重金属污染原因范例(12篇)

daniel 0 2024-03-25

重金属污染原因范文

2012年1月中旬,距离春节不到10天的时候,广西柳州市某医院的韦医生得到“可靠消息”,柳江河水可能有问题,上级卫生主管部门已要求他所在单位做好应急预案。

虽然具体情况尚不明了,但医院领导捎带说出的一句话――“家里先备点好水啊”,韦医生确实当真了。一下班他就找了辆平板车,直奔水站,一家伙买了5大箱矿泉水,每箱12大瓶,每瓶2.5升。

出于对亲人的关切,韦医生当天就在很小的范围内把这个“小道消息”传递出去了。但大家几乎都不相信,因为政府还没“发话”呢,情况不至于有多严重吧?

第二天中午,韦医生又上水站买水,出乎他意料的是,水居然断档了!水站老板看着他,两眼放光:“兄弟你消息灵通啊,是个文化人吧,知道抢先贮存水。昨天我还觉得奇怪,你买那么多矿泉水干嘛?”

说这话的当口,柳州城已然刮起了矿泉水的抢购风。

“其实,我只比普通市民提早一天知道水出问题了。”事隔一个月之后,韦医生在接受《科技潮》记者电话采访时如是说。“不过,我们几年前就预想到,柳江上游那些地方,或早或晚会出事的。那里矿山多,洗矿的废水到处流淌,环境很差,河里常有死鱼浮现,树都长不活……”

下面的事情现在全国人民都知道了:春节前广西龙江河段因发生镉泄漏而导致镉含量超标,使得当地及下游沿岸城市居民饮水安全受到严重威胁。专家称,由于泄漏量之大(大约有20吨)为国内历次重金属环境污染事件中罕见,局部曾一度达到镉浓度超标80倍的峰值。2012年1月30日新华社报道说:前时有镉浓度超标5倍以上的水体一度长达100公里。

重金属污染侵蚀中国

说起重金属污染,我们往往把目光聚集在经济发展起来的这些年。其实,重金属污染在我国已经有很长的历史,只不过随着经济的发展,其严重性才逐渐显现出来。湘江流域的重金属污染发展状况就极具代表性。

作为中部地区最重要的有色金属和重化工业密集区之一,湘江流域是中国重金属污染最为严重的河流之一。

1957年,湖南省卫生防疫部门对湘江进行监测,报告显示水质总体良好。但到1966年,湘江便监测到了铬、铅、锰、锌及砷等重金属。

1971年,湘江流域已出现部分江段饮用水重金属严重超标现象。

1978年,中科院地理研究所给中央有关部门的报告分析指出,湘江已成为国内污染最为严重的河流之一。

1979年,湖南省颁发了国内第一部省级制定的水环境保护条例《湘江水系保护暂行条例》。

然而,湖南省环保局1981年至2000年湘江的水质监测数据却表明:湘江总体水质自上世纪90年代呈恶化趋势,主要污染源为工业污染和生活废水污染,工业污染中重金属污染明显,株洲、湘潭和长沙河段污染最为严重。

2005年,中科院院士谢学锦向湖南省有关部门告知“湘江流域要出大问题了”,结果未获重视。

2008年,湘江中下游农田土壤和蔬菜重金属污染调查实验结果全部出炉,结果表明,从衡阳到长沙段的湘江中下游沿岸,蔬菜中的砷、镉、镍和铅含量与国家《食品中污染物限量》标准比较,超标率分别为95.8%、68.8%、10.4%和95.8%。论文中还提及,水田土壤中的砷、锌的含量还要高于菜地。但该结果仅作为科研成果在学术刊物上发表,并未能在社会上公开以引起足够的重视。

之后,湘江流域相继发生了浏阳市湘和化工厂镉污染事件、原湖南铁合金厂非法转移铬渣引发的环境污染事件。

同样的情况还发生在广西、广东以及贵州等有色金属矿藏富集的区域。

近年来,仅发生的镉污染事件,就有2005年的广东北江韶关段镉严重超标事件,2006年的湘江湖南株洲段镉污染事故,2009年的湖南省浏阳市镉污染事件。至于其他重金属污染事件,仅“血铅超标”事件,就已涉及陕西、安徽、河南、湖南、福建、广东、四川、湖南、江苏及山东等省。

2011年2月,国家环保部部长周生贤在出席有关重金属污染综合防治“十二五”规划会议时也谈到,“从2009年至今,我国已经有30多起重特大重金属污染事件,严重影响群众健康。”

曾经遥远的“痛痛病”

2012年1月15日,广西河池市宜州市境内的拉浪水库,养殖户突然发现网箱出现死鱼现象,环保部门接报后检测发现,龙江河拉浪电站坝首前200米处的镉含量超标80倍!“80倍”这个数字足以让闻者坐立不安。不过,日常生活中,很多人对镉这种重金属及其造成的污染、对人体的危害并不是很清楚。这种元素代号为“Cd”的重金属在自然界中多以化合态存在,含量原本很低,资料显示,大气中含镉量一般不超过0.003μg/m3,水中不超过10μg/L,每千克土壤中不超过0.5mg,这样的低浓度不会影响人体健康。

问题在于,自从20世纪初人类发现镉以来,它的产量便逐年增加,相当数量的镉通过废气、废水、废渣,也就是人们俗称的工业“三废”排入环境中。由于镉与目前其他四类严重危害人体健康的重金属汞、铅、砷、铬一样很难在自然环境中降解,因此它可以在生物体内富集,再通过食物链进入人体。

镉对人体的危害,主要是蓄积在肝肾中,从而影响肝肾器官的正常功能,长期过量接触镉会引起慢性中毒,对肾造成损害,晚期病例则会出现肾功能不全,并可伴有骨骼病变;短时间内吸收大量的镉可引起急性中毒,出现恶心、呕吐、腹痛等症状。

辽宁省锦州葫芦岛一带,土地主要受锌厂污染影响,污染元素以镉、铅、锌为主。锌厂建于1937年,这里的人们受害很严重。每当锌厂排“蓝烟儿”时,周边的人就喘不上气,咳嗽。此类元素攻击人的肾器官和骨骼,造成骨质疏松。在日本,这叫“痛痛病”,属比较常见的职业病。而最大的影响是,这里得癌症的人群比较多,年轻人死得多,单亲家庭多。2010年,该地某社区死亡14人,其中6人死于癌症;2011年1月至5月死亡5人,其中死于癌症的2人。最小的死亡者年龄均在四十五六岁。

流着血的铅

2010年4月,四川省内江市隆昌县渔箭镇等地受铅污染村民经血液化验,发现血铅含量异常49人,其中儿童47人,成人2人。湖南郴州市因铅中毒住院儿童人数已增至29人,湖南嘉禾县250名儿童血铅超标。部分家长因为想去外地体检而被嘉禾县公安局抓走。陕西省凤翔县东岭集团冶炼公司环评范围内两个村庄731名接受检测儿童中,血铅含量在100μg/L以下属于相对安全的血液标本只有116份,余下615人为高铅血症或铅中毒。

翻开重金属污染的事件年谱,“血铅”事件发生的频率触目惊心。与其他的重金属污染不同,“血铅”受影响最大的是儿童。

据国家环保部统计,2009年环保部接报的12起重金属、类金属污染事件,致使4035人血铅超标,182人镉超标,引发32起。

2009年,湖南武冈有千余名儿童血铅超标。2010年,湖南省再次发生重金属污染事件,嘉禾县200多名儿童出现血铅超标,引发中毒事件的是炼铅企业腾达公司。

陕西省凤翔县长青镇马道口村和孙家南头村,两村数百名婴幼儿及儿童绝大多数被检测出体内铅超标,其中部分超标严重,已达到中毒标准。受其影响,水、空气都有一些变味,孩子的血铅含量异常,被疑与一家年产铅锌20万吨的冶炼企业有关系。在陕西凤翔、河南济源千名儿童血铅超标事件中,东岭冶炼公司和豫光金铅、万洋、金利公司被认为是造成儿童血铅超标的主要原因。

“血铅超标的问题非常复杂。”环境保护部土壤环境管理与污染控制重点实验室相关人员说,由于铅等重金属是稳定、不可降解的污染物,不但可通过空气和水直接进入人体,还可通过被污染的食物等在人体长期富集。因此,人体内铅的来源很多。

“铅是我们生活中很容易就能接触到的东西,普通的电池,还有现在倡导大力发展的电动汽车的电池,这些都有可能会对我们的身体造成影响。然而,到现在为止,连专门的回收措施都没有。北京地区曾经实行过一段废旧电池的回收,没多久也废除了。”环保专家李皓提醒说,重金属的危险不只是出现在相对落后的地区,事实上,我们都笼罩在重金属污染的阴影下。

“癌症村”频现

巴彦淖尔盟五原县杨家疙瘩村是砷中毒的重点区,该村病人多,而且死亡人数也多,主要是以癌症为主,大多在壮年时就由于病魔的折磨而过世。

内蒙古的河套地区因土地污染地下水质量较差,造成砷中毒、氟中毒等地方病较为严重的情况。河套地区共有近30万人受砷中毒威胁,患病人群超过2000人。在这个地方,嫁过来的媳妇3年后就出现砷中毒病症,村里的光棍越来越多。呼和浩特市和林格尔县董家营到托克托县永圣域乡一带是氟中毒的重点区域,地下水氟含量在河套地区最高。该区几个重点村的村民均有不同程度的氟中毒症状。

湖南省国土资源规划院曾经在湘江流域做过一次调查,他们调查了7万人25年的健康记录后发现,从1965年到2005年,骨癌、骨痛病人数都呈上升趋势。在重金属污染的重灾区株洲,当地群众的血、尿中镉含量是正常人的2至5倍。

在矿区,很多村民牙齿发黑、疏松,骨质疏松。这里有的村民为了孩子健康,自己喝当地水,给孩子们买矿泉水。距离包钢尾矿坝西约2000米的打拉亥村,由于受尾矿水下渗影响,造成地下水以及粮食中的稀土元素、氟元素以及其他重金属元素的污染,使该村的居民受到严重危害。各种怪病多,以心血管病、癌症、骨质疏松为主。在这里,近10岁的小女孩,可能还没有长出一颗牙齿。

中国经济经过30年的快速发展,诸多公害及职业病的出现在所难免。但是,与其他发达国家由保险公司负责赔偿不同,在中国,大多是由受害者“埋单”。

国家环保部副部长潘岳在接受媒体采访时表示,环保部将继续对易发生污染事故的企业推进“环境污染责任保险制度”试点,以改变多年来我国“污染企业获利、损害大家埋单”的局面。

工业欠的良田债

“庄稼像打了灭草剂。”2009年3月,河南商丘市民权县法院最大的法庭内座无虚席。坐在被告席上的是该县成城化工有限公司的两名负责人,公诉机关他们的理由是涉嫌重大环境污染事故罪。该公司位于大沙河上游,2008年,由于使用劣质矿石生产硫酸,大量砷随废水直接排入大沙河,致使河水含砷浓度超标899倍,1000余万吨河水被污染,酿成了国内最大的砷污染事件。在这次事故之前,大沙河流域的很多土地已经开始受到影响,苗岗村就在大沙河的北岸,2000多口村民的上千亩农田分布在河道两岸,而有村民家里的地已经连续两年绝收。

分析土地污染的原因,有毒有害的重金属元素主要是由于污水灌溉、大气沉降物和施肥等因素带入。而在工业城市和冶炼企业周边,由大气干湿沉降和灌溉水因素带入土壤中重金属量可以达到施肥带入量的几十至几百倍。随着这些土壤的被污染,带来的问题就是农作物中重金属含量的超标。这个问题在传统的有色金属矿区尤其明显。

据2005年对洞庭湖区常德、临澧、益阳、南县、宁乡及汨罗等6个工作区采取的早、晚稻米分析,稻米镉含量平均有0.23~0.26mg/kg,公开发表的数据晚稻镉含量超标达41.67%,蔬菜近乎全部超标。

辽宁省辽河流域农业地质调查数据也显示土壤重金属污染对农产品安全的影响不可忽视。在检测的3984项重金属元素中,总计超标305项,超标率达到7.66%。大宗农作物中的镉、铬等元素超标问题比较显著,尤其是沈抚灌区、柳壕灌区和新城子灌区等,由于常年利用城市污水灌溉农田,土地污染和粮食超标问题比较突出。其中,蔬菜超标区域主要集中在沈阳、锦州等重工业城市周边,例如沈阳细河蔬菜基地土地和地下水严重污染,农业生态环境恶劣,蔬菜品质低下。

除了湖南、辽宁,在四川、贵州、云南、广西等重金属主产区,很多矿区周围都已经形成了日渐扩散的重金属污染土地。国土资源部曾公开表示,目前全国耕种土地面积的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,固体废弃物堆存占地和毁田200万亩,其中多数集中在经济较发达地区。中国每年有1200万吨粮食遭到重金属污染,直接经济损失超过200亿元。而这些粮食足以每年多养活4000多万人。同样,如果这些粮食流入市场,后果将不堪设想。土地污染带职业病、重症疾病正呈高发和扩大态势,面临着极其艰巨的防控任务。

与此相对应的是,尽管国家相关部门很重视土地污染的调查,但由于不是“显而易见”的大问题,调查结果很难引起地方政府的重视。土壤质量的保护工作需要大量投资和技术攻关,比如需要政府加大投资进行浩大的改水工程和搬迁工程,只有以国家意志为后盾,以科学为指导,才有可能彻底改变土地污染地区重金属中毒现象。

被故意忽视的危险

虽然是2012年开年后一件震惊全国的重大事故,可是对于龙江河流域的居民来说,却并不觉得突然,因为,龙江河的这起镉污染事件在当地并非首发。2001年至今河池已发生至少3起特大砷污染事故,其中2008年10月3日发生在河池市郊区的砷污染水源造成附近村民450人尿砷超标。此次镉污染事件中被怀疑为污染源企业的金河矿业股份有限公司曾在官方2009年涉砷企业整治行动收到过整改通知。

2006年河池市未完成减排任务,2008年被国家“区域限批”,暂停新项目审批。不过作为广西有色金属工业重要基地,有色金属采选冶及加工业仍然是河池市工业经济和财税的重要增长点。

河池近年来新出一个口号“做大做强做优河池有色金属工业”。广西环保厅厅长梁斌曾针对河池市有色金属行业的发展困境提出建议:河池有色金属业的前途,必须依靠产业升级,设置有色金属加工集中区和深加工产业园。此举既方便监管又有利于进行污染集中处理。

不过,与其他地区发展过程中出现的通病如出一辙:一方面是,无视法律与人民群众生命安全的企业,在治污方面的投入动力不强,直接将含有重金属的“三废”排入环境中;另一方面,行政监管又后知后觉,惩处力度又显绵软。

时至今日,尽管确立了“15%”的削减目标,锁定了“4452家重点企业”,但新近出台的《重金属污染综合防治“十二五”规划》,仍没有完全消弭公众对于重金属污染的追问。这超过4000家重点防控企业姓甚名谁,仍未见公开披露。回溯过去30年的重金属防治历程,信息的透明度始终是争议所在,公众知晓有限,官方主动披露更是寥寥;而且,即便官方主动做了披露,一时也难以消除公众的疑虑和恐惧心理。

“你看,市政府又发短信息报平安了。”2月18日这一天,柳州的韦医生在电话里向记者念叨:“‘最新水情:2月18日6:00时监测数据,柳江露塘断面处镉浓度0.0018mg/L,柳江饮用水源水质符合国家标准(镉

毫无疑问,这起事件在公众心里激起的焦虑感,短时间内恐怕不那么容易消除,因为这不过是中国日趋严重的重金属污染的一个缩影。

【链接】

2005~2012年,

部分重金属污染事件

时间:2005年12月

地点:广东省北江

污染物:Cd

原因:企业违法超标排放导致严重的环境污染

影响:北江下游韶关、清远、英德三个城市的饮用水受到威胁,部分城市自来水供应停止,受影响的群众达几十万之多。

时间:2006年1月

地点:湖南省株洲市

污染物:Cd

原因:水利施工不当令冶炼厂废水排入,造成Cd污染

影响:湘潭、长沙两市水源水质受污染。

时间:2006年4月

地点:甘肃省徽县

污染物:Pb

原因:重金属冶炼公司排放污染

影响:共发现368人血铅超标,住院人数共179人,其中儿童171人,成人8人。

时间:2006年9月

地点:湖南省岳阳县

污染物:As

原因:由于大量的充实致使新墙河河床底泥中存积多年的砷污染物释放出来

影响:砷超标10倍左右,8万居民的饮用水安全受到威胁和影响。

【链接】

2005~2012年,

部分重金属污染事件

时间:2008年1月

地点:贵州省独山县

污染物:As

原因:2007年年底,矿业有限公司将含砷废水直接排入生活水源

影响:除造成17人中毒外,此次污染影响到该县都柳江境内65公里河段的水体,使沿河约2万人生活用水困难。

时间:2008年8月

地点:河南省大沙河

污染物:As

原因:大沙河上游公司使用劣质矿石生产硫酸,大量砷随废水直接排入大沙河

影响:致使河水含砷浓度超标899倍,1000余万吨河水被污染,酿成了国内最大的砷污染事件。

时间:2009年7月

地点:湖南武冈

污染物:Pb

原因:附近精炼锰厂肆意排放污染

影响:当地政府组织检测的1958名儿童中,有1354人血铅疑似超标。

时间:2009年8月

地点:陕西凤翔

污染物:Pb

原因:重金属冶炼公司长期排放污染

影响:冶炼公司环评范围内两村731名儿童中,615名血铅超标,其中166名儿童血铅含量在250μg~lmg/L以上,163名中度铅中毒,3名重度铅中毒。

【知识链接】

重金属毒性机理

汞、铅、镉等重金属,即使在体内含量很低,仍会出现中毒性作用。重金属进入人体有食道、呼吸道、皮肤三种途径。进入人体的重金属不再以离子的形式存在,而是与体内有机成分结合成金属络合物或金属螯合物,从而对人体产生危害,机体内蛋白质、核酸能与重金属反应,维生素、激素等微量活性物质和磷酸、糖也能与重金属反应。由于产生化学反应使上述物质丧失或改变了原来的生理化学功能,病变就产生了。另外,重金属还可能通过与酶的非活性部位结合而改变活性部位的构象,或与起辅酶作用的金属发生置换反应,致使酶的活性减弱甚至丧失,从而表现出毒性。

重金属在动物体内和人体内都有富集效应――即吸收进入体内后很难自然排出。比如体内如果有过量的铅,在不继续接受铅污染的条件下,骨骼内的铅要经过20年才能排除一半。而人体内镉的生物半衰期也有20~40年。因此,即使人们吃的食物里重金属含量没有高到让人急性中毒的浓度,如果长久接触或者食用某一种重金属,体内浓度还是会越来越高。当积累到一定浓度时,就表现出慢性中毒症状。因此,重金属中毒损害机体器官往往是终身、不可逆的。

【链接】

2005~2012年,

部分重金属污染事件

时间:2010年1月

地点:江苏省大丰市

污染物:Pb

原因:生产铅酸蓄电池企业排放污染

影响:大丰经济开发区河口村接受检查的110多名儿童中,有51名儿童被查出血铅含量超标。

时间:2011年3月

地点:浙江省德清县

污染物:Pb

原因:电池企业违法排放污染

影响:致使当地300余人血铅超标。

时间:2011年5月

地点:广东紫金县

污染物:Pb

原因:电池企业违法排放污染

影响:污染导致130余人血铅超标。

时间:2012年1月15日

地点:广西省柳江

污染物:Cd

重金属污染原因范文篇2

关键词:重金属污染;土壤修复淋洗剂;研究进展

引言

随着社会发展水平的提高,资源应用率提高,环境问题逐渐成社会发展的关注焦点,工业发展造成的环境污染,严重破坏了社会自然环境,土壤淋洗技术是一种新型环境治理技术,结合现代科技手段,实现上环境污染全面治理的实施,结合我国环境治理的发展实际,对土壤淋洗技术的发展情况进行分析,促进我国环境治理水平得到提高。

1土壤淋洗技术概述

土壤淋洗技术是现代环境治理中经常应用的一种先进技术,从我国环境治理的技术应用实际来看,土壤淋洗技术能够从实现单一污染土壤、复合土壤等多种形式的污染土壤还原,为应对环境污染带来的重金属土壤污染带来了较大的发展空间。土壤淋洗技术在现代环境治理中的应用,可以对重金属污染中产生的多种污染进行还原处理,其中包括还原气体、固体、液体等形式的重金属污染源技术,为促进我国社会环境治理与发展提供技术指导。土壤淋洗技术是新技术手段在环境治理中的应用,结合土壤淋洗技术在实际中应用情况进行分析,土壤淋洗技术的基本特点可以归结为清洁性高,污染小等特点,对我国社会环境的治理提供了完善的发展空间,土壤淋洗技术在我国社会环境治理中的应用,是我国社会发展实现绿色化、生态化发展的重要体现。

2土壤淋洗技术的应用流程

土壤淋洗技术在社会环境治理中的应用,实现环境治理的实际效果,对土壤淋洗技术的应用流程进行分析。其一,土壤淋洗技术的应用中原位复位清洗技术实行初步清洗,原位复位技术结合超分子技术对重金属污染土壤中的相关土壤进行初步清理,这一阶段结合淋洗液重力或在外力的作用下,对重金属造成的污染进行处理,从而达到保障环境清理的作用,土壤淋洗技术在初级清洗中应用的主要原料采用复原技术为技术的清洗液,实现了重金属土壤淋洗中,淋洗液对土壤的伤害性较低;其二,土壤淋洗技术应用中采取现场淋洗技术,现场淋洗技术的实际应用作用性较高,可以对重金属土壤污染中掩埋重金属土壤,受到重金属侵蚀的土壤进行金属处理,实现土壤淋洗技术在实际中的应用,采用重金属土壤污泥脱水处理后,采用高分子技术吸附污染中的重金属原料,最终将经过处理的土壤进行土壤回收环境处理,完成土壤淋洗技术处理的过程。

3重金属污染土壤淋洗技术的应用

3.1无水淋洗剂的应用

重金属污染是土壤污染的主要形式之一,土壤淋洗技术在实际中的应用,从土壤污染源产生的原因,实现重金属土壤污染的合理性治理。土壤淋洗技术的应用中,无水淋洗剂的应用,是采用酸解或者络合离子交换的形式处理被污染的重金属土壤,这种淋洗技术的应用,可以有效的通过离子置换的将土壤污染源置换出来,同时又在发生置换反应的同时产生水和氧气,从而避免了土壤治理带来的副作用。应用无水淋洗剂进行重金属处理中,要注意控制酸解的应用比重,一般情况下,酸解溶液的配备比重为0.1%为最佳,避免强酸对土壤的营养成分造成破坏,实现土壤淋洗技术在环境治理中的科学应用。

3.2表面活性技术

重金属污染土壤清洗技术的应用中,表面活性技术也是常见的一种污染治理技术,表面活性技术的应用是通过增加表面活性剂,提高土壤的层次之间的柔和性和亲水性,达到提高表面土壤的度扩张,而活性吸附技术可以在土壤表层技术的作用,将重金属污染土壤中包含的中金属离子实现离子之间的吸附作用,达到对重金属污染土壤的治理作用。表面活性技术在实际中的应用,一方面可以吸附水污染中的污染金属,另一方面活性剂可以实现对土壤环境湿度调节,从而实现环境治理中,受到污染的土壤进行调节,大大提高了污染土壤的环境治理的作用,提高环境治理在实际中取得的成效性。

3.3氧化剂

重金属土壤淋洗技术中,氧化剂应用也是常用的淋洗技术之一。氧化剂作用是结合自然光合作用,对自然环境中的中金属污染物进行污染处理,而氧化剂仅仅作为氧化作用实现的催化部分,主要利用自然光对重金属土壤淋洗进行处理,达到提高土壤中重金属处理作用。例如:氧化剂在重金属污染土壤中的应用,采用活性剂作为重金属土壤淋洗技术实施的主要催化技术,受到自然阳光的光合作用,实现重金属土壤中污染金属的光合分解,达到对污染土壤治理的作用。

4重金属污染土壤淋洗技术应用原则

4.1整体性原则

重金属污染土壤淋洗技术是解决环境污染的主要技术手段,能够有效地控制和调节土壤的污染程度,技术在实际实施中,要注重遵守整体性原则,土壤净化处理的技术应用必须从环境治理的整体出发,积极进行重金属污染土壤淋洗技术的应用与实际土壤情况相适应;另一方面,重金属污染土壤淋洗技术的开展不能以破坏其他自然资源为前提,例如:水资源,植物资源等,善于分析整体重金属污染土壤淋洗技术的效果,把握环境治理大方向,采取合理的治理措施。

4.2可持续性原则

重金属污染土壤淋洗技术的实施开展遵守可持续性原则,我国经济发展处于上升阶段,环境治理是社会经济优化发展的主要分支,我们进行重金属污染土壤淋洗技术的实施中,善于把握和运用自然发展的基本规律,实现重金属污染土壤淋洗技术在环境治理中持续性开展。例如:重金属污染土壤淋洗技术实施人员,对即将净化的土壤进行全面的土壤分析,制定重金属污染土壤淋洗技术实施的持续性计划,降低后期镜湖对土壤的损坏,从而为现代土壤堵塞治理提供新的发展规划。

重金属污染原因范文篇3

【关键词】重金属元素;分析;环境监测

1重金属污染及其危害

1.1重金属污染的来源

据调查研究,发生重金属污染事故的主要是工业、农业、城市和环境等方面。其中,在采矿、选矿、冶炼、锻造、加工、运输等生产过程会产生大量的重金属污染。含有重金属的废水排放、废弃物和其他污染物进入水体和土壤沉淀后,也会对水体等环境产生污染,特别是重金属含量的偏高易使环境污染超标。

农业生产过程中,由于使用了含重金属的化肥,会对土壤产生重金属污染,尤其是农药灌溉水会直接污染土壤。而城市的重金属污染主要来自污水厂污泥的不当处置、垃圾填埋场渗滤液渗漏、使用含铅汽油、使用含重金属的汽车轮胎等等;含有大量重金属的污泥、垃圾焚烧处理不当会造成重金属污染。在繁忙的高速公路附近也会产生一些重金属超标。突发性环境污染事故会造成严重的重金属污染,如某地发生的砷污染。某些重金属污染也可由多种情况综合引起。如血铅事件是由于管理不当,交通事故和环境污染事故长期积累的结果。

1.2重金属的危害

经过污染的重金属进入土壤和水,严重危害土壤和水生环境。因为重金属能透过空气、水和土壤退化的环境进入植物和动物,例如环境、食物链,然后浓缩到体内。进入人体中的重金属会引起严重的作用,它会与蛋白质、核酸等发生反应,造成蛋白质活性降低或消失,导致核酸结构的改变,从而导致突变。重金属会累积在人体肠道,破坏人体功能。医学科学已证明,水俣病、骨痛病、阿尔茨海默氏病和重金属是有很大联系的,所以对人体有害的重金属不容忽视。

2重金属分析

2.1分析概述

前面分析了重金属污染主要来自受污染的土壤和水,除了这些还包括受污染固体悬浮物,排放的废水、废气和固体废物,如颗粒物。由此可以看出在环境监测中的重金属样品主要是水中样品和固体样品。一般用于分析的样品,先进行某些处理,再进行分析,这是所谓的前处理或样品的预处理。

目前,重金属的检测基本上都采用仪器分析的方法,主要是光分析和电化学分析。光学分析方法,常用的是原子吸收光谱(AAS),原子荧光光谱仪(AFS),紫外-可见分光光度法(UV-VIS)。现在电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)的应用日益广泛,因为其具有快捷方便的特点。电化学分析主要是极谱分析。此外,生物方法,如酶抑制方法等,也可在环境监测中应用。选择分析方法主要是考虑样品中的重金属含量,对分析方法和其他因素的选择,各检出元素之间的关系和相互作用等。

2.2样品制备方法分析

样品的预处理是在分析中非常重要的一部分,对分析结果的影响程度可能比仪器本身甚至更多。因为环境监测中的重金属含量一般比较低,如果在样品制备时污染它可以产生较大的误差。

2.2.1水样预处理

预处理的目的是为了消除一些干扰,如悬浮物或有机吸附组分的存在可造成分析误差。处理的方法是用孔径为0.45μm的滤膜过滤,酸化至pH=1?2保存。通过氧化酸消解法,如HNO3,王水,HClO4等进行试验。抑制样品的挥发性可以用碱性消解法,如用NaOH-H2O2等。消解通常需要加热,过去一般使用电热板加热。微波消解法是一种非常快速、有效的方法,现在也用于很多的试验当中。水样中处于检测下限的元素,也可进行分离和浓缩后测定,如蒸馏、萃取、吸附等,主要的进行处理的方法是离子交换方法。

2.2.2固体样品前处理

固体样品如土壤、沉积物,预处理方法包括酸分解法、碱熔、固体悬浮液制备等,或者是直接固体进样方法。在酸分解法的基础上,利用电热板加热、高压闭合消解和微波消解可以更有效。酸消化时混合酸通常用HNO3-HF-HClO4,HNO3-HCl-HF-H2O2等。电热板法是经典的方法,因为热处理时间长,易造成易挥发元素等的损失,因此近年来也采用高压密封微波消解法。高压密封微波消解法加快了升温速度,降低了试剂消耗量,减少易挥发元素的损失,减少有毒气体的排放量,具有显著优点。当不使用酸水解或酸溶液的时候,也可以使用碱熔法。碱熔法可以完全破坏样品的晶格,释放被测元素。常用的碱熔剂是偏硅酸锂、四硼酸锂、碳酸钠、氢氧化钠和过氧化钠等。样品在高温下通过碱熔融,冷却后成玻璃晶体料,然后用酸来溶解熔块,过滤后的溶液可以在试验后进行分析。固体悬浮液取样通常用于超声处理并加入琼脂悬浮液等手段来稳定该悬浮液,然后在相同液样品的稀释样品处理后进行分析。由于省去了消化过程,大大简化了操作,目前的问题是精度和准确性无法得到保证。直接固体进样,无疑是最简单的加工工艺,现在被测试土壤样品也取得了一定的效果。

2.3重金属分析

如前所述,由于大量的重金属分析方法,很难做出正确的选择,以ICP-AES法为例来说明,需要注意测定的一些问题。ICP-AES是电感耦合等离子体原子发射光谱法的简称,是光源的电感耦合等离子体激励频谱分析,具有快速、检出限低、灵敏度高的特点,线性范围宽,特别是它能够同时的测定各种元素的优点,这样,其在重金属监测方面已成为一个重要分析工具。

(1)由上述方法,消解水样;然后样品以相同的方式,去相同体积的离子水消化以制备空白溶液。(2)仪器参数。诸多因素性能的ICP-AES分析,高频功率,载气流量,观测高度,不同项目的波长元分析应选择合适的参数。(3)试剂,使用分析纯或优级纯试剂。制备单元素和多元素标准溶液混合。(4)水的样品。在所选择的仪器参数和样品,分别与空白溶液的操作依照规定进行标准化。标准化后,使用样品和空白溶液进行测定。使用背景消除系数法的消除背景干扰。(5)ICP-AES法结果频谱分析,选择谱线做中小干扰信号强度分析,并进行湾检测限。元素通常5次为一组的方法进行检出限测试,回收率和精密度应符合要求。

3结语

重金属污染的防治工作正愈来愈受到重视,重金属元素的监测工作需要更加高效。随着监测技术的不断发展和完善,作为环境监测工作者的一员也需要与时俱进,不断地学习和提高。

参考文献:

[1]陈程等.环境重金属污染的危害与修复[J].环境保护,2010(03).

重金属污染原因范文1篇4

关键词:主成分分析内梅罗指数Muller指数spss

中图分类号:O242文献标识码:A文章编号:1007-3973(2013)007-132-02

1引言

近些年,人类活动对城市环境影响越来越严重。对由人类活动影响造成的城市地质环境的演变模式进行研究,逐渐成为人们关注的焦点。通过文献[1]提供的某城市城区土壤地质环境进行调查,根据测的的数据,假设样品采集在充分考虑污染源前提下,兼顾空间分布均匀性,同时考虑地形、气候因素影响;数据的处理计算时均采用四舍五入法保留小数点后两位,与原数据保持一致;污染源的重金属浓度不再增加;取样点的数据较好的反映了该地区的污染物浓度,对城市表层土壤重金属的污染进行分析研究。

28种主要重金属元素的空间分布

根据测得数据,采用8种元素在五个地区各自的作用单独考虑,采用excel软件绘制标准曲线,对原始数据进行标准化处理,并带入标准曲线求得各采样点的重金属浓度,然后求出平均浓度,再用Muller指数进行各项计算与分析。除此外还采用了地积累指数法和内梅罗综合指数法进行全面的分析。Muller指数法是对各重金属元素因子的单独作用在各地区进行分析,目前国内外普遍采用单因子指数法和内梅罗综合指数法等进行土壤重金属污染评价,这两种方法都能对被研究区域的土壤重金属污染程度进行较为全面的评价,但不能从自然异常中分离人为异常,判断表生过程中重金属元素的人为污染情况,但地累积指数法弥补了其他评价方法的不足。

2.1重金属元素在该城区的空间分布图

用双调和样条内行插值计算,得出重金属空间分布图。双调和技术在二维或多维空格键中的导数与一维空间中的导数的作用相似。在m维空间中,利用N个数据点的曲面求解问题:;其中,是双调和算子,x是m维空间中的一个位置。其通解为,求解线性系统,可以得到。

在EXCEL中分别筛选出每一区的8种重金属浓度情况,由于给出的重金属量纲不统一,用归一化方法统一量纲。然后分别在每一区内对不同重金属求平均值主要重金属元素关于该城市五个区的分布。

Sij表示规划后某种金属浓度在某个采样点的值,xij某种重金属在某个采样点的值。由归一化后,运用富集系数模型:Di=d实测值/b背景值定量描述城市重金属污染的空间分布情况。

2.2三种评价不同区域重金属的污染程度的方法

2.2.1地积累指数法

国内外很多专家将地积累指数法用于对人类活动造成的重金属对土壤污染的评价。该指数的计算式为:Igeo=log2[Cn/(kBn)]。根据Igeo值将污染等级分为6级,并且以国家二级标准作基准的污染评价。

2.2.2内梅罗综合指数分析法

内梅罗指数法是当前国内外进行综合污染指数计算的最常用的方法之一。该方法先求出各因子的分指数(超标倍数),然后求出各分指数的平均值,取最大分指数和平均值计算。综合污染指数计算公式:。内梅罗综合指数在评价时可能会人为地夸大或缩小一些因子的影响作用,使其对环境质量评价的灵敏性不够高,有时候计算结果很难区分土壤环境污染程度的差别。所以,采用污染负荷指数法数学模型进行进一步分析。

2.2.3污染负荷指数法

用污染负荷指数法以土壤背景值为评价标准,对整个区域各个点位各种重金属进行定量分析,并对各点的污染程度进行分级,反映对环境污染最严重的元素。

3分析重金属污染物的传播特征

为了分析研究各种土壤重金属的来源,本文采用了Pearson相关分析对被研究区域8中重金属含量数据进行了相关分析。从相关性分析结果可以发现,土壤中Pb与Cd,Ni与As显著正相关,且相关性较强,分别为0.812、0.639;其次为Cu与Cd,Cr与Ni,Pb和Cu也达到正相关。

本文对所有采样点采取主成分分析法,利用SPSS13.0软件对城区土壤重金属的5项指标进行主成分分析。通过主成分分析计算,城区的8个变量的全部信息可由5个主成分表示,即对前5个主成分进行分析已经能够反映全部数据的大部分信息,再由5个主成分加权平均得出每个采样点相对应的综合指标。

基于SPSS软件包软件包生成的因子成分得分系数矩阵,降维后每种成分在每个取样点的得分计算公式:

综合指标的得分计算公式:

根据问题一中的方法参考Zj对应的取样点坐标对Zj做插值处理,并绘制等高线图,可得图1。

图1等高线图

由图1可以看出,在靠近坐标原点的地方有两个综合指数超高区,可以认为这两个区域既是污染源所在的区域。

通过使用MATLAB进行双调和样条插值法,由Zj生成了一个200*200的矩阵。可以通过程序将其转换成一个具有200*200个元素的矩阵。可以得出综合指数Z的分布主要集中在0到0.2的区间中。我们认为污染源受到污染的水平应当远高于距离污染源较远的地方。所以我们将主要通过研究Z大于0.2的点来确认污染源。经过excel的筛选,大于0.2的点有1805个。污染源必然包含在这些点中间。

结合重金属在土壤中的传播特征,建立数学模型

4结论

为更好地研究城市地质环境的演变模式,预测土壤中各种重金属的含量,必须求解并分析城市内土壤中各种重金属污染物的主要来源,确定影响这些重金属含量时间变化的主要影响因子并进行分析,然后在分析的结果中建立各种土壤重金属含量的时间预测模型。得重金属累积预测模型如下:

通过建立的模型可以用以城市土壤环境异常分析,以及城市环境质量评价,测定各区域重金属含量等,具有较强的实际应用价值。

参考文献:

重金属污染原因范文1篇5

针对重金属离子容易被吸附的特性,我们利用pH=8-9时生成的Zn(OH)2絮凝沉淀物在EWP高效污水净化器内形成吸附过滤流化床,并添加其它对重金属离子有吸附作用的药剂,对汞和其它重金属污染物进行吸附过滤,达到同时治理几种重金属污染物的目的。

1原处理工艺

广州电池厂东厂原采用斜管沉淀工艺治理生产废水,工艺流程如图1,总投资为130万元,处理量为100t/d,处理后水的重金属指标锌、锰去除率较低,未能达标,且运行费用高,约2元/t废水。

2新处理方案

2.1工艺流程

工艺流程如图2所示,废水从调节池用泵抽入自吸器中,在自吸器的入口与出口处分别加入3组药剂,经与药剂混合生成Zn(OH)2,再用污水泵泵入净化器内处理,处理后的清水从顶部流出,污泥从底部排入污泥浓缩罐内浓缩后脱水运走。

2.2EWP设备原理

很多废水(如电池的含锌废水)经絮凝反应后能分离出大量的污泥,这些絮状污泥有一定的吸附能力。以往的沉淀或气浮工艺,只把这些固形物固液分离,而没有再充分发挥这些污泥的吸附过滤作用。EWP高效污水净化器可以利用这些絮凝反应后生成的絮凝沉淀物在净化器内形成一个稳定的、可连续自动更新的吸附过滤流化床,既起混凝沉淀作用,又起吸附过滤作用,比普通的气浮或沉淀工艺的去除率高10%-20%,是集废水絮凝反应、沉淀、吸附过滤、污泥初步浓缩等功能于一体的设备[2]。设备原理图见图3,废水从EWP净化器的中下部进入,经混凝反应及污泥流化床的吸附和过滤处理,清水从设备顶部流出,污泥从设备底部排出。

2.3试验装置

试验分别采用了EWP—0.3型高效污水净化器,其设计处理能力为0.03m3/h和EWP-2型高效污水净化器,设计处理量为2m3/h。

2.4试验过程及结果

2.4.1第一阶段:实验室的试验

在实验室做了近200多种方案,最后筛选出效果好、价格低的最佳药剂组合。试验结果见表1:

表1实验室试验检测结果(电池厂化验室检测)

mg·L-1方案1方案2方案3方案4方案5方案6名称石灰名称聚铁石灰名称Na2S聚铁石灰名称NaOH名称FeCl3NaOH名称Na2S石灰阳离子吸附剂Hg2+0.00875Hg2+0.0033Hg2+0.000375Hg2+0.00875Hg2+0.0056Hg2+0.000125

Zn2+15.087Zn2+7.775Zn2+5.063Zn2+16.825Zn2+12.488Zn2+3.325Mn2+10.15Mn2+5.125Mn2+3.125Mn2+10.50Mn2+8.25Mn2+1.625

注:原水水质:Hg2+0.0615mg/L、Zn2+312.25mg/L、Mn2+21.0mg/L。

2.4.2第二阶段:0.3m3/h样机试验

采用EWP-0.3型高效污水净化器进行现场试验。试验时将Na2S加入1号加药罐内,将石灰与阳离子吸附剂1的混合剂加人2号加药罐内。并试验了两种药剂添加顺序对处理效果的影响。

①先添加石灰与阳离子吸附剂1,再添加Na2S。

②先添加Na2S,再添加石灰与阳离子吸附剂1。

结果发现先添加Na2S对汞的去除效果较好,但对锌、锰的去除效果影响不大。当最高处理量达0.81m3/h时,泥床相当稳定。检测结果证实:汞、锰的处理效果都达到广州市一级新扩改排放标准,锌的处理达到了广州市二级新扩改排放标准。详见表2。

表2第二试验阶段检测结果时间样品名称检测项目/(mg·L-1)Hg2+Zn2+Mn2+98.12.1原水0.0731134.818.0东厂废水站出水0.005925.514.0净化器出水0.00615.30.9298.12.2原水0.046032.616.5净化器出水0.00731.030.6698.12.4原水0.046453.717.5净化器出水0.00311.032.34平均数原水0.055273.717.3净化器出水0.00552.451.31去除率90.04%96.67%92.43%

注:数据由广州市环境保护科学研究所检测

2.4.3第三阶段:50m3/h样机试验

采用EWP-2型高效污水净化器进行样机试验,试验条件仍按照第二阶段不变。在试验过程中,发现药剂阳离子吸附剂2对重金属离子具有较注:数据由广州市环境保护科学研究所检测强的离子交换性能,经过几十次的试验,最后决定Na2S与石灰不变,而将阳离子吸附剂1改为阳离子吸附剂2(药剂费仅为0.70元/t)。试验检测结果表明此组合效果良好。EWP-2型连续运行了3个多月,运行正常,出水水质稳定。结果见表3。

表3第三试验阶段试验结果时间原水/(mg·L-1)净化器出水/(mg·L-1)污泥罐出水/(mg·L-1)Hg2+Zn2+Mn2+Hg2+Zn2+Mn2+Hg2+Zn2+Mn2+99.4.270.785179.819.400.01502.990.290.03207.211.8099.4.280.508275.217.900.01363.570.770.02244.241.0899.4.290.0932124.811.340.00183.120.110.01901.540.57平均数0.462193.2716.210.01013.220.390.02454.331.16排放标准0.05003.002.0去除率/%97.898.397.6

注:数据由广州环保科学研究所检测

3污泥处理

3.1重金属在污泥中的稳定性

电池废水处理后所产生的污泥包含了所去除的所有重金属,若处理不当,必会造成严重的二次污染。从理论上讲,重金属经与CO32-、OH-反应后产生碳酸盐或氢氧化物沉淀物,重金属不再以离子形式存在于污泥中。由于EWP高效污水净化器之所以能做到高效率、运行费低,就是靠其内部的由重金属沉淀物产生的吸附过滤污泥床。所添加的药剂量仅够与部分重金属反应,仍有少部分的重金属靠泥床的吸附作用去除,但这种吸附性是较微弱的,一旦将这些污泥排入自然界,它们极有可能因受外因的作用而又以离子的形式进入土壤,对环境造成污染。

对于这个问题,由于阳离子吸附剂2对重金属离子具有较强的阳离子交换作用,该吸附剂含有Na基,遇到重金属离子时,Na+离子与重金属离子交换,金属离子与阳离子吸附剂2产生络合物沉淀。

经对污泥脱水机排出的水样进行重金属离子检测,验证了经EWP净化器产生的污泥不会或极少产生二次污染。检测结果见表4。结果表明,污泥所含水份中重金属的指标基本达到排放标准,即重金属污染物已转化为稳定的化合物存在于污泥中。

表4污泥经脱水排出的水的检测数据时间检测项目/(mg·L-1)Hg2+Zn2+Mn2+99.5.60.00503.0800.5400.00503.0600.5700.00452.0940.4580.00522.0080.34899.5.70.00661.4330.1300.01163.7050.7120.01042.7540.3820.01012.0280.348平均数0.00732.5200.436

3.2污泥脱水

重金属污泥脱水采用了离心脱水机。即将污泥加入改装后的洗衣机内的毛毯袋中,进行脱水。脱水后污泥含水量为80.7%。

4结论

4.1试验证明,废水中无论含有几种重金属污染物,只要其中有一种重金属能生成絮凝沉淀物,就能在EWP高效污水净化器内产生泥床,而此泥床对其它重金属产生良好的吸附过滤作用,因而达到同时处理几种污染物的效果。

4.2由于添加了两种重金属离子吸附剂,使处理效果不但不受废水污染物浓度的影响,且所形成的吸附滤床因含有重金属离子吸附剂,吸附效果更好。

4.3经检测,处理后的废水中的Hg2+、Mn2+的平均指标低于广州市一级新扩改标准(最严格的),Zn2+低于广州市二级新扩改标准达到试验要求。

4.4处理吨水所需的药剂费用约为0.70元,为原工艺的三分之一,而处理效果优于原处理工艺。

4.5由于添加的石灰与锌所产生的Zn(OH)2比重大,且另添加了两种重金属离子吸附剂,使所产生的絮凝沉淀物的比重更大,所产生的污泥浓度高,污泥少,有利于污泥的干化,且可大大降低污泥的处理和运输费用。

参考文献:

重金属污染原因范文篇6

在土壤污染造成的恶果中,大米镉污染仅仅是其中的一方面而已。在食物链所延伸的任何一个环节,可能都有土壤污染的影子。因为土壤污染的特殊性,其污染范围要远远超出稻米,也不仅仅限于镉,其他重金属的危害同样不容忽视。

面对土壤污染乃至由此引发的食品安全问题,我们该怎么办?有没有什么办法可以彻底解决这一问题?前不久,就此话题,本刊对中国科学院地理科学与资源研究所陈同斌研究员进行了专访。

看不见的污染

问:目前,我国土壤污染,特别是重金属带来的土壤污染情况如何?有没有这方面的权威调查数据?这些数据反映了哪些问题?

答:我国首次全国土壤污染调查已基本结束,目前正在进行数据汇总分析,调查结果应该会适时向社会公布。根据目前掌握的情况看,我国土壤污染状况总体上比较严峻。就重金属污染而言,南方矿区周边土壤重金属污染较为严重,仅矿区污染土壤就达200万平方米,且多为砷、铅、镉、锌等多金属复合污染;部分区域还存在严重的酸污染,进一步加剧了重金属对环境和生物的不良影响。

从自然地理分布看,我国西南地区污染情况更严重些。其中的原因是,西南部地区矿产多,占有量大,被开发后,由于西南地势高,台地多,坡度陡,下场雨,污染物就全被冲走了。在西南地区,重金属―尤其是砷带来的土壤污染情况,比较严重。

问:土壤污染对人类和其他生物会带来哪些危害?

答:国际上,也经过了很长时间才注意到土壤污染这一环境公害的。因为土壤问题看不见、摸不着,谁能知道哪块土壤有问题,哪块没问题?农民不知道,普通消费者不知道,即使是科学家,抓起一把土,仅凭目测,也不清楚;甚至通过实验室分析,都不一定能准确地判断其是否存在污染问题。

不同于有机物,重金属不能被生物所降解,可以在环境中长期残留,从而大大降低了土壤的利用价值,而且还会通过食物链最终进入人体,对人类健康造成危害。

土壤污染给人类和其他生物带来的危害,具体表现在以下几个方面:

第一,土壤污染使原本紧张的耕地资源日趋短缺。我国18亿亩耕地红线已受到严重的冲击;而且,这种冲击尚未出现减缓的迹象。

第二,土壤污染是造成其他环境污染的重要原因。土壤污染物随地表径流和土层迁移,从而导致地表水和地下水受到污染,而且还可能造成新的土壤污染,部分有机污染物还会因挥发导致大气污染。

第三,土壤污染给人们的身体健康带来极大的直接或间接威胁。土壤污染物通过食物、饮水、大气灰尘等途径进入人体并威胁到人们的健康;其中,食物是最主要的途径。

第四,土壤污染对农业的可持续发展影响巨大。土壤污染导致农作物产量下降,甚至绝收。同时,由于从土壤中吸收了污染物,农产品中的污染物超标严重,部分污染区的农产品可能不再适于食用。

问:土壤污染的种类有哪些?

答:从污染物的属性来看,土壤污染的类型一般可分为有机污染、无机污染、生物污染与放射性污染。

有机污染,主要包括有机废弃物(工农业生产及生活废弃物中生物易降解与生物难降解有机毒物)、农药等污染。

无机污染,主要包括采矿、冶炼等行业产生的无机污染物,砷、铅、汞、镉等重金属,包括有害的元素氧化物、酸、碱与盐类等。在某些城市郊区,生活垃圾的长期堆置,也是导致土壤污染的原因。

土壤生物污染,是指未经处理的粪便、垃圾、传染病医院生活污水等外界有害生物种群造成的污染。

土壤放射性污染,指的是放射性核素污染物对土壤的污染。施用含有放射性核素的磷肥与使用被放射性核素污染的河水灌溉农田也会造成土壤放射性污染。

这些污染中,重金属污染和有机污染较为普遍。

问:有什么办法可以规避土壤重金属污染?

答:更换适宜的农作物品种,可以在一定程度上规避这种风险。比如,在被污染土地种植一些不太容易吸收重金属的作物类型或品种。这也是规避风险的一种低成本做法。植物的特性决定了某些植物容易吸收某种重金属。在同等情况下,水稻中的镉含量通常高于其他农作物。除了环境因素外,水稻本身就容易吸收镉,而且土壤镉污染的临界值定得太低,也是导致我国土壤镉超标问题比较突出的重要因素。后面这些因素人们很少了解,因此导致不少公众对镉污染问题存在一些理解上的偏差。

给土壤消毒

问:土壤一旦受到重金属污染,应该如何加以治理?治理难点在哪里?具体方法有哪些?

答:土壤一旦被重金属污染,治理将是一件十分困难和代价昂贵的工作。曾有国外专家估计,靠挖掘与掩埋等方法来解决重金属污染土壤问题,平均每英亩土地至少需要10万美元。

对于水污染、大气污染,防治起来相对容易,只要控制住源头就行。但土壤污染不是这样。有些地方,你可能知道土壤污染源是谁,但更多地方是多个因素综合作用的结果,很难找到确切污染源。来源都分不清楚,所以管理和治理起来更困难。

根据污染物种类、污染程度和污染面积的差异,修复时采用的方法也不尽相同,主要包括植物修复法、微生物修复法和化学修复法等。事实上,在实际应用中,人们往往需要多种修复技术并用,并辅以适当的工程措施。

直到现在,国际上也没有非常好的、在各种情况下都能适用的“万能”修复技术。

像重金属这类污染,它遵循质量守恒定律,在自然界中永远存在,你无非是把它从土壤中弄到大气中或别的地方。用微生物或别的方法处理都不太行。

相比而言,利用植物来修复被污染的土壤,是个非常有前景的选择,具有费用低廉,不破坏场地结构,不造成地下水二次污染,可以美化环境,易于为社会接受等优点。该思路自1983年被首次提出后,如今已成为环境科学的热点。

问:植物是如何修复土壤重金属污染的?修复关键是什么?

答:植物去除重金属的途径主要有三种:

一是植物固定修复。利用植物及一些添加物使环境中的重金属流动性降低,进而减轻重金属对环境的二次污染。

二是植物阻隔修复,利用植物拒绝吸收重金属的生物学特性,使土壤中的重金属被“阻隔”在土壤中而不进入食物链,相当于在土壤与农产品之间建立了一堵“阻隔墙”,从而能够获得干净、安全的农产品。

三是植物萃取修复,这也是目前研究最多且最有发展前景的一种方法。它是利用能耐受并能积累重金属的植物来过量吸收环境中的重金属离子,并将它们输送和贮存到植物体的地上部分。

美国能源部认为,能用于重金属污染修复的植物应具有以下一些特点:首先,即使在重金属含量很低时也具有较高的积累速率;其次,能在体内大量富集重金属;第三,最好是能同时富集几种重金属;第四,生长快,生物量大;第五,具有抗虫抗病能力。

植物修复的前提和关键在于筛选具有超富集能力的植物种类。绝大部分植物吸收重金属的能力都较小,一般的富集植物也不行,必须是富集能力很强、生物量较大的超富集植物才具有应用价值。植物和其他生物一样,在进化过程中,都不愿意吸收这些有毒物质,它们会规避。所以,普通植物在植物萃取修复方面是没有价值的。

植物清洁工

问:谈到植物修复,不能不提蜈蚣草。蜈蚣草是怎么被发现的?它是种什么植物?除了蜈蚣草,还有哪些植物可以用来进行土壤污染修复?

答:1998~1999年,我们在湖南石门和郴州一带开展超富集植物筛选的野外调查时发现:在一些砷污染比较严重的土地上,大部分植物已经死亡,唯独蜈蚣草安然无恙。经采样分析和室内栽培试验,发现蜈蚣草对砷具有非常强的吸收能力,达到普通植物的10万乃至20万倍。可喜的是,后来的试验又进一步发现,蜈蚣草对铅、镉等重金属也有很强的吸收能力。这一重要发现为我国砷、铅等多金属污染土壤修复开辟了一条全新的途径,也奠定了我国土壤修复领域的发展基础。

蜈蚣草是侏罗纪时代的一种古老的多年生蕨类植物,它与恐龙同时代,生长的环境很特殊,它以孢子繁殖,根系非常发达,一年内可刈割多次,治理成本非常低。

后来,我们又发现了大叶井口边草。与蜈蚣草一样,它不但富集砷,耐砷毒能力也极强。

问:国外也有超富集植物,为何没有从国外直接引进而是在本土寻找呢?

答:国外当时发现了300多种超富集植物,但实际情况并非如此。一些研究人员往往从标本馆中取样分析,标本中铜的含量很高―标本杀菌往往使用铜。所得的通常是一种错误结论。

植物都有其适宜的生长地和环境要求,把国外植物拿到国内未必合适。国内确实有人在做引种遏蓝菜等超富集植物,但不成功。

此外,引种植物也存在生物入侵的风险,以及物候问题。

我们觉得还是要有自己独立筛选的本土的超富集植物。我国的砷污染问题比较严重,但是当时国际上也没有发现砷的超富集植物。为了解决我国面临的严重砷污染问题,于是我们干脆就自己独立寻找超富集植物。

我国疆土辽阔,完全有条件找到适合的植物。我们最终也找到了10多种超富集植物。

问:目前都有哪些成功的修复案例?

答:2002年,我们在湖南郴州建立了国际上第一个砷污染土壤的植物修复工程,并相继在广西河池、云南个旧和会泽、北京房山等地建立了重金属污染修复示范工程,总面积达600亩。

经过6年的修复工作,目前湖南郴州示范工程中土壤的砷含量已由超标50%以上降到安全范围,土地已交付给农民耕作。

2001年,广西环江县因受特大洪水影响,致使大环江河上游尾矿重金属被洪水冲入河中,近万亩农田绝收或严重减产。由于严重的土壤酸化和重金属污染,有的农田甚至寸草不生。分析结果表明,原水稻土壤受砷、镉、铅等重金属污染较为严重,水稻土壤砷含量平均为50毫克/千克,是背景土地的4倍以上,水稻土壤铅平均浓度为背景土壤的10倍以上。

2005年,我们在环江县建立了试验示范基地;2007年,污染土地示范工程面积达100亩。目前已基本解决在绝收土壤上种植植物的问题,并采用蜈蚣草-桑叶、蜈蚣草-甘蔗和蜈蚣草-苎麻等间作模式,基本实现边修复边生产的目的,在污染土壤得到逐步修复的同时,农民也有较好的经济收入。目前,在环江大规模推广应用污染土地修复技术的基本条件已基本具备,财政部和环保部已投入2450万元,支持我们开展全国性的大规模植物修复工程示范。

云南个旧是闻名世界的锡都,也是我国著名的工矿城市。由于长期的采、选、冶活动,当地生态环境遭到严重破坏,由此引发的水、土壤重金属污染问题十分突出。

2005年9月,我们与当地部门合作,利用植物修复技术,建立云锡矿区污染土地植物修复技术示范基地,工程化修复面积300亩,经过3年的试验和示范推广,课题组提出了超富集植物治理铅-砷污染土壤和蜈蚣草-甘蔗间作等污染土地安全农用模式。示范区土地中各种有效态重金属含量已大幅下降,生产的农产品能达到国家相关标准的要求。

问:收获后的超富集植物需要进行特别处理吗?这些植物的归宿是哪里?

答:修复过程中,蜈蚣草每年要刈割两三次,每公顷收获物可达10吨,其中砷含量高达1000~1400毫克/千克,铅、镉含量也相当高。因此,妥善处理尤显重要。目前,我们的处理方法是进行安全焚烧,对燃烧灰分进行贵金属提取,以实现资源回收。

问:土壤重金属污染修复在实际应用中还存在什么问题?我们还需要在哪些方面努力?

答:植物修复属于新兴的交叉学科,在实际应用中,它不像水污染,有相对成型的技术和工程案例。哪些土壤受污染了,分布情况如何,什么样的土壤需要修复,修复前什么样,修复后要达到什么标准等等,这些几乎都没有,从实际情况看,修复百亩、千亩土地不是问题。如果要扩展到全国范围,就不单单是科学家的工作了,需要社会方方面面的共同努力,包括资金、技术、政策等等。

重金属污染原因范文篇7

“据说每个中国人死了,倒在地上,拍扁了就是一张元素周期表,还是重金属含量很高的那种。”

因为“镉米事件”的频发,土壤重金属污染,这个因其隐蔽性而长期未受足够重视的问题,引起了公众的聚焦,一时间重金属似乎成了生命不能承受之“重”。事实上,随着我国城市化的推进,化工污染成为重大污染源。苯、酚、磷类有机污染及镉、砷、铅、铬、汞等重金属污染严重,在对空气、水体造成污染的同时,也成为土壤中长期存在的“毒瘤”。

不少专家指出,重金属无论是污染水体,还是污染大气,最终都会回归土壤,造成土壤污染。

于是,一个无法回避的严峻事实是,在经过几十年的沉淀后,我国土壤重金属污染正进入集中多发期。

各种污染最终回归土壤“摆上桌”

据了解,土壤中的重金属主要来自工业企业排放的废水、废渣和废气。以种出“镉大米”的湖南为例,官方数据显示,湖南全省受重金属污染的土地面积达2.8万公顷,占全省总面积的13%。

作为全国闻名的有色金属之乡,湖南重金属污染的历史包袱异常沉重。在衡阳常宁水口山、株洲清水塘、湘潭竹埠港等涉重金属企业密集地区,许多耕地早已不适合继续耕种。当地环保官员表示,以前工业污水直接排入湘江,农民则用这样的水灌溉农田,日积月累,造成了周边土壤重金属含量超标。而此次“镉大米”事件,也许只是当地土壤重金属污染的冰山一角。

农业部农产品产地土壤重金属污染防治专家组成员、中国农业科学院资源与区划所研究员陈世宝表示,土壤是各种污染物废物的处理场所,重金属无论是污染水体,还是污染大气,在经过了迁移、转化后,最终都会回归土壤,造成土壤污染。

“其中,重金属污染耕地带来的直接后果是耕地质量下降,包括土壤的环境质量、肥力质量和健康质量的下降,导致农产品的品质下降,出口受限,同时对人体健康带来潜在危害,因而备受关注。”陈世宝说。

国土资源部曾公开表示,中国每年有1200万吨粮食遭到重金属污染,直接经济损失超过200亿元。而这些粮食足以每年多养活4000多万人。

来自“美杂志称中国移民体内重金属超标”的博文近日在微博中流传。博文称,去年,刊登在美国《移民与难民研究》杂志上的一份关于“纽约健康和营养检测调查报告”显示,来自中国大陆的移民血液中铅、镉、汞等重金属含量高于来自其他亚洲地区的移民。铅比其他亚洲新移民高出44%。

陈世宝表示,对于人体摄入危害物质的剂量或风险值,每个国家都根据自己国家的科技、经济技术水平及饮食结构等制定了相应的限量值,“我国也有对应的农产品食品限量值(2005版)。我国大米镉的限量值是0.2毫克/千克,这个标准要严于日本、欧洲等发达国家。”

中国科学院地理科学与资源研究所环境修复研究中心主任陈同斌则在接受媒体采访时表示,“从污染面积上看,国内专家认为镉污染最严重,但如果从健康风险评估角度,我认为是类金属砷污染,因为砷的致命剂量非常小。”

土壤污染秘而不宣或怕引恐慌

在中国,到底有多少被重金属污染的土地,并没有一个官方的权威数据。翻开过往报道,对于土壤重金属污染的程度更是众说纷纭。仅有的一份比较权威的数据,则来自2011年10月25日,环保部部长周生贤在十一届全国人大常委会第二十三次会议的正式报告。其中提到,中国土壤环境质量总体不容乐观,中国受污染的耕地约有1.5亿亩,占18亿亩耕地的83%。

早在2006年到2010年,国家环保部与国土资源部便组织了一项耗资10亿的全国性土壤污染调查,只不过迄今为止调查结果始终未向公众公布。

今年1月,北京律师董正伟向环保部提交了申请全国土壤污染状况调查方法和数据的信息公开。1个月后,环保部以国家秘密”为由,拒绝了他的申请。6月,环保部公布的《2012年中国环境状况公报》也称,已经完成全国土壤污染状况调查。然而,相关信息依旧未公开。

对此,业内专家纷纷揣测土壤污染秘而不宣的原因:一是认为掌握的数据不是非常完整和准确,二是担心一旦公开很有可能会引起大量人群的恐慌。

“现在我们有太多的未知。”2013年陕西“两会”期间,省政协委员、西安交通大学李香菊教授提交了《加强“毒地”危害治理刻不容缓》的提案。李香菊表示,首先,我国耕地受重金属污染的程度、污染元素种类、污染面积均是未知;其次,修复目标,如何才算修复好,都不清楚。

由于土壤污染底数不清,导致污染原因、种类、范围和程度也成为盲点,防治措施也相应缺乏针对性。李香菊表示,“毒地”缺乏历史档案,信息透明度低,成为“毒地”害民的帮凶。土壤污染关系到农产品质量,涉及到食品安全,是重大的民生信息,在重大的民生问题上,公众有知情权,对其信息公开化是政府对民众的负责,“首先要建立‘毒地’档案,详细记录‘毒地’的污染类型、受污面积、污染程度,明确限制土地的用途等,禁止未经评估和无害化治理的污染场地进行土地流转和开发利用,不能在不透明的情况下以牺牲施工工人和居民的健康权利为代价。”

国土资源部正在绘制土壤重金属“人类污染图”

没有确切数据,专家们也只能用碎片拼接大致图谱,他们一致认可的是,南方比北方严重,重金属污染是土壤的头号杀手,工业化程度越高的地区重金属污染越严重。从我国西部(成都平原)向中部(江汉平原),至南部(珠江三角洲)地区,重金属污染呈逐渐加强的趋势,表现为分布面积增大,含量强度增高、元素种类增多。

从目前来看,全国多目标的区域地球化学的调查项目也已经发现,局部地区的土壤污染是严重的。比如说长江中下游的某些区域普遍存在镉、汞、铅、砷等异常。城市及其周边普遍存在汞和铅异常,而部分城市明显存在放射性异常。湖泊有害元素富集,土壤酸化严重。

研究证实,镉、汞等重金属元素与人类污染存在密切关系。重金属元素在土壤表层明显富集并与人口密集区、工矿业区存在密切相关性。和1994年左右采样相比,土壤重金属污染分布面积显著扩大并向东部人口密集区扩散。

幸而,近日有好消息传来:国土资源部、中国地质调查局表示,将全面会诊土壤重金属污染现状,正在绘制土壤重金属“人类污染图”。

据悉,我国正建立涵盖81个化学指标(含78种元素)的地球化学基准网:以1∶20万图幅为基准网格单元,每1个网格都布设采样点位,每个点位各采集1个深层土壤样品和1个表层土壤样品,深层样品来自1米以下,代表未受人类污染的自然界地球化学背景:表层样品来自地表25厘米以浅,是自然地质背景与人类活动污染的叠加。用表层含量减去深层含量,即得出重金属元素“人类污染图”。

土壤污染后修复要一百年

更坏的消息是,土壤被污染后我们无法指望它像空气和水一样自我修复。

“理论上说,重金属污染土壤是可以被修复的,但完全恢复其生态功能很难。”陈世宝告诉记者,目前世界各国针对重金属污染土壤提出的修复措施有很多种,污染土壤修复主要包括2大原理:遏制(in-aituremediation)与去除(reinove,ex-situ)。基于上述2大原理,污染土壤修复主要有隔离包埋、固化稳定、热冶分离、化学稳定、电动修复、客土和翻土、土壤淋洗及生物修复等(包括植物修复),但每种措施都存在一定的应用局限性。

“重金属一旦进入土壤,再进行修复非常困难,需要花费大量的时间和经费。针对我国污染农田污染特点:(程度低、面积大、需安全持续利用等),原位化学钝化(以降低重金属在土壤-植物系统中的迁移转化为核心)技术由于其经济有效、修复时间快、易于操作、适用范围广等优点,比较适合我国重金属污染农田的修复,具有较好的环境、经济和社会效益,并且已取得重要进展。”陈世宝说。

以上世纪70年代日本富山县土壤修复为例,一共863公顷(12945亩)农田,总共投入3,4亿美元,花费了33年时间进行客土法修复完成,平均每亩修复费用近18万元人民币。

值得注意的是,日本对于大米的镉限量标准为0.4毫克/千克,而我国镉米限量值仅为0.2毫克/千克,健康风险控制是要严于其他发达国家的,大米中镉限量标准严,意味着土壤中镉的质量标准也相应地严格。

陈世宝表示,以日本镉污染土壤修复案例来说,如果按照我国大米镉标准,那么修复成本和时间将更加巨大,修复措施也更加困难。

从中国现实操作来看,污染场地修复的资金来源大致可以分为4类:地块的原业主方、地块的获得方、地块的修复方BT模式(Build和Transfer的缩写形式,意即“建设-移交”,是政府利用非政府资金来进行基础非经营性设施建设项目的一种融资模式)垫付、相关贷款与基金。

李香菊则强调,要强化土壤修复中政府的主导责任。对于环境污染,无论出于“谁受益谁治理”,还是出于“谁污染谁治理”,在不少污染土壤的国有、集体企业已经破产的情况下,政府作为产权所有者应承担修复责任。管住源头防止先污染后治理

业内专家们一致认为,当务之急是控制源头污染。

“在重金属污染防治中,须源头控制-过程阻断-末端治理相结合,其中,源头控制是关键。‘千万要防止再走先污染后治理’的经济发展之路,这也是目前我国所提倡的生态文明的核心内容之一。”陈世宝说。

好在国家层面已开始意识到这个问题的严重性,出台了一系列政策措施,

2011年,国务院批复了《重金属污染综合防治“十二五”规划》,规划将内蒙古、江苏、河南、江西、湖北、湖南、广东、广西等14个省区列为重点治理省区,有138个区域被列为重点治理区域,采矿、冶炼、铅蓄电池、皮革及其制品、化学及其制品五大行业的4452家企业被纳入重点监控。同时,中央财政专门设立了重金属污染防治资金。

据了解,3年来,国家已经拿出了97亿元支持重金属污染治理,在以打击重金属违法企业为主的环保专项执法行动中,全国31个省(区、市)政府近两年已关闭了1000多家重金属污染严重的企业。

另根据《全国土壤环境保护“十二五”规划》,十二五期间,用于全国污染土壤修复的中央财政资金将达到300亿元,包括受污染农田、城市棕色地块及工矿区污染场地。

重金属污染原因范文篇8

在过去的研究中,科学家对氮、氨、重金属和病菌等成分关注较多。最近研究工作者对污水中的其他污染成分(如有机污染物)也进行了较多的研究。在以前的研究中,研究对象主要是污水灌溉区的土质污染问题,对于工业废水,其污染成分主要是高浓度重金属离子[2]。对于该地区的地下水污染,主要研究对象为氮和致病菌。而地下水中的矿化程度和硬度的变化也有所研究,但是这些变化是否是灌溉活动引起的,仍值得进行更深入的研究。

2工业污水灌溉对地下水的影响

2.1研究方法

研究污水中的污染成分向地下水迁移的实验方法主要包括野外实验法、调查取样法、土柱淋滤实验。而其中土柱的淋滤实验是比较常用的一种研究方法,用工业污水和天然降水分别进行实验,能分析出土壤中硬度、溶解性固体和氯离子的迁移转化机理[3]。实验结果能表明灌溉地区浅层地下水的上述3项污染指标变化和工业污水灌溉有关。

2.2灌溉区地下水硝酸盐变化

盲目的污水灌溉使地下水的硬度和含盐量大幅增加,尤其是硝酸盐含量的增加,使得灌溉区地下水污染日趋严重。水土系统中的反硝化作用能够降解一部分的硝酸根离子,但是工业污水灌溉是一个长期作用的过程,排放到土壤中的硝酸盐高于降解量,使硝酸盐会在土壤中不断累积,然后通过水的淋滤作用污染地下水[2]。含氮污水的灌溉试验研究结果表明:工业污水灌溉对底层土壤和地下水中的氨离子浓度影响不大,多数氨离子被上层土壤吸收和转化;而污水灌溉对土壤和地下水中的硝酸根离子影响比较大,特别是长期污水灌溉地区的土壤,容易使地下水受到硝酸盐的污染。对于一般的工业排放污水,氨离子浓度较高,灌溉土壤之后,水中的氨离子与土壤表面胶体中的钙离子和镁离子发生交换反应,造成地下水的硬度和含氮量的提高。而土壤中的氨离子会发生硝化反应,生成的硝酸盐会加重地下水的离子污染。能够导致地下水硬度提高的原因很多,工业污水的灌溉就是其中一种,工业污水中一般含有高浓度钠离子和钾离子,在迁移和置换的过程中,会将土壤和含水层中的钙离子、镁离子置换出来,造成地下水的硬度升高。

2.3污水灌溉中重金属污染在地下水中的分布

工业污水灌溉时,其中的重金属会被土壤中的小颗粒吸附,大多数的重金属离子都会富集在土壤的上层,导致土壤的重金属离子污染。土壤的吸附作用会降低重金属向地下水中的运移。对某污染区土壤不同深度土层剖面的重金属元素测试分析结果表明,土壤有比较强的重金属吸附能力,会阻止污水中重金属污染当地地下水。研究表明,土壤中的重金属主要会在20cm深度内的上表层积累,纵向的迁移趋势不大。但是不同的工业污水水质不同,有的地区实验表明工业污水对土壤的重金属污染都不明显。进入土壤后,重金属的存在形态就转而开始控制其迁移性,存在形态取决于重金属进入土壤时的组成形式、种类、含量和环境条件。土柱的淋滤实验结果表明,阳离子的交换作用、表面吸附作用、与有机质的耦合作用和沉淀作用是重金属离子在土壤中迅速衰减的机理。对于Zn和Cu元素在土壤有机物质含量不高的情况下,土壤含水氧化物表面吸附是衰减的主要原因。对于Cr,Pb元素,沉淀作用是主要的原因。对以上重金属离子的淋滤实验结果表明,它们主要在表层以下10cm深度内积累,随着时间的延长,重金属表现出向下搬运的趋势,然后对地下水进行污染。

2.4工业污水中的生物致病体对地下水系统的污染

在工业污水灌溉对地下水污染的研究中,生物致病体的污染需要特别注意。导致地下水污染的病原体可以分为三大类:寄生虫、细菌和病毒,主要污染物为后两者。具体地区实验研究表明,经过长时间的工业污水灌溉,地下水中并未出现污水中测试到的大肠杆菌。但是一些病毒却可以通过运移作用到达深度较大的土层。原因主要是病毒的个体大小比细菌小几个数量级,在通过土壤孔隙时不容易被土壤过滤除净,从而容易随着灌溉水进入地下水系统,地下水受到病毒污染的可能性已经开始受到科学家们的关注[4]。

2.5工业污水中有机成分对地下水系统的污染

石油工业排放的污水中会带有很多种类和较高浓度的有机化合物。随着科技进步,人们对用水的水质要求不断提高,工业污水灌溉对地下水系统的有机物污染成为了新的研究课题。在我国某些污水灌溉区的地下水样本中检验出了接近60种有机物,其中致癌物质达到数十种[5]。

3污水灌溉污染的影响因素和防治措施

污水灌溉对地下水系统的污染由多重因素决定,包括灌溉年限、灌溉强度和灌溉方式、污水中污染物种类及性质、土壤类型及性质、地貌及水文地质条件等。必须经过详细现场调查和实验研究,才能比较正确地分析预测利用工业污水灌溉可能对地下水系统产生的影响。能否采用工业污水进行农田灌溉取决于当地的土壤类型和水文地质条件。应该避免在土层渗透系数大、含水层出露和地下水位偏高的地区进行污水的灌溉操作,在水源周围地区应该严格禁止利用工业污水灌溉。土壤对污水有一定的净化作用,但是净化容量是有一定限值的,不能将灌溉的工业污水无限制地排放到同一地区土壤中;同时应该对土壤污染程度进行监测,时刻把控污染阈值;及时对该地区地下水的硬度、重金属和微生物等污染物的积累速度和地区水质进行监测,避免出现严重和长期的地下水污染事故[5]。对于所采用的工业污水,其水质标准一定要达到污灌要求。当前我国很多地区不采用科学的处理方法,直接使用未经过无害化处理的工业废水进行农田灌溉。而科学的利用工业污水进行灌溉作业,应该在灌溉区推行污水预处理技术,灌溉前对工业污水进行简单的无害化处理,同时对灌溉区土壤和地下水水质的各项污染指标进行实时的监测。要实行科学的灌溉制度,避免灌溉用水水量过剩,引起地下水大面积的污染,应该把灌溉污水当作一种水资源,进行合理调配,科学规划。

4结语

重金属污染原因范文

【关键词】重金属;水污染;现状;监测进展

1前言

近年来,我国的经济得到了飞速的发展,但相应的,以环境为代价所带来的负面影响也日益突出,尤其是水体污染问题,严重威胁着人们的身体健康。众所周知,水是生命之源,是人类赖以生存的最宝贵的自然资源,但是在人口急剧增长以及现代工业的影响下,我国的水资源呈现了短缺的现象,加上日益严重的水资源污染问题,尤其是极为突出的重金属水污染,由此,加强对于水体的污染成为当前社会发展所面临的重要问题。一般来说,重金属是指原子质量在63.5D200.6,密度大于4或是5g/cm3的金属,其中硒和砷属于非金属结构,但是由于其毒性及其他性质与重金属很像,因此也被称为重金属。当前,重金属污染包括土壤污染、大气污染和水体污染,但是土地污染的区域比较明显,易于控制;虽然大气污染和水体污染都具有较强的扩散性,而大气污染的扩散范围有限,因此也方便控制;由此,水体污染作为重金属污染最严重和最难控制的区域,对环境和人体将会造成极其严重的影响。

2我国重金属水污染的现状

自上个世纪60年代起,国际上就出现了水体重金属污染的问题,并开展了相关的研究。就我国来说,水体重金属污染的研究开始于20世纪80年代,其中比较常见的重金属包括汞、镉、铅、铬以及类金属砷等具有显著毒性的重金属,也包括毒性一般的铜、锡、锌、镍等,由于重金属污染具有隐蔽性、持久性和污染严重等特点,严重破坏着生态的平衡。尤其是近几年,我国的重金属水体污染问题越来越严重,重金属水污染事故频发。就镉污染来说,在2005年,广东北江韶关段发生了严重的镉超标事件;2006年,湘江湖南株洲段的镉污染事故;以及湖南省浏阳市在2009年发生了镉污染事件。[2]目前,重金属污染物主要是通过工业污水和生活废水未经过适当的处理就向河流中排放所导致的,并随着水体的径流、淤泥的适当以及大气的沉降得到扩散,从而在水体中累积,危害着水中植物和生物的生长。最主要的是,由于重金属不能够微生物所降解,加上巨大的毒性,严重威胁着水生态系统以及人们的饮水安全。据国家环保部门的相关数据显示,在流经我国的131条河流当中,严重污染的就有36条,还有21条被重度污染,38条处于中度污染。除此之外,在2010年,我国的突发环境事件次数为420起,其中因水体污染而引发的突发事件就高达135次,也就是说,平均每隔两三天便会发生一起水体污染事件。面对严峻的水资源短缺问题,水污染成为“世界头号杀手”,由此,加强重金属水污染的治理和监测,刻不容缓。

3当前重金属水污染的监测进展

当重金属污染物进入水生态系统之后,会影响着水中动植物的存在,而且一旦人体引用,便会发生病变,严重危害人类的身体健康。当前,重金属水污染受到了全世界政府的广泛关注,为此而出台了一些监测政策,并不断推进监测技术的发展。

3.1重金属水污染的监测政策

从环境监测的定义来说,其主要目的是为了及时、准确的获得环境监测的全面数据,通过分析环境质量的现状以及变化趋势,准确的预警各种环境问题,并跟踪污染源的变化,从而对污染事件及时做出反应。目前,为了遏制重金属水污染问题的发生,我国出台了《重金属污染综合防治“十二五”规划》(以下称为《规划》),其中表明指出了五大重金属污染重点防治行业,包括冶炼、采矿、铅蓄电池、化学原料及其制、皮革以及其制品,并决定在这5年内加大对于重金属污染防治的投资。与此同时,在《规划》中划出了14个重金属污染综合防治的重点省区和138个重点防治区域,要求到2015年,重点区域内的重金属污染物排放量要比2007年减少15%,非重点区域内则不能够超过2007年的重金属污染物排放量。由此可见,国家对于重金属污染的防治势在必行。

3.2重金属水污染监测的技术进展

随着市场需求的不断变化,我国的重金属水污染监测技术发生了翻天覆地的变化,并且逐步朝着规范化和产业化发展,不断满足了污染治理的需求,具体表现如下:

3.2.1检测技术的不断进步

当前,面对日益复杂的水环境,在重金属的污染检测中出现了更多简便、科学的方法。比如说,激光诱导击穿光谱法具有较高的灵敏度,因此可以进行多元的检测;新型的电化学传感器通过运用阳极溶出伏安法来减少仪器的检测限,而且还具有便于携带的特点,因此广泛的应用于野外的现场监测中;此外,随着检测技术的不断发展,酶抑制法、生物传感器等诸多重金属检测方法也将在重金属水污染中得到不同的应用。

3.2.2自动化控制技术的成熟

由于重金属的监测比较复杂,而且对于样品和试剂的定量要求比较高,因而对于地表水的重金属分析十分困难。当前,为了更加精细、稳定的进行重金属污染分析,在重金属的检测中应用了自动化控制技术,通过全自动的分析以及精确的计量,不仅能够避免人类接触有毒药剂而带来的伤害,还能够提高计算的精确程度,从而使得分析结果更加的可靠。

3.2.3监测方案的针对性

一般来说,重金属的污染量是非常小的,尤其是在水体当中,容易受到其他微量元素的影响,从而导致监测的数据不准确。此外,即使是同一种重金属污染,也会因不同的水质特性而产生不同的结果,因而在监测过程中要采用有针对性的方案。比如说,为了排除钙、铁、锌、铜对铅、汞等重金属监测的影响,需要在检测过程中进行预处理或是加入相应的掩蔽剂,从而确保监测数据的真实、可靠性。[3]

4结束语

综上所述,我国的重金属水污染事故时常发生,严重影响着附近居民的身体健康,由此必须要加强对于重金属水污染的治理和监测。当前,随着科学技术的发展,我国的重金属水污染监测的技术有了很大的发展,其中检测技术有了很大程度上的进步,自动化控制技术日趋成熟,以及监测方案也更加有针对性,在不断满足重金属水污染治理需求的同时,对于改善重金属水污染方面发挥了不可替代的作用。

【参考文献】

[1]李振.浅谈重金属水污染现状及检测进展[J].可编程控制器与工厂自动化,2012,9(7):48-50.

重金属污染原因范文篇10

关键词:农田土壤;重金属污染;修复技术;环境保护

中图分类号:S153文献标识码:ADOI:10.11974/nyyjs.20170432024

1我国农田重金属污染现状

1.1重金属普遍超标

农田重金属污染主要是指Pb、Cu、Hg、Zn、Cr、Cd等重金属元素在农田土壤中的含量超过土壤背景值,根据农田部、环保部等部门近年来报告数据显示,全国有300多个重点污染区重金属超标,占农田污染的80%,抽取数据显示,我国农田平均重金属超标率在2010年前就已经高达12%,在一些大城市,例如北京、上海、深圳等地,各类重金属元素在农田土壤中的含量尤其高,城市发展对于农田重金属污染影响极为严重,目前我国农田重金属污染形势严峻,污染情况已经得到重视,各类措施也在紧急筹备和实施之中。我国农田重金属污染现状具有范围大,种类多,相对集中,分布不均,普遍严重的特点。虽然污染依然严重,但随着环保力度的增强和范围的扩大,污染情况正在逐步改善。

1.2污染主要来源

农田重金属污染修复,关键在防、治二字,要做到对重金属污染的防治,需要了解农田中重金属的来源,污染来源主要有4类,分别是:污水、大气、农业废弃物以及固体垃圾。空气污染是我国环境保护的一大难题给农田也带来了极大的影响,空气中夹杂着来自工业、交通、矿山等的污染物中,不乏各类重金属物质,在大气沉降过程中,重金属便进入了农田土壤之中。大量数据实例表明,在工业区、道路旁,土壤中含重金属量较其他地区明显高出数倍,环保部研究青藏铁路沿线两侧、北京等城市道路旁农田土质以及种植物,发现不仅土壤重金属含量高,植物中也含有较高的重金属元素。含重金属的污水一旦进入农田并沉淀,就容易造成农田重金属含量的增加,农业材料,如农药、农肥等,在大面积、长期使用之下,重金属会慢慢渗入土壤之中,而一些固体堆积物更是含有大量重金属,在堆积中容易渗入地下。

2农田重金属污染修复技术

2.1物理、化学修复技术

物理修复技术主要有换土、深耕翻土、填土以及加热法,前3种方法原理一致,皆是使浅层土壤以旧换新,这些方法工程量大,效果稳定,修复彻底,但是不仅换土需要大量工程,集中处理土壤的耗损也非常大,因此并不适合大规模应用。加热法是利用加热使挥发性重金属从土壤中挥发析出,虽然有一定作用,但是容易导致一些元素酸化或者相互反应,产生更为严重的后果,且析出气体的收集也很棘手。化学修复方法也是如此,无论是电动修复还是淋洗修复,都容易导致严重的污染,电动修复是通过土壤两侧通电以电场作用将重金属带到电极,在两极集中收集并进行处理,淋洗是将水或者其他制剂放入土壤之中进行冲洗,制剂的选择和二次污染的防治成为淋洗的重点,物理、化学方法虽然效果好,但是成本高且对环境极可能造成二次污染,因此实践中应用甚少,相关部门正在加紧研究改善重金属污染治理之中。

2.2生物修复技术

生物修复技术成本较低,有利于规模化操作,并且生物法的优势在于其环境有益性,不仅能够有效处理农田土壤重金属污染,更重要的是,生物修复有助于修复自然界的正常循环,有利于全面改善环境,目前的环境保护实践对于生物方法也极为推崇。生物修复法主要是利用植物和微生物、动物进行土壤修复,利用植物根系固定重金属,减少扩散,植物还能够从土壤中吸收重金属,储存在植物体内,我国已经发现大量对重金属具有吸收能力的植物,在实践中也有一定研究和应用,植物修复是较为推崇的方法,绿色植物的大量种植能够固定土壤、防风固沙、净化空气,大量种植能够吸收重金属的植物,则一举数得,值得注意的是,植物吸收重金属存于体内,势必导致重金属含量过高,这些植物一定不能作为食品销售。微生物、动物与植物修复法类似,生物修复技术容易破坏生态平衡,尤其是微生物、动物修复,因此也需要进一步研究,目前而言,选取植物进行大规模种植修复土壤似乎是于环境保护最有益处的方法。

3结语

环境于人类而言重如生命,l展中的破坏已经造成,如何修复才是关键,农田土壤重金属污染,重在防治,切断污染源的同时改良污染土壤方为可行之路。

参考文献

重金属污染原因范文篇11

新华刚2010年10月25日《河南6城市堆放52万吨铬渣数十年,致持久污染》一文指出,河南6处铬渣堆共计52万吨,其中最小的在新乡,2.84万吨,最大的在义马市,32.5万吨,义马的铬渣量占全省的67%。铬渣中含有致癌物铬酸钙和剧毒物六价铬,这些铬渣堆大多没有防雨、防渗措施,经过几十年的雨水冲淋、渗透,正一天天地成为持久损害地下水和农田的污染扩散源。

新华网2011年11月11日的文章《调查组专家解读蓬泶19-3油田溢油事故原因凋查结论》指出,蓬莱19-3油田溢油事故联合调查组在2011年11月11日公布的事故调查结果显示:康菲石油中国有限公司在蓬莱19-3油田生产作业过程中没有执行相关方案,事故定性为“重大海洋溢油污染责任事故”。

中广网2010年7月14日题为《紫命矿业渗漏污染,福建汀江渔民生计受损》的文章说,2010年7月3日,紫金矿业集团发生污水渗漏事故。福建汀江流域数百万斤鱼类死亡。当地政府虽然以平均每斤6块的价格收购渔民所有的鱼,基本能补偿渔民在鱼上的损失,但渔民的投资并没有得到补偿,同时汀江今后将禁止养鱼,不少断了生计的渔民对未来感到茫然。

央视《新闻1+1》2011年8月15日的节目《迷雾重重的“铬污染”》,报道了云南曲靖陆良化工实业有限公司5000多吨工业废料铬渣非法倾倒导致污染的事件。住在附近的兴隆村村民王建有说,村内每年至少有6至7人死于癌症,自己也是肺癌晚期,兴隆村已经成为远近闻名的“死亡村”。村民怀疑这和附近的化工厂污染有关。

重金属污染困境

光明网2012年2月8日的文章《隐藏在广西龙江镉污染事件之下的原罪》指出,地处广西西北部的河池市被誉为中国有色金属之乡,境内锡、锑、锌、铟、铅等矿产储量丰富,已探明有色金属40余种,储量价值700亿美元。这些矿藏大多伴生有砷、镉等重金属矿物。目前。河池有规模以上采选企业41家,规模以上冶炼加工企业31家,在全市亿元产值以上的42家企业中,有色金属企业就占了19家。有色金属带来大笔财富的同时,也带来了严峻的环境问题,有色金属的开采及冶炼对当地环境造成了包括土壤、水源在内不同程度的污染。

龙江镉污染事件在当地并非首发。2001年至今。河池已发生至少3起特大砷污染事故,其中2008年10月3日发生在河池市郊区的砷污染水源造成附近村民450人尿砷超标。此次镉污染事件中被怀疑为污染源企业的金河矿业股份有限公司曾在官方2009年涉砷企业整治行动中收到过整改通知。

2006年河池市未完成减排任务,2008年被国家“区域限批”,暂停新项目审批。不过作为广西有色金属工业重要基地,有色金属采选冶炼及加工业仍然是河池市工业经济和财税的重要增长点。

新华网2011年10月16日的文章《重金属污染危害“升级”》说,从频频发生的“血铅事件”到震惊全国的“镉米风波”,我国重金属污染警钟频频敲响。据了解,在湖南、辽宁、内蒙古等省区,我国重金属污染正由大气、水体向土壤污染转移,土壤重金属污染已进入到集中多发期;同时,重金属污染出现了工业向农业转移、城区向农村转移、地表向地下转移、上游向下游转移,从水土污染到食品链转移。由逐步积累的污染正在进入突发性、连锁性、区域性的爆发阶段。

《人民日报・海外版》2011年6月4日发表文章《重金属污染事件频发,中国环境形势依然严峻》称,中国目前重金属污染形势比较严峻。从环保部当天的《2010年中国环境状况公报》看,一是地表水污染较重。虽然全国地表水国控断面高锰酸盐指数年均浓度为4.9毫克/升,比2009年下降3.9%,比2005年下降31.9%,但是全国地表水污染依然较重。长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河等七大水系总体为轻度污染。其中,长江、珠江总体水质良好,松花江、淮河为轻度污染,黄河、辽河为中度污染,海河为重度污染。

二是农村环境相当严峻。中国环保方面城乡差距非常明显,农村的环境基础设施建设严重滞后,环境管理的基础也很薄弱,法规标准很不完善,监管能力严重不足。农村环保欠账过多,据第一次全国污染源普查,农村的污染排放已经占到了全国的“半壁江山”,其中COD(化学需氧量)占到了43%,总氮占到了57%,总磷占到了67%。

新华网2011年2月23日的文章《中国农地污染日益严重,官员看报告后称无力治理》指出,国土资源部称,中国每年有1200万吨粮食遭到重金属污染,直接经济损失超过200亿元。

2009年中国食品安全高层论坛报告上的数据显示,我国1/6的耕地受到重金属污染,重金属污染土壤面积至少有2000万公顷。中国农业大学食品工程学院院长罗云波称。食品中药物残留和重金属对我国食品安全的潜在影响巨大。其中,铅和镉污染问题突出,有36%的膳食铅摄入量超过安全限量,特别是皮蛋的含量比较高。国家疾控中心曾对1000余名0~6岁儿童铅中毒情况进行免费筛查、监测,结果显示,23.57%的儿童血铅水平超标。

重金属污染不仅仅威胁着企业周边的人群,这个“隐形杀手”还在不知不觉中侵蚀着我们的躯体。我们和我们的后代,正在承受牺牲环境、盲目发展经济带来的严重后果,而且由于重金属污染已经渗透到生活中的每一个环节,我们几乎无处可去、无路可逃。

重金属污染频现之因

《经济参考报》2011年10月14日发表的文章《土壤重金属污染加剧处集中多发期,地方政府片面追求GDP之祸》说到,我国重金属污染的主要来源是化工和矿山。上世纪80年代中期以来,国内采矿业的粗放式发展方式,加上科学技术落后、环保投入不足与意识不强、资源盲目开发,滥挖滥采使得云南、广西、湖南、四川、贵州等重金属主产区的土地被日渐污染。

而在东部沿海经济发达地区,重金属污染则来自于工厂。国内30多家环保组织联合的《2010IT品牌供应链重金属污染调研》称,IT企业重金属污染居首。一项由原国家环保总局进行的土壤调查结果显示,广东省珠江三角洲近40%的农田菜地土壤遭重金属污染,且其中10%属严重超标。

农业、养殖业也成了重金属污染源。根据《湖南省洞庭湖区生态地球化学调查评估报告》中对宁乡、益阳等6个研究区的镉输入土壤的途径分析:来自灌溉水的镉输入约为每亩0.013克,而来自磷肥的为每亩0.11克,镉输入后者比前者超过近10倍。

在一些小规模的养殖场,人们常常在猪、鸡等农畜的饲料中添加含砷制剂,因为这种重金属可以杀死猪体内的寄生虫,促进牲畜生长。这些牲畜的粪便又是农民乐于使用的有机肥料。当含砷的肥料被堆积入田时,肥料内的重金属就会悄无声息地潜入地下。并随着耕种传递到农作物中。人们吃掉了这些重金属污染的饲料喂养的猪,又吃掉了被重金属污染的土壤中种植出来的蔬菜和粮食,有些人甚至还喝着被重金属污染的

地下水,人体就这样被二度污染、甚至三度污染。

此外,一些地方政府错误的“发展观”与“政绩观”阻碍着重金属污染防治。环境专家认为,与资金、技术上面临的难题相比,防治土壤重金属污染的关键更在于遏制地方政府片面追求GDP增长的冲动。湖南省环保厅2010年6月通报显示,自2009年9月起。湖南省和衡阳市两级环保部门对耒阳市先后下发8次整改令。要求耒阳市对所属遥田镇多家存在严重重金属污染隐患的企业实施淘汰关闭,但8次整改均没有得到有效执行。

《检察日报》2012年2月9日发表题为《广西镉污染:需要检讨的还有环境法》的文章。文章指出,这起镉污染事件的发生,进一步暴露出我国目前已有的环境污染灾害风险防范制度的空白以及缺陷。仅以我国环境保护领域最具综合性与基本性的《环境保护法》为例,自1989年修订后,《环境保护法》已历经20余年未被修订。随着经济发展、环境形势的变化,这部法律的缺陷也日益显现,立法缺乏广度和高度,没有充分体现可持续发展的环境保护思想和与时俱进的内容。比如对于公民参与,法律只原则性规定了公众享有检举权、控告权等,而环境知情权、环境请求权、公众监督权等都没有得到体现;缺乏对行政审批部门或监督管理人员的法律责任规定。这就纵容了一些地方政府遇到经济发展与环境保护冲突时,往往采取牺牲环境换取GDP的发展。

重金属污染解决之道

中国网2011年4月13日的《重金属污染难降解,治理待突破须防治相结合》指出,中国农科院农业资源与农业区划研究所土壤研究室副主任杨俊诚表示,土壤污染,必须防治结合,首先严把入口,完善监管,尽量杜绝污染源;再有就是治理,尽管当前针对重金属对土壤的治理很难,但还是有所突破的。

据了解,在湖南郴州、云南、广西等地开展产业化示范工作的“蜈蚣草”种植已经在被重金属污染、无法耕种的土地上取得了成效,因此“蜈蚣草”也被称为“土壤清洁工”。“蜈蚣草”吸收土壤中砷的能力相当于普通植物的20万倍,通过“蜈蚣草”的吸附、收割,3至5年内,被污染的土地就可“恢复健康”。

凤凰网2011年6月4日的题为《环保部称中国农村环保欠账过多,重金属污染频发》的文章指出,为了解决农村突出的环境问题,从2008年开始,中央实施农村环境综合整治“以奖促治”政策。3年来,中央财政共投入40亿元,带动地方的社会资金超过80亿元,一共整治了6600多个村庄,有2400万农民直接受益。未来5年内。环保部门还将制定全国农村环境保护规划,推动畜禽污染防治条例和土壤污染防治法的出台,力争在饮水安全、污水处理、垃圾处置、土壤保护、畜禽养殖污染防治这5个方面取得积极进展。

中新网2011年12月22日的文章《2012年中国将对重金属污染进行集中整治》指出,环境保护部部长周生贤21日在全国环境保护工作会议上表示,2012年将全力做好重金属污染防治工作,将对重点防控地区、行业和企业,进行集中治理。

周生贤表示,将加快实施《重金属污染综合防治“十二五”规划》,印发规划实施考核办法,对重点防控地区、行业和企业,进行集中治理。对有色金属矿采选冶炼业、含铅蓄电池业、皮革及其制品业进行风险排查,妥善处理解决铬渣堆存等重金属污染历史遗留问题。严格落实各项防治要求,对达不到要求的企业,一律停产整顿,直至关闭取缔。

据介绍,2011年,国务院批复《重金属污染综合防治“十二五”规划》,提出了控制目标,明确了重点防控地区、行业和企业。各省(区、市)已编制完成重金属污染综合防治规划。环保部下发《关于加强铅蓄电池及再生铅行业污染防治工作的通知》,全面开展涉铅行业排查整治,首次将该行业所有企业的环境信息向社会公开,接受监督。目前,全国80%以上的铅蓄电池企业被关闭或处于停产中,整治力度之大前所未有。

重金属污染原因范文篇12

关键词:燃煤产物;重金属元素;环境影响;污染因子

中图分类号:U465文献标识码:A

就当前情况来看,我国的发电方式仍旧以煤炭燃烧发电为主。煤炭发电为人们提供充足电量的同时,燃烧之后的煤炭产物对生态环境造成了严重的污染,尤其是锌、砷、铅和铜四种重金属元素对人体的危害甚大。由此可见,对电厂燃煤中金属元素进行系统性的测定是非常有必要的。

1.实验方法

1.1燃煤产物的收取和制作与准备

两家电厂位于山西省西南部,燃烧用煤直接从附近煤矿取用,值得说明的是,A厂用的是煤泥,即将煤泥加入煤中燃烧,数据中体现为两种原煤的平均值。B电厂采用技术是煤矸石掺入中煤,计算结果和A厂相同[1]。电厂中的灰尘来自于锅炉烟道和燃烧后的炉渣。相关参考标准详见DL/T567.4-95。

1.2金属元素含量测评

原煤和燃煤产物中有四种最为常见的重金属元素,分别是铅、砷、锌和铜,本实验中测定方式采取等离子体质谱仪对燃烧物中的四种重金属元素进行含量测评。按照相关标准,本次测评实验采用0.800L/min的雾化气流速度进行车辆正向功率为以前二百瓦,冷气流速度为0.76/min,实验中,将Rh和Re进行内标处理[2]。四种重金属元素的含量如表1所示:

表1.燃煤产物以及燃煤中重金属元素含量

利用重金属元素质量平衡的相关理论,能够有效计算出燃煤产物中重金属元素相关数据。

1.3对产物中的重金属进行浸出实验

为了有效测量两家电厂中四种重金属对环境的破坏情况,采用燃烧物批浸溶的试验方法进行试验。水与燃烧产物混合比率为十比一,利用三种不同PH值的溶液当做浸溶液,分别为5,6.5,8.1;将这三种溶液放入瓶中、拧严,放在振荡器中。震荡环境相关数据分别是:121次/min,振幅为40毫米,试验持续震荡8.5小时,之后放置17小时。经过上述步骤以后,利用滤纸将混合液中的残渣过滤,得出滤液[3]。参照相关标准对试验数据进行套计算。

2.对电厂燃煤产物相关评价方法

经过上述步骤的实验,经过系统性的计算,最终得出燃煤产物中的重金属对环境的破坏程度。本实验为了让实验数据变得更加公允,故采用分析燃煤产物中的综合因子评价法对其进行具体判定。实验计算数据参照上述浸溶实验室相关数据为基础。本实验在一定程度上采用看综合评价法进行评定,并根据实际情况,做出了一定的调整。

该公式中i指的是重金属元素,Ci是在标准大气环境中,重金属元素i的释放量,单位标准为,mg・m-3;C0i指的是第I种类元素的最大排放限值。根据上述公式中对试验结果进行计算,最后结果值越大,说明电厂燃煤产物对环境污染就越严重。其中,综合污染因子的计算公式为:

由上面的公式能够轻易看出,该综合污染因子在考虑了数据峰值的同时,对平均指标也进行了综合考虑。由于篇幅所限,本文仅对燃煤产物中重金属含量对大气污染的情况进行综合测评。相关污染等级划分如表2所示。

表2.燃煤产物中重金属微量元素污染环境相关等级

综合污染因子0―0.5990.60―0.9991.00―1.2991.30―1.999大于等于2.000

等级ⅠⅡⅢⅣⅤ

相关评定良好轻微污染轻度污染中度污染严重污染

3.电厂燃煤产物对大气环境影响的相关评价

3.1挥发测定

在表3中,列出了本次实验燃煤产物中重金属的具体含量,同时也将国家相关标准予以列出说明,由表3的数据可以轻易看出,AB两家电厂的四种对大气环境造成破坏的金属元素远超国家相关限额,在很大程度上也影响了飞灰与底灰两种含量的值[4]。

表3重金属元素含量和国家限额

经过专业测量与计算,AB两家电厂的原煤灰含量分别是22.47%和14.01%。结合相关数据,可以看出,烟量值为8.28通过守恒定律的相关计算,相关物质的富集率详见表4

表4.AB电厂燃煤产物相关挥发比率

砷的化学性质不稳定、遇热挥发。在900摄氏度以上的环境中就会出现逸散的现象,图表中的A电厂的锌元素超过国家相关标准3倍。砷元素也超过国家相关标准,两种重金属元素的挥发率在百分之六十以上。电厂B的情况也非常不乐观,多数元素的富集大于等于1。

3.2排放度测定

结合表3中的相关数据,可以清楚电厂燃煤产物中四种中重金属元素的排放详情。详见表5

表5大气污染因子和重金属排放

从数据中可以发现,AB两家电厂排放物种的重金属元素锌、铜、铅的污染因子都大于1。铜而对含量甚至达到了8.98和10.57。这两个数值均超国家相关标准。对大气环境在很大程度上造成了污染,虽然在表格中电厂A的铜元素挥发率没有B厂高,但挥发率却已经超过国家相关标准,从上述结果中可以得出这样的结论,两家电厂对大气污染等级均属于严重污染。

4.对水污染的相关评价

电厂燃煤产物对环境造成的污染已经成为不容忽视的问题。电厂燃煤物中重金属元素对人体造成了很严重的伤害。燃煤物中重金属元素存在于水中,时间久了,就会产生非常严重的污染。测定水环境中一般采取灰渣水溶性实验,来判定水中重金属元素迁移性的方法。

4.1金属元素浸溶率实验

上文提到,本次浸出实验分别采用不同PH值溶液来模拟降水情况,得出结果如表6,表7所示。

表6金属元素浸出量

表7灰中金属浸出率

结合两个图标可以看出,由于砷元素含量不高的缘故,并没有高于最高限额。铜也是如此。但铅元素的浸出量却很大,比率也高,根本原因在于铅的富集率比较大,在PH小于7的溶液中容易发生浸出现象[5]。粉煤灰是碱性物质,在本次试验中浸泡溶液pH也呈碱性,经过系统性的计算,金属元素对水污染的数值分别为4.26与3.39.根据污染环境等级来评定,评定结果为重度污染。

5.结论

(1)在发电厂进行燃烧煤的过程中,以上四种对人体有害的重金属元素又具有很强的挥发性,通过上面的实验数据可以看出,砷和锌的挥发性均在百分之六十以上。燃煤产物内的锌,铜和铅的污染因子均超过国家相关标准。其污染等级为严重污染。

(2)通过浸出实验可以得出重金属铅的浸溶率相对较高,这是因为铅元素的富集率大的原因造成的,通过实验得出,两家电厂对水环境造成了严重污染。

(3)利用综合污染因子评价方法,能够将燃煤物中的污染元素公允性的进行反映,为电厂燃煤产物中重金属等元素对环境污染的评价提供可靠依据。

参考文献:

[1]田采霞,郭保华,宋晓梅.贮灰场粉煤灰中微量元素的浸泡试验研究[J].粉煤灰,2013(05)121---123.

[2]曹珊珊,吴光红,苏睿先.模拟中性和酸性降雨及垃圾渗滤液浸泡粉煤灰及渣重金属浸出特征[J].环境科学,2011,(06):1831---1836.

[3]王帅杰,狄楠楠,王杰林,等.煤中微量元素的环境效应[J].环境科学与技术,2010,(10):179---182.

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