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[摘要]不可否认,国民经济的快速增长极大的改善了公众的生活水平,但与此同时,也带来了不容忽视的环境污染,其中重金属废水污染尤为突出,严重威胁着周边生物的生存健康,故治理重金属废水污染亟不可待。对此,本文对重金属废水污染作了概述,并就其治理技术进行了研究。
[关键词]重金属废水污染 重金属离子 治理技术
[中图分类号] X52 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-11-147-1
重金属开采、加工活动的日益频繁,为公众生活和社会生产提供了便捷,但也引发了令人堪忧的重金属废水污染,如Pb、Hg、Zn、Cd、Cu等重金属会经食物链不断迁移和累积,不仅影响水体生物正常生存,也威胁着公众的身心健康,严重破坏了生态平衡,故强化治理技术研究,有效治理废水污染刻不容缓。
1重金属废水污染概述
无论是石油、煤炭等工业能源生产,农药化肥、污水灌溉等农业生产,还是随意堆放的生活垃圾,层出不穷的重金属污染事件,均为重金属废水污染提供了渠道,已然成为当下备受关注的环境课题。
虽然重金属离子或化合物的毒性通常需要积累方能显现,但一旦出现,其后果已是十分严重,甚至不可逆转,除了对水生生物的生长、反之、洄游等活动构成威胁外,也会影响人体健康,如汞污染易侵害神经系统,影响皮肤功能,导致心脏病等疾病;铅污染则会对神经、消化、心血管、肝肾、造血等诸多组织造成伤害等。因此必须加大重金属废水污染治理技术的研究和实践,以此减轻其不利影响,还生物一份健康。
2重金属废水污染治理技术研究
在科技力量的推动下,诸多重金属废水污染治理技术应运而生,并在具体实践中取得了一定的成效,在此根据所属学科领域的不同将其划分为下述几类:
2.1物理类治理技术
一是吸附法;该种方法操作简单,主要是利用膨润土、沸石、活性炭、凹凸棒石、硅藻土等吸附剂的多孔吸附功能,在络合、螯合等作用下将废水中的重金属吸附出来,而且成本较低,来源广泛,可循环使用,效果较好,如在处理重金属废水时利用沸石,其Pb2+、Cr2+ 、Cd2+等离子的吸附率可高达97%以上。
二是膜分离法;该种方法选择性强,分离率高,能耗低且环保,主要在施加外界压力,稳定溶液的物化性质的基础上,利用特殊半透膜的反渗透作用,分离或浓缩溶质和溶液。其中超滤膜和反渗透应用十分广泛,常被用于终端处理重金属废水,且分离效果显著,可高达95%以上。
此外,还可借助离子交换去除废水中重金属离子,但其经常作为化学治理技术的后续过程,主要是通过发挥交换离子的效用,降低废水中的重金属浓度,进而使其得以净化,相对而言,该种方法的金属资源回收率几乎接近100%,而且离子交换树脂可多次使用。
2.2化学类治理技术
一是废水预处理方法氧化还原;既可以将空气、液氯、臭氧等氧化剂或铜屑、铁屑、亚硫酸钠等还原剂加入废水中,使重金属离子转换为沉淀或低毒性的价态后再予以去除,在含铬废水中加入绿矾、电石渣后,铬总量和其他重金属离子浓度均低于了相关标准;也可以通过电解还原重金属离子,使其絮凝沉淀而回收,实践表明电解含镍废水可使其去除率达到97%。虽然其便于操作,但处理量小,易出现废渣。
二是应用最为广泛的化学沉淀;当重金属发生化学反应生成不溶于水的沉淀后,再将进行过滤、分离操作是其工作原理,主要包括中和凝聚、钡盐沉淀、中和沉淀、硫化物沉淀等多种方法,但由于受限于环境条件和沉淀剂性质,可能会影响处理效果,甚至造成二次污染,因此应予以综合考虑,科学处理。
此外浮选法也在重金属污水治理中有所应用,即先析出重金属离子,然后在表面活性剂的作用下促使重金属上浮,最后加以去除。但其一般适用于稀有重金属,且渣液处理和水质净化尚未得到妥善解决。
2.3生物类治理技术
一是微生物法;该种方法主要是借助真菌、细菌等微生物的代谢作用,降低或分离重金属离子,常见于有机物含量较高,但重金属浓度较低的废水中。可以借助具有吸附性能的菌体细胞壁用于去除重金属,如苍白杆菌可用于吸附废水中的铜、铬、镍等;可以利用微生物代谢活动分离重金属离子,如以SRB为主的厌氧类微生物可用于处理废水中高浓度的硫酸根;可以利用微生物的絮凝能力去除重金属离子,如实践中的复合絮凝剂不仅成本大幅较低,效果也提升了20%左右,而硅酸盐细菌絮凝技术也取得了较大进展。
二是植物法;蓝藻、绿藻、褐藻等藻类植物在重金属废水治理中也发挥了吸附功能,如环绿藻适于吸附铜离子,马尾藻可适于吸附铜、铅、铬等,同时还可以利用重金属废水中植物的根系或整个系统用于稳定、挥发、降低、去除重金属离子的毒性,以此达到清除污染、治理水体的目的,即植物修复技术,当下已发现了400余种重金属超积累植物,如芦苇、香蒲等挺水植物在处理高浓度的镉、镍、锌、银、铜、钒等矿区重金属废水中效果良好,但一般适用于面积较大的废水处理。
3结束语
总之,重金属废水污染危害严重,来源广泛,不利于我国经济社会的可持续发展。因此必须科学利用治理技术,加以及时有效的处理,并加大研究,积极创新,以此为其提供有力的技术支持,促进环境效益和经济效益和谐发展。
参考文献
[1]高长生,夏娟.重金属废水处理技术研究[J].绿色科技,2012(06).
[2]郭轶琼,宋丽.重金属废水污染及其治理技术进展[J].广州化工,2011(12).
[3]韩玲玲,高淑玲.重金属污染现状及治理技术研究进展[J].前沿.三农视野,2012(20).
[4]梁帅,徐绍辉.重金属废水的生物治理技术研究进展[J].环境科学与技术,2010(18).
[关键词]重金属废水污染 重金属离子 治理技术
[中图分类号] X52 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-11-147-1
重金属开采、加工活动的日益频繁,为公众生活和社会生产提供了便捷,但也引发了令人堪忧的重金属废水污染,如Pb、Hg、Zn、Cd、Cu等重金属会经食物链不断迁移和累积,不仅影响水体生物正常生存,也威胁着公众的身心健康,严重破坏了生态平衡,故强化治理技术研究,有效治理废水污染刻不容缓。
1重金属废水污染概述
无论是石油、煤炭等工业能源生产,农药化肥、污水灌溉等农业生产,还是随意堆放的生活垃圾,层出不穷的重金属污染事件,均为重金属废水污染提供了渠道,已然成为当下备受关注的环境课题。
虽然重金属离子或化合物的毒性通常需要积累方能显现,但一旦出现,其后果已是十分严重,甚至不可逆转,除了对水生生物的生长、反之、洄游等活动构成威胁外,也会影响人体健康,如汞污染易侵害神经系统,影响皮肤功能,导致心脏病等疾病;铅污染则会对神经、消化、心血管、肝肾、造血等诸多组织造成伤害等。因此必须加大重金属废水污染治理技术的研究和实践,以此减轻其不利影响,还生物一份健康。
2重金属废水污染治理技术研究
在科技力量的推动下,诸多重金属废水污染治理技术应运而生,并在具体实践中取得了一定的成效,在此根据所属学科领域的不同将其划分为下述几类:
2.1物理类治理技术
一是吸附法;该种方法操作简单,主要是利用膨润土、沸石、活性炭、凹凸棒石、硅藻土等吸附剂的多孔吸附功能,在络合、螯合等作用下将废水中的重金属吸附出来,而且成本较低,来源广泛,可循环使用,效果较好,如在处理重金属废水时利用沸石,其Pb2+、Cr2+ 、Cd2+等离子的吸附率可高达97%以上。
二是膜分离法;该种方法选择性强,分离率高,能耗低且环保,主要在施加外界压力,稳定溶液的物化性质的基础上,利用特殊半透膜的反渗透作用,分离或浓缩溶质和溶液。其中超滤膜和反渗透应用十分广泛,常被用于终端处理重金属废水,且分离效果显著,可高达95%以上。
此外,还可借助离子交换去除废水中重金属离子,但其经常作为化学治理技术的后续过程,主要是通过发挥交换离子的效用,降低废水中的重金属浓度,进而使其得以净化,相对而言,该种方法的金属资源回收率几乎接近100%,而且离子交换树脂可多次使用。
2.2化学类治理技术
一是废水预处理方法氧化还原;既可以将空气、液氯、臭氧等氧化剂或铜屑、铁屑、亚硫酸钠等还原剂加入废水中,使重金属离子转换为沉淀或低毒性的价态后再予以去除,在含铬废水中加入绿矾、电石渣后,铬总量和其他重金属离子浓度均低于了相关标准;也可以通过电解还原重金属离子,使其絮凝沉淀而回收,实践表明电解含镍废水可使其去除率达到97%。虽然其便于操作,但处理量小,易出现废渣。
二是应用最为广泛的化学沉淀;当重金属发生化学反应生成不溶于水的沉淀后,再将进行过滤、分离操作是其工作原理,主要包括中和凝聚、钡盐沉淀、中和沉淀、硫化物沉淀等多种方法,但由于受限于环境条件和沉淀剂性质,可能会影响处理效果,甚至造成二次污染,因此应予以综合考虑,科学处理。
此外浮选法也在重金属污水治理中有所应用,即先析出重金属离子,然后在表面活性剂的作用下促使重金属上浮,最后加以去除。但其一般适用于稀有重金属,且渣液处理和水质净化尚未得到妥善解决。
2.3生物类治理技术
一是微生物法;该种方法主要是借助真菌、细菌等微生物的代谢作用,降低或分离重金属离子,常见于有机物含量较高,但重金属浓度较低的废水中。可以借助具有吸附性能的菌体细胞壁用于去除重金属,如苍白杆菌可用于吸附废水中的铜、铬、镍等;可以利用微生物代谢活动分离重金属离子,如以SRB为主的厌氧类微生物可用于处理废水中高浓度的硫酸根;可以利用微生物的絮凝能力去除重金属离子,如实践中的复合絮凝剂不仅成本大幅较低,效果也提升了20%左右,而硅酸盐细菌絮凝技术也取得了较大进展。
二是植物法;蓝藻、绿藻、褐藻等藻类植物在重金属废水治理中也发挥了吸附功能,如环绿藻适于吸附铜离子,马尾藻可适于吸附铜、铅、铬等,同时还可以利用重金属废水中植物的根系或整个系统用于稳定、挥发、降低、去除重金属离子的毒性,以此达到清除污染、治理水体的目的,即植物修复技术,当下已发现了400余种重金属超积累植物,如芦苇、香蒲等挺水植物在处理高浓度的镉、镍、锌、银、铜、钒等矿区重金属废水中效果良好,但一般适用于面积较大的废水处理。
3结束语
总之,重金属废水污染危害严重,来源广泛,不利于我国经济社会的可持续发展。因此必须科学利用治理技术,加以及时有效的处理,并加大研究,积极创新,以此为其提供有力的技术支持,促进环境效益和经济效益和谐发展。
参考文献
[1]高长生,夏娟.重金属废水处理技术研究[J].绿色科技,2012(06).
[2]郭轶琼,宋丽.重金属废水污染及其治理技术进展[J].广州化工,2011(12).
[3]韩玲玲,高淑玲.重金属污染现状及治理技术研究进展[J].前沿.三农视野,2012(20).
[4]梁帅,徐绍辉.重金属废水的生物治理技术研究进展[J].环境科学与技术,2010(18).