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【關(guān)鍵詞】:大氣顆粒物、重金屬污染、來(lái)源、控制建議
一般來(lái)說(shuō),大氣顆粒物重金屬污染物是很難被降解的,因此,當(dāng)人體吸入這種污染物時(shí),就會(huì)造成人體出現(xiàn)各種功能障礙,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致人體出現(xiàn)各種疾病。在大氣顆粒物重金屬污染物中很多元素對(duì)于人體都能嚴(yán)重傷害,有的元素甚至具有致癌的能力。我國(guó)近年來(lái),經(jīng)常出現(xiàn)這種污染的情況,并且現(xiàn)在不管是國(guó)家、政府還是個(gè)人對(duì)于大氣顆粒物重金屬污染物都有一定的認(rèn)識(shí),但是由于對(duì)污染的控制技術(shù)還不夠,因此,我國(guó)目前還沒(méi)有建立起對(duì)大氣顆粒物重金屬污染進(jìn)行有效控制的方案體系。[1]因此,本文主要探討大氣顆粒物重金屬污染的來(lái)源以及相關(guān)的控制建議,以期使得我國(guó)大氣顆粒物重金屬污染情況得到有效的控制。
一、大氣顆粒物重金屬污染的主要來(lái)源
我國(guó)近年來(lái)的大氣顆粒物重金屬污染情況越來(lái)越嚴(yán)重,主要的原因有;首先,重工企業(yè)的污染。有研究顯示,一些鋼鐵行業(yè)的重金屬排放量是很驚人的。另外在鋼鐵生產(chǎn)的過(guò)程中,燒結(jié)工藝的使用也會(huì)產(chǎn)生大量的重金屬污染物,這對(duì)于大氣顆粒物中的重金屬含量是一個(gè)很大的影響,并且通過(guò)一些鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的重金屬排放已經(jīng)成為了大氣顆粒物重金屬污染物的主要來(lái)源,如圖一。而我國(guó)是一個(gè)鋼鐵的生產(chǎn)大國(guó),每一年的鋼鐵生產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到全世界鋼鐵生產(chǎn)總量的一半以上,并且很多的重工企業(yè)都位于一些人口稠密、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的城市周邊。因此,由重工企業(yè)造成的重金屬污染情況已經(jīng)不容忽視。[2]
其次,城市機(jī)動(dòng)車尾氣排放也是重金屬污染的重要來(lái)源,如圖二。一般來(lái)說(shuō),機(jī)動(dòng)車排放重金屬的主要方式有以下幾種:機(jī)動(dòng)車輛在行駛過(guò)程中所產(chǎn)生的汽車尾氣、車輛行駛過(guò)程中所造成的揚(yáng)塵、機(jī)動(dòng)車燃料中所添加的化學(xué)物、機(jī)動(dòng)車油中所添加的化學(xué)物、輪胎磨損所產(chǎn)生的重金屬污染以及機(jī)動(dòng)車的配件磨損之后所造成的重金屬排放。這幾種方式是機(jī)動(dòng)車排放重金屬元素的造成大氣顆粒物中重金屬污染的主要方式。
另外,除了重工企業(yè)以及機(jī)動(dòng)車排放這兩種方式之外,還有垃圾秸稈的焚燒、陶瓷水泥行業(yè)以及有色金屬的冶煉等等。但是就目前來(lái)看,對(duì)于我國(guó)的大氣顆粒物重金屬污染的治理情況還很不樂(lè)觀,缺乏對(duì)重金屬污染進(jìn)行控制的有效手段。[3]
二、大氣顆粒物重金屬污染的控制建議
近年來(lái),我國(guó)的大氣顆粒物重金屬污染嚴(yán)重,但是就目前來(lái)看,還沒(méi)有有效的控制措施。下面本文就大氣顆粒物重金屬污染的控制問(wèn)題提出一些控制建議,以期達(dá)到良好的控制效果,從而減輕我國(guó)的大氣顆粒物重金屬污染的程度。總的來(lái)說(shuō),控制建議有以下幾點(diǎn):首先,對(duì)于我國(guó)大氣顆粒物重金屬污染展開(kāi)詳細(xì)的調(diào)查監(jiān)測(cè),對(duì)于我國(guó)重金屬的具體情況以及區(qū)域特征都進(jìn)行詳細(xì)的收集分析,為更好地治理大氣顆粒物重金屬污染提供參考依據(jù)。其次,對(duì)于對(duì)大氣顆粒物重金屬污染源進(jìn)行詳細(xì)的摸查,對(duì)于一些重化工企業(yè)更是要進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè),并且對(duì)于機(jī)動(dòng)車尾氣及其他方式帶來(lái)的重金屬污染也要進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。另外,對(duì)于大氣中的重金屬排放量也要進(jìn)行精確合理的測(cè)算,從而使得我國(guó)大氣顆粒物重金屬排放量被詳細(xì)了解,從而對(duì)于我國(guó)重金屬排放量進(jìn)行有效的控制。[4]再次,在技術(shù)方面,要給予治理重金屬污染有力的技術(shù)支持,從監(jiān)測(cè)技術(shù)到治理技術(shù)都要進(jìn)行積極的開(kāi)發(fā),使其是和重金屬污染治理的需要。第四點(diǎn),對(duì)于大氣顆粒物重金屬排放量制定一個(gè)詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn),并且建立健全大氣顆粒物重金屬污染排放的制度體系,讓重金屬排放處在一個(gè)可控范圍之內(nèi)。最后,積極開(kāi)展節(jié)能減排工作。我國(guó)近年來(lái)也在積極開(kāi)展節(jié)能減排工作,力圖使得我國(guó)的環(huán)境污染得到改善,并且我國(guó)的節(jié)能減排工作也取得了一定的成果,但是在節(jié)能減排工作開(kāi)展的過(guò)程中,也出現(xiàn)了許多不容忽視的問(wèn)題,如很多企業(yè)把節(jié)能減排僅僅當(dāng)做一句口號(hào),并沒(méi)有具體去貫徹這個(gè)工作。因此,在今后的工作中,要注重對(duì)于節(jié)能減排工作的落實(shí)情況,改變能源的結(jié)構(gòu),對(duì)于大氣顆粒物重金屬排放進(jìn)行控制,進(jìn)而使得我國(guó)的重金屬污染情況得到切實(shí)改善。
結(jié)語(yǔ):
通過(guò)對(duì)我國(guó)重金屬污染來(lái)源的分析,提出了幾條對(duì)重金屬污染進(jìn)行控制的建議,以期我國(guó)的重金屬污染情況可以得到切實(shí)改善,減少霧霾等極端惡劣天氣的出現(xiàn),保證人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。
作者簡(jiǎn)介:姓名:鄧皓天、性別:男,民族:漢,出生年月日:94-02-27:籍貫:四川,學(xué)歷: 本科,研究方向:地球化學(xué)
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【關(guān)鍵詞】土壤 重金屬 植物修復(fù) 經(jīng)濟(jì) 美觀
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化,工業(yè)三廢的排放,農(nóng)業(yè)化肥與有機(jī)農(nóng)藥的大量施用,生活污水的不斷排放,城市污泥,礦床的開(kāi)采等大量的污染物進(jìn)入土壤環(huán)境,土壤污染日益嚴(yán)重。其中重金屬污染在土壤污染中不僅面積大,并且殘留時(shí)間長(zhǎng)。當(dāng)土壤中的重金屬含量積累到一定程度,會(huì)對(duì)土壤―植物系統(tǒng)產(chǎn)生毒害作用,導(dǎo)致土壤退化、農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)下降,每年因重金屬污染帶來(lái)的糧食減產(chǎn)達(dá)1000多萬(wàn)噸,被重金屬污染的糧食每年達(dá)1200萬(wàn)噸,年經(jīng)濟(jì)損失在200億以上[1]。另外,重金屬可以通過(guò)植物的吸附作用進(jìn)入植物體內(nèi),另外還可以通過(guò)徑流和淋洗等作用污染地表水和地下水,最終能通過(guò)接觸和食物鏈等途徑危害人們的生命健康[2]。
1 重金屬的概念及土壤重金屬的來(lái)源
1.1 重金屬的概念
重金屬是在工業(yè)生產(chǎn)和生物學(xué)效應(yīng)方面均具有重要意義的一大類元素,在化學(xué)概念上,還沒(méi)有明確的的定義,但是目前還是有了廣為接受的概念,那就是元素的密度大于6g/cm3,具有金屬性質(zhì)(延展性、導(dǎo)電性、穩(wěn)定性、配位特性等,且原子數(shù)目大于20的元素)。其中常見(jiàn)的重金屬有鎘、鉻、汞、鉛、銅、鋅、銀、錫等。重金屬離子(如Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Ni2+和Co2+等)是植物代謝必需的微量元素,但如果它們過(guò)量則具有相當(dāng)毒性。環(huán)境污染方面所涉及的重金屬主要是指生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷,還包括具有毒性的重金屬鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩等。土壤一旦受到外界污染就相當(dāng)難治理,通常具有以下幾個(gè)特點(diǎn):累積性;隱蔽性和滯后性;不可逆轉(zhuǎn)性[3]。
1.2 土壤重金屬的來(lái)源
伴隨著工業(yè)化和城市化的發(fā)展,重金屬在土壤中的含量日益增加,重金屬侵入土壤的主要途徑有:
(1)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采。由于現(xiàn)代化發(fā)展的需要和技術(shù)的發(fā)展,各種礦藏不斷的被發(fā)現(xiàn)、開(kāi)采、加工和利用,產(chǎn)生了大量的采礦廢棄場(chǎng)地,大量的采礦廢水,廢氣,進(jìn)而引起了土壤的重金屬污染。(2)化肥和農(nóng)藥的大量使用。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,不節(jié)制的隨意濫用化肥和農(nóng)藥,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)土壤中重金屬含量急劇增加,進(jìn)而形成農(nóng)業(yè)土壤的重金屬污染。(3)污水灌溉和污泥的利用。城市污泥的農(nóng)業(yè)利用和含有重金屬的污水的農(nóng)業(yè)灌溉都對(duì)是引起土壤重金屬污染的來(lái)源。(4)汽車尾氣的排放。由于汽車工業(yè)的發(fā)展,越來(lái)越多的汽車進(jìn)入家庭,汽車排放的尾氣對(duì)公路兩旁的土壤重金屬污染尤為嚴(yán)重[4]。
2 植物修復(fù)的概念和類型
對(duì)土壤重金屬污染的治理,目前常用的有淋濾法、客土法、吸附固定法等物理方法以及生物還原法、絡(luò)合浸提法等化學(xué)方法。但這些方法往往投資昂貴、需用復(fù)雜設(shè)備條件或打亂土層結(jié)構(gòu),對(duì)大面積的污染更是無(wú)可奈何。如據(jù)報(bào)道,對(duì)1hm2面積的污染土壤進(jìn)行工程法治理(客土),每1m深度土體的耗費(fèi)高800~2400萬(wàn)美元。如此驚人的代價(jià)迫使人們不得不尋求另外途徑。近年來(lái)出現(xiàn)的植物修復(fù)恰恰為人們提供了一種價(jià)廉且有效的土壤重金屬污染治理方法?!爸参镄迯?fù)”是指將某種特定的植物種植在重金屬污染的土壤上,而該種植物對(duì)土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力,將植物收獲并進(jìn)行妥善處理(如灰化回收)后即可將該種重金屬移出土體,達(dá)到污染治理與生態(tài)修復(fù)的目的[5]。
3 結(jié)合地理位置合理種植植物使作用發(fā)揮到極致
(1)在服務(wù)期滿的礦區(qū),由于所處的位置是比較偏僻的山區(qū)。種上可以修復(fù)受重金屬污染的土壤并據(jù)有利用價(jià)值的林木,而且在被利用時(shí),不揮發(fā)所富集的重金屬。以免產(chǎn)生第二次污染,造成對(duì)人體的傷害。(2)在城市公路兩邊旁和重金屬污染的企業(yè)廠界的圍邊綠化方面,種上具有觀賞價(jià)值又能富集重金屬的植物。在美化城市的同時(shí)減少汽車尾氣和企業(yè)排放的廢氣廢水對(duì)土壤帶來(lái)的重金屬污染,并且修復(fù)已被污染的土壤。(3)由于大量的化肥和農(nóng)藥,污水灌溉和污泥的利用,導(dǎo)致重金屬污染土壤的。是否能在農(nóng)作物輪耕時(shí),選擇一種既有利于均衡利用土壤養(yǎng)分和防治病、蟲(chóng)、草害;能有效地改善土壤的理化性狀,調(diào)節(jié)土壤肥力,又能吸附或富集重金屬的植物。從而減少其對(duì)環(huán)境和人類健康的風(fēng)險(xiǎn)。
4 植物修復(fù)技術(shù)的展望
植物修復(fù)技術(shù)是一種支持可持續(xù)性發(fā)展的環(huán)境修復(fù)技術(shù),并以其高效、經(jīng)濟(jì)、清潔、美觀等優(yōu)勢(shì)解決了環(huán)境中的持久性污染物問(wèn)題,占領(lǐng)了世界重金屬污染土壤的修復(fù)市場(chǎng)。植物修復(fù)技術(shù)雖然也存在一些諸如生物量小、影響因素較多等不足。但通過(guò)適當(dāng)?shù)膹?qiáng)化措施可以使其揚(yáng)長(zhǎng)避短,更好地為修復(fù)重金屬污染土壤服務(wù)。今后很長(zhǎng)一段時(shí)間植物修復(fù)的研究熱點(diǎn)仍將集中在超富集植物的篩選與優(yōu)化上。為提高植物修復(fù)效率可以嘗試將植物修復(fù)技術(shù)和其它修復(fù)技術(shù)聯(lián)合以發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。例如:化學(xué)試劑加強(qiáng)、電刺激、磁感應(yīng)等,這將有助于拓展植物修復(fù)的實(shí)施領(lǐng)域和應(yīng)用前景。
我國(guó)土壤重金屬污染的來(lái)源更加廣泛,污染形態(tài)日趨多樣。重金屬污染土壤的面積在逐漸擴(kuò)大,程度在不斷加深,急切需要有成熟高效的植物修復(fù)技術(shù)加以市場(chǎng)化應(yīng)用。雖然我國(guó)對(duì)植物修復(fù)的研究起步較晚,但我國(guó)是一個(gè)植物資源豐富的國(guó)家,植物類型眾多,通過(guò)大量的篩選工作肯定能找到適合本土推廣種植的超富集植物。加上豐富的農(nóng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)和傳統(tǒng)的精耕細(xì)作,對(duì)重金屬污染土壤植物修復(fù)的大規(guī)模使用將會(huì)起到更大的促進(jìn)作用[6]。
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[關(guān)鍵詞] 土壤重金屬污染現(xiàn)狀 防治措施
[中圖分類號(hào)] X53 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650(2017)05-0287-01
陸良縣隸屬于云南曲靖,陸良縣位于云南省東部,素有“滇東明珠”之稱。我縣土地面積廣闊,農(nóng)業(yè)糧食的播種面積901050畝,輕重工作發(fā)展迅速,經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚。但是由于工業(yè)的發(fā)展和其他因素的影響,導(dǎo)致了我縣的環(huán)境遭到了嚴(yán)重污染,尤其是土壤的重金屬含量過(guò)高,嚴(yán)重阻礙了我縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。針對(duì)這樣一個(gè)狀況,我農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心相關(guān)負(fù)責(zé)人組織工作小組,制定了工作重點(diǎn),積極尋求土壤重金屬的污染成因、污染特點(diǎn)、污染危害,然后探討了土壤重金屬污染的預(yù)防和治理方式,科學(xué)合理的保護(hù)土壤,緩解重金屬污染,促進(jìn)農(nóng)業(yè)健康發(fā)展。
1 土壤重金屬污染現(xiàn)狀
1.1 金屬汞污染
土壤中汞的來(lái)源包括土壤母質(zhì)、大氣中汞的干濕沉降、工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、含汞廢棄物。其中農(nóng)業(yè)污染主要是含汞農(nóng)藥的使用、含汞廢水、廢氣、廢渣的排放而污染土壤所致。較低含量的金屬汞一般不會(huì)造成土壤污染,但是在土壤微生物作用下, 汞金屬轉(zhuǎn)化為具有劇烈毒性的甲基汞, 也稱汞的甲基化。金屬汞污染對(duì)農(nóng)作物的危害隨著作物的種類不同而有不同。
1.2 重金屬鎘污染
在我國(guó)的重金屬土壤污染中,鎘污染是危害性最大的,鎘污染土壤特點(diǎn)有色金屬礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)、冶煉及其他工業(yè)生產(chǎn)排出的廢氣、廢水和廢渣都會(huì)造成鎘污染。而耕地大量使用的磷肥中也有相當(dāng)高的鎘含量,因此當(dāng)這些磷肥進(jìn)入土壤,也加重了土壤中的鎘濃度。此外,城市污泥和垃圾的焚燒也可導(dǎo)致土壤中鎘含量增高,由于土壤對(duì)鎘有很強(qiáng)的吸著力, 因而鎘易在土壤中造成蓄積。
1.3 重金屬鉛污染
鉛是土壤污染較普遍的元素。污染源主要來(lái)自鉛化工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣, 汽油燃燒后的尾氣中含大量鉛, 礦山開(kāi)采、 金屬冶煉、 煤的燃燒、大量含鉛化肥使用、蓄電池的丟棄等也是重要的污染源。
1.4 重金屬砷污染
土壤砷污染主要來(lái)自大氣降塵、 尾礦與含砷農(nóng)藥, 燃煤是大氣中砷的主要來(lái)源。砷中毒可影響作物生長(zhǎng)發(fā)育, 砷對(duì)植物危害的最初癥狀是葉片卷曲枯萎, 進(jìn)一步是根系發(fā)育受阻, 最后是植物根、 莖、 葉全部枯死。
總的來(lái)說(shuō),土壤重金屬污染對(duì)植物的影響主要是對(duì)其生理生態(tài)過(guò)程、植物的產(chǎn)量和質(zhì)置方面,如果污染過(guò)于嚴(yán)重的話,就會(huì)直接導(dǎo)致植物根系壞死,植物得不到應(yīng)有的土壤營(yíng)養(yǎng),生長(zhǎng)壽命大大縮減,甚至于直接死掉。
2 土壤重金屬污染的預(yù)防措施
2.1 加大環(huán)境監(jiān)管和治理力度
土壤重金屬污染的情況越來(lái)越嚴(yán)重,造成了嚴(yán)重的危害,因此,政府必須引起高度重視,加大對(duì)土壤重金屬含量的監(jiān)測(cè)。首先政府部門應(yīng)該組織一批專業(yè)的技術(shù)人才,采用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)和設(shè)備,對(duì)我縣的土壤進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),全面掌握重金屬污染的類型、污染的程度,充分了解土壤中金屬成分、含量的變化,統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)信息,將土地進(jìn)行重金屬篩選,根據(jù)土壤污染的具體情況,恰當(dāng)?shù)倪x擇土壤修復(fù)技術(shù),為治理更大范圍的重金屬污染區(qū)積累經(jīng)驗(yàn);其次要堅(jiān)強(qiáng)環(huán)保部門對(duì)環(huán)境的監(jiān)管力度,杜絕重金屬污染的來(lái)源,督促相關(guān)工業(yè)園區(qū)引進(jìn)凈化設(shè)備,含重金屬元素的廢棄物進(jìn)行凈化處理,減少排出量,同時(shí)嚴(yán)格控制城市生產(chǎn)生活廢水直接進(jìn)入農(nóng)田,從根本上防止重金屬對(duì)土壤的污染。
2.2 擴(kuò)大土壤重金屬污染宣傳
重金屬污染已經(jīng)成為我縣首要的土壤污染類型,必須提高人們的防范意思。我們可以利用先進(jìn)的技術(shù),通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、以手機(jī)為載體,傳統(tǒng)的書(shū)籍報(bào)刊等多種形式和途徑,深入開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染防治的宣傳工作,廣泛動(dòng)員和組織社會(huì)各界力量積極參與農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染防治工作,在全社會(huì)形成一種良好的社會(huì)風(fēng)氣,提高人們對(duì)土壤重金屬污染的關(guān)注,讓人們了解土壤重金屬污染的嚴(yán)重危害性,自覺(jué)進(jìn)行 土壤保護(hù)。
2.3 加強(qiáng)技術(shù)培育
將土壤重金屬污染的專業(yè)技術(shù)人員組織起來(lái),成立土壤重金屬防治小組,深入我縣各地區(qū),對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行調(diào)查研究,為了更好的開(kāi)展工作,一要積極開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn),不斷提高其整體業(yè)務(wù)素質(zhì),特別是基層機(jī)構(gòu)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)、技能和業(yè)務(wù)素質(zhì),提高他們的專業(yè)水平,同時(shí)我們還要根據(jù)污染情況,有針對(duì)性的開(kāi)設(shè)培訓(xùn)內(nèi)容,更好的服務(wù)于我縣的土壤治理工作中。
2.4 客土深翻,緩解污染
重金屬的土壤污染,阻礙作物的生長(zhǎng)發(fā)育,必須在短時(shí)間內(nèi)根除,才能進(jìn)行的正常的農(nóng)運(yùn)活動(dòng)。因此我們可以在污染地區(qū)徹底挖去污染土層,換上新土,以根除污染物,也可以進(jìn)行土壤的耕翻土層,采用深耕,將上下土層翻動(dòng)混合,使表層土壤污染物含量減低。
2.5 施用化學(xué)改良劑,
根據(jù)土壤重金屬污染的類型,向土壤中施用石灰、堿性磷酸鹽、氧化鐵、碳酸鹽和硫化物等化學(xué)改良劑,加速有機(jī)物的分解,使重金屬固定在土壤中,降低重金屬在土壤及土壤植物體的遷移能力,使其轉(zhuǎn)化成為難溶的化合物,減少農(nóng)作物的吸收,以減輕土壤中重金屬的毒害。
土壤重金屬污染的防治是環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要任務(wù),是保障我縣廣大人民群眾身體健康的根本,是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的主要推力。采取科學(xué)有效的土壤污染防治措施,能夠有效改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,降低土壤環(huán)境的污染。在未來(lái)的環(huán)境監(jiān)測(cè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,政府和人民更應(yīng)該攜起手,愛(ài)護(hù)我們共有的生存土地,讓重金屬污染事件不再發(fā)生,遠(yuǎn)離人民群眾,實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型的生存環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
[1]高錦卿,土壤重金屬污染及防治措施[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2013年04期
關(guān)鍵詞:土壤;重金屬污染;防治
Abstract: such as rapid development of modern agriculture and industry at the same time, the situation of soil heavy metal pollution has become increasingly serious. This article mainly from the soil heavy metal pollution sources and present situation analysis, points out the harm of soil heavy metal pollution at the same time, puts forward some prevention measures, and provides a certain reference for environmental protection, promote the sustainable development and utilization of the soil.
Key words: soil; Heavy metal pollution; The prevention and control
中圖分類號(hào):文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2013)
引言
土壤是城市生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)組成部分,是土壤圈中受人類活動(dòng)影響最為強(qiáng)烈的部分,這類土壤廣泛分布于公園、道路、體育場(chǎng)、城郊、垃圾填埋場(chǎng)、廢棄工廠、礦山周圍,有著不同于自然土壤的理化性質(zhì)。重金屬是有害元素,可通過(guò)吞食、吸入和皮膚吸收等主要途徑進(jìn)入人體,損害造血系統(tǒng)、消化系統(tǒng),嚴(yán)重時(shí)則損害神經(jīng)系統(tǒng),直接對(duì)人特別是兒童的健康造成危害,還可通過(guò)污染食物、大氣和水環(huán)境間接影響城市環(huán)境質(zhì)量,危害人類健康。城市人口與土壤直接或間接接觸的幾率很高,相比于自然土壤或農(nóng)用土壤而言,這類土壤的重金屬污染更容易對(duì)人體健康造成危害。城市化所導(dǎo)致的環(huán)境惡化已成為影響居民健康的一個(gè)重要因素。因此,關(guān)注城市土壤的重金屬污染來(lái)源及危害,有針對(duì)性采取污染治理措施,具有重要的科學(xué)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
一、土壤中重金屬污染的現(xiàn)狀
在自然界的循環(huán)過(guò)程中,環(huán)境中的污染物很大一部分都會(huì)進(jìn)入或者經(jīng)過(guò)土壤。因?yàn)橥寥乐械闹亟饘僭乜赡軙?huì)通過(guò)食物鏈在生物體中聚集,從而造成人體內(nèi)長(zhǎng)期積蓄對(duì)人體造成危害。土壤中重金屬的來(lái)源是多種途徑的,除了大氣干濕沉降的來(lái)源之外,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、污水農(nóng)用灌溉、等也可能會(huì)造成重金屬對(duì)大氣、土壤和水體的環(huán)境污染。
1.大氣干濕沉降污染
伴隨著社會(huì)的快速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)、大量的石油以及汽車等排放的尾氣等,它們?nèi)紵蟮奈矚膺M(jìn)入大氣后,使得空氣中含有大量的重金屬元素,它們主要是經(jīng)自然沉降和雨淋沉降進(jìn)人土壤,并且分布在工礦的周圍和公路、鐵路的兩側(cè),這些重金屬元素既可以直接沉降到土壤中或者被土壤吸附,也可以被植物吸收后,通過(guò)植物傳輸土壤而引起土壤重金屬污染。
2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染
在農(nóng)作物的成長(zhǎng)過(guò)程中,為了促進(jìn)生物的快速結(jié)果,往往會(huì)采用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方法,大量使用化肥、農(nóng)藥。而在使用含有鉛、汞、福、砷等的農(nóng)藥的時(shí)候,由于重金屬元素的長(zhǎng)期積累,造成土壤中重金屬元素的含量不斷上升,導(dǎo)致土壤中重金屬的污染。并且在有些地區(qū),污水作為農(nóng)田的常用水,因?yàn)楣I(yè)污染的成分比較復(fù)雜,里面不同程度地含有重金屬等有害物質(zhì),常常會(huì)引起一定的危害。
3.污水農(nóng)用灌溉污染
由于城市工業(yè)化的快速發(fā)展,大量的工業(yè)污水成為農(nóng)田灌溉的常用水。但是因?yàn)槲鬯喔纫话闶菍儆诿嬖次廴荆坏┪廴荆盏轿廴镜拿娣e就會(huì)很大。含有許多重金屬離子的城市污水,進(jìn)入河道,而進(jìn)入土壤,從而引起水體污染,惡性循環(huán),給人們帶來(lái)無(wú)法估計(jì)的傷害,對(duì)農(nóng)業(yè)及其人們的日常生活帶來(lái)影響。
二、土壤重金屬污染的危害
1.對(duì)城市生態(tài)景觀植物危害
城市土壤受重金屬污染后會(huì)形成土壤結(jié)塊,同時(shí)重金屬在土壤—植物系統(tǒng)中遷移會(huì)直接影響植物的生理生化和生長(zhǎng)發(fā)育,從而引發(fā)土壤生物和植被退化等一系列較為嚴(yán)重的城市環(huán)境問(wèn)題,直接危及城市居民的健康和安全。例如,鎘是危害植物生長(zhǎng)的有毒元素,如果土壤中鎘含量過(guò)高, 植物葉片的葉綠素結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞,同時(shí)根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收會(huì)減少, 根系生長(zhǎng)受到抑制,從而阻礙植物生長(zhǎng),甚至引起植物死亡。
2.對(duì)人體的危害
受污染的土壤暴露在城市環(huán)境中,形成粉塵直接或間接進(jìn)入動(dòng)物和人體中,對(duì)人類產(chǎn)生危害。此外,郊區(qū)蔬菜基地土壤受到污染,重金屬容易被植物利用而進(jìn)入食物鏈,最終通過(guò)食物鏈影響人類的健康。如Pb 能傷害人體的神經(jīng)系統(tǒng), 特別對(duì)幼兒的智力發(fā)育有極其不良的影響;鎘的毒性很大,在人體內(nèi)蓄積會(huì)引起泌尿系統(tǒng)功能變化,還會(huì)影響骨骼發(fā)育。
三、土壤中重金屬污染的防治
土壤的重金屬污染防治要想取得一定的成效,必須從預(yù)防和防治相結(jié)合的方式進(jìn)行實(shí)施。也就是說(shuō)要做到,預(yù)防為主,防治結(jié)合的方法。從某種意義上來(lái)說(shuō),治理重金屬的污染一方面可以通過(guò)物理化學(xué)的方法去除土壤中的重金屬污染物,另一方面可以改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)。
1.工程治理方法
工程治理的治理方法主要是依據(jù)物理和化學(xué)的原理來(lái)治理土壤中重金屬污染的途徑。一般是運(yùn)用客土、換土、去表土和深耕翻土等措施來(lái)達(dá)到這種目的。客土主要是在被污染的土壤中加入沒(méi)有被污染的新土;換土是將以污染的土壤移去,換上未污染的新土;翻土是將污染的表土翻至下層;去表土是將污染的表土移去等。沖洗絡(luò)合法是用清水沖洗被重金屬污染的土壤,使重金屬遷移至較深的根外層,減少作物根區(qū)重金屬的離子濃度。另外,為了避免出現(xiàn)土壤的再次污染,可以利用一定比例的化合物進(jìn)行土壤沖淋,使其能與重金屬形成比較穩(wěn)定的化合物,或者是利用帶有陰離子的溶液,常用的是碳酸鹽和磷酸鹽進(jìn)行,這樣能收到比較好的效果,使重金屬能形成多需要的沉淀。而對(duì)于低滲透性的粘土和淤泥土,我們可以用電動(dòng)修復(fù)方法來(lái)完成,這樣的重金屬可以用到汞等。
這種工程治理的方法可以說(shuō)收到的效果比較明確,而且具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,但是往往實(shí)行以來(lái)會(huì)比較復(fù)雜,容易引起土壤肥力的降低。
2.農(nóng)業(yè)治理方法
在治理土壤重金屬污染的方法時(shí),用到的農(nóng)業(yè)治理方法一般是要改變一些耕作的管理來(lái)減輕重金屬的含量和危害。這樣就會(huì)對(duì)進(jìn)入土壤中的有害物質(zhì)有所降低。因?yàn)樵谖廴就寥罆r(shí),只要不進(jìn)入食物鏈對(duì)人體的傷害就不會(huì)那么大。生活中我們可以利用控制土壤中的水分,來(lái)達(dá)到降低重金屬污染的目的;在選擇化肥時(shí),選擇最能降低土壤重金屬污染的化肥,增加施加有機(jī)肥的利用,使其能夠固定土壤中多種重金屬以及降低土壤中重金屬污染;還可以選擇比較抗污染的植物并且不能在已經(jīng)被污染的土壤上種植所需要的植物,以防止通過(guò)食物鏈的植物進(jìn)入人體,對(duì)人體造成傷害。合理的利用農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)工程措施,也可以保持土壤的肥力,改良和防治土壤重金屬污染,提高土壤質(zhì)量,并能與自然生態(tài)循環(huán)和系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)作。比如可以在污染區(qū)公路的兩邊種樹(shù)、種花和種草,這樣不但可以使得環(huán)境變得清新,還可以凈化土壤,還可以進(jìn)行農(nóng)業(yè)的改良,就是在被污染的地區(qū)繁殖種子,然后在沒(méi)有污染的地方種植,收獲后把它們提取酒精,殘?jiān)鼔褐评w維板,并提取糠醛,或?qū)堅(jiān)谱髡託庾髂茉?。這種農(nóng)業(yè)治理措施的比較切合實(shí)際,也比較容易實(shí)現(xiàn),而且費(fèi)用比較低,但是做起來(lái)的時(shí)間要求比較高,效果不會(huì)太顯著。
3.物理修復(fù)
(1)電動(dòng)修復(fù)
通過(guò)電流使土壤中的重金屬離子(如Pb、Cd、Cr、Zn等)和無(wú)機(jī)離子以電透滲和電遷移的方式向電極運(yùn)輸,再集中收集處理。該方法適用于低滲透的粘土和淤泥土,可以控制污染物的流動(dòng)方向。在沙土上的實(shí)驗(yàn),土壤中Pb2+、Cr3+等重金屬離子的除去率也可達(dá)90%以上。電動(dòng)修復(fù)不攪動(dòng)土層,修復(fù)時(shí)間短,是一種經(jīng)濟(jì)可行的原位修復(fù)技術(shù)。
(2)電熱修復(fù)
利用高頻電壓產(chǎn)生的電磁波對(duì)土壤進(jìn)行加熱,使污染物從土壤顆粒內(nèi)解吸出來(lái),加快一些易揮發(fā)性重金屬?gòu)耐寥乐蟹蛛x,從而達(dá)到修復(fù)的目的。該技術(shù)可以修復(fù)被Hg和Se等重金屬污染的土壤。
(3)土壤淋洗
利用淋洗液把土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移到土壤液相中去,再把富含重金屬的廢水進(jìn)一步回收處理。該技術(shù)要求尋找一種既能提取各種形態(tài)的重金屬,又不破壞土壤結(jié)構(gòu)的淋洗液。目前用于淋洗土壤的淋洗液,包括有機(jī)或無(wú)機(jī)酸、堿、鹽和螯合劑。
4.化學(xué)修復(fù)
化學(xué)修復(fù)就是向土壤投入改良劑,將重金屬吸附、氧化還原、拮抗或沉淀,降低重金屬的生物有效性。常用改良劑有石灰、沸石、碳酸鈣、磷酸鹽、硅酸鹽和促進(jìn)還原作用的有機(jī)物質(zhì),不同改良劑對(duì)重金屬的作用機(jī)理不同?;瘜W(xué)修復(fù)簡(jiǎn)單易行,但它只改變了重金屬在土壤中的存在形態(tài),金屬元素仍保留在土壤中,容易再度活化危害植物。
結(jié) 語(yǔ)
重金屬污染土壤的治理是一個(gè)整體性的工程,需要多種治理技術(shù)。植物修復(fù)加上化學(xué)、微生物及農(nóng)業(yè)生態(tài)措施,增加重金屬的生物有效性,促進(jìn)植物的生長(zhǎng)和吸收,能更好地提高土壤重金屬修復(fù)的效率。因此,生物修復(fù)綜合技術(shù)前景廣闊。
參考文獻(xiàn)
[1]崔德杰,張玉龍.土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[N].土壤通報(bào),2004,35(3)