工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的重金屬污染物及防治措施探討

黃 可，崔浩威，田亞平，徐 歡

（山東中質(zhì)華檢測(cè)試檢驗(yàn)有限公司，山東 濟(jì)寧 272000）

工業(yè)生產(chǎn)所排放廢水中的有毒元素包括：汞(Hg)、鉛(Pb)、砷(As)、氟(F)、鉻(Cr)、鎘(Cd)等，其中砷處于金屬元素和非金屬元素之間，兼有金屬和非金屬的某些性質(zhì)。同時(shí)，廢水中還含有金屬微量元素，如銅、鐵、鋅、錳等，超劑量的使用也會(huì)引起水體污染和造成人體中毒[1]。對(duì)于重金屬元素對(duì)水體的污染及其危害，應(yīng)當(dāng)予以足夠的重視。

1 重金屬元素的來(lái)源

重金屬來(lái)源主要包括以下幾點(diǎn)：①工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的廢氣、廢水；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用的農(nóng)藥；一般情況下，重金屬通過富集作用轉(zhuǎn)移到水體中，例如水產(chǎn)飼料中的鉛主要來(lái)自含鉛量高的植物性飼料、動(dòng)物性飼料及礦物質(zhì)原料等。②工業(yè)飼料的生產(chǎn)加工過程中可能會(huì)帶入重金屬物質(zhì)，如飼料生產(chǎn)過程的機(jī)械摩擦可使得金屬顆粒混入飼料當(dāng)中，進(jìn)而造成一定的污染[2]。

2 重金屬元素的毒性及危害

重金屬離子直接進(jìn)入人體機(jī)體可引起急性中毒，常出現(xiàn)嘔吐、腹痛、腹瀉等消化道癥狀，并造成肝、腎及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損害；同時(shí)也會(huì)對(duì)生物的機(jī)體產(chǎn)生慢性毒害[3]。

2.1 工業(yè)廢水中的鉻污染

鉻是一種毒性較高的重金屬，自然界鉻主要以三價(jià)鉻和六價(jià)鉻的形式存在。動(dòng)物體內(nèi)存在的鉻主要是Cr3+；Cr3+可協(xié)助胰島素發(fā)揮作用，為糖和膽固醇代謝所必需。但Cr6+對(duì)動(dòng)物有毒害作用，六價(jià)鉻可與氧結(jié)合形成鉻酸鹽或重鉻酸鹽；從干擾動(dòng)物體內(nèi)酶系統(tǒng)的代謝。雷忻等（2009）研究了重金屬鉻對(duì)金魚(Carassius auratus)的毒性效應(yīng)以及鰓組織學(xué)影響，結(jié)果顯示六價(jià)鉻可使金魚的鰓小葉細(xì)胞大量解體并脫落壞死，并且隨著金魚體內(nèi)六價(jià)鉻濃度的增加，會(huì)對(duì)鰓組織造成的嚴(yán)重受損。徐立紅（1999）在DNA加合物研究及在環(huán)境毒理學(xué)中的應(yīng)用中研究發(fā)現(xiàn)，鉻與鈣具有相似性，鉻可以干擾細(xì)胞內(nèi)與鈣相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)，進(jìn)而對(duì)機(jī)體造成一定的損傷。

2.2 工業(yè)廢水中的鎘污染

鎘污染主要來(lái)自鉛鋅礦開采、金屬冶煉、電鍍以及用鎘化合物作為原料或觸媒的工廠。鎘在生物界中以無(wú)機(jī)離子態(tài)和有機(jī)結(jié)合態(tài)兩種形態(tài)存在，即無(wú)機(jī)鎘和有機(jī)鎘。

無(wú)機(jī)鎘對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的危害主要表現(xiàn)為引起水生動(dòng)物機(jī)體器官的氧化性損傷；影響體內(nèi)酶的活性以及擾亂機(jī)體的內(nèi)分泌系統(tǒng)等。侯建軍等（2009）采用暴露重金屬的方法，研究了二價(jià)鎘離子對(duì)梨形環(huán)棱螺(Bellamya purificata)的毒理效應(yīng)，結(jié)果表明二價(jià)鎘離子對(duì)梨形環(huán)棱螺肝臟和鰓中過氧化氫酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶、還原性谷胱甘肽均有顯著影響；低濃度二價(jià)鎘離子暴露會(huì)引發(fā)梨形環(huán)棱螺的氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化，進(jìn)而對(duì)機(jī)體造成一定的損傷。

有機(jī)鎘對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物的毒性及生產(chǎn)性能方面的研究，目前正處于探索階段；不同研究得出的結(jié)果有較大差異。林建云等（2008）以烏賊內(nèi)臟粉為來(lái)源，研究有機(jī)結(jié)合狀態(tài)鎘和離子態(tài)Cd2+對(duì)生物的毒理及代謝作用。

結(jié)果顯示兩種狀態(tài)下的鎘元素在生物肌肉中再累積現(xiàn)象不顯著，未發(fā)現(xiàn)對(duì)水中生物的毒害作用和Cd的累積放大現(xiàn)象。

即工業(yè)廢水排放中鎘元素在水中生物體內(nèi)略有積累，而在可食用部分幾乎無(wú)累積現(xiàn)象。

翟毓秀等（2005）采用魷魚、頭足類及其下腳料等鎘含量高的原料配制水產(chǎn)飼料飼喂大菱鲆(Psetta maxima)，結(jié)果顯示，飼喂一年后大菱鲆出現(xiàn)死亡率增高的現(xiàn)象；經(jīng)解剖觀察發(fā)現(xiàn)，大菱鲆魚體中的肝、腎、胰腺、膽等均有不同的病變現(xiàn)象；表明高含量的有機(jī)鎘可能對(duì)大菱鲆健康生長(zhǎng)和食品安全造成影響。郭瑩瑩等（2008）以氯化鎘作為無(wú)機(jī)鎘為添加劑，以魷魚膏作為有機(jī)鎘為添加劑，對(duì)比研究鎘的不同形態(tài)無(wú)機(jī)鎘和有機(jī)鎘在南美白對(duì)蝦（Penaeus vannamei）體內(nèi)的蓄積規(guī)律及其毒性；結(jié)果表明，相同濃度的2種形態(tài)鎘在南美白對(duì)蝦(Penaeus vannamei)3種組織中的蓄積規(guī)律相似，在南美白對(duì)蝦各組織中的鎘含量與養(yǎng)殖時(shí)間及飼料中鎘濃度都呈正相關(guān)性，但有機(jī)鎘實(shí)驗(yàn)組比無(wú)機(jī)鎘實(shí)驗(yàn)組的死亡率略高。

2.3 廢水排放所造成的銅污染

銅是所有的生物體所必需的一種微量元素，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、骨骼及結(jié)締組織的形成具有重要作用。但當(dāng)其濃度超過限制濃度時(shí)，會(huì)引起水生生物體的中毒，進(jìn)而影響水生生物的生長(zhǎng)、生殖以及體內(nèi)酶活性等。

種香玉等（2014）通過研究工業(yè)生產(chǎn)所排放的廢水中銅含量對(duì)水中生物生長(zhǎng)的影響，結(jié)果表明飼料中較高濃度的銅可抑制水體生物生長(zhǎng)性能和蛋白質(zhì)效率。

楊麗華等（2003）在重金屬對(duì)水體中生物的急性毒性及安全濃度評(píng)價(jià)的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)銅濃度超過水體生物閾值時(shí)，溶酶體膜的破裂，水解酶大量釋放，從而引起肝組織壞死。

3 工業(yè)生產(chǎn)中重金屬污染物的防治措施

（1）制訂和完善工業(yè)廢水排放有毒重金屬元素的標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對(duì)水體金屬元素監(jiān)督檢測(cè)工作。

（2）積極推行市場(chǎng)準(zhǔn)入制度，通過建立企業(yè)生產(chǎn)排放準(zhǔn)入制度杜絕污染。

（3）控制污染源、減少重金屬污染物的排放是預(yù)防重金屬污染的重要舉措。

4 結(jié)語(yǔ)

目前我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)及發(fā)展模式較為粗放，重金屬污染防治工作任重道遠(yuǎn)。隨著環(huán)境保護(hù)政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)日益完善，環(huán)境監(jiān)管日趨嚴(yán)格，企業(yè)社會(huì)責(zé)任與日俱增，企業(yè)生產(chǎn)所排放污水中重金屬污染物必須得到有效控制，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)健康穩(wěn)定發(fā)展。