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重金屬污染的來源范文第1篇

鉛 食品中鉛的來源

鉛廣泛分布于自然界，食品中的鉛相當一部分是被植物從土壤中吸收再進入食品中。瓷、搪瓷、馬口鐵等食具容器的原料中含有鉛；食品加工用的機械設備、管道等含有鉛，有些非金屬如聚乙烯塑料管材用鉛作穩(wěn)定劑時，可造成食品中鉛的污染。食品加工時，雖然不接觸鉛，但可隨時間延長逐漸滲透。另外，染料、油漆、陶瓷器等都能造成食品污染。

鉛對人體的危害

鉛對人體是有害物質，進入機體中的鉛大部分通過糞便排出體外，但也有部分殘留于體內，長期積累可造成慢性中毒，成年人血鉛可達0.20μg/mL，如果超過0.80μg/mL臨床上會出現(xiàn)明顯癥狀，造成血管痙攣、腰肢疼、視網(wǎng)膜小動脈痙攣、高血壓等癥。

食品中鉛的檢測方法

根據(jù)食品安全國家標準GB5009.12-2010《食品中鉛的測定》，第

法石墨爐原子吸收光譜法，檢測限為0.005mg/Kg：第二法氫化物原子熒光光譜法，檢測限固體試樣為0.005mg/kg、液體試樣為0.001mg/kg：第三法火焰原子吸收光譜法，檢測限為0.1mg/kg：第四法二硫腙比色法，檢測限為0.25mg/kg：第五法單掃描極譜法，檢測限為0.085mg/Kg。

原子吸收光譜法與其他檢測方法相比，干擾少、準確、操作簡便、靈敏度高（火焰法可測mg/kg級，石墨爐法可測μg/kg級）、測定含量范圍廣適于微量分析等，故列為標準方法之。但是，所用設備昂貴，測一種元素更換對應的空心陰極燈，分析復雜樣品干擾較多，故使用上受一定限制?，F(xiàn)在使用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀ICP法，可同時檢測多種金屬元素含量，但設備也很昂貴。

砷 砷的來源及其毒性

砷屬半金屬元素，廣泛分布于自然界，砷化合物在人體內有蓄積作用，能引起急性或慢性中毒，常見的三氧化二砷毒性極大，俗稱砒霜。砷化合物以往曾用于殺蟲劑、殺菌劑、毒鼠劑等，工業(yè)方面主要用于燃料、玻璃、搪瓷、木材等的生產(chǎn)。海產(chǎn)品有機砷含量較高，淡水魚、家禽畜肉類以及糧食、蔬菜、水果等砷含量相對較低。

砷對人體的危害

生物體內存在的砷大部分是有機砷，各種形態(tài)的砷對人體毒性有很大的差異。一般認為有機砷在體內需經(jīng)轉化為無機砷而起毒性作用，至于生物體內的有機砷是否會由于加工處理或代謝轉化成為毒性較大的無機砷等還需進一步的研究。砷化合物吸收到體內后，可與細胞酶蛋白的疏基（-SH）結合，抑制酶的活性，從而影響組織的新陳代謝，引起細胞死亡，也可導致神經(jīng)細胞代謝障礙，造成神經(jīng)系統(tǒng)病變。

砷對消化道有直接腐蝕作用，被吸收后，一方面麻痹運動中樞，一方面直接作用于毛細血管，使腹腔臟器的微血管麻痹、擴張和充血，以致血壓下降。吸收后的砷部分留在肝臟，引起肝細胞退行性病變和肝糖原消失。砷進入腸內可導致腹瀉，其他臟器往往引起缺血。

砷的排出比較緩慢，故常因蓄積作用而致亞急性和慢性中毒。

食品中砷的檢測方法

根據(jù)國家標準GB/T 5009.11-2003《食品中總砷及無機砷的測定》，第法氫化物原子熒光光度法，檢測限為0.01 mg/Kg，線性范圍為0～200ng/mL：第二法銀鹽法，檢測限為0.2mg/kg：第三法砷斑法，檢測限為0.25mg/kg：第四法硼氫化物還原比色法，檢測限為0.05mg/Kg。

食品安全國家標準GB 2762-2012《食品中污染物限量》對食品中無機砷的允許限量指標規(guī)定為0.1～0.5mg/kg，銀鹽法測定無機砷含量的分析方法干擾大，可能存在靈敏度達不到要求的問題。

鎘 鎘的來源

食品中鎘的來源主要有3個方面：含鎘工業(yè)“三廢”的排放直接污染土壤，農作物從受污染的土壤中吸收鎘并把它富集于機體；生長于鎘污染水體中的水產(chǎn)品可將鎘濃縮于機體；在農作物生產(chǎn)過程中，大量使用含鎘農藥、磷肥等。此外，在食物生產(chǎn)過程中，使用表面鍍鎘處理的加工設備、器皿時，因酸性食物可將鎘溶出，也可造成食物的鎘污染。

人體內鎘的來源是食物、水和空氣。由于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)活動造成的工業(yè)煙塵、煤和石油產(chǎn)品的燃燒，使空氣成為人體一個重要鎘源。

鎘的毒性及對人體的危害

鎘被美國毒物管理委員會（ATSDR）列為第6位危及人體健康的有毒物質。腎臟是鎘最重要的蓄積部位和靶器官，般認為鎘所致的腎損傷是不可逆的。鎘對腎、肺、肝、、腦、骨骼及血液系統(tǒng)均可產(chǎn)生毒性。

人體鎘慢性中毒，主要表現(xiàn)為對腎的損害，引起再吸收障礙，臨床表現(xiàn)為高鈣尿、蛋白尿、糖尿、氨基酸尿，并導致負鈣平衡，引起骨質疏松癥。

鎘的檢測方法

根據(jù)國家標準GB/T 5009.15-2003《食品中鎘的測定》，第法石墨爐原子吸收光譜法，檢測限為0.01μg/Kg；第二法原子吸收光譜法，檢測限為5.0μg/kg：第三法比色法，檢測限為50μg/kg；第四法原子熒光法，檢測限1.2μg/Kg。

在國內對鎘的測定也有許多研究，分別為試紙法、電化學測定方法、分光光度法、熒光光度法、原子吸收、電感耦合等離子體電、共振光射法和液相色譜法。

汞 汞的來源

汞及其化合物分布廣泛，人類開采利用歷史悠久，汞元素性質穩(wěn)定，環(huán)境自凈效果微弱，污染廣泛而持久，已引起持久的關注和重視。汞生物富集效應明顯，有機汞能隨食物鏈濃縮100000倍以上，給人及生物健康帶來嚴重的危害。

汞的毒性及中毒癥狀

汞單質和化合物有毒，其中汞蒸氣、+2價汞鹽及有機汞劇毒。人類生產(chǎn)活動中排放的無機汞在環(huán)境微生物作用下能轉化為以甲基汞為主的有機汞類，毒性顯著增強，1mg甲基汞即可使人體神經(jīng)系統(tǒng)造成不可逆轉的嚴重損害。乙基汞的人致死量僅為數(shù)毫克，是已知毒性最強的物質之一。+1價汞鹽毒性相對較低。

常見汞的中毒癥狀有頭暈、失眠、乏力、面部震顫，肝腎損害、胚胎毒性等，有機汞中毒則以知覺障礙、運動失調、聽障礙、語言障礙等神經(jīng)癥狀為主，同時伴隨致畸作用。

食品中汞的檢測方法

根據(jù)國家標準GB/T 5009.17-2003《食品中總汞及有機汞的測定》，總汞的測定：第一法原子熒光光譜分析法，檢測限為0.15μg/kg，標準曲線最佳線性范圍為0～60μg/L：第二法冷原子吸收光譜法，其中壓力消解法檢測限為0.4μg/kg、其他消解法檢測限為10μg/kg：第三法二硫腙比色法，檢測限為25μg/Kg。甲基汞測定：氣相色譜法、冷原子吸收法，最低檢測限為0.02μg/mL。

重金屬污染的來源范文第2篇

一、土壤重金屬污染及其來源

土壤重金儻廴炯次人類在生產(chǎn)生活等社會活動中使得重金屬進入土壤的行為，使得土壤中的重金屬含量超標，進而導致危害生態(tài)環(huán)境。一般土壤重金屬污染中重金屬的種類主要有砷、錳、鉻、銅、鎘等，通常為多種重金屬的復合污染情況。一旦土壤出現(xiàn)了重金屬污染情況則會嚴重影響農作物的生長與收獲，導致農作物產(chǎn)量減少、質量下降，嚴重者會危害人類健康。另外，土壤重金屬還會對大氣環(huán)境、水資源造成污染，影響范圍十分廣泛。因此，土壤重金屬污染已經(jīng)成為了世界各國重視的重大環(huán)保課題。

土壤重金屬的來源包括以下幾個方面：第一，在礦產(chǎn)開發(fā)過程中和冶煉過程中，由于礦區(qū)沒有安設完善的環(huán)保治理裝置，大量冶煉礦產(chǎn)廢物直接拋棄戶外，從而導致土壤出現(xiàn)重金屬污染；第二，化肥農藥的過度使用導致土壤出現(xiàn)重金屬污染，重金屬含量較多的磷肥、農藥會導致土壤膠質結構改變，營養(yǎng)成分降低；第三，農作物肥料添加劑中含有大量的銅、鋅，金屬元素會伴隨著肥料一同進入土壤，從而導致土壤出現(xiàn)重金屬污染。

二、土壤重金屬污染的修復技術

（一）生物修復技術

常見的生物修復技術有植物修復技術、動物修復技術等。植物修復技術主要是針對土壤重金屬污染進行植物降解處理、植物揮發(fā)處理等，不同的處理方式擁有不同的處理機制。其中，植物降解主要是讓重金屬進入植物內部，通過植物生長機體演化過程轉變重金屬離子形態(tài)，從而降低其危害性。植物根系鈍化是植物根系中的有機酸、多肽等物質與重金屬離子融合，從而緩解重金屬的移動性，降低重金屬通過地下水或空氣對土壤造成進一步污染的分析。并且，植物中富有的金屬硫蛋白含有半胱氦酸，其能夠與重金屬結合形成無毒的絡合物質，以改變重金屬的離子形態(tài)。動物修復技術即為利用土壤動物經(jīng)過吸收、分解等形式來轉變土壤理化性質，豐富土壤肥力，使得植物與微生物在土壤中的生長，進而產(chǎn)生修復土壤重金屬污染的作用。動物修復技術通常都是將土壤動物包括線蟲、虹蝴飼養(yǎng)在受到重金屬污染的土壤當中。

（二）化學修復技術

常見的化學修復技術有電力修復技術、土壤淋洗技術等。電力修復技術，其原理即為在土壤中插入電極，給土壤通電，從而使得土壤中存在的重金屬物質能夠在電力的作用下形成氧化還原反應，并且在遷移的作用下達到電極的陰極，進而實現(xiàn)去除土壤污染物的目的。電動修復技術在去除土壤重金屬污染的過程中擁有能源消耗低、后續(xù)處理便捷、不會導致二次污染等優(yōu)勢，但是該技術僅僅適合在面積較小的土壤污染區(qū)域中應用，對于大面積的被污染土壤在技術可行性上仍然有待提升。土壤淋洗技術就是通過使用淋洗藥劑來去除土壤中的重金屬物質。此技術適用于大面積、污染程度嚴重的土壤，特別是在土質為輕質土與砂質土的土壤處理中效果更優(yōu)。

（三）物理修復技術

常見的物理修復技術有改土技術、玻璃化技術等。改土技術包括客土、深耕翻土等方式。通常來說，土壤重金屬污染一般都附著在土壤表層，而客土法則是將大量干凈無污染的土壤與被污染的土壤相混合，以盡量降低土壤污染物的濃度，并且減少重金屬污染物與土壤植物根系的直接接觸，從而實現(xiàn)降低土壤重金屬對植物的損傷。深耕翻土法則是將土壤進行深耕翻覆，讓位于土壤表面的重金屬能夠在土壤中擴散，從而綜合降低土壤中重金屬的整體濃度。雖然改土技術是一種有效的土壤重金屬污染修復技術，但是在實施過程中需要投入較大的人力物力，經(jīng)濟效益不佳，無法從本質上去除重金屬，是一種非理想的修復技術。玻璃化技術，即為把重金屬污染的土壤放置在高溫下進行玻璃化處理，在完成處理溫度下降冷卻后變成堅硬的玻璃體物質，土壤中的重金屬完成固定處理，將其從土壤中清除即可。經(jīng)過玻璃化處理技術后，土壤中的重金屬物質將會始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，重金屬將會被永久固定。

三、結語

重金屬污染的來源范文第3篇

關鍵詞：土壤污染；重金屬；蔬菜基地

收稿日期：2011-05-20

基金項目：國家自然科學基金項目（編號：40963001）資助

作者簡介：金聯(lián)平（1985―），男,安徽潁上人,碩士研究生,主要從事熱帶海島地表過程與環(huán)境評價的學習與研究。

中圖分類號：X852

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944（2011）06-0001-02

1 引言

重金屬是指密度4.0以上的約60種元素或密度在5.0以上的45 種元素。As 和Se是非金屬,但是它們的毒性及某些性質與重金屬相似,所以將砷和硒列入重金屬污染物范圍內［1］。重金屬污染已成為全世界人們極為關注的焦點之一。隨著全球經(jīng)濟化的迅速發(fā)展,重金屬的污染物通過各種途徑進入土壤,造成土壤嚴重污染。重金屬在土壤中的高富集直接影響農作物的產(chǎn)量并使其品質下降［2］，并可通過食物鏈危害人類的健康; 也可導致大氣和水環(huán)境質量的進一步惡化; 即使重金屬富集程度不高,亦可能阻礙土壤中微生物群體的多樣性和活力,從而嚴重影響作為營養(yǎng)循環(huán)和持續(xù)農業(yè)基礎的土壤的生物量和肥力［3］。蔬菜基地的健康發(fā)展關系著人們的飲食安全和我國蔬菜的正常出口,因此治理蔬菜基地土壤重金屬污染具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。

2 蔬菜基地土壤重金屬污染物來源

土壤中重金屬元素的來源主要有兩種方式：自然因素來源,主要受成土母質和成土過程對土壤重金屬含量的影響；受人為因素的影響,在各種人為因素中,則主要包括工業(yè)、農業(yè)和交通等來源引起的土壤重金屬污染。

2.1 大氣降塵污染

大氣中的有害氣體主要是由工廠排出的有毒廢氣,因其成分復雜,遷移擴散污染面大,長期對土壤造成嚴重污染。工業(yè)廢氣的污染大致分為兩類，氣體污染,如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳氫化合物等; 氣溶膠污染,如工業(yè)粉塵、煙塵等固體粒子及煙霧、霧氣等液體粒子,它們通過沉降或降水進入土壤,造成污染［4］。公路、鐵路兩側農田土壤中的重金屬污染主要是以Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu 的污染為主,它們來自于含鉛汽油的燃燒,汽車輪胎磨損產(chǎn)生的含Zn 粉塵等,汽油中添加的抗暴劑烷基鉛會隨著汽車尾氣污染公路兩側100m范圍內的土壤［5］。

2.2 農藥、化肥等農用物資的不合理使用

農藥能防治病、蟲、草害,如果使用得當,可保證作物的增產(chǎn),但它是一類危害性很大的土壤污染物,施用不當,會引起土壤污染。施用化肥是農業(yè)增產(chǎn)的重要措施,但不合理的使用,也會引起土壤污染［6］。長期大量使用氮肥,會破壞土壤結構,造成土壤板結,生物學性質惡化,影響農作物的產(chǎn)量和質量。

2.3 固體廢物對土壤的污染

工業(yè)廢物和城市垃圾是土壤的固體污染物。例如,各種農用塑料薄膜作為大棚、地膜覆蓋物被廣泛使用,如果管理、回收不善,大量殘膜碎片散落田間,會造成蔬菜基地“白色污染”。還有一些固體廢棄物被直接或通過加工作為肥料施入農田,造成土壤重金屬污染,如磷鋼渣作為磷源施入農田時,土壤中發(fā)現(xiàn)有Cr 的累積［7］。

2.4 污水灌溉和污泥施肥

污水中的重金屬隨著污水灌溉進入農田后以不同的方式被土壤截留固定從而引起污染。污泥中含有大量的有機質和N、P、K等營養(yǎng)元素,但同時也含有大量的重金屬,隨著大量的污泥進入農田,農田中的重金屬的含量在不斷增高,導致農作物中的重金屬殘留過多,如施用污泥和污水是造成蔬菜重金屬殘留的一個主要原因［8］。

3 蔬菜基地土壤重金屬污染的特點

3.1 潛伏性和滯后性

重金屬在土壤中不易隨水淋溶,不能被微生物分解,具有明顯的生物富集作用,重金屬主要通過對作物的產(chǎn)量和品質的影響來表現(xiàn)其危害。因此,土壤污染具有較長潛伏期。由于土壤、污染物及地域的復雜性,土壤一旦受到污染,其治理不僅見效慢、費用高,而且受到多種因素的制約［9］。

3.2 單向性和難治理性

進入土壤中的重金屬不能被微生物降解,易積累,所以一旦土壤被重金屬污染,很難恢復。某些被重金屬污染的土壤可能要100～200年時間才能夠恢復,因此土壤的重金屬污染一旦發(fā)生通常很難治理,而且其治理成本較高、治理周期較長。

3.3 間接性和綜合性

土壤重金屬對人的危害主要是通過食物鏈或者滲濾進入地下水體實現(xiàn)的。在生態(tài)環(huán)境中,往往是多種重金屬污染同時發(fā)生,形成復合污染,且污染強度顯示出放大性［10］。

4 蔬菜基地土壤重金屬污染的危害

4.1 直接危害農產(chǎn)品的產(chǎn)量和質量,造成經(jīng)濟損失

土壤重金屬污染物直接危害農作物的正常生長和發(fā)育,導致產(chǎn)量下降,品質降低［11］,造成經(jīng)濟損失。中國每年因重金屬污染導致的糧食減產(chǎn)超過1 000萬t,被重金屬污染的糧食多達1 200萬t,合計經(jīng)濟損失至少200億元［12］。加入WTO之后,農產(chǎn)品的重金屬超標問題對我國農業(yè)沖擊更大。

4.2 威脅生態(tài)環(huán)境安全與人類的生存健康

土壤一旦被重金屬污染后,其危害性遠遠大于大氣和水體的污染。有研究表明,重金屬污染能明顯影響土壤微生物群落,降低土壤微生物量和活性細菌量,對土壤重金屬綜合污染指數(shù)的相關分析表明,在土壤綜合污染較輕的情況下,土壤微生物多樣性較高,隨著重金屬綜合污染指數(shù)的增加,微生物多樣性呈指數(shù)式迅速下降［13］。土壤重金屬污染使污染物在植物、蔬菜、水果等食物中Cd、Pb、Cr 、As 等重金屬含量超標或接近臨界值,從而使重金屬通過食物鏈富集到動物和人體,最終危害人類健康［14］。

5 蔬菜基地土壤重金屬污染的治理

由于農田土壤重金屬污染的特點,其治理應立足于“防重于治”的基本方針［15］,堅持“預防為主、防治結合、綜合治理”。對未被污染的土壤采取預防措施,要控制或消除污染源；對已經(jīng)污染的土壤則要采取積極治理措施,將污染控制在最低限度。目前,大多數(shù)治理方法尚處于探索階段,治理方法各有利弊［16］。

5.1 控制污染源,減少污染的排放

控制污染源,即控制進入農田土壤中的污染物的數(shù)量和速度,使其在土體中緩慢地自然降解,而不致迅速而大量地進入農田,超過土壤的承受能力,引起土壤污染［17，18］。嚴格做好蔬菜基地的規(guī)劃,做到土壤的合理安全有效利用,按規(guī)劃的目標實施,防患于未然。合理使用化肥、農藥,重視開發(fā)高效低毒低殘留的化肥、農藥。

5.2 修復被重金屬污染的蔬菜基地土壤

修復措施主要包括客土、換土和深耕翻土等。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(tǒng)產(chǎn)生的毒害,從而使農產(chǎn)品達到食品衛(wèi)生標準［19］。對土壤重金屬污染嚴重的地段,依靠切斷污染源的方法則往往很難恢復,有時要靠深耕客土、淋洗土壤等方法才能解決問題。另外開展植物修復技術的研究及培養(yǎng)抗性微生物等。其他治理技術見效較慢、成本較高、治理周期較長。

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重金屬污染的來源范文第4篇

論文關鍵詞：城市土壤，重金屬污染，污染治理

 

引言

城市是人類社會經(jīng)濟發(fā)展的必然產(chǎn)物。從18世紀以來人口不斷向城市集中。如今隨著各國工業(yè)迅猛增長，社會經(jīng)濟飛速發(fā)展，城市的數(shù)目和規(guī)模均不斷擴大[1]。而城市環(huán)境是一個以人為中心的城市經(jīng)濟、社會生態(tài)的復合生態(tài)系統(tǒng)。目前，城市人口劇增，人類活動頻繁污染治理，使得組成這個環(huán)境的水、空氣和土壤時刻處于被污染的狀況之下，影響著城市的可持續(xù)性發(fā)展中國。所以，建設一個綠色健康的城市環(huán)境是城市可持續(xù)發(fā)展的必然方向。

城市土壤是指受多種人為活動的強烈影響，原有繼承特性遭到強烈改變的厚度大于或等于50cm的城區(qū)或郊區(qū)土壤[2]，是城市環(huán)境的重要組成部分，是城市生態(tài)系統(tǒng)地球化學循環(huán)的重要環(huán)節(jié)[3]，也是城市賴以存在發(fā)展的物質基礎。當大量的重金屬隨著各種各樣的人類活動進入城市土壤中，便造成這些元素在土壤中的積累。一般認為，土壤中污染物累積總量達到土壤環(huán)境背景值的2或3倍標準差時，說明土壤中該污染元素或化合物含量異常，已屬土壤輕度污染；當土壤污染物含量達到或超過土壤環(huán)境基準或環(huán)境標準時污染治理，說明該污染物的輸入、富集的速度和強度已超過土壤環(huán)境的凈化和緩沖能力，則屬重度土壤污染。由于城市人口密集，人類活動頻繁，與土壤接觸的機率很高，所以城市土壤的重金屬污染更容易通過大氣、水體或食物鏈而直接或間接地進入人體，威脅著人類的健康甚至生命。因此，研究城市土壤重金屬污染現(xiàn)狀并提出相應的治理對策是可持續(xù)發(fā)展城市所必需進行的重要的基礎工作。

1.城市土壤重金屬污染的現(xiàn)狀

2.1 空間分布特征

由于城市土壤受人類各種活動的強烈影響，因此其重金屬污染分布也呈現(xiàn)出

顯著的空間差異。一般地，人口聚集的城市中心區(qū)域土壤重金屬含量明顯高于郊區(qū)和農田。對紐約市“市區(qū)－郊區(qū)－農區(qū)”土壤研究發(fā)現(xiàn)，重金屬離子總量、重金屬離子多樣性等隨著距市中心距離的增加而降低，重要污染重金屬Pb、Cu、Ni、Cr的含量下降非常明顯[4]。

在城市不同的功能區(qū)污染治理，重金屬分布呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。一般的規(guī)律表現(xiàn)為：Pb的濃度為老工業(yè)區(qū)＞老居民區(qū)＞商業(yè)區(qū)＞開發(fā)區(qū)＞其它；Zn的濃度為老居民區(qū)＞商業(yè)區(qū)＞老工業(yè)區(qū)＞其它；Cu的濃度為老居民區(qū)＞商業(yè)區(qū)＞其它；Cd的濃度為老工業(yè)區(qū)＞老居民區(qū)＞其它[5 - 7]中國。

城市公園是人們與土壤直接接觸較多的特殊區(qū)域。北京城區(qū)三十多個公園土壤Pb質量分數(shù)調查表明，盡管大多數(shù)公園土壤污染程度輕，但客流量大的故宮、頤和園等著名公園污染指數(shù)卻遠遠高于其它公園[8]。

城市土壤重金屬污染的另一特征是公路兩側一般為城市土壤重金屬污染最嚴重的地帶，且呈明顯的帶狀分布[9]。在50 m～80 m內公路兩側土壤中鉛污染相當嚴重，100 m外土壤中的鉛含量沒有明顯增加[10]。

此外，建筑物的建設、垃圾的堆積填埋等嚴重破壞了自然土壤結構，土壤層次凌亂，重金屬在其垂直剖面方向分布變異較大，不同功能區(qū)重金屬元素在土壤中各層的聚集狀況沒有規(guī)律可循[11,12] 。

2.2城市土壤重金屬污染的來源

礦產(chǎn)冶煉加工、電鍍、塑料、電池、化工等行業(yè)是排放重金屬的主要工業(yè)源，其排放的重金屬可以氣溶膠形式進入到大氣，經(jīng)過干濕沉降進入土壤；另一方面污染治理，含有重金屬的工業(yè)廢渣隨意堆放或直接混入土壤，潛在地危害著土壤環(huán)境[13]。隨著城市化發(fā)展，大量污染企業(yè)搬出城區(qū)，原有的企業(yè)污染用地成為城市土壤重金屬污染的突出問題[14]。

燃煤釋放也是土壤重金屬重要來源之一， 195年中國燃煤排放汞302.9噸，其中向大氣排放量為213.8噸，北京、上海等超大城市排汞強度較高[15]。雖然近些年燃料使用及供暖方式的改變已明顯改善這些城市的空氣污染狀況，但過去燃煤釋放并已沉降至城市土壤中的重金屬對城市生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境及人體健康仍會產(chǎn)生長期效應。

隨著城市化發(fā)展，交通工具的數(shù)量急劇增加，汽車輪胎及排放的廢氣中含有Pb、Zn、Cu等多種重金屬元素[16,17]，進入周圍的土壤環(huán)境污染治理，成為土壤重金屬污染的主要來源之一。此外，雨水淋洗也會使市區(qū)內堆放的垃圾中的重金屬以有效態(tài)形式[18]滲漏釋放到土壤中，使城市土壤局部重金屬含量增加中國。而表生條件下以有效態(tài)形式存在的金屬元素幾乎不可能再結合為殘渣態(tài)，重金屬在土壤中遷移能力增加，進而污染地下水。

2.3城市土壤重金屬污染影響人體健康的途徑

城市郊區(qū)是市區(qū)蔬菜的主要供應基地。因此，土壤－蔬菜系統(tǒng)是城市人群暴露土壤重金屬污染的主要途徑之一。目前研究發(fā)現(xiàn)中國城郊菜地土壤已受到不同程度的重金屬污染[19,20]，其供應的許多蔬菜中重金屬含量已超過相應的標準。而西班牙的Nadal等通過建立評價模型發(fā)現(xiàn)工業(yè)地區(qū)甜菜中Cr的積累與攝入有可能導致癌癥發(fā)生率增加[21]。

城區(qū)內，土壤中主要種植的是觀賞性或凈化空氣的植物，通過土壤－植物食物鏈對人體造成健康危害的可能性不大。但公園土壤與游人皮膚接觸[22]、兒童攝取[22]、風起揚塵被人體直接吸入等成為城市土壤直接接觸人體危害健康的又一個主要途徑。研究發(fā)現(xiàn)[23,24]沙塵暴時，揚塵中來源于土壤的重金屬元素Pb、Zn、Cd、Cu等的濃度比平常高出3~12倍，可吸入顆粒物的質量濃度極高污染治理，人體吸入重金屬的量因此增加。

2.城市土壤重金屬污染的治理對策

城市土壤是城市生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，是地球環(huán)境中進行物質、能量、信息交換的重要環(huán)節(jié)。當其中的重金屬含量超過其環(huán)境承載力后，將通過地表徑流、淋溶、大風揚塵等途徑對地表水、地下水和大氣環(huán)境產(chǎn)生危害。為了保證人類和諧地生活在高速發(fā)展的城市中和人類社會的可持續(xù)發(fā)展，尋找控制治理城市土壤重金屬污染的有效方法勢在必行中國。

3.1減少或切斷重金屬污染源，提高城市環(huán)境質量

在可持續(xù)發(fā)展理論和生態(tài)優(yōu)先的原則下，改進生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)綠色生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟，充分回收轉換工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的重金屬有害物質，減少三廢排放，禁止任意堆放工業(yè)生產(chǎn)的廢渣，防止其中的重金屬物質下滲到土壤或揮發(fā)到大氣中。

減少煤的使用污染治理，開發(fā)清潔能源新技術，調整能源結構及能源供給方式，也是有效降低城市土壤重金屬污染的有效措施。

分類收集處理城市垃圾，回收其中有用的重金屬元素，在垃圾重金屬不超標的情況下才能進行填埋、堆肥和焚燒。

3.2修復污染土壤，降低對人體的危害

由于土壤揚塵已成為城市大氣重金屬污染的主要來源。因此，可采取化學方法去除土壤中重金屬。實驗研究發(fā)現(xiàn)采用EDTA溶液淋溶去除土壤重金屬的同時還可以回收利用這些物質，因此其成為去除城市土壤重金屬的一種極有應用前景的方法。

當然，生物修復污染土壤有著工程措施無法相比的優(yōu)勢。種植植物不僅可以覆蓋城市土壤，減少土壤揚塵的機會，而且還美化城市景觀污染治理，凈化空氣，同時根據(jù)污染城市土壤的重金屬元素種類有目的地選擇植物種類合理搭配，可切實有效地從根源上修復城市土壤中的重金屬污染。

3.3 建立城市土壤重金屬健康評價標準

我國尚未制定出城市土壤重金屬健康評價標準，不易界定城市土壤重金屬污染，這不利于城市土壤不同功能的開發(fā)，因此應結合人體健康評估、土地利用方式和土壤中重金屬賦存狀態(tài)加大對城市土壤重金屬健康評價體系研究的力度，盡快建立相應完整的評價標準，實現(xiàn)對城市土壤正確的評價，以便幫助政府相關部門制定出合理的法規(guī)，有效地保護、管理城市土壤和正確指導城市土壤的合理開發(fā)。

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重金屬污染的來源范文第5篇

【關鍵詞】重金屬；納米材料；傳感器；氣溶膠

在過去的一段較長時間內，我國的一些企業(yè)只顧著一味地追求經(jīng)濟利益最大化，卻忽視了其發(fā)展過程中對環(huán)境造成的負面影響，形成了“以環(huán)境換發(fā)展”的發(fā)展模式。有許多細小的傷害是我們用肉眼無法發(fā)現(xiàn)的，如重金屬對我們身體的傷害，長年累月的積存，才能檢測出重金屬離子的存在，等到發(fā)現(xiàn)時時卻為時已晚。

談及目前科學研究的熱點，我們首先想到的就是納米材料，相對應的納米技術亦一直走在科技的前列。由于納米具有特殊結構，因此人們將其制備成納米管、納米傳感器、納米薄膜等應用與各種領域。所制備的納米材料的比表面積大、吸附性能強，因此被應用于環(huán)境保護事業(yè)，并為其做出了卓絕的貢獻。

1 重金屬污染現(xiàn)狀在國內的表現(xiàn)

自2005年開始，截止2015年，重金屬污染事件頻發(fā)，一次比一次嚴重。目前，我國受鉻、砷、鉛等重金屬污染的耕地面積近2000萬平方公頃，約占耕地總面積的五分之一。除了耕地受重金屬污染外，我國部分地區(qū)的地表水、食品等也不同程度地收到重金屬污染。近幾年，我國還相機發(fā)生了砷污染事件以及兒童血鉛超標等事件，這些事件成為了人們關注和討論重金屬污染的導火索。

2 重金屬污染源及對人類生活的危害

重金屬一般以及其微量的濃度存在于我們所生活的自然界中，但由于人們的過度開采、冶煉等活動日益增多，造成了重金屬進入大氣、水、土壤等環(huán)境介質中，富集在植物或動物體內，對人類健康造成嚴重威脅。重金屬來源廣泛，可以通過多種途徑進入環(huán)境介質，再通過和人體的皮膚接觸、呼吸等途徑進入我們的身體，還會富集在各種環(huán)境中的植物內，最終進入我們的身體，對我們的身體帶來了極大的傷害?，F(xiàn)如今，重金屬的來源主要分為三個方面：自然來源、農業(yè)污染源和工業(yè)污染源。

2.1 水中的重金屬

水體中的重金屬來源廣泛，有自然狀態(tài)下進入水體的，比如說巖石風化、降雨侵蝕等，會給水體帶來一定的重金屬，然而這一般不會對水體造成污染。從對人體健康的角度對水體中金屬元素進行分類：其一是人體健康必需的常量元素，如鈉、鉀、鈣、鎂和微量元素等；其二是對人體健康影響非常嚴重的金屬元素，如鉛、鎘、汞、砷等，它們對人體的健康甚至生命有著極其嚴重的危害。

2.2 固體污染物中的重金屬

重金屬進入土壤的途徑有很多，有大氣沉降、農業(yè)污水灌溉、化肥的使用、工業(yè)廢水廢渣和生活垃圾。重金屬污染會控制土壤微生物群落量的多少、降低土壤微生物量并，在植物系統(tǒng)中遷移，會對植物的產(chǎn)量和質量有一定的影響，使植物的生長受到破壞，嚴重時造成植物死亡。

2.3 氣體中的重金屬

大氣中重金屬污染情況復雜，包含多種來源和途徑，例如工廠制造產(chǎn)品、汽車的尾氣排放等。由于接觸面積大以及接觸范圍廣，因此重金屬大氣污染對環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的影響最大。例如，大氣中的鐵離子和錳離子催化氧化酸性氣體二氧化硫，使得大氣中的強酸性物質濃度增加。大氣中的重金屬污染可以造成植物葉片中重金屬的富集，但重金屬污染物超過一定閾值就會導致植物毒害或死亡。

3 重金屬樣品分析中的納米技術

離子交換作用是碳納米管吸附重金屬離子的先決條件，其表面的官能團或配合物也起到重要的作用。在修飾碳納米管時，可以引入大量羥基、羧基、羰基等官能團，使之與重金屬離子表面發(fā)生配位作用，提高吸附量，或者展開碳納米管兩端和管壁上的五元環(huán)及七元環(huán)結構缺陷，增大碳納米管的開口率和比表面積，提高分散性，吸附量隨之增加。有研究者用酸洗多壁碳納米管對鎳離子進行吸附。結果表明：當鎳離子的濃度為0.2mg/L時，經(jīng)HNO3氧化過的碳納米管對鎳離子的吸附量可達75mg/g。這主要是由于經(jīng)HNO3氧化過的碳納米管，不僅比表面積比原來增大了，而且表面引入了許多含氧官能團，從而其離子交換的能力增強。

很久以前人們就懂得了，固體、液體或固液混合物在高熱作用下會發(fā)發(fā)。經(jīng)過科學家們的反復試驗，最終研制成了人工合成的發(fā)光化合物魯米諾的化學發(fā)光行為。隨著科技的發(fā)展，人們已經(jīng)將這種化學發(fā)光法應用于光導納米纖維傳感器上，可以更容易地檢測到重金屬離子，并大大降低了檢測線。盧建忠、章竹君發(fā)展了一種全固態(tài)模式的消耗型錳離子化學發(fā)光傳感器，可以將一定量的化學發(fā)光試劑從固定化試劑上洗脫，應用于水樣中痕量錳離子的測定（表1）。

碳氣凝膠，是一種輕質、多孔、納米級非晶碳材料，由于其較大的比表面積大，優(yōu)良的導電性以及較優(yōu)異的機械性能，很適合作電極材料。大的比表面積導致了碳氣凝膠的孔隙量也很大，內部大部分存在的都是空氣，使其像一種“凝固了的煙”。有人有碳氣凝膠制備了一種電極，想要去除水溶液中的重金屬離子，結果證明，該裝置對氯、鉻、銨、鎘、鉛、錳、鈾等離子都有很好的去除效果。2007年，美國阿貢國家實驗室的Santanu Bag等人又合成了一種多孔硫氣凝膠。這種多孔凝膠物質的比表面為327m2/g且具有很寬的孔徑分布。由此可見，此凝膠物質非常適合作為重金屬離子的吸附劑。

4 結論

面對生活中日益嚴重的重金屬污染，我們必須要有所重視。隨著納米技術的發(fā)展，一定會出現(xiàn)更多更方便的方法，來迅速檢測出環(huán)境中的重金屬離子，并對其進行有效去除。

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