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铅 食品中铅的来源
铅广泛分布于自然界,食品中的铅相当一部分是被植物从土壤中吸收再进入食品中。瓷、搪瓷、马口铁等食具容器的原料中含有铅;食品加工用的机械设备、管道等含有铅,有些非金属如聚乙烯塑料管材用铅作稳定剂时,可造成食品中铅的污染。食品加工时,虽然不接触铅,但可随时间延长逐渐渗透。另外,染料、油漆、陶瓷器等都能造成食品污染。
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
根据国家标准GB/T 5009.17-2003《食品中总汞及有机汞的测定》,总汞的测定:第一法原子荧光光谱分析法,检测限为0.15μg/kg,标准曲线最佳线性范围为0~60μg/L:第二法冷原子吸收光谱法,其中压力消解法检测限为0.4μg/kg、其他消解法检测限为10μg/kg:第三法二硫腙比色法,检测限为25μg/Kg。甲基汞测定:气相色谱法、冷原子吸收法,最低检测限为0.02μg/mL。
[关键词] 土壤 重金属 污染 防范
[中图分类号] X833 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2016)06-0061-02
随着“镉大米”超标的报道,湖南省株洲、衡阳等地的稻米重金属镉超标陆续曝光,在国内外引起强烈反响,对整个粮食行业造成了很大冲击。广大市民在经历了牛奶的“三聚氰胺”,猪肉“瘦肉精”等事件之后,现在又出现了粮食“镉米”事件。因此,土壤重金属污染治理任务更加紧迫。
1 土壤重金属污染现状
民以食为天,食以安为先。粮食是最基本、最重要的食品,也是生产其他食品的基本原料,保障粮食质量安全至关重要。而“食品安全”的核心挑战就是农药残留和重金属污染。我国土壤污染的形势已相当严峻,据估算,全国每年受重金属污染的粮食达1200万吨,造成的直接经济损失超过200亿元。土壤污染造成有害物质在农产品中积累,并通过食物链进入人体,引发各种疾病,最终危害人体健康。
根据全国污染区的不同情形,稻米中超标的有害重金属不只是镉,还可能包括铅、砷、汞、铜等。除了稻米,其他农作物同样有可能受到重金属超标的影响。据中国土壤学会副理事长张维理分析,我国农药使用量达130万吨,是世界平均水平的2.5倍。而据测算,每年大量使用的农药仅0.1%左右可以作用于目标病虫,99.9%的农药则进入生态系统,造成大量的土壤中的农药残留、重金属及植物激素的污染。总之,我国土壤污染呈现一种十分复杂的特点,呈现新老污染并存,无机有机污染混合的局面。
2 土壤重金属污染种类
土壤重金属污染是指由于人类活动,土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值,过量沉积而引起的含量过高,统称为土壤重金属污染。
污染土壤的重金属主要包括汞、镉、铅、铬和类金属砷等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的锌、铜、镍等元素。
3 土壤重金属污染的特点
3.1 重金属不能被微生物降解,是环境中长期、潜在的污染物;
3.2 因土壤胶体和颗粒物的吸附作用,长期存在于土壤中,浓度多成垂直递减分布;
3.3 与土壤中的配位体作用,生成络合物或螯合物,导致重金属在土壤中有更大的溶解度和迁移活性;
3.4 土壤重金属可以通过食物链被生物富集,产生生物放大作用;
3.5 重金属的形态不同,其活性与毒性不同,土壤pH、颗粒物以及有机质含量等条件深刻影响它在土壤中的迁移和转化。
4 土壤重金属污染的危害
4.1 重金属污染对环境的危害
重金属在土壤-作物系统中迁移直接影响到作物的生理生化和生长发育,从而影响作物的产量和品质。镉是危害植物生长的有毒元素,例如,如果土壤中镉含量高,会破坏叶绿素,植物叶片的结构,减少根系吸收水分和营养物质,抑制根系生长,引起植物生理失调,减少生产。铅在农作物中的组织中可能会导致氧化、光合作用和脂肪代谢强度减弱,减少对水的吸收,耗氧量增加,从而阻碍作物生长,甚至导致作物减产等。
4.2 重金属污染对人类的危害
金属可通过食物链最终危害人类健康。比如:镉的生物毒性显著,会给人体带来高血压、心脑血管疾病、肾功能失调等一系列问题。汞食入人体后直接沉入肝脏,对大脑视力神经破坏极大。砷会使皮肤色素沉着,导致异常角质化。铬会造成四肢麻木,精神异常。铅是重金属污染中毒性较大的一种,一旦进入人体很难排除,并直接伤害脑细胞,造成智力低下等。
5 土壤重金属污染的来源
5.1 工业“三废”对土壤中重金属的影响
随着经济的发展,人们对工业的应用越来越重视,在一些经济欠发达地区,人们环保意识薄弱,加之我国目前科技水平低和经济实力差,未经处理的废水、废气、废渣直接在环境中的工业发展。这些重金属也通过自然沉淀、雨水淋入土壤等方式进入土壤,进入正常循环的生态系统。例如,一些金属冶炼厂,硫酸厂,化工厂和采矿场附近的这些重金属也通过自然沉淀,如雨水渗入土壤的方式,然后进入生态系统的正常循环。例如,一些金属冶炼厂,硫酸厂,化工厂和采矿场附近重金属通过自然作用,如风力,雨水再次由重力进入土壤层,严重影响居民的生活质量。工业发达,由于城市人口密度大,土壤重金属污染严重,从郊区到农村逐渐缓解。
5.2 农业灌溉、化肥农药的应用
克服了自然能力的提高,天气已成为历史。在追求高产、稳产、科技发展的同时,为农业提供了广泛的农药、肥料等磷肥,含有镉、汞、铅、有机汞等农药和未经处理的污染农田灌溉农田,是埋下了诅咒,对土壤重金属污染的土壤硬化和盐碱化,农作物产量和品质造成很大影响。
5.3 汽车尾气的排放
汽车尾气排放的主要污染物如一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、铅。这些物质随风一起落,变成土壤形成污染。实验证明,国道、公路在土壤重金属污染较严重,而作为距离从近到远,从公共道路,土壤的污染逐渐轻。
6 防范重金属污染的途径与措施
6.1 清理和减少化工污染源,如电镀企业、油漆生产加工企业、化工原料生产企业、矿山开采企业、废旧电子回收及拆解企业等。
6.2 做好雨污分流工作,充分发挥污水处理厂的作用,减少企业废水、生活污水中重金属对环境的危害。
6.3 减少农田化肥和农药用量,加强畜禽粪便的处理,减少农业投入品及养殖业的污染。
6.4 做好废旧电池(干电池、蓄电池)、废旧电子产品、日光灯管、荧光灯、节能灯等的集中回收。据统计,一支普通的节能灯管破碎瞬间可以使周围每立方米空气中的汞浓度达到10~20毫克,而按规定汞在每立方米空气中的最高允许浓度仅为0.01毫克。
6.5 提倡健康出行,以步代车,减少汽车尾气(铅、PM10)对环境的影响。
6.6 重金属污染应注重于防。一旦发生污染,则很难治理。为了子孙后代的安全,我们要增强主动防范意识。
土壤重金属污染给人类社会和自然生态环境带来了严重的危害,这些危害与人类息息相关,因此,我们只有从自身做起,从控制污染的源头采取措施,综合性地防治土壤重金属的污染。
参考文献
[1]宋伟,陈百明,许悦.中国耕地土壤重金属污染概况[J].水土保持研究,2013,20(2):293-298.
[关键词] 土壤重金属污染现状 防治措施
[中图分类号] X53 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650(2017)05-0287-01
陆良县隶属于云南曲靖,陆良县位于云南省东部,素有“滇东明珠”之称。我县土地面积广阔,农业粮食的播种面积901050亩,轻重工作发展迅速,经济实力雄厚。但是由于工业的发展和其他因素的影响,导致了我县的环境遭到了严重污染,尤其是土壤的重金属含量过高,严重阻碍了我县农业经济发展。针对这样一个状况,我农业综合服务中心相关负责人组织工作小组,制定了工作重点,积极寻求土壤重金属的污染成因、污染特点、污染危害,然后探讨了土壤重金属污染的预防和治理方式,科学合理的保护土壤,缓解重金属污染,促进农业健康发展。
1 土壤重金属污染现状
1.1 金属汞污染
土壤中汞的来源包括土壤母质、大气中汞的干湿沉降、工业污染源、农业污染源、含汞废弃物。其中农业污染主要是含汞农药的使用、含汞废水、废气、废渣的排放而污染土壤所致。较低含量的金属汞一般不会造成土壤污染,但是在土壤微生物作用下, 汞金属转化为具有剧烈毒性的甲基汞, 也称汞的甲基化。金属汞污染对农作物的危害随着作物的种类不同而有不同。
1.2 重金属镉污染
在我国的重金属土壤污染中,镉污染是危害性最大的,镉污染土壤特点有色金属矿产开发、冶炼及其他工业生产排出的废气、废水和废渣都会造成镉污染。而耕地大量使用的磷肥中也有相当高的镉含量,因此当这些磷肥进入土壤,也加重了土壤中的镉浓度。此外,城市污泥和垃圾的焚烧也可导致土壤中镉含量增高,由于土壤对镉有很强的吸着力, 因而镉易在土壤中造成蓄积。
1.3 重金属铅污染
铅是土壤污染较普遍的元素。污染源主要来自铅化工业的发展产生的废气、废水、废渣, 汽油燃烧后的尾气中含大量铅, 矿山开采、 金属冶炼、 煤的燃烧、大量含铅化肥使用、蓄电池的丢弃等也是重要的污染源。
1.4 重金属砷污染
土壤砷污染主要来自大气降尘、 尾矿与含砷农药, 燃煤是大气中砷的主要来源。砷中毒可影响作物生长发育, 砷对植物危害的最初症状是叶片卷曲枯萎, 进一步是根系发育受阻, 最后是植物根、 茎、 叶全部枯死。
总的来说,土壤重金属污染对植物的影响主要是对其生理生态过程、植物的产量和质置方面,如果污染过于严重的话,就会直接导致植物根系坏死,植物得不到应有的土壤营养,生长寿命大大缩减,甚至于直接死掉。
2 土壤重金属污染的预防措施
2.1 加大环境监管和治理力度
土壤重金属污染的情况越来越严重,造成了严重的危害,因此,政府必须引起高度重视,加大对土壤重金属含量的监测。首先政府部门应该组织一批专业的技术人才,采用先进的监测技术和设备,对我县的土壤进行动态监测,全面掌握重金属污染的类型、污染的程度,充分了解土壤中金属成分、含量的变化,统计监测信息,将土地进行重金属筛选,根据土壤污染的具体情况,恰当的选择土壤修复技术,为治理更大范围的重金属污染区积累经验;其次要坚强环保部门对环境的监管力度,杜绝重金属污染的来源,督促相关工业园区引进净化设备,含重金属元素的废弃物进行净化处理,减少排出量,同时严格控制城市生产生活废水直接进入农田,从根本上防止重金属对土壤的污染。
2.2 扩大土壤重金属污染宣传
重金属污染已经成为我县首要的土壤污染类型,必须提高人们的防范意思。我们可以利用先进的技术,通过互联网平台、以手机为载体,传统的书籍报刊等多种形式和途径,深入开展农产品产地土壤重金属污染防治的宣传工作,广泛动员和组织社会各界力量积极参与农产品产地土壤重金属污染防治工作,在全社会形成一种良好的社会风气,提高人们对土壤重金属污染的关注,让人们了解土壤重金属污染的严重危害性,自觉进行 土壤保护。
2.3 加强技术培育
将土壤重金属污染的专业技术人员组织起来,成立土壤重金属防治小组,深入我县各地区,对土壤重金属污染进行调查研究,为了更好的开展工作,一要积极开展技术培训,不断提高其整体业务素质,特别是基层机构人员的知识结构、技能和业务素质,提高他们的专业水平,同时我们还要根据污染情况,有针对性的开设培训内容,更好的服务于我县的土壤治理工作中。
2.4 客土深翻,缓解污染
重金属的土壤污染,阻碍作物的生长发育,必须在短时间内根除,才能进行的正常的农运活动。因此我们可以在污染地区彻底挖去污染土层,换上新土,以根除污染物,也可以进行土壤的耕翻土层,采用深耕,将上下土层翻动混合,使表层土壤污染物含量减低。
2.5 施用化学改良剂,
根据土壤重金属污染的类型,向土壤中施用石灰、碱性磷酸盐、氧化铁、碳酸盐和硫化物等化学改良剂,加速有机物的分解,使重金属固定在土壤中,降低重金属在土壤及土壤植物体的迁移能力,使其转化成为难溶的化合物,减少农作物的吸收,以减轻土壤中重金属的毒害。
土壤重金属污染的防治是环境监测的重要任务,是保障我县广大人民群众身体健康的根本,是促进经济快速发展的主要推力。采取科学有效的土壤污染防治措施,能够有效改善土壤结构,提高土壤肥力,降低土壤环境的污染。在未来的环境监测和农业生产中,政府和人民更应该携起手,爱护我们共有的生存土地,让重金属污染事件不再发生,远离人民群众,实现环境友好型的生存环境。
参考文献
[1]高锦卿,土壤重金属污染及防治措施[J].现代农业科技,2013年04期
关键词:危害 重金属污染 土壤修复
土壤是地球表面的疏松表层,它是人类赖以生存的重要自然资源,并且在生态环境中占有重要地位。而近年来,随着工业的快速发展和乡镇城市化,土壤重金属污染日益严重,由此会破坏人类生态环境,从而影响人们的健康,因此,土壤重金属污染的修复技术已成为一个研究热点。
一、土壤重金属污染的危害
随着工农业的快速发展,多种工业如采矿、冶炼、电镀、废电池处理、金属加工等的排放以及农业中各种农药,化肥的施用均是土壤重金属污染的来源。据报道,全世界平均每年排放Hg约1.5万吨,Cu 340万吨,Mn 1500万吨,Pb 500万吨,Ni 100万吨[1]。土壤重金属污染具有污染面积达、积累时间长、不易被微生物降解、有明显的生物富集作用等特点,被重金属污染的土壤会严重影响到农作物的生长和发育,从而导致农作物的减产并污染农作物。安志装等人[2]研究发现镉与巯基氨基酸和蛋白质的结合会引起氨基酸蛋白质的失活,甚至使植物死亡。另外,土壤中的重金属会被农作物吸收并在农作物体内富集,通过食物链进入人体,从而严重危害人体健康。
二、土壤重金污染修复技术
1.物理化学修复技术
1.1化学固化
化学固化法指的是通过在土壤中加入土壤固化剂来改变土壤的有机质含量、矿物组成、pH值和Eh值等理化性质,再经重金属的吸附或共沉淀作用来调节其在土壤中的移动性,从而降低其共生物有效性。固化剂将污染土壤中的重金属固定后,不仅可以减少重金属通过径流和淋洗作用对地表水和地下水的污染,而且被污染的土壤还有可能重建植被[3]。虽然化学固化法可以固化土壤中的重金属,但固化剂只是改变重金属在土壤中的存在形态,重金属仍留在土壤中,因而该方法还有待进一步的研究探讨。
1.2电动修复
电动修复是近年来快速发展的技术,其作用机理是将电极对插入被污染的土壤中,在通入微弱电流形成电场,使土壤中的重金属在电场形成的各种电动力学效应下定向移动,在电极区附近富集,从而将重金属处理或分离。
对于低渗透的粘土和淤泥土的修复,电动修复是常用的技术。郑喜坤等人[4]研究了电动修复技术对沙土中Pb2+、Cu3+等重金属离子的去除效果,结果表明,重金属离子的去除率达99%以上。电动修复技术是一种原位修复技术,它可以有效的去除土壤中的重金属离子,并且经济效益好,是一种可行的修复技术。
1.3土壤淋洗
土壤淋洗是一种适用于治理大面积重废污染土壤的方法。所谓淋洗,是指利用提取剂(包括有机或无机酸、碱、盐、表面活性剂和聚合剂等)将土壤中的固相重金属转化为液相,土壤在经水淋洗处理后可归回原位利用,而对于富含重金属的废水也可进行回收处理,从而达到修复土壤的目的[5]。吴华龙等人[6]研究了被铜污染土壤修复的有机调控机理,研究结果表明,外加EDTA对降低红壤对铜的吸收率与加入的EDTA量的对数量显著负相关。土壤淋洗法虽然处理量大,处理效率高,但会造成二次污染,因此,寻找一种既能提取各种形态重金属又不破坏土壤结构的提取剂将成为土壤淋洗法的研究热点。
2.植物修复
植物修复是指在被重金属污染的土壤中,种植某种特定的植物,利用该植物对重金属的耐性和超富集作用将重金属移出土壤,使土壤中的重金属降低到可接受的浓度,达到重金属污染修复的目的。
根据其修复过程和作用机理可将植物修复技术分为4种:①植物萃取技术,即利用超富集植物将重金属从土壤提取出来,并将其转移,贮存到地上部分,然后通过植物收割来对重金属进行集中处理的过程[7]。韦朝阳等人[8]研究发现了一种大叶井口草,它对As的富集有明显的效果,其地上部分最大含量可达694mg/Kg。②植物固化技术,即利用耐金属植物及其根系微生物的一些生物化学作用降低重金属的活性,使其固化,从而减少对土壤的危害。该方法主要适用于有机质含量的矿区污染土壤的修复。③根圈生物技术,即利用植物根际分泌物和根际脱落物刺激细菌和真菌的生长,通过细菌和真菌对重金属的吸附固定作用,是重金属矿化的过程。④植物挥发技术,即利用植物根系的吸收、积累和挥发作用减少土壤中一些挥发性污染物,及植物将污染物吸收到体内后将其转化为气态物质释放到大气中[9]。
3.工程措施
工程措施是比较经典和传统的修复土壤重金属污染的方法,主要包括客土、换土及深耕翻土等方法。通过客土、换土或者将深耕翻土与污土混合,使土壤中重金属的含量降低,减少重金属对土壤植物的毒害,从而使农产品达到食品卫生标准[10]。
客土法是将干净的土壤覆盖在已受污染的土壤上混匀,从而降低土壤中污染物的浓度;换土法是用干净的土壤代替受污染的的土壤,对于换出的土壤应进行处理,防止二次污染的发生;深耕翻土是将表层已受到污染的土壤翻至深层,从而使土壤中污染物的浓度降低。
三、结语
目前运用于修复土壤重金属污染的技术有很多,但每种修复技术对于土壤重金属污染修复均有一定的弊端,并且对于不同类型的土壤受重金属的污染的程度的不同,单一的使用某种技术并不能达到理想的效果,因此,在实际应用中,应综合多种修复技术的优点,互取优势,研究出新型的具有高效,低耗的修复技术。
参考文献
[1]周泽义.中国蔬菜重金属污染及控制[J].资源生态环境网络研究动态.1999,10(3):21-27.
[2]安志装,王校常.重金属与营养元素交互作用的植物生理效应[J].土壤与环境,2002,11(4):392-296.
[3]Vangronsveld J F. Asschc V and Clijsters H.1995.Reclamation of a bare industrial area contaminated by norrferrous metals: In situ metal immobilization and revegetation. Environ Poll ,87:51-59.
[4]郑喜坤,鲁安怀,等. 土壤重金属污染现状与防治方法[J].土壤与环境,2002,11(1):79-84.
[5]龙新宪,杨肖娥,倪吾钟. 重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望[J].应用生态学报,2002,13(6):757-762.
[6]吴龙华,骆永明,黄焕忠. 铜污染土壤修复的有机调控研究I.可溶性有机物和EDTA对污染红壤的释放作用[J].土壤,2000,(2):62-66.
[7]丁华,吴景贵. 土壤重金属污染及修复研究现状[J].安徽农业科学。2011.39(13):7665-7666,7756.
[8]韦朝阳,陈同斌,黄泽春,等. 大叶井口边草—一种新发现的富集砷的植物[J].生态学报,2002,22(5):777-778.
[关键词]环境监测;土壤;重金属污染
中图分类号:X830 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)26-0340-01
引言
在经济和社会发展的过程中产生了许多有毒有害物质,这些物质来源于生活垃圾、工业废物、矿山废渣等生活和生产的多个环节,这些物质往往含有多种重金属。随着沉淀和富集,无法被净化的重金属慢慢渗透并富集到土壤中。土壤是环境中的重要组成部分,承受着环境中约90%的污染物。同大气和水体环境中的污染物相比,土壤中的污染物更不易迁移,更易集中富集。由于重金属大多对人体有毒害作用,这种毒害作用随着含量的增多而增大;当重金属的浓度在一定范围下时,其毒害作用因在短时间内无法发现而容易被忽略;当重金属对人体的毒害作用显著发生时,多数是属于无法治愈且不可逆转的。
土壤中的重金属一般是通过食物链进而在人体内富集,当某种重金属的量超过安全阈值时就会严重危害人体健康。研究表明,人体内的有70%镉来源于大米和蔬菜,而大米和蔬菜中积累的镉大部分来源于土壤,少量来源于灌溉水和空气。镉会影响酶的活性,影响人正常的新陈代谢,可引发贫血、高血压、骨痛病等疾病,其危害长达数十年。
一、土壤中重金属的来源及我国的污染现状
工业“三废”排放、采矿和冶炼、家庭燃煤、生活垃圾渗出、汽车尾气排放等是我国重金属污染的主要来源。工业废水、矿坑涌水、垃圾渗滤液等液体成分复杂,是土壤重金属污染物的主要来源。
目前我国受污染的耕地约1.5亿亩,固废堆存地约300万亩,合计超过1.8亿亩。这些受污染的土地大多数集中在经济较发达的地区。全国每年受重金属污染的粮食多达1200万吨、因重金属污染而导致粮食减产高达1000多万吨,合计经济损失至少200亿元。农业部环保监测系统曾对全国24省、市320个严重污染区土壤调查发现,大田类农产品超标面积占污染区农田面积的20%,其中重金属超标占污染土壤和农作物的80%。农业部调查发现:我国污灌区面积约140×104公顷,遭受重金属污染的土地面积占污染总面积的64.8%,其中轻度污染占46.7%,中度污染占9.7%,严重污染占8.4%,其中以汞和镉的污染面积最大。全国目前约有1.3×104公顷耕地受到镉的污染,涉及11个省市的25个地区;约有3.2×104公顷的耕地受到汞的污染,涉及15个省市的21个地区。国内蔬菜重金属污染调查结果显示:中国菜地土壤重金属污染形势更为严峻。珠三角地区近40%菜地重金属污染超标,其中10%属“严重”超标。重庆蔬菜重金属污染程度为镉>铅>汞,经调查其近郊蔬菜基地土壤重金属汞和镉均出现超标,超标率分别为6.7%和36.7%。广州市蔬菜地铅污染最为普遍,砷污染次之。保定市污灌区土壤中铅、镉、铜和锌的检出超标率分别为50.0%、87.5%、27.5%和100%,蔬菜中镉的检出超标率为89.3%。
二、防治土壤重金属污染的措施
1)施加改良剂
施加改良剂的主要目的是加速有机物的分解与使重金属固定在土壤中,如添加有机质可加速土壤中农药的降解,减少农药的残留量。
施用重金属吸收抑制剂(改良剂),即向土壤施加改良抑制物(如石灰、磷酸盐、硅酸钙等),使它与重金属污染物作用生成难溶化合物,降低重金属在土壤及土壤植物体内的迁移能力。这种方法起到临时性的抑制作用,时间过长会引起污染物的积累,并在条件变化时重金属又转成可溶性,因而只在污染较轻地区尚能使用。
2)控制土壤氧化-还原状况
控制土壤氧化-还原条件,也是减轻重金属污染危害的重要措施。据研究,在水稻抽穗到成熟期,无机成分大量向穗部转移,淹水可明显地抑制水稻对镉的吸收,落干则促进水稻对镉的吸收。
重金属元素均能与土壤中的硫化氢反应生成硫化物沉淀。因此,加强水浆管理,可有效地减少重金属的危害。但砷相反,随着土壤氧化-还原电位的降低而毒性增加。
3)改变耕作制度
通过土壤耕作改变土壤环境条件,可消除某些污染物的危害。旱田改水田,DDT与六六六在旱田中的降解速度慢,积累明显;在水田中DDT的降解速度加快,利用这一性质实行水旱轮作,是减轻或消除农业污染的有效措施。
4)客土深翻
污染土壤的排除,特别是重金属的土壤污染,在土壤中产生积累,阻碍作物的生长发育。防治的根本办法是彻底挖去污染土层,换上新土的排土与客土法,以根除污染物。但如果是地区性的污染,实际采用客土法是不现实的。
耕翻土层,即采用深耕,将上下土层翻动混合,使表层土壤污染物含量减低。这种方法动土量较少,但在严重污染的地区不宜采用。
5)采用农业生态工程措施
在污染土壤上繁殖非食用的种子、种经济作物或种属,从而减少污染物进入食物链的途径。或利用某些特定的动植物与微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质,而达到净化土壤的目的。
6)工程治理
利用物理(机械)、物理化学原理治理污染土壤,主要有隔离法,清洗法,热处理,电化法等,是一种最为彻底、稳定、治本的措施。但投资大,适于小面积的重度污染区。
近年来,把其它工业领域,特别是污水、大气污染治理技术引入土壤治理过程中,为土壤污染治理研究开辟了新途径,如磁分离技术、阴阳离子膜代换法、生物反应器等。虽然大多数处于试验探索阶段,但积极吸收、转化新技术、新材料,在保证治理效果的基础上降低治理成本,提高工程实用性,有着重要的实际意义。
结语
土壤中的重金属除了会通过植物吸收进而对生物产生毒害作用外,还会经由雨水淋滤及地表径流作用转移进入地表水系统,通过地表水和地下水的交互作用污染地下水体,进而对饮用水的安全构成威胁;土壤中的重金属还可能会缓慢的、微量的释放到空气中,对大气环境造成污染。土壤重金属污染是一个比较严峻的问题。开展土壤重金属的整治工作对社会、对人类意义重大。
参考文献
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