楊瑞香
(徐州市銅山區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站江蘇徐州221116)
水體重金屬污染來(lái)源及治理技術(shù)研究進(jìn)展
楊瑞香
(徐州市銅山區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站江蘇徐州221116)
如今,我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。隨著工業(yè)發(fā)展,大量廢水被排放到土壤中,加劇了土壤以及水源中重金屬的積累。重金屬非常容易通過(guò)食物鏈而發(fā)生生物富集,這嚴(yán)重威脅著生物和人體健康。為了減少重金屬對(duì)人體和生物健康的威脅,需要對(duì)水體重金屬污染進(jìn)行治理。這個(gè)問(wèn)題顯然已成為人類共同關(guān)注的問(wèn)題。如何有效地治理重金屬污染,針對(duì)水體重金屬污染來(lái)源、危害及治理技術(shù)研究進(jìn)展,本文作了淺論。
水體重金屬污染;治理技術(shù);研究進(jìn)展
1.1水體重金屬污染來(lái)源
水體重金屬污染是指含有重金屬離子的污染物進(jìn)入水體對(duì)水體造成的污染。在許多工業(yè)生產(chǎn)如機(jī)械制造、化工、電鍍、采礦冶煉、電子以及儀表等生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的重金屬?gòu)U水(含有鉻、鎘、銅、汞、鎳、鋅等重金屬離子)是對(duì)水體污染最嚴(yán)重和對(duì)人類危害最大的工業(yè)廢水之一;每年報(bào)廢沒(méi)有回收的廢電池中也含有大量的有害物質(zhì),這些物質(zhì)主要有Cd、Pb、Cr以及Hg、Ni等。這些重金屬有害物質(zhì)被泄漏到環(huán)境中,極大地污染了環(huán)境,危害了人體健康。
1.2重金屬污染的危害
重金屬被泄露到水體中,又不能被微生物降解,所以,也就難以通過(guò)水體自凈作用把其危害消除掉。重金屬污染水體后,會(huì)對(duì)水生植物產(chǎn)生非常惡劣的影響,這些影響主要表現(xiàn)為:抑制水生植物的光合作用、呼吸作用,同時(shí)也會(huì)抑制酶的活性,這就造成核酸組成發(fā)生變化,導(dǎo)致水生植物細(xì)胞的體積縮小,生長(zhǎng)受到抑制等。
2.1化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法,顧名思義就是利用化學(xué)方法開(kāi)展治理。具體來(lái)說(shuō),主要是利用化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)水體重金屬污染的治理。化學(xué)沉淀法的具體原理是:為使化學(xué)藥劑和水中呈溶解態(tài)的重金屬之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),需要向被處理的水中投加如沉淀劑的化學(xué)藥劑。這些化學(xué)藥劑會(huì)在廢水中生成重金屬化合物,這些化合物不溶于水。之后,可以通過(guò)多種方法從水溶液中去除沉淀物。采用的方法有氣浮、沉降、過(guò)濾、離心等。通過(guò)這些方法可以達(dá)到消除污染的目的。鋁鹽沉淀法、碳酸鹽沉淀法都屬于化學(xué)沉淀法,除了這兩種,還有硫化物沉淀法、氫氧化物中和沉淀法以及鐵氧體共沉淀法等。
2.2電解法
廢水重金屬具有這樣一個(gè)性質(zhì)有利于對(duì)其進(jìn)行治理,即金屬離子在電解時(shí)能夠從相對(duì)高濃度的溶液中分離出來(lái)。而電解法正是利用了廢水中重金屬的這個(gè)性質(zhì)。對(duì)于電鍍廢水的處理,電解法比較適合。
2.3生物法
生物法也是治理重金屬污染的一個(gè)常用方法。目前,無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,利用生物修復(fù)水體重金屬污染的研究都比較多。
在生物法的運(yùn)用中,需要用到不同的生物對(duì)象。根據(jù)所用生物對(duì)象的不同,生物法可以被分為以下三種:
植物修復(fù)法:這種方法是利用綠色水生植物來(lái)轉(zhuǎn)移、容納或轉(zhuǎn)化污染物使其對(duì)環(huán)境無(wú)害,主要通過(guò)水生植物吸收、揮發(fā)、吸附和根過(guò)濾等方式來(lái)積聚或清除水體中重金屬。
動(dòng)物修復(fù)法:這種方法主要是應(yīng)用水中一些優(yōu)選的魚(yú)類以及其它水生動(dòng)物品種來(lái)達(dá)到水體重金屬污染修復(fù)的目的。通過(guò)水生動(dòng)物品種在水體中對(duì)重金屬的吸收、富集,實(shí)現(xiàn)把它們驅(qū)除出水體的目的。
微生物和藻類修復(fù)法:對(duì)不同重金屬,不同種類植物具有不同的吸收富集能力,而且其耐毒性也各不相同。該技術(shù)主要是利用水體中的微生物或者向污染水體中補(bǔ)充經(jīng)馴化的高效微生物對(duì)水體重金屬進(jìn)行固定和形態(tài)的轉(zhuǎn)化。該方法主要針對(duì)重金屬具有很強(qiáng)的耐毒性和積累能力的特點(diǎn)。
2.4物理化學(xué)吸附法
通過(guò)該方法,材料的高表面積的蓬松結(jié)構(gòu)或者特殊官能基團(tuán)可以吸附水中重金屬離子,這種吸附有的屬于物理吸附,有的屬于化學(xué)吸附。其具體應(yīng)用為:通過(guò)物理或化學(xué)方法,利用載體經(jīng)預(yù)處理固定微生物吸附劑,增強(qiáng)吸附劑的吸附機(jī)械強(qiáng)度以及化學(xué)穩(wěn)定性,延長(zhǎng)其使用周期,提高廢水處理的深度和效率。同時(shí),減少吸附—解吸循環(huán)中的損耗。在該方法中,所用到的吸附劑包括膨潤(rùn)土、活性炭、木質(zhì)素、殼聚糖等。
2.5膜分離技術(shù)法
該方法以外界能量差為推動(dòng)力,主要是利用特殊的薄膜對(duì)溶液中的雙組分或多組分進(jìn)行選擇性透過(guò)。通過(guò)這種方法可以實(shí)現(xiàn)分離、分級(jí)、提純或富集。滲析、電滲析法、反滲透、納濾、微濾和超濾都是廢水處理中常用的膜分離技術(shù)法。電滲析膜裝置包含有一個(gè)陽(yáng)離子交換膜,還包含一個(gè)陰離子交換膜。電滲析法就是指在直流電場(chǎng)的作用下,溶液中的帶電粒子選擇性地透過(guò)離子交換膜。
2.6蒸發(fā)法
蒸發(fā)法的原理一部分溶劑(通常是水)被蒸發(fā),溶液被濃縮。蒸發(fā)產(chǎn)生的濃縮液含有原水中所有非溶性固體或溶質(zhì)。濃縮倍數(shù)越大,蒸發(fā)速率越小。
綜上所述,在進(jìn)行重金屬?gòu)U水的處理時(shí),其方法不止一種。這些方法有自己的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)也有缺點(diǎn)。因此,在廢水處理中,為滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求,要結(jié)合實(shí)際情況,選擇合適的處理方法。也可以將幾種技術(shù)集成起來(lái)進(jìn)行重金屬?gòu)U水的處理,即聯(lián)合使用幾種方法,既可以充分發(fā)揮各種技術(shù)的長(zhǎng)處,也有利于取得較好的處理效果。
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