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A题城市土壤重金属污染分析

A题城市土壤重金属污染分析
A题城市土壤重金属污染分析

A 题 城市表层土壤重金属污染分析

摘要

本文针对重金属对城市土壤的污染问题,将题目给出的数据资料进行处理,并对该城市的地质环境质量作出准确评估,建立以下模型。

针对问题一重金属在该城区的空间分布问题,用MATLAB 绘制了该城区的地形曲面图及各种金属元素在各个测量点浓度的三维曲面图及各功能区分布图。引入单因子污染指数,用来评价土壤中某一种金属元素富集度和污染等级。计算公式为:

i i i S V P /=,

根据i P 的范围确定各种重金属在此区域污染等级,再引入内梅罗污染指数,评价土壤重金属的复合污染状况,计算公式为:

P=

2

)][max()/1(1

2

2∑=+n

i i i P P n ,求的五个区的综合污染指数,用Excel 绘出柱状图

观察五个区重金属的污染程度,五个取得污染程度由轻到重如下:山区、公园绿地区、生活区、主干道区、工业区。对于问题二,通过分析单因子污染指数,把各种重金属污染的等级所占区域的比例制成表格,结合查询重金属污染物的来源,分析出不同区域重金属污染的主要原因。在问题三中,重金属污染物不可降解,其传播特征为:可通过河流、自然沉降、雨水渗漏、大气进行传播,具有富集性。为确定污染源的问题,用重心法建立模型,公式如下:∑∑=

i

i

ix x V

V D C ,

∑∑=

i

i

iy V

V D Cy ,通过整理表格中的数据得到各个重金属污染物的的污染源。结果

如下:As ()7954,12442 ,Cd ()7723,11788,Cr ()7595,11522,Cu ()6831,9004,Hg ()5377,8887

,Ni ()8063,12885,Pb ()7558,1181,Zn ()7065,10250。

关键词:地形曲面图 单因子污染指数 内梅罗污染指数 重心法

一、问题的重述

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。以研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式显得尤为重要。

按照功能划分,城区一般可分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等,分别记为1类区、2类区、……5类区,不同的区域环境受人类活动影响的程度不同。

对某城市城区土壤地质环境进行调查。附件1列出了采样点的位置、海拔高度及其所属功能区等信息,附件2列出了8种主要重金属元素在采样点处的浓度,附件3列出了8种主要重金属元素的背景值。

现要求通过数学建模来完成以下任务:

(1) 给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布,并分析该城区内不同区域重金属的污染程度。

(2) 通过数据分析,说明重金属污染的主要原因。

(3) 分析重金属污染物的传播特征,由此建立模型,确定污染源的位置。

(4) 分析所建立模型的优缺点,为更好地研究城市地质环境的演变模式,还应收集什么信息?有了这些信息,如何建立模型解决问题?

二、问题分析

本题问题一要求给出重金属元素的空间分布,可知需要借助matlab(1)软件绘出此地的空间地形图、区域分布图和八种重金属的污染分布图,接着对题目给出的数据进行区域分类,通过引入单因子指数分别对五个区域的污染程度进行等级划分,结合观察图像,分析不同区域污染的单种重金属污染程度,然后再引入内梅罗污染指数,以P值评定综合污染程度,得到不同区域重金属的综合污染程度。而问题二中的污染原因则可以通过统

计不同重金属在某一区域观测值中各个污染等级占整个区域的比重来确定,并查找相关重金属污染的因素,进而分析不同区域重金属污染的原因。

对与问题三,重金属的传播特征可以通过大气,通过河流,或者地下水的渗漏。使污染以污染源为中心向四周扩散并且离污染源越远污染的程度就越小。已知探测点的坐标和探测数据,可用重心法建立模型,求出污染源的位置。

三模型假设

1.假设问题二只考虑题中这八种金属,不考虑其它金属。

2.假设各地区重金属分布稳定,污染源排放量不变。

3.所有附件数据真实可靠。

4.不考虑植物、水对重金属的吸收。

四.符号说明

C重心x的坐标

:

x

:

C重心y的坐标

y

D:第i个地点的x坐标

ix

D:第i个地点的y坐标

iy

V:第i个地点的污染量

i

P:第i个地点的单因子污染指数

i

P:某一区域的综合污染指数

五、模型的建立与求解

1.模型一

首先利用matlab画出地形曲面图。

给出的原始数据用Excel对功能区进行排序,用Matlab绘出城区的地形曲面图(图1)及8种重金属的空间分布(图2-9),如下所示

小图案代表区域代码如下:

(x1,y1,z1,'b*',x2,y2,z2,'go',x3,y3,z3,'msquare',x4,y4,z4,'wdiamond',x5,y5,z5,'k<')

图二 砷 图三 镉

1

图四铬图五铜

图六汞图七镍

图八铅图九锌

将图1分别与图3-1,3-2,3-3,3-4,3-5,3-6,3-7,3-8相比较得出Cr、As在一区的污染最严重,Pb Cu、 Cd、Ni

Hg、在二区的污染最严重,Zn在四区污

染较严重。

2.模型二:

引入单因子污染指数。如下:

i i i S V P /

i P <1无污染

1<

i P <2表示轻度污染

2<i P <3表示中度污染 3<i P <4表示重度污染

表一 重金属在不同功能区的污染程度

元素 区域

一区

二区

等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ

Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ As 0.318 0.636 0.045 0 0.389 0.528 0.028 0.06 Cd 0.273 0.545 0.114 0.068 0.139 0.444 0.278 0.139 Cr 0.545 0.386 0.023 0.045 0.583 0.389 0 0.028 Cu 0.205 0.409 0.136 0.25 0.056 0.417 0.139 0.389 Hg 0.432 0.295 0.068 0.205 0.306 0.194 0.111 0.389 Ni 0.727 0.273 0

0.583 0.389 0.028 0 Pb 0.409 0.364 0.159 0.068 0.194 0.5 0.167 0.139 Zn 0.386

0.318

0.114 0.182

0.222

0.361

0.222

0.194

元素

三区四区

等级ⅠⅡⅢⅣⅠⅡⅢⅣAs 0.833 0.167 0.015 0 0.5 0.48 0 0.022 Cd 0.742 0.227 0.030 0 0.232 0.435 0.181 0.152 Cr 0.773 0.212 0 0.015 0.638 0.319 0.014 0.029 Cu 0.727 0.242 0.015 0.015 0.174 0.326 0.217 0.283 Hg 0.758 0.227 0 0.015 0.464 0.217 0.101 0.217 Ni 0.803 0.167 0.015 0.015 0.783 0.259 0.009 0.009 Pb 0.788 0.182 0.03 0 0.326 0.464 0.174 0.036 Zn 0.864 0.121 0.015 0 0.283 0.370 0.145 0.203

元素

五区

等级ⅠⅡⅢⅣ

As

0.257

0.714 0.029 0

Cd 0.457 0.343 0.114 0.086

Cr 0.743 0.257 0 0

Cu 0.314 0.629 0 0.057

Hg 0.486 0.229 0.171 0.114

Ni 0.857 0.143 0 0

Pb 0.6 0.229 0.086 0.086

Zn 0.514 0.371 0.029 0.086

各个功能区的综合污染指数:P=

2

)] [max(

) /1(

1

2 2

∑=+

n

i

i i

P P

n 一到五区的综合污染指数如下图:

综合污染指数评价

50100150

200

2501区

2区

3区4区

5区

综合污染指数

系列1

由此可知五个取得污染程度由轻到重如下:山区、公园绿地区、生活区、主干道区、工业区。

对于问题二,进一步通过上述模型中的图像、表格与结果分析重金属污染的原因:

重金属污染与人类活动有密切关系,生活区的污染应该是因为一些生活区散布于工业区之间,工业造成的污染影响到生活区,并且由于生活区的垃圾堆放,也会使金属污染超标。

生活区主要污染原因为:人对生活垃圾的随意丢弃,例如废弃电池中含有大量的镍,随时间变化会渗透到土壤中,生活区燃煤量大也是导致该区砷含量较多的一大原因。

工业区污染最严重是由于工业品的生产需要矿石等富含重金属的原料,而且Hg 、Pb 等重金属具有富集性,不可降解,故该区污染最为严重

山区的污染很小,与背景值相差不多,主要因为此处少人类活动。 主干道路区Cd 污染最突出,因为汽车轮胎的磨损 ,尾气的排放都是引起该金属过多的原因。

公园绿地区的污染较轻,因为人们都将此作为休闲场所,无形中会对这里的

环境有所保护,减少了破坏。

3.模型三:

水体中的重金属在具有不可降解性,会发生各种形态的转化和分散,会随水体的流动而迁移,富集;大气中的重金属多来自于工业生产,汽车尾气排放等,它们多通过自然沉降和雨淋进入土壤,故工厂周围的重金属含量一般比较多。特别的汞还易与土壤中的粘土矿物和有机物结合富集于土壤表层。

为找到重金属污染源,对重金属污染进行有效治理,建立以下源点寻求模型 污染源位置的确定用重心法(3),在坐标系中标出各个测量点的坐标,确定各点间相对位置,建立笛卡尔坐标系,然后据各测量点在坐标系中的横纵坐标值求出重金属浓度最高点的位置坐标y x ,。重心法公式:

∑∑=

i i

ix x

V

V D C i

i

iy y

V

V D C ∑∑=

x C ——重心的x 坐标;

y C ——重心的y 坐标; ix D ——第i 个测点的x 坐标;

iy D ——第i 个测点的y 坐标; i V ——第i 个测点重金属浓度。

求出的坐标即为各种重金属的污染源,结果如下:

As ()7954,12442 ,Cd ()7723,11788,Cr ()7595,11522,Cu ()6831,9004,Hg ()5377,8887,Ni ()8063,12885,Pb ()7558,1181,Zn ()7065,10250。

4.优点:(1)源点寻求模型用简单的重心法找到了重金属浓度最高的点即污染源。(2)某几种可能来自于同一污染源的重金属能够明显看出。 (3)简单、易于理解。

缺点:(1)一种元素可能来自于多个污染源,该模型仅给出了最可能的一个 (2)该模型忽略了重金属可能有外源输入的情况。

为更好的研究城市地质环境的演变模式,应该记录不同时段同一地点某一重金属的含量,建立动态模型,模拟重金属扩散随时间迁移的变换,更好的预测出以后

时间段内重金属的变化情况,为污染治理提供方便。

六模型评价

本文设计的模型是比较清楚明了的,通过matlab绘制三维曲面图,然后根据图形观测出各区域内各种重金属的浓度,并以此数据进行分析。但是,此模型是在有部分因素没有考虑的情况下设计的,例如工业区重金属排放量不是持续在一定水平不变的,而是有波动的。而且,风、雨等各种自然环境对重金属的浓度会长生一定的影响。此模型是在完全理想的条件下进行的,没考虑地下10cm 以下的重金属浓度的情况。要想使模型变得更上一层楼,就得再把一些细微的因素考虑进去,这些是我们需要改进的。

七参考文献

[1] 王正林,刘明,优精通MATLAB7,北京:电子工业出版社,2008.6

[2] 李志林,欧宜贵,数学建模及典型案例分析,北京:化学工业出版社,2006.12

[3] 李忠定,王雅茹,高等数学,北京:中国铁道出版社,2011.8

附录

曲面地形图程序:

A=[74 781 5 4 1373 731 11 4 1321 1791 28 4 0 1787 4 2 1049 2127 12 4 1647 2728 6 2 2883 3617 15 4 2383 3692 7 2 2708 2295 22 4 2933 1767 7 4 4233 895 6 5 4043 1895 14 1 2427 3971 2 1 3526 4357 7 4 5062 4339 5 4 4777 4897 8 1 5868 4904 16 4 6534 5641 6 1 5481 6004 0 4 4592 4603 6 1 2486 5999 2 1 3299 6018 4 4 3573 6213 5 1 4741 6434 5 5 5375 8643 15 1 5635 7965 29 4 5394 8631 12 4 5291 7349 10 4 4742 7293 9 2 4948 7293 6 2 5567 6782 7 2 7004 6226 11 4 7304 5230 10 1 7048 4600 24 4 8180 4496 15 4 9328 4311 24 1 9090 5365 20 4 8049 5439 18 4 8077 6401 29 1

6869 7286 18 4 7056 8348 37 1 7747 8260 49 4 8457 8991 21 4 9460 8311 45 4 9062 7639 45 4 9319 6799 49 4 10631 6472 57 4 10685 5528 34 4 10643 4472 45 4 11702 4480 71 4 11730 5532 54 4 11482 6354 61 4 10700 8184 50 4 10630 8774 29 4 11678 8618 17 4 11902 7709 30 4 13244 7056 37 4 12746 8450 21 4 12855 8945 18 4 13797 9621 18 4 14325 8666 23 3 15467 8658 17 1 12442 4329 65 4 13093 4339 56 4 13920 5354 79 4 14844 5519 62 1 16569 6055 78 1 16387 6609 44 5 16061 7352 28 5 15658 7594 24 4 14298 7418 36 1 14177 6684 35 4 15092 6936 32 5 12778 5799 93 4 17044 10691 93 3 17087 11933 43 4 17075 12924 25 4 17962 12823 25 4 18413 11721 88 3 19007 11488 84 3 18738 10921 53 3 17814 10707 64 4

17198 9810 37 4 17144 9081 20 4 18393 9183 26 4 19767 8810 46 4 21006 8819 55 4 21091 9482 43 4 22846 9149 69 4 23664 9790 46 3 22304 10527 40 4 21418 10721 35 1 21439 11383 45 4 20554 11228 43 4 20101 10774 40 4 21072 10404 32 4 20215 9951 31 4 18993 12371 78 3 19968 12961 42 3 21766 12348 67 4 22674 12173 52 2 22535 11293 54 3 25221 5795 27 4 26453 5577 11 1 26416 6508 14 1 27816 5581 11 3 25361 6423 49 3 24065 7353 104 3 25998 7032 51 3 27177 7771 17 3 26424 8639 8 4 26073 8807 38 3 24631 9422 76 3 24702 9522 62 3 25461 9834 68 3 24813 10799 46 4 26086 11094 53 3 26015 12078 57 3 27700 11609 165 3 27696 11621 169 3 27346 13331 100 3 26591 13715 126 3 27823 14737 189 3 27232 14482 150 3 24580 13319 107 3

22965 13535 78 3 23198 13523 62 4 24685 14278 98 3 28654 8755 23 3 24003 15286 90 3 21684 13101 114 3 22193 12185 79 3 17079 5894 81 3 15255 5110 110 3 15007 5535 70 3 3518 2571 59 5 3469 2308 52 5 3762 2170 30 5 3927 2110 27 5 4153 2299 73 5 3267 793 0 5 4684 1364 37 5 5495 1205 9 5 5664 1653 13 5 5541 2093 26 5 5451 2757 92 5 4020 2990 27 4 4026 3913 13 4 5101 4080 13 1 5438 3994 10 2 5382 3012 50 1 5314 2060 40 4 5503 1127 6 1 5636 133 17 1 6605 374 6 1 7093 1381 45 4 7100 2449 89 4 6837 3490 28 4 7906 3978 22 4 8045 3052 39 4 8394 2035 27 4 8403 1075 6 4 8079 0 16 4

9663 1288 3 4 9469 2286 15 4 9178 3299 42 4 9095 3975 26 4 10225 3821 19 4

10340 1764 7 4 11557 1581 7 4 11415 2585 12 4 11649 3515 27 1 12734 4015 43 2 12696 3024 27 4 12400 2060 13 4 12591 1063 18 1 13765 1353 15 4 13694 2357 33 4 13855 3345 79 1 14862 2524 28 1 14896 1603 4 2 15387 729 8 1 15810 2307 8 1 16032 3061 35 4 15801 3966 115 3 15087 3512 69 5 16872 2798 10 4 17734 3629 14 4 16823 4207 67 5 17008 4775 82 3 17203 6218 40 1 17005 7212 33 4 16947 7487 41 2 16301 8299 24 1 17904 8287 25 1 18303 7385 39 5 18438 6539 22 4 18556 5588 15 5 18954 4874 4 4 18012 4414 20 4 19072 8519 36 4 20282 8590 57 4 21475 8540 85 3 21450 7555 58 4 20261 7586 29 3 19569 7348 70 3 19411 6934 28 3 19501 6091 9 4 20582 6548 13 5 19909 5300 3 4 21018 5764 9 4

23359 5325 28 3 23238 6502 169 3 22624 4818 27 3 21703 6591 65 3 5006 8846 6 2 5734 9659 3 4 6395 10443 4 2 7405 10981 6 2 8446 11200 4 2 7612 11938 2 2 7912 12840 1 4 8866 13143 3 2 9296 13102 9 4 9475 12000 9 2 9212 11305 5 2 8629 12086 1 2 7776 10613 9 2 8622 10638 4 4 9237 9872 28 4 8307 9726 14 4 7106 9467 44 2 6423 8831 40 2 7458 8920 36 2 8904 8868 24 4 10547 9591 32 4 10398 10360 0 4 10395 11203 8 1 11529 11243 16 4 11563 10298 12 4 11646 9381 14 2 12641 9560 11 2 14000 8970 14 2 14207 9980 14 2 14065 10987 25 4 12734 10344 32 3 12727 7691 32 4 14173 11941 14 5 15467 12080 23 1 15140 11101 30 2 15198 10100 28 4 15248 9106 16 4 16428 9069 20 1 16289 10072 43 1

16440 12068 47 4 16440 13232 24 2 15412 12982 21 4 14269 12877 27 4 13277 13204 19 4 13175 12238 31 4 12153 12336 16 1 11958 13313 13 1 10800 13282 9 1 10022 12204 5 2 9333 14631 4 2 9277 16148 18 1 11121 16432 23 1 10856 14727 41 2 12644 14943 43 2 12625 16259 66 1 9036 17538 3 2 10599 17980 11 2 12632 17949 33 4 14405 18032 152 3 14074 16516 124 3 14262 15129 66 3 14624 14004 25 4 16629 14481 41 4 18470 14411 59 4 20591 13549 42 3 20983 15862 93 3 20177 17642 276 3 19041 15769 90 4 18906 16346 173 3 18467 17001 308 3 17414 15476 97 4 15748 15728 56 4 15517 17034 77 5 16607 17365 155 3 15952 18397 103 3 22605 14301 93 3 23146 15382 153 3 22046 17634 171 3 23785 17643 194 3 25981 18051 173 3 27380 18202 136 3 25021 16290 104 4

23325 16701 105 3

26852 16114 225 3

17981 18449 93 1

14482 12692 20 5

14318 13569 30 5

10352 17133 31 5

9095 16414 29 5

10510 15314 19 5

13954 5615 61 5

10142 1662 8 5

17765 3561 8 5

6924 5696 7 5

4678 3765 40 5

6182 2005 25 5

5985 2567 44 4

7653 1952 48 5

];

x=A(:,1);y=A(:,2);z=A(:,3);

scatter(x,y,5,z)%é¢μ?í?

figure

[X,Y,Z]=griddata(x,y,z,linspace(min(x),max(x),200)',linspace(min(y),m ax(y),200),'v4');%2??μ

pcolor(X,Y,Z);shading interp%?±2êé?í?

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figure,surf(X,Y,Z)%èy???ú??

colorbar

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u1=[74 781 5

1373 731 11

1321 1791 28

0 1787 4

1049 2127 12

1647 2728 6

2883 3617 15

2383 3692 7

2708 2295 22

2933 1767 7

4233 895 6

4043 1895 14

2427 3971 2

3526 4357 7

5062 4339 5

4777 4897 8

5868 4904 16

6534 5641 6

5481 6004 0

4592 4603 6

2486 5999 2

3299 6018 4

3573 6213 5

4741 6434 5

5375 8643 15 5635 7965 29 5394 8631 12 5291 7349 10 4742 7293 9

4948 7293 6

5567 6782 7

7004 6226 11 7304 5230 10 7048 4600 24 8180 4496 15 9328 4311 24 9090 5365 20 8049 5439 18 8077 6401 29 8017 7210 39 6869 7286 18 7056 8348 37 7747 8260 49 8457 8991 21

]

u2=[9460 8311 45 9062 7639 45 9319 6799 49 10631 6472 57 10685 5528 34 10643 4472 45 11702 4480 71 11730 5532 54 11482 6354 61 10700 8184 50 10630 8774 29 11678 8618 17 11902 7709 30 13244 7056 37 12746 8450 21

12855 8945 18

13797 9621 18

14325 8666 23

15467 8658 17

12442 4329 65

13093 4339 56

13920 5354 79

14844 5519 62

16569 6055 78

16387 6609 44

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15092 6936 32

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17087 11933 43

17075 12924 25

16941.74332 8492.262032 47.78609626 17155.92193 8557.695493 47.97219251

]

u3=[19007 11488 84

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23664 9790 46

22304 10527 40

21418 10721 35

21439 11383 45

20554 11228 43

20101 10774 40

21072 10404 32

20215 9951 31

18993 12371 78

19968 12961 42

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

我国城市土壤重金属污染研究综述

我国城市土壤重金属污染研究综述 摘要: 改革开放以来,随着我国工业化和城市化的高速发展, 城市土壤重金属污染越来越严重。本文从城市土壤中重金属元素的污染来源、污染危害、污染空间特征、污染评价方法和治理方法等方面来对我国城市土壤重金属污染问题的研究进展进行综述,并提出了相关的治理对策建议。 关键词:城市土壤;重金属污染;污染评价;治理对策 我国城市化的快速发展,在很大程度上也加剧了城市土壤的重金属污染问题。这种影响主要体现在污染物的大量产生和转移上,很大一部分污染物都直接或间接地进入城市和周边地区的土壤生态系统中[1]。潘根兴在2002年初做过一个南京市各城区的土壤重金属污染调查。结果表明[2-3],超过70%的采样区域存在重金属污染,测出的最高铅含量超过国家标准3倍以上。 1城市土壤重金属污染来源 城市土壤重金属污染主要来源于人类活动,如工矿业废物的排放、拥堵的交通、大量生活垃圾、农业生产等。 1.1工矿业污染 工矿业污染主要表现在3个方面;第一是工矿业活动所产生的废渣是重金属的重要载体,尤其是一些金属冶炼厂,废渣中的重金属含量极高,无处理堆放或直接混入土壤,对土壤环境造成潜在危害。矿产冶炼加工、电镀、塑料、电池、化工等行业是排放重金属的主要工业源,它们以“三废”形式不断向城市土壤排放重金属[4-5]。第二是的重金属一部分赋存在烟尘上,以气溶胶的形式进入大气,经过干湿沉降进入土壤。第三是工矿业活动所排放的废水含有一定量的重金属,在公园与花园绿化过程中使用污水、污泥堆肥也会明显影响城市土壤中的重金属组成与含量[6-7]。 1. 2交通污染 汽车燃烧产生的废气中含有大量的重金属,尤其是Pb的含量最高。各种车辆排放的废气携带固体粒子以播撒等方式将重金属粒子带入大气再经沉降进入土壤,引起了重金属污染。通过对汽车尾气颗粒物中重金属元素含量分析发现,Pb的含量为37% 、Ni、Cr、Cd、Mn含量分别为34.5%,22.6%,3. 2%,2. 6%。杨文敏[8-9]等应用扫描电镜加X射线能谱技术分析了汽油尘表面巧种元素的相对含量,其中Pb最高达22.5%,Mn、Ni、Cr等重金属含量都低于3%。交通运输引起土壤重金属污染呈带状分布,污染强度以公路、铁路为轴向两侧逐渐减弱,随着时间的延氏,公路、铁路土壤重金属污染具有很强的叠加性[10]。 1.3生活垃圾污染

土壤重金属污染评价方法的比较

随着近代工业的发展,人们对重金属资源的需求越来越大,在生产、加工的过程中产生的重金属废弃物也越来越多。如果土壤中重金属含量超过一定范围,就会对生态环境造成一定的影响和破坏。国家环境保护总局发布的 2000年中国环境状况公报上的数据显示:在30万hm2基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测中,有3.6万hm2土壤重金属超标,超标率达12.1%[1]。日本重金属污染的农田面积达37029.4hm2,我国重金属镉污染的农田面积达1.2万hm2[2]。沈阳张士灌区用含镉污水灌溉20多年后,污染耕地2500多hm2,稻田含镉5~7mg/kg[3]。 重金属进入环境后不易被环境中的微生物分解,易在土壤中积累,并在农作物中残留,最终通过食物链在动物、人体内积累,严重影响人体健康[4-11]。如1955~1972年,日本富山县神通川流域的“骨痛病”,就是由于居民食用了镉含量高的稻米和饮用镉含量高的河水而引起的[12],同样在1953~ 1972年由于日本熊本县水俣湾的居民食用被汞废水污染的鱼虾,导致近万人患中枢神经疾病—水俣病[13]。由此可见,土壤重金属污染的危害是严重的,被污染的区域是广泛的,因此对土壤重金属污染评价方法的研究是十分必要的。 1重金属污染评价方法 1.1单因子指数法单因子指数法是国内通用的一种重金属污染评价的方法,是国内评价土壤、水、大气和河流沉积物重金属污染的常用方法[14-16]。 计算公式如下: P i=C i S 式中,P i为污染物单因子指数;C i为实测浓度,mg/kg;S为土壤环境质量标准,mg/kg。P i<1则表明未受污染,P i>1则表示己经受到污染,P i数值越大,说明受到的污染越严重。 单因子指数法可以判断出环境中的主要污染因子,但环境是一个复杂的体系,环境污染往往是由多个污染因子复合污染导致的,因此这种方法仅适用于单一因子污染特定区域的评价;单因子指数法是其他环境质量指数、环境质量分级和综合评价的基础。 1.2尼梅罗综合指数法单因子污染指数法只能分别反映各个污染物的污染程度,不能全面、综合地反映土壤的污染程度,因此当评定区域内土壤质量作为一个整体与外区域土壤质量比较,或土壤同时被多种重金属元素污染时,需将单因子污染指数按一定方法综合起来进行评价,即应用综合污染指数法评价。重金属元素综合污染评价采用兼顾单元素污染指数平均值和最大值的尼梅罗综合污染指数法。计算公式如下: I=P i2最大+(1/n∑P i)2 2 √式中,I为尼梅罗综合污染指数;P i为土壤中i元素标准化 污染指数(污染物单因子指数);P i最大为所有元素污染指数中的最大值。 尼梅罗综合指数法的计算公式中含有评价参数中最大的单项污染分指数,其突出了污染指数最大的污染物对环境质量的影响和作用,刘哲民应用单因子指数和尼梅罗综合污染指数法结合对宝鸡土壤的重金属污染进行了评价[16]。通过这种方法对宝鸡的土壤重金属污染的现状进行了分级并指出了对环境污染贡献最大的元素,但是没有考虑土壤中各种污染物对作物毒害的差别。同时根据尼梅罗指数法计算出来的综合污染指数,只能反映污染的程度而难于反映污染的质变特征。 1.3污染负荷指数法污染负荷指数法是Tomlinson等在从事重金属污染水平的分级研究中提出来的一种评价方法,该方法被广泛应用于土壤和河流沉积物重金属污染的评价[17-18]。某一点的污染负荷指数的公式如下: F i=C i/C0i I PL=F1×F2×F3…F n n√ 式中,F i为元素i的最高污染系数;C i为元素i的实测含量,mg/kg;C0i为元素i的评价标准,即背景值,一般选用全球页 土壤重金属污染评价方法的比较 徐燕1,2,李淑芹1,郭书海2,李凤梅2,刘婉婷2 (1.东北农业大学资源与环境学院,黑龙江哈尔滨150030;2.中国科学院沈阳应用生态研究所,辽宁沈阳110016)摘要综述了国内外典型的土壤重金属污染的评价方法,分析了各种方法的优劣之处和适用范围,论述了GIS在土壤重金属污染评价方面的应用,最后提出用潜在生态危害指数法和污染负荷指数法相结合,重金属污染评价方法与ArcGIS软件相结合的方法来克服各种评价方法的不足和局限之处。 关键词土壤;重金属污染;评价方法 中图分类号X53文献标识码A文章编号0517-6611(2008)11-04615-03 Comparison of Assessment Methods of Heavy Metal Pollution in Soil XU Yan et al(College of Resource and Environment,Northeast Agricultural University,Haerbin,Heilongjiang150030) Abstract Several representative assessment methods about heavy metal pollution were summarized.The advantages,disadvantage and application range of those methods were analyzed.Application of GIS in assessment of heavy metal pollution in soil was discussed.Finally,the mehods for conquering the disadvantages and limitations of evaluation methods were put forward,which were the combination of potential ecological risk index and pollution load index and the combination assessment method of heavy metal pollution and ArcGIS software. Key words Soil;Heavy metal pollution;Assessment method 基金项目国家重点基础研究发展计划项目(2004CB418501);辽宁省 重大科技项目(06KJT11001)。 作者简介徐燕(1983-),女,黑龙江鹤岗人,硕士研究生,研究方向:土 壤重金属污染的评价。通讯作者。 收稿日期2007-11-28 安徽农业科学,Journal of Anhui Agri.Sci.2008,36(11):4615-4617责任编辑王淼责任校对况玲玲

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。

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

土壤重金属检测方法汇总

土壤重金属检测方法汇总 摘要:土壤重金属检测是土壤的常规监测项目之一。采用合理的土壤重金属检测方法,能快速有效地对土壤重金属检测和污染评价,并满足土壤的管理和决策需要。本文介绍了几种常用的土壤重金属检测方法,原子荧光光谱法,原子吸收光谱法,电感耦合等离子体发射光谱,激光诱导击穿光谱法和X射线荧光光谱,在介绍各个检测方法特性的同时,就灵敏度,测试范围,精确度,测试样品的数量等优缺点进行了对比。 关键词:土壤;重金属;检测方法 1. 前言 许多研究表明,种植物的质量安全与产地的土壤环境关系密切。重金属一般先进入土壤并积累,种植物通过根系从土壤中吸收,富集重金属,有时也通过叶片上的气孔从空气中吸收气态或尘态的重金属元素[1]。近几年,种植地因农药、肥料、生长素的大量施用及工业“三废”的污染,土壤重金属含量超标较严重且普遍,这不仅毒害土壤-植物系统,降低种植物品质,而且还会通过径流和淋洗作用污染地表水,尤其重要的是通过食物链的方式进入人体内,对于重金属的富集人体难以代谢,最终直接或间接危害人体器官的健康[2]。为此,解决这一难题,建设绿色食品和无公害食品生产基地,要求我们从土壤中的重金属检测分析抓起。本文介绍了土壤重金属的检测方法、并且对比各种方法优缺点。2.土壤中重金属检测方法 2.1 原子荧光光谱法 原子荧光光谱法是以原子在辐射能量分析的发射光谱分析法。利用激发光源发出的特征发射光照射一定浓度的待测元素的原子蒸气,使之产生原子荧光,在一定条件下,荧光强度与被测溶液中待测元素的浓度关系遵循Lambert-Beer定律[3],通过测定荧光的强度即可求出待测样品中该元素的含量。 原子荧光光谱法具有原子吸收和原子发射两种分析方法的优势[4],并且克服了这2种方法在某些地方的不足。该法的优点是灵敏度高,目前已有20多种元素的检出限优于原子吸收光谱法和原子发射光谱法;谱线简单;在低浓度时校准曲线的线性范围宽达3~5个数量级,特别是用激光做激发光源时更佳,但其存在荧光淬灭效应,散射光干扰等问题[5]。该方法主要用于金属元素的测定,在环境科学、高纯物质、矿物、水质监控、生物制品和医学分析等方面有广泛的应用[6]。突出在土壤中的应用如何,以下各方法均是这个问题,相比之下2.5写的比较好

关于土壤重金属污染评价方法探讨

关于土壤重金属污染评价方法探讨 发表时间:2019-06-13T09:34:31.367Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年4期作者:洪运 [导读] 结合个人工作经验,对传统的重金属污染评价方法进行了分析,仅供相关人士参考。 广东清慧综合环保咨询科技有限公司 523000 摘要:随着城镇化和工业化进程的加快,各行各业对重金属资源的需求与日俱增,重金属的使用也在一定程度上给环境带来了污染,使土壤中的重金属超标,对土壤造成难以逆转的污染,进而破坏生态平衡。所以为了有效的避免这一问题,应该客观准确的对土壤中重金属的污染程度进行分析。目前我国有许多中分析方法,本文主要阐述了土壤重金属污染的成因及特点,结合个人工作经验,对传统的重金属污染评价方法进行了分析,仅供相关人士参考。 关键词:重金属污染;污染评价;土壤污染 土壤是人类赖以生存的资源之一,是农业生产的基础,而且也是人类和动物生存的基本环境要素,随着工业化和城市化的快速发展,导致工业废气和生活污水的大量排放,城镇人口的增加,使得汽车数量也增加,导致汽车尾气的过度排放,加上农药化肥的过度使用,以及矿产资源的不合理开发,使得土壤环境系统中重金属含量日益增加,土壤重金属污染具有极大的危害性,会使得土壤生态环境质量下降,而且潜伏期长,会危害到人类的身体健康,针对这一现状,必须加强对土壤重金属污染评价方法的研究,加强对土壤污染的预防控制。 1土壤重金属污染的成因及特点 土壤是人类社会生存和发展的基本前提,土壤的形成来之不易,而且更新周期十分漫长,通常被认为是不可再生资源,但它也是大量残余废物最重要的调节环节之一。随着现代工业的快速发展,人们的生活领域不断扩大,生活方式也在变化,一些不合理的垃圾处理方式,比如焚烧、直接填埋给土壤造成了严重的污染,工厂的生产、矿产开采等都会造成土壤中重金属的污染。 1.1土壤重金属污染的成因分析 1.1.1自然原因 在自然界中,土壤中重金属的污染不是单一的原因造成,而是受多种因素的影响。在土壤形成的初始阶段,母质中的重金属含量直接决定了土壤中重金属的含量。随着土壤的生长,母质对重金属的影响也在不断增加,加上一些自然的生物残落也会加重土壤的重金属污染。例如火山爆发、森林火灾等自然灾害可能使许多重金属漂浮于空中,植物叶片会吸收部分重金属,随着树木的凋零,进而被微生物吸收进入土壤,从而增加了土壤中重金属的含量。 1.1.2人为原因 随着工业化程度的不断加深,人类活动给土壤带来了许多不可逆转的破坏,已经逐渐上升成为土壤重金属污染的主要来源。 1、废气、烟雾等空气污染。工业生产会向大气排放大量废气和烟雾,汽车尾气的过度排放,火电厂使用煤炭发电等都会造成大气污染。而这些废气又会通过大气沉降渗透到土壤中,久而久之,会给土壤造成重金属污染。 2、化肥和农药的使用。城镇化的加快导致农耕地面积的减少,为了满足人们的日常食物需要,种植商不得不使用化肥和农药,从而达到缩短农作物的生长周期,提高农作物的产量和质量的目的,或者为了种植一些反季节食物,这些化学农药的使用,会在土壤中释放许多重金属物质,导致土壤中的重金属污染加重,进而威胁人类健康。 3、水污染。我国的水资源分布十分不均,西北沙漠地区干涸,而沿海地区水资源充裕,导致在某些地区,农业用地灌溉时引入的水来自于工业废水,这种污水本身就含有大量的重金属,进入农田后会使得土壤中沉淀大量重金属,加上水资源的流动性,进一步恶性循环,造成土壤污染和地下水污染。 4、其他生产生活活动。比如城市居民生活垃圾的堆放,垃圾土壤填埋,直接焚烧,重金属工业废弃物直接排放等生产生活活动,都会造成土壤的重金属污染。 1.2土壤重金属污染的特点 重金属的化学性质稳定,潜伏周期长,极难被微生物进行分解,而且具有协同性、扩散性。一旦进入土壤,就会对土壤的质量造成难以逆转的破坏,而人类和动物作为食物链的顶端,长期食用重金属污染土壤种植的食物,会对健康造成危害,低汞浓度可以促进小麦早期萌发的生长,但随着时间的增长,最终会抑制小麦生长,而高毒性的砷、镉等,都会给人们的身体健康造成危害。 2传统评价方法 2.1指标法 指标法主要是根据测得的元素含量和土壤元素的背景值,采用不同的公式计算,并与评价标准进行比较,对污染程度进行比较的方法。该方法简单易操作,但忽略了实际污染情况的复杂性,检测结果不够可靠。常用的有Nemero指数法。 综合指数法又称Nemero综合指数法,利用该法能够准确判断出多种重金属对受测区域的污染等级,但是没办法分析出元素对土壤污染的差别,即只能反映各种重金属元素对土壤的污染程度。 2.2数学模型索引方法 该方法是基于指标方法的基础上,即在有限的已知数据的基础上,通过计算软件进行数学模型建立,对未知结果进行预测,这种方法能够有效弥补指标法的不足,但是在具体的评估过程必须应用大量的函数进行计算,操作复杂且难以控制。主要包括模糊数学法和灰色聚类法。 在使用模糊数学法时,相关影响因子的影响需要重点考虑,这对确定重金属元素污染程度的等级有着至关重要的影响。该模型可用于评估重金属造成的土壤污染,然后根据不同的隶属函数,对土壤质量进行测定,得到对应的关系模糊数学矩阵,最后根据重金属评价因子,得到权重模糊数学矩阵,从而可以分析计算得到污染评价结果。 而灰色聚类法主要是由模糊数学法演变过来的,是对已知白信息进行不同程度的白化,并通过相应的系统,确保实现物化或者量化问题。在实际计算过程中,必须首先确定白化函数,并使用该公式进行计算,得到污染物与污染水平之间的关系。

果园土壤重金属污染调查与评价_以重庆市金果园为例

中国农学通报2011,27(14):244-249 Chinese Agricultural Science Bulletin 基金项目:公益性行业(农业)科研专项经费资助项目“都市型农业生产结构与种养殖模式研究”(200903056)。 第一作者简介:汤民,男,1986年出生,湖北监利人,硕士,研究方向:污染控制化学。通信地址:400716重庆市北碚区西南大学资源环境学院,E-mail :314937840@https://www.doczj.com/doc/f7273242.html, 。 通讯作者:张进忠,男,1966年出生,四川营山人,教授,博士生导师,博士,主要从事环境污染化学、环境生物技术和污染控制化学研究。通信地址:400716重庆市北碚区西南大学资源环境学院,E-mail :jzhzhang@https://www.doczj.com/doc/f7273242.html, 。收稿日期:2011-01-28,修回日期:2011-04-22。 果园土壤重金属污染调查与评价 ——以重庆市金果园为例 汤民1,张进忠1,2,张丹1,刘万平3,余建3 (1西南大学资源环境学院/三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆400715; 2 重庆市农业资源与环境重点实验室,重庆400716;3 重庆市缙云山园艺发展有限公司,重庆400700) 摘要:监测重庆市金果园土壤剖面中的重金属含量,结合绿色食品产地土壤环境质量标准,采用污染指数法进行评价。结果表明,各园区土壤中Cd 的单因子污染指数较高,其中枇杷园和葡萄园0~20cm 和20~40cm 、桃园0~20cm 土层属轻度污染;梨园和血橙园20~40cm 、脐橙园和樱桃园0~20cm 土层的Cd 含量达到警戒水平。另外,枇杷园和桃园0~20cm 土层中Pb 含量也处于警戒水平。从内梅罗污染指数来看,梨园、蜜橘园、枣园、樱桃园、血橙园和脐橙园均小于0.7,土壤环境质量判定为清洁;枇杷园、桃园和葡萄园0~20cm 土层在0.7~1之间,土壤环境质量为尚清洁。为进一步提高果品品质,该果园应当采取措施控制土壤Cd 、Pb 污染。 关键词:果园土壤;重金属;污染调查;污染评价中图分类号:X8 文献标志码:A 论文编号:2011-0288 Pollution Investigation and Assessment of Heavy Metals in Orchard Soil ——A Case Study in Golden Orchard of Chongqing Tang Min 1,Zhang Jinzhong 1,2,Zhang Dan 1,Liu Wanping 3,Yu Jian 3 (1College of Resources and Environment,Southwest University/ Key Laboratory of Eco-environments in Three Gorges Reservoir Region ,Ministry of Education ,Chongqing 400715; 2 Chongqing Key Laboratory of Agricultural Resources and Environment ,Chongqing 400716; 3 Jinyunshan Horticulture Development Corporation of Chongqing ,Chongqing 400700) Abstract:In this paper,the contents of heavy metals in soil profile of golden orchard in Chongqing were monitored,and pollution assessment was performed by using pollution indices based on soil environmental quality standard of producing area of green foods.The results showed that the single factor pollution indices of Cd in each park were higher than that of other heavy metals,0-20cm and 20-40cm soil layers in loquat garden and grape garden,0-20cm soil layer in peach garden reached lightly polluted.The content of Cd in 20-40cm soil layer in pear garden and blood orange garden,0-20cm soil layer in navel orange garden and cherry garden reached alert level.In addition,the contents of Pb in 0-20cm soil layer in loquat garden and peach garden were also in alert level.Nemerow pollution indices of the soil in pear garden,mandarin orange garden,jujube garden,cherry garden,blood orange garden and navel orange garden were all less than 0.7,and soil environmental quality was judged as clean;nemerow pollution indices of 0-20cm soil layer in loquat garden,peach garden,grape garden was in the range of 0.7-1,and soil environmental quality was judged as

土壤重金属污染现状

土壤重金属污染现状 摘要: 重金属作为一种持久性污染物已越来越多地被关注和重视. 重金属矿山的开采利用是造成当今世界重金属污染的主要原因,并已经严重威胁和影响人类的生存和发展.本文从我国重金属的利用入手,总结了我国近几年重金属污染的现状,分析了重金属污染物进入环境介质的途径和方式. 为促进我国矿业开发与环境的可持续发展和和谐发展,对重金属资源的合理开发利用提出措施和建议. 关键词: 重金属; 利用; 重金属污染 引言 所谓重金属污染,是指由重金属及其化合物引起的环境污染. 重金属矿山的开采及其产品的利用是重金属污染的重灾区,也是全球重金属污染的源头所在,对于矿山环境,重金属污染的主要危害对象是农作物和人. 其主要原因在于重金属被排入环境后具有永久性,且有明显的累积效应.随着人们对金属矿产品的需求量的不断增大,由此引发的环境问题日趋严重,重金属污染就是其中最为典型的一个. 以云南铅锌矿为例,云南拥有国内储量最大的兰坪铅锌矿和国内品位最富的会泽铅锌矿,它的开采量日益增大,产生的环境问题也随之日益增多,由于云南铅锌矿山布局分散,规模偏小,工艺技术落后,装备水平低,并且有相当一部分乡镇和个体私营企业没有专门的尾矿坝,尾矿、废水随意排放,加之由于当地开发无序,滥采滥挖,环保投入不足,导致矿山特别是铅锌矿山老化,品位下降,开采难度增大,造成了一定的环境污染,并使得生态环境的修复、改造和维护难以进行。 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

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

云南省重金属污染土壤修复与调查

云南省重金属污染土壤修复与调查 摘要:土壤在人类的生产生活中占有着无可取代的地位,是人类赖以生存的根基。但是,随着人类工业化的进程不断推进,越来越多的土壤遭受了各种各样的污染和永久性的破环,人类的可持续发展岌岌可危。云南是一个各色金属矿业比较发达的省份,同时重金属污染土壤的情况也较为突出,本文对云南省重金属污染土壤的区域进行了调查并做了简单的总结。 关键词:云南土壤重金属污染修复调查 紫茎泽兰及其根内生真菌在重金属矿区修复中的基础研究 2010,康宇,云南大学 对云南省澜沧县竹塘乡募乃矿区进行了调查研究修复,发现矿区的自然生长的植物紫茎泽兰为优势植物,包括紫茎泽兰在内的矿区植物普遍为AMF和DSE 定殖;紫茎泽兰对重金属污染具有较强的抗性和适应能力,接种AMF/DSE能增强其对重金属的抗性,并影响重金属在地下、地上部分的积累和迁移;筛选适当的AMF(arbuscular mycorrhizal fungi,丛枝菌根真菌)和DSE(dark septate endophytes,深色有隔内生真菌)与紫茎泽兰形成高效抗性组合,利用紫茎泽兰与其根内生真菌联合修复矿区重金属污染土壤具有良好的应用前景。 蒙自桤木在云南重金属矿区植物修复中的应用价值评估 2012,崔洪亮,云南大学 同样以澜沧县慕乃矿区为背景,提出利用募乃铅锌矿区自然生长的蒙自桤木根系进行处理后,用于重金属污染土壤后的修复。 应用BCR分析云南蒙自大屯水稻田土壤中重金属形态 2013,张娅[1] 项朋志[2] 王振峰[3] [1]云南省中医中药研究院, [2]云南国防工业职业技术学院化学工程学院[3]云南民族大学民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室, 以云南蒙自大屯水稻田土壤为研究对象,利用BCR连续提取法分析水稻田土壤样品中Cu、Pb、Zn的赋存特征,这些赋存特征主要包括可交换及碳酸盐结

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

土壤重金属污染调查问卷

土壤污染调查问卷 调查地点: 调查时间:2011 年月日 性别:男();女()。 1.您的年龄 A.20岁以下 B.21—30 C.31—40 D.41—50 E.50岁以上 2.您的职业() A.种粮专业户 B.养殖专业户 C.蔬菜种植专业户 D.教师 E.外出打工人士 F.基层干部 G.留守人员H.其他 4.家庭人口数 A.三人及三人以下 B.四人 C.五人 D.六人 E.七人及七人以上 3.您家的主要经济来源是() A.种田 B.外出打工 C.种植经济作物 D.本地乡镇企业收入 E.养殖 G..其他 5.您家的经济收入在本地处于() A.很好 B.较好 C.中等 E.较差 F.很差 6.家庭年人均收入 A.1000元以下 B.1000—2000 C.2001—3000 E.3001—4000 F.4001—5000 G.5000以上 7.你觉得当地的土壤污染严重吗? A.非常严重 B.一般 C.污染较轻 D.没有污染 8.你认为土壤污染对人身健康的影响有多大 A.没影响 B.可能有,但感觉不到 C.有,能感觉到,但不严重 D.有,且相当严重(是否已经引起地方性的疾病_________具体是____________) 9.家里拥有(包括承包别人的)土地的亩数________________ 10.近些年的农作物产量如何(与前些年相比较)注明所知作物_________________; A.减产程度很严重 B.有一定的减产现象 C.没有明显的变化 D.有一定的增产 E.产量大大增加 11.您认为,当地政府处理土地污染的有关政策和效果怎么样? A.没有处理 B.有政策,但没有效果 C.有效果,很小 D.很有效 12.当地的灌溉用水主要来源 A.很少灌溉 B.天然水(雨水、河水等) C.处理后的工厂、生活污水 D.未经处理的工厂、生活污水 E.自来水 13.您对用污水灌溉农田有什么认识? A.帮助作物生长,提高产量 B.污染土壤和地下水 C.污染农产品 D.危害人体健康 E.破环生态环境F没影响 14.您在使用农药或化肥时,会选择一些污染较小、残留较少的种类吗? A、不会,随意使用,有效就行 B、偶尔会注意 C、如果效果好的话,会选择环保型的 D、很注意,尽量用环保产品 15.有无发生在您身边由土壤污染引起的影响甚至危害人身体健康的事件?您觉得严重吗? A.有,比较严重 B.有,但不严重 C. 没有

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