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一、重金屬基本概述
重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環(huán)境污染。如日本的水俁病是由汞污染所引起。其危害程度取決于重金屬在環(huán)境、食品和生物體中存在的濃度和化學(xué)形態(tài)。重金屬污染主要表現(xiàn)在水污染中，還有一部分是在大氣和固體廢物中。
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、鉛等。重金屬污染與其他有機(jī)化合物的污染不同。不少有機(jī)化合物可以通過自然界本身物理的、化學(xué)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(jìn)入大氣、水、土壤引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。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。
二、重金屬的種類及來源及危害
1.重金屬污染的源頭
據(jù)研究，重金屬污染的源頭主要集中在工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及城市等方面。在工業(yè)方面主要是來自于采礦、冶煉、加工以及運(yùn)輸?shù)鹊戎饕a(chǎn)環(huán)節(jié)，由此而帶來的重金屬污染是十分嚴(yán)重的；而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中主要是來自于重金屬的污水進(jìn)行農(nóng)田灌溉，這樣就會(huì)對土壤造成十分嚴(yán)重的污染，還會(huì)秧及到農(nóng)作物的產(chǎn)量；城市的重金屬污染源主要來自于污水處理廠沒有對污泥進(jìn)行及時(shí)處理，或者含鉛汽油的使用等等方面。
2.水體中的重金屬污染
?。?）水體中鉛污染主要來源及危害
在水體污染中，鉛污染是嚴(yán)重的污染物之一，多是由于人為采礦、冶煉等造成鉛的排放，后將水體污染。汽車尾氣排放、煤炭燃燒廢氣等中存在著一定濃度的鉛，給空氣帶來污染，空氣中的鉛又會(huì)在沉淀中對土地、水域造成污染，后威脅到人體的健康。在多種無量元素中，鉛是唯yi不被人體所需的元素。鉛的污染周期非常長，而且不可降解，在人體內(nèi)會(huì)阻礙血細(xì)胞的分裂，影響人體智力發(fā)育。當(dāng)人體內(nèi)鉛積累過多時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)頭痛、失眠、乏力、惡心、腹瀉等癥狀。鉛會(huì)隨著血液流入腦組織，對腦皮層形成危害，引起腦部血管腫脹，形成彌漫性腦部損傷，給大腦的發(fā)育造成極大的損害。
?。?）鎘污染的主要來源及危害
鎘廣泛用于電池、染料或塑膠穩(wěn)定劑，它比其它重金屬更容易被農(nóng)作物所吸附。相當(dāng)數(shù)量的鎘通過廢氣、廢水、廢渣排入環(huán)境，造成污染。污染源主要是鉛鋅礦，以及有色金屬冶煉、電鍍和用鎘化合物作原料的工廠。
鎘及其化合物可以經(jīng)過呼吸道和消化道進(jìn)入人體。長期接觸一定劑量的鎘主要導(dǎo)致腎臟損害，表現(xiàn)為尿中含大量低分子量蛋白，由于腎小管功能受損，造成鈣、磷和維生素 D 代謝障礙，進(jìn)而造成骨質(zhì)軟化和疏松，嚴(yán)重者極易發(fā)生病理性骨折，影響患者的勞動(dòng)能力和生活質(zhì)量。相關(guān)的流行病學(xué)研究還顯示，慢性鎘中毒患者可能出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)以及腫瘤的高發(fā)。
（3）汞污染的主要來源及危害
汞對水體的污染途徑主要有采礦、冶煉、冶金、制堿、制氯、塑料、電池、電子等工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢水，此外，含汞農(nóng)藥肥料的施用、城市垃圾、廢物的焚燒等也能造成汞污染，并進(jìn)入自然環(huán)境。而排向大氣和土壤的污染源又通過降雨、降雪等自然水循環(huán)過程，終污染水體。金屬汞和無機(jī)汞損傷人體肝臟和腎臟，有機(jī)汞毒性高，能傷害人的大腦，汞及汞的化合物可通過人的呼吸道、消化道和皮膚而被人體吸收且不易排出，并隨血液分布到人體各組織器官而逐漸累積（主要是腦組織和肝臟），烷基汞對肌體產(chǎn)生慢性嚴(yán)重的中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害。
3.土壤中的重金屬污染
土壤中的重金屬來源廣泛，產(chǎn)生原因很多。重金屬元素?zé)o法被土壤中的微生物降解，卻可以由食物鏈進(jìn)入人畜體內(nèi)逐漸富集，形成生物放大效應(yīng)，危害人類的健康。
另外，重金屬元素能在地表水體滲入地下水體時(shí)一同滲入，形成另一污染源。
（1）農(nóng)藥、化肥和塑料膜使用
每種化肥和農(nóng)藥中所含有的重金屬種類和含量都不相同，比如過磷酸鈣中富含Zn、Cu、Cd、Pb等重金屬元素，其含量高于鉀肥、氮肥及復(fù)合肥。在進(jìn)行農(nóng)作物生產(chǎn)的過程中，對含有鉛、汞、砷等的農(nóng)藥、殺蟲劑或者化肥施用不當(dāng)，都將造成土壤中重金屬的污染。而農(nóng)用塑料薄膜采用了含Cd、Pb兩種重金屬元素的熱穩(wěn)定劑。這就意味著，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過量采用農(nóng)用塑料薄膜也會(huì)產(chǎn)生土壤重金屬污染。
?。?）大氣中重金屬沉降
我們進(jìn)行工農(nóng)業(yè)活動(dòng)、交通運(yùn)輸?shù)榷紩?huì)形成富含重金屬的有害懸浮物而使得大氣中的污染物增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，工礦企業(yè)附近與道路兩側(cè)的大氣污染物中，Pb、Cd、Cr、Zn、Cu等重金屬元素含量較高。它們大部分經(jīng)由自然沉降和大氣沉降進(jìn)入土壤，從而造成土壤重金屬污染。這類污染常常表現(xiàn)出，離城市越遠(yuǎn)，污染越低的特點(diǎn)。就城市本身而言，城市人口越密、工業(yè)越發(fā)達(dá)、土地使用程度越高、機(jī)動(dòng)車越多，重金屬污染越嚴(yán)重。
（3）污水灌溉
污水灌溉是指對生活、商業(yè)及工業(yè)活動(dòng)中產(chǎn)生的污水進(jìn)行一定程度的處理之后，將其用于農(nóng)田、森林或者草地的灌溉。因?yàn)槿鄙偎Y源，我國有大概1.4×104平方千米的土地在使用污水進(jìn)行灌溉，由此受到重金屬污染的土壤面積超過了總污染面積的六成。近年，隨著城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快，工業(yè)廢水不斷增多，而這些廢水中往往含有較多的重金屬元素，一旦在沒有進(jìn)行妥善的凈化情況下排出工作區(qū)，其中的重金屬離子就會(huì)通過河流進(jìn)入到土壤當(dāng)中，進(jìn)一步產(chǎn)生或者加劇土壤重金屬污染。
三、重金屬污染治理的方法
1.如何治理水體重金屬污染
隨著工業(yè)化生產(chǎn)的不斷發(fā)展，水資源和環(huán)境的污染也越來越嚴(yán)重。為了改善人們的生存環(huán)境，需要對水生態(tài)和水資源進(jìn)行保護(hù)，有效治理水污染，特別是對水體重金屬污染的治理，應(yīng)加強(qiáng)力度，更新治理方法和手段。目前，科技的進(jìn)步讓水體重金屬污染的治理方法得到了創(chuàng)新，不僅有法學(xué)治理法、物理化學(xué)治理法，還開發(fā)了生物治理法。無論是化學(xué)治理法還是物理化學(xué)治理法，在治理過程中都是利用化學(xué)反應(yīng)將污染進(jìn)行轉(zhuǎn)移，這不可避免會(huì)對環(huán)境造成二次污染。而生物治理法則是利用生物的新陳代謝對水體污染中的重金屬進(jìn)行吸收和回收，讓水體中的中間濃度不斷降低，慢慢改善和修復(fù)水體環(huán)境。比較常用的生物治理法有微生物修復(fù)、植物修復(fù)等方式，具有造價(jià)低、易操作、可控制、效果好等特點(diǎn)。生物治理法在處理水體重金屬污染時(shí)不會(huì)形成二次污染，對環(huán)境的污染降低，因此得到了越來越廣泛的推廣。
2.如何治理土壤中的重金屬污染
對于受重金屬污染的土壤的防治主要用以下方法：
?。?）生物治理方法：利用生物（動(dòng)物、植物、微生物等）的某些習(xí)性來適應(yīng)、抑制和改良重金屬污染。（2）化學(xué)治理方法：向污染土壤投入改良劑，增加土壤有機(jī)質(zhì)，陽粒子待換量和粘粒的含量，改變PH/RH和電導(dǎo)等物理性質(zhì)，使土壤重金屬發(fā)生氧化、沉淀、吸附、還原、抑制等作用，以降低重金屬的生物有效性。（3）農(nóng)業(yè)治理方法：即因地制宜的改變一些耕作管理制度來減輕重金屬的危害，在污染的土壤上種植不進(jìn)入食物鏈的植物。（4）天然礦物質(zhì)發(fā)：這是一種治理重金屬污染的新方法，即利用組成土壤的鐵錳鋁氧化物等天然礦物對重金屬的吸附與解吸作用、固定與釋放作用來提高土壤自身的凈化能力和容納能力。
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