浅析水中重金属污染的危害和治理方法研究进展.docVIP

浅析水中重金属污染的危害及治理方法摘要：近年江河湖泊重金属含量呈逐年上升趋势，同时累积于蔬菜、肉类、鱼类、海鲜中,富集于动植物体内，已严重威胁着人们的健康，而对于水体重金属污染的修复尚未引起人们的足够重视，本文介绍了水体受到重金属污染后的危害。重点介绍了现有的水体重金属污染治理修复技术及其优缺点, 并提出了水体重金属污染治理技术的发展方向。 关键词：重金属；水污染；危害；治理方法 1前言 水体是人类赖以生存的主要自然资源之一，又是人类生态环境的重要组成部分，也是物质生物地球化学循环的储库，对环境具有一定的敏感性。由于人类活动的影响，进入水体环境中的污染物质越来越多，这些污染物给环境和人体健康造成了许多问题。特别是随着采矿、冶炼、化工、电镀、电子、制革等行业的发展，以及民用固体废弃物不合理填埋和堆放，重金属污染物事故性排放以及大量化肥、农药的施用，使得各种重金属污染物进入水体。重金属具有高毒性、持久性、难降解性等特点，通过自然途径进入水体中的重金属一般不会对水体造成污染，但由于人类活动导致的大量含有重金属的污染物进入水环境中，不但造成重大的经济损失，而且对生态系统和人类健康产生重大影响。[1] 2水中重金属的来源 水体中的重金属污染主要来自两部分自然来源和人为来源。 2.1、自然来源 在没有人为污染的情况下，水体中的重金属的含量取决于水与土壤、岩石的相互作用，其值一般很低，不会对人体健康造成危害[2,3]。但会导致水体受到重金属污染。 2.2、人为来源 工矿业废水、生活污水等未经适当处理即向外排放，污染了土壤，废弃物堆放场受流水作用以及富含重金属的大气沉降物输入，都使水体重金属含量急剧升高。 3、重金属污染的危害 3.1、对水生生物的危害[1,4] 重金属进入水生生态系统后分布于水生生态系统的各个组分中对生态系统各组分产生影响。当生物体内重金属积累到一定数量后就会出现受害症状, 生理受阻、发育停滞甚至死亡并使整个水生生态系统结构和功能受损、崩溃。 3.2、对水生植物的危害[4,5] 藻类是水体的初级生产者在水生生态系统的食物链中起着十分重要的作用。人们可以利用藻类及水生生物的敏感性来监控水体的重金属污染。研究发现重金属通过各种途径进入水体后一旦被藻类吸收将引起藻类生长代谢与生理功能紊乱抑制光合作用减少细胞色素导致细胞畸变、组织坏死, 甚至使藻类中毒死亡改变天然环境中藻类的种类组成。 3.3、对人体的危害[1,4,6] 重金属进入人体后不易排泄逐渐蓄积对人体健康的危害是多方面、多层次的其毒理作用主要表现在影响胎儿正常发育、造成生殖障碍、降低人体素质等。重金属( 例如Pb、Se、Mn 等)通过水体直接或间接进入食物链后能严重地耗尽体内贮存的Fe、维生素C和其他必需的营养物质导致免疫系统防御能力的下降子宫内的胚胎生长停滞和其他一些残疾。重金属能抑制人体化学反应酶的活动使细胞质中毒从而伤害神经组织还可导致直接的组织中毒损害人体解毒功能的关键器官肝、肾等组织。例如Hg、Pb、Cd 等重金属及Se已被列为剧毒物进行重点防治。目前的研究结果表明Cr、Co、Ni、Cd、Se 等重金属元素均具有致癌、致畸、致突变等危险。 4、水体重金属污染治理修复技术 4.1、化学法 化学法主要包括化学沉淀法和氧化还原法。该法主要适用于处理重金属离子浓度较高的废水。 4.1.1、化学沉淀法 化学沉淀法的原理是通过化学反应使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物通过过滤和沉淀等方法使沉淀物从水溶液中去除。[7,8]该法包括中和沉淀法、中和凝聚沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法、铁氧体共沉淀法。 4.1.2、氧化还原法 氧化还原法一般作为重金属废水的预处理方法使用。氧化还原法根据重金属离子的性质分两个方向。一是利用重金属的多种价态在废水中加入氧化剂或还原剂通过氧化还原反应使重金属离子向更易生成沉淀或毒性较小的价态转换然后再沉淀去除。[7,9]常用的还原剂有铁屑、铜屑、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、硼氢化钠等常用的氧化剂有液氯、空气、臭氧等。二是利用金属的电化学性质在阴极得电子被还原使金属离子从相对高浓度的溶液中分离出来。该方法有利于重金属回收但能耗高。 4.2、物理化学法 物理化学法主要包括离子还原交换法、吸附法和膜分离技术。主要适用于处理重金属离子浓度含量较低的废水。 4.2.1、离子交换还原法 离子还原法是利用一些容易得到的还原剂将水体中的重金属还原形成无污染或污染程度较轻的化合物从而降低重金属在水体中的迁移性和生物可利用性以减轻重金属对水体的污染。[7.10,11]离子交换法是利用重金属离子交换剂与污染水体中的重金属物质发生交换作用从水体中把重金属交换出来达到治理目的。经离子交换处理后废水中的重金属离子转移到离子交