毕业论文：环境中重金属污染源分析

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。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PollutionsourceanalysisofheavymetalsintheenvironmentStudent:YangXueqinTutor:HuangChunpingAbstract:Nowadays,environmentalpollutionhasbeenincreasinglyserious,heavymetalpollutioniscausingwidespreadpublicconcernduetoitsuniquehazardstohumanbeings.Heavymetal'sapparentbiologicaltoxicitycan'tbedegradedordisappear,insteaditcanstoreupinorganismsanddomuchharmtohumanbodythroughfoodchain.Thearticleanalyzessomeofthemainsourcesofheavymetalpollution,suchasheavymetalsedimentation,irrationaluseofagriculturalmaterial,irrigationbywastewater,accumulationofwasteheavymetalfrommineralorindustrialsource,andacidwastewaterfrommetalmines.Meanwhile,thisarticleintroducessomeofcountingmeasurestoheavymetalpollution,suchasengineering,chemical,biological,agriculturaltreatmentandsomelatesttechnology,differentmeasuresshouldbeappliedtodifferentpollutingsourcesinordertocontrolorreducemetalpollution.Keywords:Heavymetals;Sourcesofpollution;Rehabilitationcountermeasures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..............................................22.1Hg的危害..........................................................32.2Cd的危害..........................................................32.3Pb的危害..........................................................32.4As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展望...............................................................13参考文献…………………………………………………………………………………15致谢………………………………………………………………………………………171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As、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、2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1～10毫克/升，Hg、Cd为0.01～0.001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害作用，Cu、Zn、3Cr等重金属元素过量摄入也会对机体产生危害。2.1Hg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]。2.2Cd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]。2.3Pb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]。42.4