全 文 ： 万方数据
1期 金膳华等：燃煤发电工程对陆地宅态环境的影响
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图l 电厂周围水稻土重金属污染物台量变化
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圈2电厂周围赤红壤重金属污染物含量变化
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(1)近13年来，可电厂附近水稻土镉、锌含量的性状为赤红色．质地轻且疏松多孔，孔隙大，当地
显著增大，其中镉含量由o．016mg·kg。增大到O．196多在其中种植花生。
mg·kg一，增大11．25倍；锌含量由39．25rng-k。 (3)该区域土壤污染物含量都没有超过国家《土
增大到50．49T职·kg～，增大近o．3倍。而铅、铜含量壤环境质量标准》(GBl5618-J995)二级标准(见表1)，
基本持平：但汞、砷含量有所下降．其中汞含量由o．164对照《广东省土壤化学元素背景值》(见表2)可知．
mg·kg‘1大幅度下降到0．029rng-kg一，砷含量由7．13该区域铜、铅、锌、砷和铬的含量都在广东省土壤化
rng-kg。1下降到3．84mg·kg～，见图l。但现在水稻学元素背景值含量范围内，水稻土汞含量也在广东省
土的性状仍属正常，呈浅黑色、粘粒多、粒间孔隙小 土壤化学元素背景值含量范围内，但所有测点的镉含
但总孔隙相对高，有机质含量较高、肥力较高。 量超过广东省土壤背景值含量较多，超过倍数为2．O～
(2)近13年来，电厂附近赤红壤土除了铅含量7．5：赤红壤土的汞含量也超过广东省土壤背景值含
略有F降外，汞、镉、铜、锌和砷含量均上升，其中 量，超过倍数为5．4。
汞含量由O．15mg·kg。上升到O．38mg·kg～，上升
o．62倍：镉含量由0．012mg·kg“上升到O．224
mg·kg。‘，上升0．95倍；铜含量由6．9rng·kg。1上升
到17．9rng-kg一，上升1．59倍；锌含量由23．7mg·kg。1
上升到77．4mg·kg。上升2．3倍；砷含量由3“g·kg。1
上升到12．2mg·kg～，上升3．05倍；只有铅含量由
26mg-kg_1下降到20．3mg·kg-1t见图2。现在土壤
表l土壤环境质量标准(二级)(mg·蚝。1)
垦塑!!墨塑型璺煦堕趔型翌曼懋垡g型垃i兰竺!!璺型堂⋯』! 堕一zn As旦L0．30 loo 300 250 25 0．50
(4)近13年来，电厂附近谷物中镉含量基本未
变化，锌、铜和铅含量有所上升，其中锌含量上升1．01
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万方数据
水稻士Rices—l d01～石碡—ij=1面白污=j亍一⋯—五石=i135——j孑=两i～o005一面五矿～
赤红壤Redsoil 001～O．03 1．2～86．4 10～81．6 15．5～103．0 1．3～628 0．005～0070
表3作物污染韧含量变化(IIlg·l【g。1j
Table3 c蚰tentvar量auonofpollutaIl拓incrops(mg-kg’1)
谷物
一 1988．面——⋯飞：酝一——F}116 五i一⋯=～O6百i面r
Grain 2002．1l O．05 2．82 1 57 26．9 470 <0．002<00∞3
花生 1988．10． 0．04 59 O¨ 34．2 一 O．09 0．002
Pe柚ut 2002．1l 0．05 2．31 <005 33．52 4．40 国家粮食卫生标准N“ona】Fainhcalt}lst蚰d越d≤02 ≤o．7 ≤o．02
染物含量除镉含量有所上升外，砷、汞、铜、铅和锌
都有所下降，其中砷含量下降97．8％以上、下降幅度
最大，锌含量下降幅度最小、仅下降2％，见表3。将
作物调查分析结果同国家《粮食卫生标准》
(GB2715^81)中有关标准值(见表3)相比较后可知，
本区作物中镉、砷和汞的含量都低于国家粮食卫生标
准值。
(5)所取稻谷外观金黄色，颗粒饱满，米粒色白、
口感无异味：所取花生外观浅黄色．花生仁质白、口
感正常。两次作物取样样品性状没有显著变异，表明
作物品质没有明显改变。
综上所述，近13年来zJ电厂周围土壤中重金属
镉和锌含量显著增大，致使谷物中锌含量也明显增大，
虽然尚不能完全归咎于zJ燃煤电厂排污所致，但取样
范围内以该电厂为主要污染源，其主要贡献应当是肯
定的。其原因同电厂排放的烟气中二氧化硫和烟尘降
落地面后，使土壤的口H值降低，改变土壤离子组成，
致使重金属含量增高有关。
3 讨论
3．1燃煤发电工程对陆地生态影响机制
在燃煤发电生产过程中需要对外排放烟气、废水
和大量的粉煤灰．其中烟气中包含的主要污染物有烟
尘、s02、氮氧化物等。
3．1．1 s02对植物的危害s02主要是通过植物叶的
气孔进入植物体内的，其次还可以通过植物的角质层
进入。其危害主要发生在白天。因为夜间植物气孔关
闭，s02的影响将大大减少”1。S02侵入植物体后，首
先从气孔周围的细胞逐渐扩散到海绵组织，再到栅栏
组织，破坏叶绿体，以致叶表面退色、组织脱水、叶
组织死亡，严重时表皮细胞发生质壁分离9J。s02可
使同化作用旺盛的叶脉间发生烟斑(斑点状黄白化甚
至坏死)“1。s02对植物生长发育的影响主要是通过
生理生化过程实现的：其一．过量的s02溶于水生成
亚硫酸，产生大量的H+，降低细胞的pH值，打破细
胞中生理生化过程的动态平衡，严重时导致叶绿素分
解”I：其二，亚硫酸与醛类反应生成d．羟基磺酸，阻
碍光合作用中趟田的产生⋯，因而对碳的同化作用形
成阻碍；其三，H03一与s03一作用于细胞膜的类质或膜
蛋白．使细胞发生变化，细胞膜透性的增加促使K+
和其它电解质大量外渗，并且H03‘与s03‘的大量存在
对某些酶(如PEP和RuDp羟化酶)产生竞争性抑制，
影响光合作用：其四，亚硫酸氧化的连锁反应中产生
一些自由基，氧化活体物质而使植物受害—质膜的过
氧化、叶绿素的分解等”l。sO：使一般植物的受到危
害的浓度阈值为O．8mg·Nm．3。
3．1．2s02对土壤的危害soz对土壤环境质量的危
害途径是：(1)S02在大气中经氧化生成s04。后，通
过于、湿沉降返回地面，导致土壤酸化，使土壤的pH
值降低，改变离子组成，致使Mn、Fe等重金属含量
增高并可能达到毒性水平o】；(2)s02在阳光、水蒸
汽和飘尘等作用下，发生一系列复杂的化学反应后生
成三氧化硫，而三氧化硫被雨水洗涤形成酸性降水，
影响土壤中硝化细菌和固氮细菌的繁殖，降低土壤中
钾、钙、磷等碱性营养物质含量，导致土壤肥力不足，
从丽影响植物生长。
3．1．3 No：对土壤和植物的危害NOI包括NO、
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期 金腊华等：燃煤发电工程对陆地生态环境的影响
N02、N204、N205等，是煤高温下超时燃烧所产生的。
在阳光、水蒸汽和飘尘等作用下，No；转化为硝酸根
离子NO，。，在雨水的洗涤下形成酸性降水，从而影响
土壤中硝化细菌和固氮细菌的繁殖，对土壤和植物形
成危害。
3．1．4烟尘对土壤和植物的影响烟尘对土壤和植物
的影响主要是烟尘中的重金属对土壤的污染、引起植
物对土壤中营养元素的吸收，重金属对土壤酶活性产
生显著影响，一方面使酶类活性基团、空间结构受到
破坏从而降低其活性，另一方面抑制土壤微生物的生
长繁殖、减少微生物体内酶的合成和分泌量，最终导
致土壤酶活性降低。烟尘中的非重金属对土壤和植物
亦产生影响，烟尘碱性大、可溶性硼含量高．会破坏
土壤的酸碱平衡，对植物引起毒性反应。在作物开花
期，烟尘覆盖在花瓣上影响作物授粉，从而影响作物
的结果。
3．1．5粉煤灰对土壤和植物的危害粉煤灰是粉煤燃
烧后的固体产物，如果在农田内大量施加粉煤灰，会
造成三个方面的危害：其一是粉煤灰中的重金属物质
对土壤污染和对植物形成危害，由于其量大而比烟尘
的危害严重得多。其二是粉煤灰含有极微量放射性，
长期大量施加粉煤灰有可能引起对植物放射性危害。
但是粉煤灰放射性含量极低，据中国科学院西北水土
保持研究所对农田大量施加粉煤灰或用粉煤灰复田进
行的放射陛水平研究结果”】，发现耕种10年以上历史
的灰田中生长的水稻、玉米、蔬菜等作物可食部分的
铀、钴含量都低于国家规定标准的一个数量级。其三
是粉煤灰偏碱性，长期施用将影响土壤的pH值。
3．1．6废水对土壤和植物的影响燃煤发电废水包括
冲灰水、冷却水和少量的生产废水。其中冷却水除了
水温偏高外，一般不含有其他污染物，由于土壤对温
度具有较大的调节容量，因此冷却水排人土壤一般不
致对土壤环境质量和植物造成明显影响。冲灰水经过
澄清后往往仍含有少量的污染物质甚至重金属等，排
入土壤后将直接污染土壤，进而影响植物生长。生产
废水含有有机物、油类等污染物质，排入土壤后，会
对陆地生态系统产生直接危害。其中油类污染物进入
土壤后．形成油膜覆盖土壤微生物体表．形成的油粒
堵塞土壤微生物的呼吸系统和进水系统，使之失去呼
吸机能：油类的化学毒性还可破坏细胞膜的正常结构，
干扰土壤酶系。
3．2减免措施和建议
(1)对电厂烟气净化工程，严格按照环境管理r三
同时”制度．切实落实除尘、脱黻置和设施与主体
工程做到同时设计、同时施工和同时运转，做到烟气
达标排放。
(2)建议电厂周围不种或少种对二氧化硫敏感的
作物，以避免在下沉逆温和锋面比较稳定时可能出现
的地面长时间较高浓度soz对某些作物生长发育可能
产生的影响。
(3)在厂区附近建立绿化带．种植高层树林，利
用树木的吸尘、降噪作用，减少环境污染，美化厂区
周边环境。
4结语
(1)燃煤发电工程排放的烟气对周围陆地生态环
境具有一定的污染影响．其中主要是so：降落地面引
起土壤pH值下降，改变土壤离子组成，致使七壤重
金属含量增高，特别是使土壤中镉和锌含量显著增火。
(2)土壤中重金属含量增大会直接影响作物的生
长，可引起作物中重金属含量相应增大．但不同种类
作物受到的影响程度不同、受害反应各异，水稻土中
锌含量显著增大将引起谷物中锌含量明显增高。
(3)冲灰水和生产废水中含有有机污染物、重金
属污染物和油类等，排人土壤会直接对七壤和植物形
成危害．应当先行净化后达标排放。
(4)燃煤电厂烟气应当采取除尘脱硫净化处理、
做到达标排放，以减轻对周围陆地生态环境的影响。
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105一111．
万方数据
燃煤发电工程对陆地生态环境的影响
作者： 金腊华， 刘慧璇， 蓝方勇， 方建德， 黄报远
作者单位： 金腊华,刘慧璇,黄报远(暨南大学环境工程系,广州,510632)， 蓝方勇,方建德(国家环保局
华南环境科学研究所,广州,510655)
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGIC SCIENCE
年，卷(期)： 2003,22(1)
被引用次数： 1次

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引证文献(1条)
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