淺析水中重金屬危害現狀與處理措施

劉桂

摘 要：如今人們生活物質水平提高了，隨之而來的生活垃圾的棄置等人為污染問題不斷凸顯，另外一些重金屬又以地質侵蝕、風化等天然源形式進入水中，通過生物的富集與放大效應產生較強的毒性。所以，重金屬不僅使水環境受到嚴重污染，也進一步威脅到人們的生存。本文結合目前的金屬危害的現狀，分析了重金屬危害的處理措施，以供借鑒。

關鍵詞：水；重金屬；危害；處理方法

1 前言

受世界經濟大發展的影響，礦山開采規模不斷擴大，化工廢水與金屬冶凍廢棄物的大量增加，以及農村普遍存在的農藥化肥濫用問題，重金屬污染問題愈發嚴重應引起足夠的重視。現階段隨著人類對淡水需求量的巨增，淡水資源面臨著枯竭的危險，這種情況下水環境受到嚴重污染，致使水生生態結構受到較大損壞，水資源難以得到最有效的利用。在我們國家，大量的水庫和湖泊等都被作為重要的飲用水水源，不過這些水源的檢測結果卻不容樂觀，或多或少都遭受了污染。總之現階段全球水中重金屬污染已經日益嚴重，尋找經濟有效、綠色環保的重金屬處理方法也變得尤為重要。

2 水中重金屬的處理方法

2.1 吸附法

所謂吸附法就是指物理吸附或者是化學吸附，主要是運用一些吸附性能良好的材料，它們或有蓬松的結構，或者特殊的一些功能，可以對水中的一些重金屬進行吸附從而起到清潔和保護的作用。當前來說，功能良好的主要的衣服材料有許多，包括活性炭，礦物材料或者是生物蟹殼等[1]。

所謂活性炭就是指一種多孔性的蓬松的吸附物，因為它是孔隙的結構，蓬松導致所占據的比表面積比較大，而且有著良好的表面性能，屬于常見的一種吸附劑。當前認為，活性炭主要是對金屬離子進行一種交換和吸附，同時還包括重金屬離子與活性炭表面的官能團之間的一種化學反應。 但是在Mohan看來，活性炭對于重金屬的這種吸附絕不僅僅是簡簡單單的離子的交換過程，活性炭上有許多的活性位點，這些位點對于重金屬的吸附也具有一個比較強的作用。與此同時，金屬當中的陽離子和活性炭表面上的陰離子之間可以產生某種引力，這種引力也會對吸附產生一定的作用。就當前的研究而言，對于活性炭的研究主要還是圍繞單一性的金屬離子的吸附，而對于活性炭在多種金屬離子的吸附功能方面研究的還比較少。

礦物材料方面的吸附劑主要是通過沸石、蒙脫石、累托石、硅藻土、蛭石、磷灰石等礦物材料具有優良的表面特性和離子吸附與交換性能來更好的完成吸附的使命，通過對金屬離子臨行吸附，交換，沉淀以及表面絡合來最終完成廢水的治理[2]。總的來說，礦物材料不僅來源廣，而且成本低，使用方便快捷，不需要再生這些復雜的環境。所以說對于新型的這種礦物材料的研究對今后我國的資源能源發展都將有全新的意義，而且也會促進新技術的真正變革。

2.2 絮凝沉淀法

新型絮凝材料的發展和傳統絮凝材料的改性是這一領域的研究熱點。該方法主要是在含重金屬離子的水中加入一種特殊的絮凝材料或調節水中的pH值，以豐富水中的重金屬離子，最終吸附重金屬離子。此外，通過電凝聚（EC）技術開發了Joe.PARG A等，用電凝聚技術去除水中的重金屬砷，為重金屬的處理開辟了新的方向。

2.3 膜分離技術

膜分離技術是當前的一個熱門的研究技術，主要是應用于在工業廢水的處理工程當中，并且在這方面作出了一個十分卓越的貢獻。這種技術具有它本身潛在的優勢，比如它在實際操作當中十分簡單，而且也不需要復雜的設備，應用效率非常之高。就污水處理方面具有極大的一個光明前景。在工業廢水的處理當中，技術一直都是一個非常重要的因素。該技術的主要方法有12種：Electrodialy SIS（ED）、液膜法（液體膜、LM）、納濾（NF）、超低壓反滲透膜（ULPROM）、膠束增強超濾和水溶性聚合物側支。超濾等組合。膜分離技術是在水的氧化、還原和吸附等水處理后，將水中的重金屬離子轉化為特定尺寸的不溶性顆粒，然后用濾膜去除重金屬離子。

2.4 生物方法

生物吸附水中的重金屬離子是科技發展的一個新型方向，這主要是一種生物吸附。因為許多微生物本身的一些生物學特點，所以致使它可以對廢水當中的金屬離子進行生物去除和積累的一種反應。最后呢通過其他一些方式使微生物體內的這些重金屬離子以其他形式來釋放和轉化，通過這樣的方法最終降低了這些金屬離子的高濃度。最終可以起到減小和緩解由于金屬離子所帶來的一系列環境污染和資源破壞。對于這些微生物而言，它們主要是通過體內的細胞對于重金屬離子具有強大的吸附功能，所以導致可以將這些離子吸附到細胞的表面，然后通過細胞膜來對這些離子進行積累和堆積，從而達到去除重金屬離子的最終目的。這種生物技術非常具有發展前途，可以說，它在改善吸附技術的道路上另辟蹊徑，開辟了一個新的天地。不過由于這方面的理論和實踐發展都不足，所以導致這類實驗大部分還是困于實驗室當中，并沒有在大量的工業當中推廣和普及，更不說是在新型的環保領域。總的來說，造成這樣的原因還是在于微生物吸附離子的功能不夠強大，需要的時間較長，發揮作用的效率不高。 在以后的具體工作當中，要加強對于此類微生物吸附金屬離子的研究，不僅在資金上投入，更要在人才上大力支持。爭取早日找到效率高吸附能力強大的微生物的吸附方法。

2.5 有機材料法

通過對聚合物材料的合成或對現有材料的改性和接枝，賦予材料新的基團和新的功能，最終產生使得水與重金屬離子之間反應的條件，化學吸附或螯合。因此，重金屬離子的去除已成為一種新的有機功能材料，用于金屬離子的開發和開發。它是目前水處理研究的熱點。許多實驗都表明，交聯陽離子淀粉螯合劑對Pb2+和Cu2+的去除率可達95%以上。除此之外還有學者發現并研制出了出了一種全新的同樣具有吸附能力的泡沫型塑料的一種吸附材料。這種材料不僅有著靈敏的與重金屬反應的能力，而且它本身價格便宜，還可以循環使用。

3 結束語

由于重金屬污染危害極大，不僅難降解，而且容易聚集不易去除等特點，所以它已經成為目前對人類健康危害最大和對環境破壞嚴重的污染物之一。隨著時代的發展，人們的意識也有所提升，保護環境關愛生命的意識不斷增強。再加上現代科學技術的發展，破解重金屬污染的難題終將會被快速有效地解決。

參考文獻

[1] 重金屬廢水處理技術和資源化概述[J].張傳雷，孫南南，謝實濤，陳英文，沈樹寶.現代化工.2014（04）

[2] 重金屬廢水處理技術研究進展[J].鄒照華，何素芳，韓彩蕓，張六一，羅永明. 水處理技術.2010（06）