水体重金属污染现状及治理技术_孟多

第35卷第9期辽宁化工Vol.35,No.92006年9月LiaoningChemicalIndustrySeptember,2006水体重金属污染现状及治理技术孟多,周立岱,于常武(辽宁工学院,辽宁锦州121001)摘要:介绍了水体重金属污染现状和危害,主要对水体重金属污染的治理方法进行综述,包括重金属废水处理技术和水体修复技术,并指出生物修复技术具有良好的应用前景。关键词:水体重金属污染;治理技术;生物修复中图分类号:X52文献标识码:A文章编号:10040935(2006)09053404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进行综述。1水体重金属污染现状我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%[3]。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[4]。2004年太湖底泥中总铜、总铅、总镉含量均处于轻度污染水平[5]。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[6]。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[7]。作者正在研究的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[8]。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[9]。国外同样存在水体重金属污染问题,如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[10]。可见,水体重金属污染已成为全球性的环境污染问题。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。3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。收稿日期:2006-04-11作者简介:孟多(1981-),女,硕士研究生。3.1重金属废水处理3.1.1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[11]。3.1.2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[12]。(1)活性炭吸附是一种较早地被应用于生产的净水技术。目前,颗粒活性炭、粉状活性炭、活性炭纤维、炭分子筛、含碳的纳米材料等相继问世,着重研究活性炭表面改性技术和水处理设备的改进。(2)矿物吸附剂表面研究已深入到分子水平,对具有一定吸附、过滤和离子交换功能的天然矿物进行合理改性是提高环境矿物材料性能的新途径[13]。研究表明膨润土的改性方法主要有两种[14]:一是活化法,二是添加无机或有机化合物改进剂改性。改性后得到的钙基膨润土对Cu2+的吸附率提高到94%[15]。通过铁氧化物改变石英砂的表面性质,所得到的吸附剂对Cu、Pb、Cd的去除率达99%[16];另发现精炼油页岩产生的固体副产品能够有效去除水溶液中的Pb2+、Cu2+和Zn2+等[17];目前,作为一种天然易得且高效廉价的吸附剂,矿物材料在环境治污领域的开发得到了很高的重视。(3)壳聚糖、木质素等天然吸附剂也有广泛应用:利用悬浮交联和复合制备得到壳聚糖树脂吸附剂和壳聚糖活性炭复合吸附剂,对P