重金屬對水體的污染范文

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第1篇

關鍵詞：水體;重金屬污染;毒理作用;人體健康

作者簡介：于曉莉（1973―），女，河南鄭州人,工程師,主要從事環境監測工作。

中圖分類號：X701

文獻標識碼：A

文章編號：16749944(2011)10012304

お

1 引言

水體是人類賴以生存的主要自然資源之一,又是人類生態環境的重要組成部分,也是地球物質生物化學循環的儲庫。由于人類活動的影響,進入水體環境中的污染物越來越多,這些污染物給環境和人體健康造成了許多問題。多年來人們非常關注水體富營養化問題,因為其宏觀破壞性能引起人們的注意,而水體重金屬污染問題人們重視程度相對不夠,近年研究證明甲基汞是水俁病致病因,鎘是骨痛病致病因。同時隨著采礦、冶煉、化工、電鍍、電子、制革等行業的發展,以及民用固體廢棄物不合理填埋和堆放,重金屬污染物事故性排放以及大量化肥、農藥的施用,使得各種重金屬污染物進入水體。重金屬污染物難以治理,它們在水體中具有相當高的穩定性和難降解性,在水體中積累到一定的限度就會對水體、水生植物及水生動物系統產生嚴重危害,并可通過食物鏈而在水產品體內累積,最終作為食品進入人體,影響人的健康,因此水體重金屬污染日益成為人們關注的焦點。

2 重金屬污染的來源和毒理作用

對人體健康構成危害的重金屬絕大多數來自于工礦企業所排放的廢水,采礦、冶金、化工、電鍍等多種工業行業的生產廢水都含有重金屬,排放到水體引起水質的污染,進入水體的重金屬還會發生一系列的物理化學反應,諸如氧化、還原、沉淀與溶解、吸附與解析、絡合作用以及生物甲基化等,這主要取決于重金屬的性質和水體的理化指標。還有一部分就是城市道路上的機動車尾氣污染,對人體健康構成典型危害的是鉛污染。

進入大氣、水體和土壤的重金屬均可以通過呼吸道、消化道、皮膚3種途徑侵入人體,進入體內的重金屬借助體內某些有機成分可結合成金屬絡合物或金屬螯合物,對人體的各個發育階段都會產生影響,尤其對母嬰的毒害更為明顯。機體內可以同重金屬發生反應的物質不少,如蛋白質(氨基酸)、核酸等;兒茶酚胺、維生素、激素等微量活性物質和含氧脂肪酸、磷酸等也能與重金屬發生作用,使上述物質喪失或改變了原來的生化功能而引起病變。

許多重金屬離子可因微生物甲基化作用而生成相應的甲基化合物,此類化合物多屬毒性很強的揮發性物質,極易通過呼吸道進入人體,其中具有重要病理學意義的,當首推甲基汞化合物。另有一些重金屬離子通過口腔、皮膚進入體內后,與人體某些酶的活性中心巰基(-SH)有著特別強的親和力,金屬離子極易取代巰基上的氫,從而使酶喪失其生物活性,即重金屬的致害作用就在于使生物酶失去活性。還有一些重金屬離子可以通過與酶的非活性部位相結合,從而改變活性部位的構象,或與起輔酶作用的金屬離子置換,同樣能使生物酶的活性減弱甚至喪失。

2.1 汞污染的來源和毒理作用

2.1.1 汞污染的來源

汞是金屬中毒性較高的元素之一。以汞為原料的工業生產過程中產生的含汞廢水、廢氣和廢渣對環境的汞污染非常嚴重,此外煤及石油燃燒釋放出來的汞,含汞農藥的廣泛運用造成對大氣和土壤的污染。目前由于人類活動向大氣、水體和士壤中排放的總汞量,每年已超過2萬t。

2.1.2 汞的毒理作用

(1)金屬汞。金屬汞常以蒸氣態污染大氣,可通過呼吸道進入人體。職業性長期吸入汞蒸氣可引起慢性汞中毒,其主要表現出體力減退、頭暈、頭痛、失眠、多夢、記憶力減退等中樞神經系統癥狀。

（2)無機汞化合物。在短期內攝人大量無機汞鹽或誤食含汞物質,可引起急性汞中毒。

(3)有機汞化合物。有機汞化合物分為苯基汞和烷氧基汞。甲基汞屬于高神經毒物質。主要侵犯中樞神經系統,其慢性中毒癥狀出現順序一般為感覺障礙、運動失調、語言障礙、視野縮小、聽力障礙。

2.2 鉛污染的來源和毒理作用

2.2.1 鉛污染的來源

鉛污染來源廣泛,主要來自汽車廢氣和冶煉、制造以及使用鉛制品的工礦企業。1969年日本東京因汽車尾氣污染空氣引起居民慢性鉛中毒,該事件發生后世界各國都十分重視環境鉛污染對人體健康的危害,明令禁止或限制在汽油中加入四乙基鉛。

2.2.2 鉛的毒理作用

（1)急性中毒。意外攝入大量鉛時可發生急性中毒。如含鉛餐具將大量鉛溶出進人食物時,食入后可引起中毒。幼兒啃嚼含鉛油漆的玩具和家具等也可產生中毒。服用過量的含鉛藥物同樣可引起中毒。

(2)慢性中毒。對于血液系統，鉛能抑制血液中氨基乙酚丙酸脫氫酶和血紅素合成酶,血紅素合成受到抑制而出現貧血,面色蒼白(所謂“鉛容”)。對于神經系統，鉛中毒對中樞神經系統的作用是引起鉛中毒性腦病。慢性鉛中毒時周圍神經也出現病癥,最嚴重的典型癥狀是由撓神經損害引起的百對稱性腕下垂。此外是伸肌無力。多數中度和重度鉛中毒病例常見到四肢無力、兩手握力減退,少數可見局部性皮膚觸覺和痛覺減退等。對于消化系統其典型癥狀是腹絞痛。

（3)生殖毒性與致畸作用。鉛中毒工人外周血淋巴細胞染色單體畸變率增加。流行病學調查表明,鉛對苯并芘誘發工人肺癌可能有協同作用。環境鉛污染引起鉛中毒癥狀:慢性中毒多在局部地區發生。其中毒癥狀主要有神經衰弱癥候群、中毒性多發性神經炎、中毒性腦病、間質性腎炎或腎萎縮以及心肌損傷等。

2.3 鎘污染的來源和毒理作用

2.3.1 鎘污染的來源

環境中鎘污染的最主要來源是有色金屬礦產開發和冶煉排出廢氣、廢水和廢渣。煤和石油燃燒排出的煙氣。含鎘肥料的施用也是造成鎘污染的原因之一。此外,在電鍍、制造合金、焊料、顏料、電池、雷達、電視機熒光屏、半導體元件、照相材料、化肥、殺蟲劑、塑料、槍械彈藥等生產中用做原料或催化劑,其在生產過程中可向環境排放出含鎘廢物。餐飲具和食品包裝也存在鎘污染。如在上釉的陶器中儲存食品,尤其酸性液體食品,可引起明顯的鎘污染。

2.3.2 鎘的毒理作用

日本神通川流域發生的骨痛病是由于神通川上游鋅礦冶煉排出的含鎘廢水污染了神通川,河水灌溉使鎘進人稻田而被水稻吸收。鎘引起骨痛病的原因可能是由鎘對腎功能的損害使腎中維生素D的合成受到抑制,影響人體對鈣的吸收和成骨作用。同時,鎘使骨膠原鏈上的羥脯氨酸不能氧化產生醛基,妨礙骨膠原的固化與成熟,從而導致骨骼軟化。鎘對胃腸粘膜有刺激作用,故口服鎘化物可引起嘔吐、腹瀉、休克和腎功能障礙,人在生產活動中吸人大量的鎘煙塵和蒸氣也可引起急性中毒。

2.4 鉻污染的來源和毒理作用

2.4.1 鉻污染的來源

電鍍、皮革、制藥、研磨劑、防腐劑、顏料以及合成催化等方面鉻有廣泛的用途,生產中均可產生含鉻三廢。在生產中含鉻廢渣的堆放也是一個重要污染來源,含鉻廢渣任意堆放,雨水沖淋,大量鉻溶滲和流失,污染環境。

2.4.2 鉻的毒理作用

(1)急性毒性。鉻對局部有刺激、腐蝕作用,也可導致呼吸障礙。鉻對皮膚的急性毒性表現為鉻對皮膚的刺激和腐蝕作用所引起的急性皮膚糜爛及變態反應皮膚炎。

(2)亞急性慢性毒性。鉻對人的慢性毒性作用，鉻經呼吸道侵入,可引起鼻炎、咽炎、支氣管炎等。皮膚長期接觸鉻化合物可引起接觸性皮炎或濕疹,多見于手背、腕、前臂等部位的紅斑、丘疹。對鉻過敏者,也見于非接觸部位。鉻還可引起皮膚潰瘍,又稱“鉻瘡”。潰瘍可深達骨骼,愈合緩慢,愈合后可形成瘸痕或色素沉著。鉻酸霧還對眼結膜有刺激作用;可引起流淚;可刺激口腔、咽喉,可引起咽后壁干燥以致出現淡黃色小潰瘍等。長期接觸鉻鹽粉塵或鉻酸霧,除損害皮膚外,還產生全身性影響。

（3）致癌變、致畸變、致突變作用。六價鉻和三價鉻均有致癌作用。目前世界公認某些鉻化合物可致肺癌,稱為鉻癌。

2.5 砷污染的來源和毒理作用

2.5.1 砷污染的來源

采礦、金屬冶煉、煤炭燃燒、含砷工業品(如陶瓷、制革、玻璃等)和含砷農藥的各種砷化合物以粉塵、煙塵、廢氣和廢水等形式污染環境。

2.5.2 砷的毒理作用

（1）急性中毒。急性砷中毒較常見,如誤食砷污染的食品、誤飲砷污染的飲料或誤服含砷農藥等。

（2）慢性中毒。長期持續攝入低劑量的砷化合物,尤其是吸入砷化合物粉塵者,經過數月乃至數年、十幾年的砷蓄積而發生疾病,砷慢性中毒的某些癥狀是其特有的,但大部分癥狀是非特異性的,所以慢性砷中毒常常被忽略。在一定意義上,尿、頭發、指甲中的砷含量可指示砷中毒和體內砷含量。

3 水體重金屬污染研究現狀

3.1 水體中重金屬存在形態及毒性研究

水體中不同形態的重金屬污染物對水體環境的危害程度有很大的差異,開展水體中重金屬存在形態的研究,對于有效防治和治理水體重金屬污染物具有非常重要的意義。目前人們已經對許多不同形態重金屬污染物的毒性做了大量研究,獲得了大量實驗結果。例如人們經過研究發現水體中重金屬污染物Cr6+對水生動植物的毒性要遠遠大于Cr3+的毒性。Wageman和Barica在研究Cu對藻類的毒性時發現:Cu 的毒性主要由Cu2+、［CuOH+］和Cu(OH)2引起[1]。劉清等[2]從離子形態角度出發,同時考慮游離和羥基絡合態的毒性,以及它們之間的毒性差異,通過數學方法擬合定義出活性態銅離子濃度,較好地反映了水體中銅的毒性。另外人們已經研究發現有機汞(如甲基汞)等物質有非常大的危害性。例如1953~1961年期間影響日本南部水俁灣周圍漁民的神經性疾病――水俁病就是由水體中的甲基汞引發的。

3.2 水體重金屬污染物的生物學效應研究

重金屬對水體微生物和植物的生物學效應研究很早就已經廣泛展開,Kaplan等[3]研究表明,當重金屬Cu進入細胞體內后,會發生諸如氧化、引入甲醛等變化,這些變化都會破壞葉綠體等胞內器官,直接影響藻類細胞的光合、呼吸作用和酶的活性,并抑制藻類的生長。閻海等[4]通過實驗證明,Zn、Cu和Mn能抑制月形藻的生長,3者的毒性大小順序為Zn>Cu>Mn。谷巍等[5]發現,在相同處理條件下,Hg2+的毒性要比Cd2+強,Hg2+對輪葉狐尾藻的致死濃度為1~2 mg/L,Cd2+的致死濃度為3~5mg/L。戴家銀[6]研究指出,重金屬Cu和Zn對真綢幼魚組織酶活性產生影響。Weir和Hine[7]報導了在含0.003g/L汞的水中,即可以檢測到汞對金魚的毒性效應。Skerfivin等[8]研究發現,凡是以含甲基汞的魚為食的人們,他們的染色體斷裂與汞在人體內的含量具明顯相關性。水體中重金屬濃度增加以后,將對魚類和水生浮游生物產生嚴重影響。Mcintosh和Kevern[9]研究發現,當水體中的重金屬銅的濃度達到3g/L 時,水體中的枝角目蟲和輪蟲的數量就開始減少。Maxfield等[10]研究指出,河水中重金屬含量的增加也導致魚和獵鳥發生中毒現象。目前人們已經認識到,水體重金屬污染物的生物學效應是多種多樣的。

3.3 水體重金屬污染物污染指示研究

該方面的研究包括兩個基本內容,一是水體受到重金屬污染指示研究;二是重金屬造成水體污染程度大小的指示研究。人們習慣以重金屬污染物在水體中的絕對含量多少表示水體受重金屬污染的程度,目前越來越多的人建議使用一些植物和水體微生物數量及活性變化特征作為重金屬對水體造成污染大小的指示[11,12]。Navrot等[11]研究表明,生物體組織中的Cr、Cu、Hg、Ni和Zn的濃度可以用來監測這些重金屬元素在水中的含量。Haug等[12]利用海草中重金屬元素的濃度對挪威海峽水中的重金屬污染進行了比較科學地評估。

4 重金屬污染對人體健康的影響

4.1 重金屬對人體的毒害程度

（1)與其濃度有關。重金屬在人體內總蓄積量未超過其閾值時,即使長期存在也不會產生危害。如對甲基汞敏感人群而言,只有體內蓄積達90mg時才出現發音障礙,而到170mg時則聽覺喪失。

(2)與其化學形態有關。主要原因在于人體各器官對不同形態的重金屬蓄積量不同,無機汞(HgCl2)導致腎損傷與肝損害,而有機汞CH3Hg+、(CH3)2Hg則能產生特異性的腦神經障礙,這就是因為甲基汞易在腦中蓄積,而無機汞在腦中的蓄積甚微。

(3)與其侵入途徑有關。經口腔誤食金屬汞后,消化道的吸收量微乎其微,故其毒性甚小;若經呼吸道吸入汞蒸汽時,因肺泡可吸收相當多的汞蒸汽,故汞蒸汽呈強烈的毒性。

(4)與其半衰期有關。重金屬在機體內的生物半衰期的長短也影響到對人體危害程度的不同,半衰期長就意味著在體內的殘留時間長,濃度增高快,容易達到閾值濃度而顯現出毒性。

(5)取決于重金屬間的相互作用。重金屬之間既有累加作用,也有拮抗作用,還有相乘作用,若聯合作用產生的總效應等于單獨效應之和時稱為累加作用,小于單獨效應之和時稱為拮抗作用,大于單獨效應之和時稱為相乘作用。

4.2 微量重金屬元素與人體健康的關系

微量重金屬元素與人體生命過程有著密切關系。雖然在體內的含量非常微小。但生理功能獨特。能夠調節肌體內的生物酶活動。促進宏量元素在體內的運輸。參與激素的合成等。在新陳代謝中起著十分重要的作用。

研究表明,通過這些微量重金屬元素相互影響,相互作用。參與體內多種酶的合成。能增強機體的防御功能,提高免疫力,減少疾病。研究發現:銅離子在膠原蛋白和彈力蛋白的合成中起著重要作用,它多以銅藍蛋白的形式存在。妊娠婦女如銅不足,則羊膜和毛膜發育不良,胎膜脆性增加,彈力下降,導致胎膜在孕期不能夠承受日漸增大的壓力而破裂,對母子造成不利影響;糖尿病人體內重金屬元素釩和鉻處于缺乏狀態。釩和鉻均具有胰島素樣作用。

4.3 重金屬污染對人體健康的影響

過量的重金屬大多都能抑制生物酶的活性,破壞正常的生物化學反應。重金屬通過空氣、水、食物等渠道進入體內。進入人體的重金屬不再以離子形式存在。而是與體內有機成分結合成金屬絡合物或金屬螯合物,從而對人體產生危害。機體內的蛋白質、核糖能與重金屬反應,維生素、激素等也能與重金屬反應。由于產生化學反應使上述物質喪失或改變了原來的生理化學功能而產生病變。另外重金屬還可能通過與酶的非活性部位結合而改變活性部位的構象。或與起輔酶作用的金屬發生置換反應,致使酶的活性減弱甚至喪失,從而表現出毒性。

試驗證明銅具有抗生育作用,釩及其化合物也有一定的生殖毒性,尤其是造成男性的性腺毒性而影響生殖能力。鉛對親代生殖生理和生殖器官的功能也具有極大危害。因此,銅、鉛、鉻等重金屬是造成人類生殖障礙的重要致病因子之一[14]。

5 結語

隨著現代社會經濟的發展,重金屬污染問題日趨嚴重。重金屬污染,不同與其它類型污染,具有隱蔽性、長期性和不可逆轉性等特點。重金屬可直接對環境中的大氣、水、土壤造成污染,致使土壤肥力下降、資源退化、作物產量品質降低,并且在土壤中不易被淋濾,不能被微生物分解,有些重金屬元素還可以在土壤中轉化為毒性更大的甲基化合物。在遭受污染的土壤中種植農產品或是用遭受污染的地表水灌溉農產品,能使農產品吸收大量有毒、有害物質。由此形成土壤―植物―動物―人體之間的食物鏈,使其毒性不斷積累增大,危害人們的身體健康。

進入大氣、水體和土壤等各種環境的重金屬,均可通過呼吸道、消化道和皮膚等各種途徑被人和動物吸收。當這些重金屬在人和動物體內積累到一定程度時,即會直接影響動物的生長發育、生理生化機能,直至引起死亡。而且重金屬性質以及環境條件的不同,影響和危害的程度也不同,因此重金屬的污染毒害作用復雜而且影響較大。

應加強管理,堅決杜絕工業“三廢”的排放,規劃城市垃圾的堆放,嚴格控制含有重金屬的化肥、農藥的使用;提高全民素質、增強環保意識,只有人人都意識到其危害,從我做起、從一點一滴做起,才能從根本上消除污染源;推行清潔生產工藝,嚴格控制重金屬污染物的排放;注重重金屬污染的毒理研究,弄清其在大氣、水、土壤等環境中存在形態、遷移與轉化規律以及在環境、人和動植物體內的毒性作用,為防治污染和保護人體健康提供理論依據。

お

參考文獻：

［1］

Wageman R,Baricl J.Speciation and rate of copper from leake water with implications to toxicity ［J］.Water Res,1979（13）:515~523.

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［3］ Kaplan D,Stadler T.Algal biotechnology ［M］.London：Elsevier Applied Science,1988:179.

［4］ 閻 海,潘 綱,霍潤蘭.銅、鋅和錳抑制月形藻生長的毒性效應［J］.中國環境科學，2001,21(4):365~368.

［5］ 谷 巍,施國新,韓承輝.汞、鎘污染對輪葉狐尾藻的毒害［J］.中國環境科學,2001,21(4):371~375.

［6］ 戴家銀,鄭微云,王淑紅.銅和鋅離子對真綢幼魚組織酶活性的影響［J］.環境科學,1998,9(5):60~62.

［7］ Weir P A.Hine C H.Effects of various metals on behavior of conditioned goldfish ［J］.Environmental Health,1970(2):45~51.

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［10］ Maxfield D,Rodriguez J M,Buettner M,et al.Heavy metal pollution in the sediments of the Coeurd,Alene river delta［J］.Environment Pollution,1974(7):1~6.

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［13］ 李愛琴,王陽峰,楊珊嬌.淺談重金屬污染對健康的危害［J］.河南機電高等?？茖W校學報,2005,13(4):49~50.

［14］ 賈廣寧.重金屬污染的危害與防治［J］.有色礦冶,2004,20(1):40~41.

Research Status of Heavy Metal Pollution in Waters and its Effects on Human Health

Yu Xiaoli1,Liu Qiang2

（1.Xinmi Encironmental Protection Bureau,Zhenzhou 452370,China;2.Zhengzhou Coal

Industry Design & Research Co.,Ltd.,Zhenzhou 450007,China）

第2篇

一、國內水體的重金屬污染現狀

中國水體重金屬污染問題十分突出，江河湖庫底質的污染率高達80.1%。黃河、淮河、松花江、遼河等十大流域的流域片，重金屬超標斷面的污染程度均為Ⅴ類；太湖底泥中TCu、TPb、TCd 含量均處于輕度污染水平；黃浦江干流表層沉積物中，Cd超背景值2倍、Pb超1倍；蘇州河中，Pb全部超標、Cd為75%超標、Hg為62.5%超標。

城市河流有35.11%的河段出現THg超地表水Ⅲ類水體標準，18.46%的河段TCd超過Ⅲ類水體標準，25%的河段TPb有超標的樣本出現。由長江、珠江、黃河等河流攜帶入海的重金屬污染物總量約為3.4萬t，對海洋水體的污染危害巨大。在全國近岸海域海水采樣的樣品中，Pb的超標率達62.9%，最大值超一類海水標準49.0倍。大連灣60%測站沉積物的Cd含量超標，錦州灣部分測站排污口鄰近海域沉積物Cd、Pb的含量超過第三類海洋沉積物質量標準。

二、水體中重金屬污染的來源

（一）工業污染源排放

據研究，煤、石油中含有Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金屬，因此，火力發電廠排放的廢氣和汽車排放的尾氣中含有大量的重金屬，隨煙塵進入大氣，其中10%～30%沉降在距排放源十數公里的范圍內。據估算，全世界約有1600t/a的Hg通過煤和其他石化燃料的燃燒而排放到大氣中。另外，電鍍、機械制造業仍是重金屬污染的一大來源。

（二）廢舊電池的污染

《中國環境報》記者王婭于1999年12月9日報道，1998年中國電池的產量以及消費量高達140億節，占世界總量的1/3，每年報廢的數百億節廢電池絕大部分沒有回收，廢電池中含有大量的Hg、Cd、Pb、Cr、Ni、Mn等重金屬有害物質，泄漏到環境中，造成了極大的污染和危害。1節1號廢干電池可使1㎡的土地失去利用價值，1粒紐扣電池可污染600m3的水。

三、水體重金屬污染的危害

（一）對水生植物的影響

在水生生態系統及水生食物鏈中，作為其它浮游動物的食物及氧氣來源，藻類占據著重要位置。楊紅玉和王煥校報道Cd能破壞某些綠藻的葉綠素，引起光合作用下降，還對斜生柵藻和蛋白核小球藻呼吸作用產生影響，抑制蘋果酸脫氫酶活性。重金屬對水生植物的毒害作用主要表現在改變運動器的細微結構，抑制光合作用、呼吸作用和酶的活性，使核酸組成發生變化，細胞體積縮小和生長受到抑制等。

（二）對水生動物的影響

重金屬進入水體后，將對水生動物的生長發育、生理代謝過程產生一系列的影響。海水重金屬離子（Cr6+）含量超過一定濃度便會引起文昌魚中毒，使其身體漸成彎曲狀而死亡。

（三）對人體健康的危害

重金屬對人體的危害，一方面通過直接飲用造成重金屬中毒而損害人體健康；另一方面，間接污染農產品和水產品，通過食物鏈對人體健康構成威脅，并造成土壤的二次污染。

重金屬能抑制人體化學反應酶的活動，使細胞質中毒，從而傷害神經組織，還可導致直接的組織中毒，損害人體解毒功能的關鍵器官——肝、腎等組織。

四、水體重金屬污染的防治對策

（一）對水體重金屬污染的源頭控制

一旦水體被污染，將會對整個生態系統產生巨大的影響，并且對污染水體的凈化將耗費大量的人力、物力。因此，首先要采取源頭控制的對策，預防水體的污染。一方面加強法制建設，依法管理水資源，另一方面查明污染源，對排污總量加以限制，遏制水污染不斷惡化的趨勢，對采礦點、冶金部門等，更要嚴格監督、管理和控制，同時改革生產工藝，不用和少用毒性大的重金屬，采用合理的工藝流程，科學管理和操作，減少重金屬用量和隨廢水流失量，加強以流域為單元的水資源管理和水源地保護。

（二）對水體重金屬污染的修復

1.河流稀釋法

稀釋是改善受污染河流的有效技術之一，通過稀釋，能夠降低污染物在河流中的相對濃度，從而降低污染物質在河流中的危害程度。但是，應用這種方法必須要有充足的外來水源，同時還要考慮外來水流量與河流流量比例，判斷河流沿岸的生態狀態，可以調用的水量以及河流水力負荷允許的變化幅度等。

2.化學混凝、吸附法

許多重金屬在水體溶液中主要以陽離子的形態存在，升高水體pH值，能使大多數重金屬生成氫氧化物沉淀或其它離子沉淀。因此，向被重金屬污染的水體中施加石灰、碳酸鈣等物質，均能降低重金屬對水體的危害程度。另外，不溶性的淀粉黃酸酯（ISX）與廢水中的重金屬離子可以形成溶度積很小的粒狀沉淀；單寧含量高的農產品殘渣，像花生皮和胡桃皮粉，具有從溶液中吸附高含量汞的陽離子能力，梧桐落葉可吸附重金屬銅、鎳和鉻。

3.離子還原、交換法

離子還原法是利用一些容易得到的化學還原劑，將水體中的重金屬還原，形成難以污染的化合物，從而降低重金屬在水體中的遷移性和生物可利用性，以減輕重金屬對水體的污染危害。離子交換法是利用重金屬離子交換劑與污染水體中的重金屬物質發生交換作用，從水體中把重金屬交換出來，達到治理目的。經離子交換處理后，廢水中的重金屬離子轉移到離子交換樹脂上，經再生后又從萬方數據離子交換樹脂上轉移到再生廢液中。

第3篇

關鍵詞：重金屬污染；城市環境；汽車尾氣排放；工業三廢；生活垃圾

中圖分類號：X131　文獻標識碼：A　文章編號：1009-2374(2011)28-0125-03

伴隨著城市經濟的不斷發展，城市重金屬污染問題已經引起了社會各界的廣泛關注。重金屬污染的主要來源是工業污染，此外還有交通污染和生活污染等，簡而言之，主要是工業“三廢”的任意排放，汽車尾氣的排放和日常生活垃圾中重金屬的污染。重金屬污染的主要影響是對大氣、土壤和水體等帶來了很嚴重的污染，危害了人的健康。針對這種污染現狀，應該減少或切斷重金屬污染源，控制土壤和水體的重金屬污染，減輕對于人體健康的危害。

一、城市重金屬污染的現狀及具體問題

(一)地面揚塵中重金屬超標，空氣質量變差

由于汽車尾氣的排放，很多重金屬顆粒進入空氣中，如鉛、汞等。此外城市土壤也受到了嚴重的重金屬污染，導致了地面揚塵直接被人們呼吸進體內。針對顆粒物來源的有關分析表明，在重慶，城區道路的地面揚塵對大氣TSP的貢獻比為5％～13％，長春空氣顆粒物的來源中土壤占到36.7％。北方地區的春季容易刮大風，每年沙塵暴天氣常常發生。相關研究發現當沙塵暴發生時，來自土壤的元素和離子的濃度會迅速增加，主要污染的重金屬元素Pb，zn，cd，cu在沙塵暴發生期問的濃度會比平時高3～12倍，而且TSP和PMl0的質量濃度相當高，顯而易見，通過這樣的數據分析，我們能夠認知到地面揚塵中的重金屬超標，導致空氣質量變差，進而通過人們的呼吸進入人體，給健康帶來了很大的隱患和威脅。

(二)土壤重金屬含量過高，城市郊區的蔬菜不合格

郊區土壤重金屬含量過高的主要源頭就是城區，城區龐大的交通量帶來的尾氣污染和大量的工廠的“三廢”排放一定程度上也影響了郊區土壤重金屬含量。郊區是城市蔬菜食品的最主要的供給點，由于郊區土壤受到了污染，蔬菜食品中的重金屬含量也會上升。一些蔬菜中某些重金屬含量甚至已經超出了上百倍，而這也是癌癥患者越累越多的原因之一。2003年烏魯木齊市蔬菜重金屬含量的調研表格，如下：

根據上表的分析得知，污染嚴重程度已經嚴重超出了國家的安全標準，對人們的生活健康帶來了很大的隱患。

(三)水體的重金屬污染，對于城市水體環境造成很大的威脅

城市水體是居民生活和生產的基礎，對于城市自身環境的調節也具有重要的作用。然而大量的工業用水、生活污水排入了城市水體，導致了城市水體的重金屬積累越來越多。一些專家針對長江沿岸的近水域中沉降物的污染元素含量進行研究，發現近岸水域沉降物中某些重金屬污染物的含量水平相對較高，超國家二級標準的0.7～68.3倍，此外沉降物中的沉淀物污染輕于懸浮物。其污染順序為：zn、Pb、cd、cu、Ni、As、co、V、Ti、cr、Fe、Mn，其中zn的污染最嚴重。此外一些專家針對廣州城市水體和上海濱岸的水體沉積物中的重金屬進行了相關研究，發現上海濱岸潮灘表層沉積物中cu、Pb、zn和cr的平均含量均遠高于當地和鄰近蘇州河中沉積物的各種重金屬元素的背景值，它們分別是背景值的5、2、4和3倍，這些元素中zn的污染毫無疑問是最為嚴重，同時廣州城市水體中重金屬含量也是zn的最高，然后依次為cu、cr和Pb。顯而易見，我國的大中型城市的水體重金屬含量均超標，污染現象嚴重，對城市水體環境造成很大的威脅。

二、城市重金屬污染治理的對策及具體應用

(一)嚴格控制工業“三廢”排放，減少和切斷重金屬污染源

工業“三廢”即廢水、廢氣、廢渣，它們含有大量的重金屬元素，當排入道環境后，會在人、植物和動物的體內富集，從而對環境和人的健康造成一定程度的危害。針對廢水、廢氣和廢渣中重金屬的排放問題，工廠必須采取一定的處理方案。首先，針對于工業廢水中重金屬的處理，通常會采用中和沉淀法、硫化物沉淀法和鐵氧體法三種化學沉淀的方法。工廠應該積極引進這些科學的方法進行廢水的綜合治理，避免這些廢水進入城市水體中，對于城市的水體環境造成污染。其次，工業生產中排放的含Pb、As等重金屬的廢氣，工廠可以采用橢圓式噴淋吸收塔和雙塔式噴淋吸收設備，用氧化劑及堿液吸收的治理方法，在排放出去之前做一些凈化處理，分理出重金屬元素，避免排入空氣中，形成顆粒狀污染物，對城市居民的健康造成威脅。最后，對于在工業生產中含重金屬的廢渣的處理，應該采用堿石灰、粉煤灰、活性炭和有機質對重金屬元素廢渣來進行一定的吸附，以防止工業廢渣中的重金屬元素會在土壤里擴散和遷移，給城市的土壤造成嚴重污染，特別是郊區的一些工廠，應該對于工業廢渣的處理有嚴格的流程。眾所周知，城市的蔬菜食品主要是郊區供給的，控制好重金屬對郊區農田的污染意義重大。如果土壤中重金屬元素的含量超標，會在蔬菜食品中富集，進而進入人體，帶來健康威脅。我國很多的工業區的環境監制工作存在很多的缺陷，對于工廠廢水、廢氣、廢渣的監管力度不夠，導致了很多工廠隨意排放，使城市的重金屬污染程度越來越嚴重。對于一些工廠的“三廢”處理設備落后和缺失的，有關部門應該強制工廠進行安裝和完善。只有嚴格控制工業“三廢”的排放，減少和切斷重金屬污染源，才能維持城市環境的良性發展，減少人們的健康威脅。

(二)減少汽車尾氣的排放，鼓勵清潔能源的應用

伴隨著城市的不斷發展，汽車也逐年遞增，同時汽車尾氣的排放量也猛增。汽車尾氣主要的重金屬元素就是Pb，過去，車用汽油是以四乙基鉛作為防爆劑的，即含鉛汽油，在汽車行駛過程中，排放的尾氣中會含有較高濃度的鉛，給人們的健康帶來了嚴重的危害。從1999年7月1日開始，國家明確規定要在全國范圍內禁止使用含鉛汽油，由含鉛量為0.013g/L以下的無鉛汽油來代替。但是隨著汽車越來越多，汽車尾氣的排放量也大大增加，重金屬元素對于空氣的污染依然嚴重。

針對汽車尾氣中重金屬元素對于空氣的污染，應該采取一定的治理途徑：第一，就是最有效和最終的途徑，即改變汽車的動力。比如說，開發代用的燃料汽車以及電動汽車等。這種途徑能夠在一定程度上使汽車只產生很少氣體或者不產生。第二，改善現有的燃油質量和汽車動力裝置。采用改善燃燒室的內部結構、設計更加高效的發動機、提高燃油的質量、開發新能源等都能使汽車的尾氣污染程度降低。第三，也就是現在被廣泛應用的汽車尾氣的凈化技術。通過采用先進的機外凈化技術來對 汽車在行駛中產生的廢氣進行凈化來減少一定的污染，此外，在汽車的排氣系統中來安裝凈化裝置，采用物理的和化學的方法減少尾氣的重金屬污染物，主要分為催化器、熱反應器和過濾收集器等。實驗表明，甲醛樹丁醚也具有很好的抗爆性，作為汽油的摻合劑，不僅不含鉛元素，還能降低其他碳氫物的排放。在發達城市和地域，倡導和鼓勵人們乘坐公共交通出行，從汽車數量上面來減少尾氣的排放量，防止其中的重金屬元素在空氣中形成顆粒物，污染空氣，并沉降在地面，污染土壤。

(三)生活垃圾應該分類處理，避免重金屬對土壤和水體污染

人們日常生活當中的各種垃圾，也不同程度的含有重金屬成分。比如說武漢市幾種垃圾成分中重金屬的含量，如下表：

顯而易見，電池中含有大量的重金屬元素zn。因此對于日常垃圾，我們應該進行相應的類處理，來防止重金屬對城市土壤和水體造成一定的污染。如果生活垃圾中的Hg、cd、cr等重金屬含量超標時，應該將生活垃圾進行分類收集，將印刷制品、電池、塑料包裝物、塵土與其他的垃圾進行分開存放。處理垃圾時，應檢查Hg、cd、cr等重金屬元素的含量是否超標，只有在標準范圍內的情況下，才可進行堆肥、填埋和焚燒處理，不然就要單獨處理。此外，政府應當制定相關城市生活垃圾分類的法規，明確配套的實施細則，建立完善的立法體系，創建真正意義上的仲裁機構，明確相關法律的責任，同時加大相關宣傳力度，提高公民的垃圾分類的意識。由此看來，生活垃圾應該分類處理，避免重金屬對土壤和水體污染，在收集、運輸和處理過程中，要加大相應的垃圾分類力度，確保垃圾中的重金屬成分能合理的回收和處理，降低重金屬對于城市的污染程度。