含重金屬污水的危害及污水處理方法

【資料簡介】

  一切的生命活動都離不開水。水體是人類賴以生存的主要自然資源之一，又是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，也是地球物質(zhì)生物化學(xué)循環(huán)的儲庫。由于人類活動的影響，進(jìn)入水體環(huán)境中的污染物越來越多，這些污染物給環(huán)境和人體健康造成了許多問題。重金屬污染與其他有機(jī)化合物的污染不同：不少有機(jī)化合物可以通過自然界本身物理的、化學(xué)的或生物的凈化，使有害性降低或解除；而重金屬具有富集性，很難在環(huán)境中降解。cd，cr，co，Hg，Ge，Mn，Ni，Pb，Zn等均是能夠?qū)λw產(chǎn)生污染的重金屬。水體重金屬污染日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

  一、水體重金屬污染的來源

  l、工業(yè)污染源排放

  煤、石油中含有Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金屬。據(jù)估算，*約1600 t／a的Hg通過煤和其他石化燃料的燃燒而排放到大氣中。另外，電鍍、機(jī)械制造業(yè)仍是重金屬污染的一大來源。

  2、廢舊電池的污染

  廢電池中含有大量的Hg、Cd、Pb、Cr、Ni、Mn等重金屬有害物質(zhì)，泄漏到環(huán)境中，造成了大的污染和危害。

  3、城市化建設(shè)

  損壞的高壓汞燈、霓虹燈、日光燈管等未能很好地處置，成為重金屬污染的叉一大來源；汽車修理業(yè)廢棄蓄電池與電池液造成鉛嚴(yán)重污染；含鉛汽油雖已停止使用，但鉛對環(huán)境的污染危害仍有—個相當(dāng)長的滯后效應(yīng)。

  二、水體重金屬污染的危害

  1、重金屬污染給人體帶來的危害

  重金屬對人體的危害， 一方面通過直接飲用造成重金屬中毒而損害人體健康；另一方面是間接污染農(nóng)產(chǎn)品和水產(chǎn)品，通過食物鏈對人體健康構(gòu)成威脅。重金屬能抑制人體內(nèi)酶的活動，使細(xì)胞質(zhì)中毒從而傷害神經(jīng)組織，還可導(dǎo)致直接的組織中毒損害人體具解毒功能的關(guān)鍵器官腎、肝等組織。重金屬通過水體直接或間接進(jìn)入食物鏈后，能嚴(yán)重消耗體內(nèi)儲存的鐵、維生素C和其他必需的營養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致免疫系統(tǒng)防御能力下降，子宮內(nèi)胚胎生長停滯和其他一些疾病。

  2、重金屬污染對水生植物的危害

  重金屬對水生植物的毒害作用主要表現(xiàn)在改變細(xì)胞的細(xì)微結(jié)構(gòu)，抑制光合作用、呼吸作用和酶的活性，使核酸組成發(fā)生改變，細(xì)胞體積縮小和生長受到抑制等。在水生生態(tài)系統(tǒng)及水生食物鏈中，作為其它浮游動物的食物及氧氣來源，藻類占據(jù)著重要的位置。

  3、重金屬污染對水生動物的危害

  重金屬進(jìn)入水體后，將對水生動物的生長發(fā)育、生理代謝過程產(chǎn)生一系列的影響。海水重金屬離子含量超過一定的濃度便會引起文昌魚中毒，使其身體成彎曲狀而死亡。研究發(fā)現(xiàn)不同離子濃度的鉛(Pb)、Zn和Cu對中國鱉的胚胎發(fā)育有不良影響；Zn、Cu這些重金屬的積累對魚的性別、身長都存在一定的影響。此外，重金屬還會影響水生動物的遺傳表達(dá)，Cu、Zn等重金屬能影響鯉魚和羅非魚的金屬硫蛋白基因表達(dá)；鎳(Ni)對淡水纖毛蟲有急性毒性作用。

  三、防治水體重金屬污染的措施

  水體重金屬污染修復(fù)治理采用以下兩條基本途徑：一是降低重金屬的生物可利用性和在水體中的遷移能力；二是將重金屬從受污染水體中*清除。主要有三類：化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法。

  l、化學(xué)法

  (1)沉淀和絮凝 沉淀和絮凝沉淀作用通過提高水體pH，使重金屬以氫氧化物或碳酸鹽的形式從水中分離出來，也有加入硫化物沉淀劑使重金屬離子生成硫化物沉淀而被除去。

  (2)氧化還原法 氧化還原法利用的是重金屬在氧化還原反應(yīng)中可被氧化或被還原的性質(zhì)，把它們轉(zhuǎn)化為無毒、低毒的物質(zhì)，或轉(zhuǎn)化為容易從水中分離出來的物質(zhì)，從而達(dá)到處理目的。常用的氧化還原法可分為藥劑氧化法、藥劑還原法和電化學(xué)還原法等。

  (3)電解法 可回收Cu、Ag、Cd等金屬，大約有30多種廢水中的重金屬離子可進(jìn)行電沉積。

  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 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，活性炭有很強(qiáng)的吸附能力，去除率高，但價格昂貴，應(yīng)用受到限制。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。

  (4)溶劑萃取法 溶劑萃取法是利用重金屬離子在有機(jī)相和水中溶解度不同，使重金屬濃縮于有機(jī)相的分離方法。

3、生物法

  生物處理法是利用微生物、動物、植物等生物材料及其生命代謝活動去除和(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。生物處理重金屬廢水的研究中取得了較多成果，該技術(shù)在投資、運(yùn)行、操作管理和金屬回收、廢水回用等方面*于傳統(tǒng)的治理方法，展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。