简述重金属污染的特点范例(12篇)
简述重金属污染的特点范文篇1
关键词：矸石基吸附剂废水处理环保
1、引言
目前全世界每年排入环境中的工业废水和生活污水达6000～7000亿吨。废水的主要有害物质有酚、汞、镉、铬、锌和有机物等[1]。矸石基吸附剂由于比表面积大、吸附性能高、离子交换性良好，功能与活性炭相当，甚至更好，而其制备原料价格低廉，工艺简单，经过开发利用，在废水处理方面可以作为活性炭替代品，近年来它在环境保护和污染防治方面的应用得到了广泛的研究，特别是在工业污水处理、生活用水净化和硬水处理等方面已取得了一定的进展。矸石基吸附剂在废水处理中的应用一直是国内外学者的研究重点。如矸石基吸附剂或活化后的矸石基吸附剂去除废水中的Pb2+、Cr3+、Cd2+等重金属离子，磷酸盐、N-NH4+、有机污染物，吸附去除SO2、NOX等气体，海水淡化以及对废水脱色除臭等方面都有应用。经表面活性剂活化的有机矸石基吸附剂对无机污染物CrO42-、SO42-、SeO42-等和有机污染物如聚氯乙烯、苯系列都具有很高的去除率。矸石基吸附剂具有良好的离子交换性能，而且其交换出的钾、钙、钠等都是相对来说比较无害的离子，因此矸石基吸附剂可作为废水处理的理想材料。
2、矸石基吸附剂在废水处理中的应用
2.1去除废水中的重金属离子
镉、汞、铅、锌等重金属离子是造成环境污染、对人体极为有害的物质，消除方法有活性炭吸附法、溶剂萃取法和离子交换法等。实验表明，用矸石基吸附剂特别是用NaOH、HCl和NaCl处理过的矸石基吸附剂处理上述重金属离子效果较好，被矸石基吸附剂吸附交换的重金属离子，还可浓缩回收，矸石基吸附剂经处理也可再生使用。矸石基吸附剂经改性处理后，表面积明显增加，从而提高了它的吸附能力，并用改性矸石基吸附剂处理含铅废水进行了试验研究[2]，结果表明，在废水pH值为4～12、Pb2+为0～100mg/L范围内，按铅/改性吸附剂重量比为1/200投加活化矸石基吸附剂进行处理，铅去除率在98%以上。Bowman[3]等发现，表面活性剂改性的矸石基吸附剂，特别是用阳离子表面活性剂改性的吸附剂，在保持原来去除重金属离子、铵离子和其他无机物及某些有机物能力的同时，还可有效去除水中的含氧酸阴离子，并大大提高了其去除有机物的能力。
2.2去除废水中氨氮和磷
水体中的氨氮和磷含量增加会导致水体的富营养化，从而破坏水生态环境。因此去除废水中的氨氮和磷已成为水处理的重要课题之一。对于矸石基吸附剂在水处理领域的应用，国内外学者已经做了比较广泛深入的研究[4]。但是用于去除污染水中的氨氮的研究较多，而用于处理磷的研究较少；用于处理废水的研究较多，而用于微污染水源水的研究相对较少，用于同步脱氮除磷的更少。通过研究可看出用改性矸石基吸附剂作为污水处理材料，具有以下诸多优点：储量丰富、价廉易得；制备方法简单；可去除水中无机和有机污染物；具有较高的化学和生物稳定性；容易再生等。我国煤矸石矿产资源丰富，因此，应加强煤矸石制备吸附剂在污水处理方面的应用研究，开发价廉物美的新产品，并尽快将其转化为工业生产力，以适应社会发展的需要，使廉价的沸石在环保行业发挥更大的作用。所以，加强矸石基吸附剂对微污染水源水中氮磷的净化和实际利用研究，改性制备出对微污染水源水中氮磷具有同步净化作用的产品，将是今后的研究方向之一。
2.3去除饮用水的氟
氟是一种有毒的物质，饮用水中氟的含量过高，容易使儿童患氟斑病和氟骨症。研究表明[5]矸石基吸附剂经不同浓度NaOH处理后，试验了其脱氟效果并进行了再生实验，结果表明用矸石基吸附剂处理含氟水成本低，技术简单，适合推广。另外有研究了用盐酸、硫酸铝和高温方法活化矸石基吸附剂的工艺条件，结果表明用活化吸附剂处理后的含氟饮用水，基本可达到国家饮用水标准。
2.4去除放射性废水中的铯和锶
离子交换技术最早的应用之一就是去除和纯化放射性同位素铯和锶。在原子能工业中，当放射性废液中含有这类物质时，必须将它们储存到蜕变为稳定状态后才能排除。矸石基吸附剂对铯和锶有极强的交换去除能力，不受辐射的影响。而且交换了放射性离子的矸石基吸附剂，将其熔化后可使放射性离子永久固定在晶格内，防止其扩散污染[6]。
2.5处理印染废水和含油废水
我国为印染工业大国，每年的废水排放量在400万m3。含油废水主要来自于化工厂等企业，这些废水如不治理，将造成严重污染。将矸石基吸附剂与优质煤粉按一定比例混合，挤压造粒，灼烧成多孔质高强度吸附剂颗粒吸附剂，用于吸附处理染液和印染废水，得到了比较好的脱色效果。尤其是与碱式氯化铝混凝剂合用处理效果更好，脱色率达到89.9%[7]。另有，用矸石基吸附剂处理某水厂废水[8]，结果表明，沸石对含油废水的去除效果显著，处理后达到生活用水的标准，且出水水质良好、稳定，与活性炭相比，具有成本低，机械强度高的特点。用矸石基吸附剂代替活性炭处理印染废水和含油废水具有可行性。
3、矸石基吸附剂在废水处理中的缺陷
矸石基吸附剂对水中的阳离子有较好的吸附能力。但在污水处理领域中，但是由于吸附剂孔道易堵塞，并且相互连通的程度也较差；其表面硅氧结构具有极强的亲水性，结构外部阴离子易水解，导致矸石基吸附剂吸附有机物的性能极差，并且硅铝结构本身带负电荷，故难以去除水中的阴离子污染物；还因为矸石基吸附剂孔径小去除重金属离子效果不太好，其吸附能力往往达不到要求，所以生产用量相当大。这些都是矸石基吸附剂的缺陷。为进一步提高矸石基吸附剂的吸附、离子交换等性能必须对其进行改性处理，保持其对阳离子良好吸附能力，并增强其对阴离子和有机物的吸附能力。
归纳起来，主要有以下几点：
1.在确定影响吸附效果的因素（如pH值、离子强度、有机物初始浓度、矸石基吸附剂用量等）、对矸石基吸附剂吸附去除各种污染物的性能、最佳吸附条件、吸附过程可能的机理以及吸附有机物的脱附方法等方面还需做大量的研究工作。
2.目前对于矸石基吸附剂及改性后的矸石基吸附剂在污水处理中的应用及其作用机理、规律和影响因素的研究，国内外学者虽然已作了一些报道。但这些研究绝大多数还处于起步阶段，仅局限于实验室规模，且大多是用来处理自制废水，对于实际废水中污染物的吸附处理研究的还较少。造成这种状况的主要原因为实际污水因来源不同，成分复杂，用来处理废水的矸石基吸附剂必须进行有针对的改性，而且在处理实际污水时的条件和随后的再生条件的研究也需具体问题具体分析，这些方面限制了改性矸石基吸附剂在废水处理的领域的快速推广。
参考文献：
[1]奚旦立.环境监测（修订版）[M].北京：高等教育出版社，1994：389-391.
简述重金属污染的特点范文1篇2
关键词：离子印迹；聚合物制备；重金属离子
中图分类号：X703文献标识码：A
重金属离子污染日益严重，且重金属产生毒性的浓度一般都较小，不易直接检测，以往的重金属分析检测方法包括原子吸收光谱法、原子发射光谱法等。传统的检测方法需要对被检测样品进行烦琐的预先处理，而离子印迹技术则在很大程度上改进了传统检测方法的缺陷。文中，笔者首先对离子印迹技术进行简单概述，同时列举了离子印迹聚合物的多种制备方法及其原理，再简单介绍其在实际检测中的应用，并对金属离子印迹技术未来的发展做出展望。
1.离子印迹技术概述
众所周知，重金属在自然界不能被降解，在自然界的重金属离子不仅污染了大气和土壤，而且经由地下水等途径进入人体，严重侵害人体的健康。重金属污染源中最主要的有铅（Pb）、汞（Hg）、铜（Cu）、镉（Cd）和铬（Cr）等元素，除这常见的五类重金属污染外，砷（As）的化学性质也与重金属元素有一定的相似性，故常常也被归入重金属污染源类别中。铅在石油冶炼、含铅涂料、采矿等工业生产中有着广泛应用，其为一种常见的有毒重金属，铅以阳离子化学形态存在于自然界中，经由食物链最后进入人体。铅在人体中积累到一定的程度时，会对人体的消化系统和中枢神经系统造成不可逆的伤害；汞是一种在常压常温下呈液态的金属元素，也是一种剧毒的重金属元素，其在自然界中会经由水体中的微生物到鱼类到人体和呼入含汞气体两种途径进入人体中，进而严重损害了人体的呼吸道、消化道和肾脏；镉在人体中富集后，会导致人体骨质疏松同时会诱发癌症；铜是人体必备的金属元素，但是过量的铜离子却严重侵害人体的健康。
如图1所示，当离子与聚合物接触时，离子会和聚合物以共价键或非共价键的形式结合，形成多个作用位置，再将交联剂加入，交联剂的作用是将离子和聚合物的相互作用过程记忆下来，待离子和聚合物反应完成之后，再将反应完成之后的聚合物上的离子除去，原来的聚合物就会形成与目标离子的三位空间模型配对的三位空间空穴，再通过对三位空穴的分析，便能很好地检测原来的目标离子。
按照分子与功能体之间的结合方式，分子印迹技术可分为共价型、非共价型及半共价型等类型。在离子印迹技术中，大多数的金属离子与功能体之间是通过螯合作用来结合的。螯合作用是一种由离子和某些合乎一定条件的同一多齿配位体的两个或两个以上配位原子键合成具有环状结构的配合物的过程，相对于氢键，螯合作用更像是共价型的作用结合。相对于非共价作用，螯合作用的配对更加稳定，而且能通过改变外界的环境来控制配位键的断裂与结合的作用速度。因此，这种离子印迹技术具有很强的可控性和稳定性。
通常离子印迹的过程分为3步，如图1所示，第一步为金属离子与功能单体通过螯合作用形成复合物；第二步为加入交联剂和引发剂，形成的复合物会发生聚合反应；第三步为采用一定的方法洗去聚合物上的金属离子。
2.离子印迹聚合物的制备方法
离子印迹聚合物的制备方法是离子印迹技术的关键技术，离子印迹聚合物的制备通常以阴阳离子为模板，在保留分子印迹聚合物的特点的基础上，再通过静电、配位等式结合。
2.1本体聚合法
本体聚合法是将模板离子、功能单体、交联剂和引发剂以一定的比例溶解在惰性溶剂中聚合形成，本体聚合法具有工艺简单、制备周期较短等优点。
2.2表面印迹及其与溶胶凝胶法结合
表面离子印迹技术所用到的载体的表面积很大，因此结合点在载体的表面，这有利于模板离子与载体结合，增大了离子的吸附量，并提高了离子的吸附选择性。
2.3悬浮聚合法
悬浮聚合的方法具体如下：首先将功能单体等量溶解于有机溶剂，将溶剂充分搅拌形成悬浮液，在悬浮液中加入引发剂（可引发聚合反应），聚合后会产生球形的聚合物。
2.4乳液聚合法
乳液聚合法与本体聚合法有一些相似点，但是又区别于本体聚合法。其具体做法为将模板离子、功能单体、交联剂溶解在有机溶剂中，而后加入一定量的表面活性剂和引发剂，以达到聚合的目的，最后聚合形成的是均匀的球形聚合物。
2.5沉淀聚合法
沉淀聚合法，顾名思义，最终产生的聚合物会沉淀在反应器的底部，发生聚合反应后，聚合物是固体产生沉淀现象。
3.重金属离子印迹技术的实际应用
目前我国的经济正处于快速发展的阶段，但是所面临的问题也日益严峻，经济发展所带来环境污染问题也越来越被大家所重视。重金属污染问题在我国依然严重，其严重威胁了人类的生存与发展。如果能从源头治理好重金属污染问题，必能起到事半功倍的功效。自然界中的离子主要来源于工业废水，所以如何处理工业废水中的重金属是解决重金属污染的关键所在。离子吸附法是目前最普遍最有效的废水重金属处理方法，离子印迹技术可以将目标离子进行专一的吸附，对其他种类的金属离子则吸附效果较差，能很好地针对一种重金属离子进行吸附。因具备良好的吸附效果，离子印迹技术在工业废水中重金属离子处理上有着广泛应用。
因离子印迹聚合物只对专一的重金属离子具有良好的吸附效果，不少研究人员会直接将离子以及技术应用于废水中的重金属离子的处理上，并且往往具有较好的效果。离子印迹技术还可用于确定离子印迹聚合物对目标离子的选择性，即检验某种离子印迹聚合物对特定离子是否具有较好的聚合效果，效果较好说明可以运用这种离子印迹聚合物处理废水中的目标离子。
4.结语与展望
虽然离子印迹方法的发展日益完善，但离子印迹方法也存在一些缺陷，如：离子印迹技术的设计往往很困难，由于某些离子的半径过小，在实际研究中往往很难寻找相对应的功能体，还有些离子虽然是不同种类的，但是由于化学性质相近，这些离子所带的电荷和离子半径具有很大的相似性，运用常见的功能单体往往不具备良好的区分性，功能体对这些相似的离子选择性较差。为解决类似以上的两种问题，可以选择进一步发展新的功能单体，来应对半径过小的离子，或者去区分极其相似的离子。另外，离子印迹方法的相关理论也有待进一步研究和完善。
离子印迹材料在化学、生物医学等领域已经被广泛运用，在离子印迹技术的发展过程中，还可以通过发展更加智能的功能单体来促进离子印迹技术的发展，例如可以发展对外界环境敏感性的功能单体，这种单体能很好地改变外界环境，以控制与离子间的作用，达到智能控制的目的，促进离子印迹技术的发展。除了智能印迹材料，近年来制备纳米级的印迹材料也是离子印迹技术的发展方向之一，纳米级的印迹材料有助于将离子印迹技术运用于更复杂的离子处理问题上。重金属离子印迹聚合物可用于吸附处理废水中的重金属离子，其工作效率高，设备相对简单易操作，循环利用率高，这些优点使得离子印迹技术在重金属废水处理领域中有着巨大潜力。离子印迹技术本身虽具有一定的缺陷，但通过不断地发展，再将离子印迹技术与检测技术相结合，可进一步提升重金属离子检测的精确度和灵敏度，相信未来离子印迹技术会更加完善，从而应用于更为广阔的领域。
参考文献
简述重金属污染的特点范文1篇3
关键词：闽南；气候特征；甘薯；无公害；栽培技术
中图分类号：S531文献标识码：ADOI：10.11974/nyyjs.20150733115
闽南地处我国福建南部，属于丘陵地带。纬度较低，闽南气候呈亚热带季风湿润型特征，冬季温暖，夏热多雨，非常适合农作物的生长。由于农作物残留危害来源较多，下面，结合闽南气候特征，从甘薯无公害栽培角度对甘薯栽培技术进行论述。
1甘薯公害来源分析
甘薯栽培过程中，从种植开始至收获，其危害来源较多，主要有土壤危害、药剂危害、水源污染、环境污染和器具污染等5个方面。这5个方面都不同程度地降低了甘薯的食用安全性和可靠性。因此，在甘薯无公害栽培过程中，需要将这5个方面的无公害防控措施渗透到栽培过程中去，实现真正意义上的无公害栽培。
2闽南甘薯无公害栽培技术
2.1品种选择
甘薯栽培需要获得较高的产量，且外观好，大小整齐一致，表面光滑。因此，在品种选择上，要选择无品种退化现象，抗病虫能力强，生长势强，产量高，外形好，无农药残留和重金属污染、纯度高、非转基因的甘薯品种。
2.2地块选择与整地
甘薯栽培需要地势平坦，再加上闽南气候夏季湿热多雨，甘薯无公害栽培地段选择要从以下几点考虑：方便排涝易灌地段；地势相对平坦地段；土壤中N、P、K营养丰富地段；无重金属污染地段；前茬作物无农药残留地带；无严重板结地带。选择好地段后，将土壤进行翻松平整。选择易排涝的垄作栽培方式。垄距56cm左右，高25cm左右。
2.3育秧、移栽
根据移栽期做好育秧期计划。甘薯育苗移栽可以缩短田间生育期，提高年种茬数，提高闽南土地的利用率，增加农民收入。育苗温度不足时，可以利用充足的太阳能提高床温。育秧时，床温要求28℃左右。为节约空间，要排薯育秧。苗高12～15cm后炼苗3d，降低床温，加强通风，减少浇水。水源采用无重金属污染，无农药污染的清洁水源。闽南地温稳定在18℃以上时，既5月中下旬，就可以进行薯秧的移栽。密度控制在4000株/667m2左右为宜。
2.4田间管理
田间管理贯穿于甘薯生长的各个时期，做好水分管理、肥料管理、恶劣天气应急管理、防虫防鼠防病管理，才能确保甘薯的最终高产优质。在田间管理过程中，对于无公害的措施，主要是农药使用的科学化、污染随雨水降至田间对甘薯影响的最小化2方面。对于农药的使用，必须选择能够迅速分解、无重金属含量、不易残留的药剂。在购买时看清说明对应选择即可。另外，附近农作物的农药使用对于甘薯生长的污染也不可忽略。因此，做好隔离缓冲带，在缓冲带内农药选择同样按照上述原则进行。对于雨水污染的防控：其他地域富含重金属离子的水源或通过植物呼吸进入大气云层后，在季风的影响下降落到甘薯栽植区，容易造成栽培环境的污染，不利于无公害栽培。因此，需要做好排涝沟渠。由于闽南夏季暴雨较多，通畅的排涝沟渠对于减轻雨水对无公害栽培的影响是省力经济的最佳选择。在遇到干旱天气时，选择清洁水源进行灌溉即可。
在甘薯生长的各个时期，需要用到的肥料多以富含N、P、K的肥料为主，最好提前做好3元素的检测，做到测土配方施肥。在甘薯结薯期，可追加一次肥料，给结薯提供充足的养分。然后进行松土培垄，做好薯块的保护，再进行少浇水，勤浇水。这一整套管理技术是增加薯块产量和质量必不可少的措施。在块根膨大期，是决定甘薯产量和质量的最佳时期。此时，需要做好浇水与排水的管理，做到旱浇涝排的及时性。为了获得高产，需要将徒长的茎叶进行处理。其措施是：茎尖去除、须根去除、提蔓控制徒长茎叶、老叶去除等。促进块块根膨大措施可应用0.2～0.3%的KH2PO4溶液，每10d叶面喷施1次，喷施2次即可。
2.5采收及无公害栽培的其他注意事项
薯块成熟后，地上部分茎叶生长失活，干枯无力，色泽失绿。此时，地温已经不再适合甘薯继续生长，标志着采收期的到来。采收时，注意工作的无污染性，采收不要碰伤薯块、薯皮等，收获的甘薯做好无污染保藏。为了实现真正意义上的无公害，需要在栽培过程中加强注意，品种包装、耕种、收获、运输、保藏等所有可能接触的器具都必须做到无污染，确保甘薯栽培的全程实现无公害污染，是闽南无公害甘薯栽培行业化的良好开端。
3结束语
闽南气候湿热，在进行无公害栽培甘薯的过程中，需要配合气候条件，做好无污染的栽培措施，才能确保甘薯的食用安全性和可靠性，为甘薯无公害栽培行业化提供一个良好的开端。
参考文献
[1]张云勇.无公害甘薯高产栽培技术[J].农业科技通讯，2008（5）：12-14.
[2]吴石成.甘薯无公害栽培技术[J].现代农业科技，2007（20）：113-114.
简述重金属污染的特点范文
关键词：地下水；重金属污染；原位修复技术
地下水是指地表以下，赋存于岩石空隙中的水。地下水是自然界水循环的重要组成部分，同时也是人类生存和发展所必需的重要资源。但是随着人类工业化和城市化进程的快速发展，矿产资源的开发与利用过度，使地下水环境的污染变得日益严重。特别是地下水的重金属元素污染，地下水中的重金属元素含量超标，通过食物链进入人的身体，严重影响了人们的身体健康，导致了各种罕见疾病的出现。
地下水重金属元素污染已经引起了国家的高度关注，与此同时国内专家学者积极参与地下水重金属元素污染治理技术的研究工作。在借b国外专家提出方法的情况下，根据国内的实际情况，使地下水重金属元素污染修复技术在大量的实践应用中得到不断的改进。
现在较为有效的地下水重金属元素污染修复技术已经达到十多种了，但由于诸多原因使得各种修复技术不利于推广使用和管理。本文主要是根据地下水重金属元素污染修复技术的方式，将修复技术分为原位修复技术和异位修复技术。原位修复技术是指在基本不破坏土地和地下水的自然条件下，对于被污染对象不做搬运，而在原地进行修复的技术；异位修复技术是指被污染对象先做收集和抽提，将其转移到地面上，然后对其进行修复的技术。由于原位修复技术不但可以节约成本、减少修复的工程量、修复效果也较好，而且最大限度的减少污染物对环境的扰动。同时，专家学者也将原位修复技术作为地下水重金属元素污染治理的研究重点和主要方向。本文将重点介绍地下水重金属元素污染原位修复技术的主要方法。
1地下水重金属元素污染的原位修复技术
在地下水重金属元素污染的原位修复技术中，将重点介绍处理效果好、处理周期相对较短的几种技术，主要包括可渗透反应墙修复技术（PRB）、原位生物修复技术和原位电动修复技术。
1.1可渗透反应墙修复技术（PRB）
可渗透反应墙修复技术（PRB）是由美国在20世纪80年代提出的，目前在欧美国家作为地下水重金属元素污染原位修复技术主要的技术手段之一。可渗透反应墙修复技术（PRB）是通过在污染区域放置一个活性反应介质的被动反应区，当污染的地下水经过时，地下水中的污染物质与活性反应介质发生反应，污染物质被降解、吸附、去除和沉淀，使地下水中的污染物质能有效的降低，并且符合地下水的环境质量标准。
可渗透反应墙修复技术（PRB）对于地下水重金属元素污染的修复周期和效果，是由选择何种活性反应介质决定的。目前，在可渗透反应墙修复技术（PRB）的研究中主要是使用活性炭、Fe0、微生物、泥炭等物质作为活性反应介质。这些活性反应介质具有吸附和降解污染物能力强、持续的时间长、不会产生二次污染等特点。
FDiNatale等选择使用活性炭作为充填的活性反应介质，来建立对于地下水中重金属污染镉元素的吸附反应格栅，最后的结论显示，活性炭对地下水中镉元素吸附能力最强的时候，是在较高的酸碱度和低含盐量的条件下；李金英等使用体积比例为1：1：0.5的砂、零价铁、活性炭作为混合的活性反应介质，对地下水中重金属元素锰、锌、铬和硒的去除率分别达到了93%、89%、90%和87%。
1.2原位生物修复技术
原位生物修复技术是指在基本不破坏地下水原始环境的条件下，利用地下水中原始的或通过人工培养放置于地下水中的特定微生物群，通过吸收、吸附和降解等作用使地下水中的重金属污染物减少，同时地下水系统的环境恢复正常。原位生物修复技术具有其它修复技术无法比拟的独特优势，主要表现在现场进行、能与其它修复技术联合使用、降解时间短、费用低等方面。
在治理地下水重金属元素污染的微生物研究中取得了大量的成果。CharmIS等发现在重金属元素超标的地下水和土壤中分布着多种可以让铬酸盐和重铬酸盐产生还原反应的微生物（如：产碱菌属、芽孢杆菌属等微生物），铬酸盐和重铬酸盐通过微生物的作用可以使六价铬转换成三价铬，同时铬的毒性也大大降低；任茂明在研究趋磁细菌对于去除地下水中重金属元素效果的实验发现了，趋磁细菌能够吸收外部环境中的铁元素，同时在体内形成具有磁性的铁的化合物。最后，研究结果表明了这种方法对于水中二价铁、三价铬、以及二价镍等重金属离子的去除率达到了95%以上。
1.3原位电动修复技术
原位电动修复技术也称原位电化学动力修复技术，是利用电的动力学原理对污染体进行修复的一种有效的技术手段，特别是对于去除地下水重金属元素污染具有很好的效果。具体方式是通过施加直流电压形成电场的梯度，使地下水中的重金属离子向设定的方向发生迁移，并且在设定的地方对集中后的污染物进行处理。
近年来随着修复技术的不断发展，原位电动修复技术也在不断完善。尹晋等使用原位电动修复技术对地下水中的重金属污染物进行修复时，发现电动修复技术对铬有很高的去除率（三价铬的去除率明显低于六价铬）。
2结束语
目前，地下水重金属污染问题在一定程度上得到很大的缓解，但是要想地下水重金属污染被彻底解决还有很长的路要走。同时，人类社会的快速发展对于水资源的需求也在日益加大，受污染水体与人类的需求之间存在巨大的矛盾，所以对于受污染水体的修复成为了当前社会的重大难题之一。随着对原位修复技术研究的不断发展，有大量的原位修复技术被应用于治理地下水的重金属污染中。当前，修复技术的联合应用于治理地下水重金属污染已经成为了新的研究方向，在实践中也取得了更好的修复效果。
参考文献
[1]尹国勋，李振山.地下水污染与防治[M].北京：中国环境出版社，2005.
[2]冉德发，王建增.石油类污染地下水的原位修复技术方法论述[J].探矿工程，2005（6）：208.
[3]张学礼，徐乐昌，魏广芝，等.用PRBs技术修复铀污染地下水的研究现状[J].铀矿冶，2008，27（2）：55-61.
[4]FDiNatale，MDiNatale，RGreco，etal.Groundwaterprotectionfromcadmiumcontaminationbypermeablereactivebarriers[J].JournalofHazardousMaterials，2008，160：428-434.
[5]李金英，佟元清，蔡五田，等.地下水污染的原位修复技术-PRB法[J].环境工程，2006，24（6）：92-94.
[6]任茂明.磁场-趋磁细菌处理重金属离子废水[D].天津：天津大学，2003：2-9.
简述重金属污染的特点范文篇5
关键词：重金属;污染;防治;对策
一个地区长期进行矿山开采、加工以及利用重金属作为原料的工业发展，如不重视对重金属污染物有效防治，重金属污染物将在土壤、大气、水中逐渐累积，从而形成重金属污染。本文以南京市重金属污染的产生、排放为例，对重金属污染产生的原因进行分析，并提出治理污染的对策。
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+）361.14kg/a、铅（Pb）174.67kg/a、砷（As）2.81kg/a、铜（Cu）698.03kg/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
[1]徐林通土壤重金属污染防治方法综述知识经济2011年第21期86；
简述重金属污染的特点范文
关键词：植物修复；污染治理；有机污染物；重金属
1引言
近年来，社会经济的迅速发展，导致环境受到严重污染，对人们的日常生活具有不利影响，这种情况将会导致经济可持续发展受挫。现阶段的环境污染主要是工业或者是人们日常生活垃圾造成，为此治理环境污染，就需要对污染物治理引起高度重视。现阶段，通常利用化学、物理方法对污染物进行处理，但是在处理过程中，极易造成二次污染，最为主要的是所耗费的成本较高，尤其是对大面积低浓度的污染物更是难以处理。随着科学技术的不断发展，植物修复技术的出现，促使环境污染治理出现了春天，其主要应用在污染的水体与土壤治理当中，具有操作简单、耗费成本少、不造成二次污染等优点。关于植物修复技术应用原理主要是利用植物、微生物与环境的相互作用，从而清除、分解以及吸收环境污染物质，进而恢复生态原有环境。
2植物修复技术在废水治理中的应用
2．1植物修复有机污染的一般原理
关于有机污染采取植物技术修复原理主要包括三方面的内容，分别是积累作用、降解转化作用以及催化作用。①积累作用，主要是植物将有机污染物加以吸收，并且在植物体内加以保存，从而使得污染物得到有效的分解；②降解转化作用，主要是现阶段土壤当中，富含了有机污染物（主要包括农药、油等），植物将其吸收进入体内，通过植物内部组织对污染物加以分解，并且储存在植物组织当中，或者是通过植物的光合作用，促使环境污染物得以全部分解为二氧化碳以及水；③催化作用，主要是充分发挥植物根系分泌特定的分泌物作用（酶、蛋白质、糖类、有机酸、酚等），从而使得土壤中有机污染物得以分解，并且将分解物提供给植物为养料，促进植物生长，在植物生长的情况下，分泌物增多，从而有助于加速有机污染物的分解［1］。诸如在美国生长的一种桑葚（MorusrubraL．），该植物根系就能够分泌一种多酚物质，能够加快聚氯联苯（PCB）的细菌生物的分解；再比如葫芦科植物，该植物根系就能够分泌出蛋白质，值得注意的是该种蛋白质与一般蛋白质具有本质的区别，其中含有氯芳香性物质TCDD，能够促进微生物的分解，并且一直以溶解状态呈现在人们面前。一种植物用于环境污染治理，通常情况下是特定的植物，并且其发挥的作用也是不尽相同。
2．2植物修复技术在富营养化水体及有机污染治理中的应用
随着社会经济的迅速发展，我国工业污染水以及人们日常生活污水大量排入湖泊当中，促使我国湖泊出现富营养化情况，或者是造成严重污染。根据有效调查数据显示污染的湖泊高达90％，造成湖泊水体富营养化的主要化学元素包括N、P元素［2］。为使湖泊水体富营养化得到有效的治理，现阶段，国家采用植物修复技术的主要方式是利用特定植物的修复功能。目前在全球范围内使用最多的有凤眼莲（EichhotmiacrassipesSo－mis）、喜旱莲子草（Al－ternantheraphiloxeroides）以及水浮莲（PistiastratiotesL．）等植物。诸如荷兰某厂在治理生活污水时，主要采用的是香蒲以及水浮莲，通常情况下，是保持10d停留时间之后，将可以得出一串数据，BOD5的去除率为79．8％，N元素去除率高达95％，大肠杆菌去除率高达98％。除此之外，存在少数国家，诸如日本就采用宽叶香蒲进行生活污水的治理，该种方式的治理通常情况下需要保持24d，才能确保处理效果［3］。总而言之，在对富营养化的水体进行处理时，通过植物修复技术进行水体的净化，不仅仅能够美化环境，还能够有效促进经济效益的增长。
3植物修复技术在重金属污染治理中的应用
3．1植物修复治理重金属污染的机理
现阶段，环境污染物主要包括化合物以及金属污染。金属污染的治理不同于化合物污染治理，化合物的治理主要通过植物的降解，从而实现污染物的消除，但是金属元素以及放射性核素造成的污染治理就不同于有机污染物，该种污染治理主要通过一种形态转化成为另一形态，或者是进行金属元素的扩散迁移，从而使得其发挥的作用实现逐步降低［4］。目前，通过植物修复技术治理重金属，主要方式包括四种类型，分别是植物富集、根系过滤、植物固化以及植物蒸发。①植物富集，该种方式主要是利用植物将重金属进行积累在植物内部，或者是将土壤当中超出部分的重金属通过植物根系加以分割，从而使得重金属污染得到有效的治理；②根系过滤，该种方式治理重金属污染，主要是利用耐重金属植物，或者是超积累植物促使重金属的活性得到有效的降低，从而使得重金属难以渗透到地下水或者是进入食物链当中；③植物固化，该种治理方式，主要是通过超积累植物或者是耐重金属植物，不断吸收污水当中的有毒重金属，并且将其沉淀以及富集在植物根部；④植物蒸发，该种方式主要通过植物根系对土壤当中极易挥发的重金属加以吸收，诸如汞、硒等，植物在吸收易挥发重金属之后，利用蒸腾作用通过叶片将金属蒸发，从而使得土壤中的金属污染得到有效的处理［5］。值得注意的是植物在修复环境时，任何一种的修复方式的修复效率，主要取决于植物特性。
3．2植物修复技术在重金属污染治理中的应用
在上述分析中，从中可以了解到重金属治理方式与有机污染物的处理方式完全不同，其主要通过转化，或者是积累方式。为此，在重金属污染治理过程中，通常情况下是利用超积累植物，该种植物主要的特点便是能够对重金属具有很强的解毒和积累能力。在英国Bak－er等人首次进行了田间试验，并且对实验结果进行了深入的研究，该项研究主要针对的是锌污染土壤，实验结果表明土壤中含锌444μg／g时，采用超积累植物（T．caerulescens）加以吸收，将会发现田间锌含量是土壤中16倍，同非超积累植物萝卜（Raphnussatinus）相比，含锌量比为1∶150，从这一数据就可以得出T．cae－rulesens从土壤中吸收的全锌量为30．1kg／hm2。此外，植物在治理放射性核素方面，同样具有较好的效果，通常情况下，在植物种植3个月之后，就可以使得土壤137Cs放射性强度减少3％。根据报道，在1986年切尔诺贝核电站发生了放射性元素的泄露，造成大面积土壤受到污染，在当时主要采用红根苋植物进行修复，并且取得了良好的效果［6］。此外，我国的周风帆早在1989年就对凤眼莲净化放射性核素60Co、65Zn、137Cs进行了深入的研究，从研究结果来看，凤眼莲对放射性核素具有较强的选择性吸收，并且相对而言，吸收度快，尤其是对钴与锌的吸收率很高，分别高达97％与80％，并且能够将其长时间存储在植物体内，从而有助于环境污染的治理。
4结语
随着社会经济的迅速发展，环境遭到了严重的污染，不利于经济的可持续发展，这就需要有关部门重视环境污染治理。化学方法以及物理方法进行治污，极易造成二次污染，并且所需成本较高，不利于经济效益的提升。植物修复技术的应用，不仅仅是一条生物学的、绿色的净化途径，还是一种有效的、廉价的绿色技术。两种治污技术进行比较，植物修复技术具有技术以及经济的优越性。目前植物修复技术在全世界治污当中得到了广泛的应用，但是由于实践起步较晚，存在经验不足等情况，为此还需要进行深入探究，从而促使其得到进一步的推广应用。
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简述重金属污染的特点范文篇7
x[摘要]我国涉重金属产业多呈流域集中分布，导致重金属污染防治已成为流域水污染治理的“短板”。虽然现有法律体系框架已初具规模，但流域重金属的污染防治仍存在专门性立法空白、专项治理的法律长效机制缺乏和常规执法机制不足等问题，在分析原因的基础上，亟需我们健全法律体系，完善法律原则和规范法律机制。
[关键词]重金属污染；流域；法律应对
人类文明发祥于流域，也成就了流域文明。然而不同流域的生产力布局或者经济发展模式，导致了流域不同的污染特征。就涉重金属产业而言，国外方面，日本四大公害病中的三大事件与重金属污染有关，其中发生于流域范围内就有两件，即富山县神通川流域镉污染事件和新潟县阿贺野川流域的甲基汞污染事件。国内方面，湖南以传统产业为代表的各种矿区或资源型城市依湘江而建，导致了湘江流域成为全国重金属污染的重灾区，并爆发了辰溪砷中毒、双峰铬污染、浏阳镉污染等多起重特大重金属污染事件；①珠三角、长三角等以高新产业为代表的it产业多呈流域分布，因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。②不难看出，涉重金属产业多呈流域集中分布，加之发展方式粗放、环保历史欠账，导致重金属污染防治已成为流域水污染治理的“短板”，有关水污染防治的法律研究亟需应对重金属污染问题。
一、流域重金属污染的法律监管现状
虽然国家层面有《水污染防治法》及其实施细则，地方有水污染防治条例，也出台了《地表水环境质量标准》、《污水综合排放标准》等与重金属污染防治有关的环境标准，这似乎表明流域重金属污染的法律体系框架已初步建立，但现状不容乐观。
（一）专门性立法空白
这集中体现在分散立法、附属立法，专门性立法空白等方面，导致了流域重金属污染防治工作难以对症下药，现实中诸多问题的解决无法可依。以现有法律尚未明确涉重金属项目的审批权为例，因流域涉重金属产业的投资额一般比较大，一些地方领导往往只注重项目的引进和扶持企业生产的发展，而忽视重金属环境污染的监管及治理，导致污染事故屡次发生，已成为重金属污染防治的最大软肋。
（二）专项治理的法律长效机制缺乏
近年来，特别是《重金属污染综合防治“十二五”规划》、《湘江流域重金属污染治理实施方案》等重金属污染专项治理工作的深入，重金属汞、铬、镉、铅和类金属砷的污染物第一次被纳入总量控制目标。不难看出，重金属污染的治理耗资巨大，监管和资金投入将成为前述总量控制目标实现的最大障碍。这种“行政监管+拨款”的治理模式，难以体现法律的长效机制。以我国流域重金属污染防治史上重大进步的《湘江流域重金属污染治理实施方案》为例，湖南省设置了以省长为组长的重金属污染和湘江流域水污染综合防治委员会，但其调整的时间只有五至十年，调整范围涉及到湖南省内湘江流域90%的范围，尚有仅10%的流域范围因在湖南省辖区之外而鞭长莫及。以淮河流域和太湖流域污染治理的沉重教训为例，投入巨大的专项执法往往总体收效甚微，这迫使我们探讨综合考虑经济、社会和环保因素的长效法律设计问题。[1]值得注意的是，当前环境健康事件高发，并不是由于现在的环境事故大量增加，而是随着经济的发展，环境污染及由此带来的破坏性后果开始显现；重金属污染可能需要经过几年、十几年甚至是几十年的积累和迁移转化才能最终显现危害后果，当前的问题是30年发展所形成的污染负荷不断增长和积累的结果，一些因污染导致的疾病到了集中高发时期。[2]所以，流域重金属污染防治的专项治理如何避免淮河流域和太湖流域的前车之鉴，遵循重金属污染的客观规律，其中建立健全法律调整的长效机制乃关键所在。
（三）常规执法机制不足
三十多年来，我国已建立起比较完善的环境法律体系，但学界对其“无大错也无大用”颇有微词，就流域重金属污染的常规监管而言，主要表现为：
一是沟通协调机制不足。众所周知，沟通偏重于信息交流，协调则偏重于行为上的同步与和谐。以流域重金属污染防治密切相关的环境健康为例，按照《国家环境与健康行动计划》的规定，卫生部、原国家环保总局（现环保部）作为国家环境与健康工作的牵头部门，虽然联合制定了《卫生部国家环保总局环境与健康工作协作机制》，但多为原则、抽象的规定，缺乏有效的沟通与协调。其应对突发环境事件的管理只是在地方各级政府设置临时机构，这种临时性的方式也只能是一时的权益之计。③
二是执法手段单一。目前仍以控制——命令型执法方式为主，具有“从上而下”改造公众的行政色彩，往往忽略行政相对人的积极参与，较少考虑环保经济的市场因素，容易导致矛盾的激化。虽然有关部门对此有所认识，也采取了一些补救措施，但终因缺乏为公众、企业等利益相关者提供参与、交流和博弈的机会，而表现为执法与民众的疏离。
三是损害救济难。因流域地域广阔、涉重金属产业密集，大多情况下甚至连污染的责任主体都难明确。面对重大重金属环境污染案件时，一般只对污染企业进行关停并转，而对民众利益的维护难以考虑周全。就受害者的损害救济而言，往往因地方保护主义、司法救济不力、社会化救济不完善，甚至会导致“企业污染——百姓受害——政府买单”等恶性循环。虽然暂时控制了“事端”、平息了“事态”，但“事未了”。[3]
二、原因分析
从某种意义而言，流域重金属污染与其他环境污染问题在一定范围内存在历史必然性，甚至“合理性”。在工业化道路不可避免和全球化已经普遍延伸的情形下，后发国家要想做到独立、自主发展而完全不受环境问题困扰几乎是不可能的。没有一定程度的发展（常常以一定程度的环境问题为代价）积累经济、技术条件，环境法治也无从开展。[4]这种基于“代价经济”、“代价社会”的发展模式，[5]同样导致了我国对流域重金属污染的法律监管起步晚、预防手段相对薄弱、救济手段明显不足、且带有强烈的应急特点，现仍处于初始与探索阶段，故缺乏整体应对性。
从宏观角度分析，“环境上的利益只是国家所应追求利益中的一环”，[6]任何环境思考都应结合国情，顾及社会经济条件、科学技术水平等基本问题，这也是“我国经济增长与环境质量还远未实现‘解耦’、环保压力仍然存在重大挑战”的原因。[7]如果我们对此不认识，不及时总结经验和教训，稳妥地终结这种过度牺牲国家、社会和公民生存和发展的模式，势必导致社会利益冲突加剧，我国环境和经济社会的可持续将难以为继。
从微观角度分析，流域重金属污染问题还是政府、企业、公众等多方利益相关者间互动与博弈的过程。其中政府充当管制者兼被监督者，企业既是被管制者又是被监督者，公众等则为监督者。但这些角色扮演需要得到法律和制度的保障才能持久。在政府对污染企业的管制中，我国“监管者监管之法”相对完备，问题症结在于执法不力。而执法不力的重要原因之一在于有关部门没有受到有力的社会监督。而社会监督不力的重要原因在于“监管监管者之法”缺失。[8]所以，公众等利益相关者不管是对
企业监督，还是对政府监督都面临法律保障不足的困境，其知情权、参与权、表达权和监督权难以充分、有效地行使。因此，在某种程度上，我国流域重金属污染之法律应对不足，其根源还在于监管失灵、企业行为失范和公众参与失权。
三、建议与对策
（一）健全法律体系的对策
根据重金属污染防治的法律现状，立法部门亟需综合评估现有法律、法规的实施效能，针对当前流域重金属污染所暴露出来的突出矛盾，集思广益提出完善经济与社会、环境与健康等相关法律法规的总体方案，制定重金属污染防治的行政法规；或者在制定和修改流域管理（保护）条例、水污染防治条例中完善重金属污染防治的内容，突出保障人体健康的可行性举措。相对于法律的制定程序而言，行政法规的制定程序相对简易、周期短，可以通过行政法规来对一些有争议、欠成熟的监管体制机制、管理基本制度进行尝试，待积累经验后再制定法律。与此同时，针对现有环境标准与保障人体健康的目标不匹配、不衔接等特点，地方省级人民政府需要充分利用地方标准制定权，因地制宜建立地方环境标准体系，为地方流域性重金属污染等环境问题寻求解决办法。
（二）完善流域重金属污染的法律原则
首先，采取统一管理。水污染防治应当尊重流域特性、采取统一立法的模式，进一步完善统一的流域综合控制体制和法律制度，是世界多国的成功经验，也是我国在经历了淮河流域、太湖流域污染之痛后应当吸取的教训。[9]流域重金属污染控制属于水污染控制的特殊形式，也需要统一管理。这既是对流域自然属性的认识与尊重，体现了监管中生态观念的提升，又能提高监管效率和促进信息充分交流，有利于重金属污染的流域监管决策效果内部化，使各种监管工具易于合理掌握与调度。
其次，坚持风险预防。在环境损害的不确定性被解决之前，可采取行动能以较小的经济代价取得较高的环境效益。鉴于流域重金属污染监管特点，政府、企业应当树立风险意识，广泛动员公众参与，群防群控，从源头上杜绝安全隐患的发生，从“各炒一盘菜”，走向“共办一桌席”。此外，风险预防原则还应贯穿于重金属污染的流域监管全过程，以确保环境污染和破坏能控制在维持生态平衡、保护人体健康、积累社会物质财富以及保障经济社会可持续发展的限度之内。
第三，解决问题要循序渐进。重金属污染后几乎不易降解，要长期解决重金属污染的健康风险，必须对污染的河流和土地进行治理，而修复被污染土地被证明在任何地方都非常困难。④对此，我们既要持之以恒地开展流域重金属的防治工作，又要避免出现另一个极端，即提高流域涉重金属产业的环境准入和市场运行门槛，采用硬着陆的形式彻底调整经济结构和转变发展模式，甚至推行零污染排放标准，短期内势必会造成国内失业问题和政府财政保障产生严重的影响，也不利于我国经济的持续、稳定增长和社会的相对和谐、稳定。所以，流域重金属的防治工作需要循序渐进，切忌急功近利。
（三）规范法律机制的对策
首先，完善政府法律责任追究机制。政府对环境质量负责，既决定了政府的环保义务，又赋予了政府管理、决策、协调和改善环境质量的权力。现实中因一些地方政府履行环保责任不到位，甚至不履行环保责任也是环境质量恶化的根源。建议因地方环境质量不达标或者环境监管部门没有实际履行自己的职责而造成流域重金属污染的，可以“暂停该环境监管部门的某项监管职权”，直到环境质量达标为止；因本辖区环境质量不达标，并经“污染转移”而造成邻近辖区流域重金属污染的，应当承担“赔付补偿责任”等。⑤
其次，规范企业经营机制。企业追求经济效益的同时，也为社会积累了物质利益财富，但因行为失范也会导致流域重金属污染。所以，建立环境友好型和资源节约型社会，更需要有效规制企业的经营行为。一方面，建议完善企业环境法律责任。例如，企业有未经批准擅自拆除、闲置重金属污染物处理设备，拒报或者谎报重金属排放申报事项等违法行为的，应依法加大处罚力度，以提高政府环境监管效率。另一方面，“徒法不足以自行”，还需培育企业的社会责任。这不但需要企业树立良好的环保意识，主动公开重金属污染物排放情况等环境信息，而且更需要政府、公众与企业之间结成一种互动与制衡的关系。
再次，完善公众参与机制。直到本世纪初期，随着公众环保意识日益提高，我们才认识到社会团体、行业组织、ngo、npo等多主体参与推动环境政策的重要性。针对公众参与“失权”的问题症结，完善公众参与机制的关键在于从实体与程序上进行法律赋权。
最后，完善损害救济机制。根据环境侵害理论以及流域重金属污染事件的特点，国家应当建立诉讼机制和非诉讼机制在内的多元化的环境纠纷解决机制，着力解决环境侵权诉讼“立案难”、“执行难”等司法顽症。鼓励当事人通过调解、协调或者仲裁等非诉讼途径解决流域重金属污染侵害纠纷。此外，政府部门还应采取有效措施积极引导和支持非政府力量参与，创建环境责任保险、环境赔偿公共基金和环保公积金制度，以满足建立健全环境侵害社会风险共担机制的需求。
[注释]
①参见史卫燕等：《湘江受重金属污染触目惊心锰渣随时可能入长江》，载《经济参考报》：2012-08-29。
②参见自然之友等：《2010年it品牌供应链重金属污染调研》，见杨东平主编：《中国环境发展报告（2011）》，第213-219，北京：社会科学文献出版社，2011。
③参见吕忠梅：《环境健康题难何解》，载《中国改革》，2010（6）。
④参见杨传敏：《中国重金属健康风险亟待寻找解决方案》，见杨东平主编：《中国环境发展报告（2011）》，第112页，北京：社会科学文献出版社，2011。
⑤参见吴志红：《行政公产视野下的政府环境法律责任初论》，载《河海大学学报（哲学社会科学版）》，2008（9）。
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简述重金属污染的特点范文篇8
关键词：化工企业；土壤；重金属；污染；研究
中图分类号：X833
文献标识码：A文章编号：16749944（2017）12011802
1引言
工业企业的废水、废气排放对周边环境质量均有不同程度影响，但相较于人们感官比较强烈的空气和水体污染，土壤环境状况往往受关注程度不够。重金属由于在土壤中不能被微生物分解，因而会在土壤中不断积累，影响土壤性质，甚至可以转化为毒性更大的烷基化合物，被植物和其他生物吸收、富集，进而通过食物链在人、畜体内蓄积，直接影响植物、动物甚至人类健康[1]。同时，由于其污染状况不易察觉，其危害效果潜伏期较长，发现时往往已经造成较大程度的危害。
重金属物质作为人们日常生产生活中的重要物资原材料，其应用范围非常广泛，从被开采、加工到作为原辅材料用于各种工业生产活动中，涉及众多行业类别[2]。相应的，其以多种化合物形式伴随生产过程中产生的废水、废气排放到外环境中，并经由大气沉降和土壤吸附等过程进入到土壤环境中[3]。化工行业作为东北老工业基地的重要支柱产业之一，其周边土壤的重金属污染情况，一定程度上反应了该地区的总体污染水平。因此，以辽宁某地化工企业为具体研究对象，分析其周边土壤中重金属含量及其污染状况，有助于对化工企业的重金属排放及控制提供参考。
2研究方法
在辽宁某地选取两个具有代表性的化工企业A及B，在每个企业周边分别布设5～7个监测点位，采集0～20cm表层土壤，进行样品制备后，分析其中Cd、Hg、As、Pb、Cr等5项主要重金属物质的含量。
2.1点位布设
在被选取企业周边800m范围内，按照区域面积和周边耕地等农用地分布情况，布设5～7个监测点位。为了剔除本地区土壤中重金属本底值的影响，在企业主导上风向场界2000m以外布设1个对照监测点位。
2.2采样方法及样品制备
点位布设完成后，在每个监测点位采集0～20cm表层土壤，每份土壤样品采样量2kg。样品采集后，经过风干、粗磨、分样、细磨等程序制备成干样，以备消解等进一步处理及上机分析。
2.3样品前处理及分析
土壤干样制备完成后，需要根据分析重金属成分不同，采用不同的前处理方法及分析方法。为了使获得的分析数据具有更好的可靠性，5种重金属物质的分析均采用现有国标方法。各项重金属物质的前处理及分析方法见表1。
2.4评价方法
分别采用土壤单项污染指数法和综合污染指数法对企业周边的土壤重金傥廴咀纯鼋行分析，并按照《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）二级标准对其污染状况进行评价。土壤综合污染指数因其具有形式简单、易懂、易学、易操作等特点，成为目前评价土壤重金属污染的优选方法。[4]各评价指标及标准见表2。相关计算公式如下：
土壤单项污染指数=土壤污染物实测值污染物质量标准，
土壤综合污染指数=（平均单项污染指数）2+（最大单项污染指数）22。
3分析及评价结果
分别对A企业及B企业周边土壤中的Cd、Hg、As、Pb、Cr等5项主要重金属含量状况进行采样分析，发现各项重金属在土壤中的含量有一定差异，含量均值范围为0.09～85.1mg/kg，跨度较大（表3）。其中Cd、Hg两项重金属含量较低，Pb、Cr两项重金属含量较高。各项重金属含量均不同程度的高于对照点，表明上述化工企业的生产经营活动对周边土壤环境质量均造成了一定影响。
分别对比分析A、B两企业土壤中的重金属含量，A企业的Cd、Hg、As三项重金属含量要明显高于B企业；而B企业Pb、Cr两项重金属的含量均略高于A企业，但其对照点的土壤中的Pb、Cr含量要明显高于A企业。
查看A、B两企业的土地利用使用情况发现，B企业所在地原为污水灌溉区。马祥爱等的研究表明，长期的污水灌溉会导致土壤中的Pb、Cr的含量有所增加[5]。卢桂兰等的研究也表明，农业生产中的污水灌溉、化肥、农药等不合理使用，也可显著影响到土壤重金属的存在形式和含量。[6]因此综合B企业周边土壤尤其是对照点土壤中Pb、Cr两项重金属含量显著偏高的情况，以及原属污水灌溉区的土地使用类型，推测B企业周边土壤的重金属污染状况与其原土地利用类型有较大关系。
按照土壤综合污染指数对各企业的重金属污染情况进行计算，并参照《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）进行评价。结果表明，A企业周边土壤环境质量状况为轻度污染，其主要污染物为Cd；B企业周边土壤环境质量状况为清洁，虽然也有重金属累积，但其污染状况明显要好于A企业。可见企业的污染物排放状况对周边土壤的污染贡献，要高于其原始土地利用情形对其的影响，在对已受污染影响的土地进行修复再利用的同时，应该更加关注后续利用过程中污染物的产生及排放。
2017年6月绿色科技第12期
邢树威：辽宁某地化工企业土壤重金属污染状况研究
环境与安全
4结论
对辽宁中部某地A、B两个企业周边土壤中的重金属含量进行监测分析，结果表明：①化工类企业，其废水、废气排放以及固体废物等的堆积，经过长期积累，会对周边土壤质量造成一定影响；②重金属由于其难降解、转化的特性，其累积效应明显；②除企业本身的污染物质排放外，其所在地的原土地利用情况，对其土壤中重金属物质的含量也有一定影响。
建议各级环保部门应加强对化工企业等重点排污单位的监管，督促企业合理、守法经营，按照相关法律法规要求，保证其废水、废气稳定达标排放，固体废物得到有效处理处置，并进一步开展企业自行监测及信息公开，重点对周边环境的影响情况进行监测，接受公众和社会的监督。同时，由于污水灌溉对土壤的污染状况[7]，政府管理部门应更多关注原有污水灌溉区土地利用类型的变更及后续修复、使用，进一步降低土壤污染风险。
⒖嘉南祝
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StudyonHeavyMetalPollutionofChemicalEnterprisesSoilinLiaoning
XingShuwei
（LiaoningProvinceEnvironmentalMonitoring&ExperimentCenter，Shenyang110161，China）
简述重金属污染的特点范文篇9
关键词：微元法；半方差函数；克里格插值；改进内梅罗综合指数
中图分类号：X524文献标识码：B
引言
城市工业区是城市生产工业设施、机械加工制造较为集中的地区。工业区土壤的污染情况也是明显高于普通住宅区和商业区。土壤污染主要是重金属污染，重金属包括Cu、Cr、Cd、Zn、Pb、As、Ni、Hg这8种。重金属不能被土壤微生物分解，且很容易在生物体内积累，通过食物链等环节在人体内积累，严重危害人类身体健康。工业区土壤污染往往呈现一定的规律，可通过理论分析获得其空间分布和扩散趋势。对工业区土壤污染物的空间分布与扩散的理论研究和应用，可以为相关部门提供测量分析和决策的依据，辅助制定相关政策。
1单因子微元法与克里格插值处理
流体理论或称微分方程模型，其主要思路是利用元素法，将整体看做很小的小块组合而成。区域划分成很小的微元，在这个微元上，重金属成分保持不变。由此便可建立起空间直角坐标系，从而便于确定重金属的空间分布。然而空间分布具有随机性和一定的结构特性，利用地址统计学和克里格插值[1]可很好地描述各元素分布位置和浓度，可确定污染源的位置。
1.1微元法确定扩散模型
采用微元法将整个区域划分成微小的单元体，单元体长度为，污染的扩散可看做单位体对立面污染物的输入与输出。
以方向为例，当趋近于0时，A1面进入的污染物与A2面出的污染物的质量接近相等，则整个单元体质量可看做固定值。假设污染物在此刻相对固定，即在内，视作不变。方向扩散系数为，污染物浓度为，则内污染区域方向直线上从到范围内污染物质量为：
分析积分形式，大致确定在内，从到范围污染物分布规律。上式对积分，保证到内质量相等。得到关于方向上，污染物扩散的偏微分方程：
其中表示初始状态污染源处单元体的浓度。根据柯西条件和傅里叶变换[2]，得到在方向浓度随时间变化模型如下：
1.2半方差函数
半方差函数，或称半变异函数，是地址统计学的基本工具。基于微元法，将污染物看做随空间连续变化的量，记空间上某点处重金属含量与三维坐标对应，表示为，称为区域化变量，在一维坐标条件下表示轴。第次测量值为，与区域变量相距处的观测值为，定义半方差函数为区域变量在和处观测值差的方差一半，具体如下：
其中为所有测量值的对数。若假设重金属含量平稳，则半方差函数只于测量地点距离有关，即：
污染的空间扩散可看做连续的过程，所以半方差函数确定的一系列离散的点可通过拟合看做连续的分布。根据地质统计学的研究现状[3][4]，变异函数所确定的理论模型有线性模型、指数模型、球状模型。
1.3克里格插值
克里格插值是基于变异函数，对污染物空间分布做插值分析的方法。上述地质学中的变异的拟合是理论的模型，能够说明重金属之间的相关性距离，在确定反应真实分布时存在缺陷。克里格插值是基于离散的半方差函数，它是对实验变异函数的最优拟合。
在模型中，待估点的污染物估计值为，其表示周围已知变量的线性组合[6]，组合的系数为，即：
为已知测量数据的个数。为避免误差，使对的估计无偏，应保证无偏条件，即系数之和为1。利用拉格朗日乘数法可得到极值化的估计值的组合，从而得到最优拟合。拉格朗日乘数法确定克里格方程组如下：
为极小化处理时的拉格朗日乘数。上式是基于半方差函数构造的普通克里格插值法，是对空间重金属污染物的最优拟合，由于保证了无偏估计，插值效果较一般插值效果更好。目前，克里格插值发展有多种，包括泛克里格插值法、协克里格插值法等多种方法。
2结论
重金属对土壤造成的污染很难确切的评价，每种评价方法都有各自的优缺点，常用的评价方法只是根据重金属浓度来判断污染的状况怎样，这是很不准确的。本文主要从重金属扩散的原理进行分析，得到重金属的扩散特点，利用改进的内梅罗指数对工业区的重金属污染进行了综合的评价。
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简述重金属污染的特点范文篇10
关键词：线虫；重金属；群落结构；指示生物
中图分类号：X825
文献标识码：A文章编号：16749944（2017）12001203
1引言
随着金属及化工行业快速发展，农药及化肥的广泛使用，土壤重金属污染日趋严峻[1]。重金属易通过食物链在动植物和人体内富集，对环境和人体健康构成威胁。同时，重金属会直接影响土壤动植物的生长，进而影响土壤物质循环和能量转化[2]。对土壤生态毒理诊断过去更多是利用土壤基础呼吸强度及酶活性、微生物数量和种群、大中型土壤动物、蚯蚓等指标[3]，但由于不同地区的土壤类型各异、土地利用方式不同，且污染物种类和污染程度不同，现有的理化和生物指标在反映重金属污染方面存在着片面性和不确定性。因此，准确、全面评价土壤质量还需要不断完善评价指标。
土壤动物群落是土壤的重要组成部分，也是食物网稳定的关键因素，同时，作为土壤质量的潜在指示者，其重要性得到越来越多的关注[4，5]。其中，土壤线虫作为土壤动物的一部分，是生态系统重要的分解者，也是食物网流通的关键环节。线虫以多种方式改变着土壤的理化性质和生物学特性[6]，而土壤健康状况与线虫的数量和群落多样性直接相关。土壤线虫通过共生、竞争或捕食等方式相互依存，构成土壤群落的动态平衡，一旦土壤环境发生改变，线虫作为敏感的指示动物会快速响应，并导致其它级联反应，甚至破坏动物种群间的平衡，降低其土壤功能而影响整个土壤生态系统稳定性[7]。因此，利用土壤线虫作为土壤重金属污染的指示生物具有重要的理论和现实意义。
2线虫在土壤生态系统中的作用
2.1土壤线虫的分类
线虫主要栖息在土壤毛细管水中，按其取食习性和食道特征可分为四个主要类群[8]：植食线虫（Plantfeeders）、食细菌线虫（Bacterialfeeders）、食真菌线虫（Fungalfeeders）和捕食/杂食线虫（Omnivorous&Carnivorous）。植食线虫主要取食植物根系，可直接或间接地影响菌根、根瘤的形成和固氮等作用；食细菌类线虫主要取食细菌，可指示细菌活性，对土壤氮素矿化的贡献为8%[3]；食真菌类线虫以多种真菌为食，与真菌的相互作用可促进土壤氮素矿化[9]。食细菌线虫和食真菌线虫共称为食微线虫，是初级分解过程中最为丰富多样的消费者。食微线虫可通过取食细菌、真菌等微小生物，影响微生物的生长和新陈代谢活动，改变微生物群落结构，从而调节有机物的分解速度与养分的周转速率[10]；捕食/杂食类线虫主要以线虫、线虫卵和原生动物为食，对调控土壤植物寄生线虫的数量和中小动物的危害有一定的积极作用[11]。食细菌线虫、食真菌线虫和捕食/杂食线虫统称为自由生活线虫，这类线虫能够促进土壤有机质分解，增强营养物质的矿化，提高土壤肥力，改善土壤理化形状、疏松土壤。
2.2土壤线虫在土壤食物网中的功能
土壤线虫在食物网中占据多级生态位，对于维持土壤生态系统的稳定、促进物质循环和能量流动具有重要意义[12]。线虫可以通过代谢活动改善土壤微环境，例如，促进有机质的分解和改善周围土壤的理化性质及生物学特性，改变土壤孔隙空间和团聚体大小，提高微域的稳定性，对整个土壤生物体系起到功能性的调控作用，有效提高养分利用率。其中，食微线虫还可以通过取食细菌和真菌影响微生物群落的组成，增加微生物活性，促进养分流通[13]，进而促进土壤中碳、氮的周转。有些食微线虫还可以通过调控土壤细菌和真菌群落达到抑制病害的目的[14]；Fu等[10]研究认为线虫能够携带并传播土壤微生物，调节有机复合物转化为无机物的比例；Neher[15]认为线虫排泄物可贡献土壤中19%的可溶性氮。
3土壤线虫作为环境指示生物的优势
线虫是农田土壤中多样性最为丰富的土壤动物[4，16]，与其它土壤生物相比，线虫作为土壤生态系统健康状况的指示生物有以下几方面优势：①线虫是土壤的优势生物类群，在所有农田土壤中普遍存在，无论土壤健康或污染，均有线虫的分布，且不同种线虫可以反映土壤环境的细微变化[17]；②线虫从土壤中分离方法相对简单，且分离方法成熟、分离效率高；③其科、属鉴定相比其它土壤动物而言更为简单，且其科、属水平的群落结构分析可用于土壤健康状况的评估[18]；④线虫是典型的水膜动物，与土壤环境直接接触且移动速度慢，可反映小尺度土壤微域的变化；⑤世代周期短，一般为数天或几个月，可在短时间内对环境变化作出响应[9]；⑥形态特征与趋势特性相对应，食性丰富多样，在土壤食物网中扮演重要角色，其营养类群结构的变化与土壤生态系统过程联系紧密[5，19]。因此，线虫作为土壤健康指示生物受到广泛关注，并在农田、草地、森林等生态系统中得到应用。
目前关于线虫指示生态毒理学的研究，包括利用单一模式线虫秀丽隐杆线虫（Caenorhabditiselegans，C.elegans）和线虫群落展开。C.elegans作为线虫的代表，是生态毒理学室内实验和现场研究中应用较多的线虫种类[20]。2002年，美国材料与试验协会标准（AmericanSocietyforTestingandMaterials，ASTM）颁布了将C.elegans用于土壤毒性评价的标准化指南，表明利用单一线虫进行标准化毒性测试以评估环境污染物的影响已得到初步肯定[21]。同时，线虫群落作为土壤食物网的一部分，占据多个营养级，更能反映土壤生物群落数量、组成及多样性的变化，对指示土壤环境污染更具优势[17，19，22]。将线虫划分为不同的营养类群并计算相关群落指数，可直接反映土壤食物网结构的变化及土壤健康状态。自20世纪80年代起，线虫群落组成结构就被作为指示生态系统变化的生物指标，最常用的线虫群落指标包括：线虫群落总数、各营养类群数量、富集指数（EI）、结指数（SI）、成熟度指数（MI）、多样性指数（H’）、线虫通路比值等（NCR）[3]。
4.1模式线虫C.elegans对土壤重金属污染的指示作用
C.elegans使生命科学及毒理学等领域许多复杂问题得以简化[23]。与其它模式生物相比，C.elegans具有易于培养、繁殖速度快、试验周期短的优点。目前，C.elegans对重金属污染具有一定的指示作用，主要集中于对种群繁殖和死亡的影响，包括致死率（Lethality）、最长寿命（Maximumlifespan）、半数致死天数（Meanlifespan）、细胞凋亡（Apoptosis）、个体发育（Development）和生殖（Reproduction）等指标，其中，致死率已成功用于评估重金属的急性毒性和致死效应[24]。杨慧敏等[25]对多代筛选的耐铜型C.elegans进行了生物学指标的研究，以期阐明铜（Cu）对C.elegans长期作用的毒性效应。结果表明耐铜型与野生型C.elegans相比，其寿命缩短、衰老提前、个体发育受到抑制，且出现繁殖率降低、生殖能力减弱、运动行为存在障碍等一系列生理变化。王大勇等[26]利用C.elegans对铬（Cr）暴露导致的多重毒性及其在世代间的可传递性进行了研究，发现Cr能够导致线虫出现多种表型和行为缺陷，低浓度Cr暴露可影响线虫发育、生殖与寿命，而高浓度Cr暴露会影响运动行为与行为可塑性。
4.2线虫群落对土壤重金属污染的指示作用
根据线虫不同的生活史策略，可将线虫划分为不同c-p（colonizerpersister）类群：k策略者体型较大，可适应稳定的环境；而r策略者能够快速增长，可适应多变的环境[27]。Shao等认为线虫c-p类群能反映环境压力，c-p较高的类群能很好地指示重金属污染[28]。为研究土壤线虫群落结构对电子垃圾污染区重金属的响应，王赢利等[29]采集了8块稻田的土壤样品，结果显示，土壤线虫c-p2类群的比例随着重金属污染程度的增加而增加，而c-p3类群与之相反，认为线虫群落数量和结构可作为评价电子垃圾重金属污染的生物指标。Nagy等[30]利用石灰质的农田黑钙土壤，研究了镉、铬、铜、硒和锌污染对土壤线虫的长期影响，发现当重金属污染物浓度达到90和270mg/kg时，线虫密度显著减少。白义等[31]发现重金属严重污染区土壤动物的数量和类群数量稀少，而轻度污染区土壤动物的密度大、群落多样性高，稀有类群大量出现。表明土壤线虫多样性构成能够准确响应重金属污染，同时对污染物浓度有一定的指示作用。
4.3群落生态指标对土壤重金属污染的指示作用
土壤线虫的富集指数（EnrichmentIndex，EI）和结构指数（StructureIndex，SI）可直观反映土壤线虫与土壤肥力的关系以及环境干扰程度[20]。EI主要用于评估食物网对可利用资源的响应，SI可以指示土壤在受到干扰及恢复过程中食物网结构的变化[32]。土壤线虫的成熟度指数（MaturityIndex，MI）是土壤重金属污染的有效指标，随着土壤受干扰程度的增加而降低[8]。线虫通路比值（NematodeChannelRatio，NCR）为食细菌线虫与食微线虫数量之比，可用于指示土壤有机质的分解途径，NCR值为0表示土壤有机质分解完全依靠真菌分解途径；若值为1，则完全依靠细菌分解途径[17]。香农-威纳尔多样性指数（Shannon-Wienerindex，H’）可响应环境变动，能为土壤受扰动提供有效的关键信息。Gyedu-Ababio等[33]研究发现，线虫丰度、H’和群落结构可响应重金属金属污染（Zn、Cu、Pb、Fe）。华建峰等[34]对矿区不同砷（As）污染程度土壤线虫群落结构特征进行了研究，发现低浓度As和中浓度As土壤的自由生活线虫成熟度指数（IM）显著高于高浓度As土壤，但植物寄生线虫成熟度指数（IPP）和IPP/IM比值则表现出相反的趋势，认为高As土壤的食物网受到As污染的干扰较大，群落环境质量较差。Nagy等[31]认为硒还会使线虫在属水平上的H’降低，SI随土壤中重金属浓度的升高而降低；研究还指出，MI和SI的同步使用是应用线虫群落指示土壤重金属污染的值得推广的方法。
5结论和展望
综上所述，线虫作为指示生物具有生命周期短、分离、计数和鉴定简单等优点，对环境质量及重金属污染状况具有重要的指示作用。自20世纪后期，越来越多的研究开始使用线虫群落组成结构作为陆地生态系统环境变化的生物指标，且随着多种群落指数和方法的不断更新，这些方法在反映土壤环境受扰动和外界因素影响方面起到重要作用。然而，不同地区由于其土壤结构、污染物类型以及当地土壤线虫的特殊习性不同，现有的指标仍存在片面性，其指示作用也具有一定局限性。因此，综合模式线虫以及线虫群落结构的各项指标共同指示土壤健康状况，同时建立和完善新方法是一项亟待解决的任务。进一步开发和深入研究线虫的生物指示作用，用于土壤污染的检测，使之成为环境生态毒理诊断中最为有效的检测方法之一。
2017年6月绿色科技第12期
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QiLin1，HanChenghui1，SongXiuchao2，ZhangRuimin1，GuanYing1
（1.SchoolofEnvironmentandEcology，JiangsuVocationalCollegeofCities，Nanjing210019，China；
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简述重金属污染的特点范文篇11
摘要：水中污染物严重危害人体健康，近年来发现介孔分子筛对
废水中污染物有较好的吸附效果。概述了介孔分子筛在处理废水中无机污染物（金属阳离子和阴离子）和有机污染物的应用情况，阐述了影响其吸附的主要因素，并对应用前景进行分析。
关键词：介孔分子筛；废水；吸附；净化
随着经济的高速发展，电镀、印染、冶金、制革等企业生产规模的迅速扩大，废水的排放量随之增加，而将大量含有有毒物质的废水未经处理直接排放到河流、土壤，会污染生存环境、危及人类健康，废水的处理已成为企业面临的重大问题。有效处理废水，不仅能够消除污染，还可以变废为宝，节约资源。目前，废水处理的常用方法主要有电解法、化学沉淀法、离子交换法、吸附法、催化降解等。
吸附法是通过吸附剂自身特点（比表面积大和多孔结构）或者吸附剂表面活性基团与吸附质的键合作用，选择性的使污染物富集分离的水处理方法，简单易行，已得到广泛应用。吸附剂的种类主要有活性炭、活性氧化铝、硅藻土、微生物、树脂、壳聚糖和介孔分子筛等。介孔分子筛具有高度有序排列的孔道结构、孔径均匀且尺寸可调（2～50nm），而且高比表面积（如MCM-41的比表面积700～1200m3・g-1）、大孔体积（MCM-41孔体积可达1cm3・g-1）及吸附容量、热稳定性好，孔道表面具有易于修饰的硅羟基等特点，因此介孔分子筛在环保领域中吸附重金属离子、有机污染物、放射性核素等方面具有较大的应用价值。本文简述了介孔分子筛的结构特点、种类和制备方法，综述了近年来介孔分子筛用于废水中污染物的应用情况。
1介孔分子筛
以M41S为代表的介孔分子筛首次被合成以来，目前已得到科学家的广泛关注，从合成方法、表征手段等方面进行了深入研究，使其以较快的发展速度广泛应用于吸附、分离、催化等领域。研究最早的是硅基介孔分子筛及改性的硅基介孔分子筛，例如M41S、SBA、HMS等；然后是非硅基的介孔分子筛，包括过渡金属氧化物（例如介孔TiO2、介孔ZrO2等）和非氧化物（例如介孔碳）2种类型介孔分子筛。介孔分子筛的制备方法有主要水热法、微波法、湿胶焙烧法和溶剂挥发法等。介孔分子筛的合成机理较为复杂，目前，提出的机理有液晶模板机理、协同作用机理、棒状自组装理论、硅层折叠和电荷密度匹配机理等。
近年来的研究发现，由于单一骨架结构的介孔分子筛网格中缺陷少，缺少质子酸和Lewis酸中心，反应活性低，作为吸附剂不能较好的发挥吸附作用。通过掺杂原子、有机分子修饰及固载活性组分等手段使介孔分子筛功能化，可改变其吸附性能。引入杂原子是在制备过程中使金属杂原子嵌入骨分子筛架中，从而改变介孔分子筛的稳定性、亲疏水性能；有机官能团修饰即通过共聚或者接枝将介孔分子筛表面进行改性，通常引入的活性官能团有氨基、烷基、巯基、苯基、卤素等，可以针对废水中的不同污染物进行选择性的改性，能够大大提高其吸附效率；而通过在其内表面固载活性组分也可将其功能化，固载的活性组分主要有TiO2、Fe2O3、金属配合物等。
2介孔分子筛在废水处理中的应用
工业废水含有多种污染物，包括无机污染物重金属阳离子、部分阴离子及有机污染物等，其中的有些污染物不仅具有致癌作用，还会引起神经中毒、代谢紊乱和肝脏中毒等，废水净化已成为十分重要的问题，研究发现介孔分子筛对这些污染物有较好的吸附效果。
2.1无机污染物
2.1.1重金属阳离子
重金属离子进入生物体内，能够与生理高分子物质发生强烈的相互作用而使之失去活性，或者积累体内造成慢性中毒，使生物体发生病变。在自然条件下，水中的重金属离子污染物不能自行分解为无害物质，只是形态发生改变或在不同相之间转移，而此过程其毒性并未根本性消除。
介孔分子筛能够对废水中的重金属离子有较好的吸附作用。而有机官能化的介孔分子筛吸附效果优于未被修饰的介孔分子筛，应用较多的修饰基团是－NH2和－SH，因为－NH2和－SH均能够提供与废水中重金属离子形成配合物的孤对电子。氨基可以与Hg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、Zn2+等重属离子及硼离子、砷离子等非金属离子有较强的键合作用，而对废水中的本体离子K+、Na+、Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-等离子没有影响。巯基对Hg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、Zn2+等重金属离子也有吸附作用，但在它们共存条件下，对Hg2+亲和能力最强，故对Hg2+具有高度的选择性巯基。此外，对溶液中的AsO43-和PO43-等离子也具有较好的吸附效果。
2.1.2阴离子
水溶液中的阴离子部分作为本体浓度对人类没有危害，而像AsO4
3-、PO43-和F-等阴离子在水溶液中超过一定的浓度，将威胁人类的健康，而在水溶液以CrO42-的形式存在重金属Cr（VI），是诱发人类基因突变的致癌物，介孔分子筛是一种高效、无毒的去除水中这些阴离子的吸附剂。
2.2有机污染物
水中的有机污染物不易被微生物降解，容易在环境中累积。有些有机污染物是三致物质（致癌、致畸、致突变作用），对人类健康和生物体构成严重威胁。
介孔分子筛有2种方式去除废水中的有机物污染物，一是介孔分子筛或者改性的介孔分子筛直接用来吸附有机污染物；另一种是通过负载活性组分，将通过催化降解来去除有机污染物。
由于在水溶液中的大部分有机污染物是非离子疏水性的有机物，而介孔分子筛本身具有一定的疏水性，官能化的介孔分子筛具有较强的疏水性，对废水中的有机污染物具有较好的选择性吸附。
3影响因素
影响介孔分子筛净化废水效果的因素有介孔分子筛孔径大小、吸附溶液的pH、温度、吸附时间、用量、离子交换特性、表面荷电性等。吸附物质的不同，吸附率的决定因素不同，而研究内容通常为先设定几个影响因素，分别测定其对吸附率的影响情况，依次把影响大小排序，并优化条件，找出介孔分子筛的最佳吸附条件。
3.1介孔分子筛孔径
一般说来，介孔分子筛的孔径越大，孔容随之增加，吸附效果越好，也可弥补孔径小大分子化合物不能进入孔道中，导致吸附效率低的缺点，扩大其应用范围。而通常为了增强介孔分子筛的选择性，进行有机官能化修饰使孔径变小，增大其孔径显得十分重要。目前，介孔分子筛孔径扩大的方法[40]有改变合成条件（如反应物配比、晶化时间、pH等）、添加扩孔剂、（如三甲基苯、烷烃、四烷基铵阳离子等）、通过改变表面活性剂碳链的长度（表面活性剂的链长与孔径成正比例）。
3.2溶液的pH
pH也是影响吸附作用的主要因素之一，pH对介孔分子筛活性位点影响较大。对于废水中的重金属离子的吸附，pH较低时，废水中的H+会占据介孔分子筛表面的吸附活性点，并中和介孔分子筛层间的部分负电荷阳离子，吸附率较低；随着pH升高，羟基活性增大，负电性增强，使金属阳离子去除率增强，但pH过大，金属阳离子会以氢氧化物沉淀的方式存在，而不是被介孔分子筛吸附，pH的最佳条件选择是金属阳离子与界面间的库仑力、化学能变化、溶剂化作用等因素共同作用的结果。
3.3温度
介孔分子筛处理废水是物理吸附和化学吸附的综合过程。物理吸附没有选择性，是放热过程，降低温度对吸附有利；化学吸附具选择性，是吸热过程，温度升高利于吸附处理，温度对吸附过程的利与弊
需要综合考虑，去除物不同，适宜的温度也不同。除去废水中的氟离子，最适吸附温度为20～60℃，高温效果变差，这与高温时脱附速率增加，导致吸附容量下降相关，利用分子筛去除氟离子通常选择在常温条件下，方便易行。
此外，吸附时间和介孔分子筛的加入量等因素对吸附率也有一定的影响，吸附量随时间的增长而增加，时间增加到一定的程度即达到吸附平衡时间，吸附量将不再发生变化。不同的介孔分子筛吸附平衡时间不同，最大吸附量不同，温度不同最大吸附量也将随之改变。随着介孔分子筛用量的增加，废水中的净化物质去除率提高，而投入量加到一定程度，吸附率不再变化。总之，吸附过程是十分复杂的过程，是多种因素的综合结果。
简述重金属污染的特点范文篇12
关键词：土壤污染重金属危害修复方法
土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分[1-2]。随着近年来经济发展，工农业生产不断扩大，所产生的废水和废渣也不断增多，不但破坏地表植被，而且其中有毒有害重金属还随废水的排放及废渣堆的风化和淋滤进入周边土壤环境[3-6]。目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染耕地面积近2，000万公顷，约占总耕地面积的1/5，其中工业“三废”污染耕地1，000万公顷，污水灌溉的农田面积已达330多万公顷。
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。NandaKumarPBA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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