重金属污染危害范例(12篇)

daniel 0 2024-04-01

重金属污染危害范文篇1

摘要:随着我国近几年经济的快速发展和城市化进程的加快,城市环境越来越受到人们的关注。由于居住环境周边的污染给居民生活造成危害情况在我国成为非常严重的社会问题。

关键词:城市居民环境污染危害

《中国绿色国民经济核算研究报告》中显示,我国平均每1万个城市居民中有6个人因为空气污染死亡,每年全国因环境污染造成的经济损失为5118亿元,占当年GDP的3.05%。国家环保总局和国家统计局对各地区和42个行业的环境污染实物量、虚拟治理成本、环境退化成本进行了核算分析,其中,水污染的环境成本为2862.8亿元,占总成本的55.9%,大气污染的环境成本为2198.0亿元,占总成本的42.9%;固体废物和污染事故造成的经济损失为57.4亿元,占总成本的1.2%。

一、环境污染的来源和危害

目前,根据我国权威机构的调查显示,煤炭、电力、化工、造纸、电镀等行业成为环境污染的主要来源。

1.空气的污染,工业生产是大气污染的一个重要来源,主要来源是生活炉灶与采暖锅炉,城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭,煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、一氧化碳、等有害物质污染大气。特别是在冬季采暖时,往往使污染地区烟雾弥漫,呛得人咳嗽,这也是一种不容忽视的污染源。特别是城市中的汽车,量大而集中,排放的污染物能直接侵袭人的呼吸器官,对城市的空气污染很严重,成为大城市空气的主要污染源之一。汽车排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等,前三种物质危害性很大。大气污染物排放主要集中在电力、非金属制品、钢铁和化工四个行业中,是未来一段时间内大气污染物治理的重点行业。烟尘和工业粉尘的处理率相对较高,但二氧化硫治理任务仍然艰巨,这些污染中属空气的污染,气味刺鼻,闻着就头晕。在大气污染物排放量大的行业中,其污染物的去除率普遍不高。煤矿洗选厂周边环境污染也比较严重,一个小型火电厂,它的烟尘就可以污染周边几公厘的居民,让你平时不敢开窗,家庭到处都是煤粉灰,让周边的居民深受其害。随着国家要求拆除小型火力发电厂,这一情况将逐步会得到解决。

2.水的污染,污水随意排泄,污染了饮用水源,而从近年发生的水危机事件来看,江河湖渠的水源因受到外界因素的干扰,遭受不同程度污染的可能性越来越大。仅在2011年,便有多起事件见诸媒体:6月,杭新景高速公路上的两辆货车追尾,致使约20吨苯酚泄漏并随雨水流入新安江,造成杭州等城市居民疯狂抢水;同年7月底的山洪暴发,致使岷江沿岸一座尾矿库的电解锰矿渣进入涪江,约50万居民饮用水受到影响。

3.垃圾的污染

现在有些企业采取的垃圾处理方法不合法,比如说大型医院焚烧医药垃圾,医院应该有专用的医疗垃圾处理办法或防污染的焚烧炉,而有些医院不按规定办,或是舍不得钱,居然在明坑内焚烧医疗垃圾。造成居民饱受浓烟的伤害。部分垃圾会收集进行处理,多数是填埋。生活中出现的废弃物很多不可降解,塑料、橡胶、日用品的包装废弃物等,很长时间都无法降解,所以出现了垃圾难的情况。如果随便找一个地方填埋,可能会造成附近地下水污染,带来长远影响。

4.各种污染对人体的伤害程度

锅炉焚化过程排放的可吸入悬浮粒子会伤害人的肺部功能;工厂排放的二氧化碳会刺激人的眼睛和鼻粘膜,排放的一氧化碳会伤害人的心脏;汽车尾气排放的臭氧、二氧化碳等污染物伤害人呼吸系统

二、如何治理污染对城市居民的危害

国家环保总局副局长潘岳表示,围绕绿色国民经济核算,我们环保部门下一步要切实做好全国地下水污染调查、全国土壤污染调查和全国污染调查等三项基础性调查工作。

1.经济发展欠下的环境债

核算表明,全国因环境污染造成的经济损失为5118亿元,占GDP的比例为3.05%。

这是我们为经济发展付出的环境退化成本,这是否意味着我们的绿色GDP就占传统GDP的96.95%呢?国家环保总局副局长潘岳给出了否定的回答。他解释说,绿色GDP是一个内涵非常丰富的概念,广义的GDP不仅要从传统的GDP中扣除自然环境部分的虚数,即资源和环境耗减成本;还要从中扣除人文社会部分的虚数,包括家庭服务、犯罪以及对国民福利有负面影响的产业,如烟草行业。“今天公布的这个绿色GDP并不是完整的,这个3.05%只是冰山一角。”潘岳说。这样的一个数据表明,我们正在为经济发展的环境债而付账。

2.环保治理的高额成本

污染扣减指数1.8%,专家称之为虚拟治理成本。环境规划院总工程师王金南说,这个数字意味着,要将排放到环境中的主要污染物全部去除,需要付出的成本占GDP的1.8%。潘岳用例子做了说明:“如果我们把生水烧开或用家庭净水器过滤一下,需要为此支付电费等处理成本,可能占我们收入的1.8%。但如果我们不进行任何处理,直接喝生水,由此生病就可能最少花费我们收入的3.05%。”

我国的环境形势依然十分严峻,长期积累的环境矛盾尚未解决,新的环境问题不断出现,特别是重金属污染危害日益显现,严重危害人民群众身体健康。2010年,环境保护部将组织编制重金属污染综合防治规划并制定实施考核办法,会同有关部门对规划实施情况进行监督检查,全面开创重金属污染防治工作新局面。其中,组织编制重金属污染综合防治规划是重点,以重点防控区域污染源防治为主要内容,按照谁污染、谁治理和统筹规划、突出重点、分期实施的原则,划定重点防控区域,明确防治目标、任务和政策措施,重点解决污染严重、威胁人民群众健康的重金属排放企业污染问题,努力推动发展方式转变和产业结构调整,为促进经济社会平稳较快发展,维护人民群众环境权益和身体健康做出应有贡献。

城市环境污染对其城市居民的生理、心理、工作、学习、休闲及社会活动都产生一定程度影响,通过对城市居民的调查发现,虽然不同的居民对其所在环境的质量评价稍有差异,但都表示了环境污染对自己的身体健康、日常生活、学习、工作、居所的选择及迁居的意向存在一定的影响,也反映出城市居民的环境意识总体上已经达到了较高水平。我们认为,相关环保部门可以考虑通过以上途径积极宣传环境污染的危害,让更多的市民认识到保护好环境的重要意义;更重要的是要通过对环保行为的表扬、奖励等正确引导、激励市民,让市民们积极地行动起来,将保护环境落实到行动上。

参考文献:

重金属污染危害范文

关键词:土壤污染;现状;危害;治理措施

1土壤污染概念

土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力,并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来,由于人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,汽车排放的废气,大气中的有害气体及飘尘不断随雨水降落在土壤中。农业化学水平的提高,使大量化学肥料及农药散落到环境中,导致土壤遭受非点源污染的机会越来越多,其程度也越来越严重,在水土流失和风蚀作用等的影响下,污染面积不断扩大。因此,凡是妨碍土壤正常功能,降低农作物产量和质量,通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质都叫做土壤污染物[1-2]。

当土壤中有害物质过多,超过土壤的自净能力,引起土壤的组成、结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,通过“土壤植物人体”,或通过“土壤水人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染。

2我国土壤污染现状与危害

2.1土壤污染的现状

目前,我国土壤污染的总体形势严峻,部分地区土壤污染严重,在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。土壤污染类型多样,呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面。土壤污染途径多,原因复杂,控制难度大。土壤环境监督管理体系不健全,土壤污染防治投入不足,全社会防治意识不强。由土壤污染引发的农产品质量安全问题和逐年增多,成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素[3]。

2.2土壤污染的危害

2.2.1土壤污染导致严重的直接经济损失。初步统计,全国受污染的耕地约有1000万hm2,有机污染物污染农田达3600万hm2,主要农产品的农药残留超标率高达16%~20%;污水灌溉污染耕地216.7万hm2,固体废弃物堆存占地和毁田13.3万hm2。每年因土壤污染减产粮食超过1000万t,造成各种经济损失约200亿元。

2.2.2土壤污染导致生物产品品质不断下降。因农田施用化肥,大多数城市近郊土壤都受到不同程度的污染,许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、砷、铬、铅等重金属含量超标或接近临界值。每年转化成为污染物而进入环境的氮素达1000万t,农产品中的硝酸盐和亚硝酸盐污染严重。农膜污染土壤面积超过780万hm2,残存的农膜对土壤毛细管水起阻流作用,恶化土壤物理性状,影响土壤通气透水,影响农作物产量和农产品品质。

2.2.3土壤污染危害人体健康。土壤污染会使污染物在植物体内积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人体健康,引发癌症和其他疾病。

2.2.4土壤污染导致其他环境问题。土壤受到污染后,含重金属浓度较高的污染土容易在风力和水力作用下分别进入到大气和水体中,导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。

3造成土壤污染的原因

3.1过量施用化肥

我国每年化肥施用量超过4100万t。虽然施用化肥是农业增产的重要措施,但长期大量使用氮、磷等化学肥料,会破坏土壤结构,造成土壤板结、耕地土壤退化、耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、生物学性质恶化,增加了农业生产成本,影响了农作物的产量和质量;未被植物吸收利用和根层土壤吸附固定的养分,都在根层以下积累或转入地下。残留在土壤中的氮、磷化合物,在发生地面径流或土壤风蚀时,会向其他地方转移,扩大了土壤污染范围。过量使用化肥还使饲料作物含有过多的硝酸盐,妨碍牲畜体内氧气的输送,使其患病,严重导致死亡[4]。

3.2农药是土壤的主要有机污染物

全国每年使用的农药量达50万~60万t,使用农药的土地面积在2.8亿hm2以上,农田平均施用农药13.9kg/hm2。直接进入土壤的农药,大部分可被土壤吸附,残留于土壤中的农药,由于生物和非生物的作用,形成具有不同稳定性的中间产物或最终产物无机物。喷施于作物体上的农药,除部分被植物吸收或逸入大气外,约有1/2左右散落于农田,又与直接施用于田间的农药构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药,在植物根、茎、叶、果实和种子中积累,通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。

3.3重金属元素引起的土壤污染

全国320个严重污染区约有548万hm2土壤,大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20%,其中重金属污染占80%,粮食中重金属镉、砷、铬、铅、汞等的超标率占10%。被公认为城市环境质量优良的公园存在着严重的土壤重金属污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤,使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂,硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用,积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞,所以,汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车尾气沉降,磷肥中有时也含有镉[5]。

3.4污水灌溉对土壤的污染

我国污水灌溉农田面积超过330万hm2。生活污水和工业废水中,含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分,所以合理地使用污水灌溉农田,有增产效果。未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,会将污水中有毒有害的物质带至农田,在灌溉渠系两侧形成污染带。

3.5大气污染对土壤的污染

大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质,在大气中发生反应形成酸雨,通过沉降和降水而降落到地面,引起土壤酸化。冶金工业排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2~3km范围的点状污染。

3.6固体废物对土壤的污染

污泥作为肥料施用,常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。工业固体废物和城市垃圾向土壤直接倾倒,由于日晒、雨淋、水洗,使重金属极易移动,以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散。

3.7牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染

禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物,其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料,如果不进行物理和生化处理,则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染,并通过水和农作物危害人群健康。

3.8放射性物质对土壤的污染

土壤辐射污染的来源有铀矿和钍矿开采、铀矿浓缩、核废料处理、核武器爆炸、核实验、燃煤发电厂、磷酸盐矿开采加工等。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染,放射性散落物中,90Sr、137Cs的半衰期较长,易被土壤吸附,滞留时间也较长。

4我国土壤污染的治理措施

4.1施用化学改良剂,采取生物改良措施,增加土壤环境容量,增强土壤净化能力

向土壤中施用石灰、碱性磷酸盐、氧化铁、碳酸盐和硫化物等化学改良剂,加速有机物的分解,使重金属固定在土壤中,降低重金属在土壤及土壤植物体的迁移能力,使其转化成为难溶的化合物,减少农作物的吸收,以减轻土壤中重金属的毒害。针对有机物污染,用植物、细菌、真菌联合加速有机物降解。针对无机物污染,利用植物修复可以把一部分重金属从土壤中带走。

增加土壤有机质含量、砂掺粘改良性土壤,增加和改善土壤胶体的种类和数量,增加土壤对有害物质的吸附能力和吸附量,从而减少污染物在土壤中的活性。发现、分离和培养新的微生物品种,以增强生物降解作用。

4.2强化污染土壤环境管理与综合防治,大力发展清洁生产

控制和消除土壤污染源,组织有关部门和科研单位,筛选污染土壤修复实用技术,加强污染土壤修复技术集成,选择有代表性的污灌区农田和污染场地,开展污染土壤治理与修复。重点支持一批部级重点治理与修复示范工程,为在更大范围内修复土壤污染提供示范、积累经验。合理利用污染土地,严重污染的土壤可改种非食用经济作物或经济林木以减少食品污染。科学地进行污水灌溉,加强土壤污灌区的监测和管理,了解水中污染物的成分、含量及其动态,避免带有不易降解的高残留污染物随机进入土壤。

增施有机肥,提高土壤有机质含量,增强土壤胶体对重金属和农药的吸附能力。强化对农药、化肥、除草剂等农用化学品管理。增施有机肥同时采取防治措施,不仅可以减少对土壤的污染,还能经济有效地消灭病、虫、草害,发挥农药的积极效能。在生产中合理施用农药、化肥,控制化学农药的用量、使用范围、喷施次数和喷施时间,提高喷洒技术,改进农药剂型,严格限制剧毒、高残留农药的使用,大力发展高效、低毒、低残留农药。大力发展生物防治措施。

大力推广闭路循环、无毒工艺,以减少或消除污染物的排放。对工业“三废”进行回收净化处理,化害为利,严格控制污染物的排放量和浓度。大力推广和发展清洁生产。

针对土壤污染物的种类,种植有较强吸收能力的植物,降低有毒物质的含量,或通过生物降解净化土壤,通过改变耕作制度、换土、深翻等手段,施加抑制剂改变污染物质在土壤中的迁移转化方向,减少农作物的吸收,提高土壤pH值,促使镉、汞、铜、锌等形成氢氧化物沉淀。

根据土壤的特性、气候状况和农作物生长发育特点,既要防治病虫害对农作物的威胁,又要把化肥、农药对环境和人体健康的危害限制在最低程度。利用物理、物理化学原理治理污染土壤。大力开展植树造林,提高森林覆盖率,维护森林生态系统平衡。

4.3调控土壤氧化还原条件

调节土壤氧化还原电位,使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物,控制其迁移和转化,降低污染物的危害程度。调节土壤氧化还原电位主要是通过调节土壤水分管理和耕作措施实现。

4.4改变耕作制度,实行翻土和换土

改变耕作制度会引起土壤环境条件的变化,消除某些污染物的危害。对于污染严重的土壤,采取铲除表土和换客土的方法;对于轻度污染的土壤,采取深翻土或换无污染客土的方法。

4.5采用农业生态工程措施

在污染土壤上繁殖非食用的种子、种经济作物,从而减少污染物进入食物链的途径;或利用某些特定的动植物和微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质,从而达到净化土壤的目的。

4.6工程治理

利用物理(机械)、物理化学原理治理污染土壤,是一种最为彻底、稳定、治本的措施,但投资大,适于小面积的重度污染区,主要有隔离法、清洗法、热处理、电化法等。近年来,把其他工业领域,特别是污水、大气污染治理技术引入土壤治理,为土壤污染治理研究开辟了新途径。

5参考文献

[1]徐月珍.防止土壤污染和地下水污染的措施[J].环境与可持续发展,1989(1):29-31.

[2]任旭喜.土壤重金属污染及防治对策研究[J].环境保护科学,1999,25(5):31-33.

[3]陈晶中,陈杰,谢学俭,等.土壤污染及其环境效应[J].土壤,2003,35(4):298-303.

重金属污染危害范文篇3

1实验部分

1.1样品的采集与处理花溪水库属于云贵高原典型的喀斯特中型供水水库,地处贵阳市花溪区,距贵阳市市区仅20km,下游距花溪仅3km。花溪水库库容近3×107m3,每天向贵阳供应饮用水20多万吨,占全市总供水的30%左右,属贵州省一级水源保护区,是贵阳市的重点供水水库之一。作为重要饮用水水源地,其水质的好坏将直接影响到市民的身体健康。2009年10月在花溪水库库区内共布设1#(大坝)、2#(半边山)、3#(镇山村)、4#(李村)、5#(天鹅渡口)、6#(竹拢)6个沉积物采样点(见图1),采用抓斗式采泥器采集水库沉积物表层0~5cm的样品。样品经离心、风干、研磨、过100目尼龙筛、充分混合后,按四分法选取过筛的细土,最后留下足够分析用的数量,置于密封袋中保存备用。

1.2样品的分析测试称取风干样品0.2g(精确到0.0001g),用少许去离子水润湿,加入消解液(硝酸与高氯酸体积比为4∶1)15ml,湿法消解,0.5%的HNO3定容至50ml,用AA400原子吸收光谱仪测定Zn和Cu的含量,AA800原子吸收光谱仪测定Cd和Pb的含量。称取风干样品0.2g(精确到0.0001g),用少许去离子水润湿,加消解液(王水)10ml,微波消解,冷却后用5%的HCl定容至50ml,用AF-640原子荧光光谱仪测定Hg和As的含量。称取风干样品0.5g(精确到0.0001g),于150ml三角瓶中,加去离子水润湿样品,加入1.5mlH2SO4,摇匀,加入1.5mlH3PO4、3mlHNO3摇匀消解,用ICP测定Cr的含量。

1.3评价方法LaysH[7]提出的潜在生态风险指数法是基于8种污染物(PCB、Hg、Cd、As、Pb、Cu、Cr和Zn),其中PCB为多氯联苯,属持久性有机污染物(由于分析方法所限,研究未测定),此次仅评价7个参数。

1.3.1潜在生态风险指数法各项评价指标的计算单因子污染参数(富集系数)Cif:Cif=Cis/Cin(1)式中,Cis为沉积物中金属i的实测值,Cin为该污染物参比值(环境背景值)。本文采用国际上常用的工业化前沉积物中重金属的全球最高背景值[5](As、Pb、Cu、Cd、Cr、Zn和Hg的背景值分别为15、25、30、0.5、60、80、0.25mg/kg)。单个重金属污染的潜在生态风险系数Eir:Eir=Tif×Cif(2)式中,Tif为某一重金属的生物毒性响应系数,反映重金属元素的毒性水平及水体对重金属元素污染的敏感程度。本文所研究的Tif为Hg(40)﹥Cd(30)﹥As(10)﹥Pb(5)=Cu(5)﹥Cr(2)﹥Zn(1)[8]。

2结果与讨论

2.1重金属分布特征花溪水库沉积物中重金属含量如表2所示。花溪水库中As、Hg、Cd的含量在各采样点变化范围较小,Pb、Zn、Cu的含量变化起伏较大。As、Pb、Cu、Zn、Hg、Cd的最大值均出现在3#样点;在6个采样点中,3#、5#采样点受人为干扰较大,3#采样点位于镇山村附近,有生活污水的排放;5#采样点位于天鹅渡口,曾有渡船和网箱养鱼,所以出现了3#样点的重金属累加值在6个采样点中最高,5#采样点次之。而2#和1#采样点位于下游,可能是由于重金属的沉积作用,使得2#采样点的重金属累加值高于1#采样点。各采样点重金属元素累积叠加值由高到低依次为3#。

2.2潜在生态风险指数评价潜在生态风险评价的各项指标计算见表3和表4。根据表3和表4,以国际上常用的工业化前沉积物中重金属的全球最高背景值为参照,贵阳市花溪水库重金属富集(Cif)顺序为污染水平(Eir)顺序为总体上看,As、Pb、Cu、Cr、Zn重金属潜在的生态危害在6个采样点中属于轻微生态危害范畴(Eir<40),其值远小于40;Cd在3#样点的Eir值超出了轻微生态危害范畴,其值为40.20,6个样点的均值为r值为43.20,属中等生态危害,6个样点的均值为36.60,接近中等生态危害范围(40≤E<80)。评价结果显示,Hg的单项污染程度最小,但潜在生态风险程度最高;Cu的单项污染程度最大,但潜在生态风险程度较小。这是因为,沉积物中Hg的含量虽小,但其Tif相对最高,因此Eir较高;而沉积物中Cu的含量虽最高,但因其Tif相对较低,因此Eir较低。从表4看出,各采样点的潜在生态风险指数都属于轻微污染范畴(IR<150),但3#样点IR=124.87,接近中等生态危害,分析表明,这可能是与镇山村的生活排污有关,应引起注意。6个样点的IR值大小顺序依次为3。

3结论

(1)花溪水库沉积物重金属在6个采样点中,As、Pb、Cu、Cd、Cr、Zn和Hg含量的最大值均出现在3#样点,且3#样点的多种重金属的生态系统的潜在生态风险指数为124.87,接近中等生态危害程度,应当引起有关部门的注意。(2)以现代工业化前正常颗粒沉积物中重金属含量的最高背景值为参比值,花溪水库的潜在生态危害属轻微范畴。花溪水库重金属潜在生态危害程度由大到小依次为Hg>Cd>Cu>As>Pb>Cr>Zn。

重金属污染危害范文篇4

【关键词】含重金属;危险废物;水泥工业;处理技术

0.前言

随着经济的发展和工业化进程的加快,生活、医疗和工业废物的产生大量增加,对于水质、土质和人体健康产生巨大危害的危险废物也随之增加。这个问题已经引起联合国有关方面的高度重视,而成为一个全球性的关键而重要的环境课题。这个议题如果没有很好的方式加以处理和解决,对于人类的生存和地球环境的可持续发展将是一个致命的挑战。在未来的生活中,这些危险废物将会导致疾病尤其是传染病的大量扩散、大面积的环境污染和危害以及人类和动植物的疾病和死亡。如何有效、彻底且以环保的方式对于这些危险废物进行适当的处理,成为当前环境学家研究的重点课题。

1.危险废物的概念及分类

1.1危险废物的概念

高危害物和有毒废物,是危险废物的另外几类称呼之一。西方发达国家对于危险废物已经建立了相应的法律法规制度来进行约束,但是国际间对于其定义,还没有统一的标准,因而各国对其定义都各为不同。我国对于危险废物的定义,主要是指各类含毒性、腐蚀性、传染和爆炸性、化学反应性和易燃性等为特征和特性的危险类废物,对于人体健康和环境具有严重的危害性,并且具备潜伏和长期等特征。

1.2危险废物的分类

国家环保总局对于危险废物的分类进行了公布,人们一般根据其化学元素、物理形态以及其他类型的危害来进行分类。在该领域,对于危险废物的分类则主要根据他们的各自特性和不同特征而展开。

1.2.1按化学元素含量

按照它所含的化学元素,一般以清洁的危险废物、会产生气态污染物的危险废物、含重金属的危险废物和含碱金属的危险废物为主要分类方式。

1.2.2按物理形态

对于不同的物理形态,一般把它们分为固态危险废物、液态危险废物、气态危险废物、泥浆状危险废物、污泥状危险废物和桶装危险废物几个类别。

1.2.3其他分类方式

对于危险废物的分类,还有按热能特性分类方式、按危险特性的分类方式、按危险废物的类似分子结构和类似反应特征进行的分类方式,是危险废物分类的比较普遍的其他划分方式。

2.重金属在危险废物中的存在及其危害程度

2.1危险废物中存在的重金属污染

对于金属密度的不同,人们通常把金属划分为重金属和轻金属两类。不同的金属和物理化学性质不但不同,而且还存在着巨大的差异。有些金属元素为人体必需元素,而有的金属不但不是必须元素,对于人体还有相当的毒害作用。

在矿山开采、金属冶炼、重油燃烧、燃煤和废物焚烧等过程中,在环境中产生了重金属,而两个主要的来源就是废物焚烧和燃煤,废物焚烧重金属的排放量最多,这样就造成和产生了重金属的危险废物,并且它们都是有污染的。重金属污染的特点很多,但是它能产生很强的毒性,并且对于人体和生物造成相当程度的污染和危险,这个特点却是很重要且需要引起高度重视的。

2.2重金属危险废物危险性分析

常见的重金属危险废物,以及类金属危险废物主要存在于各类化学元素中。其中铅、铜、锌、镉、铬、锰、汞、镍、钴、锡、钒等元素,很大一部既是人体微量元素所必须的,同时也要适当把握其量的变化,如果过量和过少,都能成为产生毒害作用的助推剂。

3.利用水泥工业处理含重金属的危险废物

3.1对于废物进行焚烧

把原燃料带到水泥窑的重金属废物中,分别以结合熟料、以气相形式伴随废弃排放、以固相形式随粉尘排放和沉积窑灰里四个形式分散。在对于重金属的危险废物处理的过程中,可以把垃圾焚烧对重金属的控制分成焚烧前控制、焚烧中控制和焚烧后控制三个阶段,可以根据不同的控制阶段,对于含重金属的危险垃圾进行不同程度和级别的控制焚烧。

3.2新型干法工艺

国际上对于水泥回转窑处理各类含重金属废物,通过下列步骤进行:把窑尾上升的烟道放到窑里、在窑尾加入废物并且预分解、从回转窑里直接加到窑中、把窑头罩放到窑里、把主燃烧器喷到窑里。同时,由于不同的处理方式,还有两个方式是作为干法窑焚烧废物的工艺,分别是以水泥原料方式处理垃圾采用的工艺过程和以水泥燃料方式处理垃圾采用的工艺过程。

4.新型干法窑焚烧含重金属危险废物的意义

利用炉渣、粉煤灰和各类尾矿,还有工业生产里排出的废渣来进行水泥的生产,并且已经普遍取代了天然原料,这样的经济效益和社会效益都是非常可观的。国际国内一系列的研究和实践证明,处理危险废弃物的焚烧炉,是水泥回转窑来处理危险废物最优越且可行的方式,它具有焚烧温度高、停留时间长、焚烧状态容易稳定、能够部分替代水泥的天然原料、能够对于重金属元素进行固化、有效避免大气污染、适应能力强而焚烧处置点比较多和成本低廉等多个优势特征,因而具有更高的稳定性和适应能力,对于及时处理废物非常有利。

5.结束语

利用水泥工业,对于含重金属的危险废物进行处理,当前还存在着缺乏理论性、缺乏重金属等无机组分在窑内的固化和迁移情况的研究分析以及对于水泥窑内的高温环境里的有机组分固化和分解机制研究的缺乏等诸多不利因素的制约。利用这个技术对于含重金属的危险废物进行处理,主要是消除重金属对于人体和环境的危险。相信通过更多的理论研究和实践,并且通过有关部门对于理论和标准体系的有效建设,对于我国高危害废弃物作无害化处理和环保领域一定能作出更多的贡献,真正实现资源化利用和无害化处置为一体的新型生产工艺研究和危险废物处理技术的双双丰收。

【参考文献】

[1]辛美静,蔡玉良等.水泥工业处理城市生活垃圾时重金属渗滤性研究[J].中国水泥,2006,(3):54.

重金属污染危害范文篇5

关键词:重金属土壤污染治理途径

现阶段我们国家的资源能源短缺,如何高效合理的运用这些资源,是我们面临的重要问题。现代社会工农业发展及其迅速,重金属对土壤的污染越来越严重,如何合理利用有限的土地资源,在原本土地资源匮乏的状态下又增加了一大难题。土壤中重金属含量过高,对动植物的生长会产生极大的影响,而且对人类的身体健康也会产生威胁。如何对重金属污染的土壤防护治理,我们对其进行了研究。

一、重金属引起土壤污染的综合情况

重金属引起的土壤污染说的是在外界重金属的影响下,土壤中大部分原有的成分逐渐消失,而重金属所占的比例不断增加,影响了土壤的正常使用并且给影响了正常的生态平衡。使土壤污染的重金属的种类繁多,对土壤污染比较主要的几个金属是Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、Ni等,这类金属的密度都比较大。

重金属对土壤的破坏是从多个方面来衡量的。当然土壤中所含的重金属含量越高那么对土壤的污染就越严重。但是也与土壤中重金属存在形式和重金属在土壤中占有的比例也是分不开的。重金属在土壤中主要的存在形态有三种:水溶态、交换态和残存态。其中水溶态和交换态的生存活性比较强,毒性比较大。而残存态的重金属相对来说活性毒性就小很多了。当重金属在离子交换态的状态下的话,那么它的活动毒性是最强的,易被土壤中的植物吸收。或者与其他物质发生反应产生新的存在状态。

二、重金属对土壤污染的危害分析

(一)植物方面的危害

土壤的重金属污染对植物的危害是非常大的。对其危害主要体现在植物根和叶的变化。被重金属污染的土壤使植物在营养成分的吸收上不能得到保证。植物不能从土壤中吸收营养反而吸收了重金属后,与植物体内的某种物质发生反应产生有害的物质。这样就会导致植物不能正常的生长。也有可能导致植物的一部分发生坏死。如果污染严重植物吸收不到养分,那么就会使植物停止生长直至死亡。

(二)生物方面的危害

土壤对生物方面的影响也很大。它是许多微小生物和动植物生活的家园。土壤中存在着多种微小生物,微生物的多样性使土壤保持一个良好的状态。如果土壤受到重金属污染,土壤中生物所需的影响成分大大减少,在土壤中生存的微生物和小动物们的生命也会受到威胁。这样对土壤的状态也会产生严重的影响。

(三)土壤酶方面的危害

土壤酶是一种生物催化剂,其能够综合反映出土壤的肥力及活性状况。由于土壤的物理、化学性质及生物活性会显著的影响到土壤酶的活性,因此土壤环境一旦遭受污染,就会严重影响到土壤酶的活性。例如重金属元素Hg能够较为敏感的抑制土壤中脲酶,因此一旦土壤中的Hg超标,则土壤中所包含的脲酶也会显著的降低。

(四)人身健康方面的危害

土壤中重金属的超标对生物的影响非常大,对我们人的身体方面的危害那就更不用说了。如果吸收了过多的土壤中的重金属,身体所承担的后果都是难以人们承受的。大量的Cd元素会使人体的器官产生病变,对骨质生长产生极大的影响;吸收过量的Pb元素,会使人体的免疫机制不工作,容易生病:吸收过量的Ni元素可以使人们的鼻子和肺部感到不适,严重的还会导致鼻癌和肺癌。土壤中重金属超标严重的影响着人们的身体健康,对于土壤重金属污染方面我们要高度重视起来。

三、对于土壤重金属污染的防治修复措施分析

(一)物理修复

主要使用的物理修复技术有三种,分别是电动修复、电热修复和土壤淋洗。电动修复对土壤环境要求比较高,就是给土壤通电像电池一样,让土壤中的重金属离子做定向的移动,把含量超出标准的离子进行处理。但是不能大规模的处理。电热修复就是给土壤进行加热,使重金属离子在达到一定温度的情况下从土壤中分离。但是该种修复技术对土壤会产生极大的危害。土壤淋洗修复技术指的是向土壤中加入淋洗液,让重金属在淋洗液的作用下转换成液态的形式,然后对液态的重金属进行回收,对其进行相应的处理。这种方法发现的比较早,技术方面相对于电动修复和电热修复来说比较成熟,运用的比较多。

(二)化学固定修复

化学固定修复的方法就是在被重金属污染严重的土壤中加入一些能与重金属产生反应的一些有机元素,让重金属离子与之产生物理化学反应,改变其原有的活性,使其沉淀、发生氧化等。这样就会降低重金属土壤对动植物和微生物的危害。因为突土壤中超标的重金属元素是不相同的,所以也要根据重金属元素的性质再向土壤中添加物质。虽然这种修复方法在操作上面比较简单,但是对土壤中的重金属元素不能彻底处理。只是改变了其原有的性质,并没有从土壤中清除,所以也有可能再一次的污染土壤。

(三)植物修复

还有一种修复技术是植物修复。在被重金属污染的土壤中种植植物。有一些种类的植物可以把土壤中重金属物质吸收到体内,清除土壤中的重金属元素。这种修复技术运用的比较广泛,因为不用投入太多的成本,只需种植超富集植物就可以了。而且对生态环境还不会造成影响。因为这类植物可以免疫重金属的危害,吸收到体内后可以适应重金属元素的存在。也不会影响该类植物的生长。该类比较常见的植物有香草、芥菜等。而且在不断的研究中也发现了许多植物中都有这个特性,对重金属污染土壤的改善也有了很大的帮助。

四、结语

城市化进程的加快及工业生产等导致土壤中重金属污染现象十分严重,严重制约了土壤的高效利用。由于重金属元素的种类较多,在选用防治措施的时候,一定要因地制宜,结合土壤中重金属污染的具体情况,合理选用治理修复技术,最大程度的降低其危害,同时降低对周边环境的二次污染,确保土壤的肥性,促進农业的快速发展提供良好的土壤基础。

参考文献:

[1]曾跃春,刘永林.探析土壤重金属污染的修复技术与治理途径[J].工程技术:全文版,2016,(12).

重金属污染危害范文篇6

1我国耕地土壤环境质量状况

《中华人民共和国国家标准-土壤环境质量标准》将土壤环境质量问题定位为土壤污染问题,为此,本文也重点谈论耕地土壤的污染问题,而耕地土壤的其他环境问题在此暂不涉及。

1.1我国受污染耕地面积监测与分析结果表明,我国耕地土壤肥力质量总体上呈上升之势,但耕地土壤环境质量趋于恶化,尤其是土壤污染问题日益突出。由于我国对土壤环境的监管才刚起步,我国到底有多少耕地土壤被污染,目前没有一个统一的说法。据《1990中国环境状况公报》显示,当时全国遭受工业“三废”和城市垃圾危害的农田达667万hm2,农药、化肥和农用地膜等化学物质的污染已影响到农业生态环境质量;据《1997中国环境状况公报》显示,全国有1000万hm2的耕地受到不同程度的污染,这占当年12990万hm2耕地面积的7.7%;据《2000中国环境状况公报》显示,对30万hm2基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测,其中3.6万hm2土壤重金属超标,超标率达12.1%。2007年,赵其国院士的材料显示,我国重金属污染农田土壤超过2000万hm2,农药污染农田土壤达933万hm2,污水灌溉污染农田217万hm2,受石油污染的土壤面积达50万hm2,受工业废渣污染的农田己超过10万hm2,受采矿污染的土壤面积至少有20万hm2。几个数据简单相加为3230万hm2,相当于当时全国耕地面积(12177.6万hm2)的26.5%。2011年,罗锡文院士的材料显示,全国2000万hm2耕地正在受到重金属污染的威胁;农业部进行的全国污水灌溉区域调查统计显示,140万hm2的污水灌区中,遭受重金属污染的土地面积占农田灌溉区面积的64.8%;在广东,清洁土壤只有11%,轻度污染占总耕地数量的77%,重度污染土壤占总量的12%左右;太湖流域有三分之一的耕地受到了污染;湖北省受三废污染的耕地面积已经达到40万hm2,占全省耕地面积的10%。2011年,环境保护部组织对全国364个村庄开展的农村监测试点结果表明,农村土壤样品超标率为21.5%,垃圾场周边农田、菜地和企业周边土壤污染较重。以上数据表明,我国耕地土壤受污染面积比率呈逐年上升趋势,受污染面积呈扩大之势。

1.2耕地土壤污染物主要来源综合前人的研究分析结果,土壤污染物主要来自于四个方面:

1.2.1污水灌溉在一些缺水地区,为了保障农产品产量,人们利用污水进行灌溉。虽然生活污水和工业废水中含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分,使用污水灌溉具有一定的增产效果;但因污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,利用污水灌溉的农田往往会受到某些重金属的污染。用任意排放未经处理的生活污水、工业废水浇灌田地是造成土壤污染的主要原因,我国80%的土壤污染都是因此造成的。农业部进行的全国污水灌溉区域调查统计显示,64.8%的污水灌溉农田不同程度地受到了重金属污染。

1.2.2大气污染物沉降大气中的污染物主要来自化石燃料燃烧排放的酸性气体和微量金属、冶金工业排放的金属粉尘、汽车尾气等。当然,多数物质本来就存在于大气环境之中,只是由于人类活动过度地向大气环境中排放酸性气体和微量金属破坏了大气系统微量物质原有的平衡,造成过多物质沉降污染土壤。大气沉降物质包括汞(Hg)、铅(Pb)、镉(Cd)、锌(Zn)等重金属,以及二氧化硫、氟化物、氮氯化物和碳氢化合物等。这些物质以降尘和酸雨等形式进入土壤,引起土壤污染。大气污染物沉降所造成的土壤污染具有区域范围广和外源污染的特点。某一个区域,即使不使用任何污染物质,也有可能受周边大气污染的影响,以大气污染物沉降的方式造成土壤污染。如城市周边与道路两侧的农田中,每天都有含有污染物的尘埃颗粒落到地面进入土壤;全国每年近12.2%的国土受到酸雨的影响,其主要区域集中在长江沿线及以南和青藏高原以东地区,造成土壤环境恶化。

1.2.3无序堆放的固体废弃物和生活垃圾随着工业化和城镇化的快速发展,城市、农村堆积和处理固体废弃物与生活垃圾引起的土壤污染现象越来越严重。大量无序堆放的固体废弃物和生活垃圾中的有害物质会随着大气迁移、扩散、沉降,以及降水或地表径流等作用转化成有毒液体渗入土壤污染农田;有些有毒生活垃圾掺入有机肥,进入土壤,污染农田。

1.2.4不合理的农业生产过程除了利用污水灌溉会造成耕地土壤污染外,其他不合理的农业生产过程同样会造成耕地土壤的污染。主要包括:①不合理地使用农药造成土壤污染。农药包括各种杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀鼠剂、除草剂、脱叶剂和植物生长调节剂等。农药在农业保产增产中发挥了重要作用,但不合理使用农药所造成的土壤污染问题日益突出,全国受农药污染的农田土壤达933万hm2(1.4亿亩)。②不合理地使用肥料造成土壤污染。肥料污染包括化肥污染和有机肥污染。化肥污染包括三个方面:一是某些用于生产化肥的原料中所伴生的天然重金属物质在化肥生产过程中未被完全清除,导致化肥中含有重金属而污染土壤,在部分磷肥中存在这种现象;二是过量使用化肥和化肥与有机肥比例失衡造成土壤结构恶化和土壤微生物环境的改变,或因土壤环境的改变加剧土壤中有害重金属物质活化,危害农作物;三是由于过量施用化肥,未被作物吸收的化学成分进入水体(包括地下水和地表水),污染水环境。有机肥污染主要是指有机肥中含有的有毒有害物质对土壤的污染。现在大量粗制的有机肥,或因掺入含毒生活垃圾而含大量有害污染物质,或掺入含重金属的湖塘底泥或污水处理厂含重金属的污泥,还有牲畜粪便本身含有病原菌、重金属、激素、抗生素及其他有机污染物;另外,不少商品有机肥同样含有重金属等有害物质。③不合理使用地膜造成土壤污染。2011年全国地膜使用量124.5万t,地膜覆盖面积1979万hm2。地膜在我国各地的广泛推广使用,大大地延长了冷凉地区农作物种植季节,扩大了某些农作物的种植区域,提高了农产品产量。但与此同时,大量的废弃残膜也带来了农田白色污染问题。

2耕地土壤污染的主要特点

2.1土壤污染具有隐蔽性和滞后性大气污染和水污染一般比较直观,容易被人们发觉,而土壤污染往往不易被人们发现,一般要等到农产品发生危害时,人们才会追溯到土壤,并且需要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测才能确定。因此,土壤污染从产生污染到出现问题,通常会滞后很长时间。

2.2土壤污染具有累积性和治理的艰难性污染物质在大气和水体中一般容易扩散和稀释,所以只要切断污染源并采取有效的治理措施,很快就会见效;而污染物在土壤中一般难以扩散和稀释,土壤污染一旦发生,则很难恢复,治理成本较高、治理周期较长,被某些重金属污染的土壤甚至需要200~1000年的时间才能够恢复。

2.3土壤污染趋向多源性和复杂性我国土壤污染正从常量污染物转向微量持久性毒害污染物;土壤污染从局部蔓延到大区域,从城市郊区延伸到乡村,从单一污染扩展到复合污染,从有毒有害污染发展至有毒有害污染与氮、磷营养污染的交叉,形成点源与面源污染共存,生活污染、农业污染和工业污染叠加、各种新旧污染与二次污染相互复合或混合的态势。

3在制定耕地土壤污染防控措施时应注意的问题

3.1必须强化土壤污染防控工作,从源头控制污染物进入土壤前面的分析表明,我国耕地土壤污染规模呈扩大之势,因土壤污染而造成的“毒米”、“毒菜”事件不断在新闻媒体上报道,尤其是2013年湖南“镉米”事件给人们带来了很大的恐慌,湖南大米销量严重受损,最严重的地方甚至有70%以上的大米加工企业停工,种植水稻的农民利益受到重创。耕地土壤一旦受到污染,其治理难度很大,成本很高。因此,必须强化污染防控,控制污染物进入土壤。当前最为迫切的工作有五个方面:一是强化灌溉水源质量监控工作,严控未经处理和处理不达标的污水灌溉;二是严控高毒、高残留农药的使用,并强化农药使用知识的宣传,做到科学用药;三是强化化肥质量监控,严控重金属超标化肥进入市场,并强化科学用肥技术的推广,做到化肥用量适度、化肥施用时机与频率适宜、化肥与有机肥比例合理;四是科学使用地膜,广泛推广可降解地膜或可回收地膜,严控地膜对土壤的污染;五是严控企业污染排放。

3.2对土壤污染概念正确认识,不要夸大污染规模构成土壤污染的要素主要包括三个方面的内容(土壤污染三要素),即有可识别的人为污染物、有可鉴别的污染物数量的增加、有现存(直接显露)或潜在(通过转化)的危害后果,三者缺一不可。但有学者认为,只要有人类活动产生的污染物进入土壤,不论是否对有关受体(生物、水体、空气、人体或财产)产生明显危害都应称为污染,即只要有人类活动产生的污染物进入耕地土壤,不管污染物是否超标,即是否对农业产生危害,均称之为污染土壤。其中部分土壤中的污染物可能并未超标,即只要不再继续增加污染物,就不会对农业造成危害,也不会造成农产品的安全问题。另外,重金属是土壤的固有组分,普遍存在于土壤中,这是一种自然现象,不应一见到土壤中含有重金属就认为土壤受到了重金属的污染。当然,耕地土壤中一旦有了污染物,不管是否超标,都应该引起重视、加强保护,避免污染物进一步增多。另外,即使自然界本身造成的有害物质超标土壤,也应严禁用于种植可食用的农作物。

3.3正确认识有机肥,加强对有机肥的质量管控人们普遍认为化肥是不安全的,而有机肥是安全的。实际上,有机肥受原料的影响,如原料中含有有毒有害物质,施入农田也会造成土壤污染。农村自家粗制的农家肥,有的因掺入含毒生活垃圾(包括电子产品废弃物),或含重金属的湖塘底泥,或含有重金属的畜禽粪便而含有有毒有害污染物质。另外,部分商品有机肥也存在重金属超标问题。如刘荣乐等对162个商品有机肥样品测试分析结果表明:按照当时我国现有的有机-无机复混肥料国家标准(GB18877—2002),在162个测试样品中有1个样品Cr超标,2个样品Pb超标,9个样品Cd超标;但按照德国腐熟堆肥中部分重金属限量标准,在162个样品中有110个Cd超标,73个Ni超标,31个Zn超标。王飞等于2012年8~11月对华北地区42个商品有机肥样品测试分析结果表明:按照中国有机肥行业标准,Pb的超标率高达80.56%,其他测试重金属不超标;但按照德国腐熟堆肥标准,大部分测试重金属均超标。因此,我国应强化对有机肥的管控。首先,强化对商品有机肥重金属等有害物质的监控,严控重金属等有害物质超标的有机肥进入市场;二是开展对农村粗制农家肥质量的抽查检测工作,并加大宣传力度,让广大农民认识到含毒生活垃圾等有害物质进入农家肥的危害性;三是强化农家肥无害化处理技术的研发与推广。

重金属污染危害范文篇7

从一张油漆斑驳的桌子下面,84岁的李文骧老人扯出小半袋大米,肉眼看不出这些大米有什么异样。但是,经过检测,这种大米中镉成分严重超标。当地人将这种大米简称为“镉米”。李文骧老人怀疑自己得的怪病与这种大米有关。在其生活的广西阳朔县兴坪镇思的村,另外十几个老人也有类似症状。

从1982年退休回村算起,李文骧吃本村产大米已有28年。多位学者的研究论文证实,该村耕地土壤早在上世纪60年代以前就已被重金属镉所污染;相应的,所产稻米中镉含量亦严重超标。

医学文献已经证明,镉进入人体,多年后可引起骨痛等症,严重时导致可怕的“痛痛病”。所谓“痛痛病”,又称骨痛病,命名于上世纪60年代的日本。该国由于开矿致使镉严重污染农田,农民长期食用污染土壤上的稻米等食物,导致镉中毒,患者骨头有针扎般剧痛,口中常喊“痛啊痛啊”,故得此名。

10%的稻米镉超标

类似案例不只出现在广西思的村。实际上,多个地方均有人群尿镉等严重超标和相应症状。尤其值得一提的是,无论农业部门近年的抽查,还是学者的研究均表明,中国约10%的稻米存在镉超标问题。

中国年产稻米近2亿吨,10%即达2000万吨。如此庞大的数字足以说明问题之严重。研究还表明,中国稻米重金属污染以南方籼米为主,尤以湖南、江西等省份为烈。2008年4月,有关研究小组从江西、湖南、广东等省农贸市场随机取样63份,实验结果证实60%以上大米镉含量超过国家限值。

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研究员说,中国的重金属污染在南方较密集,在湖南、江西、云南、广西等省区的部分地方,则出现一些连片的分布。他根据多年在部分省市的大面积调查估算,重金属污染占10%左右的可能性较大。其中,受镉污染和砷污染的比例最大,约分别占受污染耕地的40%左右。如果陈同斌的估计属实,以中国18亿亩耕地推算,被镉、砷等污染的土地近1.8亿亩,仅镉污染的土地也许就达到8000万亩左右。

“镉危机”下的恐慌

食品安全危机已成为当下热词,在奶粉事件中达到高潮。因而,每一起事关食品安全的问题,都能引起极大关注,这次大米“镉危机”自然也不例外。北方人或许还可以依靠小麦,但吃不惯小麦的南方人,让他们选择不吃大米,这怎么可能呢?更甚的是,大米与我们朝夕与共,怎么说都不能不对其高度重视。

就目前而言,我们还不知情,但一听危机,必然有所恐慌,而在食品行业内,大米重金属危机是早已有之的事情。早在2002年,农业部稻米及制品质量监督检验测试中心对全国市场稻米进行安全性抽检。结果显示,稻米中超标最严重的重金属是铅,超标率28.4%,其次是镉,超标率10.3%。而如今,南京农大潘根兴团队在全国多个县级以上市场随机采购样品,结果表明10%左右的市售大米镉超标。这样的现状令人惊讶。遗憾的是,这些发生在大米上的危机,因为没有现实上的大范围犯病案例,都未能引发关注。

而此次,“骨痛病”将大米重金属危机聚集了公众的目光。本来大米遭遇“镉危机”,公众完全可以用嘴投票,不能吃的就不吃,但这只是一种理论上的美好。付诸于现实,便会发现,一是信息不透明。除却极个别伤害特别严重的地区,我们并不知道哪些地区的大米中重金属超标,连知情权都没有,叫公众如何去躲避?二是现实的困境。如果自己本地的大米重金属超标不能吃,那农民会不会就不吃呢?而一位村民一句“有钱的用钱扛,没钱的有命扛”便将这背后的辛酸与无奈淋漓尽致地表达了出来。

重金属污染谁之责

超标镉米的广泛存在已是不争的事实。食用镉米并不意味着快速中毒乃至死亡,而且中国目前的镉米超标还不很严重,但这对于身处镉米威胁中的人来说,镉之于人体的有害性毕竟是公认的,事实上重金属中毒往往是慢性中毒,在几十年后才出现临床反应。更何况,在广西、湖南的某些地区,已经发现重度污染的镉米,某些村落已经有多名村民出现镉中毒症状,而这些地区仍在种植、出售和食用受到严重镉污染的稻米。

同样需要引起关注的还包括更大范围的土壤重金属污染。根据各个污染区的不同情形,稻米中超标的有害重金属不只是镉,还可能包括铅、砷、汞、铜、锌等。除了稻米,其他农作物同样有可能受到重金属超标的影响。重金属污染畅行无阻,正是最令人担忧之处。

近年来,中国对“食品安全”的重视程度有所提高,而“食品安全”的核心挑战就是土壤污染。环保部门早已承认,中国土壤污染的总体形势相当严峻。据估算,全国每年受重金属污染的粮食达1200万吨,造成的直接经济损失超过200亿元。土壤污染造成有害物质在农作物中积累,并通过食物链进入人体,引发各种疾病,最终危害人体健康。

土壤重金属污染并非某一届政府的责任,而是长期应对不力结下的苦果;土壤污染治理,恰为环境治理的难中之难。不过,这绝不能成为政府对此视而不见、无所作为的理由,更不能因为担心公众恐慌而隐瞒真相或是大事化小。“镉米杀机”所展示的环境挑战和健康威胁应当成为契机,实施综合治理实乃当务之急!

“镉米杀机”昭示的挑战

应当承认,近年来,环保部、国土资源部和农业部等部门均从不同方向,对土壤污染、粮食污染情况展开大量调查研究。这些调查结果并非“机密”,应当尽可能公之于众,方便查询,既为研究者及各级决策者提供信息支持,也有助于动员全社会力量参与治理。以调查结果为依据,政府加大投入,推进重金属污染对人体健康影响的研究,推进治理污染的科研实验,亦为紧迫的基础性工作。

治理土壤污染比治理空气污染和水污染更加艰难。日本在1970年颁布《农业用地土壤污染防治法》,开始了漫长的污染土壤修复,至今未达终点。中国也将经历这样的“苦难的历程”。在此过程中,政府的决心和执行力正是关键,而土壤污染立法也应提上议事日程。

重金属污染危害范文1篇8

关键词:农产品质量安全;细菌污染;真菌污染;病毒污染;知识简述

中图分类号:F322文献标识码:A文章编号:1674-0432(2012)-11-0010-1

农产品质量安全涉及以下几个方面:农产品中的微生物污染;寄生虫及昆虫的污染;农药污染;有毒金属污染;食品添加剂污染;包装材料与食品容器污染。

农产品中的微生物污染主要包括。以下三个方面:农产品中的细菌污染;真菌污染;病毒污染。细菌污染农产品能引起冷藏农产品腐败,变质。细菌常见于水和土壤中,肉类的表面。比如葡萄球菌在农产品表面生长后,如果条件适宜,可以产生毒素,引起人的食物中毒。它的危害能使细菌大量繁殖引起食源性疾病传播。真菌污染的农产品主要在农作物上生长繁殖,使食品发霉变质或使农作物发生病害,这些毒素引起人和动物发生各种疾病,称之为真菌素中毒症。霉菌所产生的各种孢子很容易污染食品,特别是粮食与油料作物以及发酵食品。霉菌毒素中毒与传染病不同,没有传染性流行,有急性中毒,慢性中毒,可以诱发肿瘤或致癌作用,或体内遗传物质的突变。病毒污染农产品主要表在人类的肝脏器官,如甲型肝炎病毒;戊型肝炎病毒;病毒主要来源于海鲜、野生动物;传染途径是水,食用不够熟或生的水可引起致病性。

寄生虫是指不能或不能完全独立生存,需要寄生于其他生物体内的虫类。寄生虫及其虫卵直接污染农产品或通过病人,病畜的粪便污染水源或土壤后,在污染农产品。比如:囊虫、旋毛虫、蛔虫、姜片虫、阿米巴原虫。昆虫有仓螨、蟑螂、苍蝇。其中仓螨会引起粮堆发热,水分增加,传播霉菌,导致粮食异味,最后失去使用价值。

重金属污染危害范文1篇9

关键词污灌区;重金属污染;潜在生态风险;评价;甘肃白银;东大沟

中图分类号X53文献标识码A文章编号1007-5739(2015)15-0215-03

污水灌溉曾被认为是缓解农业水资源紧张状况的重要途径,但长期使用未经处理的污水进行灌溉,可能会导致污水中的重金属等污染物在土壤中累积,并经过作物吸收进入食物链,或通过某些迁移进入地下水和大气,最终威胁其他动物甚至人类的健康[1]。由于长期污灌已经引起了一系列的环境问题,如小麦拔节后抽穗少、蔬菜易腐烂不耐贮藏等[2]。因此,污染土壤修复技术已成为全球的热点研究领域之一,通过土壤淋洗、加入土壤改良剂使重金属固化或改变重金属形态、微生物与植物的生物修复等措施,可以减轻或清除土壤的重金属污染[3]。但无论采取何种污染修复技术,都必须先了解土壤污染状况、污染类型和污染程度等,才能采取相应的措施。

白银市位于甘肃省中部,黄河上游,地下水资源丰富,黄河流经市辖区,水能资源充足。面积2.12万km2,人口180万人。白银地区矿产丰富,开采历史悠久,矿产资源有铜、铅、锌、金、银等金属矿产及硫磺、煤炭、石膏、石灰石、芒硝、氟石等非金属矿产。白银市几十年来粗放的有色金属采选和冶炼加工,致使境内东大沟流域农田及周围生态环境的重金属污染问题严重,直接影响黄河流域生态安全。东大沟是白银市东市区工业区的一条排污沟,起源于白银公司露天矿,由北向南穿过白银市东市区,流经38km于四龙口汇入黄河。沿途主要接纳了白银公司、银光公司等工业企业排放的工业废水和东市区居民生活污水。作为农业灌溉用水的有效方式,东大沟沿线耕地用污水灌溉有很长的历史。因此,研究污灌区土壤重金属污染特征,对土壤环境质量进行评价,可为污灌区土壤重金属污染修复提供科学依据。

1研究方法

1.1样品采集

1.1.1采样区域与采样点分布。本次研究基于2007年全国第二次土壤普查工作中在东大沟污灌6个不同区域(分别标记为A、B、C、D、E、F)采集的表层土壤,采样深度为0~20cm,共计50个,其中区域A有4个,区域B有10个,区域C有23个,区域D有3个,区域E有6个,区域F有4个,代表白银市东大沟污灌区域土壤环境质量,采样定位见图1。

1.1.2土样采集与处理方法。测量重金属的样品用竹片或竹刀去除与金属采样器接触的部分土壤,再用其取样。等重量混匀后用四分法弃取,保留相当于风干土3kg的土样记录装袋。采样结束后,采样小组填好样品流转单,同样品一起交样品管理员。采集的土壤样品放置于风干室的风干盘中,除去土壤中混杂的砖瓦石块、石灰结核、根茎动植物残体等,摊成2~3cm的薄层,经常翻动。半干状态时,用木棍压碎或用2个木铲搓碎土样,置阴凉处自然风干。风干后的样品倒在有机玻璃板上,用木锤敲打,用木棒再次压碎,细小已断的植物须根,采用静电吸附的方法清除。混匀土样,过孔径2mm的尼龙筛,去除2mm以上的砂粒,大于2mm的土团继续研磨、过筛。过筛后的样品全部置于无色聚乙烯薄膜上,充分搅拌、混合直至均匀,用四分法弃取、称重,保留2份样品,一份装瓶备分析用,另一份继续进行细磨,过孔径0.15mm的尼龙筛用于分析。

1.2样品分析

采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全消解的方法,彻底破坏土壤中的矿物晶格,使试样中的待测元素全部进入试液,使用Zeenit-700原子吸收分光光度计测定Cu、Pb、Zn、Cd,使用AFS-930原子荧光光度计测定As、Hg。所有测定均有空白样和质控样进行质量控制。

1.3评价方法

污染评价的方法很多,目前使用较多的是指数法,不同的评价方法侧重点不同。本次研究采用污染综合指数法、污染分担率对污灌区土壤重金属污染特征进行评价,采用Hakanson潜在生态危害指数法对污灌区土壤生态风险进行评价。

1.3.1土壤重金属污染质量评价。土壤按照应用功能、保护目标和土壤主要性质划分为3类,Ⅱ类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤。土壤质量基本对植物和环境不造成危害和污染。本次评价区域执行《土壤环境质量标准》(GB15618―1995)Ⅱ类土壤标准[4],采用单项污染指数和综合污染指数,对污灌区土壤重金属污染进行评估。具体的数学模型如下。

单项污染指数:Pi=Ci/Si

污染分担率:Ki(%)=(Pi/P)×100

式中,Pi为第i种污染物单项污染指数,Ci为第i种污染物的实测值,Si为第i种污染物的评价标准,P为污染综合指数,Ki为第i项污染物所占的分担率(%)。

土壤质量分级标准见表1。综合污染指数全面反映了各污染物对土壤污染的不同程度,同时充分考虑了高浓度物质对土壤环境质量的影响。

根据国家土壤环境质量标准的定义,本文将土壤环境质量分为5个级别,具体分级见表2。

1.3.2潜在生态风险评价。瑞典著名地球化学家Hakanson在1980年提出的潜在生态指数法(ThePotentialEcologicalRiskIndex)(RI)是一套应用沉积学原理评价重金属污染和生态危害的方法。该方法作为国际上土壤(沉积物)中重金属研究的先进方法之一,不仅反映了某一特定环境中不同污染物的影响,同时也反映了多种污染物的综合影响,并定量划分出潜在危害程度,是目前应用很广的一种方法。我国著名学者陈静生曾于1989年根据Hakanson的关于潜在生态危害指数评价方法介绍了6个重金属元素的毒性系数的计算方法,并给出了毒性系数。随后,我国众多学者在研究土壤(沉积物)重金属污染评价中也大量使用了潜在生态危害指数法。

单个元素污染系数:Cir=Ci实测/Cin

式中,Cir为某一种金属的污染系数,Ci实测为土壤(沉积物)重金属元素的实测含量,Cin为该元素的评价标准,某一重金属的潜在生态危害系数Eir=Tir×Cir

某一点土壤(沉积物)多种重金属综合潜在生态危害指数:

Hakanson提出的重金属毒性水平顺序:Hg(40)>Cd(30)>As(10)>Pb(5)=Cu(5)>Zn(1),潜在生态风险指数可以定量评价单一元素的风险等级,也可以评价多个元素的总体风险等级。重金属的潜在生态风险指标与分级关系见表3。

2结果与分析

2.1东大沟污灌区土壤重金属污染特征

对白银市东大沟污灌区50个点位表层采集的土壤样品,使用原子吸收光度法和原子荧光光度法完成了6种元素(Cu、Pb、Zn、Cd、As、Hg)的测试。同时,选取全国第二次土壤普查中本地区环境土壤背景点的土壤样品,并将此作为本地的背景值。监测分析结果可知,东大沟污灌区不同区域表层土壤中重金属含量分布差别较大(表4)。由表4可知,6种重金属含量均值大小在区域A、E、F中依次为Zn>Pb>Cu>As>Cd>Hg,区域B依次为Cu>Zn>Pb>As>Cd>Hg,区域C、D则为Zn>Cu>Pb>As>Cd>Hg。重金属污染程度沿程分布呈现逐渐降低的趋势。

以相关元素背景值为评价标准是土壤环境质量评价的最基本的依据之一,也是判别土壤污染程度与否的重要标准之一[5]。通过与白银市土壤背景值比较,污灌区表层土壤中6种重金属平均含量均显著高于土壤背景值。其中,Cu的最高平均值达到土壤背景值的39倍(区域B),Pb为24倍(区域A),Zn为23倍(区域A),Cd为475倍(区域A),As为15倍(区域F),Hg为48倍(区域F)。除As和Hg外,其他重金属元素的超标率为100%。因此,由于历史原因和现实条件限值,常年使用处理未达标的污水灌溉,白银市东大沟污灌区表层土壤已经出现了严重的重金属累积现象,应引起农业环境部门的重视。

2.2东大沟污灌区土壤重金属污染质量评价

由于该地区的土壤pH均值为7.58,属微碱性环境,故选择国家土壤环境质量标准pH>7.5的二级限量值作为污染评价值,计算污灌区土壤中6种重金属的单项污染指数值和综合污染指数值,分析结果见表5。

从表5可以看出,根据单项污染指数法和综合污染指数法的评价结果,污灌区表层土壤已经受到重金属污染。在研究区中的重金属,Cu、Pb、Zn、Cd、As、Hg的单项污染指数的变化范围分别为1.06~7.57、0.50~1.99、0.73~4.46、10.7~62.0、1.68~6.92、0.14~1.89;单项污染指数均值分别为3.91、1.34、2.50、35.2、3.32、1.06,均大于1。在研究的污灌区中,Cd的污染指数最高,对环境的污染也最大。表层土壤重金属的平均单项污染指数从大到小依次为Cd>Cu>As>Zn>Pb>Hg。

污灌区的综合污染指数范围为2.5~13.2,均值为7.9,污灌区土壤受到重污染,作物受到的污染已相当严重。由综合污染指数看以看出,各个污灌区表层土壤重金属污染程度为区域C>区域A>区域B>区域D>区域F>区域E。从分布的区域来看,重金属污染程度呈现污灌土地沿流域自上而下,由近岸到远离逐渐降低的趋势。

污染物分担率反映了各污染物在污染过程中所占的比率。从表6看以看出,污灌区表层土壤中6项污染物平均分担率的顺序为Cd>As>Cu>Zn>Pb>Hg,但不同区域中污染物分担率有差别。在污灌区表层土壤中,Cd污染物分担率明显高于其他污染物,平均值达到了72.51%,因此东大沟污灌区表层土壤重金属的污染程度主要由该地区Cd的污染程度来判定。从污染因子结构来看,与东大沟纳入废水企业明显相关。

2.3东大沟污灌区表层土壤潜在生态风险评价

根据东大沟流域特点,综合本地区背景土壤不会对东大沟污灌区土壤中重金属含量造成影响情况,本次研究确定以《土壤环境质量标准》(GB15618―1995)Ⅱ类标准进行生态风险评价。

表7列出了白银市东大沟污灌区表层土壤单个重金属潜在生态风险系数和综合生态风险指数。通过计算结果可以看出,污灌区表层土壤重金属综合潜在生态危害指数为352~2009,平均达1159,生态风险达到很强生态风险,只在区域E(RI=352)为较强生态风险,表明白银市东大沟污灌区表层土壤受到严重污染,应引起充分的关注。污灌区表层土壤6种重金属的潜在生态风险系数Eir范围:Cu为5~38,Pb为3~10,Zn为1~4,Cd为321~1860,As为17~69,Hg为6~76。从6种重金属的潜在生态风险系数的均值来看,其潜在生态风险程度为Eir(Cd)>Eir(Hg)>Eir(As)>Eir(Cu)>Eir(Pb)>Eir(Zn)。在整个污灌区表层土壤中,Cu、Pb、Zn处于轻度的潜在生态风险,而Cd则处于极强的潜在生态风险。As在区域F中处于中等的潜在生态风险,在其他区域则处于轻度的潜在生态风险。Hg在区域B、C、F中处于中等的潜在生态风险,而在其他区域处于轻度的潜在生态风险。由此可见重金属Cd为东大沟污灌区表层土壤重金属污染首要污染物。表7分析结果表明,污灌区表层土壤中处于很强的潜在生态风险水平,则主要是由Cd所引起的。Cd的潜在生态风险系数均值为1055,远高于极强生态风险值,在6个区域50个点位中,仅有1个点位为中等生态风险水平,占所监测点位的2%;3个点位处于较强生态风险水平,占所监测点位的6%;7个点位为很强生态风险水平,占所监测点位的14%;其余的39个点位达到极强生态风险水平,占所监测点位的78%[6]。

重金属污染危害范文篇10

摘要:

矿区周边土壤重金属污染对区域农产品和人体健康危害极大,为对个旧市大屯镇稻田土壤重金属的潜在生态风险进行定量评价及预警分析,计算了6种重金属元素(Pb、Cd、砷、Zn、Cu和Cr)的综合生态风险指数(RI)、地累积指数(Igeo)和生态风险预警指数(IER)。结果表明:研究区域6种重金属平均风险指数的大小顺序为:Cd>砷>Cu>Cr>Pb>Zn,Cd和砷元素的生态风险指数平均值>40,94.4%的土壤样品处于中等风险以上水平;重金属元素的Igeo顺序为Cd>砷>Pb>Cr>Cu>Zn,Cd和砷元素有超过94.4%的土壤样品处于中等污染以上水平。生态风险预警评价结果显示,66.7%采样点处于生态风险无警级别,33.3%采样点处于生态风险重警级别。综合分析认为,该区域主要是以Cd和砷为主的土壤重金属复合污染,对已经达到生态风险重警级别的区域应该采取相应的土壤修复措施,对无警区域应该加强监控防止污染。

关键词:

重金属;生态风险;风险预警;个旧

云南省个旧市素以“锡都”著称,是我国最大的锡矿所在地,长期的土法采矿炼矿不仅导致矿产资源有效利用率低,而且破坏了当地自然环境,给当地居民的生产生活带来了严重的影响。黄玉等[1]对个旧锡矿区的不同辐射范围进行土壤污染调查研究,发现个旧市矿业活动区Pb、Cd、砷给当地造成极高风险。肖青青等[2]对个旧市鸡街镇的土壤重金属污染调查评价发现土壤中Pb、Cd、Zn和Cu含量均超出《土壤环境质量标准》二级标准。土壤中的重金属长期停留和积累在环境中,对生态环境和人体健康存在诸多现实和潜在风险,选用一种或几种正确的评价方式评价土壤中的重金属污染程度对于环境和健康问题有着重要意义。前人对个旧矿区重金属污染分布和风险评价采用的主要方法有:Hakanson指数法[3]、单因子指数法[4]、内梅罗综合污染指数法[5]和地积累指数[6]。这些方法各有其适用条件和优点,但也存在一定的局限[7-8]。生态风险预警评价源于生态风险评价,既具有Hakanson指数法、地积累指数法、脸谱图法、综合指数法、尼梅罗综合指数法和污染负荷指数法等评价方法定量评价的特点,也能通过定量评价值与警度内涵之间的关联,实现定性评价分析[9]。前期关于区域土壤污染评价的研究多采用单一的分析方法进行重金属风险评价,针对个旧市大屯镇水稻土的污染评价也仅局限于单因子指数、内梅罗综合污染指数法的污染分级评价,采用重金属生态风险评价和风险预警的研究鲜见报道。本研究以云南省个旧市大屯镇稻田土壤为研究对象,采用Ha-kanson指数法和地积累指数法对6种重金属(Pb、Cd、砷、Zn、Cu、Cr)的含量进行分析计算,评估其污染程度,定量评价生态风险并作出风险预警,以期为个旧市水稻土生态风险预警和农产品安全生产提供科学依据。

1材料与方法

1.1土壤样品的采集

个旧地区水稻生产区域主要集中在大屯镇,本试验地点位于云南省个旧市矿区周边大屯镇稻田种植区。采样点集中在23°2'56″~24°2'56″N和103°14'11″~104°22'55″E的研究稻田。2015年3月12日,参照《NY/T395-2000农田土壤环境质量监测技术规范》的相关要求,分别按照不同的取样地块采集0~20cm土壤样品,每个样品由5个五点法取样的子样品混合而成,共采集54个样品。土壤样品自然风干,去除杂物,磨碎后过100目尼龙筛,用自封袋保存待测。

1.2样品的测定

土壤pH值用酸度计(STARTER3100,奥豪斯仪器(上海)有限公司)测定,固液比值为1∶2.5[10];重金属总量测定采用HF-HClO4-HNO3消解法[11]。所用试剂为优级纯,试验用水为去离子水。样品溶液中重金属元素铅、镉、砷、锌、铜和铬采用ICP-MS(ELANDRC-e型,美国PerkinElmer公司)进行分析测定。

1.3评价方法

1.3.1潜在生态风险指数法

评价潜在生态风险指数法是1980年由瑞典科学家Hakanson[12]提出的评价方法。该方法综合考虑了重金属含量、环境效应、生态效应和重金属毒性等因素而被广泛用于土壤中重金属污染风险分析[13-14]。其计算公式如下:Cri=Ci/Cni(1)Eri=Tri×Cri(2)RI=∑ni=1(Eri)=∑ni=1(Tir×Cir)(3)式中:Cri为土壤中重金属i的富集系数;Ci为重金属i的实测数据;Cni为计算所需的参比值,本文采用云南省土壤质量背景值作为参比值;Eri为土壤中重金属i的潜在生态风险系数;Tri为沉积物中重金属i的毒性系数,本研究中Pb、Cd、砷、Zn、Cu和Cr6种元素的毒性系数分别为5、30、10、1、5和2;RI为土壤中多种重金属的综合潜在生态风险指数。潜在生态风险分级标准见表1。

1.3.2地累积指数法

地积累指数法是在1969年由Muller[15]提出的用于评价水环境沉积物中重金属的方法。该方法考虑了自然成岩作用对背景值的影响,也考虑了人为活动对环境的影响,近年来,被国内外学者用于评价土壤重金属的污染程度[16-17]。计算公式为:Igeo=log2[Ci/(K×Cin)](4)式中:Ci是土壤中元素n的实测值;Cni为普通页岩中元素i的地球化学背景值,本文采用云南省土壤质量背景值作为参比值;K为消除各地岩石差异可能引起背景值的差异(一般取值为1.5)。其污染等级分为0~6级,见表2。

1.3.3重金属生态风险预警

对于个旧市大屯镇稻田土壤重金属生态风险预警,采用Rapant等[18]提出的生态风险预警指数法进行预警评估,预警分级标准见表3。公式为:IER=∑ni=1IERi=∑ni=1(CAi/CRi-1)(5)式中:CAi表示重金属i的实测数据;CRi表示重金属i的背景参比值,本文的背景参比值采用《GB15618-95国家土壤二级标准进行评估》(表4);IERi为重金属i的生态风险预警指数;IER表示各采样点土壤样品的生态风险预警指数。

2结果与分析

2.1水稻土重金属基本参数统计特征分析

土壤重金属基本参数统计描述如表4所示。结果表明,土壤样品中Pb、Cd、砷、Zn、Cu和Cr含量的平均值分别为180.57、1.96、136.55、133.44、84.09和145.71mg/kg。研究地土壤pH值为7.03±0.44,按照《GB15618-1995土壤环境质量标准》二级标准,重金属超标的元素有Cd和砷,超标倍数分别为2.27、4.46。与乔鹏炜等[19]2014年调查研究云南个旧锡矿区大屯盆地农田土壤重金属平均值相比,本研究中Pb和Zn元素明显较低,Cr元素明显较高,其他元素含量平均值相差不大。6种重金属元素的变异系数在12.17%~74.54%,属于中等变异程度,其中Pb、Cd和砷3种元素变异程度相对较大,说明其易受外源因子干扰。土壤重金属元素和pH值相关分析结果见表5。大屯镇矿区周边水稻土多数重金属元素之间存在相关性,Pb与Cd、砷和Zn的相关性达到极显著水平(P<0.01)。Cd与砷和Zn的相关性达到极显著水平(P<0.01)。Cu与Cr的相关系数为0.757,相关性达到极显著水平(P<0.01)。这表明,该区域水稻土Pb、Cd、砷和Zn可能具有相似的来源,呈现相互伴随的复合污染现象,而Cu和Cr的来源途径也具有相似性。土壤pH与Pb呈极显著正相关,与Cd和砷呈显著正相关,而与Zn、Cu和Cr相关性不显著。

2.2土壤重金属潜在生态风险评价

经计算,研究区域稻田土壤重金属元素的潜在生态风险系数(Ei)和综合生态风险指数(Ri)如表6所示。从单个重金属潜在生态风险系数可以看出,研究区域6种重金属平均风险指数的大小顺序为:Cd>砷>Cu>Cr>Pb>Zn,Pb、Zn、Cu、Cr这4种元素的风险指数平均值<40,均属于轻度生态危害,对该区域土壤生态污染的贡献率较低;其中Cd平均潜在生态风险指数为267.33,达到很强生态危害程度,砷平均潜在生态风险指数为74.21,达到中度生态危害程度,其余元素均未达到轻度生态危害的上限标准。根据土壤重金属潜在危害系数所对应的潜在危害程度频数的统计(表7),按照污染程度分级,Cd元素潜在生态风险系数达到强度、很强和极强生态危害的比例分别为11.1%、61.1%和22.2%;砷元素潜在生态风险系数达到中等、强度和很强生态危害的比例分别为77.8%、5.6%和11.1%。这表明Cd和砷元素对该区域土壤生态污染的贡献率较高。土壤重金属综合生态风险指数(RI)平均值为1114.98,属于很强生态危害水平;轻度、很强和极强生态危害的比例分别为16.7%、50.0%和33.3%。

2.3土壤重金属地积累指数

以土壤环境背景值作为地球化学背景值,计算稻田土壤中重金属的Igeo并进行分级,结果如表8。从表中可以看出,除Zn外,其余5种重金属元素的地积累指数平均值均>0。Pb、Cd、砷和Cu元素的最大值都>1,达到中等污染程度以上。从土壤样品污染分级比例可以看出,Cd元素污染比例最大,达94.4%,其中有11.1%的土壤样品属于中等污染,66.7%属于中等-强污染,11.1%属于强污染,5.6%土壤样品到达强-极严重污染。砷元素的污染比例也达到94.4%,其中有22.2%的土壤样品属于中等污染,61.1%属于中等-强污染,有11.1%达到强污染水平。Zn元素的污染比例最低,仅有44.4%的土壤样品属于轻度污染。整体统计分析各元素可知,Pb、Cd和砷元素的地积累指数标准差较大,表明土壤样品中这3种元素地积累指数值离散程度较大,即变异程度较大。

2.4重金属生态风险预警

采用生态风险预警评估法分别计算了研究区域稻田土壤中重金属Pb、Cd、砷、Zn、Cu和Cr的生态风险预警指数,评估了土壤重金属生态风险预警级别,结果见表9。从IER分级比例可以看出,该研究区域稻田土壤中主要重金属污染为砷、Cd。按照生态风险分级,砷元素生态风险指数达到轻警、中警和重警的比例分别为11.1%、66.7%和16.7%;Cd元素生态风险指数达到轻警、中警和重警的比例分别为61.1%、16.7%和5.6%。从综合指数来看,该区域有66.7%样点处在无警级别,属于最低生态风险,有33.3%样点处于重警级风险状态,属于高生态风险。

3讨论

李江燕等[20]对个旧市大屯镇蔬菜地土壤进行健康风险评价,发现Zn、Cu、Cd质量比严重超标,分别达到412.73mg/kg、132.86mg/kg、1.60mg/kg。乔鹏伟等[19]采用潜在生态危害指数法对大屯盆地农田土壤进行生态风险评价发现,Cd和砷两种元素对危害的贡献率高达87%。本研究结果也表明,个旧市大屯镇稻田土壤重金属污染特征主要表现为以Cd和砷为主的重金属复合污染,Cd和砷分别超出《GB15618-1995土壤环境质量标准》二级标准2.27、4.46倍。因此,研究区域稻田土壤Cd和砷具有较大的潜在生态危害,应作为该区域主要的修复和防控目标。本研究所采用的两种土壤重金属生态风险评估方法的评价结果存在一定的差异。土壤重金属潜在生态风险指数评价结果表明,6种重金属元素,有83.3%的土壤样点超过很强污染程度。研究区域重金属平均风险指数的从大到小排序为:Cd>砷>Cu>Cr>Pb>Zn,Cd和砷元素达到中等生态危害及以上的比例为94.4%,其余元素均处于轻度生态危害程度。土壤重金属地积累指数评价结果表明,除Zn和Cr元素其余元素都有不同比例处于中等污染程度,按照每种元素的地积累指数平均值,从大到小的顺序为:Cd>砷>Pb>Cr>Cu>Zn。两种评价方法的结果都表明Cd和砷对土壤重金属污染的贡献率最大,其他元素贡献率大小的差异可能在于生态风险指数评价法对不同重金属赋予了相应的毒性系数,而地积累指数法为消除各地岩石差异而引入系数K(一般取值为1.5),重金属元素之间没有差别[20-21]。采用生态风险预警指数(IER)进行预警分析认为,研究区域稻田土壤受到Cd和砷元素的污染,Pb和Cu有一部分预警级别是预警,Zn和Cr元素的预警级别是无警。总体评估研究区域IER有33.3%预警类型为重警,说明该研究区域有1/3的稻田土壤生态系统服务功能严重退化,生态环境受到较大破坏,且受外界干扰后恢复困难,生态问题较大,生态灾害较多[23]。土壤中Cd和砷对水稻安全质量影响较大,建议调整种植结构,引导种植较好的高梁抗性品种[24],或采取种植低累积重金属水稻品种[25],使用降低土壤重金属有效性的钝化剂和施用技术[26-27]、稻田水分管理技术[28]、钝化剂与农艺联合调控技术[29-30]等措施对区域农田进行修复和安全利用。

4结论

(1)研究地稻田土壤中的Cd、砷、Cu质量比均超出《GB15618-1995土壤环境质量标准》二级标准,水稻土Pb、Cd、砷和Zn可能具有相似的来源,呈现相互伴随的复合污染现象。

(2)根据土壤重金属潜在生态风险指数的评价结果,研究区域6种重金属平均风险指数的大小顺序为:Cd>砷>Cu>Cr>Pb>Zn,其中Cd和砷元素对该区域土壤生态污染的贡献率较高,有超过94.4%的土壤样品处于中等生态风险以上水平。土壤重金属综合生态风险指数(RI)仅有83.3%处于很强生态风险以上水平。

(3)土壤重金属地积累指数的评价结果表明,6种重金属元素含量的平均值只有Zn元素尚处于无污染水平,Cd、砷元素有超过72.2%的土壤样品处于中等污染以上水平,需要严格控制人为活动引入这几种元素,避免重金属的累积对土壤生态环境的危害。

(4)从土壤重金属生态风险预警的评价结果可知,研究区域33.3%属于重警区,应该采取相应的土壤修复措施,在农耕区改种非食用作物,必要时可以进行土壤污染治理,提高当地居民的环境保护意识。对无警区应该监控可能引起土壤污染来源,防止土壤污染。

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重金属污染危害范文

关键词镉污染;锌污染;hakanson潜在生态危害指数法;都龙矿区

中图分类号x143文献标识码a文章编号1007-5739(2010)22-0263-03

studyoncadmium&zincpollutionofsoilsandplantsindulongmine

lifeng-weibeirong-tawuming

(departmentofenvironmentscience&engineering,southwestforestryuniversity,kunmingyunnan650224)

abstracttheanalysisonsamplesofsediments,tailings,ricesoilsandplantsinxiaobairiverpollutedbycadmiumandzincweretested.theresultsshowedthatsoilsediments,tailingsandricesoilsallhadbeenseverelypollutedbycd,andthezncontentofricesoilsandsedimentswerebeyondthestandardofsoilenvironmentalqualitylevelⅱ.thelarshankanson’smethodwasusedtoassesspotentialecologicalriskoftheheavymetalsinxiaobairiver.theassessmentresultsshowedthateachsamplepointwashighwithpotentialecologicalrisk,whichwascausedbyhighlevelsofcd.inaddition,znandcdcontentsofplantsgrowingincontaminatedsoilsweremuchmorethanthoseinnopollutedsoils.itwasindicatedthattheplantswereseverelypollutedincontaminatedsoils.somemeasuresshouldbeadoptedtointegratecontrolforthepollutedarea.

keywordscadmiumpollution;zincpollution;potentialecologicalriskassessmentofhakanson;dulongmine

金属矿产资源是不可再生资源,对国民经济的发展起着重要作用。WWw.133229.Com但是矿山的开发及其一系列采矿、选矿经过加工程序都是高污染过程,尤其对河流、土壤、植物的污染更表现为直接性和危险性[1]。土壤重金属污染物造成土壤营养不良,导致土壤生产力低下,也影响着农产品的品质,已成为土壤环境科技工作者研究的首要问题[2]。

该研究通过对已受矿区污水污染的小白河流域的土壤,包括河流底泥、污染土壤,并对该地生长的几种植物进行分析测定,了解土壤中的镉(cd)、锌(zn)等重金属污染情况,从而对受污染的土壤提出合理的生态治理修复措施。

1材料与方法

1.1研究区概况

试验材料来源于云南省文山州马关县都龙镇小白河流域的三岔河。马关县位于云南省文山州南部,地处东经103°52′~104°39′、北纬22°42′~23°15′,属低纬度亚热带山地季风气候。年平均气温16.9℃,1月平均气温9.6℃,7月平均气温21.7℃,年均降水量1345mm,最大降水量1776mm,最小降水量1027mm。研究区马关县都龙矿区是锌、锡、砷和铁共生的多金属矿床,并伴生有铟、锗、镉、镓、钴、银等稀贵金属。

1.2样品处理方法

1.2.1土壤样品采集及处理。试验确定3块采样地,第1块样地是小白河三岔河段河岸底泥,第2块样地是已废弃的尾矿坝,第3块样地是远离重金属污染的距小白河200m的水稻田。采用“之”字形的布点方法,按0~20cm的深度取样,每个样点取5个混合土样。四分法弃取,保留1kg土壤样品,贴好标签,带回实验室进行处理,清除枯根败叶,在阴凉处风干,磨碎,过100目尼龙筛,封装待测。

1.2.2植物样品的采集及处理。每个样地分别采集5种常见的植物5~10株,把根、茎、叶、果实混合在一起。5种植物为紫茎泽兰(eupatoriumadenophorumspreng)、木贼(equisetumhyemalelsppl)、多花抗子梢(multiforonsclovershrub)、野牡丹(melastomaaffined.don)、光叶蕨(knuiwatsukiacuspidata)。将采回植物鲜样洗净、切碎,放在阴凉处晾干。然后用瓷制研钵研碎,过20目尼龙筛,封装待测。

1.3测定方法

1.3.1植物样品的预处理。将标有号码的瓷坩埚在高温电炉中灼烧15~30min,移至炉门口稍冷却,放入干燥器内冷却至室温,称重。必要时再次灼烧、冷却、称重,至恒重为止。在坩埚中准确称取磨碎、烘干、混合的样品2~3g(称准到0.01g),放在电炉上缓缓加热炭化,烧至无烟时移放在已烧到暗红色的高温电炉门口处,片刻后再放进炉内深处,关闭炉门,加热至约450℃(暗红色),在此温度下烧至灰分近于白色为止,大约需要1h(0.75~2.00h)。将坩埚移放在炉门口稍冷却,最后放入干燥器内冷却至室温[3]。用1∶1hcl溶解灰分,定容到50ml容量瓶中,待测。

1.3.2土壤样品消解。准确称取过80目的风干底泥样品0.3~0.7g(精确至0.0001g)于小烧杯中,加少许蒸馏水润湿,加王水15ml。同时做试剂空白试验。在电热板上加热微沸(140~160℃),至有机物剧烈反应后,加高氯酸5ml,继续加热至冒浓白烟,强火加热至样品呈灰白色,小心赶去高氯酸(若出现棕色烧结干块,则继续加入少许王水,加热至灰白色)。然后,取下样品,用1%硝酸15ml加热溶解,以中速定量滤纸过滤于50ml容量瓶中,用少量水冲洗残渣,定容待测。

1.3.3仪器的调整和设定。在原子吸收分光光度计(wfx-130a)上安装镉、锌2种空心阴极灯,并设定好每一种金属的测定条件。

1.3.4标准曲线的绘制。吸取混合标准溶液(cd:10mg/l;zn:10mg/l)0、0.05、1.00、3.00、5.00、10.00ml分别放入6个100ml容量瓶中,用0.2%硝酸稀释定容;然后,按测定步骤测量吸光度,用经校准的吸光度对相应的浓度作图,绘制标准曲线。

1.3.5测定吸光度。按标准曲线的绘制方法测定样液中的吸光度,并在标准曲线上查出样液中镉、锌的浓度,最后计算水样、底质中2种重金属的含量。

1.3.6计算方法。土壤或植物中重金属含量的计算方法为:

式中:c—从标准曲线或线性方程上查到的各样液的浓度(mg/l);v—样液的定容体积(ml);w—样品的干重(g);a—土壤或植物中镉、锌的含量。

2结果与分析

2.1土壤中cd、zn含量分析

将小白河流域各采样点河流底泥、尾矿土和水稻土中的zn、cd含量(表1)与我国二、三级环境土壤标准进行比较,分析重金属zn、cd的毒性对土壤造成的危害。由表1可知,河流底泥cd含量为74.67mg/kg,尾矿土cd含量为77.84mg/kg,水稻土cd含量为11.19mg/kg;分别是我国二级土壤环境标准的248.9倍、259.5倍和37.3倍。与我国三级土壤环境标准相比较,上述土壤cd的含量分别是相应标准的74.67倍、77.84倍和11.19倍,说明cd对该流域土壤污染严重。河流底泥zn含量为1737.60mg/kg,尾矿土zn含量为115.00mg/kg,水稻土zn含量为715.74mg/kg。尾矿坝土zn的含量为我国二级土壤环境标准的一半,而小白河流底泥和水稻土的zn含量分别是我国土壤二级环境质量标准的6.95倍和2.86倍。说明zn对该小白河流域河流底泥影响最大,河流底泥zn污染对河水相互影响,使受河水灌溉的水稻土受到影响,其zn含量比较高,但尾矿土壤没受到zn的污染。综上所述,对小白河流域土壤污染最大的重金属是cd,其次是zn。

2.2小白河流域植物cd、zn含量分析

(1)污染区植物重金属含量分析。在不同的生长区域各种植物中重金属的含量不同,通过对试验区5种植物重金属cd、zn含量分析,与无污染区作对照。由表2可知,受污染植物体内的重金属含量明显要高于对照,说明土壤环境中金属元素含量越高,植物体内的重金属含量也就高。对cd的吸收最为显著的植物是多花抗子梢,污染区生长的多花抗子梢植物体内cd含量是无污染区的1314倍,该植物体内cd含量高达13.14mg/kg。其次为光叶蕨和紫茎泽兰,污染区生长的光叶蕨体内cd含量是无污染区的1033倍,污染区生长的紫茎泽兰体内cd含量是无污染区生长的354倍。因此,植物对cd的吸收能力依次为多花抗子梢>光叶蕨>紫茎泽兰。

对zn的吸收最为显著的植物是紫茎泽兰,污染区生长的紫茎泽兰体内zn含量是无污染区83.80倍,该植物体内zn含量为33.100mg/kg,其次为光叶蕨和多花抗子梢,污染区生长的光叶蕨体内zn含量是无污染区的21.25倍,污染区生长的多花抗子梢体内zn含量是无污染区的6.98倍。因此,植物对zn的吸收能力依次为紫茎泽兰>光叶蕨>多花抗子梢。

(2)同一污染植物不同重金属的含量分析。由于同一种植物对不同的重金属敏感程度及其含量不同,重金属zn、cd对已污染的植物危害也不同。分别分析矿区紫茎泽兰、多花抗子梢、野牡丹和光叶蕨这4种植物的zn、cd含量,研究植物体内zn、cd富集程度及对其造成的危害。图1和表3表明紫茎泽兰体内重金属zn的含量明显高于其他3种植物,它们有着相同的生态环境,但紫茎泽兰比其他植物更加适宜zn污染的土壤环境;而紫茎泽兰对重金属元素cd的吸收表现出弱势,光叶蕨次之,多花抗子梢吸收的cd含量最高,在野牡丹中没有发现cd存在。表明多花抗子梢比其他3种植物更加适宜cd污染的土壤环境。光叶蕨体的重金属含量高于多花抗子梢,表明光叶蕨比多花抗子梢更加适宜重金属污染的土壤环境。

2.3小白河流域土壤重金属的生态危害评价

(1)评价方法。瑞典学者hakanson[4]提出的潜在生态危害指数法是评价重金属生态危害的常用方法。按照该方法,某区域土壤中第i种重金属潜在危害指数为:eri=tri(csi/cbi)。式中:csi为土壤中重金属i的实测值;cbi为重金属i的参照值(背景值);csi/cbi为富集系数;tri为毒性响应系数(cd为30,zn为1)。土壤中多种重金属的生态危害指数为单种重金属危害指数之和:ri=∑eri;参照值的选择无统一标准,该文选择工业化以前土壤重金属cd、zn的最高背景值作为参照值[5]分别为0.30、80.00mg/kg。

毒性相应系数反映了重金属的毒性水平和生物及环境对重金属的敏感程度,一般该系数越大,对生物的毒性就越大。土壤中重金属生态危害程度的划分标准:eri<40或ri<150为生态危害轻微;40≤eri<80或150≤ri<300为生态危害中等;80≤eri<160或300≤ri<600为生态危害强;160≤eri<320或ri>600为生态危害很强。

(2)评价结果。利用hakanson潜在生态危害指数法对小白河流土壤重金属生态危害评价,结果如表4所示。

可以看出,cd的富集系数在37.30~259.47之间,zn的富集系数在1.44~21.72之间。以单个重金属的潜在生态危害指数来评价重金属的生态危害,cd在3个采样点的生态危害均为很强,eri在1119.00~7784.10之间,均远远高于160,其在尾矿坝附近土壤潜在生态危害最强,河流底泥生态危害程度略低于尾矿土。尾矿土的ri值高达7785.54,表明其潜在生态危害最强;河流底泥ri值为7488.72,水稻土ri值为1127.95,均远大于600,也属于生态危害很强。在全部监测面的ri值中,cd的数值最大。如果不考虑cd而只考虑zn污染的权重,河流底泥、尾矿土、水稻土样点的ri值分别为21.72、1.44、8.95,均小于160,其潜在生态危害轻微。3个采样点潜在生态危害均属于很强,主要是因为3个采样点土壤中的cd含量远远高于土壤二级环境质量标准,且cd的毒性响应系数又比较高。因此,对小白河流域土壤中的cd污染治理要予以重视。

3结论与建议

3.1结论

(1)小白河流域重金属cd的含量均远远高于我国土壤环境质量二级标准,说明小白河流域土壤已受到重金属cd的严重污染;河流底泥和水稻土的zn含量分别是我国土壤二级环境质量标准的6.95倍和2.86倍,表明zn对该小白河流域河流底泥的影响最大。河流底泥和河水相互影响,相互污染,使受河水灌溉的水稻土受到一定影响,导致水稻土中zn含量比较高,且受到了不同程度的污染,但尾矿土壤还没受到zn的污染。表明小白河流域的河水已受到污染,不能用作灌溉水源。

(2)由于土壤长期受含zn、cd废水的影响,生长在其上面的植物受到严重污染。与对照相比,受污染的植物cd含量超过354~1314倍,受污染的植物zn含量超过6.98~83.80倍。在所监测的植物中,cd含量吸收最为显著的植物是多花抗子梢,其次是光叶蕨和紫茎泽兰,植物对cd的吸收依次为多花抗子梢>光叶蕨>紫茎泽兰;植物对zn的吸收最为显著的是紫茎泽兰,其次为光叶蕨和多花抗子梢,植物对zn的吸收依次为紫茎泽兰>光叶蕨>多花抗子梢。

(3)在相同的生态环境中,紫茎泽兰更适宜锌污染的土壤环境,多花抗子梢更适宜cd污染的土壤环境。光叶蕨体内的重金属zn含量高于多花抗子梢,表明光叶蕨比多花抗子梢更加地适宜锌污染的土壤环境。

(4)利用hakanson潜在生态危害指数法对小白河流域土壤重金属生态危害评价结果表明,各采样点的重金属污染潜在生态危害都很强,主要原因是cd含量过高引起的。

(5)对小白河流域的cd、zn应予以足够重视,需要采取措施防止cd、zn由底泥进入水相,对沿河两岸排放含cd、zn的污水也要采取一定措施,减少含cd、zn废水的排放。

3.2建议

根据环境保护部环发《关于加强土壤污染防治工作的意见》(〔2008〕48号),为改善土壤环境质量,保障农产品质量安全,建设良好人居环境,促进社会主义新农村建设,必须尽快研究防控重金属污染的措施[6]。首先,贯彻依法预防的原则,建立健全和贯彻防治土壤污染的有关法律法规和标准。其次,充分利用土壤污染状况调查结果,加快产业结构调整,优化工农业发展规划和布局,发展清洁生产工艺,控制和消除重金属污染源。第三,提高土壤环境容量和土壤净化能力,建立土壤污染监测、预报与评价系统。第四,小白河流域的河水已受到污染,不能作为农业灌溉用水。加强小白河流域河道重金属污染治理,加大管理力度,严格控制矿区污水排放标准,严禁不达标的选矿废水排入河道。第五,对已受zn、cd污染的水稻田,不能继续种植水稻等对cd吸收能力强的植物。要加强重金属污染治理,改茬换种zn、cd吸收较弱的作物。第六,采用乡土物种,植树种草,适当选用紫茎泽兰、光叶蕨和杨树等当地物种,保护土壤环境,对已污染的土壤采取治理措施,物理措施、化学措施和生物措施综合运用[7]。总之,矿山开发一定要科学、合法、有序、适度,并严格加强管理、监督,确保维护良好的生态环境。整理

4参考文献

重金属污染危害范文篇12

Abstract:Soilpollutioninruralareasisseriouslyharmed.Itnotonlyaffectsthesafetyofagriculturalfoodandhumanhealth,butalsoreducestheecologicalqualityinruralareas.Inordertostrengthentheprotectionofsoilinruralareas,thispaperanalyzesthecharacteristics,typesandhazardsofsoilpollutioninruralareasbycombiningwithalargeamountofliterature,andputsforwardsomeconcretemeasurestopreventandcontrolsoilpollutioninthefuture.

关键词:土壤污染;特点;类型;危害;治理策略

Keywords:soilpollution;characteristics;types;hazards;managementstrategies

中图分类号:X53文献标识码:A文章编号:1006-4311(2018)08-0044-02

0引言

随着人类社会活动和农业生产的日益频繁,农村地区土壤污染越来越严重,对我国农业生产和农民生活造成了严重危害。近些年来,我国加大了土壤污染治理力度,特别是2014年推出的《环保法案修订案》为我国农村地区土壤治理指明了方向,确保土壤污染防治的相关工作落实,对我国环保工作展开起到了积极作用。

1农村土壤污染的特点、类型及危害

1.1特点

第一,累积性。大气、水体中的污染物容易扩散、转移,而土壤中的污染物不具备这样的特性,易积累在土壤中;第二,隐蔽性。大气、水体中的污染物一般通过视觉、嗅觉、触觉等方式可以直接感觉到,但是土壤中的污染物要经过样品检测、分析后才能发现,所以很难发现;第三,难逆转性。重金属是土壤污染的主要源头,其在土壤中很难消失、稀释,实现完全的降解需要很长时间;第四,不均匀性。由于土壤中的污染物转移速度慢,且土壤土质差异大,造成污染物分布不均匀;第五,治理任务艰巨。土壤污染一旦发生,治理难度十分大。仅仅是切断污染源头就要花费大量的资金和时间,后期恢复更是一个长期过程。

1.2污染类型

调查显示,农村地区土壤污染主要包含以下几个方面。第一,化肥、农药的不当使用污染土壤。化肥及农药的使用能大大提高粮食作物的产量。但是氮、磷等化学肥料的长期大量使用却能破坏土壤结构,造成土壤板结、耕地土壤退化、致使耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、增加了农业生产成本,影响了农作物的产量和质量。第二,废水污染土壤。使用生活污水和工业废水灌溉农田是导致土壤污染的重要原因之一。但是这些污水中含有大量重金属、酚、氰化物等有毒有害的物质,它们会将污水中有毒有害的物质带至农田,在灌溉渠中形成污染带。第三,大气污染土壤。大气中的有害气体主要是由工业生产、汽车尾气和生活取暖排出的有毒气体,它的污染面大、覆盖范围广,会对土壤造成严重污染。废气污染大致分为两类:一是气体污染,如二氧化硫、氟化物、氮氧化物、碳氫化合物等,在大气和水滴中转化为硫酸、硝酸等随雨雪落地,形成酸雨。酸雨不仅直接腐蚀农作物,而且降低土壤缓冲能力;第四,固体颗粒污染,如粉尘、烟尘等固体粒子及烟雾,雾气等液体粒子,它们通过沉降或降水进入土壤,造成污染。第四、生物残体和牲畜排泄物对土壤的污染。利用禽畜饲养场的粪便和屠宰场的废物作农业肥料,如果不进行物理和生化处理,则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可导致土壤和水域污染,并通过水和农作物危害人群健康。第五,固体污染物的污染。固体废弃物主要是农用地膜和工业、生活固体废弃物。一是各种农用塑料薄膜作为大棚、地膜覆盖物被广泛使用,如果管理、回收不善。大量残膜碎片散落田间,会造成农田“白色污染”。这样的固体污染物既不易蒸发、挥发,也不易被土壤微生物分解,是一种长期滞留土壤的污染物。土壤内非降解残留膜数量超过土壤自净容量时,会影响农田机械耕作,破坏土壤结构。二是工业废渣和生活垃圾如果不经有效处理,随意丢弃或简单深埋处理不仅占用大量土地资源,其产生的有毒物质还将严重污染土壤。在我国,有大量的城市垃圾都是采取深埋(或者露天处理)的方式简单处理,而垃圾填埋场大部分选择城市郊区。而且,由于农村经济发展落后,虽然垃圾数量相对较少,但有效处理率极低,垃圾基本是露天堆放。第六,重金属元素引起的污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤,造成铅污染;各种大量使用杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂导致砷污染;铀矿开采和浓缩、钍矿开采、核实验、核废料处理、燃烧发电厂、磷酸盐矿开采及加工都是土壤辐射污染的来源。还有,铜、锰、镉等重金属长期潜伏在土壤中,随着时间的推移而慢慢累积,达到一定量后,就会出现重金属超标,给土壤造成严重污染。在重金属超标土壤中生长期起来的农作物也会含有重金属含量,人食用后,损伤人体肝脏等器官。此外,重金属污染降解慢,对土壤的污染是持续性的,难以治理。第七,其他有机物污染。部分化工企业多的农村地区,由于化工企业排放物中有大量的有机物,如硫化物、苯酚等,这些物质造成土壤中的微生物疯狂生长,破坏土壤结构,进入人体后可能致癌。

1.3污染危害

我国是农业大国,農业在国民经济中占据十分重要的地位。同时,我国也是人口大国,每年都需要数量庞大的粮食。农村土壤污染后,除了破坏农业生态环境,降农产品食品安全外,还会危及人体生命健康。从长远角度看,农村土地污染的难治理性会增加治理工作的难度,在漫长的治理过程中,污染土壤持续影响农业生产,不利于农业产业健康发展,可能引起食品安全危机。根据国土资源部统计表明,目前全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染。全国土壤总的点位超标率为16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。中国工程院院士罗锡文2011年10月份曾表示,全国3亿亩耕地正在受到重金属污染的威胁,占全国农田总数的1/6。环保部文件显示,在对我国30万公顷基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测时发现,有3.6万公顷土壤重金属超标,超标率达12.1%。

2农村地区土壤治理策略

农村地区土壤污染,直接影响着农村地区生态安全和农作物食品安全,危及人体生命健康。一旦污染的农食品流入市场,极可能造成食品安全问题。针对这样的情况,我国政府部门一直高度重视农村土壤污染治理工作,加强防御保护,重点治理已经污染的土壤,恢复土壤层结构,为农作物生长提供安全的生长环境。

2.1清理污染土壤

由于土壤污染具有隐蔽性和难治理性,为了尽快恢复土壤结构组成,通过清理污染土壤将土壤中的重金属污染区和有机物污染区消除掉,降低土壤中的重金属和有机物含量,使污染土壤能够正常的重视农作物。这就是人们常说的物理还原法。如,部分地区通过物理还原法清理污染土壤区域后,将未污染的土壤换填在污染区上,避免重金属持续污染土壤,使土壤结构组分得以恢复。此外,有的地区在重污染土壤位置上浇筑水泥,用以固定污染物,防止污染物转移,进一步扩大污染面。待污染区域土壤测试合格后,继续种植农作物,可促进土壤结构恢复。

2.2对污染物进行化学反应处理

除了采用物理还原法外,还可以采用化学反应方法处理农村污染土壤。这种方法能够彻底解决土壤污染物污染问题,减少土壤修复过程中的环境破坏,特别是适合污染面积大区域的土壤污染治理工作。利用化学方法进行农村土壤污染治理的常用方法有化学氧化、化学还原、电化学修复、化学淋洗等。其中,化学氧化和化学还原主要是利用氧化剂、还原剂与污染物的化学反应来降解污染物,或降低污染物毒性,进而降低土壤污染严重程度。化学淋洗方法是通过化学溶剂把土壤中的污染物清转移出去,便于集中处理污染物,加快土壤污染治理和恢复。

2.3利用微生物进行土壤治理

有机物中的微生物虽然是造成土壤污染的主要根源,但是有些微生物以污染物作为事物,能够消耗和分解污染物。所以,农村土壤污染治理可以采用微生物修复法,将有益的微生物群落引入到污染土壤中,利用这些微生物吸附重金属离子,使重金属离子价态改变,进而降低重金属含量。

微生物不仅能降低土壤中的重金属含量,还能消耗土壤中的有机物,使复杂的有机物分解为成分比较简单的有机物,加快有机物污染降解速度,达到污染治理目的。目前,微生物治理土壤污染的方法已经有了很普遍应用,具体实践中要充分考虑土壤环境,根据土壤情况和污染程度高低选择适合的菌种群落,否则无法发挥出微生物的污染物分解作用。特别是污染程度严重区域,微生物可能出现死亡情况,所以需要进一步分析微生物污染治理法。

2.4在污染土壤上种植植被

很多植物具有污染物固定、分解、吸收等作用,在土壤污染地区种植植物,可以利用植物的特性、功能达到污染治理目的。目前,常用的植被修复主要强调污染物提取,即通过植物将污染物转移到植物内部,减少污染物在土壤中的累积,降低土壤污染严重程度。除了吸收污染物外,植物还能固定土壤,减少水土流失,改善土壤结构,使污染土壤逐渐恢复种植条件。

3结论

综上所述,农村地区土壤污染危害极大。为了降低土壤危害,各级政府部门和相关单位高度重视农村土壤污染治理工作,通过物理法、化学法、微生物法、植被法等一系列方法治理污染,并恢复土壤结构组分,尽快恢土壤种植条件。在这基础上,还应注重土壤污染防御,减少土壤污染源,保护农村土壤安全。

参考文献:

[1]朱天宇.论述农村地区土壤污染治理策略[J].农村经济与科技,2016,27(12):25.

[2]任兴超.浅议我国土壤污染现状及治理措施[J].新农村,2013.

[3]刘福兴,宋祥甫,邹国燕,付子轼,刘娅琴,薛利红,杨林章.农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践——水环境生态修复技术[J].农业环境科学学报,2013,32(11):2105-2111.

[4]吴隽雅.农地土壤污染治理公私协作法律机制探析[J].华北电力大学学报(社会科学版),2017,23(01):1-4,18.

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