镉污染的危害与控制
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镉对环境的危害及防治(一)镉的危害当今社会高速发展的同时也产生了许多副作用,污染就是其中比较严重的问题,而重金属污染,对人类赖以生存的地球的污染更为严重。
镉(Cd)是一种镉是一种灰白色对人体有严重危害的重金属,在自然界中多以硫化镉、碳酸镉的形式存在于锌矿中,但含量很低,一般不会影响人体健康。
镉大多以不溶于水,密度8.64g/cm3,熔点331.03℃,沸点。
其化合物中,碳酸镉、氢氧化镉、硫化镉等均不溶于水,但硫酸镉、氯化镉和硝酸镉等都溶于水。
镉在加热后易挥发,在空气中迅速氧化变为氧化镉。
但自然环境受到镉污染后,可通过在生物体内的富集作用,通过食物链进入人体,进而对人体产生不利影响。
那么,镉污染是如何产生的呢?首先发现镉的是德国哥廷根大学化学和医药学教授斯特罗迈尔。
1817年,他从不纯的氧化锌中分离出褐色粉,使它与木炭共热,制得镉。
现代工业的发展,导致镉产量的逐年增加。
工业生产上的镉释放到环境中的主要途径是: 铅锌矿的开采、选矿和冶炼过程中产生的废水和废气;合金钢的生产和加工过程;电镀镉的生产废水,染料、农药、油漆、玻璃、陶瓷、照像材料等生产和加工过程。
植物吸收富集于土壤中的镉,可使农作物中镉含量增高。
水生动物吸收富集于水中的镉,可使动物体中镉含量升高。
镉污染在土壤中的存在形式,主要有两种:气型污染以及水型污染,前者主要来自工业废气,镉随着废气飘散到工厂周围并沉降,导致该地区土壤中镉含量严重超标,即为镉污染;后者主要是铅锌矿的选矿以及相关工业(镀镉,碱性电池等)的废水排入附近地面水系或者地下水中,同样造成镉污染。
存在于土壤中以及各水系中的重金属镉元素的大部分,最终会汇集流入海洋中,造成对海洋的污染。
镉对自然环境的危害越来越严重,例如:重金属镉可以改变渔业资源生物对其捕食者的回避行为,影响渔业资源生物的健康状况,降低其产卵率、受精卵的孵化率以及早期生命阶段的存活率,导致渔业资源生物种群增长率的降低,进而引起渔业字眼的衰退。
我国土壤镉污染现状、危害及其治理方法综述作者:李婧周艳文陈森高小杰来源:《安徽农学通报》2015年第24期摘要:随着工业化进程的推进,土壤镉污染越来越受到人们的重视。
该文对我国土壤镉污染现状、镉污染的来源以及镉污染对农业生产和人群健康产生的危害,以及治理方法进行了综述,并且对我国镉污染治理的发展方向作出了展望。
关键词:土壤;镉污染;来源;危害;治理中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)24-104-04Abstract:As the development of industry,soil cadmium pollution have caused more and more concern.In this thesis,the pollution actualities,source,damage and management of soil cadmium pollution were briefly introducted,and the development direction of soil cadmium pollution management was discussed.Key words:Soil;Cadmium pollution;Source;Damage;Managment据2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧。
其中,镉污染物点位超标率达到7.0%,呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势,是耕地、林地、草地和未利用地的主要污染物之一[1]。
镉是众所周知的重金属“五毒”元素之一,具有分解周期长(半衰期超过20a)、移动性大、毒性高、难降解等特点,在生产活动中容易被作物吸收富集,不仅严重影响作物的产量和品质,而且可以通过食物链在人体的积累危害人体健康[2],例如,20世纪60年代在日本富山县神通川流域出现的“骨痛病”事件。
镉污染对肾脏功能的影响及防控策略近年来,随着工业化的快速发展,环境污染问题日益受到人们的关注。
其中,重金属镉的污染是一大隐患,它不仅对环境造成了严重的破坏,更对人体健康构成了潜在的威胁。
镉污染不仅直接危害肾脏功能,还与多种慢性疾病的发生有着密切的关系。
本文将探讨镉污染对肾脏功能的影响,并提出相应的防控策略。
首先,镉的长期积累在体内对肾脏功能会造成严重的损害。
镉具有慢性毒性,其在体内的半衰期可长达10-30年。
人体摄取过多的镉后,镉会在肾脏中积累,并逐渐破坏肾小管的结构和功能。
一旦肾小管受损,体内废物排除功能减弱,引起尿液中尿素氮和肌酐等废物的潴留,最终导致尿毒症的发生。
其次,镉污染还与多种慢性疾病的发生密切相关。
研究表明,长期接触镉污染物的人群更容易患上代谢性疾病、心血管系统疾病和骨质疏松症等。
镉能够干扰糖代谢,增加胰岛素抵抗,进而导致糖尿病的发生。
此外,镉还会干扰机体血管内皮细胞的功能,损伤血管壁,使血管变得脆弱,易于形成动脉粥样硬化。
同时,镉还会干预骨骼中的钙代谢,导致骨质疏松症的发生。
在面临镉污染威胁的同时,我们也可以采取一系列防控策略来减少其对肾脏功能的影响。
首先是通过科学合理的饮食来减少摄入镉的量。
镉主要通过口腔摄入,并经消化道吸收进入体内。
所以,合理膳食结构和食物搭配对镉摄入的控制非常重要。
可以选择富含蛋白质、矿物质和维生素的食物来补充肾脏所需的营养,同时,避免食用鱼类、贝类和禽类等容易富集镉的食物。
其次,我们应该重视环境保护,减少镉的排放和积累。
合理和科学的工业排污措施是关键。
对于工业废水的处理,必须严格按照相关污水排放标准施行,确保排放的水质达到环保要求,减少对周边环境和人体健康的危害。
另外,研究和应用镉污染治理技术也是防控镉污染的重要手段之一。
目前,一些新型的镉污染修复技术已经开始应用于实践,如生物修复、土壤修复等。
生物修复是指利用微生物和植物的作用来修复镉污染土壤,通过降低土壤中镉的含量来减少对植物的污染。
我国土壤镉污染的现状及修复措施一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,我国面临着日益严重的土壤污染问题,其中镉污染尤为突出。
镉是一种有毒的重金属元素,对生态环境和人体健康构成严重威胁。
本文旨在全面概述我国土壤镉污染的现状,包括污染程度、主要来源和分布特征,并探讨现有修复措施及其效果。
通过深入分析,本文旨在为相关部门提供决策依据,推动土壤镉污染治理和生态修复工作的有效开展,以保障农业生产和人类健康的可持续发展。
二、我国土壤镉污染现状分析我国是世界上最大的农业生产国之一,土壤资源的健康状况直接关系到国家的粮食安全和人民的健康。
然而,近年来,随着工业化、城市化的快速发展,我国土壤污染问题日益凸显,其中,镉污染尤为引人关注。
镉是一种有毒的重金属元素,其进入土壤后不易降解,且易被作物吸收,进而通过食物链进入人体,对人类的健康构成严重威胁。
目前,我国土壤镉污染呈现出污染范围广、污染程度深、污染来源复杂等特点。
从污染范围来看,我国土壤镉污染已经覆盖了多个省份,且呈现出由点及面的趋势。
特别是在一些重工业密集区、矿业开采区以及城市周边地区,土壤镉污染尤为严重。
从污染程度来看,部分地区的土壤镉含量已经远超过国家标准,严重制约了当地的农业生产。
由于镉在土壤中的累积效应,其浓度往往随时间推移而不断升高,进一步加剧了污染程度。
从污染来源来看,我国土壤镉污染主要来自于工业废水、废气排放、农业投入品的不合理使用以及城市生活垃圾的不规范处理等。
这些污染源的存在,使得土壤镉污染问题变得更为复杂。
针对这一现状,我国已经采取了一系列措施来加强土壤镉污染的防治工作。
包括加强土壤环境监测、制定严格的污染排放标准、推广环保农业技术等。
然而,由于土壤镉污染的复杂性和长期性,我国在土壤镉污染防治方面仍面临着诸多挑战。
因此,未来仍需加大力度,深入研究土壤镉污染的修复技术,以推动我国土壤资源的健康可持续发展。
三、土壤镉污染的修复技术随着工业化和城市化的快速发展,我国土壤镉污染问题日益严重,对生态环境和人体健康造成了巨大威胁。
X u m u s h o u y i重金属污染是当今全球面临的一个严重的环境问题,在所有的污染元素中,镉以移动性大、毒性高成为最受关注的对象之一。
镉可以在植物体、动物体、人体内大量积累,危害动物、植物和人类的健康,引起人和动物的一些疾病,甚至造成死亡。
1、动物镉中毒的发病原因镉的用途很广,电镀、合金制造、颜料和医药都有应用。
在植物保护上用琥珀酸镉、氯化镉和硫化镉作为草根和果树树皮的杀真菌剂,兽医用氯化镉和硫酸镉作为驱虫药。
因此,使用镉盐驱虫时剂量过大,可引起镉中毒,长期使用镀镉器皿盛装饲料和饮用水,也可引起镉中毒。
2、动物镉中毒的临床表现急性中毒:连续2-3次摄入或吸入高浓度镉盐可发生急性中毒。
主要表现为呕吐、腹泻、贫血、黄疸和共济失调。
慢性中毒:主要是由于少量镉盐多次进入动物机体后发生的蓄积性中毒。
日粮中镉可导致动物的采食量下降,生产性能降低,影响动物的繁殖性能。
对细胞免疫和体液免疫有抑制作用,且抑制程度与接触时间长短有关。
慢性镉中毒,临床上有贫血表现,出现为缺硒、缺锌的病变。
给肉仔鸡饲喂含镉饲料,出现完全厌食,迅速消瘦和腹泻,最后导致死亡。
羊发生镉中毒的特有症状为贫血、肾功能紊乱和脾、淋巴、肾上腺重量增加。
给鳟鱼饲喂含镉的日粮1个月后血相发生变化,血红蛋白降低。
镉能明显降低牲畜的生产性能和动物的生长性能。
过量的镉能影响锌的正常代谢,降低锌的吸收,使动物产生缺锌性生长受阻。
在镉中毒引起的所有病变中,贫血是慢性镉中毒的常见症状。
镉中毒引起的贫血属缺铁性贫血,即是由缺铁引起的红细胞呈小细胞性低色素性的贫血。
动物的生殖系统也是镉作用的主要部位,镉中毒特别会对雄性动物的生殖系统造成严重影响。
主要表现为精子数量减少、活性降低、畸形率上升以及干扰其它微量元素的吸收等。
镉对雌性动物的生殖系统和后代的生长发育也有一定的毒性作用,镉可抑制雌性动物的排卵,引起暂时性不育,镉可通过影响母体内锌的分布而导致胚胎锌缺乏,同时镉可通过干扰胎盘的子宫胎盘血流量,内分泌及各种代谢酶的功能,从而影响胚胎的正常发育,引起畸胎、死胎,并使生后子代的生长率降低,甚至使生长停滞。
2024年铅、汞、镉、砷对人体的危害及其预防微量重金属元素与人体生命过程有着密切关系,它们虽然在体内的含量非常微小,但生理功能独特。
一、砷砷在自然界分布很广,动物肌体、植物中都可以含有微量的砷,海产品也含有微量的砷。
由于含砷农药的广泛使用,砷对环境的污染问题愈发严重,如以砷化合物作为饲料添加剂,过量添加至牲蓄食用的饲料中,就易使牲蓄体内积砷,食用了这种牲蓄的肉制品后,就容易造成中毒。
砷侵入人体后,除由尿液、消化道、唾液、乳腺中排泄外,就蓄积于骨质疏松部、肝、肾、脾、肌肉、头发、指甲等部位。
砷作用于神经系统、刺激造血器官,长时期的少量侵入人体,对红血球生成有刺激影响,长期接触砷会引发细胞中毒和毛细管中毒,还有可能诱发恶性肿瘤。
我国食品重金属残留限量国家标准规定砷含量最高(粮食)为0.7毫克/千克,鲜乳为0.2毫克/千克。
生活饮用水国家标准限量为0.01毫克/升。
二、铅铅是对人体危害极大的一种重金属,它对神经系统、骨骼造血功能、消化系统、男性生殖系统等均有危害。
特别是大脑处于神经系统敏感期的儿童,对铅有特殊的敏感性。
研究表明儿童的智力低下发病率随铅污染程度的加大而升高。
儿童体内血铅每上升10微克/100毫升,儿童智力则下降6—8分。
为此,美国把普遍认为对儿童产生中毒的血铅含量下限由0.25微克/毫升,下降到0.1微克/毫升。
世界卫生组织对水中铅的控制线已降到0.01微克/毫升。
我国食品重金属残留量限量国家标准规定铅含量最高(豆类)为0.8毫克/千克,鲜乳为0.05毫克/千克,生活饮用水国家标准限量为0.01毫克/升。
在日常生活中,人们需要在以下六个方面加强对铅中毒的预防。
1、来自生活环境中的土壤和尘埃,玩具和学习用具,家庭装修用劣质油漆和印刷油墨,用铅壶或含铅的锡壶烫酒、饮酒,滥用含铅的丹药或偏方等。
2、食物中的铅,某些饮料、劣质食品、中草药等。
某些罐装食品,由于用铅焊接缝而导致食物含铅量增加;含铅量高的食品主要有用含铅量高的容器加工成的爆米化,加入氧化铅以加快其成熟的松花蛋,大街小巷叫卖的“白馒头”也有一部分是用含铅等杂质的硫磺熏蒸而成。
土壤重金属镉污染的危害及治理分析一、本文概述本文旨在全面深入地探讨土壤重金属镉污染的危害及其治理方法。
我们将对镉污染的来源、分布及其在土壤中的行为进行详细解析,以揭示其对生态环境和人体健康造成的严重影响。
接着,我们将对现有的土壤镉污染治理技术进行综合分析,包括物理、化学和生物修复方法,评估其优缺点及适用性。
在此基础上,本文将进一步探讨土壤镉污染治理的未来发展趋势,提出针对性的政策建议和技术创新方向。
通过本文的研究,我们期望为土壤重金属污染治理提供理论支持和实践指导,促进土壤生态环境的持续改善和人类健康的保护。
二、土壤重金属镉污染的危害土壤重金属镉污染对环境和人类健康产生了深远的影响。
镉在土壤中的积累会破坏土壤结构,降低土壤肥力,从而影响农作物的生长和产量。
镉是一种有毒的重金属元素,进入食物链后会对农作物造成污染,进而影响人类的健康。
长期摄入镉污染的食物可能导致肾脏损伤、骨质疏松等疾病,严重时甚至可能致癌。
镉污染的另一个重要危害是对水资源的污染。
镉可以通过土壤渗滤进入地下水,污染饮用水源,对人类和其他生物造成潜在的健康风险。
镉污染还可能影响土壤微生物的多样性和活性,破坏土壤生态系统的平衡。
因此,土壤重金属镉污染不仅会对农业生产造成经济损失,还会对人类健康和生态环境产生长期的负面影响。
为了保障人类健康和生态环境的可持续发展,必须对土壤重金属镉污染进行有效的治理和控制。
三、土壤重金属镉污染的来源土壤重金属镉污染主要源于人类活动,这些活动包括工业生产、农业活动、城市生活以及交通运输等。
工业生产过程中,特别是那些涉及有色金属冶炼、电镀、电池制造、化工和涂料生产等行业的工厂,常常会产生含镉的废水、废气和废渣。
如果这些废弃物处理不当,镉便会通过各种途径进入土壤,造成土壤污染。
农业活动也是镉污染土壤的重要途径。
农药、化肥和有机肥的不合理使用,尤其是磷肥的大量使用,可能导致土壤镉含量上升。
磷肥生产时,原料中的镉元素可能会残留在肥料中,长期大量使用这样的磷肥,就会导致土壤中镉的积累。
镉污染的危害与控制1.镉污染的来源20世纪初发现镉以来,镉的产量逐年增加。
镉广泛应用于电镀工业、化工业、电子业和核工业等领域。
镉是炼锌业的副产品,主要用在电池、染料或塑胶稳定剂,它比其它重金属更容易被农作物所吸附。
相当数量的镉通过废气、废水、废渣排入环境,造成污染。
污染源主要是铅锌矿,以及有色金属冶炼、电镀和用镉化合物作原料或触媒的工厂。
2.镉污染的影响范围2.1对大气的污染土壤被镉污染后,会经过生物的富集作用进入人、畜体内,引起骨痛,自然骨折,骨缺损,导致全身性神经剧痛等症,最终死亡目前大气中镉的含量,在欧洲约为0.5—620纤克/米3,北美小于1—41纤克/米3;日本为25纤克/米3;北半球海洋上空为2纤克/米3;南半球海洋上空为0.14纤克/米3;南极上空超过0.015纤克/米3。
中国北京西郊大气中的镉含量1975年的测定值为1—3纤克/米3。
大气中的镉主要来自工业生产,如有色金属的冶炼、煅烧,矿石的烧结,含镉废弃物的处理,包括废钢铁的熔炼,从汽车散热器回收铜,塑料制品的焚化等。
进入大气的镉的化学形态有硫酸镉、硒硫化镉、硫化镉和氧化镉等,主要存在于固体颗粒物中,也有少量的氯化镉能以细微的气溶胶状态在大气中长期悬浮。
2.2对水体的污染水体中镉的污染主要来自地表径流和工业废水。
硫铁矿石制取硫酸和由磷矿石制取磷肥时排出的废水中含镉较高,每升废水含镉可达数十至数百微克,大气中的铅锌矿以及有色金属冶炼、燃烧、塑料制品的焚烧形成的镉颗粒都可能进入水中;用锅作原料的触媒、颜料、塑料稳定剂、合成橡胶硫化剂、杀菌剂等排放的镉也会对水体造成污染,在城市用水过程中,往往由于容器和管道的污染也可使饮用水中镉含量增加。
长期饮用受镉污染的自来水或地表水,并用受镉污染的水进行灌溉(特别是稻谷),会致使镉在体内蓄积,造成肾损伤,进而导致骨软化症,周身疼痛,称为“痛痛病”。
此外,慢性镉中毒对人体生育能力也有所影响,它会严重损伤Y因子,使出生的婴儿多为女性。
在天然淡水中,镉的含量大约为0.01—3微克/升,中值为0.1微克/升,主要同有机物呈络合状态存在。
海水中镉平均含量为0.11微克/升,主要以氯化镉的胶体状态存在。
此外,还有镉的胶态有机络合物类腐植酸盐与铜、汞、铅、锑和锌的类腐植酸盐共存。
在厌氧条件下,细菌可利用维生素B12使镉甲基化,形成多少具有挥发性的甲基化衍生物。
这种物质在水体中的含量甚微。
此外,在海洋或江河中,还发现一些镉的低分子量有机络合物,与有机碳(海水中含0.521毫克/升的有机碳)混合存在。
2.3对土壤的污染每公斤土壤含镉量为0.01—2毫克,平均值每公斤为0.35毫克。
炼铝厂附近及其下风向地区土壤中含镉浓度很高,造成土地荒废。
含镉废渣堆积,使镉的化合物进入土壤和水体。
磷肥的施用面广而且量大,所以,从长远来看,土壤、作物和食品中来自磷肥和某些农药的镉,可能会超过来自其他污染源的镉。
日本土壤受镉污染严重。
日本环境厅1971年调查了35个都、道、府、县的117个含镉地区的农田土壤,每公斤土壤含镉平均值最高为15.26毫克。
在发生痛痛病的水稻产区,受污染的每公斤土壤中镉的测定值超过50毫克。
中国北京西郊污水灌溉区表层每公斤土壤的含镉量也达到0.52毫克,是当地本底值的5倍左右。
2.4对人体和生态系统的危害镉不是人体所必需的元素。
新生儿含镉约1微克。
在从事无镉职业的情况下,50岁左右体重70公斤的男子全身蓄积的镉量约30毫克,即为新生儿的30000倍。
1979年日本地方卫生研究所协议会对1000人进行测定的结果表明,日本人血中镉含量平均为3ppb左右,血中镉含量与性别无关。
镉是通过食物、水、空气、吸烟等经由消化道和呼吸道进入人体的,液体中的镉还可通过皮肤进入人体。
人主要通过消化道摄入环境中的镉,吸收率为5%左右。
职业中毒主要通过呼吸道吸入镉所造成,吸收率高达20—40%。
成人每天从食物中摄入镉20—50微克。
每吸烟20支就会摄入镉15微克。
侧流烟气中的镉含量比主流烟气中的高,因此吸烟者近旁的人处在浓度更高的含镉烟气中。
用硫化镉和硒化镉制成的耐热的黄色和红色颜料,对使用者有潜在的毒害作用。
此外,小儿吞咽印刷品也可摄入油墨中的镉。
镉在人体中的生物半衰期很长,达10—25年,所以会在体内积累。
镉在鱼体中干扰铁代谢,使肠道对铁的吸收减低,破坏血红细胞,从而引起贫血症。
镉在其他脊椎动物体中也有类似的危害作用。
镉对植物生长发育是有害的。
植株从根部吸收镉之后,各部位的含镉量依根>茎>叶>荚>籽粒的次序递减。
根部的镉含量一般可超过地上部分的两倍。
日本除痛痛病地区以外,每公斤稻米中镉含量为0.16毫克。
中国1976年测得北京东郊通惠河灌区的每公斤糙米中含镉0.002—0.027毫克,平均0.006毫克。
3.土壤镉污染3.1土壤镉污染的危害3.1.1对植物的危害土壤中镉的存在形态很多,大致可分为水溶性镉和非水溶性镉2大类。
其络合态和离子态的水溶性镉能为作物所吸收,对生物危害大;而非水溶性镉不易迁移和难以被植物吸收,但随着条件的改变。
二者可互相转化。
环境中的镉不是植物生长的必需元素,而是一种潜在性的有毒重金属元素。
土壤中的镉离子由植物根部吸收,少量运至上部。
据研究,镉在植物中各部位的分布情况基本上为根>叶>茎>花、果、籽粒。
镉在植物组织中含量达到l mg/kg时,就对某些植物产生毒害,使植物表现出叶色减褪、植物矮化、物候期延迟的症状,导致植物生物产量下降,甚至死亡。
具体表现为:对根部的损伤,抑制植物水分的吸收,阻碍光合作用和蒸腾作用等。
3.1.2对人体及动物的危害镉是蓄积性毒物,其毒性是潜在的,人体内镉的生物学半衰期一般为20—40 a。
镉对人体组织和器官的毒害是多方面的,且治疗极为困难。
土壤镉污染对人类的危害途径是通过食物链,尤其是“镉米”、“镉菜”进入人体而大量积累,引起各种疾病,甚至死亡。
长期食用遭到镉污染的食品,可能导致“痛痛病”,即身体积聚过量的镉损坏肾小管功能,造成体内蛋白质从尿中流失,久而久之形成软骨症和自发性骨折。
正常人血液中的镉浓度应<5ug/L,尿中<1ug/L。
动物体的镉主要来自于牧草或饲料。
镉可导致动物采食量下降。
生产性能降低,影响动物的繁殖性能。
镉进入家畜体内后,可分布于动物全身,蓄积在肾脏,使肾小管发生结构性变化,进而破坏肾脏的排泄能力。
据测定,镉在肾脏内可耐受的浓集量为2.71×10~mg/kg,超过此阈限值可引起中毒。
3.1.3人体镉中毒机理镉是人体非必需元素,在自然界中常以化合物状态存在,一般含量很低,正常环境状态下,不会影响人体健康。
镉和锌是同族元素,在自然界中镉常与锌、铅共生。
当环境受到镉污染后,镉可在生物体内富集,通过食物链进入人体引起慢性中毒。
镉被人体吸收后,在体内形成镉硫蛋白,选择性地蓄积肝、肾中。
其中,肾脏可吸收进入体内近1/3的镉,是镉中毒的“靶器官”。
其它脏器如脾、胰、甲状腺和毛发等也有一定量的蓄积。
由于镉损伤肾小管,病者出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。
特别具使骨骼的代谢受阻,造成骨质疏松、萎缩、变形等一系列症状。
日本的公害病之一--痛痛病就是慢性镉中毒最典型的例子。
根据日本富山县神通川流域污染区流行病学调查、临床观察和动物实验表明,痛痛病是由镉引起的慢性中毒。
它首先使肝脏受损,继而引起骨软化症,是在妊娠授乳、内分泌失调,老年化或钙不足等诱因作用下形成的疾病。
发病里由于神通川上游某铅锌矿的含镉废水和尾矿渣污染了河水,下游农田用河水灌溉,污染了土壤,作物吸收镉,产生了“镉米”,人常期食用含镉稻米,在一定条件下得病。
该病以疼痛为特点,始于腰背痛,继而肩、膝、髋关节痛,逐渐扩至全身。
由于髋关节活动受限现一种特殊的步态不稳即“鸭步态”。
疼痛的性质为刺痛,活动时加剧,咳嗽或轻微的外伤即可引起病理性骨折,重症患者四肢可屈曲变型,身长比健康时缩短10-30CM。
这是由于全身出现骨萎缩、脱钙所至。
由于感觉神经节出血,压迫神经,止痛药不奏效。
总之,镉中毒是慢性过程,潜伏期最短为2-8年,一般为15-20界。
根据摄入镉的量,持续时间和机体机能状况,病程大致分潜伏期、警戒期、疼痛期、骨骼变期和骨折期。
3.2土壤镉来源土壤中镉的背景值含量范围为0.01~2 ms/ks,中值为0.35 ms/ks,我国土壤的背景值平均为0.097 mg/kg,略低于日本和英国。
我国各区域的背景总体分布为:西部地区>中部地区>东部地区;北方地区>南方地区。
虽然各地区镉背景值有较大差异,但一般情况下土壤中自然存在的镉不至于对人类造成危害,造成危害的土壤镉大都是人为因素引入的"]。
土壤中的镉污染主要是随着采矿、冶炼和电镀工业的不断发展而积累的。
归纳起来污染途径有3个方面。
①大气沉降。
工业废气中的镉伴随着粉尘随风扩散至工厂周围,经过雨淋和自然沉降进入土壤中。
当土壤中镉含量超过一定范围时,就造成了污染。
②污水灌溉。
采矿废水和电镀、碱性电池工业废水及城市居民用水如未经处理或处理不达标,镉随着污水灌溉进入土壤。
③施肥不当。
施用含镉元素的化肥或施肥不妥以及长期施肥、大量施肥,都会对加深土壤对镉的沉积。
3.3土壤镉赋存形态及活性土壤镉的毒性不但与土壤中镉总的含量有关,也与其在土壤中的赋存状态密切相关。
镉进入土壤后,通过溶解、沉淀、凝聚、络合吸附等各种反应,形成不同的化学形态,从而表现出不同的活性。
目前,其存在状态根据生物活性高低依次为可交换态,碳酸盐结合态,有机结合态,铁、锰氧化物结合态,残留态。
可见离子状态和络合状态的镉占绝对优势,生物活性高,易被植物吸收,危害大;而残留态镉不易迁移,活性小,毒性低。
但是这些赋存状态并不是一成不变的,会随着条件的变化而相互转化。
如镉在pH值较高,尤其是含有较多CaCO3,的碱性土壤中活性低,不易移动,而在酸性条件下则易迁移,毒性增强。
研究表明,镉在pH值6.0以上时就开始产生CdS、Cd(OH)2、CdCO3,和Cd3,(PO4)2沉淀;当pH值达7.5以上时,这些沉淀物就很难溶出。
因此,提高土壤pH值也成为降低土壤镉含量的有效措施之一。
此外,土壤有机质在土壤中可吸附易迁移的可交换态镉,降低其生物有效性,在镉的形态发生转化的过程中发挥着除土壤pH值以外最重要的作用。
3.4土壤镉的修复3.4.1植物修复植物修复技术被公认为是土壤重金属污染最好的修复技术,是20世纪90年代发展起来的绿色环境进化技术,具有治理效果永久性、治理过程原位性、治理成本低廉性、环境美学兼容性、后期处理简易性等特点。
植物修复技术是以植物忍耐和超量富集某种或某些化学元素的理论为基础,利用植物清除土壤中的污染重金属的一类环境整治技术。