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1、环境中重金属污染源分析毕业论文 四川师范大学本科毕业论文环境中重金属污染源分析学生姓名院系名称生命科学学院专业名称生 物 科 学班 级2008级 2 班学 号指导教师完成时间2012年5月10日环境中重金属污染源分析学生:XXX 指导教师:黄春萍 摘要:环境污染日益严重的今天,由于重金属对人体独特的危害性,重金属污染引起了全社会的广泛关注。重金属具有显著的生物毒性,在环境中不会降解、消失,且能蓄积在生物体内,通过食物链对人体健康造成危害。本文全面分析了环境中重金属污染的几种主要来源途径,如大气中重金属沉降,农用物资的不合理使用,污水灌溉,含重金属的矿业、工业废弃物的堆积,金属矿山酸性废水污染等
2、。同时,本文综合论述了重金属污染的修复对策,如工程治理方法、化学治理方法、生物修复对策、农业治理措施以及一些新技术等,针对不同的污染源,应采用不同的修复对策,以达到控制或缓解重金属污染的目的。 关键词:重金属 污染源 修复对策Pollution source analysis of heavy metals in the environmentStudent: Yang Xueqin Tutor: Huang Chunping Abstract: Nowadays, environmental pollution has been increasingly serious, heavy met
3、al pollution is causing widespread public concern due to its unique hazards to human beings. Heavy metals apparent biological toxicity cant be degraded or disappear, instead it can store up in organisms and do much harm to human body through food chain. The article analyzes some of the main sources
4、of heavy metal pollution, such as heavy metal sedimentation, irrational use of agricultural material, irrigation by waste water, accumulation of waste heavy metal from mineral or industrial source, and acid waste water from metal mines. Meanwhile, this article introduces some of counting measures to
5、 heavy metal pollution, such as engineering, chemical, biological, agricultural treatment and some latest technology, different measures should be applied to different polluting sources in order to control or reduce metal pollution Key words: Heavy metals; Sources of pollution; Rehabilitation counte
6、rmeasures目 录1 重金属的定义及其污染特征11.1 重金属的定义11.2 重金属污染的特征22 重金属对人体健康的危害22.1 Hg的危害32.2 Cd的危害32.3 Pb的危害32.4 As的危害43 我国重金属污染现状44 重金属污染源分析54.1 大气中重金属沉降64.2 污水灌溉74.3 农用物资的不合理使用74.4 污泥施肥84.5 含重金属的固体废弃物堆积94.6 金属矿山酸性废水污染95 重金属污染修复对策105.1 工程治理方法105.2 化学治理方法105.3 生物修复对策115.4 农业治理措施125.5 土壤中天然矿物治理重金属污染物新方法126 结论127 展
7、望13参考文献15致谢17环境中重金属污染源分析 随着现代经济的高速发展,环境污染物的排放量与日俱增,环境污染和生态破坏越来越严重,给人类赖以生存的土壤、水、空气带来了严重的污染。其中,由于工业“三废”的排放、污水灌溉、农用物资的不合理使用以及矿业的发展等因素,使得重金属在环境中大量的累积,这对人类健康造成了极大的威胁,从而引起了全社会的广泛重视。20世纪60年代至今,世界各地已频繁爆发重金属污染事件,例如1955?1977年发生在日本的由镉污染引起的“痛痛病”事件导致207人死亡1,2009年开始我国各地相继爆发的大规模的血铅事件等,无一不带给我们血的教训,这不仅为我们敲响了环保的警钟,其背
8、后的诱因更值得我们深入地探究和深思。针对重金属污染的高发态势,我国通过了重金属污染综合防治“十二五”规划,把重金属污染的防治确定为我国现阶段环保工作的重点内容2。与此同时,环境中重金属污染源的分析,也一直是国内外学者研究的一大热点,对比科学研究成果,相信一定能找到修复环境中重金属污染的有效方式,使重金属污染得到有效的控制和缓解。 1 重金属的定义及其污染特征1.1 重金属的定义 重金属的定义到目前还没有严格统一的提法,但一般是指密度在4.0mg/m3以上的约60种元素或密度在5.0mg/m3以上的约45种元素。在环境污染研究中所指的重金属主要是指生物毒性显著的Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属A
9、s、Se等生物毒性显著的元素,还包括具有一定毒性的一般重金属Zn、Cu、Co、Ni、Sn等元素3。 重金属是一种有色金属,是构成地壳的元素,在自然界中分布广泛,遍布于土壤、大气、水体和各种生物中。重金属大多属于过渡性元素,在自然环境中具有不同的活性、价态和毒性效应,可通过水解反应生成沉淀物,也可以与无机、有机配位体反应,生成络合物和螯合物。与其他污染物相比,重金属在环境中不会降解、消失,它不但不能被微生物分解,反而能够通过迁移、转化富集于农作物或其他植物体内,并通过食物链进入人体,对人体健康造成危害4。 1.2 重金属污染的特征 所谓重金属污染,是指由重金属及其化合物引起的环境污染,这主要由采
10、矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致3。重金属污染主要表现在水污染、土壤污染中,还有一部分是表现在大气和固体废物中。例如日本的水俣病和痛痛病分别由汞污染和镉污染所引起,其危害程度取决于重金属在环境、食品和生物体中存在的浓度和化学形态。 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、化学的或生物的作用进行净化,使其有害性降低或解除,而重金属具有富集性,很难在环境中降解。如随废水排出的重金属,即使浓度小,也可在藻类和底泥中积累,成为长期的次生污染源,或者被鱼和贝类体表吸附,产生食物链浓缩,从而造成公害5。 微量浓度的重金属即可产生毒性(一般为110毫
11、克/升,Hg、Cd为0.010.001毫克/升),并且某些重金属在微生物的作用下可转化为毒性更强的有机金属化合物,从而对人体健康产生更大的威胁5。另外,重金属化合物的毒性差异较大,与其化合物形态、价态等有关,如金属有机化合物(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。 2 重金属对人体健康的危害 在日常生活中,人体可通过饮水、食物、生产生活等活动接触和摄入重金属元素。进入人体的重金属元素有些是人体新陈代谢所必需的,一般情况下不会对人体健康产生危害,但Hg、Cd、Pb、As等重金属元素对人体有明确的毒
12、害作用,Cu、Zn、Cr等重金属元素过量摄入也会对机体产生危害。2.1 Hg的危害 Hg及其化合物属于剧毒物质,可在人体内蓄积。以低分子烷基汞的代表甲基汞为例,它属于高神经毒性物,具有很强的毒性。甲基汞既可直接进入血液,与红细胞血红蛋白的巯基(-SH)结合,随血液分布于人体各组织部位;也可透过血脑屏障侵入脑组织,严重损害小脑和大脑两半球。甲基汞易在大脑的感觉区和运动区蓄积,致使患者产生视觉、听觉障碍;另外,它还可引起肝、肾损害和致畸效应3。 2.2 Cd的危害 金属Cd不是人体的必需元素,一般不具有毒性,其化合物毒性与其种类有关。Cd可在人体内蓄积,对人体的危害主要表现在四个方面:一是,Cd主
13、要是积蓄在肾脏,可以引起人体泌尿系统的肾功能发生变化;二是,Cd可抑制机体免疫功能、干扰免疫球蛋白的生成与正常的排列结构;三是,Cd能使红细胞脆性增加,大量破坏红细胞而引起贫血;四是,Cd还能导致机体钙代谢失调与骨软化症,如日本发生的痛痛病3。 2.3 Pb的危害 Pb可在人体和动物组织中蓄积,其化合物的毒性差异较大。Pb主要通过皮肤、消化道、呼吸道进入人体,与体内多种器官产生亲和反应,主要毒性效应是损害造血系统、神经系统和肾脏,引发贫血、神经机能失调、肾损伤等症状,此外,慢性Pb中毒还可以导致免疫功能低下。无机铅和有机铅均有致畸作用,可影响胚胎发育,导致胎儿肢体畸形3。 2.4 As的危害
14、As是人体的非必需元素,基本无毒,但As的化合物具有不同的毒性,毒性大小取决于As在体内蓄积的程度和化合物形态。如摄入量超过排泄量,As就会在人体的各组织部位蓄积,与细胞中的酶系统结合,使酶的生物作用受到抑制失去活性,从而引起慢性As中毒。As还有致癌作用,长期摄入无机砷可引起肺癌和皮肤癌。此外,无机砷化物不仅可以引起基因突变、染色体损伤和染色体畸变,还可以抑制酶和DNA修复3。 3 我国重金属污染现状 新中国成立以来,由于社会经济发展的需要,重金属矿产的开发利用得以飞速发展。重金属资源的开发是国民经济发展的基础和重要组成部分,为我国社会经济的快速发展做出了巨大的贡献,但大量的重金属资源开发活
15、动势必造成严重的重金属污染,尤其是乡镇、个体矿山的开发,由于技术落后、设备简陋,环保意识缺乏等原因,对环境造成了严重的破坏和污染,甚至引发了严重的环境污染事件,直接威胁到人类的生命安全。 重金属矿产开采和使用的整个过程及其所产生的“三废”(废气、废渣、废水)给周边生态环境造成了严重的污染。首先,在矿石的开采、冶炼、加工的过程中,会产生大量的扬尘、废气等污染物,这些污染物往往含有大量的有害物质,严重污染大气。其次,重金属矿产的开发可通过不同途径对土壤造成污染,例如矿渣和尾矿的堆放、大气沉降、农田灌溉等。最后,由于大多数矿区所处的地区生态环境较好,矿体和矿渣中的有害重金属,在洗矿等过程中产生的大量废水直接排入周边水体,造成水源的污染。此外,更为严重的是在自然过程大气沉降、地表径流等和人为作用农田灌溉等 下,重金属污染物在不同环境介质中不断进行着迁移转化,从而造成严重的二次污染6。 近年来,我国重金属矿业的飞速发展导致大量的重金属被排入环境中,尤其是因企业违法排污和各种事故而引发的重大重金属污染事件也是接连发生。这些通过人为、自然等多种
