第一篇:土壤污染中重金属的来源及危害论文
摘要:土壤重金属污染是当今最严峻的环境问题之一, 越来越受到相关科学研究者的重视和关注。本文分析了土壤重金属污染的来源及危害, 并提出了相应的防治措施, 着重探讨了当前土壤重金属污染修复技术, 以期为相关人员提供参考。
关键词:土壤;重金属污染;修复技术;
随着我国城市化建设的快速推进, 土壤污染问题日益突出, 特别是重金属污染问题, 一直是环境问题的难点。土壤重金属污染主要关注的是生物毒性较为显着的铬、铅、汞、镉、铜5种重金属以及类重金属砷[1]。土壤重金属污染不仅影响经济发展, 还严重危害人类健康。本文分析了土壤重金属污染的来源和危害, 着重探讨了当前土壤重金属污染修复技术, 以期为科学研究者提供参考。土壤重金属污染的来源
土壤重金属污染来源分为自然来源和人类活动来源。自然来源包括2个方面, 一是土壤自身的来源, 土壤成土母质中重金属元素含量不同最终形成的土壤环境背景值也有差异, 如矿床附近形成的土壤, 其背景值要远高于普通土壤;二是大气尘降, 森林火灾、火山爆发等过程产生的重金属灰尘漂浮在空气中, 随着雨水等最后沉降到土壤中引起土壤重金属污染。人类活动造成的污染主要有以下3个来源, 一是工业生产造成的污染, 主要是开采矿、冶金、炼油、电子制造等产生的工业“三废”对土壤带来的严重的污染;二是农业生产污染, 农业生产中使用的农药、化肥、污水灌溉以及农业废弃物也带来了较大的重金属污染;三是交通运输业带来的污染, 交通运输过程中会产生大量的含有重金属的粉尘和气体, 最后逐渐转移到周边的土壤中造成污染[2]。土壤重金属污染的危害
土壤重金属污染带来的危害主要有以下4个方面。一是对农作物的危害。农作物在生长过程中如果吸收了土壤中过量的重金属元素, 会对植物细胞膜系统造成损坏, 表现为植物生长受到抑制, 从而导致农作物产量降低, 造成重大经济损失。据统计, 我国每年由于重金属污染导致粮食减产超过1 000万t, 而受污染的粮食总量高达1 200万t, 共造成至少200亿元的经济损失。二是影响农产品品质。过量重金属元素会降低植物体内SOD、CAT等酶的活性, 造成植物生理生化过程紊乱, 最终表现为农产品感官品质降低, 甚至出现异味, 腐烂易坏, 严重影响农产品的安全。三是对人类健康的危害。重金属元素通过皮肤、消化道、呼吸道等途径进入人体并不断累积, 会降低人体新陈代谢作用, 最终损坏人体生理器官, 从而导致各种急慢性疾病。四是引起其他环境问题。土壤中重金属污染物在自然条件作用下会逐渐转移到大气和水体中, 造成大气污染和水污染, 进而影响整个生态环境, 造成严重的环境污染[3]。土壤重金属污染防治措施
土壤重金属污染的防治工作必须从源头上进行控制, 可从以下3个方面着手。一是加强土壤环境质量监管力度。各级政府应加大监督和管理力度, 积极进行宣传教育, 严格落实土壤环境保护法, 建立和完善相关法律法规, 确保土壤污染防治工作得到有效开展。二是严格控制和消除污染源。首先要严格控制工业“三废”, 严格执行“三废”排放标准;其次是控制机动车尾气排放, 积极推广使用新能源, 降低尾气排放污染;最后是合理使用农业物资资源, 如农药、化肥及农用地膜, 加强污水灌溉管理。三是积极修复受污染地区, 加大土壤治理力度。针对受污染地区污染物特点, 合理使用土壤修复技术, 改善和提高土壤质量[4]。土壤重金属污染修复技术
4.1 工程修复技术
工程修复侧重于物理化学原理对受污染的土壤进行治理, 工程量较大, 主要包括热处理、动电修复及去表土、客土、换土、翻土等方法。其中, 热处理方法主要适用于砷、汞等易挥发性重金属污染土壤, 通过加热方式使重金属元素挥发, 然后进行统一回收处理。此法工艺较为简单, 但使用成本高, 且只对易挥发重金属污染土壤有效果。动电修复是近年来发展较快的一种方法, 具有工艺简单、修复彻底、成本较低等优点, 其原理是在电化学作用下重金属污染物发生氧化还原反应, 逐渐富集到电极区域, 然后通过特定的收集系统进行收集去除。此法对于交换态重金属的去除率较高, 但是对于成分复杂的污染物修复效果不是很理想。去表土、客土、换土、翻土是传统的工程修复方法, 通过转移受污染土壤或者将未受污染土壤与之混合等方法减少土壤污染程度。此法对于污染面积较小的区域具有较好效果, 但是不能从根本上解决土壤污染问题[5]。
4.2 生物修复技术
4.2.1 植物修复。
植物修复的原理是通过绿色植物转移、转化或者吸收土壤中的污染物从而降低危害程度, 具有修复成本低、二次污染小、不破坏土壤生态环境等优点。修复方式主要包括植物提取、植物挥发、根系过滤以及植物固化4种途径。植物提取是利用十字花科类等超累积植物将土壤中的重金属污染物吸收和转运, 此类植物对多数重金属元素均有较强的富集能力。植物挥发则是利用植物的生理机能促进土壤中砷、汞等易挥发性重金属转变为可挥发态, 从而达到修复的目的, 但是由于污染物最后转移到了大气中, 容易造成二次污染, 因此其应用也有一定的局限性。植物固化是利用植物产生的特殊物质将污染物转化为危害程度较小的物质, 从而降低危害风险。如部分植物能够将六价铬转化为三价铬, 从而降低铬污染。根系过滤是利用植物发达的根系对污染物进行过滤、吸收和富集, 最后将植物进行收获处理。有研究发现, 蓖麻苗对镉、铜、铅等元素具有良好的根系过滤去除效果[6]。
4.2.2 微生物修复。
微生物修复是通过微生物代谢过程中产生的活性物质对某些重金属的富集、吸收以及氧化还原等作用, 降低重金属污染物的毒性。研究表明, 硫酸还原菌、蓝细菌以及部分藻类代谢产生的糖类物质对重金属有较好的富集作用;革兰氏阳性菌能够有效吸收铅、镉、镍等元素;许多异养微生物通过氧化还原作用能够改变重金属元素的价态, 降低其毒性。
4.3 化学修复技术
4.3.1 原位钝化修复技术。
原位钝化修复技术是目前较为经济高效的土壤修复技术, 能够实现边修复边生产, 极大保证了土壤的利用率, 降低修复成本, 目前得到了较为广泛的应用。其原理是根据重金属污染物的特点, 加入特定的重金属稳定剂, 通过矿化作用、共沉淀反应、氧化还原反应以及分子键合反应等化学作用使土壤中重金属的形态发生转变, 从而降低重金属污染物的生物有效性, 阻止其产生纵向迁移, 减少土壤重金属含量, 达到修复的目的[7]。
4.3.2 土壤洗脱修复技术。
土壤淋洗修复技术工艺简单, 对于铅、镉等重金属污染治理有良好的效果。其原理是利用洗脱剂将土壤中的重金属元素洗脱出来, 洗出液还可以通过淋洗装置进行再生利用, 能够大大降低使用成本。研究结果表明, 通过淋洗土壤重金属元素的去除率高于60%, 效果非常显着[8]。结语
目前, 土壤重金属污染问题依然十分严峻, 土壤重金属污染的防治过程需要各个部门的共同努力, 在加强土壤环境质量监管的基础上, 不断创新土壤重金属修复技术, 积极探讨更加绿色、环保和生态的新型修复方法, 努力解决土壤重金属污染问题。
参考文献
[1]王静, 王鑫, 吴宇峰, 等.农田土壤重金属污染及污染修复技术研究进展[J].环境与安全, 202_, 3(3):85-88.[2]和莉莉, 李冬梅, 吴钢.我国城市土壤重金属污染研究现状和展望[J].土壤通报, 202_, 39(5):1210-1216.[3]董彬.中国土壤重金属污染修复研究展望[J].生态科学, 202_(6):683-687.[4]孙鹏轩.土壤重金属污染修复技术及其研究进展[J].环境保护与循环经济, 202_(11):48-51.[5]吕本儒, 杨湘智.采用换土法进行污染土壤异位修复的探讨[J].环境与可持续发展, 202_(3):108-109.
第二篇:重金属的危害
随着社会经济的发展,各种电子产品和通讯器材大量涌现,且更新换代速度不断加快,例如手机在人们中的迅速普及,电动自行车的大量推广使用。从而使人们在日常生活中使用的电池数量和种类急剧增加。据中国电池工业协会提供的数据,202_年,目前我国的电池生产企业约有350家,电池年产量为180亿只,约占世界总产量的三分之一,出口约100亿只,国内年消费量约80亿只,消费量平均每年仍以10%的幅度增长,但回收率却不足2%。
废电池对环境的危害主要问题是电池中有害成分在电池废弃后造成的环境污染。电池中的有害成分主要有汞、镉、镍、铅等重金属,此外还有酸、碱等电解质溶液,对人体及生态环境有不同程度的危害。据了解,其中对人体健康和生态环境危害较大、列入危险废物控制名录的废电池主要有:含汞电池,主要是氧化汞电池;铅酸蓄电池;含镉电池,主要是镍镉电池。除了有害成分,干电池中还有大量锌、锰、铜、镍、银、碳棒等有用成分可以回收利用。
2. 废旧电池的环境危害 2.1 电池的种类及其危害 2.1.1 锌锰电池
我国是世界锌锰干电池第一生产大国,但在系列、品种、性能以及生产技术水平上,与国外和市场需要的差距很大。我国仍以普通糊式锌锰干电池为主(占70%以上),且R20型电池占一半以上。对于这类电池的危害,主要是其中所含的汞和酸、碱等电解质溶液,在废弃后可能进入环境中所造成的危害。重金属汞能够引发中枢神经系统疾病,是日本“水俣病”的罪魁近年来,这类电池已应用了无汞锌粉,因此使这种电池成为一种绿色电池,并成为原电池中的主流产品。工业发达国家的锌锰电池日趋向小型化、高功率化、高能化、无汞化发展,并开发成能全充放的碱锰电池,美国一家公司已推出可充碱锰电池,产品应用缓慢增长中。这种电池保持了原电池的放电特性,而且能再充电使用几十次至几百次(深充放电循环寿命约25次)。2.1.2 钮扣电池
扣式锌银电池广泛地用于电子钟表、计算器、助听器等,已成为人们熟悉的电池品种。这类电池的危害也主要是汞、镉和银的危害。据有关资料,一颗钮扣电池产生的有害物质能污染60万升水。2.1.3锂电池
是用锂作为负极材料各类系列电池的统称,包括一次电池和金属锂、锂离子二次电池。具有比较量高、储存寿命长、工作温度范围宽等优点。用于手表、照相机、计算器、计算机存储器后备电源、心脏起搏器、安全报警器等。一些厂商纷纷推出不同的吸锂材料,开发和生产了锂离子蓄电池。锂离子蓄电池是1990年索尼推出的新型电池,1992年才商品化。我国已研制成个别系列的锂蓄电池,还不能商品化,对锂离子蓄电池研制也仅仅开始。对于这类电池,危害相对较小,对其的回收利用,主要是回收其有用成分锂。2.1.4 碱性蓄电池
碱性蓄电池有锌银、镉镍、铁镍、镍氢等系列电池。锌银电池我国能正式生产的有高、中、低放电率蓄电池、密封蓄电池、干荷式蓄电池、人工和自动激活式电池。镉镍蓄电池是目前使用面最广的电池系列。近十年世界镉镍电池发展很快,销售额达30亿美元,家用的占60%;仅移动通信年需即15亿只以上。镍氢蓄电池包括高压镍氢蓄电池和金属氢化物镍蓄电池发展异常迅速,正在逐步取代镉镍。镉镍电池是环境污染问题所重点关注的一类电池,镉是毒性很大的物质,具有致癌性,主要危害肾毒性,其后继发骨疾-骨质疏松、软骨病和骨折,即所谓的“痛痛病”。镍也具有致癌性,对水生物具有明显危害性,镍盐能引起过敏性皮肤炎。据美国EPA调查,废弃镉镍电池的镉占城市固体垃圾中镉总量的75%。美国1996年通过电池法案,要求淘汰在电池中使用汞和建立有效的回收方法回收镉镍电池 2.1.5 铅酸蓄电池是目前世界上产量最大,用途最广的一种电池。销售额占全球电池销售额的30%以上。我国铅酸蓄电池年产量近3000万KWH。这类电池的污染主要是重金属铅和电解质溶液的污染。铅能够引起神经系统的神经衰弱、手足麻木,消化系统的消化不良,血液中毒和肾损伤。
2.2 废电池中的重金属污染物在环境中的迁移
废弃以后的镉镍电池和含汞电池等含有有害物质,进入环境后,会因长期腐蚀作用而破损,导致重金属和酸碱电解液逐渐泄漏出来,污染环境,长期作用,可能直接或间接危及人们健康。废电池中的重金属污染物在环境中的迁移途径,主要是首先废电池进入城市生活垃圾,随生活垃圾进入填埋、焚烧、堆肥的过程中。我国目前填埋处置水准较低,许多垃圾处于简单堆放状态,废电池的重金属会通过渗漏作用直接污染水体和土壤。在土壤和水体中的重金属离子会被植物的根系吸收,当牲畜以植物为食料时,体内就积累了重金属,经过这条食物链的生物放大作用,重金属就会在人体内富集,在某些器官中积蓄造成慢性中毒,损害人的神经系统及肝脏功能。而在焚烧的过程中,废电池中的重金属会因高温挥发而被烟气带走,进入空气中的重金属可通过呼吸直接进入人体。
3. 废旧电池的回收利用
3.1 废旧电池回收现状
据了解,我国目前废旧电池回收率却不足2%。北京市每年产生废电池近6000吨,约占垃圾总量的0.15%。1998年北京市垃圾回收中心成立,近4年来共回收废电池400多吨,集中放置。每年回收来的废电池仅占产生废电池的1.7%,远远低于发达国家近50%的回收利用率。上海市从1998年5月开始启动废电池回收工作,废电池回收点也是逐年递增,迄今为止全市已设置了四五千个废电池回收点,共回收废电池100余吨,但这与全市每年产生的大约3000多吨废电池相比相去甚远。
美国是在废电池污染管理方面立法最多最细的一个国家,不仅建立了完善的废电池回收体系,而且建立了多家废电池处理厂。美国规模最大的电池回收组织是RBRC,这是一家非盈利的民间环保机构,RBRC的主要两大任务是公众教育运动和电池回收计划。它得到300多家电池生产商的赞助。202_年,回收了3百40万磅的可充电池,较202_年上长了12%。到202_年,RBRC在美国和加拿大设立了30000多家电池回收点,以回收可充电电池。仅在202_年上半年,就回收了2百万多磅的可充电电池,较202_年同一时期,上涨了30%。日本从事废旧电池回收的最大组织是北海道的野村兴产株式会社,其每年由全国回收的废旧电池达13000吨,占日本废弃电池量的20%。奥地利1967年就建立了废干电池回收体系,回收量占销售量80%以上。
3.2 废旧电池的回收利用管理和宣传教育
3.2.1 宣传教育
在废电池回收宣传教育方面,欧盟提出了电池销售商、生产和进口商有教育公众的责任,同时每年应向环保部门汇报当年的回收协议实施情况。美国除在法令中规定有教育公众的要求外,RBRC通过电视台和广播电台进行电池回收公益宣传,总的接受公益宣传人次达222百万次。RBRC还聘请无线电电力专家作为形象代言人进行宣传,并在互联网上建立了公司宣传网站,设立了免费热线电话。RBRC还特地制作了一套有关电他的科普材料与录像带,免费赠结各地中小学校,供三、四年级的小学生上科技常识课时使用。我国目前对废旧电池回收利用方面的宣传教育非常少,居民对废旧电池危害认识不足,没有形成普遍的自觉收集、自觉上交的意识,所以废旧电池回收还是难以形成不了规模,也不利于对废旧电池形成产业化经营。
3.2.2 立法管理
世界发达国家对电池低汞化生产和废弃后分类回收的责任进行了立法管理。德国1998年4月颁布了《废干电池及蓄电池回收处理法令》。法令对电池的设计、生产和销售提出了要求:降低碱性锰电池的汞含量;电池生产商必须建立对电池中所含危险物质的再生利用处理设施;生产商和销售商负有回收所有废干电池和对民众进行回收利用宣传教育的责任,同时要求生产商必须向销售商和回收商支付因回收和转运旧电池所发生的费用。日本从1986年起要求降低含汞电池产量和一次电池中的汞含量。目前已禁止在一次电池中使用汞。美国1996年颁布了《含汞电池和可充电电池管理法令》,法令要求分阶段禁止含汞电池的使用;建立有效的方法来回收利用和处理镍镉电池、铅酸蓄电池和其他规定的电池;教育公众关心对各类废电池的收集、回收利用和合理处置;可充电池的外表上须贴上统一规定的标签,标签上须印有“电池不得任意丢弃,须妥善处置”字样。香港环保署在202_年4月组织发起了手机电池回收和再利用项目,设立了75个回收点,放置手提电话电池收集箱。我国目前还没有专门针对废电池的法令,只有行业性的规定。原中国轻工总会等9部门于1997年12月31日曾联合下发了《关于限制电池产品汞含量的规定》,根据规定,自202_年1月1日起,禁止在国内生产各类汞含量大于电池重量0.025%的电池;202_年1月1日起,凡进入国内市场销售的国内、外电池产品(含与用电器具配套的电池),在单体电池上需标注汞含量(如:注明“低汞”或“无汞”),未标注汞含量的电池不准进入市场销售;自202_年1月1日起,禁止在国内市场经销汞含量大于电池重量0.025%的电池;自202_年1月1日起,禁止在国内生产汞含量大于电池重量0.001%的碱性锌锰电池;自202_年1月1日起,禁止在国内经销汞含量大于电池重量0.001%的碱性锌锰电池。202_年,上海市自行车行业协会向所有电动自行车工商企业发出了行业自律公约。公约要求所有生产企业必须与废旧电池回收单位签署相关协议;在产品说明和销售指南等资料上必须设立废旧电池回收的具体条款;所有生产销售企业必须杜绝买卖漏液、漏电、性能低劣的铅酸电池等。
3.2.3 回收网络体系
美国建立了采用不同颜色的收集箱收集不同类别的电池。美国电池回收组织RBRC采用三条途径来回收废旧电池:零售商回收,零售商与RBRC签订协议,RBRC负责废旧电池的回收成本和运输成本,这是一条简单、方便的回收途径;社区和公共服务机构回收,RBRC向社区提供如何进行回收家用电池方面的信息,并且免费提供回收容器和其他材料;商业回收,RBRC向回收商提供非家用便携式可充电池方面的信息,RBRC负责所有的回收费用,发货人只需负责运输成本。
日本在《再生支援法》中明确了镍镉电池和干电池由消费责回收至再生企业的三个渠道:通过分类收集后由地方自治体集中转交;由电池的销售商、生产商转交。由配套机器的销售商和服务中心转交,从而完善了回收渠道。此外,日本通产省发动各地方自治体试行干电池分类回收,以保证再生单位的需要。
为加强对废电池的回收管理,德国实施了废电池回收管理新规定。规定要求消费者将使用完的干电池、钮扣电池等各种类型的电池送交商店或废品回收站回收,商店和废品回收站必须无条件接受废电池,并转送处理厂家进行回收处理。同时,他们还对有毒性的镍镉电池和含汞电池实行押金制度,即消费者购买每节电池中含有一定的押金,当消费者拿着废旧电池来换时,价格中可以自动扣除押金。
我国至今还没有建立一套完善的废电池回收体系,废电池回收还是难成气候。即使回收的电池也面临尴尬境地,因为人们不知道这些废电池如何妥善处理。例如,据报道河南省新乡市一位50多岁的普通妇女田桂荣已经积攒的50多吨废电池,却面对不知如何处理的困境。大连开发区东泰产业废弃物处理有限公司回收的近百吨废电池,也处于同样的困境。据了解,我国到目前为止还没有一家专业的、能够批量处理废电池的企业,全国各地收集废电池的地区都遇到类似的不知如何处理的难题。目前,很多地区和部门只能采取堆放的办法。使废旧电池处理形成产业化已成为当务之急。3.3 各种废旧电池回收技术及其优缺点
目前,废旧电池的回收利用技术主要有湿法和火法两种冶金处理方法。废旧电池的湿法冶金回收过程是基于锌、二氧化锰、镍、镉、铅、锂等可溶于酸的原理,所用方法有焙烧一浸出法和直接浸出法。我国有人研究利用湿法冶金回收镍镉电池、锂电池和铅酸蓄电池。荷兰、德国、奥地利等国主要采用湿法冶金工艺处理和综合回收有价成分。湿法与火法相比较,具有投资少、成本低、建厂速度快、利润高、工艺灵活等优势。火法冶金处理废于电池,是在高温下使皮干电池中的金属及其化合物氧化、还原、分解和挥发、冷凝。火法又分为常压冶金法和真空冶金法。目前,瑞土、日本、瑞典、美国等国主要采用火法冶金工艺,火法具有回收利用效率高,无二次污染的优点,但是一次性投资大,技术要求及运行成本都比较高。瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂,其中一家工厂采取的方法是将旧电池磨碎,然后送往炉内加热,这时可提取挥发出的汞,温度更高时锌也蒸发,锰和铁熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。这家工厂一年可加工2000吨废电池,可获得780吨锰铁合金、400吨锌和3吨汞。另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素,并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。迄今为止,所有废干电池再生利用技术尚不能保障有害成分的百分之百回收。可以通过修建危险废物处置场,采用安全掩埋法处理废旧电池。
4. 总结和建议
成功地回收利用废旧电池,防止电池对环境的污染,需要分三步走。第一步需要人们建立起废电池回收意识,主要有两个方法,一是通过宣传教育,使越来越多的人树立废旧干电池必须回收利用的观念,从而自觉参与回收活动;二是制定相关的政策法规,对电池生产商和销售商作出规定,废旧干电池必须回收,禁止将废旧干电池随意丢入生活垃圾之中。第二步是建立废旧电池的回收体系。销售电池时,实行抵押金制度,确保废旧干电池的回收;其次为废旧干电池回收利用创造各种便利条件,如在公共场所设置废旧干电池回收箱,加快普及垃圾的分类回收,在各居民点普遍设立专门回收电池的垃圾桶。第三步是有处理废旧电池的成熟技术,使废旧电池处理形成产业化。电池生产厂家有义务承担起处置废旧电池回收利用责任,投资兴建具有一定规模的废旧电池循环再利用工厂;与此同时,国家应出台支持废旧电池处理企业的新政策,吸引更多的资金和科研人员投向开发新技术,促使循环再利用废旧电池形成产业化经营。
关于废电池的几个问题的问答
1、废旧电池漏液是否会污染空气?
电池中含有汞、镉、铅等重金属物质。一般不会对抗其产生污染,但是若把废电池混入生活垃圾中一起填埋,久而久之,渗出的重金属可能污染地下水和土壤。
2、大量堆积的废旧电池是通过何种途径危害人的身体健康?
人们日常生活中使用的电池是靠化学作用产生电能的,而其中的腐蚀物中含有大量的镉、汞、锰等重金属污染物。当废旧电池被丢弃或者混在垃圾中时,这些有毒物质就会慢慢从电池中溢出来,进入土壤和水源之中,通过食物链,最后进入人体内部。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排除,损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼,有的还能够致癌。
3、工厂回收后的废旧电池将会经过怎样处理?
4、处理后工厂又将这些电池加工成什么有益于社会的物品呢?(两题合为一题答)
国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种:固化深埋、存放于废矿井、回收利用。我国目前在废电池的环境管理方面相当薄弱。按照巴塞尔公约中关于危险废物的控制规定,许多种类的废电池如铅酸电池、含汞电池、镉镍电池等属于危险废物,应该按照危险废物来管理,但是目前在我国,对于任何种类的废电池都没有按照危险废物来管理,而是当作普通垃圾来对待。此外,对于废电池的回收、处理和处置,国家也没有制定具体的政策和法规。不过我们可以看看国外的做法西欧许多国家不仅在商店,而且直接在大街上都设有专门的废电池回收箱,将收集起来的费电池先用专门筛子筛选出那些用语钟表、计算器及其他小型电子仪器的纽扣电池,它们当中一般都含有汞,可将汞提取出来加以利用,然后用人工分拣出镍镉电池电池,法国一家工厂就从中提取镍和镉,再将镍用于炼钢,镉则重新用于生产电池。
其余的各类废电池一般都运往专门的有毒、有害垃圾填埋场,这种做法不仅花费太大(例如:在德国填埋一吨废电池费用达1700马克),而且还造成浪费,因为其中尚有不少可作原料的有用物质。
瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂,巴特列克公司采取的方法是将旧电池磨碎,然后送往炉内加热,这时可提取挥发出的汞,温度更高时锌也蒸发,它同样是贵重金属。铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。该工厂一年可加工202_吨废电池,可获得780吨锰铁合金,400吨锌合金及3吨汞。另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素,并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。
不过,热处理的方法花费较高,瑞士还规定向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费,德国马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置,在这里除铅蓄电池外,各类电池均溶解于硫酸,然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属物,用这种方式获得的原料比热处理方法纯净,因此在市场上售价更高,而且电池中包含的各种物质有95都能提取出来。湿处理可省去分拣环节(因为分拣是手工操作,会增加成本)。马格德堡这套装置年加工能力可达7500吨,其成本虽然比填埋方法略高,但贵重原料不致丢弃,也不会污染环境。
德国阿尔特公司研制的真空热处理法还要便宜,不过这首先需要在废电池中分拣出镍镉电池,废电池在真空中加热,其中汞迅速蒸发,即可将其回收,然后将剩余原料磨碎,用磁体提取金属铁,再从余下粉末中提取镍和锰。这种加工一吨废电池的成本不到1500马克。
5、电池的制造商是否有义务回收废旧电
电池的制造商没有义务回收废旧电池,因为电池是一种分散消费量非常大的商品,如果让电池制造商负责回收是不经济的做法。联合国环境署正在全世界推广“生活周期经济”的新概念。它是将一个商品“从摇篮到坟墓”分为多个阶段,即:原料获得、制造工艺、运输、销售、使用、维修、回收利用、最后处置等,在每个阶段,都必须加强环境管理。生产厂家和消费者都应对自己的行为负责,生产厂家在制定生产计划、开发新产品和回收废弃产品时必须考虑环境保护的要求,消费者在购买、使用和丢弃商品时也不能对环境造成危害。
一些国家采用对电池生产商征收环境税的办法来支持废旧电池回收处理事业,效果不错。按照我国“谁污染,谁治理”的原则,对电池生产厂家适当征收环境治理税是必要的。电池生产大户摩托罗拉公司在中国的环保官员表示,他们并不反对缴纳环保税,但要等到国家有了相关法律。我国电池工业现有1400家工厂,让这些厂家缴纳环保税,将会大大加快处理废旧电池的硬件设施建设。但是环境税目前还是未确定的税种,学界和立法者还存在争论
第三篇:日常生活中的重金属如何危害健康
日常生活中的重金属如何危害健康
http://www.feisuxs 202_年08月30日09:52 金羊网-羊城晚报 微博
我们的日常生活中存在重金属危害吗?在云南铬渣污染事件被媒体曝光之后,不少市民纷纷打来电话,询问使用不锈钢餐具、镍铬烤瓷牙、水银温度计、电池甚至含有铬盐的皮革制品等会否导致重金属中毒,对此,广州市第十二人民医院、职业病防治院副院长刘移民表示,除了水银之外,绝大多数的重金属是不会在常温常压及其固有状态下进入人体的,老百姓不必过分恐慌。但是,在冶炼厂、电池厂、化工厂等附近居住的居民要警惕,如果身体不舒服,应尽快到医院检查。
重金属进入人体
须借助“水和气”
刘移民说,绝大多数存在于生活用品中的重金属不会在常温常压下对人体造成危害,是因为重金属进入人体内通常要借助“水”和“气”这两种方式。好比水银温度计、仪表里的汞是液体,如果有人误喝到肚子里去,或者摔破了,汞挥发为蒸汽,通过消化道和呼吸道才可能造成不利影响。
在重金属里,铅、铬、镉、锰、砷是毒性比较大的,它们平时以固态形式出现,只要其状态不改变,人完全可以没事。但是,当它们转变为废气、废水、废渣,就不再是无害的了。上个世纪40年代在日本发生的世界环境污染十大公害事件中,就有因镉的废水污染了农田,老百姓长期吃了镉超标的大米后,出现骨质疏松、骨头弯曲、变形、骨折以及肌肉痛等诸多症状。铬渣的倾倒也有隐忧,因其中有毒的六价铬含量高,又可以铬盐的形式溶于水,还能渗进土壤,若倾倒地点四周有人居住、种田、养殖,也可能因为饮用有毒的水和食用了有毒的动植物而导致中毒。
受重金属污染
时间较长会有症状
是不是一点点重金属进入人体就会中毒呢?刘移民说并非如此,包括铬、锰、锌、铜、铁在内的重金属甚至是人体需要的微量元素,如参与糖代谢和脂肪代谢的酶就需要铬作为激活剂,因此,只要不超过人体所需的最高限值是没有危害的。因为重金属在体内代谢后,大部分可通过粪便排出体外,只有少量会留在体内。除非经过一段时间的积累,否则,一般情况下就算较高浓度重金属进入人体,也不会立即出现中毒症状。
不同的重金属中毒的症状是不一样的。上文提到的镉,会把人体骨骼等组织器官里的钙置换掉,所以会造成骨质疏松、骨头弯曲、变形、骨折和肌肉痛;铬有三价铬和六价铬之分,前者基本无毒,后者则毒性很大,对皮肤黏膜会产生腐蚀,甚至呈现溃疡、斑裂等症状,可致皮肤癌和肺癌;铅可引起消化、血液、神经等系统受损,表现为消化不良、腹绞痛(肚脐周围压痛)、贫血及周围神经炎等临床症状;锰对中枢神经系统有影响,患者轻则失眠、头痛,重则意识障碍及锥体外系受损的肌肉僵持等症状;汞最早是引起牙龈出血,也会引起激怒、烦躁、脾气不好等神经系统症状。
疑是重金属中毒
可做检测及治疗
要想早期发现是否有重金属中毒,可以通过血、尿中重金属的检测,看体内重金属含量是否超过人体的正常参考值的最大限值。
刘移民表示,这个检测一般在职业病防治院、研究机构及高等院校的理化实验室都可以做,但不能单凭一次的检测结果下结论。“每个实验室都有一定的系统误差,所以如果检测出重金属超过正常限值,先不要急,等过几天再复查看看。”
要是两次检测都有问题,就必须找原因。病人做什么工作,是否居住在重金属污染区,日常吃什么,有没有用到劣质的金属日用品,如用生铁、生铜壶常年煲水、煮酒、浸泡药酒等,医生只有充分了解清楚后,才能发现中毒的源头,从而提醒病人注意。
专家表示,体内的重金属超标并不可怕,只要尽早使用金属络合剂类药物,便可促进重金属排泄,使其达到正常水平。然而,由此产生的损伤是不可以逆转的,因此,早发现和早治疗更加重要。(记者 宋导 通讯员 王敏)
蛋糕中铝含量不亚于油条
最近有很多食品重金属危害的报道,前段时间中国工程院院士陈君石就曾透露,通过近几年全国食品污染物监测网的数据和对加工食品中铝含量的专项监测,11类食品6000多份的监测数据显示,我国四成儿童铝摄入量超标。这就把铝超标的问题推到了各位网友的面前。其实从严格意义上来讲铝并不是重金属,它是我们生活中经常会接触到的一种金属元素。我们用到的铝盆、铝锅,这些都是铝的,还有食品中遇到的明矾。明矾除了作为膨松剂,它还有另外一个重要用途,就是在家里用于净化水。朱毅老师,还有哪些铝的来源可能对我们身体造成伤害?
朱毅:除了上面说的,还有锡箔纸,易拉罐的材质也是铝,此外,还有家里用的不沾锅,表面的涂层被破坏后,下面也是铝,电饭锅的涂层破坏以后底下也是铝。
主持人:生活中有很多铝的来源,对食品来说,哪些是铝的高风险食品呢?
朱毅:膨化食品。因为硫酸钾铝和碳酸氢钠一反应生成二氧化碳,会使食品变的很蓬松,这样吃起来口感很好,某些蛋糕铝含量有可能还会超过油条。对于我们国家来说,很多居民饮食铝的暴露来源于油条。
常吃含铝食物有患老年痴呆风险
主持人:食物来源的铝,主要是在面制品,包括膨化食品中。郝老师,您在医院工作,从临床角度,给我们讲一讲如果铝摄入太多,对人体有什么样的伤害呢?
郝凤桐:铝对健康的危害问题在医学上还没有百分之百的定论。通过医学研究发现,人到了一定年纪,大家都知道有一个病——老年痴呆,这个病到目前为止在医学上并没有破解病因。就这个病,有两点需要消费者注意。
第一点,从流行病学调查和一些病理检查发现,得了老年痴呆的人脑组织铝含量超过一般人含量,这是医学研究的现状。
第二个来自于动物试验,如果从小给小鼠、大鼠高铝的饮水和饮食,甚至采取比较强制性的铝注射,使其处于高铝的暴露,发现这些动物智力发育出现问题。
结合动物试验和流行病学来说,现在医学上有一部分专家主张高铝饮食的摄入和老年痴呆有一定的相关性。但是我们知道铝并不是人体所需要的微量元素。它没有很好的生理作用,铝的毒性主要是长期积累的过程。现在不能说凡是高铝摄入一定会导致老年痴呆,只是在医学上的相关性需要引起我们重视。
朱毅:老年痴呆症患者,脑组织的铝含量比一般正常人高4倍到30倍。现在对于高铝饮食和老年痴呆症之间是否具有相关性,还需要进一步考证。但是流行病学调查发现,环境中铝含量比较高的地方,阿兹海默症患病率比其他地方高。世界卫生组织在1988年开始把铝就作为一种污染物来进行管理。
主持人:世界卫生组织对铝的摄入量有没有限量值呢?
朱毅:每公斤体重不要超过一毫克每天。铝还会影响人体内的钙磷代谢,铝会影响人体内磷的吸收。铝对少年儿童来说会对生长发育造成一定影响,骨骼生长。
日常饮食如何避免铝摄入
主持人:请两位老师介绍一下怎样从日常饮食避免铝的摄入呢?
朱毅:首先就是要减少含铝食品的摄入。包括陈院士说的面制品,从油条到蛋糕、膨化食品都有铝在其中出没。最大的罪魁祸首就是含铝的蓬松剂制出来的油条。国家规定油条中铝的残留量不应该超过一百毫克每千克,这个值已经很宽松了。以一根油条80克来计算,一天吃十根八根才能超标,但是日积月累长期吃下去还是不好。现在的主流医学还是认为铝是有风险的,我们还是尽量规避它的风险。减少摄入量是最最重要的。
还有要提醒的是家里用的电饭锅。一旦发现电饭煲内胆有一些白点,这个时候就要更新换代了,就是砸锅卖铁也要买个新锅。还有炒菜的不沾锅也是一样,一定要很好的保护涂层,一旦涂层破碎了底下都是铝。如果一旦破损了,就要毫不吝啬把它丢掉。
还有易拉罐装的饮料,有些国家为了避免过量铝的摄入已经禁止易拉罐生产。易拉罐的涂层有的时候不均匀,易拉罐的饮料中含铝量会比其他包装材料的饮料里面的铝高三到六倍。这也是铝的一大暴露来源。
排铝没有特效“药”
主持人:还有一个问题,比如有些人挺喜欢吃油条,吃了十年二十年,需要把身体里的铝排一排,有什么方法或者食物帮我排除这些铝?
郝凤桐:要减少铝的风险主要还是要减少它的暴露,刚才朱老师说的挺好的。从临床研究来说目前还没有哪一个药物可以很有效把我们体内的铝去除掉,特效的解毒剂目前是不存在的。
朱毅:主要是防止“铝从口入”做起,其次保持身体处于均衡营养状态,一般身体情况良好,那么身体排出铝的功能就会强很多。
郝凤桐:我想从食品卫生角度补充一个问题,当然了我非常赞同刚才朱老师观点。像有些膨化食品、有些油条,从监管角度来说应该控制铝摄入量。但是实际上有两个问题,任何事情不能完全走到一个极端。因为铝实际在我们环境当中分布非常广泛,像现在研究证实地壳当中,铝的含量在所有金属中是排在第一位的,占到7.5%,是铁含量的1.5倍,它的接触是非常广泛的。第二个问题,胃肠道对金属的吸收有一个生理选择性。铝在人体当中的吸收,可能还是儿童接受能力更强一些,因为处在生长发育。但最高不会超过10%,进入消化道90%的铝应该可以从人的消化道排出,真正进入血液当中的铝是非常少的。
朱毅:不必惊慌,铝的吸收率不是很高,而且蓄积得也不是很多。
主持人:关于铝,如果特别喜欢吃油条,还是要以预防为主。
朱毅:应该在食品企业里面推行无铝的蓬松剂,现在有是有了,但是价格要高一些。商家为了降低成本,不大愿意选择。但是如果消费者在购买这些产品的时候,都会看一下铝含量多少,你用的是不是无铝的膨松剂。消费决定市场,市场引导企业,久而久之这种无铝蓬松剂就可以占领市场,铝的最大的暴露源就被切断了。
第四篇:重金属污染来源
对重元素的分析
城市工业“三废”排放,金属采矿和冶炼,家庭燃煤,生活垃圾,汽车尾气排放都增加了城市土壤重金属的负荷。重金属污染环境的主要有汞、铅、铬、锌镉、铜等。其中汞的毒性最大,铬、铅、锌等也有相当大毒性。此外还有砷,砷虽不属于金属.但它的毒性与重金属相似,因此归于重金属一类阐述,称为类金属。目前对我国土壤污染比较普遍的重金属有汞、铬、砷。根据该城区重金属污染的情况,下面对重金属在土壤污染中的来源及传播途径作简要介绍。
1、砷元素(As)该元素毒性很低,水体中含砷污染物主要来自砷和含砷金属矿的开采、冶炼,以及和砷化物为原料的玻璃、颜料、药物、纸张的生产都可产生含砷的废水,造成水体的砷污染。砷及砷化物在水中会在水生物体内累积,但累积程度比其他重金属要低。砷和砷化物,一般可通过水、大气和食物进入人体。
2、镉元素(Cd)
镉可在生物体内富集,通过食物链进入人体引起慢性中毒。镉的主要污染源是电镀、采矿、冶炼、染料、电池和化学工业等排放的废水。相当数量的镉通过废气、废水、废渣排入环境,造成污染。镉对土壤的污染主要有气型和水型两种。气型污染主要来自工业废气。镉随废气扩散到工厂周围并自然沉降,蓄积于工厂周围的土壤中。水型污染主要是铅锌矿的选矿废水和有关工业(电镀、碱性电池等)废水排入地面水或渗入地下水引起。
3、铬元素(Cr)
对水体污染的铬主要来源于电镀、制革、铝盐生产以及铬矿石开采所排放的3+废水。是我国水体中一种普遍的污染物。水体中铬污染主要是三价铬(Cr)和六价铬(Cr6+),它们在水体中的迁移转化有一定的规律性。
4、铜元素(Cu)
铜及其化合物在环境中所造成的污染称为铜污染。主要污染来源是铜锌矿的开采和冶炼、金属加工、机械制造、钢铁生产等。冶炼排放的烟尘是大气铜污染的主要来源。
5、汞元素(Hg)
汞是在常温下唯一呈液态的金属元素。人类活动造成水体汞污染,主要来自氯碱、塑料、电池、电子等工业排放的废水。由于天然本底情况下汞在大气、土壤和水体中均有分布,所以汞的迁移转化也在水、陆、空之间发生。
6、镍元素(Ni)
镍污染是由镍及其化合物所引起的环境污染。大部分煤含有微量镍,通过燃烧过程被释放出来,这是大气中镍的主要来源。镍可以在土壤中富集。土壤中的镍主要来源于岩石风化,大气降尘,灌溉用水(包括含镍废水),农田施肥,植物和动物残体的腐烂等。
7、铅元素(Pb)
铅对环境的污染,一是由冶炼、制造和使用铅制品的工矿企业,尤其是来自有色金属冶炼过程中所排出的含铅废水、废气和废渣造成的。二是由汽车排出的含铅废气造成的,汽油中用四乙基铅作为抗爆剂,在汽油燃烧过程中,铅便随汽车排出的废气进入大气,成为大气的主要铅污染源。
8、锌元素(Zn)
金属锌本身无毒,但在焙烧硫化锌矿石、熔锌、冶炼其他含有锌杂质的金属的过程中,以及在铸铜过程中产生的大量氧化锌等金属烟尘,对人有直接的危害。其他如橡胶轮胎的磨损以及煤的燃烧也是大气锌污染的原因。各种工业废水的排放是引起水体锌污染的主要原因。
此处有一图
8种重金属元素经无量纲化处理之后可以相互比较,由柱状图可以看出:生活区中Zn、Pb含量最大,Cr含量次之;工业区中Cu、Hg含量较高,且其他重金属也相对较多;山区中Pb含量最大,Cd、Zn次之,且8种重金属含量都相对较少;交通区中各重金属含量都比较集中,Hg含量最大,Zn、Pb和Cd;公园绿地区中Pb含量较多Zn、Cd含量次之。
我们还可以横向来比较8个元素在五个功能区中的相对含量:As、Cr、Ni在各功能区的含量相对均匀,而Cu、Hg在工业区中的含量与其它区差别明显;Cd、Zn、Pb、Cu、Hg在工业区中的含量和山区相比差异较大,说明它们受人类活动的影响相对明显。重金属具有富集性,很难在环境中降解且Hg、Cd、Cr、Pb具有很强的生物毒性。由于工业生产产生大量废物,汽车尾气排放,汽车轮胎磨损产生大量含重金属的有害气体和粉尘,Cu、Hg、Zn主要在工业区和交通区如公路、铁路等交通设施的两侧富集,随时间的推移,工业区、交通区的土壤重金属具有很强的叠加性。Pb、Cd、As、Cr主要在生活区富集,生活区内由于含重金属的废弃物堆积,施用含Pb、Cd、As等的农药,不合理的施用化肥以及大量使用农用塑料薄膜都会造成重金属污染,综合风向、绿地污水浇灌等多种因素的影响可能会发生迁移且富集,从而造成公园绿地区的重金属污染。Ni元素在各个功能区中的分布相对均匀,山区分析的8种重金属中Pb含量最多,所以说工业区及生活区污染的富集和迁移,都有可能造成污染。同时城市人口密度,土地利用率,机动车密度也是造成重金属污染的原因。
第五篇:土壤污染论文
土壤污染的危害与防治
摘要: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,大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中,导致了土壤污染。土壤污染对我国社会经济发展、生态环境、食品安全和农业可持续发展构成严重威胁,并危害人体健康。我国是一个人多耕地少, 土壤污染较为严重的国家,采取有效措施防治土壤污染对于合理利用土地、保护人民身体健康、提高人民生活质量具有极其重要的意义。
关键词:土壤污染现状;土壤污染特征;土壤污染类型;土壤污染原因;土壤污染危害;土壤污染防治 1前言
1.1研究背景
1.1.1土壤污染定义
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2 m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。
土壤污染是指人类生产活动过程中产生的有害污染物通过不同途径进入土壤中与土壤发生交互作用,不断富集,形成多种超过土壤自身净化能力的有害物质,导致土壤生态平衡遭到破坏,代谢能力逐渐失调的污染。1.1.2土壤污染现状
随着科技的发展,有机物使用的增多,加剧了土壤的污染速度和程度。土壤是一个复杂的系统,本身具有一定程度的净化能力,但是随着近年来人口的增多和经济的发展,污染物的数量、种类和污染速度都远远超过了土壤自身净化能力,破坏土壤内部的平衡,使污染物的积累占据优势,导致土壤丧失正常功能。
目前,我国城市化、工业化、农业集约化正在不断发展,未经处理的废弃物被转移到土壤当中,并由于自然因素不断汇集、残留在土壤环境中。我国农药使用量已达 130 万吨,是世界平均水平的 2.5 倍,受农药污染的耕地土壤面积达 1.36 亿亩。近年来沿海大部分地区的大田耕地土壤中持久性毒害物质大量积累,最值得注意的是,许多低浓度有毒污染物的影响是慢性的和长期的,危害可能波及长达数十年乃至数代人。
全国土壤总超标率为16.1%,其中重度污染点位比例为1.1%。土壤污染以无机型为主。南方土壤污染重于北方,长三角、珠三角、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出,西南、中南地区土壤重金属超标范围较大。镉、汞、砷、铅4种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。
耕地土壤点位超标率为19.4%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为13.7%、2.8%、1.8%和1.1%,主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕和多环芳烃。
林地点位超标率为10.0%,草地点位超标率为10.4%,未利用地点位超标率为11.4%。
镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种无机污染物点位超标率分别为77.01%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%,其中镉重度污染点位比例为0.5%。六六
六、滴滴涕、多环芳烃3类有机污染物点位超标率分别为0.5%、1.9%、1.4%。
1.2土壤污染的特征
土壤污染具有隐蔽性和滞后性。土壤污染往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测,甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。因此,土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间。
土壤污染具有累积性。污染物质在土壤中并不象在大气和水体中那样容易扩散和稀释,因此容易在土壤中不断积累而超标,同时也使土壤污染具有很强的地域性。
土壤污染具有不可逆转性。重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程,许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解。
土壤污染具有难治理性。土壤污染一旦发生,仅仅依靠切断污染源的方法则往往很难恢复,有时要靠换土、淋洗土壤等方法才能解决问题,其他治理技术可能见效较慢。治理污染土壤通常成本较高、治理周期较长。
土壤污染具有高辐射性。大量的辐射污染了土地,使被污染的土地含有了一种毒质。这种毒质会使植物生长不了。1.3土壤污染物类型
化学污染物。包括无机污染物和有机污染物。无机污染物无机物主要有汞、铬、铅、铜、锌等重金属,砷、硒等非金属,过量的氮、磷植物营养元素,氧化物和硫化物等。有机污染物主要有酚、有机农药、油类、和洗涤剂类等,如各种化学农药、石油及其裂解产物,以及其他各类有机合成产物等。
物理污染物。指来自工厂、矿山的固体废弃物如尾矿、废石、粉煤灰和工业垃圾等。
生物污染物。指带有各种病菌的城市垃圾和由卫生设施(包括医院)排出的废水、废物以及厩肥等。
放射性污染物。主要存在于核原料开采和大气层核爆炸地区,以锶和铯等在土壤中生存期长的放射性元素为主。1.4土壤污染的原因
农药污染。农药属于污染土壤的主要有机污染物,我国每年的农业生产都要喷洒100 多万吨农药,而蒸发和能被植物体吸收的只有一部分,其他都散落在土壤中。散落在土壤中的农药在各种作用下形成导致土壤污染的有机物。
化肥污染。过量施用化肥会使土壤结构遭到破坏,导致土壤板结、孔隙变小。另外,硝态氮肥的过量施用,会使牲畜所食饲料中含有过多的硝酸盐,不利于牲畜体内氧气的输送,进而引起动物患病,严重时可能致死。
工业废水和生活污水污染。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,合理使用污水灌溉农田有一定的增产效果。由于我国污水处理、排放达标率较低,污水中含有许多有毒重金属污染成分。另外,石油化工、肥料、农药等工业废水亦会引起酚、三氯乙醛等有机物的污染。
大气沉降污染。大气中的污染物主要有汽车尾气、冶金工业排放的金属粉尘、燃烧废弃物、核试验的散落物、核武器爆炸等产生的有害气体和悬浮物。这些有害物质的主要成分有二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氯化物、碳氢化合物、重金属、放射性元素等。这些气体反应化合后生成破坏土壤生态平衡的酸雨,随着自然沉降和降水过程进入土壤中,引起土壤污染。汽车尾气排放的铅和未燃尽的四乙基铅残渣,及轮胎磨损产生的粉尘,从而造成土壤严重破坏。固体废弃物污染。固体污染物的种类繁多,性质复杂,比较常见的有矿渣、煤矸石、核废料处理、粉煤灰等工业废物,不易被蒸发、挥发和微生物分解的塑料膜等白色污染物。工业废弃物和城市垃圾是土壤固体污染的主要来源。大量未经处理工业废弃物随意堆积,重金属元素会在雨水的淋洗下向土壤中释放其有效态成分,增加了对地下水的危害。
牲畜排泄物污染。养殖场内的牲畜粪便和屠宰场内动物体遗留物是土壤污染的生物源。这些排泄物含有多种可导致土壤和水体遭受污染的寄生虫、病原体和病毒等有害微生物。如果用这些未经处理的废物当肥料施用在地表,就会使这些微生物长期存活在土壤中并大量繁殖,进而引起土壤污染。
重金属污染。重金属污染是指由重金属或其化合物造成的环境污染。例如,冶炼、电镀、燃料、汞化物等废水排放引起镉、汞、铬、铜等重金属土壤污染。2土壤污染的危害
导致严重的经济损失。据有关资料表明,由农产品重金属污染导致的经济损失,202_ 年已达到 320 亿元人民币。据估计全国近年受乡镇工业污染造成的农业经济损失在 100 亿以上。全国每年发生污染渔业事故造成经济损失为 3 亿美元,并呈明显上升趋势。其中影响农作物安全及农业生产,最终导致其经济损失占 GDP 的0.5%-1.3%。对于农药品和有机物污染、放射性污染、病原菌污染等其他类型的土壤污染所导致的经济损失,目前尚难以估计。
导致农产品污染超标、品质不断下降,成为农业生态安全的克星。目前,中国农药产量居世界前列,农药长期大量使用,造成农药对土壤环境的大面积污染,土壤害虫抗药性不断增加,同时也杀死了大量害虫天敌和土壤有益动物,进而使农业生态安全失去基础保障。我国大多数城市近郊生产的粮食、蔬菜和水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标或接近临界值。土壤环境污染除影响农产品的卫生品质外,也明显地影响农作物的其他品质。有些地区已使得蔬菜的味道变差,不容易储藏,易腐烂,甚至出现难闻的异味,农产品的储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求。这些有机污染物的自然降解十分缓慢,具有很大的潜在危害性。长期大量使用氮肥,会使土壤板结,生物学性质恶化,影响农作物的产量和质量。散落在土壤中的农药在各种作用下形成导致土壤污染的有机物,这样,土壤中的农药就会被植物吸收,积累在植物的根、茎、叶、果实和种子中进而危害到人类的健康。
导致大气环境的次生污染。土壤环境受到污染后,含重金属浓度较高的污染表土容易在风力的作用下进入到大气环境中,导致大气污染及生态系统退化等其他次生生态环境问题。
导致水体富营养化并成为水体污染的祸患。农田生态系统中仅化肥氮的淋洗和径流损失量每年就约 174 万吨,长江、黄河和珠河每年输出的溶解态无机氮达 97.5 万吨,是造成近海赤潮的主要污染源。土壤环境受到污染后,导致地表水和地下水的重金属污染。人、畜通过饮水和食物可引起中毒。
危害人体健康。(1)引起肠道传染病和寄生虫病(2)引起钩端螺旋体病和炭疽病(3)引起破伤风和肉毒中毒(4)急性农药中毒(5)慢性中毒(6)致突变、致畸和致癌作用。3土壤污染的防治 3.1防治现状
我国土壤污染防治的现状在治理土壤污染这一问题上,我国已制定了一些法律、法规和规章,内容涵盖了农业环境保护、防治土地污染等方面,这些法律政策对改善我国的土壤污染状况是发挥了一定作用的。但是,《环境保护法》、《农业法》、《土地管理法》等现行法律法规提供的只是有关土壤污染防治的零散规定,我国在土壤污染防治方面并没有制定专门性的单行法律。因此,可以说我国在土壤污染防治上的法律是缺乏系统性与可操作性的。尽管目前法律、法规和标准建设在总体上尚处于初级阶段,但立法速度明显加快,国家在宏观政策层面支持土壤污染修复行业长远发展的大背景和大环境是确定无疑的。
202_年4月17日环保部和国土资源部联合发布《全国土壤污染状况调查公报》,202_年12月17日农业部和国土资源部同日发布《全国耕地质量等级情况公告》和《全国耕地质量等别调查与评定主要数据成果的公告》,综合环保部、国土资源部和农业部的三份公报,全国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染十分严重,全国土壤污染超标率达16.1%,在工矿业废弃场地土壤环境问题突出的同时,耕地土壤环境质量更加令人担忧。公告显示,全国耕地退化面积比例超过40%,七至十等的劣质耕地比例达到27.9%,耕地土壤点位污染超标率达到19.4%,耕地质量整体表现为“四成退化、三成劣质、二成污染”的“四三二”状态。全国土壤污染总体呈现出“老债新账、无机有机、场地耕地、土壤水体”等并存复合污染的严峻局面。
现阶段我国土壤修复产业尚属发展初期的新兴行业,还没有很好的基础积累和技术储备,更缺乏有效的法律法规标准及环境管理框架体系,要形成真正意义上的土壤修复产业还需要政府、企业和社会各界一起共同努力,还需要走较长的一段并不平坦的路程。3.2污染防治
科学污水灌溉。工业废水种类繁多,成分复杂,有些工厂排出的废水可能是无害的,但与其他工厂排出的废水混合后,就变成有毒的废水。因此在利用废水灌溉农田之前,应按照《农田灌溉水质标准》规定的标准进行净化处理,这样既利用了污水,又避免了对土壤的污染。
合理使用农药。合理使用农药,这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,不仅要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,还要改进农药剂型,严格限制剧毒、高残留农药的使用,重视低毒、低残留农药的开发与生产。农药施用前必须了解其用法,学会喷洒技术,大限度地减少农药与土壤表面的接触。其次,农药生产企业要积极研制高效、低残留农药。
合理施用化肥。根据土壤的特性、气候状况和农作物生长发育特点,配方施肥,严格控制有毒化肥的使用范围和用量。增施有机肥,提高土壤有机质含量,可增强土壤胶体对重金属和农药的吸附能力。如褐腐酸能吸收和溶解三氯杂苯除草剂及某些农药,腐殖质能促进镉的沉淀等。同时,增加有机肥还可以改善土壤微生物的流动条件,加速生物降解过程。
施用化学改良剂。对于重金属轻度污染的土壤,使用化学改良剂可使重金属转为难溶性物质,减少植物对它们的吸收。酸性土壤施用石灰,可提高土壤pH值,使镉、锌、铜、汞等形成氢氧化物沉淀,从而降低它们在土壤中的浓度,减少对植物的危害。
增加土壤容量,提高土壤净化能力。一方面,可采用砂土掺黏土来改良砂性土壤,增加土壤有机质含量,提高土壤吸附有害物质的能力、种类和数量,降低土壤中污染物的活性。另一方面,可分离和培养各种新的微生物,提高生物降解净化土壤的能力。变更土地耕作方法。土壤受污染的程度与土壤性质密切相关,可以通过改变土壤耕作方法使土壤的环境条件发生改变,解决部分污染物对土壤的危害,如铲除表土、换客土、深翻土、旱田改水等。
污染土壤的生物修复方法。土壤污染物质可以通过生物降解或植物吸收而被净化。蚯蚓是一种能提高土壤自净能力的动物,利用它还能处理城市垃圾和工业废弃物以及农药、重金属等有害物质。积极推广使用农药污染的微生物降解菌剂,以减少农药残留量。利用植物吸收去除污染:严重污染的土壤可改种某些非食用的植物如花卉、林木、纤维作物等,也可种植一些非食用的吸收重金属能力强的植物,如羊齿类铁角蕨属植物对土壤重金属有较强的吸收聚集能力,对镉的吸收率可达到10%,连续种植多年则能有效降低土壤含镉量。
增施有机肥料。增施有机肥料可增加土壤有机质和养分含量,既能改善土壤理化性质特别是土壤胶体性质,又能增大土壤容量,提高土壤净化能力。受到重金属和农药污染的土壤,增施有机肥料可增加土壤胶体对其的吸附能力,同时土壤腐殖质可络合污染物质,显著提高土壤钝化污染物的能力,从而减弱其对植物的毒害。
实施针对性措施。对于重金属污染土壤的治理,主要通过生物修复、使用石灰、增施有机肥、灌水调节土壤Eh、换客土等措施,降低或消除污染。对于有机污染物的防治,通过增施有机肥料、使用微生物降解菌剂、调控土壤pH和Eh等措施,加速污染物的降解,从而消除污染。总之,按照“预防为主”的环保方针,防治土壤污染的首要任务是控制和消除土壤污染源,防止新的土壤污染;对已污染的土壤,要采取一切有效措施,清除土壤中的污染物,改良土壤,防止污染物在土壤中的迁移转化。结束语
土壤是难以再生的战略资源,是人类文明诞生和发展的重要载体。提高公众的土壤保护意识,人人参与土壤保护,保护我们的家园,让我们的土壤上结出最美的树苗,最美的花朵,最美的果实。参考文献:[1]郑惊鸿.全国土壤污染防治专项调查开始.中国色谱网.202_.7.19.[2]张晓峰.我国土壤污染现状及其防治对策.青年科学.202_.(6).[3]林玉锁.土壤环境安全及其污染防治对策.环境保护.202_.(1).[4]马秀明.汪娟梅.宋波.土壤环境污染的现状及修复.科技论坛.[5]顾远红(河南省南阳市环境应急与事故调查中心,河南南阳473055土壤污染治理方法
[6]百度百科,土壤污染词条