重金屬下水資源與水污染控制分析研究

賈明揚(yáng)

（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)水利水電學(xué)院，四川 雅安 625014）

美國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)家馬丁·?？怂共┦吭谄涿?-《健康的水》中說：“水比食物更重要。沒有食物，我們可以存活幾周，但是沒有水，我們幾天后就會(huì)脫水而死。”醫(yī)學(xué)博士、日本的林秀光先生說：“健康的秘密盡藏在水中。” 世界衛(wèi)生組織(WHO)調(diào)查表明：80種疾病和1/3的死亡率與飲用受污染的水有關(guān)，遭受水污染的人占世界醫(yī)院的一半左右。每天約有25，000人因飲用受污染的水而死亡。關(guān)于“防止水污染和改善飲用水安全”的專題研究報(bào)告指出：水污染被稱做世界頭號(hào)殺手。飲用有機(jī)污染水會(huì)降低免疫力，致畸性和癌癥。

1 水污染現(xiàn)狀分析

為了節(jié)省公共財(cái)政，美國(guó)的弗林特市在2014年改變了當(dāng)?shù)氐母チ痔睾铀?，不再從底特律地區(qū)購水。雖然一些當(dāng)?shù)鼐用裨诟淖兯匆粋€(gè)月后開始抱怨水質(zhì)問題，但當(dāng)局從未采取過對(duì)策，但堅(jiān)持認(rèn)為水質(zhì)“可靠”。截至2014年10月，一份檢測(cè)報(bào)告發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)鼐用耧嬘盟械你U含量超標(biāo)，當(dāng)局轉(zhuǎn)回原水源，但污染問題尚未完全解決[1-3]。

由于工業(yè)和社會(huì)的發(fā)展，將大量的廢水排入水體，使水體水質(zhì)下降，在很多地區(qū)造成“水質(zhì)型缺水”，據(jù)衛(wèi)生學(xué)家估計(jì)．目前世界上有1／4人口患病是由水污染引起的。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，發(fā)展中同家每年有2500萬人死于飲用不潔凈的水，占所有發(fā)展中國(guó)家死亡人數(shù)的1／3。同時(shí)，水源污染也給供水安全提出新的挑戰(zhàn)，1995年12月曼谷召開的“水與發(fā)展”大會(huì)上．專家們指出“世界將近10億人口沒有足夠量的安全水源”。

中國(guó)城市地下水的狀況也并不理想，環(huán)保部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)655個(gè)城市中，50%城市市區(qū)地下水污染嚴(yán)重，200多個(gè)城市地下水處于差或極差狀態(tài)，60%飲用水源不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。城市飲用水經(jīng)水廠過濾、清潔等加工，一般能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，但有些污染則難去除。再加上城市二次供水中，也會(huì)產(chǎn)生重金屬、懸浮物等殘留，飲用水安全更加難以獲得保障。可以說，不良水質(zhì)給人體帶來的巨大影響是長(zhǎng)期潛在的。

2 水污染來源分析

水污染是指人體活動(dòng)進(jìn)入水體所排放的污染物，其數(shù)量超過了水體的自凈能力。改變水和水沉積物的物理和化學(xué)特性以及水環(huán)境的生物特性和組成，這會(huì)影響水的使用價(jià)值，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，甚至危害人類健康或破壞生態(tài)環(huán)境。

2.1 工業(yè)廢水

工業(yè)廢水是世界范圍類水污染的主要原因。工業(yè)生產(chǎn)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)都可以產(chǎn)生廢水，如冷卻水，生產(chǎn)反應(yīng)廢水，水利除渣廢水等。工業(yè)廢水的特點(diǎn)是水質(zhì)水量因生產(chǎn)品種、工藝和生產(chǎn)規(guī)模等的不同而有很大差別。

2.2 生活污水

生活污水是指人們?nèi)粘Ｉ钪械南礈鞆U水和污水。生活污水含有大量的有機(jī)物，如纖維素，淀粉，糖，脂肪，蛋白質(zhì)等，以及包括腸道致病菌，病毒，寄生蟲卵等的微生物。污水還含有大量無機(jī)物質(zhì)，如氯化物，硫酸鹽，磷酸鹽，銨鹽，亞硝酸鹽，硝酸鹽等。

近年來，由于含磷洗滌劑的大量使用，污水中的磷含量顯著增加，為水生植物提供了足夠的營(yíng)養(yǎng)。含磷，氮污水的水體污染是湖水水質(zhì)惡化的主要原因之一。

2.3 農(nóng)業(yè)污水

農(nóng)業(yè)污水是指從農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)生產(chǎn)的污水以及從農(nóng)田或農(nóng)田排出的水。農(nóng)業(yè)污水主要含有氮，磷，鉀等化肥，農(nóng)藥，糞便等有機(jī)物和人畜動(dòng)物腸道病原體。天然水中的有機(jī)物質(zhì)，植物營(yíng)養(yǎng)素，農(nóng)藥等主要來源于農(nóng)業(yè)污水。

2.4 其他污染

工業(yè)過程中產(chǎn)生的固體廢棄物隨工業(yè)發(fā)展日益增多，這些廢物中均含有易溶于水的無機(jī)物和有機(jī)物，受雨水淋洗后進(jìn)入地面徑流而造成水體污染。城市垃圾包括居民生活垃圾、商業(yè)垃圾等在堆放過程中所含致病微生物、有害物質(zhì)等由于雨水沖洗滲漏會(huì)對(duì)附近水體或地下水造成污染。海上石油開采。大型運(yùn)油船只泄漏事故及航海船只產(chǎn)生的廢棄物等則是海洋污染的重要來源。

3 重金屬水污染分析

在水污染中，重金屬是最有害的，其中大部分是砷，鉛，汞和鎘。據(jù)了解，大多數(shù)重金屬，如砷，鉛，鎘等，在通過飲用水進(jìn)入人體后，不需要進(jìn)行生命活動(dòng)，它與水中的其他毒素結(jié)合，產(chǎn)生更多毒性有機(jī)物質(zhì)，這些物質(zhì)在人體的某些器官中積聚，容易發(fā)生慢性中毒。這對(duì)兒童的健康有著特別明顯的影響。汞、鉻、鉛、鎘等這些主要來源工業(yè)廢水排放、電鍍行業(yè)等，長(zhǎng)期飲用重金屬超標(biāo)的水，將會(huì)對(duì)人體形成持久性并且不可逆轉(zhuǎn)的危害。

水體被工業(yè)廢水污染后，各種有毒化學(xué)物質(zhì)如汞，砷，鉻，苯酚，氰化物，多氯聯(lián)苯和殺蟲劑通過飲用水或食物鏈傳播，引起急性和慢性中毒。環(huán)境中的汞以元素汞和汞結(jié)合的形式存在。進(jìn)入水環(huán)境后，汞及其無機(jī)化合物以元素汞，一價(jià)汞和二價(jià)汞的形式存在。

二價(jià)汞離子可以在某些細(xì)菌的作用下產(chǎn)生甲基汞。合并的汞包括無機(jī)汞和有機(jī)汞化合物，其中最常見的是甲基汞，乙基汞，苯基汞等。

水體中汞污染的來源主要是使用工業(yè)企業(yè)的廢水和含汞農(nóng)藥，如采礦和冶煉，氯堿，化學(xué)品，儀器，電子和顏料。水中的膠體顆粒，懸浮物，細(xì)土顆粒，浮游生物等可以吸收汞，然后通過重力沉淀到沉積物中。沉積物中的汞可以通過微生物的作用轉(zhuǎn)化為甲基汞或二甲基汞。甲基汞可溶于水，可從沉積物中返回水中。因此，被汞或甲基汞污染的水體會(huì)造成傷害。

4 水污染治理建議措施

（1）統(tǒng)一和協(xié)調(diào)城市水資源開發(fā)利用和保護(hù)的各個(gè)方面。系統(tǒng)完整的考慮城市防洪、排澇、節(jié)水、處理等，通過污水深處理技術(shù)和保護(hù)政策以及完備的獎(jiǎng)勵(lì)體系進(jìn)行水資源的循環(huán)與保護(hù)，妥善安排城鄉(xiāng)居民生活，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不同用水需求。盡快建立符合中國(guó)國(guó)情，科學(xué)合理的城市供水，節(jié)水和水污染防治法律法規(guī)體系。

（2）盡快建立統(tǒng)一的水資源管理體系。眾所周知，城市水利工程建設(shè)是一個(gè)涉及多個(gè)部門，多領(lǐng)域的綜合治理任務(wù)。建立統(tǒng)一的水資源管理體系，可以選擇建立城市水資源綜合管理部門。同時(shí)，本文提出在未來的城市建設(shè)和拆遷重建項(xiàng)目中，在初步項(xiàng)目可行性研究報(bào)告中，應(yīng)該有與水和水資源保護(hù)評(píng)估有關(guān)的內(nèi)容。同時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度，實(shí)施污染物排放總量控制。

（3）傳統(tǒng)鋪設(shè)的混凝土地板，磚塊或?yàn)r青油表面的改造。在城市建設(shè)中，為了美化城市環(huán)境，在人行道，停車場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，花園等地進(jìn)行了地面硬化。鋪設(shè)了大量傳統(tǒng)的水泥地磚或?yàn)r青油表面。由于上述設(shè)備在制作是均采用了不透水材料，這就使得大氣降水白白浪費(fèi)，沒有得到很好的利用，建議將城市地面進(jìn)行改造，將不透水材料換成可以滲透的材料，進(jìn)而降水可直接滲透進(jìn)入地下，形成良好的水循環(huán)等。

（4）完善污水處理工藝，加強(qiáng)污水處理技術(shù)改造。城市水環(huán)境恢復(fù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是污水的深度處理和再利用。本文提出重建或改造舊城污水管網(wǎng)，實(shí)施“城市污水支管直接到戶”工程。最終實(shí)現(xiàn)“雨污分流” - 即污水進(jìn)入管道，雨水入河;出院分類管理- “眉毛”和“胡須”分開捕捉。這是因?yàn)槿绻プ∶济秃殻铀廴竞恿?，污染水環(huán)境，影響人們安全用水的可能性很大。

（5）節(jié)水減排污水排放一般來說，城市用水量大，污水排放量大。水循環(huán)的概念應(yīng)注入整體城市規(guī)劃；同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)情教育。提高全社會(huì)對(duì)水的認(rèn)識(shí)，使群眾認(rèn)識(shí)到保護(hù)水資源和水環(huán)境是每個(gè)公民的責(zé)任。

5 結(jié)論

水資源是人類社會(huì)生存和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不可缺少或不可替代的資源，本研究以目前世界水資源污染現(xiàn)狀為引，列舉了四種常見的水污染來源，重點(diǎn)對(duì)重金屬水污染進(jìn)行分析，并在最后給出了水資源開發(fā)利用及水污染控制的一些建議，以促進(jìn)控制水資源污染與對(duì)水資源的保護(hù)意識(shí)。