重金属下水资源与水污染控制分析研究

2019-01-03贾明扬

中国金属通报 2019年6期

贾明扬

（四川农业大学水利水电学院，四川雅安 625014）

美国营养学家马丁·福克斯博士在其名著--《健康的水》中说：“水比食物更重要。没有食物，我们可以存活几周，但是没有水，我们几天后就会脱水而死。”医学博士、日本的林秀光先生说：“健康的秘密尽藏在水中。” 世界卫生组织(WHO)调查表明：80种疾病和1/3的死亡率与饮用受污染的水有关，遭受水污染的人占世界医院的一半左右。每天约有25，000人因饮用受污染的水而死亡。关于“防止水污染和改善饮用水安全”的专题研究报告指出：水污染被称做世界头号杀手。饮用有机污染水会降低免疫力，致畸性和癌症。

1 水污染现状分析

为了节省公共财政，美国的弗林特市在2014年改变了当地的弗林特河水源，不再从底特律地区购水。虽然一些当地居民在改变水源一个月后开始抱怨水质问题，但当局从未采取过对策，但坚持认为水质“可靠”。截至2014年10月，一份检测报告发现当地居民饮用水中的铅含量超标，当局转回原水源，但污染问题尚未完全解决[1-3]。

由于工业和社会的发展，将大量的废水排入水体，使水体水质下降，在很多地区造成“水质型缺水”，据卫生学家估计．目前世界上有1／4人口患病是由水污染引起的。据不完全统计，发展中同家每年有2500万人死于饮用不洁净的水，占所有发展中国家死亡人数的1／3。同时，水源污染也给供水安全提出新的挑战，1995年12月曼谷召开的“水与发展”大会上．专家们指出“世界将近10亿人口没有足够量的安全水源”。

中国城市地下水的状况也并不理想，环保部监测数据显示，全国655个城市中，50%城市市区地下水污染严重，200多个城市地下水处于差或极差状态，60%饮用水源不符合国家标准。城市饮用水经水厂过滤、清洁等加工，一般能达到标准，但有些污染则难去除。再加上城市二次供水中，也会产生重金属、悬浮物等残留，饮用水安全更加难以获得保障。可以说，不良水质给人体带来的巨大影响是长期潜在的。

2 水污染来源分析

水污染是指人体活动进入水体所排放的污染物，其数量超过了水体的自净能力。改变水和水沉积物的物理和化学特性以及水环境的生物特性和组成，这会影响水的使用价值，导致水质恶化，甚至危害人类健康或破坏生态环境。

2.1 工业废水

工业废水是世界范围类水污染的主要原因。工业生产过程中的各个环节都可以产生废水，如冷却水，生产反应废水，水利除渣废水等。工业废水的特点是水质水量因生产品种、工艺和生产规模等的不同而有很大差别。

2.2 生活污水

生活污水是指人们日常生活中的洗涤废水和污水。生活污水含有大量的有机物，如纤维素，淀粉，糖，脂肪，蛋白质等，以及包括肠道致病菌，病毒，寄生虫卵等的微生物。污水还含有大量无机物质，如氯化物，硫酸盐，磷酸盐，铵盐，亚硝酸盐，硝酸盐等。

近年来，由于含磷洗涤剂的大量使用，污水中的磷含量显着增加，为水生植物提供了足够的营养。含磷，氮污水的水体污染是湖水水质恶化的主要原因之一。

2.3 农业污水

农业污水是指从农业和畜牧业生产的污水以及从农田或农田排出的水。农业污水主要含有氮，磷，钾等化肥，农药，粪便等有机物和人畜动物肠道病原体。天然水中的有机物质，植物营养素，农药等主要来源于农业污水。

2.4 其他污染

工业过程中产生的固体废弃物随工业发展日益增多，这些废物中均含有易溶于水的无机物和有机物，受雨水淋洗后进入地面径流而造成水体污染。城市垃圾包括居民生活垃圾、商业垃圾等在堆放过程中所含致病微生物、有害物质等由于雨水冲洗渗漏会对附近水体或地下水造成污染。海上石油开采。大型运油船只泄漏事故及航海船只产生的废弃物等则是海洋污染的重要来源。

3 重金属水污染分析

在水污染中，重金属是最有害的，其中大部分是砷，铅，汞和镉。据了解，大多数重金属，如砷，铅，镉等，在通过饮用水进入人体后，不需要进行生命活动，它与水中的其他毒素结合，产生更多毒性有机物质，这些物质在人体的某些器官中积聚，容易发生慢性中毒。这对儿童的健康有着特别明显的影响。汞、铬、铅、镉等这些主要来源工业废水排放、电镀行业等，长期饮用重金属超标的水，将会对人体形成持久性并且不可逆转的危害。

水体被工业废水污染后，各种有毒化学物质如汞，砷，铬，苯酚，氰化物，多氯联苯和杀虫剂通过饮用水或食物链传播，引起急性和慢性中毒。环境中的汞以元素汞和汞结合的形式存在。进入水环境后，汞及其无机化合物以元素汞，一价汞和二价汞的形式存在。

二价汞离子可以在某些细菌的作用下产生甲基汞。合并的汞包括无机汞和有机汞化合物，其中最常见的是甲基汞，乙基汞，苯基汞等。

水体中汞污染的来源主要是使用工业企业的废水和含汞农药，如采矿和冶炼，氯碱，化学品，仪器，电子和颜料。水中的胶体颗粒，悬浮物，细土颗粒，浮游生物等可以吸收汞，然后通过重力沉淀到沉积物中。沉积物中的汞可以通过微生物的作用转化为甲基汞或二甲基汞。甲基汞可溶于水，可从沉积物中返回水中。因此，被汞或甲基汞污染的水体会造成伤害。

4 水污染治理建议措施

（1）统一和协调城市水资源开发利用和保护的各个方面。系统完整的考虑城市防洪、排涝、节水、处理等，通过污水深处理技术和保护政策以及完备的奖励体系进行水资源的循环与保护，妥善安排城乡居民生活，工农业生产的不同用水需求。尽快建立符合中国国情，科学合理的城市供水，节水和水污染防治法律法规体系。

（2）尽快建立统一的水资源管理体系。众所周知，城市水利工程建设是一个涉及多个部门，多领域的综合治理任务。建立统一的水资源管理体系，可以选择建立城市水资源综合管理部门。同时，本文提出在未来的城市建设和拆迁重建项目中，在初步项目可行性研究报告中，应该有与水和水资源保护评估有关的内容。同时，严格执行环境影响评价制度，实施污染物排放总量控制。

（3）传统铺设的混凝土地板，砖块或沥青油表面的改造。在城市建设中，为了美化城市环境，在人行道，停车场，运动场，花园等地进行了地面硬化。铺设了大量传统的水泥地砖或沥青油表面。由于上述设备在制作是均采用了不透水材料，这就使得大气降水白白浪费，没有得到很好的利用，建议将城市地面进行改造，将不透水材料换成可以渗透的材料，进而降水可直接渗透进入地下，形成良好的水循环等。

（4）完善污水处理工艺，加强污水处理技术改造。城市水环境恢复的关键环节是污水的深度处理和再利用。本文提出重建或改造旧城污水管网，实施“城市污水支管直接到户”工程。最终实现“雨污分流” - 即污水进入管道，雨水入河;出院分类管理- “眉毛”和“胡须”分开捕捉。这是因为如果抓住眉毛和胡须，河水污染河流，污染水环境，影响人们安全用水的可能性很大。

（5）节水减排污水排放一般来说，城市用水量大，污水排放量大。水循环的概念应注入整体城市规划；同时，要加强对水资源严重短缺的国情教育。提高全社会对水的认识，使群众认识到保护水资源和水环境是每个公民的责任。