近年來,關(guān)于重金屬污染的事件已經(jīng)屢見不鮮了,其中身體重金屬污染就是其中一種,那么水重金屬污染怎么辦?
水環(huán)境造成污染的重金屬及其化合物主要包括銅、鎳、鉛、鉻、鎘、汞、鋅等。主要來源于工業(yè)生產(chǎn)中的重金屬流失和廢水排放。重金屬污染水體后,有些可通過食物鏈富集于生物體內(nèi)而致病。那么水重金屬污染怎么辦呢?接下來佰佰安全網(wǎng)來為大家講解下吧。
隨著重金屬污染的日益加劇,水中重金屬的去除和處理也變得迫在眉睫。水體重金屬污染修復(fù)治理采用以下兩條基本途徑:一是降低重金屬的生物可利用性和在水體中的遷移能力;二是將重金屬?gòu)氖芪廴舅w中徹底清除。主要有化學(xué)法、物理法和生物法。
目前對(duì)于水中重金屬的處理方法主要有吸附法、絮凝沉淀法、膜分離技術(shù)、生物方法和有機(jī)材料法等。傳統(tǒng)方法一般采用吸附法和絮凝沉淀法,而隨著分離技術(shù)研究的深入和生物技術(shù)以及高分子材料的迅速發(fā)展,膜分離技術(shù),生物方法以及有機(jī)材料也逐漸被應(yīng)用在重金屬處理領(lǐng)域中,這些新型的處理方法較之傳統(tǒng)的方法具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),這也為水中重金屬的處理開辟了新的途徑,指明了新的發(fā)展方向。
化學(xué)法
(1)沉淀和絮凝 沉淀和絮凝沉淀作用通過提高水體pH,使重金屬以氫氧化物或碳酸鹽的形式從水中分離出來,也有加入硫化物沉淀劑使重金屬離子生成硫化物沉淀而被除去。
(2)沉淀法 該方法主要是在含有重金屬離子的水中加入特殊的絮凝材料或者調(diào)節(jié)水中 pH值使得水中的重金屬離子富集沉淀,從而達(dá)到去除和分離的目的。研制新型絮凝材料和對(duì)傳統(tǒng)絮凝材料進(jìn)行改性是該領(lǐng)域目前發(fā)展的熱點(diǎn)。
(3)氧化還原法 氧化還原法利用的是重金屬在氧化還原反應(yīng)中可被氧化或被還原的性質(zhì),把它們轉(zhuǎn)化為無毒、低毒的物質(zhì),或轉(zhuǎn)化為容易從水中分離出來的物質(zhì),從而達(dá)到處理目的。常用的氧化還原法可分為藥劑氧化法、藥劑還原法和電化學(xué)還原法等。
(4)電解法 可回收Cu、Ag、Cd等金屬,大約有30多種廢水中的重金屬離子可進(jìn)行電沉積。
物理化學(xué)法
(1)河流稀釋法 稀釋是改善受污染河流的有效技術(shù)之一,通過稀釋能夠降低污染物在河流中的相對(duì)濃度,從而降低污染物質(zhì)在河流中的危害程度。
(2)離子交換法 離子交換法是重金屬離子與離子交換樹脂發(fā)生離子交換的過程。
(3)吸附法 吸附法是利用多孔性固態(tài)物質(zhì)吸附水中污染物來處理廢水的一種常用方法。傳統(tǒng)的吸附劑是活性炭,活性炭有很強(qiáng)的吸附能力,去除率高,但價(jià)格昂貴,應(yīng)用受到限制。
采用吸附方法處理水中的重金屬主要是通過吸附材料的高比表面積的蓬松 結(jié)構(gòu)或者特殊功能基團(tuán)對(duì)水中重金屬離子進(jìn)行物理吸附或者化學(xué)吸附。目前所采用的吸附材料主要有活性炭、礦物材料、活性污泥、蟹殼等。
活性炭是多孔性的非極性吸附劑,因其特殊的孔隙結(jié)構(gòu)具有巨大的比表面積,較多的表面化合物和良好的機(jī)械強(qiáng)度,成為常用的吸附劑之一?;钚蕴繉?duì)重金屬離子的吸附機(jī)理目前被認(rèn)為主要是金屬離子在活性炭表面的離子交換吸附,同時(shí)還有重金屬離子與活性炭表面的含氧官能團(tuán)之間的化學(xué)吸附以及重金屬離子在活性炭表面沉積而發(fā)生的物理吸附。但有人卻認(rèn)為活性炭對(duì)重金屬的吸附不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的離子交換過程,活性炭上各種活性位點(diǎn)對(duì)重金屬的吸附也是一個(gè)重要的原因,同時(shí)金屬陽離子和活性炭表面的陰離子間的靜電引力也 起了一定的作用。目前對(duì)于活性炭吸附的研究還大部分集中在單一金屬離子的吸 附層面,而活性炭對(duì)于多種金屬離子共存的吸附研究少有報(bào)道,另外,由于活性炭的再生成本高目前正有學(xué)者研究將微生物固化于活性炭上來延長(zhǎng)活性炭的飽和時(shí)間,這也是今后活性炭吸附研究的主要方面。
礦物材料類吸附劑也是主要利用沸石、蒙脫石、累托石、硅藻土、蛭石、磷灰石、等礦物材料具有優(yōu)良的表面特性和離子吸附與交換性能,能對(duì)重金屬離子產(chǎn)生吸附、離子交換、沉淀、表面絡(luò)合等作用,可達(dá)到治理廢水的目的。由于礦物材料的使用具有來源廣泛、成本低廉、工藝簡(jiǎn)單、使用方便、無需再生等優(yōu)點(diǎn),因此,對(duì)新型環(huán)境功能礦物材料的研究、開發(fā)和應(yīng)用將有著極、大的科學(xué)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。
(4)溶劑萃取法 溶劑萃取法是利用重金屬離子在有機(jī)相和水中溶解度不同,使重金屬濃縮于有機(jī)相的分離方法。
生物方法
運(yùn)用生物方法去除水中的重金屬離子是生物技術(shù)一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域。微生物對(duì)重金屬的去除作用是利用微生物的生物學(xué)性質(zhì)對(duì)廢水溶液中的重金屬離子進(jìn)行生物去除和生物體內(nèi)積累,然后通過一定的方法使金屬離子從微生物體內(nèi)釋放出來,以降低重金屬離子的濃度,從而消除重金屬離子對(duì)環(huán)境的污染。微生物之所以能夠去除水中的重金屬離子,其主要原因是微生物細(xì)胞能夠?qū)⑷芤褐械闹亟饘匐x子吸附到細(xì)胞表面,然后通過細(xì)胞膜將重金屬離子運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞體中積累起來,進(jìn)而達(dá)到富集和去除重金屬離子的效果。微生物對(duì)重金屬離子的去除技術(shù),具有廣闊的應(yīng)用前景,它為我們?cè)诮鉀Q重金屬離子對(duì)環(huán)境的污染開辟了一條嶄新的道路。但是,目前這方面的研究主要局限于實(shí)驗(yàn)室,還未能廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保領(lǐng)域中,其主要原因是微生物對(duì)重金屬離子的去除能力還不夠大;此外,在去除過程中達(dá)到平衡的時(shí)間還比較長(zhǎng)。在今后的研究工作中,加強(qiáng)對(duì)新型菌種研究開發(fā),選擇對(duì)重金屬離子去除量大、去除反應(yīng)達(dá)到平衡所用時(shí)間短的菌種是研究的重點(diǎn)。
(1)微生物和藻類修復(fù)法 利用水體中的微生物或者向污染水體中補(bǔ)充經(jīng)馴化的高效微生物,在優(yōu)化的條件下經(jīng)過生物還原反應(yīng),將重金屬離子還原或吸附成團(tuán)沉淀,以此完成對(duì)重金屬污染水體的修復(fù)。
(2)植物修復(fù)法 利用重金屬積累或超重金屬積累水生植物,將水體中的重金屬提取出來,富集輸運(yùn)到植物體內(nèi)然后通過收割植物將重金屬?gòu)乃w清除出去。
(3)動(dòng)物修復(fù)法 水體底棲動(dòng)物中的貝類、甲殼類、環(huán)節(jié)動(dòng)物等對(duì)重金屬具有一定富集作用。如三角帆蚌、河蚌對(duì)重金屬(Pb2+、Cu 2+、Cr2+ 等)具有明顯自然凈化能力。
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責(zé)任編輯:陳淼琪
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