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分区治理耕地镉污染

分区治理耕地镉污染
分区治理耕地镉污染

分区治理耕地镉污染

土壤,就在我们的脚下,日日支撑着我们的衣食住行。但在社会高度发达的今天,土壤离大多数人似乎已经很远很远。但近些年来,粮食的重金属超标问题频繁出现于报端,土壤问题也渐渐走入人们的视野,土壤学也因此变成了一门“显学”。

去年春天,面对律师的质询,环保部因声称土壤污染数据是“国家秘密”而饱受非议。

4月17日,环境保护部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》在经过一年多的漫长等待后终于横空而出。随后,中外媒体争相报道,环保业界也力图嗅出产业良机。

此次公布虽然短短数页,但饱含高度浓缩的信息和数据。此次公布宣告土壤污染不再是“国家秘密”,政府开始正视粮食安全问题,重视土壤污染问题,同时将开启土壤污染治理。

纵观这些报道,一些误解和不明之处还比较多。笔者特做简单解析,以期这一公报得到更多人的理解。

第一,样点超标率不等同于面积超标率。

公报出台后,很多媒体都以中国大陆有1/5的耕地遭受污染为题进行了醒目报道,但连卫报都难免误读,其标题

为“One fifth of China's farmland polluted”(五分之一的中国耕地遭到污染),副标题对此做了进一步解释。事实上,公报在最后的注释中明确标注了“点位超标率是指土壤超标点位的数量占调查点位总数量的比例”。由于此次调查的网格精度为8km x 8km,其调查的精度难以换算为面积来表达。

日本和中国台湾的调查经验有助于我们理解本次土壤污染的调查。日本的土壤调查分为“概查”和“详查”。“概况调查”针对全国农田,水田按照1000公顷一个点,旱地按2000公顷一个点的比例进行以掌握农用地土壤有无污染。“详细调查”以2.5公顷(长宽约各160米)取一个点。中国台湾将土壤污染调查分为四个阶段,第一阶段以1600公顷为1单位网格,第二阶段以25公顷为1单位网格,第三阶段针对中样区(25公顷)调查结果之重金属含量偏高地区或认定有污染地区,再以1公顷为一采样单位进行更细密调查,第四阶段对第三阶段调查结果达第5级以上之地区继续定期监测及调查,并追查污染源。

本次公报公布的样点精度(8km ×8km,即64平方公里一个点)远远大于日本和中国台湾最初的调查精度,土壤污染的污染源多样,污染在时间空间上具有高度不均性的特征。因此样点超标率远远不能等同于面积超标率,理解公报必须深刻理解这一点。

第二,南方土壤污染并不重于北方。

在各种有机、无机污染物中,镉的位置特别显眼,土壤中其点位超标率为7%,远高于其他污染物质。自从2011年财新《新世纪周刊》的“镉米杀机”的报道后,“镉米”一词在中国大地上成为一个热词,去年的种种镉米新闻更将“镉米”一词推到风口浪尖。

我们需要对镉有更多的了解。镉是德国科学家于1817年发现的。如果其他元素,镉在自然界中分布很广,但是其含量微小,在地壳中的含量为0.15-0.20毫克/千克。镉属于分散元素,难以独立成矿,化学性质与锌相似,同时具有亲硫特性,因此它几乎和铅锌矿伴生在一起,同时它的离子半径与钙相似,又可以在方解石和羟基磷灰石中的矿物与钙发生同晶替代,因此在磷肥中容易含有镉。此外它最显著的特性是较低的熔点和沸点。镉的熔点为321.1 °C,沸点为766.8 °C。

在中国镉的生物地球化学图上,可以很清楚看到中国地壳中的镉主要分布在西南部,以及中部(湖南)区域;而中国的五大铅锌基地有三大主要在湖南、广西、广东、四川和云贵一带,此外两个分布在辽宁和甘肃白银。在中国土壤中,通常所提到的镉的本底值为0.097毫克/公斤,很低。

以上关于镉的描述可以用来很好理解公报的一些内容。如由于沸点低,冶炼和煤炭能耗过程中如果不加以控制,镉就容易散发到大气中,比起其他重金属形成较大范围的污

染,镉的本底值低,我国土壤环境治理标准的镉数值很低,耕地的镉含量为0.3毫克/千克,因此比起标准数值高的其他重金属在土壤中容易翻倍超标。基于镉的生物地球化学分布特征,加上南方矿山开发和工业化程度高,很容易理解南方土壤污染重于北方。农业耕种中有更多的农业物质投入,磷肥含镉,因此相对于其他土地利用类型如林地、草地和未利用地,耕地具有更高的污染物质的点位超标率。

第三,除了镉,其他重金属元素对土壤污染并不大。

在不同的土壤类型的污染中,耕地的土壤点位超标率最为令人关注,这不仅是因为该点位超标率数值最大,为19.4%,更因为耕地的污染超标直接影响粮食质量安全。在污染程度上轻微、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。

这么多的污染物质,令人忧心忡忡。毕竟这个国家有65%以上的人以大米为主食,大米的安全性备受关注。

但对待这么多的污染物质,我们需要有一个食物链迁移的概念。不同重金属在食物链迁移中的能力是不同的。图1 不同重金属在食物链迁移中的能力

图1对被称为重金属的54种金属进行筛分,从工业用途上说,只有10种重金属被大量生产,而这10种重金属从毒性来说,只有5种具有较强的毒性,从食物链迁移能

力来说,只有镉和硒能在食物链上较大程度影响人体健康,而硒主要受到地质过程的影响,只有局部上的意义,比如恩施地区上世纪因过度开垦和食用大量玉米造成人体硒中毒。因此在众多污染物质的迁移能力中,镉是个最危险的因素。因为其他重金属超标能力比较有限,铜、锌、砷等的毒害还主要表现在对农作物的毒害上,而只有镉会在不影响水稻等作物产量下,导致稻米超标数倍甚至十几倍。因此镉在这些污染物质中,其污染具有更高的隐蔽性。在这些污染物中,镉在人体内的半衰期最长,达17-38年,因此在影响人体健康上同样具有高隐蔽性特征。

第四,充分利用“水”的控制能力,可保证大部分的稻米的镉安全。

基于以上分析,不管从污染面积、污染程度、粮食安全和人体健康方面来看,对于农田的污染治理方面,镉污染的控制和修复无疑是重中之重。

镉也是日本和中国台湾土壤污染治理的重点。对于日本,由于1968年政府认定了由镉引起的痛痛病,其早期的措施主要有两个:一个是稻米镉含量高于1毫克/千克的土壤采取了客土方法(即将污染土壤换掉或在其上铺上干净的新土),而对于稻米镉含量1毫克/千克以下的土壤,主要采取抽穗前后各三周田面灌水的措施,到2007年,通过后者控镉的稻田面积达到29458公顷,整体上可以将糙米的镉含

量从常规的水管理的0.50毫克/千克降低到0.08毫克/千克,今年来,随着土壤化学淋洗法相关的水处理仪器的开发以及高镉吸收水稻(密阳23号和长香谷)的发现,对于中度污染土壤开始采用这两种方法进行治理。对于中国台湾,最主要的土壤修复方法是化学淋洗,对于铜锌等污染的土壤主要采取上下土层混合的土壤稀释法,但其治理并不彻底,是以台湾的镉米新闻不时曝光于报端。

从本次公报给出的不同镉污染程度来看,中国土壤的镉污染轻微、轻度污染占多数(在总7%中占6%,即86%)、而中度和重度共占1%(即7%中的14%)。因此从日本和中国台湾的经验来看,中国的水稻生产如果能充分利用“水”的控制能力,可以达到大部分稻米的镉安全,从这个角度来说,中国的土壤污染表面上虽然严重,但要实现粮食安全也不是做不到的。

整体上,对于不同程度的土壤镉污染,我结合多年在广东省大宝山下的上坝村的土壤污染治理,提出以下的修复模式。(图2)图2 耕地镉污染治理的分区分级

土壤污染治理必须根据污染程度进行分区,然后采用不同的修复技术。笔者建议将土壤的镉含量分为>1.0,0.5-1.0 和<0.5毫克/千克三个浓度,各自采取不同的修复技术进行土壤治理,0.5-1.0毫克/千克的浓度分区与《全国土壤污染状况调查公报》的轻微一致,而大于1.0毫克/千克

的大体对应其中度、重度,相信具有一定的可行性。

数学建模A题 城市表层土壤重金属污染分析(基础教资)

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛 承诺书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮 件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问 题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他 公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正 文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反 竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): A 我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话): 所属学校(请填写完整的全名):重庆交通大学 参赛队员 (打印并签名) :1. 陈训教 2. 范雷 3. 陈芮 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名):胡小虎 日期:2011 年9 月 12日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 评 阅 人 评 分 备 注 全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号): 全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):

城市表层土壤重金属污染分析 摘要 本文针对城市表层土壤重金属污染做出了详细的分析,对于本题中所提出的问题一,我们利用MATLAB软件对所给的数值进行空间作图,然后分别作出了八种重金属元素的空间分布特征,然后,我们利用综合指数(内梅罗指数)评价的方法,对五个区域进行了综合评价,得出结果令人满意。对于问题二,我们根据第一问和题目所给的数据进行综合分析,得出了重金属污染的主要原因来自于交通区含铅为主的大量排放,和工业区污水的大量排放等等。对于问题三,我们通过对问题一中的八张重金属元素空间分布的图可以看出,发现大多数金属都呈中心发散性传播,同时经过分析,我们发现,如果考虑大气传播和固态传播,很难得出结论,在交通区,由于是汽车尾气造成的传播,发现重金属的传播无规律可循等,所以,我们考虑液态形式的传播,以针对地表水污染物的物理运动过程,以偏微分方程为建模基础,通过和假设和模型参数的估计,得出了可能污染源位置,最后,我们对模型进行了稳定性检验即灵敏性分析和拟合检验,发现在参数变化在10%左右,模型的稳定性良好。最后我们全面分析了模型的优缺点,,最后可以用MATLAB软件得出相应的结果。为更好地研究城市地质环境的演变模式,测定污染源范围还应收集该地区的每年生活、工业等重要污染源的垃圾排放量,地下水流动方向以及每年的生物降解量,降雨量对重金属元素扩散的影响。一但有污染证据,我们可以在该污染源附近沿地下水流动方向设定更多采样点,由此,我们可以构造一个三维公式来计算污染物质浓度的浮动就可以模拟三维空间内的重金属分布影响。 关键字:表层土壤重金属污染 MATLAB 内梅罗指数偏微分方程稳定性检验灵敏性分析地质演变生物降解量

金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策(通用版)

( 安全论文 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策(通用版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策 (通用版) 摘要:矿山开采为经济发展提供了资源保证,但同时也带来了一系列生态环境问题。文章介绍了我国部分地区日益发达的金属矿业造成的土壤重金属污染状况,分析了重金属元素的在环境中的存在形态、释放机理、污染特征及其生物危害。指出了金属矿山土壤重金属污染目前尚存在的问题并提出了防治土壤重金属污染的具体措施。 关键词:重金属污染;修复技术;土壤;金属矿山 CurrentSituationofHeavyMetalPollutioninSoils andCountermeasures Abstract:Miningforeconomicdevelopmenttoprovidetheresources,butalsob

ringsaseriesofecologicalenvironmentproblems.Thispaperintro ducestheareaofourcountrypartincreasinglydevelopedmetalmini ngcausedthesoilheavymetalpollutionstatus,analysisofheavyme talelementsintheenvironmentofexistenceform,releasemechanis m,thepollutioncharacteristicsandbiologicalhazards.Metalmin esoilheavymetalpollutionispointedoutexistingproblemsandput sforwardspecificmeasurestocontrolsoilheavymetalpollution. 金属矿山既是资源集中地,又是天然的土水生态环境污染源。在开采过程中流失的重金属Pb、Hg、As、Cd、Cr等是土水生态环境的重要毒害元素。。随着矿山开采年份的增加,矿山周边土壤环境中重金属不断积累,污染现象日趋严重。重金属进入土壤环境后,扩散迁移比较缓慢,且不被微生物降解,通过溶解、沉淀、凝聚、络合、吸附等过程后,容易形成不同的化学形态。当其在土壤中积累到一定程度时,就有可能通过土壤—植物(作物)系统,经食物链为动物或人体所摄入,潜在危害性极大。因此,金属矿山土壤的重金属污染问题必须引起高度关注,并采取相应措施加以防治。

重金属镉对人体有哪些危害

镉不是人体必需元素 伤害骨骼,导致免疫力下降 “由于镉不是人体必需的元素,镉过量人体会出现很多不良症状。”据朱高红主任介绍,通常镉中毒,人体会出现咽喉干痛、干咳、胸闷、呼吸困难、口内有金属味、头晕、全身乏力、关节酸痛、寒颤发热,严重者出现支气管肺炎、蛋白尿等。如长期接触,会导致肺水肿、肾损害;有致癌、致畸、致突变的可能性。 朱主任说:“镉确实会影响人的骨骼,导致骨软化、骨质疏松,影响人体的生长、发育,导致免疫力下降。”镉的危害,还不仅仅限于骨痛病,它还会导致细胞损伤和退行性变,促使动脉粥样硬化、高血压、冠心病、糖尿病的发生,肝组织坏死、干燥性鼻炎,萎缩性鼻炎。如果损害到中枢神经系统,还有可能出现脑损害,脑神经发育不良,记忆力下降,弱智等情况。因此,镉污染不容小视。 不偏食能获取人体需要元素 对抗镉吃含锌、铁、钙食物 金属元素在人体生命活动中虽然非常重要,但摄入过多反而会对人体产生危害。只要在日常生活中注意合理调节饮食结构,不偏食,就可以获得满足正常人体需要的金属元素。” 相信很多人对于人体金属元素的摄入,仅限于钙、铁、锌这几大类。“其实,人体正常需要吸收的金属元素还有很多,它们包括了镁、铜、硒、钠、钾、磷、铬、钴、锰、钼、碘、氟。” 朱主任介绍说:“比如镁元素就很重要。”缺镁会导致人体虚弱、精神错乱、高血压、抽搐、痉挛、心律不齐等问题,而坚果、豆类、谷类、海鲜、深色蔬菜、巧克力等都属于含镁较高的食物。 朱主任还表示:“平时可以多喝牛奶,多吃新鲜蔬菜水果。”慢性镉中毒会引起肾脏受损,因此膳食中应增加钙和磷酸盐的摄入,供给充足的锌和蛋白质。 【建议】多吃含锌、铁、钙丰富的食物可以对抗镉。 维生素C有利于排出重金属 绿叶蔬菜、高纤维食物要多吃 随着人类社会的发展,水、空气、土壤遭受的污染越来越严重,“大家只有多注意一些生活细节,才能避免遭受危害,”朱主任说。例如:尽量避开车多的马路和有烟雾的环境;做菜时,尽量去掉蔬菜最外层的叶子等。多吃含有有益矿物质的食物,比如坚果,能阻碍人体对有害重金属的吸收;多吃纤维含量高的食物,如燕麦、芹菜等,可以吸附重金属,减少其在体内的吸收度。 【建议】还需多吃绿叶蔬菜,这些绿叶蔬菜中含有大量的维生素C,能促进重金属的排出。

土壤重金属污染现状及其治理方法

论文课题土壤重金属污染现状及其治理方法 小组组长12549025 李思远 小组成员12549026 李康 12549028 王鑫 12549030 吴义超 土壤重金属污染现状及其治理方法随着社会的快速发展,土壤重金属污染日益严重。针对此,涌现了许多修复技术,而生物修复前景广阔,正日益受到重视。 现代工农业等快速发展的同时,土壤重金属污染的形势也越来越严峻。其治理方法很多,而生物修复以其无可比拟的优势正受到关注,应用前景广阔。但生物修复仍存在许多问题待解决,如超积累植物吸收重金属的机理还未研究清楚。所有这些,都阻碍了生物修复的大规模应用。 土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As,以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。这类污染范围广、持续时间长、污染隐蔽、无法被生物降解,将导致土壤退化,农作物产量和质量下降,并通过径流、淋失作用污染地表水和地下水。过量重金属将对植物生理功能产生不良影响,使其营养失调。汞、砷能抑制土壤中硝化、氨化细菌活动,阻碍氮素供应。重金属可通过食物链富集并生成毒性更强的甲基化合物,毒害食物链生物,最终在人体内积累,危害人类健康。 1现状 1.1国内

国家环境保护部抽样监测30万公顷基本农田保护区土壤,发现有3.6万公顷土壤重金属超标,超标率达12.1%。 据国土资源部消息,目前全国耕地面积的10%以上已受重金属污染,约有1.5亿亩,污水灌溉污染耕地3250万亩,固体废弃物堆积占地和毁田200万亩,其中多数集中在经济相对发达地区。 据我国农业部调查数据,在全国约140万公顷的污灌区中,受重金属污染的土地面积占污灌区面积的64.8%,其中轻度污染46.7%,中度污染9.7%,严重污染8.4%。 华南部分城市50%的耕地遭受镉、砷、汞等有毒重金属污染;长三角地区有些城市大片农田受多种重金属污染, 10%的土壤基本丧失生产力。 2005年,长三角等地土壤重金属污染严重的情况,曾见诸报端,并引发舆论普遍关注和争议。土壤污染立法迫在眉睫。 对浙北、浙东和浙中的236.5万公顷农用地调查发现,不适合种农作物的农用地面积为47.2万公顷,占20%;浙北、浙中、浙东沿海三个区域中,属轻度、中度与重度重金属污染的面积分别占38.12%、9.04%、1.61%,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。 第九届亚太烟草和健康大会中一项名为《中国销售的香烟:设计、烟度排放与重金属》的研究报告称:13个中国品牌国产香烟中铅、砷、镉等重金属成分含量严重超标,其含量最高超过拿大产香烟3倍以上! 2009年8月,陕西凤翔县发现大量儿童血铅含量严重超标,后确认是附近的陕西东岭冶炼公司的铅排放所导致。 1.2国外 英国早期开采煤炭、铁矿、铜矿遗留下的土壤重金属污染经过300年依然存在。1996到1999年间,英格兰和威尔士尝试挖出污染土壤并移至别处,但并未根本解决问题。从20世纪中叶开始,英国陆续制定相关的污染控制和管理的法律法规,并进行土壤改良剂和场地污染修复研究。 日本的土地重金属污染在上世纪六七十年代非常严重。其经济的快速增长导致了全国各地出现许多严重环境污染事件,被称为四大公害的痛痛病、水俣病、第二水俣病、四日市病,就有三起和重金属污染有关。 荷兰在工业化初期土地污染问题严重。从20世纪80年代中期开始,加强土壤的环境管理,完善了土壤环境管理的法律及相关标准。国土面积4.15万平方

水稻重金属镉污染研究综述

水稻重金属镉污染研究综述 镉(Cadmium,Cd)是一种毒性极强的重金属元素,也是人体和植物非必需元素。Cd 由于其在环境中具有很强的迁移转化特性及对人体的高度危害性而被列为《国家重金属污染综合防治“十二五”规划》重点关注的5大重金属污染元素之一(孙聪,2014)。镉通过食物链进入人体后,会对人体肾、肺、肝、睾丸、脑、骨骼及血液系统等产生损伤,造成急性或慢性中毒,甚至癌变。镉过量会抑制植物的生长。水稻是中国第一大粮食作物,全国约有65%人口以稻米为主食,稻米的安全品质与人类健康密切相关,目前水稻生产正受到镉污染土壤的严重威胁(孟桂元,2015)。与其它重金属元素相比,镉(Cd)对水稻显示出更大的毒性,镉的活性较强,容易被水稻吸收和富集,可以在不影响水稻正常生长的情况下积累较高含量的镉,重金属Cd通过灌溉在土壤中累积,且主要累积在0-20cm表层土壤(姜国辉,2012),经过根、茎、叶的吸收,最终迁移到稻米中,直接影响人类的健康。据不完全统计,我国受镉污染的农田面积已超过20万hm2,每年生产镉含量超标的农产品达14.6亿kg(杨双,2015),由于重金属污染导致的粮食每年减产1000多万t,受污染粮食多达1200多万t,经济损失达200多亿元。如在湖南安化县境内的某铀矿区,每年因污灌带入农田的镉达2-3kg/hm2,使近40km2的农田受到不同程度污染。严重危害了广大人民群众的身体健康(贺慧,2014)。目前土壤镉污染问题已成为国内外学者研究的热点之一(李启权,2014)。国内、外关于土壤Cd污染对水稻的生态风险进行了大量的研究,主要集中在不同水稻对Cd的富集机理、Cd在土壤-水稻系统迁移转化的根际过程及分子机理与遗传规律、Cd诱导胁迫的生理生化特征及Cd污染土壤的生态修复等。 1、不同水稻对Cd的富集机理 大量研究表明,由于遗传特性的不同,水稻对镉的吸收存在着很大差异,这种差异不仅表现在水稻的不同类型之间,也表现在不同品种之间。李坤权等研究表明,水稻糙米中的镉浓度与水稻类型有关,即籼型>新株型>粳型(李坤权,2003)。李正文等采用田间试验的方法,研究了江苏省目前栽种的57个水稻品种,揭示了杂交稻Cd吸收极显著高于常规稻(李正文,2003)。徐燕玲等认为,在低污染水平土壤上,水稻对Cd的累积品种间存在一定的稳定性,而水稻类型间Cd含量没有显著差异,因此按照水稻类型来筛选是不可行的,应针对品种来筛选并对筛选出来的稳定的品种进行重点研究(徐燕玲,2009)。孙聪研究发现,不同水稻品种对土壤中Cd毒性胁迫有显著性差异,虽然Cd属于非必需元素,但不同水稻品种对低剂量Cd表现出不同的刺激效应。经过Burr-III模型的计算得到基于保护95%水稻品种的土壤中Cd50%抑制浓度值(HC550%)为4.93mg·kg-1(孙聪,2014)。 孟桂元以湘中地区主要栽培的26个水稻品种为材料,研究了镉胁迫(0.5mmol/L)对不同水稻品种种子萌发及根芽生长的影响。结果表明,镉胁迫对水稻种子的发芽率、发芽指数影响不显著,对种子活力指数及根芽生长具有显著影响;镉胁迫对根的抑制作用明显大于对芽的抑制。不同品种对镉胁迫的耐性存在较大差异(孟桂元,2015)。刘侯俊研究东北地区水稻生长、籽粒产量和Cd在水稻植株不同部位的分配规律。结果表明,土壤中添加Cd后,多数水稻籽粒产量和植株总生物量下降,只有少数品种籽粒产量和生物量有所上升。Cd在水稻植株中的含量遵循根系>茎叶>颖壳>籽粒的规律(刘侯俊,2011)。张锡洲比较水稻亲本材料的镉耐性差异,筛选镉低积累水稻种质资源,为水稻镉安全品种(Cd-safecultivars,CSCs)

重金属可能导致各种各样的病症

重金属污染可引起的疾病 定义: 含有汞、镉、铬、铅及砷等生物毒性显著的重金属元素及其化合物对环境的污染。 重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。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。因人类活动导致环境中的重金属含量增加,超出正常范围,并导致环境质量恶化。2011年4月初,我国首个“十二五”专项规划——《重金属污染综合防治“十二五”规划》获得国务院正式批复,防治规划力求控制5种重金属。 重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。如日本的水俣病是由汞污染污染所引起。其危害程度取决于重金属在环境、食品和生物体中存在的浓度和化学形态。重金属污染主要表现在水污染中,还有一部分是在大气和固体废物中。 主要特点 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。目前我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。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,被鱼和贝类体表吸附,产生食物链浓缩,从而造成公害。水体中金属有利或有害不仅取决于金属的种类、理化性质,而且还取决于金属的浓度及存在的价态和形态,即使有益的金属元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性,使动植物中毒,甚至死亡。金属有机化合物(如有机汞、有机铅、有机砷、有机锡等)比相应的金属无机化合物毒性要强得多;可溶态的金属又比颗粒态金属的毒性要大;六价铬比三价铬毒性要大等等。 重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可能在人体的某些器官中富集,如果超过人体所能耐受的限度,会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等,对人体会造成很大的危害,例如,日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染,等公害病,都是由重金属污染引起的。

土壤镉污染的治理方法

土壤镉污染的治理方法 目前,镉污染治理方法的研究概括起来,主要有四种治理措施。 1、工程治理方法 工程治理是指用物理或物理化学的原理来治理土壤锅污染。土壤中镉元素的形态是可逆的。随着酸性污水的侵袭,被固定的镉又被活化为交换态。因此对锅污染土壤最彻底的改良方法是铲除其表土。如沈阳张士灌区对土壤锅污染的改良方法,根据镉元素在土壤中的分布状况,铲除表土5-10cm,即可使米镉下降25%-30%,铲土15-30 cm,米镉下降50%,但需要一定量投资,其效果更佳。此外还可以在污染的土壤上加上未污染的新土或将污染的土壤移走换上新土等。以上措施具有效果彻底、稳定等优点,但实施复杂、治理费用高和易引起土壤肥力降低等缺点。 2、生物治理方法 生物治理是指利用生物的某些习性来适应、抑制和改良镉污染。主要有:动物治理:①利用土壤中的某些低等动物蚯蚓、鼠类等吸收土壤中的镉。②生物治理:利用土壤中的某些微生物对镉产生吸收、沉淀、氧化和还原等作用,降低土壤中镉形成难溶磷酸盐;原核生物(细菌、放线茵)比真核生物(真菌)对镉更敏感,格兰氏阳性菌可吸收镉。 3、化学治理方法 化学治理就是向污染土壤投入改良剂、抑制剂,增加土壤有机质、阳离子代换量和粘粒的含量,改变pH、Eh和电导等理化性质,使土

壤锅发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低锅的生物有效性。①施用石灰,此法提高土壤PH,又增加了土壤表面对镉的吸附,使镉的毒性降低,是抑制植株吸收镉的有效措施。②施加有机物(OM),增大土壤的吸附能力或生成CdS沉淀,从而减轻危害。 ③化学沉淀方便简单,实际应用较多,如在水田条件下施正磷酸盐化合物使之形成沉淀。例如沉淀法就是指土壤溶液中金属阳离子在介质发生改变(PH、OH- 、S042-、等)时,形成金属的沉淀物而降低土壤镉的污染,如向土壤中投放钢渣易被氧化成铁的氧化物,对镉的离子有吸附和共沉淀作用,从而使镉固定。④离子拮抗利用,Mn2+、Ca2+等阳离子对C d2+的拮抗作用,可减少植物对福的吸收。此外,电动修复镉污染土壤也是一个比较良好的方法,Marceau等研究了小规模的镉污染土壤的电动修复,用硫酸控制阴极区的酸度,提高镉溶出率,经过3000多小时的电动修复,镉的起始浓度为882 mg/kg 污染土壤,最终98. 5%的镉清除,效果较好。化学治理措施优点是治理效果和费用都适中,缺点是容易再度活化。 4农业治理方法 农业治理是因地制宜的改变一些耕作管理制度减轻锅的危害,在污染土壤种植不进入食物链的植物。主要途径有:①通过控制土壤水分来调节其氧化还原电位(Eh),达到降低镉污染的目的;②在不影响土壤供肥的情况下,选择最能降低土壤锅污染的化肥;③曾施有机肥固定土壤中锅的化合物以降低土壤锅的污染;④选择抗污染的植物和不在镉污染的土壤种植进入食物链的植物。例如在含镉

土壤重金属污染现状及其治理方法

土壤重金属污染现状及其治理方法摘要随着社会的快速发展,土壤重金属污染日益严重。针对此,涌现了许多修复技术,而生物修复前景广阔,正日益受到重视。 关键词土壤重金属污染生物修复超积累植物 Abstract: With the rapid development of the society, the heavy metal pollution of the soil is growing worse and worse. Facing this situation, there have been many repairing technologies. The Bioremediation has a broad prospect and is at a premium. Keywords:heavy metal pollution of the soil;Bioremediation;hyper accumulator 现代工农业等快速发展的同时,土壤重金属污染的形势也越来越严峻。其治理方法很多,而生物修复以其无可比拟的优势正受到关注,应用前景广阔。但生物修复仍存在许多问题待解决,如超积累植物吸收重金属的机理还未研究清楚。所有这些,都阻碍了生物修复的大规模应用。 土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As,以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。这类污染范围广、持续时间长、污染隐蔽、无法被生物降解,将导致土壤退化,农作物产量和质量下降,并通过径流、淋失作用污染地表水和地下水。过量重金属将对植物生理功能产生不良影响,使其营养失调。汞、砷能抑制土壤中硝化、氨化细菌活动,阻碍氮素供应。重金属可通过食物链富集并生成毒性更强的甲基化合物,毒害食物链生物,最终在人体内积累,危害人类健康。 1现状 1.1国内 国家环境保护部抽样监测30万公顷基本农田保护区土壤,发现有3.6万公顷土壤重金属超标,超标率达12.1%。 据国土资源部消息,目前全国耕地面积的10%以上已受重金属污染,约有1.5亿亩,污水灌溉污染耕地3250万亩,固体废弃物堆积占地和毁田200万亩,其中多数集中在经济相对发达地区。 据我国农业部调查数据,在全国约140万公顷的污灌区中,受重金属污染的

重金属铅和镉在植物体内的分布及 累积效应研究

Hans Journal of Agricultural Sciences 农业科学, 2019, 9(6), 420-426 Published Online June 2019 in Hans. https://www.doczj.com/doc/331881824.html,/journal/hjas https://https://www.doczj.com/doc/331881824.html,/10.12677/hjas.2019.96062 Research on Distribution and Accumulation of Heavy Metal in Plants Juan Li1,2,3,4 1Institute of Land Engineering and Technology, Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co., Ltd., Xi’an Shaanxi 2Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co., Ltd., Xi’an Shaanxi 3Key Laboratory of Degraded and Unused Land Consolidation Engineering, the Ministry of Land and Resources, Xi’an Shaanxi 4Shaanxi Provincial Land Consolidation Engineering Technology Research Center, Xi’an Shaanxi Received: May 28th, 2019; accepted: June 12th, 2019; published: June 19th, 2019 Abstract In modern heavy metal pollution has been an important environment problem, is not limited to the soil heavy metal pollution, the plant has the serious influence. In order to solve this problem, this experiment adopts the Yang herb that has a high nutritional value and economic value of plants for heavy metal lead and cadmium pollution after the study experiment with pH value of 4.79 quaternary yellow soil and Yang grandiflorum used as material, potted plant experiment, the indoor combination of chemical analysis and biological statistics method. The results show that the heavy metal lead and cadmium in Yang herb are widely distributed: root, stem and leaf. The maximum number of accumulated heavy metal lead in the Yang herb is 446.03 mg/kg, the largest accumulation of cadmium in the Yang herb quantity is 11.23 mg/kg and heavy metal has an impact on Yang herb to absorb nutrients, heavy metals also have a certain poison on Yang herb; leaf form, the contents of chlorophyll and study of poisoning are preliminary in this experiment, to under-stand the whole process of poisoning mechanism and also to a detailed analysis of the research. Keywords Heavy-Metal Contamination, Zingiber mioga (Thumb.) Rose, Lead, Cadmium, Distribution 重金属铅和镉在植物体内的分布及 累积效应研究 李娟1,2,3,4 1陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司,陕西西安 2陕西省土地工程建设集团有限责任公司,陕西西安

镉污染处理和分析

镉污染处理和分析 随着现代工农业生产的发展,“三废”的排放、污水灌溉及农药、除草剂和化肥的使用越来越多,土壤-植物-环境系统中的Cd污染问题日趋严峻。镉类化合物具有较大的脂溶性、生物富集性和毒性,并能在动物、植物和水生生物体内蓄积。据报道,90%镉的应用于电镀、颜料、合金及电池行业。但是,由于行业设备和技术问题、法律制度的不完善、责任者意识欠缺,污染事故时有发生。例如震惊世界的二十世纪八大公害事件之一的日本富山县神通川流域“痛痛病事件”,和我国05年发生在北江的镉污染事件。 1960年以前骨痛病患者就开始出现,直到1961年才有人查明,日本神通川两岸骨痛病患者与三井金属矿业公司神冈炼锌厂的废水有关。该公司把炼锌过程中未经处理净化的含镉废水连年累月地排放到神通川中,两岸居民引水灌溉农田,使土地含镉量高达(7-8)ug/g,居民食用的稻米含铜量达(l-2)ug/g。饮用含镉的水,久而久之体内积累大量的镉毒而生骨痛病。进入体内的镉首先破坏了骨骼内的钙质,进而肾脏发病,内分泌失调,骨骼软化,身体萎缩,骨骼出项严重畸形,经过10多年后进入晚期而死亡。1963年至1979年3月共有患者130人,其中死亡81人。 日本痛痛病事件,给了全世界敲响了警钟。一些关于镉污染事件的处理方案也在这件事以后形成,并得到发展和完善。2005年我国北江镉污染事件采取了及时的应急预案,成功地将事故的危害降到最低程度。 2005年12月北江韶关河段河水镉含量超标,达到0.05 mg/L,即为标准限制的10倍。利用北江上游锦江、南水、孟洲坝、蒙里、白石窑、长湖、飞来峡等主要水库实施应急调度,调用清水6亿m3稀释污水,实现了飞来峡水库出库水质基本达标的总目标,成功地避免了事故的扩大影响。污染了一方水,需要用九方清水去稀释,代价是巨大的[1]。 北江镉污染事件的应急措施分为四个阶段。第一阶段利用北江上游水库截污调度阶段。采取这一措施的目的是拦截污染水团,在孟洲坝水库滞留较长时间,以减缓超标污水团到达英德城区河段的时间。第二阶段利用北江上游水库放水稀释污水阶段。利用孟洲坝、蒙里、白石窑等水库稀释第一阶段污水团,使得断面河水镉浓度明显下降,只超标 1~2 倍。第三阶段利用药物吸附沉积除镉阶段,从电站进水口投入除镉吸附药物氧化铁和氧化铝3000t,通过过机水流让药物与水体混合,加速镉的吸附沉积,预计可以减少河水镉浓度10 %~15 %。第四阶段进一步稀释,镉浓度低于0.005mg/L,达标[2]。

土壤修复技术及优缺点

土壤修复技术及优缺点 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

土壤是植物生长繁育的自然基地,是农业的基本生产资料,是人类赖以生存的极其重要的自然资源。随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加,土壤重金属污染日益严重。土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点。土壤中有害重金属积累到一定程度,不仅会导致土壤退化,农作物产量和品质下降,而且还可以通过径流、淋失作用污染地表水和地下水,恶化水文环境,并可能直接毒害植物或通过食物链途径危害人体健康。 不同污染类型的土壤污染,其具体治理措施不完全相同,目前,重金属土壤的修复技术主要有工程措施,物理化学方法,植物修复方法以及微生物修复方法。 工程措施主要包括客土、换土和深耕翻土等措施。通过客土、换土和深耕翻土与污土混合,可以降低土壤中重金属的含量,减少重金属对土壤-植物系统产生的毒害,从而使农产品达到食品卫生标准。深耕翻土用于轻度污染的土壤,而客土和换土则是用于重污染区的常见方法,在这方面日本取得了成功的经验。工程措施是比较经典的土壤重金属污染治理措施,它具有彻底、稳定的优点,但实施工程量大、投资费用高,破坏土体结构,引起土壤肥力下降,并且还要对换出的污土进行堆放或处理。 物理化学方法是当前重金属污染土壤修复研究的热点,也是最为成熟工程上应用最为广泛的修复技术,主要包括固化/稳定化技术,土壤淋洗技术,电动修复技术和电热修复技术等。 固化/稳定化技术是通过固态形式在物理上隔离污染物或者将污染物转化成化学性质不活泼的形态,从而降低污染物质的毒害程度。如通过施加水泥等固化土壤重金属的固化修复技术,或向土壤投入无机或有机改良剂,改变土壤的

环境材料对铅、镉污染土壤玉米生长和重金属累积的影响(1)

第36卷第3期2 0 1 3年5月 河北农业大学学报 JOURNAL OF AGRICULTURAL UNIVERSITY OF HEBEI Vol.36No.3 Jun.2 0 1 3 文章编号:1000-1573(2013)03-0020-05 环境材料对铅、镉污染土壤玉米生长 和重金属累积的影响 章智明, 黄占斌, 单瑞娟, 樊亚东 (中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083) 摘要:为了探索环境材料对重金属污染土壤的植物生长和土壤修复效果,通过盆栽模拟试验研究了单一高分子 吸水材料(PAM)、煤基营养物质(CBN)、吸附性矿物材料(MAM)、矿物化学材料(MCM)及各材料不同组合对 重金属铅(Pb)、镉(Cd)污染土壤中玉米生长和玉米中重金属累积的影响。结果表明:单一CBN、MAM、MCM 及这3种环境材料的组合促进重金属Pb、Cd污染土壤中玉米株高、叶面积的增加和生物量的积累。MAM和 MCM抑制重金属Pb、Cd向玉米秸秆和籽粒中转移,CBN抑制重金属Pb向玉米秸秆和籽粒中转移。 关 键 词:重金属;农田土壤;环境材料;玉米;盆栽 中图分类号:S19文献标志码:A The effect of environmental materials on maize growth in heavymetal contaminated soil and Pb,Cd accumulation in maize plantsZHANG Zhi-ming,HUANG Zhan-bin,SHAN Rui-juan,FAN Ya-dong (School of Chemical and Environmental Engineering,China University of Mining and Technology-Beijing,Beijing 100083,China) Abstract:In order to explore the effects of environmental materials on plant growth and remedi- ation of heavy metal Pb and Cd contaminated soil,the maize growth and heavy metal accumula-tion in maize under environmental materials polymer absorbent material(PAM),coal-basednutrient(CBN),mineral adsorption materials(MAM),mineral chemical materials(MCM)and their combinations were detected by pot experiment.The results showed that CBN,MAM,MCM and their combination promoted maize height,leaf area and biomass.MAM and MCM restrained the transfer of both Pb and Cd to maize straw and grain,and CBN only re- strained the Pb adsorption of maize plant. Key words:heavy metal;agricultural soil;environmental material;maize;pot experiment 在我国,由于工矿“三废”排放和农药的过量使用,工矿区周围农业土壤中重金属过量积累,造成严重土壤污染[1-2]。我国重金属污染的农田土壤中,重金属铅(Pb)、镉(Cd)为最普遍的复合污染型。重金属Cd污染耕地1.3万hm2,涉及11省市的25个地区;粮食中含Pb量大于1mg/kg的产地也有11个[3]。不断增加的重金属污染已经导致了大面积土地不能耕作。 收稿日期:2013-03-26 基金项目:国家十二五“支撑计划”课题(NO.2011AA100503) 作者简介:章智明(1989-),男,河北省衡水人,在读硕士生,主要从事环境工程、土壤修复和环境材料方面的研究.通讯作者:黄占斌(1961-),男,陕西省武功人,教授,从事植物生理生态、环境材料等方面的研究. E-mail:zbhuang2003@163.com.

2011年数学建模获奖论文 A题 城市表层土壤重金属污染分析

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):

城市表层土壤重金属污染分析 摘要 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显突出。城市工业、经济的发展,污水排放和汽车尾气排放等均能引起城市表层土壤重金属污染。而重金属污染对城市环境和人类健康造成了严重的威胁,因此对城市表层土壤重金属污染的研究具有重大意义。 对于问题1,先用MATLAB软件对所给数据进行处理,插值拟合得出8种主要重金属元素在该城区的空间分布图;再用内梅罗综合污染指数评价法建立模型进行求解。首先用EXCEL对数据进行分析,得出各区的8种重金属的平均浓度;然后结合MATLAB软件求出各 各种元素之间及其与海拔之间的相关系数矩阵和相关度;然后结合第一问给出的空间分布图和区域散点图,参照主要重金属含量土壤单项污染的指数,分析得出各重金属污染的主要原因主要来自工业区、主干道路区和生活区。 对于问题3,由上述问题的分析可以认为重金属的分布是连续的,物质的扩散从高浓度向低浓度进行。在模型一数据处理基础上建立遍历搜索模型,结合MATLAB软件求出重金属空间分布中的极值点即可能的污染源,得出极值点后再结合《国家土壤环境质量标准》通过MATLAB软件对极值点进行筛选,得出8种重金属元素的主要污染源。 对于问题4,对所建立的模型进行分析,找出了各个模型的优缺点。然后分析影响城市地质演化模型的因素,为更好地研究城市地质环境的演变模式,从动态和多元的角度出发,还应搜集采样点的长期动态数据和岩石、土壤、大气、水和生物等因素的相关信息,分别建立动态动态传播模型和城市地质环境的综合评价预测模型。 关键词:梅罗综合污染指数评价法污染等级相关矩阵遍历搜索模型污染源

镉污染综述

广西镉污染事件综述 一、事件追溯: 1月15日,广西河池市辖区内宜州市的龙江河拉浪水电站内群众用网箱养殖的鱼出现少量死亡现象,拉开了此次广西镉污染事件的序幕。 1月18日,经调查,是龙江河宜州拉浪码头前200米水质重金属严重超标。环保部门迅速启动应急预案,采取措施在龙江河段三岔断面至西门涯断面共3个控制断面设置监测点,采样分析密切检测水质情况。25日在龙江与融江汇合口下游4个断面以及饮用水源地预警断面柳州河西水厂上游3公里处新增5个监测点,实时监测水质变化情况。 1月26日,污染团还是进入到了柳江系统,在广西柳州市柳城县糯米滩水力发电厂,开始了一场“柳江保卫战”。 1月27日,广西壮族自治区应急指挥部发出《关于启动广西壮族自治区突发环境事件Ⅱ级应急响应的紧急通知》。 2月1日,龙江河镉污染高峰值已从80倍降到20倍左右。 2月2日下午,柳州市处置龙江河突发环境事件应急指挥中心副指挥长、柳州市环保局局长甘景林,向媒体通报了多个监测断面镉浓度的最新数据:三岔超标2.2倍,糯米滩超标6.4倍,西门崖超标3倍,龙农汇合口下3公里0.003mg/l,达标;露塘达标;新圩村达标;河西水厂达标;通过最新的监测数据表明,柳江的水质变化是在预评估中掌握的,柳江的水质是达标的。 2月8日,中国疾控中心环境所研究员张岚在卫生部新闻发布会上说,柳州末梢水中尚未发现镉超标,根据检测数据,目前柳州饮用水符合生活用水卫生标准要求。 二、事件造成的污染及影响: 1、广西镉泄露,称污染程度罕见 根据广西龙江河突发环境事件应急指挥部参与事故处置的专家估算,此次镉污染事件镉泄漏量约20吨。此次镉泄漏量,在国内历次重金属环境污染事件中罕见,此次污染事件波及河段将达到约300公里。 应急指挥部专家组组长、国家环境部华南环境科学研究所副所长许振成1

镉污染土地分布

南京市矿山分布: 1)江宁区汤山、麒麟、上坊、淳化、云台山(硫 铁矿); 2)下关区幕府山(白云石(镁矿)); 3)雨花台区梅山铁矿采空区; 4)栖霞区龙王山-桂山一带; 5)浦口区珍珠泉风景区; 6)六合区马鞍、瓜埠、冶山、八百桥; 7)溧水县爱景山; 8)南京市聚宝山硫铁矿床; 9)牛首山铁矿; 10)吉山铁矿; 11)凤凰山铁矿; 12)溧水锶矿 13)六合区冶山铁矿 14)江苏高淳溧阳地区矿产 15)江苏江宁-溧水地区矿产(铅、锌矿) 16)宁镇地区有色金属矿床(铁、铜) 17)江苏盱眙地区矿产 18)苏州吴宅矿区(铅、锌矿)

南京市有色金属冶炼厂 南京广源有色金属冶炼厂(地址:江苏省南京市江宁区胜太路胜利新村13号)(冶金矿产) 南京市溧水湖东有色金属冶炼厂(江苏省南京市溧水县和凤乌飞塘)(废铝铜冶炼铝锌等铸造加工) 江宁县陶吴有色金属冶炼厂(江苏省南京市陶吴镇钟村) 南京振泰源金属制品厂(江苏省南京市浦口区宁六路18号)

江苏省冶金研究所(江苏省南京市大光路28号) 南京奥冶合金厂(江苏省南京市江宁区陶吴镇) 南京市电镀厂 南京宁联表面处理有限公司(表面处理电镀)(南京市栖霞区靖安镇联盟村罗二路) 南京电镀加工厂(南京市浦口区西葛村) 南京雨花电镀厂(江苏南京市秦淮区饮虹园25号) 南京市碱性电池厂 南京舟海蓄电池有限公司(江苏省南京市高力汽配科技城2幢146号) 南京电池厂(江苏省南京市弓箭坊社区居民委员) 南京新奇能节能科技有限公司(秦淮区中华门小百花巷48号) 南京风帆蓄电池厂(江苏.南京.江苏南京市南京市黑龙江路32号) 南京本盛电池有限公司(南京江宁滨江经济开发区翔凤路18号区) 苏州南方钜大电池有限公司(中国江苏苏州金陵东路娄上街16号) 无锡市诺雷电池有限公司(无锡市前洲镇堰玉中路10号(前洲镇政府对面))扬州钜大电池科技有限公司(江苏省扬州市新集镇工业集中区8号) 燕子矶的“小南化”,含有58种挥发性有机物、89种半挥发性有机物、13种重金属,污染最严重的地方达到了10米深。(南京市燕子矶地区占地约14平方千米,是南京市传统老工业集中地,曾经密 集分布了66家化工企业,其中最大的为“小南化”,占地700亩。2005年,“小南化”与南化公司合并后迁至南京市江北,新建了10多套具有国际国内先进水平的新装置。2011年4月,燕子矶地区51家小化工企业全部关停。去年底,15家大化工企业全面停产、退城入园。) 金陵石化及周边地区、大厂地区、梅山钢铁及周边地区和长江二桥至 三桥沿岸地区(含八卦洲)四大片区也是南京重要的工业区域。这四大

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