貴州土壤汞污染現狀、來源及修復,土壤污染論文

貴州土壤汞污染現在狀況、來源及修復,土壤污染論文世界范圍內汞礦山的開采冶煉活動對礦區(qū)的水體、土壤、大氣、植物及水生動物造成了嚴重的污染。如今中國成為世界最大的汞使用國和排放國，隨著汞資源逐步干涸，汞礦生產規(guī)模日趨縮小，貴州境內的汞礦山，例如萬山、務川、丹寨、銅仁、濫木廠和開陽等，已先后停產閉坑，但是長期的工開采及冶煉、生產對周圍的生態(tài)環(huán)境，尤其是農田土壤造成了嚴重影響。不同于其他重金屬，無機汞在進入環(huán)境后，特定條件下會轉化成毒性更大、生物有效性更強的甲基汞，通過各種途徑進入食物鏈，構成對人類的危害。土壤污染具有隱蔽性、滯后性、積累性和地域性，難治理，周期長等特點。土壤一旦遭受汞污染，會對人類健康造成潛在危害。因而，土壤汞污染研究近來備受關注，十分是貴州土壤汞污染研究，在很多方面獲得進展。1污染現在狀況受礦山活動影響，礦區(qū)土壤汞污染具有含量高、變化范圍廣及表層污染重等特點。氣態(tài)汞的揮發(fā)及受汞污染水體的灌溉等利用，離礦區(qū)較遠的土壤也收到不同程度的污染。例如萬山汞礦污染農田土壤THg含量最高達790mg/kg,部分土壤MeHg含量超過20g/kg,平均含量為3.14?g/kg,爐渣也顯示較強的汞甲基化現象。務川汞礦地區(qū)土壤汞含量最高達360mg/kg.而對濫木廠汞礦區(qū)地土壤樣品的測定數據顯示，土壤THg含量最高為850mg/kg.進入土壤中的無機汞在硫酸鹽復原菌作用下轉化為甲基汞，通過食物鏈產生生物放大效應而危害人類健康。同一地點不同土地利用類型的土壤中，無論是THg還是MeHg,稻田和菜地的含量均遠遠高于玉米地和旱田；而旱田的水源主要來自于大氣降雨，汞源少且為好養(yǎng)環(huán)境，不利于汞甲基化經過的發(fā)生；菜地土壤環(huán)境類似于旱田，但又有所區(qū)別，菜地在蔬菜生長期內會不斷被澆灌和施肥，造成土壤有機質含量升高，有機質存在有利于汞的甲基化，故菜地MeHg明顯高于旱田。研究表示清楚，貴州汞礦區(qū)大米具有很強的甲基汞積累能力，水稻田土壤中是MeHg的主要來源。甲基汞在水稻植株中分布依次為：稻米根系谷殼莖葉，相對其他組織，稻米富集甲基汞能力更強，且大米的MeHg含量明顯高出玉米機蔬菜類作物，礦區(qū)作物中汞含量從高到低依次為辣椒大米玉米紅薯。而大米是貴州居民的主食，食用甲基汞污染的大米是人群的主要甲基汞暴露途徑，占總暴露的94%-98%.2汞污染的來源土壤母質是土壤汞的主要來源。成土母巖中汞的含量、化學組成特性決定了土壤中汞的數量。原生巖中汞能夠通過風化作用，包括物理、化學和生物風化，進入土壤環(huán)境；可以以通過人為作用如礦山開發(fā)、冶煉進入土壤；另外煤矸石風化也會把汞釋放出來而轉移到土壤中。污染源附近土壤剖面汞含量在垂向遞減，隨污染源距離增加汞含量降低都表示清楚，表層土壤中的汞主要來自大氣中的汞，而非地質來源。大氣中的汞可通過干濕沉降降落下來，而土壤是大氣汞沉降的最大受體。氣態(tài)汞具有極低的水溶性和干沉降速率，因而很難通過干濕沉降而去除，而占大氣總汞份額較少的顆粒態(tài)汞極易發(fā)生沉降，是大氣汞干濕沉降的主要奉獻者。大氣中的汞通過干濕沉降進入土壤環(huán)境后，由于土壤中粘土礦物的吸附作用，表層土壤由于存在大量植物根系、枯枝落葉使得有機質更豐富，絕大部分迅速被土壤吸附或固定，富集在土壤表層，造成土壤汞含量的增加。污水灌溉及污泥利用也是土壤中汞的一個來源。礦區(qū)地表徑流是造成下游稻田土壤汞污染的主要途徑。水稻田土壤是水稻中甲基汞的主要來源，沿礦區(qū)河流分布的大部分稻田土壤遭到上游汞污染水源的影響，總汞含量較高，而采用連續(xù)化學浸取方式方法分析土壤中汞的存在形式表示清楚由含汞污水灌溉引起的土壤汞污染對植物的潛在危害要高于地質作用引起的。除此之外，來自農藥和化學等中的Hg也是土壤Hg污染的主要來源。燃煤發(fā)電、燃煤鍋爐及其他含汞涉汞行業(yè)都會排放大量汞，而含汞廢物處理的不理想，會使廢物如電池、熒光燈中的汞流失，造成土壤中汞的污染。3土壤中汞形態(tài)研究萬山汞礦區(qū)污染土壤中汞的形態(tài)研究表示清楚：殘渣態(tài)有機結合態(tài)〕氧化態(tài)特殊吸附態(tài)溶解態(tài)與可交換態(tài)，土壤中THg和MeHg都與pH值呈現一定的相關關系，pH介于7.5~9范圍時，THg和MeHg含量均較高。土壤中MeHg還與TOC有一定的正相關關系，可能是由于TOC含量較高時，有利于硫酸鹽復原菌等微生物存在進而有利于汞甲基化的進行。但對濫木廠THg含量與pH之間沒有明顯的相關性，其樣品土壤介于6.5~8.5之間，其pH較為接近。而MeHg隨pH值得升高而增加，兩者呈正相關關系。4汞污染修復近年來，植物修復遭到廣泛關注，為土壤汞的治理提供較好的思路。植物修復是中很有效且便宜的處理方式方法，包括植物揮發(fā)修復、植物固化修復和植物提取修復。研究表示清楚大米草對汞的積累作用和把有機汞轉化為無機汞的轉化作用，在土壤汞污染的植物修復方面有重要的利用價值。針對植物在汞污染脅迫下，生長緩慢、生物量低，且受雜草競爭威脅等問題，應用當代分子生物學和基因工程等手段將轉基因技術運用到汞的土壤修復上。萬山汞礦地區(qū)稻田土壤研究表示清楚，添加硫代硫酸銨顯著增加土壤中汞的生物有效態(tài)含量，能提高印度芥菜生物量和印度芥菜對汞污染修復效率。5瞻望土壤汞污染是貴州省的一個重要環(huán)境問題，對汞污染的防治還應進一步探清不同的土壤環(huán)境對汞形態(tài)轉化的影響規(guī)律，采取有效措施干涉和控制土壤汞的遷移轉化。汞污染地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)中汞的遷移轉化十分是甲基汞在食物鏈的富集傳遞及對人體健康的危害，也是值得廣泛關注的；怎樣解決土壤汞污染的修復問題是解決汞污染問題的關鍵。汞礦停產閉坑后及煤矸石土壤復墾方式種植的各種作物的食用將大大危及當地居民的健康安全。在土壤汞的植物修復方面，超富集植物及相關富汞耐汞基因的探究值得加強。但是轉基因植物能否會給生態(tài)環(huán)境帶來潛在風險也是值得考慮的問題。以下為參考文獻[1]仇廣樂，馮新斌，王少峰，等。貴州萬山汞礦區(qū)土壤汞污染現在狀況的初步調查[J].礦物巖石地球化學通報，2006,25〔增〕：34-36[2]仇廣樂，馮新斌，王少峰，等。貴州汞礦礦區(qū)不同位置土壤中總汞和甲基汞污染特征的研究[