重金屬?gòu)U水生化處理技術(shù)的研究進(jìn)展

褚潔（河北誠(chéng)信公司 河北省石家莊市 050000）

序言：

各大化工企業(yè)排放的污水中含有各種各樣的重金屬，這些重金屬污水如果沒(méi)有得到有效的處理就會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。目前對(duì)于重金屬污水的處理一般有化學(xué)沉淀法以及電解法等等，這些方法對(duì)重金屬污水有所處理，但是只是將污染轉(zhuǎn)移并沒(méi)有消除污染源，所以這些方法本身是存在缺陷的【1】。因此相關(guān)專家提出了生化處理的方法，生化法無(wú)論是在投資還是在效果方面都占有一定的優(yōu)勢(shì)。

一、重金屬?gòu)U水的來(lái)源和危害

1.重金屬?gòu)U水的來(lái)源

近年來(lái)，隨著人們生活質(zhì)量的提高，對(duì)物質(zhì)的要求越來(lái)越高，所以各種化工產(chǎn)業(yè)也不斷的發(fā)展，化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展同時(shí)意味著會(huì)有大量的含有重金屬的廢水排入自然界的水系中，這些重金屬污水一般來(lái)自礦業(yè)，冶金業(yè)，農(nóng)藥，油漆等工業(yè)，這些工業(yè)排水的金屬含量嚴(yán)重超標(biāo)，影響著人們的生活用水。

2.重金屬?gòu)U水的危害

重金屬?gòu)U水的含毒量多，毒效的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，并且不可輕易降解，還能夠通過(guò)食物鏈進(jìn)入到人體，長(zhǎng)期積累的過(guò)程中會(huì)引發(fā)各種疾病以及人體機(jī)能的下降，最終會(huì)導(dǎo)致人體的重金屬中毒。對(duì)水資源污染最為嚴(yán)重的幾種金屬有Cu，Hg，Ni，Cd等等，人體重金屬中毒的事例較多，著名的“痛痛病”事件就是因?yàn)橹亟饘冁k污染水資源從而影響人體。所以重金屬污水的處理是一項(xiàng)刻不容緩的工作[1]。

二、重金屬?gòu)U的生化處理技術(shù)

重金屬?gòu)U水處理技術(shù)是通過(guò)微生物的凝聚，吸附，累積以及富集作用完成水中重金屬的消除工作。

1.生物吸附法

生物體利用化學(xué)吸附的作用吸附金屬離子我們稱之為生物吸附法。它的原理比較復(fù)雜，但是最主要的是依靠細(xì)胞壁上的官能團(tuán)與重金屬離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而消除水中的重金屬離子。生物吸附分為兩種，一種是活細(xì)胞吸附另一種是死細(xì)胞吸附，微生物從水中吸附金屬離子的主要過(guò)程是:首先是生物細(xì)胞的內(nèi)物揮發(fā)，揮發(fā)的物質(zhì)在細(xì)胞外堆積，然后細(xì)胞絡(luò)合再到絡(luò)合之后的聚集和堆積，最后結(jié)合在細(xì)胞的表面，然后金屬離子與微生物與官能團(tuán)的反應(yīng)物就會(huì)在生物細(xì)胞中堆積，從而從水中脫離。我們知道，能夠在溶液中分離出金屬離子的生物體本身是具有生物吸附劑的，一般的生物吸附劑都是菌類和藻類，還有細(xì)胞的提取物。生物吸附劑跟通常所見(jiàn)的離子交換劑有所不同，是比較特殊的，在吸附過(guò)程中主要起作用的是生物細(xì)胞。因?yàn)樯锛?xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)，對(duì)污水中的金屬離子具有很大的親和性[3]。微生物吸附劑有著不同的種類，對(duì)金屬離子的吸附作用不同。而這些生物吸附劑對(duì)金屬離子的吸附作用會(huì)受到溫度的影響，溫度越高，生物吸附劑的作用就越明顯，吸附量就越大。生物吸附劑比普通的離子交換劑有著很多的優(yōu)點(diǎn)，首先是價(jià)格腳底，對(duì)污水處理的成本很低，其次是吸附量比較大，可以用于大量污水的處理中。生物吸附劑的吸附效果要明顯的高于普通離子交換劑。生物吸附法能夠?qū)U水中的金屬離子吸附，降低廢水中的離子含量，同時(shí)生物吸附法所使用的藻類菌類等吸附劑在經(jīng)過(guò)加工之后能夠改善生物吸附劑的性能，能夠重復(fù)使用，并且效果好。

2.植物吸收法

植物處理金屬的方法主要有三個(gè)部分組成，利用金屬積累植物從污水環(huán)境中吸取污水中的金屬離子，利用金屬積累植物降低金屬離子的活性，減小金屬離子的滲透和擴(kuò)散的可能，防止進(jìn)一步污染環(huán)境，最后是利用金屬積累植物將污水中的重金屬提取出來(lái)，降低土壤中的金屬離子含量[4]。這三個(gè)方面是植物吸收金屬離子的重要組成部分。重金屬離子在被植物吸收之后，會(huì)積累在植物的體內(nèi)，然后將這些植物收割，然后利用物理的方法將植物體內(nèi)的重金屬離子分離出來(lái)，回收金屬離子，避免二次污染。植物吸附法的優(yōu)點(diǎn)是在對(duì)污水處理的同時(shí)就進(jìn)行環(huán)境保護(hù)的工作，并且在金屬離子被分離出之后能夠再次利用，保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)上進(jìn)行物質(zhì)的再利用。

3.微生物代謝法

微生物代謝法處理重金屬離子的原理是利用鹽酸還原菌將高價(jià)位的重金屬離子還原成低價(jià)位的，然后再利用SRB菌代謝的產(chǎn)生物與重金屬進(jìn)行反應(yīng)生成難以溶解的硫化物，這種硫化物會(huì)沉淀在水中，能夠被分離出來(lái)。這個(gè)過(guò)程是微生物對(duì)污水中金屬離子的只要作用，但是代謝作用不能完全清除水中的金屬離子，所以在分離出硫化物之后再利用生物吸附法將水中殘留的重金屬離子吸附并且分離[5]。微生物代謝法能夠用于大量的污水處理中，但是不能完全清除重金屬離子，所以需要配合其他的方法才能達(dá)到最好的效果。

三、總結(jié)

生化處理法處理污水，不僅成本低而且效益高，不僅能夠?qū)⑺械闹亟饘匐x子分離出來(lái)，還能夠回收金屬離子，有利于環(huán)境的保護(hù)。但是生化處理法還處于初級(jí)發(fā)展的階段，所以還存在很多的不足，但是隨著生化技術(shù)的發(fā)展，重金屬?gòu)U水生化處理技術(shù)正在不斷提高，也必將能夠給重金屬污水的處理帶來(lái)更多的方便，為環(huán)境污染和水資源的管理做出巨大的貢獻(xiàn)。

[1]陳炳坤，姚爽林，重金屬?gòu)U水污染的來(lái)源[J]，上海，上海同濟(jì)大學(xué)出版社，2009年

[2]王月娥，江建玲，重金屬?gòu)U水污染的危害 [J],北京，北京師范大學(xué)出版社，2011

[3]周紅林，文劍新，重金屬?gòu)U水污染的處理[J],湖北第二師范學(xué)院，2009年

[4]雷蕾，胡斐，如何處理廢水中的重金屬離子[J],南京，南京出版社，2012年1月

[5]武紅艷,林其凌,重金屬?gòu)U水生化處理技術(shù)的發(fā)展[J],上海復(fù)旦大學(xué)出版社，2010