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土壤重金属污染的原因以及定义

发布时间:2019-11-25 17:36编辑:农达康

  

土壤重金属污染的定义

 

  土壤重金属污染(heavy metal pollution of the soil)是指由于人类活动,土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值,过量沉积而引起的含量过高,统称为土壤重金属污染。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。

  土壤重金属污染来源

  自然来源

  1、成土母质的风化过程对土壤重金属本底含量的影响;

  2、风力和水力搬运的自然物理和化学迁移过程。

  人为干扰输入

  1、不同工矿企业工业生产对土壤重金属的额外输入;

  2、农业生产活动影响下的土壤重金属输入;

  3、交通运输对土壤重金属污染的影响 。

  污染土壤的重金属主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等,如汞主要来自含汞废水,镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降,砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调,镉、汞等元素在作物籽实中富集系数较高,即使超过食品卫生标准,也不影响作物生长、发育和产量,此外汞、砷能减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动,影响氮素供应。重金属污染物在土壤中移动性很小,不易随水淋滤,不为微生物降解,通过食物链进入人体后,潜在危害极大,应特别注意防止重金属对土壤污染。一些矿山在开采中尚未建立石排场和尾矿库,废石和尾矿随意堆放,致使尾矿中富含难解的重金属进入土壤,加之矿石加工后余下的金属废渣随雨水进入地下水系统,造成严重的土壤重金属污染。

  工业上真正划入重金属的,只有10种金属元素:铜、铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞、镉和铋。而从土壤—植物系统的角度来说,国际学界认为,只有镉、钴、硒等元素对动物和人类健康造成危害的风险最大。因为食物链而造成人体健康受损的,主要是镉和硒。虽然重金属数量很多,但各种重金属的毒性及其地球化学(研究地球的化学组成、化学作用和化学演化的科学)行为相差甚远,对人类的影响程度不同,从食物链的角度来看,也只有关键的几个。

  土壤重金属污染的特征

  1、形态多变:随Eh、Ph、配位体不同,常有不同的价态、化合态和结合态。形态不同引起有效性和毒性的不同。

  2、很难降解:污染元素在土壤中一般只能发生形态的转变和迁移,难以降解。

  重金属危害

  1、影响植物根和叶的发育

  2、破坏人体神经系统、免疫系统、骨骼系统等

  土壤重金属污染特点

  1、重金属不能被微生物降解,是环境长期、潜在的污染物;

  2、因土壤胶体和颗粒物的吸附作用,长期存在于土壤中,浓度多成垂直递减分布;

  3、与土壤中的配位体(氯离子、硫酸离子、氢氧离子、腐蚀质等)作用,生成络合物或螯合物,导致重金属在土壤中有更大的溶解度和迁移活性;

  4、土壤重金属可以通过食物链被生物富集,产生生物放大作用;

  5、重金属的形态不同,其活性与毒性不同,土壤pH、Eh、颗粒物以及有机质含量等条件深刻影响它在土壤中的迁移和转化;

  土壤重金属环境化学行为

  迁移过程

  1、机械迁移

  2、物理—化学迁移(溶解-沉淀;氧化-还原等)

  3、生物迁移

  转化过程

  1、物理—化学转化

  2、生物转化

  重金属在土壤中经历各种物理、化学和生物学过程,在复杂多相的土壤体系中,重金属以各种各样的形态如水溶态、交换态、有机物结合态、铁锰结合态和残余态存在,这些形态对植物的有效性(即能被植物利用的程度)不同,且随着土壤条件的变化(如土壤酸化),一些形态会发生相互转化。

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