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重金属污染的来源

发布时间:2021-02-09 15:45:56   阅读量:3226  
摘要:土壤是万物之源,也是农业之本,人类赖以生存的粮食离不开土壤的培育,没有健康的土壤,就没有人类的未来。那么农田耕地的重金属污染,其实重金属污染一直是由我们身边接触比较多的事物造成的!


土壤是万物之源,也是农业之本,人类赖以生存的粮食离不开土壤的培育,没有健康的土壤,就没有人类的未来。那么农田耕地的重金属污染,其实重金属污染一直是由我们身边接触比较多的事物造成的!

重金属污染元素有:Cu(铜)、Ni(镍)、Pb(铅)、Zn(锌)、Mn(锰)、Sb(锑)、Cr(铬)、Co(钴)、Cd(镉)、Hg(汞)、Se(硒)、As(砷)、Sn(锡)、Bi(铋)等;


其中:Cu(铜)、Zn(锌)、Se(硒)是对身体有益元素;

而:Ni(镍)、Mn(锰)、Sb(锑)、Cr(铬)、Co(钴)、Cd(镉)、Hg(汞)、As(砷)、Sn(锡)、Bi(铋)是有害元素;

目前所监测到的造成农田重金属污染有四点:大气沉降、污水农灌、农用物质施用、固体废弃物堆放及处置等;


大气沉降


小麦和农田地表土中Cu(铜)、Ni(镍)、Pb(铅)、Zn(锌)、Mn(锰)和Sb(锑)等主要来自工业、交通和空运中大气污染物的沉降。

对类型大气PM10 颗粒中11种重金属含量进行分析,发现Cr(铬)、Mn(锰)、Co(钴)、Ni(镍)、Cu(铜)、Zn(锌)和Pb(铅)分别是其土壤本底值的777、5.7、291、312、56、135 和39倍,相关性和主成分分析表明大气中重金属污染主要来自机动车排放、工业活动和煤的燃烧。矿山开采和重金属冶炼产生的大气污染也是农田土壤重金属重要来源。

交通会影响道路两侧农田土壤中Pb(铅)、Cd(镉)、Cu(铜)、Zn(锌)、Cr(铬)、Ni(镍)、Mn(锰)、Co(钴)、Hg(汞)、Se(硒)和As(砷)等的水平。如青藏铁路两侧20m范围内,Zn(锌)、Cd(镉)和Pb(铅)质量分数从未污染到显著污染水平。

泉州至塘头段324国道两侧土壤中14种重金属监测分析,结果表明Sn(锡)、Sb(锑)、Pb(铅)、Bi(铋)、Ni(镍)、Cu(铜)、Zn(锌)和Cd(镉)主要来源于交通污染;北京、上海、温州、青岛和西安等城市土壤中重金属污染主要是由交通引起。


污水农灌

水资源匮乏推动污灌在我国广泛使用。据农业部对全国污灌区农田的调查,约1.4×106 hm2的污灌区中,重金属污染占总面积的64.8%,其中轻度污染占46.7%,中度污染占9.7%,严重污染占8.4%。天津3大污灌区内种植的油麦菜60%以上受到Cd(镉)污染。沈阳市浑河、蒲河、细河和沈抚灌渠周边农田表层土中Hg(汞)、Cd(镉)、Zn(锌)、As(砷)、Cr(铬)、Cu(铜)、Pb(铅)质量分数均值均高于辽宁土壤背景值,大部分样点Cd(镉)和Hg(汞)严重超出国家土壤环境质量二级标准值。另外,保定、西安、郑州、兰州、北京、哈尔滨和石家庄等城市的污灌区表层土均呈现不同程度的重金属污染。


农用物质施用

农药、化肥、地膜、畜禽粪便和污泥堆肥产品等农用物质的不合理施用,可导致农田重金属污染。目前,含As(砷)、Hg(汞)和Pb(铅)的农药已在大部分国家禁用(如中国,美国,日本及欧洲各国等),但含Cu(铜)和Zn(锌)的各种杀菌剂(如波尔多液、多宁、碱式氯化铜、福美锌、噻唑锌、代森锌等)还在世界各国农业生产中广泛使用,每年随农药进入农田的Cu(铜)和Zn(锌)不容忽视。

重金属是肥料中报道最多的污染物质,其质量分数一般是磷肥>复合肥>钾肥>氮肥。法国农田中Se、Cr(铬)和Cd(镉)主要来自矿物肥料,其中磷肥中Cr(铬)和Cd(镉)质量分数最高。硝酸铵、磷酸铵、复合肥中As(砷)可达 50~60 mg·kg-1,农用地膜生产过程中加入了含有Cd(镉)和Pb(铅)热稳定剂,使用时也会增加农田土壤重金属污染的风险。

畜禽粪便及其堆肥产品长期施用对农田重金属的污染也越来越严重。在畜禽养殖过程中,除了使用含Cu(铜)和Zn(锌)的饲料添加剂,有时还用含As(砷)、Cd(镉)、Cr(铬)、Pb(铅)和Hg(汞)的添加剂,畜禽粪便中重金属质量分数与饲料直接相关。另外,城市污泥中Cr(铬)、Pb(铅)、Cu(铜)、Zn(锌)和As(砷)极易超过控制标准,施用可使农田土壤重金属质量分数有不同程度的增加。



固体废弃物堆放及处置

固体废弃物中重金属极易移动,以辐射状、漏洞状向周围土壤、水体扩散。对苏北某垃圾堆放场、杭州铬渣堆放区附近农田土壤中重金属质量分数进行测定,发现Cd(镉)、Hg(汞)、Cr(铬)、Cu(铜)、Zn(锌)、Pb(铅)等质量分数均高于当地土壤背景值。电子电器及其废弃物中含有大量Cu(铜)、Zn(锌)、Cr(铬)、Hg(汞)、Cd(镉)和Pb(铅)等,对其拆解、回收利用及处置过程中会产生重金属污染。





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