（环境科学专业论文）梁滩河流域重金属复合污染研究.pdf

study on the complex pollution of heavy metals in liangtan river a thesis submitted to chongqing university in partial fulfillment of the requirement for the degree of master of engineering by zhang ke supervised by associate prof. gao junmin major：environmental science college of urban construction and environmental engineering of chongqing university, chongqing, china april 2011 中文摘要 i 摘 要 重金属是指汞、铅、铜以及类金属砷等生物毒性显著的重金属元素，有时也 包括了具有一定毒性的锌、镍、钴等。重金属通过工业废水的排放、化肥农药的 使用和和矿山废渣的堆积等途径进入环境中，在食物链中它们随时间在动物身上 进行富集而引起严重的疾病。历史上著名的日本水俣病和骨痛病事件就分别是重 金属汞和镉污染所致。所以，环境中重金属污染的研究历来受到国内外研究者的 重视。但是，目前有关三峡库区主要次级河流的重金属污染研究较少，特别是对 污染较大的梁滩河流域的重金属污染更是未见报道。 在前期调查的时候，作者发现了梁滩河的又一个污染源头，即畜禽养殖业的 污染。便利的交通为梁滩河流域畜禽养殖业的发展提供了很好的条件，使其成为 了当地重要的支柱产业之一。但由于养殖规模巨大，加上不经处理的肆意排放， 造成了严重的污染，也增加了流域内某些金属元素富集的风险。 所以，本论文以梁滩河流域有大量废水排放和畜禽养殖业集中的中上游为研 究对象，在该地区布设采样点 16 个，分别对该地区水、底泥、土壤和植物等四种 不同环境介质中的 6 种重金属元素（锌、铅、铜、镉、铬和镍）和 3 种微量元素 （鉄、镁和锰）的浓度进行测定（测定仪器分别为火焰原子吸收光谱仪和电感耦 合等离子体发射光谱仪） ，并根据测定结果，对梁滩河中上游重金属复合污染状况 以及梁滩河畜禽养殖业对当地环境介质中重金属和其它金属污染的影响进行分 析，并对重金属的潜在生态风险进行评价。最后根据研究结果对梁滩河流域的重 金属污染和畜禽养殖引起的金属污染提出防治对策和建议。 该论文主要得出如下结论：梁滩河的主支流均受到重金属污染，主流重金 属浓度较高。整个河段的重金属含量沿河流呈现一种先升后降的趋势，在中段的 西永镇等地达到最高峰；与所处环境功能区相对应的浓度限值相比，水和植物 中的 zn 和 cr 等重金属超标，土壤和底泥中也有一定的重金属污染。zn 污染尤为 严重，这很大程度上来自于镀锌电镀厂的违章排放；采用潜在生态风险指数法 对重金属的潜在生态危害程度进行评价，结果发现：危害程度较低的只占了所有 样品的 29.2%，说明梁滩河中重金属污染存在很大的潜在生态风险，其中植物和水 体中的 cd 具有很强的潜在危害；通过研究发现，fe、mn、mg、cu、zn 和 cr 六种金属元素在梁滩河中上游的西永-土主段浓度都很高，而这片水域正是梁滩河 畜禽养殖业的集中地，这说明畜禽养殖对此六种金属元素在各环境介质中的富集 有一定的影响。 关键词：关键词：重金属，复合污染，畜禽养殖业，梁滩河 重庆大学硕士学位论文 ii 英文摘要 abstract in the rapid development of industry and agriculture, due to advanced technology and management level, the human ability is greatly improved to change the objective world, and peoples living standard is booming. but the pollution and destruction to environment being brought by the economic benefits cant be forgotten. heavy metals include mercury, lead, copper and other metals having biological toxicity, sometimes also including these metals provided with certain toxic, such as zinc, nickel, cobalt etc. through discharge of industrial wastewater, the use of pesticides and fertilizers and the accumulation of mining residue, many heavy metals are taken into the environment, and their accumulation over time in the bodies of animals can cause serious illness by the way of food chain. the shuiyu disease and gutong disease in japan are the most famous pollution incident in the history of environmental protection, respectively caused by the pollution of mercury and cadmium. so the heavy metals pollution received the attention from domestic and international researchers. however, few relate researches about the heavy metals pollution of mainly subprime rivers in three gorges area, especially the liangtan river. in the investigation, we also found another pollution source in liangtan river, that is the breeding pollution. liangtanhe river basin is located in the outskirts of chongqing, and convenient transportation provides a good condition for the development of livestock and poultry farms, a important part of the pillar industries. however, because of the large quantities of wastewater without treatmen is wantonly emissioned into liangtanhe river from livestock and poultry farms, a very serious pollution is brought to this basin, which also increase the metal element enrichment. therefore, the upper-middle liangtan river, where large waste water containing heavy metals was discharged, was researched in this article, and 6 heavy metal elements (including zinc, lead, copper, cadmium, chromium and nickel) and 3 trace elements (including iron, magnesium and manganese) were respectively measured by flame atomic absorption spectroscopy and inductively coupled plasma optical emission spectrometer, which were token from water, sediment, soil and plants. the conclusions are as follows: heavy metal pollution has both been existing in the mainstream and tributaries of upper-middle liangtan river, and the concentration of mainstream is higher. the contents of heavy metals is ascend in first and descend at last 重庆大学硕士学位论文 iv along the flowing direction, and reach their peaks in the middle reaches; through the comparison with the limits in corresponding environmental function areas, the contents of zn and cr in water and plants fail to meet the standard, especially zn pollution largely from electroplate workshop is serious evere, and other heavy metals pollution also exist in soil and sediment; using the method of potential ecological risk index, the conclusions are sum med up from evaluating e potential ecological harm degree: only 29.2% samples from liangtan river show lower harm, which demonstrates that a lot of heavy metals have potential ecological risks, including cd with the strongest potential ecological risks; lots of fe, mn and mg are distributed in xiyong-tuzhu site, where many livestock and poultry farms are built here. this result explains that the concentration of these metal elements is closely related to the livestock farming systemsis. finally, some views and suggestions are put forward by author on how to prevent two big pollution prevention mentioned above in liangtanhe river basin. keywords：heavy metal, complex pollution, livestock farming systems, liangtan river 目 录 v 目 录 中中文摘要文摘要 . i 英文摘要英文摘要 . iii 1 前前 言言 . 1 1.1 重金属富集及其引起的环境问题重金属富集及其引起的环境问题 . 1 1.2 畜禽养殖业的发展及其造成的环境问题畜禽养殖业的发展及其造成的环境问题. 3 1.3 课题背景和立题思想课题背景和立题思想 . 4 2 文献综述文献综述 . 7 2.1 重金属污染的研究现状重金属污染的研究现状 . 7 2.1.1 重金属的性质、用途和污染来源 . 7 2.1.2 环境中重金属的迁移转化 . 9 2.1.3 国内外对重金属污染的研究和分析 . 10 2.2 畜禽养殖业污染的研究现状畜禽养殖业污染的研究现状 . 12 2.2.1 畜禽养殖业污染来源及其性质 . 12 2.2.2 国内外关于畜禽养殖污染的研究现状 . 13 2.3 金属元素的测定方法金属元素的测定方法 . 14 2.3.1 火焰原子吸收光谱法测定样品中的重金属 . 14 2.3.2 icp-oes 测定样品中的其它金属元素 . 17 3 梁滩河流域重金属污染状况梁滩河流域重金属污染状况 . 21 3.1 梁滩河概况梁滩河概况 . 21 3.2 梁滩河流域重金属污染的测定和分析梁滩河流域重金属污染的测定和分析. 22 3.2.1 样品的采集和预处理 . 22 3.2.2 样品测定方法 . 24 3.2.3 结果与讨论 . 27 3.3 重金属污染对梁滩河中上游的生态风险评价重金属污染对梁滩河中上游的生态风险评价 . 36 3.4 本章小结本章小结 . 38 4 梁滩河畜禽养殖业对当地环境金属污染的影响梁滩河畜禽养殖业对当地环境金属污染的影响研究研究 . 39 4.1 引言引言 . 39 4.2 梁滩河中上游流域铜、锌、铬、铁、镁、锰的富集情况梁滩河中上游流域铜、锌、铬、铁、镁、锰的富集情况 . 39 4.2.1 样品的采集和前处理 . 39 4.2.2 样品测定方法 . 41 4.2.3 结果与讨论 . 42 重庆大学硕士学位论文 vi 4.3 本章小结本章小结 . 47 5 梁滩河流域重金属污染和畜禽养殖污染的防治梁滩河流域重金属污染和畜禽养殖污染的防治对策对策 . 49 5.1 梁滩河流域重金属污染的防治对策梁滩河流域重金属污染的防治对策 . 49 5.1.1 重金属污染的预防对策 . 49 5.1.2 重金属污染的治理对策 . 50 5.2 梁滩河流域畜禽养殖污染的防治对策梁滩河流域畜禽养殖污染的防治对策 . 50 6 结论与建议结论与建议 . 53 6.1 结论结论 . 53 6.2 创新点创新点 . 54 6.3 不足与改进不足与改进 . 55 致致 谢谢 . 57 参考文献参考文献 . 59 附附 录录 . 65 a 作者在攻读学位期间已发表或者待发表的论文目录作者在攻读学位期间已发表或者待发表的论文目录 . 65 b 梁滩河相关照片梁滩河相关照片 . 65 c 几种被采集植物的资料几种被采集植物的资料 . 67 d 各植物样的生物富集系数表各植物样的生物富集系数表 . 68 1 前 言 1 1 前 言 1.1 重金属富集及其引起的环境问题 对于重金属是什么，目前还没有严格的统一定义。一般来说，关于重金属的 概念有两种解释。 从化学的角度来讲，跟据密度经常把金属分成重金属和轻金属，而密度大 于 4.5g/cm3的即为重金属，包括汞、铅、锌、铜、镍、镉等 45 种金属元素。尽管 铜、锰、锌等重金属是人与自然良好运行所需要的微量元素，但大部分重金属如 汞、镉、铅等并非生命活动所必需，甚至对人和动植物的生长繁殖有毒害作用。 而且，不论是那种金属元素，当自然界存在的量超过了环境所能容纳的量时都是 有害的。需要指出的是，镁和砷虽不属于重金属的范畴，但污染来源以及其造成 的毒害都与重金属相似，故常与重金属一起进行研究和分析。 从环境污染方面来讲，重金属一般是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生 物毒性显著的金属元素，其中铅、汞、铬、 砷和镉是对人体毒害最大的 5 种。这 些重金属在水中不能被分解，相反却能在食物链的生物放大作用下，成千百倍地 富集，最后进入人体。重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用， 使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中累积，造成慢性中毒1。在一定的条 件下，这些重金属还会与水中的其他毒素结合，生成毒性更大的有机物或无机物， 造成更加严重的污染事故。 一般来说，重金属的危害主要体现在以下几个方面： 对土壤环境的危害 土壤是在微生物的代谢活动中形成和发育起来的，微生物能转化钾、氮、磷 等物质和能量，是影响土壤肥力的主要因素之一。通常，进入土壤的重金属首先 会危害微生物，大部分微生物难以抵抗重金属的毒性而数量剧烈降低，甚至可能 导致种群的灭绝。而且，重金属对植物也有很强的毒害作用，它能对植物的某些 组织和结构造成破坏，降低其产量和产质。例如，土壤中过高的镉浓度会阻碍植 物体内叶绿素的正常机能，造成细胞质萎缩，最终导致植物衰亡；而锌和铜的含 量超过一定限度时，则会严重影响植物根部对土壤中水分和养分的吸收，从而导 致植物生长不良甚至枯竭2。 对水体环境的危害 研究发现，鱼类短暂地暴露在高浓度的重金属溶液中就会产生应激反应，免 疫能力急剧下降，而长时间生存于较高浓度的环境中其生殖能力会遭到破坏和引 起畸变。而且，重金属元素具有难降解、毒性大、且潜伏期长等特点，进入水体 重庆大学硕士学位论文 2 之后不仅可直接通过饮用水或其它生活用水造成人体健康的危害，也能为水生动 植物吸收后，通过食物链富集而放大毒性，继而高浓度转移到人畜体内。例如， 著名的两大“公害病”水俣病和骨痛病就分别是由重金属汞和镉的污染引起 的，重金属富集毒害已成为水环境面临的重要污染问题之一3。 对人体健康的危害 人体对重金属的吸收主要来自于饮食，例如饮用了被重金属污染的水或者食 用含高浓度重金属的食物，会导致大量重金属进入人体并富集在各个不同的器官 和组织内。例如，人体中的镉元素 70%来自于蔬菜。对于人体的正常生理机能而 言，虽然适量的重金属元素是必需的，但通过富集进入人体的重金属浓度往往不 像我们想象中的那样容易控制。当危害信息来临的时候，就只能接受被毒害的结 果甚至等待死亡。所以，重金属对人体的伤害极大，常见的有4： 表 1.1 常见重金属对人体的毒害作用 table 1.1 the toxicaction of common heavy metals to human body 金属 毒害作用 汞 食入后直接沉入肝脏，对大脑、神经、视力破坏极大。天然水每升水中含 0.01mg，就会导致人中毒。 镉 导致高血压，引起心脑血管疾病；破坏骨骼和肝肾，并能引起肾功能衰竭。 铅 是重金属污染中毒性较大的一种，一旦进入人体将很难排除。能直接伤害人 的脑细胞，特别是胎儿的神经系统，可造成先天智力低下；对老年人会造成痴呆 等。 另外还有致癌、致突变作用。 钴 能对皮肤有放射性损伤。 锑 与砷能使银手饰变成砖红色， 对皮肤有放射性损伤。 还能伤害骨骼、 肝脏等。 锰 超量时会使人甲状腺机能亢进。也能伤害重要器官。 砷 是砒霜的组分之一，有剧毒，会致人迅速死亡。长期接触会导致慢性中毒。 在我国，由于对可能产生重金属污染的工厂企业的不力监管和重金属毒性的 不当控制，出现过很多次因铅、镉、铬等重金属污染引发的环境事件。例如，湖 南省就发生过几起重金属中毒事件，包括双峰县因湖南铁合金集团有限公司违法 转移含铬废渣引起的铬污染事件、浏阳的湘和化工厂造成的镉污染事件以及嘉禾 县炼铅企业腾达公司引发的儿童血铅超标事件等。同样，在陕西凤翔、河南济源 千名儿童血铅超标事件中，东岭冶炼、豫光金铅和万洋等公司含铅废水的排放也 被认为是造成儿童血铅超标的主要原因。所以，重金属污染事件引起的后果十分 严重，应当引起政府和人们的高度关注，并采取措施防止类似事件的再度发生。 1 前 言 3 1.2 畜禽养殖业的发展及其造成的环境问题 近年来，由于饲养管理技术的提高、先进生产模式的引进以及饲料添加剂、 禽药和疫苗的广泛应用，我国畜禽养殖业得到了迅猛的发展，大量的畜禽养殖场 投入生产和使用。然而，在带来经济效益的同时，也不能忽视畜禽养殖业的快速 发展引发的一些环境污染问题。目前，畜禽养殖业已经成为我国农村面源污染的 主要来源之一。 一般来说，畜禽养殖业污染对生态环境的影响主要体现在以下几个方面： 对排入水体的影响 由于畜禽养殖场排放的污水量大，运输和处理的费用高，畜禽养殖污水的处 理主要集中于养殖场周围的农田灌溉，因此相当于未经处理直接汇入了河流，且 养殖污水中污染物的种类和含量远高于一般居民生活污水，有的甚至超过了污 水综合排放标准所规定的限值。此外，由于食物添加剂和高科技饲料的广泛使 用，很多畜禽养殖场排放的污水中也常常含有较高的铜、锌、铬等重金属元素， 会危害水域周围的动植物与人体。 对周边土壤的影响 如果未经处理的畜禽粪便过量施用于农田，超过土壤本身所能承受的范围， 可导致土粒间孔隙堵塞，引起土壤透水、透气性下降和土块板结，降低土壤质量， 进而使作物出现倒伏、生长缓慢、晚熟甚至不熟；另外，在畜禽养殖中大量使用 的各种促进生长和提高饲料利用率、抑制有害菌的添加剂，其含有的微量元素（如 鉄、硒、铜、砷等）将随着粪便一同排出。所以，长期施用此类粪便会使重金属 元素和其它金属元素在土壤中的含量增加，不仅抑制作物的生长，而且会在作物 中大量富集，然后通过食物链进入动物和人体中，危害其健康。 对该处大气的影响 畜禽养殖场会产生大量恶臭、粉尘和其它气体污染物，不经过任何处理而排 入大气。在某些养殖场周围的局部地区，废气排放量超过大气本身的自净能力， 降低空气质量，并将直接影响饲养人员及周围居民的身体健康。而且，由于畜禽 粪便的就地堆放和养殖污水的随意排放，养殖场周围的气体气味很大很难闻，会 招来成群的蚊蝇和滋生大量的细菌，造成疾病的传染5-7。 无论是通过那一种途径构成的金属污染，都在一定程度上加重了畜禽养殖地 区金属的富集。而这样带来的金属污染是很严重的，对生态环境和人体健康构成 严重的威胁。对于其中一部分重金属的危害，在 1.1 中已经提及；而鉄、镁和锰等 常规金属，虽没有很强的毒性，但是它们是畜禽养殖中大量投入的金属元素，严 重超标后也会对环境和人类带来影响，破坏元素平衡。所以加强畜禽养殖业金属 污染的控制势在必行，是水土污染防治的重中之重。 重庆大学硕士学位论文 4 1.3 课题背景和立题思想 自从 2003 年三峡水库蓄水以后，由于库区水位的提高、水流速度的减慢造成 了水体本身扩散能力的减弱、长江及其支流污染物的停滞时间延长，进而导致其 水域环境产生了巨大变化，水生动植物的种群分布和生活习性也随之受到了很大 影响8。三峡库区环境质量的好坏直接关系到三峡工程经济、环境和社会效益的整 体水平，关系到长江上游地区生态环境的多样性、有序性和可持续性，也关系到 长江中下游地区城镇生活和工业生产的用水质量。迄今为止，许多专家和学者对 成库前后重庆段的水环境质量进行了比较分析，结果表明水环境现状不容乐观， 安全形势正面临着严竣的挑战。2004 年，研究人员对重庆境内的 70 条主要次级河 流的 172 个监测断面进行了检测，发现有 47.1%的河流断面不能满足水域功能，次 年不能满足水域功能的断面比例也有 35%，水域环境污染岌岌可危。尤其是流经 铜梁县的小安溪河、垫江县的龙溪河、荣昌县的濑溪河以及九龙坡区和沙坪坝区 的梁滩河等多条中小型农村河流，受到的污染较为严重9。 梁滩河是三峡水库库尾流域面积最大的一条主要次级河流，也是三峡库区受 到污染最严重的次级河流之一。在梁滩河的中上游段，有很多废旧塑料加工厂、 电镀厂、漂染厂和大量的畜禽养殖场，它们在生产和加工的时候会向梁滩河中排 入大量的污水。其中的一些污染物能从水相转移到固相并逐年累积，在一定的条 件下又重新释放出来，成为二次污染源。重金属就是这样的污染物，一旦进入水 环境，不易降解且毒性大，绝大部分迁移至底泥中，具有极强的累积作用，能通 过食物链进入人体内，危害人类健康10。重庆市农业环境监测站 2008 年对梁滩河 九龙坡区段的河道底泥重金属含量监测结果表明，底泥中的镉、铅和铜的含量均 超出了绿色食品产地生态环境质量标准（ny/t391-2000）提出的土壤中各项 污染物的含量限量值11。 此外，王里奥等人的研究发现，梁滩河流域集镇排出的影响 cod、bod5、tn 和 tp 等指标的污染物主要来自畜禽养殖业、城市污水和工业废水等。畜禽养殖排 放等标污染负荷占总量的 59.3%，城市污水占 16.7%，农田面源占 13.4%，工业废 水占 5.3%，河流底泥占 3.3%，生活垃圾占 1.2%，水土流失占 0.7%。可见畜禽养 殖对梁滩河水体污染影响最大，是梁滩河的一个重要的污染来源12。 梁滩河是三峡库区快速城镇化引起次级河流污染变迁的一个缩影，其水质恶 化问题已引起国家有关部门和社会各届的高度关注，梁滩河也成了国家环境保护 部重点关注的次级河流。但是，目前对于快速城镇化过程中三峡库区次级河流重 金属复合污染状况及其潜在的环境风险、畜禽养殖业产生的金属污染及相关原因 分析等研究基本上处于空白。因此，有必要对三峡库区像梁滩河这种污染严重的 次级河流的重金属污染和畜禽养殖业污染进行研究，以评价快速城镇化过程中人 1 前 言 5 类活动对库区主要次级河流的影响。 基于此，本论文在中央高校基本科研业务费科研专项自然科学类项目（三峡 库区河流重金属污染的环境行为与环境风险，no.cdjzr10 2100 10）的资助下， 拟对梁滩河流域不同环境介质中重金属和其它金属污染进行研究，同时探讨梁滩 河畜禽养殖对梁滩河环境介质中重金属和其它金属污染的影响。具体研究内容如 下： 充分了解国内外关于重金属污染和畜禽养殖业污染的现状、重金属测定方 法和治理措施的情况下，按照行业相关要求在梁滩河流域布点采样，分别采集当 地水体、近岸土壤、底泥和植物样品。 对不同的环境样品进行预处理后，分别对水样、底泥样、近岸土样和沿岸 植物样中的 cu、cd、pb、ni、zn、cr 六种重金属元素和 fe、mn、mg 三种其它 金属元素的浓度进行测定。其中 cu、cd、pb、ni、zn、cr 六种重金属元素采用 火焰原子吸收分光光度法测定，fe、mn、mg 三种元素采用电感耦合等离子体发 射光谱仪进行测定。 根据研究结果，对梁滩河中上游重金属污染状况以及梁滩河畜禽养殖业对 当地环境重金属和碱土金属污染的影响进行分析，总结其相关分布规律，与所处 环境功能区相对应的浓度限值进行比较，并对重金属的潜在生态风险进行评价。 针对梁滩河流域的重金属污染和畜禽养殖引起的金属污染提出防治对策和 建议。 以上研究是保障我国特别是三峡库区水环境安全和人民群众身体健康的客观 需要，研究成果可以为梁滩河流域重金属污染的生态环境修复提供理论基础和实 践依据，也可以为三峡库区其他次级河流的重金属污染研究提供借鉴。 重庆大学硕士学位论文 6 2 文献综述 7 2 文献综述 2.1 重金属污染的研究现状 2.1.1 重金属的性质、用途和污染来源 环境学与健康领域中涉及的重金属，一般是指汞、铅、镉、铬以及具有类重 金属特性的砷等，它们具有显著的生物毒性，特定情况下有时也包括铜、锌、镍 等化学属性上规定的重金属元素。尽管像铜、锌等金属元素是人体健康所必需的， 但在动植物体内蓄积到一定浓度后也同样会显现出致毒性。而且，重金属本身的 性质决定了其造成污染后所呈现出来的规律。 在自然环境中，某些重金属会在微生物作用下转化为毒性更强、富集系数 更高的重金属化合物，造成二次污染和破坏，汞的甲基化作用就是其中最典型的 例子； 生物从环境中（水和土壤等）摄取的重金属元素，在经过食物链的过程中， 含量会逐级增大，在较高级生物体内成千万倍地富集起来，最后在人进食的时候 进入人体，在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒； 重金属的毒性很强，即使是微量的重金属即可产生中毒效应。一般来说， 天然水体中重金属产生毒性的范围大约在 110mg/l 之间，毒性较强的金属（如 汞、镉等）的浓度范围在 0.l0.001mg/l 之间也会造成明显的环境污染13。 无论是在什么环境中，重金属对人和动植物的毒害程度都与其侵入途径、富 集浓度、化学状态以及重金属之间的相互作用有关。其中，浓度和化学形态是重 金属污染程度最主要的两个元素。 富集浓度。重金属具有很强的富集性，且不易被溶解和转移，这使得其在 自然环境中的含量不断升高，尤其对处在食物链最高层的人类危害最大。当体内 重金属的蓄积量超过其阈值时，人类就会出现一些生理反常的现象，甚至中毒而 死亡。如对甲基汞敏感的人，如果体内蓄积达 90mg 时就会出现发音障碍，达到 170mg 时则丧失听觉。 化学形态。人体中的重金属元素毒性的大小，在很大程度上取决于其所呈 现的化学形态，这主要是因为人体各器官对不同形态的重金属蓄积程度不同，富 集量也就不一样。例如无机汞会损害肾与肝等内脏结构，而有机汞则损伤神经系 统，引发特异性的闹神经障碍，造成的这种差异就是因为脑中容易蓄积有机汞， 而无机汞分散于身体的其他部位14。 为了研究重金属带给自然和人类的危害，首先应分析研究重金属污染进入环 境的轨道和途径。重金属的来源非常广泛，可以分为工业来源和农业来源。 重庆大学硕士学位论文 8 大气沉降 重金属的沉降是指大气中重金属在本身重力和风吹雨淋等外力的作用下，沉 降在地面而进入土壤15。形成这种污染的地域主要有在工矿的周边地区和公路、 铁路的两侧，大气中滞留的重金属主要来自于工矿业生产加工、汽车尾气排放等。 例如，在宁杭公路（南京段）两侧，就形成了重金属污染晕带，并且沿垂直于公 路的方向污染强度向外逐级减弱16。斯洛文尼亚的一些学者也对自居波加到扎各 瑞波段得公路两侧进行了研究，结果表明：公路两侧的铅含量随与公路的距离升 高而降低，且顺风一侧铅含量较高17。 化肥农药 为了加大效益，一般在农业生产中都会使用农药施用含有汞、砷、镉等重金 属元素的化肥和农药。这些元素虽然对农作物的生长机能有很好的促进作用，但 大量的、无节制的使用，会加大土壤中重金属的富集，形成污染。在国外，新西 兰和阿根廷等国的专家和学者分别对当地使用化肥和农药前后重金属浓度的大小 进行了比较，结果表明：化肥和农药使用后，土壤中的重金属含量增加，许多地 区出现了重金属富集污染18,19 。 污水灌溉 将经过一定处理或未经过处理的的生活污水或工业废水用来灌溉农田、草地 和森林，也会在一定程度上加重土壤的重金属污染。在用水拮据的地区，不得不 使用城市污水来充当污灌用水，特别是在约占我国污灌面积的 90%以上的北方旱 作地区，污水已成为农业灌溉用水的重要组成部分。重金属就是在污水灌溉的同 时进入农田、富集于土壤中的。有研究发现，华北平原大部分地区都受到了重金 属的污染，例如太原污灌区20和淮阳污灌区21的 pb、cd 等重金属含量也远远超 过当地背景值，现已超过警戒级。 污泥施肥 污泥中虽然含有丰富的氮、磷、钾等营养元素，但是也含有大量的重金属， 施用于农田后，也会使得土壤系统中的重金属含量增高。anthony 等人研究后就发 现，当农田施用污泥后，土壤中许多重金属含量都明显增加，甚至超出相应标准 值22。 矿山废水 在矿山的开采和冶炼的过程中，从堆放的尾矿和矿渣中可能渗出含重金属离 子的酸性废水，随着矿山排水系统和降水冲刷而进入水或土壤环境中，并导致矿 业造成的重金属污染。例如江西乐安江流域水体及土壤中的 cu、pb 等重金属含量 严重超标，经研究是该流域德兴铜厂采矿所致23。又比如，