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土壤重金属污染

发布时间:2022-01-14 点击次数:1

一、什么是土壤重金属污染:

土壤重金属污染是指由于人类活动,导致土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值,过量沉积而引起的含量过高,都称之为土壤重金属污染。

二、土壤重金属污染物有哪些:

主要有汞、镉、铅、铜、铬、砷、镍、铁、锰、锌等,砷虽不属于重金属,但因其行为与来源以及危害都与重金属相似,故通常列入重金属类进行讨论。就对植物的需要而言,金属元素可分为2类:①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。②植物正常生长发育所需元素,且对人体又有一定生理功能,如铜、锌等,但过多会造成污染,妨碍植物生长发育。

三、土壤重金属污染来源:

1、自然来源:

1.1大气中重金属降尘也是影响土壤中重金属含量的主要自然因素之一。

1.2火山爆发、森林火灾、海浪飞溅、植被排出、风力扬尘等过程使很多重金属尘浮于空中。空气中的重金属元素部分被植物吸收,部分通过尘降进入水体、土壤。在自然界中土质污染也影响着土壤重金属的含量。

1.3在岩石圈深部,由于岩浆作用、质变作用等复杂的地球化学过程可能形成重金属富集的工业矿床,在矿床附近矿化地层发育的土壤,由矿床流出的富含重金属的地下水流动过程中形成的分散晕上发育的土壤,及以被搬运的矿化物质为母岩所发育的土壤重金属含量往往异常的高。

2、人为因素:

2.1交通运输造成的土壤重金属污染

2.2工矿企业废物排放造成的土壤重金属污染

2.3农业生产中农药、化肥的不合理使用、污泥的施用、污水灌溉造成的土壤重金属污染。

四、土壤重金属污染的特点:

1、重金属不能被微生物降解,是环境长期、潜在的污染物;

2、因土壤胶体和颗粒物的吸附作用,长期存在于土壤中,浓度多成垂直递减分布;

3、与土壤中的配位体(氯离子、硫酸离子、氢氧离子、腐蚀质等)作用,生成络合物或螯合物,导致重金属在土壤中有更大的溶解度和迁移活性;

4、土壤重金属可以通过食物链被生物富集,产生生物放大作用;

5、重金属的形态不同,其活性与毒性不同,土壤pH、Eh、颗粒物以及有机质含量等条件深刻影响它在土壤中的迁移和转化。

五、土壤重金属污染的危害:

1.对农作物的危害:土壤中重金属过多会对农作物带来直接伤害,导致植物的死亡;在重金属的胁迫下,有时会影响作物对氮、磷、钾营养元素的吸收,抑制作物生长,引起农产品产量下降;另外,由于土壤重金属污染可使农产品中重金属含量增加,导致农产品污染,威胁农产品质量安全。

2.对人体健康的危害:土壤中的重金属等污染物会通过各种食物链,经过逐级生物富集对人体健康产生危害,还可以通过影响水体和大气环境质量间接对人类健康造成威胁。食入汞后直接沉入肝脏,对大脑、神经、视力破坏极大。镉会导致高血压,引起心脑血管疾病;破坏骨骼和肝肾,并引起肾衰竭。铅是重金属污染中毒性较大的一种,一旦进入人体将很难排除。能直接伤害人的脑细胞,特别是胎儿的神经系统,可造成先天智力低下。钴能对皮肤有放射性损伤。钒伤人的心、肺,导致胆固醇代谢异常。锑与砷能使银手饰变成砖红色,对皮肤有放射性损伤。铊会使人多发性神经炎。锰超量时会使人甲状腺机能亢进。也能伤害重要器官。砷是砒霜的组分之一,有剧毒,会致人迅速死亡。长期接触少量,会导致慢性中毒。另外还有致癌性。

六、土壤重金属污染现状:

根据相关调查研究表明,现阶段我国约有近 20% 的土地已经受到了严重的重金属污染,其总计面积约为 0.11 亿 km2,其将引起的后果不堪设想。不仅如此,我国农业粮食产量正在以每年一千万吨产量的速度持续锐减,遭受重金属污染的粮食产量达到了上千万吨,直接导致经济损失达到 200 亿余元。

七、土壤重金属检测方法及仪器介绍:

1、原子荧光光谱法:

原子荧光光谱法是以原子在辐射能量分析的发射光谱分析法。利用激发光源发出的特征发射光照射一定浓度的待测元素的原子蒸气,使之产生原子荧光,在一定条件下,荧光强度与被测溶液中待测元素的浓度关系遵循Lambert-Beer定律,通过测定荧光的强度即可求出待测样品中该元素的含量。
       2、原子吸收光谱法:

原子吸收光谱法又称原子吸收分光光度分析法,是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量为基础的分析方法,是一种测量特定气态原子对光辐射的吸收的方法。

3、电感耦合等离子体发射光谱法:

电感耦合等离子体发射光谱是根据被测元素的原子或离子,在光源中被激发而产生特征辐射,通过判断这种特征辐射的存在及其强度的大小,对各元素进行定性和定量分析。

4、土壤重金属测定仪器:

TPJS-B土壤重金属检测仪可满足多类土壤重金属污染物检测的需要,不需要准备样品,可直接检测,检测过程只需80秒,检测精度接近实验室级分析水平,可直观显示土壤重金属元素百分比含量,并能构建地理三维分布图,快速评估出环境灾害区域。

八、土壤重金属污染修复方法:

1、生物修复技术是上世纪80年代发展起来的,其基本原理是利用生物特有的分解有毒有害物质的能力,达到去除土壤中污染物的目的,主要包括植物修复技术、微生物修复技术和生物联合修复技术。优点是不破坏土壤有机质,不对土壤结构做大的扰动,成本低;缺点是修复周期长,通常不适宜对高浓度污染土壤的修复。 

2、物理修复是指通过各种物理过程将污染物从土壤中去除或分离的技术。目前常用的技术包括客土法、热脱附、土壤气相抽提、机械通风等。优点是修复效率高、速度快;缺点是往往成本偏高等。 

3、化学修复是指向土壤中加入化学物质,通过对重金属和有机物的氧化还原、鳌合或沉淀等化学反应,去除土壤中的污染物或降低土壤中污染物的生物有效性或毒性的技术。主要包括土壤固化稳定化、淋洗、氧化还原等。优点是修复效率较高、速度相对较快;缺点是容易破坏土壤结构、因添加化学药剂易产生二次污染等。

土壤重金属污染
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