發布時間:2024-01-30 15:03:25
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇重金屬污染原因,期待它們能激發您的靈感。
關鍵詞:飲用水源;重金屬污染;防控技術
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A
工業化進程的不斷加快,推動了社會經濟的飛速發展,但是同時也造成了嚴重的環境污染,在很大程度上威脅著人們的身體健康。在我國,水源水體的重金屬污染問題由來已久,而且呈現出日益突出的趨勢,如2010年福建紫金礦業汀江銅污染事件、2013年廣西賀江鉈鎘污染事件,對于社會的穩定造成了很大的影響。因此,如何對日益嚴重的水源水體重金屬污染問題進行有效防控和治理,是需要重點關注的問題。
一、重金屬污染概述
重金屬污染,是指由重金屬或者重金屬化合物所造成的環境污染,多是由采礦、污水灌溉、廢氣排放以及使用重金屬超標制品等因素所造成的。環境中重金屬含量的增加,不僅會對環境造成很大的影響,如果超出正常范圍,也會直接危害人體健康。因此,做好重金屬污染的防控和治理工作,是非常重要的。重金屬污染的危害程度,主要取決于重金屬在環境、食品以及生物體存在的化學形態和濃度。與其他有機化合物的污染相比,重金屬污染更加特殊,其自身具有很強的富集性,而且在環境中很難有效降解,在大氣、水體、土壤以及生物體中,重金屬都有著廣泛的分布。作為重金屬的儲存庫和最終歸宿,底泥在受到環境變化影響時,其中的重金屬形態會發生轉化,釋放到環境中造成相應的污染。重金屬不能被生物降解,同時具備生物累積性,可以直接威脅人們的身體健康,不僅如此,重金屬對于土壤的污染存在著不可逆轉性,已經受到污染的土壤沒有治理價值,只能通過調整種植品種的方式進行回避。因此,重金屬污染的防控技術受到了人們的廣泛關注和重視。
二、飲用水源中重金屬污染的防控技術
重金屬污染主要體現在水源水體上,另有少部分存在于固體廢棄物和空氣中,因此,做好飲用水源中重金屬污染的防控和治理,是重金屬污染治理的關鍵和重點。一方面,在經濟發展的帶動下,社會對于能源資源的需求不斷增加,水資源緊缺問題日益凸顯,做好水污染的治理可以在很大程度上滿足社會對于水資源的需求;另一方面,飲水安全關系著人體健康和國計民生。對此,我國在飲用水衛生標準中,對于涉及飲水安全的重金屬指標,都進行了嚴格的規定,例如,在國家標準委和衛生部聯合頒布的《生活飲用水衛生標準》 (GB5749-2006)中,對于典型重金屬的限值為:As:0.01mg/L;Hg:0.001 mg/L;Cr:0.05 mg/L;Cd:0.005 mg/L;Pb:0.01 mg/L。該標準與國際先進水平相接軌,對于飲用水的監測分析以及凈水工藝也提出了更高的要求。通常情況下,采用混凝-沉淀-過濾工藝進行污水處理的凈水廠,很難對重金屬元素進行有效去除,也就無法有效保證出水水質。對此,要想對飲用水源中的重金屬污染進行有效防控,應該在現有凈水工藝的基礎上,對科學有效的重金屬去除技術進行深入研究,確保其可行性、經濟性和便利性,確保城市飲用水重金屬污染問題的有效解決。
在飲用水源中,重金屬的表現形態是多種多樣的,其環境行為也因此變得非常復雜,相關技術人員應該對其進行全面分析,根據重金屬元素的化學形態和理化性質,選擇恰當的處理方法,確保重金屬的有效去除。從目前來看,去除飲用水源中重金屬元素的方法,主要包括以下幾種。
1 物理法
物理法是去除水源水體重金屬元素的常用方法之一,是在不改變重金屬化學形態的條件下,通過濃縮、吸附、分離等措施,對其進行處理,這里對幾種典型的物理去除法進行分析。
(1)膜分離法:利用特殊的半透膜,在外界推力作用下,使得溶液中的重金屬或者水滲透出來,從而達到分離溶質的目的。而根據膜種類以及推動力的差異,又可以分為電滲析、反滲透、液膜分離等方法。與現有的常規水處理方法相比,膜分離法具有占地面積小、處理效率高、適用范圍廣以及無二次污染等優點,可以作為常規水處理工藝之后的深度處理措施。不過需要注意的是,受當前設備技術水平的限制,膜分離技術雖然具備良好的發展潛力,但是只適用于中等規模以下的凈水廠。
(2)吸附法:利用一些具有較大比表面積和表面能的材料,如活性炭、沸石、硅藻土等,對水體中存在的重金屬污染物進行吸附和去除。這種方法的優點,是吸附反應迅速,不需要添加其他藥劑,具有良好的適應性,不過存在著成本高、壽命短等缺陷。吸附法可以作為常規工藝的預處理或者深度處理工藝。
2 化學法
化學法是通過相應的化學反應,對重金屬離子進行去除,其主要方法包括:
(1)電解法:電解法主要是利用電解的基本原理,在陽極和陰極對水體中的重金屬離子進行氧化還原,實現重金屬離子的分離。電解法具有工藝成熟、占地面積小等優點,但是處理水量小,耗電量大,而且產生的電解液可能會對環境造成二次污染。不僅如此,處理過程中,水體中的重金屬離子濃度不能降得很低,因此電解法不適于處理含有較低濃度重金屬離子的水源水體。
(2)氧化還原法:這種方法一般用于去除飲用水源中的Cr6+、Cd2+以及Hg2-等重金屬離子,以Cr6+離子為例,可以利用相應的還原性物質,將其轉化為生物毒性相對較低的Cr3+離子,之后聯合化學沉淀法進行去除。這種方法的優點在于,原料來源非常廣泛,處理效果好,但是污泥量較大,而且出水呈堿性,需要相關技術人員的深入研究,提升其應用效果。
結語
總而言之,對于飲用水源中重金屬污染的防控問題由來已久,任重而道遠,需要高度重視,采取合理有效的措施,確保飲用水源重金屬污染的有效治理,保證城市居民的飲水安全。
參考文獻
關鍵詞:農村;飲用水源地;重金屬;污染特征;江西省
中圖分類號:X502 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2012)16-3597-04
Analysis on Heavy Metal Contamination at Drinking Water Source of Countryside in Typical Mineral Region of Jiangxi Province
WANG Tao1,LIU Zu-gen1,CHEN Hong-wen1,XU Qiu-jin2,PENG Kun-guo1
(1. Jiangxi Academy of Environmental Sciences, Nanchang 330029, China;
2. Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China)
Abstract: Two enterprises concerning with heavy metals in typical mineral region of Jiangxi province were chosen as pollution sources where sampling sites were set and samples were collected. The contents of heavy metals in surface water/underground water and soils were determined, and it would provided scientific basis for the division and protection of drinking water source in countryside. The results showed that drinking water was protected well near pollution source A and not subjected to the contamination of heavy metals; near pollution source B, the surface water had been contaminated by Cd and Pb, while underground water was slightly contaminated by Pb; as for the investigated area, the contamination of Zn and Pb in dry season needed more attention, while in wet season, the contamination of Cr and Cd needed more attention; Zn and Pb in the soils near drinking water sources could be detected easily in dry season, especially Zn, which couldn’t be detected in wet seasons, but in dry season, the contents were over 100 mg/kg; except for some sites, the contents of Cu in soils were higher in dry seasons; the contents of Cr in the soil of some sites were higher in dry seasons, while that in some sites were higher in wet seasons.
Key words: countryside; drinking water source; heavy metal; contamination characteristics; Jiangxi province
關鍵詞:重金屬污染,相關系數,城市功能區,污染源
土壤是人類生存的物質基礎,它的質量直接影響著人類的生活和生產;同時,人類的活動也直接影響著土環境。隨著城市經濟的發展和城市人口的不斷增加,城市土壤的重金屬污染日益嚴重[1,2]。本文利用2011年全國大學生數學建模競賽A題提供的數據(該數據可在其官網下載),定量分析城市重金屬污染的程度以及各污染物的主要來源。
首先對數據做簡要說明。在數據中,城區被劃分為生活區、工業區、山區、主干道路區和公園綠地區等5個功能區。每個區被劃分為間距1公里左右的網格,然后按照每平方公里1個采樣點對表土層進行取樣、編號,并記錄下樣本中8種重金屬的濃度。
一、重金屬污染物和所屬功能區的相關系數
相關系數是變量之間相關程度的指標[3,4],樣本相關系數用r表示,相關系數的取值范圍為[-1,1]。r值越大,變量之間的線性相關程度越高;r值越接近0,變量之間的線性相關程度越低。相關系數是用來說明兩個現象之間相關關系密切程度的統計分析指示。r>0為正相關,r
首先,計算出5個區各個重金屬元素所對應濃度平均值。然后,去除比重金屬元素的背景值范圍上限小的樣本點。最后,對各5個區中沒被去除的樣本點的各個重金屬元素濃度與該類元素的背景值范圍上限作差方并取平均值,得到8個重金屬元素與5個區的相關性系數(如表1)。
表1 重金屬污染物和所屬功能區相關系數
二、重金屬污染物和距離的相關系數
上面的分析并沒有考慮各樣本點與各區域距離的關系,造成分析結果存在一定的誤差,為此,我們引入距離相關性進行優化。
用相同的方法可以求得其它金屬對應相應區域的相關程度,見表2。
表2 重金屬污染物與距離的相關系數
三、結果分析
重金屬的污染程度和到各區域的距離有著密切的關系。當相關系數為負值時。表示重金屬濃度的大小和距離呈負相關,值越小則相關程度越大,即離區域越近,污染的較大,表示由該區造成污染的原因可能性越強;反之,值越大表示相關程度小,由該區造成的某重金屬污染可能性小。當相關系數為正數時,表示重金屬的污染和距離呈正相關,即離該區域越遠,污染程度較大,說明該區不是造成某種金屬的污染的原因。
由表可以看出,Cu的濃度和工業區的距離成負相關,負值最大,表示金屬元素Cu污染的主要原因是來自工業區。As的污染主要來源是公園綠地區,Cd的污染主要原因是工業,Cr金屬元素的污染在五個區域中的主要污染原因是生活,Hg的主要污染來源是工業,Ni金屬元素在給定的五個區域中主要原因是工業,工業也是造成Pb污染的主要原因,Zn的污染來源主要也是工業。山區一列都為正數,山區不是這些污染的主要來源,符合實際的情況。我們的計算結果和經驗數據相符[5],說明用相關性分析造成重金屬污染的原因的方法比較可靠。
參考文獻
[1] 陳懷滿等,中國土壤重金屬污染現狀與防治對策[J],Ambio,1999,28(2),130-134.
[2] 史貴濤等,城市土壤重金屬污染研究現狀與趨勢[J], 環境監測管理與技術,2006,18(6),9-12.
[3] 何曉群,現代統計分析方法與應用[M],中國人民大學出版社,1998.
關鍵詞:重金屬污染;主要原因;修復技術
Abstract: Since the implementation of the policy of reform and opening up, in a market economy environment and conditions, China's socialist modernization construction has made rapid development and progress, increasing international status, people's living standard and quality of life has been greatly improved, China has entered a new era of all-round development. But with the rapid development of economy, the environmental pollution problems have become increasingly prominent, decrease the quality of living environment, not only does harm to people's health, but also brings some serious consequences for the other, gradually become a global hot topic. This paper mainly from the two aspects of the main reasons causing soil heavy metal pollution and soil heavy metal pollution remediation technology were discussed.
Key words: heavy metal pollution; main reason; repair technology
中圖分類號:[TU984.11+5]
引言:土壤重金屬污染給人們所帶來的危害具有長期性、潛在性的特點,近年來隨著城鎮化進程的不斷加快和工業生產的發展,越來越多的有害物質進入到了土壤中,因此我們必須要充分了解土壤中重金屬的來源,并積極應用各種各樣的土壤重金屬污染修復技術,最大限度地緩解土壤重金屬污染,給人們創造一個更加健康舒適的生活環境,從根本上提高人們的生活質量。土壤重金屬污染作為環境污染的一個重要方面,不僅破壞了生態環境,同時也給人們的正常生產和生活帶來了極大的威脅,因此對于這一問題,相關部門和人員必須要給予足夠的重視,積極采取有效措施加以解決。
一、造成土壤重金屬污染的主要原因
1.工業三廢的排放
在我國,礦產冶煉加工、化工、電鍍、電池、以及塑料等行業所排放的重金屬是造成土壤重金屬污染的主要工業源,由于大多數工業企業污染物處理意識淡薄,并沒有配備足夠的處理設備,就使得工業廢水、廢氣、廢渣等不斷排放到土壤或者是水體中,造成嚴重的環境污染,危害人們的身體健康。
2.燃煤釋放
當前我國使用范圍最廣的能源依然是煤炭,不僅是因為我國的煤炭資源儲量豐富,同時也是由于其價格相對較低,這就造成煤炭燃燒時向空氣中排放大量的有害氣體,這些氣體經過沉降就會進入到土壤中,對土壤造成污染,進而對人體健康和整個生態系統產生長期效應。
3.垃圾的堆放
如果垃圾堆放的時間較長,就會使其中的重金屬進入到土壤中,導致區域土壤的重金屬含量大量增加。特別是城市垃圾中含有較多的重金屬,在雨水的沖刷之下會將其中的有毒元素釋放到土壤中,由于這些有毒元素大多以有效態的形式存在,難以結合成殘渣狀態,就使得其在土壤中具有較大的遷移能力,進而對地下水造成污染。
4.化肥和農藥的使用
化肥和農藥是農業生產中必不可少的物資,對于促進農業生產發展具有非常重要的意義,但是如果使用不合理就會使土壤遭受重金屬污染。這是因為在化肥和農藥中含有較多的重金屬元素,而土壤自身的環境容量又相對較低,長期使用會積累超標含量的重金屬,進而使農產品受到污染,一旦食用就會對人體造成傷害。
二、土壤重金屬污染修復技術
1.工程修復
工程修復主要指的是采用換土、客土、以及深耕翻土等一些措施,有效降低土壤中的重金屬含量,從而減少對植物系統的毒害,保障農產品安全。一般,換土法和客土法主要用來治理重污染區,而深耕翻土法則主要用于重金屬污染程度較輕的區域。總的來講,工程修復比較穩定、徹底,但是由于工程量比較大,成本費用較高,還容易對土體機構造成破壞。
2.物理修復技術
主要分為電熱修復、土壤淋洗、電動修復等。針對面積小且污染重的土壤進行修復, 適應性廣,也是一種治本的措施, 但在操作中可能發生二次污染破壞土壤結構并導致肥力下降。
(1)電熱修復。電熱修復是指通過高頻電壓產生熱能和電磁波,加熱土壤, 將土壤顆粒中的污染物解吸出來, 并從土壤內分離出易揮發的重金屬,達到修復的效果。主要針對修復土壤被Se或Hg等重金屬污染的情況。此外,也可以將土壤置于高溫高壓中,使之變成玻璃態物質, 最終從根本上修復了土壤中重金屬的污染。
(2)土壤淋洗。淋洗法是指用淋洗液沖洗受到污染的土壤,將吸附在土壤顆粒中的重金屬變成金屬試劑絡合物或溶解性離子,再收集淋洗液并回收重金屬。此法適用于輕質土壤,修復效果相對較好, 但其花費也相對較高。
3.化學修復
化學修復即向土壤中施加改良劑,利用改良劑的吸附、拮抗、氧化還原、以及沉淀等作用,有效降低重金屬自身的生物有效性。由于不同的改良劑對土壤中的重金屬會產生不同的作用,因此這項技術的重點在于要選擇最為合適的改良劑,比較常用的改良劑主要有石灰、硅酸鹽、磷酸鹽、以及碳酸鈣等。但是化學修復是在土壤原位上進行的,并不具有永久性,它只是改變了土壤中的重金屬形態,而重金屬元素依然存留在土壤中,很容易活化再次危害植物。
4.生物修復
生物修復是一種通過生物技術來修復土壤的新方法。主要利用生物去削減、凈化重金屬或降低其毒性。此法效果好又易于操作, 因而越來越受到人們的青睞, 成為幾年來污染土壤修復研究中的熱點。
(1)植物修復技術。這是一種通過自然生長和遺傳作用來培育植物對受重金屬污染的土壤進行修復的技術。根據機理和作用過程的不同, 此修復技術又可分為植物提取、植物穩定和植物揮發三種類型。
①植物提取。用重金屬超積累植物把從土壤中吸收到的重金屬污染物轉移到地上的部分, 再收割地上部分并對其進行集中處理,從而降低土壤中的重金屬含量,并達到可以接受的水平。
②植物穩定。用超累積植物或耐重金屬植物使重金屬的活性降低, 減少了重金屬通過空氣擴散而污染環境或是被淋洗入地下水中的可能性。
(2)微生物修復技術。通過土壤中存在的某些微生物能氧化、沉淀、吸收或還原金屬物質, 從而降低了土壤中金屬的毒性。此外, 存在于微生物細胞中的金屬硫蛋白對Cu、Hg、Cd、Zn等重金屬有強烈的親和性,而且它對重金屬也有富集作用最終能抑制毒性的擴散。但微生物只能對小范圍污染的土壤進行修復,因此其能力有限。
三、結束語
科學技術的發展在很大程度上促進了經濟的發展和社會的進步,深刻改變了人們的生產和生活方式,具有非常重要的作用。因此,在當前土壤重金屬污染日益嚴重的情況下,我們必須要積極利用各種形式的土壤修復技術來緩解重金屬污染、改善土壤質量,為人們創造一個健康安全的生活環境,更好地促進社會主義現代化建設的發展。
參考文獻:
[1]王海峰,趙保衛,徐瑾,車海麗. 重金屬污染土壤修復技術及其研究進展[J]. 環境科學與管理. 2009(11) .
[2]袁敏,鐵柏清,唐美珍. 土壤重金屬污染的植物修復及其組合技術的應用[J]. 中南林學院學報. 2007(01).
【關鍵詞】:大氣顆粒物、重金屬污染、來源、控制建議
一般來說,大氣顆粒物重金屬污染物是很難被降解的,因此,當人體吸入這種污染物時,就會造成人體出現各種功能障礙,嚴重時甚至會導致人體出現各種疾病。在大氣顆粒物重金屬污染物中很多元素對于人體都能嚴重傷害,有的元素甚至具有致癌的能力。我國近年來,經常出現這種污染的情況,并且現在不管是國家、政府還是個人對于大氣顆粒物重金屬污染物都有一定的認識,但是由于對污染的控制技術還不夠,因此,我國目前還沒有建立起對大氣顆粒物重金屬污染進行有效控制的方案體系。[1]因此,本文主要探討大氣顆粒物重金屬污染的來源以及相關的控制建議,以期使得我國大氣顆粒物重金屬污染情況得到有效的控制。
一、大氣顆粒物重金屬污染的主要來源
我國近年來的大氣顆粒物重金屬污染情況越來越嚴重,主要的原因有;首先,重工企業的污染。有研究顯示,一些鋼鐵行業的重金屬排放量是很驚人的。另外在鋼鐵生產的過程中,燒結工藝的使用也會產生大量的重金屬污染物,這對于大氣顆粒物中的重金屬含量是一個很大的影響,并且通過一些鋼鐵生產企業的重金屬排放已經成為了大氣顆粒物重金屬污染物的主要來源,如圖一。而我國是一個鋼鐵的生產大國,每一年的鋼鐵生產量已經達到全世界鋼鐵生產總量的一半以上,并且很多的重工企業都位于一些人口稠密、經濟發展的城市周邊。因此,由重工企業造成的重金屬污染情況已經不容忽視。[2]
其次,城市機動車尾氣排放也是重金屬污染的重要來源,如圖二。一般來說,機動車排放重金屬的主要方式有以下幾種:機動車輛在行駛過程中所產生的汽車尾氣、車輛行駛過程中所造成的揚塵、機動車燃料中所添加的化學物、機動車油中所添加的化學物、輪胎磨損所產生的重金屬污染以及機動車的配件磨損之后所造成的重金屬排放。這幾種方式是機動車排放重金屬元素的造成大氣顆粒物中重金屬污染的主要方式。
另外,除了重工企業以及機動車排放這兩種方式之外,還有垃圾秸稈的焚燒、陶瓷水泥行業以及有色金屬的冶煉等等。但是就目前來看,對于我國的大氣顆粒物重金屬污染的治理情況還很不樂觀,缺乏對重金屬污染進行控制的有效手段。[3]
二、大氣顆粒物重金屬污染的控制建議
近年來,我國的大氣顆粒物重金屬污染嚴重,但是就目前來看,還沒有有效的控制措施。下面本文就大氣顆粒物重金屬污染的控制問題提出一些控制建議,以期達到良好的控制效果,從而減輕我國的大氣顆粒物重金屬污染的程度。總的來說,控制建議有以下幾點:首先,對于我國大氣顆粒物重金屬污染展開詳細的調查監測,對于我國重金屬的具體情況以及區域特征都進行詳細的收集分析,為更好地治理大氣顆粒物重金屬污染提供參考依據。其次,對于對大氣顆粒物重金屬污染源進行詳細的摸查,對于一些重化工企業更是要進行重點監測,并且對于機動車尾氣及其他方式帶來的重金屬污染也要進行重點監測。另外,對于大氣中的重金屬排放量也要進行精確合理的測算,從而使得我國大氣顆粒物重金屬排放量被詳細了解,從而對于我國重金屬排放量進行有效的控制。[4]再次,在技術方面,要給予治理重金屬污染有力的技術支持,從監測技術到治理技術都要進行積極的開發,使其是和重金屬污染治理的需要。第四點,對于大氣顆粒物重金屬排放量制定一個詳細的標準,并且建立健全大氣顆粒物重金屬污染排放的制度體系,讓重金屬排放處在一個可控范圍之內。最后,積極開展節能減排工作。我國近年來也在積極開展節能減排工作,力圖使得我國的環境污染得到改善,并且我國的節能減排工作也取得了一定的成果,但是在節能減排工作開展的過程中,也出現了許多不容忽視的問題,如很多企業把節能減排僅僅當做一句口號,并沒有具體去貫徹這個工作。因此,在今后的工作中,要注重對于節能減排工作的落實情況,改變能源的結構,對于大氣顆粒物重金屬排放進行控制,進而使得我國的重金屬污染情況得到切實改善。
結語:
通過對我國重金屬污染來源的分析,提出了幾條對重金屬污染進行控制的建議,以期我國的重金屬污染情況可以得到切實改善,減少霧霾等極端惡劣天氣的出現,保證人民群眾的生命財產安全。
作者簡介:姓名:鄧皓天、性別:男,民族:漢,出生年月日:94-02-27:籍貫:四川,學歷: 本科,研究方向:地球化學
參考文獻
[1] 鄭乃嘉,譚吉華,段菁春,馬永亮,賀克斌.大氣顆粒物水溶性重金屬元素研究進展[J].環境化學,2014,12:2109-2116.
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