金属污染物

金属污染物（精选12篇）

金属污染物 篇1

0 引言

土壤的污染是指人类活动产生的有害物质进入土壤,尤其是重金属离子,当其含量超过土壤本身的自净能力,并使土壤的成分、性质发生变异,降低农作物的产量和质量,并危害人体健康的现象。大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观,通过感官就能发现。土壤污染则不同,它往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测,甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。因此,土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间。如日本的“骨痛病”经过了10年～20年之后才被人们所认识。本文针对土壤重金属离子污染性状,探讨了重金属离子环境污染的标准,最后提出了相应的防治措施。

1 重金属离子污染性状

污染物质在大气和水体中,一般都比在土壤中更容易迁移。这使得污染物质在土壤中并不像在大气和水体中那样容易扩散和稀释,因此容易在土壤中不断积累而超标,同时也使土壤污染具有很强的地域性。

重金属(汞、镉、铅、铜、铬、砷、镍、铁、锰、锌)对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程,许多有机化学物质的污染也需要较长时间才能降解,被某些重金属污染的土壤甚至可能要100年～200年时间才能够恢复。如果大气和水体受到污染,切断污染源之后通过稀释作用和自净化作用也有可能使污染问题不断逆转,但是积累在污染土壤中的难降解污染物则很难靠稀释作用和自净化作用来消除。土壤污染一旦发生,仅仅依靠切断污染源的方法则往往很难恢复,有时要靠换土、淋洗土壤等方法才能解决问题,其他治理技术可能见效较慢。因此,治理污染土壤通常成本较高、治理周期较长[1]。

汞:土壤的汞污染主要来自于污染灌溉、燃煤、汞冶炼和制剂厂的排放、含汞颜料的应用及含汞农药的施用等。土壤中汞以无机态与有机态存在,在一定条件下互相转化。在土壤微生物作用下,汞可发生甲基化反应,形成脂溶性的甲基汞,可被微生物吸收、积累,而转入食物链造成对人体的危害。汞对人的危害主要表现在以甲基汞的形式通过食物链进入人体,并在人的中枢神经系统中富集,造成像神经错乱,牙齿脱落,骨骼疏松等症状,如水俣病。

镉:镉主要来源于镉矿、镉冶炼厂。常与锌共生,所以冶炼锌的排放物中必有CdO,以污染源为中心可波及数千米远。镉工业废水灌溉农田也是镉污染的重要来源。土壤中镉的存在形态大致可分为水溶性和非水溶性镉两大类。离子态和络合态的水溶性镉CdCl2等能被作物吸收,对生物危害大,而非水溶性镉CdS,CdCO3等不易迁移,不易被作物吸收,但随环境条件的改变二者可互相转化。镉对农业最大的威胁是产生“镉米”“镉菜”,使人得骨痛病。另外,镉会损伤肾小管,出现糖尿病,还引起血压升高,出现心血管病,甚至致癌、致畸。

铅:铅是土壤污染较普遍的元素。污染源主要来自汽油里添加抗爆剂烷基铅,随汽油燃烧后的尾气而积存公路两侧百米范围内的土壤中,另外,铅字印刷厂、铅冶炼厂、铅采矿场等也是重要的污染源。一般进入土壤中的铅在土壤中易与有机物结合,极不易溶解,土壤铅多发现在表土层,表土铅在土壤中几乎不向下移动。铅对植物的危害表现为叶绿素含量下降,阻碍植物的呼吸及光合作用。铅对人的危害则是累积中毒。人体中铅能与多种酶结合从而干扰有机体多方面的生理活动,导致对全身器官产生危害。

铬:铬的污染源主要是电镀、制革废水、铬渣等。铬在土壤中主要有两种价态:Cr6+和Cr3+。两种价态的行为极为不同,前者活性低而毒性高,后者恰恰相反。Cr3+主要存在于土壤与沉积物中,Cr6+主要存在于水中,但易被Fe2+和有机物等还原。植物吸收铬约95%留在根部。据研究,低浓度的Cr6+能提高植物体内酶活性与葡萄糖含量,高浓度时则阻碍水分和营养向上部输送,并破坏代谢作用。铬对人体与动物有利也有弊。人体中含铬过低会产生食欲减退症状,但饮水中超标400倍时,会发生口角糜烂、腹泻、消化紊乱等症状。

砷:土壤砷污染主要来自大气降尘与含砷农药。燃煤是大气中砷的主要来源。土壤中砷大部分为胶体吸收或和有机物络合或与土壤中铁、铝、钙离子形成难溶化合物,或与铁、铝等氢氧化物共沉淀。pH和Eφ值影响土壤对砷的吸附。pH值高砷吸附量减少而水溶性增加;在氧化条件下,大部是砷酸,易被胶体吸附,增加了土壤固砷量。随Eφ降低,砷酸转化为亚砷酸,促进砷的可溶性,增加砷害。砷对植物危害的最初症状是叶片卷曲枯萎,进一步是根系发育受阻,最后是植物根、茎、叶全部枯死。砷对人体危害很大,它能使红血球溶解,破坏正常生理功能,甚至致癌等。

2 防治措施

控制和消除土壤污染源,是防止污染的根本措施,即控制进入土壤中污染物的数量和速度,使其在土体中缓慢的自然降解,不致迅速大量地进入土壤,引起土壤污染。具体的措施如下。

2.1 生物防治

土壤污染物可以通过生物降解或吸收而净化土壤。研究分离和培育新的微生物品种,以增强生物降解作用。这是提高土壤净化能力的重要措施之一[2]。

2.2 施加抑制剂

轻度污染的土壤施加某些抑制剂,可改变污染物在土壤中的迁移转化方向,促进某些有毒物质的移动,淋洗或转化为难溶物质而减少作物吸收。常用的控制剂有石灰、碱性磷酸盐等。

2.3控制氧化还原条件

水稻田的氧化还原状况可控制水稻田中重金属的迁移转化。

2.4增施有机肥,改良砂性土壤

有机胶体和黏土矿物对土壤中重金属有一定的吸附力。因此,增加土壤有机质,改良砂性土壤,能促进土壤对有毒物质的吸附作用,是增加土壤容量,提高土壤自净能力的有效措施。

2.5换土、深翻、刮土

被重金属严重污染的土壤在面积不大的情况下,可采用换土法,这是目前彻底清除土壤污染的最有效手段,但是对换出的污染土壤必须妥善处理,防止次生污染。此外也可进行深翻,将污染的土壤翻到下层,掩埋深度应根据不同作物根系发育特点,以不致污染作物为原则。

摘要：介绍了土壤污染的含义,针对土壤重金属离子的污染性状,探讨了重金属离子环境污染的标准,最后提出了相应的防治措施,指出控制进入土壤中污染物的数量和速度,使其在土体中缓慢地自然降解是防止污染的根本措施。

关键词：土壤,重金属离子,污染,防治措施

参考文献

[1]周启星.污染土壤修复原理与方法[M].北京:科学出版社,2004.

[2]李法云,曲向荣,吴龙华.污染土壤生物修复理论基础与技术[M].北京:化学工业出版社,2006.

金属污染物 篇2

以20世纪80年代初普查的上海市农田土壤重金属背景值为依据,通过对占上海郊区蔬菜种植面积达50.5%的农田土壤重金属污染物调查,分析了近来上海蔬菜农田土壤中重金属污染物的累积状况及其累积原因.结果表明,Cd、Hg和Zn是上海蔬菜农田土壤中主要的.重金属累积污染物,其累积原因除了长期以来郊区工业“三废”排放和过去污水农田灌溉、污泥农用区的受污染土壤因城市开发建设发生迁移外,还与过去大量施用含Cd杂质的过磷酸钙化肥和含Zn较高的鸡粪和猪粪有机肥有关.

作 者：沈根祥 谢争 钱晓雍 黄丽华 郭春霞 王敏 山祖慈 SHEN Gen-xiang XIE Zheng QIAN Xiao-yong HUANG Li-hua GUO Chun-xia WANG Min SHAN Zu-ci 作者单位：沈根祥,钱晓雍,黄丽华,郭春霞,王敏,SHEN Gen-xiang,QIAN Xiao-yong,HUANG Li-hua,GUO Chun-xia,WANG Min(上海市环境科学研究院,上海,33)

谢争,山祖慈,XIE Zheng,SHAN Zu-ci(上海市环境监测中心,上海,30)

南湾水库重金属分布及污染评价 篇3

【关键词】重金属污染；生态风险；评价；水库

重金属元素通常存在于土壤或水体沉积物中，其危害表现为对其存在环境的毒害作用；且其毒害作用有明显特征：如毒性阀值低，很低的浓度即可产生毒害作用；不易降解、只能通过迁移、转化作用，最后容易富集，产生更大危害；其毒性表现为随环境不同呈现不同程度毒性；于水体沉积物及土壤中易于微生物发生作用，从而转化为毒性更强的物质。以上种种污染特性，使得重金属的毒害作用俞发引起人们重视。

1.实验材料及方法

1.1样品收集

样品收集过程：①时间：2010年1月和7月；②地点：南湾水库上下游设置7个采样点；③方法：使用抓斗式取泥器取0～10cm水体沉积物样品，置于聚乙烯瓶，于实验室保存备用。

1.2处理方式

采集样品后，放于背光通风处，天然风干，将砾石等杂物剔出，后经碾压，使其透过 0.85mm筛。过筛的样品取5～10g，用研钵研磨，过0.15mm筛，于棕色广口瓶中贴上标签保存。重金属含量的测定方法采用原子原子突光法（《水和废水监测分析方法》（第四版））①。每个样品测定过程中，设置3个平行样，后取其平均值。

采用单因子污染指数法评价单一污染物污染状况。计算公式：C=C/C式中，C为单因子污染指数；C为某一污染物实测值；C为某一污染物参比值。以Hakanson提出的全球工业化之前沉积物中重金属最大值（Pb、Cd、Hg、As、Cu分别为25、0.5、0.25、15、30mg/kg）作为依据。

2.实验结果分析

2.1重金属含量分布

如表1所示：

（1）各采样点在1月份的重金属含量特点如下：

Hg含量为0.13～0.31mg/kg，均值为0.21mg/kg，最大、最小值分别出现在马家畈（上游）、大庙（下游）。As含量为10.01～19.45mg/kg，均值为14.94mg/kg，最大、最小值分别在潭石咀（中游）、白石咀（下游）。

Cd含量为0.26～0.60mg/kg，均值为0.38mg/kg，最大、最小值分别在西双河、大坝。Cu含量为24.17～39.67mg/kg，均值为31.72mg/kg，最大、最小值分别在马家畈、白石咀。Pb含量为10.20～19.66mg/kg，均值为16.08mg/kg，最大、最小值分别在大庙、夏家冲。

由上可知：1月份各采样点的重金属含量为，最大值点基本都在上游（Pb在下游），最小值点基本都在下游。

（2）各采样点在7月份的重金属含量特点如下：

Hg含量为0.14～0.33mg/kg，均值为0.22mg/kg，最大、最小值分别出现在马家畈（上游），潭石咀和大庙（中游）。As含量为10.21～20.01mg/kg，均值为14.52mg/kg，最大、最小值分别在潭石咀（中游）、大坝（下游）。

Cd含量为0.24～0.61mg/kg，均值为0.40mg/kg，最大、最小值分别在夏家冲、大坝。Cu含量为26.47～36.82mg/kg，.均值为31.52mg/kg，最大、最小值分别在马家畈、白石咀。Pb含量为10.32～19.32mg/kg，均值为16.17mg/kg，最大、最小值分别在大庙、夏家冲。

由上可知，7月份的重金属含量特点为：上游含量明显高于下游。

2.2重金属生态风险评价

本文重金属生态风险评价采用Hakanson提出的潜在生态风险指数法②，评价公式为：E=TCRi=E式中，C为单因子污染指数；T为污染物毒性系数（Pb，Cd，Hg，As，Cu分别为5，30，30，l0，5）；E为单个污染物的潜在生态风险；Ri为综合潜在生态风险指数。

2.2.1单因素污染指数分析

由表2可知：

①1月枯水期时，7个采样点处各重金属元素的单因子污染指数分析如下：

Hg于西双河、马家畈处大于1，属中度污染，其余采样处均小于1，属轻度污染；As于马家畈、潭石咀、夏家冲处，污染指数大于1，属中度污染，其他采样点处，小于1，属低度污染Cd在西双河处大于1，其余点小于1；Cu在西双河、马家畈、潭石咀和大庙处的污染指数大于1；Pb的污染指数都小于1。

②7月丰水期时，7个采样点处各重金属元素的单因子污染指数分析如下：

Hg于西双河、马家畈、白石咀处污染指数大于1，有中度污染，其他采样点处小于1，属低污染；As于马家畈、潭石咀和夏家冲处的污染指数大于1，属中度污染，在其他采样点处小于1，属于轻度污染。

Cd于西双河、夏家冲处大于1，其余点都小于1；Cu在西双河、夏家冲、马家畈、潭石咀和大庙处的单因子污染指数大于l；Pb的污染指数都小于1。

2.2.2单因子潜在生态危害参数及综合潜在生态风险指数

如表3所示：

1月枯水期时，该水库七个采样点处，重金属污染的综合潜在生态风险指数Ri在47.3～89.60间，单因子潜在生态危害系数E在2.05～37.20间； 7月丰水期间，该水库七个采样点处，重金属污染的综合潜在生态风险指数Ri在47.37～86.12间，单因子潜在生态危害系数E在2.06～39.60间。

枯水期，丰水期间其综合潜在生态风险指数Ri都小于150，单因子潜在生态危害参数E都小于40，属轻微风险，说明该水库中重金属物质污染程度很低，这种情况与处于发达工业地区的水库有明显不同 ③。同时，各采样点处，综合潜在生态风险指数和单因子潜在生态危害参数均有上游高于下游的明显趋势，这说明水库中重金属的污染水平与水流方向有一定关系。

3.结论

（1）1月份各采样点的重金属含量为：最大值点基本都在上游（Pb在下游），最小值点基本都在下游；7月份的重金属含量特点为：上游含量明显高于下游。

（2）1月及7月份，水库综合潜在生态风险指数Ri都小于150，单因子潜在生态危害参数E都小于40，属轻微风险，说明该水库中重金属物质污染程度很低；综合潜在生态风险指数和单因子潜在生态危害参数均有上游高于下游的明显趋势。 [科]

【参考文献】

[1]宋垠先.长江三角洲沉枳物和土壤重金属生态地球化学研究[D].南京大学博士学位论文，2011.

[2]叶宏萌，袁旭音，赵静.铜陵矿区河流沉积物重金属的迁移及环境效应[J].中国环境科学，2012，32（10）：1853-1859.

[3]魏伟.安徽铜陵地区河流重金属污染、生物多样性研究与评价[D].安徽大学硕士学位论文，2012.

[4]殷汉琴，陈富荣，陈兴仁，等.铜陵市及其周边地区土壤重金属元素污染评价[J].安全与环境学报，2010，10（3）：98-102.

金属污染物 篇4

1 材料与方法

1.1 土壤样品采集与处理

土壤采样点布置在杭州市萧山区酱腌菜原料萝卜、黄瓜主要种植区域, 包括东江围垦及10个镇乡, 其中以东江围垦为最主要, 采样点采用GPS定位系统定位, 原则上每4平方公里取一样品。土壤样品取自10×10米正方形4个顶点和中心点, 各取表层 (0～20cm) 土壤约1Kg, 均匀后选取1Kg土壤作为代表该点的混合样品。采样过程没有接触金属工具。

预处理方法:土壤样品在室内风干, 去除杂物, 过1mm尼龙网筛, 用四分法取部分样品过100目尼龙筛, 备用。样品处理过程中均使用木头、塑料工具。

1.2 酱腌菜原料样品采集与处理

酱腌菜原料以萝卜、黄瓜作为代表, 采样点与土壤采样区域基本一致, 根据种植密度, 每区域采样1～2件 (注:个别区域未种植) 。取成熟新鲜可食部分, 采样后马上装入塑料袋中, 并将袋口密封以防止水分蒸发。黄瓜去掉花梗及蒂, 萝卜去掉茎叶, 留下块根。用自来水反复清洗, 去除附在其表面上的泥土, 然后用去离子水反复漂洗, 晾干。

1.3 检测项目及分析方法

1.3.1 检测项目

土壤检测项目为pH、Pb、As、Hg、Cr、Cd及六六六、DDT等8个指标, 酱腌菜原料检测项目为Pb、As、Hg、Cr、Cd、六六六、DDT、乐果、氰戊菊酯及亚硝酸盐等10个指标。

1.3.2 分析方法与质量控制

使用仪器:HP6890气相色谱仪、Varian原子吸收仪、AFS-9130双道原子荧光光度计。土壤检测方法标准代码:Pb、Cd:GB/T17141;As:GB/T17134;Hg:GB/T17136;Cr:GB/T17137;六六六、DDT:GB/T14550;亚硝酸盐:GB/T5009.33;乐果: GB/T5009.20;氰戊菊酯: GB/T5009.146。酱腌菜原料检测方法按GB5009.38规定。

质量控制:为保证测定数据的准确性, 每10个样品随机取一个进行平行双样测定。

1.4 评价方法和标准

1.4.1 酱腌菜原料基地土壤污染评价方法与分级标准

土壤重金属污染以《无公害蔬菜生产土壤环境质量指标》作为评价标准, 土壤污染评价方法采用尼梅罗 (Nemerow N L) 综合污染指数法及分级标准。[1]

1.4.2 酱腌菜原料污染评价标准

采用《无公害食品 黄瓜》和《无公害食品萝卜》和FAO/WHO标准作为评价依据。

2 结果

2.1 土壤环境质量检测结果

东江围垦区和10个镇酱腌菜原料种植区土壤样品中的PH值、重金属、六六六、DDT残留含量测定结果见表1。经统计分析, 东江围垦区和其它10个镇土壤中Pb、Cr、Cd含量无差异, 东江围垦区土壤As、Hg含量低于其它10个镇, 差异有显著性 (TAs=5.58, THg=4.09) 。六六六、DDT含量均低于检测限 (0.01mg/Kg) 。

2.2 土壤环境质量污染评价

为全面分析各污染物对土壤的不同作用, 突出高浓度污染物对环境质量的影响, 我们对东江围垦区和其它10个镇萝卜、黄瓜种植区土壤污染状况用尼梅罗综合污染指数法进行评价, 结果见表2。

2.3 蔬菜污染物检测结果

东江围垦区12件和10个镇的18件黄瓜样品检测分析, 结果Hg、Cr、Cd、As、六六六、DDT含量均低于最小检测限, Pb、亚硝酸盐检测结果见表3。东江围垦区11件和10个镇的17件萝卜样品检测分析, 结果Hg、Cr、Cd、六六六、DDT含量均低于最小检测限, Pb、As、亚硝酸盐检测结果见表4。

3 讨论和建议

3.1 萧山东江围垦地区和其它10个酱腌菜原料种植镇土壤污染状况总体较好, Pb、As、Hg、Cr、Cd、六六六、DDT等污染物指标均符合《无公害蔬菜生产土壤环境质量指标》。运用尼梅罗综合污染指数法评定土壤污染情况, 萧山区酱腌菜原料种植区土壤尚处于安全等级, 各重金属污染程度顺序为Cd>Pb >Cr> As>Hg, 围垦地区和其它10个镇土壤重金属污染程度顺序一致。从围垦地区及其它10个镇土壤污染状况比较, 围垦地区土壤中As、Hg含量明显低于10个镇, 这可能与围垦地区开发时间不长, 工业欠发达, 工业“三废”排放较少有关。为保证今后酱腌菜及原料产品质量安全, 建议今后应加强环境保护工作, 严格控制工业“三废”排放, 合理施用化肥, 要合理规划, 有必要设立酱腌菜原料种植基地。

3.2 黄瓜、萝卜中污染物检测结果表明, 我区酱腌菜原料黄瓜、萝卜样品重金属和农药指标均符合《无公害食品 黄瓜》和《无公害食品 萝卜》标准。围垦地区和其它10个镇种植的黄瓜、萝卜污染物含量经统计分析, 无显著性差异。对照FAO/WHO标准, 有2件萝卜样品中砷含量、1件黄瓜样品中铅含量高于FAO/WHO标准 (FAO/WHO标准:萝卜中砷限值为0.25mg/Kg, 黄瓜中铅限值为0.1mg/Kg) 。作为重要出口农产品, 其质量不仅要符合国家标准, 还应达到国际通用标准要求。在我国加入WTO, 日本、韩国、欧盟等不断提高农产品准入要求的情况下, 这一点显得尤为重要。建议国家能及时修订食品标准, 等同采用国际标准。在国家标准滞后情况下, 酱腌菜生产企业和卫生质量监督管理部门应积极参照国际标准, 提高产品卫生质量。

3.3 58黄瓜、萝卜样品中亚硝酸盐含量超过国家标准9件, 超标率达15.52%。人体摄入的亚硝酸盐主要来自蔬菜, 如果累积过多, 可导致高铁血红蛋白症, 还可与人体内的胺类物质反应, 诱发消化系统癌变, 影响人体健康[2]。据调查, 萧山区范围内基本无工业氮素污染源, 亚硝酸盐污染应该主要来自农业化肥的不当施用。故建议采取以下措施:

3.3.1 合理化施肥 研究表明, 增施无机氮肥, 菠菜、小白菜全株可食部分硝态氮含量比施有机氮肥高1～4倍, 可使大白菜叶片中硝酸盐含量明显提高[3]。据调查, 大部分菜农种植黄瓜、萝卜基本上不用禽粪、人粪等有机肥, 因为有机肥的肥效期长而释放慢, 化学氮肥则为速效肥。故要减少黄瓜、萝卜中亚硝酸盐含量, 应控制无机氮肥的施用量, 增施有机肥, 同时推广以钾肥为主的复合肥料的施用。

3.3.2加强动态监测加强对酱腌菜原料亚硝酸盐含量的监测工作, 及时发现问题, 进行必要的防治管理。

参考文献

[1]NY/T395-2000, 农田土壤环境质量监测技术规范[s].

[2]李学德, 岳永德, 花日茂, 等.合肥市蔬菜硝酸盐和亚硝酸盐污染现状评价[J].中国农学通报, 2003, l9 (3) :54-56.

金属地下矿山环境污染问题及防治 篇5

王琅琅

金属矿山环境地质问题是制约矿山和谐发展的重要因素。矿山开发不仅为国民经济提供了大量的能源和原材料，而且成为国家重要的财政收入来源，提供了大量的劳动就业机会，特别是推动了区域经济和少数民族地区、边远地区的经济发展。截止2003年底25种主要金属矿产共有矿山10365个，其中大中型矿山共有415个，仅占矿山总数的4％，年产矿石量为46388万吨，实现工业产值575，6亿元，利润总额35．7亿元。然而，矿业，开发在为国家经济发展做出巨大贡献的同时，也引发了严重的矿山环境环境污染加剧、生态环境恶化、地质灾害频发，不仅影响了人们的生命健康，也制约了金属矿山资源的进一步开发利用和社会经济的可持续发展。

金属地下矿山环境污染问题：

一、矿山大气环境污染（废气污染）

矿山大气污染源造成矿山大气污染的污染物发生源。矿山大气污染源的构成、性状和 影响范围，与矿床类型、埋藏条件、矿岩性质、开采方法和工艺技术等密切相关。它的分类方法主要有：（1）按污染物的影响范围可分为矿井或矿坑、大气污染源和矿区大气污染源。（2）按污染源释放的有害物质分粉尘污染源、气体污染源、放射性污染源和热污染源。（3）按污染物产生的原因可分为工艺污染源和非工艺污染源。工艺污染源又称人为污染源属于这类污染源的工艺有凿岩、爆破、支护、放顶、充填和岩矿的装卸、运输、破碎、分级等在这些工艺过程中，产生的粉尘、炮烟、柴油机废气和压气废气等污染物均会污染矿山大气非工艺污染源又称天然污染源，是采矿过程引发的次生污染源漓十这种污染源的有：矿岩的风化、氧化和自燃。地层中气态物、颗粒物的逸出、涌出或喷出，矿岩中放射物质的析出和辐射，地热的传导、辐射 和对流，坑木等有机物的分解与腐烂等。在这些自然过程中释放出的粉尘、有毒有害气体、放射性物质和热素等污染物也会污染矿山大气。

二、水资源污染（废水污染）

矿山废水是从采掘场、选矿厂、尾矿坝、排土场以及生活区等地排出废水的统称。开采、选矿、运输、防尘及防火等诸多生产及辅助工艺均需要使用大量的水，这些矿山废水排放量大、持续性强，对环境污染严重。

矿山废水中的主要污染成分包括有机和油类污染物、氰化物、酸和重金属污染、氟化物和可溶性盐类。除此之外，还有热污染、水的浊度污染以及固体悬浮物和颜色变化等污染形式。

矿山废水中有机污染物是指其中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪和木质素等有机化合物。油类污染物是矿山废水中较为普遍的污染物，当水面油膜厚度在10-4cm以上时，它会阻碍水面的复氧过程，阻碍水分蒸发和大气与水体间的物质交换，改变水面的发射率和进入水面表层的日光辐射，对局部区域气候可能造成影响，主要是影响鱼类和其它水生物的生长繁殖。

矿山废水中的重金属主要有：Hg、Cr、Cd、Pb、Zn、Ni、Cu、Co、Mn、Ti、V、Mo和Bi等，被重金属污染的矿山废水排入农田时，除流失一部分外，另一部分被植物吸收，剩余的大部分在泥土中聚积，当达到一定数量时，农作物就会出现病害。如土壤中含铜达20mg/kg时，小麦会枯死；达到200mg/kg时，水稻会枯死。此外，重金属污染的水还会使土壤盐碱化。

大多数金属和非金属矿床（如煤矿）都含有黄铁矿等硫化物，若该硫化物含量低或不含有用元素，则常用废石处理，堆放于废石堆或尾矿库。在地表环境中该硫化物将迅速氧化，可形成含重金属离子浓度很高的酸性废水，成为矿山开采中最大的污染源。

三、尾矿污染（废渣污染）

其突出表现在侵占土地、植被破坏、土地退化、沙漠化以及粉尘污染、水体污染等。尾矿粒度较细，长期堆存，风化现象严重，产生二次扬尘，粉尘在周边地区四处飞扬，特别在干旱、狂风季节中，细粒尾矿腾空而起，可形成长达数里的“黄龙”，造成周围土壤污染，并严重影响居民的身体健康。据专家论证，尾矿也是沙尘暴产生的重点尘源之一。

另外，尾矿中含有重金属离子，有毒的残留浮选药剂以及剥离废石中含硫矿物引发的酸性废水，对矿山及其周边地区环境污染和生态破坏，其影响将是持久的。由于我国矿山大多是依山傍水，矿山开发的许多重大环境问题，长期未引起重视，所积累的后果，最终以“跨域报复”、“污染转移”等不同形态影响区域环境，甚至给人们带来难以补偿的灾难。

四、采矿污染

采矿过程中生成的废气、废水、废石和粉尘等物质以及噪声和振动等因素，对环境、土地、大气和水质等造成危害。如：矿山开采活动中产生的废渣、废石和尾矿等废弃物，占用大量的土地造成生态环境的恶化；采矿诱发的地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等矿山地质灾害；采矿造成地表水漏失、水位下降、水质变差等水污染、水源枯竭和水系破坏。

五、放射性污染

由放射性物质造成的环境污染现象，主要污染物是核工业企业的排放物，核试验产生的放射性沉降物及自然界宇宙射线、放射性矿藏和天然放射性同位素等。可通过食物链或直接对人体造成危害。

六、药剂污染

选矿、冶炼过程使用的药剂，采矿过程使用的炸药，都会通过废水、废气和废渣对环境、土地、大气和水质等造成危害。这一过程作用，称之为药剂污染。

七、冶炼污染

冶炼作业伴有废水、废气和冶炼炉渣的排出，这些废弃物对环境、土地、大气和水质等造成危害。（详见废水、废气和废渣的污染）。

八、地质污染

矿山开采对地质结构的强烈扰动，无论是正在开采或已废弃的矿山，都有产生地面塌陷和诱发地震的危险。我国每年因采矿造成的土地塌陷达7000k平方米(宋焕斌，1998)。同时采矿产生大量的废石，选矿则排放大量的尾矿，在我国现有大大小小的尾矿库400多个，全部金属矿山堆存的尾矿已达到50亿t以上，而且以每年产生尾矿约5亿t的速度增长(张锦瑞，2002)。目前我国因尾矿造成的直接污染面积已达6万余k平方米，间接污染土地面积60余万k平方米(谢宏全，2004)。造成废弃地周围甚至更大范围内生物多样性的减少和生态平衡的失调。研究表明：矿山废渣与废气、废水相比，对环境的污染更具有潜在性和长期性(宋书巧，2001；马先应，2004)。

金川有色金属公司生产过程中，每年产生大量的固体废弃物，主要有选矿尾矿砂283万t，冶炼闪速炉水淬渣40万t，冶炼电炉渣23万t，生产生活锅炉粉煤灰11.4万t等。大量工业固体废弃物的产生、堆积，不仅占用大量土地，而且对周围环境产生一定的影响(梁永顺，2002)。江西省工业固体废物产生量为3905．09万t，其中矿山尾砂2968．25万t，占全省固体废物产生量的76％，全省固体废物历年贮存量45，403．09万t，其中采矿业固体废物历年贮存量37，794．03万t，占贮存量的83．2％，全省固体废物占用土地1915km2，矿山废弃地不仅占用土地，污染环境，影响当地经济发展，而且也对当地社会产生不良作用(罗仙平，2005)。

金属矿山环境保护及恢复治理措施：

一、实施清洁生产，控制减少污染，提高资源综合利用率

20世纪60年代以来，西方工业发达国家普遍采用的“末端治理”的思想和做法来减轻发展给环境所带来的压力，但实践表明，末端治理不但需要昂贵的建设投资和惊人的运行费用，末端治理的过程本身也要消耗大量资源和能源，而且也会产生二次污染使污染在空间和时间上发生转移，因此，末端治理并不符合可持续发展战略，也不能从根本上解决环境污染的问题。随着对“末端治理”的分析和批判，解决环境问题的新思想和新策略一“清洁生产”一逐渐在工业污染防治的概念和实践基础上被提出。

清洁生产，是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。我国于2003年1月1日起开始施行《中华人民共和国清洁生产促进法》，指出：国家鼓励和促进清洁生产，国务院和县级以上地方人民政府，应当将清洁生产纳入国民经济和社会发展计划以及环境保护、资源利用、产业发展、区域开发等规划。

北京、上海、江苏和山西等18个省市上报的清洁生产的统计数据表明，在开展清洁生产的219个审核企业中，实施了清洁生产后获得的经济效益约达5亿元；环境效益也十分显著：废水排放量每年削减达1260万立方米，平均削减率达40％—60％，废气排放量每年削减达8亿标立方米，烟尘排放量每年削减达320C多吨，工业粉尘削减量每年达1000多吨，二氧化硫每年削减量达35吨，工业固体废弃物每年削减量达8万多吨，石油类污染每年减少量达40吨，六价铬每年减少量达5吨(钱易，2003)

二、加强科学技术，治理矿山环境污染，开展矿区土地复垦

在使用传统的环境污染治理技术的同时，应广泛采用先进的污染修复技术恢复环境，如生物修复技术、湿地处理系统、覆盖隔离技术和地球化学工程学修复技术等。本文以地球化学工程学修复技术为例说明新技术在环境污染中的应用：

地球化学工程学修复技术就是“将地球化学作用用于改造环境”(Schuiling R.D．，1990)，主要是利用自然的地球化学作用，尽可能的不干扰自然界，依据元素循环来去除有关的化学元素。由于地球化学工程学模拟自然界的各种自清洁作用，就地取材改善人类生存的环境，它不会带来新的污染，因而具有广阔的应用前景

地球化学工程学方法可以有效地修复土壤污染、水污染和大气污染。(1)利用矿物岩石及矿物材料进行土壤污染的修复，如黄铁矿可吸附土壤中的Cu，Pb，Zn等重金属(Branco，1996)等。(2)利用污水的化学成分和化学性质进行水污染的修复。矿山废液的处理，可以采用废液的地下注入来消除污染，如将含硫酸废水注入到灰岩溶洞以中和废硫酸(Graaff，1998)，利用蒙脱石和膨润土的强吸附性除去废液中的重金属污染(Kayabali，1998)，粘土矿物(如高岭石)中和低pH值矿业废水的能力也很强(Banks，1997)，矿井水的处理亦可如法炮制(Cheong，1998)；(3)利用矿物岩石的吸附性等进行大气污染的修复，如沸石可吸附去除空气中的二氧化硫(Sakurai，1998)，黄铁矿及粘土矿物吸附空气中重金属。另外，采用地球化学障(Geochemical barrier)也可有效防治和修复污染(Baranek，1996)。

土地复垦是矿山生态环境恢复的必由之路，因此，必须加强国际合作，学习和借鉴国内外矿山土地复垦和生态重建的成功经验，引进和开发适用于不同矿区损毁土地复垦和生态重建新技术，对露天采场、土地塌陷地、排土场、尾矿库等不同地点采用不同的复垦方法，如对排土场和尾矿库等可以采用生物修复的方法或生物与工程技术相结合的方法，进行植树种草、建设用地、农业或工业复垦等。

三、树立科学的资源观，大力发展循环经济，促进生态良性循环 首先必须树立科学、积极的资源观。要正确认识地球资源的有用与无用、有利与无利、有害与无害以及矿与非矿的概念，树立地球上所有天然岩矿物质都是资源，随着认识的深化、科学技术的进步、经济能力的增强、社会市场需求的发展，经过努力可放废水污染物9500多吨，占全市的38％，其中排放铜94吨、铅80吨、锌200吨、镉19吨、砷254吨、悬浮物5678吨、氨氮528吨、氟化物558吨，重金属污染构成黄河白银段特征性污染。

四、建立健全统一完整的矿山环境管理法规

金属污染物 篇6

关键词：重金属；污染；研究；治理方法

中图分类号：R155文献标识码：A文章编号：1674-0432（2012）-02-0141-1

1 蔬菜是人们日常生活中必不可少的食物，蔬菜质量的优劣直接关系到人们的身体健康

影响蔬菜质量的最大危害是重金属污染。蔬菜中重金属污染主要来自工业“三废”，城镇生活垃圾、污水及农业生产本身。按蔬菜被污染的途径，可有以下几个方面的来源。

1.1 污水的灌溉

城市工业的发展和城市化进程的加快，水资源逐渐匮乏，污水灌溉已成为农业灌溉用水的重要组成部分，工业废水中往往含有重金属。大量的不加处理的工业废水和废渣排放江河、湖中，使水资源受到不同程度的污染，蔬菜生产和增产主要靠灌溉。城市工矿区，郊区菜田不得不大量使用工业废水和生活污水灌溉菜田。所以，我国主要的土壤重金属污染区都是由于污水灌溉引起的。

1.2 工业废渣

据不完全统计；全国75个城市历年积累的工业废渣和尾矿达715.72亿t，1980年统计78个省市工业废渣共4.8亿t。这些废渣不仅占用了大片土地，而且造成更多的土壤污染。特别是城市近郊区和工矿企业附近的蔬菜地受重金属污染愈来愈严重。

1.3 农业生产活动

（1）在农业生产活动中人们为了片面的追求高产，增加效益，大量的施用含有Hg、Cd、Pb、As等不合格的化肥，城市垃圾不经任何处理直接当作肥料施用，导致土壤有机质和作物必需的营养元素含量降低，重金属含量超标，从而影响蔬菜的；（2）农业生产活动中，农用塑料薄膜，生产应用的稳定剂等都含有重金属Cd和As，在大量使用塑料大棚和地膜过程中都可能造成土壤重金属的污染，从而对蔬菜等农作物的生长、产量、品质均有较大的危害。

1.4 其他方面来源

随着汽车工业的迅速发展，含Pb汽油的大量使用、汽车尾气的排放、汽车轮胎磨损产生的大量重金属、有毒有害气体、粉尘等，都会引起交通干线附近土壤和蔬菜等作物的重金属污染。还有润滑油中的Cd、镀Cd的工艺等生产或排放过程均将含有Cd废物排入土壤造成污染。此外，还有微生物的污染。

2 重金属对人体健康最直接的影响之一就是对食品安全造成威胁

大多数消费者的食品安全观念仅仅在农药残留和食品变质上，对土壤重金属污染影响食品安全的问题知之甚少。而且重金属污染具有潜在性，普通消费者无法从外观上判断农产品是否受重金属污染而避开它。

（1）不同重金属对身体危害不同，对人体危害最大的是有机汞，它不仅毒性高，能伤害大脑，而且比较稳定，在人体内停留的半寿命长达70d之久，所以即使剂量很少也可累积致毒。可见，重金属给人类带来的危害是无法估量的，因此，无污染蔬菜的生产正日益受到人们的重视。

（2）目前，菜地和蔬菜遭受到污染是十分严重的，已经暴露出来的重金属和硝酸盐的污染必须给以足够的重视。土壤污染对蔬菜影响较大的重金属有Cd、Hg、Cr、As等。

3 治理土壤中重金属的方法

我们通过对各种蔬菜做实验找到不同蔬菜超标时的土壤临界浓度，通过控制和治理土壤中的重金属含量来控制蔬菜中重金属的含量。由于蔬菜重金属的主要来源是土壤，我们可以通过以下几个方面对土壤中的重金属进行治理。

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净土。但客人的土应尽量选择比较粘重或有机质含量高的土壤，以增加土壤容量，减少客土量。本法适应于浅根植物和移动性较差的污染物。（2）换土法：就是将已污染的土壤移去，换上新土；而换土法对小面积严重污染且污染物是有放射性或易扩散难分解的土壤是必须的，以防止扩大范围，危害人畜健康。

3.2 加强对工业“三废”的治理和综合利用

（1）禁止使用未经处理的工业污水灌溉农田。在积极慎重地推广污水灌溉的同时，对灌溉农田的污水，必须进行严格的监测和控制。（2）减少工业废水和生活污水的排放量，发展区域性污染防治系统，包括制定区域性水质管理规划，合理利用自然净化能力，实行排放污染物的总量控制，调整工业布局，改变产品结构，除此之外，还应有完善的管理措施。工业布局要合理，改变燃料的燃烧方法，绿化造林，采用高烟囱和高效除尘设备，采取集中供热，减少交通废气污染，施用低毒、低残留的农药等。（3）选择未受工业废水、废渣、废气污染的农田，在远离城市的工矿企业、医院、生活垃圾、生活用水等污染源的地区建立蔬菜生产基地。

3.3 对粪便、垃圾和生活污水进行无公害化处理

对禽畜粪便须经堆肥化处理，其目的都是利用微生物分解有机物过程中产生的高温(70℃)消灭病菌，虫卵和病毒等，不致对蔬菜造成生物污染。近几年来绿色食品蔬菜生产的新型肥料即生物肥有生物菌剂与生物有机肥，施入土壤后，释放土壤中的迟效养分，供蔬菜吸收利用，减少农药残留、重金属污染，不但有利于提高蔬菜品质，还有利于生态环境的保护。

要提高对蔬菜的质量意识，必须保护农业生态环境。水源、土壤、空气、生态是人类世世代代赖以生存的环境及食物链的资源基础。我们必须痛下决心，加强立法，重视农业生态环境的综合整治。一方面防治城市工业和乡镇企业环境的污染；另一方面要广泛宣传蔬菜科学用药，标准化生产，无公害农产品生产技术规程等，提高菜农和市民的质量意识，农产品安全意识和农产品标准化意识。发展绿色食品，开展生态工程建设，保护和改善农业生态环境。

金属污染物 篇7

肉类快速发展肉企面临的新挑战

随着中国肉类消费市场的快速增长, 国外肉类食品加工企业将进一步抢滩中国市场, 而这必然会导致中国肉类市场的激烈竞争。面对激烈竞争, 企业必须明确几个方面的问题: (1) 在品牌越来越多、竞争日益激烈的环境下, 品牌形象和产品质量是胜出的关键; (2) 肉类产品需求量的增加要求加工企业必须保持高效率的生产; (3) 分布于各类超市、宾馆、酒楼的众多分销渠道必然导致客户群体的繁杂, 必须努力提高质量管理力度, 减少客户投诉事件的发生; (4) 要具有对问题产品溯源的能力和准确界定责任承担的信心; (5) 要非常清楚肉食加工行业总体利润较低, 必须积极有效的降低生产、人力、管理等各方面的成本。

对于面临的问题和挑战, 国内的肉类加工企业必须采取相应的措施。而要在激烈的竞争中胜出, 以致更好的发展, 必须采用有效的技术、设备提高产品质量、保障产品安全, 有效降低各种成本。目前不少企业开始关注生产中可能出现的金属异物、产品超重欠重等问题, 不遗余力的引进先进的设备帮助实现对产品的质量控制, 保持竞争力。作为预防金属污染的重要设备, 金属检测机的应用无疑会保障肉食品的安全, 提高产品质量, 增强顾客信心。

金属污染途径及关键控制点

金属污然途径

在肉类生产及加工中, 金属杂质主要有三个方面的来源:一是原料生肉中的金属标签、针头、金属丝等;二是操作工人的私人用品, 如硬币、钥匙、发夹、图钉等;三是生产过程中机器设备产生的杂质, 如生肉在切块、粉碎或搅拌过程中产生的机器损伤所造成的金属碎屑等。

金属污染的关键控制点

根据实际生产情况确定的肉类生产及加工中的金属污染关键控制点是卫生检疫和深加工两个环节。在卫生检疫环节, 当给牲畜或者禽类注射疫苗或者进行消毒时, 很可能会将注射针头遗漏在里面, 造成金属污染;在深加工环节, 如内脏分离和分割剔骨等由于需要使用刀具, 金属杂质混入成品中的几率较大。

因此, 应该在包装后进行金属检测, 以确保肉品安全, 从而维护生产商的良好信誉;或在包装前进行检测, 避免金属损害加工设备、增加企业成本。

梅特勒-托利多Safeline金属检测机多种性能可满足肉类加工不同要求

梅特勒-托利多Safeline公司是世界上最大的称重和实验室检测设备制造商之一, 同时也是世界上最大的生产、销售工业用金属检测机的供应商, 其在肉食品加工行业有着非常丰富的应用经验, 针对肉及肉制品特点, 梅特勒-托利多Safeline公司可以提供不同解决方案。

双频金属检测机可有效降低信号干扰

由于生肉块或肉制品本身是一个电导体, 在通过金属检测机时会产生产品信号, 从而干扰金属检测机的正常工作。这就要求金属检测机能够消除产品信号产生的干扰, 实现准确的检测。梅特勒-托利多Safeline公司的金属检测机同时具有多种工作频率, 当被检测产品比较潮湿时, 可选择较低工作频率, 以减少产品信号的干扰;当检测干燥产品时, 可选择较高工作频率, 达到较高的检测灵敏度。

不同金属检测机和安装方式可满足不同肉产品要求

在生肉加工过程中, 许多环节, 如生肉块、肉糜等处都可以安装金属检测机, 并且对于不同的肉品需要不同的金属检测机及安装方式。根据不同产品的特点和要求, 梅特勒-托利多Safeline公司可提供不同的产品。如生肉块的检测, 可用传输带式金属检测机 (见图1) ;肉糜或肉酱等产品的检测, 可用管道式金属检测机 (见图2) 。

高防护等级金属检测机可耐高压冲洗

蔬菜重金属元素污染研究进展 篇8

随着农业生产中化肥、农药等的大量使用, 土壤、水体的重金属污染逐渐加重, 不仅影响植物生长发育, 而且在植物叶、茎、根、籽实中大量积累。蔬菜作为人们日常摄入量最大的食物之一, 含有丰富的膳食纤维、维生素、必需矿质元素等, 但食入重金属超标的蔬菜会对人体健康造成极大危害, 其危害具有一定的隐蔽性, 一般不会发生急性中毒, 只是在人体中不断积累, 逐渐危害人体健康。近年来, 监测、防治重金属污染已成为各国普遍关注的热点问题。蔬菜作为人类日常生活摄入量较大的食品之一, 分析、评价其受重金属污染状况, 对保障人们的饮食安全、促进蔬菜生产具有重要意义。

1 重金属污染的危害

铬、锌、汞、铅、砷、锡、镉等有毒重金属中, 对人体危害最大的是铅, 毒害人体各系统, 尤其常使造血系统、神经系统、血管等发生病变。人体摄入过量的铅不仅会抑制血红素的合成, 降低红细胞中血红蛋白量, 导致人体出现贫血, 损伤中枢神经系统及其周围神经, 轻度中毒时, 出现失眠、头痛、记忆减退、头晕等症状。特别是对于大脑处于发育期的儿童来讲, 更容易受铅的危害, 严重影响儿童的智力发育和行为。

有毒重金属中危害人类健康的其次是砷、汞。砷大都以烷基砷、无机砷的形态存在, 2种类型的砷差别较大。无机砷毒性较大, 有机砷毒性较小, 其中砷糖甚至被认为无毒。长期接触砷, 会引起细胞中毒, 诱发恶性肿瘤, 其还能透过胎盘损害胎儿。无机砷是致癌物质, 常诱发肺癌、皮肤癌。汞容易被植物吸收, 通过食物进入人体, 也可以蒸汽形式进入人体, 危害人体健康。汞毒性因形态不同存在较大差异, 其中甲基汞毒性最大, 容易被人体吸收, 在肾、骨髓、心、脑、肝、肺等部位蓄积, 使肾、神经系统、肝脏等产生不可逆的损害。另外, 金属汞、无机汞通过水中厌氧微生物甲基化可转化为甲基汞危害。

相对铅来说, 镉容易被植物吸收, 但其不容易造成植物毒性, 反对人体容易造成毒害, 具有致畸、致癌、致突变等作用。镉进入体内可损害血管导致组织缺血, 损伤多系统, 干扰钴、铜、锌等代谢, 阻碍肠道吸收铁, 抑制血红蛋白的合成, 抑制肺泡巨噬细胞的氧化磷酰化的代谢过程, 对肾、肺、肝造成损害。

铬的急性中毒会对皮肤造成刺激和腐蚀, 使皮肤糜烂或变态反应发生皮肤炎。亚急性或慢性中毒会引起咽炎、鼻炎、支气管炎等。另外, 铬还有致畸变、致癌变、致突变作用。六价铬和三价络均有致癌作用, 且六价铬的毒性比三价铬大100倍, 某些铬化合物的致癌性是目前世界公认的, 被称为“铬癌”。

可见, 重金属对人体健康的危害具有富集性、隐蔽性、不可逆性, 且其污染一旦出现就难以逆转, 治理非常困难, 成本高。

2 蔬菜重金属污染评价

内梅罗综合污染指数是土壤或沉积物重金属污染评价中较为常用的方法。目前, 该方法已在蔬菜重金属污染评价方面得到应用[1]。

(1) 单因子污染指数:

Pi、Ci、Si分别为计算出的重金属单项污染指数、重金属的实测值、各项评价标准值。

当Pi≤1时, 表示蔬菜未受污染;Pi>1时, 表示蔬菜受到污染, Pi数值越大, 说明受到的重金属污染越严重。

(2) 尼梅罗综合污染指数:

Pave为蔬菜各单因子污染指数的Pi平均值, Pmax为蔬菜各单项污染指数中最大值。

通常, 设定综合污染指数P综合≤0.7为安全等级, P综合≤1.0为警戒限, P综合≤2.0为轻污染, P综合≤3.0为中污染, P综合>3.0为重污染。

3 我国蔬菜重金属的污染现状

3.1 华东地区 (包括山东、江苏、安徽、浙江、福建、上海市)

王淑娥等[2]调查发现济南市8种蔬菜中重金属含量均未超出无公害蔬菜限量标准。马桂云等[3]也报道盐城市区少数蔬菜受到Cd的污染。而蚌埠市市售蔬菜中, 叶菜类蔬菜中主要是Pb、Cd超标, 这可能与含铅的汽车尾气污染大气有关[4]。孙美侠等[5]对徐州市市场上15种蔬菜、水果进行抽样检查, 测定240个样品中重金属Cu、Pb、Cd、Cr、Zn的含量状况, 结果表明所测样品中仅重金属Cd、Zn有部分超标, 其中Cd的污染需引起有关部门的重视。然而, 厦门市售蔬菜仅部分品种如菠菜、甘蓝、花菜、萝卜的Pb超标, 有潜在污染风险;大部分蔬菜中As、Hg、Cr3种重金属的含量都较低, 潜在的污染风险不大[6]。许静等[7]对福建省4个区域的4类19种蔬菜品种进行分析和评价, 结果显示福建省蔬菜重金属污染主要为Cd和Pb, 品种涵盖小白菜、芥菜、空心菜。林梅[8]采用原子吸收分光光度法对福州市油菜番茄茄子3种上市蔬菜中重金属Pb、Cu、Cr、Cd和微量元素Zn的含量进行了检测, 并运用单因子污染评价指数进行了蔬菜重金属污染的评价, 结果表明:自由集市中个别蔬菜存在Cr轻度污染, 部分蔬菜存在Pb轻中度污染;从大型超市和自由集市购买的所有蔬菜样品均存在Cd含量超标现象, 其中自由集市蔬菜的Cd甚至达到中度污染级;所有样品中Cu含量均低于全国代表值, Zn含量则与全国代表值相当。

3.2 华南地区 (包括广东、广西、海南)

广东省蔬菜重金属调查已有不少研究报道。马瑾等[9]报道东莞市蔬菜重金属污染以Pb的污染情况最普遍, 20.9%的叶菜类蔬菜Pb含量超标。其次是Cd和Hg, 分别有11.6%和2.3%的叶菜类蔬菜超标。但张冲等[10]对东莞市主要蔬菜产区的112个蔬菜样品进行重金属污染现状调查, 发现这些蔬菜受到不同程度的重金属污染, 但大多数只是轻度污染, 并未达到危险级别。佛山市禅城区居民食用蔬菜样品中有46.6%的蔬菜重金属含量超标, Pb和Cr超标率分别为32.9%和19.2%[11]。李传红等[12]调查表明, 惠州市蔬菜重金属含量整体质量尚好, 但蔬菜Cd污染较为严重, 超标率为15.8%。珠海市蔬菜中Cd、Cr、Ni、Pb、Hg元素有超标情况, 其中Cd元素超标率最高, 需要引起有关重视[13]。秦文淑[14,15]通过对广州城区各居民菜场主要蔬菜进行采样, 发现主要重金属污染为Cr、Pb、Cd, 其超标率分别为38.9%、22.2%、13.9%。利用单因子污染指数法进行了评价, 发现广州市蔬菜的污染比例在50%以上, 其中28.9%为轻度污染。然而, 赵凯等发现As、Pb是广州市郊地区蔬菜中的主要污染元素, 而且各类蔬菜的综合污染指数均小于1, 表明绝大部分蔬菜可以放心食用。杨国义等评价结果表明, 在广东省典型区域所采集的171个蔬菜样品中, 有13.45%的样品受到不同程度的重金属污染, 以Cd和Pb污染为主, Ni、Hg、As和Cr污染相对轻一些。

南宁市相当部分蔬菜的重金属含量超过国家规定的无公害蔬菜标准, 其中污染最严重的是Hg和Pb, 超标率分别达41.9%和40.4%。秦波和白厚义研究发现南宁市郊蔬菜已受Pb和Cd的污染, 其中Pb的污染最重, 其次为Cd污染, 但未受Cr的污染。

3.3 华中地区 (包括湖北、湖南、河南、江西)

刘尧兰等[16]报道环鄱阳湖区叶菜类蔬菜有2/3样品的重金属含量超标, 超标率在50%以上, 其中白菜Pb超标最为严重, 超标率高达85.2%;单因子污染指数评价表明, 环鄱阳湖区叶菜类蔬菜的安全和优良级别所占比例为66.9%, 已受到一定程度的重金属污染, 其中以芹菜受污染的程度最大, 污染主要来源于Cr和Pb。黄石市售蔬菜重金属污染主要表现为As、Pb污染。叶菜类重金属含量最高, 其次是瓜豆类, 茄果类含量最低。调查的6种蔬菜中, 莴笋叶和小白菜遭受到严重污染, 黄瓜受到轻度污染, 四季豆处于警戒水平, 仅番茄和茄子是安全的[17]。

成玉梅和康业斌[18]用单因子和综合因子污染指数评价, 洛阳市郊区叶菜类蔬菜重金属污染大部分已处于警戒级到轻度污染, 加强蔬菜重金属污染的预防与治理十分必要。新乡市蔬菜Cd、Pb的污染明显, 其中Pb污染较严重[19]。商丘市售蔬菜中存在超标的元素为Pb、Cd, Cu、Hg、Cr含量较低[20]。沈彤等[21]研究表明, 长沙地区蔬菜中, Cr、As、Hg的含量未超标, 尚未构成污染, 但Pb、Cd污染严重, 超标率分别为60%和51%。南昌市售蔬菜中均含有重金属Cu、Zn、Pb和Cd, 其中Cu、Zn含量较低, 远低于食品卫生标准, 仅部分样品存在Pb、Cd超标现象[22]。

3.4 华北地区 (包括北京、天津、河北、山西、内蒙古)

中国科学院地理研究所调查认为, 北京市生产的蔬菜重金属超标的占30%[23]。薄博[24]对大同县主要蔬菜产地调查研究, 结果发现调查的5种蔬菜污染程度为茄子>西红柿>黄瓜>青椒=西葫芦, 但均未超标, 属于安全等级。对天津市郊的36种蔬菜样品进行检测, 发现重金属检出率为100%, 其中Cd达到警戒线水平, 单项污染指数最高值达19.22, 总超标率为30.41%。

3.5 西北地区 (包括宁夏、新疆、青海、陕西、甘肃)

1996—1997年彭玉魁等对陕西省咸阳、西安、宝鸡等6个城市郊区的14种蔬菜进行调查研究, 分析其As、Hg、Cr、Cd、Pb等污染情况, 结果表明Cr、Pb在某些蔬菜中超标严重。陕西省主要蔬菜产区蔬菜重金属污染也以Pb污染为主。李桂丽等[25]调查发现西安市10种蔬菜总体合格率为83%, Pb是蔬菜中的主要污染元素, 总体超标率为77.5%;Hg和Cr只在芹菜和茼蒿上出现污染, 总体超标率分别为10%和2.5%。然而, 马文哲等[26]调查了杨凌示范区4类9种蔬菜重金属的污染现状, 发现Cr对蔬菜的污染程度最为严重, 其次Pb、Cd也有一定程度的污染。

乌鲁木齐市安宁渠区蔬菜中Cd、Pb的超标率最高[27]。殷飞等[28]报道新疆喀什市三大批发市场蔬菜的Pb、Cd、Cr、Cu 4种主要重金属含量, 平均值均低于相应的食品卫生标准, 只有个别蔬菜样品存在重金属Pb、Cd含量超标现象, 超标率均不高。因此, 从重金属污染这个角度来说, 喀什市市售的蔬菜基本上是安全的, 消费者可以放心消费。

3.6 西南地区 (包括四川、云南、贵州、西藏、重庆)

李江燕等[29]通过现场调查及室内分析, 对云南省个旧市大屯镇的蔬菜重金属污染现状进行评价。当地蔬菜综合污染指数从大到小的重金属为Cd、Pb、Zn、Cu, Cd、Pb污染较严重。重庆市主城区市售蔬菜有39.2%受到重金属污染, 其15.7%蔬菜处于重度污染状态[30], Cd、Pb和Hg是主要污染元素。罗晓梅研究发现, 成都地区蔬菜Cd和Pb污染严重, 在检测的蔬菜样品中, Pb、Cd超标率分别为22.0%、29.4%, 最高超标分别为5.60倍和2.86倍, Hg和As则无超标现象出现。

3.7 东北地区 (包括辽宁、吉林、黑龙江)

周炎对沈阳市近郊受重金属污染农田上生产的大白菜进行取样分析, Cd、Pb超标率分别为58.3%、100.0%。辽宁省农业环保监测站调查发现, 各种蔬菜已受重金属不同程度的污染, 蔬菜综合超标率为36.1%。

4 研究方向与展望

(1) 从蔬菜重金属污染的来源及危害途径可以看出, 重金属主要是通过土壤污染造成蔬菜重金属残留超标的, 且由于土壤重金属污染具有不可逆、隐蔽性、滞后性、积累性和。因此, 应开展菜地土壤重金属污染的调查研究及风险评估, 了解土壤重金属污染的基本情况和态势, 分析其空间变异与分布规律, 开展土壤环境质量标准的研究和制定工作, 加强无公害粮食蔬菜生产基地建设[31,32,33,34]。

(2) 开展蔬菜中重金属含量与土壤中重金属及其向食物链传递关系的定量研究, 同时加强蔬菜对重金属吸收积累的基因型差异研究, 利用丰富的植物物种资源, 研究其对重金属的吸收转运机制, 以降低土壤中重金属的污染, 同时筛选和培育低吸收低富集重金属的蔬菜品种, 减少重金属进入食物链[35,36,37,38]。

重金属汞污染的危害及其治理研究 篇9

汞是一种有毒性的金属, 广泛分布在岩石、土壤、大气、水和生物之中, 因此各种物质均有一定的汞含量, 称为自然含汞量。随着社会的发展, 人类活动释放出大量的汞, 这些汞进入生态系统, 造成生态系统的汞污染。城市区域人口密集, 人类活动集中, 物质和能量流动强度大, 因此面临着汞污染带来的种种环境与生态问题。

目前国内外有关环境汞污染的研究主要是针对氯碱生产、金矿开采、燃煤电厂等汞污染源开展的, 实际上, 汞污染源类型很多, 特别是一些潜在的汞污染源在我国还鲜为人知。而且汞污染尚未进入被充分认识和掌控的范畴, 甚至完全处于大众视野之外。汞对环境与生态系统的持续性、严重性危害已引起全球性的关注。我国汞污染研究基本处于刚刚起步阶段, 严重滞后于国际环境形势发展需要, 今后除应加强基础研究工作, 还要对重要汞污染地区的污染状况、机制、环境效应开展研究, 以全面掌握我国汞污染的来源、汞污染源分布以及环境汞污染现状。

2 重金属汞的概述

2.1 重金属汞的元素特性

汞是在正常大气压力的常温下唯一以液态存在的金属。熔点-38.87℃, 沸点356.6℃, 密度13.59g/cm3。银白色液体金属。内聚力很强, 在空气中稳定。蒸气有剧毒。溶于硝酸和热浓硫酸, 但与稀硫酸、盐酸、碱都不起作用。能溶解许多金属。化合价为+1和+2。汞的7种同位素的混合物, 具有强烈的亲硫性和亲铜性, 即在常态下, 很容易与硫和铜的单质化合并生成稳定化合物, 因此在实验室通常会用硫单质去处理撒漏的水银。在自然界中汞常以辰砂的形式存在, 有时候也以游离态存在。汞是一种毒性极强的污染元素, 在诸多环境污染物指标中, 被列为第一类污染物。

2.2 重金属汞的元素来源

自然界中主要有辰砂矿 (HgS) , 也有少量的自然汞。常用辰沙矿加少许碳在空气中加热而制得。

2.3 重金属汞的元素用途

常用于制造科学测量仪器 (如气压计、温度计等) 、药物、催化剂、汞蒸气灯、电极、雷汞等。汞的用途较广, 在总的用量中, 金属汞占30%, 化合物状态的汞约占70%。冶金工业常用汞齐法 (汞能溶解其它金属形成汞齐) 提取金、银和铊等金属。化学工业用汞作阴极以电解食盐溶液制取烧碱和氯气。汞是制造汞弧整流器、水银真空泵等的材料, 它是由酒精、浓硝酸溶液混合加热制成的。汞的一些化合物在医药上有消毒、利尿和镇痛作用, 汞银合金是良好的牙科材料。在中医学上, 汞用作治疗恶疮、疥癣药物的原料。汞可用作精密铸造的铸模和原子反应堆的冷却剂以及镉基轴承合金的组元等。

汞在自然界中分布量最小, 被认为是稀有金属, 但是人们很早就发现了水银。天然的硫化汞又称为朱砂, 由于具有鲜红的色泽, 因而很早就被人们用作红色颜料。根据殷虚出土的甲骨文上涂有丹砂, 可以证明我国在有史以前就使用了天然的硫化汞。

汞的无机化合物如硝酸汞 (Hg (NO3) 2) 、升汞 (HgCl2) 、甘汞 (HgCl) 、溴化汞 (HgBr2) 、砷酸汞 (HgAsO4) 、硫化汞 (HgS) 、硫酸汞 (HgSO4) 、氧化汞 (HgO) 、氰化汞 (Hg (CN) 2) 等, 用于汞化合物的合成, 或作为催化剂、颜料、涂料等;有的还作为药物, 口服、过量吸入其粉尘及皮肤涂布时均可引起中毒。此外, 雷汞用于制造雷管等[1]。

3 汞污染来源

环境本底含有一定浓度值, 这对判断环境污染程度很有意义。但它极少构成污染, 除了生态程度很有意义, 除了生态环境改变引起迁移外, 汞的污染主要是人的污染所致。

汞污染主要来自使用和产汞或汞的化合物的工厂排出的含汞废水、废气和废渣。氯碱工业、塑料工业、电子工业、混汞炼金和雷汞生产排放的废水是水体中汞的主要污染来源;施用含汞农药和含汞污泥肥料是土壤中汞污染的主要来源;含汞金属的冶炼废气是大气汞污染的主要来源。此外, 煤和石油在燃烧过程中也会排出含汞废气和颗粒态汞尘, 这是很大的污染来源, 这些来源随风飘移, 不断落入大地, 再经降雨径流, 最终转移到水体。有关金属汞的生产很多, 例如汞矿的开采与汞的冶炼, 尤其是土法火式炼汞, 空气、土壤、水质都有污染;制造、校验和维修汞温度计、血压计。流量仪、液面计、控制仪、气压表、汞整流器等, 尤其用热汞法生产危害更大;制造荧光灯、紫外光灯、电影放映灯、X线球管等;化学工业中作为生产汞化合物的原料, 或作为催化剂如食盐电解用汞阴极制造氯气、烧碱等;以汞齐方式提取金银等贵金属以及镀金、馏金等;口腔科以银汞齐填补龋齿;钚反应堆的冷却剂等[2]。

4 汞的形态及生物有效性

土壤中汞的存在形态各种各样。归结起来, 主要分为三大类:金属汞、无机化合态汞和有机化合态汞[3~7]。

4.1 金属汞

土壤中常常存在一部分元素汞, 往往只占土壤总汞的1%以下, 但是它对生物体是高度有效的。它不仅能被叶片吸收, 植物根系也能直接吸收并且利用这种形态的汞。可见, 在正常的土壤和范围内, 汞能以零价状态存在并且对植物高度有效性是土壤中汞的重要特点。

4.2 无机化合态汞

土壤中存在的无机化合态汞有HgS、HgCl2、HgCl42-、HgCO3、HgHCO3-、HgNO3+、HgSO4、HgO、HgHPO4等, 它们因土壤类型不同而各有差异。在各种无机化合态汞中, 并不是所有赋存形态对生物体都是有效的。HgCl2和HgCl42-是植物容易吸收利用的两种汞化合物, 而HgS则是一种难以被植物吸收利用的无机化合物。

4.3 有机化合态汞

包括CH3HgS-、CH3HgCN、CH3HgSO3-、CH3Hg2S、CH3HgNH3+和腐殖质结合汞等, 其中以腐殖质结合汞最为主要。一般来说, 土壤中有机质结合态汞通常约占总汞的2%。研究结果表明, 在各种有机化合态汞中, 以甲基汞形式存在于土壤中的汞生物有效性较高, 毒性也大, 容易被植物吸收并且通过食物链在生物体内逐级富集, 对生物和人体健康造成危害;而腐殖质结合汞的生物有效性较低, 不容易被作物吸收, 而且毒性也低。

5 汞在环境中的迁移转化

5.1 汞在自然环境中的迁移转化

汞的化合物 (除Hg (NO3) 2外) 溶解度很小, 这种性质直接影响它在环境中的赋存形态和迁移性及其迁移转化规律。汞的天然来源为含汞原矿。在风化作用下, 汞以固体微粒等形态进入环境中。进入土壤中的汞可以被植物吸收, 也可以挥发进入大气, 还可以被降水冲进入地面水和地下水中。大气中气态和颗粒态的汞随风飘散又可沉降到地面或水体中。

水体中的汞主要存在于沉积物中, 且水中汞主要被悬浮物吸附, 影响吸附的主要环境因素是pH值及颗粒物含量。在河流底质中, 汞主要是与有机质的迁移转化相联系, 悬浮态汞是汞迁移的主要形式。底泥中的汞可在微生物的作用下转化为甲基汞 (MeHg+) 。甲基汞可溶于水, 因此又从底泥回到水中。环境中汞在大气、土壤、水之间就是这样不断迁移和转化的[8]。

5.2 汞在陆生食物链中的迁移积累

土壤汞的污染主要出现在耕作层, 而耕作层又是植物根系密集分布的地方, 在同级别的污染区域中, 园林土壤的含汞量显著高于农业土壤。园林土壤的平均含汞量约为农业土壤的6倍。这是因为农业生态系统为全开放系统, 植物对土壤的归还率很低, 而园林生态系统中植物的归还率高, 使土壤中有机质得以积累, 相应对汞的富集作用也加强, 在汞污染严重地区, 可以通过园林植物将污染控制在有限的范围内。

植物对汞的富集能力不同。汞富集能力, 依次为常绿阔叶树>常绿针叶树>灌木>落叶阔叶树>草本植物>蔬菜。富集顺序表现了各类植物在空中暴露面积的大小和生长时期长短的积累效应。显然, 园林植物的吸汞量比蔬菜高, 因此, 不适宜在点源附近种植蔬菜或农作物。尽管蔬菜生长季节短暂, 但其可食部分的含汞量仍然超过食品卫生标准7倍多, 对人畜健康将会产生严重的危害[9]。

6 汞污染的危害

20世纪50年代初, 日本九州水俣镇不断发现一些怪病人, 口齿不清、步态不稳、面部痴呆、耳聋眼瞎、全身麻木, 最后神经失常、大喊大叫而死, 同时, 有些猫、狗发疯。这种中枢神经性疾患的公害病称“水俣病”。经多年研究发现, 水俣镇上的一些化工厂将大量含汞工业废水直接排放到水俣弯的水域中, 致使水体被汞污染。无机氯化汞经过微生物作用逐渐转化为有机汞, 并在鱼等水生物体中浓集。当地居民吃了受汞污染的鲜鱼和贝类等产品, 汞随食物入人体, 最终导致“水俣病”的产生。

6.1 汞对人体的危害

微量的汞在人体内不致引起危害, 可经尿、粪和汗液等途径排除体外, 如数量过多, 即可损害人体健康。汞对人体的危害主要累及中枢神经系统、消化系统及肾脏, 此外对呼吸系统、皮肤、血液及眼睛也有一定影响。汞在人和生物体中多积蓄于肾、肝、脑中。烷基汞比可溶性无机汞化合物毒性大10 100倍, 主要毒害神经系统, 破坏蛋白质和核酸。经研究, 人的病状与甲基汞积蓄量关系为:使人知觉异常 (25 mg) 、步行障碍 (55mg) 、发音障碍 (90 mg) 、死亡 (200 mg以上) 。根据动物实验, 汞还具有致癌性。

6.2 汞的神经毒性

汞有很强的神经毒性, 即使是低水平暴露也会损害神经系统, 表现为精神和行为障碍, 能引起感觉异常、共济失调、智能发育迟缓、语言和听觉障碍等临床症状[10]。

6.3 汞对植物的危害

汞作为植物的有害元素, 影响到种子的发芽和植物的形态建成。汞含量较低时, 对植物的生长发育影响甚微, 但超过一定浓度, 植物的生长就会完全被抑制。汞对作物生长发育的影响主要有抑制光合作用、根系生长和养分吸收、酶的活性、根瘤菌的固氮作用等[11]。

6.4 汞对动物的危害

汞在鸟类体内的分布具有较强的选择性, 主要蓄积于肝脏和肾脏[12]。卵中的Hg含量超过1.5~18 mg/kg就足以导致卵重下降、畸形、孵化率降低、生长率以及雏鸟成活率的降低[13]。环颈雉肝脏中的汞达到3~13mg/kg时孵化率显著降低[14]。甲基汞还会导致绿头鸭的雏鸟警戒反应减少。

7 防治措施

7.1 工业汞污染的防治方法

汞在工业上应用广泛, 造成污染较严重。因此, 必须采取以防为主、防治结合的综合措施。首先从工艺改革入手, 采取替代物质, 减少汞的使用量, 从源头控制汞污染的产生。其次, 淘汰落后工艺, 此外, 由于汞比重大, 有流动性, 在作用金属汞时, 应尽量减少流散, 万一不慎将汞撒落, 必须尽可能收集起来, 并在凡有可能遗留汞的地方都复盖上硫磺粉, 使汞生成难溶的HgS。储藏汞必须密封, 防止汞的挥发引起汞蒸气中毒。

对于产生含汞废水的有色冶炼厂和化工厂, 应采取有效的处理措施, 使车间排放口达标排放。从废水中去除无机汞的方法有:硫化物沉淀法、化学聚法、活性炭吸附法、金属还原法和离子交换法等。应视其工艺不同、排放浓度大小和废水酸碱性选用相应的经济技术可行的方法[15]。

7.2 土壤汞污染的防治方法

土壤汞污染治理主要有两条途径, 一是改变汞在土壤中的存在形态, 使其由活化态转化为稳定态, 其二是从土壤中去除汞以使土壤中的汞的浓度接近或达到土壤汞背景值浓度水平。目前, 通常采用的方法主要有物理、物理化学和生物修复法[16~18]。

7.2.1 物理及物理化学的方法

一般的做法有:热处理技术, 动电修复技术, 淋滤法和洗土法, 施用调控剂等, 但以往采用的这些方法存在着明显的不足就是这些方法一般投资昂贵, 使用设备复杂, 不太适宜大范围推广应用。

7.2.2 生物修复

(1) 植物修复。植物修复是一种很有效且廉价处理污染的新方法, 这种方法在美国等发达国家已开展了大规模的试验, 并证明有效。

(2) 微生物修复。利用微生物对某些重金属的吸收、沉积、氧化和还原等作用, 减少植物摄取。从而降低重金属的毒性。

7.3 政府汞污染的治理对策

(1) 能源结构。我国城市的一次能源结构中, 煤炭一直占据主导地位。燃煤汞污染是我国城市汞污染的一个重要来源, 因此调整能源结构, 引进和发展清洁能源, 将目前以原煤为主的污染型能源结构逐步转变为以天然气、电力等优质能源为主的清洁型能源结构, 减少煤炭在一次能源中所占的比例, 是减少汞排放量的主要措施。

(2) 提高能源效率。目前能源消费环节浪费仍然比较严重, 主要表现在燃煤锅炉热效率较低、建筑采暖热能浪费严重等。因此, 加强高新技术在能源供应和消费领域的推广应用, 提高能源利用效率, 可以进一步减少汞的排放量。

(3) 增加用煤洗选比例, 降低燃煤中的汞含量。结合煤炭清洁燃烧工艺, 开发燃煤脱汞技术。

(4) 实行垃圾分类和加强固体废弃物管理。如果生活垃圾能分类收集、分别处理, 对其中的含汞电池、荧光灯、体温计等采取比一般生活垃圾更严格的防护措施。

(5) 制定完善的汞管理法律、法规, 建立全面的汞环境标准, 包括排放标准和各种环境质量标准。

(6) 加强汞污染危害的宣传教育和减少汞污染的知识的普及, 提高人们的环保意识[19]。

8 结语

随着现代工农业的发展, 重金属污染问题日趋严重。重金属污染, 不同于其它类型污染, 具有隐蔽性、长期性和不可逆转等特点。重金属可直接对环境中的大气、水和土壤造成污染, 在土壤→植物→动物→人体之间的食物链中, 不仅鸟类作为高级消费者会受到威胁, 人类也会深受其害。防治重金属污染, 应当提高全民素质、增强环保意识, 从根本上消除污染源;要坚决杜绝工业“三废”的直接排放, 规划城市垃圾的堆放, 严格控制含有重金属的化肥、农药的使用。

我国汞污染研究还滞后于国际环境形势发展需要。今后除了要加强基础研究工作, 还要对重要汞污染地区污染状况、机制、环境效应开展研究, 以全面掌握我国汞污染的来源、汞污染源分布以及环境汞污染现状, 安排汞污染治理专项资金, 对重点地区优先实施汞污染治理。期待在不久的将来, 会有越来越多的汞污染地区得到有效治理。

摘要：阐述了汞的污染及其来源和它在环境迁移中的转化规律, 同时讨论了土壤中汞污染对食物中汞积累和分配的影响及通过食物链途径给人类健康带来的危害, 提出了综合防治的措施。

农业环境中重金属污染源分析 篇10

农业环境中重金属主要来源于大气污染、水体污染等, 而重金属污染又是难以降解。一旦进入农业环境, 特别是土壤中, 就很难予以消除。本文就农业环境中重金属污染源进行简要的分析。

一、重金属的概念及特征

1. 重金属是地球上最为普遍, 具有潜在生态危害的一类污染物。

与其它污染物相比, 重金属不但不能被微生物分解, 反而能够富集于生物体内, 并可以将某些重金属转化为毒性更强的金属有机化合物。但一般认为金属的比重大于5 (或大于4) 者为重金属。重金属元素很多, 在环境污染研究中所说的重金属主要是指Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属As等到生物毒性显著的元素。也包括具有一定毒性的一般重金属, 如Zn、Cu、CO、Ni、Sn等, 目前, 最引人注意的是Hg、Cd、Pb、As、Cr等。重金属在环境中行为和影响主要有以下特征:

2. 重金属是构成地壳的元素, 在自然界具有非常广泛的分布。

它遍布于土壤、大气、水体和生物中。重金属作为有色金属, 在人类的生产和生活中有着广泛的应用, 各种各样的重金属污染源由此而存在于环境中。重金属大多属于过渡性元素, 在自然环境中具有不同的价态、活性和毒性效应。通过水解反应, 重金属易生成沉淀物。重金属还可以与无机、有机配位体反应, 生成络合物和螯合物。

3. 重金属对生物体和人体的危害特点。

第一, 毒性效应;第二, 生物不能降解, 却能将某些重金属转化为毒性更强的金属有机化合物;第三, 食物链的生物富集放大作用;第四, 通过多种途径进入人体, 并积蓄在某些器官中, 造成慢性中毒。

二、农业环境中的重金属污染源分析

1. 构成土壤污染

对土壤污染有不同的看法。一种看法认为:由人类的活动向土壤添加有害化合物, 此时土壤即受到了污染。这个定义的关键是存在有可鉴别的人为添加污染物, 可视为“绝对性”定义;另一种是以特定的参照数据来加以判断的, 如以背景值加2倍标准差为临界值, 如超过这一数值, 即认为该土壤为某元素所污染, 这可视为“相对性”定义;第三种定义是不但要看含量的增加, 还要看后果, 即加入土壤的元素给生态系统造成了危害, 此时才能称为污染, 这可视为“综合性”定义。这三种定义的出发点虽然不同, 但有一点却是共同的, 即某元素的含量明显高于原有含量即是构成土壤污染。

2. 构成大气污染

农业环境中重金属的污染可来自大气污染、水污染、固体废物、农药和化肥等。大气中重金属微粒是农田重金属污染的途径之一, 它的构成主要是金属飘尘。在冶炼和加工过程中, 在交通繁忙的地区, 含有金属的尘埃进入大气, 然后为植物叶片直接吸收, 或落入土壤后随之为植物或动物所吸收。在大气污染严重的地区, 作物亦有明显的污染。

3. 构成水污染

由水引起的污染主要指污水灌溉, 发达国家污水大多经过处理, 而且在污灌方面经过长期的实践后已总结出较完整的经验, 我国的污水处理率较低, 大部分未经处理而直接排放, 因而对农业环境的污染十分严重。京津塘地区污灌对生态环境的影响表明, 北京东郊由污灌引起的土壤污染约占检测样品的60%, 而污染的糙米样品数约占检测样品数的36%。沈阳市的张士灌区, 由污灌引起的农业环境污染较典型, 其中有些土壤含镉量高达5～7毫承包/千克, 稻米含镉量有的高达1.0毫克/千克。

4. 构成固体废弃物污染

固体废弃物也是农业环境中的重金属污染源, 这是因为它们往往含有较高量的重金属。我国污泥中某些重金属的含量为:Cd, 0.1～620/千克;Cu, 73～3000/千克;Pb, 73～2900/千克Zn, 300～5400/千克。这些数据表明, 这样的污泥在用作肥料时如施用不当, 必然会造成农田污染。

三、含有重金属的农药和肥料亦能引起农业环境中重金属的污染

含有重金属的农药和肥料亦能引起农业环境中重金属的污染, 一些果园因施用农药而造成的重金属污染广为人知。肥料中的重金属污染, 特别是Cd, 主要来自磷肥, 表土中80%的Cd来自磷肥, 且Cd在表土中的含量与全磷含量成正比。污染重金属在农业环境中不易为生物所降解, 因而可在生物体内积累和转化。它对农业环境中的动物和微生物等到有着明显的影响。对Mn矿废水污灌的稻田中土壤动物的调查表明, 受污灌影响的稻田沿溪沟水平方向动物的分布与污染程度有着相反的趋势。在距污染源3000米处, 土壤动物的密度为5833个/平方米;而距污染源1万米处, 土壤动物的密度高达23366个/平方米。

可见农业环境中重金属污染是比较严重的, 应当引起各级领导的特别是农业生产第一线的同志高度注意, 并采取有效措施加以控制。

参考文献

[1]中国地理学会编.《环境中污染物及其生物效应研究文集》.科学出版, 1992.

金属污染物 篇11

关键词：食品安全 重金属汞 污染状况 检测技术

中图分类号：TS207.51 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2014）18-0027-02

食品安全是关系民生的重要问题，保证食品安全至关重要。汞（又称水银）是一种有毒的重金属元素，可以通过水、空气以及土壤进行迁移，通过食物链条进入到人体当中，毒性与存在的形态紧密相关。食品当中的重金属检测是全球食物污染检测计划当中的重要项目，同时也是我国需要检测的重要内容。

1 食品中重金属汞污染状况分析

由于环境污染、农药残留以及在食品加工过程中，都会引起汞等重金属污染，这种重金属元素一旦进入到人体后不能够实现分解，往往需要经过一段时间的积累才能够显现其存在的毒性，对人体的肝、肾以及中枢神经系统造成严重损害。近年来，食品汞金属污染屡见不鲜，国内也经常出现食物中毒的报道。2010年，北京地区连续多起汞中毒事件，引起卫生安全部门的广泛关注。

2 食品中重金属汞污染检测技术

2.1 子吸收光谱法

原子吸收光谱法（AAS）是依据自由基态原子对特征辐射光的共振吸收，通过加测辐射光的减弱程度，进而对检验食品当中的汞金属元素的含量进行分析。同时，由于此种检测方法具备高灵敏度、分析速度较快、仪器组成简单、操作便捷等方面的特点，有利于对食品当中的微量重金属汞进行分析，被广泛的应用，是目前食品重金属检测当中的重要方法，具备一定的实用性。但由于对无机汞以及有机汞类物质进行单独定量检测的过程中需要进行分离手段，具体分离方法主要包括有气相色谱（GC）、毛细管电泳（CE）、离子色谱（IC）以及液相色谱（GC），通过不同的方法进行汞元素检测，具体的检测技术以及限值如下表1所示。

2.2 原子荧光光谱法

原子荧光光谱法具有灵敏度较高的特点，具备检测限值以及成本低等方面的优势，可以准确的分析出食品当中汞的重金属元素，在具体的应用方面较为普遍。目前，国内外对于汞重金属元素方面的检测技术主要包括液相色谱-原子荧光光谱法和液相色谱-电感耦合等离子发射光谱法两种方法。后者具有灵敏度较好的特点，但检测仪器成本较高。前者方法在检测过程中检测仪器成本较低，操作便捷，更加利于操作，值得推广。在进行汞金属元素检测的过程中，国内的相关研究人员，将硫脲作为掩蔽剂的氰化物原子荧光光谱能够快速准确的检测水产品当中的汞含量，得出具体限制为0.0219μg/L，回收率为91.3%-101.5%，可广泛应用于水产品中微量汞含量的检测。

2.3 重金属快速检测法

快速检测方法是一种较为便捷的检测方法，可以对样品进行初步的筛选，之后进行进一步的仪器验证，能够有效的提高检测效率。运用重金属快速检测方法进行汞污染的检测，可以应用在食品生产企业、农副产品批发市场、超市、商场、餐厅、食堂添加剂以及屠宰点等场所，实现对汞金属元素的日常监测。由于目前的重金属快速检测方法主要是集中在酶联免疫分析、生物传感器以及化学显色反应试纸等方法。汞金属元素具备一定的生物毒性内容，能够形成酶活性中心的结构，进而建立一定的定量关系内容，快速检测食品当中汞金属元素的浓度。

3 食品中重金属汞污染检测技术发展趋势

3.1 向重金属价态和形态分析发展

重金属在生命科学以及环境科学中的可利用性或毒性，不仅仅在一定程度上取决于相应金属元素的总量，还取决于汞金属元素的离子形态以及化学形态。如重金属在自由状态以及有机化合物的状态下，对鱼类的毒性较大，而在稳定状态下以及固体颗粒状态下，毒性相对较小。

3.2 向联机检测技术发展

随着检测技术的不断发展以及为满足食品检测的根本需求，传统的单机检测方面已经不能够满足具体需求，联机检测技术受到广泛关注，成为当前检测技术的重点内容。因此，联机检测技术已经成为未来食品重金属检验当中的重要内容。

3.3 化学计量学的应用

化学计量学主要是运用数学以及统计方法，通过计算机作为根本工具计算最优的分析方法以及最佳的检测条件，能够通过有限的化学检测数据进行解析，获取强大的化学信息内容。在化学计量学当中多变量分析、优化策略以及模式识别等内容已经被广泛的应用在食品检测等领域，为食品安全提供保障。

4 结论

综上所述，关注食品安全就是关注健康，想要有效的解决食品的重金属汞污染的问题，需要立足于控制污染源，执行相关的环境保护法规，防止环境污染问题的产生。同时，还需要有效的建立预警机制，保证食品中重金属污染检测技术的创新，提升检测技术水平，进一步提升食品安全。

参考文献

[1]赵静，孙海娟，冯叙桥.食品中食源性致病菌污染状况及其监测技术研究进展[J].食品安全质量检测学报，2013.12（05）：135-136.

加强重金属污染防治刻不容缓 篇12

农历龙年春节前后, 广西龙江河段因发生镉泄漏而导致镉含量超标, 使得当地及下游沿岸地区群众饮水安全受到严重威胁。近几年, 国内一些地方接连发生的重金属中毒事件早已敲响了警钟, 加强重金属污染防治刻不容缓, 各级政府要采取铁腕手段开展整治, 坚决遏制重金属污染事件频发势头。

一、重金属污染触目惊心

广西龙江的镉污染事件, 是中国重金属污染事件的又一案例。“这次镉污染事件在国内历次重金属环境污染事件中是罕见的。”一位参与事件处置的专家表示。

在湖南郴州, 一家铅冶炼厂附近的村庄至少有250名儿童被查出血铅超标;在湖南浏阳郊区, 由一家化工厂排污引发的镉污染事件, 造就了一大批奇形怪状的“变脸”果蔬, 完全不能食用;在土壤重金属污染日趋严重的长三角地区, 已经发现“镉米”、“铅米”、“汞米”……

近年来, 仅发生的镉污染事件, 就有2005年的广东北江韶关段镉严重超标事件, 2006年的湘江湖南株洲段镉污染事故, 2009年的湖南省浏阳市镉污染事件。至于其它重金属污染事件, 仅“血铅超标”事件, 就已涉及陕西、安徽、河南、湖南、福建、广东、四川、湖南、江苏、山东等省。国内一些地方接连发生的重金属中毒事件已然敲响警钟:再也不能想当然地认为污染只是一种对外界的伤害, 只有环境才会受到影响, 实际上我们的身体同样也在承受。更关键的是要认识到, 重金属污染对处在食物链末端的人来说, 危害尤甚。因为重金属中毒损害机体器官往往是不可逆的, 且重金属在动物和人体内都有富集效应, 很难自然排出或彻底去除。

国家环保部数据显示, 2009年重金属污染事件致使4035人血铅超标、182人镉超标, 引发32起群体性事件。

2011年2月, 国家环保部部长周生贤在出席有关重金属污染综合防治“十二五”规划会议时也谈到, “从2009年至今, 我国已经有30多起重特大重金属污染事件, 严重影响群众健康。”

据了解, 重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染, 主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。既有因人类活动导致环境中的重金属含量增加, 超出正常范围, 并导致环境质量恶化, 也有个别地区如喀斯特地区因石漠化导致重金属释放。

近10多年, 随着中国工业化的不断加速, 涉及重金属排放的行业越来越多, 包括矿山开采、金属冶炼、化工、印染、皮革、农药、饲料等, 再加上一些污染企业的违法开采、超标排污等问题突出, 使重金属污染事件出现高发态势。

全国政协委员、国家环保部中国环境监测总站办公室副主任温香彩告诉记者, 我国重金属污染中, 最严重的是镉污染、汞污染、血铅污染和砷污染。

重金属污染的传播主要通过水和土壤进入到食物链, 最后在食物链的末端——人体中富集, 危害人体健康。目前, 农产品重金属污染已是全国性问题, 但重金属污染指的不只是农作物, 还有水产品、猪肉等。2005年, 江苏省环境监测中心对省内四大湖泊水产养殖区及近海水域水产品质量进行调查, 结果约四成样品镉、铅、汞等重金属含量超标, 其中27%受到中度乃至重度污染。

而猪肉中的重金属超标, 则大多是人为造成。从20世纪80年代中后期开始, 大量高铜 (甚至用电镀废弃物生产的硫酸铜) 、高锌、高铁等被加入猪饲料中。因为有研究者不负责任地宣扬, 在猪饲料中增添这些重金属, 可防止小猪腹泻及促进生长等等。

二、重金属污染事件的探因

“污染一次, 遗患万年”, 说的是重金属对土壤造的孽。天津市农业资源与环境研究所20多年来对蔬菜中重金属的监测显示出一条令人忧心的轨迹:施用城市垃圾肥的土壤, 有5种重金属含量高于背景值, 其中汞达到背景值的30多倍;而污灌区土壤, 8种重金属含量全部高于背景值, 其中镉超出10倍, 汞超出125倍。

重金属造成的污染触目惊心, 专家们在分析造成重金属污染事件频发的原因, 指出大致有以下几个方面:

地方政府责任缺失。铅和其它有色金属冶炼一直是关系国计民生的基础行业。由于此类企业给地方财政上缴高额利税, 加上部分地方政府存在重经济、轻环保的思想, 造成环保部门在此类项目环评审批、环保验收、环境监管等方面, 不同程度受到地方政府的干预或约束。有些涉重项目未批先建、边建边批或未经环保“三同时”验收就擅自投产, 本是违法违规行为, 一些地方政府却多方协调, 施加压力, 通过补办手续使其合法化;有些涉重项目难以审批, 地方政府与企业联手跑关系搞变通, 使其审批权限下放。面对企业违法排污事件, 一些地方政府成为企业的保护伞, 通过变通政策打擦边球, 甚至开绿灯, 最终大事化小, 小事化了, 不了了之。

企业环境意识薄弱。近年来我国涉重企业产能不断增加, 但部分企业工艺装备仍然相对落后, 环境管理水平较低。虽然一些铅锌冶炼企业相继进行了技术改造, 但总体来说在污染防治方面与国外先进水平差距仍较大, 在二氧化硫回收、设备密封除尘、自动化作业等方面仍有差距。我国仍有很多小企业基本采用淘汰工艺生产, 还有一些涉重企业虽然引进了先进技术, 但缺乏先进的环境管理理念和经验, 往往只重视生产, 追求经济利益最大化, 对污染源的控制以及对厂区周边水、气、土壤监测没有严格要求, 忽视了对周围环境和群众健康的保护。

累计污染原因明显。由于重金属污染具有长期性、累积性、隐蔽性、潜伏性和不可逆性等特点, 长期累积造成企业周围土壤和纳污河流局部河段均受到污染, 河流底泥、土壤中重金属含量呈现明显的累积性增加趋势。例如某冶炼企业是一家上市公司, 铅冶炼生产工艺持续改进, 同时也带动周边冶炼企业工艺、技术、装备水平大大提升, 达到国际先进水平, 走在全国铅冶炼行业前列, 却仍然成为当地儿童血铅超标的污染源。环保部门调查后认为, 当地铅冶炼企业含重金属粉尘多年来有所累积, 特别是20世纪90年代采用烧结锅、烧结机工艺时造成大量铅烟尘排放, 加上生产原料和废渣在运输过程中扬散流失, 造成铅、镉等重金属及其氧化物在周边环境中沉积, 对环境和人体健康产生影响。因此, 在铅冶炼等涉重企业较为集中的地方, 不仅要关注企业生产中的“三废”排放, 还要重点关注重金属污染积累对环境的危害。

三、我国重金属污染防治政策和制度存在的问题

目前, 国家和相关部门高度重视重金属污染防治工作, 制定了一系列政策。但对于基层环保部门而言, 在具体落实这些政策和制度时仍存在一些问题。

涉重企业环境防护距离界定问题。我国《铅锌行业准入条件》2007年3月正式颁布实施, 规定“大中城市及其近郊, 居民集中区、疗养地、医院和食品、药品等对环境条件要求高的企业周边1公里内, 不得新建铅锌冶炼项目, 也不得扩建除环保改造外的铅锌冶炼项目。”而大部分铅冶炼企业建厂均在准入条件出台之前, 原有老企业如何确定环境防护距离及要不要执行此标准, 并没有明确规定。而且现有冶炼企业工艺装备水平参差不齐, 排污强度不同, 如果执行一样的防护距离标准, 可能有失公平。另外, 污染不可能因为人为划定的界线就戛然而止, 1公里的防护距离是否能够绝对保障环境安全说不清。

污染源达标与环境质量超标问题。大部分铅冶炼企业从2000年起逐步淘汰污染严重的烧结锅工艺, 之后至2006年均采用烧结机加鼓风炉炼铅工艺, 增加尾气制酸系统, 属于国家产业政策允许范畴。2007年《铅锌行业准入条件》出台后, 一些地区为了进一步加快产业结构调整, 加强环境保护, 又抬高了行业准入门槛。目前济源市已要求所有企业彻底淘汰烧结机工艺, 通过技术升级, 全部采用生产效率高、能耗低、资源综合利用效果好的富氧底吹先进炼铅工艺。从近5年环保部门监测数据来看, 这些企业主要污染物排放均能够满足国家标准, 但周边环境重金属超标现象仍然存在, 说明企业排放标准与环境质量标准可能存在一定差异。

涉重行业现行技术标准不足。近年来, 我国工业化发展迅速, 但一些行业标准和配套政策出台滞后, 重金属行业污染防治的基础研究落后于产业发展。有色冶炼行业清洁生产标准出台滞后, 重金属污染物排放标准中有些污染因子缺失, 特别是土壤重金属污染防治从2007年才开始全国性普查, 对土壤污染现状的掌握和修复技术研究明显不足。另外, 对重金属污染累积效应重视不够, 基础研究落后往往导致短时没问题, 累积出问题。

四、加强重金属防治的对策措施

据5月4日江南晚报报道, 在苏州某化工厂原址, 10多名来自无锡的技术人员正忙着给这片土地“刮骨疗毒”。目前, 无锡市太湖湖泊治理有限责任公司正在为苏州和扬州两块被化工厂污染数十年的土地进行“排毒”修复。而对“毒土地”修复是重金属污染防治的首要措施之一。

近年来, 我国重金属污染事件频频发生, 国务院先后发布了《重金属污染综合防治“十二五”规划》和《国家环境保护“十二五”规划》, 要求加强重金属污染治理与生态修复等。专家们提出了如下重金属污染防治对策措施:

对“毒土地”实施修复措施。目前, 《“十二五”重金属污染防治规划》已全面实施, 重金属污染防治已成为当前和今后一个时期的工作重点。有毒的土地, 要全部进行再监测, 彻底清除化工余毒才能继续使用, 哪怕挖地三尺也要进行修复处理。经过污染的土地应当先对原土壤进行监测评估, 造成污染的应当进行修复, 确保今后不再有污染。对中度、轻度污染的采用固化、稳定化技术, 降低土壤中的重金属的毒性;对重度污染的2000吨土壤, 在固化稳定化之前先进行“淋浴”, 检测后发现污染依然严重超标, 须进行第二次冲淋。对受污染土壤进行环境修复, 目前还没有国家标准。据了解, 上述“毒土”的修复, 推动了无锡市土壤修复管理与立法的进程, 市相关部门已在为建立污染风险评估标准、设立土壤污染风险保障金等开展调研, 依法治理“毒土”。

注重产业结构调整和产业布局优化。由于重金属污染排放区域性明显, 重点区域要根据国家《产业结构调整目录》和《铅锌行业准入条件》, 结合当地实际, 制定涉重金属行业的产业结构调整方案, 进一步确定重金属相关行业的准入条件, 鼓励采取污染小、能耗低、清洁生产水平高的先进工艺, 不断加大涉重金属行业落后产能和工艺设备的淘汰力度。在涉重金属产业发展布局上, 要根据区域资源禀赋、环境容量、生态状况以及发展规划, 明确不同区域的功能定位和发展方向。非重点区域要进一步加强控制, 原则上不应再规划涉及重金属污染物排放的项目。严格督促企业按照国家规定制订危险废物管理计划和危险废物意外事故防范措施及应急预案, 落实危险废物产生企业、处置利用企业危险废物转移联单制度, 建立危险废物污染责任终身追究制。

进一步加强环境监管。要加强对城镇污水处理厂和各类工业园区污水处理厂的监督检查, 加快对现有污水处理设施进行脱氮的升级改造, 加强排入污水处理厂的工业企业废水排放监管, 严厉打击擅自停运、在线监控设施不能正常运行、超标排放等环境违法行为。严格执行环境影响评价制度, 从源头上控制新污染源产生。未经审批或“三同时”验收的建设项目, 一律停止建设或生产;达不到环境与健康要求的企业, 由当地政府予以关闭。依法实施清洁生产审核, 加强污染过程控制。环保部门要会同发改、工信等部门, 对重金属排放企业开展轮回式强制性清洁生产审核, 督促企业不断提升清洁生产水平。重金属排放企业要制定和完善重金属污染突发事件应急预案, 加强环境监测和应急体系建设。重点重金属排放企业应安装重金属在线监测装置并与环保部门联网, 建立健全特征污染物监测制度, 并向社会定期发布环境质量报告。

对重金属重点防控区域加大治理力度。依据国家制定的《重金属污染综合防治规划》, 划定重点防控区域, 明确防治目标和任务。对现有重金属企业进行综合整治, 对不符合环境要求的重金属排放企业予以限期治理。大力开展重金属污染治理与修复示范工程, 在部分重点防控区域组织实施受污染土壤、场地、河流底泥等污染治理与修复试点工程。在此基础上尽快解决重金属污染历史遗留问题, 对上面已经提及的, 已受重金属污染的土地、河流进行处置和修复。另外, 要建立健全重金属健康危害诊疗体系, 加强重金属污染防治科普宣传教育。要严格按照经营许可证规定从事收集、贮存、利用、处置危险废物经营活动, 正常运行污染防治设施, 保证达标排放, 对于故意倾倒危险废物, 造成环境污染的, 要及时移送公安机关, 依法追究刑事责任。