重金屬對(duì)土壤的污染范文

時(shí)間:2023-12-15 17:55:45

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重金屬對(duì)土壤的污染

篇1

[關(guān)鍵詞]土壤 重金屬 污染 治理技術(shù) 探究

[中圖分類(lèi)號(hào)] X5 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2014)-1-172-2

1前言

在地球陸地環(huán)境表層系統(tǒng)中,土壤環(huán)境是其重要的一個(gè)組成部分。它不僅僅只是人類(lèi)生存所必須的一個(gè)環(huán)境,而且又是各種生物的重要一棲息場(chǎng)所。從某種程度上來(lái)說(shuō),土壤環(huán)境所具有的這種性質(zhì)決定者人類(lèi)以及生物今后的生存以及發(fā)展。結(jié)合相關(guān)部門(mén)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)顯示,從30萬(wàn)公頃的土壤中的重金屬進(jìn)行監(jiān)測(cè),其結(jié)果得出有3.6萬(wàn)公頃土壤的重金屬含量都是超標(biāo)的。所以,土壤重金屬的污染直接對(duì)人們的生命健康產(chǎn)生了影響。所以,在治理土壤污染工作中,防治土壤重金屬超標(biāo)問(wèn)題成為解決的首要問(wèn)題。

2土壤重金屬污染原因和分布

實(shí)際上,使土壤中重金屬含量增多的途徑有多種。第一,土壤本身含有一部分重金屬,而且對(duì)于不同土體來(lái)說(shuō),在成土過(guò)程中重金屬的量也所不同。第二,在人類(lèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,一些含有重金屬元素的大氣對(duì)土壤、大氣等造成嚴(yán)重的污染。

2.1大氣含有的重金屬沉降到土壤中

工業(yè)生產(chǎn)排放的大氣中含有大量的重金屬元素。另外,汽車(chē)尾氣排放會(huì)產(chǎn)生含有重金屬的氣體與粉塵。因而,在工廠以及公路兩側(cè)土壤中的重金屬含量較大。對(duì)于空氣中的重金屬元素來(lái)說(shuō),通常是隨雨水下降而滲入到土壤當(dāng)中的,自工廠、公路周?chē)饾u向四周擴(kuò)散。在距離城市越遠(yuǎn)的地區(qū),其土壤中的重金屬含量會(huì)越小。而污染最為嚴(yán)重的就是城市郊區(qū)。除此之外,土壤中重金屬含量也和城市人口密度、車(chē)輛密度等有直接的關(guān)聯(lián);并且如果某個(gè)國(guó)家或地區(qū)的重工業(yè)生產(chǎn)越發(fā)達(dá),就說(shuō)明這個(gè)國(guó)家或地區(qū)土壤重金屬污染就會(huì)越嚴(yán)重。

2.2農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)藥與化肥使用

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,市場(chǎng)中銷(xiāo)售點(diǎn)部分農(nóng)藥中含有大量的鉛、汞等元素,而這些元素都是加劇土壤重污染的主要原因。通常來(lái)說(shuō),在過(guò)磷酸鹽當(dāng)中,汞、鋅、鉑等重金屬元素含量最多,而氮、鉀肥的含量卻非常少。如果氮肥中鉛含量大,將嚴(yán)重污染土壤環(huán)境。例如:通過(guò)對(duì)某地區(qū)菜園中的土壤的抽樣檢測(cè),其結(jié)果是:汞含量由最初的0.22mg/kg增加到0.39mg/kg;而銅和鋅的含量增加了近2/3。所以,將進(jìn)一步增加重金屬對(duì)土壤環(huán)境的污染。除此之外,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所使用的塑料膜也含有重金屬元素,因而,一旦農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用了這種塑料膜那么將會(huì)使土壤中的重金屬含量大大增加。

2.3污水灌溉

污水灌溉指的是把集中收集的城市污染,進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理之后直接用于農(nóng)田灌溉。而城市污水的主要來(lái)源于三方面,即生活、商業(yè)、工業(yè)。在城市發(fā)展中,因工業(yè)化發(fā)展速度的進(jìn)一步加快,從而使得大量工業(yè)污水都流入到河流、湖泊當(dāng)中,但由于污水中含有大量的重金屬離子。最后因使用污水進(jìn)行農(nóng)田灌溉,所以,城市工業(yè)區(qū)附近土壤重金屬污染十分的嚴(yán)重。特別是近幾年,由于我國(guó)城市污水灌溉是農(nóng)業(yè)灌溉不可缺少的一個(gè)組成部分,所以土壤重金屬污染的面積逐漸在擴(kuò)大。其中,我國(guó)北方地區(qū)污水灌溉現(xiàn)象最為嚴(yán)重,占全國(guó)污水灌溉總面積的90%,而我國(guó)南方地區(qū)則只占6%,剩下的污染比例則集中在我國(guó)青藏地區(qū)。這樣,土壤中的各種重金屬的含量會(huì)持續(xù)上升,如:銅、鋅、汞等。

2.4重金屬?gòu)U棄物的長(zhǎng)時(shí)間堆積

一般說(shuō)來(lái),大多數(shù)廢棄物中所含的重金屬含量都是比較大的。然而,污染種類(lèi)不同,所造成的污染程度也不完全相同。通常,主要是自廢棄堆逐漸向四周而擴(kuò)散的。例如:通過(guò)對(duì)某地區(qū)垃圾場(chǎng)、車(chē)輛廢棄場(chǎng)周?chē)寥乐亟饘俸康臏y(cè)定結(jié)果分析,在廢棄物堆積的周?chē)闹亟饘伲绻㈡嚒㈠i、鋅等含量值都是超標(biāo)的。土壤重金屬含量的增加主要是由于廢棄堆積物釋放率造成的,同時(shí),隨著距離的增加,其重金屬含量對(duì)土壤污染的程度會(huì)逐漸減輕。

3有效治理土壤中重金屬污染物的方法

通過(guò)對(duì)土壤所含重金屬含量的探究我們得出:西方國(guó)家自上世紀(jì)60年代開(kāi)始,便開(kāi)始針對(duì)土壤所含的重金屬含量進(jìn)行了探究。然而,我國(guó)對(duì)土壤重金屬含量的研究開(kāi)始于上世紀(jì)80年代。現(xiàn)如今,各個(gè)國(guó)家對(duì)土壤中重金屬污染治理方法進(jìn)行了探究,主要涉及到四個(gè)治理方法:

3.1工程治理法

這一治理方法指的是通過(guò)物理或者是化學(xué)原理對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行有效治理。其具體的操作方法包含以下幾種:第一,把已經(jīng)被污染的土壤表面填鋪一層新土;第二,移走已經(jīng)被污染的土壤,再添上一層未被污染的新土;第三,也可把被污染的土壤經(jīng)挖掘后翻至下層。除此之外,也可采用淋洗法。此法指的是通過(guò)淋洗液淋洗已被污染的土壤。上述幾種方法效果極佳,但是,在具體實(shí)施過(guò)程中,復(fù)雜度較大,而且治理費(fèi)用消耗也相對(duì)較高。所以,需要慎重選用此方法。

3.2生物治理法

這一治理方法指的是借助某些生物的生活習(xí)性,改善重金屬對(duì)土壤的污染。具體的操作方法包含:(1)借助土壤中生活的低等生物吸收土壤中的重金屬,如蚯蚓、田鼠等;(2)借助生活在土壤當(dāng)中的一些微小生物來(lái)吸收土壤中的重金屬;(3)也可借助一些植物有較強(qiáng)吸收重金屬特性,進(jìn)而降低土壤重金屬的含量。然而,目前發(fā)現(xiàn)的具有較強(qiáng)積累重金屬特性的生物約有400余種。生物治理方法最主要的優(yōu)勢(shì)則是實(shí)施簡(jiǎn)單,而且投資以及對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞程度較小,但是,主要的缺點(diǎn)是治理效果并不是十分的顯著。

篇2

關(guān)鍵詞:土壤;重金屬;生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

中圖分類(lèi)號(hào):X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

土壤是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分,人類(lèi)的生存與發(fā)展都離不開(kāi)土壤的支撐。目前,我國(guó)的工業(yè)化發(fā)展對(duì)土壤造成了嚴(yán)重的重金屬污染,不僅導(dǎo)致復(fù)墾土壤的質(zhì)量嚴(yán)重下降,對(duì)人們的身體健康也造成了很大影響。面對(duì)如此嚴(yán)峻的形勢(shì),我們迫切需要對(duì)復(fù)墾土壤重金屬污染的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及評(píng)價(jià)方法進(jìn)行研究,了解重金屬在土壤中的行為過(guò)程,土壤中重金屬的不同結(jié)構(gòu)形態(tài),以及復(fù)墾土壤中重金屬污染對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)所產(chǎn)生的影響,并且研究可靠的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法以評(píng)價(jià)復(fù)墾土壤重金屬污染的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),為生態(tài)體系的建設(shè)創(chuàng)造一個(gè)良好的條件。

1 復(fù)墾土壤重金屬污染

據(jù)文獻(xiàn)資料可知,學(xué)者們對(duì)重金屬在土壤中的行為過(guò)程進(jìn)行過(guò)大量研究,在20世紀(jì)90年代表現(xiàn)得尤為突出。研究者們對(duì)污染物在土壤中遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程中所體現(xiàn)出的生態(tài)化學(xué)過(guò)程進(jìn)行了重點(diǎn)研究,尤其對(duì)不同重金屬元素進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的研究,其中主要包含汞、銅、鋅、鉛、鎳等元素。專(zhuān)家們還對(duì)土壤中各種重金屬元素的吸附能力進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,土壤對(duì)鉛的吸附能力最強(qiáng),對(duì)鋅和鎘的吸附能力最弱,由此得出,在土壤中遷移能力最強(qiáng)的元素是鋅和鎘。正是由于土壤吸附了大量的重金屬元素,導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降,同時(shí),植物在生長(zhǎng)過(guò)程中吸收富集土壤中的重金屬元素,導(dǎo)致污染鏈擴(kuò)大。因此,土壤重金屬污染嚴(yán)重影響到我國(guó)的生態(tài)建設(shè)。

除了各種重金屬污染,土壤中還存大量有機(jī)污染物,有機(jī)污染物主要是由城市生活垃圾、工業(yè)廢水以及污水處理廠排放的污穢物形成的。重金屬和有機(jī)污染物具有交互性,他們的交互作用是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,主要通過(guò)化學(xué)作用過(guò)程、微生物過(guò)程以及吸附行為表現(xiàn)出來(lái)。

2 復(fù)墾土壤重金屬污染物的生態(tài)效應(yīng)

2.1 復(fù)墾土壤重金屬污染對(duì)植物生長(zhǎng)的影響

重金屬一旦進(jìn)入環(huán)境,就會(huì)對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)造成重大影響,有研究表明,土壤中的重金屬元素會(huì)阻礙植物的生長(zhǎng)發(fā)育,例如將青豆的種子種植在含重金屬的土壤上,在重金屬濃度較低的區(qū)域,幼苗能夠正常萌芽,但在重金屬濃度高的區(qū)域,種子的萌芽率大大降低,有些即使發(fā)芽也不能夠存活。即表明重金屬的污染對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育會(huì)造成重大影響,嚴(yán)重的話(huà)可能對(duì)導(dǎo)致食品安全問(wèn)題,重金屬污染已經(jīng)嚴(yán)重影響到我國(guó)的生態(tài)建設(shè)計(jì)劃和人們的身體健康。

2.2 土壤重金屬污染中的動(dòng)植物修復(fù)

土壤重金屬污染中的動(dòng)植物修復(fù)是指有些植物本身具有吸附重金屬的功能,它們能夠吸收土壤中含有的重金屬元素,對(duì)土壤的重金屬污染起到了一定的修復(fù)作用,土壤的微生物修復(fù)是指具有生物活性的微生物可以將含有重金屬元素的土壤毒素降低,達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。

3 復(fù)墾土壤重金屬污染的生物有效性測(cè)試評(píng)估

評(píng)價(jià)復(fù)墾土壤重金屬污染生物有效性主要有兩種測(cè)試方法,一種是體外實(shí)驗(yàn),另一種是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)主要是通過(guò)喂養(yǎng)動(dòng)物時(shí)將它們的食物中添加重金屬污染土壤的飼料,觀察多大濃度的重金屬會(huì)對(duì)動(dòng)物造成影響。有研究者對(duì)老鼠進(jìn)行過(guò)實(shí)驗(yàn),研究表明含汞濃度過(guò)高的土壤對(duì)糧食作物有很大影響。

土壤重金屬污染對(duì)人體同樣會(huì)造成巨大威脅,它對(duì)人體存在的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估需要采用人工胃腸液模擬實(shí)驗(yàn),專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)稱(chēng)之為浸提法。研究者通過(guò)對(duì)浸提法的進(jìn)一步研究,提出了復(fù)墾土壤重金屬在消化道中生物可給性的評(píng)估,只需將有機(jī)酸加入消化液中,在生理學(xué)原理上進(jìn)行浸提法實(shí)驗(yàn)即可。

為了研究某污灌區(qū)土壤的銅、鋅、鎘等元素的生物有效性及形態(tài)分布,研究者們采用體外消化法來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將蚯蚓作為實(shí)驗(yàn)素材,從它的腸液中將其體內(nèi)含有的微量重金屬提取出來(lái)。之所以選擇蚯蚓的腸液,是因?yàn)閺闹刑崛〉闹亟饘俦容^特別,更符合重金屬生物有效性研究的要求。研究者們?cè)诤髞?lái)的實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn),不同的研究方法在重金屬生物有效成分的含有量上也不同。

4 復(fù)墾土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的植物培養(yǎng)法

植物培養(yǎng)法在土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的運(yùn)用非常廣泛,它采用的是人工控制和人工模擬的方法,對(duì)植物進(jìn)行栽培實(shí)驗(yàn),這種方法主要是通過(guò)植物所吸收的重金屬量將土壤重金屬污染的生物有效性體現(xiàn)出來(lái),從本質(zhì)上來(lái)講,它其實(shí)是生物浸提法,通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)與土壤重金屬濃度之間的關(guān)系。

有研究者以小麥幼苗作為素材進(jìn)行試驗(yàn),以此來(lái)對(duì)制革污泥土壤中鉻的化學(xué)形態(tài)進(jìn)行研究,并探討它與植物有效性之間的聯(lián)系,通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)使用制革污泥后,鉻的植物有效性有所提升,鉻的有效性含量會(huì)隨使用時(shí)間的變化而變化。使用時(shí)間越近,則它的有效性含量就更大。

5 蚯蚓生態(tài)毒理實(shí)驗(yàn)在土壤重金屬污染生態(tài)評(píng)估中的運(yùn)用

雖然化學(xué)分析法對(duì)土壤重金屬污染的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估起到了很重要的作用,但僅采用化學(xué)分析法是不全面的,還需要對(duì)這種方法進(jìn)行補(bǔ)充評(píng)價(jià)。研究者們?cè)诮?jīng)過(guò)一系列預(yù)實(shí)驗(yàn)后決定采用蚯蚓做生物監(jiān)測(cè)的方法來(lái)對(duì)原有的分析法進(jìn)行補(bǔ)充,因?yàn)轵球緷饷阁w膜具有穩(wěn)定性,所以采用它來(lái)做生物標(biāo)示物。

將蚯蚓放在含鉛的土壤中,蚯蚓體腔細(xì)胞濃酶體的中性紅滯留時(shí)間與土壤和蚯蚓的接觸時(shí)間成反比,接觸時(shí)間越長(zhǎng),中性紅的滯留時(shí)間就越低,土壤中鉛的含量大小變化與中性紅的停留時(shí)長(zhǎng)基本一致。另外,還將蚯蚓毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用到對(duì)重金屬尾礦的研究中,對(duì)重金屬尾礦進(jìn)行毒性評(píng)估。采用蚯蚓作為生物標(biāo)示物對(duì)于土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具有重要作用。

6 復(fù)墾土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的地理信息系統(tǒng)

6.1 地理信息系統(tǒng)的含義

地理信息系統(tǒng)被環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域所廣泛應(yīng)用,它是對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行整理的學(xué)科和技術(shù)。地理信息系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)很多功能,它能夠?qū)χ亟饘賹傩浴⑼寥拉h(huán)境的要素以及污染情況進(jìn)行全面分析。

6.2 地理信息系統(tǒng)的作用

地理信息系統(tǒng)曾在礦區(qū)土壤污染指數(shù)、重金屬含量及土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方面顯示出極大的運(yùn)用價(jià)值。由于礦區(qū)的開(kāi)采作業(yè),導(dǎo)致該地區(qū)出現(xiàn)了嚴(yán)重的土壤重金屬污染,土壤中含有大量的鉛和鋅等重金屬元素。利用地理信息系統(tǒng)對(duì)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的過(guò)程,大量工業(yè)區(qū)都已經(jīng)將其運(yùn)用到土壤重金屬風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的行列之中,它是一種新型的技術(shù),以文字和圖形結(jié)合的方式將土壤重金屬污染狀況表現(xiàn)出來(lái),簡(jiǎn)化了評(píng)估形式。

7 復(fù)墾土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估存在的問(wèn)題

我國(guó)城市的土壤重金屬污染過(guò)程比較復(fù)雜,在對(duì)其的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估上,對(duì)土壤檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)比較局限,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中基本都選擇農(nóng)業(yè)用田,具體的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也還沒(méi)有完全成形,這對(duì)生態(tài)城市的建設(shè)是不利的。

生態(tài)環(huán)境評(píng)估方法上存在很多不足,評(píng)價(jià)方法中的化學(xué)分析法實(shí)驗(yàn)測(cè)定的生物有效值其實(shí)是不準(zhǔn)確的,它大于實(shí)際生物有效值;植物培養(yǎng)法也存在缺陷,由于它受降雨、光照等環(huán)境因素的影響比較多,會(huì)受到環(huán)境的限制,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)很難控制;TCLP評(píng)估法也并不能完全真實(shí)地將生物的有效性反映出來(lái)。三種評(píng)估方法都存在著不同程度的缺陷,土壤重金屬污染的評(píng)價(jià)對(duì)象同樣具有很大的局限性,導(dǎo)致對(duì)土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估不夠系統(tǒng),為了讓評(píng)價(jià)體系變得更完善,國(guó)家應(yīng)該對(duì)受污染的土壤加大管理力度,使健康的生態(tài)環(huán)境體系早日建成。我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)復(fù)墾土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的研究,以期提出更完善、更準(zhǔn)確、更可靠的評(píng)價(jià)體系。

8 結(jié)語(yǔ)

復(fù)墾土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)對(duì)于生態(tài)環(huán)境的建設(shè)具有重要意義,本文主要針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的方法進(jìn)行了討論,通過(guò)對(duì)其存在的問(wèn)題分析,提出了個(gè)人觀點(diǎn),希望能為建立健康的環(huán)境體系起到拋磚引玉的作用。一方面需要加大土壤重金屬污染的防治作用;另一方面對(duì)土壤重金屬污染的評(píng)價(jià)體系進(jìn)一步完善,這樣對(duì)維持整個(gè)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的健康發(fā)展均具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

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篇3

關(guān)鍵詞:土壤污染修復(fù) 鐵錳氧化物 作用

隨著工業(yè)的發(fā)展和人們對(duì)于環(huán)境保護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致我國(guó)的土壤污染逐漸嚴(yán)重,但是我國(guó)的土壤污染治理工作并沒(méi)有發(fā)揮出應(yīng)有的作用。鐵錳氧化物在當(dāng)前的土壤污染修復(fù)中占據(jù)著十分重要的位置,對(duì)于改善土壤的質(zhì)量有著十分重要的作用。但是由于當(dāng)前我國(guó)的土壤污染缺少規(guī)范的治理導(dǎo)致污染土壤難以及時(shí)有效地恢復(fù)。在今后的土壤污染治理工作中需要采取有效的措施,保障土壤污染質(zhì)量工作的順利進(jìn)行。

一、當(dāng)前我國(guó)土壤污染現(xiàn)狀

隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展,當(dāng)前我國(guó)的土壤污染情況逐漸嚴(yán)重,這對(duì)于我國(guó)的環(huán)境建設(shè)和人們的生活造成了十分不利的影響。尤其是在農(nóng)村等人們依靠土地生活的地方,土壤污染嚴(yán)重影響了人們的正常生活。一些土壤污染很難進(jìn)行短時(shí)間的修復(fù),這對(duì)于環(huán)境的保護(hù)有著十分不利的影響。當(dāng)前土壤污染比較嚴(yán)重的主要是以下兩種情況:

1.重金屬對(duì)于土壤的污染

重金屬對(duì)于土壤的污染在當(dāng)期的土壤污染治理中比較難治理,由于重金屬在土壤中具有難降解,毒性強(qiáng)和積累效應(yīng)等等特征。我國(guó)土壤的重金屬污染主要是當(dāng)前一些化工企業(yè)的污染五未能及時(shí)合理的處理,將一些污染物進(jìn)行掩埋等造成的土壤污染。但是重金屬對(duì)于土壤的污染十分嚴(yán)重并且難以治理,這對(duì)于土壤污染治理部門(mén)提出了眾多的挑戰(zhàn)。當(dāng)前對(duì)于我國(guó)土壤重金屬污染的主要治理方法就是一方面在土壤中去除重金屬另一方面改變重金屬在土壤中的存在狀態(tài)。當(dāng)前主要的技術(shù)就是采用物理方法,化學(xué)方法,生物方法等等,但是并沒(méi)有取得比較好的效果,土壤污染現(xiàn)狀并沒(méi)有得到有效地改善。

2.土壤的有機(jī)污染

當(dāng)前我國(guó)土壤污染的另一重大來(lái)源就是有機(jī)物污染,相對(duì)于重金屬污染,這一污染更加嚴(yán)重,污染的種類(lèi)比較繁多。在有機(jī)物污染中其中塑料對(duì)于土壤的污染十分嚴(yán)重,而且大部分的塑料污染物是難以降解的,這對(duì)于土壤污染的治理工作造成了十分不利的影響,并且這一污染還會(huì)對(duì)人們的生活造成傷害甚至傷害人們的身體健康。另外由于化學(xué)農(nóng)藥對(duì)于土壤的污染也是土壤污染的重要原因之一,這對(duì)于土壤的危害十分嚴(yán)重,甚至?xí)绊懙降叵掠盟绊懭藗兊纳罱】怠5钱?dāng)前我國(guó)的土壤有機(jī)污染并沒(méi)有得到合理的整治,一些相關(guān)的治理方法仍然存在一定的缺陷性,并且治理并不徹底。

二、鐵錳氧化物在土壤污染修復(fù)中的重要作用

鐵錳氧化物在當(dāng)前的土壤污染修復(fù)中逐漸得到應(yīng)用,并發(fā)揮出一些作用,大大改善了當(dāng)前的土壤質(zhì)量。但是鐵錳氧化物對(duì)于土壤污染的治理并沒(méi)有得到充分的利用,鐵錳氧化物的應(yīng)用范圍還有待于進(jìn)一步擴(kuò)展。

1.鐵錳氧化物在治理土壤重金屬污染中的應(yīng)用

鐵錳氧化物作為土壤中的主要礦物元素,在當(dāng)前的土壤污染修復(fù)中發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用。當(dāng)土壤被重金屬污染之后,土壤吸持重金屬例子時(shí),土壤中的鐵錳氧化物會(huì)發(fā)揮重要的作用,土壤中Cu、Ni、Zn、Cr、Co 元素的吸附主要受鐵氧化物的控制。土壤中沉積的鐵錳氧化物對(duì)于土壤中重金屬元素的吸附作用,可以有效地控制重金屬污染物的遷移和富集,這對(duì)于減少重金屬對(duì)于土壤的污染有著十分重要的作用。鐵錳氧化物及其水化物和層狀硅酸鹽礦物質(zhì)對(duì)于吸附土壤中的重金屬元素有著十分重要的作用,但是由于人工合成的鐵錳氧化物和天然的鐵錳氧化物有著不同的作用,導(dǎo)致我國(guó)的土壤中鐵錳氧化物應(yīng)用于重金屬的土壤污染修復(fù)中仍然存在一定的問(wèn)題,需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)鐵錳氧化物對(duì)于吸附重金屬作用的研究,盡量充分發(fā)揮鐵錳氧化物在重金屬土壤污染修復(fù)中的重要作用。

2.鐵錳氧化物在治理土壤有機(jī)物污染中的應(yīng)用

鐵錳氧化物對(duì)于土壤有著一定的凈化作用,當(dāng)前土壤的有機(jī)物污染逐漸嚴(yán)重,嚴(yán)重影響了土壤的肥力和土壤的正常應(yīng)用。鐵錳氧化物對(duì)于環(huán)境中的有機(jī)毒害物有一定的降解功能,可以利用于土壤污染的修復(fù)工作中。在污染土壤的修復(fù)工作中利用鐵錳氧化物對(duì)于土壤的修復(fù)作用和凈化工作,充分提高土壤自身的治污能力和降污能力。當(dāng)前土壤中含有一些天然的鐵錳氧化物可以充分利用自然規(guī)律,降解土壤中的有機(jī)污染物。鐵錳氧化物在土壤污染治理中有著節(jié)約成本,效果明顯的優(yōu)勢(shì),在今后的土壤污染治理工作中需要進(jìn)一步提倡這一方法,充分利用鐵錳氧化物對(duì)于土壤污染的治理,緩解當(dāng)前土壤污染嚴(yán)重的現(xiàn)狀。

3.土壤污染治理的其他措施

土壤污染對(duì)于人們的生活和農(nóng)業(yè)的發(fā)展造成了十分不利的影響,特別是當(dāng)前國(guó)家逐漸重視可持續(xù)發(fā)展的前提下,土壤污染更需要進(jìn)一步加強(qiáng)治理。在今后的土壤污染治理工作中一方面需要建立完善的土壤污染治理法律法規(guī)。建立健全土壤污染治理法律可以有效地規(guī)范土壤污染治理工作,同時(shí)為土壤污染治理工作提供一定的保障。這在一定程度上也可以提高一些企業(yè)的污染治理積極性,減少企業(yè)污染物的排放,督促企業(yè)加強(qiáng)對(duì)污染物的處理工作。另一方面需要對(duì)于污染比較嚴(yán)重的企業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格的懲治。對(duì)于一些對(duì)土壤污染比較嚴(yán)重的企業(yè)需要加強(qiáng)治理,對(duì)于企業(yè)的污染物處理要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督,對(duì)于一些特別嚴(yán)重的企業(yè)可以進(jìn)行關(guān)閉,減少污染物的排放。除此之外還需要加強(qiáng)企業(yè)和工作人員的環(huán)境保護(hù)意識(shí),尤其是土壤污染的教育,對(duì)于土壤污染造成的危害進(jìn)行宣傳教育,使企業(yè)和工作人員認(rèn)識(shí)到土壤污染的嚴(yán)重危害性。在土壤污染治理工作中還需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和研究一些新的土壤污染修復(fù)措施和方法,盡量減少污染物對(duì)于土壤的污染,保障人們的正常生活。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著當(dāng)前工業(yè)的發(fā)展,我國(guó)的土壤污染逐漸嚴(yán)重,對(duì)人們的生活造成了十分不利的影響。當(dāng)前我國(guó)的土壤污染修復(fù)措施并不十分完善,一些方法的效果并不十分明顯,這導(dǎo)致我國(guó)的土壤污染治理工作難以進(jìn)行。鐵錳氧化物作為土壤中的一種豐富的物質(zhì)對(duì)于環(huán)境當(dāng)前的土壤污染有一定的作用,并且這一土壤污染修復(fù)的方法具有成本低,效果好的優(yōu)勢(shì)。在今后的土壤污染修復(fù)工作中需要進(jìn)一步充分利用鐵錳氧化物的土壤修復(fù)作用,同時(shí)還需要積極開(kāi)發(fā)一些新的土壤污染修復(fù)方法,盡量減少土壤的污染程度。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞:重金屬;污染;研究;治理方法

中圖分類(lèi)號(hào):R155文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-0432(2012)-02-0141-1

1 蔬菜是人們?nèi)粘I钪斜夭豢缮俚氖澄铮卟速|(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到人們的身體健康

影響蔬菜質(zhì)量的最大危害是重金屬污染。蔬菜中重金屬污染主要來(lái)自工業(yè)“三廢”,城鎮(zhèn)生活垃圾、污水及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身。按蔬菜被污染的途徑,可有以下幾個(gè)方面的來(lái)源。

1.1 污水的灌溉

城市工業(yè)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,水資源逐漸匱乏,污水灌溉已成為農(nóng)業(yè)灌溉用水的重要組成部分,工業(yè)廢水中往往含有重金屬。大量的不加處理的工業(yè)廢水和廢渣排放江河、湖中,使水資源受到不同程度的污染,蔬菜生產(chǎn)和增產(chǎn)主要靠灌溉。城市工礦區(qū),郊區(qū)菜田不得不大量使用工業(yè)廢水和生活污水灌溉菜田。所以,我國(guó)主要的土壤重金屬污染區(qū)都是由于污水灌溉引起的。

1.2 工業(yè)廢渣

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì);全國(guó)75個(gè)城市歷年積累的工業(yè)廢渣和尾礦達(dá)715.72億t,1980年統(tǒng)計(jì)78個(gè)省市工業(yè)廢渣共4.8億t。這些廢渣不僅占用了大片土地,而且造成更多的土壤污染。特別是城市近郊區(qū)和工礦企業(yè)附近的蔬菜地受重金屬污染愈來(lái)愈嚴(yán)重。

1.3 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)

(1)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中人們?yōu)榱似娴淖非蟾弋a(chǎn),增加效益,大量的施用含有Hg、Cd、Pb、As等不合格的化肥,城市垃圾不經(jīng)任何處理直接當(dāng)作肥料施用,導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)和作物必需的營(yíng)養(yǎng)元素含量降低,重金屬含量超標(biāo),從而影響蔬菜的;(2)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中,農(nóng)用塑料薄膜,生產(chǎn)應(yīng)用的穩(wěn)定劑等都含有重金屬Cd和As,在大量使用塑料大棚和地膜過(guò)程中都可能造成土壤重金屬的污染,從而對(duì)蔬菜等農(nóng)作物的生長(zhǎng)、產(chǎn)量、品質(zhì)均有較大的危害。

1.4 其他方面來(lái)源

隨著汽車(chē)工業(yè)的迅速發(fā)展,含Pb汽油的大量使用、汽車(chē)尾氣的排放、汽車(chē)輪胎磨損產(chǎn)生的大量重金屬、有毒有害氣體、粉塵等,都會(huì)引起交通干線附近土壤和蔬菜等作物的重金屬污染。還有油中的Cd、鍍Cd的工藝等生產(chǎn)或排放過(guò)程均將含有Cd廢物排入土壤造成污染。此外,還有微生物的污染。

2 重金屬對(duì)人體健康最直接的影響之一就是對(duì)食品安全造成威脅

大多數(shù)消費(fèi)者的食品安全觀念僅僅在農(nóng)藥殘留和食品變質(zhì)上,對(duì)土壤重金屬污染影響食品安全的問(wèn)題知之甚少。而且重金屬污染具有潛在性,普通消費(fèi)者無(wú)法從外觀上判斷農(nóng)產(chǎn)品是否受重金屬污染而避開(kāi)它。

(1)不同重金屬對(duì)身體危害不同,對(duì)人體危害最大的是有機(jī)汞,它不僅毒性高,能傷害大腦,而且比較穩(wěn)定,在人體內(nèi)停留的半壽命長(zhǎng)達(dá)70d之久,所以即使劑量很少也可累積致毒。可見(jiàn),重金屬給人類(lèi)帶來(lái)的危害是無(wú)法估量的,因此,無(wú)污染蔬菜的生產(chǎn)正日益受到人們的重視。

(2)目前,菜地和蔬菜遭受到污染是十分嚴(yán)重的,已經(jīng)暴露出來(lái)的重金屬和硝酸鹽的污染必須給以足夠的重視。土壤污染對(duì)蔬菜影響較大的重金屬有Cd、Hg、Cr、As等。

3 治理土壤中重金屬的方法

我們通過(guò)對(duì)各種蔬菜做實(shí)驗(yàn)找到不同蔬菜超標(biāo)時(shí)的土壤臨界濃度,通過(guò)控制和治理土壤中的重金屬含量來(lái)控制蔬菜中重金屬的含量。由于蔬菜重金屬的主要來(lái)源是土壤,我們可以通過(guò)以下幾個(gè)方面對(duì)土壤中的重金屬進(jìn)行治理。

3.1 土壤污染的防治

土壤污染可采用工程措施,它包括:(1)客土法:就是在污染土壤上加入凈土。但客人的土應(yīng)盡量選擇比較粘重或有機(jī)質(zhì)含量高的土壤,以增加土壤容量,減少客土量。本法適應(yīng)于淺根植物和移動(dòng)性較差的污染物。(2)換土法:就是將已污染的土壤移去,換上新土;而換土法對(duì)小面積嚴(yán)重污染且污染物是有放射性或易擴(kuò)散難分解的土壤是必須的,以防止擴(kuò)大范圍,危害人畜健康。

3.2 加強(qiáng)對(duì)工業(yè)“三廢”的治理和綜合利用

(1)禁止使用未經(jīng)處理的工業(yè)污水灌溉農(nóng)田。在積極慎重地推廣污水灌溉的同時(shí),對(duì)灌溉農(nóng)田的污水,必須進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)和控制。(2)減少工業(yè)廢水和生活污水的排放量,發(fā)展區(qū)域性污染防治系統(tǒng),包括制定區(qū)域性水質(zhì)管理規(guī)劃,合理利用自然凈化能力,實(shí)行排放污染物的總量控制,調(diào)整工業(yè)布局,改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu),除此之外,還應(yīng)有完善的管理措施。工業(yè)布局要合理,改變?nèi)剂系娜紵椒ǎG化造林,采用高煙囪和高效除塵設(shè)備,采取集中供熱,減少交通廢氣污染,施用低毒、低殘留的農(nóng)藥等。(3)選擇未受工業(yè)廢水、廢渣、廢氣污染的農(nóng)田,在遠(yuǎn)離城市的工礦企業(yè)、醫(yī)院、生活垃圾、生活用水等污染源的地區(qū)建立蔬菜生產(chǎn)基地。

3.3 對(duì)糞便、垃圾和生活污水進(jìn)行無(wú)公害化處理

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關(guān)鍵詞:土壤污染 重金屬 危害 修復(fù)方法

土壤是人類(lèi)賴(lài)以生存的主要自然資源之一,也是人類(lèi)生態(tài)環(huán)境的重要組成部分[1-2]。隨著近年來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷擴(kuò)大,所產(chǎn)生的廢水和廢渣也不斷增多,不但破壞地表植被,而且其中有毒有害重金屬還隨廢水的排放及廢渣堆的風(fēng)化和淋濾進(jìn)入周邊土壤環(huán)境[3-6]。目前我國(guó)受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染耕地面積近2,000萬(wàn)公頃,約占總耕地面積的1/5,其中工業(yè)“三廢”污染耕地1,000萬(wàn)公頃,污水灌溉的農(nóng)田面積已達(dá)330多萬(wàn)公頃。

1. 土壤重金屬污染的定義

在自然界,重金屬以各種形態(tài)存在,常見(jiàn)的金屬元素有銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、汞、鉬、金、銀等;其中既有對(duì)生命活動(dòng)所需要的微量元素,如錳、銅、鋅等;但大多數(shù)重金屬元素在環(huán)境中對(duì)環(huán)境都會(huì)有一定的污染作用,主要包括汞、鎘、鉛、鉻以及類(lèi)金屬砷等對(duì)生物體具有顯著毒害作用的元素[7]。重金屬的密度一般在4.0以上,約60種元素。但是由于不同的重金屬在土壤中的毒性差別很大,所以在環(huán)境科學(xué)中人們通常關(guān)注鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩、汞、鎘、鉛、鉻、鈷等。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)。由于土壤中鐵和錳含量較高,因而一般不太注意它們的污染問(wèn)題,但在強(qiáng)還原條件下,鐵和錳所引起的毒害亦應(yīng)引起足夠的重視。

土壤重金屬污染是指由于人類(lèi)在生產(chǎn)活動(dòng)中將重金屬帶入到土壤中,致使土壤中重金屬累積到一定程度,含量明顯高于背景,并可造成土壤質(zhì)量的退化、生態(tài)與環(huán)境的惡化現(xiàn)象[8]。土壤本身含有一定量的重金屬元素,如植物生長(zhǎng)所必需的Mn、Cu、Zn等。因此,只有當(dāng)疊加進(jìn)入土壤的重金屬元素累積的濃度超過(guò)了作物需要和忍受程度,作物才表現(xiàn)出受毒害癥狀,或作物生長(zhǎng)并未受害但產(chǎn)品中某種金屬的含量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn),造成對(duì)人畜的危害時(shí),才能認(rèn)為土壤已被重金屬污染[9]。如土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值(GB15618-1995)[10]。

2. 土壤中重金屬的來(lái)源、種類(lèi)

土壤重金屬污染主要是由工業(yè)產(chǎn)生的“三廢”以及污水灌溉、農(nóng)藥和化肥的不合理施用等農(nóng)業(yè)措施引起的。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,重金屬對(duì)土壤和農(nóng)作物的污染問(wèn)題越來(lái)越突出,部分地區(qū)土壤重金屬污染現(xiàn)象十分嚴(yán)重。總體來(lái)講,土壤重金屬污染源較廣泛,即有自然來(lái)源,又有包括人類(lèi)活動(dòng)帶入土壤的部分,目前主要來(lái)源為人為因素。主要包括大氣塵降、污水灌溉、工業(yè)廢棄物得不當(dāng)堆放、采礦及冶煉活動(dòng)、農(nóng)藥和化肥的過(guò)多施用等[11-12]。

2.1 污水灌溉

污水灌溉通常指的是使用經(jīng)過(guò)一定處理的城市污水灌溉農(nóng)田、森林和草地。中國(guó)水資源較為緊缺,部分灌區(qū)常把污水作為灌溉水源來(lái)利用。污水的種類(lèi)按其來(lái)源可分為城市生活污水、石油化工污水、工業(yè)礦山污水和城市混合污水等。城市生活污水中重金屬含量雖然不多,但由于我國(guó)工業(yè)發(fā)展迅速,許多工礦企業(yè)污水未經(jīng)分流處理而排入下水道與生活污水混合排放,從而造成污灌區(qū)土壤Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金屬含量逐年累積[15-16]。在分布上,往往是靠近污染源頭和城市工業(yè)區(qū)土壤污染嚴(yán)重,遠(yuǎn)離污染源頭和城市工業(yè)區(qū),土壤幾乎不受污水中的重金屬污染。

污灌在北方比較嚴(yán)重,因?yàn)槲覈?guó)北方比較干旱,水資源短缺嚴(yán)重,并且許多大城市都是重工業(yè)大城市,所以農(nóng)業(yè)用水更加緊張,污水灌溉在這些地區(qū)較為普遍。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)北方旱作地區(qū)污灌面積約占全國(guó)90%以上。南方地區(qū)相對(duì)較小,僅占6%,其余則在西北地區(qū)。污灌不僅導(dǎo)致土壤中重金屬元素含量的增加,而且還會(huì)在人體內(nèi)富集。研究顯示我國(guó)沈陽(yáng)、溫州和遂昌等地由于污水灌溉引發(fā)了人體鎘中毒;鞍山宋三污灌區(qū)土壤中Hg、Cd的累積顯著,污染嚴(yán)重;用處理過(guò)的污水灌溉是解決干旱地區(qū)作物需水問(wèn)題的一條可行途徑。但由此導(dǎo)致的土壤污染特別是重金屬污染必須引起重視。

2.2 農(nóng)藥和化肥污染

農(nóng)藥和化肥是重要的農(nóng)用物資,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展起到重要的推動(dòng)作用,但如果不合理施用,則可導(dǎo)致土壤中重金屬污染。部分農(nóng)藥在其組成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金屬元素,過(guò)量或不合理使用將會(huì)造成土壤重金屬污染。肥料中含有大量的重金屬元素,其中氮、鉀肥料含量相對(duì)較低,而磷肥中則含有較多的有害重金屬,另外復(fù)合肥的重金屬含量也相對(duì)較高。施用含有重金屬元素的農(nóng)藥和化肥,都可能導(dǎo)致土壤中重金屬的污染。

2.3 礦山開(kāi)采和冶煉加工

我國(guó)重金屬礦產(chǎn)相對(duì)豐富,在金屬礦山的開(kāi)采、冶煉過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生大量廢渣及廢水,而這些廢渣和廢水隨著礦山排水和降雨進(jìn)入土壤環(huán)境中,便可直接地造成土壤重金屬污染,這在我國(guó)南方地區(qū)表現(xiàn)得尤為突出。

3. 重金屬污染的特點(diǎn)及危害

3.1 重金屬元素污染土壤的主要特點(diǎn)

在土壤環(huán)境中重金屬污染特點(diǎn)可以分為兩部分:一是土壤環(huán)境中重金屬自身的特點(diǎn),二是重金屬元素在不同介質(zhì)中所表現(xiàn)的特點(diǎn)。具體特點(diǎn)如下:(1)形態(tài)變換較為復(fù)雜,重金屬多為過(guò)渡元素,有著較多的價(jià)態(tài)變化,且隨環(huán)境Eh,pH配位體的不同呈現(xiàn)不同的價(jià)態(tài)、化合態(tài)和結(jié)合態(tài)。重金屬形態(tài)不同則其毒性也不同;(2)有機(jī)態(tài)比無(wú)機(jī)態(tài)的毒性大;(3)毒性與價(jià)態(tài)和化合物的種類(lèi)有關(guān);(4)環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化形式多樣化;(5)生物毒性效應(yīng)的濃度較低;(6)在生物體內(nèi)積累和富集;(7)在土壤環(huán)境中不易被察覺(jué);(8)在環(huán)境中不會(huì)降解和消除;(9)在人體內(nèi)呈慢性毒性過(guò)程。(10)土壤環(huán)境分布呈區(qū)域性;

過(guò)量的重金屬會(huì)引起動(dòng)植物生理功能紊亂、營(yíng)養(yǎng)失調(diào)、發(fā)生病變,重金屬不易被土壤微生物降解,可在土壤中累積,也可通過(guò)食物鏈在人體內(nèi)積累,危害人體健康。土壤一旦遭受重金屬污染,就很難徹底消除,污染物還會(huì)向地下水和地表水中遷移,從而擴(kuò)大其污染。因此重金屬對(duì)土壤的污染是一類(lèi)后果非常嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。

3.2人類(lèi)因土壤重金屬污染而遭受的危害[25]

(1)土壤污染使本來(lái)就緊張的耕地資源更加短缺;(2)土壤污染給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)很大的不利影響;(3)土壤污染中的污染物具有遷移性和滯留性,有可能繼續(xù)造成新的土地污染;(4)土壤污染嚴(yán)重危及后代人的利益,不利于可持續(xù)發(fā)展;(5)土壤污染造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失;(6)土壤污染給人民的身體健康帶來(lái)極大的威脅;(7)土壤污染也是造成其他污染的重要原因。

4. 對(duì)重金屬污染的防治及修復(fù)

4.1 對(duì)土壤污染的預(yù)防

目前,仍未找到可廣泛應(yīng)用且行之有效的重金屬污染治理方法,但控制污染源,是防止土壤污染的根本措施之一,同時(shí)利用土壤的自?xún)糇饔脤?duì)污染物凈化具有一定的預(yù)防作用。控制土壤重金屬污染源,即控制進(jìn)入土壤中的重金屬污染物的數(shù)量和速度,通過(guò)土體自身的凈化作用,降低污染。

(1)控制和消除工業(yè)“三廢”

盡量利用循環(huán)無(wú)毒工藝,減少和消除重金屬污染物的排放,對(duì)工業(yè)“三廢”進(jìn)行回收改善,使其化害為利,并嚴(yán)格控制工業(yè)生產(chǎn)中污染物排放量和濃度,使之符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

(2)土壤污灌區(qū)的監(jiān)測(cè)和管理

在污灌區(qū)對(duì)灌溉污水的重金屬元素進(jìn)行控制,監(jiān)測(cè)水中重金屬污染物質(zhì)的成分、含量及其變化,避免引起土壤污染。

(3)合理施用化肥和農(nóng)藥

對(duì)于農(nóng)藥和化肥的施用,應(yīng)以環(huán)保無(wú)毒為準(zhǔn)則,禁止或限制使用高殘留農(nóng)藥,大力發(fā)展高效、低毒、低殘留農(nóng)藥,發(fā)展生物防治措施。為保證農(nóng)業(yè)的增產(chǎn),合理施用化學(xué)肥料和農(nóng)藥是必需的,但需控制好施用量,否則會(huì)造成土壤或地下水的污染。

(4)土壤容量和土壤凈化能力的提高

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,施用有機(jī)肥,改良松散型沙土,改善土壤膠體的種類(lèi)和數(shù)量,增加土壤對(duì)有害重金屬的吸附能力和吸附量,從而減少重金屬在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金屬,提高土壤凈化能力。

4.2 土壤中重金屬污染的修復(fù)方法

(1)工程措施

工程治理措施是指在土壤環(huán)境中,用物理或物理化學(xué)的原理來(lái)減少重金屬污染物的措施。主要包括客土,換土,翻土,淋洗液熱處理以及電解等方法。以上方法措施的治理效果相對(duì)徹底,但實(shí)工過(guò)程復(fù)雜、所需治理費(fèi)用較高且比較容易引起土壤肥力效果降低。

(2)生物措施

生物治理是指利用能夠在土壤中生存的生物的某些習(xí)性來(lái)抑制和改良土壤重金屬污染。Nanda Kumar P B A等發(fā)現(xiàn)某些特殊植物對(duì)土壤中的重金屬元素具有富集作用。寇冬梅等研究認(rèn)為食用菌對(duì)重金屬具有吸附作用。所用方法有動(dòng)物治理,微生物治理,植物治理等。生物措施的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施較為簡(jiǎn)便易行、投資較少且對(duì)環(huán)境破壞小,而缺點(diǎn)是在短期內(nèi)不易得到治理效果。

(3)化學(xué)措施

化學(xué)治理方法是利用化學(xué)物質(zhì)和天然礦物對(duì)重金屬污染進(jìn)行的原位修復(fù)技術(shù),目前,在許多區(qū)域得到應(yīng)用。化學(xué)治理措施主要包括利用土壤改良劑、抑制劑,增加土壤有機(jī)質(zhì)、陽(yáng)離子代換量和粘粒的含量,改變pH、Eh和電導(dǎo)等理化性質(zhì),使土壤重金屬發(fā)生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低重金屬的生物有效性。化學(xué)治理措施優(yōu)點(diǎn)是治理效果相對(duì)較明顯,而缺點(diǎn)是容易再度活化。

(4)農(nóng)業(yè)措施

農(nóng)業(yè)治理措施是通過(guò)改變耕作方式和管理制度來(lái)達(dá)到降低土壤重金屬危害的方法。M.Puschenreiter等探討了利用農(nóng)業(yè)耕作措施治理土壤重金屬的方法,得出在不同污染地區(qū)種植不同的農(nóng)作物可有效降低重金屬的污染。治理方法主要包括控制土壤水分,選擇合適的農(nóng)藥、化肥,增施有機(jī)肥,選擇農(nóng)作物品種等。農(nóng)業(yè)治理措施的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用不高,而缺點(diǎn)是需要較長(zhǎng)治理周期卻治理效果不顯著。

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篇6

土壤重金屬污染的概述

在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中產(chǎn)生了許多有毒有害物質(zhì),這些物質(zhì)來(lái)源于生活垃圾、工業(yè)廢物、礦山廢渣等生活和生產(chǎn)的多個(gè)環(huán)節(jié),這些物質(zhì)往往含有多種重金屬。隨著沉淀和富集,無(wú)法被凈化的重金屬慢慢滲透并富集到土壤中。

土壤是環(huán)境中的重要組成部分,承受著環(huán)境中約90%的污染物。同大氣和水體環(huán)境中的污染物相比,土壤中的污染物更不易遷移,更易集中富集。由于重金屬大多對(duì)人體有毒害作用,這種毒害作用隨著含量的增多而增大;當(dāng)重金屬的濃度在一定范圍下時(shí),其毒害作用因在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法發(fā)現(xiàn)而容易被忽略;當(dāng)重金屬對(duì)人體的毒害作用顯著發(fā)生時(shí),多數(shù)是屬于無(wú)法治愈且不可逆轉(zhuǎn)的。

土壤中的重金屬一般是通過(guò)食物鏈進(jìn)而在人體內(nèi)富集,當(dāng)某種重金屬的量超過(guò)安全閾值時(shí)就會(huì)嚴(yán)重危害人體健康。研究表明,人體內(nèi)的有70%鎘來(lái)源于大米和蔬菜,而大米和蔬菜中積累的鎘大部分來(lái)源于土壤,少量來(lái)源于灌溉水和空氣。鎘會(huì)影響酶的活性,影響人正常的新陳代謝,可引發(fā)貧血、高血壓、骨痛病等疾病,其危害長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年。陜西省華縣龍嶺村,這是一個(gè)有名的“癌癥村”。該村的土壤被多種重金屬所污染,種植的芹菜中汞、鎘、鉛、鉻、砷等重金屬含量極高,其中鉛超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值83.5倍;生產(chǎn)的面粉中鎘的含量超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值1.6倍、鉛超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值2.98倍。富含重金屬的糧食使得該村的居民備受癌癥、肺心病、腦血管等病痛的折磨。

值得注意的是,土壤中的重金屬除了會(huì)通過(guò)植物吸收進(jìn)而對(duì)生物產(chǎn)生毒害作用外,還會(huì)經(jīng)由雨水淋濾及地表徑流作用轉(zhuǎn)移進(jìn)入地表水系統(tǒng),通過(guò)地表水和地下水的交互作用污染地下水體,進(jìn)而對(duì)飲用水的安全構(gòu)成威脅;土壤中的重金屬還可能會(huì)緩慢的、微量的釋放到空氣中,對(duì)大氣環(huán)境造成污染。

土壤中重金屬的來(lái)源及我國(guó)的污染現(xiàn)狀

工業(yè)“三廢”排放、采礦和冶煉、家庭燃煤、生活垃圾滲出、汽車(chē)尾氣排放等是我國(guó)重金屬污染的主要來(lái)源。工業(yè)廢水、礦坑涌水、垃圾滲濾液等液體成分復(fù)雜,是土壤重金屬污染物的主要來(lái)源。

目前我國(guó)受污染的耕地約1.5億畝,固廢堆存地約300萬(wàn)畝,合計(jì)超過(guò)1.8億畝。這些受污染的土地大多數(shù)集中在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的地區(qū)。全國(guó)每年受重金屬污染的糧食多達(dá)1200萬(wàn)噸、因重金屬污染而導(dǎo)致糧食減產(chǎn)高達(dá)1000多萬(wàn)噸,合計(jì)經(jīng)濟(jì)損失至少200億元。農(nóng)業(yè)部環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)曾對(duì)全國(guó)24省、市320個(gè)嚴(yán)重污染區(qū)土壤調(diào)查發(fā)現(xiàn),大田類(lèi)農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)面積占污染區(qū)農(nóng)田面積的20%,其中重金屬超標(biāo)占污染土壤和農(nóng)作物的80%。農(nóng)業(yè)部調(diào)查發(fā)現(xiàn):我國(guó)污灌區(qū)面積約140×104公頃,遭受重金屬污染的土地面積占污染總面積的64.8%,其中輕度污染占46.7%,中度污染占9.7%,嚴(yán)重污染占8.4%,其中以汞和鎘的污染面積最大。全國(guó)目前約有1.3×104公頃耕地受到鎘的污染,涉及11個(gè)省市的25個(gè)地區(qū);約有3.2×104公頃的耕地受到汞的污染,涉及15個(gè)省市的21個(gè)地區(qū)。國(guó)內(nèi)蔬菜重金屬污染調(diào)查結(jié)果顯示:中國(guó)菜地土壤重金屬污染形勢(shì)更為嚴(yán)峻。珠三角地區(qū)近40%菜地重金屬污染超標(biāo),其中10%屬“嚴(yán)重”超標(biāo)。重慶蔬菜重金屬污染程度為鎘>鉛>汞,經(jīng)調(diào)查其近郊蔬菜基地土壤重金屬汞和鎘均出現(xiàn)超標(biāo),超標(biāo)率分別為6.7%和36.7%。廣州市蔬菜地鉛污染最為普遍,砷污染次之。保定市污灌區(qū)土壤中鉛、鎘、銅和鋅的檢出超標(biāo)率分別為50.0%、87.5%、27.5%和100%,蔬菜中鎘的檢出超標(biāo)率為89.3% 。

3 環(huán)境監(jiān)測(cè)為土壤環(huán)境質(zhì)量的整治提供技術(shù)支持

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,環(huán)境污染越來(lái)越重。來(lái)自生產(chǎn)和生活的各種污染已經(jīng)造成多數(shù)地區(qū)土壤遭受重金屬的污染。

篇7

有色金屬礦產(chǎn)資源采選冶煉活動(dòng)所造成的土壤重金屬污染已成為嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。試驗(yàn)通過(guò)對(duì)會(huì)澤某鉛鋅冶煉廠周邊不同距離區(qū)域土壤中重金屬Pb、Zn、Cd 元素進(jìn)行分析測(cè)定,并采用內(nèi)梅羅污染指數(shù)法和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法對(duì)其污染狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:(1)周邊土壤重金屬元素Pb、Zn、Cd含量平均為1 161.07、2 374.31 mg/kg和20.28 mg/kg,分別是當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸档?0.26、31.78倍和34.96倍,(2)周邊土壤重金屬元素Pb、Zn和Cd單因子污染指數(shù)分別為2.32、4.75和20.28,分別達(dá)中污染、重污染和重污染級(jí)別;綜合污染指數(shù)平均為15.75,達(dá)到重污染級(jí)別。(3)周邊土壤重金屬Pb、Zn、Cd生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)分別為151.3、31.8和1 049.1,污染等級(jí)分別達(dá)到了強(qiáng)度、輕度和極度;生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)RI平均為1 232.2,污染等級(jí)為極度。

關(guān)鍵詞:土壤;重金屬;污染;評(píng)價(jià)

中圖分類(lèi)號(hào):S151.9+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A 文章編號(hào):1001-4942(2017)04-0072-06

Characteristics and Evaluation of Heavy Metal Pollution in Soil

Surrounding a Lead and Zinc Smelter in Huize of Yunnan Province

Yang Muqing, Kang Hongyu, Liu Yuan, Lin Jian, Kang Rifeng, Zhang Naiming

(Yunnan Agricultural University/Yunnan Soil Fertilizer and Pollution Repair

Engineering Laboratory, Kunming 650201, China)

Abstract Soil heavy metal pollution caused by exploitation of nonferrous metalmine has become a severe environment problem. Pb, Zn and Cd in soil surrounding a lead and zinc smelter in Huize were measured and analyzed statistically, and the pollution status was evaluated through applying Nemerow multi-factor index method and potential ecological risk index method. The results were as follows. (1) The average contents of Pb, Zn and Cd were 1 161.07, 2 374.31 and 20.28 mg/kg respectively, which were 30.26, 31.78 and 34.96 times of the background value in the local soil. (2) The single pollution indexes of Pb, Zn and Cd were 2.32, 4.75 and 20.28 respectively, so the fist one reached the level of common pollution and the other two reached the level of heavy pollution. The average comprehensive pollution index was 15.75, which reached the level of heavy pollution. (3) The ecological risk coefficients were 151.3, 31.8 and 1 049.1 respectively, and the pollution levels were intense, slight and extreme. The average ecological risk index was 1 232.2 with the extreme level of pollution.

Keywords Soil; Heavy metals; Pollution; Evaluation

全土壤污染調(diào)查公報(bào)顯示,我國(guó)土壤環(huán)境污染形勢(shì)十分嚴(yán)峻,土壤總超標(biāo)率為16.1%,其中,重金屬污染尤為突出,土壤重金屬污染已成為不容忽視的環(huán)境問(wèn)題。

云南是著名的有色金屬王國(guó),有色金屬冶煉過(guò)程中,一部分重金屬元素隨冶煉廢水釋放,對(duì)土壤、地表水、地下水等造成嚴(yán)重污染,導(dǎo)致周邊生態(tài)環(huán)境被嚴(yán)重破壞[1];另一部分重金屬元素則以氣態(tài)或煙塵等形式排放到大氣中,特別是亞微米顆粒中攜帶了大量的重金屬,通過(guò)大氣沉降、降雨等過(guò)程進(jìn)入土壤[2]。云南省東北部會(huì)澤縣擁有我國(guó)重要的鉛鋅礦產(chǎn)資源,礦產(chǎn)規(guī)模大、品位高、伴生有用元素多,歷史上由于生產(chǎn)力落后,長(zhǎng)期以來(lái)都采用土法冶煉,冶煉過(guò)程中,重金屬元素釋放到大氣或殘留于礦渣中[3,4],已造成了大面積嚴(yán)重的重金屬污染[5]。因此,了解區(qū)域內(nèi)土壤重金屬污染情況及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),有利于更好地提出修復(fù)治理方案。

本研究在野外調(diào)查和室內(nèi)試驗(yàn)分析的基礎(chǔ)上,對(duì)云南會(huì)澤某鉛鋅冶煉廠周邊不同距離土壤重金屬的含量進(jìn)行分析測(cè)試,并評(píng)估土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),旨在為不同污染狀況土壤治理修復(fù)及防控措施提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

會(huì)澤縣位于云南省東北部,地處東經(jīng)103°03′~103°55′、北緯25°48′~27°04′之間,平均海拔2 200 m以上,主要土壤類(lèi)型有紅壤、棕壤、燥紅土等,氣候睪停 降雨充沛,年平均氣溫12.7℃,年均降雨量858.4 mm, 年均相對(duì)濕度79%,干濕分明,屬典型的溫帶高原季風(fēng)氣候,地勢(shì)西高東低,南起北伏,由西向東呈階梯狀遞減,又具有獨(dú)特的高原季風(fēng)氣候和豐富的立體氣候特點(diǎn),當(dāng)?shù)刂饕r(nóng)作物為玉米和馬鈴薯,主要經(jīng)濟(jì)作物為蔬菜和水果。

1.2 樣品采集

因當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng),故在鉛鋅冶煉廠東北及偏東方向不同距離(分別距鉛鋅冶煉廠200、1 000、3 000 m處)的H、L、M三區(qū)域,采用S形進(jìn)行土壤樣品采集,每個(gè)區(qū)域取8個(gè),共計(jì)24個(gè)樣品,在每個(gè)采樣點(diǎn)按照0~20 cm深度進(jìn)行多點(diǎn)采集土樣,每處采樣點(diǎn)充分混合按照四分法保留1 kg,裝于自封袋運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室處理。采樣點(diǎn)說(shuō)明見(jiàn)圖1。

1.3 樣品的處理與分析

土壤樣品先置于室內(nèi)自然風(fēng)干,除去雜物,取100 g土樣過(guò)2 mm的尼龍篩后研磨,再過(guò)100目篩,裝于自封袋中備用。土壤重金屬Pb、Zn、Cd全量的測(cè)定采用王水-高氯酸消解[6],原子吸收分光光度法測(cè)定。

1.4 土壤重金屬污染評(píng)價(jià)

為準(zhǔn)確了解研究區(qū)域內(nèi)重金屬的污染狀況,本研究評(píng)價(jià)方法采用單因子指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法。

1.4.1 單因子指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法[7]

單因子指數(shù)評(píng)價(jià)法計(jì)算公式為:

式中:Pi為i污染物的污染指數(shù);Ci為i污染物的實(shí)際測(cè)量值;Si為i污染物的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

式中:P為內(nèi)梅羅綜合指數(shù);Piave為所有污染物單因子指數(shù)平均值;Pimax為所有污染物單因子指數(shù)最大值。根據(jù)單因子指數(shù)法, 可將土壤劃分為4個(gè)等級(jí);根據(jù)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù),可將土壤劃分為5個(gè)等級(jí)(見(jiàn)表1)。

重金屬污染評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參照國(guó)家環(huán)保局的《國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618―1995)[8]進(jìn)行評(píng)價(jià)。因冶煉廠周邊土壤重金屬污染嚴(yán)重,所以采用土壤環(huán)境三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)(土壤環(huán)境質(zhì)量三級(jí)標(biāo)準(zhǔn) Cd≤1 mg/kg、Pb≤500 mg/kg、Zn≤500 mg/kg)。

1.4.2 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法[9] 該方法在反映某一特定環(huán)境中各種污染物影響的同時(shí),也反映了多重污染物的綜合影響,并以定量的方法劃分出潛在危害程度[10],對(duì)于控制污染極其重要。

1.5 數(shù)據(jù)分析

本研究數(shù)據(jù)及圖表采用Microsoft Excel 2007 和 SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行制作及分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤重金屬含量統(tǒng)計(jì)特征分析

由表3可知,就總體而言,鉛鋅冶煉廠周邊重金屬元素Pb、Zn、Cd含量隨著距冶煉廠距離增加而呈現(xiàn)線性降低趨勢(shì),當(dāng)距離為3 000 m時(shí),土壤中Pb、Zn、Cd的平均含量分別為306.06、498.56、6.92 mg/kg,且在不同區(qū)域元素分布特征各不相同,3種元素含量都不同程度地超過(guò)了當(dāng)?shù)赝寥拉h(huán)境背景值(Pb 38.37 mg/kg、Zn 74.71 mg/kg、Cd 0.58 mg/kg),具體表現(xiàn)為以下三方面:

H區(qū)域土壤中Pb含量為404.40~3 241.00 mg/kg,平均值為1 932.05 mg/kg;Zn含量為1 469.00~7 323.00 mg/kg,平均值為4 660.00mg/kg;Cd含量8.18~52.61 mg/kg,平均值32.17 mg/kg。變異系數(shù)的差異反映了研究區(qū)域土壤中3種重金屬元素含量變化程度的大小,其從大到小依次為Cd>Zn>Pb。土壤中Pb、Zn、Cd含量全部超過(guò)了當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸担謩e為當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸档?0.35、62.37倍和55.46倍,這主要由于該區(qū)域距離冶煉廠近,污染物輻射強(qiáng)度大。

M區(qū)域土壤中Pb含量為576.60~2 437.00mg/kg,平均值為1 245.11 mg/kg;Zn含量為 1 087.00~2 300.00 mg/kg,平均值為1 964.37 mg/kg;Cd含量為15.82~32.51 mg/kg,平均值21.74 mg/kg。該研究區(qū)域土壤中3種重金屬變異系數(shù)從大到小依次為Pb>Cd>Zn。土壤中Pb、Zn、Cd含量全部超過(guò)了當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸担謩e為當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸档?2.45、26.29倍和37.48倍。M區(qū)域內(nèi)土壤重金屬含量較H區(qū)域有了明顯減少,說(shuō)明冶煉廠周邊土壤重金屬污染主要來(lái)自冶煉廠,且污染程度隨距冶煉廠距離的增加而減少。

L區(qū)域土壤中Pb含量為191.60~385.40 mg/kg,平均值為306.06 mg/kg;Zn含量266.70~838.00 mg/kg,平均值為498.56 mg/kg;Cd含量1.00~10.72 mg/kg,平均值為6.92 mg/kg。該研究區(qū)域土壤中3種重金屬變異系數(shù)從大到小依次為Cd>Zn>Pb。土壤中Pb、Zn、Cd含量全部超過(guò)了當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸担謩e為當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸档?.99、1.31倍和11.93倍。該區(qū)域較H區(qū)域和M區(qū)域3種重金屬元素含量大為減少,主要是距離冶煉廠最遠(yuǎn),同時(shí)該區(qū)域?yàn)檗r(nóng)田,主要種植玉米,可能由于作物吸附了較多的重金屬,導(dǎo)致土壤中重金屬含量相對(duì)減少。

2.2 冶煉廠周邊土壤重金屬污染程度

內(nèi)梅羅指數(shù)法可以全面反映各重金屬對(duì)土壤的不同作用,突出高濃度重金屬對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響,以避免由于平均作用削弱污染金屬權(quán)值現(xiàn)象的發(fā)生[12]。

按照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以及評(píng)價(jià)方法計(jì)算鉛鋅冶煉廠周邊不同區(qū)域重金屬單因子污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)(表4)。由單因子污染指數(shù)可以看出,就總體而言,研究區(qū)采樣點(diǎn)土壤中Zn和Cd單因子污染指數(shù)都超過(guò)3,處于重污染等級(jí);Pb單因子污染指數(shù)在2~3之間,處于中污染級(jí)別。就單區(qū)域評(píng)價(jià)而言,H區(qū)域中Pb、Zn、Cd的單因子污染指數(shù)分別為3.86、9.32、32.17,屬于重污染等級(jí);M區(qū)域中Zn、Cd元素單因子污染指數(shù)分別為3.93和21.74,屬于重污染等級(jí),而Pb元素單因子污染指數(shù)則為2.49,屬于中污染等級(jí);L區(qū)域中Pb、Zn、Cd的平均單因子污染指數(shù)分別為0.61、1.00和6.93,污染等級(jí)分別為清潔、輕污染和重污染。

從綜合污染指數(shù)來(lái)看,鉛鋅冶煉廠周邊土壤綜合污染指數(shù)均超過(guò)了3,屬于重污染等級(jí),說(shuō)明冶煉廠周邊農(nóng)田土壤已受到嚴(yán)重污染。

2.3 冶煉廠周邊土壤潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)

2.3.1 參數(shù)的確定 為了更好地反映該礦區(qū)土壤重金屬的污染情況,本研究選取會(huì)澤縣土壤3種金屬元素背景值為參比值,同時(shí)參照文獻(xiàn)[13]設(shè)定了3種重金屬生物毒性響應(yīng)系數(shù),見(jiàn)表5。

2.3.2 評(píng)價(jià)結(jié)果 經(jīng)計(jì)算,鉛鋅冶煉廠周邊土壤重金屬元素的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)Eir和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)RI如表6所示。

從單因子生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)可知,H區(qū)域3種重金屬平均潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的順序?yàn)镃d>Pb>Zn,其中Pb平均潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)為251.8,達(dá)到很強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度,Zn平均潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)為62.4,生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度為中度,Cd平均潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)為1 664.2,達(dá)到極度生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度。H區(qū)域土壤重金屬潛在風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)在734.1~3 231.6之間,平均值為1 978.3。各采樣點(diǎn)區(qū)域均達(dá)到了極度生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平,而導(dǎo)致土壤重金屬污染的主要污染因素是Pb和Cd,其中Pb潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)貢獻(xiàn)比率達(dá)4.35%~39.37%,Cd潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)貢獻(xiàn)比率_57.64%~90.47%。

從單因子生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)可知,M區(qū)域3種重金屬平均潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的順序?yàn)镃d>Pb>Zn,其中Pb平均潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)為162.3,達(dá)到很強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度,Zn平均潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)為6.7,生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度為輕度,Cd平均潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)為1 124.7,達(dá)到極度生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度。M區(qū)域土壤重金屬潛在風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)在996.6~1 811.1之間,平均值為1 313.2。各采樣點(diǎn)區(qū)域均達(dá)到了極度生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平,而導(dǎo)致土壤重金屬污染的主要污染因素是Pb和Cd,其中Pb潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)貢獻(xiàn)比率達(dá)5.48%~20.54%,Cd潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)貢獻(xiàn)比率達(dá)77.72%~92.85%。

從單因子生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)可知,L區(qū)域3種重金屬平均風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的順序?yàn)镃d>Pb>Zn,其中Cd平均潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)為358.3,達(dá)到極度生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度,Pb和Zn的平均潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)分別為39.9和6.7,生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度為輕度。L區(qū)域土壤重金屬潛在風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)在90.1~613.7之間,平均值為404.9。有62.5%采樣點(diǎn)區(qū)域達(dá)到了極度生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平,25.0%采樣點(diǎn)位達(dá)到了很強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平,而導(dǎo)致土壤重金屬污染的主要因素是Cd,Cd潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)貢獻(xiàn)比率達(dá)57.39%~91.33%。

3 討論

本研究區(qū)域中,土壤重金屬變異系數(shù)均較低且均勻,說(shuō)明3種重金屬空間差異均不大,且受外界狀況影響可能一致,一定程度上反映了Pb、Zn、Cd這3種重金屬元素在該區(qū)域的來(lái)源可能具有同源性,也表明該區(qū)域土壤主要受到鉛鋅冶煉活動(dòng)的影響。與此同時(shí),變異系數(shù)較低也一定程度上說(shuō)明本試驗(yàn)所布設(shè)的24個(gè)采樣點(diǎn)的土壤重金屬含量基本能反映出研究區(qū)土壤重金屬的整體狀況,這與陸泗進(jìn)等[3]在會(huì)澤某鉛鋅廠周邊農(nóng)田重金屬研究相符。

土壤中3種重金屬含量隨著距離增加而明顯降低,礦產(chǎn)冶煉過(guò)程中長(zhǎng)期排放含有重金屬的煙塵,在冶煉廠周邊環(huán)境中沉降,其沉降量與距離冶煉廠的距離密切相關(guān),在冶煉廠周邊環(huán)境的農(nóng)田表層土壤,通常富集了高濃度的重金屬,冶煉廠煙氣粉塵的沉降是周邊土壤重金屬污染的主要來(lái)源之一。劉勇等[2]通過(guò)對(duì)關(guān)中西部某鉛鋅廠周邊農(nóng)田為研究對(duì)象發(fā)現(xiàn),以鉛鋅冶煉廠為主中心,Pb和Zn濃度值在兩個(gè)相反的方向上逐漸降低。胡雪菲等[14]對(duì)徽縣鉛鋅冶煉區(qū)土壤中重金屬研究表明,Pb含量隨距離增大而逐漸減小,說(shuō)明該地區(qū)冶煉活動(dòng)造成Pb的污染狀況與污染源距離密切相關(guān)。袁藝寧等[1]在湖南某鉛鋅冶煉廠土壤調(diào)查結(jié)果表明,渣堆場(chǎng)下,距渣堆場(chǎng)10 m處及1 000 m處表層土壤中重金屬Pb的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別可達(dá)775.25、645.33 mg/kg和309.80 mg/kg。研究區(qū)由于長(zhǎng)期鉛鋅冶煉活動(dòng),導(dǎo)致周邊土壤受到不同程度的重金屬污染。研究區(qū)域內(nèi)重金屬元素的污染程度表現(xiàn)為Cd>Pb>Zn,這也與李敬偉等[15]的研究結(jié)果基本一致。

采用單因子指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法以及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法對(duì)鉛鋅冶煉廠周邊土壤污染程度進(jìn)行評(píng)價(jià),就總體而言,周邊土壤重金屬綜合污染程度都達(dá)到了重污染或極度污染水平,就單因子而言,采用單因子污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果表明,冶煉廠周邊Zn和Cd元素單因子污染指數(shù)都為重污染級(jí)別,而Pb元素單因子污染指數(shù)級(jí)別為中污染;而采用潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià),單因子生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)中Pb、Zn、Cd污染等級(jí)分別為強(qiáng)度、輕度和極度。總體而言,兩種方法得出的結(jié)論大致相同,但單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)又有差異,可能是潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法引入了毒性響應(yīng)系數(shù),將重金屬的環(huán)境生態(tài)效應(yīng)與毒理學(xué)聯(lián)系起來(lái)[16]。而內(nèi)梅羅指數(shù)法則突出了高濃度重金屬對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響[12],因此造成區(qū)域內(nèi)Pb和Zn的污染差異性。

4 結(jié)論

冶煉廠周邊土壤重金屬含量隨著距冶煉廠距離的增加而顯著減少。就整體而言,周邊土壤重金屬元素Pb、Zn、Cd含量平均為1 161.07、2 374.31 mg/kg和20.28 mg/kg,分別是當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸档?0.26、31.78倍和34.96倍,且平均含量由高到低依次為Zn>Pb>Cd。

內(nèi)梅羅指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果表明,冶煉廠周邊土壤重金屬元素Zn和Cd單因子污染指數(shù)分別為4.75和20.28,級(jí)別達(dá)到重污染,Pb單因子污染指數(shù)為2.32,級(jí)別達(dá)到中污染;重金屬污染指數(shù)由高到低依次為Cd>Zn>Pb;綜合污染指數(shù)平均為15.75,達(dá)到重污染級(jí)別。

潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果表明,冶煉廠周邊土壤重金屬Pb、Zn、Cd生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)分別為151.3、31.8和1 049.1,污染等級(jí)分別達(dá)到了強(qiáng)度、輕度和極度;重金屬污染指數(shù)由高到低依次為Cd>Pb>Zn;研究區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)平均為1 232.2,污染等級(jí)為極度。

參 考 文 獻(xiàn):

[1]

袁藝寧,楊志輝,柴立元,等.鉛鋅冶煉廠渣堆場(chǎng)周邊土壤鉛污染特征[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2014, 23(2): 307-311.

[2] 劉勇,王成軍,馮濤,等.重金屬在鉛鋅冶煉廠內(nèi)的空間分布及污染評(píng)價(jià)[J].西北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,44(1):133-140.

[3] 陸泗進(jìn),王業(yè)耀,何立環(huán).會(huì)澤某鉛鋅礦周邊農(nóng)田土壤重金屬生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2014, 23(11): 1832-1838.

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[13]樊文華,白中科,李慧峰,等.復(fù)墾土壤重金屬污染潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2011,27(1):348-354.

[14]胡雪菲,蔣煜峰,展惠英,等.徽縣鉛鋅冶煉區(qū)土壤中重金屬的空間分布特征[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè),2015,31(2):92-97.

篇8

新華剛2010年10月25日《河南6城市堆放52萬(wàn)噸鉻渣數(shù)十年,致持久污染》一文指出,河南6處鉻渣堆共計(jì)52萬(wàn)噸,其中最小的在新鄉(xiāng),2.84萬(wàn)噸,最大的在義馬市,32.5萬(wàn)噸,義馬的鉻渣量占全省的67%。鉻渣中含有致癌物鉻酸鈣和劇毒物六價(jià)鉻,這些鉻渣堆大多沒(méi)有防雨、防滲措施,經(jīng)過(guò)幾十年的雨水沖淋、滲透,正一天天地成為持久損害地下水和農(nóng)田的污染擴(kuò)散源。

新華網(wǎng)2011年11月11日的文章《調(diào)查組專(zhuān)家解讀蓬澩19-3油田溢油事故原因凋查結(jié)論》指出,蓬萊19-3油田溢油事故聯(lián)合調(diào)查組在2011年11月11日公布的事故調(diào)查結(jié)果顯示:康菲石油中國(guó)有限公司在蓬萊19-3油田生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中沒(méi)有執(zhí)行相關(guān)方案,事故定性為“重大海洋溢油污染責(zé)任事故”。

中廣網(wǎng)2010年7月14日題為《紫命礦業(yè)滲漏污染,福建汀江漁民生計(jì)受損》的文章說(shuō),2010年7月3日,紫金礦業(yè)集團(tuán)發(fā)生污水滲漏事故。福建汀江流域數(shù)百萬(wàn)斤魚(yú)類(lèi)死亡。當(dāng)?shù)卣m然以平均每斤6塊的價(jià)格收購(gòu)漁民所有的魚(yú),基本能補(bǔ)償漁民在魚(yú)上的損失,但漁民的投資并沒(méi)有得到補(bǔ)償,同時(shí)汀江今后將禁止養(yǎng)魚(yú),不少斷了生計(jì)的漁民對(duì)未來(lái)感到茫然。

央視《新聞1+1》2011年8月15日的節(jié)目《迷霧重重的“鉻污染”》,報(bào)道了云南曲靖陸良化工實(shí)業(yè)有限公司5000多噸工業(yè)廢料鉻渣非法傾倒導(dǎo)致污染的事件。住在附近的興隆村村民王建有說(shuō),村內(nèi)每年至少有6至7人死于癌癥,自己也是肺癌晚期,興隆村已經(jīng)成為遠(yuǎn)近聞名的“死亡村”。村民懷疑這和附近的化工廠污染有關(guān)。

重金屬污染困境

光明網(wǎng)2012年2月8日的文章《隱藏在廣西龍江鎘污染事件之下的原罪》指出,地處廣西西北部的河池市被譽(yù)為中國(guó)有色金屬之鄉(xiāng),境內(nèi)錫、銻、鋅、銦、鉛等礦產(chǎn)儲(chǔ)量豐富,已探明有色金屬40余種,儲(chǔ)量?jī)r(jià)值700億美元。這些礦藏大多伴生有砷、鎘等重金屬礦物。目前。河池有規(guī)模以上采選企業(yè)41家,規(guī)模以上冶煉加工企業(yè)31家,在全市億元產(chǎn)值以上的42家企業(yè)中,有色金屬企業(yè)就占了19家。有色金屬帶來(lái)大筆財(cái)富的同時(shí),也帶來(lái)了嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題,有色金屬的開(kāi)采及冶煉對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成了包括土壤、水源在內(nèi)不同程度的污染。

龍江鎘污染事件在當(dāng)?shù)夭⒎鞘装l(fā)。2001年至今。河池已發(fā)生至少3起特大砷污染事故,其中2008年10月3日發(fā)生在河池市郊區(qū)的砷污染水源造成附近村民450人尿砷超標(biāo)。此次鎘污染事件中被懷疑為污染源企業(yè)的金河礦業(yè)股份有限公司曾在官方2009年涉砷企業(yè)整治行動(dòng)中收到過(guò)整改通知。

2006年河池市未完成減排任務(wù),2008年被國(guó)家“區(qū)域限批”,暫停新項(xiàng)目審批。不過(guò)作為廣西有色金屬工業(yè)重要基地,有色金屬采選冶煉及加工業(yè)仍然是河池市工業(yè)經(jīng)濟(jì)和財(cái)稅的重要增長(zhǎng)點(diǎn)。

新華網(wǎng)2011年10月16日的文章《重金屬污染危害“升級(jí)”》說(shuō),從頻頻發(fā)生的“血鉛事件”到震驚全國(guó)的“鎘米風(fēng)波”,我國(guó)重金屬污染警鐘頻頻敲響。據(jù)了解,在湖南、遼寧、內(nèi)蒙古等省區(qū),我國(guó)重金屬污染正由大氣、水體向土壤污染轉(zhuǎn)移,土壤重金屬污染已進(jìn)入到集中多發(fā)期;同時(shí),重金屬污染出現(xiàn)了工業(yè)向農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移、城區(qū)向農(nóng)村轉(zhuǎn)移、地表向地下轉(zhuǎn)移、上游向下游轉(zhuǎn)移,從水土污染到食品鏈轉(zhuǎn)移。由逐步積累的污染正在進(jìn)入突發(fā)性、連鎖性、區(qū)域性的爆發(fā)階段。

《人民日?qǐng)?bào)?海外版》2011年6月4日發(fā)表文章《重金屬污染事件頻發(fā),中國(guó)環(huán)境形勢(shì)依然嚴(yán)峻》稱(chēng),中國(guó)目前重金屬污染形勢(shì)比較嚴(yán)峻。從環(huán)保部當(dāng)天的《2010年中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》看,一是地表水污染較重。雖然全國(guó)地表水國(guó)控?cái)嗝娓咤i酸鹽指數(shù)年均濃度為4.9毫克/升,比2009年下降3.9%,比2005年下降31.9%,但是全國(guó)地表水污染依然較重。長(zhǎng)江、黃河、珠江、松花江、淮河、海河和遼河等七大水系總體為輕度污染。其中,長(zhǎng)江、珠江總體水質(zhì)良好,松花江、淮河為輕度污染,黃河、遼河為中度污染,海河為重度污染。

二是農(nóng)村環(huán)境相當(dāng)嚴(yán)峻。中國(guó)環(huán)保方面城鄉(xiāng)差距非常明顯,農(nóng)村的環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后,環(huán)境管理的基礎(chǔ)也很薄弱,法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)很不完善,監(jiān)管能力嚴(yán)重不足。農(nóng)村環(huán)保欠賬過(guò)多,據(jù)第一次全國(guó)污染源普查,農(nóng)村的污染排放已經(jīng)占到了全國(guó)的“半壁江山”,其中COD(化學(xué)需氧量)占到了43%,總氮占到了57%,總磷占到了67%。

新華網(wǎng)2011年2月23日的文章《中國(guó)農(nóng)地污染日益嚴(yán)重,官員看報(bào)告后稱(chēng)無(wú)力治理》指出,國(guó)土資源部稱(chēng),中國(guó)每年有1200萬(wàn)噸糧食遭到重金屬污染,直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)200億元。

2009年中國(guó)食品安全高層論壇報(bào)告上的數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)1/6的耕地受到重金屬污染,重金屬污染土壤面積至少有2000萬(wàn)公頃。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院院長(zhǎng)羅云波稱(chēng)。食品中藥物殘留和重金屬對(duì)我國(guó)食品安全的潛在影響巨大。其中,鉛和鎘污染問(wèn)題突出,有36%的膳食鉛攝入量超過(guò)安全限量,特別是皮蛋的含量比較高。國(guó)家疾控中心曾對(duì)1000余名0~6歲兒童鉛中毒情況進(jìn)行免費(fèi)篩查、監(jiān)測(cè),結(jié)果顯示,23.57%的兒童血鉛水平超標(biāo)。

重金屬污染不僅僅威脅著企業(yè)周邊的人群,這個(gè)“隱形殺手”還在不知不覺(jué)中侵蝕著我們的軀體。我們和我們的后代,正在承受犧牲環(huán)境、盲目發(fā)展經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的嚴(yán)重后果,而且由于重金屬污染已經(jīng)滲透到生活中的每一個(gè)環(huán)節(jié),我們幾乎無(wú)處可去、無(wú)路可逃。

重金屬污染頻現(xiàn)之因

《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》2011年10月14日發(fā)表的文章《土壤重金屬污染加劇處集中多發(fā)期,地方政府片面追求GDP之禍》說(shuō)到,我國(guó)重金屬污染的主要來(lái)源是化工和礦山。上世紀(jì)80年代中期以來(lái),國(guó)內(nèi)采礦業(yè)的粗放式發(fā)展方式,加上科學(xué)技術(shù)落后、環(huán)保投入不足與意識(shí)不強(qiáng)、資源盲目開(kāi)發(fā),濫挖濫采使得云南、廣西、湖南、四川、貴州等重金屬主產(chǎn)區(qū)的土地被日漸污染。

而在東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),重金屬污染則來(lái)自于工廠。國(guó)內(nèi)30多家環(huán)保組織聯(lián)合的《2010IT品牌供應(yīng)鏈重金屬污染調(diào)研》稱(chēng),IT企業(yè)重金屬污染居首。一項(xiàng)由原國(guó)家環(huán)保總局進(jìn)行的土壤調(diào)查結(jié)果顯示,廣東省珠江三角洲近40%的農(nóng)田菜地土壤遭重金屬污染,且其中10%屬?lài)?yán)重超標(biāo)。

農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)也成了重金屬污染源。根據(jù)《湖南省洞庭湖區(qū)生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查評(píng)估報(bào)告》中對(duì)寧鄉(xiāng)、益陽(yáng)等6個(gè)研究區(qū)的鎘輸入土壤的途徑分析:來(lái)自灌溉水的鎘輸入約為每畝0.013克,而來(lái)自磷肥的為每畝0.11克,鎘輸入后者比前者超過(guò)近10倍。

在一些小規(guī)模的養(yǎng)殖場(chǎng),人們常常在豬、雞等農(nóng)畜的飼料中添加含砷制劑,因?yàn)檫@種重金屬可以殺死豬體內(nèi)的寄生蟲(chóng),促進(jìn)牲畜生長(zhǎng)。這些牲畜的糞便又是農(nóng)民樂(lè)于使用的有機(jī)肥料。當(dāng)含砷的肥料被堆積入田時(shí),肥料內(nèi)的重金屬就會(huì)悄無(wú)聲息地潛入地下。并隨著耕種傳遞到農(nóng)作物中。人們吃掉了這些重金屬污染的飼料喂養(yǎng)的豬,又吃掉了被重金屬污染的土壤中種植出來(lái)的蔬菜和糧食,有些人甚至還喝著被重金屬污染的

地下水,人體就這樣被二度污染、甚至三度污染。

此外,一些地方政府錯(cuò)誤的“發(fā)展觀”與“政績(jī)觀”阻礙著重金屬污染防治。環(huán)境專(zhuān)家認(rèn)為,與資金、技術(shù)上面臨的難題相比,防治土壤重金屬污染的關(guān)鍵更在于遏制地方政府片面追求GDP增長(zhǎng)的沖動(dòng)。湖南省環(huán)保廳2010年6月通報(bào)顯示,自2009年9月起。湖南省和衡陽(yáng)市兩級(jí)環(huán)保部門(mén)對(duì)耒陽(yáng)市先后下發(fā)8次整改令。要求耒陽(yáng)市對(duì)所屬遙田鎮(zhèn)多家存在嚴(yán)重重金屬污染隱患的企業(yè)實(shí)施淘汰關(guān)閉,但8次整改均沒(méi)有得到有效執(zhí)行。

《檢察日?qǐng)?bào)》2012年2月9日發(fā)表題為《廣西鎘污染:需要檢討的還有環(huán)境法》的文章。文章指出,這起鎘污染事件的發(fā)生,進(jìn)一步暴露出我國(guó)目前已有的環(huán)境污染災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防范制度的空白以及缺陷。僅以我國(guó)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域最具綜合性與基本性的《環(huán)境保護(hù)法》為例,自1989年修訂后,《環(huán)境保護(hù)法》已歷經(jīng)20余年未被修訂。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境形勢(shì)的變化,這部法律的缺陷也日益顯現(xiàn),立法缺乏廣度和高度,沒(méi)有充分體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境保護(hù)思想和與時(shí)俱進(jìn)的內(nèi)容。比如對(duì)于公民參與,法律只原則性規(guī)定了公眾享有檢舉權(quán)、控告權(quán)等,而環(huán)境知情權(quán)、環(huán)境請(qǐng)求權(quán)、公眾監(jiān)督權(quán)等都沒(méi)有得到體現(xiàn);缺乏對(duì)行政審批部門(mén)或監(jiān)督管理人員的法律責(zé)任規(guī)定。這就縱容了一些地方政府遇到經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)沖突時(shí),往往采取犧牲環(huán)境換取GDP的發(fā)展。

重金屬污染解決之道

中國(guó)網(wǎng)2011年4月13日的《重金屬污染難降解,治理待突破須防治相結(jié)合》指出,中國(guó)農(nóng)科院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所土壤研究室副主任楊俊誠(chéng)表示,土壤污染,必須防治結(jié)合,首先嚴(yán)把入口,完善監(jiān)管,盡量杜絕污染源;再有就是治理,盡管當(dāng)前針對(duì)重金屬對(duì)土壤的治理很難,但還是有所突破的。

據(jù)了解,在湖南郴州、云南、廣西等地開(kāi)展產(chǎn)業(yè)化示范工作的“蜈蚣草”種植已經(jīng)在被重金屬污染、無(wú)法耕種的土地上取得了成效,因此“蜈蚣草”也被稱(chēng)為“土壤清潔工”。“蜈蚣草”吸收土壤中砷的能力相當(dāng)于普通植物的20萬(wàn)倍,通過(guò)“蜈蚣草”的吸附、收割,3至5年內(nèi),被污染的土地就可“恢復(fù)健康”。

鳳凰網(wǎng)2011年6月4日的題為《環(huán)保部稱(chēng)中國(guó)農(nóng)村環(huán)保欠賬過(guò)多,重金屬污染頻發(fā)》的文章指出,為了解決農(nóng)村突出的環(huán)境問(wèn)題,從2008年開(kāi)始,中央實(shí)施農(nóng)村環(huán)境綜合整治“以獎(jiǎng)促治”政策。3年來(lái),中央財(cái)政共投入40億元,帶動(dòng)地方的社會(huì)資金超過(guò)80億元,一共整治了6600多個(gè)村莊,有2400萬(wàn)農(nóng)民直接受益。未來(lái)5年內(nèi)。環(huán)保部門(mén)還將制定全國(guó)農(nóng)村環(huán)境保護(hù)規(guī)劃,推動(dòng)畜禽污染防治條例和土壤污染防治法的出臺(tái),力爭(zhēng)在飲水安全、污水處理、垃圾處置、土壤保護(hù)、畜禽養(yǎng)殖污染防治這5個(gè)方面取得積極進(jìn)展。

中新網(wǎng)2011年12月22日的文章《2012年中國(guó)將對(duì)重金屬污染進(jìn)行集中整治》指出,環(huán)境保護(hù)部部長(zhǎng)周生賢21日在全國(guó)環(huán)境保護(hù)工作會(huì)議上表示,2012年將全力做好重金屬污染防治工作,將對(duì)重點(diǎn)防控地區(qū)、行業(yè)和企業(yè),進(jìn)行集中治理。

周生賢表示,將加快實(shí)施《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》,印發(fā)規(guī)劃實(shí)施考核辦法,對(duì)重點(diǎn)防控地區(qū)、行業(yè)和企業(yè),進(jìn)行集中治理。對(duì)有色金屬礦采選冶煉業(yè)、含鉛蓄電池業(yè)、皮革及其制品業(yè)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)排查,妥善處理解決鉻渣堆存等重金屬污染歷史遺留問(wèn)題。嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)防治要求,對(duì)達(dá)不到要求的企業(yè),一律停產(chǎn)整頓,直至關(guān)閉取締。

據(jù)介紹,2011年,國(guó)務(wù)院批復(fù)《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》,提出了控制目標(biāo),明確了重點(diǎn)防控地區(qū)、行業(yè)和企業(yè)。各省(區(qū)、市)已編制完成重金屬污染綜合防治規(guī)劃。環(huán)保部下發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)鉛蓄電池及再生鉛行業(yè)污染防治工作的通知》,全面開(kāi)展涉鉛行業(yè)排查整治,首次將該行業(yè)所有企業(yè)的環(huán)境信息向社會(huì)公開(kāi),接受監(jiān)督。目前,全國(guó)80%以上的鉛蓄電池企業(yè)被關(guān)閉或處于停產(chǎn)中,整治力度之大前所未有。

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關(guān)鍵詞:化工企業(yè);土壤;重金屬;污染;研究

中圖分類(lèi)號(hào):X833

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16749944(2017)12011802

1引言

工業(yè)企業(yè)的廢水、廢氣排放對(duì)周邊環(huán)境質(zhì)量均有不同程度影響,但相較于人們感官比較強(qiáng)烈的空氣和水體污染,土壤環(huán)境狀況往往受關(guān)注程度不夠。重金屬由于在土壤中不能被微生物分解,因而會(huì)在土壤中不斷積累,影響土壤性質(zhì),甚至可以轉(zhuǎn)化為毒性更大的烷基化合物,被植物和其他生物吸收、富集,進(jìn)而通過(guò)食物鏈在人、畜體內(nèi)蓄積,直接影響植物、動(dòng)物甚至人類(lèi)健康[1]。同時(shí),由于其污染狀況不易察覺(jué),其危害效果潛伏期較長(zhǎng),發(fā)現(xiàn)時(shí)往往已經(jīng)造成較大程度的危害。

重金屬物質(zhì)作為人們?nèi)粘Ia(chǎn)生活中的重要物資原材料,其應(yīng)用范圍非常廣泛,從被開(kāi)采、加工到作為原輔材料用于各種工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中,涉及眾多行業(yè)類(lèi)別[2]。相應(yīng)的,其以多種化合物形式伴隨生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水、廢氣排放到外環(huán)境中,并經(jīng)由大氣沉降和土壤吸附等過(guò)程進(jìn)入到土壤環(huán)境中[3]。化工行業(yè)作為東北老工業(yè)基地的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一,其周邊土壤的重金屬污染情況,一定程度上反應(yīng)了該地區(qū)的總體污染水平。因此,以遼寧某地化工企業(yè)為具體研究對(duì)象,分析其周邊土壤中重金屬含量及其污染狀況,有助于對(duì)化工企業(yè)的重金屬排放及控制提供參考。

2研究方法

在遼寧某地選取兩個(gè)具有代表性的化工企業(yè)A及B,在每個(gè)企業(yè)周邊分別布設(shè)5~7個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位,采集0~20 cm表層土壤,進(jìn)行樣品制備后,分析其中Cd、Hg、As、Pb、Cr等5項(xiàng)主要重金屬物質(zhì)的含量。

2.1點(diǎn)位布設(shè)

在被選取企業(yè)周邊800 m范圍內(nèi),按照區(qū)域面積和周邊耕地等農(nóng)用地分布情況,布設(shè)5~7個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。為了剔除本地區(qū)土壤中重金屬本底值的影響,在企業(yè)主導(dǎo)上風(fēng)向場(chǎng)界2000 m以外布設(shè)1個(gè)對(duì)照監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。

2.2采樣方法及樣品制備

點(diǎn)位布設(shè)完成后,在每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位采集0~20 cm表層土壤,每份土壤樣品采樣量2 kg。樣品采集后,經(jīng)過(guò)風(fēng)干、粗磨、分樣、細(xì)磨等程序制備成干樣,以備消解等進(jìn)一步處理及上機(jī)分析。

2.3樣品前處理及分析

土壤干樣制備完成后,需要根據(jù)分析重金屬成分不同,采用不同的前處理方法及分析方法。為了使獲得的分析數(shù)據(jù)具有更好的可靠性,5種重金屬物質(zhì)的分析均采用現(xiàn)有國(guó)標(biāo)方法。各項(xiàng)重金屬物質(zhì)的前處理及分析方法見(jiàn)表1。

2.4評(píng)價(jià)方法

分別采用土壤單項(xiàng)污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法對(duì)企業(yè)周邊的土壤重金儻廴咀純黿行分析,并按照《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618-1995)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其污染狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。土壤綜合污染指數(shù)因其具有形式簡(jiǎn)單、易懂、易學(xué)、易操作等特點(diǎn),成為目前評(píng)價(jià)土壤重金屬污染的優(yōu)選方法。[4]各評(píng)價(jià)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。相關(guān)計(jì)算公式如下:

土壤單項(xiàng)污染指數(shù)=土壤污染物實(shí)測(cè)值污染物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),

土壤綜合污染指數(shù)=(平均單項(xiàng)污染指數(shù))2+(最大單項(xiàng)污染指數(shù))22。

3分析及評(píng)價(jià)結(jié)果

分別對(duì)A企業(yè)及B企業(yè)周邊土壤中的Cd、Hg、As、Pb、Cr等5項(xiàng)主要重金屬含量狀況進(jìn)行采樣分析,發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)重金屬在土壤中的含量有一定差異,含量均值范圍為0.09~85.1 mg/kg,跨度較大(表3)。其中Cd、Hg兩項(xiàng)重金屬含量較低,Pb、Cr兩項(xiàng)重金屬含量較高。各項(xiàng)重金屬含量均不同程度的高于對(duì)照點(diǎn),表明上述化工企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)對(duì)周邊土壤環(huán)境質(zhì)量均造成了一定影響。

分別對(duì)比分析A、B兩企業(yè)土壤中的重金屬含量,A企業(yè)的Cd、Hg、As三項(xiàng)重金屬含量要明顯高于B企業(yè);而B(niǎo)企業(yè)Pb、Cr兩項(xiàng)重金屬的含量均略高于A企業(yè),但其對(duì)照點(diǎn)的土壤中的Pb、Cr含量要明顯高于A企業(yè)。

查看A、B兩企業(yè)的土地利用使用情況發(fā)現(xiàn),B企業(yè)所在地原為污水灌溉區(qū)。馬祥愛(ài)等的研究表明,長(zhǎng)期的污水灌溉會(huì)導(dǎo)致土壤中的Pb、Cr的含量有所增加[5]。盧桂蘭等的研究也表明,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的污水灌溉、化肥、農(nóng)藥等不合理使用,也可顯著影響到土壤重金屬的存在形式和含量。[6]因此綜合B企業(yè)周邊土壤尤其是對(duì)照點(diǎn)土壤中Pb、Cr兩項(xiàng)重金屬含量顯著偏高的情況,以及原屬污水灌溉區(qū)的土地使用類(lèi)型,推測(cè)B企業(yè)周邊土壤的重金屬污染狀況與其原土地利用類(lèi)型有較大關(guān)系。

按照土壤綜合污染指數(shù)對(duì)各企業(yè)的重金屬污染情況進(jìn)行計(jì)算,并參照《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618-1995)進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,A企業(yè)周邊土壤環(huán)境質(zhì)量狀況為輕度污染,其主要污染物為Cd;B企業(yè)周邊土壤環(huán)境質(zhì)量狀況為清潔,雖然也有重金屬累積,但其污染狀況明顯要好于A企業(yè)。可見(jiàn)企業(yè)的污染物排放狀況對(duì)周邊土壤的污染貢獻(xiàn),要高于其原始土地利用情形對(duì)其的影響,在對(duì)已受污染影響的土地進(jìn)行修復(fù)再利用的同時(shí),應(yīng)該更加關(guān)注后續(xù)利用過(guò)程中污染物的產(chǎn)生及排放。

2017年6月綠色科技第12期

邢樹(shù)威:遼寧某地化工企業(yè)土壤重金屬污染狀況研究

環(huán)境與安全

4結(jié)論

對(duì)遼寧中部某地A、B兩個(gè)企業(yè)周邊土壤中的重金屬含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析,結(jié)果表明:①化工類(lèi)企業(yè),其廢水、廢氣排放以及固體廢物等的堆積,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期積累,會(huì)對(duì)周邊土壤質(zhì)量造成一定影響;②重金屬由于其難降解、轉(zhuǎn)化的特性,其累積效應(yīng)明顯;②除企業(yè)本身的污染物質(zhì)排放外,其所在地的原土地利用情況,對(duì)其土壤中重金屬物質(zhì)的含量也有一定影響。

建議各級(jí)環(huán)保部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)化工企業(yè)等重點(diǎn)排污單位的監(jiān)管,督促企業(yè)合理、守法經(jīng)營(yíng),按照相關(guān)法律法規(guī)要求,保證其廢水、廢氣穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放,固體廢物得到有效處理處置,并進(jìn)一步開(kāi)展企業(yè)自行監(jiān)測(cè)及信息公開(kāi),重點(diǎn)對(duì)周邊環(huán)境的影響情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),接受公眾和社會(huì)的監(jiān)督。同時(shí),由于污水灌溉對(duì)土壤的污染狀況[7],政府管理部門(mén)應(yīng)更多關(guān)注原有污水灌溉區(qū)土地利用類(lèi)型的變更及后續(xù)修復(fù)、使用,進(jìn)一步降低土壤污染風(fēng)險(xiǎn)。

⒖嘉南祝

[1]

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[4]郭笑笑, 劉叢強(qiáng), 朱兆洲,等. 土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方法[J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 2011,30(5):889.

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Study on Heavy Metal Pollution of Chemical Enterprises Soil in Liaoning

Xing Shuwei

(Liaoning Province Environmental Monitoring &Experiment Center, Shenyang 110161, China)

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【關(guān)鍵詞】環(huán)境材料;農(nóng)業(yè)生產(chǎn);環(huán)境治理;應(yīng)用

一、環(huán)境材料和農(nóng)業(yè)環(huán)境概述

環(huán)境功能材料、生態(tài)材料等指的都是環(huán)境材料,這些材料可以被應(yīng)用于人類(lèi)生產(chǎn)、制造以及加工當(dāng)中,在這一過(guò)程中,可以充分發(fā)揮自身的使用功能,但是會(huì)產(chǎn)生最小的環(huán)境負(fù)荷。

環(huán)境材料能夠協(xié)調(diào)環(huán)境,生a材料中只需要耗費(fèi)較低的資源和能源即可,排放的溫室氣體也相對(duì)較少;同時(shí)環(huán)境材料擁有較強(qiáng)的舒適性,不僅經(jīng)濟(jì)實(shí)用,同時(shí)也具有美觀舒適的特點(diǎn)。我國(guó)現(xiàn)有環(huán)境材料包括地環(huán)境復(fù)合材料以及高分子材料等,對(duì)于我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及工業(yè)生產(chǎn)都具有重要的應(yīng)用價(jià)值[1]。

二、環(huán)境材料在鹽堿地土壤改良中的應(yīng)用

(一)鹽堿地危害性

土壤鹽堿化是影響我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一,我國(guó)擁有較大面積的鹽堿地,在總體的耕地中,20%的耕地都具有一定程度的鹽堿化狀況。鹽土指的是擁有高于0.6%的易容性鹽存在于土壤表層中,在鹽堿化土地中,植物無(wú)法對(duì)水分進(jìn)行有效的吸收,也可能在成長(zhǎng)過(guò)程中,吸收了過(guò)量的高濃度離子,從而產(chǎn)生單鹽毒害。同時(shí),過(guò)多的鹽分產(chǎn)生于植物體內(nèi),將導(dǎo)致嚴(yán)重的生理代謝失調(diào)現(xiàn)象產(chǎn)生于植物中,從而無(wú)法進(jìn)行有效的光合作用[2]。值得注意的是,高鹽濃度會(huì)導(dǎo)致呼吸困難,但是低鹽濃度對(duì)呼吸是有利的,因此,鹽堿地在植物生長(zhǎng)的過(guò)程中,很容易導(dǎo)致植物蛋白質(zhì)分解和死亡的現(xiàn)象。

(二)環(huán)境材料在改良鹽堿地中的應(yīng)用

現(xiàn)階段,我國(guó)在積極進(jìn)行改良鹽堿地的實(shí)踐過(guò)程中,綜合應(yīng)用了多種措施,包括生物、化學(xué)水利或物理等,而對(duì)環(huán)境材料的應(yīng)用,屬于現(xiàn)代化學(xué)手段中的代表。現(xiàn)階段,我國(guó)在發(fā)展中,將兩類(lèi)環(huán)境材料應(yīng)用在鹽堿地的改良中,第一類(lèi)為加鈣環(huán)境材料,其擁有較強(qiáng)的替換功能,典型的有石膏、煤矸石和氧化鈣等;第二類(lèi)是甲酸環(huán)境材料,擁有一定的化學(xué)作用,典型的材料包括酸性肥料、腐殖酸以及硫磺等。

三、環(huán)境材料在土壤重金屬污染治理中的應(yīng)用

(一)土壤重金屬污染危害

不合理的農(nóng)業(yè)施肥、利用污水進(jìn)行灌溉以及工業(yè)污染等是導(dǎo)致土壤重金屬污染的主要原因,現(xiàn)階段,我國(guó)受到重金屬污染的土地高達(dá)2500×104hm2,其中總農(nóng)田面積的1/5已經(jīng)遭到了土壤重金屬污染。土壤耕作層是重金屬滯留的主要位置,一旦發(fā)生重金屬滯留現(xiàn)象,其滯留的時(shí)間都相對(duì)較長(zhǎng),無(wú)法在微生物的基礎(chǔ)上被有效分解,長(zhǎng)此以往,將導(dǎo)致植物、土壤中的水分都成為重要的介質(zhì)對(duì)重金屬的危害進(jìn)行傳遞,從而影響人類(lèi)健康[3]。同時(shí),在治理土壤重金屬污染的過(guò)程中,難度較大。

(二)環(huán)境材料的作用

在修復(fù)重金屬土壤的過(guò)程中,現(xiàn)有的關(guān)鍵技術(shù)擁有工程措施、物理化學(xué)措施、生物措施以及化學(xué)改良措施四種類(lèi)型,現(xiàn)階段,我國(guó)應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)是生物修復(fù)技術(shù)和化學(xué)固化修復(fù)技術(shù)。

從整體上來(lái)看,在化學(xué)修復(fù)技術(shù)中,化學(xué)固化修復(fù)技術(shù)是其中一個(gè)重要組成成分,在對(duì)該技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中,需要將重金屬固化劑和重金屬鈍化劑加入到土壤中,從而轉(zhuǎn)變土壤中重金屬的理化性質(zhì),這樣一來(lái),在沉淀、吸附作用的影響下,會(huì)降低生物有效性和重金屬的遷移能力。現(xiàn)階段,我國(guó)廣泛應(yīng)用的重金屬穩(wěn)定固化修復(fù)材料包括無(wú)機(jī)礦物、磷酸鹽和有機(jī)堆肥等。其中,能夠促使重金屬產(chǎn)生穩(wěn)定效應(yīng)的材料是礦物材料和有機(jī)材料,在對(duì)這些有機(jī)質(zhì)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中,能夠有效還原土壤中的Cr6+,同時(shí)生成Cr3+,導(dǎo)致毒性在土壤中有效降低,并促使重金屬向硫化物轉(zhuǎn)變并沉積。在控制和修復(fù)重金屬土壤的過(guò)程中,含鐵礦物、磷酸鹽以及沸石等也具有不容忽視的重要作用,這些材料同時(shí)還具有易獲得的特點(diǎn),在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中,只需要花費(fèi)較低的成本即可。而在應(yīng)用環(huán)境材料治理重金屬土壤的過(guò)程中,高分子保水材料是一種新的材料內(nèi)容,其能夠有效固化重金屬,降低重金屬對(duì)植物的污染程度,同時(shí)還會(huì)減少植物對(duì)重金屬的吸收率。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,環(huán)境材料是環(huán)境學(xué)和材料學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物,從我國(guó)農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的角度來(lái)看,現(xiàn)階段我國(guó)必須科學(xué)應(yīng)用環(huán)境材料加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境治理力度,在將環(huán)境材料功能充分發(fā)揮出來(lái)的基礎(chǔ)上,為我國(guó)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

[1]彭麗成,黃占斌,石宇等.環(huán)境材料對(duì)Pb、Cd污染土壤玉米生長(zhǎng)及土壤改良效果的影響[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2014,19(6):1386-1392.