重金屬污染來源

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1、重金屬污染來源、分布、治理方法摘要: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(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,展現出廣闊的環(huán)境礦物學研究與應用前景。并提醒人們要提高土壤質量意識,保護生態(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與重金屬相似,所以將砷、硒列入重金屬污染物范圍

2、內。環(huán)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(fā)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,并可通過食物鏈危害人類的健康,也可以導致大氣和水環(huán)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。

3、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(tài)系統(tǒng)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0.1hm2,而且隨著今后中國經濟社會的發(fā)展如生態(tài)退耕、農業(yè)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(tài)環(huán)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

4、、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(fā)生各種形態(tài)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(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化。(4)在其危害環(huán)境方面的特點是:微量

5、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淀劑,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(親巖元素)則能損害神經系統(tǒng)的機能。本文

6、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(huán)境礦物學新方法。旨在保護環(huán)境,提高土壤的環(huán)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(yè)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于工業(yè)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

7、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(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、采礦和化學工業(yè)產生大量廢物,由于風的輸送,這些細微顆粒的鉛,從工業(yè)廢物堆擴散至周圍地區(qū)。南京某生產鉻的重工業(yè)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1.5km2,污染范圍最大延伸下限1.38km。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、

8、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0~30cm鉛的含量較高。在法國索洛涅地區(qū)A7

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