重金屬廢水對環境的污染及改善措施

盧維煜

摘 要：隨著上世紀七十年代工業革命的開始，國內各種重工業如雨后竹筍般生起，隨著重工業的生起，重金屬的污水問題也越發嚴重，污水的處理問題也成了當務之急。污水的處理若不完善會對土地水源產生極大的污染，尤其是其中的鋅（Zn）、鉻（Cd）以及銅（Cu）等對水質和地質的污染尤為嚴重，而文章對重金屬污染對環境的污染以及改善措施做出簡單論述。

關鍵詞：重金屬廢水；環境污染；處理方法；改善措施

1 重金屬廢水的來源

重金屬廢水主要來自于冶金以及電子和電鍍行業，尤其是電子和電鍍行業的工業廢水，其成分尤為復雜，除卻酸堿性廢水和含氰（CN-）廢水外，可以根據重金屬廢水中所含的化學元素進行劃分。例如：含汞（Hg）廢水、含砷（As）廢水、含銅（Cu）廢水以及含鎘（Cd）廢水等。

各種重金屬廢水，對于環境的污染極大，在重金屬廢水的處理問題上國內外都非常重視，通過有針對性的處理工藝，治理各式各樣的重金屬廢水；將有毒化為無毒、有害化為無害。并且回收重金屬廢水中較為昂貴的重金屬，將處理后的廢水再次循環使用，減少重金屬的排放量。

2 重金屬廢水對環境的污染

重金屬并不能被生物降解成為無害物。重金屬廢水排入河流或海域后，除一部分被水生物以及魚蝦等吸收以外，剩余大部分都被水中各種有機物質和無機膠體以及微生物吸附，之后經過聚集沉降與水底。

2.1 汞（Hg）對環境的危害

汞污染主要來自于燃煤電廠以及樹脂廠和水泥生產廠等，而由于汞可以通過大氣以及河流進行遠距離的傳輸，使得汞可以造成跨界污染和區域性污染，最讓人記憶深刻的就是，美國環境調查局層發表說，中國的汞污染已經通過大氣污染到了美國的河流。這也對汞污染在防范上造成了極大的困難。

而值得注意的是微量的液體汞在吞食后是無毒的，相關記載中有著明確的注釋，微量的液體汞在生物體內會形成有機化合物。但是汞蒸氣和汞鹽都是有劇毒的，在口服或吸入和接觸后會導致腦部和肝功能損傷。毒性最大的為二甲基汞[（CH3）2Hg]，人體皮膚只需要接觸幾微升的二甲基汞[（CH3）2Hg]就會導致死亡。而即使是毒性小的汞在對人類的危害上也很大，由于汞可以在生物體內累積，極易被皮膚和呼吸道以及消化系統吸收，會出現水俁病癥狀，破壞生物的中樞神經系統。

2.2 砷（As）對環境的污染

砷（As），民間的說法就是砒霜，在化學元素周期表中處于第四周期。含砷（As）的廢水主要來自于冶煉廠，其可以通過大氣、地表水和土壤進行傳播污染。

砷（As）在日常生活中的作用非常多，如除了可以作為除草劑以及殺蟲劑外，還可以作為干燥劑和防腐劑來使用。而含砷（As）的藥物經過大量以及長期的使用后會使得大部分砷（As）進入土壤中并殘留下來，進而影響植物的生長甚至發生毒害事故。

含有砷（As）的廢水沒有得到有效的處理就排放，會導致河流以及排放地地質的污染，會導致生物體內細胞中的酶與巰基結合，進而致使酶功能系統發生障礙，影響細胞的正常代謝，引發神經系統疾病和毛細血管等病害。

3 重金屬廢水的處理措施

重金屬廢水的處理措施有很多種，具體需要根據其處理的效果和成本以及初始濃度和廢水中的共存離子要求出水，最后水質達標后根據情況是循環再次利用還是直接排放。

3.1 生物處理法

生物法是眾多化工企業的首選，不光投資小，而且回報率還高。針對不下沉的懸浮物有很好的效果。生物處理分為好氧和厭氧兩大類處理方法，還有像土地處理法、活性污泥法、穩定塘法、等多種工藝。污水生物處理從宏觀上來講，就是通過微生物將廢水中的重金屬進行吞食，也就是說通過微生物的代謝將重金屬降解，使得廢水達到相應指標。但需要注意的是在使用污水生物處理的時候必須采用BOD5/CODCr等法案來判斷污水中的污染物是否可以被降解。

3.1.1 好氧生物處理法。好氧生物處理工藝，投資少、回報高，一直被各大化工企業廣泛的使用。其操作也極為簡單：將活性污泥投放與廢水中，對有機污染物進行吸附、凝聚和分解最后產出合成的細胞體以及二氧化碳和水。

3.1.2 厭氧生物處理法。厭氧生物處理法在相對密封、無氧的環境下，極為有用，厭氧分子可以將廢水中的有機污染物分解成二氧化碳以及甲烷等氣體，與此同時將部分有機物質合成細菌胞體。厭氧生物法是指在沒有分子氧的條件下，通過厭氧微生物（包括兼性厭氧微生物）的作用，將廢水中的有機物分解為甲烷和二氧化碳等物質的過程，同時把部分有機質合成細菌胞體方法。厭氧生物處理工藝有厭氧生物濾池以及上流式厭氧污泥床反應器（UASB）等。厭氧處理的優勢是耗能低、微生物食物量少以及污泥產生量低。

兩種處理工藝各有其優勢，具體還是需要根據環境來選擇使用。在廢水中污泥含量小的情況下，一般都使用好氧處理法，反之則使用厭氧處理法。值得注意的是，雖說厭氧處理的主要對象為有機污泥，但近年來由于有機廢水濃度增高，通常都會先使用厭氧處理法，之后根據處理效果以及現場情況再使用好氧法進行處理。

3.2 電解處理法

該工藝根據Fe/C原電池反應的原理進行處理廢水，也可以稱作鐵屑過濾法，其在廢水處理的各項指標上都非常好。加快氧化速度、吸附還有氧化還原等都是電解法的具現化。作為生化處理法的前提，保證“預處理技術”，電解處理技術可以使得有機物濃度急劇降低，有效的減少廢水中各種重金屬的毒素，進而使得生化處理法可以有效實施。由于其適用范圍極為廣泛、污水處理效果極佳并且使用的壽命也很長并且不需要配備任何電力，具有“以廢治廢”的意義。

3.3 化學沉淀法

化學沉淀法也是重金屬廢水處理常用的處理方法，主要的工作原理是通過化學反應使得廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變成不溶于水的重金屬化合物，在通過過濾以及分離最后除去水溶液中的沉淀物，具體有沉淀處理法、鐵氧體共沉淀處理法和硫化物沉淀處理法等。但由于環境以及沉淀劑的客觀影響，初次沉淀的出水濃度無法達到相應標準，這時就需要根據情況，添加相應的化學物，再次循環沉淀，直到出水達標位置。

4 重金屬廢水處理的改善措施

重金屬隨著工業廢水排除后，及時濃度小于國家標準，也會造成環境污染，因其具有產期的持續性，特別是汞以及砷還有銅等重金屬，很難通過土壤或河流將其降解，因其無法降解，作為生物鏈頂端的就人類會出現各種重金屬中毒的事故。

未來的重金屬廢水處理的方案必須進一步的完善，通過細節的改變，使得重金屬廢水濃度進一步降低；例如化學沉淀工藝在處理廢水時，根據廢水所含的重金屬，將沉淀劑更換、加減量等措施使得廢水重金屬濃度減少；再如生物處理法，在預處理時，根據情況，增加或減少處理時間，將廢水中的重金屬有效的吸附量以及降解效果增加，最后在處理時使得廢水重金屬含量小于標準。對重金屬廢水處理的完善，就是對人類自身和生活環境的負責，有效完善的處理工藝都是現在廢水處理的當務之急。

5 結束語

重工業的存在有著其必然性，而生態環境保護的提高也勢在必行，有效的重金屬水污染處理措施，可以使得污水得到有效的凈化，而凈化的污水使得污水排放好后對水源的污染減少。而所有的處理措施都有著相應的弊端，如何完善這些弊端都是現階段研究的目標，相信重金屬廢水處理的提高可以使得我們生存的環境進而改善。

參考文獻

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