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| 重金屬污染物的來源及處理辦法 |
| （時間:2016-12-19 9:53:22） |
隨著工業排污量急劇增加，大量重金屬污染排向了物環境中。在一定條件下，某些重金屬(例如汞)還能在某些微生物的作用下轉化為毒性更大的有機物質。另外，有毒重金屬可以長期停留與積累在環境中，通過食物鏈逐級富集，最終進入人體，甚至通過遺傳或母乳使嬰兒受害，主要表現為富集在人體某些器官內形成慢性中毒。因此，重金屬污染物處理技術成為一個研究的熱點，其成果有著重大的現實意義。
引言
隨著社會的不斷發展，人們比以往任何時候都更加崇尚工業與自然環境的和諧發展，這種理念已不斷滲透到各學科之中，在治理污染技術的開發上也應該尋求這種綠色產業。充分發揮自然界的天然自凈化功能，是在污染治理與環境修復領域開發綠色環保技術的體現，更是完整地利用天然自凈化功能的反應。本文闡述了重金屬的危害、來源及其存在形式，并重點論述了處理重金屬污染物的方法。
廢水中重金屬污染物的來源
1.鉛的來源。鉛常被用作原料應用于蓄電池、電鍍、顏料、橡膠、農藥、燃料等制造業。鉛板制作工藝中排放的酸性廢水(pH3=鉛濃度最高，電鍍廢液產生的廢水鉛濃度也很高。
2.鎘的來源。鎘是一種灰白色的金屬，自然界中主要以二價形式存在。鎘電鍍可以為鋼、鐵等提供一種抗腐蝕性的保護層，具有吸附性好且鍍層均勻光潔等特點，因此工業上90%的福用于電鍍、顏料、塑料穩定劑、合金及電池等行業，含鎘廢水的來源還包括金屬礦山的采選、冶煉、電解、農藥、醫藥、電鍍、紡織印染等行業的生產過程中。
3.鎳的來源。廢水中鎳的來源廢水中的鎳主要以二價離子存在，比如硫酸鎳、硝酸鎳以及與許多無機和有機絡合物生成的鎳鹽。含鎳廢水的工業來源很多，其中主要是電鍍業，此外，采礦、冶金、石油化工、紡織等工業，以及鋼鐵廠、印刷等行業排放的廢水中也含有鎳。
4.銀的來源。常見銀鹽中唯一可溶的是硝酸銀，也是廢水中含銀的主要成分。硝酸銀廣泛應用于無線電、化工、機器制造、陶瓷、照相、電鍍以及油墨制造等行業，含銀廢水的主要來源是電鍍業和照相業。
重金屬污染物在環境中的存在形式
重金屬污染物在大氣、水、沉積物、土壤、植物等體系中均有分布，在不同體系中的存在形式不同。重金屬在土壤中的存在形式、土壤重金屬污染主要是由于使用污泥和污水灌溉造成的，污水中工業廢水占60%～80%，且成分復雜，都不同程度含有生物難以降解的重金屬。
1.重金屬在水中的存在形式。近年來，中科院等對長江水環境中重金屬的背景值進行了較深入的考察，結果表明河水中大部分元素主要以懸浮顆粒態存在，而溶解部分的重金屬濃度較低，并且總量越是偏高的元素，以懸浮顆粒態存在的比例也越高。這一特征與區域條件有密切聯系，當地理風化強烈時，懸浮質含量直接影響水環境中元素濃度分布。同時，化學風化微弱使元素難以釋放，河水堿性偏低更使溶解態重金屬濃度偏低。
2.重金屬在沉積物中的存在形式。通過各種途徑進入水環境的重金屬，絕大部分隨物理、化學、生物及物理化學作用的進行，迅速轉移到沉積物中或通過懸浮物轉移到沉積物中。沉積物中重金屬賦存狀態及特征為：Pb主要趨向于同Fe/Mn水合氧化物、碳酸鹽相結合，Cu主要形成殘渣相和有機質相，而Zn易同Fe/Mn水合氧化物、碳酸鹽相結合;Pb、Zn以非殘渣相為主要成分，Cu以殘渣相為主要成分。
常用的重金屬廢水處理方法
重金屬廢水處理的方法有很多，可分為兩大類：一類是使溶解性的重金屬轉變為不溶或者難溶的金屬化合物，從而將其從水中除去。另一類是在不改變重金屬化學形態的情況下進行濃縮分離，例如反滲透法、電滲析法、離子交換法、蒸發濃縮法等。
1.氫氧化物沉淀法。該方法是通過向重金屬廢水投加堿性沉淀劑(如石灰乳、碳酸鈉液堿等)，使金屬離子與輕基反應，生成難溶的金屬氫氧化物沉淀，從而予以分離的方法。
2.硫化物沉淀法。該方法是通過向廢水中投加硫化劑，使金屬離子與硫化物反應，生成難溶的金屬硫化物沉淀從而得以分離的方法。硫化劑可采用硫化鈉、硫化氫或硫化亞鐵等。此法的優點是生成的金屬硫化物的溶解度比金屬氫氧化物的溶解度小，處理效果比氫氧化物沉淀更好，而且殘渣量少，含水率低，便于回收有用金屬。缺點是硫化物價格高。
3.還原法。該方法是通過向廢水中投加還原劑，使金屬離子還原為金屬或低價金屬離子，再投加石灰使其成為金屬氫氧化物沉淀從而得以分離的方法。還原法可用于銅、汞等金屬離子的回收，常用于含鉛廢水的處理。
4.離子交換法。離子交換法是利用離于交換劑的交換基團，與廢水中的金屬離子進行交換反應，將金屬離子置換到交換劑上予以除去的方法。用離子交換法處理重金屬廢水，如Cu2+、Zn2+、Cd2+等，可以采用陽離子交換樹脂;而以陰離子形式存在的金屬離子絡合物或酸根 (HgCl2-、Cr2O72等)，則需用陰離子交換樹脂予以除去。
5.鐵氧體法。鐵氧體是由鐵離子、氧離子以及其它金屬離子所組成的氧化物，是一種具有鐵磁性的半導體。采用鐵氧體法處理重金屬廢水是根據鐵氧體的制造原理，利用鐵氧體反應，把廢水中的二價或三價金屬離子，充填到鐵氧體尖晶石的晶格中去，從而得到沉淀分離的方法。
6.電解法。電解法是利用電極與重金屬離子發生電化學作用而消除其毒性的方法。按照陽極類型不同，將電解法分為電解沉淀法和回收重金屬電解法兩類。電解法設備簡單、占地小、操作管理方便、而且可以回收有價金屬。但電耗大、出水水質差、廢水處理量小。
7.膜分離方法。該方法是利用一種特殊的半透膜，在外界壓力的作用下，在不改變溶液中化學形態的基礎上，將溶劑和溶質進行分離或濃縮的方法。膜分離法包括反滲透法、電滲析法、擴散滲折法、液膜法和超濾法等。
8.吸附法。該方法是利用吸附劑將廢水中的重金屬離子除去的方法。吸附法由于占地面積小、工藝簡單、操作方便、無二次污染，特別適用于處理含低濃度金屬離子的廢水。
結語
重金屬的污染問題已成為今世界各國共同關注的問題，國內外對重金屬的處理方面的研究正在全面進行中。我國也在這方面取得了矚目的成績。
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