一切的生命活動都離不開水。水體是人類賴以生存的主要自然資源之一,又是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,也是地球物質(zhì)生物化學(xué)循環(huán)的儲庫。由于人類活動的影響,進(jìn)入水體環(huán)境中的污染物越來越多,這些污染物給環(huán)境和人體健康造成了許多問題。重金屬污染與其他有機(jī)化合物的污染不同:不少有機(jī)化合物可以通過自然界本身物理的、化學(xué)的或生物的凈化,使有害性降低或解除;而重金屬具有富集性,很難在環(huán)境中降解。cd,cr,co,Hg,Ge,Mn,Ni,Pb,Zn等均是能夠?qū)λw產(chǎn)生污染的重金屬。水體重金屬污染日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。 一、水體重金屬污染的來源 l、工業(yè)污染源排放 煤、石油中含有Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金屬。據(jù)估算,*約1600 t/a的Hg通過煤和其他石化燃料的燃燒而排放到大氣中。另外,電鍍、機(jī)械制造業(yè)仍是重金屬污染的一大來源。 2、廢舊電池的污染 廢電池中含有大量的Hg、Cd、Pb、Cr、Ni、Mn等重金屬有害物質(zhì),泄漏到環(huán)境中,造成了大的污染和危害。 3、城市化建設(shè) 損壞的高壓汞燈、霓虹燈、日光燈管等未能很好地處置,成為重金屬污染的叉一大來源;汽車修理業(yè)廢棄蓄電池與電池液造成鉛嚴(yán)重污染;含鉛汽油雖已停止使用,但鉛對環(huán)境的污染危害仍有—個相當(dāng)長的滯后效應(yīng)。
二、水體重金屬污染的危害 1、重金屬污染給人體帶來的危害 重金屬對人體的危害, 一方面通過直接飲用造成重金屬中毒而損害人體健康;另一方面是間接污染農(nóng)產(chǎn)品和水產(chǎn)品,通過食物鏈對人體健康構(gòu)成威脅。重金屬能抑制人體內(nèi)酶的活動,使細(xì)胞質(zhì)中毒從而傷害神經(jīng)組織,還可導(dǎo)致直接的組織中毒損害人體具解毒功能的關(guān)鍵器官腎、肝等組織。重金屬通過水體直接或間接進(jìn)入食物鏈后,能嚴(yán)重消耗體內(nèi)儲存的鐵、維生素C和其他必需的營養(yǎng)物質(zhì),導(dǎo)致免疫系統(tǒng)防御能力下降,子宮內(nèi)胚胎生長停滯和其他一些疾病。 2、重金屬污染對水生植物的危害 重金屬對水生植物的毒害作用主要表現(xiàn)在改變細(xì)胞的細(xì)微結(jié)構(gòu),抑制光合作用、呼吸作用和酶的活性,使核酸組成發(fā)生改變,細(xì)胞體積縮小和生長受到抑制等。在水生生態(tài)系統(tǒng)及水生食物鏈中,作為其它浮游動物的食物及氧氣來源,藻類占據(jù)著重要的位置。 3、重金屬污染對水生動物的危害 重金屬進(jìn)入水體后,將對水生動物的生長發(fā)育、生理代謝過程產(chǎn)生一系列的影響。海水重金屬離子含量超過一定的濃度便會引起文昌魚中毒,使其身體成彎曲狀而死亡。研究發(fā)現(xiàn)不同離子濃度的鉛(Pb)、Zn和Cu對中國鱉的胚胎發(fā)育有不良影響;Zn、Cu這些重金屬的積累對魚的性別、身長都存在一定的影響。此外,重金屬還會影響水生動物的遺傳表達(dá),Cu、Zn等重金屬能影響鯉魚和羅非魚的金屬硫蛋白基因表達(dá);鎳(Ni)對淡水纖毛蟲有急性毒性作用。 三、防治水體重金屬污染的措施 水體重金屬污染修復(fù)治理采用以下兩條基本途徑:一是降低重金屬的生物可利用性和在水體中的遷移能力;二是將重金屬從受污染水體中*清除。主要有三類:化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法。 l、化學(xué)法 (1)沉淀和絮凝 沉淀和絮凝沉淀作用通過提高水體pH,使重金屬以氫氧化物或碳酸鹽的形式從水中分離出來,也有加入硫化物沉淀劑使重金屬離子生成硫化物沉淀而被除去。 (2)氧化還原法 氧化還原法利用的是重金屬在氧化還原反應(yīng)中可被氧化或被還原的性質(zhì),把它們轉(zhuǎn)化為無毒、低毒的物質(zhì),或轉(zhuǎn)化為容易從水中分離出來的物質(zhì),從而達(dá)到處理目的。常用的氧化還原法可分為藥劑氧化法、藥劑還原法和電化學(xué)還原法等。 (3)電解法 可回收Cu、Ag、Cd等金屬,大約有30多種廢水中的重金屬離子可進(jìn)行電沉積。
2、物理化學(xué)法 (1)河流稀釋法 稀釋是改善受污染河流的有效技術(shù)之一,通過稀釋能夠降低污染物在河流中的相對濃度,從而降低污染物質(zhì)在河流中的危害程度。 (2)離子交換法 離子交換法是重金屬離子與離子交換樹脂發(fā)生離子交換的過程。 (3)吸附法 吸附法是利用多孔性固態(tài)物質(zhì)吸附水中污染物來處理廢水的一種常用方法。傳統(tǒng)的吸附劑是活性炭,活性炭有很強(qiáng)的吸附能力,去除率高,但價(jià)格昂貴,應(yīng)用受到限制。近年來,國內(nèi)外開展了利用天然礦物包括沸石、蛭石、海泡石、硅藻士等吸附重金屬離子的研究。 (4)溶劑萃取法 溶劑萃取法是利用重金屬離子在有機(jī)相和水中溶解度不同,使重金屬濃縮于有機(jī)相的分離方法。 3、生物法 生物處理法是利用微生物、動物、植物等生物材料及其生命代謝活動去除和(或)積累廢水中的重金屬,并通過一定的方法使金屬離子從生物體內(nèi)釋放出來,從而降低廢水中重金屬離子的濃度。生物處理重金屬廢水的研究中取得了較多成果,該技術(shù)在投資、運(yùn)行、操作管理和金屬回收、廢水回用等方面*于傳統(tǒng)的治理方法,展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。 |