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土壤重金属污染危害及防治措施(标准版)

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土壤重金属污染危害及防治措施(标准版)

Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention

to it, measures are implemented, and assessments are in place. 环境保护论文 | Environmental Protection Papers

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第 1 页 土壤重金属污染危害及防治措施(标准版)

地球岩石圈经历了千百万年的漫长的地质变化后才形成

了土壤。土壤和人类之间保持着一种自然平衡关系,土壤和其他

环境因素一样对人类起作用,人类活动也可以影响土壤环境,他

们之间互相依赖、互相制约、紧密地联系在一起,人通过生产活

动从自然界取得资源和能量,再以“三废”形式向土壤系统排放,

造成土壤污染,然后被植物吸收并在体内积累,人吃了污染的粮

食、蔬菜等食物后,重金属元素就在人体蓄积,产生各种危害,所

以充分认识土壤污染及危害,保护土壤,防治污染是十分重要的

任务。

1土壤重金属污染

在土壤的无机污染物中,突出表现为重金属的污染。重金属不能为土壤微生物所分解,而易于积累,转化为毒性更大的甲基化合物,前言：安全工作只有起点，没有终点，只有真正做到领导重视，措施落实、考核到位，严格奖惩兑现，不断提高安全管理水平，才能确保安全生产。本文档可以用来收藏、阅读、改编、打印（使用时请先阅读条款）。 环境保护论文 | Environmental Protection Papers

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第 2 页 甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积,严重危害人体健康。土壤重金属污染物主要有铅、镉、汞、砷、铬、铜、铁、锌等,砷虽不属于重金属,但因其行为与来源及危害都与重金属相似,故通常列入重金属类进行讨论。就对植物需要而言,可分为两类:一类是植物生长发育不需要的元素,而对人体健康危害比较明显,如镉、汞、铅等,另一类是植物正常发育所需元素,且对人体又有一定生理功能,如铜、锌等,但过多会发生污染,妨碍植物生长发育。同种金属,由于它们在土壤中存在的形态不同,其迁移转化特点和污染性质也不同,因此在研究土壤中重金属的危害时,不

仅要注意它们的总含量,还必须重视各种形态的含量。汞土壤的汞污染主要来自于污染灌溉、燃煤、汞冶炼厂和汞制剂厂(仪表、电气、氯碱工业)的排放。如一个700兆瓦的热电站,每天可排放汞215公斤,估计全世界仅由燃煤而排放到大气中的汞,一年就有3000吨左右。含汞颜料的应用、用汞做原料的工厂、含汞农药的施用等也是重要的汞污染源。汞进入土壤后95%以上能迅速被土壤吸持或固定,这主要是土壤的粘土矿物和有机质有强烈的吸附作用,因此汞容易环境保护论文 | Environmental Protection Papers

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第 3 页 在表层积累,并沿土壤的纵深垂直分布递减。土壤中汞的存在形态有金属汞、无机态与有机态,并在一定条件下相互转化。在正常EH和PH范围内,汞能以零价状态存在是土壤中汞的重要特点。植物能直接通过根系吸收汞,在很多情况下,汞化合物可能是在土壤中先转化为金属汞或甲基汞后才能被植物吸收。无机汞有HgSO4、Hg(OH)2、HgCL2、HgO,它们因溶解度低,在土壤中迁移转化能力很弱,但在土壤微生物作用下,转化为具有剧烈毒性的甲基汞,也称汞的甲基化。微生物合成甲基汞在好氧或厌

氧条件下都可以进行。在好氧条件下主要形成脂溶性的甲基汞,可被微生物吸收、积累而转入食物链,造成对人体的危害;在厌氧有酶催化下,主要形成二甲基汞,它不溶于水,在微酸性环境中,二甲基汞也可转化为甲基汞。汞对植物的危害因作物的种类不同而异,汞在一定浓度下使作物减产,较高浓度下甚至可使作物死亡。植物吸收和累积与汞的形态有关,其顺序是:氯化甲基汞>氯化乙基汞>醋酸苯汞>氯化汞>氧化汞>硫化汞。不同植物对汞吸收能力是:针叶植物>落叶植物;水稻>玉米>高果>小麦;叶菜类>根菜类>果菜类。土壤中汞含环境保护论文 | Environmental Protection Papers

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第 4 页 量过高,汞不但能在植物体内累积,还会对植物产生毒害,引起植物汞中毒,严重情况下引起叶子和幼蕾掉落。汞化合物侵入人体,被血液吸收后可迅速弥散到全身各器官,当重复接触汞后,就会引起肾脏损害。镉镉主要来源于镉矿、冶炼厂。因镉与锌同族,常与锌共生,所以冶炼锌的排放物中必有ZnO、CdO,它们挥发性强,以污

染源为中心可波及数千米远。镉工业废水灌溉农田也是镉污染的重要来源。镉被土壤吸附,一般在0-15cm的土壤层累积,15cm以下含量显著减少。土壤中的镉以CdCO3、Cd(PO4)2、及Cd(OH)2的形态存在,其中以CdCO3为主,尤其是在PH>7的石灰性土壤

中,土壤中的镉的形态可划分为可给态和代换态,它们易于迁移转化,而且能被植物吸收,不溶态镉在土壤中累积,不易被植物吸收,但随环境条件的改变二者可互相转化。如土壤偏酸时,镉的溶解度增高,而且在土壤中易于迁移;土壤处于氧化条件下(稻田排水期及旱田)镉也易变成可溶性,被植物吸收也多。土壤对镉有很强的吸着力,因而镉易在土壤中造成蓄积。镉在土壤中吸附迁移还受伴随离子如Zn2+、Pb2、Cu2+、Fe2+、Ca2+等的影响, 环境保护论文 | Environmental Protection Papers

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第 5 页 如锌的存在就可抑制植物对镉的吸收。

镉是植物体不需要的元素,但许多植物均能从水中和土壤

中摄取镉,并在体内累积。累积量取决于环境中的镉的含量和形

态。镉在植物各部分分布基本上是:根>叶>枝的干皮>

花、果、籽粒。水稻研究表明同样规律,即主要在根部累积,为总

量的8215%,地上部分仅占1715%,其顺序:为根>茎叶>稻

米>糙米。

土壤中过量的镉,不仅能在植物体内残留,而且也会对植物

的生长发育产生明显的危害。镉能使植物叶片受到严重伤害,致

使生长缓慢,植株矮小,根系受到抑制,造成生物障碍,降低产

量,在高浓度镉的毒害下发生死亡。

镉对农业最大的威胁是产生“镉米”、“镉菜”,人食用这种被

镉污染的农作物,则会得骨痛病。另外,镉会损伤肾小管,出现糖

尿病,镉还会造成肺部损害,心血管损害,甚至还有致癌、致畸、

致突变[2] 环境保护论文 | Environmental Protection Papers

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第 6 页 的报道。

铅铅是土壤污染较普遍的元素。污染源主要来自汽油里添

加抗爆剂烷基铅,汽油燃烧后的尾气中含大量铅,飘落在公路两

侧数百米范围内的土壤中。另外矿山开采、金属冶炼、煤的燃烧

等也是重要的污染源。在矿山、冶炼厂附近土壤含铅量高达

1500cm?kg以上[3]

。随着我国乡镇企业的快速发展,“三废”中的铅也大量进入农田,一般进入土壤中的铅在土壤中易与有机物

结合,不易溶解,土壤铅大多发现在表土层,表土铅在土壤中几乎不向下移动。

植物对铅的吸收与积累,决定于环境中铅的浓度、土壤条

件、植物的叶片大小和形状等。植物吸收的铅主要累积在根部,

只有少数才转移到地上部分。积累在根、茎和叶内的铅,可影响

植物的生长发育,使植物受害。铅对植物的危害表现为叶绿素

下降。阻碍植物的呼吸及光合作用。谷类作物吸铅量较大,但多 环境保护论文 | Environmental Protection Papers

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第 7 页 数集中在根部,茎秆次之,籽实较少。因此,铅污染的土壤所生产

的禾谷类茎秆不易作饲料。

铅对动物的危害则是积累中毒。铅是作用于人体各个系统

和器官的毒物,能与体内的一系列蛋白质、酶和氨基酸内的官能

团络合,干扰机体多方面的生化和生理活动,导致对全身器官产

生危害。

铬铬的污染源主要是铬电镀、制革废水、铬渣等。铬在土壤

中主要有两种价态:Cr

6+

和Cr

3+

。土壤中主要以三价铬化合物存

在,当它们进入土壤后,90%以上迅速被土壤吸附固定,在土壤

中难以再迁移。Cr

6+

很稳定,毒性大,其毒害程度比Cr 环境保护论文 | Environmental Protection Papers

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第 8 页 3+

大100

倍。而Cr

3+

则恰恰相反,Cr

3+

主要存在于土壤与沉积物中。土壤

胶体对三价铬具有强烈的吸附作用,并随PH的升高而增强。土

壤对六价铬的吸附固定能力较低,仅有815%-3612%。不过普

通土壤中可溶性六价铬的含量很小,这是因为进入土壤中的六

价铬很容易还原成三价铬,这其中,有机质起着重要作用,并且

这种还原作用随着PH的升高而降低。值得注意的是,实验已证

明,在PH615-815的条件下,土壤的三价铬能被氧化为六价

铬,同时,土壤中存在氧化锰也能使三价铬氧化成六价铬,因此,

三价铬转化成六价铬的潜在危害不容忽视。

植物对铬的吸收,95%蓄积于根部。据研究,低浓度Cr6+能提高植环境保护论文 | Environmental Protection Papers

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第 9 页 物体内酶活性与葡萄糖含量,高浓度时,则阻碍水分和营

养向上部输送,并破坏代谢作用。

铬对人体与动物也是有利有弊。人体含铬过低会产生食欲

减退等症状。而Cr

6+

具有强氧化作用,对人体主要是慢性危害,

长期作用可引起肺硬化、肺气肿、支气管扩张,甚至引发癌症[5]

。

砷土壤砷污染主要来自大气降尘、尾矿与含砷农药,燃煤

是大气中砷的主要来源。通常砷集中在表土层10cm左右,只有

在某些情况下可淋洗至较深土层,如施磷肥可稍增加砷的移动

性。土壤中砷的形态按植物吸收的难易划分,一般可分为水溶性

砷、吸附性砷和难溶性砷,通常把水溶性砷、吸附性砷总称为可

给性砷,是可被植物吸收利用的部分。土壤中砷大部分为胶体吸

收或和有机物络合--螯合或和磷一样与土壤中铁、铝、钙离子

相结合,形成难溶化合物,或与铁、铝等氢氧化物发生共沉。PH

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土壤中重金属污染物的来源及治理方式

土壤中重金属污染物的来源及治理方式

土壤中重金属污染物的来源及治理方式

摘要：随着科技的进步，工农业得到迅速发展，但同时带来的环境污染问题也日益突出。工业“三废”排放、农业投入品滥用，在一定程度加剧了耕地土壤重金属污染。土壤中重金属可向作物转移，污染作物可食部位，从而进入食物链，严重威胁动物和人体生命健康。水稻是我国重要的粮食作物之一，有大约60%的人口以其为主食，过量的重金属富集会影响水稻正常生长发育，甚至致使植株死亡，严重影响产量。由于重金属元素具有不可降解、不可逆转的特性，可以采取农艺措施降低其活性、阻断其向作物可食部位转移。基于此，本篇文章对土壤中重金属污染物的来源及治理方式进行研究，以供参考。

关键词：土壤；重金属污染物；治理方式

引言

土壤是重要的环境介质，为植物生长提供水肥气热，也为动物微生物提供了栖息的场所。而土壤也成为大部分污染物的受体，环境介质中97%的污染物最终归趋于土壤。当下，重金属污染是我国最主要的土壤污染形式，来源主要有废水灌溉、农药使用、工业排放等。20世纪50年代发生于日本神通川流域的痛痛病后经证实是镉元素污染所致；我国沈阳-抚顺石油污灌区发生的严重镉污染也经历几十年的治理；因此利用各种方法技术治理重金属污染是建设生态文明背景下的必要举措。依据固定和去除两种思路进行治理，综合研究运用各类技术，土壤重金属污染修复定将在未来取得更长足的发展。

1重金属污染危害

土壤中重金属浓度超过一定的比例，就会对土壤微生物、植物、农作物，以及动物和人类产生不利影响。研究发现，矿区内土壤中Cu污染对氨氧化微生物的数量有显著抑制作用。在研究中，重金属污染区土壤中蛋白酶的活性为非污染区的19.1%~57.1%。而重金属污染物会通过影响作物生长过程中的原叶绿素酸酯还原酶活性，引起作物光合作用失常，导致作物生长不健康，甚至死亡。而部分重金属污染物会通过植物根系吸收作用累积在作物体内，会通过人类和动物的直接食用或者食物链转移入其体内，一定程度上会破坏人体的神经系统、免疫系统和骨骼系统等。不同的金属元素造成的影响也不尽相同，如体内过量的镉会对肾脏造成较大的伤害。另外，由于重金属元素本身的特质，在自然环境中很难降解或者分解，对环境和人类的影响长期存在，当重金属含量积累到一定程度，就会造成不可挽回的后果。因此，针对土壤重金属污染的修复研究显得特别重要以及刻不容缓。

土壤污染的危害与防治措施

土壤污染的危害与防治措施

土壤污染的危害与防治措施

一、土壤污染的原因

1.污水灌溉对土壤的污染

生活污水和工业废水中，含有氯、磷、钾等植物所需的多种养分，所以合理地使用污水灌溉农田，一般有增产效果。但污水中还含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质，如果污水没有经过必要的处理而直接用于农田灌溉，会将污水中有毒有害的物质带至农田，污染土壤。例如冶炼、电镀、燃料、汞化物等工业废水能引起镉、汞、铬、铜等重金属污染；石油化工、肥料、农药等工业废水会引起酚、三氯乙醛、农药等有机物的污染。

2.大气污染对土壤的污染

大气中的有害气体主要是工业排出的有毒废气，它的污染面大，会对土壤造成严重污染。工业废气的污染大致分为两类：气体污染，如二氧化硫、氟化物、臭氧、氨氧化物、碳氢化合物等；气溶胶污染，如粉尘、烟尘等固体粒子及烟雾，雾气等液体粒子，它们通过沉降或降水进入土壤，造成污染。例如，有色金属冶炼厂排出的废气中含有铬、铅、铜、镉等重金属，对附近的土壤造成污染；生产磷肥、氟化物的工厂会对附近的土壤造成粉尘污染和氟污染。

3.化肥对土壤的污染

施用化肥是农业增产的重要措施，但使用不合理也会引起土壤污染。长期大量使用氮肥，会破坏土壤结构，造成土壤板结，生物学性质恶化，影响农作物的产量和质量。过量使用硝态氨肥，会使饲料作物含有过多的硝酸盐，妨碍牲畜体内氧的输送，使其患病，甚至死亡。

4.农药对土壤的影响

农药能防治病、虫、草害，如果使用得当，可保证作物的增产，但它是一类危害性很大的土壤污染物，施用不当，会引起土壤污染。喷施于作物体上的农药（粉剂、水剂、乳液等），除部分被植物吸收或逸入大气外，约有一半散落于农田，这一部分农药与直接施用于田间的农药（如拌种消毒剂、地下害虫熏蒸剂和杀虫剂等）成为农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药，在根、茎、叶、果实和种子中积累，通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。此外，农药在杀虫、防病的同时，也使有益于农业的微生物、昆虫、鸟类遭到伤害，破坏了生态系统，使农作物遭受间接损失。

重金属污染对生态系统的影响及防治措施

重金属污染对生态系统的影响及防治措施

重金属污染对生态系统的影响及防治措施

重金属污染是指由含有高浓度的一些金属元素的废水、大气颗粒物和固体废弃物等引发的一种环境问题。这些金属元素往往具有一定的毒性和累积性，对生态系统造成了严重的影响。本文将从重金属污染对生态系统的影响以及防治措施两个方面进行探讨。

首先，重金属污染对生态系统的影响主要体现在以下几个方面：

1.水体污染：重金属污染物进入水体后，会累积在水中生物体内，破坏生物体的生理功能，影响其正常生长和繁殖。同时，重金属还会通过食物链的传递逐渐积累，使得上游生物受到更大的影响，最终达到生态系统的最顶层。

2.土壤污染：重金属通过废水和废弃物等途径进入土壤，影响土壤的生物活性和养分循环。土壤污染不仅降低了土壤的肥力，还会使植物吸收到大量的重金属，导致农作物产量下降并对人体健康产生潜在威胁。

3.生物多样性损失：重金属污染破坏了各种生物体之间的平衡关系，导致生态系统的物种多样性下降。一些重金属特别是汞和铅等对鱼类、鸟类和哺乳动物等高级食物链上的生物造成重大伤害，进而导致生物多样性的严重损失。

为了减轻和遏制重金属污染对生态系统的影响，需要采取以下防治措施：

1.减少重金属排放：对于那些含有重金属的工业废水和废弃物，需要进行专门处理，通过分离、还原、沉淀等方法将重金属物质从废水中去除，或者进行资源化利用。 2.加强环境监测和评估：建立完善的重金属污染监测体系，通过定期对环境和生态系统进行监测，及时发现和预警可能产生重金属污染的源头和热点区域，以便采取相应的治理措施。

3.促进环境修复：对于已经受到重金属污染的环境，可以采取适当的土壤修复技术，如植物修复、微生物修复和土壤固化等手段，恢复环境的自然功能。

4.加强环境教育和宣传：通过开展环境教育和宣传活动，提高公众的环境保护意识和素质，引导他们减少使用重金属产品，并正确处置含有重金属的废弃物。

总之，重金属污染对生态系统产生了严重的影响，对于保护生态环境和维护生物多样性的可持续发展具有重要意义。因此，我们应该加强相关的科学研究，推动政府、企业和公众的共同努力，共同实施有效的防治措施，减少重金属污染对生态系统的破坏。

重金属污染土壤的危害及治理

重金属污染土壤的危害及治理

重金属污染土壤的危害及治理

摘要：近年来，随着我国工业化、城市化飞速发展，土壤重金属污染事件层出不穷，严重影响广大群众的身体健康，因此土壤重金属污染与防治成为人们关注的环境问题之一。本文针对土壤重金属污染现状，结合作者多年的工作经验，综述了近年来国内外有关重金属污染土壤修复技术，对主流处理技术的基本原理、适用范围等进行总结概括，为我国重金属污染土壤的修复提供借鉴和参考。

关键词：土壤治理；重金属；污染土壤

引言

土壤作为生态环境中重要的部分，给人类带来了丰富的资源和财富，促进了工农业的发展，但是由于人们的不合理开发、土地滥用等原因导致土壤污染的情况十分严重。大量工业废水不合理的排放、不合格的农药和化肥的使用、以及在矿山开采和冶炼过程中忽视了废矿渣的收集，使得土壤中重金属含量严重超标，在不断地积累下呈现出隐蔽、长期、表聚、不可逆性的特点，然后土壤中的重金属离子经过水环境直接被植物根系吸收，通过食物链富集，最终危害到人类的健康。因此土壤重金属污染的治理也逐步进入人们的视野之中。

1 重金属污染土壤现状

1.1 总体情况

2014年根据环保部联合国土部发布的《全国土壤污染状况调查公报》来看[1]，我国的土壤环境污染十分严重，全国土壤超标率达16.1%，其中重金属污染尤为严重，占全部超标点位82.8%。 以污染情况分布来看，南方土壤污染情况比北方严重；尤其长三角、珠三角、东北老工业基地等工业基地污染尤为严重；镉、汞、砷、铅4种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。

（镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍 8 种无机污染物点位超标

率分别为 7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%）

图1- 无机污染物超标情况

Fig. 1-1 The situation of Inorganic Pollutant exceed standard

2002年，南京环境科学研究所对部分经济发达、工业化水平高的地区开展了土壤环境质量状况调查[2]，结果表明：珠三角地区近四成的农田存在重金属超标情况，其中严重超标的土壤占10%。而长三角地区由于重金属污染导致土壤生产力丧失的比例也高达10%，其中主要是Cd、As超标。