重金属传播特征

重金属传播特征

重金属原义是指比重大于5的金属，包括金、银、铜、铁、铅等，重金属在人体中累积达到一定程度，会造成慢性中毒。对什么是重金属目前尚无严格的定义，化学上跟据金属的密度把金属分成重金属和轻金属，常把密度大于4.5g/cm3的金属称为重金属。如：金、银、铜、铅、锌、镍、钴、铬、汞、镉等大约45种。

从环境污染方面所说的重金属是指：汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属。

对人体毒害最大的有5种：铅、汞、铬、砷、镉。这些重金属在水中不能被分解，人饮用后毒性放大，与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物或无机物。

在环境污染领域中，重金属主要是指对生物有明显毒性的金属元素或类金属元素，如汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、镍、锡、砷等，此类污染物不易被微生物降解。[

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

土壤中重金属的来源是多途径的，首先是成土母质本身含有重金属，不同的母质、成土过程所形成的土壤含有重金属量差异很大。此外，人类工农业生产活动，也造成重金属对大气、水体和土壤的污染。

1.1 大气中重金属沉降

大气中的重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等。它们主要分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧。大气中的大多数重金属是经自然沉降[2]和雨淋沉降进入土壤的。如瑞典中部Falun市区的铅污染[3]，它主要来自于市区铜矿工业厂、硫酸厂、油漆厂、采矿和化学工业产生大量废物,由于风的输送，这些细微颗粒的铅,从工业废物堆扩散至周围地区。南京某生产铬的重工业厂[4]铬污染叠加已超过当地背景值4.4倍，污染以车间烟囱为中心，范围达1.5 km2，污染范围最大延伸下限1.38 km。俄罗斯的一个硫酸生产厂也是由工厂烟囱排放造成S、V、As的污染。公路、铁路两侧土壤中的重金属污染，主要是Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu的污染为主。它们来自于含铅汽油的燃烧，汽车轮胎磨损产生的含锌粉尘等。它们成条带状分布，以公路、铁路为轴向两侧重金属污染强度逐渐减弱；随着时间的推移，公路、铁路土壤重金属污染具有很强的叠加性。在宁—杭公路南京段两侧的土壤形成Pb、Cr、Co污染晕带，且沿公路延长方向分布，自公路向两侧污染强度减弱。在宁—连一级公路淮阴段两侧的土壤铅含量增高，向两侧含量逐渐降低，且在地表0~30 cm铅的含量较高。在法国索洛涅地区A71号高速公路[8]沿途严重污染重金属Pb、Zn、Cd，其沉降粒子浓度超过当地土壤背景值2~8倍，而公路旁重金属浓度比沉降粒子中高7~26倍。在斯洛文尼亚[9]从居波加到扎各瑞波公路两侧，铅除了分布在公路两侧以外，还受阶地地貌和盛行风的影响，高铅出现在低地，公路顺风一侧铅含量较高。经过自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染，主要以工矿烟囱、废物堆和公路为中心，向四周及两侧扩散；由城市—郊区—农区，随距城市的距离加大而降低，特别是城市的郊区污染较为严重。此外，还与城市的人口密度、城市土地利用率、机动车密度成正相关；重工业越发达，污染相对就越严重。

此外，大气汞的干湿沉降也可以引起土壤中汞的含量增高。大气汞通过干湿沉降进入土壤后，被土壤中的粘土矿物和有机物的吸附或固定，富集于土壤表层，或为植物吸收而转入土壤，造成土壤汞的浓度的升高。

1.2 农药、化肥和塑料薄膜使用

施用含有铅、汞、镉、砷等的农药和不合理地施用化肥，都可以导致土壤中重金属的污染。一般过磷酸盐中含有较多的重金属Hg、Cd、As、Zn、Pb，磷肥次之,，氮肥和钾肥含量较低，但氮肥中铅含量较高，其中As和Cd污染严重。经过对上海地区菜园土地、粮棉地的研究，施肥后，Cd的含量从0.134 mg/kg升到0.316 mg/kg，Hg的含量从0.22 mg/kg 升到0.39 mg/kg，Cu、Zn 增长2/3。通过新西兰50 a前和现今同一地点58个土样分析，自施用磷肥后，镉从0.39 mg/kg升至0.85

mg/kg。在阿根廷由于传统无机磷肥的施入,进而导致土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb的污染。

农用塑料薄膜生产应用的热稳定剂中含有Cd、Pb，在大量使用塑料大棚和地膜过程中都可以造成土壤重金属的污染。

1.3 污水灌溉

污水灌溉一般指使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。城市污水包括

生活污水、商业污水和工业废水。由于城市工业化的迅速发展，大量的工业废水涌入河道，使城市污水中含有的许多重金属离子，随着污水灌溉而进入土壤。在分布上，往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重，远离污染源头和城市工业区，土壤几乎不污染[17]。近年来污水灌溉已成为农业灌溉用水的重要组成部分，中国自60年代至今，污灌面积迅速扩大，以北方旱作地区污灌最为普遍，约占全国污灌面积的90%以上。南方地区的污灌面积仅占6%，其余在西北和青藏[18]。污灌导致土壤重金属Hg、Cd、Cr、As、Cu、Zn、Pb等含量的增加。淮阳污灌区自污灌以来，金属Hg、Cd、Cr、Pb、As等就逐渐增高，1995~1997年已超过警戒级。太原污灌区的重金属Pb、Cd、Cr含量远远超过其当地背景值，且积累量逐年增高。

1.4 污泥施肥

污泥中含有大量的有机质和氮、磷、钾等营养元素，但同时污泥中也含有大量的重金属,随着大量的市政污泥进入农田，使农田中的重金属的含量在不断增高。污泥施肥可导致土壤中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb含量的增加，且污泥施用越多,污染就越严重，Cd、、Cu、Zn引起水稻、蔬菜的污染；Cd、Hg可引起小麦、玉米的污染；污泥增加，青菜中的Cd、Cu、Zn、Ni、Pb也增加]。Anthony研究表明，用城市污水、污泥改良土壤，重金属Hg、Cd、Pb等的含量也明显增加。

1.5 含重金属废弃物堆积

含重金属废弃物种类繁多，不同种类其危害方式和污染程度都不一样。污染的范围一般以废弃堆为中心向四周扩散。通过对武汉市垃圾堆放场[23]、杭州某铬渣堆存区、城市生活垃圾场[25]及车辆废弃场[26]附近土壤中的重金属污染的研究，这些区域的重金属Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、As、Sb、V、Co、Mn的含量高于当地土壤背景值，重金属在土壤中的含量和形态分布特征受其垃圾中释放率的影响，且随距离的加大重金属的含量而降低。由于废弃物种类不同，各重金属污染程度也不尽相同，如铬渣堆存区的Cd、Hg、Pb为重度污染，Zn为中度污染，Cr、Cu为轻度污染。

1.6 金属矿山酸性废水污染

金属矿山的开采、冶炼、重金属尾矿、冶炼废渣和矿渣堆放等，可以被酸溶出含重金属离子的矿山酸性废水，随着矿山排水和降雨使之带入水环境（如河流等）或直接进入土壤，都可以间接或直接地造成土壤重金属污染。1989年我国有色冶金工业向环境中排放重金属Hg为56 t，Cd为88 t，As为173 t，Pb为226 t。矿山酸性废水重金属污染的范围一般在矿山的周围或河流的下游，在河流中不同河段的重金属污染往往受污染源（矿山）控制，河流同一污染源的下段自上游到下游,由于金属元素迁移能力减弱和水体自净化能力的适度恢复，金属化学污染强度逐渐降低。江西乐安江沽口—中洲由于遭受德兴铜矿的污染，水体及土壤中的重金属Cu、Pb、Zn、Cr含量增高，至鄱阳湖段重金属含量逐渐降低。美国科罗拉多州罗拉多流域受采矿的影响，重金属元素Cd、Zn、Pb、As的浓度，以污染源为最高，之后随着与污染源距离延长而逐渐降低。莱安河[30]重金属污染，来自一个大型铜矿，导致重金属浓度远远超过当地背景值。流域重金属污染随季节变化而异，枯水期重金属的含量明显高于丰水期。河流流速减缓可以导致该流段重金属含量增加。

同一区域土壤中重金属污染物的来源途径可以是单一的，也可以是多途径的。胡永定通过研究徐州荆马河区域土壤重金属污染的成因中指出：Cr、Cu、Zn、Pb是由垃圾施用引起的，As是由农灌引起的，Cd是由农灌和垃圾施用引起的，Hg是各种途径都具备。王文祥通过对山东省耕地重金属元素污染状况的研究说明，工业快速发展地区铅高于农业环境，铅与距公路远近有关。乡镇企业技术、设备落后，原材料利用率低，造成其周边土壤重金属污染相当严重。据贵州1986年的统计，全省乡镇排放汞14.7万kg，土壤中有的地方达56.64 mg/kg，超过未污染土壤的84.5倍。要引起高度重视。

总的来说：工业化程度越高的地区污染越严重，市区高于远郊和农村，地表高于地下，污染区污染时间越长重金属积累就越多，以大气传播媒介土壤重金属污染土壤的具有很强的叠加性,熟化程度越高重金属含量越高。

2 土壤中重金属污染物现行治理方法

关于土壤重金属污染物的研究，国外始于20世纪60~70年代，如澳大利亚、美国、德国等国家对土壤重金属较深入，尤其澳大利亚。我国在1983年对主要类型的土壤环境容量作过初步研究，如提出研究土壤重金属的生态效应、临界含量地带性分异规律和分区等。

当前，世界各国很重视对重金属污染治理方法研究，并开展广泛的研究工作。总的来说，目前大致有以下四种治理措施：

2.1 工程治理方法

工程治理是指用物理或物理化学的原理来治理土壤重金属污染。主要有：客土是在污染的土壤上加入未污染的新土；换土是将以污染的土壤移去，换上未污染的新土；翻土是将污染的表土翻至下层；去表土是将污染的表土移去等。如日本富士县神通川流域的痛痛病发源地，就是由于长期食用含镉的稻米而引发的，他们通过研究，去表土15 cm，并压实心土，在连续淹水的条件下，稻米中镉的含量小于0.4 mg/kg；去表土后再客土20 cm，间歇灌溉稻米中镉的含量也不超标，客土超过30 cm，其效果更佳。此外淋洗法是用淋洗液来淋洗污染的土壤；热处理法是将污染土壤加热，使土壤中的挥发性污染物（Hg）挥发并收集起来进行回收或处理；电解法是使土壤中重金属在电解、电迁移、电渗和电泳等的作用下在阳极或阴极被移走。

以上措施具有效果彻底、稳定等优点，但实施复杂、治理费用高和易引起土壤肥力降低等缺点。

2.2 生物治理方法

生物治理是指利用生物的某些习性来适应、抑制和改良重金属污染。主要有：动物治理是利用土壤中的某些低等动物蚯蚓、鼠类等吸收土壤中的重金属；微生物治理是利用土壤中的某些微生物等对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用，降低土壤中重金属的毒性如Citrobacter sp产生的酶能使U、Pb、Cd形成难溶磷酸盐；原核生物（细菌、放线菌）比真核生物（真菌）对重金属更敏感，格兰氏阳性菌可吸收Cd、Cu、Ni、Pb等。植物治理是利用某些植物能忍耐和超量积累某种重金属的特性来清除土壤中的重金属；重金属的植物吸收、淋溶和无效态数量将只依赖于它们的有效态的多少，重金属溶液浓度和它们的土壤的有效态之间关系遵循Freundlich吸附方程[41]；超积累植物可吸收积累大量的重金属，目前已发现400多种，超积累植物积累Cr、Co、Ni、Cu、Pb的含量一般在0.1%以上，积累Mn、Zn含量一般在1%以上；印度芥菜（Brassica juncea）可吸收Zn、Cd、Cu、Pb等，在Cu为250 mg/kg，Pb为500 mg/kg、Zn为500 mg/kg条件下能生长，在Cd为200 mg/kg出现黄化现象[42]；印度芥菜（Brassica juncea）可对Cr6+、Cd、Ni、Zn、Cu富集分别为58，52，31，17和7倍；高杆牧草（Agropyron elongatum）能吸收Cu等；英国的高山莹属类等，可吸收高浓度的Cu、Co、Mn、Pb、Se、Cd、Zn等。

生物治理措施的优点是实施较简便、投资较少和对环境破坏小，缺点是治理效果不显著。

2.3 化学治理方法

化学治理就是向污染土壤投入改良剂、抑制剂，增加土壤有机质、阳离子代换量和粘粒的含量，改变pH、Eh和电导等理化性质，使土壤重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用，以降低重金属的生物有效性。其中沉淀法是指土壤溶液中金属阳离子在介质发生改变（pH值、OH-、SO42-等）时，形成金属沉淀物而降低土壤重金属的污染；如

向土壤中投放钢渣，它在土壤中易被氧化成铁的氧化物，对Cd、Ni、Zn的离子有吸附和共沉淀作用，从而使金属固定。在沈阳张士污灌区进行的大面积石灰改良实验表明，每公顷施石灰1500~1875 kg籽实含镉量下降50%[18]。有机质法是指有机质中的腐殖酸能络合重金属离子生成难溶的络合物，而减轻土壤重金属的污染；吸附法是指重金属离子能被膨润土、沸石、粘土矿物等吸附固定，从而降低土壤重金属的污染。

化学治理措施优点是治理效果和费用都适中，缺点是容易再度活化。

2.4 农业治理方法

农业治理是因地制宜的改变一些耕作管理制度来减轻重金属的危害，在污染土壤上种植不进入食物链的植物。主要有：控制土壤水分是指通过控制土壤水分来调节其氧化还原电位（Eh），达到降低重金属污染的目的；选择化肥是指在不影响土壤供肥的情况下，选择最能降低土壤重金属污染的化肥；增施有机肥是指有机肥能够固定土壤中多种重金属以降低土壤重金属污染的措施；选择农作物品种是指选择抗污染的植物和不要在重金属污染的土壤上种植进入食物链的植物；如在含镉100 mg/kg的土壤上改种苎麻，五年后，土壤镉含镉平均降低27.6%；因地制宜地种植玉米、水稻、大豆、小麦等，水稻根系吸收重金属的含量占整个作物吸收量的58%~99%，玉米茎叶吸收重金属的含量占整个作物吸收量的20%~40%，玉米籽实吸收量最少，重金属在作物体内分配规律是根>茎叶>籽实。土壤重金属污染也是导致生态系统破坏的重要因素。合理的利用农业生态系统工程措施，也可以保持土壤的肥力，改良和防治土壤重金属污染，提高土壤质量，并能与自然生态循环和系统协调运作。如可以在污染区公路两侧尽可能种树、种花、种草或经济作物（如蓖麻），种植草皮或观赏树木，移栽繁殖，不但可以美化环境，还可以净化土壤；蓖麻可用作肥皂的原料。也可以进行农业改良，即在污染区繁育种子（水稻、玉米），之后在非污染区种植；或种植非食用作物（高梁、玉米），收获后从秸秆提取酒精，残渣压制纤维板，并提取糠醛，或将残渣制作沼气作能源。

农业治理措施的优点是易操作、费用较低，缺点是周期长、效果不显著。

3 土壤中天然矿物治理重金属污染物新方法

土壤的主要矿物组成除粘土矿物外，还存在大量的天然铁锰铝氧化物及氢氧化物、硅氧化物、碳酸盐、有机质硫化物等天然矿物。在国内外关于土壤重金属污染物防治途径研究中，人们一直强调土壤自身的净化能力，但土壤自净化能力离不开土壤中矿物种对重金属的吸附与解吸作用、固定与释放作用，土壤中具体矿物的净化能力才真正体现土壤自身的净化能力和容纳能力。土壤中有毒有害元素含量的高低，并不是直接判定土壤环境质量优劣乃至土壤生态效应的唯一标志，关键问题是要揭示这些重金属在土壤中与各种无机物之间具有怎样的环境平衡关系。在国内外为寻求地下水和土壤有机污染的修复方法而直接对土壤中多种粘土矿物进行改性研究，即利用有机表面活性剂去置换天然粘土矿物中存在着的大量可交换的无机阳离子，以形成有机粘土矿物，可有效截住或固定有机污染物，阻止地下水的进一步污染，限制有机污染物在土壤环境中迁移扩散。但特别需要指出的是，在粘土矿物改性过程中，其中的固定态重金属也一并被置换出来，导致土壤系统中业已建立环境平衡被打破，使得土壤环境中解吸释放态重金属污染物总量大大增加。至此，土壤中重金属污染物既来源于土壤中活动态的重金属，又来源于改性粘土矿物时被置换释放出来的重金属。以本实验室正在开展研究的环境矿物材料—天然铁锰铝氧化物及氢氧化物为例，其中磁铁矿、赤铁矿、针铁矿、软锰矿、硬锰矿与铝土矿等也正在成为国际上关于天然矿物净化污染方法研究方面的重点对象之一。我们认为天然铁锰铝氧化物及氢氧化物的表面具有明显的化学吸附性特征，锰氧化物与氢氧化物还具有较完善的孔道特征，尤其是Fe、Mn为自然界中少数的但属于常见的变价元素，其氧化物和氢氧化物化合物往往可表现出一定的氧化还原作用。所以说天然

铁锰铝氧化物及氢氧化物具有潜在的净化重金属污染物的功能，能成为土壤环境中吸附固定态重金属污染物的有效物质。

综上所述，国内外对土壤重金属污染现状与治理，取得了一定的成绩，也存在一些理论上和技术上的问题，如土壤中重金属与土壤中矿物之间的吸附与解吸、固定与释放的平衡关系的研究，土壤中重金属形态特征、转化与迁移规律的系统研究，土壤中二次污染物的及时处理等。

土壤重金属污染首先应从源头抓起，控制污染源，土壤重金属的污染已经达到相当严重的程度,要充分认识土壤重金属污染的长期性、隐匿性、不可逆性以及不能完全被分解或消逝的特点。土壤质量问题是经济可持续发展和社会全面进步的战略问题，它直接影响土壤质别、水质状况、作物生长、农业产量、农产品品质等，并通过食物链对人体健康造成危害。对工业生产中排放的污染物尚未得到较彻底控制，尤其在农业生产中大量而盲目使用化学肥料和农药的今天，江河湖海、地下水及陆地中无机和有机污染物积累总量与日俱增，使土地环境质量变得极其脆弱。一旦土壤对这些污染物尤其是重金属的消纳容量达到饱和，这些污染物对耕地生产能力的潜在毁灭性破坏便有可能一触即发，有人已形象地称之为农业生产中的“定时炸弹”。从这个意义上来讲，土地管理与保护工作不仅是对耕地总量的监管，还应该加强对耕地质量的保护与改善。对土壤质量的保护便是对耕地生产能力的保护，更是提高土地利用效率的强有力措施之一。对于我国这样一个人口众多的农业大国，开展国土质量调查评价，对土壤重金属污染物进行试验研究，开发耕地污染的治理方法和技术，显得更为必要和迫切。

重金属传播特性分析

重金属污染来源、分布、治理方法 点击次数：2540 发布时间：2011-2-16 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 土壤中重金属的来源是多途径的，首先是成土母质本身含有重金属，不同的母质、成土过程所形成的土壤含有重金属量差异很大。此外，人类工农业生产活动，也造成重金属对大气、水体和土壤的污染。 1.1 大气中重金属沉降

重金属超积累植物研究

重金属超积累植物研究 10化41 10234027 汪杉椿 摘要：土壤重金属污染是当前面临的一个重大环境问题，而土壤重金属污染的植物修复尤其是超积累植物的应用是治理污染土壤的重要手段之一。本文主要就重金属超累积植物的概念与选择标准，及其超累积的机理和在生态修复中的应用问题与前景进行综述。 关键词：重金属；超积累植物；植物修复 中国矿产资源蕴藏量丰富，分布遍及全国，随着铅锌矿的累年开发，矿渣、矿区废水不断污染周围农田。此外各种工业废水和废气的排放及农田污泥的施用都造成农田土壤的重金属污染。植物修复技术作为一种新兴的绿色生物技术，能在不破坏生态环境，保持土壤结构和微生物活性的状况下，通过植物的根系直接将污染元素吸收，从土壤中带走，从而修复被污染的土壤。 1 . 金属超累积植物 1.1重金属超累积植物的概念及选择标准 重金属超累积植物是指对重金属的吸收量较大，并能将其运移贮藏到地上部，且地上部重金属含量显著高于根部的植物，这类植物地上部的重金属含量是常规植物的10一500倍。 超累积植物吸收修复被重金属污染土壤的综合指标是净化率，即植物地上部吸收某种重金属的量与土壤中此种重金属总量的百分比。超累积植物一般对某种元素是专一的，但是某些植物也能同时超累积两种或多种植物。 理想的重金属超积累植物一般具有以下特征：(1)可以耐受高水平的重金属；(2)地上部超量积累某种或几种重金属时，不影响植物的正常生长，通常超出普通植物的100倍以上，比如超积累植物积累的Cd含量可达100Lg/g(干重)以上，Co、Ni、Cu、Pb达1 mg/g以上，而Mn、Zn达10 mg/g以上；(3)生长迅速；(4)生物量大；(5)根系发达。超积累植物可以用于环境污染的植物修复、

重金属污染物的迁移和分布规律

垃圾焚烧中重金属污染物的迁移和分布规律 摘要：城市生活垃圾成分复杂，并且焚烧过程中会产生重金属的二次污染，是城市垃圾处理中最难解决的问题。对此，从垃圾重金属的来源，重金属在垃圾焚烧过程中的迁移和转变特性，以及重金属在焚烧过程中迁移分布的影响因素等方面进行研究。研究认为，重金属在焚烧炉中的最终分布除了受本身特性(蒸发压力和沸点)影响外，还与原生垃圾组成以及焚烧环境有关。 关键词：垃圾焚烧；重金属；污染物迁移；污染物分布规律 随着经济发展和城市化进程的加快，城市生活垃圾对环境造成的污染已经成为全球瞩目的问题。与填埋、堆肥等其它垃圾处理方法相比较，焚烧法垃圾处理技术具有如下优点：(1)大幅减少垃圾体积和重量；(2)处理速度快、储存期短；(3)回收能量用于供热、发电；(4)就地燃烧无需长距离运输；(5)通过合理组织燃烧及尾气处理实现清洁燃烧等[1]。焚烧法垃圾处理技术已成为我国部分城市处理生活垃圾的首选技术。由于原生垃圾中含有不等量的各类金属废弃物如各种金属制品、电池等，其中所含的重金属(如汞、铅、镉、铬、铜、锌、锰等)在焚烧过程中将发生迁移和转化，富集于直径小于1μm的飞灰颗粒中。由于常规的颗粒捕集设备对小颗粒飞灰捕集效率很低，这些富集了有毒重金属的细小颗粒将被排放到大气中，最终被人类呼吸。焚烧炉底灰、除尘设备飞灰、炉壁残留灰以及洗涤塔所产生的污水中也都可能含有重金属，由于重金属的渗滤特性，其中的重金属也会进入环境而造成二次污染。 随着人民生活水平的提高，人们越来越重视生态环境的改善，从垃圾焚烧工业兴起至今，许多国家相继对焚烧炉烟气中重金属等的排放作了严格的限制，且要求越来越严格。表1为现今国内外垃圾焚烧烟气排放重金属控制标准。 表1各国生活垃圾焚烧重金属污染物排放标准[3～5]mg/m3(标准状态) Floyd Hasselriis[6，7]等人在对典型垃圾组分中重金属含量测定后指出，即便是去除了明显易生成重金属污染的垃圾源，焚烧后仍将有大量有毒重金属存在；另一方面，

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

大气降尘与土壤中重金属铬的形态分布规律解析

生态环境 2008, 17(4): 1438-1441 https://www.wendangku.net/doc/e412957139.html, Ecology and Environment E-mail: editor@https://www.wendangku.net/doc/e412957139.html, 作者简介：高杨（1981－），男，工程师，硕士，主要从事环境分析化学和光谱色谱分析等方面的研究。E-mail:123456789gaoyang@https://www.wendangku.net/doc/e412957139.html, 收稿日期：2008-01-30 大气降尘与土壤中重金属铬的形态分布规律 高杨1，范必威2 1. 中国测试技术研究院，四川 成都 610061； 2. 成都理工大学，四川 成都 610059 摘要：主要对成都理工大学校园内大气降尘和土壤中重金属铬的形态分布进行了分析比较，得出以下结论：重金属铬在大气降尘和土壤中的含量存在差别，大气降尘中铬的量明显大于土壤中的量，且基本上是土壤的两倍左右。且形态分布规律不同,大气降尘中铬含量的形态分布由大到小的次序是：残渣晶格态，铁锰氧化物结合态，有机结合态，碳酸盐结合态，可交换态；土壤中由大到小的次序是：残渣晶格态，有机结合态，铁锰氧化物结合态，碳酸盐结合态，可交换态；铬在大气降尘中多存在于残渣晶格态（35.35%～59.82%）和铁锰氧化物结合态（25.97%～40.23%），且两者相差不大。而在土壤中多存在于残渣晶格态（37.22%～75.06%）和有机结合态（4.30%～12.98%），且主要以残渣晶格态为主。形态分离方法采用Tessier 五步连续提取法，重金属铬的测定方法采用国标方法（GB/T 5009.123-2003）示波极谱法。 关键词：大气降尘；土壤；铬；形态分析 中图分类号：X13 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2008）04-1438-04 随着城市化在全球范围内的飞速发展，以及城市人口的不断增长，客观上需要增加对城市生态环境的了解，以及研究城市生态环境与人类健康之间的相互关系。城市里的大气尘降、土壤是城市生态环境的重要组成部分，对城市的可持续发展有着重要意义。在城市环境中，人类各种各样的活动，将大量的重金属带入城市大气降尘和土壤中[1-2]，造成这些元素的积累，并通过大气、水体或食物链而直接或间接地威胁着人类的健康甚至生命。 重金属元素铬及其化合物广泛分布于自然界的岩石、植物、动物、土壤、水、火山灰及气体中，而铬及其化合物也是冶金、电镀等行业常用的基本原料，在上述行业的生产过程中会产生大量的含铬废水、废气、废渣，从而导致严重的环境污染问题。铬是环境污染以及动植物生命最重要的元素之一[3] ，铬的毒性和生物可用性不取决于铬的总量，而是取决于铬存在的形态。三价铬被认为是维持哺乳动物葡萄糖、脂肪和蛋白质代谢的必需元素，而六价铬则对人体有高毒性。因此铬的形态分析对于研究其环境行为、生理效应和致毒机理至关重要。 1 实验部分 1.1 实验仪器与试剂 JP-303型示波极谱仪：成都仪器厂三电极系统； 全聚四氟乙烯消解罐：内容积70 mL ，最大压力1.2 MPa ，最高温度200 ℃。 Galanz WP800TL23-K3微波炉；烘箱；电热板；高速离心机；SHA-C 水浴振荡器；分析天平；电子分析天平；冰箱；采样刷；样品袋；研钵；各种玻璃仪器等。 实验所用各种试剂均为符合国家标准或专业标准的优级纯或分析纯试剂，所有试剂不含铬。水为二次蒸馏水；实验所需各种试剂的配制方法（略）。 1.2 实验方法 1.2.1 示波极谱法测定样品中铬 本实验样品消解采用微波消解的方法，采用邻二氮菲-亚硝酸钠体系示波极谱法测定。其中三价铬的测定采用高锰酸钾氧化三价铬的方法。 1.2.2 样品中铬的物理形态提取、分离与测定[4-5] 可交换态：称2.0000 g 样品，加入16 mL 1 mol/LMgCl 溶液常温下振荡1 h ，离心分离30 min （3000 r/min ），取上清液转入50 mL 容量瓶中用二次蒸馏水定容，用盐酸调节pH=7，待测。 碳酸盐结合态：在上步的残渣中加入16 mL ，1 mol/L NaAc/HAC ，pH 5室温下下振荡6 h ，离心分离30 min （3000 r/min ），取上清液转入50 mL 容量瓶中用二次蒸馏水定容。用HAC 调节到pH=5，待测。 铁锰氧化物结合态：在上步的残渣中加入20 mL 0.04 mol/L NH 2OH ，HCl 的25%(体积分数)的HAC 溶液，96 ℃下水浴振荡6 h ，离心分离30 min （3000 r/min ），取上清液转入50 mL 容量瓶中用二次蒸馏水定容，用HAC 调节到pH=2，待测。 有机结合态：在上步的残渣中加入6 mL ，0.02 mol/L HNO 3，10 mL H 2O 2 30%（体积分数），用HNO 3调节pH 到2.0，加热到85 ℃，振荡2 h 。重复上述操作，3 h ，保持温度。冷却后加入5 mL 3.2 mol/L NH 4AC 的20%(体积分数)的HNO 3溶液并稀释至20 mL ，振荡30 min 。离心分离30 min （3000 r/min ），

重金属污染物的传播特征

第39卷第4期2010年8月当代化工C ontem por ar y C hem ical Industr y Vo1.39，No.4August ，2010 土壤中主要重金属污染物 的迁移转化及治理* *收稿日期：2010-06-07 作者简介：房存金（1957-），男，河南商丘人，副教授，1982年毕业于河南师范大学化学系，现从事无机与分析化学教学及化学在农牧业 方面的应用研究，已公开发表论文19篇， 获商丘市科技进步一等奖两项，河南省科技进步三等奖一项，通过河南省科研项目成果鉴定两项。E-mail ：fcjsqzy@https://www.wendangku.net/doc/e412957139.html, 。 由于重金属一般不易随水淋滤，土壤微生物不 能分解，但能吸附于土壤胶体、被土壤微生物和植物所吸收，通过食物链或其它方式转化为毒性更强的物质，对人体健康的危害严重，所以土壤中重金属的污染问题比较突出。重金属在土壤中积累的初期，不容易被人们觉察和关注，属于潜在危害，但土壤一旦被重金属污染，就很难彻底消除。 重金属在土壤中的迁移转化受金属的化学特性、土壤的物理特性、生物特性和环境条件等因素影响。土壤环境中重金属的迁移转化过程分为物理迁移、化学迁移、物理化学迁移和生物迁移。其迁移转化形式复杂多样，是多种形式的错综结合[1-4]。 1土壤中主要重金属污染物的迁移转化 1.1汞的迁移转化 汞是一种对动植物及人体无生物学作用的有毒元素。土壤中汞的重要特点是能以零价(单质汞)形式存在，还有无机化合态汞和有机化合态汞。除甲基汞、HgCl 2、Hg （NO 3）2外， 大多数为难溶化合物。甲基汞和乙基汞的毒性在含汞化合物中最强[5-6]。土壤中汞的迁移转化比较复杂，主要有如下几种途径。1.1.1土壤中汞的氧化-还原 土壤中的汞有三种价态形式：Hg 、Hg 2+和Hg 2+2。汞的3种价态在一定的条件下可以相互转化。二价汞和有机汞在还原条件下的土壤中可以被还原为零价的金属汞。土壤中金属汞的含量甚微，但可从 土壤中挥发进入大气环境，而且会随着土壤温度的 升高，其挥发的速度加快。土壤中的金属汞可被植物的根系和叶片吸收。1.1.2土壤胶体对汞的吸附 土壤中的胶体对汞有强烈的表面吸附（物理吸附）和离子交换吸附作用。从而使汞及其他微量重金属从被污染的水体中转入土壤固相。土壤对汞的吸附还受土壤的pH 值及土壤中汞的浓度影响。当土壤pH 值在1～8的范围内时，其吸附量随着pH 值的增大而逐渐增大；当pH ＞8时，吸附的汞量基本不变。 1.1.3配位体对汞的配合-螯合作用 土壤中配位体与汞的配合-螯合作用对汞的 迁移转化有较大的影响。OH -、 C1-对汞的配合作用可大大提高汞化合物的溶解度。土壤中的腐殖质对汞离子有很强的螯合能力及吸附能力。通过生物小循环及土壤上层腐殖质的形成，并借助腐殖质对汞的螯合及吸附作用，将使土壤中的汞在土壤上层累积。 1.1.4汞的甲基化作用 在土壤中的嫌气细菌的作用下，无机汞化合物可转化为甲基汞（CH 3Hg +）和二甲基汞[（CH 3）2Hg]。当无机汞转化为甲基汞后，随水迁移的能力就会增大。由于二甲基汞[（CH 3）2Hg]的挥发性较强，而被土壤胶体吸附的能力相对较弱，因此二甲基汞较易进行气迁移和水迁移。 汞的甲基化作用还可在非生物的因素作用下进行，只要有甲基给予体，汞就可以被甲基化。 房存金 摘要：介绍了土壤中主要重金属污染物汞、镉、铅、铬、砷在土壤中的主要存在形式、来源、迁移及转化过程。对土壤中主要重金属污染物提出了治理方法。关 键 词：重金属；污染物；治理方法 中图分类号：S 159 文献标识码：A 文章编号：1671-0460（2010）04-0458-03 （商丘职业技术学院，河南商丘176000）

重金属传播特征讲解

重金属传播特征 重金属原义是指比重大于 5的金属,包括金、银、铜、铁、铅等,重金属在人体中累积达到一定程度,会造成慢性中毒。对什么是重金属目前尚无严格的定义,化学上跟据金属的密度把金属分成重金属和轻金属,常把密度大于 4.5g/cm3的金属称为重金属。如:金、银、铜、铅、锌、镍、钴、铬、汞、镉等大约 45种。 从环境污染方面所说的重金属是指:汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属。 对人体毒害最大的有 5种:铅、汞、铬、砷、镉。这些重金属在水中不能被分解,人饮用后毒性放大,与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物或无机物。 在领域中,重金属主要是指对生物有明显毒性的金属元素或类金属元素,如汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、镍、锡、砷等,此类污染物不易被微生物降解。 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

西溪湿地底泥重金属竖向分布规律

浙江大学学报(农业与生命科学版) 36(5):578~584,2010 Journal of Zhejiang University(Ag r ic &Life Sci ) 文章编号:1008 9209(2010)05 0578 07DOI:10.3785/j.issn.1008 9209.2010.05.016西溪湿地底泥重金属竖向分布规律 陈如海1,詹良通1,陈云敏1,胡洪志2 (1.浙江大学建筑工程学院软弱土与环境土工教育部重点实验室,浙江杭州310058; 2.杭州市林水局,浙江杭州310014) 摘 要:利用特制的底泥取样器从杭州西溪湿地钻取通长的底泥试样,对不同深度底泥中重金属Cu、Pb、Zn进行测试,并分析重金属在表层底泥、底泥孔隙水及上覆水中的含量及相关性,用地累积指数法对底泥的污染程度进行评价.结果表明:该湿地0 6m深度内的底泥为轻度-中度污染,埋深大于0 6m的底泥没有被污染或者污染程度较轻;重金属在表层底泥孔隙水中的含量显著大于其在上覆水中的含量,由于浓度梯度,底泥孔隙水中的重金属会释放到上覆水中,因此如只实施换水处理难以根除水体污染问题,疏浚受污染的底泥是更有效的治理措施.根据测试结果,0 6m深度可作为湿地底泥疏浚的参考依据. 关 键 词:底泥;重金属;水质;孔隙水;湿地 中图分类号:X52 文献标志码:A CHEN Ru hai1,ZH AN Liang tong1,CHEN Yun min1,HU H ong zhi2(1.M inistr y of Education Key L aboratory of Sof t Soils and Geoenvironmental Engineering,College of Civ il Engineering and A rchitectur e, Zhej iang Univer sity,H angz hou310058,China; 2.H angz hou Municip al Bureau of For estry&W ater Resources,H angz hou310014,China) Vertical distributions of heavy metals in bottom sediment in Xi xi national wetland.Jo urnal of Z hejiang U niv ersity(A g ric &L ife Sci ),2010,36(5):578 584 Abstract:A special sampler was made to dr ill o ut long and integ rated sediment samples fr om Xi x i natio nal wetland of Z hejiang P rov ince,and the contents of Cu,Pb and Zn in the sediments at differ ent depths w ere test ed to evaluate pollutio n deg r ee of the heav y metals,as well as to det ermine their distr ibutio n alo ng depth in the wetland using the method of geo accumulatio n index.T he t ests and evaluation r esults show ed that the sediments w ere moderately po lluted w ithin0 6m below the riv er bed, and not polluted at the depth deeper than0 6m.T he concentr atio n of heavy metals in the shallo w sediments w as fo und to be higher than t hat in po re w ater,w hich w as in turn much mo re than that in t he abov e w ater.H eav y metals in po re w ater of sediment s co uld be released into the above w ater due to t he concentr atio n g radient,indicating that the water quality in the w etland could no t be co mpletely recover ed o nly by r eplacing the polluted w ater w ith clean wat er,but needed to dr edg e the co nt aminat ed sediments in the wet land.T he top0 6m sediment should be dr edg ed fr om an eco no mic po int of v iew. Key words:botto m sediment;heavy metals;w ater qualit y;po re wat er;w etlands 收稿日期:2009 11 25 基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(50538080);杭州市水利规划设计研究院委托项目. 作者简介:陈如海(1976 ),男,江苏盐城人,博士研究生,从事环境岩土工程研究.E mail:crh76@https://www.wendangku.net/doc/e412957139.html,. 通信作者:詹良通,男,教授,博士生导师,从事非饱和土力学、环境岩土工程及边坡工程研究.T el:0571 ********;E mail: z hanlt@https://www.wendangku.net/doc/e412957139.html,.

重金属污染物的传播特征,以及产生污染的原因

重金属污染物在土壤中的传播特征 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[1]。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。 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 土壤中重金属的来源是多途径的，首先是成土母质本身含有重金属，不同的母质、成土过程所形成的土壤含有重金属量差异很大。此外，人类工农业生产活动，也造成重金属对大气、水体和土壤的污染。 1.1 大气中重金属沉降 大气中的重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等。它们主要分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧。大气中的大多数重金属是经自然沉降[2]和雨淋沉降进入土壤的。如瑞典中部Falun市区的铅污染[3]，它主要来自于市区铜矿工业厂、硫酸厂、油漆厂、采矿和化学工业产生大量废物,由于风的输送，这些细微颗粒的铅,从工业废物堆扩散至周围地区。南京某生产铬的重工业厂[4]铬污染叠加已超过当地背景值4.4倍，污染以车间烟囱为中心，范围达1.5 km2，污染范围最大延伸下限1.38 km。俄罗斯的一个硫酸生产厂[5]也是由工厂烟囱排放造成S、V、As的污染。 公路、铁路两侧土壤中的重金属污染，主要是Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu的污染为主。它们来自于含铅汽油的燃烧，汽车轮胎磨损产生的含锌粉尘等。它们成条带状分布，以公路、铁路为轴向两侧重金属污染强度逐渐减弱；随着时间的推移，公路、铁路土壤重金属污染具有很强的叠加性。在宁—杭公路南京段[6]两侧的土壤形成Pb、Cr、Co污染晕带，且沿公路延长方向分布，自公路向两侧污染强度减弱。在宁—连一级公路淮阴段[7]两侧的土壤铅含量增高，向两侧含量逐渐降低，且在地表0~30 cm铅的含量较高。在法国索洛涅地区A71号高速公路[8]沿途严重污染重金属Pb、Zn、Cd，其沉降粒子浓度超过当地土壤背景值

开题报告重金属

四川农业大学本科生毕业论文（设计）开题报告 毕业论文（设计）题目都江堰市金鑫猕猴桃种植基地土壤重金属含量分析研究选题类型应用型课题来源自选项目 学院城乡建设学院专业环境工程 指导教师职称副教授 姓名年级2008 学号 1论文研究的理论意义和应用价值 土壤重金属污染是全世界面临的一个重要环境问题。随着社会经济的发展，人类在生产过程中排放出大量有害重金属物质进入土壤，造成土壤中的重金属含量严重超标，使得土壤结构和功能恶化，质量下降，并且直接危害到人类的健康和发展。猕猴桃素来以味美、营养价值高而倍受人们喜爱，逐渐进入了国际市场。都江堰胥家金鑫猕猴桃生产合作社有限责任公司位于国家级生态示范县—都江堰胥家镇，被喻为：“猕猴桃之乡”的胥家镇。公司属胥家镇政府批准新建的民营企业，是集猕猴桃种植、储藏、加工、贸易为一体的综合企业。公司通过“公司+基地+农户”模式和参股、契约、租赁、合同订单等多种利益联结形式，带动农户共同致富和为客户服务，年产猕猴桃鲜果6000吨、猕猴桃籽15吨、猕猴桃果干500吨。 果园土壤重金属元素含量的多少是猕猴桃产地环境要求检测的一项重要指标，它达到一定程度就会对土壤造成污染，影响果树的生长发育，通过食物链进而对人体健康造成危害。且果品产区土壤的清洁程度直接影响猕猴桃的市场供应及人民的收入和生活水平。故有必要对都江堰猕猴桃生产基地土壤中主要重金属元素(锌、铅、汞、镉和铜)的累积状况进行研究，为都江堰猕猴桃产地环境质量现状评价和优质出口猕猴桃的生产提供依据。 2目前研究的现状 近年来，国内很多学者对土壤系统中重金属来源、分布与迁移，形态转化特

征及其环境影响进行了研究。主要测定了重金属Cr、Cu、Zn、Pb、Ni、Cd等在土壤中的含量。取样方法多采取土壤表层及亚层分层采样。 王丽娟等（2010）在对不同土地利用方式下土壤重金属特征及影响研究中表明，不同土地利用方式下, 土壤重金属元素含量的分布特征存在一定差异, 土壤表层( 0~ 20 cm) 人工苹果林地重金属元素含量大于农业耕地, 20~ 40 cm 土层的重金属元素含量均相对较高, 农业耕地的土壤重金属含量剖面变化曲线( 尤其在60 cm 土层以上) 波动幅度比人工苹果林地明显; 土地利用方式对不同深度土壤重金属元素含量的影响强度不同, 其中对40~ 60 cm 土层影响最大. 李亮亮等（2007）研究表明，土壤重金属元素在土壤中的垂直分布规律为，重金属元素含量随土壤深度呈降低趋势，并在一定深度低于背景值。表土层的重金属含量明显高于20 cm以下土层的重金属含量，体现强烈的表聚性。不同的重金属元素在不同的土层深度形态分布是不同的，随着土层深度的增加交换态Cd、Pb含量明显下降，残渣态Cu、Cd和Pb的比例明显提高。同一剖面点Cd的迁移率明显高于其他元素，而Pb在土壤中迁移性较差。所有元素迁移的深度均为达到60-80cm。卢瑛等（2003）在对南京城市土壤中重金属的化学形态分布研究中采取Tessier 连续提取法, 总之，大多数学者的分析表明，重金属在土壤剖面中的垂直分布具有一定的规律性。一般重金属污染主要是对表层土壤造成影响，而对下层土壤则较小。 3论文研究的内容 （1）论文拟开展的几个大方面 ①采用梅花点法采集土壤样品 ②根据国家标准方法测定重金属总量 （2）论文重点解决的问题 ①采样区布设的代表性和土壤样品的采集 ②主要土壤重金属的消解和重金属总量的测定。 ③分析数据，得出结论，分析污染来源及现状。 （3）论文拟得出的主要结论

地表灰尘重金属含量及分布特征 彭东旭

地表灰尘重金属含量及分布特征彭东旭 发表时间：2019-04-26T15:46:12.093Z 来源：《基层建设》2019年第3期作者：彭东旭 [导读] 摘要：为了对地理学科进行更加深入的探讨和研究，为了能更具有针对性地治理大气污染以及粉尘污染，为了更高效地明确各城市地表灰尘的来源以及更好地总结各大城市地表灰尘重金属的分布规律，此篇论文在查阅了多篇相关文献的基础上，论证了我国城市地表灰尘重金属含量及分布特征，并且通过实地调查和考研，分析了地表灰尘重金属的表现形式以及来源，也进一步阐述了地表灰尘重金属分布特点的形成原因和影响因素。 广西理工职业技术学院广西崇左 532200 摘要：为了对地理学科进行更加深入的探讨和研究，为了能更具有针对性地治理大气污染以及粉尘污染，为了更高效地明确各城市地表灰尘的来源以及更好地总结各大城市地表灰尘重金属的分布规律，此篇论文在查阅了多篇相关文献的基础上，论证了我国城市地表灰尘重金属含量及分布特征，并且通过实地调查和考研，分析了地表灰尘重金属的表现形式以及来源，也进一步阐述了地表灰尘重金属分布特点的形成原因和影响因素。 关键词：重金属; 累积; 灰尘; 城市功能区 前言 随着工业化进程的进一步加快，城市空气污染日益严重，若遇见大风天气，地表灰尘则会随风肆虐，常常会影响居民出行和交通安全，特别是在地表灰尘重金属超标的情况下，若人类大肆吸入此类灰尘，常常会造成呼吸道感染，严重者还会危及生命。所以，对城市地表灰尘重金属含量及分布特征进行研究与分析是十分有必要的。不少地理学家对我国的大中型城市特别是一二线城市进行了地表灰尘重金属含量的研究和探索，虽然城市不同，但其地表灰尘重金属基本上都是包括 Cd、Cu、Pb和Zn等化学元素，并且这些元素在城市工厂集中分布地区表现地最为明显。而且，不同城市因布局不同或城市规划以及道路建设的不同，其地表灰尘重金属含量及分布特征有明显差异。本文根据已有文献和在先人研究的成果的基础上，从空间、时间、地域等多重角度入手,通过互联网技术收集大数据，以全国各地区地表灰尘中重金属含量数据为样本，以省会城市的不同功能区为样例，随机选取几个城市，地表灰尘重金属数据的分析和比对，阐述我国地表灰尘重金属含量以及其分布特征。 1城市不同功能区地表灰尘重金属分布的表现形式 本次研究过程中我们将从全国随机抽取调查，并对随机抽取的数据进行相关的统计，我们可以看得出其实地表灰尘重金属分布在不同的城市中，地表灰尘的差异性较大，比如说有的城市中Cd的含量要远远超过其它城市，甚至于高出了将近9倍的含量，可见地表灰尘的严重性，而有在这些随机抽选的城市中，有的城市地表灰尘Cu含量却在39.3-850mg?kg。可见这些城市中地表灰尘的严重程度。 1.1商业区地表灰尘重金属分布 不同城市之间商业区地表灰尘重金属含量的分布比较均匀，众所皆知，城市地表灰尘重金属 4个元素即是 Cd、Cu、Pb 和 Zn，这4个元素的含量变异度均低于 100%。其中，Cd、Cu、Pb和Zn 含量最高的城市分别为沈杭州和洛阳，Cd 含量最低的城市是贵阳，Cu、Pb 和Zn含量最低的城市是济南。所以，综上所述，这些省会城市中，商业区地表灰尘重金属含量较高的城市是洛阳，地表灰尘重金属含量较低的城市是济南。 1.2交通区地表灰尘重金属分布 因某市特殊的地理位置和地貌结构，地表灰尘重金属中Cd含量远远高于其它城市，所以其参与比较的各功能区不同城市之间 Cd 的变化程度都较高。除Cd外，不同城市交通区地表灰尘Pb的变异度相对较高，最高值437 mg?kg 。而北京是最低值60.7 mg?kg的7.2倍。其它两个化学元素的含量变异度都较低，特别是 Zn，最高值788 mg?kg相差仅3.72倍。所以，总体看来，在这些省会城市中，交通区地表灰尘重金属含量较高的城市是重庆，地表灰尘重金属含量较低的城市是西安。 2城市不同功能区地表灰尘重金属来源 一般城市的功能分区划分为工业区、交通区、商业区和居民文教区，下面将重点分析这四大功能区的地表灰尘重金属来源及影响因素。工业区地表灰尘重金属含量远高于城市土壤，说明该区域灰尘重金属并不主要来源于土壤，而是很大程度上来源于工业生产。与之相关的不同类型的工业活动释放的重金属元素不同，其城市不同功能区地表灰尘重金属的表现形式也随之不同。若城市的工业类型以重工业为主，那么其工业区的地表灰尘重金属元素的表现形式则是 Zn，例如钢铁制造业的是Zn，汽车制造业的是 Pb ，冶炼和机械加工因原材料的不同释放的元素也不同，如洛阳的铜业生产则可能释放大量的含 Cu的微量元素，这种微量元素进入周边环境之后会导致灰尘 Cu 含量增高，影响让人们的生活质量。另外， Cd 的释放可能与机械、电镀等工业类型有关，热电工业与 Pb 等多种重金属的释放有关，若地表灰尘重金属中这两种元素的含量过多，也容易引起呼吸道疾病的传播与感染。 在研究的过程中发现，能够影响地表灰尘的是交通活动，城市之间的交通区地表灰尘重金属来源主要是机动车辆在刹车的过程中刹车块、轮胎及其它零件的磨损以及汽车尾气的排放和道路旁反复扬起或沉积的灰尘。其中，化学元素Zn主要来源于轮胎的磨损，ZnO元素作为硬化过程的催化剂被添加到轮胎中，在轮胎中占0.4% ～4%; 而所谓的Cu元素，其主要来自于刹车块的磨损时所产生的。 Pb元素可能来源于平衡轮胎的铅块的磨损和尾气的排放; 而反复扬起和沉积的道路扬尘的物质组成较为复杂，它包含了多种来源的有害重金属，以印度交通路口的重悬浮颗粒物为例，不少科学家对其作了定量分析，研究显示41%来自道路灰尘，15%来自机车释放，15%来自海洋气溶胶，6%来自金属工业，6%来自煤的燃烧。因此扬尘的再次沉降是交通区地表灰尘多种元素的共同来源。 商业区地表灰尘来源相对多样和复杂，与工业区和交通区不同，商业区没有工业生产和交通运输等释放重金属的主体活动，商业区的特点是位于城市干道旁、商品种类繁多和人群聚集且流动量大，因此商业区地表灰尘重金属既来源于土壤、空气沉降，又部分受交通活动的影响，还与建筑物外墙的风化、城市设施表面油漆碎片的脱落、商品的磨蚀以及人群的聚集所产生的灰尘有关，人群聚集较多的地区其地表灰尘的重金属含量也会较高。居民文教区相对于工业区而言，其污染源较少；相对于交通区而言，其车辆密集度不高，道路扬尘现象也并不严重；相对于商业区而言，人群聚集现象较为可观，所以这一区域的地表灰尘金属含量较少。但是，这并不代表居民文教区的地表灰尘不含有金属。由于这一区域小区众多，而小区内的环境参差不齐，有些小区绿化面积较好，这种小区内的地表灰尘重金属含量就较低，反之，则地表灰尘重金属的含量就较高。另外，家庭所用的家具和日用品所释放的重金属的微粒经过日积月累的沉积然后通过垃圾倾倒等方式进入室外，与室外的空气相流通，最后的结果就是沉降到地表，造成地表灰尘重金属含量过高，特别是灰尘中的Pb和Cd两种化学

重金属在水生环境鱼体中积累及分布

重金属在水生环境鱼体中积累及分布 一、实验目的与要求 1．通过本实验了解重金属在水生环境鱼体中的迁移、积累及分布特征，加深对环境污染物在生态环境中迁移转化的理解。 2．学习生物样品的重金属测定方法（样品的制备，消化前处理、火焰原子吸收分光光度计的原理及使用方法等）。 二、实验方案 1．实验药品 （1）Cr标准贮备溶液 （2）浓硝酸 （3）高氯酸 2．实验仪器 （1）鱼缸 （2）不锈钢解剖刀（3）勺子 （4）直尺 （5）烧杯 （6）移液管 （7）电子天平（8）研磨碗及研磨棒（9）比色管 （10）剪刀 （11）冰柜，冷冻干燥机（12）原子吸收分光光度计（13）电热板 3．实验步骤 （1）测定鱼的体重及体长； （2）用三把解剖刀对鱼进行解剖，避免相互污染，取用鱼的肉、鳞及肝脏作为样本，并且用刀及研磨用具将肉及内脏匀浆，用剪刀将鱼鳞尽量剪碎； （3）准备三个烧杯，称量空干烧杯的重量，记为G杯，以及加入样品后的湿重，记为G 湿，在-20℃冰柜中冷冻24h，然后置冰冻干燥机冰冻干燥48—72h 后称重，记为G干，计算含水率； （4）称取大约1g干样于50ml高型烧杯中，加入10ml浓硝酸，在电热板上加热到没有泡沫，取下，在加入10ml浓硝酸，在电热板上加热到近干，然后在加入5ml高氯酸，在电热板上加热到白烟冒尽，转移到50ml比色管中，定容到刻度线，摇匀，静置。 三、实验结果与数据处理 1．数据分析列表： 表一第一大组第二小组数据记录表

2：计算步骤 计算含水率【含水率%=（G湿-G干）/( G湿-G杯)*100%】 第一大组（第2小组）草鱼各部位的含水率计算如下： 鱼肉：含水率%=[（44.36-41.40）/(44.36-40.45）] *100%=76% 内脏：含水率%=[（41.96-38.84）/(41.96-37.57 )] *100%=71% 鱼鳞：含水率%=[（47.40-46.00）/(47.40-43.31) ] *100%=34% 求富集系数【BCF=Cr测定值/0.05】 综合科学1、2班各组各种鱼的各部位对重金属Cr的富集系数计算如下：福寿鱼 鱼肉：BCF=Cr测定值/0.05= 0.9175/0.05=18.35 鱼鳞：BCF=Cr测定值/0.05= 1.235/0.05=24.7 内脏：BCF=Cr测定值/0.05= 1.415/0.05=28.3 草鱼 鱼肉：BCF=Cr测定值/0.05= 0.9275/0.05=18.55 鱼鳞：BCF=Cr测定值/0.05= 1.27/0.05=25.4 内脏：BCF=Cr测定值/0.05= 1.42/0.05=28.4 白鲫鱼 鱼肉：BCF=Cr测定值/0.05= 0.6904/0.05=13.808 鱼鳞：BCF=Cr测定值/0.05= 0.95/0.05=19 内脏：BCF=Cr测定值/0.05= 1.326/0.05=26.52 鲤鱼 鱼肉：BCF=Cr测定值/0.05= 0.52/0.05=10.3333333 鱼鳞：BCF=Cr测定值/0.05= 0.9266670.05=18.53333 内脏：BCF=Cr测定值/0.05= 1.32/0.05=26.52 大头鱼 鱼肉：BCF=Cr测定值/0.05= 1.19/0.05=23.8 鱼鳞：BCF=Cr测定值/0.05= 1.37/0.05=27.4 内脏：BCF=Cr测定值/0.05= 1.7175/0.05=34.35