重金属污染治理1

1、基本定义：重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。如日本的水俣病是由汞污染所引起。其危害程度取决于重金属在环境、食品和生物体中存在的浓度和化学形态。重金属污染主要表现在水污染中，还有一部分是在大气和固体废物中污染现状科技是一把双刃剑，20世纪以来科学技术迅猛发展，促进了经济的发展，提高了人民的生活水平，然而，与此同时，人类也付出了惨重的代价。由于工业“三废”机动车尾气的排放、污水灌溉和农药、除草剂、化肥等的使用以及矿业的发展，严重地污染了土壤、水质和大气。据报道，1989年中国有色冶金工业向环境中排放重金属Hg为56 t，Cd为88 t，As为173 t，Pb为226t。美国科学家对一些

2、公路及城市的土壤进行过化学分析，发现其中铅的含量出奇的高，达到最大允许量的几十倍，甚至几百倍。2004年，夏厚林等人根据中国药典2000 版一部附录重金属检查法及对外贸易经济合作部颁布的药用植物及制剂进出口绿色行业标准中有关铅、镉、汞的测定法，测定了元胡止痛片中重金属总量，结果铅、镉、汞含量均有不同程度的超标。孟加拉国的12500万人口中有3500-7700万人在饮用被污染的水。重金属污染目前已相当严重，其对环境和生物的危害极大，同时，其易通过食物链而富集，因此，已经引起了世界各国科学家的高度重视，解决这个问题已迫在眉睫。污染分类编辑铅污染 是可在人体和动物组织中积蓄的有毒金属。主要来源于各种

3、油漆、涂料、蓄电池、冶炼、五金、机械、电镀、化妆品、染发剂、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自来水管等。它是通过皮肤、消化道、呼吸道进入体内与多种器官亲和，主要毒性效应是贫血症、神经机能失调和肾损伤，易受害的人群有儿童、老人、免疫低下人群。铅对水生生物的安全浓度为0.16mg/L，用含铅0.14.4mg/L的水灌溉水稻和小麦时，作物中铅含量明显增加。人体内正常的铅含量应该在0.1毫克/升，如果含量超标，容易引起贫血，损害神经系统。而幼儿大脑受铅的损害要比成人敏感得多，一旦血铅含量超标，应该采取积极的排铅毒措施。儿童可服用排铅口服液或借助其他产品进行排铅。镉污染 镉不是人体的必要元素。镉的毒性很

4、大，可在人体内积蓄，主要积蓄在肾脏，引起泌尿系统的功能变化；镉主要来源有电镀、采矿、冶炼、燃料、电池和化学工业等排放的废水；废旧电池中镉含量较高、也存在于水果和蔬菜中，尤其是蘑菇，在奶制品和谷物中也有少量存在，镉能够取代骨中钙，使骨骼严重软化，骨头寸断，会引起胃脏功能失调，干扰人体和生物体内锌的酶系统，导致高血压症上升。易受害的人群是矿业工作者、免疫力低下人群。水中含镉0.1mg/L时，可轻度抑制地面水的自净作用，镉对白鲢鱼的安全浓度为0.014mg/L，用含镉0.04Mg/L的水进行灌溉时，土壤和稻米受到明显污染，农灌水中含镉0.007mg/L时，即可造成污染。正常人血液中的镉浓度小于5微克

5、/升，尿中小于1微克/升。镉能够干扰骨中钙，如果长期摄入微量镉，使骨骼严重软化，骨头寸断，引起骨痛病，其还会引起胃脏功能失调，并干扰人体和生物体内锌的酶系统，导致高血压症上升。汞污染 汞及其化合物属于剧毒物质，可在人体内蓄积。主要来源于仪表厂、食盐电解、贵金属冶炼、化妆品、照明用灯、齿科材料、燃煤、水生生物等。血液中的金属汞进入脑组织后，逐渐在脑组织中积累，达到一定的量时就会对脑组织造成损害，另外一部分汞离子转移到肾脏。进入水体的无机汞离子可转变为毒性更大的有机汞，由食物链进入人体，引起全身中毒作用；易受害的人群有女性，尤其是准妈妈、嗜好海鲜人士；天然水中含汞极少，一般不超过0.1g/L。正常

6、人血液中的汞小于5-10微克/升，尿液中的汞浓度小于20微克/升。如果急性汞中毒，会诱发肝炎和血尿。2  铬污染 主要来源于劣质化妆品原料、皮革制剂、金属部件镀铬部分，工业颜料以及鞣革、橡胶和陶瓷原料等；如误食饮用，可致腹部不适及腹泻等中毒症状，引起过敏性皮炎或湿疹，呼吸进入，对呼吸道有刺激和腐蚀作用，引起咽炎、支气管炎等。水污染严重地区居民，经常接触或过量摄入者，易得鼻炎、结核病、腹泻、支气管炎、皮炎等。铜污染 指铜（Cu）及其化合物在环境中所造成的污染。主要污染来源是铜锌矿的开采和冶炼、金属加工、机械制造、钢铁生产等。冶炼排放的烟尘是大气铜污染的主要来源。镍污染 是由镍及其化合物

7、所引起的环境污染。冶炼镍矿石及冶炼钢铁时，部分矿粉会随气流进入大气。在焙烧过程中也有镍及其化合物排出，主要为不溶于水的硫化镍（N iS），氧化镍（N iO）、金属镍粉尘等，成为大气中的颗粒物。燃烧生成的镍粉尘遇到热的一氧化碳，会生成易挥发的、剧毒的致癌物羰基镍N i（CO）4。精炼镍的作业工人，患鼻腔癌和肺癌的发病率污染来源重金属的污染主要来源工业污染，其次是交通污染和生活垃圾污染。工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境，在人和动物、植物中富集，从而对环境和人的健康造成很大的危害，工业污染的治理可以通过一些技术方法、管理措施来降低它的污染，最终达到国家的污染物排放标准；交通污染主要是汽车尾气

8、的排放，国家制定了一系列的管理办法，例如：使用乙醇汽油、安装汽车尾气净化器等；生活污染主要是一些生活垃圾的污染，废旧电池、破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗碟等，对于重金属的污染只要我们从其来源加以控制，就多多少少可以减少重金属污染。专家分析指出：目前中国塑料生产企业的工艺、设备、技术研发较落后，是造成污染严重的主要原因，而管理不善、地方保护及人们环保意识淡薄，加剧了污染，强化治理迫在眉睫。生产企业应放眼未来，倡导环保，使用环保型助剂才能使PVC行业健康长远发展。较高。镀镍工业、机器制造业、金属加工业的废水中常含有镍，常用碱法处理工业废水，使其生成氢氧化镍N i(OH)2沉淀而清除掉。

9、镍可在土壤中富集，含镍的大气颗粒物沉降、含镍废水灌溉、动植物残体腐烂、岩石风化等都是土壤中镍的来源。植物生长会吸收土壤中的镍。镍含量最高的植物是绿色蔬菜和烟草，可达1.5-3ppm。镍对水稻产生毒性的临界浓度是20ppm。中国规定车间空气中羰基镍的最高容许浓度为0.001mg/m3，地面水中镍的最高容许浓度为0.5mg/L。锌污染 是指锌及化合物所引起的环境污染。主要污染源有锌矿开采、冶炼加工、机械制造以及镀锌、仪器仪表、有机物合成和造纸等工业的排放。汽车轮胎磨损以及煤燃烧产生的粉尘、烟尘中均含有锌及化合物，工业废水中锌常以锌的羟基络合物存在。防治土壤污染的措施1）施加改良剂施加改良剂的主要目

10、的是加速有机物的分解与使重金属固定在土壤中，如添加有机质可加速土壤中农药的降解，减少农药的残留量。施用重金属吸收抑制剂（改良剂），即向土壤施加改良抑制物（如石灰、磷酸盐、硅酸钙等），使它与重金属污染物作用生成难溶化合物，降低重金属在土壤及土壤植物体内的迁移能力。这种方法起到临时性的抑制作用，时间过长会引起污染物的积累，并在条件变化时重金属又转成可溶性，因而只在污染较轻地区尚能使用。2）控制土壤氧化-还原状况控制土壤氧化-还原条件，也是减轻重金属污染危害的重要措施。据研究，在水稻抽穗到成熟期，无机成分大量向穗部转移，淹水可明显地抑制水稻对镉的吸收，落干则促进水稻对镉的吸收。重金属元素均能与土壤中

11、的硫化氢反应生成硫化物沉淀。因此，加强水浆管理，可有效地减少重金属的危害。但砷相反，随着土壤氧化-还原电位的降低而毒性增加。3）改变耕作制度通过土壤耕作改变土壤环境条件，可消除某些污染物的危害。旱田改水田，DDT与六六六在旱田中的降解速度慢，积累明显；在水田中DDT的降解速度加快，利用这一性质实行水旱轮作，是减轻或消除农业污染的有效措施。4）客土深翻污染土壤的排除，特别是重金属的土壤污染，在土壤中产生积累，阻碍作物的生长发育。防治的根本办法是彻底挖去污染土层，换上新土的排土与客土法，以根除污染物。但如果是地区性的污染，实际采用客土法是不现实的。耕翻土层，即采用深耕，将上下土层翻动混合，使表层土

12、壤污染物含量减低。这种方法动土量较少，但在严重污染的地区不宜采用。5）采用农业生态工程措施在污染土壤上繁殖非食用的种子、种经济作物或种属，从而减少污染物进入食物链的途径。或利用某些特定的动植物与微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质，而达到净化土壤的目的。6）工程治理利用物理（机械）、物理化学原理治理污染土壤，主要有隔离法，清洗法，热处理，电化法等，是一种最为彻底、稳定、治本的措施。但投资大，适于小面积的重度污染区。近年来，把其它工业领域，特别是污水、大气污染治理技术引入土壤治理过程中，为土壤污染治理研究开辟了新途径，如磁分离技术、阴阳离子膜代换法、生物反应器等。虽然大多数处于试验探索阶段，但

13、积极吸收、转化新技术、新材料，在保证治理效果的基础上降低治理成本，提高工程实用性，有着重要的实际意义。7）制定农药的容许残留量根据农药的“最大一日容许摄取量”（容许摄取量/（kgd），用ADI值表示）乘以安全系数（一般定为1/100）。残留容许量=ADI×体重（kg）/食品系数kg/（人d)污染实例编辑事件综述 2008年，相继发生了贵州独山县、湖南辰溪县、广西河池、云南阳宗海、河南大沙河等5起砷污染事件2009年6月，湖南娄底双峰县发生违法转移含铬废渣引起铬污染事件；7月，浏阳爆发某化工厂引起的恶性镉污染事件；8月，陕西凤翔县发生铅排放导致大量儿童血铅含量严重超标；昆明东川区发生2

14、00余名儿童血铅超标事件；湖南武冈精炼锰加工厂超标排铅，造成附近1300多名儿童中铅毒；9月，福建上杭华强电池生产过程中排放含铅的烟尘和废水导致逾百名儿童血铅超标；10月，河南济源因铅冶炼企业造成1000余名儿童血铅超标；12月，山东临沂境内含砷污水再次下排，致使整个南涑河流域及其下游的江苏邳州水体砷超标；广东清远44名儿童被检出血铅超标；据环境保护部统计，2009年环保部接报的12起重金属、类金属污染事件，致使4035人血铅超标，182人镉超标。2010年1月，江苏大丰51名儿童被查出血铅超标。3月，四川隆昌县渔箭镇部分村民血铅检测结果异常3月，湖南郴州嘉禾污染企业造成儿童铅中毒6月，湖北崇

15、阳30人最近被查出血铅超标，其中有16名儿童。7月，福建紫金矿业含铜酸性废水渗漏，造成汀江大面积恶性污染。7月，云南大理鹤庆39名儿童血铅超标12月，安徽怀宁因附近电源厂污染导致100余名儿童血铅超标2011年3月，浙江德清县因当地电池企业污染导致300余人血铅超标3月，浙江台州上陶村因蓄电池排放废水废气造成100余名村民血铅超标5月，广东紫金县因电池企业污染导致130余人血铅超标具体事件 广东北江变红水河2005年北江镉污染事件后不久，为了保障下游清远、佛山、广州等城市的供水安全，专家们决定，除了调水冲污外，还将实施工程技术措施，加聚合铁或聚合铝进行稀释。韶关的武水桥下，江水碧波荡漾，婀娜的

16、水草群舞中游支流横石河，河水呈强酸性，即使稀释一万倍，水生物也难在其间存活24小时下游地区的清远石角镇，铜产业带来的污染，造成附近河底沉积物中铊含量严重超标。2008年，华南农业大学教授林初夏提供的测试数据显示，横石河水即使稀释1万倍，水生物还是不能在里面存活超过24小时；由于每吨废矿含有可产生相当200公斤浓硫酸的金属硫化物，从源头到50公里开外，河水都可以测出酸性，直侵下游北江。杭州周边地区农田遭重金属污染2010 年4月至6月，浙江省政协组织成立调研组，通过召集省有关单位负责人座谈，向社会公众征集意见建议，并赴杭州、台州及所辖的路桥、温岭等部分县（市、区）进行实地调研，全面了解食品药品安

17、全情况。调研结果显示，在浙北、浙中、浙东沿海三个区域中，城郊传统的蔬菜基地、部分基本农田都受到了较严重的影响。工业“三废”及城市生活污染物排放，引起重金属污染农田。调研组有关负责人表示，这些城郊重金属对土壤的污染，主要是近十多年造成的，主要是人为的污染，这会直接威胁到百姓的生命健康。最新情况近期镉大米事件，让人们将目光聚焦耕地重金属污染。数据显示，我国受重金属污染的耕地面积已达2000万公顷，占全国总耕地面积的1/6，防治形势十分严峻，并且还呈现不断加剧的趋势。据估算，如果对这些耕地进行修复，需求资金将要数万亿元。再加上我国目前土壤污染底数不清、土壤修复相关法律和标准缺失，我国耕地重金属污染修

18、复任重道远。全国1/6耕地重金属污染 由湖南镉超标大米事件，人们得知，湖南大量耕地早已遭受重金属污染。关于耕地重金属污染的消息近年来不绝于耳。长期关注我国土壤污染问题的中国土壤学会副理事长张维理就曾表示，目前，我国土壤污染呈日趋加剧的态势，防治形势十分严峻。据媒体报道，中国工程院院士罗锡文2011年10月份曾表示，全国3亿亩耕地正在受到重金属污染的威胁，占全国农田总数的1/6。环保部文件显示，在对我国30万公顷基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测时发现，有3 .6万公顷土壤重金属超标，超标率达12.1%。国土资源部统计表明，目前全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染。耕地受到重金属污染影响

19、严重，农业部农产品产地土壤重金属污染防治专家组成员、中国农业科学院资源与区划所研究员陈世宝博士对经济参考报记者表示，重金属污染耕地带来的直接后果是耕地质量下降，导致农产品的品质和质量下降，出口受限，同时对人体健康带来潜在危害。环保部门一项统计显示，全国每年因重金属污染的粮食高达1200万吨，造成的直接经济损失超过200亿元。“现在我国土壤污染比各国都要严重，日益加剧的污染趋势可能还要持续30年。”中国土壤学专家，南京农业大学教授潘根兴曾做出如此断言。他表示，不仅污染加重，而且还在转移扩散。修复资金需求超数万亿元 广东省生态环境与土壤研究所研究员陈能场提出：“要尽快采取措施，对现有受污染的耕地进行修复处理。”与大气和水污染相比，土壤修复显得更加困难。农业部农产品产地土壤重金属污染防治专家组成员、中国农业大学资源与环境学院教授苏德纯表示，不仅土壤污染危害严重，并且与一些有机污染物不同，土壤中的重金属无法降解，与土壤分离难度非常大，修复非常困难。中国科学院地理科学与资源研究所环境修复研究中心主任陈同斌也曾表示，即使是轻度污染的地方，要除掉土壤中的重金属最快也要三到五年。“理论上说，重金属污染土壤是可以被修复的，但完全