土壤中的典型污染物与修复技术

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1、土壤中的典型污染物及其修复技术典型环境污染物近年来，随着人口急剧增长和工业迅猛发展，环境问题日趋严重。导致环境问题的主要原因之一是环境中污染物的大量累积。环境中的典型污染物主要分为无机污染物和有机污染物两大类，无机污染物主要是重金属类污染物，有机污染物以持久性有机污染物（POPs）为主。第一部分重金属污染物密度大于4.5g/cm3的金属称为重金属汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属人体毒害最大的有5种：铅、汞、铬、砷、镉什么是重金属？重金属中毒机理生物机体中含巯基（-SH）的酶与外来重金属的反应：（酶分子）（金属配合物）破坏和中

2、断了某些正常的代谢进程，引发中毒，这一过程与实验室里向含有重金属离子的水溶液中通H2S，产生金属硫化物沉淀相似。1性质、来源、分布与迁移液态金属，易挥发；多价态、易转换；有机汞的挥发性大于无机汞，有机汞中又以甲基汞和苯基汞的挥发性最大，湿度越大挥发越强；无机汞中以碘化汞挥发性最大，硫化汞最小;空气中汞大部分吸附在颗粒物上；气相汞的最后归趋是进入土壤和沉积物；在天然水体中，汞主要与水中存在的悬浮微粒相结合，最后沉降进入水底沉积物。（1）性质一汞自然来源岩石风化火山爆发地热活动（2）来源化石燃料：热电厂氯碱厂垃圾焚烧厂燃煤电厂是大气中全球汞排放

3、的最大源。人为来源荧光灯管继电器测压计废电气开关废电池温度计人为来源(3)汞在环境中的分布汞在岩石圈的浓度：0.03ug/g汞在土壤本底值：森林土壤0.029-0.10ug/g耕作土壤0.03-0.07ug/g汞在水体中浓度：河水1.0ug/L，海水0.3ug/L，雨水0.2ug/L汞在大气中本底值：0.5-5ng/m3欧美国家：1~4ng/m3中国：西藏7.3ng/m3北京11ng/m3贵阳2~11ng/m3重庆7~25ng/m3(4)汞在环境中的迁移转化汞在环境中的主要存在形式：大气：气相汞形式，以单质汞为主，含有少量的甲基汞湖泊：颗粒

4、态的汞、甲基汞和可溶性离子态汞汞在生物体中的分布土壤中汞形态分为：金属汞、无机结合汞、有机结合汞无机汞：HgS、HgO、HgCO3、HgSO4、HgCl2、Hg(NO3)2有机汞：甲基汞、土壤腐殖酸结合态汞、有机汞农药等土壤环境的Eh、pH决定着汞的存在形态，三价态相互之间的转化反应为：氧化作用：Hg0－－－Hg22++Hg2+歧化作用：Hg22+－－－Hg2++Hg0土壤微生物作用：Hg2+－－－Hg0(4)汞在环境中的迁移转化汞在土壤中的迁移转化①酶的转化(厌氧条件)，②酸性环境，③碱性环境，④化学转化(需氧条件)2汞的甲基化汞的甲基化

5、作用汞的环境污染问题之所以被人们所重视，不仅因为无机汞的毒性，更因无机汞在微生物的作用下，可转化为毒性更强的甲基汞，而甲基汞又可通过食物链在生物体内逐级富集，最后进入人体。所以无机汞的甲基化问题为研究者们广泛关注。甲基钴胺素均能与Hg2+（如双醋酸汞）反应生成甲基汞。无论在好氧条件还是在厌氧条件下，只要有甲基钴胺素存在，在微生物作用下反应就能实现汞的甲基化，故甲基钴胺素是汞生物甲基化的必要条件。除汞的生物甲基化作用外，有人发现天然水中，在非生物的作用下，只要存在甲基给予体，汞也可被甲基化。Hg2+在乙醛、乙醇、甲醇作用下，经紫外线照射作用可

6、甲基化。3汞的修复技术现代土壤修复技术按原理可大致分为物理修复法、化学修复法和生物修复法。物理修复技术主要有换土法、玻璃化修复法等。化学修复技术可以按化学反应类型分为：氧化反应、还原反应和中和反应。也可依据修复场所的不同分成原位修复和异位修复。生物修复法可植物修复法、微生物修复法，动物修复法。化学稳定化法治理土壤汞污染化学修复法是通过引入化学添加剂的方法降低与修复土壤中有害重金属的过程。目前可将汞转化为稳定形态存在于土壤中的稳定剂可大致分为以下几类：（1）硫单质及含硫化合物生成极难溶的硫化汞可看做是汞在土壤中的最终产物。（2）碱性物质（酸钙

7、、氧化钙等）提高土壤pH值，增强了土壤对汞的亲和力；直接或间接的提供OH-，为HgO或Hg(OH)2等难溶物的生成提供条件。（3）磷酸盐、铁(锰)氧化物物料、层状硅酸盐矿物和有机质等作为稳定剂的课题也在不断进行中。假单胞菌属能够降解甲基汞，也可以将Hg2+还原为金属汞。汞的甲基化二砷1砷的来源：据估计每年由自然原因释放的砷约为8×106千克，而由人为活动释放到环境中的砷则高达24×106千克岩石矿物土壤的风化火山喷发温泉自然来源工业生产：冶炼、制药化石燃料和薪材燃烧农药使用人为来源1）自然砷；2）As3+简单硫化物和氧化物；3）As5+形成

8、的砷酸根络阴离子，与Fe、Cu、Pb、Zn等重金属形成的矿物。4）As与S形成含硫盐阴离子，并与Fe、Cu、Pb、Zn形成含硫盐矿物。5）土壤颗粒的晶体结构中6）土壤溶液中2砷的