重金属污染的危害十篇

发布时间:2024-04-26 00:31:36

重金属污染的危害篇1

[关键词]土壤;重金属污染;来源;危害;治理

中图分类号:X53文献标识码:a文章编号:1009-914X(2015)43-0341-01

引言:重金属污染物会长时间停留在土壤中,且隐蔽性较强,毒性大,很容易通过不同的形式,转化为其它危害人体健康的因素,所以在城市建设和发展的过程中,应该充分明确治理重金属污染问题的严峻性。

1土壤重金属污染的来源

土壤重金属污染的来源主要包括工业,农业和交通过程所产生污染。

1.1农业污染

农业生产过程中农药、化肥和有机肥的不合理使用以及使用污水灌溉农田的行为都会造成土壤的重金属污染。在现代农业过程中,许多农药,如杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂、除学剂的大量使用引起土壤中as,Cu等污染。

1.2交通污染

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,进入周围的土壤环境,成为土壤重金属污染的主要来源之一。

1.3工业污染

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,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。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。

2重金属污染物及其危害

土壤的主要金属污染物为铅(pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)和类金属砷(as)。

2.1铅(pb)

铅是重金属污染土壤中分布较广、具强蓄积性的环境污染物。土壤中的铅主要来源于频繁的人类活动。虽然世界各国和地区都开始认识到铅已成为土壤污染的主要成份之一,并开始有组织的治理。但随着采矿业、冶金业、it业、农业、汽车产业的不断发展和各种污水的排放,铅污染的情况并没有得到好转,更有愈演愈烈的趋势。

在进入土壤后,铅大部分只停留在土壤表层,与土壤中的有机物结合,极难溶解。过量的铅会导致植物的叶绿素含量降低,光合作用速率下降,造成植物生长发育停滞。大田表现为植株矮小,叶片偏黄,产量明显降低。铅的富集性很强,当人食用带有过量铅的食物后,体内的铅会不断富集,然后与人体内的多种酶结合,从而破坏正常的人体机能。

2.2汞(Hg)

汞,又名水银,在自然界的存在形式极其丰富,大气、水体和土壤中都存在着不同形式的汞并可相互传播。人类排放汞的形式主要是燃烧,包括生活垃圾、医疗垃圾、石化燃料等,其燃烧过程中产生大量的含汞化合物,已占人类汞排放的80%。绝大部分的汞在进入土壤后都会很快的被固定,积累在表层土壤和耕层中,不再向下迁移。

对动植物及人体构成直接威胁的通常是甲基汞(meHg),其不仅可以造成作物产量降低甚至死亡、造成皮肤灼痛、肌肉运动失调、神经损伤,还可以造成胎儿出现严重的缺陷,如失明、大脑性麻痹、智力迟钝等症状。历史上汞中毒的事件已经屡见不鲜,必须予以足够的重视。

2.3砷(as)

砷元素的毒性极低,但含砷的化合物均有毒性,土壤中的砷除了来自工业生产的废渣外,含砷农药的使用也是主要的来源。砷在自然条件下可以被作物吸收,而进入人体。日本历史上曾发生过砷中毒的恶性事件,当时有12100多人中毒,130人因脑麻痹而死亡。

3传统的土壤重金属污染修复技术

3.1农业化学修复技术

农业化学修复技术就是采用大面积种植一些可以对重金属物质进行有利吸收的农作物,从而利用植物自身的吸收作用将土壤中的一些化合态和游离态的重金属离子进行吸收或者进行有利的化学转化,从而降低重金属离子对周围环境的污染。植物吸收重金属物质的过程大致是,首先植物利用自身的根系和植物根尖部分的内外层水分平衡的作用来吸收土壤中的水分,其次由根尖生长区和分生区向上将水分运输,从而将水分中含有的重金属离子运走,是根尖部分内侧始终保持较低的重金属离子浓度,从而使根尖内外产生浓度差,使根尖继续大量吸收重金属离子。

3.2物理化学修复技术

物理化学修复过程即通过各种物理和化学手段从土壤中除去或者分离含重金属的污染物,比如利用淋洗液将土壤中的固相重金属转移到土壤的液相中,再利用络合或者沉淀的方法使土壤富集,然后将富集液中含重金属的沉淀进行过滤并除去。在进行淋洗时,淋洗剂的选择是非常关键的问题。除此之外,可以用电动修复的方法,就是在固液相的土壤中插入电极,利用重金属导电性的原理,充分在电场的作用下引导并从土壤中移动出。然后进行筛选和过滤。也可以利用重金属与某些非金属阴离子在土壤中化合形成化合物的方法,在土壤中掺入适量的含有非金属阴离子的物质,使重金属阳离子和非金属阴离子不易分解的无害的化合物,或者可直接分离提取的化合物[2]。

3.3有机物吸收重金属离子作用

有机物吸收重金属离子作用就是利用某些有机物或者是有机物的堆肥可以与重金属离子产生一定的反应,从而使重金属物质失去对生物和其他环境破坏性的原理,对被重金属污染的土壤进行修复。一些有机物如动物的粪便、植物的秸秆堆肥产物等可以与土壤中的重金属离子产生非常强烈的络合作用或者螯合作用,通过这些作用可以使重金属离子大大减小甚至失去一些本身的性质,比如对周围环境的生物毒性和破坏性,从而降低重金属危害。比如蚯蚓粪或者奶牛的粪便可以有效减少周围环境中的铅的毒性效果,而咖啡豆的果皮和果肉对于降低铅的生物毒性作用具有更好的效果。

4新型的重金属污染修复技术

4.1化学淋洗和化学固定

化学淋洗和化学固定的方法都是单纯利用化学技术对土壤中的重金属物质进行固定和分离。化学淋洗是通过化学洗脱作用将重金属物质从土壤中洗脱出去,从而达到清洁土壤的作用。采用这种化学洗脱的方法即相当于利用另一种化学试剂将原本土壤中的许多种金属物质进行替换和洗脱,从而将重金属物分离出来。近几年的实验证明这种方法非常有效,可以大量的洗脱出一些重金属物质,但由于洗脱作用,也是的土壤中原本有的一些金属离子一同被洗脱出来,所以经过洗脱后的土壤一般不能在种植任何农作物。化学固定就是在土壤中加入适当的化学试剂使土壤中的重金属离子的迁移性降低,或者直接由游离态转变为固定的化合态。在转变的过程中,就会使重金属离子的生物毒性大大降低。

4.2微生物修复技术

微生物修复技术是指某些微生物在进行自身新陈代谢过程中,需要吸收一些特定的重金属离子并将其转化为自身所需化合物的方法,利用这种方法可以有效针对土壤中的一些特定的重金属离子进行修复和处理。微生物的金属离子吸收过程基本就是利用重金属离子完成自身的氧化和代谢作用。通过微生物体内代谢作用的一系列转变,使得重金属游离态物质转变为对周围环境毒害作用减小的次级代谢化合产物。

5结束语

总之,随着土壤重金属污染日益加剧,土壤重金属污染的治理已成为当前研究的热点。土壤重金属污染具有高累积性和不可逆转性,污染一旦发生,仅依靠切断污染源的方法难以进行彻底恢复。目前,己有一些污染土壤治理的方法,但从其发展和需求来看,还须发展更加有效的治理技术。

参考文献

[1]林帅.重金属土壤污染修复技术初探[J].科技信息,2012(05).

重金属污染的危害篇2

关键词:矿山、重金属污染、地累指数、潜在生态危害

沉积物是河流生态系统的重要组成部分,为底栖动植物生存发展提供了基础的外部环境;沉积物也是河流水环境体系中重要的“汇”和“源”,其环境质量常被视为可用于评价水体累积污染程度的指示指标。本文研究的矿山位于广东粤北山区,属特大型多金属矿山。经多年的开采,矿区附近已形成两个主要的尾矿堆积库。由于尾矿渣中硫含量较高[1],其与空气接触后易被氧化,导致矿坑土壤酸化严重,加剧了尾矿中重金属的流失。本文以矿区下游主要水系沉积物重金属含量调查为基础,对矿山尾矿库及下游河流沉积物的污染水平及潜在的生态风险进行评价,为评估矿山废水环境影响及累积污染提供理论依据。

1.材料与方法

2012年8月,对矿山拦泥坝和尾矿库及其下游受纳河流沉积物进行采样。使用重力底泥采样器采集各采样点表层沉积物样品,用双层聚乙烯袋密封保存带回实验室处理;样品自然风干后,剔除残留枝叶,砾石等杂物,研磨过筛(100目);采用四分法取样分析各指标。所有实验用器皿均在10%的硝酸溶液浸泡1天后洗净使用;使用等离子光谱法测定表层沉积物中pb、Cd、Hg和as含量进行测定。

2.结果与分析

2.1重金属含量及空间分布特征

沉积物重金属含量显示:除汞元素以外,各采样点的各金属指标浓度均处于较高水平。其中拦泥坝和尾矿库污染程度最为严重,均远远超出土壤环境质量Ⅲ级标准,其中铅、砷浓度最高,超Ⅲ级标准9.8和31.2倍,超广东省背景值167.8和131.5倍。而尾矿库坝前的镉浓度最高,超土壤环境质量Ⅲ级标准13.9倍,超全省背景值572.1倍。矿下纳污支流河流沉积物环境质量整体超Ⅲ级标准,其中镉超标0.7-1.3倍,砷超标2.8-5.8倍之间。

2.2重金属污染程度评价

采用地累积指数法(Forstner,1989)评价各金属指标相对富集程度,结果如表2所示。结果可见,矿下下游河流沉积物中镉的累积程度最高,各监测点评价级数在5-6级之间,为强-极强或极强污染程度;汞累积程度最低基本处于无污染(0级)或无-中度(1级)污染。铅、砷累积较为严重的区域主要在拦泥坝(6级)及其直接纳污支流(4级);下游河流累积影响相对较轻,处于无污染或重度污染。采用均方根指数综合各重金属指标地累积指数[2]评价矿下河流沉积物中重金属的污染程度由强至弱依次为:Cd>as≈pb>Hg。

表1沉积物重金属污染地累指数igeo与分级

2.3重金属潜在生态危害评价

采用重金属潜在生态危害指数法(Riskindex,Ri)评价矿下水体重金属生态危害,结果显示(见表2):Hg的生态危害系数ei在各点均处于轻微级别;拦泥坝Cd、pb和as的生态危害程度系数都超过320,达到极强程度;尾矿库Cd的生态危害系数最高,也达极强程度。尾矿废水的直接受纳小溪沉积物中Cd、pb和as的生态危害系数大多处于强水平;而支流与干流生态危害指数在3.2~66之间,处于轻微危害至中等危害之间。根据各重金属元素生态危害系数均由强至若排序,则有:Cd>pb>as>>Hg。从综合危害指数Ri上看,矿山拦泥坝及尾矿库的生态危害程度最高,都已超过极强程度,是下游水体重金属水质的主要风险源。

表3沉积物重金属生态危害评价

3.结论

(1)通过对广东粤北某重金属矿尾矿库与拦泥坝沉积物重金属含量的分析表明,Cd、pb和as浓度已经达到相当高的水平,成为污染下游河流的主要污染来源。矿下直接纳污小溪的沉积物环境质量已劣于土壤环境质量三级标准,超过农林业生产和植物正常生长的土壤临界值;下游支流与干流水体沉积物质量基本满足三级标准。

(2)地累积指数评价结果发现各重金属指标在受影响水系中的富集程度由强至弱的顺序依次为:Cd>as≈pb>Hg;潜在生态危害程度由强至弱的顺序依次为:Cd>pb>as>>Hg,并且Cd也是主要影响因子。

(3)矿山下游各河流沉积物综合生态危害指数沿程逐渐降低趋势,但受矿山长期累积污染的趋势已经有所显现。

参考文献:

[1]柬文圣,张志权,蓝崇钰.广东乐昌铅锌尾矿的酸化潜力[J].环境科学,2001,22(3):113-117.

[2]许振成,杨晓云,温勇等.北江中上游底泥重金属污染及其潜在生态危害评价[J].环境科学,2009,30(11):3262-3268

重金属污染的危害篇3

关键词:城镇污水处理厂;污泥泥质监测;资源化风险评价

引言

生活污水处理厂收集到的污水是城区综合生活污水、小工业废水与主城区地区部分工业废水及生活污水,而石油、化工、电镀、冶金等大工业生产废水自成系统,分别自建污水处理厂,将工业生产废水处理达到《污水综合排放标准》及行业排放标准后排放,故污水处理厂污泥中重金属含量水平不高。

1污泥概述

污泥为在污水处理过程中产生的半固态或固态物质,不包括栅渣、浮渣和沉砂。根据污泥的产生的不同工艺环节将污泥大致分为:初沉污泥、活性污泥、化学污泥与消化污泥等,其中初沉污泥在污水处理的初沉系统经沉淀产生,活性污泥在污水处理的生反系统因微生物新存代谢产生,化学污泥在污水处理的深度处理因投加化学药剂产生,消化污泥为污泥经消化反应后形成的。

2城镇污水处理厂污泥泥质监测及资源化风险评价

2.1检测与分析方法

此实验检测项目包括pH、含水率、Cd、Cr、Cu、Zn、pb、as、Hg、ni、矿物油、挥发酚、多环芳烃、有机质和氮磷钾。pH和含水率采用梅特勒酸度计(S220,瑞士)和电子天平(mS204tS,瑞士)进行测定;Cu、Cd、Zn、pb、ni和钾采用原子吸收分光光度计(a3F-13,中国)测定;as和Hg采用原子吸收分光光度计(aFS-9700,中国)测定;Cr采用电感耦合等离子体发射光谱仪(optima8300,美国)测定;挥发酚、氰化物和氮磷采用紫外可见分光光度计(1810,中国)测定;矿物油采用红外分光测油仪(JDS-106U+,中国)测定;多环芳烃采用气相色谱质谱联用仪(Qp2020Ultra,日本)测定.为保证检测工作质量,本项目通过精密度控制(至少10%平行样测试)、准确度控制(加标回收、标准参考物或质控样测试)、实验室空白测试和标准点检验等质控措施,确保检测样品质控率不低于10%.数据分析时,若标准差远远大于均值,可判定数据存在异常值,并对其进行处理,所有数据和绘图均采用origin9.0软件和excel2013进行处理和分析.

2.2结果与讨论

2.2.1污泥重金属相关性分析和来源

在污水污泥中,重金属之间往往具有复杂的相关关系,它们之间的关系主要由人为因素控制,如人类活动和工业分布等,其次也会受到底层岩性的影响.采用pearson相关分析法对污泥重金属之间的相关性进行分析,从中可知,pb和Cd(r=0.601)之间是呈强相关性,as和Cr(r=0.586)之间呈显著相关,Cr和ni(r=0.478)之间是呈显著相关,ni和as(r=0.523)之间是呈显著相关。pb和Cd之间呈强相关关系、as和Cr之间的显著相关关系、Cr和ni之间的显著相关关系和ni和as之间的显著相关关系表明pb和Cd可能具有同源污染物质,as、Cr和ni可能受相同的人类活动所影响。

2.2.2污泥重金属生态风险评价

采用内梅罗综合指数评价法可以看出各种重金属生态污染指数大小顺序为:Cr>Hg>Zn>ni>pb>as>Cu>Cd,Cr的污染指数最高,为3.19,Cd污染指数最低,为0.19.按照评价标准,8种重金属中有4种污染水平为处于清洁;8种重金属内梅罗综合污染指数为5.3,内梅罗加权综合污染指数为19.1,表明该市49家污水处理厂污泥在处理不当的条件下,其重金属含量总体上对环境存在着一定的风险。49个污泥样品中重金属污染等级处于轻度污染(Ⅲ级)及以下的样品有29个,处于中度污染等级的污泥样品有14个,处于重度污染等级的样品有6个;处于重金属中度污染等级的14个污泥样品中,有12个污泥样品的最大污染贡献金属为Hg,其余2个污泥样品的最大污染贡献金属分别为pb和as;处于重金属重度污染等级的6个污泥样品中,有2个污泥样品的最大污染贡献金属为Hg,其余4个污泥样品的最大污染贡献金属分别为Cu、Zn、pb和Cr.综上可见,重金属Hg、Cu、Zn、Cr、Cd和as对生态环境风险较大,因此,在污泥农用于土壤前,应加强对重金属的去除与治理,降低其含量值,尤其要重视对风险较大重金属的去除.采用Hakanson潜在生态危害指数评价法对该市49家污水处理厂污泥中重金属进行评价,各种重金属潜在生态危害等级大小顺序为:Hg>Cr>Cd>as>pb>Cu>ni>Zn,其中,Hg金属潜在危害最大,为中等生态危害,其他7种金属均为轻微生态危害。所有污水处理厂的复合潜在生态危害指数(Ri和Ri')为89.6和240.4,显示污泥危害程度为中等,所有污泥样品中重金属污染等级处于中等生态危害及以下的样品有47个,最大污染贡献金属分别为Hg、Cd和as,处于强生态危害的样品均为2个,最大污染贡献金属分别为Hg、Cr和Cu.由上可见,处于生态危害顶层的重金属仍然主要为Hg、Cd、Cr和as,说明该市污水处理厂污泥中重金属,尤其是Hg、Cd和as等致癌重金属的控制应引起足够重视。由此可见,部分污水处理厂污泥虽然符合污泥农用标准,但是综合生态风险评价表明其农用会对环境造成一定的生态风险,应合理选择其他资源化方式,如焚烧或水泥窑协同处置。在符合《农用污泥污染物控制标准(GB4284-2018)》a级的9家污水处理厂中,有1家污水处理厂污泥属于重度污染和强生态危害,符合B级的35家污水处理厂中,有3家污水处理厂污泥属于重度污染和强生态危害,因此,部分污水处理厂污泥虽然符合污泥农用标准,但是综合生态风险评价表明其农用会对环境造成一定的生态风险,应合理选择污泥资源化方式。

结语

污泥土地利用时,严格控制污泥的有毒、有害物质及病原微生物含量,使其达到国家标准;特别注意污泥中重金属的含量,污泥经高温好氧堆肥处理后,堆肥中的重金属发生钝化,由有效性较高的结合形态向有效性较低的结合形态转化同时杀灭病原微生物。根据其土壤背景值等情况,严格按照计算的污泥施用量进行施用;使土地利用控制在安全施用量之下。同时整个利用区应该建立严密的管理、监测和监控体系,关注区域内的土壤、地下水、地表水、植物等相关因子的状态和变化,使得污泥的土地利用更加安全有效,促进地区经济繁荣和农业的可持续发展。

参考文献

[1]《农用污泥监测分析方法》CJ/t221-2005[S].

重金属污染的危害篇4

关键词:地理教学;环境教育;重金属

中图分类号:G633.55?摇文献标志码:a文章编号:1674-9324(2014)08-0115-02

2013年年初至今,湖南毒大米事件的持续发酵让年产大米2600万吨,占全国大米市场份额13%的“鱼米之乡”――湖南成了众矢之的,与之前的广东北江、陕西凤翔、湖北崇阳、安徽怀宁、云南曲靖等地一起成为重金属污染的代名词,受到媒体的广泛关注。据统计,我国遭受不同程度的重金属污染耕地面积已接近2×105km2,约占耕地总面积的20%,每年重金属污染导致的粮食减产超过1×107t,受污染粮食多达1.2×107t,合计经济损失多达200多亿元,2009年至今,我国已陆续发生40多起重大重金属污染事件,重金属污染治理刻不容缓,重金属污染防治教育也因此受到国家和社会各界的重视。与常规的水污染和大气污染等环境问题相比,重金属污染具有一定的隐蔽性,不易引起学校教学的重视。因此,在当前强化中学地理教学中迫切开展重金属污染与治理教育。这对完善中学生地理环保教育体系,促进人与自然和谐发展等方面均有裨益,无疑是我国公民环保教育中最重要的一环。

一、重金属相关介绍

重金属指密度大于或等于5g/cm3的金属,包括Fe、mn、Cu、Cd、pb、Hg等15种元素,其单质及化合物在工业和农业上被普遍使用,重金属污染物在环境中移动小、残留性高,具有积累性、隐蔽性、不易降解性等特点,极易在土壤、水体及动植物体内富集,降低土壤中微生物的数量和酶的活性,抑制土壤吸收代谢、硝化及氨化作用,破坏水质,影响动植物生长发育,极易造成生态系统污染,同时可通过食物链危害人体健康。例如,pb会造成人体免疫力、生殖功能下降,人体血铅质量比达到600~800mg/kg时就会出现头晕、头痛、记忆力下降、腹疼等症状;含Cr的食物会给人体带来不同程度的皮肤和呼吸道系统病变;Cd会引起骨质密度降低,造成骨软化、骨质疏松,对肾脏也有危害;as会增加肺癌、皮肤癌和膀胱癌的发病率。

近年来,国内外学者针对重金属污染的防治与修复研究取得了一定的进展,在物理修复、化学固定修复、植物修复、生物修复等方面均取得了显著成果,但是科研与现实生活脱节较严重,很多人没有重金属防治观念,认为重金属只与工农业生产有关,一旦进入人体系统,只能任其发展,或食用大量药膳、营养保健品以期达到康健效果,或求神拜佛带来精神慰藉。其实,重金属在我们生活中相当常见,防治也并不难。如易拉罐饮料中的al比瓶装饮料al含量高3~6倍,大体积海鲜体内重金属污染较高,另外,鱼头、鱼皮油脂、鱼翅也是重金属的主要富集场所,花色鲜艳的餐具、动物内脏也含有大量重金属,而以温和、副作用小著称的药膳部分也具有毒性(如含as的雄黄、含Hg的朱砂)等,在生活中多多留心即可。另外,人们在长期的食物疗法和食物保健中,也发现了某些食物具有清除重金属元素的作用,如茶叶、绿豆、胡萝卜、海带、黄瓜、大蒜、牛奶和奶制品、木耳等食用具类、蜂产品类均有很好的排毒、吸附重金属效果。

二、中学地理环保教学中重金属危害教育的缺失

高中地理教育是中学生环保教育的重要阶段,其教育主要包括环境问题认识、环境污染防治及环境管理三部分。(1)教材分析:首先,高中地理所用的教材有中图版、人教版、湘教版、鲁教版四个版本,整体来看共分两个模块,必修三册,选修七册,各地可根据实际情况选择性学习,一般来说理科生不学习选修模块,文科生也只学习两三册选修模块,这使得很多学生不能学习环境保护方面的内容,不利于环境保护教育工作的开展和落实;其次,虽然新课标提出了对重金属污染与防治要求,但各个版本对这部分内容涉及较少,以中图版《环境保护》为例,只在第四章第一节中提及,而重金属这一关键词只在第二节文中出现过一次,虽然各个版本中教材图文并茂地说明了污染的严重性及防治的迫切性,但实际内容欠缺,对于重金属特征、污染与防治原理更是没有涉及。(2)高考试题分析:新课标明确指出重金属污染对人体、环境造成巨大危害,但在各地区考试题中却少有提及,相关内容出现后也只是点到即止,近5年高考试题中只有2011年江苏省高考地理试卷将重金属污染作为环境保护方面的考题,并用流程图(图1)直观地表示了重金属在人体富集的过程,但并未涉及重金属的基本性质及防治原理等实际内容,相关问题可以用“保护环境、人人有责”之类的“万能句”回答,并不利于学生对重金属的巨大危害性及防治必要性的认识。(3)问卷分析:为了更好地了解高中生对重金属危害观念的实际情况,笔者在西安市铁一中、陕师大附中,针对高二、高三学生随机发放问卷300份,回收问卷272份,有效问卷254份,经过研究发现,两校调查的数据差异较小,共有84.3%的学生知道重金属具有危害性,72.8%的学生认为重金属的释放源主要为工业,而重金属对土壤、生态系统、人体的具体危害性只有46.1%的学生表示了解,可见高中生已经具有一定的重金属危害理念,但对重金属富集特点、危害途径掌握得并不清楚;对于物理修复、化学固定修复、植物修复、生物修复等对重金属污染的修复技术有36.6%的学生表示不清楚,而对于人体内的重金属有59.4%的学生认为营养保健品可有效去除其危害,有46.5%的学生选择重金属会自动被人体排毒系统处理,可见高中生对重金属的修复技术和防护常识了解较少,需要更深层次的接触和掌握;而在对“重金属危害与防治技术是否感兴趣”一项中,有90.2%的学生表示兴趣浓厚,对“是否丰富教材中重金属危害与防治技术内容”一项中,有81.5%的学生认为有必要,可见高中生也意识到深化相关重金属危害与防治内容的迫切性,遏制重金属污染势在必行。

三、培养中学生重金属污染与防治正确观念的建议

1.社会各界应认识到对重金属污染与防治的必要性。对重金属污染与防治只规定规划运行远远不够,环保监管、从法、问责等制度必须同时展开,国家、地区各部门在调整产业结构,严格企业排放标准,加强污染综合管理的同时必须提升全民重金属污染与防治理论观念的层次,重视中学生环保教育这个潜力股,为学校环保教育的开展提供保障与支持,确保教学活动的顺利开展。

重金属污染的危害篇5

关键词:环境污染因子分析法SpSS13.0软件matlab软件

1.问题重述及分析

随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加,人类活动对城市环境质量的影响日益突出,土壤重金属污染所带来的环境问题受到人们越来越多的关注。我们对某城市土壤地质环境进行了调查,将所考察的区域划分为间距1公里左右的网格子区域,按照每平方公里1个采样点取表层土进行编号,并用GpS记录采样点的位置。应用专门仪器测试分析,获得每个样本所含的多种化学元素的浓度数据。另一方面,按两公里的间距在那些远离人群及工业活动的自然区取样,将其作为该城区表层土壤中元素的背景值。结合所给数据,给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布,并分析该城区内不同区域重金属的污染程度是本模型的主要任务。

2.基本假设

假设一:采样点的数据充分反映了该城市土壤表层的重金属污染状况。

假设二:引用的数据,均真实可靠,无误差。

假设三:忽略海拔对浓度分布的影响。

3.符号说明

:n个指标构成的样本空间;X′:X经过标准化后的数据;X:第i个样本的第j个指标值;X:j指标的均值;δ:j指标的标准差;Ri:总潜在生态危害指数;e:单因子潜在生态危害指数;C:某一重金属元素i的污染系数;C:表层土壤中元素i的实测含量;C:土壤元素的背景值;t:单个污染物的毒性系数。

4.模型的建立与求解

4.1数据分析及处理

针对该区域采样点的表层土壤重金属元素的含量数据,应用统计数手段及SpSS处理软件采用因子分析法对样本整体区域进行分析,结合分析结果进行matlab制图,得出各元素在该区域内的空间分布。

研究采用多元统计数学方法之一的因子分析,它根据多个实测变量之间的相互关系,运用数学变换将多个变量转换为少数几个线性不相关的综合指标,从而简化数据处理,其目的在于对大量观测数据用较少的代表性的因子来说明众多变量所提取的主要信息,提出多个变量间的因果关系。因子分析在成因、来源问题研究上是一种非常有效的数学方法,可以用它解决很多环境问题。

4.2模型建立

因子分析过程步骤如下。

(1)原始数据的标准化,标准化的公式为X′=(X-X)/δ,其中X为第i个样本的第j个指标值,而X和δ分别为j指标的均值和标准差。标准化的目的在于消除不同变量的量纲的影响,而且标准化转化不会改变变量的相关系数。

(2)计算标准化数据的相关系数阵,求出相关系数矩阵的特征值和特征向量。

(3)进行正交变换,使用方差最大法。其目的是使因子载荷两极分化,而且旋转后的因子仍然正交。

(4)确定因子个数,计算因子得分,进行统计分析。

4.3模型求解

对该城区土壤地质环境重金属元素含量的数据标准化处理后,经SpSS13.0统计软件进行因子分析,可得出以下结果:Cr和ni的相关性最好,相关系数最大,为0.716,其次为pb和Cd,相关系数为0.660,以下依次是Cr和Cu,pd和Cu的相关性较好,相关系数分别为0.532和0.520,ni和Cu的相关系数为0.495,pb和Zn相关系数为0.494,其他元素之间的相关系数相对较低。从成因上来分析,相关性较好的元素可能在成因和来源上有一定的关联。

因子分析的关键就是利用相关系数矩阵求出相应的因子的特征值和累计贡献率,用SpSS13.0统计软件计算可得出。

特征值和累计贡献率

在累积方差为93.156%(>90%)的前提下,分析得到6个主因子,可以看到6个主因子提供了源资料的93.156%的信息,满足因子分析的原则,而且从上表可以看出旋转前后总的累计贡献率没有发生变化,即总的信息量没有损失。

为了更好地进行分析、评价,利用因子分析所得到的6个因子经过方差极大正交旋转后的城市表层土壤单点样样本在六个主因子上的得分可作出各个因子在空间分布的等值线图,能更直观地说明各个元素在空间平面上的分布特征。

4.4潜在生态危害评价

潜在生态危害评价是瑞典学者Hakanson建立的一套应用沉积学原理评价重金属污染及生态危害的方法。该方法不仅能够反映多种环境污染物的综合影响(用总潜在生态危害指数Ri表示),而且能反映某一污染物的影响(用单因子潜在生态危害指数表示),并量化其潜在危害程度。根据Ri和结合参考值,计算出8种重金属元素的毒性系数分别是:as=10,Cd=30,Cr=2,Cu=5,Hg=40,ni=10,pb=5,Zn=1。

参照重金属污染潜在生态危害指标与分级关系表可得各重金属在各城区内的危害程度。

从因子分析中,得出因子1和因子2可能为该市土壤重金属污染的最重要的污染源,可能对该市重金属污染的影响最大,因子3也对该市重金属污染有重要影响。结合潜在生态危害评价模型中关于e值和的Ri的比较,得出Hg对整个市区的污染为最重要的。

由潜在生态评价模型可以看出因子2(pb和Cd)对整个城市的污染程度仅次于Hg,而由各个因子在空间分布的等值线图中可以看到因子2呈带状分布污染比较严重,而最高污染程度主要分布在生活区。因子2污染的主要原因生活区居民生活的垃圾排放及废弃物等,其周围伴随有的工业区,说明工业的三废处理是因子2污染的主要原因。

其他重金属CuZnniCras均集中在工业区这表明由于工业排放导致工业区土壤重金属污染较为严重。

5.总结及建议

在城市的重金属污染物中Hg对环境的污染最为严重,且出现在交通区。因此,交通区附近可能有燃煤的电厂、电镀Hg的工厂或者是有色金属工业等工厂。所以,我们必须寻找处理工厂Hg污染问题的解决方法,可以通过用化学方法制出沉淀剂,然后建立实时监测点来检测Hg的浓度,一旦发现Hg的浓度超标时,就使用沉淀剂使Hg沉淀,并进行回收利用;也可以通过罚款、停产整改等制度对一些重污染企业进行惩治。其次,在生活中,破碎的灯管、劣质化妆品和煤中都含有Hg。所以,应该注意对生活垃圾的分类处理避免随意倾倒垃圾造成重金属污染,居民应该尽可能地使用清洁能源,减少煤的燃烧。

参考文献:

[1]HakansonLanecobgicalriskindexforaquaticpollutioncorrtrolasedinentologicalapproach[J].waterResearch1980.14(8):975-1001.

[2]USenvironentalprotectionagency.exposureFactorsHandbook[S].epa/600/p-95/002,1997:104-126.

重金属污染的危害篇6

关键词土壤污染;现状;危害;治理措施

1土壤污染概念

土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力,并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来,由于人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,汽车排放的废气,大气中的有害气体及飘尘不断随雨水降落在土壤中。农业化学水平的提高,使大量化学肥料及农药散落到环境中,导致土壤遭受非点源污染的机会越来越多,其程度也越来越严重,在水土流失和风蚀作用等的影响下,污染面积不断扩大。因此,凡是妨碍土壤正常功能,降低农作物产量和质量,通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质都叫做土壤污染物[1-2]。

当土壤中有害物质过多,超过土壤的自净能力,引起土壤的组成、结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,通过“土壤植物人体”,或通过“土壤水人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染。

2我国土壤污染现状与危害

2.1土壤污染的现状

目前,我国土壤污染的总体形势严峻,部分地区土壤污染严重,在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。土壤污染类型多样,呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面。土壤污染途径多,原因复杂,控制难度大。土壤环境监督管理体系不健全,土壤污染防治投入不足,全社会防治意识不强。由土壤污染引发的农产品质量安全问题和逐年增多,成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素[3]。

2.2土壤污染的危害

2.2.1土壤污染导致严重的直接经济损失。初步统计,全国受污染的耕地约有1000万hm2,有机污染物污染农田达3600万hm2,主要农产品的农药残留超标率高达16%~20%;污水灌溉污染耕地216.7万hm2,固体废弃物堆存占地和毁田13.3万hm2。每年因土壤污染减产粮食超过1000万t,造成各种经济损失约200亿元。

2.2.2土壤污染导致生物产品品质不断下降。因农田施用化肥,大多数城市近郊土壤都受到不同程度的污染,许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、砷、铬、铅等重金属含量超标或接近临界值。每年转化成为污染物而进入环境的氮素达1000万t,农产品中的硝酸盐和亚硝酸盐污染严重。农膜污染土壤面积超过780万hm2,残存的农膜对土壤毛细管水起阻流作用,恶化土壤物理性状,影响土壤通气透水,影响农作物产量和农产品品质。

2.2.3土壤污染危害人体健康。土壤污染会使污染物在植物体内积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人体健康,引发癌症和其他疾病。

2.2.4土壤污染导致其他环境问题。土壤受到污染后,含重金属浓度较高的污染土容易在风力和水力作用下分别进入到大气和水体中,导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。

3造成土壤污染的原因

3.1过量施用化肥

我国每年化肥施用量超过4100万t。虽然施用化肥是农业增产的重要措施,但长期大量使用氮、磷等化学肥料,会破坏土壤结构,造成土壤板结、耕地土壤退化、耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、生物学性质恶化,增加了农业生产成本,影响了农作物的产量和质量;未被植物吸收利用和根层土壤吸附固定的养分,都在根层以下积累或转入地下。残留在土壤中的氮、磷化合物,在发生地面径流或土壤风蚀时,会向其他地方转移,扩大了土壤污染范围。过量使用化肥还使饲料作物含有过多的硝酸盐,妨碍牲畜体内氧气的输送,使其患病,严重导致死亡[4]。

3.2农药是土壤的主要有机污染物

全国每年使用的农药量达50万~60万t,使用农药的土地面积在2.8亿hm2以上,农田平均施用农药13.9kg/hm2。直接进入土壤的农药,大部分可被土壤吸附,残留于土壤中的农药,由于生物和非生物的作用,形成具有不同稳定性的中间产物或最终产物无机物。喷施于作物体上的农药,除部分被植物吸收或逸入大气外,约有1/2左右散落于农田,又与直接施用于田间的农药构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药,在植物根、茎、叶、果实和种子中积累,通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。

3.3重金属元素引起的土壤污染

全国320个严重污染区约有548万hm2土壤,大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20%,其中重金属污染占80%,粮食中重金属镉、砷、铬、铅、汞等的超标率占10%。被公认为城市环境质量优良的公园存在着严重的土壤重金属污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤,使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂,硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用,积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞,所以,汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车尾气沉降,磷肥中有时也含有镉[5]。

3.4污水灌溉对土壤的污染

我国污水灌溉农田面积超过330万hm2。生活污水和工业废水中,含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分,所以合理地使用污水灌溉农田,有增产效果。未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,会将污水中有毒有害的物质带至农田,在灌溉渠系两侧形成污染带。

3.5大气污染对土壤的污染

大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质,在大气中发生反应形成酸雨,通过沉降和降水而降落到地面,引起土壤酸化。冶金工业排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2~3km范围的点状污染。

3.6固体废物对土壤的污染

污泥作为肥料施用,常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。工业固体废物和城市垃圾向土壤直接倾倒,由于日晒、雨淋、水洗,使重金属极易移动,以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散。

3.7牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染

禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物,其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料,如果不进行物理和生化处理,则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染,并通过水和农作物危害人群健康。

3.8放射性物质对土壤的污染

土壤辐射污染的来源有铀矿和钍矿开采、铀矿浓缩、核废料处理、核武器爆炸、核实验、燃煤发电厂、磷酸盐矿开采加工等。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染,放射性散落物中,90sr、137cs的半衰期较长,易被土壤吸附,滞留时间也较长。

4我国土壤污染的治理措施

4.1施用化学改良剂,采取生物改良措施,增加土壤环境容量,增强土壤净化能力

向土壤中施用石灰、碱性磷酸盐、氧化铁、碳酸盐和硫化物等化学改良剂,加速有机物的分解,使重金属固定在土壤中,降低重金属在土壤及土壤植物体的迁移能力,使其转化成为难溶的化合物,减少农作物的吸收,以减轻土壤中重金属的毒害。针对有机物污染,用植物、细菌、真菌联合加速有机物降解。针对无机物污染,利用植物修复可以把一部分重金属从土壤中带走。

增加土壤有机质含量、砂掺粘改良性土壤,增加和改善土壤胶体的种类和数量,增加土壤对有害物质的吸附能力和吸附量,从而减少污染物在土壤中的活性。发现、分离和培养新的微生物品种,以增强生物降解作用。

4.2强化污染土壤环境管理与综合防治,大力发展清洁生产

控制和消除土壤污染源,组织有关部门和科研单位,筛选污染土壤修复实用技术,加强污染土壤修复技术集成,选择有代表性的污灌区农田和污染场地,开展污染土壤治理与修复。重点支持一批部级重点治理与修复示范工程,为在更大范围内修复土壤污染提供示范、积累经验。合理利用污染土地,严重污染的土壤可改种非食用经济作物或经济林木以减少食品污染。科学地进行污水灌溉,加强土壤污灌区的监测和管理,了解水中污染物的成分、含量及其动态,避免带有不易降解的高残留污染物随机进入土壤。

增施有机肥,提高土壤有机质含量,增强土壤胶体对重金属和农药的吸附能力。强化对农药、化肥、除草剂等农用化学品管理。增施有机肥同时采取防治措施,不仅可以减少对土壤的污染,还能经济有效地消灭病、虫、草害,发挥农药的积极效能。在生产中合理施用农药、化肥,控制化学农药的用量、使用范围、喷施次数和喷施时间,提高喷洒技术,改进农药剂型,严格限制剧毒、高残留农药的使用,大力发展高效、低毒、低残留农药。大力发展生物防治措施。

大力推广闭路循环、无毒工艺,以减少或消除污染物的排放。对工业“三废”进行回收净化处理,化害为利,严格控制污染物的排放量和浓度。大力推广和发展清洁生产。

针对土壤污染物的种类,种植有较强吸收能力的植物,降低有毒物质的含量,或通过生物降解净化土壤,通过改变耕作制度、换土、深翻等手段,施加抑制剂改变污染物质在土壤中的迁移转化方向,减少农作物的吸收,提高土壤ph值,促使镉、汞、铜、锌等形成氢氧化物沉淀。

根据土壤的特性、气候状况和农作物生长发育特点,既要防治病虫害对农作物的威胁,又要把化肥、农药对环境和人体健康的危害限制在最低程度。利用物理、物理化学原理治理污染土壤。大力开展植树造林,提高森林覆盖率,维护森林生态系统平衡。

4.3调控土壤氧化还原条件

调节土壤氧化还原电位,使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物,控制其迁移和转化,降低污染物的危害程度。调节土壤氧化还原电位主要是通过调节土壤水分管理和耕作措施实现。

4.4改变耕作制度,实行翻土和换土

改变耕作制度会引起土壤环境条件的变化,消除某些污染物的危害。对于污染严重的土壤,采取铲除表土和换客土的方法;对于轻度污染的土壤,采取深翻土或换无污染客土的方法。

4.5采用农业生态工程措施

在污染土壤上繁殖非食用的种子、种经济作物,从而减少污染物进入食物链的途径;或利用某些特定的动植物和微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质,从而达到净化土壤的目的。

4.6工程治理

利用物理(机械)、物理化学原理治理污染土壤,是一种最为彻底、稳定、治本的措施,但投资大,适于小面积的重度污染区,主要有隔离法、清洗法、热处理、电化法等。近年来,把其他工业领域,特别是污水、大气污染治理技术引入土壤治理,为土壤污染治理研究开辟了新途径。

5参考文献

[1]徐月珍.防止土壤污染和地下水污染的措施[j].环境与可持续发展,1989(1):29-31.

[2]任旭喜.土壤重金属污染及防治对策研究[j].环境保护科学,1999,25(5):31-33.

[3]陈晶中,陈杰,谢学俭,等.土壤污染及其环境效应[j].土壤,2003,35(4):298-303.

重金属污染的危害篇7

关键词:土壤污染;现状;危害;治理措施

1土壤污染概念

土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力,并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来,由于人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,汽车排放的废气,大气中的有害气体及飘尘不断随雨水降落在土壤中。农业化学水平的提高,使大量化学肥料及农药散落到环境中,导致土壤遭受非点源污染的机会越来越多,其程度也越来越严重,在水土流失和风蚀作用等的影响下,污染面积不断扩大。因此,凡是妨碍土壤正常功能,降低农作物产量和质量,通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质都叫做土壤污染物[1-2]。

当土壤中有害物质过多,超过土壤的自净能力,引起土壤的组成、结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,通过“土壤植物人体”,或通过“土壤水人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染。

2我国土壤污染现状与危害

2.1土壤污染的现状

目前,我国土壤污染的总体形势严峻,部分地区土壤污染严重,在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。土壤污染类型多样,呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面。土壤污染途径多,原因复杂,控制难度大。土壤环境监督管理体系不健全,土壤污染防治投入不足,全社会防治意识不强。由土壤污染引发的农产品质量安全问题和群体性事件逐年增多,成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素[3]。

2.2土壤污染的危害

2.2.1土壤污染导致严重的直接经济损失。初步统计,全国受污染的耕地约有1000万hm2,有机污染物污染农田达3600万hm2,主要农产品的农药残留超标率高达16%~20%;污水灌溉污染耕地216.7万hm2,固体废弃物堆存占地和毁田13.3万hm2。每年因土壤污染减产粮食超过1000万t,造成各种经济损失约200亿元。

2.2.2土壤污染导致生物产品品质不断下降。因农田施用化肥,大多数城市近郊土壤都受到不同程度的污染,许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、砷、铬、铅等重金属含量超标或接近临界值。每年转化成为污染物而进入环境的氮素达1000万t,农产品中的硝酸盐和亚硝酸盐污染严重。农膜污染土壤面积超过780万hm2,残存的农膜对土壤毛细管水起阻流作用,恶化土壤物理性状,影响土壤通气透水,影响农作物产量和农产品品质。

2.2.3土壤污染危害人体健康。土壤污染会使污染物在植物体内积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人体健康,引发癌症和其他疾病。

2.2.4土壤污染导致其他环境问题。土壤受到污染后,含重金属浓度较高的污染土容易在风力和水力作用下分别进入到大气和水体中,导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。

3造成土壤污染的原因

3.1过量施用化肥

我国每年化肥施用量超过4100万t。虽然施用化肥是农业增产的重要措施,但长期大量使用氮、磷等化学肥料,会破坏土壤结构,造成土壤板结、耕地土壤退化、耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、生物学性质恶化,增加了农业生产成本,影响了农作物的产量和质量;未被植物吸收利用和根层土壤吸附固定的养分,都在根层以下积累或转入地下。残留在土壤中的氮、磷化合物,在发生地面径流或土壤风蚀时,会向其他地方转移,扩大了土壤污染范围。过量使用化肥还使饲料作物含有过多的硝酸盐,妨碍牲畜体内氧气的输送,使其患病,严重导致死亡[4]。

3.2农药是土壤的主要有机污染物

全国每年使用的农药量达50万~60万t,使用农药的土地面积在2.8亿hm2以上,农田平均施用农药13.9kg/hm2。直接进入土壤的农药,大部分可被土壤吸附,残留于土壤中的农药,由于生物和非生物的作用,形成具有不同稳定性的中间产物或最终产物无机物。喷施于作物体上的农药,除部分被植物吸收或逸入大气外,约有1/2左右散落于农田,又与直接施用于田间的农药构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药,在植物根、茎、叶、果实和种子中积累,通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。

3.3重金属元素引起的土壤污染

全国320个严重污染区约有548万hm2土壤,大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20%,其中重金属污染占80%,粮食中重金属镉、砷、铬、铅、汞等的超标率占10%。被公认为城市环境质量优良的公园存在着严重的土壤重金属污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤,使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂,硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用,积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞,所以,汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车尾气沉降,磷肥中有时也含有镉[5]。

3.4污水灌溉对土壤的污染

我国污水灌溉农田面积超过330万hm2。生活污水和工业废水中,含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分,所以合理地使用污水灌溉农田,有增产效果。未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,会将污水中有毒有害的物质带至农田,在灌溉渠系两侧形成污染带。

3.5大气污染对土壤的污染

大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质,在大气中发生反应形成酸雨,通过沉降和降水而降落到地面,引起土壤酸化。冶金工业排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2~3km范围的点状污染。

3.6固体废物对土壤的污染

污泥作为肥料施用,常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。工业固体废物和城市垃圾向土壤直接倾倒,由于日晒、雨淋、水洗,使重金属极易移动,以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散。

3.7牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染

禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物,其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料,如果不进行物理和生化处理,则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染,并通过水和农作物危害人群健康。

重金属污染的危害篇8

从一张油漆斑驳的桌子下面,84岁的李文骧老人扯出小半袋大米,肉眼看不出这些大米有什么异样。但是,经过检测,这种大米中镉成分严重超标。当地人将这种大米简称为“镉米”。李文骧老人怀疑自己得的怪病与这种大米有关。在其生活的广西阳朔县兴坪镇思的村,另外十几个老人也有类似症状。

从1982年退休回村算起,李文骧吃本村产大米已有28年。多位学者的研究论文证实,该村耕地土壤早在上世纪60年代以前就已被重金属镉所污染;相应的,所产稻米中镉含量亦严重超标。

医学文献已经证明,镉进入人体,多年后可引起骨痛等症,严重时导致可怕的“痛痛病”。所谓“痛痛病”,又称骨痛病,命名于上世纪60年代的日本。该国由于开矿致使镉严重污染农田,农民长期食用污染土壤上的稻米等食物,导致镉中毒,患者骨头有针扎般剧痛,口中常喊“痛啊痛啊”,故得此名。

10%的稻米镉超标

类似案例不只出现在广西思的村。实际上,多个地方均有人群尿镉等严重超标和相应症状。尤其值得一提的是,无论农业部门近年的抽查,还是学者的研究均表明,中国约10%的稻米存在镉超标问题。

中国年产稻米近2亿吨,10%即达2000万吨。如此庞大的数字足以说明问题之严重。研究还表明,中国稻米重金属污染以南方籼米为主,尤以湖南、江西等省份为烈。2008年4月,有关研究小组从江西、湖南、广东等省农贸市场随机取样63份,实验结果证实60%以上大米镉含量超过国家限值。

中国科学院地理科学与资源研究所环境修复研究中心主任陈同斌研究员说,中国的重金属污染在南方较密集,在湖南、江西、云南、广西等省区的部分地方,则出现一些连片的分布。他根据多年在部分省市的大面积调查估算,重金属污染占10%左右的可能性较大。其中,受镉污染和砷污染的比例最大,约分别占受污染耕地的40%左右。如果陈同斌的估计属实,以中国18亿亩耕地推算,被镉、砷等污染的土地近1.8亿亩,仅镉污染的土地也许就达到8000万亩左右。

“镉危机”下的恐慌

食品安全危机已成为当下热词,在奶粉事件中达到高潮。因而,每一起事关食品安全的问题,都能引起极大关注,这次大米“镉危机”自然也不例外。北方人或许还可以依靠小麦,但吃不惯小麦的南方人,让他们选择不吃大米,这怎么可能呢?更甚的是,大米与我们朝夕与共,怎么说都不能不对其高度重视。

就目前而言,我们还不知情,但一听危机,必然有所恐慌,而在食品行业内,大米重金属危机是早已有之的事情。早在2002年,农业部稻米及制品质量监督检验测试中心对全国市场稻米进行安全性抽检。结果显示,稻米中超标最严重的重金属是铅,超标率28.4%,其次是镉,超标率10.3%。而如今,南京农大潘根兴团队在全国多个县级以上市场随机采购样品,结果表明10%左右的市售大米镉超标。这样的现状令人惊讶。遗憾的是,这些发生在大米上的危机,因为没有现实上的大范围犯病案例,都未能引发关注。

而此次,“骨痛病”将大米重金属危机聚集了公众的目光。本来大米遭遇“镉危机”,公众完全可以用嘴投票,不能吃的就不吃,但这只是一种理论上的美好。付诸于现实,便会发现,一是信息不透明。除却极个别伤害特别严重的地区,我们并不知道哪些地区的大米中重金属超标,连知情权都没有,叫公众如何去躲避?二是现实的困境。如果自己本地的大米重金属超标不能吃,那农民会不会就不吃呢?而一位村民一句“有钱的用钱扛,没钱的有命扛”便将这背后的辛酸与无奈淋漓尽致地表达了出来。

重金属污染谁之责

超标镉米的广泛存在已是不争的事实。食用镉米并不意味着快速中毒乃至死亡,而且中国目前的镉米超标还不很严重,但这对于身处镉米威胁中的人来说,镉之于人体的有害性毕竟是公认的,事实上重金属中毒往往是慢性中毒,在几十年后才出现临床反应。更何况,在广西、湖南的某些地区,已经发现重度污染的镉米,某些村落已经有多名村民出现镉中毒症状,而这些地区仍在种植、出售和食用受到严重镉污染的稻米。

同样需要引起关注的还包括更大范围的土壤重金属污染。根据各个污染区的不同情形,稻米中超标的有害重金属不只是镉,还可能包括铅、砷、汞、铜、锌等。除了稻米,其他农作物同样有可能受到重金属超标的影响。重金属污染畅行无阻,正是最令人担忧之处。

近年来,中国对“食品安全”的重视程度有所提高,而“食品安全”的核心挑战就是土壤污染。环保部门早已承认,中国土壤污染的总体形势相当严峻。据估算,全国每年受重金属污染的粮食达1200万吨,造成的直接经济损失超过200亿元。土壤污染造成有害物质在农作物中积累,并通过食物链进入人体,引发各种疾病,最终危害人体健康。

土壤重金属污染并非某一届政府的责任,而是长期应对不力结下的苦果;土壤污染治理,恰为环境治理的难中之难。不过,这绝不能成为政府对此视而不见、无所作为的理由,更不能因为担心公众恐慌而隐瞒真相或是大事化小。“镉米杀机”所展示的环境挑战和健康威胁应当成为契机,实施综合治理实乃当务之急!

“镉米杀机”昭示的挑战

应当承认,近年来,环保部、国土资源部和农业部等部门均从不同方向,对土壤污染、粮食污染情况展开大量调查研究。这些调查结果并非“机密”,应当尽可能公之于众,方便查询,既为研究者及各级决策者提供信息支持,也有助于动员全社会力量参与治理。以调查结果为依据,政府加大投入,推进重金属污染对人体健康影响的研究,推进治理污染的科研实验,亦为紧迫的基础性工作。

治理土壤污染比治理空气污染和水污染更加艰难。日本在1970年颁布《农业用地土壤污染防治法》,开始了漫长的污染土壤修复,至今未达终点。中国也将经历这样的“苦难的历程”。在此过程中,政府的决心和执行力正是关键,而土壤污染立法也应提上议事日程。

重金属污染的危害篇9

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。

参考文献: 

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重金属污染的危害篇10

1我国耕地土壤环境质量状况

《中华人民共和国国家标准-土壤环境质量标准》将土壤环境质量问题定位为土壤污染问题,为此,本文也重点谈论耕地土壤的污染问题,而耕地土壤的其他环境问题在此暂不涉及。

1.1我国受污染耕地面积监测与分析结果表明,我国耕地土壤肥力质量总体上呈上升之势,但耕地土壤环境质量趋于恶化,尤其是土壤污染问题日益突出。由于我国对土壤环境的监管才刚起步,我国到底有多少耕地土壤被污染,目前没有一个统一的说法。据《1990中国环境状况公报》显示,当时全国遭受工业“三废”和城市垃圾危害的农田达667万hm2,农药、化肥和农用地膜等化学物质的污染已影响到农业生态环境质量;据《1997中国环境状况公报》显示,全国有1000万hm2的耕地受到不同程度的污染,这占当年12990万hm2耕地面积的7.7%;据《2000中国环境状况公报》显示,对30万hm2基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测,其中3.6万hm2土壤重金属超标,超标率达12.1%。2007年,赵其国院士的材料显示,我国重金属污染农田土壤超过2000万hm2,农药污染农田土壤达933万hm2,污水灌溉污染农田217万hm2,受石油污染的土壤面积达50万hm2,受工业废渣污染的农田己超过10万hm2,受采矿污染的土壤面积至少有20万hm2。几个数据简单相加为3230万hm2,相当于当时全国耕地面积(12177.6万hm2)的26.5%。2011年,罗锡文院士的材料显示,全国2000万hm2耕地正在受到重金属污染的威胁;农业部进行的全国污水灌溉区域调查统计显示,140万hm2的污水灌区中,遭受重金属污染的土地面积占农田灌溉区面积的64.8%;在广东,清洁土壤只有11%,轻度污染占总耕地数量的77%,重度污染土壤占总量的12%左右;太湖流域有三分之一的耕地受到了污染;湖北省受三废污染的耕地面积已经达到40万hm2,占全省耕地面积的10%。2011年,环境保护部组织对全国364个村庄开展的农村监测试点结果表明,农村土壤样品超标率为21.5%,垃圾场周边农田、菜地和企业周边土壤污染较重。以上数据表明,我国耕地土壤受污染面积比率呈逐年上升趋势,受污染面积呈扩大之势。

1.2耕地土壤污染物主要来源综合前人的研究分析结果,土壤污染物主要来自于四个方面:

1.2.1污水灌溉在一些缺水地区,为了保障农产品产量,人们利用污水进行灌溉。虽然生活污水和工业废水中含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分,使用污水灌溉具有一定的增产效果;但因污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,利用污水灌溉的农田往往会受到某些重金属的污染。用任意排放未经处理的生活污水、工业废水浇灌田地是造成土壤污染的主要原因,我国80%的土壤污染都是因此造成的。农业部进行的全国污水灌溉区域调查统计显示,64.8%的污水灌溉农田不同程度地受到了重金属污染。

1.2.2大气污染物沉降大气中的污染物主要来自化石燃料燃烧排放的酸性气体和微量金属、冶金工业排放的金属粉尘、汽车尾气等。当然,多数物质本来就存在于大气环境之中,只是由于人类活动过度地向大气环境中排放酸性气体和微量金属破坏了大气系统微量物质原有的平衡,造成过多物质沉降污染土壤。大气沉降物质包括汞(Hg)、铅(pb)、镉(Cd)、锌(Zn)等重金属,以及二氧化硫、氟化物、氮氯化物和碳氢化合物等。这些物质以降尘和酸雨等形式进入土壤,引起土壤污染。大气污染物沉降所造成的土壤污染具有区域范围广和外源污染的特点。某一个区域,即使不使用任何污染物质,也有可能受周边大气污染的影响,以大气污染物沉降的方式造成土壤污染。如城市周边与道路两侧的农田中,每天都有含有污染物的尘埃颗粒落到地面进入土壤;全国每年近12.2%的国土受到酸雨的影响,其主要区域集中在长江沿线及以南和青藏高原以东地区,造成土壤环境恶化。

1.2.3无序堆放的固体废弃物和生活垃圾随着工业化和城镇化的快速发展,城市、农村堆积和处理固体废弃物与生活垃圾引起的土壤污染现象越来越严重。大量无序堆放的固体废弃物和生活垃圾中的有害物质会随着大气迁移、扩散、沉降,以及降水或地表径流等作用转化成有毒液体渗入土壤污染农田;有些有毒生活垃圾掺入有机肥,进入土壤,污染农田。

1.2.4不合理的农业生产过程除了利用污水灌溉会造成耕地土壤污染外,其他不合理的农业生产过程同样会造成耕地土壤的污染。主要包括:①不合理地使用农药造成土壤污染。农药包括各种杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀鼠剂、除草剂、脱叶剂和植物生长调节剂等。农药在农业保产增产中发挥了重要作用,但不合理使用农药所造成的土壤污染问题日益突出,全国受农药污染的农田土壤达933万hm2(1.4亿亩)。②不合理地使用肥料造成土壤污染。肥料污染包括化肥污染和有机肥污染。化肥污染包括三个方面:一是某些用于生产化肥的原料中所伴生的天然重金属物质在化肥生产过程中未被完全清除,导致化肥中含有重金属而污染土壤,在部分磷肥中存在这种现象;二是过量使用化肥和化肥与有机肥比例失衡造成土壤结构恶化和土壤微生物环境的改变,或因土壤环境的改变加剧土壤中有害重金属物质活化,危害农作物;三是由于过量施用化肥,未被作物吸收的化学成分进入水体(包括地下水和地表水),污染水环境。有机肥污染主要是指有机肥中含有的有毒有害物质对土壤的污染。现在大量粗制的有机肥,或因掺入含毒生活垃圾而含大量有害污染物质,或掺入含重金属的湖塘底泥或污水处理厂含重金属的污泥,还有牲畜粪便本身含有病原菌、重金属、激素、抗生素及其他有机污染物;另外,不少商品有机肥同样含有重金属等有害物质。③不合理使用地膜造成土壤污染。2011年全国地膜使用量124.5万t,地膜覆盖面积1979万hm2。地膜在我国各地的广泛推广使用,大大地延长了冷凉地区农作物种植季节,扩大了某些农作物的种植区域,提高了农产品产量。但与此同时,大量的废弃残膜也带来了农田白色污染问题。

2耕地土壤污染的主要特点

2.1土壤污染具有隐蔽性和滞后性大气污染和水污染一般比较直观,容易被人们发觉,而土壤污染往往不易被人们发现,一般要等到农产品发生危害时,人们才会追溯到土壤,并且需要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测才能确定。因此,土壤污染从产生污染到出现问题,通常会滞后很长时间。

2.2土壤污染具有累积性和治理的艰难性污染物质在大气和水体中一般容易扩散和稀释,所以只要切断污染源并采取有效的治理措施,很快就会见效;而污染物在土壤中一般难以扩散和稀释,土壤污染一旦发生,则很难恢复,治理成本较高、治理周期较长,被某些重金属污染的土壤甚至需要200~1000年的时间才能够恢复。

2.3土壤污染趋向多源性和复杂性我国土壤污染正从常量污染物转向微量持久性毒害污染物;土壤污染从局部蔓延到大区域,从城市郊区延伸到乡村,从单一污染扩展到复合污染,从有毒有害污染发展至有毒有害污染与氮、磷营养污染的交叉,形成点源与面源污染共存,生活污染、农业污染和工业污染叠加、各种新旧污染与二次污染相互复合或混合的态势。

3在制定耕地土壤污染防控措施时应注意的问题

3.1必须强化土壤污染防控工作,从源头控制污染物进入土壤前面的分析表明,我国耕地土壤污染规模呈扩大之势,因土壤污染而造成的“毒米”、“毒菜”事件不断在新闻媒体上报道,尤其是2013年湖南“镉米”事件给人们带来了很大的恐慌,湖南大米销量严重受损,最严重的地方甚至有70%以上的大米加工企业停工,种植水稻的农民利益受到重创。耕地土壤一旦受到污染,其治理难度很大,成本很高。因此,必须强化污染防控,控制污染物进入土壤。当前最为迫切的工作有五个方面:一是强化灌溉水源质量监控工作,严控未经处理和处理不达标的污水灌溉;二是严控高毒、高残留农药的使用,并强化农药使用知识的宣传,做到科学用药;三是强化化肥质量监控,严控重金属超标化肥进入市场,并强化科学用肥技术的推广,做到化肥用量适度、化肥施用时机与频率适宜、化肥与有机肥比例合理;四是科学使用地膜,广泛推广可降解地膜或可回收地膜,严控地膜对土壤的污染;五是严控企业污染排放。

3.2对土壤污染概念正确认识,不要夸大污染规模构成土壤污染的要素主要包括三个方面的内容(土壤污染三要素),即有可识别的人为污染物、有可鉴别的污染物数量的增加、有现存(直接显露)或潜在(通过转化)的危害后果,三者缺一不可。但有学者认为,只要有人类活动产生的污染物进入土壤,不论是否对有关受体(生物、水体、空气、人体或财产)产生明显危害都应称为污染,即只要有人类活动产生的污染物进入耕地土壤,不管污染物是否超标,即是否对农业产生危害,均称之为污染土壤。其中部分土壤中的污染物可能并未超标,即只要不再继续增加污染物,就不会对农业造成危害,也不会造成农产品的安全问题。另外,重金属是土壤的固有组分,普遍存在于土壤中,这是一种自然现象,不应一见到土壤中含有重金属就认为土壤受到了重金属的污染。当然,耕地土壤中一旦有了污染物,不管是否超标,都应该引起重视、加强保护,避免污染物进一步增多。另外,即使自然界本身造成的有害物质超标土壤,也应严禁用于种植可食用的农作物。

3.3正确认识有机肥,加强对有机肥的质量管控人们普遍认为化肥是不安全的,而有机肥是安全的。实际上,有机肥受原料的影响,如原料中含有有毒有害物质,施入农田也会造成土壤污染。农村自家粗制的农家肥,有的因掺入含毒生活垃圾(包括电子产品废弃物),或含重金属的湖塘底泥,或含有重金属的畜禽粪便而含有有毒有害污染物质。另外,部分商品有机肥也存在重金属超标问题。如刘荣乐等对162个商品有机肥样品测试分析结果表明:按照当时我国现有的有机-无机复混肥料国家标准(GB18877—2002),在162个测试样品中有1个样品Cr超标,2个样品pb超标,9个样品Cd超标;但按照德国腐熟堆肥中部分重金属限量标准,在162个样品中有110个Cd超标,73个ni超标,31个Zn超标。王飞等于2012年8~11月对华北地区42个商品有机肥样品测试分析结果表明:按照中国有机肥行业标准,pb的超标率高达80.56%,其他测试重金属不超标;但按照德国腐熟堆肥标准,大部分测试重金属均超标。因此,我国应强化对有机肥的管控。首先,强化对商品有机肥重金属等有害物质的监控,严控重金属等有害物质超标的有机肥进入市场;二是开展对农村粗制农家肥质量的抽查检测工作,并加大宣传力度,让广大农民认识到含毒生活垃圾等有害物质进入农家肥的危害性;三是强化农家肥无害化处理技术的研发与推广。