資源描述:
《1 土壤中重金屬污染物來源與分布》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、1土壤中重金屬污染物來源與分布土壤中重金屬的來源是多途徑的,首先是成土母質(zhì)本身含有重金屬,不同的母質(zhì)、成土過程所形成的土壤含有重金屬量差異很大。此外,人類工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動,也造成重金屬對大氣、水體和土壤的污染。1.1大氣中重金屬沉降大氣中的重金屬主要來源于工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產(chǎn)生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵等。它們主要分布在工礦的周圍和公路、鐵路的兩側(cè)。大氣中的大多數(shù)重金屬是經(jīng)自然沉降[2]和雨淋沉降進入土壤的。如瑞典中部Falun市區(qū)的鉛污染[3],它主要來自于市區(qū)銅礦工業(yè)廠、硫酸廠、油漆廠、采礦和化學(xué)工業(yè)
2、產(chǎn)生大量廢物,由于風(fēng)的輸送,這些細微顆粒的鉛,從工業(yè)廢物堆擴散至周圍地區(qū)。南京某生產(chǎn)鉻的重工業(yè)廠[4]鉻污染疊加已超過當?shù)乇尘爸?.4倍,污染以車間煙囪為中心,范圍達1.5km2,污染范圍最大延伸下限1.38km。俄羅斯的一個硫酸生產(chǎn)廠[5]也是由工廠煙囪排放造成S、V、As的污染。公路、鐵路兩側(cè)土壤中的重金屬污染,主要是Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Cu的污染為主。它們來自于含鉛汽油的燃燒,汽車輪胎磨損產(chǎn)生的含鋅粉塵等。它們成條帶狀分布,以公路、鐵路為軸向兩側(cè)重金屬污染強度逐漸減弱;隨著時間的推移,公路、鐵路土壤重金屬污染
3、具有很強的疊加性。在寧—杭公路南京段[6]兩側(cè)的土壤形成Pb、Cr、Co污染暈帶,且沿公路延長方向分布,自公路向兩側(cè)污染強度減弱。在寧—連一級公路淮陰段[7]兩側(cè)的土壤鉛含量增高,向兩側(cè)含量逐漸降低,且在地表0~30cm鉛的含量較高。在法國索洛涅地區(qū)A71號高速公路[8]沿途嚴重污染重金屬Pb、Zn、Cd,其沉降粒子濃度超過當?shù)赝寥辣尘爸?~8倍,而公路旁重金屬濃度比沉降粒子中高7~26倍。在斯洛文尼亞[9]從居波加到扎各瑞波公路兩側(cè),鉛除了分布在公路兩側(cè)以外,還受階地地貌和盛行風(fēng)的影響,高鉛出現(xiàn)在低地,公路順風(fēng)一側(cè)鉛含量較
4、高。經(jīng)過自然沉降和雨淋沉降進入土壤的重金屬污染,主要以工礦煙囪、廢物堆和公路為中心,向四周及兩側(cè)擴散;由城市—郊區(qū)—農(nóng)區(qū),隨距城市的距離加大而降低,特別是城市的郊區(qū)污染較為嚴重。此外,還與城市的人口密度、城市土地利用率、機動車密度成正相關(guān);重工業(yè)越發(fā)達,污染相對就越嚴重。此外,大氣汞的干濕沉降[10~12]也可以引起土壤中汞的含量增高。大氣汞通過干濕沉降進入土壤后,被土壤中的粘土礦物和有機物的吸附或固定,富集于土壤表層,或為植物吸收而轉(zhuǎn)入土壤,造成土壤汞的濃度的升高。1.2農(nóng)藥、化肥和塑料薄膜使用施用含有鉛、汞、鎘、砷等的農(nóng)
5、藥和不合理地施用化肥,都可以導(dǎo)致土壤中重金屬的污染。一般過磷酸鹽中含有較多的重金屬Hg、Cd、As、Zn、Pb,磷肥次之,,氮肥和鉀肥含量較低,但氮肥中鉛含量較高,其中As和Cd污染嚴重[13]。經(jīng)過對上海地區(qū)菜園土地、糧棉地的研究[14],施肥后,Cd的含量從0.134mg/kg升到0.316mg/kg,Hg的含量從0.22mg/kg升到0.39mg/kg,Cu、Zn增長2/3。通過新西蘭[15]50a前和現(xiàn)今同一地點58個土樣分析,自施用磷肥后,鎘從0.39mg/kg升至0.85mg/kg。在阿根廷[16]由于傳統(tǒng)無機磷
6、肥的施入,進而導(dǎo)致土壤重金屬Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb的污染。農(nóng)用塑料薄膜生產(chǎn)應(yīng)用的熱穩(wěn)定劑中含有Cd、Pb,在大量使用塑料大棚和地膜過程中都可以造成土壤重金屬的污染。1.3污水灌溉污水灌溉一般指使用經(jīng)過一定處理的城市污水灌溉農(nóng)田、森林和草地。城市污水包括生活污水、商業(yè)污水和工業(yè)廢水。由于城市工業(yè)化的迅速發(fā)展,大量的工業(yè)廢水涌入河道,使城市污水中含有的許多重金屬離子,隨著污水灌溉而進入土壤。在分布上,往往是靠近污染源頭和城市工業(yè)區(qū)土壤污染嚴重,遠離污染源頭和城市工業(yè)區(qū),土壤幾乎不污染[17]。近年來污水灌溉已成為農(nóng)業(yè)
7、灌溉用水的重要組成部分,中國自60年代至今,污灌面積迅速擴大,以北方旱作地區(qū)污灌最為普遍,約占全國污灌面積的90%以上。南方地區(qū)的污灌面積僅占6%,其余在西北和青藏[18]。污灌導(dǎo)致土壤重金屬Hg、Cd、Cr、As、Cu、Zn、Pb等含量的增加?;搓栁酃鄥^(qū)自污灌以來,金屬Hg、Cd、Cr、Pb、As等就逐漸增高,1995~1997年已超過警戒級[19]。太原污灌區(qū)的重金屬Pb、Cd、Cr含量遠遠超過其當?shù)乇尘爸?,且積累量逐年增高[20]。1.4污泥施肥污泥中含有大量的有機質(zhì)和氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素,但同時污泥中也含有大量的重金
8、屬,隨著大量的市政污泥進入農(nóng)田,使農(nóng)田中的重金屬的含量在不斷增高。污泥施肥可導(dǎo)致土壤中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb含量的增加,且污泥施用越多,污染就越嚴重,Cd、、Cu、Zn引起水稻、蔬菜的污染;Cd、Hg可引起小麥、玉米的污染;污泥增加,青菜中的Cd、Cu、Zn、Ni、Pb也