重金属污染的特征范例6篇

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重金属污染的特征

重金属污染的特征范文1

实验部分

1仪器及分析方法

分析仪器分别为:PE-AAnalyst原子吸收分光光度计,砷化氢发生装置。砷采用二乙氨基二硫代甲酸银光度法,镍、铜、铅、镉采用原子吸收分光光度法。

2数据处理与质量控制

数据统计分析采用均值型污染指数法,评价标准采用清洁对照点监测值进行评价。质量控制是保证监测结果准确可靠的必要措施。在监测过程中,根据质控程序对所用仪器参数进行校准。对实验室分析采用带国家标准样品和加标回收措施进行准确度控制。结果表明,曲线斜率b、截距a和相关系数r均在规定的范围内,标准样品和加标回收率实验均符合要求。

结果与分析

1蔬菜基地环境空气中重金属污染特征

按照环境空气综合污染指数法,对环境空气中重金属污染分级(分级依据为国家环境监测总站环境质量报告书编写技术规定)。即:P<4轻污染;4<P<6中污染;6<P<8重污染;P>8严重污染。环境空气质量分级见表1。环境空气中重金属污染区域特征为:西湾、东湾、下四分、中盘一带远郊区(蔬菜种植区)为轻污染区;白家嘴一带近郊区为中污染区;高崖子近城区为重污染区。环境空气中重金属监测指标污染特征主要以Ni、Cu污染为主,Cd、Pb污染为辅,并且Ni、Cu污染为重污染,Cd为中污染,Pb为轻度污染,As无污染。

2蔬菜基地土壤中重金属污染特征

依据中国文化书院《环境影响评价》中关于土壤环境质量评价方法中的土壤分级方法,由于土壤本身尚无分级标准,所以土壤的分级一般都按综合污染指数而定。P<1定为未受污染,P>1为已污染,P值越大,污染越严重。根据这一分级规则,由表2可见,新华、东湾、西湾一带的土壤未受重金属污染,土壤环境质量较好;其余测点均为轻度污染。土壤重金属污染特征表现为以Cd污染为主,其次为Ni,两项指标均为轻度污染,其它三项指标无污染,但Cu却处于将要污染的临界值。由此可见,金昌市土壤中重金属污染表现出很强的地域特征,即以冶炼厂为座标,沿东南方向,从高崖子至西湾、东湾,污染程度依次减轻。

3蔬菜中重金属污染特征

由于蔬菜中无重金属评价标准和分级标准,故本次评价是参照土壤的分级方法,采用对照点新华测点监测值作为评价标准的,其污染特征具有一定的区域性。根据土壤的分级规则,城郊蔬菜种植区西湾与东湾所采集的四种最常见蔬菜中,重金属含量相对新华而言均属轻度污染,且污染水平基本相当,其中西红柿相对而言污染偏高,辣椒与豆角偏低。蔬菜的区域污染特征为:离市区较近的西湾蔬菜中重金属污染重于离市区较远的东湾,即离市区越近,重金属污染越重。蔬菜中各项重金属指标的污染特征为:各项指标中重金属污染特征不十分显著,表现为As污染略高于其它指标,Cd污染略低于其它指标,其余指标污染水平相当。

污染原因分析

1环境空气

从环境空气中重金属污染特征分析,可清楚地看到,环境空气中重金属污染地域特征很明显是以冶炼厂为中心,向东南、西北两个方向展开,并且呈逐渐减弱之势,由此也说明造成环境空气中重金属污染的原因,主要是冶炼烟气中排放的大量金属粉尘。其次气象因素也是很重要的原因之一,这两个方向区域的环境空气中重金属污染严重,是因为金昌市夏季的主导风向为西北风与东南风,因此,导致这部分区域环境空气中重金属污染加重。

2土壤

根据土壤中重金属污染特征,再加上这一带灌溉用水为金川峡水库地表水,而金昌市地表水中重金属指标均达到《地表水环境质量标准》GB3838-2002中二级标准,不会对土壤造成污染,由此可以得出造成高崖子一带土壤中重金属污染的主要原因是金川公司冶炼烟气所致。

3蔬菜

根据蔬菜中重金属污染特征,各区域蔬菜中重金属监测结果同清洁对照点相比,相差不是很大,但还是表现出了地域特点,即离冶炼厂越近,蔬菜中重金属污染越重,可以说造成蔬菜中重金属污染的原因是由冶炼烟气造成的。

结语

通过对金昌市蔬菜基地环境空气、土壤、蔬菜中重金属污染特征研究,得出蔬菜基地环境空气已不同程度受到重金属的污染,且表现为离城区越近重金属污染程度越重;而土壤、蔬菜未受重金属污染,但仍表现出很明显的污染地域特征,即离市区较近区域土壤及蔬菜中重金属含量高于离市区较远的区域。表明金川公司冶炼烟气对金昌市蔬菜基地环境质量造成了不同程度的影响,应引起各方面的关注。

防治措施

1制定污染防治规划

金昌市有关部门应结合市区环境空气中重金属污染现状,划定重金属污染规划区,制定规划区重金属污染防治规划,确定目标,逐年实施,控制污染。

2形成各部门齐抓共管机制

污染防治工作涉及部门广泛,如环保、城建、林业、水利等部门,应建立起由政府对规划区环境空气质量负责,环保部门统一组织协调、监督管理,各部门通力合作,齐抓共管的管理运行机制。

3建立制度,规范管理

环境空气中重金属污染防治工作,技术难度大,没有成熟的管理经验可以借鉴。因此,要建立切实可行的管理制度,使污染防治工作有章可循,有法可依,逐步走上法制化轨道。

4强化源头管理,推行清洁生产

金昌市的环境污染与生产工艺技术落后、管理不善密切相关。冶炼过程的采掘率和金属回收率较低,这样,既浪费了资源,又污染了环境。因此,要依靠科技进步,积极探索研究冶炼烟气中重金属回收利用的新途径,推行清洁生产工艺,以减少污染物排放。

5加强“菜篮子”产品产地环境管理

在所划定的“菜篮子”产地设置必要的防治污染的隔离带或缓冲区,在其周边要严格控制工业污染源的排放,对已经投产的有污染且不达标的建设项目,必须严格监管,依法停产治理,对逾期不能达标的企业,建议政府对其关闭。加强对“菜篮子”产品产地的环境监督管理力度,及时调查处理“菜篮子”产地环境污染事故与纠纷,并对“菜篮子”产品产地环境质量实施动态监测与评价,为政府选择划定“菜篮子”产品产地提供依据。

6充分发挥环境监测的技术监督作用

环境监测要充分发挥其技术监督、技术支持、技术服务的作用,根据国家和省、市环保部门的实际需求,进一步补充完善环境监测技术路线,组织制定“菜篮子”产品产地专项环境监测规划或方案,开展对“菜篮子”产品产地大气、水质、土壤等环境要素的监测,为市政府决策并加强污染防治提供科学依据。

重金属污染的特征范文2

一、现状分析

我区现有涉重企业2家:省协丰模具有限公司(模具制造)、市区恒赫五金电镀厂(金属表面处理及热处理加工)。

根据多年环境监测数据统计,我区目前未出现水环境断面和环境空气点位重金属超标现象。土壤环境质量状况主要参考环保部全国土壤现状调查数据,调查结果表明,我区有3个土壤重金属监测点位超标。

二、编制依据

(一)《中华人民共和国环境保护法》

(二)省政府办公厅转发《省环境保护厅关于加强重金属污染防治工作实施方案的通知》

(三)国家《重金属污染综合防治“十二五”规划》

(四)《省重金属污染综合防治“十二五”规划》

(五)《省重金属污染综合防治“十二五”规划实施考核办法》

(六)《市重金属污染综合防治“十二五”规划》

三、指导思想

以深入贯彻落实科学发展观为指导,坚持“环境优先、预防为主、综合治理”的方针,本着总体规划、分步实施、突出重点的原则,加大产业结构调整力度,加强环境执法监管,提高重金属污染危害监测和诊疗能力,不断完善重金属污染防控工作措施,加大重金属污染防治工作力度,切实维护人民群众利益,促进社会和谐稳定。

四、年度目标

区域铬的排放量与上年持平;城镇集中式地表饮用水水源中铅、汞、镉、铬和类金属砷五种重点重金属指标达标率为100%;地表水国控断面水质监测中铅、汞、镉、铬和类金属砷五种重点重金属指标达标率100%。重点企业重点重金属达标排放100%。

五、年度重点任务

(一)提高行业准入条件。严格执行国家产业政策以及相关行业准入条件,原则上不再审批电镀、皮革等涉重企业。

(二)督促涉重企业清洁生产审核。郭促列入年度清洁生产审核的省协丰模具有限公司参加省环保厅组织的培训班,并按要求开展审核工作。

(三)加大涉重企业日常监管力度。区环境监察部门加强对2家涉重企业污染源监管,促进企业稳定达标排放。要求2家重点监控企业安装重金属特征污染物自动监控装置,实行实时监控、动态管理,确保重金属排放企业车间或者车间处理设施废水排放口达标。环境监测部门和监察部门增加重点防控企业污染物排放监督性监测和现场执法检查频次,重点监测和检查污染物排放和应急处置设施情况,对检查不达标企业,依法责令停产整顿;对重金属排放企业车间(或车间处理设施排放口)、企业废水总排污口、废气污染物及无组织排放情况,每季度开展一次监督性监测。

(四)强化监测能力建设。按照重金属污染特征和监测的实际需要,在原有能力和仪器设备水平的基础上,提高监测能力。

六、年度实施方案保障措施

(一)组织领导

为保障重金属污染防治综合整治工作顺利开展,成立区重金属污染防治综合整治工作领导小组。

(二)各部门职责

经贸部门:严格执行国家产业政策,禁止重点防控行业落后产能和重污染企业向我区转移,分阶段落实落后产能淘汰任务。定期向社会公布限期淘汰落后产能的企业名单,将淘汰落后产能任务落实到地方、分解到企业,督导按期完成。合理设置产业结构和布局,提高重点防控行业准入门槛,大力发展循环经济,推进含重废弃物的减量化和循环利用。

发展改革部门:会同有关部门制定和完善重点防控行业市场准入条件,根据行业不同,进一步提高节能、环保、技术、安全、土地使用等方面的准入标准。严格限制排放重金属污染物的外资项目。

农业部门:负责制定和完善农田、果园的农药使用规范、畜禽养殖业的饲料使用规范,建立和健全农产品安全保障体系,保障农产品安全;组织控制农业土壤重金属污染的各项工作,加大生态农业的推广力度;在水源保护区和重金属污染严格限制区探索实施农产品安全分级管理制度。

财政部门:加大资金投入力度,对重金属污染防治的重点项目,实施“以奖促治”;对历史遗留重金属污染问题的治理,各级财政部门予以支持。

国土资源部门:对污染严重,短期内又难以治理的农用土地,根据重金属污染防治有关规划和土地利用总体规划,按土地变更调查有关标准和规定,经法定程序调整土地用途。

环保部门:严格执行环境影响评价制度,开展专项检查,建立监管台账,严格环境执法,依法实施清洁生产审核,加强环境监测和应急体系建设,进一步规范企业环境管理。

卫生部门:负责加大对重金属污染与健康影响的基础性研究投入。建立和完善重金属污染健康危害诊断及事故处理制度,参与重金属污染事故医疗应急及救治工作;保障重金属污染危害人体健康发生时的医疗设备与药品储备;组织对重点防控区高风险居民实施定期健康体检;组织编印重金属健康危害与防护的宣传手册,开展重金属危害和卫生防护科普宣传。

各相关部门要各司其职、密切配合,形成合力,共同做好重金属污染防治工作。

(三)政策措施

1.加强科普宣传教育。采取通俗易懂的方式,通过广播、电视、报纸、互联网等新闻媒介,宣传重金属危害、预防、控制、治疗和愈后防护等方面的知识。让广大群众了解重金属污染防治有关知识,增强自我保护欲防护意识。

重金属污染的特征范文3

关键词:土壤污染;重金属;蔬菜基地

收稿日期:2011-05-20

基金项目:国家自然科学基金项目(编号:40963001)资助

作者简介:金联平(1985―),男,安徽颍上人,硕士研究生,主要从事热带海岛地表过程与环境评价的学习与研究。

中图分类号:X852

文献标识码:A

文章编号:1674-9944(2011)06-0001-02

1 引言

重金属是指密度4.0以上的约60种元素或密度在5.0以上的45 种元素。As 和Se是非金属,但是它们的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷和硒列入重金属污染物范围内[1]。重金属污染已成为全世界人们极为关注的焦点之一。随着全球经济化的迅速发展,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。重金属在土壤中的高富集直接影响农作物的产量并使其品质下降[2],并可通过食物链危害人类的健康; 也可导致大气和水环境质量的进一步恶化; 即使重金属富集程度不高,亦可能阻碍土壤中微生物群体的多样性和活力,从而严重影响作为营养循环和持续农业基础的土壤的生物量和肥力[3]。蔬菜基地的健康发展关系着人们的饮食安全和我国蔬菜的正常出口,因此治理蔬菜基地土壤重金属污染具有重要的理论意义和现实意义。

2 蔬菜基地土壤重金属污染物来源

土壤中重金属元素的来源主要有两种方式:自然因素来源,主要受成土母质和成土过程对土壤重金属含量的影响;受人为因素的影响,在各种人为因素中,则主要包括工业、农业和交通等来源引起的土壤重金属污染。

2.1 大气降尘污染

大气中的有害气体主要是由工厂排出的有毒废气,因其成分复杂,迁移扩散污染面大,长期对土壤造成严重污染。工业废气的污染大致分为两类,气体污染,如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳氢化合物等; 气溶胶污染,如工业粉尘、烟尘等固体粒子及烟雾、雾气等液体粒子,它们通过沉降或降水进入土壤,造成污染[4]。公路、铁路两侧农田土壤中的重金属污染主要是以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Zn 粉尘等,汽油中添加的抗暴剂烷基铅会随着汽车尾气污染公路两侧100m范围内的土壤[5]。

2.2 农药、化肥等农用物资的不合理使用

农药能防治病、虫、草害,如果使用得当,可保证作物的增产,但它是一类危害性很大的土壤污染物,施用不当,会引起土壤污染。施用化肥是农业增产的重要措施,但不合理的使用,也会引起土壤污染[6]。长期大量使用氮肥,会破坏土壤结构,造成土壤板结,生物学性质恶化,影响农作物的产量和质量。

2.3 固体废物对土壤的污染

工业废物和城市垃圾是土壤的固体污染物。例如,各种农用塑料薄膜作为大棚、地膜覆盖物被广泛使用,如果管理、回收不善,大量残膜碎片散落田间,会造成蔬菜基地“白色污染”。还有一些固体废弃物被直接或通过加工作为肥料施入农田,造成土壤重金属污染,如磷钢渣作为磷源施入农田时,土壤中发现有Cr 的累积[7]。

2.4 污水灌溉和污泥施肥

污水中的重金属随着污水灌溉进入农田后以不同的方式被土壤截留固定从而引起污染。污泥中含有大量的有机质和N、P、K等营养元素,但同时也含有大量的重金属,随着大量的污泥进入农田,农田中的重金属的含量在不断增高,导致农作物中的重金属残留过多,如施用污泥和污水是造成蔬菜重金属残留的一个主要原因[8]。

3 蔬菜基地土壤重金属污染的特点

3.1 潜伏性和滞后性

重金属在土壤中不易随水淋溶,不能被微生物分解,具有明显的生物富集作用,重金属主要通过对作物的产量和品质的影响来表现其危害。因此,土壤污染具有较长潜伏期。由于土壤、污染物及地域的复杂性,土壤一旦受到污染,其治理不仅见效慢、费用高,而且受到多种因素的制约[9]。

3.2 单向性和难治理性

进入土壤中的重金属不能被微生物降解,易积累,所以一旦土壤被重金属污染,很难恢复。某些被重金属污染的土壤可能要100~200年时间才能够恢复,因此土壤的重金属污染一旦发生通常很难治理,而且其治理成本较高、治理周期较长。

3.3 间接性和综合性

土壤重金属对人的危害主要是通过食物链或者渗滤进入地下水体实现的。在生态环境中,往往是多种重金属污染同时发生,形成复合污染,且污染强度显示出放大性[10]。

4 蔬菜基地土壤重金属污染的危害

4.1 直接危害农产品的产量和质量,造成经济损失

土壤重金属污染物直接危害农作物的正常生长和发育,导致产量下降,品质降低[11],造成经济损失。中国每年因重金属污染导致的粮食减产超过1 000万t,被重金属污染的粮食多达1 200万t,合计经济损失至少200亿元[12]。加入WTO之后,农产品的重金属超标问题对我国农业冲击更大。

4.2 威胁生态环境安全与人类的生存健康

土壤一旦被重金属污染后,其危害性远远大于大气和水体的污染。有研究表明,重金属污染能明显影响土壤微生物群落,降低土壤微生物量和活性细菌量,对土壤重金属综合污染指数的相关分析表明,在土壤综合污染较轻的情况下,土壤微生物多样性较高,随着重金属综合污染指数的增加,微生物多样性呈指数式迅速下降[13]。土壤重金属污染使污染物在植物、蔬菜、水果等食物中Cd、Pb、Cr 、As 等重金属含量超标或接近临界值,从而使重金属通过食物链富集到动物和人体,最终危害人类健康[14]。

5 蔬菜基地土壤重金属污染的治理

由于农田土壤重金属污染的特点,其治理应立足于“防重于治”的基本方针[15],坚持“预防为主、防治结合、综合治理”。对未被污染的土壤采取预防措施,要控制或消除污染源;对已经污染的土壤则要采取积极治理措施,将污染控制在最低限度。目前,大多数治理方法尚处于探索阶段,治理方法各有利弊[16]。

5.1 控制污染源,减少污染的排放

控制污染源,即控制进入农田土壤中的污染物的数量和速度,使其在土体中缓慢地自然降解,而不致迅速而大量地进入农田,超过土壤的承受能力,引起土壤污染[17,18]。严格做好蔬菜基地的规划,做到土壤的合理安全有效利用,按规划的目标实施,防患于未然。合理使用化肥、农药,重视开发高效低毒低残留的化肥、农药。

5.2 修复被重金属污染的蔬菜基地土壤

修复措施主要包括客土、换土和深耕翻土等。通过客土、换土和深耕翻土与污土混合,可以降低土壤中重金属的含量,减少重金属对土壤植物系统产生的毒害,从而使农产品达到食品卫生标准[19]。对土壤重金属污染严重的地段,依靠切断污染源的方法则往往很难恢复,有时要靠深耕客土、淋洗土壤等方法才能解决问题。另外开展植物修复技术的研究及培养抗性微生物等。其他治理技术见效较慢、成本较高、治理周期较长。

参考文献:

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重金属污染的特征范文4

关键词:螯合剂 土壤 运用

一、螯合剂的种类

标准的分类不同使螯合剂也呈现不同的种类,当下比较常见的分类方式主要有效果与作用机理分类、化学组成分类。螯合剂根据效果与作用机理的分类能够分为稳定、固化以及活化的重金属螯合剂。依照螯合剂所显示出来的化学组成分类,螯合剂能够分为天然的低分子有机酸以及氨基多羧酸类。具体分类入下图:

二、螯合剂在重金属污染土壤修复中的运用

对于农产品而言,土壤遭受到重金属的污染会影响着其安全,严重的情况会威胁到人类的健康以及整个生态系统,这个问题已经逐渐蔓延开来,当下世界已经将土壤的重金属污染问题纳入全球性环境问题中。如果土壤遭受到重金属的污染,会极大的降低土壤中生物的有效性,使栽植的植物难以吸收土壤中的养分,在现实当中,螯合剂就能够很好的解决这一难题,其能够有效的对土壤中重金属所具备的移动性予以改变,这里所说的改变主要就是指将土壤重金属予以钝化或者活化,这样就能够极大提高修复重金属土壤的效率,因此在当下修复重金属土壤的中广泛将螯合剂运用进来。

1.氨基多羧酸类

就当下形式而言,氨基多羧酸类的螯合剂在一定程度上含有活化效率高的特征,在我国对于修复土壤重金属污染的报道非常多。例如在研究拥有半年开采历史以及我国亿吨煤建设基地的淮南矿区,土壤所遭受的重金属污染主要就是铅污染,我国已经有很多专家以及学者对淮南矿区这一现状以及危害进行了仔细分析,与此同时还研究出了修复土壤铅污染的最新技术、修复栽植植物的机理以及技术特征。再例如我国很多专家以及学者认为将DTPA、EDTA以及HCL作为化学螯合剂,在这三种浸提剂中,对于镉、铜、铅、锌这四种重金属而言,HCL的浸提效果相对于DTPA以及EDTA要好的多。我国还有一些专家以及学者通过研究得出,泥炭以及螯合剂能够对苎麻吸收土壤中重金属镉起到一定的影响,根据相关实验表明,柠檬酸与泥炭两者组合起来进行配施处理能够帮助所栽植植物的生长,针对植物吸收重金属镉的实际能力来看,泥炭与螯合剂(柠檬酸、EDTA)两者组合起来进行配施处理能够有效的帮助苎麻更好的吸收土壤中的重金属镉。我国很多专家以及学者都认为小白菜能够对土壤中的重金属镉污染植物进行有效的修复,然后经过盆栽试验,我们能够得出小白菜在重金属镉土壤中的富集指标以及耐受性,然后根据此指标去施加不同水平的螯合剂,这样做的主要目的就是让修复效果得到强化。我国还有一些专家以及学者还做了土培盆栽试验,我们能够得知油菜以及甘蓝也能够在吸收土壤中重金属镉起到有效的生物净化作用,在此基础之上,很多专家以及学者还对甘蓝富集镉受到螯合剂的影响进行了详细的研究,通过这个研究我们能够得出,甘蓝在进行修复土壤中重金属镉污染的效果并不是那么明显,但是油菜在修复土壤中重金属镉污染却有着非常显著的效果,但是EDTA化学螯合剂在提高修复水平方面的效果就不是那么明显,因此,我们就可以认定油菜这种植物比较合适去对土壤中的重金属镉污染进行修复,但是对于螯合剂的添加还是要根据实际情况来决定。

2.低分子有机酸

低分子有机酸相对于氨基多羧酸类来说,在进行修复土壤重金属污染的相关研究报道中,偏向于低分子有机酸的研究报道要相对要少一点。我国一些专家以及学者就当下土壤重金属污染的实际情况进行筛选活化重金属土壤中天然植物螯合剂的研究,根据此研究我们能够得知植物的类别不同所产生出来的汁液也能够对土壤中不同的重金属成分起到不同的活化能力,为此我们做了一个排序:马尾松

三、存在的问题与展望

在运用螯合剂对土壤重金属污染进行修复的时候会在不同程度上受到螯合剂种类所呈现出来的效应、金属种类、螯合剂所呈现出来的浓度效应、整合剂的酸碱值效应、土壤的基本特质效应以及植物的具体种类效应等方面的影响。例如,EDTA能够在一定范围内的酸碱值内与其他金属复合成为一种具有一定稳定性的复合物,其不仅能够对土壤中的重金属予以吸附,还能够将土壤中的重金属化合物予以溶解,但是不溶性,与此同时酸碱值、提取液与土壤之间的比例、电解质、重金属在土壤中的具体形态以及土壤的具体性质都会对EDTA清除土壤中的重金属的实际效果造成影响,并且EDTA具有价格昂贵以及回收率低的问题,这就使得EDTA不能够被广泛的运用起来。

而对于螯合剂修复土壤的重金属污染来说,其不仅是一项耗费低的修复技术,还具备在一定的范围内对受到污染的土壤予以修复的潜能,但是就目前形势而言,还缺乏对螯合剂在土壤中以及重金属在植物内部的累积、迁移和重金属的络合作用的机制的研究。与此同时,螯合剂不仅能够对土壤中、低浓度重金属污染予以处理,还能够与其他土壤重金属污染修复技术相结合,以此来作为整个修复工作的最后一项内容,但是螯合剂不能够对土壤遭受的所有重金属污染予以处理。

在未来我们能够要求螯合剂的来源植物要具备对重金属有一定的耐性,因此,我们能够将基因工程技术运用进来,这样做的主要目的就是对超富集植物的培育,通过基因工程技术培育后的植物具有重金属生物量大以及累积量大的特点,这样就能够提高植物的生物量,从而提高植物的土壤重金属污染的修复效果。

参考文献

[1]白雪,程国玲.螯合剂在重金属污染土壤中的应用[J].现代农业科技,2011,(1):289-289,292.

[2]李玉红,宗良纲,黄耀等.螯合剂在污染土壤植物修复中的应用[J].土壤与环境,2002,11(3):303-306.

重金属污染的特征范文5

关键词:指数法 因子分析 重金属污染 高斯扩散改进模型

中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(a)-0-02

1 问题分析

针对海量数据,应从整体上对污染程度进行评价。而内梅罗综合污染指数法评价土壤的综合污染,以突出最高一项污染指数的作用。在土壤中有很多重金属元素有相似的存在形式和传播途径,并且有相同的污染源,因此在进行通过数据分析,说明重金属污染的主要原因时,基于统计原理建立起来正态模型,不同的重金属有不同的传播方式,其大体分为大气传播、水体传播、固体传播,因金属元素在土壤中大部分以稳定形态存在,故忽略重金属元素在固体土壤中的传播。根据收集的信息和题目中的有关资料对重金属污染物的传播特征的分析,可将8种重金属污染物分为两类。一类是在大气中传播,而大气传播的污染物最终经空气沉降进入土壤;一类是在土壤中传播。对于在大气中传播的重金属污染物,文章建立重金属污染物在气体中扩散模型,根据所在的空间任意位置土壤表面的重金属污染物浓度的多少来确立污染源的位置,函数的最大值即为污染源的位置;同理建立了重金属污染物在土壤中的传播模型。

2 模型建立及求解

2.1 土壤的环境质量评价与分级

2.1.1 单因子指数法

2.1.3 评价分级标准

该文采用GB15618-1995《土壤环境质量标准》。土壤环境质量综合评价指数分级参考了《绿色食品产地环境质量现状评价纲要》中规定进行分级,等级划分为1等级属清洁水平适合发展有机食品;2级属尚清洁水平适合发展无公害食品生产;3级以后属于污染水平,不适宜无公害农产品的生产。

计算得到综合污染评价指标后,通过分析比较得出该城区的各个功能区重金属的污染程度由高至低排序为:工业区主干道区生活区公园绿地区山区。

2.2 重金属污染的原因分析

(2)计算标准化数据的相关系数阵,求出相关系数矩阵的特征值和特征向量。

(3)进行正交变换,使用方差最大法。得到5个主因子提供了源资料的87.756%的信息,满足因子分析的原则,而且从上表可以看出旋转前后总的累计贡献率没有发生变化,即总的信息量没有损失,采用此标准下的分析结果。

(4)确定因子个数,计算因子得分,进行统计分析。

2.2.2 金属元素污染原因

根据该市空间立体分布图和各功能区的分布图,结合各个功能区的分布特点,由重金属元素空间分布图分析可知:(1)主因子1体现出的三个主要变量因子为Ni、Cu Cr三种重金属元素。Ni元素广泛的分布在该城市各个功能区。分析可能是易于传播的污染介质造成的,如煤的燃烧产生的粉尘、颗粒,以及含有Ni元素的岩石的风化等;Cu元素及Cr元素分布在城市的西南方,分布着工业区、生活区、公园绿地区、主干道区。Cu、Cr两种金属元素是工业生产中所形成的废气、废水和固体排放物中均大量存在的污染物。(2)主因子2体现出两个主要变量因子为Pb、Cd,其在来源上关联较密切,两种重金属元素的最大值均出现在工业区。其在空间上近似可认为是一个带状的污染源,这主要因为Pb主要来自市中心交通汽车尾气的排放,而且在研究取得西北部有两个明显的富集中心,形成一个高值区。该市表层土壤中的Cd含量市中心地带比西北城区高,东南城区又比市中心地带高,恰好与当地的主风向相一致,表明大气中含Cd污染物的干湿沉降也是造成土壤Cd污染的一个重要原因。(3)主因子3体现出一个主要变量因子Hg。该金属元素在生活区分布含量偏高,污染较为严重,其主要的污染原因可为人类活动造成水体汞污染,来自氯碱、塑料、电池、电子等工业排放的废水。(4)主因子4体现出一个主要变量因子As,该金属元素在各个功能区的分布较平均,这是因为的污染源多样。大气含砷污染除岩石风化、火山爆发等自然原因外,主要来自工业生产及含砷农药的使用、煤的燃烧。含砷废水、农药及烟尘都会污染土壤。(5)主因子5体现出一个主要变量因子,的分布具有明显的特点,在城市的西部富集,产生一高值区,该部靠近工业区,工业上的三废是其富集的主要原因。

2.3 重金属污染物传播模型

3 大气―平均风速的廓线模式

大气扩散主要是风的作用,平均风速的廓线模式是随高度变化的。在大气扩散模型中平均风速的廓线模式定义为风速随高度变化的曲线。风速的线性数学表达方式成为风速廓线模式。根据我国《指定地方天气污染物排放标准的技术原则和方法》(GB/T 3840-1991)所制定的方法,采用米函数风速廓线模式。

幂函数分素廓线模式是在近地层、中性层、平坦下垫面的条件下推到出来的。该模式应用高度较高,可达到300m或更高的高度,且随应用高度增加,精度下降。

4 水体

6 模型评价及推广

6.1 模型评价

6.1.1 优点:运用主成分分析方法将多维因子纳入同一系统进行定量化研究、理论成熟的多元统计分析方法。通过分析变量之间的相关性,使得所反映信息重叠的变量被某一主成分替代,减少了变量数目,减少了变量数目,从而降低了系统评价的复杂性。再以方差贡献率作为每个主成分的权重,由每个主成分的得分加权即可完成对水质的综合评价。

6.1.2 缺点:题目所给数据有限且单一,所建模型不足以全面反映该市土壤环境污染特征。.对于模型三,仅考虑了金属元素传播的部分途径,具有局限性。

7 模型推广

模型一可推广用于投资风险评价;模型二可用于研究放射性物质的污染;模型三还可推广到研究病菌在空气中的传播;模型四可以推广到研究灰尘在空气中的扩散规律。

参考文献

[1] 王建波.西北典型工业城市土壤中重金属的形态分析[D].兰州大学,2011.

重金属污染的特征范文6

【关键词】重金属;水质污染;应用

1.环境水质重金属污染现状

现代工业的发展,虽极大地促进了我国经济建设的蓬勃发展,但却同时带来了严重的环境污染,其中,重金属污染危害尤其严重。重金属污染物基本不会在自然环境中降解,最终只会顺着食物链累积于动植物体内,进而沉积在人体内,对其身体健康产生极大的危害。

一般而言,水环境具有一定的自净能力,能沉淀一定量的重金属污染物质,但一旦重金属物质的含量超出了水的自净范围,水环境的物态性质就会发生极大变化,从而恶化其中动植物的生长条件。据调查,我国江河湖库等水环境,超过80%都已经被重金属污染物严重污染,以黄浦江为例,其铅含量已超出标准值的1倍,铬含量甚至超出了两倍以上。研究表明,重金属污染物主要存在于水体中的悬浮物中,也有部分赋存于沉积物中,其沉淀与释放,受水的酸碱条件影响。

2.重金属检测技术在环境水质分析中的应用

2.1应用综述

方法灵敏与否、准不准确是对重金属检测技术在环境水质分析中的应用提出的最基本问题,当然,我们还需要考虑分析速度、检测限等综合因素。目前水环境重金属检测的常用技术有以下几个。

(1)原子吸收光谱法。该方法最为常见,是环保相关部门推荐的标准方法,十分灵敏,检测速度比较好,也有一定的抗干扰能力,检出限也比较小。该方法主要利用了样本的气态基态原子可以吸收该元素特征谱线的性质,通过分析吸收量,可以定量得出重金属的含量。

(2)原子荧光光度法。该方法抗干扰能力强,操作简单,仅需使用少量的试样就能准确分析出重金属元素的浓度,但缺点是应用范围有限。其原理是特定的光线被重金属原子的蒸汽所吸收,将激发该蒸汽,使其发出特定的光线,且发射出的光线强度,与重金属元素的浓度有关。

(3)电感耦合等离体法。该方法同样是通过光谱分析对重金属进行检测的,又可具体分为ICP-AES和ICP-MS,前者测量的是重金属元素气化电离后发出的光线,后者测定的主要是气化过程中重金属元素的荷质比。电感耦合等离体法非常适宜于测量微量重金属,具有灵敏度极高、抗干扰能力极强的特点。

(4)电化学方法。该方法利用的是重金属元素的电化学性质,一般可具体通过测定化学电池的电阻、电位,或者重金属元素的溶出伏安等,来具体实现重金属污染物的检测。该方法实现原理简单,应用范围广,可同时检测多种重金属元素。

(5)激光诱导击穿光谱法。高强度的激光照射在物质上,能激发出瞬态等离子体,测定等离子的光谱,就能对样品进行详细的分析了,这就是激光诱导击穿光谱法的实现原理。其最大的优点就是缩短了测量时间,且不需要任何预处理。

(6)其它生物学方法。生物学方法对环境没有任何副作用,且更加经济快速,具备一定的自适应性,常见的方法有酶抑制法、免疫分析法,以及新发展起来的生物化学传感器方法。酶抑制法的主要原理是重金属污染物能降低酶的活性,导致酶的化学性质出现变化;免疫分析法主要利用抗体免疫与重金属污染物的化学反应;生物化学传感器是利用生物对重金属的敏感性,进行重金属检测的一种新方法。

2.2重金属检测技术在环境水质分析中的应用实例

从上面的分析中不难发现,多种重金属检测技术都适宜于环境水质的分析,下面以淡水养殖池塘作为实例,对重金属检测技术的应用做出分析。

2.2.1检测方法的选用

一般而言,淡水养殖池塘中的主要重金属污染物为铜、锌、铅、镉、铬、汞、砷、铁、锰、镍等元素,对于铜、锌、铅、镉、铁、锰、镍这些元素,可采用原子吸收光谱法进行检测;对于铬元素,可采用DPCI分光光度法进行检测;对于汞元素和砷元素,可采用原子荧光光度法进行检测;这里我们主要进行铜、锌、铅、镉等元素的检测。

2.2.2检测步骤

首先,对检测所需各种仪器进行合理处理,并对实验用水进行蒸馏处理,检测用水必须经过抽滤,并浸泡于预处理后的塑料仪器中。

其次,根据相应标准确定铜锌铅镉各元素的检测限,根据GB7475-1987,这四种元素按火焰原子吸收法,其检测限分别为,5μg/L、5μg/L、25μg/L、1μg/L,再根据判定标准,做出合理的质量控制。

再次,配置不同浓度的重金属标准溶液,通过火焰原子吸收法,绘制出不同浓度下各元素浓度对吸光度的标准曲线。需要注意的是,测定期间需准备一空白溶液,用作对比,以确定测量仪器是否准确。

然后,以同样的环境条件,对待测溶液进行重金属检测,记录其对相应元素特征谱线的吸收量,必要时可用HNO3溶液对试剂进行稀释。

最后,根据这个吸收量,计算出各种元素的含量值,为了保证结果的准确度,需要我们进行多次重复测量。

3.结束语

重金属检测技术,可以让我们准确掌握环境水质中重金属的种类与含量,对治理水体重金属污染意义重大,一方面,通过重金属检测,我们能准确查明污染水体的主要重金属种类,进而针对性地进行治理,一方面,通过重金属检测,我们能对水体中重金属的含量产生清醒的认识,为治理结果的评价打好基础。在重金属污染如此突出的现在,环保工作人员有必要充分应用这类技术,做好水质污染的监控与治理工作,同时还必须不断完善重金属检测技术,使其更好地为治理水体污染做出贡献。 [科]

【参考文献】

[1]洪陵成,王林芹,张红艳,王艳.用于环境水质分析的重金属检测技术[J].分析仪器,2011(1).

[2]姚振兴,辛晓东,司维,赵杰,陈国栋,赵伟,杨健,杜斌.重金属检测方法的研究进展[J].分析测试技术与仪器,2011(1).