高老师自用本科生讲座土壤重金属污染与修复.ppt

高云涛制作土壤重金属污染与修复土壤重金属污染与修复高云涛制作曲靖曲靖陆良铬污染事件污染事件 6月12日，麒麟区环保局接报有70多只山羊因饮水中毒死亡，组织人员现场勘查后发现系山羊喝了剧毒工业废料铬渣下的积水造成排查发现四-五月云南曲靖陆良县和平化工将5000吨剧毒铬渣倾倒在麒麟区越州镇山上，造成树木枯死，库容30万方的叉冲水库铬超标200倍，最严重的局域水体铬超标2000倍以上高云涛制作曲靖曲靖陆良铬污染事件污染事件 陆良县和平化工22年年里，原陆良化工厂在南盘江边堆存铬渣总数为万吨高云涛制作曲靖曲靖陆良铬污染事件污染事件 该厂污水直接排放进南盘江珠江，有明沟有暗管有暗井，污水流过之处土壤呈斑斓色彩有臭味化工厂种植一些水稻以示环保掩盖污染高云涛制作曲靖曲靖陆良铬污染事件污染事件环保部门和水利部门调查环保部调查组和水利部抵达曲靖，对铬渣致污情况展开调查目的是为了评估该事件对于人畜饮水安全的影响，以及对南盘江水质和沿江下游水质的影响高云涛制作曲靖曲靖陆良铬污染事件污染事件环保部门和水利部门调查珠江委调查结果显示，黄泥堡水库、南盘江下桥闸上下游等敏感点水体未检出明显的六价铬污染；陆良化工实业有限公司铬渣堆场范围内，由于渗漏等原因，六价铬检出超标。

高云涛制作曲靖曲靖陆良铬污染事件污染事件 化工位于陆良县西桥工业园区占的是兴隆村 兴隆村有个水潭，曾经水流清澈，但如今浑浊、发黄，无人敢饮用从南盘江抽水灌溉水稻后，秧苗发黄、死苗 叉冲水库（太阳岛水库叉冲水库（太阳岛水库 ）曾经的）曾经的“鱼米之乡鱼米之乡” 高云涛制作曲靖曲靖陆良铬污染事件污染事件村里近年来癌症患者明显增多，由于贫困，许多人并未得到有效治疗井水被污染不能喝进被锁了起来 患者靠生吃臭虫维持生活高云涛制作土壤重金属污染与修复土壤重金属污染与修复什么是重金属？ 定义 重金属是指比重大于5的金属（一般指密度大于克每立方厘米的金属），也是指原子量大于55的金属常见重金属：铅、铬、汞、镉、铜、锌，以及砷等重金属污染的来源 主要是采矿、冶炼等工矿企业排放的废气、废水和废渣,煤和石油等矿物燃料的燃烧以及农药化肥的过量使用，其中主要包括Hg、Cd、Pb、Cr、Zn、Cu、Ni及类金属As等高云涛制作土壤重金属污染与修复土壤重金属污染与修复我国重金属污染重大事件 目前，世界各国土壤存在不同程度的重金属污染，全世界平均每年排放Hg约万t、Cu为340万t、Pb为500万t、Mn为1500万t、Ni为100万t。

当前我国区域农业环境恶化与农产品受重金属污染现象也十分严重，特别是在一些经济发达地区 据不完全统计，我国的耕地受污染面积2667万hm2, 其中, 工业/三废污染1000万hm2，农药残留施肥污染1000万hm2受到镉、砷、铅、铬、汞等重金属污染的耕地近2000万hm2，约占总耕地面积的1/5，其中镉污染耕地1133万hm2，涉及11个省25个地区；被汞污染312万hm2，涉及15个省21个地区高云涛制作土壤重金属污染与修复土壤重金属污染与修复我国重金属污染重大事件 1. 2009年4月，湘江重金属污染威胁4000万人饮用水安全2. 2009年7月，山东省南涑河出现突发性砷化物超标现象 3. 2009年8月， 湖南武冈市企业污染造成千余儿童血铅超标4. 2009年8月，陕西凤翔县东岭冶炼公司致800多名儿童血铅含量超标5. 2009年8月 云南昆明东川区200多名儿童血铅超标 6. 2009年9月，福建龙岩上杭县100多名少儿血铅含量超标7. 2009年10月，河南济源千名儿童血铅超标 32家污染企业停产 8. 2009年12月，广东清远工业区多名儿童血铅超标高云涛制作土壤重金属污染与修复土壤重金属污染与修复我国重金属污染重大事件9. 2010年1月，江苏大丰市51 名儿童血铅含量超标，政府确认盛翔电源有限公司为污染源，限令搬迁。

10. 2010年3月，四川隆昌县渝箭镇部分村民血铅检测结果异常，忠义合金有限公司被责令停产11. 2010年3月，湖南郴州超300人血铅中毒，涉事的3 家未经环评的企业被关闭，多名官员被免职12. 2010年7月，云南大理鹤庆县84 名儿童疑似血铅超标 据环境保护部统计，2009年环保部接报的12起重金属、类金属污染事件，致使4035人血铅超标，182人镉超标，引发32起群体事件高云涛制作土壤重金属污染与修复土壤重金属污染与修复重庆有土地被重金属污染成金黄色 解毒需19年铬渣渣场铬渣渣场高云涛制作土壤重金属污染与修复土壤重金属污染与修复十大污染事件那些是重金属污染所致？高云涛制作土壤重金属污染与修复土壤重金属污染与修复重金属防治规划 2011-03 重金属污染综合防治“十二五”规划(以下简称规划)已经国务院正式批复，这也是中国出台的第一个“十二五”专项规划规划要求，到2015年，重点区域铅、汞、铬、镉和类金属砷等重金属污染物的排放，比2007年削减15按照这一规划，全国有内蒙古、江苏、浙江、江西、河南、云南等14个省区被纳入“十二五”重金属重点治理省区，有138个区域被列为重点治理区域，采矿、冶炼、铅蓄电池、皮革及其制品、化学原料及其制品五大行业的4452家企业被纳入重点监控。

高云涛制作土壤重金属污染与修复土壤重金属污染与修复重金属防治规划 2011-03规划的对象被划分为两类： 第一类：铅、汞、镉、铬、砷（五毒） 第二类：铊、锰、铋、镍、锌、锡、铜、钼等； 研究提出涉及铅、汞、镉、铬、砷等重金属污染防治技术标准、政策措施和管理规定，制定涉及含砷、铅、汞、铬、镉等重金属的“高污染、高环境风险”产品名录 常见重金属元素有那些？常见重金属元素有那些？高云涛制作土壤重金属污染与修复土壤重金属污染与修复汞来源与环境行为 土壤的汞污染主要来自于污染灌溉、燃煤、汞冶炼厂和汞制剂厂(仪表、电气、氯碱工业)的排放含汞颜料、电池的应用、用汞做原料的工厂、含汞农药的施用等也是重要的汞污染源 汞进入土壤后95% 以上能迅速被土壤吸持或固定, 这主要是土壤的粘土矿物和有机质有强烈的吸附作用, 因此汞容易在表层积累, 并沿土壤的纵深垂直分布递减土壤中汞的存在形态有金属汞、无机态与有机态, 并在一定条件下相互转化高云涛制作土壤重金属污染与修复土壤重金属污染与修复汞来源与环境行为 1950水俣病和汞污染水俣病和汞污染长期用体温计厂 污水浇菜，重庆北碚长期汞污染严重 耕地里竟能挖出水银，300多亩土地可能荒芜高云涛制作土壤重金属污染与修复土壤重金属污染与修复镉来源与环境行为 土壤的镉主要来源于镉矿、冶炼厂。

因镉与锌同族，常与锌共生，所以冶炼锌的排放物中必有ZnO、CdO，它们迁移性强，以污染源为中心可波及数千米远镉工业废水灌溉农田也是镉污染的重要来源 镉被土壤吸附，一般在0-15cm的土壤层累积，15cm以下含量显著减少土壤中的镉以CdCO3、Cd(PO4)2、及Cd(OH)2的形态存在，其中以CdCO3为主，尤其是在PH7的石灰性土壤中，土壤中的镉的形态可划分为可给态和代换态，它们易于迁移转化，而且能被植物吸收，不溶态镉在土壤中累积，不易被植物吸收，但随环境条件的改变二者可互相转化 高云涛制作土壤重金属污染与修复土壤重金属污染与修复铅 铅是土壤污染较普遍较普遍的元素污染源主要来自矿山开采、金属冶炼、煤的燃烧等也是重要的污染源在矿山、冶炼厂附近土壤含铅量高达1500 mg/kg以上土壤中铅的迁移活性不高，一般进入土壤中的铅在土壤中易与有机物和碳酸盐结合，不易溶解，土壤铅大多发现在表土层，表土铅在土壤中几乎不向下移动 高云涛制作土壤重金属污染与修复土壤重金属污染与修复铬 铬的污染源主要是铬化工、冶炼、电镀、制革废水、铬渣等 铬在土壤中主要有两种价态：Cr6+和Cr3+土壤中主要以三价铬化合物存在，土壤胶体对三价铬具有强烈的吸附作用，并随pH的升高而增强。

当它们进入土壤后，90%以上迅速被土壤吸附固定，在土壤中难以再迁移高云涛制作土壤重金属污染与修复土壤重金属污染与修复Cr6+很稳定，毒性大，其毒害程度比Cr3+大100倍土壤对六价铬的吸附固定能力较低，仅有8.5% 36.2%普通土壤中可溶性六价铬的含量很小，这是因为进入土壤中的六价铬很容易还原成三价铬，这其中，有机质起着重要作用，并且这种还原作用随着pH的升高而降低值得注意的是，实验已证明，在的条件下，土壤的三价铬能被氧化为六价铬，同时，土壤中存在氧化锰也能使三价铬氧化成六价铬，因此，土壤中三价铬转化成六价铬的潜在危害不容忽视 高云涛制作土壤重金属污染与修复土壤重金属污染与修复砷 土壤砷污染主要来自砷冶炼、大气降尘、尾矿与含砷农药，燃煤是大气中砷的主要来源 通常砷集中在表土层10cm左右，只有在某些情况下可淋洗至较深土层，如施磷肥可稍增加砷的移动性土壤中砷的形态按植物吸收的难易划分，一般可分为水溶性砷、吸附性砷和难溶性砷，通常把水溶性砷、吸附性砷总称为可给性砷，是可被植物吸收利用的部分高云涛制作土壤重金属污染与修复土壤重金属污染与修复砷 土壤中砷大部分为胶体吸收或和有机物络合螯合或和磷一样与土壤中铁、铝、钙离子相结合，形成难溶化合物，或与铁、铝等氢氧化物发生共沉。

pH和Eh值影响土壤对砷的吸附， pH值高，土壤砷吸附量减少而水溶性砷增加；土壤在氧化条件下，大部分是砷酸，砷酸易被胶体吸附，而增加土壤固砷量随Eh降低，砷酸转化为亚砷酸，可促进砷的可溶性，增加砷害 土壤土壤砷的迁移活性与其它重金属相比有什么不同？砷的迁移活性与其它重金属相比有什么不同？重金属形态重金属形态重金属形态是指重金属的价态、化合态、结合态、和结构态四个方面，即某一重金属元素在环境中以某种离子或分子存在的实际形式重金属进入土壤后，通过溶解、沉淀、凝聚、络合吸附等各种作用，形成不同的化学形态，并表现出不同的活性元素活动性、迁移路径、生物有效性及毒性等主要取决于其形态,而不是总量故形态分析是上述研究及污染防治等的关键重金属形态研究方法重金属形态研究方法自Chester 等(1967)和Tessier 等(1979)的开创性研究以来,元素形态一直是地球和环境科学研究的一大热点在研究过程中,建立了矿物相分析、数理统计、物理分级和化学物相分析等形态分析方法高云涛制作Tessier的五分法及改进土壤中重金属离子形态的划分方法有很多最初多采用Tessier的五分法，即将土壤中的重金属分为离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机硫化物结合态、残留态等5 种形态。

不同学者在对Tessier 流程改进的基础上,先后提出了20 多种逐级提取流程其中,影响较大的逐级提取流程有Salomons 流程(1984) 、Forstner 流程(1985) 、Rauret et al流程(1989) 等高云涛制作Tessier土壤中重金属的形态( 1) 离子交换态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 (2)碳酸盐结合态碳酸盐结合态受土壤条件影响,对pH敏感pH值升高会使游离态重金属形成碳酸盐共沉淀,当pH值下降时易重新释放出来进入环境3)铁锰氧化物结合态土壤中Cd、Pb、Zn的铁锰氧化物占有效态比例较大,正常情况下可利用性不高高云涛制作土壤重金属污染与修复土壤重金属污染与修复(3)铁锰氧化物结合态土壤中Cd、Pb、Zn的铁锰氧化物占有效态比例较大,正常情况下可利用性不高4)有机硫化物结合态有机硫化物结合态以重金属离子为中心离子,以有机质活性基团为配位体的结合或是硫离子与重金属生成难溶于水的物质,在氧化条件下,部分有机物分子会发生降解作用,导致部分金属元素溶出,对环境可能会造成一定的影响5)残留态。

残留态的重金属与土壤结合最牢固,它的活性最小,毒性最小,几乎不能被植物吸收,一般存在于硅酸盐、原生和次生矿物等土壤晶格中BCR 流程Rauret et al. (19。