重金属污染个人防治(重金属污染的危害和治理)

重金属污染个人防治(重金属污染的危害和治理)(1)

重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。因人类活动导致环境中的重金属含量增加,超出正常范围,主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属超标制品等人为因素所致,直接危害人体健康,并导致环境质量恶化。

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、化学的或生物的净化,使有害性降低或解除。

一、重金属

重金属原义是指比重大于5的金属(或密度大于4.5 克每立方厘米的金属),包括金、银、铜、铁、铅等。目前中国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中,造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布。

重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可能在人体的某些器官中富集,如果超过人体所能耐受的限度,会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等,对人体会造成很大的危害。

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。

重金属不能被生物降解,但具有生物累积性,可以直接威胁高等生物包括人类。底泥往往是重金属的储存库和最后的归宿。当环境变化时,底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。而重金属对土壤的污染具有不可逆转性,已受污染土壤没有治理价值,只能调整种植品种来加以回避。因此,底泥重金属污染问题日益受到人们的重视。

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二、金属元素对人体健康的影响

金属元素按其对人体健康的影响可分为三类:

一是人体健康必需的:

常量元素如:钠、钾、钙、镁;

微量元素如:铁、锰、铜、锌、镍、钴、硒、钒、钼、硅、锡;

他们的缺乏或过量都于人体健康不利。

二是对人体健康有害的金属元素如:铅、镉、汞、砷、铬、铍、铊、钡等。

三是在人体中确有存在,但生理功能尚不明的元素如:锂、硼、铝、钛、锆等。

金属对人体健康有利或有害不仅取决于金属的种类、理化性质,而且还取决于金属的浓度及存在的价态和形态,如可溶态的金属比颗粒态金属的毒性要大;六价铬比三价铬毒性大等等。即使有益的金属元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性,使动植物中毒,甚至死亡。

三、污染的来源

重金属污染主要来源于工业污染,其次是交通污染和生活垃圾污染。

⒈ 工业污染 大多通过废渣、废水、废气排入环境,在人和动物、植物中富集,从而对环境和人的健康造成很大的危害,工业污染的治理可以通过一些技术方法、管理措施来降低它的污染,最终达到国家的污染物排放标准;

⒉ 交通污染 主要是汽车尾气的排放,国家制定了一系列的管理办法,例如:使用乙醇汽油、无铅汽油、安装汽车尾气净化器等;

⒊ 生活污染 主要是一些生活垃圾的污染,废旧电池、破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗碟等。目前中国塑料生产企业的工艺、设备、技术研发较落后,是造成污染严重的主要原因,而管理不善、地方保护及人们环保意识淡薄,加剧了污染,强化治理迫在眉睫。

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四、污染分类

⒈ 铅污染

铅是重金属污染中毒性较大的一种,主要来源于各种油漆、涂料、蓄电池、冶炼、五金、机械、电镀、化妆品、染发剂、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自来水管等。

铅对水生生物的安全浓度为0.16mg/L,用含铅0.1-4.4mg/L的水灌溉水稻和小麦时,作物中铅含量明显增加。人体内正常的铅含量应该在0.1毫克/升,它通过皮肤、消化道、呼吸道进入体内与多种器官亲和,容易引起贫血,能直接伤害人的脑细胞,特别是胎儿的神经系统,可造成先天智力低下,神经机能失调和肾损伤,易受害的人群有儿童、老人、免疫低下人群。一旦进入人体将很难排除。一旦血铅含量超标,应该采取积极的排铅毒措施。

⒉ 镉污染

镉不是人体的必要元素。镉的毒性很大,主要积蓄在肾脏,引起泌尿系统的功能变化;镉主要来源有电镀、采矿、冶炼、燃料、电池和化学工业等排放的废水;废旧电池中镉含量较高、也存在于水果和蔬菜中,尤其是蘑菇,在奶制品和谷物中也有少量存在。

正常人血液中的镉浓度小于5微克/升,尿中小于1微克/升。水中含镉0.1mg/L时,可轻度抑制地面水的自净作用;农灌水中含镉0.007mg/L时,即可造成污染。镉对白鲢鱼的安全浓度为0.014mg/L,用含镉0.04mg/L的水进行灌溉时,土壤和稻米受到明显污染,

镉能够干扰取代骨中钙,如果长期摄入微量镉,使骨骼严重软化,骨头寸断,引起骨痛病,损害肝肾,引起肾衰竭,引起胃脏功能失调,并干扰人体和生物体内锌的酶系统,导致高血压症上升,引起心脑血管疾病。

⒊ 汞污染

汞及其化合物属于剧毒物质,可在人体内蓄积。主要来源于仪表厂、食盐电解、贵金属冶炼、化妆品、照明用灯、齿科材料、燃煤、水生生物等。

天然水每升水中含0.01毫克,就会导致人中毒。正常人血液中的汞小于5-10微克/升,尿液中的汞浓度小于20微克/升。如果急性汞中毒,会诱发肝炎和血尿。血液中的金属汞进入脑组织后,在脑组织中积累达到一定的量时就会对脑组织造成损害,另外一部分汞离子转移到肾脏。进入水体的无机汞离子可转变为毒性更大的有机汞,由食物链进入人体,引起全身中毒作用;食入后直接沉入肝脏,对大脑、神经、视力破坏极大。

⒋ 铬污染

主要来源于劣质化妆品原料、皮革制剂、金属部件镀铬部分,工业颜料以及鞣革、橡胶和陶瓷原料等;如误食饮用,可致腹部不适及腹泻等中毒症状,引起过敏性皮炎或湿疹;呼吸进入,对呼吸道有刺激和腐蚀作用,引起咽炎、支气管炎等。水污染严重地区居民,经常接触或过量摄入者,易得鼻炎、结核病、腹泻、支气管炎、皮炎等。

⒌ 镍污染

由镍及其化合物所引起的环境污染。冶炼镍矿石及冶炼钢铁时,部分矿粉会随气流进入大气。有镍及其化合物排出,主要为不溶于水的硫化镍(NiS),氧化镍(NiO)、金属镍粉尘等。燃烧生成的镍粉尘遇到热的一氧化碳,会生成易挥发的、剧毒的致癌物羰基镍[Ni(CO)4]。精炼镍的作业工人,患鼻腔癌和肺癌的发病率较高。镀镍工业、机器制造业、金属加工业的废水中常含有镍,常用碱法处理工业废水,使其生成氢氧化镍[Ni(OH)2]沉淀而清除掉。镍可在土壤中富集,含镍的大气颗粒物沉降、含镍废水灌溉、动植物残体腐烂、岩石风化等都是土壤中镍的来源。植物生长会吸收土壤中的镍。镍含量最高的植物是绿色蔬菜和烟草,可达1.5-3ppm。镍对水稻产生毒性的临界浓度是20ppm。中国规定车间空气中羰基镍的最高容许浓度为0.001mg/m3,地面水中镍的最高容许浓度为0.5mg/L。

⒍ 铜污染

指铜(Cu)及其化合物在环境中所造成的污染。主要污染来源是铜锌矿的开采和冶炼、金属加工、机械制造、钢铁生产等。冶炼排放的烟尘是大气铜污染的主要来源。

⒎ 锌污染

指锌及化合物所引起的环境污染。主要污染源有锌矿开采、冶炼加工、机械制造以及镀锌、仪器仪表、有机物合成和造纸等工业的排放。汽车轮胎磨损以及煤燃烧产生的粉尘、烟尘中均含有锌及化合物,工业废水中锌常以锌的羟基络合物存在。

⒏ 其它污染

① 钴:能对皮肤有放射性损伤。

② 钒:伤人的心、肺,导致胆固醇代谢异常。

③ 锑:与砷能使银手饰变成砖红色,对皮肤有放射性损伤。

④ 铊:会使人多发性神经炎。

⑤ 锰:超量时会使人甲状腺机能亢进。也能伤害重要器官。

⑥ 砷:是砒霜的组分之一,有剧毒,会致人迅速死亡。长期接触少量,会导致慢性中毒。另外还有致癌性。

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五、主要危害

⒈ 造成环境污染

对人体毒害最大的有5种:铅、汞、镉、铬以及“类金属”-----砷等。这些重金属在水中不能被分解,人饮用后毒性放大,与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物。

重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中,但由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多,造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中,引起严重的环境污染。

⒉ 引起人体伤害

重金属对人体的伤害极大,以各种化学状态或化学形态存在的重金属,在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移。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,被鱼和贝的体表吸附,产生食物链浓缩,从而造成公害。

这些重金属中任何一种都能引起人的头痛、头晕、失眠、健忘、精神错乱、关节疼痛、结石、癌症。

如日本的水俣病,就是因为烧碱制造工业排放的废水中含有汞,在经生物作用变成有机汞后造成的。

又如痛痛病,是由炼锌工业和镉电镀工业所排放的镉所致。

汽车尾气排放的铅经大气扩散等过程进入环境中,造成目前地表铅的浓度已有显著提高,致使近代人体内铅的吸收量比原始人增加了约100倍。

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六、现状及治理

近年,关于重金属污染事件屡见不鲜,从湖南儿童血铅超标事件,陕西凤翔数百儿童铅超标到重金属污染“菜篮子”,饮水机内也存在重金属污染等等。

我们常见的塑料门窗也同样存在重金属铅的污染。塑料门窗属于PVC异型材,PVC异型材用热稳定剂体系主要有铅盐、有机锡、钙锌及其复合稳定剂。因铅盐稳定剂的稳定效果好,成为了目前中国塑料门窗生产中使用最多的稳定剂,但因铅的毒性,虽然并不直接与人体接触,仍对环境和人体健康造成威胁。可见重金属污染已影响到我们的生活环境。

⒈ 现状

当前,化工污染已成为严重的环境问题,存在着多种治理难题亟待化解。

第一,土壤污染重,修复成本大。如某化工厂600多亩,按60%的受污染面积进行治理,每亩666平方米,如挖5米深,即3330立方米,每立方米1.9吨,如每吨土修复需1000元左右,治理要20亿元。如按3米深进行治理,也要10多亿元。

第二,缺乏相关法律与国家技术标准。我国尚未出台《土壤修复法》,缺乏土壤修复技术标准。一块地如何才算修复好了,这不仅是一个技术问题,还是法律问题,否则可能带来二次污染。

第三,管理体制不顺,修复时间长。各地土壤修复的主管部门不尽相同。有的设在土地部门、有的设在建设部门,牵扯发改委、规划、土地、建设、环保、财政等多个部门,协调困难。

⒉ 专家建议

无论从宏观角度还是微观分析,都应加强重金属污染源解析方面的研究,探明污染源排放清单,定量识别污染来源,实现源头削减目标。对于治理中存在的诸多难题,专家提出土壤修复的几点建议:

首先,国家要尽快出台《土壤修复法》等相关法律与土壤修复的国家技术标准,使土壤修复有法有据。政府还应支持在国内的高校设立相关的土壤修复专业,培养专门人才。

其次,要尽快明确“谁污染谁治理”“污染和治理同步”的原则,理顺管理体制,从源头上减少污染。应成立由环保局为主体的专业化土壤修复管理平台,形成理性发展机制。

此外,要立足预防,建立相关的土壤污染防治与修复基金,为生产中的污染及搬迁后土壤修复做好资金准备。同时加大民间资本注入,减轻融资压力,探索土壤修复的市场化机制,发展土壤修复相关产业。

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⒊ 治理

在重金属污染防治中,须源头控制---过程阻断---末端治理相结合,其中,源头控制是关键。千万要防止再走先污染后治理的发展之路。

⑴ 提高防范意识

必须贯彻“以防为主,防治结合”的方针。从思想上重视了解重金属对人类及环境造成的危害,提高环境保护意识;从行为上,要从个人做起,企业要加强管理,并且做好监督管理机制,使措施落到实处,还要考虑动植物及环境所能承受的压力,这样,重金属污染问题就能降到最低点。

⑵ 控制与消除工业“三废”排放

控制与消除污染源,是防止污染的根本措施。对工业“三废”进行回收、净化处理,化害为利。大力推广闭路循环,无毒工艺,严格控制污染物排放量与浓度,使之符合排放标准,以减少或消除污染物的排放。

⑶ 加强土壤污灌区的监测与管理

定期对辖区土壤环境质量进行检查,建立系统的档案资料,要规定土壤污染物与检测标准方法,按照优先次序进行调查、研究及实施对策。对污水灌溉的污灌区,要加强对灌溉污水的水质监测,了解水中污染物质的成分、含量及其动态,避免带有不易降解的高残留的污染物随水进入土壤,引起土壤污染。

⑷ 合理施用化肥与农药

禁止或限制使用剧毒,高残留性农药,大力发展高效、低毒、低残留农药,发展生物防治措施。根据农药特性,合理施用,制订使用农药的安全间隔期。采用综合防治措施,既要防治病虫害对农作物的威胁,又要把农药对环境与人体健康的危害限制在最低程度。

⑸ 增加土壤容量与提高土壤净化能力

土壤对污染物具有强大的净化能力。增加土壤有机质含量、砂掺粘改良性土壤,以增加与改善土壤胶体的种类与数量,增加土壤对有害物质的吸附能力与吸附量,减少污染物在土壤中的活性。发现、分离与培养新的微生物品种,增强生物降解作用,是提高土壤净化能力的极为重要的一环。

⑹ 运用植物修复法。在一些受重金属污染严重的土壤里种些能强烈吸收重金属的植物。如种堇菜、蜈蚣草,可以有效治理土壤中的重金属污染问题。蕨类植物蜈蚣草对砷具有很强的超富集功能,堇菜的主要作用是除铅、镉,而且这种植物非常赖活,南方北方都能生长。

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