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重金属污染的治理措施范文1
关键词:土壤污染 重金属 危害 修复方法
土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一,也是人类生态环境的重要组成部分[1-2]。随着近年来经济发展,工农业生产不断扩大,所产生的废水和废渣也不断增多,不但破坏地表植被,而且其中有毒有害重金属还随废水的排放及废渣堆的风化和淋滤进入周边土壤环境[3-6]。目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染耕地面积近2,000万公顷,约占总耕地面积的1/5,其中工业“三废”污染耕地1,000万公顷,污水灌溉的农田面积已达330多万公顷。
1. 土壤重金属污染的定义
在自然界,重金属以各种形态存在,常见的金属元素有铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钼、金、银等;其中既有对生命活动所需要的微量元素,如锰、铜、锌等;但大多数重金属元素在环境中对环境都会有一定的污染作用,主要包括汞、镉、铅、铬以及类金属砷等对生物体具有显著毒害作用的元素[7]。重金属的密度一般在4.0以上,约60种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大,所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。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。由于土壤中铁和锰含量较高,因而一般不太注意它们的污染问题,但在强还原条件下,铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。
土壤重金属污染是指由于人类在生产活动中将重金属带入到土壤中,致使土壤中重金属累积到一定程度,含量明显高于背景,并可造成土壤质量的退化、生态与环境的恶化现象[8]。土壤本身含有一定量的重金属元素,如植物生长所必需的Mn、Cu、Zn等。因此,只有当叠加进入土壤的重金属元素累积的浓度超过了作物需要和忍受程度,作物才表现出受毒害症状,或作物生长并未受害但产品中某种金属的含量超过标准,造成对人畜的危害时,才能认为土壤已被重金属污染[9]。如土壤环境质量标准值(GB15618-1995)[10]。
2. 土壤中重金属的来源、种类
土壤重金属污染主要是由工业产生的“三废”以及污水灌溉、农药和化肥的不合理施用等农业措施引起的。随着工农业生产的发展,重金属对土壤和农作物的污染问题越来越突出,部分地区土壤重金属污染现象十分严重。总体来讲,土壤重金属污染源较广泛,即有自然来源,又有包括人类活动带入土壤的部分,目前主要来源为人为因素。主要包括大气尘降、污水灌溉、工业废弃物得不当堆放、采矿及冶炼活动、农药和化肥的过多施用等[11-12]。
2.1 污水灌溉
污水灌溉通常指的是使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。中国水资源较为紧缺,部分灌区常把污水作为灌溉水源来利用。污水的种类按其来源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。城市生活污水中重金属含量虽然不多,但由于我国工业发展迅速,许多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Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金属含量逐年累积[15-16]。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,土壤几乎不受污水中的重金属污染。
污灌在北方比较严重,因为我国北方比较干旱,水资源短缺严重,并且许多大城市都是重工业大城市,所以农业用水更加紧张,污水灌溉在这些地区较为普遍。据统计,我国北方旱作地区污灌面积约占全国90%以上。南方地区相对较小,仅占6%,其余则在西北地区。污灌不仅导致土壤中重金属元素含量的增加,而且还会在人体内富集。研究显示我国沈阳、温州和遂昌等地由于污水灌溉引发了人体镉中毒;鞍山宋三污灌区土壤中Hg、Cd的累积显著,污染严重;用处理过的污水灌溉是解决干旱地区作物需水问题的一条可行途径。但由此导致的土壤污染特别是重金属污染必须引起重视。
2.2 农药和化肥污染
农药和化肥是重要的农用物资,对农业生产发展起到重要的推动作用,但如果不合理施用,则可导致土壤中重金属污染。部分农药在其组成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金属元素,过量或不合理使用将会造成土壤重金属污染。肥料中含有大量的重金属元素,其中氮、钾肥料含量相对较低,而磷肥中则含有较多的有害重金属,另外复合肥的重金属含量也相对较高。施用含有重金属元素的农药和化肥,都可能导致土壤中重金属的污染。
2.3 矿山开采和冶炼加工
我国重金属矿产相对丰富,在金属矿山的开采、冶炼过程中,会产生大量废渣及废水,而这些废渣和废水随着矿山排水和降雨进入土壤环境中,便可直接地造成土壤重金属污染,这在我国南方地区表现得尤为突出。
3. 重金属污染的特点及危害
3.1 重金属元素污染土壤的主要特点
在土壤环境中重金属污染特点可以分为两部分:一是土壤环境中重金属自身的特点,二是重金属元素在不同介质中所表现的特点。具体特点如下:(1)形态变换较为复杂,重金属多为过渡元素,有着较多的价态变化,且随环境Eh,pH配位体的不同呈现不同的价态、化合态和结合态。重金属形态不同则其毒性也不同;(2)有机态比无机态的毒性大;(3)毒性与价态和化合物的种类有关;(4)环境中的迁移转化形式多样化;(5)生物毒性效应的浓度较低;(6)在生物体内积累和富集;(7)在土壤环境中不易被察觉;(8)在环境中不会降解和消除;(9)在人体内呈慢性毒性过程。(10)土壤环境分布呈区域性;
过量的重金属会引起动植物生理功能紊乱、营养失调、发生病变,重金属不易被土壤微生物降解,可在土壤中累积,也可通过食物链在人体内积累,危害人体健康。土壤一旦遭受重金属污染,就很难彻底消除,污染物还会向地下水和地表水中迁移,从而扩大其污染。因此重金属对土壤的污染是一类后果非常严重的环境问题。
3.2人类因土壤重金属污染而遭受的危害[25]
(1)土壤污染使本来就紧张的耕地资源更加短缺;(2)土壤污染给农业发展带来很大的不利影响;(3)土壤污染中的污染物具有迁移性和滞留性,有可能继续造成新的土地污染;(4)土壤污染严重危及后代人的利益,不利于可持续发展;(5)土壤污染造成严重的经济损失;(6)土壤污染给人民的身体健康带来极大的威胁;(7)土壤污染也是造成其他污染的重要原因。
4. 对重金属污染的防治及修复
4.1 对土壤污染的预防
目前,仍未找到可广泛应用且行之有效的重金属污染治理方法,但控制污染源,是防止土壤污染的根本措施之一,同时利用土壤的自净作用对污染物净化具有一定的预防作用。控制土壤重金属污染源,即控制进入土壤中的重金属污染物的数量和速度,通过土体自身的净化作用,降低污染。
(1)控制和消除工业“三废”
尽量利用循环无毒工艺,减少和消除重金属污染物的排放,对工业“三废”进行回收改善,使其化害为利,并严格控制工业生产中污染物排放量和浓度,使之符合排放标准。
(2)土壤污灌区的监测和管理
在污灌区对灌溉污水的重金属元素进行控制,监测水中重金属污染物质的成分、含量及其变化,避免引起土壤污染。
(3)合理施用化肥和农药
对于农药和化肥的施用,应以环保无毒为准则,禁止或限制使用高残留农药,大力发展高效、低毒、低残留农药,发展生物防治措施。为保证农业的增产,合理施用化学肥料和农药是必需的,但需控制好施用量,否则会造成土壤或地下水的污染。
(4)土壤容量和土壤净化能力的提高
在农业生产过程中,施用有机肥,改良松散型沙土,改善土壤胶体的种类和数量,增加土壤对有害重金属的吸附能力和吸附量,从而减少重金属在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金属,提高土壤净化能力。
4.2 土壤中重金属污染的修复方法
(1)工程措施
工程治理措施是指在土壤环境中,用物理或物理化学的原理来减少重金属污染物的措施。主要包括客土,换土,翻土,淋洗液热处理以及电解等方法。以上方法措施的治理效果相对彻底,但实工过程复杂、所需治理费用较高且比较容易引起土壤肥力效果降低。
(2)生物措施
生物治理是指利用能够在土壤中生存的生物的某些习性来抑制和改良土壤重金属污染。Nanda Kumar P B A等发现某些特殊植物对土壤中的重金属元素具有富集作用。寇冬梅等研究认为食用菌对重金属具有吸附作用。所用方法有动物治理,微生物治理,植物治理等。生物措施的优点是实施较为简便易行、投资较少且对环境破坏小,而缺点是在短期内不易得到治理效果。
(3)化学措施
化学治理方法是利用化学物质和天然矿物对重金属污染进行的原位修复技术,目前,在许多区域得到应用。化学治理措施主要包括利用土壤改良剂、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。化学治理措施优点是治理效果相对较明显,而缺点是容易再度活化。
(4)农业措施
农业治理措施是通过改变耕作方式和管理制度来达到降低土壤重金属危害的方法。M.Puschenreiter等探讨了利用农业耕作措施治理土壤重金属的方法,得出在不同污染地区种植不同的农作物可有效降低重金属的污染。治理方法主要包括控制土壤水分,选择合适的农药、化肥,增施有机肥,选择农作物品种等。农业治理措施的优点在于操作简单、费用不高,而缺点是需要较长治理周期却治理效果不显著。
参考文献
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重金属污染的治理措施范文2
关键词:湛江开发区 重金属治理 污染现状 治理对策
中图分类号:G250 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(a)-0244-01
随着湛江钢铁基地和中科炼化项目的建设,湛江经济技术开发区步入重化工业加速发展时期,涉重金属行业将迅猛增长,重金属作为一种持久性污染物越来越多被关注和重视,制定湛江开发区重金属污染治理对策迫在眉睫。
1 湛江开发区重金属污染现状、特点及发展趋势
1.1 湛江开发区重金属污染的现状
重金属污染主要来源于工业污染,工业污染大多通过废渣、废气、废水排入环境。根据湛江开发区2012年的环境统计数据可知,开发区产生重金属的行业主要来自于重金属冶炼、汽车零部件及配件制造和手工具制造行业,产生的重金属主要为铬、铅、锌,2012年六价铬的产生量为0.59吨,而其他重金属的浓度低于监测限值,不纳入环境统计,产生的重金属全部交由有处理资质的单位处理[1]。
1.2 湛江开发区重金属污染的特点及发展趋势
重金属污染是指由重金属及其化合物引起的环境污染[2]。重金属污染较难治理,这与它的特性分不开。重金属污染物属于持久性污染物,具有长期性、累积性、隐蔽性、潜伏性等特点,无法从环境中彻底消除,只能改变其存在的位置或存在的状态[3]。重金属在其危害环境方面的特点是:微量浓度即可产生毒性,在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物,可被生物富集,通过食物链进入人体,造成慢性中毒。
虽然湛江开发区重金属的污染现状不是很严重,但是随着湛江开发区经济社会的快速发展,随着湛江市钢铁、石化、造纸等基地建设,湛江开发区将构建以钢铁工业为核心的先进制造业和以石油炼化为基础的石油化工产业。钢铁工业是资源密集型产业,向前延伸是矿山和其他辅助材料的采选业,向后延伸是金属深加工、装备制造与检修等产业。围绕湛江钢铁基地的建设,开发区将发展机械装备制造业、船舶制造业、包装产业、汽车制造业。湛江开发区资源开发和加工的力度相对还会加大,在有限的环境容量条件限定下,重金属排放将不可避免地增加,重金属污染压力有增无减。
2 湛江开发区重金属污染治理面临的困境
2.1 没有完善的重金属污染治理防治体系
湛江开发区污染防控基础工作薄弱,缺乏重金属污染防治技术管理嵌入环境管理和形成常态化管理的机制,相关技术评估体系建设滞后,缺少量化的技术评估检测平台;缺少“产生-加工-应用-回收”全过程的重金属污染综合防治技术管理体系,缺乏健全的重金属污染源数据库。
2.2 重金属治理技术落后
在重金属污染治理方面,最大的瓶颈在于技术。在重金属废气治理、重金属污染土壤修复、含重金属废物综合利用等方面,都缺乏经济适用的技术,在协同减排方面的技术也非常缺乏。重金属治理方法现在包括工程治理、生物治理、化学治理及农业治理方法。工程治理效果彻底、稳定,但实施复杂、治理费用高、易引起土壤肥力下降;生物治理实施简便、投资少,对环境破坏小,但是治理效果不理想;化学方法治理效果和费用都适中,但容易再度活化;农业治理方法易操作、费用低,但是周期长、效果不显著。
2.3 重金属监测水平滞后,无法为环境决策和执法提供可靠的技术支持
重金属污染监测需求特殊,湛江开发区重金属污染监测技术装备面临诸多问题:在线监测技术装备门类不齐,实时连续感知手段缺少;现场快速检测技术装备落后,应急工作被动;技术手段单一、应用成套化程度低,不符合综合防治需求。
3 重金属治理的对策
湛江开发区重金属治理要遵循源头预防、过程阻断、末端治理的全过程、综合防控理念,建立起完善的重金属防治体系。
3.1 强化湛江开发区重金属规划目标和任务,加强区域规划环评,严格执行区域环境准入政策
认真规划,把好源头,规划辖区重点项目实施和重金属相关行业产品产量变化,按照“一区一策”、“一厂一策”的原则,进一步明确辖区内重金属污染重点区域的防控任务和防控要求,分解落实本辖区的控制目标和重点项目。
严格准入,严格控制重金属采选和冶炼项目。积极引导涉重金属入园入区,集中治污,实现减污增效。湛江市属于非重点防控区域,必须严格控制新建、扩建增加区域重金属污染物排放的项目,实现区域重金属污染物排放总量比2007年排放量的零增长。
3.2 完善重金属排放标准,确定重金属排放基数,建立健全重金属污染源数据库,为重金属污染治理提供科学依据
要继续健全政策体系,完善重金属排放标准,补充重金属污染对人体健康影响的判定,包括环境质量标准中重金属的指标和限值。
进一步摸清重金属污染底数,明确辖区重金属排放基数。其中废水重金属排放量应以2007年污染普查数据为基准,废气中重金属污染物排放量应以环境统计、环境监测、排查调查等相关资料为基础进行测算。湛江市属重金属防控非重点区域,要求以2007年重金属排放量为基数,增产不增污,各年度重金属排放量都要控制在2007年的排放总量内。
3.3 建立清洁生产全过程控制思路,强制推进重金属污染企业实施清洁生产
清洁生产是重金属治理最直接、最有效的方法。湛江开发区以节能减排为核心,以污染预防为重点,以提升科技水平为切入点,以工艺清洁化,设备密封化、运行自动化、计量精准化为突破口,大力推广应用《国家重点行业清洁生产技术导向目录》中相关的清洁生产技术,提高资源利用率。
要抓好重点企业清洁生产审核,将涉及铅、锌、铜、铬、镉和汞等重金属行业作为开展清洁生产审核的重点,把“节能、降耗、减污、增效”的清洁生产理念贯穿于企业的各个服务、管理环节;注重全过程控制和必要的末端处理,建立“产生-加工-应用-回收”全过程的重金属污染综合防治技术管理体系,实现“工艺、环保一体化”,通过技术改造减少含重金属原材料的应用,减少生产工艺过程中的重金属副产物或污染物产生和排放,从而减轻重金属污染对人体健康和生态环境的危害。
4 结语
总之,湛江开发区应该做好重金属污染防治工作,有效控制重金属污染,严格执行污染防治设施环保“三同时”制度,全面排查辖区涉重企业,实现重金属治理区域化、社会化。
参考文献
重金属污染的治理措施范文3
【关键字】:重金属污染 预防措施 治理措施 植物修复治理法
重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中,但由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多,造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中,引起严重的环境污染。而底泥往往是重金属的储存库和最后的归宿。当环境变化时,底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。重金属不能被生物降解,但具有生物累积性,可以直接威胁高等生物包括人类,底泥重金属污染问题日益受到人们的重视。
重金属污染,指由重金属或其化合物造成的环境污染,主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。重金属具有不易移动溶解的特性,进入生物体后不能被排出,会造成慢性中毒。重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可能在人体的某些器官中富集,如果超过人体所能耐受的限度,会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等,对人体会造成很大的危害,例如,日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染,等公害病,都是由重金属污染引起的。重金属污染的主要特点:污染范围广、持续时间长、污染隐蔽性、无法被生物降解,并可能通过食物链不断地在生物体内富集,甚至可转化为毒害性更大的甲基化合物,对食物链中某些生物产生毒害,或最终在人体内蓄积而危害健康。
广西是全国重金属污染防治重点省区;广西土壤中砷、镉、锰、锌元素含量高,结合广西土壤环境保护和污染防治的重点区域有:矿区及周边、工业集中区等。根据全区土壤污染调查结果,我区土壤重金属超标区域集中分布在矿产开发区。如南丹大厂矿区刁江流域、大新铅锌矿区、环江铅锌矿区、大新下雷锰矿区、恭城栗木矿区、贺州平桂矿区等矿区周边土壤重金属超标较为明显,已不适宜种植农作物。根据我区土壤污染状况调查成果,确定矿区及周边农田(耕地)、工矿遗弃地、城市周边菜篮子基地及群众反映强烈的污染区域等作为土壤污染防控的重点。
以上大多是人为造成的污染,只有通过人类自身行为改变这一状况,首先,从思想上重视了解重金属对人类及环境造成的危害,提高环境保护意识,只有保护好生存环境,才能保护人类自己;从行为上,要从个人做起,配合国家法律、法规的环境保护的规定,企业要加强管理,并且做好监督管理机制,使措施落到实处,不能只以人为本,还要考虑动植物及环境所能承受的压力,这样,人类才有立足之地。总之,只要以保护环境为出发点,重金属污染问题就能降到最低点。
对重金属污染防治应该重在预防,控制与消除土壤污染源,是防止污染的根本措施。土壤对污染物所具有的净化能力相当于一定的处理能力,控制土壤污染源,即控制进入土壤中的污染物的数量与速度,通过其自然净化作用而不致引起土壤污染。
1)控制与消除工业“三废”排放。
大力推广闭路循环,无毒工艺,以减少或消除污染物的排放。对工业“三废”进行回收处理,化害为利。对所排放的“三废”要进行净化处理,并严格控制污染物排放量与浓度,使之符合排放标准。
2)加强土壤污灌区的监测与管理。
对污水进行灌溉的污灌区,要加强对灌溉污水的水质监测,了解水中污染物质的成分、含量及其动态,避免带有不易降解的高残留的污染物随水进入土壤,引起土壤污染。
3)合理施用化肥与农药。
禁止或限制使用剧毒,高残留性农药,大力发展高效、低毒、低残留农药,发展生物防治措施。例如禁止使用虽是低残留,但急性、毒性大的农药。禁止使用高残留的有机氯农药。根据农药特性,合理施用,制订使用农药的安全间隔期。采用综合防治措施,既要防治病虫害对农作物的威胁,又要把农药对环境与人体健康的危害限制在最低程度。
4)建立监测系统网络。
定期对辖区土壤环境质量进行检查,建立系统的档案资料,要规定优先检测的土壤污染物与检测标准方法,这方面可参照有关参照国际组织的建议与中国国情来编制土壤环境污染的目标,按照优先次序进行调查、研究及实施对策。
除了以上的重金属预防措施外,对已造成重金属污染的土壤必须加大重金属污染的治理力度。国内外都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:
一.工程治理方法。
主要有客土、换土、翻土、去表土等方式。客土是在污染的土壤上加上未污染的新土;换土是将已污染的土壤移去,换上未污染的新土;翻土是将污染的土壤翻至下层;去表土是将污染的表土移去。这些治理方法具有效果彻底、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。
二.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,以降低重金属的生物有效性。化学方法治理效果和费用都适中,但容易再度活化。
三.农业治理方法。
通过改变一些耕作管理制度,在污染土壤上种植不进入食物链的植物,来减轻或阻断重金属进入人体造成危害。农业治理法即合理规划农业种植区,在重金属污染严重区域,可选择种植树、花、草或经济作物(如蓖麻);在基本适宜区选择种植低富集重金属作物种类或品种,减少重金属在作物中的累积。农业治理法对于自然背景值偏高区域显得尤为重要,因为自然背景值是由成土母质所影响,长时期内土壤母质中的无机元素保持稳定。对于短期内无法修复的土壤,如废弃矿区土壤、重金属严重污染区,采取农业治理法是简单易行的。农业治理方法易操作、费用低,但是周期长、效果不显著。
四.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。目前在植物治理方面运用得较多,以筛选出了可吸收积累大量的重金属的超积累植物为主,优点是实施较简便、投资较少和对环境破坏小,适用于大面积的污染治理。生物治理法是根据土壤重金属污染物种类,筛选出超富集植物,利用植物吸收土壤中过量金属,将植物回收综合利用,彻底解决土壤重金属超标问题。在土壤砷污染的植物修复方面具有很好经验可借鉴。生物治理实施简便、投资少,对环境破坏小,治理效果较好。
重金属污染的治理措施范文4
[关键词] 土壤重金属污染现状 防治措施
[中图分类号] X53 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650(2017)05-0287-01
陆良县隶属于云南曲靖,陆良县位于云南省东部,素有“滇东明珠”之称。我县土地面积广阔,农业粮食的播种面积901050亩,轻重工作发展迅速,经济实力雄厚。但是由于工业的发展和其他因素的影响,导致了我县的环境遭到了严重污染,尤其是土壤的重金属含量过高,严重阻碍了我县农业经济发展。针对这样一个状况,我农业综合服务中心相关负责人组织工作小组,制定了工作重点,积极寻求土壤重金属的污染成因、污染特点、污染危害,然后探讨了土壤重金属污染的预防和治理方式,科学合理的保护土壤,缓解重金属污染,促进农业健康发展。
1 土壤重金属污染现状
1.1 金属汞污染
土壤中汞的来源包括土壤母质、大气中汞的干湿沉降、工业污染源、农业污染源、含汞废弃物。其中农业污染主要是含汞农药的使用、含汞废水、废气、废渣的排放而污染土壤所致。较低含量的金属汞一般不会造成土壤污染,但是在土壤微生物作用下, 汞金属转化为具有剧烈毒性的甲基汞, 也称汞的甲基化。金属汞污染对农作物的危害随着作物的种类不同而有不同。
1.2 重金属镉污染
在我国的重金属土壤污染中,镉污染是危害性最大的,镉污染土壤特点有色金属矿产开发、冶炼及其他工业生产排出的废气、废水和废渣都会造成镉污染。而耕地大量使用的磷肥中也有相当高的镉含量,因此当这些磷肥进入土壤,也加重了土壤中的镉浓度。此外,城市污泥和垃圾的焚烧也可导致土壤中镉含量增高,由于土壤对镉有很强的吸着力, 因而镉易在土壤中造成蓄积。
1.3 重金属铅污染
铅是土壤污染较普遍的元素。污染源主要来自铅化工业的发展产生的废气、废水、废渣, 汽油燃烧后的尾气中含大量铅, 矿山开采、 金属冶炼、 煤的燃烧、大量含铅化肥使用、蓄电池的丢弃等也是重要的污染源。
1.4 重金属砷污染
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。砷中毒可影响作物生长发育, 砷对植物危害的最初症状是叶片卷曲枯萎, 进一步是根系发育受阻, 最后是植物根、 茎、 叶全部枯死。
总的来说,土壤重金属污染对植物的影响主要是对其生理生态过程、植物的产量和质置方面,如果污染过于严重的话,就会直接导致植物根系坏死,植物得不到应有的土壤营养,生长寿命大大缩减,甚至于直接死掉。
2 土壤重金属污染的预防措施
2.1 加大环境监管和治理力度
土壤重金属污染的情况越来越严重,造成了严重的危害,因此,政府必须引起高度重视,加大对土壤重金属含量的监测。首先政府部门应该组织一批专业的技术人才,采用先进的监测技术和设备,对我县的土壤进行动态监测,全面掌握重金属污染的类型、污染的程度,充分了解土壤中金属成分、含量的变化,统计监测信息,将土地进行重金属筛选,根据土壤污染的具体情况,恰当的选择土壤修复技术,为治理更大范围的重金属污染区积累经验;其次要坚强环保部门对环境的监管力度,杜绝重金属污染的来源,督促相关工业园区引进净化设备,含重金属元素的废弃物进行净化处理,减少排出量,同时严格控制城市生产生活废水直接进入农田,从根本上防止重金属对土壤的污染。
2.2 扩大土壤重金属污染宣传
重金属污染已经成为我县首要的土壤污染类型,必须提高人们的防范意思。我们可以利用先进的技术,通过互联网平台、以手机为载体,传统的书籍报刊等多种形式和途径,深入开展农产品产地土壤重金属污染防治的宣传工作,广泛动员和组织社会各界力量积极参与农产品产地土壤重金属污染防治工作,在全社会形成一种良好的社会风气,提高人们对土壤重金属污染的关注,让人们了解土壤重金属污染的严重危害性,自觉进行 土壤保护。
2.3 加强技术培育
将土壤重金属污染的专业技术人员组织起来,成立土壤重金属防治小组,深入我县各地区,对土壤重金属污染进行调查研究,为了更好的开展工作,一要积极开展技术培训,不断提高其整体业务素质,特别是基层机构人员的知识结构、技能和业务素质,提高他们的专业水平,同时我们还要根据污染情况,有针对性的开设培训内容,更好的服务于我县的土壤治理工作中。
2.4 客土深翻,缓解污染
重金属的土壤污染,阻碍作物的生长发育,必须在短时间内根除,才能进行的正常的农运活动。因此我们可以在污染地区彻底挖去污染土层,换上新土,以根除污染物,也可以进行土壤的耕翻土层,采用深耕,将上下土层翻动混合,使表层土壤污染物含量减低。
2.5 施用化学改良剂,
根据土壤重金属污染的类型,向土壤中施用石灰、碱性磷酸盐、氧化铁、碳酸盐和硫化物等化学改良剂,加速有机物的分解,使重金属固定在土壤中,降低重金属在土壤及土壤植物体的迁移能力,使其转化成为难溶的化合物,减少农作物的吸收,以减轻土壤中重金属的毒害。
土壤重金属污染的防治是环境监测的重要任务,是保障我县广大人民群众身体健康的根本,是促进经济快速发展的主要推力。采取科学有效的土壤污染防治措施,能够有效改善土壤结构,提高土壤肥力,降低土壤环境的污染。在未来的环境监测和农业生产中,政府和人民更应该携起手,爱护我们共有的生存土地,让重金属污染事件不再发生,远离人民群众,实现环境友好型的生存环境。
参考文献
[1]高锦卿,土壤重金属污染及防治措施[J].现代农业科技,2013年04期
重金属污染的治理措施范文5
土壤污染物大致可分为重金属等化学污染物、物理污染物、生物污染物和放射性污染物。在这几类污染物中,重金属会造成土壤环境质量严重下降。重金属在土壤中累积超过一定数量,就会污染生长于其中的植物,进而影响人类健康,引发严重疾病。但是,由于土壤污染有着不同于其他污染的一些特点,在相当长一段时间内并没有引起足够的重视,我国对于土壤污染的预防和修复也还处于探索和研究的初级阶段,很多防治措施还不能起到有效作用,因此土壤重金属污染有愈演愈烈的趋势。针对土壤重金属的污染问题,我们采访了我国著名环境生态专家、南开大学环境科学与工程学院院长周启星教授。
“隐形杀手” 浮出水面
周启星,主要研究方向包括复合污染生态学、污染环境修复、生态毒理与环境基准等,在环境污染特征、毒理效应、土壤环境基准以及修复等方面进行了大量相关研究,尤其在土壤重金属污染防治与修复研究领域有很深的造诣。
在很多人的印象中,“土壤污染”似乎是个新名词,人们对它是陌生的。其实,这些在土壤中潜伏了多年的“隐形杀手”,正悄无声息地浮出水面,不断产生可怕的危害。一段时间来,各地土壤重金属污染事件频发,才渐渐引起了普通百姓对土壤污染的关注。
在采访中,周启星介绍说,土壤重金属污染来源众多。这些重金属进入土体,被生长在其中的作物吸收和积累,人食用了这些被重金属污染的粮食和蔬菜后,将重金属吸收到体内,健康受到很大危害,出现严重的“污染病”。20世纪60年代,日本发生的“痛痛病”和“水俣病”,就是因为镉和汞对环境的污染所致。目前,我国重金属污染也开始呈现快速上升的趋势,2011年1至8月份短短半年多时间,就出现了11起重金属污染事件,土壤重金属污染问题进入人们的视线,对土壤重金属污染的治理与修复变得刻不容缓。
原本被大家忽视的土壤污染一下集中爆发出来,造成的消极影响直线上升,在之前相当长的一段时间内却似乎并没有太多这方面的报道,这是什么原因呢?从周启星教授介绍的土壤重金属污染的特征中,我们可以找到原因。周启星教授介绍了土壤重金属污染的主要特点:污染的长期积累性、隐蔽性、形成原因的复杂性以及治理的困难性。
土壤重金属污染的积累性,是指土壤重金属污染不像水污染那样因为河道被排入污水就可以马上被发现,也并不像工厂的废气排入空气中后人们即刻就能看到。土壤污染是一个逐渐累积的过程,工农业生产以及城市垃圾等固体废弃物的堆放,使重金属有机会渗入土壤;水和大气中的污染物最终也会进入土壤,对土壤造成次生污染。土壤是“最后的垃圾桶”,积累于土壤中的各种重金属,将会逐渐得以释放,对地下水和植物造成缓慢的污染,最终对人体健康构成威胁。学界有一种形象的说法,将其称为“生物定时炸弹”。所以,重金属的中毒发生,是一个缓慢的过程,到出现问题时,一般都已经产生了比较严重的后果。
周启星教授说:“由于土壤本身就具有净化功能,它的污染及其危害也就具有潜在性,用肉眼是很难观察到的,只有用专业的检测设备才能够检验土壤是否被污染,以及污染的程度究竟有多严重。”土壤重金属污染的隐蔽性,造成土壤污染状况容易被忽视。因此,要到有严重的污染事件出现时人们才会察觉到土壤污染的存在,这也就是为什么最近一段时间内各地的重金属中毒事件频频发生,人们才意识到这一污染的严重性。
因为进入土壤中的重金属在大多数情况下不止一种,所以土壤的重金属污染具有复杂性。周启星教授解释说,土壤的重金属污染除了一些主要的有毒重金属污染之外,还有一种情况,那就是有一些毒性小的重金属,如锡、碘等,它们在有机污染物的交互作用下,毒性会变得比较复杂,对动植物和微生物均会造成更大的危害。
由于上面提到的这些特点,导致土壤重金属污染的治理变成一件棘手的事情,纷繁复杂、千头万绪的原因和污染状况让土壤重金属污染的治理只是停留在初级探索的阶段,很难找到切实有效的方式来进行治理,这也就涉及到了土壤污染治理所面临的极大困难。
防治征程困难重重
当土壤污染的问题不断发生并开始被重视之后,相应的预防、治理和修复也就应该开始进行,并尽量使其提早发挥作用。然而,目前我国土壤重金属污染的预防和治理工作进行得并不是很顺利,原因是多方面的。
周启星教授特别提到了我国土壤环境质量标准制定与修订工作过于落后的现状,对我国土壤重金属污染防治工作产生了严重影响。周启星教授介绍说,目前我国使用的《土壤环境质量标准》是1995年制定的,到现在将近20年都没有进行过修订和补充。在此期间,土壤污染又有很多新情况和新问题出现。由于实施的标准十分陈旧和落后,导致无法解决一些现实新问题。
周启星教授指出,1995年颁布的《土壤环境质量标准》,已经不再对我国土壤重金属污染防治工作产生积极影响。他强调,这一标准中存在的最大问题是,该标准的适用范围只限于农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场、林地以及自然保护区等地的土壤,而关于商业用地和住宅用地,却并没有明确标准,而且标准中所收录的重金属并不全面,很多对人体健康有严重危害的土壤有机污染物并没有被列入其中。该标准明显是在土壤环境管理工作的初级阶段制定的,很多方面都已经不符合现在的要求。因此,该标准在如今的土壤重金属污染的检测和判断中,已经不能发挥应有的作用,这就迫切需要从国家层面上开展环境基准的系统研究,为《土壤环境质量标准》的修订和完善奠定坚实的基础。
周启星教授非常重视土壤环境标准修订和完善这项工作,他认为只有有了严格和符合实际的标准,解决“是不是应该修复?”、“在什么水平上修复?”、“修复之后希望达到怎样的水平?”等一系列问题,土壤重金属污染的检测和修复工作才能顺利开展。但是,他也非常遗憾地提到,目前我们国家很少有人在进行新标准方面的研究和探索。目前,只有他和他的研究团队一起,进行了一些相关的研究工作。
周启星教授还提到,目前污染土壤修复技术有待提高,也是土壤污染防治中一个比较突出的问题。土壤重金属污染的修复技术不够发达,没有有效的修复技术来处理和净化被重金属污染过的土壤,使得对土壤重金属污染的修复还停留在初级阶段。目前普遍使用的污染土壤修复方法主要有两种:物理修复法、化学修复法。其中,物理方法的缺点是费时费工,且成本较高;使用化学修复方法则容易引起其他问题,出现二次污染,因此在使用的时候应该考虑可能会造成的后果,慎重使用。因此,国内很多相关专家都在对有效的污染土壤修复的方式进行探索和研究,目前生物修复技术因为其成本低廉、治理的本位性和永久性等优点,是人们很看好的一种修复技术,但由于研究和开发刚刚起步,在应用上还并不成熟,有待相关专家进行深入的研究。
此外,周启星教授提到的修复资金、实现商业化的体制问题以及管理方面,还存在着诸多问题。因此,土壤重金属污染的预防和修复,是一项任重道远的工作,其中还存在着很多的问题需要探讨和解决。
任重道远前景乐观
周启星教授说,土壤也像人一样,会出现健康问题。土壤的健康出了问题之后,就如人生病之后,需要及时“治疗”,否则继续恶化下去就会出现更严重的问题。据相关统计数据显示,我国土壤目前已经处于亚健康状态,需要及时采取“诊断”和“治疗”措施,来抑制土壤的健康情况继续恶化。
周启星教授说:“我国的土壤污染问题比国外复杂得多,一是我国的人口多,另外在工业方面,国际上一些污染比较严重的企业都将工厂都搬到了我国。在这个大环境下解决土壤污染问题,确实存在比较大的困难。”他认为,在土壤污染的修复方面,应坚持“两手抓”,一手抓机理的研究,一手抓应用推广 ,加强与政府部门的合作来推动实际应用。他提出,应当将物理修复、化学修复、生物修复、综合修复这几种修复方式按照情况选择使用,让污染土壤修复的效果达到最好;另一方面,政府在相关政策的制定和管理上应继续加强。多个方面共同努力,污染土壤的修复才能真正达到理想的效果。
寻求土壤污染的解决之道,应该从问题的根源做起。目前,我国的经济发展还是粗放式的,环保意识仍然淡薄、片面追求经济效益、盲目开发资源、开采方式不当等问题普遍存在,这些做法也都给土壤重金属污染提供了方便的条件。因此,要在土壤重金属防治方面取得真正的成绩,就要在源头上尽量控制重金属污染的产生和扩散,在极易出现重金属污染的相关工厂 ,应当进行相关的宣传,提高大家保护土壤环境的意识,在重金属污染的源头上进行控制和预防,才能达到真正的治理污染的目的。
完善相关的法律法规,也是非常重要的一项措施。有明确的相关规定,是完成土壤污染预防和治理修复非常重要的一步。据了解,目前相关部门正在进行相关法律法规的制定,相信在这些法律法规出台了之后,污染土壤的防治和修复就会有法可循,防治工作就能更加顺利一些。
重金属污染的治理措施范文6
1.1重金属污染物排放特征及存在问题
排放特征废气.废气重金属主要来源于冶炼企业,主要排放含铅、镍等重金属污染物颗粒粉尘.废气监测结果表1显示,铅和镍重金属污染物均达到GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》二级标准,符合排放标准限值要求.重金属污染物,铅排放浓度变化范围为<5×10-4~0.9880mg/m3,镍排放浓度变化范围为<3×10-5~0.0125mg/m3.主要重金属区域排放速率变化图2~图3显示,铅排放速率整体呈现下降趋势,镍排放速率变化不明显.废气排放中以铅尘的排放为主.固体废物.冶炼企业固体废物主要是冶炼废渣,该固体废物的浸出毒性监测结果表明仅铬、铅检出,铬质量浓度范围在0.13~0.50mg/L,铅质量浓度范围在0.3~0.5mg/L,其他金属铜、镉、锌、镍、总汞均未检出,检测项目均未超出GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的标准限值,表明冶炼废渣属于一般工业固体废物.固体废物全部综合利用,不外排.废水.工业废水重金属污染物监测表2显示,浓度平均值占标率中铅最高为26.6%,其次是总铬和镍,分别为14%和8%,铜、总汞、镉和砷均未检出.各种重金属污染浓度均达到《污水综合排放标准》相应标准要求;厂区雨水沉淀池出水的总铬达不到《污水综合排放标准》第一类污染物最高允许排放浓度要求.企业废水回用,不外排.铁山矿石散货堆场污水处理系统出口的监测结果表2显示,浓度最大值占标率总铬为75.1%,其次为锌为5.2%,镍、铅、铜、总汞、镉和砷均未检出.污水经矿污水处理系统处理后,各项指标均能达《污水综合排放标准》第一类污染物最高允许排放浓度要求.散货堆场废水大部分回用,少量外排入海,排放无规律.
1.2存在的环境污染问题
废气中尘的影响范围采用环保部HJ2.2-2008《环境影响评价技术导则-大气环境》中的估算模式进行最坏情况下的模拟计算,参数选用监测最低排放高度50m,烟气流量取监测最大流量700000m3/h,烟气温度取100℃,影响距离最大约为1.0km,而铅尘在烟尘中的含量较小,企业位于工业区合理位置,所有排放源1.5km范围内均为工业用地,因此,正常达标排放的情况下对大气环境影响较小.2011年、2012年近岸海域海洋水质中枯水期重金属综合污染指数A1分别为0.04、0.14;A2分别为0.03、0.06;结果表明,2012年重金属污染水平略微上升,铁山港区工业的发展对附近海域水质影响不大.地下水现状重金属浓度监测结果表3显示,监测重金属项目均符合GB/T14848-93《地下水质量标准》三类标准要求;各监测因子监测浓度值无明显变化,对地下水的影响较小.由于工业区生产废水和港口码头的散货堆场废水均不经过地表水,故对地表水水质影响甚微.土壤污染源主要是废水、废气和固体废物污染.工业园区冶炼企业的污水经过处理后回用,不外排;港口码头的散货堆场废水收集处理后大部分回用,少量排入附近海域,故废水排放对土壤影响较小.工业固体废弃物主要为冶炼炉渣,炉渣所含的金属元素比较稳定,故一般所含重金属污染物较难浸出,浸出液的重金属污染物浓度符合《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的标准要求,浸出毒性较低,属于一般工业固体废物;固体废物综合利用,但临时堆场须加强,按《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》要求完善相应防护措施.工业废气经静电除尘或布袋除尘处理后,绝大部分重金属污染物被去除,其排放浓度不高且能达标排放,但废气含重金属的粉尘和烟尘长期沉积,对工业区及附近的土壤会造成一定影响[5].土壤监测结果表4显示,重金属监测项目均符合GB15618-1995《土壤环境质量标准》二级标准要求,重金属的监测浓度值变化不明显,工业生产重金属排放对土壤影响微小.工业区现场调查中存在的问题主要表现为清洁生产水平须提高,雨污分流、污污分流效果不理想、初期雨水收集系统不完善、应急水池不完善以及废水处理方法针对性不够强;无组织排放尘的管理、工业固体废弃物临时堆存“防风、防雨、防渗漏”措施等方面须加强.红土矿露天堆放,部分堆场的围墙不完善,导致红土镍矿向外流失;虽有完善的堆场废水收集和处理设施,但污水处理系统运行和处理效率有待加强管理.
2对策与措施
2.1实施可持续发展战略建立ISO14000环境管理体系,严格实施清洁生产,减少重金属污染物的产生和排放是最根本的措施.大力推广安全高效、低能耗低物耗、环保达标、资源综合利用效果好的先进生产工艺.根据《清洁生产促进法》要求,对工业区内所有涉及重金属污染企业生产或服务过程中的资源、能源以及废物产生情况实施强制性清洁生产审核.通过建立规范的环境管理体系和加强环境管理工作,实现全过程科学管理,最大限度地利用资源,减少污染物并达标排放,实现企业内部的物质循环和能量利用,实现企业经济与环境效益的统一.积极推动临海工业园的循环经济建设.根据区域环境污染综合防治的需要,把区域结构性污染和产业结构调整结合起来,帮助涉重企业采用清洁生产技术.对工业区内涉重企业的能流、物流、废物流以及信息流按照循环经济理论进行系统集成,推行热电联产、集中供热的资源共享,建立起企业间物质流动和循环利用、能量梯级利用的机制,实现企业“节能、降耗、减污、增效”,构建区域循环经济发展模式,推动重金属废弃物的减量化和循环利用.尤其是工业区产生大量的冶炼废渣和砷渣的综合利用,变废为宝.工业园在招商引资的同时,要有引进能推动园区循环经济建设的项目,如冶炼废渣、废耐火材料的利用项目.在规模较大的涉重企业内或具备开展循环经济条件的入园企业间通过物流、能流或废物流的相互交换,形成产业生态链[6],使工业园区及其涉重企业走上可持续发展之路.
2.2强化污染源治理废气.目前问题主要为无组织排放源尘的收集和回收利用.可有针对性的在原料运输、加工、混料等过程中,可产生尘源部位采用密闭措施,吸风除尘捕集回收利用,场所经常洒水抑制扬尘产生.废水.完善工业区环境基础设施,强化污染集中控制[7].针对厂区雨污分流、污污分流效果不理想,初期雨水收集系统不完善,应急水池不完善等问题,必须加快推进临海各工业园区环境基础设施建设,完善园区污水管网和雨水管网,实现雨污分流.加快建设并完善污水处理厂设施,确保园区污水集中处理并稳定达标排放.鼓励建设各涉重产业园工业废水集中处理厂、固体废弃物填埋场等环保基础设施,提高涉重污染物集中处理处置能力.重金属废水的治理传统方法和新技术,其中较传统的治理方法有化学沉淀法、电化学法、吸附法和膜分离法等,较新的技术有纳米技术、光催化法、新型介孔材料和基因工程等方法[8].铁山港工业区废水主要重金属污染因子为铬,浓度不高,水量不大,可考虑选择内电解法絮凝床[8],该方法中电化学反应均自发进行,无需消耗能源,以废治废,废水处理量大,出水水质好,适合处理低浓度重金属废水,同时,工艺成熟且不产生二次污染.固体废物.针对固体废物渗滤液和港口散货堆场,采用利用化学法、物理化学法和生物化学法等常见方法来分离重金属,有效处理工业废水[9].开展固体废物堆场综合整治,及时清理废渣,并严格按《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》完善临时堆渣场的“三防”措施,通过设置堤、坝、挡土墙等手段,防止一般工业固废及其渗滤液的流失,并设导流渠,将渗滤液导流排至污水处理系统进行处理.
2.3排放总量控制随着重金属企业进驻铁山港临海工业区,新增废气重金属污染物排放量将超过以往的排放水平.因此,必须严格控制铁山港临海工业区新增重金属污染物排放量的建设项目,现有重金属企业的改、扩建和技改项目,必须坚持新增产能与淘汰产能“减量置换”、“等量置换”的原则.
2.4提高管理水平加强涉重企业动态环境管理.铁山港临海工业区区内的所有涉重金属企业都应纳入重点污染源管理.环保部门应建立涉重企业以重金属污染现状数据库为主要内容的环境管理动态档案,对重金属污染实施重点监管.对通过竣工环保验收正式生产的建设项目及时纳入数据库管理.企业生产、日常环境管理、清洁生产、治理设施运行情况、监测数据、污染事故、环境应急预案、环境执法及解决历史遗留问题等情况要列入数据库进行动态管理,实施综合分析、核查监管.环保部门通过整治违法排污企业保障群众健康环保等专项行动及日常监督,限期整治污染物不能稳定达标排放的企业,停产整改造成环境危害的企业或未进行环评和“三同时”验收的各涉重企业,坚决取缔整改不到位的涉重企业.加强企业污染防治和环境管理.加强企业内部环境管理,抓好重金属污染物的日常监控,完善厂区雨水和污水系统,保证污染治理设施正常运行和污染物达标排放,完善和落实环境应急预案[10].规范涉重金属物料堆放场、废渣场、废水废气排污口的建设,应急池、初期雨水池和冲渣水池做好防渗、防漏设施,废渣场做好防雨、防渗、防流失措施.冲渣水循环回用不外排,其他含重金属生产废水应做到循环回用不外排.加强厂区生产管理,防止物料跑冒滴漏,减少重金属污染物的无组织排放.加强含重金属废弃物的管理,防止流失和扩散,禁止向没有重金属污染治理能力的单位销售或转移,杜绝二次污染.涉重金属企业必须建立重金属污染物产生和排放的详细台账.加强重金属监察执法能力建设.环保部门要配备必要的现场执法设备、重金属应急监测仪器和取证设备,配备应急执法车,加强快速反应能力建设.推进环境监察的现代化,向自动化、网络化、智能化方向发展.加大重金属污染源监管力度.对重点涉重金属排污企业排污口安装在线自动监控装置,实行联防联控、实时监控、动态管理.建立环境监测日监测、月报告制度.加强涉重金属排放企业污染源监督性监测,密切监控企业废水、废气排放口及无组织排放情况.对重点防控区域以及企业周边一定区域内的环境空气、地表水、饮用水源地、土壤、沉积物等开展定期监测.健全完善企业排污总量控制和排污许可证制度,做到持证排放、按量排污.
2.5健全重金属污染预警应急体系沿海各地市以及涉重金属企业结合自治区突发公共事件总体应急预案,要建立和完善重金属污染突发事件的应急预案和群发性环境污染健康危害事件的应急预案,并定期开展重金属污染事件的应急演练.建立技术、物资和人员保障系统,落实值班、报告、处理制度,明确应急响应处置工作职责,健全重金属污染事故的快速反应机制.
3结语