第一篇:改城鎮居民生活用水水質污染調查及防治措施
湖 南 農 業 大 學 高等教育本科生畢業論文
城鎮居民生活用水水質污染調查及防治措施
學生姓名:
考籍號:910907306030 年級專業:2006級環境工程 指導老師及職稱: 學院:資源環境學院
湖南·長沙 提交日期:2009.04
目 錄
摘要................................................................1 關鍵詞..............................................................1 1前言...............................................................1 2 國內小城鎮發展趨勢與調查..........................................2 2.1 國內研究現狀及發展趨勢..........................................2 3 小城鎮的用水情況和當地的水環境滿意度調查——以漢沽區大田鎮為例....2 3.1 調查目標........................................................2 3.2 調查內容........................................................2 3.3 調查方法........................................................2 3.4 居民用水量調查結果及分析........................................2 3.5 當地的水環境滿意度調查結果及分析................................4 3.6 居民問卷調查結果及分析..........................................4 4 水污染防治建議....................................................5 4.1 政策方面的建議..................................................5 4.1.1 控制新的水環境問題產生........................................5 4.1.2 提高水資源利用率..............................................5 4.1.3 制定環境經濟政策..............................................6 4.1.4 大力推行清潔生產..............................................6 4.1.5 加快城鎮污水處理廠建設,大力發展環保產業......................6 4.2 技術方面的建議..................................................7 4.2.1 采用氧化溝工藝................................................7 4.2.2 采用SBR工藝..................................................7 4.2.3 采用水解-好氧生物處理工藝....................................8 4.2.4 采用生物接觸氧化工藝
........................................8
4.2.5 采用生物濾池工藝..............................................8 4.2.6 采用生態處理工藝
............................................8 5 結論..............................................................9 參考文獻............................................................9 致謝...............................................錯誤!未定義書簽。
城鎮居民生活用水水質污染調查及防治措施
學 生: 指導老師:
(湖南農業大學資環學院,長沙 410128)
摘要:通過對位于天津市漢沽區一個小城鎮居民用水的用水情況及地方水源水質情況進行調查,了解到小城鎮供水的現狀、市民節水意識及當地水源水質狀況。經對調查結果的分析,了解到供水存在較大問題,地方水源的污染已非常嚴重。為此,本文提出了當地水環境的影響因素和整改措施,以達到保護水源、節約用水和治理城鎮污水的目的。
關鍵詞:城鎮居民用水;水質水量調查;防治措施
1前言
我國是水資源短缺非常嚴重的國家,水資源人均占有量僅為世界平均水平的1/4,經預測,到本世紀中葉,我國人口將達到16億,屆時人均水資源量將降到1700m3的缺水警戒線,形勢更加嚴峻。我國城市缺水問題尤為突出。全國666個城市中,有400多個城市缺水,100多個城市嚴重缺水,由于水污染控制的相對滯后,受污染的水體逐年增加,全國90%的城市水域污染嚴重,50%的城鎮水源不符合飲用水標準,40%的水源已不能飲用。給居民生活生產用水帶來了嚴重的影響,城市用水安全受到嚴重威脅,水資源短缺和水污染嚴重已經成為制約城市可持續發展的突出問題。國內小城鎮發展趨勢與調查
2.1 國內研究現狀及發展趨勢
近年來,鄉村城鎮化逐漸成為世界的發展趨勢。小城鎮的健康發展對于我國農業現代化建設有著舉足輕重的作用,在鄉村城鎮化的過程中,城鎮供水是城鎮發展的重要基礎設施,是國家經濟建設、社會文明進步、人民生活不可缺少、無法替代的物質基礎,是各級鎮府重點扶植和發展的優質產業,但是由于人們過于追求社會經濟發展,致使城鎮環境尤其水環境受到影響被破壞,甚至影響人的生存和發展,形勢令人擔憂。所以,保護小城鎮水環境是目前的一個非常重大且十分緊迫的任務。小城鎮的用水情況和當地的水環境滿意度調查——以漢沽區大田鎮為例
3.1 調查目標
本次調查地點位于天津市漢沽區薊運河以東的一個以漁業為主的小城鎮。叫大田鎮。土地總面積29476.49公頃、人口約1萬,主要工業有大田塑料廠、大田磷肥廠、化工廠、冶煉廠、印刷廠等。
3.2 調查內容
主要調查大田鎮居民生活用水情況、節水意識,當地的水環境現狀,及大田鎮居民對當地供水狀況的意見和建議。
3.3 調查方法
本次調查方法為挨家挨戶的發放調查表格及街頭隨機發放調查表格的方法,總數為100份,實際回收85份。
3.4 居民用水量調查結果及分析
居民用水量數據如表1
表1 項目 1人
人數 2人 3人 4人
5人 >5人 3 3-4 4-5
戶數 1 10 35 23 13 3 24 15 19 11 6 9
占調查% 2.18 10.08 40.37 26.25 14.18 3.68 28.36 16.45 23.05 12.46 6.87 10.43平均用水量(m3/月)5-6 6-7 7 表1中顯示平均每月用水量為3m3的用戶較多,這主要是由于當地供水部門規定每月用水量不足3m時均以3m計費。大田鎮每人月平均用水量主約3~6 m,這主要是大田鎮經濟不發達,生活水平較低所致。每人每天平均用水量數據見表2
表2 每人每天平均用水量 L/人·d <30 30-40 40-50 50-60 60-70 >70
占調查% 3.57 26.19 25 32.14 8.34 4.76
333由表2數據可以看出在大田鎮有86.9%的家庭平均用水低于 60 L/人·d,這個城鎮用水量比較低,主要是因為大部分居民靠漁業為生,居民生活水平較低。而從整體來看,小城鎮的用水量要低于城市的用水量,這是由于在城鎮有不少家庭生活用水仍使用河水,且有半數的家庭使用旱廁。
3.5 當地的水環境滿意度調查結果及分析
詳細調查結果經匯總后見表3
表3 項目
戶數 居民使用河水情況 經常使用 1
偶爾使用 24 28.32
從不使用 58 69.47
居民對當地河水水質的評價 一般 16 17.34
較差 26 30.47
很差 42 48.59 占調查% 5.71 從表3數據可以得出這個城鎮當地唯一水源的污染已經相當嚴重。引起該種現象的原因主要為,在城鎮,各戶居住分散,沒有統一的廢水排放收集設施,生活污水直接排入當地河流中,引起富營養化,水藻滋生,河水變臭,魚蝦絕跡。
3.6 居民問卷調查結果及分析
調查結果經匯總后見表4
表4 認為工廠對河水污染起主要作用? 認為城鎮對污水處理配套設施不完善? 認為自身要有節水意識? 曾受過高等教育的有多少? 每家超過30歲人有多少? 已婚有多少? 認為水質沒有沒有達標? 對當地供水狀況不滿意有多少? 認為工廠污水不達標排放要重罰有多少? 認為工廠要推行清潔生產有多少? 認為加快城鎮污水處理廠建設有多少? 認為要加強對水資源合理利用有多少?
有60戶 有38戶 有45戶 有15戶 有50戶 有68戶 有80戶 有56戶 有70戶 有42戶 有63戶 有45戶
在調查中有居民們建議相關部門大力倡導公眾節水、保護身邊的水源、加快環境設備配套性設施,嚴格監督企業排污,改變誰污染誰治理的觀念,在經濟發展的同時注意環境保護。希望相關部門出臺一些獎懲措施,以便大家能更好地投入到環保中去。有約20%的居民對當地供水水質不滿意,他們認為自來水中漂白粉味道過重。這說明居
民們已有很強的節水意識及水資源的憂患意識。水污染防治建議
4.1 政策方面的建議
國內小城鎮的水污染,不僅僅是提高水處理技術就能解決的,最主要的還是國家的宏觀調控,出臺相應的政策,鼓勵全民環保,提高全民的環保意識,才能從根本上解決環境問題。
4.1.1 控制新的水環境問題產生
國家和地方各級政府,在確定經濟發展速度、制定國民經濟和社會發展計劃、資源開發計劃、區域開發計劃,以及制定經濟技術政策,進行重大經濟決策時,應當對實施這些決策可能產生的環境影響做出科學評價,評價的結論作為各級決策的依據。在決策中綜合考慮環境、經濟和社會因素,統籌兼顧,使發展對環境的影響降低到最小。建立科學的評價指標體系,設置專門的評價審議機構,并使這一制度法制化,逐步建立起依法決策的運行機制。區域經濟的發展要充分考慮水資源保護。限制缺水地區發展耗水型產業,調整缺水地區的產業結構,嚴格控制高耗水、高耗能和重污染的建設項目。近期應重點調整北方缺水地區的產業結構,防止水資源短缺問題進一步加劇。生態環境脆弱地區的經濟發展應考慮為生態用水留有余地,防止因過度開發導致下游地區河湖萎縮、土地沙化、生態退化。在水源地區,引導和組織水源地生態經濟體系建設,避免水源地區經濟發展導致下游城市水源污染。4.1.2 提高水資源利用率
大力開展節水活動,采取有效措施,減少水消耗。有組織地推行節水、高效的農灌技術;完善科學的農業用水管理措施,盡快改變農業生產大量耗水的局面。制定單位產品用水定額和水重復利用率考核指標,建立工業用水考核制度;明確規定冷卻水及工藝用水等工業廢水必須循環利用和再生利用;大力發展水的閉路循環使用,最大限度地減少廢水排放量。在開展節約用水,解決我國水資源短缺的同時,全面加強水污染防治,特別是重點流域的水污染防治。流域治理的重點在城市,城市工業廢水和生活污水的治理,要走集中與分散治理相結合和廢水資源化路子。因地制宜地建設污
水處理設施,處理后的污水要用于工業冷卻水、城市景觀和園林綠地用水等。4.1.3 制定環境經濟政策
抓緊制定有利于環境保護的環境經濟政策,進一步強化市場經濟體制下的環境經濟手段。盡快提高排污費標準,使之高于污染治理成本;制定水污染防治相關政策,建立資源更新的補償機制;全面實現“污染者付費”的原則,在用水收費中,普遍增加污水處理費,作為城市污水處理廠運行費用;環境保護作為“市場失效”的領域,特別是環境科技研究與開發、環境保護基礎設施建設等,國家應加強產業政策支持。同時,鼓勵和推動環境保護基礎設施建設和管理的企業化。
積極建立環境稅收制度。擴大資源稅的征收范圍,對地下水等稀缺資源征收資源稅;對新建污染項目征收固定資產投資方向調節稅,控制結構型污染;對現行排污費與費改稅進行利弊分析,探索征收污染附加稅;對從事城市污水處理的企業實行零稅率;對生產再生資源和利用再生資源生產的產品,應給予稅收減免的優惠。4.1.4 大力推行清潔生產
工業部門要加快產業結構調整,合理調整工業布局,推動資源消耗小、效益高的高新技術產業發展。結合技術改造推行以清潔原料、清潔生產過程和清潔產品為主要內容的清潔生產。要把清潔生產當作在可持續發展戰略指導下的一次工業企業的全面改造,在全國所有工業企業推行清潔生產。通過加強環境管理審計,建立科學的管理體制,促進我國工業向新的技術基礎轉移,以集約方式提高質量,降低消耗,增加經濟效益。并在此基礎上逐步建立我國資源節約型生態工業生產體系。4.1.5 加快城鎮污水處理廠建設,大力發展環保產業
改革現行城市污水處理體制,實現污水處理廠建設和運營的社會化、市場化、企業化。污水處理廠的建設要引入競爭機制,按照“誰投資誰所有,誰管理誰受益”的原則,建立多元化投資建設、企業化運營管理、社會共同負擔費用、政府給予必要的政策扶持的模式。積極探索城鎮給排水建設和運營一體化的管理體制。逐步使政府從直接管理污水處理設施的建設和運行中解脫出來,讓污水處理真正走向市場。
環保產業的發展應當成為國民經濟新的增長點。國家應制定扶持環保產業發展的經濟政策,在投資、信貸、稅收等方面給予優惠;鼓勵一部分產品過剩的企業轉向環保產品生產和服務;組建環保產業集團,盡快形成產業規模;抓緊培育環保市場,把
原來政府管理的環保服務事業推向市場。同時,要加強環境科學研究,組織開展高濃度有機廢水處理等急需的重點水處理技術攻關;加速污染防治和生態工程成套設備的國產化,改變我國環保產業落后的現狀,以適應我國污染防治的需要。
4.2 技術方面的建議
解決國內小城鎮的水污染問題,只靠政府的宏觀調控也是不夠了,必須相輔以成熟的、經濟的、效果好的水處理技術。4.2.1 采用氧化溝工藝
氧化溝工藝始于50年代初期,其處理流程簡單,操作管理方便;出水水質良好,運行可靠性和穩定性高;能承受水量、水質的沖擊負荷。此工藝具有一定的除磷脫氮能力,可緩解水體富營養化的進程。由于可取消初次沉淀池和污泥消化池,整個處理單元比常規活性污泥法少50%以上,二者基建費用明顯低于常規活性污泥法,這對資金缺乏的小城鎮建設污水處理廠很有吸引力。但其曝氣轉刷(或表面曝氣器)等機械部件需定期維修,檢修工作量較大;而且采用延時曝氣對污泥進行好氧穩定,其能耗比中、高負荷活性污泥工藝要高40%~50%,因此,對于我國這樣一個資源不足、人口眾多的發展中國家,是否適合在小城鎮推廣這種低負荷的活性污泥工藝是值得考慮的問題。4.2.2 采用SBR工藝
SBR工藝簡單;布置緊湊、占地面積省;操作維修方便;抗沖擊負荷能力強;污泥沉降性能好,污泥處理系統簡單;出水水質好;可防止污泥膨脹。統計結果表明,采用SBR工藝處理小城鎮污水,要比普通活性污泥法節省基建投資30%以上。有研究表明,SBR法在每一個運行周期之間以及同周期進水階段內出現急劇的水質水量變化甚至處理負荷猛增到正常負荷的兩倍以上的情況下,仍可獲得良好的處理效果。劉永松等人對SBR工作穩定性的分析研究結果充分表明了這一點。但SBR反應器設備的閑置率高,進水和排水的閥門切換頻繁,自動化程度較高,這對于技術力量和管理水平相對較弱的小城鎮來說,限制了該工藝的推廣。
4.2.3 采用水解-好氧生物處理工藝
水解工藝是近年來國內應用較為廣泛的污水預處理工藝,它通過控制反應時間,將厭氧反應控制在水解酸化階段, 除達到截留污水中懸浮物的目的外,還可提高污水的可生化性, 減少后續處理工藝反應時間和處理的能耗,并具有污泥減量穩定的功能。由水解池取代初沉池,其對SS、BOD5、COD的去除率顯著高于初沉池,水解池出水水質較穩定,并具有較好的抗有機負荷的能力。對于經濟實力尚薄弱的小城鎮,可用水解池單獨作為污水的初級處理系統,待有條件時,再在其后增設后續處理工藝成為完整的城鎮污水二級處理系統,具有分期建設的優點。但水解池的布水均勻性和排泥問題也增加了設計和管理的復雜性。4.2.4 采用生物接觸氧化工藝
生物接觸氧化工藝單位容積的生物量大,處理能力高;不需污泥回流,節省能耗;不產生污泥膨脹,耐沖擊負荷能力強;設備較少,運行管理及維護簡單;產泥量少。但此工藝造價較高,而且布水、布氣不易均勻,工藝構筑物在構造上較復雜,增加了設計、施工的工作量和難度。4.2.5 采用生物濾池工藝
生物濾池節約能耗,運行管理方便;對污水水質、水量有較強的適應性;污泥產量較低。但其處理負荷低,占地面積較大,造價較高;濾池容易堵塞,且容易產生蚊蠅、臭氣等環境問題。4.2.6 采用生態處理工藝
小城鎮附近如有合適的廢地、荒地、廢塘、洼地或沼澤地、灘涂等,在污水處理上應因地制宜地將處理與利用相結合,利用生態系統,在污水處理的同時實現污水的無害化和資源化。生態處理可選用生態塘處理系統和人工濕地處理系統。生態處理適合不同的處理規模,基建費用低廉,整個系統的基建費用只有常規處理方法的1/2或1/3;出水水質穩定,出水可用于回灌農田、水產養殖或景觀水;材料來源廣,就近可得。人工濕地的主要材料如碎石、砂礫、煤渣、土壤等均可就近獲得,塘系統則不需要任何材料,動植物均為土著種類。生態處理系統依地勢而建,污水可自流,無需額外動力,因此運行費用只有常規工藝的10%~50%;而且管理十分簡單,維護容易,設
計良好的小型污水生態處理系統幾乎不用管理與維護。但生態處理系統除污染負荷率低,因而占地面積龐大。再者,氣候條件對其處理效果有重要影響。結論
通過這次調查可以得出以下結論:
(1)由于經濟欠發達,生活水平不高,在小城鎮,平均每人每天用水量僅為 50 L左右,遠低于規范中規定的普通住宅最高日生活用水定額。
(2)由于沒有完善的排水收集設施,沒有必要的污水處理系統,小城鎮當地的河流水質已經很差,污染相當嚴重。
(3)工業發展超標排放工業廢水,由于城市污水排放和集中處理設施嚴重缺乏,大量生活污水未經處理直接進入水體造成環境污染,只顧發展需要,嚴重危害水資源,工業污水沒有達標排放污水,不符合環境法律法規。(4)工廠沒有大力推行清潔生產,導致大量利用資源。
參考文獻
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第二篇:關于湘江水質污染的情況和治理及防治措施
“關于湘江水質污染的情況和治理及防治措施”
------研究報告
研究小組:湖南省長沙市第八中學 C261鄧龍生、黃子豪、張韜 指導教師:湖南省長沙市第八中學 李珍慧
一、主題發現:
我校座落于湘江邊上,每天,我們來校上學都要經過湘江岸邊,當風迎面吹來總會帶有絲絲臭味,讓人感到十分惡心。當我們在沿江風光帶玩耍時,水里漂浮的垃圾讓我們心意全無。在電視中也常會看到湘江水中的魚兒大批中毒或死亡。課間時,大家常常會圍繞這個問題展開討論。這個學期恰好有一個綜合實踐主題確定,于是,我們馬上有了以“湘江水資源污染情況”為主題的想法。我們想通過這次研究了解湘江及世界目前的水質狀況,了解治理及防治水質污染的方法等方面的知識。
二、確定主題:
1.確定小組:我和鄧龍生素來是好朋友,剛好我們選擇的主題又一致,自然成了一組,可又考慮到人手不足,所以又邀張韜到我們這一小組,我們這一小組成立了。2.確定主題內容:
我們小組成員經過一番討論,決定以“關于湘江水質污染的情況和治理及防治措施”為研究主題。由于我們研究主題的范圍十分廣泛,所以我們決定把“湘江水污染情況”的研究范圍縮小到“長沙段的湘江水污染情況和原因及政府對策”上。
三、研究目的:
1. 通過這一次的活動,了解湘江及世界目前的水質狀況,知道治理及防治水質污染的方法等方面的知識。
2. 為了人們能夠更了解湘江水污染的嚴重性,已預期研究結果了解湘江水污染的情況原因,提高市民保護水資源的意識,以及國家及湖南省的環保政策。
3. 通過這一次的活動,提高自己的資料收集及運用能力、制作一份較規范的調查問卷、宣傳海報的能力、口語表達能力、表演能力、數據統計及分析能力、實際考察能力和計算機實際操作、運用能力等等。
4. 通過這一次的活動,學會多樣化地展示自己的作品、與別人更好的溝通,從而促進我們的友誼,增強我們的合作能力,體會“團結就是力量的真諦。
四、預期研究時間:2005年3月——7月
五、預期研究成果:
① 第一階段(3月-4月初):收集關于湘江水質污染的情況和治理及防治措施的資料。② 第二階段(4月-5月):進行了解人們對湘江水質污染的看法的調查行動。③ 第三階段(5月中旬):對湘江水質污染情況進行實際考察的行動。④ 第四階段(6月);對市民進行“保護湘江水資源”的宣傳活動。⑤ 第五階段(7月):整理所有資料、總結所有活動,完成總結報告。
希望通過我們的一系列的宣傳能夠使市民更加了解湘江水污染的情況,以及水污染給人們帶來的一些危害。讓市民能夠提高對湘江水的保護意識,以及讓大家了解到水的重要性,不去浪費水資源,并節約用水。
六、研究行動:
? 討論制定研究方案(見附件1)。? 查閱:(詳細的資料見附件2)
鄧龍生在網上查閱網上資料,黃子豪到湖南圖書館去查閱書本資料。我們到的資料如下:
網上資料:有關資料顯示,我省多年平均水資源量為1630立方米,居全國第6位。但我省水資源分配不均,用水總量明顯高于全國水平。根據我省國民經濟和社會發展總體規劃,到2010年,國內生產總之翻一番,人口約7000萬,城鎮化水平為40%。到那時,即使在中等干旱年份,我省也將缺水46億立方米。然而,長沙的污染日趨嚴重已影響長沙飲用水源的水質,水污染的危機正在逼近長沙。目前,長沙市39家重點企業用水總量達6619.9萬噸。其中工業用水重復利用率僅48%,而北京為84.7%,美國已達到87%,前蘇聯則為90%。水環境污染日趨嚴重的現實,讓長沙成為水污染型缺水和供水不足型(包括糧田灌溉在內)兼而有之的缺水城市。市民們是不是還在浪費水資源呢? 隨著城市的擴容,城市供用水矛盾還會加劇。
據了解,湘江受污染河段的主要超標項目為總大腸菌群、非離子氮、石油類、溶解氧、總砷、總汞等,其中以礦物污染和化學污染最為嚴重。湖南省水質監測中心對湘江43個和段進行一次監測中,只有11個河段水質在三類標準以內,達標率僅為25.6%。32個河段水質為4類,屬于污染水體,其中湘江干流有2個河段水質為5類,已無法飲用。湘江污染難以根治,首先源于沿岸城市的地方保護主義。上游肆意污染,下游叫苦不迭在湘江已成一種不爭的事實。(詳細見附件2中網上資料1)
書本資料:水質污染的三種主要來源是生活污水、工業廢水和土地利用的徑流。工業廢水主要來自字漿和造字、化學、石油化工與練制、采礦與金屬冶煉、食品加工和化肥工業。水危機主要表現資源危機、水環境危機和水生態危機三個方面(詳細見附件2中書本資料1)。污水處理技術與回收方式簡表(詳細見附件2中書本資料2)。
資料分析:現在湘江水質污染已十分嚴重,經過這次的活動后,我們對湘江有更深的了解,也知道了國際水質污染面積也日趨擴大了,我們乃至于全人類已經面臨著一場嚴重的水危機。
發現問題:a.人們是如何看待水污染這個問題? b.對于水質污染的防治,人們有沒有按照正確的方法做呢? c.有沒有什么力所能及的能幫助水質的改善? d.水質環保局對湘江水質持什么態度?
e.水質環保局有沒有出臺什么保護湘江水質的新法規? f.新法規是針對湘江水質污染的哪些方面治理的?
下一步計劃:經過我們研究決定:先就a、b兩問題進行研究,所以我們下一步行動為在街頭進行此類問題調查。
? 調查:(見附件3)
活動前,我們先制定好調查計劃:設計調查問卷、確定調查地點、確定調查時間和人員的分工。在這次的調查活動中,我們決定發揮我們的地理優勢,決定調查我們各自的社區去調查,鄧龍生到百善臺社區去調查,黃子豪到伍家嶺社區去調查,張韜到竹山園社區去調查,調查完后,鄧龍生進行資料的匯總。(詳細見附件3的統計圖)
調查后分析:58%的人認為湘江水質很差,看來湘江的確達到了必須改善的程度了;56%的人認為湘江水質污染的區域在株洲區域;對于政府看待這類問題,45%認為他們態度良好;關于哪里是湘江的主要污染源,63%的人們認為是工廠個多的排污,如果政府出臺有關新法的話,61%似的人認為要重點管理工廠的排污量。
發現問題:既然有58%的人認為湘江水質很差,那么到底湘江水質有多差? 下一步計劃:制定實施考察湘江水質的考察計劃。? 資料交流: 1.查閱交流:
老師在班上開了一場查閱資料交流會,在會上,我們班的同學積極對我們提出意見,以下是我們組在會上的交流的結果:優點:資料豐富充實;缺點:無 2.調查交流:
老師在班上又開了一場調查報告交流會,這次在會上,我們班的同學積極思考問題,對我們發表自己的觀點,以下是我們組在會上的交流的結果:
優點:調查計劃的正文建立在查閱的基礎上,有一定的深度,有原始數據,分析比較詳細,有初級統計圖和總結統計圖。
缺點:未發現問題。(后已補)存在的問題:a.資料比較少.b.分析不透徹,只停留在初步分析能力。c.問題發現的比較少。3.交流后的行動:
進益步找一些有關長沙段湘江水資污染源原因的資料,對新資料進行詳細的分析。下面是我們找到的新的資料。補充資料:
總體污染特征是以有機污染為主的重金屬、微生物復合污染;主要污染物為石油類、氮氨、總磷、糞大腸桿菌、汞、砷、鎘等,其中,氮氨和總磷污染范圍廣、污染程度較深;城鎮段糞大腸桿菌污染突出,重金屬污染也不容忽視。27個水質監測斷面中,二類水質斷面僅6個。衡陽、衡山、株洲、湘潭、長沙四市一縣的6個城市飲用水水源地只有衡山一處達標。大量的污水、廢水經過1575個排污口排入湘江,是導致湘江水體有機污染突出、重金屬污染嚴重的直接原因。
現在捕獲的魚主要是湖泊定居性魚類,占產量的80%,大型經濟魚類,如青、草、鰱、鳙大幅減少,已占不到總量的10%。而且捕撈個體小型化,過去以3-4齡的魚為捕撈對象,現在一般捕撈起水的魚只有1-2齡,根本沒有繁衍再生的機會。調查組還將以下內容列入調查對象:水環境保護和水污染防治情況,包含突發性污染事故,水中毒物質超過漁業水質標準和富營養化等方面;漁業資源變動對鳥類資源的影響情況;工業污染特別是氮肥和紙業污染的防治情況等。(詳細見附件2的網上資料2)? 考察:(見附件4)
1. 制訂考察計劃:(考察計劃見附件4)2. 考察經過和結果:
星期天(2005年5月29日),黃子豪和鄧龍生、張韜拿著照相機,騎著自行車,風風光光的來到北大橋,我們一起向南實際考察湘江水質。剛到湘江邊上時,江中望去,質還不算太差,黃黃的江水,中間有點垃圾在飄,可再向江邊上看時,垃圾可真多啊!有破鞋子、垃圾袋、還有食物包裝袋等等,應有盡有,真可謂是“五花八門”啊!散發出令人作嘔的氣味。(詳細見附件4的照片)
可見,湘江水污染的原因之一則是生活垃圾。在江邊可以看到白色飯盒、塑料袋等人為的丟進水里的垃圾。這些垃圾污染著水源,而丟這些垃圾的正是無知的居民,這一點正在污染著湘江,所以我認為目前首要的就是要提高人民素質,采取強制措施來保護湘江。? 宣傳:(見附件5)1制訂一份宣傳計劃:(見附件5)
我們本來是打算要到街頭去進行街頭表演來宣傳,后來我們三人討論決定到街頭去發放宣傳手冊來進行宣傳,可以更有利發揮我們的特長和達到更好的宣傳保護湘江水資源的效果。(詳細見附件5的宣傳手冊)
2宣傳經過:
今天風和日歷,我們大家一起來到了湘江風光帶做有關湘江水污染的宣傳,來到這里后,我們選擇在湘雅路口到湘春路口這一段作為主要宣傳的地點。我們采用有關湘江水污染的漂亮小冊子再加上我們的口頭表達,希望能在與市民輕松的對話中,讓他們了解進年來湘江的污染的情況,其中一個重要的原因就是生活污水,而湘江也并不是取之不盡用之不完的。保護我們的母親河湘江有多么的重要。所以保護水資源是我們大家的責任而并不僅僅只是有關部門領導和一些企業家的責任。經過三小時的宣傳,我們和將近70名以上的市民交流了許多。也從許多市民中得到了很多有關對我們這次活動和湘江水污染的反饋信息。3.反饋:見附件(5)。
六、活動與反思
在這次的關于湘江水污染的社會調查中,我們知道了如何制定一份較好的調查問卷,當然再這次調查過程中,我們也遇到了不少困難,如有的伯伯視力不好,有的阿姨嫌麻煩,不愿配合,有的甚至說不會寫字。面對這些十分棘手的問題時,我們也采取積極態度來應對,視力不好,不會寫字的,那么我們來念、我們寫,您來答,不愿配合的使出渾身解數挑戰嘴上功夫極限,總之,我們做得十分努力。所以,我們還學會了如何勇敢地與陌生人溝通,鍛煉了自身的反映、表達和社會交際能力。
當然,在這其中,我們也有許多不足之處,比如剛開始時,由于沒有經驗,語言不夠圓滑,讓人誤以為我們是做傳銷的;在查閱資料中我們沒有緊扣主題,查了一些無關緊要的東西,以導致最后花費了許多時間才整理好。
在今后的活動中,我們將吸取這次的,并將它運用下去,對不足之處也會做出進一步的完善。
鄧龍生:我在調查活動中間,發現口語不足,雖說面對的都是一些和藹可親的老人,但總是顯得有膽怯,感到不好意思,一定程度上影響了調查的正常進行。看來我得在口語方面下些工夫了。還有我在考察過程中,因為要考察的路程太長了,我明顯感到自己體力不支,看來我得要好好鍛煉鍛煉了。還有,在這次考察之后,我著實被我的拍照技術下了一跳(因為實在是太差了,當然了,膠卷太差也是一個原因)。
黃子豪:我在查閱活動中間,鄧龍生到省圖書館查到的書本資料不是很多,與主題內容不是太符合(當然了,省圖書館是查不到與主題內容太符合的資料)。看來我在這一方面有待加強了。我在考察活動中間,這么長的路線,著實是對我的一次挑戰,不過,我還是堅持下來了,走完了全程。鄧龍生對這次的行動比較滿意。還有,在這次考察之后,我對我的拍照技術不是很滿意,照片照出來的質量不很好。
七、感謝之辭:
這次研究我們麻煩了不少人,在我們調查中有很多熱心的人樂意的接受了我們的調查,給了我們很多有用的建議,和不足之處。讓我們可以改善我們的計劃。因此我們十分感謝長沙市開福區的所有居民,沒有他們的幫助,我們這個活動就不能很好的完成。
感謝我們的父母、同學、指導老師,也要感謝黃子豪的父親的同事,是他們給與我們的許多的幫助,我們才能順利的完成的這次的活動,由衷的感謝你們!謝謝!
八、附錄:
參考網站:www.tmdps.cn www.tmdps.cn
www.tmdps.cn(詳細見附件2中網上資料1、2)
參考書籍:《城市污水處理及回收技術》(見附件2的書本資料)附學生附件考察時收集的圖片:
第三篇:關于碧云池水質污染的調查及治理措施
關于碧云池水質污染的調查及治理措施
永州三中386班 鄭晨
永州三中校園內有一處風景名勝古跡:碧云池。池側建有碧云庵堂。為清代群玉書院舊址。最初唐刺史李衢曾在此修了一個芙蓉館。宋范仲淹次子范純仁謫居永州時,常在這里游覽。宋朝張栻在此建“思范堂”、“碧云庵”,后因戰亂漸廢。清朝康熙甲子年(1774年)重建。碧云池,呈“中”字形,水清如鏡,魚游淺底,自由自在。池面架石為橋,南北相通。池內種荷,亭亭玉立。夏日,荷花盛放,香氣撲鼻,令人欲醉。月朗之夜,風搖荷影,幽雅宜人。雅稱“恩院風荷”。
近年來,由于環境變遷等各種因素,池內水質不斷惡化,魚蝦漸絕蹤跡。經環評部門測定為總體水質類別為V類,營養狀態為重度富營養。
經過對碧云池水質變化原因的多方調查,發現存在的主要問題有:
1、由于瀟水河防洪大堤的修建,隔斷了碧云池與瀟水河的地下聯通管線。使得池內水體不能及時與瀟水河水交換,影響了水體循環。
2、學校內化學實驗室有未經處理的污水排入池內。
3、校內個別學生亂扔生活垃圾。
4、池內水體富營養化。
5、地表雨水直接進入池內
6、碧云池面積少,自凈能力弱。(南北長43.2米,東西長66米,占地面積為2800平方米,池深2.1米,架石為橋,橋拱為三孔3.3米的單曲拱橋,橋寬2 米,長14.8米。)(見圖一)
為了優化碧云池的水質,使它重現往日神采。我在學校領導和老師的指導下,成立了永州三中碧云池水質凈化小組。我們進行了以下
幾方面的工作:
一、進行優化碧云池環境的宣傳工作。結合學校日常行為規范教育,號召同學們提高個人素養,愛護環境,不向碧云池內亂扔果皮紙屑。設立警示標語和日常行為檢查崗。每周一次進行池面漂浮垃圾的清理工作。制作了專用工具——池面垃圾清理器(見圖二)。使用起來非常簡便實用。由于池內面積較大,無法清除池塘中心漂浮物。通過這個專用工具可通過兩人牽引拉線,將池心垃圾集中到池邊,再且兜網打撈上來。
二、對進入池內的幾條陽溝安裝過濾地漏。防止下雨時雨水將地面上的大量垃圾沖進碧云池。同時為了防止地漏堵塞,我們定期進行垃圾收集和地漏疏通工作。
三、對學校實驗室污水進行處理后排放。根據我校實驗室廢水排放的實際狀況,我們需要制定一個實用性強,適應性廣,運行成本低的方案。通過對多種方案的比較,最后確定了減量——收集——酸堿中和——沉淀——吸附凈化的工藝流程總體思路。由于我校總是全年級統一集中做同一個學生實驗,這也為我們這一方案的落實提供方便。
具體操作是:
1、減量、收集。成立污水處理實驗小組。在高一年級對學生進行環保知識講座,倡導節能減排、綠色化學等觀念,讓學生認識到環境保護的重要性和緊迫感。同時成立污水處理實驗小組,每班化學課代表由化學老師對他們進行相應知識培訓;熟習基本實驗操作方法,注意事項,實驗守則、實驗室藥品管理規定,實驗室突發事件的處理,一般傷害事故的應急處理方法等等。同時讓他們直接參
與對實驗室污水的處理。要求同學們在上課前認真預習實驗要求,以減少重復實驗,避免產生大量實驗廢水。
每次實驗課時,由每班的化學課代表(活動小組成員)提醒同學們把實驗中產生的實驗污水與清洗用水分開。把實驗污水收集起來。等全校同類班級做完同一實驗后把本實驗的所有污水匯集一起。由于是同一實驗所產生的實驗污水,所含成分相對容易分析,便于下步操作。
自制多濾層的廢水凈化器(見圖三)取一個空飲用水塑料桶,剪去底部,瓶口用單孔橡膠塞塞住,連接玻璃導管和橡皮導管(帶止水夾)。將飲料瓶口朝下倒置,瓶內由下至上分層放置膨松棉、洗凈的鐵絲網(起支撐作用)、雙層紗布、活性炭、雙層紗布、混合后的陰陽離子交換樹脂、雙層紗布、石英砂和小玻璃珠(本試驗中因石英砂和小玻璃珠的大小形狀和粒徑相近而混裝)、鐵絲網,最上層是多層紗布(可根據實際情況隨時更換和清洗后再用)。經過自制廢水凈化器,可減少其中的懸浮物、離子和有色物質。經過過濾器后,廢液進入處理池。
2、酸堿中和 先用pH試紙或酸度計測定廢水的pH值,以確定酸堿中和需要用廢酸廢堿(以廢治廢)的量和濃度,同時可以除去產生的沉淀物。我校特別制作了一個3m x 1m的廢液處理池(見圖四),共分為三大格。第一格為廢水收集箱,第二格為中和沉淀箱,第三格為泥沙吸附過濾箱。因此這一步操作在第二箱格中進行。
3、沉淀 本步驟主要是將可通過生成沉淀的金屬離子轉化為沉淀從廢水中分離出來。選擇化學藥品時要把握“種類少、用量省、價格
便宜”的原則,根據廢水的成分分批處理。可將Ca2+,Ag+,Ba2+,等離子容易轉變為沉淀,而可溶鹽離子用此法難以除掉。通過化學沉淀法會得到大量的固體沉淀,需要進一步和水分離。先將反應后的混合液靜置一段時間后,沉淀就會沉降到容器的底部而使溶液分層。在沉淀池中放入一些鐵屑,可以還原一些重金屬離子,有較好的效果。
4、吸附凈化廢水中的某些有色物質,如酸堿指示劑反應后的產物、苯酚等有機物,如果濃度較大,也需要進行脫色處理。我們選擇多孔、比表面積大、吸附和脫色性能好的活性炭,即可以吸附水中的細小固體雜質,還可以吸附可溶性的有色有機小分子。下層鋪上細沙和泥土,讓凈化后的水慢慢滲出,水質清澈無異味。
經過一年來的堅持,碧云池的水質明顯改善,小魚小蝦成群結隊。接天蓮葉無窮碧,映日荷花別樣紅的美景再現。
在全民環保的時代背景下,中學生更應該發揮自身作用,努力將所學知識用到實際生活和學習中來,為環保事業貢獻出自己的力量。雖然本次活動已經達到了一定效果,但是仍需進行不斷的完善和改進,以便進一步提高其影響,為降低化學實驗室的污染,提高碧云池的水質,改善校園環境發揮出更大的作用。通過這次活動,親自動手實驗,設計制作實驗用具。增強了我們學科學、用科學的興趣,樹立環保觀念和服務社會的意識,取得了很大的收益。
本文附圖:
第四篇:對二次供水水質污染現狀及防治措施的分析
對二次供水水質污染現狀及防治措施的分析
[摘要]文章著重從二次供水水質污染存在的問題,對二次供水貯水設施、輸配水管道及管理等方面造成的二次供水水質污染的成因進行分析,并提出相應的防治對策,以供大家參考與探討。
[關鍵詞]二次供水;污染成因分析;防治措施
[作者簡介]王詒秀,海南省海口威立雅水務有限公司,海南海口,570208
[中圖分類號] TU991.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-7723(2010)06-0036-0002
一、前言
在飛速發展的城市建設中,作為城市基礎設施之一的市政供水系統,其市政管網的水壓已無法直接滿足要求。為此相應出現了各種形式的二次供水方式,隨之也帶來了二次供水過程中的水質污染問題。二次供水主要指自來水由市政供水管網供到小區或建筑物內的儲水池之后,再由小區或建筑物內的儲水池、水泵、屋頂水箱供到各用水點的過程。二次污染是指水廠出水合格,但到達用戶水龍頭出水水質不合格的問題。究其原因有客觀的,也有主觀的;有歷史的,也有管理不到位造成的。近幾年,隨著城市的發展,二次供水得到更廣泛的應用。伴著二次供水的發展,以及對用水水質要求的提高,二次供水系統對水質的污染已是水質污染的主要原因。加強對二次供水的治理,保證用戶用到符合國家水質標準的水,已是供水企業必須面臨和解決的問題。
二、二次供水水質存在的主要問題
二次供水存在的主要問題是水質問題,表現在供水水質合格率低,未經二次消毒的供水合格率只有60%~ 70%。二次供水系統的污染點主要是水池和水箱,其中的主要污染物質有:
1.水箱(池)內的水經過較長時間的累積,積累的各種有機物提供了紅蟲及其他微生物繁殖的物質基礎;池內水體停留一段時間以及對流較小,以致水中含氧不足;池內溫度適合紅蟲生長及繁殖的條件;離水廠遠端水池水余氯的消降等均為紅蟲生存提供了條件(余氯濃度在0.05mg/L以上時,能有效阻止紅蟲的生長)。它常寄生在水箱的積(污)泥、粗糙的水箱(池)的表面、水管內的水垢以及藻類之中。
2.濁度及色度問題。二次供水濁度明顯高于管網水、出廠水,這是二次供水設施(水池及供水管)二次污染所致。
3.有機物調查表明,管網水和二次供水的氨氮分別為0.02mg/L、0.07mg/L,二次供水的氨氮明顯高于市政供水;耗氧量、總氮二次供水也高于管網水。
4.加氯副產物問題。二次供水中加氯副產物氯仿、四氯化碳經常有超過國家標準的現象發生。這可能是市政供水加氯副產物或清洗二次供水設施后一次性投加大量的氯所致。
5.二次供水中余氯的消降導致紅蟲、微生物的生長,是水質衛生最不安全的因素。
三、污染成因分析
(一)二次供水貯水設施造成的污染
二次供水過程中,一般都采用貯水池和水箱。貯水池和水箱的設置是用來滿足生活用水量和消防用水量的,而水箱材質不合格、水箱大小與用水量比例不合理會造成水質的污染。貯水池及水箱的容積是根據進水量與用水量的變化曲線計算確定,當資料不足時按最高日用水量的20%~25%確定。故設計者在設計時,考慮安全用水,將水箱、水池容積設計偏大。這樣會造成自來水在貯水池及水箱中的停留時間增長,自來水中的余氯會很快分解消失,這給水質造成二次污染提供了時間的便利。監測部門監測結果表明:當水溫低于10℃時,滯留時間超過48h時;當水溫在15℃時,滯留時間超過36h;當水溫大于20℃時,滯留時間超過24h;則細菌、總大腸菌群指標明顯增加。
(二)輸配水管道造成的污染
水在流經未經涂襯的金屬管道、配件、水箱的過程中,由于水源水水質復雜,水處理過程中,藥劑投加量及溶解氧,以及管道夜間用戶用水量小、管道運行流速偏低等因素,會造成管道內壁產生較厚的環狀銹垢。由于管道內壁的銹垢塊部分Fe(0H)3可浮游于水中,銹塊中有2%~3%可溶于水中,使水質受到二次污染。當用戶早晨打開水龍頭時,就會出現“紅水”現象。這是由于聚集管道內的銹蝕物在水流速度、水壓突然變大或方向突然改變時,被沖走造成短時間的水質惡化,出現“紅水”甚至“黑水”,造成供水水質事故。
(三)微生物的繁殖對水質的污染
二次供水管網和貯水池(箱)內微生物污染的種類通常有細菌、大腸桿菌、自養型鐵細菌和硫的轉化菌等。造成上述微生物繁殖的主要原因:一是水中殘存的還原性物質(包括微生物本身)或者還原性二次污染物對余氯的過度消耗;二是水的滯留時間過長。微生物的再度繁殖對水質的危害,除了直接造成細菌學指標的下降外,還會加速管道的銹蝕、結垢。因為這些微生物以水中的有機物為能源進行新陳代謝所需要的各項活動,其產物反過來又會促進金屬表面的惡化,形成對管道的腐蝕。
(四)外界造成的二次污染
有時供水系統受到外來的二次污染會造成水質周期性的或間斷性的惡化。
如:(1)管網系統的滲漏、破漏等造成與外界的滲透污染;(2)蓄水池(箱)的外界污染;(3)用水點處設置不合理造成與外部污(廢)水虹吸倒流;(4)分質供水水質防止措施不到位造成滲透污染。
(五)二次供水設施建造、管理上造成的污染
近年來,樓層越建越高,而二次供水系統設計卻一直缺乏規范,在建設中的設計、選材、施工、驗收往往不經衛生管理部門審查。一些開發商只注重于外在,而忽略關系業主身體健康的飲用水系統。二次供水設施的管理存在一些問題,管理制度也不規范、健全,很多居住小區的管理人員為退休職工,給水專業技術素質低,流動性大,責任約束性差。有的設施建設雖合格,但缺少日常維護、運行、檢修、清洗、消毒等管理制度,致使“臟、亂”乘虛而入。尤其是住房制度改革后,大部分房屋產權(其中包括二次供水等共用設施)轉為個人業主所有,管理成了盲區。且有些二次供水設施建成后交付物業管理,有些由單位管理,有些甚至無人管理。一些產權單位除支付電費外,其他費用一律不交。最終導致水箱不能按時清洗,水箱無蓋、銹蝕嚴重,水質不檢測,應該更新的設備無法更新。
四、水質污染的防治對策
(一)采用優質新型管材
傳統的鍍鋅鋼管及鑄鐵管銹蝕、結垢嚴重,應該逐步淘汰和禁止使用,積極推廣使用新型給水管材。如塑料管(PE管、PPR管)、復合管(如鋁塑復合管、鋼塑復合管)、耐蝕金屬管(如銅管、不銹鋼管)等。筆者認為,塑料管、復合管耐蝕、不結垢,且能長期保持良好的衛生性能和輸水性能。由于塑料管強度較低,復合管兼有金屬管的強度可用在暗裝或明裝;耐蝕金屬管強度高,但價高且對水的穩定程度不及塑料管,如長期輸送也會有銅綠、銹水問題出現,建議用在衛生器具的配管上。
(二)對貯水池(箱)采取有效的防水質污染對策
1.貯水池(箱)材料嚴格采用防污染衛生材質
貯水池宜采用水泥混凝土防滲等級高的材料;水箱可采用衛生級玻璃鋼、搪瓷鋼板、熱浸鋅鋼板或衛生級環氧樹脂涂襯處理鋼板等具有較好防污染效果的材料。
2.生活、消防水池(箱)設置問題
筆者認為,由于消防貯水水池和生活貯水池容積都很大,如合建會造成水在池內停留時間過長,影響水質,應分開設置以保證生活用水水質。屋頂水箱可采用合建,采取生活用水從水池(箱)底部虹吸出流,或池(箱)內設溢流墻(板)等措施,使消防用水不斷更新。如48小時水質得不到更新,應在出水口處設置水消毒處理裝置。埋地貯水池不要布置在易受污染處,應保證其與化糞池之間不小于10m的凈距。當凈距不能保證時,可采取提高飲用水池標高或化糞池采用防漏材料等措施。
3.合理設置貯水池(水箱)的溢流管、泄水管和檢修孔
溢流管上應設存水彎,用水封防止污物進入。水池(箱)底部要有一定的坡度,并裝有泄水清洗管。溢流管、泄水管不能與污水管直接連接,均應有空氣隔斷裝置。貯水池(箱)頂部應設兩個以上通氣管,以使池(箱)內空氣流通,且要在管口處設置。這樣既能防蟲、鼠、塵埃進入,又能使空氣流通。檢修孔要采用密閉式。
(三)二次供水貯水設施應建立凈化消毒系統
為保證二次供水設施貯水池及水箱的污染,應建立貯水池及水箱的凈化消毒系統,確保二次供水管網內不再受到水質再次污染。
(四)加強二次供水設施及管網的管理工作
建議在二次供水設施及管網的管理工作采取以下措施和制度。(1)提高管理人員的專業業務素質,持證上崗。(2)進一步完善城市供水條例中關于二次供水的有關條文,加大執法力度,明確責任和義務。(3)嚴格執行工程建設審批制度,二次供水設施應與工程項目同時設計、同時施工、同時投入使用;供水管道必須采用符合國家飲用水標準的優質管材,外露管材使用鋼塑復合管(無防曬功能的塑料管要采取做防曬保護層的措施);水箱水池須采用不銹鋼內襯或內涂食品級涂料。(4)貯水池、水箱及管內(死水區)和管線終端等部位要執行定期放水、沖洗消毒制度;(5)制定管線全面尋查和管道檢漏及維護、維修工作制度。
五、結語
城市供水中,二次供水是不可或缺的組成部分,而二次供水造成的水質污染是不容忽視的問題。必須做好防止水質因二次供水而受污染,保證用戶用到水質合格的自來水,并明確城市供水單位、二次加壓設施產權單位、專業清洗和維修單位以及衛生管理部門的職責,形成相互制約的管理機制,明確管理模式及資金渠道,以安全為第一要素,統一標準,實施全社會二次供水的專業化規范管理,從而將二次供水水質污染的防治納入法制化、科學化、有序化的管理軌道。
第五篇:土壤重金屬污染危害及防治措施
土壤的重金屬污染危害及防治措施
長沙環境保護職業技術學院 周 敏 王安群
1.前言
地球巖石圈經歷了千百萬年的漫長的地質變化后才形成了土壤。土壤和人類之間保持著一種自然平衡關系,土壤和其他環境因素一樣對人類起作用,人類活動也可以影響土壤環境,他們之間互相依賴、互相制約、緊密地聯系在一起,人通過生產活動從自然界取得資源和能量,再以“三廢”形式向土壤系統排放,造成土壤污染,然后被植物吸收并在體內積累,人吃了污染的糧食、蔬菜等食物后,重金屬元素就在人體蓄積,產生各種危害,所以充分認識土壤污染及危害,保護土壤,防治污染是十分重要的任務。
2.土壤重金屬污染 2.1.概論
在土壤的無機污染物中,突出表現為重金屬的污染。重金屬不能為土壤微生物所分解,而易于積累,轉化為毒性更大的甲基化合物,甚至有的通過食物鏈以有害濃度在人體內蓄積,嚴重危害人體健康。土壤重金屬污染物主要有鉛、鎘、汞、砷、鉻、銅、鐵、鋅等,砷雖不屬于重金屬,但因其行為與來源及危害都與重金屬相似,故通常列入重金屬類進行討論。就對植物需要而言,可分為兩類:一類是植物生長發育不需要的元素,而對人體健康危害比較明顯,如鎘、汞、鉛等,另一類是植物正常發育所需元素,且對人體又有一定生理功能,如銅、鋅等,但過多會發生污染,妨礙植物生長發育。同種金屬,由于它們在土壤中存在的形態不同,其遷移轉化特點和污染性質也不同,因此在研究土壤中重金屬的危害時,不僅要注意它們的總含量,還必須重視各種形態的含量。
2.2.汞
土壤的汞污染主要來自于污染灌溉、燃煤、汞冶煉廠和汞制劑廠(儀表、電氣、氯堿工業)的排放。如一個700兆瓦的熱電站,每天可排放汞215公斤,估計全世界僅由燃煤而排放到大氣中的汞,一年就有3000噸左右。含汞顏料的應用、用汞做原料的工廠、含汞農藥的施用等也是重要的汞污染源。汞進入土壤后95%以上能迅速被土壤吸持或固定,這主要是土壤的粘土礦物和有機質有強烈的吸附作用,因此汞容易在表層積累,并沿土壤的縱深垂直分布遞減。土壤中汞的存在形態有金屬汞、無機態與有機態,并在一定條件下相互轉化。在正常EH和pH范圍內,汞能以零價狀態存在是土壤中汞的重要特點。植物能直接通過根系吸收汞,在很多情況下,汞化合物可能是在土壤中先轉化為金屬汞或甲基汞后才能被植物吸收。無機汞有HgSO4、Hg OH
2、HgCl2、HgO,它們因溶解度低,在土壤中遷移轉化能力很弱,但在土壤微生物作用下,轉化為具有劇烈毒性的甲基汞,也稱汞的甲基化。微生物合成甲基汞在好氧或厭氧條件下都可以進行。在好氧條件下主要形成脂溶性的甲基汞,可被微生物吸收、積累而轉入食物鏈,造成對人體的危害;在厭氧有酶催化下,主要形成二甲基汞,它不溶于水,在微酸性環境中,二甲基汞也可轉化為甲基汞。汞對植物的危害因作物的種類不同而異,汞在一定濃度下使作物減產,較高濃度下甚至可使作物死亡。植物吸收和累積與汞的形態有關,其順序是:氯化甲基汞>氯化乙基汞>醋酸苯汞>氯化汞>氧化汞>硫化汞。不同植物對汞吸收能力是:針葉植物>落葉植物;水稻>玉米>高果>小麥;葉菜類>根菜類>果菜類。土壤中汞含量過高,汞不但能在植物體內累積,還會對植物產生毒害,引起植物汞中毒,嚴重情況下引起葉子和幼蕾掉落。汞化合物侵入人體,被血液吸收后可迅速彌散到全身各器官,當重復接觸汞后,就會引起腎臟損害。
2.3.鎘
鎘主要來源于鎘礦、冶煉廠。因鎘與鋅同族,常與鋅共生,所以冶煉鋅的排放物中必有ZnO、CdO,它們揮發性強,以污染源為中心可波及數千米遠。鎘工業廢水灌溉農田也是鎘污染的重要來源。鎘被土壤吸附,一般在0-15cm的土壤層累積,15cm以下含量顯著減少。土壤中的鎘以CdCO3、Cd PO4
2、及Cd OH 2的形態存在,其中以CdCO3為主,尤其是在pH>7的石灰性土壤中,土壤中的鎘的形態可劃分為可給態和代換態,它們易于遷移轉化,而且能被植物吸收,不溶態鎘在土壤中累積,不易被植物吸收,但隨環境條件的改變二者可互相轉化。如土壤偏酸時,鎘的溶解度增高,而且在土壤中易于遷移;土壤處于氧化條件下(稻田排水期及旱田)鎘也易變成可溶性,被植物吸收也多。土壤對鎘有很強的吸著力,因而鎘易在土壤中造成蓄積。鎘在土壤中吸附遷移還受伴隨離子如Zn2+、Pb2+、Cu2+、Fe2+、Ca2+等的影響,如鋅的存在就可抑制植物對鎘的吸收。
鎘是植物體不需要的元素,但許多植物均能從水中和土壤中攝取鎘,并在體內累積。累積量取決于環境中的鎘的含量和形態。鎘在植物各部分分布基本上是:根>葉>枝的干皮>花、果、籽粒。水稻研究表明同樣規律,即主要在根部累積,為總量的82.5%,地上部分僅占17.5%,其順序:為根>莖葉>稻米>糙米。
土壤中過量的鎘,不僅能在植物體內殘留,而且也會對植物的生長發育產生明顯的危害。鎘能使植物葉片受到嚴重傷害,致使生長緩慢,植株矮小,根系受到抑制,造成生物障礙,降低產量,在高濃度鎘的毒害下發生死亡。
鎘對農業最大的威脅是產生“鎘米”、“鎘菜”,人食用這種被鎘污染的農作物,則會得骨痛病。另外,鎘會損傷腎小管,出現糖尿病,鎘還會造成肺部損害,心血管損害,甚至還有致癌、致畸、致突變[2]的報道。
2.4.鉛
鉛是土壤污染較普遍的元素。污染源主要來自汽油里添加抗爆劑烷基鉛,汽油燃燒后的尾氣中含大量鉛,飄落在公路兩側數百米范圍內的土壤中。另外礦山開采、金屬冶煉、煤的燃燒等也是重要的污染源。在礦山、冶煉廠附近土壤含鉛量高達1500mg/kg以上[3]。隨著我國鄉鎮企業的快速發展,“三廢”中的鉛也大量進入農田,一般進入土壤中的鉛在土壤中易與有機物結合,不易溶解,土壤鉛大多發現在表土層,表土鉛在土壤中幾乎不向下移動。
植物對鉛的吸收與積累,決定于環境中鉛的濃度、土壤條件、植物的葉片大小和形狀等。植物吸收的鉛主要累積在根部,只有少數才轉移到地上部分。積累在根、莖和葉內的鉛,可影響植物的生長發育,使植物受害。鉛對植物的危害表現為葉綠素下降。阻礙植物的呼吸及光合作用。谷類作物吸鉛量較大,但多數集中在根部,莖稈次之,籽實較少。因此,鉛污染的土壤所生產的禾谷類莖稈不易作飼料。
鉛對動物的危害則是積累中毒。鉛是作用于人體各個系統和器官的毒物,能與體內的一系列蛋白質、酶和氨基酸內的官能團絡合,干擾機體多方面的生化和生理活動,導致對全身器官產生危害。
2.5.鉻
鉻的污染源主要是鉻電鍍、制革廢水、鉻渣等。鉻在土壤中主要有兩種價態:Cr+6和Cr3+。土壤中主要以三價鉻化合物存在,當它們進入土壤后,90%以上迅速被土壤吸附固定,在土壤中難以再遷移。Cr+6毒性大,其毒害程度比Cr3+大100倍。而Cr3+則恰恰相反,Cr3+主要存在于土壤與沉積物中。土壤膠體對三價鉻具有強烈的吸附作用,并隨pH的升高而增強。土壤對六價鉻的吸附固定能力較低,僅有8.5%~36.2%。不過普通土壤中可溶性六價鉻的含量很小,這是因為進入土壤中的六價鉻很容易還原成三價鉻,這其中,有機質起著重要作用,并且這種還原作用隨著pH的升高而降低。值得注意的是,實驗已證明,在pH6.5—8.5的條件下,土壤的三價鉻能被氧化為六價鉻,同時,土壤中存在氧化錳也能使三價鉻氧化成六價鉻,因此,三價鉻轉化成六價鉻的潛在危害不容忽視。
植物對鉻的吸收,95%蓄積于根部。據研究,低濃度Cr+6能提高植物體內酶活性與葡萄糖含量,高濃度時,則阻礙水分和營養向上部輸送,并破壞代謝作用。
鉻對人體與動物也是有利有弊。人體含鉻過低會產生食欲減退等癥狀。而Cr+6具有強氧化作用,對人體主要是慢性危害,長期作用可引起肺硬化、肺氣腫、支氣管擴張,甚至引發癌癥[5]。
2.6.砷
土壤砷污染主要來自大氣降塵、尾礦與含砷農藥,燃煤是大氣中砷的主要來源。通常砷集中在表土層10cm左右,只有在某些情況下可淋洗至較深土層,如施磷肥可稍增加砷的移動性。土壤中砷的形態按植物吸收的難易劃分,一般可分為水溶性砷、吸附性砷和難溶性砷,通常把水溶性砷、吸附性砷總稱為可給性砷,是可被植物吸收利用的部分。土壤中砷大部分為膠體吸收或和有機物絡合——螯合或和磷一樣與土壤中鐵、鋁、鈣離子相結合,形成難溶化合物,或與鐵、鋁等氫氧化物發生共沉。pH和EH值影響土壤對砷的吸附,pH值高,土壤砷吸附量減少而水溶性砷增加;土壤在氧化條件下,大部分是砷酸,砷酸易被膠體吸附,而增加土壤固砷量。隨EH降低,砷酸轉化為亞砷酸,可促進砷的可溶性,增加砷害。植物在生長過程中,吸收有機態砷后可在體內逐漸降解為無機態砷。砷可通過植物根系及葉片的吸收并轉移至體內各部分,砷主要集中在生長旺盛器官。作物根莖葉、籽粒含砷量差異很大,如水稻含砷量分布順序是稻根>莖葉>谷殼>糙米,呈自下而上遞降變化規律。
砷中毒可影響作物生長發育,砷對植物危害的最初癥狀是葉片卷曲枯萎,進一步是根系發育受阻,最后是植物根、莖、葉全部枯死。砷對人體危害很大,在體內有明顯的蓄積性,它能使紅血球溶解,破壞正常的生理功能,并具有遺傳性、致癌性和致畸性等[5]。
3.治理措施
土壤受污染后,蓄積在土壤中的有害物質能遷移到水、空氣和植物中,最終進入人體。土壤污染一旦形成,就會造成長遠的影響,而且難以消除。因此,我們應以“預防為主”,積極做好土壤的保護工作。
土壤污染的防護要采取綜合措施,首先要控制和消除土壤的污染源,同時對已經污染的土壤采取措施,消除土壤中的污染物或控制污染物遷移轉化,使其不能進入食物鏈。
生物防治土壤污染物質可通過生物降解或植物吸收而凈化土壤。如羊齒鐵角蕨屬的一種植物,有較強的吸收土壤重金屬能力,對土壤中鎘的吸收率可達到10%,連種多年可使土壤鎘含量降低50%。
施加抑制劑輕度污染的土壤,施加某種抑制劑,可改變污染物在土壤中的遷移轉化,減少作物吸收,如使用石灰可增加土壤pH,使銅、鋅、汞、鎘等金屬或氫氧化物沉淀。據實驗,施用石灰后稻米含鎘量可降低30%。堿性磷酸鹽可與土壤中的鎘形成磷酸鎘沉淀,對消除鎘污染具有重要意義。
增施有機肥有機膠體和粘土礦物膠體,對土壤中重金屬和農藥有一定吸附力。因此增加土壤有機質,改良砂性土壤,能促進土壤對土壤有毒物的吸附作用,增加土壤容量,提高土壤的自凈能力。
加強水漿管理水稻土壤的氧化還原狀態可影響水稻土中重金屬的遷移轉化。淹水可明顯抑制水稻對鎘、銅、鉛、鋅的吸收,落干將促進水稻的吸收。
客土、深翻被重金屬嚴重污染的土壤,若面積不大,可用客土換土法,對換出土壤要妥善處理,防止次生污染。亦可將污染土壤翻到下層,深埋程度以不污染作物而定。
參考文獻
[1]吳沈春等環境與健康北京人民衛生出版社1982.9 [2]陳炳卿等食品污染與健康北京化學工業出版社.環境科學與工程出版中心2002.7 [3]劉靜玲等環境污染與控制北京化學工業出版社.環境科學與工程出版中心2001.2 [4]胡望鈞等常見有毒化學品環境事故應急處置技術與監測方法北京中國環境科學出版社1993.3 [5]徐厚恩等中國污染物有毒危險性評價北京北京醫科大學.中國協和醫科大學聯合出版社1997.5