含铜废水的健康危害及治理策略研究

李卓 王欣 孟超 李洪伟

摘要：城镇工业化与现代化的迅速发展伴随着大量有毒有害含铜废水的产生。目前治理含铜废水的方法主要包括传统的修复工艺（物理的，化学的，微生物的修复技术）与新型修复手段（吸附，膜滤与电化学工艺等）。本文以处理后的塑料泡沫修复含铜废水为例，提出了以废弃物为水体净化处理剂原料的治理策略。未来鼓励更多类似的相关研究，并提出以技术为主导的解决方案，实现固体废弃物的二次利用与水体重金属污染的综合治理，保护生态环境安全和公众健康。

关键词：废水处理；健康危害；铜离子；治理策略

中图分类号：X703 文献标志码：B

1含铜废水

城镇化、工业化与农业活动使得越来越多的金属资源被开采、加工和使用。铜是最有价值也最普遍使用的重金属之一。采矿、钢铁、冶金、化工制造、电镀、印刷、电路、涂料、塑料和蚀刻、化肥、农药等行业都会产生大量含铜废水。铜离子可溶解、易络合、能发生氧化还原而不能降解，因而具有环境持久性，生物毒害和沿着食物链累积与放大的特性。未经处理的含铜废水如果直接或者间接地排放到环境中去，会严重污染水体环境，威胁水资源与水生态的安全，并对人体造成健康危害。

1.1含铜废水的健康危害

和其他重金属一样，铜会以水合离子的形式存在于河流等水体环境中。虽然铜是生物必需的营养元素之一，但是生物过量的暴露或者摄人铜则会产生毒害。铜可以通过产生活性氧、抑制酶与ATP驱动的泵和干扰离子通道发挥作用，导致细胞内稳态被破坏（内部pH、膜电位和渗透的改变），引起细胞毒害。铜浓度达到4.8ug／L时会对海水中的水生物种产生急性毒害，其中鲑鱼对铜的毒性反应最敏感。据报道，铜会干扰鱼类感官系统，影响鱼类的捕食、生长和迁徙。铜还会使人类产生毒理性症状，具体表现为恶心、呕吐、胃痉挛、胃肠道不适、痉挛、抽搐、腹泻、黄疽等。重金属铜具有致癌的风险，会导致神经系统损伤、肾衰竭和胃肠道出血，高浓度的铜甚至是致命的。为了保护公众健康，一些监管机构已经对重金属排放废水采取了浓度限制。2021年4月，中华人民共和国生态环境部第三次修订了《农田灌溉水质标准》（GB 5084-2021），水田作物的灌溉用水中总铜含量不能超过0.5 mg/L，旱田作物的灌溉用水不能超过1mg/L。中国地表水环境质量标准I类水体中要求铜含量低于0.01 mg/L，而Ⅱ到V类水体对铜含量的限制要求为1 mg/L（ GB 3838 -2002）。世界卫生组织定义了废水中Cu2+的允许限值也为1 mg/L。可以排入公共污水处理系统中的水体铜的最大允许浓度为1 mg／L，可以排人地表水与地下水的废水的铜最大允许浓度为0.1 mg/L。