【環(huán)保科普】漲知識！水體重金屬污染的危害與處理

2022-10-10 14:41:49 admin

2022年3月7日，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)了《關(guān)于進一步加強重金屬污染防控的意見》（以下簡稱《意見》），明確了我國重金屬污染的防控重點和中長期目標。

《意見》的印發(fā)將我國重金屬污染問題再次提上了日程，并引起了高度重視。那么，我國重金屬污染現(xiàn)狀如何，水體中的重金屬污染有哪些危害，又是如何處理的呢？

一

什么是重金屬污染？

重金屬污染是指由鉛、鎘、汞、鉻、銅、鎳等金屬物質(zhì)或其化合物造成的環(huán)境污染，主要由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬超標制品等人為因素所致。

重金屬污染可能廣泛存在于水、氣、土壤等多種環(huán)境。其中，重金屬污水被認為是對環(huán)境損害較為嚴重及對人類危害較大的工業(yè)廢水之一。

二

我國水體重金屬污染現(xiàn)狀

作為飲用水主要的地表水源，我國的河流、湖泊及水庫中的主要重金屬污染，按照嚴重程度依次為汞污染、鎘污染、鉻污染和鉛污染，其它重金屬如鎳、鉈、鈹、銅在我國各類地表水飲用水體中的超標現(xiàn)象也很嚴重。

我國河流中，長江三峽庫區(qū)江段沉積物中重金屬元素含量主要受上游泥沙以及沿江城市和工廠“三廢”排放的影響，已受到不同程度的污染。貴州和四川的汞礦開發(fā)對烏江下游的生態(tài)與環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。沿長江河口附近存在銅、鋅和鉛等污染。此外，黃河、珠江、海河等也受到不同重金屬不同程度的污染。

我國重要湖泊中的第三大淡水湖泊太湖，其沉積物中重金屬砷、鉻、汞污染程度高于其它重金屬。吉林市、長春市飲用水源地的松花湖入湖河流沉積物的汞污染較40年前有加重趨勢，生物體內(nèi)重金屬汞呈明顯富集。

太湖邊含超標重金屬的廢渣堆場

海水中重金屬負荷受工業(yè)“三廢”的排放及酸雨的影響，有加重趨勢。據(jù)監(jiān)測，大連灣和渤海錦州灣底泥中重金屬鋅、鉛、鎘和汞等均存在超標現(xiàn)象，致使底棲生物體內(nèi)有毒重金屬存在超過國家食品衛(wèi)生標準的風險。由此可見，海洋也未能幸免重金屬的污染，如不重視和控制，將愈發(fā)嚴重。

三

水體重金屬污染危害與處理

與其他有機化合物的污染不同，水體中的重金屬元素不能被降解，且具有富集性，通過在藻類和底泥中積累并被魚類和貝類吸附，產(chǎn)生食物鏈濃縮，最終進入高等動物乃至人體中。這些有毒重金屬積聚在身體的某些器官中，引起慢性中毒。這對兒童健康的影響尤其明顯。兒童體內(nèi)的重金屬一旦超標，就會出現(xiàn)免疫力低下、注意力不集中、智商下降、身體發(fā)育遲緩等癥狀。

以下是幾種毒害作用較大的常見重金屬。

汞

汞是重金屬污染中毒性最大的元素。其可通過食物鏈等途徑富集在人體內(nèi)，嚴重損害腎臟和神經(jīng)系統(tǒng)。無機汞進入水體后，可轉(zhuǎn)化為毒性較強的有機汞（甲基汞或烷基汞），可在腦內(nèi)蓄積，導致腦損傷，引起水俁病，嚴重危害人類健康。日本著名的公害水俁病就是由于食用被甲基汞污染的魚引起的。

鉻

鉻離子有兩種：三價鉻和六價鉻。其中，六價鉻是常見的致癌物，其比三價鉻毒性更大。六價鉻可誘發(fā)肺癌、鼻中隔潰瘍和穿孔、咽炎、支氣管炎、黏膜損傷、皮炎、濕疹和皮膚潰瘍。

鉛

鉛是需要控制的主要水污染物之一。英國科學家的研究結(jié)果顯示，如果人類飲食中的鉛含量為零，人類將活140年以上。由此可見，鉛污染對人類健康的危害之大。鉛的健康影響主要表現(xiàn)在：引起嬰幼兒多動癥和生長遲緩；導致腎損傷、神經(jīng)系統(tǒng)紊亂、智力障礙、癌癥等。孕婦如果飲用含鉛量過高的水中可能會導致流產(chǎn)。

鎘

鎘是劇毒元素。長期飲用含高鎘離子的水，鎘離子會沉積在人體骨骼中，阻礙人體對鈣的吸收，導致鈣離子大量流失，導致骨質(zhì)疏松、骨折、骨痛、骨骼損傷，甚至導致癌癥。

對于遭受重金屬污染的水體，可采取的處理手段有沉淀法、物理化學法、電化學處理技術(shù)……應(yīng)對重金屬廢水的方案之多，它們具體如何解決此類污染問題，減輕重金屬污染危害？

沉淀法主要通過向重金屬污水中投加一定的絮凝劑、還原劑等化學物質(zhì)，使相應(yīng)污染物質(zhì)與投加的化學物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后沉淀，以進行污染物質(zhì)的處理或再利用。一般來說，沉淀法主要包括還原-沉淀法、絮凝浮選沉淀法、氫氧化物沉淀法等不同方式。

物理化學法是利用生物質(zhì)的物理特性以吸附水中的重金屬離子。通常來說，生物吸附劑相比于沉淀法具有可降解，不發(fā)生二次污染的特點，且其來源廣泛，獲取更為容易，生物吸附劑的使用也能夠更有效回收重金屬物質(zhì)。

電化學處理技術(shù)主要包括電解法、膜分離技術(shù)及電沉積。目前，膜分離技術(shù)是較為高效的一款電化學處理技術(shù)下的重金屬污染分離技術(shù)。該技術(shù)利用高分子所具有的選擇性特性以進行物質(zhì)分離工作，其中電滲析法適配處理電鍍工業(yè)廢水、反滲透法適配處理重金屬廢水，而膜萃取技術(shù)在金屬萃取方面目前已取得較大進展，未來可能會有更大的發(fā)展市場。

此外，生物化學法也是一種處理重金屬廢水的重要手段。如，微生物及藻類處理，可通過生物絮凝、吸附等特點實現(xiàn)重金屬物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。據(jù)了解，微生物處理工藝得到工業(yè)應(yīng)用較多的是生物硫化法。其中，生物絮凝法也是一種應(yīng)用前景廣闊的處理方法，其利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝物進行絮凝沉淀，安全方便無毒、不產(chǎn)生二次污染、絮凝效果也較好。

隨著社會對污染源頭控制力度的加大，重金屬污水從源頭減量是必然的，再輔以多種高效、無污染的重金屬污水處理方法進行末端管控，重金屬污染防治成效正在顯現(xiàn)。

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