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重金屬污染現狀

發布時間: 2020-11-25 05:21:02

㈠ 重金屬污染的主要原因

重金屬污染來源、分布、治理方法
點擊次數:3700 發布時間:2011-2-16

摘要:文章闡明了重金屬污染物來源與分布,同時對國內外土壤重金屬污染治理的研究工作做了系統的綜述,提出了土壤中重金屬污染物防治的環境礦物學新方法,利用環境礦物材料治理土壤重金屬污染物的方法,具有成本低、效果好、無二次污染及有用金屬可回收利用等優點,展現出廣闊的環境礦物學研究與應用前景。並提醒人們要提高土壤質量意識,保護生態環境。

重金屬系指密度4.0以上約60種元素或密度在5.0以上的45種元素。砷、硒是非金屬,但是它的毒性及某些性質與重金屬相似,所以將砷、硒列入重金屬污染物范圍內。環境污染方面所指的重金屬主要是指生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷,還包括具有毒性的重金屬鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩等污染物。
隨著全球經濟化的迅速發展,含重金屬的污染物通過各種途徑進入土壤,造成土壤嚴重污染。土壤重金屬污染可影響農作物產量和質量的下降,並可通過食物鏈危害人類的健康,也可以導致大氣和水環境質量的進一步惡化。因此引起世界各國的廣泛重視。目前,世界各國土壤存在不同程度的重金屬污染,全世界平均每年排放Hg約1.5萬 t、Cu為340萬 t、Pb為500萬 t、Mn為1500萬 t、Ni為100萬 t。中國北方大城市的蔬菜基地和部分商品糧基地也存在著不同程度的重金屬污染,如北京、天津、西安、沈陽、濟南、長春、鄭州等地;。
南方相對較輕,如福州、寧波、上海、武漢、成都等地。土壤重金屬污染將會造成生態系統的嚴重破壞。從中國土壤資源狀況看,到2000年底中國人均耕地僅為0.1 hm2,而且隨著今後中國經濟社會的發展如生態退耕、農業結構調整及自然災害損毀等,土壤資源將進一步減少。因而如何有效地控制及治理土壤重金屬的污染,改良土壤質量,將成為生態環境保護工作中十分重要的一項內容。
重金屬污染原理
重金屬,特別是汞、鎘、鉛、鉻等具有顯著和生物毒性。它們在水體中不能被微生物降解,而只能發生各種形態相互轉化和分散、富集過程(即遷移)。重金屬污染的特點是:(1)除被懸浮物帶走的外,會因吸附沉澱作用而富集於排污口附近的底泥中,成為長期的次生污染源;(2)水中各種無機配位體(氯離子、硫酸離子、氫氧離子等)和有機配位體(腐蝕質等)會與其生成絡合物或螯合物,導致重金屬有更大的水溶解度而使已進入底泥的重金屬又可能重新釋放出來;(3)重金屬的價態不同,其活性與毒性不同。其形態又隨pH和氧化還原條件而轉化。(4)在其危害環境方面的特點是:微量濃度即可產生毒性(一般為1~10毫克/升,汞、鎘為0.01~0.001毫克/升);在微生物作用會轉化為毒性更強的有機金屬化合物(如洋-甲基汞);可被生物富集,通過食物鏈進入人體,造成慢性路線。親硫重金屬元素(汞、鎘、鉛、鋅、硒、銅、砷等)與人體組織某些酶的巰基(-SH)有特別大的親合力,能抑制酶的活性,親鐵元素(鐵、鎳)可在人體的腎、脾、肝內累積,抑制精氨酶的活性。六價鉻可能是蛋白質和核酸的沉澱劑,可抑制細胞內谷胱甘肽還原酶,導致高鐵血紅蛋白,可能致癌,過量的釩和錳(親岩元素)則能損害神經系統的機能。
本文主要從土壤中重金屬污染物來源與分布、土壤中重金屬污染物的現行治理方法入手,提出土壤中重金屬污染物防治的環境礦物學新方法。旨在保護環境,提高土壤的環境質量。
1 土壤中重金屬污染物來源與分布
土壤中重金屬的來源是多途徑的,首先是成土母質本身含有重金屬,不同的母質、成土過程所形成的土壤含有重金屬量差異很大。此外,人類工農業生產活動,也造成重金屬對大氣、水體和土壤的污染。
1.1 大氣中重金屬沉降
大氣中的重金屬主要來源於工業生產、汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵等。它們主要分布在工礦的周圍和公路、鐵路的兩側。大氣中的大多數重金屬是經自然沉降[2]和雨淋沉降進入土壤的。如瑞典中部Falun市區的鉛污染[3],它主要來自於市區銅礦工業廠、硫酸廠、油漆廠、采礦和化學工業產生大量廢物,由於風的輸送,這些細微顆粒的鉛,從工業廢物堆擴散至周圍地區。南京某生產鉻的重工業廠[4]鉻污染疊加已超過當地背景值4.4倍,污染以車間煙囪為中心,范圍達1.5 km2,污染范圍最大延伸下限1.38 km。俄羅斯的一個硫酸生產廠也是由工廠煙囪排放造成S、V、As的污染。公路、鐵路兩側土壤中的重金屬污染,主要是Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu的污染為主。它們來自於含鉛汽油的燃燒,汽車輪胎磨損產生的含鋅粉塵等。它們成條帶狀分布,以公路、鐵路為軸向兩側重金屬污染強度逐漸減弱;隨著時間的推移,公路、鐵路土壤重金屬污染具有很強的疊加性。在寧—杭公路南京段兩側的土壤形成Pb、Cr、Co污染暈帶,且沿公路延長方向分布,自公路向兩側污染強度減弱。在寧—連一級公路淮陰段兩側的土壤鉛含量增高,向兩側含量逐漸降低,且在地表0~30 cm鉛的含量較高。在法國索洛涅地區A71號高速公路[8]沿途嚴重污染重金屬Pb、Zn、Cd,其沉降粒子濃度超過當地土壤背景值2~8倍,而公路旁重金屬濃度比沉降粒子中高7~26倍。在斯洛維尼亞[9]從居波加到扎各瑞波公路兩側,鉛除了分布在公路兩側以外,還受階地地貌和盛行風的影響,高鉛出現在低地,公路順風一側鉛含量較高。 經過自然沉降和雨淋沉降進入土壤的重金屬污染,主要以工礦煙囪、廢物堆和公路為中心,向四周及兩側擴散;由城市—郊區—農區,隨距城市的距離加大而降低,特別是城市的郊區污染較為嚴重。此外,還與城市的人口密度、城市土地利用率、機動車密度成正相關;重工業越發達,污染相對就越嚴重。
此外,大氣汞的干濕沉降也可以引起土壤中汞的含量增高。大氣汞通過干濕沉降進入土壤後,被土壤中的粘土礦物和有機物的吸附或固定,富集於土壤表層,或為植物吸收而轉入土壤,造成土壤汞的濃度的升高。
1.2 農葯、化肥和塑料薄膜使用
施用含有鉛、汞、鎘、砷等的農葯和不合理地施用化肥,都可以導致土壤中重金屬的污染。一般過磷酸鹽中含有較多的重金屬Hg、Cd、As、Zn、Pb,磷肥次之,,氮肥和鉀肥含量較低,但氮肥中鉛含量較高,其中As和Cd污染嚴重。經過對上海地區菜園土地、糧棉地的研究,施肥後,Cd的含量從0.134 mg/kg升到0.316 mg/kg,Hg的含量從0.22 mg/kg升到0.39 mg/kg,Cu、Zn 增長2/3。通過紐西蘭50 a前和現今同一地點58個土樣分析,自施用磷肥後,鎘從0.39 mg/kg升至0.85
mg/kg。在阿根廷由於傳統無機磷肥的施入,進而導致土壤重金屬Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb的污染。
農用塑料薄膜生產應用的熱穩定劑中含有Cd、Pb,在大量使用塑料大棚和地膜過程中都可以造成土壤重金屬的污染。
1.3 污水灌溉
污水灌溉一般指使用經過一定處理的城市污水灌溉農田、森林和草地。城市污水包括生活污水、商業污水和工業廢水。由於城市工業化的迅速發展,大量的工業廢水湧入河道,使城市污水中含有的許多重金屬離子,隨著污水灌溉而進入土壤。在分布上,往往是靠近污染源頭和城市工業區土壤污染嚴重,遠離污染源頭和城市工業區,土壤幾乎不污染[17]。近年來污水灌溉已成為農業灌溉用水的重要組成部分,中國自60年代至今,污灌面積迅速擴大,以北方旱作地區污灌最為普遍,約佔全國污灌面積的90%以上。南方地區的污灌面積僅佔6%,其餘在西北和青藏[18]。污灌導致土壤重金屬Hg、Cd、Cr、As、Cu、Zn、Pb等含量的增加。淮陽污灌區自污灌以來,金屬Hg、Cd、Cr、Pb、As等就逐漸增高,1995~1997年已超過警戒級。太原污灌區的重金屬Pb、Cd、Cr含量遠遠超過其當地背景值,且積累量逐年增高。
1.4 污泥施肥
污泥中含有大量的有機質和氮、磷、鉀等營養元素,但同時污泥中也含有大量的重金屬,隨著大量的市政污泥進入農田,使農田中的重金屬的含量在不斷增高。污泥施肥可導致土壤中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb含量的增加,且污泥施用越多,污染就越嚴重,Cd、、Cu、Zn引起水稻、蔬菜的污染;Cd、Hg可引起小麥、玉米的污染;污泥增加,青菜中的Cd、Cu、Zn、Ni、Pb也增加]。Anthony研究表明,用城市污水、污泥改良土壤,重金屬Hg、Cd、Pb等的含量也明顯增加。
1.5 含重金屬廢棄物堆積
含重金屬廢棄物種類繁多,不同種類其危害方式和污染程度都不一樣。污染的范圍一般以廢棄堆為中心向四周擴散。通過對武漢市垃圾堆放場[23]、杭州某鉻渣堆存區、城市生活垃圾場[25]及車輛廢棄場[26]附近土壤中的重金屬污染的研究,這些區域的重金屬Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、As、Sb、V、Co、Mn的含量高於當地土壤背景值,重金屬在土壤中的含量和形態分布特徵受其垃圾中釋放率的影響,且隨距離的加大重金屬的含量而降低。由於廢棄物種類不同,各重金屬污染程度也不盡相同,如鉻渣堆存區的Cd、Hg、Pb為重度污染,Zn為中度污染,Cr、Cu為輕度污染。
1.6 金屬礦山酸性廢水污染
金屬礦山的開采、冶煉、重金屬尾礦、冶煉廢渣和礦渣堆放等,可以被酸溶出含重金屬離子的礦山酸性廢水,隨著礦山排水和降雨使之帶入水環境(如河流等)或直接進入土壤,都可以間接或直接地造成土壤重金屬污染。1989年我國有色冶金工業向環境中排放重金屬Hg為56 t,Cd為88 t,As為173 t,Pb為226 t。礦山酸性廢水重金屬污染的范圍一般在礦山的周圍或河流的下游,在河流中不同河段的重金屬污染往往受污染源(礦山)控制,河流同一污染源的下段自上游到下游,由於金屬元素遷移能力減弱和水體自凈化能力的適度恢復,金屬化學污染強度逐漸降低。江西樂安江沽口—中洲由於遭受德興銅礦的污染,水體及土壤中的重金屬Cu、Pb、Zn、Cr含量增高,至鄱陽湖段重金屬含量逐漸降低。美國科羅拉多州羅拉多流域受采礦的影響,重金屬元素Cd、Zn、Pb、As的濃度,以污染源為最高,之後隨著與污染源距離延長而逐漸降低。萊安河[30]重金屬污染,來自一個大型銅礦,導致重金屬濃度遠遠超過當地背景值。流域重金屬污染隨季節變化而異,枯水期重金屬的含量明顯高於豐水期。河流流速減緩可以導致該流段重金屬含量增加。
同一區域土壤中重金屬污染物的來源途徑可以是單一的,也可以是多途徑的。胡永定通過研究徐州荊馬河區域土壤重金屬污染的成因中指出:Cr、Cu、Zn、Pb是由垃圾施用引起的,As是由農灌引起的,Cd是由農灌和垃圾施用引起的,Hg是各種途徑都具備。王文祥通過對山東省耕地重金屬元素污染狀況的研究說明,工業快速發展地區鉛高於農業環境,鉛與距公路遠近有關。鄉鎮企業技術、設備落後,原材料利用率低,造成其周邊土壤重金屬污染相當嚴重。據貴州1986年的統計,全省鄉鎮排放汞14.7萬kg,土壤中有的地方達56.64 mg/kg,超過未污染土壤的84.5倍。要引起高度重視。
總的來說:工業化程度越高的地區污染越嚴重,市區高於遠郊和農村,地表高於地下,污染區污染時間越長重金屬積累就越多,以大氣傳播媒介土壤重金屬污染土壤的具有很強的疊加性,熟化程度越高重金屬含量越高。

2 土壤中重金屬污染物現行治理方法
關於土壤重金屬污染物的研究,國外始於20世紀60~70年代,如澳大利亞、美國、德國等國家對土壤重金屬較深入,尤其澳大利亞。我國在1983年對主要類型的土壤環境容量作過初步研究,如提出研究土壤重金屬的生態效應、臨界含量地帶性分異規律和分區等。
當前,世界各國很重視對重金屬污染治理方法研究,並開展廣泛的研究工作。總的來說,目前大致有以下四種治理措施:
2.1 工程治理方法
工程治理是指用物理或物理化學的原理來治理土壤重金屬污染。主要有:客土是在污染的土壤上加入未污染的新土;換土是將以污染的土壤移去,換上未污染的新土;翻土是將污染的表土翻至下層;去表土是將污染的表土移去等。如日本富士縣神通川流域的痛痛病發源地,就是由於長期食用含鎘的稻米而引發的,他們通過研究,去表土15 cm,並壓實心土,在連續淹水的條件下,稻米中鎘的含量小於0.4 mg/kg;去表土後再客土20 cm,間歇灌溉稻米中鎘的含量也不超標,客土超過30 cm,其效果更佳。此外淋洗法是用淋洗液來淋洗污染的土壤;熱處理法是將污染土壤加熱,使土壤中的揮發性污染物(Hg)揮發並收集起來進行回收或處理;電解法是使土壤中重金屬在電解、電遷移、電滲和電泳等的作用下在陽極或陰極被移走。
以上措施具有效果徹底、穩定等優點,但實施復雜、治理費用高和易引起土壤肥力降低等缺點。
2.2 生物治理方法
生物治理是指利用生物的某些習性來適應、抑制和改良重金屬污染。主要有:動物治理是利用土壤中的某些低等動物蚯蚓、鼠類等吸收土壤中的重金屬;微生物治理是利用土壤中的某些微生物等對重金屬具有吸收、沉澱、氧化和還原等作用,降低土壤中重金屬的毒性如Citrobacter sp產生的酶能使U、Pb、Cd形成難溶磷酸鹽;原核生物(細菌、放線菌)比真核生物(真菌)對重金屬更敏感,格蘭氏陽性菌可吸收Cd、Cu、Ni、Pb等。植物治理是利用某些植物能忍耐和超量積累某種重金屬的特性來清除土壤中的重金屬;重金屬的植物吸收、淋溶和無效態數量將只依賴於它們的有效態的多少,重金屬溶液濃度和它們的土壤的有效態之間關系遵循Freundlich吸附方程[41];超積累植物可吸收積累大量的重金屬,目前已發現400多種,超積累植物積累Cr、Co、Ni、Cu、Pb的含量一般在0.1%以上,積累Mn、Zn含量一般在1%以上;印度芥菜(Brassica juncea)可吸收Zn、Cd、Cu、Pb等,在Cu為250 mg/kg,Pb為500 mg/kg、Zn為500 mg/kg條件下能生長,在Cd為200 mg/kg出現黃化現象[42];印度芥菜(Brassica juncea)可對Cr6+、Cd、Ni、Zn、Cu富集分別為58,52,31,17和7倍;高桿牧草(Agropyron elongatum)能吸收Cu等;英國的高山瑩屬類等,可吸收高濃度的Cu、Co、Mn、Pb、Se、Cd、Zn等。
生物治理措施的優點是實施較簡便、投資較少和對環境破壞小,缺點是治理效果不顯著。
2.3 化學治理方法
化學治理就是向污染土壤投入改良劑、抑制劑,增加土壤有機質、陽離子代換量和粘粒的含量,改變pH、Eh和電導等理化性質,使土壤重金屬發生氧化、還原、沉澱、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低重金屬的生物有效性。其中沉澱法是指土壤溶液中金屬陽離子在介質發生改變(pH值、OH-、SO42-等)時,形成金屬沉澱物而降低土壤重金屬的污染;如向土壤中投放鋼渣,它在土壤中易被氧化成鐵的氧化物,對Cd、Ni、Zn的離子有吸附和共沉澱作用,從而使金屬固定。在沈陽張士污灌區進行的大面積石灰改良實驗表明,每公頃施石灰1500~1875 kg籽實含鎘量下降50%[18]。有機質法是指有機質中的腐殖酸能絡合重金屬離子生成難溶的絡合物,而減輕土壤重金屬的污染;吸附法是指重金屬離子能被膨潤土、沸石、粘土礦物等吸附固定,從而降低土壤重金屬的污染。
化學治理措施優點是治理效果和費用都適中,缺點是容易再度活化。
2.4 農業治理方法
農業治理是因地制宜的改變一些耕作管理制度來減輕重金屬的危害,在污染土壤上種植不進入食物鏈的植物。主要有:控制土壤水分是指通過控制土壤水分來調節其氧化還原電位(Eh),達到降低重金屬污染的目的;選擇化肥是指在不影響土壤供肥的情況下,選擇最能降低土壤重金屬污染的化肥;增施有機肥是指有機肥能夠固定土壤中多種重金屬以降低土壤重金屬污染的措施;選擇農作物品種是指選擇抗污染的植物和不要在重金屬污染的土壤上種植進入食物鏈的植物;如在含鎘100 mg/kg的土壤上改種薴麻,五年後,土壤鎘含鎘平均降低27.6%;因地制宜地種植玉米、水稻、大豆、小麥等,水稻根系吸收重金屬的含量占整個作物吸收量的58%~99%,玉米莖葉吸收重金屬的含量占整個作物吸收量的20%~40%,玉米籽實吸收量最少,重金屬在作物體內分配規律是根>莖葉>籽實。土壤重金屬污染也是導致生態系統破壞的重要因素。合理的利用農業生態系統工程措施,也可以保持土壤的肥力,改良和防治土壤重金屬污染,提高土壤質量,並能與自然生態循環和系統協調運作。如可以在污染區公路兩側盡可能種樹、種花、種草或經濟作物(如蓖麻),種植草皮或觀賞樹木,移栽繁殖,不但可以美化環境,還可以凈化土壤;蓖麻可用作肥皂的原料。也可以進行農業改良,即在污染區繁育種子(水稻、玉米),之後在非污染區種植;或種植非食用作物(高梁、玉米),收獲後從秸稈提取酒精,殘渣壓制纖維板,並提取糠醛,或將殘渣製作沼氣作能源。
農業治理措施的優點是易操作、費用較低,缺點是周期長、效果不顯著。

3 土壤中天然礦物治理重金屬污染物新方法
土壤的主要礦物組成除粘土礦物外,還存在大量的天然鐵錳鋁氧化物及氫氧化物、硅氧化物、碳酸鹽、有機質硫化物等天然礦物。在國內外關於土壤重金屬污染物防治途徑研究中,人們一直強調土壤自身的凈化能力,但土壤自凈化能力離不開土壤中礦物種對重金屬的吸附與解吸作用、固定與釋放作用,土壤中具體礦物的凈化能力才真正體現土壤自身的凈化能力和容納能力。土壤中有毒有害元素含量的高低,並不是直接判定土壤環境質量優劣乃至土壤生態效應的唯一標志,關鍵問題是要揭示這些重金屬在土壤中與各種無機物之間具有怎樣的環境平衡關系。在國內外為尋求地下水和土壤有機污染的修復方法而直接對土壤中多種粘土礦物進行改性研究,即利用有機表面活性劑去置換天然粘土礦物中存在著的大量可交換的無機陽離子,以形成有機粘土礦物,可有效截住或固定有機污染物,阻止地下水的進一步污染,限制有機污染物在土壤環境中遷移擴散。但特別需要指出的是,在粘土礦物改性過程中,其中的固定態重金屬也一並被置換出來,導致土壤系統中業已建立環境平衡被打破,使得土壤環境中解吸釋放態重金屬污染物總量大大增加。至此,土壤中重金屬污染物既來源於土壤中活動態的重金屬,又來源於改性粘土礦物時被置換釋放出來的重金屬。以本實驗室正在開展研究的環境礦物材料—天然鐵錳鋁氧化物及氫氧化物為例,其中磁鐵礦、赤鐵礦、針鐵礦、軟錳礦、硬錳礦與鋁土礦等也正在成為國際上關於天然礦物凈化污染方法研究方面的重點對象之一。我們認為天然鐵錳鋁氧化物及氫氧化物的表面具有明顯的化學吸附性特徵,錳氧化物與氫氧化物還具有較完善的孔道特徵,尤其是Fe、Mn為自然界中少數的但屬於常見的變價元素,其氧化物和氫氧化物化合物往往可表現出一定的氧化還原作用。所以說天然鐵錳鋁氧化物及氫氧化物具有潛在的凈化重金屬污染物的功能,能成為土壤環境中吸附固定態重金屬污染物的有效物質。
綜上所述,國內外對土壤重金屬污染現狀與治理,取得了一定的成績,也存在一些理論上和技術上的問題,如土壤中重金屬與土壤中礦物之間的吸附與解吸、固定與釋放的平衡關系的研究,土壤中重金屬形態特徵、轉化與遷移規律的系統研究,土壤中二次污染物的及時處理等。
土壤重金屬污染首先應從源頭抓起,控制污染源,土壤重金屬的污染已經達到相當嚴重的程度,要充分認識土壤重金屬污染的長期性、隱匿性、不可逆性以及不能完全被分解或消逝的特點。土壤質量問題是經濟可持續發展和社會全面進步的戰略問題,它直接影響土壤質別、水質狀況、作物生長、農業產量、農產品品質等,並通過食物鏈對人體健康造成危害。對工業生產中排放的污染物尚未得到較徹底控制,尤其在農業生產中大量而盲目使用化學肥料和農葯的今天,江河湖海、地下水及陸地中無機和有機污染物積累總量與日俱增,使土地環境質量變得極其脆弱。一旦土壤對這些污染物尤其是重金屬的消納容量達到飽和,這些污染物對耕地生產能力的潛在毀滅性破壞便有可能一觸即發,有人已形象地稱之為農業生產中的「定時炸彈」。從這個意義上來講,土地管理與保護工作不僅是對耕地總量的監管,還應該加強對耕地質量的保護與改善。對土壤質量的保護便是對耕地生產能力的保護,更是提高土地利用效率的強有力措施之一。對於我國這樣一個人口眾多的農業大國,開展國土質量調查評價,對土壤重金屬污染物進行試驗研究,開發耕地污染的治理方法和技術,顯得更為必要和迫切。

㈡ 重金屬廢水污染的現狀如何

重金屬污染是危害最大的水污染問題之一。重金屬通過礦山開采,金屬冶煉,金屬加工及化工生產廢水,化石燃料的燃燒,施用農葯化肥和生活垃圾等人為污染源,以及地質侵蝕,風化等天然源形式進入水體,加之重金屬具有毒性大,在環境中不易被代謝,易被生物富集並有生物放大效應等特點,不但污染水環境,也嚴重威脅人類和水生生物的生存。目前,人們對水體重金屬污染問題已有相對深入的研究,同時採取了多種方法對重金屬廢水和污染的水體進行處理和修復。

我國水體重金屬污染問題十分突出,江河湖庫底質的污染率高達80.1%。2003年黃河,淮河,松花江,遼河等十大流域的流域片重金屬超標斷面的污染程度均為超Ⅴ類。2004年太湖底泥中總銅,總鉛,總鎘含量均處於輕度污染水平。黃浦江幹流表層沉積物中Cd超背景值2倍,Pb超1倍,Hg含量明顯增加;蘇州河中Pb全部超標,Cd為75%超標,Hg為62.5%超標。城市河流有35.11%的河段出現總汞超過地表水Ⅲ類水體標准,18.46%的河段面總鎘超過Ⅲ類水體標准,25%的河段有總鉛的超標樣本出現。葫蘆島市烏金塘水庫鉬污染問題嚴重,鉬濃度最高超標准值13.7倍。由長江,珠江,黃河等河流攜帶入海的重金屬污染物總量約為3.4萬t,對海洋水體的污染危害巨大。全國近岸海域海水采樣品中鉛的超標率達62.9%,最大值超一類海水標准49.0倍;銅的超標率為25.9%,汞和鎘的含量也有超標現象。大連灣60%測站沉積物的鎘含量超標,錦州灣部分測站排污口鄰近海域沉積物鋅,鎘,鉛的含量超過第三類海洋沉積物質量標准。國外同樣存在水體重金屬污染問題,如波蘭由采礦和冶煉廢物導致約50%的地表水達不到水質三級標准。

可見,水體重金屬污染已成為全球性的環境污染問題,並且嚴重影響著兒童和成人的身體健康乃至生命,如人體若攝取了過多的鉬元素會導致痛風樣綜合症,關節痛及畸形,腎臟受損,並有生長發育遲緩,動脈硬化,結蒂組織變性等病症。當前,兒童鉛中毒,重金屬致胎兒畸形,砷中毒等事件也屢有發生,使重金屬污染成為關繫到人類健康和生命的重大環境問題。

水體重金屬污染治理包括外源控制和內源控制兩方面。外源控制主要是對采礦,電鍍,金屬熔煉,化工生產等排放的含重金屬的廢水,廢渣進行處理,並限制其排放量;內源控制則是對受到污染的水體進行修復。美國進口普衛欣天貓祝你健康
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㈢ 什麼是重金屬污染,有什麼危害

重金屬污染的危害:
鎘:導致高血壓,引起心腦血管疾病;破壞骨骼和肝腎,內並能引起腎功能容衰竭。
汞:食入後直接沉入肝臟,對大腦、神經、視力破壞極大。天然水每升水中含0.01毫克,就會導致人中毒。
銻:與砷能使銀手飾變成磚紅色,對皮膚有放射性損傷。還能傷害骨骼、肝臟、腎臟。
錳:超量時會使人甲狀腺機能亢進。也能傷害重要器官。
釩:傷人的心、肺,導致膽固醇代謝異常。
鈷:能對皮膚有放射性損傷。
鉈:會使人多發性神經炎。
鉛:是重金屬污染中毒性較大的一種,一旦進入人體將很難排除。能直接傷害人的腦細胞,特別是胎兒的神經系統,可造成先天智力低下;對老年人會造成痴獃等。另外還有致癌、致突變作用。
砷:是砒霜的組分之一,有劇毒,會致人迅速死亡。長期接觸少量,會導致慢性中毒。另外還有致癌性。

㈣ 重金屬污染的主要危害

從環境污染方面,重金屬是指汞、鎘、鉛以及「類金屬」-----砷等生物毒性顯著的重金屬。對人體毒害最大的有5種:鉛、汞、砷、鎘、鉻。這些重金屬在水中不能被分解,人飲用後毒性放大,與水中的其他毒素結合生成毒性更大的有機物。
土壤污染,可以用耐重金屬的植物修復,可以用來做游樂園等,非農業耕地,美國有這樣的例子,安徽銅陵銅尾礦與澳大利亞合作,進行
植物修復,效果已初見端倪。
重金屬一般以天然濃度廣泛存在於自然界中,但由於人類對重金屬的開采、冶煉、加工及商業製造活動日益增多,造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進入大氣、水、土壤中,引起嚴重的環境污染。 以各種化學狀態或化學形態存在的重金屬,在進入環境或生態系統後就會存留、積累和遷移,造成危害。如隨廢水排出的重金屬,即使濃度小,也可在藻類和底泥中積累,被魚和貝的體表吸附,產生食物鏈濃縮,從而造成公害。如日本的水俁病,就是因為燒鹼製造工業排放的廢水中含有汞,在經生物作用變成有機汞後造成的;又如痛痛病,是由煉鋅工業和鎘電鍍工業所排放的鎘所致。汽車尾氣排放的鉛經大氣擴散等過程進入環境中,造成目前地表鉛的濃度已有顯著提高,致使近代人體內鉛的吸收量比原始人增加了約100倍,損害了人體健康。重金屬對人體的傷害極大。常見的有:
汞:食入後直接沉入肝臟,對大腦、神經、視力破壞極大。天然水每升水中含0.01毫克,就會導致人中毒。
鎘:導致高血壓,引起心腦血管疾病;破壞骨骼和肝腎,並引起腎衰竭。
鉛:是重金屬污染中毒性較大的一種,一旦進入人體將很難排除。能直接傷害人的腦細胞,特別是胎兒的神經系統,可造成先天智力低下。
鈷:能對皮膚有放射性損傷。
釩:傷人的心、肺,導致膽固醇代謝異常。
銻:與砷能使銀手飾變成磚紅色,對皮膚有放射性損傷。
鉈:會使人多發性神經炎。
錳:超量時會使人甲狀腺機能亢進。也能傷害重要器官。
砷:是砒霜的組分之一,有劇毒,會致人迅速死亡。長期接觸少量,會導致慢性中毒。另外還有致癌性。
這些重金屬中任何一種都能引起人的頭痛、頭暈、失眠、健忘、神精錯亂、關節疼痛、結石、癌症。
近年,關於重金屬污染事件屢見不鮮,從湖南兒童血鉛超標事件,陝西鳳翔數百兒童鉛超標到重金屬污染「菜籃子」等等,近日南方周末又有報道說,飲水機內也存在重金屬污染,可見重金屬污染已影響到我們的生活環境。我們常見的塑料門窗也同樣存在重金屬鉛的污染。塑料門窗屬於PVC異型材,PVC異型材用熱穩定劑體系主要有鉛鹽、有機錫、鈣鋅及其復合穩定劑。因鉛鹽穩定劑的穩定效果好,成為了目前中國塑料門窗生產中使用最多的穩定劑,但因鉛的毒性,雖然並不直接與人體接觸,仍對環境和人體健康造成威脅。北美地區不準硬聚氯乙烯門窗使用鉛穩定劑。加拿大衛生部1996-48文件,美國消費者產品安全委員會第96-150文件和第4426號文件對此均有明確規定。但鉛鹽穩定劑的污染問題在中國目前尚未得到重視。

㈤ 水體重金屬污染

14.1.2.1 水體重金屬污染現狀

工業廢水是我國水環境的主要污染源,在其所含的各類污染物中,重金屬是當前最受關注的污染物之一。據國家環保部2010年2月6日《第一次全國污染源普查公報》和2010年5月31日發布的《中國環境狀況公報》,2007年,全國工業廢水產生量738.33億t,排放量236.73億t,重金屬(鎘、鉻、砷、汞、鉛)排放總量0.09萬t。

我國水體重金屬污染問題十分突出,2004年太湖底泥中總銅、鉛、鎘含量均處於輕度污染水平(顧征帆等,2005)。黃浦江幹流表層沉積物中鎘含量超背景值2倍,鉛含量超1倍,汞含量明顯增加(成新,2002)。葫蘆島市烏金塘水庫鉬污染嚴重,最高濃度超標准值13.7倍(孟多等,2006)。重慶市清水河內檢測到鎘、銅、鋅的含量都比平均值高出很多(何太蓉等,2009)。有報道指出,重金屬污染程度與當地的經濟發展水平有關,香港和珠江口受重金屬污染嚴重,然而,從20世紀90年代初期,香港水體沉積物中重金屬的濃度持續降低,而廣東省伶仃洋內的生物群重金屬含量持續增加,華南沿海地區某些海產品的重金屬含量已經超出安全限(Wang et al.,2013)。國外同樣存在水體重金屬污染問題,如義大利卡拉布里亞區四條主要河流內汞的濃度超過了義大利的淡水標准,砷的濃度超過了加拿大的標准,所有被檢測的河流都存在生態低風險(Protano et al.,2013)。伊朗舒爾河內水綿及搖蚊體內鎂、釩、鐵、砷、銅及鉻含量都很高(Hamidian et al.,2013)。尼加拉瓜湖底泥中砷、鎘、鉻、鎳、銅、鉛及鋅含量都超標(Scheibye et al.,2014)。

14.1.2.2 重金屬污水的危害

重金屬廢水進入水體後,除部分被水生物和魚類吸收外,大部分易被水中各種物質吸附,沉積於水底,其危害持續時間長。人類食用重金屬超標的海洋產品或污水灌溉後造成重金屬超標的農作物,最終威脅人體生命安全。日本發生的水俁病(汞污染)和骨痛病(鎘污染)等公害病,都是由重金屬污染引起的,所以,應嚴格防止重金屬污染水體。

水體重金屬污染目前已相當嚴重,其對環境和生物的危害極大。同時,重金屬易通過食物鏈富集,最終危害的是人類自己。因此,水體的重金屬污染問題已引起世界各國科學家的高度重視,解決這個問題已迫在眉睫。

14.1.2.3 水體重金屬污染的治理

重金屬種類不同,在溶液中存在的形態各異,因而處理方法也不一樣,常用的處理方法有物理法、化學法、物理化學法和生物法。其中,生物法因具有環境友好、費用低等特點,成為水污染治理的趨勢。生物法主要運用植物和微生物對水體中的重金屬進行生物富集,達到去除目的。

㈥ 重金屬污染國內外生態學研究的現狀,應用現狀以及其發展前景是怎樣的麻煩知道的,介紹一下,感謝!

希望我的回答對您有幫助; 重金屬指比重大於4或5的金屬,約有45種,如銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、釩、鈮、鉭、鈦、錳、鎘、汞、鎢、鉬、金、銀等。,而我們常說的重金屬污染指的就是因人類活動導致環境中的重金屬含量增加,超出正常范圍,並導致環境質量惡化。

假如我們吃的食物重金屬含量超標,而我們又經常吃這些食物,那麼食物內的大量重金屬進入人體消化系統後不能被排出,它們就會在人體的某些器官中積蓄起來造成慢性中毒,危害人體健康。

重金屬通過大氣、水、吃的食物進入人體。

中科院的陳同斌博士告訴記者,重金屬進入人體的途徑主要有三種,分別是吃的食物、水和大氣。

據陳同斌博士透露,北京有部分古老的城市公園里表層土壤的重金屬含量較高。這是因為,那些古老公園里亭台樓閣相對多,雕梁畫棟更是比比皆是,由於早些年的油漆為了增強防腐性,其中的鉛、砷等重金屬含量超標。這些油漆內的重金屬跑到了土壤里,就造成了公園土壤重金屬超標。由於北京起風比較平常,這些細小的塵土攜帶著人們根本察覺不到的重金屬,通過人的呼吸作用就會進入人體。

水的污染通常都是由當地工廠廢水排放造成的,這種現象在京城各大區縣幾乎都有。通州就是其中一個比較明顯的地方,雖然這些年通州在現代化建設方面做得比較好,但是那裡是污水灌溉時間比較長的地區,過去的污水中重金屬含量往往較高,澆灌土壤後容易產生污染。

這些含有超標重金屬的廢水一旦排到干凈下游,就會污染大片水源。由於這種受重金屬污染的水在顏色、氣味等方面與正常水沒有差別,農民根本看不出來,一旦用這些水來灌溉,必然會讓土壤及農作物成為重金屬污染對象。人吃了在重金屬污染的土壤上種出來的農作物,很容易受到重金屬的毒害。 普通的清洗或烹調對清除農作物中的重金屬作用都不大。

污染主要是大氣污染、水污染、聲污染、固廢污染,還有就是放射性、光污染等等。
而重金屬污染主要表現在水污染中,還有一部分是在大氣和固廢中。 土壤或水體中含有重金屬,引起的污染。這種污染通過食物鏈進入生態系統,造成危害
重金屬有不易溶解移動的特性,容易在生命體或生態系統中富集,而且重金屬大多數對生物體有毒害作用。 重金屬,特別是汞、鎘、鉛、鉻等具有顯著和生物毒性。它們在水體中不能被微生物降解,而只能發生各種形態相互轉化和分散、富集過程(即遷移)。重金屬污染的特點是:(1)除被懸浮物帶走的外,會因吸附沉澱 作用而富集於排污口附近的底泥中,成為長期的次生污染源;(2)水中各種無機配位體(氯離子、硫酸離子、氫氧離子等)和有機配位體(腐蝕質等)會與其生成絡合物或螯合物,導致重金屬有更大的水溶解度而使已進入底泥的重金屬又可能重新釋放出來;(3)重金屬的價態不同,其活性與毒性不同。其形態又隨pH和氧化還原條件而轉化。

在其危害環境方面的特點是:微量濃度即可產生毒性(一般為1~10毫克/升,汞、鎘為0.01~0.001毫克/升);在微生物作用會轉化為毒性更強的有機金屬化合物(如洋-甲基汞);可被 生物富集,通過食物鏈進入人體,造成慢性路線。親硫重金屬元素(汞、鎘、鉛、鋅、硒、銅、砷等)與人體組織某些酶的巰基(-SH)有特別大的親合力,能抑制酶的活性,親鐵元素(鐵、鎳)可在人體的腎、脾、肝內累積,抑制精氨酶的活性。六價鉻可能是蛋白質和核酸的沉澱劑,可抑制細胞內谷胱甘肽還原酶,導致高鐵血紅蛋白,可能致癌,過量的釩和錳(親岩元素)則能損害神經系統功能. 從1945年以來在Harjavalta 地區就存在重金屬與硫從銅/鎳冶煉廠泄露出來.這篇文章回顧了1975年之後在科技期刊上發表的關注重金屬沉澱與對Harjavalta 周圍地區森林生態系統污染的影響的相關文章.污染已經對北極的森林生態系統產生了各種各樣的影響,如:植被,由微生物及土壤動物,食草昆蟲和病原體調節的營養圈,植被與鳥類的防禦機制.重金屬沉澱已經增加到離冶煉廠30公里的距離.在8公里處生態系統開始變成一個近似於無法干擾的生態系統,在下層植被僅可以觀察到輕微的變化.在4公里處,不同生態系統組份(植被,昆蟲,鳥類,土壤微生物)構成的物種,已經改變,樹木的增加很緩慢.在0.5-1公里處,營養圈已經被擾亂,僅留下最具抵禦性的機制仍然存在,生態系統已經停止運行其基本功能.通過運用帶有機物質的石灰或防護層的矯正,它們對於森林土壤生態系統有正面的影響.
關鍵詞:黃銅,森林,生態系統,Harjavalta,營養圈,矯正,石灰.防護林層,作者地址:Vantaa Research Centre, 森林研究學院,郵箱18, 看看: http://www.ee.org.cn/Article/academia/papers/sumpapers/200505/5292.html

㈦ 我國土壤重金屬污染的狀況,分布和污染源

據我國農業部進行的全國污灌區調查,在約140萬hm2的污水灌區中,遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區面積的64.8%,其中輕度污染的佔46.7%,中度污染的佔9.7%,嚴重污染的佔8.4%。我國每年因重金屬污染而減產糧食1000多萬t,被重金屬污染的糧食每年多達1200萬t,合計經濟損失至少200億元。

從目前重金屬污染調查情況來看,我國大多數城市近郊土壤都遭受不同程度的污染。調查資料顯示,江蘇省某丘陵地區14000km2范圍內,銅、汞、鉛和鎘等的污染面積達35.9%。廣東省地勘部門土壤調查結果顯示,西江流域的1萬km2土地遭受重金屬污染的面積達5500km2,污染率超過50%,其中,汞的污染面積達1257km2,污染深度達到地下40cm。

環保總局一共對全國26個省市進行了土地污染調查,重點區域是長三角、珠三角、環渤海灣地區、東北老工業基地、成渝平原、渭河平原以及主要礦產資源型城市,調查中發現,部分地區的土壤污染嚴重,污染類型多樣,污染原因復雜,控制難度大,局部地區的土壤質量已經出現下降明顯。

目前的污染源:土壤污染主要來自人類的活動排放的廢棄物。按污染物來源的性質,可以分為工業和城市廢物、農業用的化肥和農葯、放射性物質和有害微生物四種類型。

㈧ 什麼是重金屬污染它有什麼特點

土壤重金屬污染傳播是在地下水的攜帶下,伴隨著吸附、解吸、吸收、轉化等過程。主要應該關注以下兩方面1、地下水動力特徵2、與土壤特性有關的重金屬的吸附和解吸

㈨ 重金屬給環境造成什麼污染呢

重金屬指比重大於4或5的金屬,約有45種,如銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、釩、鈮、鉭、鈦、錳、鎘、汞、鎢、鉬、金、銀等。,而我們常說的重金屬污染指的就是因人類活動導致環境中的重金屬含量增加,超出正常范圍,並導致環境質量惡化。

假如我們吃的食物重金屬含量超標,而我們又經常吃這些食物,那麼食物內的大量重金屬進入人體消化系統後不能被排出,它們就會在人體的某些器官中積蓄起來造成慢性中毒,危害人體健康。

重金屬通過大氣、水、吃的食物進入人體。

中科院的陳同斌博士告訴記者,重金屬進入人體的途徑主要有三種,分別是吃的食物、水和大氣。

據陳同斌博士透露,北京有部分古老的城市公園里表層土壤的重金屬含量較高。這是因為,那些古老公園里亭台樓閣相對多,雕梁畫棟更是比比皆是,由於早些年的油漆為了增強防腐性,其中的鉛、砷等重金屬含量超標。這些油漆內的重金屬跑到了土壤里,就造成了公園土壤重金屬超標。由於北京起風比較平常,這些細小的塵土攜帶著人們根本察覺不到的重金屬,通過人的呼吸作用就會進入人體。

水的污染通常都是由當地工廠廢水排放造成的,這種現象在京城各大區縣幾乎都有。通州就是其中一個比較明顯的地方,雖然這些年通州在現代化建設方面做得比較好,但是那裡是污水灌溉時間比較長的地區,過去的污水中重金屬含量往往較高,澆灌土壤後容易產生污染。

這些含有超標重金屬的廢水一旦排到干凈下游,就會污染大片水源。由於這種受重金屬污染的水在顏色、氣味等方面與正常水沒有差別,農民根本看不出來,一旦用這些水來灌溉,必然會讓土壤及農作物成為重金屬污染對象。人吃了在重金屬污染的土壤上種出來的農作物,很容易受到重金屬的毒害。 普通的清洗或烹調對清除農作物中的重金屬作用都不大。

既然重金屬污染危害這么大,那麼那些受到重金屬污染的蔬菜水果我們能不能通過多浸泡、多清洗或多煮來去除重金屬呢?陳同斌博士表示,這些效果都不大,因為重金屬污染是從植物根系中上來的,它存在於植物的體內,不像農葯那樣大部分都噴灑在農作物外表,多洗就可以清除干凈。

有一種比較可行的辦法就是注意選購一些蔬菜品種,比如生菜、萵苣容易富集鎘,可以盡量少食。另外,葉類菜是所有蔬菜中最容易受重金屬污染的,最好也要少食用。

種堇菜、蜈蚣草可以有效治理土壤中的重金屬污染問題。

目前治理土壤問題最有效的辦法還是植物修復法。也就是說在一些受重金屬污染嚴重的土壤里種那些能強烈吸收重金屬的植物。

研究證明蕨類植物蜈蚣草對砷具有很強的超富集功能,其葉片含砷量高達8‰。蜈蚣草能通過根系吸收土壤中的砷,然後把它們存到葉片中。還有一種也是修復的能手,它就是堇菜,它的主要作用是除鉛、鎘。而且這種植物非常賴活,南方北方都能生長。

假如人們在地里、自家花園里或居住的整個小區里種上一定量的蜈蚣草或堇菜等植物,一方面能美化環境,另一方面又能清除土壤內的重金屬隱患,可謂一舉兩得。

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