第一篇:改城镇居民生活用水水质污染调查及防治措施
湖 南 农 业 大 学 高等教育本科生毕业论文
城镇居民生活用水水质污染调查及防治措施
学生姓名:
考籍号:910907306030 年级专业:2006级环境工程 指导老师及职称: 学院:资源环境学院
湖南·长沙 提交日期:2009.04
目 录
摘要................................................................1 关键词..............................................................1 1前言...............................................................1 2 国内小城镇发展趋势与调查..........................................2 2.1 国内研究现状及发展趋势..........................................2 3 小城镇的用水情况和当地的水环境满意度调查——以汉沽区大田镇为例....2 3.1 调查目标........................................................2 3.2 调查内容........................................................2 3.3 调查方法........................................................2 3.4 居民用水量调查结果及分析........................................2 3.5 当地的水环境满意度调查结果及分析................................4 3.6 居民问卷调查结果及分析..........................................4 4 水污染防治建议....................................................5 4.1 政策方面的建议..................................................5 4.1.1 控制新的水环境问题产生........................................5 4.1.2 提高水资源利用率..............................................5 4.1.3 制定环境经济政策..............................................6 4.1.4 大力推行清洁生产..............................................6 4.1.5 加快城镇污水处理厂建设,大力发展环保产业......................6 4.2 技术方面的建议..................................................7 4.2.1 采用氧化沟工艺................................................7 4.2.2 采用SBR工艺..................................................7 4.2.3 采用水解-好氧生物处理工艺....................................8 4.2.4 采用生物接触氧化工艺
........................................8
4.2.5 采用生物滤池工艺..............................................8 4.2.6 采用生态处理工艺
............................................8 5 结论..............................................................9 参考文献............................................................9 致谢...............................................错误!未定义书签。
城镇居民生活用水水质污染调查及防治措施
学 生: 指导老师:
(湖南农业大学资环学院,长沙 410128)
摘要:通过对位于天津市汉沽区一个小城镇居民用水的用水情况及地方水源水质情况进行调查,了解到小城镇供水的现状、市民节水意识及当地水源水质状况。经对调查结果的分析,了解到供水存在较大问题,地方水源的污染已非常严重。为此,本文提出了当地水环境的影响因素和整改措施,以达到保护水源、节约用水和治理城镇污水的目的。
关键词:城镇居民用水;水质水量调查;防治措施
1前言
我国是水资源短缺非常严重的国家,水资源人均占有量仅为世界平均水平的1/4,经预测,到本世纪中叶,我国人口将达到16亿,届时人均水资源量将降到1700m3的缺水警戒线,形势更加严峻。我国城市缺水问题尤为突出。全国666个城市中,有400多个城市缺水,100多个城市严重缺水,由于水污染控制的相对滞后,受污染的水体逐年增加,全国90%的城市水域污染严重,50%的城镇水源不符合饮用水标准,40%的水源已不能饮用。给居民生活生产用水带来了严重的影响,城市用水安全受到严重威胁,水资源短缺和水污染严重已经成为制约城市可持续发展的突出问题。国内小城镇发展趋势与调查
2.1 国内研究现状及发展趋势
近年来,乡村城镇化逐渐成为世界的发展趋势。小城镇的健康发展对于我国农业现代化建设有着举足轻重的作用,在乡村城镇化的过程中,城镇供水是城镇发展的重要基础设施,是国家经济建设、社会文明进步、人民生活不可缺少、无法替代的物质基础,是各级镇府重点扶植和发展的优质产业,但是由于人们过于追求社会经济发展,致使城镇环境尤其水环境受到影响被破坏,甚至影响人的生存和发展,形势令人担忧。所以,保护小城镇水环境是目前的一个非常重大且十分紧迫的任务。小城镇的用水情况和当地的水环境满意度调查——以汉沽区大田镇为例
3.1 调查目标
本次调查地点位于天津市汉沽区蓟运河以东的一个以渔业为主的小城镇。叫大田镇。土地总面积29476.49公顷、人口约1万,主要工业有大田塑料厂、大田磷肥厂、化工厂、冶炼厂、印刷厂等。
3.2 调查内容
主要调查大田镇居民生活用水情况、节水意识,当地的水环境现状,及大田镇居民对当地供水状况的意见和建议。
3.3 调查方法
本次调查方法为挨家挨户的发放调查表格及街头随机发放调查表格的方法,总数为100份,实际回收85份。
3.4 居民用水量调查结果及分析
居民用水量数据如表1
表1 项目 1人
人数 2人 3人 4人
5人 >5人 3 3-4 4-5
户数 1 10 35 23 13 3 24 15 19 11 6 9
占调查% 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中显示平均每月用水量为3m3的用户较多,这主要是由于当地供水部门规定每月用水量不足3m时均以3m计费。大田镇每人月平均用水量主约3~6 m,这主要是大田镇经济不发达,生活水平较低所致。每人每天平均用水量数据见表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
占调查% 3.57 26.19 25 32.14 8.34 4.76
333由表2数据可以看出在大田镇有86.9%的家庭平均用水低于 60 L/人·d,这个城镇用水量比较低,主要是因为大部分居民靠渔业为生,居民生活水平较低。而从整体来看,小城镇的用水量要低于城市的用水量,这是由于在城镇有不少家庭生活用水仍使用河水,且有半数的家庭使用旱厕。
3.5 当地的水环境满意度调查结果及分析
详细调查结果经汇总后见表3
表3 项目
户数 居民使用河水情况 经常使用 1
偶尔使用 24 28.32
从不使用 58 69.47
居民对当地河水水质的评价 一般 16 17.34
较差 26 30.47
很差 42 48.59 占调查% 5.71 从表3数据可以得出这个城镇当地唯一水源的污染已经相当严重。引起该种现象的原因主要为,在城镇,各户居住分散,没有统一的废水排放收集设施,生活污水直接排入当地河流中,引起富营养化,水藻滋生,河水变臭,鱼虾绝迹。
3.6 居民问卷调查结果及分析
调查结果经汇总后见表4
表4 认为工厂对河水污染起主要作用? 认为城镇对污水处理配套设施不完善? 认为自身要有节水意识? 曾受过高等教育的有多少? 每家超过30岁人有多少? 已婚有多少? 认为水质没有没有达标? 对当地供水状况不满意有多少? 认为工厂污水不达标排放要重罚有多少? 认为工厂要推行清洁生产有多少? 认为加快城镇污水处理厂建设有多少? 认为要加强对水资源合理利用有多少?
有60户 有38户 有45户 有15户 有50户 有68户 有80户 有56户 有70户 有42户 有63户 有45户
在调查中有居民们建议相关部门大力倡导公众节水、保护身边的水源、加快环境设备配套性设施,严格监督企业排污,改变谁污染谁治理的观念,在经济发展的同时注意环境保护。希望相关部门出台一些奖惩措施,以便大家能更好地投入到环保中去。有约20%的居民对当地供水水质不满意,他们认为自来水中漂白粉味道过重。这说明居
民们已有很强的节水意识及水资源的忧患意识。水污染防治建议
4.1 政策方面的建议
国内小城镇的水污染,不仅仅是提高水处理技术就能解决的,最主要的还是国家的宏观调控,出台相应的政策,鼓励全民环保,提高全民的环保意识,才能从根本上解决环境问题。
4.1.1 控制新的水环境问题产生
国家和地方各级政府,在确定经济发展速度、制定国民经济和社会发展计划、资源开发计划、区域开发计划,以及制定经济技术政策,进行重大经济决策时,应当对实施这些决策可能产生的环境影响做出科学评价,评价的结论作为各级决策的依据。在决策中综合考虑环境、经济和社会因素,统筹兼顾,使发展对环境的影响降低到最小。建立科学的评价指标体系,设置专门的评价审议机构,并使这一制度法制化,逐步建立起依法决策的运行机制。区域经济的发展要充分考虑水资源保护。限制缺水地区发展耗水型产业,调整缺水地区的产业结构,严格控制高耗水、高耗能和重污染的建设项目。近期应重点调整北方缺水地区的产业结构,防止水资源短缺问题进一步加剧。生态环境脆弱地区的经济发展应考虑为生态用水留有余地,防止因过度开发导致下游地区河湖萎缩、土地沙化、生态退化。在水源地区,引导和组织水源地生态经济体系建设,避免水源地区经济发展导致下游城市水源污染。4.1.2 提高水资源利用率
大力开展节水活动,采取有效措施,减少水消耗。有组织地推行节水、高效的农灌技术;完善科学的农业用水管理措施,尽快改变农业生产大量耗水的局面。制定单位产品用水定额和水重复利用率考核指标,建立工业用水考核制度;明确规定冷却水及工艺用水等工业废水必须循环利用和再生利用;大力发展水的闭路循环使用,最大限度地减少废水排放量。在开展节约用水,解决我国水资源短缺的同时,全面加强水污染防治,特别是重点流域的水污染防治。流域治理的重点在城市,城市工业废水和生活污水的治理,要走集中与分散治理相结合和废水资源化路子。因地制宜地建设污
水处理设施,处理后的污水要用于工业冷却水、城市景观和园林绿地用水等。4.1.3 制定环境经济政策
抓紧制定有利于环境保护的环境经济政策,进一步强化市场经济体制下的环境经济手段。尽快提高排污费标准,使之高于污染治理成本;制定水污染防治相关政策,建立资源更新的补偿机制;全面实现“污染者付费”的原则,在用水收费中,普遍增加污水处理费,作为城市污水处理厂运行费用;环境保护作为“市场失效”的领域,特别是环境科技研究与开发、环境保护基础设施建设等,国家应加强产业政策支持。同时,鼓励和推动环境保护基础设施建设和管理的企业化。
积极建立环境税收制度。扩大资源税的征收范围,对地下水等稀缺资源征收资源税;对新建污染项目征收固定资产投资方向调节税,控制结构型污染;对现行排污费与费改税进行利弊分析,探索征收污染附加税;对从事城市污水处理的企业实行零税率;对生产再生资源和利用再生资源生产的产品,应给予税收减免的优惠。4.1.4 大力推行清洁生产
工业部门要加快产业结构调整,合理调整工业布局,推动资源消耗小、效益高的高新技术产业发展。结合技术改造推行以清洁原料、清洁生产过程和清洁产品为主要内容的清洁生产。要把清洁生产当作在可持续发展战略指导下的一次工业企业的全面改造,在全国所有工业企业推行清洁生产。通过加强环境管理审计,建立科学的管理体制,促进我国工业向新的技术基础转移,以集约方式提高质量,降低消耗,增加经济效益。并在此基础上逐步建立我国资源节约型生态工业生产体系。4.1.5 加快城镇污水处理厂建设,大力发展环保产业
改革现行城市污水处理体制,实现污水处理厂建设和运营的社会化、市场化、企业化。污水处理厂的建设要引入竞争机制,按照“谁投资谁所有,谁管理谁受益”的原则,建立多元化投资建设、企业化运营管理、社会共同负担费用、政府给予必要的政策扶持的模式。积极探索城镇给排水建设和运营一体化的管理体制。逐步使政府从直接管理污水处理设施的建设和运行中解脱出来,让污水处理真正走向市场。
环保产业的发展应当成为国民经济新的增长点。国家应制定扶持环保产业发展的经济政策,在投资、信贷、税收等方面给予优惠;鼓励一部分产品过剩的企业转向环保产品生产和服务;组建环保产业集团,尽快形成产业规模;抓紧培育环保市场,把
原来政府管理的环保服务事业推向市场。同时,要加强环境科学研究,组织开展高浓度有机废水处理等急需的重点水处理技术攻关;加速污染防治和生态工程成套设备的国产化,改变我国环保产业落后的现状,以适应我国污染防治的需要。
4.2 技术方面的建议
解决国内小城镇的水污染问题,只靠政府的宏观调控也是不够了,必须相辅以成熟的、经济的、效果好的水处理技术。4.2.1 采用氧化沟工艺
氧化沟工艺始于50年代初期,其处理流程简单,操作管理方便;出水水质良好,运行可靠性和稳定性高;能承受水量、水质的冲击负荷。此工艺具有一定的除磷脱氮能力,可缓解水体富营养化的进程。由于可取消初次沉淀池和污泥消化池,整个处理单元比常规活性污泥法少50%以上,二者基建费用明显低于常规活性污泥法,这对资金缺乏的小城镇建设污水处理厂很有吸引力。但其曝气转刷(或表面曝气器)等机械部件需定期维修,检修工作量较大;而且采用延时曝气对污泥进行好氧稳定,其能耗比中、高负荷活性污泥工艺要高40%~50%,因此,对于我国这样一个资源不足、人口众多的发展中国家,是否适合在小城镇推广这种低负荷的活性污泥工艺是值得考虑的问题。4.2.2 采用SBR工艺
SBR工艺简单;布置紧凑、占地面积省;操作维修方便;抗冲击负荷能力强;污泥沉降性能好,污泥处理系统简单;出水水质好;可防止污泥膨胀。统计结果表明,采用SBR工艺处理小城镇污水,要比普通活性污泥法节省基建投资30%以上。有研究表明,SBR法在每一个运行周期之间以及同周期进水阶段内出现急剧的水质水量变化甚至处理负荷猛增到正常负荷的两倍以上的情况下,仍可获得良好的处理效果。刘永松等人对SBR工作稳定性的分析研究结果充分表明了这一点。但SBR反应器设备的闲置率高,进水和排水的阀门切换频繁,自动化程度较高,这对于技术力量和管理水平相对较弱的小城镇来说,限制了该工艺的推广。
4.2.3 采用水解-好氧生物处理工艺
水解工艺是近年来国内应用较为广泛的污水预处理工艺,它通过控制反应时间,将厌氧反应控制在水解酸化阶段, 除达到截留污水中悬浮物的目的外,还可提高污水的可生化性, 减少后续处理工艺反应时间和处理的能耗,并具有污泥减量稳定的功能。由水解池取代初沉池,其对SS、BOD5、COD的去除率显著高于初沉池,水解池出水水质较稳定,并具有较好的抗有机负荷的能力。对于经济实力尚薄弱的小城镇,可用水解池单独作为污水的初级处理系统,待有条件时,再在其后增设后续处理工艺成为完整的城镇污水二级处理系统,具有分期建设的优点。但水解池的布水均匀性和排泥问题也增加了设计和管理的复杂性。4.2.4 采用生物接触氧化工艺
生物接触氧化工艺单位容积的生物量大,处理能力高;不需污泥回流,节省能耗;不产生污泥膨胀,耐冲击负荷能力强;设备较少,运行管理及维护简单;产泥量少。但此工艺造价较高,而且布水、布气不易均匀,工艺构筑物在构造上较复杂,增加了设计、施工的工作量和难度。4.2.5 采用生物滤池工艺
生物滤池节约能耗,运行管理方便;对污水水质、水量有较强的适应性;污泥产量较低。但其处理负荷低,占地面积较大,造价较高;滤池容易堵塞,且容易产生蚊蝇、臭气等环境问题。4.2.6 采用生态处理工艺
小城镇附近如有合适的废地、荒地、废塘、洼地或沼泽地、滩涂等,在污水处理上应因地制宜地将处理与利用相结合,利用生态系统,在污水处理的同时实现污水的无害化和资源化。生态处理可选用生态塘处理系统和人工湿地处理系统。生态处理适合不同的处理规模,基建费用低廉,整个系统的基建费用只有常规处理方法的1/2或1/3;出水水质稳定,出水可用于回灌农田、水产养殖或景观水;材料来源广,就近可得。人工湿地的主要材料如碎石、砂砾、煤渣、土壤等均可就近获得,塘系统则不需要任何材料,动植物均为土著种类。生态处理系统依地势而建,污水可自流,无需额外动力,因此运行费用只有常规工艺的10%~50%;而且管理十分简单,维护容易,设
计良好的小型污水生态处理系统几乎不用管理与维护。但生态处理系统除污染负荷率低,因而占地面积庞大。再者,气候条件对其处理效果有重要影响。结论
通过这次调查可以得出以下结论:
(1)由于经济欠发达,生活水平不高,在小城镇,平均每人每天用水量仅为 50 L左右,远低于规范中规定的普通住宅最高日生活用水定额。
(2)由于没有完善的排水收集设施,没有必要的污水处理系统,小城镇当地的河流水质已经很差,污染相当严重。
(3)工业发展超标排放工业废水,由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏,大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染,只顾发展需要,严重危害水资源,工业污水没有达标排放污水,不符合环境法律法规。(4)工厂没有大力推行清洁生产,导致大量利用资源。
参考文献
[1] 孙守谋,燕灏.我国小城镇环境综合整治.城市环境与城市生态.[2] 张杰,李碧清.城市节制用水的理论与方法.城市环境与城市生态.[3] 张宏伟,王亮.污水资源化问题分析与对策.城市环境与城市生态.[4] 肖绍雍.论城镇供水事业发展形势与展望.给水排水.2001,1.[5] 美国城市污水系统信息技术作用大《中国环境报》郭海洋 [6] 建设部科学技术司 组织编写
[7]鄢恒珍,陈向阳,何于坤.小城镇污水处理实用技术分析.安全与环境工程.[8]朱静平,王成端.适于中小城镇污水处理工艺的流程研究.西南工学院学报 [9]俞庭康,杨健.城镇污水处理最佳实用技术新进展.环境污染治理技术与设备 [10]刘延岭,关柯.小城镇建设面临的环境问题与保护措施.哈尔滨建筑大学学报
第二篇:关于湘江水质污染的情况和治理及防治措施
“关于湘江水质污染的情况和治理及防治措施”
------研究报告
研究小组:湖南省长沙市第八中学 C261邓龙生、黄子豪、张韬 指导教师:湖南省长沙市第八中学 李珍慧
一、主题发现:
我校座落于湘江边上,每天,我们来校上学都要经过湘江岸边,当风迎面吹来总会带有丝丝臭味,让人感到十分恶心。当我们在沿江风光带玩耍时,水里漂浮的垃圾让我们心意全无。在电视中也常会看到湘江水中的鱼儿大批中毒或死亡。课间时,大家常常会围绕这个问题展开讨论。这个学期恰好有一个综合实践主题确定,于是,我们马上有了以“湘江水资源污染情况”为主题的想法。我们想通过这次研究了解湘江及世界目前的水质状况,了解治理及防治水质污染的方法等方面的知识。
二、确定主题:
1.确定小组:我和邓龙生素来是好朋友,刚好我们选择的主题又一致,自然成了一组,可又考虑到人手不足,所以又邀张韬到我们这一小组,我们这一小组成立了。2.确定主题内容:
我们小组成员经过一番讨论,决定以“关于湘江水质污染的情况和治理及防治措施”为研究主题。由于我们研究主题的范围十分广泛,所以我们决定把“湘江水污染情况”的研究范围缩小到“长沙段的湘江水污染情况和原因及政府对策”上。
三、研究目的:
1. 通过这一次的活动,了解湘江及世界目前的水质状况,知道治理及防治水质污染的方法等方面的知识。
2. 为了人们能够更了解湘江水污染的严重性,已预期研究结果了解湘江水污染的情况原因,提高市民保护水资源的意识,以及国家及湖南省的环保政策。
3. 通过这一次的活动,提高自己的资料收集及运用能力、制作一份较规范的调查问卷、宣传海报的能力、口语表达能力、表演能力、数据统计及分析能力、实际考察能力和计算机实际操作、运用能力等等。
4. 通过这一次的活动,学会多样化地展示自己的作品、与别人更好的沟通,从而促进我们的友谊,增强我们的合作能力,体会“团结就是力量的真谛。
四、预期研究时间:2005年3月——7月
五、预期研究成果:
① 第一阶段(3月-4月初):收集关于湘江水质污染的情况和治理及防治措施的资料。② 第二阶段(4月-5月):进行了解人们对湘江水质污染的看法的调查行动。③ 第三阶段(5月中旬):对湘江水质污染情况进行实际考察的行动。④ 第四阶段(6月);对市民进行“保护湘江水资源”的宣传活动。⑤ 第五阶段(7月):整理所有资料、总结所有活动,完成总结报告。
希望通过我们的一系列的宣传能够使市民更加了解湘江水污染的情况,以及水污染给人们带来的一些危害。让市民能够提高对湘江水的保护意识,以及让大家了解到水的重要性,不去浪费水资源,并节约用水。
六、研究行动:
讨论制定研究方案(见附件1)。 查阅:(详细的资料见附件2)
邓龙生在网上查阅网上资料,黄子豪到湖南图书馆去查阅书本资料。我们到的资料如下:
网上资料:有关资料显示,我省多年平均水资源量为1630立方米,居全国第6位。但我省水资源分配不均,用水总量明显高于全国水平。根据我省国民经济和社会发展总体规划,到2010年,国内生产总之翻一番,人口约7000万,城镇化水平为40%。到那时,即使在中等干旱年份,我省也将缺水46亿立方米。然而,长沙的污染日趋严重已影响长沙饮用水源的水质,水污染的危机正在逼近长沙。目前,长沙市39家重点企业用水总量达6619.9万吨。其中工业用水重复利用率仅48%,而北京为84.7%,美国已达到87%,前苏联则为90%。水环境污染日趋严重的现实,让长沙成为水污染型缺水和供水不足型(包括粮田灌溉在内)兼而有之的缺水城市。市民们是不是还在浪费水资源呢? 随着城市的扩容,城市供用水矛盾还会加剧。
据了解,湘江受污染河段的主要超标项目为总大肠菌群、非离子氮、石油类、溶解氧、总砷、总汞等,其中以矿物污染和化学污染最为严重。湖南省水质监测中心对湘江43个和段进行一次监测中,只有11个河段水质在三类标准以内,达标率仅为25.6%。32个河段水质为4类,属于污染水体,其中湘江干流有2个河段水质为5类,已无法饮用。湘江污染难以根治,首先源于沿岸城市的地方保护主义。上游肆意污染,下游叫苦不迭在湘江已成一种不争的事实。(详细见附件2中网上资料1)
书本资料:水质污染的三种主要来源是生活污水、工业废水和土地利用的径流。工业废水主要来自字浆和造字、化学、石油化工与练制、采矿与金属冶炼、食品加工和化肥工业。水危机主要表现资源危机、水环境危机和水生态危机三个方面(详细见附件2中书本资料1)。污水处理技术与回收方式简表(详细见附件2中书本资料2)。
资料分析:现在湘江水质污染已十分严重,经过这次的活动后,我们对湘江有更深的了解,也知道了国际水质污染面积也日趋扩大了,我们乃至于全人类已经面临着一场严重的水危机。
发现问题:a.人们是如何看待水污染这个问题? b.对于水质污染的防治,人们有没有按照正确的方法做呢? c.有没有什么力所能及的能帮助水质的改善? d.水质环保局对湘江水质持什么态度?
e.水质环保局有没有出台什么保护湘江水质的新法规? f.新法规是针对湘江水质污染的哪些方面治理的?
下一步计划:经过我们研究决定:先就a、b两问题进行研究,所以我们下一步行动为在街头进行此类问题调查。
调查:(见附件3)
活动前,我们先制定好调查计划:设计调查问卷、确定调查地点、确定调查时间和人员的分工。在这次的调查活动中,我们决定发挥我们的地理优势,决定调查我们各自的社区去调查,邓龙生到百善台社区去调查,黄子豪到伍家岭社区去调查,张韬到竹山园社区去调查,调查完后,邓龙生进行资料的汇总。(详细见附件3的统计图)
调查后分析:58%的人认为湘江水质很差,看来湘江的确达到了必须改善的程度了;56%的人认为湘江水质污染的区域在株洲区域;对于政府看待这类问题,45%认为他们态度良好;关于哪里是湘江的主要污染源,63%的人们认为是工厂个多的排污,如果政府出台有关新法的话,61%似的人认为要重点管理工厂的排污量。
发现问题:既然有58%的人认为湘江水质很差,那么到底湘江水质有多差? 下一步计划:制定实施考察湘江水质的考察计划。 资料交流: 1.查阅交流:
老师在班上开了一场查阅资料交流会,在会上,我们班的同学积极对我们提出意见,以下是我们组在会上的交流的结果:优点:资料丰富充实;缺点:无 2.调查交流:
老师在班上又开了一场调查报告交流会,这次在会上,我们班的同学积极思考问题,对我们发表自己的观点,以下是我们组在会上的交流的结果:
优点:调查计划的正文建立在查阅的基础上,有一定的深度,有原始数据,分析比较详细,有初级统计图和总结统计图。
缺点:未发现问题。(后已补)存在的问题:a.资料比较少.b.分析不透彻,只停留在初步分析能力。c.问题发现的比较少。3.交流后的行动:
进益步找一些有关长沙段湘江水资污染源原因的资料,对新资料进行详细的分析。下面是我们找到的新的资料。补充资料:
总体污染特征是以有机污染为主的重金属、微生物复合污染;主要污染物为石油类、氮氨、总磷、粪大肠杆菌、汞、砷、镉等,其中,氮氨和总磷污染范围广、污染程度较深;城镇段粪大肠杆菌污染突出,重金属污染也不容忽视。27个水质监测断面中,二类水质断面仅6个。衡阳、衡山、株洲、湘潭、长沙四市一县的6个城市饮用水水源地只有衡山一处达标。大量的污水、废水经过1575个排污口排入湘江,是导致湘江水体有机污染突出、重金属污染严重的直接原因。
现在捕获的鱼主要是湖泊定居性鱼类,占产量的80%,大型经济鱼类,如青、草、鲢、鳙大幅减少,已占不到总量的10%。而且捕捞个体小型化,过去以3-4龄的鱼为捕捞对象,现在一般捕捞起水的鱼只有1-2龄,根本没有繁衍再生的机会。调查组还将以下内容列入调查对象:水环境保护和水污染防治情况,包含突发性污染事故,水中毒物质超过渔业水质标准和富营养化等方面;渔业资源变动对鸟类资源的影响情况;工业污染特别是氮肥和纸业污染的防治情况等。(详细见附件2的网上资料2) 考察:(见附件4)
1. 制订考察计划:(考察计划见附件4)2. 考察经过和结果:
星期天(2005年5月29日),黄子豪和邓龙生、张韬拿着照相机,骑着自行车,风风光光的来到北大桥,我们一起向南实际考察湘江水质。刚到湘江边上时,江中望去,质还不算太差,黄黄的江水,中间有点垃圾在飘,可再向江边上看时,垃圾可真多啊!有破鞋子、垃圾袋、还有食物包装袋等等,应有尽有,真可谓是“五花八门”啊!散发出令人作呕的气味。(详细见附件4的照片)
可见,湘江水污染的原因之一则是生活垃圾。在江边可以看到白色饭盒、塑料袋等人为的丢进水里的垃圾。这些垃圾污染着水源,而丢这些垃圾的正是无知的居民,这一点正在污染着湘江,所以我认为目前首要的就是要提高人民素质,采取强制措施来保护湘江。 宣传:(见附件5)1制订一份宣传计划:(见附件5)
我们本来是打算要到街头去进行街头表演来宣传,后来我们三人讨论决定到街头去发放宣传手册来进行宣传,可以更有利发挥我们的特长和达到更好的宣传保护湘江水资源的效果。(详细见附件5的宣传手册)
2宣传经过:
今天风和日历,我们大家一起来到了湘江风光带做有关湘江水污染的宣传,来到这里后,我们选择在湘雅路口到湘春路口这一段作为主要宣传的地点。我们采用有关湘江水污染的漂亮小册子再加上我们的口头表达,希望能在与市民轻松的对话中,让他们了解进年来湘江的污染的情况,其中一个重要的原因就是生活污水,而湘江也并不是取之不尽用之不完的。保护我们的母亲河湘江有多么的重要。所以保护水资源是我们大家的责任而并不仅仅只是有关部门领导和一些企业家的责任。经过三小时的宣传,我们和将近70名以上的市民交流了许多。也从许多市民中得到了很多有关对我们这次活动和湘江水污染的反馈信息。3.反馈:见附件(5)。
六、活动与反思
在这次的关于湘江水污染的社会调查中,我们知道了如何制定一份较好的调查问卷,当然再这次调查过程中,我们也遇到了不少困难,如有的伯伯视力不好,有的阿姨嫌麻烦,不愿配合,有的甚至说不会写字。面对这些十分棘手的问题时,我们也采取积极态度来应对,视力不好,不会写字的,那么我们来念、我们写,您来答,不愿配合的使出浑身解数挑战嘴上功夫极限,总之,我们做得十分努力。所以,我们还学会了如何勇敢地与陌生人沟通,锻炼了自身的反映、表达和社会交际能力。
当然,在这其中,我们也有许多不足之处,比如刚开始时,由于没有经验,语言不够圆滑,让人误以为我们是做传销的;在查阅资料中我们没有紧扣主题,查了一些无关紧要的东西,以导致最后花费了许多时间才整理好。
在今后的活动中,我们将吸取这次的,并将它运用下去,对不足之处也会做出进一步的完善。
邓龙生:我在调查活动中间,发现口语不足,虽说面对的都是一些和蔼可亲的老人,但总是显得有胆怯,感到不好意思,一定程度上影响了调查的正常进行。看来我得在口语方面下些工夫了。还有我在考察过程中,因为要考察的路程太长了,我明显感到自己体力不支,看来我得要好好锻炼锻炼了。还有,在这次考察之后,我着实被我的拍照技术下了一跳(因为实在是太差了,当然了,胶卷太差也是一个原因)。
黄子豪:我在查阅活动中间,邓龙生到省图书馆查到的书本资料不是很多,与主题内容不是太符合(当然了,省图书馆是查不到与主题内容太符合的资料)。看来我在这一方面有待加强了。我在考察活动中间,这么长的路线,着实是对我的一次挑战,不过,我还是坚持下来了,走完了全程。邓龙生对这次的行动比较满意。还有,在这次考察之后,我对我的拍照技术不是很满意,照片照出来的质量不很好。
七、感谢之辞:
这次研究我们麻烦了不少人,在我们调查中有很多热心的人乐意的接受了我们的调查,给了我们很多有用的建议,和不足之处。让我们可以改善我们的计划。因此我们十分感谢长沙市开福区的所有居民,没有他们的帮助,我们这个活动就不能很好的完成。
感谢我们的父母、同学、指导老师,也要感谢黄子豪的父亲的同事,是他们给与我们的许多的帮助,我们才能顺利的完成的这次的活动,由衷的感谢你们!谢谢!
八、附录:
参考网站:www.xiexiebang.com www.xiexiebang.com
www.xiexiebang.com(详细见附件2中网上资料1、2)
参考书籍:《城市污水处理及回收技术》(见附件2的书本资料)附学生附件考察时收集的图片:
第三篇:关于碧云池水质污染的调查及治理措施
关于碧云池水质污染的调查及治理措施
永州三中386班 郑晨
永州三中校园内有一处风景名胜古迹:碧云池。池侧建有碧云庵堂。为清代群玉书院旧址。最初唐刺史李衢曾在此修了一个芙蓉馆。宋范仲淹次子范纯仁谪居永州时,常在这里游览。宋朝张栻在此建“思范堂”、“碧云庵”,后因战乱渐废。清朝康熙甲子年(1774年)重建。碧云池,呈“中”字形,水清如镜,鱼游浅底,自由自在。池面架石为桥,南北相通。池内种荷,亭亭玉立。夏日,荷花盛放,香气扑鼻,令人欲醉。月朗之夜,风摇荷影,幽雅宜人。雅称“恩院风荷”。
近年来,由于环境变迁等各种因素,池内水质不断恶化,鱼虾渐绝踪迹。经环评部门测定为总体水质类别为V类,营养状态为重度富营养。
经过对碧云池水质变化原因的多方调查,发现存在的主要问题有:
1、由于潇水河防洪大堤的修建,隔断了碧云池与潇水河的地下联通管线。使得池内水体不能及时与潇水河水交换,影响了水体循环。
2、学校内化学实验室有未经处理的污水排入池内。
3、校内个别学生乱扔生活垃圾。
4、池内水体富营养化。
5、地表雨水直接进入池内
6、碧云池面积少,自净能力弱。(南北长43.2米,东西长66米,占地面积为2800平方米,池深2.1米,架石为桥,桥拱为三孔3.3米的单曲拱桥,桥宽2 米,长14.8米。)(见图一)
为了优化碧云池的水质,使它重现往日神采。我在学校领导和老师的指导下,成立了永州三中碧云池水质净化小组。我们进行了以下
几方面的工作:
一、进行优化碧云池环境的宣传工作。结合学校日常行为规范教育,号召同学们提高个人素养,爱护环境,不向碧云池内乱扔果皮纸屑。设立警示标语和日常行为检查岗。每周一次进行池面漂浮垃圾的清理工作。制作了专用工具——池面垃圾清理器(见图二)。使用起来非常简便实用。由于池内面积较大,无法清除池塘中心漂浮物。通过这个专用工具可通过两人牵引拉线,将池心垃圾集中到池边,再且兜网打捞上来。
二、对进入池内的几条阳沟安装过滤地漏。防止下雨时雨水将地面上的大量垃圾冲进碧云池。同时为了防止地漏堵塞,我们定期进行垃圾收集和地漏疏通工作。
三、对学校实验室污水进行处理后排放。根据我校实验室废水排放的实际状况,我们需要制定一个实用性强,适应性广,运行成本低的方案。通过对多种方案的比较,最后确定了减量——收集——酸碱中和——沉淀——吸附净化的工艺流程总体思路。由于我校总是全年级统一集中做同一个学生实验,这也为我们这一方案的落实提供方便。
具体操作是:
1、减量、收集。成立污水处理实验小组。在高一年级对学生进行环保知识讲座,倡导节能减排、绿色化学等观念,让学生认识到环境保护的重要性和紧迫感。同时成立污水处理实验小组,每班化学课代表由化学老师对他们进行相应知识培训;熟习基本实验操作方法,注意事项,实验守则、实验室药品管理规定,实验室突发事件的处理,一般伤害事故的应急处理方法等等。同时让他们直接参
与对实验室污水的处理。要求同学们在上课前认真预习实验要求,以减少重复实验,避免产生大量实验废水。
每次实验课时,由每班的化学课代表(活动小组成员)提醒同学们把实验中产生的实验污水与清洗用水分开。把实验污水收集起来。等全校同类班级做完同一实验后把本实验的所有污水汇集一起。由于是同一实验所产生的实验污水,所含成分相对容易分析,便于下步操作。
自制多滤层的废水净化器(见图三)取一个空饮用水塑料桶,剪去底部,瓶口用单孔橡胶塞塞住,连接玻璃导管和橡皮导管(带止水夹)。将饮料瓶口朝下倒置,瓶内由下至上分层放置膨松棉、洗净的铁丝网(起支撑作用)、双层纱布、活性炭、双层纱布、混合后的阴阳离子交换树脂、双层纱布、石英砂和小玻璃珠(本试验中因石英砂和小玻璃珠的大小形状和粒径相近而混装)、铁丝网,最上层是多层纱布(可根据实际情况随时更换和清洗后再用)。经过自制废水净化器,可减少其中的悬浮物、离子和有色物质。经过过滤器后,废液进入处理池。
2、酸碱中和 先用pH试纸或酸度计测定废水的pH值,以确定酸碱中和需要用废酸废碱(以废治废)的量和浓度,同时可以除去产生的沉淀物。我校特别制作了一个3m x 1m的废液处理池(见图四),共分为三大格。第一格为废水收集箱,第二格为中和沉淀箱,第三格为泥沙吸附过滤箱。因此这一步操作在第二箱格中进行。
3、沉淀 本步骤主要是将可通过生成沉淀的金属离子转化为沉淀从废水中分离出来。选择化学药品时要把握“种类少、用量省、价格
便宜”的原则,根据废水的成分分批处理。可将Ca2+,Ag+,Ba2+,等离子容易转变为沉淀,而可溶盐离子用此法难以除掉。通过化学沉淀法会得到大量的固体沉淀,需要进一步和水分离。先将反应后的混合液静置一段时间后,沉淀就会沉降到容器的底部而使溶液分层。在沉淀池中放入一些铁屑,可以还原一些重金属离子,有较好的效果。
4、吸附净化废水中的某些有色物质,如酸碱指示剂反应后的产物、苯酚等有机物,如果浓度较大,也需要进行脱色处理。我们选择多孔、比表面积大、吸附和脱色性能好的活性炭,即可以吸附水中的细小固体杂质,还可以吸附可溶性的有色有机小分子。下层铺上细沙和泥土,让净化后的水慢慢渗出,水质清澈无异味。
经过一年来的坚持,碧云池的水质明显改善,小鱼小虾成群结队。接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红的美景再现。
在全民环保的时代背景下,中学生更应该发挥自身作用,努力将所学知识用到实际生活和学习中来,为环保事业贡献出自己的力量。虽然本次活动已经达到了一定效果,但是仍需进行不断的完善和改进,以便进一步提高其影响,为降低化学实验室的污染,提高碧云池的水质,改善校园环境发挥出更大的作用。通过这次活动,亲自动手实验,设计制作实验用具。增强了我们学科学、用科学的兴趣,树立环保观念和服务社会的意识,取得了很大的收益。
本文附图:
第四篇:对二次供水水质污染现状及防治措施的分析
对二次供水水质污染现状及防治措施的分析
[摘要]文章着重从二次供水水质污染存在的问题,对二次供水贮水设施、输配水管道及管理等方面造成的二次供水水质污染的成因进行分析,并提出相应的防治对策,以供大家参考与探讨。
[关键词]二次供水;污染成因分析;防治措施
[作者简介]王诒秀,海南省海口威立雅水务有限公司,海南海口,570208
[中图分类号] TU991.2 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2010)06-0036-0002
一、前言
在飞速发展的城市建设中,作为城市基础设施之一的市政供水系统,其市政管网的水压已无法直接满足要求。为此相应出现了各种形式的二次供水方式,随之也带来了二次供水过程中的水质污染问题。二次供水主要指自来水由市政供水管网供到小区或建筑物内的储水池之后,再由小区或建筑物内的储水池、水泵、屋顶水箱供到各用水点的过程。二次污染是指水厂出水合格,但到达用户水龙头出水水质不合格的问题。究其原因有客观的,也有主观的;有历史的,也有管理不到位造成的。近几年,随着城市的发展,二次供水得到更广泛的应用。伴着二次供水的发展,以及对用水水质要求的提高,二次供水系统对水质的污染已是水质污染的主要原因。加强对二次供水的治理,保证用户用到符合国家水质标准的水,已是供水企业必须面临和解决的问题。
二、二次供水水质存在的主要问题
二次供水存在的主要问题是水质问题,表现在供水水质合格率低,未经二次消毒的供水合格率只有60%~ 70%。二次供水系统的污染点主要是水池和水箱,其中的主要污染物质有:
1.水箱(池)内的水经过较长时间的累积,积累的各种有机物提供了红虫及其他微生物繁殖的物质基础;池内水体停留一段时间以及对流较小,以致水中含氧不足;池内温度适合红虫生长及繁殖的条件;离水厂远端水池水余氯的消降等均为红虫生存提供了条件(余氯浓度在0.05mg/L以上时,能有效阻止红虫的生长)。它常寄生在水箱的积(污)泥、粗糙的水箱(池)的表面、水管内的水垢以及藻类之中。
2.浊度及色度问题。二次供水浊度明显高于管网水、出厂水,这是二次供水设施(水池及供水管)二次污染所致。
3.有机物调查表明,管网水和二次供水的氨氮分别为0.02mg/L、0.07mg/L,二次供水的氨氮明显高于市政供水;耗氧量、总氮二次供水也高于管网水。
4.加氯副产物问题。二次供水中加氯副产物氯仿、四氯化碳经常有超过国家标准的现象发生。这可能是市政供水加氯副产物或清洗二次供水设施后一次性投加大量的氯所致。
5.二次供水中余氯的消降导致红虫、微生物的生长,是水质卫生最不安全的因素。
三、污染成因分析
(一)二次供水贮水设施造成的污染
二次供水过程中,一般都采用贮水池和水箱。贮水池和水箱的设置是用来满足生活用水量和消防用水量的,而水箱材质不合格、水箱大小与用水量比例不合理会造成水质的污染。贮水池及水箱的容积是根据进水量与用水量的变化曲线计算确定,当资料不足时按最高日用水量的20%~25%确定。故设计者在设计时,考虑安全用水,将水箱、水池容积设计偏大。这样会造成自来水在贮水池及水箱中的停留时间增长,自来水中的余氯会很快分解消失,这给水质造成二次污染提供了时间的便利。监测部门监测结果表明:当水温低于10℃时,滞留时间超过48h时;当水温在15℃时,滞留时间超过36h;当水温大于20℃时,滞留时间超过24h;则细菌、总大肠菌群指标明显增加。
(二)输配水管道造成的污染
水在流经未经涂衬的金属管道、配件、水箱的过程中,由于水源水水质复杂,水处理过程中,药剂投加量及溶解氧,以及管道夜间用户用水量小、管道运行流速偏低等因素,会造成管道内壁产生较厚的环状锈垢。由于管道内壁的锈垢块部分Fe(0H)3可浮游于水中,锈块中有2%~3%可溶于水中,使水质受到二次污染。当用户早晨打开水龙头时,就会出现“红水”现象。这是由于聚集管道内的锈蚀物在水流速度、水压突然变大或方向突然改变时,被冲走造成短时间的水质恶化,出现“红水”甚至“黑水”,造成供水水质事故。
(三)微生物的繁殖对水质的污染
二次供水管网和贮水池(箱)内微生物污染的种类通常有细菌、大肠杆菌、自养型铁细菌和硫的转化菌等。造成上述微生物繁殖的主要原因:一是水中残存的还原性物质(包括微生物本身)或者还原性二次污染物对余氯的过度消耗;二是水的滞留时间过长。微生物的再度繁殖对水质的危害,除了直接造成细菌学指标的下降外,还会加速管道的锈蚀、结垢。因为这些微生物以水中的有机物为能源进行新陈代谢所需要的各项活动,其产物反过来又会促进金属表面的恶化,形成对管道的腐蚀。
(四)外界造成的二次污染
有时供水系统受到外来的二次污染会造成水质周期性的或间断性的恶化。
如:(1)管网系统的渗漏、破漏等造成与外界的渗透污染;(2)蓄水池(箱)的外界污染;(3)用水点处设置不合理造成与外部污(废)水虹吸倒流;(4)分质供水水质防止措施不到位造成渗透污染。
(五)二次供水设施建造、管理上造成的污染
近年来,楼层越建越高,而二次供水系统设计却一直缺乏规范,在建设中的设计、选材、施工、验收往往不经卫生管理部门审查。一些开发商只注重于外在,而忽略关系业主身体健康的饮用水系统。二次供水设施的管理存在一些问题,管理制度也不规范、健全,很多居住小区的管理人员为退休职工,给水专业技术素质低,流动性大,责任约束性差。有的设施建设虽合格,但缺少日常维护、运行、检修、清洗、消毒等管理制度,致使“脏、乱”乘虚而入。尤其是住房制度改革后,大部分房屋产权(其中包括二次供水等共用设施)转为个人业主所有,管理成了盲区。且有些二次供水设施建成后交付物业管理,有些由单位管理,有些甚至无人管理。一些产权单位除支付电费外,其他费用一律不交。最终导致水箱不能按时清洗,水箱无盖、锈蚀严重,水质不检测,应该更新的设备无法更新。
四、水质污染的防治对策
(一)采用优质新型管材
传统的镀锌钢管及铸铁管锈蚀、结垢严重,应该逐步淘汰和禁止使用,积极推广使用新型给水管材。如塑料管(PE管、PPR管)、复合管(如铝塑复合管、钢塑复合管)、耐蚀金属管(如铜管、不锈钢管)等。笔者认为,塑料管、复合管耐蚀、不结垢,且能长期保持良好的卫生性能和输水性能。由于塑料管强度较低,复合管兼有金属管的强度可用在暗装或明装;耐蚀金属管强度高,但价高且对水的稳定程度不及塑料管,如长期输送也会有铜绿、锈水问题出现,建议用在卫生器具的配管上。
(二)对贮水池(箱)采取有效的防水质污染对策
1.贮水池(箱)材料严格采用防污染卫生材质
贮水池宜采用水泥混凝土防渗等级高的材料;水箱可采用卫生级玻璃钢、搪瓷钢板、热浸锌钢板或卫生级环氧树脂涂衬处理钢板等具有较好防污染效果的材料。
2.生活、消防水池(箱)设置问题
笔者认为,由于消防贮水水池和生活贮水池容积都很大,如合建会造成水在池内停留时间过长,影响水质,应分开设置以保证生活用水水质。屋顶水箱可采用合建,采取生活用水从水池(箱)底部虹吸出流,或池(箱)内设溢流墙(板)等措施,使消防用水不断更新。如48小时水质得不到更新,应在出水口处设置水消毒处理装置。埋地贮水池不要布置在易受污染处,应保证其与化粪池之间不小于10m的净距。当净距不能保证时,可采取提高饮用水池标高或化粪池采用防漏材料等措施。
3.合理设置贮水池(水箱)的溢流管、泄水管和检修孔
溢流管上应设存水弯,用水封防止污物进入。水池(箱)底部要有一定的坡度,并装有泄水清洗管。溢流管、泄水管不能与污水管直接连接,均应有空气隔断装置。贮水池(箱)顶部应设两个以上通气管,以使池(箱)内空气流通,且要在管口处设置。这样既能防虫、鼠、尘埃进入,又能使空气流通。检修孔要采用密闭式。
(三)二次供水贮水设施应建立净化消毒系统
为保证二次供水设施贮水池及水箱的污染,应建立贮水池及水箱的净化消毒系统,确保二次供水管网内不再受到水质再次污染。
(四)加强二次供水设施及管网的管理工作
建议在二次供水设施及管网的管理工作采取以下措施和制度。(1)提高管理人员的专业业务素质,持证上岗。(2)进一步完善城市供水条例中关于二次供水的有关条文,加大执法力度,明确责任和义务。(3)严格执行工程建设审批制度,二次供水设施应与工程项目同时设计、同时施工、同时投入使用;供水管道必须采用符合国家饮用水标准的优质管材,外露管材使用钢塑复合管(无防晒功能的塑料管要采取做防晒保护层的措施);水箱水池须采用不锈钢内衬或内涂食品级涂料。(4)贮水池、水箱及管内(死水区)和管线终端等部位要执行定期放水、冲洗消毒制度;(5)制定管线全面寻查和管道检漏及维护、维修工作制度。
五、结语
城市供水中,二次供水是不可或缺的组成部分,而二次供水造成的水质污染是不容忽视的问题。必须做好防止水质因二次供水而受污染,保证用户用到水质合格的自来水,并明确城市供水单位、二次加压设施产权单位、专业清洗和维修单位以及卫生管理部门的职责,形成相互制约的管理机制,明确管理模式及资金渠道,以安全为第一要素,统一标准,实施全社会二次供水的专业化规范管理,从而将二次供水水质污染的防治纳入法制化、科学化、有序化的管理轨道。
第五篇:土壤重金属污染危害及防治措施
土壤的重金属污染危害及防治措施
长沙环境保护职业技术学院 周 敏 王安群
1.前言
地球岩石圈经历了千百万年的漫长的地质变化后才形成了土壤。土壤和人类之间保持着一种自然平衡关系,土壤和其他环境因素一样对人类起作用,人类活动也可以影响土壤环境,他们之间互相依赖、互相制约、紧密地联系在一起,人通过生产活动从自然界取得资源和能量,再以“三废”形式向土壤系统排放,造成土壤污染,然后被植物吸收并在体内积累,人吃了污染的粮食、蔬菜等食物后,重金属元素就在人体蓄积,产生各种危害,所以充分认识土壤污染及危害,保护土壤,防治污染是十分重要的任务。
2.土壤重金属污染 2.1.概论
在土壤的无机污染物中,突出表现为重金属的污染。重金属不能为土壤微生物所分解,而易于积累,转化为毒性更大的甲基化合物,甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积,严重危害人体健康。土壤重金属污染物主要有铅、镉、汞、砷、铬、铜、铁、锌等,砷虽不属于重金属,但因其行为与来源及危害都与重金属相似,故通常列入重金属类进行讨论。就对植物需要而言,可分为两类:一类是植物生长发育不需要的元素,而对人体健康危害比较明显,如镉、汞、铅等,另一类是植物正常发育所需元素,且对人体又有一定生理功能,如铜、锌等,但过多会发生污染,妨碍植物生长发育。同种金属,由于它们在土壤中存在的形态不同,其迁移转化特点和污染性质也不同,因此在研究土壤中重金属的危害时,不仅要注意它们的总含量,还必须重视各种形态的含量。
2.2.汞
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。如一个700兆瓦的热电站,每天可排放汞215公斤,估计全世界仅由燃煤而排放到大气中的汞,一年就有3000吨左右。含汞颜料的应用、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。在正常EH和pH范围内,汞能以零价状态存在是土壤中汞的重要特点。植物能直接通过根系吸收汞,在很多情况下,汞化合物可能是在土壤中先转化为金属汞或甲基汞后才能被植物吸收。无机汞有HgSO4、Hg OH
2、HgCl2、HgO,它们因溶解度低,在土壤中迁移转化能力很弱,但在土壤微生物作用下,转化为具有剧烈毒性的甲基汞,也称汞的甲基化。微生物合成甲基汞在好氧或厌氧条件下都可以进行。在好氧条件下主要形成脂溶性的甲基汞,可被微生物吸收、积累而转入食物链,造成对人体的危害;在厌氧有酶催化下,主要形成二甲基汞,它不溶于水,在微酸性环境中,二甲基汞也可转化为甲基汞。汞对植物的危害因作物的种类不同而异,汞在一定浓度下使作物减产,较高浓度下甚至可使作物死亡。植物吸收和累积与汞的形态有关,其顺序是:氯化甲基汞>氯化乙基汞>醋酸苯汞>氯化汞>氧化汞>硫化汞。不同植物对汞吸收能力是:针叶植物>落叶植物;水稻>玉米>高果>小麦;叶菜类>根菜类>果菜类。土壤中汞含量过高,汞不但能在植物体内累积,还会对植物产生毒害,引起植物汞中毒,严重情况下引起叶子和幼蕾掉落。汞化合物侵入人体,被血液吸收后可迅速弥散到全身各器官,当重复接触汞后,就会引起肾脏损害。
2.3.镉
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,它们挥发性强,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pH>7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。如土壤偏酸时,镉的溶解度增高,而且在土壤中易于迁移;土壤处于氧化条件下(稻田排水期及旱田)镉也易变成可溶性,被植物吸收也多。土壤对镉有很强的吸着力,因而镉易在土壤中造成蓄积。镉在土壤中吸附迁移还受伴随离子如Zn2+、Pb2+、Cu2+、Fe2+、Ca2+等的影响,如锌的存在就可抑制植物对镉的吸收。
镉是植物体不需要的元素,但许多植物均能从水中和土壤中摄取镉,并在体内累积。累积量取决于环境中的镉的含量和形态。镉在植物各部分分布基本上是:根>叶>枝的干皮>花、果、籽粒。水稻研究表明同样规律,即主要在根部累积,为总量的82.5%,地上部分仅占17.5%,其顺序:为根>茎叶>稻米>糙米。
土壤中过量的镉,不仅能在植物体内残留,而且也会对植物的生长发育产生明显的危害。镉能使植物叶片受到严重伤害,致使生长缓慢,植株矮小,根系受到抑制,造成生物障碍,降低产量,在高浓度镉的毒害下发生死亡。
镉对农业最大的威胁是产生“镉米”、“镉菜”,人食用这种被镉污染的农作物,则会得骨痛病。另外,镉会损伤肾小管,出现糖尿病,镉还会造成肺部损害,心血管损害,甚至还有致癌、致畸、致突变[2]的报道。
2.4.铅
铅是土壤污染较普遍的元素。污染源主要来自汽油里添加抗爆剂烷基铅,汽油燃烧后的尾气中含大量铅,飘落在公路两侧数百米范围内的土壤中。另外矿山开采、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1500mg/kg以上[3]。随着我国乡镇企业的快速发展,“三废”中的铅也大量进入农田,一般进入土壤中的铅在土壤中易与有机物结合,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。
植物对铅的吸收与积累,决定于环境中铅的浓度、土壤条件、植物的叶片大小和形状等。植物吸收的铅主要累积在根部,只有少数才转移到地上部分。积累在根、茎和叶内的铅,可影响植物的生长发育,使植物受害。铅对植物的危害表现为叶绿素下降。阻碍植物的呼吸及光合作用。谷类作物吸铅量较大,但多数集中在根部,茎秆次之,籽实较少。因此,铅污染的土壤所生产的禾谷类茎秆不易作饲料。
铅对动物的危害则是积累中毒。铅是作用于人体各个系统和器官的毒物,能与体内的一系列蛋白质、酶和氨基酸内的官能团络合,干扰机体多方面的生化和生理活动,导致对全身器官产生危害。
2.5.铬
铬的污染源主要是铬电镀、制革废水、铬渣等。铬在土壤中主要有两种价态:Cr+6和Cr3+。土壤中主要以三价铬化合物存在,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。Cr+6毒性大,其毒害程度比Cr3+大100倍。而Cr3+则恰恰相反,Cr3+主要存在于土壤与沉积物中。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。土壤对六价铬的吸附固定能力较低,仅有8.5%~36.2%。不过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pH6.5—8.5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,三价铬转化成六价铬的潜在危害不容忽视。
植物对铬的吸收,95%蓄积于根部。据研究,低浓度Cr+6能提高植物体内酶活性与葡萄糖含量,高浓度时,则阻碍水分和营养向上部输送,并破坏代谢作用。
铬对人体与动物也是有利有弊。人体含铬过低会产生食欲减退等症状。而Cr+6具有强氧化作用,对人体主要是慢性危害,长期作用可引起肺硬化、肺气肿、支气管扩张,甚至引发癌症[5]。
2.6.砷
土壤砷污染主要来自大气降尘、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。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。植物在生长过程中,吸收有机态砷后可在体内逐渐降解为无机态砷。砷可通过植物根系及叶片的吸收并转移至体内各部分,砷主要集中在生长旺盛器官。作物根茎叶、籽粒含砷量差异很大,如水稻含砷量分布顺序是稻根>茎叶>谷壳>糙米,呈自下而上递降变化规律。
砷中毒可影响作物生长发育,砷对植物危害的最初症状是叶片卷曲枯萎,进一步是根系发育受阻,最后是植物根、茎、叶全部枯死。砷对人体危害很大,在体内有明显的蓄积性,它能使红血球溶解,破坏正常的生理功能,并具有遗传性、致癌性和致畸性等[5]。
3.治理措施
土壤受污染后,蓄积在土壤中的有害物质能迁移到水、空气和植物中,最终进入人体。土壤污染一旦形成,就会造成长远的影响,而且难以消除。因此,我们应以“预防为主”,积极做好土壤的保护工作。
土壤污染的防护要采取综合措施,首先要控制和消除土壤的污染源,同时对已经污染的土壤采取措施,消除土壤中的污染物或控制污染物迁移转化,使其不能进入食物链。
生物防治土壤污染物质可通过生物降解或植物吸收而净化土壤。如羊齿铁角蕨属的一种植物,有较强的吸收土壤重金属能力,对土壤中镉的吸收率可达到10%,连种多年可使土壤镉含量降低50%。
施加抑制剂轻度污染的土壤,施加某种抑制剂,可改变污染物在土壤中的迁移转化,减少作物吸收,如使用石灰可增加土壤pH,使铜、锌、汞、镉等金属或氢氧化物沉淀。据实验,施用石灰后稻米含镉量可降低30%。碱性磷酸盐可与土壤中的镉形成磷酸镉沉淀,对消除镉污染具有重要意义。
增施有机肥有机胶体和粘土矿物胶体,对土壤中重金属和农药有一定吸附力。因此增加土壤有机质,改良砂性土壤,能促进土壤对土壤有毒物的吸附作用,增加土壤容量,提高土壤的自净能力。
加强水浆管理水稻土壤的氧化还原状态可影响水稻土中重金属的迁移转化。淹水可明显抑制水稻对镉、铜、铅、锌的吸收,落干将促进水稻的吸收。
客土、深翻被重金属严重污染的土壤,若面积不大,可用客土换土法,对换出土壤要妥善处理,防止次生污染。亦可将污染土壤翻到下层,深埋程度以不污染作物而定。
参考文献
[1]吴沈春等环境与健康北京人民卫生出版社1982.9 [2]陈炳卿等食品污染与健康北京化学工业出版社.环境科学与工程出版中心2002.7 [3]刘静玲等环境污染与控制北京化学工业出版社.环境科学与工程出版中心2001.2 [4]胡望钧等常见有毒化学品环境事故应急处置技术与监测方法北京中国环境科学出版社1993.3 [5]徐厚恩等中国污染物有毒危险性评价北京北京医科大学.中国协和医科大学联合出版社1997.5