水中重金属污染及污水处理方法

李小玲

摘要：重金属即密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。砷、硒虽是非金属，但毒性及某些性质与重金属相似，故将砷、硒也列入重金属污染物范围内。水质污染方面指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷等污染物。水体中金属主要来源于工业污染排放、废旧电池污染及城市化建设。重金属对水体生物的生长有着极其重要的影响，严重威胁人体健康。本文主要分析水质中重金属污染的来源与危害，并总结治理水质重金属污染的办法。

关键词：水环境；重金属危害；物理和化学防治；生物防治

1.水质重金属污染特点

（1）重金属的价态不一样，其活性与毒性也不一样，其形状又随pH和氧化复原条件而转化； （2）水中各种无机配位体（氯离子、硫酸离子、氢氧离子等）和有机配位体（腐蚀质等）会与其生成络合物或螯合物，致使重金属有更大的水溶解度而使已进入水体，底泥的重金属又能够从头释放出来；（3）除了被悬浮物带走的，无塔供水会因吸附沉积效果而富集于排污口邻近的底泥中，变成长时间的次生污染源。

2.水体重金属污染危害分析

2.1 重金属污染给人体带来的危害。水中的微量浓度会发生毒性（通常为1～10毫克/升，汞、镉为0.01～0.001毫克/升）；微生物会转化为毒性更强的有机金属化合物（如洋-甲基汞）可被生物富集，经过食物链进入人体。亲硫重金属元素（汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等）与人体安排某些酶的巯基（-SH）有很大的亲合力，能按捺酶的活性，亲铁元素（铁、镍）可在人体的肾、脾、肝内累积，按捺精氨酶的活性。六价铬是蛋白质和核酸的沉积剂，可按捺细胞内谷胱甘肽复原酶，qerwrrro致使高铁血红蛋白，能够致癌，过量的钒和锰（亲岩元素）能危害神经系统的机能。

2.2 重金属污染对水生植物的危害。重金属对于水生植物来说，最明显的毒害为：会改变植物原有细胞的结构，植物正常的光合作用被打乱，同时植物中的一些酶的活性也会被压制，使细胞中的核糖核酸发成畸变，同时植物细胞的体积缩小，生长被压制。在水生系统中，藻类一直是其他小型鱼类和浮游植物的食物来源，也是水中重要的氧气来源，一旦水生藻类受到重金属污染，水生系统将会受到严重破坏。

2.3 重金属污染对水生动物的危害。除了对于植物和人体有危害之外，重金属对于水中的鱼类同样有影响。重金属会通过水体，影响水生动物的生长发育和新陈代谢，有研究表明：海水中的重金属超标之后会对文昌鱼造成毒害作用，文昌鱼在高浓度的重污染海水中会弯曲身体死去，另外，水中的铅、铜、汞等对于中国憋的胚胎发育过程有严重的抑制作用，同时这些重金属离子对于鱼的性别、生产都有一定的影响，甚至还会影响一些鱼类的遗传表达，比如鲤鱼、罗非鱼等。

3.防治水体重金属污染的措施

目前我国治理水质中的重金属污染主要分为两种途径，其一是减缓重金属在水体中的迁移，使其难以被水生物说吸收；另一种是将重金属从水体中分离出来，具体而言，主要有三类方法方法：化学法、生物法、物理化学法。

3.1 化学法。化学法处理水质重金属污染又可以细分为沉淀法、氧化还原法、电解法等，下面将简单介绍这几种方法。（1）沉淀法主要是通过特殊的沉淀药剂提高水体pH值，使水中的重金属以氢氧结合物或者是碳酸盐的形式从水中析出；（2）氧化还原法主要是利用金属的氧化还原反应，将以离子状态的存在于水中的重金属氧化还原为无毒、低毒的物质，或者转化为对于水体污染性不强的价态离子。（3）利用电解法点解受污染水质，会使水中的重金属逐渐析出，这种办法可以回收Cu、Ag、Cd等金属，据统计，目前大约有30多种重金属离子可以通过这种方式被析出。

3.3 生物处理法。生物处理法是利用微生物、动物、植物等生物材料及其生命代谢活动去除和（或）积累废水中的重金属，并通过一定的方法使金属离子从生物体内释放出来，从而降低废水中重金属离子的浓度。

（1）微生物和藻类利用水体中的微生物或者向污染水体中补充经驯化的高效微生物，将重金属离子还原或吸附成团沉淀，以此完成对重金属污染水体的修复。

（2）植物修复法利用重金属积累或超重金属积累水生植物，将水体中的重金属提取出来，富集输运到植物体内然后通过收割植物将重金属从水体清除出去。

（3）动物修复法水体底栖动物中的贝类、甲壳类、环节动物等对重金屬具有一定富集作用。如三角帆蚌、河蚌对重金属（Pb2+、Cu2+、Cr2+等）具有明显自然净化能力。

3.2物理化学法

（1）河流稀释法稀释是改善受污染河流的有效技术之一，通过稀释能够降低污染物在河流中的相对浓度，从而降低污染物质在河流中的危害程度。

（2）离子交换法离子交换法是重金属离子与离子交换树脂发生离子交换的过程。

（3）吸附法是利用多孔性固态物质吸附水中污染物来处理废水的一种常用方法。传统的吸附剂是活性炭，而近年来，国内外开展了利用天然矿物包括沸石、蛭石、海泡石、硅藻士等吸附重金属离子的研究。

结束语：综上所诉，重金属是一种难以降解的剧毒性物质，难以采用自然的方式进行净化或沉积，一旦进入到我们的水体生态系统中就很难去除，目前的重金属水体污染主要治理手段还是以物理化学为主，而近几年来，生物修复技术作为后起之秀也正在成为一种环保无附加污染的治理方式，利用富集重金属的植物从水体中将重金属例子吸收到植物内部，再通过植物提取出重金属，这类技术不仅可以清洁水体还能实现废物的重复利用，因此广受人们的关注，在水体重金属的预防和治理上都具备良好的前景。

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