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重金属污染现状及其治理范文

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重金属污染现状及其治理

第1篇

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[2] 骆永明,腾应.我国土壤污染退化状况及防治对策[J].土壤,2006,38(5):505 - 508.

[3] 魏树和,周启星. 重金属污染土壤植物修复基本原理及强化措施探讨[J]. 生态学杂志,2004 ,23 (1) :65~72.

[4]Yao Z T, Li J H, Xie H H et al.Review on remediation technologies of soil contaminated by heavy metals Procedia Environmental Sciences.2012;16:722-729.

[5]Aresta M, Dibenedetto A, Fragale C, et al. Thermal desorption of polychlorobiphenyls from contaminated soils and their hydrodechlorination using Pd- and Rh-supported catalysts. Chemosphere, 2008; 70(6): 1052-1058.

[6]Tokunaga S, Hakuta T. Acid washing and stabilization of an artificial arsenic-contaminated soil. Chemosphere,2002;46(1)31-38.

[7]Li G D, Zhang Z W, Jing P, et al. Leaching remediation of heavy metal contaminated fluvio-aquatic soil with tea-saponin. [J]Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2009;25(10)231-235.

[8]周启星,吴燕玉,熊先哲.重金属Cd-Zn对水稻的复合污染和生态效应[J].应用生态学报,1994,5(4):438-441.

[9]黄益宗,郝晓伟,雷鸣,等.重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].农业环境科学学报, 2013,32(3):409-417.

第2篇

关键词:铜陵市 重金属污染 研究进展

中图分类号:X5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)07(c)-0137-03

随着我国工业化的不断加速,开发利用的重金属种类、数量和方式越来越多,涉及重金属的行业越来越多,再加上一些污染企业的违法开采、超标排污等问题突出,使重金属污染呈蔓延趋势,污染事件出现高发态势,表现出长期积累和近期集中爆发、历史遗留问题和新出现问题相交织的特点[1]。2011年2月,国务院批复了《重金属污染综合防治“十二五”规划》。体现了我国对重金属污染防治的高度重视。

铜陵市是一个有着三千多年开采历史的极具特色的有色多金属矿区,是我国重要的有色金属工业基地,有着悠久的采冶铜历史[2]。目前已形成以采、选、炼、加工为一体的“铜”产业链,对推动铜陵地区社会经济发展发挥了巨大作用.但也带来了一系列的重金属环境污染和生态破坏问题,对公众身体健康构成了潜在或现实的危害。铜陵县、铜官山区是国家60个重金属砷控制区之一,46家企业被列为环保部重点监控企业,重金属污染防治任务十分艰巨[3]。

1 铜陵重金属污染研究分布

目前有关铜陵重金属污染的研究,主要集中在矿区土壤、尾矿库、水及水体沉积物污染、大气沉降物及城区表土与灰尘和潜在生态风险的评估。

1.1 矿区土壤

土壤中的重金属,在自然情况下,主要来源于成土母岩和残落的生物物质。但是近代以来,工农业的快速发展,人类活动加剧了土壤重金属的污染,污染程度越来越重,范围越来越广。胡圆圆等[4]对铜陵铜官山铜矿区土壤重金属含量进行了研究。研究结果表明,铜官山铜矿区土壤Cu、Zn、As、Hg平均含量高于铜陵市土壤背景值,土壤已受Cu、Zn、As重污染,受Hg轻污染。

杨西飞[5]运用Matlab软件模糊推理系统(FIS)对铜陵矿区农田表层土壤重金属污染进行了评价,发现该矿区农田表层土壤普遍受到了重金属不同程度的污染,其中Cd污染最严重,其次是Cu,其它各元素依次为Pb>As>Zn>Hg。土壤中Hg、Cd、Cu和Pb元素在表层明显富集,各元素总量在不同深度均明显高于土壤自然背景值,Hg、Cd、Cu、Pb和Zn在垂向上呈递减趋势,且在横向上主要以洋河、顺安河和新桥河为中心向四周递减。不同形态重金属在总量中的百分含量随深度变化明显不同。

王嘉[6]对铜陵的两个矿区(狮子山区朝山金矿主井和铜陵县顺安镇新桥矿业公司主井)土壤重金属污染问题进行了较详细的研究,运用内梅罗指数法和地质累积指数法对研究区进行了现状评价,研究表明,As和Cd为严重超标污染物;As的致癌风险和非致癌风险都大,Cr的致癌风险最大;Cd、Hg、As对生态危害的潜在风险很大;所研究的两矿区均存在很高的致癌风险和生态风险,朝山金矿区相对更高些。

白晓宇等[7]运用地统计学分析手段对铜陵矿区土壤中若干重金属元素进行空间变异分析及空间插值和污染分析,结果表明,As、Cd、Pb、Zn元素的变异函数表现为各向异性,其方向性可能主要受矿床分布控制;Hg元素因受小尺度因子影响较大而呈现块金效应较大。As元素污染的主要是由于铜矿、铅锌矿、褐铁矿矿床及其开发;Cd元素的污染与铅锌矿床及其开发,以及农业污灌有关;Pb、Zn元素的污染与铅锌矿床及其开发密切相关。

1.2 尾矿库

铜陵市是安徽省境内重要的铜生产基地。在铜矿生产的同时,产出了大量尾矿堆存于附近的尾砂库中。尾矿库多建于山间谷地、河流上游地区,其下游是经济、农业发达地区。近几年来,随着经济发展和城市的扩容,部分郊区的尾矿库已经进入市区,尾矿库的环境效应及其安全性令人关注。徐晓春等[8]对安徽铜陵林冲尾矿库复垦土壤采样检测的结果表明复垦土壤中Cu的污染极其严重,As、Zn、Pb的污染较轻。徐晓春[9]还对铜陵凤凰山矿林冲尾矿库中重金属元素的空间分布特征及相关土壤、水系沉积物和植物中重金属元素含量变化进行了研究,发现长期堆存的尾矿会发生元素的次生淋滤与富集。

惠勇[10]等对铜陵市凤凰山尾矿库三个不同凤丹种植地进行了研究,结果表明,尾矿土壤中的Cu、Zn、Cd含量均较高,其中Cu、Cd的含量分别是国家土壤环境质量二级标准的1.04~1.30倍和6.58~9.34倍。矿区近年来种植的作物对重金属的吸收富集作用不明显。

王少华[11]等采集了铜陵市杨山冲尾矿库、尾矿库周边及较远距离土壤、水、植物样品,测定了其中的重金属含量,发现所采集的土壤、水和植物中都存在不同程度的As,Hg,Cu,Zn和Pb等元素的富集现象,且不同元素之间的富集程度也有所差异;重金属元素含量随着远离尾矿库,有逐渐递减的趋势。周元祥[12]等对杨山冲尾矿库尾砂重金属元素的迁移规律进行了研究,发现在自然风化条件下,Cu、As、Hg、Cd和Pb的淋滤迁移速度相对较快,Zn略慢;Zn、Pb、Hg和Cd在50~60 cm深处会发生二次富集;风化后尾砂中Cu、Pb、As和Hg以残渣态为主要赋存形式,其次为铁锰氧化态,其中Zn和Cd以铁锰氧化态含量在表层最高。

1.3 水及水体沉积物

水体及沉积物因其独特的环境特点,往往会成为重金属元素的“源”和“汇”,学者们也因此对其进行了众多研究。张敏[13]等通过测定长江铜陵段枯、丰水期江水中Cu、Pb、Zn和Cd不同形态的含量,分析了四种金属在江水中的存在形态分布,不同水期含量变化,水中悬浮物对金属吸附能力大小,以及近20年来含量的变化情况。发现长江铜陵段江水中各重金属总量丰水期时大于枯水期,重金属各形态含量之间均有差异。与近20年江水中的重金属背景值比较,长江铜陵段重金属含量有普遍升高的趋势。

徐晓春[14]等对相思河的重金属污染情况进行了调查和研究,采用潜在危害指数法对沉积物中重金属进行了评价。研究表明,相思河中下游受到的重金属污染明显比上游严重,Cu和Cd的富集系数和生态危害高。

李如忠[15]等对惠溪河滨岸带土壤重金属形态分布及风险评估进行了研究,研究表明,惠溪河滨岸带土壤中Cd和As达到极高风险等级,Cu为中等风险等级;根据综合污染及潜在生态风险贡献率水平,初步判定As和Cd为惠溪河滨岸土壤重金属污染治理和修复的优先控制对象。

王岚[16]等对长江水系表层沉积物重金属污染特征及生态风险性评价的研究中表明,安徽顺安河位点为极强生态危害范畴。

叶宏萌[17]对铜陵矿区的新桥至顺安河沉积物中五种重金属的全量和形态进行了研究,并结合环境条件分析了它们的横向和纵向迁移变化特征,研究表明该区域沉积物重金属中Cu、Zn、Pb、Cd的均值皆远超长江下游沉积物背景值,其中以Cu和Cd最显著。对重金属横向迁移分析发现,矿山重金属会随着沉积物的距离增加而显著降低,新桥河沉积物的迁移变化显著高于顺安河沉积物。在迁移过程中,Cu、Zn、Cr残渣态逐步增加,毒性减弱,Pb、Cd的活性态比例增大。重金属的纵向迁移分析结果表明,离矿山的位置远近对沉积柱金属的总量和形态起决定作用,矿区下游河流沉积物既受尾矿的影响,也受河流流域物质本身的影响。

1.4 大气沉降物及城区表土与灰尘

随着城市化进程的加快,而带来的交通污染以及其他方面的污染使得大气环境质量越来越差,大气环境污染问题越来越引起人们的注意。李如忠[18]利用美国国家环保局(US EPA)推荐的健康风险评价模型对铜陵市区表土与灰尘重金属污染健康风险进行了研究。研究表明,铜陵城区土壤和地表灰尘已遭受较为严重的重金属污染;不同功能用地的致癌风险均显著超过US EPA推荐的可接受风险阈值范围和国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险值;铜陵市表土与地表灰尘已对公众身体健康构成危害;其中主导致癌与非致癌风险效应的主要污染因子是As,主要暴露途径是手-口摄入途径。

吴开明[19]用藓袋法对铜陵市大气重金属污染进行了研究,发现铜陵市Cu污染最严重,有色金属冶炼工业是铜陵市最主要的污染源,交通运输对大气重金属污染也日趋严重。

殷汉琴[20]对铜陵市大气降尘中铜元素的污染特征进行了研究,采用富集因子法定性地判断各采样点铜元素的来源,研究表明,铜陵市大气降尘中铜元素污染严重并且形成了以铜开采和冶炼企业为中心的污染区域。研究发现铜矿石的开采和冶炼对大气降尘中的铜元素污染贡献较大, 是主要的污染源。

2 重金属污染修复技术与控制措施研究

重金属在土壤、水体、大气、生物体中广泛分布。由于大气和生物体中重金属的特殊性及其主要直接或间接来源于土壤和水体,所以对于重金属的污染修复技术主要集中在对土壤和水体中的重金属污染进行修复。

重金属在土壤中不易随水淋溶,不能被微生物分解,具有明显的生物富集作用且土壤污染具有较长潜伏期;由于土壤、污染物及地域的复杂性,土壤一旦受到污染,其治理不仅见效慢、费用高,而且受到多种因素的制约。目前,治理土壤重金属污染的途径主要有两种:(1)改变重金属在土壤中的存在形态、使其固定,降低其在环境中的迁移性和生物可利用性;(2)从土壤中去除重金属[21]。围绕这两种途径展开的土壤重金属治理措施有物理及物化措施、化学措施、农业生态措施、生物修复等[21~23]。

王华等[24]对我国底泥重金属污染防治研究做了相应综述,提出目前我国底泥重金属污染治理的常用方法有工程治理方法、生物治理方法和化学治理方法。

重金属污染物进入水生生态系统后对水生植物和动物均产生影响,并通过食物链发生富集,引起人体病变,危害人类。目前水体重金属污染治理修复方法主要有物理方法、化学方法、物理化学方法、集成技术、生物方法等[25]。

为控制铜陵市重金属污染、提高环境质量,铜陵市环保局组织编制了《铜陵市重金属污染综合防治“十二五”规划》,该规划以国家《重金属污染综合防治“十二五”规划》为指导,落实源头预防、过程阻断、清洁生产、末端治理的全过程综合防治理念,提出了一系列重金属污染防治措施,以求能遏制重金属污染趋势,改善区域环境质量,保护人民身体健康和环境权益。

3 结语

对铜陵市重金属污染研究情况进行了介绍,对重金属污染防治措施与修复技术经行了总结。根据目前研究结果表明,铜陵市重金属污染已比较严重。Cd、As、Cu和Pb为主要的污染元素,Hg虽然含量较低,但因为其毒性较大,亦当引起足够的重视。矿石的开采和冶炼以及尾矿的堆积成为铜陵市重金属污染的主要来源,所以首先应控制源头,治理矿石的开采和冶炼,清理尾矿的堆积。由于植被等生物体对重金属具有良好的吸附阻拦作用,可在采矿厂四周设置重金属吸收强防护带,阻止污染向更远扩散。对于已经受到污染的土壤,可以采用生物方法、物理或化学方法去除。

健全重金属污染防治法律体系、做好污染综合防治规划和强化行政管理是防治重金属污染的重要管理手段。《铜陵市重金属污染综合防治“十二五”规划》的提出对铜陵市重金属污染防治具有重要的指导和实践意义。健全重金属污染防治法律体系,实施清洁生产,监督实施环境影响评价验收工作,开发研究重金属污染防治技术等是目前重金属污染防治的重要任务。

参考文献

[1]罗吉.我国重金属污染防治立法现状及改进对策[J].环境保护,2012(18):24-26.

[2]张鑫.安徽铜陵矿区重金属元素释放迁移地球化学特征及其环境效应研究[D].合肥工业大学博士学位论文,2005.

[3]铜陵市重金属污染综合防治“十二五”规划[R].

[4]胡园园,陈发扬,杨霞,等.铜陵铜官山矿区土壤重金属污染状况研究[J].资源开发与市场,2009,25(4):342-344.

[5]杨西飞.铜陵矿区农田土壤及水稻的重金属污染现状研究[D].合肥:合肥工业大学,2007.

[6]王嘉.铜陵矿区土壤重金属污染现状评价与风险评估[D].合肥工业大学,2010.

[7]白晓宇,袁峰,李湘凌,等.铜陵矿区土壤重金属元素的空间变异及污染分析[J].地学前缘,2008,15(5):256-263.

[8]陈莉薇,徐晓春,黄界颖,等.铜陵林冲尾矿库复垦土壤重金属含量及污染评价[J].合肥工业大学学报:自然科学版,2011,34(10):1540-1544.

[9]徐晓春,王军,李援,等.安徽铜陵林冲尾矿库重金属元素分布与迁移及其环境影响[J].岩石矿物学杂志,2003,22(4):433-436.

[10]惠勇,张凤美,王友保,等.铜陵市凤凰山尾矿区重金属污染研究[J].安徽农业科学,2011,39(23):1426-1426.

[11]王少华,杨劫,刘苏明.铜陵狮子山杨山冲尾矿库重金属元素释放的环境效应[J].高校地质学报,2011,17(1):93-100.

[12]周元祥,岳书仓,周涛发.安徽铜陵杨山冲尾矿库尾砂重金属元素的迁移规律[J].环境科学研究,2010(4):497-503.

[13]张敏,王德淑.长江铜陵段表层水中重金属含量及存在形态分布研究[J].安全与环境学报,2003,3(6):61-64.

[14]徐晓春,牛杏杏,王美琴,等.铜陵相思河重金属污染的潜在生态危害评价[J].合肥工业大学学报:自然科学版,2011(1):128-131.

[15]李如忠,徐晶晶,姜艳敏,等.铜陵市惠溪河滨岸带土壤重金属形态分布及风险评估[J].环境科学研究,2013,26(1):88-96.

[16]王岚,王亚平,许春雪,等.长江水系表层沉积物重金属污染特征及生态风险性评价[J].环境科学,2012,33(8):2599-2606.

[17]叶宏萌,袁旭音,赵静.铜陵矿区河流沉积物重金属的迁移及环境效应[J].中国环境科学,2012,32(10):1853-1859.

[18]李如忠,潘成荣,陈婧,等.铜陵市区表土与灰尘重金属污染健康风险评估[J].中国环境科学,2012,32(12):2261-2270.

[19]吴明开,曹同,张小平.藓袋法监测铜陵市大气重金属污染的研究[J].激光生物学报,2008,17(4):554-558.

[20]殷汉琴,周涛发,张鑫,等.铜陵市大气降尘中铜元素的污染特征[J].吉林大学学报:地球科学版,2009,39(4):734-738.

[21]夏星辉,陈静生.土壤重金属污染治理方法研究进展[J].环境科学,1997(3):72-76.

[22]佟洪金,涂仕华,赵秀兰.土壤重金属污染的治理措施[J].西南农业学报,2003 (S1):37-41.

[23]顾红,李建东,赵煊赫.土壤重金属污染防治技术研究进展[J].中国农学通报, 2005,21(8):397-408.

第3篇

关键词:土壤;重金属;污染;现状;修复

中图分类号:TE991.3 文献标识码:A

比重大于4或5的金属为重金属,如铁、锰、铜、锌、钴、镍、钛、钼、汞、铅、镉、砷等。铁、锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素,汞、铅、镉、砷等并非生命活动所必需,而且所有重金属含量超过一定浓度时对人体有毒有害。

重金属污染,指由重金属或其化合物造成的环境污染。土壤重金属来源广泛,包括采矿、冶金、化工、金属加工、废电池处理、电子制革和塑料等工业排放的三废及汽车尾气排放,农药和化肥的施用等。如,镉大米,重金属镉毒性很大,可在人体内积蓄,主要积蓄在肾脏,引起泌尿系统的功能变化。农灌水中含镉0.007mg/L时,即可造成污染。

1 土壤污染现状

土壤是农业最基本的生产资料,是农业发展的基础,是不可再生的自然资源。而污染企业的快速发展,农业中肥料的大量投入,经济效益提高的同时,环境的污染也日趋严重,使得重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布,而土壤往往是重金属的储存库和最后的归宿。当环境变化时,底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。重金属不能被生物降解,但具有生物累积性,重金属可以通过食物链不断富集,残留在一些初级农产品中,传递进入人体内,对人类健康产生严重危害。

中国目前有耕地1.35亿多hm2,但优质耕地数量不断减少,近期的第二次全国土地调查结果显示,中重度污染耕地超过300万hm2,而每年因土壤污染致粮食减产100亿kg。中国中央农村工作领导小组副组长陈锡文介绍说,今后受重金属污染的耕地将退出食用农产品生产,启动重金属污染耕地修复试点。

2 控制与消除土壤污染源

在“十二五”规划中,把重金属污染的防治列为重要工作,要求到2015年,重点区域铅、汞、铬、镉和类金属砷等重金属污染物的排放,比2007年削减15%,非重点区域的重点重金属污染排放量不超过2007年的水平。

控制土壤污染源,即控制进入土壤中的污染物的数量与速度,通过其自然净化作用而不致引起土壤污染,加强土壤污灌区的监测与管理,合理施用化肥与农药,增加土壤容量与提高土壤净化能力,建立监测系统网络,定期对辖区土壤环境质量进行检查。

3 注重农业资源永续利用

我国土壤重金属污染已经达到相当严重的程度,要充分认识重金属污染的长期性、隐匿性、不可逆性以及不能完全被分解和消逝的特点,从思想上重视了解重金属对人类及环境造成的危害,提高环境保护意识,建立农业可持续发展长效机制,逐步让过度开发的农业资源休养生息,促进生态友好型农业发展,加大生态保护建设力度,是为子孙后代留下生存发展空间的重大战略决策。

4 修复措施

土壤修复即通过科技创新来恢复土壤的农业生产能力和生态环境缓冲调控能力。重金属对土壤的污染具有不可逆转性,土壤一旦发生污染,短时间内很难修复,相比水、大气、固体废弃物等环境污染治理,土壤污染是最难解决的,土壤重金属污染问题日益受到人们的关注。有关专家认为,已受污染土壤没有治理价值,对那些污染严重、生态脆弱、资源环境压力大的耕地,该改种的就改种,该治理的就治理,该退耕的就退耕。目前,土壤修复技术归纳起来有热力学修复技术、热解吸修复技术、焚烧法、土地填埋法、化学淋洗、堆肥法、生物修复等多种,目前研究较多的生物修复法,包括植物修复法和动物修复法。

4.1 植物修复法

植物修复法是利用重金属积累将土壤中的重金属富集于植物体内,然后通过收割植物从土壤清除出去,植物修复法应用比较普遍和简便,成本较低,不改变土壤性质,种植的植物不仅美化环境还可以起到防风固坡,防止土壤流失。但是,其治理效率较低,耗时长、污染程度不能超过修复植物的正常生长范围,只适合中低浓度的污染耕地,而对于高浓度的污染耕地,植物修复法则需要漫长的时间并且效果难料,而且随着植物离开土壤,还会产生二次污染危害。因此,植物修复技术只能作为一种污染治理辅助技术。

4.2 动物修复法

动物修复是通过土壤动物或者投放动物对土壤重金属吸收、降解、转移以去除重金属或抑制其毒性,被认为是一种有效的生态恢复措施。动物修复的机理:生物体内的金属硫蛋白与重金属结合形成低毒或无害的络合物;生物的代谢物富含SH的多肽,能与重金属螯合,从而改变其存在状态;生物体内存在的多种编码金属转运蛋白能提高生物对金属的抗性。

虽然土壤的修复技术很多,但没有一种修复技术可以针对所有污染土壤。相似的污染状况,不同的土壤性质、不同的修复需求,也制约一些修复技术的使用。大多数修复技术对土壤或多或少带来一些副作用。

5 小结

综上所述,由于土壤重金属来源广泛、复杂,增加了对土壤重金属治理和修复难度,严重制约了我国农业生产,要更好地防治土壤重金属污染,还需要广大科研工作者不懈的努力,研发出更好的效率更高的修复技术,要大力宣传加强全民环保意识,把环境污染程度降到最低,形成全社会都来重视土壤污染的良好环保氛围,逐步改善土壤生态环境。目前,研发适用性广、成本低、见效快、环保的土壤重金属污染修复技术是各国土壤重金属生态修复的前沿问题,也是迫切需要解决的问题。

参考文献

[1] 陈海仟,吴光红,张美琴,潘道东.我国水产品重金属污染现状及其生物修复技术分析.农产品质量安全论丛--2008年农产品质量安全国际研讨会论文集.

[2] 农产品中重金属风险评估.农产品质量安全风险评估--原理、方法和应用.

[3] 沈振国,刘有良.超积累重金属植物研究进展[J].植物生理学通报,

1998,34(2).