水体重金属污染研究现状及治理技术

重金属废水处理技术研究

11315030224 叶鹏辉

摘要：重金属废水是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，处理好重金属废水，是非常必要的。本文论述了重金属废水污染现状，阐述了国内外处理重金属废水技术研究的进展，包括物理方法、化学方法、生物方法，指出了研发新技术和多种技术综合应用是今后处理重金属废水的发展趋势。

关键词:重金属废水；方法；趋势

引言

随着工业化进程加快，大量含有重金属的工业废水和城市生活污水排放到环境中，对大气、土壤和水环境造成了严重污染。重金属废水主要含有砷、汞，铅、铜、锌、铬、镍等元素，大多数来源于电镀、冶金、矿山、石油化工等行业，重金属废水具有毒性强、持久性、不可降解性等特点，这些重金属在水体中可通过食物链影响动植物生长最终威胁人类健康。水体重金属污染已成为当今主要的环境问题之一，因此如何无害化处理好重金属废水已是当前亟待解决的工作。

1 重金属废水的传统处理方法

对重金属废水的治理包括传统方法和新技术。其中，较传统的方法有化学沉淀法、电化学法、吸附法和膜分离法等。新技术有纳米技术、光催化法、新型介孔材料和基因工程等。

1.1化学沉淀法

化学沉淀法是传统的电镀废水处理技术，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法和铁氧体共沉淀法等。其中，中和沉淀法是目前工业上应用最广的方法。向重金属废水中投加碱中和剂，使废水中的重金属形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而去除。含铜、镉、铬、铅等电镀废水均可采用此法处理，常用的沉淀剂有石灰、碳酸钠和氢氧化钠等。化学沉淀法是工艺较成熟的方法，它具有去除范围广、效率高、经济简便的特点，但需要投加大量化学药剂，并以沉淀物的形式沉淀出来，存在二次污染问题。

1.2电化学法

电化学法指应用电解的基本原理，使废水中的重金属通过电解在阳、阴两极上分别发生氧化还原反应使重金属富集的方法。按照阳极类型的不同，电解法可分为电解沉淀法和回收重金属电解法。其中电解沉淀法主要用于含铬工业废水的治理，一般采用铁板作为阴极和阳极，在直流电作用下，铁阳极不断溶解，产生的亚铁离子在酸性条件下将六价铬还原成三价铬，随着反应进行，氢离子的浓度逐渐降低，溶液从酸性变为碱性，使Cr 3+生成氢氧化物沉淀。电化学法工艺成熟，设备简单，占地面积小，无二次污染，所沉淀的重金属可回收利用；缺点是耗电量大，废水处理量小，出水水质差，不适合处理低浓度废水。

水体的重金属污染与防治

摘要：近年来江河湖泊重金属含量呈逐年上升趋势，同时累积于蔬菜、肉类、鱼类、海鲜中，富集于动植物体内，已严重威胁着人们的健康，水体重金属污染已成为全球性的环境问题。本文主要介绍了水体重金属污染的来源，水体重金属污染对水生植物、水生动物的致毒作用和人体健康的危害，同时探讨相应的防治对策，为保持和重建健康水生生态系统及保障人体健康提供参考依据。水体重金属污染的防治途径主要包括两方面，即：源头控制和污染修复。污染修复的方法主要有河流稀释法，化学混凝、吸附法，离子还原、交换法，生物修复法，电动力学修复法，生物膜修复法，其中生物膜修复法具有较好的应用前景。

一、国内水体的重金属污染现状

中国水体重金属污染问题十分突出，江河湖库底质的污染率高达80.1%。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Ⅴ类；太湖底泥中TCu、TPb、TCd 含量均处于轻度污染水平；黄浦江干流表层沉积物中，Cd超背景值2倍、Pb超1倍；苏州河中，Pb全部超标、Cd为75%超标、Hg为62.5%超标。

城市河流有35.11%的河段出现THg超地表水Ⅲ类水体标准，18.46%的河段TCd超过Ⅲ类水体标准，25%的河段TPb有超标的样本出现。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。在全国近岸海域海水采样的样品中，Pb的超标率达62.9%，最大值超一类海水标准49.0倍。大连湾60%测站沉积物的Cd含量超标，锦州湾部分测站排污口邻近海域沉积物Cd、Pb的含量超过第三类海洋沉积物质量标准。

二、水体中重金属污染的来源

（一）工业污染源排放

据研究，煤、石油中含有Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金属，因此，火力发电厂排放的废气和汽车排放的尾气中含有大量的重金属，随烟尘进入大气，其中10%~30%沉降在距排放源十数公里的范围内。据估算，全世界约有1600t/a的Hg通过煤和其他石化燃料的燃烧而排放到大气中。另外，电镀、机械制造业仍是重金属污染的一大来源。

一、引言

锑（antimony），元素符号为Sb，取自其拉丁文名stibium，属于元素周期表中第Ⅴ主族，原子序数51。锑是两性稀有金属，总共有四种 价态（-3，0，+3，+5），后二者为环境中的主要价态 。环境中的锑污染来自两部份：一、人为污染，这部份包括含锑的生活垃圾，采矿作业造成的粉尘、废水、废渣，汽油和火电站所用的煤炭等含锑燃料的燃烧。二、 自然污染，它主要指富集锑地域如锑矿区、，某些温泉和地热地带因其特殊的地质条件造成周围环境的含锑量偏高现象。Nriagu等指出，人为污染要比自然污 染严峻得多。受岩石风化、雨水冲洗和人为排放等因素的影响，天然水体将最终成为大部份锑的环境归宿。锑以各类化合物形式或以悬浮态或以溶解态存在于水环境 中。一些研究表明，锑对生物和人体有慢性毒性和致癌性。锑污染问题不容轻忽。有关环境中的锑污染及其散布、毒性国外已有文献报导。本文在综述国内外文献的 基础上，对水中锑的各类去除方式进行评述，为锑污染的治理和研究工作提供参考。

二、锑的毒性和环境标准

锑不是生物体必需的元素。不同价态的锑毒性大小顺序如下：0价>+3（Ⅲ）价> +5（Ⅴ）价>有机锑。其中三价锑的毒性比五价锑高十倍。基于对锑的毒性研究，一些学者取得了土壤中锑的最大允许浓度为kg。

美国环保局和欧盟分别在1979年和1976年将锑列为优先考虑的污染物，日本环卫厅也将其列为密切关注的污染物。世界各国都对锑制定了严格 的环境标准。德国规定人体每日平均吸锑量为23μgSb/d。欧盟规定饮用水中锑的最大允许浓度（maximum admissible concentration）为5μg/L。日本规定为2μg/L。美国环保局将饮用水中锑的MCLG（maximum contaminant level goal）和MCL（maximum

contaminant level）值均定为6μg/L。世界卫生组织基于从家鼠身上观测到的的致病含锑量，规定饮用水中的锑含量应低于5μg/L。 我国也对环境中的锑作了相应的限值规定。我国《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）和《生活饮用水卫生规范》（卫生部，2001年）中均将锑 的限值定为5μg/L。《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）规定水厂出水中锑<10 μg/L，同时还规定饮用水水源中锑<50 μg/L。

《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影响，还威胁着人类健康。因此，研究水体重金属污染的现状及治理技术，对于保护水环境、维护生态平衡、保障人类健康具有重要意义。

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重。常见的重金属污染物包括铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)等。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，导致水质恶化。重金属在水中难以降解，且具有生物累积性，通过食物链进入人体后，可能引发各种疾病。

2. 污染来源

水体重金属污染的来源广泛，主要包括工业生产过程中的废水排放、农业化肥和农药的使用、城市生活污水的排放等。此外，大气沉降、雨水冲刷等自然因素也会将重金属带入水体。

3. 研究进展 目前，国内外学者在水体重金属污染研究方面取得了显著进展。通过分析水体重金属的来源、迁移转化规律，研究了重金属在水环境中的生态风险。同时，针对不同地区、不同行业的水体重金属污染特点，开展了大量的实地调查和监测工作，为制定污染防治措施提供了依据。

三、水体重金属污染治理技术

1. 物理法

物理法主要包括吸附、沉淀、膜分离等技术。吸附法利用多孔性固体物质吸附水中的重金属离子，如活性炭、膨润土等。沉淀法通过向水中投加化学试剂，使重金属离子形成沉淀物，从而从水中分离出来。膜分离法利用半透膜的选择透过性，实现重金属离子与水分子的分离。

2. 化学法

化学法主要包括氧化还原法、混凝沉淀法、中和沉淀法等。氧化还原法通过氧化或还原作用改变重金属的价态，使其转化为易于沉淀或分离的状态。混凝沉淀法利用混凝剂使水中的胶体物质发生凝聚，与重金属离子一起形成沉淀物。中和沉淀法通过调节水体的pH值，使重金属离子形成氢氧化物沉淀。