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土壤重金属污染检测与防治 朱勇. 二〇一四年五月二十日. 什么是重金属污染. 重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。其危害程度取决于重金属在环境、食品和生物体中存在的浓度和化学形态。重金属污染主要表现在土壤和水污染中。. 近几年来的重金属污染重大事件. 2005 广东北江镉污染事件 2006 湖南岳阳砷污染事件 2007 贵州都柳江砷污染事件 2008 云南阳宗海砷污染事件 2009 陕西东岭 800 多名儿童血铅超标事件 2009 湖南武冈市儿童血铅超标的事件 2009 年的湖南省浏阳市镉污染事件 2010 福建紫金矿业溃坝事件
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土壤重金属污染检测与防治 朱勇 二〇一四年五月二十日
什么是重金属污染 重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。其危害程度取决于重金属在环境、食品和生物体中存在的浓度和化学形态。重金属污染主要表现在土壤和水污染中。
近几年来的重金属污染重大事件 • 2005广东北江镉污染事件 • 2006湖南岳阳砷污染事件 • 2007贵州都柳江砷污染事件 • 2008云南阳宗海砷污染事件 • 2009陕西东岭800多名儿童血铅超标事件 • 2009湖南武冈市儿童血铅超标的事件 • 2009年的湖南省浏阳市镉污染事件 • 2010福建紫金矿业溃坝事件 • 2011年云南曲靖铬污染事件 • 2012年广西龙江河的镉污染事件 ……
土壤重金属污染现状 目前，全国受镉、铬、铅、砷等重金属污染的耕地面积有2000多万公顷，占总耕地面积的1/5。土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解的特点，并可经水、植物等介质最终影响人类健康。因此，治理和恢复的难度大。
土壤重金属污染现状 2011年环境保护部接报16起重金属、类金属污染事件，致使4128人血铅超标、182人镉超标，引发46起群体性事件。据估算，全国每年因重金属污染的粮食达1200万吨，造成的直接经济损失超过200 亿元，这样的污染将对生态环境、食品安全、百姓身体健康和农业可持续发展构成威胁。
重金属污染的特点 重金属污染与其他有机化合物的污染不同。不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化，使有害性降低或解除。而重金属具有富集性，很难在环境中降解。 重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布，而土壤和泥地往往是重金属的储存库和最后的归宿。当环境变化时，底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。重金属不能被生物降解，但具有生物累积性，可以直接威胁高等生物包括人类。因此，土壤和底泥重金属污染问题日益受到人们的重视。
土壤重金属污染检测 • （1）污染场地的检测 • 化探方法
土壤重金属污染检测 • （1）污染场地的检测 • 物探方法 高密度电法AGI
土壤重金属污染检测 • （2）土壤污染普查 • 化学方法 如采用二苯碳酰二肼比色法测定铬污染土壤。 • 物探方法—以X-射线荧光光谱仪为例。
土壤重金属污染检测 ——X-射线荧光光谱仪 （1）测量原理 • 试样受X射线照射后，其中各元素原子的内壳层（K，L或M层）电子被激发逐出原子而引起电子跃迁，并发射出该元素的特征X射线荧光。 • 每一种元素都有其特定波长的特征X射线。通过测定试样中特征X射线的波长，便可确定存在何种元素，即为X射线荧光光谱定性分析。 • 元素特征X射线的强度与该元素在试样中的原子数量（即含量）成比例，因此，通过测量试样中某元素特征X射线的强度，采用适当的方法进行校准与校正，便可求出该元素在试样中的百分含量，即为X射线荧光光谱定量分析。
土壤重金属污染检测 ——X-射线荧光光谱仪 （2）测量仪器 Genius 9000 XRF土壤重金属分析仪
土壤重金属污染检测 ——X-射线荧光光谱仪 （3）样品制备 • 定性分析 只关心样品中存在着哪些元素，无论是一个天然的样品，还是一个奇形怪状的样品，都可以直接对其进行测量，然后找出其中存在的元素。 • 定量分析 需要对样品进行处理。 • 固体样品 • 制备固体样品，如钢铁、铜合金、铝合金、贵金属等，方法是用车床将样品车成柱状样品，并保证其中一端的表面磨平抛光。 • 粉末样品 • 包括矿粉、粉尘、炉灰、水泥和土壤等。一般情况下，将粉末样品放入样品杯中，即可直接测量。若要获取较好的测量结果，建议将样品粒度控制在200目以下。 • 液体样品 • 可将液体样品直接倒入样品杯中进行分析。 • 在制样时，有时会有意往样品中加入某种元素，使之成为内标，这种方法叫内标法。
土壤重金属污染检测 ——X-射线荧光光谱仪 （5）案例分析
土壤重金属污染防治 （1）施加改良剂 施用重金属吸收抑制剂（改良剂），即向土壤施加改良抑制物（如石灰、磷酸盐、硅酸钙等），使它与重金属污染物作用生成难溶化合物，降低重金属在土壤及土壤植物体内的迁移能力。这种方法起到临时性的抑制作用，时间过长会引起污染物的积累，并在条件变化时重金属又转成可溶性，因而只在污染较轻地区尚能使用。 （2）控制土壤氧化-还原状况 控制土壤氧化-还原条件，也是减轻重金属污染危害的重要措施。据研究，在水稻抽穗到成熟期，无机成分大量向穗部转移，淹水可明显地抑制水稻对镉的吸收，落干则促进水稻对镉的吸收。
土壤重金属污染防治 （3）客土深翻 污染土壤的排除，特别是重金属的土壤污染，在土壤中产生积累，阻碍作物的生长发育。防治的根本办法是彻底挖去污染土层，换上新土的排土与客土法，以根除污染物。 如果是地区性的污染，实际采用客土法是不现实的。 耕翻土层，即采用深耕，将上下土层翻动混合，使表层土壤污染物含量减低。这种方法动土量较少，但在严重污染的地区不宜采用。 （4）采用农业生态工程措施 在污染土壤上繁殖非食用的种子、种经济作物或种属，从而减少污染物进入食物链的途径。或利用某些特定的动植物与微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质，而达到净化土壤的目的。 （5）工程治理 利用物理（机械）、物理化学原理治理污染土壤，主要有隔离法，清洗法，热处理，电化法等，是一种最为彻底、稳定、治本的措施。但投资大，适于小面积的重度污染区。
