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重金屬污染研究現狀范文1
關鍵詞:中藥;重金屬;評價方法;述評
DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2016.02.040
中圖分類號:R282 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5304(2016)02-0134-03
Research Status of Heavy Metal Pollution and Evaluation Methods of Traditional Chinese Medicine ZHAO Rong, YANG Hui-xia, PU Jin, WANG Dan-jie, ZENG Guang (Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100029, China)
Abstract: Heavy metal pollution in traditional Chinese medicine has become a concerned hot issue both at home and abroad. Understanding and mastering the situation of heavy metal pollution in traditional Chinese medicine is not only beneficial to the general situation of judgment of heavy metal pollution, but also provides the data foundation for the development of relevant policies. In this article, the current heavy metal pollution of traditional Chinese medicine and its evaluation methods were summarized, in order to provide supports for the follow-up systemtic evaluation of heavy metal pollution in traditional Chinese medicine.
Key words: traditional Chinese medicine; heavy metal; evaluation methods; review
土壤是中藥材生長最基本的要素,為其生長提供了有機質和礦物營養元素。因此,一般說來土壤重金屬污染越嚴重,中藥材受重金屬污染也就越嚴重,其產量和品質也越差。為此,筆者對近十幾年的相關研究進行總結,為進一步系統評價我國中藥材重金屬污染提供參考。
1 中藥材重金屬污染研究
1.1 現狀
近幾年的研究表明,我國中藥材重金屬超標的嚴峻形勢不容忽視。2011年,鄒氏等[1]對“浙八味”品種生長調查發現,浙貝母、溫郁金、白術、白芍鎘(Cd)超標情況相對嚴重,尤其溫郁金100%超標,有的甚至超過標準數倍。馮氏等[2]對100種中藥材進行測定,結果顯示鉛(Pb)、Cd、砷(As)等有害重金屬元素存在于大部分的中藥材中。王氏等[3]對金銀花、山楂、紅花等10種中藥材所含As、Cd、銅(Cu)、汞(Hg)、Pb進行了測定,發現除山楂外,其余9種中藥材均超標。其中金銀花As超標率為24%,Hg超標率為47%,Cd超標率為24%,Pb超標率為6%;積雪草Cd超標
通訊作者:曾光,E-mail:zengg1234@163.com
率為100%,As和Pb超標率為18%,Cu超標率為9%。楊氏等[4]對黔東南州9種中藥材重金屬污染情況進行了評價,結果7個品種重金屬超標,其中金銀花Pb和Cd含量超標、黃柏Pb含量超標。顏氏等[5]對陜西和山東產丹參進行了重金屬檢測,結果兩地產丹參均含As、Hg、Cu、Cd、Pb等,其中Cu超標相對較為普遍。陳氏等[6]對醫院藥房常用10種中藥飲片進行了As、Hg、Pb、Cd、鎳(Ni)測定,結果在35個樣本中有18個樣本的重金屬含量超標,占總樣品量的51.4%。其中澤瀉、白術Cd超標,黃芪、丹參、甘草、澤瀉Hg超標,丹參、柴胡、甘草、當歸Ni超標;按品種計,10個品種有7個受污染,比例達70%。采自藥店的10個樣品中有4個受重金屬污染,比例為40%。
由此可見,目前我國中藥材重金屬污染形勢十分嚴峻,尤其是近30年來,隨著城市化和工業化的快速發展,大量未經處理的生活污水和工業廢棄物任意排放,以及不合理使用化肥農藥,導致我國中藥材重金屬超標現象嚴重,品質不斷下降。因此,解決中藥材重金屬污染的問題迫在眉睫。
1.2 污染來源
1.2.1 中藥材自身特性 中藥材對某些金屬元素具有生物富集能力,在按自身需要特定比例主動吸收同時,對土壤中富集元素也會相應地被動吸收,這是導致中藥材重金屬超標的重要途徑。如顧氏等[7]研究了川附子與土壤中重金屬元素的關系,發現重金屬的存在形態決定了川附子對土壤中重金屬的吸收。
1.2.2 工業廢棄物 這是土壤重金屬污染的主要來源之一。工業廢棄物對中藥材重金屬污染主要表現為:一方面,工業生產將大量含重金屬的有害氣體排放到空氣中,植物葉面通過主動或被動吸收,將廢氣中的有害物質吸收;另一方面,含有重金屬的廢水、固體廢棄物通過灌溉,造成中藥材的間接污染[8]。
1.2.3 農藥和化肥 農藥一般含有As、Hg、Pb、Cu等重金屬元素,用于噴灑中藥材時,易被其吸收并滲透于根莖、葉片及果皮等組織內,造成重金屬污染。此外,中藥材在種植過程中需使用肥料,其中磷肥的大量使用,會明顯增加土壤Cu、Cd等重金屬元素的含量,導致中藥材被污染[9]。
1.2.4 其他 因容器或輔料含有重金屬,中藥材在加工、炮制過程中也可能被污染。顧氏等[7]研究發現,炮制后的川附子在As、Cu等重金屬元素的含量高于炮制前。另外,為防治鼠害、霉變等,中藥材在存儲前會使用重金屬制品的熏蒸劑,這也是造成中藥材重金屬污染的原因之一。
2 中藥材重金屬污染評價方法
筆者通過查閱近十幾年文獻,發現目前對中藥材重金屬污染的常用評價方法有2種:一是以2001年國家頒布實施《藥用植物及制劑外經貿綠色行業標準》[10]重金屬限量值或《中華人民共和國藥典》[11]重金屬限量值為標準,評價中藥材重金屬的超標率;另一種方法是評價中藥材重金屬污染程度的大小,因中藥材重金屬污染可能既是單一元素也是多元素共同作用的結果,因此,須相應采用單項污染指數或綜合污染指數法評價中藥材重金屬污染程度。
2.1 超標率的計算
中藥材重金屬超標率,是指所取樣本中重金屬含量超過了《藥用植物及制劑外經貿綠色行業標準》或《中華人民共和國藥典》中重金屬限量值標準的樣本的百分數,是反映中藥材重金屬污染狀況的指標之一。評價標準參照《藥用植物及制劑外經貿綠色行業標準》或《中華人民共和國藥典》重金屬的限量值,兩者關于重金屬限量值是一致的,即Pb≤5 mg/kg,As≤2 mg/kg,Hg≤0.2 mg/kg,Cd≤0.3 mg/kg,Cu≤20 mg/kg。
在我國,計算重金屬超標率是評價中藥材重金屬污染普遍使用的一種方法。葉氏等[12]參照《藥用植物及制劑外經貿綠色行業標準》,對貴州省4個種植基地的5種中藥材所含Pb、Cd、Hg、As、Cu等重金屬含量進行了測定分析。結果Cd的超標率最嚴重,莖葉類藥材Cd的超標率最高達84%;其次是Cu,莖葉類藥材超標率為76%,花果類藥材超標率為60%。李氏等[13]對中藥材41種無機元素的總含量進行了測定,并參照《藥用植物及制劑外經貿綠色行業標準》分析了重金屬元素超標情況,結果Cu、Pb、As、Cd、Hg的超標率分別為5.2%、4.7%、2.4%、20.0%、1.3%。高氏[14]測定7個主產地甘草中Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb、鉍共8種重金屬的含量,并將測定結果與《中華人民共和國藥典》重金屬限量標準進行對比,結果發現As、Hg、Pb是造成甘草重金屬超標的主要因素。
2.2 單項污染指數和綜合污染指數法
中藥材的重金屬污染可能由單一重金屬元素所致,也可能是由多種重金屬元素共同作用的結果。目前單項污染指數是國內普遍采用的方法之一,但單項污染指數只能反映某一種重金屬元素對中藥材的污染。為了能夠全面反映各重金屬對中藥材的作用,并突出高濃度重金屬元素對中藥材質量的影響,還需采用綜合污染指數法對中藥材重金屬污染進行評價。
2.2.1 單項污染指數法 單項污染指數定義為Pi=Ci÷Si,式中Pi為中藥材中重金屬元素i的污染指數,Ci為中藥材中重金屬元素i的實測濃度,Si為中藥材中重金屬元素i的限量標準值(通常以《藥用植物及制劑外經貿綠色行業標準》或《中華人民共和國藥典》重金屬的限量值為評價標準)。當Pi≤1時,表示中藥材未受污染;Pi>1時,表示中藥材受到污染,且Pi越大則中藥材受到的污染越嚴重。
2.2.2 綜合污染指數法 綜合污染指數能全面反映重金屬對中藥材的污染,并突出了高濃度重金屬元素對中藥材的影響。其定義為P綜合= ,式中Pave為中藥材中各單項污染指數之和的平均值,Pmax為中藥材中各單項污染指數中的最大值。當P綜合≤1時,表示未受污染;P綜合>1時,表示受到污染,且P綜合越大則表示受到污染越嚴重。
迄今,有不少學者采用單項污染指數和綜合污染指數法對中藥材重金屬污染情況進行過研究。如褚氏等[15]研究了河北省安國市種植區中藥材重金屬污染情況,結果發現As含量0.04~1.02 mg/kg,未發現超標樣品,但紫菀平均污染指數最高為0.28;Hg含量0~0.244 mg/kg,有一產地為安國北郊的白芷樣品超標,其污染指數為1.22;Pb含量0.06~7.10 mg/kg,有一產地為西王奇的北沙參樣品超標,其污染指數為1.42。楊氏等[4]對黔東南州9種中藥材重金屬污染情況進行了評價,結果顯示其重金屬平均污染指數相差較大,綜合污染指數相差較小。在平均污染指數中,Pb最大,其最大值高達4.94;其次為Cd,最大值2.40;而Hg和As的平均污染指數均<1.0。說明黔東南州部分地區中藥材的主要污染因子是Pb,其次是Cd,而Hg和As則基本無污染。另外,從綜合污染程度看,9種中藥材中鉤藤受到中度污染,杜仲、金銀花受到輕微污染,其余6種未受到污染。秦氏等[16]對貴州省11個“中藥材生產質量管理規范”(GAP)基地的26種155批道地中藥材樣品重金屬含量進行了測定與評價,結果平均污染指數大小順序為Cd>Cu>As>Pb>Hg,莖葉類的艾納香和塊根類的羊藿根綜合污染指數均>1,說明在所調查的樣品中只有艾納香和羊藿根受到重金屬輕微污染,大部分未受到污染。由此可見,單項/綜合污染指數法應用于評價中藥材重金屬污染程度是一種較為可靠的方法。
3 小結
重金屬污染研究現狀范文2
【關鍵詞】 微污染水源 水處理技術 進展
隨著人們生活水平的不斷提升,人們對水源的品質要求也有了很大的提升,微污染水源水處理技術逐步成為人們討論的熱點問題。微污染水源水遭受到了氮氧化物等化學物質的破壞,水的品質大幅度下降,如何采取有效的水處理技術對其作出處理,以保障飲用水各項指標在合理的區間之內,已成為我國水處理領域亟待解決的問題之一。縱觀我國水廠早期的水處理技術,很難對微污染水源水做出有效的處理,也無法保障水源的質量安全。在水處理專業人員持續研究下,微污染水源水處理技術水平得到了很大的提升,有效地提升了飲用水的質量。本文將詳細討論我國微污染水源水處理技術的研究現狀和進展,為其發展奠定基礎。
1 中國微污染水源水深度處理技術的研究現狀
1.1 膜過濾技術
膜過濾技術可以對微污染水源做出有效地處理,這一技術主要由超濾、微濾和納濾等水處理技術組成,利用膜過濾這一技術可以高效地處理掉水體中的異味、不正常的顏色等有害物質,從而對微污染水源進行高效處理,提升水源水的品質,保障飲用水的安全。通過一系列的研究表明,通過膜過濾這一深度水處理技術處理過的微污染水源水,其各項指標均能達到國家飲用水的相關要求,可以高效地清除微污染水源中的細菌及有害雜質。膜過濾這一深度水處理工藝能夠有效地提升水體的質量,大幅度地提升微污染水源水的品質,我國和世界其他國家的水處理專家學者對其做了進一步的深入研究,膜過濾深度水處理工藝迎來了前所未有的發展機遇。
1.2 臭氧氧化技術
臭氧氧化技術是利用臭氧的氧化能力來對微污染水源水中有害物質和土霉異味的清除,這一深度水處理工藝可以有效地將微污染水體中的細菌及有害物質進行清除,有效地提升微污染水源水的整體品質。從理論方面而言,利用臭氧可以把微污染水源水中的可溶性有機物及時地清除,然而,在具體的水處理過程中,通常要添加活性炭來提升吸收可溶性雜質的水平。把臭氧氧化技術和活性炭相結合來處理微污染水源水時,必須按照以下操作步驟進行微污染水源水的處理:首先要利用臭氧氧化技術將微污染水源水中的有害雜質打散,之后再利用活性炭的吸附能力將其中含有的雜質吸收,在這一水處理途中,活性炭和臭氧氧化技術相互結合既實現了對水體的凈化,臭氧的分解性又增強了活性炭吸收雜質水平。
1.3 光催化氧化技術
光催化氧化技術主要利用太陽光線中的紫外線對污染水源水進行凈化處理,利用這一水處理工藝可以把水體中的雜質和細菌轉化為水和其他無害的物質。目前,光催化氧化水處理技術在我國尚處于研究探索時期,未能得到普遍的運用。這一技術的研究和發展趨勢是:(1)積極研究和選取有效地光催化劑,盡可能地降低光催化氧化技術的運用風險,努力提升催化氧化的速度和效果;(2)要根據水源的具體情況合理地選取水處理方法,逐步增大對反應器的開發投入,努力為光催化氧化技術的普及創造良好的條件;(3)要對與此相關的水處理技術進行有效地組合,最大限度地提升光催化氧化水處理技術的應用水平。
2 新型處理技術
2.1 膜到生物膜到反應器
這一新型的水處理技術可以把污水中的重金屬給予有效地清除,并能確保相應處理水源的質量和安全,基于以上優勢,膜到生物膜到反應器的水處理工藝得到了快速發展,并普遍運用于微污染水源水處理工作中。一系列的實踐顯示:膜到生物膜到反應器的水處理工藝可以將污水做出高效的處理,在具體運用時可以將水體中化合物污染物做還原處理,這就給水處理工藝的健康成長指明了新的趨勢。
2.2 膜到生物反應器
膜到生物反應器的水處理工藝把生物處理單元和膜分離技術相結合,之前的固液態狀態下的隔離裝置被膜隔離的模式所代替。這一水處理工藝可以把微污染水源中的有害微生物做出隔離處理,通過這樣的處理過程可以把水流中的顆粒物給予有效地清除。這一水處理工藝不但可以提升污水處理后的整體質量,可以對其進行高效地凈化,同時也減少占地面積,這些優點都為這一水處理技術的普遍運用創造了良好的條件。從當今的污水凈化實踐來看,這一處理工藝在水庫等水凈化領域得到了普遍的運用。
3 中國微污染水源水處理技術的發展展望
目前,隨著水污染的進一步加劇,早期的水凈化工藝已不能及時有效地對污染水源進行安全凈化,這樣既不利于自然資源的保護,還對人們的生命安全和生產生活帶來了一定的威脅。早期的污染水源凈化工藝在具體凈化途中逐步成立了健全的理論,其凈化工藝也得到了普遍的運用,但隨著科學技術的不斷發展,其已不能對污水進行及時有效地處理,處理后的水質也不能保證其質量。所以,微污染水源水凈化領域要積極引進先進的污水凈化技術,大力增強污水凈化的質量和效果,這也是污水凈化領域成長的趨勢。
4 結語
隨著水污染問題的持續加劇,微污染水源水的污染問題逐步成為社會各界關注的焦點問題,同時給傳統的污水處理技術也提出了新的挑戰。隨著新的深度凈化工藝的不斷成長壯大,其凈化工藝將迎來新的發展機遇,其凈化的質量和效率也將有很大的提升,微污染水源水深度凈化工藝也將得到普遍運用,凈化技術的裝置將持續涌現,這勢必會帶動污水凈化領域的健康成長。只要持續加大微污染水源水處理技術的研究力度,才能有效地提升水資源的凈化水平,從而保障飲用水的質量和安全,最終保障人們的生命安全,并有利于對水資源的保護。
參考文獻:
[1]關大銀,王欽.微污染水源水處理技術研究進展和對策[J].中國市場,2016(34).
重金屬污染研究現狀范文3
關鍵詞 蔬菜;重金屬;污染;防治措施;廣東東莞
中圖分類號 X56 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)13-0227-01
東莞市位于廣東省中南部,屬珠江、東江沖積平原,土地肥沃,有豐富的土地、森林資源,瀕臨南海,地處北回歸線以南,屬于南亞熱帶海洋性氣候,年平均氣溫22.3 ℃,降水量1 780.4 mm,日照量1 780.4 h,具有良好的農業生產氣候條件。蔬菜在東莞農業生產中占據了極其重要的地位,一直以來是我國供港蔬菜的生產和出口基地,2014年東莞蔬菜的播種面積保持在2萬hm2左右,隨著經濟的發展,大量工廠產生的廢氣廢水致使蔬菜中重金屬檢出率很高[1]。蔬菜重金屬污染問題不僅影響了東莞市蔬菜出口和菜農收入,還影響消費者的健康。本文在綜述東莞蔬菜重金屬污染狀況的基礎上,提出生產過程中的多種防治措施。
1 蔬菜重金屬污染現狀
近年來,東莞城市化和工業化快速發展,大量工廠的出現,給農業土壤帶來了嚴重的污染過,特別是土壤重金屬污染。經過調查,珠江三角洲典型地區中山市與東莞市鉛、鎘的污染比較嚴重,平均有13.2%的蔬菜樣品中鉛與鎘的含量超過國家衛生標準的允許量[2]。土壤中鎘污染為5種重金屬中最嚴重,平均污染指數超過警戒線4倍,為嚴重污染等級[1]。東莞市菜地土壤整體受到了輕度的重金屬污染,以西北部污染較為嚴重,東北部污染最輕[3]。東莞市土壤中主要受到Cd和Hg污染,許多蔬菜對重金屬都有積累能力,例如芥蘭對汞和鉻積累的能力較強,空心菜、白菜和油菜對鉛、鎘的積累能力強。
2 蔬菜重金屬污染來源
2.1 大氣污染
東莞市有一些大型的蔬菜基地位于交通繁忙地帶或毗鄰高速公路。大氣污染主要來源于工業生產、汽車尾氣排放。大量的有害氣體和粉塵中含有重金屬。氣體中的重金屬經過自然沉降和水沉降進入土壤。污染物以二氧化硫、煙塵和粉塵為主,其次還有氮氧化物、一氧化碳、硫化氫、氟、鉛等。
2.2 水污染
東莞市的蔬菜用地環境受到周邊企業工業“三廢”、城鎮生活垃圾和農業垃圾等涌入河道,使得河道里的水資源受到污染,污水中的重金屬隨著灌溉進入農田。
2.3 土壤污染
土壤污染表現在肥料元素積累過多、多種重金屬污染嚴重、農藥和有機物污染物殘留量高等方面。過度施肥造成土壤酸化,導致土壤鹽漬化,土壤中的污染物主要包括Hg、Cd、As、Zn、Pb等重金屬。
3 防治措施
隨著社會的不斷發展,環境污染問題日益突出。蔬菜重金屬污染具有潛伏性、地域性、長期性、難治理性等特點,其防治應堅持“預防為主,防治結合、綜合治理”的基本方針。針對東莞蔬菜重金屬污染提出幾點防治措施。
3.1 合理規劃蔬菜生產基地
隨著社會工業經濟的不斷發展,城鎮化水平不斷提高,工業產區與農業生產區不斷向郊區轉移。蔬菜生產基地應該遠離工業產區和城市生活污染區,選擇環境較好的地區作為蔬菜生產基地。除此之外,對基地的環境要進行實時動態監測與評價。
3.2 隔絕污染源,控制重金屬流入食物鏈
治理重金屬污染問題,首先最重要的是從源頭上做起,控制和消除污染源。在農業生產方面,減少化肥和農藥的使用量,減少其在土壤中的殘留。此外,對于用來灌溉的水源,要制定相應的標準,禁止使用污水進行灌溉。土壤中的重金屬主要通過植物的吸收積累,進而通過食物鏈對人體造成危害。因此,控制植物對重金屬的吸收,可減少其在植物可食部分的積累量。
3.3 根據不同蔬菜累積重金屬的能力,合理布局
對于不同區域主要污染重金屬,篩選出選擇可食部分低累積重金屬的蔬菜作物或對污染重金屬有強抗性的蔬菜品種栽培,并合理安排茬口進行輪作。
3.4 改良土壤結構,提高土壤重金屬污染的抵抗能力
從源頭上改善土壤的組成與結構,從而減少土壤中的重金屬,降低作物對重金屬的吸收累積量。改變土壤中重金屬的存在形態,如增加有機肥的使用量,可增加土壤膠體對重金屬的吸附能力,使得重金屬元素不易被作物吸收,也可促使土壤中某些重金屬的形態發生變化,從而有效降低其毒性[4]。
4 參考文獻
[1] 張沖.東莞蔬菜產區重金屬污染調查評價及土壤環境因子相關性分析[D].武漢:華中農業大學,2008.
[2] 黃勇,郭慶榮,任海,等.珠三角洲典型地區蔬菜重金屬污染現狀研究:以中山市和東莞市為例[J].生態環境,2005,14(4):559-561.
重金屬污染研究現狀范文4
關鍵詞:礦區;重金屬污染;修復;土壤
中圖分類號:F124.5 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2013)18-0286-02
引言
中國是世界上重要的重金屬礦區之一,分布著大量的優質重金屬礦,豐富的重金屬資源為中國國民經濟的健康穩定發展提供了資源保障。然而,長期以來在重金屬礦區開采的過程中,由于開采技術、資金缺乏及管理方面等原因,對礦區周圍的土壤與環境造成了嚴重影響,從而引發了大量的生態環境問題。
礦業廢棄地一般都含有大量的重金屬,這些廢棄地以尾礦和廢棄的低品位礦石的重金屬含量最高。重金屬通過地表生物地球化學作用釋放和遷移到土壤及河流中,而這些受重金屬污染的水又通過灌溉方式進入農田,并通過食物鏈進入人體,從而對礦區附近居民的健康和生存環境構成嚴重威脅 [1]。通常情況下,有色金屬礦區附近的土壤中,鉛、銅、鋅含量分別為正常土壤中含量的 10~40倍、5~200倍、5~10 倍 [2]。
一、礦區土壤重金屬污染現狀
鉛鋅礦區重金屬污染現狀越來越嚴重,已經損害了人民的群眾健康。如在20世紀60年代,日本曾發生的第二公害病―骨痛病,便是由于食用被鎘廢水污染了土壤生產的“鎘米”所致。王新等對遼寧省鐵嶺柴河Pb―Zn礦區的土壤一巖石界面的重金屬行為特性進行了研究,結果表明該礦區土壤Cd、Pb、Zn元素含量分別是當地背景含量的11倍、4.5倍、3倍,大大超過了當地背景含量水平;Cd作為制約當地農業用地的限制性元素,超過國家土壤環境質量標準5.8倍;礦區附近玉米中Pb、Cd含量分別是國家食品衛生標準16~21倍、5.7~9.7倍[3]。湖南省由于有色金屬礦山開采引起的Pb、Cd、Hg、As等重金屬污染,受污染面積達2.8萬km2,占全省總面積的13%。部分地區土壤中Pb、Cd、Hg、As高出正常值數倍至數百倍,從而出現了地方病。王瑩以上虞某廢棄鉛鋅尾礦山為研究對象,研究了土壤中重金屬含量及污染狀況,結果表明:尾礦山周邊各采樣點土壤 As、Zn、Pb 和 Cu 平均含量為 328 mg.kg-1、1 760 mg.kg-1、2 708 mg.kg-1和 287 mg.kg-1,均超過土壤環境背景值,各元素含量變異強度為:As>Pb>Cu>Zn[4]。
二、礦區土壤重金屬修復技術
重金屬是農業環境和農產品的一個重要污染物質。對土壤重金屬污染的修復技術常用的有物理修復和化學修復。物理修復主要包括客土、換土和深耕翻土等措施。通過客土、換土和深耕翻土與污土混合,可以降低土壤中重金屬的含量,減少重金屬對土壤―植物系統產生的毒害。化學修復就是向土壤投入改良劑,通過對重金屬的吸附、氧化還原、沉淀作用,以降低重金屬的生物有效性。但由于重金屬元素在環境中具有相對穩定性和難降解性,至今仍未找到可供大面積應用的重金屬污染治理方法。
近年來出現的植物修復,具有投資和維護成本低、操作簡便、不造成二次污染、具有潛在或顯在經濟效益等優點,并且其更適應環境保護的要求,因此越來越受到高度重視。植物修復是一種經濟、有效且非破壞性的修復技術,主要利用自然生長或遺傳培育植物對土壤中的污染物進行固定和吸收。通常包括:植物提取,即植物對重金屬的吸收。目前已發現有400 多種植物能夠超積累各種重金屬,一些超積累植物能同時積累多種重金屬,如羊蕨屬植物和具有富重金屬性的莧科植物對土壤中重金屬的吸收率達到 100%。蔣先軍等的研究發現,印度芥菜對Cu、Zn、Pb 等中等污染土壤具有良好的修復效果[5]。有證據表明,柳樹和白楊能從土壤中去除一定量的重金屬,凈化低污染的土壤;植物揮發,即通過植物使土壤中的某些重金屬(如Hg2+)轉化成氣態(HgO)而揮發出來;根際過濾,即利用植物根系過濾積淀水體中的重金屬;植物穩定,即利用植物根際的一些特殊物質使土壤中的污染物轉化為相對無害的物質。有研究發現,樹木可以存活并生長于含有較高濃度的多種重金屬污染的土壤上。經監測,樺樹和柳樹的一些樹種可以耐受鉛和鋅[6]。
結論與展望
礦區土壤的重金屬污染是礦區所面臨的重大生態環境問題,具有自己獨有的特征,在治理的過程中應因地制宜地選擇恰當的治理方式。
物理、化學等方法對于礦山土壤的修復存在耗能、耗錢、對土壤結構損害較大等缺點,從保護生態環境出發,這些方法均對礦山生態環境的恢復作用不明顯,而植物修復成本較低,可以穩定土壤、控制污染、改善景觀、減輕污染對人類的健康威脅,所以在修復礦山土壤重金屬污染的過程中,越來越多的國家選擇使用植物修復技術。近年來,中國金屬礦業迅速發展,所造成的重金屬污染日益加劇,植物修復技術的研究更具有廣闊的市場,并逐步走向商業化,同時中國有廣袤的國土、豐富的資源、復雜多樣的地理條件,蘊藏著大量超富集植物,為中國開展有關植物修復技術的研究提供了良好的基礎。
參考文獻:
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[4] 王瑩,趙全利,胡瑩,等.上虞某鉛鋅礦區周邊土壤植物重金屬含量及其污染評價[J].環境化學,2011,(7).
重金屬污染研究現狀范文5
【關鍵詞】:大氣顆粒物、重金屬污染、來源、控制建議
一般來說,大氣顆粒物重金屬污染物是很難被降解的,因此,當人體吸入這種污染物時,就會造成人體出現各種功能障礙,嚴重時甚至會導致人體出現各種疾病。在大氣顆粒物重金屬污染物中很多元素對于人體都能嚴重傷害,有的元素甚至具有致癌的能力。我國近年來,經常出現這種污染的情況,并且現在不管是國家、政府還是個人對于大氣顆粒物重金屬污染物都有一定的認識,但是由于對污染的控制技術還不夠,因此,我國目前還沒有建立起對大氣顆粒物重金屬污染進行有效控制的方案體系。[1]因此,本文主要探討大氣顆粒物重金屬污染的來源以及相關的控制建議,以期使得我國大氣顆粒物重金屬污染情況得到有效的控制。
一、大氣顆粒物重金屬污染的主要來源
我國近年來的大氣顆粒物重金屬污染情況越來越嚴重,主要的原因有;首先,重工企業的污染。有研究顯示,一些鋼鐵行業的重金屬排放量是很驚人的。另外在鋼鐵生產的過程中,燒結工藝的使用也會產生大量的重金屬污染物,這對于大氣顆粒物中的重金屬含量是一個很大的影響,并且通過一些鋼鐵生產企業的重金屬排放已經成為了大氣顆粒物重金屬污染物的主要來源,如圖一。而我國是一個鋼鐵的生產大國,每一年的鋼鐵生產量已經達到全世界鋼鐵生產總量的一半以上,并且很多的重工企業都位于一些人口稠密、經濟發展的城市周邊。因此,由重工企業造成的重金屬污染情況已經不容忽視。[2]
其次,城市機動車尾氣排放也是重金屬污染的重要來源,如圖二。一般來說,機動車排放重金屬的主要方式有以下幾種:機動車輛在行駛過程中所產生的汽車尾氣、車輛行駛過程中所造成的揚塵、機動車燃料中所添加的化學物、機動車油中所添加的化學物、輪胎磨損所產生的重金屬污染以及機動車的配件磨損之后所造成的重金屬排放。這幾種方式是機動車排放重金屬元素的造成大氣顆粒物中重金屬污染的主要方式。
另外,除了重工企業以及機動車排放這兩種方式之外,還有垃圾秸稈的焚燒、陶瓷水泥行業以及有色金屬的冶煉等等。但是就目前來看,對于我國的大氣顆粒物重金屬污染的治理情況還很不樂觀,缺乏對重金屬污染進行控制的有效手段。[3]
二、大氣顆粒物重金屬污染的控制建議
近年來,我國的大氣顆粒物重金屬污染嚴重,但是就目前來看,還沒有有效的控制措施。下面本文就大氣顆粒物重金屬污染的控制問題提出一些控制建議,以期達到良好的控制效果,從而減輕我國的大氣顆粒物重金屬污染的程度。總的來說,控制建議有以下幾點:首先,對于我國大氣顆粒物重金屬污染展開詳細的調查監測,對于我國重金屬的具體情況以及區域特征都進行詳細的收集分析,為更好地治理大氣顆粒物重金屬污染提供參考依據。其次,對于對大氣顆粒物重金屬污染源進行詳細的摸查,對于一些重化工企業更是要進行重點監測,并且對于機動車尾氣及其他方式帶來的重金屬污染也要進行重點監測。另外,對于大氣中的重金屬排放量也要進行精確合理的測算,從而使得我國大氣顆粒物重金屬排放量被詳細了解,從而對于我國重金屬排放量進行有效的控制。[4]再次,在技術方面,要給予治理重金屬污染有力的技術支持,從監測技術到治理技術都要進行積極的開發,使其是和重金屬污染治理的需要。第四點,對于大氣顆粒物重金屬排放量制定一個詳細的標準,并且建立健全大氣顆粒物重金屬污染排放的制度體系,讓重金屬排放處在一個可控范圍之內。最后,積極開展節能減排工作。我國近年來也在積極開展節能減排工作,力圖使得我國的環境污染得到改善,并且我國的節能減排工作也取得了一定的成果,但是在節能減排工作開展的過程中,也出現了許多不容忽視的問題,如很多企業把節能減排僅僅當做一句口號,并沒有具體去貫徹這個工作。因此,在今后的工作中,要注重對于節能減排工作的落實情況,改變能源的結構,對于大氣顆粒物重金屬排放進行控制,進而使得我國的重金屬污染情況得到切實改善。
結語:
通過對我國重金屬污染來源的分析,提出了幾條對重金屬污染進行控制的建議,以期我國的重金屬污染情況可以得到切實改善,減少霧霾等極端惡劣天氣的出現,保證人民群眾的生命財產安全。
作者簡介:姓名:鄧皓天、性別:男,民族:漢,出生年月日:94-02-27:籍貫:四川,學歷: 本科,研究方向:地球化學
參考文獻
[1] 鄭乃嘉,譚吉華,段菁春,馬永亮,賀克斌.大氣顆粒物水溶性重金屬元素研究進展[J].環境化學,2014,12:2109-2116.
[2] 張霖琳,薛荔棟,滕恩江,呂怡兵,王業耀.中國大氣顆粒物中重金屬監測技術與方法綜述[J].生態環境學報,2015,03:533-538.
重金屬污染研究現狀范文6
【關鍵詞】農業 土壤重金屬污染 治理措施
引言:污染問題是各國經濟發展中都要面臨的難題。近些年,隨著我國工業化進程的加快,使得土壤重金屬污染日益加劇,許多耕地因重金屬污染受到破壞,這使得我國耕地面積大幅度減少。想要使農作物正常生長就要保障土壤正常狀態,土壤影響著農產品質量,若土壤受到重金屬污染,不僅農產品會受到污染,這些被污染的農產品更會影響人們身體健康,土壤重金屬污染治理具有重要意義。
一、重金屬污染的概念
重金屬是指比重大于5的金屬,重金屬在人體中累積達到一定程度,會造成慢性中毒。對環境造成污染的重金屬包括:汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重元素。重金屬不能被生物降解,被重金屬污染的食物進入人體后,重金屬在體內沉淀,便很難排除體外,還會與體內蛋白質及酶發生強烈作用,使之失去活性,重金屬對人體危害非常大[1]。鉻會造成四肢麻木,精神異常;錫進入身體凝結成塊后,甚至會致人死亡;釩會對人的內臟造成破壞。采礦、廢棄排放、工業排放、污水排放等會造成重金屬污染,導致環境質量惡化。日本就曾經因汞污染引發水俁病,造成許多嬰兒中樞神經造成破壞。近些年,隨著我國工業化進程的不斷加快,重金屬污染問題日益嚴重,已開始嚴重影響人們身體健康,全國各地都因重金屬污染出現了癌癥村,我國必須對重金屬污染提高重視。
二、土壤重金屬污染
我國經濟發展中面臨著嚴重的重金屬污染,其中土壤重金屬污染尤為突出,幾乎全國各地多處耕地存在重金屬污染問題,土壤重金屬污染已成為“公害”[2]。目前我國土壤重金屬污染主要污染物有:汞、鎘、鉛、鉻、砷等生物毒性重金屬元素,以及有毒元素鋅、銅、鎳等。這些主要重金屬污染元素多來自:農藥、廢水、污泥和大氣沉降等方面。如,砷就經常被作為除草劑、殺蟲劑等農藥,大量農藥使用后便很容易造成砷污染;汞則來自含汞廢水。汞、砷都能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細菌活動,影響氮素供應。土壤中鎘含量超標時,作物葉綠素結構將受到破壞,吸收水、陽光的能力大幅度下降,農作物生長、發育、產量、品質都將受到影響。土壤中鉛超標時,植物光合能力、氧化能力、代謝強度都將被降低,作物成活率會大大被降低。重金屬有著移動性差、滯留時間長、不能被微生物降解等特性。農作物生長在被污染的土壤中被人類食用,這些重金屬將直接作用于人體,在身體里沉淀。如,鎘污染土壤環境中的作物被人類食用后,將引發高血壓、腎功能失調、心腦血管等疾病。汞則會沉入肝臟,破壞神經系統和大腦[3]。土壤重金屬污染已嚴重威脅了人類生存與發展,加強土壤重金屬土壤治理勢在必行。
三、土壤重金屬污染治理措施
通過前文分析,不難看出土壤重金屬污染的危害性,土壤重金屬污染已成為了制約我國農業發展的主要原因。我國必須提高對土壤重金屬污染的重視,加強治理,采用相應治理措施。下面通過幾點來土壤重金屬治理措施:
(一)化學治理措施
化學治理措施見效快,簡單易行,操作簡單,效果明顯,但若操作不當極有可能造成化學污染。化學治理措施是通過向土壤中投入化學改良劑的方式,來達到降低土壤中重金屬含量的目的。不同化學改良劑,效果有所不同,針對污染情況也不同。其原理是將重金屬吸附、氧化還原。常用化學改良劑有:磷酸鹽、硅酸鹽、碳酸鈣、沸石等。在實施中為了避免對土壤造成二次污染,一定要控制好改良劑用量。
(二)生物治理措施
生物治理措施易于操作,效果好,且不會造成二次污染,這種方式是通過生物削弱、凈化土壤,來降低土壤重金屬含量。例如,利用自然界原有植物或人工培育植物,通過植物吸收方式解決重金屬污染。目前已經發現能夠吸收重金屬的植物多達七百余種。這些重金屬元素被植物吸收后,將被轉化為氣態物質,揮發到空氣中;除植物外,微生物也能夠降低土壤重金屬含量,改善土壤微環境。微生物治理技術主要是應用:動膠菌、藍細菌、藻菌、原菌、硫酸菌等,通過胞外聚合物與重金屬離子結合成絡合物,達到降低重金屬含量和重金屬毒性的目的。
(三)農業治理措施
農業治理指的是通過改變耕作管理制度的方式,降低土壤重金屬污染。該措施實施中要因地制宜,科學結合當地農業發展實際情況。農業治理措施主要有:控制土壤水分調節土壤氧化還原電位,降低重金屬污染。另外,還可通過肥料選擇和控制的方式,減少化肥應用,增施有機肥,降低化肥對土壤造成的重金屬污染。此外,種作物選擇時應選擇具有抗污染的植物,避免重金屬進入食物鏈。鎘污染土壤環境中可種芝麻,實踐證明種植五年芝麻后,土壤鎘含量降低百分之三十四左右,不同植物對改善不同污染有著很好的效果,做好作物選擇至關重要。
四、結束語
農業是國家經濟發展建設的基礎,而農業的基礎是土壤,離開土壤農業發展無從談起。土壤重金屬污染現如今已嚴重影響到了農業發展,威脅到了人們身體健康,加強土壤重金屬治理勢在必行。
參考文獻:
[1]徐梅玉.我國耕地土壤污染解決中機械保護性耕作的作用研究,以土壤中鉛和鎘污染為例[J].湖北師范學院,2011,16.