重金属污染.ppt

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重金属污染重金属污染陈鹏陈鹏2010.12.102010.12.10重金属污染概况重金属污染概况重金属污染来源重金属污染来源重金属污染危害重金属污染危害重金属污染修复治理重金属污染修复治理重金属污染防治国际经验重金属污染防治国际经验重金属污染概况重金属污染概况重金属有许多种不同的定义，常见的一种定义是密度大于5kg/m3的金属，大多数金属都是重金属。

重金属的化学性质一般上较为稳定。

在环境污染领域中，对重金属的定义并不十分严格，主要是指对生物有明显毒性的重金属元素，如汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、镍、锡、钡等。

有时也会将一些有明显毒性的轻金属元素及非金属元素列入：

如砷、铍、锂与铝。

重金属污染主要是指：

由于采矿、冶炼、制造产品、排放废水废气、处置固体废物、利用污水进行灌溉和使用重金属制品的过程中，重金属或者其化合物给自然环境或者人体带来的损害。

重金属污染概况重金属污染概况近年来，随着工业的发展，大量的重金属排入土壤及河流、湖泊和海洋等水体中，危害土壤、水生生态环境。

环境中的重金属不能被降解，主要通过空气、水、土壤等途径进入动植物体，并经由食物链放大富集进入人体，其极低浓度就能破坏人体正常的生理活动，损害人体健康。

重金属污染现已成为一个世界性的环境问题，引起人们越来越多的关注。

重金属污染概况重金属污染概况重金属来源重金属来源重金属来源重金属来源工业来源农业来源城市来源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作用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。

废弃尾矿也是重金属污染的一个重要来源。

矿区堆放的尾渣是一个普遍存在的环境污染源。

尾矿中的重金属含量通常很高，在迁移转化过程中往往会带来严重的环境污染问题。

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的重要污染来源。

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，其不合理使用，则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，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量通常也会严重超标。

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。

研究发现，交通密集公路带土壤中铅、铜、锌、镍、锰、钴的含量均显著高于交通非密集区域土壤中的重金属含量，交通主干道两侧土壤中重金属元素的含量显著高于公园土壤。

这表明交通运输过程中产生的重金属污染相当严重。

重金属污染危害重金属污染危害l对土壤环境的危对土壤环境的危害害l对水体环境的危对水体环境的危害害l对大气环境的危对大气环境的危害害土壤重金属污染在一定时期内土壤重金属污染在一定时期内不表现出不表现出对环境的危害性，当其含量超过土壤承受力对环境的危害性，当其含量超过土壤承受力或限度，或土壤环境条件变化时，重金属有或限度，或土壤环境条件变化时，重金属有可能突然活化，引起严重的生态危害，被称可能突然活化，引起严重的生态危害，被称为为“化学定时炸弹化学定时炸弹”（ChemicalTime（ChemicalTimeBombsBombs，简称，简称CTBs）CTBs）。

通常情况下，重金属首先危害到土壤微通常情况下，重金属首先危害到土壤微生物，不适应重金属的微生物数量会剧烈生物，不适应重金属的微生物数量会剧烈降低，甚至灭绝，适应重金属的微生物存降低，甚至灭绝，适应重金属的微生物存活下来，逐渐成为土壤优势菌。

活下来，逐渐成为土壤优势菌。

对土壤环境的危害对土壤环境的危害重金属污染危害重金属污染危害l对土壤环境的危对土壤环境的危害害l对水体环境的危对水体环境的危害害l对大气环境的危对大气环境的危害害重金属对土壤中生长的农作物也有很强重金属对土壤中生长的农作物也有很强的毒害作用，其影响在于三方面：

的毒害作用，其影响在于三方面：

n重金属能破坏植物的一些组织和功能，重金属能破坏植物的一些组织和功能，从而降低植物的产量和品质，如土壤镉含量从而降低植物的产量和品质，如土壤镉含量过高会破坏植物叶片的叶绿素结构并最终导过高会破坏植物叶片的叶绿素结构并最终导致植物衰亡，土壤中铜、锌含量超过一定限致植物衰亡，土壤中铜、锌含量超过一定限度时，作物根部会受到严重损害，使植物对度时，作物根部会受到严重损害，使植物对水分和养分的吸收受到影响，从而生长不良水分和养分的吸收受到影响，从而生长不良甚至死亡；甚至死亡；n重金属会通过食物链在植物体内富集，重金属会通过食物链在植物体内富集，进而进入人体，危害人体健康；进而进入人体，危害人体健康；n土壤中的重金属还会经由雨水淋滤及地土壤中的重金属还会经由雨水淋滤及地表径流作用转移进入地表水系统，进而通过表径流作用转移进入地表水系统，进而通过地表水和地下水的交互作用污染地下水体，地表水和地下水的交互作用污染地下水体，对饮用水安全构成威胁。

对饮用水安全构成威胁。

对土壤环境的危害对土壤环境的危害重金属污染危害重金属污染危害l对土壤环境的危对土壤环境的危害害l对水体环境的危对水体环境的危害害l对大气环境的危对大气环境的危害害重金属污染已成为水环境面临的重金属污染已成为水环境面临的重要污重要污染问题之一，著名的染问题之一，著名的“公害病公害病”水俣水俣病和骨痛病就分别是由于重金属汞和镉污染病和骨痛病就分别是由于重金属汞和镉污染引起的。

引起的。

重金属元素毒性大、难降解，进入水体重金属元素毒性大、难降解，进入水体之后可以直接通过饮用水或生活用水作用于之后可以直接通过饮用水或生活用水作用于人体，也能为水生动植物富集吸收，进入食人体，也能为水生动植物富集吸收，进入食物链进而危害人畜安全。

物链进而危害人畜安全。

重金属对水生动物也有很强的毒害作用，重金属对水生动物也有很强的毒害作用，鱼类短暂的暴露在高浓度的重金属溶液中会鱼类短暂的暴露在高浓度的重金属溶液中会导致应激反应，鱼体的免疫能力降低。

重金导致应激反应，鱼体的免疫能力降低。

重金属铜、锌、锰的积累对鱼类的性别、体长都属铜、锌、锰的积累对鱼类的性别、体长都存在一定的影响。

存在一定的影响。

对水体环境的危害对水体环境的危害重金属污染危害重金属污染危害l对土壤环境的危对土壤环境的危害害l对水体环境的危对水体环境的危害害l对大气环境的危对大气环境的危害害重金属污染物进人大气，成为大气气溶重金属污染物进人大气，成为大气气溶胶系统中的重要组分，本身胶系统中的重要组分，本身可以发生一系可以发生一系列连续的化学转化作用，同时还能够催化氧列连续的化学转化作用，同时还能够催化氧化众多化学物质。

如大气中的化众多化学物质。

如大气中的FeFe3+3+和和MnMn2+2+催催化氧化酸性气体化氧化酸性气体S0S022，使得大气中的强酸性，使得大气中的强酸性物质浓度增加。

一些重金属还能够催化大气物质浓度增加。

一些重金属还能够催化大气有机物的光化学反应，产生次生大气污染物，有机物的光化学反应，产生次生大气污染物，同时影响大气污染物的转化过程。

同时影响大气污染物的转化过程。

大气中的重金属通过呼吸作用和皮肤吸大气中的重金属通过呼吸作用和皮肤吸收进入人体，从而直接影响人体健康，还可收进入人体，从而直接影响人体健康，还可以通过污染食物、水体和大气而影响城市环以通过污染食物、水体和大气而影响城市环境质量。

境质量。

对大气环境的危害对大气环境的危害重金属污染修复治理重金属污染修复治理-土壤重金属污染修复土壤重金属污染修复l物理化学法物理化学法l化学修复法化学修复法l植物修复法植物修复法l微生物修复法微生物修复法物化修复技术主要包括化学固化、土壤淋洗等。

化学固化即在土壤中加入固化剂，改变土壤的理化性质，使重金属吸附在土壤中或者形成沉淀，这样大大降低了重金属的生物有效性，从而使其毒性降低。

但是重金属在固定化之后仍滞留在土壤中，并且土壤中必需的化学元素也因固化剂-的作用发生沉淀，土壤性质很难恢复。

土壤淋洗主要是用能提高重金属可溶性的试剂，如有机或无机酸、碱、盐和螯合剂等，将土壤固相中的重金属转移到液相中从而修复污染土壤。

重金属污染修复治理重金属污染修复治理-土壤重金属污染修复土壤重金属污染修复l物理化学法物理化学法l化学修复法化学修复法l植物修复法植物修复法l微生物修复法微生物修复法化学修复技术主要包括化学改良、有机质改良。

通过添加一些改良剂进入土壤中，改变土壤的pH值从而减轻重金属污染程度。

石灰就是一种很好的改良剂，常用的改良剂还有磷酸盐、硅酸盐，海泡石等。

在施用石灰之后，土壤pH升高约2个单位，土壤中镉、锌转变为植物不易吸收的形态，从而减少作物对镉、锌的吸收。

而在重金属污染的土壤上施用有机肥，有机肥中的胡敏酸和胡敏素能使污染土壤中的重金属离子发生络合作用形成难溶的络合物，重金属离子的生物有效性也因此降低。

重金属污染修复治理重金属污染修复治理-土壤重金属污染修复土壤重金属污染修复l物理化学法物理化学法l化学修复法化学修复法l植物修复法植物修复法l微生物修复法微生物修复法植物修复技术主要指使用植物对重金属稳定、挥发及提取。

植物在土壤重金属修复中有着重要的作用。

耐重金属的植物及其根系微生物能够分泌物质使重金属在其根部吸附螯合形成沉淀，从而固定土壤中的污染物。

例如汞污染稻田改种苎麻后土壤汞的年净化率高达41，土壤的自净恢复年限是种植水稻的2/17。

当重金属元素转移到植物地面以上部分之后，通过对植物体的收割就可以将重金属元素从土壤中转移出去。

有些植物还能吸收、积累土壤的重金属而将其在体内转化成气态物质挥发到大气中。

重金属污染修复治理重金属污染修复治理-土壤重金属污染修复土壤重金属污染修复l物理化学法物理化学法l化学修复法化学修复法l植物修复法植物修复法l微生物修复法微生物修复法微生物修复技术该技术逐渐得到人们的重视。

细菌可以通过多种直接或间接作用影响环境中重金属的活性，如细菌可以通过电性吸附和专性吸附直接将重金属离子富集于细胞表面，降低重金属在环境中的生物有效性。

细菌的氧化还原作用可以改变变价重金属离子的价态，降低重金属在环境中的毒性等等。

细菌的这些作用，可以有效进行环境重金属污染的生物修复。

重金属污染修复治理重金属污染修复治理-水体重金属污染修复水体重金属污染修复物化法主要包括沉淀、絮凝和吸附。

沉淀作用在于通过提高水体pH使重金属以氢氧化物或碳酸盐的形式从水中分离出来。

絮凝普遍采用铁盐、铝盐及其改性材料作絮凝剂。

但是这两种方法对水体环境的伤害非常大，使用不当会造成对水体理化性质的破坏。

吸附法是利用多孔性固态物质吸附水中污染物来处理废水的一种传统方法。

目前主要的吸附剂有活性炭、粉煤灰、壳聚糖、竹炭及它们的改良产物等。

矿物吸附剂表面研究己深入到分子水平，对具有一定吸附、过滤和离子交换功能的天然矿物进行合理改善是提高环境矿物材料性能的新途径。

例如，通过铁氧化物改变石英砂的表面性质，所得到的吸附剂对铜、铅、镉的去除率可达99。

物化法生态修复法重金属污染修复治理重金属污染修复治理-水体重金属污染修复水体重金属污染修复生态修复法是利用水生植物、水生动物等对重金属离子进行吸收、容纳、转移，从而使水体得到净化的一种方法。

常见的浮水及挺水植物如浮萍、香蒲、水鳖、中华慈姑、芦苇、空心莲子草等，在铜、铅和锌等重金属复合污染水域的植物治理中有着较大的发展潜力和应用前景。

水生动物修复则主要利用水体底栖动物来降低水体重金属的含量。

此外，湿地系统也具有很高的重金属净化能力，如在美国佛罗里达州大型湿地污水处理系统，其中生长的芦苇对污水中重金属锰、铬的净化能力分别达到95和100。

湿地污水处理系统因此以其特有的美观性、高效性在重金属污染治理方面具有广阔的前景。

物化法生态修复法重金属污染防治的国际经验国家地区国家地区措施措施日本1、分阶段制定一些法律法规和政策，规定了土壤中重金属含量限值。

2、从20世纪80年代开始，日本对土壤污染现状进行监测，从土壤污染的程度、面积、类型等多角度分析土壤污染的原因，防治类似骨痛病、水俣病等事件的再次发生。

3、日本为防治电子废弃物造成的镉、铅重金属污染，出台了一系列法律、法规。

欧盟1、分阶段颁布了相关法律防治土壤中的重金属污染。

2、要求生产者承担其产品废弃后的处理责任，从而刺激生产者在产品设计时，更多考虑产品的环境性能，生产对环境友好的产品，通过立法限期淘汰有毒有害物质在产品内的使用。

美国1、美国政府建立了名为“超级基金”的信托基金，旨在对实施这部法律提供一定的资金支持，故常将该法称为“超级基金法”。

该法主要用于治理全国范围内的闲置不用或被抛弃的危险废物处理场，即所谓的“棕色地块”，并对危险物品泄漏做出紧急响应。

2、对于电子产品通过严格立法、经济补偿措施等手段尽量减少镉、铅等重金属对于环境及人体的污染。

Theend,thankyou!