環(huán)境重金屬污染現(xiàn)狀范文

時(shí)間:2023-12-15 17:53:29

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環(huán)境重金屬污染現(xiàn)狀

篇1

關(guān)鍵詞:湛江開發(fā)區(qū) 重金屬治理 污染現(xiàn)狀 治理對(duì)策

中圖分類號(hào):G250 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)05(a)-0244-01

隨著湛江鋼鐵基地和中科煉化項(xiàng)目的建設(shè),湛江經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)步入重化工業(yè)加速發(fā)展時(shí)期,涉重金屬行業(yè)將迅猛增長(zhǎng),重金屬作為一種持久性污染物越來(lái)越多被關(guān)注和重視,制定湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染治理對(duì)策迫在眉睫。

1 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染現(xiàn)狀、特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)

1.1 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染的現(xiàn)狀

重金屬污染主要來(lái)源于工業(yè)污染,工業(yè)污染大多通過(guò)廢渣、廢氣、廢水排入環(huán)境。根據(jù)湛江開發(fā)區(qū)2012年的環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知,開發(fā)區(qū)產(chǎn)生重金屬的行業(yè)主要來(lái)自于重金屬冶煉、汽車零部件及配件制造和手工具制造行業(yè),產(chǎn)生的重金屬主要為鉻、鉛、鋅,2012年六價(jià)鉻的產(chǎn)生量為0.59噸,而其他重金屬的濃度低于監(jiān)測(cè)限值,不納入環(huán)境統(tǒng)計(jì),產(chǎn)生的重金屬全部交由有處理資質(zhì)的單位處理[1]。

1.2 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)

重金屬污染是指由重金屬及其化合物引起的環(huán)境污染[2]。重金屬污染較難治理,這與它的特性分不開。重金屬污染物屬于持久性污染物,具有長(zhǎng)期性、累積性、隱蔽性、潛伏性等特點(diǎn),無(wú)法從環(huán)境中徹底消除,只能改變其存在的位置或存在的狀態(tài)[3]。重金屬在其危害環(huán)境方面的特點(diǎn)是:微量濃度即可產(chǎn)生毒性,在微生物作用會(huì)轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的有機(jī)金屬化合物,可被生物富集,通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體,造成慢性中毒。

雖然湛江開發(fā)區(qū)重金屬的污染現(xiàn)狀不是很嚴(yán)重,但是隨著湛江開發(fā)區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,隨著湛江市鋼鐵、石化、造紙等基地建設(shè),湛江開發(fā)區(qū)將構(gòu)建以鋼鐵工業(yè)為核心的先進(jìn)制造業(yè)和以石油煉化為基礎(chǔ)的石油化工產(chǎn)業(yè)。鋼鐵工業(yè)是資源密集型產(chǎn)業(yè),向前延伸是礦山和其他輔助材料的采選業(yè),向后延伸是金屬深加工、裝備制造與檢修等產(chǎn)業(yè)。圍繞湛江鋼鐵基地的建設(shè),開發(fā)區(qū)將發(fā)展機(jī)械裝備制造業(yè)、船舶制造業(yè)、包裝產(chǎn)業(yè)、汽車制造業(yè)。湛江開發(fā)區(qū)資源開發(fā)和加工的力度相對(duì)還會(huì)加大,在有限的環(huán)境容量條件限定下,重金屬排放將不可避免地增加,重金屬污染壓力有增無(wú)減。

2 湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染治理面臨的困境

2.1 沒(méi)有完善的重金屬污染治理防治體系

湛江開發(fā)區(qū)污染防控基礎(chǔ)工作薄弱,缺乏重金屬污染防治技術(shù)管理嵌入環(huán)境管理和形成常態(tài)化管理的機(jī)制,相關(guān)技術(shù)評(píng)估體系建設(shè)滯后,缺少量化的技術(shù)評(píng)估檢測(cè)平臺(tái);缺少“產(chǎn)生-加工-應(yīng)用-回收”全過(guò)程的重金屬污染綜合防治技術(shù)管理體系,缺乏健全的重金屬污染源數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.2 重金屬治理技術(shù)落后

在重金屬污染治理方面,最大的瓶頸在于技術(shù)。在重金屬?gòu)U氣治理、重金屬污染土壤修復(fù)、含重金屬?gòu)U物綜合利用等方面,都缺乏經(jīng)濟(jì)適用的技術(shù),在協(xié)同減排方面的技術(shù)也非常缺乏。重金屬治理方法現(xiàn)在包括工程治理、生物治理、化學(xué)治理及農(nóng)業(yè)治理方法。工程治理效果徹底、穩(wěn)定,但實(shí)施復(fù)雜、治理費(fèi)用高、易引起土壤肥力下降;生物治理實(shí)施簡(jiǎn)便、投資少,對(duì)環(huán)境破壞小,但是治理效果不理想;化學(xué)方法治理效果和費(fèi)用都適中,但容易再度活化;農(nóng)業(yè)治理方法易操作、費(fèi)用低,但是周期長(zhǎng)、效果不顯著。

2.3 重金屬監(jiān)測(cè)水平滯后,無(wú)法為環(huán)境決策和執(zhí)法提供可靠的技術(shù)支持

重金屬污染監(jiān)測(cè)需求特殊,湛江開發(fā)區(qū)重金屬污染監(jiān)測(cè)技術(shù)裝備面臨諸多問(wèn)題:在線監(jiān)測(cè)技術(shù)裝備門類不齊,實(shí)時(shí)連續(xù)感知手段缺少;現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)技術(shù)裝備落后,應(yīng)急工作被動(dòng);技術(shù)手段單一、應(yīng)用成套化程度低,不符合綜合防治需求。

3 重金屬治理的對(duì)策

湛江開發(fā)區(qū)重金屬治理要遵循源頭預(yù)防、過(guò)程阻斷、末端治理的全過(guò)程、綜合防控理念,建立起完善的重金屬防治體系。

3.1 強(qiáng)化湛江開發(fā)區(qū)重金屬規(guī)劃目標(biāo)和任務(wù),加強(qiáng)區(qū)域規(guī)劃環(huán)評(píng),嚴(yán)格執(zhí)行區(qū)域環(huán)境準(zhǔn)入政策

認(rèn)真規(guī)劃,把好源頭,規(guī)劃轄區(qū)重點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施和重金屬相關(guān)行業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量變化,按照“一區(qū)一策”、“一廠一策”的原則,進(jìn)一步明確轄區(qū)內(nèi)重金屬污染重點(diǎn)區(qū)域的防控任務(wù)和防控要求,分解落實(shí)本轄區(qū)的控制目標(biāo)和重點(diǎn)項(xiàng)目。

嚴(yán)格準(zhǔn)入,嚴(yán)格控制重金屬采選和冶煉項(xiàng)目。積極引導(dǎo)涉重金屬入園入?yún)^(qū),集中治污,實(shí)現(xiàn)減污增效。湛江市屬于非重點(diǎn)防控區(qū)域,必須嚴(yán)格控制新建、擴(kuò)建增加區(qū)域重金屬污染物排放的項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)區(qū)域重金屬污染物排放總量比2007年排放量的零增長(zhǎng)。

3.2 完善重金屬排放標(biāo)準(zhǔn),確定重金屬排放基數(shù),建立健全重金屬污染源數(shù)據(jù)庫(kù),為重金屬污染治理提供科學(xué)依據(jù)

要繼續(xù)健全政策體系,完善重金屬排放標(biāo)準(zhǔn),補(bǔ)充重金屬污染對(duì)人體健康影響的判定,包括環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中重金屬的指標(biāo)和限值。

進(jìn)一步摸清重金屬污染底數(shù),明確轄區(qū)重金屬排放基數(shù)。其中廢水重金屬排放量應(yīng)以2007年污染普查數(shù)據(jù)為基準(zhǔn),廢氣中重金屬污染物排放量應(yīng)以環(huán)境統(tǒng)計(jì)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、排查調(diào)查等相關(guān)資料為基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)算。湛江市屬重金屬防控非重點(diǎn)區(qū)域,要求以2007年重金屬排放量為基數(shù),增產(chǎn)不增污,各年度重金屬排放量都要控制在2007年的排放總量?jī)?nèi)。

3.3 建立清潔生產(chǎn)全過(guò)程控制思路,強(qiáng)制推進(jìn)重金屬污染企業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)

清潔生產(chǎn)是重金屬治理最直接、最有效的方法。湛江開發(fā)區(qū)以節(jié)能減排為核心,以污染預(yù)防為重點(diǎn),以提升科技水平為切入點(diǎn),以工藝清潔化,設(shè)備密封化、運(yùn)行自動(dòng)化、計(jì)量精準(zhǔn)化為突破口,大力推廣應(yīng)用《國(guó)家重點(diǎn)行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)導(dǎo)向目錄》中相關(guān)的清潔生產(chǎn)技術(shù),提高資源利用率。

要抓好重點(diǎn)企業(yè)清潔生產(chǎn)審核,將涉及鉛、鋅、銅、鉻、鎘和汞等重金屬行業(yè)作為開展清潔生產(chǎn)審核的重點(diǎn),把“節(jié)能、降耗、減污、增效”的清潔生產(chǎn)理念貫穿于企業(yè)的各個(gè)服務(wù)、管理環(huán)節(jié);注重全過(guò)程控制和必要的末端處理,建立“產(chǎn)生-加工-應(yīng)用-回收”全過(guò)程的重金屬污染綜合防治技術(shù)管理體系,實(shí)現(xiàn)“工藝、環(huán)保一體化”,通過(guò)技術(shù)改造減少含重金屬原材料的應(yīng)用,減少生產(chǎn)工藝過(guò)程中的重金屬副產(chǎn)物或污染物產(chǎn)生和排放,從而減輕重金屬污染對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境的危害。

4 結(jié)語(yǔ)

總之,湛江開發(fā)區(qū)應(yīng)該做好重金屬污染防治工作,有效控制重金屬污染,嚴(yán)格執(zhí)行污染防治設(shè)施環(huán)?!叭瑫r(shí)”制度,全面排查轄區(qū)涉重企業(yè),實(shí)現(xiàn)重金屬治理區(qū)域化、社會(huì)化。

參考文獻(xiàn)

篇2

關(guān)鍵詞:土壤;重金屬;污染;現(xiàn)狀;修復(fù)技術(shù)

中圖分類號(hào) X833 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2017)07-0103-03

Abstract:This paper describes the present situation of soil heavy metal pollution in our country,analyzes the sources of soil heavy metals from sewage irrigation,atmospheric deposition,industrial production and agricultural activities,and analyzes the heavy metal contaminated soil remediation technology briefly.

Key words:Soil;Heavy metal;Pollution;Present situation;Remediation technology

土壤是一個(gè)開放的緩沖動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),承載著環(huán)境中50%~90%的污染負(fù)荷[1-2]。隨著礦產(chǎn)資源開發(fā)、冶煉、加工企業(yè)等規(guī)模的擴(kuò)大以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、化肥、飼料等用量的增加和不合理的使用,致使土壤中重金屬含量逐年累積,明顯高于其背景值,造成生態(tài)破壞和環(huán)境質(zhì)量惡化,對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。重金屬在土壤中移動(dòng)性差、滯留時(shí)間長(zhǎng)、難降解,可以通過(guò)生物富集作用和生物放大作用進(jìn)入到農(nóng)牧產(chǎn)品中[3],從而影響產(chǎn)出物的生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì),潛在威脅人體健康[4]。本文對(duì)我國(guó)土壤重金屬污染現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析,概述了土壤中重金屬的來(lái)源,簡(jiǎn)單介紹了物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)技術(shù)在土壤重金屬污染修復(fù)方面的研究進(jìn)展,以期為土壤重金屬污染修復(fù)提供參考。

1 我國(guó)土壤重金屬污染現(xiàn)狀

隨著礦山開采、冶煉、電鍍以及制革行業(yè)的蓬勃發(fā)展,一些企業(yè)盲目追逐經(jīng)濟(jì)利益,輕視環(huán)境保護(hù),再加上農(nóng)藥、化肥、地膜、飼料添加劑等的大量使用,我國(guó)土壤中Pb、Cd、Zn等重金屬的污染狀況日益嚴(yán)重,污染面積逐年擴(kuò)大,危害人類和動(dòng)物的生命健康。據(jù)報(bào)道,2008年以來(lái),全國(guó)已發(fā)生100余起重大污染事故,其中Pb、Cd、As等重金屬污染事故達(dá)30多起。據(jù)2014年國(guó)家環(huán)境保護(hù)部和國(guó)土資源部的全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)顯示,全國(guó)土壤環(huán)境總狀況體不容樂(lè)觀,部分地區(qū)土壤污染較重,耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂,工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問(wèn)題突出。全國(guó)土壤總的點(diǎn)位超標(biāo)率為16.1%,其中輕微、輕度、中度和重度污染點(diǎn)位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。據(jù)農(nóng)業(yè)部對(duì)我國(guó)24個(gè)省市、320個(gè)重點(diǎn)污染區(qū)約548萬(wàn)hm2土壤調(diào)查結(jié)果顯示,污染超標(biāo)的大田農(nóng)作物種植面積為60萬(wàn)hm2,其中重金屬含量超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與面積約占污染物超標(biāo)農(nóng)產(chǎn)品總量與總面積的80%以上,尤其是Pb、Cd、Hg、Cu及其復(fù)合污染尤為明顯[5]。我國(guó)的一些主要水域如淮河流域、長(zhǎng)江流域、太湖流域、膠州灣等也都出現(xiàn)了重金屬污染[6]。

2 土壤重金屬來(lái)源

土壤中重金屬來(lái)源主要有內(nèi)部來(lái)源和外部來(lái)源兩種。在內(nèi)部來(lái)源中,由于成土母質(zhì)、地形地貌、水文氣象及植被和土地利用類型等的不同,對(duì)土壤重金屬含量的影響有很大差異[7],致使部分地區(qū)土壤背景值較高。外部原因主要是人為活動(dòng)的影響,是土壤重金屬污染的主要來(lái)源,主要包括以下幾個(gè)方面:

2.1 隨大氣沉降進(jìn)入土壤中的重金屬 大氣沉降是造成土壤重金屬污染的一個(gè)重要途徑[6]。工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放及輪胎摩擦可產(chǎn)生含有重金屬的有毒氣體和粉塵,經(jīng)自然沉降和雨雪沉降進(jìn)入土壤中,污染元素主要為Pb、Cu、Zn等。礦山開采和冶煉所帶來(lái)的大氣沉降也是土壤重金屬的重要來(lái)源[5]。有毒氣體和粉塵容易遷移和擴(kuò)散,在工礦煙囪、廢物堆和公路附近的土壤中,土壤重金屬含量較高,向四周和兩側(cè)擴(kuò)散減弱。研究人員對(duì)某鉛鋅冶煉廠的土壤重金屬空間分布特征的研究發(fā)現(xiàn),Zn、Pb、As的主要污染來(lái)源是廢氣的大氣沉降,風(fēng)力和風(fēng)向是其空間分布的主要影響因子[7]。

2.2 隨污水灌溉進(jìn)入土壤中的重金屬 污水灌溉一般是指利用經(jīng)過(guò)一定處理的城市污水灌溉農(nóng)田[6],利用污水灌溉是農(nóng)業(yè)灌溉用水的重要組成部分。但由于污水中含有大量的重金屬,隨污水進(jìn)入到土壤中,使得土壤中重金屬含量不斷富集。我國(guó)自20世紀(jì)60年代至今,污灌面積迅速擴(kuò)大,以北方旱做地區(qū)污染最為普遍,約占全國(guó)污灌面積的90%以上,污灌導(dǎo)致農(nóng)田重金屬Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb等含量的增加[7]。

2.3 工礦企業(yè)生產(chǎn)帶入土壤中的重金屬 工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用重金屬元素,工礦企業(yè)將未經(jīng)嚴(yán)格處理的廢水直接排放,導(dǎo)致廢水中的重金屬滲入到土壤中,使得土壤中有毒重金屬含量增加[11]。礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物露天堆放或處理過(guò)程中,經(jīng)日曬、雨淋、水洗等作用,使重金屬以射狀、漏斗狀向周圍土壤擴(kuò)散。南京某合金廠周圍土壤中的Cr大大超過(guò)土壤背景值,Cr污染以工廠煙囪為中心,范圍達(dá)到1.5km2[12]。電子廢棄物在堆放和拆解過(guò)程中,會(huì)造成Pb、Cr等重金屬進(jìn)入農(nóng)田土壤[13-14]。

2.4 農(nóng)事活動(dòng)帶入土壤中的重金屬 隨著人們對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)出物不斷增長(zhǎng)的需求,農(nóng)藥、化肥、地膜等使用量不斷增加,導(dǎo)致土壤中的重金屬不斷富集,造成土壤重金屬污染。農(nóng)藥中含有Hg、As、Zn等重金屬,長(zhǎng)期使用就會(huì)導(dǎo)致土壤中重金屬的累積。磷肥天然伴有Cd,隨著磷肥及復(fù)合肥的大量施用,土壤中有效Cd的含量不斷增加,作物吸收Cd量也在增加[15]。地膜在生產(chǎn)過(guò)程中加入了含Cd、Pb等重金屬的熱穩(wěn)定劑,也會(huì)造成土壤重金屬含量的增加。當(dāng)前有機(jī)肥肥源大多來(lái)源于集約化的養(yǎng)殖場(chǎng),大多使用飼料添加劑,其中大多含有Cu和Zn[16],使得有機(jī)肥料中的Cu和Zn含量也明顯增加,并隨著施肥帶入到土壤中。

3 土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)

3.1 物理修復(fù) 一是客土、換土和深耕翻土等措施。通過(guò)這一措施,可以降低表層土壤重金屬含量,減少土壤重金屬對(duì)植物的毒害。深耕翻土適用于輕度污染的土壤,客土和換土適用于重度污染的土壤。工程措施具有穩(wěn)定、徹底的有點(diǎn),效果較好,但是需要大量的人力、物力,投資較大,并會(huì)破壞土體結(jié)構(gòu),降低土壤肥力。二是電動(dòng)修復(fù)、電熱修復(fù)、土壤淋洗等。物理修復(fù)效果好,但是成本高,還存在著造成二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 化學(xué)修復(fù) 化學(xué)修復(fù)是主要是采用化學(xué)的方法改變土壤中重金屬的化學(xué)性質(zhì),來(lái)降低土壤中重金屬的遷移性和生物可利用率,減少甚至去除土壤中的重金屬,達(dá)到的土壤治理和修復(fù)的效果[17]。該技術(shù)的關(guān)鍵在于經(jīng)濟(jì)有效改良劑的選擇,常用的改良劑有石灰、沸石、碳酸鈣等無(wú)機(jī)改良劑和堆肥、綠肥、泥炭等有機(jī)改良劑,不同的改良劑對(duì)重金屬的作用機(jī)理不同。化學(xué)修復(fù)是在土壤原位上進(jìn)行,不會(huì)破壞土地結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)單易行。但是化學(xué)修復(fù)只是改變了重金屬在土壤中的存在形態(tài),并沒(méi)有去除,在一定條件下容易活化,再度造成污染。

3.3 生物修復(fù) 生修復(fù)是利用微生物或植物的生命代謝活動(dòng),改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài),使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環(huán)境中的移動(dòng)性和生物可利用性。該方法效果好,易于操作,是目前重金屬污染的研究重點(diǎn)。目前生物修復(fù)技術(shù)主要集中在植物和微生物2個(gè)方面[18-19],對(duì)植物修復(fù)方面研究的較多[20-23]。生物修復(fù)不會(huì)引起二次污染,成本低,易于推廣,在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都優(yōu)于物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù),已經(jīng)得到了廣泛的研究和應(yīng)用,是目前土壤重金屬污染治理的研究熱點(diǎn)。

3.4 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù) 不同作物對(duì)重金屬有不同的吸附作用,可以通過(guò)采取不同的耕作制度、作物品種和種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整、肥料種類的選取等措施,增加作物對(duì)土壤重金屬的吸收,降低土壤中的重金屬含量。研究表明,調(diào)節(jié)土壤水分、pH值以及土壤水分、養(yǎng)分等狀況,實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物所處環(huán)境介質(zhì)的調(diào)控[24-25],可以改善土壤的理化性質(zhì),促使土壤中重金屬被作物有效地吸收。

4 展望

土壤是人來(lái)賴以生存的重要自然資源之一,是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。土壤重金屬污染問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)的主要環(huán)境問(wèn)題之一。2016年出臺(tái)的《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》,無(wú)疑是我國(guó)土壤環(huán)境管理歷史上里程碑式的文件,明確了我國(guó)土壤污染防治路線圖和時(shí)間表。

土壤是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),一旦受到污染,要將進(jìn)入到土壤中的污染物清除,達(dá)到安全生產(chǎn)的目的是十分困難的。重金屬對(duì)土壤的污染以現(xiàn)有的技術(shù)而言是不可逆的。因此,土壤污染預(yù)防要比土壤污染治理重要的多。要堅(jiān)持源頭預(yù)防和過(guò)程治理,以源頭控制為主,杜絕污染物進(jìn)入水體、土體,有效降低污染物的排放。在土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究中,要把物理方法、化學(xué)方法、生物技術(shù)和農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)措施綜合起來(lái)處理污染題,研究出更加經(jīng)濟(jì)高效的治理措施,應(yīng)該加大生物修復(fù)技術(shù)研究,減少物理和化學(xué)方法的使用,以免造成二次污染。

參考文獻(xiàn)

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篇3

關(guān)鍵詞 土壤;蔬菜;重金屬污染;評(píng)價(jià);浙江杭州

中圖分類號(hào) X53;X56 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2012)20-0247-02

蔬菜是人們生活中不可缺少的副食品,為人體提供所必需的多種維生素和礦物質(zhì),城鎮(zhèn)化速度的加快及工業(yè)的迅速發(fā)展,使得環(huán)境污染問(wèn)題日益加重,致使蔬菜中重金屬和農(nóng)藥殘留含量急劇增加,給人類健康造成了嚴(yán)重傷害。重金屬積累特點(diǎn)及其對(duì)環(huán)境的污染是目前蔬菜重金屬研究的重點(diǎn)。城市及其郊區(qū)是重金屬污染的重要區(qū)域,了解和掌握土壤和蔬菜重金屬的污染現(xiàn)狀,對(duì)指導(dǎo)當(dāng)前和以后蔬菜無(wú)公害化生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)等方面具有重要指導(dǎo)意義。

1 杭州市土壤重金屬污染現(xiàn)狀

謝正苗等[1]調(diào)查杭州市4 個(gè)蔬菜基地土壤中Pb、Zn、Cu的含量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)蔬菜基地土壤中重金屬的含量雖然未超過(guò)國(guó)家土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),符合無(wú)公害蔬菜的發(fā)展要求,但已超過(guò)其自然背景值。4個(gè)調(diào)查區(qū)中拱墅區(qū)土壤中重金屬含量大于其他3個(gè)區(qū);江干區(qū)蔬菜基地土壤—蔬菜中重金屬的空間變異很大。老城區(qū)近50%的土壤屬于Ⅲ類以上,幾乎無(wú)Ⅰ類土壤,有些特色產(chǎn)品的種植土壤甚至存在一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)[2]。城市土壤中的磁性物質(zhì)對(duì)重金屬有顯著的富集作用,杭州市土壤的磁性物質(zhì)含量分別是0.20%~2.75%(平均值0.75%),磁性物質(zhì)對(duì)重金屬的富集系數(shù)大小為Fe>Cr>Cu>Mn>Pb>Zn[3]。

郭軍玲等[4]研究發(fā)現(xiàn)杭州市蔣村土壤已受到Zn 的明顯污染,污染等級(jí)為輕污染,喬司和下沙土壤重金屬為高度累積,七堡和蔣村土壤重金屬達(dá)到嚴(yán)重累積程度。李 儀等[5]研究發(fā)現(xiàn)杭州市區(qū)表土Pb、Cd和Hg含量隨離城市距離增加而下降,土壤中重金屬Pb、Cd和Hg的積累主要與大氣沉降有關(guān);同一區(qū)塊中茶園表土重金屬Cu和Zn含量明顯高于附近林地土壤,施肥等農(nóng)業(yè)措施對(duì)茶園土壤Cu和Zn的積累有較大的影響。

2 杭州市蔬菜重金屬污染情況

杭州市野外常見(jiàn)野生蔬菜鉛的超標(biāo)率達(dá)87.5%,鎘的超標(biāo)率為12.5%,銅和鋅無(wú)超標(biāo)現(xiàn)象[6]。小青菜和小白菜中Pb超標(biāo),但Zn、Cu未超標(biāo),其富集系數(shù)順序?yàn)閆n>Pb>Cu,且小青菜更易受重金屬污染,其重金屬含量均大于小白菜[1]。

宋明義等研究發(fā)現(xiàn),根莖類蔬菜中Cd、Pb常超標(biāo),葉菜類蔬菜中除Cd、Pb常超標(biāo)外,Hg也常超標(biāo),豆類和茄果類情況相對(duì)較好,未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。其中,半山附近蔬菜中Cd、Zn含量接近國(guó)家食品衛(wèi)生規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限值,蔬菜和水稻中以Pb超標(biāo)情況較嚴(yán)重;江干區(qū)蔬菜基地的蔬菜重金屬污染也較為普遍,不同蔬菜品種中均有重金屬超標(biāo)現(xiàn)象[2]。王玉潔等[3]研究發(fā)現(xiàn)蔬菜的可食部位和非可食部位Pb含量均出現(xiàn)嚴(yán)重超標(biāo)現(xiàn)象,樣本超標(biāo)率達(dá)100%;但是4種蔬菜可食部位含Cu量和含Zn量均未出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象,部分蔬菜根系含Cu量和含Zn量卻出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。

3 蔬菜重金屬的吸收與富集規(guī)律

3.1 不同區(qū)域的差異性

北方地區(qū)蔬菜重金屬污染相對(duì)南方地區(qū)輕,南方地區(qū)污染形勢(shì)最為嚴(yán)峻的為Cd,這可能是由于南方土壤pH值低、有機(jī)質(zhì)含量等決定的重金屬存在形態(tài)、活性有關(guān)。由于土壤中Cd的化學(xué)活性最強(qiáng),全國(guó)范圍內(nèi)Cd污染最為嚴(yán)重[7]。

重慶市小白菜中的As質(zhì)量比在南岸區(qū)菜市場(chǎng)中可達(dá)0.068 mg/kg,但在渝中區(qū)只有0.012 mg/kg,二者相差5.7倍;渝中區(qū)菜市場(chǎng)藕中Hg質(zhì)量比為0.189 1 mg/kg,但在北碚區(qū)菜市場(chǎng)中只有0.056 7 mg/kg,二者相差3.34倍[8]。

3.2 不同種類的差異性

基因型差異使得同一種蔬菜對(duì)重金屬元素的吸收、累積特點(diǎn)各不相同。此外,土壤粘粒含量、有機(jī)質(zhì)含量、pH值等土壤環(huán)境條件都會(huì)導(dǎo)致蔬菜中重金屬含量差異[9]。

重金屬污染以鎘和鉛為主,根莖類和瓜果類較為突出;鎘污染最嚴(yán)重,排序?yàn)椋焊o類、瓜果類、豆類、葉菜類;芋頭和蔥中鎘污染均超標(biāo),最大超標(biāo)倍數(shù)分別達(dá)到1.9倍和5.1倍[10]。葉菜類蔬菜中鋅、銅、鉛平均含量均高于瓜豆類蔬菜,只有鎘的平均含量低于瓜豆類蔬菜[11]。不同種類和類型的蔬菜對(duì)重金屬的富集能力不同,Zn:葉菜類>瓜果類>根莖類;As:葉菜類>根莖類>瓜果類;Hg:根莖類>瓜果類>葉菜類[8]。

3.3 同種蔬菜對(duì)不同重金屬的吸收和富集差異性

蔬菜對(duì)Cu、Zn、Pb的相對(duì)富集能力基本一致,其富集系數(shù)順序?yàn)镻b>Cu>Zn[3]。同一種蔬菜吸收不同重金屬的能力不同,富集元素的規(guī)律是Cd>Zn、Cu>Pb、Hg、As、Cr。也有發(fā)現(xiàn)當(dāng)Zn、Cd、Cu混施時(shí),Cd的存在促進(jìn)了大豆葉片中Zn的積累,而Cu的存在則使Zn和Cd的濃度降低[12]。

3.4 不同部位的差異性

重金屬在植株體內(nèi)各部位的分布狀況不同。一般在進(jìn)入器官積累多。菠菜Cd的積累量為葉片、根>莖,而Cd和Cu的積累量依次為葉片>根>莖桿,Pb的積累量則依次為根>莖>葉片;青菜葉片中的Cr、Cd、Pb、Cu等的含量均高于莖[12]。銅和鋅含量地下部要比地上部高,蒲公英地上部的銅和鎘含量明顯高于地下部,地上部分別是地下部的2.80倍和1.92倍;野三七地上部的鉛含量也比地下部高,是地下部的1.21倍;水芹地上部的鎘含量也高于地下部,是后者的1.53倍[6]。

4 評(píng)價(jià)方法

對(duì)重金屬污染評(píng)價(jià)方法有很多,主要以指數(shù)法最多,其中指數(shù)法分單項(xiàng)因子污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法。

某樣點(diǎn)蔬菜的污染程度單項(xiàng)污染指數(shù)Pi是根據(jù)蔬菜中污染物含量與相應(yīng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算,其計(jì)算式為Pi=Ci/Si。式中,Ci表示污染物實(shí)測(cè)值;Si表示污染物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。Pi1 為污染。

綜合污染指數(shù)法主要考察高濃度污染物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響,可以全面反映各污染物對(duì)土壤的不同作用。目前,內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較為普遍。

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篇4

[關(guān)鍵詞] 土壤重金屬污染現(xiàn)狀 防治措施

[中圖分類號(hào)] X53 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650(2017)05-0287-01

陸良縣隸屬于云南曲靖,陸良縣位于云南省東部,素有“滇東明珠”之稱。我縣土地面積廣闊,農(nóng)業(yè)糧食的播種面積901050畝,輕重工作發(fā)展迅速,經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚。但是由于工業(yè)的發(fā)展和其他因素的影響,導(dǎo)致了我縣的環(huán)境遭到了嚴(yán)重污染,尤其是土壤的重金屬含量過(guò)高,嚴(yán)重阻礙了我縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。針對(duì)這樣一個(gè)狀況,我農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心相關(guān)負(fù)責(zé)人組織工作小組,制定了工作重點(diǎn),積極尋求土壤重金屬的污染成因、污染特點(diǎn)、污染危害,然后探討了土壤重金屬污染的預(yù)防和治理方式,科學(xué)合理的保護(hù)土壤,緩解重金屬污染,促進(jìn)農(nóng)業(yè)健康發(fā)展。

1 土壤重金屬污染現(xiàn)狀

1.1 金屬汞污染

土壤中汞的來(lái)源包括土壤母質(zhì)、大氣中汞的干濕沉降、工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、含汞廢棄物。其中農(nóng)業(yè)污染主要是含汞農(nóng)藥的使用、含汞廢水、廢氣、廢渣的排放而污染土壤所致。較低含量的金屬汞一般不會(huì)造成土壤污染,但是在土壤微生物作用下, 汞金屬轉(zhuǎn)化為具有劇烈毒性的甲基汞, 也稱汞的甲基化。金屬汞污染對(duì)農(nóng)作物的危害隨著作物的種類不同而有不同。

1.2 重金屬鎘污染

在我國(guó)的重金屬土壤污染中,鎘污染是危害性最大的,鎘污染土壤特點(diǎn)有色金屬礦產(chǎn)開發(fā)、冶煉及其他工業(yè)生產(chǎn)排出的廢氣、廢水和廢渣都會(huì)造成鎘污染。而耕地大量使用的磷肥中也有相當(dāng)高的鎘含量,因此當(dāng)這些磷肥進(jìn)入土壤,也加重了土壤中的鎘濃度。此外,城市污泥和垃圾的焚燒也可導(dǎo)致土壤中鎘含量增高,由于土壤對(duì)鎘有很強(qiáng)的吸著力, 因而鎘易在土壤中造成蓄積。

1.3 重金屬鉛污染

鉛是土壤污染較普遍的元素。污染源主要來(lái)自鉛化工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣, 汽油燃燒后的尾氣中含大量鉛, 礦山開采、 金屬冶煉、 煤的燃燒、大量含鉛化肥使用、蓄電池的丟棄等也是重要的污染源。

1.4 重金屬砷污染

土壤砷污染主要來(lái)自大氣降塵、 尾礦與含砷農(nóng)藥, 燃煤是大氣中砷的主要來(lái)源。砷中毒可影響作物生長(zhǎng)發(fā)育, 砷對(duì)植物危害的最初癥狀是葉片卷曲枯萎, 進(jìn)一步是根系發(fā)育受阻, 最后是植物根、 莖、 葉全部枯死。

總的來(lái)說(shuō),土壤重金屬污染對(duì)植物的影響主要是對(duì)其生理生態(tài)過(guò)程、植物的產(chǎn)量和質(zhì)置方面,如果污染過(guò)于嚴(yán)重的話,就會(huì)直接導(dǎo)致植物根系壞死,植物得不到應(yīng)有的土壤營(yíng)養(yǎng),生長(zhǎng)壽命大大縮減,甚至于直接死掉。

2 土壤重金屬污染的預(yù)防措施

2.1 加大環(huán)境監(jiān)管和治理力度

土壤重金屬污染的情況越來(lái)越嚴(yán)重,造成了嚴(yán)重的危害,因此,政府必須引起高度重視,加大對(duì)土壤重金屬含量的監(jiān)測(cè)。首先政府部門應(yīng)該組織一批專業(yè)的技術(shù)人才,采用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)和設(shè)備,對(duì)我縣的土壤進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),全面掌握重金屬污染的類型、污染的程度,充分了解土壤中金屬成分、含量的變化,統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)信息,將土地進(jìn)行重金屬篩選,根據(jù)土壤污染的具體情況,恰當(dāng)?shù)倪x擇土壤修復(fù)技術(shù),為治理更大范圍的重金屬污染區(qū)積累經(jīng)驗(yàn);其次要堅(jiān)強(qiáng)環(huán)保部門對(duì)環(huán)境的監(jiān)管力度,杜絕重金屬污染的來(lái)源,督促相關(guān)工業(yè)園區(qū)引進(jìn)凈化設(shè)備,含重金屬元素的廢棄物進(jìn)行凈化處理,減少排出量,同時(shí)嚴(yán)格控制城市生產(chǎn)生活廢水直接進(jìn)入農(nóng)田,從根本上防止重金屬對(duì)土壤的污染。

2.2 擴(kuò)大土壤重金屬污染宣傳

重金屬污染已經(jīng)成為我縣首要的土壤污染類型,必須提高人們的防范意思。我們可以利用先進(jìn)的技術(shù),通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、以手機(jī)為載體,傳統(tǒng)的書籍報(bào)刊等多種形式和途徑,深入開展農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染防治的宣傳工作,廣泛動(dòng)員和組織社會(huì)各界力量積極參與農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染防治工作,在全社會(huì)形成一種良好的社會(huì)風(fēng)氣,提高人們對(duì)土壤重金屬污染的關(guān)注,讓人們了解土壤重金屬污染的嚴(yán)重危害性,自覺(jué)進(jìn)行 土壤保護(hù)。

2.3 加強(qiáng)技術(shù)培育

將土壤重金屬污染的專業(yè)技術(shù)人員組織起來(lái),成立土壤重金屬防治小組,深入我縣各地區(qū),對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行調(diào)查研究,為了更好的開展工作,一要積極開展技術(shù)培訓(xùn),不斷提高其整體業(yè)務(wù)素質(zhì),特別是基層機(jī)構(gòu)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)、技能和業(yè)務(wù)素質(zhì),提高他們的專業(yè)水平,同時(shí)我們還要根據(jù)污染情況,有針對(duì)性的開設(shè)培訓(xùn)內(nèi)容,更好的服務(wù)于我縣的土壤治理工作中。

2.4 客土深翻,緩解污染

重金屬的土壤污染,阻礙作物的生長(zhǎng)發(fā)育,必須在短時(shí)間內(nèi)根除,才能進(jìn)行的正常的農(nóng)運(yùn)活動(dòng)。因此我們可以在污染地區(qū)徹底挖去污染土層,換上新土,以根除污染物,也可以進(jìn)行土壤的耕翻土層,采用深耕,將上下土層翻動(dòng)混合,使表層土壤污染物含量減低。

2.5 施用化學(xué)改良劑,

根據(jù)土壤重金屬污染的類型,向土壤中施用石灰、堿性磷酸鹽、氧化鐵、碳酸鹽和硫化物等化學(xué)改良劑,加速有機(jī)物的分解,使重金屬固定在土壤中,降低重金屬在土壤及土壤植物體的遷移能力,使其轉(zhuǎn)化成為難溶的化合物,減少農(nóng)作物的吸收,以減輕土壤中重金屬的毒害。

土壤重金屬污染的防治是環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要任務(wù),是保障我縣廣大人民群眾身體健康的根本,是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的主要推力。采取科學(xué)有效的土壤污染防治措施,能夠有效改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,降低土壤環(huán)境的污染。在未來(lái)的環(huán)境監(jiān)測(cè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,政府和人民更應(yīng)該攜起手,愛(ài)護(hù)我們共有的生存土地,讓重金屬污染事件不再發(fā)生,遠(yuǎn)離人民群眾,實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型的生存環(huán)境。

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關(guān)鍵詞:城市土壤;重金屬污染;植物修復(fù)技術(shù);大生物量非超富集植物;綜合評(píng)估篩選法

中圖分類號(hào):X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.011

城市土壤因受人類活動(dòng)強(qiáng)烈影響而區(qū)別于自然土壤,主要指厚度大于50 cm的非農(nóng)用土壤,通常出現(xiàn)在城市和城郊區(qū)域[1-3]。城市化過(guò)程中的工業(yè)發(fā)展、城建工程的實(shí)施和居民日常生活等人類活動(dòng)排放的污染物,以各種形式直接或間接地進(jìn)入城市土壤,改變了城市土壤的理化屬性,造成了城市土壤的重金屬污染[4]。城市土壤重金屬既可通過(guò)直接接觸密集的城市人群而危害人體健康,又可通過(guò)對(duì)大氣、水體的影響而影響城市生態(tài)環(huán)境,進(jìn)而影響生命安全[5-6]。城市土壤既可以為城市綠色植物的生長(zhǎng)提供養(yǎng)分,是其必不可少的生長(zhǎng)介質(zhì),又可以為土壤微生物提供棲息地,是其能量的重要來(lái)源之一,所以城市土壤是城市生態(tài)系統(tǒng)尤為重要的組成部分,與城市生態(tài)環(huán)境息息相關(guān)[5]。因此,城市土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。

1 城市土壤重金屬污染現(xiàn)狀

原成土母質(zhì)和人為活動(dòng)是城市土壤重金屬的來(lái)源,其中工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)動(dòng)車輛尾氣排放、生活垃圾堆棄等人為活動(dòng)是造成城市土壤重金屬污染的主要因素。一方面,人為活動(dòng)產(chǎn)生的重金屬以氣溶膠的形式進(jìn)入大氣,經(jīng)過(guò)干濕沉降間接進(jìn)入土壤;另一方面,附著于廢棄物中,直接排入城市土壤,造成重金屬污染,甚至污染地下水。并且城市土壤重金屬污染具有一定的空間分布特征,總體表現(xiàn)為城區(qū)內(nèi)部土壤重金屬含量明顯高于郊區(qū),并且交通干線兩側(cè)、人類活動(dòng)密集區(qū)、老工業(yè)區(qū)重金屬污染較為嚴(yán)重,而受人為活動(dòng)影響較小的風(fēng)景區(qū)、公園等功能區(qū)土壤重金屬污染則屬于中低度污染和輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

城市土壤Pb、Zn、Cu、Cd等重金屬多介質(zhì)復(fù)合污染給人體健康帶來(lái)了極大的風(fēng)險(xiǎn)。食物鏈傳遞研究表明,重金屬已經(jīng)不同程度地污染了我國(guó)的城市郊區(qū)菜地土壤[7-9],重金屬含量已超標(biāo)的蔬菜大量向城市供應(yīng)。除此之外,以揚(yáng)塵為載體進(jìn)入大氣的城市土壤重金屬,最終可通過(guò)人體的新陳代謝作用而進(jìn)入體內(nèi)并逐漸積累,從而直接威脅到人體健康。研究表明,北方沙塵暴天氣發(fā)生時(shí),大氣環(huán)境中土壤重金屬元素濃度迅速增加,Pb、Zn、Cu、Cd的濃度比平常高出3~12倍[10-11]。據(jù)相關(guān)研究部門統(tǒng)計(jì),上海市大約有1/3的大氣顆粒物來(lái)自于土壤揚(yáng)塵[7]。此外,城市土壤重金屬元素的積累對(duì)植物、動(dòng)物、微生物的生理生態(tài)等方面也產(chǎn)生一定的毒害,導(dǎo)致城市土壤的退化。

2 土壤重金屬污染修復(fù)研究現(xiàn)狀

近年來(lái),科研工作者不斷探索重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù),使物理、化學(xué)和生物等修復(fù)技術(shù)得到了較快的發(fā)展。由表1可知,盡管這些物理、化學(xué)修復(fù)手段對(duì)治理重金屬污染土壤具有非常重要的實(shí)踐意義,但仍具有投資大、修復(fù)效率低、對(duì)周圍環(huán)境干擾性大、易導(dǎo)致次生污染等諸多缺點(diǎn)。相比較而言,盡管植物修復(fù)技術(shù)有著種質(zhì)資源較少、修復(fù)效果待改善和植物生長(zhǎng)條件等局限性,但其仍具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的雙重優(yōu)勢(shì),不僅能夠利用綠色植物的新陳代謝活動(dòng)來(lái)修復(fù)土壤環(huán)境中的重金屬污染,而且具有一定的觀賞價(jià)值,有助于園林城市的建設(shè)。

廣義的植物修復(fù)技術(shù)是在多學(xué)科交叉點(diǎn)上發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),建立在植物對(duì)某種或某些化學(xué)元素的耐性和積累性基礎(chǔ)之上,利用植物及其根際共存微生物體系的吸收、揮發(fā)、降解和轉(zhuǎn)化作用來(lái)清除環(huán)境中的污染物的一門環(huán)境污染治理技術(shù)[12]。通常所說(shuō)的植物修復(fù)技術(shù)是指選擇具有吸收富集土壤中污染元素能力的植物,并將該植物種植于特定重金屬污染的土壤上,隨著該植物收獲和植物組織器官的妥善處理,便可移除土體中的該種污染重金屬,最終達(dá)到污染治理與生態(tài)修復(fù)污染土壤的目的[13]。這種技術(shù)因?yàn)槠湓谕寥牢廴局卫矸矫娴木薮髴?yīng)用潛力,吸引了各國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家進(jìn)行相關(guān)研究,并取得了一定的進(jìn)展。

2.1 超富集植物修復(fù)技術(shù)

現(xiàn)今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的超富集植物約500多種,主要分布在氣候溫和的歐洲、美國(guó)、新西蘭及澳大利亞的污染區(qū),但利用植物修復(fù)污染土壤則是近幾十年的工作。目前,關(guān)于超富集植物對(duì)重金屬耐性和積累性機(jī)理、修復(fù)性能改進(jìn)及應(yīng)用技術(shù)等方面的研究已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)展開,并且也取得了一定的進(jìn)展。此外,植物修復(fù)技術(shù)商業(yè)化因其工程性的試驗(yàn)研究以及實(shí)地應(yīng)用效果,在未來(lái)具有巨大的商業(yè)前景。

2.2 超富集植物修復(fù)的局限性

超富集植物在修復(fù)土壤重金屬污染方面表現(xiàn)出顯著的生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。盡管利用植物修復(fù)技術(shù)修復(fù)重金屬污染土壤具有廉價(jià)、有效、使土壤免受擾動(dòng)等優(yōu)點(diǎn),但是在實(shí)際應(yīng)用中,超富集植物由于其固有的特點(diǎn),大大限制了在植物修復(fù)技術(shù)中的應(yīng)用。第一,大部分超富集植物生物量低下,嚴(yán)重制約了修復(fù)效率,且植株矮小,不便于機(jī)械化作業(yè);第二,超富集植物引種易受到地域性限制,因其多為野生植物種質(zhì)資源,區(qū)域性分布較強(qiáng),難以適應(yīng)新的生物氣候條件;第三,超富集植物往往只適用于某種特定的重金屬元素,具有較強(qiáng)的專一性,對(duì)土壤中其他含量較高的重金屬則表現(xiàn)出中毒癥狀,從而在重金屬?gòu)?fù)合污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用受到了限制;最后,超富集植物根、葉、果實(shí)等器官機(jī)械折斷、凋謝或腐爛等途徑使重金屬重返土壤,易造成二次污染,間接降低了修復(fù)效率。

2.3 大生物量非超富集植物與超富集植物修復(fù)技術(shù)

Ebbs等[16]認(rèn)為超富集植物以外的其他大生物量非超富集植物也具有修復(fù)重金屬污染土壤的可能性,并提出農(nóng)作物地上部可觀的生物量能夠補(bǔ)償?shù)厣喜枯^低的重金屬含量的觀點(diǎn)。周振民等[17]指出了大生物量非超富集植物修復(fù)技術(shù)是一項(xiàng)非常有發(fā)展?jié)摿Φ闹参镄迯?fù)技術(shù)。因此植物修復(fù)技術(shù)走向工程實(shí)踐的主要任務(wù)是篩選與開發(fā)大生物量、富集重金屬能力強(qiáng)且具有觀賞性的復(fù)合型修復(fù)植物。

3 土壤重金屬污染大生物量植物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展

現(xiàn)有超富集植物種質(zhì)資源貧乏,并且其具有自身的局限性,修復(fù)效果也有待于進(jìn)一步加強(qiáng),故植物修復(fù)技術(shù)還不成熟。另外,評(píng)價(jià)植物修復(fù)重金屬污染的標(biāo)準(zhǔn)是重金屬遷移總量,然而已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的超富集植物因其生物量小、生長(zhǎng)緩慢而使重金屬遷移總量相對(duì)較低,自然種群中存在著對(duì)重金屬具有一定耐性的大生物量植物,雖然其單位質(zhì)量的重金屬含量尚不滿足超富集植物的定義,但此時(shí)其所積累的重金屬絕對(duì)量反而比超積累植物的絕對(duì)量大。因此大生物量非超富集植物對(duì)城市土壤重金屬的修復(fù)作用更大。

3.1 大生物量修復(fù)植物的優(yōu)勢(shì)

以大生物量植物種質(zhì)資源作為篩選修復(fù)植物對(duì)象是有依據(jù)的,一方面,大生物量修復(fù)植物具備普通植物的功能特點(diǎn);另一方面,大生物量修復(fù)植物還有普通植物不具備的諸多優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)為:

(1)高生物量植物種質(zhì)資源豐富,有著巨大的潛力,可為篩選提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);

(2)在進(jìn)行城市土壤修復(fù)、調(diào)控大氣環(huán)境的同時(shí),能夠美化環(huán)境,一舉兩得;

(3)具備觀賞性的大生物量修復(fù)植物,不會(huì)進(jìn)行食物鏈的傳遞積累,減少了對(duì)人體的危害;

(4)大生物量植物對(duì)人類健康也有著一定的作用,如油松、核桃、桑樹等對(duì)桿菌和球菌的殺菌力均極強(qiáng),花卉芳香油可抗菌,提高人體免疫力,可作為保健食品或調(diào)控大氣環(huán)境;

(5)在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中,品種選育、植物栽培以及病蟲害防治等經(jīng)驗(yàn)日益豐富。因此,篩選大生物量植物修復(fù)城市土壤重金屬污染是可行的。

3.2 大生物量植物的耐性與積累性研究

4 大生物量修復(fù)植物的判斷標(biāo)準(zhǔn)與篩選

由周振民等[17]對(duì)重金屬污染土壤大生物量修復(fù)植物進(jìn)行的綜合研究可知,其篩選對(duì)象主要為部分農(nóng)作物、雜草、樹木和花卉。修復(fù)城市土壤的大生物量植物應(yīng)具有一定的生態(tài)功能和觀賞價(jià)值,按觀賞部位可分為觀花的、觀葉的、觀芽的、觀莖的、觀果的五類;從低等到高等植物,從水生到陸生;有草本也有木本,有灌木、喬木和藤木,種類繁多。因此篩選既具有觀賞性又具有生態(tài)修復(fù)功能的大生物量修復(fù)植物就尤為重要了。

為了便于采取定性與定量相結(jié)合的綜合評(píng)估分析法篩選出具備此能力的大生物量修復(fù)植物,這就要求植物符合一定的判定標(biāo)準(zhǔn)。耐性特征、積累特征、觀賞性和生態(tài)調(diào)控功能是主要的評(píng)定指標(biāo),其中耐性特征和積累特征是最基本的判斷標(biāo)準(zhǔn)。耐性植物應(yīng)該能夠在較高重金屬污染濃度的土壤上完成生命周期,并且污染處理的植物地上部生物量與對(duì)照植物的地上部生物量相比沒(méi)有明顯的下降,這才說(shuō)明該植物對(duì)重金屬污染的土壤具有一定的耐性。積累特征以轉(zhuǎn)移系數(shù)和富集系數(shù)綜合表示,李庚飛等[25]研究表明,在利用大生物量非超富集植物進(jìn)行重金屬污染修復(fù)時(shí),若植物對(duì)某重金屬元素的轉(zhuǎn)移系數(shù)和地上部分富集系數(shù)均大于0.1,說(shuō)明植物對(duì)該金屬元素具有富集的潛力。此外,植物觀賞性和固碳釋氧、吸收有毒有害氣體等生態(tài)調(diào)控功能等指標(biāo)的納入,對(duì)采用綜合評(píng)估篩選法進(jìn)行復(fù)合型修復(fù)植物的篩選更有意義。

大生物量植物種類繁多,盲目地篩選是不科學(xué)的。因此首先應(yīng)該搜集資料,調(diào)查各種植物的特點(diǎn)及其本身生長(zhǎng)習(xí)性,從中初選出最有可能成為修復(fù)植物的種質(zhì)資源進(jìn)行研究,之后再進(jìn)一步確認(rèn)。例如,可從受污染嚴(yán)重的區(qū)域采集仍然能夠正常生長(zhǎng)的物種進(jìn)行試驗(yàn),或從生長(zhǎng)不易受環(huán)境影響的物種著手。初選大生物量修復(fù)植物在一定程度上可由植物的根、莖、葉初步判斷[26]。生物量與株高成正比,而生物量越大,修復(fù)效率也相應(yīng)增大,因此株高是修復(fù)植物的重要選擇依據(jù)。為使篩選出的修復(fù)植物具有更好的實(shí)踐性,也應(yīng)盡量地人為模擬與特定重金屬污染城市土壤條件相一致的環(huán)境條件,利用盆栽試驗(yàn)篩選出大生物量復(fù)合型修復(fù)植物。

5 結(jié) 語(yǔ)

我國(guó)對(duì)植物修復(fù)重金屬污染土壤的研究起步較晚,篩選工作做得不多,大量有潛力的修復(fù)植物還有待發(fā)現(xiàn),尤其是以大生物量修復(fù)植物為篩選對(duì)象將成為一個(gè)突破口??偟膩?lái)說(shuō),用大生物量修復(fù)植物修復(fù)污染土壤的潛力巨大。在城市污染土壤修復(fù)中,大面積地應(yīng)用與其他手段相結(jié)合的大生物量修復(fù)植物,既可以美化環(huán)境,又能帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因此進(jìn)一步提高大生物量修復(fù)植物的修復(fù)效率,應(yīng)從生態(tài)位的理論出發(fā),開展植物品種的篩選與培育、復(fù)合修復(fù)技術(shù)應(yīng)用、修復(fù)效果驗(yàn)證試驗(yàn)等方面的研究,以適應(yīng)城市需要,并將植物修復(fù)、觀賞植物苗木生產(chǎn)、園林景觀建設(shè)與生物質(zhì)能利用有機(jī)結(jié)合,形成環(huán)境污染修復(fù)產(chǎn)業(yè),走循環(huán)利用綠色發(fā)展之路。

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篇6

(長(zhǎng)沙醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生系,湖南 長(zhǎng)沙 410219)

【摘 要】為了解2014年湘江長(zhǎng)沙段豐、枯水期底泥中重金屬含量,在對(duì)湘江長(zhǎng)沙段污染現(xiàn)狀詳細(xì)調(diào)查與分析的基礎(chǔ)上,利用地積累指數(shù)對(duì)湘江長(zhǎng)沙段底泥重金屬進(jìn)行綜合性的評(píng)價(jià)分析。結(jié)論:湘江長(zhǎng)沙段水域受到不同程度的重金屬污染,從總體的污染程度分析,各種污染物的污染程度為Cd>Zn>Pb>Cu,污染的地區(qū)和時(shí)間差異大,各采樣點(diǎn)污染程度為:橘子洲大橋西 >黃泥塘>喬口,且枯水期大于豐水期。環(huán)境有關(guān)部門應(yīng)及時(shí)采取措施,防止水域環(huán)境污染的進(jìn)一步惡化。

關(guān)鍵詞 湘江長(zhǎng)沙段;重金屬污染;地積累指數(shù)

基金項(xiàng)目:湖南省大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目“2014年湘江長(zhǎng)沙段底泥重金屬污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)”。

作者簡(jiǎn)介:錢慧琳(1991—),學(xué)生,預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)。

通訊作者:楊雙波,37歲,女,衛(wèi)生毒理學(xué)碩士,副教授,主要從事預(yù)防醫(yī)學(xué)教學(xué)及教學(xué)管理。

水體沉積物作為水環(huán)境中重金屬主要蓄積庫(kù),可以反映水體受重金屬污染的現(xiàn)況[1]。湘江流域集中了湖南省六成人口和七成左右的省內(nèi)生產(chǎn)總值,亦承載了60%以上的污染,湘江既是納污水體,又是該流域居民的重要生活飲用水及農(nóng)業(yè)用水水源。由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工業(yè)企業(yè)地區(qū)分布的不合理,部分江段重金屬含量已超過(guò)環(huán)境功能區(qū)規(guī)劃所允許的納污范圍[2-3]。近年來(lái),隨著湘江沿岸工業(yè)“三廢"的大量排放、城市生活垃圾和污泥的不合理利用、含重金屬農(nóng)藥和化肥的過(guò)量施用等,湘江流域底泥接納的各類重金屬污染物含量逐年增長(zhǎng),對(duì)湘江長(zhǎng)沙段底泥重金屬污染進(jìn)行研究,有利于進(jìn)一步了解重金屬在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化行為,為重金屬污染的綜合防治提供依據(jù)。為此本文以長(zhǎng)沙城市生態(tài)體系為單元,以湘江流經(jīng)長(zhǎng)沙段為研究對(duì)象,使用地積累指數(shù)法對(duì)湘江長(zhǎng)沙段底泥重金屬污染進(jìn)行定量分析評(píng)價(jià),以便為當(dāng)前湘江水域治理和城市規(guī)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 研究水域概括

湘江全長(zhǎng)858千米,流域面積9.46萬(wàn)平方千米,沿途接納大小支流1300多條,流域內(nèi)資源分豐富,有豐富的煤、鐵、猛、鉛、鋅、銅等礦產(chǎn)資源,沿岸有采選礦業(yè)和冶煉業(yè)[4]。本次研究區(qū)域?yàn)橄娼饔虻拈L(zhǎng)沙段,湘江流域集中了湖南省六成人口和七成左右的省內(nèi)生產(chǎn)總值,亦承載了60%以上的污染,湘江既是納污水體,又是該流域居民的重要生活飲用水及農(nóng)業(yè)用水水源。由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工業(yè)企業(yè)地區(qū)分布的不合理,部分江段重金屬含量已超過(guò)環(huán)境功能區(qū)規(guī)劃所允許的納污范圍。

2 湘江長(zhǎng)沙段底泥重金屬污染分析與現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

本研究從湘江長(zhǎng)沙段表層底泥中的重金屬污染物入手,通過(guò)全年度監(jiān)測(cè),設(shè)計(jì)的3個(gè)斷面不同采樣點(diǎn)采集的底泥樣品中Cd、Pb、Zn、Cu四種重金屬元素的檢測(cè),調(diào)查和評(píng)價(jià)湘江長(zhǎng)沙段底泥中重金屬的污染程度。

2.1 采樣點(diǎn)布設(shè)及編號(hào)

本課題研究樣品采集采用斷面取樣方法,于湘江長(zhǎng)沙段共設(shè)計(jì)3個(gè)斷面,并于每個(gè)斷面上設(shè)計(jì)2個(gè)代表性取樣點(diǎn),于河邊左岸和河中心處分別進(jìn)行淺層底泥取樣工作。

采樣時(shí)間間隔為枯水期(12-2月)和豐水期(5-7月)進(jìn)行樣品采集,即全年度共進(jìn)行2次樣品采集工作,每次采集6個(gè)代表性樣品。3個(gè)斷面具體地理位置見(jiàn)下表1。

2.2 樣品的采集與處理

用無(wú)擾動(dòng)重力底泥采樣器采集底泥表層0~20cm沉積物,用聚乙烯保鮮袋包裝,封口并標(biāo)記后帶回實(shí)驗(yàn)室。將采集的底泥樣品轉(zhuǎn)移至潔凈搪瓷盤中,自然風(fēng)干,剔除碩石、木屑、動(dòng)植物殘?bào)w等異物,混合均勻后用瑪瑙研缽研磨處理,全部過(guò)100目尼龍篩,用廣口玻璃瓶保存?zhèn)溆?。所用器皿均用濃?0%硝酸溶液浸泡12h以上,去離子水洗凈后自然風(fēng)干[5]。

2.3 樣品的測(cè)試

底泥樣品的消解參照中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站的《土壤元素近代分析方法》。測(cè)定Cu、Pb、Zn、Cd的底泥樣品用HNO3—HF—HclO4法消解,然后用電感耦合等離子體原子放射法測(cè)定(ICP—AES),測(cè)試過(guò)程中,每批樣品分析均作2個(gè)全程序空白,借以檢查和控制樣品在處理和測(cè)試過(guò)程中可能帶來(lái)的污染。采用平行樣控制樣品測(cè)試的精密度,平行樣的數(shù)量不少于測(cè)試樣品的10%[6-7]。

3 研究結(jié)果與討論

湘江長(zhǎng)沙段12個(gè)底泥樣品中4種金屬含量見(jiàn)表2.可見(jiàn)于中國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)中三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[8]相比較,Cd元素在每個(gè)采樣點(diǎn)含量都有超標(biāo),Zn在枯水期黃泥塘斷面的河心采樣點(diǎn)超標(biāo),Pb和Cu在各個(gè)采樣點(diǎn)均不超標(biāo)。Cd和Zn在長(zhǎng)沙段最富集,在枯水期均數(shù)分別為土壤背景值的24.1倍、2.5倍,在豐水期分別為13.9倍、1.4倍。Cd在枯水期和豐水期的變異系數(shù)為2.56和0.58,相對(duì)較大,表示人為干預(yù)作用較大,可得出Cd元素以外源污染形式進(jìn)入湘江較多。

4 底泥重金屬污染程度評(píng)價(jià)

底泥重金屬污染程度評(píng)價(jià)方法:地累計(jì)指數(shù)法

地累計(jì)指數(shù)法是德國(guó)海德堡大學(xué)沉積物研究所的科學(xué)家Muller于1979年提出的一種研究水環(huán)境沉積物中重金屬污染的定量指標(biāo)[9],其計(jì)算公式是:

Igeo=log2Cn/(KBn)

式中,Cn 為元素n在沉積物中的含量(指質(zhì)量比,實(shí)測(cè)值),mg/kg;K為考慮各地巖石差異可能引起背景值變動(dòng)而取的常數(shù),K=1.5;Bn 為粘質(zhì)沉積巖(即普通巖)中該元素的地球化學(xué)背景值,研究中采用長(zhǎng)沙地區(qū)土壤的背景值作為評(píng)估背景值[10],以更客觀地評(píng)價(jià)富集程度。

從表4可得:檢測(cè)金屬元素中Cd的污染程度最大,平均污染級(jí)別達(dá)到3級(jí),為中~強(qiáng)度污染,其中枯水期橘子大橋西河斷面的污染達(dá)4級(jí),屬?gòu)?qiáng)度污染。元素Zn稍有污染平均污染級(jí)別為1級(jí),在枯水期橘子大橋西斷面河心和黃泥塘左岸采樣點(diǎn)污染達(dá)2級(jí)數(shù)中度污染。其他采樣點(diǎn)基本上無(wú)污染。綜合分析上述重金屬的地積累指數(shù)分級(jí)由大到小依次為:Cd、Zn、Pb、Cu。從季節(jié)分布來(lái)看,枯水期與豐水期重金屬污染物分布有差異,Cd和Zn枯水期污染大于豐水期,主要是由于豐水期湘江水流量交大,污染物不易沉積而枯水期水流較緩污染物慢慢沉積到水底。從地域分布來(lái)看,從上游到下游,污染物的分布差異較大。黃泥塘與橘子洲大橋西河段受附近冶煉廠、化工廠、城市生活廢水等的污染,是重金屬污染主要斷面,主要污染物為Cd和Zn。

5 結(jié)論

(1)與國(guó)家土壤三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和長(zhǎng)沙地區(qū)土壤背景值相比較,主要污染物為Cd和Zn,枯水期污染程度大于豐水期,主要污染面為橘子大橋西河段。

(2)地積累指數(shù)方法評(píng)價(jià)結(jié)果表明,各污染物污染程度為:Cd>Zn>Pb>Cu。

(3)從本次研究顯示,橘子大橋西河段污染較嚴(yán)重,該河段屬于市區(qū)中心地帶,主要有大量的城市生活廢水和湘江沿岸地區(qū)工業(yè)廢水的排入,控制該地區(qū)重金屬污染是長(zhǎng)沙城市環(huán)境治理迫在眉睫的任務(wù),也是改善湘江水體環(huán)境質(zhì)量的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

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篇7

[關(guān)鍵詞] 重金屬污染 土壤 水 防治

[中圖分類號(hào)] X52 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650 (2013)08-0230-01

重金屬對(duì)水體及土壤的污染形勢(shì)是很嚴(yán)峻的,據(jù)資料顯示,每年我國(guó)有1200萬(wàn)噸糧食收到不同程度的不同重金屬的污染,直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)200億元,每年能多養(yǎng)活4000萬(wàn)人,并且這一數(shù)字還在逐年增長(zhǎng),這些污染大都是由于土壤或灌溉用水受重金屬污染而造成,重金屬污染有著較強(qiáng)的不可預(yù)見(jiàn)性,因此對(duì)其防治有很大的困難,而預(yù)防才是王道。

一、重金屬的來(lái)源及其種類

1.重金屬的來(lái)源

重金屬的主要來(lái)源還是工業(yè)污染,當(dāng)然,或多或少也有來(lái)自交通以及我們生活垃圾的污染,在工業(yè)污染中,來(lái)自化工行業(yè)的污染占了相當(dāng)大的比例,其次就是發(fā)電廠、鋼鐵廠,最常見(jiàn)的就是工業(yè)中的三廢:廢水、廢棄、廢渣,三廢當(dāng)中含有大量的重金屬及其化合物,不經(jīng)處理便直接排放,直接導(dǎo)致水資源和土壤污染,當(dāng)人們用了這種被污染的水去灌溉莊稼,在被污染的土地上種莊稼,就會(huì)嚴(yán)重影響莊稼的收成,重金屬也就隨植物鏈傳到人類,對(duì)人們的健康造成了嚴(yán)重的影響[1]。近幾年,有環(huán)保學(xué)者提出:中國(guó)的化工企業(yè)的工藝、設(shè)備、技術(shù)研發(fā)較落后,是造成污染嚴(yán)重的主要原因,而人為的環(huán)保意識(shí)以及地方保護(hù)環(huán)保意識(shí)的淡薄,加劇了污染,強(qiáng)化治理迫在眉睫。生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)放眼未來(lái),倡導(dǎo)環(huán)保,化工生產(chǎn)過(guò)程盡量使用少污染和無(wú)污染的原材料。

2.重金屬的分類

2.1汞污染

汞是一種唯一的在常溫下為液態(tài)的金屬,在自然界中普遍存在,一般動(dòng)物植物中都含有微量的汞,因此我們的食物中,都有微量的汞存在,可以通過(guò)排泄、毛發(fā)等代謝,不影響健康。

但是,隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,目前國(guó)內(nèi)對(duì)汞的需求量還是很高的,問(wèn)題在于這些重金屬用完之后生成的其氧化物或雜質(zhì)如何處理,過(guò)量的汞如何處理,這些都是問(wèn)題的關(guān)鍵之處,據(jù)調(diào)查,每年因汞中毒而死亡的人數(shù)并不在少數(shù),如何防范含汞廢水進(jìn)入農(nóng)業(yè)用水系統(tǒng),已經(jīng)迫在眉睫,是我們不得不去面對(duì)的問(wèn)題。

2.3鉛污染

鉛是一種柔軟的白色金屬,是我國(guó)最早發(fā)現(xiàn)的元素之一,很容易生銹,但不失光澤,鉛在工業(yè)中最重要的用途就是制造蓄電池,因此,水資源和土壤中鉛污染的主要來(lái)源就是人們對(duì)廢棄蓄電池的隨意丟棄,而鉛的化合物,常被用于合成五彩繽紛的顏料,在鉛的眾多化合物中,最重要的就是四乙基鉛,常用于汽油防爆劑,鉛的毒性隨量而增大,其主要是通過(guò)人的皮膚接觸,或者是消化道、呼吸道等進(jìn)入人體器官,鉛含量多者可引起器官病變,鉛的主要毒性表現(xiàn)在貧血,神經(jīng)受到損傷或者造成腎功能不全,生活中的鉛給我們帶來(lái)了無(wú)限的色彩和快樂(lè),但是食物中的鉛卻能給人帶來(lái)痛苦。

二、重金屬對(duì)水體及土壤污染現(xiàn)狀

1.重金屬對(duì)水體污染現(xiàn)狀

水體中重金屬污染物的來(lái)源十分廣泛,最主要的是工礦企業(yè)排放的廢物和污水。由于這些工廠排放的污染物數(shù)量大,分布范圍廣,因而受污染的區(qū)域很大,較難控制,危害嚴(yán)重[2]。重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用,使它們失去活性,也可能在人體的某些器官中富集,如果超過(guò)人體所能耐受的限度,會(huì)造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等,對(duì)人體會(huì)造成很大的危害。在我國(guó),最近的一起重金屬污染事件是2011年3月中旬,浙江臺(tái)州市路橋區(qū)峰江街道,一座建在居民區(qū)中央的“臺(tái)州市速起蓄電池有限公司” 引起168名居民血鉛超標(biāo),是近幾年來(lái)浙江發(fā)生的最嚴(yán)重的一次重金屬污染事件,其原因就是電池公司將含有大量鉛的廢水排入河渠,滲入地下,居民喝了地下水之后鉛嚴(yán)重超標(biāo),而作為最大的洋垃圾市場(chǎng),臺(tái)州市每年從垃圾中拆解的價(jià)值高達(dá)200億人民幣,但是拆解之后的剩余物卻隨意丟棄,丟棄的重金屬垃圾對(duì)空氣和水資源造成了嚴(yán)重的污染。目前,我國(guó)的重金屬對(duì)水體的污染正在逐年加劇,如若不采取措施,不過(guò)十幾年的時(shí)間,我們將生活在一個(gè)被重金屬污染的世界,想治理都治理不完。

二、重金屬對(duì)水體污染的防治措施

1.加快含重金屬?gòu)U水廢氣治理

廢水和廢氣是化工行業(yè)最普遍的污染物,也是和人類息息相關(guān)的一些污染,針對(duì)這些廢水和廢氣,怎么處理成為了一個(gè)棘手的問(wèn)題,對(duì)于廢水的處理,目前,有三種最為讓人接受的方法,物理處理法,即利用污染物的物化性質(zhì)來(lái)除掉廢水中的污染物,化學(xué)處理法,是指利用化學(xué)反應(yīng)原理處理或回收廢水中的溶解物或膠體中的物質(zhì),包括中和,氧化,還原絮凝法。最后一種方法是生化處理法,這種方法是指利用微生物在廢水中對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化分解的新陳代謝過(guò)程,包括活性污泥法,生物濾池,氧化塘等方法。

2.強(qiáng)化含重金屬固體廢物污染防治

固體廢棄物是化工三廢中種類最多數(shù)量最大的一種污染物,其每年排出的數(shù)量有數(shù)億噸,破壞了植被,排入水源,對(duì)農(nóng)業(yè)用水造成了嚴(yán)重的污染,進(jìn)一步轉(zhuǎn)化就會(huì)進(jìn)入大氣,化工廢渣的種類繁多,成分復(fù)雜,處理方法并不像廢水廢氣那樣有成套的系統(tǒng)和裝置。而是根據(jù)其化學(xué)組成選用不同的方法,對(duì)于有機(jī)化工廢物的處理,目前,采用較多的方法有熱分解法,焚燒法和再生利用法,近幾年發(fā)展最受歡迎的是再生利用法,將廢物經(jīng)過(guò)多次的回收利用,將其中有用成分提取出來(lái),加工成其他產(chǎn)品。其次就是對(duì)無(wú)極廢物的處理,其主要方法有3種,分別是可以作為二次原料資源,或者是提取其中的有用成分用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),對(duì)那些沒(méi)有什么利用價(jià)值或者已經(jīng)提取有用成分的部分廢物,可以再加工為建筑材料。

三、結(jié)論

目前,我國(guó)重金屬對(duì)水體污染已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重了,尤其是化工行業(yè),是最主要的重金屬污染源中,如若不及時(shí)治理,將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重?fù)p失,對(duì)人們的身心健康造成巨大的傷害,因此,解決重金屬污染問(wèn)題已經(jīng)迫在眉睫。

參考文獻(xiàn)

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篇8

關(guān)鍵詞:沸石;重金屬;土壤修復(fù);應(yīng)用

中圖分類號(hào):X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-0432(2011)-03-0200-1

0 引言

隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加快,重金屬污染已成為我國(guó)土壤環(huán)境面臨的主要問(wèn)題之一。土壤重金屬已經(jīng)嚴(yán)重影響植物的生長(zhǎng)及作物的生產(chǎn),并隨著食物鏈進(jìn)入人體,近年來(lái)不斷暴露的砷、鉛和鎘等重金屬中毒事件表明,重金屬已對(duì)部分地區(qū)人群健康構(gòu)成嚴(yán)重的危害。目前,重金屬污染已經(jīng)成為一個(gè)全球性的重大環(huán)境問(wèn)題,并由此針對(duì)污染的土壤進(jìn)行修復(fù)已經(jīng)成為各國(guó)研究的重點(diǎn)之一。

1 沸石在土壤改良中應(yīng)用前景良好

天然沸石是一種含水的堿金屬和堿土金屬的架狀鋁硅酸鹽礦物,具有較強(qiáng)的選擇吸附性能、離子交換性能和較大的吸附容量,在改良土壤方面有獨(dú)特的作用。我國(guó)天然沸石儲(chǔ)量達(dá)40億t,位列世界前茅,年生產(chǎn)能力800萬(wàn)t。沸石具有許多獨(dú)特的特征:晶體架狀結(jié)構(gòu)的沸石,中間形成很多的空腔和孔道,就使其能吸附并儲(chǔ)存大量分子,具有很強(qiáng)的吸附作用;沸石晶體骨架中陽(yáng)離子與骨架聯(lián)系較弱,當(dāng)其與某種金屬鹽的水溶液相接觸時(shí),兩種容易發(fā)生陽(yáng)離子交換;沸石的內(nèi)部比表面積很大,每克沸石的比表面積可達(dá)355-1000m2,其結(jié)晶骨架上和平衡離子上的電荷局部密度較高,并在骨架上出現(xiàn)酸性位置,使其具有固體酸性質(zhì),是有效的固體催化劑和載體。

除此之外,沸石還具有良好的熱穩(wěn)定性和耐酸性。由于沸石作為吸附劑和催化劑,在使用和再生時(shí),往往要遭受高溫和強(qiáng)酸的作為,所以沸石的耐高溫和耐強(qiáng)酸的性能較好。

2 沸石在重金屬污染中的應(yīng)用現(xiàn)狀

據(jù)報(bào)道,世界各國(guó)礦業(yè)開發(fā)所產(chǎn)生的尾礦每年就達(dá)50億t以上。而自20世紀(jì)50年代以來(lái),我國(guó)大量開采各種礦產(chǎn)資源,在礦產(chǎn)資源挖掘、選礦和冶煉過(guò)程中對(duì)周邊的土壤環(huán)境產(chǎn)生了不同程度的污染,尤其在廣西、云南、湖南等礦業(yè)大省更為嚴(yán)重,目前這種局面并沒(méi)得到很好改變。近幾年來(lái),政府和相關(guān)部門通過(guò)各種措施,但由于技術(shù)不成熟和資金缺乏等問(wèn)題,土壤環(huán)境的根本性改善需要幾十年,甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。

目前,針對(duì)土壤污染而展開的修復(fù)工作層出不窮,一般集中在微生物修復(fù)、植物修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和農(nóng)業(yè)措施等這四個(gè)方面進(jìn)行修復(fù)。

沸石在改善土壤養(yǎng)分狀況、鹽堿地改良、土壤物理性狀改善和污染土壤修復(fù)等方面的應(yīng)用受到廣泛關(guān)注,國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者也開始對(duì)沸石處理重金屬污染方面也進(jìn)行了相關(guān)研究。比如,江偉武等利用沸石分子篩處理含汞廢水時(shí)發(fā)現(xiàn),沸石分子篩對(duì)二價(jià)汞有較強(qiáng)的去除作用,并有較大的吸附容量,按汞與分子篩質(zhì)量比為32mg/g進(jìn)行處理,汞的去除率達(dá)99%以上。劉伯元等發(fā)現(xiàn),沸石還可以與化肥混合或者作為復(fù)合肥施用,可以減少有效營(yíng)養(yǎng)元素的流失(達(dá)20%以上),并能改良土壤性能,顯著降低農(nóng)業(yè)種植成本。有研究表明,沸石配以骨炭施入土壤中可有效降低土壤有效態(tài)重金屬含量,使輕度污染土壤上的蔬菜達(dá)到衛(wèi)生安全標(biāo)準(zhǔn)。沸石對(duì)土壤重金屬鉛具有一定的鈍化效果,可有效抑制土壤鉛的遷移及生態(tài)有效性??梢?jiàn),合理施用天然沸石可鈍化土壤中重金屬,降低重金屬的活性,從而降低農(nóng)作物的重金屬含量,在低污染土壤中應(yīng)用廣泛。

沸石還可人工合成。Xavier Querol等施用粉煤灰合成沸石達(dá)到污染土壤中的重金屬固定的目的,降低其在環(huán)境中的遷移性和生物可利用性。經(jīng)過(guò)試驗(yàn),當(dāng)每公頃土壤中使用25000kg的沸石時(shí),大多數(shù)金屬(Cd, Co, Cu, Ni, Zn)的浸出能力就下降約95-99%,土壤中重金屬被鈍化了,對(duì)作物的毒害也就相應(yīng)減弱了。王焰新等也認(rèn)為合成的沸石在處理水中重金屬時(shí),對(duì)水中重金屬的吸附容量比粉煤灰的高。Wei yu Shi等則綜述了天然沸石修復(fù)有害重金屬污染的相關(guān)方面的理論后認(rèn)為應(yīng)該側(cè)重于對(duì)天然沸石的單/聯(lián)合整治。但是,也有研究認(rèn)為,利用天然沸石能降低土壤中活性鋅的含量,但對(duì)酸溶性鉛和鎘的含量不產(chǎn)生影響。

3 沸石在土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究的展望

沸石的利用是一項(xiàng)新興的高效修復(fù)技術(shù),其來(lái)源廣泛,成本低。我國(guó)煤礦資源豐富,鋼鐵水泥等工業(yè)比較發(fā)達(dá),如果能利用粉煤灰合成沸石對(duì)污染土壤進(jìn)行固化,不僅成本降低了,而且還實(shí)現(xiàn)了在鋼鐵水泥工業(yè)中粉煤灰的回收利用,大大減少空氣中可吸入顆粒物含量,從而達(dá)到空氣與土壤的a雙重處理的效果。所以利用沸石來(lái)處理重金屬污染土壤的技術(shù),具有良好的經(jīng)濟(jì)效益,社會(huì)效益和環(huán)境效益,因此具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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篇9

[關(guān)鍵詞] 土壤 重金屬 污染 防范

[中圖分類號(hào)] X833 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650 (2016)06-0061-02

隨著“鎘大米”超標(biāo)的報(bào)道,湖南省株洲、衡陽(yáng)等地的稻米重金屬鎘超標(biāo)陸續(xù)曝光,在國(guó)內(nèi)外引起強(qiáng)烈反響,對(duì)整個(gè)糧食行業(yè)造成了很大沖擊。廣大市民在經(jīng)歷了牛奶的“三聚氰胺”,豬肉“瘦肉精”等事件之后,現(xiàn)在又出現(xiàn)了糧食“鎘米”事件。因此,土壤重金屬污染治理任務(wù)更加緊迫。

1 土壤重金屬污染現(xiàn)狀

民以食為天,食以安為先。糧食是最基本、最重要的食品,也是生產(chǎn)其他食品的基本原料,保障糧食質(zhì)量安全至關(guān)重要。而“食品安全”的核心挑戰(zhàn)就是農(nóng)藥殘留和重金屬污染。我國(guó)土壤污染的形勢(shì)已相當(dāng)嚴(yán)峻,據(jù)估算,全國(guó)每年受重金屬污染的糧食達(dá)1200萬(wàn)噸,造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)200億元。土壤污染造成有害物質(zhì)在農(nóng)產(chǎn)品中積累,并通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體,引發(fā)各種疾病,最終危害人體健康。

根據(jù)全國(guó)污染區(qū)的不同情形,稻米中超標(biāo)的有害重金屬不只是鎘,還可能包括鉛、砷、汞、銅等。除了稻米,其他農(nóng)作物同樣有可能受到重金屬超標(biāo)的影響。據(jù)中國(guó)土壤學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)張維理分析,我國(guó)農(nóng)藥使用量達(dá)130萬(wàn)噸,是世界平均水平的2.5倍。而據(jù)測(cè)算,每年大量使用的農(nóng)藥僅0.1%左右可以作用于目標(biāo)病蟲,99.9%的農(nóng)藥則進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng),造成大量的土壤中的農(nóng)藥殘留、重金屬及植物激素的污染。總之,我國(guó)土壤污染呈現(xiàn)一種十分復(fù)雜的特點(diǎn),呈現(xiàn)新老污染并存,無(wú)機(jī)有機(jī)污染混合的局面。

2 土壤重金屬污染種類

土壤重金屬污染是指由于人類活動(dòng),土壤中的微量金屬元素在土壤中的含量超過(guò)背景值,過(guò)量沉積而引起的含量過(guò)高,統(tǒng)稱為土壤重金屬污染。

污染土壤的重金屬主要包括汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷等生物毒性顯著的元素,以及有一定毒性的鋅、銅、鎳等元素。

3 土壤重金屬污染的特點(diǎn)

3.1 重金屬不能被微生物降解,是環(huán)境中長(zhǎng)期、潛在的污染物;

3.2 因土壤膠體和顆粒物的吸附作用,長(zhǎng)期存在于土壤中,濃度多成垂直遞減分布;

3.3 與土壤中的配位體作用,生成絡(luò)合物或螯合物,導(dǎo)致重金屬在土壤中有更大的溶解度和遷移活性;

3.4 土壤重金屬可以通過(guò)食物鏈被生物富集,產(chǎn)生生物放大作用;

3.5 重金屬的形態(tài)不同,其活性與毒性不同,土壤pH、顆粒物以及有機(jī)質(zhì)含量等條件深刻影響它在土壤中的遷移和轉(zhuǎn)化。

4 土壤重金屬污染的危害

4.1 重金屬污染對(duì)環(huán)境的危害

重金屬在土壤-作物系統(tǒng)中遷移直接影響到作物的生理生化和生長(zhǎng)發(fā)育,從而影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。鎘是危害植物生長(zhǎng)的有毒元素,例如,如果土壤中鎘含量高,會(huì)破壞葉綠素,植物葉片的結(jié)構(gòu),減少根系吸收水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),抑制根系生長(zhǎng),引起植物生理失調(diào),減少生產(chǎn)。鉛在農(nóng)作物中的組織中可能會(huì)導(dǎo)致氧化、光合作用和脂肪代謝強(qiáng)度減弱,減少對(duì)水的吸收,耗氧量增加,從而阻礙作物生長(zhǎng),甚至導(dǎo)致作物減產(chǎn)等。

4.2 重金屬污染對(duì)人類的危害

金屬可通過(guò)食物鏈最終危害人類健康。比如:鎘的生物毒性顯著,會(huì)給人體帶來(lái)高血壓、心腦血管疾病、腎功能失調(diào)等一系列問(wèn)題。汞食入人體后直接沉入肝臟,對(duì)大腦視力神經(jīng)破壞極大。砷會(huì)使皮膚色素沉著,導(dǎo)致異常角質(zhì)化。鉻會(huì)造成四肢麻木,精神異常。鉛是重金屬污染中毒性較大的一種,一旦進(jìn)入人體很難排除,并直接傷害腦細(xì)胞,造成智力低下等。

5 土壤重金屬污染的來(lái)源

5.1 工業(yè)“三廢”對(duì)土壤中重金屬的影響

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)工業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越重視,在一些經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū),人們環(huán)保意識(shí)薄弱,加之我國(guó)目前科技水平低和經(jīng)濟(jì)實(shí)力差,未經(jīng)處理的廢水、廢氣、廢渣直接在環(huán)境中的工業(yè)發(fā)展。這些重金屬也通過(guò)自然沉淀、雨水淋入土壤等方式進(jìn)入土壤,進(jìn)入正常循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)。例如,一些金屬冶煉廠,硫酸廠,化工廠和采礦場(chǎng)附近的這些重金屬也通過(guò)自然沉淀,如雨水滲入土壤的方式,然后進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的正常循環(huán)。例如,一些金屬冶煉廠,硫酸廠,化工廠和采礦場(chǎng)附近重金屬通過(guò)自然作用,如風(fēng)力,雨水再次由重力進(jìn)入土壤層,嚴(yán)重影響居民的生活質(zhì)量。工業(yè)發(fā)達(dá),由于城市人口密度大,土壤重金屬污染嚴(yán)重,從郊區(qū)到農(nóng)村逐漸緩解。

5.2 農(nóng)業(yè)灌溉、化肥農(nóng)藥的應(yīng)用

克服了自然能力的提高,天氣已成為歷史。在追求高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、科技發(fā)展的同時(shí),為農(nóng)業(yè)提供了廣泛的農(nóng)藥、肥料等磷肥,含有鎘、汞、鉛、有機(jī)汞等農(nóng)藥和未經(jīng)處理的污染農(nóng)田灌溉農(nóng)田,是埋下了詛咒,對(duì)土壤重金屬污染的土壤硬化和鹽堿化,農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)造成很大影響。

5.3 汽車尾氣的排放

汽車尾氣排放的主要污染物如一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物、鉛。這些物質(zhì)隨風(fēng)一起落,變成土壤形成污染。實(shí)驗(yàn)證明,國(guó)道、公路在土壤重金屬污染較嚴(yán)重,而作為距離從近到遠(yuǎn),從公共道路,土壤的污染逐漸輕。

6 防范重金屬污染的途徑與措施

6.1 清理和減少化工污染源,如電鍍企業(yè)、油漆生產(chǎn)加工企業(yè)、化工原料生產(chǎn)企業(yè)、礦山開采企業(yè)、廢舊電子回收及拆解企業(yè)等。

6.2 做好雨污分流工作,充分發(fā)揮污水處理廠的作用,減少企業(yè)廢水、生活污水中重金屬對(duì)環(huán)境的危害。

6.3 減少農(nóng)田化肥和農(nóng)藥用量,加強(qiáng)畜禽糞便的處理,減少農(nóng)業(yè)投入品及養(yǎng)殖業(yè)的污染。

6.4 做好廢舊電池(干電池、蓄電池)、廢舊電子產(chǎn)品、日光燈管、熒光燈、節(jié)能燈等的集中回收。據(jù)統(tǒng)計(jì),一支普通的節(jié)能燈管破碎瞬間可以使周圍每立方米空氣中的汞濃度達(dá)到10~20毫克,而按規(guī)定汞在每立方米空氣中的最高允許濃度僅為0.01毫克。

6.5 提倡健康出行,以步代車,減少汽車尾氣(鉛、PM10)對(duì)環(huán)境的影響。

6.6 重金屬污染應(yīng)注重于防。一旦發(fā)生污染,則很難治理。為了子孫后代的安全,我們要增強(qiáng)主動(dòng)防范意識(shí)。

土壤重金屬污染給人類社會(huì)和自然生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重的危害,這些危害與人類息息相關(guān),因此,我們只有從自身做起,從控制污染的源頭采取措施,綜合性地防治土壤重金屬的污染。

參考文獻(xiàn)

[1]宋偉,陳百明,許悅.中國(guó)耕地土壤重金屬污染概況[J].水土保持研究,2013,20(2):293-298.

篇10

【關(guān)鍵詞】重金屬;水質(zhì)污染;應(yīng)用

1.環(huán)境水質(zhì)重金屬污染現(xiàn)狀

現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,雖極大地促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展,但卻同時(shí)帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染,其中,重金屬污染危害尤其嚴(yán)重。重金屬污染物基本不會(huì)在自然環(huán)境中降解,最終只會(huì)順著食物鏈累積于動(dòng)植物體內(nèi),進(jìn)而沉積在人體內(nèi),對(duì)其身體健康產(chǎn)生極大的危害。

一般而言,水環(huán)境具有一定的自凈能力,能沉淀一定量的重金屬污染物質(zhì),但一旦重金屬物質(zhì)的含量超出了水的自凈范圍,水環(huán)境的物態(tài)性質(zhì)就會(huì)發(fā)生極大變化,從而惡化其中動(dòng)植物的生長(zhǎng)條件。據(jù)調(diào)查,我國(guó)江河湖庫(kù)等水環(huán)境,超過(guò)80%都已經(jīng)被重金屬污染物嚴(yán)重污染,以黃浦江為例,其鉛含量已超出標(biāo)準(zhǔn)值的1倍,鉻含量甚至超出了兩倍以上。研究表明,重金屬污染物主要存在于水體中的懸浮物中,也有部分賦存于沉積物中,其沉淀與釋放,受水的酸堿條件影響。

2.重金屬檢測(cè)技術(shù)在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用

2.1應(yīng)用綜述

方法靈敏與否、準(zhǔn)不準(zhǔn)確是對(duì)重金屬檢測(cè)技術(shù)在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用提出的最基本問(wèn)題,當(dāng)然,我們還需要考慮分析速度、檢測(cè)限等綜合因素。目前水環(huán)境重金屬檢測(cè)的常用技術(shù)有以下幾個(gè)。

(1)原子吸收光譜法。該方法最為常見(jiàn),是環(huán)保相關(guān)部門推薦的標(biāo)準(zhǔn)方法,十分靈敏,檢測(cè)速度比較好,也有一定的抗干擾能力,檢出限也比較小。該方法主要利用了樣本的氣態(tài)基態(tài)原子可以吸收該元素特征譜線的性質(zhì),通過(guò)分析吸收量,可以定量得出重金屬的含量。

(2)原子熒光光度法。該方法抗干擾能力強(qiáng),操作簡(jiǎn)單,僅需使用少量的試樣就能準(zhǔn)確分析出重金屬元素的濃度,但缺點(diǎn)是應(yīng)用范圍有限。其原理是特定的光線被重金屬原子的蒸汽所吸收,將激發(fā)該蒸汽,使其發(fā)出特定的光線,且發(fā)射出的光線強(qiáng)度,與重金屬元素的濃度有關(guān)。

(3)電感耦合等離體法。該方法同樣是通過(guò)光譜分析對(duì)重金屬進(jìn)行檢測(cè)的,又可具體分為ICP-AES和ICP-MS,前者測(cè)量的是重金屬元素氣化電離后發(fā)出的光線,后者測(cè)定的主要是氣化過(guò)程中重金屬元素的荷質(zhì)比。電感耦合等離體法非常適宜于測(cè)量微量重金屬,具有靈敏度極高、抗干擾能力極強(qiáng)的特點(diǎn)。

(4)電化學(xué)方法。該方法利用的是重金屬元素的電化學(xué)性質(zhì),一般可具體通過(guò)測(cè)定化學(xué)電池的電阻、電位,或者重金屬元素的溶出伏安等,來(lái)具體實(shí)現(xiàn)重金屬污染物的檢測(cè)。該方法實(shí)現(xiàn)原理簡(jiǎn)單,應(yīng)用范圍廣,可同時(shí)檢測(cè)多種重金屬元素。

(5)激光誘導(dǎo)擊穿光譜法。高強(qiáng)度的激光照射在物質(zhì)上,能激發(fā)出瞬態(tài)等離子體,測(cè)定等離子的光譜,就能對(duì)樣品進(jìn)行詳細(xì)的分析了,這就是激光誘導(dǎo)擊穿光譜法的實(shí)現(xiàn)原理。其最大的優(yōu)點(diǎn)就是縮短了測(cè)量時(shí)間,且不需要任何預(yù)處理。

(6)其它生物學(xué)方法。生物學(xué)方法對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何副作用,且更加經(jīng)濟(jì)快速,具備一定的自適應(yīng)性,常見(jiàn)的方法有酶抑制法、免疫分析法,以及新發(fā)展起來(lái)的生物化學(xué)傳感器方法。酶抑制法的主要原理是重金屬污染物能降低酶的活性,導(dǎo)致酶的化學(xué)性質(zhì)出現(xiàn)變化;免疫分析法主要利用抗體免疫與重金屬污染物的化學(xué)反應(yīng);生物化學(xué)傳感器是利用生物對(duì)重金屬的敏感性,進(jìn)行重金屬檢測(cè)的一種新方法。

2.2重金屬檢測(cè)技術(shù)在環(huán)境水質(zhì)分析中的應(yīng)用實(shí)例

從上面的分析中不難發(fā)現(xiàn),多種重金屬檢測(cè)技術(shù)都適宜于環(huán)境水質(zhì)的分析,下面以淡水養(yǎng)殖池塘作為實(shí)例,對(duì)重金屬檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用做出分析。

2.2.1檢測(cè)方法的選用

一般而言,淡水養(yǎng)殖池塘中的主要重金屬污染物為銅、鋅、鉛、鎘、鉻、汞、砷、鐵、錳、鎳等元素,對(duì)于銅、鋅、鉛、鎘、鐵、錳、鎳這些元素,可采用原子吸收光譜法進(jìn)行檢測(cè);對(duì)于鉻元素,可采用DPCI分光光度法進(jìn)行檢測(cè);對(duì)于汞元素和砷元素,可采用原子熒光光度法進(jìn)行檢測(cè);這里我們主要進(jìn)行銅、鋅、鉛、鎘等元素的檢測(cè)。

2.2.2檢測(cè)步驟

首先,對(duì)檢測(cè)所需各種儀器進(jìn)行合理處理,并對(duì)實(shí)驗(yàn)用水進(jìn)行蒸餾處理,檢測(cè)用水必須經(jīng)過(guò)抽濾,并浸泡于預(yù)處理后的塑料儀器中。

其次,根據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)確定銅鋅鉛鎘各元素的檢測(cè)限,根據(jù)GB7475-1987,這四種元素按火焰原子吸收法,其檢測(cè)限分別為,5μg/L、5μg/L、25μg/L、1μg/L,再根據(jù)判定標(biāo)準(zhǔn),做出合理的質(zhì)量控制。

再次,配置不同濃度的重金屬標(biāo)準(zhǔn)溶液,通過(guò)火焰原子吸收法,繪制出不同濃度下各元素濃度對(duì)吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線。需要注意的是,測(cè)定期間需準(zhǔn)備一空白溶液,用作對(duì)比,以確定測(cè)量?jī)x器是否準(zhǔn)確。

然后,以同樣的環(huán)境條件,對(duì)待測(cè)溶液進(jìn)行重金屬檢測(cè),記錄其對(duì)相應(yīng)元素特征譜線的吸收量,必要時(shí)可用HNO3溶液對(duì)試劑進(jìn)行稀釋。

最后,根據(jù)這個(gè)吸收量,計(jì)算出各種元素的含量值,為了保證結(jié)果的準(zhǔn)確度,需要我們進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量。

3.結(jié)束語(yǔ)

重金屬檢測(cè)技術(shù),可以讓我們準(zhǔn)確掌握環(huán)境水質(zhì)中重金屬的種類與含量,對(duì)治理水體重金屬污染意義重大,一方面,通過(guò)重金屬檢測(cè),我們能準(zhǔn)確查明污染水體的主要重金屬種類,進(jìn)而針對(duì)性地進(jìn)行治理,一方面,通過(guò)重金屬檢測(cè),我們能對(duì)水體中重金屬的含量產(chǎn)生清醒的認(rèn)識(shí),為治理結(jié)果的評(píng)價(jià)打好基礎(chǔ)。在重金屬污染如此突出的現(xiàn)在,環(huán)保工作人員有必要充分應(yīng)用這類技術(shù),做好水質(zhì)污染的監(jiān)控與治理工作,同時(shí)還必須不斷完善重金屬檢測(cè)技術(shù),使其更好地為治理水體污染做出貢獻(xiàn)。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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