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工业废气污染源对土壤重金属累积影响计算方法的探讨

工业废气污染源对土壤重金属累积影响计算方法的探讨
工业废气污染源对土壤重金属累积影响计算方法的探讨

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工业废气污染源对土壤重金属累积影响

计算方法的探讨

姚淑梅,金海量,王献平

(机械工业第四设计研究院,河南 洛阳 471039)

【摘 要】根据微积分原理,提出工业废气污染源对不同区域土壤重金属输入权重的计算方法,从而定量预测工业废气污染源对土壤重金属累积影响的贡献量,为环境管理提供理论依据。

【关键词】重金属;权重;累积量 【中图分类号】X701

【文献标识码】A

【文章编号】1008-1151(2008)04-0104-02

(一)前言

土壤重金属污染与危害已成为人类所面临的重要环境之一[1],进入土壤中的重金属具有蓄积性、难降解性的特点,通过食物链的富集、浓缩和放大后严重危害人体健康。土壤重金属来源很多,主要包括工业三废的排放、农业灌溉和施肥、汽车尾气排放。据kloke [2]报道,许多工业发达国家,大气沉降对土壤重金属累积影响贡献率在各种外源输入因子中排在首位,工业废气的排放是大气中重金属污染的主要来源。因此,在工业项目进行环境影响评价时,做好重金属废气污染源对土壤的累积影响预测至关重要,准确、定量分析重金属对土壤的累积贡献量,可以从源头对工业污染源进行控制,做到防患于未然。目前,对于土壤重金属累积影响预测,国内的预测方法多是笼统地考虑废气中重金属对整个区域的沉积量,而不考虑距污染源距离的不同,其沉积量是不一样的。

本文根据微积分原理,结合环境影响评价工作实例,提出废气污染源中重金属对不同区域土壤影响权重的计算方法,可以定量预测工业废气污染源对土壤重金属累积影响,为环境管理提供理论依据。

(二)计算方法的提出

1.方法提出思路

在工业废气污染源影响预测时,首先要确定废气污染源对土壤重金属的年输入量,由于影响废气污染源对土壤重金属年输入量的因素很多,其计算法方也不确定,目前国内尚未有成熟可靠的方法可供参考。

本方法从最不利的影响角度出发,即假定受废气污染源影响区域的重金属污染物全部沉降在该区域土壤内,来计算废气污染源对土壤重金属的年输入量。年输入量的计算关键是废气污染源排放的重金属污染物在影响区域内分摊权重的确定。本文提出了对土壤重金属输入分摊权重的一种计算方法。

方法提出的思路:根据当地气象、地形条件和工业废气污染源的影响程度,划定污染源影响区域,在该区域内划分

污染物影响浓度等值线。根据微分原理,当两条相邻等值线间的差值趋向于零时,该两条等值线间区域内各点污染物浓度趋向于等值,以污染物浓度和相邻等值线间面积的乘积来确定重金属污染物沉积权重,然后根据废气污染物排放量,来计算区域内重金属年输入量。

2.方法运用前提条件

本方法运用前提条件为:

(1)工业废气污染源排放量保持不变,且影响在一个固定区域内,在区域内随着距污染源距离的递减,污染物浓度是连续、递减的。

(2)受废气污染源影响区域的重金属污染物全部沉降在该区域土壤内,且不考虑其输出影响。

(三)应用实例

1.工业污染源概况

某金属铅冶炼厂冶炼铅精矿15万t/a,生产电铅8万t/a,副产品硫酸8.66万t/a、银锭217.97t/a、金锭2.1969t/a、铅锌尘(含锌60.95%)11337t/a。根据该冶炼厂铅平衡分析,废气中Pb 排放量为9.25t/a,拟通过60m 高的排气筒排放。

根据Pb 排放影响预测,其年均浓度最大值为

0.0004mg/m 3

,其环境影响年均浓度等值线分布如下图:

图1 Pb 影响年均浓度等值线及影响分区图

【收稿日期】2008-02-19

【作者简介】姚淑梅(1972-),女,供职于机械工业第四设计研究院,从事环境保护工作。

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2.Pb 年输入量计算

根据Pb 年均浓度等值线,把Pb 影响区域划分为Ⅰ~Ⅴ小区域(见图1)。统计相邻等值线间的面积,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ区面积。假定每个小区域内Pb 全部沉降在该区域土壤内,并假设在相邻等值线间Pb 浓度是一致的,则以浓度与面积的乘积计算出相应区域内Pb 输入量权重,然后根据铅排放量9.25t/a,计算不同等值线间Pb 对表层土壤的年输入量。当地土壤表层厚度为30cm,土壤密度为2650kg/m 3,由此计算铅冶炼厂运行后,废气排放对土壤Pb 年输入量,结果见表1。

表1 Pb 排放影响区域土壤年输入量

区域编号

等值线值 (mg/m 3

相邻等值线间面积 (万m 2

前两项 乘积

输入量 权重 铅沉积量(t/a)Pb 年输入量(mg/kg)

Ⅰ 0.00035 16 0.0056 0.086 0.80 6.24 Ⅱ 0.00025 23 0.0058 0.088 0.81 4.45

Ⅲ 0.00015 75 0.0113 0.172 1.59 2.67

Ⅳ 0.00005 448 0.0224 0.343 3.17 0.89 Ⅴ

0.000025 812 0.0203 0.311 2.88 0.45 合计

1374

0.0654

1.0

9.25

3.Pb 累积量计算

沉积进入土壤中的Pb,由于土壤的吸附、络合、沉淀和阻留作用,绝大多数残留、累积在土壤中。根据其在土壤中的迁移转化及累积规律,土壤中Pb 累积量计算采用以下模式[3]: W=K(B+R)

式中:W—Pb 在土壤中的积累量,mg/kg; B—区域土壤Pb 含量背景值,mg/kg; R—土壤Pb 年输入量,mg/kg; K—土壤Pb 残留率,%;

假设土壤中Pb 残留率保持不变(一般取95%),则n 年后土壤中Pb 累积量为:

K

K EK

BK W n n

n ??+=11

经计算,本冶炼厂投产后不同年份土壤中Pb 累积量计算见表2。

由表2可以看出,本冶炼厂废气中排放的Pb 对周围土壤环境的影响具有以下特点:

随着铅冶炼厂运行年限的增加,Pb 年累积量变化情况为:在Ⅰ~Ⅲ区域内,呈升高趋势;在Ⅳ区内,基本保持不变;在Ⅴ区内,呈下降趋势。也就是说,在同一时间段内,不同区域受废气中Pb 的影响,随着距冶炼厂距离的增加(也即是Pb 影响程度的递减),Pb 累积量呈递减趋势。

表2给出Pb 累积影响的定量值,可以为项目环境管理提供依据。

表2 不同年份土壤中Pb 累积量 单位:mg/kg

(四)思考与分析

方法提出和运用的思考:

(1)目前,在环境影响评价工作中,进行工业废气污染源土壤重金属累积影响预测时,土壤重金属沉积年输入量计算尚未有成熟的方法参考。一般情况下,考虑的仅是重金属污染源对整个区域的沉积影响,不考虑距污染源距离远近不同沉积权重的问题。本方法从微积分的角度出发,给出重金属在不同区域土壤中的沉积权重,从而计算出土壤重金属沉积量,可以定量预测工业废气污染源对不同区域土壤重金属的累积影响。

(2)工业废气污染源对土壤重金属的累积影响受外界多种因素的影响,譬如生产工况、环境因素、气象条件、重金属输出等。因此,其实际累积量可能与预测累积量存在一定的差异。

(3)本方法对土壤重金属输入权重的计算思路,具有一定的科学理论依据。鉴于其他条件的限制,目前尚不能进一步细化和深入研究。但本方法的提出为环境影响评价工作提出一种工作思路,具有一定的理论指导意义。

【参考文献】

[1] ORLOVA A D. Pilot study of sources of lead exposure in

Moscow,Russia [J].BNnvironmental Geochemistry and health,1995,17(4):200-210.

[2] KLOKE A D R,SAVERBECK. Changging Metal Cycles and

Human health [M].Berlin:Springer-verlag,1984,113-141.

[3] 公路建设项目环境影响评价规范.北京:人民交通出版

社,1996.

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中国工业污染状况分析 【摘要】近年来,我国已经建立了一整套较为完备的环保政策体系、管理体系和相关法律体系,但环境绩效仍不理想,工业污染防治与经济发展之间存在难以调和的矛盾,还一度陷入“违规排污一恶劣事故一整治一更大规模的违规排污”的怪圈。本文通过介绍污染源来治理和改善。 【关键词】工业污染、废水排放、废气污染、废渣污染 【引言】环境问题一直以来是世界各国普遍关注的焦点,全球变暖、大气污染时时刻刻威胁着人类的生存环境。工业污染愈加严重,我们的生存环境岌岌可危。为了我们的后代保护环境,关爱生活是我们当下重要任务。 一、中国工业污染的主要污染物 工业污染是指工业生产过程中所形成的废气、废水和固体排放物对环境的污染。污染主要是由生产中的“三废”(废水、废气、废渣)及各种噪音造成的,可分为废水污染、废气污染、废渣污染、噪音污染。 工业污染对工农业建设和人民健康危害极大,主要表现在: 一、是工业生产中排放大量未经处理的水、气、渣等有害废物,会严重地破坏农业的生态平衡和自然资源对农业生产的发展造成极大的危害; 二、是工业“三废”对工业生产本身的危害也很严重,有毒的污染物质会腐蚀管道,损坏设备,影响厂房等的使用寿命; 三、是环境污染,公害泛滥,直接危害着广大人民群众的健康; 四、是有些工业污染后果严重,难以清除,有些污染不容易发现,发现以后造成的危害已经很严重。 而工业发展的过程中主要的污染源是废水污染。大量的工厂为了减少支出而偷排污水。这样处理不当,将影响水体的自净,因而使水质恶化。近年来,人们日益意识到环境污染带来的危害,现在污水必须通过处理才能排放已成为人们的共识。 二、中国工业污染治理措施的情况

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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):

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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

重金属污染物的传播特征

重金属污染来源、分布、治理方法 摘要:文章阐明了重金属污染物来源与分布,同时对国内外土壤重金属污染治理的研究工作做了系统的综述,提出了土壤中重金属污染物防治的环境矿物学新方法,利用环境矿物材料治理土壤重金属污染物的方法,具有成本低、效果好、无二次污染及有用金属可回收利用等优点,展现出广阔的环境矿物学研究与应用前景。并提醒人们要提高土壤质量意识,保护生态环境。 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。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。环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷,还包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物。 随着全球经济化的迅速发展,含重金属的污染物通过各种途径进入土壤,造成土壤严重污染。土壤重金属污染可影响农作物产量和质量的下降,并可通过食物链危害人类的健康,也可以导致大气和水环境质量的进一步恶化。因此引起世界各国的广泛重视。目前,世界各国土壤存在不同程度的重金属污染,全世界平均每年排放Hg约1.5万t、Cu为340万t、Pb为500万t、Mn为1500万t、Ni为100万t。中国北方大城市的蔬菜基地和部分商品粮基地也存在着不同程度的重金属污染,如北京、天津、西安、沈阳、济南、长春、郑州等地;。 南方相对较轻,如福州、宁波、上海、武汉、成都等地。土壤重金属污染将会造成生态系统的严重破坏。从中国土壤资源状况看,到2000年底中国人均耕地仅为0.1 hm2,而且随着今后中国经济社会的发展如生态退耕、农业结构调整及自然灾害损毁等,土壤资源将进一步减少。因而如何有效地控制及治理土壤重金属的污染,改良土壤质量,将成为生态环境保护工作中十分重要的一项内容。 重金属污染原理 重金属,特别是汞、镉、铅、铬等具有显著和生物毒性。它们在水体中不能被微生物降解,而只能发生各种形态相互转化和分散、富集过程(即迁移)。重金属污染的特点是:(1)除被悬浮物带走的外,会因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中,成为长期的次生污染源;(2)水中各种无机配位体(氯离子、硫酸离子、氢氧离子等)和有机配位体(腐蚀质等)会与其生成络合物或螯合物,导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底泥的重金属又可能重新释放出来;(3)重金属的价态不同,其活性与毒性不同。其形态又随pH和氧化还原条件而转化。(4)在其危害环境方面的特点是:微量浓度即可产生毒性(一般为1~10毫克/升,汞、镉为0.01~0.001毫克/升);在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物(如洋-甲基汞);可被生物富集,通过食物链进入人体,造成慢性路线。亲硫重金属元素(汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等)与人体组织某些酶的巯基(-SH)有特别大的亲合力,能抑制酶的活性,亲铁元素(铁、镍)可在人体的肾、脾、肝内累积,抑制精氨酶的活性。六价铬可能是蛋白质和核酸的沉淀剂,可抑制细胞内谷胱甘肽还原酶,导致高铁血红蛋白,可能致癌,过量的钒和锰(亲岩元素)则能损害神经系统的机能。 本文主要从土壤中重金属污染物来源与分布、土壤中重金属污染物的现行治理方法入手,提出土壤中重金属污染物防治的环境矿物学新方法。旨在保护环境,提高土壤的环境质量。 1 土壤中重金属污染物来源与分布

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

工业区工业废气污染整治方案.doc

工业区工业废气污染整治方案 为有效加强工业区(镇)工业废气污染防治,重点解决群众关心的工业废气污染问题,有效减少废气污染投诉数量,进一步提升工业区(镇)整体形象和园区品位。,特制定本方案。 一、指导思想和工作原则 (一)指导思想 以改善区域空气质量为目的,以减少空气污染物总量为出发点,在充分认识工业区(镇)废气污染源产生的前提下,依托和依靠法律、行政、经济技术手段,按照“三批”(即改造批、整改批、淘汰批)的思路,以企业为单位,有针对性地、。 (2)工作原则 XXXX主要大气污染物年减排目标。 3、废气污染对工业区(镇)外部形象和园区品位的影响降低。 (2)实施要点 目前,工业区(镇)工业废气源主要有五种类型(详见附表),一种是石化企业;二是生产染料、中间体等化工企业;第三,饲料企业;四是三废集中处理处置企业;第五,印染企业的定型废气。。在整顿印染企业历年来的陈规废气并取得实质性成效的基础上,今年的重点三个方面是: XXXX清洁生产审核计划,强制性清洁生产审核。

5、积极推进循环经济项目。按照滨海工业区循环经济试点方案要求,有序推进相关循环经济项目,特别是PTA高压尾气有机物回收项目、三家皮革塑料企业DMF回收项目、印染定型机废油回收项目等。,这不仅可以减少废气排放,还能产生经济效益。 6、加强对企业废气处理设施的运行监督。定期和不定期检查企业废气处理设施的运行情况、运行会计记录和试剂采购情况;联合上级主管部门加大夜间执法检查力度,严肃处理无故不开启废气处理和吸收装置的走私行为。完善信访监管制度,在辖区内开通投诉信箱,并开通24小时投诉受理电话等。。 四个、实施步骤 XXXX 4月底前)。根据初步调查确定的大气污染排放清单和相应企业,根据整治原则,将召开动员大会,安排企业废气处理设施配套运行的自查自纠工作。 2、推广阶段(5月,XXXX-12月底,XXXX) 。上级主管部门抽查;如果整改未完成,则整个区应由执法部门进行通报和调查。 五、补救要求 (1)统一思想,形成共识。工业废气污染已成为目前群众反映最强烈的问题、社会关注度最高的民生问题。开展工业废气污染整治是落实科学发展观的具体措施、建设生态文明,完成减排任务。工业区(镇)将专门成立整治工作组,村(居民区)、企业应将其作为一项重要

土壤重金属污染来源

土壤重金属污染来源: <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。 <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。 <3>、随固体废弃物进入土壤的重金属

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

工业区工业废气污染整治方案

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工业区工业废气污染整治方案 为切实加强工业区(镇)工业废气污染防治,着力解决广大群众关注工业废气污染问题,有效减少废气污染投诉数量,进一步提升工业区(镇)整体形象和园区品位。特制定本方案。 一、指导思想和工作原则 (一)指导思想 以改善区域空气质量为目的,以削减大气污染物排放总量为抓手,在全面摸清工业区(镇)废气污染源产生情况的前提下,借助和依靠法律、行政、经济和科技等手段,以企业为单位按照“三个一批”(即转型一批、整改一批、淘汰一批)思路,有针对性、分阶段开展工业废气污染专项整治,尽可能以最小成本获取最大整治效果。 (二)工作原则 1、突出重点、讲求实效。按照“重点突出、分清主次”的原则,着重整治影响工业区(镇)空气质量的重点企业和居民集中区周边的企业。 2、因企制宜、多策并举。按照“改造、提升、治理、淘汰并举”的原则,从产品提升、工艺改进和废气治理入手,制定并开展“一企一整治”。 3、分步实施、稳中求进。按照“先易后难、以点带面”的原则,根据实际情况,分类排出企业,分阶段、梯度式推进工业废气污染防治。 二、整治目标和工作重点 第 2 页共 7 页

(一)实施目标 1、区域大气环境质量总体得到有效改善,环保(废气)投诉数量有所下降。 2、完成县下达工业区(镇)XX年大气主要污染物减排目标任务。 3、因废气污染对工业区(镇)外界形象和园区品位影响有所减小。 (二)实施重点 目前工业区(镇)工业废气源主要有五类(具体详见附表),一是石化类企业;二是生产染料、中间体及其它类化工企业;三是饲料企业;四是三废集中处理处置企业;五是印染企业定型废气。在前几年已对印染企业定型废气进行整治并取得实质性成效的基础上,今年重点主要三方面: 1、生产染料、中间体及其它类化工企业,特别是染料及部分精细化工企业产生刺激性无机气体和特殊有机污染气体。 2、三废集中处置企业,尤其是群众反响的污水、污泥处理产生恶臭气体。 3、继续抓好印染企业定型废气处理装置的督促运行工作,切实做到装置安装率、运行率、有效率三个100%。 三、具体方法 1、对摸排确定的重点整治企业,企业对照各自环评要求,开展废气治理设施安装运行情况的自查自纠。 2、在企业自查自纠的基础上,聘请专家对企业“三废”治理设施 第 3 页共 7 页

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

工业废气10种处理方法汇总

工业废气10种处理方法汇总 1、掩蔽法 原理:采用更强烈的芳香气味与臭气掺和,以掩蔽臭气,使之能被人接收。 (本文由双尼环保整理提供) 适用范围:适用于需立即地、暂时地消除低浓度恶臭气体影响的场合,恶臭强度2.5左右,无组织排放源。 优点:可尽快消除恶臭影响,灵活性大,费用低。 缺点:恶臭成分并没有被去除。 2、稀释扩散法 原理:将有臭味地气体通过烟囱排至大气,或用无臭空气稀释,降低恶臭物质浓度以减少臭味。 适用范围:适用于处理中、低浓度的有组织排放的恶臭气体。 优点:费用低、设备简单。 缺点:易受气象条件限制,恶臭物质依然存在。

3、热力燃烧法与催化燃烧法 原理:在高温下恶臭物质与燃料气充分混和,实现完全燃烧 适用范围:适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体。 优点:净化效率高,恶臭物质被彻底氧化分解。 缺点:设备易腐蚀,消耗燃料,处理成本高,易形成二次污染。 4、水吸收法 原理:利用臭气中某些物质易溶于水的特性,使臭气成分直接与水接触,从而溶解于水达到脱臭目的。 适用范围:水溶性、有组织排放源的恶臭气体。 优点:工艺简单,管理方便,设备运转费用低产生二次污染,需对洗涤液进行处理。 缺点:净化效率低,应与其他技术联合使用,对硫醇,脂肪酸等处理效果差。 5、药液吸收法

原理:利用臭气中某些物质和药液产生化学反应的特性,去除某些臭气成分。 适用范围:适用于处理大气量、高中浓度的臭气。 优点:能够有针对性处理某些臭气成分,工艺较成熟。 缺点:净化效率不高,消耗吸收剂,易形成而二次污染。 6、吸附法 原理:利用吸附剂的吸附功能使恶臭物质由气相转移至固相。 适用范围:适用于处理低浓度,高净化要求的恶臭气体。 优点:净化效率很高,可以处理多组分恶臭气体。 缺点:吸附剂费用昂贵,再生较困难,要求待处理的恶臭气体有较低的温度和含尘量。 7、洗涤式活性污泥脱臭法 原理:将恶臭物质和含悬浮物泥浆的混和液充分接触,使之在吸收器中从臭气中去除掉,洗涤液再送到反应器中,通过悬浮生长的微生物代谢活动降解溶解的恶臭物质。

土壤重金属污染的微生物效应研究进展_1

重金属污染土壤的治理是当今世界的一大难题,由于土壤中重金属污染是一个不可逆的过程,且土壤中的重金属具有非降解性及难以清除性。采用传统方法修复重金属污染土壤是非常困难和昂贵的[1]。而生物修复法能克服传统方法中的缺点,越来越受到重视[2]。土壤中微生物种类繁多,数量庞大,有的不仅参与土壤中污染物的循环过程,还可作为环境载体吸附重金属等污染物[3]。由于微生物对重金属具有积累和解毒作用的功能,可促进有毒、有害物质解毒或降低毒性,使土壤重金属污染生物处理技术的发展和应用倍受关注。虽然近年来人们已经对土壤重金属污染的微生物效应、微生物学评价及修复机制做了大量的研究,但往往这些研究都是独立进行,缺乏相互之间的联系,造成很多结论的不统一性,对它们的综合评价产生一定的影响。因此,系统综述土壤重金属污染的微生物效应、微生物学评价及微生物的修复作用等方面的研究进展,研究和运用微生物与重金属间的相互关系和作用特点,对重金属污染土壤的微生物修复具有重要的意义[4]。 1土壤重金属污染的微生物效应及毒性 1.1重金属污染对土壤微生物活性的影响 当土壤受外来重金属污染物污染时,微生物为了维持生存可能需要更多的能量,而使土壤微生物的代谢活性发生不同程度的反应[5]86。微生物的代谢商(qCO 2)是微生物活性反应指标之一,它反映了单位生物量的微生物在单位时间里的呼吸作用强度[6]138。土壤微生物的代谢商通常随着重金属污染程 度的增加而上升。Chander 等[7]613研究认为,含高浓度重金属的土壤中微生物利用有机碳更多地作为能量代谢,以CO 2的形式释放,而低浓度重金属的土壤中微生物能更有效地利用有机碳转化为生物量碳,土壤中的重金属含量的高低影响了微生物的呼吸及代谢,进而影响了土壤的呼吸作用。张玲和叶正钱[6]139研究了铅锌矿区污染土壤的微生物活性,在矿口处土壤基础呼吸为33.69mg/(kg ·d ),明显高于其他地段,在远离矿口800m 的地方土壤基础呼吸为24.57mg/(kg ·d ),明显高于对照的4.06mg/(kg ·d ),矿口土壤的土壤基础呼吸和微生物代谢商分别是对照土壤的1.6倍和2.3倍。Fliepbach 等[8]1202也研究认为,代谢商是评价重金属微生物效应的敏感指标,它可以反映出土壤重金属污染程度。 1.2重金属污染对土壤微生物生物量的影响 土壤微生物生物量代表着参与调控土壤中能量和养分循环以及有机质转化所对应生物量的数量,而且土壤微生物碳或氮转化速率较快,可以很好地表征土壤总碳或总氮的动态变化,是比较敏感的生物学指标[8]1201。大量的研究表明,由于土壤重金属污染造成微生物生物量发生变化。Khan 等[9]30研究指出,Pb 污染矿区土壤的微生物生物量受到严重影响,靠近矿区附近土壤的微生物生物量明显低于远离矿区土壤的微生物生物量。Fliepbach 等[8]1201研究结果表明,低浓度的重金属能刺激微生物生长,可增加微生物生物量碳,而高浓度重金属污染则导致土壤微生物生物量碳的明显下降。Khan 等[9]31采用室内培养实验,研究了Cd 、Pb 和Zn 对红壤微生物生 土壤重金属污染的微生物效应研究进展 王彬杨胜翔徐卫红 (西南大学资源环境学院,重庆 400716) 摘 要 文章综述了土壤重金属污染的微生物效应、重金属污染土壤的微生物学评价及微生物的修复机制等方面的研究进展,并对今后土壤重金属污染的微生物修复的研究重点进行了展望。 关键词 重金属污染 土壤微生物 修复 收稿日期:2007-11-28,修改稿收到日期:2008-01-07 第23卷第2期 2008年6月广州环境科学 GUANGZHOU ENVIRONMENTAL SCIENCES Vol.23,No.2Jun.2008 6

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