重金属对水体的污染(6篇)
重金属对水体的污染篇1
《省重金属污染综合防治“十二五”规划》;《重金属污染综合防治规划编制技术指南》;省环境保护厅《关于做好我省重金属污染综合防治“十二五”规划工作的函》(环防函号);第一次全国污染源普查数据(年);《镇市重金属污染防治工作实施方案》(府办字号)。
二、规划的原则和思路
《镇市重金属污染综合防治“十二五”规划》以重点区域—重点流域—重点行业—重点企业—重点污染物为主线,以污染源防治为重点,遵循治旧控新、分区分类、整体推进的原则,按照源头控制—污染治理—环境监管—民生保障—能力建设的思路展开。
三、规划的特点
1、结合我市流域特点及重金属污染状况,明确了重点流域为市辖区内的流域。
2、针对我市重金属污染的主要污染源是涉水污染源。因此,污染防治规划的制定重点是涉水行业、企业重金属污染的防治。
3、对重点项目实施中期调整、动态管理、滚动实施。
四、防控工作重点
1、重点区域。河源头保护区、河流域沿岸、流域(段)沿岸(1.5公里范围内)及珠山区辖区。
2、重点流域。依据历年地表水监测数据,确定流域为重点流域。
3、重点污染物。重点防控的重金属污染物是铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)、和类金属砷(As)等其他重金属污染物。
4、重点行业。依据行业重金属污染物产生量和排放量,确定有色金属矿(含伴生矿)采选业、金属表面处理及热处理加工业为重金属污染防控的重点行业。
5、重点企业。重金属污染防控重点企业是指具有潜在环境危害风险的重金属排放企业。根据年第一次全国污染源普查数据表明,我市共有重金属污染物排放重点企业16家。
根据两次污染源普查调查的结果和我们在日常工作监管中所掌握的实际情况来看,我市没有涉气的重金属污染源企业。因此,我市重金属污染防治工作的重点是涉水重金属污染源企业。
五、目标指标
到年,集中解决一批危害群众健康和生态环境的重金属污染突出问题,建立比较完善的重金属污染防治体系、事故应急体系及环境与健康风险评估体系。重金属相关产业结构进一步优化,污染源综合防治水平大幅度提升,突发性重金属污染事件高发态势得到遏制。重点企业全部实现稳定达标排放,重金属污染物(铅、汞、镉、铬和类金属砷)排放量不超过年水平,环境风险得到防范,环境质量有所好转。
城镇集中式饮用水水源重点污染物(铅、汞、镉、铬和类金属砷)指标达标率达100%;
地表水国控和省控断面重点污染物(铅、汞、镉、铬和类金属砷)一次检出超标断面控制在2%以内;
全市含重金属危险废物安全处置率达到100%。
六、主要任务
(一)加大防控力度,减少污染产排
1、实行总量控制。坚持新增产能与淘汰产能“等量置换”或“减量置换”的原则,实现重金属污染物排放量不超过年水平,并作为约束性指标纳入县(市、区)政府“十二五”国民经济和社会发展规划。我市各种重金属污染物总量控制指示分别是:铅(Pb)0.44Kg、镉(Cd)0.78Kg、铬(Cr)115.78Kg、砷(As)12.72Kg。
2、淘汰落后产能。对现有的落后工艺和落后企业实施淘汰和退出机制。镇普天通信设备厂、镇光电子有限公司、镇万平开颜电镀有限公司,在镇乐高科金属制品有限公司电镀集控区项目(市表面处理中心)建成后即淘汰。自年开始,每年向社会公告应当限期淘汰落后产能的重点行业企业名单和各地执行情况。
针对年第一次全国污染源普查数据和年污染源更新调查的资料中重金属污染物排放企业的个数、污染物的种类及排放量等不齐全的情况,年底前,将对我市涉重企业进行全面核查。在摸清情况的基础上,重新建立、健全我市重金属污染物排放企业档案,以便更有效的实施监督管理。
3、严格准入条件、提高准入门槛。禁止在重点区域新建、改建、扩建增加重金属污染物排放的项目;禁止在重要生态功能区、重金属环境质量超标区域新建相关项目。在非重点区域内原则禁止涉重企业进入,对区域经济有重大影响的重点项目,有涉重生产行为的,在总量控制指标允许的前提下,由市环保局从严审核后报市政府审批。
4、推动技术进步。支持重金属相关行业采用新方法、新工艺、新技术。积极开展交流合作,引进、消化、吸收先进的污染治理、修复等技术和设备;鼓励发展重金属污染防治治理技术和设备,示范推广土壤和场地修复、重金属污染物在线监测和重金属清洁生产等方面的技术。重点扶持镇乐高科金属制品有限公司电镀集控区项目的建设,将除昌河飞机工业(集团)有限责任公司和中国航空工业第六0二研究所以外的所有金属表面处理点全部取缔。
5、推进清洁生产。依法实施强制性清洁生产审核,自年1月1日起,重点企业每两年完成一轮强制性清洁生产审核并将审核结果依法向有关部门报告。
(二)实施综合治理,改善环境质量
1、开展流域综合整治。逐步建立流域联防联控机制,重点抓好的重金属污染综合治理。市政府组织编报《流域重金属污染综合防治“十二五”规划》(境内篇)。2年年底前报镇市人民政府审核后,报省政府批准。
2、完善污染治理设施。完善企业重金属污染治理技术工艺和设施建设,鼓励企业改造现有治污设施,进行提标升级。鼓励行业实施同类整合、园区化集中管理,强化集中治污。
3、合理处置含重金属固体废物。
4、开展污染场地调查评估。围绕重点企业和突出的历史遗留问题,自年开始,组织开展全市重金属污染场地环境调查与评估。
5、推进历史遗留问题的治理试点。着力解决责任主体灭失、环保设施落后、管理能力不足等引起的历史遗留重金属问题。
(三)严格环境监管,规范企业行为
加强对重金属污染物排放企业车间(或车间处理设施排放口)、企业排污口水质及厂界无组织排放情况的监管,同时加大对污染防治设施和尾矿库监管力度,企业必须安装在线监控装置,并与环保部门监控平网,进行实时监控;督促重金属污染防控重点企业建立健全污染源档案,制定可操作性的环境应急预案,并确保一年不少于一次进行应急培训和演练,储备必要的应急药剂和活性炭等物质。
(四)加强民生保障,维护人群健康
1、保障饮用水水源地安全。加强饮用水水源地环境监管,实施集中饮用水水源地档案管理制度,实施集中式饮用水水源地巡查制度。建立饮用水水源地保护区上游风险源监管台帐,要求相关企业制定应急预案;建立上下游联动机制和报告制度。“十二五”期间,坚决取缔饮用水水源地上游的所有金属表面处理点。
2、提升农产品安全保障水平。开展重点区域和流域沿岸主要农产品重金属污染现状调查,并实施定点监测。建立健全农产品安全管理制度。
3、建立重金属污染健康危害监测与诊疗系统。完善重点区域重金属污染生物检测、健康体检和诊疗救治机构。在市及确定定点医疗机构。当地政府完善重金属污染高风险人群健康监测网络和人体重金属污染报告制度,定期对重点区域内食品、生活饮用水进行重金属监测及对高风险人群进行生物监测,检测机构发现人体重金属超标应及时报告。建立健全重金属污染健康危害评价、体检及诊疗和处置等工作规范。组织开展环境污染健康影响调查和风险评估,对可能发生的环境污染健康危害进行预警。建立环境污染健康危害事件高风险人群定期体检制度。
(五)强化能力建设,形成有力支撑
1、加强执法能力建设。加强现场监察执法能力,重点防范区要配备必要的现场执法、应急重金属监测仪器和取证设备。加强市、县(市、区)环保部门对有色金属采选矿区的监控能力建设。
2、完善重金属监测体系。重点加强市环境监测站的重金属环境监测能力建设。要建立定期监测和公告制度,建立、完善大气质量环境重金属监测点位,建立环境污染监测网络、农产品产地安全监测网络。逐步推行污染源自动监控,要求重金属排放企业要逐步安装在线监测装置并与环保部门联网。
3、健全重金属污染预警与应急体系。各级人民政府和重金属排放企业应当建立和完善重金污染突发事件应急预案,重金属污染突发事件应急预案应纳入政府的突发公共事件总体应急预案体系。各县(市、区)必须建立环境预警体系,要建立健全应对重金属污染事件的快速反应机制,组织相关应急培训和演练,储备必要的应急药剂和活性炭等物质。
4、强化科技支撑能力。加强重金属污染防治应用研究,积极开展技术示范推广。
(六)重点项目
本规划重点项目包括污染源综合治理项目、产业淘汰退出项目、基础能力建设项目、解决历史遗留问题试点项目等4类,共计21项,总投资2.508亿元。
1、污染源综合治理项目:共安排项目4项(省开盛矿业有限责任公司开盛铜矿污染源综合治理300万元;大背坞金矿污染源综合治理300万元;金丰矿业开发有限公司污染源综合治理300万元;昌河飞机工业(集团)有限责任公司污染源综合治理600万元),总投资1500万元。以上治理资金全部由企业自己承担。
2、产业淘汰退出项目:要求列入产业淘汰的企业,要切实做好原生产设备的拆除、生产场地土壤重金属残留物的处置、生产场地土壤重金属残留物的污染防治工作。共安排淘汰重金属相关企业或生产线项目12项(以年污普调查的16家企业为基数),以每淘汰一家需50万元计,总投资600万元。以上治理资金全部由企业自己承担。
3、基础能力建设项目:重点支持市、县、区的环境执法监测能力建设中重金属监测仪器配置(具体项目:镇市环境监测站:监测仪器11台(套)、自筹资金:180万元、争取中央资金:360万元,计540万元。市环境环境监测站:监测仪器11台(套)、自筹资金:200万元、争取中央资金:360万元,计560万元。环境环境监测站:监测仪器5台(套)、自筹资金:120万元、争取中央资金:200万元,计320万元。珠山区环境环境监测站:监测仪器3台(套)、自筹资金:80万元、争取中央资金:100万元计180万元。区环境环境监测站:监测仪器3台(套)、自筹资金:80万元、争取中央资金:100万元,计180万元。),以上能力建设项目共4项,自筹资金:660万元、拟争取中央资金:1020万元,合计1680万元。
4、解决历史遗留问题试点项目。共安排项目2项,总投资2.13亿元。
流域(段)水环境及土壤生态修复综合整治工程(已向中央、省申报《流域水环境及土壤生态修复综合整治工程》),总投资1.57亿元;
庄湾乡、王港乡金矿矿区综合治理项目。矿区面积约为60平方公里。由于多年来的无序开采,对矿区周边生态环境产生了一定影响,农田土壤中重金属污染呈上升趋势。该工程总投资约5600万元,资金来源主要是向国家、省申报项目争取。具体建设内容为:1、对金矿矿区周边农田进行复土复垦,改善农田土壤环境;2、建设农田灌溉水利设施;3、对金矿矿区周边土地进行改良,引导农民种植棉花、观赏树木等经济作物;4、建设金矿污水回用工程及矿区修复工程。
七、组织实施与保障
(一)完善法规政策,建立相关机制。
(二)加强组织领导,严格落实责任。明确地方政府责任。重金属污染防治工作由地方政府负总责,政府主要领导人是第一责任人。相关部门建立监管责任制,将领导责任、管理责任、监督责任落到实处;建立健全考核和监督机制、问责和责任追究制,各县(市、区)政府要与市政府签订目标责任状,确保规划目标的实现和任务的完成。
重金属对水体的污染篇2
在过去的研究中,科学家对氮、氨、重金属和病菌等成分关注较多。最近研究工作者对污水中的其他污染成分(如有机污染物)也进行了较多的研究。在以前的研究中,研究对象主要是污水灌溉区的土质污染问题,对于工业废水,其污染成分主要是高浓度重金属离子[2]。对于该地区的地下水污染,主要研究对象为氮和致病菌。而地下水中的矿化程度和硬度的变化也有所研究,但是这些变化是否是灌溉活动引起的,仍值得进行更深入的研究。
2工业污水灌溉对地下水的影响
2.1研究方法
研究污水中的污染成分向地下水迁移的实验方法主要包括野外实验法、调查取样法、土柱淋滤实验。而其中土柱的淋滤实验是比较常用的一种研究方法,用工业污水和天然降水分别进行实验,能分析出土壤中硬度、溶解性固体和氯离子的迁移转化机理[3]。实验结果能表明灌溉地区浅层地下水的上述3项污染指标变化和工业污水灌溉有关。
2.2灌溉区地下水硝酸盐变化
盲目的污水灌溉使地下水的硬度和含盐量大幅增加,尤其是硝酸盐含量的增加,使得灌溉区地下水污染日趋严重。水土系统中的反硝化作用能够降解一部分的硝酸根离子,但是工业污水灌溉是一个长期作用的过程,排放到土壤中的硝酸盐高于降解量,使硝酸盐会在土壤中不断累积,然后通过水的淋滤作用污染地下水[2]。含氮污水的灌溉试验研究结果表明:工业污水灌溉对底层土壤和地下水中的氨离子浓度影响不大,多数氨离子被上层土壤吸收和转化;而污水灌溉对土壤和地下水中的硝酸根离子影响比较大,特别是长期污水灌溉地区的土壤,容易使地下水受到硝酸盐的污染。对于一般的工业排放污水,氨离子浓度较高,灌溉土壤之后,水中的氨离子与土壤表面胶体中的钙离子和镁离子发生交换反应,造成地下水的硬度和含氮量的提高。而土壤中的氨离子会发生硝化反应,生成的硝酸盐会加重地下水的离子污染。能够导致地下水硬度提高的原因很多,工业污水的灌溉就是其中一种,工业污水中一般含有高浓度钠离子和钾离子,在迁移和置换的过程中,会将土壤和含水层中的钙离子、镁离子置换出来,造成地下水的硬度升高。
2.3污水灌溉中重金属污染在地下水中的分布
工业污水灌溉时,其中的重金属会被土壤中的小颗粒吸附,大多数的重金属离子都会富集在土壤的上层,导致土壤的重金属离子污染。土壤的吸附作用会降低重金属向地下水中的运移。对某污染区土壤不同深度土层剖面的重金属元素测试分析结果表明,土壤有比较强的重金属吸附能力,会阻止污水中重金属污染当地地下水。研究表明,土壤中的重金属主要会在20cm深度内的上表层积累,纵向的迁移趋势不大。但是不同的工业污水水质不同,有的地区实验表明工业污水对土壤的重金属污染都不明显。进入土壤后,重金属的存在形态就转而开始控制其迁移性,存在形态取决于重金属进入土壤时的组成形式、种类、含量和环境条件。土柱的淋滤实验结果表明,阳离子的交换作用、表面吸附作用、与有机质的耦合作用和沉淀作用是重金属离子在土壤中迅速衰减的机理。对于Zn和Cu元素在土壤有机物质含量不高的情况下,土壤含水氧化物表面吸附是衰减的主要原因。对于Cr,Pb元素,沉淀作用是主要的原因。对以上重金属离子的淋滤实验结果表明,它们主要在表层以下10cm深度内积累,随着时间的延长,重金属表现出向下搬运的趋势,然后对地下水进行污染。
2.4工业污水中的生物致病体对地下水系统的污染
在工业污水灌溉对地下水污染的研究中,生物致病体的污染需要特别注意。导致地下水污染的病原体可以分为三大类:寄生虫、细菌和病毒,主要污染物为后两者。具体地区实验研究表明,经过长时间的工业污水灌溉,地下水中并未出现污水中测试到的大肠杆菌。但是一些病毒却可以通过运移作用到达深度较大的土层。原因主要是病毒的个体大小比细菌小几个数量级,在通过土壤孔隙时不容易被土壤过滤除净,从而容易随着灌溉水进入地下水系统,地下水受到病毒污染的可能性已经开始受到科学家们的关注[4]。
2.5工业污水中有机成分对地下水系统的污染
石油工业排放的污水中会带有很多种类和较高浓度的有机化合物。随着科技进步,人们对用水的水质要求不断提高,工业污水灌溉对地下水系统的有机物污染成为了新的研究课题。在我国某些污水灌溉区的地下水样本中检验出了接近60种有机物,其中致癌物质达到数十种[5]。
3污水灌溉污染的影响因素和防治措施
污水灌溉对地下水系统的污染由多重因素决定,包括灌溉年限、灌溉强度和灌溉方式、污水中污染物种类及性质、土壤类型及性质、地貌及水文地质条件等。必须经过详细现场调查和实验研究,才能比较正确地分析预测利用工业污水灌溉可能对地下水系统产生的影响。能否采用工业污水进行农田灌溉取决于当地的土壤类型和水文地质条件。应该避免在土层渗透系数大、含水层出露和地下水位偏高的地区进行污水的灌溉操作,在水源周围地区应该严格禁止利用工业污水灌溉。土壤对污水有一定的净化作用,但是净化容量是有一定限值的,不能将灌溉的工业污水无限制地排放到同一地区土壤中;同时应该对土壤污染程度进行监测,时刻把控污染阈值;及时对该地区地下水的硬度、重金属和微生物等污染物的积累速度和地区水质进行监测,避免出现严重和长期的地下水污染事故[5]。对于所采用的工业污水,其水质标准一定要达到污灌要求。当前我国很多地区不采用科学的处理方法,直接使用未经过无害化处理的工业废水进行农田灌溉。而科学的利用工业污水进行灌溉作业,应该在灌溉区推行污水预处理技术,灌溉前对工业污水进行简单的无害化处理,同时对灌溉区土壤和地下水水质的各项污染指标进行实时的监测。要实行科学的灌溉制度,避免灌溉用水水量过剩,引起地下水大面积的污染,应该把灌溉污水当作一种水资源,进行合理调配,科学规划。
重金属对水体的污染篇3
x[摘要]我国涉重金属产业多呈流域集中分布,导致重金属污染防治已成为流域水污染治理的“短板”。虽然现有法律体系框架已初具规模,但流域重金属的污染防治仍存在专门性立法空白、专项治理的法律长效机制缺乏和常规执法机制不足等问题,在分析原因的基础上,亟需我们健全法律体系,完善法律原则和规范法律机制。
[关键词]重金属污染;流域;法律应对
人类文明发祥于流域,也成就了流域文明。然而不同流域的生产力布局或者经济发展模式,导致了流域不同的污染特征。就涉重金属产业而言,国外方面,日本四大公害病中的三大事件与重金属污染有关,其中发生于流域范围内就有两件,即富山县神通川流域镉污染事件和新潟县阿贺野川流域的甲基汞污染事件。国内方面,湖南以传统产业为代表的各种矿区或资源型城市依湘江而建,导致了湘江流域成为全国重金属污染的重灾区,并爆发了辰溪砷中毒、双峰铬污染、浏阳镉污染等多起重特大重金属污染事件;①珠三角、长三角等以高新产业为代表的IT产业多呈流域分布,因大量生产印刷线路板的企业不能稳定达标排放,给当地河流、土壤和近海造成了严重重金属污染。②不难看出,涉重金属产业多呈流域集中分布,加之发展方式粗放、环保历史欠账,导致重金属污染防治已成为流域水污染治理的“短板”,有关水污染防治的法律研究亟需应对重金属污染问题。
一、流域重金属污染的法律监管现状
虽然国家层面有《水污染防治法》及其实施细则,地方有水污染防治条例,也出台了《地表水环境质量标准》、《污水综合排放标准》等与重金属污染防治有关的环境标准,这似乎表明流域重金属污染的法律体系框架已初步建立,但现状不容乐观。
(一)专门性立法空白
这集中体现在分散立法、附属立法,专门性立法空白等方面,导致了流域重金属污染防治工作难以对症下药,现实中诸多问题的解决无法可依。以现有法律尚未明确涉重金属项目的审批权为例,因流域涉重金属产业的投资额一般比较大,一些地方领导往往只注重项目的引进和扶持企业生产的发展,而忽视重金属环境污染的监管及治理,导致污染事故屡次发生,已成为重金属污染防治的最大软肋。
(二)专项治理的法律长效机制缺乏
近年来,特别是《重金属污染综合防治“十二五”规划》、《湘江流域重金属污染治理实施方案》等重金属污染专项治理工作的深入,重金属汞、铬、镉、铅和类金属砷的污染物第一次被纳入总量控制目标。不难看出,重金属污染的治理耗资巨大,监管和资金投入将成为前述总量控制目标实现的最大障碍。这种“行政监管+拨款”的治理模式,难以体现法律的长效机制。以我国流域重金属污染防治史上重大进步的《湘江流域重金属污染治理实施方案》为例,湖南省设置了以省长为组长的重金属污染和湘江流域水污染综合防治委员会,但其调整的时间只有五至十年,调整范围涉及到湖南省内湘江流域90%的范围,尚有仅10%的流域范围因在湖南省辖区之外而鞭长莫及。以淮河流域和太湖流域污染治理的沉重教训为例,投入巨大的专项执法往往总体收效甚微,这迫使我们探讨综合考虑经济、社会和环保因素的长效法律设计问题。[1]值得注意的是,当前环境健康事件高发,并不是由于现在的环境事故大量增加,而是随着经济的发展,环境污染及由此带来的破坏性后果开始显现;重金属污染可能需要经过几年、十几年甚至是几十年的积累和迁移转化才能最终显现危害后果,当前的问题是30年发展所形成的污染负荷不断增长和积累的结果,一些因污染导致的疾病到了集中高发时期。[2]所以,流域重金属污染防治的专项治理如何避免淮河流域和太湖流域的前车之鉴,遵循重金属污染的客观规律,其中建立健全法律调整的长效机制乃关键所在。
(三)常规执法机制不足
三十多年来,我国已建立起比较完善的环境法律体系,但学界对其“无大错也无大用”颇有微词,就流域重金属污染的常规监管而言,主要表现为:
一是沟通协调机制不足。众所周知,沟通偏重于信息交流,协调则偏重于行为上的同步与和谐。以流域重金属污染防治密切相关的环境健康为例,按照《国家环境与健康行动计划》的规定,卫生部、原国家环保总局(现环保部)作为国家环境与健康工作的牵头部门,虽然联合制定了《卫生部国家环保总局环境与健康工作协作机制》,但多为原则、抽象的规定,缺乏有效的沟通与协调。其应对突发环境事件的管理只是在地方各级政府设置临时机构,这种临时性的方式也只能是一时的权益之计。③
二是执法手段单一。目前仍以控制——命令型执法方式为主,具有“从上而下”改造公众的行政色彩,往往忽略行政相对人的积极参与,较少考虑环保经济的市场因素,容易导致矛盾的激化。虽然有关部门对此有所认识,也采取了一些补救措施,但终因缺乏为公众、企业等利益相关者提供参与、交流和博弈的机会,而表现为执法与民众的疏离。
三是损害救济难。因流域地域广阔、涉重金属产业密集,大多情况下甚至连污染的责任主体都难明确。面对重大重金属环境污染案件时,一般只对污染企业进行关停并转,而对民众利益的维护难以考虑周全。就受害者的损害救济而言,往往因地方保护主义、司法救济不力、社会化救济不完善,甚至会导致“企业污染——百姓受害——政府买单”等恶性循环。虽然暂时控制了“事端”、平息了“事态”,但“事未了”。[3]
二、原因分析
从某种意义而言,流域重金属污染与其他环境污染问题在一定范围内存在历史必然性,甚至“合理性”。在工业化道路不可避免和全球化已经普遍延伸的情形下,后发国家要想做到独立、自主发展而完全不受环境问题困扰几乎是不可能的。没有一定程度的发展(常常以一定程度的环境问题为代价)积累经济、技术条件,环境法治也无从开展。[4]这种基于“代价经济”、“代价社会”的发展模式,[5]同样导致了我国对流域重金属污染的法律监管起步晚、预防手段相对薄弱、救济手段明显不足、且带有强烈的应急特点,现仍处于初始与探索阶段,故缺乏整体应对性。
重金属对水体的污染篇4
关键词:土壤;重金属污染;防治
Abstract:suchasrapiddevelopmentofmodernagricultureandindustryatthesametime,thesituationofsoilheavymetalpollutionhasbecomeincreasinglyserious.Thisarticlemainlyfromthesoilheavymetalpollutionsourcesandpresentsituationanalysis,pointsouttheharmofsoilheavymetalpollutionatthesametime,putsforwardsomepreventionmeasures,andprovidesacertainreferenceforenvironmentalprotection,promotethesustainabledevelopmentandutilizationofthesoil.
Keywords:soil;Heavymetalpollution;Thepreventionandcontrol
中图分类号:文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
引言
土壤是城市生态系统的有机组成部分,是土壤圈中受人类活动影响最为强烈的部分,这类土壤广泛分布于公园、道路、体育场、城郊、垃圾填埋场、废弃工厂、矿山周围,有着不同于自然土壤的理化性质。重金属是有害元素,可通过吞食、吸入和皮肤吸收等主要途径进入人体,损害造血系统、消化系统,严重时则损害神经系统,直接对人特别是儿童的健康造成危害,还可通过污染食物、大气和水环境间接影响城市环境质量,危害人类健康。城市人口与土壤直接或间接接触的几率很高,相比于自然土壤或农用土壤而言,这类土壤的重金属污染更容易对人体健康造成危害。城市化所导致的环境恶化已成为影响居民健康的一个重要因素。因此,关注城市土壤的重金属污染来源及危害,有针对性采取污染治理措施,具有重要的科学价值和现实意义。
一、土壤中重金属污染的现状
在自然界的循环过程中,环境中的污染物很大一部分都会进入或者经过土壤。因为土壤中的重金属元素可能会通过食物链在生物体中聚集,从而造成人体内长期积蓄对人体造成危害。土壤中重金属的来源是多种途径的,除了大气干湿沉降的来源之外,农业生产、污水农用灌溉、等也可能会造成重金属对大气、土壤和水体的环境污染。
1.大气干湿沉降污染
伴随着社会的快速发展,工业生产、大量的石油以及汽车等排放的尾气等,它们燃烧之后的尾气进入大气后,使得空气中含有大量的重金属元素,它们主要是经自然沉降和雨淋沉降进人土壤,并且分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧,这些重金属元素既可以直接沉降到土壤中或者被土壤吸附,也可以被植物吸收后,通过植物传输土壤而引起土壤重金属污染。
2.农业生产污染
在农作物的成长过程中,为了促进生物的快速结果,往往会采用现代农业生产的方法,大量使用化肥、农药。而在使用含有铅、汞、福、砷等的农药的时候,由于重金属元素的长期积累,造成土壤中重金属元素的含量不断上升,导致土壤中重金属的污染。并且在有些地区,污水作为农田的常用水,因为工业污染的成分比较复杂,里面不同程度地含有重金属等有害物质,常常会引起一定的危害。
3.污水农用灌溉污染
由于城市工业化的快速发展,大量的工业污水成为农田灌溉的常用水。但是因为污水灌溉一般是属于面源污染,一旦污染,收到污染的面积就会很大。含有许多重金属离子的城市污水,进入河道,而进入土壤,从而引起水体污染,恶性循环,给人们带来无法估计的伤害,对农业及其人们的日常生活带来影响。
二、土壤重金属污染的危害
1.对城市生态景观植物危害
城市土壤受重金属污染后会形成土壤结块,同时重金属在土壤—植物系统中迁移会直接影响植物的生理生化和生长发育,从而引发土壤生物和植被退化等一系列较为严重的城市环境问题,直接危及城市居民的健康和安全。例如,镉是危害植物生长的有毒元素,如果土壤中镉含量过高,植物叶片的叶绿素结构会遭到破坏,同时根系对水分和养分的吸收会减少,根系生长受到抑制,从而阻碍植物生长,甚至引起植物死亡。
2.对人体的危害
受污染的土壤暴露在城市环境中,形成粉尘直接或间接进入动物和人体中,对人类产生危害。此外,郊区蔬菜基地土壤受到污染,重金属容易被植物利用而进入食物链,最终通过食物链影响人类的健康。如Pb能伤害人体的神经系统,特别对幼儿的智力发育有极其不良的影响;镉的毒性很大,在人体内蓄积会引起泌尿系统功能变化,还会影响骨骼发育。
三、土壤中重金属污染的防治
土壤的重金属污染防治要想取得一定的成效,必须从预防和防治相结合的方式进行实施。也就是说要做到,预防为主,防治结合的方法。从某种意义上来说,治理重金属的污染一方面可以通过物理化学的方法去除土壤中的重金属污染物,另一方面可以改变重金属在土壤中的存在形态。
1.工程治理方法
工程治理的治理方法主要是依据物理和化学的原理来治理土壤中重金属污染的途径。一般是运用客土、换土、去表土和深耕翻土等措施来达到这种目的。客土主要是在被污染的土壤中加入没有被污染的新土;换土是将以污染的土壤移去,换上未污染的新土;翻土是将污染的表土翻至下层;去表土是将污染的表土移去等。冲洗络合法是用清水冲洗被重金属污染的土壤,使重金属迁移至较深的根外层,减少作物根区重金属的离子浓度。另外,为了避免出现土壤的再次污染,可以利用一定比例的化合物进行土壤冲淋,使其能与重金属形成比较稳定的化合物,或者是利用带有阴离子的溶液,常用的是碳酸盐和磷酸盐进行,这样能收到比较好的效果,使重金属能形成多需要的沉淀。而对于低渗透性的粘土和淤泥土,我们可以用电动修复方法来完成,这样的重金属可以用到汞等。
这种工程治理的方法可以说收到的效果比较明确,而且具有较强的稳定性,但是往往实行以来会比较复杂,容易引起土壤肥力的降低。
2.农业治理方法
在治理土壤重金属污染的方法时,用到的农业治理方法一般是要改变一些耕作的管理来减轻重金属的含量和危害。这样就会对进入土壤中的有害物质有所降低。因为在污染土壤时,只要不进入食物链对人体的伤害就不会那么大。生活中我们可以利用控制土壤中的水分,来达到降低重金属污染的目的;在选择化肥时,选择最能降低土壤重金属污染的化肥,增加施加有机肥的利用,使其能够固定土壤中多种重金属以及降低土壤中重金属污染;还可以选择比较抗污染的植物并且不能在已经被污染的土壤上种植所需要的植物,以防止通过食物链的植物进入人体,对人体造成伤害。合理的利用农业生态系统工程措施,也可以保持土壤的肥力,改良和防治土壤重金属污染,提高土壤质量,并能与自然生态循环和系统协调运作。比如可以在污染区公路的两边种树、种花和种草,这样不但可以使得环境变得清新,还可以净化土壤,还可以进行农业的改良,就是在被污染的地区繁殖种子,然后在没有污染的地方种植,收获后把它们提取酒精,残渣压制纤维板,并提取糠醛,或将残渣制作沼气作能源。这种农业治理措施的比较切合实际,也比较容易实现,而且费用比较低,但是做起来的时间要求比较高,效果不会太显著。
3.物理修复
(1)电动修复
通过电流使土壤中的重金属离子(如Pb、Cd、Cr、Zn等)和无机离子以电透渗和电迁移的方式向电极运输,再集中收集处理。该方法适用于低渗透的粘土和淤泥土,可以控制污染物的流动方向。在沙土上的实验,土壤中Pb2+、Cr3+等重金属离子的除去率也可达90%以上。电动修复不搅动土层,修复时间短,是一种经济可行的原位修复技术。
(2)电热修复
利用高频电压产生的电磁波对土壤进行加热,使污染物从土壤颗粒内解吸出来,加快一些易挥发性重金属从土壤中分离,从而达到修复的目的。该技术可以修复被Hg和Se等重金属污染的土壤。
(3)土壤淋洗
利用淋洗液把土壤固相中的重金属转移到土壤液相中去,再把富含重金属的废水进一步回收处理。该技术要求寻找一种既能提取各种形态的重金属,又不破坏土壤结构的淋洗液。目前用于淋洗土壤的淋洗液,包括有机或无机酸、碱、盐和螯合剂。
4.化学修复
化学修复就是向土壤投入改良剂,将重金属吸附、氧化还原、拮抗或沉淀,降低重金属的生物有效性。常用改良剂有石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐、硅酸盐和促进还原作用的有机物质,不同改良剂对重金属的作用机理不同。化学修复简单易行,但它只改变了重金属在土壤中的存在形态,金属元素仍保留在土壤中,容易再度活化危害植物。
结语
重金属污染土壤的治理是一个整体性的工程,需要多种治理技术。植物修复加上化学、微生物及农业生态措施,增加重金属的生物有效性,促进植物的生长和吸收,能更好地提高土壤重金属修复的效率。因此,生物修复综合技术前景广阔。
参考文献
[1]崔德杰,张玉龙.土壤重金属污染现状与修复技术研究进展[N].土壤通报,2004,35(3)
重金属对水体的污染篇5
【关键词】铬;物理化学法;生物修复法
1引言
铬(chromium)是法国化学家lvauquelin于1797年首次发现的,是一种用途广泛而又对人体危害较大的重金属元素[1]。环境中稳定存在的两种价态cr(ⅲ)和cr(ⅵ)有着几乎相反的性质,适量的cr(ⅲ)可以降低人体血浆中的血糖浓度,提高人体胰岛素活性,促进糖和脂肪代谢,提高人体的应激反应能力等;而cr(ⅵ)则是一种强氧化剂,具有强致癌变、致畸变、致突变作用,对生物体伤害较大[2]。
铬污染最常见的是水体污染,如电镀铬废水、制革、制药、印染业等应用铬及其化合物的工业企业排放的废水,主要以cr(ⅲ)和cr(ⅵ)两中价态进入环境。据资料介绍,制革工业通常处理1t原皮,要排出含铬为410mg/l的废水50-60t。炼油厂和化工厂所用的循环冷却水中含铬量也较高。镀铬厂的废水中含铬量更高,尤其在换电镀液时,常排放出大量含铬废水。铬对水体的污染不仅在我国而且在全世界各国都已相当严重了。世界各国普遍把铬污染列为重点防治对象[3]。
2水体中铬的存在形态
天然水体中铬的质量浓度一般在1-40μg/l之间,主要以cr3+、cro2-、cro42-、cr2o27-4种离子形态存在,水体中铬主要以三价铬和六价铬的化合物为主。wwW.133229.cOM铬的存在形态直接影响其迁移转化规律[4]。三价铬大多数被底泥吸附转入固相,少量溶于水,迁移能力弱。六价铬在碱性水体中较为稳定并以溶解状态存在,迁移能力强。因此,水体中若三价铬占优势,可在中性或弱碱性水体中水解,生成不溶的氢氧化铬和水解产物或被悬浮颗粒物强烈吸附后存在于沉积物中,若六价铬占优势则多溶于水中。六价铬毒性一般为三价铬毒性的100多倍,但铬可由六价还原为三价,还原作用的强弱主要决定于do、bod5、cod的值,do值越小,bod5值和cod值越高,则还原作用越强。
3水体重金属铬污染的治理方法
3.1物理化学方法
(1)稀释法和换水法
稀释法就是把被重金属污染的水混入未污染的水体中,从而降低重金属污染物浓度,减轻重金属污染的程度[5]。此法适于受重金属污染程度较轻的水体的治理。这种方法不能减少排入环境中的重金属污染物的总量,又因为重金属有累积作用,所以这种处理方法目前渐渐被否定。换水法是将被重金属污染的水体移出,换上新鲜水,而减轻水体污染的一种措施,该方法适用于鱼塘等水量较小的情况。
(2)混凝沉淀法
许多重金属在水体溶液中主要以阳离子存在,加入碱性物质,使水体ph值升高,能使大多数重金属生成氢氧化物沉淀。另外,其它众多的阴离子也可以使相应的重金属离子形成沉淀。所以,向重金属污染的水体施加石灰、naoh、na2s等物质,能使很多重金属形成沉淀去除,降低重金属对水体的危害程度。这是目前国内处理重金属污染普遍采用的方法。
(3)离子还原法和交换法
离子还原法是利用一些容易得到的还原剂将水体中的重金属还原,形成无污染或污染程度较轻的化合物,从而降低重金属在水体中的迁移性和生物可利用性,以减轻重金属对水体的污染。电镀污水中常含有六价铬离子(cr6+),它以铬酸离子(cr2o72-)的形式存在,在碱性条件下不易沉淀且毒性很高,而三价铬毒性远低于六价铬,但六价铬在酸性条件下易被还原为三价铬。因此,常采用硫酸亚铁及三氧化硫将六价铬还原为三价铬,以减轻铬污染。
离子交换法是利用重金属离子交换剂与污染水体中的重金属物质发生交换作用,从水体中把重金属交换出来,以达到治理重金属污染的目的。经离子交换处理后,废水中的重金属离子转移到离子交换树脂上,经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。
离子还原法和交换法费用较低,操作人员不直接接触重金属污染物,但适用范围有限,并且容易造成二次污染。
(4)电修复法
电修复法是20世纪90年代后期发展起来的水体重金属污染修复技术,其基本原理是给受重金属污染的水体两端加上直流电场,利用电场迁移力将重金属迁移出水体。ridha等[6]提出,在一个碳的毡状电极上,用电沉积法从工业废水中除去铜、铬和镍的技术。另外,可以用电浮选法净化含有铜、镍、铬和锌等重金属的工业污水。此外,近年来还有人把电渗析薄膜分离技术应用到污水重金属处理实践当中。
3.2生物修复法
(1)微生物修复法
重金属污染水体的生物修复机理主要包括微生物对重金属的固定和形态的转化。前者是微生物通过带电荷的细胞表面吸附重金属离子,或通过摄取必要的营养元素主动吸收重金属离子,将重金属富集在细胞表面或内部;后者是通过微生物的生命活动改变重金属的形态或降低重金属的生物有效性,从而减轻重金属污染,如cr6+转变成cr3+而毒性降低,as、hg、se等还原成单质态而挥发,微生物分泌物对重金属产生钝化作用等。
(2)动物修复法
应用一些优选的鱼类以及其它水生动物品种在水体中吸收、富集重金属,然后把它们从水体中驱出,以达到水体重金属污染修复的目的。研究发现,一些贝类具有富集水体中重金属元素的能力,如牡蛎就有富集重金属锌和镉的能力。据报导,若以湿量计算,牡蛎对镉的富集量可以达到3-4g/kg[7]。动物修复法需驯化出特定的水生动物,并且处理周期较长、费用高,再则后续处理费用较大,所以在实际应用中推广难度较大。
(3)植物修复方法
20世纪80年代前期,chaney提出利用重金属超富集植物(hyper-accumulator)的提取作用清除土壤重金属污染这一思想后。经过人们不断地实践、总结和归纳才形成了植物修复的概念[8]。植物修复被定义为利用自然或基因工程植物来转移环境中的重金属或使环境中的重金属无害化,是目前生物修复技术中研究最热的一类。
对于铬超富集植物,到目前为止,在美国、澳大利亚、新西兰等国已发现能富集重金属的超富集植物500多种,其中有360多种是富集ni的植物[9]。对于铬超富集植物,得到学者们认同的有dicomaniccoliferawild和suterafodinawild两种,铬最高含量分别为1500mg/kg、2400mg/kg[10],均高于铬超富集植物的参考值1000mg/kg。国内报道的湿生禾本科植物李氏禾也对铬具有较好的富集能力[11]。因此,采用一些水生铬超富集植物用于铬污染水体修复是可行的。
4结论
由于水体铬污染也伴随着富营养的趋势,可以通过有机物将六价铬还原成三价铬,利用底泥吸附三价铬,转入固相,降低铬的迁移,减少污染的扩散,然后,利用水生铬超富集植物从底泥中将铬提取到植物上部,人工收获转移,焚烧后用于提取重金属,循环利用。因此,利用铬超富集湿生植物对铬污染水体进行修复,是一种非常有潜力的铬污染水体修复技术。
重金属对水体的污染篇6
一、指导思想
以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,深入贯彻落实科学发展观,加大产业结构调整力度,严格重金属行业环境准入,健全法律规范和标准体系,完善政策措施,强化环境执法监管,提高健康危害监测和诊疗能力,依靠科技进步,有效控制重金属污染,切实维护人民群众利益和社会和谐稳定。
二、工作目标和重点
(一)工作目标
对全市范围内重金属污染物排放企业及其周边区域环境隐患进行全面排查,基本摸清我市重金属污染情况,确定重点防控区域、行业、企业和高风险人群,妥善解决危害群众健康和生态环境的突出问题。到2012年,建立起较为完善的重金属污染防治体系、事故应急体系、污染与健康风险评估体系。到2015年,重点防控的重金属污染物排放量在2007年基础上削减20%,历史遗留问题初步得到解决,重点防控企业实现稳定达标排放,重点防控行业重金属污染防治水平明显提高,重点防控区域环境质量明显改善,全市重金属污染得到有效控制,保障全市生态环境安全。
(二)工作重点
重点防控污染物:铅、汞、镉、铬和砷。
重点防控区域:无锡金属表面处理科技工业园区,无锡高新技术产业开发区,重金属污染排放相对集中的主要入湖河道、重点河流等。
重点防控行业:金属表面处理及热处理加工,通信设备、计算机及其他电子设备制造业,电池制造,化学原料及化学制品制造业,有色金属冶炼及延压,皮革及其制品业以及涉处理重金属废物的危险废物持证经营单位。
重点防控企业:具有潜在环境危害风险的重金属排放企业。
三、主要工作
(一)全面排金属污染企业,建立健全基础资料
按照环保部等九部门《关于深入开展重金属污染企业专项检查的通知》(环发〔2009〕112号)要求,开展重金属污染物排放企业专项排查,全面排查涉铅、汞、镉、铬和砷企业,掌握全面的重金属污染排放情况并登记造册,明确工业企业重金属污染重点防控区域、重点防控行业分布状况、以及具有潜在环境危害风险的重点防控企业数量和分布状况。各地区调查工作于2011年6月底前完成报市环保局备案。
(二)制定和实施重金属污染防治规划和整治计划
按照“谁污染、谁治理”和统筹规划、突出重点、分期实施的原则,组织编制我市及2个重点防控区的重金属污染综合防治规划,划定重点防控区域,明确近期和远期的防治目标、任务和政策措施,重点解决污染严重、威胁人民群众健康的重金属排放企业污染问题,要把区域总量削减目标分解落实到具体企业、具体项目之中。全部3个规划在2011年6月底前经市政府批准报省环保厅备案。各地区、各部门要按规划总体要求认真制订年度重金属污染防治工作计划,并认真组织实施。建立规划实施的中期评估、终期考核和动态调整机制,增强规划的指导性和操作性。
(三)限期完成重金属污染物排放企业专项整治任务
将重金属污染防治列为今年六大环保专项行动的重点内容,加大现场检查力度,集中整治,严格标准。要按照市政府《关于全市涉铅、电镀行业专项整治工作推进会议纪要》(锡政会纪〔2011〕118号)文件精神,抓好整治,按时限完成整治任务。深入推进各重金属排放企业特征污染物定期监测报告制度,督促企业及时向环保部门和社会公布企业污染物排放情况。集中对重金属排放企业开展专项检查,重点突出审查环保手续、排查环境隐患、检查治污设施、督促达标排放、检验应急预案等主要内容,全面整治、不留死角。对于不符合产业政策的企业,坚决予以取缔;对于不能稳定达标的企业,坚决限期整改;对于污染隐患严重和存在重、特大环境风险的企业,坚决予以关停。对有环境劣迹的企业上市或再融资,两年内环保部门不得出具审查通过的意见。
(四)加强政策引导,进一步优化产业布局
鼓励并引导涉重金属企业实施同类整合和园区化集中管理,推进涉重企业入园进区。根据经济发展水平和产业特点,统筹规划设立专业重金属生产片区,并报省相关部门批准。今后涉及重金属的铅酸蓄电池、电镀、冶炼、化工类项目不得在专业生产区外新建和扩建,区外现有项目凡位置不当、防护距离不足,或者有其它群众反映强烈的问题的,要抓紧分批关闭或搬迁。根据《无锡市产业结构调整指导目录》,制定和实施有利于环保产业发展、有利于重金属污染防治的宏观经济政策和项目管理措施。鼓励发展低污染、低能耗、清洁生产、水平先进的高新技术产业进入无锡。进一步扩大重点防控行业落后产能和工艺设备的淘汰范围,制定和完善重点防控行业市场准入条件,控制和削减企业污染排放总量。
(五)强化环保准入,严格环保审批
加大落后产能淘汰力度,依法淘汰一批工艺设备落后、污染严重而又治理无望的企业,促使其关停、并、转、迁。实施污染防治绩效评估,限期改造和升级企业的生产工艺和治理设施,实现重污染行业达标排放和污染减排。进一步提高涉及重金属生产企业在节能、环保、安全、土地使用和职业健康方面的准入条件,严格控制我市重金属污染物排放项目的总体规模,严格限制排放重金属污染物的投资项目。严格实行建设项目环评前置审批制度,积极引导全市各部门按照条件严格审批重金属污染重点防控行业的投资和建设。金属表面处理及热处理加工业、含铅蓄电池制造业、化学原料及化学品制造业、重金属冶炼业等项目的核准(备案)由本市以上投资主管部门负责,各市(县)、区一律停止审批;实施涉重金属产业准入公告制度,遏制低水平重复建设,防止新增落后产能;试行重点防控的重金属污染物排放总量控制制度;重点防控区域要制定并严格执行区域环境准入政策。对涉重企业定期开展环境影响评价后督查。
(六)实行强制性清洁生产审核,大力推行清洁生产
根据《中华人民共和国清洁生产促进法》的要求,制定《无锡市重污染企业强制性清洁生产审核方案》,对全市所有涉重金属污染企业实施强制性清洁生产审核,分批次开展强制性清洁生产审核。涉铅企业必须在2011年底前完成第一轮审核工作,以后每两年开展一次。积极推进生产工艺和污染治理工艺升级改造,大力推广清洁生产技术及其他先进技术。2015年底前,所有审核企业要达到国家相关行业二级以上清洁生产技术指标的要求。大力发展循环经济,推动含重金属废弃物的减量化和循环利用。
(七)加强重金属污染防治监测,强化安全建设
进一步完善监测网络,加强对河流和土壤中重金属指标的监测,加强对铅、六价铬、汞、镉、砷等重金属项目的监测力度,定期监测与加密监测相结合。加强在线监控,年内开展涉重企业在线监控系统试点,逐步建立重金属污染源的在线监控体系;提升监管执法水平,将重金属污染监控信息化建设作为环境管理电子政务综合信息平台及环境监管电子政务应用系统建设重要内容,完善重金属污染监控数据的传输、管理、分析、审核与体系。加强重金属污染风险预警和应急体系,加强重金属污染监测和应急能力建设,储备必要的应急物资,提高应对突发事件的能力和技术水平。制定重金属污染突发事件应急预案,建立相应的应急管理体系和快速反应机制,组织开展应急培训和演练,提高应急响应能力。
根据重金属重点污染源的分布与污染现状,加强对重点防控区域内食品和生活用饮用水的重金属监测,对重点防控区高风险居民实施定期健康体检,完善重金属污染健康监测网络和报告制度,建立重金属污染健康危害预警体系,加强重金属健康危害与防护的宣传工作,依法妥善处理重金属污染引起的健康危害事件。
四、保障措施
(一)加强组织领导,建立协调联动机制
成立由分管副市长担任组长的市重金属污染防治工作专项行动领导小组,负责全市专项行动的组织领导;下设领导小组办公室(设在市环保局)负责日常协调工作。市委宣传部、市发改委、经信委、教育局、科技局、环保局、财政局、国土局、水利局、商务局、城管局、市政园林局、农委、卫生局、工商局、安监局等有关部门为成员,协调解决重金属污染防治工作中的重大问题。
(二)建立考核体系,明确责任分工,落实责任追究制度
将重金属污染防治成效纳入本市经济社会发展综合评价体系,作为政府领导干部综合考核评价和企业负责人业绩考核的重要内容,对未完成任务以及发生重特大环境污染事故的必须追究相关人员责任,并暂停该区域新增重金属污染物排放建设项目的审批。各市(县)、区政府、各有关部门要按照责任分工互相协调,切实履行职责,做好本系统、本行业、本领域的重金属污染防治工作。
(三)完善政策法规体系,推行污染责任保险制和信用机制
积极推进无锡市重金属污染防治工作法律法规建设、完善土壤污染防治、有毒有害化学品环境管理、重金属污染防治及污染损害纠纷的法律法规,为我市重金属污染防治工作提供法规依据。推进环境污染损害鉴定评估工作。制定完善《无锡市环境污染责任保险工作实施方案》,将涉重金属污染的主要企业纳入环境污染责任保险工作范围,将重点防控企业列为实施重点。以环境风险评估制度为核心,建立较为完善的企业环保诚信档案,并与企业环境信息强制公开、上市环保核查、企业信用信息、绿色信贷挂钩,实现风险与信用的融合。
(四)强化科技支撑,加强重金属污染防治技术研究与示范推广
加大对重金属污染防治工作的资金投入,对重金属污染防治、修复技术、重金属与人体健康关系等项目,给予优先支持。充分利用在锡大专院校、科研机构的技术力量,开展重金属污染防治工作技术研究;鼓励环保企业加大重金属污染防治技术研发力度,推动重金属技术攻关,加快环保企业重金属污染防治技术的创新和产业化步伐。积极引进先进技术和管理经验。开展交流合作,积极引进国内外先进的重金属污染防治环保技术和管理经验,加强对引进的环保关键技术的消化吸收和再创新工作。