重金屬?gòu)U水對(duì)環(huán)境的污染及改善措施

盧維煜

摘 要：隨著上世紀(jì)七十年代工業(yè)革命的開(kāi)始，國(guó)內(nèi)各種重工業(yè)如雨后竹筍般生起，隨著重工業(yè)的生起，重金屬的污水問(wèn)題也越發(fā)嚴(yán)重，污水的處理問(wèn)題也成了當(dāng)務(wù)之急。污水的處理若不完善會(huì)對(duì)土地水源產(chǎn)生極大的污染，尤其是其中的鋅（Zn）、鉻（Cd）以及銅（Cu）等對(duì)水質(zhì)和地質(zhì)的污染尤為嚴(yán)重，而文章對(duì)重金屬污染對(duì)環(huán)境的污染以及改善措施做出簡(jiǎn)單論述。

關(guān)鍵詞：重金屬?gòu)U水；環(huán)境污染；處理方法；改善措施

1 重金屬?gòu)U水的來(lái)源

重金屬?gòu)U水主要來(lái)自于冶金以及電子和電鍍行業(yè)，尤其是電子和電鍍行業(yè)的工業(yè)廢水，其成分尤為復(fù)雜，除卻酸堿性廢水和含氰（CN-）廢水外，可以根據(jù)重金屬?gòu)U水中所含的化學(xué)元素進(jìn)行劃分。例如：含汞（Hg）廢水、含砷（As）廢水、含銅（Cu）廢水以及含鎘（Cd）廢水等。

各種重金屬?gòu)U水，對(duì)于環(huán)境的污染極大，在重金屬?gòu)U水的處理問(wèn)題上國(guó)內(nèi)外都非常重視，通過(guò)有針對(duì)性的處理工藝，治理各式各樣的重金屬?gòu)U水；將有毒化為無(wú)毒、有害化為無(wú)害。并且回收重金屬?gòu)U水中較為昂貴的重金屬，將處理后的廢水再次循環(huán)使用，減少重金屬的排放量。

2 重金屬?gòu)U水對(duì)環(huán)境的污染

重金屬并不能被生物降解成為無(wú)害物。重金屬?gòu)U水排入河流或海域后，除一部分被水生物以及魚(yú)蝦等吸收以外，剩余大部分都被水中各種有機(jī)物質(zhì)和無(wú)機(jī)膠體以及微生物吸附，之后經(jīng)過(guò)聚集沉降與水底。

2.1 汞（Hg）對(duì)環(huán)境的危害

汞污染主要來(lái)自于燃煤電廠以及樹(shù)脂廠和水泥生產(chǎn)廠等，而由于汞可以通過(guò)大氣以及河流進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳輸，使得汞可以造成跨界污染和區(qū)域性污染，最讓人記憶深刻的就是，美國(guó)環(huán)境調(diào)查局層發(fā)表說(shuō)，中國(guó)的汞污染已經(jīng)通過(guò)大氣污染到了美國(guó)的河流。這也對(duì)汞污染在防范上造成了極大的困難。

而值得注意的是微量的液體汞在吞食后是無(wú)毒的，相關(guān)記載中有著明確的注釋?zhuān)⒘康囊后w汞在生物體內(nèi)會(huì)形成有機(jī)化合物。但是汞蒸氣和汞鹽都是有劇毒的，在口服或吸入和接觸后會(huì)導(dǎo)致腦部和肝功能損傷。毒性最大的為二甲基汞[（CH3）2Hg]，人體皮膚只需要接觸幾微升的二甲基汞[（CH3）2Hg]就會(huì)導(dǎo)致死亡。而即使是毒性小的汞在對(duì)人類(lèi)的危害上也很大，由于汞可以在生物體內(nèi)累積，極易被皮膚和呼吸道以及消化系統(tǒng)吸收，會(huì)出現(xiàn)水俁病癥狀，破壞生物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

2.2 砷（As）對(duì)環(huán)境的污染

砷（As），民間的說(shuō)法就是砒霜，在化學(xué)元素周期表中處于第四周期。含砷（As）的廢水主要來(lái)自于冶煉廠，其可以通過(guò)大氣、地表水和土壤進(jìn)行傳播污染。

砷（As）在日常生活中的作用非常多，如除了可以作為除草劑以及殺蟲(chóng)劑外，還可以作為干燥劑和防腐劑來(lái)使用。而含砷（As）的藥物經(jīng)過(guò)大量以及長(zhǎng)期的使用后會(huì)使得大部分砷（As）進(jìn)入土壤中并殘留下來(lái)，進(jìn)而影響植物的生長(zhǎng)甚至發(fā)生毒害事故。

含有砷（As）的廢水沒(méi)有得到有效的處理就排放，會(huì)導(dǎo)致河流以及排放地地質(zhì)的污染，會(huì)導(dǎo)致生物體內(nèi)細(xì)胞中的酶與巰基結(jié)合，進(jìn)而致使酶功能系統(tǒng)發(fā)生障礙，影響細(xì)胞的正常代謝，引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)疾病和毛細(xì)血管等病害。

3 重金屬?gòu)U水的處理措施

重金屬?gòu)U水的處理措施有很多種，具體需要根據(jù)其處理的效果和成本以及初始濃度和廢水中的共存離子要求出水，最后水質(zhì)達(dá)標(biāo)后根據(jù)情況是循環(huán)再次利用還是直接排放。

3.1 生物處理法

生物法是眾多化工企業(yè)的首選，不光投資小，而且回報(bào)率還高。針對(duì)不下沉的懸浮物有很好的效果。生物處理分為好氧和厭氧兩大類(lèi)處理方法，還有像土地處理法、活性污泥法、穩(wěn)定塘法、等多種工藝。污水生物處理從宏觀上來(lái)講，就是通過(guò)微生物將廢水中的重金屬進(jìn)行吞食，也就是說(shuō)通過(guò)微生物的代謝將重金屬降解，使得廢水達(dá)到相應(yīng)指標(biāo)。但需要注意的是在使用污水生物處理的時(shí)候必須采用BOD5/CODCr等法案來(lái)判斷污水中的污染物是否可以被降解。

3.1.1 好氧生物處理法。好氧生物處理工藝，投資少、回報(bào)高，一直被各大化工企業(yè)廣泛的使用。其操作也極為簡(jiǎn)單：將活性污泥投放與廢水中，對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行吸附、凝聚和分解最后產(chǎn)出合成的細(xì)胞體以及二氧化碳和水。

3.1.2 厭氧生物處理法。厭氧生物處理法在相對(duì)密封、無(wú)氧的環(huán)境下，極為有用，厭氧分子可以將廢水中的有機(jī)污染物分解成二氧化碳以及甲烷等氣體，與此同時(shí)將部分有機(jī)物質(zhì)合成細(xì)菌胞體。厭氧生物法是指在沒(méi)有分子氧的條件下，通過(guò)厭氧微生物（包括兼性厭氧微生物）的作用，將廢水中的有機(jī)物分解為甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過(guò)程，同時(shí)把部分有機(jī)質(zhì)合成細(xì)菌胞體方法。厭氧生物處理工藝有厭氧生物濾池以及上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）等。厭氧處理的優(yōu)勢(shì)是耗能低、微生物食物量少以及污泥產(chǎn)生量低。

兩種處理工藝各有其優(yōu)勢(shì)，具體還是需要根據(jù)環(huán)境來(lái)選擇使用。在廢水中污泥含量小的情況下，一般都使用好氧處理法，反之則使用厭氧處理法。值得注意的是，雖說(shuō)厭氧處理的主要對(duì)象為有機(jī)污泥，但近年來(lái)由于有機(jī)廢水濃度增高，通常都會(huì)先使用厭氧處理法，之后根據(jù)處理效果以及現(xiàn)場(chǎng)情況再使用好氧法進(jìn)行處理。

3.2 電解處理法

該工藝根據(jù)Fe/C原電池反應(yīng)的原理進(jìn)行處理廢水，也可以稱(chēng)作鐵屑過(guò)濾法，其在廢水處理的各項(xiàng)指標(biāo)上都非常好。加快氧化速度、吸附還有氧化還原等都是電解法的具現(xiàn)化。作為生化處理法的前提，保證“預(yù)處理技術(shù)”，電解處理技術(shù)可以使得有機(jī)物濃度急劇降低，有效的減少?gòu)U水中各種重金屬的毒素，進(jìn)而使得生化處理法可以有效實(shí)施。由于其適用范圍極為廣泛、污水處理效果極佳并且使用的壽命也很長(zhǎng)并且不需要配備任何電力，具有“以廢治廢”的意義。

3.3 化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法也是重金屬?gòu)U水處理常用的處理方法，主要的工作原理是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使得廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變成不溶于水的重金屬化合物，在通過(guò)過(guò)濾以及分離最后除去水溶液中的沉淀物，具體有沉淀處理法、鐵氧體共沉淀處理法和硫化物沉淀處理法等。但由于環(huán)境以及沉淀劑的客觀影響，初次沉淀的出水濃度無(wú)法達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，這時(shí)就需要根據(jù)情況，添加相應(yīng)的化學(xué)物，再次循環(huán)沉淀，直到出水達(dá)標(biāo)位置。

4 重金屬?gòu)U水處理的改善措施

重金屬隨著工業(yè)廢水排除后，及時(shí)濃度小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，也會(huì)造成環(huán)境污染，因其具有產(chǎn)期的持續(xù)性，特別是汞以及砷還有銅等重金屬，很難通過(guò)土壤或河流將其降解，因其無(wú)法降解，作為生物鏈頂端的就人類(lèi)會(huì)出現(xiàn)各種重金屬中毒的事故。

未來(lái)的重金屬?gòu)U水處理的方案必須進(jìn)一步的完善，通過(guò)細(xì)節(jié)的改變，使得重金屬?gòu)U水濃度進(jìn)一步降低；例如化學(xué)沉淀工藝在處理廢水時(shí)，根據(jù)廢水所含的重金屬，將沉淀劑更換、加減量等措施使得廢水重金屬濃度減少；再如生物處理法，在預(yù)處理時(shí)，根據(jù)情況，增加或減少處理時(shí)間，將廢水中的重金屬有效的吸附量以及降解效果增加，最后在處理時(shí)使得廢水重金屬含量小于標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)重金屬?gòu)U水處理的完善，就是對(duì)人類(lèi)自身和生活環(huán)境的負(fù)責(zé)，有效完善的處理工藝都是現(xiàn)在廢水處理的當(dāng)務(wù)之急。

5 結(jié)束語(yǔ)

重工業(yè)的存在有著其必然性，而生態(tài)環(huán)境保護(hù)的提高也勢(shì)在必行，有效的重金屬水污染處理措施，可以使得污水得到有效的凈化，而凈化的污水使得污水排放好后對(duì)水源的污染減少。而所有的處理措施都有著相應(yīng)的弊端，如何完善這些弊端都是現(xiàn)階段研究的目標(biāo)，相信重金屬?gòu)U水處理的提高可以使得我們生存的環(huán)境進(jìn)而改善。

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