◆谷昆燚
重金屬污染水體的環境保護處理技術研究
◆谷昆燚
工業產生的污水中含有大量的重金屬污染物,若不經過相應處理直接排放,會對環境產生嚴重污染。重金屬污水處理問題已經越來越嚴重,可以說是迫在眉睫。本文在污染水體的現狀及處理技術方面做出相應探討,希望可以供大家參考。
重金屬污染;環境保護;水體處理技術;重金屬污染處理方法
一般情況下,對水體造成污染的金屬元素有Cd、Mn、Cr、Ni、Pb、Hg、Ge、Zn等,如果水體中僅僅含有微量的金屬元素,是不會產生污染的,但是這些元素一旦超標,這些重金屬就會大肆污染水體。自然環境下,水體會自帶一定含量的金屬元素,但是這些金屬元素含量非常少,不足以對水體造成侵害。但是,人們在追逐經濟利益的同時,并沒有刻意對水體實施有效的保護措施,導致金屬含量超標,對水體造成嚴重污染,除非人為干預,使用具有針對性的處理技術,否則水體自身無法降解數量巨大的重金屬物質。以排放量為參考標準,為重金屬排放企業排序:礦產資源企業、金屬熔煉業、化工業、造紙業、制革業等等,以上這些行業所排放的污水中帶有大量的Hg、Pb等金屬元素,被重金屬污染的水體是有毒的,不易降解,這種毒性會對水中生物產生負面影響,更嚴重的是,它還會通過滲透作用直接污染地下水源,植物吸收有毒的水質來滿足生長需求,經過長期循環往復,作為食物鏈頂端的人類最終要食用這些帶有污染物的動植物,會對身體產生毒副作用,嚴重情況下可能當即產生毒性,不嚴重的會長期潛藏在體內,形成安全隱患。
(一)化學方法。這里指的化學方法是化學沉淀法,這種方法是利用重金屬與部分化合物結合后,發生一系列的化學反應,生成沉淀,這種包含有重金屬的化合物沉淀不溶于水,易于分離出來。
化學沉淀法的應用,主要是根據污水中重金屬的化學性質完成的,重金屬污水在特定條件下發生化學反應,使污水中游離的金屬離子轉化為金屬化合物的形式沉淀下來,將金屬元素分離出來之后再進行相應處理措施,避免造成二次污染。截止到目前,通常采用的化學沉淀法主要包括中和沉淀法、鋇鹽沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體法等等。
(二)物理方法。污水處理技術中,最常見的物理方法是吸附法,這種方法是利用多孔性固態物質作為吸附載體,投入水體后將重金屬污水中的金屬離子吸附出來。我們都知道活性炭的吸附作用很好,它也是最早投入使用的吸附物質。活性炭的吸附能力強,與污染水體的接觸面積大,具有非常可觀的吸附效果,但是大量使用活性炭的話成本過于昂貴,并且吸附完成后不容易使重金屬和活性炭分離開來,因此,活性炭在重金屬污水處理中的用途并不廣泛。
出于解決水體污染的迫切需求,找到一種價格低廉、吸附效果好的物質成為了研究重點。在一般的污水處理作業中,工業廢料、礦物質材料、農業廢棄物等都可以用于重金屬污染物的吸附劑,除此之外,沸石也具有超強的吸附作用,由于沸石的接觸面積、結構復雜應用范圍較為廣泛。
(三)生物方法。應用一些傳統的化學方法、物理方法來處理工業廢水中的重金屬離子,都因為操作過程繁瑣、具有二次污染而不夠理想,尤其是污水中的金屬離子濃度較低時,往往因為原材料成本和操作費用相對較高,無法大面積投入使用。而通過微生物的絮凝技術去除廢水中的重金屬物質的方法備受關注。微生物絮凝法的作用機理是細菌生物和微生物新陳代謝過程中會產生絮狀產物,這種產物是天然的高分子物質,分子中含有的多種官能團可以使水中的膠體懸浮物相互凝聚沉淀,達到凝結金屬物質、去除沉淀的效果。微生物絮凝法對凈化水體中重金屬污染效果顯著,并且具有效率高、成本低、二次污染少等優點。舉例說明,某污水中銅離子的濃度是0.47mg/L,經過生物絮凝法沉淀凈化后,銅離子濃度下降到了0.07mg/L,對鋅離子的處理率甚至高達98.6%。微生物的代謝產物不僅可以用于沉淀重金屬,它還是部分水中植物的理想肥料,通過生物絮凝法對金屬元素的分離提取非常方便。這類對重金屬污染具有凈化作用的微生物對生長環境要求低,便于進行大批量培育,適用于含有金屬離子種類較多的污水的凈化過濾。
在經濟全球化的時代背景下,工業化前進的腳步從未停歇,在繁榮經濟背后面臨的是環境污染的巨大壓力,其中最為嚴重、涉及最廣泛的就是重金屬污水排放問題了。重金屬具有毒性大、不易被代謝、易被生物富集等特性,難以治理。針對當前的水體污染狀況,我們應該加大凈化污染的研究力度,在促進經濟發展的同時保證水體健康是我們義不容辭的責任。
[1]馬朝暉,李坤,錢書.水體重金屬污染治理技術研究進展[J].2014.20(3):62-64
[2]孫向輝,吳曉東,馮麗麗.湘江水環境重金屬污染綜合防治技術研究[C].2014.08
河北農業大學渤海校區)