重金属在水体中的存在形态及污染特征分析

《水体重金属污染研究现状及治理技术》篇一一、引言随着工业化的快速发展和城市化进程的加速推进，水体重金属污染问题日益严重，对生态环境和人类健康构成了严重威胁。

重金属如铅、汞、镉等，由于其难以降解、生物累积性强和长距离迁移的特性，一旦进入水体，往往会造成长期且难以逆转的污染。

本文将就水体重金属污染的研究现状及治理技术进行探讨。

二、水体重金属污染的研究现状1. 污染来源水体重金属污染主要来源于工业排放、农业活动、城市污水和固体废弃物等。

其中，工业排放是主要的污染源，包括冶炼、电镀、化工等行业的废水排放。

此外，农药、化肥的使用以及城市污水的排放也是水体重金属污染的重要来源。

2. 污染现状目前，我国的水体重金属污染问题十分严重。

许多河流、湖泊和近海海域都存在不同程度的重金属污染。

这些重金属不仅会影响水生生物的生存，还会通过食物链进入人体，对人类健康构成潜在威胁。

3. 研究进展针对水体重金属污染问题，国内外学者进行了大量研究。

这些研究主要集中在污染来源解析、污染程度评估、污染物迁移转化等方面。

通过这些研究，人们逐渐认识到水体重金属污染的严重性和复杂性，为后续的治理工作提供了科学依据。

三、水体重金属污染治理技术1. 物理法物理法是一种常用的水体重金属污染治理技术，包括沉淀法、吸附法、膜分离法等。

这些方法主要是通过物理作用将重金属从水中去除或分离出来。

例如，沉淀法可以通过添加沉淀剂使重金属形成沉淀物，从而从水中去除。

2. 化学法化学法是利用化学反应将重金属从水中去除的方法。

常用的化学法包括氧化还原法、络合沉淀法等。

这些方法主要是通过改变重金属的化学形态或价态，使其从水中分离出来或转化为无害物质。

3. 生物法生物法是利用微生物、植物等生物体或其代谢产物对重金属进行吸附、转化和去除的方法。

生物法具有成本低、环保等优点，是目前研究的热点之一。

例如，某些植物可以通过根部吸收和转运重金属，将其从水中去除；微生物也可以通过生物吸附、生物富集等作用降低水中的重金属含量。

收稿日期：2011-02-22基金项目：安徽省教育厅高等学校自科学研究重点项目（KJ2011A261）作者简介：许东升，男，宿州学院讲师，主要从事水环境重金属研究。

水体中重金属形态分析的实验方法综述许东升黄淑玲李琦方刚摘要：概述了以实验分离测定为手段的水体重金属形态分析方法，详细介绍了天然水中重金属的形态分离检测方法及沉积物中重金属的形态提取方法，评价了各种分析方法的优缺点。

关键词：重金属；形态分析；分离测定；实验方法中图分类号：X830.2文献标识码：A文章编号：（G ）11045（2011）02－63－04（宿州学院地球科学与工程学院安徽宿州234000）在自然界的100多种元素中，约有80多种金属元素，其中密度5.0g/cm 3的金属元素约有45种，称之为重金属元素。

而在环境污染研究中，重金属多指Hg 、Cd 、Pb 、Cr 等金属元素，以及As 、Se 等处于金属和非金属之间的具有显著生物毒性的类金属元素[1]。

重金属污染是指重金属及其化合物造成的环境污染，主要表现在水体污染中，是由未经适当处理即向外排放的采矿、冶金、化工、石油等多种工业废水、生活污水、受流水作用的废弃物堆放场以及富含重金属的大气沉降物等的输入，使得水体中重金属含量剧增超出水的自净能力而引起。

重金属污染物进入水体后不易分解，经过沉淀、溶解、吸附、络合等物化反应后，能够在底泥及动植物体内中形成积累，进而产生食物链浓缩，使毒性放大，对人类和其它生物的健康及生存产生严重的影响[2]。

而重金属在水体中的迁移转化规律、毒性大小以及可能产生的环境危害程度不仅与重金属总量有关，更大程度上取决于其赋存形态。

在不同的化学形态下，重金属有着不同的环境效应。

如Cr 3＋是人体的必需元素，而Cr 6＋则对人体有明显的毒性。

因此，水体重金属化学形态的研究对于控制和治理水体重金属污染，维护水环境安全具有重要的意义。

本文在综述了近些年国内有关水体重金属形态分析研究成果的基础上，总结和介绍了几种常见的重金属化学形态的实验分析方法，旨在为水体重金属污染的检测和治理提供参考。

重金属污染的特点、来源及在环境中的存在状态现在科技的发展让很多金属也有了用武之地，而且应用于各个领域，可以说金属已经成为我们生活的一部分。

在109种化学元素中，83种是金属，密度大于5的金属统称为重金属，如金、银、铜、铅、锌、镍、钴、镉、铬和汞等45种。

常说的重金属污染，主要是指汞、镉、铅、铬，以及它们的类金属物等生物毒性显著的重金属物引起的污染。

重金属污染的特点是：(1)天然水中的微量重金属就可产生毒性效应。

重金属产生毒性大小的浓度范围取决于该金属的性质(如价态、形态)，如汞、镉产生毒性的浓度范围是0.001～0.01mg/L。

(2)它们与有机污染物不同，水中微生物不仅不能降解重金属，相反地某些重金属元素在微生物的作用下转化为金属有机化合物，产生更大的毒性。

经过“虾吃浮游生物，小鱼吃虾，大鱼吃小鱼”的水中食物链被富集，浓度逐级加大。

而人正处于食物链的终端，通过食物或饮水，将有毒物摄入人体。

若这些有毒物不易排泄，将会在人体内积蓄，引起慢性中毒。

在生物体内的某些重金属又可被微生物转化为毒性更大的有机化合物(如无机汞可转化为有机汞)。

(3)重金属可通过食物、饮水、呼吸等多种途径进入人体，从而对人体健康产生不利的影响，而且这种影响具有隐蔽性，有些重金属对人体的积累性危害影响往往需要一二十年才显示出来。

(4)重金属离子在水体的迁移转化是一个复杂的过程，它与水体的酸碱条件、氧化还原条件等有着密切的关系。

一般的迁移反应可归纳为：离子性化合物的溶解，形成各种无机的、有机的配位化合物；可溶性物质在固体表面的吸附和解吸，沉淀或在固体表面上共沉淀，合并于固体物质或晶体结构。

(5)进入水体的重金属污染物大部分沉积于底泥中，少部分以可溶态及颗粒存在于水体。

(6)重金属污染物不易或不能用感官察觉到，就如同人们不能用感官去认知空气是否存在细菌、病毒一样，只有用科学的调查、化验分析才能确认。

(7)受重金属污染的蔬菜、水果、水产品并不能通过浸泡、清洗、多次煮来去除其含有的重金属，因为它存在于动植物的体内，不像农药那多洗就可以清除干净。

谈重金属铅在水体中的迁移与转化特征（武汉大学）一，前言铅是一种重金属，由铅组成的盐类大部分是不溶于水的，当水体中铅的浓度达到一定范围时就会对人体、渔业、农业灌溉等等都会产生极大的危害，铅在人体内富集可以使铅中毒。

伴随着社会上出现的一系列铅污染问题，例如儿童铅中毒、孕妇铅中毒等，科学家对铅的了解和研究进一步的加深。

水圈与大气圈和岩石圈共同组成了生物圈，可见水环境的重要，铅在水体中的迁移与转化也必然随之成为社会的焦点问题。

二，铅在水体中的存在形态关于铅元素在水体中的存在形态，一般按其总量分为“可溶态”和“颗粒态”，一些+2价铅和+4价铅离子都是可溶态的，可溶态的铅毒性较大，可以为人、生物直接吸收，储积性强。

悬浮物和沉积物中的铅是颗粒态的。

三，铅在水体中迁移转化的类型和规律和其他重金属一样，铅在水体中不能为生物所降解，只能产生各种形态之间的相互转化、分散和富集，这就是铅的迁移与转化，按照其运动的形式可以分为机械迁移转化、物理化学迁移转化、生物迁移转化。

⑴对于铅的机械迁移转化，主要是铅在水体中被包含于矿物质或是有机胶体中，或是被吸附在悬浮物上，以溶解态或是颗粒态的形态随水流迁移转化。

⑵铅在水体中的物理化学迁移转化主要分为沉淀作用、吸附作用和氧化还原作用。

在此笔者详细的讨论一下其转化过程。

从高中的知识我们知道铅盐的溶解度都非常小，在偏酸性的水体中Pb 的浓度被PbSO 和PbS等限制着，水体中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，Pb +SO ─PbSO (沉淀)，Pb +S ─PbS(沉淀)，生成的PbSO ,PbS不溶于酸；在偏碱性的水体中铅的浓度受Pb(OH) 的限制，Pb(OH)─Pb + 2OH ，此反应是可逆的，水中OH 较多，使得平衡向逆向移动，又水解反应Pb +2H O─Pb(OH)+H ，OH 中和H 使得平衡向正向移动。

另外铅离子在水体中会发生络合反应生成一些络合物，所以铅通过沉淀作用可以使铅在水体中的扩散速度和范围得到限制。

水体中重金属污染物——汞对什么是重金属，目前尚没有严格的统一定义，在环境污染方面所说的重金属主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素。

至于对具有一定毒性且环境中广为分布的如锌、铜、钴、镍、锡、铝等金属及它们化合物的环境行为研究，也应归入环境化学内容，但因限于篇幅，下面仅对汞、镉、铅三种重金属元素的环境化学分别予以阐述。

5.4.1汞及其化合物的基本性质汞的元素丰度在地壳中占第63位(80%/kg),在海洋中居第4。

位(0.15由/L),所以汞在各圈层中的储量及在各圈层间迁移通量都较小。

汞在周期表中与锌、镉两元素同处IIB族。

汞的化学性质、地球化学性质与镉比较相近，但与锌比却有较大差异。

在与同族元素比较中，汞的特异性表现在：①氧化还原电位较高，易呈金属状态；②汞及其化合物具有较大挥发性。

汞蒸气压随温度变化的数据如表5-7所示；各种无机汞化合物挥发性强弱次序为：Hg>Hg2Cl2>HgCl2>HgS>HgO；烷基汞化合物的饱和蒸气浓度为：CH3HgCl (94mg/m3)、CH3HgBr (94mg/m3)、CH3Hgi (90mg/m3)、CH3HgOH (10mg/m3)、C2H5HgCl (8mg/m3)、C2H5HgI (9mg/m3)。

③单质汞是金属元素中唯一在常温下呈液态的金属(mp=-38.9℃),具有很大流动性和溶解多种金属而形成汞齐的能力(如钠、钾、金、银、锌、镉、锡、铅等都易与汞生成汞齐)；④能以Hg2Cl2一价形态存在；⑤与相应的锌化物相比，汞化合物具有较强共价性，且由于上述较强挥发性和流动性等因素,使它们在自然环境或生物体间有较大的迁移和分配能力。

表5-7汞的蒸气压温度(℃)蒸气压(Pa) 温度(℃)蒸气压(Pa)00.025300.371100.065400.810200.16050 1.689在25℃温度下，元素汞在纯水中溶解度为60%/L,在缺氧水体中约为25|ig/L。

重金属废水污染特征及其危害重金属废水来源：重金属废水来源于有色金属生产、电镀、采矿、化工等部门，主要来自矿山排水、废石场淋浸水、选矿厂尾矿排水、有色金属冶炼厂除尘排水、有色金属加工厂酸洗水、电镀厂镀件洗涤水、钢铁厂酸洗排水等。

废水屮重金属离子的种类、含量及* 其存在形态随生产种类不同而有所差异。

重金属废水的危害：重金属废水(如含镉、铅、砷、汞、铬)是一类对环境污染最严重和人类危害最大的工业废水之一。

大多数金属离子及其化合物易于被水中悬浮颗粒所吸附而沉淀于水底的沉积层中，长期污染水体。

某些重金属及其化合物能在鱼类及其他水生生物体内以及农作物组织内富集、累积并参与生物圈循环。

常见的重金属及其危害性如下：铬(chromium，Cr)在环境中主要存在着两种价态（Crdll)和Cr(VI))，其中，CKVI)的毒性比(Mill)高约100倍,CKVI)是一种强氧化剂，具有强致癌变、致畸变、致突变作用，如可以诱发肺癌和鼻咽癌，此外，铬还对皮肤黏膜有刺激作用，可以引起皮炎、湿疹、气管炎和鼻炎。

由于铬的毒性强，且不易被微生物分解，食物链在生物体内富集，水溶性Cr(VI)已被列入对人体危害最大的8种化学物质之一，是国际公认的3种致癌金属物之一。

世界各国普遍把铬污染列为重点防治对象,并且对铬的饮用卫生标准有严格的规定，我国和世界卫生组织(world health organization，WHO)都在饮用水卫生标准中规定铬的最高允许浓度（maximum contaminant level, MCL)为0. 05mg/L。

镉(cadmium，Cd)是一种有毒物质，进人人体后的镉主要分布于胃、肝、胰腺和甲状腺内，其次是胆囊和骨骼中，尤以对肾脏损害最为明显，还可导致骨质疏松和软化。

镉的排出速度很慢，人肾皮质镉的生物学半衰期是10～30年。

长期饮水和从食物中摄取含镉物质，可引起慢性镉中毒。

最典型的例子是发生在日本的富山省神通川流域的“痛痛病”'，由于镉代替了骨骼中的钙而使骨质变软，患者长期卧床，营养不良，最后发生废用性萎缩、并发性肾衰竭而死亡。

重金属在水体中的存在形态及污染特征分析摘要阐述了重金属在水体中的存在形态类型及迁移性质,介绍了重金属迁移规律的研究方法,并分析了重金属在水体中的污染特征。

关键词重金属;水体;存在形态;迁移规律;污染特征1重金属在水体中的存在形态1.1存在形态的类型要分析污染物在水体中的迁移转化规律,首先就要了解污染物在水体中以何种形式存在以及各存在形态之间的关系,对重金属污染物的研究也不例外。

汤鸿霄提出“所谓形态,实际上包括价态、化合态、结合态和结构态4个方面,有可能表现出来不同的生物毒性和环境行为”,这里所分析的存在形态主要指重金属在水体中的结合态。

水体中重金属存在形态可分为溶解态和颗粒态,即用0.45μm滤膜过滤水样,滤水中的为溶解态(溶解于水中),原水样中未过滤的为颗粒态(包括存在于悬移质中的悬移态及存在于表层沉积物中的沉积态)。

用Tessier等[1]提出的逐级化学提取法又可将颗粒态重金属继续划分为以下5种存在形态:一是可交换态,指吸附在悬浮沉积物中的黏土、矿物、有机质或铁锰氢氧物等表面上的重金属;二是碳酸盐结合态,指结合在碳酸盐沉淀上的重金属;三是铁锰水合氧化物结合态,指水体中重金属与水合氧化铁、氧化锰生成结合的部分;四是有机硫化物和硫化物结合态,指颗粒物中的重金属以不同形式进入或包括在有机颗粒上,同有机质发生螯合或生成硫化物;五是残渣态,指重金属存在于石英、黏土、矿物等结晶矿物晶格中的部分。

1.2迁移性质不同存在形态的重金属在水体中的迁移性质不同。

溶解态重金属对人类和水生生态系统的影响最直接,是人们判断水体中重金属污染程度的常用依据之一。

颗粒态重金属组成复杂,其形态性质各不相同。

可交换态是最不稳定的,只要环境条件变化,极易溶解于水或被其他极性较强的离子交换,是影响水质的重要组成部分;碳酸盐结合态在环境变化,特别是pH值变化时最易重新释放进入水体;铁锰水合氧化物结合态在环境变化时也会部分释放;有机硫化物和硫化物结合态不易被生物吸收,利用较稳定;残渣态最稳定,在相当长的时间内不会释放到水体中。

重金属污染物在水环境中的行为及其生态毒性研究一、引言自然水体中的重金属污染物，包括铅、铬、汞、锌等元素，是造成水环境污染的主要原因之一。

这些元素在水环境中的存在形式和行为特征，对于水生生物的生态系统有着重要的影响和生态毒性。

因此，对重金属污染物的行为及其生态毒性研究具有重要的理论和实际意义。

二、重金属污染物在水环境中的行为（一）存在形式重金属元素在水环境中的存在形式通常有溶解态、胶体态和颗粒态三种。

其中，溶解态是指重金属元素完全溶解于水中，以离子形式存在；胶体态是指重金属元素与有机质或其他物质结合形成胶体颗粒悬浮于水中；颗粒态是指重金属元素以颗粒形式存在于水中。

在自然水体中，不同的重金属元素具有不同的相对存在形式比例。

（二）转化和迁移重金属污染物在水环境中会发生各种物化变化，如光化、还原、氧化等过程，从而导致其形态和存在方式的改变。

此外，在自然水体中，重金属元素具有一定的迁移性和移动性，即随着水体流动或环境变化而发生转移或迁移，从而影响水体中的分布和分布范围。

（三）生物富集重金属元素在水环境中会被水生生物吸收和富集，从而导致生物体内的重金属元素浓度升高。

随着生物体级别的升高，重金属元素的富集系数也会逐渐升高，从而造成水生生物中的重金属污染。

三、重金属污染物对水生生物的生态毒性重金属污染物对水生生物的生态毒性主要体现在以下方面：（一）直接毒性重金属污染物对水生生物体内的多种生物大分子，如蛋白质、核酸、酶等分子结构和生化代谢等方面产生影响，从而导致生物体机能受损，甚至死亡。

（二）间接毒性重金属污染物会通过水生生物的生物积累与食物链转移过程进一步影响后续生物的生态系统稳定性并输出到生物居住的水域。

（三）次级毒性重金属污染物在水环境中引起的生态毒性对整个生态系统具有长期影响，可能导致生物群落的结构和功能发生改变，进而影响人类和其他生物的健康和生存环境。

四、重金属污染物的治理重金属污染物的治理方法主要包括物理治理、化学治理和生物治理等。

・监测与分析・水环境中重金属的存在形态和迁移转化规律综述Discussion on the existing form s and m igration and transform ationlaws of h eavy m etals in the water environm ent王　霞　仇启善(包头市环境监测站　包头,010430)摘要　本文综述水环境中重金属的存在形态和污染特征以及迁移转化规律的研究概况。

水体中重金属颗粒态的存在形态分为离子交换态、碳酸盐结合态、铁氧结合态、有机质和硫化物结合态和残渣态。

重金属形态和生物效应有关。

对重金属在水体中迁移和转化规律及其过程的动力学水质模型的建立进行了论述。

关键词:重金属　存在形态　迁移转化　水质模型Abstract　T he paper summurized the studys on t he ex isting for ms and migr ation and transfor mation law of heav y meta ls in the w ater env ir onment,a nd discussed the establishment of dynamic w ater quality model.Key words:heavy metal　existing form　migration and transform ation　water quali ty model1　序言重金属污染物在环境中的含量、分布、存在形态、迁移转化、生物效应以及防治对策都引起人们关注。

随着工农业的发展,大量污染物(包括重金属)排入江、河、湖、海,使水体遭受到不同程度的重金属污染。

为控制和防治河流污染,保护人类生存环境,国外早已开展了大量研究工作;我国从八十年代开始,普遍开展了这方面的研究。

本文主要对国内水环境中重金属污染研究状况进行综述〔1〕〔2〕。

谈重金属铅在水体中的迁移与转化特征（武汉大学）一，前言铅是一种重金属，由铅组成的盐类大部分是不溶于水的，当水体中铅的浓度达到一定范围时就会对人体、渔业、农业灌溉等等都会产生极大的危害，铅在人体内富集可以使铅中毒。

伴随着社会上出现的一系列铅污染问题，例如儿童铅中毒、孕妇铅中毒等，科学家对铅的了解和研究进一步的加深。

水圈与大气圈和岩石圈共同组成了生物圈，可见水环境的重要，铅在水体中的迁移与转化也必然随之成为社会的焦点问题。

二，铅在水体中的存在形态关于铅元素在水体中的存在形态，一般按其总量分为“可溶态”和“颗粒态”，一些+2价铅和+4价铅离子都是可溶态的，可溶态的铅毒性较大，可以为人、生物直接吸收，储积性强。

悬浮物和沉积物中的铅是颗粒态的。

三，铅在水体中迁移转化的类型和规律和其他重金属一样，铅在水体中不能为生物所降解，只能产生各种形态之间的相互转化、分散和富集，这就是铅的迁移与转化，按照其运动的形式可以分为机械迁移转化、物理化学迁移转化、生物迁移转化。

⑴对于铅的机械迁移转化，主要是铅在水体中被包含于矿物质或是有机胶体中，或是被吸附在悬浮物上，以溶解态或是颗粒态的形态随水流迁移转化。

⑵铅在水体中的物理化学迁移转化主要分为沉淀作用、吸附作用和氧化还原作用。

在此笔者详细的讨论一下其转化过程。

从高中的知识我们知道铅盐的溶解度都非常小，在偏酸性的水体中Pb 的浓度被PbSO 和PbS等限制着，水体中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，Pb +SO ─PbSO (沉淀)，Pb +S ─PbS(沉淀)，生成的PbSO ,PbS不溶于酸；在偏碱性的水体中铅的浓度受Pb(OH) 的限制，Pb(OH)─Pb + 2OH ，此反应是可逆的，水中OH 较多，使得平衡向逆向移动，又水解反应Pb +2H O─Pb(OH)+H ，OH 中和H 使得平衡向正向移动。

另外铅离子在水体中会发生络合反应生成一些络合物，所以铅通过沉淀作用可以使铅在水体中的扩散速度和范围得到限制。

盐湖卤水中重金属元素的污染特征与评价方法研究盐湖卤水是指地下深层地下水中盐类溶解度高，具有较高的含盐量的水体。

由于盐湖卤水属于生态易破坏地区，对于盐湖卤水中重金属元素的污染特征与评价方法的研究具有重要意义。

本文将深入探讨盐湖卤水中重金属元素的污染特征，并介绍几种常用的评价方法。

一、盐湖卤水中重金属元素的污染特征盐湖卤水中存在的重金属元素主要包括铅、汞、镉、铬、铜、锌等。

这些重金属元素在盐湖卤水中的存在形式主要有溶解态和悬浮态两种。

1. 溶解态重金属元素溶解态重金属元素是指重金属以离子形式存在于盐湖卤水中。

这些重金属元素可以通过化学方法直接测定其浓度。

在水中，重金属元素往往与水分子形成络合物，难以沉淀和去除，因此溶解态重金属元素是盐湖卤水中对环境和生物造成污染的主要形态。

其浓度高低与盐湖卤水中的离子强度、pH值以及盐度等因素有关。

2. 悬浮态重金属元素悬浮态重金属元素是指重金属以固体形式存在于盐湖卤水中，其存在形式有颗粒、胶体和沉淀等。

这些重金属元素通常与盐湖卤水中的悬浮物质结合形成颗粒状物质，通过沉积或沉淀的方式降至湖底，造成盐湖卤水的富集现象。

悬浮态重金属元素的浓度高低与盐湖卤水中的悬浮物质的浓度、颗粒大小等因素相关。

二、盐湖卤水中重金属元素的评价方法为了了解盐湖卤水中重金属元素的污染程度，科学家们发展了多种评价方法。

下面将介绍几种常用的评价方法。

1. 盐湖卤水中重金属元素浓度测定法盐湖卤水中重金属元素的浓度测定方法主要采用化学分析和仪器分析两种方法。

化学分析方法主要包括原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等。

仪器分析方法主要包括电感耦合等离子体质谱法、核磁共振法等。

通过这些方法，可以精确测定盐湖卤水中重金属元素的浓度，为环境评估提供数据支持。

2. 盐湖卤水中重金属元素迁移与转化研究重金属元素在盐湖卤水中的迁移与转化过程对其环境风险评价至关重要。

研究盐湖卤水中重金属元素的迁移与转化可以通过实地采样和室内实验相结合的方法。

水体中重金属的迁移转化途径及影响因素摘要：重金属污染是水污染的一个重要方面，本文简要介绍了水中重金属的来源、污染特征及特点；着重介绍了其在水中的存在形态、迁移转化途径及迁移转化过程；最后简要分析了了pH值、氧化还原电位（Eh）、温度、离子强度及有机质对重金属迁移转化的影响。

关键词：重金属；来源；存在形态；迁移转化；影响因素Abstract: Heavy metals in water body can lead to many serious pollution problems. this paper introduce briefly the source，the pollution characteristics and features of heavy metals in water；It is emphasized that heavy metals ‘ appearance, migration and transformation pathway and migration and transformation process are also expounded; Finally ，the paper briefly analyzes the pH, radix potential (Eh), temperature, ionic strength and organic matter on the impact of migration and transformation of heavy metals.Key words: Heavy metals; source; existing forms; migration and transformation; factors1 引言随着工业化的发展，随着工农业的发展,大量污染物包括重金属排入河流,使水质恶化,给人类造成了一系列严重后果。

鱼类重⾦属中毒污染的症状及特性重⾦属危害鱼类的特点重⾦属的污染主要是指汞、镉、铅、铬、镍、铜等，其中汞、隔的⽣物毒性最⼤。

重⾦属对鱼类的毒性主要包括内毒和外毒两个⽅⾯，内毒是指重⾦属离⼦通过鳃和⽪肤进⼊鱼体内，与体内主要酶的催化活性部位中的硫氢基结合成难溶解的硫醇盐，抑制了酶的活性，妨碍了机体的功能，从⽽引起鱼类死亡。

外毒是指与鳃、体表所分泌的粘液结合成蛋⽩质的复合物，覆盖整个鳃和体表，并充塞在鳃瓣间隙内，使鳃丝正常活动困难，阻碍了鳃丝的正常呼吸，使鱼类窒息死亡。

主要作⽤表现在4个⽅⾯：1、重⾦属为可蓄积性毒物：⽔中的重⾦属通过鱼的鳃呼吸、体表接触吸收以及⽔⽣⽣物的⾷物链作⽤，使重⾦属毒物被吸收、转移、浓缩、蓄积于鱼体内，蓄积量可以从⼏倍到成百上千倍，因此鱼体内含有较⾼的毒物残留量，从⽽影响鱼类的⾷⽤价值和⼈体健康。

2、重⾦属污染的⽔域可使鱼类及其它⽔⽣⽣物发上急性中毒死亡、亚急性中毒和慢性中毒，蓄积，导致明显的⽣态和毒理反应，甚⾄给渔业⽣产带来毁灭性的破坏。

3、重⾦属的变态影响：有的重⾦属会发⽣变态反应，其后果通常加强了毒物的毒理强度，从⽽提⾼了污染危害的程度。

如⽆机汞流⼊⽔体后，蓄积在⽣物体中，在微⽣物的作⽤下变成毒性更强的甲基汞。

4、重⾦属的诱变影响：有些重⾦属对鱼类及其⽔⽣⽣物具有致癌、致畸、致突变的“三致”作⽤。

表现为⼀定的诱变活性。

如：隔、六价铬等对⽔⽣⽣物产⽣明显的毒性和遗传变异等。

鱼类铬中毒的症状及特性铬元素符号Cr，银⽩⾊⾦属，在元素周期表中属ⅥB族，铬的原⼦序数24，原⼦量51.996，体⼼⽴⽅晶体，常见化合价为+3、+6和+2。

1797年法国化学家沃克兰 (L.N.Vauquelin)在西伯利亚红铅矿（铬铅矿）中发现⼀种新元素，次年⽤碳还原，得⾦属铬。

因为铬能够⽣成美丽多⾊的化合物，根据希腊字chroma（颜⾊）命名为chromium。

铬是重要的合⾦元素。

铬以⾦属铬和铬铁形式加⼊钢与合⾦中。

《水体重金属污染研究现状及治理技术》篇一一、引言随着工业化的快速发展和城市化进程的加速推进，水体重金属污染问题日益严重，已经成为全球关注的焦点。

水体重金属污染主要来源于工业废水、农业排放、城市污水等，这些含有重金属的污染物进入水体后，不仅对水生态环境造成严重破坏，而且对人类健康构成潜在威胁。

因此，研究水体重金属污染的现状及治理技术，对于保护水资源、维护生态平衡、促进可持续发展具有重要意义。

二、水体重金属污染研究现状1. 污染现状水体重金属污染的现状十分严峻。

全球范围内，许多河流、湖泊、水库等水体均存在不同程度的重金属污染。

其中，铅、汞、镉、铬等重金属是主要的污染物。

这些重金属通过工业废水、农业排放、城市污水等途径进入水体，一旦超过水体的自净能力，就会对水生态环境造成严重破坏。

2. 污染来源（1）工业污染：冶金、化工、制药、电镀等行业的废水排放是水体重金属污染的主要来源。

这些行业的生产过程中会产生大量含有重金属的废水，若未经有效处理直接排放到水体中，将对水生态环境造成严重破坏。

（2）农业污染：农业生产过程中使用的化肥、农药等化学物质，以及畜禽养殖业产生的废水等，也是水体重金属污染的重要来源。

这些污染物通过农田排水、雨水冲刷等途径进入水体，导致水体重金属含量超标。

（3）城市污染：城市污水主要包括生活污水和工业废水两部分。

其中，生活污水中含有一定量的重金属，若未经有效处理直接排放到水体中，也会对水生态环境造成污染。

三、治理技术针对水体重金属污染问题，国内外学者提出了多种治理技术，主要包括物理法、化学法、生物法等。

1. 物理法物理法主要包括吸附法、膜分离法、离子交换法等。

吸附法是利用吸附剂（如活性炭、膨润土等）将水中的重金属离子吸附在其表面，从而达到去除重金属的目的。

膜分离法是利用半透膜将水中重金属与其他物质分离，从而达到净化水质的目的。

离子交换法是利用离子交换剂将水中重金属离子置换出来，达到去除重金属的目的。

重金属水污染及治理重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。

对水质产生污染的重金属主要有汞、镉、铬、铅、钒和钴等。

其中以汞的毒性最大，镉次之。

此外，砷虽然不属于金属，但由于其毒性，故也将其归为重金属污染。

水体中重金属污染物的来源十分广泛，最主要的是工矿企业排放的废物和污水。

由于这些工厂排放的污染物数量大，分布范围广，因而受污染的区域很大，较难控制，危害严重。

重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中富集，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，对人体会造成很大的危害，例如，日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染，等公害病，都是由重金属污染引起的。

所以重金属污染是水质污染的重点防治对象。

1重金属污染成因及其特点1.1 重金属污染特点重金属污染与有机污染物不同，不少有机化合物可以通过微生物降解，使有害性降低或解除。

而重金属十分稳定，很难在环境中降解，水中重金属污染物可以通过食物链在生物体内逐步蓄积富集；或者被水中悬浮粒子吸附而沉入水底淤泥中。

某些重金属，如无机汞，能够通过微生物转变为毒性更高的金属有机物，例如甲基汞。

1.2 重金属污染成因重金属的污染主要来源工业污染，其次是交通污染和生活垃圾污染，污染源主要有金属矿山、电池厂、仪表厂、颜料厂等。

随着污染物的排放，重金属以单质或离子形态进入水体，由于重金属难以降解，通过食物链或者饮水进入生物体内，并在生物体中富集，在一定的部位或者特定的组织器官中达到一定浓度，造成对人体健康的危害。

1.3 鉴别方法含有重金属的废水往往是有色的。

因为废水中一般含有铬酸盐、铜盐、铬盐、亚铁盐等等可溶性着色重金属盐以及硫化铜、硫化铁和硫化锆等不溶性着色重金属化合物，所以有色工业废水污染水体后，必然使水体外观发生明显变化。

因此，可根据水体颜色变化或加深来判断水源已被严重污染。

2 重金属中毒机理重金属进入人体，会和人体内的某些酶结合，抑制人体必须的蛋白质的合成，影响人体正常生理活动;或是抑制酶活性，影响人体内离子调节，改变蛋白质的结构，使蛋白质凝固、变形、失去活性；有些重金属还能影响神经系统，抑制和干扰神经系统功能。

第八章天然水中的重金属一、水中主要重金属污染物的来源地质风化作用各种工业过程燃烧引起的大气散落生活污水和城市地表径流农业退水二、重金属元素在水环境中的污染特征分布广泛可以在水环境中迁移转化毒性强生物积累作用三. 重金属在水中的存在形态影响水中金属离子形态的因素（1）金属离子的水解作用大多数离子在水中会发生水解（hydrolysis)NH4+ + H2O = NH3 +H3O+CO3- +H2O =HCO3- + OH-从而影响水分子在水中的电离平衡。

H2O = H+ +OH-K w = (H+)(OH-) =10-14如果金属离子进入水中，会发生Fe3+ + H2O = FeOH2+ + H+Fe3+ + 2OH- = Fe(OH)2+Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3Fe3+ + 4OH- = Fe(OH)4-其中Fe(OH)3是沉淀，其它形式均可溶。

（2）水中溶解无机阴离子水中溶解无机阴离子可与金属离子形成配合离子（3）水中溶解有机物（形成有机配合物)影响腐殖质螯合重金属能力的因素金属离子种类: 胡泊腐殖质的螯合能力按：Hg2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Co2+顺序递降。

腐殖质来源: 沉积物腐殖质>海洋>湖泊>河流腐殖质成分：相对分子质量小的成分对金属离子的螯合能力强；反之，弱。

环境体系和pH: 随pH降低而减弱。

水的盐度及Ca2+、Mg2+、Cl-等常量离子含量（4）水中悬浮颗粒物天然水体中的粗分散态和胶体分散态的悬浮颗粒物可吸附重金属，改变其存在形态、环境行为和生物效应。

在平衡状态下，水体中自由离子含量很低。

在pH为7的水体中，自由铁离子以及其水合态的含量很低，测试仪器无法测量。

但由于螯合态和离子对的存在，自然水体中的Fe可达到0.1-0.25 mg/L。

在腐殖质含量较高的水体中，甚至可达到1mg/L。

许多研究都证实，游离态的金属离子和羟基配合态是高毒形态。