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水体重金属污染与修复研究论述

2020-09-08李洪伟

理论与创新 2020年12期
关键词:修复水体重金属

李洪伟

【摘  要】水体是人类生活必不可少的重要资源,水关乎人们的生命和身体健康。随着工业的发展和人类活动的不断加剧,工业生产所形成的废水及日常生活污水等间接或直接的进入了水体体系中,使得水体污染问题越来越严重。水体污染主要有重金属污染、有机污染和微生物污染,就目前我国水体重金属污染情况来看,水体重金属污染是一个比较严重的污染问题。

【关键词】水体;重金属;污染;修复

1.水体重金属的污染现状

水体重金属的污染问题已成为一个困扰人类已久的重大问题,对我国的经济发展产生了极大影响,已成为当前的研究热点。据统计,我国受重金属污染的水体达80%以上,尤其是长江、黄河、辽河等流域的重金属水体污染最为严重。重金属污染物进入水体的形式有多種,最为常见的生活污水随着时间的累积,水体中的重金属含量不断增加;工业所产生的污水未经处理、或处理不达标直接进入到水体环境,严重影响了水体环境;一般情况下,当水体在铅锌矿区发生重金属污染时,水体中重金属的污染程度为铅>汞>锌。在水体中,沉积物和悬浮物是水体重金属的主要寄存地,水体悬浮物中重金属污染物的含量远远大于沉积物。目前,我国的工业区分布广泛,水体重金属污染十分严峻,虽然我国加强了排污处理,但仍有一些企业为了减少开支,直接将污水排进河流等,直接加剧了水体重金属的污染。因此,对目前水体重金属污染加剧的现象,国家应进一步加强管理,提高相关工作人员的环保意识。

2.水体重金属污染的危害

水体中重金属污染物的存在将严重影响整个生态体系的平衡与发展,生物生长需要微量的重金属元素,但当重金属大量积累排入到水体环境后,就会长期的存在于水环境中,对水体统造成了不同程度的污染。重金属浓度超过水体生物的承受能力时,重金属就会影响水体生态系统平衡,从而引起极大的危害。当水体重金属浓度超过植物体所需的阈值时,即使浓度很小,也会对水体中植物的酶活性产生不良影响,并且重金属还将长期存在于植物体中。当水生动物摄入水体植物后,重金属就会通过食物链进入动物体中,而动物体内的重金属又不易被降解吸收,最后会长期的存在于动物体内,最终通过食物链进入到人体,危及人类的身体健康和生命安全。

3.水体重金属污染修复措施

3.1化学处理法

在多种处理法当中,化学沉淀法的应用最为广泛,其是将适量的化学药剂加入废水当中,对水体中的可溶性物质进行溶解,在化学反应作用下,降解较难溶解的物质以及微溶物质,进而实现水体中重金属污染物的有效去除。化学沉淀法具体可分为两种,一种是电化学法,另一种是氧化还原沉淀法,在应用过程中,这两种方法无需复杂的设备以及较高的操作技术,取得的处理效果较为理想,对强度较高的重金属污染也有良好的效果,然而在处理过程中,化学沉淀法的成本较高,选择性较小,处理时占地面积较广,同时,由于水体中污泥处理不彻底,较易引发二次污染。(1)氧化还原沉淀法。在处理水体中重金属污染时,氧化还原法较为常用,主要是将一定含量的化学药剂投放于废水当中,在氧化还原反应作用下实现重金属离子污染物的转化,去除其毒性成分,进而使之转化为较为安全的物质后再进行合理排放。应用氧化还原法时,主要是将Cr6+还原为cr3+这种安全物质,然后才可进行水体的排放。在工业领域当中,在进行废水排放时,部分企业会采用铁屑或锌粉进行铬金属元素的去除,然而处理后废水中会留有部分废渣,存在二次污染问题,因此,此方法的应用受到了一定限制。(2)电化学法。电化学技术也可用于进行水体中重金属物质的处理,在直流电的作用下,电化学反应的阴极与阳极之间会产生作用而导致重金属离子发生迁移现象,进而实现废水的净化。电化学方法的应用效果较佳,具有较为温和的反应条件,与环境具有良好的相容性,副反应少且选择性较强,在工作领域以及环保领域的废水排放与处理中得到了一定的应用。应用电化学法时,在电还原技术的作用下,重金属离子会出现方向性位移现象,进而可以实现重金属的二次回收与再利用,极大的提高了资源的重复利用率,环境保护效果也较为理想。而电沉积技术在处理重金属废水时,可以将惰性电极作为阴极而产生电解反解,使重金属离向阴极迁移,其表面会发生分解与沉积作用,可以将纯度较好的重金属集中到一起进行收集。过去,此技术应用的是二维电极,目前已发展为三维电极,在电流运行过程中,密度更高,也更加高效,且产生的能耗也相对较低。

3.2物理化学法

常用的物理化学法主要有两种,一种是离子交换法,另一种是膜分离法。(1)离子交换法。此技术是利用树脂交换基因实现与水中重金属的选择性交换,进而对水体中的重金属离子进行净化。此技术较为成熟,重金属去除率相对较高。然而树脂极易被污染而出现氧化反应,再生能力较强,应用时需耗费大量的资金成本。在进行重金属浓度较高的废水处理时,成本过高,同时,水体中的重金属残留缺乏稳定性,基于此,此种方法在浓度较低的重金属水体污染治理过程中应用较广。(2)膜分离的法。此技术需利用特殊的膜而实现废水的分离,由于外界能量存在差异,以这一能量差为动力可以实现废水中重金属的有效净化。然而在处理过程中,膜存在被堵塞的情况,同时治理费用较高,膜的使用期限较短,因此,此方法未得到良好的推广与应用。

3.3生物法

生物法是处理水体重金属污染物最为常见的方法,其主要包括微生物法、植物修复法和生物絮凝法等。生物法是一种较为生态环保的方法,是生物利用生物自身的新陈代谢将水体中的重金属物质富集,但是该方法却存在着一定的缺陷。不同种类的重金属被不同植物进行选择性的富集,其所富集得程度也有所不同。生物法处理重金属污染水体需要的时间较长,治理效果较慢,但是该治理方法只适用于范围较小的水体治理,对污染程度较低,流动性较小的水体具有较好的修复效果。此外,还可通过生物凝絮、吸附的方法进行水体重金属的处理。生物吸附的概念最早由Ruchhoft提出,从生物吸附概念提出到现在,涌现出了大量的生物吸附材料,研究者们对生物吸附机理进行了深入研究。

4.结束语

随着我国工业化的加快,伴随着经济飞速增长的同时环境污染也变得日益严重,其中水体重金属污染是对人类影响较大的污染物。水体重金属污染严重危害了人类的生产生活,因此,如何治理水体重金属污染是生态环境保护的重要内容。本文论述了水体重金属的污染现状、危害以及治理方法和策略。在治理水体重金属污染中化学沉淀法、氧化还原法、理化吸附法等传统的水体重金属处理方法虽然能一定的处理效果,但其所需费用较高、操作不便、容易产生二次污染等缺点。生物法作为一种治理水体重金属污染的新方法被广泛关注,是近年来生态环保领域研究的热点,生物法的治理效率高、操作简便、成本低、且不会产生二次污染、原位修复等优点,是其他修复方法与技术无法比拟的。因此,利用生物法治理水体重金属污染具有广阔的应用前景。

参考文献

[1] 高东. 水体的重金属污染与防治[J]. 化工管理, 2019, 511(04):43-44.

[2] 孟格蕾, 邰志娟, 邓纪凤,等. 重金属污染对植物的影响及植物修复技术[J]. 上海应用技术学院学报(自然科学版), 2018, 18((02)):P.118-123.

[3] 任芸芸. 重金属污染水体修复研究[J]. 内蒙古科技与经济, 2018, 000(006):53.

[4] 张秋明. 探讨河道重金属污染水体修复系统及方法[J]. 建材与装饰, 2018, 000(033):280-281.

[5] 于天宇, 胡思雨. 水体重金属污染现状及治理方法概述[J]. 建筑与预算, 2019, 000(006):75-78.

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