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重金属土壤污染治理——你不得不知的“镉”污染

2018-07-16 17:18:00 

土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业,已有的土壤修复技术达到一百多种,常用技术也有十多种,大致可分为物理、化学和生物三种方法。20世纪80年代以来,世界上许多国家特别是发达国家均制定并开展了污染土壤治理与修复计划,因此也形成了一个新兴的土壤修复行业。

近些年,国内经济水平稳步提升,人民生活质量大幅度提高,环保意识大大加强。最近发生的环保事件也走进人们的视野中。但是环保的问题早在二三十年前就普遍存在。对于我们赖以生存的土壤、水、大气的保护或者无害化修复到了可不容缓的时候了。虽然土壤自身有一定的净化能力,但当进入土壤的农药量超过土壤的环境容量时就会形成土壤污染,对土壤生态系统产生严重的影响,同时还会通过食物链进入人体,对人体的健康造成危害。

九江市柴桑区北举报存在镉污染大米事件,污染源是流经该地区的矿区生产废水。地方纪委对此事件也给予高度重视,迅速展开调查工作,并一举收购了全部存在疑似污染稻谷75206斤,以确保不流入市场。目前,已按依法关停该矿冶公司。

镉污染的发现这要从上世纪三十年代说起了。在日本富山县地区有一条叫“神通川”的河流,这也是当地人的饮用和灌溉水源。直到20多年后,这个地区又出现了一种怪病,症状初始是腰、背、手、脚等各关节疼痛,随后遍及全身,有针刺般痛感,数年后骨骼严重畸形,骨脆易折,甚至轻微活动或咳嗽,都能引起多发性病理骨折,最后衰弱疼痛而死。患者疼痛无比,甚至自杀,经常叫喊痛,由此被称为“痛痛病”。

经过日本医学界的长期研究发现,“痛痛病”是由神通川上游的神冈矿山废水引起的慢性镉(Cd)中毒。在地壳中,镉的丰度仅为20ng/g,通常与锌共生,最早是在锌矿中发现的,所以炼锌过程是环境中镉的主要来源,炼铜、铅时也会排放。直到这一事件发生后,人们才注意到镉污染问题的严重性。镉的污染特点镉主要是通过人类的饮水和进食进入人体的。镉在环境中易形成各种配合物和螯合物,并总是保持在+2价。镉随着水体环境的氧化还原性和pH值呈现不同的性征。在氧化性淡水中,主要以Cd+2价的形式存在;在海水中主要以含氯的离子形式存在;而在碱性环境中,以CdCO3的形式存在;再厌氧环境中,大多都转化成了难溶的CdS了。

镉的生物半衰期长达10-30年,容易体内肾脏、肝脏等部位聚聚集,有研究表明贝类对镉的富集能力极强,贻贝为10万倍、牡蛎为31.8万倍,扇贝为220万倍(所以要少吃动物内脏和海鲜啊,朋友们)。若成人每天摄取0.3mg以上,经过二三十年积累就会发病,并且无法治疗。2013年深圳市市疾控中心2012年监测显示,深圳市售贝类水产品镉超标严重尤其是带子、元贝、扇贝等常见的水产品,镉含量抽检约七成不合格。镉的毒性镉是怎么对人体造成危害的呢?镉在人体内阻止了钙的吸收,能够造成对骨质的破坏,由于镉与钙半径相近,两者非常近似,容易发生置换作用,骨骼中的钙被镉占据,痛痛病就是由此产生。另外,镉离子与锌、铜离子的外层电子结构相似,半径也相似,所以人体中的铜和锌也会被镉所取代。镉对肾脏的损害作用主要是由于蓄积在肾表皮中导致输尿管排出蛋白尿。当肾表皮中镉含量达到200mg/kg时,就会出现肾管机能失调。镉是剧毒性金属,急性镉中毒会给人体造成严重的损害,如高血压、肾损伤、睾丸组织和红血球细胞破坏等。在山西一个偏远的村庄,连续十八年没有男孩出生过,被外界称为“女儿村”。经过长期调查,才得知,原来是镉中毒导致。当地人饮用水中镉含量非常高,导致男子精子减少、活性能力低,而且对Y染色体有严重的损害作用,以至于不能够正常的分裂复制。镉污染在我国的基本情况有学者随机对全国市场上出售的精米进行抽样调查,在91个样品中,Cd超标量达到10%左右。另外有学者对凤凰县茶田镇镉矿周围18镉农田的土壤及水稻样品中Cd的含量进行调查,发现有4个土壤样品中Cd含量超标,相应的稻米中镉含量为0.25~0.54 mg·kg-1,严重超标。在南方工业发达的某些地区,局部大米甚至超标150倍以上。在我国镉污染是普遍情况,污染地区分布零散,总体来说,矿区及南方经济发达地区受到的污染可能性更大。镉大米的问题是非常严峻,所涉及到的人口众多,我们急需对正在造成灌溉区污染的工厂矿区进行停工整顿,对已经造成污染的耕地土壤进行无害化处理,对已经成熟甚至已经流向市场的污染农作物进行回收处理。无论如何,对于镉污染的治理都刻不容缓!

总之,土壤农药污染的危害可以概括为以下几个方面。
对农作物的影晌
土壤中残留的农药会通过植物的根系活动逐渐转移至植物中,使得植物中的农药残留量增大,影响农产品的质量,造成农民的经济效益下降。
对土壤生物的影响
很多农药都会毒杀土壤中的生物,如蚯蚓等。蚯蚓是一种重要的土壤有利生物。可以使土壤保持疏松状态并能使土壤中的肥力提高,但是部分高毒农药会杀死蚯蚓。
对土壤微生物的影响
不同的农药对土壤中微生物的影响也不同。同一种农药对不同种微生物类群的影响也不同,但总的来讲农药可影响土壤微生物的种群和种群数量。杀菌剂对土壤微生物影响较大,不管是有益微生物还是有害微生物,均被其杀灭或者是抑制生长,如硝化细菌和氨化细菌。此外,土壤中残留的农药还对土壤中的微生物数量造成一定的影响,使得土壤生态系统的功能失调,营养成分不平衡、失调或缺乏,对土壤中生物的生长和代谢不利。
对人畜健康的影响
土壤中残留农药可被粮食、蔬菜作物吸收,使之遭受污染,并通过食物链危害人畜健康。另外,还可随着土壤表层饮用水进入人或动物体内,对人体的健康造成直接或间接的危害,影响人们的正常生活。
其他影响
土壤中残留的农药还会使土壤的物理性状发生改变。养分不均匀,最终导致农作物的产量和质量下降。土壤长期受农药影响,最终会使土壤明显酸化。此外,还会使土壤受重金属污染,造成不可挽回的损失。当土壤中的残留农药通过影响某种生物的数量从而影响了当地的生物链就会严重影响环境。比如农药通过稻穗使鸟类数量大减从而使田鼠数量剧增,并进一步影响当地植被物种,破坏环境。除此之物(污水)的任意丢弃排放造成农村生产生活环境的污染。

生态环境部、自然资源部、农业农村部将加强督导检查,并按照“土十条”考核要求严格考核。能否如期完成农用地土壤污染状况详查、上报详查成果报告,将作为2018年度各省区市“土十条”考核的否决性指标;同时,这项任务将纳入2018年度粮食安全省长责任制考核,对于没有完成任务的,将严格扣分。



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