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，但毒性及某些性質與重金屬相似，故將砷、硒也列入重金屬污染物范圍內。水質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污染排放、廢舊電池污染及城市化建設。重金屬對水體生物的生長有著極其重要的影響，嚴重威脅人體健康。本文主要分析水質中重金屬污染的來源與危害，并總結治理水質重金屬污染的辦法。

關鍵詞：水環境；重金屬危害；物理和化學防治；生物防治

1.水質重金屬污染特點

（1）重金屬的價態不一樣，其活性與毒性也不一樣，其形狀又隨pH和氧化復原條件而轉化； （2）水中各種無機配位體（氯離子、硫酸離子、氫氧離子等）和有機配位體（腐蝕質等）會與其生成絡合物或螯合物，致使重金屬有更大的水溶解度而使已進入水體，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，無塔供水會因吸附沉積效果而富集于排污口鄰近的底泥中，變成長時間的次生污染源。

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。水中的微量濃度會發生毒性（通常為1～10毫克/升，汞、鎘為0.01～0.001毫克/升）；微生物會轉化為毒性更強的有機金屬化合物（如洋-甲基汞）可被生物富集，經過食物鏈進入人體。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、肝內累積，按捺精氨酶的活性。六價鉻是蛋白質和核酸的沉積劑，可按捺細胞內谷胱甘肽復原酶，qerwrrro致使高鐵血紅蛋白，能夠致癌，過量的釩和錳（親巖元素）能危害神經系統的機能。

2.2 重金屬污染對水生植物的危害。重金屬對于水生植物來說，最明顯的毒害為：會改變植物原有細胞的結構，植物正常的光合作用被打亂，同時植物中的一些酶的活性也會被壓制，使細胞中的核糖核酸發成畸變，同時植物細胞的體積縮小，生長被壓制。在水生系統中，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，水生系統將會受到嚴重破壞。

2.3 重金屬污染對水生動物的危害。除了對于植物和人體有危害之外，重金屬對于水中的魚類同樣有影響。重金屬會通過水體，影響水生動物的生長發育和新陳代謝，有研究表明：海水中的重金屬超標之后會對文昌魚造成毒害作用，文昌魚在高濃度的重污染海水中會彎曲身體死去，另外，水中的鉛、銅、汞等對于中國憋的胚胎發育過程有嚴重的抑制作用，同時這些重金屬離子對于魚的性別、生產都有一定的影響，甚至還會影響一些魚類的遺傳表達，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：化學法、生物法、物理化學法。

3.1 化學法。化學法處理水質重金屬污染又可以細分為沉淀法、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，將以離子狀態的存在于水中的重金屬氧化還原為無毒、低毒的物質，或者轉化為對于水體污染性不強的價態離子。（3）利用電解法點解受污染水質，會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，據統計，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充經馴化的高效微生物，將重金屬離子還原或吸附成團沉淀，以此完成對重金屬污染水體的修復。

（2）植物修復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，富集輸運到植物體內然后通過收割植物將重金屬從水體清除出去。

（3）動物修復法水體底棲動物中的貝類、甲殼類、環節動物等對重金屬具有一定富集作用。如三角帆蚌、河蚌對重金屬（Pb2+、Cu2+、Cr2+等）具有明顯自然凈化能力。

3.2物理化學法

（1）河流稀釋法稀釋是改善受污染河流的有效技術之一，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生離子交換的過程。

（3）吸附法是利用多孔性固態物質吸附水中污染物來處理廢水的一種常用方法。傳統的吸附劑是活性炭，而近年來，國內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。

結束語：綜上所訴，重金屬是一種難以降解的劇毒性物質，難以采用自然的方式進行凈化或沉積，一旦進入到我們的水體生態系統中就很難去除，目前的重金屬水體污染主要治理手段還是以物理化學為主，而近幾年來，生物修復技術作為后起之秀也正在成為一種環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部，再通過植物提取出重金屬，這類技術不僅可以清潔水體還能實現廢物的重復利用，因此廣受人們的關注，在水體重金屬的預防和治理上都具備良好的前景。

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