土壤污染污染之重金属污染.ppt

土壤污染,受到污染的土地,土壤污染,定义: 土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，其厚度一般在2 m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来，由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废物不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。凡是妨碍土壤正常功能，降低作物产量和质量，还通过粮食、蔬菜，水果等间接影响人体健康的物质，都叫做土壤污染物。,土壤污染的类型,污染物进入土壤的途径,污水灌溉 用未经处理或未达到排放标准的工业污水灌溉农田是污染物进入 。 酸雨和降尘 工业排放的 SO2、NO等有害气体在大气中发生反应而形成酸雨，以自然降水形式进入土壤，引起土壤酸化。冶金工业烟囱排放的金属氧化物粉尘，则在重力作用下以降尘形式进入土壤，形成以排污工厂为中心、半径为2至3公里范围的点状污染。 汽车排气 汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤，行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。 固体废弃物 堆积场所土壤直接受到污染，自然条件下的二次扩散会形成更大范围的污染。 过量施用农药、化肥,土壤污染的危害,（1）土壤污染导致严重的直接经济损失对于各种土壤污染造成的经济损失，目前尚缺乏系统的调查资料。仅以土壤重金属污染为例，全国每年就因重金属污染而减产粮食1000多万t，另外被重金属污染的粮食每年也多达1200万t，合计经济损失至少200亿元。对于农药和有机物污染、放射性污染、病原菌污染等其他类型的土壤污染所导致的经济损失，目前尚难以估计。,（2）土壤污染导致食物品质不断下降我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染，有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标或接近临界值。 （3）土壤污染危害人体健康土壤污染会使污染物在植（作）物体中积累，并通过食物链富集到人体和动物体中，危害人畜健康，引发癌症和其他疾病等。 （4）土壤污染导致其他环境问题土地受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下分别进入到大气和水体中，导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他生态问题。,重 金 属 污 染,现状： 土壤重金属是指由于人类活动将金属加入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成生态环境质量恶化的现象。 随着工业，城市污染的加剧和农用化学物质种类，数量的增加，我国土壤重金属污染日益严重。污染程度在加剧，面积逐年扩大。根据农业部环保监测系统对全国24个省市，320个严重污染区约548万公顷土壤调查发现，大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20，其中重金属污染占80，对全国粮食调查发现，重金属Pb，Cd，Hg，As超标率占10。 重金属污染物在土壤中移动性差，滞留时间长，大多数微生物不能使之降解。并可经水，植物等介质最终危害人类健康。,重金属污染来源,随着大气沉降进入土壤的重金属 随着污水灌溉进入土壤的重金属 随固体废弃物进入土壤的重金属,随着大气沉降进入土壤的重金属,人类活动产生的重金属粉尘以气溶胶的形式进入大气，经过自然沉降和降水进入土壤，造成土壤污染。特别是汽车运输对公路沿线污染严重。江苏省高速公路两边的土壤“病情”严重，公路两边100米成为铅污染区，铅对土壤的污染已深达30cm，而这一深度往往正是农作物生长的深度，这直接导致蔬菜等农作物中铅含量超标，在30个观测点中，蔬菜中的铅含量最高超标居然高达6倍。由于煤炭等资源消耗量大，加重了大气污染，导致了酸雨增加，从而加速了土壤中镉，汞，铅，砷等重金属的累积，造成“中毒”土壤增加。 污染强弱顺序为：城市-郊区-农村,随着污水灌溉进入土壤的重金属,污水按来源和数量可分为城市生活污水，石油化工污水，工矿企业污水和城市混合污水等。由于我国工业迅速发展，工矿企业污水未经分流处理而排入下水道与生活污水混和排放，从而造成污灌区重金属Hg，Cd，Cr，Pb等含量逐年增加。根据我国农业部进行的全国污灌区调查，在约140万公顷的污灌区中，遭受重金属污染的土地面积占污灌区面积的64.8，其中轻度污染占46.7，中度污染占9.7，严重污染占8.4 。,随固体废弃物进入土壤的重金属,固体废弃物种类繁多，成分复杂。其中矿业和工业固体废弃物污染最为严重。这类废弃物在堆放或处理过程中，由于日晒，雨淋，水洗重金属极易移动，以辐射状，漏斗状向周围土壤扩散。,汞（Hg） 污 染,汞（Hg）是在常温下唯一呈液态的金属元素。在自然界里大部分汞与硫结合成硫化汞（HgS），亦称“辰砂”或“朱砂”，广泛地分布在地壳表层。辰砂及其多晶体偏辰砂是主要的含汞矿源。随着自然的演化，环境的各个因素中都可能含有汞，形成汞的天然本底。 人类活动造成水体汞污染，主要来自氯碱、塑料、电池、电子等工业排放的废水。据估计，19701979年全世界由于人类活动直接向水体排放汞的总量约16万吨；排向大气的总汞量达10万吨左右；排入土壤总汞约为10万吨，而排向大气和土壤的也将随着水循环回归入水体。,汞中毒事件,汞中毒，通常又叫“水俣病”。首次出现是在1933年的日本九州熊本县。汞中毒有一定的征兆性，开始是走路不稳，面容痴呆，尔后耳聋眼瞎，重者全身麻痹，最后精神失常，以至死亡。这是因为汞中毒是一种神经中毒，可以造成全身性的神经损害。但是汞中毒又是可以预测的。当时在日本就发现了一种猫，被称为舞蹈猫。 原本正常的猫，走路变得摇摇晃晃，就像跳舞一样。为什么猫会先得病呢？这是因为猫去吃水俣湾里的鱼，而水俣湾的水受到污染汞含量超标。汞被鱼吸收富集，再通过食物链转到猫和人的体内。猫因为吃鱼多，所以先中毒。猫得了舞蹈病，也就是水俣病，这时人还可以进行及时的救治。这是因为人体内的汞含量还没有达到临界值，一旦到达临界值，就很难进行治疗了。 所以说，汞中毒还是有一定的可预见性的。,镉（Cd） 污 染,镉是银白色有光泽的金属，熔点320.9，沸点765，相对密度8.642。有韧性和延展性。镉在潮湿空气中缓慢氧化并失去金属光泽，加热时表面形成棕色的氧化物层。高温下镉与卤素反应激烈，形成卤化镉。也可与硫直接化合，生成硫化镉。镉可溶于酸，但不溶于碱。镉的氧化态为1、2。氧化镉和氢氧化镉的溶解度都很小，它们溶于酸，但不溶于碱。镉可形成多种配离子，如Cd(NH3）、Cd(CN)、CdCl等。 镉的毒性较大，被镉污染的空气和食物对人体危害严重。,20世纪初发现镉以来，镉的产量逐年增加。镉广泛应用于电镀工业、化工业、电子业和核工业等领域。镉是炼锌业的副产品，主要用在电池、染料或塑胶稳定剂，它比其它重金属更容易被农作物所吸附。相当数量的镉通过废气、废水、废渣排入环境，造成污染。污染源主要是铅锌矿,以及有色金属冶炼、电镀和用镉化合物作原料或触媒的工厂。 镉对土壤的污染主要有气型和水型两种。气型污染主要由含镉工业废气扩散并自然沉降，蓄集于工厂周围的土壤中,可使土壤中的镉浓度达到40ppm。污染范围有的可达数公里。水型污染主要是铅锌矿的选矿废水和有关工业（电镀、碱性电池等）废水排入地面水或渗入地下水引起的。 水体中镉的污染主要来自地表径流和工业废水。硫铁矿石制取硫酸和由磷矿石制取磷肥时排出的废水中含镉较高，每升废水含镉可达数十至数百微克，大气中的铅锌矿以及有色金属冶炼、燃烧、塑料制品的焚烧形成的镉颗粒都可能进入水中；用锅作原料的触媒、颜料、塑料稳定剂、合成橡胶硫化剂、杀菌剂等排放的镉也会对水体造成污染，在城市用水过程中，往往由于容器和管道的污染也可使饮用水中镉含量增加。,镉 中 毒,长期食用遭到镉污染的食品，可能导致“痛痛病”，即身体积聚过量的镉损坏肾小管功能，造成体内蛋白质从尿中流失，久而久之形成软骨症和自发性骨折。长期饮用受镉污染的自来水或地表水，并用受镉污染的水进行灌溉(特别是稻谷)，会致使镉在体内蓄积，造成肾损伤，进而导致骨软化症，周身疼痛，称为“痛痛病”。此外，慢性镉中毒对人体生育能力也有所影响，它会严重损伤Y因子，使出生的婴儿多为女性。,铬（ Cr ） 污 染,铬主要用于金属加工、电镀、制革等行业。为了防止工业生产过程中循环水对设备的腐蚀，常须加入铬酸盐。工业部门排放的废水和废气，是环境中铬的人为来源。工业废水中的铬主要是六价化合物，如铬酸根离子(CrO厈)。冶金、水泥等工业，以及煤和石油燃烧的废气中，含有颗粒态的铬。 铬是人和动物所必需的一种微量元素，躯体缺铬可引起动脉粥样硬化症。铬对植物生长有刺激作用，可提高收获量。但如含铬过多，对人和动植物都是有害的。 三价铬和六价铬对人体健康都有害，被怀疑有致癌作用。一般认为六价铬的毒性强，更易为人体吸收，而且可在体内蓄积（见铬污染对健康的影响）。 三价铬和六价铬对水生生物都有致死作用。铬能在鱼体内蓄积。三价铬对鱼类的毒性比六价铬高。土壤中铬过多时，会抑制有机物质的硝化作用，并使铬在植物体内蓄积。据试验，水中含铬在1ppm时可刺激作物生长，110ppm时会使作物生长减缓，到100ppm时则几乎完全使作物停止生长，濒于死亡。废水中含有铬化合物，能降低废水生化处理效率,铅（Pb）污染,铅是一种青灰色重金属。在加热到400-500时会有铅蒸汽逸出形成铅烟，在用铅锭制造铅粉和极板的过程中都会有铅尘散发，污染空气，当空气中铅烟尘达到一定浓度对人体是有害的。 在所有已知毒性物质中，书上记载最多的是铅。古书上就有记录认为用铅管输送饮用水有危险性。公众接触铅有许多途径。近年来公众主要关心石油产品中含铅问题。颜料含铅，特别是一些老牌号的颜料含铅较高，已经造成许多死亡事件，。,铅中毒,急性铅中毒目前研究的较为透彻，其症状为：胃疼，头疼，颤抖，神经性烦躁，在最严重的情况下，可能人事