水中重金屬污染及污水處理方法

李小玲

摘要：重金屬即密度4.0以上約60種元素或密度在5.0以上的45種元素。砷、硒雖是非金屬，但毒性及某些性質(zhì)與重金屬相似，故將砷、硒也列入重金屬污染物范圍內(nèi)。水質(zhì)污染方面指的重金屬主要是指生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等污染物。水體中金屬主要來源于工業(yè)污染排放、廢舊電池污染及城市化建設(shè)。重金屬對(duì)水體生物的生長有著極其重要的影響，嚴(yán)重威脅人體健康。本文主要分析水質(zhì)中重金屬污染的來源與危害，并總結(jié)治理水質(zhì)重金屬污染的辦法。

關(guān)鍵詞：水環(huán)境；重金屬危害；物理和化學(xué)防治；生物防治

1.水質(zhì)重金屬污染特點(diǎn)

（1）重金屬的價(jià)態(tài)不一樣，其活性與毒性也不一樣，其形狀又隨pH和氧化復(fù)原條件而轉(zhuǎn)化； （2）水中各種無機(jī)配位體（氯離子、硫酸離子、氫氧離子等）和有機(jī)配位體（腐蝕質(zhì)等）會(huì)與其生成絡(luò)合物或螯合物，致使重金屬有更大的水溶解度而使已進(jìn)入水體，底泥的重金屬又能夠從頭釋放出來；（3）除了被懸浮物帶走的，無塔供水會(huì)因吸附沉積效果而富集于排污口鄰近的底泥中，變成長時(shí)間的次生污染源。

2.水體重金屬污染危害分析

2.1 重金屬污染給人體帶來的危害。水中的微量濃度會(huì)發(fā)生毒性（通常為1～10毫克/升，汞、鎘為0.01～0.001毫克/升）；微生物會(huì)轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的有機(jī)金屬化合物（如洋-甲基汞）可被生物富集，經(jīng)過食物鏈進(jìn)入人體。親硫重金屬元素（汞、鎘、鉛、鋅、硒、銅、砷等）與人體安排某些酶的巰基（-SH）有很大的親合力，能按捺酶的活性，親鐵元素（鐵、鎳）可在人體的腎、脾、肝內(nèi)累積，按捺精氨酶的活性。六價(jià)鉻是蛋白質(zhì)和核酸的沉積劑，可按捺細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽復(fù)原酶，qerwrrro致使高鐵血紅蛋白，能夠致癌，過量的釩和錳（親巖元素）能危害神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)能。

2.2 重金屬污染對(duì)水生植物的危害。重金屬對(duì)于水生植物來說，最明顯的毒害為：會(huì)改變植物原有細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，植物正常的光合作用被打亂，同時(shí)植物中的一些酶的活性也會(huì)被壓制，使細(xì)胞中的核糖核酸發(fā)成畸變，同時(shí)植物細(xì)胞的體積縮小，生長被壓制。在水生系統(tǒng)中，藻類一直是其他小型魚類和浮游植物的食物來源，也是水中重要的氧氣來源，一旦水生藻類受到重金屬污染，水生系統(tǒng)將會(huì)受到嚴(yán)重破壞。

2.3 重金屬污染對(duì)水生動(dòng)物的危害。除了對(duì)于植物和人體有危害之外，重金屬對(duì)于水中的魚類同樣有影響。重金屬會(huì)通過水體，影響水生動(dòng)物的生長發(fā)育和新陳代謝，有研究表明：海水中的重金屬超標(biāo)之后會(huì)對(duì)文昌魚造成毒害作用，文昌魚在高濃度的重污染海水中會(huì)彎曲身體死去，另外，水中的鉛、銅、汞等對(duì)于中國憋的胚胎發(fā)育過程有嚴(yán)重的抑制作用，同時(shí)這些重金屬離子對(duì)于魚的性別、生產(chǎn)都有一定的影響，甚至還會(huì)影響一些魚類的遺傳表達(dá)，比如鯉魚、羅非魚等。

3.防治水體重金屬污染的措施

目前我國治理水質(zhì)中的重金屬污染主要分為兩種途徑，其一是減緩重金屬在水體中的遷移，使其難以被水生物說吸收；另一種是將重金屬從水體中分離出來，具體而言，主要有三類方法方法：化學(xué)法、生物法、物理化學(xué)法。

3.1 化學(xué)法。化學(xué)法處理水質(zhì)重金屬污染又可以細(xì)分為沉淀法、氧化還原法、電解法等，下面將簡單介紹這幾種方法。（1）沉淀法主要是通過特殊的沉淀藥劑提高水體pH值，使水中的重金屬以氫氧結(jié)合物或者是碳酸鹽的形式從水中析出；（2）氧化還原法主要是利用金屬的氧化還原反應(yīng)，將以離子狀態(tài)的存在于水中的重金屬氧化還原為無毒、低毒的物質(zhì)，或者轉(zhuǎn)化為對(duì)于水體污染性不強(qiáng)的價(jià)態(tài)離子。（3）利用電解法點(diǎn)解受污染水質(zhì)，會(huì)使水中的重金屬逐漸析出，這種辦法可以回收Cu、Ag、Cd等金屬，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前大約有30多種重金屬離子可以通過這種方式被析出。

3.3 生物處理法。生物處理法是利用微生物、動(dòng)物、植物等生物材料及其生命代謝活動(dòng)去除和（或）積累廢水中的重金屬，并通過一定的方法使金屬離子從生物體內(nèi)釋放出來，從而降低廢水中重金屬離子的濃度。

（1）微生物和藻類利用水體中的微生物或者向污染水體中補(bǔ)充經(jīng)馴化的高效微生物，將重金屬離子還原或吸附成團(tuán)沉淀，以此完成對(duì)重金屬污染水體的修復(fù)。

（2）植物修復(fù)法利用重金屬積累或超重金屬積累水生植物，將水體中的重金屬提取出來，富集輸運(yùn)到植物體內(nèi)然后通過收割植物將重金屬從水體清除出去。

（3）動(dòng)物修復(fù)法水體底棲動(dòng)物中的貝類、甲殼類、環(huán)節(jié)動(dòng)物等對(duì)重金屬具有一定富集作用。如三角帆蚌、河蚌對(duì)重金屬（Pb2+、Cu2+、Cr2+等）具有明顯自然凈化能力。

3.2物理化學(xué)法

（1）河流稀釋法稀釋是改善受污染河流的有效技術(shù)之一，通過稀釋能夠降低污染物在河流中的相對(duì)濃度，從而降低污染物質(zhì)在河流中的危害程度。

（2）離子交換法離子交換法是重金屬離子與離子交換樹脂發(fā)生離子交換的過程。

（3）吸附法是利用多孔性固態(tài)物質(zhì)吸附水中污染物來處理廢水的一種常用方法。傳統(tǒng)的吸附劑是活性炭，而近年來，國內(nèi)外開展了利用天然礦物包括沸石、蛭石、海泡石、硅藻士等吸附重金屬離子的研究。

結(jié)束語：綜上所訴，重金屬是一種難以降解的劇毒性物質(zhì)，難以采用自然的方式進(jìn)行凈化或沉積，一旦進(jìn)入到我們的水體生態(tài)系統(tǒng)中就很難去除，目前的重金屬水體污染主要治理手段還是以物理化學(xué)為主，而近幾年來，生物修復(fù)技術(shù)作為后起之秀也正在成為一種環(huán)保無附加污染的治理方式，利用富集重金屬的植物從水體中將重金屬例子吸收到植物內(nèi)部，再通過植物提取出重金屬，這類技術(shù)不僅可以清潔水體還能實(shí)現(xiàn)廢物的重復(fù)利用，因此廣受人們的關(guān)注，在水體重金屬的預(yù)防和治理上都具備良好的前景。

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