土壤重金属污染及防治措施_罗强

专题:环境污染及治理

世界科技研究与发展

2004年4月

土壤重金属污染及防治措施

罗 强 任永波 郑传刚

(西昌农业高等专科学校,西昌615013)

摘 要:本文主要简述了土壤中重金属污染的来源、重金属存在的不同形态及在土壤 生物系统中重金属的生态效应。根据重金属污染特点,分析了目前土壤重金属污染防治措施中的优缺点。关键词:土壤 重金属污染 防治措施

ResearchonHeavyMetalPollutioninSoilandControlLUOQiang RENYongbo ZHENGChuangang

(XichangAgricultureCollege,Xichang615013)

Abstract:Thispapermainlyrelatestheoriginofheavymetalandthedifferentconformationofheavymetalexistedinsoil,andecologydominoeffectresultedfromheavymetalinsoil biologysys tem.Inaccordancewiththecontaminationcharacteristicofheavymetal,theadvantageanddisad vantageaboutmeasuretopreventandcureheavymetalcontaminationinsoilhavebeenanalyzed.Keywords:soil,heavymetalpollution,control

1 前言

随着近代工农业的发展,重金属已成为当今世界倍受关注的一类公害。在重金属中汞、铬、镉、铅、砷(类重金属)具有很强的毒性,有人称之为 五毒 [1]。其它一些重金属如:锰、铜、锌、钼、镍等植物必需的微量元素在土壤中含量较高时对生物的毒性表现也较强。通过各种途径进入土壤的重金属不会被微生物降解、迁移性小,很难被清除,易在土壤中富集[2]。当土壤中重金属含量超过其环境容量,一则对土壤中的微生物起抑制毒害作用,使土壤生产力降低;二则其直接作用于植物,使植物的生长、发育、繁殖受到影响,产量降低,产品质量下降;再则重金属可通过吸收富集于植物体内,通过食物链迁移到动物、人体内,严重威胁到动物、人类的生存健康,如60年代发生在日本富山县的 骨痛病 就是当

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地居民食用含镉废水污染了的土壤所生产出的 镉米 所致[3]; 水俣病 是食用含汞的水及食物所致;泰国发生过由砷引起的 黑脚病 ;我国张士灌区也生产过镉严重超标的 镉米 [32]。重金属元素不仅以单一元素污染土壤,同时多种重金属在土壤中共存时,它们之间还存在协同、拮抗作用[4],而且随着污水灌溉,农药、化肥、污泥的大量施用,进一步加剧了土壤的复合污染。

2 土壤重金属的来源

在自然情况下,土壤中重金属主要来源于成土母岩和残落的生物物质,它们在土壤剖面各层次的分布及在土壤各组成成分之间的分配反映着成土过程的综合特征;随着近代工农业的发展,人为活动加剧了土壤重金属的污染,污染程度越来越重,范围越来越广。

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2004年4月

2.1 自然来源

世界科技研究与发展

专题:环境污染及治理

~71%;燃煤、燃油向大气输入镍占人为释放量的60~78%;由于汽车使用的汽油中加入抗爆剂 四甲基铅和四乙基铅,故在汽车尾气中排放出的铅含量为20~50ug/L[7]。在农业中,农药、化肥、污泥的施用,污水灌溉,也是加剧土壤重金属污染的主要途径之一。在化肥中,其原料矿石本身的杂质及生产工艺流程的污染使其重金属的含量颇高,如:有的过磷酸钙肥料中的镉和砷含量较高,据广州市磷肥和石灰测定结果[8]Cd含量为2~3mg/kg,As含量为60~80ng/kg,Hg含量为1~2ng/kg。在农药中以含汞、砷和铅的较多,如:含有机汞制剂有赛力散、西力升等,含有机砷制剂有稻脚青、苏农6401,含砷铅的砷酸铅、亚砷酸铅等,含其它重金属的农药如:代森铅。故长期施用化肥、农药可使土壤遭受重金属污染。

土壤是由岩石风化而来,不同的岩石含有各种重金属元素,成土母岩的化学元素决定了土壤中化学的最初含量,影响着土壤中重金属元素的环境背景值;同时母岩在形成土壤过程中的影响因素也影响着土壤中的重金属含量,如抗风能力强的石英质岩石对发育于其上的土壤中重金属含量起控制作用,然而抗风能力弱的碳酸盐类岩石对其上发育的土壤中重金属含量控制作用则不强。

大气中重金属降尘也是影响土壤中重金属含量的主要自然因素之一。火山爆发、森林火灾、海浪飞溅、植被排出、风力扬尘等过程使很多重金属尘浮于空中,见表1[2]。空气中的重金属元素部分被植物吸收,部分通过尘降进入水体、土壤。

表1 自然过程输入大气重金属含量(单位ppm)

元素CdPbAs

火山活动30~800100~9600300~800

风力扬尘0.002~1.70.4~700.5~2.0

森林火灾0.03~21.1~780.5~4.4

植被排出2.7~3621~2803~5

海水飞溅0.001~0.0030.001~0.090.1~0.6

3 土壤中重金属的存在形态

由于土壤中的重金属元素和土壤固相组成各种

不同的形态,这与土壤对它们的吸持、富集、迁移和转化过程有很大关系,同时,不同形态的重金属对土壤植物营养化学和环境化学也有重要意义。国内外应用了连续提取法来区分土壤中重金属的形态。目前,在环境科学应用较多的是Stove(1976)的方法,在土壤科学和地球科学领域应用较多的则是Tessier(1979)和Shuman(1985)方法以及在此基础上发展起来的形态分级体系。通常把重金属形态区分成交换态、碳酸盐结合态、无定性氧化锰结合态、有机态、无定型氧化铁结合态、晶型氧化铁结合态和残渣态[9]。随着土壤环境因子的改变,土壤中重金属的各种形态处于一种动态平衡的变化中。影响土壤重金属形态变化的环境因子有土壤PH值、有机质的含量、氧化还原电位、土壤胶体的种类、数量等。据研 …… 此处隐藏：7875字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……