(完整版)重金属传播特征讲解
金属污染物的传播途径
1.2.1 大气中重金属的沉降大气中重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放、汽车轮胎磨损产生的大量含有重金属的有害气体和粉尘。
它们主要分布在工矿的周围及公路、铁路两侧。
大气中大多数重金属通过自然沉降[15]和雨淋沉降进入土壤圈。
经过自然沉降和雨淋沉降进入到土壤中的重金属污染，主要以工矿烟囱、废物堆和公路为中心向四周及两侧扩散：由城市－郊区－农区，污染随着距城市距离的加大而降低，城市的郊区污染较为严重；此外，还与城市的人口密度、城市土地利用率、机动车密度呈正相关；重工业越发达，污染相对就越严重[16]。
1.2.2 农药、化肥和塑料薄膜的使用使用含有Pb、Cd、Hg、As等的农药和不合理地施用化肥都可以导致土壤中重金属的污染。
一般过磷酸盐中含有高量的重金属Hg、Cd、As、Zn、Pb，磷肥次之，氮肥和钾肥含量较低，但氮肥中Pb、As和Cd含量较高[17]。
农用薄膜生产中应用到的热稳定剂中含有Cd、Pb，在大量使用塑料大棚和地膜过程中都可以造成土壤重金属污染。
1.2.3 污泥施肥污泥中含有大量的有机质和氮、磷、钾等营养元素，但同时污泥中也含有大量的重金属元素，随着市政污水处理产生的大量污泥被施加于农田，农田中的重金属含量也会不断增高。
污泥施肥可导致土壤中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb含量的增加，且污泥施用越多，污染就越严重。
1.2.4 污水灌溉污水灌溉一般是指用经过一定处理的城市生活污水来灌溉农用土地、森林及草地。
由于大量工业废水同生活污水一起进入市政污水网，使得城市污水中含有的大量重金属离子，随着污水灌溉而进入土壤。
近年来，污水灌溉已经成分我国农业灌溉的重要组成部分。
北方旱作地区污灌最为普遍，占全国污灌面积的90% 以上，所以土壤重金属污染也比较严重。
1.2.5 含有重金属的废物的堆积废弃物堆中重金属含量一般比较高，污染的范围一般以废弃物堆为中心向四周扩散。
重金属在土壤中的含量和形态分布特征受废弃物种类和释放率的影响，如铬渣堆放区的Cd、Hg、Pb为重污染，Zn为中度污染，Cr、Cu为轻污染。
重金属的来源及传播
土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分。
随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加，土壤重金属污染日益严重，目前，全世界平均每年排放Hg约1.5万吨，Cu 340万吨，Pb 500万吨，Mn 1500万吨，Ni 100万吨。
据我国农业部进行的全国污灌区调查，在约140万公顷的污水灌区中，遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%，其中轻度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，严重污染的占8.4%。
土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解的特点，并可经水、植物等介质最终影响人类健康。
因此，治理和恢复的难度大。
本文在讨论土壤重金属污染物来源和分布的基础上，评述土壤重金属污染修复技术研究进展，旨在为重金属污染土壤的有效修复提供科学的依据。
1 土壤重金属来源与分布1.1 随着大气沉降进入土壤的重金属大气中的重金属主要来源于能源、运输、冶金和建筑材料生产产生的气体和粉尘。
除汞以外，重金属基本上是以气溶胶的形态进入大气，经过自然沉降和降水进人土壤。
据Lisk报道，煤含Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金属，石油中含有相当量的Hg(O.02～30mg/kg)，这类燃料在燃烧时，部分悬浮颗粒和挥发金属随烟尘进入大气，其中1O%～30%沉降在距排放源十几公里的范围内，据估计全世界每年约有1600吨的汞是通过煤和其它石化燃料燃烧而排放到大气中去的。
例如比利时每年从大气进入每公顷土壤的重金属量就有Pb 250g、Cd 19g、As 15g、Zn 3750g。
运输，特别是汽车运输对大气和土壤造成严重污染。
主要以Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等的污染为主。
它们来自于含铅汽油的燃烧和汽车轮胎磨损产生的粉尘，据有关材料报导，汽车排放的尾气中含Pb量多达20～50 μg/L，它们成条带状分布，因距离公路、铁路、城市中心的远近及交通量的大小有明显的差异。
重金属传播特征
交通区土壤重金属富集并不明显，特别是交通污染的标志性元素Pb、Zn、Cu在交通区含量最低，Cd和Cr的含量也不高。
一方面可能与城区较高的绿化率，路侧有行道树，路中有绿化隔离带有关.这些绿化设施可以通过滞留、吸附和过滤等方式净化空气，吸烟除尘，有效地阻止重金属颗粒物进一步扩散，对城市绿地土壤和路侧土壤重金属污染有很好的防治作用。
此外，还可能是由于城区降水频繁，雨水冲刷能力强以及城区土壤压实现象严重，含Pb、Zn、Cu、Cd等重金属的公路灰尘会随路面径流进入下水管网而不易进入路侧土壤富集的缘故。
商务区土壤中Hg含量最高，可能与成土母质和燃煤有关【23】；Pb、Cu、zn含量也较高，除与商务区多位于环形路或十字路口等交通繁忙地段，人流、车流量大，建成历史悠久，重金属富集时间久有关外，含P b、Zn、Cu的装饰材料和管材、油漆、塑料、涂料等也是造成商务区土壤Pb、C1l、Zn富集的的主要原因。
城市绿地重金属的含量不高，除与市区绿化率较高有关外，与其表层土壤大都是客土回填，重金属富集时间较短也有一定关系，但城区绿地多位于交通繁忙公路或工业区附近，在汽车尾气和工业活动的长期影响下，土壤重金属含量有可能增加。
山区因功能地势特殊而远离工业、交通和燃煤等污染源，重金属含量自然较低。
居民区则由于和交通区交叉混合，且长期受到城市工业区工业活动的影响，加之居民日常生活废弃物中常含重金属，这些因素势必影响居民区土壤重金属含量。
另外，各功能区土壤As、Cr含量差别不大，工业活动和燃煤对其含量虽有一定影响，但可能主要与成土母质有关。
城区的土壤重金属富集主要和工业活动、交通运输以及燃煤活动有关。
首先，工业生产活动排放的重金属一方面呈气态或呈气溶胶态，进入大气后经干湿沉降可进入土壤。
随降尘进入土壤中的重金属不容忽视：另一方面，工业活动所产生的废渣是重金属的重要载体，尤其是一些金属冶炼厂，废渣中的重金属含量极高【26】，无处理堆弃或直接混入土壤，也会造成土壤重金属富集。
重金属污染特征
表聚性特点土壤中重金属污染物大部分残留于土壤耕层,很少向土壤的下层移动。
这是由于土壤中存在着有机胶体、无机胶体和有机—无机复合胶体,它们对重金属有较强的吸附和螯合能力,限制了重金属在土壤中的迁移能力。
工业来源：工业能源大都以煤、石油类为主，它们是环境中汞、铅、镉、铬、砷等重金属污染的主要来源。
在采矿、选矿、冶炼、锻造、加工、运输等工业生产过程中会产生大量的重金属污染。
排放的废水、废渣等直接进入水体及土壤中，废气中的重金属经沉降也进入土壤等环境中，从而使得环境中重金属浓度严重超标。
农业来源：在农业生产中，污水灌溉、农药、劣质化肥等的不合理使用是重金属污染的重要途径。
以磷肥为例，生产磷肥的磷矿石成分复杂，含有较多的重金属如锌、铬、镍、铜、镉、铅等，因此如不合理的使用，劣质化肥中的重金属杂质会直接导致土壤被污染。
城市来源：城市日益变成重金属污染的重要来源之一，污染过程主要包括污水处理中产生污泥的堆放、垃圾渗滤液的泄漏、含铅汽油的使用以及汽车交通等。
污水处理厂产生的污泥中含有大量的重金属，如不经处理直接排放或者灌溉，会对土壤环境造成二次污染。
城市垃圾在焚烧过程中产生的飞灰及堆放填埋过程中产生的渗滤液中的重金属通常也会严重超标。
含铅汽油的燃烧是城市铅污染的一个重要来源，汽车轮胎添加剂中使用的锌也导致城市土壤的锌污染。
评价方法评价方法采用单项污染指数法,评价标准参见《全国土壤污染状况评价技术规定》。
单项污染指数计算公式为Pip =Ci/Sip式中:Pip :土壤中污染物i 的单项污染指数;Ci :调查点位土壤中污染物i 的实测浓度:Sip :污染物i 的评价标准值。
根据Pip 的大小, 可将土壤污染程度划分为五级: Pip ≤1 Ⅰ级,无污染;1 < Pip ≤2 Ⅱ级,轻微污染;2 < Pip ≤3 Ⅲ级,轻度污染;3 < Pip ≤5 Ⅳ级,中度污染; Pip > 5 Ⅴ级,重度污染。
传播特征分析
5.31传播特征分析一般情况下，在没有什么阻挡的情况下，污染物是从污染源开始向四面八方以发射状传播的，此处只考虑地形对重金属污染元素的传播的影响，我们知道，当距离污染源越远，重金属的浓度就越低，还有就是重金属元素向上与向下传播有很大的区别，向下传播因坡度的原因大于向上传播，所以在距离污染源距离相同距离的点，因高度差的不同，浓度也会不同，据此可以知道重金属污染元素的浓度分布是成山峰状的。
5.32建立模型-黑箱模型 结合分析与实际，某受重金属污染的地区的受影响情况与此地离污染源的位置有关,即跟污染源与被污染点的空间位置有关。
我们发现，此处是不能根据理论从纯数学的角度建立出浓度与地理位置之间的数学公式模型的。
因此我们考虑了黑箱模型，把采样点的空间坐标看作是输入，浓度是输出，求出浓度与空间坐标之间的关系，让后根据浓度分布特征找出污染源位置。
利用1stopt 软件进行快速拟合出砷浓度与x 、y 坐标的关系（ 准牛顿法(BFGS) + 通用全局优化法）N=p1+p2/(1+((x-p3)/p4)^2)+p5/(1+((y-p6)/p7)^2)+p8/((1+((x-p3)/p4)^2)*(1+((y-p6)/p7)^2))))76(1(*))43(1(8)76(15)43(1212222p p y p p x p p p y p p p x p p N -+-++-++-++=以及砷的浓度与海拔高度的关系（准牛顿法(BFGS) + 通用全局优化法）N=p1+p2/Ln(x)+p3/(Ln(x))^2+p4/(Ln(x))^3+p5/(Ln(x))^4+p6/(Ln(x))^5+p7/(L n(x))^6+p8/(Ln(x))^7+p9/(Ln(x))^8+p10/(Ln(x))^9从拟合出函数的形式可以看出砷的浓度与x 、y 坐标的关系以及砷的浓度与海拔高度的关系都不是线性的，而是非线性的。
根据快速拟合出公式的形式，通过三个变量的非线性组合得到拟合公式形式：N=(p1+p2/(1+((x1-p3)/p4)^2)+p5/(1+((x2-p6)/p7)^2)+p8/((1+((x1-p3)/p4)^2)*(1+((x2-p6)/p7)^2)))*(p8+p9/Ln(x3)+p10/(Ln(x3))^2+p11/(Ln(x3))^3+p12/(Ln(x3))^4+p13/(Ln(x3))^5+p14/(Ln(x3))^6+p15/(Ln(x3))^7+p16/(Ln(x3))^8+p17/(Ln(x3))^9);))3(17)3(16)3(15)3(14)3(13)3(12)3(11)3(10)3(98(*))))762(1(*)431(1(8)762(15)431(121(987654322222x Ln p x Ln p x Ln p x Ln p x Ln p x Ln p x Ln p x Ln p x Ln p p p p x p p x p p p x p p p x p p N +++++++++-+-++-++-++=（镉、铬、铜、镍、铅、锌共用模型）由于都是重金属，镉、铬、铜、镍、铅、锌通常条件下同位固体，所以它们的传播特征具有相似性，故而此数学模型可以共用，但系数应是不同的汞通常是液体，故而分开分析。
重金属污染的特点以及传播特征
重金属污染的特点以及传播特征重金属污染与其他有机化合物的污染不同。
不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化，使有害性降低或解除。
而重金属具有富集性，很难在环境中降解。
目前我国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。
如随废重金属水银水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝类体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。
水体中金属有利或有害不仅取决于金属的种类、理化性质，而且还取决于金属的浓度及存在的价态和形态，即使有益的金属元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性，使动植物中毒，甚至死亡。
金属有机化合物(如有机汞、有机铅、有机砷、有机锡等)比相应的金属无机化合物毒性要强得多；可溶态的金属又比颗粒态金属的毒性要大；六价铬比三价铬毒性要大等等。
重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中富集，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，对人体会造成很大的危害，例如，日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染，等公害病，都是由重金属污染引起的。
重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布，而底泥往往是重金属的储存库和最后的归宿。
当环境变化时，底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。
重金属不能被生物降解，但具有生物累积性，可以直接威胁高等生物包括人类，有关专家指出，重金属对土壤的污染具有不可逆转性，已受污染土壤没有治理价值，只能调整种植品种来加以回避。
因此，底泥重金属污染问题日益受到人们的重视。
重金属的污染主要来源工业污染，其次是交通污染和生活垃圾污染。
工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境，在人和动物、植物中富集，从而对环境和人的健康造成很大的危害，工业污染的治理可以通过一些技术方法、管理措施来降低它的污染，最终达到国家的污染物排谨防茶叶中的重金属污染排放标准；交通污染主要是汽车尾气的排放，国家制定了一系列的管理办法，例如：使用乙醇汽油、安装汽车尾气净化器等；生活污染主要是一些生活垃圾的污染，废旧电池、破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗碟等，对于重金属的污染只要我们从其来源加以控制，就多多少少可以减少重金属污染。
重金属污染的特点、来源及在环境中的存在状态
重金属污染的特点、来源及在环境中的存在状态现在科技的发展让很多金属也有了用武之地，而且应用于各个领域，可以说金属已经成为我们生活的一部分。
在109种化学元素中，83种是金属，密度大于5的金属统称为重金属，如金、银、铜、铅、锌、镍、钴、镉、铬和汞等45种。
常说的重金属污染，主要是指汞、镉、铅、铬，以及它们的类金属物等生物毒性显著的重金属物引起的污染。
重金属污染的特点是：(1)天然水中的微量重金属就可产生毒性效应。
重金属产生毒性大小的浓度范围取决于该金属的性质(如价态、形态)，如汞、镉产生毒性的浓度范围是0.001～0.01mg/L。
(2)它们与有机污染物不同，水中微生物不仅不能降解重金属，相反地某些重金属元素在微生物的作用下转化为金属有机化合物，产生更大的毒性。
经过“虾吃浮游生物，小鱼吃虾，大鱼吃小鱼”的水中食物链被富集，浓度逐级加大。
而人正处于食物链的终端，通过食物或饮水，将有毒物摄入人体。
若这些有毒物不易排泄，将会在人体内积蓄，引起慢性中毒。
在生物体内的某些重金属又可被微生物转化为毒性更大的有机化合物(如无机汞可转化为有机汞)。
(3)重金属可通过食物、饮水、呼吸等多种途径进入人体，从而对人体健康产生不利的影响，而且这种影响具有隐蔽性，有些重金属对人体的积累性危害影响往往需要一二十年才显示出来。
(4)重金属离子在水体的迁移转化是一个复杂的过程，它与水体的酸碱条件、氧化还原条件等有着密切的关系。
一般的迁移反应可归纳为：离子性化合物的溶解，形成各种无机的、有机的配位化合物；可溶性物质在固体表面的吸附和解吸，沉淀或在固体表面上共沉淀，合并于固体物质或晶体结构。
(5)进入水体的重金属污染物大部分沉积于底泥中，少部分以可溶态及颗粒存在于水体。
(6)重金属污染物不易或不能用感官察觉到，就如同人们不能用感官去认知空气是否存在细菌、病毒一样，只有用科学的调查、化验分析才能确认。
(7)受重金属污染的蔬菜、水果、水产品并不能通过浸泡、清洗、多次煮来去除其含有的重金属，因为它存在于动植物的体内，不像农药那多洗就可以清除干净。
重金属的危害特性及重金属分析方法原理介绍
重金属的危害特性及重金属分析方法原理介绍一、重金属的危害特性从环境污染方面所说的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属，也指具有一定毒性的一般重金属，如铜、锌、镍、钴、锡等。
我们从自然性、毒性、活性和持久性、生物可分解性、生物累积性，对生物体作用的加和性等几个方面对重金属的危害稍作论述。
（一）自然性：长期生活在自然环境中的人类，对于自然物质有较强的适应能力。
有人分析了人体中60多种常见元素的分布规律，发现其中绝大多数元素在人体血液中的百分含量与它们在地壳中的百分含量极为相似。
但是，人类对人工合成的化学物质，其耐受力则要小得多。
所以区别污染物的自然或人工属性，有助于估计它们对人类的危害程度。
铅、镉、汞、砷等重金属，是由于工业活动的发展，引起在人类周围环境中的富集，通过大气、水、食品等进入人体，在人体某些器官内积累，造成慢性中毒，危害人体健康。
（二）毒性：决定污染物毒性强弱的主要因素是其物质性质、含量和存在形态。
例如铬有二价、三价和六价三种形式，其中六价铬的毒性很强，而三价铬是人体新陈代谢的重要元素之一。
在天然水体中一般重金属产生毒性的范围大约在1～10mg/L之间，而汞，镉等产生毒性的范围在0.01～0.001mg/L之间。
（三）时空分布性：污染物进入环境后，随着水和空气的流动，被稀释扩散，可能造成点源到面源更大范围的污染，而且在不同空间的位置上，污染物的浓度和强度分布随着时间的变化而不同。
（四）活性和持久性：活性和持久性表明污染物在环境中的稳定程度。
活性高的污染物质，在环境中或在处理过程中易发生化学反应，毒性降低，但也可能生成比原来毒性更强的污染物，构成二次污染。
如汞可转化成甲基汞，毒性很强。
与活性相反，持久性则表示有些污染物质能长期地保持其危害性，如重金属铅、镉等都具有毒性且在自然界难以降解，并可产生生物蓄积，长期威胁人类的健康和生存。
（五）生物可分解性：有些污染物能被生物所吸收、利用并分解，最后生成无害的稳定物质。
我国重金属污染现状、分布特征及来源分析
2021/4/21
干旱区资源与环境,
2015,
29(12):
9
164-169
大气：降尘重金属
分布特征：重金属含量较高 的地区均为工业城市，东南 沿海地区、 西南地区降尘重 金属污染较为严重。
2021/4/21 沉降重金属空间分布图
干旱区资源与环境,
环境科学研究, 2013, 26(3): 313-319
污染现状： 2006—2013 年我国城市污泥重金属 Cu、 Pb、Zn、 Cd、 Hg、 As、 Cr 和 Ni 的含量大小依次为 Zn＞Cu＞Cr＞Pb＞Ni＞As＞Cd＞Hg。
从变化趋势及超标倍数来看来看，我国城市污泥处理处置中仍应该优先关注 Cd、 Hg 和 Ni 的污染。
来源分析：大气中 As、 Cd、 Cr、 Ni、 Mn 和 Pb 的主要来源是化石燃料燃烧、 金
属冶炼以及交通废气排放等，其中煤炭等化石燃料的燃烧是其共同的污染来源
2021/4/21
环境科学研究,
2015,
28(7):
5
1053-1061
我国部分城市大气重金属质量浓度的空间分布特征
分布特征：我国城市大气重金属污染主要分布在北方的京津冀、 环渤海地区以及南方的
2015,
29(12):
10
164-169
1.什么是传统机械按键设计？
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来实现功能 的一种设计方式。
传统机械按键结构层图：
按键
PCBA
开关键
传统机械按键设计要点：
1.合理的选择按键的类型，尽量选择 平头类的按键，以防按键下陷。
土壤重金属行为特征
土壤重金属行为特征土壤中的重金属行为特征一、引言土壤是生态系统的基础，其中包含着丰富的营养物质和微生物。
然而，随着工业化和人类活动的增加，土壤中的重金属含量也逐渐升高。
重金属是指密度大于5克/立方厘米的金属元素，如铅、汞、镉等。
这些重金属对土壤和生物体产生了广泛的负面影响。
因此，了解土壤中重金属的行为特征对于环境保护和人类健康至关重要。
二、重金属的来源1. 工业排放：工厂的废气和废水中含有大量的重金属，经过排放进入土壤中。
2. 农药和化肥：农业生产中使用的农药和化肥中含有重金属成分，长期使用会导致土壤中重金属积累。
3. 垃圾填埋场：垃圾中的电子废物和电池等含有重金属，经过填埋后会渗入土壤。
4. 天然矿产：土地中存在的天然矿产也含有一定量的重金属。
三、重金属的迁移与转化重金属在土壤中的行为特征主要包括迁移和转化过程。
1. 迁移：重金属通过水体、空气和生物体等媒介迁移至其他地点。
水体是重金属迁移的主要途径，重金属会通过水分附着在土壤颗粒上，随着水流迁移到其他地方。
2. 转化：重金属在土壤中会发生化学反应，形成不同形态的化合物。
常见的转化方式包括络合、沉积和沉淀。
重金属离子会与土壤中的有机物形成络合物，从而减少其毒性。
此外，重金属还会与土壤中的溶解性物质结合，沉积在土壤颗粒表面或聚集成沉淀物。
四、重金属的富集与毒性1. 富集：重金属在土壤中会发生富集现象，即重金属的含量高于自然背景水平。
重金属富集主要受土壤性质和环境因素的影响，如土壤pH值、有机质含量等。
不同重金属在不同土壤条件下的富集程度不同。
2. 毒性：重金属对土壤和生物体具有一定的毒性。
高浓度的重金属会抑制土壤中的微生物活性，影响土壤呼吸作用和养分循环。
同时，重金属还会进入植物体内，对植物生长和发育产生不利影响。
而人类长期摄入含有重金属的食物会导致健康问题，如中毒和慢性病。
五、重金属的修复与治理为了减少重金属对土壤和生态系统的影响，需要进行相应的修复和治理。
重金属元素传播特点
1 镉的迁移转化由镉的化学性质知，镉一般存在于土壤的表层。
降水时，表层可溶性镉会随流水发生水平迁移，进入界面土壤和附近的河流或湖泊而造成次生污染。
而又由于植物对镉的吸收作用特别强，所以土壤中的镉污染一般很不明显。
2 汞的迁移转化根据汞的化学性质知，汞易从被污染的水体中转入士壤固相，又由于土壤的配合与螯合作用，共一般都积累在土壤上层。
汞还会因为挥发而从土壤进入大气中。
3 铬的迁移转化铬一般以其稳定形态—氢氧化铬存在于土壤中，因为它的难溶性，所以铬一般很难从土壤中迁移，从而通过污染进入土壤中的铬主要残留积累于土壤表层，且不能被植物所吸收利用，因而铬的迁移作用较小。
4 砷的迁移转化当土壤中含硫量较高且在还原性条件下时，砷稳定的存在于土壤中，由于土壤中砷主要以非水溶性形式存在，因而土壤中的砷，特别是排污进入土壤的砷，主要累积于土壤表层，难于向下移动。
浸水土壤中生长的作物，对砷的吸收作用很强烈。
5 铅的迁移转化土壤中铅的污染主要是通过空气、水等介质形成的二次污染。
铅在土壤中主要是以难溶的无机化合物形式存在的，故铅的移动性和被作物吸收的作用都大大降低。
6 镍的迁移转化冶炼及焙烧镍矿石时，部分矿粉及镍粉尘会随气流进入大气，成为大气中的颗粒物。
镍可在土壤中富集，含镍的大气颗粒物沉降、含镍废水灌溉、动植物残体腐烂、岩石风化等都可使镍土壤中富集。
植物会吸收一部分土壤中的镍。
7 锌的迁移转化主要污染源有锌矿开采、冶炼加工、机械制造以及镀锌、仪器仪表、有机化合成和造纸等工业的排放。
汽车轮胎磨损以及煤燃烧产生的粉尘、烟尘中均含有锌及化合物。
8 铜的迁移转化主要污染来源是铜锌矿的开采和冶炼、金属加工、机械制造、钢铁生产等。
冶炼排放的烟尘是大气铜污染的主要来源。
重金属污染物传播方式
由于土壤中的重金属污染物与其它的污染物具有不一样的物理化学性质，因此也具有不一样的环境效应。
其它的污染物一般能够被土壤中的微生物降解和分解，因而可以自己降低在土壤中的含量，但是土壤中的重金属污染物则不被微生物降解，可长期滞留在土壤中（汞除外，因为汞具有挥发性，土壤经太阳照射后温度会升高，可使少量的汞逸出土壤进入大气中）。
而且重金属污染物一般是在土壤中的耕作层中累积，很容易被作物所富集，或者是通过降雨淋溶渗透或地表径流的方式污染地下水。
重金属污染物进入土壤的主要方式有干湿沉降、污水灌溉、废弃物的淋溶三种方式。
有些重金属污染物具有挥发性，或者是工厂尤其是燃煤的工厂等排放的废气和粉尘等含有重金属污染物，直接排放到大气之后，这些废气和粉尘就会在大气中漂移，在地球重力作用以及雨雪的冲刷作用而降落到土壤中。
重力作用对颗粒较大的污染物颗粒有比较好的去除作用即大颗粒的污染物绝大部分在重力作用下回落到土壤中，颗粒较小的污染物在大气中漂移的受到重力作用较小，它们基本是通过雨水的冲刷作用才回落到土壤中的。
重金属污染物在土壤中很难降解也不易被土壤中的其它微生物分解，是持久性污染物，其在土壤中的运移过程主要是受到对流、扩散、弥散和吸附作用等因素的影响。
在重金属污染物进入土壤的早期主要是受对流作用的影响，但是随着时间的推移，对流作用的影响不是那么明显，而扩散和弥散的作用在这些污染物进入土壤的后期起主要作用。
经过一定的时间后，重金属污染物在一定范围内的浓度趋于均匀。
土壤的吸附作用对重金属污染物在土壤中的运移过程有重要的影响。
吸附是重金属污染物与土壤相互作用的一个重要过程。
在土壤化学中，吸附是指土壤的固液界面由于胶体电性而产生的双电层部分与溶液中离子的浓度差。
由于土壤中存在大量的有机和无机胶体，而且这些胶体都带着电荷，因此能够吸附土壤溶质中的重金属污染物离子，这些被土壤吸附的重金属污染物在土壤中就会停滞在土壤固体中，而且土壤的吸附越强，重金属污染物的运移难度就越大。
第一类重金属污染物的传播特征
第一类重金属污染物的传播特征有哪些,在监测方面应该注意些什么?泥土
重金属污染将会形成生态琐细的严重破碎摧毁。
从中幅员壤老本环境看，到20 00年底中国人均耕地仅为0.1 hm2，并且随着然后中国经济社会的发展如生态退耕、农业结构调停及自然磨折损毁等，泥土老本将进一步减少。
因而若何无效地控制及管理泥土重金属的污染，改进泥土品格,将成为生态环境保护工作中极为紧要的一项内容。
本文首要从泥土中重金属污染物来源和散布、泥土中重金属污染物的现行管理门径动手，提出泥土中重金属污染物防治的环境矿物学新门径。
旨在保护环境，进步泥土的环境品格。
重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。
砷、硒曲直曲直短长金属，但是它的毒性及某些性质和重金属相通，以是将砷、硒插手轻金属污染物局限内。
环境污染方面所指的重金属主如果指生物毒性显明的汞、镉、铅、铬以及类金属砷，还收罗具备毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物。
随着举世经济化的敏捷发展，含重金属的污染物通过各类途径进入泥土，形成泥土严重污染。
泥土重金属污染可影响农作物打造量和品格的降落，并可通过食品链危害人类的健康，也能够导致大气和水环境品格的进一步恶化。
因而引起世界各国的遍及器重。
当前世界各幅员壤存在不同程度的重金属污染，寰球均匀每年排放Hg约1. 5万t、Cu为340万t、Pb为500万t、Mn为1500万t、Ni为100万。
中国北方大城市的蔬菜基地和一小部分商品粮基地也存在着不同程度的重金属污染，如北京、天津、西安、沈阳、济南、长春、郑州等地；。
南方相对于较轻，如福州、宁波、上海、武汉、成都等地。
重金属污染物的特征
此外，大气汞的干湿沉降[10~12]也可以引起土壤中汞的含量增高。大气汞通过干湿沉降进入土壤后，被土壤中的粘土矿物和有机物的吸附或固定，富集于土壤表层，或为植物吸收而转入土壤，造成土壤汞的浓度的升高。
以上措施具有效果彻底、稳定等优点，但实施复杂、治理费用高和易引起土壤肥力降低等缺点。
2.2 生物治理方法
生物治理是指利用生物的某些习性来适应、抑制和改良重金属污染。主要有：动物治理是利用土壤中的某些低等动物蚯蚓、鼠类等吸收土壤中的重金属；微生物治理是利用土壤中的某些微生物等对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用，降低土壤中重金属的毒性如Citrobacter sp产生的酶能使U、Pb、Cd形成难溶磷酸盐；原核生物（细菌、放线菌）比真核生物（真菌）对重金属更敏感，格兰氏阳性菌可吸收Cd、Cu、Ni、Pb等[44]。植物治理是利用某些植物能忍耐和超量积累某种重金属的特性来清除土壤中的重金属；重金属的植物吸收、淋溶和无效态数量将只依赖于它们的有效态的多少，重金属溶液浓度和它们的土壤的有效态之间关系遵循Freundlich吸附方程[41]；超积累植物可吸收积累大量的重金属，目前已发现400多种，超积累植物积累Cr、Co、Ni、Cu、Pb的含量一般在0.1%以上，积累Mn、Zn含量一般在1%以上[40]；印度芥菜（Brassica juncea）可吸收Zn、Cd、Cu、Pb等，在Cu为250 mg/kg，Pb为500 mg/kg、Zn为500 mg/kg条件下能生长，在Cd为200 mg/kg出现黄化现象[42]；印度芥菜（Brassica juncea）可对Cr6+、Cd、Ni、Zn、Cu富集分别为58，52，31，17和7倍[45]；高杆牧草（Agropyron elongatum）能吸收Cu等[43]；英国的高山莹属类等，可吸收高浓度的Cu、Co、Mn、Pb、Se、Cd、Zn等。
重金属污染
土壤重金属污染是指由于人类活动，致使土壤中的重金属(密度大于5g/m3)含量过高，并造成生态环境质量恶化的现象。
随着城市化、工业化的发展，化肥与农药的大量施用、矿床的不断开采，工业“三废”、生活污水和汽车尾气的大量排放等，环境问题开始显现，造成了不同程度的污染。
而重金属污染是其中危害极大的一类，常见的对土壤造成污染的重金属包括锌、铜、铬、镍、铅、镉、汞等元素，它们不仅导致土壤退化、农作物产量和品质降低，还会通过径流和淋洗作用污染地表水和地下水，恶化水文环境，并通过直接接触、食物链等途径进入人体，最终危害人体健康。
据不完全调查，目前全国受污染的耕地约1000万hm2，污水灌溉污染耕地216．7万hm2，固体废弃物堆存占地和毁田13．3万hm2，三项合计约占全国耕地总面积的1／10以上。
耕地污染已经对我国经济社会造成巨大的危害，全国每年被重金属污染的粮食达1200万t，造成的直接经济损失超过200亿元。
在此背景下，土壤的污染越来越受到人们的关注，这已成为全球关注的重大问题，并日益成为环境、土壤科学家们研究的热点问题。
1﹑土壤中重金属危害的特点土壤是人类赖以生存的物质基础，是生态系统的重要组成部分，同时土壤也是食物链的一个重要环节，与人的健康息息相关。
重金属是一类具有潜在危害的重要污染物，由于其在土壤植物系统中产生污染的过程具有普遍性、隐蔽性、长期性、不可逆性和迁移转化的特点。
随着人们生活水平的提高和环境意识的增强，环境问题越来越受到关注。
如土壤中汞污染会导致水俣病的发生，糙米中含镉量超标会引起“骨痛病”的产生。
2﹑植物修复技术2．1植物修复技术的概念植物修复技术是指利用植物吸收、分解、挥发或固定土壤中的重金属，降低重金属在土壤中的含量和有效态含量，从而降低其对生物的危害。
其实质是将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上，而该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的忍耐和超量积累能力，将植物收获并进行妥善处理(如灰化回收)后可将重金属移出土体，以达到治理污染与恢复生态的目的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
重金属传播特征重金属原义是指比重大于 5的金属,包括金、银、铜、铁、铅等,重金属在人体中累积达到一定程度,会造成慢性中毒。
对什么是重金属目前尚无严格的定义,化学上跟据金属的密度把金属分成重金属和轻金属,常把密度大于 4.5g/cm3的金属称为重金属。
如:金、银、铜、铅、锌、镍、钴、铬、汞、镉等大约 45种。
从环境污染方面所说的重金属是指:汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属。
对人体毒害最大的有 5种:铅、汞、铬、砷、镉。
这些重金属在水中不能被分解,人饮用后毒性放大,与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物或无机物。
在领域中,重金属主要是指对生物有明显毒性的金属元素或类金属元素,如汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、镍、锡、砷等,此类污染物不易被微生物降解。
随着全球经济化的迅速发展, 含重金属的污染物通过各种途径进入土壤, 造成土壤严重污染。
土壤重金属污染可影响农作物产量和质量的下降, 并可通过食物链危害人类的健康, 也可以导致大气和水环境质量的进一步恶化。
因此引起世界各国的广泛重视。
目前, 世界各国土壤存在不同程度的重金属污染,全世界平均每年排放Hg 约 1.5万 t 、 Cu 为 340万 t 、 Pb 为 500万 t 、 Mn 为 1500万 t 、 Ni 为 100万t 。
中国北方大城市的蔬菜基地和部分商品粮基地也存在着不同程度的重金属污染, 如北京、天津、西安、沈阳、济南、长春、郑州等地; 。
南方相对较轻,如福州、宁波、上海、武汉、成都等地。
土壤重金属污染将会造成生态系统的严重破坏。
从中国土壤资源状况看, 到 2000年底中国人均耕地仅为 0.1 hm2, 而且随着今后中国经济社会的发展如生态退耕、农业结构调整及自然灾害损毁等, 土壤资源将进一步减少。
因而如何有效地控制及治理土壤重金属的污染,改良土壤质量 , 将成为生态环境保护工作中十分重要的一项内容。
重金属污染原理重金属,特别是汞、镉、铅、铬等具有显著和生物毒性。
它们在水体中不能被微生物降解,而只能发生各种形态相互转化和分散、富集过程 (即迁移。
重金属污染的特点是:(1除被悬浮物带走的外,会因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中,成为长期的次生污染源; (2水中各种无机配位体 (氯离子、硫酸离子、氢氧离子等和有机配位体 (腐蚀质等会与其生成络合物或螯合物, 导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底泥的重金属又可能重新释放出来; (3重金属的价态不同, 其活性与毒性不同。
其形态又随 pH 和氧化还原条件而转化。
(4在其危害环境方面的特点是:微量浓度即可产生毒性 (一般为 1~10毫克 /升, 汞、镉为 0.01~0.001毫克 /升 ;在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物 (如洋 -甲基汞 ;可被生物富集,通过食物链进入人体,造成慢性路线。
亲硫重金属元素 (汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等与人体组织某些酶的巯基 (-SH有特别大的亲合力,能抑制酶的活性,亲铁元素 (铁、镍可在人体的肾、脾、肝内累积,抑制精氨酶的活性。
六价铬可能是蛋白质和核酸的沉淀剂, 可抑制细胞内谷胱甘肽还原酶, 导致高铁血红蛋白,可能致癌,过量的钒和锰 (亲岩元素则能损害神经系统的机能。
本文主要从土壤中重金属污染物来源与分布、土壤中重金属污染物的现行治理方法入手, 提出土壤中重金属污染物防治的环境矿物学新方法。
旨在保护环境, 提高土壤的环境质量。
1 土壤中重金属污染物来源与分布土壤中重金属的来源是多途径的, 首先是成土母质本身含有重金属, 不同的母质、成土过程所形成的土壤含有重金属量差异很大。
此外, 人类工农业生产活动, 也造成重金属对大气、水体和土壤的污染。
1.1 大气中重金属沉降大气中的重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等。
它们主要分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧。
大气中的大多数重金属是经自然沉降 [2]和雨淋沉降进入土壤的。
如瑞典中部 Falun 市区的铅污染 [3],它主要来自于市区铜矿工业厂、硫酸厂、油漆厂、采矿和化学工业产生大量废物 , 由于风的输送,这些细微颗粒的铅 , 从工业废物堆扩散至周围地区。
南京某生产铬的重工业厂 [4]铬污染叠加已超过当地背景值 4.4倍,污染以车间烟囱为中心,范围达 1.5 km2,污染范围最大延伸下限 1.38 km 。
俄罗斯的一个硫酸生产厂也是由工厂烟囱排放造成 S 、 V 、 As 的污染。
公路、铁路两侧土壤中的重金属污染,主要是 Pb 、 Zn 、 Cd 、 Cr 、 Co 、 Cu 的污染为主。
它们来自于含铅汽油的燃烧, 汽车轮胎磨损产生的含锌粉尘等。
它们成条带状分布,以公路、铁路为轴向两侧重金属污染强度逐渐减弱; 随着时间的推移, 公路、铁路土壤重金属污染具有很强的叠加性。
在宁—杭公路南京段两侧的土壤形成 Pb 、 Cr 、Co 污染晕带,且沿公路延长方向分布,自公路向两侧污染强度减弱。
在宁—连一级公路淮阴段两侧的土壤铅含量增高, 向两侧含量逐渐降低,且在地表 0~30 cm 铅的含量较高。
在法国索洛涅地区 A71号高速公路 [8]沿途严重污染重金属 Pb 、 Zn 、Cd ,其沉降粒子浓度超过当地土壤背景值 2~8倍,而公路旁重金属浓度比沉降粒子中高 7~26倍。
在斯洛文尼亚 [9]从居波加到扎各瑞波公路两侧, 铅除了分布在公路两侧以外, 还受阶地地貌和盛行风的影响, 高铅出现在低地, 公路顺风一侧铅含量较高。
经过自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染,主要以工矿烟囱、废物堆和公路为中心,向四周及两侧扩散;由城市—郊区—农区,随距城市的距离加大而降低, 特别是城市的郊区污染较为严重。
此外, 还与城市的人口密度、城市土地利用率、机动车密度成正相关;重工业越发达,污染相对就越严重。
此外, 大气汞的干湿沉降也可以引起土壤中汞的含量增高。
大气汞通过干湿沉降进入土壤后, 被土壤中的粘土矿物和有机物的吸附或固定, 富集于土壤表层, 或为植物吸收而转入土壤,造成土壤汞的浓度的升高。
1.2 农药、化肥和塑料薄膜使用施用含有铅、汞、镉、砷等的农药和不合理地施用化肥,都可以导致土壤中重金属的污染。
一般过磷酸盐中含有较多的重金属 Hg 、 Cd 、 As 、 Zn 、 Pb ,磷肥次之 , ,氮肥和钾肥含量较低,但氮肥中铅含量较高,其中 As 和 Cd 污染严重。
经过对上海地区菜园土地、粮棉地的研究,施肥后, Cd 的含量从 0.134 mg/kg升到 0.316mg/kg, Hg 的含量从 0.22 mg/kg升到 0.39 mg/kg, Cu 、 Zn 增长 2/3。
通过新西兰 50 a前和现今同一地点 58个土样分析,自施用磷肥后,镉从 0.39 mg/kg升至 0.85mg/kg。
在阿根廷由于传统无机磷肥的施入 , 进而导致土壤重金属 Cd 、 Cr 、Cu 、 Zn 、 Ni 、 Pb 的污染。
农用塑料薄膜生产应用的热稳定剂中含有 Cd 、 Pb ,在大量使用塑料大棚和地膜过程中都可以造成土壤重金属的污染。
1.3 污水灌溉污水灌溉一般指使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、森林和草地。
城市污水包括生活污水、商业污水和工业废水。
由于城市工业化的迅速发展,大量的工业废水涌入河道, 使城市污水中含有的许多重金属离子, 随着污水灌溉而进入土壤。
在分布上, 往往是靠近污染源头和城市工业区土壤污染严重,远离污染源头和城市工业区,土壤几乎不污染 [17]。
近年来污水灌溉已成为农业灌溉用水的重要组成部分,中国自 60年代至今,污灌面积迅速扩大,以北方旱作地区污灌最为普遍,约占全国污灌面积的 90%以上。
南方地区的污灌面积仅占 6%,其余在西北和青藏 [18]。
污灌导致土壤重金属 Hg 、 Cd 、 Cr 、 As 、 Cu 、 Zn 、 Pb 等含量的增加。
淮阳污灌区自污灌以来, 金属 Hg 、 Cd 、 Cr 、 Pb 、 As 等就逐渐增高, 1995~1997年已超过警戒级。
太原污灌区的重金属 Pb 、 Cd 、 Cr 含量远远超过其当地背景值,且积累量逐年增高。
1.4 污泥施肥污泥中含有大量的有机质和氮、磷、钾等营养元素, 但同时污泥中也含有大量的重金属 , 随着大量的市政污泥进入农田,使农田中的重金属的含量在不断增高。
污泥施肥可导致土壤中 Cd 、 Hg 、 Cr 、 Cu 、 Zn 、 Ni 、 Pb 含量的增加,且污泥施用越多 , 污染就越严重, Cd 、、 Cu 、 Zn 引起水稻、蔬菜的污染; Cd 、 Hg 可引起小麦、玉米的污染;污泥增加,青菜中的 Cd 、 Cu 、 Zn 、 Ni 、 Pb 也增加 ]。
Anthony 研究表明,用城市污水、污泥改良土壤,重金属 Hg 、 Cd 、 Pb 等的含量也明显增加。
1.5 含重金属废弃物堆积含重金属废弃物种类繁多, 不同种类其危害方式和污染程度都不一样。
污染的范围一般以废弃堆为中心向四周扩散。
通过对武汉市垃圾堆放场 [23]、杭州某铬渣堆存区、城市生活垃圾场 [25]及车辆废弃场 [26]附近土壤中的重金属污染的研究, 这些区域的重金属 Cd 、 Hg 、 Cr 、 Cu 、 Zn 、 Ni 、 Pb 、 As 、 Sb 、 V 、Co 、 Mn 的含量高于当地土壤背景值,重金属在土壤中的含量和形态分布特征受其垃圾中释放率的影响, 且随距离的加大重金属的含量而降低。
由于废弃物种类不同,各重金属污染程度也不尽相同,如铬渣堆存区的 Cd 、 Hg 、 Pb 为重度污染, Zn 为中度污染, Cr 、 Cu 为轻度污染。
1.6 金属矿山酸性废水污染金属矿山的开采、冶炼、重金属尾矿、冶炼废渣和矿渣堆放等, 可以被酸溶出含重金属离子的矿山酸性废水, 随着矿山排水和降雨使之带入水环境 (如河流等或直接进入土壤, 都可以间接或直接地造成土壤重金属污染。
1989年我国有色冶金工业向环境中排放重金属 Hg 为 56 t, Cd 为 88 t, As 为 173 t, Pb 为 226 t。
矿山酸性废水重金属污染的范围一般在矿山的周围或河流的下游, 在河流中不同河段的重金属污染往往受污染源 (矿山控制, 河流同一污染源的下段自上游到下游 , 由于金属元素迁移能力减弱和水体自净化能力的适度恢复, 金属化学污染强度逐渐降低。
江西乐安江沽口—中洲由于遭受德兴铜矿的污染, 水体及土壤中的重金属 Cu 、 Pb 、Zn 、 Cr 含量增高,至鄱阳湖段重金属含量逐渐降低。
美国科罗拉多州罗拉多流域受采矿的影响,重金属元素 Cd 、 Zn 、 Pb 、 As 的浓度,以污染源为最高,之后随着与污染源距离延长而逐渐降低。