土壤重金属污染是土壤无机物污染中比较突出的,也是比较常见的一种污染形式。今天,我就为大家详细介绍一下重金属污染的危害!
土壤重金属污染一、什么是重金属污染?常见的重金属有哪些?
土壤重金属污染是指土壤中重金属元素含量明显高于其自然背景值,并造成生态破坏和环境质量恶化的现象。
重金属元素在化学中一般定义为相对密度等于或大于5.0的金属,包括Fe(铁)、Mn(锰)、Cu(铜)、Zn(锌)、Cd(镉)、Hg(汞)、Ni(镍)、Co(钴)、Cr(铬)、Pb(铅)等45种元素。As(砷)是一种类金属,但由于其很多性质和环境行为都与重金属元素类似,所以也将它归入重金属元素。
一般来说,引起土壤重金属污染的元素主要包括Zn、Cu、Cr、Cd、Pb、Ni、Hg、As等8种元素。
二、土壤重金属污染的危害有哪些?
土壤重金属污染的危害不仅仅取决于重金属在土壤中的总量,还取决于其存在形态和各形态所占的比例,其中重金属元素以水溶态、交换态的活性毒性最大,残存态的活性毒性最小。离子交换态的重金属在土壤环境中活性大毒性强,易被植物吸收,也易被植物吸附、淋失或发生反应转为其他形态。
土壤重金属污染的危害有以下几方面!
1、对植物的危害
土壤中的重金属会对植物产生一定的毒害作用,引起株高、主根长度、叶面积等一系列生理特征的改变。主要是因为吸收到植物体内的重金属能诱导其体内产生某些对酶和代谢具有毒害作用和不利影响的物质,如H2O2、C2H2等类物质。重金属的胁迫有时会引起大量营养的缺乏和酶有效性的降低,较高浓度的重金属含量有抑制植物体对Ca、Mg等矿物质元素的吸收和转运的能力。经过Cd处理的小麦幼苗叶和根的生长明显受到抑制,其茎和叶中富集的Cd量增加,Fe、Mg、Ca和K等营养元素的含量下降。
2、对土壤动物的危害
随着各种重金属元素在土壤中的富集,对土壤动物的生存繁衍带来了严重威胁。土壤重金属含量对蚯蚓、线虫等无脊椎动物数目、丰富度、生物数量和群体构成等有直接影响。经研究发现沙质平原土壤蚯蚓数量明显高于受重金属污染的疏浚底泥土壤的蚯蚓数。
3、对土壤酶的危害
土壤酶是一种生物催化剂,是反映土壤肥力的一个敏感性生物指标,更能直接反映土壤生物化学过程的强度和方向。由于土壤酶活性易受土壤物理性质、化学性质和生物活性的影响,环境污染对土壤酶活性影响较大,可在一定程度上灵敏地反映出土壤的环境状况。
4、对人体健康的危害
土壤尤其是表层土壤中的重金属极易进入人体,直接对人体健康造成威胁,当人体摄入或吸入过量的Cd,会引起身体各器官一系列的病变,可引发以骨矿密度降低和骨折发生几率增加为特征的骨效应。
Pb能导致包括人类在内的各种生物的生殖功能下降、机体免疫力降低,当人体内血铅质量比达到μg/g~μg/g时会表现为头晕、头疼、记忆力减退和腹疼等一系列症状。
长期食用含Cr的食物,人体会出现不同程度的皮肤和呼吸道系统病变,并且出现溃疡和炎症。长期吸入Ni可以引起鼻癌、肺癌,并且可以引起接触性皮炎、肺炎等病症。
当金属Hg进入人体后,可与体内酶或蛋白质中许多带负电的基团如巯基等结合,使能量生成、蛋白质和核酸合成受到影响,从而影响细胞正常的功能和生长。
三、受重金属污染的土壤应该如何修复?
土壤中过高的重金属含量,严重危害人类的生存环境,对整个自然界地理环境都造成了负面影响。所以当土壤出现重金属污染时,一定要及时治理和修复。
1、土壤化学修复方法
在土壤重金属污染防治中,化学修复是一个重要的方法,主要就是在被重金属污染的土壤中放人化学试剂,来对土壤的酸碱度进行调整,从而提高土壤对重金属的沉淀和“抗击”能力,最大限度地降低重金属对土壤的污染。在使用化学方法对土壤重金属污染进行防治的过程中,一定要对、试剂进行合理的配置,要根据不同土壤的污染情况进行投放,千万不能够“千篇一律”,这样很容易出现事倍功半的效果,也许没有改变土壤的污染程度,反而还增加了新的重金属污染。
2、物理修复方法
物理修复的方法包括多个方面:
其一,电动修复。所谓的电动修复就是借助电流对被重金属污染的土壤进行引导,使土壤中的离子发生变化,从而能够对重金属进行中和,不断处理重金属数值,把受到重金属破坏的土壤修复过来。
其二,换土。所谓的换土就是把受到重金属污染的土壤直接换掉,然后换上没有受到污染的土壤,这种方式较为机械,成本也较高。
其三,电热修复。所谓电热修复就是通过高频电压对重金属土壤进行干预,通过热能把土壤中的重金属分离出来,实现受污染土壤的修复。
3、生物修复方法
生物修复方式是当前在土壤重金属污染修复中采用较为普遍的方法,其具有见效快,成本低的优点。所谓生物修复方法主要就是包括植物修复、动物修复和微生物修复,通过植物、微生物的某些特性,对土壤中的污染物进行分解,从而降低土壤中重金属的含量。
4、生态修复方法
生态修复方法指的是在农业生产的过程中,通过改变土壤的使用和耕作,根据土壤的不同种植不同的作物,减少重金属对人体的危害。例如,在具体的农业生产中,可以对种植区域进行合理的规划,既能够美化环境,又能够净化土壤,提高土壤的质量。
土壤重金属污染不仅对土壤造成了危害,而且土壤中的重金属会通过食物链进入到人体,从而威胁到人类的健康。我国幅员辽阔,土壤重金属污染也存在区域的差异性。如何确定土壤中重金属的类别呢?答案当然是土壤检测!河北华清环境科技集团自年成立以来,一直致力于环境检验检测领域,在土壤检测重金属检测方面有着丰富的行业经验。河北华清环境科技集团实验室于年取得4MA资质,是河北省环境监测行业的龙头实验室,并于年成为首批入选《第三次全国土壤普查检测实验室名录》的企业。
(文章仅代表作者个人观点)