重金属污染的危害范例(12篇)
重金属污染的危害范文1篇1
中图分类号:F127
文献标志码:A
文章编号:1000-8772(2014)34-0017-03
有色金属是国计民生及国防工业、高科技发展必不可少的基础材料和主要的战略物资,有色金属矿产资源是国民经济建设和社会发展的重要物质基础。赣南在全国极有影响的红色资源盛地,同时又是世界闻名的有色金属盛产之地。据统计赣南探明钨矿地质储量达149.98万吨,可观的地质储量赢得了“世界钨都”的称号;此外稀土在赣南的配分齐全、品位上乘,经济价值高,对整个国民经济的发展都起到了经济杠杆的作用。但是由于开采历史悠久,民采活动历来盛行,使赣南的有色金属资源遭到了破坏,同时由于赣南采矿的工艺又造成了严重的资源浪费、植被破坏、水土流失等问题,据调查,赣南开采稀土每年毁坏生态植被160公顷,形成荒漠山地约213公顷,产生废土、尾砂逾1600万吨,且堆积沙土还要占用大量的土地(甚至良田),已造成严重后果。
一、有色金属污染的特点
(一)对环境影响时间长
环境损害常常透过广大的空间和长久的时间,经过多种因素的复合积累后才形成,因此而造成的损害是持续不断的,不因侵权的行为停止而停止。同时,由于受科学技术水平的制约,对一些污染损害缺乏有效的防治方法。因此,环境污染损害并不因为污染物的停止排放而立即消除,具有持续性。在有色金属行业污染中对环境的影响往往伴随的是重金属的污染及释放,该种污染是随着时间的发展而不断加重的。
(二)土地占有面积大
有色金属矿山占地面积较大,以位居亚洲前列的特大型铜矿江西德兴铜矿为例,其原矿含铜量仅为0.41%,为全面最低,开采中的尾矿需要大面积的堆置场地,从而导致对土地的过量占用和对堆置场地原有生态系统的破坏。赣南的有色金属矿藏开采长期以来一直使用“露采—池浸”工艺,开采时首先要砍光或烧光地表植被,剥离表层土被,即为最为简单的搬运式,赣南年产7千吨左右混合氧化稀土,每生产一吨混合氧化稀土要破坏160-200平方米的地表植被,则每年破坏130平方公里以上的植被,而在稀土市场价值高时,赣南混合氧化稀土年产量至少在1万吨以上,植被破坏面积惊人,令人触目惊心。
(三)对环境危害性大
有色金属行业的污染物主要包括重金属、酸、有机污染物、油类污染物、氰化物、氟化物和可溶性盐类等。此种污染物通过大气、渗透、渗流和径流等途径进入环境,经过传播、沉淀、吸收、络合、螯合与氧化还原等作用,在空气及水体中迁移、变化,最终影响人体的健康和生物的生长。在此种以重金属为主要成份的污染中较之于其他类型的污染危害性更大。
二、有色金属行业基层立法的现状
有色金属行业在行业发展体系中占有重要作用,同时由于有色金属污染自身存在的危害大、隐蔽性、具有持续时间长、污染范围广等的特性,更要求在发展中除了国家在自然资源与环境完善立法,同时在基层法律体系中也需要地方结合自身环境发展现状及未来趋势,制定符合地方实际的基层法律法规体系。
(一)有色金属行业信息公开薄弱
环境信息公开,是指依据和尊重公众知情权,政府和企业以及其他社会行为主体向公众通报和公开各自的环境行为以利于公众参与和监督。因此环境信息公开制度既要公开环境质量信息,也要公开政府和企业的环境行为,为公众了解和监督环保工作提供必要条件,这对于加强政府、企业、公众的沟通和协商,形成政府、企业和公众的良性互动关系有重要的促进作用,有利于社会各方共同参与环境保护。
有色金属行业的信息公开是环境信息公开的其中一部分的内容,它更要求环境信息的公开化、透明化。在上个世纪的40年代,西方发达国家的环境问题日益突出,群众性的环境保护运动也日益高涨,同时提出了环境知情权的保障,《中国经贸词典》中认为环境知情权是指公民和社会组织收集、知晓和了解与环境问题和环境政策相关的信息的权利。它是行使环境监督权的基础。环境信息包括公共信息和个别信息,前者是指向全社会的环境信息;后者指只有在公众提出要求的情况下才提供的个别信息。由此可以看出环境信息公开当然属于环境知情权的重要组成部分。2007年《环境信息公开办法(试行)》正式启动,在此过程中确定了十七类需要公开的内容,但是在实际执行的过程中随意性和选择性却比较大,同时在公开的问题中强调环保部门,对于那些真正掌握环保实权的政府部门没有规定,就必然会出现由于法律规定所存在的缺陷导致的有色金属污染信息公开的滞后或隐瞒。
(二)地方政府在有色金属污染中的政府责任缺失
国家在以经济建设为核心的发展目标中全面提升了国家的经济软实力,赣南作为经济发展的后方,不仅为前沿经济发展区域提供了强力的支持,同时在前沿经济发展的产业转型中承担着后风险的污染负担。在此过程中地方政府是经济发展的强劲助推器,更需要为产业转型中承担的污染风险承担应有的政府责任。“政府、企业以及公众的行为,在环境污染的治理体系之中,对环境政策实施的效果都产生着或多或少的影响。但是,地方政府,对于一个地方上的环境污染的防治而言,其则发挥着主导、核心作用,这是因为,环境污染保护本身的外部性和中国政府对工业发展主导作用两方面共同决定的”i,因此在如赣南有色金属行业较为发达,较易发生有色金属污染的地区,更需强化政府责任,力求保证环境保护工作的顺利、有效推进。
(三)有色金属污染的预警机制亟待加强
环境污染损害的潜伏性特点是关注污染预警机制的重要原因。环境损害一般具有很长的潜伏期,这是因为环境本身具有消化人类废弃物的机制,但环境的这种自净能力是有限的,如果某种污染物的排放超过环境的自净能力,环境所不能消化掉的那部分污染物就会慢慢地蓄积起来,最终导致损害的发生。正是污染的潜伏性特点建立重金属污染危害风险及人体健康评价预警制度进而防止有色金属污染的排放量过大、有色金属污染事件频发等环境问题显得尤为重要。
三、基层法律体制在赣南有色金属行业的完善
(一)让“预防为主、防治结合”的原则真正走进赣南有色金属行业
要加强环境保护基本国策、可持续发展战略、环保法律法规的宣传教育。要通过多种形式提高大众的环境意识,特别要提高地方行政领导、矿山企业主的环境意识,?摒弃“先破坏、后治理”的老路子,走可持续发展道路,?做到经济效益、社会效益和环境效益相统一。同时积极推进新工艺的普及化,提高资源利用率,完善赣南有色金属行业在矿藏提取中的工艺,创造新的绿色提取工艺。
(二)将“有色金属污染保证金”写入地方立法中,以保证行业的源头控制
排污收费是国家对排放污染物的组织和个人(即污染者),实行征收排污费的一种制度。这是贯彻“污染者负担”原则的一种形式。长期以来人们一直把环境当作污染物的净化场所,任意排放污染物,而不支付任何费用。随着经济的发展和人口的增长,污染物的排放量越来越大,超过了环境净化能力,使环境质量不断下降,人民健康受到危害。污染者既然污染了环境,也就是损害了环境质量,应该像消耗其他物品一样支付一定的费用,并应承担治理污染的费用和补偿受害者的经济损失,不应该把因环境污染而支付的费用转嫁给社会,从而提出了向污染者征收污染税的主张。我国在1979年颁布的《中华人民共和国环境保护法(试行)》中规定:“超过国家规定的标准排放污染物,要按照排放污染物的数量和浓度,根据规定收取排污费。”1982年2月国务院公布了《征收排污费暂行规定》,同年7月1日在全国各地实施。但时至今日,该项规定已经走过了整整21年,收费标准偏低已经成为一个不争的事实,为了解决在赣南这样的特殊的地域形成的特殊的有色金属污染情况,可以通过地方立法的形式征收“有色金属污染保证金”,既可以从源头减少污染发生的潜在危险,又可以为后期一量发生污染所涉的治理费用提供保证。
(三)明确企业环境信息公开,确立有色金属污染预警机制
有色金属环境污染以其潜在性和不确定性而著称,政府要想在有色金属环境污染问题有所突破则需第一时间掌握有色金属污染的状况,进而做出正确的判断,因此更需要建立环境企业环境信息公开制度以保证有色金属污染的防治结合。面对有色金属污染的实际情况在赣南更需加快立法建设,同时改变观念将眼前利益与长远利益相结合,把经济发展与环境保护放在同等重要的位置,通过立法建立有色金属污染预警机制。
注释:
1张凌云、齐晔:《地方环境监管困境解释—政治激励与财政约束假说》,《中国行政管理》,2010年第3期
参考文献:
[1]罗永年,有色金属矿污染及对策,理论探讨[J],2012年4月
[2]沈建新,浅谈有色金属矿山生态环境影响与评价,有色冶金设计与研究[J],2011年4月
[3]欧志敏,中国环境影响评价制度的实效分析[D],湖南师范大学,2010年
[4]黄霞,齐冉,矿山环境影响评价法律制度评析,资源行政管理与法制建设[J]2011年11月
基金项目:江西省普通高校环境资源法重点研究基地2013年度校级重点研究课题资助。课题名称:赣南有色金属行业在环境影响方面的法律规制研究课题,立项编号:HJFJD1302。
作者简介:籍明明(1981-),女,吉林延吉人,硕士,讲师,研究方向:经济法,环境法,单位:江西理工大学。王世进(1965-),男,江西龙南人,学士,教授,研究方向:中国环境法、自然资源法、污染防治法。刘博鹏(1993-),男,黑龙江哈尔滨人,专业法学;江西理工大学2012级学生。
重金属污染的危害范文篇2
一、废电池的危害性
二、废电池的成分分析和危害
三、深刻的个人感受,受益匪浅
关键词:废电池、环境污染、保护环境、造福人类
前言:
近两年,废电池对环境的影响成为国内媒体热门话题之一。有的报道称电池对环境污染很严重,一节电池可以污染数十万立方米的水①。有的甚至说废电池随生活垃圾处理可以引起诸如日本水俣病②之类的危害,这些报道在社会上引起了很大反响,有很多热爱环保的人士和团体开展或参加了回收废电池③的活动。我们作为一名新世纪的中学生,也应加入到预防废电池污染的活动中来。
正文:
废电池中含有汞、镉、铅、锌等重金属有毒物质。人若汞中毒,会损害中枢神经系统,死亡率高达40%;镉的主要危害是肾毒性,还会续发“痛痛病”(引起骨质疏松,软骨病和骨折)同时还是致癌物质;人体食用含铅的食物,会影响酶及正常血红素合成,影响神经系统;
废电池在填埋处理一个月内,其金属外壳就会被腐蚀穿孔,废电池中的有害物质就会进入土壤、水体,对环境造成污染。据环保专家测试,如果6吨生活垃圾中混入一粒含汞电池,当这些垃圾进行填埋后,土壤中汞的浓度就会超过安全标准;若废电池混入生活垃圾进入焚烧厂,则其中的汞、镉等金属将会在高温下气化排入大气,使大气环境受污染,影响人体的健康。
正常使用时电池中的汞、镉等并不会渗漏出来造成危害。
一、(废)电池的危害性:
万事开头难,面对着这么大的一个课题,应该从哪里研究起呢我们两人都不约而同地想到从电池的危害性入手。人都说废电池有害,那么是不是所有的废电池都有害呢电池的危害性又表现在哪里呢为此,我们上网查阅了有关资料,并得出了以下结论:
①。并不是所有的废电池都是危险品,碰也碰不得,电池种类不同,对于环境的污染差别也很大,应区别对待,有些电池如碱性干电池和镍氢电池不会对环境造成严重危害,但有些电池如镉镍电池含有有害物质,进入环境长期作用,可能直接危及人们的健康。
②。电池污染具有生产多少废弃多少,集中生产,分散污染;短时使用,长期污染的特点,电池污染是因为电池含有以下重金属:
铅:神经系统(神经衰弱,手足麻木),消化系统(消化不良,腹部绞痛),血液中毒和其他的病变。
汞:精神状态改变是汞中毒的一大症状。脉搏加快,肌肉颤动,口腔和消化系统病变。发生在日本的水俣病就是汞中毒的典型。
镉,锰:主要危害神经系统。镉中毒后患者手足疼痛,全身各处都很易发生骨折,俗称“痛痛病”
③废旧电池污染环境的途径:
俗话说得好:病从口入,废电池也一样。我们分析了种种电池污染过程,不外乎以下几种,且这些元素本被封存在电池壳内部,并不会对环境造成影响。是经过长期机械磨损和腐蚀,使得内部的重金属和酸碱等泄露出来,进入土壤或水源,才会通过各种途径进入人的食物链,从而危害人类健康。
这些过程简述如下:
电池土壤微生物动物循环
粉尘农作物食物人体神经沉积发病
其他:水源植物食品消化
生物从环境中摄取的重金属可以经过食物链的生物放大作用,逐级在较高级的生物中成千上万地富积,然后经过食物进入人的身体,在某些器官中积蓄造成慢性中毒。
④废旧电池危害的其它表现:
那么,废电池是如何进入环境的呢,目前我国还没有进行垃圾分类回收,目前生活垃圾处理主要是卫生填埋,堆肥和焚烧三种方式,混入生活垃圾的废旧电池在这三个过程中的污染作用体现在:
填埋:废旧电池的重金属通过渗滤作用污染水体和土壤。(主要是干电池)
焚烧:废旧电池在高温下,腐蚀设备,某些重金属在焚烧炉中挥发在飞灰中,造成大气污染,焚烧炉底重金属堆积,给产生的灰渣造成污染。
堆肥:废旧电池的重金属含量较高,造成堆肥的质量下降。
废电池对人体的危害及其处理
21世纪朝着我们奔来,可是人们的环保意识有没有跨入21世纪呢?垃圾随地可见,随地吐痰成了人们的习惯,废电池混于垃圾之中,污染着整个社会环境、危害着人们的身体健康……
说起电池,大家非常熟悉,日常生活中都要用到,可又有多少人知道用完的废电池对社会环境的污染,对人体有些什么危害,而我们又应该怎样处理呢?作为当代的小主人,从对社会负责的责任心和好奇心,想了解废电池中有些什么原素,它的威力为什么这么大?同学们在讨论中提出了许许多多的为什么,使我们非常急切地想通过自己探索,依靠自己,了解废电池对人体的影响及其处理对策。
我们开始了第一阶段的研究——讨论实施计划。首先由我提出了第一个问题:了解废电池的危害。我觉得先要知道废电池的危害后才能对废电池进行处理。陈峰同学提出了下一步应该如何对废电池的处理进行探讨,同学们一致认同了。XX说完,XX又迫不及待地说:仅仅知道了废电池的危害还不够,还要在学校、家庭、社会进行广泛宣传,才能引起全社会的重视。同学们觉得她提出的主意非常好。经过集思广益,我们拟定了小组计划:
一、以路桥为限,了解社会对电池的需求量(一周时)
通过市场调查,了解社会对电池的需求量
二、通过问卷调查,了解废电池对社会环境的污染及对人体危害的认识(一周时)
了解电池内部结构,通过查找资料和数据,了解危害性。
三、对废电池的处理(一周时与第二步同时进行)
在了解电池的危害后,对它们的处理进行探讨。
四、对社会进行广泛宣传(一周时)
了解危害,知道处理方法后,进行宣传。
虽然在问卷调查中受到了不少挫折和麻烦,但是我们能顺利的完成了预期的目标。对废电池危害认识的调查结果表明:中牛人中76..7%表示知道;8.3%知道很少;15%的人则根本不知道。中老人中55.7%知道,24.3%的人知道的很少,20%的人不知道。青年人(包括学生)中则有98%的人知道对环境的危害,仅有2%的人表示知道得很少,没有人不知道。
废电池对人类的危害到底有哪些呢,根据资料证明:电池用完后若弃之于自然界,对环境造成的污染是相当严重的,对人体的危害也不容忽视。因为电池中含有汞,外层金属锈蚀后,汞就会慢慢从电池中溢出来,进入土壤或地下水,再通过农作物或饮用水进入人体,将会损伤人的肾脏。一节一号电池烂在地理能使一平方米的土地失去利用价值,可想而知,真是让人听了可怕极了。此外,我们还用一节五号电池做过实验。我们先将一洗净了的塑料瓶子里装了半瓶自来水,然后将一节五号电池放入水中,过了片刻,水和电池都没任何变化。我们又取来一只空瓶,像刚才一样洗净后,装入水,我们又取来一节用完的五号电池,想用刀片把它分成两半,可是不管用剪刀,还是刀片都不能使它们分开,有同学提出用斧头敲。第二天,一位同学带来了一把斧头,我们又拿出一节五号电池,用斧头对着一节电池敲了起来,没有多少间,一些灰色的粉末渗出了金属,我们又断续敲,灰色的粉末变成了漆黑的了,经过大家的分析和判断,确定了这些粉末是汞、镉、镍、铅等制度配制出来的。经过实验,我们体会到,不管做什么事都要齐心协力,不能遇到困难就退缩,要克服困难,才能把事情顺利完成。接着,我们又开始对废电池的处理进行了探讨。讨论中,大家提出许多很好的建议:
1、如到商店里去买电池,要带着一节废电池,这样就可以便宜、打折。
2、如果要买电池,不带废电也,就不能买。
3、写一份倡议书,告诉居民们废电池的危害,然后请他们把用剩下的废电池扔进居委会设有的废电池回收箱内……
二、废电池的成分分析和危害:
常用电池的组成
电池系列大量元素或物质主要有害物质
锌锰电池ZnMnO2NH4CIZnCI2Hg
碱性锌锰电池ZnMnO2KOHHgKOH
镍镉电池CdNiKOHCdKOH
镍氢电池MHNiKOHKOH
锂离子电池LiCo或NiMn有机电解质
铅蓄电池PbH2SO4PbSO4PbH2SO4PbSO4
曾有媒体报道说“一颗纽扣电池能污染将近60万升水,相当于一个人一生的饮水量”等等。对于这种说法,笔者分析如下。美国威斯康辛麦德逊大学的一个研究组的调查结果表明:每个人的需水量差异很大,在未脱水的情况下,一个人每天的摄取量可以从最低1.2升到最高7.7升之间,而且与年龄差异关系不大。我们可以自己计算,假设一个人平均每天饮水2.3升,一年按365天计算,并假设该自然人活到75岁,则一个人一生饮水量为:2.3×365×75=62962.5升=62.9625立方米=62.9625吨。
通过以上分析,我们得知要理解汞等重金属对环境的污染,还要参考相关的环境标准,如我们国家的国标《地表水环境质量标准》(标准号:GB3838-2002),
一类、二类饮水标准规定,每升水中若含有超过0.00005毫克的汞则可以认为突破了国标的限制,造成了环境污染。因此可以推算5毫克汞全部溶解于水中可以污染100000升水,也就是10万升水。而我们的纽扣电池一般也就含3-4mg的汞,所以即使这些汞全部溶解于水,也只能造成6万升水的污染,相当于一个人一生的饮水量,我们至此找到了媒体的“一颗纽扣电池可以污染一个人一生的饮水”的说法的根源。但是我们前面也讲过,扩散和溶解要一个漫长的过程,所以这只是为了引起人们高度主意的一个形象的说法,大家要客观对待。
三、深刻的个人感受,受益匪浅
重金属污染的危害范文篇3
关键词:土壤;重金属;污染;危害指数;生态风险评价;生态效应;临界值;山东省
中图分类号:p595;x42文献标志码:a
0引言
山东省东部地区是山东半岛蓝色经济区的主体部分,包括青岛、烟台、威海、潍坊、日照、临沂等6个地级市的46个县,面积54×04km2,也是山东省经济发达地区。城市化、工业化和农业现代化的快速推进是该地区经济发展的重要标志。然而,伴随着经济的快速发展,土壤与水环境污染、土壤盐渍化、海水入侵、农产品农药残留和重金属含量超标等生态问题相继出现,并日趋严峻。这不仅威胁当地人居环境、生态安全,也严重影响了当地经济的快速、持续、健康发展。因此,在山东省东部地区进行生态环境质量研究和生态风险评价具有重要的现实意义。
土壤重金属污染作为土壤环境健康质量恶化重要标志之一,受到国内外学者的普遍关注。前人在山东省东部地区作了大量有关土壤重金属污染方面的研究[2-6]。这些研究大多是从土壤重金属元素的绝对含量为切入点,研究土壤重金属污染的形成机理,评价区域环境污染特点,而从宏观角度研究较大尺度土壤重金属污染和从重金属毒性系数为出发点研究重金属危害的报道甚少。基于此,笔者以山东省东部地区土壤为研究对象,分析土壤重金属的污染特征,采用重金属潜在生态危害指数法[7]对土壤重金属的生态危害效应进行评价,探讨优势农作物的重金属富集特性,旨在对山东省东部地区土壤污染防治和保障农产品安全提供科学依据。
材料与方法
土壤样品采集与分析
重金属污染的危害范文篇4
关键词:土壤污染重金属危害修复方法
土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一,也是人类生态环境的重要组成部分[1-2]。随着近年来经济发展,工农业生产不断扩大,所产生的废水和废渣也不断增多,不但破坏地表植被,而且其中有毒有害重金属还随废水的排放及废渣堆的风化和淋滤进入周边土壤环境[3-6]。目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染耕地面积近2,000万公顷,约占总耕地面积的1/5,其中工业“三废”污染耕地1,000万公顷,污水灌溉的农田面积已达330多万公顷。
1.土壤重金属污染的定义
在自然界,重金属以各种形态存在,常见的金属元素有铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钼、金、银等;其中既有对生命活动所需要的微量元素,如锰、铜、锌等;但大多数重金属元素在环境中对环境都会有一定的污染作用,主要包括汞、镉、铅、铬以及类金属砷等对生物体具有显著毒害作用的元素[7]。重金属的密度一般在4.0以上,约60种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大,所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属,但是它的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高,因而一般不太注意它们的污染问题,但在强还原条件下,铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。
土壤重金属污染是指由于人类在生产活动中将重金属带入到土壤中,致使土壤中重金属累积到一定程度,含量明显高于背景,并可造成土壤质量的退化、生态与环境的恶化现象[8]。土壤本身含有一定量的重金属元素,如植物生长所必需的Mn、Cu、Zn等。因此,只有当叠加进入土壤的重金属元素累积的浓度超过了作物需要和忍受程度,作物才表现出受毒害症状,或作物生长并未受害但产品中某种金属的含量超过标准,造成对人畜的危害时,才能认为土壤已被重金属污染[9]。如土壤环境质量标准值(GB15618-1995)[10]。
2.土壤中重金属的来源、种类
土壤重金属污染主要是由工业产生的“三废”以及污水灌溉、农药和化肥的不合理施用等农业措施引起的。随着工农业生产的发展,重金属对土壤和农作物的污染问题越来越突出,部分地区土壤重金属污染现象十分严重。总体来讲,土壤重金属污染源较广泛,即有自然来源,又有包括人类活动带入土壤的部分,目前主要来源为人为因素。主要包括大气尘降、污水灌溉、工业废弃物得不当堆放、采矿及冶炼活动、农药和化肥的过多施用等[11-12]。
2.1污水灌溉
污水灌溉通常指的是使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。中国水资源较为紧缺,部分灌区常把污水作为灌溉水源来利用。污水的种类按其来源可分为城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城市混合污水等。城市生活污水中重金属含量虽然不多,但由于我国工业发展迅速,许多工矿企业污水未经分流处理而排入下水道与生活污水混合排放,从而造成污灌区土壤Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金属含量逐年累积[15-16]。在分布上,往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重,远离污染源头和城市工业区,土壤几乎不受污水中的重金属污染。
污灌在北方比较严重,因为我国北方比较干旱,水资源短缺严重,并且许多大城市都是重工业大城市,所以农业用水更加紧张,污水灌溉在这些地区较为普遍。据统计,我国北方旱作地区污灌面积约占全国90%以上。南方地区相对较小,仅占6%,其余则在西北地区。污灌不仅导致土壤中重金属元素含量的增加,而且还会在人体内富集。研究显示我国沈阳、温州和遂昌等地由于污水灌溉引发了人体镉中毒;鞍山宋三污灌区土壤中Hg、Cd的累积显著,污染严重;用处理过的污水灌溉是解决干旱地区作物需水问题的一条可行途径。但由此导致的土壤污染特别是重金属污染必须引起重视。
2.2农药和化肥污染
农药和化肥是重要的农用物资,对农业生产发展起到重要的推动作用,但如果不合理施用,则可导致土壤中重金属污染。部分农药在其组成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金属元素,过量或不合理使用将会造成土壤重金属污染。肥料中含有大量的重金属元素,其中氮、钾肥料含量相对较低,而磷肥中则含有较多的有害重金属,另外复合肥的重金属含量也相对较高。施用含有重金属元素的农药和化肥,都可能导致土壤中重金属的污染。
2.3矿山开采和冶炼加工
我国重金属矿产相对丰富,在金属矿山的开采、冶炼过程中,会产生大量废渣及废水,而这些废渣和废水随着矿山排水和降雨进入土壤环境中,便可直接地造成土壤重金属污染,这在我国南方地区表现得尤为突出。
3.重金属污染的特点及危害
3.1重金属元素污染土壤的主要特点
在土壤环境中重金属污染特点可以分为两部分:一是土壤环境中重金属自身的特点,二是重金属元素在不同介质中所表现的特点。具体特点如下:(1)形态变换较为复杂,重金属多为过渡元素,有着较多的价态变化,且随环境Eh,pH配位体的不同呈现不同的价态、化合态和结合态。重金属形态不同则其毒性也不同;(2)有机态比无机态的毒性大;(3)毒性与价态和化合物的种类有关;(4)环境中的迁移转化形式多样化;(5)生物毒性效应的浓度较低;(6)在生物体内积累和富集;(7)在土壤环境中不易被察觉;(8)在环境中不会降解和消除;(9)在人体内呈慢性毒性过程。(10)土壤环境分布呈区域性;
过量的重金属会引起动植物生理功能紊乱、营养失调、发生病变,重金属不易被土壤微生物降解,可在土壤中累积,也可通过食物链在人体内积累,危害人体健康。土壤一旦遭受重金属污染,就很难彻底消除,污染物还会向地下水和地表水中迁移,从而扩大其污染。因此重金属对土壤的污染是一类后果非常严重的环境问题。
3.2人类因土壤重金属污染而遭受的危害[25]
(1)土壤污染使本来就紧张的耕地资源更加短缺;(2)土壤污染给农业发展带来很大的不利影响;(3)土壤污染中的污染物具有迁移性和滞留性,有可能继续造成新的土地污染;(4)土壤污染严重危及后代人的利益,不利于可持续发展;(5)土壤污染造成严重的经济损失;(6)土壤污染给人民的身体健康带来极大的威胁;(7)土壤污染也是造成其他污染的重要原因。
4.对重金属污染的防治及修复
4.1对土壤污染的预防
目前,仍未找到可广泛应用且行之有效的重金属污染治理方法,但控制污染源,是防止土壤污染的根本措施之一,同时利用土壤的自净作用对污染物净化具有一定的预防作用。控制土壤重金属污染源,即控制进入土壤中的重金属污染物的数量和速度,通过土体自身的净化作用,降低污染。
(1)控制和消除工业“三废”
尽量利用循环无毒工艺,减少和消除重金属污染物的排放,对工业“三废”进行回收改善,使其化害为利,并严格控制工业生产中污染物排放量和浓度,使之符合排放标准。
(2)土壤污灌区的监测和管理
在污灌区对灌溉污水的重金属元素进行控制,监测水中重金属污染物质的成分、含量及其变化,避免引起土壤污染。
(3)合理施用化肥和农药
对于农药和化肥的施用,应以环保无毒为准则,禁止或限制使用高残留农药,大力发展高效、低毒、低残留农药,发展生物防治措施。为保证农业的增产,合理施用化学肥料和农药是必需的,但需控制好施用量,否则会造成土壤或地下水的污染。
(4)土壤容量和土壤净化能力的提高
在农业生产过程中,施用有机肥,改良松散型沙土,改善土壤胶体的种类和数量,增加土壤对有害重金属的吸附能力和吸附量,从而减少重金属在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金属,提高土壤净化能力。
4.2土壤中重金属污染的修复方法
(1)工程措施
工程治理措施是指在土壤环境中,用物理或物理化学的原理来减少重金属污染物的措施。主要包括客土,换土,翻土,淋洗液热处理以及电解等方法。以上方法措施的治理效果相对彻底,但实工过程复杂、所需治理费用较高且比较容易引起土壤肥力效果降低。
(2)生物措施
生物治理是指利用能够在土壤中生存的生物的某些习性来抑制和改良土壤重金属污染。NandaKumarPBA等发现某些特殊植物对土壤中的重金属元素具有富集作用。寇冬梅等研究认为食用菌对重金属具有吸附作用。所用方法有动物治理,微生物治理,植物治理等。生物措施的优点是实施较为简便易行、投资较少且对环境破坏小,而缺点是在短期内不易得到治理效果。
(3)化学措施
化学治理方法是利用化学物质和天然矿物对重金属污染进行的原位修复技术,目前,在许多区域得到应用。化学治理措施主要包括利用土壤改良剂、抑制剂,增加土壤有机质、阳离子代换量和粘粒的含量,改变pH、Eh和电导等理化性质,使土壤重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低重金属的生物有效性。化学治理措施优点是治理效果相对较明显,而缺点是容易再度活化。
(4)农业措施
农业治理措施是通过改变耕作方式和管理制度来达到降低土壤重金属危害的方法。M.Puschenreiter等探讨了利用农业耕作措施治理土壤重金属的方法,得出在不同污染地区种植不同的农作物可有效降低重金属的污染。治理方法主要包括控制土壤水分,选择合适的农药、化肥,增施有机肥,选择农作物品种等。农业治理措施的优点在于操作简单、费用不高,而缺点是需要较长治理周期却治理效果不显著。
参考文献
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重金属污染的危害范文
【关键词】水体;重金属;危害;治理
【中图分类号】TE991.2【文献标识码】A【文章编号】1672—5158(2012)08—0243-02
随着城市经济的快速前进,特别是工业的发展,造成了重金属的排放量越来越严重,从而产生了一系列的重金属环境污染问题。如采矿、冶炼、电镀等产业所产生的废水与废弃物在未经处理的情况下直接排入到水体中,从而使水体中的重金属含量较高,进而对人们的健康产生了不良影响,国内外都出现过类似的事件。如20世纪60年代,在日本的富山县神通川流域,由于铅锌冶炼厂排放的含Cd废水污染稻田,居民长期食用含Cd稻米和含Cd水而造成Cd中毒,引发“骨痛病”。由于重金属具有较高的移动性和较低的中毒浓度,如毒性较强的Hg、Cd产生毒害的浓度仅为0.01~0.001mg/L,使得重金属污染具有一定的隐蔽性和延后性。重金属在水体中不能被生物降解,有些在微生物作用下转化为毒性更强的重金属化合物,如甲基汞进入生态系统后,经食物链的生物放大作用,逐级在较高级的生物体内富集,引起生态系统中各级生物的不良反应,甚至危害包括人体在内的各种生命体的健康与生存。因此,水体重金属污染所产生的危害是不容忽视,必须正视其存在。文章结合笔者实际经验,在简要总结归纳目前我国水体重金属污染现状的基础上,对水体重金属污染所产生的危害进行分析,并提出了相关技术治理策略,对我国水体重金属污染治理进行了展望,可为相关工作者提供参考。
1.我国水体重金属污染现状分析
随着城市化进程的加快和工农业的迅猛发展,我国绝大多数城市都不同程度地存在着较突出的水质问题,大量未经处理的城市垃圾、被污染的土壤、工业废水和生活污水以及大气沉降物不断排入水中,使水体悬浮物和沉积物中的重金属含量急剧升高。对我国各大湖泊的调查结果表明,近年各种重金属污染呈上升趋势,已经开始影响到水体的质量。从我国七大水系的调研结果可以看出,1995年长江水系Cd污染仅次于Hg、COD、BOD和挥发酚;黄河水系有16.7%的断面总Cd含量超标;淮河干流总Cd含量超标率为16.7%;海滦河总Cd含量平均超标率为16.7%~83.9%;大辽河水系污染较轻,在对所统计的26个国控湖泊、水库的监测中发现了不同程度的Cd污染问题,污染程度仍次于Hg污染。1991~1995年有关部门对国内城市河流、七大水系及湖泊水库的监测中发现Cr和Pb是比较普遍的重金属污染物。水体中的重金属通过直接饮水、食用被污水灌溉过的蔬菜和粮食等途径进入人体,威胁着人们的身体健康。
2.水体重金属污染的危害分析
水体重金属污染直接对人体、水生物、水生植物等产生危害。
2.1对人体健康的危害
重金属进入人体后,不易排泄,逐渐蓄积,对人体健康的危害是多方面、多层次的,其毒理作用主要表现在影响胎儿正常发育、造成生殖障碍、降低人体素质等。重金属(例如Pb、Se、Mn等)通过水体直接或间接进入食物链后,能严重地耗尽体内贮存的Fe、维生素C和其他必需的营养物质,导致免疫系统防御能力的下降,子宫内的胚胎生长停滞和其他一些残疾。重金属能抑制人体化学反应酶的活动,使细胞质中毒,从而伤害神经组织,还可导致直接的组织中毒,损害人体解毒功能的关键器官肝、肾等组织。例如,Hg、Pb、Cd等重金属及Se已被列为剧毒物进行重点防治。目前的研究结果表明,Cr、Co、Ni、Cd、Se等重金属元素均具有致癌、致畸、致突变等危险。
2.2对水生物的危害
重金属进入水生生态系统后,分布于水生生态系统的各个组分中,对生态系统各组分产生影响(即生态效应)。当生物体内重金属积累到一定数量后,就会出现受害症状,生理受阻、发育停滞,甚至死亡,并使整个水生生态系统结构和功能受损、崩溃。
2.3对水生植物的危害
藻类是水体的初级生产者,在水生生态系统的食物链中起着十分重要的作用。人们可以利用藻类及水生生物的敏感性来监控水体的重金属污染。研究发现重金属通过各种途径进入水体后,一旦被藻类吸收,将引起藻类生长代谢与生理功能紊乱,抑制光合作用,减少细胞色素,导致细胞畸变、组织坏死,甚至使藻类中毒死亡,改变天然环境中藻类的种类组成。
3.水体重金属污染的技术治理策略
3.1生物治理技术
物理和化学方法处理水体重金属虽然具有较高的处理效率,但是存在处理费用高等缺点。因而,中外学者又研发出一种有效、低廉且简便易行的水质净化方法——生物处理法。
人工湿地处理系统是在一定长宽比及一定坡度的洼地中填充一定规格的特殊填料,并种植有经济和观赏价值的植物,如水芹菜、凤眼莲等,这些植物能在水中长期吸收Pb、Cu和Cd等。当含有重金属的污水流经填料表面,可通过植物和填料的吸附、沉淀作用将污水中重金属污染物去除。但是人工湿地生态结构比较复杂,很难收获填料中的重金属,而且植物对重金属的吸收达到一定的程度,重金属就会对植物产生毒害,不利于重金属的持续去除。
3.2物理和化学治理技术
利用物理、化学方法处理含重金属废水的有沉淀法、螯合树脂法、高分子捕集剂法、天然沸石吸附法、膜技术、活性炭吸附工艺、离子交换法等。在废水中加入FeCl2、消石灰和高分子凝聚剂,可使Se与Ca、Mg、Fe、Pb等形成氢氧化物沉淀,从而去除水中的Se。而采用氢氧化物聚集沉淀法可去除废水中的Cd和Pb,也可利用活性炭法将污水中Hg的含量降至0.01~0.05mg/L,另据报道,采用离子交换树脂法可使废水中的Hg含量降至0.02mg/L。
总之,在对水体中重金属进行治理时,应因时、因地致宜,并且根据不同的重金属种类,选择处理费用低、效果好的一种或多种方法进行治理,才能达到事半功倍的效果。
4.水体重金属污染的治理展望
近年来,重金属在水生生态系统中的迁移规律研究取得了较大的成就,特别是水环境植物中重金属的积累转化过程倍受国内外学者的重视,重金属污染问题正越来越为人们所关注和了解。然而,重金属在水体中的迁移规律及其在生态系统中的迁移机理等方面还有待于深入研究。由于重金属在理化条件复杂的水环境中,有十分复杂的迁移转化过程,其迁移能力和生物效应与化学形态和含量密切相关,因此在现场监测和室内实验中,往往由于复杂因素的影响,导致测定结果难以解释。了解不同重金属的主要污染源以及重金属在生态系统中的化学行为,即形态、转化机理和动力学过程,是科学开展重金属污染防治的前提和保证,并且能有效防止重金属的二次污染和循环污染。
此外,还应该利用基因工程等分子生物学技术在植物体内建立一条更广泛的重金属代谢途径,使植物能够同时对多种重金属有抗性并有富集作用,这在重金属植物修复中将有更重要的意义和更广阔的应用前景。
5.结语
从本文的分析可以看出,水体重金属污染所带来的危害的巨大的,对整个生态环境都造成了不良影响,必要采取具有针对性、经济性、可行性、综合性的技术策略进行治理,以保证水体环境的健康性。
参考文献
重金属污染的危害范文篇6
【关键词】镉污染;防治对策;净化;修复
随着中国工业化进程的加快,中国重工业的发展造成水和土壤的重金属污染以及农民耕作习惯让重金属污染将取代农药,成为危及粮食安全的潜在杀手。稻米是超过六成中国人的主食,而现在稻米的重金属污染日渐浮出水面。据《新世纪》周刊报道中的抽样调查显示,中国多地市场上约10%的大米中镉含量超标。镉污染具有一定的隐蔽性但会致慢性中毒和癌症。近来不断有关于镉污染江河水、土壤和市售含镉超标大米的报导,引起国人的高度重视,下面笔者就镉污染的有关问题做一些分析并提出相应的防治对策。
1中国面临严重的镉污染危机
镉被认为是一种十分危险的环境污染元素,单质镉在自然界中不能稳定存在,其主要存在于硫镉矿和锌矿中。自20世纪初以来,由于镉及其化合物被广泛应用于镍镉电池、颜料、合金,以及电镀、塑料制品等制造环节,镉的产量及用途在不断增加。据统计全世界每年向环境中释放的镉达30000吨左右,其中82%-94%的镉会进入到土壤中。长期摄入被镉严重污染的稻米、蔬菜、水果,饮用含镉量超标的水,都会出现镉慢性中毒的症状。
1.1镉在人体继续导致软骨症周身痛,能引发多种恶性肿瘤
由水源或食物等引起的镉中毒多为慢性发作,它会引起消化道黏膜的刺激,出现恶心、呕吐、腹泻、腹痛、抽搐等症状,这种经消化道吸收引起的镉慢性中毒最容易损伤人的肾、脾、肝脏等器官,还会引发贫血、生殖功能下降等问题。长期摄入受到镉污染的食品,会造成镉在体内蓄积,导致骨软化症,周身疼痛,被称为“痛痛病”。镉本身也是致癌物之一,能引起肺、前列腺和的恶性肿瘤。1997年以来,美国毒物及疾病管理局一直将镉列为第6位危害人体健康的有毒物质。
1.2镉在人体内潜伏达10到30年,因而危害性易被人忽视
镉污染因其隐蔽性和滞后性往往容易被人忽视。大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般比较直观,而土壤污染往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测,甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。在遭受镉污染的地区,人们通常对于污染状况认识不足,认为只要还能长出粮食,就可以继续种植食用。
另一方面,短期摄入镉超标食品伤害并不会立即显现。由于进入到人体的镉生物学半衰期长达10到30年,在这期间,摄入的镉将主要在肝、肾部积累,经过数年甚至数十年慢性积累后,人体才会出现显著的镉中毒症状。但此时,土壤已经完全被镉污染破坏。镉污染具有相当大的不可逆性,土壤一旦被污染,对农作物的影响将持续很长一段时间。
1.3中国近10%耕地被污染含镉量超标26倍,黄河水系超标16%以上
据估算,中国仅镉污染的耕地就有8000万亩左右,被镉、砷等污染的耕地近1.8亿亩。我国每年由工业废弃物排放到环境中的镉总量约680余吨。在一些重金属污染严重的地区,稻田有效镉含量甚至是国家允许值的26倍。
据我国7大水系,26个国控湖泊、水库的监测发现,长江水系的镉污染是仅次于汞的重金属污染物,黄河水系、淮河干流、滦河的镉超标率都在16%以上,26个国控湖泊、水库中都发现了不同程度的镉污染问题。同时,地表饮用水源中的镉污染也仅次于汞的重金属污染物,在对作为饮用水源的城市河流污染物监测中发现,城市河流有18.46%的河段面镉超过III类水体标准,9.23%河段年均值超过III类水体标准。
1.4中国镉污染重要事件
1.4.1中国杨桃过半数镉含量属严重超标
中国广州中山大学生物科技学院联同香港浸会大学生物系在2006年3至4月期间,抽查化验两地市面出售的杨桃,51%镉含量属严重超标;
1.4.2浏阳镉污染事件
2009年7月30日,湖南浏阳市镇头镇数千群众上街表达对一家化工企业污染的担忧。后在当地政府的劝说下,群众相继散去,8月3日,“浏阳镉污染”事件有了最新的进展,长沙目前已将造成污染的化工厂永久关闭,对缉拿归案的企业法人及相关人员进行刑事追究和经济追偿,环保等职能部门的涉案人员被停职。截至7月31日,已出有效检测结果2888人中尿镉超标509人,当地被检测出尿镉超标民众全部得到了妥善治疗。
1.4.3广西龙江河宜州拉浪段发现重金属镉超标事件
2012年1月15日起,广西龙江河宜州拉浪段发现重金属镉超标。截至1月21日18时,污染事件已造成大约28.1万尾鱼死亡,宜州市怀远镇附近群众生活用水直接受到影响。
1.4.4广西贺江上游铊、镉污染事件
2013年7月6日6时许,广西贺江上游发生铊、镉污染事件,导致下游的广东封开县南丰镇河段出现少量鱼类死亡现象。据封开县委宣传部当天下午近6时的消息称,贺州与封开县南丰镇交界断面铊浓度超标1.2倍。
2污染链:从矿石到稻米
镉主要与锌矿、铅锌矿、铜铅锌矿等共生。中国快速工业化过程中遍地开花的开矿等行为,使原本以化合物形式存在的镉、砷、汞等有害重金属释放到自然界。这些有害重金属通过水流和空气,污染了中国相当大一部分土地,进而污染了稻米,再随之进入人体。
重金属污染的危害范文篇7
关键词:食品重金属检测方法
1、引言
所谓重金属就是相对原子的密度在以上的金属,如Cu、Pt、Zn、Ni、Co、Cd、Cr、Hg、Bi、等。一般情况下,重金属在自然界中物品的浓度不会达到危害人类以及其他生物的程度,但是伴随着工业化在人类社会的不断的发展,在工业化的生产中,会有大量的有毒有害的重金属元素随着废弃物的排放进入大气、水和土壤中,如土壤及水中铅、汞、镉、铬等不断增加,这些重金属元素如果控制在一定范围内不会影响生态环境,但是一旦其含量超标就会引起对环境的污染。当我们所食用的粮食、蔬菜在这样的环境中成长时,这些粮食作物中也会含有了重金属元素,一旦人们食用了这些食物,这些重金属就会在人们身体中积累,当人体中累积的重金属元素到一定的程度,机会危及人身健康,使人造成重金属中毒。“粮食是人生存之本”关注食品安全对人类健康至关重要。因此,对于食品中的重金属进行认真、准确的检测是一项利国利民的大事[1]。
2、几种主要重金属的危害
2.1.重金属Hg(汞)的危害
重金属Hg又被称为水银,在自然界中的存在形式主要有金属单质汞、有机汞和无机汞三种。汞及其化合物在我们的化工业中应用十分的广泛,有机汞中毒是汞中毒最主要的形式,手指、口唇和舌头麻木是该重金属中毒患者最主要的表现,除了这些之外中毒患者还会说话不清、视野缩小、及神经系统遭受严重的损害,汞中毒深的患者还极有可能发生瘫痪使患者肢体变形以及吞咽困难等症状,更甚至还会造成死亡。
2.2.重金属Cd(镉)的危害
Cd是一种银白色有光泽的金属,原子序数为48,元素周期表中属ⅡB族金属元素。镉元素在自然界中分布广泛,其初级的产区主要在亚洲。镉元素不是人身体的必需元素,人体内的镉元素主要来自于人引用的水食用的食品,镉元素不易被肠道吸收,但可经呼吸被体内吸收,食用这些物品会使得镉元素在人体内积累。人体内的镉主要积累在肾脏和肝脏中,镉中毒主要表现在对骨骼、肾功能和消化系统的损伤。大量的研究显示人体内的镉及其化合物含量超标会导致突变,并且还具有一定的致畸和致癌作用。另外,镉会对刺激呼吸系统,长期的处在这样的环境中会使得嗅觉功能丧失、牙龈出现黄斑,还可能导致骨质的疏松以及软化。日本就曾经因为镉中毒出现“痛痛病”,后果十分严重。
2.3.重金属Pb(铅)的危害
铅是银白色的金属,十分柔软,用指甲轻轻在其表面划刻就能划出痕迹。因为用铅可以在白纸上划出痕迹,在古代常用其做笔,这就是“铅笔”的由来。在现代工业中铅的重要的用途是制造蓄电池,并且铅的化合物的种类很多,颜色各异,因此铅还用于制造颜料、釉料等。铅中毒是一种蓄积性中毒,近几年来,随着工业的迅猛发展,铅污染日趋严重,已经对人们的健康造成了极大的影响。铅元素在人体内的含量如果超标,就会损伤神、经造血及肾脏系统。智力低下、反应迟钝、贫血等一直是铅中毒患者的最常表现症状。铅元素对于以及幼儿的发育造成的危害尤为严重,幼儿期的铅中毒会造成幼儿发育的迟缓,多动症等。
2.4.重金属As(砷)的危害
砷是一种化学性质类似于金属类金属元素,无机砷和有机砷是砷化合物主要形式,砷的硫化物矿自古以来被用作颜料和杀虫剂、灭鼠药。砷可以抑制人体内很多酶的功能,从而干扰细胞的呼吸以及繁殖,对人体体内的新岑代谢造成了极大的影响。砷中毒有急性中毒和慢性中毒。急性砷中毒主要是对胃肠的影响,使胃肠产生炎症,砷中毒可使得中毒的患者中枢神经系统麻痹,严重情况下患者常有七窍流血的现象更甚者可导致死亡。慢性砷中毒会造成皮肤的色素沉着,皮肤末梢神经炎的症状,还可能导致神经衰弱,现在砷金属及砷化合物已被确认可能会引起癌症[2]。
3、我国重金属污染现状
目前我国重金属的污染的现状令人堪忧,被污染的耕地面积达到2千万公顷,我国耕地总面积是18亿亩,污染的耕地达到了了我国耕地总面积的20%,土地的污染不仅破坏了生态环境,还造成了对植物的污染,这也间接导致了食物品中含有了重金属元素,使得食物的品质不断的下降。我国每年减产1千多万吨的粮食,这些都是由于重金属污染而引起的,合计损失的人民币最少是200亿。并且,由土地污染引起的农产品质量安全问题令人堪忧,由此导致的也是逐年的增加,这不仅危害了人民群众的身体健康,还对社会的稳定造成了严重的影响。
4、重金属检测方法
对于食品中的重金属元素检测方法主要有下面几种:
第一种方法是原子吸收光谱法,这一方法的检测原理是食品中的自由原子由于共振会对特征辐射光进行吸收,并通过对于对测量原子吸收辐射光的量,来测量食品中的重金属元素的含量。
第二种方法是紫外可见分光光度法,该方法的检测原理来自某些分子或者是原子会与待测重金属发生络合反应,产生络合物,络合物一般是有色金属化合物,通过对所显现出来的颜色深度进行辨析,我们就可以得出对应元素含量.
第三种常见的方法是原子荧光光谱法,该方法利用的是特定频率的辐射波,这种辐射能激发食品中重金属元素的原子蒸汽另其产生荧光,通过对荧光的强度进行测量就能够得到食品中相应重金属元素的含量。
第四种方法就是X射线荧光光谱法,这一种方法通过测量食品中重金属元素对X射线的吸收吸收情况来获得重金属元素的含量。
第五种方法是电感耦合等离子体质谱法,这一种方法是对重金属的同位素进行分析得出重金属的含量,这一方法优点是线性范围广、分析速度快、灵敏度高,并且还能够分析对同位素进行示踪研究[3]。
5、总结
保证食品安全是利国利民的大事,关乎千家万户健康,因此需要引起广大人民群众的关注。当然,要解决食品中的重金属问题首先要做的就是对重金属污染的排放进行严格的控制,其次要完善环境保护法,加强重金属污染的监督机制,确保食品的安全。
参考文献
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重金属污染的危害范文篇8
【关键词】食品;汞污染;危害;检测
汞,又称水银,由于其性能良好,因而在工、农、医药等领域均有广泛应用,但也是众所周知的全球性环境污染物之一。汞并非人体的必需元素,属于重金属高毒性元素,汞可以借助于摄食、皮肤、呼吸等途径进入人体,并对人的神经、生殖等系统产生毒害作用。在自然界中,汞能够利用食物链富集,继而对人体、动物体产生危害。因此,全球各国均将汞列为需重点控制的污染物之一。
1食品中汞污染现状及危害分析
作为第三大产汞国,我国的汞污染情况较为严重。评估报告显示,我国属于全世界汞污染最严重的国家之一。据报道,山东省、贵州省、苏州等地区食品重金属汞污染情况均十分严重。例如,山东省多湖鱼类均受重金属汞污染,受水质及食物链的影响,湖鸭体内汞含量显著增高,田螺汞含量也严重超标。苏州市面销售保健食品中,汞含量超标的高达14%。
实验显示,无论对于汞元素、无机汞,还是有机汞,均能够直接或间接地在动物体及人体内蓄积,导致多器官、多系统受毒害。通常而言,有机汞较无机汞具有更大的毒性,前者中以甲基汞毒性最大,汞离子较汞毒性更大。其对于人体的危害主要体现在如下方面:1)对肾的危害。肾脏属于无机汞毒害的主要靶器官之一,汞离子能够危害肾脏细胞。其主要在近曲小管上皮细胞中产生蓄积,会对上皮细胞各种酶的活性造成影响,甚至导致其变性,被破坏。2)对神经系统的危害。“水误病”正是因汞中毒所引起的,表明汞对人及动物体神经系统存在危害,会导致人体产生共济失调、难以发音、震颤等症状。甲基汞会直接通过血脑屏障,对海马神经细胞、小神经胶质细胞等造成危害,甚至引发阿尔茨海默病。3)对生殖系统的危害。调查显示,汞污染地区女性异常妊娠率,会随着汞污染程度的升高而迅速增高。此外,实验证明,汞会对小鼠及其繁殖性能造成毒害。此外,汞具有遗传毒性,会对胎儿造成毒害。
2食品中汞的检测
只有通过检测,方可对食品中汞含量超标与否加以确定,这对于控制食品的汞污染具有十分重要的意义。依据我国《食品中汞的测定》相关规定,食品中汞的检测可以采用原子荧光光谱法、冷原子吸收法、双硫踪比色法。对于试样消解方法而言,可采用的有高压、湿式及微波消解法。
2.1常规检测技术
根据现行标准,对食品中汞含量进行检测时,需要采用测汞仪、氢化物冷原子吸收光谱法,二硫踪比色法。由于分析成本相对较高,检出限难以满足要求,因而在近些年来,食品汞含量检测中,色谱分离发同检测器之间的联合应用得到了越来越广泛的应用。气相与液相色谱也是食品中汞常用的检测技术。对于无机汞、有机汞而言,若单独进行测定,则需借助分离技术加以分离之后,再进行检测。气相、离子、液相色谱以及毛细管电泳等检测技术联合原子吸收光度法、荧光光谱法、等离子体发射光谱法等检测器,可以对食品中的甲基汞加以检测。对于荧光光谱法而言,其具有很高的灵敏度,且具有检出限低、经济合理等优势,因此,可用以检测痕量汞元素。
目前,对甲基汞的检测多采用的是高效液相色谱-荧光光谱法、高效液相色谱-等离子体发色光谱法等。后者具有良好的灵敏度,但是仪器十分昂贵,前者仪器成本较低,易操作。但采用该方法对甲基汞进行检测时,容易出现峰值发生展宽,难以有效提高灵敏度等不足之处,而且前处理时需要使用大量的有机溶剂,导致甲基汞量受损。
2.2快速检测技术
采用快速检测技术,对样品中的重金属汞加以初步判断,将可疑样品采用有效的仪器进行测定,能够有效提高汞的检测效率。在食品生产商、批发商、超市、餐厅、屠宰点食品汞含量的日常检测,往往采用的均为快速检测法。当前,对汞进行快速检测通常采用的是酶联免疫法、显色试纸、生物传感器等技术。
依据汞的生物毒性,其能够同酶结构中的巯基相结合,对酶结构进行改变,进而明确汞含量同酶活性变化之间存在的定量关系,可对试样中汞含量进行快速检测。
此外,化学显色反应也具有广泛应用,是通过汞离子与显色剂产生显色反应,对试样中汞含量加以检测。采用二苯碳酰二肼显色反应试纸,可对海产品中所含汞加以检测,且试纸制备后能够保存5-6个月,具有较好的重复性,适用于海产品汞含量的快速检测。
3结语
汞污染已经成为一个全球性污染问题,由于汞中毒所引发的重大事件旅游屡有报道。我国作为第三大产汞大国,汞污染情况不容乐观。为此,必须对食品中汞的危害性进行全面了解,采用有效的检测方法,最大限度地防止食品受到汞污染。
参考文献:
重金属污染的危害范文篇9
关键词:环境监测;重金属元素;取样;分析方法
中图分类号:X830.2文献标识码:A文章编号:1673-1069(2017)06-79-2
引言
随着我国绿色发展理念的深化,重金属污染防治工作越来越受到重视,防治重金属污染成为我国重要的环保工作之一。为了从根本上减少重金属污染给人民生活带来的种种危害,对环境监测中的重金属元素进行分析,是解决重金属污染的首要任务。本文将对污染源及危害进行概述,然后对重金属分析方法及注意事项进行论述。希望本文的探讨能给监测工作者带来一定的借鉴作用,使重金属元素的检测工作更加高效进行。
1重金属污染源头
无论作为化学元素本身,还是作为化工原料来讲,重金属元素都具备毒性。随着工业的发展,重金属广泛应用于各个生产领域,造成了城乡重金属污染的主要源头。工业方面,煤矿运输中的扬尘,煤矿以及化工产品的燃烧,钢材的冶炼等环节会产生有毒重金属。接着有毒金属物质,随着大气的流动,排放到空气中,造成空气污染。另外,工业生产会留下大量工业废水,未经检验合格的污水任意排放到周围的水源中,造成周围的水体污染。农业方面,化学肥料的使用使有毒的重金属离子残留在土壤中,经过时间的积累土地质量越来越差,对农业产量和质量造成巨大的影响。人民生活方面,电池等化工废弃物被人为丢弃,没有经过处理的重金属渗入地下,其中的重金属离子同样给环境造成污染。交通方面,尤其是繁华地带,交通事故引起的汽油泄露、汽车焚烧等后果也成为重金属离子流入大气的主要途径。因此,工业、农业、交通、人民生活等方面是重金属污染的主要源头,这也是环境监测的主要方向[1]。
2重金属污染危害
重金属污染会很大程度上造成空气、水体、土壤等污染,与人民的生活息息相关,可见,重金属的污染危害直击人类。当重金属残留物流入到空气中,空气的流动加大了重金属污染范围,使其波及范围广,危害性大。土壤和水体中的重金属离子在降解上更是存在极大困难。从生物角度讲,食物链的进程中具有富集作用。也就是说,有害物质经过食物链的层层递进集中进入人体内导致各类疾病引发。在我国,地区性重金属中毒的例子比比皆是,重金属的污染具有地域性,采矿业及工业汇集的地方,重金属污染会更加严重,使周围的人民健康带来威胁。地球上一切的生物都离不开空气、水体、土壤。因此,重金属污染不尽快解决,污染速度之快将会给地球带来不可想象的灾难。针对重金属的环境检测分析刻不容缓。
3重金属分析方法
3.1分析方法的选择
通过重金属污染的源头与危害分析,重金属元素主要存在于大气、土壤、水源中,所以环境监测中的重金属污染分析主要针对大气、土壤、水源,分别对空气、土壤、水质进行采样分析,根据样品中金属元素浓度和元素间的相互作用来选择分析方法。一般来讲,得到推广应用的有光分析法,电化学分析可以通过使用仪器设备对样品中的重金属元素进行检测。光分析法,原理上是利用紫外线的分光性,通过原子的光谱吸收与荧光反应,辨别重金属物质的分布状况。电化学法,是结合生物分析法在环境监测中使用。为了监测的准确性与便捷性,分析方法的选择要根据样品中重金属含量以及分析指标进行选择。
3.2样品制备
环境污染特e是水体、土壤污染问题越加突出,加强重金属污染的鉴别,需要采集具有良好代表性的样品。样品制备主要包括对污染固体和水体的取样。比如,垃圾的焚烧物、含铅汽油、轮胎焚烧残留物、工厂附近的废水和家用废弃电池都是可进行采集的样品。根据污染源特性,利用合适的采样工具,进行不同深度的样品制备。在采集之前,需要分析测定污染体的酸碱度,重金属离子的含量。金属污染物样品的制备是对样品进行预处理的前提,直接影响仪器的分析结果、监测结果的准确度。在环境检测中,重金属的含量比较低,如果制备样品时没有注意规范操作,制备样品混入其他物质,增加了分析结果的干扰项。样品制备还需要采集有代表性的样品,制备环节需谨慎操作[2]。
3.3液体样品预处理
进行液体的预处理,实质上是对吸附在液体表面的杂志与有机物质等进行处理,目的是消除对分析结果的影响,减少监测误差。在液体样品处理之前,应用洗涤液将预装样品的瓶子进行清洁,然后在弱酸性的溶液中放置十五分钟,用清水冲洗干净后盛装液体样品。处理方法采用化学过滤法,使用孔径为0.45微米的滤纸进行过滤,将酸碱度降低到1到2之间。若使用硝酸溶液,硝酸的加入其溶液的质量比例为1:500,重金属溶液可快速溶解到溶液中。保存后应用氯化酸消解方法进行试验。采用碱性溶液防治样品挥发。消解过程中,用电热板进行加热。消解法被普遍应用在重金属检测试验中,具有方便、高效的特点。
3.4固体样品预处理
固体进样法是固体预处理中最直接的一个方法,在土壤检测中得到广泛应用。固体进样法是针对固体悬浮液进行取样,即将固体当作液体样品,进行一定的稀释后再详细分析。针对高要求的固体样品,也可以采用特定的预处理。特定的固体样品预处理,包括酸分解进样法、固体悬浮液法、碱熔法等。几个方法中通常以酸解法为先,酸解法无法满足要求时,可采用高温碱熔法。进行高温消解时,可利用高压微波加热,使消解方式更加高效。通常电热板法有一定的局限性,比如由于电热板的加热时间较长,易造成元素的损失与挥发。高R密封加热,能够减少试剂中元素的损耗与挥发性[3]。
3.5空气样品预处理
在化工与煤矿厂集中地带,周围空气中重金属离子含量较大,便于采样和研究。利用中流量采样器,采集固定污染源排气筒中颗粒物,以此分析其中的重金属含量。在采集过程中注意避免降雨天气,在风向稳定、温度适宜的情况下进行采集。由于空气采样的较难实施,采样人员需要学习有关检测技术规范,正确使用仪器设备。采样后,将样品滤膜用锡箔纸夹好,放在干燥箱内保存,便于日后实验室的分析测试。空气样品的预处理可参照固体样品处理方式。
3.6污染程度分析
水质和土质的污染受到金属污染实际上是重金属含量的超标,超过的标准越多,污染程度越严重。实际监测中,重金属元素的样品含量分布,可经过多种分析方法体现,进而确定重金属的污染程度。通常可以采用公式法计算,污染程度用单因子指数表示,不同重金属的采样点单因子指数不同,污染程度不同。重金属的实际检测浓度为变量,污染程度与其成正比。该金属元素的背景值为定量,背景值的大小有关采样区域,污染程度与其成反比[4]。
4结论
重金属污染是对环境造成巨大危害的污染之一。在“十三五”规划中,国家出台了重金属污染综合治相关政策及加强重金属污染防治工作的指导意见,国家的指导与支持使金属元素污染防治工作更加高效。做好环保防治工作,需要在环境检测中加强对重金属元素的分析。本文分析了重金属污染的源头和危害,分别阐述了液体样品和固体样品,制备过程及监测之前进行处理的注意事项。根据分析结果以及重金属污染程度,采取不同的应对防范措施和治理措施。以上针对监测环境中的重金属分析方法的探究,可供监测工作人员参考。除此之外,保护环境是人类共同的责任,在防治工作的顺利开展时,更重要的是,提升企I及民众的环境保护意识。只有这样,重金属污染问题才能得到根本上的解决。保护与治疗应双管齐下,将我国的持续发展战略方针实施到底。
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重金属污染的危害范文篇10
[关键词]土壤污染;环境保护;有机物;重金属
[中图分类号]X53[文献标识码]A[文章编号]1674-7909(2017)35-75-2
目前我国的土壤污染现象越来越严重,每年带来了巨大的经济损失,而且带来了农产品安全方面的隐患。随着人们环境保护意识的增强,国家可持续发展战略的实施,土壤污染问题已成为急需解决的问题之一。
1土壤污染现状
1.1有机污染物增多
土壤中含有较多的水分、微生物及有机质,可以对部分土壤污染进行净化。但是,随着我国经济的不断发展,人口和工业数量逐年增多,造成了污染物排放总量及污染速度大大超过了土壤的自净能力,打破了土壤内部的平衡,导致土壤丧失了正常的自净能力。
1.2农产品安全受到威胁
目前我国农业生产大量使用农药、化肥,造成大面积的土壤受到过量农药、化肥的污染。农作物在生长时会吸收土壤中部分有害物质,人们食用受污染的农产品后造成有害物质转移到人体中,危害人体健康,导致疾病产生。
1.3群众防治意识薄弱
由于土壤污染具有积聚性,土壤污染的危害可能短时期较难发现。大多数群众缺乏土壤污染方面的认识,没有意识到土壤污染的严重性,导致土壤污染日益加重。
2土壤污染产生的主要原因
2.1化肥、农药污染
我国农业生产大量使用化肥和农药,不仅对农产品造成污染,而且会给土壤带来严重污染。虽然使用化肥和农药可以增加农作物的产量和质量,但如果使用量過大或长期使用,不仅会造成土壤自身的肥力下降,也会影响农作物的食用安全[1]。
2.2污水排放的重金属污染
如果合理使用生活污水或工业污水对农田进行灌溉,可以使污水中的营养物质被植物吸收,达到提高产量的目的。但是,如果污水中含有大量有害重金属物质,长期使用会使有害物质在土壤中累积,造成土壤重金属污染。
2.3固体废物污染
工业固体废物和生活垃圾是土壤固体污染的主要来源。人们将未经过处理的垃圾随意堆放在土壤上,经过长期的风吹和雨淋,使重金属活性增强,不断释放到土壤中。同时,为了提高农作物产量会使用地膜覆盖物,如果使用后不能合理回收,也会造成土壤污染。
3土壤污染的危害
3.1农作物产量、质量降低
我国的人口规模较大,也是农业大国,农作物是人们生活的物质保障。土壤污染到一定程度后会降低农作物产量和质量,目前我国土壤污染问题越发严重,导致粮食自给率不断下降。
3.2污染地下水和地表水
在我国工业发达地区,土壤中的污染物在地表径流带动或重力作用下会向下渗透;生活垃圾长期堆放在土壤上,经过风吹日晒使其中的溶出物也会渗入土壤中。这些土壤污染物的渗透可能会造成地下水和地表水受到污染。
3.3危害人体健康
受污染的土壤中可能含有大量有毒有害物质,土壤中的有害物质和农药气体会漂浮在空气中。人们通过呼吸的方式将有毒物质吸入体内,导致人体疾病的产生。同时,农作物上的农药残留也会引发人体中毒或慢性疾病的产生。
4土壤污染的防治对策
4.1强化环境管理与综合防治,大力发展清洁生产
首先,对土壤污染源进行控制,研究实用的土壤污染修复技术,选择有代表性的污染区域进行土壤治理和修复。通过土壤修复示范工程,积累土壤修复经验,以便于更大范围内的土壤修复和治理[2]。同时,对受污染土地进行合理利用,因地制宜种植非食用性的经济作物或林木,避免受污染土壤种植食品作物。科学进行污水灌溉,并加强对灌溉地区的监测和管理,及时了解污水中的污染物含量和成分,避免有毒有害的物质及重金属污染物进入土壤中。
其次,增施有机肥,增加土壤有机质含量,提高土壤对重金属及农药的吸附能力;对农药、化肥等农用化学品应严格管理,科学合理使用农药和化肥,规划好农药的使用范围、喷施次数,研究新型农药产品,避免使用剧毒或高残留农药。
然后,针对土壤污染物的种类,可种植吸附能力较强的植物,降低污染物的含量;或者采用生物降解的方式来改善土壤环境,而且耕种制度要科学合理,施加抑制剂改变污染物质在土壤中的迁移转化方向,降低农作物吸收量,并控制好土壤pH值,促进重金属污染物转换为沉淀物析出。此外,在掌握土壤特性和气候情况的基础上,根据农作物特点尽可能减少农药使用量。
最后,工业生产应大力推广清洁生产,减少污染物的排放。对工业“三废”进行合理回收,严格控制污染物的排放总量和浓度。
4.2调控土壤氧化还原条件
调节土壤氧化还原电位,使重金属污染物转化为沉淀物,控制其迁移转化,降低其污染可能造成的危害。调节土壤氧化还原电位的方式主要是调节土壤水分含量,并采取科学的耕作措施。
4.3改变耕作制度,实行翻土和换土
通过改变耕作制度来改善土壤环境,消除污染物的危害程度。对于部分土壤污染较严重的地区,可以采取铲去表土或换客土的方式;对于污染较轻的区域,可以采取深翻土或换客土方式[3]。
4.4采用农业生态工程措施
在受污染地区种植非食用作物或经济作物,避免污染物进入食物链,或通过微生物和动植物的快速吸收和降解,使土壤中的有害污染物较少,达到土壤净化的效果。
4.5机械或物理化学措施
利用机械或物理化学原理治理土壤污染,这种方式的特点是稳定、彻底和高效。但其资金投入较大,仅适用于污染严重的小面积土壤治理,主要采用的方法包括清洗法、热处理和电化法等。
5结语
土壤污染的特点是较难发现,只有通过长期的积累,危害性才会逐步显现出来,但此时开始治理难度较大。因为部分无机污染物可以与土壤有机质或矿物质相结合,长期保留在土壤中。随着人们环境保护意识的增强,国家相关部门对土壤污染治理的重视度在不断提高,未来我国的土壤污染治理工作将会取得更好的效果。
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重金属污染的危害范文
关键词:土壤重金属;城市绿地;污染评价;包头市
中图分类号:X53;X825文献标识码:A文章编号:0439-8114(2016)16-4124-05
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.16.013
城市化发展和城市人口的高度集中给土壤环境带来了严重的破坏,土壤重金属污染日益严重。在工业发达地区,土壤重金属含量要比自然本底值超出几倍甚至更高。城市重金属污染以Cu、Zn、Pb、Cd和Cr最为常见,如广东韶关、湖南株洲和广西龙江均发生过严重的Cd污染事件,湖南郴州、陕西凤翔和安徽怀宁均发生过严重的Pb中毒事件,可见重金属污染问题在中国局部地区形势非常严峻。
重金属具有难降解、移动性差和易富集等特点,是土壤长期、潜在的污染物,且其可通过大气、水体或生物链直接或间接地进入人体,危害到人类的健康[1,2]。因此,土壤重金属污染逐渐备受人们的关注,有关重金属污染和治理的研究日趋深入,研究范围也越来越广。目前土壤重金属的研究方向已由传统的农林业转向城市,对象涵盖城市工业区、郊区、农田、矿区以及逐渐受到重视的城市绿地等。
包头市作为典型的重工业城市,土壤重金属污染现象较为严重。目前有关包头土壤重金属的研究主要集中在农田、郊区、工厂企业周边和矿区等,对城市绿地的研究则较少[3-8]。鉴于此,本研究以包头市典型城市绿地为研究对象,通过采集分析土壤中的Cu、Zn、Pb、Cr、Cd5种元素的含量,并使用污染指数法、地累积指数法、潜在生态危害评价法和生物毒性单位法对包头市典型城市绿地重金属污染进行评价,以期为包头市城市土壤环境的保护及土地资源的合理利用提供一定的依据。
1材料与方法
1.1样品采集
2014年10月,根据在包头市区内的实地调查,选取受人类活动影响较大的包钢公园、赛罕塔拉城中草原、南海湿地公园和八一公园作为研究对象。用竹铲采集地表0~20cm的土壤样品不少于1kg,保存于聚乙烯塑料袋中,注明采样日期、地点等。为避免土壤分布不均造成的影响,根据相应区域的地形特点,用梅花布点法或蛇形布点法随机采集4~5个样品进行混合。
1.2样品的处理及分析
土壤样品在室内自然风干后,用木棍细细碾压,剔除植物残体、碎石等杂质,混匀后,过20目和100目尼龙筛,装入聚乙烯塑料袋中保存待测[9]。
利用HCl-HNO3-HF-HClO3(优级纯)对样品进行消解,定容后采用火焰原子吸收分光光度法和石墨炉原子吸收分光光度法分别对Cu、Zn、Cr(GB/T17138-1997,HJ491-2009)和Pb、Cd(GB/T17141-1997)进行测定。试验所用Cu、Zn、Pb、Cr、Cd的标准液均购于国家物质研究中心,所用玻璃器皿和塑料器皿均用10%硝酸溶液浸泡24h,然后用超纯水洗涤;消解过程中设置空白样品,分析过程均加入国家标准土壤参比物质(GSS-1)进行质量控制。
2结果与分析
2.1土壤中重金属含量
将“1.2”中测得土壤重金属含量列于表2。与内蒙古土壤背景值相比,Cu、Pb、Cd在4个研究区域均偏高,Zn在包钢公园和赛罕塔拉城中草原偏高,Cr在4个区域均低于背景值;与全国土壤背景值比较,Cd在4个区域均偏高,Pb、Zn仅在赛罕塔拉城中草原偏高,Cu和Cr未达到背景值。综上分析,4个区域Cd污染现象普遍,其次是Pb和Cu,部分区域出现Zn污染,Cr处于清洁状态。
2.2内梅罗综合污染指数法评价结果
根据式1、式2并结合单因子和内梅罗综合指数法评价标准(表3)可知,除Cr外,包钢公园其余重金属均为轻污染;赛罕塔拉城中草原Pb和Cd为重污染,Cu和Zn为轻污染,而Cr处于清洁状态;南海湿地公园Cd处于重污染状态,Pb处于中污染状态,Cu处于轻污染状态,Zn和Cr处于清洁状态;八一公园Cd处于重污染状态,Cu和Pb处于轻污染状态,Zn和Cr处于清洁状态。在4个研究区域污染程度依次为Cd:南海湿地公园>赛罕塔拉城中草原>八一公园>包钢公园;Cu、Pb:赛罕塔拉城中草原>南海湿地公园>包钢公园>八一公园;Zn:赛罕塔拉城中草原>包钢公园>南海湿地公园>八一公园。内梅罗综合指数评价结果为:南海湿地公园>赛罕塔拉城中草原>八一公园>包钢公园,说明人为活动的影响是巨大的。
2.3地累积指数法评价结果
由“2.1”和“2.2”结论可知,包头市并未出现Cr污染,故地累积指数法仅对Cu、Zn、Pb、Cd4种重金属进行评价。根据式3和地累积指数法评价标准(表4)可知,5种重金属元素的地累积指数范围为:Igeo(Cd)0.26~2.05,Igeo(Pb)0.53~1.45,Igeo(Zn)1.11~0.04,Igeo(Cu)0.40~0.02。4个区域的土壤样品均受到不同程度的Cd污染,其中南海湿地公园为中-强污染,赛罕塔拉城中草原和八一公园为中污染,包钢公园为轻污染;Pb除在赛罕塔拉城中草原为中污染外,其他3个区域表现为轻污染或者无污染;其他两种重金属在4个区域表现为轻污染或者无污染。
2.4潜在生态危害指数评价结果
对包头市典型城市绿地土壤潜在生态危害指数及风险程度进行评价(表5)可知,Cd在赛罕塔拉城中草原和南海湿地公园处于很强的潜在生态危害,在八一公园表现为强潜在生态危害,在包钢公园处于中等潜在生态危害;而研究区域Cu、Zn、Pb、Cr均处于轻微潜在生态危害状态,其中Pb和Cu在以上评价中因含量超过背景值较多而表现出较重的污染,但因其毒性系数较小,仅为Cd的1/6,表现出较低的潜在生态危害。通过比较RI可知,除包钢公园处于轻微潜在生态危害以外,其他3个研究区域均处于中等潜在生态危害,表明包头市城市绿地已经受到很大程度的人为污染。
2.5土壤重金属生态毒性评价结果
土壤重金属含量超过最低效应(LEL,当重金属含量低于LEL时,不利于生物生长的毒性效应很少发生[14])或严重效应(SEL,重金属元素含量高于SEL时,不利于生物生长的毒性效应将频繁发生[14])阈值时,会对生态系统产生不同程度的环境风险和毒性效应[12,13]。通过与土壤重金属产生的生态阈值(表2)对比发现,评价的5种重金属元素在所有研究区域内均未超过SEL,但Cu在4个研究区域、Pb在赛罕塔拉城中草原均超过了LEL,Zn、Cd则在4个研究区域均未超过LEL。
根据土壤重金属含量与SEL的比值累积得到土壤重金属毒性单位(∑TU),见图1。由∑TU可知,4个区域的土壤毒性排序:赛罕塔拉城中草原>南海湿地公园>包钢公园>八一公园,其中4个研究对象土壤∑TU
3讨论
研究结果发现,污染严重的主要为南海湿地公园和赛罕塔拉城中草原区域,这可能是由于这两个区域作为旅游区人动密集,且南海湿地公园位于包头二里半机场附近造成其浓度较高。
不同的评价方法在计算手段和侧重点上的不同导致所得结果有所不同。尤其是毒性单位法与其他3种方法评价结果有很大不同,结果显示包头市城市绿地重金属污染较轻,无急性生物毒性。前3种评价放大都表明Cd是4个研究区域污染最严重的元素,但Cd对土壤毒性的贡献却不大,主要是由于Cd的SEL(10mg/kg)相对较大,导致其毒性值较小。宋玉芳等[17]研究也表明蔬菜对Cu的毒性效应最敏感,而对Cd的毒性效应不敏感,在大量吸收Cd的情况下仍能良好地生长。
4结论
在4个研究区域,Cd均超过土壤背景值;Pb、Cu偏高于内蒙古土壤背景值,在赛罕塔拉城中草原Pb、Zn超过全国土壤背景值;Zn在包钢公园和赛罕塔拉城中草原高于内蒙古土壤背景值;Cr均未超过土壤背景值。
单因子和地累积指数法评价结果为在4个研究区域Cd污染最为严重,其次是Pb,其他3种重金属表现为无污染或者轻污染;内梅罗污染指数显示除在包钢公园为轻污染外,其他3个区域均表现为重污染。
Cd在4个区域均为中等以上的潜在生态危害,其他4种重金属处于轻微潜在生态危害;除包钢公园整体处于轻微潜在危害外,其他3个研究区域均处于中等潜在生态危害。
土壤毒性大小为赛罕塔拉城中草原>南海湿地公园>包钢公园>八一公园,但其均表现为无毒性。
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重金属污染的危害范文1篇12
[关键词]地质;土壤;重金属;污染;污染治理
中图分类号:X53文献标识码:A文章编号:1009-914X(2015)22-0286-01
土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染[1]。过量重金属将对植物生理功能产生不良影响,使其营养失调。重金属难以在生态系统中转化、处理,并通过食物链层层传递最终在人体内积累,严重危害人类健康[2-3]。
1.土壤重金属污染的来源
土壤重金属污染存在大气、污水、固体废物、农药化肥等多种来源,不同来源的污染治理方法也存在明显差异。我国土壤重金属污染来源主要有以下几种:
1)大气沉降。冶金、重化工等工业过程会产生含有重金属的粉尘或气体排放到空气中,通过自然沉降和降水污染土壤。
2)污水污染。工业、生活污水如果未经处理就进行排放,将携带铅、铜等重金属元素进入河流或地下水中,影响人类、牲畜、农作物安全用水。
3)固体废弃物。生活、医疗、工业产生的固体废弃物在堆放或处理过程中,由于日晒、雨淋、水洗,重金属极易移动,以辐射状、漏斗状向周围土壤、水体扩散。
4)农用物资。农药、化肥和地膜长期不合理施用,导致土壤重金属污染。高毒农药含有铜和锌等重金属元素,一旦喷洒到农作物上难以转化、处理,造成粮食、水果重金属超标,造成食品不安全。
2.土壤重金属污染的地质因素分析
我国的南北方地理区域气候、经济发展差异,土壤地形、地质差异,将导致土壤重金属污染呈现地质因素特性。具体分析如下:
1)南北方差异
从污染分布情况看,南方土壤污染重于北方。我国南方地区经济较发达,尤其是有色金属产业、外贸加工业较为集中,导致土壤重金属超标严重。镉、汞、砷、铅4种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。
2)耕地土壤污染特点
耕地土壤污染主要由于含有重金属的农资使用、工矿企业重金属排放物迁移污染,并且前者具有全国普遍性,这主要因为我国农药、地膜安全标准较低所致。根据统计,我国耕地土壤重金属超标率超过1/5,主要污染物为砷、铜、汞、铅、铬等,并且呈现污染程度逐渐加剧的趋势。
3)酸碱地质差异
我国热带、亚热带地区,广泛分布着各种红色或黄色土壤的酸性土壤。南方土壤受到气高温高、强降雨量影响,pH一般低于6,较强的酸性土壤对铜、锌等金属元素具有天然的吸附能力。而我国北方地区多呈现盐碱地质。不同酸碱度土壤对重金属元素的吸附能力也不相同。
4)矿山矿区差异
我国中南地区分布较多的金属矿山,由于采矿长流程、大滞后、多变量耦合工艺的影响,导致矿山不同区域土壤具有差异的重金属污染特性,因此需要针对不同矿区进行有针对性的分析,以标定重金属污染元素以及量级程度。不同矿区的污染程度、重金属元素具有明显差异。
3.基于地质因素考虑的土壤重金属污染治理方案
1)农药污染土壤的治理
对于农药、化肥、地膜等农资污染的耕地土壤可以采用热脱附技术进行治理以提高土壤的自我更新能力,保持土壤的活性。在采用该技术时需要控制两个参数指标即加热温度和保持时间以控制污染物在不同相之间的迁移转变,尤其是将重金属通过蒸发、排放、冷凝、剔除等处理至达标后进行无危害转移与安全排放,以避免土壤的二次污染。
2)盐碱土壤污染治理
在盐碱地的耕作过程中,利用粉垄螺旋钻头设置底层粉垄暗沟系统,利用天然降水的下渗运动,使土壤中的盐分下沉,并借助粉垄土壤疏松在氧气、微生物等作用下,使土壤中的部分盐分下移,增加了微生物对重金属、有机污染物等的吸着和转化。
3)土壤污染的固化稳定处理
土壤污染的固化稳定处理其原理为削弱土壤金属元素的迁移扩散能力,避免重金属污染的传递与二次污染以降低其危害,消除其对生态环境的进一步影响。需要指出的是该技术并不是消除重金属,而是隔绝其对其它环境的影响。图1显示固化稳定化处理在土壤修复治理方案中使用率达到22.2%。
4)酸性土壤的治理特点
酸性土壤对重金属元素的易污染程度由高到低依次为AsNiPbCuCdZnCrHg,空间分布不均匀程度由大到小依次为CdAsPbZnCuCrNiHg。Cd的含量与pH值呈正相,As的含量与F的含量呈正相关性,Cr、Hg的含量与F的含量呈负相关性,Cr、Cd的含量与海拔高度呈正相关性,Cu与As、Cu与Ni、Hg与Cr呈正相关性,Zn与Pb、As与Ni呈负相关性。
5)矿区污染土壤的治理特点
针对金属矿区土壤污染特性,有针对性的对其Zn、Pb、Cd、Cu和As等金属元素进行吸收、转化与格力处理。并且,根据矿山不同区位的污染程度设定不同等级的重金属处理标准,在有限污染处理成本的前提下实现矿山土壤综合治理的最优化效果。可见,针对矿区污染土壤的特点需要设计有针对性的处理方案。
4.结论
土壤重金属污染严重危害人类健康,且其污染治理受到污染源多样化、异质性影响存在较大难度,因此该课题受到国内外广泛关注。针对不同地质因素重金属污染的形式存在差异这一特点,提出基于地质因素考虑的土壤重金属污染治理方案。所提方案对开展土壤重金属治理工作具有借鉴意义。
参考文献
[1]徐龙君,袁智.土壤重金属污染及修复技术[J].环境科学与管理.2006(08).