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重金属污染的来源

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重金属污染的来源

重金属污染的来源范文第1篇

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。

重金属污染的来源范文第2篇

一、土壤重金属污染及其来源

土壤重金傥廴炯次人类在生产生活等社会活动中使得重金属进入土壤的行为,使得土壤中的重金属含量超标,进而导致危害生态环境。一般土壤重金属污染中重金属的种类主要有砷、锰、铬、铜、镉等,通常为多种重金属的复合污染情况。一旦土壤出现了重金属污染情况则会严重影响农作物的生长与收获,导致农作物产量减少、质量下降,严重者会危害人类健康。另外,土壤重金属还会对大气环境、水资源造成污染,影响范围十分广泛。因此,土壤重金属污染已经成为了世界各国重视的重大环保课题。

土壤重金属的来源包括以下几个方面:第一,在矿产开发过程中和冶炼过程中,由于矿区没有安设完善的环保治理装置,大量冶炼矿产废物直接抛弃户外,从而导致土壤出现重金属污染;第二,化肥农药的过度使用导致土壤出现重金属污染,重金属含量较多的磷肥、农药会导致土壤胶质结构改变,营养成分降低;第三,农作物肥料添加剂中含有大量的铜、锌,金属元素会伴随着肥料一同进入土壤,从而导致土壤出现重金属污染。

二、土壤重金属污染的修复技术

(一)生物修复技术

常见的生物修复技术有植物修复技术、动物修复技术等。植物修复技术主要是针对土壤重金属污染进行植物降解处理、植物挥发处理等,不同的处理方式拥有不同的处理机制。其中,植物降解主要是让重金属进入植物内部,通过植物生长机体演化过程转变重金属离子形态,从而降低其危害性。植物根系钝化是植物根系中的有机酸、多肽等物质与重金属离子融合,从而缓解重金属的移动性,降低重金属通过地下水或空气对土壤造成进一步污染的分析。并且,植物中富有的金属硫蛋白含有半胱氦酸,其能够与重金属结合形成无毒的络合物质,以改变重金属的离子形态。动物修复技术即为利用土壤动物经过吸收、分解等形式来转变土壤理化性质,丰富土壤肥力,使得植物与微生物在土壤中的生长,进而产生修复土壤重金属污染的作用。动物修复技术通常都是将土壤动物包括线虫、虹蝴饲养在受到重金属污染的土壤当中。

(二)化学修复技术

常见的化学修复技术有电力修复技术、土壤淋洗技术等。电力修复技术,其原理即为在土壤中插入电极,给土壤通电,从而使得土壤中存在的重金属物质能够在电力的作用下形成氧化还原反应,并且在迁移的作用下达到电极的阴极,进而实现去除土壤污染物的目的。电动修复技术在去除土壤重金属污染的过程中拥有能源消耗低、后续处理便捷、不会导致二次污染等优势,但是该技术仅仅适合在面积较小的土壤污染区域中应用,对于大面积的被污染土壤在技术可行性上仍然有待提升。土壤淋洗技术就是通过使用淋洗药剂来去除土壤中的重金属物质。此技术适用于大面积、污染程度严重的土壤,特别是在土质为轻质土与砂质土的土壤处理中效果更优。

(三)物理修复技术

常见的物理修复技术有改土技术、玻璃化技术等。改土技术包括客土、深耕翻土等方式。通常来说,土壤重金属污染一般都附着在土壤表层,而客土法则是将大量干净无污染的土壤与被污染的土壤相混合,以尽量降低土壤污染物的浓度,并且减少重金属污染物与土壤植物根系的直接接触,从而实现降低土壤重金属对植物的损伤。深耕翻土法则是将土壤进行深耕翻覆,让位于土壤表面的重金属能够在土壤中扩散,从而综合降低土壤中重金属的整体浓度。虽然改土技术是一种有效的土壤重金属污染修复技术,但是在实施过程中需要投入较大的人力物力,经济效益不佳,无法从本质上去除重金属,是一种非理想的修复技术。玻璃化技术,即为把重金属污染的土壤放置在高温下进行玻璃化处理,在完成处理温度下降冷却后变成坚硬的玻璃体物质,土壤中的重金属完成固定处理,将其从土壤中清除即可。经过玻璃化处理技术后,土壤中的重金属物质将会始终处于稳定状态,重金属将会被永久固定。

三、结语

重金属污染的来源范文第3篇

关键词:土壤污染;重金属;蔬菜基地

收稿日期:2011-05-20

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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重金属污染的来源范文第4篇

论文关键词:城市土壤,重金属污染,污染治理

 

引言

城市是人类社会经济发展的必然产物。从18世纪以来人口不断向城市集中。如今随着各国工业迅猛增长,社会经济飞速发展,城市的数目和规模均不断扩大[1]。而城市环境是一个以人为中心的城市经济、社会生态的复合生态系统。目前,城市人口剧增,人类活动频繁污染治理,使得组成这个环境的水、空气和土壤时刻处于被污染的状况之下,影响着城市的可持续性发展中国。所以,建设一个绿色健康的城市环境是城市可持续发展的必然方向。

城市土壤是指受多种人为活动的强烈影响,原有继承特性遭到强烈改变的厚度大于或等于50cm的城区或郊区土壤[2],是城市环境的重要组成部分,是城市生态系统地球化学循环的重要环节[3],也是城市赖以存在发展的物质基础。当大量的重金属随着各种各样的人类活动进入城市土壤中,便造成这些元素在土壤中的积累。一般认为,土壤中污染物累积总量达到土壤环境背景值的2或3倍标准差时,说明土壤中该污染元素或化合物含量异常,已属土壤轻度污染;当土壤污染物含量达到或超过土壤环境基准或环境标准时污染治理,说明该污染物的输入、富集的速度和强度已超过土壤环境的净化和缓冲能力,则属重度土壤污染。由于城市人口密集,人类活动频繁,与土壤接触的机率很高,所以城市土壤的重金属污染更容易通过大气、水体或食物链而直接或间接地进入人体,威胁着人类的健康甚至生命。因此,研究城市土壤重金属污染现状并提出相应的治理对策是可持续发展城市所必需进行的重要的基础工作。

1.城市土壤重金属污染的现状

2.1 空间分布特征

由于城市土壤受人类各种活动的强烈影响,因此其重金属污染分布也呈现出

显著的空间差异。一般地,人口聚集的城市中心区域土壤重金属含量明显高于郊区和农田。对纽约市“市区-郊区-农区”土壤研究发现,重金属离子总量、重金属离子多样性等随着距市中心距离的增加而降低,重要污染重金属Pb、Cu、Ni、Cr的含量下降非常明显[4]。

在城市不同的功能区污染治理,重金属分布呈现出一定的规律性。一般的规律表现为:Pb的浓度为老工业区>老居民区>商业区>开发区>其它;Zn的浓度为老居民区>商业区>老工业区>其它;Cu的浓度为老居民区>商业区>其它;Cd的浓度为老工业区>老居民区>其它[5 - 7]中国。

城市公园是人们与土壤直接接触较多的特殊区域。北京城区三十多个公园土壤Pb质量分数调查表明,尽管大多数公园土壤污染程度轻,但客流量大的故宫、颐和园等著名公园污染指数却远远高于其它公园[8]。

城市土壤重金属污染的另一特征是公路两侧一般为城市土壤重金属污染最严重的地带,且呈明显的带状分布[9]。在50 m~80 m内公路两侧土壤中铅污染相当严重,100 m外土壤中的铅含量没有明显增加[10]。

此外,建筑物的建设、垃圾的堆积填埋等严重破坏了自然土壤结构,土壤层次凌乱,重金属在其垂直剖面方向分布变异较大,不同功能区重金属元素在土壤中各层的聚集状况没有规律可循[11,12] 。

2.2城市土壤重金属污染的来源

矿产冶炼加工、电镀、塑料、电池、化工等行业是排放重金属的主要工业源,其排放的重金属可以气溶胶形式进入到大气,经过干湿沉降进入土壤;另一方面污染治理,含有重金属的工业废渣随意堆放或直接混入土壤,潜在地危害着土壤环境[13]。随着城市化发展,大量污染企业搬出城区,原有的企业污染用地成为城市土壤重金属污染的突出问题[14]。

燃煤释放也是土壤重金属重要来源之一, 195年中国燃煤排放汞302.9吨,其中向大气排放量为213.8吨,北京、上海等超大城市排汞强度较高[15]。虽然近些年燃料使用及供暖方式的改变已明显改善这些城市的空气污染状况,但过去燃煤释放并已沉降至城市土壤中的重金属对城市生态系统、环境及人体健康仍会产生长期效应。

随着城市化发展,交通工具的数量急剧增加,汽车轮胎及排放的废气中含有Pb、Zn、Cu等多种重金属元素[16,17],进入周围的土壤环境污染治理,成为土壤重金属污染的主要来源之一。此外,雨水淋洗也会使市区内堆放的垃圾中的重金属以有效态形式[18]渗漏释放到土壤中,使城市土壤局部重金属含量增加中国。而表生条件下以有效态形式存在的金属元素几乎不可能再结合为残渣态,重金属在土壤中迁移能力增加,进而污染地下水。

2.3城市土壤重金属污染影响人体健康的途径

城市郊区是市区蔬菜的主要供应基地。因此,土壤-蔬菜系统是城市人群暴露土壤重金属污染的主要途径之一。目前研究发现中国城郊菜地土壤已受到不同程度的重金属污染[19,20],其供应的许多蔬菜中重金属含量已超过相应的标准。而西班牙的Nadal等通过建立评价模型发现工业地区甜菜中Cr的积累与摄入有可能导致癌症发生率增加[21]。

城区内,土壤中主要种植的是观赏性或净化空气的植物,通过土壤-植物食物链对人体造成健康危害的可能性不大。但公园土壤与游人皮肤接触[22]、儿童摄取[22]、风起扬尘被人体直接吸入等成为城市土壤直接接触人体危害健康的又一个主要途径。研究发现[23,24]沙尘暴时,扬尘中来源于土壤的重金属元素Pb、Zn、Cd、Cu等的浓度比平常高出3~12倍,可吸入颗粒物的质量浓度极高污染治理,人体吸入重金属的量因此增加。

2.城市土壤重金属污染的治理对策

城市土壤是城市生态环境的重要组成部分,是地球环境中进行物质、能量、信息交换的重要环节。当其中的重金属含量超过其环境承载力后,将通过地表径流、淋溶、大风扬尘等途径对地表水、地下水和大气环境产生危害。为了保证人类和谐地生活在高速发展的城市中和人类社会的可持续发展,寻找控制治理城市土壤重金属污染的有效方法势在必行中国。

3.1减少或切断重金属污染源,提高城市环境质量

在可持续发展理论和生态优先的原则下,改进生产工艺,实现绿色生产和循环经济,充分回收转换工业生产过程中产生的重金属有害物质,减少三废排放,禁止任意堆放工业生产的废渣,防止其中的重金属物质下渗到土壤或挥发到大气中。

减少煤的使用污染治理,开发清洁能源新技术,调整能源结构及能源供给方式,也是有效降低城市土壤重金属污染的有效措施。

分类收集处理城市垃圾,回收其中有用的重金属元素,在垃圾重金属不超标的情况下才能进行填埋、堆肥和焚烧。

3.2修复污染土壤,降低对人体的危害

由于土壤扬尘已成为城市大气重金属污染的主要来源。因此,可采取化学方法去除土壤中重金属。实验研究发现采用EDTA溶液淋溶去除土壤重金属的同时还可以回收利用这些物质,因此其成为去除城市土壤重金属的一种极有应用前景的方法。

当然,生物修复污染土壤有着工程措施无法相比的优势。种植植物不仅可以覆盖城市土壤,减少土壤扬尘的机会,而且还美化城市景观污染治理,净化空气,同时根据污染城市土壤的重金属元素种类有目的地选择植物种类合理搭配,可切实有效地从根源上修复城市土壤中的重金属污染。

3.3 建立城市土壤重金属健康评价标准

我国尚未制定出城市土壤重金属健康评价标准,不易界定城市土壤重金属污染,这不利于城市土壤不同功能的开发,因此应结合人体健康评估、土地利用方式和土壤中重金属赋存状态加大对城市土壤重金属健康评价体系研究的力度,尽快建立相应完整的评价标准,实现对城市土壤正确的评价,以便帮助政府相关部门制定出合理的法规,有效地保护、管理城市土壤和正确指导城市土壤的合理开发。

参考文献

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重金属污染的来源范文第5篇

【关键词】重金属;纳米材料;传感器;气溶胶

在过去的一段较长时间内,我国的一些企业只顾着一味地追求经济利益最大化,却忽视了其发展过程中对环境造成的负面影响,形成了“以环境换发展”的发展模式。有许多细小的伤害是我们用肉眼无法发现的,如重金属对我们身体的伤害,长年累月的积存,才能检测出重金属离子的存在,等到发现时时却为时已晚。

谈及目前科学研究的热点,我们首先想到的就是纳米材料,相对应的纳米技术亦一直走在科技的前列。由于纳米具有特殊结构,因此人们将其制备成纳米管、纳米传感器、纳米薄膜等应用与各种领域。所制备的纳米材料的比表面积大、吸附性能强,因此被应用于环境保护事业,并为其做出了卓绝的贡献。

1 重金属污染现状在国内的表现

自2005年开始,截止2015年,重金属污染事件频发,一次比一次严重。目前,我国受铬、砷、铅等重金属污染的耕地面积近2000万平方公顷,约占耕地总面积的五分之一。除了耕地受重金属污染外,我国部分地区的地表水、食品等也不同程度地收到重金属污染。近几年,我国还相机发生了砷污染事件以及儿童血铅超标等事件,这些事件成为了人们关注和讨论重金属污染的导火索。

2 重金属污染源及对人类生活的危害

重金属一般以及其微量的浓度存在于我们所生活的自然界中,但由于人们的过度开采、冶炼等活动日益增多,造成了重金属进入大气、水、土壤等环境介质中,富集在植物或动物体内,对人类健康造成严重威胁。重金属来源广泛,可以通过多种途径进入环境介质,再通过和人体的皮肤接触、呼吸等途径进入我们的身体,还会富集在各种环境中的植物内,最终进入我们的身体,对我们的身体带来了极大的伤害。现如今,重金属的来源主要分为三个方面:自然来源、农业污染源和工业污染源。

2.1 水中的重金属

水体中的重金属来源广泛,有自然状态下进入水体的,比如说岩石风化、降雨侵蚀等,会给水体带来一定的重金属,然而这一般不会对水体造成污染。从对人体健康的角度对水体中金属元素进行分类:其一是人体健康必需的常量元素,如钠、钾、钙、镁和微量元素等;其二是对人体健康影响非常严重的金属元素,如铅、镉、汞、砷等,它们对人体的健康甚至生命有着极其严重的危害。

2.2 固体污染物中的重金属

重金属进入土壤的途径有很多,有大气沉降、农业污水灌溉、化肥的使用、工业废水废渣和生活垃圾。重金属污染会控制土壤微生物群落量的多少、降低土壤微生物量并,在植物系统中迁移,会对植物的产量和质量有一定的影响,使植物的生长受到破坏,严重时造成植物死亡。

2.3 气体中的重金属

大气中重金属污染情况复杂,包含多种来源和途径,例如工厂制造产品、汽车的尾气排放等。由于接触面积大以及接触范围广,因此重金属大气污染对环境生态系统的影响最大。例如,大气中的铁离子和锰离子催化氧化酸性气体二氧化硫,使得大气中的强酸性物质浓度增加。大气中的重金属污染可以造成植物叶片中重金属的富集,但重金属污染物超过一定阈值就会导致植物毒害或死亡。

3 重金属样品分析中的纳米技术

离子交换作用是碳纳米管吸附重金属离子的先决条件,其表面的官能团或配合物也起到重要的作用。在修饰碳纳米管时,可以引入大量羟基、羧基、羰基等官能团,使之与重金属离子表面发生配位作用,提高吸附量,或者展开碳纳米管两端和管壁上的五元环及七元环结构缺陷,增大碳纳米管的开口率和比表面积,提高分散性,吸附量随之增加。有研究者用酸洗多壁碳纳米管对镍离子进行吸附。结果表明:当镍离子的浓度为0.2mg/L时,经HNO3氧化过的碳纳米管对镍离子的吸附量可达75mg/g。这主要是由于经HNO3氧化过的碳纳米管,不仅比表面积比原来增大了,而且表面引入了许多含氧官能团,从而其离子交换的能力增强。

很久以前人们就懂得了,固体、液体或固液混合物在高热作用下会发发。经过科学家们的反复试验,最终研制成了人工合成的发光化合物鲁米诺的化学发光行为。随着科技的发展,人们已经将这种化学发光法应用于光导纳米纤维传感器上,可以更容易地检测到重金属离子,并大大降低了检测线。卢建忠、章竹君发展了一种全固态模式的消耗型锰离子化学发光传感器,可以将一定量的化学发光试剂从固定化试剂上洗脱,应用于水样中痕量锰离子的测定(表1)。

碳气凝胶,是一种轻质、多孔、纳米级非晶碳材料,由于其较大的比表面积大,优良的导电性以及较优异的机械性能,很适合作电极材料。大的比表面积导致了碳气凝胶的孔隙量也很大,内部大部分存在的都是空气,使其像一种“凝固了的烟”。有人有碳气凝胶制备了一种电极,想要去除水溶液中的重金属离子,结果证明,该装置对氯、铬、铵、镉、铅、锰、铀等离子都有很好的去除效果。2007年,美国阿贡国家实验室的Santanu Bag等人又合成了一种多孔硫气凝胶。这种多孔凝胶物质的比表面为327m2/g且具有很宽的孔径分布。由此可见,此凝胶物质非常适合作为重金属离子的吸附剂。

4 结论

面对生活中日益严重的重金属污染,我们必须要有所重视。随着纳米技术的发展,一定会出现更多更方便的方法,来迅速检测出环境中的重金属离子,并对其进行有效去除。

参考文献:

[1]何连生,祝超伟,席北斗.重金属污染调查与治理技术[M].中国环境科学出版社,2013.

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