如何治理水中的重金属污染
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《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。
水产重金属的解毒方法1. 饮用水中重金属解毒方法:- 使用活性炭过滤器:活性炭具有吸附重金属的能力,可以将水中的重金属污染物吸附并去除。
- 使用反渗透系统:反渗透系统可以通过物理屏障技术去除水中的重金属离子,使水变得更清洁和安全。
- 使用离子交换树脂:离子交换树脂可以将水中的重金属根据其离子交换性质去除,从而净化水质。
- 煮沸水:烧沸水能够去除一些重金属,如铅和锌。
- 使用酸碱调节剂:酸碱调节剂可以将水中的重金属根据酸碱性质中和,从而减少其毒性。
2. 食品中重金属解毒方法:- 蔬菜浸泡法:将蔬菜泡在醋水或柠檬水中,醋酸或柠檬酸可以与重金属反应,使其溶解或析出。
- 食醋处理法:将食醋加入食材中,食醋中的醋酸可以与重金属发生反应,从而减少重金属对人体的伤害。
- 洗菜法:使用流动的清水或肥皂水彻底清洗蔬菜,以去除表面的重金属杂质。
- 烹饪处理法:烹饪食材时加入适量的酱料、醋、酒等,可以减少食物中的重金属含量。
- 新鲜食材选择:选择新鲜的食材,避免选择长时间储存或过期的食物,以减少重金属积累。
3. 养殖水产中重金属解毒方法:- 使用水质调节剂:根据养殖水体中重金属的类型和浓度,使用相应的水质调节剂,如添加石灰或硫酸铁等,以促使重金属沉淀或减少重金属的溶解度。
- 定期更换水源:定期更换养殖水源,以避免重金属污染物的积累。
- 饲料调配:选择优质的饲料,并遵循科学的饲料配方,以减少重金属的摄入量。
- 水质监测:定期监测养殖水体中的重金属含量,及时发现异常问题并采取相应措施。
4. 海鲜烹饪中重金属解毒方法:- 腌制食材:将海鲜食材事先用盐、酱油等腌制,腌制液中的盐和酱油可以与重金属结合并减少其毒性。
- 蒸煮处理:蒸煮海鲜可以使其中的重金属物质在高温下挥发出来,减少其摄入量。
- 移除鱼肚:鱼肚通常会积累较高的重金属含量,烹饪前将其移除可以减少重金属的摄入。
- 温和烹调:适度的温和烹调方式可以减少水产品中重金属的溶解和损失。
治理重金属污染的方法重金属污染是指环境中因人类活动而积累的高毒性重金属元素,如铅、镉、汞等,对生态系统和人类健康造成危害的一种环境污染。
治理重金属污染对保护环境和人类健康具有重要意义。
目前,针对重金属污染,可以采取物理、化学和生物等多种方法进行治理。
首先,物理方法是治理重金属污染的一种重要手段。
物理方法主要包括吸附、沉淀和分离。
吸附是指通过将吸附剂与重金属离子接触,使其附着在吸附剂表面,从而达到去除重金属的目的。
常用的吸附剂包括活性炭、粘土矿物和氧化铁等。
沉淀是指通过与重金属离子结合生成沉淀物,在水体中沉淀下来,达到去除重金属的效果。
而分离则是通过物理手段将重金属离子与水体进行分离,例如膜分离技术和离子交换等。
其次,化学方法也是治理重金属污染的重要手段。
化学方法包括沉淀、络合沉淀、离子交换等。
沉淀是利用沉淀剂与重金属离子反应生成沉淀物,然后通过分离的手段将其去除。
络合沉淀是指利用络合剂将重金属离子络合形成络合物,使之沉淀下来,从而去除重金属。
离子交换则是利用离子交换树脂将水中的重金属离子与其上的其他离子交换,并将重金属离子吸附在树脂上。
最后,生物方法也是治理重金属污染的一种有效手段。
生物方法主要包括植物修复、微生物修复和生物吸附等。
植物修复是指利用植物对重金属的富集能力,通过植物的吸收和富集,将重金属从土壤或水体中去除,例如柳树、苦荞等植物对重金属具有较强的富集能力。
微生物修复是指利用微生物对重金属的耐受能力和富集能力,通过微生物的代谢作用将重金属离子还原或转化为不易溶解的物质,从而去除重金属。
生物吸附则是利用一些富含蛋白质和多羧基等官能团的生物材料,如菌丝、海藻等,通过其表面活性吸附重金属离子,达到去除重金属的效果。
在实际治理重金属污染过程中,通常采用物理、化学和生物方法的综合应用,以达到更好的治理效果。
此外,还可以结合土壤修复、水资源管理等手段,从源头上减少重金属污染物的排放,以减轻环境压力。
重金属废水的危害及治理重金属废水污染是当今社会面临的严峻环境问题之一。
重金属是指密度大于5克/立方厘米的金属元素,包括铅、镉、汞、铬等。
由于其毒性较高且不易降解,重金属废水对环境和人类健康造成了巨大的威胁。
本文将详细讨论重金属废水的危害以及其治理方法。
一、重金属废水的危害1. 对生态系统的危害:重金属废水直接或间接排放到水体中,会对水生生物造成毒性影响。
例如,铅和镉会积聚在水生生物体内,超过一定浓度后会导致其繁殖力下降、行为异常甚至死亡。
同时,重金属还会破坏水中的氧气平衡,影响水体自净能力。
2. 对人体健康的危害:重金属废水通过农田灌溉、饮用水等途径进入人体,对人体健康造成潜在危害。
铅、镉等重金属进入人体后会积聚在骨骼、肝脏、肾脏等重要器官中,长期积累可能导致中毒。
重金属中毒症状包括头晕、呕吐、贫血、生长发育迟缓等,严重者可能危及生命。
二、重金属废水治理方法1. 物理方法:物理方法主要通过重金属的沉淀、过滤和离子交换等步骤来去除废水中的重金属。
例如,重金属离子可以通过沉淀剂与废水中的硫化物或氢氧化物反应形成沉淀物,从而去除重金属。
此外,利用过滤器材等物理手段也可以有效去除重金属颗粒。
2. 化学方法:化学方法主要包括氧化还原、络合沉淀和浮选等过程。
例如,可以通过用还原剂与重金属进行反应,将重金属转化为易于沉淀的形态从而去除。
此外,也可以通过添加络合剂与重金属形成络合物,降低其毒性和溶解度,然后利用沉淀、过滤等步骤将其分离。
3. 生物方法:生物治理方法利用微生物(如细菌、真菌)或植物等生物体对重金属进行吸附、转化和分解。
生物方法具有显著节能环保的特点。
例如,可利用某些植物的根系对重金属进行吸附,或者利用微生物对重金属进行还原、氧化等反应,从而达到去除重金属的目的。
4. 膜分离方法:膜分离方法是利用半透膜对重金属离子进行分离和去除。
该方法具有高效、节能的特点。
例如,可以利用反渗透膜、纳滤膜等对重金属进行拦截和过滤,保留水分子同时将重金属去除。
试论重金属污染水体的环境保护处理技术工业化时代给人们带来越来越繁荣的经济,但是在环境方面也付出相当惨重的代价。
社会各界逐步提高对重金属污染情况的重视程度,水污染是工业重金属排放的主要形式。
现阶段环境污染以及治理问题,主要是将工业重金属污水排放作为核心内容。
金属元素难以消除以及危害性较大,是重金属污水的明显特征,部分重金属甚至含有剧毒。
还有些重金属元素会致癌,直接威胁人们的生命健康。
一、明确重金属水体污染Cd、Cr、Mn、Ni、Pb、Hg、Ge、Co、Zn等元素都会对水体造成严重的重金属污染。
在通常的状态下,及其微量的金属元素是不会对水体产生污染,但是这些金属元素一旦超过一定的标准时,就会对水体产生一定污染危害。
在自然界下的水质当中本身会含有一定的金属元素,但是这些金属元素含量及其微小不会对水质产生影响,因此,在自然状态下水质中的重金属元素不会对水质和水中的动植物产生影响。
但是由于人为因素向水中排放大量的重金属元素,除非使用相对应的处理方法,否则很难在自然状态下进行沉淀和过滤。
按照排放量进行排名主要的工业排放企业包括:矿产资源企业、金属熔炼企业、化工企业、造纸相关行业、制革产业、染烫行业等等,在这些工业领域中排放大量的污水同时带有Ni,Pb,Cd,Cr,Hg等重金属元素。
重金属超标的污水中是含有一定的毒性,不仅仅会对水质中的生物产生影响,重金属污水还会通过地下水污染地层水源,水源被植物吸收后会在植物体内进行沉积,人类或者是动物吃了吸收了重金属污水的植物后会对身体产生一定的毒副作用。
二、科学应用重金属污水处理技术从社会舆论以及环境研究角度来说,含有重金属污水的处理以及净化方法已经成为最重要的内容。
物理方法、化学方法以及生物方法。
是现阶段处理重金属污水的三种主要方法,需要结合实际对其进行科学选择,实现对重金属污水的恰当处理,改善污染问题。
1.物理方法处理重金属污水可用多种物理方法开展重金属污水的处理工作,最为常见的就是吸附法。
重金属污染的治理技术随着城市化进程的不断加速,重金属污染成为了一大环境问题。
重金属污染不仅对人体健康造成威胁,对环境也造成严重危害。
因此,如何有效地治理重金属污染成为了当前一个紧迫的任务。
本文将介绍几种常见的重金属污染治理技术。
一、吸附技术吸附技术是一种常见的重金属污染治理技术。
该技术利用吸附剂的特性吸附重金属离子,使其与水分离出来。
目前,常用的吸附剂主要有氧化铁、氧化铝、硅藻土等,这些吸附剂具有高度的比表面积和化学稳定性,能有效吸附重金属离子。
此外,还有一些新型吸附剂,如纳米材料、离子液体等,也被广泛应用在重金属治理中。
吸附技术具有装置简单、运行成本低等优点,但不适用于高浓度重金属水体的处理。
二、沉淀技术沉淀技术是一种通过添加沉淀剂使重金属形成不溶的难溶沉淀物而去除水中重金属的方法。
该技术适用于低浓度重金属水体的处理。
现阶段常用的沉淀剂主要有氧化铁、氧化铝、氢氧化钙、氢氧化钠等。
其中氢氧化钠的安全性较低,易产生二次污染,因此应慎重选择。
沉淀技术应该与其他技术相结合,可以取得更好的治理效果。
三、生物技术生物技术是一种利用活体生物或其代谢产物消除有机与无机物污染的技术。
生物技术具有绿色环保的特点,在重金属污染治理方面也有广泛的应用。
植物、菌类、微生物等都可以应用于重金属治理。
植物具有广泛的适应性和可塑性,可以吸收、转化、沉积、还原重金属离子。
菌类可以通过吸附、固定、还原的方式降低重金属浓度。
微生物可以通过生物吸附、生物分解转化等方式治理重金属污染。
四、电化学技术电化学技术是指利用电化学原理处理废水的一种技术。
其原理是通过施加电场,在阳极和阴极之间引起的电化学反应,将导致电化学沉淀或较高纯度的金属沉积。
电化学技术可以对水体中的多种重金属进行处理。
该技术处理出的固体废物可以进行资源化利用或处置。
电化学技术具有高效、可控、无副产物等优点。
综上所述,吸附技术、沉淀技术、生物技术、电化学技术等都是重金属污染治理中常见的技术。
水中重金属污染治理办法重金属是指比重大于5的金属(一般来讲密度大于4.5克每立方厘米的金属),包括金、银、铜、铁、铅等,重金属在人体中累积达到一定程度,会造成慢性中毒。
对什么是重金属,其实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(水银)、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素。
重金属具有高毒性、持久性、难降解性等特点已越来越受到国内外学者的关注。
通过自然途径进入水体中的重金属一般不会对水体造成污染,但由于人类活动导致的大量含有重金属的污染物进入水环境中,不但造成重大的经济损失,而且对生态系统和人类健康产生重大影响。
1.我国水体重金属污染现状随着全球经济的迅速发展,重金属通过矿山开采、金属冶炼加工、化工废水的排放、农药化肥的滥用,生活垃圾的弃置等人为污染及地质侵蚀、风化等天然源的形式进入水中,而重金属污染又具有易被生物富集、并有生物放大效应、且毒性大等特点,因此水中的重金属污染不仅污染了水环境,也严重危害了人类及各类生物的生存。
我国各大江河湖库普遍受到不同程度的重金属污染,其底质的污染率高达80.1%,而且已经开始影响到水体的质量。
通过研究矿区地表水、浈水河、大沂河、黄河、香港河流、松花江、巢湖、太湖、红枫湖、南湖、黄浦江、钦州湾、胶州湾、长江、南黄海等水体中痕量金属含量及其变化,得到以下结论:(1)地表水受到重金属的复合污染,铅锌矿区水体中Ph严重污染、Hg中度污染,Zn轻度污染。
(2)受水环境条件影响,重金属主要赋存在悬浮物和沉积物中。
一般悬浮颗粒物中重金属的含量比沉积物中高几倍,是水体溶解态重金属的几百倍。
水体中污染物的含量很低,市区河段高于非市区河段。
(3)湖泊支流中的含量普遍高于湖区,河口污染较严重。
(4)水体中重金属含量与pH值有关,碱性条件易沉淀于底泥,酸性条件易释放。
(5)xx水体中重金属的含量:枯水期大于洪水期,底层大于表层,而且各种金属相关性较好,说明其来源相同。
水质重金属污染如何解决水作为人类的生命之源,与人类的生活息息相关,随着工农业和经济的快速发展,水质受到工业、化学、生活垃圾等各方面的污染,水质重金属污染已成为危害大的水污染问题之一,对自然生态和人体健康造成了严重的威胁。
目前我国治理水质中的重金属污染主要分为两种途径,其一是减缓重金属在水体中的迁移,使其难以被水生物吸收;另一种是将重金属从水体中分离出来,具体而言,主要有三类方法方法:化学法、生物法、物理化学法。
1、化学法化学法处理水质重金属污染又可以细分为沉淀法、氧化还原法、电解法等,下面将简单介绍这几种方法。
(1)沉淀法主要是通过特殊的沉淀药剂提高水体pH值,使水中的重金属以氢氧结合物或者是碳酸盐的形式从水中析出;(2)氧化还原法主要是利用金属的氧化还原反应,将以离子状态的存在于水中的重金属氧化还原为无毒、低毒的物质,或者转化为对于水体污染性不强的价态离子。
(3)利用电解法检测受污染水质,会使水中的重金属逐渐析出,这种办法可以回收Cu、Ag、Cd等金属,据统计,目前大约有30多种重金属离子可以通过这种方式被析出。
2、生物法生物处理法是利用微生物、动物、植物等生物材料及其生命代谢活动去除和(或)积累废水中的重金属,并通过一定的方法使金属离子从生物体内释放出来,从而降低废水中重金属离子的浓度。
(1)微生物和藻类利用水体中的微生物或者向污染水体中补充经驯化的高效微生物,将重金属离子还原或吸附成团沉淀,以此完成对重金属污染水体的修复。
(2)植物修复法利用重金属积累或超重金属积累水生植物,将水体中的重金属提取出来,富集输运到植物体内然后通过收割植物将重金属从水体清除出去。
(3)动物修复法水体底栖动物中的贝类、甲壳类、环节动物等对重金属具有一定富集作用。
如三角帆蚌、河蚌对重金属(Pb2+、Cu2+、Cr2+等)具有明显自然净化能力。
3、物理化学法(1)河流稀释法稀释是改善受污染河流的有效技术之一,通过稀释能够降低污染物在河流中的相对浓度,从而降低污染物质在河流中的危害程度。
水体重金属污染的措施引言水体重金属污染是指由于工业活动、农业排放、城市废水等原因,导致水体中重金属元素超过环境容许限值的现象。
重金属污染对生态环境和人类健康造成了严重的威胁,因此采取有效的措施来防止和治理水体重金属污染至关重要。
本文将探讨一些可以采取的措施以减少水体重金属污染的风险。
监测和评估在采取措施之前,我们首先需要进行水体重金属污染的监测和评估。
通过建立监测网络和采样点,定期对水体中重金属元素的含量进行监测和分析,可以了解污染程度和分布情况。
评估重金属的来源和转化规律,有助于确定治理措施和制定相应的政策。
控制和减少污染源控制和减少污染源是降低水体重金属污染风险的首要任务。
以下是一些可行的措施:1. 加强工业排放源的管理工业企业是水体重金属污染的重要来源之一。
应制定严格的工业污染物排放限值,并加强对企业的监管和监督。
通过加大对工业废水处理设施的投资,定期检查和维护设备,确保排放的废水符合相关标准。
2. 加强农业污染治理农业活动是水体重金属污染的重要原因之一。
应加强对农药、化肥等农业化学品的管理和使用,推广有机农业和绿色农业的发展。
建立农田水利工程,加强农田水管理,减少农业面源污染。
3. 加强城市污水处理城市废水是水体重金属污染的主要来源之一。
应加强城市污水处理厂的建设和运营,确保废水达到排放标准。
同时,推广家庭污水处理设备的安装和使用,减少生活废水对水体的影响。
水体净化和修复在控制和减少污染源的基础上,还需要采取一些措施来净化和修复受到重金属污染的水体。
以下是一些可行的措施:1. 采用物理净化方法物理净化是通过物理手段去除水体中的重金属污染物。
常见的物理净化方法包括吸附、离子交换和膜分离等。
可以根据不同情况选择合适的物理净化方法进行污染物的去除。
2. 采用化学净化方法化学净化是通过化学反应去除水体中的重金属污染物。
常见的化学净化方法包括沉淀、络合和氧化等。
采用适当的药剂和调节剂,可以有效地将重金属污染物转化为无害的物质。
去除水中重金属的方法是
净化水中重金属的常用方法有以下几种:
1. 沉淀法:将水中的重金属离子与沉淀剂反应生成不溶性的沉淀物,然后通过过滤或沉淀分离的方式去除。
常用的沉淀剂有石灰、氢氧化铵等。
2. 离子交换法:利用离子交换树脂吸附水中的重金属离子,将其与其他不需要去除的离子交换,并将重金属离子固定在树脂上,达到去除效果。
3. 吸附法:利用吸附剂如活性炭、氧化铁等吸附水中的重金属离子,将其吸附在表面,并通过过滤等方式将吸附剂与重金属离子分离。
4. 膜分离法:利用特殊的过滤膜,通过选择性地分离不同大小的分子或离子来去除水中的重金属离子。
常见的膜分离方法有逆渗透、纳滤等。
5. 活性生物法:利用活性微生物或植物等吸附或还原水中的重金属离子,从而达到去除的效果。
该方法较为环保,但操作复杂。
需要根据水中重金属的种类、浓度及具体情况选择合适的方法进行去除,有时可能需要结合多种方法同时使用。
同时,为避免二次污染,处理后的废水也需要进行合理处置。
水中重金属污染治理办法
重金属是指比重大于5的金属(一般来讲密度大于4.5克每立方厘米的金属),包括金、银、铜、铁、铅等,重金属在人体中累积达到一定程度,会造成慢性中毒。
对什么是重金属,其实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(水银)、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素。
重金属具有高毒性、持久性、难降解性等特点已越来越受到国内外学者的关注。
通过自然途径进入水体中的重金属一般不会对水体造成污染,但由于人类活动导致的大量含有重金属的污染物进入水环境中,不但造成重大的经济损失,而且对生态系统和人类健康产生重大影响。
1.我国水体重金属污染现状
随着全球经济的迅速发展,重金属通过矿山开采、金属冶炼加工、化工废水的排放、农药化肥的滥用,生活垃圾的弃置等人为污染及地质侵蚀、风化等天然源的形式进入水中,而重金属污染又具有易被生物富集、并有生物放大效应、且毒性大等特点,因此水中的重金属污染不仅污染了水环境,也严重危害了人类及各类生物的生存。
我国各大江河湖库普遍受到不同程度的重金属污染,其底质的污染率高达80.1%,而且已经开始影响到水体的质量。
通过研究矿区地表水、浈水河、大沂河、黄河、香港河流、松花江、巢湖、太湖、红枫湖、南湖、黄浦江、钦州湾、胶州湾、长江、南黄海等水体中痕量金属含量及其变化,得到以下结论:(1)地表水受到重金属的复合污染,铅锌矿区水体中Ph严重污染、Hg中度污染,Zn轻度污染。
(2)受水环境条件影响,重金属主要赋存在悬浮物和沉积物中。
一般悬浮颗粒物中重金属的含量比沉积物中高几倍,是水体溶解态重金属的几百倍。
水体中污染物的含量很低,市区河段高于非市区河段。
(3)湖泊支流中的含量普遍高于湖区,河口污染较严重。
(4)水体中重金属含量与pH值有关,碱性条件易沉淀于底泥,酸性条件易释放。
(5)长江口水体中重金属的含量:枯水期大于洪水期,底层大于表层,而且各种金属相关性较好,说明其来源相同。
(6)南黄海表层海水中重金属含量比临近海湾海水低,高于外海,重金属分布:近岸海区大于中部地区。
(7)海水中重金属分布受径流、大气干湿沉降、pH、盐度和自身性质等复合因子控制,在局部海区某个因子起主要作用,Pb主要受大气沉降影响,Cd受盐度和pH影响,Hg受海水中有机碳影响较多,As与沉积物再悬浮有关。
(8)胶州湾东北部海域污染较为严重,西南部相对较轻;春夏季表层含量大于底层含量,秋季底层含量高于表层含量。
2.水中重金属污染治理办法
随着重金属污染的日益加剧,水中重金属的去除和处理也变得迫在眉睫。
水体重金属污染修复治理采用以下两条基本途径:一是降低重金属的生物可利用性和
在水体中的迁移能力;二是将重金属从受污染水体中彻底清除。
主要有化学法、物理法和生物法。
目前对于水中重金属的处理方法主要有吸附法、絮凝沉淀法、膜分离技术、生物方法和有机材料法等。
传统方法一般采用吸附法和絮凝沉淀法,而随着分离技术研究的深入和生物技术以及高分子材料的迅速发展,膜分离技术,生物方法以及有机材料也逐渐被应用在重金属处理领域中,这些新型的处理方法较之传统的方法具有很强的优势,这也为水中重金属的处理开辟了新的途径,指明了新的发展方向。
2.1化学法
(1)沉淀和絮凝沉淀和絮凝沉淀作用通过提高水体pH,使重金属以氢氧化物或碳酸盐的形式从水中分离出来,也有加入硫化物沉淀剂使重金属离子生成硫化物沉淀而被除去。
(2)沉淀法该方法主要是在含有重金属离子的水中加入特殊的絮凝材料或者调节水中pH值使得水中的重金属离子富集沉淀,从而达到去除和分离的目的。
研制新型絮凝材料和对传统絮凝材料进行改性是该领域目前发展的热点。
(3)氧化还原法氧化还原法利用的是重金属在氧化还原反应中可被氧化或被还原的性质,把它们转化为无毒、低毒的物质,或转化为容易从水中分离出来的物质,从而达到处理目的。
常用的氧化还原法可分为药剂氧化法、药剂还原法和电化学还原法等。
(4)电解法可回收Cu、Ag、Cd等金属,大约有30多种废水中的重金属离子可进行电沉积。
2.2物理化学法
(1)河流稀释法稀释是改善受污染河流的有效技术之一,通过稀释能够降低污染物在河流中的相对浓度,从而降低污染物质在河流中的危害程度。
(2)离子交换法离子交换法是重金属离子与离子交换树脂发生离子交换的过程。
(3)吸附法吸附法是利用多孔性固态物质吸附水中污染物来处理废水的一种常用方法。
传统的吸附剂是活性炭,活性炭有很强的吸附能力,去除率高,但价格昂贵,应用受到限制。
采用吸附方法处理水中的重金属主要是通过吸附材料的高比表面积的蓬松结构或者特殊功能基团对水中重金属离子进行物理吸附或者化学吸附。
目前所采用的吸附材料主要有活性炭、矿物材料、活性污泥、蟹壳等。
活性炭是多孔性的非极性吸附剂,因其特殊的孔隙结构具有巨大的比表面积,较多的表面化合物和良好的机械强度,成为常用的吸附剂之一。
活性炭对重金属离子的吸附机理目前被认为主要是金属离子在活性炭表面的离子交换吸附,同时还
有重金属离子与活性炭表面的含氧官能团之间的化学吸附以及重金属离子在活性炭表面沉积而发生的物理吸附。
但有人却认为活性炭对重金属的吸附不仅仅是一个简单的离子交换过程,活性炭上各种活性位点对重金属的吸附也是一个重要的原因,同时金属阳离子和活性炭表面的阴离子间的静电引力也起了一定的作用。
目前对于活性炭吸附的研究还大部分集中在单一金属离子的吸附层面,而活性炭对于多种金属离子共存的吸附研究少有报道,另外,由于活性炭的再生成本高目前正有学者研究将微生物固化于活性炭上来延长活性炭的饱和时间,这也是今后活性炭吸附研究的主要方面。
矿物材料类吸附剂也是主要利用沸石、蒙脱石、累托石、硅藻土、蛭石、磷灰石、等矿物材料具有优良的表面特性和离子吸附与交换性能,能对重金属离子产生吸附、离子交换、沉淀、表面络合等作用,可达到治理废水的目的。
由于矿物材料的使用具有来源广泛、成本低廉、工艺简单、使用方便、无需再生等优点,因此,对新型环境功能矿物材料的研究、开发和应用将有着极、大的科学、社会和经济意义。
(4)溶剂萃取法溶剂萃取法是利用重金属离子在有机相和水中溶解度不同,使重金属浓缩于有机相的分离方法。
2.3 生物方法
运用生物方法去除水中的重金属离子是生物技术一个新的应用领域。
微生物对重金属的去除作用是利用微生物的生物学性质对废水溶液中的重金属离子进行生物去除和生物体内积累,然后通过一定的方法使金属离子从微生物体内释放出来,以降低重金属离子的浓度,从而消除重金属离子对环境的污染。
微生物之所以能够去除水中的重金属离子,其主要原因是微生物细胞能够将溶液中的重金属离子吸附到细胞表面,然后通过细胞膜将重金属离子运输到细胞体中积累起来,进而达到富集和去除重金属离子的效果。
微生物对重金属离子的去除技术,具有广阔的应用前景,它为我们在解决重金属离子对环境的污染开辟了一条崭新的道路。
但是,目前这方面的研究主要局限于实验室,还未能广泛应用于工业生产和环保领域中,其主要原因是微生物对重金属离子的去除能力还不够大;此外,在去除过程中达到平衡的时间还比较长。
在今后的研究工作中,加强对新型菌种研究开发,选择对重金属离子去除量大、去除反应达到平衡所用时间短的菌种是研究的重点。
(1)微生物和藻类修复法利用水体中的微生物或者向污染水体中补充经驯化的高效微生物,在优化的条件下经过生物还原反应,将重金属离子还原或吸附成团沉淀,以此完成对重金属污染水体的修复。
(2)植物修复法利用重金属积累或超重金属积累水生植物,将水体中的重金属提取出来,富集输运到植物体内然后通过收割植物将重金属从水体清除出去。
(3)动物修复法水体底栖动物中的贝类、甲壳类、环节动物等对重金属具有一定富集作用。
如三角帆蚌、河蚌对重金属(Pb2+、Cu 2+、Cr2+ 等)具有明显自然净化能力。
2.4 膜分离技术
膜分离技术是将水进行适当前处理如氧化、还原、吸附等手段之后,将水中的重金属离子转化为特定大小的不溶态微粒,然后通过滤膜将重金属离子出去。
该技术采取的主要方式有电渗析法(Electrodialysis,简称ED)、液膜法(Liquid membrance,简LM)、纳滤法(Nanofiltration,简称NF)、超低压反渗透膜(ULPROM )、胶束增强超滤法(Micellar -enhanced ultrafiltraion,简称MEUF)和水溶性聚合物络合超滤法等。
膜分离技术作为一种高新技术在工业废水处理领域已有广泛的研究和探索,由于其分离效率高、无相变、节能环保、设备简单、操作简便等特点,使其在水处理领域具有相当的技术优势,已成为工业废水处理不可缺少的技术之一。
2.5有机材料法
开发和研制新型的有机功能材料也是当前水处理研究的一大热点。
通过合成高分子材料或对现有材料进行改性、接枝,赋予其新集团、新功能,使所得材料可与水中的重金属离子发生离子交换、化学吸附或螯合等作用,从而将重金属离子去除。
如韩怀芬等就研制出了交联阳离子淀粉螯合剂用于重金属离子的处理,通过实验,该交联阳离子淀粉螯合剂对Pb2+、Cu2+的去除率可以达到95% 以上,对Cr3+、Cd2+也有较好的去除效果,是一种较好的螯合剂。
梁渠等也研制出了一种新型的具有互穿网络结构且对重金属离子具有特殊吸附功能的泡沫塑料,该材料具有处理重金属能力强,价格低廉且可以反复利用等优点。