨爐法(GB/T 5009.123—2003)[9];全Pb:石墨爐原子吸收光譜法(GB/T 5009.12-2003);全Cd:石墨爐原子吸收光譜法(GB/T 5009.15-2003);全As:原子熒光光譜法。

2.4 試驗數據處理

對不同養殖地鵝組織樣品肝臟、胸肌、腿肌、胸骨中各重金屬指標含量作單因子方差分析;除注明外,各數值均用平均值(Mean)+SE表示。所有的數據分析均用SAN software version8.01完成。

3、結果與分析

3.1 養殖場水體中的重金屬水平

對各鵝養殖地洗浴池水體中的鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬含量進行檢測。測定結果顯示,鵝養殖地洗浴池水體中鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬的含量很低,均僅10-4 mg/L級的含量。

3.2 養殖場水體池底土壤中的重金屬水平

對各鵝養殖地洗浴池池底土壤中的鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬含量進行檢測。測定結果顯示,三個鵝場池底土壤中鉛的含量介于25~50 mg/kg之間,最高的為鵝場c,次之為鵝場B,最低為鵝場A;三個鵝場池底土壤中鎘的含量介于0.1~O.4 mg/kg之間,最高的為鵝場c,鵝場B和鵝場A均低于前者,水平相當;三個鵝場池底土壤中鉻的含量介于7~28 mg/kg之間,最低的為鵝場B,鵝場A,而鵝場c要明顯高于前兩者;三個鵝場池底土壤中砷的含量介于1~2.5 mg/kg之間,鵝場B和c較高,兩者水平較高,鵝場A則較低。

3.3 不同養殖場鵝機體各組織的重金屬水平

對各鵝養殖地種機體內胸肌、骨骼、肝臟等組織中的鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬含量進行檢測。測定結果顯示,在三個養殖中,鉛在不同組織中的含量均以骨骼最高,達到3.9~23.9mg/kg,而胸肌和肝臟中含量遠遠低于前者,僅0.01~0.1 mg/kg之間;三個養殖地鵝相同組織間比較,鵝場c的水平均高于鵝場A和B,后兩者胸肌和肝臟的水平相關,除鵝場A骨骼的水平高于鵝場B外。在三個養殖中,鎘在不同組織中的含量均肝臟最高,均可以檢出,0.08~0.3 mg/kg之間,其中鵝場A和鵝場c的水平相當,明顯高于鵝場B;而三個鵝場中鵝胸肌和肝臟中均檢不出鎘。在三個養殖中,鉻的含量無明顯組織分布特點,在鵝場A中的含量為肝臟>胸肌>骨骼,在鵝場B中的含量為胸肌>骨骼>肝臟,在鵝場c中的含量為骨骼>肝臟>胸肌;三個鵝場相同組織間進行比較,以鵝場B較高,高于鵝場A和c,后兩者水平相當。在三個養殖中,三種組織中均檢不出砷。

4、討論

鵝各養殖地洗浴池水體中鉛、鎘、鉻和砷等四種重金屬的含量很低,水體還沒有受到重金屬的污染。而各養殖場水體池底土壤中,鉛的含量很高,遠遠超過正常水平;鉻的含量也很高,特別是鵝場C遠遠超過正常水平,砷的含量也屬于正常水平,鎘的含量很低。不同養殖場鵝機體各組織的重金屬水平,由試驗可知:鎘、鉻和砷等三種重金屬的含量很低或較低,而鉛在胸肌和肝臟里的含量都很低,但在骨骼里的含量較高,特別是鵝場c遠遠超過正常水平。因些我們得知:各養殖場水體池底土壤受到鉛跟鉻金屬的污染,而各養殖場鵝受到了鉛金屬的污染(特別是鵝場C)。

鉛對環境的污染,一方面來自冶煉、制造和使用鉛制品的工礦企業,特別是來自有色金屬冶煉過程中所排出的含鉛廢水、廢氣和廢渣造成的。另一方面由汽車排出的含鉛廢氣造成的。而在諸如鐵冶煉、電鍍、制革工業、顏料制造與化工鍍膜等工業都可產生大量的含鉻廢水與廢渣。因此我們估計,有可能是吃進受污染含鉛的飼料,也有可能是本身土壤已嚴重受鉛重金屬的污染,當開挖水塘后注入的水是沒受污染的,而鵝期生活在跟受污染的土壤接觸后也受到了污染。

要保證鵝的安全生產,避免受鉛、鉻等重金屬的污染,除了政府要切實加強鉛蓄電池(包括鉛蓄電池加工(含電極板)、組裝、回收)及再生鉛行業的污染防治工作,保護群眾身體健康,促進社會和諧穩定,另外還要對鉛蓄電池企業采取有效措施,建設完善鉛煙、鉛塵、酸霧和廢水收集、處理設施,并保證污染治理設施正常穩定運行,達標排放,減少無組織排放。而養殖作為場要盡量選擇遠離那些工業廠房排放污水的下游,要用正規廠商生產的飼料,同時最好遠離市區飼養鵝。

重金屬污染與其他有機化合物的污染不同,重金屬具有富集性,不易在環境中降解。當前我國由于在重金屬的開采、冶煉、加工過程中,造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鉆等進入大氣、水、土壤引起嚴重的環境污染。廢水排出的重金屬,即使濃度小,也可在藻類和底泥中積累,繼而被鴨、鵝體表吸附。當受重金屬污染的水禽例如鴨、鵝被人類吃用后,重金屬在人體內能和蛋白質及各種酶發生強烈的相互作用,使它們失去活性,也可能在人體的某些器官中富集,如果超過人體所能耐受的限度,會造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等,對人體會造成很大的危害。例如,日本發生的水俁病(汞污染)和骨痛病(鎘污染,等公害病,都是由重金屬污染引起的。

重金屬在大氣、水體、土壤、生物體中廣泛分布,而底泥往往是重金屬的儲存庫和最后的歸宿。當環境變化時,底泥中的重金屬形態將發生轉化并釋放造成污染。鴨、鵝的生活環境離不開水,它們一般要生活于水塘或河道中,這大大增加了它們受污染的機會。重金屬不能被生物降解,但具有生物累積性,可以直接威脅高等生物包括人類,有關專家指出,重金屬對土壤的污染具有不可逆轉性,已受污染土壤沒有治理價值,只能調整種植品種來加以回避。因此,底泥重金屬污染問題日益受到人們的重視。科技是一把雙刃劍,20世紀以來科學技術迅猛發展,促進了經濟的發展,提高了人民的生活水平,然而,與此同時,人類也付出了慘重的代價。多數金屬在體內有蓄積性,半衰期較長,能產生急性和慢性毒性反應,可能還會有致畸、致癌和致突變的潛在危害。目前,我國兒童鉛污染較為嚴重。

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關鍵詞:電廠 重金屬 危害與防治

我國過去粗放型經濟增長方式雖然帶來了國民經濟的飛速發展,但卻付出了能源浪費和環境污染的慘重代價。尤其是作為能源消耗大戶的燃煤電廠,其給環境帶來的污染更是叫人觸目驚心。

一、電廠重金屬污染危害

火電廠的重金屬污染大部分是來自于煤的燃燒,在這個過程中,會有很多種重金屬元素通過“三廢”等介質對周邊的土壤環境進行污染。[1]經科學家研究發現,一些燃煤電廠的周圍土壤Hg嚴重超標,而砷含量卻低于國家標準。不僅電廠周圍的土壤中富集了大量的重金屬,而且含量還在逐年增加。由于這些重金屬元素的化學結構相對穩定,使它們很難在土壤中實現自然分解與消散,因此具有長期的隱伏性。

在這種情況下,一些重金屬元素會隨著種植在地表的植物進入人體中,導致人類癌癥與其它疾病的發生。在污染嚴重的地方,重金屬元素甚至會進入空氣和地下水之中,導致二者的污染,從而造成更為嚴重的環境問題。

二、電廠燃煤重金屬污染種類

我們通常所說的重金屬,指的是每立方厘米重量在5克以上的金屬,最常見的重金屬包括金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、汞(Hg)等。這些重金屬危害性極大,即使數量很少,也會造成很大的污染。[2]除此以外,燃煤中還包含有鈮、鈀、銫等痕量重金屬元素,這些重金屬元素與前面提到的有些差別,有的在燃燒時難以氣化,有的卻會非常容易氣化并粘附在亞微米顆粒灰塵的表面上,并進入大氣之中。這種亞微米顆粒難以下降,很難被微生物分解,人吸進體內之后,經沉積毒性逐漸增長,給人體健康帶來極大的危害。

三、電廠重金屬污染控制措施

要想對電廠重金屬污染進行有效的控制,就需要從管理制度的制定、執行到生產過程都遵循嚴格的標準,只有這樣才有可能實現。

3.1 制定相關排放標準并嚴格執行

國家應該對全國各大電廠進行實地的調研,并經過科學的分析之后制定出合理的重金屬排放標準及違規處理意見,各地政府要針對本地區的實際情況,以國家標準為基礎,出臺具體的管理辦法并給予嚴格的執行。對于那些超標排放的電廠,要發現一起處理一起,絕不能姑息,對于輕微超標的電廠可以采取限期整改的方式,而對于那些嚴重超標的電廠,可以讓其暫時關閉,直到達到的規定標準為止,絕對不能再為了眼前的利益而付出環境污染的慘重代價。

3.2對電廠重金屬污染實施嚴格監管

首先要嚴格進行環境執法。電廠要成立重金屬污染防治小組,建立企業污染數據庫,對相關數據信息進行隨時的調整和更新。對各個生產車間加大排放超標的處罰力度,在經濟實力許可的情況下購置監控設備,對各個重污染車間實施重點監控,以便能夠隨時得到第一手的數據;其次要規范對電廠的管理,加強對電廠各車間排污口排放水質的監管,定期開展監測,要逐步安裝各種先進設備并積極同當地環保部門進行溝通,進行無縫監控。建立排放信息透明制度,定期向環保部門和社會公布監測報告。[3]

3.3加強重金屬環境監管能力建設

要大力加強工廠污染監管隊伍的建設。以綜合防治小組為領導,負責對全廠重金屬污染進行監督和控制,負責對治理資金進行專項配置、加強日常工作的監管;以對重點車間的管理為中心,對全廠環境質量監測與污染進行統一規劃,切實提升電廠重金屬污染防治能力。

“工欲善其事,必先利其器。”要根據本廠監管工作的實際需要,配備先進的檢測設備,包括實驗室、現場應急與在線監控等方面的相關設備。

3.4 對電廠生產過程進行控制

對整個電廠的生產過程進行嚴格的監控和管理,是控制電廠重金屬污染最關鍵的部分。

首先要加強在燃燒前進行預處理,它包括對燃煤與動力用煤的選擇,以便提升燃煤的使用效率、減輕煙氣的排放,從而減輕重金屬排放造成的危害。在洗選技術的選擇上也要使用先進的方式,這樣可以明顯降低燃煤中的重金屬含量。經過科學實驗證明,浮選法在去除燃煤中的一氧化碳和銅、鈮等7種金屬時具有明顯的效果,而先進的型煤技術最多可以將煙塵排放量減少60%左右;浮選法依照的是傳統的物理清洗方式,是“建立在煤粉中有機物與無機物的密度及它們的有機親和力不同的基礎之上。”[4]從總體講,重金屬元素是存在無機物當中的,利用這個原理,可以在煤粉漿液里面倒入有機浮選劑來進行重金屬的排出,,在這個過程中,浮選的是有機物,浮選礦渣則主要是無機礦物質,燃煤中包含的重金屬元素就會有大部分包含在其中,起到凈化的作用。其次是強化在燃燒過程中的控制,在現階段,流化床燃燒技術得到了廣泛的推廣,它指的是“把8毫米以下的煤粒同石灰石共同放到燃燒室的床層之上,利用布置于爐底的布風板排放出高速氣流,形成翻滾的流態懸浮層,此后通過流化燃燒來完成脫硫。[5]”這種方式能夠有效地減少燃煤重金屬的排放。另一種比較先進的技術是使用固體吸附劑,它指的是在金屬蒸汽沒有形成結核之前,使用活化吸附劑將重金屬元素捕獲,從而達到消除重金屬元素的目的,這一技術的有效性已經得到了實踐的證明,它實際上是一個相當復雜的化學反應過程,其優點在于不僅操作相對簡單,而且也比較便宜,適合大規模推廣。再次是對加強對燃煤燃燒之后的重金屬元素控制,這一過程比較復雜,需要針對不同種類的重金屬元素進行具體的控制,如對亞微米顆粒的控制就需要采用高效除塵器,它可以除掉絕大部分的重金屬元素,但這種方式對于極小顆粒(0.1μm)―1.5μm)的清除率較低。對于痕量重金屬元素,可以使用濕式FGD,另外,將NaClO3作為凝固劑加入煙氣處理裝置中,可以有效地削減氣態銀的含量。

四、結束語

加強對電廠重金屬污染的控制,可以有效地對電廠的周邊環境乃至整個生態圈進行保護,由于科技水平的限制,我國目前在該領域不論是理論還是科技實踐方面都遠遠落后于西方發達國家,造成了環境污染的同時,還不能對所產生的重金屬進行有效地使用,從而造成了資源的浪費。所以,加強對電廠重金屬污染危害的防治和控制就具有極為重要的意義。但是我們不得不承認的是,這并不是一時一地就可以解決的難題,只有政府、科研部門與電廠開展緊密地合作,動員多方面的力量,才有可能加以實現。

參考文獻:

[1]李鑫.土壤重金屬污染防治法律制度研究[D].山西財經大學.2012,(02):29-31

[2]付亞寧,范秀華.馬蓮臺電廠周圍土壤重金屬污染風險評價研究 [J].科學技術與工程.2010,(08):18

[3]王馨,馮啟言.電廠燃煤產物中重金蘇元素的環境影響評價研究[J].安徽理工大學學報(自然科學版).2013,(06):15

篇10

[關鍵詞]地質;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生不良影響,使其營養失調。重金屬難以在生態系統中轉化、處理,并通過食物鏈層層傳遞最終在人體內積累,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、重化工等工業過程會產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、生活污水如果未經處理就進行排放,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、農作物安全用水。

3)固體廢棄物。生活、醫療、工業產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)農用物資。農藥、化肥和地膜長期不合理施用,導致土壤重金屬污染。高毒農藥含有銅和鋅等重金屬元素,一旦噴灑到農作物上難以轉化、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因素分析

我國的南北方地理區域氣候、經濟發展差異,土壤地形、地質差異,將導致土壤重金屬污染呈現地質因素特性。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。我國南方地區經濟較發達,尤其是有色金屬產業、外貿加工業較為集中,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從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態勢。

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資使用、工礦企業重金屬排放物遷移污染,并且前者具有全國普遍性,這主要因為我國農藥、地膜安全標準較低所致。根據統計,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,并且呈現污染程度逐漸加劇的趨勢。

3)酸堿地質差異

我國熱帶、亞熱帶地區,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。而我國北方地區多呈現鹽堿地質。不同酸堿度土壤對重金屬元素的吸附能力也不相同。

4)礦山礦區差異

我國中南地區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。不同礦區的污染程度、重金屬元素具有明顯差異。

3.基于地質因素考慮的土壤重金屬污染治理方案

1)農藥污染土壤的治理

對于農藥、化肥、地膜等農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變,尤其是將重金屬通過蒸發、排放、冷凝、剔除等處理至達標后進行無危害轉移與安全排放,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,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化。

3)土壤污染的固化穩定處理

土壤污染的固化穩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,消除其對生態環境的進一步影響。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境的影響。圖1顯示固化穩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)礦區污染土壤的治理特點

針對金屬礦區土壤污染特性,有針對性的對其Zn、Pb、Cd、Cu和As等金屬元素進行吸收、轉化與格力處理。并且,根據礦山不同區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礦山土壤綜合治理的最優化效果。可見,針對礦區污染土壤的特點需要設計有針對性的處理方案。

4.結論

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、異質性影響存在較大難度,因此該課題受到國內外廣泛關注。針對不同地質因素重金屬污染的形式存在差異這一特點,提出基于地質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].環境科學與管理.2006(08).