光污染的危害合集12篇

时间:2023-12-19 11:22:43

光污染的危害

光污染的危害篇1

随着城市建设的发展和科学技术的进步,日常生活中的建筑和室内装修采用镜面、瓷砖和白粉墙日益增多,近距离读写使用的书簿纸张越来越光滑,人们几乎把自己置身于一个“强光弱色”的“人造环境”中。据科学测定,一般的粉墙反射系数值为69%~80%;镜面玻璃光反射系数为82%~88%,特别是光滑的粉墙和洁白的书簿纸张的光反射系数高达90%,比草地森林或毛面装饰物面的反射系数高出10%左右。这个数值大大超过了人所能承受的适应范围。如果人长期在这种环境条件下工作或生活,眼视网膜会受到不同程度的损害,视力急剧下降,白内障发病率高达45%。这种污染还使人头昏心烦,甚至发生失眠、食欲下降、情绪低落、身体乏力等类似神经衰弱的症状。

光污染危害更加严重。它主要是指现代舞厅、歌厅的旋转灯光、荧光灯以及闪烁的彩色光源。据测定,歌舞厅中的黑色灯产生的紫外线,如果长期受其照射,会诱发鼻出血、脱牙、白内障,甚至导致白血病和其他癌变。彩色光源不仅对眼睛不利,而且还干扰大脑中枢神经,人们会出现恶心、呕吐、失眠、注意力不集中、低下等症状。

现在人们已开始理性地应用一些浅色,主要是米黄、浅蓝等来代替刺眼的白色,采用黄底色纸张印刷,确实比白色要舒服一些。英国人采用一些特定颜色的薄膜覆盖在书上,阅读时会使眼睛放松,不容易串行,还明显地提高阅读效率。

光污染的危害篇2

中图分类号:X131 文献标识码:A 文章编号:

引言

建筑师在设计时,为了使建筑物更加美观、为了符合时代的特点,在广泛使用玻璃光幕同时却忽略了周边的环境问题。尤其是玻璃幕墙带来的光污染问题是非常严重的,给人们的生活和健康带来了不小的影响力。对于如何解决玻璃幕墙以减轻对环境的危害程度,是当前迫于解决的难题。

玻璃幕墙光污染的概述

1.1光污染。光污染是指由于不恰当地光线给人造成视觉压抑,从而给人的生理心理带来危害的一种污染,它通常是由一些不符合人们视觉习惯的自然光、反射光及一些人工灯照射产生的。光污染有很多种,像眩光污染、紫外线污染、红外线污染等等,而本文讲的玻璃幕墙产生的光污染属于眩光污染。

1.2玻璃幕墙的光污染。 强烈的阳光照射下含有很强的可见光成分,在这种环境下,人们的视觉伤害会比较大。城市高大建筑物玻璃幕墙的反射光,是属于一种反射系数较强的单一视觉环境,从而造成对人眼的较大伤害。而玻璃幕墙零散的小玻璃组成,由透明玻璃幕墙及银灰色钛金属板构成的白色椭圆形球体中心建筑,建成后将形成对周围建筑、居民和过往车辆、行人较强的光污染,当太阳光射到这些玻璃幕墙上的时候,则会形成眩光,而这种眩光摄入人眼之后则会使人视物不清晰,射到地面会增大光照度,从而形成了光污染。

2.玻璃幕墙光污染的危害

玻璃幕墙光污染对人体健康有很大的危害,除了造成人眼的晶状体、角膜、结膜、虹膜细胞死亡或发生变异而加速白内障形成之外,人们长期处于光污染环境中,还会出现头晕目眩、失眠等神经衰弱症状和诱发心动过速、心脑血管等疾病。强烈的玻璃幕墙光污染还会诱发皮肤癌。同时。玻璃幕墙光污染还会造成其他环境危害,甚而危及正常的天文观测。 2.1对人的生理和心理产生影响。通常情况下,玻璃幕墙对各种光的反射率都很高,如果将反射出来的光线长期射到人们的眼球上,使视网膜不自觉的反复收缩和舒张以适应光线的变化,长时间的刺激会使视力收到影响,甚至引发其它的眼睛疾病并发症。而玻璃幕墙的使用,使这种反射光产生的污染随处可见,人们在工作、生活中总会受到这种光污染的影响。过多的光线摄入眼球,会使人产生眼疲劳,甚至会感到头晕的症状 ,持续晕眩可能就会使人的精神强度受到损害,可能就会造成精神的萎靡、失眠、食欲降低,严重者还会出现神经紧张,影响人们工作的兴趣,打击人们的积极性。

2.2在交通方面产生影响。玻璃幕墙在市中心繁荣地段被广泛的使用,人群流动和车辆流通都比较频繁,而玻璃幕墙在这种环境下,产生的光污染对人群危害极大。玻璃幕墙的反射光刺眼,是路人眼睛闭合,进而对路面上的情况看不清,很容易使驾驶员产生错觉或者判断失误。再加上玻璃幕墙的反射光线经过多次折射,可能会将光线集中在一点,当照射强度非常大的光线射入眼睛时,很可能给行人造成暂时性的失明,极易发生交通事故,难免会危害到人的生命安全。 2.3室内温度骤升,居住环境受损。当光线非常充足的时候,玻璃幕墙的反射率就越大,这种反射光折射到室内,会造成温度的急剧升高。当遇到炎热的天气,外面温度已经足够高,再加上反射到室内的光线产生的温度,室内肯定让人受不了。由于玻璃幕墙一般都不能够开启,通风也比较差,只能靠其电扇、空调的使用来降低温度,这就在经济上造成了不必要的浪费。

2.4的玻璃幕墙的曲面设计有缺陷。曲面形设计的玻璃墙,在使用角度上可能会对光线产生聚光的作用,这样就存在一定的安全性问题。当光线强烈时,可能引发火灾之类的事故,给人们的生命和财产带来危害。

3.如何防治玻璃幕墙的光污染

玻璃幕墙光污染危害是潜在的,各界人士都有不同的认识,没有统一的标准来判定。同时,玻璃幕墙光污染很难像其他环境污染那样通过分解、转化和稀释等方式消除或减轻,因此,其防治应以预防为主。

3.1加强城市规划,合理限制玻璃幕墙的使用。过于密集的玻璃幕墙的使用,可以看出在城市的规划安排上缺乏合理性。城市的规划应该得到重视,尤其城市的规划部门一定要能够从城市的环境、气候、功能和规划要求出发,真正的做好城市玻璃幕墙的使用规划,以下列举了具体的做法:第一要控制安装玻璃幕墙的地区,不能让玻璃幕墙的安装过于集中,要使其分布尽量合理,特别是城市比较繁华交通比较拥挤的路段更应注意;第二限制玻璃幕墙的安装面积,靠近街道的最外层外墙不可以用玻璃幕墙,对于大片的玻璃幕墙可以通过中间加分隔的方式把玻璃幕墙进行水平或者是垂直的分隔;第三不适用凹面、凸面等所有曲面幕墙,这样可以有效避免外凸式幕墙对临街的光反射现象和内凹式幕墙由于反射光聚焦引起的火灾。

3.2采用特殊玻璃,降低反射率。玻璃幕墙中高反射率的玻璃是造成光污染的主要成因,所以为了降低光污染可以使用低辐射的玻璃,所谓的低辐射玻璃就是在玻璃的表面镀上一层或多层的金属或者是化学物组成的膜系产品,镀上金属或者是这种膜系产品后,会使反射比大大降低同时还可以增强可见光的透视比,重要的是还有很好的隔热性能。这种玻璃的使用不但降低了光污染还能使建筑物的采光得到很好的改善,可谓一举多得。还有一些玻璃贴膜和回反射玻璃,也能够有效的降低反射光对周围环境的影响。

3.3合理选择玻璃幕墙的材质。随着时代的进步,科技的发展也是日新月异,建筑材料的种类也是玲琅满目数不胜数,就连玻璃幕墙也从原来的单一性发展到了铝板、钢板、铝合金板等等,如果通过合理的设计,把玻璃幕墙和和钢、铝、合金等材质的幕墙进行有机的组合,这样不仅能够使高层建筑更加美观,也可以有效的减少幕墙反光带来的光污染。

3.4加大城市绿化力度。城市绿化近年来已经得到了全社会的高度关注,人们越来越感受到城市绿化带来的好处,如果能够在路边和玻璃幕墙周围种植一些高大树冠的树木,相信一定能有效的遮挡反射光的照射,减少玻璃幕墙造成的有害反射,从而使采光环境得到了真正的改善和调节,另外加大地面的绿化面积也是十分必要的。

3.5进行大力的宣传,加强环保意识。对于当前的各种污染,无论是光污染还是水污染、大气污染,想要得到根本性的解决,务必要提高人们的环保意识。只有每一个人都重视环保了,污染的问题才能够真正的得以解决,所以对环保的宣传是必不可少的。可以通过媒体进行大力宣传,对于玻璃幕墙光污染存在的问题一定要能正视,正确的去引导公众,从而使每个人都能树立良好的环保意识,促使研究人员不断进取研制新型的环保材料;通过媒体宣传也能引起相关部门的重视,使相关的标准和技术规范逐渐得到完善,同时健全相应的监督机构,有效保证各项政策的实施。

4.结语:玻璃幕墙需要健康的发展,要减小光污染对人们安全和生活的影响,努力使玻璃幕墙既能美化建筑,同时又不对环境带来破坏,兼顾利害,但这需要全社会的共同努力。要从根本上解决玻璃幕墙光污染的问题,要确定统一的环境标准,界定范围,制定有关的政策措施,充分减少其污染源的产生。只有在各方面的共同努力下,才能发挥玻璃幕墙最大的优势,减少污染的损害,提高人们的居住水平。

参考文献

光污染的危害篇3

中图分类号x143文献标识码a文章编号 1007-5739(2010)22-0263-03

studyoncadmium&zincpollutionofsoilsandplantsindulongmine

li feng-weibei rong-tawu ming

(department of environment science & engineering,southwest forestry university,kunming yunnan 650224)

abstractthe analysis on samples of sediments,tailings,rice soils and plants in xiaobai river polluted by cadmium and zinc were tested. the results showed that soil sediments,tailings and rice soils all had been severely polluted by cd,and the zn content of rice soils and sediments were beyond the standard of soil environmental quality level ⅱ.the lars hankanson’s method was used to assess potential ecological risk of the heavy metals in xiaobai river. the assessment results showed that each sample point was high with potential ecological risk,which was caused by high levels of cd. in addition,zn and cd contents of plants growing in contaminated soils were much more than those in no polluted soils. it was indicated that the plants were severely polluted in contaminated soils. some measures should be adopted to integrate control for the polluted area.

key wordscadmium pollution;zinc pollution;potential ecological risk assessment of hakanson;dulong mine

金属矿产资源是不可再生资源,对国民经济的发展起着重要作用。但是矿山的开发及其一系列采矿、选矿经过加工程序都是高污染过程,尤其对河流、土壤、植物的污染更表现为直接性和危险性[1]。土壤重金属污染物造成土壤营养不良,导致土壤生产力低下,也影响着农产品的品质,已成为土壤环境科技工作者研究的首要问题[2]。

该研究通过对已受矿区污水污染的小白河流域的土壤,包括河流底泥、污染土壤,并对该地生长的几种植物进行分析测定,了解土壤中的镉(cd)、锌(zn)等重金属污染情况,从而对受污染的土壤提出合理的生态治理修复措施。

1材料与方法

1.1研究区概况

试验材料来源于云南省文山州马关县都龙镇小白河流域的三岔河。马关县位于云南省文山州南部,地处东经103°52′~104°39′、北纬22°42′~23°15′,属低纬度亚热带山地季风气候。年平均气温16.9 ℃,1月平均气温9.6 ℃,7月平均气温21.7 ℃,年均降水量1 345 mm,最大降水量1 776 mm,最小降水量1 027 mm。研究区马关县都龙矿区是锌、锡、砷和铁共生的多金属矿床,并伴生有铟、锗、镉、镓、钴、银等稀贵金属。

1.2样品处理方法

1.2.1土壤样品采集及处理。试验确定3块采样地,第1块样地是小白河三岔河段河岸底泥,第2块样地是已废弃的尾矿坝,第3块样地是远离重金属污染的距小白河200 m的水稻田。采用“之”字形的布点方法,按0~20 cm的深度取样,每个样点取5个混合土样。四分法弃取,保留1 kg土壤样品,贴好标签,带回实验室进行处理,清除枯根败叶,在阴凉处风干,磨碎,过100目尼龙筛,封装待测。

1.2.2植物样品的采集及处理。每个样地分别采集5种常见的植物5~10株,把根、茎、叶、果实混合在一起。5种植物为紫茎泽兰(eupatorium adenophorum spreng)、木贼(equisetum hyemale l sp pl)、多花抗子梢(multiforons clovershrub)、野牡丹(melastoma affine d.don)、光叶蕨(knuiwatsukia cuspidata)。将采回植物鲜样洗净、切碎,放在阴凉处晾干。然后用瓷制研钵研碎,过20目尼龙筛,封装待测。

1.3测定方法

1.3.1植物样品的预处理。将标有号码的瓷坩埚在高温电炉中灼烧15~30 min,移至炉门口稍冷却,放入干燥器内冷却至室温,称重。必要时再次灼烧、冷却、称重,至恒重为止。在坩埚中准确称取磨碎、烘干、混合的样品2~3 g(称准到0.01 g),放在电炉上缓缓加热炭化,烧至无烟时移放在已烧到暗红色的高温电炉门口处,片刻后再放进炉内深处,关闭炉门,加热至约450 ℃(暗红色),在此温度下烧至灰分近于白色为止,大约需要1 h(0.75~2.00 h)。将坩埚移放在炉门口稍冷却,最后放入干燥器内冷却至室温[3]。用1∶1 hcl溶解灰分,定容到50 ml容量瓶中,待测。

1.3.2土壤样品消解。准确称取过80目的风干底泥样品0.3~0.7 g(精确至0.000 1 g)于小烧杯中,加少许蒸馏水润湿,加王水15 ml。同时做试剂空白试验。在电热板上加热微沸(140~160 ℃),至有机物剧烈反应后,加高氯酸5 ml,继续加热至冒浓白烟,强火加热至样品呈灰白色,小心赶去高氯酸(若出现棕色烧结干块,则继续加入少许王水,加热至灰白色)。然后,取下样品,用1%硝酸15 ml加热溶解,以中速定量滤纸过滤于50 ml容量瓶中,用少量水冲洗残渣,定容待测。

1.3.3仪器的调整和设定。在原子吸收分光光度计(wfx-130a)上安装镉、锌2种空心阴极灯,并设定好每一种金属的测定条件。

1.3.4标准曲线的绘制。吸取混合标准溶液(cd:10 mg/l;zn:10 mg/l)0、0.05、1.00、3.00、5.00、10.00 ml分别放入6个100 ml容量瓶中,用0.2%硝酸稀释定容;然后,按测定步骤测量吸光度,用经校准的吸光度对相应的浓度作图,绘制标准曲线。

1.3.5测定吸光度。按标准曲线的绘制方法测定样液中的吸光度,并在标准曲线上查出样液中镉、锌的浓度,最后计算水样、底质中2种重金属的含量。

1.3.6计算方法。土壤或植物中重金属含量的计算方法为:

式中:c—从标准曲线或线性方程上查到的各样液的浓度(mg/l);v—样液的定容体积(ml);w—样品的干重(g);a—土壤或植物中镉、锌的含量。

2结果与分析

2.1土壤中cd、zn含量分析

将小白河流域各采样点河流底泥、尾矿土和水稻土中的zn、cd含量(表1)与我国二、三级环境土壤标准进行比较,分析重金属zn、cd的毒性对土壤造成的危害。由表1可知,河流底泥cd含量为74.67 mg/kg,尾矿土cd含量为77.84 mg/kg,水稻土cd含量为11.19 mg/kg;分别是我国二级土壤环境标准的248.9倍、259.5倍和37.3倍。与我国三级土壤环境标准相比较,上述土壤cd的含量分别是相应标准的74.67倍、77.84倍和11.19倍,说明cd对该流域土壤污染严重。河流底泥zn含量为1 737.60 mg/kg,尾矿土zn含量为115.00 mg/kg,水稻土zn含量为715.74 mg/kg。尾矿坝土zn的含量为我国二级土壤环境标准的一半,而小白河流底泥和水稻土的zn含量分别是我国土壤二级环境质量标准的6.95倍和2.86倍。说明zn对该小白河流域河流底泥影响最大,河流底泥zn污染对河水相互影响,使受河水灌溉的水稻土受到影响,其zn含量比较高,但尾矿土壤没受到zn的污染。综上所述,对小白河流域土壤污染最大的重金属是cd,其次是zn。

2.2小白河流域植物cd、zn含量分析

(1)污染区植物重金属含量分析。在不同的生长区域各种植物中重金属的含量不同,通过对试验区5种植物重金属cd、zn含量分析,与无污染区作对照。由表2可知,受污染植物体内的重金属含量明显要高于对照,说明土壤环境中金属元素含量越高,植物体内的重金属含量也就高。对cd的吸收最为显著的植物是多花抗子梢,污染区生长的多花抗子梢植物体内cd含量是无污染区的1 314倍,该植物体内cd含量高达13.14 mg/kg。其次为光叶蕨和紫茎泽兰,污染区生长的光叶蕨体内cd含量是无污染区的1 033倍,污染区生长的紫茎泽兰体内cd含量是无污染区生长的354倍。因此,植物对cd的吸收能力依次为多花抗子梢>光叶蕨>紫茎泽兰。

对zn的吸收最为显著的植物是紫茎泽兰,污染区生长的紫茎泽兰体内zn含量是无污染区83.80倍,该植物体内zn含量为33.100 mg/kg,其次为光叶蕨和多花抗子梢,污染区生长的光叶蕨体内zn含量是无污染区的21.25倍,污染区生长的多花抗子梢体内zn含量是无污染区的6.98倍。因此,植物对zn的吸收能力依次为紫茎泽兰>光叶蕨>多花抗子梢。

(2)同一污染植物不同重金属的含量分析。由于同一种植物对不同的重金属敏感程度及其含量不同,重金属zn、cd对已污染的植物危害也不同。分别分析矿区紫茎泽兰、多花抗子梢、野牡丹和光叶蕨这4种植物的zn、cd含量,研究植物体内zn、cd富集程度及对其造成的危害。图1和表3表明紫茎泽兰体内重金属zn的含量明显高于其他3种植物,它们有着相同的生态环境,但紫茎泽兰比其他植物更加适宜zn污染的土壤环境;而紫茎泽兰对重金属元素cd的吸收表现出弱势,光叶蕨次之,多花抗子梢吸收的cd含量最高,在野牡丹中没有发现cd存在。表明多花抗子梢比其他3种植物更加适宜cd污染的土壤环境。光叶蕨体的重金属含量高于多花抗子梢,表明光叶蕨比多花抗子梢更加适宜重金属污染的土壤环境。

2.3小白河流域土壤重金属的生态危害评价

(1)评价方法。瑞典学者hakanson[4]提出的潜在生态危害指数法是评价重金属生态危害的常用方法。按照该方法,某区域土壤中第i种重金属潜在危害指数为:eri=tri(csi/cbi)。式中:csi为土壤中重金属i的实测值;cbi为重金属i的参照值(背景值);csi/cbi为富集系数;tri为毒性响应系数(cd为30,zn为1)。土壤中多种重金属的生态危害指数为单种重金属危害指数之和:ri=∑eri;参照值的选择无统一标准,该文选择工业化以前土壤重金属cd、zn的最高背景值作为参照值[5]分别为0.30、80.00 mg/kg。

毒性相应系数反映了重金属的毒性水平和生物及环境对重金属的敏感程度,一般该系数越大,对生物的毒性就越大。土壤中重金属生态危害程度的划分标准:eri<40或ri <150为生态危害轻微;40≤eri<80或150≤ri<300为生态危害中等;80≤eri<160或300≤ri<600为生态危害强;160≤eri<320或ri>600为生态危害很强。

(2)评价结果。利用hakanson潜在生态危害指数法对小白河流土壤重金属生态危害评价,结果如表4所示。

可以看出,cd的富集系数在37.30~259.47之间,zn的富集系数在1.44~21.72之间。以单个重金属的潜在生态危害指数来评价重金属的生态危害,cd在3个采样点的生态危害均为很强,eri在1 119.00~7 784.10之间,均远远高于160,其在尾矿坝附近土壤潜在生态危害最强,河流底泥生态危害程度略低于尾矿土。尾矿土的ri值高达7 785.54,表明其潜在生态危害最强;河流底泥ri值为7 488.72,水稻土ri值为1 127.95,均远大于600,也属于生态危害很强。在全部监测面的ri值中,cd的数值最大。如果不考虑cd而只考虑zn污染的权重,河流底泥、尾矿土、水稻土样点的ri值分别为21.72、1.44、8.95,均小于160,其潜在生态危害轻微。3个采样点潜在生态危害均属于很强,主要是因为3个采样点土壤中的cd含量远远高于土壤二级环境质量标准,且cd的毒性响应系数又比较高。因此,对小白河流域土壤中的cd污染治理要予以重视。

3结论与建议

3.1结论

(1)小白河流域重金属cd的含量均远远高于我国土壤环境质量二级标准,说明小白河流域土壤已受到重金属cd的严重污染;河流底泥和水稻土的zn含量分别是我国土壤二级环境质量标准的6.95倍和2.86倍,表明zn对该小白河流域河流底泥的影响最大。河流底泥和河水相互影响,相互污染,使受河水灌溉的水稻土受到一定影响,导致水稻土中zn含量比较高,且受到了不同程度的污染,但尾矿土壤还没受到zn的污染。表明小白河流域的河水已受到污染,不能用作灌溉水源。

(2)由于土壤长期受含zn、cd废水的影响,生长在其上面的植物受到严重污染。与对照相比,受污染的植物cd含量超过354~1 314倍,受污染的植物zn含量超过6.98~83.80倍。在所监测的植物中,cd含量吸收最为显著的植物是多花抗子梢,其次是光叶蕨和紫茎泽兰,植物对cd的吸收依次为多花抗子梢>光叶蕨>紫茎泽兰;植物对zn的吸收最为显著的是紫茎泽兰,其次为光叶蕨和多花抗子梢,植物对zn的吸收依次为紫茎泽兰>光叶蕨>多花抗子梢。

(3)在相同的生态环境中,紫茎泽兰更适宜锌污染的土壤环境,多花抗子梢更适宜cd污染的土壤环境。光叶蕨体内的重金属zn含量高于多花抗子梢,表明光叶蕨比多花抗子梢更加地适宜锌污染的土壤环境。

(4)利用hakanson潜在生态危害指数法对小白河流域土壤重金属生态危害评价结果表明,各采样点的重金属污染潜在生态危害都很强,主要原因是cd含量过高引起的。

(5)对小白河流域的cd、zn应予以足够重视,需要采取措施防止cd、zn由底泥进入水相,对沿河两岸排放含cd、zn的污水也要采取一定措施,减少含cd、zn废水的排放。

3.2建议

根据环境保护部环发《关于加强土壤污染防治工作的意见》(〔2008〕48号),为改善土壤环境质量,保障农产品质量安全,建设良好人居环境,促进社会主义新农村建设,必须尽快研究防控重金属污染的措施[6]。首先,贯彻依法预防的原则,建立健全和贯彻防治土壤污染的有关法律法规和标准。其次,充分利用土壤污染状况调查结果,加快产业结构调整,优化工农业发展规划和布局,发展清洁生产工艺,控制和消除重金属污染源。第三,提高土壤环境容量和土壤净化能力,建立土壤污染监测、预报与评价系统。第四,小白河流域的河水已受到污染,不能作为农业灌溉用水。加强小白河流域河道重金属污染治理,加大管理力度,严格控制矿区污水排放标准,严禁不达标的选矿废水排入河道。第五,对已受zn、cd污染的水稻田,不能继续种植水稻等对cd吸收能力强的植物。要加强重金属污染治理,改茬换种zn、cd吸收较弱的作物。第六,采用乡土物种,植树种草,适当选用紫茎泽兰、光叶蕨和杨树等当地物种,保护土壤环境,对已污染的土壤采取治理措施,物理措施、化学措施和生物措施综合运用[7]。总之,矿山开发一定要科学、合法、有序、适度,并严格加强管理、监督,确保维护良好的生态环境。 整理

光污染的危害篇4

中图分类号x143文献标识码a文章编号 1007-5739(2010)22-0263-03

studyoncadmium&zincpollutionofsoilsandplantsindulongmine

li feng-weibei rong-tawu ming

(department of environment science & engineering,southwest forestry university,kunming yunnan 650224)

abstractthe analysis on samples of sediments,tailings,rice soils and plants in xiaobai river polluted by cadmium and zinc were tested. the results showed that soil sediments,tailings and rice soils all had been severely polluted by cd,and the zn content of rice soils and sediments were beyond the standard of soil environmental quality level ⅱ.the lars hankanson’s method was used to assess potential ecological risk of the heavy metals in xiaobai river. the assessment results showed that each sample point was high with potential ecological risk,which was caused by high levels of cd. in addition,zn and cd contents of plants growing in contaminated soils were much more than those in no polluted soils. it was indicated that the plants were severely polluted in contaminated soils. some measures should be adopted to integrate control for the polluted area.

key wordscadmium pollution;zinc pollution;potential ecological risk assessment of hakanson;dulong mine

金属矿产资源是不可再生资源,对国民经济的发展起着重要作用。但是矿山的开发及其一系列采矿、选矿经过加工程序都是高污染过程,尤其对河流、土壤、植物的污染更表现为直接性和危险性[1]。土壤重金属污染物造成土壤营养不良,导致土壤生产力低下,也影响着农产品的品质,已成为土壤环境科技工作者研究的首要问题[2]。

该研究通过对已受矿区污水污染的小白河流域的土壤,包括河流底泥、污染土壤,并对该地生长的几种植物进行分析测定,了解土壤中的镉(cd)、锌(zn)等重金属污染情况,从而对受污染的土壤提出合理的生态治理修复措施。

1材料与方法

1.1研究区概况

试验材料来源于云南省文山州马关县都龙镇小白河流域的三岔河。马关县位于云南省文山州南部,地处东经103°52′~104°39′、北纬22°42′~23°15′,属低纬度亚热带山地季风气候。年平均气温16.9 ℃,1月平均气温9.6 ℃,7月平均气温21.7 ℃,年均降水量1 345 mm,最大降水量1 776 mm,最小降水量1 027 mm。研究区马关县都龙矿区是锌、锡、砷和铁共生的多金属矿床,并伴生有铟、锗、镉、镓、钴、银等稀贵金属。

1.2样品处理方法

1.2.1土壤样品采集及处理。试验确定3块采样地,第1块样地是小白河三岔河段河岸底泥,第2块样地是已废弃的尾矿坝,第3块样地是远离重金属污染的距小白河200 m的水稻田。采用“之”字形的布点方法,按0~20 cm的深度取样,每个样点取5个混合土样。四分法弃取,保留1 kg土壤样品,贴好标签,带回实验室进行处理,清除枯根败叶,在阴凉处风干,磨碎,过100目尼龙筛,封装待测。

1.2.2植物样品的采集及处理。每个样地分别采集5种常见的植物5~10株,把根、茎、叶、果实混合在一起。5种植物为紫茎泽兰(eupatorium adenophorum spreng)、木贼(equisetum hyemale l sp pl)、多花抗子梢(multiforons clovershrub)、野牡丹(melastoma affine d.don)、光叶蕨(knuiwatsukia cuspidata)。将采回植物鲜样洗净、切碎,放在阴凉处晾干。然后用瓷制研钵研碎,过20目尼龙筛,封装待测。

1.3测定方法

1.3.1植物样品的预处理。将标有号码的瓷坩埚在高温电炉中灼烧15~30 min,移至炉门口稍冷却,放入干燥器内冷却至室温,称重。必要时再次灼烧、冷却、称重,至恒重为止。在坩埚中准确称取磨碎、烘干、混合的样品2~3 g(称准到0.01 g),放在电炉上缓缓加热炭化,烧至无烟时移放在已烧到暗红色的高温电炉门口处,片刻后再放进炉内深处,关闭炉门,加热至约450 ℃(暗红色),在此温度下烧至灰分近于白色为止,大约需要1 h(0.75~2.00 h)。将坩埚移放在炉门口稍冷却,最后放入干燥器内冷却至室温[3]。用1∶1 hcl溶解灰分,定容到50 ml容量瓶中,待测。

1.3.2土壤样品消解。准确称取过80目的风干底泥样品0.3~0.7 g(精确至0.000 1 g)于小烧杯中,加少许蒸馏水润湿,加王水15 ml。同时做试剂空白试验。在电热板上加热微沸(140~160 ℃),至有机物剧烈反应后,加高氯酸5 ml,继续加热至冒浓白烟,强火加热至样品呈灰白色,小心赶去高氯酸(若出现棕色烧结干块,则继续加入少许王水,加热至灰白色)。然后,取下样品,用1%硝酸15 ml加热溶解,以中速定量滤纸过滤于50 ml容量瓶中,用少量水冲洗残渣,定容待测。

1.3.3仪器的调整和设定。在原子吸收分光光度计(wfx-130a)上安装镉、锌2种空心阴极灯,并设定好每一种金属的测定条件。

1.3.4标准曲线的绘制。吸取混合标准溶液(cd:10 mg/l;zn:10 mg/l)0、0.05、1.00、3.00、5.00、10.00 ml分别放入6个100 ml容量瓶中,用0.2%硝酸稀释定容;然后,按测定步骤测量吸光度,用经校准的吸光度对相应的浓度作图,绘制标准曲线。

1.3.5测定吸光度。按标准曲线的绘制方法测定样液中的吸光度,并在标准曲线上查出样液中镉、锌的浓度,最后计算水样、底质中2种重金属的含量。

1.3.6计算方法。土壤或植物中重金属含量的计算方法为:

式中:c—从标准曲线或线性方程上查到的各样液的浓度(mg/l);v—样液的定容体积(ml);w—样品的干重(g);a—土壤或植物中镉、锌的含量。

2结果与分析

2.1土壤中cd、zn含量分析

将小白河流域各采样点河流底泥、尾矿土和水稻土中的zn、cd含量(表1)与我国二、三级环境土壤标准进行比较,分析重金属zn、cd的毒性对土壤造成的危害。由表1可知,河流底泥cd含量为74.67 mg/kg,尾矿土cd含量为77.84 mg/kg,水稻土cd含量为11.19 mg/kg;分别是我国二级土壤环境标准的248.9倍、259.5倍和37.3倍。与我国三级土壤环境标准相比较,上述土壤cd的含量分别是相应标准的74.67倍、77.84倍和11.19倍,说明cd对该流域土壤污染严重。河流底泥zn含量为1 737.60 mg/kg,尾矿土zn含量为115.00 mg/kg,水稻土zn含量为715.74 mg/kg。尾矿坝土zn的含量为我国二级土壤环境标准的一半,而小白河流底泥和水稻土的zn含量分别是我国土壤二级环境质量标准的6.95倍和2.86倍。说明zn对该小白河流域河流底泥影响最大,河流底泥zn污染对河水相互影响,使受河水灌溉的水稻土受到影响,其zn含量比较高,但尾矿土壤没受到zn的污染。综上所述,对小白河流域土壤污染最大的重金属是cd,其次是zn。

2.2小白河流域植物cd、zn含量分析

(1)污染区植物重金属含量分析。在不同的生长区域各种植物中重金属的含量不同,通过对试验区5种植物重金属cd、zn含量分析,与无污染区作对照。由表2可知,受污染植物体内的重金属含量明显要高于对照,说明土壤环境中金属元素含量越高,植物体内的重金属含量也就高。对cd的吸收最为显著的植物是多花抗子梢,污染区生长的多花抗子梢植物体内cd含量是无污染区的1 314倍,该植物体内cd含量高达13.14 mg/kg。其次为光叶蕨和紫茎泽兰,污染区生长的光叶蕨体内cd含量是无污染区的1 033倍,污染区生长的紫茎泽兰体内cd含量是无污染区生长的354倍。因此,植物对cd的吸收能力依次为多花抗子梢>光叶蕨>紫茎泽兰。

对zn的吸收最为显著的植物是紫茎泽兰,污染区生长的紫茎泽兰体内zn含量是无污染区83.80倍,该植物体内zn含量为33.100 mg/kg,其次为光叶蕨和多花抗子梢,污染区生长的光叶蕨体内zn含量是无污染区的21.25倍,污染区生长的多花抗子梢体内zn含量是无污染区的6.98倍。因此,植物对zn的吸收能力依次为紫茎泽兰>光叶蕨>多花抗子梢。

(2)同一污染植物不同重金属的含量分析。由于同一种植物对不同的重金属敏感程度及其含量不同,重金属zn、cd对已污染的植物危害也不同。分别分析矿区紫茎泽兰、多花抗子梢、野牡丹和光叶蕨这4种植物的zn、cd含量,研究植物体内zn、cd富集程度及对其造成的危害。图1和表3表明紫茎泽兰体内重金属zn的含量明显高于其他3种植物,它们有着相同的生态环境,但紫茎泽兰比其他植物更加适宜zn污染的土壤环境;而紫茎泽兰对重金属元素cd的吸收表现出弱势,光叶蕨次之,多花抗子梢吸收的cd含量最高,在野牡丹中没有发现cd存在。表明多花抗子梢比其他3种植物更加适宜cd污染的土壤环境。光叶蕨体的重金属含量高于多花抗子梢,表明光叶蕨比多花抗子梢更加适宜重金属污染的土壤环境。

2.3小白河流域土壤重金属的生态危害评价

(1)评价方法。瑞典学者hakanson[4]提出的潜在生态危害指数法是评价重金属生态危害的常用方法。按照该方法,某区域土壤中第i种重金属潜在危害指数为:eri=tri(csi/cbi)。式中:csi为土壤中重金属i的实测值;cbi为重金属i的参照值(背景值);csi/cbi为富集系数;tri为毒性响应系数(cd为30,zn为1)。土壤中多种重金属的生态危害指数为单种重金属危害指数之和:ri=∑eri;参照值的选择无统一标准,该文选择工业化以前土壤重金属cd、zn的最高背景值作为参照值[5]分别为0.30、80.00 mg/kg。

毒性相应系数反映了重金属的毒性水平和生物及环境对重金属的敏感程度,一般该系数越大,对生物的毒性就越大。土壤中重金属生态危害程度的划分标准:eri<40或ri <150为生态危害轻微;40≤eri<80或150≤ri<300为生态危害中等;80≤eri<160或300≤ri<600为生态危害强;160≤eri<320或ri>600为生态危害很强。

(2)评价结果。利用hakanson潜在生态危害指数法对小白河流土壤重金属生态危害评价,结果如表4所示。

可以看出,cd的富集系数在37.30~259.47之间,zn的富集系数在1.44~21.72之间。以单个重金属的潜在生态危害指数来评价重金属的生态危害,cd在3个采样点的生态危害均为很强,eri在1 119.00~7 784.10之间,均远远高于160,其在尾矿坝附近土壤潜在生态危害最强,河流底泥生态危害程度略低于尾矿土。尾矿土的ri值高达7 785.54,表明其潜在生态危害最强;河流底泥ri值为7 488.72,水稻土ri值为1 127.95,均远大于600,也属于生态危害很强。在全部监测面的ri值中,cd的数值最大。如果不考虑cd而只考虑zn污染的权重,河流底泥、尾矿土、水稻土样点的ri值分别为21.72、1.44、8.95,均小于160,其潜在生态危害轻微。3个采样点潜在生态危害均属于很强,主要是因为3个采样点土壤中的cd含量远远高于土壤二级环境质量标准,且cd的毒性响应系数又比较高。因此,对小白河流域土壤中的cd污染治理要予以重视。

3结论与建议

3.1结论

(1)小白河流域重金属cd的含量均远远高于我国土壤环境质量二级标准,说明小白河流域土壤已受到重金属cd的严重污染;河流底泥和水稻土的zn含量分别是我国土壤二级环境质量标准的6.95倍和2.86倍,表明zn对该小白河流域河流底泥的影响最大。河流底泥和河水相互影响,相互污染,使受河水灌溉的水稻土受到一定影响,导致水稻土中zn含量比较高,且受到了不同程度的污染,但尾矿土壤还没受到zn的污染。表明小白河流域的河水已受到污染,不能用作灌溉水源。

(2)由于土壤长期受含zn、cd废水的影响,生长在其上面的植物受到严重污染。与对照相比,受污染的植物cd含量超过354~1 314倍,受污染的植物zn含量超过6.98~83.80倍。在所监测的植物中,cd含量吸收最为显著的植物是多花抗子梢,其次是光叶蕨和紫茎泽兰,植物对cd的吸收依次为多花抗子梢>光叶蕨>紫茎泽兰;植物对zn的吸收最为显著的是紫茎泽兰,其次为光叶蕨和多花抗子梢,植物对zn的吸收依次为紫茎泽兰>光叶蕨>多花抗子梢。

(3)在相同的生态环境中,紫茎泽兰更适宜锌污染的土壤环境,多花抗子梢更适宜cd污染的土壤环境。光叶蕨体内的重金属zn含量高于多花抗子梢,表明光叶蕨比多花抗子梢更加地适宜锌污染的土壤环境。

(4)利用hakanson潜在生态危害指数法对小白河流域土壤重金属生态危害评价结果表明,各采样点的重金属污染潜在生态危害都很强,主要原因是cd含量过高引起的。

(5)对小白河流域的cd、zn应予以足够重视,需要采取措施防止cd、zn由底泥进入水相,对沿河两岸排放含cd、zn的污水也要采取一定措施,减少含cd、zn废水的排放。

3.2建议

根据环境保护部环发《关于加强土壤污染防治工作的意见》(〔2008〕48号),为改善土壤环境质量,保障农产品质量安全,建设良好人居环境,促进社会主义新农村建设,必须尽快研究防控重金属污染的措施[6]。首先,贯彻依法预防的原则,建立健全和贯彻防治土壤污染的有关法律法规和标准。其次,充分利用土壤污染状况调查结果,加快产业结构调整,优化工农业发展规划和布局,发展清洁生产工艺,控制和消除重金属污染源。第三,提高土壤环境容量和土壤净化能力,建立土壤污染监测、预报与评价系统。第四,小白河流域的河水已受到污染,不能作为农业灌溉用水。加强小白河流域河道重金属污染治理,加大管理力度,严格控制矿区污水排放标准,严禁不达标的选矿废水排入河道。第五,对已受zn、cd污染的水稻田,不能继续种植水稻等对cd吸收能力强的植物。要加强重金属污染治理,改茬换种zn、cd吸收较弱的作物。第六,采用乡土物种,植树种草,适当选用紫茎泽兰、光叶蕨和杨树等当地物种,保护土壤环境,对已污染的土壤采取治理措施,物理措施、化学措施和生物措施综合运用[7]。总之,矿山开发一定要科学、合法、有序、适度,并严格加强管理、监督,确保维护良好的生态环境。 整理

光污染的危害篇5

光污染 特殊形式 损害健康 关注视觉污染

对于人类来说,光和空气、水、食物一样,是不可缺少的。眼睛是人体最重要的感觉器官,人眼对光的适应能力较强,瞳孔可随环境的明暗进行调节。但如果长期在弱光下看东西,视力就会受到损伤。相反,强光可使人眼瞬时失明,重则造成永久伤害。人们必须在适宜的光环境下工作、学习和生活。另一万面,人类活动可能对周围的光环境造成破坏,使原来适直的光环境变得不适直,这就是光污染。光污染是一类特殊形式的污染,它包括可见光、激光、红外线和紫外线等造成的污染。可见光污染比较多见的是眩光。光污染是继废气、废水、废渣和噪声等污染之后的一种新的环境污染源,主要包括白亮污染、人工白昼污染和彩光污染。光污染正在威胁着人们的健康。

一、可见光污染比较多见的是眩光

可见光污染比较多见的是眩光。例如每当夜晚在马路边散步时,迎面而来的机动车前照明灯把行人晃得眼都睁不开,这就是一种光污染,叫做眩光。这种耀目光源不但在马路上常见,在一些工矿企业也常常会看到。如在烧熔、冶炼以及焊接过程中,极强的光线也是有害的光污染。可见光污染危险性较大的是核武器爆炸时的强光。它可使相当范围内的人们的眼睛受到伤害。如果没有适当的防护措施,长期从事电焊、冶炼和熔化玻璃等工作的人,眼睛都会受到伤害,眼睛里出现盲斑,到年老时容易患白内障,这是强光伤害眼睛晶状体的结果。现代都市的光污染随着现代化城市的日益发展与繁荣,一种新的都市光污染正在威胁着人的健康。

二、白亮污染会伤害人们眼晴的角膜和虹膜,引起视力下降,增加白内障的发病率

白亮污染 在城市繁华的街道上,不少商店用大块镜面或铝合金装饰门面,有的甚至从楼顶到底层全部用镜面装璜,人们几乎置身于一个镜子的世界,而分辩不出方向。在日照光线强烈的季节里,建筑物的钢化玻璃、釉面砖墙、铝合金板、磨光花岗岩、大理石和高级涂料等装饰,明晃晃,白花花,眩眼逼人。据测定,白色的粉刷面反射系数为69~80%,而镜面玻璃的反射系数达82~90%,比绿色草地、森林、深色或毛面砖石装修的建筑物的反射系数大10倍左右,大大超过了人体所能承受的范围,从而成为现代城市中新污染源之一。白亮污染会伤害人们眼晴的角膜和虹膜,引起视力下降,增加白内障的发病率。

三、人工白昼污染对人的身心健康也有不良影响

人工白昼污染 当夜幕降临后,大酒店、大商场上的广告牌、霓虹灯使人眼花缭乱,有的强光束甚至直冲云霄,使夜晚如同白昼一般。人工白昼对人的身心健康也有不良影响。由于强光反射,可把附近的居室照得如同白昼,使人夜晚难以入睡,打乱了正常的生物节律,导致精神不振。据国外的一项调查显示,有三分之二的人认为人工白昼影响健康,有84%的人反映影响夜间睡眠。为了避免强光刺眼,人们不得不将卧室的窗户封闭,或者装上暗色的窗帘。人工白昼还可伤害昆虫和鸟类、因为强光可破坏夜间活动昆虫的正常繁殖过程。同时,昆虫和鸟类可被强光周围的高温烧死。

四、 彩光污染,危害人体健康

彩光污染 现代歌舞厅所安装的黑光灯、旋转活动灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源则构成了彩光污染,危害人体健康。据测定,黑光灯可产生波长为250~320纳米的紫外线,其强度大大高于阳光中的紫外线,人体如长期受到这种黑光灯照射,有可能诱发鼻出血、脱牙、白内障,甚至导致白血病和癌症。这种紫外线对人体的有害影响可持续15~25年。旋转活动灯及彩色光源,令人眼花缭乱,不仅对眼睛不利,而且可干扰大脑中枢神经,使人感到头晕目眩,站立不稳,出现头痛、失眠、注意力不集中,食欲下降等症状。歌舞厅的霓虹灯的闪烁灯光除有损人的视觉功能外,还可扰乱人体的内部平衡,使体温,心跳、脉搏、血压等变得不协调,引起脑晕目眩、烦躁不安、食欲不振和乏力失眠等光害综合症。荧光灯照射时间过长会降低人体的钙吸收能力,导致机体缺钙。科学家最新研究表明,彩光污染不仅有损人的生理功能,而且对人的心理也有影响。“光谱光色度效应”测定显示,如以白色光的心理影响为100,则蓝色光为152,紫色光为155,红色光为158,黑色光最高,为187。要是人们长期处在彩光灯的照射下,其心理积累效应,也会不同程度地引起倦怠无力、头晕、性欲减退、阳痿、月经不调、神经衰弱等身心方面的病症。

五、激光对人的眼睛和脑神经十分有害

现在有些豪华的歌舞厅装有激光装置。据有关卫生部门对数十个歌舞厅激光设备所做的调查和测定表明,绝大多数歌舞厅的激光辐射压已超过极限值。这种高密集的热性光束通过眼睛晶状体再集中于视网膜时,其聚光点的温度可达到摄氏70度,这对眼睛和脑神经十分有害。它不但可导致人的视力受损,还会使人出现头痛头晕、出冷汗、神经衰弱、失眠等大脑中枢神经系统的病症。

六、现代学生的近视眼有不断上升的趋势,其主要原因是光污染

现代学生的近视眼有不断上升的趋势,其主要原因是光污染。光污染如何导致近视的呢? 学生所用的台灯,光质分为红外光、紫外光。红外光易被水分吸收,而人的眼球80%左右是水分,长期吸收红外光会使眼组织变异;紫外光有穿透力,杀伤力强,长期受紫外光辐射,眼细胞受到伤害。台灯的光污染会对眼睛造成疲劳,损伤,从而使视力下降。光污染对人眼的角膜和虹膜造成伤害,引起视疲劳和视力下降。我国高中生近视率达60%以上的主要原因,并非用眼习惯所致,而是视觉环境受到污染。强烈的反射光可造成视网膜脱落。

七、“光污染”引起世界上众多国家的关注视觉污染

目前,光污染虽还未列入环境污染防治范畴,但它的危害显而易见,并在加重和蔓延。光污染已日益引起科学家们的重视,他们正在努力研究预防的方法。人们在生活中也应注意防止各种光污染对健康的危害,避免过多过长时间接触光污染。应积极去创造一个美好舒适的环境,尽最减少光污染的威胁。以前很少有人认识到光污染的危害。“光污染”是这几年来一个新的话题;它主要是指各种光源(日光、灯光以及各种反折射光)对周围环境和人的损害作用。事实上,“光污染”并不仅仅存在于玻璃幕墙。夜间行车,往往有些司机会车时不关闭远光灯,有的还打开经过改装后的强光灯如氙灯,使迎面来车的司机眼前一片炫光,根本无法看清路面;因此一些大城市禁止汽车装氙灯。

据科学测定:视觉环境已经严重威胁到人类的健康生活和工作效率,每年给人们造成大量损失。彩光心理压力指数

光污染的危害篇6

光污染是现代社会产生的过量的或不适当的光辐射对人类生活和生产环境所造成的不良影响的现象。现代不少建筑物采用大块镜面或铝合金装饰门面,有的甚至整个建筑物会用这种镜面装潢。也有一些建筑物采用钢化玻璃、釉面砖墙、铝合金板、磨光花岗岩、大理石和高级涂料装饰,明亮亮、白花花眩眼逼人。据测定,白色的粉刷面光反射系数为69-80%,而镜面玻璃的反射系数达82-90%;比绿色草地、森林装修的建筑物的反射系数大10倍左右、大大超过了人体所能承受的范围。

对人体有什么危害?

专家研究发现,长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人,视网膜和虹膜都会受到程度不同的损害,视力急剧下降,白内障的发病率高达45%。还使人头昏心烦,甚至发生失眠、食欲下降、情绪低落、身体乏力等类似神经衰弱的症状。

夏天,玻璃幕墙强烈的反射光进入附近居民楼房内,增加了室内温度,影响正常的生活。

有些玻璃幕墙是半圆形的,反射光汇聚还容易引起火灾。

烈日下驾车行驶的司机会出其不意地遭到玻璃幕墙反射光的突然袭击,眼睛受到强烈刺激,很容易诱发车祸。

现在人们对光污染的看法是怎样的?

人们都知道水污染、大气污染、噪声污染对人类健康的危害,却没有发觉身边潜在的威胁--光污染,正严重损害着人们的眼睛。

近年来,环境污染日益加剧。无数悲剧的发生,让人们越来越懂得环境对人类生存健康的重要性。人们关注水污染、大气污染、噪声污染等,并采取措施大力整治,但对光污染却重视不够。其后果就是各种眼疾,特别是近视比率迅速攀升。据统计,我国高中生近视率达60%以上,居世界第二位。

为此,我国每年都要投入大量资金和人力用于对付近视,见效却不大,原因就是没有从改善视觉环境这个根本入手。有关卫生专家认为,视觉环境是形成近视的主要原因,而不是用眼习惯。

随着城市建设的发展和科学技术的进步,日常生活中的建筑和室内装修采用镜面、瓷砖和白粉墙日益增多,近距离读写使用的书簿纸张越来越光滑,人们几乎把自己置身于一个“强光弱色”的“人造视环境”中。

视觉环境已经严重威胁到人类的健康生活和工作效率,每年给人们造成大量损失。为此,关注视觉污染,改善视觉环境,已经刻不容缓!让我们一起行动起来!

光污染的防治

光污染虽未被列入环境防治范畴,但它的危害显而易见,并在日益加重和蔓延。因此,人们在生活中应注意,防止各种光污染对健康的危害,避免过长时间接触污染。

光污染的危害篇7

根据目前的研究,光污染一般可分成三类,即白亮污染、人工白昼和彩光污染.

白亮污染在城市繁华的街道上,不少商店用大块镜面或铝合金装饰门面,有的甚至从楼顶到底层全部用镜面装潢,人们几乎置身于一个镜子的世界,而分辨不出方向.在日照强烈的季节里,建筑物的钢化玻璃、釉面砖墙、铝合金板、磨光花岗岩、大理石和高级涂料等装饰,明晃晃,白花花,眩眼逼人.据科学测定,白色的粉刷面反射系数为69~80%,镜面玻璃的反射系数达82~90%,而洁白的书薄纸张的光反射系数高达90%,比绿色草地、森林、深色或毛面砖石装修的建筑物的反射系数大10倍左右,大大超过了人体所能承受的范围,从而成为现代城市中新污染源之一.白亮污染会伤害人们眼晴的角膜和虹膜,引起视力下降,增加白内障的发病率.

人工白昼污染当夜幕降临后,大酒店、大商场上的广告牌、霓虹灯使人眼花缭乱,有的强光束甚至直冲云霄,使夜晚如同白昼一般.人工白昼对人的身心健康也有不良影响.由于强光反射,可把附近的居室照得如同白昼,使人夜晚难以入睡,打乱了正常的生理节律,导致人精神不振.据国外的一项调查显示,有三分之二的人认为人工白昼影响健康,有84%的人反映人工白昼会影响夜间睡眠.为了避免强光刺眼,人们不得不将卧室的窗户封闭,或者装上暗色的窗帘.人工白昼还可伤害昆虫和鸟类,因为强光可破坏夜间活动昆虫的正常繁殖过程.同时,昆虫和鸟类可被强光周围的高温烧死.

彩光污染现代歌舞厅所安装的黑光灯、旋转活动灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构成了彩光污染,危害人体健康.据测定,黑光灯可产生波长为250~320纳米的紫外线,其强度大大高于阳光中的紫外线,人体如果长期受到这种黑光灯照射,有可能诱发鼻出血、脱牙、白内障,甚至导致白血病和癌症.这种紫外线对人体的有害影响可持续15~25年.旋转活动灯及彩色光源,令人眼花缭乱,不仅对眼睛不利,而且可干扰大脑中枢神经,使人感到头晕目眩,站立不稳,出现头痛、失眠、注意力不集中,食欲下降等症状.歌舞厅的霓虹灯的闪烁灯光除有损人的视觉功能外,还可扰乱人体的内部平衡,使体温,心跳、脉搏、血压等变得不协调,引起脑晕目眩、烦躁不安、食欲不振和乏力失眠等光害综合症.荧光灯照射时间过长会降低人体对钙的吸收能力,导致机体缺钙.

光污染的危害篇8

什么叫光污染?从广义上来说,指影响自然环境,对人类正常生活、工作、休息和娱乐带来不利影响,损害人们观察物体的能力,引起人体不舒适感和损害人体健康的各种光。从波长十纳米至一毫米的光辐射,即紫外辐射,可见光和红外辐射,在不同的条件下都可能成为光污染源。光污染虽未被列入环境防治范畴,但它的危害显而易见,并在日益加重和蔓延。如何防治光污染,是一项社会系统工程,需要有关部门制订必要的法律和规定,采取相应的防护措施。但人们在生活中应注意,防止各种光污染对健康的危害,避免过长时间接触污染。首先,在企业、卫生、环保等部门,一定要对光的污染有一个清醒的认识,要注意控制光污染的源头,要加强预防性卫生监督,做到防患于未然;科研人员在科学技术上也要探索有利于减少光污染的方法。在设计方案上,合理选择光源。要教育人们科学地合理使用灯光,注意调整亮度,不可滥用光源,不要再扩大光的污染。其次对于个人来说要增加环保意识,注意个人保健。个人如果不能避免长期处于光污染的工作环境中,应该考虑到防止光污染的问题,采用个人防护措施:戴防护镜、防护面罩、防护服等。把光污染的危害消除在萌芽状态。已出现症状的应定期去医院眼科作检查,及时发现病情, 以防为主,

防治结合。

防治光污染主要有下列几个方面:

1、加强城市规划和管理,改善工厂照明条件等,以减少光污染的来源。

光污染的危害篇9

1 大气污染源及危害

1.1 我国大气污染因素及现状

对于大多数发展中国家来说,在经济发展的头些年都要走先污染后治理的老路,在各项技术不够成熟的情况下,只依靠充分的资源以及廉价的劳力来实现经济的快速发展,在发展过程中经济效益始终排在第一位,对于环境的保护工作做的不够到位,导致了生态的破坏以及空气污染等环境问题,尤其是在工业废气方面,由于没有先进成熟的废气处理工艺,很多工厂对废气都只进行高空排放处理,使得我国大气污染近些年来日益加重。

1.2 危害

大气污染的危害首要就是对人体和动物的健康伤害,人或动物吸入过多的污染空气或吃了被空气污染的食物就会危害健康,造成病变甚至死亡;此外,大气污染严重之后有可能形成酸雨对农业、林业、养殖业还有建筑物等造成影响;大气污染要是更加严重会破坏臭氧层形成空洞,或者由于CO2的排放过多形成温室效应,造成全球变暖,对人类和生物的生存环境造成危害。

2 激光质谱大气探测方法

2.1 激光质谱法的原理

大气污染主要是由燃烧气体造成的,而大气污染源气体主要有CO、CO2、NOx、SO2以及二恶英类化合物等,其中二恶英有毒并且是严重的致癌物质,二恶英主要来源是垃圾的焚烧,应用激光质谱法能够有效的检测出空气中的二恶英化合物。激光质谱法是共振多光子电离(REMPI)与飞行时间质谱(TOF-MS)的结合,在共振多光子电离时,中性分子吸收一个或多个光子达到中间激发态,再吸收一个或多个光子实现电离,通过与分子中间激发态的共振,产生电离的几率很高,最简单的情况就是中性分子吸收一个光电子达到其激发态,再吸收第二个光子达到电离限之上的连续态,这就是(1+1)共振多光子电离过程。此时,需要通过高阶多光子电力过程,依据每个分子特殊的吸收光谱的特点,可以用合适的激光波长来选择电离某些分子,同时可以抑制其他分子的电离信号,因此共振多光子电离法可以实现多组分分析;同时激光质谱法还会使用飞行时间质谱仪,这个质谱仪可以对脉冲激光产生的离子进行选择性探测,高速的对离子进行质量分辨,具有高灵敏度和高质量分辨率的特点,其激光器和进样系统的重复率可达到100Hz,能够实现10ms的时间分辨。

2.2 激光质谱法的优势和应用

与传统的大气污染源探测技术相比,激光质谱法具有高灵敏度、高选择性、高速度分辨和多组份一起分析等优点,是目前国内对大气污染源探测的主要探测技术,激光质谱发不仅能够实现实时动态监控,还能有效地对大气进行全面的污染源确认,有利于快速、全面地得出分析数据以及确定污染气体治理方案。目前,激光质谱法在我国汽车尾气和垃圾焚烧气体探测中得到了大力应用,采用可移动的激光质谱仪,可以有效地对汽车尾气中各个成分实时动态变化进行监控和绘图,对汽车在不同行驶状态时的尾气污染物变化提供可靠证据,得出汽车在什么行驶状态下才能使尾气中有害物质浓度最低,确认什么时候燃烧最为安全,对空气污染最小;总的来说激光质谱仪起到了排放气体的有效在线检测的作用。

3 大气污染防治措施

我国目前空气污染的主要问题是含菌量大、悬浮颗粒和可吸入颗粒含量高、工业废气排放不达标、机动车尾气排放量大、生活垃圾焚烧不完全等,针对我国大气污染的国情,在大气污染防治措施方面主要从以下几个方面着手:

3.1 采用激光质谱法对大气污染源进行实时探测

治理污染的同时也应该控制污染源,才能保证空气治理工作得到效果,因此对大气的污染源进行实时探测就是尤为重要的,采用激光质谱法高速高效的进行探测,通过得出的数据和图谱分析空气污染情况,及时采用有效手段解决污染源问题,不能彻底解决也要把污染指数控制在国家法律规定的合格值范围内。

3.2 改善燃烧工艺

其实大多数的工业污染和生活垃圾焚烧污染都是由于燃烧不完全造成的,采用先进的国外技术或者自主研发更好的燃烧技术是解决大气污染的重要一步,如果燃烧工艺不能够得到改善,废气中的污染物质不会减少,会对大气的治理工作造成困难。

3.3 大力推广空气净化装置,开发新技术

在控制污染源污染物排放量的同时,也要重视空气净化装置的使用,一定要要求工业废气经过净化处理达标后才可以排放,汽车排气管也要大力推广尾气净化器,减少汽车尾气对大气的污染。

3.4 增加城市绿化面积,保护树木

绿化就是城市的肺,增加城市的绿化面积、保护树木也是一种治理大气污染的一个途径,树木能够起到吸收有害气体,净化空气的作用,因此城市绿化工作不可忽略,还要严格要求,大力推广,保护环境。

4 结语

大气污染与人们的身体健康和生活环境息息相关,我国是大气十分污染严重,严重的大气污染已经对我国部分城市造成了酸雨、雾霾等恶劣的空气问题,已经影响到了人们的正常生活,我国对大气污染的治理工作已经到了迫在眉睫的地步,并且对大气的治理工作还要几十年如一日的持续下去才能见到成效。而解决大气污染问题首要就是对对大气污染源的探测工作,近些年来我国对大气污染源的探测工作也有所进展,其中激光质谱探测技术已经在汽车尾气和生活垃圾焚烧气体检测等方面日臻成熟和完善,激光质谱探测法也是目前最高效、最灵敏、最先进的大气污染源探测技术。

参考文献:

[1]樊新岩.激光质谱法在大气污染物分子探测中的应用研究[J].曲阜师范大学,2005.01.

光污染的危害篇10

视觉污染是一种特殊形式的光污染,主要指城市中杂乱的视觉环境,如杂乱的电线、电话线,乱抛乱弃的垃圾废物,杂乱无章的货摊和五颜六色的广告招贴等。然而,由于强阳光下城市高大建筑物玻璃幕墙的反射光,是属于一种反射系数较强的单一视觉环境构成。含有较强可见光成分的眩光污染,在这种环境中,人眼所受到的视觉刺激难以缓解,其视觉功能会受到很大抑制,从而造成对人眼的较大伤害。而这种光污染,即被权威环保医学专家称之为玻璃幕墙光污染。

国外医学专家的研究结果显示,玻璃幕墙光污染对人体健康的危害是比较大的,除了造成人眼的晶状体、角膜、结膜、虹膜细胞死亡或发生变异而加速白内障形成之外。人们长期处于光污染环境中,还会出现头晕目眩、失眠等神经衰弱症状和诱发心动过速、心脑血管等疾病。强烈的玻璃幕墙光污染还会诱发皮肤癌。同时。玻璃幕墙光污染还会造成其他环境危害,甚而危及正常的天文观测。

由于玻璃幕墙光污染危害是潜在的,其认定缺乏界定标准,因此,一直未能引起社会的充分重视。同时,玻璃幕墙光污染很难像其他环境污染那样通过分解、转化和稀释等方式消除或减轻,因此,其防治应以预防为主。

光污染的危害篇11

中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)13-3010-04

Assessing the Potential Ecological Risks of Heavy Metals in Farmland Soils in Shandong Province

YU Lei,LU Cheng-xiu,LIU Yu-zhen,LIU Fu,CHENG Jie-min

(College of Population Resources and Environment, Shandong Normal University, Jinan 250014, China)

Abstract: Using the basic farmland of Shandong Province served as object, the potential ecological risks of Cu and Zn, Pb, Cd in the soil was evaluated by using the index of potential ecological risk and the index of geoaccumulation.Results based on the index of potential ecological risk showed that the potential ecological risk of moisture soil was at B level, indicating that the ecological damage was moderate. The potential ecological risk of brunisolic soil were at A level, indicating that the ecological damage was not serious; while the potential ecological risk of brown earth was at B level, indicating that the ecological damage was moderate. The potential ecological risk degrees of heavy metals were ranked in order of Cd>Pb>Cu>Zn. Results based on index of geoaccumulation showed that the potential ecological risks of heavy metals were ranked in order of Pb>Cu>Zn>Cd.

Key words: soil; heavy metals; pollution assessment; index of geoaccumulation; index of potential ecologicalrisk

近年来,我国农业生产在快速发展的同时,农业生态环境也遭受着严重的污染和破坏[1]。调查表明,我国污灌区被重金属所污染的土地面积已达污灌区面积的64.8%,所以农村生态被称为“中国环保的短板”[2],分析土壤重金属元素含量对研究人为活动对土壤质量的影响以及合理开发和利用土地资源具有重要意义[3]。根据农业部对全国污灌区进行的调查表明,在我国大约140万hm2的污水灌溉区中,已经遭受重金属污染的土地面积占到污水灌区面积的64.8%,具体为轻度污染的占46.7%,中度污染的占9.7%,而严重污染的占8.4%[4]。由农田土壤及作物的重金属污染所引起的潜在健康风险引起了国内外学者的广泛关注[5-7]。对重金属进行生态风险评价的方法很多,其中常用的有地积累指数法及潜在生态风险指数法等。地积累指数法主要对沉积物或土壤中的重金属污染程度及其分级情况进行定量评价[8,9]。潜在生态风险指数法可以将生物毒性、生态危害与污染物浓度有机结合起来,从而综合反映重金属对生态环境的影响潜力[10]。本研究以山东省典型农田土壤为对象,于2009-2010年对山东省90%以上的棕壤、褐土、潮土等主要土壤类型进行调查,并在此基础上采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对山东省典型农田土壤重金属的生态风险进行评价,从而为采用何种方法对污染土壤进行科学管理、修复、治理并防止污染进一步发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

山东省地处黄河下游,位于东径114°36′-122°43′,北纬34°22′-38°33′之间,土地总面积15.7万km2,其中耕地面积为733.5万hm2。

山东省主要土壤类型有棕壤、褐土、潮土和盐土等土壤类型。其中褐土占全省土壤总面积的18.16%、潮土占41.10%、棕壤占30.66%,总计约90%。棕壤、褐土、潮土为山东省主要土壤类型[11],同时也是本研究农田土壤的3种类型。

1.2 样品采集与测定

按照土壤类型和作物种植品种分布及土壤肥力高、中、低分别采样,采用全球定位系统进行全省范围内的精确布设代表性采样点60个(其中褐土25个,潮土16个,棕壤19个)(图1),采集农田耕层土壤(0~20 cm),风干,磨细,过筛,备用。土壤中Cu、Zn的测定采用火焰原子吸收分光光度法[12];土壤中Pb、Cd的测定采用KI-MIBK萃取火焰原子吸收分光光度法[13]。

1.3 数据处理

1.3.1 地累积指数法 地积累指数(Index of geo-accumulation)又称Mull指数,地积累指数法考虑了元素相对于自然本底值的富集性,主要侧重于从自然角度对土壤进行评价[10] 。

计算公式如下:Igeo=log2Cn/(K・Bn)

式中,Cn为实测重金属元素的含量,mg/kg;Bn为当地沉积物中重金属元素含量的地球化学背景值,mg/kg;K为考虑到各地成岩作用不同引起背景值波动所设定的常数,K=1.5。地累积指数法分级标准见表1。

1.3.2 潜在生态风险指数法 潜在生态风险指数 (The potential ecologicalrisk index) 法则考虑了各重金属元素的毒性,更侧重于从生物和人的角度对土壤进行评价[14]。计算公式如下:

式中, RI为多种重金属元素的潜在生态风险指数; Eir为第i种重金属元素的潜在生态风险指数; Cif为第i种重金属元素的污染系数;Ci为所测样品中第i种重金属元素含量的实测值,mg/kg;Cin为第i种重金属元素含量的背景值,mg/kg;Tir为第i种重金属元素的毒性响应参数[14]。潜在生态风险指数法分级标准见表2。

2 结果与分析

2.1 地累积指数法评价结果

山东省农田土壤60个采样点的重金属污染地累积指数不同风险级别的频数及比例如表3所示。

根据地累积指数法分级标准可知,山东省典型土壤中Zn、Cu、Pb、Cd等元素多数样点在无污染至中等―强污染范围内。其中,Pb的污染最重,其中污染程度达到强―极严重污染和强污染的采样点各有1个,风险级别分别为5级和4级。另外有21.7%的采样点达中等―强污染的程度,值得重视。其次是Cu元素,有5.0%的采样点达中等―强污染的污染程度,3级风险,28.3%的采样点达中等污染程度。Cd、Zn的污染程度相对较轻,分别有40.0%和26.7%的采样点土壤达到中等污染程度,其余为无污染或轻度―中等污染程度,风险级别较低。

就不同的土壤类型来看(表4),褐土中Cu、Zn风险级别为1级,Cd、Pb为2级,各元素的风险程度依次为Pb>Cd>Cu>Zn;潮土中Cu、Cd、Zn为1级风险,Pb为2级,各元素的风险程度依次为Pb>Cu>Cd>Zn;棕壤中Cd、Zn为0级风险,Pb为1级风险,Cu的风险级别为2级,各元素的风险程度依次为Cu>Pb>Zn>Cd。

2.2 潜在生态风险指数法评价结果

研究区农田表层土壤中各元素的单项潜在生态风险指数和综合潜在生态风险指数(表5)显示,所有采样点的Cu和Zn元素的潜生态风险指数均小于40,风险级别为A,潜在生态危害程度轻微;对于Pb元素,占总数3.30%的采样点其潜在生态风险指数大于80但小于160,风险级别为C,生态危害程度强,占总数10%的采样点,其潜在生态风险指数大于40小于或等于80,潜在生态风险级别为B,潜在生态危害程度中等,其余监测点的潜在生态风险指数均小于或等于40,属A级风险级别,对生态有轻微危害,全省所有监测点平均潜在生态风险级别为A级;对于Cd元素,占总数3.30%的采样点,其潜在生态风险指数大于160,风险级别D级,潜在生态危害程度极强,A、B、C三个级别采样点所占比例分别为20.00%、36.70%和40.00%,全省平均潜在生态风险指数为82.78,大于80,属于C级,对生态具有强污染。由此可看出,Cd污染较为严重,各元素的潜在生态危害程度为Cd>Pb>Cu>Zn。

综合多元素,从综合潜在生态风险指数(表6)来看,山东省基本农田土壤中褐土和棕壤潜在生态风险级别为B级,潜在生态危害程度中等,潮土的潜在生态风险级别为A级,潜在生态危害程度轻微。

3 结论与讨论

从地累积指数可以看出,Pb的污染最重;其次是Cu元素,有5.0%的采样点达中等―强污染的程度,3级风险,28.3%的采样点达中等污染程度。Cd、Zn的污染程度相对较轻,分别有40%和26.7%的采样点土壤达到中等污染程度,其余为无污染或轻度―中等污染,风险等级较低。

根据地累积指数法,就不同的土壤类型来看,褐土中各元素的风险程度为Pb>Cd>Cu>Zn;潮土中各元素的风险程度为Pb>Cu>Cd>Zn;棕壤中各元素的风险程度为Cu>Pb>Zn>Cd。

研究区农田表层土壤中各元素的单项潜在生态风险指数和综合潜在生态风险指数显示,所有采样点的Cu和Zn元素的潜在生态风险指数均小于40,潜在风险级别为A级,潜在生态危害程度轻微,其中Zn元素的潜在生态风险指数范围为0.23~4.70,Cu元素的潜在生态风险指数范围为2.31~36.84;对于Pb元素,潜在生态风险指数范围为3.03~136.23;对于Cd元素,潜在生态风险指数范围为9.88~173.43。由此可看出,Cd元素的潜在生态危害最大,各元素的潜在生态危害程度为Cd>Pb>Cu>Zn。

两种方法都得出Zn元素的污染程度最低,但是对于其他3种元素的结果均不相同,这是各方法的要求不同造成的,具体采用何种方法应根据研究目的而定。根据潜在生态风险指数法的评价结果,Cd元素的潜在生态危害最大,但是根据地累积指数法的评价结果,只有40%的采样点土壤Cd达到中等污染程度,其余属无污染或轻度―中等污染程度,风险等级较低。在成杰民等[15]对Cu、Cd、Pb、Zn的积累速率的计算中发现,4种重金属元素中虽然Cd的积累速率非常低,但由于其本身原始含量就较低,其年变化速率却高于Cu、Zn,仅次于Pb,这从另一方面说明了Cd存在较大潜在风险。贾琳等[1]在对山东禹城农田土壤的研究中同样发现其土壤中Hg和Cd潜在生态危害指数较大,存在较大的潜在生态风险。因为禹城为典型施肥区,其畜禽养殖和污灌以及城市化进程是造成土壤中Cd含量超过原有背景值的主要因素。

农田土壤的质量与人类的生产活动密切相关,因此对于农田土壤重金属污染的危害应多从人类和生物的角度考虑,对毒性的研究要多加注意。潜在生态风险指数法不仅可以反映在一定环境中的全部污染物的影响,并且通过潜在生态危害指数的计算指出了其中应该特别注意的物质,所以对于污染的控制非常重要[16]。由此来看,采用潜在生态风险指数法对农田土壤重金属污染进行评价更适合此次的研究目的。

参考文献:

[1] 贾 琳,杨林生,欧阳竹,等.典型农业区农田土壤重金属潜在生态风险评价[J].农业环境科学学报,2009,28(11):2270-2276.

[2] 农村生态:中国环保的短板[EB/OL].http:///action/Topic/ti_an/ViewNews.aspx?id=1025,2007-03-14.

[3] 罗真富,谭德军,谢洪斌,等.重庆长寿湖周边地区土壤重金属污染评价[J].湖北农业科学,2012,51(1):30-34.

[4] 陈志良,仇荣亮.重金属污染土壤的修复技术[J].环境保护,2002,29(6):21-23.

[5] BERNHARD A Z, CHE F I, MIKE J M, et al. Heavy metals in soils and crops in southeast Asia. l. Peninsular Malaysia[J].Environmental Geochemistry and Health,2004,26:343-357.

[6] MAPANDA F, MANGWAYANA E N, GILLER K E, et al. Uptake of heavy metals by vegetables irrigated using wastewater and the subsequent risks in Harare, Zimbabwe[J].Physics Chemistry of the Earth,2007,32:1399-1405.

[7] 丛 源,郑 萍,陈岳龙,等.北京市农田生态系统土壤重金属元素的生态风险评价[J].地质通报,2008,27(5):681-688.

[8] 卢 瑛,龚子同,张甘霖.南京城市土壤Pb的含量及其化学形态[J].环境科学学报,2002,22(2):156-160.

[9] 贾振邦,周 华,赵智杰,等.应用地积累指数法评价太子河沉积物中重金属污染[J].北京大学学报(自然科学版),2000,36(4):525-530.

[10] HAKANSON L. An ecological risk index for aquatic pollution control. A sediment logical approach[J]. Water Research,1980,14:975-1001.

[11] 山东省土壤肥料工作站.山东土壤[M].北京:中国农业出版社,1994.

[12] GB/T17138-1997,土壤质量铜、锌的测定 火焰原子吸收分光光度法[S].

[13] GB/T 17140-1997,土壤质量铅、镉的测定 KI-MIBK萃取火焰原子吸收分光光度法[S].

光污染的危害篇12

中图分类号:X825文献标识码:A文章编号:0439-8114(2017)21-4031-04

老化工厂搬迁遗留下来的土壤污染问题日益引起人们的关注,使得土壤污染修复研究成为当今环保领域的研究热点之一[1,2]。改革开放初期,随着经济发展的需求,乡镇化工厂大量兴建,由于环保意识薄弱、环保措施不当,大量工业废渣、废水直接被掩盖于场址土地之下[3]。随着国家环保监察力度不断加大,一些小工厂被关闭,对场址土地重新利用时,其造成的土壤污染日益显现出来。

本研究通過对江苏省某地某生产农药的废弃化工厂进行实地走访调查,采集土样、水样,送检,根据测得的数据确定了调查区域污染物种类以及污染程度,通过潜在生态危害系数法[4-7]和毒性风险评估法[8-10]对数据进行分析处理,为该污染场地土壤修复治理提供依据。

1材料与方法

1.1区域概况

调查区域地处某化学工业园新材料产业园北部。该区域原为丘陵,随着周边用地规划调整作为工业用地开发,形成了目前工业园区、村庄、农田与工厂混杂分布的局面。该厂区南边濒临河流,北边绿山工业大道经过,交通发达,占地约28000m2,主要生产乙烯利、2,4-滴、敌敌畏。目前调查区域内相关企业已经全部停产搬迁,厂房空置,煤渣浅埋在土壤表层,污染严重,空气中能闻到明显的刺鼻气味。

1.2样品采集与处理

通过走访现场和企业老员工确定采样点分布,按采用厂内和厂外相结合的原则设置了11个采样点,用便携式手持GPS定位,样点分布如图1所示。1-5号点在主要污染区,9号点在生产区域边上,其余点在厂外路边。采样时间为2016年4月和12月共2次,用螺旋钻采样器采集表层和浅层土壤于密封袋中,贴好样点标签,保存待用。

土壤放于风干盘中,去除沙石和杂草等杂物,研磨过18目筛,风干后进一步研磨,过60目筛,保存于密封袋中待测。

1.3检测方法

挥发性有机污染物采用便携式光离子化检测器(PID),现场测定挥发性有机污染物(VOC)含量;土壤于密封袋中2h,传感器进入密封袋中2s,读取数值。半挥发性有机污染物采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用检测法,委托南京索益盟环保科技有限公司检测。重金属污染物采用X射线荧光光谱仪(XRF),委托常州大学理化中心检测。

1.4数据分析方法

1.4.1潜在生态危害指数计算法[11]某地多种重金属综合潜在生态危害指数(RI)计算如式(1)所示。

RI=Eri=Tri×Cri=Tri×(1)

式中,Ci实测为重金属i的实际测量值;Cni为该重金属元素的评价标准;Cri为重金属i的污染系数;Tri为重金属i的毒性响应系数,参考Hakanson数值[12],即Hg=40,Cd=30,Pb=Cu=Ni=5,Cr=2,Zn=1。

潜在生态危害指数RI为某一点多个重金属潜在生态危害系数的综合值,分为4个等级,分别为RI<150为轻微生态危害;150≤RI<300为中等生态危害;300≤RI<600为强生态危害;RI≥600为很强生态危害。

1.4.2暴露风险评估法[11,12-17]

1)经口摄入土壤的致癌风险公式为:

CRois=OISERca×Csur×SFo(2)

式中,CRois为经口摄入土壤途径的致癌风险,无量纲;OISERca为经口摄入土壤暴露量(致癌),0.4187×10-6kg土壤/(kg体重·d);Csur为表层土壤中污染物浓度,mg/kg,现场实地测量获得;SFo为经口摄入致癌斜率因子,(kg·d)/mg。

2)皮肤接触土壤的致癌风险公式为:

CRdcs=DCSERca×Csur×SFd(3)

式中,CRdcs为皮肤接触土壤途径的致癌风险,无量纲;DCSERca为皮肤接触土壤暴露量,0.2289×10-6kg土壤/(kg体重·d);SFd皮肤接触致癌斜率因子,(kg·d)/mg。

3)吸入土壤颗粒的致癌风险公式为:

CRpis=PISERca×Csur×SFi(4)

式中,CRpis为吸入土壤颗粒途径的致癌风险,无量纲;PISERca为吸入土壤颗粒暴露量,0.0049×10-6kg土壤/(kg體重·d);SFi为呼吸吸入致癌斜率因子,(kg·d)/mg。

4)经口摄入土壤的非致癌风险公式为:

HQois=(5)

式中,HQois为经口摄入土壤途径的非致癌风险,无量纲;OISERnc为经口摄入土壤暴露量(非致癌),1.2059×10-6kg土壤/(kg体重·d);RFDo为经口摄入参考计量,(kg·d)/mg。

5)皮肤接触土壤的非致癌风险公式为:

HQdcs=(6)

式中,HQdcs为皮肤接触土壤途径的非致癌风险,无量纲;DCSERnc为皮肤接触土壤暴露量,0.6594×10-6kg土壤/(kg体重·d);RFDd为皮肤接触参考计量,(kg·d)/mg。

6)吸入土壤颗粒的非致癌风险公式为:

HQpis=(7)

式中,RFDi为呼吸吸入参考计量,mg/(kg·d);PISERnc为吸入土壤颗粒暴露量,0.0143×10-6kg土壤/(kg体重·d)。

2结果与分析

2.1场地土壤主要污染物识别

对污染场地的样品检测,所测主要结果如表1、表2所示。检出挥发、半挥发性污染物23种,污染物检出率28.04%,污染物主要有2,4-二氯苯酚、邻苯二甲酸二甲酯、菲、荧蒽、苯并(b)荧蒽等。其中污染最严重的是2,4-二氯苯酚,因为废弃化工厂生产除草剂的主要成分就是2,4-二氯苯酚,苯酚类污染物有刺激性气味,对眼睛、黏膜、呼吸道有刺激作用,对身体危害大;多环芳烃大多具有致癌的危险,因此要对其进行生态风险评估。污染土壤中主要包含锌(Zn)、铜(Cu)、铅(Pb)、镍(Ni)、铬(Cr)、镉(Cd)和汞(Hg)等重金属,可能是废催化剂倾倒掩埋所致,样品中检测的重金属含量如表2所示。由表2可以看出,4号点Zn,2号点Cu,4号、7号和9号点Ni,2号、3号、4号和6号点Cr等都超出国标二级限值(GB15618-1995),对地下水的污染和人们身体的健康都存在着严重的安全隐患。

2.2便携式光离子化检测器分析

PID可以现场快速测定土壤挥发性有机气体浓度,对于土壤现场调查及采样选择有指导意义。以mg/kg为单位的有机气体浓度数据读数作为污染评价指标(PI),判断标准为PI<10,场地无挥发性有机污染物;10≤PI<100,场地存在轻度挥发性有机污染物;100≤PI<200,场地存在中度挥发性有机污染物;PI≥200,场地存在严重挥发性有机污染物。由表3可以看出,编号为2的样品PI最高,为826.7,场地存在严重挥发性有机污染物;编号为6到11的样品PI均小于10,场地无挥发性有机污染物。因此,厂房所在区域存在严重挥发性有机污染物,随着距离的增加,PI减小,厂房外的PI均小于10,场地污染程度极度轻微,可能是汽车尾气或者附近居民喷施农药残留影响所致。

2.3重金属潜在生态危害指数法分析

根据污染场地重金属的实际测量值(表2)以及公式(1),计算出单一元素的污染系数(表4),由表(4)以及公式(2)、(3)计算出土壤中某一重金属的潜在生态危害系数和RI(表5)。

由表4可以看出,6号至11号样点的Zn、Cu、Pb和Cr的单一污染指数都小于1,属于无污染;2号至4号样点Cr的单一污染指数在1~2,属于轻度污染,Hg的单一污染指数大于3,属于重污染。废弃工厂内的重金属污染明显比工厂外的污染严重,重金属可能来自于工厂掩埋的催化剂。

由表5可以看出,1号、2号、4号和5号样点的300≤RI<600,属于强生态危害。工厂内大量使用的催化剂、煤渣等废弃物直接掩埋在厂区,重金属转移到土壤和地下水中,遗留下难以解决的土壤污染问题;路边上的样点RI基本上都小于300,属于中等生态危害,可能主要来自于汽车尾气中的重金属。

2.4暴露评估

调查区域附近有河流和居民区,污染物可能会经口摄入土壤、皮肤接触土壤和呼吸吸入土壤等3种暴露途径进入人体并危害人体健康。污染物Cr、苯并(b)荧蒽和2,4-二氯苯酚浓度取1号至5号点的平均值,分别为0.1502、0.1504和1.6416mg/kg。由表6可以看出,不同暴露途径的致癌和非致癌风险差异明显。重金属Cr经口摄入土壤、皮肤接触土壤和呼吸吸入土壤的致癌风险分别为3.14×10-8、6.88×10-7和2.45×10-7,均低于可接受的风险水平1.0×10-6,不会给附近居民带来潜在的致癌风险;非致癌风险也均低于非致癌的风险水平1。苯并(b)荧蒽的致癌和非致癌风险也低于可接受的风险水平,表明重金属和苯并(b)荧蒽不会给附近居民带来致癌和非致癌风险。2,4-二氯苯酚的非致癌风险为6.60×10-4、3.61×10-4和4.59×10-7,低于非致癌的风险水平1,不会带来非致癌风险,但是在检测的样品中2,4-二氯苯酚的浓度最高且易挥发、高毒性,长期生活在这种环境中易造成严重的身体健康问题。

3结论

经采样及检测确定该农药厂污染场址土壤中的污染物主要包括2,4-二氯苯酚、多环芳烃和Cr等。厂区内大部分调查样点都属于强生态危害,厂区外调查样点基本上属于中等生态危害,以厂区为中心点,向外辐射,危害逐渐减小。2,4-二氯苯酚、苯并(b)荧蒽和Cr的非致癌风险均低于可接受的风险水平1,苯并(b)荧蒽和Cr的致癌风险也低于可接受的风险水平1.0×10-6,但是长期生活在这种低毒性的环境中也会带来严重的健康问题。本研究对该场地及类似农药污染场地污染调查、风险评估及土壤修复有一定的指导意义和修复设计参考价值。

作者:陈冬

参考文献: 

[1] 宋宛桐.我国农业土壤污染现状及其成因[J].农业与技术, 2016(8):245. 

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