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1、重金屬污染來源、分布、治理方法河南農(nóng)大迅捷測試技術(shù)有限公司摘要:文章闡明了重金屬污染物來源與分布,同時(shí)對(duì)國內(nèi)外土壤重金屬污染治理的研究工作做了系統(tǒng)的綜述,提出了土壤中重金屬污染物防治的環(huán)境礦物學(xué)新方法,利用環(huán)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(yōu)點(diǎn),展現(xiàn)出廣闊的環(huán)境礦物學(xué)研究與應(yīng)用前景。并提醒人們要提高土壤質(zhì)量意識(shí),保護(hù)生態(tài)環(huán)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(zhì)與重金屬相似,所以將砷、硒列入重金屬污染物范圍內(nèi)。環(huán)境污染方面所
2、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(jīng)濟(jì)化的迅速發(fā)展,含重金屬的污染物通過各種途徑進(jìn)入土壤,造成土壤嚴(yán)重污染。土壤重金屬污染可影響農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量的下降,并可通過食物鏈危害人類的健康,也可以導(dǎo)致大氣和水環(huán)境質(zhì)量的進(jìn)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,
3、如北京、天津、西安、沈陽、濟(jì)南、長春、鄭州等地;。?????南方相對(duì)較輕,如福州、寧波、上海、武漢、成都等地。土壤重金屬污染將會(huì)造成生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)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0.1hm2,而且隨著今后中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展如生態(tài)退耕、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及自然災(zāi)害損毀等,土壤資源將進(jìn)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(zhì)量,將成為生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作中十分重要的一項(xiàng)內(nèi)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?cè)谒w中不能被微生物降解,而只能發(fā)生各種形態(tài)相互轉(zhuǎn)化和分散、富集過程(即遷移
4、)。重金屬污染的特點(diǎn)是:(1)除被懸浮物帶走的外,會(huì)因吸附沉淀作用而富集于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(jī)配位體(氯離子、硫酸離子、氫氧離子等)和有機(jī)配位體(腐蝕質(zhì)等)會(huì)與其生成絡(luò)合物或螯合物,導(dǎo)致重金屬有更大的水溶解度而使已進(jìn)入底泥的重金屬又可能重新釋放出來;(3)重金屬的價(jià)態(tài)不同,其活性與毒性不同。其形態(tài)又隨pH和氧化還原條件而轉(zhuǎn)化。(4)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(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(huì)轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的有機(jī)金屬化合物(如洋-甲基汞);可被生物富集,通過食物鏈
5、進(jìn)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(nèi)累積,抑制精氨酶的活性。六價(jià)鉻可能是蛋白質(zhì)和核酸的沉淀劑,可抑制細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽還原酶,導(dǎo)致高鐵血紅蛋白,可能致癌,過量的釩和錳(親巖元素)則能損害神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)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(xiàn)行治理方法入手,提出土壤中重金屬污染物防治的環(huán)境礦物學(xué)新方法。旨在保護(hù)環(huán)境,提高土壤的環(huán)境質(zhì)量。?????1?土壤中重金屬污染物來源與分布?????土壤中重金屬的
6、來源是多途徑的,首先是成土母質(zhì)本身含有重金屬,不同的母質(zhì)、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(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng),也造成重金屬對(duì)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于工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產(chǎn)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(cè)。大氣中的大多數(shù)重金屬是經(jīng)自然沉降[2]和雨淋沉降進(jìn)入土壤的。如瑞典中部Falun市區(qū)的鉛污染[3],它主要來自于市區(qū)銅礦工業(yè)廠、硫酸廠、油漆廠、采礦和化學(xué)工業(yè)產(chǎn)生大量廢物,由于風(fēng)的輸送,這些細(xì)微顆粒的鉛,從工業(yè)廢物堆擴(kuò)散至周圍
7、地區(qū)。南京某生產(chǎn)鉻的重工業(yè)廠[4]鉻污染疊加已超過當(dāng)?shù)乇尘爸?.4倍,污染以車間煙囪為中心,范圍達(dá)1.5km2,污染范圍最大延伸下限1.38km。俄羅斯的一個(gè)硫酸生產(chǎn)廠也是由工廠煙囪排放造成S、V、As的污染。公路、鐵路兩側(cè)土壤中的重金屬污染,主要是Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu的污染為主。它們來自于含鉛汽油的燃燒,汽車輪胎磨損產(chǎn)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(cè)重金屬污染強(qiáng)度逐漸減弱;隨著時(shí)間的推移,公路、鐵路土壤重金屬污染具有很強(qiáng)的疊加性。在寧—杭公路南京段兩側(cè)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(cè)污