常见重金属污染及危害范例(12篇)
常见重金属污染及危害范文
关键词:土壤污染;重金属;蔬菜基地
收稿日期:2011-05-20
基金项目:国家自然科学基金项目(编号:40963001)资助
作者简介:金联平(1985―),男,安徽颍上人,硕士研究生,主要从事热带海岛地表过程与环境评价的学习与研究。
中图分类号:X852
文献标识码:A
文章编号:1674-9944(2011)06-0001-02
1引言
重金属是指密度4.0以上的约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。As和Se是非金属,但是它们的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷和硒列入重金属污染物范围内[1]。重金属污染已成为全世界人们极为关注的焦点之一。随着全球经济化的迅速发展,重金属的污染物通过各种途径进入土壤,造成土壤严重污染。重金属在土壤中的高富集直接影响农作物的产量并使其品质下降[2],并可通过食物链危害人类的健康;也可导致大气和水环境质量的进一步恶化;即使重金属富集程度不高,亦可能阻碍土壤中微生物群体的多样性和活力,从而严重影响作为营养循环和持续农业基础的土壤的生物量和肥力[3]。蔬菜基地的健康发展关系着人们的饮食安全和我国蔬菜的正常出口,因此治理蔬菜基地土壤重金属污染具有重要的理论意义和现实意义。
2蔬菜基地土壤重金属污染物来源
土壤中重金属元素的来源主要有两种方式:自然因素来源,主要受成土母质和成土过程对土壤重金属含量的影响;受人为因素的影响,在各种人为因素中,则主要包括工业、农业和交通等来源引起的土壤重金属污染。
2.1大气降尘污染
大气中的有害气体主要是由工厂排出的有毒废气,因其成分复杂,迁移扩散污染面大,长期对土壤造成严重污染。工业废气的污染大致分为两类,气体污染,如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳氢化合物等;气溶胶污染,如工业粉尘、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[4]。公路、铁路两侧农田土壤中的重金属污染主要是以Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu的污染为主,它们来自于含铅汽油的燃烧,汽车轮胎磨损产生的含Zn粉尘等,汽油中添加的抗暴剂烷基铅会随着汽车尾气污染公路两侧100m范围内的土壤[5]。
2.2农药、化肥等农用物资的不合理使用
农药能防治病、虫、草害,如果使用得当,可保证作物的增产,但它是一类危害性很大的土壤污染物,施用不当,会引起土壤污染。施用化肥是农业增产的重要措施,但不合理的使用,也会引起土壤污染[6]。长期大量使用氮肥,会破坏土壤结构,造成土壤板结,生物学性质恶化,影响农作物的产量和质量。
2.3固体废物对土壤的污染
工业废物和城市垃圾是土壤的固体污染物。例如,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,会造成蔬菜基地“白色污染”。还有一些固体废弃物被直接或通过加工作为肥料施入农田,造成土壤重金属污染,如磷钢渣作为磷源施入农田时,土壤中发现有Cr的累积[7]。
2.4污水灌溉和污泥施肥
污水中的重金属随着污水灌溉进入农田后以不同的方式被土壤截留固定从而引起污染。污泥中含有大量的有机质和N、P、K等营养元素,但同时也含有大量的重金属,随着大量的污泥进入农田,农田中的重金属的含量在不断增高,导致农作物中的重金属残留过多,如施用污泥和污水是造成蔬菜重金属残留的一个主要原因[8]。
3蔬菜基地土壤重金属污染的特点
3.1潜伏性和滞后性
重金属在土壤中不易随水淋溶,不能被微生物分解,具有明显的生物富集作用,重金属主要通过对作物的产量和品质的影响来表现其危害。因此,土壤污染具有较长潜伏期。由于土壤、污染物及地域的复杂性,土壤一旦受到污染,其治理不仅见效慢、费用高,而且受到多种因素的制约[9]。
3.2单向性和难治理性
进入土壤中的重金属不能被微生物降解,易积累,所以一旦土壤被重金属污染,很难恢复。某些被重金属污染的土壤可能要100~200年时间才能够恢复,因此土壤的重金属污染一旦发生通常很难治理,而且其治理成本较高、治理周期较长。
3.3间接性和综合性
土壤重金属对人的危害主要是通过食物链或者渗滤进入地下水体实现的。在生态环境中,往往是多种重金属污染同时发生,形成复合污染,且污染强度显示出放大性[10]。
4蔬菜基地土壤重金属污染的危害
4.1直接危害农产品的产量和质量,造成经济损失
土壤重金属污染物直接危害农作物的正常生长和发育,导致产量下降,品质降低[11],造成经济损失。中国每年因重金属污染导致的粮食减产超过1000万t,被重金属污染的粮食多达1200万t,合计经济损失至少200亿元[12]。加入WTO之后,农产品的重金属超标问题对我国农业冲击更大。
4.2威胁生态环境安全与人类的生存健康
土壤一旦被重金属污染后,其危害性远远大于大气和水体的污染。有研究表明,重金属污染能明显影响土壤微生物群落,降低土壤微生物量和活性细菌量,对土壤重金属综合污染指数的相关分析表明,在土壤综合污染较轻的情况下,土壤微生物多样性较高,随着重金属综合污染指数的增加,微生物多样性呈指数式迅速下降[13]。土壤重金属污染使污染物在植物、蔬菜、水果等食物中Cd、Pb、Cr、As等重金属含量超标或接近临界值,从而使重金属通过食物链富集到动物和人体,最终危害人类健康[14]。
5蔬菜基地土壤重金属污染的治理
由于农田土壤重金属污染的特点,其治理应立足于“防重于治”的基本方针[15],坚持“预防为主、防治结合、综合治理”。对未被污染的土壤采取预防措施,要控制或消除污染源;对已经污染的土壤则要采取积极治理措施,将污染控制在最低限度。目前,大多数治理方法尚处于探索阶段,治理方法各有利弊[16]。
5.1控制污染源,减少污染的排放
控制污染源,即控制进入农田土壤中的污染物的数量和速度,使其在土体中缓慢地自然降解,而不致迅速而大量地进入农田,超过土壤的承受能力,引起土壤污染[17,18]。严格做好蔬菜基地的规划,做到土壤的合理安全有效利用,按规划的目标实施,防患于未然。合理使用化肥、农药,重视开发高效低毒低残留的化肥、农药。
5.2修复被重金属污染的蔬菜基地土壤
修复措施主要包括客土、换土和深耕翻土等。通过客土、换土和深耕翻土与污土混合,可以降低土壤中重金属的含量,减少重金属对土壤植物系统产生的毒害,从而使农产品达到食品卫生标准[19]。对土壤重金属污染严重的地段,依靠切断污染源的方法则往往很难恢复,有时要靠深耕客土、淋洗土壤等方法才能解决问题。另外开展植物修复技术的研究及培养抗性微生物等。其他治理技术见效较慢、成本较高、治理周期较长。
参考文献:
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常见重金属污染及危害范文篇2
1土壤重金属污染现状
人为活动或自然作用释放的重金属经过物理、化学或生物过程,在土壤中逐渐积累从而造成土壤重金属污染。据统计,全国造成重金属污染的耕地面积已约占全国耕地面积的1/5,其中以Pb、Cd、Hg污染最为严重。
2土壤重金属污染危害属
(1)对农作物的危害;污染土壤中的重金属通过农作物根系进入作物内,积累到一定程度后会对作物产生毒害。当灌溉水中含2.5mg/L的Hg时,水稻就发生明显的抑制生长作用,表现为生长矮小,根系发育不良;当Cd含量超过30μmol/L时,小白菜明显抑制生长,表现为株高、主根长度下降、叶面积锐减等。(2)对土壤微生物和土壤酶有影响;重金属对土壤微生物有明显的影响,重金属的增加会减少土壤中微生物的种类和数量。当Hg为0.7mg/Kg、Cd为3mg/Kg、Pb为100mg/Kg、Cr为50mg/Kg时土壤中细菌总数开始下降。(3)对人体有危害;重金属对土壤污染后,人们通过食物链不断摄取有害物质。大脑对Pb、Cd、Br、Al积累较多,胃对As、Se、Si、Pb、Cd积累较多,肺对Sn、Se、Pb、Cr积累较多,骨骼对Pb、Cd积累较多。
3重金属土壤的植物修复技术
重金属类污染的植物修复技术按其修复的机理和过程可分为植物萃取、植物稳定、植物挥发和根系过滤。
(1)植物萃取;指种植一些特殊植物,利用其根系吸收污染土壤中的有毒有害物质并运移至植物地上部,通过收割地上部物质带走土壤中污染物的一种方法。植物萃取技术利用的是一些对重金属具有较强富集能力的特殊植物。(2)植物稳定;指利用植物根际的一些特殊物质使土壤中的污染物转化为相对无害物质的一种方法。其中包括了分解、沉淀、螯合、氧化还原等多种过程。(3)植物挥发;是指利用植物根系分泌的一些特殊物质或微生物使土壤中的汞、硒转化为挥发形态以去除其污染的一种方法。如烟草能使毒性大的二价汞转化为气态的汞,洋麻可使土壤中47%的三价硒转化为甲基硒挥发去除。(4)根系过滤;是利用植物根系过滤沉淀水体中重金属的过程。例如水科植物浮萍和水葫芦可有效吸收清除水体中的镉、铜和硒。
4耐性和超富集植物
耐性植物是指能够适应高含量的重金属土壤环境而生长的一类特殊植物。人们很早就发现某些植物能够生长在重金属含量异常高的土壤上,这些植物无一例外地对重金属具有一定的耐性。大量研究发现,很多耐性植物仅分布于某些重金属含量较高的土壤上,为地方性的物种。如海州香薷、鸭跖草就分布在中国长江中下游铜矿区含铜较高的土壤上。
5植物修复技术的运用
美国依阿华大学利用杂交杨树修复了位于南达科达州一块受砷污染的土地。该地区有130a的金矿开采历史。试验共种植了3100棵杂交杨树,深入尾矿中达1.6m。通常要加入各种改良剂以改善土壤的物理化学性,促进植物生长,增强植物修复的效果。除了必要的氮、磷、钾肥料外,常用的改良剂包括石灰、磷矿物、铁锰氧化物、粉煤灰、生物活性污泥、猪粪、堆肥、合成锆石等。通常这些改良剂本身可降低重金属在土壤中的活性,在植物稳定中起着重要的作用。
6植物修复技术的优点和不足
优点:植物修复技术的显著优点是其在工程中可以原位实施,从而减小了对土壤性质的破坏和对周围生态环境的影响,可称是真正意义上的绿色修复技术”;植物修复技术无需专门作人员,因而工程上易于推广和实设备和专业操施;植物修复技术的最大优势是其运行成本大大低于传统方法。
不足:植物修复技术也具有一些自身的不足。主要表现在:超富集植物个体矮小,生长缓慢,修复重金属污染土地需时太长;植物修复土壤只能局限在植物根系所能延伸的范围内,一般不超过20cm土层厚度;超富集植物对重金属具有一定的选择性,难以全面清除土壤中的所有污染物;富集了重金属的超富集植物需收割并作为废弃物妥善处置;异地引种对生物多样性的威胁。
7展望
植物对重金属的清除效率取决于其耐性、地上部重金属含量、生物量、生长速度及生物富集系数。因此,在修复重度重金属污染时,耐性是一个关键因素。目前植物修复技术大多停留于实验室模拟研究阶段。但必须引起注意的是从实验室获得的超富集植物生物富集系数、最大富集量等并不能简单地换算成实际工程中的植物修复系数和单位面积重金属去除量。因此继续在全球范围内寻找生物量大、富集能力强的超富集植物是超富集植物研究获得突破的选择途径之一。植物修复技术作为一种新的污染治理替代技术业已被证明具有极大的潜力和市场前景,从实验室走向产业化应用还需假以时日。未来研究需从以下方面深入以获得突破:(1)继续寻找和培育新的超富集植物。(2)对超富集植物深入开展有关重金属富集机理的研究,揭示植物超量富集重金属的生态生理过程,为培育高效低选择性的超富集植物”奠定基础。(3)深入研究超富集植物修复污染土壤和水体的过程及其调控机理。
参考文献:
常见重金属污染及危害范文篇3
1土壤污染
1.1土壤污染对园林植物的危害
主要包括有机污染物的危害、无机污染物的危害和固体废弃物及垃圾污染的危害。土壤中主要的有机污染物是农药,农药进入土壤后发生一系列化学、物理化学和生物化学反应,如通过土壤的吸附作用使农药残留于土壤中,或在土壤中通过扩散、渗滤迁移出土壤,以及由于挥发而移出土壤或在土壤中进行化学转化与降解。施于园林植物和土壤中的农药对有益生物造成伤害,包括对害虫天敌的伤害,长期使用一种农药还能诱导害虫产生抗药性。无机污染物主要是重金属污染的危害。重金属在土壤中一般不易随水淋滤,不能被土壤微生物分解,生物体可以富集重金属,重金属常常在土壤环境中逐渐积累。另外,硫酸盐过多,会引起土壤板结,改变土壤结构,影响园林植物的正常生长。氯化物和可溶性碳酸盐过多,会引起土壤盐渍化,降低土壤肥力等。固体废弃物和垃圾污染的危害比例在近年来不断增高,如果将其用作肥料会对土壤产生不良影响。这类物质性质稳定、耐酸碱,不易被微生物分解,进入土壤后会改变土壤的物理性质,不利于园林植物生长。
1.2园林植物对土壤污染的修复作用
根据所需修复土壤的物理、化学和生物特点、污染程度、污染物理化性质、所要求达到的净化指标和期限,以及植物对重金属的吸收积累能力、生长量等,来选择所需植物品种,再根据不同种类植物的生长特性,在立体布局和生产季节上进行搭配,构建稳定的土壤净化生态系统,收获后的植物经干燥、灰化处理,回收重金属,从而达到永久去除重金属污染的目的。选择超积累植物是植物修复技术的关键,根据美国能源部规定,能用于修复的植物应具有以下特性:一是即使在污染物浓度较低时也有较高的积累率;二是能在体内富集高浓度的污染物;三是能同时吸收积累几种重金属;四是生长快,生物量大;五是具有抗虫、抗病能力。
2水污染
2.1水污染对园林植物的危害
水污染对园林植物的危害常因其污染物的种类不同而表现不同的症状。如固体污染物会造成水体外观恶化、浑浊度升高,改变水的颜色,若用此类水灌溉园林植物,则会堵塞土壤毛细管,影响土壤通透性,造成土壤板结,不利于园林植物生长。若灌溉园林植物的水中含有碳水化合物、脂肪、蛋白质等有机污染物,一般情况下无不良影响,但若超量时,易引起氮素过剩,造成园林植物徒长、倒伏、易感染病虫害、氮分子积累,导致产量和品质下降,还易引起土壤氧化还原电位降低,产生有毒害的还原物质。重金属随灌溉水或其它方式进入土壤后,一方面在土壤中残留、富集;另一方面被园林植物吸收,产生毒害效应。
2.2@林植物对水污染的净化作用
许多园林植物具有吸收、富集和分解、转化水体中有毒物质的能力,对污水具有明显的净化作用。植物富集有毒物质的能力因植物种类不同而异,许多植物的富集程度可比水中毒质浓度高几十倍乃至几千倍。同时许多植物也能将某些低浓度的有毒物质分解并转化成无毒成分。因此,可利用具有强富集、转化作用的植物来减少水中的有毒物质,达到净化水质的目的。例如,芦苇能吸收酚和其他20多种化合物;水葱能吸收酚、嘧啶、苯胺,而且还有一定的灭菌作用;凤眼莲能吸收镉、汞、铅、酚、锌等。此外,浮萍、金鱼藻等也都有较好的净化污水的功能。许多园林植物对大气污染物也具有吸收能力,因此,可减少大气污染物降落到地面污染水体的数量。如臭椿、夹竹桃、银杏、女贞、龙柏等,对大气中的二氧化硫等污染物都具有较强的吸收能力。另外,园林植物群落对水污染亦具有显著的净化作用。
3大气污染
3.1大气污染对园林植物的危害
大气污染危害一般分为急性危害、慢性危害和隐蔽危害。急性危害是指在高浓度污染物影响下,短时间内园林植物叶表面产生伤斑或叶片枯萎脱落;慢性危害是指在低浓度污染物长期影响下,园林植物叶片褪绿;隐蔽危害是指在低浓度污染物影响下,未出现可见症状,只是园林植物生理机理受损,生长量下降,品质恶化。大气污染物对园林植物危害最重的有二氧化硫、氟化氢、氯气、氨气和氯化氢等。这些大气污染物对植物叶片伤害有不同症状,例如氟化氢对叶片伤害症状为在叶间和叶缘处出现伤斑,在正常组织间有一明显的暗红色界限;氨气对叶片伤害症状为叶脉间出现点、块状褐色或褐黑色伤斑,与正常组织间界限明显。
大气污染物如硫氧化物、氮氧化物,遇水生成酸或酸性盐类,随降水到达地表形成酸雨。酸雨对园林植物有严重危害,除使叶片直接受损,进而影响根系外,还通过土壤酸化影响树木生长。同时,酸雨造成的植物群落改变,也将影响食草动物群落的改变及数量的改变。
3.2园林植物的抗性与监测作用
园林植物的抗性是指在污染物的影响下,能尽量减少受害,或受害后能很快恢复生长,继续保持旺盛活力的特性。据研究,叶片的栅栏组织与海绵组织的比值和园林植物的抗性呈正相关,气孔下陷、叶片气孔数量多但面积小,气孔调节能力强,园林植物的抗性则较强。在研究环境污染问题时,有时可利用一些对有毒气体特别敏感的植物来监测大气中有毒气体的种类和浓度。如地衣和苔藓对环境因子变化十分敏感,常用来监测大气污染。
3.3园林植物对大气的净化作用
该作用主要体现在两个方面:一是吸收分解转化大气中有毒物质;二是富集作用。吸收有毒气体,贮存在体内,贮存量随时间不断增加。
3.3.1降尘树木都具有降低风速的作用,随着风速减慢,空气中的大粒灰尘会随之下降;而且大多园林树木的树叶表面不平,多背绒毛,且能分泌黏性油脂及汁液,可吸附大量细小灰尘。据统计,我国北方地区吸滞粉尘能力强的园林树种有刺槐、沙枣、国槐、家榆、核桃、侧柏、圆柏等。
3.3.2吸收有毒气体园林植物通过吸收有毒气体,降低大气中有毒气体的浓度,避免其积累到有害程度,从而达到净化空气的目的。
3.3.3杀菌园林植物能吸滞粉尘,减少细菌载体,有些园林植物还能自分泌杀菌素,杀死细菌、真菌和原生动物。园林植物中分泌杀菌素很强的种类有新疆圆柏、冷杉、稠李、松树、桦树、橡树、槭树、椴树等。
3.3.4吸收二氧化碳,释放氧气二氧化碳和氧气平衡失调在重工业城市尤为严重,绿色植物由于特有的光合作用,对恢复和保持大气中二氧化碳和氧气平衡极为重要。
4噪音污染
消除噪声的方法很多,虽然园林植物不是最有效的方法,但却是减弱噪声的良好途径。
4.1影响园林植物减噪的因素
不同园林植物由于其外部形态等不同,其减噪效应有所不同(见表1)。一般情况下,园林植物叶子大而健壮且重叠排列的,减噪效应最佳,分枝和树冠都低的树种比分枝和树冠都高的减噪效应好。其中,阔叶树的树冠能吸收其上面声能的26%,反射和散射74%,而且有关研究指出,森林更强烈地吸收和优先吸收对人体危害量大的高频噪声和低频噪声。
不同类型的植物群落减噪效应一般不同。据测定,100米防护林可降低汽车噪声的30%,摩托车噪声的25%,电车噪声的23%;40米宽的林带可减低噪声10~15分贝;30米宽林带可吸收6~8分贝的噪声;城镇公园中成片树木可把噪声减低到26~43分贝,使噪声接近于无害的程度。行道树减噪效果为5.5分贝;当攀缘植物覆盖房屋的时候,屋内的噪声强度可减少50%。
常见重金属污染及危害范文篇4
全面排查辖区内重金属污染物排放企业(以下简称“重金属排放企业”)及其周边区域的环境隐患,摸清重金属污染情况,建立监管台帐,确定重点防控区域(流域)、行业、企业和高风险人群;强化环境执法,依法查处重金属污染环境违法行为;建立健全重金属防治体系和污染事故应急体系,保障环境安全。
二、工作重点
根据我市实情,确定重点防控的重金属污染物是铅、汞、镉、铬和类金属砷,重点防控的区域(流域)是重金属污染物排放相对集中的地区,重点防控的行业是有色金属矿(含伴生矿)采选业、有色金属冶炼业、含铅蓄电池业、电镀业、皮革及其制品业、化学原料及化学制品制造业等,重点防控的企业是具有潜在环境危害风险的重金属排放企业(特别是集中式饮用水水源地上游的企业)。
三、主要措施
(一)做好对重金属排放企业及其周边区域环境隐患的全面检查,摸清重金属污染情况,建立监管台帐,确定我市重点防控区域(流域)和重点防控企业名单。为了确保环境安全,各县(市、区)政府必须与辖区内的所有重金属重点防控企业签订环境安全责任状。
1.对检查中发现的违法行为要依法严处,对污染治理设施不能稳定达标或超总量排污的重金属污染企业,依法责令整改直至关闭。对不符合产业政策的重金属企业依法实施关闭,坚决取缔无经营许可证从事危险废物利用处置活动。
2.建立对重金属排放企业的巡查制度,加强对重金属污染企业的监控,严防超标排放。将整治重金属违法排污企业作为全市环保专项行动的重点,不断加大对违法行为的处罚力度,维护社会公平。
(二)严格执行建设项目环评审批和“三同时”验收制度,提高新建排放重金属污染物项目的准入门槛,对排查发现的未经环评审批且危害群众健康的已建成项目,报请县级以上人民政府予以关停拆除。
(三)严禁在重金属排放企业1公里范围内新建居民点,在此范围内现有的居民点应按规定要求地方政府实施搬迁;地方政府对此有承诺的,必须按承诺予以兑现。
(四)进一步规范重金属排放企业的环境管理,督促企业建立特征污染物产生、排放台帐和日常监测制度,定期报告监测结果,并向社会公布重金属污染物排放和环境管理情况。督促企业提升污染治理水平,规范原料、产品、废弃物堆放场和排放口,建立和完善重金属污染突发事件应急预案,督促重点防控企业开展清洁生产审核。对不实施清洁生产审核或者虽经审核但不如实报告审核结果的,责令限期改正。
(五)要按照《市重金属污染防治工作实施方案》的要求,切实加强组织领导,明确任务,落实责任。对因重金属污染造成群发性健康危害事件或造成重特大环境污染事故的,按有关规定对负责人实施问责,并从该重金属排放企业的立项、审批、验收、生产和监管全过程,对有关责任单位和责任人追究责任,对构成犯罪的,依法移送司法机关处理。
四、时间安排
(一)准备阶段(年5月15日前)
各县(市、区)政府根据本方案,制定辖区内具体实施方案,进行动员部署,并于4月25日前将实施方案及联系人报市专项行动领导小组办公室(市环保局)。
(二)集中整治阶段(5月16日—9月30日)
各县(市、区)组织相关部门对辖区内的重金属排放企业及其周边区域环境隐患进行全面检查,摸清重金属污染情况,建立监管台帐,确定重点防控区域(流域)、行业、企业和高风险人群。对检查中发现的违法行为要依法严处,对污染治理设施不能稳定达标或超总量排污的重金属污染企业,依法责令整改直至关闭。
(三)督查阶段(10月1日—11月15日)
市环保局将对辖区内整治行动的开展情况进行督查,确保对违法排污企业处罚到位、整改到位,各项措施落实到位,省环保厅也将会适时对我市的整治行动开展情况进行督查。
(四)总结阶段(11月15日—12月5日)
各县(市、区)对专项整治工作进行总结,对存在的问题进行整改,完善相关政策措施,并于12月5日前将工作总结报市专项行动领导小组办公室(市环保局)。
五、具体要求
(一)加强领导,统一部署。各地政府必须对辖区内的重金属污染防治工作负责,要精心组织,切实加强领导,研究制定辖区专项整治行动方案,并组织实施。严格按照国家法律法规和方针政策,处理解决整治行动中遇到的问题。
常见重金属污染及危害范文
关键词土壤污染;现状;防控;措施
中图分类号:X53文献标志码:BDOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.06.082
土地是关系到国计民生的重要资源,当前,国内土壤污染愈演愈烈,导致土地环保质量严重下降,尤其是在工业、商业迅猛发展的大环境下,牺牲土壤生态谋取经济利益的现象屡禁不止。土壤污染已成为环境污染的重要因素,尤其是“三废”污染、石油污染、重金属污染、化学农药污染、放射性污染等,已使土壤生态环境受到严重破坏。在可持续发展理念的引导下,土壤污染已引起了社会各界的高度重视,由此可见,保护土壤质量、维护土壤生态、净化土壤污染已成为当务之急。
1土壤污染的特征
1.1隐蔽且滞后
大气、水、废弃物污染是很容易通过感官而被发现的,但土壤污染却具有很高的隐蔽性,难以直接发现。土壤污染需要对土壤样品进行采样化验,分析其中有害物质的残存量,甚至通过研究人畜等的健康状况才能明确。这就造成土壤污染监管远远滞后于污染现状,而且一旦发现土壤污染,往往是已经发生了很长时间,因此,土壤污染往往具有隐蔽性和滞后性。
1.2累积性
在大气与水体中的污染物质一般较易治理或迁移,但在土壤中却不同,土壤不像大气和水的扩散与稀释能力那么高,而且其中的有毒有害物质积累时间较长、成分复杂,往往治理难度较大。尤其是土壤污染的持续性、渐近性特点,更使污染物质极易在土壤中累积从而超标。
1.3不可逆
重金属对土壤的污染是不可逆转的过程,有很多有机化学物质的污染需要很长的时间才能够降解,有的重金属在土壤中可能需要长达100~200年的时间才能解除污染。这就会使被重金属污染的土壤在很长时间内被贴上“污染”标签,难以被应用到生产生活和经济建设中,同时也会对当地民众的生产生活安全性造成极大危害。
2土壤污染现状与危害
2.1土壤污染现状
土壤是人类生存发展的基础。随着经济的发展,工业化、城市化、农业集约化的变化越来越快,很多未经处理的废弃物都转移到了土壤之中,如重金属、硝酸盐、农药、病原菌等。按照污染物性质,可以分为无机物污染、有机物污染和生物污染;根据污染物的存在状态可分为单一污染、复合污染以及混合污染。目前,我国的土壤污染总体形势非常严峻,部分地区土壤污染严重,并且在有的特殊区域出现了重污染以及高风险污染。土壤污染的途径多种多样,原因很复杂,把控起来难度较大[1]。另外,土壤环境监督管理体系的不健全,土壤污染防治工作的投入力度不够,人们普遍的防治意识薄弱,并且由土壤污染引发的农产品安全问题以及群体性事件已成为威胁人们身心健康、妨碍社会稳定的一个原因。
2.2土壤污染的危害
1)土壤污染对作物危害严重。当土壤中的污染物质含量超标时,其生长出的植物会出现吸收及代谢能力失衡,残留植物體内的有机污染物直接对植物的生长产生影响,有的还会引发遗传变异甚至死亡。2)土壤污染物在植物体内残留。农作物在处于土壤污染的环境中,通过自身的生长发育体系将污染物吸收进自身体内,污染物的残留量在农作物的体内分布不均,并且不同的污染物在其体内停留的时间也不同。一般根部的残留量最多,其次是茎、叶、荚、籽粒,并且在植物体内的停留时间根据污染物的分解性不同而不同,分解性高的,停留时间短,反之停留时间长。3)土壤污染会危害人体健康。土壤中的病原体能够通过食物链的传播进入人体,有的也会通过皮肤侵害人体。放射性污染物主要是通过食物链进入人体。另外有的还会通过呼吸系统侵入人体,使受害者白细胞数量发生改变。
3土壤污染的防治
3.1健全土壤污染法律法规,调查土壤污染状况
针对治理土壤污染的问题,我国已确立了相关法律法规,其内容涉及农业环境保护、防治土地污染等领域,也起到了一定作用。但针对土壤污染问题的日益加重,相关部门需要尽快设立长期稳定的法律法规,并对现有的法律法规进行完善,使土壤污染防治工作更加高效地进行。
土壤污染的治理需要有完善的调查工作为基础,相关部门要建立土壤质量监测数据库,尤其要严格监控污染较为严重的重点区域,建立完善的土壤污染监管档案[2]。国内土壤污染呈现集中性特点,这就使区域土壤污染治理重点更加明确。通过数据调查分析土壤污染的危害性,并根据其污染指数、影响范围制定有效的治理对策,对高危污染区进行全面强化治理。
3.2施用化学改良剂,加强土壤净化能力
实施生物改良,增加土壤环境容量。为了改善土壤质量,可向土壤中施加石灰、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,将重金属固定在土壤中,将其转化为难溶的化合物,防止其迁移造成各种污染。土壤中的有机污染物可以靠植物、真菌、细菌等合作降解,并且通过植物能够带走土壤中的部分重金属。
对于受到重金属污染的土壤,除生态修复之外,还需要对其进行物理修复。当前,土壤电动修复技术已进入研发使用阶段,通过离子电学和电渗析作用清除土壤中的重金属,或者在土壤中计入盐酸溶液,从而清除土壤中的镉、铅等有害重金属。虽然这些新型土壤净化科技尚处于研发阶段,但相信在不久的将来,“科技净土”将成为现实,为土壤净化和保护提供更有效的治理措施。
3.3强化农业生产过程环境监管
相关机构应加强肥料、农药等投入的安全管理工作,严控污水灌溉以及污泥农用行为。加强对农业的污染控制,严禁使用重金属超标的农药化肥,尤其的化学杀伤性、残留性高的农药化肥,从源头抓起杜绝土壤种植性污染[3]。优先发展生态农业,鼓励并发展无公害、绿色和有机农产品的生产基地的建设。农业部门和环保部门要联合行动,密切关注土壤污染治理能效,通过生态农业的发展的优化土壤性质,提高土壤污染治理效率。
3.4优化产业规划布局
加强规划布局,防止重污染企业等的建设开发生产等活动对周边土壤造成污染,设置区域环评、规划环评等程序,避免各种不合乎要求的开发项目的开展造成土壤污染。环境部门要针对土壤重污染区域划定污染红线,定期监测周边土壤污染情况,尤其是与周边民众生产生活密切相关的土壤治理更要提起重视。规划当地产业布局有利于强化土壤生态保护基础,控制土壤污染源,最大限度地降低土壤污染风险。
4结语
土壤环境问题在现代社会中已日益突显,国家对于环境保护工作也愈加重视。为了实现现代社会各方面的可持续性发展,土壤污染问题必须着重解决,相关部门以及大众都需要为之努力,营造一个健康的工作生活环境。
参考文献:
[1]何鹏.土壤污染现状危害及治理[J].吉林蔬菜,2012(9):55-56.
常见重金属污染及危害范文篇6
关键词:重金属镉;土壤污染;危害;生物修复
中图分类号:X825文献标识码:A文章编号:1006-3315(2012)07-176-002
镉为人体非必需元素,是以化合物状态存在于自然界中的,而且在正常环境下是不会影响人的身体健康。进入人体的镉元素,大部分会蓄积在积肝、肾之中。人体中的镉会有1/3被肾脏吸收,剩余会微量的蓄积在如甲状腺、脾、胰和毛发等位置。镉会损伤肾小管,患病者出现蛋白尿、氨基酸尿和糖尿等症状。世界卫生组织(2003)和美国环保局(1994)规定人体Cd的最大允许摄入量均为Iug·kg-1·d-1[1]。本文从重金属镉对土壤的污染现状、对人体的危害以及一些植物对镉污染的修复进行综述,并对此问题的研究进行了展望。
一、土壤镉污染的现状与危害
1.镉污染的现状
自从20世纪发现镉元素以来,镉出现于各个领域之中,产量不断增长。广泛应用于核工业、电子业、电镀工业和化工业等领域。近期出现一个新鲜的名词——“镉米”,据《新世纪周刊》和网络新闻消息报道:经过调查发现,市场销售的大米中有10%都存在镉金属严重超标的问题,食用之后很大几率会导致“骨痛病”。镉污染不仅造成了我国农产品的质量下降,而且威胁到人体健康。农业部在2000年对14个省会城市的2000余个样品进行检测,结果表明:蔬菜中的镉等污染超标率已高达近25%;同时南京郊区的18个检测点对青菜叶样的分析结果表明:镉的含量全部超过食品卫生标准,最多的超过有17倍之多[1,2]。
2.镉污染的来源
刘育红[3]将土壤中的镉污染的来源分为了以下六大类:
(1)大气中的沉降;(2)农药、化肥和塑料薄膜的使用;(3)污水灌溉;(4)污泥施肥;(5)含有重金属废弃物的堆积;(6)金属矿山的酸性废水。
总体来说工业化的高低对镉污染的轻重起了很大的决定,市区的污染浓度远远大于农村和郊区。由于镉没有得到很好的处理,长期的积累导致污染的加重。
3.镉污染的危害
在环境镉污染致健康损害研究中,一般认为尿镉浓度是反映内暴露的指标,而尿β2-MG和尿NAG酶为反映肾功能受损的指标。有人发现尿β2-MG和尿NAG酶在男性中临界值为994、16μg/g肌酐,女性为784、16.6μg/g肌酐。WHO建议尿镉的生物阈值定为5μg/g肌酐,丛泽等人控制年龄因素后,尿镉≥3μg/g肌酐组死亡率会随着尿镉的增加而成比例升高,Friberg等发现,尿镉≥10μg/g肌酐时,会出现肾小管损伤的情况。而当尿镉≥8~9μg/g肌酐时,尿β2-MG会超过1000μg/g肌酐,而且会急剧上升。M.Ikeda认为尿镉浓度达10~12μg/g肌酐时可作为判定肾功能减退的临界值,而吴训伟认为尿镉>10μg/g肌酐的人群会造成对肾脏不可逆性的损伤。Kojj通过5年的追踪发现,在原先尿β2-MG≥1000μg/g肌肝的人群中,几乎所有的个体都会出现肾小管功能恶化的情况,而<1000μg/g肌酐的个体并无明显变化。国内学者[4]认为我国正常人群的尿β2-MG95%CI上限为465μg/g肌酐。另有研究发现[5],当尿β2-MG≥1000μg/g肌酐时,研究的人群死亡风险比显著增加。
3.1镉对人体健康的多方面危害。前文提到镉为一种慢性致病的重金属,长期积累在体内无法消除,其主要是通过消化道和呼吸道两种途径进入人体,从而对人体的健康造成危害。早在20世纪中期,日本发生的十大公害事件之一的“疼痛病”就表明镉对人体健康的危害已经开始。
重金属镉对人体危害大致可分为以下几种:
镉具有很强的致癌、致突变以及致畸作用。镉的急性吸入的毒害表现为肺损害,吸入中等量的镉蒸气会引起铸造热,经过治疗数天便可恢复,但如果大量吸入镉蒸气,严重者最终可导致死亡。
镉与含有巯基、羟基等多种基团的蛋白质分子结合会生成镉-蛋白质,能引发高血压等多种疾病。
镉可通过一些生化反应置换出酶类金属后导致机体清除自由基能力下降,从而引起氧化损伤。现在由于镉引起的氧化损伤已被看作引发细胞毒性和导致癌变的一个重要机制。
镉可以影响细胞凋亡或增生的相关蛋白质和基因的表达,可以诱导许多早期基因的表达异常;还与锌脂蛋白结合,取代锌,影响了细胞内的调控系统,最后导致细胞的死亡[6]。
3.2镉污染对植物的生理化作用的影响。镉同样也不是植物的必需元素,而且对植物的生长有着不利影响,植物体内的镉元素积累达到一定浓度时就会表现出毒害的状态,例如阻碍植物根系的生长或者抑制其水分和养分的吸收等等。
二、土壤镉污染的修复
目前,镉金属污染土壤的处理方式很多,主要有:化学治理、工程处理、生物修复和农业生态修复等方面。
1.化学治理
化学治理的措施有很多种,但是这些方法都是只能在短期内降低镉在土壤中的毒性及生物有效性,是一种原位修复方法,并没有真正意义上的清除镉,潜在着再次造成污染的可能,而且化学治理需要向土壤中投加试剂,会造成二次污染。所以此方法还需深入的研究。
2.工程处理
工程措施包括换土法、客土法和电动力修复法等方法,工程措施可取之处在于其稳定性高、见效快的优点,但存在着工程量大、投资高并且会造成二次污染的隐患等许多缺点,不适宜应用于大面积污染土壤的治理,所以仍在深入的研究。
常见重金属污染及危害范文篇7
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。
常见重金属污染及危害范文篇8
【关键词】水体;重金属;污染;危害;对策
水是人类赖以生存的基本物质,是人类社会可持续发展的制约因素。随着我国经济的迅速发展,对水资源的需求量也越来越大,但同时水资源的污染问题也日益严重,重金属污染已成为一种常见的水污染。水体重金属污染来源广泛,主要来自电镀业、机械加工业、矿山开采业、钢铁业、造纸业、有色金属冶炼业等工业活动以及农业生产、生活垃圾等排放的水体。所谓重金属污染,一般是指比重大于4或5的金属,如汞(Hg)、铅(Ph)、铁(Fe)、铬(Cr)、镉(Cd)、砷(As)、铜(Cu)、钴(Co)、镍(Ni)等金属通过各种途径进入到环境中,对环境造成危害[1]。随着人们对环境、健康的日益重视,面对日益短缺的水资源,保护水环境、防止水污染、治理水污染已经成为全人类达成的共识。因此,如何对水体中过量的重金属进行科学、有效的治理,成为了当今环境保护工作者研究的热点问题和十分紧迫需要解决的任务。笔者现结合多年的工作实践,将水体重金属污染的危害及对策分析介绍如下,以期寻求更加安全和经济的方法来处理水体重金属污染问题,以减少或消除重金属在环境中的积累,具有重大的社会、经济和环境意义。
1.水体重金属污染的危害
重金属是典型的无机有毒物质,在水体中不能被微生物降解,只能以不同的价态在水、底质和生物之间迁移转化(某些重金属在微生物的作用下可转化为金属有机化合物,产生更大的毒性),发生分散和富集作用,当它们在水体中积累到一定的限度时,就会对水体一水生植物一水生动物系统产生严重危害,并可能通过食物链影响到人类的自身健康[2]。重金属污染具有高毒性、持久性、难降解性等特点,即使浓度很小,也可能造成危害,当生物体内重金属积累到一定程度后就会出现受害症状,导致生理受阻、发育停滞,甚至死亡。重金属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。秦俊法[3]等研究表明,水体铬污染不仅可引起水生生态变化,严重的水污染使水生生物死亡,轻度的水污染也影响生物的生长,而且可引起人体肾、肺、肝、骨和生殖效应以及癌症。
2.水体重金属污染的治理对策
传统的重金属水体处理技术包括化学沉淀法、絮凝沉淀法、氧化还原法、碳吸收法、离子交换法、蒸发法、膜处理法等,然而这些传统技术都存在一定程度的局限性,普遍存在着处理效率低、运行条件严、处理费用高以及会产生二次污泥污染等问题,因此开发和研究水体重金属污染高效、实用的处理方法是当前治理水体重金属污染的关键所在。笔者现将3种新型处理技术介绍如下:
2.1藻类生物吸附法
藻类的细胞壁由多糖、蛋白质和脂类组成,具有较大的表面积和粘性,带一定的负电荷,可提供氨基、酰氨基、羰基、醛基、羟基、硫醇、硫醚、咪唑、磷酸根和硫酸根等官能团与金属离子结合,对许多金属具有较强的富集能力。利用藻类吸附回收重金属离子的技术是目前国内外研究较多的一种处理水体重金属元素污染的新方法,具有较好的经济价值和社会效益。应用藻类生物吸附法处理重金属水体具有应用范围广泛、高效实用、经济简便、高选择性、吸附剂易、成本低、二次污染少等优点。并且即使在低浓度下重金属可以被选择性的去除,可对特定金属进行选择性去除。藻类吸附机理主要包括离子交换、表面络合反应和特殊基团的静电吸附等。
陈志勇[4]等用多细胞藻海带处理含Cu2+、Ni2+水体,结果表明在适宜的条件下,海带对Cu2+、Ni2+的去除率分别为95.17%、97.23%。Mohamed[5]等研究发现,死亡蓝藻比活体对Cd2+和Mn2+的吸附量更高。王宪[6]等研究发现,褐藻Au2+、Ag+、Cu2+、Ni2+的吸附能力强。
2.2电化学法
电化学法是近年发展起来的颇具竞争力的重金属水体处理方法,被称为清洁处理法,备受国内外关注。所谓电化学法是是指应用电解的基本原理,使水体中重金属离子在阳极和阴极上分别发生氧化还原反应,使重金属富集,从而去除水体中重金属,并且可以回收利用,具有处理效果好、运行成本低、产生污泥量少、自动化程度高、易于操作管理和能同时去除多种污染物等优点。电化学法是集氧化还原、分解和沉淀为一体的处理方法,包括电凝聚、电气浮、电解氧化和还原等多种净化过程。用的电化学处理工艺有电凝聚法、磁电解法、电渗析法、电还原法、内电解法、络合一超滤一电解集成技术等[7]。
2.3农业废弃物吸附法
采用农业废弃物吸附去除水体中重金属离子,既有原料价廉易得、工业操作简单等优点,而且可解决废水废渣的环境污染以及回收再利用的问题,达到以废治废的目的,具有明显的经济效益和社会意义,近年来,各种农业废弃物对水体中重金属离子的去除效果得到了广泛的研究。目前,国内外研究使用的农业废弃物主要有稻壳、麦麸、甘蔗渣、锯屑、坚果壳、棉籽壳、废茶叶、玉米芯、甘蔗渣干等,这些物质具有巯基、氨基、酰胺基、邻醌和羟基等各种官能团,这些官能团对重金属离子都具有很强的亲和力。如Faraizadeh[8]等利用麦麸和黑米壳等谷物类农业废弃物进行了研究,发现它们在水体对Pb存在很强的吸附性。
【参考文献】
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[4]陈志勇,李德周,孙俊永,李宁等.多细胞藻海带对Cu2+、Ni2+的吸附性能研究[J].信阳师范学院学报(自然科学版),2003,16(4):413-415.
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[6]王宪,何园,郑盛华.褐藻对电镀水体中Au2+、Ag+、Cu2+、Ni2+生物吸附-解吸作用[J].华侨大学学报(自然科学版),2008,29(1):22-25.
常见重金属污染及危害范文篇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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摘要:通过对北京市区的白皮松(Pinus.bungeanaZucc.Endl)不同年龄针叶中Cr,zn,Pb,Mn,Fe
>>北京大气污染溯源煤炭对大气污染的治理大气污染中的催化研究北京市大气污染物SO2的健康损失评价大气污染的“元凶”大气污染的防治大气污染中二氧化硫及颗粒物的污染状况研究苏州市大气污染状况与主要污染源的调查分析及防治对策城市大气污染健康危险度评价及其在环境规划中的应用大气污染治理在环境评价中的作用分析浅议对大气污染源的探测方法关于对城市大气污染防治措施的思考浅析大气污染对商品储存的危害大气污染对果树和蔬菜的危害对兰州大气污染治理的思考对大气污染及其防治措施的探究对大气污染植物监测的探讨城市大气污染对人体的危害与影响关于大气污染及防治的探讨大气污染与人体健康的关系及预防常见问题解答当前所在位置:中国>政治>白皮松针叶中几种元素的测定及对北京大气污染状况的评价白皮松针叶中几种元素的测定及对北京大气污染状况的评价杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款!安全又可靠!document.write("作者:未知如您是作者,请告知我们")
申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。摘要:通过对北京市区的白皮松(Pinus.bungeanaZucc.Endl)不同年龄针叶中Cr,zn,Pb,Mn,Fe,Cu等重金属元素及元素S质量分数的分析,探讨了它们与北京大气污染之间的关系。结果表明,各元素含量存在着地区和年际的差异:这些元素在重工业区和交通枢纽区的含量明显高于清洁对照区;近年来空气中SO2浓度有所下降,但重金属的污染情况仍不容乐观。研究结果基本上反映了北京地区大气环境质量近几年的变化。关键词:白皮松;针叶;重金属元素;S元素;大气污染;监测中图分类号:X511,X831
文献标识码:A
文章编号:1001―6929(2004)02―00006―04
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关键词:汞污染来源,汞存在状态,汞中毒,汞的处理
汞(Hg)是一种生命体非必需元素,在自然界中有单质汞(水银)、无机汞和有机汞等几种形式。汞也是一种对人体和高等生物具有很强毒性的金属污染物,早在20世纪50年代日本熊本水俣病爆发之后,汞的污染问题就已引起世人的重视。据联合国环境规划署2003年2月3日在内罗毕发表的一份报告,自工业革命以来,汞在全球大气、水和土壤中的含量已增加了三倍左右,在工业区附近汞的含量更高,汞污染的不断加剧对人类健康和环境造成了极大危害。本文将就汞污染来源,在自然界存在状态,对人体健康的影响及如何处理生产中的汞加以阐述。
1.汞污染来源及特点
汞环境污染的来源有天然释放和人为两个方面。汞的自然来源较人为因素复杂,主要包括火山与地热活动,岩石风化等[1]。这种自然因素引起的汞污染通常占到汞排放总量的1/4[2]。火力发电、垃圾焚烧和其它以化石燃料为动力的水泥、冶金等工业过程则是现阶段全球人为汞污染的重要来源。汞污染主要的人为来源有:采矿、运输和加工含汞的矿石;排放工业废水进入江河湖海;由电池制造业、汞合金和催化剂产生的汞废弃物污染;燃料、固体废弃物的燃烧;农业耕作中不合理地施用含汞肥料和农药;实验室汞的排放[3]
由自然原因产生的汞污染非人力所能左右,而由人为原因产生的一般可以通过优化生产工艺措施、加强过程参数控制、选用替代产品、减少或停止污水灌溉、加大三废处理力度等一系列措施,将污染降到最低水平。
2.汞的存在状态
汞是在常温状态下以液态存在的唯一金属[4],并且也是一个很容易挥发到空气中的金属,温度愈高,挥发愈快。在20℃时空气中汞饱和浓度为15mg/m。汞是有毒的,它的流动性及易挥发性,使其成为控制起来最具挑战性的毒性物质之一[5]。土壤中的汞按其化学形态可分为金属汞、无机结合态汞和有机结合态汞。按结合方式分为可溶态,非专性吸附态,专性吸附态,螯合态和沉淀态。在许多含汞土壤中,汞主要以HgO或HgS无机形式存在,土壤中具有致命毒性的汞形态是形态分析的重点。
在适宜的土壤Eh和pH下,汞的3种价态间可相互转化,转化反应如下:
HgHg+Hg;HgHg+Hg;HgHg
当土壤处于还原条件时,汞以单质形态存在。Hg在含有HS的还原条件下,生成极难溶的HgS,以HgS的状态残留于土壤中。当土壤中氧气充足时,HgS又可氧化成HgSO和HgSO[6]。
土壤汞的迁移转化影响因素有以下几种:土壤胶体对汞的吸附;无机和有机配位体对汞的络合--螯合作用;汞的甲基化作用。其中,硫化物含量是影响汞的甲基化的重要因素。
3.汞的影响与汞中毒
3.1汞对植物的影响
植物从环境中吸收的汞来自两个渠道,即土壤和大气。土壤是植物汞的重要来源,土壤汞无论其含量高低,都能持续不断的向植物输送汞,成为陆生食物链的汞源[7-8].汞含量较低时,对植物的生长发育影响甚微,但超过一定浓度,植物的生长就会完全被抑制。汞对作物生长发育的影响主要有抑制光合作用、根系生长和养分吸收、酶的活性、根瘤菌的固氮作用等。论文大全,汞中毒。
虽然一般食品中不会积累过多的汞,但我国发生作物含汞量增高、并引起中毒的事故并不少见。因为,被汞污染过的食品,虽经加工处理,也不能将汞除净。
3.2汞对人体健康的影响
汞是蓄积性很强的毒物,在人体内的生物半减期为70d,在脑内的储留时间更长,生物半减期达180-250d。人体吸收的汞分布于全身组织和器官,但以肝、肾、脑等器官的含量最高。
汞进入人体主要有3种方式:①以蒸气形式经呼吸道进入人体,这部分占人体汞吸入量的80%左右。②沿食物链通过消化系统被人体吸收,这部分量极少,可以忽略不计。论文大全,汞中毒。③由化妆品携带通过皮肤进入人体。
汞之所以能对人类健康造成极大的危害,是因为:汞易与体内大分子发生共价结合。Hg由于具有高度亲电子性,故对体内的基团如巯基、羰基、羧基、羟基等均具很强的攻击力[9]。上述基团均是体内最重要的活性基团,与Hg共价结合后即失去活性,而对机体生理生化功能产生巨大影响。
3.3汞中毒
汞蒸气中毒多为职业性中毒,因短期内吸入高浓度汞蒸气所致[10]。常见于通风不良、温度较高、汞蒸气积聚的环境中。
受污染的地下水是汞蒸气的广泛的源泉,它可扩散到人类生活和工作的建筑物中。由于汞蒸气无色无味、无刺激性,故最初吸入后,除仅感觉口中有金属味外,一般无甚不适。在连续吸入数小时后,即可出现全身症状。汞蒸气可侵犯中枢神经、损害肾脏,严重者死亡[11]。论文大全,汞中毒。
无机汞中毒是以消化道和肾脏损害为主要表现,常见毒物为氯化汞,其致死量约为1g。慢性中毒主要是职业性汞接触者汞中毒表现[12]。口腔炎为早期症状之一,口中有金属味牙龈肿胀出血,牙齿脱落,伴有酸痛、腹泻、肌肉震颤等症状。
有机汞中毒:甲基汞侵入人体,与-SH基结合而形成硫醇盐,使一系列含-SH基的酶失去活性,从而破坏了细胞的基本功能与代谢,破坏了肝脏细胞的解毒作用,中断了肝脏的解毒过程,损害了肝脏合成蛋白质的功能;同时,甲基汞能使细胞的通透性发生改变,破坏细胞离子平衡。甲基汞最容易通过水和空气散布,并且主要集中于食物链。甲基汞易透过胎盘,从母体转移给胎儿。论文大全,汞中毒。胎儿对甲基汞有很高的蓄积能力[13],因胎盘转移使胎儿产生严重的胎儿性甲基汞中毒的事例在日本已有多起报道。
4.惨痛教训——日本水俣病
日本水俣市早在50年代初期,作为当地支柱产业的水俣氮肥厂,在生产氮肥的同时,将含甲基汞的废水在毫无处理的情况下直接排入海水中,使水俣湾中Hg大量蓄积,造成海水污染,鱼虾受害。那里的居民出现了脑及神经系统受损、运动失调和视听障碍等疾病。这就是震惊世界的水俣病”。
水俣病被确认后,引起了日本各界的重视。自1968年起对氮肥厂进行治理。首先切断了污染源,停止生产乙醛,转向生产液晶、香料等产品。工厂经治理虽切断了Hg污染源,但水俣湾污染仍难以自然复原。为消除鱼、虾等水产品对人体的危害,自1974年起在水俣湾入口处设置了隔离网长达23年之久,直至1997年9月在连续测定鱼、虾中总汞和甲基汞已符合安全标准(总汞0.4mg/kg以下,甲基汞0.3mg/kg以下)之后才正式撤离。如今的水俣湾海水清澈,绿树成荫,鸟语花香。论文大全,汞中毒。当地居民为记住这一血的教训,设立了水俣病资料馆”,年年组织对死难者的慰灵活动[14]。
日本水俣病这一事件震惊了整个世界。从中我们可以看出,水俣病对人的身体健康乃至精神健康的巨大威胁,而治理被破坏的环境又是何等的艰辛,需要耗费大量的人力,物力,其损失远远大于收益。这就也给我们敲响了警钟,在现实生活中一定要切实注意汞污染的危害。
5.对防治汞污染提出几点建议
5.1加强燃煤汞污染控制技术的研究与开发,减轻涉汞工业污染
我国的资源状况决定了以煤为主的能源结构模式很难改变,因此在提高能源利用率、调整能源结构的同时,治理燃煤汞污染的最得力措施是加强燃烧前和燃烧后的脱汞力度。政府应运用法律和行政管理手段限制含汞产品的销售和使用,强制性淘汰落后工艺,限制含汞三废的排放,最大程度的减轻工业污染。
5.2严格处理含汞废水
由于含汞废水毒性具有长期持续性,经生物可大量富集,且无论采用何种处理方法或微生物都不能降解,因而必须严格处理含汞废水。处理含汞废水的原则是:水与重金属汞两者都回收利用。首先是改革生产工艺,不用或少用汞;其次是采用合理的工艺流程,科学的管理和操作,减少汞的用量和随废水流失量,尽量减少外排废水量;最后,汞废水应当在产生地就地处理,不应同其它废水混合,避免处理复杂化。现在对汞废水的处理技术主要有两大类:①使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶的重金属化合物,经沉淀和浮上法从废水中除去。具体方法有:中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体法等。②将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离。具体方法有:反渗透法、电渗析法、蒸发浓缩法。在实际生产中,通常根据废水的水质、水量等情况,选用一种或几种处理方法组合使用。论文大全,汞中毒。
5.3加强宜传教育力度,提商全体公民的环保意识
汞污染的防治有赖于每个社会成员的积极支持与参与。因此,我们应加强汞污染危害的宣传教育和减少汞污染知识的普及,使人们认识到解决汞污染问题的必要性及紧迫性,引导消费者自觉购买绿色无汞产品,分类投弃垃圾,节约能源,科学消费,通过自身日常行为减少对环境的负面影响。
结束语:随着人们对自身健康程度的不断关注,汞污染已经是一个迫待解决的问题。如何从源头上杜绝汞,怎样合理利用汞、处理汞将很大程度的影响人类今后的发展。本文旨在提高人们对于汞污染的重视程度,加强人们的环保意识,走一条真正的可持续发展道路,使我们和我们的子孙生活在一片没有污染的蓝天下。
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常见重金属污染及危害范文1篇12
1氮族元素中的氮氧化物污染实例
比如在讲解高二化学氮族元素中的氮氧化物时,可向学生讲解NO、NO2是大气的污染物,而空气中的NO2是造成光化学烟雾的主要因素。NO2在紫外线的照射下,会发生一系列光化学反应,产生一种有毒的烟雾——光化学烟雾,刺激呼吸器官,使人生病甚至死亡。为了让学生了解他们的实际危害,可以介绍上世纪40年生在美国洛杉矶的光化学烟雾事件:1943年夏季,美国洛杉矶市,该市数百万辆汽车每天烧掉上千吨汽油。汽车尾气中的的碳氢化合物等在太阳光照射下通过化学反应形成浅蓝色烟雾,并使多数市民患了眼红、头疼等疾病,后来洛杉矶又两度发生光化学烟雾事件,致使数百人因五官中毒、呼吸衰竭而死,后来通过环境治理才逐步消除这种现象。通过这样的介绍,让学生们更加深刻的了解到氮族元素对环境的污染,明白绿色化学的重要性。
2二氧化硫和硫化氢污染实例
在高二化学课本第六章硫和硫的化合物中介绍二氧化硫和硫化氢时。二氧化硫是最常见的硫氧化物。无色气体,有强烈刺激性气味,大气主要污染物之一。伦敦烟雾事件便是二氧化硫污染典型实例,1952年,伦敦发生过12次大的烟雾事件,逼迫飞机停飞,汽车白天开灯行驶,行人走路困难。经调查是燃煤排放的粉尘和二氧化硫引起的。烟雾事件使呼吸疾病患者猛增,先后有上万人死亡。硫元素的化合物所造成的环境污染通过这样生动的介绍使同学们产生极大的震撼。
3重金属污染实例
在高二化学课本第三章几种金属章节中介绍重金属时。我们知道,化学上通常把密度大于5g/cm3的金属称为重金属。其中,对人体危害最大的有汞、铅、砷、铬、镉等,这些重金属与水中会与的其他毒素结合生成毒性更大的化合物。为了让同学们印象深刻,可以介绍上世纪五十年代日本“水俣病”事件,当时,熊本县水俣镇一家氮肥公司排放含有汞的废水,未经处理排入海湾后经过某些生物的转化,形成甲基汞。这些汞在浮游生物和鱼类中富集,经过食物链使人中毒。当时,最先发病的是爱吃鱼的猫,吃鱼后的猫发病后,纷纷跳海自杀。后来,该地区连猫的踪影都不见了。后来出现了与猫的症状相似的病人。因为开始病因不清,所以用当地地名命名。直到1991年,日本环境厅公布的中毒病人仍有两千多人,一千余人死亡,甲基汞毒性如此持久更是让同学们认识到化学污染防治及绿色化学的重要。
4化工产品污染实例