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重金属污染主要原因的分析和方法以及参考文献集锦

金属污染的原因:通过对五个区域的不同海拔高度的八种金属元素浓度的含量进行分析:在对每个区域进行分别进行横向比较可以知道,在区域一、四、五中八种金属只存在海拔范围0~120m之间。

而在区域三中金属元素存在于整个研究范围内,区域二中元素所在的海拔高度最低。

这个城区的As浓度是最低的,但在生活区和公园绿地区它的平均含量是所有区域中最高的。

As主要来自土壤母质,而生活区和公园绿地区的绿化面积比较大,一些树木的树龄也比较大,为了更好的保护树木花草的健康成长,就会常年的施一些含有As的化肥,经过常年的累积就会致使这两个区域的土壤里的As 污染比较严重。

城区的Cd浓度是最高的,在五个区域中区域一、四、五的Cd浓度相对来说是比较高的。

Cd在土壤中的主要来源有污水灌溉、垃圾堆肥以及大量使用的农药、化肥带来的污染以及工业废水。

在生活区,一些人会以务农为业,所以长年的长期耕种一些农作物,并对他们进行长年的施肥施农药以及灌溉污水,当然还有居民生活制造的大量垃圾,致使含有大量的垃圾堆肥的产生。

主干道路区以及公园绿地区的Cd含量比较高主要是因为同时公园与花园绿化过程中污水、污泥堆肥的广泛使用也明显影响到城市土壤中的重金属组成与含量[ 13 ] [ 13 ] Miguel D E, J imenezD GM, Llamas J F, et al1 The overlooked contribution of compost app lication to the trace element load in the urban soil ofMadrid ( Spain) [ J ]1 The Science of the Total Environment, 1998, 215 (1 - 2) : 113 - 1221。

城区的Cr污染还不是很严重平均浓度在22.9~75.37之间,它的污染在区域表现得最为明显,即生活区,因为Cr的含量主要受成土母质的影响。

Hg在土壤的污染严重, 污染区域大多处于某一工业区或某大型污染企业, 其来源较单一, 废气和废水排放是其污染的主要来源[ 16 ][ 16 ] 王应刚, 辛晓云, 郭翠花, 太原市土壤中汞污染及成因研究[ J ]. 生态学杂志, 2003, 22 (5) ∶40—42 . 例如, 火力发电、钢铁冶炼、水泥制造、垃圾焚烧及燃煤锅炉等都可能成为大气Hg的排放源,所以在工业区和主干道路区Hg的含量的是最高的。

Pb的来源广泛, 可能来源于工业“三废”排放、污水灌溉和交通运输. 其中, 燃煤和交通运输可能是其重要的来源[ 15 ][ 15 ] 雒昆利, 王斗虎, 谭见安等, 西安市燃煤中铅的排放量及其环境效应[ J ]. 环境科学, 2002, 23 (1) ∶123—125 ;交通运输所用各种工具,如汽车、飞机等使用的汽油燃烧后可把含Pb的化合物排入大气,使得机场附近和交通道路两侧的土壤严重污染。

掘调查,在公路两侧100m范围内,土壤中含铅量可高达1000ppm(张辉,1998)。

所以工业区和主干道路区的土壤含BP量都是非常高的,最高可达98.75.Ni的含量也是主要来自土壤母质,其含量大约为As的两倍,最高可达22.9。

生活区和工业区则以Cu、Zn的积累为特征,即不同的人类活动造成城市土壤中不同类型的重金属积累。

有机肥、化肥和农药的大量使用,是土壤中的cu和zn污染的主要途径。

尤其是Zn,其浓度仅次于Cd。

其形成污染的主要原因可能是来自一些大型的矿工企业、农业活动及交通等共同作用所造成的。

在不同工矿企业周围,土壤重金属含量也表现出明显的特异性,如Zn、Cu矿冶炼厂废弃物的排放即可导致其周边城市土壤Zn、Cu 含量特异[ 12 ] 。

[ 12 ] Gallego J L R, Ord óňezA, Loredo J1 Investigation of trace element sources from an Industrialized area (Avilés, northern Spain) using multivariate statistical methods [ J ] 1Environment International,2002, 27 (7) : 589 - 5961根据纵向的数据进行分析则可以知道,区域一的主要污染范围是在海拔0~120m之间,而且在不同的海拔高度时Cd的浓度是最高的,最高可达到334.6μg|g,故重金属Cd的污染时最严重的,其次是Zn,最低浓度的是As。

在山区,其污染的海拔范围是最广阔的,处在整个研究海拔中。

因为绿化面积的存在时间是最长久的。

而在工业区,重金属元素的存在海拔是最低的,因为工业区的地方人们最它的土地的使用年限是最短的。

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。

它是通过南丹矿区污染严重皮肤、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0.1~4.4mg/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。

镉污染镉不是人体的必要元素。

镉的毒性很大,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/升,尿中小于1微克/升。

如果长期摄入微量镉容易引起骨痛病。

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0.1μg/L。

正常人血液中的汞小于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。

[1]砷污染是人体的非必需元素,元素砷的毒性极低,而砷的化合物均有剧毒,三价砷化合物比其它砷化合物毒性更强。

砷通过呼吸道、消化道和皮肤接触进入人体,如摄入量超过排泄量,砷就会在人体的肝、肾、肺、子宫、胎盘、骨骼、肌肉等部位蓄积,与细胞中的酶系统结合,使酶的生物作用受到抑制失去活性,特别是在毛发、指甲中蓄积,从而引起慢性砷中毒,潜伏期可达几年甚至几十年,慢性中毒有消化系统症状、神经系统症状和皮肤病变等。

砷还有致癌作用,能引起皮肤癌,在一般情况下,土壤、水、空气、植物和人体都含有微量的砷,对人体不会构成危害。

主要来源于采矿、冶金、化化学制药、玻璃工业中的脱色剂、各种杀虫剂、杀鼠剂、砷酸盐药物、化肥、硬质合金、皮革、农药等;危害的人群有农民、家庭主妇、特殊职业工人群体。

地面水中含砷量因水源和地理条件不同而有很大差异,淡水为0.2~230μm/L,平均为0.5μm/L,海水为3.7μm/L。

如果24小时内尿液中的砷含量大于100微克/升就使中枢神经系统发生紊乱,并有致癌的可能。

而且如果孕妇体内砷超标还会诱发畸胎。

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。

重金属污染与其他有机化合物的污染不同。

不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化,使有害性降低或解除。

而重金属具有富集性,很难在环境中降解。

目前我国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中,造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。

如随废重金属水银水排出的重金属,即使浓度小,也可在藻类和底泥中积累,被鱼和贝类体表吸附,产生食物链浓缩,从而造成公害。

水体中金属有利或有害不仅取决于金属的种类、理化性质,而且还取决于金属的浓度及存在的价态和形态,即使有益的金属元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性,使动植物中毒,甚至死亡。

金属有机化合物(如有机汞、有机铅、有机砷、有机锡等)比相应的金属无机化合物毒性要强得多;可溶态的金属又比颗粒态金属的毒性要大;六价铬比三价铬毒性要大等等。

重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可能在人体的某些器官中富集,如果超过人体所能耐受的限度,会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等,对人体会造成很大的危害,例如,日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染,等公害病,都是由重金属污染引起的。

重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布,而底泥往往是重金属的储存库和最后的归宿。

当环境变化时,底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。

重金属不能被生物降解,但具有生物累积性,可以直接威胁高等生物包括人类,有关专家指出,重金属对土壤的污染具有不可逆转性,已受污染土壤没有治理价值,只能调整种植品种来加以回避。

因此,底泥重金属污染问题日益受到人们的重视。

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谨防茶叶中的重金属污染放标准;交通污染主要是汽车尾气的排放,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。

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