重金属污染与防治

本科毕业论文 时间:2018-04-13 我要投稿

  重金属污染与防治【1】

  摘 要:论述了重金属污染的来源、特点、及对人类健康的危害,并简述了防治重金属污染对人体健康造成影响的措施。

  关键词:重金属;重金属污染;危害

  一、 重金属污染的定义

  重金属指密度4. 0 以上约60 种元素或密度在5.0 以上的45 种元素。

  砷、硒是非金属,但它的毒性及某些性质与重金属相似,所以将其列入重金属污染物范围内。

  环境污染方面所指的重金属主要指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷,还包括具有毒性的重金属如铜、钴、镍、锡、钒等污染物。

  由于人们的生产和生活活动造成的重金属对大气、水体、土壤等的环境,污染就是重金属污染。

  二、重金属污染的种类及来源

  由于重金属在人类生产和生活中得到越来越广泛的应用,这使得环境中存在着各种各样的重金属污染源。

  1.大气中的重金属污染。

  大气中的重金属污染有自然来源和人为来源两种,由宇宙天体作用及地球上各种地质作用而使某些重金属元素进入大气中属于自然来源,人为来源的重金属主要为工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等,它们主要分布在工矿的周围和公路、铁路的两侧。

  各种元素的两种来源间比例不同。

  据统计, 全球由自然来源进入大气的重金属中,铅仅占其向大气总释放量3.5 %左右,镉所占的比例也很低,只有总释放量的15 % ,而铬、铜的比例比较高,分别约为59 %和44 %。

  人为活动释放到大气中的重金属铅、镉、镍、钴、铜的数量远大于它们的自然输入量。

  在多种复杂的途径中,以化石燃料的燃烧和金属冶炼过程中的释放较为重要。

  大气中的重金属可以通过呼吸作用随气体进入人体,也可以沿食物链通过消化系统被人体吸收,对人群的危害极大。

  2.水体中的重金属污染。

  在没有人为污染的情况下,水体中的重金属的含量取决于水与土壤、岩石的相互作用,其值一般很低,不会对人体健康造成危害。

  但工矿业废水、生活污水等未经适当处理即向外排放,污染了土壤,废弃物堆放场受流水作用以及富含重金属的大气沉降物输入,都使水体重金属含量急剧升高,导致水体受到重金属污染。

  水体重金属污染物排放源主要集中在大、中城市,因此其主要危害人群也相对集中于城市地区。

  重金属通过直接饮水、食用被污水灌溉过的蔬菜、粮食等途径,很容易进入人体内,威胁人体健康。

  3.土壤中的重金属污染。

  在自然情况下,土壤中重金属主要来源于母岩和残落的生物物质,一般情况下含量比较低,不会对人体及生态系统造成危害。

  人为作用是使土壤遭受重金属污染的重要原因。

  在金属矿床开发、城市化、固体废弃物堆积以及为提高农业生产而施用化肥、农药、污泥及污水灌溉过程中,都可以使重金属在土壤中大量积累。

  积累在土壤中的重金属可以通过淋溶作用进入水体,也可以通过种植等农业活动进入农作物,进而对人体及生态系统造成危害。

  三、重金属污染的危害

  重金属既可以直接进入大气、水体和土壤,造成各类环境要素的直接污染;也可以在大气、水体和土壤中相互迁移,造成各类环境要素的间接污染。

  由于重金属不能被微生物降解,在环境中只能发生各种形态之间的相互转化,所以,重金属污染的消除往往更为困难,对生物引起的影响和危害也是人们更为关注的问题。

  重金属进入人体有食道、呼吸道、皮肤三种途径。

  进入人体的重金属不再以离子的形式存在,而是与体内有机成分结合成金属络合物或金属螯合物,从而对人体产生危害,机体内蛋白质、核酸能与重金属反应,维生素、激素等微量活性物质和磷酸、糖也能与重金属反应。

  由于产生化学反应使上述物质丧失或改变了原来的生理化学功能,病变就产生了。

  另外,重金属还可能通过与酶的非活性部位结合而改变活性部位的构象,或与起辅酶作用的金属发生置换反应,致使酶的活性减弱甚至丧失,从而表现出毒性。

  重金属在动物体内和人体内都有富集效应——即吸收进入体内后很难自然排出。

  比如体内如果有过量的铅,在不继续接受铅污染的条件下,骨骼内的铅要经过20年才能排除一半。

  而人体内镉的生物半衰期也有20~40年。

  因此,即使人们吃的食物里重金属含量没有高到让人急性中毒的浓度,如果长久接触或者食用某一种重金属,体内浓度还是会越来越高。

  当积累到一定浓度时,就表现出慢性中毒症状。

  因此,重金属中毒损害机体器官往往是不可逆的。

  四、防治重金属污染对人体造成危害的措施

  随着现代工农业的发展,重金属污染问题日趋严重。

  重金属污染,不同与其它类型污染,具有隐蔽性、长期性和不可逆转性等特点。

  重金属可直接对环境中的大气、水、土壤造成污染,致使土壤肥力下降、资源退化、作物产量品质降低,并且在土壤中不易被淋滤,不能被微生物分解,有些重金属元素还可以在土壤中转化为毒性更大的甲基化合物。

  在遭受污染的土壤中种植农产品或是用遭受污染的地表水灌溉农产品,能使农产品吸收大量有毒、有害物质,由此形成土壤—植物—动物—人体之间的食物链,严重损害了人们的身体健康。

  如何预防或者降低重金属污染对人体健康造成重大影响,可以着重从以下两点出发寻求解决的办法。

  1. 从政府层面,制定严格的法律法规,要坚决杜绝工业“三废”的排放,规划城市垃圾的堆放,严格控制含有重金属的化肥、农药的使用;加强政府监督和违规的处置力度。

  积极寻求解决土壤、空气和水质重金属的有效办法,从源头上控制重金属对人体健康的影响。

  2.在日常生活中可以通过以下措施规避重金属污染或者中毒,首先要特别留心食品容器和包装材料的使用。

  彩釉陶器、搪瓷器皿和一些玻璃杯内壁往往加有铅釉,锡酒壶中也含有铅,应注意不要用这些器皿盛放酸性食物和饮料,以防铅溶出造成中毒;有些带花纹颜色的玻璃、冰箱镀镉的冰槽以及塑料制品,都不要存放酸性食物和饮料,以防其中所含的镉溶解出来;使用不锈钢食具要注意不能与乙醇(酒精)接触,以防镉、镍游离,危害健康。

  其次,在天气污染严重的时间内,尽量减少外出或者戴口罩外出,减少重金属通过空气进入呼吸道,引起呼吸道疾病。

  最后,要注意进行饮食调节,多吃富含果胶的水果(柑、桔和苹果等),以及木耳、海带、大白菜等食物,增加维生素的供给量,可在一定程度上减少铅的吸收,预防和减缓铅中毒;镉污染区的居民,补充足够的维生素及微量元素硒、锌和钙等,则可增加镉的排出。

  不要大量、集中地食用某一类特别容易产生重金属污染的食物。

  通过食物链富集后,有的重金属在某些食物中会达到相当高的浓度,如贝类和蛤类等水生生物中铅、镉的浓度较高,应尽量少吃或过于集中地吃。

  不吃或少吃罐头食品和含铅松花蛋,也可减少铅污染。

  重金属对土壤的污染与防治【2】

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