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青海省农产品产地土壤重金属 污染防治普查技术方案

青海省农产品产地土壤重金属 污染防治普查技术方案
青海省农产品产地土壤重金属 污染防治普查技术方案

青海省农产品产地土壤重金属

污染防治普查技术方案

农产品产地土壤重金属污染普查是农产品产地土壤重金属污染防治的基础性工作。为了确保青海省农产品产地土壤重金属污染普查工作顺利开展,按照科学规划、统筹安排、规范有序的总体原则,根据农业部、财政部《农产品产地土壤重金属污染防治实施方案》(农科教发…2012?3号),农业部《关于天展农产品重金属污染综合防治工作的通知》(农科教发…2012?4号),财政部《关于下达2012年农产品产地重金属污染防治资金预算的通知》(财建…2012?164号)和农业部办公厅《农产品产地土壤重金属污染防治实施方案工作安排和总体技术规定的通知》(农办科…2012?46号),结合青海省普查工作开展的实际情况,制定本方案。

一、普查目的

通过此次普查,可摸清我省农产品产地土壤重金属污染的基本情况,为农业产业结构调整和污染治理提供科学依据,对提升全省农产品质量安全和保障人民身体健康具有重要意义。

1、明晰青海省农产品产地土壤重金属污染状况、分布、特征等基础信息,开展产地安全等级划分,为保护和合理利用土地资源、保障农产品质量安全、保护人体健康提供科学依据。为产地安全现状管理服务。

2、摸清青海省农产品产地及其周围环境污染历史与现状、农业生产有关情况以及自然、社会经济状况等,开展农产品产地安全区划,为科学设臵国控点,开展动态预警监测,及时掌握产地安全变化动态提供科技支撑。为实施产地安全动态管理服务。

3、对初步确定的土壤重金属污染修复示范区,全面准确掌握污染现状,为制定污染修复方案,选择修复技术、方法、措施、材料等提供依据,同时为评估污染修复效果提供背景资料。为减少或消除土壤重金属污染危害服务。

4、对可能存在的禁产区划分试点区,全面准确掌握污染现状,为制定禁产区划分试点方案、插值分析、加密监测、边界确定等提供基础数据支持。

二、普查目标

1、收集和登记基础信息资料,采集并制备青海省农产品产地土壤重金属污染普查土壤,建立土壤样品库和产地安全质量档案。

2、组织检测机构分析检测采集的土壤样品,确保检测工作按期完成,并开展分析质量控制工作。

3、提出青海省《农产品产地土壤重金属污染防治》普查分级报告和图集;提出农产品产地分级管理规定。

4、提出青海省《农产品产地土壤重金属污染防治》产地安全区划报告和图集。

5、提出青海省《农产品产地土壤重金属污染防治》国控点设臵方案和点位管理规定,制定农产品产地例行监测工作制度和产地安全预警管理办法。并为省控点设臵提出指导意见。

6、收集、整理和录入各类基础资料和检测数据,建立青海省《农产品产地土壤重金属污染防治》安全数据库和产地安全信息管理系统。

7、开展重点污染区登记,对重点污染区实施备案管理。

8、按照上级普查机构的要求及时上报各类资料和数据,并配合上级机构开展各种与普查相关的检查、审核和评审等工作。

三、普查技术路线和实施步骤

(一)技术路线

基础资料收集与整理——调查进一步确认区域类别——制定普查实施方案(含点位设臵方案)——普查技术培训与考核——踏勘布点(点位调整)——样品采集(GPS定位,一律选择WGS 84坐标系)——样品分析(实验室分析质控)——数据库建设——数据统计与处理——产地安全评价及等级划分——产地安全区划——国控点设臵——建立土壤样品库和产地安全质量档案——图表绘制——总结报告。

农产品产地土壤重金属污染防治技术路线:

注:图中产地安全等级划分的“适宜区”、“警戒区”、“污染区”仅为暂定的产地分级管理名称,最终确定的产地安全等级数量及名称,以专家系统中相关规定为准。

(二)实施步骤

实施步骤见下图:

四、普查年度、对象与范围

(一)普查年度

普查基准年(资料):2010年。

(二)普查对象与范围

普查对象:农产品产地土壤(含耕地、园地)。在我省全部农产品产地采集土壤样品进行分析检测。

普查范围:全部农产品产地(自留地除外)。以工矿企业周边农区、污水灌区、大中城市郊区为重点普查区域和其它农产品产地为一般农区普查区域。

五、普查内容与方法

(一)普查内容

1、土壤及增加采集的农产品:检测铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)、砷(As)等5种污染物总量,同时测定土壤pH值,重点区域须收集或测定阳离子交换量(CEC)、土壤有机质数据。

2、资料收集:详细调查、收集、整理农产品产地安全质量状况、污染源、农业生产、自然及社会经济情况等历史和现状资料,并结合土壤样品采集对采样点位资料进行详细登记。

资料收集的主要内容有:

(1)历年来农产品产地土壤、农灌水体、农区大气、农产品监测结果及污染超标情况等;

(2)农产品产地及其周围环境污染源分布及污染物排放、处理情况等;

(3)农业生产情况。包括农作物布局、主要农产品种类及产量、耕作制度、农用化学品使用、农业生产管理措施等;

(4)自然及社会经济状况。包括地形地貌、气候气象、水文地质、土壤母质、土壤类型、理化性质、肥力状况、背景值、行政区划、人口状况、经济发展水平、能源消耗等。

必备基础图件:乡镇边界的行政区划图,土壤母质分布图,土壤类型图,土地利用现状图,农业综合区划图,工业污染源分布图,水系分布图,地形图等。

其它图件:土壤质地图、土壤有机质分布图以及相关遥感影像等。

(二)普查方法

1、不同类别区域确认的原则

(1)工矿企业周边农区的进一步确认。该区是指,历史上较长时间或据现实状况,因为某个或某些(若干个)污染企业由于污染治理不当,致使企业废水、废气、废渣等直接或间接进入农产品产区,并造成或可能造成(虽无数据支持,但怀疑超标的,应当列入)产区土壤和/或农产品中重金属含量在近30年内有超标,且面积超过500亩的区域(指初步确认的工作区域,而非通过监测之后最后确认的污染超标区域)。该类区域应该指明企业或企业集群名称。

国务院批转环保部《重金属污染综合防治“十二五”规划》中提及的“138个重金属污染防控重点区域”应从环保部门获取本地区相关重点防控区区域范围,逐个确认是否属于“工矿企业周边农区”。同时,对于《重金属污染综合防治“十二五”规划》

中提及的“具有潜在环境危害风险的4452家重金属污染排放重点防控企业”,应从环保部门获取企业名单,逐个确认这些企业周边是否有农产品产地。有农产品产地且面积超过500亩的,列入本次“工矿企业周边农区”,进行调查;没有的,做出排除说明。

调查内容主要包括:企业或企业集群名称、污染排放及治理情况,区域的地点、范围、面积、农业生产及自然、社会经济等情况(参见工矿企业周边农区确认登记表)。

(2)污水灌区确认。该区是指,历史上较长时间或据现实状况,因为引用工业污水、城市下水道污水、或因污染致使鱼虾基本绝迹等超过《农田灌溉水质标准》的水体灌溉,造成或可能造成(虽无数据支持,但怀疑超标的,应当列入)耕地土壤和/或农产品中重金属含量在近30年内有超标,且面积超过500亩的区域(指初步确认的工作区域,而非通过监测之后最后确认的污染超标区域)。该类区域应当指明所用灌溉水体名称。

调查内容主要包括:污灌水体名称、污染物来源、水体污染状况、灌溉历史、污灌方式等,区域的地点、范围、面积、农业生产及自然、社会经济等情况(参见污水灌区确认登记表)。

(3)大中城市郊区确认。该区是指,按照行政区划所确定的省会和地市级城市郊区,因为使用城市混合污水、垃圾、污泥、农用化学物质等,造成或可能造成(虽无数据支持,但怀疑超标的,应当列入)产区土壤和/或农产品中重金属含量在近30年内有超标,且面积超过500亩的区域(指初步确认的工作区域,而非通过监测之后最后确认的污染超标区域)。对于污染超出或小于行

政区域范围的,应当按照实际污染情况扩展或缩减列入。该类区域应当指明行政区域名称。

对于居住人口多、工业企业发达的县级城市的郊区,符合上述情况的,也可列入本次调查的“大中城市郊区”进行调查。

调查内容主要包括:郊区行政区域名称、使用城市混合污水、垃圾、污泥、农用化学物质情况,区域的地点、范围、面积、农业生产及自然、社会经济等情况(参见大中城市郊区确认登记表)。

以上三类重点区类别认定,视主要污染原因决定。其优先顺序是:工矿企业周边农区、污水灌区、大中城市郊区。

一般说来,对于有数据支持,发现土壤和/或农产品超标的,均应列入此三类重点区中。对于无数据支持,怀疑超标的认定,可从污染事故发生、群体反映等方面予以考虑。有污染事故发生、群体反映较多的,则应当列入此三类重点区中。

对于在2008年的污染普查中,有与本次要求不符的,应当按本次要求重新认定。全部三类重点区一律按本方案要求重新填写登记表。

关于三类重点区的冠名,应当反映出地点和区域类别特征。对于已经被社会认可接受名称,则继续沿用,不做更改。

(4)一般农区的确认。上述三类重点区之外的农产品产地,皆认定为一般农区(参见一般农区主要农作物种植区域统计表)。

调查内容主要包括:主要农作物种类、产量、播种面积、复种指数、耕作制度等;商品基地类别、优质农产品产区、标准化示范区等;成土母质及土壤分类情况;土壤肥力及有机质、pH、质地、CEC等;农用化学品投入情况等。

以上各类区域确认登记表,经各省级农业环保站汇总后,装订成册,作为原始档案留存,不得随意丢弃,并上报项目执行组1份备案。

2、青海省三大区域的确认

依据全国《农产品产地土壤重金属污染防治》普查技术方案中对工矿企业周边农区、污水灌区、大中城市郊区和一般农区的确认原则及方案中安排我省采样任务量,在2010-2012年度青海省农产品产地重金属污染监测的基础上,针对青海省农田污染特点,综合考虑青海省工作生产布局,结合农业生产实际,以我省农产品产地的重点区域,确定工矿企业分布较多格尔木市、德令哈市和乌兰,甘河工业区(湟中县),为工矿企业周边地区,面积2.8万亩;确定西宁市郊区(含大通县城区)周边为大中城市郊区重点区域,面积20.1万亩;确定以西宁至民和段湟水河及其支流作为我省污灌区重点采样区域,面积17.1万亩,具体包括:湟水河(西宁市至民和县段)、北川河(大通至西宁段)、沙塘川河(互助至西宁段);除以上重点区域外的农田均认定为一般农区,面积773万亩。

3、三大重点区域确定的依据

工矿企业周边:该区为我省主要工矿企业生产基地,主要有盐化工业、石油化工、铝业、碱厂、有色金属冶炼等,主要污染物以二氧化硫、氮氧化物、氟化物、苯芘丙、氨气、氮气及重金属类,历史上较长时间企业废水、废气、废渣等直接或间接进入农产品产区,区域以污染源半径5公里范围内耕地为重点采样区。

污灌区的确认:该区历史上较长时间,因为引用工业污水、城市下水道污水、因污染致使鱼虾基本绝迹,有灌溉水超过《农田灌溉水质标准》的记载,区域以水体沿岸5公里范围内水浇灌耕地为重点区域。

大中城市郊区:该区按照行政区划所确定的省会和地市级城市郊区,因为使用城市混合污水、垃圾、污泥、农用化学物质等,以西宁周边5公里范围内,西宁至大通县城区、西宁至多巴接壤地带、为大中城市郊区重点区域。

(三)普查任务及点位布设

1、任务总量

在全部农产品产地范围内,按照三类重点区域和一般农区布点采样要求,2012年-2014年期间青海省共采集5067个土壤样品,其中重点区域2667个土壤样品,采样面积40万亩,一般区域2400个土壤样品,采样面积773万亩,总采样面积813万亩。

2、布点要求

(1)样点布设在具有乡镇边界和土地利用类型的地图上进行;

(2)布点在全辖区范围内统一安排,每个乡镇至少布设3个采样点;

(3)三类重点区域和一般农区一次安排,统一布设;(4)工矿企业周边,以污染源半径5公里范围内耕地区域每150亩布采样点一个。污灌区,以水体沿岸5公里范围内水浇灌耕地每150亩布采样点一个。大中城市郊区,以西宁周边5公里范围内,西宁至大通县城区、西宁至多巴接壤地带每150亩布采样点一个,以西宁周边5公里范围内,西宁至大通县城区接壤地一般区域根根据土

壤类型1500-4000亩布采样点一个。布点最小单元为500亩(指工作区域面积)采样量见表1

3、布点密度原则

(1)工矿企业周边农区、大中城市郊区、污水灌区三类重点区域,每150亩布1个点;(2)修复示范区和禁产区划分试点区,每50亩布1个点;(3)一般农区在余下的点数中安排。各乡镇布点密度按照蔬菜基地、商品粮基地、大宗农产品生产区、水果基地及其它农产品产地的次序依次递减。

4、布点程序

确认本辖区内三类重点区域以及一般农区中蔬菜基地、商品粮基地、大宗农产品生产区、水果基地及其它农产品产地的面积和范围——按照本方案具体确定各个类别区域的布点密度——计算确定各个类别区域的布点数量——相对均匀地落实采样点位位臵——踏勘确定采样地块——样品采集。

5、布点采样方案

按照监测采样总任务要求,根据本地区三类重点区域和一般农区区域类别确认结果,按照点位布设要求,制定本土壤采样布点采样方案报项目执行工作组审核。重点区域农产品样品采集主要根据每乡镇布点3个的原则进行样点分配。同时,提出采样点位分布图和三类区及一般农区采样数量要求,明确采样任务分工。

6、采样批次设臵

2012年8月至2014年10月期间,样品分三批采集,第一批和第二批集中在三类重点区域,第三批则集中在一般农区开展样品采集工作。

7、方案论证

根据本地区农产品产地的实际情况和以往工作基础,制定本地普查实施方案,并由省级农业行政主管部门主持进行专家论证,报农业部相关部门审定。

8、普查培训

按照全国普查培训进展情况和培训内容,结合本地区普查实施方案,组织对本地区人员进行培训。普查培训的主要内容有:培训技术规程、解读技术方案及采样技术、采样质量控制、采样点的设计与布臵、调查表格填写,资料收集与使用技术,数据库建设与信息统计、制图、GPS的操作与使用技术等。培训将按工作进度要求逐步展开,分期、分批、分类进行。所有参加普查各关键岗位人员均必须参加培训,所有培训必须进行考核。全部工作实行考核合格上岗制度。

9、采样队伍建设

各县以县级能源站为依托,经培训后承担土壤样品的采样工作,每县建立两支由2-4人组成的采样小分队,全省共需组建采样队伍60支,人数控制在140人以内,每个采样队配臵GPS1-2台,数码像机1-2台及相应的劳保防护用品,并落实交通工具,确保采样工作的顺利开展。2012-2014各年度所列的项目县应在当年完成所下达的采样任务,并完成土壤样品处理工作(5目尼龙筛),所采样品经规范编码和整理后应随同调查表(一式三份)

原件一起报送到省农科院土肥所。由省能源站和技术合作单位负责完成样品的送检工作。

2014年度安排采样任务主要集中在一般农区,由于路程偏远,点位相对较少,技术力量相对较弱,由省能源站委托采样或组织专业小分队完成本年度采样任务。

10、踏勘采样

踏勘采样综合考虑我省农业生产季节等因素,分批进行。踏勘采样前统一采样工具、器材、设备、资料等。踏勘采样由熟悉县、乡情况的农技人员当向导,依据采样方案点位设臵要求,制定出采样区域的点位设计方案,点位设定要明确到地块(名称),在采样现场修正GPS定位数据并提取现场影像资料,以乡镇或有明显地物做为出发参照起始点,在GPS上操作航迹导航,并在GPS 上保留航迹,采集耕层土壤样品。一般采样深度0—20cm。采集样品根据地块地形,路径以方格法、梅花点位法、S状法、平行法为主,一个样点至少取3-5个样,用四分法量取2公斤样品,同时现场填写“农田土壤环境质量监测采样点位登记表”,1个采样点填写1张。本表以县为单位汇总后,装订成册二份,送省级农业环保站原始档案留存,不得随意丢弃,并上报项目执行组1份备案。

附表中的“乡(镇)基本情况调查表”,1个乡镇填写1张。此表由县农业行政主管部门或县农业环保站组织填写。本表必须在2013年6月底前填写完毕,加盖县农业行政主管部门或县农业环保站公章后报到省农业环保站。各省级农业环保站应将本表以

县为单位汇总后,装订成册,作为原始档案留存,不得随意丢弃,并上报项目执行组1份备案。

附表要求的“县域自然及社会经济状况调查表”,1个县填写1张。此表由省农业行政主管部门或省级农业环保站组织填写。本表必须在2013年6月底前填写完毕,加盖省农业行政主管部门或省农业环保站公章。省级农业环保站应将本表以省为单位汇总后,装订成册,作为原始档案留存,不得随意丢弃,并上报项目执行组1份备案。

(四)样品分析及数据审核

1、样品分析

样品检测单位应当具备省级以上计量认证合格资格,并通过农业部环境监测总站审核的检测机构承担。确定由谱尼测试科技股份有限公司承担青海省土壤分析检测任务。

2、数据审核

测试数据校验根据《全国重金属普查方案》中相关要求执行。

(五)数据库建设

1、数据录入和资料归档

按照项目统一提供的软件录入所有采样点的数据,待以后导入专家系统软件中。项目各阶段产生的数据资料,一律按将来农业部规定的数据资料管理方法归档保存。

2、专家系统软件

本次普查,将建立以县为基本行政单元的专家系统。该系统包括属性数据库、空间数据库和数据字典等,既可用于县级范围的数据资料处理,亦可汇总形成省级和全国范围的数据资料库。专家系统主要功能包括:常规统计与分析、专题数据挖掘、综合评价方法、产地安全区划方法、禁产地划分等,软件还将提供各种报表和系列制图方法。

六、普查实施阶段

普查工作从2012年10月开始,至2016年6月结束,分为普查准备阶段、样品采集与分析阶段、汇总统计阶段、总结验收阶段四个阶段:

第一阶段:动员部署阶段(2012年10月~12月)

成立普查机构,落实经费,广泛动员,统一思想,结合实际制定工作方案,对普查工作进行安排部署,确保各阶段工作顺利进行。具体来说:

1、成立由农牧厅、财政厅、环保厅、国土厅、水利厅、测绘局等部门组成的青海省《农产品产地土壤重金属污染防治》普查工作领导小组,下设办公室,由青海省农业生态环境与可再生能源指导站负责组织实施全省的普查工作。同时,成立由农牧厅、农科院、省农产品质检中心和省生态能源站有关人员组成的专家

小组。要求各级农牧主管部门抽调人员设立相应的工作组,负责本辖区的资料收集、样品采集和制备工作。

2、确定省农科院土肥所为项目合作单位,具体负责参与技术方案的编制、项目培训、资料收集整理、数据分析,档案管理、图件制作、建立数据库、样品库建设、普查报告的编制等项工作。

3、编制《普查工作经费预算》,并积极向有关领导和财政部门积极汇报,争取上级部门支持,落实配套经费。

4、根据国家的技术方案和要求,编制《青海省<农产品产地土壤重金属污染防治>普查实施方案》及相关方案,并报上级部门或普查机构批准。

5、健全农产品产地环境和产地农产品监测网络,购臵GPS (MG711)、各类采样和制样器械,印刷各类普查表格和样品标签,并发放至各县(市)调查和采样小组。

6、组织召开全省普查工作启动会,广泛动员,统一思想,并对普查工作进行安排部署。

7、2012年11月开展普查技术培训工作,内容包括普查技术方案、实施方案、样品采集和制备技术、质量控制、各类普查表格的填报要求等,并进行考核,做到所有参加普查各关键岗位人员均参加培训,全部工作实行考核合格上岗。

8、2012年12月,收集整理各类相关数据资料,组织各市、县填报《乡(镇)基本情况调查表》和《县域自然及社会经济状况调查表》。

第二阶段:样品采集与分析阶段(2012年12月~2014年12月)

样品采集分析按两年半(2012.10—2014.12)安排,一次性采样分析,按区域逐步进行,具体时间安排如下:

1、2012年11~12月,对工矿企业周边污染农区、污水灌区、大中城市郊区污染区、一般农区进行进一步调查确认,收集相关资料,确定工作区域,并填报《工矿企业周边污染农区确认登记表》、《污水灌区污染确认登记表》、《大中城市郊区污染确认登记表》和《一般农区主要农作物种植区域统计表》。

2、2012年10月,制定布点采样方案和普查技术方案,并由省农牧厅主持进行专家论证,最后将通过专家论证的方案提交上级普查机构专家组确认和批准。

3、2012年10月~2013年6月,由各市、县工作组组织踏勘采样和样品制备,省普查办公室负责进行技术指导和工作质量核查,并建立土壤样品库。

4、2012年10月~2014年12月,逐批开展样品分析工作,市普查办公室负责进行监督,组织承担检测任务机构参加上级普查机构组织的各类能力验证,并不定期开展质量核查工作。

第三阶段:汇总统计阶段(2015年1~12月)

本阶段主要完成资料整理和建立档案、数据录入工作。具体安排如下:

1、2015年1月,开展资料整理、档案管理和数据录入培训。

2、2015年1-3月,完成全部数据资料录入、上报工作和土壤样品库及产地安全质量档案建立。

3、2015年4-12月,完成数据资料汇总、统计、评价、产地安全分级、区划、国控点设臵、图表制作、技术总结报告编写等工作。

4、样品库的建设:安装SMCP-CS001型移动式密集型书架一套

第四阶段:总结验收阶段(2016年1~6月)

完成工作总结报告等全部工作,接受总结验收。

七、普查经费筹措

1、投资估算:项目总投资1031.69万元,其中2012年174.80万元、2013年284.46万元、2014年168.98万元、2015年403.45万元。2012年财政部下达专项经费109万元。2012年申请省财政配套68.8万元,2013至2015年省财政配套资金根据中央财政下达资金量后申请。

2、工作安排

2012年工作涉及6个单位,项目实施主要以海东地区民和县、乐都县、平安县和互助县4县为主。

2013年工作涉及共17个单位,项目实施主要以西宁四区三县、海西五个县,海东二县14个县为主。

2014年工作涉及共17个单位,项目实施主要以海北四个县、黄南二个县、海南五个县、果洛一个县、玉树三个县15个县为主。

2015年工作涉及2个单位,主要为项目汇总、总结、图件制作、报告编写、样品库建设等。

八、项目分工

1、青海省农业生态环境与可再生能源指导站为项目主持单位。负责项目组织、协调及各级专家、专业会议的组织和项目的实施,负责组织各调查县境内人员技术培训及土壤样品采集调查、资料收集工作。

2、青海省农林科学院土肥所为项目合作单位。负责土壤样品的处理、分析、保存,分析整理数据,图件编制,专业报告的编写等工作,配合省能源站做好各县调查人员的培训工作。

3、各调查县生态能源站为项目的支持参与单位。负责组建专业调查队,按照普查技术规范及普查方案组织专业人员经培训后负责调查、采集土壤样品,并进行调查表格的填写工作。

4、项目设备采购。按政府采购办法规定执行。

项目经费按项目分工进行拨付。

九、保障措施

1、加强领导。农产品产地土壤重金属污染普查是一项系统工作,工作量大、涉及面广。为了搞好该项工作,我省由省农牧厅有关领导挂帅,相关处室分管领导具体抓,坚持一级抓一级、一级带一级,确保责任到位、措施到位、投入到位,并结合实际制定具体工作方案,狠抓落实。

2、经费保障。各级农牧业主管部门要对农产品产地土壤重金属污染普查工作给予高度重视,积极协调争取财政配套普查经费,严格普查经费使用管理,做到专款专用,定期审核,确保经费完全用在普查工作上。

3、强化质量管理。在省普查办公室中设立质量监督组,负责按照《全程质量控制实施方案》的要求,在调查、资料收集、方案制定、监测点布设、样品采集、制样、样品分析、数据录入等各个环节严格开展质量控制工作,确保普查工作的整体质量符合国家的要求。

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

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

土壤重金属污染

土壤重金属污染 摘要:随着现代工业的发展,工业排出的污染物越来越多,土壤的重金属污染就是一个例子,土壤污染对人类的身心都造成了巨大的危害。本文主要就土壤重金属的概念、来源种类、特点危害、采样检测、防治修复等方面都做了一定的阐述。 With the development of modern industry, industrial discharge pollutants is more and more, soil heavy metal pollution is one example, soil pollution has caused great harm on human body and mind . This paper discusses the concept, origin of soil heavy metal types and characteristics, sampling testing and prevention harm repair all aspects were discussed as well。 关键词:土壤污染,重金属,危害 据报道,目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染耕地面积近 2000 万公顷,约占总耕地面积的 1/5,其中工业“三废”污染耕地 1000 万公顷,污水灌溉的农田面积已达 330 多万公顷。例如:某省曾对 47 个县和郊区的 259 万公顷耕地(占全省耕地面积的五分之二)进行过调查。其结果表明,75% 的县已受到不同程度的重金属污染的潜在威胁,而且污染趋势仍在加重。 一土壤重金属污染的定义 重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大,所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属,但是它的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高,因而一般不太注意它们的污染问题,但在强还原条件下,铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。 土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属带入到土壤中,致使土壤中重金属含量明显高于背景含量、并可能造成现存的或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象。[1] 如下图为土壤环境质量标准值(GB15618—1995)单位: mg/kg

土壤重金属污染现状及其治理进展

土壤重金属污染现状及其治理进展 摘要:土壤作为人类赖以生存的关键资源,在人类的生产生活中占据着至关重 要的位置。然而,现阶段我国土壤重金属污染问题日渐严重,引起社会各界的广 泛关注。毋庸置疑,土壤重金属污染一方面严重影响农作物的正常产量,另一方 面对人类的身体健康造成了严重的威胁。因此,怎样合理治理土壤重金属污染问 题成为当前重点研究的对象。本文针对现阶段我国土壤重金属污染现状加以分析,并提出相应的解决策略,希望能够保护我国土壤资源的良性发展。 关键词:土壤;重金属污染;污染现状;治理方法 1、何为重金属污染 重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。重金属指比重大于 5 的 金属,(一般指密度大于 4.5 克每立方厘米的金属),约有 45 种,如铜、铅、锌、铁、钴、镍、钒、铌、钽、钛、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。尽管锰、铜、 锌等重金属是生命活动所需要的微量元素,但是大部分重金属如汞、铅、镉等并 非生命活动所必须,而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒,汞,镉,铅,砷,铬称为“五毒”元素,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较大。 2 重金属污染的特点 2.1重金属污染的特点 重金属产生毒性的浓度范围较低;一般情况下,重金属不能被微生物降解, 只能发生形态的转化;毒性与存在的形态和价态有关;重金属污染多为复合污染,来源较为复杂,常以无机和有机混合物的形式进入环境,同时含有多种金属,共 同产生一定的协同作用或拮抗作用,对生物和生态系统产生影响;重金属通过食 物链进行生物放大,进入人体,对人体产生慢性中毒。 2.2 重金属污染在土壤中的特点 在土壤环境中重金属污染特点可以分为两部分:一是土壤环境中重金属自身 的特点,二是区别与水体和大气等介质中的特点。重金属在土壤中形态变换较为 复杂,多为过渡元素,有着较多的价态变化,且随环境 Eh,pH 配位体[2]的不同 呈现不同的价态、化合态和结合态,毒性与价态和化合物的种类有关,有机态比 无机态的毒性大;重金属在土壤环境不易被察觉,不会降解和消除,迁移转化形 式多样化,分布呈区域性;在生物体内积累和富集,在人体内呈慢性毒性过程。 3土壤重金属污染的现状 根据相关调查研究表明,现阶段我国约有近 20% 的土地已经受到了严重的重 金属污染,其总计面积约为 0.11 亿 km2,其将引起的后果不堪设想。不仅如此, 我国农业粮食产量正在以每年一千万吨产量的速度持续锐减,遭受重金属污染的 粮食产量达到了上千万吨,直接导致经济损失达到 200 亿余元。土壤重金属污染 详细的表现如下: 3.1土壤重金属污染呈现区域性分布 根据可靠数据调查表明,我国土壤重金属污染总体呈现区域性分布的现象。 其中,我国的东、中、西部地区由于区域不同,污染程度存在一定的差异性,以 中部地区污染较为严重,东部与西部地区的污染相对较弱。究其原因在于,中部 地区的煤炭矿区与金属矿区较多,其开采过程中导致土壤受到重金属的污染。

金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策

金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策 罗珊环境1001 1013020124 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 Current Situation of Heavy Metal Pollution in Soils and Countermeasures Abstract:Mining for economic development to provide the resources, but also brings a series of ecological environment problems. This paper introduces the area of our country part increasingly developed metal mining caused the soil heavy metal pollution status, analysis of heavy metal elements in the environment of existence form, release mechanism, the pollution characteristics and biological hazards. Metal mine soil heavy metal pollution is pointed out existing problems and puts forward specific measures to control soil heavy metal pollution. 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

土壤重金属污染综述

重庆文理学院环境管理学课程作业之三 综述报告 题目:土壤重金属污染综述 姓名:冯思特 学号:201204159007 班级:环科2班 成绩:

土壤重金属污染综述 摘要:土壤是生物和人类赖以生存和生活的重要环境。随着工业化的发展、城市化进程的深入,我国土壤环境污染不断加剧。土壤环境质量变化较大,土壤环境污染物种类和数量的不断增加,发生的地域和规模在逐渐扩大,危害也进一步深入。而土壤重金属污染是其中重要的组成部分,由于其不能为土壤微生物所分解,且污染具有蓄积性的特点,土壤一旦遭受污染,就难以在短时间内消除,从而对农产品的产量品质和人类的身体健康造成很大的危害【1,2】。 关键词:现状;来源;特性;修复方法 一.我国重金属污染现状 我国土壤重金属污染形势严峻。近年来,我国土壤重金属污染事件频发,不仅对耕地与农产品质量构成严重威胁,还直接损害了民众身体健康,影响社会稳定【3】。国务院批复的《重金属污染综合防治“十二五”规划》、近期印发的《国务院办公厅关于印发近期土壤环境保护和综合治理工作安排的通知》(国办发〔2013 ] 7号)和《国务院关于加快发展节能环保产业的意见》(国发〔2013]30号)中,都明确提出了攻克污染土壤修复技术和加强试点示范的要求。建设土壤重金属污染治理试点示范工程,加强修复技术体系研究和推广应用,防控和修复土壤重金属污染,提高土壤环境质量,保障生态环境与食物安全,已成为国家重大现实需求。 二.重金属污染主要来源 土壤重金属的来源主要有自然来源和人为干扰输入两种途径。在自然情况下,土壤中重金属主要来源于母岩和残落的生物物质,含量比较低,一般不会对土壤一植物系统生态环境造成危害【4】。人为活动是造成土壤遭受重金属污染的重要原因,在金属矿床开发、城市化建设、固体废弃物堆积以及为提高农业生产而施用化肥、农药、污泥和污水灌溉的过程中,都可能导致重金属在土壤中大量积累。 三.土壤重金属的特性 3.1 重金属在土壤中的沉积 重金属能在一定的幅度内发生氧化还原反应,具有可变价态,因重金属的价态不同,其活性和毒性也不同;重金属易在土壤环境中发生水解反应,生成氢氧化物,也可以与土壤中的一些无机酸反应,生成硫化物、碳酸盐、磷酸盐等。这些化合物的溶度积【5】都比较小,使得重金属累积于土壤中,不易迁移,污染危害范围扩大的可能性较小,但却使污染区域内

土壤中重金属环境污染元素的来源及作物效应

第23卷第2期2005年5月 贵州师范大学学报(自然科学版) Journa l of Guizhou Nor m al University(Natural Sciences) Vo.l23.No.2 M ay2005 文章编号:1004)5570(2005)02-0113-08 土壤中重金属环境污染元素的来源及作物效应 王济1,王世杰2 (1.贵州师范大学地理与生物科学学院,中科院地化所环境地球化学国家重点实验室,中科院研究生院贵州贵阳550002; 2.中科院地化所环境地球化学国家重点实验室,贵州贵阳550002) 摘要:主要介绍我国5土壤环境质量标准6中规定含量的8种重金属环境污染元素(汞、镉、铅、铬、砷、锌、铜、镍)的污染来源及作物效应。土壤中重金属的主要来源是成土母质,矿山开采的三废污染,大气中重金属的沉降,农药、化肥、塑料薄膜等的使用等。重金属在作物中的分布规律一般是根>茎>叶>籽实。 关键词:土壤;重金属;环境;污染;来源;作物效应 中图分类号:X53文献标识码:A The sources and crops effect of heavy m eta l ele m en ts of con ta m i na ti on i n soil WANG Ji1,WANG S h i2ji e2 (1.Gu iz hou Nor ma lUn i ve rs i ty,The State Key Laboratory of Enviro nmenta lGeochem istry,Institute of Geochem i stry,Graduate School of Ch i nese A cade m y of Sc i ences,Guiyang,Gu i zho u550002,Ch i na; 2.The S tate Key Laboratory of Environ m en tal Geoche m istry,Instit ute of Geoche m istry, Chinese A cade m y of Sc i ences,Guiyang,Gu i zho u550002,Ch i na) Abstr act:Th is paper has intr oduced t h e source and crops eff ect of heavymetal e le ments of conta m i n a2 ti o n(H g,Cd,Pb,Cr,A s,Z n,Cu,N i)li m ited by Environmental Qua lity Standar d f or Soils (GB1561821995).The ma i n source is f ro m mother2materi a l of soi.l The heavy meta ls polluti o n also can be related w ith the produce ofm iner,sedi m en tation of heavy me tals in at m osphere,use of agro2 che m icals etc.The distri b uti o na l or der in crops i s root>ste m>leaf>f rui.t K ey w ord s:soi;l heavy meta;l environmen;t pollution;source,crop e f fect 土壤中重金属污染元素主要包括汞、镉、铅、铬及类金属元素砷等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的锌、铜、镍等[1]。因此我们将汞、镉、铅、铬、砷、锌、铜、镍合称为重金属环境污染元素。人类活动将重金属加入到土壤中,致使土壤中重金属含量明显高于原有含量,并造成生态环境质量恶化的现象称为土壤重金属污染[2]。重金属污染物在土壤中移动性很小,不易随水淋滤,不被微生物降解[3,4]。它们一方面对农作物、农产品和地下水等许多方面产生重大影响,并通过食物链危害人体健康;另一方面因大多数重金属在土壤中相对稳定且难以迁出土体,对土壤理化性质及土壤生物学特性(尤其是土壤微生物)和微生物群落结构产生明显不良影响,从而影响土壤生态结构和功能的稳定性[2,5]。 113 收稿日期:2005-01-04 基金项目:贵州省高校发展专项资金(黔教科2004111),贵州师范大学校科研启动费资助项目。作者简介:王济(1975-)男,博士,研究方向:土壤与环境。

中国耕地土壤重金属污染概况

中国耕地土壤重金属污染概况 摘要:依托收集的耕地土壤重金属污染案例资料,建立了我国138个典型区域的耕地土壤重金属污染数据库,并利用《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)中的二级标准作为评价标准,测算了我国耕地的土壤重金属污染概况。研究表明:(1)我国耕地的土壤重金属污染概率为16.67%左右,据此推断我国耕地重金属污染的面积占耕地总量的1/6左右;(2)耕地土壤重金属污染等别中,尚清洁、清洁、轻污染、中污染、重污染比重分别为68.12%,15.22%,14.49%,1.45%,0.72%;(3)8种土壤重金属元素中,Cd污染概率为25.20%,远超过其他几种土壤重金属元素;此外,也有一些区域发生Ni,Hg,As和Pb土壤污染,但是Zn、Cr和Cu元素发生污染的概率较小;(4)辽宁、河北、江苏、广东、山西、湖南、河南、贵州、陕西、云南、重庆、新疆、四川和广西14个省、市和自治区可能是我国耕地重金属污染的多发区域,特别是辽宁和山西的耕地土壤重金属污染可能尤其严重。 关键词:土壤污染;重金属;耕地;污染概率 过去的50年中,大约有2.2万t的Cr,9.39×105t的Cu,7.89×105t的Pb 和1.35×106t的Zn排放到全球环境中,其中大部分进入土壤,引起了土壤重金属污染。随着我国工业和城市化的不断发展,工业和生活废水排放、污水灌溉、汽车废气排放等造成的土壤重金属污染问题也日益严重。重金属污染不仅能够引起土壤的组成、结构和功能的变化,还能够抑制作物根系生长和光合作用,致使作物减产甚至绝收。更为重要的是,重金属还可能通过食物链迁移到动物、人体内,严重危害动物、

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

土壤重金属污染防治工作总结

土壤重金属污染防治工作总结篇一: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 小组组长李思远 小组成员李康 王鑫 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 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,发现有万公顷土壤重金属超标,超标率达%。 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%,其中轻度污染%,中度污染%,严重污染%。 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。 XX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。

浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术

浅谈我国土壤重金属污染现状及修复技术 土壤是一个开放的缓冲动力学系统,承载着环境中50%~90%的污染负荷[1-2]。随着矿产资源开发、冶炼、加工企业等规模的扩大以及农业生产中农药、化肥、饲料等用量的增加和不合理的使用,致使土壤中重金属含量逐年累积,明显高于其背景值,造成生态破坏和环境质量恶化,对农业环境和人体健康构成严重威胁。重金属在土壤中移动性差、滞留时间长、难降解,可以通过生物富集作用和生物放大作用进入到农牧产品中[3],从而影响产出物的生长、产量和品质,潜在威胁人体健康[4]。本文对我国土壤重金属污染现状进行了简要分析,概述了土壤中重金属的来源,简单介绍了物理修复、化学修复和生物修复技术在土壤重金属污染修复方面的研究进展,以期为土壤重金属污染修复提供参考。 1我国土壤重金属污染现状 随着矿山开采、冶炼、电镀以及制革行业的蓬勃发展,一些企业盲目追逐经济利益,轻视环境保护,再加上农药、化肥、地膜、饲料添加剂等的大量使用,我国土壤中Pb、Cd、Zn等重金属的污染状况日益严重,污染面积逐年扩大,危害人类和动物的生命健康。据报道,2008年以来,全国已发生100余起重大污染事故,其中Pb、Cd、As等重金属污染事故达30多起。据2014年国家环境保护部和国土资源部发布的全国土壤污染状况调查公报显示,全国土壤环境总状况体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。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%。据农业部对我国24个省市、320个重点污染区约548 万hm2土壤调查结果显示,污染超标的大田农作物种植面积为60万hm2,其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上,尤

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

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

土壤重金属污染原因汇总

重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。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。 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。如随废重金属水银水排出的重金属,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, 重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布,而底泥往往是重金属的储存库和最后的归宿。 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, 交通污染主要是汽车尾气的排放,国家制定了一系列的管理办法, 生活污染主要是一些生活垃圾的污染,废旧电池、破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗碟等,对于重金属的污染只要我们从其来源加以控制,就多多少少可以减少重金属污染。专家分析指出:目前我国塑料生产企业的工艺、设备、技术研发较落后,是造成污染严重的主要原因,而管理不善、地方保护及人们环保意识淡薄,加剧了污染,强化治理迫在眉睫。生产企业应放眼未来,倡导环保,使用环保型助剂才能使PVC行业健康长远发展。 铅污染 是可在人体和动物组织中积蓄的有毒金属。主要来源于各种油漆、涂料、蓄电池、冶炼、五金、机械、电镀、化妆品、染发剂、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自来水管等。它是通过南丹矿区污染严重 镉污染 镉不是人体的必要元素。镉主要来源有电镀、采矿、冶炼、燃料、电池和化学工业等排放的废水;废旧电池中镉含量较高、也存在于水果和蔬菜中,尤其是蘑菇,在奶制品和谷物中也有少量存在,镉能够取代骨中钙,使骨骼严重软化,骨头寸断,会引起胃脏功能失调,干扰人体和生物体内锌的酶系统,导致高血压症上升。易受害的人群是

重金属的来源及传播

土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一,也是人类生态环境的重要组成部分。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,目前,全世界平均每年排放Hg约1.5万吨,Cu 340万吨,Pb 500万吨,Mn 1500万吨,Ni 100万吨。据我国农业部进行的全国污灌区调查,在约140万公顷的污水灌区中,遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%,其中轻度污染的占46.7%,中度污染的占9.7%,严重污染的占8.4%。 土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解的特点,并可经水、植物等介质最终影响人类健康。因此,治理和恢复的难度大。本文在讨论土壤重金属污染物来源和分布的基础上,评述土壤重金属污染修复技术研究进展,旨在为重金属污染土壤的有效修复提供科学的依据。 1 土壤重金属来源与分布 1.1 随着大气沉降进入土壤的重金属 大气中的重金属主要来源于能源、运输、冶金和建筑材料生产产生的气体和粉尘。除汞以外,重金属基本上是以气溶胶的形态进入大气,经过自然沉降和降水进人土壤。据Lisk报道,煤含Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金属,石油中含有相当量的Hg(O.02~30mg/kg),这类燃料在燃烧时,部分悬浮颗粒和挥发金属随烟尘进入大气,其中1O%~30%沉降在距排放源十几公里的范围内,据估计全世界每年约有1600吨的汞是通过煤和其它石化燃料燃烧而排放到大气中去的。例如比利时每年从大气进入每公顷土壤的重金属量就有Pb 250g、Cd 19g、As 15g、Zn 3750g。 运输,特别是汽车运输对大气和土壤造成严重污染。主要以Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等的污染为主。它们来自于含铅汽油的燃烧和汽车轮胎磨损产生的粉尘,据有关材料报导,汽车排放的尾气中含Pb量多达20~50 μg/L,它们成条带状分布,因距离公路、铁路、城市中心的远近及交通量的大小有明显的差异。Вериня等研究发现在公路两侧50m的距离有被污染的痕迹,每月每平方米累积的易溶性污染物在4~40 g。进入环境的强度顺序为:Cu、Pb、Co、Fe和Zn。在宁-杭公路南京段两侧的土壤形成Pb、Cr、Co污染带,且沿公路延长方向分布,自公路两侧污染强度减弱。经自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染,与重工业发达程度、城市的人口密度、土地利用率、交通发达程度有直接关系,距城市越近污染的程度就越重,污染强弱顺序为:城市-郊区-农村。 1.2 随污水进入土壤的重金属 利用污水灌溉是灌区农业的一项古老的技术,主要是把污水作为灌溉水源来利用。污水按来源和数量可分为城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城市混合污水等。生活污水中重金属含量很少,但是,由于我国工业迅速发展,工矿企业污水未经分流处理而排人下水道与生活污水混合排放,从而造成污灌区土壤重金属Hg、Cd、Cr、Pb、Cd等含量逐年增加。淮阳污灌区土壤Hg、Ca、Cr、Pb、As等重金属1995年已超过警戒线。其它灌区部分重金属含量也远远超过当地背景值。 随着污水灌溉而进入土壤的重金属,以不同的方式被土壤截留固定。95%的Hg被土壤矿质胶体和有机质迅速吸附,一般累积在土壤表层,自上而下递减。郑州污水灌区水中Hg的浓度达到O.242mg/kg,而土壤Hg含量O.194 mg/kg就会造成重度污染。污水中的As多以3价或5价状态存在,进入土壤后被铁、铝氢氧化物及硅酸盐粘土矿物吸附,也可以和铁、铝、钙、镁等生成复杂的难溶性砷化合物。而Cd很容易被水中的悬浮物吸附,水中Cd的含量随着距排污口距离的增加而迅速下降,因此污染的范围较少。Pb很容易被土壤有机质和粘土矿物吸附。Pb的迁移性弱,污灌区Pb的累积分布特点是离污染源近土壤含量高,距离远则土壤含量低。污水中Cr有4种形态,一般以3价和6价为主,3价Cr很快被土壤吸附固定,而6价Cr进入土壤中被有机质还原为3价Cr,随之被吸附固定。因此,污灌区土壤Cr会逐年累积。 1.3 随固体废弃物进入土壤的重金属

土壤重金属污染及治理修复技术

土壤重金属污染及治理修复技术 摘要:由于冶炼、电镀、制革和电子等工业中三废的排放,以及各种金属矿山开采活动的增多,导致含有很多重金属的物质进入土壤,并由土壤间接进入周围的环境中,给周围环境造成很大的破坏,同时也在危害着人类的健康。本文重点讲述了土壤中重金属的存在形式和转移形式,并系统地介绍了传统的重金属污染修复技术和新型的重金属污染修复技术。 关键词:土壤;重金属污染;治理修复技术 1、土壤中的重金属存在形态和转移形式 重金属物质在土壤介质中的存在形态是衡量其对周围环境影响程度的关键指标,重金属在土壤中的主要存在形态有自由离子形态、可溶化合物形态、可交换离子形态、有机束缚形态或与其它离子形成氧化物硅酸盐氮化物等形态。一般情况下,可以通过重金属形态的探测和提取法将一些交换态和结合态的或者残渣态的金属络合物进行提取和分析,可用于这类技术方法提取的重金属有铅、镉、铜、锌等。[1]目前已知的重金属在土壤中有三种迁移方式,即由于植物对周围金属离子有吸附作用,重金属离子被移入植物体内,并随着食物链进入动物或人体内,也可能会随着植物的枯萎和腐朽再次回到土壤中。一些重金属物质以离子形式存在于地

下水和河流中,并随地下水和河流的四处流动而进行扩散,这就加重了对重金属污染进行治理的难度。最后一种方式就是重金属物质残留在土壤中,随着时间的推移慢慢氧化作用或者进行其他化学作用,在化学作用后与其他物质进行化合,最后将毒害作用减少。 2、传统的土壤重金属污染修复技术 2.1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]。 2.2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

农田重金属污染现状

农田重金属污染现状及修复技术综述 [摘要] 重金属污染因具有毒性、易通过食物链在植物,动物和人体内累积,对生态环境和人体健康构成严重威胁。随着工业快速发展、农药及化肥的广泛使用,农田土壤重金属污染越来越严重,研究农田土壤重金属污染现状及修复技术对农产品安全具有重要意义。综合国内外农田土壤重金属污染状况,农田土壤重金属污染主要来源于固体废弃物堆放及处置、工业废物大气沉降、污水农灌和农用物质的不合理施用。该文综述了国内外有关农田重金属污染土壤修复技术(物理修复、化学修复、生物修复、农业生态和联合修复)的研究进展,并针对各种修复方法,阐述了其原理、修复条件、应用实例及其优缺点 【关键词】农田土壤;重金属;污染;修复技术 1、重金属污染概述 随着矿产资源的大量开发利用,工业生产的迅猛发展和各种化学产品、农药及化肥的广泛使用,含重金属的污染物通过各种途径进入环境,造成土壤,尤其是农田土壤重金属污染日益严重。目前,世界各国土壤存在不同程度的污染,全世界平均每年排放Hg约1.5×104t、Cu约340万t、Pb约500万t、Mn约1500万t、Ni约100万t[1]。在欧洲,受重金属污染的农田有数百万公顷[2];在日本受Cd、Cu、As等污染的农田面积为7224 hm2[3]。当前我国受Cd、Hg、As、Cr、Pb污染的耕地面积约2000×104 hm2,每年因重金属污染而损失的粮食约1000×104t,受污染粮食多达1200×104t,经济损失至少达200×108元[4]。 重金属污染物不能被化学或生物降解、易通过食物链途径在植物,动物和人体内积累、毒性大,对生态环境、食品安全和人体健康构成严重威胁[5]。因此,农田土壤重金属污染己成为当前日益严重的环境问题,其污染来源和修复技术也一直是国内外研究的热点和难点。了解农田重金属污染来源对重金属污染修复有着重要的指导意义。目前,重金属污染土壤的修复技术研究取得了长足发展,主要包括物理、化学、生物、农业生态和联合修复技术。本文综合了国内外农田重金属污染状况及来源,系统地介绍农田重金属污染土壤修复的不同技术,以及近年来国内外修复重金属污染农田土壤的一些重要案例,对农产品安全生产具有重要意义,同时为农田土壤重金属污染综合治理与修复提供。 2、我国农田重金属污染现状 对我国8个城市农田土壤中Cr、Cu、Pb、Zn、Ni、Cd、Hg和As的浓度进行统计分析,大部分城市高于其土壤背景值 [6]。农业部农产品污染防治重点实验室对全国24个省市土地调查显示,320个严重污染区,约548×104 hm2,重金属超标的农产品占污染物超标农产品总面积的80%以上。2006年前,环境保护部对

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