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蔬菜重金属污染研究现状及展望 --毕业论文

蔬菜重金属污染研究现状及展望 --毕业论文
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【标题】蔬菜重金属污染研究现状及展望

【作者】陈洪

【关键词】重金属蔬菜富集系数污染治理适应

【指导老师】汪建华

【专业】生物科学

【正文】

1 前言

人们的日常生活,离不开蔬菜,随着人们生活水平的逐步提高,相对地,对食品的质量也提出了更高的要求,对蔬菜也是如此。改革开放以来,中国的蔬菜生产迅速发展,1978~2004 年的27年间,蔬菜播种面积从3331×104hm2增加至

17560×104hm2,增长了4.27倍,目前全国蔬菜总产量达550.7×106t,人均蔬菜占有量313.0kg,已超过世界平均水平,并跻身世界第3 大蔬菜出口国。但是,由于工业“三废”和城市生活垃圾的排放,含重金属废水灌溉以及含重金属的农药、化肥的不合理使用,导致菜地土壤受到重金属的污染。重金属可通过土壤进入蔬菜,且蔬菜积累的重金属可通过食物链进入人体而给人类健康带来危害。据报道,我国儿童铅中毒发病率大约为51.6%,并且其毒性作用可持续到成人,短期内不可逆转[1]。因此,开展蔬菜重金属污染研究,揭示蔬菜重金属污染的特点和规律,对有效防治蔬菜重金属污染,促进蔬菜生产持续发展,保障食品安全具有重要的现实意义。

本课题拟依据文献资料,就有毒有害重金属元素对蔬菜污染的研究进展作一综述,以期能全面把握这一领域的研究现状和发展方向,为重金属污染监测、防止、控制和治理提供参考。

2 我国蔬菜重金属污染现状

目前,我国受镉、砷、铬和铅等重金属污染的耕地近2000万hm2,约占总耕地面积的1/5 [2]。每年因土壤污染而导致的粮食减产高达1000万吨,直接经济损失100亿元以上[3]。对国内蔬菜重金属污染调查结果表明,我国菜地土壤重金属污染形势非常严峻,尤其是东部。珠三角地区近四成菜地重金属污染超标,其中10%属“严重”超标[4];上海市蔬菜重金属污染,以Cd和Pb为甚,超标率分别为13.3%和12.0%,其次是Cr和Hg,超标率分别为4.6%和 1.5%[5];天津市菜地土壤8种重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Ni、Cd、Hg和As)含量均高于本市农业土壤背景值的1倍以上,其中Cd和Hg积累尤为明显,分别为背景值的5倍和60倍[6];广州市菜地约有9.5%受到污染,其中Cd、Pb和As含量分别为广东省土壤背景值的2.8倍、3.0倍和1.4倍[7];沈阳市菜地土壤Cd、Pb和Zn的平均值分别为背景值的7.06倍、3.96倍和3.87倍[8];南京市郊菜地土壤除Cd含量未超标外,其它4种重金属 Hg、As、Pb和Cr含量均已超出南京地区自然土壤背景值[9];西安市郊区蔬菜主要污染元素为Pb,超标率48.0%,最高超标6.91倍[10];东莞市及其不同区域菜地的重金属污染,以Pb污染最严重[11];长沙市各

主要蔬菜基地生产的13个蔬菜种类铅和镉污染严重,超标率分别为60%和51%[12];重庆蔬菜重金属污染程度为Cd>Pb>Hg,近郊蔬菜基地土壤重金属Hg和Cd 出现超标,超标率分别为6.7%和36.7%[13,14];广州市蔬菜地铅污染最为普遍,砷污染次之[15];保定市污灌区土壤中Pb、Cd、Cu和Zn的检出超标率分别为50%、87.5%、27.5%和100%,蔬菜中Cd的检出超标率为89.3%[16,17]。

3 蔬菜中重金属污染的来源

3.1 施用污水灌溉和污泥

施用含重金属元素的污水和污泥是造成蔬菜重金属残留的一个主要原因。上海市郊区污灌和污泥施用历史较长,重点污染区桃浦化工区85个样点中,铅、砷和镉的蔬菜污染占了很大比例,其他元素也有不同程度的污染[18,19]。天津市长期施用污水和污泥的菜地中,土壤Cu、Zn和Pb含量高于背景值3~4倍,Cr、Ni和As高于背景值0.5~1倍,Cd高于背景值 l0倍,而Hg含量竞高达背景值125倍[6]。广州市的调查也表明,长期施用重金属含量较高的下水污泥造成污施地区土壤重金属残留水平也相应较高,Cd含量最高为清灌土壤的8.8倍,Pb为6.7倍,Cr为20倍,Zn为16倍[15]。

3.2 施用城市垃圾

目前大多数城市的生活垃圾与工业废弃物还没有完全分开堆放,菜农施用的生活垃圾肥料虽在一定程度上提高了土壤养分,但其中工业废弃物的重金属成分也对土壤构成了影响。天津市以施用城市垃圾肥为主的菜田,土壤Cu、Pb、As和Cd含量高于背景值0.3~1倍,Hg甚至高于背景值30倍以上。施用含重金属的垃圾造成小麦重金属含量明显增加[20]。茹淑华等研究表明,在一定的范围内,随着垃圾施用量的增加,生菜食用部分的Pb、Cu和Cr含量也随着提高[21]。

3.3大气降尘和烟尘

大气的迁移和降尘作用是造成Hg大面积污染的一个重要原因。西南农业大学调查结果显示,在酸沉降地区,土壤和蔬菜的Hg污染随沉降物的增加而明显加重;为了中和土壤酸性而施用煤渣肥更使土壤Hg含量增加了3~4倍;粉尘污染除使蔬菜产量下降外,还使蔬菜重金属含量提高,甚至超过食品卫生标准1.1~5.6倍[22,23]。我国北方地区干旱少雨,烟尘污染较为严重。北京地区烟尘Cd、Cu、Cr、Pb和Zn等含量高于北京市农业土壤背景值1.7~40.2倍,导致土壤和蔬菜的重金属污染[24]。烟尘重金属元素含量较高除造成土壤污染外,烟尘落在蔬菜叶面也可能被叶片组织吸收而累积。排放的汽车尾气,也引起了沿交通干线土壤和蔬菜的Pb污染[25]。 3.4农业耕作措施

农药、化肥、塑料薄膜等农用化学品以及有机肥料的使用,均可能是菜地中重金属的重要输入源。据估计,人类活动对土壤Cd 的贡献中,磷肥占54%~58%[26]。尽管中国磷肥中重金属含量普遍低于发达国家,但长期大量施用也可能会带来土壤重金属的累积[27]。加之少数地区磷矿中Cd 含量较高[28]、近年从国外进口化肥量增加等原因,也使土壤中重金属累积的风险不断加大。根据中国农业统计年鉴[29],2005 年中国东、中、西部农药的使用量分别为628582、597788、233576t,东部地区农药投入总量和单位面积用量均远高于中、西部。正因为如此,东部地区重金属污染更为严重。有机肥中也常含有一定量的重金属[30],如据刘荣乐等对中国8省(市)商品有机肥的调查结果,有机肥中各种重金属均出现了不同程度的超标[31];卢东等对华东典型地区农业土壤重金属含量的调查结果,施用鸡粪等有机肥的农业土壤中,Cu、Zn 含量明显高于施用化肥的土壤[32]。此外,农用薄膜生产应用的热稳定剂中往往含有Cd 和Pb,在大量使用塑料薄膜的温室大棚和保护

地中,如果不及时清除残留在土壤中的薄膜(或农膜),亦可能会使其中的重金属进入土壤并形成累积。

4 蔬菜对重金属的吸收与积累能力差异

4.1不同蔬菜种类对重金属富集能力差异

蔬菜对重金属的富集系数,定义为蔬菜中重金属含量与土壤中相应重金属含量之比。研究不同种类蔬菜对重金属的富集系数,可以有效地指导重金属污染土壤的合理种植与利用,防止重金属通过食物链进入人体。有研究表明,同一植物种类对不同重金属元素的富集系数是不同的,富集元素的规律是Cd>Zn、Cu>Pb、Hg、As。不同种类的蔬菜对重金属元素的吸收也不相同[33]。黄雅琴等研究表明,在Cu污染土壤上,胡萝卜对Cu的吸收量比生长在当地正常土壤上增加1.3倍,而菠菜仅增加0.29倍;而在高Pb浓度条件下,菠菜中Pb含量远远大于胡萝卜和韭菜[34]。胡小玲等对不同种类蔬菜重金属含量进行统计,发现叶菜类蔬菜重金属超标率最高,达到24.6%,茄果类、豆类次之,根茎类蔬菜中重金属含量较低[35] 。王丽凤等的调查结果表明,沈阳市蔬菜中重金属含量大小顺序为叶菜类>根茎类>瓜果类[36]。有研究表明,蔬菜品种间重金属含量呈极显著差异(P<0.01)。姚全胜等研究了8种野生蔬菜的重金属富集能力,结果表明8种野生叶菜的铜含量范围为0.94~2.9mg/kg,相差3.08倍;镉为0.0046~0.2mg/kg,相差43.48倍;铅为O.025~0.18 mg/kg,相差6.4倍[37]。一般而言,叶菜类如菠菜、芹菜等对重金属有较强的富集能力。

4.2 种内重金属积累的基因型差异

同一种蔬菜的不同基因型对重金属的吸收积累也存在明显差异。1991~1992年Michalik研究发现,胡萝卜肉质根吸收重金属存在基因型差异[38]。Kurz等盆栽和大田试验的结果表明,l5个羽叶甘蓝品种之间差异显著,最大相差20多倍。Florijn等采用水培和盆栽试验研究不同莴苣品种累积Cd的差异,结果表明盆栽试验中不同品种茎叶中Cd浓度差异不明显,但水培试验差异较大[39]。吴启堂等研究了不同品种菜心积累Cd的差异,结果表明在Cd含量为0.1 mg/kg的土壤中,5个菜心品种的Cd含量范围为0.040~0.131 mg/kg(以鲜重为基数),最大相差3.3倍[40]。王松良等通过水培试验研究小白菜不同基因型对Cd、Pb、As的累积特性,结果表明13种基因型茎叶Cd、Pb、As含量分别为108—3830.41、

7.90—128.62、3.59—64.05 mg/kg[41]。

5重金属对蔬菜生长发育、品质及其对人体健康的影响

5.1 重金属污染对蔬菜生长发育及品质的影响

重金属抑制蔬菜的细胞分裂和伸长,刺激和抑制一些酶的活性,影响蛋白质合成,降低光合和呼吸作用,伤害细胞膜系统,从而影响蔬菜的生长发育。宋玉芳等采用室内生长箱盆栽试验法进行了4种重金属铜、锌、铅、镉与蔬菜生长的抑制响应关系研究。结果表明,蔬菜株高与重金属浓度有较好的负相关性,根长抑制率与重金属浓度相关性次之,而重金属对根伸长抑制作用最明显[42]。同样,刘海亮等以白菜、小萝卜、甘蓝、黄瓜种子为试验材料,分别加入0-50mg/L镉溶液,置于23~25℃温箱中进行镉胁迫发芽试验,结果表明,镉对四种蔬菜幼苗主根生长的影响从5mg/L时开始出现,达10mg/L时对小萝卜、甘蓝和黄瓜幼苗高度的影响十分明显,而白菜则在15mg/L浓度下才出现明显的抑制作用。5d苗龄时,50mg/L镉处理的4种蔬菜主根长和苗高均被严重抑制[43]。

重金属对蔬菜品质影响方面,李道林等报道,当盆栽土壤中的砷浓度由20mg/kg 土增加到200mg/kg土时,对四季豆的出苗数、苗期子叶形态,生长期的叶片数、株高、开花状况及结荚数、鲜重等指标均有显著影响,并进而影响它的生物产量[44]。胡红青等研究表明,在灰潮土上低Cd对生菜生长有促进作用,而浓度达到lOOmg/kg土时则表现为抑制作用。同时,由于重金属的影响,蔬菜体内的维生素、糖分及其他物质含量都相应的有所变化,从而影响蔬菜的品质[45]。

5.2 重金属对人体健康的影响

重金属污染问题引起人们的广泛关注最先是从其对人体健康的影响开始的, 因此长期以来对重金属的研究与人体健康就存在着千丝万缕的联系。当前,农产品中重金属和农药的残留问题、重金属沿食物链向生物体可食部位的迁移积累问题以及重金属污染与疾病发生相关性等方面的研究相当活跃。蔬菜中重金属含量都有严格的限定,超量就会产生危害。六价铬可能经口、呼吸道或皮肤进入人体,引起支气管哮喘、皮肤腐蚀、溃疡和变态性皮炎。长期接触铬,还可导致呼吸系统癌症。食用含过量镉食品而造成的中毒大多是急性的,主要症状是恶心、呕吐、腹泻、腹痛。铅化合物对人体的影响主要是神经系统、肾脏和血液系统,还会引起肾功能损害,影响儿童的智力发育等[46]。砷慢性中毒表现为疲劳、乏力、心悸、惊厥,还能引起皮肤损伤,出现角质化、蜕皮、脱发、色素沉积,还可能致癌。汞对人体的危害主要表现为头痛、头晕、肢体麻木和疼痛等,总汞中的甲基汞在人体内极易被肝和肾吸收,其中15%被脑吸收,但首先受损的是脑组织,并且难以治疗,往往促使死亡或贻患终生。在对人体健康的影响方面, 其在人体内的过量累积可诱发心血管、肾、神经和骨骼等器官病变,严重者甚至会致癌[47]。如WHO等人系统研究了其在人体内的过量累积可诱发心血管、肾、神经和骨骼等器官病变[48]。

6 蔬菜重金属污染的防治措施 6.1 合理规划城郊蔬菜生产基地,严格控制工业“三废”的排放

随着城市逐步向郊区扩展,生产基地要重新在中、远郊规划,同时还要进行环境质量调查和评价,以确保基地生态环境良好。一些发展迅猛的大城市应在远郊、邻近城市甚至外省设立新的蔬菜生产基地。既可确保城市的蔬菜供应,又能避免蔬菜因城市的发展而受到污染。

制订一系列的法规,控制在菜园地污水灌溉和施用污泥。对污泥和污水的重金属浓度以及土壤的重金属残留状况进行定期监测。对重金属污染严重的菜田,要改为它用,不能继续种植蔬菜。慎用固体废弃物,在采用工业废渣做改土剂时,要检测其中的重金属含量。工业废弃物要与生活垃圾分开处理和堆放,施用的垃圾肥要经无害化处理 6.2 污染菜田的治理

土壤污染具有潜在性、不可逆性、长期性和后果严重性,因此,治理土壤污染应立足于“防重于治”的基本方针。

6.2.1物理措施

应用物理措施如翻耕、客土与换土、水洗和淋溶等治理污染菜田,容易造成二次污染,且需要大量的人力物力。该措施通常用于污染较重的土壤。

6.2.2化学措施

化学措施治理污染是通过施用改良剂或抑制剂等,降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性,从而降低污染物进入生物链的能力。在受重金属污染的土壤中,施用氢氧化钙、碳酸钙和硅酸钙等石灰性物质来提高土壤的pH值,可有效降低重金属的活性。添加石灰、腐殖酸、硫化钠、亚硒酸钠均能抑制土壤Hg和Cd进入蔬

菜,其中,添加腐殖酸既能增产又能降低蔬菜Hg和Cd含量[49]。增施石灰和钙镁磷肥,也能降低小白菜对Cd的吸收,大白菜重金属含量显著下降。产量也比对照有较大幅度提高[50]。

6.2.3生物措施

生物措施是利用特定的动、植物和微生物吸收或降解土壤中的重金属元素,以达到净化土壤的目的。植物修复技术正作为一种新兴、高效的生物修复技术已被科学家和政府部门认可和选用,并逐步走向商业化,这也是全球未来发展的趋势。与传统的治理重金属污染土壤技术相比,植物修复技术可大规模应用推广,高效低耗。而且植物可以美化污染地点的环境,处理有毒废物只需要少量设备,并且在处理植物的同时可回收利用重金属。但这项新技术也有其局限性,原因是现有绝大多数超积累植物只能积累一种重金属,而环境中重金属污染往往都是复合性的;超积累植物多为野生植物,生长缓慢而且生物量低,对其生物学性状知之不多,对这些植物吸收、转运及累积重金属的机制还不很清楚。利用现有的植物种质资源筛选超积累植物并研究其吸收、转运的机理已经成为当前我国环境保护工作者和科研工作者的重要研究工作。

6.3 农业栽培措施

合理轮作或间作,利用植物间的他感作用,种植一种植物,从而能使另一种植物对重金属的吸收能力大为增强,使之达到净化土壤的效果。合理施用化肥,大量施用无害的有机肥料,提高土壤的有机质含量,增强土壤对重金属的吸附能力。针对土壤污染程度,可以选择种植可食部位低积累重金属的蔬菜品种(低吸收或低转移),进行蔬菜种植的合理布局。如在污染较严重的地区,选种低积累重金属的蔬菜品种,也可以有针对性地种植对重金属有较强抗性的蔬菜品种[51]。

7 存在问题与研究展望

7.1 存在的主要问题 7.1.1 蔬菜对重金属污染的某些适应机理尚处于推测阶段

目前,不同的研究者从不同的生命组织层次,从基因、细胞、个体和群体水平上探讨了很多生物体与受重金属污染环境之间的相互作用规律和机理,但是,由于生物体本身的差异以及重金属元素毒性效应的不同,使得生物体对重金属污染的适应过程和机理的研究极为复杂,很多机理和规律尚未发现。对蔬菜重金属污染的研究也是如此,其中的一些尚处于推测阶段。比如对于超量积累蔬菜的研究,对蔬菜体内复杂的转运和螫合机制控制了重金属吸收和储仔的速率,但是金属的转运和储存形态在很大程度上尚未为人们所知,许多转运系统的机理、定位、结构和功能等仍待深入研究。如果对超富集蔬菜适应环境的机制研究还仅停留在一般植物耐受过程的方方面面,那么该领域的研究就很难取得突破性的进展。必须另辟蹊径从一般性中探索出一些特殊的具有规律性的超富集机理。在重金属污染影响下分子和生物化学研究方面,目前一般都通过蛋白质表达的差异来推测基因序列的差异。但对于抗性的基因控制目前仍很不清楚停留在理论假说方面。

7.1.2 复合污染研究是热点但同时也是难点

复合污染研究对于客观揭示环境中污染物的行为具有重要意义。但是由于环境因素的复杂性、重金属种类的多样性以及蔬菜对重金属耐受的差异广泛性,使得复合污染研究多为室内严格控制条件下的盆栽试验,这就使得研究结论与菜田条件相比存在很多差别。另外,仅重金属元素之间的复合污染规律都很难阐释清楚。如果再加上其他有机污染物(如农药和表面活性剂等)的联合作用,复合污染的规律就

重金属污染治理研究现状及进展

https://www.wendangku.net/doc/4e11437297.html, Research Progress on Control of Water Environment Contaminated by Heavy Metals Xu Haisheng1 Zhao Yuanfeng2 (1. Institute of life science and technology, Dalian Fisheries University, Dalian116023; 2. Key Laboratory of Mariculture and Biotechnology, Ministry of Agriculture, Dalian 116023, China) Abstract: Some treatment methods for heavy metal wastewater are summarized in this paper, which are mainly based on the physical, chemical, Physical chemistry treatment, Biological treatment. The technology applications of bioengineering for wastewater reuse treatment are also summarized. It indicates that the comprehensive utilization and innocuous treatment of heavy metal wastewater become the main trend for the heavy metal contamination. Key Words: heavy metal contamination; treatment methods; comprehensive utilization; innocuous Preface Trace metals such as cadmium (C d), chromium (Cr), copper (Cu), lead (P b) and zinc (Zn) are classified as priority pollutants.Human living environment had polluted by industrial sewage, cultivate wastewater and electroplate heavy metal of wastewater, and becoming more and more serious [1]. Heavy metal pollution has persistence and accumulation, can transfer along food chain and enrichment, endangering human body and other organism in any way. Take place caused by Hg pollution " minamata disease " and " itai itai disease " incident caused by C d pollution in Japan, A growing concern among heavy metal pollution control from domestic and international environmentalist extremely [2-4]. 1 Wastewater of heavy metal treatment methods The treatment method of heavy metal, up till now, have already developed a lot of heavy metal pollution control technology in the wastewater, generally adopt: (1) Physical treatment; (2) Chemical treatment; (3) Physical chemistry treatment; (4) Biological treatment. 1.1 Physical treatment Physics method is used physics function to separate the suspending polluter from wastewater, change chemical property of material in the course of dealing with, such as electroplate degreasing, evaporation of wastewater is recycled, etc.. Physics method is regard as other treatment a link of method, seldom use alone in electroplate craft, Physics method including adsorption method, floatation, etc.. 1.1.1 Adsorption method The adsorption method is used for removing the micro- pollutant in the wastewater, to achieve the purpose of depth purifies. Mainly utilize solid absorbent physical absorption and chemistry to absorb performance, get rid of the course of many kinds of pollutant in wastewater. Polyethylene silica gel-polyethylene amine composite has important practical value in the absorbent material of the artificial synthesis. It has offered the prospect for the fact that economy

土壤重金属污染现状

土壤重金属污染现状 摘要: 重金属作为一种持久性污染物已越来越多地被关注和重视. 重金属矿山的开采利用是造成当今世界重金属污染的主要原因,并已经严重威胁和影响人类的生存和发展.本文从我国重金属的利用入手,总结了我国近几年重金属污染的现状,分析了重金属污染物进入环境介质的途径和方式. 为促进我国矿业开发与环境的可持续发展和和谐发展,对重金属资源的合理开发利用提出措施和建议. 关键词: 重金属; 利用; 重金属污染 引言 所谓重金属污染,是指由重金属及其化合物引起的环境污染. 重金属矿山的开采及其产品的利用是重金属污染的重灾区,也是全球重金属污染的源头所在,对于矿山环境,重金属污染的主要危害对象是农作物和人. 其主要原因在于重金属被排入环境后具有永久性,且有明显的累积效应.随着人们对金属矿产品的需求量的不断增大,由此引发的环境问题日趋严重,重金属污染就是其中最为典型的一个. 以云南铅锌矿为例,云南拥有国内储量最大的兰坪铅锌矿和国内品位最富的会泽铅锌矿,它的开采量日益增大,产生的环境问题也随之日益增多,由于云南铅锌矿山布局分散,规模偏小,工艺技术落后,装备水平低,并且有相当一部分乡镇和个体私营企业没有专门的尾矿坝,尾矿、废水随意排放,加之由于当地开发无序,滥采滥挖,环保投入不足,导致矿山特别是铅锌矿山老化,品位下降,开采难度增大,造成了一定的环境污染,并使得生态环境的修复、改造和维护难以进行。 一土壤重金属污染的定义 重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45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活动将重金属带入到土壤中,致使土壤中重金

金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策(通用版)

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金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策 (通用版) 摘要:矿山开采为经济发展提供了资源保证,但同时也带来了一系列生态环境问题。文章介绍了我国部分地区日益发达的金属矿业造成的土壤重金属污染状况,分析了重金属元素的在环境中的存在形态、释放机理、污染特征及其生物危害。指出了金属矿山土壤重金属污染目前尚存在的问题并提出了防治土壤重金属污染的具体措施。 关键词:重金属污染;修复技术;土壤;金属矿山 CurrentSituationofHeavyMetalPollutioninSoils andCountermeasures Abstract:Miningforeconomicdevelopmenttoprovidetheresources,butalsob

ringsaseriesofecologicalenvironmentproblems.Thispaperintro ducestheareaofourcountrypartincreasinglydevelopedmetalmini ngcausedthesoilheavymetalpollutionstatus,analysisofheavyme talelementsintheenvironmentofexistenceform,releasemechanis m,thepollutioncharacteristicsandbiologicalhazards.Metalmin esoilheavymetalpollutionispointedoutexistingproblemsandput sforwardspecificmeasurestocontrolsoilheavymetalpollution. 金属矿山既是资源集中地,又是天然的土水生态环境污染源。在开采过程中流失的重金属Pb、Hg、As、Cd、Cr等是土水生态环境的重要毒害元素。。随着矿山开采年份的增加,矿山周边土壤环境中重金属不断积累,污染现象日趋严重。重金属进入土壤环境后,扩散迁移比较缓慢,且不被微生物降解,通过溶解、沉淀、凝聚、络合、吸附等过程后,容易形成不同的化学形态。当其在土壤中积累到一定程度时,就有可能通过土壤—植物(作物)系统,经食物链为动物或人体所摄入,潜在危害性极大。因此,金属矿山土壤的重金属污染问题必须引起高度关注,并采取相应措施加以防治。

我国重金属污染研究现状

我国重金属污染研究现状 摘要:随着经济全球化的迅速发展,含重金属的污染物进入生态环境,对人类的健康带来了严重威胁,我国重金属污染突显,国内在重金属污染研究领域也展开研究,本文描述了我国在重金属污染研究中的具体采样、测定、评价方法,以及这些方法在我国的应用。 关键词:重金属污染;重金属污染物采样、重金属含量测定、污染评价 前言 重金属污染时指由重金属及其化合物引起的环境污染,重金属污染在环境中难以降解,能在动物和植物体内积累,通过食物链逐步富集,浓度成千上万甚至上百万倍的增加,最后进入人体造成危害,是危害人类最大的污染物之一。国际上,许多废弃物都因含有重金属元素被列到国家危险废物名录,近些年随着我国工农业生产的快速发展,我国出现了重金属污染频发、常发的状况。2008年,我国相继发生了贵州独山县、湖南辰溪县、广西河池、云南阳宗海、河南大沙河等5起砷污染事件,2009年环保部共接报陕西凤翔等十二起重金属、类金属污染事件。这些事件致使四千零三十五人血铅超标、一百八十二人镉超标,引发三十二起群体性事件。由于重金属污染事件在我国频繁发生,使得我国开始重视重金属污染的研究。 重金属污染物是一类典型的优先控制污染物。环境中的重金属污染与危害决定于重金属在环境中的含量分布、化学特征、环境化学行为、迁移转化及重金属对生物的毒性。人类活动极大的加速了重金属的生物地球化学循环,使环境系统中的重金属呈增加趋势,加大了重金属对人类的健康风险,当进入环境中的重金属容量超过其在环境中的容量时,即导致重金属污染的产生,重金属污染物为持久性污染物,一旦进入环境,就将在环境中持久存留。由于重金属对人类和生物可观察危害出现之前,其在环境中的累积过程已经发生,而且一旦发生危害,就很难加以消除。因此,在过去二十多年中人们就通过不同途径引入重金属对生态环境的污染做了广泛研究。

浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术

浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术 土壤是一个开放的缓冲动力学系统,承载着环境中50%~90%的污染负荷[1-2]。随着矿产资源开发、冶炼、加工企业等规模的扩大以及农业生产中农药、化肥、饲料等用量的增加和不合理的使用,致使土壤中重金属含量逐年累积,明显高于其背景值,造成生态破坏和环境质量恶化,对农业环境和人体健康构成严重威胁。重金属在土壤中移动性差、滞留时间长、难降解,可以通过生物富集作用和生物放大作用进入到农牧产品中[3],从而影响产出物的生长、产量和品质,潜在威胁人体健康[4]。本文对我国土壤重金属污染现状进行了简要分析,概述了土壤中重金属的来源,简单介绍了物理修复、化学修复和生物修复技术在土壤重金属污染修复方面的研究进展,以期为土壤重金属污染修复提供参考。 1我国土壤重金属污染现状 随着矿山开采、冶炼、电镀以及制革行业的蓬勃发展,一些企业盲目追逐经济利益,轻视环境保护,再加上农药、化肥、地膜、饲料添加剂等的大量使用,我国土壤中Pb、Cd、Zn等重金属的污染状况日益严重,污染面积逐年扩大,危害人类和动物的生命健康。据报道,2008年以来,全国已发生100余起重大污染事故,其中Pb、Cd、As等重金属污染事故达30多起。据2014年国家环境保护部和国土资源部发布的全国土壤污染状况调查公报显示,全国土壤环境总状况体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。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%。据农业部对我国24个省市、320个重点污染区约548 万hm2土壤调查结果显示,污染超标的大田农作物种植面积为60万hm2,其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上,尤

土壤重金属污染现状及其治理方法

论文课题土壤重金属污染现状及其治理方法 小组组长12549025 李思远 小组成员12549026 李康 12549028 王鑫 12549030 吴义超 土壤重金属污染现状及其治理方法随着社会的快速发展,土壤重金属污染日益严重。针对此,涌现了许多修复技术,而生物修复前景广阔,正日益受到重视。 现代工农业等快速发展的同时,土壤重金属污染的形势也越来越严峻。其治理方法很多,而生物修复以其无可比拟的优势正受到关注,应用前景广阔。但生物修复仍存在许多问题待解决,如超积累植物吸收重金属的机理还未研究清楚。所有这些,都阻碍了生物修复的大规模应用。 土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As,以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。这类污染范围广、持续时间长、污染隐蔽、无法被生物降解,将导致土壤退化,农作物产量和质量下降,并通过径流、淋失作用污染地表水和地下水。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。汞、砷能抑制土壤中硝化、氨化细菌活动,阻碍氮素供应。重金属可通过食物链富集并生成毒性更强的甲基化合物,毒害食物链生物,最终在人体内积累,危害人类健康。 1现状 1.1国内

国家环境保护部抽样监测30万公顷基本农田保护区土壤,发现有3.6万公顷土壤重金属超标,超标率达12.1%。 据国土资源部消息,目前全国耕地面积的10%以上已受重金属污染,约有1.5亿亩,污水灌溉污染耕地3250万亩,固体废弃物堆积占地和毁田200万亩,其中多数集中在经济相对发达地区。 据我国农业部调查数据,在全国约140万公顷的污灌区中,受重金属污染的土地面积占污灌区面积的64.8%,其中轻度污染46.7%,中度污染9.7%,严重污染8.4%。 华南部分城市50%的耕地遭受镉、砷、汞等有毒重金属污染;长三角地区有些城市大片农田受多种重金属污染, 10%的土壤基本丧失生产力。 2005年,长三角等地土壤重金属污染严重的情况,曾见诸报端,并引发舆论普遍关注和争议。土壤污染立法迫在眉睫。 对浙北、浙东和浙中的236.5万公顷农用地调查发现,不适合种农作物的农用地面积为47.2万公顷,占20%;浙北、浙中、浙东沿海三个区域中,属轻度、中度与重度重金属污染的面积分别占38.12%、9.04%、1.61%,城郊传统的蔬菜基地、部分基本农田都受到了较严重的影响。 第九届亚太烟草和健康大会中一项名为《中国销售的香烟:设计、烟度排放与重金属》的研究报告称:13个中国品牌国产香烟中铅、砷、镉等重金属成分含量严重超标,其含量最高超过拿大产香烟3倍以上! 2009年8月,陕西凤翔县发现大量儿童血铅含量严重超标,后确认是附近的陕西东岭冶炼公司的铅排放所导致。 1.2国外 英国早期开采煤炭、铁矿、铜矿遗留下的土壤重金属污染经过300年依然存在。1996到1999年间,英格兰和威尔士尝试挖出污染土壤并移至别处,但并未根本解决问题。从20世纪中叶开始,英国陆续制定相关的污染控制和管理的法律法规,并进行土壤改良剂和场地污染修复研究。 日本的土地重金属污染在上世纪六七十年代非常严重。其经济的快速增长导致了全国各地出现许多严重环境污染事件,被称为四大公害的痛痛病、水俣病、第二水俣病、四日市病,就有三起和重金属污染有关。 荷兰在工业化初期土地污染问题严重。从20世纪80年代中期开始,加强土壤的环境管理,完善了土壤环境管理的法律及相关标准。国土面积4.15万平方

重金属污染研究进展

重金属土壤污染研究进展 摘要: 重金属污染以成为举世瞩目的问题,全世界各国的土壤都存在着不同程度的重金属污染,其危害之大,之广是当今社会所不能忽视的。本文章重在对重金属土壤污染地区,污染程度以及土壤重金属污染的相关和最新治理方法进行综合概括,希望能提高对重金属污染的认识并引起相关人员的足够重视。 1 土壤重金属污染 随着工农业生产的迅速发展,进入土壤环境中的有毒有害物质日益增多,重金属和有机物是2种主要的污染源【1】。重金属作为一类危害很大的土壤污染物,具有移动性小,周期长,易积累,毒性大等特点。目前,世界各国土壤存在不同程度的重金属污染,全世界平均每年排放Hg约1.5万t、Cu为340万t、Pb为500万t、Mn为1500万t、Ni为100万t【2】,其中,镉以移动性大、毒性高、污染面积最大被称为“五毒之首”【3,4】。据报道,我国土壤镉污染面积约为13300 hm2,土壤镉含量达1~10 mg·kg,致使生产的农产品镉超标率约10.2%,对动物和人类的健康造成了严重威胁【5,6】。我国农田土壤中的重金属主要是随农药、化肥和地膜等重要的农用物资和用未经处理或处理不达标的工业废水或城市生活污水等进行农业灌溉所引起的。农药、化肥和地膜是重要的农用物资,对农业生产的发展起着重大的推动作用,但长期不合理施用,也可以导致土壤重金属污染。绝大多数的农药为有机化合物,个别农药在其组成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金属。近年来,农业中广泛使用地膜,但由于地膜生产过程中加入了含有Cd、Pb的热稳定剂,增加了土壤重金属污染【7】。在我国,局部、小规模利用城市工业和生活污水进行农田灌溉已经有近百年的历史,大规模的污灌始于20世纪50年代,近年

农田重金属污染现状

农田重金属污染现状 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

农田重金属污染现状及修复技术综述 [摘要] 重金属污染因具有毒性、易通过食物链在植物,动物和人体内累积,对生态环境和人体健康构成严重威胁。随着工业快速发展、农药及化肥的广泛使用,农田土壤重金属污染越来越严重,研究农田土壤重金属污染现状及修复技术对农产品安全具有重要意义。综合国内外农田土壤重金属污染状况,农田土壤重金属污染主要来源于固体废弃物堆放及处置、工业废物大气沉降、污水农灌和农用物质的不合理施用。该文综述了国内外有关农田重金属污染土壤修复技术(物理修复、化学修复、生物修复、农业生态和联合修复)的研究进展,并针对各种修复方法,阐述了其原理、修复条件、应用实例及其优缺点 【关键词】农田土壤;重金属;污染;修复技术 1、重金属污染概述 随着矿产资源的大量开发利用,工业生产的迅猛发展和各种化学产品、农药及化肥的广泛使用,含重金属的污染物通过各种途径进入环境,造成土壤,尤其是农田土壤重金属污染日益严重。目前,世界各国土壤存在不同程度的污染,全世界平均每年排放Hg约×104 t、Cu约340万t、Pb约500万t、Mn约1500万t、Ni约100万t[1]。在欧洲,受重金属污染的农田有数百万公顷[2];在日本受Cd、Cu、As等污染的农田面积为7224 hm2[3]。当前我国受Cd、Hg、As、Cr、Pb 污染的耕地面积约2000×104 hm2,每年因重金属污染而损失的粮食约1000× 104t,受污染粮食多达1200×104t,经济损失至少达200×108元[4]。 重金属污染物不能被化学或生物降解、易通过食物链途径在植物,动物和人体内积累、毒性大,对生态环境、食品安全和人体健康构成严重威胁[5]。因此,

土壤重金属污染现状及其治理进展

土壤重金属污染现状及其治理进展 摘要:土壤作为人类赖以生存的关键资源,在人类的生产生活中占据着至关重 要的位置。然而,现阶段我国土壤重金属污染问题日渐严重,引起社会各界的广 泛关注。毋庸置疑,土壤重金属污染一方面严重影响农作物的正常产量,另一方 面对人类的身体健康造成了严重的威胁。因此,怎样合理治理土壤重金属污染问 题成为当前重点研究的对象。本文针对现阶段我国土壤重金属污染现状加以分析,并提出相应的解决策略,希望能够保护我国土壤资源的良性发展。 关键词:土壤;重金属污染;污染现状;治理方法 1、何为重金属污染 重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。重金属指比重大于 5 的 金属,(一般指密度大于 4.5 克每立方厘米的金属),约有 45 种,如铜、铅、锌、铁、钴、镍、钒、铌、钽、钛、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。尽管锰、铜、 锌等重金属是生命活动所需要的微量元素,但是大部分重金属如汞、铅、镉等并 非生命活动所必须,而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒,汞,镉,铅,砷,铬称为“五毒”元素,含有汞、镉、铬、铅及砷等生物毒性显著的重金属元素 及其化合物对环境的污染较大。 2 重金属污染的特点 2.1重金属污染的特点 重金属产生毒性的浓度范围较低;一般情况下,重金属不能被微生物降解, 只能发生形态的转化;毒性与存在的形态和价态有关;重金属污染多为复合污染,来源较为复杂,常以无机和有机混合物的形式进入环境,同时含有多种金属,共 同产生一定的协同作用或拮抗作用,对生物和生态系统产生影响;重金属通过食 物链进行生物放大,进入人体,对人体产生慢性中毒。 2.2 重金属污染在土壤中的特点 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,二是区别与水体和大气等介质中的特点。重金属在土壤中形态变换较为 复杂,多为过渡元素,有着较多的价态变化,且随环境 Eh,pH 配位体[2]的不同 呈现不同的价态、化合态和结合态,毒性与价态和化合物的种类有关,有机态比 无机态的毒性大;重金属在土壤环境不易被察觉,不会降解和消除,迁移转化形 式多样化,分布呈区域性;在生物体内积累和富集,在人体内呈慢性毒性过程。 3土壤重金属污染的现状 根据相关调查研究表明,现阶段我国约有近 20% 的土地已经受到了严重的重 金属污染,其总计面积约为 0.11 亿 km2,其将引起的后果不堪设想。不仅如此, 我国农业粮食产量正在以每年一千万吨产量的速度持续锐减,遭受重金属污染的 粮食产量达到了上千万吨,直接导致经济损失达到 200 亿余元。土壤重金属污染 详细的表现如下: 3.1土壤重金属污染呈现区域性分布 根据可靠数据调查表明,我国土壤重金属污染总体呈现区域性分布的现象。 其中,我国的东、中、西部地区由于区域不同,污染程度存在一定的差异性,以 中部地区污染较为严重,东部与西部地区的污染相对较弱。究其原因在于,中部 地区的煤炭矿区与金属矿区较多,其开采过程中导致土壤受到重金属的污染。

中国耕地土壤重金属污染概况

中国耕地土壤重金属污染概况 摘要:依托收集的耕地土壤重金属污染案例资料,建立了我国138个典型区域的耕地土壤重金属污染数据库,并利用《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)中的二级标准作为评价标准,测算了我国耕地的土壤重金属污染概况。研究表明:(1)我国耕地的土壤重金属污染概率为16.67%左右,据此推断我国耕地重金属污染的面积占耕地总量的1/6左右;(2)耕地土壤重金属污染等别中,尚清洁、清洁、轻污染、中污染、重污染比重分别为68.12%,15.22%,14.49%,1.45%,0.72%;(3)8种土壤重金属元素中,Cd污染概率为25.20%,远超过其他几种土壤重金属元素;此外,也有一些区域发生Ni,Hg,As和Pb土壤污染,但是Zn、Cr和Cu元素发生污染的概率较小;(4)辽宁、河北、江苏、广东、山西、湖南、河南、贵州、陕西、云南、重庆、新疆、四川和广西14个省、市和自治区可能是我国耕地重金属污染的多发区域,特别是辽宁和山西的耕地土壤重金属污染可能尤其严重。 关键词:土壤污染;重金属;耕地;污染概率 过去的50年中,大约有2.2万t的Cr,9.39×105t的Cu,7.89×105t的Pb 和1.35×106t的Zn排放到全球环境中,其中大部分进入土壤,引起了土壤重金属污染。随着我国工业和城市化的不断发展,工业和生活废水排放、污水灌溉、汽车废气排放等造成的土壤重金属污染问题也日益严重。重金属污染不仅能够引起土壤的组成、结构和功能的变化,还能够抑制作物根系生长和光合作用,致使作物减产甚至绝收。更为重要的是,重金属还可能通过食物链迁移到动物、人体内,严重危害动物、

水体中重金属污染现状及处理方法研究进展

研究生课程考核试卷 (适用于课程论文、提交报告) 科目:水体中重金属研究现状教师:方芳姓名:夏克非学号:20151702012t 专业:环境科学类别:(学术) 上课时间:20 15年10月至20 15年12月考生成绩: 阅卷评语: 阅卷教师(签名) 重庆大学研究生院制

水体重金属污染现状及处理方法研究进展 摘要:由于现代工业的发展,煤、矿物油的燃烧以及固体废弃物的堆置等导致大量 重金属进入河流,使水体重金属污染成为世界范围内的环境问题。水体重金属污染 治理包括外源控制和内源控制两方面。外源控制主要是对采矿、电镀、金属熔炼、 化工生产等排放的含重金属的废水、废渣进行处理,并限制其排放量;内源控制则是 对受到污染的水体进行修复。本文介绍现常用的各种重金属废水的处理技术研究现 状,及生物淋滤技术和湿地系统修复重金属污染河流底泥研究进展。 关键词:重金属污染,吸附法,生物淋滤法,湿地系统 重金属污染是危害最大的水污染问题之一。重金属通过矿山开采、金属冶炼、金属加工及化工生产废水、化石燃料的燃烧、施用农药化肥和生活垃圾等人为污染源,以及地质侵蚀、风化等天然源形式进入水体[1],加之重金属具有毒性大、在环境中不易被代谢、易被生物富集并有生物放大效应等特点[2],不但污染水环境,也严重威胁人类和水生生物的生存。目前,人们对水体重金属污染问题已有相对深入的研究,同时采取了多种方法对重金属废水和污染的水体进行处理和修复。本文主要对水体重金属污染现状及治理方法研究进展进行介绍。 1水体重金属污染现状 由于现代工业的发展,煤、矿物油的燃烧以及固体废弃物的堆置等导致大量重金属进入河流,其中99%的重金属沉积进入水体底泥,使水体底泥重金属污染成为世界范围内的环境问题[3-5]。2003年黄河、淮河、松花江、辽河等十大流域的流域片重金属超标断面的污染程度均为超Ⅴ类[6]。2004年太湖底泥中总铜、总铅、总镉含量均处于轻度污染水平[7]。黄浦江干流表层沉积物中Cd超背景值2倍、Pb超1倍、Hg含量明显增加;苏州河中Pb全部超标、Cd为75%超标、Hg为62.5%超标[8]。城市河流有35.11%的河段出现总汞超过地表水Ⅲ类水体标准,18.46%的河段面总镉超过Ⅲ类水体标准,25%的河段有总铅的超标样本出现[9]。葫芦岛市乌金塘水库钼污染问题严重,钼浓度最高超标准值13.7倍。由长江、珠江、黄河等河流携带入海的重金属污染物总量约为3.4万t,对海洋水体的污染危害巨大。全国近岸海域海水采样品中铅的超标率达62.9%,最大值超一类海水标准49.0倍;铜的超标率为25.9%,汞和镉的含量也有超标现象[10]。大连湾60%测站沉积物的镉含量超标,锦州湾部分测站排污口邻近海域沉积物锌、镉、铅的含量超过第三类海洋沉积物质量标准[11]。波兰由采矿和冶炼废物导致约50%的地表水达不到水质三级标准[12]。重金属污染危害儿童和成人的身体健康乃至生命[13]。如人体若摄取了过多的钼元素会导致痛风样综合症、关节痛及畸形、肾脏受损,并有生长发育迟缓、动脉硬化、结蒂组织变性等病症[14]。当前,儿童铅中毒、重金属致胎儿畸形、砷中毒等事件也屡有发生,使重金属污染成为关系到人类健康和生命的重大环境问题。

土壤中重金属污染的现状研究

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/4e11437297.html, 土壤中重金属污染的现状研究 作者:董续郎朗 来源:《科学与财富》2016年第05期 摘要:土壤中重金属污染存在着巨大的环境风险。城市环境中的土壤重金属污染已经成 为普遍关注的环境问题。本文针对重金属污染的特点与来源,以及各国对土壤中重金属污染的现状进行研究,阐述了土壤重金属污染不同的危害,包含改变土壤性质的直接危害以及对空气环境和水环境的污染的间接危害,最重要的是这些危害导致对人类健康生活的影响。加强社会各界对土壤中重金属元素污染的认识,以推动对土壤中重金属污染的重视及研究。 关键词:土壤;城市:污染;重金属元素 土壤中的重金属污染已经成为当今环境科学中重要的研究内容,尤其是城市的土壤重金属污染越来越多的被人们关注。城市作为人们生活和生产高度聚集的场所,人口相对集中,种种人类活动都非常容易造成城市的污染。本文针对土壤重金属污染的来源及危害加以阐述,增加读者对土壤污染的重视。 1 土壤重金属污染概况 重金属指的是密度大于5.0g/cm3的45种化学元素,但是因为每一种重金属元素在土壤中的毒性区别很大,所以在环境科学中通常关注锌、铜、锡、钒、汞、镉、钴、镍、铅、铬、钴等。硒和砷两种非金属元素它们的毒性及某些性质与重金属相似,因此也将硒元素和砷元素列入重金属污染物的范围内[1]。由于土壤中本身含有的铁和锰含量较高,因而一般不太注意它 们的污染问题,但在某些强还原条件下,铁和锰所引起的毒害却不能被忽视[2]。 中国作为发展中国家,工业科学上的发展越来越重要,但是由此造成的污染也在加剧。城市作为人口密集的区域,汽车尾气的排放成为了土壤中重金属污染的主要来源。吴学丽[3]等 人运用地累积指数法研究了沈阳地区浑河、细河及周边农田的土壤中重金属污染状况,发现这些地区土壤中汞元素和锌元素含量较高。兰砥中[4]等人研究湘南某铅锌矿区事故之后导致周 围土壤的重金属污染情况,运用单因子指数和潜在生态风险指数评价土壤污染状况,发现该地区土壤中铅、锌、铜、镉等重金属污染严重,其中镉的污染指数最高。 国外学者早在20世纪末就针对城市中土壤中重金属污染进行研究,在英国的几大城市中对土壤中的汞、铅等重金属元素进行调查,他们观察到这几个城市中的土壤重金属污染与英国的工业发展活动与周围居民区的繁荣与否有着直接的关系。世界各个国家正逐步开展城市中土壤中重金属污染的研究。在对葡萄牙、苏格兰、斯洛文尼亚、西班牙、意大利和瑞典这6个欧洲国家城市土壤中的重金属总浓度进行调查研究,发现葡萄牙地区中汞的浓度比苏格兰低,可能是由于燃煤发电和取暖导致的[5]。

如何治理水中的重金属污染

水中重金属污染治理办法 重金属是指比重大于5的金属(一般来讲密度大于4.5克每立方厘米的金属),包括金、银、铜、铁、铅等,重金属在人体中累积达到一定程度,会造成慢性中毒。对什么是重金属,其实目前尚没有严格的统一定义,在环境污染方面所说的重金属主要是指汞(水银)、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素。 重金属具有高毒性、持久性、难降解性等特点已越来越受到国内外学者的关注。通过自然途径进入水体中的重金属一般不会对水体造成污染,但由于人类活动导致的大量含有重金属的污染物进入水环境中,不但造成重大的经济损失,而且对生态系统和人类健康产生重大影响。 1.我国水体重金属污染现状 随着全球经济的迅速发展,重金属通过矿山开采、金属冶炼加工、化工废水的排放、农药化肥的滥用,生活垃圾的弃置等人为污染及地质侵蚀、风化等天然源的形式进入水中,而重金属污染又具有易被生物富集、并有生物放大效应、且毒性大等特点,因此水中的重金属污染不仅污染了水环境,也严重危害了人类及各类生物的生存。 我国各大江河湖库普遍受到不同程度的重金属污染,其底质的污染率高达80.1%,而且已经开始影响到水体的质量。通过研究矿区地表水、浈水河、大沂河、黄河、香港河流、松花江、巢湖、太湖、红枫湖、南湖、黄浦江、钦州湾、胶州湾、长江、南黄海等水体中痕量金属含量及其变化,得到以下结论:(1)地表水受到重金属的复合污染,铅锌矿区水体中 Ph严重污染、Hg中度污染,Zn轻度污染。(2)受水环境条件影响,重金属主要赋存在悬浮物和沉积物中。一般悬浮颗粒物中重金属的含量比沉积物中高几倍,是水体溶解态重金属的几百倍。水体中污染物的含量很低,市区河段高于非市区河段。(3)湖泊支流中的含量普遍高于湖区,河口污染较严重。(4)水体中重金属含量与pH值有关,碱性条件易沉淀于底泥,酸性条件易释放。(5)长江口水体中重金属的含量:枯水期大于洪水期,底层大于表层,而且各种金属相关性较好,说明其来源相同。(6)南黄海表层海水中重金属含量比临近海湾海水低,高于外海,重金属分布:近岸海区大于中部地区。 (7)海水中重金属分布受径流、大气干湿沉降、pH、盐度和自身性质等复合因子控制,在局部海区某个因子起主要作用,Pb主要受大气沉降影响,Cd受盐度和pH 影响,Hg受海水中有机碳影响较多,As与沉积物再悬浮有关。(8)胶州湾东北部海域污染较为严重,西南部相对较轻;春夏季表层含量大于底层含量,秋季底层含量高于表层含量。 2.水中重金属污染治理办法 随着重金属污染的日益加剧,水中重金属的去除和处理也变得迫在眉睫。水体

土壤重金属污染现状及其治理方法

土壤重金属污染现状及其治理方法摘要随着社会的快速发展,土壤重金属污染日益严重。针对此,涌现了许多修复技术,而生物修复前景广阔,正日益受到重视。 关键词土壤重金属污染生物修复超积累植物 Abstract: With the rapid development of the society, the heavy metal pollution of the soil is growing worse and worse. Facing this situation, there have been many repairing technologies. The Bioremediation has a broad prospect and is at a premium. Keywords:heavy metal pollution of the soil;Bioremediation;hyper accumulator 现代工农业等快速发展的同时,土壤重金属污染的形势也越来越严峻。其治理方法很多,而生物修复以其无可比拟的优势正受到关注,应用前景广阔。但生物修复仍存在许多问题待解决,如超积累植物吸收重金属的机理还未研究清楚。所有这些,都阻碍了生物修复的大规模应用。 土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As,以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。这类污染范围广、持续时间长、污染隐蔽、无法被生物降解,将导致土壤退化,农作物产量和质量下降,并通过径流、淋失作用污染地表水和地下水。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。汞、砷能抑制土壤中硝化、氨化细菌活动,阻碍氮素供应。重金属可通过食物链富集并生成毒性更强的甲基化合物,毒害食物链生物,最终在人体内积累,危害人类健康。 1现状 1.1国内 国家环境保护部抽样监测30万公顷基本农田保护区土壤,发现有3.6万公顷土壤重金属超标,超标率达12.1%。 据国土资源部消息,目前全国耕地面积的10%以上已受重金属污染,约有1.5亿亩,污水灌溉污染耕地3250万亩,固体废弃物堆积占地和毁田200万亩,其中多数集中在经济相对发达地区。 据我国农业部调查数据,在全国约140万公顷的污灌区中,受重金属污染的

农田重金属污染现状

农田重金属污染现状及修复技术综述 [摘要] 重金属污染因具有毒性、易通过食物链在植物,动物和人体内累积,对生态环境和人体健康构成严重威胁。随着工业快速发展、农药及化肥的广泛使用,农田土壤重金属污染越来越严重,研究农田土壤重金属污染现状及修复技术对农产品安全具有重要意义。综合国内外农田土壤重金属污染状况,农田土壤重金属污染主要来源于固体废弃物堆放及处置、工业废物大气沉降、污水农灌和农用物质的不合理施用。该文综述了国内外有关农田重金属污染土壤修复技术(物理修复、化学修复、生物修复、农业生态和联合修复)的研究进展,并针对各种修复方法,阐述了其原理、修复条件、应用实例及其优缺点 【关键词】农田土壤;重金属;污染;修复技术 1、重金属污染概述 随着矿产资源的大量开发利用,工业生产的迅猛发展和各种化学产品、农药及化肥的广泛使用,含重金属的污染物通过各种途径进入环境,造成土壤,尤其是农田土壤重金属污染日益严重。目前,世界各国土壤存在不同程度的污染,全世界平均每年排放Hg约1.5×104t、Cu约340万t、Pb约500万t、Mn约1500万t、Ni约100万t[1]。在欧洲,受重金属污染的农田有数百万公顷[2];在日本受Cd、Cu、As等污染的农田面积为7224 hm2[3]。当前我国受Cd、Hg、As、Cr、Pb污染的耕地面积约2000×104 hm2,每年因重金属污染而损失的粮食约1000×104t,受污染粮食多达1200×104t,经济损失至少达200×108元[4]。 重金属污染物不能被化学或生物降解、易通过食物链途径在植物,动物和人体内积累、毒性大,对生态环境、食品安全和人体健康构成严重威胁[5]。因此,农田土壤重金属污染己成为当前日益严重的环境问题,其污染来源和修复技术也一直是国内外研究的热点和难点。了解农田重金属污染来源对重金属污染修复有着重要的指导意义。目前,重金属污染土壤的修复技术研究取得了长足发展,主要包括物理、化学、生物、农业生态和联合修复技术。本文综合了国内外农田重金属污染状况及来源,系统地介绍农田重金属污染土壤修复的不同技术,以及近年来国内外修复重金属污染农田土壤的一些重要案例,对农产品安全生产具有重要意义,同时为农田土壤重金属污染综合治理与修复提供。 2、我国农田重金属污染现状 对我国8个城市农田土壤中Cr、Cu、Pb、Zn、Ni、Cd、Hg和As的浓度进行统计分析,大部分城市高于其土壤背景值 [6]。农业部农产品污染防治重点实验室对全国24个省市土地调查显示,320个严重污染区,约548×104 hm2,重金属超标的农产品占污染物超标农产品总面积的80%以上。2006年前,环境保护部对

重金属污染相关处理技术

重金属污染相关处理技术 推荐的大气重金属污染治理技术如下: 种类处理技术适用途径及原理 含铅废 气物理除尘:布袋过滤、静电除尘、气动 脉冲除尘、文丘里管、湿式洗涤器(包 括泡沫吸收塔、喷淋塔) 用于较大铅尘的处理 化学吸收:稀醋酸吸收、氢氧化钠吸收 基于铅颗粒可溶于硝酸、醋酸和碱液而对铅烟尘中 微细颗粒的铅蒸汽进行净化 含铬废 气干、湿两级组合旋风除尘器 第一级旋风分离器主要收集粗颗粒的三氧化二铬 干尘后,烟尘进入淋洗除尘器净化,淋洗液循环使 用富集铬酸钠后进行回收

推荐的含重金属废水处理技术如下: 种类处理技术适用途径及原理 含铅废 水化学沉淀法:氢氧化钠沉淀法、碳酸盐 沉淀法 利用铅化合物的溶度积原理进行废水中重金属铅 的分离、处理的过程,主要针对废水中铅离子的处 理 离子交换树脂法 离子交换树脂法对处理无机铅和有机铅都有效,一 般用于二级或深度处理上,以保证达标排放或者回 用 吸附除铅法:活性炭、 腐植酸煤 采用不同性能的固体吸附剂,吸附水中的铅离子混凝过滤:投加无机絮凝剂并无烟煤~ 硅砂双层滤料(滤层厚各为400mm)或 者硅砂滤料(滤层厚各为600~700mm) 许多无机絮凝剂在水中形成的矾花絮体具有巨大 的比表面积,对含铅废水的吸附去除作用较强

进行过滤 含铬废 水化学法:亚硫酸盐还原法、硫酸亚铁还 原法、钡盐法、铁氧体法 利用化学反应将铬去除 离子交换法 废水中的六价铬在接近中性条件下主要以CrO42— 存在,而在酸性条件下主要以Cr2O72-存在。由于 废水中六价铬是以阴离子状态存在,因此,用OH 型阴离子交换树脂除去 电解法 采用铁板做阳极和阴极,在直流电作用下,铁阳极 不断溶解,产生的亚铁离子,在酸性条件下将六价 铬还原成三价铬随反应的进行,氢离子的浓度逐渐 减少,pH值逐渐升高,溶液从酸性转变为碱性, 使溶液中的Cr3+生成氢氧化物沉淀集成膜分离集成膜分离法采用集成膜组件,截留有机物的分子

重金属污染评价研究进展

重金属污染评价研究进展 金 艳,何德文,柴立元,彭 兵,王云燕,闵小波 (中南大学冶金学院环境工程系,长沙 410083) 摘 要:从重金属废水、重金属沉积物和重金属土壤污染三个方面,阐述了重金属污染的不同评价方法及模型,着重比较了 各种评价方法的适用范围及优缺点。通过分析比较表明,生物评价法从重金属污染生态效应着手,可解决重金属污染的复杂性和不确定性问题,是重金属污染评价中较理想、有效的方法之一。 关键词:环境工程;重金属污染;综述;评价方法;生物评价 中图分类号:X82013;X502 文献标识码:A 文章编号:1001-0211(2007)02-0100-05 收稿日期:2005-11-02 基金项目:国家自然科学基金(20477059);教育部高等学校博士点 专项科研基金(20040533048) 作者简介:金 艳(1982-),女,浙江金华市人,硕士生,主要从事 环境评价与规划等方面的研究; 联系人:何德文(1968-),男,湖南永州市人,副教授,博士后,主 要从事环境评价与规划、污染控制技术研究。 随着全球经济和社会的发展,人类社会对重金 属资源需求量迅速增长,在生产、加工和使用过程中产生大量含重金属及其化合物的废弃物,如果其含量超过了一定限量,便会造成重金属污染,严重影响生态系统的结构、功能和资源的利用。近年来,不论是国外还是国内,随着工农业以及经济的迅猛发展,重金属污染也日趋加剧。K 1Gruiz [1]等报道,多瑙河匈牙利境内的重金属污染严重,尤其是As ,Zn ,Hg ,Cd ,Cr ,在靠近城市、工业区及主要支流的重金 属浓度尤其高。在美国与墨西哥交界带的Rio Grande 流域由于沿河两岸的矿产开采和冶炼废水 的污染,水体及沉积物中重金属含量严重超标[2]。据统计我国受镉污染的农田达112万hm 2[3],其他重金属污染也相当严重。张勇报道沈阳地区土壤污染Cd 、Hg 最为严重,农产品中主要超标元素为Pb ,沈阳近郊的白菜超标最严重,Pb 超标率达100%,最高超标倍数达319[4]。此外,重金属污染若不加加以控制,在土壤中积累和在作物中残留的重金属通过食物链将进入人体,最终危害人类健康。 从国内外重金属污染现状可以看出,重金属污染主要包括Cu ,Cr ,Zn ,Cd ,Pb ,Hg 等,其主要来源有化工、采矿、金属冶炼及加工、电镀、农用杀虫剂以及城市生活污水。 1 重金属污染评价的现状 重金属污染评价方法多种,但可以概括为重金 属废水、沉积物和土壤三个方面,下面分别阐述重金属污染评价的方法和模型,比较各种评价方法的适用范围及优缺点。111 重金属废水评价目前国内外对重金属废水的评价方法主要有指数法[5-6]、模糊数学法、因子分析法等。 (1)指数法。指数法分为单因子质量指数评价模型和多因子综合指数评价模型。单因子评价公式为I i =C i /S i ,其中C i 是第i 种评价因子的实测浓度;S i 是第i 种评价因子的评价标准;I i 是第i 种评价因子的单项质量指数。该模型只考虑了单个因子的影响,不能反映废水的整体污染情况。 多因子综合评价指数模型以单因子质量指数为基础,反映各污染因子对废水的影响,常用的方法有直接加和法I = ∑I i (i =1~n )和算术平均法I =1/n ? ∑I i (i =1~n )。这两种方法把各污染因 子对废水的影响均一化,掩盖了主要污染因子的作 用。 下面两种评价方法考虑了主要污染因子的影 响。向量模法I =[∑I i 2]1/2 (i =1~n ),适用于某种污染因子严重超标的情况。权平均法I = ∑W i I i ,∑W i =1(i =1~n ),其中W i 是第i 种 评价因子的权重,该方法考虑了各个污染因子的不 同影响,但权重值带有主观性。 (2)模糊数学法。模糊数学法[7]是基于重金属元素实测值和污染分级指标之间的模糊性,通过隶属度的计算首先确定单种重金属元素在污染分级中 第59卷 第2期2007年5月 有 色 金 属Nonferrous Metals Vol 159,No 12 May 2007

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