下载文档原格式
吸附法处理水体重金属污染的研究进展吸附法处理水体重金属污染的研究进展一、引言随着工业化的快速发展，水体重金属污染问题日益严重，给人们的生活环境和健康带来极大的威胁。
重金属污染对生态系统和人类健康造成的危害不可忽视。
因此，寻找一种高效、经济、环保的方法来去除水体中的重金属元素变得至关重要。
吸附法作为一种常见的水处理技术，被广泛应用于水体中重金属污染的处理，因其具有高效、简单、易操作以及将废物降解为资源等优点，成为当前研究的热点之一。
二、吸附法的原理吸附是指物质分子或离子从溶液中均匀分布到能将其表面吸附的固体颗粒或者界面上的过程。
吸附作用是由于吸附剂和被吸附物之间的物理或化学相互作用产生的。
吸附剂的选择很大程度上决定了吸附效果，常用的吸附剂包括活性炭、沸石、海藻等。
三、吸附剂的种类和特点1. 活性炭活性炭是一种广泛应用于水处理领域的吸附剂。
它具有较大的比表面积和良好的孔径结构，能有效吸附溶液中的重金属离子。
活性炭具有生物降解性好、再生性强、价格相对便宜等优点。
然而，活性炭吸附效果受溶液pH值、温度等因素的影响，且很难实现高效的重金属吸附。
2. 沸石沸石是一种天然矿石，具有层状结构和丰富的孔道。
这使得沸石具有很高的吸附能力。
沸石的化学性质稳定，价格相对较低。
然而，沸石的吸附速度较慢，且在酸性环境下效果较差。
3. 海藻海藻是一种生物质来源的吸附剂，具有生物降解性好、资源广泛而廉价等优点。
海藻具有丰富的多功能基团，对重金属具有较好的亲合性。
然而，海藻的吸附容量相对较低，且在大气环境下易发生微生物腐蚀。
四、吸附法的实际应用1. 单一吸附剂应用单一吸附剂的应用是一种常见的处理重金属污染的方法。
通过将溶液与吸附剂充分接触，使重金属离子被吸附剂吸附。
然而，单一吸附剂的吸附效果受到环境条件的限制。
2. 吸附剂组合应用吸附剂组合应用是一种提高吸附效果和降低成本的方法。
通过选择具有互补吸附性能的吸附剂组合，可提高吸附效果和降低处理成本。
水环境中重金属污染及其治理研究重金属污染是水环境中常见的一种污染形式，对人类健康和生态系统造成严重威胁。
因此，对水环境中的重金属污染进行研究和治理具有重要意义。
本文将探讨重金属污染的来源和影响，以及当前常用的治理方法和未来的研究方向。
重金属污染主要来源于工业废水、农业面源污染以及城市污水排放。
工业生产中的金属矿石开采、冶炼、化工和制药等过程都会产生大量含有重金属的废水。
农业活动中，重金属污染主要来自农药、杀虫剂和肥料的使用，这些化学物质中的重金属会随着水流进入水体。
城市污水排放是另一个重要的重金属污染源，含有重金属的废水未经处理直接排入水体会导致污染。
水环境中的重金属污染对生态环境和人类健康带来很大威胁。
重金属可以积累在水体中的生物体内，从而进入食物链。
当人们摄入污染的食物或饮用受污染的水时，会导致慢性中毒，引发多种疾病。
此外，重金属还会破坏水生生物的生存环境，对水生生态系统造成损害。
目前，治理水环境中的重金属污染主要采用物理、化学和生物方法。
常见的物理治理方法包括吸附、沉淀和过滤等。
化学方法主要是利用化学沉淀、离子交换和还原等技术将重金属离子转化为难溶的化合物沉淀下来。
生物方法则是利用活性污泥、植物吸附和微生物降解等生物过程去除重金属污染物。
这些治理方法都有其适用的场景和缺点，因此需要根据具体情况综合运用。
除了目前已有的治理方法，还有一些新兴的研究方向可以帮助更有效地治理水环境中的重金属污染。
首先，利用纳米材料来吸附重金属污染物是一个热门研究领域。
纳米材料具有较大的比表面积和吸附能力，可以高效去除重金属污染物。
其次，通过生物技术开发新型生物材料也是一种新的研究方向。
利用基因工程和生物合成技术，可以设计出能够高效吸附或降解重金属污染物的生物材料。
另外，利用微生物群落的协同作用来降解重金属也是一个值得研究的方向。
此外，政府、企业和个人也应从源头上减少重金属污染的排放。
政府应加强对工业废水、农业面源污染和城市污水排放的监管，制定相关法律和政策，推动企业改进生产工艺，减少废水排放。
水环境重金属元素污染现状分析水环境重金属元素污染是当前环境领域面临的一个严峻问题，对生态系统和人类健康都带来了严重的影响。
本文将对水环境重金属元素污染的现状进行分析，探讨其成因、影响和对策。
1.1 重金属元素的来源重金属元素主要通过工业废水、城市污水、农业面源污染、大气沉降、垃圾填埋等途径进入水环境。
工业废水排放是重金属元素污染的主要来源，主要包括冶金、化工、制药、电镀等行业废水中的重金属元素排放。
城市污水中也含有大量的重金属元素，主要来自于人类的生活和工业生产过程中排放的废水。
农业面源污染则是指农田中使用的农药、化肥等化学品渗入土壤，最终污染水环境。
大气沉降中的重金属元素主要是由于工业排放和交通尾气中的污染物在大气中的扩散和沉降形成的。
垃圾填埋也会导致重金属元素渗漏至地下水和地表水中。
目前，水环境重金属元素污染已经成为全球环境问题。
据统计，我国地表水中重金属元素的污染情况较为严重，其中镉、铅、汞、铬等重金属元素超标的情况较为普遍。
一些重金属元素的超标情况在一些地区非常严重，对生态环境和人类健康造成了严重的影响。
重金属元素的分布特点主要受到地理位置、工业活动、人口密度等因素的影响。
通常工业发达地区和人口密集地区的水环境重金属元素污染较为严重，而偏远地区和自然环境良好的地区重金属元素污染相对较轻。
山区和河流交汇处的水环境重金属元素污染也较为普遍。
我国对水环境重金属元素的监测工作已经取得了一定的进展，但仍然存在一些问题。
目前，水环境重金属元素的监测工作主要集中在一些重点地区和重点水体，而对于一些偏远地区和小水体的监测工作还比较薄弱。
监测手段和技术也需要进一步提高，以提高监测的准确性和全面性。
二、重金属元素污染的影响2.1 生态环境影响水环境重金属元素污染对生态环境的影响非常严重。
重金属元素对水中微生物、水生植物和水生动物产生了毒害作用，导致生物多样性减少，水生态系统破坏严重。
一些重金属元素还会在水中蓄积和富集，最终进入陆地和海洋生态系统，对陆地植被和海洋生物造成危害。
重金属废水处理技术研究现状与发展趋势一、本文概述随着工业化的快速发展，重金属废水已成为环境污染的主要来源之一，对人类健康和生态环境造成了严重威胁。
因此，对重金属废水处理技术的研究与发展显得尤为重要。
本文旨在全面概述重金属废水处理技术的现状，并探讨其未来的发展趋势。
文章首先介绍了重金属废水的来源、特性及其对环境的影响，随后详细阐述了当前主流的重金属废水处理技术，包括化学沉淀法、离子交换法、吸附法、膜分离法、生物法等，分析了这些技术的优缺点及适用范围。
在此基础上，文章进一步探讨了重金属废水处理技术的发展趋势，包括新技术的研究与应用、现有技术的改进与优化、以及技术集成与创新等方面。
文章总结了重金属废水处理技术面临的挑战与机遇，为未来的研究与实践提供了参考与借鉴。
二、重金属废水处理技术研究现状随着工业化的快速发展，重金属废水处理已成为环境保护领域的重要课题。
目前，重金属废水处理技术主要包括化学沉淀法、离子交换法、吸附法、膜分离法、生物处理法等。
这些技术各有优缺点，适用于不同浓度和种类的重金属废水处理。
化学沉淀法是最常用的重金属废水处理方法之一，其原理是通过添加化学药剂使重金属离子转化为难溶性的沉淀物，从而从废水中去除。
然而，该方法产生的污泥量大，处理成本较高，且可能产生二次污染。
离子交换法是一种高效的重金属废水处理技术，其原理是利用离子交换树脂上的可交换离子与废水中的重金属离子进行交换，从而实现重金属的去除。
该方法具有处理效果好、操作简便等优点，但离子交换树脂的再生和更换成本较高。
吸附法是利用吸附剂的吸附作用去除废水中的重金属离子。
常用的吸附剂包括活性炭、生物炭、纳米材料等。
吸附法具有处理效果好、操作简单等优点，但吸附剂的再生和更换成本也较高。
膜分离法是一种新兴的重金属废水处理技术，其原理是利用膜的孔径大小选择性地分离废水中的重金属离子。
该方法具有处理效果好、能耗低等优点，但膜材料的成本较高，且易受到污染和堵塞。
城市水体中重金属污染物的来源与处理技术研究摘要：城市水体中重金属污染物的存在给人们的生活和健康带来了严重的威胁。
本文通过对城市水体中重金属污染物来源与处理技术的研究，介绍了重金属污染物的主要来源、对环境和健康的影响，以及当前常用的处理技术。
讨论了各种处理技术的优缺点，并提出了未来的研究方向，以期为城市水体重金属污染治理提供参考。
1. 引言城市化进程的快速发展导致城市水体中的重金属污染问题日益严重。
重金属污染物对环境和人类健康产生负面影响，因此寻找有效的处理技术成为了当务之急。
2. 重金属污染物的来源城市水体中的重金属污染物主要来自以下几个方面：2.1 工业废水：工业生产过程中排放的废水含有大量的重金属污染物，如铅、镉、铬等。
2.2 农业活动：农田中使用的农药和化肥中可能含有重金属，这些重金属通过农田的排水进入城市水体。
2.3 城市排放物：车辆尾气和城市生活污水中的重金属物质通过排放进入城市水体。
2.4 大气沉降：大气中的重金属物质可以通过降雨形式沉降到城市水体中。
3. 重金属污染物的影响重金属污染物的存在对环境和人类健康产生广泛的影响。
3.1 对环境的影响：重金属污染物会积累在水体中，破坏生态平衡，威胁水生生物的生存和繁殖。
3.2 对人体健康的影响：长期接触重金属污染物可能导致慢性中毒，损伤各种内脏器官，影响生殖和免疫系统功能。
4. 常用的重金属污染物处理技术目前，有多种技术可以有效处理城市水体中的重金属污染物。
4.1 物理处理技术：包括沉淀、过滤和吸附等，通过物理手段将污染物从水体中分离出来。
4.2 化学处理技术：如电解法、络合沉淀法等，通过化学反应将重金属污染物转化为无害物质。
4.3 生物处理技术：包括植物吸附、微生物降解等，利用生物体的吸附和降解能力来清除重金属污染物。
4.4 高级氧化技术：如Fenton法和光催化等，利用强氧化剂来分解重金属污染物。
5. 处理技术的优缺点不同的处理技术具有各自的优缺点。
我国水环境重金属污染现状及检测技术进展一、本文概述随着我国经济的快速发展，工业化和城市化的进程不断加快，水环境重金属污染问题日益凸显，对生态环境和人类健康构成了严重威胁。
本文旨在全面概述我国水环境重金属污染的现状，分析其主要来源、分布特征以及对生态环境和人体健康的影响。
本文将重点介绍当前水环境重金属污染检测技术的进展，包括传统检测技术和新兴检测技术的原理、优缺点及应用范围，旨在为我国水环境重金属污染的防治和监测提供理论和技术支持。
通过对我国水环境重金属污染现状及检测技术进展的深入探讨，本文旨在为政策制定者、环保工作者和科研人员提供决策依据和研究方向，共同推动我国水环境重金属污染治理工作的深入开展。
二、我国水环境重金属污染现状分析我国作为世界上最大的发展中国家，随着工业化和城市化的快速推进，水环境重金属污染问题日益凸显。
重金属如铅（Pb）、汞（Hg）、铬（Cr）、镉（Cd）等，由于其在环境中的持久性、生物累积性和毒性，已成为水环境污染防治的重点。
目前，我国水环境中重金属污染主要表现为以下几个方面：一是工业废水排放不规范，导致大量重金属进入水体，尤其是在一些重工业密集区域，如冶金、化工、电镀等行业周边，水体重金属超标现象屡见不鲜。
二是农业活动中化肥、农药的过量使用，以及畜禽养殖废弃物的不当处理，使得重金属通过径流和渗透作用进入水体。
三是城市生活污水和垃圾处理不当，重金属通过雨水冲刷和地表径流进入水体。
我国水环境重金属污染还呈现出地域性、季节性差异。
在一些矿产资源丰富的地区，由于长期的矿产开采和冶炼活动，水体重金属污染尤为严重。
而在一些人口密集、工业发达的城市，由于大量的工业废水和生活污水排放，也造成了严重的重金属污染。
季节性差异则主要体现在农业活动中，如化肥和农药的使用量在农忙时节会大量增加，导致水体中重金属含量相应上升。
面对严峻的水环境重金属污染形势，我国政府和社会各界已经采取了一系列措施进行防治。
《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突出，已经成为全球范围内的重大环境问题。
重金属如铅、汞、镉等，由于其难以降解、生物累积性强和潜在的长期危害性，一旦进入水体，将造成严重的环境问题，威胁着人类的健康和生态系统的平衡。
因此，对水体重金属污染的研究及其治理技术的探讨显得尤为重要。
本文将就水体重金属污染的研究现状及治理技术进行详细介绍。
二、水体重金属污染的研究现状（一）污染来源水体重金属污染主要来源于工业生产过程中的废水排放、矿山开采、农业活动、城市生活污水等。
其中，工业生产过程中的废水排放是主要来源，特别是含有重金属的电镀、冶金、皮革制造等行业的废水。
此外，矿山开采过程中的尾矿和废石堆放也是重金属污染的重要来源。
（二）污染现状由于上述污染源的广泛存在，我国众多水域遭受了重金属的污染。
重金属在水中难以降解，且易于被水生生物吸收，通过食物链进入人体，对人类健康造成潜在威胁。
此外，重金属污染还会对水生生物产生直接的毒害作用，破坏生态系统的平衡。
（三）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。
研究表明，水体重金属的来源、迁移转化、生态风险等方面的研究已经取得了一定的进展。
同时，针对不同类型的水体重金属污染，研究者们也提出了一系列有效的治理技术。
三、水体重金属污染治理技术（一）物理法物理法主要包括沉淀法、吸附法、膜分离法等。
沉淀法是通过向水中投加化学药剂，使重金属生成难溶性的沉淀物，从而将其从水中去除。
吸附法是利用吸附剂（如活性炭、生物炭等）对重金属进行吸附，达到去除的目的。
膜分离法则是利用特殊膜对重金属进行分离和去除。
（二）化学法化学法主要包括氧化还原法、络合沉淀法等。
氧化还原法是通过氧化还原反应将重金属从有害状态转化为无害状态或易于去除的状态。
络合沉淀法则是通过投加络合剂与重金属形成络合物，然后进行沉淀或分离。
（三）生物法生物法是利用微生物、植物等生物体对重金属进行吸收、转化或降解的方法。
研究生课程考核试卷（适用于课程论文、提交报告）科目：水体中重金属研究现状教师：方芳姓名：夏克非学号：20151702012t专业：环境科学类别：（学术）上课时间：20 15年10月至20 15年12月考生成绩：卷面成绩平时成绩课程综合成绩阅卷评语：阅卷教师(签名)重庆大学研究生院制水体重金属污染现状及处理方法研究进展摘要：由于现代工业的发展，煤、矿物油的燃烧以及固体废弃物的堆置等导致大量重金属进入河流，使水体重金属污染成为世界范围内的环境问题。
水体重金属污染治理包括外源控制和内源控制两方面。
外源控制主要是对采矿、电镀、金属熔炼、化工生产等排放的含重金属的废水、废渣进行处理,并限制其排放量;内源控制则是对受到污染的水体进行修复。
本文介绍现常用的各种重金属废水的处理技术研究现状，及生物淋滤技术和湿地系统修复重金属污染河流底泥研究进展。
关键词：重金属污染，吸附法，生物淋滤法，湿地系统重金属污染是危害最大的水污染问题之一。
重金属通过矿山开采、金属冶炼、金属加工及化工生产废水、化石燃料的燃烧、施用农药化肥和生活垃圾等人为污染源,以及地质侵蚀、风化等天然源形式进入水体[1],加之重金属具有毒性大、在环境中不易被代谢、易被生物富集并有生物放大效应等特点[2],不但污染水环境,也严重威胁人类和水生生物的生存。
目前,人们对水体重金属污染问题已有相对深入的研究,同时采取了多种方法对重金属废水和污染的水体进行处理和修复。
本文主要对水体重金属污染现状及治理方法研究进展进行介绍。
1水体重金属污染现状由于现代工业的发展，煤、矿物油的燃烧以及固体废弃物的堆置等导致大量重金属进入河流，其中99%的重金属沉积进入水体底泥，使水体底泥重金属污染成为世界范围内的环境问题［3-5］。
2003年黄河、淮河、松花江、辽河等十大流域的流域片重金属超标断面的污染程度均为超Ⅴ类[6]。
2004年太湖底泥中总铜、总铅、总镉含量均处于轻度污染水平[7]。
水环境治理中重金属污染的研究一、概述随着工业和人口的不断增加，水环境的污染也日益严重。
除有机污染物以外，重金属污染也是影响水环境质量的主要因素之一。
重金属在水环境中不仅对人类的健康有害，还会对生态环境造成破坏。
因此，对水环境中重金属污染的研究具有重要意义。
二、重金属污染的来源重金属污染主要来自于工业排放、农业和城市污水排放以及大气沉降等方面。
例如，电镀、化工等工业生产过程中排放的废水中含有铜、锌、镍、铬等重金属元素。
农业生产中使用的农药、化肥等也含有大量的重金属元素。
此外，城市污水排放也是水环境中重金属污染的主要来源之一。
三、重金属污染对水环境的影响水环境中的重金属污染会对生态环境产生严重影响，例如对水生动物、水生植物、以及生态系统中的微生物等都会造成不同程度的危害。
同时，重金属还会对人体健康造成危害。
例如，铅元素会导致儿童智力发育不良，镉元素则会对肝、肾等器官造成损害。
此外，重金属还会在生物体内不断积累，最终导致生物体死亡。
四、重金属污染的治理方法1.生物技术法生物技术法是一种环保治理技术，它利用微生物、植物等生物体将水中的污染物转化为无害物质来达到清洁的目的。
例如，利用一些微生物可以将重金属元素转化为不溶性的沉淀物，进而实现水的净化。
2.化学法化学法主要是利用化学药剂将污染物转化为无害或难溶性沉淀物。
例如，在水质检测中经常采用的草酸亚铁、氧化亚铁等化学剂可以将水中的铁、锰等元素转化为难溶沉淀物，从而实现水的净化。
3.物理法物理法主要是利用物理原理将污染物与水分离。
例如，通过用滤纸、滤网等物理方法将水固体分离来达到净化的目标。
四、重金属污染治理技术的现状当前，重金属污染治理技术不断发展，已经形成了一整套的治理体系。
例如，生物技术法中的生物固定化技术、微生物响应表面技术等，都已经达到了应用的程度。
化学法中被广泛应用的有氧氨化工艺、硫酸铁载体氧化技术等都是很好的治理方法。
同时，物理法中的沉淀、吸附等技术也有着广泛的应用和发展。
大型水生植物修复重金属污染水体研究进展一、概述随着工业化和城市化的快速发展，大量重金属通过工业废水、农业径流等途径进入水体，造成水体重金属污染日益严重。
重金属污染不仅破坏水生态系统的平衡，还对人类健康构成严重威胁。
寻求有效的水体重金属污染修复技术成为当前环境保护领域的研究热点。
大型水生植物作为一种天然的生物修复工具，因其具有生长速度快、生物量大、吸收重金属能力强等特点，在水体重金属污染修复中展现出巨大的应用潜力。
本文综述了近年来大型水生植物在修复重金属污染水体方面的研究进展，包括大型水生植物的种类、重金属吸收机制、影响因素以及实际应用效果等方面，以期为水体重金属污染的生物修复提供理论支持和实践指导。
1. 重金属污染水体的现状及其危害随着工业化、城市化的飞速发展，重金属污染已成为全球性的环境问题。
重金属，如铅、镉、汞、铬、铜、镍等，或其化合物在环境中的异常浓度，可造成水质下降或恶化，对生态环境和人类健康构成严重威胁。
我国的水体重金属污染现状尤为严峻，地表水源如河流、湖泊及水库中均存在不同程度的重金属污染，其中以汞、镉、铬和铅的污染最为严重。
重金属污染水体的主要来源包括矿山开采及选矿废水、冶炼工业废气废水、电镀、仪表、涂料、玻璃、化工等企业的排放，以及地表径流和农田排水等。
这些途径导致重金属元素通过各种方式进入水体，如颗粒态的存在、迁移与转化，以及多种价态的化学变化等。
重金属的复杂性和毒性使其在水体中的存在具有长期性和累积性，对人类和生态环境造成深远影响。
重金属污染水体的危害主要表现在以下几个方面：重金属元素进入生物体后，常与酶蛋白结合，破坏酶的活性，影响生物正常的生理活动，导致神经系统、呼吸系统、消化系统和排泄系统等功能异常，引发慢性中毒甚至死亡。
重金属可被水生生物摄取，并在体内形成毒性更大的重金属有机化合物，进一步加剧其毒性。
重金属通过食物链的逐级放大，最终进入高等动物乃至人体中，引发各种健康问题，尤其对儿童的影响更为显著，可能导致免疫力低下、注意力不集中、智商下降、身体发育迟缓等症状。
研究生课程考核试卷（适用于课程论文、提交报告）科目：水体中重金属研究现状教师：方芳姓名：夏克非学号：20151702012t 专业：环境科学类别：（学术）上课时间：20 15年10月至20 15年12月考生成绩：卷面成绩平时成绩课程综合成绩阅卷评语：阅卷教师(签名)重庆大学研究生院制水体重金属污染现状及处理方法研究进展摘要：由于现代工业的发展，煤、矿物油的燃烧以及固体废弃物的堆置等导致大量重金属进入河流，使水体重金属污染成为世界范围内的环境问题。
水体重金属污染治理包括外源控制和内源控制两方面。
外源控制主要是对采矿、电镀、金属熔炼、化工生产等排放的含重金属的废水、废渣进行处理,并限制其排放量;内源控制则是对受到污染的水体进行修复。
本文介绍现常用的各种重金属废水的处理技术研究现状，及生物淋滤技术和湿地系统修复重金属污染河流底泥研究进展。
关键词：重金属污染，吸附法，生物淋滤法，湿地系统重金属污染是危害最大的水污染问题之一。
重金属通过矿山开采、金属冶炼、金属加工及化工生产废水、化石燃料的燃烧、施用农药化肥和生活垃圾等人为污染源,以及地质侵蚀、风化等天然源形式进入水体[1],加之重金属具有毒性大、在环境中不易被代谢、易被生物富集并有生物放大效应等特点[2],不但污染水环境,也严重威胁人类和水生生物的生存。
目前,人们对水体重金属污染问题已有相对深入的研究,同时采取了多种方法对重金属废水和污染的水体进行处理和修复。
本文主要对水体重金属污染现状及治理方法研究进展进行介绍。
1水体重金属污染现状由于现代工业的发展，煤、矿物油的燃烧以及固体废弃物的堆置等导致大量重金属进入河流，其中99%的重金属沉积进入水体底泥，使水体底泥重金属污染成为世界范围内的环境问题［3-5］。
2003年黄河、淮河、松花江、辽河等十大流域的流域片重金属超标断面的污染程度均为超Ⅴ类[6]。
2004年太湖底泥中总铜、总铅、总镉含量均处于轻度污染水平[7]。
黄浦江干流表层沉积物中Cd超背景值2倍、Pb超1倍、Hg含量明显增加;苏州河中Pb全部超标、Cd为75%超标、Hg为62.5%超标[8]。
城市河流有35.11%的河段出现总汞超过地表水Ⅲ类水体标准,18.46%的河段面总镉超过Ⅲ类水体标准,25%的河段有总铅的超标样本出现[9]。
葫芦岛市乌金塘水库钼污染问题严重,钼浓度最高超标准值13.7倍。
由长江、珠江、黄河等河流携带入海的重金属污染物总量约为3.4万t,对海洋水体的污染危害巨大。
全国近岸海域海水采样品中铅的超标率达62.9%,最大值超一类海水标准49.0倍;铜的超标率为25.9%,汞和镉的含量也有超标现象[10]。
大连湾60%测站沉积物的镉含量超标,锦州湾部分测站排污口邻近海域沉积物锌、镉、铅的含量超过第三类海洋沉积物质量标准[11]。
波兰由采矿和冶炼废物导致约50%的地表水达不到水质三级标准[12]。
重金属污染危害儿童和成人的身体健康乃至生命[13]。
如人体若摄取了过多的钼元素会导致痛风样综合症、关节痛及畸形、肾脏受损,并有生长发育迟缓、动脉硬化、结蒂组织变性等病症[14]。
当前,儿童铅中毒、重金属致胎儿畸形、砷中毒等事件也屡有发生,使重金属污染成为关系到人类健康和生命的重大环境问题。
2水体重金属污染的治理方法水体重金属污染治理包括外源控制和内源控制两方面。
外源控制主要是对采矿、电镀、金属熔炼、化工生产等排放的含重金属的废水、废渣进行处理,并限制其排放量;内源控制则是对受到污染的水体进行修复。
3重金属废水的处理3.1沉淀和絮凝沉淀作用通过提高水体pH值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。
絮凝作用也应用于常规的污水处理中,普遍采用铁盐和铝盐作絮凝剂,通过与具有净化功能的天然矿物联合,改性后可形成性能更优的絮凝材料。
木质素磺酸盐也是一类性能优良的绿色絮凝剂,引入羧酸基、磺酸基等基团后,其絮凝沉降效果更佳[15]。
3.2吸附法根据吸附机理进行分类，主要有物理吸附和化学吸附。
3.2.1物理吸附研究进展物理吸附是吸附剂通过分子间作用力吸附重金属，对溶液的pH值依赖性普遍较大。
常用的活性炭、分子筛、沸石等廉价易得的吸附剂，具有较高的比表面积或表面具有大量微孔、空腔、通道等高度发达的空隙结构，同时也有高效的吸附效果，可循环利用。
肖乐勤等[16]采用HNO3和H2O2对活性炭纤维（ACF）进行氧化改性，并用静态吸附法考察了不同条件下ACF对水体中Pb2+的吸附。
结果表明：改性前后样品对Pb2+的吸附速率均较高，吸附平衡时间为5min；饱和吸附容量由改性前的32.5mg/g增加到改性后的75mg/g；ACF对水体中Pb2+的吸附具有较强的pH值依赖性，当pH值达到5.5时，吸附容量达到最大值。
3.2.1化学吸附研究进展化学吸附是通过电子转移或电子对共用形成化学键或生成表面配位化合物等方式产生的吸附。
产生化学吸附的吸附剂分子通常含有羟基、氨基、羧基等具有优良的吸附、螯合、交联作用的基团，能够与废水中的重金属离子进行螯合，形成具有网状笼形结构的化合物，有效地吸附重金属离子，或是与重金属离子形成离子键、共价键以达到吸附重金属离子的目的。
刘立华等[17]以丙烯酰胺、CS2和NaOH为原料合成了一种高分子重金属螯合絮凝剂-聚丙烯酰胺黄原酸（PAMX），研究了投加量、废水的pH值和特性黏数对含Cu2+、Ni2+的模拟废水的去除效果，结果表明：PAMX处理Cu2+、Ni2+含量分别为25mg/L、50mg/L的模拟废水，残余重金属离子浓度均能达到国家污水综合排放一级标准，有较宽的pH值适用范围，特性黏数为1.63dL/g时处理效果最佳。
Chen等[18]将一锌铝系变色酸插入到水滑石中，并用其对水溶液中Cr(Ⅵ)和Cu2+的吸附性能进行了试验研究，结果表明：它对水溶液中的Cr(Ⅵ)和Cu2+的吸附具有高度选择性，当Cr(Ⅵ)或Cu2+的浓度从200mg/kg增加到10000mg/kg时，它对Cr(Ⅵ)、Cu2+的最大吸附容量分别为782mg/g、450mg/g，且它的吸附动力学曲线符合准二级动力学模型。
3.3离子交换法以泥炭、木质素、纤维素等为原材料制成各种离子交换树脂和螯合树脂可去除水体中的重金属离子,其中螯合树脂不仅保有一般离子交换树脂所具有的优点,又具备有机试剂所特有的高选择性的特色。
离子交换纤维是一种新型纤维状吸附与分离材料,具有比表面积大、传质距离短、吸附和解吸速度快等优点[19]。
采用引入了磺酸基基团的强酸性阳离子交换纤维吸附Cd2+、Pb2+,最大吸附容量分别为206.6mg/L和105.5mg/L。
另外,用于重金属废水处理的方法还有电解法、反渗透法、膜分离法等,但上述方法都不同程度地存在着成本高、能耗大、操作困难、易产生二次污染等缺点。
3.4微生物方法目前,重金属废水处理中应用较为广泛的微生物治理方法主要有微生物絮凝法和生物吸附法。
3.4.1微生物絮凝法微生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物,进行絮凝沉淀的一种除污方法。
田小光等[20]的实验结果表明,用硫酸盐还原菌培养液作为净化剂,使电镀废水中铬的含量由44.11mg/L下降到5.365mg/L。
康建雄等[21]进行了生物絮凝剂Pullulan絮凝水中Pb的试验,结果表明,在PullMan与A1C1用量比为4:1.1,溶液pH值为6.5～7,Pb2+初始浓度为10,25,60和100mg/L时,分别投加8,25,40,80mg/L的Pullulan,对Pb2+的去除率可达最高,分别为73.86%、76.30%、77.07%和81.19%。
6次重复性试验表明,PullMan 的絮凝效果具有较高的稳定性。
近年来,多菌株共同培养的生物絮凝剂,因其可促进微生物絮凝剂的产生且絮凝效果好,成为研究热点。
用微生物絮凝法处理废水安全、方便、无毒,不产生二次污染,絮凝效果好,絮凝物易于分离,且微生物生长快,易于实现工业化。
此外,微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。
因此微生物絮凝法具有广阔的发展前景。
3.4.2生物吸附法生物吸附剂是利用一些微生物对重金属的吸附作用,并以这些微生物为主要原料,通过明胶、纤维素、金属氢氧化物沉淀等材料固定化颗粒制得。
用固定化细胞作为生物吸附剂与直接用游离微生物处理相比,可以提高生物量的浓度,提高废水处理的深度和效率,大大减少吸附—解吸循环中的损耗,固液相分离容易,吸附剂机械强度和化学稳定性增强,使用周期明显延长,降低成本。
若将多种对不同金属具有不同亲缘性的微生物固定化后,分别填装组成复合式的生物反应器,则可用于处理含多种污染成分废水[22] T sezos和Mclready[23]等研究了固定化少根根霉(R.arrhizus)细胞分离废水中铀的过程。
实验结果表明,固定化微生物可以回收稀溶液(铀浓度≤300mg/L)中所有的铀,洗脱液中铀浓度超过5000mg/L,循环使用12次后,生物质仍保持其生物吸附铀的能力达50mg/g,工业应用很有希望。
在国内陈林等[24]从活性污泥中分离出多株高效净化重金属的功能菌,对Cr6+吸附率80%以上。
徐容、汤岳琴、王建华[25]使用海藻酸钠固定的产黄青霉颗粒处理含铅废水也取得了较高的金属去除率。
目前对微生物吸附重金属采用固定化工艺制备成生物吸附剂使其具有其它商用吸附剂的特性,同时克服了吸附重金属离子后的菌体与溶液分离成本高、效率低的缺陷。
生物吸附技术在吸附性能、吸附效率、运行成本和对环境影响等方面都优于其它方法,且在理论上和技术上都有了一定的发展,已在水处理方面有一些工业应用。
今后运用基因工程、细胞工程等先进的生物技术,生物吸附技术在处理水体重金属污染方面具有广阔的应用前景。
4水体治理技术研究进展4.1生物淋滤技术修复重金属污染河流底泥研究进展生物淋滤法(bioleaching)是指利用微生物的生物氧化与产酸作用，将难溶的重金属复合物等转化为可溶的离子态，再通过固液分离去除重金属的一种技术。
4.1.1单菌种的应用目前，用于生物淋滤的微生物主要是化能自养菌和真菌，如氧化亚铁硫杆菌(A. ferrooxidans)、氧化硫硫杆菌(A.thiooxidans)和铁氧化钩端螺旋(L.ferrooxidans)［26-27］、黑曲霉菌(Aspergillusniger)和青霉菌(Penicillium)等。
KimSD等［28］利用A. ferrooxidans 对重金属污染底泥进行淋滤，KumarＲN等［29］将1株A．thiooxidans用于土壤重金属的处理，结果均表明生物淋滤法去除重金属的效果明显优于化学对照组和生物对照组，且多数残余的重金属已不具有生物毒性。
