重金屬污染及其防治措施

關于重金屬污染及其防治措施第一頁，共三十五頁，2022年，8月28日第二頁，共三十五頁，2022年，8月28日基本定義重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環(huán)境污染。主要由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬超標制品等人為因素所致。因人類活動導致環(huán)境中的重金屬含量增加，超出正常范圍，直接危害人體健康，并導致環(huán)境質(zhì)量惡化。第三頁，共三十五頁，2022年，8月28日二、重金屬的來源

第四頁，共三十五頁，2022年，8月28日

1、工業(yè)來源

工業(yè)能源大都以煤、石油類為主，它們是環(huán)境中汞、鉛、鎘、鉻、砷等重金屬污染的主要來源。采礦、冶煉、鍛造、加工、運輸?shù)裙I(yè)生產(chǎn)過程廢水、廢渣、廢氣的直接排放

廢棄尾礦隨意堆放第五頁，共三十五頁，2022年，8月28日2、農(nóng)業(yè)來源在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，污水灌溉、農(nóng)藥、劣質(zhì)化肥等的不合理使用是重金屬的重要污染來源。以磷肥為例，生產(chǎn)磷肥的磷礦石成分復雜，含有較多的重金屬如Zn、Cr、Ni、Cu、Cd、Pb等，因此如不合理地使用，則劣質(zhì)化肥中的重金屬雜質(zhì)會直接導致土壤被污染。第六頁，共三十五頁，2022年，8月28日3城市來源城市日益變成重金屬污染的重要來源之一，污染過程主要包括：含有大量的重金屬，不經(jīng)處理直接排放，造成二次污染垃圾燃燒的飛灰及堆埋過程中產(chǎn)生的滲濾液中重金屬量嚴重超標交通密集公路帶土壤中重金屬的含量顯著高于交通非密集區(qū)域土壤中的含量，交通主干道兩側土壤中重金屬元素的含量顯著高于公園土壤第七頁，共三十五頁，2022年，8月28日4、突發(fā)事件來源近年來突發(fā)性的重金屬污染事件驟增，它會導致重金屬在短時間內(nèi)高濃度地進入環(huán)境，從而產(chǎn)生嚴重的污染。近年來，我國相繼發(fā)生了貴州獨山縣、湖南辰溪縣、廣西河池等多起砷污染事件，陜西鳳翔兒童血鉛超標、湖南瀏陽鎘污染及山東臨沂砷污染事件。這些重金屬污染事件有些是由于管理不當、交通事故等人為原因?qū)е碌?，有些則是環(huán)境長期受到污染、污染物含量超過環(huán)境容量而突然爆發(fā)的結果。第八頁，共三十五頁，2022年，8月28日主要特點重金屬原義是指比重大于5的金屬（密度大于4.5克每立方厘米的金屬），包括金、銀、銅、鐵、鉛,汞，

鎘，鉻等。重金屬污染與其他有機化合物的污染不同。不少有機化合物可以通過自然界本身物理的、化學的或生物的凈化，使有害性降低或解除。而重金屬具有富集性，很難在環(huán)境中降解。目前中國由于在重金屬的開采、冶煉、加工過程中，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進入大氣、水、土壤引起嚴重的環(huán)境污染。第九頁，共三十五頁，2022年，8月28日如隨廢水排出的重金屬，即使?jié)舛刃?，也可在藻類和底泥中積累，被魚和貝類體表吸附，產(chǎn)生食物鏈濃縮，從而造成公害。水體中金屬有利或有害不僅取決于金屬的種類、理化性質(zhì)，而且還取決于金屬的濃度及存在的價態(tài)和形態(tài)，即使有益的金屬元素濃度超過某一數(shù)值也會有劇烈的毒性，使動植物中毒，甚至死亡。第十頁，共三十五頁，2022年，8月28日毒性金屬有機化合物（如有機汞、有機鉛、有機砷、有機錫等）比相應的金屬無機化合物毒性要強得多；可溶態(tài)的金屬又比顆粒態(tài)金屬的毒性要大；六價鉻比三價鉻毒性要大等等。重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中富集，如果超過人體所能耐受的限度，會造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等，對人體會造成很大的危害，例如，日本發(fā)生的水俁?。ü廴荆┖凸峭床。ㄦk污染）等公害病，都是由重金屬污染引起的。第十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日重金屬在大氣、水體、土壤、生物體中廣泛分布，而底泥往往是重金屬的儲存庫和最后的歸宿。當環(huán)境變化時，底泥中的重金屬形態(tài)將發(fā)生轉(zhuǎn)化并釋放造成污染。重金屬不能被生物降解，但具有生物累積性，可以直接威脅高等生物包括人類，有關專家指出，重金屬對土壤的污染具有不可逆轉(zhuǎn)性，已受污染土壤沒有治理價值，只能調(diào)整種植品種來加以回避。因此，底泥重金屬污染問題日益受到人們的重視。第十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日鉛污染鉛污染是可在人體和動物組織中積蓄的有毒金屬。主要來源于各種油漆、涂料、蓄電池、冶煉、五金、機械、化妝品、染發(fā)劑、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自來水管等。它是通過皮膚、消化道、呼吸道進入體內(nèi)與多種器官親和，主要毒性效應是貧血癥、神經(jīng)機能失調(diào)和腎損傷，易受害的人群有兒童、老人、免疫低下人群。人體內(nèi)正常的鉛含量應該在0.1毫克/升，如果含量超標，容易引起貧血，損害神經(jīng)系統(tǒng)。而幼兒大腦受鉛的損害要比成人敏感得多，一旦血鉛含量超標，應該采取積極的排鉛毒措施。兒童可服用排鉛口服液或借助其他產(chǎn)品進行排鉛。第十三頁，共三十五頁，2022年，8月28日鎘污染

鎘的毒性很大，可在人體內(nèi)積蓄，主要積蓄在腎臟，引起泌尿系統(tǒng)的功能變化；鎘主要來源有電鍍、采礦、冶煉、燃料、電池和化學工業(yè)等排放的廢水；廢舊電池中鎘含量較高、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，鎘能夠取代骨中鈣，使骨骼嚴重軟化，骨頭寸斷，會引起胃臟功能失調(diào)，干擾人體和生物體內(nèi)鋅的酶系統(tǒng)，導致高血壓癥上升。用含鎘0.04Mg/L的水進行灌溉時，土壤和稻米受到明顯污染，農(nóng)灌水中含鎘0.007mg/L時，即可造成污染。第十四頁，共三十五頁，2022年，8月28日汞污染汞及其化合物屬于劇毒物質(zhì)，可在人體內(nèi)蓄積。主要來源于儀表廠、食鹽電解、貴金屬冶煉、化妝品、照明用燈、齒科材料、燃煤、水生生物等。血液中的金屬汞進入腦組織后，逐漸在腦組織中積累，達到一定的量時就會對腦組織造成損害，另外一部分汞離子轉(zhuǎn)移到腎臟。進入水體的無機汞離子可轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘愿蟮挠袡C汞，由食物鏈進入人體，引起全身中毒作用；如果急性汞中毒，會誘發(fā)肝炎和血尿。第十五頁，共三十五頁，2022年，8月28日鉻污染主要來源于劣質(zhì)化妝品原料、皮革制劑、金屬部件鍍鉻部分，工業(yè)顏料以及鞣革、橡膠和陶瓷原料等；如誤食飲用，可致腹部不適及腹瀉等中毒癥狀，引起過敏性皮炎或濕疹，呼吸進入，對呼吸道有刺激和腐蝕作用，引起咽炎、支氣管炎等。水污染嚴重地區(qū)居民，經(jīng)常接觸或過量攝入者，易得鼻炎、結核病、腹瀉、支氣管炎、皮炎等。第十六頁，共三十五頁，2022年，8月28日事件回放1956年，水俁灣附近發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的病。這種病癥最初出現(xiàn)在貓身上，被稱為“貓舞蹈癥”。病貓步態(tài)不穩(wěn)，抽搐、麻痹，甚至跳海死去，被稱為“自殺貓”。隨后不久，此地也發(fā)現(xiàn)了患這種病癥的人?；颊哂捎谀X中樞神經(jīng)和末梢神經(jīng)被侵害，癥狀如上。當時這種病由于病因不明而被叫做“怪病”。這種“怪病”就是日后轟動世界的“水俁病”，是最早出現(xiàn)的由于工業(yè)廢水排放污染造成的公害病。第十七頁，共三十五頁，2022年，8月28日“水俁病”的罪魁禍首是當時處于世界化工業(yè)尖端技術的氮（N）生產(chǎn)企業(yè)。氯乙烯和醋酸乙烯在制造過程中要使用含汞（Hg）的催化劑，這使排放的廢水含有大量的汞。當汞在水中被水生物食用后，會轉(zhuǎn)化成甲基汞（CH3HgCl）。第十八頁，共三十五頁，2022年，8月28日這種劇毒物質(zhì)只要有挖耳勺的一半大小就可以致人于死命，而當時由于氮的持續(xù)生產(chǎn)已使水俁灣的甲基汞含量達到了足以毒死日本全國人口2次都有余的程度。水俁灣由于常年的工業(yè)廢水排放而被嚴重污染了，水俁灣里的魚蝦類也由此被污染了。這些被污染的魚蝦通過食物鏈又進入了動物和人類的體內(nèi)。甲基汞通過魚蝦進入人體，被腸胃吸收，侵害腦部和身體其他部分。進入腦部的甲基汞會使腦萎縮，侵害神經(jīng)細胞，破壞掌握身體平衡的小腦和知覺系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計，有數(shù)十萬人食用了水俁灣中被甲基汞污染的魚蝦。第十九頁，共三十五頁，2022年，8月28日第二十頁，共三十五頁，2022年，8月28日第二十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日日本痛痛病20世紀初期開始，人們發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的水稻普遍生長不良。1931年又出現(xiàn)了一種怪病，患者大多是婦女，病癥表現(xiàn)為腰、手、腳等關節(jié)疼痛。病癥持續(xù)幾年后，患者全身各部位會發(fā)生神經(jīng)痛、骨痛現(xiàn)象，行動困難，甚至呼吸都會帶來難以忍受的痛苦。到了患病后期，患者骨骼軟化、萎縮，四肢彎曲，脊柱變形，骨質(zhì)松脆，就連咳嗽都能引起骨折?；颊卟荒苓M食，疼痛無比，因無法忍受痛苦而自殺。這種病由此得名為“骨癌病”或“痛痛病”（Itai－ItaiDisease）。第二十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日“骨痛病”正是由于煉鋅廠排放的含鎘廢水污染了周圍的耕地和水源而引起的。第二十三頁，共三十五頁，2022年，8月28日第二十四頁，共三十五頁，2022年，8月28日生物富集作用生物富集作用又叫生物濃縮，是指生物將環(huán)境中低濃度的化學物質(zhì)，通過食物鏈的轉(zhuǎn)運和蓄積達到高濃度的能力?；瘜W物質(zhì)在沿著食物鏈轉(zhuǎn)移的過程中產(chǎn)生生物富集作用，即每經(jīng)過一種生物體，其濃度就有一次明顯的提高。所以，位于食物鏈最高端的人體，接觸的污染物最多，對其危害也最大。第二十五頁，共三十五頁，2022年，8月28日重金屬污染的治理1、土壤重金屬污染的修復方法土壤重金屬污染的修復方法主要有物理化學法、化學修復法、植物修復法和微生物修復法等。第二十六頁，共三十五頁，2022年，8月28日

物化修復技術物化修復技術主要包括化學固化、土壤淋冼等?；瘜W固化即在土壤中加入固化劑，使重金屬被吸附在土壤中或者形成沉淀，從而使其毒性降低。土壤淋洗主要是用能提高置金屬可溶性試劑，如有機或無機態(tài)酸、堿、鹽和螯臺劑等，將土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移到液相中從而修復污染土壤。第二十七頁，共三十五頁，2022年，8月28日化學修復技術化學修復技術主要包括化學改良和有機質(zhì)改良。通過向土壤中添加一些改良劑，使土壤的pH值改變從而減輕重金屬污染程度。常用的改良劑有石灰、磷酸鹽、硅酸鹽等。第二十八頁，共三十五頁，2022年，8月28日植物修復技術植物修復技術主要指利用植物使重金屬固定、揮發(fā)及提取。植物在土壤重金屬修復中有著重要的作用。例如汞污染稻田改種苧麻后土壤汞的年凈化率高達41%，土壤的自凈恢復年限是種植水稻的2/17倍。第二十九頁，共三十五頁，2022年，8月28日微生物修復技術

微生物修復技術是利用細菌可以通過多種直接或間接作用影響環(huán)境中重金屬的活性，如細菌可以通過電性吸附將重金屬離子富集于細胞表面，降低重金屬在環(huán)境中的生物有效性。細菌的氧化還原作用可以改變變價重金屬離子的價態(tài)，降低其在環(huán)境中的毒性等。細菌的這些作用，可以有效進行環(huán)境重金屬污染的生物修復。第三十頁，共三十五頁，2022年，8月28日2、水體重金屬污染的修復方法

水體重金屬污染的修復方法主要有物化法和生態(tài)修復法。第三十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日物化法

沉淀法：使重金屬以氫氧化物或碳酸鹽的形式從水中分離出來絮凝法：常采用鐵鹽、鋁鹽及其改性材料作絮凝劑吸附法：利用多孔性固態(tài)物質(zhì)吸附水中污染物。常用吸附劑：活性炭、粉煤灰、殼聚糖、竹炭等第三十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日生態(tài)修復法生態(tài)修復法是利用水生植物、水生動物對重金屬離子進行