工業生產過程中產生的重金屬污染物及防治措施探討

黃 可，崔浩威，田亞平，徐 歡

（山東中質華檢測試檢驗有限公司，山東 濟寧 272000）

工業生產所排放廢水中的有毒元素包括：汞(Hg)、鉛(Pb)、砷(As)、氟(F)、鉻(Cr)、鎘(Cd)等，其中砷處于金屬元素和非金屬元素之間，兼有金屬和非金屬的某些性質。同時，廢水中還含有金屬微量元素，如銅、鐵、鋅、錳等，超劑量的使用也會引起水體污染和造成人體中毒[1]。對于重金屬元素對水體的污染及其危害，應當予以足夠的重視。

1 重金屬元素的來源

重金屬來源主要包括以下幾點：①工農業生產活動中產生的廢氣、廢水；農業生產中大量使用的農藥；一般情況下，重金屬通過富集作用轉移到水體中，例如水產飼料中的鉛主要來自含鉛量高的植物性飼料、動物性飼料及礦物質原料等。②工業飼料的生產加工過程中可能會帶入重金屬物質，如飼料生產過程的機械摩擦可使得金屬顆粒混入飼料當中，進而造成一定的污染[2]。

2 重金屬元素的毒性及危害

重金屬離子直接進入人體機體可引起急性中毒，常出現嘔吐、腹痛、腹瀉等消化道癥狀，并造成肝、腎及中樞神經系統的損害；同時也會對生物的機體產生慢性毒害[3]。

2.1 工業廢水中的鉻污染

鉻是一種毒性較高的重金屬，自然界鉻主要以三價鉻和六價鉻的形式存在。動物體內存在的鉻主要是Cr3+；Cr3+可協助胰島素發揮作用，為糖和膽固醇代謝所必需。但Cr6+對動物有毒害作用，六價鉻可與氧結合形成鉻酸鹽或重鉻酸鹽；從干擾動物體內酶系統的代謝。雷忻等（2009）研究了重金屬鉻對金魚(Carassius auratus)的毒性效應以及鰓組織學影響，結果顯示六價鉻可使金魚的鰓小葉細胞大量解體并脫落壞死，并且隨著金魚體內六價鉻濃度的增加，會對鰓組織造成的嚴重受損。徐立紅（1999）在DNA加合物研究及在環境毒理學中的應用中研究發現，鉻與鈣具有相似性，鉻可以干擾細胞內與鈣相關的信號轉導系統，進而對機體造成一定的損傷。

2.2 工業廢水中的鎘污染

鎘污染主要來自鉛鋅礦開采、金屬冶煉、電鍍以及用鎘化合物作為原料或觸媒的工廠。鎘在生物界中以無機離子態和有機結合態兩種形態存在，即無機鎘和有機鎘。

無機鎘對機體產生的危害主要表現為引起水生動物機體器官的氧化性損傷；影響體內酶的活性以及擾亂機體的內分泌系統等。侯建軍等（2009）采用暴露重金屬的方法，研究了二價鎘離子對梨形環棱螺(Bellamya purificata)的毒理效應，結果表明二價鎘離子對梨形環棱螺肝臟和鰓中過氧化氫酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽硫轉移酶、還原性谷胱甘肽均有顯著影響；低濃度二價鎘離子暴露會引發梨形環棱螺的氧化應激和脂質過氧化，進而對機體造成一定的損傷。

有機鎘對水產動物的毒性及生產性能方面的研究，目前正處于探索階段；不同研究得出的結果有較大差異。林建云等（2008）以烏賊內臟粉為來源，研究有機結合狀態鎘和離子態Cd2+對生物的毒理及代謝作用。

結果顯示兩種狀態下的鎘元素在生物肌肉中再累積現象不顯著，未發現對水中生物的毒害作用和Cd的累積放大現象。

即工業廢水排放中鎘元素在水中生物體內略有積累，而在可食用部分幾乎無累積現象。

翟毓秀等（2005）采用魷魚、頭足類及其下腳料等鎘含量高的原料配制水產飼料飼喂大菱鲆(Psetta maxima)，結果顯示，飼喂一年后大菱鲆出現死亡率增高的現象；經解剖觀察發現，大菱鲆魚體中的肝、腎、胰腺、膽等均有不同的病變現象；表明高含量的有機鎘可能對大菱鲆健康生長和食品安全造成影響。郭瑩瑩等（2008）以氯化鎘作為無機鎘為添加劑，以魷魚膏作為有機鎘為添加劑，對比研究鎘的不同形態無機鎘和有機鎘在南美白對蝦（Penaeus vannamei）體內的蓄積規律及其毒性；結果表明，相同濃度的2種形態鎘在南美白對蝦(Penaeus vannamei)3種組織中的蓄積規律相似，在南美白對蝦各組織中的鎘含量與養殖時間及飼料中鎘濃度都呈正相關性，但有機鎘實驗組比無機鎘實驗組的死亡率略高。

2.3 廢水排放所造成的銅污染

銅是所有的生物體所必需的一種微量元素，對神經系統的發育、骨骼及結締組織的形成具有重要作用。但當其濃度超過限制濃度時，會引起水生生物體的中毒，進而影響水生生物的生長、生殖以及體內酶活性等。

種香玉等（2014）通過研究工業生產所排放的廢水中銅含量對水中生物生長的影響，結果表明飼料中較高濃度的銅可抑制水體生物生長性能和蛋白質效率。

楊麗華等（2003）在重金屬對水體中生物的急性毒性及安全濃度評價的研究中發現，當銅濃度超過水體生物閾值時，溶酶體膜的破裂，水解酶大量釋放，從而引起肝組織壞死。

3 工業生產中重金屬污染物的防治措施

（1）制訂和完善工業廢水排放有毒重金屬元素的標準，加強對水體金屬元素監督檢測工作。

（2）積極推行市場準入制度，通過建立企業生產排放準入制度杜絕污染。

（3）控制污染源、減少重金屬污染物的排放是預防重金屬污染的重要舉措。

4 結語

目前我國的工業生產及發展模式較為粗放，重金屬污染防治工作任重道遠。隨著環境保護政策、法規、標準日益完善，環境監管日趨嚴格，企業社會責任與日俱增，企業生產所排放污水中重金屬污染物必須得到有效控制，促進工業生產健康穩定發展。