萬(wàn)太斌
(遼寧省本溪水文局,遼寧 本溪117000)
位于遼寧省東部的本溪,總面積約8 411km2,境內(nèi)中小河流200余條,主要有太子河,渾河,草河三大水系.是中國(guó)著名的重工業(yè)城市,以產(chǎn)優(yōu)質(zhì)焦煤,低磷鐵,特種鋼而著稱(chēng),帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)就是大型鋼鐵企業(yè),煤炭開(kāi)采,造紙等對(duì)該地區(qū)的水環(huán)境造成的重金屬危害正慢慢顯現(xiàn)。
一般來(lái)說(shuō),密度大于等于4.5 g/cm3的金屬可稱(chēng)為重金屬[1]。對(duì)水環(huán)境破壞較大的有銅,鋅,鉛,鎘,鐵,錳,鎳等,由于本溪地區(qū)的地理環(huán)境原因,重金屬存在的范圍是非常大的,以下為本溪地區(qū)水污染類(lèi)型,污染物,污染標(biāo)志及來(lái)源如下表1所示。
表1 本溪水環(huán)境污染類(lèi)型及來(lái)源情況
按照國(guó)家已經(jīng)頒布的:“生活引用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”,“地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”,“農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”,“要業(yè)廢水最高允許排放標(biāo)準(zhǔn)”等標(biāo)準(zhǔn)都提到的主要污染及污染物[2],如汞,鉛,鎘,鉻等,其危害分別如下:
1)汞
汞是常溫下唯一呈液態(tài)的金屬元素,在自然界中,大部分汞與硫結(jié)合成硫化汞,廣泛分布在地表.汞分為有機(jī)汞和無(wú)機(jī)汞,在空氣,土壤和水體中.水中汞本底濃度為:淡水為0.1 ppb,海水0.03~2 ppb,泉水可達(dá)80 ppb以上,湖水一般不超過(guò)0.1 ppb,地面水中的汞一部分揮發(fā)進(jìn)入大氣,且大部分沉入底泥中[3]。汞蒸氣有高度擴(kuò)散性,較大脂溶性,可經(jīng)呼吸侵入人體,汞離子與體內(nèi)的巰基有很強(qiáng)的親和性,故能與含巰基最多的物質(zhì)如蛋白質(zhì)和參與體內(nèi)物質(zhì)代謝的酶類(lèi)結(jié)合,它能使酶失去活性,危害人體。
2)鎘
鎘主要以硫化物的形式存在于鋅,鉛和銅礦中,水中的鎘濃度一般不超過(guò)10 ug/L,不會(huì)影響人體健康,但可在水生物體內(nèi)大量存留,經(jīng)食物危害人體.鎘能夠取代骨中鈣,使骨骼嚴(yán)重軟化,骨頭寸斷,會(huì)引起胃臟功能失調(diào),干擾人體和生物體內(nèi)鋅的酶系統(tǒng),導(dǎo)致高血壓癥上升。易受害的人群是礦業(yè)工作者、免疫力低下人群。水體中鎘主要和礦業(yè)廢水及電鍍,堿性電池等排放的廢水有關(guān),水中鎘干擾水生物的鐵代謝,使其吸收鐵能力下降,破壞血紅細(xì)胞,引起貧血.此外,它對(duì)植物的生長(zhǎng)也有毒害作用。
3)鉛
鉛在自然界中是以硫化物方式存在,僅少量為金屬態(tài),并與鋅、銅等元素共存。水體中的鉛主要來(lái)源于冶煉,制造和使用鉛制品的礦山企業(yè)向水體排放的廢污水和廢固體,有色金屬的冶煉排放物占比重較大。自然河道水中,鉛含量一般非常低,不超過(guò)0.002 5 mg/L,是因?yàn)槠浠衔锊灰兹苡谒cU是對(duì)人體有害的元素,一般由飲水或是食物進(jìn)入人體,進(jìn)入體內(nèi)的鉛大多形成不溶性的磷酸鉛沉積于骨骼中。當(dāng)人體不適時(shí),血液中酸堿失衡,骨骼中鉛可再變?yōu)榭扇苄粤姿釟溷U,進(jìn)入血液,骨骼的造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng),出現(xiàn)貧血等癥狀。
4)鉻
鉻在自然界中主要存在于鉻鐵礦中。鉻易氧化成為可溶性的復(fù)合陰離子轉(zhuǎn)移至水中。在水中,三價(jià)鉻主要被固體物質(zhì)吸附而存在于渾積物中,六價(jià)鉻多溶于水,水體三價(jià)鉻和六價(jià)鉻可相互轉(zhuǎn)換,取決于水體理化條件。水體中鉻主要來(lái)源為鉻鐵冶煉,耐火材料,電鍍,顏料和化工等工礦企業(yè)排出的廢污水。鉻是人體必需的微量元素,參與體內(nèi)的脂類(lèi)代謝和膽固醇分解與排泄。但三價(jià)鉻和六價(jià)鉻都有毒,一般來(lái)說(shuō),六價(jià)鉻比三價(jià)鉻的毒性要高出100倍以上[4]。當(dāng)其進(jìn)入人體內(nèi)蓄積,會(huì)倒致皮膚潰爛,畸形和致癌。
5)鎳
鎳及其化合物也能引起環(huán)境污染。中國(guó)規(guī)定車(chē)間空氣中羰基鎳的最高容許濃度為0.001 mg/m3,地面水中鎳的最高容許濃度為0.5 mg/L。
綜上,目前本溪水環(huán)境中存在前文分析中的幾種主要重金屬,其危害依據(jù)目前我們國(guó)家重金屬有害物質(zhì)污染源普查的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)(見(jiàn)下表2)來(lái)看,對(duì)本溪水環(huán)境已經(jīng)構(gòu)成潛在威脅。有必要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的治理,以保障本溪地區(qū)水資源的安全。
表2 重金屬有害物質(zhì)污染源普查的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
對(duì)水環(huán)境中重金屬的治理,按照“控制與消除”的基本思路,應(yīng)從管理措施與治理的技術(shù)措施兩個(gè)方面來(lái)開(kāi)展工作。具體而言:
首先,應(yīng)從思想意識(shí)層面提高社會(huì)大眾對(duì)重金屬污染危害的認(rèn)識(shí)。要充分認(rèn)識(shí)到重金屬對(duì)水環(huán)境的污染,是危害到我們自身及子孫后代的生存環(huán)境。只有社會(huì)大眾都能認(rèn)識(shí)到重金屬污染關(guān)系到自己的切身利益,才會(huì)提高環(huán)保意識(shí),從行為上去實(shí)踐保護(hù)水環(huán)境。
其次,對(duì)于工業(yè)領(lǐng)域而言,要有完善的環(huán)保相關(guān)管理制度。堅(jiān)決控制好企業(yè)排放的“三廢”標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格控制污染物排放量與濃度,使之符合排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)企業(yè)進(jìn)行法制宣傳,嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)政策標(biāo)準(zhǔn),使企業(yè)配合國(guó)家法律、法規(guī)的環(huán)境保護(hù)的規(guī)定。
2.2.1 增加土壤容量與提高土壤凈化能力
受重金屬污染所種植的蔬菜水果,不是采取清水清洗就能消除的。因?yàn)檫@些污染物多數(shù)是通過(guò)土壤,種植物的根系部分存于植物體內(nèi)。所以要控制和消除重金屬污染所帶來(lái)的危害,必須先從土壤方面入手進(jìn)行改善,提高土壤對(duì)有害物質(zhì)的吸附能力與吸附量,提高土壤自身凈化能力。目前較為典型的做法是,在污染區(qū)種植對(duì)重金屬具有很強(qiáng)吸收能力的植物,比如蕨類(lèi)植物蜈蚣草,對(duì)砷具有很強(qiáng)的超富集功能。通過(guò)種植蜈蚣草,能將土壤中的砷通過(guò)根系吸收存至其葉片中。又如堇菜,也對(duì)重金屬污染具有很好的治理效果,它能對(duì)鉛、鎘進(jìn)行吸收。而且這種植物自身存活率很高,能生長(zhǎng)在較為惡劣的自然環(huán)境中。因此,通過(guò)種植這類(lèi)植物,一方面可以?xún)艋寥?,另一方面還可以美化環(huán)境。此外,還可以培養(yǎng)微生物品種,增強(qiáng)生物降解作用,這也是目前較為多用的一種凈化土壤的技術(shù)方法。
2.2.2 運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)加強(qiáng)對(duì)污灌區(qū)的監(jiān)測(cè)與管理
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,目前已經(jīng)有針對(duì)水環(huán)境污染研發(fā)的現(xiàn)代信息技術(shù)。應(yīng)積極應(yīng)用科學(xué)技術(shù)手段來(lái)加強(qiáng)對(duì)污灌區(qū)的監(jiān)測(cè),對(duì)水中污染物質(zhì)的整體情況,各構(gòu)成成分,含量及動(dòng)態(tài)有詳細(xì)的掌握。從而根據(jù)監(jiān)測(cè)到的情況制定相應(yīng)的處理措施,避免帶有不易降解的高殘留的污染物隨水進(jìn)入土壤而造成污染。要對(duì)監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行建檔保存,為水環(huán)境污染的治理方案、治理措施的制定提供科學(xué)依據(jù)。
2.2.3 控制與消除污染源
對(duì)污染源的控制與消除,是實(shí)現(xiàn)本溪地區(qū)水環(huán)境重金屬污染治理的根本措施。為此,要通過(guò)細(xì)致的調(diào)查研究和科學(xué)方法的分析,切實(shí)摸清重金屬污染的來(lái)源。針對(duì)掌握的情況制定相應(yīng)的控制方案與消除措施。只有從污染源進(jìn)行控制與消除,才能在很大程度上取得防治效果。
綜上所述,本溪地區(qū)水環(huán)境的重金屬污染問(wèn)題目前已成為影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。針對(duì)目前存在污染的現(xiàn)狀,相關(guān)部門(mén)應(yīng)積極研究治理的方案,采取切實(shí)可行的辦法,改善本溪地區(qū)的水環(huán)境。本文對(duì)本溪地區(qū)水環(huán)境重金屬污染現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并探討其防治對(duì)策,以供參考。
[1]金菊良,吳開(kāi)亞,李如忠.水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的隨機(jī)模擬與三角模糊數(shù)耦合模型[J].水利學(xué)報(bào).2008(11):1257-1261.
[2]盧文喜,李迪,張蕾,等.基于層次分析法的模糊綜合評(píng)價(jià)在水質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].節(jié)水灌溉.2011(03):43-46.
[3]黃良輝.基于環(huán)境承載力分析的區(qū)域水污染物總量控制研究[D].中南大學(xué).2007.
[4]梁鵬,戴文楠,楊常青,等.我國(guó)環(huán)境影響評(píng)價(jià)及相關(guān)導(dǎo)則體系頂層設(shè)計(jì)[J].環(huán)境影響評(píng)價(jià).2014(06):24-27.