贵州土壤汞污染生态研究进展
- 格式:doc
- 大小:26.00 KB
- 文档页数:3
《贵州某汞矿区下游土壤—农作物系统汞污染现状及风险评估》篇一贵州某汞矿区下游土壤-农作物系统汞污染现状及风险评估一、引言随着工业化的快速发展,重金属污染问题日益凸显,其中汞污染因其具有持久性、生物累积性和潜在的高毒性,已成为环境科学领域关注的焦点。
贵州某汞矿区作为典型的汞矿开采区域,其下游土壤及农作物系统的汞污染现状及风险评估对于保障食品安全、维护生态环境安全具有重要意义。
本文旨在探讨该汞矿区下游土壤-农作物系统中汞污染的现状,并对其潜在风险进行评估。
二、研究区域与方法1. 研究区域概况本研究所选区域为贵州某汞矿区下游地区,该地区以农业生产为主,主要种植水稻、玉米等农作物。
2. 研究方法通过采集土壤和农作物样品,运用化学分析方法测定样品中的汞含量。
结合地理信息系统(GIS)技术,分析土壤中汞的分布特征及来源。
通过风险评估模型,对土壤-农作物系统中汞的潜在风险进行评估。
三、土壤与农作物中汞的含量及分布特征1. 土壤中汞的含量及分布特征研究发现,该汞矿区下游土壤中汞含量较高,且呈现出一定的分布特征。
其中,靠近矿区的土壤中汞含量明显高于远离矿区的地区。
空间分布上,土壤中汞含量呈现出从矿区向下游逐渐递减的趋势。
2. 农作物中汞的含量及分布特征农作物中汞的含量与土壤中汞的含量密切相关。
研究显示,种植在汞含量较高土壤中的农作物,其体内汞含量也相对较高。
其中,水稻等水生农作物的汞含量相对较高。
四、汞污染来源分析通过对土壤和农作物的汞含量进行来源解析,发现该地区土壤和农作物中的汞主要来源于汞矿开采和冶炼过程中的大气沉降和地下水渗透。
此外,部分地区的农药和化肥的使用也可能对土壤和农作物中的汞含量产生影响。
五、风险评估基于研究结果,采用风险评估模型对贵州某汞矿区下游土壤-农作物系统中汞的潜在风险进行评估。
评估结果显示,该地区土壤和农作物中汞的潜在风险较高,尤其是靠近矿区的地区。
为降低风险,需采取有效措施减少汞的排放和污染源的治理。
贵阳市百花水库消落带土壤汞形态分布及风险评价孙婷;李秋华;唐黎;何应;韩孟书;陈峰峰【摘要】为了解百花水库消落带土壤汞污染风险,系统采集了该区的土壤样品,分析总汞(THg)、汞形态和甲基汞(MeHg)分布情况,探讨汞的生物有效性,并对比分析了土壤THg和汞形态的污染风险.结果表明,百花水库消落带土壤THg质量分数具有显著的空间差异性(n=45,P<0.05).土壤THg质量分数范围为88.83-521.14μg·kg-1,平均为(226.08±129.62)μg·kg-1.80%的采样点土壤THg质量分数超过了背景水平.土壤中不同形态汞占THg质量分数大小顺序为:强结合态(36.28%)>硫化物结合态(33.09%)>有机结合态(30.35%)>水溶态(0.19%)>胃酸溶态(0.08%),表明前3种形态汞为研究区土壤Hg的主要赋存形态.消落带土壤中生物有效态汞(Bioavailable Hg,Bio-Hg)质量分数为22.39-168.41μg·kg-1,占THg的比例为8.81%-58.68%.土壤MeHg平均质量分数为(3.70±4.49)μg·kg-1,S15采样点土壤MeHg质量分数显著高于其他采样点(n=45,P<0.05).地积累指数、潜在生态危害指数和风险评估编码法(Risk assessment code,RAC)的评价结果均表明,百花水库消落带土壤汞污染生态较高,S5采样点土壤Bio-Hg质量分数已超过土壤汞背景水平.百花水库消落带土壤的汞污染风险不容忽视.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2019(028)004【总页数】9页(P831-839)【关键词】消落带(WLFZ);汞形态;风险评价;百花水库【作者】孙婷;李秋华;唐黎;何应;韩孟书;陈峰峰【作者单位】贵州师范大学地理与环境科学学院,贵州贵阳 550001;贵州师范大学/贵州省山地环境信息系统和生态环境保护重点实验室,贵州贵阳 550001;贵州师范大学/贵州省山地环境信息系统和生态环境保护重点实验室,贵州贵阳 550001;贵州师范大学/贵州省山地环境信息系统和生态环境保护重点实验室,贵州贵阳 550001;贵州师范大学/贵州省信息与计算科学重点实验室,贵州贵阳 550001;贵州医科大学公共卫生学院,贵州贵阳 550003【正文语种】中文【中图分类】X53;X820.4自1956年在日本熊本县水俣湾附近的渔村发现了第一例严重的甲基汞(MeHg)中毒事件(即“水俣病”),汞在环境中的毒性已经成为了世界范围内共同关注的环境问题之一(Huggett et al.,2001;Lindqvist et al.,1991)。
《贵州某汞矿区下游土壤—农作物系统汞污染现状及风险评估》篇一贵州某汞矿区下游土壤-农作物系统汞污染现状及风险评估摘要:本文对贵州某汞矿区下游地区土壤和农作物系统中的汞污染现状进行了详细的调查研究,并通过风险评估方法对潜在的环境和健康风险进行了评估。
本文旨在为该地区汞污染治理提供科学依据,并为类似矿区污染治理提供参考。
一、引言贵州是我国主要的汞矿区之一,其开采和冶炼过程中产生的汞污染问题已引起了社会各界的广泛关注。
土壤和农作物作为生态系统中重要的组成部分,其汞污染问题不仅关系到食品安全,也直接影响着生态环境和居民健康。
因此,对贵州某汞矿区下游土壤-农作物系统汞污染现状及风险评估具有重要的现实意义。
二、研究区域与方法1. 研究区域概况本研究选择贵州某汞矿区下游地区作为研究对象,该地区地势复杂,气候多样,农业生产活动频繁。
2. 研究方法采用实地调查、土壤采样、农产品抽样检测、实验室分析等方法,对研究区域内的土壤和农作物进行全面的汞含量检测。
同时,结合地理信息系统(GIS)技术,对数据进行空间分析和可视化表达。
三、土壤-农作物系统汞污染现状1. 土壤中汞含量分析通过对研究区域内的土壤样品进行检测分析,发现土壤中汞含量普遍较高,且呈现出明显的空间分布特征。
其中,靠近矿区的土壤中汞含量明显高于其他地区。
2. 农作物中汞含量分析通过对当地农作物的抽样检测,发现部分农作物的汞含量超过了国家安全标准。
其中,以水稻、玉米等粮食作物中的汞含量尤为突出。
四、风险评估1. 生态风险评估根据土壤中汞的含量及空间分布特征,结合当地的生态环境特点,评估出该地区生态系统面临的风险主要为生物富集和生态失衡等。
2. 健康风险评估通过分析当地居民的饮食习惯和农作物中汞的含量,评估出当地居民因摄入含汞农产品而面临的健康风险。
结果表明,部分居民因长期摄入高汞农产品,存在健康隐患。
五、结论与建议1. 结论本研究表明,贵州某汞矿区下游地区土壤和农作物系统中存在较为严重的汞污染问题。
贵州省土壤汞污染分布、特点及进入食物链的风险评价摘要:汞及其化合物具有很强的神经毒性和致畸作用,且积累效应和遗传毒性明显,一直是国内外极为关注的优先控制污染物。
我国是世界上主要的产汞国之一,而贵州省是我国汞污染最严重的地区之一。
贵州省曾是我国乃至世界重要的产汞地区,长期的工开采及冶炼、生产对周围的生态环境,尤其是农田土壤造成了严重影响。
关键词:汞污染;土壤;风险评价;贵州汞(Hg),俗称水银,是人体非必需、有毒元素,是最受人类关注的环境污染物之一。
所有的汞化合物对人类和动物均有极强的毒性,期中以有机汞的毒性最强。
由于具有较低的蒸汽压,局部的汞污染可以造成全球性的污染。
即使在低剂量下,汞对环境及人体的健康也极具危害。
甲基汞能引起神经系统的严重缺陷,表象强烈的致畸、致癌和致突变活性。
汞对人类和高等动物具有极大危害性,所以汞是世界各国环境部门的重点监测对象,有关汞及其化合物的环境效应研究是目前国际上的热点之一。
贵州省曾是我国乃至世界重要的产汞地区,长期的工开采及冶炼、生产对周围的生态环境,尤其是农田土壤造成了严重影响。
除了对汞矿的开采产生大量汞污染外,贵州省的其他矿物开采和冶炼过程同样伴随着大量的汞污染。
1.汞的基本理化性质汞是常温下唯一以液态存在,并在大气中能以蒸气态存在的重金属元素,其熔点很低,为-38.87℃。
汞具有较高的蒸汽压,具有很强的挥发性,使其广泛存在于各种自然环境中。
在自然环境中汞以原子态、无机汞和有机汞等形式存在。
原子态汞的性质具有惰性,不易被氧化,也不与盐酸和硫酸反应,是比较稳定的金属,但其与硫的结合能力很强,汞一旦与硫磺混合即可生成硫化汞。
汞及其化合物均具有很强的生物毒性,可以在生物体内富集和放大,无机汞和有机汞均能在生物体内积累,通过食物链富集放大,大大提高汞的危害性。
汞中毒的症状有头疼,疲乏,焦虑,没有食欲,情绪变化等。
其中以甲基汞毒性最大,甲基汞一旦进入人体,很容易在人体内富集,且其在人体内相当稳定,其去甲基化形成无机汞的过程非常缓慢。
土壤汞污染治理技术研究进展薛彤(渭南师范学院化学与生命科学学院高分子材料与工程10级2班)摘要:重金属污染是近几十年来人类面临的重大环境问题之一。
本文分析了现阶段土壤汞污染的主要来源及污染现状,综述了土壤汞污染治理技术的研究进展,提出了中国土壤重金属污染防治应进一步采取的对策。
关键词:土壤;汞污染;治理进展;引言土壤是客观存在于自然界的自然体,是人类赖以生存、生产和生活的物质基础。
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,以致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。
作为土壤重金属污染的主要来源之一,汞对环境及人体的危害是相当大的。
汞污染具有高毒性、持久性和生物累积性,联合国环境规划署(UNEP)将汞列为全球性污染物,汞会随着气流蒸发、迁移,而后返降于地面,通过微生物长期作用进而转化为甲基汞,甲基汞是一种具有更高毒性的物质。
面对此问题许多国家都投入了大量的人力、物力,积极地研究解决方案,目前有热脱附、固化稳定化、化学萃取、植物修复等技术已经得到部分应用,转基因技术、纳米技术仍在进一步研究,今后由于防治工作严峻性的不断加剧,我们必须结合多种方式进行治理研究,以期达到更好的效果。
1土壤中汞污染的来源及污染现状中国用汞历史悠久,早在公元前6世纪以前就已经开始使用辰砂(HgS)作为炼金术和制作颜料的原料[1],前已述及,汞元素在自然界中可转化成剧毒的甲基汞并通过食物链富集和放大。
由于汞的特殊属性,致使汞及其化合物在氯碱生产、电缆设备和开关制造、测量和控制设备生产、铅锌冶炼和金矿开采、照明系统和牙科工作等工业过程中有着广泛应用。
目前中国是世界上为数不多的依然在开采汞矿的国家之一,在未来几年甚至几十年间,汞依旧会在工业生产中持续使用。
2007年,贵阳市水源地之一的百花湖,其底泥被查出严重汞超标,此外近年来许多研究发现,汞污染源附近的水稻和蔬菜均在一定程度上含有甲基汞。
土壤汞污染生物修复技术研究进展王立辉;严超宇;王浩;张翔宇【摘要】汞作为常温下唯一的一种液态金属,在环境中分布十分广泛,极易造成土壤污染.生物修复是一种用于土壤汞污染治理的重要修复技术,该技术因具有修复成本低、绿色环保等优点而受到重视.对现有的土壤汞污染生物修复技术进行了评述,主要涉及植物修复技术、微生物修复技术和动物修复技术的研究和应用情况:植物修复技术主要研究汞在植物体内代谢机理和规律,微生物修复技术研究侧重于利用外源微生物降解土壤中汞,动物修复技术研究较少,目前仅见有关蚯蚓富集汞的报道.现代生物修复技术已经发展成为一门包括土壤化学、植物生物学、生态学、土壤微生物学、分析化学及分子生物学等多学科融合性技术,借助这些学科力量可以对植物提取汞根际微界面过程和植物体内微界面过程、微生物和动物汞富集机制有更深刻的认识.综述最后对目前土壤汞污染生物修复技术主要研究方向进行总结和归纳,明确了汞污染生物修复领域存在的几大问题以及研究方向.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2016(032)002【总页数】8页(P51-58)【关键词】汞污染;土壤;植物修复;微生物修复;动物修复【作者】王立辉;严超宇;王浩;张翔宇【作者单位】中国石油大学(北京)化学工程学院,北京102249;中国石油大学(北京)化学工程学院,北京102249;中节能六合天融环保科技有限公司,北京100082;中节能六合天融环保科技有限公司,北京100082【正文语种】中文作为常温常压下唯一一种呈液态的金属,汞在环境中分布十分广泛。
汞可以通过干湿沉降等方式进行长距离迁移,进而被输送到偏远地区,因此汞作为一种全球性污染物受到广泛关注[1]。
近年来,土壤汞污染问题日益恶化,仅在我国,被汞污染的农耕土地就达32 000 hm2。
土壤汞污染主要来源于矿山开采、金属冶炼等人为源,在有些矿区,随着矿山的不断开发,土壤中汞含量有升高的趋势,甚至每千克高达数万毫克[1]。
*中国科学院海外杰出人才计划和国家自然科学基金项目(40173037作者简介:侯亚敏(1979~,女,硕士研究生,环境地球化学专业收稿日期:2003-12-17;收到修改稿日期:2004-05-21贵阳市及其郊区土壤大气界面间汞交换通量的初步研究*侯亚敏1,2 冯新斌1 王少锋1,2 仇广乐1,2(1中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵阳 550002(2中国科学院研究生院,北京 100039摘要利用动力学通量箱与高时间分辨率测汞仪联用技术对贵阳市市区及其郊区4个点的土壤大气界面间的汞交换通量进行了测定,用小型多功能气象仪记录了采样期间的气象参数。
结果显示:4个采样点的大气汞含量都明显高于全球背景值(1 5~2 0ng m -3,显示出贵阳市市区及郊区都遭受了不同程度的大气汞污染。
土壤大气界面间的汞交换通量与光照强度具有显著的相关关系,与土壤温度也有很好的相关性。
关键词贵阳市;郊区;土壤;大气;汞;交换通量中图分类号 S152 6 文献标识码 A汞对人体是有毒非必需元素[1],在常温下以液态形式存在,具有较高的蒸气压。
汞在大气中主要以Hg 0形态存在,占大气总汞的90%以上[2],它在大气中的居留时间约为1a 。
因此,大气在作为重要的汞库的同时也是汞进行迁移的重要通道。
易挥发的Hg 0进入大气后可随大气循环进行长距离迁移,并在偏远地区沉降富集,造成偏远地区的汞污染[3]。
大气汞的来源主要分为自然源和人为污染源两类。
土壤是最重要的自然释汞源之一[4~6],对土壤大气界面间汞交换通量的测定及对其交换机理的研究是了解全球汞生物地球化学循环的重要前提。
但目前有关土壤大气界面间汞的交换通量的研究工作还不是很多,对土壤大气界面间汞交换通量的机理认识还不是很清楚。
在国内,这方面的研究更少[7~9]。
贵阳是我国燃煤污染较为严重的城市之一,我们的研究表明贵阳市大气汞的含量为8 4ng m -3,比全球大气背景值1 5~2 0ng m -3高得多[10~13]。
《贵州某汞矿区下游土壤—农作物系统汞污染现状及风险评估》篇一贵州某汞矿区下游土壤-农作物系统汞污染现状及风险评估摘要:本文以贵州某汞矿区下游的土壤和农作物系统为研究对象,通过实地调查、采样分析和风险评估等方法,探讨了该地区土壤和农作物系统中汞污染的现状及其潜在风险。
研究结果表明,该地区土壤和农作物存在不同程度的汞污染,对当地生态环境和人体健康构成潜在威胁。
因此,本文旨在为该地区汞污染的防治和风险控制提供科学依据。
一、引言贵州某地区因历史上的汞矿开采活动,导致周边环境遭受严重污染。
汞是一种有毒的重金属元素,通过土壤-农作物系统进入食物链,对人类健康和生态环境产生长期负面影响。
因此,对该地区土壤-农作物系统中汞污染的现状及风险进行评估,对于制定有效的污染防治措施具有重要意义。
二、研究区域与方法1. 研究区域概况研究区域位于贵州某汞矿区下游,涉及多个村落和农田。
该地区曾是汞矿开采和冶炼的主要区域,长期以来的重金属污染问题严重。
2. 研究方法(1)实地调查:通过走访当地居民、村委会和环保部门,了解该地区的历史开采情况、土壤利用现状及农作物种植情况。
(2)样品采集与分析:在研究区域内设置采样点,采集土壤和农作物样品。
利用专业仪器对样品进行汞含量测定,分析土壤和农作物中汞的分布特征和含量水平。
(3)风险评估:结合当地土壤类型、气候条件、农作物种植情况等因素,运用风险评估模型,评估该地区土壤-农作物系统中汞污染的风险。
三、土壤中汞污染现状及分析1. 土壤汞含量及分布特征经测定,研究区域内土壤中汞含量普遍较高,且呈现一定的分布特征。
不同区域、不同土层深度的土壤汞含量存在差异,但总体上,靠近汞矿区的土壤汞含量较高,远离矿区的土壤汞含量相对较低。
2. 土壤汞来源分析土壤中汞的来源主要来自于历史上的汞矿开采和冶炼活动。
此外,大气沉降、污水灌溉等也是土壤中汞的重要来源。
四、农作物中汞污染现状及分析1. 农作物汞含量及分布特征研究区域内种植的农作物中,部分作物如水稻、玉米等存在不同程度的汞污染。
贵州省铜仁汞矿区汞污染特征研究夏吉成;胡平;王建旭;张华;冯新斌【摘要】铜仁汞矿位于铜仁市碧江区云场坪镇,曾是贵州省最大的汞矿之一.为了了解该矿在闭坑后矿区的汞污染特征,采集了矿区的大气、水体、矿渣、土壤和农作物样品,分析了汞的分布特征.结果表明,矿区大气汞浓度为7.29~139 ng·m-3、地表水汞浓度为81.6~425×103 ng·L-1、矿渣汞含量为2.79~510 mg·kg-1、土壤汞含量为3,06~2.92× 103 mg· kg-1.可见,大气、水体、矿渣和土壤中的汞含量远高于对照区或国家相关标准.共采集了10种农作物玉米(Zea mays L)、高粱(Chinese sorghum)、枣(Ziziphus jujuba Mill)、梨(Pyrus spp)、茄子(Solanum melongena)、丝瓜(Luffa cylindrica)、西红柿(Lycopersicon esculentum)、南瓜(Cucurbita moschata duchesne)、苦瓜(Balsam pear)和辣椒(Capsicum annuum),除了茄子和南瓜外,其余农作物可食部分的汞含量都高于国家《食品安全国家标准》.综上所述,铜仁汞矿开采和冶炼带来的汞污染已严重影响周边生态环境和食品安全,矿区汞污染不容忽视.【期刊名称】《生态毒理学报》【年(卷),期】2016(011)001【总页数】8页(P231-238)【关键词】汞;大气;地表水;矿渣;土壤;农作物【作者】夏吉成;胡平;王建旭;张华;冯新斌【作者单位】中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵阳550002;中国科学院大学,北京100049;铜仁市固体废物管理中心,铜仁554300;中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵阳550002;中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵阳550002;中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵阳550002【正文语种】中文【中图分类】X171.5我国汞矿资源分布相对集中,大型汞矿多分布于西南地区,其中约有80%汞矿分布在贵州境内。
贵州省典型汞矿地区汞的环境地球化学研究汞是有毒、人体非必需元素。
近年来,随着全球环境的不断恶化以及人们对汞的毒性的深入认识,世界上不同国家和地区的大型汞矿山陆续停产、闭坑。
汞矿山闭坑后,一方面,矿区内的大量炉渣、矿山废水以及废气,会依然持续不断地向周围环境中排放大量的汞元素;另一方面,不同价态的无机汞在进入环境后,自然条件下通过微生物活动或光化学作用,会转化为毒性更强的甲基汞,并通过各种途径进入食物链,构成对人类的危害。
因此,废弃汞矿山环境中的汞污染问题以及汞的甲基化问题,已经越来越受到人们的关注和重视。
贵州省位于全球环太平洋汞矿化带中,境内分布着大量的汞矿床,是我国最重要的汞工业基地。
贵州省汞资源丰富,汞金属储量88000t,占全国总储量近80%。
境内汞矿开采、冶炼历史悠久,大规模的汞矿山活动长达630年。
目前,贵州省境内的汞矿山,例如:万山、务川、丹寨、铜仁、滥木厂和开阳等,大规模的生产活动均已经停止。
为了深入了解这些汞矿山闭坑后的矿区环境汞污染以及汞的甲基化特征,论文以贵州典型汞矿山,万山汞矿和滥木厂汞矿为例,系统阐述了矿区内炉渣、土壤、水体、大气和不同生物体中汞的分布、迁移规律以及汞的甲基化特征,并初步探讨了矿区居民汞暴露以及由此而导致的健康风险。
1.贵州典型汞矿区汞的环境地球化学特征冶炼炉渣是矿区内堆积的重要废弃物之一,它是含辰砂矿石高温焙烧的产物。
由于受冶炼工艺及回收率等的影响,炉渣中的汞含量可达5.7~4450mg·kg(-1),并以高温次生矿物,如:黑辰砂、含汞多形硫化物、含汞氯化物、氧化汞、含汞硫酸盐以及单质汞等形态存在。
这些矿物较辰砂更易溶于水中进行迁移,从而造成环境的严重汞污染。
炉渣中存在的大量易溶富汞次生矿物,还会导致炉渣及周围环境介质成为汞甲基化的最有利的场所。
因此,汞矿区内露天堆积的大量的冶炼炉渣,是造成矿区环境严重汞污染的主要汞源,同时还是矿区环境中甲基汞污染的潜在来源。
土壤汞污染研究进展土壤汞污染研究进展一、引言土壤是地球上重要的自然资源之一,对于维持生态系统的稳定和人类的生存至关重要。
然而,近年来,土壤汞污染问题引起了广泛的关注和研究。
本文将探讨土壤汞污染的成因、影响以及治理技术,以期加深人们对土壤汞污染问题的认识。
二、土壤汞的来源土壤汞的来源多种多样,包括自然来源和人为活动。
自然来源主要包括地壳中的汞和大气降污。
地壳中的汞含量较低,但随着人类活动的增加,地壳中的硫化物和金属矿物被开采,导致土壤中的汞含量增加。
大气降污是指大气中的汞通过降水沉积到土壤中。
人为活动释放的汞主要来自燃煤、水银制造和废物处理等过程。
燃煤过程中释放的汞是重要的来源,尤其是燃煤火力发电厂、冶金厂和水银电池厂等。
三、土壤汞的迁移转化土壤中的汞可以以多种形态存在,包括元素汞和有机汞。
元素汞是土壤中最常见的形态,它可通过大气、水和水生生物等途径进入生物体内。
有机汞主要来自微生物降解,并通过食物链积累到高级生物体内。
土壤中的汞迁移主要通过土壤的水文和生物过程完成。
水文过程包括降水和地表径流,这些过程可将土壤中的汞带入水体。
生物过程主要包括植物吸收和动物进食,这些过程可将土壤中的汞转移到植物和动物体内。
四、土壤汞的生态效应土壤汞的生态效应主要表现在植物和动物体内的累积和生态系统的破坏。
植物对土壤中的汞具有较高的吸收能力,特别是一些湿地植物。
当动物以含汞植物为食时,汞会通过食物链积累到食物链的上层。
大量的汞累积在食物链的顶层,对动物体内的生物化学过程产生影响,导致生物体的功能障碍和生殖问题。
此外,土壤汞还会破坏土壤微生物的生态系统,减少土壤的肥力。
五、土壤汞的治理技术治理土壤汞污染的技术手段主要包括物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法主要是通过土壤开挖、覆盖和隔离等方式,将污染的土壤与环境隔离。
化学方法主要包括氧化-还原法、沉淀法和吸附法等。
这些方法通过添加一定的化学物质,将汞转化为不溶性的化合物,从而实现土壤中的汞去除。
贵州土壤汞污染生态研究进展
王时亮;吴维
【期刊名称】《科技创新与应用》
【年(卷),期】2015(000)027
【摘要】贵州省规模汞生产活动已停止,但是土壤汞污染依然严重。
文章评述贵州境内土壤汞的污染现状、毒性、污染源、暴露途径及风险评估、治理手段等方面的研究进展及存在问题,并提出下阶段研究的展望。
【总页数】1页(P173-173)
【作者】王时亮;吴维
【作者单位】贵州省环境工程评估中心,贵州贵阳 550002; 贵州贵安新区绿兴环保有限责任公司,贵州贵安新区 550025;贵州省环境工程评估中心,贵州贵阳550002; 贵州贵安新区绿兴环保有限责任公司,贵州贵安新区 550025
【正文语种】中文
【相关文献】
1.土壤汞污染与土壤汞污染防治
2.贵州省汞污染防治与生态恢复
3.苔藓植物对贵州丹寨汞矿区汞污染的生态监测
4.贵州汞矿矿区不同位置土壤中总汞和甲基汞污染特征的研究
5.贵州万山汞矿区土壤汞污染现状的初步调查
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
贵州土壤汞污染生态研究进展
贵州省规模汞生产活动已停止,但是土壤汞污染依然严重。
文章评述贵州境内土壤汞的污染现状、毒性、污染源、暴露途径及风险评估、治理手段等方面的研究进展及存在问题,并提出下阶段研究的展望。
标签:土壤汞污染;汞暴露;植物修复
引言
世界范围内汞矿山的开采冶炼活动对矿区的水体、土壤、大气、植物及水生动物造成了严重的污染。
现在中国成为世界最大的汞使用国和排放国,随着汞资源逐渐枯竭,汞矿生产规模日趋缩小,贵州境内的汞矿山,例如万山、务川、丹寨、铜仁、滥木厂和开阳等,已先后停产闭坑,但是长期的工开采及冶炼、生产对周围的生态环境,尤其是农田土壤造成了严重影响。
不同于其他重金属,无机汞在进入环境后,特定条件下会转化成毒性更大、生物有效性更强的甲基汞,通过各种途径进入食物链,构成对人类的危害。
土壤污染具有隐蔽性、滞后性、积累性和地域性,难治理,周期长等特点。
土壤一旦遭受汞污染,会对人类健康造成潜在危害。
因此,土壤汞污染研究近来备受关注,特别是贵州土壤汞污染研究,在许多方面取得进展。
1 污染现状
受矿山活动影响,矿区土壤汞污染具有含量高、变化范围广及表层污染重等特点。
气态汞的挥发及受汞污染水体的灌溉等利用,离矿区较远的土壤也收到不同程度的污染。
例如万山汞矿污染农田土壤THg含量最高达790mg/kg,部分土壤MeHg含量超过20?滋g/kg,平均含量为3.14?g/kg,炉渣也显示较强的汞甲基化现象。
务川汞矿地区土壤汞含量最高达360mg/kg。
而对滥木厂汞矿区地土壤样品的测定数据显示,土壤THg含量最高为850mg/kg。
进入土壤中的无机汞在硫酸盐还原菌作用下转化为甲基汞,通过食物链产生生物放大效应而危害人类健康。
同一地点不同土地利用类型的土壤中,无论是THg还是MeHg,稻田和菜地的含量均远远高于玉米地和旱田;而旱田的水源主要来自于大气降雨,汞源少且为好养环境,不利于汞甲基化过程的发生;菜地土壤环境类似于旱田,但又有所区别,菜地在蔬菜生长期内会不断被浇灌和施肥,造成土壤有机质含量升高,有机质存在有利于汞的甲基化,故菜地MeHg明显高于旱田。
研究表明,贵州汞矿区大米具有很强的甲基汞积累能力,水稻田土壤中是MeHg的主要来源。
甲基汞在水稻植株中分布依次为:稻米>根系>谷壳>茎>叶,相对其他组织,稻米富集甲基汞能力更强,且大米的MeHg含量明显高出玉米机蔬菜类作物,矿区作物中汞含量从高到低依次为辣椒>大米>玉米>红薯。
而大米是贵州居民的主食,食用甲基汞污染的大米是人群的主要甲基汞暴露途径,占总暴露的94%-98%。
2 汞污染的来源
土壤母质是土壤汞的主要来源。
成土母岩中汞的含量、化学组成特性决定了土壤中汞的数量。
原生岩中汞可以通过风化作用,包括物理、化学和生物风化,进入土壤环境;也可以通过人为作用如矿山开发、冶炼进入土壤;另外煤矸石风化也会把汞释放出来而转移到土壤中。
污染源附近土壤剖面汞含量在垂向递减,随污染源距离增加汞含量降低都表明,表层土壤中的汞主要来自大气中的汞,而非地质来源。
大气中的汞可通过干湿沉降降落下来,而土壤是大气汞沉降的最大受体。
气态汞具有极低的水溶性和干沉降速率,因此很难通过干湿沉降而清除,而占大气总汞份额较少的颗粒态汞极易发生沉降,是大气汞干湿沉降的主要贡献者。
大气中的汞通过干湿沉降进入土壤环境后,由于土壤中粘土矿物的吸附作用,表层土壤由于存在大量植物根系、枯枝落叶使得有机质更丰富,绝大部分迅速被土壤吸附或固定,富集在土壤表层,造成土壤汞含量的增加。
污水灌溉及污泥利用也是土壤中汞的一个来源。
矿区地表径流是造成下游稻田土壤汞污染的主要途径。
水稻田土壤是水稻中甲基汞的主要来源,沿矿区河流分布的大部分稻田土壤受到上游汞污染水源的影响,总汞含量较高,而采用连续化学浸取方法分析土壤中汞的存在形式表明由含汞污水灌溉引起的土壤汞污染对植物的潜在危害要高于地质作用引起的。
此外,来自农药和化学等中的Hg也是土壤Hg污染的主要来源。
燃煤发电、燃煤锅炉及其他含汞涉汞行业都会排放大量汞,而含汞废物处理的不理想,会使废物如电池、荧光灯中的汞流失,造成土壤中汞的污染。
3 土壤中汞形态研究
万山汞矿区污染土壤中汞的形态研究表明:残渣态>有机结合态>>氧化态>特殊吸附态≈溶解态与可交换态,土壤中THg和MeHg都与pH值呈现一定的相关关系,pH介于7.5~9范围时,THg和MeHg含量均较高。
土壤中MeHg还与TOC有一定的正相关关系,可能是由于TOC含量较高时,有利于硫酸盐还原菌等微生物存在从而有利于汞甲基化的进行。
但对滥木厂THg含量与pH之间没有明显的相关性,其样品土壤介于6.5~8.5之间,其pH较为接近。
而MeHg随pH 值得升高而增加,两者呈正相关关系。
4 汞污染修复
近年来,植物修复受到广泛关注,为土壤汞的治理提供较好的思路。
植物修复是中很有效且廉价的处理方法,包括植物挥发修复、植物固化修复和植物提取修复。
研究表明大米草对汞的积累作用和把有机汞转化为无机汞的转化作用,在土壤汞污染的植物修复方面有重要的利用价值。
针对植物在汞污染胁迫下,生长缓慢、生物量低,且受杂草竞争威胁等问题,应用现代分子生物学和基因工程等
手段将转基因技术运用到汞的土壤修复上。
万山汞矿地区稻田土壤研究表明,添加硫代硫酸铵显著增加土壤中汞的生物有效态含量,能提高印度芥菜生物量和印度芥菜对汞污染修复效率。
5 展望
土壤汞污染是贵州省的一个重要环境问题,对汞污染的防治还应进一步探清不同的土壤环境对汞形态转化的影响规律,采取有效措施干预和控制土壤汞的迁移转化。
汞污染地区生态系统中汞的迁移转化特别是甲基汞在食物链的富集传递及对人体健康的危害,也是值得广泛关注的;如何解决土壤汞污染的修复问题是解决汞污染问题的关键。
汞矿停产闭坑后及煤矸石土壤复垦方式种植的各种作物的食用将大大危及当地居民的健康安全。
在土壤汞的植物修复方面,超富集植物及相关富汞耐汞基因的探究值得加强。
但是转基因植物是否会给生态环境带来潜在风险也是值得考虑的问题。
参考文献
[1]仇广乐,冯新斌,王少峰,等.贵州万山汞矿区土壤汞污染现状的初步调查[J].矿物岩石地球化学通报,2006,25(增):34-36
[2]仇广乐,冯新斌,王少峰,等.贵州汞矿矿区不同位置土壤中总汞和甲基汞污染特征的研究[J].环境科学,2006,27(3):500-555.
[3]王新,周启星.土壤Hg污染及修复技术研究[J].生态学杂志,2002,21(3):43-46.
[4]冯新斌,陈业才,朱卫国.土壤中汞存在形式的研究[J].矿物学报,1996,16(2):218-222.
*通讯作者:吴维(1986,8-),男,汉,湖南长沙,硕士研究生学历,项目经理,主要从事环境保护相关工作。