土壤鉛污染的治理方法范文

時間:2024-01-12 17:48:35

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土壤鉛污染的治理方法

篇1

關(guān)鍵詞:固廢拆解;土壤污染;污染修復

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.100

0 引言

本文是以固廢拆解對土壤所造成的污染及采取的治理方法為研究對象。首先我們以臺州市路橋區(qū)固廢拆解集中區(qū)域作為我們的實驗基地,對該區(qū)域進行了長時間的調(diào)查研究,了解了固廢拆解的現(xiàn)狀,并對土壤進行了監(jiān)測,了解了固廢拆解對土壤所造成的主要污染物及污染程度,然后提出治理方案,并通過分析比較確定了土壤污染的修復目標、修復方法,隨后進行了土壤修復實驗,達到預期效果。最后針對治理過程中存在的問題提出改進建議。

1 土壤污染狀況監(jiān)測情況

1.1 布點設(shè)置

我們對已污染的選定區(qū)域表層土壤進行了調(diào)查篩選,通過網(wǎng)格法均勻布點取樣檢測,確定重點區(qū)塊,并重新根據(jù)污染源調(diào)查情況,采取污染源為中心的放射狀布點,對每個重點區(qū)塊進行布點采樣分析。

1.2 現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果

根據(jù)監(jiān)測分析結(jié)果,路橋區(qū)表層耕地土壤鎘超標率最高,超標率達到41.7%;其次為銅,超標率達到32.3%;鉛和鋅的超標率分別達到20.5%和15.0%。在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道中,超標情況最為嚴重的是峰江街道,其次為新橋鎮(zhèn),再次為主城區(qū)(包括路橋、路北、路南三個街道)。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道及重點區(qū)域土壤重金屬濃度如下:

2 污染土壤修復

2.1 修復方法

污染土壤的修復,不同污染類型的污染土壤具有不同的修復方法。針對有機污染土壤,國內(nèi)外采用較多的方法有化學淋洗技術(shù)、熱脫附技術(shù)、生物堆制技術(shù)、原位生物修復技術(shù)、熱解焚燒技術(shù)等;針對重金屬污染土壤,采用較多的技術(shù)有淋洗/浸提技術(shù)、生物修復技術(shù)、固化/穩(wěn)定化技術(shù)等[2]。

本實驗對選定區(qū)域土壤修復采用原位生物修復(動物、植物強化復合工藝)工藝為主,生物處理(化學淋洗)為輔的工藝技術(shù)。高濃度的地塊預先采用化學淋洗的措施,達到中度或輕度污染濃度后再采用動物修復;修復動物為“大平二號”蚯蚓;中度和輕度污染采取作物試種,選擇的植物修復品種為超積累植物芥菜。

2.2 修復實施效果

土壤污染修復后重金屬濃度見下表3。

根據(jù)上表:第一階段修復后植物修復區(qū)和動物修復區(qū)土壤中重金屬鉻、銅、鉛的濃度均低于第一階段修復目標值,達到了第一階段預期目標;動物修復區(qū),動物修復后蚓體中的重金屬鉻、銅、鉛的濃度含量較高,修復后土壤中重金屬鉻、銅、鉛的濃度明顯降低,說明“大平二號”蚯蚓對重金屬的吸附效果比較明顯,在中度污染的地塊采用動物修復技術(shù)是比較成功的。

3 結(jié)論

本研究通過對臺州市路橋區(qū)固廢拆解業(yè)的調(diào)查與了解,選定了主要拆解基地作為試驗基地,對他們的土壤進行了監(jiān)測,在全面了解臺州市路橋區(qū)固廢拆解業(yè)對土壤造成的污染現(xiàn)狀的前提下,我們提出了生態(tài)修復方法,目前均取得了一定的成效。

參考文獻:

篇2

關(guān)鍵詞:新鄉(xiāng)市;蔬菜;重金屬污染;檢測

中圖分類號 S63 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2016)13-0123-02

近年來,蔬菜的安全性問題日益受到各方關(guān)注,蔬菜中的有毒物不僅僅是農(nóng)藥一種,鉛、鎘等重金屬也污染蔬菜,進而危害到人體健康。蔬菜是人們生活不可缺少的副食品,目前關(guān)于蔬菜中鉛、鎘、汞等重金屬污染和防治的報道很多,但是針對新鄉(xiāng)地區(qū)種植的蔬菜研究仍很少。為此,筆者于2015―2016年對新鄉(xiāng)市所轄8個縣(市、區(qū))的8個品種64份蔬菜樣品進行了檢測分析。

1 儀器與方法

1.1 檢測儀器 原子吸收光譜儀(石墨爐)。

1.2 檢測方法 依據(jù)食品國家標準GB 5009.12-2010和GB 5009.15-2014方法檢測。

1.3 判定標準 GB2762-2012。

1.4 檢測環(huán)境 室內(nèi)溫度5~35℃,相對濕度≤80%。

1.5 檢測條件 見表1、表2。

1.6 樣品預處理及標準曲線的繪制 將樣品蔬菜去除雜質(zhì),打成勻漿,取0.5g樣品,加入7mL硝酸和1mL過氧化氫進行微波消解,消解完成后,自然冷卻(或水冷)至室溫,打開密閉消解罐,將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至50mL錐形瓶,用水少量多次洗滌消解罐,洗液合并于錐形瓶中,置于電熱板150℃蒸至近干,用去離子水轉(zhuǎn)移至25mL容量瓶中定容。Pb標準曲線的繪制:用1%HNO3配置0ng/mL、2ng/mL、4ng/mL、8ng/mL標準液,測其吸光度,繪制標準曲線。Cd標準曲線的繪制:用1%HNO3配置0ng/mL、2ng/mL、4ng/mL、8ng/mL標準液,測其吸光度,繪制標準曲線。

2 結(jié)果與分析

根據(jù)國家標準(GB2762-2012)《食品安全國家標準 食品中污染物限量》,蔬菜中重金屬含量標準見表3,本研究中樣品蔬菜重金屬含量測定值見表4。

檢測結(jié)果表明,8個縣(市、區(qū))的8個品種共64份蔬菜樣品中,有4個樣品存在重金屬鉛、鎘超標,超標樣品集中在牧野區(qū),但超標程度較輕。

3 討論與結(jié)論

篇3

[關(guān)鍵詞]高錳酸鉀;土壤;重金屬;場地環(huán)境調(diào)查;健康風險評估

伴隨國內(nèi)化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,工業(yè)化進程的不斷更迭,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的快速調(diào)整和持續(xù)推進,大量工藝落后工業(yè)企業(yè)關(guān)停、破產(chǎn)或者搬遷,遺留大量疑似污染地塊。由于歷史原因,大部分地塊生產(chǎn)時期環(huán)境保護管理措施相對落后,造成地塊內(nèi)土壤存在一定程度污染的情況[1]。這些地塊內(nèi)往往遺留有構(gòu)建筑物、生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備、零散原材料、廢渣、廢水等,由于長期無人監(jiān)管且未得到有效的處置,經(jīng)過風吹雨淋,對周邊居民身體健康及生態(tài)環(huán)境造成嚴重的破壞和影響,同時也影響了地塊后續(xù)的再開發(fā)利用。高錳酸鉀是一種黑紫色、細長的棱形結(jié)晶或顆粒,帶金屬光澤,溶于水和堿液,較為穩(wěn)定但接觸易燃材料可能引起火災(zāi)。高錳酸鉀主要為無機物強氧化劑,在醫(yī)學上,高錳酸鉀用于消毒,在工業(yè)上,高錳酸鉀用作消毒劑和漂白劑等。從20世紀50年代開始,國內(nèi)高錳酸鉀主要生產(chǎn)企業(yè)分布在重慶、云南、北京、廣東、湖南和山東等地[2]。因氧化工序的工藝技術(shù)不同,高錳酸鉀生產(chǎn)工藝主要分為固相法和液相法[3],生產(chǎn)主要原輔料為氫氧化鉀和錳粉。因錳礦石伴生重金屬元素較多,有砷、鎘、鉛等[4],因此在高錳酸鉀生產(chǎn)過程中,可能存在一定程度的錳、鎘、鉛、砷等重金屬污染。在城鎮(zhèn)土地資源日益緊張的情況下,采用基于風險控制的工業(yè)污染場地管理策略,對于保護場地周邊人群健康、評估污染場地再開發(fā)合理性和開展污染場地治理及管理等工作意義重大。本研究區(qū)以湖南省某高錳酸鉀生產(chǎn)企業(yè)遺留地塊為對象,開展土壤污染調(diào)查與采集分析,通過危害識別確定場地主要污染物及污染成因,進一步暴露評估、毒性評估并定量表征場地健康風險;同時,基于風險控制值、相關(guān)標準限值等,提出污染場地的修復目標值,為工業(yè)污染場地特別是高錳酸鉀生產(chǎn)企業(yè)重金屬污染地塊的管理與防控提供借鑒。

1研究區(qū)概況與研究方法

1.1研究區(qū)概況

選取湖南省某高錳酸鉀生產(chǎn)企業(yè)遺留地塊為研究對象,該地塊占地面積約16500m2,于2008年停產(chǎn)關(guān)閉,未來規(guī)劃為工業(yè)用地。在生產(chǎn)時期,其主要產(chǎn)品為高錳酸鉀,廠區(qū)內(nèi)短暫生產(chǎn)硫酸鋅、鎘紅、鎘黃產(chǎn)品。其高錳酸鉀年生產(chǎn)能力為1500噸,生產(chǎn)過程以氫氧化鉀、錳粉、煤等為原輔料,采用固相法生產(chǎn)工藝。廠區(qū)內(nèi)遺留有破損廠房、車間,調(diào)查階段均未拆除。生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)遺留有少量廢渣和廢水。本地塊高錳酸鉀生產(chǎn)工藝為固相法,生產(chǎn)工藝如下:氧化焙燒軟錳礦經(jīng)粉碎機,管磨機粉碎,與氫氧化鉀溶液混合成懸浮漿,用壓縮空氣將物料噴入焙燒轉(zhuǎn)爐加熱,除去水分,使二氧化錳轉(zhuǎn)化成錳酸鉀和亞錳酸鉀,此產(chǎn)物進入第二個焙燒轉(zhuǎn)爐,溫度稍低,使錳酸鉀進一步氧化完全浸溶,電解氧化錳酸鉀焙燒物在溶解槽用稀堿液回收洗滌水溶解,然后經(jīng)沉淀分離器除去不溶雜質(zhì),殘渣經(jīng)過濾、洗滌后去除。凈化后的錳酸鉀溶液連續(xù)進入多級電解槽。電解槽采用鎳陽極和軟鋼陰極,相互串聯(lián)連接。電解液流經(jīng)電解槽,使其氧化成高錳酸鉀溶液[5]。

1.2采樣布點

現(xiàn)場取樣采用網(wǎng)格布點法,網(wǎng)格密度為20×20m,采樣點位基本位于網(wǎng)格中心,兼顧廠區(qū)平面布置情況,部分土壤采樣點位根據(jù)實際情況稍做調(diào)整。共布設(shè)土壤采樣點45個,共取得土壤樣品392個。廠區(qū)平面布置及采樣點位分布見下圖1。

1.3檢測方法

所取得土壤樣品檢測指標為鎘、鉛和砷。鎘和鉛檢測采用火焰原子吸收分光光度法,砷檢測采用原子熒光法。

1.4土壤環(huán)境質(zhì)量評價方法

土壤重金屬污染程度高、空間差異性較強[6]。土壤質(zhì)量評價標準選用《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風險管控標準》(試行)(GB36600-2018)中二類用地風險篩選值標準[7]。根據(jù)本地塊土壤污染情況,采用內(nèi)梅羅指數(shù)法進行綜合污染程度評價[8],其計算方法如公式(1)。

1.5健康風險評估方法

根據(jù)地塊樣品檢測結(jié)果,將土壤重金屬超過篩選值的污染因子作為關(guān)注污染物,風險評估方法采用《建設(shè)用地土壤污染風險評估技術(shù)導則》(HJ25.3)[9]及ALM模型[10]進行評估。

2結(jié)果與討論

2.1土壤污染狀況及空間分布特征

根據(jù)土壤檢測數(shù)據(jù)結(jié)果,該地塊內(nèi)土壤鎘、砷和鉛均有不同程度的超標現(xiàn)象,各類土壤類型中的重金屬含量變化范圍也比較大。砷含量在4.91-~113mg/kg,超標樣品數(shù)量為29個,占土壤總樣品7.4%;鎘含量在0.08~366mg/kg,有4個樣品超過鎘含量的篩選值,超標率為1.0%;鉛含量為21~3250mg/kg,超標樣品數(shù)量5個,占總樣品數(shù)量的1.3%。由超標總數(shù)情況看,砷污染是主要污染因子,其次是鉛;其余污染因子占比重較小。土壤重金屬檢測結(jié)果統(tǒng)計見下表2。采用內(nèi)梅羅指數(shù)法進行綜合污染程度評價,直觀的表示場地內(nèi)每一層主要重金屬污綜合染物程度的空間分布,依據(jù)土壤詳細調(diào)查點位、不同深度樣品檢出污染物含量采用ArcGIS軟件,對場內(nèi)超標重金屬元素采用插值法得到場地重金屬綜合污染空間分布圖。由綜合污染分布圖可以判斷,地塊內(nèi)重金屬污染主要分布在0~0.5m層,主要集中于原生產(chǎn)車間及原材料堆存區(qū)。

2.2風險評估

2.2.1污染識別根據(jù)地塊生產(chǎn)歷史、產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程及原輔料等相關(guān)情況,通過對以上信息進行分析,識別潛在的地塊污染物包括:高錳酸鉀生產(chǎn)過程主要原料錳礦粉,礦石伴生鉛、鎘、砷等元素;硫酸鋅生產(chǎn)主要原料氧化鋅,其含多種雜質(zhì)如銅、鉛、錳等;在鎘黃和鎘紅生產(chǎn)主要原料鎘鹽(碳酸鎘)。因此本地塊重點關(guān)注的潛在污染物包括鉛、錳、鎘、砷等金屬元素。重點關(guān)注污染區(qū)域包括:原料區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、固廢區(qū)等。2.2.2暴露評估根據(jù)當?shù)赜玫匾?guī)劃,該地塊未來規(guī)劃為工業(yè)用地,因此本地塊按二類用地進行風險評估。二類用地方式下,本地塊主要污染受體為企業(yè)生產(chǎn)工作人員及周圍的居民,在地塊建設(shè)階段地塊內(nèi)的施工工人將是主要的污染受體。在第二類用地情景下,土壤和地下水中主要污染物為重金屬,本地塊內(nèi)地下水不直接接觸和直接飲用。地塊所在區(qū)域周邊為居民區(qū)和農(nóng)田,因此本項目地塊考慮地塊土壤作為污染源時對原場和離場敏感受體(人體)產(chǎn)生的風險和危害。地塊未來作為工業(yè)用地,地塊內(nèi)的污染物為重金屬不具有揮發(fā)性,因此0~1m表層暴露途徑為經(jīng)口攝入、土壤皮膚接觸、吸入顆粒物三種類型;如果地塊未來開挖1m以下層,則有可能擾動的下層暴露途徑為經(jīng)口攝入、土壤皮膚接觸、吸入顆粒物三種類型。暴露因子是計算污染物進入人體暴露量的重要參數(shù),主要包括體重、皮膚面積、平均壽命、暴露時間、土壤攝入速率、和呼吸量等。受體暴露參數(shù)主要采用《建設(shè)用地土壤污染風險評估技術(shù)導則》(HJ25.3-2019)所推薦的第二類用地建議值和《建設(shè)用地土壤污染風險評估技術(shù)導則》編制說明建議值。地塊特征參數(shù)指標容重、含水率、滲透系數(shù)等主要采用該地塊實測數(shù)據(jù),其他指標采用HJ25.3建議值。2.2.3毒性評估毒性評估包括致癌效應(yīng)及非致癌效應(yīng),是分析關(guān)注污染物對人體健康的危害效應(yīng)。本次評估涉及到的污染指標為鎘和砷。污染物毒理學參數(shù)見下表3。2.2.險表征風險表征是在暴露評估和毒性評估的基礎(chǔ)上,采用風險評估模型計算土壤和地下水中單一污染物經(jīng)單一途徑的致癌風險和危害商,計算單一污染物的總致癌風險和危害指數(shù),進行不確定性分析。本次風險評估過程中,將致癌性可接受風險水平設(shè)置為1.0×10-6,非致癌性危害熵設(shè)置為1,以評估相關(guān)污染物的健康風險是否超標。在二類用地情境下,土壤污染物濃度最大值風險表征結(jié)果顯示,砷致癌風險和危害商均不可接受,鎘致癌風險和危害商均不可接受。2.2.5鉛人體健康風險評價由于鉛對兒童認知能力和神經(jīng)系統(tǒng)的強烈毒性,通常認為不存在允許鉛暴露量最低限值的安全水平,因此美國EPA建議采用血鉛濃度來表征兒童暴露于環(huán)境中鉛產(chǎn)生的危害,一般認為兒童血鉛含量超過10μg/dL將對智力發(fā)育及神經(jīng)系統(tǒng)造成不可接受的損害。目前我國尚未制定血鉛評估方法,鉛對人體健康最顯著的危害是降低兒童的認知能力,敏感人群主要為發(fā)育中的胎兒以及嬰幼兒[11]。其主要通過土壤、食物、飲水和空氣進入人體。本次評估采用ALM模型評估非敏感用地情景下懷孕婦女暴露于鉛污染土壤導致的胎兒的血鉛濃度水平[12],并反算土壤中鉛的控制水平。ALM模型參數(shù)及取值見下表4?;谡{(diào)查數(shù)據(jù),評價結(jié)果表明,對二類用地中的最大值進行成人血鉛超標評估,土壤鉛引起成人中孕婦胎兒血鉛水平超過10μg/dL水平的概率為6.8%,超過臨界水平風險概率5%。因此需要對土壤鉛進行治理修復。

3結(jié)論

篇4

一、農(nóng)村主要污染物的調(diào)查

1.空氣環(huán)境污染

主要環(huán)境污染物:SO2、CO2、NOx、CO、粉塵、H2S、HCl、Cl2、甲醛等有機物,鉛、砷、鉻等重金屬。

主要來源:火力發(fā)電廠、煉鋼廠、小型鍋爐、水泥廠、石灰窯、生活燃煤不完全排放的氣體和煙塵,化工類工廠的企業(yè)廢氣。

2.水污染

主要污染源:工業(yè)廢水,日常生活廢水,農(nóng)田排水。

3.土壤環(huán)境污染

主要污染源:農(nóng)藥、化肥的大量使用,工業(yè)生活廢水灌溉,固體廢物污染。

二、具體危害分析

1.空氣污染

空氣污染物主要通過呼吸道進入人體內(nèi),不經(jīng)過肝臟的解毒作用,直接由血液運輸?shù)饺怼K?,大氣中的化學性污染物對人體健康的危害很大。這種危害可以分為慢性中毒、急性中毒、致癌作用和致畸作用四種。

慢性中毒――大氣中化學性污染物的濃度一般比較低,對人體主要產(chǎn)生慢性毒害作用。如鎘能引起骨質(zhì)疏松軟化,出現(xiàn)嚴重的腰背酸痛、關(guān)節(jié)痛及全身刺痛。鉛主要損害神經(jīng)系統(tǒng)、造血器官和腎臟,同時出現(xiàn)口腔金屬味齒銀鉛線、胃腸道疾病、神經(jīng)衰弱及肌肉酸痛、貧血等癥。

急性中毒――在工廠大量排放有害氣體,如二氧化硫、氯氣、氯化氫等,并且在無風、多霧時,大氣中的化學污染物不易散開,就會使人急性中毒。

致癌作用――大氣化學性污染物中含有部分具有致癌作用的物質(zhì)。

致畸作用――當長期生存在被化學污染的環(huán)境中時,某些化學元素(砷)經(jīng)呼吸、水、食物作用于妊娠母體,干擾胚胎的正常發(fā)育,導致新生兒或幼小哺乳動物先天性畸形。

2.水染污

水體的pH值等于7,當小于65或大于85時,都會使水生和陸生生物受到不良影響,嚴重時造成動植物死亡。一些化工、冶金等工業(yè)廢水還含有重金屬,如汞、鉛等,進入水體后不能被微生物降解,經(jīng)食物鏈的富集作用,最終進入人體,從而導致某些疾病的發(fā)生。

3.土壤污染

化肥、農(nóng)藥的施用成為提高土地產(chǎn)出水平的重要途徑。但農(nóng)田所施用的任何化肥都不可能全部被植物吸收利用,流失的化肥會隨土壤水向下滲透,造成土壤污染,而目前農(nóng)藥污染主要是含有機氯、磷、氮的農(nóng)藥。這些農(nóng)藥會在土壤中殘留,更會殘存在動植物體內(nèi)和表面,長期食用有致癌、致畸作用。

利用工業(yè)生活污水灌溉可節(jié)約農(nóng)業(yè)用水,充分利用污水中的營養(yǎng)元素,是一種經(jīng)濟的、節(jié)省能源的污水處理方法。但是,工業(yè)廢水中含有汞、鉛、砷、酚、三氯乙醛、苯并芘等有害污染物,有些污染物不能降解,而且污水大多顯酸性,長期灌溉能破壞土壤的酸堿性,使土壤環(huán)境惡化等。

固體廢棄物是指人類在生產(chǎn)和生活中丟棄的固體物質(zhì),如采礦業(yè)的廢石、工業(yè)的廢渣、廢棄的塑料制品以及生活垃圾。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和消費的增加,堆放固體廢棄物占用了大量土地,這些廢棄物不僅占用土地、損傷地表,而且會污染土壤、水體、大氣。固體廢棄物經(jīng)日曬雨淋,它們的滲出液中所含有毒物質(zhì)滲入土壤后,會改變土壤結(jié)構(gòu),妨礙植物生長或在植物體內(nèi)積累。如果不及時處理,長期堆放,越積越多,就會嚴重污染生態(tài)環(huán)境,對人體健康造成危害。而且垃圾堆放地往往也是蚊、繩孳生地和老鼠猖狂活動地區(qū),這與很多傳染病的發(fā)生有很大的關(guān)系。

三、對污染防治的幾點建議

1.加大宣傳力度,增強公民的環(huán)境意識,自覺維護農(nóng)村生態(tài)環(huán)境,盡量減少人為造成的環(huán)境污染。例如,在日常生活中我們應(yīng)基本做到:生活垃圾進行分類處理,做到合理回收利用;減少農(nóng)藥、化肥的使用;堅決不用六六六、DDT等高毒性、高殘留的有機氯農(nóng)藥;不使用未處理的污水灌溉;選用不含磷洗滌劑取代含磷洗滌劑;減少使用易產(chǎn)生白色污染的塑料制品等。

2.加強《環(huán)境保護法》、《水污染防治法》等法律法規(guī)的監(jiān)督機制,制訂環(huán)境質(zhì)量評價標準,督促企業(yè)引進并運用各種防治污染的技術(shù)。

常見工業(yè)污染氣體的處理方法:SO2、NOx、H2S、Cl2、HCl用NaOH或濃氨水吸收。CO用燃燒的方法除去。

鉛、砷、鉻及甲醛等有機物:利用污染處理設(shè)備回收利用或轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒物質(zhì)。

3.運用政策及經(jīng)濟方式調(diào)整能源結(jié)構(gòu),減少煤、石油產(chǎn)品的使用,鼓勵更多的利用可再生潔凈能源。如太陽能、地熱能、風能、電能、沼氣等。

4.固體廢棄物的再利用。固體廢棄物只是在某一過程或某一方面沒有使用價值,實際上往往可以作為另一生產(chǎn)過程的原料被利用。因此,有人稱固體廢棄物為“放在錯誤地點的原料”,如能及時進行回收利用,既保護了環(huán)境又能節(jié)約大量能源。

5.政府加強對污染嚴重的中小企業(yè)治理。如石膏粉廠、小化工廠、小灰窯、小造紙廠、小電鍍廠、小冶煉廠等,污染尤為嚴重且治理不當?shù)膽?yīng)進行關(guān)停。

6.合理規(guī)劃城鎮(zhèn)工業(yè)發(fā)展和人口密集區(qū)的布局。如污染型工廠與生活居民區(qū)盡量分開;工廠不宜過分集中,以減少一個地區(qū)內(nèi)污染物的排放量。另外,還應(yīng)把有原料供應(yīng)關(guān)系的化工廠放在一起,通過對廢氣的綜合利用,減少廢氣排放量。

篇5

土壤重金屬污染研究進展

重金屬有多種不同的定義。在環(huán)境化學領(lǐng)域中,重金屬是指比重大于4或5的金屬。重金屬污染物不但包括生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷,還包括毒性較弱的重金屬鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩等重金屬元素。土壤重金屬污染隱蔽性強、毒性大、難降解且能沿食物鏈富集,是人們優(yōu)先考慮去除的污染物。

1污染來源

土壤重金屬污染來源大體可以分為工業(yè)來源、農(nóng)業(yè)來源、交通來源。

1.1工業(yè)來源。煤和石油等化石燃料燃燒釋放大量含有重金屬的有害氣體和粉塵,工廠排放的煙氣、粉塵等氣體污染物經(jīng)大氣環(huán)流擴散,以干、濕的沉降方式進入到水體與土壤中,造成土壤重金屬污染。工業(yè)生產(chǎn)過程如采礦、選礦、礦物加工等排放的廢水、廢氣、廢渣是土壤中汞、鉛、鎘、砷等重金屬污染的主要來源。

1.2農(nóng)業(yè)來源。主要來源于農(nóng)田污水灌溉、污泥利用,化肥、有機肥、農(nóng)藥和殺蟲劑的濫用以及塑料薄膜的大量使用等。農(nóng)用物資施用和農(nóng)業(yè)污灌是農(nóng)田土壤中汞、鉻、砷、銅、鋅等重金屬污染的重要來源。

1.3城市交通來源。主要來源于汽車排放的尾氣及輪胎磨損產(chǎn)生的粉塵。汽油、油的燃燒和發(fā)動機及其他鍍金部件磨損可釋放出鉛、鎘、銅、鋅等重金屬粉塵。

2污染危害

重金屬一旦進入土壤,就很難被微生物降解或者從土壤中去除,因此重金屬對土壤的理化性質(zhì)、生物特性和微生物群落結(jié)構(gòu)都產(chǎn)生重大危害。受到重金屬污染的土壤,其物理結(jié)構(gòu)和化學性質(zhì)都會發(fā)生變化,危害極大。

2.1導致經(jīng)濟損失。土壤的重金屬污染會造成耕地面積持續(xù)減少、土壤質(zhì)量下降和生物毒害增多,導致農(nóng)作物大幅度減產(chǎn),從而影響到糧食供給、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和區(qū)域經(jīng)濟增長。

2.2危害人體健康。酸雨、土壤添加劑等外界環(huán)境條件的變化,提高了土壤中重金屬的活性和生物有效性,使得重金屬較易被植物吸收利用,重金屬污染物難以降解,直接或間接地危害到處于食物鏈頂端的人類的身體健康,引發(fā)骨痛病、兒童血鉛、高血壓、心腦血管,癌癥等疾病。

2.3導致其他污染。土壤受到污染后,含重金屬濃度較高的污染表土容易在水力和風力的作用下分別進入到水體和大氣中,導致水污染、大氣污染和其他衍生環(huán)境問題。

3治理途徑

重金屬污染土壤的治理途徑主要有兩種:一種是將重金屬污染物清除,削減土壤重金屬總量;另一種是固化土壤重金屬,降低其遷移性和生物可利用性,削減有效態(tài)重金屬含量。具體來講包括工程措施,化學措施,農(nóng)業(yè)措施和生態(tài)措施。

3.1工程措施。工程措施包括排土、客土和淋洗等方法。排土法剝離表層受污染的土壤,客土法是在被污染的土壤上覆蓋未被污染的土壤,淋洗法是通過清水灌溉稀釋或洗去重金屬離子。工程措施效果較為徹底,能使耕作層土壤中重金屬的濃度降至臨界濃度以下,或減少重金屬污染物與植物根系的接觸來控制危害。

3.2化學措施。第一,通過添加表面活性劑、有機螯合劑等一系列調(diào)控措施,改良土壤的理化性狀,提高土壤重金屬的生物有效性,使其易于被其他植物吸收,以達到修復土壤的目的。第二,通過添加固化材料,降低重金屬的遷移性和生物有效性。

3.3農(nóng)業(yè)措施。農(nóng)業(yè)措施是因地制宜的修正和完善耕作管理制度來減輕重金屬的危害,或者在受污染土壤上種植不進入食物鏈的植物。農(nóng)業(yè)措施適合治理中、輕度受污染土壤。

3.4生物措施。生物措施:一是通過生物作用改變重金屬在土壤中的化學形態(tài),使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環(huán)境中的移動性和生物可利用性;二是通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定作用。通過一些特殊的微生物與植物、動物去除或者轉(zhuǎn)化土壤中的重金屬,降低重金屬的毒性。

3.4.1微生物修復。微生物修復技術(shù)主要有兩種:原位修復技術(shù)和異位修復技術(shù)。受到重金屬污染的土壤,往往富集多種耐重金屬的真菌和細菌,微生物可通過多種作用方式降低土壤中重金屬的毒性。

3.4.2植物修復。植物修復是利用植物吸收、富集、降解或固定土壤中重金屬離子或其他污染物,以降低或消除污染程度,修復土壤。

3.4.3動物修復。動物修復是利用土壤中的某些鼠類等低等動物吸收土壤中的重金屬。例如在受重金屬污染的土壤中放養(yǎng)蛆蟲,待其富集重金屬后,采用電激、灌水等方法驅(qū)出蛆蟲集中處理。

4展望

土壤重金屬污染來源趨于多樣化、綜合性,對人類的危害也日趨嚴重。在未來很長時間內(nèi)重金屬污染仍將是我國所面臨的重大環(huán)境問題之一,迫切需要解決。但對于不同種類、不同性質(zhì)的重金屬污染事件,應(yīng)將物理、化學、生物等修復手段綜合應(yīng)用以便更好地治理土壤重金屬污染,同時研制復合材料,已解決土壤重金屬復合污染的問題。

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篇6

關(guān)鍵詞 土壤;重金屬污染狀況;評價;防治對策

中圖分類號X53 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2010)24-0050-02

0 引言

為了摸清淮安市土壤環(huán)境質(zhì)量狀況,為政府農(nóng)業(yè)規(guī)劃、合理布局、綜合開發(fā)和指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學依據(jù),淮安市環(huán)境監(jiān)測中心站于2008年開展了主要蔬菜基地和自然生態(tài)保護區(qū)等典型地塊中土壤重金屬含量監(jiān)測,確定土壤環(huán)境安全等級,為開展土壤污染防治工作提供技術(shù)支持。

本文重點分析蔬菜基地、大型交通干線兩側(cè)、重污染企業(yè)附近土壤中重金屬含量,結(jié)合土地利用類型,開展土壤環(huán)境風險評價,確定環(huán)境安全等級,提出土壤污染防治對策。

1 監(jiān)測點位及分析項目

對不同的典型污染場地進行土壤監(jiān)測,在全市范圍內(nèi)布設(shè)土壤測點62個,其中城郊蔬菜基地20個,交通干線兩側(cè)20個,重污染企業(yè)及周邊地區(qū)10個,油田及周邊地區(qū)12個。監(jiān)測項目為鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳、硒、釩和錳等11項重金屬。

2 土壤監(jiān)測成果及分析

蔬菜基地監(jiān)測點分布在楚州區(qū)、盱眙縣和金湖縣。汞、鉛和鋅一次監(jiān)測值均有超標現(xiàn)象,其超標率分別為25%、5%和5%,其監(jiān)測均值均達標。

大型交通干線兩側(cè)監(jiān)測點分布在盱眙縣和金湖縣。土壤中各金屬元素含量都比較低,一次監(jiān)測值無超標現(xiàn)象。

重污染企業(yè)及周邊地區(qū)監(jiān)測點主要在盱眙縣。鉻、銅和鎳一次監(jiān)測值有超標現(xiàn)象,其超標率分別為10%、20%和10%,其監(jiān)測均值均達標。

油田及周邊地區(qū)監(jiān)測點主要在盱眙縣。砷、汞、鉛和銅一次監(jiān)測值有超標現(xiàn)象,砷、汞和銅超標率均為8%,鉛超標率為25%,其監(jiān)測均值均達標。

監(jiān)測結(jié)果表明,淮安市各種類型的土壤中汞、鉛、銅、鉻、鎳和砷的一次監(jiān)測值有超標現(xiàn)象,其監(jiān)測均值均不超標。蔬菜基地中汞含量明顯高于其它典型地塊,重污染企業(yè)及周邊地區(qū)中鎳含量明顯高于其它典型地塊,其它項目基本持平。

3 評價

3.1 土壤污染累積性評價

根據(jù)土壤污染累積性評價,蔬菜基地汞、鉛和銅為輕度污染物積累,其它指標均為無污染積累;交通干線兩側(cè)各類污染物均為無污染積累。

油田周圍污染物評價鉛為中度污染物積累,汞、砷和銅為輕度污染物積累,其它項目均為無污染物積累。重污染企業(yè)周邊污染物評價鉻和鎳為中度污染物積累,銅為輕度污染物積累,其它指標均為無污染物積累。

3.2 土壤環(huán)境質(zhì)量適宜性評價

用內(nèi)梅羅指數(shù)法統(tǒng)計分析可見,在4種典型地塊中蔬菜基地的指數(shù)最高,蔬菜基地土壤受到污染相對較重,對照內(nèi)梅羅指數(shù)評價標準,4種典型地塊的內(nèi)梅羅指數(shù)PN值均小于0.7,土壤滿足現(xiàn)在土壤利用類型的要求。

3.3 土壤污染風險等級劃分

依據(jù)重點區(qū)域土壤污染風險評估分級標準進行評估,各單項污染物均為無風險等級。根據(jù)土壤等監(jiān)測結(jié)果和其它因素綜合考核,淮安市土壤狀況風險等級劃分詳見表1。

淮安市土壤污染效應(yīng)風險級別選項有2項警戒級,其它為安全級。符合區(qū)域土壤環(huán)境安全性劃分第二個等級,土壤環(huán)境屬低風險區(qū)。

4 小結(jié)

綜合主要類型場地土壤的監(jiān)測與評價,污染指數(shù)大于2小于5的項目有鉛、鉻和鎳,影響淮安市典型污染場地土壤質(zhì)量污染因子為鉛、鉻和鎳,主要出現(xiàn)在油田周圍和重污染企業(yè)周邊。通過生態(tài)風險評估,均為無風險等級,綜合評價為安全級,符合區(qū)域土壤環(huán)境安全性劃分第二個等級,土壤環(huán)境屬低風險區(qū)。

5 防治對策

5.1 結(jié)合城市和農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,因地制宜,合理利用土地

城市化和經(jīng)濟的快速發(fā)展已對我市土壤重金屬富集和污染造成了潛在威脅,并將直接影響人們的食品健康和安全。結(jié)合城市和農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,改變部分受重金屬污染或富集較重的郊區(qū)或廠礦區(qū)土(壤)地利用方向,避免污染物進人食物鏈。

5.2 積極開展清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟,推動工業(yè)可持續(xù)發(fā)展

用循環(huán)經(jīng)濟理念指導區(qū)域發(fā)展、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,抓好資源的節(jié)約和綜合利用,全面推廣清潔生產(chǎn),積極發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè),研究開發(fā)節(jié)能降耗、清潔生產(chǎn)、污染治理等環(huán)保產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝。

5.3 發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),促進健康安全食品的生產(chǎn)

加強對農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染監(jiān)測力度,嚴格控制工業(yè)“三廢”排放,禁止工業(yè)廢水及有毒固體廢棄物農(nóng)用;大力推廣無公害蔬菜生產(chǎn)技術(shù),合理使用化肥和農(nóng)藥;合理安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。

5.4 完善我國土壤環(huán)境質(zhì)量標準體系建設(shè)

我國地域遼闊,各地土壤性質(zhì)差異較大,現(xiàn)有標準缺乏適用性。我國1995年頒布的土壤環(huán)境質(zhì)量標準,僅有8種重金屬,且標準過寬。迫切需要對現(xiàn)有標準進行修訂,建議國家和地方依據(jù)不同的應(yīng)用目的制定不同標準,增加重金屬監(jiān)控種類及制定地方標準等。

5.5 制定土壤重金屬污染防治法和管理體系

目前,我國尚無一部行之有效的土壤重金屬污染防治法。因此,需盡快制定土壤重金屬污染防治法,加強對土壤重金屬污染防治的管理力度,嚴格控制污染物超標排放,有效防治土壤重金屬污染。

5.6 加強宣傳教育,增強公眾的環(huán)境意識

土壤污染具有隱蔽性、持久性和間接有害性,目前人們對土壤重金屬的危害認識不足,因此必須進行廣泛宣傳教育,提高全民對土壤重金屬污染危害的認識,使防治土壤重金屬污染成為一種自覺行為。

參考文獻

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篇7

[關(guān)鍵詞]重金屬;危害性;農(nóng)產(chǎn)品;檢測技術(shù)

中圖分類號:TS207.51 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)41-0323-02

引言

在化學方面上,人們根據(jù)金屬的密度把金屬分為了重金屬和輕金屬兩大類別。并且,人們常把密度大于4.5克每立方厘米的金屬稱為重金屬。如金、銀、銅、鉛、鋅等45種金屬元素。在環(huán)境方面上,重金屬是指汞、鉛、鎘等生物毒性顯著的金屬元素。重金屬的環(huán)境污染來源于大自然中的水、大氣、固廢等等。據(jù)了解,重金屬有著傳播范圍廣、時間長、隱藏性高、難以降解的特點。由于重金屬的這些特點,使得生物的難以降解,并且長期累積在了食物鏈的最頂層。逐漸的被人類使用,也成為了傷害人類的殺手。

一、重金屬的危害

1.1、重金屬所表現(xiàn)出來的生物毒性特征

物質(zhì)性質(zhì)和物質(zhì)含量,以及存在的物質(zhì)形態(tài)這三大方面是重金屬所表現(xiàn)出來生物毒性特征強與弱的表現(xiàn)。就像六價鉻的毒性十分強勁,而三價鉻又是人類自身不可或缺的一個重要元素一樣。并且,這些生物的毒性特征隱藏性極高,不容易被人們發(fā)現(xiàn)。而這些危害及其污染因素,所表現(xiàn)的生物毒性特征主要是變態(tài)發(fā)育、畸形、中毒等等不足之處。

1.2、重金屬對環(huán)境的危害持續(xù)性永久性

重金屬的污染威力極大,是人們不可避免的,但是卻是人們可以提前預防或者及時進行防護措施的。因為,在人類生活的環(huán)境中,重金屬一旦污染了人們所在的環(huán)境,不僅不能過降解,還會隨著時間的增長,變換著重金屬危害、污染的濃度,并且重金屬污染、危害隨著時間的持續(xù)性永久性,還會擴大重金屬的危害、污染的范圍,甚至,重金屬危害、污染的范圍也會隨著時間的增長越擴越大。

1.3、大部分的重金屬的污染、危害具有不可降解性

大部分的重金屬在環(huán)境和人體,以及生物的食物鏈中都具有著不可降解性。這樣的重金屬的不可降解性,即使是隨著時間的推移,也很難被生物降解掉。反而,這些重金屬隨著時間的積累,重金屬的污染物危害性會一直蓄積累積在環(huán)境中、甚至人體自身中和生物的食物鏈頂層中。久而久之,隨著時間的變化,在生物的食物鏈頂層當中,重金屬因為難以被生物所分解掉,所以會一級一級向下流向食物鏈。這個時候,食物鏈的營養(yǎng)價值越高,人體蓄積積累的重金屬就會越來越多。而在人類身體的器官內(nèi),不可避免的,也會積累著重金屬。而伴隨著的,自然就是重金屬給人體帶來的傷害,只會是越來越多,而不會減少,這就是重金屬的不可降解性。

1.4 重金屬給農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)作物所帶來的危害

重金屬在農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)作物的土壤遷移內(nèi)會給農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)作物帶來污染,危害的影響。而農(nóng)產(chǎn)品中,土壤和農(nóng)作物的關(guān)系其實就是,首先是有污水灌溉了農(nóng)田,然后再由重金屬進入土壤,最后再由農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)作物的根系從土壤中吸收重金屬。而在這一環(huán)節(jié)中,重金屬所帶來的危害和污染也直接損害、影響了農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)作物的自身條件,并且影響了農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)作物的發(fā)育,也危害、污染了農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)作物的生長環(huán)境。

二、重金屬的檢測技術(shù)概述

2.1、原子吸收法

根據(jù)專業(yè)人士的研究表明,被人們普遍認可的重金屬的檢測技術(shù)分析方法分別是原子吸收法、電感耦合等離子體法、紫外可分光光度法、原子熒光法、X熒光光譜、電感耦合等離子質(zhì)譜法等等。而且,針對重金屬的檢測技術(shù)而言,國外國家,比如日本和歐盟國家采用了電感耦合等離子質(zhì)譜法進行重金屬分析。但對我國國內(nèi)用戶而言,這種重金屬的檢測技術(shù)分析法儀器成本較高。當然也有的國家采用了X熒光光譜分析,這個重金屬的檢測技術(shù)法的優(yōu)點就是無損害檢測,這個重金屬的檢測分析法能夠直接的分析成品,但是所檢測出來的重復性和精度法都不如光譜法。據(jù)了解,現(xiàn)在國內(nèi)比較多的人們?nèi)耘f采用著的是重金屬檢查技術(shù)方法的兩種,其中一種是電感耦合等離子體法,而另一種則是原子吸收法。

例如,上文所提的原子吸收法。如今,由于計算機技術(shù)和化學技術(shù)的發(fā)展和多種新型元器件的出現(xiàn),使得重金屬的檢測技術(shù)中的原子吸收光譜儀的精密度和準確度以及自動化程度都大大的提升。而原子吸收法的優(yōu)點則是簡化了操作程序,節(jié)約了分析時間,從而方便了人們的檢測技術(shù)。

2.2、電感耦合等離子體質(zhì)譜法

質(zhì)譜法給人們留下了極大深刻的印象,其溶液的檢出限大部份為ppt級,然而實際上的檢出限不可能優(yōu)于實驗室的清潔條件。必須指出,而質(zhì)譜法的ppt級檢出限是針對溶液中溶解物質(zhì)很少的單純?nèi)芤憾缘?,如果涉及固體中濃度的檢出限,由于質(zhì)譜法的耐鹽量較差的質(zhì)譜法的檢出限的優(yōu)點會變差多達50倍,一些普通的重金屬輕元素在質(zhì)譜法中有嚴重的干擾,也將惡化其檢出限。然而,還有有專業(yè)人士又將治理重金屬污染的方法歸結(jié)成兩種檢測方法。這兩種檢測技術(shù)都是化學方法,在此,將列舉兩種方法進行論述。

以上的重金屬的兩種檢測技術(shù)的化學方法均能夠?qū)r(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)作物產(chǎn)生影響,保護農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)作物的生長環(huán)境,減少重金屬給農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)作物帶來的危害,減少甚至清除由重金屬所帶來的生物毒性。如果人們能夠利用以上兩種重金屬檢測技術(shù)的化學方法,達到了凈化土壤這一農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)作物的生長載體所產(chǎn)生的危害性和污染性。在現(xiàn)如今,人們對于土壤污染的防治與修復,使得了生物修復檢測的技術(shù)得到大家廣泛的推崇和使用。據(jù)了解,日本有家公司研制出了利用生物技術(shù)迅速凈化土壤復合污染的技木,即在污染的土壤中混入肥料和微量的無害酸,即可改善污染,從而使受到污染而失去活性的土壤恢復固有的呼吸作用。然后通過迅速消耗土壤中的氧而形??利用生物方法凈化土壤這一農(nóng)作物的生長載體中的復合污染,在現(xiàn)如今對于土壤污染防治與修復,生物修復技術(shù)得到廣泛的推崇。日本往原公司研制出利用生物技術(shù)迅速凈化土壤復合污染的技木,即在污染的土壤中混入肥料和微量的無害酸,從而使受到污染而失去活性的土壤恢復固有的呼吸作用。然后通過迅速消耗土壤中的氧而形成強烈的還原效應(yīng),達到治理污染修復農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)作物生長環(huán)境的目的。也由此產(chǎn)生了強烈的還原效應(yīng),達到了人們治理污染修復農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)作物的生長環(huán)境的目的。

三、農(nóng)產(chǎn)品中鉛和鎘的快速檢測技術(shù)

農(nóng)產(chǎn)品中的鉛和鎘的測定方法較多,上文中提到的方法均適用于這兩種元素的檢測,下面本文提出一種的檢測方法,即溶出伏安法,并通過實驗對該方法在農(nóng)產(chǎn)品中鉛和鎘的連續(xù)檢測進行論述。

3.1、實驗材料與儀器

3.1.1材料。本次實驗中使用的主要材料為大米、小麥、玉米和大豆,分別編號為1,2,3,4號樣品。

3.1.2試劑。本次實驗中使用的主要試劑有以下幾種:過氧化氫、氫氧化鉀、氯化鈣、硝酸鎂、濃硝酸、氧化鎂、硫酸銅等,上述試劑均為分析純,緩沖溶液采用的是國外進口試劑,鉛和鎘的標準儲備液全部由中國標物中心提供。

3.1.3儀器。本次實驗中使用的主要儀器有以下幾類:分析天平、電熱鼓風干燥箱、電子萬用爐、箱式電阻爐、電爐溫度控制器、超聲波清洗器、可調(diào)移液器、重金屬測定儀等。

3.2、實驗設(shè)計

3.2.1繪制標準曲線。先向50ml的空白溶液當中加入不同濃度的標準溶液,通過儀器檢測到的電流值可獲得不同重金屬標準溶液與電流大小的關(guān)系,再以回歸分析法確定出被檢測試樣中重金屬的含量。

3.2.2精密度設(shè)計。分別取鉛和鎘標準溶液放于坩堝當中,將濃度調(diào)整為50ng/ml和30ng/ml,然后對溶液當中重金屬的濃度進行測定,為保證測定結(jié)果的精確度,可平行測定10次。

3.3、實驗方法

3.3.1試樣制備與前處理。將四種實驗材料全部粉碎之后,過80目篩子,以此來獲得所需的實驗樣品。然后稱取5g樣品放于100ml坩堝當中,分別加入7ml的過氧化氫和2ml的濃硝酸,浸泡10min左右,主要目的是讓樣品與溶液充分接觸、氧化;把浸泡好的試樣放于電爐上并以小火緩慢加熱,至無黃煙冒出后,加大火力使其碳化;將5g硝酸鎂溶于1-2ml蒸餾水當中,并將其加入到已經(jīng)碳化的試樣中,加蓋以小火蒸發(fā)水分,至硝酸鎂呈熔融狀態(tài)時,可加大火力,待樣品灰化基本完全后,將坩堝放入馬弗爐,以550攝氏度的溫度碳化1h,直至灰化完全。

3.3.2確定測定條件。本次實驗采用富集時間為60s進行重金屬含量測定。

3.3.3樣品檢測。分別對原料當中的鉛和鎘的含量進行測定,具體步驟如下:將預先處理好的樣品用50ml水溶解于特定的檢測燒杯當中,然后加入適量的緩沖試劑;將燒杯置于超聲波清洗器當中進行振蕩,約10min左右,過濾;再以氫氧化鉀溶液和鹽酸對液進行調(diào)整,使其pH值約等于2;最后選擇合適的富集時間按照檢測鍵對樣品進行檢測。

3.4、實驗結(jié)果分析

樣品中鉛和鎘檢測標準曲線的繪制。鉛和鎘的檢測標準線性實驗結(jié)果如表1和表2所示。

由表1和表2中的數(shù)據(jù)結(jié)果可以清楚的看出,儀器經(jīng)過校準之后,對不同測定值的檢測結(jié)果穩(wěn)定性良好。

結(jié)束語

一直以來,重金屬作為工廠生產(chǎn)、企業(yè)生產(chǎn)的重要原料。隨著我國經(jīng)濟迅速發(fā)展和生活水平的逐漸提高,重金屬內(nèi)部所含有的用量和種類也越來越多了。而這樣的改變,給人們帶來了不可避免的影響和污染。其實單從重金屬而言,重金屬是沒有過錯的。重金屬的污染和危害主要來源于人們盲目的追求經(jīng)濟的發(fā)展,這才讓重金屬逐漸走上了人類生活中無形殺手的道路。而如今,重金屬的污染日益劇增,人類都應(yīng)該成為環(huán)境污染和危害中最主要的反思者,特別是工廠、企業(yè)這樣的管理人員,更應(yīng)該反思自己的排污作為是否合理,甚至思考自己是否應(yīng)該改善過去自己的作風。而人類也只有明確重金屬的所具有的污染、危害的根源,才能夠從根本上的改變?nèi)祟惷刻焖幍牡纳L環(huán)境,改變重金屬帶來的嚴重危害性、污染性,改變農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)作物的成長環(huán)境,改變重金屬所帶來的生物毒性特征。

參考文獻

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篇8

    重金屬污染對我們來說已經(jīng)不是一個陌生的話題。那么究竟什么是重金屬污染?它對我們的健康到底有多大的危害呢?它有是怎樣跑到我們的體內(nèi)去的呢?下面將一一介紹。

    重金屬指比重大于4或5的金屬,約有45種,如銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、釩、鈮、鉭、鈦、錳、鎘、汞、鎢、鉬、金、銀等。盡管錳、銅、鋅等重金屬是生命活動所需要的微量元素,但是大部分重金屬如汞、鉛、鎘等并非生命活動所必須,而且所有重金屬超過一定濃度都對人體有毒。體內(nèi)重金屬的正常含量及超標的癥狀如下:

    鉛:人體內(nèi)正常的鉛含量應(yīng)該在0.1毫克/升,如果含量超標,容易引起貧血,損害神經(jīng)系統(tǒng)。而幼兒大腦受鉛的損害要比成人敏感得多。

    砷:俗稱“砒霜”,如果24小時內(nèi)尿液中的砷含量大于100微克/升就使中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生紊亂,并有致癌的可能,而且如果孕婦體內(nèi)砷超標還會誘發(fā)畸胎。

    鎘:正常人血液中的鎘濃度小于5微克/升,尿中小于1微克/升。如果長期攝入微量鎘容易引起骨痛病。

    汞:正常人血液中的汞小于5-10微克/升,尿液中的汞濃度小于20微克/升。如果急性汞中毒,會誘發(fā)肝炎和血尿。

    重金屬進入人體的途徑主要有三種,分別是吃的食物、水和大氣。

    據(jù)中科院陳同斌博士透露,北京有部分古老的城市公園里表層土壤的重金屬含量較高。這是因為,那些古老公園里亭臺樓閣相對多,雕梁畫棟更是比比皆是,由于早些年的油漆為了增強防腐性,其中的鉛、砷等重金屬含量超標。這些油漆內(nèi)的重金屬跑到了土壤里,就造成了公園土壤重金屬超標。由于北京起風比較平常,這些細小的塵土攜帶著人們根本察覺不到的重金屬,通過人的呼吸作用就會進入人體。除北京外,國內(nèi)其他比較古老的城市公園也有這中情況出現(xiàn)。

    水的污染通常都是由當?shù)毓S廢水排放造成的,這種現(xiàn)象在京城各大區(qū)縣幾乎都有。通州就是其中一個比較明顯的地方,雖然這些年通州在現(xiàn)代化建設(shè)方面做得比較好,但是那里是污水灌溉時間比較長的地區(qū),過去的污水中重金屬含量往往較高,澆灌土壤后容易產(chǎn)生污染。這些含有超標重金屬的廢水一旦排到干凈下游,就會污染大片水源。由于這種受重金屬污染的水在顏色、氣味等方面與正常水沒有差別,農(nóng)民根本看不出來,一旦用這些水來灌溉,必然會讓土壤及農(nóng)作物成為重金屬污染對象。蔬菜是最易“吸收”重金屬元素的農(nóng)作物,因此土壤被環(huán)境重金屬污染后生長的蔬菜與其它作物相比,蔬菜對多種重金屬富集量要大得多,經(jīng)證明,在被污染的土壤里生產(chǎn)出的蔬菜的有毒物質(zhì)含量可達土壤中有害物質(zhì)含量的3-6倍。(按:人畜食用了被重金屬污染的蔬菜后,在體內(nèi)濃縮積累會帶來嚴重的后果,如被列為世界公害典型之一的日本富山縣的骨痛病,就是由重金屬鎘污染引起的;我國廣西一些被鎘污染的地區(qū),人體的鎘含量高出正常人的7倍,經(jīng)X光檢驗,人體骨骼也已顯著病變。)人吃了在重金屬污染的土壤上種出來的農(nóng)作物,很容易受到重金屬的毒害。

    蔬菜水果是我們?nèi)粘I钪凶钪匾牟糠?。既然重金屬污染危害這么大,那么那些受到重金屬污染的蔬菜水果我們能不能通過多浸泡、多清洗或多煮來去除重金屬呢?陳同斌博士表示,這些效果都不大,因為重金屬污染是從植物根系中上來的,它存在于植物的體內(nèi),不像農(nóng)藥那樣大部分都噴灑在農(nóng)作物外表,多洗就可以清除干凈。

    有一種比較可行的辦法就是注意選購一些蔬菜品種,比如生菜、萵苣容易富集鎘,可以盡量少食。另外,葉類菜是所有蔬菜中最容易受重金屬污染的,最好也要少食用。但這只是治標不治本,最根本的解決方法還是要防治土壤的重金屬污染。土壤重金屬污染與有機物的污染不同,它不能被分解消失,即使人為的控制土壤環(huán)境條件使重金屬的有害作用暫時減弱,它也能在適當?shù)臅r候恢復。因此如果蔬菜的生長環(huán)境一旦遭到重金屬污染,要想恢復和治理就非常的困難。目前土壤重金屬污染的控制方法 主要有以下幾種方法:

    1)利用不同植物種類對污染物吸收差異的特性,合理安排蔬菜輪作茬口,使具有一定程度污染土壤生產(chǎn)的蔬菜達到或接近食品衛(wèi)生標準,以降低重金屬進入食物鏈的量,如有的蔬菜不易“吸收”鎘,那么如果菜田土壤的鎘含量多點種植該蔬菜就不會造成多大的危害。該方法不需投資,方法簡便,效果也比較好,但必須在有關(guān)的專家指導下進行。

    2)控制土壤環(huán)境條件,降低重金屬污染物對植物的有效性。如可以施用石灰、胡敏酸、鈣鎂磷肥等土壤改良劑對土壤進行處理,使易被蔬菜吸收的重金屬元素在這些改良劑的作用下通過化學反應(yīng)轉(zhuǎn)換為蔬菜不吸收的有機結(jié)合態(tài)。這種方法有一缺點,由于土壤中的重金屬元素的這種化學反應(yīng)是可逆的,有一定條件下又會從有機結(jié)合態(tài)回轉(zhuǎn)成易被蔬菜吸收的形態(tài)。比如說隨著酸性污水的浸染,土壤中已經(jīng)被固定的重金屬元素又會被活化為可被蔬菜吸收的交換態(tài)。

    3)對重金屬污染土壤最徹底的改良方法是鏟除其表土,這就是農(nóng)業(yè)工程客土法,所謂客土,就是用外來的土壤換掉已被污染了的菜田土。這種方法在日本土壤污染地區(qū)應(yīng)用很廣,可以徹底清除已污染的土壤,根本斷絕植物生長的污染基質(zhì),在無外來污染浸入的前提下,可保證蔬菜的正常生長和殘留達標,但這種方法工程量大,耗資也巨。

    4)嚴格控制灌溉水中重金屬元素的濃度,杜絕用未經(jīng)處理的工業(yè)廢水和城市污水直接灌溉菜田。一旦菜田受重金屬灌溉水的污染,所有改良成果都會毀于一旦。

    總之,重金屬污染雖然是個嚴峻的問題,但是只要我們明白并高度重視它人體健康的危害,相信用我們?nèi)祟惖闹腔酆蜎Q心一定能夠戰(zhàn)勝它。

    參考文獻:

    (1)陳同斌,石培華,李銳 《拯救走向荒蕪的土地》商務(wù)印書館  2001-9

    (2)魏振樞 《環(huán)境水化學》  化學工業(yè)出版社

    (3)張輝 《土壤環(huán)境學》  化學工業(yè)出版社  2006-1-1

    (3)葉振國

篇9

【關(guān)鍵詞】 高速公路;重金屬污染;防治措施

隨著我國經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展,交通在國民生活中日趨顯示出它的重要性,高速公路的建設(shè)也勢在必行。大規(guī)模地修建高速公路,有效地促進了國家經(jīng)濟快速發(fā)展,方便了人民生活;然而,與此同時,在高速公路建設(shè)及營運過程中也給我們帶來了嚴重的生態(tài)破壞與環(huán)境污染問題。土壤是大氣、水體及固體廢棄物中污染物在環(huán)境中遷移、滯留和沉積的目標,是長期環(huán)境污染的承受者。隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展和人口的不斷增加,土壤作為人類賴以生息的資源,越來越暴露出不堪重負的跡象。因此,研究高速公路建設(shè)所帶來的土壤污染問題及其防治對策就顯得尤為重要,對于保護環(huán)境、促進我國高速公路的建設(shè)與發(fā)展具有重要的指導意義,同時也可為我國高速公路建設(shè)環(huán)境治理和管理提供科學依據(jù)。

1. 高速公路建設(shè)對環(huán)境的影響

高速公路作為人類生存和發(fā)展所必需的開發(fā)建設(shè)活動,會對周圍的環(huán)境產(chǎn)生直接或間接的影響,這些影響一般可分為兩大類:一類是對自然環(huán)境的破壞,如水土流失、植被破壞等,嚴重時引起生態(tài)平衡失調(diào)、氣候異常;另一類是環(huán)境污染,如噪聲、廢水、廢氣和塵埃等??偟恼f來,主要有以下幾個方面的影響。

1.1對社會、經(jīng)濟的影響。高速公路建成后,會對沿線的社會結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟發(fā)展、文化環(huán)境等產(chǎn)生影響:首先,公路建成后會增大沿線地區(qū)的交通量,增加該地區(qū)的交通事故,在一定程度上干擾附近居民的出行,割裂了村莊間的原有聯(lián)系;其次,公路建成后,使沿線各地區(qū)的土地功能發(fā)生變化,將單一的農(nóng)業(yè)用地、開發(fā)用地或商業(yè)用地轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘈袠I(yè)提供服務(wù)的特殊用地,同時也促進了沿線土地資源的開發(fā)。公路建設(shè)會造成一定數(shù)量居民的拆遷,使沿線居民人口結(jié)構(gòu)及需求發(fā)生變化,改變了原有居民的聯(lián)系及交往方式;對沿線兩側(cè)居民交往產(chǎn)生阻隔,影響區(qū)域經(jīng)濟布局和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu);高速公路的修建,會破壞一些原有的歷史文化遺址、名勝風景及保護區(qū),產(chǎn)生視覺污染。高速公路建設(shè)在對沿線區(qū)域環(huán)境產(chǎn)生上述影響的同時,也提供了良好的交通條件,加速農(nóng)產(chǎn)品、礦產(chǎn)、林業(yè)產(chǎn)品的輸送,信息交流及勞動人口流動,提高了區(qū)域的工業(yè)產(chǎn)值,推動城鄉(xiāng)的商品交換、文化交流及農(nóng)業(yè)的綜合開發(fā),使城鄉(xiāng)逐漸一體化[1]。

1.2對環(huán)境的污染

1.2.1廢氣污染。

(1)以汽油、柴油為燃料的汽車在發(fā)動和行駛過程中會排放大量廢氣和固體微粒,廢氣中含有水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物、硫化物、甲烷、乙烯、醛和鉛顆粒等污染物[2],這些污染物排放到大氣中,滲透到水、土壤中,并逐漸積累,會對沿線的人類和動植物產(chǎn)生不良影響,使其生活環(huán)境進一步惡化,甚至會造成全球氣候異常,這種污染的程度隨著公路運營時間的增長及交通量的增加而不斷加重。

(2)隨著運輸市場的放開,汽車產(chǎn)量和擁有量的增加,汽車排放物對大氣的污染已成為主要公害,汽車排放物危害人體健康、污染環(huán)境、破壞生態(tài)平衡,已引起世界各國的普遍重視。

1.2.2噪聲污染。

(1)高速公路的噪聲源主要包括兩個方面:一是在施工過程中,由于挖掘機、推土機、平地機、攪拌機以及各種運輸車輛的使用而產(chǎn)生的噪聲污染,這些噪聲較強,對當?shù)鼐用窈褪┕と藛T影響嚴重,造成區(qū)域聲學環(huán)境質(zhì)量短期內(nèi)惡化;二是在運營過程中,汽車車體振動、發(fā)動機運轉(zhuǎn)、輪胎與路面摩擦、鳴喇叭以及公路沿線提供各種服務(wù)的設(shè)施、設(shè)備均會產(chǎn)生噪聲,在公路沿線形成一條噪聲帶,這些噪聲會對附近的人群產(chǎn)生心理和生理上的影響,降低人們的工作效率,尤其對公路兩側(cè)人口密度較大的敏感區(qū)域(學校、住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)、醫(yī)院等)干擾較為突出,而野外區(qū)域的干擾則相對較小[3]。

(2)隨著高速公路建設(shè)速度的加快,交通噪聲污染問題日趨嚴重,人們對于道路兩側(cè)環(huán)境的改善也越來越迫切。

1.3對生態(tài)環(huán)境的影響。高速公路建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響可分為兩個階段:一是施工期間對自然環(huán)境造成的非污染性破壞,因施工機械的使用及大量的開挖取土破壞了土體原有的自然結(jié)構(gòu)和水的循環(huán)路徑,相應(yīng)地改變了生物的生存環(huán)境,影響其生長、活動的規(guī)律,阻礙生態(tài)系統(tǒng)漫延[4];二是公路建成運營后,路體分割了生物的生存空間,使公路附近的動物容易被汽車撞傷、壓死;而且,由于汽車廢氣、噪聲、有害物質(zhì)的產(chǎn)生,會使生物棲息的生態(tài)環(huán)境(空氣、水、土壤)逐漸惡化,引起生物發(fā)育不良、繁殖機能減退、疾病增多、抗病能力下降,從而造成種群數(shù)量減少(特別是珍稀物種),有時可能會影響整個生物群落。

1.4對工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的影響。

1.4.1對工程地質(zhì)條件的影響。高速公路施工時,由于填方和挖方對地表擾動較大,并改變了原有的地形、地貌,尤其是隧道的進出口及仰面坡的開挖,對局部山體穩(wěn)定不利,可能會引發(fā)塌方滑坡、軟土層滑移等不良地質(zhì)病害;又因土表、土質(zhì)松軟,增加了水土沖刷量,造成河流、溝渠淤積,積水淹漫農(nóng)田。此外,臨時施工用地在機械碾壓、人員踩踏下土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,一定時期內(nèi)土壤的肥沃程度難以恢復。

1.4.2對水環(huán)境的影響。高速公路對水環(huán)境的影響主要包括施工、生活服務(wù)區(qū)污水和洗車等對公路沿線自然水系的影響。高速公路定距離設(shè)置加油站、收費站及洗車等配套設(shè)施,生活服務(wù)區(qū)污水和洗車廢水都會對高速公路沿線自然水系產(chǎn)生影響[5]。由于公路建設(shè)阻隔原有水系的循環(huán),影響地表水和地下水的流通路徑,汽車尾氣的排放和生活服務(wù)區(qū)的廢物進入河道也會對水源造成污染;化學危險品運輸中的泄露或交通事故的發(fā)生,則可對環(huán)境水質(zhì)造成災(zāi)難性的破壞。另外,由于橋梁的修建減小了河床的過水斷面,造成橋前局部堵水,水流速度減慢,泥砂下沉淤積、阻塞河道,從而容易引發(fā)洪澇災(zāi)害。

2. 高速公路兩側(cè)的土壤重金屬污染

土壤是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,是人類賴以生存的基礎(chǔ)。由于重金屬在土壤中易蓄積,殘留時間長,因而已成為土壤的主要污染。

2.1土壤重金屬污染的特點及來源。

2.1.1土壤重金屬污染的特點。

2.1.1.1持久性:重金屬污染物進入土壤后,通過土壤對懸浮污染物的物理機械吸收、阻留、膠體的物理化學吸附、化學沉淀、生物吸收等過程,不斷在土壤中積累。當達到一定數(shù)量時,便引起土壤成分、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能的變化,造成土壤污染。土壤污染以后很難消除,其凈化過程需要相當長的時間,而且重金屬污染是不可逆的持久積累過程。

2.1.1.2間接傷害性:首先,重金屬污染物通過食物鏈危害動物和人體健康;其次,土壤污染物還能危害自然環(huán)境,污染地下水、地表水和大氣,成為水和大氣的污染源。

2.1.1.3高速公路重金屬污染以公路為中心在其兩側(cè)呈帶狀順公路延伸,污染程度自公路向其兩側(cè)逐漸減弱[6],且主要分布在公路兩側(cè)50m范圍內(nèi)。

2.1.2高速公路土壤重金屬污染的來源及影響因素。

2.1.2.1土壤重金屬污染的來源:目前公認的高速公路土壤重金屬污染的主要來源是交通工具使用的油料燃燒所排放的尾氣以及油料的揮發(fā)、泄漏等。事實上,油料中除了含有鉛和錫外,尚含多種微量重金屬元素,公路旁重金屬污染以Pb、Cd污染為主。這些重金屬污染物不但不易被自然凈化,而且可通過食物鏈得以富集而對人體、家畜、農(nóng)業(yè)生態(tài)及自然生態(tài)產(chǎn)生嚴重的潛在影響和危害。

2.1.2.2影響因素:影響土壤重金屬污染的因素很多,也比較復雜。土壤受重金屬污染的程度主要取決于交通量、土壤類型、植被、降雨、風力、風向以及公路兩側(cè)是否有影響重金屬顆粒運動的障礙物,如樹木、建筑物等。

2.2土壤重金屬污染的危害。重金屬污染物進入土壤后不能為土壤微生物所降解,易被作物吸收、在土壤中積累,甚至在土壤中可能轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物,影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,也可以導致大氣和水環(huán)境質(zhì)量的進一步惡化。重金屬污染物的長期積累、富集會使生物地球化學平衡遭到破壞,隨食物鏈富集,也會對人體健康產(chǎn)生潛在危害。據(jù)報道,我國每年因土壤重金屬污染而減產(chǎn)糧食1000多萬t,另外被重金屬污染的糧食每年也多達1200萬t,合計經(jīng)濟損失至少200億元人民幣。

3. 重金屬污染的預防及治理措施

由于重金屬在土壤中不被微生物降解,且遷移性小,重金屬污染具有長期性、潛伏性、累計性和不可逆轉(zhuǎn)性[7]。一旦土壤中重金屬含量超過環(huán)境容量,要清除污染則相當困難,故對重金屬引起的土壤污染需要采取預防和治理相結(jié)合的措施。

3.1高速公路土壤重金屬污染的預防措施。

3.1.1通過國家立法,健全有關(guān)環(huán)境保護的法律、標準和制度,制定相關(guān)的高速公路汽車尾氣排放標準,加強汽車尾氣排放管理,控制汽車尾氣排放必須有法可依,有標準可據(jù)。

3.1.2管理部門要加強監(jiān)管力度,減少交通事故的發(fā)生。加強對有害物資的運輸管理,制定此類突發(fā)事件預案,防止有害物質(zhì)泄漏事故的發(fā)生。加強防范措施,控制事態(tài)的發(fā)展,將損害減少到最小。

3.1.3完善汽車的自身結(jié)構(gòu),改進發(fā)動機,采用電子控制燃油噴射;研制和推廣廢氣減毒裝置,完善汽車保養(yǎng)和修理制度,推廣節(jié)油裝置。

3.1.4優(yōu)先使用無鉛汽油,推廣應(yīng)用氣體燃料,使用符合規(guī)定的劑或燃油添加劑。

3.1.5公路設(shè)計部門在設(shè)計時應(yīng)充分考慮汽車尾氣排放對環(huán)境的影響,在普通路段加強綠化設(shè)計,隧道路段增加部分通風設(shè)備。

3.2重金屬污染土壤的治理方法。污染土壤的治理是根據(jù)污染物和土壤的物理、化學性質(zhì)及存在狀態(tài),進行有效分離或其它處理,使土壤特性得以恢復和利用,減輕或消除污染物對生態(tài)環(huán)境的不良影響。

3.2.1重金屬以其在土壤中難降解、毒性強、具有積累效應(yīng)等特征受到科學家們的廣泛關(guān)注,已成為多學科研究的活躍領(lǐng)域。重金屬污染的治理途徑主要有兩種:一是改變重金屬形態(tài),使其由活化態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定態(tài);二是從土壤中去除重金屬,使其存留濃度接近或達到背景值?,F(xiàn)有的重金屬污染土壤修復技術(shù)主要包括換土法、化學修復、生物修復、電修復和熱修復等。常用的物理及物理化學方法有熱解法、電化學法和提取法等[8]。

3.2.2化學治理就是向污染土壤中投入改良劑、抑制劑,增加土壤有機質(zhì)、陽離子代換量和粘粒的含量,改變土壤的物理化學性質(zhì),使土壤重金屬發(fā)生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制等作用,以降低重金屬的生物有效性。化學治理措施的優(yōu)點是治理效果和費用適中,缺點是容易再度活化。

3.2.3生物措施是利用某些特定的動、植物和微生物,較快的吸收或降解土壤中的重金屬污染物,從而達到凈化土壤的目的。生物修復的途徑主要有兩條:(1)植物修復技術(shù):利用金屬超累積植物,通過植物自身具有的特定的吸收、揮發(fā)、根濾、穩(wěn)定等作用,對重金屬加以吸收、富集或與重金屬結(jié)合成不具有生物活性的化合物,來清除或降低土壤中的重金屬元素,從而達到凈化土壤的目的。但其重金屬生物載體可能產(chǎn)生二次污染,至今也未能找到有效的解決途徑。(2)利用微生物沉積、氧化和還原等作用,降低或消除重金屬對土壤的污染,該研究是目前環(huán)境科學研究中比較活躍的領(lǐng)域之一。

3.2.4在西方發(fā)達國家,為了降低污染土壤修復的成本并提高修復的效率,對原位微生物修復更為重視。目前,主要的技術(shù)包括:(1)生物啜食法,它主要采用本地微生物或?qū)嶒炇遗囵B(yǎng)的具有特異功能的菌株降解污染物,采用把污染的地下水抽出加人營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣(通常是過氧化氫或過氧化氫化合物)后再回灌到污染土壤中,或經(jīng)垂直井的慢速滲漏,加人營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣到污染土壤中,以優(yōu)化降解生態(tài)條件,特別是加入表面活性物質(zhì)等一些化學物質(zhì),以降低污染物的毒性來達到提高污染物的生物降解能力;(2)生物通氣法,它結(jié)合了蒸汽浸取技術(shù)的優(yōu)點,采用真空梯度井等方法把空氣注人污染土壤中,以達到氧氣的再補給,可溶性營養(yǎng)物質(zhì)和水則經(jīng)垂直井或表面滲入的方法予以補充。這兩種方法結(jié)合了微生物修復和化學修復的內(nèi)涵和優(yōu)點,符合生態(tài)化學修復的原理和發(fā)展方向。更確切地說,這兩種方法更趨于向生態(tài)化學修復領(lǐng)域邁進。

4. 結(jié)論與建議

長期以來,人類對土地資源的不合理開發(fā)、利用已造成比較嚴重的土壤污染,直接或間接地危及人類健康,因此,探討合理的、有效的土壤重金屬污染預防和治理措施顯得尤為迫切。對于高速公路兩側(cè)土壤的重金屬污染問題,要采取防與治相結(jié)合的處理措施:首先,應(yīng)加強高速公路汽車尾氣排放管理,嚴格控制尾氣排放標準;其次,對于已經(jīng)受到重金屬污染的土壤,則應(yīng)采取相應(yīng)的治理措施進行治理。

開展高速公路旁土壤中重金屬污染、富集程度的監(jiān)測和評價,研究土壤重金屬污染的預防和治理措施,對于保護生態(tài)環(huán)境、促進我國高速公路的建設(shè)和發(fā)展都具有重要的指導意義。

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篇10

[關(guān)鍵詞]濕法消解原子吸收光譜法 土壤樣品 銅鋅鉛鎘

[中圖分類號] P632+.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-11-246-2

0引言

被重金屬污染過的土壤,不僅不利于農(nóng)作物的生長,人類吃了在這種土壤上長大的農(nóng)作物后還會對身體健康造成嚴重影響。這些被污染的土壤又影響其周邊水源,水源也被污染了。水源被污染后,蒸發(fā)的水蒸氣進入空氣中又造成大氣污染。對重金屬污染的預防與治理已經(jīng)充分引起了國家的重視,在我黨出臺的第一個十二五規(guī)劃中,就有防治重金屬污染這一條,這一政策的推出,對保護農(nóng)作物的質(zhì)量和保護環(huán)境無疑是有很大益處的。實踐中我們比較常用的土壤重金屬分析方法包括原子熒光法、紫外可見分光光度法、原子吸收法、電感耦合等離子體法等等,由于地級市在農(nóng)業(yè)環(huán)境投入上資金相對緊張,所以大部分地方會使用比較節(jié)省資金的前三種方法來對土壤重金屬進行分析。在對土壤中重金屬進行分離之前,還需對土壤樣品進行預處理,實踐中常用的預處理措施包括電熱板加熱消解法、微波消解法等等,這些消解方法各有利弊。在國家法中,對銅鋅鉛鎘四種金屬的預處理方法有很多種,但是大多都是費時費力的。筆者經(jīng)過多年實驗研究,探討出濕法消解原子吸收光譜法運用到土壤中四種重金屬測定上,以期能夠?qū)⑵淦毡橥茝V到國家的各個地方,為土壤重金屬污染的防治工作提供一些技術(shù)支持。

1實驗材料及實驗方法

1.1使用的試劑及儀器

實驗使用的試劑有很多種,包括硝酸、氫氟酸、鹽酸、磷酸氫二銨、高氯酸,硝酸鑭。這些元素都按照國家標準配備,且實驗之前都使用消毒液消毒。實驗中用水必須是超純水。

實驗使用的儀器有氬氣、乙炔,其純度≥99.99%原子吸收分光光度計,電熱板、分析天平。此外,還需準備四種金屬的所有證標準,以及標記好編號的四個樣品土壤。

1.2設(shè)備工作的條件

原子吸收分光光度計火焰測量的條件有七個。對于銅金屬來說,其條件分別是,波長324.7nm,燈電流2.00mA,狹縫0.4nm,負高壓180V,燃燒器高度為6cm,乙炔流量為0.05mP,空氣流量為0.30MP,對于鋅金屬來說,其條件分別是,波長213.7nm,燈電流2.00mA,狹縫0.4nm,負高壓391V,燃燒器高度為6cm,乙炔流量為0.05mP,空氣流量為0.30MP。原子吸收分光度計石墨爐測量條件有十一個,對于鉛金屬來說其測量因素分別是波長283.3nm,燈電流1.80mA,狹縫0.4nm,背景校正為D2,干燥程度為95/12,灰化為230/15,原子化為2000/3,清除為2100/2,氬氣為0.3mP,冷卻水為L8,進樣量為20.0uL。鎘金屬的測量因素是波長228.nm,燈電流1.80mA,狹縫0.4nm,背景校正為D2,干燥程度為100/12,灰化為400/15,原子化為2100/3,為2200/2,氬氣為0.3mP,冷卻水為L8,進樣量為20.0uL。

1.3實驗方法

稱取適量土壤樣品置于五十毫升聚四氟乙烯坩堝里,先加入少量的水,待其完全潤濕后再加入八毫升的鹽酸。然后將混合物放到電熱板上加熱,溫度保持在一百四十攝氏度,樣品受熱后開始了初步分解,當混合物數(shù)量減少到三毫升時,將其取下來進行冷卻,冷卻后加入十毫升的硝酸,一毫升的高氯酸以及五毫升的三氧化鋁。坩堝加蓋。再次進行加熱,溫度為220攝氏度,除去里面的Si,然后不間斷的搖晃容器,當容器上出現(xiàn)白煙時,再次加蓋,加熱混合物直至其變成粘糊狀,取下混合物待其冷卻,將溶液取出后加水以一毫升磷酸氫二銨溶液,搖勻后待測定。吸取10毫升待測液放置在50毫升的容器中,加入五毫升硝酸鑭,然后運用石墨護爐法測量鉛和鎘的含量,用火焰法測量銅和鋅的含量,同時采取國標中測量方法測量四種金屬的含量。

2實驗結(jié)果與討論

2.1檢出限的區(qū)別

本實驗對空白溶液連續(xù)進行十二次測量,以3倍標準偏差作為該方法的檢出限。通過本次實驗,對10毫升的待測液運用不同的檢測方式得出的檢出限不同,其結(jié)果如表1所示

2.2準確性和重現(xiàn)性區(qū)別

采用本實驗方法和國標法中的方法對銅鋅鉛鎘進行比較后,所得出的結(jié)果有很大區(qū)別,具體如表2所示

從圖中可以看出,在平均值上國標法測量的結(jié)果有八個測定值高于本實驗方法所測結(jié)果,有七個低于本實驗方法測定結(jié)果,一個相同測定值。且國標法的測定值變化范圍明顯偏大,從相對性原理來看,本實驗的結(jié)果都比國際法測出的結(jié)果小,因而其重現(xiàn)性比國標法測量標準更高。實驗中,不論使用何種方法對鎘進行測量,都會出現(xiàn)較大的標準偏差,這主要的由于土壤樣品中鎘是含量相對較少,因此在測定時會造成更大的難度,標準偏差也因此而增大。

總而言之,采用本實驗方法能夠精確的測量出重金屬的含量,且實驗結(jié)果也表明本實驗方法測量得出的結(jié)果都在國標法測量結(jié)果范圍之內(nèi),因此,本實驗的準確程度比國標法高。

3結(jié)論

綜合全文可知,運用國標法標準來測定土壤中銅鋅鉛鎘的含量具有預處理復雜繁瑣,且每個元素要分開溶解,需耗費大量的人力物力,對原料的需求也更大,其弊端十分明顯,采用本實驗方法不僅能夠保證試驗結(jié)果的準確性和重現(xiàn)性,還可以降低成本投入,測量的結(jié)果也穩(wěn)步控制在國際法證書規(guī)定的標準范圍內(nèi),這足以證明本實驗方法是實用性和可靠性。

參考文獻

[1]李海峰,王慶仁,朱永官.土壤重金屬測定兩種前處理方法的比較[J].環(huán)境化學,2006,25(1):108-109.