水體重金屬污染與修復研究論述

李洪偉

【摘 ?要】水體是人類生活必不可少的重要資源，水關乎人們的生命和身體健康。隨著工業的發展和人類活動的不斷加劇，工業生產所形成的廢水及日常生活污水等間接或直接的進入了水體體系中，使得水體污染問題越來越嚴重。水體污染主要有重金屬污染、有機污染和微生物污染，就目前我國水體重金屬污染情況來看，水體重金屬污染是一個比較嚴重的污染問題。

【關鍵詞】水體;重金屬;污染;修復

1.水體重金屬的污染現狀

水體重金屬的污染問題已成為一個困擾人類已久的重大問題，對我國的經濟發展產生了極大影響，已成為當前的研究熱點。據統計，我國受重金屬污染的水體達80%以上，尤其是長江、黃河、遼河等流域的重金屬水體污染最為嚴重。重金屬污染物進入水體的形式有多種，最為常見的生活污水隨著時間的累積，水體中的重金屬含量不斷增加;工業所產生的污水未經處理、或處理不達標直接進入到水體環境，嚴重影響了水體環境;一般情況下，當水體在鉛鋅礦區發生重金屬污染時，水體中重金屬的污染程度為鉛>汞>鋅。在水體中，沉積物和懸浮物是水體重金屬的主要寄存地，水體懸浮物中重金屬污染物的含量遠遠大于沉積物。目前，我國的工業區分布廣泛，水體重金屬污染十分嚴峻，雖然我國加強了排污處理，但仍有一些企業為了減少開支，直接將污水排進河流等，直接加劇了水體重金屬的污染。因此，對目前水體重金屬污染加劇的現象，國家應進一步加強管理，提高相關工作人員的環保意識。

2.水體重金屬污染的危害

水體中重金屬污染物的存在將嚴重影響整個生態體系的平衡與發展，生物生長需要微量的重金屬元素，但當重金屬大量積累排入到水體環境后，就會長期的存在于水環境中，對水體統造成了不同程度的污染。重金屬濃度超過水體生物的承受能力時，重金屬就會影響水體生態系統平衡，從而引起極大的危害。當水體重金屬濃度超過植物體所需的閾值時，即使濃度很小，也會對水體中植物的酶活性產生不良影響，并且重金屬還將長期存在于植物體中。當水生動物攝入水體植物后，重金屬就會通過食物鏈進入動物體中，而動物體內的重金屬又不易被降解吸收，最后會長期的存在于動物體內，最終通過食物鏈進入到人體，危及人類的身體健康和生命安全。

3.水體重金屬污染修復措施

3.1化學處理法

在多種處理法當中，化學沉淀法的應用最為廣泛，其是將適量的化學藥劑加入廢水當中，對水體中的可溶性物質進行溶解，在化學反應作用下，降解較難溶解的物質以及微溶物質，進而實現水體中重金屬污染物的有效去除。化學沉淀法具體可分為兩種，一種是電化學法，另一種是氧化還原沉淀法，在應用過程中，這兩種方法無需復雜的設備以及較高的操作技術，取得的處理效果較為理想，對強度較高的重金屬污染也有良好的效果，然而在處理過程中，化學沉淀法的成本較高，選擇性較小，處理時占地面積較廣，同時，由于水體中污泥處理不徹底，較易引發二次污染。（1）氧化還原沉淀法。在處理水體中重金屬污染時，氧化還原法較為常用，主要是將一定含量的化學藥劑投放于廢水當中，在氧化還原反應作用下實現重金屬離子污染物的轉化，去除其毒性成分，進而使之轉化為較為安全的物質后再進行合理排放。應用氧化還原法時，主要是將Cr6+還原為cr3+這種安全物質，然后才可進行水體的排放。在工業領域當中，在進行廢水排放時，部分企業會采用鐵屑或鋅粉進行鉻金屬元素的去除，然而處理后廢水中會留有部分廢渣，存在二次污染問題，因此，此方法的應用受到了一定限制。（2）電化學法。電化學技術也可用于進行水體中重金屬物質的處理，在直流電的作用下，電化學反應的陰極與陽極之間會產生作用而導致重金屬離子發生遷移現象，進而實現廢水的凈化。電化學方法的應用效果較佳，具有較為溫和的反應條件，與環境具有良好的相容性，副反應少且選擇性較強，在工作領域以及環保領域的廢水排放與處理中得到了一定的應用。應用電化學法時，在電還原技術的作用下，重金屬離子會出現方向性位移現象，進而可以實現重金屬的二次回收與再利用，極大的提高了資源的重復利用率，環境保護效果也較為理想。而電沉積技術在處理重金屬廢水時，可以將惰性電極作為陰極而產生電解反解，使重金屬離向陰極遷移，其表面會發生分解與沉積作用，可以將純度較好的重金屬集中到一起進行收集。過去，此技術應用的是二維電極，目前已發展為三維電極，在電流運行過程中，密度更高，也更加高效，且產生的能耗也相對較低。

3.2物理化學法

常用的物理化學法主要有兩種，一種是離子交換法，另一種是膜分離法。（1）離子交換法。此技術是利用樹脂交換基因實現與水中重金屬的選擇性交換，進而對水體中的重金屬離子進行凈化。此技術較為成熟，重金屬去除率相對較高。然而樹脂極易被污染而出現氧化反應，再生能力較強，應用時需耗費大量的資金成本。在進行重金屬濃度較高的廢水處理時，成本過高，同時，水體中的重金屬殘留缺乏穩定性，基于此，此種方法在濃度較低的重金屬水體污染治理過程中應用較廣。（2）膜分離的法。此技術需利用特殊的膜而實現廢水的分離，由于外界能量存在差異，以這一能量差為動力可以實現廢水中重金屬的有效凈化。然而在處理過程中，膜存在被堵塞的情況，同時治理費用較高，膜的使用期限較短，因此，此方法未得到良好的推廣與應用。

3.3生物法

生物法是處理水體重金屬污染物最為常見的方法，其主要包括微生物法、植物修復法和生物絮凝法等。生物法是一種較為生態環保的方法，是生物利用生物自身的新陳代謝將水體中的重金屬物質富集，但是該方法卻存在著一定的缺陷。不同種類的重金屬被不同植物進行選擇性的富集，其所富集得程度也有所不同。生物法處理重金屬污染水體需要的時間較長，治理效果較慢，但是該治理方法只適用于范圍較小的水體治理，對污染程度較低，流動性較小的水體具有較好的修復效果。此外，還可通過生物凝絮、吸附的方法進行水體重金屬的處理。生物吸附的概念最早由Ruchhoft提出，從生物吸附概念提出到現在，涌現出了大量的生物吸附材料，研究者們對生物吸附機理進行了深入研究。

4.結束語

隨著我國工業化的加快，伴隨著經濟飛速增長的同時環境污染也變得日益嚴重，其中水體重金屬污染是對人類影響較大的污染物。水體重金屬污染嚴重危害了人類的生產生活，因此，如何治理水體重金屬污染是生態環境保護的重要內容。本文論述了水體重金屬的污染現狀、危害以及治理方法和策略。在治理水體重金屬污染中化學沉淀法、氧化還原法、理化吸附法等傳統的水體重金屬處理方法雖然能一定的處理效果，但其所需費用較高、操作不便、容易產生二次污染等缺點。生物法作為一種治理水體重金屬污染的新方法被廣泛關注，是近年來生態環保領域研究的熱點，生物法的治理效率高、操作簡便、成本低、且不會產生二次污染、原位修復等優點，是其他修復方法與技術無法比擬的。因此，利用生物法治理水體重金屬污染具有廣闊的應用前景。

參考文獻

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