文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 长江_万州段_沉积物中重金属污染生态风险评价_付川

长江_万州段_沉积物中重金属污染生态风险评价_付川

长江_万州段_沉积物中重金属污染生态风险评价_付川
长江_万州段_沉积物中重金属污染生态风险评价_付川

文章编号:1004-8227(2007)02-0236-04

长江(万州段)沉积物中重金属污染生态风险评价

付川1,2,潘杰2,牟新利2,傅扬武2,陈书鸿2,周纬生3

(1.重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400046; 2.重庆三峡学院化学与环境工程系,重庆404000;

2.日本立命馆大学国际环境系,日本874-8577)

摘要:对长江万州段沉积物进行采集,用原子吸收光谱法测定了沉积物中的P b、Cu、Cr、Cd、Zn等重金属的含量,用单因子指数法和H akanson生态风险指数法评价了沉积物中重金属综合污染效应。结果表明:长江万州段主要的重金属污染因子为Cd,生态风险影响因子顺序为:Cd>Zn>Pb>Cu>Cr。潜在生态风险因子大小顺序为:Cd>P b> Cu>Zn>Cr,潜在生态风险指数RI平均值为152.35,长江万州段大部分断面处于中等潜在生态风险。

关键词:沉积物;重金属;潜在生态风险

文献标识码:A

水体中的重金属离子在一定的物理化学作用下,最终大部分重金属会进入沉积物。水体沉积物的生态风险评价一直是沉积物质量管理的核心问题,其中重金属更是关注的焦点之一[1]。河流沉积物中重金属污染物较为稳定,因此,对沉积物中的重金属污染物进行分析和评价较水质分析更具有代表性。

万州作为长江三峡库区沿岸重要城市,在政治、经济、战略和城市布局上有重要地位。本研究对长江万州段沉积物进行采集,用原子吸收光谱法测定了沉积物中的Pb、Cu、Cr、Cd、Zn等重金属的含量,用单因子指数法[2,3]和H akanson生态风险指数法评价[4,5]沉积物中重金属综合污染效应,筛选出主要风险因子,定量剖析典型污染物的潜在生态风险状况,可为三峡库区生态环境保护提供背景依据。

1材料与方法

1.1沉积物样品的采集

长江万州段(图1)有晒网坝国控断面1个,南门口、长江大桥市控断面2个。苎溪河是长江万州段主要支流,流域面积228.8km2,横穿万州城区,在万州主城南门口与长江交汇。目前苎溪河污染相当严重,被国家环境保护总局列为库区12

条污染严

图1沉积物采样断面分布图

Fig.1L ocatio n o f Sampling Sites

重次级河流之一。

本研究按照河床形态、水文条件、排污口分布、支流状况等特点从长江万州段、支流苎溪河选取8个断面进行采样,采样断面为:1-长江大桥,2-盘盘石,3-南门口,4-天仙湖拦坝,5-万州大桥,6-万一桥,7-长江二桥,8-晒网坝。每个剖面上层按2~5cm分层取样,下层为5~10cm,取样深度约30cm,用Beeker型沉积物采样器采集样品,每个断面采集底泥样3件,样品装入聚乙烯样品袋保存。

收稿日期:2005-12-26;修回日期:2006-03-18

基金项目:教育部春晖计划及重庆市教育委员会基金(KJ051108)资助.

作者简介:付川(1974~),男,重庆市人,博士研究生,副教授,主要研究方向为三峡库区环境保护与污染控制.

1.2样品分析

将样品置于背光通风处自然风干,剔出砾石、杂草等物,平摊在有机玻璃板上,反复碾压,过20目筛,至筛上不含泥土为止。筛下的样品用四分法缩分至5~10g,用玛瑙研钵研磨,样品过100目尼龙筛,弃去筛上杂物,筛下物质放于棕色广口瓶中,冷冻保存待用。

称取一定量样品采用王水对样品进行消解,将消解液用H NO3溶液定容,TA S-986原子吸收分光光度法测定,测定方法参见国家环保总局环境监测技术导则,标准引用GB7475-87[6]。

由于仪器、分析人员、环境及试剂等因素的影响都会使分析结果产生误差,为得到准确可靠的测定结果,本研究通过内部质量控制减少分析过程中产生的误差。取采样站1的样品连续测定10次,进行精密度实验,并作加标回收率实验,以对测定的准确性和精密度进行评价,以说明检测数据的有效性、可靠性。

2潜在生态风险评价的理论基础

潜在生态风险评价基于元素丰度和释放能力的原则,评价假设了一系列的前提条件[7]:①元素丰度响应,即潜在生态风险指数(RI)随沉积物中金属污染程度的加重而增加;②多污染物协同效应,即沉积物的金属生态危害具有加和性,多种金属污染的潜在生态风险更大,铜、锌、铅、镉、铬是优先考虑对象;

③各重金属元素的毒性响应具有差异,生物毒性强的金属对RI具有较高的权重。在这些前提条件下产生如下评价指标:单一金属污染系数-C i f,多金属污染度-C H,不同金属生物毒性相应因子-T i f,单一金属潜在生态风险因子-E i f,多金属潜在生态风险指数-RI。其关系如下:

C i f=C i D

C i R

;C H=E m i=1C i f;

E i f=T i f@C i f;RI=E m i=1E i f

式中:C i D为样品实测浓度;C i R为沉积物背景参考值;T i f为不同金属生物毒性相应因子;RI为重金属在水相、沉积物固相和生物相之间的响应关系。

根据文献[8]和长江(万州段)金属污染的特征,本研究采用工业化前全球沉积物最高背景值为参比值,并设定了5种重金属生物毒性响应因子T i f如表1。

表1本研究采用的评价参数

T ab.1Parameter s fo r Ev alution

参数Cd Cr Cu Pb Zn

C i R1905070175

T i f302551

3结果与讨论

3.1分析精密度和准确度评价

对采样站1的样品连续测定10次,进行精密度实验加标回收率实验,结果见表2,相对标准偏差(RSD)小于3.21%,回收率为98.5%~103.1%,表明测定结果准确可靠。

表2精密度和准确度实验结果

T ab.2Pr ecision and Recov ery Ex periment

采样站

样品中含量

(m g/kg)

RS D

(%)

加入量

(mg/kg)

测得值

(mg/kg)

回收率% Cd 5.5 2.04510.499.1

Cr20.5 2.691020.298.5

Cu80 1.0850134.2103.1

Pb99 3.2150150.3100.2

Zn446.75 2.3350491.398.8 3.2沉积物中重金属污染评价

8个断面的沉积物样品经测试得重金属含量结果如表3。

表3沉积物中重金属测定平均结果(mg/kg)

T ab.3Av erag e Content of H eavy M etals in Sediments

采样站Cd C r Cu Pb Zn

1 5.520.58099446.75

2 5.545.2578.5101.25564.75

3 4.523.538.562.25468.75

4 3.016.2518.5112.5199.75

5 4.031.7533.5127.75426.25

6 3.521.518.5161.5206

7 5.5207280.75415

8 5.032.2581.7584386.75

根据H akanso n的生态风险指数法,采用单因子指数法对8个断面的沉积物样品中重金属污染要素进行分析和评价,因本研究的污染要素(Cu、Pb、Zn、Cd、Cr)少于H akanson提出生态风险指数法[2~4]时的8项,以C H表征的综合污染程度定义为

237

第2期付川等:长江(万州段)沉积物中重金属污染生态风险评价

C H<5,低污染;5[C H<10,中污染程度;10[C H< 20,较高污染;C H\20,很高污染。利用污染指数和综合污染指数对长江万州段沉积物重金属污染进行污染评价。结果见表4。

表4沉积物中重金属污染单因子评价结果

T ab.4Results o f Sing le F actor Ev alutio n o n

H eavy M etal P ollutio n in Sediment s

采样站

污染指数C i f

Cd Cr Cu Pb Zn 综合污染

指数C H

综合污

染等级

15.50.231.61.412.5511.29高度

25.50.511.571.453.2312.25高度

34.50.260.770.892.689.09中度

43.00.180.371.611.146.30中度

54.00.350.671.822.449.28中度

63.50.240.372.311.187.59中度

75.50.221.441.152.3710.69高度

85.00.361.641.202.2110.41高度

由表3、表4结果可知,长江万州段主要的重金属污染因子为Cd,其影响因子顺序为:Cd>Zn>Pb >Cu>Cr。综合污染程度评价3、4、5、6采样点沉积物中重金属为中度污染,1、2、7、8采样点沉积物中重金属为高度污染。

这表明长江万州段重金属污染较为严重,上游监测点1、2的结果高于下游监测点7、8,且高于支流苎溪河断面3、4、5、6。这说明引起重金属污染的原因应该是上游沿江的污染源,而一直被视为严重污染的支流苎溪河对长江万州段的重金属污染贡献并不大。

3.3沉积物中重金属生态风险评价

根据H akanson的方法,将现场实测的湿地沉积物中Cd、Pb、Cu和Zn含量,应用潜在生态风险指数法对各处的污染程度及潜在生态风险进行分析。分析出潜在生态风险参数E i f及潜在生态风险指数值RI,评价污染程度和生态风险程度的原则见表5。

从表6结果可见,长江万州段沉积物5种重金属的潜在生态风险因子大小顺序为:Cd>Pb> Cu>Zn>Cr;Cd为最主要的生态风险贡献因子,几乎所有断面Cd的风险因子都到达可观级和高值,潜在生态风险等级除断面2外都达到中等风险,这反映长江万州段Cd污染的普遍性。

表5潜在风险评价指标与分级关系[4]

T ab.5Relation Betw een RI and Gr ade

潜在生态风险因子E i f

单一金属

阈值区间

风险因子

等级

潜在生态风险指数R I

5种金属

阈值区间

风险指数

等级30以下Ⅰ低值110以下A低值

30~60Ⅱ中等110~220B中等

60~120Ⅲ可观220~440C可观

120~240Ⅳ高值440以上D高值

240以上Ⅴ极高

表6沉积物中重金属污染潜在风险评价

T ab.6Evalution on Pot entia l Risk of H eavy

M etal P ollutio n in Sediments

采样站

潜在生态风险因子E i f

Cd C r Cu Pb Zn

风险指数

R I

风险

等级1165.000.468.007.07 2.55183.08中等2165.00 1.017.857.23 3.23184.31中等3135.000.52 3.85 4.45 2.68146.50中等490.000.36 1.858.04 1.14101.39低

5120.000.71 3.359.13 2.44135.62中等6105.000.48 1.8511.54 1.18120.04中等7165.000.447.20 5.77 2.37180.78中等8150.000.728.18 6.00 2.21167.10中等

4结论

(1)由测量结果可以看出,采用单因子指数法和

H akanson生态风险指数法,通过分析长江万州段8个断面沉积物中典型重金属污染物Cu、Pb、Zn、Cd、Cr的含量,定量确定长江万州段沉积物重金属污染物的污染指数和综合污染指数的范围,得出重金属在长江万州段沉积物为较高污染,支流苎溪河为中等污染。潜在生态风险指数R I范围为101.39 ~184.31,其平均值为152.35,长江万州段大部分断面处于中等潜在生态风险。

(2)监测和评价结果表明,引起重金属污染的原因应该是上游沿江的污染源,而一直被视为严重污染的支流苎溪河对长江万州段的重金属污染贡献并不大。对于长江万州段的重金属污染,一方面要加强上游工农业废水排放的严格管理,减少外源性污染物的排放,另一方面要改善内源性环境,清除污染沉积物,以控制河流沉积物中重金属向长江水体中释放,避免形成二次污染。

238长江流域资源与环境第16卷

参考文献:

[1] H akan son L.An ecology ris k index for aqu atic pollution con -trol :a sedimen tological approach [J ].W ater Res,1980,14(8):975~1001.

[2] 胡三邦.环境风险评价[M ].北京:中国环境科学出版社,2000.[3] 乔胜英,蒋敬业,向武,等.武汉地区湖泊沉积物重金属的分

布及潜在生态效应评价[J].长江流域资源与环境,2005,14(3):353~357.

[4] 马德毅,王菊英.中国主要河口沉积物污染及潜在生态风险评

价[J].中国环境科学,2003,23(5):521~525.

[5] 郁亚娟,郭怀成,王连生.淮河(江苏段)水体有机污染物风险

评价[J].长江流域资源与环境,2005,14(6):740~743.[6] 张维平.环境监测分析方法标准制订技术导则[M ].北京:中

国环境科学出版社,2005.

[7] 刘 成,王兆印,何 耘,等.环渤海湾诸河口潜在生态风险评

价[J].环境科学研究,2002,15(5):33~37.

[8] Young -Tack Kw on ,Chan -W on L ee.Ecological ris k as ses sment

of sedimen t in w as tew ater disch arging area by mean s of m etal speciation [J].M icrochem ical J ou rnal,2001,70(3):255~264.

ECOLOG ICAL RISK ASSESS MENT OF HEAVY METAL POLLUTION IN

S EDIMENTS FRO M TH E W ANZHO U S EC TIO N O F TH E YANG TZE RIVER

FU Chuan 1,2

,PAN Jie 2

,MU Xin -li 2

,FU Yang -w u 2

,CH EN Shu -hong 2

,ZH OU We-i sheng

3

(1.Department of Faculty of Urban Construction and E nvironmen tal Emgin eering,Chongqing University,Chongqing 400046,China;

2.Department of Chem ical and Environment E ngineering,Chongqing T hree Gorges Colleg e,Chong Qing 404000,China;

3.Department of Internation al Environm ent ,Ritsum eik an University,Japan 874-8577)

Abstract:T hrough analyzing contents of typical po llutants,i.e.Pb,Cu,Cr,Cd and Zn in sedim ents from the Wanzhou section of the Yangtze River,the quality status o f these sediments w as ev aluated w ith the in -dex number techniques of sing le factor and H akanson eco logical risk.It is r ev ealed that the main po llution facto r is Cd.The sequence of ecolog ical r isk is Cd >Zn >Pb >Cu >Cr,and the potential ecolog ical risk is Cd >Pb >Cu >Zn >Cr.The aver ag e of po tential ecolog ical risk is 152.35,and it is concluded that the Wanzho u section o f the Yang tze Riv er has m iddle potential ecolog ical risk.Key words:sediment;heav y m etal;ecolog ical risk assessm ent

239

第2期 付 川等:长江(万州段)沉积物中重金属污染生态风险评价

我国重金属污染研究现状

我国重金属污染研究现状 摘要:随着经济全球化的迅速发展,含重金属的污染物进入生态环境,对人类的健康带来了严重威胁,我国重金属污染突显,国内在重金属污染研究领域也展开研究,本文描述了我国在重金属污染研究中的具体采样、测定、评价方法,以及这些方法在我国的应用。 关键词:重金属污染;重金属污染物采样、重金属含量测定、污染评价 前言 重金属污染时指由重金属及其化合物引起的环境污染,重金属污染在环境中难以降解,能在动物和植物体内积累,通过食物链逐步富集,浓度成千上万甚至上百万倍的增加,最后进入人体造成危害,是危害人类最大的污染物之一。国际上,许多废弃物都因含有重金属元素被列到国家危险废物名录,近些年随着我国工农业生产的快速发展,我国出现了重金属污染频发、常发的状况。2008年,我国相继发生了贵州独山县、湖南辰溪县、广西河池、云南阳宗海、河南大沙河等5起砷污染事件,2009年环保部共接报陕西凤翔等十二起重金属、类金属污染事件。这些事件致使四千零三十五人血铅超标、一百八十二人镉超标,引发三十二起群体性事件。由于重金属污染事件在我国频繁发生,使得我国开始重视重金属污染的研究。 重金属污染物是一类典型的优先控制污染物。环境中的重金属污染与危害决定于重金属在环境中的含量分布、化学特征、环境化学行为、迁移转化及重金属对生物的毒性。人类活动极大的加速了重金属的生物地球化学循环,使环境系统中的重金属呈增加趋势,加大了重金属对人类的健康风险,当进入环境中的重金属容量超过其在环境中的容量时,即导致重金属污染的产生,重金属污染物为持久性污染物,一旦进入环境,就将在环境中持久存留。由于重金属对人类和生物可观察危害出现之前,其在环境中的累积过程已经发生,而且一旦发生危害,就很难加以消除。因此,在过去二十多年中人们就通过不同途径引入重金属对生态环境的污染做了广泛研究。

01-土壤重金属污染及生态风险评价

土壤重金属污染及生态风险评价 摘要:本文主要就我国目前土壤重金属污染及生态风险评价的现状、方法以及如何构建更加系统、全面和标准化的土壤重金属污染及生态风险评价机制作了一些探讨。 关键词:土壤;重金属污染;生态风险;评价;土壤修复 近30年来,随着我国社会经济的高速发展和高强度的工业活动,因重金属污染退化的土壤数量日益增加、范围不断扩大,土壤质量恶化加剧,危害更加严重,已经影响到全面建设小康社会和实现可持续发展的战略目标,未来15年将面临着更为严峻的挑战。我国的土壤重金属污染形势日趋严峻,必须采取有效的措施控制和预防,这就要求首先要建立起科学合理的土壤重金属污染及生态风险评价机制,通过科学的评价针对性的构建预防和控制土壤重金属污染的策略和方法。 一、我国土壤重金属污染现状 据国土资源部统计发现,目前我国耕地面积约有10%以上受重金属污染,且多数集中在经济相对发达地区。而根据我国农业部调查数据显示,在我国约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。数据显示,我国土壤重金属污染形势十分严峻,已对我国的农业生产和人的健康带来严重威胁。 目前我国土壤重金属污染的原因主要有两个。一方面是在我国城市产业结构调整“退二进三”后,早期的城市工业区开始衰退并失去利用价值,逐渐成为被废弃、闲置或利用率很低的用地,而原有工业生产中大量的重金属废弃物被遗留进入土壤,成为潜在的环境风险场地。第二则是大量的制造和化工企业违规排放含有铅、镉、铬、汞和类金属砷等生物毒性显著的重金属污水汇流入河从而污染周边土地。 土壤重金属污染的危害十分严重,首先会影响植物根和叶的发育,其次,经由被重金属污染土壤种植的农作物或蔬菜被人食用后,会破坏人体神经系统、免疫系统、骨骼系统等,给人类的身体健康带来重大疾病和危害。 土壤重金属污染经由水环境直接毒害植物体,并最终通过食物链危害人类健康,其治理和恢复非常迫切及难度很大。 二、我国土壤重金属污染及生态风险评价应用 2.1应用现状 目前我国的土壤重金属测定方法主要有物理化学法(如化学试剂提取法、扩散梯度膜(DGT)法、同位素稀释(ID)法)、生物学评价法和模型评价法等。生物学测定法是近年来发展较快,普遍应用的一种金属生物有效性的测定方法,也是一种最直观、最常规的标准方法,主要分为植物、微生物、动物检测法。模型评价法主要是应用生物有效性/毒性的预测模型来评价重金属的生物有效性,是当前比较新兴的研究方法。 从土壤重金属污染生态风险评价方面看,主要是针对土壤重金属污染和由此带来的土壤安全和作物的健康问题,国内学者提出了一些评价标准、手段和方法。如将土壤背景同土壤临界含量联系起来为标准进行土壤污染的评价和分析,土壤临界值主要通过地球化学法和生态环境效应法进行制定。此外还有以区域中清洁土壤对照点含量为评价标准,但由于各地区土壤中元素含量差别很大,用这

生态风险评价案例(美国)

主要内容 一、环境风险评价的概念 二、生态风险评价一般过程及关键性问题 三、流域水环境生态风险评价(案例) 四、健康风险评价一般过程及关键性问题 五、国内环境风险评价研究介绍

案例 美国国家环保署(1994)EPA/630/R-94/009

主要工作 -问题提出阶段 ?流域概况 ?工作目标 ?评价终点与测定终点的选择?概念模型描述 ?制定分析计划

工作1 —流域概况调查 ?DB河流域位于俄亥俄州的中心地区,共流经7个县,主要由DB河、LD河及20几条小的支流组成,面积为1443 km2。 ?该地区以农业生产为主;水资源主要用于灌溉农田以及市郊城镇生活、商业、工业使用。 ?流域内物种丰富。 ?该流域为国家级自然风景观光河之一。 ?自1986年以来,各河流河中贝类的种类明显下降。其中三条河流的动、植物栖息地质量下降,并且这三个地区鱼类指标也不能达到州标准。

?生态系统质量下降(水质和生物学)原因?已引起当地政府、州政府、联邦政府对此该流域的兴趣; ?该流域面临或可能面临的胁迫因子及其来源?目前正在实施的和将来要实施的管理措施会对水域生态系统的风险? ?此类型流域(小河流)问题在美国普遍存在;未来需采取什么样的管理措施恢复生态系统或维持现有生态系统? ?DB河流域已有大量的数据。

工作2 —工作目标的制定 ?Darby河协会 ?当地政府办事处和官员(镇、城、县) ?俄亥俄州计划委员会、资源、环境 ?俄亥俄州州立大学 ?私人企业 ?农民 ?自然管理局 ?国家环境、地质、农业、资源●确定明确的风险 评价目标; ●在风险评价的范围、复杂程度上达成一致

流域水环境重金属污染风险防控理论技术与应用

拟推荐2017年度国家科技进步奖项目 一、项目名称 流域水环境重金属污染风险防控理论技术与应用 二、推荐单位意见 该项目围绕流域重金属污染控制的关键理论技术问题,以流域水体污染控制和水质改善为目标,以清洁生产、源头控制、过程强化去除、水质改善和风险管理为主线,开展了持续系统的理论创新、技术突破和工程实践,实用性强,经济社会效果好,为促进我国重金属污染治理和风险防控技术进步起到了积极作用。该项目历时18年,研发的以清洁生产、过程与风险防控为突破口的关键技术及成套设备达到国际先进水平,解决了源头减排和强化去除等关键技术难题,在技术创造性、新颖性、实用性和功能综合性等方面取得了原创性突破。 该项目成果在国家和多个地方重金属治理工程建设中得到应用,为国家和地方重金属污染防治规划、标准和政策提供重要科技支撑。核心技术推动了全国重点金属(锰、镉、锌、铜、汞、银、铬等)的污染削减,促进了工业、环保和矿业等部门/行业的流域水环境保护工作,研究成果具有国际影响,并产生了社会经济和环境效益。 推荐该项目申报2017年度国家科学技术进步一等奖。

三、项目简介 针对国家重大需求重金属污染防治的关键瓶颈问题,选择流域风险防控为突破点,以源头控制-过程削减-应急处置为主线,在创造性、新颖性、实用性和工程应用方面取得原创性突破,主要创新如下: (1)发展和完善了流域水环境重金属风险防控理论方法体系,在重金属迁移转化、生物有效性和食物链传递等方面取得了重要进展,创建了流域污染负荷估算、来源解析、过程模拟和风险评估等系列新模型与新方法,解决了关键理论难题。 (2)开发和完善了流域水环境重金属风险防控技术系统,攻克了电解锰锌行业清洁生产、资源回收利用、矿山源头治理、强化去除、掩蔽钝化和应急处置等核心技术,在流域系统过程防控新技术、新工艺和新结构方面取得原创性突破。 (3)研发了以源头控制、过程与风险防控为突破口的成套设备,发明了重金属污染移动削减、自动收集、强化去除与原位钝化投料等控污装置,实现了重金属污染协同防控技术和新材料的重要突破。 (4)通过自主研发和系统集成提出的流域水体重金属风险防控技术模式,以及开发的整装成套技术及其设备,在我国重点流域、电解锰锌行业和突发水污染事故处理处置工程得到了应用,实用性强、效果好,为我国流域环境质量改善提供了工程经验和成功案例。 四、客观评价 技术查新报告 教育部技术查新报告(编号:201636000G020103)表明:未见基

重金属污染风险评价

题目:海洋重金属污染现状及风险评价手段 2016年10月28日

目录 目录 (2) 摘要............................................................................................................................ 错误!未定义书签。Abstract .. (3) 1.引言 (4) 2.重金属来源 (4) 3.海洋重金属污染现状 (5) 4.海洋重金属污染危害 (5) 5.评价方法 (6) 5.1生物监测评价方法 (6) 5.2水质直接评价方法 (6) 5.2.1单项指数法 (6) 5.2.2模糊数学法 (7) 5.3沉积物评价方法 (7) 5.3.1地累积指数法 (7) 5.3.2潜在生态风险指数法 (7) 5.3.3综合污染指数法 (8) 5.3.4内梅罗综合指数法 (8) 5.3.5污染负荷指数法 (8) 5.3.6沉积物富集系数法 (8) 5.3.7次生相与原生相比值法 (9) 5.3.8沉积物质量基准法 (9) 6.研究进展 (9) 7.研究展望 (10) 8.致谢 (11)

海洋重金属污染现状及风险评价手段 摘要:近年来,我国海洋经济发展迅速,海洋环境问题凸显,其中,海洋重金属污染问题已引起各界的高度关注,本文总结了海洋重金属污染的途径、现状及危害,以及国内外关于海洋重金属的风险评价包括的三个方面。一是生物监测的评价方法,二是水质直接评价方法,三是沉积物评价方法。并提出关于海洋重金属风险评价的展望。 关键词:海洋、重金属、风险评价 The Status and Risk Assessment Methods of Heavy Metal Pollution in the Sea Abstract:in recent years, China's rapid development of marine economy, marine environmental problems highlighted, among them, pay close attention to marine heavy metal pollution problem has attracted from all walks of life, this paper summarizes the approaches of marine heavy metal pollution, current situation and harm, including three aspects at home and abroad on Marine heavy metal risk assessment. One is to evaluate the biological monitoring method the two is the direct evaluation method of water quality, sediment is three evaluation methods. And put forward the prospects about marine risk assessment of heavy metals. Key words: marine;heavy metal;risk assessment.

14 污泥中的重金属特性分析和生态风险评价--北京交通大学学报

文章编号:167320291(2007)0120102204 污泥中的重金属特性分析和生态风险评价 任福民,周玉松,牛牧晨,许兆义 (北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044) 摘 要:选取上海某城市污水厂污泥进行重金属的总量测定及形态分析,确定超标重金属的含量和存在形态.结果表明,锌、铬、镍、铜4种重金属均存在不同程度的超标.在此基础上开展重金属潜在的生态风险评价,证明上述4种重金属元素存在较高的生态风险性,在控制、处理和资源化污泥利用中应引起足够的重视. 关键词:城市污泥;重金属;形态分析;生态风险评价中图分类号:X70311 文献标志码:A Characteristics Analysis and E nvironmental Assessment on H eavy Metals in the Sludge of Sew age R EN Fu-mi n ,ZHO U Y u-song ,N IU M u-chen ,X U Zhao-yi (School of Civil Engineering and Architecture ,Beijing Jiaotong University ,Beijing 100044,China ) Abstract :Sludge of Shanghai municipal sewage was chosen for carrying out total amounts and form analyses of heavy metals.The result show that four metals :Zn ,Cu ,Cr ,Ni were excessive on varied de 2gree.Based on these ,environmental assessment were carried to evaluate the contamination situation of heavy metals ,which show the four metals are in high ecological risk that should be emphasized when controlling ,handing with and recycling use of municipal sludge. K ey w ords :municipal sludge ;heavy metal ;speciation analysis ;ecological risk assessment 我国城市污水厂的进水中混有大量的工业废水,其中内含的重金属在水处理过程中以不同的形式由液相向固相转移,最后浓缩到污泥中.这些污泥所含有的重金属成为污泥再利用和资源化的最大制约因素.随着研究的深入,人们逐渐认识到,污泥中的重金属对环境危害取决于其存在形态的分布.重金属的不同形态表现出不同的生物毒性和环境行为. 基于以上分析,通过现代分析测试技术,利用能量色散X 荧光分析系统(EDXRF )和原子吸收法(AAS )对所选的污泥样品进行分析.确定污泥样品中重金属存在的种类、含量、形态.并据此进行生态风险评价.同时对重金属的来源、毒害状态和有效处置方法的选择提出预测和可行性措施. 1 试验部分 (1)主要仪器及试剂 仪器:ED-95型能量色散X 荧光分析仪(EDXRF )(美国EDAX 公司);SB-01型原子吸收光谱仪(AAS )(Thermal Jarrell Ash https://www.wendangku.net/doc/e512962561.html,A ).试剂:分析纯HClO 4、HF 、CH 3COOH 、HCl 、Mg 2Cl 2、N H 2OH ?HCl ,体积分数为30%的H 2O 2,石灰,Cu 、Ni 、Zn 、Mn 、Pb 、Cr 标准储备液. (2)污泥样品 污泥样品取自上海市污水处理厂三级处理沉淀污泥,含水率为96%,黑色,有刺激性气味.样品在105℃恒温烘干、研磨,过100目尼龙筛备用. 收稿日期:2005209214 基金项目:国家高技术研究开发计划“863”计划(2002AA6013200) 作者简介:任福民(1966— ),男,河南灵宝人,副教授,博士.em ail :Renfumin2004@https://www.wendangku.net/doc/e512962561.html, 第31卷第1期2007年2月 北 京 交 通 大 学 学 报JOURNAL OF BEI J IN G J IAO TON G UN IV ERSIT Y Vol.31No.1 Feb.2007

湖底泥重金属污染特征及生态风险

湖底泥重金属污染特征及生态风险 重金属具有毒性强、易累积、不可降解等特性,是当前环境污染防治工作的重点之一。国家“十二五”“十三五”规划纲要中,明确指出了我国水环境中重金属污染问题的严重性,并提出加大重点区域、重点行业重金属污染防治的力度,这从一个层面说明了水环境中重金属污染治理的迫切性。底泥对重金属具有极强的累积作用,湖泊中重金属多通过各种生物和物理化学作用富集于底泥中,底泥中重金属浓度往往远高于水体,但随着上覆水环境条件的改变,累积在底泥中的重金属会释放进入水体,造成二次污染。底泥污染状况是衡量湖泊水环境质量状况的重要因素之一,开展底泥中重金属污染特征及生态风险评价,对开展水环境中重金属内源污染释放研究具有重要的参考意义。 衡水湖位于河北省衡水市境内,是华北平原上第一个国家级湿地自然保护区,并被纳入联合国教科文组织中国人与生物圈保护区网络。衡水湖分为东、西2个湖,水面面积为75km2,最大蓄水量为1.88亿m3。衡水湖水源主要来自西南部汇水、引蓄卫运河和黄河水。衡水湖是南水北调调蓄工程的枢纽,是南水北调中线工程丹江口—北京的必经之路。经过近年来的治理,衡水湖水质已得到明显改善,但由于历史上污染较重,底泥中存在重金属富集风险。关于衡水湖底泥中重金属污染特征与生态风险方面的系统研究较为鲜见,难以良好支撑当前衡水湖的生态环境保护和风险管控要求。笔者对衡水湖底泥中重金属浓度进行分析,运用地累积指数法和潜在生态风险指数法评价底泥中重金属污染状况,以期为衡水湖重金属污染的有效控制和科学管理提供依据,同时也为衡水湖生态环境保护及风险管控提供参考。 一、材料与方法 1.1 采样点设置及样品采集 根据衡水湖的地理位置特点,在衡水湖湖区设置了11个采样点(图1),分别为大赵闸(S1)、南李庄村(S2)、大湖心(S3)、顺民庄(S4)、王口闸(S5)、梅花岛(S6)、道安寺(S7)、前冢村(S8)、小湖王口闸(S9)、小湖心(S10)和小湖碧水湾酒店(S11)附近水域。用抓斗式采泥器采集表层(0~10cm)底泥,密封保存于聚乙烯塑料袋中,低温储存运回实验室。 1.2 样品处理及测试 将底泥样品冷冻并经真空冷冻干燥机处理,除去其中的沙石、动植物碎片等后混合均匀。

生态危害系数评价法

-.生态危害系数评价法: 生态危害指数法由瑞典科学家Hankanson根据重金属的性质和环境行为特点提出的, 是一种定量地计算土壤或沉积物中重金属生态危害的方法.该方法最初是为了评价表层沉 积物中重金属的生态风险水平,目前也广泛应用于评价土壤中重金属的生态风险水平. 为了使区域质量评价更具有代表性和可比性,Haka nson从重金属的生物毒性角度出发建议对重 金属元素进行评价. 根据这一方法,某区域土壤中单一重金属第i种重金属的潜在生态危 害系数Eir计算公式如下图所示: (:二D//;_ f i1-⑵ ■T ■气. J.(3) ' ■BH E. = 7 x C⑷ Jb Rl 二S 氏 i -]⑸ 式中,Cf i为单项污染系数,Ci为样品中污染物i的实测含量,Cn i为污染物i的参比值,Er i为污染物i 的单项潜在生态风险指数,Tr i为污染物i的毒性系 数(见表11),R I为综合潜在生态风险指数.Er i和 R I可分别评价某种污染物和多种污染物的潜在生态风险程度. 表2重金属的参照值利歪性系数

1廉i£Jt呻Jt * <12 f#践?ti* t i 电艇$ 1.评价 .高虹镇农田重金属102个土样表层沉积物重金属的潜在生态危害指数见表

由上表所知,各重金属污染系数平均值如图所示,,图中可知Cu,Pb,Zn,Cr 的重金属含量较高,属于很强程度污染,Co, As和Ni达到强污染范围,Hg和Cd属于中度程度污 染。污染程度排序为:Zn>Pb >Cr >Cu >Ni>Co>AS>Hg>Cd,与重金属的富集程度大小排序一致. 由单个重金属的潜在生态危害系数平均值可以看出: Cd和Hg的潜在生态危害系数平均值平均值分别为14.463和72.906.属于很强 程度污染, As、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni 的潜在生态危害系数平均值平均值分别为 0.889、 1.757、1.093、0.350、0.331、、1.282.其中,Hg污染最为严重,达到了极强危害程度,其最高生态危害系数达232.015 ,位于高虹泥马村南山坞 . 元素 Cr 、 Cu、 Pb、 Zn、 Ni 在研究区域的平均值显示各元素均处于轻度危害程度,各地危害程度相差较小。 多种重金属潜在生态危害指数 RI 评价结果表明,在整个研究区域内,高虹高乐村拜节大坞龙的数值达到596.336 ,存在很强生态风险。其它都属于中度生态风险,但整体来说,高虹

污水处理厂重金属污染特点及潜在风险

污水处理厂重金属污染特点及潜在风险 1 引言 污泥是污水处理过程中的必然产物,主要由多种菌胶团与其吸附的有机和无机物集合体所组成.随着我国污水处理能力及处理率的快速增长,产生了大量剩余污泥,污泥处置将成为我国一个更加突出的实际环境问题.由于污泥中含有大量的有机质和养分元素,因此,污泥农用有望成为一种具有重要前景的处置方法.然而,污泥中可能同时含有大量病原菌、有机污染物和重金属等污染物质,在农用过程中重金属会释放并进入土壤生态环境,重金属作为一种持久性潜在有毒污染物,一旦进入环境后,因不能被生物降解而长期存在于环境中且不断积累,致使重金属在土地农用过程中可能产生生态危害风险,从而限制其大规模土地利用.因此,对污泥中重金属污染特征进行研究,并评价潜在风险及健康风险应该引起高度重视. 目前,有关污泥中重金属的研究主要集中在污染水平、赋存形态及生态风险方面.例如,刘敬勇等分析了广州市城市污泥中重金属的污染特征,并评价了其生态风险;涂剑成等分析了东北地区污水处理厂污泥重金属浓度及形态,并评价了潜在生态风险;刘晓光等研究了某城市污水处理厂的剩余污泥在厌氧消化过程重金属形态转化,并分析了生物有效性;姚金铃等探讨了我国16家城市污水处理厂的重金属污染状况并与不同重金属标准进行了比较;孙西宁等研究了污泥在好氧堆肥过程中重金属形态的变化,发现堆肥有利于重金属形态的稳定.然而,关于污泥重金属健康风险的研究较少,健康风险评价主要集中在气体颗粒物及水体等方面.因此,本研究在分析重金属形态及潜在风险评价的基础上,进一步分析污泥中重金属的健康风险,以更好地评价污泥重金属污染情况,为污泥农用等资源化利用提供参考. 2 材料与方法 2.1 污泥样品的采集与预处理 污泥取自北京市某污水处理厂污泥脱水车间,为均匀反映污泥重金属含量情况,连续取样7 d并分别标记为S1~S7.每次取样500 g于聚乙烯自封袋取回,样品在通风阴凉处自然风干后混匀,用四分法多次筛选后取30 g 污泥样品,研磨过150 μm尼龙筛(100目),装入密封袋标号备用. 2.2 样品处理与测试 2.2.1 含量分析 称取样品0.2 g,置于聚四氟乙烯消解罐中,滴加2~3滴去离子水润湿,加6 mL硝酸、6 mL 氢氟酸及2 mL盐酸,设定微波消解程序消解,消解后在电热板上加热赶酸,冷却加1%硝酸定容至50 mL,于4 ℃下保存待测. 2.2.2 重金属形态分析方法常用的形态分析方法包括Tessier 逐级提取法和BCR逐级提取法,Tessier提取法分级更详细,但BCR提取法重现性相对较好.重金属元素化学形态分析采用欧共体修正的BCR顺序提取法:①酸可提取态:称取0.50 g土壤到50 mL离心管中,加入20 mL 0.11 mol · L-1醋酸(HOAc),室温振荡16 h,在3000 r · min-1的转速下离心20 min,取上清液待测,残渣留存;②可还原态:向上一步的残渣中加0.5 mol · L-1的NH2OH · HCL溶液(盐酸羟胺)20 mL,室温振荡16 h,在3000 r · min-1的转速下离心20 min,取上清液待测,残渣留存;③可氧化态:向上一步的残渣中加30%的H2O2 5 mL,室温反应1 h,偶尔振荡,(85±2)℃下水浴硝化1 h,蒸发至体积少于2 mL,补加5 mL H2O2,重复上述操作,

重金属镍污染土壤的生态风险评价

重金属镍污染土壤的生态风险评价 刘艳 【摘要】:镍具有良好的性能,可制不锈钢,抗腐蚀合金,陶瓷制品,电池等等,在石油、汽车、食品加工、模具、印刷、纺织、医疗等工业领域中都得到了很广泛地应用。在我国四川、甘肃、新疆、云南等地均有镍矿分布。镍是生物必需的微量元素之一,也是具有潜在毒性的元素,土壤中微量的镍可以刺激植物生长,过量的镍能阻滞植物生长发育,导致植物生长不良,对植物造成危害,直至死亡。镍可以在植物体内积蓄,当积蓄超出正常含量的植物进入食物链时,就会影响动物乃至人类的健康。镍粉尘通过呼吸道进入人体后可出现肺出血浮肿、脑白质出血、毛细血管壁脂肪变性并发呼吸障碍以及呼吸系统癌症。而裸露矿渣、尾矿不同程度的侵蚀,将进一步污染水体、土壤和空气,破坏生态平衡,形成镍污染严重的生态环境,造成不可挽回的局面。本试验从土壤中重金属镍对植物的毒害和植物对其的抗性比较入手,观测镍对植物幼苗生长状态的影响,借鉴国外土壤重会属毒性生态风险评价方法,初步研究了植物对土壤中重金属镍含量的响应,为我国镍污染区以及其他重金属污染区的水土保持植物措施配置和工程绿化技术的植物种选取选用等提供理论参考依据,有助于更好的提高植物措施成效和工程绿化效果。研究结果表明:(1)从九种植物在不同镍浓度下的生长状态变化得出:潮土中水稻和架豆镍中毒浓度在75mg/kg左右;芹菜、小白菜、大麦、芥菜镍中毒浓度在150mg/kg左右;菠菜、青椒和番茄镍中毒浓度在300mg/kg左右。红壤中芹菜、小白菜、架豆和番茄镍中毒浓度在12.5mg/kg左右;菠菜镍中毒浓度应在25mg/kg左右;水稻、大麦、芥菜和青椒镍中毒浓度在50mg/kg左右。 (2)潮土和红壤不同浓度镍处理后均影响了西芹,小白菜,水稻,菠菜,大麦,芥菜,架豆,番茄,青椒九种植物种子的萌发率。土壤中低浓度(潮土150mg/kg,红壤12.5mg/kg)的镍对不同植物的种子萌发率影响较小,萌发率均在80%以上,随着土壤中镍浓度的增加,种子萌发率逐渐降低;种子萌发后,根的生长也不同程度的受到了抑制,外观表现为幼苗生长的延缓或停滞,土壤中镍浓度越大,作用越明显,抑制效应越强。九种植物对重会属镍毒害作用均表现出一定的耐性。通过九种植物萌发率和生长状况的比较,大麦种子萌发最好,耐性更强,后期生长随镍浓度的增加表现出不同的生长状况,连续性好,能很好的反应出镍对植物的毒害效应,因此大麦作为检测重金属镍毒害毒性效应的进一步试验—根伸长试验的指示植物是适宜的。(3)重金属镍对不同土壤不同植物的抑制浓度(EC1 0、EC50、EC90)各不相同,种间差异较大。EC50变化差异远小于EC10变化差异,红壤的EC10值在6.45-52.8mg/kg之间,EC50值在11-71.8mg/kg之间;潮土的EC10值在8.97-362mg/kg之间,EC50值在6 9-362mg/kg之间。重金属镍对不同土壤不同植物的半抑制浓度EC50与从形态变化推断出的植物镍中毒浓度非常接近,表明EC50能很好的预测镍污染土壤中导致植物镍中毒的镍浓度。(4)除水稻外,红壤上生长的所有植物生长状态都不是很好,说明土壤性质本身就对植物生长有一定的影响。而且,除水稻外,红壤上生长的所有植物的EC10和EC50均小于潮土,即山东潮土上生长的植物镍中毒浓度高于湖南红壤,说明山东潮土对重金属镍的毒害缓释作用强于湖南红壤,重金属镍对植物生长的生态毒性效应受土壤的某些理化性质影响。潮土上生长的架豆是最敏感的植物种类,EC50为69mg/kg。番茄是抗性最强的植物种类,EC50为362mg/kg。红壤上生长的小白菜和番茄是最敏感的植物种类,EC50分别为11mg/kg和11.2mg /kg,水稻是抗性最强的植物种类,EC50为71.8mg/kg。(5)潮土、水稻土、红壤等3种土壤根伸长抑制率与镍浓度均呈显著线性相关关系,根伸长抑制率与镍浓度呈对数相关,相关系数在0.97以上。大麦在3 种土壤中对镍毒性的敏感程度不同,不同的土壤处理方法大麦受害毒性阈值浓度差异也不同。镍毒性是酸性红壤土最强,石灰性潮土最弱。同一浓度下,两种土壤处理方法镍毒性均是湖南>浙江>山东,即同一浓度下,随着pH的增大,大麦根伸长抑制率减小,镍毒性减小。通过此研究,除了可以了解和借鉴国外土壤重金属毒性和生态风险评价研究的方法外,其结果也为我国镍污染区以及其他重金属污染区土壤研究和植被恢复中选用植物种提供理论方法依据。 【关键词】:镍土壤植物毒性风险评估 【学位授予单位】:北京林业大学

生态风险评价研究现状

生态风险评价研究现状 (罗宗学云南大学生命科学学院环境科学专业昆明) 摘要:生态风险评价是20世纪90 年代以后兴起的新的研究领域,是环境风险评价的重要分支,也是环境管理和决策的科学基础。简要评述了生态风险评价相关的基本概念、价发展历程、评价方法和框架体系,重点讨论了三种常见生态风险评价及其评价方法,并对生态风险评价研究的发展趋势进行了分析讨论。 关键字:生态风险评价;发展历程;评价方法;框架体系; 1. 生态风险评价研究中的基本概念 1.1风险 风险(R)是指不幸事件发生的可能性及其发生后将要造成的损害。这里“不幸事件发生的可能性”称为“风险概率”(P,也称风险度);不幸事件发生后所造成的损害称为“风险后果”(D)。有关专家对风险定义为两者的积。即 风险=风险度×风险后果 上述的“不幸事件”指能造成伤害、损失、毁坏和痛苦的事件。就风险自身而言.具有二重性。第一.风险具有发生或出现人们不期望后果的可能性。第二.风险具有不确定性或不肯定性。 1.2生态风险 生态风险(EcalRisk,ER)是指一个种群、生态系统或整个景观的正常功能受外界胁迫,从而在目前和将来减小该系统内部某些要素或其本身的健康、生产力、遗传结构、经济价值和美学价值的可能性。 1.3生态风险评价 生态风险评价(EeoloiealRiskAssessment,ERA)是环境风险评价的重要组成部分。它是指受一个或多个胁迫因素影响后,对不利的生态后果出现的可能性进行的评估。

2.生态风险评价发展历程 2.1 20世纪80年代以前的萌芽阶段 早期的环境风险评价,风险源以意外事故发生的可能性分析为主,没有明确的风险受体,更没有明确的暴露评价和风险表征,整个评价过程以简单的定性分析为主,处于萌芽阶段。 2.2 20世纪80年代的人体健康的评价阶段 20世纪80年代初,开始提出环境影响评价,并采用毒理分析的范式进行化学污染物的生态影响研究。期间,对人体健康的评价主要集中在致癌风险方面,而不仅局限于毒理评价。1981年,美国橡树岭国家实验室(ORNL)在受EPA委托进行综合燃料的风险评价中提出了一系列针对组织、种群、生态系统水平的生态风险评价方法,并将此方法类推到人体健康的致癌风险评价中,确定生态风险评价应该估计那些可以明确表述影响的可能性,并强调相应的组织水平。美国国家研究委员会(NRC,1983)提出的风险评价框架,其核心内容也是围绕人体健康与安全的,它指出生态风险评价不但要有可以明确表述影响的可能性,而且要有一个包含标准方法途径的明确框架。此后,美国EPA制定和颁布了一系列技术性文件、准则或指南,但大多是人体健康风险评价方面的。 这一时期的风险评价方法已由定性分析转向定量评价;评价过程系统化,提出风险评价四步法:危害鉴别、剂量效应关系,暴露评价和风险表征;进一步明确了风险源和风险受体,特别是针对不同组织水平的评价方法的提出为生态风险评价奠定了基础。 2.3 20世纪90年代的生态风险评价阶段 20世纪80年代末到20世纪90年代初这一阶段,ORNL的风险评价研究人员发表一系列文章,阐明化学毒理对生态过程和动态的影响,为从环境风险评价到生态风险评价的转变奠定了基础。Johnson通过微观实验,对比受到化学毒害和没受化学毒害的系统动态,采用状态空间的办法,解决了风险影响结果的表达问题。CarolynHunsakertffu发表文章阐述如何将生态风险评价应用到区域景观上去,这是一篇具有里程碑意义的文章,它阐明了区域生态风险评价的基本概念和未来发展方向。 20世纪90年代,风险评价的热点已经从人体健康评价转入生态风险评价,风险压力因子也从单一的化学因子,扩展到多种化学因子及可能造成生态风险的事件,风险受体也从人体,发展到种群、群落、生态系统、流域景观水平。比较完善的生态风险评价框架已经形成。 2.4 20世纪90年代末-21世纪初的区域生态风险评价阶段 区域生态风险评价强调区域性,是在区域水平上描述和评估环境污染、人为活动或自然灾害对生态系统及其组分产生不利作用的可能性和大小的过程。区域生态风险评价所涉及的环境问题的成因及结果都具有区域性。付在毅等将区域生态风险的评价方法步骤概括为研究区的界定和分析、受体分析、风险识别与风险源分析、暴露与危害分析,及风险综合评价几个部分。强调区域生态风险评价中区域社会、经济、自然环境状况的分析是区域风险评价的基

生态危害系数评价法

一.生态危害系数评价法: 生态危害指数法由瑞典科学家Hankanson 根据重金属的性质和环境行为特点提出的,是一种定量地计算土壤或沉积物中重金属生态危害的方法.该方法最初是为了评价表层沉积物中重金属的生态风险水平,目前也广泛应用于评价土壤中重金属的生态风险水平.为了使区域质量评价更具有代表性和可比性,Hakanson 从重金属的生物毒性角度出发建议对重金属元素进行评价.根据这一方法,某区域土壤中单一重金属第i 种重金属的潜在生态危害系数Eir.计算公式如下图所示: 式中,Cf i为单项污染系数,Ci为样品中污染物 i 的 实测含量,Cn i为污染物 i 的参比值,Er i为污染物 i 的单项潜在生态风险指数,Tr i为污染物 i 的毒性系 数(见表 11),RI 为综合潜在生态风险指数. Er i和 RI 可分别评价某种污染物和多种污染物的潜在生 态风险程度.

二.评价 . . 由上表所知,各重金属污染系数平均值如图所示,,图中可知Cu,Pb,Zn,Cr的重金属含量较高,属于很强程度污染,Co,As和Ni达到强污染范围,Hg和Cd属于中度程度污染。,污染程度排序为: Zn>Pb >Cr >Cu >Ni>Co>AS>Hg>Cd,与重金属的富集程度大小排序一致. . . . 由单个重金属的潜在生态危害系数平均值可以看出:

Cd和Hg的潜在生态危害系数平均值平均值分别为14.463和72.906.属于很强程度污染,As、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni的潜在生态危害系数平均值平均值分别为0.889、1.757、1.093、0.350、0.331、、1.282.其中,Hg污染最为严重,达到了极强危害程度,其最高生态危害系数达232.015 ,位于高虹泥马村南山坞.元素 Cr、Cu、Pb、Zn、Ni 在研究区域的平均值显示各元素均处于轻度危害程度,各地危害程度相差较小。 多种重金属潜在生态危害指数 RI 评价结果表明,在整个研究区域内,高虹高乐村拜节大坞龙的数值达到596.336 ,存在很强生态风险。其它都属于中度生态风险,但整体来说,高虹镇农田的的污染整体上存在强生态风险。 对比重金属的富集情况和潜在生态危害可以看出,,Cd 和 Hg在整个农田中的的富集情况均较为严重,但两种元素的释放风险却差别较大,这主要是由于其毒性系数相差较大,元素Hg 由于其对水生生物及人体的健康影响较大,具有较高的毒性响应系数,生态风险较高,而Zn 的毒性响应系数较低,生态风险较小.但两种方法均显示污染最为严重的元素为Hg,具有很强的生态风险,且来源分析表明重金属Hg 在整个地区内主要来源周边节能灯工厂对其的影响,因此,应加强节能灯工厂中 Hg的治理,以防止重金属Hg进一步污染.

重金属污染及防治的研究

总 分 题号一二三核分 人 题分404020复查 人 得分 得 分 评卷人 得 分评卷人 得 分评卷人 西北民族大学 化工学院 学院(部)期末考试文献检索与利用考查方案 方案( A)专业:化学工程与工艺课程代码: 19020027 学号: P092013640 姓 名: 张敏 每位学生自选题目,查阅文献,写一 篇综述性论文,字数不少于3000字(要求: 1.中文摘要,关键词,英文摘要,keyword,参考文献写全;2.参考文献不少于20篇,其中外文文献不少于5篇,并附引用外文文献的Abstract及出处)。 一.中文摘要及关键词、英文摘要及keyword(40分) 二.正文部分(40分) 三.参考文献(20分) 重金属污染及防治的研究 摘要 工业化的进程加速了土壤的重金属污染,对人类的健康及生命造

成威胁。土壤重金属污染不会被微生物降解、迁移性小、很难被清除、易在土壤中富集,一直备受国内外学者关注。研究土壤重金属污染规律,积极探索更有效、经济的污染修复新技术具有重要意义。 关键字重金属污染、来源、防治 Research of heavy metal pollution , prevention and control Abstract Industrialization sped the heavy metal pollution of soil up,and it would cause harm to peopie health and life. Heavy metal pollution couldn’t be degraded by microorganism,and the migration was small.It was cleard awaye difficultly and gathering easily meanwhile,so heavy metal pollution was paied attition to extr-a ordinary by schlor that domestic and abroad.It’s of improtance that study the law of heavy metal pollution of soiland and explore more effective and inexpensive new Technologise of repairing pollution. Key words heavy metal pollution、source、preventive treatment 引言土壤是自然界赋予人类的宅贵资源,是人类赖以生存的物质基础,也是人类环境的重要组成部分,具有维持系统生态平衡的自动调节功能【1】。然而,随着人类生产、生活活动的频繁开展,其产生的各种污染物通过各种途径输入土壤环境,数量和速度超过了土壤环境的净化能力。使土壤污染物的累积过程逐渐占据优势,土壤的生态平衡遭到破坏,正常功能失调,导致土壤环境质量下降,并通过食物链进一步影响家畜、鱼类和野生动物的生长发育,最终将危及人体健康,以致人类的生存和发展。土壤环境污染中,重金属污染比较突出。土壤重金属污染是指由于人类活动使重金属在土壤中的累计量明显高于土壤环境背景值或土壤环境质量标准,致使土壤环境质量下降和农田生态环境恶化的现象。一般认为,土壤中污染物累积总量达到土壤环境背景值的2 或3 倍标准差时,说明土壤中该

国外环境风险评价的现状与趋势

国外环境风险评价的现状与趋势 环境风险评价是当前环境保护工作中一个新兴领域,它的诞生一方面是环境保护的迫切需要,另一方面也是环境科学发展的必然结果。标志着环境保护的一次重要战略转折,由原先污染后的治理转变为污染前的预测和实行有效管理。因此愈来愈受到许多国家环保机构和有关国际性组织的重视。 显然,目前国外环境风险评价主要包括人体健康风险评价和生态风险评价两方面,风险评价的科学体系已基本形成。相对来说,人体健康风险评价的方法基本定型,生态风险评价正处在总结、完善阶段。总的来说,目前国外环境风险评价具有如下的特点和趋势: ·研究热点已由人体健康风险评价转移到生态风险评价; ·从污染物数量来说,已由单一污染物作用进一步考虑到多种污染物的复合作用; ·从环境风险类型来说,不仅考虑化学污染物,特别是有毒有害化学物,而且还要考虑到非化学因子对环境的不利影响; ·从评价范围方面来说,由局部环境风险发展到区域性环境风险,乃

至全球环境风险; ·生态风险不仅仅只考虑到生物个体和群体,而且考虑到群落、甚至整个生态系统; ·技术处理上由定性向半定量、定量方向发展。 环境风险评价技术,特别是生态风险评价,还有许多问题有待研究,其中主要的有以下几方面: 1.评价终点的选择人体健康风险评价的终点,只有一个物种(受体为人),而生态风险评价的终点却不止一个,终点选择就成了生态风险评价过程的关键。对任何不同组织等级都有终点选择问题,终点选择原则上根据所关注的生态系统和污染物特性来进行,对生态系统和污染物特性了解得愈深刻,终点选择就愈准确。由于生态系统复杂性,不同评价人员可以选择不同的终点,因此目前迫切需要有一个统一的方法来确定生态风险评价的终点。 2.模型优化模型在风险评价中的重要性是显而易见的,因为风险评价是研究人为活动引起环境不利影响的可能性,是根据有限的已知资料预测未知后果的过程,这就需要应用大量的数学模型才能完成。模型的优劣直接关系到整个风险评价结果的准确性。风险评价涉及的模

07-污水处理厂重金属污染特点及潜在风险

污水处理厂重金属污水特点及潜在风险 1 引言 污泥是污水处理过程中的必然产物,主要由多种菌胶团与其吸附的有机和无机物集合体所组成.随着我国污水处理能力及处理率的快速增长,产生了大量剩余污泥,污泥处置将成为我国一个更加突出的实际环境问题.由于污泥中含有大量的有机质和养分元素,因此,污泥农用有望成为一种具有重要前景的处置方法.然而,污泥中可能同时含有大量病原菌、有机污染物和重金属等污染物质,在农用过程中重金属会释放并进入土壤生态环境,重金属作为一种持久性潜在有毒污染物,一旦进入环境后,因不能被生物降解而长期存在于环境中且不断积累,致使重金属在土地农用过程中可能产生生态危害风险,从而限制其大规模土地利用.因此,对污泥中重金属污染特征进行研究,并评价潜在风险及健康风险应该引起高度重视. 目前,有关污泥中重金属的研究主要集中在污染水平、赋存形态及生态风险方面.例如,刘敬勇等分析了广州市城市污泥中重金属的污染特征,并评价了其生态风险;涂剑成等分析了东北地区污水处理厂污泥重金属浓度及形态,并评价了潜在生态风险;刘晓光等研究了某城市污水处理厂的剩余污泥在厌氧消化过程重金属形态转化,并分析了生物有效性;姚金铃等探讨了我国16家城市污水处理厂的重金属污染状况并与不同重金属标准进行了比较;孙西宁等研究了污泥在好氧堆肥过程中重金属形态的变化,发现堆肥有利于重金属形态的稳定.然而,关于污泥重金属健康风险的研究较少,健康风险评价主要集中在气体颗粒物及水体等方面.因此,本研究在分析重金属形态及潜在风险评价的基础上,进一步分析污泥中重金属的健康风险,以更好地评价污泥重金属污染情况,为污泥农用等资源化利用提供参考. 2 材料与方法 2.1 污泥样品的采集与预处理 污泥取自北京市某污水处理厂污泥脱水车间,为均匀反映污泥重金属含量情况,连续取样7 d并分别标记为S1~S7.每次取样500 g于聚乙烯自封袋取回,样品在通风阴凉处自然风干后混匀,用四分法多次筛选后取30 g 污泥样品,研磨过150 μm尼龙筛(100目),装入密封袋标号备用. 2.2 样品处理与测试 2.2.1 含量分析 称取样品0.2 g,置于聚四氟乙烯消解罐中,滴加2~3滴去离子水润湿,加6 mL硝酸、6 mL氢氟酸及2 mL盐酸,设定微波消解程序消解,消解后在电热板上加热赶酸,冷却加1%硝酸定容至50 mL,于4 ℃下保存待测. 2.2.2 重金属形态分析方法常用的形态分析方法包括Tessier逐级提取法和BCR逐级提取法,Tessier提取法分级更详细,但BCR提取法重现性相对较好.重金属元素化学形态分析采用欧共体修正的BCR顺序提取法:①酸可提取态:称取0.50 g土壤到50 mL离心管中,加入20 mL 0.11 mol · L-1醋酸(HOAc),室温振荡16 h,在3000 r · min-1的转速下离心20 min,取上清液待测,残渣留存;②可还原态:向上一步的残渣中加0.5 mol · L-1的NH2OH · HCL溶液(盐酸羟胺)20 mL,室温振荡16 h,在3000 r · min-1的转速下离心20 min,取上清液待测,残渣留存;③可氧化态:向上一步的残渣中加30%的H2O2 5 mL,室温反应1 h,偶尔振荡,(85±2)℃下水浴硝化1 h,

相关文档