重金屬對環境的污染精選(九篇)
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第1篇：重金屬對環境的污染范文
論文關鍵詞：超重力，重金屬，玉米，生長性狀，葉綠素
近幾年由于人類的活動，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進入大氣、土壤、水中，引起嚴重的環境污染。重金屬鉻Cr是再生水中污染物之一，對人群的健康產生危害[1]。在Cr影響植物生長方面，有人對土壤或沙中栽培的洋蔥和玉米對灌溉水中對重金屬Cr的吸收規律進行了研究[2-3]。楊和連[4]等專家都進行試驗研究了Cr對作物種子發芽的影響[5-6]。近幾年培育高度耐重金屬的植株，成為了育種的難題，在研究重金屬超富集植物吸收、轉運和貯存Zn、Ni、Cd等重金屬的分子機制取得主要進展[7]。根據目前的研究，主要通過鑒定玉米的形態指標和生理生化指標來研究植物的對重金屬的抗性。本試驗是在航天育種的啟發下葉綠素，變微重力為超重力，綜合超重力和重金屬的因素，探討對玉米種子萌發，幼苗形態和葉綠素的影響。探索利用超重力處理植物種子提高其抗重金屬性的生理生化基礎。
1材料與方法
供試材料采用農大108玉米品種。首先對小麥種子用0.1% HgCl2消毒10min，再自來水沖洗徹底后浸種24 h。然后暗培養至大多數種子萌動。隨機抽取30粒種子各5份，以1000g·2h、2000g·1h、4000g·40min、6000g·20min、和8000g·10min進行超重力處理，未離心的種子作為空白對照（CK）。處理后的種子放入含有不同濃度重金屬營養液的苗盆中進行水培，置于25℃恒溫光照培養箱下培養。
培養至胚芽突破種皮長出幼苗，此時期測定種子的發芽率。在第3天測量玉米的形態指標。培養至三葉期，隨機取葉樣進行測定葉綠素。
2結果與分析
2.1 超重力和重金屬對玉米種子發芽率的影響
由圖l可以看出，綜合超重力和重金屬雙重脅迫，當相同超重力處理時，由圖可知隨著重金屬處理濃度的增加，種子的發芽率明顯降低。對實驗的結果進行分析表明超重力為8000 g·10 min高速短時可以降低重金屬對玉米種子發芽率的影響。
圖1 在不同超重力下重金屬Cr對種子發芽率的影響
Fig1 Effects of Cr (Ⅲ)on seed germination underdifferent hypergravity treatments
2.2 超重力和重金屬對玉米種子形態指標的影響
植物的形態指標是判斷植物性狀最直接的一類指標，形態指標中最主要的是植株的芽長和根長論文怎么寫。當種子萌發后，其芽、根的生長完全暴露在外界環境中[9]，直接受到培養皿中Cr的影響葉綠素，故Cr對芽、根生長的影響遠大于對發芽率的影響，如圖2和圖3所示。
1. 根長的分析
當重金屬的濃度為0 mg/L時，6000g·20min 和8000g·10min處理的可促進根的生長。綜合超重力和重金屬雙重脅迫，在1000 g和2000 g超重力處理下可降低重金屬對根長的抑制。
圖2 不同超重力下重金屬對玉米幼苗根長的影響
Fig2 Effects of Cr (Ⅲ)on root length of maize seedlings under differenthypergravity treatments
2. 芽長的分析
當重金屬的濃度為0 mg/L時，8000g·10min處理可促進芽的生長。綜合分析超重力和重金屬對幼苗的影響，在每一種超重力下玉米苗可抵抗不同濃度重金屬的抑制作用，如2000 g的處理中10 mg/L濃度下，幼苗的高度較空白組10 mg/L濃度處理分別增加了58.23 %。
圖3 不同超重力下重金屬對玉米幼苗芽長的影響
Fig3 Effects of Cr (Ⅲ)on bud length of maize seedlings under differenthypergravity treatments
2.3 超重力和重金屬對玉米苗期葉片葉綠素的影響
葉綠素是植物體有機合成的場所，是光能的吸收器，其含量的高低直接決定植株的有機合成能力。提高測定葉綠素a和葉綠素b的含量可判斷植物的有機合成能力[10]。
由圖4、5可知在無超重力處理下，重金屬對葉綠素a、b合成的影響不明顯，除1mg/L濃度外其他濃度的重金屬均抑制了葉綠素a、b的合成。綜合兩因素的共同作用分析表明，2000g和4000 g的處理可以降低重金屬對玉米葉綠素合成的影響。
圖4 不同超重力下重金屬對玉米葉片葉綠素a含量的影響
Fig 4Effects of Cr (Ⅲ)on the chloiophyⅠ(Ca) content of corn’s leaves under differenthypergravity treatments
圖5不同超重力下重金屬對玉米葉片葉綠素b含量的影響
Fig 5Effects of Cr (Ⅲ)on the chloiophyⅡ(Cb)content of corn’s leaves under differenthypergravity treatments
3 討論
本實驗研究超重力處理對玉米重金屬耐性的影響時發現，對玉米進行超重力單因素處理時其發芽率符合趙欣等人的研究結論[11]。超重力和重金屬雙重脅迫對種子發芽率的影響，和超重力單因素處理對種子的影響相似，因為種子發芽時利用自身的營養物質幾乎不受到重金屬的迫害。高速超重力可以促進根長和芽長的生長，低速的超重力抑制它們的生長葉綠素，但抑制作用不明顯。在結果分析中已經分析數據得出結論，在每一個超重力處理組都有抗重金屬較強的植株。形態指標可鑒定植株受重金屬迫害的程度，是一個可以直接表現植株生長狀態的指標。在結果分析中那些形態指標較高的植株，這些植株對重金屬的抗性也較強。可以作為研究植物耐重金屬的鑒定指標。
實驗結果表明，在每一個超重力處理組都有抗重金屬較強的植株。葉綠素含量是表示植物光合器官生理狀況的重要指標[12]。結果表明，短時間脅迫下，葉綠素含量略有增加，這可能是葉綠合成系統的一種激應性反應。當Cr（Ⅲ）脅迫濃度高50 mg/L時，隨著鉻濃度的逐漸增大而下降，這與徐勤松等[15]以鉻處理水車前葉片的結果相似。
參考文獻
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第2篇：重金屬對環境的污染范文
1指示生物的含義及其優點
指示生物又叫生物指示物(BiologicalIndicator，Bioindicator)，是指在一定地區范圍內，能通過特性、數量、種類或群落等變化，指示環境或某一環境因子特征的生物［1］。使用生物體來對環境狀況進行監測的歷史由來已久。早在古希臘時期，亞里士多德就把淡水魚放到鹽水中，觀察其行為。在工業革命時期，金絲雀被放到地下煤礦中，工人通過觀察金絲雀的特殊反應，及時離開煤礦避險;20世紀初期，歐美生物學家為了應對河流湖泊污染，開始研究利用水生生物監測水環境污染。中國開展指示生物監測河流污染研究是從20世紀80年代開始的，到目前還沒有完善的監測指標體系，尚需進一步發展研究。使用指示生物監測方法，監測水體重金屬污染狀況，有著傳統理化監測不可比擬的優點，主要表現在［2］:(1)反映生物學效應。常規分析技術只說明污染程度偏離正常值，常常忽視生物個體以及種群對外源性污染物的效應;(2)靈敏性。重金屬在一般水體中，濃度很低，Cu、As、Cd、Hg在水體中的濃度通常在1×10－2～10μg/L之間，甚至在檢測限以下。生物監測利用生物對重金屬的靈敏性、富集、放大作用，準確快速監測出水體中重金屬的污染狀況;(3)長期性。指示生物可以持續監測水體，可以反映出劑量小，長期作用的慢性毒性效應;(4)綜合性。重金屬在生物體內可以表現為協同效應或拮抗效應等復合污染效應，指示生物可以反映出重金屬對其的綜合效應;(5)范圍廣。(6)成本低。
2指示生物的分類
生物監測是使用活著的生物獲得定量的環境變化信息，而這些環境變化往往來自于人為活動。指示生物是生物監測的重要組成部分，根據物種不同，指示生物可以分為動物、植物、微生物。根據不同的環境介質，指示生物又可分為土壤、大氣、水體生物。根據生態學層次不同，可以分為個體以及系統水平上的指示生物;種群、群落、生態系統水平上的指示生物［3］。由于重金屬在不同的生態學層次中有不同的表達特征，掌握這些特征，對準確監測重金屬污染有重要作用。
2．1個體、系統水平上的指示生物研究
2．1．1水生植物監測重金屬研究水生植物是指能正常生長在水中的植物。按照水生植物的形態結構和生活習性，水生植物可以分為三類:水生維管植物、水生蘚類、高等藻類。底棲植物長期暴露在水環境中，能直接吸收水體和沉積物中的污染物，而積累的重金屬元素在其體內不表現出生物響應［4］。然而，環境重金屬的壓力會導致部分水生植物出現生理變化和生理功能減弱［5］，對指示生物的監測，就是監測其生理變化和生理功能改變，以反映水體重金屬的污染狀況。水生維管植物通過發達的根系和葉子吸收水體中重金屬，結合其定棲的習性，使其適用于監測水環境狀況的變化［6］。Fawzy等［7］研究6種水生維管植物富集重金屬能力，發現維管植物提供一種具有成本效益的方式來監測水體重金屬污染。Magdalena等研究波蘭南部沿海地區多種水生植物對汞的累積性時，發現開花維管植物體內汞濃度隨著河流中汞濃度上升而增加。苔蘚植物自1971年Goodman等人發明蘚袋法監測重金屬開始，蘚袋法在世界范圍得到了廣泛應用。有研究表明，蘚袋法對于河流重金屬的慢性污染有良好的監測效果。藻類植物種類繁多，主要有硅藻、綠藻、藍藻等。藻類吸收重金屬后，將影響藻類蛋白質合成以及酶活性，引起藻類生長代謝與生理功能紊亂、抑制光合作用、減少細胞色素、導致細胞畸變、組織壞死、甚至使機體死亡。同種重金屬由于價態、化合態和結合態的不同，藻類吸收后引起的毒性也不同，藻類監測重金屬就是利用這種特異性。LalitK等利用硅藻監測恒河重金屬Cu和Zn，發現細胞膜發生畸變，表明硅藻細胞膜形態異常可以用來監測水體重金屬污染。Chakraborty使用海底藻類監測海洋重金屬污染，發現綠藻和褐藻能高度富集重金屬，可以作為潛在生物指示物用于指示重金屬污染。
2．1．2水生動物監測重金屬研究水生動物是生態系統重要組成部分，最常見的是魚類，此外還有腔腸動物，如海葵、海蜇、珊瑚蟲;軟體動物，如烏賊、章魚;甲殼動物，如蝦、蟹;其他動物，如海豚、鯨(哺乳動物)、龜(爬行動物)等其他生物。水生動物往往能夠積累某些重金屬，對重金屬毒性作出相應的行為反應或表現出某種遺傳特征，因此，這一類水生動物能成為監測重金屬污染的生物指示物。在突發性重金屬污染脅迫下，水生動物常常能作出生物學行為反應。水生動物行為反應能直觀、快速地反映水質變化，常見的指標有呼吸、生長、心率、求偶行為和游動行為等。Gendusa發現黑鱒暴露在Cr6+環境中時，快速的胸鰭運動能作為外部生物標識監測Cr。Svecevicius等研究虹鱒魚在Cr6+脅迫下的行為變化，發現虹鱒魚的游動行為隨著Cr6+濃度增加而增加。黃東龍對斑馬魚行為反應進行研究發現在Zn2+和Cr6+的突發性脅迫下，其行為反應快速而且敏感，表明斑馬魚的行為變化能對突發性重金屬污染進行監測，提供早期預警。
2．2種群、群落、生態系統水平上指示生物研究重金屬對生物的有害性研究往往側重個體或細胞水平，然而不同水平上的生物有害效應具有非線性的層次性，即高一級的生物水平上的效應可能具有不能從次一級水平上得到的預測的新特征。如生物標志物的研究集中在細胞水平上，通常不能直接擴展到個體甚至種群水平上，因為細胞水平的毒性效應可能被組織的補償機制所掩蓋。同樣，個體的重金屬濃度、行為特征等參數并不能直接推移到種群水平上，要監測水體重金屬的生物效應，更需要關注種群、群落甚至生態系統上的生物監測研究。生物在重金屬脅迫作用下，群落內不同生物具有不同的響應，尤其是長時間低劑量暴露的情況下，群落種數發生變化，同時群落結構也發生變化，敏感種減少，耐受性種成為優勢種。常用的利用微生物群落監測水體重金屬的方法是國標PFU法(GB/T12990－91)。PFU(polyure-thanefoamunit，聚氨酯泡沫塑料塊)法就是將PFU浸沒在水中，利用PFU的小孔徑(約150μm)，采集微型生物群落，并評價水質。研究表明，高濃度重金屬影響底棲生物和浮游生物的多樣性。
3對指示生物進行環境風險評價的應用研究
通過指示生物監測獲得的環境狀況，往往是生物體內重金屬濃度的數值，還需要使用適合的評價方法反映當前環境的污染程度，以及后期可能帶來的環境風險，提出合理的控制對策。當前水體重金屬評價往往局限于對當前濃度的評價達標與否，忽視了長期低劑量暴露下造成的生態風險和對人體的健康風險。對指示生物的風險評價有利于量化這一不確定性的風險。風險評價可分為生態風險評價與健康風險評價。生態風險評價是一個預測環境污染物對生態系統或其中某些部分產生有害影響可能性的過程。環境健康風險評價是以風險度作為評價指標，把人體健康和環境污染相聯系，通過定量描述在污染環境中人暴露所受危害的風險。
3．1指示生物在生態風險評價中的應用目前，這些水生生物重金屬評價方法均能反映區域水質生態風險水平，實際應用中，為了更全面評估各種風險水平，常常同時使用多種評價方法。其次，還有基于種群、群落的生物評價方法，如對于水體物種種群豐度、敏感種的生態風險評價，常采用生物評價指數。生物評價指數有很多，如基于敏感種和耐污種的出現與否構建的指數BMWP(Bi-ologicalMonitoringWorkingParty)、基于物種的耐污值及其在群落中的重要性構建的FBI(FamilyBioticIndex)指數、基于物種豐度和耐污值構建的BI(Biot-icIndex)指數等。這些評價指數對各種環境問題的靈敏性不一，有研究發現，FBI指數可以有效指示酸污染與氨氮污染，BI指數可以評估流域土地利用和重金屬污染對河流生態的影響。
3．2指示生物在健康風險評價中的應用健康風險評價將人體健康和環境污染聯系在一起，定量估算有害物質對人體健康的危害程度，并提出減小環境健康風險的對策。指示生物能用于評估重金屬對人體健康風險水平，為食用水生生物、消費水產品人群提出早期預警以及安全指導。健康風險評價的程序分為:危害鑒定、劑量反應評估、接觸評估、風險評定等四個階段。目前，健康風險評價方法已被法國、荷蘭、日本、中國等許多國家和一些國際組織如經濟發展與合作組織(OECD)、歐洲經濟共同體(EEC)等所采用。計算生物體內重金屬的潛在非致癌風險值，通常使用目標風險系數(THQ)，而致癌風險的計算，則使用致癌系數(CR)表示。在重金屬防治對策制定的過程中，必須考慮重金屬對人體的危害程度，指示生物的環境健康風險評價能科學地評估其風險值，從而指導決策的制定。
4結語
第3篇：重金屬對環境的污染范文
關鍵詞：重金屬；污染；研究；治理方法
中圖分類號：R155文獻標識碼：A文章編號：1674-0432（2012）-02-0141-1
1 蔬菜是人們日常生活中必不可少的食物，蔬菜質量的優劣直接關系到人們的身體健康
影響蔬菜質量的最大危害是重金屬污染。蔬菜中重金屬污染主要來自工業“三廢”，城鎮生活垃圾、污水及農業生產本身。按蔬菜被污染的途徑，可有以下幾個方面的來源。
1.1 污水的灌溉
城市工業的發展和城市化進程的加快，水資源逐漸匱乏，污水灌溉已成為農業灌溉用水的重要組成部分，工業廢水中往往含有重金屬。大量的不加處理的工業廢水和廢渣排放江河、湖中，使水資源受到不同程度的污染，蔬菜生產和增產主要靠灌溉。城市工礦區，郊區菜田不得不大量使用工業廢水和生活污水灌溉菜田。所以，我國主要的土壤重金屬污染區都是由于污水灌溉引起的。
1.2 工業廢渣
據不完全統計；全國75個城市歷年積累的工業廢渣和尾礦達715.72億t，1980年統計78個省市工業廢渣共4.8億t。這些廢渣不僅占用了大片土地，而且造成更多的土壤污染。特別是城市近郊區和工礦企業附近的蔬菜地受重金屬污染愈來愈嚴重。
1.3 農業生產活動
（1）在農業生產活動中人們為了片面的追求高產，增加效益，大量的施用含有Hg、Cd、Pb、As等不合格的化肥，城市垃圾不經任何處理直接當作肥料施用，導致土壤有機質和作物必需的營養元素含量降低，重金屬含量超標，從而影響蔬菜的；（2）農業生產活動中，農用塑料薄膜，生產應用的穩定劑等都含有重金屬Cd和As，在大量使用塑料大棚和地膜過程中都可能造成土壤重金屬的污染，從而對蔬菜等農作物的生長、產量、品質均有較大的危害。
1.4 其他方面來源
隨著汽車工業的迅速發展，含Pb汽油的大量使用、汽車尾氣的排放、汽車輪胎磨損產生的大量重金屬、有毒有害氣體、粉塵等，都會引起交通干線附近土壤和蔬菜等作物的重金屬污染。還有油中的Cd、鍍Cd的工藝等生產或排放過程均將含有Cd廢物排入土壤造成污染。此外，還有微生物的污染。
2 重金屬對人體健康最直接的影響之一就是對食品安全造成威脅
大多數消費者的食品安全觀念僅僅在農藥殘留和食品變質上，對土壤重金屬污染影響食品安全的問題知之甚少。而且重金屬污染具有潛在性，普通消費者無法從外觀上判斷農產品是否受重金屬污染而避開它。
（1）不同重金屬對身體危害不同，對人體危害最大的是有機汞，它不僅毒性高，能傷害大腦，而且比較穩定，在人體內停留的半壽命長達70d之久，所以即使劑量很少也可累積致毒。可見，重金屬給人類帶來的危害是無法估量的，因此，無污染蔬菜的生產正日益受到人們的重視。
（2）目前，菜地和蔬菜遭受到污染是十分嚴重的，已經暴露出來的重金屬和硝酸鹽的污染必須給以足夠的重視。土壤污染對蔬菜影響較大的重金屬有Cd、Hg、Cr、As等。
3 治理土壤中重金屬的方法
我們通過對各種蔬菜做實驗找到不同蔬菜超標時的土壤臨界濃度，通過控制和治理土壤中的重金屬含量來控制蔬菜中重金屬的含量。由于蔬菜重金屬的主要來源是土壤，我們可以通過以下幾個方面對土壤中的重金屬進行治理。
3.1 土壤污染的防治
土壤污染可采用工程措施，它包括：（1）客土法：就是在污染土壤上加入凈土。但客人的土應盡量選擇比較粘重或有機質含量高的土壤，以增加土壤容量，減少客土量。本法適應于淺根植物和移動性較差的污染物。（2）換土法：就是將已污染的土壤移去，換上新土；而換土法對小面積嚴重污染且污染物是有放射性或易擴散難分解的土壤是必須的，以防止擴大范圍，危害人畜健康。
3.2 加強對工業“三廢”的治理和綜合利用
（1）禁止使用未經處理的工業污水灌溉農田。在積極慎重地推廣污水灌溉的同時，對灌溉農田的污水，必須進行嚴格的監測和控制。（2）減少工業廢水和生活污水的排放量，發展區域性污染防治系統，包括制定區域性水質管理規劃，合理利用自然凈化能力，實行排放污染物的總量控制，調整工業布局，改變產品結構，除此之外，還應有完善的管理措施。工業布局要合理，改變燃料的燃燒方法，綠化造林，采用高煙囪和高效除塵設備，采取集中供熱，減少交通廢氣污染，施用低毒、低殘留的農藥等。（3）選擇未受工業廢水、廢渣、廢氣污染的農田，在遠離城市的工礦企業、醫院、生活垃圾、生活用水等污染源的地區建立蔬菜生產基地。
3.3 對糞便、垃圾和生活污水進行無公害化處理
第4篇：重金屬對環境的污染范文
民以食為天，食以安為先。食品安全直接關系廣大民眾的生命健康，為此，國家食品檢測機構務必重視食品安全問題。重金屬指的是一些比重大于5的金屬，自然界中，大約有45種重金屬元素。然而并不是所有的重金屬對人體都是有害的，相反，有些重金屬卻是維持人體生命活動所必須的，銅、錳等重金屬元素就是如此。所有的重金屬只有在人體內的量超過一定限度時才會對人體健康構成威脅。
一、重金屬的污染的特點
重金屬，特別是汞、鎘、鉛、鉻等具有顯著和生物毒性。它們在水體中不能被微生物降解，而只能發生各種形態相互轉化和分散、富集過程（即遷移）。重金屬污染的特點是：（1）除被懸浮物帶走的外，會因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中，成為長期的次生污染源；（2）水中各種無機配位體（氯離子、硫酸離子、氫氧離子等）和有機配位體（腐蝕質等）會與其生成絡合物或螯合物，導致重金屬有更大的水溶解度而使已進入底泥的重金屬又可能重新釋放出來；（3）重金屬的價態不同，其活性與毒性不同。其形態又隨pH和氧化還原條件而轉化。（4）在其危害環境方面的特點是：微量濃度即可產生毒性（一般為1～10毫克/升，汞、鎘為0.01～0.001毫克/升）；在微生物作用會轉化為毒性更強的有機金屬化合物（如洋-甲基汞）；可被生物富集，通過食物鏈進入人體，造成慢性路線。親硫重金屬元素（汞、鎘、鉛、鋅、硒、銅、砷等）與人體組織某些酶的巰基（-SH）有特別大的親合力，能抑制酶的活性，親鐵元素（鐵、鎳）可在人體的腎、脾、肝內累積，抑制精氨酶的活性。六價鉻可能是蛋白質和核酸的沉淀劑，可抑制細胞內谷胱甘肽還原酶，導致高鐵血紅蛋白，可能致癌，過量的釩和錳（親巖元素）則能損害神經系統的機能。
二、重金屬的危害途徑
所有金屬超過一定濃度都對人體有毒，通過食物進入人體而造成健康危害的重金屬主要有汞、鎘、砷、鉛、鉻、銅、鋅、錫，這些重金屬對人體及其他生物都有不同程度的危害，他們通過人的活動進入環境，造成環境污染。污染到水中的重金屬被魚蝦貝類所富集；流到土壤中的重金屬被土壤和農作物所富集，再由家禽、家畜進一步富集。即通過食物鏈，把重金屬濃度提高到千倍，萬倍，甚至幾十萬倍，最后通過食物進入人體危害。
三、重金屬的來源
重金屬的來源非常廣泛，傳統上可以分為工業來源和農業來源。隨著我國城市化進程的加快，一些有別于以往的為城市所特有的污染來源也隨之產生。重金屬來源如下：
1.工業來源：工業能源大都以煤、石油類為主，它們是環境中汞、鉛、鎘、鉻、砷等 重 金 屬 污 染的主 要 來 源。在 采 礦、選 礦、冶 煉、鍛 造、加工、運 輸 等工 業 生 產 過程中會產生大量的重金屬污染。排放的廢水、廢渣等直接進入水體及土壤中，廢氣中的重金屬經沉降也進入土壤等環境中，從而使得環境中重金屬濃度嚴重超標。
2.農業來源：在農業生產中，污水灌溉、農藥、劣質化肥等的不合理使用是重金屬污染的重要途徑。以磷肥為例，生產磷肥的磷礦石成分復雜，含有較多的重金屬如 鋅、鉻、鎳、銅、鎘、鉛 等，因 此如不合理的使用，劣質化肥中的重金屬雜質會直接導致土壤被污染。
3.城市來源：城市日益變成重金屬污染的重要來源之一，污染過程主要包括污水處理中產生污泥的堆放、垃圾滲濾液的泄漏、含鉛汽油的使用以及汽車交通等。污水處理廠產生的污泥中含有大量的重金屬，如不經處理直接排放或者灌溉，會對土壤環境造成二次污染。城市垃圾在焚燒過程中產生的飛灰及堆放填埋過程中產生的滲濾液中的重金屬通常也會嚴重超標。含鉛汽油的燃燒是城市鉛污染的一個重要來源，汽車輪胎添加劑中使用的鋅也導致城市土壤的鋅污染。環境事故污染：近年來突發性的環境污染事件驟增，其中重金屬污染的案例占很大比例。突發性的環境事件會導致重金屬在短時間內高濃度地進入環境，從而產生嚴重的污染。
四、我國食品中重金屬檢測技術的進展
我國食品檢測重點已經轉移到對食品生產到消費全過程的檢測，食品檢測質量安全監督體系和網絡逐步完善，通過例行檢測為各級政府提供信息和決策依據。
1.重金屬檢測的前處理技術
目前，食品中重金屬檢測前處理技術有濕消解法、微波消解法、干灰化法、水浴法等方法，其中濕消解法和微波消解法是最常用的方法，微波消解法用酸量少，密閉消解，試劑本地值低，缺點是價格相對昂貴、不適宜大批量檢測。消解前，為避免消解過于強烈，最好進行預反應，預反應的途徑有放置過夜、恒溫反應或低溫消解。微波消解后，需要經過趕酸過程，趕酸的溫度需要控制在190度以下，在做汞的時候，必須通過趕酸把氮氧化物除盡。
2.重金屬殘留的快速檢測方法
由天津市科委、農業部環境保護科研監測所承擔的重金屬快速檢測方法與裝備研究以獲得成功。這項技術的準確率在95%以上，填補了我國在食品和環境重金屬快速檢測技術的空白。這項研究是將具有特色顯色反應的生物染色劑通過浸漬附載到試紙上，制備出快速檢測試紙，并通過反復研究獲得了試紙與重金屬的最佳反應條件。該試紙對重金屬具有良好的選擇性，測定重復性好，檢測速度、靈敏度、準確率精密度均達到了項目技術的要求。為了實際操作方便，還制備出了體積小巧、便于攜帶、操作簡便、檢測成本低廉，適宜于現場實時快速檢測。
3.農藥殘留檢測分析方法
色譜分析法包括薄層色譜法，氣相色譜法、高效液相色譜法、質譜聯用法及超臨界流體色譜5種方法。薄層色譜法由于靈敏度不高，近年來較少使用；高效液相色譜法也有其缺點，溶劑消耗大，檢測器種類少、靈敏度不高、價格也貴等；質譜聯用法及超臨界流體色譜這兩種方法其設備昂貴，廣泛應用也受到了限制；氣相色譜法目前是用于農藥殘留檢測最為普遍，最成熟的一種技術。易汽化，且汽化后不易發生分解的農藥均可采用氣相色譜法檢測。目前，多達70%的農藥殘留可用氣相色譜法來檢測。
第5篇：重金屬對環境的污染范文
摘 要：一直以來，治理土壤中的重金屬污染都是全球各國亟待解決的一項難題。當前我國土壤重金屬污染問題相對較為嚴峻，且引發這一問題的因素相對也比較復雜。而此種污染問題的出現，不僅會對生物的生長帶來極大的危害，還會降低作物的總產量，并對人的生命健康造成極大的威脅。對此，本文以土壤的重金屬污染為立足點，通過對我國土壤污染現狀和危害的分析，從而就緩解和解決土壤污染問題的策略展開研究。
關鍵詞：土壤重金屬污染；危害；修復技術
中圖分類號：X53 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230224
就土壤本身來看，其之所以會產生重金屬污染，主要是因為人類在活動期間將重金屬物質帶入到土壤內部，使得土壤內的重金屬含量增多，破壞生態環境。隨著農村人口數量的增長和農業生產過程中對化肥和農藥使用量的增加，導致土壤中有害物含量增多，自身生態結構和環境質量被破壞。其中，重金屬是對土壤生態結構影響最大的一種元素。為了重塑土壤生態結構，提高土壤內部環境質量，解決土壤存在的重金屬污染問題勢在必行。
1 土壤污染現狀和危害
1.1 重金屬污染現狀
在2005年到2013年的12月，我國土地管理局第一次開展了有關全國土壤污染情況的調查研究。按照我國在2014年由國土資源部和環保部共同的有關《全國土壤污染狀況調查公報》所公示的調查結果看：當前我國土壤生態環境的狀況整體來講十分嚴峻，特別是重金屬污染問題，更是極為嚴重。在我國一些廢棄工礦所在區域的周邊位置，土壤的重金屬污染問題十分的突出。其中，我國有16.1%的土壤，重金屬污染總超標率相對較重，11.2%超標率屬于輕微范圍；而輕度超標率和中度以上的超標率分別達到了2.3%和2.6%。
1.2 重金屬污染的危害
同其他土壤污染類型相比，重金屬污染本身的隱匿性、長期性、不可逆性較強，且這種污染問題一旦出現，則很難消逝。一旦重金屬污染存在于土壤中，不僅很難被移動，還會長時間滯留在其產生區域，不斷污染周邊土壤。與此同時，重金屬污染物不僅無法被微生物有效降解，還會借助植物、水等介質，被動植物所吸收，而后進入到人類食物鏈之中，對人體健康a生威脅。從具體的情況來看，重金屬污染主要存在以下幾種危害類型：對作物生產造成不利影響。因為重金屬污染物在土壤與作物系統遷移的過程中，會對作物正常的生長發育和生理生化產生直接影響，從而降低作物的品質與產量。例如，鎘屬于對植物生長危害性較大的重金屬，如果土壤鎘含量較高，植物葉片上的葉綠素結構就會被破壞，根系生長被抑制，阻礙根系吸收土壤中的養分與水分，降低產量；會對人體生命健康帶去影響。土壤中存在的重金屬污染物可以借助食物鏈對人體健康造成危害。例如，汞進入人體后被直接沉入到肝臟中，破壞大腦的視神經。
2 解決重金屬污染問題的方法
2.1 工程治理法
所謂的工程治理法，是通過利用化學或者是物理學中的相關原理，對土壤中的重金屬污染問題展開有效治理的一種方法。現階段，工程治理法主要包括了熱處理法、淋洗法與電解法等[1]。在眾多重金屬污染處理方法中的處理效果更好、處理工藝的穩定性更高。但該項方法處理過程和處理工藝復雜，需要花費的成本高，且經過該方法處理后的土壤，其本身的肥力會有所降低。
2.2 生物治理法
該方法指的是借助生物在生長過程中的一些習性，來達到改良、抑制、適應重金屬污染的目的。在該項治理方法中最為常見的就是微生物、植物和動物治理法。生物治理是利用鼠類和蚯蚓等動物能夠吸收重金屬的特性；植物治理則是利用植物積累到一定程度可以清除重金屬污染，對重金屬具有忍耐力的特質。工程治理法相比，生物治理方式投資相對較小、管理便利、對環境破壞性小等優勢，但治理時間較長[2]。
2.3 化學治理法
化學治理法是通過向已經被重金屬污染的土壤中投入適量的抑制劑和改良劑等其他化學物質的方式，增加有機質、陽離子等在土壤中代換量和粘粒含量，來改變被污染土壤電導、Eh、pH等其他理化性質，使重金屬可以通過還原、氧化、拮抗、吸附、沉淀、抑制等化學作用被有效消除[3]。
3 結束語
在社會經濟發展水平不斷提升，重金屬對土壤污染程度逐漸加深的今天，對重金屬污染現狀，以及其可能會造成的危害等問題展開細致的分析與研究，并利用工程、生物、化學等方式來有效的緩解和治理土壤當前存在的重金屬嚴重污染問題，能夠對我國土壤的生態環境和內部結構進行重構，為我國城市發展和社會建設提供充足的土壤資源。
參考文獻
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第6篇：重金屬對環境的污染范文
【關鍵詞】土壤；長期定位施肥；重金屬
土壤是人類生存和發展的基本物質基礎，也是農業生產的基礎，土壤環境質量直接影響農產品的質量及人類健康。土壤污染使本來就緊張的耕地資源更加短缺，土壤中的污染物具有遷移性和滯留性，有可能繼續造成新的土地污染，給農業發展帶來很大的不利影響[1]。土壤污染再造成嚴重的經濟損失的同事，也給人民的身體健康帶來極大的威脅，不單單損害到當下人們的身體健康，甚至嚴重危及后代子孫的利益，不利于經濟的可持續發展。隨著農業的發展，肥料用量的增加，肥料中重金屬在土壤中累積成了土壤中重金屬污染的重要部分，施肥引起的土壤環境污染已引起廣泛關注。其中，肥料中報道較多的一類污染物，主要包括鎘、鉻、鉛、銅、鋅、鎳等[2]。長期定位試驗以長期固定的管理模式管理土壤，具有時間的長期性、信息豐富、準確可靠等優點，是研究不同施肥制度和耕作條件下土壤環境質量演變的重要手段。
1 土壤中的重金屬的來源
土壤重金屬的來源主要有兩類，即自然源和人為源。自然源主要來自大氣降塵；人為源主要來自污水灌溉、工業廢棄物得不當堆置、礦業活動、農藥和化肥等。其中Cd、Cr、Cu、K、Ni、Pb、Zn等金屬元素是我國土壤環境質量標準中有著明確限量指標的元素，這些元素及其化合物是土壤中最常見的污染物質。
2 土壤中重金屬對人類的影響
土壤從古至今一直是人類生存和發展不可或缺的物質基礎，經濟蕭條過，但是人們對土壤的熱愛和渴望一點沒有因為其他因素有過任何的改變，土壤環境質量的好壞直接影響農業生產的產品的質量及其間接使用者的健康[3]。土壤的過度使用及污染使得本來就供給不足的耕地資源更是捉襟見肘，土壤資源的損失給人們的生產生活帶來了巨大的壓力。更重要的是，土壤中的污染物具有遷移性和滯留性，也就是說，在現有土壤已經被污染的同時，極有可能繼續造成新的土壤污染，給農業發展帶來很打的不利。土壤污染損失在造成嚴重的經濟損失的同時，也給人民的身體健康帶來的極大的威脅，不單單威脅到人民現在的身體健康，也對子孫后代的生產生活健康帶去極大的安全隱患，不利于經濟的可持續發展。
土壤污染也對其他方面存在一定程度上的影響[4]，例如，土壤污染直接體現在地下水的水質；農作物的生長即糧食，蔬菜的產量；食品質量安全費用等等，土壤污染造成嚴重且長久的損失。國內外學者對重金屬的研究一直沒有間斷過，研究的重點不約而同的選擇了對重金屬有效性的研究上[5]，傳統研究重金屬有效性的思路主要集中在重金屬全量的有效性及如何利用高等植物的毒理試驗、微生物的活性等評價重金屬的生物有效性[6]，但不可否認的是，土壤中重金屬元素的存在形態才應是衡量其環境效應的關鍵參數[7]。因此，對重金屬形態的研究才是打破現有研究瓶頸的重要因素。
3 土壤中重金屬污染的特點及危害
重金屬進入土壤，其難移動性導致大量積累，造成土壤環境污染，從而影響到植物的生長，對動物、微生物、土壤酶的活動產生潛在威脅，關系到人類的健康[8]。重金屬的積累必然影響到土壤理化性質和生物效應的變化，致使土壤肥力和質量降低。土壤重金屬的含量及活性受施肥影響較大，許多重金屬既是植物生長必需元素，又是環境污染元素。這些元素一旦過量，就會對土壤生物和植物生長產生毒害。在土壤環境中重金屬污染特點可以分為兩部分：一是土壤環境中重金屬自身的特點，二是區別與水體和大氣等介質中的特點[9]。
重金屬的性質使然，其在土壤中具有難移動，污染危害周期性長的特點，所以關于重金屬在土壤中環境行為的研究越來越收到重視。重金屬的污染主要與其移動息相關，但重金屬的傳輸和遷移都是以特定的形態來完成的[10-15]。從重金屬理化性來分析，土壤中重金屬不同形態間能力特性都是有差異的。在土壤中的遷移表現也各不相同，其遷移能力大小有直接決定了重金屬生物的有效性以及對生態環境的危害程度。有些重金屬是植物生長所需要的，但是過量的重金屬則會引起植物體生理功能的紊亂[16]。植物體會產生營養不良，發生病變等異常。土壤微生物不能通過生物作用降解土壤中的重金屬。所以重金屬在土壤中不斷的積累，被微生物吸收富集后通過食物鏈在人體體內積累，以此來危害人體健康。農作物中重金屬主要來自土壤，這種污染具有隱蔽性高，長期存在并且不可逆轉的特點，作物中重金屬通過食物鏈的傳遞，給人體帶來健康的風險。現有的研究結果表明，植物體能夠吸收累積多少土壤中的重金屬，主要取決于重金屬元素的有效態，而農業生產中大量使用的化肥農藥會改變土壤理化性質，從而影響到土壤中重金屬有效態含量的變化，使有效態重金屬比重增加，重金屬移動性提高，毒性危害性提高，是產生農業面源污染的主要途徑[17]。對于現代經濟型農業而言，施肥可以有效的提高產能，提高土地利用效率，但是隨著施肥總量的累積，土壤中重金屬含量也必然隨之增加，對土壤的本體有極大的破壞嚴重，對植物體及人體的危害也隨之增大。
4 長期定位施肥對土壤中重金屬影響的研究現狀
長期定位試驗有著其他如短期培養，定位培養等試驗所不具備的解釋問題的能力[18]。因為種種針對特定實驗的需求人們對長期定位試驗至今依然有著濃厚的興趣。英、美等發達國家早已建立了多個時間長達50年以上的定位試驗基地，其中興建于1843年的英國洛桑試驗站的長期定位試驗至今已持續160多年的實驗操作。有些長期定位試驗項目常延續數十年乃至上百年之久[19]，為了解某新興農業耕作方式在同一條件下反復長期采用可能帶來的后果提供了寶貴的科學資料，便于我們在農耕施肥選種方面做出更有益的選擇。我國于20世紀70年代末至80年代初在全國化肥試驗網中布置了一批肥料長期定位試驗[20]。1987年又在全國重點農區和主要土壤類型上建立了9個土壤肥力和肥料效益長期定位監測基地[21]。到1994年共有超過10年的定位試驗60多個。吉林農大試驗田便是較早的一批重點農區和主要土壤類型的實驗基地[22]。這些試驗基本上反映了我國長期施肥的作物產量和土壤肥力變化規律，為我國不同地區肥料的宏觀需求，合理配比和施用，以及因地因作物制宜生產專用肥料提供了依據。
5 土壤中重金屬污染的防治及修復
對土壤污染的預防：控制和減少土壤對污染源的接觸，是最有利快捷的方式。修復方式有以下幾點：
（1）加大工業上三廢排放的監管；
（2）加強土壤污灌區的監測和管理；
（3）合理的使用化肥及農藥；
（4）增加土壤容量和提高土壤凈化能力。
6 總結
就目前來看，對于土壤中重金屬有效性的研究主要集中在兩點。（1）土壤中全量的有效性；（2）怎樣有效的利用高等作物的毒理研究以及運用微生物的活性去評價重金屬的生物有效性。在整個過程中，衡量土壤中重金屬對環境影響的效應，單單考慮重金屬的總量是不足以全面說明其環境效應的，重金屬元素的形態才是衡量的關鍵參數。
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第7篇：重金屬對環境的污染范文
重金屬的分類與危害
盡管現在對重金屬的區分還沒有嚴格的定義，但化學上可根據金屬的密度把金屬分成重金屬和輕金屬。密度大于4.5g/cm。的金屬稱為重金屬，如金、銀、銅、鉛、鋅、鎳、鉆、鉻、汞、鎘、錳等大約45種。
現在，對人和環境有害的重金屬主要有，汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等，它們的生物毒性比較顯著。此外，銅和錳等也對人體有害。
重金屬對人體造成傷害各有不同。鉛可以傷害人的腦細胞，有致癌致突變等作用，可影響兒童智力正常發育，主要使其腦淺，智力低下。汞可以造成大腦、神經、肝、腎等的破壞，表現為頭痛、頭暈、肢體麻木和疼痛、肌肉震顫、運動失調、焦慮、不安、思想不集中、記憶力減退、精神壓抑等。此外，汞還會導致肝炎、腎炎、蛋白尿、血尿和尿毒癥等。
鉻對人體的毒害為全身性的，對皮膚有刺激作用，可引起皮炎、濕疹、氣管炎、鼻炎和變態反應，并有致癌作用，如六價鉻化合物可以誘發肺癌和鼻咽癌，對人的致死量為5克。
砷及其化合物進入人體可蓄積于肝、腎、肺、骨骼等部位，特別是在毛發、指甲中貯存。砷主要是與細胞中的酶系統結合，使許多酶的生物作用受到抑制而失去活性，造成代謝障礙。砷要經過十幾年甚至幾十年的體內蓄積才發病。砷慢性中毒主要表現為末梢神經炎和神經衰弱，皮膚色素高度沉著和皮膚高度角化，發生龜裂性潰瘍。急性砷中毒多見于消化道攝入，主要表現為劇烈腹痛、腹瀉、惡心、嘔吐，搶救不及時可造成中毒者死亡。
進入人體的鎘主要累積在肝、腎、胰腺、甲狀腺和骨骼中，可引起骨痛病。此外，鎘可造成貧血、高血壓、神經痛、骨質疏松、腎炎和內分泌失調等病癥。鎘的急性中毒以呼吸系統損害為主，鎘的慢性中毒是引起腎小管病變為主的腎臟損害，亦可引起其他器官的損害。
煙草與重金屬吸入
煙草是現今人們消費的一種既非食物又非飲料的特殊消費品，但是，這種消費品與食物一樣含有重金屬。原因在于，煙草像植物和動物食品一樣，在生長和加工過程中會富集環境中的重金屬。
2010年10月7日在澳大利亞悉尼召開的第九屆亞太煙草和健康會議上，加拿大研究人員公布的一項研究結果表明，中國產的13個牌子的卷煙檢測出含有重金屬，其中含有的鉛、砷和鎘等重金屬成分含量與加拿大產香煙相比，最高超出3倍以上。
煙草中的重金屬來源是多方面的。產煙區大氣、降水、地表水及土壤中的重金屬含量是煙草吸附重金屬的重要來源。此外，煙葉種植中的種子、農藥、化肥、農家肥等也是重金屬的來源。除了煙葉中含有的重金屬外，卷煙在加工過程中也會引入重金屬污染物，如加工過程中使用的香精、香料及機械接觸等。不同的加工工藝也會影響卷煙成品中重金屬的最終含量。例如，當土壤中加入的鉛濃度為1～2500mg/kg時，煙草對土壤中的鉛具有較強的吸收性，并可殘留在作物的各個部位，這便成為煙草中重金屬的重要來源。
不過，煙草中的重金屬進入人體與食物中的鉛進入人體是經由不同的渠道，前者是經由呼吸系統，并且通過高溫的作用而大量進入人體，而后者是經由消化系統，因而經由前者進入人體的重金屬的劑量大于后者。
當然，不同的重金屬通過吸煙進入人體的量是不同的。研究人員通過原子熒光光譜、石墨爐原子吸收光譜法測定了不同品牌香煙中重金屬的本底值與香煙吸過后過濾嘴、煙頭和煙灰中重金屬的總殘留量，并計算在吸煙過程中重金屬的揮發量。結果發現，在吸煙過程中，香煙中的砷和鉛揮發性較小，通過煙頭及過濾嘴的吸附，對主動吸煙者及被動吸煙者的危害較小。但是汞和鎘的揮發性較大，通過香煙的過濾嘴吸附量較小，因而對主動吸煙者及被動吸煙者可造成較大危害。
另外，由于香煙燃燒中心部位溫度高達800℃～900℃，燃燒的邊緣溫度也達到了300℃～400℃，在高溫的幫助下，煙草中的重金屬可變成煙塵和霧(氣溶膠)，直接由呼吸道進入人體內，對主動和被動吸煙者都造成極大傷害。而且肺部吸收的重金屬比胃腸道吸收的重金屬高好幾倍，對人造成的危害也更大。例如，研究發現，鉛在人肺部吸收率為30％～50％，但鉛在胃腸道的吸收率為7％～10％；鎘在人肺部吸收率為10％～50％，而在胃腸道的吸收率為1％～6％。
所以，吞云吐霧者不僅在吸食煙草中的其他毒素，如并比芘、尼古丁、煤焦油等，也在吸入比消化道吸收要高好幾倍的重金屬，同時也讓他們的親朋好友吸入煙草中的毒素和重金屬。
食物中的重金屬
人們從食物中攝取重金屬主要是從海(水)產品和蔬菜中吸收，而海產品和蔬菜也是從環境，主要是從水體、土壤和空氣中吸收并富集重金屬后，由人吃下這些食品而產生日積月累的效果，最終可能導致重金屬中毒和致癌。
現在，魚和貝類已成為重金屬銅、鋅、鉛、鎘、汞、砷的重要來源。不同的水產品中的重金屬含量是不同的。研究人員發現，生活在水的上、中層的魚類魚體中的重金屬積累量主要取決于水中的重金屬濃度，而底棲魚類的重金屬集累量則取決于水和沉積物中的重金屬濃度。以銅、鋅、鉛、鎘為例，它們在魚類、甲殼類、頭足類(如章魚、烏賊、鸚鵡螺、槍烏賊等)和貝類等不同動物中的含量不一。銅的含量依次為，頭足類>甲殼類>貝類>魚類；鋅、鉛、鎘的含量則依次為，頭足類>貝類>甲殼類>魚類；絕大部分海洋動物體中重金屬平均含量依次為：鋅>鉛>銅>鎘。
當然，魚類水產品的不同部位和組織器官中重金屬含量是不同的。一般而言，魚類肌肉中重金屬含量較低，肝臟、腎臟和生殖腺中的含量較高。同時，魚類不同部位重金屬含量的差異是與各部位的脂肪含量有關，脂肪本身和脂肪含量高的部位重金屬積累較多。
研究人員發現，銅、鋅、鎘、鉛和鉻在尼羅羅非魚的不同部位含量不同。鉛和鎘在所有的組織器官積累量都無顯著差別，但銅在肝臟和魚卵中積累得較多，在組織器官中的積累順序為魚卵、肝臟、魚鰓、肌肉、腎臟；鋅在魚鰭、魚鰓、魚卵、肝臟中積累得較多，而在腎臟中積累得較少，積累順序為魚卵、魚鰭、魚鰓、肝臟、肌肉、腎臟；鉻在所有組織中積累不顯著。對鯽魚的研究發現，銅在各組織器
官中的積累能力由大到小順序為：內臟、魚鰓、肌肉。也有研究人員發現，汞在鯉魚組織中積累的順序是內臟>肌肉>腦。
人們消費的蔬菜中的重金屬是比較多的，原因也在于蔬菜可以富集空氣、水和土壤中的重金屬，而且不同的蔬菜富集重金屬的量是不同的。以鎘為例，蔬菜可分為高富集、中富集和低富集三種類型。鎘高富集蔬菜以葉菜類為主；鎘中富集蔬菜以果菜類為主；鎘低富集蔬菜以根菜及豆類為主；鎘富集最小的蔬菜是瓜類，幾乎沒有超標現象。
例如，研究人員對成都地區蔬菜的檢測表明，鎘富集濃度(污染濃度)的蔬菜依次為：菠菜>芹菜>大白菜>韭菜>黃瓜>油菜>花菜>番茄>甘藍。其中菠菜和芹菜的鎘超標最高。對合肥市蔬菜的檢測表明，鎘富集濃度依次為蔥蒜類>葉菜類>根莖類>豆類>茄果類>瓜類。
另外，即使是同一種蔬菜，不同的部位富集重金屬的濃度也不一樣。例如，菠菜中的鎘含量大小依次為菜葉>根>莖稈；青菜中鎘的含量為菜葉>莖稈；芹菜的莖和葉蓄積鎘的能力差異更大，葉比莖的富集系數高出3.3倍。因此，菜葉相對蔬菜其他部位對鎘和其他重金屬的富集能力更強。如何減少食品和消費品中的重金屬
消除食品和消費品中的重金屬最根本的方法是政府加強監管，減少環境污染，引導和實施科學的栽培方式。例如，需要在遠離城市和工業區的地方建立蔬菜和糧食基地，從而把重金屬對食品的污染減少到最低。此外，對于畜禽和水產品的人工養殖如果進行科學管理，也可以減少重金屬污染。例如，《山東省畜禽養殖管理辦法(草案)》目前正向社會征求意見，山東的縣級政府擬將畜禽養殖區域劃分為禁止養殖區、控制養殖區和適度養殖區，并向社會公布。
蔬菜和糧食種植基地同樣可以進行控制。研究人員對大田蔬菜土壤監測發現，空氣污染嚴重地區的萵筍、大蔥和小蔥鎘含量明顯高于非污染區，但同一地點土壤的鎘含量與蔬菜鎘含量沒有相關性，因此推測大田蔬菜鎘污染與土壤關系較小，主要污染途徑源于菜葉與空氣直接接觸，通過葉面呼吸作用不斷吸入大氣污染中的鎘。所以，應當在遠離城市和工業區建立蔬菜基地。
另外，可以調節土壤的pH值(酸堿度)，施加土壤改良劑和進行輪作、間作來減少作物中的重金屬等。例如，土壤中重金屬的活性與土壤pH值呈負相關，當土壤pH值在6.5以上時，土壤中的重金屬活性會大大降低。因此提高土壤pH值可以降低土壤鎘含量，由此降低蔬菜中鎘的含量。
第8篇：重金屬對環境的污染范文
【關鍵詞】鉻；物理化學法；生物修復法
1引言
鉻（chromium）是法國化學家 Lvauquelin 于1797年首次發現的，是一種用途廣泛而又對人體危害較大的重金屬元素[1]。環境中穩定存在的兩種價態Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）有著幾乎相反的性質，適量的Cr（Ⅲ）可以降低人體血漿中的血糖濃度，提高人體胰島素活性，促進糖和脂肪代謝，提高人體的應激反應能力等；而Cr（Ⅵ）則是一種強氧化劑，具有強致癌變、致畸變、致突變作用，對生物體傷害較大[2]。
鉻污染最常見的是水體污染，如電鍍鉻廢水、制革、制藥、印染業等應用鉻及其化合物的工業企業排放的廢水，主要以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)兩中價態進入環境。 據資料介紹，制革工業通常處理1t原皮，要排出含鉻為410mg/L的廢水50-60t。煉油廠和化工廠所用的循環冷卻水中含鉻量也較高。鍍鉻廠的廢水中含鉻量更高，尤其在換電鍍液時，常排放出大量含鉻廢水。鉻對水體的污染不僅在我國而且在全世界各國都已相當嚴重了。世界各國普遍把鉻污染列為重點防治對象[3]。
2水體中鉻的存在形態
天然水體中鉻的質量濃度一般在1-40μg/L之間，主要以Cr3+、CrO2-、CrO42-、Cr2O27- 4種離子形態存在，水體中鉻主要以三價鉻和六價鉻的化合物為主。鉻的存在形態直接影響其遷移轉化規律[4]。三價鉻大多數被底泥吸附轉入固相，少量溶于水，遷移能力弱。六價鉻在堿性水體中較為穩定并以溶解狀態存在，遷移能力強。因此，水體中若三價鉻占優勢，可在中性或弱堿性水體中水解，生成不溶的氫氧化鉻和水解產物或被懸浮顆粒物強烈吸附后存在于沉積物中，若六價鉻占優勢則多溶于水中。六價鉻毒性一般為三價鉻毒性的100多倍，但鉻可由六價還原為三價，還原作用的強弱主要決定于DO、BOD5、COD的值，DO值越小，BOD5值和COD值越高，則還原作用越強。
3水體重金屬鉻污染的治理方法
3.1 物理化學方法
（1）稀釋法和換水法
稀釋法就是把被重金屬污染的水混入未污染的水體中，從而降低重金屬污染物濃度，減輕重金屬污染的程度[5]。此法適于受重金屬污染程度較輕的水體的治理。這種方法不能減少排入環境中的重金屬污染物的總量，又因為重金屬有累積作用，所以這種處理方法目前漸漸被否定。換水法是將被重金屬污染的水體移出，換上新鮮水，而減輕水體污染的一種措施，該方法適用于魚塘等水量較小的情況。
（2）混凝沉淀法
許多重金屬在水體溶液中主要以陽離子存在，加入堿性物質，使水體pH值升高，能使大多數重金屬生成氫氧化物沉淀。另外，其它眾多的陰離子也可以使相應的重金屬離子形成沉淀。所以，向重金屬污染的水體施加石灰、NaOH、Na2S等物質，能使很多重金屬形成沉淀去除，降低重金屬對水體的危害程度。這是目前國內處理重金屬污染普遍采用的方法。
（3）離子還原法和交換法
離子還原法是利用一些容易得到的還原劑將水體中的重金屬還原，形成無污染或污染程度較輕的化合物，從而降低重金屬在水體中的遷移性和生物可利用性，以減輕重金屬對水體的污染。電鍍污水中常含有六價鉻離子（Cr6+），它以鉻酸離子（Cr2O72-）的形式存在，在堿性條件下不易沉淀且毒性很高，而三價鉻毒性遠低于六價鉻，但六價鉻在酸性條件下易被還原為三價鉻。因此，常采用硫酸亞鐵及三氧化硫將六價鉻還原為三價鉻，以減輕鉻污染。
離子交換法是利用重金屬離子交換劑與污染水體中的重金屬物質發生交換作用，從水體中把重金屬交換出來，以達到治理重金屬污染的目的。經離子交換處理后，廢水中的重金屬離子轉移到離子交換樹脂上，經再生后又從離子交換樹脂上轉移到再生廢液中。
離子還原法和交換法費用較低，操作人員不直接接觸重金屬污染物，但適用范圍有限，并且容易造成二次污染。
（4）電修復法
電修復法是20世紀90年代后期發展起來的水體重金屬污染修復技術，其基本原理是給受重金屬污染的水體兩端加上直流電場，利用電場遷移力將重金屬遷移出水體。Ridha等[6]提出，在一個碳的氈狀電極上，用電沉積法從工業廢水中除去銅、鉻和鎳的技術。另外，可以用電浮選法凈化含有銅、鎳、鉻和鋅等重金屬的工業污水。此外，近年來還有人把電滲析薄膜分離技術應用到污水重金屬處理實踐當中。
3.2 生物修復法
（1）微生物修復法
重金屬污染水體的生物修復機理主要包括微生物對重金屬的固定和形態的轉化。前者是微生物通過帶電荷的細胞表面吸附重金屬離子，或通過攝取必要的營養元素主動吸收重金屬離子，將重金屬富集在細胞表面或內部；后者是通過微生物的生命活動改變重金屬的形態或降低重金屬的生物有效性，從而減輕重金屬污染，如Cr6+轉變成Cr3+而毒性降低，As、Hg、Se等還原成單質態而揮發，微生物分泌物對重金屬產生鈍化作用等。
（2）動物修復法
應用一些優選的魚類以及其它水生動物品種在水體中吸收、富集重金屬，然后把它們從水體中驅出，以達到水體重金屬污染修復的目的。研究發現，一些貝類具有富集水體中重金屬元素的能力，如牡蠣就有富集重金屬鋅和鎘的能力。據報導，若以濕量計算，牡蠣對鎘的富集量可以達到3-4g/kg[7]。動物修復法需馴化出特定的水生動物，并且處理周期較長、費用高，再則后續處理費用較大，所以在實際應用中推廣難度較大。
（3）植物修復方法
20世紀80年代前期，Chaney提出利用重金屬超富集植物（hyper-accumulator）的提取作用清除土壤重金屬污染這一思想后。經過人們不斷地實踐、總結和歸納才形成了植物修復的概念[8]。植物修復被定義為利用自然或基因工程植物來轉移環境中的重金屬或使環境中的重金屬無害化，是目前生物修復技術中研究最熱的一類。
對于鉻超富集植物，到目前為止，在美國、澳大利亞、新西蘭等國已發現能富集重金屬的超富集植物500多種，其中有360多種是富集Ni的植物[9]。對于鉻超富集植物，得到學者們認同的有Dicoma niccolifera Wild和Sutera fodina Wild兩種，鉻最高含量分別為1500mg/kg、2400mg/kg[10]，均高于鉻超富集植物的參考值1000mg/kg。國內報道的濕生禾本科植物李氏禾也對鉻具有較好的富集能力[11]。 因此，采用一些水生鉻超富集植物用于鉻污染水體修復是可行的。
4結論
由于水體鉻污染也伴隨著富營養的趨勢，可以通過有機物將六價鉻還原成三價鉻，利用底泥吸附三價鉻，轉入固相，降低鉻的遷移，減少污染的擴散，然后，利用水生鉻超富集植物從底泥中將鉻提取到植物上部，人工收獲轉移，焚燒后用于提取重金屬，循環利用。因此，利用鉻超富集濕生植物對鉻污染水體進行修復，是一種非常有潛力的鉻污染水體修復技術。
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第9篇：重金屬對環境的污染范文
關鍵詞：重金屬；內梅羅綜合污染指數；環境質量；國道；稻田土壤；信陽市
中圖分類號：X53 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）24-6003-04
隨著中國社會經濟的發展和人們生活水平的提高，各種車輛急劇增加，帶來土壤和環境的污染，主要污染源有汽車尾氣、輪胎磨擦碎屑、發動機泄漏的機油、公路瀝青等，部分污染物隨路面徑流進入公路兩側土壤[1]，污染物中的重金屬主要包括Pb、 Ni、Cd、As、Hg、Cu、Zn等[2-5]。這些污染物進入土壤中自然凈化過程十分漫長，具有隱蔽性和不可逆性，難以被微生物降解，遷移性小而發生污染累積，并經水、植物等介質進入人體，最終影響到人類的健康，因而土壤重金屬污染及其修復日益受到關注[6]。
中國學者們對京滬高速[7]、滬寧高速[8]、成渝高速[9]、沈大高速[10]、312國道[11]、107國道[12]等路段兩側土壤中重金屬污染做了詳細的研究，發現高速公路兩側土壤中重金屬元素含量超出背景值，受重金屬污染明顯。本研究對312國道和107國道河南省信陽市境內路段兩側稻田土壤重金屬污染現狀展開調查和評價，了解信陽市境內國道兩邊稻田土壤環境質量狀況，對于減少和預防農田受重金屬污染的危害、保障糧食安全生產具有重要意義。
1 材料與方法
1.1 樣品采集與處理
土樣主要采集自河南省信陽市107國道和312國道邊的主要水稻栽培區。信陽市主要為丘陵地帶，農田面積不大，但每塊農田比較平坦，所以采用棋盤式布點法，每塊農田分別取10個耕層0～20 cm土樣，四分法組成一個混合土樣（1.0 kg），共26份土壤樣品。土壤樣品在風干室風干磨碎，用四分法分為兩份，一份研磨過孔徑20目尼龍篩，用于測定土壤pH，另一份研磨過孔徑100目篩，用于測定土壤重金屬（Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As、Hg、Ni）含量[13]。
1.2 土壤樣品分析測定
pH采用酸度計法[14]測定，土壤重金屬全量采用HCl-HNO3-HClO4-HF消解法[14]。Cd、Ni采用電感耦合等離子體發射光譜儀（ICP-AES Thermo iCAP6000系列）測定，Pb、Cr采用德國耶拿石墨爐型原子吸收分光光度計（ZEEnit600型）測定，Cu、Zn采用上海天美火焰型原子吸收分光光度計（AA6000型）測定，As、Hg采用北京吉天原子熒光光度計（AFS-930型）測定。樣品測定采用20%樣品平行樣，并加入國家標準土壤樣品（GSS-4和GSS-8）作為質量控制樣品，質控樣品相對誤差小于10%。
1.3 土壤重金屬含量評價方法
2.1 研究區土壤重金屬含量的分布特征
信陽市312國道和107國道沿線主要水稻產區的稻田土壤重金屬含量分布見圖1。由圖1可知，不同地點稻田土壤中重金屬Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn含量均呈不同程度的波狀曲線，說明312國道與107國道沿線各路段稻田重金屬污染存在一定的差異，這與錢鵬等[11]、王學鋒等[12]的研究結果一致。Pb的最高含量為20.706 mg/kg，含量最高值出現在游河；Cd的最高含量為0.608 mg/kg，含量最高值出現在十三里橋；Cr的最高含量為61.091 mg/kg，含量最高值出現在胡族鋪；As的最高含量為10.095 mg/kg，含量最高值出現在吳家店；Hg的最高含量為0.618 mg/kg，含量最高值出現在龍山；Ni的最高含量為9.783 mg/kg，含量最高值出現在附店；Cu的最高含量為48.583 mg/kg，含量最高值出現在寨河；Zn的最高含量為99.978 mg/kg，含量最高值出現在游河。
2.2 研究區土壤重金屬污染評價
內梅羅綜合污染指數法是人們在評價土壤重金屬污染時運用最為廣泛的綜合指數法，可以全面反映各重金屬對土壤的不同作用，突出高濃度重金屬對環境質量的影響，避免由于平均作用削弱污染重金屬權值現象的發生[15]。本研究采用內梅羅綜合污染指數法進行重金屬污染評價。以國家土壤質量二級標準[16]和土壤環境檢測技術規范[13]為標準，不同地區不同重金屬元素含量、重金屬元素的單項污染指數、內梅羅綜合污染指數以及土壤污染物分擔率分別見表2、表3、表4。結果顯示，不同地區稻田土壤的重金屬Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn的單項污染指數大部分小于1，從單項污染指數的角度評價，信陽市稻田重金屬含量尚處于比較安全的水平，土壤質量對環境和植物基本上不會造成危害和污染。以內梅羅綜合污染指數為評價等級時，東雙河、十三里橋、雙井、龍山內梅羅綜合污染指數均高于0.7，低于1.0，說明這4個地區土壤重金屬污染雖尚輕，但已達到警戒限，其他7個地區內梅羅綜合污染指數均低于0.7，處于安全范圍，總體上信陽市稻田土壤質量適合農業生產，并能維護人體健康。
由表2和表3可知，在信陽市13個水稻主產區土壤重金屬單項污染指數除雙井、龍山、附店和胡族鋪Hg最高外，其他地區均為Cd最高，各地區不同重金屬污染物分擔率由大到小依次為Cd、Hg、Zn、Cu、As、Cr、Ni、Pb，說明Cd在不同地區的稻田土壤中污染強度最大，Hg、Zn次之。
2.3 研究區土壤重金屬元素的相關性分析
重金屬元素之間的相關性在一定程度上反映了這些元素污染程度的相似性或污染元素有相似的來源[17，18]。目前有不少學者用相關性來評價和研究污染元素的來源及其累積的原因，提出相應的降低或減少污染的措施與方法[17，19-21]。對不同地區國道兩邊稻田土壤重金屬元素之間進行了相關性檢驗，所有變量間Pearson相關系數如表5所示。Cd與Pb、Cr呈顯著正相關；Pb與Zn呈極顯著正相關；Cr與Ni呈極顯著正相關，As與Pb、Zn呈顯著負相關。
3 討論
錢鵬等[11]、王學鋒等[12]對312國道和107國道沿線重金屬元素含量進行了調查和評價，土壤中重金屬Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn均存在一定的污染。本研究中信陽市國道兩邊稻田土壤的質量狀況尚比較好。通過內梅羅綜合污染指數評價表明，龍山的內梅羅綜合污染指數最高，為0.910 2，處于重金屬污染警戒限，這可能是因為龍山處于交通樞紐位置，是312國道、40國道、219省道匯集區，同時有寧西鐵路通過，車流量比較大，造成一定的污染。東雙河、十三里橋以及雙井內梅羅綜合污染指數分別為0.730 4、0.754 7、0.792 0，比龍山低，但也達到重金屬污染警戒限，這可能有2個原因，一是這些地區離市區比較近，車流量比較大。雙井位于京九、寧西鐵路匯集區和40國道、107國道、312國道匯集區；東雙河有339省道、107國道和京九鐵路通過。二是信陽市位于季風氣候區，十三里橋位于信陽市西南部，東北季風造成這些地區大氣的沉降較多[22]，同時十三里橋離市區比較近，車流量和人流量都比較大。這些區域的土壤質量應引起人們的重視，采取一定的措施保護土壤環境質量。甘岸、長臺、明港、吳家店、游河、五里店、附店、寨河、胡族鋪的內梅羅綜合污染指數均小于0.7，屬于清潔無污染的地區。
Nicholson等[23]通過收集重金屬在土壤中的累積和工農業重金屬的排放信息，調查分析了英格蘭和威爾士農田土壤中重金屬的來源，發現Cd更多地來源于無機肥料。據估計，在人類活動對土壤Cd的貢獻中，磷肥施用率占54%～58%[24]。本研究中，調查的信陽市13個水稻主產區有9個地區土壤中Cd的單項污染指數和污染物分擔率均為最大，可能是因為土壤中重金屬Cd的來源除了公路交通外，施肥也是其中一個重要來源。
4 結論
信陽市境內國道兩邊水稻田土壤重金屬調查結果表明，水稻田土壤中重金屬元素Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni、Cu、Zn的平均含量均未超過國家二級標準值，單項污染指數平均值均小于1，東雙河、十三里橋、雙井和龍山的內梅羅綜合污染指數分別為0.730 4、0.754 7、0.792 0、0.910 2，為Ⅱ級污染，污染等級為“警戒限”級。甘岸、長臺、明港、吳家店、游河、五里店、附店、寨河、胡族鋪內梅羅綜合污染指數分別為0.540 4、0.520 2、0.529 3、0.596 9、0.628 8、0.577 0、0.673 5、0.504 5、0.623 7，污染等級均為Ⅰ級，處于清潔區。結果表明車流量較高的公路交匯點兩邊污染指數比較高，說明交通對土壤環境質量有一定的影響。Pearson相關性檢驗表明，Cd與Pb、Cr之間、Pb與Zn之間、Cr與Ni之間均存在顯著或極顯著正相關，說明Cd、Pb、Cr、Zn、Ni可能為同源污染物；As與Pb、Zn之間呈顯著負相關，說明As、Pb、Zn可能為異源污染物[17，18]。
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