重金屬工業(yè)廢水的現(xiàn)狀與未來

1、目錄摘要 01重金屬?gòu)U水 01重金屬?gòu)U水污染與其主要特點(diǎn) 01重金屬?gòu)U水污染現(xiàn)狀 02污染來源 03主要危害 05重金屬?gòu)U水的處理技術(shù) 05重金屬?gòu)U水處理發(fā)展走向 08參考文獻(xiàn) 09重金屬工業(yè)廢水的現(xiàn)狀與未來唐司淼，趙夢(mèng)楠，趙唯，李博士（建筑工程學(xué)院，環(huán)境與能源工程學(xué)院，環(huán)08-1）摘 要 :重金屬污染給生態(tài)環(huán)境與人類健康帶來了極大的危害。重金屬污染, 根據(jù)其元素種類、 含量以與存在形態(tài)的不同 , 采用不同的方法進(jìn)行治理。本文綜述了傳統(tǒng)化學(xué)法、 物理化學(xué)法與生物法等重金屬污染水體治理技術(shù)的進(jìn)展。 最后指出了重金屬污染治理的發(fā)展方向 ,認(rèn)為物理化學(xué)法與生物絮凝法在重金屬水處理中有廣泛的應(yīng)用空間,

2、組合工藝是提高重金屬分離效率的一種可行方法。關(guān)鍵詞:重金屬;污染 ;廢水處理重金屬?gòu)U水重金屬?gòu)U水是指礦冶、機(jī)械制造、化工、 電子、 儀表等工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的含重金屬的廢水。重金屬（如含鎘、鎳、汞、鋅等）廢水是對(duì)一環(huán)境污染最嚴(yán)重和對(duì)人類危害最大的工業(yè)廢水之一，其水質(zhì)水量與生產(chǎn)工藝有關(guān)。重金屬?gòu)U水污染與其性質(zhì)重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環(huán)境污染。 如日本的水俁病是由汞污染污染所引起。 其危害程度取決于重金屬在環(huán)境、 食品和生物體中存在的濃度和化學(xué)形態(tài)。 重金屬污染主要表現(xiàn)在水污染中，還有一部分是在大氣和固體廢物中。重金屬污染與其他有機(jī)化合物的污染不同。不少有機(jī)化合物可以通過自然界本身物理

3、的、 化學(xué)的或生物的凈化， 使有害性降低或解除。 而重金屬具有富集性， 很難在環(huán)境中降解。目前我國(guó)由于在重金屬的開采、冶煉、加工過程中，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進(jìn)入大氣、水、土壤引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。如隨廢水排出的重金屬，即使?jié)舛刃。?也可在藻類和底泥中積累，被魚和貝類體表吸附， 產(chǎn)生食物鏈濃縮，從而造成公害。 水體中金屬有利或有害不僅取決于金屬的種類、理化性質(zhì)，而且還取決于金屬的濃度與存在的價(jià)態(tài)和形態(tài)， 即使有益的金屬元素濃度超過某一數(shù)值也會(huì)有劇烈的毒性，使動(dòng)植物中毒，甚至死亡。金屬有機(jī)化合物 （如有機(jī)汞、有機(jī)鉛、有機(jī)砷、有機(jī)錫等）比相應(yīng)的金屬無機(jī)化合物毒性要強(qiáng)得多；可溶態(tài)的金屬又比顆

4、粒態(tài)金屬的毒性要大；六價(jià)鉻比三價(jià)鉻毒性要大等等。重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)與各種酶發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用， 使它們失去活性， 也可能在人體的某些器官中富集， 如果超過人體所能耐受的限度， 會(huì)造成人體急性中毒、 亞急性中毒、慢性中毒等， 對(duì)人體會(huì)造成很大的危害， 例如， 日本發(fā)生的水俁?。ü廴荆┖凸峭床?（鎘污染，等公害病，都是由重金屬污染引起的。重金屬在大氣、 水體、土壤、生物體中廣泛分布， 而底泥往往是重金屬的儲(chǔ)存庫(kù)和最后的歸宿。 當(dāng)環(huán)境變化時(shí)， 底泥中的重金屬形態(tài)將發(fā)生轉(zhuǎn)化并釋放造成污染。 重金屬不能被生物降解，但具有生物累積性，可以直接威脅高等生物包括人類，有關(guān)專家指出，重金屬對(duì)土壤的污染具

5、有不可逆轉(zhuǎn)性， 已受污染土壤沒有治理價(jià)值， 只能調(diào)整種植品種來加以回避。 因此，底泥重金屬污染問題日益受到人們的重視。酸、堿廢水和廢液的來源與性質(zhì)含酸廢水和廢液主要來自于工廠的材料酸洗車間。廢水中含有硫酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸， 還含有大量的金屬離子和部分添加劑。 含堿廢水和廢液相對(duì)較少， 主要來自酸洗之前的堿洗、 中和等工序， 在通風(fēng)吸收洗滌塔、 洗衣房和零件清洗機(jī)等環(huán)節(jié)也會(huì)產(chǎn)生一部分堿性廢水。酸性廢水和堿性廢水中和之后的廢水一般都呈酸性。含鉛廢水的來源和性質(zhì)含鉛廢水主要來源于與鉛蓄電池相關(guān)的生產(chǎn)、維修、回收環(huán)節(jié)，這部分廢水往往還含有大量的硫酸和機(jī)油等。此外，電鍍車間、電泳涂漆等過程的排水也含

6、有少量鉛的成分。電鍍廢水的來源和性質(zhì)電鍍是利用化學(xué)的方法對(duì)金屬和非金屬表面進(jìn)行裝飾、 防護(hù)與獲取某些新的性能的工藝過程。 電鍍過程產(chǎn)生的污水來源于電鍍之前對(duì)鍍件的清洗和電鍍之后鍍件表面殘留的液體的清洗。機(jī)械工業(yè)電鍍廢水的資料表明，電鍍廢水主要包含含氰廢水、含鉻廢水、含鎳廢水、含銅廢水、含鋅廢水和磷化廢水等。礦山冶煉重金屬?gòu)U水鋼鐵和有色金屬的采礦和冶煉需耗用大量的水。 有色金屬采選或冶煉排水中含重金屬離子的成分比較復(fù)雜， 大部分有色金屬和礦石中有伴生元素存在。 這些污染成分排放到環(huán)境中去只能改變形態(tài)或被轉(zhuǎn)移、稀釋、積累，卻不能降解，因而危害較大。有色金屬的廢水中單位體積中的重金屬含量不是很高，但

7、廢水量大，向環(huán)境排放的絕對(duì)量大。其他重金屬離子的工業(yè)廢水其他行業(yè)雖不是重金屬?gòu)U水的主要來源， 但是也有排放重金屬?gòu)U水的可能。 如化工行業(yè)在生產(chǎn)合成無機(jī)鹽類時(shí)會(huì)排放含重金屬的廢水，其排放廢水量雖然不大，但排放的濃度高，品種多，處理過程復(fù)雜。使用催化劑的化工工藝也會(huì)有重金屬甚至稀有金屬的廢水排放。重金屬?gòu)U水污染現(xiàn)狀科技是一把雙刃劍， 20 世紀(jì)以來科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高了人民的生活水平，然而，與此同時(shí)，人類也付出了慘重的代價(jià)。由于工業(yè) “三廢 ”機(jī)動(dòng)車尾氣的排放、污水灌溉和農(nóng)藥、除草劑、化肥等的使用以與礦業(yè)的發(fā)展，嚴(yán)重地污染了土壤、水質(zhì)和大氣。據(jù)報(bào)道， 1989 年中國(guó)有色冶金工

8、業(yè)向環(huán)境中排放重金屬 Hg 為 56 t ， Cd 為 88 t ， As 為173 t ， Pb 為 226t 。美國(guó)科學(xué)家對(duì)一些公路與城市的土壤進(jìn)行過化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)其中鉛的含量出奇的高，達(dá)到最大允許量的幾十倍，甚至幾百倍。 2004 年，夏厚林等人根據(jù)中國(guó)藥典2000 版一部附錄重金屬檢查法與對(duì)外貿(mào)易經(jīng)濟(jì)合作部頒布的藥用植物與制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)鉛、鎘、汞的測(cè)定法，測(cè)定了元胡止痛片中重金屬總量，結(jié)果鉛、鎘、汞含量均有不同程度的超標(biāo)。 孟加拉國(guó)的 12500 萬人口中有3500-7700 萬人在飲用被污染的水。重金屬污染目前已相當(dāng)嚴(yán)重，其對(duì)環(huán)境和生物的危害極大，同時(shí)，其易通過食物鏈而

9、富集，因此，已經(jīng)引起了世界各國(guó)科學(xué)家的高度重視，解決這個(gè)問題已迫在眉睫。我國(guó)工業(yè)廢水排放與工業(yè)廢水處理情況我國(guó)工業(yè)廢水污染現(xiàn)象嚴(yán)重， 主要是水體污染， 目前全國(guó) 500 多條主要河流中， 有 80% 以上受到不同程度的污染，這主要是由于工業(yè)廢水的排放造成的。流經(jīng)全國(guó) 40 多個(gè)大城市的河流，有90% 以上受到污染，對(duì)環(huán)境和居民身體健康產(chǎn)生了較大的影響。我國(guó)流域水資源基本分為長(zhǎng)江、黃河、海河、松花江、淮河、珠江和遼河七大水系，其沿岸匯集了全國(guó)80% 以上的城市與鄉(xiāng)鎮(zhèn)，是全國(guó)流域污染治理最重要的區(qū)域。我國(guó)水資源污染嚴(yán)重， 河流 水質(zhì)方面，西南諸河區(qū)、西北諸河區(qū)、長(zhǎng)江區(qū)、珠江區(qū)和東南諸河區(qū)水質(zhì)較好，

10、符合和優(yōu)于出類水的河長(zhǎng)占95%64%;海河區(qū)、黃河區(qū)、淮河區(qū)、遼河區(qū)和松花江區(qū)水質(zhì)較差，符合 和優(yōu)于出類水的河長(zhǎng)占35%47%。湖泊水質(zhì)方面，對(duì) 44個(gè)湖泊的水質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)，水質(zhì)符合和優(yōu)于出類水的面積占44.2%, IV類和V類水的面積共占32.5%,劣V類水的面積占 23.3%。對(duì) 44 個(gè)湖泊的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中貧營(yíng)養(yǎng)湖泊 1 個(gè)，中營(yíng)養(yǎng)湖泊 22 個(gè)，輕 度富營(yíng)養(yǎng)湖泊 10 個(gè)，中度富營(yíng)養(yǎng)湖泊 11 個(gè)16 。從我國(guó)工業(yè)廢水排放量上看，從2005 年到 2008 年三年一直保持在 240 億噸左右的水平， 2009 年下降到了 234.4 億噸。根據(jù)我國(guó)環(huán) 保部的統(tǒng)計(jì)，近幾年我國(guó)

11、工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放率則一直在提高，除了 2006 年小幅回落，其他年份都在逐年增高。到 2009 年末，達(dá)標(biāo)排放率達(dá)到 94.2% 。據(jù)環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào)的數(shù)據(jù)， 2009 年我國(guó)工業(yè)廢水的排放量占全部廢水排放量的 40%左右，工業(yè)廢水對(duì)水環(huán)境污染的比重較大， 已成為當(dāng)今環(huán)境工作亟待解決的重大問題之一。 從排放的污染物情況來看， 在過去幾年我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)和固定資產(chǎn)投資都保持增長(zhǎng)的情況下， 近幾年， 工業(yè)廢水排放總量、 化學(xué)需氧量排放量和氨氮排放量卻都呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。 分地區(qū)看， 2009 年， XX 省工業(yè)廢水排放量最高，為 25.6億噸左右，其次是XX 、 XX 、 XX 、 XX 、 XX 、 XX

12、 等省份，排放量最低為 XX 、XX 、 XX 、 、 XX 等地。與上年相比，可以看出工業(yè)企業(yè)開始向內(nèi)地轉(zhuǎn)移。 XX 、 XX 、 XX 等 地工業(yè)廢水排放量明顯上升。從排放達(dá)標(biāo)率上看， 2009 年 XX 、 XX 、 XX 等地， XX 最低， 為 20%左右，其次是XX 、 XX 、 XX 等 16。全國(guó)平均達(dá)標(biāo)率為88.4%，比上年92.45%有所下降。從工業(yè)廢水的排放行業(yè)領(lǐng)域來看， 2009 年，國(guó)家統(tǒng)計(jì)局考察了全國(guó) 11 萬個(gè)工業(yè)廢水 排放企業(yè)，排放總量共209 億噸，比上年217 億噸有所下降，相當(dāng)于排放總量的90%，其中造紙與紙制品業(yè)排放總量最大，為 39.3億噸，占統(tǒng)計(jì)排放

13、總量的近1/5，其次是化學(xué)原料與化學(xué)制品制造業(yè)、紡織業(yè)、電力熱力的生產(chǎn)供 XX 最高，接近100% ，其次是應(yīng)業(yè)等，前16 個(gè)行業(yè)領(lǐng)域排放量。而隨著中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展， “調(diào)結(jié)構(gòu)、保增長(zhǎng)”的發(fā)展模式更 促使工業(yè)企業(yè)的廢水治理越來越受到重視，尤其對(duì)于石油化工、鋼鐵、 有色金屬、 造紙等行 業(yè)的污染治理尤為迫切。 發(fā)改委和環(huán)保部也不斷加大對(duì)工業(yè)廢水行業(yè)的投資力度， 以進(jìn)一步 加強(qiáng)對(duì)工業(yè)廢水的治理。 2001 年以來我國(guó)工業(yè)廢水的投資額就保持不斷增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)， 2009 年有所回落16 。污染來源重金屬的污染主要來源工業(yè)污染， 其次是交通污染和生活垃圾污染。 工業(yè)污染大多通過廢渣、廢水、廢氣排入環(huán)

14、境，在人和動(dòng)物、植物中富集，從而對(duì)環(huán)境和人的健康造成很大的危害， 工業(yè)污染的治理可以通過一些技術(shù)方法、 管理措施來降低它的污染， 最終達(dá)到國(guó)家的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；交通污染主要是汽車尾氣的排放，國(guó)家制定了一系列的管理辦法，例如：使用乙醇汽油、安裝汽車尾氣凈化器等；生活污染主要是一些生活垃圾的污染，廢舊電池、破碎的照明燈、 沒有用完的化妝品、 上彩釉的碗碟等， 對(duì)于重金屬的污染只要我們從其來源加以控制，就多多少少可以減少重金屬污染。專家分析指出： 目前我國(guó)塑料生產(chǎn)企業(yè)的工藝、設(shè)備、技術(shù)研發(fā)較落后，是造成污染嚴(yán)重的主要原因， 而管理不善、地方保護(hù)與人們環(huán)保意識(shí)淡薄， 加劇了污染， 強(qiáng)化治理迫在眉睫。生

15、產(chǎn)企業(yè)應(yīng)放眼未來，倡導(dǎo)環(huán)保，使用環(huán)保型助劑才能使PVC 行業(yè)健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。鉛污染是可在人體和動(dòng)物組織中積蓄的有毒金屬。 主要來源于各種油漆、 涂料、 蓄電池、 冶煉、五金、機(jī)械、電鍍、化妝品、染發(fā)劑、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自來水管等。它是通過皮膚、消化道、呼吸道進(jìn)入體內(nèi)與多種器官親和， 主要毒性效應(yīng)是貧血癥、 神經(jīng)機(jī)能失調(diào)和腎損傷，易受害的人群有兒童、老人、免疫低下人群。鉛對(duì)水生生物的安全濃度為0.16mg/L,用含鉛0.14.4mg/L的水灌溉水稻和小麥時(shí)，作物中鉛含量明顯增加。人體內(nèi)正常的鉛含量應(yīng)該在0.1 毫克/升，如果含量超標(biāo)， 容易引起貧血，損害神經(jīng)系統(tǒng)。而幼兒大腦受鉛的損

16、害要比成人敏感得多。鎘污染鎘不是人體的必要元素。 鎘的毒性很大， 可在人體內(nèi)積蓄，主要積蓄在腎臟，引起泌尿系統(tǒng)的功能變化；鎘主要來源有電鍍、采礦、冶煉、燃料、電池和化學(xué)工業(yè)等排放的廢水；廢舊電池中鎘含量較高、 也存在于水果和蔬菜中， 尤其是蘑菇， 在奶制品和谷物中也有少量存在，鎘能夠取代骨中鈣，使骨骼嚴(yán)重軟化，骨頭寸斷，會(huì)引起胃臟功能失調(diào)，干擾人體和生物體內(nèi)鋅的酶系統(tǒng)，導(dǎo)致高血壓癥上升。易受害的人群是礦業(yè)工作者、免疫力低下人群。水中含鎘 0.1mg/L 時(shí)， 可輕度抑制地面水的自凈作用， 鎘對(duì)白鰱魚的安全濃度為 0.014mg/L, 用含鎘 0.04Mg/L 的水進(jìn)行灌溉時(shí)， 土壤和稻米受到明

17、顯污染， 農(nóng)灌水中含鎘0.007mg/L 時(shí)，即可造成污染。正常人血液中的鎘濃度小于5 微克/升，尿中小于1 微克 / 升。如果長(zhǎng)期攝入微量鎘容易引起骨痛病。汞污染汞與其化合物屬于劇毒物質(zhì)，可在人體內(nèi)蓄積。主要來源于儀表廠、食鹽電解、貴金屬冶煉、化妝品、照明用燈、齒科材料、燃煤、水生生物等。血液中的金屬汞進(jìn)入腦組織后，逐漸在腦組織中積累， 達(dá)到一定的量時(shí)就會(huì)對(duì)腦組織造成損害， 另外一部分汞離子轉(zhuǎn)移到腎臟。 進(jìn)入水體的無機(jī)汞離子可轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘愿蟮挠袡C(jī)汞， 由食物鏈進(jìn)入人體， 引起全身中毒作用；易受害的人群有女性，尤其是準(zhǔn)媽媽、嗜好海鮮人士；天然水中含汞極少，一般不超過0.1 11g/L正常人血液

18、中的汞小于5-10微克/升，尿液中的汞濃度小于 20微克/升。如果急性汞中毒，會(huì)誘發(fā)肝炎和血尿。 1砷污染是人體的非必需元素， 元素砷的毒性極低， 而砷的化合物均有劇毒， 三價(jià)砷化合物比其它砷化合物毒性更強(qiáng)。砷通過呼吸道、消化道和皮膚接觸進(jìn)入人體，如攝入量超過排泄量，砷就會(huì)在人體的肝、 腎、 肺、 子宮、 胎盤、 骨骼、 肌肉等部位蓄積， 與細(xì)胞中的酶系統(tǒng)結(jié)合，使酶的生物作用受到抑制失去活性， 特別是在毛發(fā)、指甲中蓄積， 從而引起慢性砷中毒，潛伏期可達(dá)幾年甚至幾十年， 慢性中毒有消化系統(tǒng)癥狀、 神經(jīng)系統(tǒng)癥狀和皮膚病變等。 砷還有致癌作用，能引起皮膚癌，在一般情況下，土壤、水、空氣、植物和人體都

19、含有微量的砷，對(duì)人體不會(huì)構(gòu)成危害。主要來源于采礦、冶金、化化學(xué)制藥、玻璃工業(yè)中的脫色劑、各種殺蟲劑、殺鼠劑、砷酸鹽藥物、化肥、硬質(zhì)合金、皮革、農(nóng)藥等；危害的人群有農(nóng)民、家庭主婦、特殊職業(yè)工人群體。地面水中含神量因水源和地理?xiàng)l件不同而有很大差異，淡水為0.2230科m/L平土勻?yàn)?.5科m/L海水為3.7科m/L如果24小時(shí)內(nèi)尿液中的神含量大于100微克 / 升就使中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生紊亂，并有致癌的可能。而且如果孕婦體內(nèi)砷超標(biāo)還會(huì)誘發(fā)畸 胎。鉻污染主要來源于劣質(zhì)化妝品原料、皮革制劑、 金屬部件鍍鉻部分， 工業(yè)顏料以與鞣革、 橡膠和陶瓷原料等； 如誤食飲用，可致腹部不適與腹瀉等中毒癥狀，引起過敏性皮

20、炎或濕疹，呼吸進(jìn)入，對(duì)呼吸道有刺激和腐蝕作用，引起咽炎、支氣管炎等。水污染嚴(yán)重地區(qū)居民，經(jīng)常接觸或過量攝入者，易得鼻炎、結(jié)核病、腹瀉、支氣管炎、皮炎等。銅污染指銅（Cu）與其化合物在環(huán)境中所造成的污染。主要污染來源是銅鋅礦的開采和冶煉、金屬加工、機(jī)械制造、鋼鐵生產(chǎn)等。 冶煉排放的煙塵是大氣銅污染的主要來源。鎳污染是由鎳與其化合物所引起的環(huán)境污染。 冶煉鎳礦石與冶煉鋼鐵時(shí)， 部分礦粉會(huì)隨氣流進(jìn)入大氣。在焙燒過程中也有鎳與其化合物排出，主要為不溶于水的硫化鎳（ N iS ） ，氧化鎳（ N iO ） 、金屬鎳粉塵等，成為大氣中的顆粒物。燃燒生成的鎳粉塵遇到熱的一氧化碳，會(huì)生成易揮發(fā)的、劇毒的致癌物

21、羰基鎳N i （ CO） 4 。精煉鎳的作業(yè)工人，患鼻腔癌和肺癌的發(fā)病率較高。鍍鎳工業(yè)、 機(jī)器制造業(yè)、金屬加工業(yè)的廢水中常含有鎳， 常用堿法處理工業(yè)廢水，使其生成氫氧化鎳N i（OH）2 沉淀而清除掉。鎳可在土壤中富集，含鎳的大氣顆粒物沉降、含鎳廢水灌溉、 動(dòng)植物殘?bào)w腐爛、巖石風(fēng)化等都是土壤中鎳的來源。植物生長(zhǎng)會(huì)吸收土壤中的鎳。鎳含量最高的植物是綠色蔬菜和煙草，可達(dá)1.5-3ppm 。鎳對(duì)水稻產(chǎn)生毒性的臨界濃度是20ppm。我國(guó)規(guī)定車間空氣中厥基饃的最高容許濃度為0.001mg/m3,地面水中饃的最高容許濃度為 0.5mg/L 。鋅污染是指鋅與化合物所引起的環(huán)境污染。 主要污染源有鋅礦開采、

22、冶煉加工、 機(jī)械制造以與鍍鋅、儀器儀表、有機(jī)會(huì)合成和造紙等工業(yè)的排放。汽車輪胎磨損以與煤燃燒產(chǎn)生的粉塵、煙塵中均含有鋅與化合物，工業(yè)廢水中鋅常以鋅的羥基絡(luò)合物存在。主要危害環(huán)境污染從環(huán)境污染方面， 重金屬是指汞、 鎘、 鉛以與 “類金屬 ” 砷等生物毒性顯著的重金屬。對(duì)人體毒害最大的有5 種：鉛、汞、砷、鎘。這些重金屬在水中不能被分解，人飲用后毒性放大，與水中的其他毒素結(jié)合生成毒性更大的有機(jī)物。土壤污染， 可以用耐重金屬的植物修復(fù)， 可以用來做游樂園等，非農(nóng)業(yè)耕地， 美國(guó)有這樣的例子， XXXX 銅尾礦與澳大利亞合作，進(jìn)行植物修復(fù)，效果已初見端倪。重金屬一般以天然濃度廣泛存在于自然界中， 但由

23、于人類對(duì)重金屬的開采、 冶煉、 加工與商業(yè)制造活動(dòng)日益增多，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進(jìn)入大氣、水、土壤中，引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。 1人體傷害以各種化學(xué)狀態(tài)或化學(xué)形態(tài)存在的重金屬， 在進(jìn)入環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)后就會(huì)存留、 積累和遷移，造成危害。如隨廢水排出的重金屬，即使?jié)舛刃?，也可在藻類和底泥中積累，被魚和貝的體表吸附， 產(chǎn)生食物鏈濃縮，從而造成公害。 如日本的水俁病，就是因?yàn)闊龎A制造工業(yè)排放的廢水中含有汞， 在經(jīng)生物作用變成有機(jī)汞后造成的； 又如痛痛病， 是由煉鋅工業(yè)和鎘電鍍工業(yè)所排放的鎘所致。 汽車尾氣排放的鉛經(jīng)大氣擴(kuò)散等過程進(jìn)入環(huán)境中， 造成目前地表鉛的濃度已有顯著提高， 致使近代人體內(nèi)鉛

24、的吸收量比原始人增加了約 100 倍， 損害了人體健康。重金屬對(duì)人體的傷害極大。重金屬?gòu)U水的處理技術(shù)處理標(biāo)準(zhǔn)1、改革生產(chǎn)工藝，不用或少用毒性大的重金屬。2、采用合理的工藝流程、科學(xué)的管理和操作，減少重金屬用量和隨廢水流失量，盡量減少外排廢水量。 重金屬?gòu)U水應(yīng)當(dāng)在產(chǎn)生地點(diǎn)就地處理， 不同其他廢水混合， 以免使處理復(fù)雜化。更不應(yīng)當(dāng)不經(jīng)處理直接排入城市下水道，以免擴(kuò)大重金屬污染。3、廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變成不溶的金屬化合物或元素，經(jīng)沉淀和上浮從廢水中去除?？蓱?yīng)用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分離法、電解沉淀（或上?。┓?、隔膜電解法等。4、將廢水中的重金屬在不改變其化學(xué)形態(tài)的條件下進(jìn)行濃縮

25、和分離，可應(yīng)用方法有反滲透法、電滲析法、 蒸發(fā)法和離子交換法等。 這些方法應(yīng)根據(jù)廢水水質(zhì)、水量等情況單獨(dú)或組合使用。處理特點(diǎn)和基本原則廢水中的重金屬是各種常用方法不能分解破壞的， 而只能轉(zhuǎn)移它們的存在位置和轉(zhuǎn)變它們的物理和化學(xué)形態(tài)。例如,經(jīng)化學(xué)沉淀處理后,廢水中的重金屬?gòu)娜芙獾碾x子狀態(tài)轉(zhuǎn)變成難溶性化合物而沉淀下來,從水中轉(zhuǎn)移到污泥中；經(jīng)離子交換處理后,廢水中的金屬離子轉(zhuǎn)移到離子交換樹脂上； 經(jīng)再生后又從離子交換樹脂上轉(zhuǎn)移到再生廢液中。 總之， 重金屬?gòu)U水經(jīng)處理后形成兩種產(chǎn)物， 一是基本上脫除了重金屬的處理水， 一是重金屬的濃縮產(chǎn)物。 重金屬濃度低于排放標(biāo)準(zhǔn)的處理水可以排放； 如果符合生產(chǎn)工藝用

26、水要求， 最好回用。 濃縮產(chǎn)物中的重金屬大都有使用價(jià)值，應(yīng)盡量回收利用；沒有回收價(jià)值的，要加以無害化處理。重金屬?gòu)U水的治理,必須采用綜合措施。首先,最根本的是改革生產(chǎn)工藝，不用或少用毒性大的重金屬； 其次是在使用重金屬的生產(chǎn)過程中采用合理的工藝流程和完善的生產(chǎn)設(shè)備， 實(shí)行科學(xué)的生產(chǎn)管理和運(yùn)行操作， 減少重金屬的耗用量和隨廢水的流失量； 在此基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)量少、濃度低的廢水進(jìn)行有效的處理。重金屬?gòu)U水應(yīng)當(dāng)在產(chǎn)生地點(diǎn)就地處理，不同其他廢水混合，以免使處理復(fù)雜化。 更不應(yīng)當(dāng)不經(jīng)處理直接排入城市下水道， 同城市污水混合進(jìn)入污水處理廠。 如果用含有重金屬的污泥和廢水作為肥料和灌溉農(nóng)田， 會(huì)使土壤受污染， 造成

27、重金屬在農(nóng)作物中積蓄。 在農(nóng)作物中富集系數(shù)最高的重金屬是鎘、 鎳和鋅， 而在水生生物中富集系數(shù)最高的重金屬是汞、鋅等?；瘜W(xué)沉淀法在工業(yè)廢水中投加某種化學(xué)物質(zhì),使其與廢水中某些溶解性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成難溶鹽而沉淀下來 ,這種方法稱為化學(xué)沉淀法3 。 傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀法包括中和沉淀法硫化物沉淀法和鋇鹽沉淀法目前中和沉淀法應(yīng)用比較廣泛。中和沉淀法是將廢水pH 調(diào)節(jié)至堿性，廢水中的金屬離子與沉淀劑反應(yīng)， 轉(zhuǎn)化為不溶的固體沉淀， 一般， 金屬以氫氧化物的形式從溶液中沉淀出來。常用的沉淀劑有石灰、氫氧化鈉等。石灰沉淀法能有效地去除廢水中濃度高于1000mg/L 的重金屬離子，由于設(shè)備價(jià)格低，操作簡(jiǎn)單，安全方

28、便，這使得石灰沉淀法在重金屬?gòu)U水處理中廣為應(yīng)用。重金屬離子與OH- 離子是否生成難溶的氫氧化物沉淀,取決于溶液中重金屬離子的濃度和 OH- 的濃度，利用各種金屬氫氧化物在不同 pH 值條件下沉淀析出的特性， 可以回收各種金屬氫氧化物化學(xué)沉淀法處理重金屬?gòu)U水具有流程簡(jiǎn)單， 處理效果好， 操作管理便利， 處理成本低廉的特點(diǎn)， 是目前應(yīng)用最為廣泛的一種處理重金屬?gòu)U水的方法。電解法應(yīng)用電解的基本原理， 使廢水中重金屬離子在陽極和陰極上分別發(fā)生氧化還原反應(yīng)， 使重金屬富集， 從而使廢水中重金屬得以去除， 并可回收重金屬。 電解法處理重金屬?gòu)U水具有運(yùn)行可靠、 重金屬去除率高， 可回收利用等特點(diǎn)。 閆雷等

29、4 以泡沫鎳作陰極、 Ti 基 RuO2 涂層電極作陽極，用電解法處理電鍍廠含鎳廢水，取得了良好效果，去除率高達(dá)97% 以上?；厥真嚨募兌仍?8.5% 以上。由于重金屬濃度低時(shí)電耗大、 投資成本高， 電解法只適合處理高濃度的重金屬?gòu)U水。 人們?yōu)榱丝朔娊夥ㄔ谥亟饘購(gòu)U水濃度上的限制， 提出了電解法與其它污水處理方法相結(jié)合的工藝，如離子交換-電解、吸附-電解、絡(luò)合超濾-電解、共沉淀- 電解法聯(lián)合使用以回重金屬離子 5 。水口山有色金屬集團(tuán) XX 第四冶煉廠采用化學(xué)沉淀- 電解法聯(lián)合使用處理重金屬?gòu)U水，自 2008 年 11 月正式投入運(yùn)行以來，一直運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好、經(jīng)處理后的外排水中 Pb、

30、Cd、 Zn 、 As 等污染因子濃度低于污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（ GB8978 1996 ） 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，外排水水質(zhì)接近飲用水標(biāo)準(zhǔn)6 。吸附法吸附法是利用吸附劑吸附廢水中重金屬的一種方法, 傳統(tǒng)的吸附劑有活性炭、沸石、粘土礦物等天然物質(zhì)。活性炭的吸附能力強(qiáng)，對(duì)重金屬去除率高，但價(jià)格昂貴，使用壽命短。近些年來發(fā)現(xiàn)礦物材料具有很強(qiáng)的吸附能力， 其中天然沸石吸附能力最強(qiáng)， 也是最早用于重金屬?gòu)U水處理的礦物材料7 。為了提高處理效果，降低處理費(fèi)用，國(guó)內(nèi)外研究者利用改性技術(shù)處理各種材料， 增加材料表面的有效功能團(tuán)的數(shù)量， 從而提高材料的吸附能力。 經(jīng)過多年的研究和實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其效果明顯，對(duì)重金屬?gòu)U水處理做出了突

31、出的貢獻(xiàn)8 。膜分離法膜分離法是利用一種特殊的半透膜， 在外界壓力的作用下， 不改變?nèi)芤旱幕瘜W(xué)形態(tài)使溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離和濃縮的方法。 膜分離技術(shù)在反應(yīng)過程中不發(fā)生相變化、 分離效率高、 操作與維護(hù)方便、 分離和濃縮同時(shí)進(jìn)行， 可回收有價(jià)值的重金屬。 常見的膜技術(shù)有微濾、 超濾、納濾、反滲透、電滲析、液膜等。目前，反滲透和超濾在電鍍廢水處理中已得到廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外采用液膜法處理含重金屬離子廢水的報(bào)道很多。蔣柏泉9 等用 CHCl3 作膜溶劑，Span-80 作表面活性劑， P507 作流動(dòng)載體 ,H2SO4 作內(nèi)相制得的液膜體系，處理含鎳廢水時(shí),其膜穩(wěn)定性和遷移率都比較高，在確定的最佳液膜配比與

32、操作條件下,Ni2+ 的遷移率可高達(dá) 97.32% 。膜分離技術(shù)作為一種新型和高效的水處理技術(shù)受到各國(guó)水處理研究者的普遍重視， 并取得了許多成功經(jīng)驗(yàn)。 將膜技術(shù)與其他工藝組合起來處理重金屬?gòu)U水將是今后的發(fā)展趨勢(shì)。離子交換法離子交換法處理重金屬?gòu)U水是利用離子交換樹脂上的可交換離子與重金屬離子發(fā)生交換反應(yīng)，從而去除廢水中重金屬離子的方法。離子交換技術(shù)去除廢水中的重金屬 , 凈化后出水中重金屬離子濃度遠(yuǎn)低于化學(xué)沉淀法處理后出水中重金屬離子的濃度, 通過再生 ,回收再生后溶液 ,可以實(shí)現(xiàn)重金屬的回收。離子交換樹脂性能對(duì)重金屬離子的去除有較大影響。樹脂對(duì)廢水中重金屬離子的分離具有選擇性, 可以更好地實(shí)現(xiàn)

33、廢水中重金屬離子的處理和重金屬離子的回收。因此研制和選擇對(duì)重金屬離子具有選擇性高、交換容量大、吸附-解吸過程可逆性好的離子交換樹脂,對(duì)于離子交換樹脂在重金屬?gòu)U水處理的應(yīng)用有著重要的意義11。生物法生物法是通過生物體與其衍生物對(duì)水中重金屬離子的吸附作用，達(dá)到去除重金屬的目的。 能夠吸附重金屬與其它污染物的生物體與其衍生物稱為生物吸附劑，主要包括細(xì)菌、真菌、藻類與一些細(xì)胞提取物。與傳統(tǒng)的吸附劑相比，生物吸附劑具有以下主要特征:（ 1）適應(yīng)性廣，能在不同 pH 溫度與加工過程下操作； （ 2）選擇性高，能從溶液中吸附重金屬離子而不受堿金屬離子的干擾； （3）金屬離子濃度影響小，在低濃度（ 10mg/

34、L ）和高濃度（ 100mg/L ） 下都有良好的金屬吸附能力； （ 4 ） 對(duì)有機(jī)物耐受性好， 有機(jī)物污染（ 5000mg/L ）不影響對(duì)金屬離子的吸附；（ 5）再生能力強(qiáng)、步驟簡(jiǎn)單，再生后吸附能力無明顯降低12 。生物吸附法為重金屬?gòu)U水的處理提供了一種經(jīng)濟(jì)可行的技術(shù)， 它的原料來源廣泛且廉價(jià)， 可達(dá)到以廢治廢的效果， 隨著對(duì)生物吸附劑研究的不斷深入， 生物吸附技術(shù)應(yīng)用于重金屬?gòu)U水的凈化具有廣闊的發(fā)展前景但國(guó)內(nèi)外對(duì)于生物吸附的研究處于實(shí)驗(yàn)室階段，且主要集中在影響因素的探討上，對(duì)機(jī)理的研究還不透徹13重金屬濃縮產(chǎn)物的無害化處理重金屬?gòu)U水經(jīng)處理形成的濃縮產(chǎn)物， 如因技術(shù)、 經(jīng)濟(jì)等原因不能回收利用

35、， 或者經(jīng)回收處理后仍有較高濃度的金屬物未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)， 不能任意棄置， 而應(yīng)進(jìn)行無害化處理。 常用方法是不溶化和固化處理，就是將污泥等容易溶出重金屬的廢物同一些重金屬的不溶化劑、固定劑等混合， 使其中的重金屬轉(zhuǎn)變成難溶解的化合物， 并且加入如水泥、瀝青等膠結(jié)劑，將廢物制成形狀有規(guī)則、有一定強(qiáng)度、重金屬浸出率很低的固體； 還可用燒結(jié)法將重金屬污泥制成不溶性固體。重金屬?gòu)U水處理發(fā)展走向在人類各種工業(yè)活動(dòng)中,重金屬的廢水排放造成了生態(tài)環(huán)境的重金屬污染。開展重金屬污染治理工作,要從源頭控制廢水中重金屬的排放量,同時(shí)對(duì)已污染的水體進(jìn)行有效治理。（1） 物理化學(xué)法在工業(yè)重金屬水處理中有廣泛的應(yīng)用空間

36、,不斷研究和改善水處理劑和水處理設(shè)備來提高重金屬吸附效率意義重大,同時(shí)對(duì)重金屬的回收利用領(lǐng)域的研究也被人們所重視。如在廢水的重金屬濃度較低時(shí),采用膜分離技術(shù)可以達(dá)到較好的分離效果,為提高膜的利用率和應(yīng)用 X 圍 ,可根據(jù)分離要求研制新型膜材料、對(duì)膜表面進(jìn)行有效改性,優(yōu)化膜分離工藝,同時(shí) ,深入研究傳質(zhì)和膜污染機(jī)理;吸附法以其獨(dú)特的優(yōu)越性被應(yīng)用于重金屬污染較高的水體治理方面。生物吸附劑和人工合成吸附材料有著良好的應(yīng)用前景,尋找、 培養(yǎng)更多的生物吸附劑 ,利用物理化學(xué)方法進(jìn)一步提高吸附材料的吸附率和再生能力,對(duì)重金屬的有效去除以與回收利用有積極意義。（2）用微生物法處理廢水具有安全方便無毒、不產(chǎn)生

37、二次污染、 絮凝效果好,且微生物生長(zhǎng)快、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化等特點(diǎn)。微生物可以通過遺傳工程、 馴化或構(gòu)造出具有特殊功能、 針對(duì)性強(qiáng)的菌株。 因此用微生物絮凝法處理重金屬污水具有廣闊的發(fā)展前景。 （3）組合工藝是提高重金屬分離效率的一種可行方法。如何利用各種方法的特點(diǎn),有效的組合各種分離工藝,提高重金屬的分離效率是該工藝的關(guān)鍵。如在重金屬污染水體治理的方法中,化學(xué)法由于可能造成二次污染,且操作條件復(fù)雜、不利于重金屬的回收利用等原因,限制了該法在污水處理的應(yīng)用。如將化學(xué)法與膜分離技術(shù)合理結(jié)合 ,則可降低成本,提高處理效率。傳統(tǒng)的方法處理廢水有成本高、 反應(yīng)慢、 易造成二次污染、 對(duì)于低濃度的重金屬難處理

38、等特點(diǎn)， 為了解決以上問題， 建議應(yīng)用生物法來處理重金屬?gòu)U水， 因?yàn)樯锓ú粌H處理效果好、成本低、無二次污染，還有利于生態(tài)環(huán)境的改善。在廢水處理的研究中， （ 1 ）要加強(qiáng)對(duì)環(huán)境無影響的試劑的研究和利用； （ 2 ）在實(shí)驗(yàn)過程中探索新的方法和思路；（ 3 ）有機(jī)結(jié)合傳統(tǒng)方法和新的方法綜合應(yīng)用等研究具有一定的意義。此外， 回收重金屬也是重金屬?gòu)U水治理的主要研究方向重金屬?gòu)U水中含有較多有價(jià)值的重金屬元素,如果將廢水中的重金屬回收, 不但解決了重金屬?gòu)U水污染問題 , 而且還有一定的經(jīng)濟(jì)效益。 X 永鋒 14 采用絡(luò)合超濾電解集成技術(shù)處理重金屬?gòu)U水 , 超濾的濃縮液可通過電解回收重金屬 , 從而實(shí)現(xiàn)廢水回用和重金屬回收的雙重目的 , 為重金屬?gòu)U水的根治找到了新的出路。廣義上的植物修復(fù)技術(shù)15 是指利用植物提取、吸收、 分解、 轉(zhuǎn)化或固定土壤、 沉積物、 污泥或地表、 地下水中有毒有害污染物技術(shù)的總稱。 目前有關(guān)植物修復(fù)技術(shù)仍主要集中在無機(jī)污染（重金屬）植物修復(fù)上。 重金屬污染植物修復(fù)的內(nèi)容主要包