重金屬污染土壤評價研究進展

1、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生課程論文學(xué) 院： 資源環(huán)境學(xué)院 年級專業(yè)：09級環(huán)境工程 姓 名： 余 學(xué) 學(xué) 號：S200900316 課程論文題目：重金屬污染土壤評價研究進展 課 程 名 稱： 環(huán)境工程研究進展 評 閱 成 績： 評 閱 意 見： 成績評定教師簽名： 日期： 年 月 日重金屬污染土壤評價研究進展摘要：土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一，也是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。隨著工業(yè)、城市污染的加劇和農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)種類、數(shù)量的增加，土壤重金屬污染日益嚴(yán)重，目前，全世界平均每年排放Hg約1.5萬噸，Cu 340萬噸，Pb 500萬噸，Mn 1500萬噸，Ni 100萬噸。據(jù)我國農(nóng)業(yè)部進行的全國污灌

2、區(qū)調(diào)查，在約140萬公頃的污水灌區(qū)中，遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區(qū)面積的64.8%，其中輕度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，嚴(yán)重污染的占8.4%。 土壤重金屬污染具有污染物在土壤中移動性差、滯留時間長、不能被微生物降解的特點，并可經(jīng)水、植物等介質(zhì)最終影響人類健康。因此，治理和恢復(fù)的難度大。本文在討論土壤重金屬污染物來源和分布的基礎(chǔ)上，評述土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究進展，旨在為重金屬污染土壤的有效修復(fù)提供科學(xué)的依據(jù)。關(guān)鍵詞：重金屬；污染土壤；廢物土壤重金屬污染評價指標(biāo)主要有：土壤重金屬總含量，有效含量,土壤酶活性以及植物中毒臨界含量等。重金屬污染的土壤中往往伴有多種重金屬元素及元

3、素之間的交互作用,這些元素主要以下列途徑進入環(huán)境之中。1 大氣沉降隨著大氣沉降進入土壤的重金屬大氣中的重金屬主要來源于能源、運輸、冶金和建筑材料生產(chǎn)產(chǎn)生的氣體和粉塵。除汞以外，重金屬基本上是以氣溶膠的形態(tài)進入大氣，經(jīng)過自然沉降和降水進入土壤。據(jù)Lisk報道，煤含Cr、Pb、Hg、Ti等金屬，石油中含有相當(dāng)量的Hg(00230mg/kg)，這類燃料在燃燒時，部分懸浮顆粒和揮發(fā)金屬隨煙塵進入大氣，其中1030沉降在距排放源十幾公里的范圍內(nèi)，據(jù)估計全世界每年約有1600噸的汞是通過煤和其它石化燃料燃燒而排放到大氣中去的HJ。例如比利時每年從大氣進入土壤的重金屬量就有Pb 2509 hm2、CA 19

4、9 hm2、As 159 hm2、Zn37509 hm2。另外，汽車運輸對大氣和土壤造成嚴(yán)重污染，主要以Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等的污染為主。它們來自于含鉛汽油的燃燒和汽車輪胎磨損產(chǎn)生的粉塵，據(jù)有關(guān)材料報導(dǎo)，汽車排放的尾氣中含Pb量多達(dá)2050g/L。，它們成條帶狀分布，因距離公路、鐵路、城市中心的遠(yuǎn)近及交通量的大小有明顯的差異。BepHHn等研究發(fā)現(xiàn)在公路兩側(cè)50m的距離有被污染的痕跡，每月累積的易溶性污染物進入環(huán)境的強度順序為：Cu、Pb、Co、Fe和Zn。在寧一杭公路南京段兩側(cè)的土壤形成Pb、Cr、Co污染帶，且沿公路延長方向分布，自公路兩側(cè)污染強度減弱。經(jīng)自然沉降和雨淋沉降進入土壤

5、的重金屬污染，與重工業(yè)發(fā)達(dá)程度、城市的人口密度、土地利用率、交通發(fā)達(dá)程度有直接關(guān)系，距城市越近污染的程度就越重，污染強弱順序為：城市一郊區(qū)一農(nóng)村。2 隨污水進入土壤的重金屬利用污水灌溉是灌區(qū)農(nóng)業(yè)的一項古老技術(shù)，主要是把污水作為灌溉水源來利用。污水按來源和數(shù)量可分為城市生活污水、石油化工污水、工業(yè)礦山污水和城市混合污水等。生活污水中重金屬含量很少，但是，由于我國工業(yè)迅速發(fā)展，工礦企業(yè)污水未經(jīng)分流處理而排人下水道與生活污水混合排放，從而造成污灌區(qū)土壤重金屬Hg、As、Cr、Pb、Cd等含量逐年增加?；搓栁酃鄥^(qū)土壤Hg、CA、Cr、Pb、As等重金屬1995年已超過警戒線。其它灌區(qū)部分重金屬含量也遠(yuǎn)

6、遠(yuǎn)超過當(dāng)?shù)乇尘爸怠ｋS著污水灌溉而進人七壤的重金屬，以不同的方式被土壤截留固定。95的Hg被土壤礦質(zhì)膠體和有機質(zhì)迅速吸附，一般累積在土壤表層，自上而下遞減。鄭州污水灌區(qū)水中Hg的濃度達(dá)到0242mg/kg，而土壤Hg含量0194mg/kg。污水中的As多以3價或5價狀態(tài)存在，進人土壤后被鐵、鋁氫氧化物及硅酸鹽粘土礦物吸附，也可以和鐵、鋁、鈣、鎂等生成復(fù)雜的難溶性砷化合物。而Cd很容易被水中的懸浮物吸附，水中Cd的含量隨著距排污口距離的增加而迅速下降，因此污染的范圍較少。Pb很容易被土壤有機質(zhì)和粘土礦物吸附。Pb的遷移性弱，污灌區(qū)Pb的累積分布特點是離污染源近土壤含量高，距離遠(yuǎn)則土壤含量低。污水中

7、Cr有4種形態(tài)，一般以3價和6價為主，3價Cr很快被土壤吸附固定，而6價Cr進入土壤中被有機質(zhì)還原為3價Cr，隨之被吸附固定。因此，污灌區(qū)土壤Cr會逐年累積。3 固體廢棄物污染進入土壤的重金屬固體廢棄物種類繁多，成分復(fù)雜，不同種類其危害方式和污染程度不同。其中礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物污染最為嚴(yán)重。這類廢棄物在堆放或處理過程中，由于日曬、雨淋、水洗重金屬極易移動，以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤、水體擴散。沈陽冶煉廠冶煉鋅的過程中產(chǎn)生的礦渣主要含Zn、Cd，1971年開始堆放在一個洼地場所，其浸入液中Zn、Cd含量分別達(dá)66103mg L-1和7510mg L-1，目前已擴散到離堆放場700m以外的范圍，

8、重金屬污染物濃度是以同心圓狀分布。對武漢市垃圾堆放場，杭州鉻渣堆放區(qū)附近土壤中重金屬含量的研究發(fā)現(xiàn)，這些區(qū)域土壤中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Pb、As等重金屬含量均高于當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸?。有一些固體廢棄物被直接或通過加工作為肥料施人土壤，造成土壤重金屬污染。如隨著我國畜牧生產(chǎn)的發(fā)展，產(chǎn)生大量的家畜糞便及動物加工產(chǎn)生的廢棄物，這類農(nóng)業(yè)固體廢棄物中含有植物所需N、P、K和有機質(zhì)，同時由于飼料中添加了一定量的重金屬鹽類，因此作為肥料施入土壤增加了土壤Zn、Mn等重金屬元素的含量。磷石膏屬于化肥工業(yè)廢物，由于其有一定量的正磷酸以及不同形態(tài)的含磷化合物，并可以改良酸性土壤，從而被大量施人土壤，造成了土壤

9、中cr、Pb、Mn、As含量增加。磷鋼渣作為磷源施入土壤時，土壤中發(fā)現(xiàn)有Cr的累積Ll引。隨著工業(yè)的發(fā)展以及城鎮(zhèn)環(huán)境建設(shè)的加快，污水處理正在不斷加強。我國現(xiàn)有80余座污水處理廠，估計污泥產(chǎn)生量在400萬噸以上，由于污泥含有較高的有機質(zhì)和氮、磷養(yǎng)分，因此土壤成為污泥處理的主要場所。一般來說，污泥中Cr、Pb、Cu、Zn、As極易超過控制標(biāo)準(zhǔn)。許多研究指出，污泥的施用可使土壤重金屬含量有不同程度的增加，其增加的幅度與污泥中的重金屬含量、污泥的施用量及土壤管理有關(guān)。固體廢棄物也可以通過風(fēng)的傳播而使污染范圍擴大，土壤中重金屬的含量隨距污染源的距離增大而降低。如大冶冶煉廠，每年排放數(shù)千噸的粉塵，引起大冶

10、縣廣大農(nóng)田的污染，直徑20km范圍內(nèi)的土壤Cr、Zn、Pb、Cd含量均大大高于背景值。4 隨農(nóng)用物資進入土壤的重金屬農(nóng)藥、化肥和地膜是重要的農(nóng)用物資_對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展起著重大的推動作用，但長期不合理施用，也可以導(dǎo)致土壤重金屬污染。絕大多數(shù)的農(nóng)藥為有機化合物，少數(shù)為有機一無機化合物或純礦物質(zhì)，個別農(nóng)藥在其組成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金屬。如隨著西力生消毒種子進入土壤的Hg為699 hm2；在農(nóng)業(yè)地區(qū)，特別是在西方國家的家庭園林中，由于經(jīng)常施用含瓜農(nóng)藥，土壤中舡的殘留量明顯增加，美國的密執(zhí)安州土壤中As含量達(dá)到112mg/kg。殺真菌農(nóng)藥常含有Cu和Zn，被大量地用于果樹和溫室作物，常常會

11、造成土壤Cu、Zn累積達(dá)到有毒的濃度。如在莫爾達(dá)維亞，葡萄生長季節(jié)要噴512次波爾多液或類似的制劑，每年約有60008000噸的銅施入土壤。重金屬元素是肥料中報道最多的污染物質(zhì)。氮、鉀肥料中重金屬含量較低，磷肥中含有較多的有害重金屬。復(fù)合肥的重金屬主要來源于母料及加工流程所帶入。肥料中重金屬含量一般是磷肥復(fù)合肥鉀肥氮肥。Cd是土壤環(huán)境中重要的污染元素，隨磷肥進入土壤的Cd一直受到人們的關(guān)注。許多研究表明，隨著磷肥及復(fù)合肥的大量施用，土壤有效cd的含量不斷增加，作物吸收Cd量也相應(yīng)增加。近年來，地膜的大面積的推廣使用，造成了土壤的白色污染。由于地膜生產(chǎn)過程中加入了含有Cd、Pb的熱穩(wěn)定劑，同時也

12、增加了土壤重金屬污染。參考文獻1.馮春雨.白紅娟.肖根林.賈萬利.柴春鏡重金屬污染土壤的生物修復(fù)研究現(xiàn)狀期刊論文-工業(yè)安全與環(huán)保2010(4).2.高文文.劉景雙.王洋有機質(zhì)對凍融黑土重金屬Zn賦存形態(tài)的影響期刊論文-中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報 2010(1).3.盧立晃.余建明.葉永和.許秀蘭.隋玉杰.范賽榮野莧菜植物修復(fù)皮革工業(yè)鉻污染土壤的研究期刊論文-食品工業(yè)科技 2010(1).4.李光德.張中文.敬佩.周楠楠.林立.袁宇飛.于淼茶皂素對潮土重金屬污染的淋洗修復(fù)作用期刊論文-農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2009(10).5.杜瑞雪.范仲學(xué).魏愛麗.蔡利娟.張斌山東沿岸經(jīng)濟貝類體內(nèi)重金屬含量分析期刊論文-山東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2009(8).6.胡維軍.蔡葵.趙明.董玉群.張風(fēng)昌嶗山茶區(qū)施用雞糞茶園土壤鎘含量狀況研究期刊論文-山東農(nóng)業(yè)科學(xué)2009(7).7.王曉悅熱處理對鈉長石修復(fù)水體中Cd2+的實驗研究期刊論文-中山大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版） 2009(z2).8.阿力坦巴根那.余海龍高速公路邊坡生物防護研究進展期刊論文-防護林科技 2009(4)9.吳志謙.羅兵淺談土壤重金屬污染的植物修復(fù)期刊論文-綠色大世界綠色科技 2009(5)10.曾玉梅.葉竹榮徽縣鉛鋅冶煉廠周邊土壤中重金屬污染評價期刊論文-科技信息 2009(7).11.王卓理.馬建華.耿鵬旭.谷蕾平頂山市