化工行业引起的水体及土壤重金属污染及其防治措施

化工行业引起的水体及土壤重金属污染及其防治措施 摘要

土壤、水、阳光和空气是大自然的四大要素，所以我们必须保护环境。随着人类活动和技术水平的提高，人类征服自然的欲望越来越强烈，给我们的生存环境造成了污染，一般的污染马上就能引起大家的关注，而土壤污染引起的不良后果要在几年、几十年甚至几百年才能显示出来。所以我们应该注意防治土壤污染，留给后人一方净土。本文阐述了污染土壤和水体的重金属种类以及相应特性，及近年来我国土壤和水体污染的主要污染因子。也写出了重金属污染土壤的情况，也提出相应地解决办法，提醒人们要提高对土壤的保护意识，从而让生态环境得到保护。

关键字 水体污染 土壤污染 重金属 防治 前言

土壤和水体不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。土壤重金属污染是指由于人类活动，土壤中的微量有害元在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高污染土壤的重金属主要包括汞（Hg）、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等。重金属污染物在土壤中移动性很小，不易随水淋滤，不为微生物降解，通过食物链进入人体后，潜在危害极大，应特别注意防止重金属对土壤污染。近年来，在我国经济高度发展的同时，化工工业生产也对我国环境产生了很多不好的影响。据有关报道，土壤中汞（Hg）、镉（Cd）富集明显，是主要污染因子。我国重金属污染正在由大气、水体向着土壤污染转移，土壤重金属污染已经进入一个“集中多发期”，对居民身体健康和农副产品安全构成严重威胁，我们需要研究土壤中重金属种类、危害、含量及其相应地防治措施，使土壤的重金属含量得到控制，以致降低，使我国在建设经济的同时环境也得到保护。

正文

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水体中重金属的来源及其现状

随着城市化进程的加快和工农业的迅猛发展, 我国绝大多数城市都不同程

度地存在着较突出的水质问题, 大量未经处理的城市垃圾、被污染的土壤、工业废水和生活污水以及大气沉降物不断排入水中, 使水体悬浮物和沉积物中的重金属含量急剧升高。对我国各大湖泊的调查结果表明, 近年各种重金属污染呈上升趋势, 已经开始影响到水体的质量。

重金属在水体中积累到一定的限度就会对水体-水生植物-水生动物系统产生严重危害，并可能通过食物链直接或间接地影响到人类的自身健康，目前的研究结果表明, Cr、Co、Ni、Cd、Se 等重金属元素均具有致癌、致畸、致突变等危险因此可以说水体重金属污染已经成为当今世界上最严重的环境问题之一，而如何科学有效地解决重金属对水体的污染已经成为世界各国政府以及广大环保工作者研究的热点。

水体重金属污染治理修复方法 1、物理方法 （1）蒸发法 （2）换水法 2、化学方法 （1)化学沉淀法 （2)电解法 3、物理化学方法 （1）吸附法

（2）离子还原法、离子交换法 4、集成技术

为实现废水回用和重金属回收,可采用集成技术处理重金属废水。采用络合—超滤—电解集成技术处理重金属废水。研究结果表明,在试验的最佳条件下,重金属可达到100 %的去除,超滤的浓缩液可通过电解回收重金属,从而实现废水回用和重金属回收的双重目的,为重金属废水的根治找到了新出路。 5、生物方法

物理和化学方法处理水体重金属虽然具有较高的处理效率, 但是存在处理费用

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高等缺点。因而, 中外学者又研发出一种有效、低廉且简便易行的水质净化方 法———生物处理法。

（1）人工湿地法人工湿地处理系统

是在一定长宽比及一定坡度的洼地中填充一定规格的特殊填料, 并种植有经济和观赏价值的植物, 如水芹菜、凤眼莲等,这些植物能在水中长期吸收Pb、Cu 和Cd 等。当含有重金属的污水流经填料表面, 可通过植物和填料的吸附、沉淀作用将污水中重金属污染物去除。但是人工湿地生态结构比较复杂, 很难收获填料中的重金属, 而且植物对重金属的吸收达到一定的程度, 重金属就会对植物产生毒害, 不利于重金属的持续去除。 （2）生物氧化塘法生物氧化塘

就是向受重金属污染的池塘内投加具有超富集作用的植物如凤眼莲、香 蒲、芦苇、黑麦草、水芹菜等, 这些植物吸收积累水体中的重金属元素, 净化水质。戴全裕等研究表明, 黑麦草对一些重金属具有很高的富集、净化作用, 特别对于含黄金的废水处理效果十分明显, 黑麦草根部( 干重) 的含金量最高可达到784 g/t, 具有很广阔的开发应用前景。 （3）微生物及基因工程技术的应用

近年来, 微生物及基金工程技术也逐渐用于对水体重金属污染的处理。总之, 在对水体中重金属进行治理时, 应因时、因地致宜, 并且根据不同的重金属种类, 选择处理费用低、效果好的一种或多种方法进行治理, 才能达到事半功倍的效果。

地球是我们赖以生存的家园，土地是我们生活的自然资源，我们只有保护好我们的家园，我们人类才能更好的生活下去，才能得到发展。因此，国家应尽快对土壤中重金属污染及修复已污染的土壤进行重点研究，尽快采取积极措施有效控制和治理土壤污染。 土壤中重金属的来源及其现状 1、 土壤污染的危害

土壤污染有巨大的危害性。土壤污染导致生物产品品质不断下降。因农田施

用化肥,大多数城市近郊土壤都受到不同程度的污染,许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、砷、铬、铅等重金属含量超标或接近临界值。每年转化成为污染物

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而进入环境的氮素达1000万t,农产品中的硝酸盐和亚硝酸盐污染严重。农膜污染土壤面积超过780万hm2,残存的农膜对土壤毛细管水起阻流作用,恶化土壤物理性状,影响土壤通气透水,影响农作物产量和农产品品质。土壤重金属不仅可以影响作物的生长发育，而且可以累计在作物的可食部分而造成中毒，更重要的是他对于人类的危害更大。

土壤污染危害人体健康。土壤污染会使污染物在植物体内积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人体健康,引发癌症和其他疾病。土壤污染还会导致其他环境问题，土壤受到污染后,含重金属浓度较高的污染土容易在风力和水力作用下分别进入到大气和水体中,导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。 2、 土壤重金属的来源与分布 （1）、随着大气沉降进入土壤的重金属

大气中的重金属主要来源于能源、运输、冶金和建筑材料生产产生的气体和粉尘。除汞以外，重金属基本上是以气溶胶的形态进入大气，经过自然沉降和降水进入土壤。据Lisk报道，煤含Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金属，石油中含有相当量的Hg（0.02～0.03mg/kg），这类燃料在燃烧时，部分悬浮颗粒和挥发金属随烟尘进入大气，其中10%～30%沉降在距排放十几公里的范围内。汽车运输对大气造成的污染主要以Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等的污染为主。它们来自于含铅汽油的燃料和汽车轮胎磨损产生的粉尘，据有关报导，汽车排放的尾气中含Pb量多达20～50µg/L，它们成条带状分布，因距离公路、铁路、城市中心的远近及交通量的大小有明显的差异。经自然沉降和雨水沉降进入土壤的重金属污染，与重工业发达程度、城市的人口密度、土地利用率、交通发达程度有直接关系，距城市越近污染的程度就越重，污染强弱顺序为：城市-郊区-农村。

（2）、污水进入土壤的重金属 利用污水灌溉是灌区农业的一项古老的技术，主要是把污水作为灌溉水源来利用的。污水按来源和数量可分为城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城市混合污水等。由于我国工业迅速发展，工矿企业污水未经分流处理而排入下水道与生活污水混合排放，从而造成污灌区土壤重金属Hg、Cd、Cr、Pb、Cd等含量逐年增加。随着污水灌溉而进入土壤的重金属，以不同的

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方式被土壤截留固定。

（3）、随固体废弃物进入土壤的重金属

固体废弃物种类繁多，成分复杂，不同种类其危害方式和污染程度不同。其中矿业和工业固体废弃物污染最为严重。这类废弃物在堆放或处理过程中，由于日晒、雨淋、水洗重金属极易移动，以辐射状、漏斗状向周围土壤、水体扩散。有一些固体废弃物被直接或通过加工作为肥料施入土壤，造成土壤重金属污染。如大量的家畜粪便及动物加工时产生废弃物，由于饲料中添加了一定量的重金属盐类，因此作为肥料施入土壤增加了土壤Zn、Mn等金属元素的含量。

（4）、随农用物资进入土壤的重金属

农药、化肥是重要的农用物资，对农业生产的发展起着重大的推动作用，但长期不合理施用，也可以导致土壤重金属污染。绝大多数的农药为化合物，少数为有机-无机化合物或纯矿物质，个别农药在其组成中含有Hg、Cu、As、Zn等重金属。

3、 中国土壤污染的特点

土壤污染具有隐蔽性和滞后性。大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观，通过感官就能发现。而土壤污染则不同，它往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。因此，土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间。 4、 土壤污染的防治 （1）、科学的进行污水灌溉 （2）、合理的使用农药 （3）、合理施用化肥 （4）使用化学改良剂 （5）、相关法律

参考文献

[1]董开军，谈谈农田污水灌溉问题

[2]污水灌溉对我国生态环境系统的影响及其对策 [3]我国土壤污染现状以及防治方法

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[4]化学工业对水源和大气的污染及预防措施 [5]我国土壤污染现状及治理措施 [6]土壤生物污染及其防治

[7]浅谈我国土壤污染现状及其防治措施

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