环境类学年论文Word下载.docx

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摘要：

本文以陕西省渭南市潼关县金矿区的农业土壤为主要研究对象，定性分析金矿开采对对周边农业土壤的污染程度。

地壳岩石中的铅含量为16mg/Kg，土壤中铅含量一般为2-200mg/Kg。

由于铅含量是否达到污染值受背景值的影响较大，因此选用一块未受污染的农业土壤作为对比。

研究结果表明，农业土壤中的铅含量变化与尾矿扎中铅含量的变化一致，表明其主要来源于尾矿渣。

金矿区的农业土壤中铅含量严重超标，通过对植物根系以及叶茎内各种酶活性的影响，从而对农作物造成严重的毒害，然后随着生物链的能量流动危害人类的身体健康。

虽然铅在土壤中的溶解度较低，且不易移动，但随着人类对自然的不断开发和利用，全球性铅污染日益严重，铅污染的环境修复变得尤为重要。

目前应用于污染土壤的修复技术可分为物理化学修复和生物修复技术。

关键词：

矿业开采、重金属Pb、农业土壤、环境修复。

Abstract:

ThispapertoagriculturalsoilofTongguanCounty,WeinanCity,ShaanXiProvincegoldminingareaasthesubjectofstudy,makeananalysisofgoldminingonsoilpollution.Theleadcontentofcrustalrocksis16mg/Kg,theleadcontentinsoil1s2-200mg/Kg.Wesetuncontaminatedsoilascompared.Theresultsshowthatsoilleadlevelsisconsistentwithleadcontentinthetailings.besides,weknowthat,forgoldfieldsofexcessiveleadcontentinagriculturalsoilsInhibitingtheactivityofenzymesinplants,cropsareseverelypoisoned,humanhealthareharmedbytehenergyflowofthefoodchain.Althoughthesolubilityoftheleadinthesoilless,anddifficulttomove,globalpollutionbecomeincreasinglyseriouswiththehumanexploitationofnature.

Keywords:

mining,heavymetalPb,agriculturalsoils,environmentalremediation

目次

摘要………………………………………………………………………………2

目次………………………………………………………………………………4

一、引言（绪论）………………………………………………………………5

二、测定重金属常用的方法……………………………………………………5

2.1石墨炉原子吸收法测定土壤中的Pb……………………………………5

2.2目力比浊法…………………………………………………………………6

2.3双硫踪法……………………………………………………………………6

三、铅对农业土壤污染状况的分析……………………………………………6

四、铅污染土壤修复技术………………………………………………………8

五、结论…………………………………………………………………………9

参考文献…………………………………………………………………………10

一、引言

陕西省潼关金矿区位于小秦岭北坡，研究区的主要范围为选矿分布冶炼的山外农业生产区，以潼关县为主。

研究区内中小型黄金矿业企业50余家，还分布有近百家个体及家庭作坊式的小贡碾、小氰化、小浮选提金点选矿过程中排放的的重金属铅随着废水及尾矿渣排入环境，导致矿区河流以及农田土壤收到严重的污染。

受到铅污染的农田会通过农作物的吸收、富集和传递作用而危害人体健康。

农田土壤是各种粮食作物、蔬菜、水果、纤维、糖料作物油料作物及农区森化、花卉、药材、草料等绿色植物生长的载体，农田土壤污染见直接关系农作物品质的安全和人体健康，因而农田土壤污染成为国内外众多学者关注的重要问题。

前人对污染环境的研究较多，但是专程研究金矿开发带来的重金属铅所引起土壤污染目前还并不是很多。

本文将矿区附近已受污染土壤上生长农作物体内铅含量与未受污染土壤上生长的农作物体内铅含量进行对比，然后将农作物的生长状况进行对比，定性分析重金属铅对农作物的影响。

二、测定重金属铅的常用方法

随着学术研究的不断发展，按照目的和要求的不同pb的测定方法可分为三种。

2.1石墨炉原子吸收法测定土壤中的pb

此种方法的原理是采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全消解的方法。

然后，将试液注入石墨炉中。

经过预先设定的干燥、灰化、原子化等升温程序使共存基体蒸发去除，同时在原子化阶段的高温下把铅化合物解离为基太原子蒸汽，并对空心阴极灯产生的特征谱线选择性吸收。

在选择的最佳测定条件下通过背景扣除，测定试液中铅的吸光度。

Pb含量低时，可使用碘化钾-甲基异丁基酮萃取富集分离后测定，可以排除背景和基体效应的干扰。

Pb含量较低时可用石墨炉无火焰法测定，含量较高时可不经萃取，直接将消化液喷入空气-乙炔火焰中进行测定。

实验仪器：

原子吸收分管光度计以及石墨炉无火焰装置、铅空心阴极灯。

主要试剂：

氢氟酸、浓硝酸、浓盐酸、高氯酸

饱和碘化钾溶液

抗坏血酸

甲基异丁基酮

Pb标准储备液：

称取1.0000g的金属铅（99.99%），溶于少量的硝酸（6mol/l）,用水稀释至1l，溶液中的硝酸为0.5mol/l，含铅量为1000μg/ml。

操作步骤：

1）标准曲线

a.火焰法用逐级稀释法稀释铅的标准储备液至50μg/ml的溶液再配置成含铅0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50μg/ml的系列溶液，酸度为0.5mol/l的盐酸。

b.石墨炉无火焰法Pb的标准系列可配置成0.00、5.00、10.00、20.00、50.00、100.00、200.00μg/ml，酸度为0.2mol/l的盐酸。

分别吸取标准溶液5ml，分别至于25ml具塞试管中，加4ml水，2ml1mol/l的HCL，加0.2g的抗坏血酸，摇匀，再加4ml饱和碘化钾溶液，激烈震荡0.5分后，准确加入5.00ml的甲基异丁基酮萃取，激烈震荡1min，静置分层后测定有机相。

2）样品的测定

含量高的样品可用火焰法直接测定试样消化液，，尤其对测定土壤背景值影响较大，一般采用土壤背景值时建议采用氢氟酸-高氯酸-硝酸法，测定污染土壤采用王水-过氯酸法。

含量低时可用石墨炉法测定。

取适量消化液（5~10ml）按标准曲线萃取法，与标准曲线同时测定，按照仪器性能可以直接测定元素浓度或者吸光度，然后在相应标准曲线上查的相应元素的含量。

3）结果计算

C（Pb）=（C1*V*t5）/W

式中C（Pb）——土壤中铅的浓度。

μg/g或mg/Kg

C1——测的的铅的浓度。

μg/ml

t5——分取倍数。

W——样品的重量。

2.2目力比浊法

1）实验原理：

浸泡液中的重金属与硫化钠作用，在酸性溶液中形成行程硫化铅等黄棕色溶液，与标准比较不得更深，即表示重金属符合标准。

2）实验试剂a.铅标准溶液精确称取0.1598g硝酸铅溶于10ml10%硝酸中，移入1000ml的容量瓶中，加水稀释至刻度，此溶液没ml相当于100μg铅（为原液）。

取原液10ml加水至100ml为铅标准使用液，此液没ml为10μg。

b.硫化钠溶液称取5g硫化钠溶于水10ml水与30ml甘油的混合液中，密塞保存。

另一种做法是把30ml水和90ml的甘油混合后分成2等分，一份加5gNaOH溶解后通入硫化氢气体使溶液饱和，将另一份水和甘油倒入，混合均匀后加入瓶中密封保存。

甘油防止硫化钠被氧化成二氧化硫。

3）操作方法量取20ml4%乙酸浸泡液与60ml比色管，加水至刻度。

另取2ml的铅标准液于50ml的比色管中，家20ml4%的乙酸溶液，加水至刻度混匀。

连贯分别加硫化钠2滴，混匀后放置5分钟，以白色为背景，从上方或侧面观察。

样品管不能比标准溶液管深。

4）注意事项硫化钠一般有多硫化物和硫代硫酸钠，在酸性溶液中可缓慢产生白色硫的白色沉淀故闭塞时间不要拖得太长，尽量防止生成沉淀。

放置5分钟后马上进行比色。

2.3双硫踪法

这里不做赘述。

在所有重金属元素的测定中，相对另外两种方法，石墨炉原子吸收法是使用最为普遍的一种方法。

三、铅对农业土壤污染状况的分析

学者游芳的论文，对菠菜铅含量的相关性进行了研究。

经过对土壤样品的检测的到土壤样品以及蔬菜样品铅含量的相关曲线图如图所示。

通过土壤及菠菜中铅含量的相关曲线可以看出：

土壤样品和菠菜样品具有相似的分布趋势，两者都符合正态分布规律，铅含量与菠菜含量具有一定的相关性。

在杨金凤、邓红艳的论文中就土壤中的铅含量对油菜部分生理指标的影响研究中，土壤中的重金属对植物的生长发育产生不良的影响，病通过植物的一些生理生化特征表现出来。

重金属铅对油菜体内硝酸还原酶活性有影响。

硝酸还原性酶是植物体内氮素代谢关键性酶，它将作物吸收的氧化太氮化合物转化为还原太氮，进一步合成氨基酸和蛋白质。

硝酸还原酶也是硝酸盐同化过程的诱导酶、限速酶。

叶茎中硝酸还原酶的活性与作物内正常的生理生化反应密切相关，并对环境条件，如光照温度等十分敏感，因此选择选择硝酸还原酶作为铅污染状况的指标。

经过监测得到不同处理下油菜体内硝酸还原酶活性的变化：

铅处理浓度分别是500和700mg/Kg时，硝酸还原酶的活性分别低于对照的8.9%、25.7%，该实验说明铅对硝酸还原酶的活性具有很强的抑制作用，从而影响硝酸盐的同化吸收，进而影响氮代谢使氮代谢紊乱，从而毒害植物的生长。

除此之外，重金属铅对植物的根系还有影响。

植物的根系是活跃的吸收器官和合成器官，根的生长情况和代谢水平即根系的活力直接影响植物地上部分的生长营养状况以及产量，是植物生长的中要指标之一。

通过监测得到不同活处理下根系的活力：

随着铅浓度的增加，铅浓度为500和700mg/Kg根系的活力分别比对照低了6.6%、25.3%,说明铅降低了油菜根系的活力。

四、铅污染土壤的修复技术

1）隔离包埋技术：

该方法采用物理方法将受污染土壤与周围环境隔离开来，减少铅对周围环境的影响或增加铅的土壤环境容量。

具体描述为：

以钢铁、水泥、皂土或灰浆等材料，在受污染土壤四周修建隔离墙，并防止受污染地区的地下水流到其它地方。

其中以水泥最为便宜，应用也最为普遍，为减少地表水的下渗，还可以在污染土壤上覆盖上一层合成膜，或在污泥土壤下面铺上一层睡你和十块混合层。

2）固定文化技术：

固定文化技术包括两个方面，采用化学法降低铅在土壤中的可溶性和可提取性，同时采用物理方法将受污染的土壤包埋在一个坚固的基质中。

3）化学稳定技术：

化学稳定技术就是应用化学反应将土壤中的重金属氧化或还原，从而达到降低土壤中重金属的活性。

对于铅污染的土壤，可用还原剂（二氧化硫、亚硫酸盐和硫酸亚铁）将铅离子还原，以减少土壤中铅的可提取量。

4）电动修复技术：

在污染土壤两端加上电极、加上电源后，土壤中带电粒子向电极相反的方向移动，最终集聚或沉淀在电极上，以达到清除土壤中重金属的目的。

5）微生物修复技术：

微生物修复技术主要是利用微生物的的生化反应来清除或稳定环境中的有害物质。

根据原理不同，可分为生物还原沉淀、生物甲基化和生物吸附三种。

6）植物提取修复技术：

植物提取修复技术主要利用超积累植物，将土壤中的各种过量元素与化合物大量转移到植株体内特别是地上部分，从而修复污染土壤。

五、结论

由于采矿业的畸形发展，陕西省渭南是潼关金矿区的农业土壤中铅的含量严重超标，对土壤以及土壤上种植的农作物造成了严重的破坏，土壤中铅含量与农作物体内的铅含量具有相关性，铅超标不仅严重抑制根系的活力，而且对植物叶茎内硝酸的还原性酶具有很强的抑制作用，最终导致对农作的毒害。

另一方面人们实用了这些铅超标的农副产品，也会对人体早成很大的危害。

参考文献

1、中华人民共和过卫生部中华人民共和国国家标准（GB），食品卫生检验方法（理化部分）技术标准出版社，1985

2、南京学院分析化学（全国高等医药院校试用教材），人民出版社，1979

3、环境土壤学第十一章第八节陈怀滿主编

4、陈怀满我国土壤污染状况、趋势及其对策建议土壤学进展18

（1）：

53-57

5、李合生2001现代植物生理学北京：

高等教育出版社

6杨金凤邓红艳卜玉山铅铬及其符合物对油菜部分生理指标的影响天水师范学院

7、王英典、刘宁2001.植物生理学指导北京：