浅析水中重金属危害现状与处理措施

刘桂

摘 要：如今人们生活物质水平提高了，随之而来的生活垃圾的弃置等人为污染问题不断凸显，另外一些重金属又以地质侵蚀、风化等天然源形式进入水中，通过生物的富集与放大效应产生较强的毒性。所以，重金属不仅使水环境受到严重污染，也进一步威胁到人们的生存。本文结合目前的金属危害的现状，分析了重金属危害的处理措施，以供借鉴。

关键词：水；重金属；危害；处理方法

1 前言

受世界经济大发展的影响，矿山开采规模不断扩大，化工废水与金属冶冻废弃物的大量增加，以及农村普遍存在的农药化肥滥用问题，重金属污染问题愈发严重应引起足够的重视。现阶段随着人类对淡水需求量的巨增，淡水资源面临着枯竭的危险，这种情况下水环境受到严重污染，致使水生生态结构受到较大损坏，水资源难以得到最有效的利用。在我们国家，大量的水库和湖泊等都被作为重要的饮用水水源，不过这些水源的检测结果却不容乐观，或多或少都遭受了污染。总之现阶段全球水中重金属污染已经日益严重，寻找经济有效、绿色环保的重金属处理方法也变得尤为重要。

2 水中重金属的处理方法

2.1 吸附法

所谓吸附法就是指物理吸附或者是化学吸附，主要是运用一些吸附性能良好的材料，它们或有蓬松的结构，或者特殊的一些功能，可以对水中的一些重金属进行吸附从而起到清洁和保护的作用。当前来说，功能良好的主要的衣服材料有许多，包括活性炭，矿物材料或者是生物蟹壳等[1]。

所谓活性炭就是指一种多孔性的蓬松的吸附物，因为它是孔隙的结构，蓬松导致所占据的比表面积比较大，而且有着良好的表面性能，属于常见的一种吸附剂。当前认为，活性炭主要是对金属离子进行一种交换和吸附，同时还包括重金属离子与活性炭表面的官能团之间的一种化学反应。 但是在Mohan看来，活性炭对于重金属的这种吸附绝不仅仅是简简单单的离子的交换过程，活性炭上有许多的活性位点，这些位点对于重金属的吸附也具有一个比较强的作用。与此同时，金属当中的阳离子和活性炭表面上的阴离子之间可以产生某种引力，这种引力也会对吸附产生一定的作用。就当前的研究而言，对于活性炭的研究主要还是围绕单一性的金属离子的吸附，而对于活性炭在多种金属离子的吸附功能方面研究的还比较少。

矿物材料方面的吸附剂主要是通过沸石、蒙脱石、累托石、硅藻土、蛭石、磷灰石等矿物材料具有优良的表面特性和离子吸附与交换性能来更好的完成吸附的使命，通过对金属离子临行吸附，交换，沉淀以及表面络合来最终完成废水的治理[2]。总的来说，矿物材料不仅来源广，而且成本低，使用方便快捷，不需要再生这些复杂的环境。所以说对于新型的这种矿物材料的研究对今后我国的资源能源发展都将有全新的意义，而且也会促进新技术的真正变革。

2.2 絮凝沉淀法

新型絮凝材料的发展和传统絮凝材料的改性是这一领域的研究热点。该方法主要是在含重金属离子的水中加入一种特殊的絮凝材料或调节水中的pH值，以丰富水中的重金属离子，最终吸附重金属离子。此外，通过电凝聚（EC）技术开发了Joe.PARG A等，用电凝聚技术去除水中的重金属砷，为重金属的处理开辟了新的方向。

2.3 膜分离技术

膜分离技术是当前的一个热门的研究技术，主要是应用于在工业废水的处理工程当中，并且在这方面作出了一个十分卓越的贡献。这种技术具有它本身潜在的优势，比如它在实际操作当中十分简单，而且也不需要复杂的设备，应用效率非常之高。就污水处理方面具有极大的一个光明前景。在工业废水的处理当中，技术一直都是一个非常重要的因素。该技术的主要方法有12种：Electrodialy SIS（ED）、液膜法（液体膜、LM）、纳滤（NF）、超低压反渗透膜（ULPROM）、胶束增强超滤和水溶性聚合物侧支。超滤等组合。膜分离技术是在水的氧化、还原和吸附等水处理后，将水中的重金属离子转化为特定尺寸的不溶性颗粒，然后用滤膜去除重金属离子。

2.4 生物方法

生物吸附水中的重金属离子是科技发展的一个新型方向，这主要是一种生物吸附。因为许多微生物本身的一些生物学特点，所以致使它可以对废水当中的金属离子进行生物去除和积累的一种反应。最后呢通过其他一些方式使微生物体内的这些重金属离子以其他形式来释放和转化，通过这样的方法最终降低了这些金属离子的高浓度。最终可以起到减小和缓解由于金属离子所带来的一系列环境污染和资源破坏。对于这些微生物而言，它们主要是通过体内的细胞对于重金属离子具有强大的吸附功能，所以导致可以将这些离子吸附到细胞的表面，然后通过细胞膜来对这些离子进行积累和堆积，从而达到去除重金属离子的最终目的。这种生物技术非常具有发展前途，可以说，它在改善吸附技术的道路上另辟蹊径，开辟了一个新的天地。不过由于这方面的理论和实践发展都不足，所以导致这类实验大部分还是困于实验室当中，并没有在大量的工业当中推广和普及，更不说是在新型的环保领域。总的来说，造成这样的原因还是在于微生物吸附离子的功能不够强大，需要的时间较长，发挥作用的效率不高。 在以后的具体工作当中，要加强对于此类微生物吸附金属离子的研究，不仅在资金上投入，更要在人才上大力支持。争取早日找到效率高吸附能力强大的微生物的吸附方法。

2.5 有机材料法

通过对聚合物材料的合成或对现有材料的改性和接枝，赋予材料新的基团和新的功能，最终产生使得水与重金属离子之间反应的条件，化学吸附或螯合。因此，重金属离子的去除已成为一种新的有机功能材料，用于金属离子的开发和开发。它是目前水处理研究的热点。许多实验都表明，交联阳离子淀粉螯合剂对Pb2+和Cu2+的去除率可达95%以上。除此之外还有学者发现并研制出了出了一种全新的同样具有吸附能力的泡沫型塑料的一种吸附材料。这种材料不仅有着灵敏的与重金属反应的能力，而且它本身价格便宜，还可以循环使用。

3 结束语

由于重金属污染危害极大，不仅难降解，而且容易聚集不易去除等特点，所以它已经成为目前对人类健康危害最大和对环境破坏严重的污染物之一。随着时代的发展，人们的意识也有所提升，保护环境关爱生命的意识不断增强。再加上现代科学技术的发展，破解重金属污染的難题终将会被快速有效地解决。

参考文献

[1] 重金属废水处理技术和资源化概述[J].张传雷，孙南南，谢实涛，陈英文，沈树宝.现代化工.2014（04）

[2] 重金属废水处理技术研究进展[J].邹照华，何素芳，韩彩芸，张六一，罗永明. 水处理技术.2010（06）