常见的重金属污染篇1
关键词：太湖；重金属污染；地积累指数
中图分类号：X703文献标识码：a
文章编号：1674-9944（2013）01-0035-03
1引言
水体沉积物作为水环境中重金属的主要蓄积库[1]，可以反应水体受重金属污染的状况。通过各种途径进入水环境的重金属绝大部分能迅速地转移至沉积物与悬浮物中，而悬浮物在被水流搬运的过程中，当其负荷量超过搬运能力时，也逐渐变为沉积物。因此，无论是在未受污染或受污染严重的水体中，沉积物中重金属含量比水中重金属的含量要高许多倍。而累积在沉积物中的重金属除了直接危害生物和通过食物链影响人类健康外，在环境条件的改变下（如遇到灾害性的天气和风浪条件），有可能再次释放出来，导致水体环境质量恶化。由于沉积物中重金属对环境的危害作用，研究者已开始重视沉积物中重金属污染的研究。沉积物环境的重金属主要是指生物毒性显著的汞、锡以及类金属砷，其次是指毒性一般的重金属锌、铜、镍、钻、锡等，当前最引起人类关注的是砷、汞、铬、锡、铅等。本文通过对“十五期间”太湖无锡水域的底泥数据统计，选用地积累指数法对沉积物的重金属污染程度进行了评价。
2太湖无锡水域底质
2.1太湖概况
太湖位于江苏省南部，长江三角洲中部；全部水域在江苏省境内，湖水南部与浙江省湖州市相连。它是中国东部近海区域最大的湖泊，也是中国第二大淡水湖，是中国著名的风景名胜区。太湖地处平原地区，是一个浅水湖，太湖水位较稳定，平均水深1.94m，至深处2.6m。
2.2重金属来源
目前，太湖除氮、磷等元素偏高对水体产生富营养化，造成夏季蓝藻爆发外，水质尚好，但重金属污染仍不容忽视。笔者初步分析，太湖流域无锡水域的重金属污染可能来自以下几个方面包括：电镀行业产生的含重金属酸性废水；城市工业排污；水土流失过程造成的重金属污染等。
2.3评价范围
太湖无锡水域底质监测是在枯水期与太湖水质监测同步进行，监测点点位与太湖水质监测点位相同。监测项目为砷、汞、铅、铬、镉、铜、锌、硫化物及有机质。同时为了便于太湖底质环境质量评价，将太湖无锡水域分为四个区：五里湖区、梅梁湖区、贡湖无锡水域和宜兴沿岸区，点位图见图1。
2.4评价方式
地积累指数（igeo）是德国海德堡大学沉积物研究所的科学家muller提出的一种研究水环境沉积物中重金属污染的定量指标。由于其不仅考虑到人为污染因素、环境地球化学背景值等，特别是注意到自然造岩作用可能引起背景值变动的因素（常数），一时在欧洲被广泛采用。计算公式见公式（1）：
（1）
式中：C是指元素n在沉积物中的含量（指质量比，实测值），mg/kg；B是指沉积岩（普通页岩）中该元素的地球化学背景值，mg/kg（表1）；k为修正系数（一般取值为1.5），考虑成岩作用可能会引起背景值的变动。
根据地积累指数（igeo）的大小将污染等级分为7级，即0～6级，表示污染程度由无污染至极强污染，地积累指数（igeo）与重金属污染程度的关系见表1。
3重金属污染评价
（1）太湖地区重金属地球化学背景值见表2[2]。
（2）2005年太湖无锡水域重金属地积累指数及污染分级见表3。
五里湖：底质中砷、铜、锌含量处于无-中污染状态，汞、铬和铅处于清洁状态。
梅梁湖：底质中锌含量处于无-中污染状态，其余指标均处于清洁状态。
贡湖无锡水域：指标均处于清洁状态，这与无锡市将贡湖作为水源地相对应，确实贡湖无论是水质还是底质都是处于污染较轻的状态。
宜兴沿岸区：底质中砷、铜和锌含量处于无-中污染状态，汞、铅和铬处于清洁状态；
从整个太湖无锡水域看：从平均值来说，无锡水域的底泥重金属都处于无污染状态下。但是环境保护仍不容忽视，一旦出现污染，治理将是非常困难的。
（3）“十五”期间太湖无锡水域底质重金属变化分析。从整个“十五”期间太湖无锡水域底质含量的变化趋势看，铅和铜含量处于轻污染状态，并有逐年上升趋势；汞和铬处于清洁状态，并有逐年下降趋势；底质中砷的含量逐年降低，已由2001年的轻污染下降为清洁，见图2。
参考文献：
常见的重金属污染篇2
关键词：燃煤产物；重金属元素；环境影响；污染因子
中图分类号：U465文献标识码：a
就当前情况来看，我国的发电方式仍旧以煤炭燃烧发电为主。煤炭发电为人们提供充足电量的同时，燃烧之后的煤炭产物对生态环境造成了严重的污染，尤其是锌、砷、铅和铜四种重金属元素对人体的危害甚大。由此可见，对电厂燃煤中金属元素进行系统性的测定是非常有必要的。
1.实验方法
1.1燃煤产物的收取和制作与准备
两家电厂位于山西省西南部，燃烧用煤直接从附近煤矿取用，值得说明的是，a厂用的是煤泥，即将煤泥加入煤中燃烧，数据中体现为两种原煤的平均值。B电厂采用技术是煤矸石掺入中煤，计算结果和a厂相同[1]。电厂中的灰尘来自于锅炉烟道和燃烧后的炉渣。相关参考标准详见DL/t567.4－95。
1.2金属元素含量测评
原煤和燃煤产物中有四种最为常见的重金属元素，分别是铅、砷、锌和铜，本实验中测定方式采取等离子体质谱仪对燃烧物中的四种重金属元素进行含量测评。按照相关标准，本次测评实验采用0.800L/min的雾化气流速度进行车辆正向功率为以前二百瓦，冷气流速度为0.76/min,实验中，将Rh和Re进行内标处理[2]。四种重金属元素的含量如表1所示：
表1.燃煤产物以及燃煤中重金属元素含量
利用重金属元素质量平衡的相关理论，能够有效计算出燃煤产物中重金属元素相关数据。
1.3对产物中的重金属进行浸出实验
为了有效测量两家电厂中四种重金属对环境的破坏情况，采用燃烧物批浸溶的试验方法进行试验。水与燃烧产物混合比率为十比一，利用三种不同pH值的溶液当做浸溶液，分别为5，6.5，8.1；将这三种溶液放入瓶中、拧严，放在振荡器中。震荡环境相关数据分别是：121次/min,振幅为40毫米，试验持续震荡8.5小时，之后放置17小时。经过上述步骤以后，利用滤纸将混合液中的残渣过滤，得出滤液[3]。参照相关标准对试验数据进行套计算。
2．对电厂燃煤产物相关评价方法
经过上述步骤的实验，经过系统性的计算，最终得出燃煤产物中的重金属对环境的破坏程度。本实验为了让实验数据变得更加公允，故采用分析燃煤产物中的综合因子评价法对其进行具体判定。实验计算数据参照上述浸溶实验室相关数据为基础。本实验在一定程度上采用看综合评价法进行评定，并根据实际情况，做出了一定的调整。
该公式中i指的是重金属元素，Ci是在标准大气环境中，重金属元素i的释放量，单位标准为，mg・m-3；C0i指的是第i种类元素的最大排放限值。根据上述公式中对试验结果进行计算，最后结果值越大，说明电厂燃煤产物对环境污染就越严重。其中，综合污染因子的计算公式为：
由上面的公式能够轻易看出，该综合污染因子在考虑了数据峰值的同时，对平均指标也进行了综合考虑。由于篇幅所限，本文仅对燃煤产物中重金属含量对大气污染的情况进行综合测评。相关污染等级划分如表2所示。
表2.燃煤产物中重金属微量元素污染环境相关等级
综合污染因子0―0.5990.60―0.9991.00―1.2991.30―1.999大于等于2.000
等级ⅠⅡⅢⅣⅤ
相关评定良好轻微污染轻度污染中度污染严重污染
3．电厂燃煤产物对大气环境影响的相关评价
3.1挥发测定
在表3中，列出了本次实验燃煤产物中重金属的具体含量，同时也将国家相关标准予以列出说明，由表3的数据可以轻易看出，aB两家电厂的四种对大气环境造成破坏的金属元素远超国家相关限额，在很大程度上也影响了飞灰与底灰两种含量的值[4]。
表3重金属元素含量和国家限额
经过专业测量与计算，aB两家电厂的原煤灰含量分别是22.47%和14.01%。结合相关数据，可以看出，烟量值为8.28通过守恒定律的相关计算，相关物质的富集率详见表4
表4.aB电厂燃煤产物相关挥发比率
砷的化学性质不稳定、遇热挥发。在900摄氏度以上的环境中就会出现逸散的现象，图表中的a电厂的锌元素超过国家相关标准3倍。砷元素也超过国家相关标准，两种重金属元素的挥发率在百分之六十以上。电厂B的情况也非常不乐观，多数元素的富集大于等于1。
3.2排放度测定
结合表3中的相关数据，可以清楚电厂燃煤产物中四种中重金属元素的排放详情。详见表5
表5大气污染因子和重金属排放
从数据中可以发现，aB两家电厂排放物种的重金属元素锌、铜、铅的污染因子都大于1。铜而对含量甚至达到了8.98和10.57。这两个数值均超国家相关标准。对大气环境在很大程度上造成了污染，虽然在表格中电厂a的铜元素挥发率没有B厂高，但挥发率却已经超过国家相关标准，从上述结果中可以得出这样的结论，两家电厂对大气污染等级均属于严重污染。
4．对水污染的相关评价
电厂燃煤产物对环境造成的污染已经成为不容忽视的问题。电厂燃煤物中重金属元素对人体造成了很严重的伤害。燃煤物中重金属元素存在于水中，时间久了，就会产生非常严重的污染。测定水环境中一般采取灰渣水溶性实验，来判定水中重金属元素迁移性的方法。
4.1金属元素浸溶率实验
上文提到，本次浸出实验分别采用不同pH值溶液来模拟降水情况，得出结果如表6，表7所示。
表6金属元素浸出量
表7灰中金属浸出率
结合两个图标可以看出，由于砷元素含量不高的缘故，并没有高于最高限额。铜也是如此。但铅元素的浸出量却很大，比率也高，根本原因在于铅的富集率比较大，在pH小于7的溶液中容易发生浸出现象[5]。粉煤灰是碱性物质，在本次试验中浸泡溶液pH也呈碱性，经过系统性的计算，金属元素对水污染的数值分别为4.26与3.39.根据污染环境等级来评定，评定结果为重度污染。
5．结论
（1）在发电厂进行燃烧煤的过程中，以上四种对人体有害的重金属元素又具有很强的挥发性，通过上面的实验数据可以看出，砷和锌的挥发性均在百分之六十以上。燃煤产物内的锌，铜和铅的污染因子均超过国家相关标准。其污染等级为严重污染。
（2）通过浸出实验可以得出重金属铅的浸溶率相对较高，这是因为铅元素的富集率大的原因造成的，通过实验得出，两家电厂对水环境造成了严重污染。
（3）利用综合污染因子评价方法，能够将燃煤物中的污染元素公允性的进行反映，为电厂燃煤产物中重金属等元素对环境污染的评价提供可靠依据。
参考文献：
[1]田采霞，郭保华，宋晓梅．贮灰场粉煤灰中微量元素的浸泡试验研究［J］．粉煤灰，2013(05)121---123．
[2]曹珊珊，吴光红，苏睿先．模拟中性和酸性降雨及垃圾渗滤液浸泡粉煤灰及渣重金属浸出特征［J］．环境科学，2011，(06):1831---1836．
[3]王帅杰，狄楠楠，王杰林，等．煤中微量元素的环境效应［J］．环境科学与技术，2010，(10):179---182．
常见的重金属污染篇3
【关键词】重金属污染；现状；存在问题；对策
0.引言
重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染，在矿产开采、加工、冶炼等过程中不可避免的会产生一些废水、废气、含重金属废物等，如不妥善处置必将会对环境造成不利影响。随着我国工业化进程加快，近年来长期积累的重金属污染问题开始逐渐显露，从浙江湖州市血铅超标事件，陕西凤翔儿童铅超标事件，甘肃徽县群体性血铅超标事件及重金属污染“镉米”等等，可见重金属污染已影响到我们的生活环境。
1.白银市重金属污染现状
白银市重金属污染主要集中于白银区。白银区位于白银市西部，黄河上游中段，是白银市的政治、经济和文化中心，是我国重要的有色金属基地之一和甘肃省重要的能源化工基地，素有“铜城”之名。长期的矿产开采、加工以及工业化进程中积累形成的重金属污染问题十分突出。
白银市重金属污染现状调查和分析，以白银区为基本数据单元，以2007年全国污染源普查数据为基础。
1.1废水
2007年，全市含重金属工业废水产生总量为1271.6509万吨，其中白银区含重金属工业废水产生量为1168.2493万吨。全市含重金属工业废水中汞、镉、六价铬、铅、砷的产生量分别为480.41千克、164658.79千克、2437.14千克、175177.14千克和249796.93千克。2007年，全市含重金属工业废水排放量为752.0921万吨，其中其中白银区含重金属工业废水排放量为650.6993万吨。全市含重金属工业废水中汞、镉、铬、铅、砷的排放量分别为43.09千克、1997.5千克、90.44千克、6559.79千克和915.27千克。
1.2废气
2007年，全市含重金属工业废气产生总量为1523727.142万m3，其中白银区废气产生量为1200496.02万m3。全市含重金属工业废气中汞、镉、六价铬、铅、砷的产生量分别为0千克、24315.374千克、1780千克、7268067.51千克和101078.21千克。2007年，全市含重金属工业废气的排放量为1513139.38万m3，其中白银区含重金属废气排放量为1190204.08万m3。全市含重金属工业废气中汞、镉、铬、铅、砷的产生量分别为0千克、4689千克、1780千克、483216千克和2069千克。
1.3固废
2007年，全市含汞、铬、镉、铅、砷的危险废物产生量为1502686.45吨，白银区产生量为1466163.77吨。其中综合利用量为411709.82吨，白银区综合利用量为391506.72吨。处置量为39284.08吨，主要集中在白银区。贮存量为1051692.58吨，主要集中在白银区，为1035373吨。含汞、铬、镉、铅、砷的危险废物的排放量均为0。
2.存在的主要问题
白银市因矿设市，由于历史原因，缺乏统一规划，工业布局不合理，至今仍存在污染企业分散式发展。产业结构不合理，结构性污染突出，部分有色金属企业还存在资源综合利用率低、能耗高、生产工艺技术落后的问题。同时由于环境检测基础工作薄弱，重金属环境质量监测技术能力不足滞后于污染防控的需求。
3.对策分析
3.1严格分区，加大重点区域防控
目前白银市涉重企业主要集中在白银区，目前分布有涉重企业5家。为此，作为白银市重金属污染防治的重点区域白银区，其重金属污染防控工作应从以下几个方面着手进行：
①查清现状、清理遗留。白银市是一座因矿设市的城市，伴随着大规模矿产资源开发，出现了主导优势资源枯竭、环境污染严重的突出问题。因此，必须要对重金属污染现状有一个清醒的认识。目前应积极着手对现状进行认真分析，切实查清重金属污染现状，同时对区域内遗留历史问题进行一次摸底排查，在此基础上有针对性的制定污染防治工作技术路线和实施方案。
②分工明确、责任明确，落实白银区重金属污染防治工作的主体包括白银市政府、白银区政府、相关企业等三级机构。三级主体应具有明确的工作分工各负其责。其中市政府作为牵头和责任主体，负责制定和落实重金属污染防治规划、相关政策和规定，进行统筹规划和把握；区政府主要职责是协助市政府督促企业认真落实市政府制定的相关防治政策和措施。重金属防治工作的绝大部分内容会落实到相关的企业中，各相关企业应积极响应政府指定的各项污染防治政策。
③加大公众参与的力度，在白银市重点区域内应进一步加强公众参与工作，实现“群防群策”。普及相关知识，通过参观、讲座、设置展板、发放宣传单等途径让公众真正了解重金属污染的一些基本知识，重金属对人体的污染途径、防范措施等；设置联络，可在基层政府、企业、居民区等设置联络人，负责及时了解周边各阶层公众的意见、建议和要求，并对公众的意见定期进行汇总、反馈，同时对国家、政府的有关政策进行“上传下达”，使得公众意见有合理、合法的渠道及时的反映到有关部门和单位。
3.2优化结构，加大重点企业防控
针对白银市重金属污染防控的重点排污企业，做好如下几方面的工作：
①全面推行清洁生产审核。推行清洁生产审核是从源头控制污染的有效手段之一，现有企业应全部进行强制清洁生产审核，所有涉重企业清洁生产水平必须达到国内甚至国际先进水平，否则应立即进行技术改造，以提高全行业的清洁生产水平，切实从源头上防控重金属污染。
②严格执行行业准入条件。以国家的有关产业政策、准入条件等为依据，依法坚决淘汰落后工艺，加快全行业在产能、工艺技术、污染防治水平等方面的改造升级步伐和速度。通过加快产业结构调整、优化产业布局等途径，从根本上实现涉重行业的重点防控。
3.3实施严格的重金属污染源监管
①加强对涉重企业污染源稳定达标排放监管。对区内涉重企业进行加密监管。对废气排放口、车间废水排放口及企业总排口等，除按照监测计划定期进行监测外，还应采取加密监测、不定期抽查等措施增加污染物排放监督性监测和现场执法检查频次，以敦促相关企业切实保障相关污染治理设施稳定正常运行，确保污染源稳定达标排放。
②加强日常监管。应进一步加强涉重企业日常环境管理的规范化，要求做到：有专业管理机构和人员、有完整的管理制度、有完整的污染治理设施运行记录（台账）、有持续的管理人员培训教育计划、有规范的档案管理。
3.4加大重金属综合治理力度
①加强重金属环境风险应急管理能力。在认真分析总结重金属环境风险事故的发生特点、危害方式等的基础上，制定严谨的重金属污染防治应急管理体系，应包括重金属风险管理机构、重金属环境风险应急预案等。组织体系应涵盖政府、企业、员工及周边群众等层面，提高高危企业人员的污染隐患意识和环境风险意识，进一步明确责任，克服麻痹大意思想。
②积极推动深度治理，提高重金属污染物的去除效率。在现有污染源全部实现达标排放的基础上，积极引进先进的污染治理技术和工艺，通过增加污染治理设施级数、改革工艺等手段实现重金属污染物的深度处理，提高去除率、进一步削减排放量。对积极主动对污染治理设施进行深度处理技术改造的企业，政府应采取一定的鼓励性政策，如低息贷款、减免税收等。同时应对那些设施陈旧、不能稳定达标排放的重污染企业以及可能存在环境安全隐患的企业，进行限期整改，问题严重的，坚决实行停产整顿。
3.5加强重金属环境监管能力建设
①设立常规监测点位。在白银区东北涉重污染企业相对集中区域，按照相关技术规范的规定设立环境空气、土壤、地下水、地表水、农作物等常年固定监测点位，定期进行监测，并对监测结果进行统计分析，及时掌握区内重金属污染动态变化情况。为重金属环境污染防治工作提供可靠的基础依据。
②及时建立监控网络。重金属污染环境监控网络体系应当涵盖当地政府、环保监测、疾病控制中心、农林、国土等相关主管部门，形成全方位、多角度的监控体系。对相关监测资料应逐步实现共享、相互印证，以便得出最终科学合理的结论。
③积极推广人体健康普查。重金属污染重点防控区域内应适时开展较为普遍的定期人体普查制度。普查对象应涵盖企业生产一线职工、周边长住居民代表等，以便及时掌握周边人群健康受影响状况，并及时采取针对性防范措施。
【参考文献】
常见的重金属污染篇4
关键词：重金属污染环境影响治理
中图分类号：te08文献标识码：a
重金属污染时指由重金属及其化合物引起的环境污染，主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。重金属的污染主要来源工业污染，其次是交通污染和生活垃圾污染。工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境，在人和动物、植物中富集，从而对环境和人的健康造成很大的危害。
重金属污染物是一类典型的优先控制污染物。环境中的重金属污染与危害决定于重金属在环境中的含量分布、化学特征、环境化学行为、迁移转化及重金属对生物的毒性。重金属污染与其他有机化合物的污染不同，不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化，使有害性降低或解除。而重金属具有富集性，很难在环境中降解。目前中国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。对人体毒害最大的重金属有5种：铅、汞、砷、镉、铭。这些重金属在水中不能被分解，人饮用后毒性放大，与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物。以各种化学状态或化学形态存在的重金属，在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，造成危害。如随废水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝的体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。如日本的水俣病，就是因为烧碱制造工业排放的废水中含有汞，在经生物作用变成有机汞后造成的；又如痛痛病，是由炼锌工业和镉电镀工业所排放的镉所致。汽车尾气排放的铅经大气扩散等过程进入环境中，造成目前地表铅的浓度已有显著提高，致使近代人体内铅的吸收量比原始人增加了约100倍，损害了人体健康。
重金属污染在环境中难以降解，能在动物和植物体内积累，通过食物链逐步富集，浓度成千上万甚至上百万倍的增加，最后进入人体造成危害，是危害人类最大的污染物之一。国际上，许多废弃物都因含有重金属元素被列到国家危险废物名录，近些年随着我国工农业生产的快速发展，我国出现了重金属污染频发、常发的状况。2010年4月至6月，浙江省政协组织成立调研组，通过召集省有关单位负责人座谈，向社会公众征集意见建议，并赴杭州、台州及所辖的路桥、温岭等部分县（市、区）进行实地调研，全面了解食品药品安全情况。调研结果显示，在浙北、浙中、浙东沿海三个区域中，城郊传统的蔬菜基地、部分基本农田都受到了较严重的影响。工业“三废”及城市生活污染物排放，引起重金属污染农田。调研组有关负责人表示，这些城郊重金属对土壤的污染，主要是近十多年造成的，主要是人为的污染，这会直接威胁到百姓的生命健康。2011年3月中旬，在浙江台州市路桥区峰江街道，一座建在居民区中央的“台州市速起蓄电池有限公司”（以下简称“速起蓄电池公司”）被曝出其引起的铅污染已致使当地168名村民血铅超标。由于重金属污染事件在我国频繁发生，使得我国开始重视重金属污染的治理。
常见的重金属土壤治理的方法包括化学法、生物法、物理法、热力学方法等，每种方法又包含不同的技术，每种技术又可以采用不同的施工方案实施。化学法主要通过将重金属污染土壤与化学稳定剂混合来实现重金属的稳定化，而石灰等稳定剂通常不能有长期的治理效果，分子键合是目前业界关注的一种以长期稳定性为特点的修复药剂。生物法一般有植物修复和微生物修复等。植物修复通过超积累植物吸收土壤中的重金属，比较安全但是修复周期长；微生物修复通过土壤中微生物降解重金属，但是影响修复效果的因素较多，目前应用较少。热力学方法可以通过高温来使重金属玻璃化，但是成本很高。
常见的重金属污染篇5
关键词：蘑菇湖水库；重金属污染；单因子指数；内梅罗指数
重金属污染物因其很难被降解成为当今世界热切关注和迫切需要解决的问题[1]。蘑菇湖水库地处玛纳斯河西岸，位于石河子市以北约18公里处，属石河子总场范围，建成于1958年，是石河子垦区内最大的一座天然洼地型人工内陆平原水库。水库设计库容1.8亿立方米，有效库容1.4亿立方米，水库占地面积36平方千米，设计蓄水面积31.2平方千米，年调节水量为2.2亿立方米，水源主要为玛纳斯河水、泉水及机井水、沙湾河水、城市废水。灌溉垦区下野地6个团场和沙湾县三个乡土地，设计灌溉面积约40万亩，具有养殖、农灌和部分牲畜饮用三大功能，起着冬蓄夏灌的调节作用，在垦区农业生产中发挥着重要作用。因此石河子市对蘑菇湖水库的相关研究一直是一个热点。在生态环境方面，现有的研究主要集中在水体沉积物和消落带土壤，对水体研究也多为常规性的水质评价，缺乏对水体中多种重金属复合污染的相关研究[2]。本次研究关注蘑菇湖水库的进水区下层，对多种重金属在水中的分布特征及水受重金属污染分析评估，以期为蘑菇湖水质监测、评价和控制提供基础的科学依据。
1材料与方法
1.1样品采集与指标测定
2013年4月，在蘑菇湖水库进水区、出水区设立了2个采样断面，分别为水体上层和下层，在湖心区、浅水区和岸边区分别设立了采样点。收集到的水样经0.45um滤膜过滤后，去除杂质，用5ml水样，加入硝酸酸化使pH
1.2评价方法
文章采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法[3]评价蘑菇湖进水区水体重金属污染程度。
单因子污染指数法计算公式为：
（1）
式（1）中pi为重金属i的污染指数，Ci为重金属i的实测值，Si为污染物i的标准值（一般取二类标准，单位为g/L）。单因子指数法环境质量评价分级见表1。
内梅罗综合指数法计算公式为。
式（2）中p为综合污染指数，pi为单因子指数，pimax为区域内所有单因子指数的最大值。内梅罗指数法环境质量评价分级见表2。
2结果与分析
2.1水库不同区域水体重金属含量特征
蘑菇湖水库分为进水区、出水区、湖心区、浅水区和岸边区五个区域，各重金属元素在不同区域的浓度见表3。不同区域水体中重金属含量情况是：pb为0.49ug/L（出水区上层）、0.52ug/L（出水区下层）、0.56ug/L（湖心区上层）、0.60ug/L（湖心区下层）、0.65ug/L（进水区上层）、0.75ug/L（进水区下层）、0.66ug/L（岸边区）、0.63ug/L（浅水区）；Cd为0.03ug/L（出水区上层）、0.03ug/L（出水区下层）、0.03ug/L（湖心区上层）、0.03ug/L（湖心区下层）、0.037ug/L（进水区上层）、0.043ug/L（进水区下层）、0.04ug/L（岸边区）、0.03ug/L（浅水区）；Cu为0.35ug/L（出水区上层）、0.42ug/L（出水区下层）、0.39ug/L（湖心区上层）、0.43ug/L（湖心区下层）、0.45ug/L（进水区上层）、0.55ug/L（进水区下层）、0.46ug/L（岸边区）、0.45ug/L（浅水区）；Zn为7.00ug/L（出水区上层）、7.00ug/L（出水区下层）、6.80ug/L（湖心区上层）、7.40ug/L（湖心区下层）、7.80ug/L（进水区上层）、9.00ug/L（进水区下层）、7.50ug/L（岸边区）、7.50ug/L（浅水区）。可以看出，各重金属含量因元素种类而有所不同，浓度大小依次为Zn>pb>Cu>Cd，各重金属元素浓度相差大致在12.5%-27.1%之间。而根据国家地表水环境质量标准（GB3838-2002）来评判，pb在单位水体中最为接近检测限值，而Cd为单位水体中浓度最低。
与国家地表水环境质量标准（GB3838-2002）相比，四种元素中pb的含量已接近了国家Ⅳ级水质标准的检测限，但离检出限还有很大差距，而另外三种重金属元素含量均在Ⅳ级标准以内。在蘑菇湖水库，经研究发现pb、Cd、Cu、Zn等多种重金属浓度伴随着丰水期和枯水期而浓度也有所差异。因此，必须加强水库区支流水质的监测工作，为区域生产和生活提供水资源保证。
2.2水体重金属污染程度评价
单因子污染指数法和内梅罗综合指数法对蘑菇湖水库不同区域水体重金属污染情况评价结果见表4。采用单因子污染指数法对8个采样点的4种重金属评价分析发现，蘑菇湖各区域的水体只有进水区下层的pb浓度相对接近检测限，但离检出限差距很大，而其他区域重金属元素浓度均在检测限内，可以得出进水区下层水体为警戒限级的尚清洁等级，而其他区域的水体为安全的清洁等级。而内梅罗综合指数法评价结果表明所有区域水体都为无污染等级。两种评价方法均表明，采样点位的水体均未受到污染，只是其中pb浓度相对较高，应给予一定的关注。
2.3磨菇湖水体重金属含量变化原因及管理对策
2.3.1水体重金属含量变化原因
磨菇湖水体重金属的主要来源是工业废水。随着经济的快速增长和工业化进程加快，我市工业废水含有不同浓度的pb、Cd、Cu、Zn等重金属有毒有害物质，而这些污水最终排放进入蘑菇湖水库。虽然这些工业废水经过处理，但是经过多年的污染累积，已经使蘑菇湖水库的重金属含量相较之前增长了很多倍。其中，pb的含量增长在众多重金属里面最为明显，应特别注意。
2.3.2水体重金属管理对策
水体重金属污染有很多需要解决的难题，但由于时间、人力、物力的实际情况和限制，现在提出以下对策：一是对各工业企业内部的各生产车间、流水线等实行定额供水。二是尽量增加蘑菇湖水库的蓄水量，增大上游玛河向蘑菇湖的输送量，尽可能稀释水库的水体。三是对水库有可能存在的污染源、目前的污染现状等，进行全面的调查，在调查研究基础上，写出综合评价报告，为治理工作提供依据。四是通过对经济效益和排污处理效果二者的综合考量，提出对蘑菇湖水库进行区域型综合治理和分散治理。五是积极采取措施，如环境管理、企业管理、工业技术改革等办法来监督和协助各个工业企业减少工业废水中重金属的排放量和排放浓度。
3结束语
蘑菇湖水库进水区水体下层的pb、Cd、Cu、Zn四种重金属含量明显高于其他区域，其所有元素含量均在国家Ⅳ级水质标准范围内。通过本次研究，得出研究水域重金属在不同区域的变化趋势。污染指数评价结果表明研究水域未受到这四种重金属污染，仅重金属pb浓度接近于检测限，望引起有关部门的注意。因此，可以放心使用水库进行农业灌溉和大力发展养殖业。
参考文献
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常见的重金属污染篇6
这种学名叫克氏原螯虾的小东西,尽管在中国的夜市和餐馆里大受欢迎,却不是中国的土特产。上个世纪三十年代,它才从美国借道日本来到中国。所谓是日本人用来清理尸体的生物,那是假的,当时日本人养小龙虾,是充当牛娃养殖的饵料。
小龙虾的生存能力非常强,除了日本和中国,欧洲和非洲也有它占领的地盘,因此成为了世界级的生物入侵物种,也因此成为了世界级的美食。在欧洲、非洲、澳大利亚、加拿大、新西兰和美国,都有人食用,美国的路易斯安娜州号称生产了世界上90%的小龙虾,而当地人就吃了其中的七成。
小龙虾在世界范围内的“成功”,除却一些形态和习性上的优势,还得部分归功于它对污染环境的耐受能力。在科学研究上,对污染物非常敏感,或者非常耐受的生物,往往用作环境有无受到污染的指示生物。小龙虾就是这样的一种潜在指示生物。网络上有人因为听闻小龙虾是污染环境的指示生物而感到害怕,这要特别提醒的是,指示生物和富集生物是两个不同的概念,即使是非常耐受污染物的生物,如果它拥有一个良好的排出减毒机制,其体内的污染物含量可能也非常低。
考虑到小龙虾喜欢生活在浅滩淤泥这些容易富集重金属污染物的地方,早在1995年,上海的科研人员就对生活在上海部分地区中的小龙虾进行了重金属含量的调查。汞、铜、铅、锌、镉等重金属在小龙虾体内均有检出,但全部低于国家卫生标准,而且大部分的重金属集中于虾鳃和内脏中,肌肉的含量很低。
这个结果,在之后十多年陆陆续续的研究得到了进一步的证明。2003年,苏州大学科研人员对苏州地区的小龙虾进行调查,得到类似结果;2006年,江西农大的科研人员考察了重金属污染水体中的小龙虾的重金属富集情况,同样发现虾肌肉中有毒重金属镉和铅很少,选择性富集了锌和铜等相对危害小的重金属(锌和铜是人体必需矿质元素,但是过量摄取也有健康风险)。2008年,安徽大学科研人员对合肥附近的小龙虾进行调查,同样发现外骨骼的重金属要高于内脏中,并猜测克氏原螯虾把重金属转移到外壳,然后通过不断蜕皮把毒素转移出体内,正是它可以耐受重金属污染的原因之一。
常见的重金属污染篇7
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。
常见的重金属污染篇8
生物酶是一种生物螯合剂，它具有对环境营养条件要求不高;低浓度污染物，处理更有效;在和毒物共存时能保持较高活性;在土壤中具有较大的移动性;微生物吸收有机物和重金属时需借助特定吸收机制(扩散和渗透)，而酶不需要等优点，比微生物、植物对重金属污染土壤的处理更具有优势。当酶遇到重金属时，重金属与底物竞争，重金属同时进入，与底物结合形成“酶-重金属-底物”的络合物，能降解和转化土壤中的污染物，使污染物的浓度降低到可接受的浓度，土壤修复效果较好［7］。利用生物酶可有效提高重金属污染土壤的处理效果，此方面研究国内外尚未见相关报道。本研究将生物酶溶液应用于污染土壤中重金属Cd、Cr、Cu、ni、Zn的淋洗、解吸、去除，以提高重金属的去除效果。论文探讨了酶的种类、酶的质量浓度、pH、反应时间等对重金属去除率的影响，并利用响应面法对去除反应条件进行优化，试图为淋洗修复重金属污染土壤提供新方法。
1材料与方法
1.1供试土壤土壤样品采自武夷山市武夷学院湖边的耕地土壤，属于粘土性土壤。样品经自然风干后，研碎，过100目尼龙筛。人工污染土壤样品:将100g土壤样品浸入500mLCuSo4•5H2o、ZnSo4•7H2o、Cd(no3)2•4H2o、Cr(no3)3•9H2o、niCl2•6H2o配制的混合溶液中(该溶液含Cu100.5mg/L、Zn439.7mg/L、Cd4.8mg/L、Cr365.2mg/L、ni128.1mg/L)，25℃恒温振荡72h，4000r/min离心除去上层清液，自然风干陈化2周，备用，即为供试土壤样品。经测试，该人工污染土壤样品pH为6.80，有机质含量为2.87%，阳离子交换容量为12.45cmol/kg，Cd、Cr、Cu、ni、Zn含量分别为2.38、93.33、279.38、148.39和89.68mg/kg。
1.2试剂与仪器试剂:α-淀粉酶，脲酶，过氧化物酶(生化试剂，上海鹤善实业有限公司);其他试剂均为市售分析纯试剂，实验用水为去离子水。仪器:aa-6300原子吸收分光光度计(日本岛津公司)，SHa-C恒温振荡箱(常州国华电器有限公司)，tDL-40B离心机(上海安亭科技仪器厂)，pB-10型pH计(德国赛多利斯集团)，aB204-S电子天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司)。
1.3实验方法
1.3.1实验用酶的选用取0.6g供试土壤样品置于锥形瓶中，分别加入质量浓度为0.1%的不同酶溶液15mL，在25℃、pH4.0条件下恒温振荡12h，离心后，取上清液用火焰原子吸收分光光度法测定各重金属的含量。
1.3.2酶溶液处理重金属污染土壤各工艺条件的确定取0.6g供试土壤样品置于锥形瓶中，加入一定量的酶溶液，在不同的反应时间、pH条件下，25℃恒温振荡。离心后，取上清液测定各重金属的含量。
1.3.3酶溶液处理重金属污染土壤工艺条件的优化取0.6g供试土壤样品分别加入酶溶液15mL，根据Box-Behnken中心组合设计原理，在单因素的基础上，以淋洗液的pH、反应时间、酶质量浓度3个因素为自变量，重金属去除率为响应值，作3因素3水平的响应曲面分析实验，实验因素与水平见表1，确定土壤重金属去除的最佳工艺条件。
2结果与分析
2.1实验用酶的选用酶作为土壤的组成部分，参与土壤系统中许多重要的代谢过程，因而可用它来检测土壤中重金属的相对污染程度［8］。其反应机理是重金属与酶活性中心结合或与酶分子中的巯基、胺基和羧基的结合，从而改变酶的活性。因此，酶依靠其专一性、高效性，与重金属产生良好的络合作用，从而达到去除土壤中重金属的目的。实验选择土壤中常见脲酶、过氧化氢酶和α-淀粉酶溶液各15mL进行实验，对供试复合污染土壤样品进行处理，在25℃、pH4.0条件下恒温振荡12h，以求达到良好的去除效果和降低处理成本。由图1可知，脲酶、过氧化氢酶、α-淀粉酶对土壤中重金属的去除都有一定的效果，但效果差异显著，去除率的大小顺序为α-淀粉酶＞过氧化氢酶＞脲酶。其主要原因可能是，脲酶活性对重金属最敏感，与重金属的污染程度呈良好的负相关关系［8］，因此重金属在浓度较低时，脲酶空间结构迅速变化而失活，无法进一步络合重金属;过氧化氢酶活性对重金属Cu、ni含量表现较敏感，故过氧化氢酶对部分重金属如Cu、ni，络合效果差，对其他类型的重金属有一定的络合效果，去除重金属效果要好于脲酶;重金属与α-淀粉酶没有专一性对应关系，酶活性没有受到影响，对重金属有良好的络合效果。
2.2不同反应条件对重金属去除效果的影响
2.2.1pH值对重金属去除率的影响pH值对酶的生物活性会造成影响，还会对土壤中各重金属的赋存形态造成影响，是影响土壤重金属去除率的重要因素。在酸性条件下，土壤中的重金属主要以酸提取态存在;pH越低，土壤中重金属游离越多，活性越强。蒋煜峰等［9］发现，随土壤pH值增加，重金属解吸率逐渐减小，皂角苷冲洗土壤重金属的适宜pH应在4～5。实验选择pH值3.0～5.0范围内考察pH对重金属去除率的影响。由图2可知，在所研究的pH范围内，pH值低，α-淀粉酶对重金属的去除率较高，当pH为3.5时，去除率达到最大值。随着pH值继续增加，去除率降低。这种变化一方面与酶本身结构有关:在酸性条件下，α-淀粉酶分子中的巯基和羧基易分解，与重金属产生良好的络合。另一方面，与各金属的赋存形态有关:在酸性条件下，Cd、Cr2种重金属在土样中的存在形态以酸提取态(即离子态)为主，去除率高;Cu、Zn、ni在土样中的存在形态以可还原态、可氧化态和残渣态为主，去除较困难，去除率较低。
2.2.2酶的质量浓度对重金属去除率的影响重金属在土壤中的存在状态大多数是吸附并固定在有机质和土壤粘粒上，以吸附态存在［10］。由图3可知，酶质量浓度低于0.20%时，重金属去除率随酶浓度的升高而增加。mulligan等［11］研究认为，在重金属未与土壤分离时，酶就已经与重金属络合了，使金属从土壤上解吸下来，随着淋洗液不断的冲洗，金属就被从土壤中去除。在低浓度时，酶主要与土壤中游离的金属络合，重金属的去除率低;随着酶浓度的增大，土壤中重金属进入酶的活性中心，与酶分子的巯基、胺基和羧基结合，重金属不与土壤颗粒的重新结合，重金属的去除率也随之增加。当酶浓度超过0.20%时，与还原态、可氧化态和残渣态的各重金属的解吸与吸附达到动态平衡，重金属去除率不再发生较大变化。不同重金属去除率差别较大，可能是由于重金属的存在形态以及重金属与酶的络合能力不同造成的。
2.2.3反应时间对重金属去除率的影响由图4可知，各重金属去除率随反应时间增加而上升，在反应时间为12h时，Cd、Cr、Cu、ni和Zn去除率分别为69.56%、58.05%、35.72%、32.67%和53.39%。随后，重金属去除率不再变化。其可能与金属离子在土壤中赋存状态、酶的传质速率机理和酶的反应机理有关。反应初期，酶分子吸附在土壤颗粒表面，重金属的去除率低;随着振荡时间增加，酶的传质速率提高，进入土壤中与重金属相结合，去除率得到提高;当酶的活性中心达到饱和，与重金属的络合反应达到平衡，重金属的去除率趋于稳定。
2.3酶溶液处理重金属污染土壤最佳工艺条件的确定
2.3.1酶溶液处理重金属污染土壤实验分析和回归方程建立(以Cd含量方差分析表为例)根据单因素实验的结果，采用统计软件Design-expert进行实验优化设计，实验安排及实验结果见表2。由表2实验数据进行回归分析，得二次多元回归方程为。对该模型进行方差分析，结果见表3。从表3可知，模型具有高度显著性(p＜0.01)，而R2=0.9651，R2adj=0.9203较高，可见回归方程拟合度和可信度均较高，实验误差较小，方程模拟得较好，可用于组合液去除污染土壤中Cd的实验分析与预测。通过回归模型的响应面和等高线图(见图5～图7)，能够很直接地看出反应因素之间两两交互作用对去除率的影响。从图5～图7可知，pH、反应时间、酶浓度的交互作用较显著(圆形表示二因素交互作用不显著，椭圆表示二因素交互作用显著)［15］。其中各因素在实验范围内对去除率的影响大小依次为pH(a)＞反应时间(B)＞α-淀粉酶的质量浓度(C)。这3个实验因素对去除率均产生不同程度的影响。在各因素选取的范围内，通过Designexpert软件分析回归模型，得出Cd最优去除率的工艺参数为:pH3.5、反应时间12h、α-淀粉酶的质量浓度0.20%，Cd去除率预测值为82.172%。为检验Box-Behnken实验设计所得结果的可靠性，采用上述优化提取条件进行重复实验，得Cd去除率为82.36%，与理论预测值相比，相对误差为2.3‰，结果较理想。
2.3.2酶溶液处理重金属污染土壤实验优化结果分析本实验利用响应曲面实验分析方法还对Cr、Cu、ni、Zn进行分析，结果表明，回归方程拟合度和可信度均较高，实验误差较小，方程模拟的较好，可用于污染土壤中Cr、Cu、ni、Zn实验分析与预测。各因素在实验范围内对去除率的影响大小依次都为pH(a)＞反应时间(B)＞α-淀粉酶的质量浓度(C)。在各因素选取的范围内，通过Designexpert软件分析回归模型，得出最优去除率的工艺参数也为:pH3.5、反应时间12h、α-淀粉酶质量浓度0.20%。RSm预测出来的最佳结果Cr、Cu、ni和Zn分别为75.02%、38.38%、34.69%和57.54%。为检验Box-Behnken实验设计所得结果的可靠性，采用上述优化提取条件进行重复实验，最终Cr、Cu、ni和Zn去除率分别为75.44%、38.34%、34.74%和57.69%，与理论预测值相比，相对误差分别为5.6‰、1.1‰、1.3‰和0.3‰，结果较理想。5种重金属去除率的大小顺序为Cd＞Cr＞Zn＞Cu＞ni。
3讨论
常见的重金属污染篇9
专家把脉青岛农田
青岛农业大学教授王凯荣指出，现在全中国有20%的农田受到了污染；去年的镉大米危机、今年的龙江镉污染事件，让人们对“重金属污染”更加关注。重金属污染究竟是由什么造成的？青岛农田有没有受到过重金属污染？青岛农科界的专家学者们早已开始针对这些问题进行调查研究。
据青岛农科院中心实验室主任、高级农艺师陈建美介绍，一般农田受到重金属污染有两个原因：农田周围的化工厂排放废水废渣，或者农田曾经施肥不当、导致有机肥中重金属含量残留土壤中。
陈建美所在的青岛农科院曾在2010年对青岛市蔬菜种植较集中的地区土壤重金属含量进行了调查分析，最后调查显示，青岛市的土壤质量基本安全。“莱西、即墨、平度等监测点土壤综合污染指数均处于清洁安全状态，适宜蔬菜种植。但莱西和即墨有4个监测点的土壤样品重金属镉含量超标，且污染主要集中在土壤表层。”陈建美表示，实际上，青岛的农田重金属污染在全国来说并不算严重，因为没有太明显的污染源。
青岛科技大学环境与安全工程学院钱翌教授也曾经做过类似调查，他按照不同的土地利用类型将青岛市分为五大功能区：工业区、商业区、居民区、农业区和旅游区，调查结果表明，镉(Cd)在各功能区含量均高于国家土壤环境质量二级标准，其他重金属如铬(Cr)、铜(Cu)、镍(ni)、铅(pb)、锌(Zn)等浓度均低于国家二级标准。
钱翌教授还对青岛市两个重要蔬菜批发市场的24种常见蔬菜分季节进行过抽样检测，结果表明青岛市冬季蔬菜重金属污染情况较春季蔬菜严重，且以铅(pb)、镉(Cd)污染为主；葱蒜类铅(pb)、镉(Cd)含量高，其中大蒜受到中度污染。幸好，健康风险评价最后表明，青岛市蔬菜中的pb、Cd含量未对市民的健康产生显著风险。
居民区污染多缘于电池
“镉在自然界中分布并不广泛，土壤中的镉主要来源于锌矿、铅锌的冶炼，合金、电镀、化工厂等废水的排放，工业固废堆放以及化肥农药(磷肥、复合肥)的滥用等等。”钱翌解释说，他的调查选择的功能区一般是受污染时间比较长的代表性地段，例如钢铁业、碱业、水泥制造业企业所在的工业区。
居民区也有可能因为电池等生活垃圾而受到污染。“生活用品中很多都是重金属的污染源，煤炭颗粒、涂料、油漆中也都含有重金属，这也会导致土壤的表层重金属含量会高。”
2009年至今，我国已发生30多起重特大重金属污染事件，严重影响群众健康，政府部门和学界也在研究对策，希望尽快净化受污染农田、将损失降到最低。不过，土壤修复花费动辄上千万元，谁来负责修复、又有谁埋单等问题，一直困扰着各级政府部门。
大豆、花生易“吃”重金属
王凯荣介绍，土壤中重金属污染很容易使植物中的重金属含量超标，尤其对于含蛋白量比较高的植物来说，比如大豆、花生、小白菜等，最容易受到重金属污染的侵袭，而且不同的植物品种对重金属的吸收不一样。
青岛农科院高级农艺师陈建美表示，此前花生出口时曾经被检查出重金属超标，这也使很多专家开始研究吸收重金属含量比较少的品种。
吸收重金属的差异，在不同水稻品种身上也体现得非常明显。南京农业大学潘根兴教授的团队曾做过一项实验，发现杂交稻、超级稻的镉超标风险比普通水稻更为严重。专家们采集了种植南方水稻的两种土壤，并在部分土壤里特意添加了镉元素，结果专家发现，在未加镉的土壤中，超级稻对镉的亲和力是常规稻的2.4倍，其籽粒中镉的含量是普通杂交稻的1倍多。潘根兴对此解释说，超级稻之所以镉污染超标更为严重，是因为它的根系发达，对土壤中的镉具有更强的吸收力。
种桑养蚕净化土地
农作物重金属超标让人们备受困扰，但也为农田土壤污染治理提供了思路。“土壤污染修复技术包括土壤清洗法、化学氧化法、植物修复法等，一般来说，农田中重金属修复采用的植物修复法，作业周期长，而且想要完全清理土壤是不可能的。”王凯荣以自己参与的湖南某铀矿区农田污染修复为例，“这个修复工作上世纪90年代就开始做了，前后做了大约有七八年的时间才完成。”
那么湖南的农田镉污染是怎么治理的呢？答案是种桑树。王凯荣曾经详细论述了桑树在治理镉污染方面的功效：通过采用桑蚕生产模式替代粮作生产模式，杜绝了污灌污染，消除了食物链中镉的危害，使土壤生产力得到恢复，农田年均产值比水稻模式提高2880元/公顷，比种玉米提高8880元/公顷，利税增加1980元/公顷，耕层土壤镉含量年平均下降1.33mg/公斤。“种桑养蚕是治理和利用我国镉污染农田的一种成功的经济生态模式，更多的模式有待于进一步去探索。”
不过，七八年是个很长的周期，有没有更快捷的方法呢？如果用物理化学方法修复农田土壤污染，是可以缩短周期，但动辄上千万的费用又是一个问题。“所以说，农田污染的快速修复，从技术上来说是可行的，但经济上不可行。”王凯荣表示。
工业用地也需要“消毒”
相比较而言，近年来城市工业用地的土壤修复案例成果更多。工厂搬迁后，遗留土地很有可能由政府牵头引进环保公司进行土壤修复，不过费用动辄上千万。
青岛新天地环境修复有限公司市场总监吴涛正在忙着进行一家化工厂的土壤修复准备工作，由于这家化工厂的生产部门已经陆续搬往其他地方，当地政府希望能利用这块空间新建一个产业园，但在此之前，这块土地必须先“消毒”。“3月份，我们将会对这块化工厂的污染状况进行更详细的调查，比如土壤污染的类型，重金属浓度高低，是否污染到了地下水等等，然后上报给政府，由政府上报立项，审批后就可以启动修复工程。”2月16日，在新天地的办公室，公司相关负责人吴涛向记者介绍了土壤修复的大体流程。
据吴涛介绍，城市里搬迁走的化工厂、印刷厂、农药厂、电镀厂等地块是最容易遗毒的。“比如印刷厂的铬渣、电镀厂的镉污水排放等。”
新天地环境修复有限公司，是山东省第一家从事土壤修复的专业公司，据其相关负责人介绍，就行业前景来看，土壤修复是一块巨大的市场。“一般来说，土壤修复的花费一次都是在千万元级别，仅仅以北京为例，一些搬迁的化工厂需要进行修复的土地，市场就有300到500个亿。”
高额的土地修复费用，在我国该由谁来承担？吴涛表示，一般来说，目前市场上土地修复的项目以工业用地居多，开发价值比较高，但是因为目前很多遗留的企业用地都是曾经的国有化工企业，这些企业出现了产权转换甚至倒闭等情况，所以土地修复的主体还得由国家来牵头，“修复资金由政府支持，如果这块地未来用作商业开发，那么其受益者也可以参与。”
土壤重金属污染调查有望艰难出炉
2006年7月18日，国家环保总局和国土资源部联合启动了经费预算达10亿元的全国首次土壤污染状况调查，不过直到今天，这次污染调查报告的详细内容并没有披露。
据青岛农业大学教授王凯荣透露，这个报告将于今年二季度。“实际上，这份报告早在去年年底就已经完成了各地数据的汇总工作，但有些地方重金属污染比较严重，有关部门要认真核对，数据相对来说也比较敏感，因此比较谨慎。”王凯荣解释道，这份报告能七到八成反映目前我国的土壤污染情况，“因为这次调查是抽样调查，是环保部和国土资源总局制订一个总的调查方案，委托下面各省市的环保单位去做的，而有些省市可能因为财力或方法的限制，因此不能完全反映当前的土壤污染情况。”王凯荣还透露，土壤污染防治法也将在“十二五”期间推出。
青岛科技大学教授钱翌也对土壤污染防治法律的出台充满了信心。“去年年初，国务院就已正式批复《重金属污染综合防治‘十二五’规划》(简称《规划》)，这是我国出台的第一个‘十二五’专项规划。”
据了解，“十二五”期间，山东将建立土壤污染环境监管制度，对粮食、蔬菜基地等重要敏感区进行风险评估，禁止利用重污染土壤种植、生产农副产品。开展受污染土壤环境修复，未经评估和无害化治理的土地不得进行流转和二次开发。
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江西等省或试点开征环境税
环保专家根据国土资源部公布的数据估算，全国每年因被重金属污染的粮食高达1200万吨，相当于广东一年的粮食总产量，可以养活常住珠三角的4000万人口。
为了抑制污染，业内人士曾提议学习部分发达国家征收环境税的做法。环境保护部副部长张力军也曾公开表示，关于环境税的问题，财政部、税务总局和环境部一直在进行研究，目前已经有了一些基本的考虑。据悉，2010年7月，环境税征收方案初稿已经出炉，2013年开征的时间表也已经初步确定。但是，环境税最终是否能如期开征还是个未知数。
常见的重金属污染篇10
关键词：油菜；铅；砷
中图分类号：X591文献标识码：a文章编号：1674-9944（2016）06-0006-02
1引言
砷、铅作为环境中主要的重金属污染物，广泛存在于城市污水、化肥、有机农药中。砷具有积累性中毒作用，对人有致癌作用；铅对成人神经系统、消化系统以及心血管系统都有损伤作用，其中神经系统比其它系统更容易遭受铅的毒害。油菜是人们日常生活中不可缺少的副食品，但在当前种植过程中普遍大量使用化肥、农药使其受重金属污染加剧。本文以固原市庙湾和沙涡两处蔬菜种植基地油菜为研究对象，对油菜中砷、铅两种重金属的污染进行了分析，旨在为当地蔬菜种植土壤的管理和环境保护提供参考依据。
2实验部分
2.1实验仪器
本论文所用主要实验仪器如表1。
2.2供试材料
在庙湾和沙涡两处蔬菜地中以梅花形采样法采集油菜样品。具体操作为：选取5个点（即中间1点，周围4点），在各采样点上用铁铲将油菜及其根部全部取出，去除周围土壤将剩余样品置于取样袋中。
2.3实验方法
采回的油菜样品先用水冲洗，再用去离子水漂洗。称取60℃干燥好的不锈钢刀切碎的样品茎叶、根各0.6g左右，分别置于50mL锥形瓶中，然后加入硝酸+高氯酸（4+1）混合酸10mL摇匀后浸泡，放置过夜。次日置于电热炉上加热消解，至消化液呈淡黄色或无色，稍冷后加入20mL蒸馏水分两次加热赶酸，至消解液0.5～1.0mL止，冷却后用少量水转入25mL容量瓶或比色管中。用原子荧光光谱法测定油菜中砷，火焰原子吸收分光光度法测定油菜中的铅，同时做空白试验，平行测6次。
3结果与讨论
3.1油菜中砷、铅的含量
由表2可见，庙湾和沙涡两处油菜中铅的含量均高于砷的含量，庙湾油菜中铅、砷含量分别高于沙涡油菜庙铅、砷的含量，油菜根中砷、铅含量均高于茎叶中的含量，可见油菜根对重金属的吸收大于茎叶的吸收能力。绿色蔬菜即无公害蔬菜，是指各项指标符合国家食品卫生标准，长期食用对人体无害的蔬菜，两处油菜食用部位茎叶中铅含量均超过国家无公害蔬菜的铅指标（pb≤0.2mg/kg），砷的含量都低于无公害蔬菜的砷指标（as≤0.5mg/kg）。
3.2单因子污染指数评价
单因子评价是环境质量评价的最简单的方式，也是其它评价方法的基础。单因子环境质量污染指数的表达式为：ii=Ci/pi。式中，Ci为蔬菜中某重金属元素的含量；pi是国家蔬菜卫生标准）。
由表3可见，铅的污染指数最大，属重度污染，油菜中砷未出现超标情况。
3.3综合污染指数评价
根据综合污染指数并依据世界卫生组织及联合国粮农组织制定的两种元素每日允许摄入量及限制量的各项数据就能把蔬菜划分为4类：清洁7.8。两地区铅综合污染指数均大于7.8，都属于重度污染区，考虑到采样地区周边环境的影响，采样地庙湾大种植地两边均有马路，车辆燃料燃烧、轮胎磨损都是重金属元素的重要物质来源。