重金属污染的特点和危害(6篇)
重金属污染的特点和危害篇1
民以食为天,食以安为先。食品安全直接关系广大民众的生命健康,为此,国家食品检测机构务必重视食品安全问题。重金属指的是一些比重大于5的金属,自然界中,大约有45种重金属元素。然而并不是所有的重金属对人体都是有害的,相反,有些重金属却是维持人体生命活动所必须的,铜、锰等重金属元素就是如此。所有的重金属只有在人体内的量超过一定限度时才会对人体健康构成威胁。
一、重金属的污染的特点
重金属,特别是汞、镉、铅、铬等具有显著和生物毒性。它们在水体中不能被微生物降解,而只能发生各种形态相互转化和分散、富集过程(即迁移)。重金属污染的特点是:(1)除被悬浮物带走的外,会因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中,成为长期的次生污染源;(2)水中各种无机配位体(氯离子、硫酸离子、氢氧离子等)和有机配位体(腐蚀质等)会与其生成络合物或螯合物,导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底泥的重金属又可能重新释放出来;(3)重金属的价态不同,其活性与毒性不同。其形态又随pH和氧化还原条件而转化。(4)在其危害环境方面的特点是:微量浓度即可产生毒性(一般为1~10毫克/升,汞、镉为0.01~0.001毫克/升);在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物(如洋-甲基汞);可被生物富集,通过食物链进入人体,造成慢性路线。亲硫重金属元素(汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等)与人体组织某些酶的巯基(-SH)有特别大的亲合力,能抑制酶的活性,亲铁元素(铁、镍)可在人体的肾、脾、肝内累积,抑制精氨酶的活性。六价铬可能是蛋白质和核酸的沉淀剂,可抑制细胞内谷胱甘肽还原酶,导致高铁血红蛋白,可能致癌,过量的钒和锰(亲岩元素)则能损害神经系统的机能。
二、重金属的危害途径
所有金属超过一定浓度都对人体有毒,通过食物进入人体而造成健康危害的重金属主要有汞、镉、砷、铅、铬、铜、锌、锡,这些重金属对人体及其他生物都有不同程度的危害,他们通过人的活动进入环境,造成环境污染。污染到水中的重金属被鱼虾贝类所富集;流到土壤中的重金属被土壤和农作物所富集,再由家禽、家畜进一步富集。即通过食物链,把重金属浓度提高到千倍,万倍,甚至几十万倍,最后通过食物进入人体危害。
三、重金属的来源
重金属的来源非常广泛,传统上可以分为工业来源和农业来源。随着我国城市化进程的加快,一些有别于以往的为城市所特有的污染来源也随之产生。重金属来源如下:
1.工业来源:工业能源大都以煤、石油类为主,它们是环境中汞、铅、镉、铬、砷等重金属污染的主要来源。在采矿、选矿、冶炼、锻造、加工、运输等工业生产过程中会产生大量的重金属污染。排放的废水、废渣等直接进入水体及土壤中,废气中的重金属经沉降也进入土壤等环境中,从而使得环境中重金属浓度严重超标。
2.农业来源:在农业生产中,污水灌溉、农药、劣质化肥等的不合理使用是重金属污染的重要途径。以磷肥为例,生产磷肥的磷矿石成分复杂,含有较多的重金属如锌、铬、镍、铜、镉、铅等,因此如不合理的使用,劣质化肥中的重金属杂质会直接导致土壤被污染。
3.城市来源:城市日益变成重金属污染的重要来源之一,污染过程主要包括污水处理中产生污泥的堆放、垃圾渗滤液的泄漏、含铅汽油的使用以及汽车交通等。污水处理厂产生的污泥中含有大量的重金属,如不经处理直接排放或者灌溉,会对土壤环境造成二次污染。城市垃圾在焚烧过程中产生的飞灰及堆放填埋过程中产生的渗滤液中的重金属通常也会严重超标。含铅汽油的燃烧是城市铅污染的一个重要来源,汽车轮胎添加剂中使用的锌也导致城市土壤的锌污染。环境事故污染:近年来突发性的环境污染事件骤增,其中重金属污染的案例占很大比例。突发性的环境事件会导致重金属在短时间内高浓度地进入环境,从而产生严重的污染。
四、我国食品中重金属检测技术的进展
我国食品检测重点已经转移到对食品生产到消费全过程的检测,食品检测质量安全监督体系和网络逐步完善,通过例行检测为各级政府提供信息和决策依据。
1.重金属检测的前处理技术
目前,食品中重金属检测前处理技术有湿消解法、微波消解法、干灰化法、水浴法等方法,其中湿消解法和微波消解法是最常用的方法,微波消解法用酸量少,密闭消解,试剂本地值低,缺点是价格相对昂贵、不适宜大批量检测。消解前,为避免消解过于强烈,最好进行预反应,预反应的途径有放置过夜、恒温反应或低温消解。微波消解后,需要经过赶酸过程,赶酸的温度需要控制在190度以下,在做汞的时候,必须通过赶酸把氮氧化物除尽。
2.重金属残留的快速检测方法
由天津市科委、农业部环境保护科研监测所承担的重金属快速检测方法与装备研究以获得成功。这项技术的准确率在95%以上,填补了我国在食品和环境重金属快速检测技术的空白。这项研究是将具有特色显色反应的生物染色剂通过浸渍附载到试纸上,制备出快速检测试纸,并通过反复研究获得了试纸与重金属的最佳反应条件。该试纸对重金属具有良好的选择性,测定重复性好,检测速度、灵敏度、准确率精密度均达到了项目技术的要求。为了实际操作方便,还制备出了体积小巧、便于携带、操作简便、检测成本低廉,适宜于现场实时快速检测。
3.农药残留检测分析方法
色谱分析法包括薄层色谱法,气相色谱法、高效液相色谱法、质谱联用法及超临界流体色谱5种方法。薄层色谱法由于灵敏度不高,近年来较少使用;高效液相色谱法也有其缺点,溶剂消耗大,检测器种类少、灵敏度不高、价格也贵等;质谱联用法及超临界流体色谱这两种方法其设备昂贵,广泛应用也受到了限制;气相色谱法目前是用于农药残留检测最为普遍,最成熟的一种技术。易汽化,且汽化后不易发生分解的农药均可采用气相色谱法检测。目前,多达70%的农药残留可用气相色谱法来检测。
重金属污染的特点和危害篇2
1材料与方法
1.1样品采集与处理2010年7月采集了路桥区38个农业表层土壤样品(0~10cm),采样点分布如图1(P295)所示.农业土壤既受到人类灌溉、施肥活动的影响,又可能受到大气沉降的影响,污染带有点源和面源结合的特征,具有一定复杂性.为使样品具有代表性,本次采样采用网格法布局,每个样品在100m×100m的采样范围内,取表层土3-5份样品经过均匀混合而成.将采集的样品用聚乙烯塑料袋密封后立刻送到实验室,在室温条件下风干,磨碎并过1mm的筛子,装入经过铬酸洗液清洗过的棕色广口瓶中,避光低温保存.
1.2样品处理与分析参照美国EPA的方法对样品进行消解[10]和仪器分析[11].准确称取0.2500g(精确至0.0001g)土壤样品于微波消解罐,分别加入4mL硝酸、5mL氢氟酸和2mL高氯酸,放入微波消解仪,先在50℃预消解30min,然后按设定的消解程序进行消解.消解结束后,将温度降至40℃以下后取出,放在电加热板上于180℃赶酸约1h.赶酸后,依据少量多次原则,用超纯水清洗消解罐,将样品转移至样品瓶内,定容至20mL.土壤样品中Cu、Pb、Ni、Ag、As、Cd、Zn、Sn、Sb和Hg用ICP-AES测定.所用仪器为PE7000DV型电感耦合等离子体发射光谱仪.仪器参数:雾化气15L•min-1;载气0.8L•min-1;辅助气0.2L•min-1;功率1300W;聚流速1.5mL•min-1.采用标准曲线法定量.在重金属的分析过程中采用土壤标准样品进行过程质量控制,10种元素的测定值均在国家标准参比物质的允许误差范围之内.元素检出限介于0.01~0.17mg•kg-1,加标回收率为73.1%~108.0%,平行样品精密度为0.45%~5.34%.
1.3评价方法
1.3.1内梅罗综合污染指数法内梅罗综合污染指数法能够全面、综合地反映受多种重金属污染的土壤污染状况,得到广泛的使用[3,。
1.3.2地积累指数法Muller提出的地积累指数法利用一种重金属的总含量与其地球化学背景值的关系,能够定量研究重金属的污染程度[14],能够直观反应外源重金属在土壤、沉积物中的富集程度,目前被广泛使用。
1.3.3潜在生态风险指数法Hakanson提出的潜在生态危害指数法[19].同时考虑了土壤中金属浓度、金属污染物的种类、金属毒性水平和水体对金属污染的敏感性四个影响因素.目前有较多的学者采用该方法进行土壤中重金属的生态危害评价。本文结合其他研究[23],将Ni也做了风险评价.参比值的选择是评价重金属生态风险的关键,不同的参比值会造成结果差异,本文参考荷兰土壤目标值作为参比值,评价路桥土壤中重金属的潜在生态危害指数.根据公式(3)计算土壤中重金属的生态危害指数,结合评价标准进行危害程度分析。.4数据分析与整理用SPSS13、Surfer8.0、origin8.0软件进行数据分析和整理.采用SPSS的主因子分析法做来源分析,Surfer的等高线功能绘制浓度分布,origin的作图分析金属生态风险水平.
2结果与讨论
2.1土壤中重金属的分布表3(P297)为路桥区土壤中重金属的统计结果,与《土壤环境质量标准》GB15618-1995二级标准相比[25],路桥区表层土壤中重金属Cd超标最严重,超标率为89.5%,其次是Hg和As,超标率分别为57.9%和39.5%,Pb没有超标.荷兰制定了规范的土壤中重金属的风险基准值[26],本文引用荷兰土壤标准中有关重金属控制水平的目标值和限值进行对比.与荷兰土壤中重金属目标值相比,台州土壤中所有重金属都超标,其中Sb超标最严重,超标率为92.1%,其次是Cd和Hg,超标率均为86.8%,Cu和Zn超标也较高,超标率分别为81.6%和71.1%,Pb、Ni和As超标率都在40%以内.当与荷兰土壤中重金属限值相比,As、Cu、Zn和Sb分别有18.4%、15.8%、13.2%和2.6%的超标率.以上结果表明,台州土壤已经受到普遍的人类活动干扰,其中As、Cu和Zn对环境可能造成影响.从表3中10种重金属的变异系数可知,Cu、Zn、As、Sb和Sn的值大于1,表明受到较强的人类活动干扰,其他5种金属的变异系数较小,受人类干扰较轻.本研究以《土壤环境质量标准》GB15618-1995二级标准值作为基准,按照公式(1)计算10种重金属的内梅罗综合指数,图2为根据计算结果制作的路桥土壤污染情况等高线图.路桥土壤只有2个采样点的P综<1,表明受重金属污染较轻,其他采样点的P综>1,表明已经受到重金属轻度污染以上.其中31.6%的采样点受到重金属轻度污染,26.3%的采样点受重金属中度污染,36.8%的采样点受到重金属严重污染,点7、22和32污染最严重,P综达到5以上.路桥地区63.2%的土壤受到重金属中度污染以上,因此,内梅罗综合污染指数评价再次表明路桥地区土壤已经广泛受到重金属的污染.
2.2重金属的来源分析土壤中重金属来源有地球化学成因、工业生产造成的大气和废水排放污染、交通燃煤排放污染.为了分析路桥土壤中重金属的来源,采用因子分析法进行源解析.表4是路桥土壤中10种重金属因子载荷.4个因子的累计方差为86.2%,第1和第2因子分别解释了总方差的33.5%和26.9%,第3和第4因子分别解释了总方差的17.2%和8.6%.Cu、Pb、Sn和Sb在第1因子上具有较高的载荷,研究表明,Cu主要来源于电子、冶金及工业废料,Pb是机动车污染源的标识元素[27],Sn和Sb及其化合物主要来源于各类制造业污水的排放[28-30].因此,因子1代表了工业污染.Ag、As和Zn在第2因子上具有较高的载荷.3种金属都是土壤中重要的重金属元素,含量及空间分布受成土母质及人类活动的影响[31],As主要存在于农药和工农业废水中[32],Zn的含量较高,且变异系数大,受工业污染较严重,因此,因子2代表了工业和农业复合污染影响.Ni和Cd在因子3上具有较高的载荷,两种金属的变异系数都小于1,Cd一般可作为使用农药和化肥等农业活动的标识元素[33-34],因此,因子3代表农业污染.Hg在因子4的载荷高,环境中的Hg主要来源于化石燃料297刘红等:台州市路桥农业土壤中重金属的污染分析煤和石油产品的燃烧[35],这些Hg主要从污染源释放于大气,然后沉降下来,路桥土壤各点之间Hg的变异系数较小,表明Hg主要来源于大气沉降.
2.3重金属的潜在生态风险毒性分析本研究选用全国土壤环境背景值调查中浙江省土壤背景值的几何均值作为参比值[36],根据计算路桥土壤中10种重金属的地积累指数如表3所示.由表可知,Cd、Hg、Sb的Igeo均大于0,污染最普遍.Cd平均Igeo为4.5,有78.9%的采样点为强污染以上;其次是Hg,平均Igeo为2.4,65.8%的采样点处于中-强污染;Ag、Cu、Zn和Sb的污染也较严重,平均Igeo分别为1.6、1.9、1.2和1.3,均为中等污染,44.7%的点Ag介于中-强污染;36.8%的点Cu介于中-强污染;15.8%的点Zn介于中-强污染;只有2个点的SbIgeo大于2,但有1个点达到极严重污染.As、Pb和Sn的污染较轻,平均Igeo均小于1,属轻度污染,只有少数点为中等污染.Ni的平均Igeo为0以下,基本对环境没有污染.综合分析上述重金属的地积累指数分级,路桥土壤中10种重金属的污染程度由强至弱依次为:Cd>Hg>Cu>Ag>Sb>Zn>As>Pb≈Sn>Ni.通过计算路桥土壤中7种金属的潜在生态危害系数(Ei)和潜在生态危害综合指数(RI),结果见图3和图4.由图3评价结果可知,路桥土壤中7种重金属生态危害系数均值为190.9,63.2%的点为中等生态危害,7.9%的点为强生态危害(点11、22和32),这与内梅罗综合污染指数法得到的结果较为一致.3个生态危害较高的采样点(点11、22和32的RI分别为:308.1,346.8和388.0)位于乡镇附近,这些地区以电子废物处理为主的小型加工活动较多,使得高毒性重金属直接或者间接地进入土壤.路桥土壤中Hg的生态危害最大,潜在生态危害系数平均值为85.1,为强生态危害.由图4可知,10.5%的点(点11、13、32、37)会对环境产生很强的生态危害,有39.5%的点对环境产生强的生态危害,有13.2%的点(点2、5、7、10、29)对环境产生轻微的生态危害.Cd的生态危害也较大,潜在生态危害系数平均值为70.2,为中等生态危害,其中,有5.3%的点(点22、32)会对环境产生很强的生态危害,有28.9%的点对环境产生强的生态危害,有15.8%的点(点1、5、8、10、13、21)对环境产生轻微的生态危害.综合路桥土壤38个采样点金属平均Ei值,可知各金属对路桥生态风险影响程度从高到低依次为Hg>Cd>Cu>As>Ni>Pb>Zn.Hg和Cd对路桥的生态影响应该受到重视.
3结论
重金属污染的特点和危害篇3
乱扔电池真的没有什么危害吗?通过查资料,我知道了乱扔废电池的要害,有以下几点:
1、废旧电池的危害性。
一粒纽扣电池可污染60万升水,等于一个人的一生饮水量。一节电池烂在地里,能够使一平方米的土地失去利用价值,所以把一节节的废旧电池说是“污染小炸弹”。我们日常生活中所用的普通干电池,主要有酸性锰电池和碱性锰电池两类,它们都含汞、锰,镉、铅、锌等各种金属物质。废旧电池被遗弃后,电池的外壳会慢慢腐烂,其中的重金属物质会逐渐沉入水体和土壤,造成污染。重金属污染的最大特点是他在自然界是不能降解,只能通过净化作用,将污染消除。
2、废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量的重金属上。
重金属污染的特点和危害篇4
关键词:土壤污染危害性修复技术
中图分类号:C35文献标识码:A
当前,土壤污染的研究工作比较侧重与修复运用方面,而对土壤污染的主要来源和危害方面的认识还不充足。经过对国内土壤污染现状和案例的分析与研究发现,土壤污染已经严重影响到人类与动植物的健康,因此,必须加强环保意识,研究与创新土壤污染处理措施。
一、土壤污染的危害与分类
(一)土壤污染的分类
污染土壤在很早时期就发生了。许多工厂建立在城市的周边区域,由于工艺设备比较落后,在经营管理方面也相对粗放,环保设备不足。对此,土壤污染情形比较严重。部分场地的污染物浓度十分高,甚至有些已经超出相关监管标准的几百内,而污染深度有的甚至可以达到低下十几米,部分有机污染物会以非水相的液体方式在地下土层中进行大量聚集,转变为新的污染源。土壤污染依据有关污染物的类型可以分成重金属污染和有机物污染及放射性污染等许多类型。其中,重金属污染一般是钢铁冶炼企业和尾矿企业,另外化工企业中的固体废弃物也是重金属污染,具有代表性的重金属污染物包铅、镉和铬。而石油、化工和焦化等的污染土壤中主要以有机物污染作为主体,一般是有机物污染。而污染物通常是有机溶剂类,例如苯系物和卤代烃等。同时还存在其他有关污染物,比如重金属等。我国以前生产与利用国的有机污染物主要是滴滴涕和六氯苯及灭蚁灵等多种,部分农药虽然已禁止利用许多年,可是土壤中依然残留有机污染物。
(二)土壤污染的危害
1.土壤污染造成事物品质下降
国内许多城市郊区土壤都受到各种程度上的污染,部分地区的粮食和蔬菜及水果等有关食物中含有的重金属严重超标,甚至接近临界值。另外,土壤污染不仅严重影响食物的有关卫生品质,还影响着农作物的其他有关品质。
2.土壤污染造成环境污染
土壤遭受污染之后,在含有高浓度重金属的土壤中比较容易在风力与水力作用下会进入大气与水体中,造成大气污染和地表水污染及地下水污染等,从而严重影响生态系统。
3.土壤污染造成的经济损失
农药与有机物污染及放射性污染等形式的土壤污染所造成的经济损失是无法估计的。单单以土壤的重金属污染作为案例,国内每一年由于重金属污染就造成粮食减产1000多万吨。除此之外,粮食遭受重金属污染每一年也有1200万吨,大致每一年的经济损失就会达到200亿元。
二、土壤污染的深入分析
(一)重金属污染的分析
在所有污染中,其中重金属污染土壤是最为关注的。近些年,国内各个区域血铅超标事故非常严重。重金属污染的土壤对人类和植物造成的危害十分严重。
汞是从收到污染的粮食和鱼肉及蔬菜等进入人体,通常情况下,人体的汞含量在13mg,一旦人们摄入的汞达到130至150mg时,就会造成死亡。而汞在土壤中通常以化合物的方式存在,此类化合物与汞会直接损坏土壤中的微生物活性,造成农作物的根系生产较为缓慢,同时吸收能力下降。
镉一旦被长时间食用,就会严重影响到身体肾小管功能,这样人们就会比较容易出现自发性骨折与软骨症。而镉还会严重影响植物的繁殖与酶的活性,如果含量过多,就会在一定程度上降低植物的生化速度,甚至造成植物死亡。
在铬离子中,三价铬与六价铬对人们造成的伤害是比较大的,其中三价铬能够造成人体畸变与残疾,而六价铬要比三价铬的毒要高许多,人体在吸收过后比较同意出现鼻咽癌与肺癌。另外,土壤中铬含量的增多会造成植物中植株变矮和主茎叶的数量变少,同时开花结果也会延迟,其产量就会明显下降。如果和其他有关重金属形成负荷污染,导致的危害就更大。
人体中铅的含量到某一程度时,就会对人体的肾脏与智力造成伤害,同时对人体骨髓的造血系统与神经系统也会造成一定伤害。长时间食用被铅污染的农作物,也会造成人类畸变与癌变。另外,铅还会造成植物的吸收能力下降,耗氧量进一步增大,严重影响植物的生产,从而引发植物死亡。由于重金属的污染造成粮食减产可以达到数十亿吨,同时重金属污染的土壤也会降低益菌含量,进而导致土壤自身拥有的自净能力降低。目前,国内所有的污染事故,其中重金属污染已经占据40%左右。
(二)其他土壤污染造成的影响
尽管重金属污染已经成为国内土壤污染的主要污染物,可是其他有关污染物造成的伤害也存在。
1.有机污染物
土壤中许多有机污染物都是来自农药或是过度施肥,然而大量利用化学材料,就会导致土壤的原有结构破坏,进而严重影响农作物的质量与产量,在一定程度上加大生产资本。另外,人体长时间处在有机物严重污染的环境下,会发生许多反应,从而引发多种严重疾病,例如癌症和糖尿病等。
2.放射性污染物
放射性污染物虽然不会对植物和土壤造成致命的影响,但用污染了的土壤种植植物或蔬菜,污染物通常是吸附于植物体中进入人体,参与生命循环。进入人体过后会对人体的组织细胞带来一定伤害,从而使人们患上白血病和肿瘤及遗传等方面的疾病的可能性大大增加。
3.病原微生物的污染物
病原微生物如果从外界进入到土壤中就会大量繁殖,从而导致土壤的质量下降,打破土壤结构平衡,造成植物病变或是死亡。另外,如果病原微生物所污染的土壤生产出的蔬菜和水果等被人类所食用,就会直接影响人类的身体健康。
结束语:
综上所述,土壤污染主要来自工业、农业等方面,其中重金属对土壤的污染十分严重。遭受污染的土壤具有隐蔽性与滞后性等特点,所以一定要在最大程度上防止重金属土壤污染的发生。另外,土壤是不可再生的资源,污染了片就少了一片干净的绿地。遭受污染的土壤对植物和人类造成的伤害比较严重,同时污染对植物与人类造成的影响也是不同的,严重的时候甚至会影响人类生命安全。对此必须坚强人们的环保意识,进而降低污染事故的出现。
参考文献:
[1]刘丽敏,杨淑娥.生产者责任制度下企业外部环境成本内部化的约束机制探讨[J].河北大学学报:哲学社会科学版,2011,(3):79-82.
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重金属污染的特点和危害篇5
【关键词】含重金属;危险废物;水泥工业;处理技术
0.前言
随着经济的发展和工业化进程的加快,生活、医疗和工业废物的产生大量增加,对于水质、土质和人体健康产生巨大危害的危险废物也随之增加。这个问题已经引起联合国有关方面的高度重视,而成为一个全球性的关键而重要的环境课题。这个议题如果没有很好的方式加以处理和解决,对于人类的生存和地球环境的可持续发展将是一个致命的挑战。在未来的生活中,这些危险废物将会导致疾病尤其是传染病的大量扩散、大面积的环境污染和危害以及人类和动植物的疾病和死亡。如何有效、彻底且以环保的方式对于这些危险废物进行适当的处理,成为当前环境学家研究的重点课题。
1.危险废物的概念及分类
1.1危险废物的概念
高危害物和有毒废物,是危险废物的另外几类称呼之一。西方发达国家对于危险废物已经建立了相应的法律法规制度来进行约束,但是国际间对于其定义,还没有统一的标准,因而各国对其定义都各为不同。我国对于危险废物的定义,主要是指各类含毒性、腐蚀性、传染和爆炸性、化学反应性和易燃性等为特征和特性的危险类废物,对于人体健康和环境具有严重的危害性,并且具备潜伏和长期等特征。
1.2危险废物的分类
国家环保总局对于危险废物的分类进行了公布,人们一般根据其化学元素、物理形态以及其他类型的危害来进行分类。在该领域,对于危险废物的分类则主要根据他们的各自特性和不同特征而展开。
1.2.1按化学元素含量
按照它所含的化学元素,一般以清洁的危险废物、会产生气态污染物的危险废物、含重金属的危险废物和含碱金属的危险废物为主要分类方式。
1.2.2按物理形态
对于不同的物理形态,一般把它们分为固态危险废物、液态危险废物、气态危险废物、泥浆状危险废物、污泥状危险废物和桶装危险废物几个类别。
1.2.3其他分类方式
对于危险废物的分类,还有按热能特性分类方式、按危险特性的分类方式、按危险废物的类似分子结构和类似反应特征进行的分类方式,是危险废物分类的比较普遍的其他划分方式。
2.重金属在危险废物中的存在及其危害程度
2.1危险废物中存在的重金属污染
对于金属密度的不同,人们通常把金属划分为重金属和轻金属两类。不同的金属和物理化学性质不但不同,而且还存在着巨大的差异。有些金属元素为人体必需元素,而有的金属不但不是必须元素,对于人体还有相当的毒害作用。
在矿山开采、金属冶炼、重油燃烧、燃煤和废物焚烧等过程中,在环境中产生了重金属,而两个主要的来源就是废物焚烧和燃煤,废物焚烧重金属的排放量最多,这样就造成和产生了重金属的危险废物,并且它们都是有污染的。重金属污染的特点很多,但是它能产生很强的毒性,并且对于人体和生物造成相当程度的污染和危险,这个特点却是很重要且需要引起高度重视的。
2.2重金属危险废物危险性分析
常见的重金属危险废物,以及类金属危险废物主要存在于各类化学元素中。其中铅、铜、锌、镉、铬、锰、汞、镍、钴、锡、钒等元素,很大一部既是人体微量元素所必须的,同时也要适当把握其量的变化,如果过量和过少,都能成为产生毒害作用的助推剂。
3.利用水泥工业处理含重金属的危险废物
3.1对于废物进行焚烧
把原燃料带到水泥窑的重金属废物中,分别以结合熟料、以气相形式伴随废弃排放、以固相形式随粉尘排放和沉积窑灰里四个形式分散。在对于重金属的危险废物处理的过程中,可以把垃圾焚烧对重金属的控制分成焚烧前控制、焚烧中控制和焚烧后控制三个阶段,可以根据不同的控制阶段,对于含重金属的危险垃圾进行不同程度和级别的控制焚烧。
3.2新型干法工艺
国际上对于水泥回转窑处理各类含重金属废物,通过下列步骤进行:把窑尾上升的烟道放到窑里、在窑尾加入废物并且预分解、从回转窑里直接加到窑中、把窑头罩放到窑里、把主燃烧器喷到窑里。同时,由于不同的处理方式,还有两个方式是作为干法窑焚烧废物的工艺,分别是以水泥原料方式处理垃圾采用的工艺过程和以水泥燃料方式处理垃圾采用的工艺过程。
4.新型干法窑焚烧含重金属危险废物的意义
利用炉渣、粉煤灰和各类尾矿,还有工业生产里排出的废渣来进行水泥的生产,并且已经普遍取代了天然原料,这样的经济效益和社会效益都是非常可观的。国际国内一系列的研究和实践证明,处理危险废弃物的焚烧炉,是水泥回转窑来处理危险废物最优越且可行的方式,它具有焚烧温度高、停留时间长、焚烧状态容易稳定、能够部分替代水泥的天然原料、能够对于重金属元素进行固化、有效避免大气污染、适应能力强而焚烧处置点比较多和成本低廉等多个优势特征,因而具有更高的稳定性和适应能力,对于及时处理废物非常有利。
5.结束语
利用水泥工业,对于含重金属的危险废物进行处理,当前还存在着缺乏理论性、缺乏重金属等无机组分在窑内的固化和迁移情况的研究分析以及对于水泥窑内的高温环境里的有机组分固化和分解机制研究的缺乏等诸多不利因素的制约。利用这个技术对于含重金属的危险废物进行处理,主要是消除重金属对于人体和环境的危险。相信通过更多的理论研究和实践,并且通过有关部门对于理论和标准体系的有效建设,对于我国高危害废弃物作无害化处理和环保领域一定能作出更多的贡献,真正实现资源化利用和无害化处置为一体的新型生产工艺研究和危险废物处理技术的双双丰收。
【参考文献】
[1]辛美静,蔡玉良等.水泥工业处理城市生活垃圾时重金属渗滤性研究[J].中国水泥,2006,(3):54.
重金属污染的特点和危害篇6
Abstract:Soilpollutioninruralareasisseriouslyharmed.Itnotonlyaffectsthesafetyofagriculturalfoodandhumanhealth,butalsoreducestheecologicalqualityinruralareas.Inordertostrengthentheprotectionofsoilinruralareas,thispaperanalyzesthecharacteristics,typesandhazardsofsoilpollutioninruralareasbycombiningwithalargeamountofliterature,andputsforwardsomeconcretemeasurestopreventandcontrolsoilpollutioninthefuture.
关键词:土壤污染;特点;类型;危害;治理策略
Keywords:soilpollution;characteristics;types;hazards;managementstrategies
中图分类号:X53文献标识码:A文章编号:1006-4311(2018)08-0044-02
0引言
随着人类社会活动和农业生产的日益频繁,农村地区土壤污染越来越严重,对我国农业生产和农民生活造成了严重危害。近些年来,我国加大了土壤污染治理力度,特别是2014年推出的《环保法案修订案》为我国农村地区土壤治理指明了方向,确保土壤污染防治的相关工作落实,对我国环保工作展开起到了积极作用。
1农村土壤污染的特点、类型及危害
1.1特点
第一,累积性。大气、水体中的污染物容易扩散、转移,而土壤中的污染物不具备这样的特性,易积累在土壤中;第二,隐蔽性。大气、水体中的污染物一般通过视觉、嗅觉、触觉等方式可以直接感觉到,但是土壤中的污染物要经过样品检测、分析后才能发现,所以很难发现;第三,难逆转性。重金属是土壤污染的主要源头,其在土壤中很难消失、稀释,实现完全的降解需要很长时间;第四,不均匀性。由于土壤中的污染物转移速度慢,且土壤土质差异大,造成污染物分布不均匀;第五,治理任务艰巨。土壤污染一旦发生,治理难度十分大。仅仅是切断污染源头就要花费大量的资金和时间,后期恢复更是一个长期过程。
1.2污染类型
调查显示,农村地区土壤污染主要包含以下几个方面。第一,化肥、农药的不当使用污染土壤。化肥及农药的使用能大大提高粮食作物的产量。但是氮、磷等化学肥料的长期大量使用却能破坏土壤结构,造成土壤板结、耕地土壤退化、致使耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、增加了农业生产成本,影响了农作物的产量和质量。第二,废水污染土壤。使用生活污水和工业废水灌溉农田是导致土壤污染的重要原因之一。但是这些污水中含有大量重金属、酚、氰化物等有毒有害的物质,它们会将污水中有毒有害的物质带至农田,在灌溉渠中形成污染带。第三,大气污染土壤。大气中的有害气体主要是由工业生产、汽车尾气和生活取暖排出的有毒气体,它的污染面大、覆盖范围广,会对土壤造成严重污染。废气污染大致分为两类:一是气体污染,如二氧化硫、氟化物、氮氧化物、碳氫化合物等,在大气和水滴中转化为硫酸、硝酸等随雨雪落地,形成酸雨。酸雨不仅直接腐蚀农作物,而且降低土壤缓冲能力;第四,固体颗粒污染,如粉尘、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。第四、生物残体和牲畜排泄物对土壤的污染。利用禽畜饲养场的粪便和屠宰场的废物作农业肥料,如果不进行物理和生化处理,则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可导致土壤和水域污染,并通过水和农作物危害人群健康。第五,固体污染物的污染。固体废弃物主要是农用地膜和工业、生活固体废弃物。一是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,会造成农田“白色污染”。这样的固体污染物既不易蒸发、挥发,也不易被土壤微生物分解,是一种长期滞留土壤的污染物。土壤内非降解残留膜数量超过土壤自净容量时,会影响农田机械耕作,破坏土壤结构。二是工业废渣和生活垃圾如果不经有效处理,随意丢弃或简单深埋处理不仅占用大量土地资源,其产生的有毒物质还将严重污染土壤。在我国,有大量的城市垃圾都是采取深埋(或者露天处理)的方式简单处理,而垃圾填埋场大部分选择城市郊区。而且,由于农村经济发展落后,虽然垃圾数量相对较少,但有效处理率极低,垃圾基本是露天堆放。第六,重金属元素引起的污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤,造成铅污染;各种大量使用杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂导致砷污染;铀矿开采和浓缩、钍矿开采、核实验、核废料处理、燃烧发电厂、磷酸盐矿开采及加工都是土壤辐射污染的来源。还有,铜、锰、镉等重金属长期潜伏在土壤中,随着时间的推移而慢慢累积,达到一定量后,就会出现重金属超标,给土壤造成严重污染。在重金属超标土壤中生长期起来的农作物也会含有重金属含量,人食用后,损伤人体肝脏等器官。此外,重金属污染降解慢,对土壤的污染是持续性的,难以治理。第七,其他有机物污染。部分化工企业多的农村地区,由于化工企业排放物中有大量的有机物,如硫化物、苯酚等,这些物质造成土壤中的微生物疯狂生长,破坏土壤结构,进入人体后可能致癌。
1.3污染危害
我国是农业大国,農业在国民经济中占据十分重要的地位。同时,我国也是人口大国,每年都需要数量庞大的粮食。农村土壤污染后,除了破坏农业生态环境,降农产品食品安全外,还会危及人体生命健康。从长远角度看,农村土地污染的难治理性会增加治理工作的难度,在漫长的治理过程中,污染土壤持续影响农业生产,不利于农业产业健康发展,可能引起食品安全危机。根据国土资源部统计表明,目前全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染。全国土壤总的点位超标率为16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。中国工程院院士罗锡文2011年10月份曾表示,全国3亿亩耕地正在受到重金属污染的威胁,占全国农田总数的1/6。环保部文件显示,在对我国30万公顷基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测时发现,有3.6万公顷土壤重金属超标,超标率达12.1%。
2农村地区土壤治理策略
农村地区土壤污染,直接影响着农村地区生态安全和农作物食品安全,危及人体生命健康。一旦污染的农食品流入市场,极可能造成食品安全问题。针对这样的情况,我国政府部门一直高度重视农村土壤污染治理工作,加强防御保护,重点治理已经污染的土壤,恢复土壤层结构,为农作物生长提供安全的生长环境。
2.1清理污染土壤
由于土壤污染具有隐蔽性和难治理性,为了尽快恢复土壤结构组成,通过清理污染土壤将土壤中的重金属污染区和有机物污染区消除掉,降低土壤中的重金属和有机物含量,使污染土壤能够正常的重视农作物。这就是人们常说的物理还原法。如,部分地区通过物理还原法清理污染土壤区域后,将未污染的土壤换填在污染区上,避免重金属持续污染土壤,使土壤结构组分得以恢复。此外,有的地区在重污染土壤位置上浇筑水泥,用以固定污染物,防止污染物转移,进一步扩大污染面。待污染区域土壤测试合格后,继续种植农作物,可促进土壤结构恢复。
2.2对污染物进行化学反应处理
除了采用物理还原法外,还可以采用化学反应方法处理农村污染土壤。这种方法能够彻底解决土壤污染物污染问题,减少土壤修复过程中的环境破坏,特别是适合污染面积大区域的土壤污染治理工作。利用化学方法进行农村土壤污染治理的常用方法有化学氧化、化学还原、电化学修复、化学淋洗等。其中,化学氧化和化学还原主要是利用氧化剂、还原剂与污染物的化学反应来降解污染物,或降低污染物毒性,进而降低土壤污染严重程度。化学淋洗方法是通过化学溶剂把土壤中的污染物清转移出去,便于集中处理污染物,加快土壤污染治理和恢复。
2.3利用微生物进行土壤治理
有机物中的微生物虽然是造成土壤污染的主要根源,但是有些微生物以污染物作为事物,能够消耗和分解污染物。所以,农村土壤污染治理可以采用微生物修复法,将有益的微生物群落引入到污染土壤中,利用这些微生物吸附重金属离子,使重金属离子价态改变,进而降低重金属含量。
微生物不仅能降低土壤中的重金属含量,还能消耗土壤中的有机物,使复杂的有机物分解为成分比较简单的有机物,加快有机物污染降解速度,达到污染治理目的。目前,微生物治理土壤污染的方法已经有了很普遍应用,具体实践中要充分考虑土壤环境,根据土壤情况和污染程度高低选择适合的菌种群落,否则无法发挥出微生物的污染物分解作用。特别是污染程度严重区域,微生物可能出现死亡情况,所以需要进一步分析微生物污染治理法。
2.4在污染土壤上种植植被
很多植物具有污染物固定、分解、吸收等作用,在土壤污染地区种植植物,可以利用植物的特性、功能达到污染治理目的。目前,常用的植被修复主要强调污染物提取,即通过植物将污染物转移到植物内部,减少污染物在土壤中的累积,降低土壤污染严重程度。除了吸收污染物外,植物还能固定土壤,减少水土流失,改善土壤结构,使污染土壤逐渐恢复种植条件。
3结论
综上所述,农村地区土壤污染危害极大。为了降低土壤危害,各级政府部门和相关单位高度重视农村土壤污染治理工作,通过物理法、化学法、微生物法、植被法等一系列方法治理污染,并恢复土壤结构组分,尽快恢土壤种植条件。在这基础上,还应注重土壤污染防御,减少土壤污染源,保护农村土壤安全。
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