重金属污染及防治的研究
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西北民族大学 化工学院 学院（部）期末考试文献检索与利用考查方案 方案（ A）专业:化学工程与工艺课程代码: 19020027 学号: P092013640 姓 名: 张敏
每位学生自选题目，查阅文献,写一
篇综述性论文，字数不少于3000字（要求： 1.中文摘要,关键词,英文摘要,keyword,参考文献写全;2.参考文献不少于20篇，其中外文文献不少于5篇，并附引用外文文献的Abstract及出处）。
一．中文摘要及关键词、英文摘要及keyword（40分）
二．正文部分（40分） 三．参考文献（20分）
重金属污染及防治的研究
摘要 工业化的进程加速了土壤的重金属污染，对人类的健康及生命造
成威胁。土壤重金属污染不会被微生物降解、迁移性小、很难被清除、易在土壤中富集，一直备受国内外学者关注。研究土壤重金属污染规律，积极探索更有效、经济的污染修复新技术具有重要意义。
关键字重金属污染、来源、防治
Research of heavy metal pollution , prevention and control Abstract Industrialization sped the heavy metal pollution of soil up,and it would cause harm to peopie health and life. Heavy metal pollution couldn’t be degraded by microorganism,and the migration was small.It was cleard awaye difficultly and gathering easily meanwhile,so heavy metal pollution was paied attition to extr-a ordinary by schlor that domestic and abroad.It’s of improtance that study the law of heavy metal pollution of soiland and explore more effective and inexpensive new
Technologise of repairing pollution.
Key words heavy metal pollution、source、preventive treatment 引言土壤是自然界赋予人类的宅贵资源，是人类赖以生存的物质基础，也是人类环境的重要组成部分，具有维持系统生态平衡的自动调节功能【1】。然而，随着人类生产、生活活动的频繁开展，其产生的各种污染物通过各种途径输入土壤环境，数量和速度超过了土壤环境的净化能力。使土壤污染物的累积过程逐渐占据优势，土壤的生态平衡遭到破坏，正常功能失调，导致土壤环境质量下降，并通过食物链进一步影响家畜、鱼类和野生动物的生长发育，最终将危及人体健康，以致人类的生存和发展。土壤环境污染中，重金属污染比较突出。土壤重金属污染是指由于人类活动使重金属在土壤中的累计量明显高于土壤环境背景值或土壤环境质量标准，致使土壤环境质量下降和农田生态环境恶化的现象。一般认为，土壤中污染物累积总量达到土壤环境背景值的2 或3 倍标准差时，说明土壤中该
污染元素或化合物含量异常，已属土壤轻度污染；当土壤污染物含量达到或超过土壤环境基准或环境标准时，说明该污染物的输入、富集的速度和强度已超过土壤环境的净化和缓冲能力，则属重度土壤污染。环境污染方面所说的重金属主要指生物毒性较强的汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)及砷(As)，还包括具有毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、钴(co)、镍(Ni)、锡(Sn)等【3】。
1城市土壤重金属污染的现状、影响及途径
由于城市土壤受人类各种活动的强烈影响，因此其重金属污染分布也呈现出显著的空间差异。一般地，人口聚集的城市中心区域土壤重金属含量明显高于郊区和农田。对纽约市“市区－郊区－农区”土壤研究发现，重金属离子总量、重金属离子多样性等随着距市中心距离的增加而降低，重要污染重金属Pb、Cu、Ni、Cr 的含量下降非常明显【3】。
在城市不同的功能区，重金属分布呈现出一定的规律性。一般的规律表现为：Pb 的浓度为老工业区＞老居民区＞商业区＞开发区＞其它；Zn 的浓度为老居民区＞商业区＞老工业区＞其它；
Cu 的浓度为老居民区＞商业区＞其它；Cd 的浓度为老工业区＞老居民区＞其它【4-6】。
城市公园是人们与土壤直接接触较多的特殊区域。北京城区三十多个公园土壤Pb 质量分数调查表明，尽管大多数公园土壤污染程度轻，但客流量大的故宫、颐和园等著名公园污染指数却远远高于其它公园【7】。城市土壤重金属污染的另一特征是公路两侧一般为城市土壤重金属污染最严重的地带，且呈明显的带状分布【8】。在50 m ～ 80m 内公路两侧土壤中铅污染相当严重，100 m 外土壤中的铅含量没有明显增加[9]。此外，建筑物的建设、垃圾的堆积填埋等严重破坏了自然土壤结构，土壤层次凌乱，重金属在其垂直剖面方向分布变异较大，不同功能区重金属元素在土壤中各层的聚集状况没有规律可循【10-11】。
城市郊区是市区蔬菜的主要供应基地。因此，土壤－蔬菜系统是城
市人群暴露土壤重金属污染的主要途径之一。目前研究发现中国城郊菜地土壤已受到不同程度的重金属污染[12-13]，其供应的许多蔬菜中重金属含量已超过相应的标准。而西班牙的Nadal等通过建立评价模型发现工业地区甜菜中Cr 的积累与摄入有可能导致癌症发生率增加[14]。城区内，土壤中主要种植的是观赏性或净化空气的植物，通过土壤－植物食物链对人体造成健康危害的可能性不大。但公园土壤与游人皮肤接触【15】、儿童摄取【16】、风起扬尘被人体直接吸入等成为城市土壤直接接触人体危害健康的又一个主要途径。研究发现【16-17】沙尘暴时，扬尘中来源于土壤的重金属元素Pb、Zn、Cd、Cu 等的浓度比平常高出
3~12 倍，可吸入颗粒物的质量浓度极高，人体吸入重金属的量因此增加。
2部分地区蔬菜基地的重金属污染状况
目前，各蔬菜基地土壤均存在不同程度的重金属污染。长沙的几大主要蔬菜基地取样调查分析表明，长沙市郊主要蔬菜基地土壤重金属污染比较严重，有70%的土壤受到了镉的污染，27.6%的土壤受到了汞的污染，58.6%的土壤受到了重金属的综合污染【18】；通过调查研究及测定结果的分析和评价表明，杭州市蔬菜基地的铅、锌、铜含量由于受到人为的影响而在土壤中有所积累，远超过当地的背景值[19]；环洞庭湖地区由于成土母质的不同也有不同种类重金属元素的轻度污染[20]，太湖地区温室蔬菜土壤中重金属铬、镉、铜、锌和铅的全量和有效态含量，参照江苏省土壤背景值为评价标准，该地区土壤属轻污染【21】；南宁市蔬菜基地土壤重金属含量调查结果也表明，其部分蔬菜基地土壤受到不同程度重金属污染，其中主要污染物为镉【22】；沈阳市于洪区部分基地已达中、重度污染[23]。虽然有研究表明[24]，温室土壤重金属铜、锌、铅含量随种植年限增加而有所增加，且其含量与种植年限呈极显著正相关，而土壤镉含量则随种植年限增加变化较小，但目前仍以镉污染问题[18,20,22-23]最为突出，另外由于蔬菜尤其是叶菜类对重金属有较强的吸收能力[19]。因此，中国大部分蔬菜基地重金属污染问题已经
到了必须治理的水平。
3土壤重金属污染的来源
在自然情况下，土壤中的重金属主要来源于重金属富集的工业矿床和含重金属元素岩石风化而成的地表土壤。许多重金属矿床或富含重金属的岩石，即使埋深达到200—300 m或被百余米厚的土壤覆盖，仍可成为地表生态系统中某些重金属污染的深部来源，这些矿物中的重金属与非金属元素常共存。往往矿床周围土壤重金属含量严重超标【25】。随着近代工农业的发展，人为活动加剧了土壤重金属的污染，污染程度越来越重，范围越来越广。在各种人为因素中，土壤重金属污染主要有工业、农业、交通等来源[26-37]。
工业过程中广泛使用重金属元素，工矿企业将未经严格处理的废水直接排放，使得其周围的土壤容易富集高含量的有毒重金属【37】。企业排放的烟尘、废气中也含有重金属，并最终通过自然沉降和雨淋沉降进入土壤[28-29]。Meshalikna等【30】研究了俄罗斯某硫酸生产厂周围土壤中元素的污染及其空间变化后发现。在距烟囱1—2 km外的土壤中仍能监测到高含量的S、V和As。南京某合金厂周围土壤中的Cr大大超过背景值，Cr污染以工厂烟囱为中心。范围达1．5 km2[31]。
农业生产，尤其是近代农业生产过程中含重金属的化肥、有机肥、城市废弃物和农药的不合理施用以及污水灌溉等，都可以导致土壤的重金属污染[32]。重金属元素是肥料中报道最多的污染物质，化肥中品位较差的过磷酸钙和磷矿粉中含有微量的As、Cd[33]。污水已成为农业灌溉用水的重要组成部分，污灌面积迅速扩大，以北方旱作地区污灌最为普遍，约占全国污灌面积的90％以上，污灌导致土壤重金属Hg、Cd、As、Cu等含量增加【32】。畜禽养殖业也是农业生产中一个不可忽视的重要方面。随着规模养殖业的发展，其对周围土壤的污染也越来越严重，其原因是使用的配方饲料中往往添加适当比例的重金属元素，饲料本身也存在被污染的问题。饲料中过量的重金属元素通过所饲养动物排泄到土壤或水域中，或以有机肥的形式施入农田。
道路两侧土壤中的污染物主要来自汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘的沉降，污染元素主要为Pb、Cu、zn等。它们一般以道路为中心成条带状分布，强度因距公路、铁路、城市距离以及交通最的大小有
明显的差异。法国索洛涅地区ATI号高速公路沿途重金属Pb、zn、cd污染严重[34]。Fakayode等【35】研究r尼El利亚不同交通密度公路边表层土壤中Pb、Cd、Ca、Ni和Zn的分布，结果表明，车流密度大的公路两侧土壤的重金属含量要高于车流密度小的公路两侧土壤，且随距公路距离增大，重金属含量快速降低，到距公路约50 m的地方，重金属含量基本降低到背景值水平。
我国是世界煤炭产量最大的国家，也是以煤炭为主要能源的国家，约占一次能源构成的70％以上。大规模的煤炭资源开采，保障了我国国民经济的高速发展，为国家和人民创造了巨大的物质财富，然而也导致煤矿区土壤严重的重金属污染，这不仅影响了矿区土壤资源的再利用，也严重威胁矿区居民的身体健康，多年来引起广泛关注。煤矿区土壤重金属污染主要来源于采矿形成的废煤矸石山，近年来已陆续有一些报道[38-46]。
贾平等【39】对山西煤矸石风化层中鼋金属元素调查后指出，煤矸石中重金属元素含量(除Cd外)都低于本区农田土壤中的含量，这是因为山西为半干旱性气候，煤矸石的淋溶水一般不会污染周围的水体和土壤。张泰芳【40】作了淮南煤矸石
的浸泡实验，提出应重视煤矸石释放出来的重金属对水和土壤的污染。刘桂建等【41】对山东矿区的煤矸石堆及其东侧的土壤进行了采样分析，认为随着距煤矸石堆距离的增加，土壤中重金属浓度有下降的趋势；煤矸石中微量元素会淋溶渗入
附近土壤而发生迁移。冯启言【42】对兖州煤田山西组和太原组煤矸石中的微量元素研究后认为，As、Cr、Hg、cd、Pb、Cu、zII 7种有害元素含量多数高于地壳克拉克值和土壤背景值，且土壤中的含量随着
远离煤矸石而减小，因此，矸石灰尘和溶出液可污染土壤和水体。刘玉荣等[43]对贵州水城矿区汪家寨煤矿煤矸石风化土壤中的重金属含量、形态和植物可利用性进行了研究，发现煤矸石风化后的土壤对Cd、Cu、Pb、zn有一定的积累性。
崔龙鹏等[44]对淮南煤矿区内各煤矿(不包括新集煤矿)的煤矸石中的有害元素进行了系统调查研究，并研究了不同开采煤矿区内煤矸石中莺要有害元素(co、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Sn)对周围土壤的重金属累积污染状况，指出淮南矿区土壤中Co、Cu、Zn、Pb表现出较强的迁移性，并且这些元素随煤矸石堆积时间的长短表现出污染程度的差异性[45]。
王贵荣等[46]以陕西白水煤矿为例，通过对煤矸石及其周围耕作层土壤中cr、cu、cd、zn全量和有效态含量的测定，研究了煤矸石堆放对周边耕作层重金属含量的影响。他们研究发现：矸石样与土样中Cr、Cu、cd、zn的含量均高于当地的土壤本底值，煤矸石的堆放使周边耕作层受到了不同程度的重金属污染；随着距矸石堆距离的增大，土壤中重金属含量逐渐降低，且下风向区域重金属含量高于等距离的上风向区域；在4种重金属元素中，Cd的有效态含量占全量的比率最高，具有最强活性，最易于被植物吸收，其污染风险也最大。鉴于矸石堆对煤矿区土壤的严重污染，矿区应对煤矸石堆放场所进行合理规划，选址时应避开主导风向，同时在下风向加建隔离墙，尽量避免重金属进入土壤。
4土壤中重金属的赋存形态
研究表明，土壤类型、土地利用方式(水田、旱地、果园、牧场、林地等)，以及土壤的pH值、Eh、土壤无机和有机胶体含量等因素的差异，都町以引起土壤中重金属元素赋存形态的变化，从而造成了重金属在土壤环境中赋存形态的复杂和多样性[47]。
大多数研究者在进行土壤中重金属形态分组分析时，用不同的浸提剂连续抽提，将土壤环境中重金属赋存形态分为：1)水溶态(以去离子水浸提)；2)交换态(如以MgCl2溶液为浸提剂)；3)碳酸盐结合态(如以NaAc—HAe为浸提荆)；4)铁锰
氧化物结合态(如以NH20H—HCl为浸提剂)；5)有机结合态(如以
H202为浸提剂)；6)残留态(如以HCl04一HF消化，1：1HCI浸提)。由于水溶态一般含量较低，又小易与交换态区分，常将水溶态合并到交换态之中【47】。不同赋存形态的重金属，其生理活性和毒性均有差异：水溶态、交换态的活性和毒性最大；残留态的活性、毒性最小；其他结合态的活性、毒性居中[47]。
近年来在土壤莺金属污染物的形态分析及牛物有效性的研究方面取得了一定的成果，但大多数复杂的形态分析还不成熟，只有少量的金属有机化合物可以定量的分析。目前萃取剂的非选择性和提取过程中元素在相间的再分配，以及一般的形态分析方法既不能分离与测定土壤溶液中游离的金属离子浓度也不能给出土壤颗粒物中重金属元素的真实形态，限制了生物有效性的研究[48]。
5土壤重金属污染物的迁移规律
重金属在土壤中的迁移转化决定于重金属在土壤中的化学行为，包括重金属在土壤中的溶解和富集状况、植物吸收和利用状况，而重金属在土壤中的化学行为受土壤的物理化学性质的强烈影响，主要有以下一些规律[47]。
1)土壤胶体的吸附在很大程度上决定着土壤巾重金属污染物的分布和富集，是金属离子从液相转入固相的主要途径。非专性吸附又称极性吸附，与土壤胶体微粒带电荷有关。因各种土壤胶体所带电荷的符号和数量不同，吸附重金属离子的种类和吸附交换容量也不同。
2)重金属在土壤中常和腐殖质形成络合物或整合物，其迁移性取决于化合物的溶解度.
3)土壤Eh是影响重金属转化迁移的重要闪索。在Eh大的土壤单，金属常以高价形态存在，高价金属化合物一般比相应的低价化合物容易沉淀，因此较难迁移，危害也轻。
4)土壤的pH值显著影响霞金属的迁移。一般规律为：低pH值时吸附量较小；pH值为5～7时，吸附作用突然增强；pH值继续增加时，重金属
的化学沉淀占了优势，土壤施用石灰等碱性物质后，重金属化介物可与Ca、Mg、AI、Fe等生成共沉淀。pH>6时，由于重金属阳离子可生成氧氧化物沉淀，因此迁移能力强的主要是以阴离子形式存在的重金属。
5)生物转化也是重金属迁移的一个重要因素。
6壤重金属污染修复技术
重金属污染土壤修复足实施一系列的技术以清除土壤中污染的重金属或降低土壤中重金属的活性和有效态组分，以期恢复土壤生态系统的讵常功能，从而减少土壤中重金属向食物链和地下水的转移[49]。
重金属的生物修复有两种途径：1)在污染土壤上种植木本植物、经济作物，利用它们以及其上已生长的野生植物对重金属的吸收、积累和耐性除去重金属；2)利用牛物化学、牛物有效性和生物活性原则，把重金属转化为较低毒性产物(络合态、脱烷基、改变价态)，或在微生物生物活性最佳的时候利用重金属与微生物的亲合性进行吸附，降低重金属的毒住和迁移能力【50】。
6.1植物修复技术
主要通过两种途径净化土壤中的重金属：1)通过植物作用改变晕金属的化学形态，使重金属固定，降低其移动性和生物可利用性；2)通过植物吸收、挥发及降解代谢削减、净化、去除重金属【50】。重金属污染土壤的植物修复技术可分为3类【50】。
1)植物提取技术。利用金属积累或超积累植物将士壤中的金属萃取出来，富集并搬运到植物根部可收割部分和植物地卜的枝条部位，待植物收获后再进行处理。
2)植物挥发技术。利用一种植物促进重金属转变为叮挥发的形态，挥发出土壤和植物表面。
3)植物固化技术。利用耐重金属植物或超积累植物降低重金属的活性，从而降低重金属被淋滤到地下水或通过空气载体扩散进一步污染环境的可能性。
6.2微生物修复技术
微牛物修复重金属污染土壤的原理是它町以降低重金属的毒性，吸附积累重金属，改变根际环境，从而提高植物对重金属的吸收、挥发或同定效率。
6.3植物一微生物和动物的协同修复。
7结论
1)人为活动加剧了土壤重金属的污染，土壤重金属污染主要来源于工业、农业、交通和能源消费。
2)重金属在土壤环境中的赋存形态可分为水溶态、交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残留态。由于土壤中重金属元素赋存形态的复杂性和多样性，限制了土壤重金属污染物的形态分析及生物有效性的研究。
3)土壤胶体的吸附作用、土壤中重金属与腐殖质的反应、土壤Eh、土壤的pH值和土壤中的生物转化作用都会对重金属的迁移转化产生影响。
4)当前土壤重金属污染修复研究较多的是生物修复，包括植物修复、微生物修复、植物一微生物和动物的协同修复，将对土壤重金属污染防治很有助益。
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PK Rai… - Environmental monitoring and assessment, 2009 -Springer
Abstract The aim of the present work was to monitor the Hg pollution in water and sediments of GB Pant Sagar located in Singrauli Industrial Region, India and to suggest the efficient aquatic plants for its phytoremediation. The study assessed the comparative potential of a ...
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
重金属的污染主要来源工业污染
例如：使用乙醇汽油、安装汽车尾气净化器等；生活污染主要是一些生活垃圾的污染，废旧电池、破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗碟等，对于重金属的污染只要我们从其来源加以控制，就多多少少可以减少重金属污染。 铅污染（生活区） 是可在人体和动物组织中积蓄的有毒金属。主要来源于各种油漆、涂料、蓄电池、冶炼、五金、机械、电镀、化妆品、染发剂、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自来水管等。 镉污染（工业区，生活区） 镉不是人体的必要元素。镉的毒性很大，可在人体内积蓄，主要积蓄在肾脏，引起泌尿系统的功能变化；镉主要来源有电镀、采矿、冶炼、燃料、电池和化学工业等排放的废水；废旧电池中镉含量较高、也存在于水果和蔬菜中，尤其是蘑菇， 汞污染（工业区，生活区） 汞及其化合物属于剧毒物质，可在人体内蓄积。主要来源于仪表厂、食盐电解、贵金属冶炼、化妆品、照明用灯、齿科材料、燃煤、水生生物等 砷污染（） 主要来源于采矿、冶金、化化学制药、玻璃工业中的脱色剂、各种杀虫剂、杀鼠剂、砷酸盐药物、化肥、硬质合金、皮革、农药等 铬污染 主要来源于劣质化妆品原料、皮革制剂、金属部件镀铬部分，工业颜料以及鞣革、橡胶和陶瓷原料等 铜污染 指铜(Cu)及其化合物在环境中所造成的污染。主要污染来源是铜锌矿的开采和冶炼、金属加工、机械制造、钢铁生产等。 镍污染 主要来源于硫镍铁矿、砷镍矿等镍矿石的精炼和含镍的燃料在燃烧过程中排出的废弃物。 锌污染 锌污染是指锌及化合物所引起的环境污染。主要污染源有锌矿开采、冶炼加工、机械制造以及镀锌、仪器仪表、有机会合成和造纸等工业的排放。
Cd、Cu、Pb、Zn、 Hg、C r、A s、N i的评价标准值分别为0.20、35.0、40.0、110、0.11、80.0、8.0、42.0mg! kg - 1。
土壤重金属污染评价方法的比较
随着近代工业的发展，人们对重金属资源的需求越来越大，在生产、加工的过程中产生的重金属废弃物也越来越多。如果土壤中重金属含量超过一定范围，就会对生态环境造成一定的影响和破坏。国家环境保护总局发布的 2000年中国环境状况公报上的数据显示：在30万hm2基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测中，有3.6万hm2土壤重金属超标，超标率达12.1%[1]。日本重金属污染的农田面积达37029.4hm2，我国重金属镉污染的农田面积达1.2万hm2[2]。沈阳张士灌区用含镉污水灌溉20多年后，污染耕地2500多hm2，稻田含镉5~7mg/kg[3]。 重金属进入环境后不易被环境中的微生物分解，易在土壤中积累，并在农作物中残留，最终通过食物链在动物、人体内积累，严重影响人体健康[4-11]。如1955~1972年，日本富山县神通川流域的“骨痛病”，就是由于居民食用了镉含量高的稻米和饮用镉含量高的河水而引起的[12]，同样在1953~ 1972年由于日本熊本县水俣湾的居民食用被汞废水污染的鱼虾，导致近万人患中枢神经疾病—水俣病[13]。由此可见，土壤重金属污染的危害是严重的，被污染的区域是广泛的，因此对土壤重金属污染评价方法的研究是十分必要的。 1重金属污染评价方法 1.1单因子指数法单因子指数法是国内通用的一种重金属污染评价的方法，是国内评价土壤、水、大气和河流沉积物重金属污染的常用方法[14-16]。 计算公式如下： P i=C i S 式中，P i为污染物单因子指数；C i为实测浓度，mg/kg；S为土壤环境质量标准，mg/kg。P i<1则表明未受污染，P i>1则表示己经受到污染，P i数值越大，说明受到的污染越严重。 单因子指数法可以判断出环境中的主要污染因子，但环境是一个复杂的体系，环境污染往往是由多个污染因子复合污染导致的，因此这种方法仅适用于单一因子污染特定区域的评价；单因子指数法是其他环境质量指数、环境质量分级和综合评价的基础。 1.2尼梅罗综合指数法单因子污染指数法只能分别反映各个污染物的污染程度，不能全面、综合地反映土壤的污染程度，因此当评定区域内土壤质量作为一个整体与外区域土壤质量比较，或土壤同时被多种重金属元素污染时，需将单因子污染指数按一定方法综合起来进行评价，即应用综合污染指数法评价。重金属元素综合污染评价采用兼顾单元素污染指数平均值和最大值的尼梅罗综合污染指数法。计算公式如下： I=P i2最大+（1/n∑P i）2 2 √式中，I为尼梅罗综合污染指数；P i为土壤中i元素标准化 污染指数（污染物单因子指数）；P i最大为所有元素污染指数中的最大值。 尼梅罗综合指数法的计算公式中含有评价参数中最大的单项污染分指数，其突出了污染指数最大的污染物对环境质量的影响和作用，刘哲民应用单因子指数和尼梅罗综合污染指数法结合对宝鸡土壤的重金属污染进行了评价[16]。通过这种方法对宝鸡的土壤重金属污染的现状进行了分级并指出了对环境污染贡献最大的元素，但是没有考虑土壤中各种污染物对作物毒害的差别。同时根据尼梅罗指数法计算出来的综合污染指数，只能反映污染的程度而难于反映污染的质变特征。 1.3污染负荷指数法污染负荷指数法是Tomlinson等在从事重金属污染水平的分级研究中提出来的一种评价方法，该方法被广泛应用于土壤和河流沉积物重金属污染的评价[17-18]。某一点的污染负荷指数的公式如下： F i=C i/C0i I PL=F1×F2×F3…F n n√ 式中，F i为元素i的最高污染系数；C i为元素i的实测含量，mg/kg；C0i为元素i的评价标准，即背景值，一般选用全球页 土壤重金属污染评价方法的比较 徐燕1，2，李淑芹1，郭书海2，李凤梅2，刘婉婷2 （1.东北农业大学资源与环境学院，黑龙江哈尔滨150030；2.中国科学院沈阳应用生态研究所，辽宁沈阳110016）摘要综述了国内外典型的土壤重金属污染的评价方法，分析了各种方法的优劣之处和适用范围，论述了GIS在土壤重金属污染评价方面的应用，最后提出用潜在生态危害指数法和污染负荷指数法相结合，重金属污染评价方法与ArcGIS软件相结合的方法来克服各种评价方法的不足和局限之处。 关键词土壤；重金属污染；评价方法 中图分类号X53文献标识码A文章编号0517-6611（2008）11-04615-03 Comparison of Assessment Methods of Heavy Metal Pollution in Soil XU Yan et al（College of Resource and Environment,Northeast Agricultural University,Haerbin,Heilongjiang150030） Abstract Several representative assessment methods about heavy metal pollution were summarized.The advantages,disadvantage and application range of those methods were analyzed.Application of GIS in assessment of heavy metal pollution in soil was discussed.Finally,the mehods for conquering the disadvantages and limitations of evaluation methods were put forward,which were the combination of potential ecological risk index and pollution load index and the combination assessment method of heavy metal pollution and ArcGIS software. Key words Soil;Heavy metal pollution;Assessment method 基金项目国家重点基础研究发展计划项目（2004CB418501）；辽宁省 重大科技项目（06KJT11001）。 作者简介徐燕（1983-），女，黑龙江鹤岗人，硕士研究生，研究方向：土 壤重金属污染的评价。通讯作者。 收稿日期2007-11-28 安徽农业科学,Journal of Anhui Agri.Sci.2008,36(11):4615-4617责任编辑王淼责任校对况玲玲
重金属汞
重金属汞 重金属汞污染是当今世界的研究热点。自20世纪50年代日本熊本县水俣湾附近的鱼村出现第一例严重的甲基汞中毒事件以来，不同研究领域的科学家们对汞及其化合物的生物地球化学行为给予了高度重.汞在土壤中以多种形态存在。不同存在形态汞的迁移转化规律和生物有效性各不相同，对环境和人体健康造成的影响也存在显著差异。本文将对汞污染的来源、害、在土壤中的赋存形态、迁移转化规律及其影响因素加以综述，从而为土壤汞污染防治提供参考。 汞是在常温下唯一呈液态的金属,又名称水银, 银白色,比重13.546,熔点一38.87℃,沸点357℃。汞能与许多金属形成合金,称为汞齐。汞由于有特异的物理化学性能,因此广泛用于化学、电气、仪表及军事工业等。此外,还用作原子核反应堆的冷却剂和防原子辐射材料,也用于提取有色正汞是在常温下唯一呈液态的金属,又名称水银,银白色,比重13.546,熔点-38.87℃,沸点357℃。汞能与许多金属形成合金,称为汞齐。汞由于
有特异的物理化学性能,因此广泛用于化学、电气、仪表及军事工业等。此外,还用作原子核反应堆的冷却剂和防原子辐射材料,也用于提取有色金属,用混汞法提取金和从炼铅的烟尘中提取铊以及用于提取铝.在医药方面也有一定的用途。 汞是在常温下唯一呈液态的金属,又名称水银, 银白色,比重13.546,熔点一38.87℃,沸点357℃。汞能与许多金属形成合金,称为汞齐。汞由于有特异的物理化学性能,因此广泛用于化学、电气、仪表及军事工业等。此外,还用作原子核反应堆的冷却剂和防原子辐射材料,也用于提取有色 “49家知名化妆品中均含有重金属等有毒物质”，此消息一出，众爱美者愕然，大品牌的产品也靠不住吗？这些重金属从何而来？ 美容专家Dr.E称，大品牌往往拥有良好的品牌历史与科研团队，质检也十分严格，所以重金属超标一般不会是刻意添加的。他表示，这些被检测出的重金属可能来是化妆品原料受到污染所致。“水、植物等可能都会含有微量物质，而化妆品的原料一般来自植物以及石油和煤炭等化工产品，在这些原料中含有极微量重金属残留可能并不奇怪”。Dr.E 称“国内外对化妆品的安全标准非常严格，因此，化妆品中可能含有的重金属一般都非常微量，在安全范围内，希望消费者科学、客观地看待。” Dr.E表示，“消费者更需要关注的是全球的环境问题。人类每天吃的、喝的、呼吸到污染的危险性可能远超过化妆品中可能存在的痕量重金属残留。” 在多种重金属中，铅与汞确实有令皮肤迅速变白的作用，一些不法商家为追求利润有可能在产品中添加这些成分。“如果消费者使用某些美白产品效果非常快速而明显，那就很危险了，产品中很可能含有铅或汞”北京大学第三医院副主任医师、医学博士姜薇表示，铅和汞虽然有令皮肤迅速变白的作用，但使用它们美白无异于饮鸩止渴。“一旦停用，皮肤会变‘花’，呈现红、黑、白的颜色，我们称之为‘皮肤异色症’。而长期使用含有铅汞的化妆品则可能对血液及脏器造成危害，损伤身体。”
土壤重金属污染
土壤重金属污染 摘要：随着现代工业的发展，工业排出的污染物越来越多，土壤的重金属污染就是一个例子，土壤污染对人类的身心都造成了巨大的危害。本文主要就土壤重金属的概念、来源种类、特点危害、采样检测、防治修复等方面都做了一定的阐述。 With the development of modern industry, industrial discharge pollutants is more and more, soil heavy metal pollution is one example, soil pollution has caused great harm on human body and mind . This paper discusses the concept, origin of soil heavy metal types and characteristics, sampling testing and prevention harm repair all aspects were discussed as well。 关键词：土壤污染，重金属，危害 据报道，目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染耕地面积近 2000 万公顷，约占总耕地面积的 1/5，其中工业“三废”污染耕地 1000 万公顷，污水灌溉的农田面积已达 330 多万公顷。例如：某省曾对 47 个县和郊区的 259 万公顷耕地（占全省耕地面积的五分之二）进行过调查。其结果表明，75% 的县已受到不同程度的重金属污染的潜在威胁，而且污染趋势仍在加重。 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，致使土壤中重金属含量明显高于背景含量、并可能造成现存的或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象。[1] 如下图为土壤环境质量标准值（GB15618—1995）单位: mg/kg
金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策(通用版)
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策(通用版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
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。
关于土壤重金属污染评价方法探讨
关于土壤重金属污染评价方法探讨 发表时间：2019-06-13T09:34:31.367Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年4期作者：洪运 [导读] 结合个人工作经验，对传统的重金属污染评价方法进行了分析，仅供相关人士参考。 广东清慧综合环保咨询科技有限公司 523000 摘要：随着城镇化和工业化进程的加快，各行各业对重金属资源的需求与日俱增，重金属的使用也在一定程度上给环境带来了污染，使土壤中的重金属超标，对土壤造成难以逆转的污染，进而破坏生态平衡。所以为了有效的避免这一问题，应该客观准确的对土壤中重金属的污染程度进行分析。目前我国有许多中分析方法，本文主要阐述了土壤重金属污染的成因及特点，结合个人工作经验，对传统的重金属污染评价方法进行了分析，仅供相关人士参考。 关键词：重金属污染；污染评价；土壤污染 土壤是人类赖以生存的资源之一，是农业生产的基础，而且也是人类和动物生存的基本环境要素，随着工业化和城市化的快速发展，导致工业废气和生活污水的大量排放，城镇人口的增加，使得汽车数量也增加，导致汽车尾气的过度排放，加上农药化肥的过度使用，以及矿产资源的不合理开发，使得土壤环境系统中重金属含量日益增加，土壤重金属污染具有极大的危害性，会使得土壤生态环境质量下降，而且潜伏期长，会危害到人类的身体健康，针对这一现状，必须加强对土壤重金属污染评价方法的研究，加强对土壤污染的预防控制。 1土壤重金属污染的成因及特点 土壤是人类社会生存和发展的基本前提，土壤的形成来之不易，而且更新周期十分漫长，通常被认为是不可再生资源，但它也是大量残余废物最重要的调节环节之一。随着现代工业的快速发展，人们的生活领域不断扩大，生活方式也在变化，一些不合理的垃圾处理方式，比如焚烧、直接填埋给土壤造成了严重的污染，工厂的生产、矿产开采等都会造成土壤中重金属的污染。 1.1土壤重金属污染的成因分析 1.1.1自然原因 在自然界中，土壤中重金属的污染不是单一的原因造成，而是受多种因素的影响。在土壤形成的初始阶段，母质中的重金属含量直接决定了土壤中重金属的含量。随着土壤的生长，母质对重金属的影响也在不断增加，加上一些自然的生物残落也会加重土壤的重金属污染。例如火山爆发、森林火灾等自然灾害可能使许多重金属漂浮于空中，植物叶片会吸收部分重金属，随着树木的凋零，进而被微生物吸收进入土壤，从而增加了土壤中重金属的含量。 1.1.2人为原因 随着工业化程度的不断加深，人类活动给土壤带来了许多不可逆转的破坏，已经逐渐上升成为土壤重金属污染的主要来源。 1、废气、烟雾等空气污染。工业生产会向大气排放大量废气和烟雾，汽车尾气的过度排放，火电厂使用煤炭发电等都会造成大气污染。而这些废气又会通过大气沉降渗透到土壤中，久而久之，会给土壤造成重金属污染。 2、化肥和农药的使用。城镇化的加快导致农耕地面积的减少，为了满足人们的日常食物需要，种植商不得不使用化肥和农药，从而达到缩短农作物的生长周期，提高农作物的产量和质量的目的，或者为了种植一些反季节食物，这些化学农药的使用，会在土壤中释放许多重金属物质，导致土壤中的重金属污染加重，进而威胁人类健康。 3、水污染。我国的水资源分布十分不均，西北沙漠地区干涸，而沿海地区水资源充裕，导致在某些地区，农业用地灌溉时引入的水来自于工业废水，这种污水本身就含有大量的重金属，进入农田后会使得土壤中沉淀大量重金属，加上水资源的流动性，进一步恶性循环，造成土壤污染和地下水污染。 4、其他生产生活活动。比如城市居民生活垃圾的堆放，垃圾土壤填埋，直接焚烧，重金属工业废弃物直接排放等生产生活活动，都会造成土壤的重金属污染。 1.2土壤重金属污染的特点 重金属的化学性质稳定，潜伏周期长，极难被微生物进行分解，而且具有协同性、扩散性。一旦进入土壤，就会对土壤的质量造成难以逆转的破坏，而人类和动物作为食物链的顶端，长期食用重金属污染土壤种植的食物，会对健康造成危害，低汞浓度可以促进小麦早期萌发的生长，但随着时间的增长，最终会抑制小麦生长，而高毒性的砷、镉等，都会给人们的身体健康造成危害。 2传统评价方法 2.1指标法 指标法主要是根据测得的元素含量和土壤元素的背景值，采用不同的公式计算，并与评价标准进行比较，对污染程度进行比较的方法。该方法简单易操作，但忽略了实际污染情况的复杂性，检测结果不够可靠。常用的有Nemero指数法。 综合指数法又称Nemero综合指数法，利用该法能够准确判断出多种重金属对受测区域的污染等级，但是没办法分析出元素对土壤污染的差别，即只能反映各种重金属元素对土壤的污染程度。 2.2数学模型索引方法 该方法是基于指标方法的基础上，即在有限的已知数据的基础上，通过计算软件进行数学模型建立，对未知结果进行预测，这种方法能够有效弥补指标法的不足，但是在具体的评估过程必须应用大量的函数进行计算，操作复杂且难以控制。主要包括模糊数学法和灰色聚类法。 在使用模糊数学法时，相关影响因子的影响需要重点考虑，这对确定重金属元素污染程度的等级有着至关重要的影响。该模型可用于评估重金属造成的土壤污染，然后根据不同的隶属函数，对土壤质量进行测定，得到对应的关系模糊数学矩阵，最后根据重金属评价因子，得到权重模糊数学矩阵，从而可以分析计算得到污染评价结果。 而灰色聚类法主要是由模糊数学法演变过来的，是对已知白信息进行不同程度的白化，并通过相应的系统，确保实现物化或者量化问题。在实际计算过程中，必须首先确定白化函数，并使用该公式进行计算，得到污染物与污染水平之间的关系。
大气环境中汞污染的研究进展-物探与化探
大气环境中汞污染的研究进展 黄永健,周蓉生,张成江,汪云亮 (成都理工大学三系,四川成都 610059) 摘要:总结了大气环境中汞污染的研究进展,包括大气环境中汞的来源、汞在大气环境中的化学演化和环境效应;介绍运用环境地球物理方法在成都市大气颗粒汞研究的初步结果;并就我国汞污染研究提出有关建议。关键词:汞污染;大气环境;环境地球物理 中图分类号:P632 文献标识码:A 文章编号:1000-8918(2002)04-0296-03 汞污染问题已经引起国际环境、卫生界的极大关注,不同领域的科学家对汞及其化合物的环境地球物理、环境地球化学研究给予高度的重视[1,2]。笔者在文中系统回顾了近年来大气环境中汞污染的研究概况,介绍了成都地区大气颗粒汞的初步研究结果,并对我国所应开展的下一步工作提出建议。 1 大气环境中汞的来源 大体上说来,汞主要通过自然和人为因素的排放而进入大气[3],人为排放的约占3/4,其中燃煤释 放的汞占全球人为排放总量的60%[4]。 我国是世界第一产煤大国,能源结构中煤的比例高达75%,而且由于我国燃煤技术普遍落后,燃煤释放的汞对环境生态系统的污染更为严重。据估算[5],全国煤炭的平均汞含量为0.22×10-6,主要燃煤行业中大气汞的排放因子为64.0%～78.2%,1995年全国燃煤排放汞302.9t ,其中向大气排汞量为213.8t ,1978～1995年全国燃煤大气排汞量的年平均增长速度为4.8%,累计排汞量为2493.8t ,包括汞排放在内的燃煤所引起的污染是我国面临的重要环境问题。 我国南方地区(如贵州、湖南、四川)分布着世界级的汞矿群,层控型矿床的含矿层及其相邻地层(厚达数千米)汞含量远高于地壳克拉克值[6],技术落后的资源开发型乡镇企业的迅猛发展也加重了环境汞的负荷。其它的如采金、金属冶炼、制碱工业、燃油等也是重要的汞污染源[7]。 2 汞在大气环境中的演化 2.1 气态汞的大气物理、化学过程 汞有3种价态:Hg 0、Hg 2+ 2 和Hg 2+,在大气环境中存在的主要化学形式有:几乎不溶解的气态形式的元素Hg 0、可溶性的二价无机汞化合物、甲基汞和二甲基汞,以及与大气颗粒物相联系的颗粒汞。其中Hg 0是最主要的存在形式,占总量的90%以上[8],颗粒汞一般不足10%。 以上所有的汞元素种类都经历着进入大气、转化并最终移出大气的循环过程。人为或自然来源而进入大气环境的Hg 0,在水、气和固相中都有可能与大气中的氧化剂如O 3、H 2O 2和卤族元素等发生化学反应,形成二价汞,同时二价汞又会还原成为Hg 0,目前研究较为完善的是Hg 0在大气水相中的 化学变化过程[8～10]。Lindqvist [9]建立了汞在云层中的化学变化的模型,概括了Hg 0和Hg 2+在云层水中的化学转变过程;Hall [10]通过实验研究,计算出在200℃条件下大气中的Hg 0与O 3反应生成Hg 2+的反应速率;Selgneur [8]在现有的动力学、热力 学的数据基础之上,对汞的大气化学过程进行了有效的模拟,结果表明: 1.Hg 0在大气中的停留时间约为0.5～1.5a ; 2.自工业时代以来,汞的沉降速度至少增加了50%以上,如考虑到沉降颗粒的再发射,则沉降速率至少为原来的3倍。 大气环境中汞含量的增加将导致汞的干湿沉降 收稿日期:2002-03-10 基金项目:国家自然科学基金资助项目(编号:49974040) 第26卷第4期物 探 与 化 探 Vol.26,No.4 2002年8月 GEOPHYSICAL &GEOCHEMICAL EXPLORA TION Aug.,2002
重金属的来源及传播
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。随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加，土壤重金属污染日益严重，目前，全世界平均每年排放Hg约1.5万吨，Cu 340万吨，Pb 500万吨，Mn 1500万吨，Ni 100万吨。据我国农业部进行的全国污灌区调查，在约140万公顷的污水灌区中，遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%，其中轻度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，严重污染的占8.4%。 土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解的特点，并可经水、植物等介质最终影响人类健康。因此，治理和恢复的难度大。本文在讨论土壤重金属污染物来源和分布的基础上，评述土壤重金属污染修复技术研究进展，旨在为重金属污染土壤的有效修复提供科学的依据。 1 土壤重金属来源与分布 1.1 随着大气沉降进入土壤的重金属 大气中的重金属主要来源于能源、运输、冶金和建筑材料生产产生的气体和粉尘。除汞以外，重金属基本上是以气溶胶的形态进入大气，经过自然沉降和降水进人土壤。据Lisk报道，煤含Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金属，石油中含有相当量的Hg(O.02～30mg/kg)，这类燃料在燃烧时，部分悬浮颗粒和挥发金属随烟尘进入大气，其中1O%～30%沉降在距排放源十几公里的范围内，据估计全世界每年约有1600吨的汞是通过煤和其它石化燃料燃烧而排放到大气中去的。例如比利时每年从大气进入每公顷土壤的重金属量就有Pb 250g、Cd 19g、As 15g、Zn 3750g。 运输，特别是汽车运输对大气和土壤造成严重污染。主要以Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等的污染为主。它们来自于含铅汽油的燃烧和汽车轮胎磨损产生的粉尘，据有关材料报导，汽车排放的尾气中含Pb量多达20～50 μg/L，它们成条带状分布，因距离公路、铁路、城市中心的远近及交通量的大小有明显的差异。Вериня等研究发现在公路两侧50m的距离有被污染的痕迹，每月每平方米累积的易溶性污染物在4～40 g。进入环境的强度顺序为：Cu、Pb、Co、Fe和Zn。在宁-杭公路南京段两侧的土壤形成Pb、Cr、Co污染带，且沿公路延长方向分布，自公路两侧污染强度减弱。经自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染，与重工业发达程度、城市的人口密度、土地利用率、交通发达程度有直接关系，距城市越近污染的程度就越重，污染强弱顺序为：城市-郊区-农村。 1.2 随污水进入土壤的重金属 利用污水灌溉是灌区农业的一项古老的技术，主要是把污水作为灌溉水源来利用。污水按来源和数量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。生活污水中重金属含量很少，但是，由于我国工业迅速发展，工矿企业污水未经分流处理而排人下水道与生活污水混合排放，从而造成污灌区土壤重金属Hg、Cd、Cr、Pb、Cd等含量逐年增加。淮阳污灌区土壤Hg、Ca、Cr、Pb、As等重金属1995年已超过警戒线。其它灌区部分重金属含量也远远超过当地背景值。 随着污水灌溉而进入土壤的重金属，以不同的方式被土壤截留固定。95%的Hg被土壤矿质胶体和有机质迅速吸附，一般累积在土壤表层，自上而下递减。郑州污水灌区水中Hg的浓度达到O.242mg/kg，而土壤Hg含量O.194 mg/kg就会造成重度污染。污水中的As多以3价或5价状态存在，进入土壤后被铁、铝氢氧化物及硅酸盐粘土矿物吸附，也可以和铁、铝、钙、镁等生成复杂的难溶性砷化合物。而Cd很容易被水中的悬浮物吸附，水中Cd的含量随着距排污口距离的增加而迅速下降，因此污染的范围较少。Pb很容易被土壤有机质和粘土矿物吸附。Pb的迁移性弱，污灌区Pb的累积分布特点是离污染源近土壤含量高，距离远则土壤含量低。污水中Cr有4种形态，一般以3价和6价为主，3价Cr很快被土壤吸附固定，而6价Cr进入土壤中被有机质还原为3价Cr，随之被吸附固定。因此，污灌区土壤Cr会逐年累积。 1.3 随固体废弃物进入土壤的重金属
汞污染
植物抗性生理 论 文 水生动物体与汞污染 汞是动物体非必需的重金属元素, 它容易被动物体吸收和富集,不易被动物体排除,更不能被动物所分解, 它可经由食物链(网) 进行传递, 对人体健康造成威胁。因此, 汞对水生动物的污染早就引起人们的关注,二十世纪50 年代中期日本发生两千多渔民严重汞中毒
(即“水俣病”) 之后,研究日趋活跃。 我国历次大规模的水环境质量调查都测定水生动物体中汞的含量, 国内外不少学者对水生动物体的汞污染进行了大量研究, 为保护水生动物资源和人类健康, 评价和预测水环境质量, 制定污染控制措施等提供了科学依据。研究的方法跨越了从定性描述到定量研究的阶段, 研究领域逐步扩大。在动物整体汞含量调查的基础上, 研究了动物体不同组织或器官的汞含量。人们还研究水生动物对汞的吸收、排除和富集的动力学过程。动物汞含量的种类差异、个体差异、性别差异、季节变化、与其它重金属元素含量的关系、同环境汞污染的关系, 以及汞在水生生物中的化学形态和汞在水生食物链中的传递等也被加以研究。本文综述水生动物体汞污染的生物学特征。 一、汞在水生动物体内的化学形态 汞对动物体的危害程度, 一方面取决于含汞的总量,另一方面取决于汞的化学形态,有机汞的毒性比无机汞要大得多[1 ] 。所以, 水生动物体中汞的化学形态研究倍受重视。水环境中的汞主要以无机汞的形态存在[2 ,3 ] , 但在水生动物体内却相反[2 ,4 ] 。一些野外采样测定结果表明:淡水鱼体内的汞95 %～99 %为有机汞[5 ,6 ] ;海洋中的鱼类、甲壳类和软体类所含的汞大部分为有机汞, 多毛类所含的汞大部分为无机汞( 如表1 所示) [2 ,4 ,7 ] 。Canli 等(1993) 的试验观察表明:挪威龙虾( Nephrops norvegicus ) 体内吸收的汞84 %为有机汞,
土壤中重金属环境污染元素的来源及作物效应
第23卷第2期2005年5月 贵州师范大学学报(自然科学版) Journa l of Guizhou Nor m al University(Natural Sciences) Vo.l23.No.2 M ay2005 文章编号:1004)5570(2005)02-0113-08 土壤中重金属环境污染元素的来源及作物效应 王济1,王世杰2 (1.贵州师范大学地理与生物科学学院,中科院地化所环境地球化学国家重点实验室,中科院研究生院贵州贵阳550002; 2.中科院地化所环境地球化学国家重点实验室,贵州贵阳550002) 摘要:主要介绍我国5土壤环境质量标准6中规定含量的8种重金属环境污染元素(汞、镉、铅、铬、砷、锌、铜、镍)的污染来源及作物效应。土壤中重金属的主要来源是成土母质,矿山开采的三废污染,大气中重金属的沉降,农药、化肥、塑料薄膜等的使用等。重金属在作物中的分布规律一般是根>茎>叶>籽实。 关键词:土壤;重金属;环境;污染;来源;作物效应 中图分类号:X53文献标识码:A The sources and crops effect of heavy m eta l ele m en ts of con ta m i na ti on i n soil WANG Ji1,WANG S h i2ji e2 (1.Gu iz hou Nor ma lUn i ve rs i ty,The State Key Laboratory of Enviro nmenta lGeochem istry,Institute of Geochem i stry,Graduate School of Ch i nese A cade m y of Sc i ences,Guiyang,Gu i zho u550002,Ch i na; 2.The S tate Key Laboratory of Environ m en tal Geoche m istry,Instit ute of Geoche m istry, Chinese A cade m y of Sc i ences,Guiyang,Gu i zho u550002,Ch i na) Abstr act:Th is paper has intr oduced t h e source and crops eff ect of heavymetal e le ments of conta m i n a2 ti o n(H g,Cd,Pb,Cr,A s,Z n,Cu,N i)li m ited by Environmental Qua lity Standar d f or Soils (GB1561821995).The ma i n source is f ro m mother2materi a l of soi.l The heavy meta ls polluti o n also can be related w ith the produce ofm iner,sedi m en tation of heavy me tals in at m osphere,use of agro2 che m icals etc.The distri b uti o na l or der in crops i s root>ste m>leaf>f rui.t K ey w ord s:soi;l heavy meta;l environmen;t pollution;source,crop e f fect 土壤中重金属污染元素主要包括汞、镉、铅、铬及类金属元素砷等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的锌、铜、镍等[1]。因此我们将汞、镉、铅、铬、砷、锌、铜、镍合称为重金属环境污染元素。人类活动将重金属加入到土壤中,致使土壤中重金属含量明显高于原有含量,并造成生态环境质量恶化的现象称为土壤重金属污染[2]。重金属污染物在土壤中移动性很小,不易随水淋滤,不被微生物降解[3,4]。它们一方面对农作物、农产品和地下水等许多方面产生重大影响,并通过食物链危害人体健康;另一方面因大多数重金属在土壤中相对稳定且难以迁出土体,对土壤理化性质及土壤生物学特性(尤其是土壤微生物)和微生物群落结构产生明显不良影响,从而影响土壤生态结构和功能的稳定性[2,5]。 113 收稿日期:2005-01-04 基金项目:贵州省高校发展专项资金(黔教科2004111),贵州师范大学校科研启动费资助项目。作者简介:王济(1975-)男,博士,研究方向:土壤与环境。
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
重金属污染来源、分布、治理方法
重金属污染来源、分布、治理方法 点击次数：1094 发布时间：2011-2-16 摘要：文章阐明了重金属污染物来源与分布，同时对国内外土壤重金属污染治理的研究工作做了系统的综述，提出了土壤中重金属污染物防治的环境矿物学新方法，利用环境矿物材料治理土壤重金属污染物的方法，具有成本低、效果好、无二次污染及有用金属可回收利用等优点，展现出广阔的环境矿物学研究与应用前景。并提醒人们要提高土壤质量意识，保护生态环境。 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。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。环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷，还包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物。 随着全球经济化的迅速发展，含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。土壤重金属污染可影响农作物产量和质量的下降，并可通过食物链危害人类的健康，也可以导致大气和水环境质量的进一步恶化。因此引起世界各国的广泛重视。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。中国北方大城市的蔬菜基地和部分商品粮基地也存在着不同程度的重金属污染，如北京、天津、西安、沈阳、济南、长春、郑州等地；。 南方相对较轻，如福州、宁波、上海、武汉、成都等地。土壤重金属污染将会造成生态系统的严重破坏。从中国土壤资源状况看，到2000年底中国人均耕地仅为0.1 hm2，而且随着今后中国经济社会的发展如生态退耕、农业结构调整及自然灾害损毁等，土壤资源将进一步减少。因而如何有效地控制及治理土壤重金属的污染，改良土壤质量,将成为生态环境保护工作中十分重要的一项内容。 重金属污染原理 重金属，特别是汞、镉、铅、铬等具有显著和生物毒性。它们在水体中不能被微生物降解，而只能发生各种形态相互转化和分散、富集过程(即迁移)。重金属污染的特点是：(1)除被悬浮物带走的外，会因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中，成为长期的次生污染源；(2)水中各种无机配位体(氯离子、硫酸离子、氢氧离子等)和有机配位体(腐蚀质等)会与其生成络合物或螯合物，导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底泥的重金属又可能重新释放出来；(3)重金属的价态不同，其活性与毒性不同。其形态又随pH 和氧化还原条件而转化。(4)在其危害环境方面的特点是：微量浓度即可产生毒性(一般为1～10毫克/升，汞、镉为0.01～0.001毫克/升)；在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物(如洋－甲基汞)；可被生物富集，通过食物链进入人体，造成慢性路线。亲硫重金属元素(汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等)与人体组织某些酶的巯基(-SH)有特别大的亲合力，能抑制酶的活性，亲铁元素(铁、镍)可在人体的肾、脾、