淺析水體重金屬污染的生物監測及防治措施

沈明洪

（貴州大學明德學院，貴州 貴陽 550000）

在水體污染源類型中，重金屬污染是一種極度嚴重的污染類型，作為一類污染物質，其會對人類的生命健康造成極大的毒害，因此，加強對重金屬污染的檢測和防治顯得尤為重要。

1 水體重金屬污染的定義和危害

1.1 水體重金屬污染的定義

所謂的重金屬，從物理學的角度來定義，特指比重大于 5g/cm3的金屬。一般來說，金屬離子如銅、鉛、鋅等都是比較常見的重金屬離子。從生命健康的角度來看，盡管錳、銅、鋅等重金屬對于生命活動來說會起到重要的促進作用，但是，在這些污染的水體內絕大多數重金屬都是有害的。并且從一定程度來看，超過一定濃度量的重金屬就會對人體的健康造成危害，這樣就形成了重金屬污染。

1.2 水體重金屬污染的危害

水體污染對人體健康所造成的危害主要是從水體污染的“食物鏈”來理解。當被污染的水體進入土壤，被來自植物所吸收，從而通過食物鏈的方式進入到我們人體 ；再或者同其他廢水混合，被人類所飲用，就會對人體的健康造成一定的危害。重金屬作為一種難以降解的物質，其降解過程十分復雜。但是從生物的整個鏈條來看，當含有重金屬污染的水體被生物所吸收后，從而就會出現對生物發育受到影響，針對生物的生長就會停滯、甚至會引起生物的死亡。

2 水體重金屬污染的生物監測

水體重金屬污染的危害如此之大，環境科學中一般是采用基于生物監測的方法來對水體重金屬污染進行監測。

2.1 水藻類

重金屬污染對于水藻類生物的水生態系統的影響十分重大，其影響力機理主要是通過對于水體內的藻類物質的種類和數量進行分析。水藻類生物由于“吸收”含有重金屬污染的水體，從而改變了水藻類的種類和數量。因此，可以通過研究水藻類生物積累毒害物質的特點，從而可以精準的判斷出水體的污染性質以及污染的嚴重程度。

2.2 浮游動物

水體的污染一般最初是會被水體內的浮游動物所“感知”，因此，利用浮游動物可以對水體的重金屬污染進行有效監測。浮游動物是整個水生態系統的重要組成部分，也是整個生態系統內對于環境變化比較敏感的一類生物，其主要包括一些輪蟲和橈足類動物，這些生物對于環境影響變化高度敏感，并且也會對水體的浮游動物的數量以及種群變化從而可以正確的評價水體的污染情況。

2.3 微生物

微生物群落的數量可以在一定程度上反映水體重重金屬的污染狀態，也是針對湖泊和水庫等區域進行水質監測的有效辦法之一。一般比較常見的監測方法是通過發光細菌來監測水體的污染情況，在實踐過程中，水體如處于正常的狀態，那么發光細菌的代謝過程中會發出 400nm 的藍綠色可見光。但是，一旦水體處于污染的狀態，那么整個水體就會遭受到破壞，并且產生嚴重的干擾，從而影響到發光。因此，可以通過檢測生物的發光狀況來分析水體的污染情況。

3 水體重金屬污染的防治措施

3.1 化學處理法

含有重金屬離子的污水一旦被用在灌溉等方面，那么就會對土壤造成嚴重的污染，從而對人體產生嚴重的危害。化學法是一種比較常見的防治方法，其主要包括化學沉淀法以及電解處理法。

3.1.1 化學沉淀法

化學沉淀法是一種比較常見的方法，從實踐原理上來說，是通過對還有重金屬污染的廢水中，通過添加一定的化學物質，從而將所需要過濾的重金屬進行化學反應，生成一種可以沉淀并可以降解的物質的過程。整個過程都高度依賴于化學反應，并且整個化學反應的條件和過程都十分嚴格。

3.1.2 電解處理法

還有一種化學處理的方法稱之為電解處理法，該方法在處理整個廢水重進水污染的過程中可以將廢水中的重金屬污染通過陰陽電極的形式，將廢水中所含有的氰化物通過電解的形式，生成氣體的形式（這里主要是生成二氧化碳和氫氣），從而可以實現對于重金屬污染物氰化物的分解。

3.2 物理處理法

重金屬離子同其他廢水混合，被人類所飲用，就會對人體的健康造成一定的危害。是在實際生產生活中，物理處理法也是一種常見的處理重金屬污染的方法，從一般的工業實踐來進行劃分，主要包括兩個類別，分別是離子交換法以及膜分離方法。

3.2.1 離子交換法

離子交換法也是一種常見的物理除除重金屬的方法，該方法主要是通過一種離子交換劑來實現對于離子的分離，主要實現原理是通過將廢水中所存在的離子與某種離子交換劑上的離子進行作用，總的實現原理就是通過離子交換來達到去除某些離子的目的。

3.2.2 膜分離方法

膜分離方法也是一種物理防治法，從科學研究的背景上看，也稱之為薄膜分離法。其主要利用的是薄膜具有的半透性，利用該性質將溶液混合物進行分離，從而獲得所需要的溶質和溶劑的方法。在整個分離的過程中，通過直流電場的作用，將陰陽離子進行交換，從而實現對于含有重金屬的污染離子通過交換膜進行過濾，實現與水進行分離的一個物理化學變化。

3.3 微生物處理法

3.3.1 生物吸附法

生物吸附法，是一種常見的吸附方法，從字面上理解，就是通過利用在工業場合，將發酵所產生的酵母菌去吸附重金屬從而實現去除污染的一種生物方式。這種方式在工程實踐上具有廣泛的應用，可以有效的實現對于重金屬的吸附，并且可以在一定程度上具有較高的去除效率。

3.3.2 硫酸鹽還原菌凈化法

利用生物方法針對重金屬進行除去污，還可以采用一種利用硫酸鹽還原菌來進行處理，這是一種超強的細菌，并且具有較強的厭氧化能力。從本質上來說，這是一種利用該細菌在有機質存在的條件下，將重金屬中的硫酸根被硫酸鹽還原菌所“凈化”，從而將沖金屬離子硫酸根變成硫化氫，從而可以實現將廢水中較多的硫酸根離子通過細菌的“凈化”變成一種沉淀物，這樣就達到了除菌的目的。

4 結論

重金屬污染是一種極度嚴重的污染類型，作為一類污染物質，其會對人類的生命健康造成極大的毒害，因此，加強對重金屬污染的檢測和防治顯得尤為重要。對水體重金屬污染的防治提出了幾點措施，主要包括化學處理法、物理處理法、微生物處理法等。這對于進一步掌握水體重金屬污染的監測技術和防治措施提供了參考。