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重金属污染危害实用13篇

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重金属污染危害

篇1

相对密度在5以上的金属,称作重金属。如铜、铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞、镉、铋等。有些重金属如铁、锌、铜是人体所必须的微量元素,但大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必须,而且所有重金属超过一定浓度都会对人体产生一定危害,因为重金属能使人体中的蛋白质变性。进入人体的重金属,尤其是有害的重金属,在人体内积累和浓缩,可造成人体急性中毒、慢性中毒等危害,这类金属元素主要有:汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、砷(As)等。砷(As)本属于非金属元素,但根据其化学性质,又鉴于其毒性,一般将其列入有毒重金属元素中。

重金属不能被生物降解,相反却能在食物链的生物放大作用下,成千百倍地富集,最后进入人体。食品中的有毒重金属元素,一部分来自于农作物对重金属元素的富集,一部分来自于水产动物重金属的污染,还有一部分来自于食品生产加工、贮藏运输过程中出现的污染。进入人体的重金属要经过一段时间的积累才显示出毒性,往往不易被人们所察觉,具有很大的潜在危害性。

二、有毒重金属对食品的污染

我国重金属污染比较严重的地方往往集中于矿山和工业密集地区和城镇,特别是矿山和城市周围问题更加突出。在这些地区,采矿、冶炼、制造业和交通等生产和生活过程中会产生含有重金属的废渣、废水、废气,如果不对其进行非常严格的污染控制和无害化处理,所含的污染物则会扩散到周围的环境中,给当地生态环境造成极大的危害

1、铅和砷

铅在自然界分布甚广。世界上每个角落都有铅存在。土壤中通常含有2-200mg/kg的铅,华南地区为26-47mg/kg。据统计,目前全世界平均每年排放铅500万吨。含铅排放物除小部分可以回收利用外,其余均通过各种途径进入环境,造成污染和危害。目前人为的铅污染十分严重,如开采铅矿、冶炼、蓄电池、含铅物质(汽油)的燃烧等。我国每年从工业废气中排出铅2918吨,废水排出铅2382吨。一辆汽车每年可向环境排出2.5kg的铅,含铅汽油已造成严重的污染。铅在生活中应用也十分广泛,如彩釉陶瓷,印有彩色画面的图书,塑料制品等都含有铅。铅是对人体毒性最强的重金属之一,由于人类的各种活动,特别是随着近代工业的发展,铅向大气圈、水圈以及生物圈不断迁移,再加上食物链的累积作用,人类对铅的吸收急剧增加,吸收值已接近或超出人体的允许浓度。

砷在自然界分布很广,常与硫、氧等元素结合成化合物广泛存在矿物层中,动、植物机体中都含有微量的砷。砷污染的来源主要有:含砷矿石的冶炼和煤的燃烧产生的三废;含砷农药的使用;畜牧业中含砷制剂的使用,如五价砷作为促生长添加剂,苯砷酸造成的兽药残留;水生生物的富集,通过食物链可富集3300倍,龙虾含砷可高达170mg/kg,大虾40mg/kg。

2、汞和镉

汞极易于由环境中的污染物通过各种途径对食品造成污染,直接影响人们的饮食安全,危害人体的健康。土壤的汞污染主要来自于汞冶炼和制剂厂的排放、含汞颜料的应用、含汞农药的施用等。据统计,目前全世界平均每年排放汞约1.5万吨。土壤中汞以无机态与有机态存在,在一定条件下互相转化。在土壤微生物作用下,汞可发生甲基化反应,形成脂溶性的甲基汞,可被微生物吸收、积累,而转入食物链造成对人体的危害。

镉是最常见的污染食品和饮料的重金属元素。镉可通过环境污染、生物浓缩和含镉化肥的使用而致食品污染。我国约有1.3万公顷耕地受到镉污染,每年有数亿千克的“镉米”流向市场。镉主要来源于镉矿、镉冶炼厂。常与锌共生,所以冶炼锌的排放物中必有CdO,以污染源为中心可波及数千米远。镉工业废水灌溉农田也是镉污染的重要来源。土壤中镉的存在形态大致可分为水溶性和非水溶性镉两大类。离子态和络合态的水溶性镉CdCl2等能为作物吸收,对生物危害大,而非水溶性镉CdS、CdCO3等不易迁移,不易被作物吸收,但随环境条件的改变二者可互相转化。被工业“三废”污染的水和土壤种植的植物,含镉就会增加。一般食品都能检出镉,含量在0.004-5mg/kg之间。如贝类,非污染区镉的浓度为0.05mg/kg,污染区为0.75mg/kg,有的高达12mg/kg。污染灌溉的水稻中,镉的水平在0.2-2.0mg/kg,个别地区高达5.43mg/kg。

3、铬

在非污染的低层大气和天然水中均含有微量的铬,如雨水中含铬2-4μg/L,土壤中含铬约在100-500mg/L之间。其中六价铬的毒性比三价铬大,六价铬是一种常见的致癌物质,对人体和农作物均有毒害作用。铬的化合物在工业上应用较多,如电镀、化工、印染等行业都含有三价铬或六价铬的废水排出,使局部地区受到铬的污染。

三、有毒重金属的主要污染来源

食品中有毒重金属污染主要来自三个方面:一是三废排放污染农田、水源和大气,导致有害重金属在农产品中聚积;二是随着农业产品使用量的增加,一些农药和化肥中的有害重金属残留在农产品中;三是食品生产、加工所使用的金属机械、管道、容器,或食品添加剂品质不纯,含有有毒重金属杂质,引起食品污染。

1、三废排放引起的污染。

未经处理的工业废水、废气、废渣的排放,是汞、镉、铅、砷等重金属元素及其化合物对食品造成污染的主要渠道。土壤污染是人类现在和未来都必须面对的最困难的环境课题。土壤一旦被污染,其中的污染物就很难清除。土壤污染过程是不可逆的,如发展成生态灾难,其危害和损失将难以估量。有毒重金属元素由于某些原因未经处理就被排入河流、湖泊、海洋或土壤,使得这些河流、湖泊、海洋或土壤受到污染,它们不能被生物降解。鱼类或贝类如果积累重金属而为人类所食,或者被重金属污染的大米、小麦等农作物被人类食用,重金属就会进入人体使人产生重金属中毒。

2、所施的农药和化肥引起的污染。

农药和化肥的不合理使用是造成污染的另一渠道。磷肥、钾肥和复合肥中含有镉,大量使用这些肥料,土壤和作物吸收了不易被移除的镉而造成污染。又如一些小规模的养殖场,在猪、鸡等饲料中添加含砷制剂,猪、鸡吃了这些饲料后,一方面可以杀死猪体内的寄生虫,促进牲畜生长,另一方面可能“让猪肉的颜色变得更红润”。这些含砷饲料通过猪肉与鸡肉的粪便,作为肥料被堆积入田,富集在土壤下,并随着耕种传递到农作物中。据国家质检部门抽查,蔬菜类农产品的农药残留超标问题相当严重,喷洒农药的方式不合理及使用禁用农药等,使土壤中农药残留量及衍生物含量增加,造成严重污染。土壤中农药被灌溉水、雨水冲刷到江河湖海中,又污染了水源。

3、食品加工环节引入的污染。

加工食品所使用的设备、管道都是金属物质,食品与其长期磨擦接触,总会造成微量金属元素掺入食品中,引起污染。包装和贮藏食品的材料及容器大部分也含有微量重金属元素,在一定条件下也会掺入食品,造成污染。

四、有毒重金属对人体的危害

1、铅

在这几种有毒重金属中,铅对人体的危害最大,其次是砷和汞。铅对人的神经系统、骨髓造血机能、消化系统、生殖系统及人体其他功能都有明显毒害作用,特别对孕妇、婴儿和儿童的健康危害较大。当血铅浓度超过40µg/dl时,会造成肾功能损害;当血铅浓度超过300µg/dl时,人就会出现注意力不集中、易怒、头痛、肌肉发抖、失忆以及产生幻觉,严重的将导致死亡。铅在人体的生物半衰期为4年,骨骼中可达10年。

2、砷

砷在环境中由于受到化学作用和微生物作用,大都以无机砷和烷基砷的形态存在。不同形态的砷,其毒性相差很大。无机砷的毒性大于有机砷,三价砷化合物的毒性大于五价砷化合物,砷化氢和三氧化二砷(俗称砒霜)毒性最大,故卫生标准以无机砷制定。人体一旦食用含砷食品,砷与细胞中含巯基的酶结合,抑制细胞氧化,麻痹血管运动中枢,长期接触砷化合物或饮用含砷物质,会诱发皮肤癌。

3、汞

汞在常温下是一种液体金属,汞对人体的危害主要表现在以甲基汞(有机汞,毒性很强)的形式通过食物链进入人体,并在人的中枢神经系统中富集,造成运动失调、语言及听力障碍、视野缩小,严重者可发生瘫痪、肢体变形、吞咽困难,甚至死亡。汞蓄积于体内最多的部位为骨髓、肾、肝、脑、肺、心等。汞对人体的神经系统、肾、肝脏等可产生不可逆的损害。汞蓄积性很强,在体内的生物半衰期为70天,在脑内可达180-250天。

4、镉

镉进入体内可损害血管,导致组织缺血,引起多系统损伤;镉还可干扰铜、锌等微量元素的代谢,阻碍肠道吸收铁,并能抑制血红蛋白的合成,还能抑制肺泡巨噬细胞的氧化磷酰化的代谢过程,从而引起肺、肾、肝损害。镉在人体的生物半衰期为15-30年,镉中毒是长期低剂量摄入后蓄积造成的,其潜伏期可达2-8年。

5、铬

篇2

中图分类号:X53 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170230224

就土壤本身来看,其之所以会产生重金属污染,主要是因为人类在活动期间将重金属物质带入到土壤内部,使得土壤内的重金属含量增多,破坏生态环境。随着农村人口数量的增长和农业生产过程中对化肥和农药使用量的增加,导致土壤中有害物含量增多,自身生态结构和环境质量被破坏。其中,重金属是对土壤生态结构影响最大的一种元素。为了重塑土壤生态结构,提高土壤内部环境质量,解决土壤存在的重金属污染问题势在必行。

1 土壤污染现状和危害

1.1 重金属污染现状

在2005年到2013年的12月,我国土地管理局第一次开展了有关全国土壤污染情况的调查研究。按照我国在2014年由国土资源部和环保部共同的有关《全国土壤污染状况调查公报》所公示的调查结果看:当前我国土壤生态环境的状况整体来讲十分严峻,特别是重金属污染问题,更是极为严重。在我国一些废弃工矿所在区域的周边位置,土壤的重金属污染问题十分的突出。其中,我国有16.1%的土壤,重金属污染总超标率相对较重,11.2%超标率属于轻微范围;而轻度超标率和中度以上的超标率分别达到了2.3%和2.6%。

1.2 重金属污染的危害

同其他土壤污染类型相比,重金属污染本身的隐匿性、长期性、不可逆性较强,且这种污染问题一旦出现,则很难消逝。一旦重金属污染存在于土壤中,不仅很难被移动,还会长时间滞留在其产生区域,不断污染周边土壤。与此同时,重金属污染物不仅无法被微生物有效降解,还会借助植物、水等介质,被动植物所吸收,而后进入到人类食物链之中,对人体健康a生威胁。从具体的情况来看,重金属污染主要存在以下几种危害类型:对作物生产造成不利影响。因为重金属污染物在土壤与作物系统迁移的过程中,会对作物正常的生长发育和生理生化产生直接影响,从而降低作物的品质与产量。例如,镉属于对植物生长危害性较大的重金属,如果土壤镉含量较高,植物叶片上的叶绿素结构就会被破坏,根系生长被抑制,阻碍根系吸收土壤中的养分与水分,降低产量;会对人体生命健康带去影响。土壤中存在的重金属污染物可以借助食物链对人体健康造成危害。例如,汞进入人体后被直接沉入到肝脏中,破坏大脑的视神经。

2 解决重金属污染问题的方法

2.1 工程治理法

所谓的工程治理法,是通过利用化学或者是物理学中的相关原理,对土壤中的重金属污染问题展开有效治理的一种方法。现阶段,工程治理法主要包括了热处理法、淋洗法与电解法等[1]。在众多重金属污染处理方法中的处理效果更好、处理工艺的稳定性更高。但该项方法处理过程和处理工艺复杂,需要花费的成本高,且经过该方法处理后的土壤,其本身的肥力会有所降低。

2.2 生物治理法

该方法指的是借助生物在生长过程中的一些习性,来达到改良、抑制、适应重金属污染的目的。在该项治理方法中最为常见的就是微生物、植物和动物治理法。生物治理是利用鼠类和蚯蚓等动物能够吸收重金属的特性;植物治理则是利用植物积累到一定程度可以清除重金属污染,对重金属具有忍耐力的特质。工程治理法相比,生物治理方式投资相对较小、管理便利、对环境破坏性小等优势,但治理时间较长[2]。

2.3 化学治理法

化学治理法是通过向已经被重金属污染的土壤中投入适量的抑制剂和改良剂等其他化学物质的方式,增加有机质、阳离子等在土壤中代换量和粘粒含量,来改变被污染土壤电导、Eh、pH等其他理化性质,使重金属可以通过还原、氧化、拮抗、吸附、沉淀、抑制等化学作用被有效消除[3]。

3 结束语

在社会经济发展水平不断提升,重金属对土壤污染程度逐渐加深的今天,对重金属污染现状,以及其可能会造成的危害等问题展开细致的分析与研究,并利用工程、生物、化学等方式来有效的缓解和治理土壤当前存在的重金属严重污染问题,能够对我国土壤的生态环境和内部结构进行重构,为我国城市发展和社会建设提供充足的土壤资源。

参考文献

篇3

1. 材料与方法

2012年8月,对矿山拦泥坝和尾矿库及其下游受纳河流沉积物进行采样。使用重力底泥采样器采集各采样点表层沉积物样品,用双层聚乙烯袋密封保存带回实验室处理;样品自然风干后,剔除残留枝叶,砾石等杂物,研磨过筛(100目);采用四分法取样分析各指标。所有实验用器皿均在10%的硝酸溶液浸泡1天后洗净使用;使用等离子光谱法测定表层沉积物中Pb、Cd、Hg和As含量进行测定。

2. 结果与分析

2.1 重金属含量及空间分布特征

沉积物重金属含量显示:除汞元素以外,各采样点的各金属指标浓度均处于较高水平。其中拦泥坝和尾矿库污染程度最为严重,均远远超出土壤环境质量Ⅲ级标准,其中铅、砷浓度最高,超Ⅲ级标准9.8和31.2倍,超广东省背景值167.8和131.5倍。而尾矿库坝前的镉浓度最高,超土壤环境质量Ⅲ级标准13.9倍,超全省背景值572.1倍。矿下纳污支流河流沉积物环境质量整体超Ⅲ级标准,其中镉超标0.7-1.3倍,砷超标2.8-5.8倍之间。

2.2重金属污染程度评价

采用地累积指数法(Forstner,1989)评价各金属指标相对富集程度,结果如表2所示。结果可见,矿下下游河流沉积物中镉的累积程度最高,各监测点评价级数在5-6级之间,为强-极强或极强污染程度;汞累积程度最低基本处于无污染(0级)或无-中度(1级)污染。铅、砷累积较为严重的区域主要在拦泥坝(6级)及其直接纳污支流(4级);下游河流累积影响相对较轻,处于无污染或重度污染。采用均方根指数综合各重金属指标地累积指数[2]评价矿下河流沉积物中重金属的污染程度由强至弱依次为:Cd>As≈Pb>Hg。

表1 沉积物重金属污染地累指数Igeo与分级

2.3 重金属潜在生态危害评价

采用重金属潜在生态危害指数法(Risk index,RI)评价矿下水体重金属生态危害,结果显示(见表2):Hg的生态危害系数Ei在各点均处于轻微级别;拦泥坝Cd、Pb和As的生态危害程度系数都超过320,达到极强程度;尾矿库Cd的生态危害系数最高,也达极强程度。尾矿废水的直接受纳小溪沉积物中Cd、Pb和As的生态危害系数大多处于强水平;而支流与干流生态危害指数在3.2~66之间,处于轻微危害至中等危害之间。根据各重金属元素生态危害系数均由强至若排序,则有:Cd>Pb>As>>Hg。从综合危害指数RI上看,矿山拦泥坝及尾矿库的生态危害程度最高,都已超过极强程度,是下游水体重金属水质的主要风险源。

表3 沉积物重金属生态危害评价

3. 结论

(1) 通过对广东粤北某重金属矿尾矿库与拦泥坝沉积物重金属含量的分析表明,Cd、Pb和As浓度已经达到相当高的水平,成为污染下游河流的主要污染来源。矿下直接纳污小溪的沉积物环境质量已劣于土壤环境质量三级标准,超过农林业生产和植物正常生长的土壤临界值;下游支流与干流水体沉积物质量基本满足三级标准。

(2) 地累积指数评价结果发现各重金属指标在受影响水系中的富集程度由强至弱的顺序依次为:Cd>As≈Pb>Hg;潜在生态危害程度由强至弱的顺序依次为:Cd>Pb>As>>Hg,并且Cd也是主要影响因子。

(3) 矿山下游各河流沉积物综合生态危害指数沿程逐渐降低趋势,但受矿山长期累积污染的趋势已经有所显现。

参考文献:

[1]柬文圣,张志权,蓝崇钰.广东乐昌铅锌尾矿的酸化潜力[J].环境科学,2001,22(3):113-117.

篇4

铅对人体的危害

铅对人体是有害物质,进入机体中的铅大部分通过粪便排出体外,但也有部分残留于体内,长期积累可造成慢性中毒,成年人血铅可达0.20μg/mL,如果超过0.80μg/mL临床上会出现明显症状,造成血管痉挛、腰肢疼、视网膜小动脉痉挛、高血压等症。

食品中铅的检测方法

根据食品安全国家标准GB5009.12-2010《食品中铅的测定》,第

法石墨炉原子吸收光谱法,检测限为0.005mg/Kg:第二法氢化物原子荧光光谱法,检测限固体试样为0.005mg/kg、液体试样为0.001mg/kg:第三法火焰原子吸收光谱法,检测限为0.1mg/kg:第四法二硫腙比色法,检测限为0.25mg/kg:第五法单扫描极谱法,检测限为0.085mg/Kg。

原子吸收光谱法与其他检测方法相比,干扰少、准确、操作简便、灵敏度高(火焰法可测mg/kg级,石墨炉法可测μg/kg级)、测定含量范围广适于微量分析等,故列为标准方法之。但是,所用设备昂贵,测一种元素更换对应的空心阴极灯,分析复杂样品干扰较多,故使用上受一定限制。现在使用电感耦合等离子体发射光谱仪ICP法,可同时检测多种金属元素含量,但设备也很昂贵。

砷 砷的来源及其毒性

砷属半金属元素,广泛分布于自然界,砷化合物在人体内有蓄积作用,能引起急性或慢性中毒,常见的三氧化二砷毒性极大,俗称砒霜。砷化合物以往曾用于杀虫剂、杀菌剂、毒鼠剂等,工业方面主要用于燃料、玻璃、搪瓷、木材等的生产。海产品有机砷含量较高,淡水鱼、家禽畜肉类以及粮食、蔬菜、水果等砷含量相对较低。

砷对人体的危害

生物体内存在的砷大部分是有机砷,各种形态的砷对人体毒性有很大的差异。一般认为有机砷在体内需经转化为无机砷而起毒性作用,至于生物体内的有机砷是否会由于加工处理或代谢转化成为毒性较大的无机砷等还需进一步的研究。砷化合物吸收到体内后,可与细胞酶蛋白的疏基(-SH)结合,抑制酶的活性,从而影响组织的新陈代谢,引起细胞死亡,也可导致神经细胞代谢障碍,造成神经系统病变。

砷对消化道有直接腐蚀作用,被吸收后,一方面麻痹运动中枢,一方面直接作用于毛细血管,使腹腔脏器的微血管麻痹、扩张和充血,以致血压下降。吸收后的砷部分留在肝脏,引起肝细胞退行性病变和肝糖原消失。砷进入肠内可导致腹泻,其他脏器往往引起缺血。

砷的排出比较缓慢,故常因蓄积作用而致亚急性和慢性中毒。

食品中砷的检测方法

根据国家标准GB/T 5009.11-2003《食品中总砷及无机砷的测定》,第法氢化物原子荧光光度法,检测限为0.01 mg/Kg,线性范围为0~200ng/mL:第二法银盐法,检测限为0.2mg/kg:第三法砷斑法,检测限为0.25mg/kg:第四法硼氢化物还原比色法,检测限为0.05mg/Kg。

食品安全国家标准GB 2762-2012《食品中污染物限量》对食品中无机砷的允许限量指标规定为0.1~0.5mg/kg,银盐法测定无机砷含量的分析方法干扰大,可能存在灵敏度达不到要求的问题。

镉 镉的来源

食品中镉的来源主要有3个方面:含镉工业“三废”的排放直接污染土壤,农作物从受污染的土壤中吸收镉并把它富集于机体;生长于镉污染水体中的水产品可将镉浓缩于机体;在农作物生产过程中,大量使用含镉农药、磷肥等。此外,在食物生产过程中,使用表面镀镉处理的加工设备、器皿时,因酸性食物可将镉溶出,也可造成食物的镉污染。

人体内镉的来源是食物、水和空气。由于现代工业生产活动造成的工业烟尘、煤和石油产品的燃烧,使空气成为人体一个重要镉源。

镉的毒性及对人体的危害

镉被美国毒物管理委员会(ATSDR)列为第6位危及人体健康的有毒物质。肾脏是镉最重要的蓄积部位和靶器官,般认为镉所致的肾损伤是不可逆的。镉对肾、肺、肝、、脑、骨骼及血液系统均可产生毒性。

人体镉慢性中毒,主要表现为对肾的损害,引起再吸收障碍,临床表现为高钙尿、蛋白尿、糖尿、氨基酸尿,并导致负钙平衡,引起骨质疏松症。

镉的检测方法

根据国家标准GB/T 5009.15-2003《食品中镉的测定》,第法石墨炉原子吸收光谱法,检测限为0.01μg/Kg;第二法原子吸收光谱法,检测限为5.0μg/kg:第三法比色法,检测限为50μg/kg;第四法原子荧光法,检测限1.2μg/Kg。

在国内对镉的测定也有许多研究,分别为试纸法、电化学测定方法、分光光度法、荧光光度法、原子吸收、电感耦合等离子体电、共振光射法和液相色谱法。

汞 汞的来源

汞及其化合物分布广泛,人类开采利用历史悠久,汞元素性质稳定,环境自净效果微弱,污染广泛而持久,已引起持久的关注和重视。汞生物富集效应明显,有机汞能随食物链浓缩100000倍以上,给人及生物健康带来严重的危害。

汞的毒性及中毒症状

汞单质和化合物有毒,其中汞蒸气、+2价汞盐及有机汞剧毒。人类生产活动中排放的无机汞在环境微生物作用下能转化为以甲基汞为主的有机汞类,毒性显著增强,1mg甲基汞即可使人体神经系统造成不可逆转的严重损害。乙基汞的人致死量仅为数毫克,是已知毒性最强的物质之一。+1价汞盐毒性相对较低。

常见汞的中毒症状有头晕、失眠、乏力、面部震颤,肝肾损害、胚胎毒性等,有机汞中毒则以知觉障碍、运动失调、听障碍、语言障碍等神经症状为主,同时伴随致畸作用。

食品中汞的检测方法

篇5

二、重金属污染的形成机制对构建司法保护机制的主要影响

我们所说的重金属污染指的就是因人类活动导致环境中的重金属含量增加,超出正常范围,并导致环境质量恶化。从重金属污染形成机制和特点来探析其法律机制的主要问题,能更好的对症下药。

(一)来源的多样性突显我国重金属污染防治法律制度不完善。重金属污染存在于水体、大气和土壤等。对于重金属污染的防治,我国的《水污染防治法》、《固体废物污染环境防治法》、《土地管理法》、《危险化学品安全管理条例》等立法中均有涉及,但没有形成系统的重金属产过程中污染防治制度体系。原则性立法过多、可操作性差、基本法律制度没有建立起来。(二)主体的多元化导致责任机制不健全。政府的监督责任不健全甚至缺乏;污染企业的法律责任追究机制不健全;民众环保意识不足,法律救济途径存在缺陷。(三)治理的长期性与复杂性彰显出法律规定顾此失彼,不全面。我国重金属污染防治注重工业排放的治理,对农业和生活垃圾污染缺乏应有的关注。我国环境污染防治法注重工业生重金属的排放控制,忽视生活活动中重金属的污染物的排放,也忽视对生活环境中重金属污染物的监测、评价与管理。④而随着科学技术的高速发展,很多重金属应用到日常消费产品及农业用品中。由于这些含有重金属产品的使用日益广泛,回收困难且没有建立完整回收、处理系统,加上消费者对重金属的存在及其危害缺乏了解而容易轻视,易导致含有重金属产品在使用、丢弃、冲洗处理、掩埋中,扩散了重金属污染的范围,加重了污染的程度。(四)影响的深远与严重的危害性考量着国家司法的综合执行力。我国环境法学专家蔡守秋教授指出:“我国现行的污染防治法都存在一个最大的弊端:没有有效的执行手段和责任追究机制。”污染者因为处罚力度不够大,于是污染事件时常发生。但问题的关键是法律法规的责任追究机制不健全、处罚力度不够大。这已经成了解决土壤重金属污染问题的一大顽疾。(五)综合治理的艰巨性使得实践操作中综合治理与协调机制缺乏可操作性。整治重金属污染是一项长期、复杂、艰巨的任务,影响包括重金属污染防治在内的环境保护任务的实现,一是缺乏对政府及其有关部门环境保护责任及其监督的法律规定,环境管理体制有待改革和完善。二是需要加强环境信息公开、公民环境知情权的保障、公众参与环境决策和公众监督机制。三是一些重要的环境管理制度尚需建立和完善,一些环境制度可操作性不强,存在污染防治责任不明确、违法成本低、环境健康损害救济难、环境公益损害救济难等问题。

篇6

1. 土壤重金属污染的定义

在自然界,重金属以各种形态存在,常见的金属元素有铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钼、金、银等;其中既有对生命活动所需要的微量元素,如锰、铜、锌等;但大多数重金属元素在环境中对环境都会有一定的污染作用,主要包括汞、镉、铅、铬以及类金属砷等对生物体具有显著毒害作用的元素[7]。重金属的密度一般在4.0以上,约60种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大,所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属,但是它的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高,因而一般不太注意它们的污染问题,但在强还原条件下,铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。

土壤重金属污染是指由于人类在生产活动中将重金属带入到土壤中,致使土壤中重金属累积到一定程度,含量明显高于背景,并可造成土壤质量的退化、生态与环境的恶化现象[8]。土壤本身含有一定量的重金属元素,如植物生长所必需的Mn、Cu、Zn等。因此,只有当叠加进入土壤的重金属元素累积的浓度超过了作物需要和忍受程度,作物才表现出受毒害症状,或作物生长并未受害但产品中某种金属的含量超过标准,造成对人畜的危害时,才能认为土壤已被重金属污染[9]。如土壤环境质量标准值(GB15618-1995)[10]。

2. 土壤中重金属的来源、种类

土壤重金属污染主要是由工业产生的“三废”以及污水灌溉、农药和化肥的不合理施用等农业措施引起的。随着工农业生产的发展,重金属对土壤和农作物的污染问题越来越突出,部分地区土壤重金属污染现象十分严重。总体来讲,土壤重金属污染源较广泛,即有自然来源,又有包括人类活动带入土壤的部分,目前主要来源为人为因素。主要包括大气尘降、污水灌溉、工业废弃物得不当堆放、采矿及冶炼活动、农药和化肥的过多施用等[11-12]。

2.1 污水灌溉

污水灌溉通常指的是使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。中国水资源较为紧缺,部分灌区常把污水作为灌溉水源来利用。污水的种类按其来源可分为城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城市混合污水等。城市生活污水中重金属含量虽然不多,但由于我国工业发展迅速,许多工矿企业污水未经分流处理而排入下水道与生活污水混合排放,从而造成污灌区土壤Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金属含量逐年累积[15-16]。在分布上,往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重,远离污染源头和城市工业区,土壤几乎不受污水中的重金属污染。

污灌在北方比较严重,因为我国北方比较干旱,水资源短缺严重,并且许多大城市都是重工业大城市,所以农业用水更加紧张,污水灌溉在这些地区较为普遍。据统计,我国北方旱作地区污灌面积约占全国90%以上。南方地区相对较小,仅占6%,其余则在西北地区。污灌不仅导致土壤中重金属元素含量的增加,而且还会在人体内富集。研究显示我国沈阳、温州和遂昌等地由于污水灌溉引发了人体镉中毒;鞍山宋三污灌区土壤中Hg、Cd的累积显著,污染严重;用处理过的污水灌溉是解决干旱地区作物需水问题的一条可行途径。但由此导致的土壤污染特别是重金属污染必须引起重视。

2.2 农药和化肥污染

农药和化肥是重要的农用物资,对农业生产发展起到重要的推动作用,但如果不合理施用,则可导致土壤中重金属污染。部分农药在其组成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金属元素,过量或不合理使用将会造成土壤重金属污染。肥料中含有大量的重金属元素,其中氮、钾肥料含量相对较低,而磷肥中则含有较多的有害重金属,另外复合肥的重金属含量也相对较高。施用含有重金属元素的农药和化肥,都可能导致土壤中重金属的污染。

2.3 矿山开采和冶炼加工

我国重金属矿产相对丰富,在金属矿山的开采、冶炼过程中,会产生大量废渣及废水,而这些废渣和废水随着矿山排水和降雨进入土壤环境中,便可直接地造成土壤重金属污染,这在我国南方地区表现得尤为突出。

3. 重金属污染的特点及危害

3.1 重金属元素污染土壤的主要特点

在土壤环境中重金属污染特点可以分为两部分:一是土壤环境中重金属自身的特点,二是重金属元素在不同介质中所表现的特点。具体特点如下:(1)形态变换较为复杂,重金属多为过渡元素,有着较多的价态变化,且随环境Eh,pH配位体的不同呈现不同的价态、化合态和结合态。重金属形态不同则其毒性也不同;(2)有机态比无机态的毒性大;(3)毒性与价态和化合物的种类有关;(4)环境中的迁移转化形式多样化;(5)生物毒性效应的浓度较低;(6)在生物体内积累和富集;(7)在土壤环境中不易被察觉;(8)在环境中不会降解和消除;(9)在人体内呈慢性毒性过程。(10)土壤环境分布呈区域性;

过量的重金属会引起动植物生理功能紊乱、营养失调、发生病变,重金属不易被土壤微生物降解,可在土壤中累积,也可通过食物链在人体内积累,危害人体健康。土壤一旦遭受重金属污染,就很难彻底消除,污染物还会向地下水和地表水中迁移,从而扩大其污染。因此重金属对土壤的污染是一类后果非常严重的环境问题。

3.2人类因土壤重金属污染而遭受的危害[25]

(1)土壤污染使本来就紧张的耕地资源更加短缺;(2)土壤污染给农业发展带来很大的不利影响;(3)土壤污染中的污染物具有迁移性和滞留性,有可能继续造成新的土地污染;(4)土壤污染严重危及后代人的利益,不利于可持续发展;(5)土壤污染造成严重的经济损失;(6)土壤污染给人民的身体健康带来极大的威胁;(7)土壤污染也是造成其他污染的重要原因。

4. 对重金属污染的防治及修复

4.1 对土壤污染的预防

目前,仍未找到可广泛应用且行之有效的重金属污染治理方法,但控制污染源,是防止土壤污染的根本措施之一,同时利用土壤的自净作用对污染物净化具有一定的预防作用。控制土壤重金属污染源,即控制进入土壤中的重金属污染物的数量和速度,通过土体自身的净化作用,降低污染。

(1)控制和消除工业“三废”

尽量利用循环无毒工艺,减少和消除重金属污染物的排放,对工业“三废”进行回收改善,使其化害为利,并严格控制工业生产中污染物排放量和浓度,使之符合排放标准。

(2)土壤污灌区的监测和管理

在污灌区对灌溉污水的重金属元素进行控制,监测水中重金属污染物质的成分、含量及其变化,避免引起土壤污染。

(3)合理施用化肥和农药

对于农药和化肥的施用,应以环保无毒为准则,禁止或限制使用高残留农药,大力发展高效、低毒、低残留农药,发展生物防治措施。为保证农业的增产,合理施用化学肥料和农药是必需的,但需控制好施用量,否则会造成土壤或地下水的污染。

(4)土壤容量和土壤净化能力的提高

在农业生产过程中,施用有机肥,改良松散型沙土,改善土壤胶体的种类和数量,增加土壤对有害重金属的吸附能力和吸附量,从而减少重金属在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金属,提高土壤净化能力。

4.2 土壤中重金属污染的修复方法

(1)工程措施

工程治理措施是指在土壤环境中,用物理或物理化学的原理来减少重金属污染物的措施。主要包括客土,换土,翻土,淋洗液热处理以及电解等方法。以上方法措施的治理效果相对彻底,但实工过程复杂、所需治理费用较高且比较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够在土壤中生存的生物的某些习性来抑制和改良土壤重金属污染。Nanda Kumar P B A等发现某些特殊植物对土壤中的重金属元素具有富集作用。寇冬梅等研究认为食用菌对重金属具有吸附作用。所用方法有动物治理,微生物治理,植物治理等。生物措施的优点是实施较为简便易行、投资较少且对环境破坏小,而缺点是在短期内不易得到治理效果。

(3)化学措施

化学治理方法是利用化学物质和天然矿物对重金属污染进行的原位修复技术,目前,在许多区域得到应用。化学治理措施主要包括利用土壤改良剂、抑制剂,增加土壤有机质、阳离子代换量和粘粒的含量,改变pH、Eh和电导等理化性质,使土壤重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低重金属的生物有效性。化学治理措施优点是治理效果相对较明显,而缺点是容易再度活化。

(4)农业措施

农业治理措施是通过改变耕作方式和管理制度来达到降低土壤重金属危害的方法。M.Puschenreiter等探讨了利用农业耕作措施治理土壤重金属的方法,得出在不同污染地区种植不同的农作物可有效降低重金属的污染。治理方法主要包括控制土壤水分,选择合适的农药、化肥,增施有机肥,选择农作物品种等。农业治理措施的优点在于操作简单、费用不高,而缺点是需要较长治理周期却治理效果不显著。

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篇7

一、土壤重金属污染的成因及特点

土壤是人类社会赖以存在和发展的根本前提,是最重要的基础资源。随着近现代工业的飞速发展,土壤中沉积了越来越多的废弃污染物。工业生产、居民生活垃圾的不合理处置以及矿产开采等,都会带来土壤重金属污染。从化学理论角度来讲,98%以上的金属都属于重金属,从环境保护学领域来讲,土壤重金属污染中的重金属主要包括汞、铅、锌、砷和镍等。

1、土壤重金属污染的成因。(1)自然原因。土壤重金属的形成不是单方面作用的结果,而是受多方面因素影响,在不同时期,其主要影响因素又不同。土壤形成初始时期,其重金属含量受成土母质的影响较大,母质中的重金属含量及组成直接决定了土壤重金属的值。随着土壤的发育,母质对其重金属值的影响逐渐减弱。与此同时,生物残落物的影响逐渐增强,受生物个体差异影响,其残落物也呈现出多样化的特点,对土壤重金属组成的影响程度也各不相同。大气沉降,如火山爆发、森林火灾等可能使许多重金属漂浮于空中,其中一些被植物叶片吸收,进而被微生物分解进入土壤,从而改变土壤的重金属含量与构成。(2)人为原因。研究人员对近30年的土壤重金属污染原因进行统计,分析发现随着工业化程度的不断加深,人类活动已经逐渐上升成为土壤重金属污染的主要来源。具体来讲,人类活动又突出表现在以下几个方面:首先废气、烟尘等大气污染。城市化进程的加快在反映国民物质生活水平提升的同时也带来一系列环境问题,城市交通、工业生产等向大气排放大量废气、烟尘,造成大气污染,通过大气沉降,这些物质进入土壤,造成土壤重金属污染。经调查研究发现,工矿生产集中区域、城市道路、铁路周围,土壤重金属污染往往格外严重。其次化肥农药在农业生产中的使用。为了缩短农作物生长周期,现代农业生产常会选择使用化肥农药,大量化肥与农药的使用在带来生产效益的同时,也将其中所含的重金属物质带入了农作物与土壤,造成土壤重金属污染,影响人体健康。再次水体污染。受水资源分布不均因素影响,在部分地区,农田灌溉需要引入工业废水和生活污水,这些未经合理处置的污水进入到农田,造成土壤重金属污染,由于污染水体中含有大量重金属物质,通过污水灌溉产生的土壤重金属危害破坏性更大,极易造成循环性水土污染。最后其他活动。含重金属的工业废弃物,城市居民生活垃圾的堆放,金属矿山酸性废水的排放等也会造成土壤的重金属污染。

2、土壤重金属污染的特点。依据化学金属元素相关理论,重金属性质稳定,极难被微生物降解,一旦进入土壤造成重金属污染,势必对农作物的品质和产量产生较大影响,加之其潜伏周期长,通过食物链的“生物富集效应”严重影响动物和人体的健康。有研究表明,低浓度的汞在小麦萌发初期能起到促进生长作用,但随着时间的延长,最终表现为抑制作用;砷有剧毒,可致癌;镉会危害人体的心脑血管。归纳起来,重金属污染有以下几个特点:(1)潜伏周期长,污染具有隐蔽性;(2)性质稳定,污染具有难降解性;(3)相互作用,污染具有协同性、扩散性。因此,重金属污染又有“化学定时炸弹”之称。

三、土壤重金属污染的评价方法

1、单因子指数法。借助综合指数法,可以对受测区域的重金属污染情况进行分级,指出土壤中污染最大的因素,但无法判定出不同元素对土壤污染的影响差别。根据这一方法计算出来的污染指数只能反映各种重金属元素对土壤的污染程度,而无法精确反映污染的质变特征。

2、污染负荷指数法。该指数是由评价区域所包含的主要重金属元素构成,它能够直观地反映各个重金属对污染的贡献程度,以及金属在时间,空间上的变化趋势.由Tomlinson等人提出污染负荷指数的同时提出了污染负荷指数的等级划分标准和指数与污染程度之间的关系,通过计算得打各重金属的污染负荷指数及可以得到各个功能区和该市的污染程度.

3、潜在生态危害指数分析。重金属元素是具有潜在危害的重要污染物,潜在生态危害指数法作为土壤重金属污染评价的方法之一,它不仅考虑土壤重金属含量,还将重金属的生态效应、环境效应与毒理学联系在一起,是土壤重金属评价领域广泛应用的科学方法

4、GIS技术在土壤重金属污染评价中的运用。GIS是由计算机硬件、软件及不同方法组成的系统,通过该系统,能够实现空间数据的采集、管理、处理、分析与建模,以解决复杂的规划和管理类问题。通过GIS技术,将不同类型的数据进行处理变换,根据客观需求对其进行空间分析和统计,最终建立各种应用模型,以便为研究决策提供依据。在对土壤重金属污染进行研究时,常利用GIS 技术的计算与图形显示功能,对受测区域指定采样点进行插值分析,实现土壤图数字化,建立空间与属性数据库,最终绘出污染物空间分布图,为土壤污染治理提供参考依据。

三、重金属污染土壤的危害与治理

土壤是人类赖以生存的最基本的自然资源之一,但现阶段严重的土壤污染,通过多种途径直接或间接地威胁人类安全和健康,开展城市环境质量评价,日益成为人类关注的焦点。

当土壤中的重金属含量达到一定程度,不仅会导致土壤污染、农业生产收益下降,通过径流,还会对水体(地表水、地下水)产生淋失作用,污染水资源、破坏水文环境;借助大气沉降,极易形成大气污染与水污染、土壤污染的“死循环”,进而影响人体健康。

根据重金属污染的隐蔽性、不可逆性及长期性等特点,与大气污染、水污染等环境问题相比,土壤污染的治理难度更大。现行的重金属污染土壤治理主要有生物法、化学法、工程治理法等方法,就目前科学技术发展形势来看,在治理方案设计上尚未形成统一标准,在实际操作中,不同的地理环境在方法的选用上存在区别,使用的技术也多种多样。从总体上来讲,治理污染土壤首先应查明污染成因,以《土壤环境监测技术规范》为指导,对污染区域进行实地分层采样调查,一般将受污染区域分为“污染源区”、“保护区”和“超标污染区”三个区域。无论采用何种方式,在对土壤污染进行治理时,应注意因地制宜,结合受污染区域的土质情况、土地使用性质与功能、重金属污染物含量与构成等特点,对治理效果、时间、经费等作出合理预期和科学规划,选择最佳方案。

结束语

随着社会发展,各行各业对重金属资源的需求与日俱增,与此同时,由生产而产生的重金属废弃物也逐渐增多,这些未能及时处理的废弃物作用于土壤,一旦其重金属含量超标,就会对土壤造成严重污染,进而破坏生态平衡。

参考文献:

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2010年9月在广东茂名登陆的“凡比亚”台风给当地带来了强降雨,致使位于茂名信宜东部的紫金矿业银岩锡矿尾矿库发生溃坝事故,大量含有重金属的尾矿渣被暴雨冲刷进入尾矿坝下游的黄华河流域。含重金属的尾矿渣进入黄华河水体后,重金属会沉积进入河流底泥,随后可能再发生解吸等迁移转化活动。多数重金属具有毒性,进入河流之后在水体、底泥以及水生生物之间发生迁移转化,可能会逐步危害整个河流生态系统[1-2]。河流底泥是河流生态系统中的重要底质,为此,在溃坝事故后开展黄华河流域河流底泥重金属污染影响后评估是有必要的。

1 材料与方法

1.1 样品采集

该研究主要根据尾矿渣进入的黄华河流域范围内水系特点来设置河流底泥样品采样点(见表1),其中W1是背景参照点。分别于2011年3月、7月和12月各进行一期样品采集。

表1 采样点设置情况

1.2 监测项目与分析方法

河流底泥样品的监测项目主要为铜、铅、锌、锰、砷、钼。参照《土壤环境监测技术规范》(HJ/T166-2004)采集、保存样品;采用硼氢化钾-硝酸银分光光度法测定砷含量,采用火焰原子吸收分光光度法测定铜、铅、锌含量,采用原子吸收法测定锰含量,采用催化极谱法测定钼含量。

1.3 评估方法

河流底泥环境评估方法包括污染负荷指数法[3]、沉积物富集系数法[4]、潜在生态危害指数法[5-6]等。该研究采用潜在生态危害指数法对河流底泥的重金属污染情况进行分析、评估。瑞典学者Hakanson[5-6]为了评价水体沉积物中的重金属污染,提出潜在生态风险指数法。该方法从重金属的生物毒性角度出发,不仅反映了水体沉积物中单一重金属元素的污染程度,而且可以反映出多种污染物对环境的综合影响。潜在生态风险指数(RI)的计算公式如下:

将计算得到重金属潜在风险系数和多种重金属潜在生态风险指数对应表3划分各个监测断面的底泥环境生态危害程度。

表3 生态危害程度级别划分

2 结果与分析

样品评估结果见图1和图2。大部分断面河流底泥重金属元素的生态危害程度为轻微,铜和钼在个别断面的生态危害程度出现了“中等”和“强”的情况。12月份的潜在风险系数评估结果显示,铜在W2和W5处依然有一定的生态危害,而钼在各断面的生态危害程度大幅降低。

生态风险指数是多金属元素生态危害的综合评价,3月份和12月份的结果比较,W3和W4处河流底泥的生态风险指数有降低的趋势,但在W5处有上升的趋势,说明溃坝点剩余的尾矿渣和在W5处淤积的泥沙对环境仍有较高的生态风险,下游各断面的生态风险指数较小。7月份的结果较为特别,估计是由于当地正值雨季,溃坝附近水土流失相对严重,雨水冲刷两岸,使得两岸泥沙随地表径流进入河流沉积在河底,掩盖了尾矿渣。

3 结束语

从时间上看,黄华河流域的河流底泥重金属污染整体上呈减弱的趋势,但重金属元素间的变化趋势不尽相同,如铜和铅的污染有加重趋势,铅在W2和W5处的污染加重趋势尤为突出。7月是信宜的雨季,降雨导致河流较为浑浊,水中悬浮物增多,而重金属主要是吸附在悬浮物上迁移,因此,雨季湍急的河流加强了重金属向下游迁移的能力,这虽然可以减弱上游局部地方的重金属污染,但也扩大的重金属污染的影响范围,导致了下游(W6-W9)在雨季出现了重金属污染加重的情况。

从空间上看,河流底泥的重金属污染主要集中在W2-W5(溃坝点至何家寨)段,下游尚未受到严重污染,但重金属随河流向下游迁移的趋势明显,因此,应及早加强上游河段底泥环境的重金属修复措施,防止其向下游迁移,不然,最终会出现全流域“均摊污染物”而使得流域河流底泥环境重金属污染减弱的情况。此外,W2和W5处河流底泥的重金属污染相对严重,铜、铅和砷等对环境危害较大的重金属也在这两处出现了较高的潜在生态风险系数。

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篇9

基金项目:国家自然科学基金项目(编号:40963001)资助

作者简介:金联平(1985―),男,安徽颍上人,硕士研究生,主要从事热带海岛地表过程与环境评价的学习与研究。

中图分类号:X852

文献标识码:A

文章编号:1674-9944(2011)06-0001-02

1 引言

重金属是指密度4.0以上的约60种元素或密度在5.0以上的45 种元素。As 和Se是非金属,但是它们的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷和硒列入重金属污染物范围内[1]。重金属污染已成为全世界人们极为关注的焦点之一。随着全球经济化的迅速发展,重金属的污染物通过各种途径进入土壤,造成土壤严重污染。重金属在土壤中的高富集直接影响农作物的产量并使其品质下降[2],并可通过食物链危害人类的健康; 也可导致大气和水环境质量的进一步恶化; 即使重金属富集程度不高,亦可能阻碍土壤中微生物群体的多样性和活力,从而严重影响作为营养循环和持续农业基础的土壤的生物量和肥力[3]。蔬菜基地的健康发展关系着人们的饮食安全和我国蔬菜的正常出口,因此治理蔬菜基地土壤重金属污染具有重要的理论意义和现实意义。

2 蔬菜基地土壤重金属污染物来源

土壤中重金属元素的来源主要有两种方式:自然因素来源,主要受成土母质和成土过程对土壤重金属含量的影响;受人为因素的影响,在各种人为因素中,则主要包括工业、农业和交通等来源引起的土壤重金属污染。

2.1 大气降尘污染

大气中的有害气体主要是由工厂排出的有毒废气,因其成分复杂,迁移扩散污染面大,长期对土壤造成严重污染。工业废气的污染大致分为两类,气体污染,如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳氢化合物等; 气溶胶污染,如工业粉尘、烟尘等固体粒子及烟雾、雾气等液体粒子,它们通过沉降或降水进入土壤,造成污染[4]。公路、铁路两侧农田土壤中的重金属污染主要是以Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu 的污染为主,它们来自于含铅汽油的燃烧,汽车轮胎磨损产生的含Zn 粉尘等,汽油中添加的抗暴剂烷基铅会随着汽车尾气污染公路两侧100m范围内的土壤[5]。

2.2 农药、化肥等农用物资的不合理使用

农药能防治病、虫、草害,如果使用得当,可保证作物的增产,但它是一类危害性很大的土壤污染物,施用不当,会引起土壤污染。施用化肥是农业增产的重要措施,但不合理的使用,也会引起土壤污染[6]。长期大量使用氮肥,会破坏土壤结构,造成土壤板结,生物学性质恶化,影响农作物的产量和质量。

2.3 固体废物对土壤的污染

工业废物和城市垃圾是土壤的固体污染物。例如,各种农用塑料薄膜作为大棚、地膜覆盖物被广泛使用,如果管理、回收不善,大量残膜碎片散落田间,会造成蔬菜基地“白色污染”。还有一些固体废弃物被直接或通过加工作为肥料施入农田,造成土壤重金属污染,如磷钢渣作为磷源施入农田时,土壤中发现有Cr 的累积[7]。

2.4 污水灌溉和污泥施肥

污水中的重金属随着污水灌溉进入农田后以不同的方式被土壤截留固定从而引起污染。污泥中含有大量的有机质和N、P、K等营养元素,但同时也含有大量的重金属,随着大量的污泥进入农田,农田中的重金属的含量在不断增高,导致农作物中的重金属残留过多,如施用污泥和污水是造成蔬菜重金属残留的一个主要原因[8]。

3 蔬菜基地土壤重金属污染的特点

3.1 潜伏性和滞后性

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,重金属主要通过对作物的产量和品质的影响来表现其危害。因此,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[9]。

3.2 单向性和难治理性

进入土壤中的重金属不能被微生物降解,易积累,所以一旦土壤被重金属污染,很难恢复。某些被重金属污染的土壤可能要100~200年时间才能够恢复,因此土壤的重金属污染一旦发生通常很难治理,而且其治理成本较高、治理周期较长。

3.3 间接性和综合性

土壤重金属对人的危害主要是通过食物链或者渗滤进入地下水体实现的。在生态环境中,往往是多种重金属污染同时发生,形成复合污染,且污染强度显示出放大性[10]。

4 蔬菜基地土壤重金属污染的危害

4.1 直接危害农产品的产量和质量,造成经济损失

土壤重金属污染物直接危害农作物的正常生长和发育,导致产量下降,品质降低[11],造成经济损失。中国每年因重金属污染导致的粮食减产超过1 000万t,被重金属污染的粮食多达1 200万t,合计经济损失至少200亿元[12]。加入WTO之后,农产品的重金属超标问题对我国农业冲击更大。

4.2 威胁生态环境安全与人类的生存健康

土壤一旦被重金属污染后,其危害性远远大于大气和水体的污染。有研究表明,重金属污染能明显影响土壤微生物群落,降低土壤微生物量和活性细菌量,对土壤重金属综合污染指数的相关分析表明,在土壤综合污染较轻的情况下,土壤微生物多样性较高,随着重金属综合污染指数的增加,微生物多样性呈指数式迅速下降[13]。土壤重金属污染使污染物在植物、蔬菜、水果等食物中Cd、Pb、Cr 、As 等重金属含量超标或接近临界值,从而使重金属通过食物链富集到动物和人体,最终危害人类健康[14]。

5 蔬菜基地土壤重金属污染的治理

由于农田土壤重金属污染的特点,其治理应立足于“防重于治”的基本方针[15],坚持“预防为主、防治结合、综合治理”。对未被污染的土壤采取预防措施,要控制或消除污染源;对已经污染的土壤则要采取积极治理措施,将污染控制在最低限度。目前,大多数治理方法尚处于探索阶段,治理方法各有利弊[16]。

5.1 控制污染源,减少污染的排放

控制污染源,即控制进入农田土壤中的污染物的数量和速度,使其在土体中缓慢地自然降解,而不致迅速而大量地进入农田,超过土壤的承受能力,引起土壤污染[17,18]。严格做好蔬菜基地的规划,做到土壤的合理安全有效利用,按规划的目标实施,防患于未然。合理使用化肥、农药,重视开发高效低毒低残留的化肥、农药。

5.2 修复被重金属污染的蔬菜基地土壤

修复措施主要包括客土、换土和深耕翻土等。通过客土、换土和深耕翻土与污土混合,可以降低土壤中重金属的含量,减少重金属对土壤植物系统产生的毒害,从而使农产品达到食品卫生标准[19]。对土壤重金属污染严重的地段,依靠切断污染源的方法则往往很难恢复,有时要靠深耕客土、淋洗土壤等方法才能解决问题。另外开展植物修复技术的研究及培养抗性微生物等。其他治理技术见效较慢、成本较高、治理周期较长。

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篇10

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。

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篇11

1.南京市重金属污染物产生和排放现状

南京市的重金属污染主要来源于工业;南京市13个区县中涉及重金属污染物产排的企业数为82家;重金属污染物排放主要通过废水和废气排放。

涉重废水排放总量为1075.24万吨/年,废水中各重金属污染物排放量分别为汞(Hg)0.27kg/a、镉(Cd)25.86kg/a、总铬(Cr)449.24kg/a、六价铬(Cr6+)361.14 kg/a、铅(Pb)174.67kg/a、砷(As)2.81 kg/a、铜(Cu)698.03 kg/a、镍(Ni)96.23kg/a;涉重废气排放总量为74591.10×104m3/a,废气中各重金属污染物排放量分别为汞(Hg)0.032kg/a、镉(Cd)52.66kg/a、铬(Cr)28.85kg/a、铅(Pb)150.68kg/a、砷(As)39.43kg/a。

含重金属危险废物产生量为4956.33t/a,其中综合利用量为3123.67t/a,处置量为1706.06t/a,贮存量为126.6t/a,排放量为零。

2.南京市重金属污染的主要原因

通过对南京市涉及重金属污染的企业的调查分析,南京市重金属污染的主要原因有以下几个方面:

(1)企业规模以中小型为主,分布散乱

南京市涉重企业规模普遍偏小,分布散乱,遍布区县各处,污染物未能全部稳定达标排放,废水、废气治理措施较传统、简单,很多企业大部分企业未能进入工业园区进行统一管理,为环境监管带来了很大的不便,也为加快区域内资源共享、信息公开化建设设置了障碍。

(2)产业结构不尽合理,发展方式粗放

近年来,南京市一直致力于产业结构的调整,目前正处于产业结构的转型期,仍有一部分高投入、高耗能、高污染的企业未被淘汰,特别是一些涉重的中小型企业,工艺落后,经济基础薄弱,从经济、技术等各方面开展重金属污染治理的难度又都比较大,即使企业关闭,重金属累积的特性也会给企业所在区域带来隐患。

(3)法规制度建设滞后,环境标准不健全

目前我国还没有重金属污染治理和土壤污染治理的专门法规,南京市主要按照现行的《环境空气质量标准》和《地表水环境质量标准》中对重金属的控制要求对涉重企业进行管理;现行标准主要针对污染源达标排放提出,不涉及重金属的累积效应,关于人体健康的重金属环境标准不健全。

(4)基础工作薄弱,相关技术欠缺

由于长期对重金属污染忽视,重金属的监测、防治技术研究等基础工作较为薄弱,南京市重金属污染物整体排放情况和环境受污染程度尚未完全摸清,对重点防控企业、区域及污染隐患的危害程度掌握不够。同时重金属污染的科学研究、技术政策等还远远滞后于污染防治的迫切需求。

(5)污染隐蔽性强,治理周期长

重金属元素化学性质稳定,通过水、气、固废等多种途径可以在环境中长期积累,并通过食物链逐级富集,最终进入人体累积,使得留在人体的重金属含量成倍放大,传统的环境达标观念由于重金属的富集特性失去效用,待累积到一定程度发生污染事件时大多已经造成了极为严重的后果。一旦环境受到污染,需要比常规污染物治理更长的治理周期、更多的治理成本和更高的治理难度。

(6)环境监管能力不足,监管难度大

长期以来,南京市对重金属污染重视力度不够,各级环保管理仍主要针对常规污染物的管理,重金属污染监管措施不完善,特别是企业废气中重金属污染的管理几乎为空白;各级环保监测系统建设均主要注重常规性污染物指标监测,重金属监测能力不足,缺乏高精确度重金属检测仪器。

3、重金属污染防治对策

消除重金属污染除了对污染进行治理、对环境进行修复外,更需要对可能出现的重金属污染进行预防,从根本上解决重金属污染的问题。

(1)大力推行清洁生产审核,提升企业清洁生产水平

通过清洁生产审核,对企业的生产、产品或提供服务全过程的定性和定量分析,找出高物耗、高能耗、高污染的原因,有的放矢的提出对策、制定方案,从源头减少和防止重金属污染物的产生。对国内外现有的先进技术、工艺进行科研攻关,研究和开发具有自主知识产权、符合国内重金属行业发展要求的清洁生产核心技术和装备。

(2)严格控制企业、区域内部重金属污染物排放

严格控制区域内企业的重金属废气排放,重金属废气需进行处理,排放口达标率为100%;强化无组织废气收集、治理技术,在运输、生产的过程中减少无组织废气对环境的危害。区域严格执行《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》等有关法规,实现固废的全面无害化处理。

(3)开展重金属排放企业专项整治。

要结合环保专项行动,对涉及排放重金属的企业进行全面排查和整治,彻底解决工艺落后、污染严重的铅酸蓄电池、铅冶炼等企业的环境安全隐患,严厉惩治涉及重金属的环境违法违规问题。对位于饮用水源保护区的企业一律停产关闭;对污染治理设施不正常运行、长期超标及超量排放的企业一律停产治理;对发现重大环境安全隐患的企业一律停产整改,整改不到位的坚决予以关闭。

(4)加快区域内资源共享、信息公开化建设

通过信息交换中心的企业环境行为公开披露的功能,把建设项目审批程序、重金属污染物排污费缴纳标准、资源型企业可持续发展准备金制度、达不到环保要求的重金属企业名单和来信来访处理等信息全部向社会亮相公开,主动接受广大公众和社会各界监督,督促企业保护环境。。

(5)加强政府行政干预、监督管理

加强政府行政干预,建立健全环境执法机构,加强和充实环境执法力量,制定赔偿和生态补偿等管理政策和其他约束性政策。实施环境保护目标责任制,明确环境保护目标的分管部门和分管领导,奖惩制度,并定期检查与考核目标落实情况;落实环境行政执法责任制,规范环境执法行为,加强环境执法硬件水平;建立和落实岗位责任制及其考核要求。

(6)建设区域环境风险预防和应急体系

区域必须建立统一的风险防范组织管理机构,根据《国家突发环境事件应急预案》,制定区域重金属环境事件应急预案,建立环境风险应急监测和管理系统,制定园区安全、健康与环境风险防范政策,初步建立区域安全与健康、风险防范体系。开展社会风险防范宣传教

育,提高人们的风险防范意思,要求区域内企业对紧急事故能够做出快速反应,及时采取补救措施,减少环境危害和企业的经济损失。

(7)加速已污染区域修复治理工作

对已造成重金属排放的重点区域,要重点抓好土壤污染本底调查,布设更密集的监测位点,采样分析重金属污染现状,针对各区域的污染程度和污染特征,制定详细的区域重金属污染修复治理计划,并作为重金属污染修复试点,选择成熟的修复方案,进行可行性研究,改善质量,防范风险。

(8)开展重金属污染健康危害监测与诊疗

建立和完善覆盖全市的重金属污染健康监测网络,建立重点防控区健康监测和报告制度、敏感人群定期体检制度,完善重金属污染健康危害评价、人群健康体检及诊疗和处置等工作规范。开展重金属环境与健康危害的调查研究。定期对重点防控区域内潜在风险人群有计划地进行健康检查,对可能发生的健康危害进行预警,对需要治疗的人群积极诊疗。

(9)对发生事故的区域实行限批

重点防控区内如发生涉重污染事故,需对肇事企业立即停产治理,情节严重则由地方政府责令关闭,对外环境造成的影响应进行评估,采取相应措施,减轻或消除对外环境和人群造成的影响,在事故处理结束前对区域内所有涉重项目实行区域限批。

4.总结

重金属污染是一个长期累积而形成的,必须在重金属污染产生之前进行预防,对重金属污染必须进行源头治理,从根本上解决重金属污染问题。

参考文献

篇12

2012年全国两会众多代表和委员又一次的把目光聚焦到了“重金属污染——这让国民忧愁的痛楚。紧接着,2011年2月,《重金属污染综合防治“十二五”规划》获得国务院正式批复,为此成为首个获批的“十二五”规划。规划要求控制5种重金属:汞、铬、镉、铅和类金属砷 ,总体目标是“到2015年,建立起比较完善的重金属污染防治体系、事故应急体系和环境与健康风险评估体系,解决一批损害群众健康的突出问题;进一步优化重金属相关产业结构,基本遏制住突发性重金属污染事件高发态势;重点区域重点重金属污染物排放量比2007年减少15%,非重点区域重点重金属污染物排放量不超过2007年水平,重金属污染得到有效控制” [1]。涉及采矿、冶炼、铅蓄电池、皮革及其制品、化学原料及其制品五大行业。

1 什么是重金属污染

1.1 重金属污染。

重金属污染是指由重金属或其他含重金属元素化合物所造成的环境污染,主要是由于人类活动导致环境中的重金属含量增加,超出正常范围而产生的[2]。化学上根据金属密度不同,把它们分为重金属和轻金属,其中把密度大于4.5g/m3的金属称为重金属,它们主要包括铜、铅、汞、镍、钴、铬、锰、镉等45种。我们日常生活中所说的重金属污染是指汞、镉、铅、铬和类金属砷等生物毒性强的重金属引起的污染。重金属污染主要包括土壤污染、水污染(地表水和地下水)、大气污染等,它们通过不同的途径直接或间接地对人体产生危害,损害人体健康。

1.2 重金属污染源。

在经济社会高速发展的今天,重金属污染已是无孔不入,呈现多样化的污染方式。重金属污染源头主要包括工矿业(有色金属和化石燃料的开采与冶炼、化工厂与电镀厂的偷排、电子产品生产)、农业(农药喷洒、施用化肥)、城市(固体垃圾堆放、汽车尾气排放、废旧电子产品)、突发性环境事件(重金属产品泄露)。经现状调查分析表明,各相关行业重金属危险废物产生量的是有色金属冶炼行业,占总产生量的60.3%,其后的是基础化学原料制造行业,占到28.4%的比重[3]。

对调查数据分析还发现,有色金属冶炼和含铅蓄电池制造业是铅污染的罪魁祸首;皮革鞣制加工业是镉污染的主要来源;基础化学原料制造和温度计生产是汞和砷污染的主要源头。

2 重金属污染的危害

2.1 重金属污染危害。重金属污染主要是通过水、大气、固废等三方面来直接对环境产生污染,进而与人体产生联系。其具有覆盖范围广、持续时间长、污染隐藏性高、难以被降解等诸多顽固特点。随着工业化的逐步推进、城市化的快速发展以及农业集约化的不断施行,重金属正慢慢地通过人类不注意的活动(主要包含污水排放与灌溉、大气烟尘沉降、固废垃圾填埋)进入到土壤和水体当中。由于这些重金属具有极易富集和极不易分解等特点,往往使得它们储存起来,并能在食物链的生物放大作用下,成千万倍地富集,最后进入人体。如鱼类或贝类一旦积累重金属而为人类所食,或者重金属被稻谷、小麦等农作物所吸收被人类所食用,重金属就会进入人体造成极大的健康危害。它已经成为了人类的“隐形杀手”(见表1)。

2.2 惨痛教训。

据资料统计,我国自2009年以来已连续发生30多起重特大重金属污染事件,仅2011年11月~8月就发生了11起,其中云南曲靖的镉污染最引人关注。国家环保部数据显示,2009年重金属污染事件致使4035人血铅超标,182人镉超标,引发32起。据报载,广东珠海那美科技发展有限公司偷排电镀污水,多项重金属指标严重超标。目前我国耕地总面的10%以上约1.5亿亩已不同程度的受到了重金属的污染,据估算全国每年受重金属污染的粮食高达1200万吨,直接经济损失超过200亿[4]。

2010年1月,江苏大丰51名儿童血铅严重超标,引起相关部门高度关注;3月四川昌隆县渔箭镇部分村民血铅检测结果异常;7月,福建紫金矿业发生含铜酸性废水渗透事故,造成汀江大面水域污染,云南大理鹤庆39名儿童血铅超标[5]。这些污染事件正是残酷的现实。

在日常生活中,重金属污染也是与我们如影随形。很多金属制品为了能够防锈都或多或少地添加了一定量的重金属,如我们的水龙头和陶瓷以及不锈钢餐具。在蔬菜、动物内脏、海鲜、部分中药、食物包装纸、名贵日用化妆品、报纸、油墨打印等等与生活息息相关的物品中都存在带来重金属污染的隐患。

我们越来越发现,重金属污染正日益走进我们的生活,对我们的生活甚至生命安全产生越来越大的影响。

面对一件件触目惊心的重金属污染事件,我们需要思考以下几个问题。

政府责任缺失,公共服务职能与监管职责不到位是温床。由于涉重企业属关乎国计民生的基础行业,很多地方政府把其当做主导甚至支柱产业以换取高额的税收,加之政府部门重GDP(政绩)轻环保思想的存在,这就使得这些产业企业能够轻松上马,从而在源头上就被忽视。

企业社会意识薄弱,重效益轻环保观念大有人在。随着工业的不断发展,我国涉重企业也在不断的增长,但由于部分企业管理经验较差,厂房设备落后,小型分散的存在形式和忽视重金属污染危害等,造成在涉重工矿企业附近重金属污染事件频频发生。

公众缺乏自我保护意识,对重金属污染危害了解较少使得人们对重金属污染视而不见,造成这些污染有机可乘,这也是一个重要的事实。

3 重金属污染防治及建议

由于重金属污染所带来的种种后果以及给我们敲响的警钟,我们必须加大力度对其进行整治。政府需发挥领头带动作用,企业需负起应尽的社会责任,个人要从身边做起。

3.1 政府层面。

政府应当着眼大局,发挥公共管理和服务作用。应当加强相关立法,让治理重金属污染事件有法可依;依靠法律,抓管并行,控制增量,消化存量,对其进行标本兼治。建立健全监管机制,狠抓落实,在保证法律行之有效的情况下开展一系列专项调查行动,把防污治污的精神和意识深入到工矿企业和城镇乡间。加大宣传力度,特别是对普通民众的宣传,积极发挥媒体的公众效应。设立专项资金,加大中央投入,鼓励和支持治理技术和措施的研发创新,帮助地方应对污染事件。加快产业结构调整,对涉重的工矿企业进行专项整治,取缔厂房设施差、技术设备落后、管理理念陈旧的小型、分散企业,鼓励兼并重组,支持企业技术创新、设备更新换代、国外先进经验学习。提高涉重项目的准入门槛,严格限制其上马,将重金属污染防治纳入政府官员考核范围,强化政府职能。

建立涉重企业诚信档案,对产生污染的企业实施惩罚性赔偿,严格企业社会责任。增加企业和政府相关透明度,减少民众恐慌。鼓励群众举报涉重企业不法行为,保护群众的知情权和表达权。建立相关医疗和环境修复机制,能及时应对突发重金属污染事件[6]。

3.2 企业层面。

“每个企业家身上都应该流着道德的血液”。在针对企业而言,首先应该承担起自身的社会责任,树立一个良好的公众形象,还利于民。企业内部应该完善相关污染处理管理办法,借鉴国外管理经验,尽量避免不必要的事件发生,一旦发生污染,应及时措施,将损失降到最低。在工艺设备方面,应引进国外先进技术,对设备进行升级换代。建立重金属废物回收处理生产环节,变废为宝。

企业之间可进行强强联合与破财兼并,增强企业经济实力与竞争能力。

3.3 民众层面。

增强环保意识和自我保护意识,发现重金属污染现象应及时向有关政府管理部门或监督机构报告,将污染程度降到最低。日常生活垃圾应分类丢放,特别是电池、废旧电脑、电视机等电子产品应专门处理。尽量减少对海鲜头部和皮蛋的食用,减少彩色艳丽的餐具购买和使用,减少化妆品的使用,将少染发烫发,做到真正从日常生活层面将重金属污染拒之门外。

适当涉猎有关重金属污染和防止的书目报刊杂志,增加自我的知识面,减少恐慌情绪,避免盲目从众或不知所措。

4 结语

重金属污染随着经济发展与工业化的进一步深化,对于它的思考与防治正一步步成为一项涉及多方面的系统工程,也必将成为今后我国环境保护方面的重要工程。包括政府和企业管理人员在内的每个民众都应警钟长鸣,将重金属污染当成一项长期的任务来抓,消化存量,控制增量,敢于斗争,重金属污染问题将会得到最终的解决。

参考文献

[1] 葛方度. 《重金属污染综合防治"十二五"规划》获得批复[N].中国广播网,2011-02-19

[2] 文济.什么是重金属污染[J].陕西科技报,2005(2):1

篇13

    2011年2月,国家环保部部长周生贤在出席有关重金属污染综合防治“十二五”规划会议时也谈到,“从2009年至今,我国已经有30多起重特大重金属污染事件,严重影响群众健康。”

    据了解,重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染,主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。既有因人类活动导致环境中的重金属含量增加,超出正常范围,并导致环境质量恶化,也有个别地区如喀斯特地区因石漠化导致重金属释放。

    近10多年来,随着中国工业化的不断加速,涉及重金属排放的行业越来越多,包括矿山开采、金属冶炼、化工、印染、皮革、农药、饲料等,再加上一些污染企业的违法开采、超标排污等问题突出,使重金属污染事件出现高发态势。

    2011年两会期间,全国政协委员、国家环保部中国环境监测总站办公室副主任温香彩告诉中国青年报记者,我国重金属污染中,最严重的是镉污染、汞污染、血铅污染和砷污染。

    一些地区重金属污染比较严重值得注意的是,一向被认为是高科技行业的IT行业也与重金属污染挂钩。因制作中国水污染地图而闻名的民间环保人士马军曾在2011年联合30多家环保组织一起《2010IT品牌供应链重金属污染调研》,该调研报告显示,珠三角、长三角等地区有大量生产印刷线路板的企业不能稳定达标排放,给当地河流、土壤和近海造成了严重重金属污染。

    中国重金属污染呈现出地域差异。温香彩说,东部比西部严重,南部又比北部严重,珠三角地区尤为显着。另外,像湖南等有色金属大省也是重金属污染的重点地区。湘江是中国重金属污染最严重的河流。

    一项由原国家环保总局进行的土壤调查结果显示,广东省珠江三角洲近40%的农田菜地土壤遭重金属污染,且其中10%属严重超标。2008年,中山大学生命科学学院的科研团队分别在广州6个区各选择两个农贸市场采集蔬菜样本,分析样本中镉、铅的含量情况,结果发现,叶菜类蔬菜的污染情况十分严重,除1种为轻度污染外,其余5种均达到重度污染水平。

    在中国东南部一些区域,重金属污染出现了比较严重态势。

    一个需要警惕的趋势是,随着产业转移,原本重金属污染只是零星分布的西北地区也开始面临威胁。近年来,一些东部地区的高能耗、高污染项目开始往中西部省份转移,这其中,尤其是化工企业、光伏企业和制药企业,由于中西部省份经济比较不发达,患有严重的“项目饥渴症”,对环境的监管水平和力度相对不足或主动放松,导致中西部地区的污染事故也频频出现。

    重金属污染对生态影响极大,2009年的浏阳镉污染事件殃及当地的瓜果蔬菜,当地产的水稻和蔬菜都呈黄褐色,茄子辣椒则形态恐怖。

    2007年,南京农业大学农业资源与生态环境研究所教授潘根兴和他的研究团队,在全国六个地区(华东、东北、华中、西南、华南和华北)县级以上市场随机采购大米样品91个,结果表明,10%左右的市售大米镉超标。2011年,《新世纪周刊》据此作出报道,曾引起一些居民恐慌。全国政协委员、人口资源环境委员会副主任、国务院第一次全国污染源普查领导小组办公室主任王玉庆对此提出质疑,认为“镉大米污染比例不可能高达10%”。潘根兴通过媒体回应说,“不是市场上所有的大米都是这样的,江苏的样品就没啥问题,只能说我们抽查样品的10%存在镉超标,大家不必恐慌”。

    重金属污染致癌、致疾、致突变温香彩说,重金属污染不像大气污染,既闻不到,也看不到,被重金属污染的水体或土壤,即使含量很低,只要超标了对人体伤害也会很大。而且,不同于其它污染物的可降解特性,重金属污染物不仅不可降解,还能在环境里累积和循环,由此也加重了对人群的危害。

    她说,重金属污染对身体的危害主要是“三致”,致癌、致疾、致突变。

    多种资料均提及,重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可能在人体的某些器官中富集,如果超过人体所能耐受的限度,会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等,对人体会造成很大的危害。