重金属废水污染及其治理技术进展

2024-05-07

重金属废水污染及其治理技术进展(共16篇)

篇1:重金属废水污染及其治理技术进展

重金属废水污染及其治理技术进展

摘要:重金属污染给生态环境及人类健康带来了极大的危害.重金属污染,根据其元素种类、含量以及存在形态的不同,采用不同的方法进行治理.本文综述了传统化学法、物理化学法及生物法等重金属污染水体治理技术的进展.最后指出了重金属污染治理的`发展方向,认为物理化学法及生物絮凝法在重金属水处理中有广泛的应用空间,组合工艺是提高重金属分离效率的一种可行方法.作 者:郭轶琼 宋丽 GUO Yi-qiong SONG Li 作者单位:中海油天津化工研究设计院,天津,300131期 刊:广州化工 Journal:GUANGZHOU CHEMICAL INDUSTRY年,卷(期):,38(4)分类号:X7关键词:重金属 污染 废水处理

篇2:重金属废水污染及其治理技术进展

水体重金属污染治理技术研究进展

摘要:随着工业的.发展和人口的不断增加,重金属废水排放量增加.有毒重金属对环境的严重威胁正逐渐成为全球性问题,不仅对环境造成危害,还威胁着人类的健康.介绍了水体重金属污染现状及危害,综述了目前国内外治理水体重金属污染主要技术的研究进展,指出了微生物治理重金属污染水体的良好应用前景.作 者:张坤 罗书 Zhang Kun Luo Shu 作者单位:泸州市环境保护监测站,四川,泸州,646000期 刊:中国环境管理干部学院学报 Journal:JOURNAL OF ENVIRONMENTAL MANAGEMENT COLLEGE OF CHINA年,卷(期):,20(3)分类号:X52关键词:重金属 水体污染 微生物治理

篇3:重金属废水污染及其治理技术进展

1.1水体重金属污染来源

水体重金属污染是指含有重金属离子的污染物进入水体对水体造成的污染。在许多工业生产如机械制造、化工、电镀、采矿冶炼、电子以及仪表等生产过程中产生的重金属废水 (含有铬、 镉、铜、汞、镍、锌等重金属离子) 是对水体污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一;每年报废没有回收的废电池中也含有大量的有害物质, 这些物质主要有Cd、Pb、Cr以及Hg、Ni等。这些重金属有害物质被泄漏到环境中, 极大地污染了环境, 危害了人体健康。

1.2重金属污染的危害

重金属被泄露到水体中, 又不能被微生物降解, 所以, 也就难以通过水体自净作用把其危害消除掉。重金属污染水体后, 会对水生植物产生非常恶劣的影响, 这些影响主要表现为:抑制水生植物的光合作用、呼吸作用, 同时也会抑制酶的活性, 这就造成核酸组成发生变化, 导致水生植物细胞的体积缩小, 生长受到抑制等。

2水体重金属污染的治理途径

2.1化学沉淀法

化学沉淀法, 顾名思义就是利用化学方法开展治理。具体来说, 主要是利用化学反应实现对水体重金属污染的治理。化学沉淀法的具体原理是:为使化学药剂和水中呈溶解态的重金属之间发生化学反应, 需要向被处理的水中投加如沉淀剂的化学药剂。 这些化学药剂会在废水中生成重金属化合物, 这些化合物不溶于水。之后, 可以通过多种方法从水溶液中去除沉淀物。采用的方法有气浮、沉降、过滤、离心等。通过这些方法可以达到消除污染的目的。铝盐沉淀法、碳酸盐沉淀法都属于化学沉淀法, 除了这两种, 还有硫化物沉淀法、氢氧化物中和沉淀法以及铁氧体共沉淀法等。

2.2电解法

废水重金属具有这样一个性质有利于对其进行治理, 即金属离子在电解时能够从相对高浓度的溶液中分离出来。而电解法正是利用了废水中重金属的这个性质。对于电镀废水的处理, 电解法比较适合。

2.3生物法

生物法也是治理重金属污染的一个常用方法。目前, 无论在国内还是国外, 利用生物修复水体重金属污染的研究都比较多。

在生物法的运用中, 需要用到不同的生物对象。根据所用生物对象的不同, 生物法可以被分为以下三种:

植物修复法:这种方法是利用绿色水生植物来转移、容纳或转化污染物使其对环境无害, 主要通过水生植物吸收、挥发、吸附和根过滤等方式来积聚或清除水体中重金属。

动物修复法:这种方法主要是应用水中一些优选的鱼类以及其它水生动物品种来达到水体重金属污染修复的目的。通过水生动物品种在水体中对重金属的吸收、富集, 实现把它们驱除出水体的目的。

微生物和藻类修复法:对不同重金属, 不同种类植物具有不同的吸收富集能力, 而且其耐毒性也各不相同。该技术主要是利用水体中的微生物或者向污染水体中补充经驯化的高效微生物对水体重金属进行固定和形态的转化。该方法主要针对重金属具有很强的耐毒性和积累能力的特点。

2.4物理化学吸附法

通过该方法, 材料的高表面积的蓬松结构或者特殊官能基团可以吸附水中重金属离子, 这种吸附有的属于物理吸附, 有的属于化学吸附。其具体应用为:通过物理或化学方法, 利用载体经预处理固定微生物吸附剂, 增强吸附剂的吸附机械强度以及化学稳定性, 延长其使用周期, 提高废水处理的深度和效率。同时, 减少吸附—解吸循环中的损耗。在该方法中, 所用到的吸附剂包括膨润土、活性炭、木质素、壳聚糖等。

2.5膜分离技术法

该方法以外界能量差为推动力, 主要是利用特殊的薄膜对溶液中的双组分或多组分进行选择性透过。通过这种方法可以实现分离、分级、提纯或富集。渗析、电渗析法、反渗透、纳滤、微滤和超滤都是废水处理中常用的膜分离技术法。电渗析膜装置包含有一个阳离子交换膜, 还包含一个阴离子交换膜。电渗析法就是指在直流电场的作用下, 溶液中的带电粒子选择性地透过离子交换膜。

2.6蒸发法

蒸发法的原理一部分溶剂 (通常是水) 被蒸发, 溶液被浓缩。 蒸发产生的浓缩液含有原水中所有非溶性固体或溶质。浓缩倍数越大, 蒸发速率越小。

3结语

综上所述, 在进行重金属废水的处理时, 其方法不止一种。这些方法有自己的优点, 同时也有缺点。因此, 在废水处理中, 为满足日益严格的环保要求, 要结合实际情况, 选择合适的处理方法。 也可以将几种技术集成起来进行重金属废水的处理, 即联合使用几种方法, 既可以充分发挥各种技术的长处, 也有利于取得较好的处理效果。

参考文献

[1]张学洪, 王敦球, 程利, 等.铁氧体法处理电解锌厂生产废水[J].环境科学与技术, 2003, 26.

[2]刁维萍, 倪吾钟, 倪天华, 等.水环境重金属污染的现状及其评价[J].广东微量元素科学, 2004, 11 (3) :1-5.

篇4:土壤重金属污染现状及其治理进展

黎兆宗

安徽省定远县池河畜牧兽医站 安徽 定远 233200

【摘 要】影响和制约畜禽养殖的因素很多,要做到科学健康养殖就必须考虑四个方面:一是基础设施建设;二是良种良法;三是科学饲养管理;四是饲养环境保护。笔者通过多年实践接触和走访了解,认为畜禽养殖应注重以下八个重点环节,并积极采取对应的关键措施。

【关键词】养殖业;畜禽养殖;科学健康;关键措施

1 科学选址

养殖企业选址必须符合国家规定的动物防疫条件,并取得当地畜牧兽医主管部门颁发的《动物防疫条件合格证》。具体落实上应选择地势高、背风向阳、空气流通、土质坚实、排水良好、易于组织防疫的地方;养殖场周围无化工厂、矿厂、皮革厂、肉品加工厂、屠宰场或其他畜牧污染源;养殖场应远离干线公路、铁路、城镇、居民生活区和公共生活水源等,周围有围墙或防疫沟,并建立绿化隔离带。

2 合理布局

养殖场生活区、管理区、生产区、病畜禽隔离区要隔开,管理区布置在生产区的上风向或侧风向处,污水粪便处理设施和病畜禽处理区应在生产区的下风向或侧风向处。场区净道和污道分开,互不交叉。养殖场应设有废弃物处理设施,防止对周围环境造成污染,有条件的最好发展生态养殖模式。

畜禽舍建设应满足下列要求:有利通风、采光、冬季保暖和夏季纳凉;利于防疫,防止或减少疫病发生与传播;舍内地面和墙壁应便于清洗,并能耐酸碱等消毒药液清洗消毒;经济合理,规范适用。

畜禽舍建设应根据养殖量的多少规划,可采用单列式或双列式。单列式畜禽舍一般坐北朝南,双列式畜禽舍南北走向,中间留有通道。畜禽舍栋与栋之间的纵横间隔距离应保持在7~10m,畜禽舍的长、宽、高及建筑结构等应严格按照标准化养殖小区建设标准进行设计。

3 科学引种

饲养品种的好坏不仅直接影响经济效益,而且决定一个养殖场的命运和健康发展。如果是饲养种畜(禽),必须从获得种畜禽生产经营许可证的畜牧场引种,不得从疫区引种;如果是饲养商品畜禽,也必须从非疫区引进,并经过严格检疫。引进的种畜禽须隔离观察15~30d,经兽医检查确定为健康后方可供繁殖使用。引进的商品畜禽也应先隔离观察7d,验证健康后才能进入饲养圈舍。随着人们消费观念的更新,越来越多的消费者喜爱食用地方畜禽产品,这是引种的一个方向。

4 严格防疫

应坚持预防为主的原则,按照畜禽免疫程序做好免疫接种。一方面必须接受当地畜牧兽医主管部门安排的重大动物疫病的强制免疫;另一方面根据自身饲养畜禽品种,科学地接种一些必须接种的疫苗。疫苗应从动物防疫机构购买,并采取正确的防疫方法。养殖场应有防疫墙、消毒池、消毒室、运尸车、病尸处理场、消毒设备、兽医室等防疫设施,并制定严格的防疫制度,严禁非饲养人员进入饲养区。选择高效安全的抗寄生虫药,驱除体内外寄生虫。每年至少抽取血清2次送有关部门检验,测定抗体效价及进行疫病监测,若发生传染病时应立即封锁现场,并尽快向当地动物防疫监督机构报告。

5 严密消毒

饲养场应树立“消毒费用大于防疫费用,防疫费用大于治疗费用”的意识,经常对圈舍、场地、用具等进行严格消毒。消毒剂要选择对人和畜禽安全、没有残留、对设施设备没有腐蚀损坏的消毒剂。消毒的方法可根据饲养实际采取喷雾消毒、浸液消毒、熏蒸消毒、喷洒消毒和火焰消毒等,并制定严格的消毒制度。设在场门口、圈舍入口处的消毒池要注意定期更换消毒液,消毒剂要交叉使用,不能长期使用同一种消毒剂,工作人员在进入生产区净道和圈舍之前,要经过洗澡、更衣、紫外线消毒。严格控制外来人员进入生产区,必须进入生产区的要洗澡并经过紫外线消毒,更换场区工作服和工作鞋,并遵守场内防疫制度,按指定路线行走。

6 科学饲养

养殖要讲究科学,根据畜禽的品种、年龄、用途等合理选择饲料。一是饲料配方要科学合理;二是饲喂次数和方法要得当;三是根据不同季节,饲喂时间要安排合理;五是要分品种、个体大小分开饲养。注意畜体、圈舍、场地、环境等卫生,严格按照优质畜禽生产技术规范进行生产,保障畜禽健康生长,以期达到无公害、绿色和有机。

7 强化监管

加强对饲料、兽药等生产投入品的监督和管理是保障科学健康养殖的重要手段。一要实行饲料、兽药等投入品使用规范登记制度,建立健全《畜禽养殖档案》。二要加强业务学习,正确识别假冒伪劣饲料、兽药等投入品。由于饲料、兽药行业竞争激烈,在进行价格大战的背后,不排除有伪劣产品和违禁药物的存在,要提高识别能力。三要实行生产记录制度。养殖场一定要做好日常生产记录,记录的内容包括引种、配种、产仔(蛋)、哺乳、断奶、转群、饲料消耗等,种畜禽要有来源、特征、主要生产性能记录,做好饲料来源、配方和各种添加剂使用情况的记录,做好免疫、用藥、发病和治疗情况记录,每批出场的畜禽要有编号、销往地记录,以备查询,记录资料要整理规范,慎重保存。

8 环境保护

环境保护有三个方面内容:一是畜禽出栏必须经当地动物卫生监督机构严格检疫,合格方可进入流动领域,杜绝动物疫病的传播;二是污水、污物排放要科学合理,可采用堆积发酵,或指定地点排放,不对环境造成污染,有条件的可建沼气池,确保能源循环利用;三是病死畜禽就地进行焚烧、深埋等无害化处理,有条件的可建无害化处理场,禁止病死畜禽乱丢、乱扔,杜绝病死畜禽流入市场。

土壤重金属污染现状及其治理进展

徐 凯1 吕晓峰1 裔群英1 李 艳1 陈 凤1 高 芹2

1.江苏省盐城市农产品质量监督检验测试中心 江苏 盐城 224002

2.江苏省农产品质量检验测试中心 江苏 南京 210000

【摘 要】由于工业“三废”的排放,土壤遭受不同程度重金属的污染,重金属通过在作物体内富集进入食物链,对人畜健康构成了威胁。本文章对土壤重金属的污染现状、治理途径等进行了简单的总结归纳,希望为实现重金属污染土壤的有效生态整治与安全高效益的利用提供可参考价值。

nlc202309012143

【关键词】土壤;重金属污染;现状;治理方法

土壤是人类赖以生存的自然环境和农业生产的重要资源,世界面临的粮食、资源和环境问题与土壤密切相关。自20 世纪20 年代以来,由于工业的发展,金属产量明显增加,由此产生的重金属环境污染问题也随之出现[1]。

1 土壤重金属污染现状[2]

土壤、大气和水并列为人类环境的三大要素,而几乎所有的污染都会进入土壤。我国土壤污染状况已经影响到耕地质量、食品安全甚至人的身体健康,其中最严重的就是重金属污染。目前,我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近两千万公顷,约占耕地总面积的五分之一,全国每年因重金属污染而减产粮食1000多万吨。

1.1 土壤重金属污染的来源[2]

1.1.1 不同工矿企业对重金属积累的影响

工业过程中广泛使用重金属元素,工矿企业将未经严格处理的废水直接排放,使得它们周围的土壤容易富集高含量的有毒重金属;企业排放的烟尘、废气中也含有重金属,最终通过自然沉降和雨淋沉降进入土壤;矿业和工业固体废弃物在堆放或处理过程中,由于日晒、雨淋、水洗等,重金属极易移动,以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散,固体废弃物也可以通过风的传播而使污染范围扩大。

1.1.2 农业生产活动影响下的土壤重金属污染

农业生产,尤其是近代农业生产过程中含重金属的化肥、有机肥、城市废弃物和农药的不合理施用以及污水灌溉等,都可以导致土壤中重金属的污染。重金属元素是肥料中报道最多的污染物质,化肥中品位较差的过磷酸钙和磷矿粉中含有微量的As、Cd重金属元素。与传统的有机肥肥源相比,当前有机肥肥源大多来源于集约化的养殖场,大多使用饲料添加剂。据报道,目前的饲料添加剂中常含有高含量的Cu和Zn,这使得有机肥料中的Cu、Zn含量也明显增加并随着肥料施入农田。许多农用化学品如Cu制剂,含Hg、As的制剂使用后也会使土壤遭受污染。利用污水灌溉已成为农业灌溉用水的重要组成部分,中国自上世纪6O年代至今,污灌面积迅速扩大,以北方旱作地区污灌最为普遍,约占全国污灌面积的9O%以上,污灌导致土壤重金属Hg、Cd、As、Cu等含量的增加。

1.1.3 交通运输对土壤重金属污染的影响

道路两侧土壤中的污染物主要来自汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘的沉降,而污染元素则主要为Pb、Cu、Zn等元素,它们一般以道路为中心呈条带状分布,强度因距离公路、铁路、城市以及交通量的大小有明显的差异。

1.2 重金属元素的土壤环境行为[3]

重金属元素进入土壤后与土壤中的有机物、微生物及矿物质发生复杂的生物物理化学作用,表现出各自特殊的环境化学特性。重金属元素包括Cu、Pb、Zn 、Cd、Hg、Cr 、Se 、Mn等在土壤中的形态分布、迁移转化、富集累积,它们因自身的化学性质、土壤性质和作物的差异而各具特性。当重金属进入土壤后与土壤中的矿物质( 主要是黏土矿物和硅酸盐矿物)、有机物(主要是植物生理代谢的产物,如腐殖酸等) 及微生物發生吸附、络合和矿化作用,伴随着能量的变化,重金属元素的赋存形式也会改变。重金属元素Cu、Pb、Zn 、Cd、Cr 在土壤中主要以可溶态、可交换态、碳酸盐态、铁锰氧化态、有机态及残渣态的形态存在。土壤本底中不同重金属的形态分布的百分比不同,其中绝大部分是以残渣态的形式存在,有机态、铁锰氧化态和碳酸盐态优于可交换态和可溶态。但当外源重金属进入土壤以后,其形态会不断地发生形态转化。

2 土壤重金属污染的治理方法

2.1 物理化学法

目前有热处理技术[4]、土壤淋滤法[5]、洗土及施用调控剂法[1]三种方法。

2.2 生物修复技术

有植物修复[7]、动物修复[8]方法。另外还有一种微生物修复[9]方法,它是利用土壤中的某些微生物对重金属具有吸收、沉淀、氧化还原等作用,降低土壤重金属的毒性。由于微生物反应的温和性和多样性,通过强化微生物的代谢分解作用进行污染控制的生物修复技术已成为目前解决难降解化合物污染的关键技术[10]。

3 土壤重金属污染的研究进展

目前,世界各国对土壤重金属污染修复技术进行了广泛的研究,取得了可喜的进展。先后总结了上述六种修复方法,并且在这几种方法的基础上深入研究,拓展创新,又先后发现了很多在此基础上的子方法。但在如何将生物修复和物理修复科学地结合起来方面,目前缺乏深入的研究;对植物修复中涉及的诱导作用如何避免二次污染,特别是对地下水的污染缺乏研究;有关植物收获后如何处理的报道目前也很少见到;另外,植物修复尚处于实验室和大田的试验、示范阶段,缺乏污染土壤的修复实践,与污染土壤修复产业化的形成相距甚远。

当前在污染土壤防治措施方面,人们更关注生物修复、物理修复等技术措施,而没有对环境管理给予足够重视。其实,若管理理念能得到提升、管理技术能得到改进、管理手段得到加强,土壤污染势头也就能得到有效遏止,污染治理的压力就能得到缓解。因而,有必要将管理措施提高到重金属污染防治的首要位置,确立“防重于治”的原则。今后,我们更应在管理方法上下工夫,鼓励新方法、新标准的制定和推广使用。

参考文献:

[1]顾继光,周启星,王新.土壤重金属污染的治理途径及其研究进展[J].应用基础与工程科学学报,2003,11(2):143 -151.

[2]邵学新,吴明,蒋科毅.土壤重金属污染来源及其解析研究进展[J].广东微量元素科学,2007,14(4):1-6.

[3]周以富,董亚英.几种重金属土壤污染及其防治的研究进展[J].环境科学动态,2003,(1):15-17.

[4]宋静,朱荫湄.土壤重金属污染修复技术[J].农业环境保护,1998,17(6):271-273.

[5]Bromhead J C and Beekwith P .Environmental dredging On the birmingham canals. Water quality and sediment treatment[J].J instn Wat & Envir Mungt ,1994,August: 354-357

[6]周世伟,徐明岗.磷酸盐修复重金属污染土壤的研究进展[J].生态学报,2007,27(7):3043-3050.

[7]武正华.土壤重金属污染植物修复研究进展[J].盐城工学院学报,2002,15(2):53-57.

[8]杨苏才,南忠仁,曾静静.土壤重金属污染现状与治理途径研究进展[J].安徽农业科学,2006,34(3):549-552.

[9]王彦青,廉振民.蚯蚓与重金属污染治理及蚓粪应用的研究进展[J].陕西师范大学学报(自然科学版),2003,31:59-62.

[10]邢新会.环境生物修复技术的研究进展[J].化工进展,2004,23(6):579-584.

篇5:重金属废水污染及其治理技术进展

中国城市土壤重金属污染研究进展及治理对策

分析并阐述了中国部分主要城市土壤重金属污染的来源、危害、污染现状及污染特征,以及随着中国城市化进程的加快,今后应对于城市土壤重金属污染的研究引起广泛的关注.城市土壤重金属的来源非常复杂,目前的`研究主要局限于定性描述和相关分析,因此在治理方面应根据城市土壤污染的特点及所处环境进行对策研究,并应结合人体健康评估和土地利用方式而制定相应的法规和标准.此外,对重金属的来源进行定量分析,对于控制日益严重的城市土壤重金属污染具有重要意义,也是今后土壤重金属研究分析的重点.

作 者:肖锦华 Xiao Jinhua 作者单位:中南林业科技大学资源与环境学院,湖南,长沙,410004刊 名:环境科学与管理英文刊名:ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT年,卷(期):34(4)分类号:X53关键词:城市土壤 重金属污染 研究进展 对策

篇6:重金属废水污染及其治理技术进展

硫杆菌和元素硫在治理重金属污染中的应用研究进展

摘要:硫杆菌和元素硫在治理土壤和沉积物中重金属已经有了较多的研究.本文论述了利用硫杆菌和元素硫治理土壤和沉积物中的.重金属污染的应用进展.主要包括了利用硫杆菌和元素硫去除重金属的优缺点及主要的影响因素,如温度、pH、细菌种类、元素硫浓度等.作 者:崔岩山    CUI Yan-shan  作者单位:中国科学院,研究生院,资源与环境学院,北京,100049 期 刊:土壤通报  ISTICPKU  Journal:CHINESE JOURNAL OF SOIL SCIENCE 年,卷(期):2007, 38(2) 分类号:X131.3 X53 关键词:硫杆菌    元素硫    重金属    应用   

篇7:重金属废水污染及其治理技术进展

污染环境重金属酶抑制法快速检测技术研究进展

综述了酶抑制法快速检测环境重金属的原理和方法,介绍了脲酶抑制法及其与之相结合的酶传感器、试剂条、量热计、比色法等痕量重金属快速检测新技术,提出了今后的研究方向.

作 者:陆贻通 沈国清 华银锋 LU Yi-tong SHEN Guo-qing HUA Yin-feng 作者单位:上海交通大学农业环境生态研究所,上海,01刊 名:安全与环境学报 ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF SAFETY AND ENVIRONMENT年,卷(期):5(2)分类号:X132关键词:环境工程 酶抑制 重金属 生物传感器 酶反应器

篇8:重金属废水污染及其治理技术进展

土壤是一种极为复杂的体系,重金属在土壤中具有不能分解、移动性差、滞留和潜伏时间长、不易被人们察觉、污染后不易从土壤中去除等特点,土壤重金属污染的修复与调控一直是国际上的难点和热点研究课题。

1 土壤重金属污染对植物的毒害作用

1.1 影响植物根系对土壤营养元素的吸收

重金属能影响植物根系对土壤中营养元素的吸收,一是影响土壤微生物的活性,影响酶活性;二是重金属与某些元素之间有拮抗作用,影响植物对某些元素的吸收。例如:Zn、Ni等元素能严重妨碍植物对磷的吸收;砷影响植物对钾的吸收;铅使磷难以溶解,在根表面或培养基会影响磷的吸收。

王焕校等[1]研究发现,盆栽水稻分蘖期土壤酶活性与添加铅浓度呈显著负相关。由于土壤微生物、酶活性的降低,影响土壤中某些元素的释放和有效态的数量。镉能明显影响玉米对N,P,K,Ca,Mg,Fe,Mn,Zn,Cu的吸收。王友保等[2]人的研究表明,As可直接毒害根系,直接影响植物的生长和产量。沈阳农业大学张宁、唐咏[3]的研究表明,Cd能明显降低水生植物凤眼莲的根系活力,影响植株生长。

1.2 影响植物光合作用和呼吸作用

重金属对光合作用的影响是植物受害的主要原因,其研究主要集中于光合系统伤害机制。许多研究[4,5,6]说明,重金属Cd2+可使高等植物的叶绿体含量明显降低,Cd2+,Pb2+和Zn2+等重金属离子对高等植物叶绿体的光合电子传递也有抑制作用,光系统Ⅱ的活性对重金属离子更为敏感[7]。叶绿体的光合电子传递是由多个步骤组成的,不同的重金属离子可能作用于不同的传递部位,甚至相同的重金属离子不同浓度或作用于不同植物也不完全相同。所以重金属对光合作用的抑制是同时对光合器官结构的破坏以及对叶绿素合成有关酶系统和电子传递的影响造成的。

重金属影响植物呼吸酶的活性,从而影响植物的呼吸作用。低浓度Cd2+可刺激呼吸酶活性,从而刺激三羧酸循环以产生能量,但当Cd2+浓度增加到一定程度时,呼吸酶活性受抑制,呼吸作用下降。杨红玉、王焕校[1]测定了Cd2+对绿藻污染4天后的苹果酸脱氢酶活性,表明Cd2+对高等水生植物根系脱氢酶活性有明显影响,随Cd2+浓度升高根系脱氢酶活性明显下降,即表现出对呼吸作用的抑制。

1.3 重金属对植物毒害的其他作用

当植物受到重金属毒害未出现可见症状之前,实际上在细胞内部已有亚细胞结构的变化,从而导致这些细胞器参与的生理生化功能丧失和抑制。目前,细胞膜透性被广泛地用作评定植物对重金属反应的方法之一。据彭鸣、王焕校等[1]的研究结果表明,当重金属污染较轻时,细胞核、线粒体、叶绿体等细胞器没有明显变化,这时植株外部形态也不会表现出很明显的受害症状。而污染严重时,细胞核、线粒体、叶绿体等细胞器的结构均被破坏,此时植株外部形态会表现出叶片褪绿、萎蔫,根生长受抑制,乃至植株死亡。此外,据张义贤[8,9]报道,重金属处理可引起根尖细胞有丝分裂异常,染色体畸变率显著提高,Hg2+、Cd2+、Pb2+在所有浓度均表现出对根尖细胞分裂的抑制。

重金属污染可影响到植物的物质代谢,从而引起植物体中各种营养成分的变化。首先,重金属污染可影响植物体中氨基酸含量的变化[1],如Cd2+在蚕豆种子中存在微量时,可刺激必需氨基酸含量的增加,但超过一定含量后,必需氨基酸含量低于对照,表现为显著负相关;重金属可影响蛋白质含量,其作用机理尚不十分清楚,可能与干扰蛋白质合成系统的Mg2+和K+有关,也可能直接以DNA为靶子,干扰基因表达,从而影响蛋白质合成;重金属污染对植物体的糖代谢也有明显影响。

2 土壤重金属污染的修复技术

重金属污染土壤的治理方法很多,包括物理法、化学淋洗法、电化学方法、农艺调控法、植物修复法及微生物修复法等,其中农艺调控、植物修复和微生物修复的方法近年来得到了特别的重视,尤其是利用超累积植物进行的土壤重金属污染的植物修复技术更是近年来研究的热点。

2.1 农艺调控

对农田土壤重金属中、轻度污染或重金属高背景值区,可种植一些吸收重金属较少的作物,并通过农艺调控措施,如调节土壤pH、土壤氧化还原电位(Eh)、有机质、阳离子交换量(CEC)、质地等因素,改变土壤中重金属的活性,降低其生物有效性,减少重金属从土壤向作物,特别是向可食部分的转移,达到无公害生产的要求。

pH值是影响土壤吸附重金属的重要因素之一[10],对重金属污染土壤进行治理时必须注意控制土壤pH。低pH有利于超累积植物的吸收、富集而降低土壤中重金属含量;高pH可使重金属的移动性和生物有效性降低,减少土壤中的重金属向食物链的转移[11]。目前比较成功的治理重金属污染土壤的方法是通过施用石灰调节土壤pH值,降低重金属毒性有效成分。

有机肥的施用也可以影响重金属在土壤中的形态及植物对其的吸收[12]。土壤中有机质通过与土壤中的重金属元素形成难溶的络合物来影响土壤中重金属的移动性及其生物有效性[11]。向Cd污染土壤中加入有机肥,由于有机肥中大量的官能团和较大比表面积的存在,可促进土壤中的重金属离子与其形成重金属有机络合物,增加土壤对重金属的吸附能力,提高土壤对重金属的缓冲性,从而减少植物对其的吸收,阻碍它进入食物链[13]。

土壤中重金属的活性也受土壤氧化还原状况的影响,对于重金属中、轻度污染土壤,可通过改变水分状况,调节土壤Eh减少污染。

此外,选用耐重金属污染的优质作物品种[14]也是农艺措施修复土壤重金属污染的有效方法。

2.2 植物修复

植物修复技术,是以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的理论为基础,利用植物及其共存微生物体系,清除环境中污染物的一门环境污染治理技术,它已被当今世界迅速而广泛接受,正在全球应用和发展[15,16]。根据其作用过程和机理,重金属污染土壤的植物修复技术可归为5种类型:植物吸取、植物挥发、植物排斥、植物降解和植物稳定[17,18],其中植物吸取是一种具永久性和广域性于一体的植物修复途径,已为人们认为是去除土壤内重金属的重要方法。Salt等[19]将利用超累积植物来吸收土壤中的重金属并降低其含量的方法称之为持续植物提取,而把利用螯合剂来促进普通植物吸收土壤重金属的方法称之为诱导植物提取。植物修复技术的关键就是寻找并筛选合适的生物量大且能够超累积重金属的重金属超累积植物。

一般理想的用于植物提取技术的植物应具备以下性质:能忍耐高水平的重金属;在可收获部分能积累高水平的重金属;生长速率高;在田间的生物量大;具有发达的根系组织。现在发现的超积累植物一般生物量小,生长速率较慢,而且往往一年只能种植1~2季。因此现在的许多研究主要集中在两方面:(1)提高超积累的金属浓度水平和产量的方法和技术,包括把超积累植物的基因或基因组导入一般高产植物而使其高产和运用传统育种办法促进植物快生快长;(2)将金属积累植物与新型土壤改良剂相结合使植物高产和植物对积累速率及积累水平的提高。

2.3 微生物修复

长期在重金属的选择作用下,微生物也不断增强自己的耐性、抗性,有高度的选择性。面对重金属的危害,微生物有自身的防护措施,可通过各种代谢活动,发生氧化还原、酶化等反应,以适应日益加剧的污染状况。微生物还可以通过直接、间接的代谢活动溶解重金属离子。代谢产生的有机酸和氨基酸可溶解重金属及含重金属的矿物,也可以加速重金属元素从风化壳中的释放。这些都可以改变重金属在土壤中的存在状态,降低污染程度。微生物也可通过活动产生铁载体、金属硫蛋白、植物螯合肽、改变土壤酸碱度影响重金属的化学行为[20]。大多数微生物表面带负电荷,有利于对重金属的吸附,但吸附主要取决于不同结合部位对金属的选择性[21]。同时微生物的修复作用与土壤的状况也有关,试验表明在添加了氮磷营养盐的土壤中,微生物的降解作用明显减弱[22]。

3 问题与展望

重金属污染对植物的毒害作用不是某一方面的单独影响,而是多方面多因素影响的结果,因此其毒害作用机理也是十分复杂的,要想完全、深入地了解毒害作用的机理仍有待于进一步的深入研究。

篇9:重金属废水污染及其治理技术进展

关键词:食品安全 重金属汞 污染状况 检测技术

中图分类号:TS207.51 文献标识码:A 文章编号:1672-5336(2014)18-0027-02

食品安全是关系民生的重要问题,保证食品安全至关重要。汞(又称水银)是一种有毒的重金属元素,可以通过水、空气以及土壤进行迁移,通过食物链条进入到人体当中,毒性与存在的形态紧密相关。食品当中的重金属检测是全球食物污染检测计划当中的重要项目,同时也是我国需要检测的重要内容。

1 食品中重金属汞污染状况分析

由于环境污染、农药残留以及在食品加工过程中,都会引起汞等重金属污染,这种重金属元素一旦进入到人体后不能够实现分解,往往需要经过一段时间的积累才能够显现其存在的毒性,对人体的肝、肾以及中枢神经系统造成严重损害。近年来,食品汞金属污染屡见不鲜,国内也经常出现食物中毒的报道。2010年,北京地区连续多起汞中毒事件,引起卫生安全部门的广泛关注。

2 食品中重金属汞污染检测技术

2.1 子吸收光谱法

原子吸收光谱法(AAS)是依据自由基态原子对特征辐射光的共振吸收,通过加测辐射光的减弱程度,进而对检验食品当中的汞金属元素的含量进行分析。同时,由于此种检测方法具备高灵敏度、分析速度较快、仪器组成简单、操作便捷等方面的特点,有利于对食品当中的微量重金属汞进行分析,被广泛的应用,是目前食品重金属检测当中的重要方法,具备一定的实用性。但由于对无机汞以及有机汞类物质进行单独定量检测的过程中需要进行分离手段,具体分离方法主要包括有气相色谱(GC)、毛细管电泳(CE)、离子色谱(IC)以及液相色谱(GC),通过不同的方法进行汞元素检测,具体的检测技术以及限值如下表1所示。

2.2 原子荧光光谱法

原子荧光光谱法具有灵敏度较高的特点,具备检测限值以及成本低等方面的优势,可以准确的分析出食品当中汞的重金属元素,在具体的应用方面较为普遍。目前,国内外对于汞重金属元素方面的检测技术主要包括液相色谱-原子荧光光谱法和液相色谱-电感耦合等离子发射光谱法两种方法。后者具有灵敏度较好的特点,但检测仪器成本较高。前者方法在检测过程中检测仪器成本较低,操作便捷,更加利于操作,值得推广。在进行汞金属元素检测的过程中,国内的相关研究人员,将硫脲作为掩蔽剂的氰化物原子荧光光谱能够快速准确的检测水产品当中的汞含量,得出具体限制为0.0219μg/L,回收率为91.3%-101.5%,可广泛应用于水产品中微量汞含量的检测。

2.3 重金属快速检测法

快速检测方法是一种较为便捷的检测方法,可以对样品进行初步的筛选,之后进行进一步的仪器验证,能够有效的提高检测效率。运用重金属快速检测方法进行汞污染的检测,可以应用在食品生产企业、农副产品批发市场、超市、商场、餐厅、食堂添加剂以及屠宰点等场所,实现对汞金属元素的日常监测。由于目前的重金属快速检测方法主要是集中在酶联免疫分析、生物传感器以及化学显色反应试纸等方法。汞金属元素具备一定的生物毒性内容,能够形成酶活性中心的结构,进而建立一定的定量关系内容,快速检测食品当中汞金属元素的浓度。

3 食品中重金属汞污染检测技术发展趋势

3.1 向重金属价态和形态分析发展

重金属在生命科学以及环境科学中的可利用性或毒性,不仅仅在一定程度上取决于相应金属元素的总量,还取决于汞金属元素的离子形态以及化学形态。如重金属在自由状态以及有机化合物的状态下,对鱼类的毒性较大,而在稳定状态下以及固体颗粒状态下,毒性相对较小。

3.2 向联机检测技术发展

随着检测技术的不断发展以及为满足食品检测的根本需求,传统的单机检测方面已经不能够满足具体需求,联机检测技术受到广泛关注,成为当前检测技术的重点内容。因此,联机检测技术已经成为未来食品重金属检验当中的重要内容。

3.3 化学计量学的应用

化学计量学主要是运用数学以及统计方法,通过计算机作为根本工具计算最优的分析方法以及最佳的检测条件,能够通过有限的化学检测数据进行解析,获取强大的化学信息内容。在化学计量学当中多变量分析、优化策略以及模式识别等内容已经被广泛的应用在食品检测等领域,为食品安全提供保障。

4 结论

综上所述,关注食品安全就是关注健康,想要有效的解决食品的重金属汞污染的问题,需要立足于控制污染源,执行相关的环境保护法规,防止环境污染问题的产生。同时,还需要有效的建立预警机制,保证食品中重金属污染检测技术的创新,提升检测技术水平,进一步提升食品安全。

参考文献

[1]赵静,孙海娟,冯叙桥.食品中食源性致病菌污染状况及其监测技术研究进展[J].食品安全质量检测学报,2013.12(05):135-136.

篇10:重金属废水污染及其治理技术进展

重金属污染植物修复技术的研究进展

分别从植物修复的类型、超富集植物的.筛选、超富集植物吸收富集重金属的生理和分子学机制等方面对国内外重金属污染植物修复技术研究进展进行综述,指出目前研究中存在的问题和今后的研究方向.

作 者:王学礼 马祥庆 WANG Xue-li MA Xiang-qing 作者单位:福建农林大学林学院,福建,福州,350002刊 名:亚热带农业研究英文刊名:SUBTROPICAL AGRICULTURE RESEARCH年,卷(期):4(1)分类号:X53关键词:重金属污染 植物修复 超富集植物

篇11:重金属废水污染及其治理技术进展

植物修复:重金属污染土壤治理的现代生物技术

介绍了重金属污染土壤植物修复的`含义以及重金属超积累植物的特性的基础上,探讨了控制植物修复技术的关键因素,提出了某些提高植物修复污染土壤效率的途径,并对未来的研究方向作了展望.

作 者:封林雄 作者单位:新化职业中专学校,湖南新化,417600刊 名:科技资讯英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):“”(16)分类号:X503.23关键词:植物修复 土壤重金属污染 超积累植物

篇12:重金属废水污染及其治理技术进展

介绍了持久性有机污染物的定义、特性及其危害,分析了典型持久性有机污染物在中国土壤、水体、大气、农产品等介质中的`污染状况,阐述了对被持久性有机污染物污染的介质进行生物修复、焚烧、物理和化学处理技术及进展,并对中国在此领域发展方向进行了展望.

作 者:曹启民 王华 张黎明 桑爱云 漆智平Cao Qimin Wang Hua Zhang Liming Sang Aiyun Qi Zhiping 作者单位:曹启民,张黎明,桑爱云,漆智平,Cao Qimin,Zhang Liming,Sang Aiyun,Qi Zhiping(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所,海南,儋州,571737)

王华,Wang Hua(华南热带农业大学农学院,海南,儋州,571737)

篇13:重金属废水污染及其治理技术进展

关键词:重金属离子,胶团强化超滤,原理,影响因素,应用

随着我国经济的迅速发展, 对水资源的需求量也越来越大, 但同时水资源的污染问题也日益严重, 重金属污染已成为一种常见的水污染[1]。水体重金属污染所指的重金属主要包括生物毒性显著的镉、汞、铅、铬以及类金属砷[2]。这些重金属一般都是构成地壳的物质, 在自然界中有着广泛的分布。如果重金属含量超过标准, 就会对水体、人体造成污染和危害[3,4]。重金属的危害, 首先是污染水体, 然后通过食物链而生物富集, 进而对人体健康带来威胁。

目前对于水中重金属的处理方法主要有吸附法、絮凝沉淀法、氧化还原法、膜分离技术、生物方法和电解法等[5,6]。但这些方法存在成本高、重金属回用率低等局限性, 尤其是对低浓度重金属离子废水, 这些方法的去除效果并不理想。因此, 开发和研究一种高效实用处理方法迫在眉睫。

采用膜分离工艺处理含有重金属离子废水是一种十分有效的技术, 但是由于重金属离子粒径一般都很小, 为了达到去除效果, 理论上应该采用反渗透, 但反渗透通量低, 操作压力高, 且膜成本较高, 考虑到经济成本, 很难在工业上实现规模化应用。1979年, Lueng等[7]首先使用了胶团强化超滤 (MEUF) 来去除废水中的金属离子, 从而降低了膜工艺的费用, 同时又具有膜工艺高去除率的特点。

目前国内还没有详细介绍MEUF处理重金属废水的综述, 国外也还处于初步试验研究阶段, 属于很有价值的研究领域。本文着重论述了当前国内外MEUF处理重金属废水的应用研究情况及其今后的发展方向。

1 技术原理及影响因素

MEUF去除重金属的原理就是, 将适量的表面活性剂加入废水中并形成胶团, 多价的金属阳离子吸附或键合在阴离子表面活性剂的负电荷胶团表面, 胶团体积会不断增大, 选用合适的超滤膜过滤这些废水溶液, 便能有效截留胶团络合物, 实现金属离子的分离, 甚至进一步实现金属离子的回收或回用[8,9]

表面活性剂是一类由极性的亲水基团和非极性的憎水基团共同构成的物质。表面活性剂的两性分子结构特征决定了它的两亲性, 因此这种分子具有一部分可溶于水, 而另一部分逃逸水的双重性。根据相似相容原理, 向水中加入一定量的表面活性剂, 当其浓度大于临界胶团浓度 (CMC) 且溶液温度高于表面活性剂的克拉夫点 (Krafft) 时, 就会形成亲水基向外, 疏水基向内的胶团[10]。胶团的形成使表面活性剂疏水基能最大限度地逃离水, 而亲水基保持与水的接触。

表面活性剂可以分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂, 离子型表面活性剂根据其憎水基在水中水解后的带电性质, 可以分为阳离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂, 若在一个分子中同时存在阴离子和阳离子基团则称为两性表面活性剂[11]。根据电荷同性相斥、异性相吸的原理, 在重金属的去除中, 一般采用阴离子表面活性剂。

MEUF在重金属废水处理中, 常用的表面活性剂有:十二烷基硫酸钠 (SDS) 、十六烷基三甲基氯化铵 (CTAC) 、十六烷基氯化吡啶 (CPC) 、十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB) 和十二烷基苯磺酸钠 (SDBS) 等。在MEUF工艺中, 具体选择哪种表面活性剂, 要根据目标物来确定, 主要考虑的因素有:表面活性剂的CMC、Krafft点及理化性质和金属离子的性质[12]。

目前研究认为, 影响胶团强化超滤的因素主要有, 表面活性剂的类型和浓度、超滤膜的荷电性与亲水性、金属离子的浓度和荷电性以及实验时所处的溶液环境 (温度、pH、电解质等) 都有关系[13]。具体各种因素会对目标物的去除产生多大的影响, 需要结合具体目标物进行分析。

2 MEUF去除重金属的应用研究

MEUF既能去除某一种重金属离子, 包括Cd2+、Zn2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Cu2+等, 也能同时去除几种重金属离子, 如Ni2+和Zn2+, Cd2+和Cr3+, Cd2+和Pb2+等。

2.1 MEUF去除单一重金属离子

目前研究表明, MEUF对常见重金属离子包括Cd2+、Zn2+、Pb2+等的去除率均达到95%以上, 不同的表面活性剂及操作压力对不同金属离子有不同的去除效果, 并且可以实现重金属的回收利用。

许柯[14]等采用聚矾中空纤维超滤膜和SDS进行MEUF处理含镉废水, 实验结果表明, 处理浓度为100mg/L的含镉废水时, 在SDS浓度为CMC (8 mmol/L) 、操作压力为0.07MPa时, 该工艺对镉的去除率可达99%以上。可见, 采用MEUF处理含镉废水是可行的, 但该工艺不适合处理强酸性废水, 而且从本实验的结果来看, 电解质的存在会降低重金属离子的截留率。

张振[15]等利用SDS对低浓度含Zn2+废水进行MEUF处理, 并且详细考察了进料液的静置时间、SDS浓度、浓差极化现象及Zn2+浓度对MEUF处理含锌废水工艺的影响, 研究结果表明, 当进料液的静置时间为3h时, Zn2+在SDS胶团上的吸附达到平衡状态, Zn2+去除率可以达到98%。当Zn2+的浓度一定时, 由于发生在膜表面的浓差极化现象的影响, Zn2+的截留率主要受膜表面SDS浓度的影响, 在进料液中投加浓度低于1倍CMC的SDS时 (1.8mg/L) , 不但在很大程度上降低了SDS的用量, 而且亦可获得较高的Zn2+截留率和溶液的渗透通量。

Gzara等[16]利用SDS和截留分子质量为10 ku的聚砜膜对低浓度含Pb2+废水进行MEUF处理, 实验结果表明, 当操作压力为 (1~3) ×105Pa时, MEUF对Pb2+的截留率达99%。许振良等[17]利用SDS和中空纤维超滤膜处理100mg/L的Pb2+或Cd2+的料液, 得出相同的处理结果, 截流率均达到99.0%以上。

将离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂混合, 能降低离子型表面活性剂的CMC, 减少表面活性剂的用量, 同时降低渗透液中表面活性剂的浓度, 且提高重金属离子的截留率。

黄瑾辉等[18]将2种非离子表面活性剂十二烷基聚氧乙烯单醚 (brij35) 、辛基酚聚氧乙烯醚 (Tritonx-100) 分别与SDS进行复配, 考察了复配情况下表面活性剂胶团特性的变化规律以及对Cd2+的截留率。研究表明, brij35、Tritonx-100与SDS分别复配可显著降低SDS的CMC, 同时也发现2种复配胶团截留Cd2+的效果均可高达90%以上。曲云欢等[19]还研究了MEUF中SDS临界胶团浓度的变化规律以及SDS和3种非离子表面活性剂 (Brij35、Triton-100、APG) 的复配对溶液CMC值的影响, 研究表明, 3种非离子表面活性剂的添加的实验结果类似, 都能使SDS溶液的CMC值减小。由此可见, 复配可以为重金属离子的去除带来积极影响, 我们应该加强这一方面的研究。

2.2 MEUF同时去除多种重金属离子的研究

目前研究表明, 溶液中同时存在多种重金属离子时, 利用MEUF技术时, 可能会有两种情况, 一是带相同电荷量的离子相互之间没有影响, 都可以达到比较好的去除效果;二是这些离子之间存在协同吸附效应或是拮抗吸附效应, 这是因为不同的金属离子于胶团形成稳定络合物的趋势不一样。

方瑶瑶等[20]采用SDS研究MEUF对水溶液中3种重金属离子Cd2+, Cu2+和Ni2+的去除, 考察不同阴离子的钠盐对胶团强化超滤性能的影响, 当表面活性剂和金属离子浓度比为10时, 在单一和混合体系中, 同一条件下的Cd2+, Cu2+和Ni2+截留率都基本相同, 均高于98%, 证明胶团强化超滤去除金属离子的机理是金属离子通过静电引力吸附于SDS胶团上, 金属离子的截留率只与其价态有关。

黄瑾辉等[21]以SDS为表面活性剂, 对含单一镉、锌、铅溶质以及混合溶质体系进行了胶团强化超滤研究, 考察了胶团对Cd2+, Zn2+, Pb2+的竞争吸附性能。通过研究发现, 当溶液中多种二价重金属离子存在时, 各离子之间存在与SDS胶团的竞争吸附, 竞争能力为Pb2+>Zn2+>Cd2+;Cd-Zn有明显的协同吸附效应, 而Cd-Pb, Zn-Pb则表现为拮抗吸附。

张振等[22]利用中空纤维膜和低浓度的阴离子表面活性剂SDS对含锌、镉、铅重金属废水进行MEUF处理, 研究发现在混合进料液中, 当SDS浓度≤2.25g·L-1时, Zn2+的截留率是略大于Cd2+的截留率, 当SDS浓度>2.25g·L-1时, Zn2+的截留率略小于Cd2+的截留率, 在SDS浓度的整个变化范围内, (SDS浓度=1.125g·L-1除外) Pb2+的截留率都小于Zn2+、Cd2+的截留率。结果表明, MEUF对Pb2+的去除效果与对Zn2+、Cd2+的去除效果间存在明显的差异, 可见Pb2+与胶团间的作用机理与Zn2+、Cd2+与胶团间的作用机理是不完全相同的。

由于重金属离子之间的相互关系, 我们可以根据实际需要选用不同的超滤膜和表面活性剂, 同时去除几种金属离子, 或者选择性去除某一种金属离子。因此进一步研究MEUF中各种重金属离子之间的相互关系有着现实意义。

3 结论与展望

MEUF作为一种新型的重金属离子废水处理技术, 有适合处理低浓度金属离子废水、去除效果好、经济效益高等优势, 具有很好的发展前景。综合国内外对MEUF的研究现状, 我认为今后的研究可以围绕以下几个方面展开。

(1) 进一步开发绿色无毒、低CMC的表面活性剂, 减少表面活性剂的用量以及透过液中表面活性剂的含量, 从而确保MEUF处理后水的安全性;

(2) 通过表面活性剂的复配提高去除率, 同时降低表面活性剂的用量, 从而降低成本, 同时降低了二次污染;

(3) 寻找简单高效的方法和工艺实现表面活性剂的回收并回用, 进一步降低成本;

(4) 选择适合于所采用的表面活性剂的超滤膜并研制新型的抗污染型膜, 延长膜的运行周期和使用寿命。

篇14:重金属废水污染及其治理技术进展

关键词 工业废水 污染治理 技术发展 需求

当下,随着环境的持续恶化,人们越来越关注环境保护问题。工业的发展一方面为经济发展奠定良好基础,另一方面也给环境带来了挑战。由于工业生产过程中会产生大量的废水,这些废水需要进过一定处理才可以排放或是继续使用。但是当下我国污水处理技术、设备都处在发展阶段,再许多工厂没有认识到工业废水污染的严重后果,忽视了对于工业废水的处理。这就导致工业废水污染严重,也为其治理带来了不小的障碍。

一、工业废水污染治理现状

当下,我国对于工业废水污染治理采取了较大的力度。不仅每年有十几亿元的资金进行工厂污水处理,还颁布了相关的法律条例限制工业废水的产生,并制定了随意排放工业废水的处罚条例。但是,对于工业污水的处理状况仍然不容乐观。由于工业污水中所含的污染物质较为复杂,使用单一的污水处理方式难以处理。而即便是经过处理的废水,其中所含的杂质也比较多,重新利用率较小。许多工厂甚至不对污水进行处理就直接排放。针对这一严峻的现实,我国采取了一系列措施进行工业废水污染的治理。首先,在政策的制定上坚持可持续发展的原则。作为我国的国家战略之一,可持续发展是在发展过程中综合考虑资源、人口、经济等多方面的因素。在满足当代人发展的前提下不损害子孙后代的利益。其次,在发展经济效益的同时关注社会效益。虽然工业发展会带来可观的经济效益,但是同样不能忽视工业生产对环境造成的消极影响。通过多种方法对工业废水进行处理,治理工业废水污染,避免发展经济的同时损害环境。

我国是一个水资源大国,但是由于人口基数较大,人均的水资源占有量较低。水资源在分布上也呈现出不均衡的特点,对于一些山区来说水资源极为匮乏。对工业废水污染进行治理,一方面需要控制工业废水对水资源、土地资源的污染,另一方面通过对工业废水的处理可以实现水资源的循环利用,缓解当下水资源紧缺的现状。从科学出发,关注工业废水污染治理的长远利益,从加强管理与防治两个方面应对工业废水污染治理。

二、工业废水污染治理技术发展

对于工业废水污染的治理,主要有物理、化学两种方法进行。物理方法主要有吸附、物理分离以及电解三种方法,其优点是不会改变污水原有的化学性质,也不会在治理的过程中产生其他污染物质,缺点是处理污水的效率较低,对于污水中难以用物理方法除去的有毒离子等无法除去。化学方法主要有中和法、氧化法以及混凝法三种,其优点是污染治理效率较高,缺点是改变废水化学性质的同时,还可能产生新的污染物质。

(一)工业废水污染物理防治方法

使用物理防治的方法对工业废水进行处理,能够在不改变水的化学性质的基础上,净化工业废水。具体来说可以使用物理吸附、物理分离以及电解三种方法。物理吸附主要利用活性炭、明矾等物质,将工业废水中的一些物质吸附。物理分离则可以利用水和污水中的其他杂质沸点不同的性质,对污水进行加热,使纯水和污水得以分离。最后,还可以使用电解水的方式,将水中的杂质与水分离,最终实现净化。

(二)工业废水污染化学防治方法

化学防治方法中,主要有中和法、氧化法以及混凝法三种方法。中和法主要通过对工业废水中的酸碱度的调节,改善工业废水的酸碱性。这是由于呈现出强酸性的废水会对人体和自然环境造成严重的危害,使用碱性物质将其中和可以减少污染。使用氧化法主要针对的是废气污染和废水污染。特别是随着化学的不断发展,许多氧化剂出现为氧化法提供了有效的原材料。诸如光学氧化法、超临界氧化法等,能够很好地处理工业废水中的污染。一方面,通过氧化,工业废水可以避免对外界环境和人体造成伤害,另一方面,经过氧化的废水可以循环使用,提升了工业废水的循环利用率。最后,混凝法主要是将污水中的物质聚集,然后与工业废水分离。由于工业废水中含有大量不容易沉淀的颗粒物,这些颗粒物的表面通常会带有一定的电荷。带有相同电荷的例子相互排斥,很容易形成胶体,既不容易沉淀又不容易被除去。因此,使用混凝法利用混凝剂促使废水中的电荷中和,帮助不沉淀颗粒物聚集、沉淀。

三、结束语

当下,随着我国水资源紧缺情况的不断加剧以及工业发展、生活对于水资源需求量的增加,如何合理利用水资源、保护水资源成了关键。但是,工业发展的过程中产生大量的工业废水,这些废水如果不能及时处理,或是直接排放,不仅会污染环境,还会浪费水资源。我国水污染已经成为人们普遍关心的话题。政府在设置了废水污染治理专项资金的同时,也颁布了一系列措施禁止工业废水的直接排放。具体来说,通过物理方法、化学方法可以对工业污水进行净化,防止其对环境造成进一步的污染。

参考文献:

[1]胡大鸣.工业废水污染控制方法的新进展[J].现代物业(上旬刊),2013(04) .

[2]何锦英.佛山市禅城区工业废水污染状况及其防治对策[J].黑龙江环境通报, 2004(04).

[3]史改霞,张宏利.一起工业废水污染水源事故的调查[J].现代预防医学,2006(04).

篇15:重金属废水污染及其治理技术进展

印制电路板蚀刻废水中重金属污染物分析

对印制电路板生产中表面酸洗去除铜箔表面氧化层和蚀刻后清洗过程中产生的清洗废水中的重金属污染物进行了分析,除总铜污染因子外.应关注总镍、总铬等第一类污染物,并分析计算了污染物浓度,提出了废水处理过程中应分质处理,确保达标排放.

作 者:卫嵩 严山 朱建勋 Wei song Yan Shan Zhu Jian Xun 作者单位:镇江市环境科学研究所,江苏,镇江,21刊 名:科技信息英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):“”(23)分类号:X7关键词:印制电路板 废水 重金属污染物

篇16:重金属废水污染及其治理技术进展

土壤中的重金属元素存在的潜在危害性较大, 并且矿山资源开发引起的生态效应和毒理效应具有明显的滞后作用, 因此土壤一旦受到重金属元素污染, 治理和修复将十分困难。另外, 土壤重金属可能导致植物出现生长问题, 而且一些重金属元素会聚集在蔬菜中, 人类食用后会对健康产生较大不利影响[3]。

1 矿区土壤重金属污染的来源

在开发矿山时, 废弃的硫化矿物经过长期自然氧化和雨水淋滤, 导致大量重金属进入矿区。硫化矿物氧化反应速率与温度、反应时间、外界环境、硫化矿物含量及其种类有关。酸性废水的产生是这些原生硫化矿物的氧化、风化和分解以及水、酸、气、矿物综合反应的结果[4]。矿石表面的酸化作用会引起矿石中重金属的损耗, 酸性矿山废水会引起固体废弃物中重金属的活化及迁移[5]。

重金属污染的来源可通过其特征元素及组合进行判断, 通过同位素法可追踪重金属的污染源[6]。如:云浮硫铁矿区土壤中铊与铅的相关性分析, 结合其分布特征, 结果表明通过测定矿区主要污染源中铅同位素的组成, 可以探讨铊在土壤中的迁移规律[7]。

2 矿区土壤重金属污染状况研究

2.1 矿区重金属污染物分布研究

矿区重金属污染物在一定的时间和空间内会显现出含量的分布性, 研究重金属污染物总量的分布, 通过某些区域的富集性, 体现出污染程度的大小。但矿山活动对周边的污染要考虑多样复杂因素的影响。

李小虎[8]研究表明:不同区域环境中重金属呈现不同程度的累积, 其中以Cu和Ni最为显著, 含量从低到高依次为农田土壤、废渣堆、尾矿坝、尾矿坝排污沟, 其不同地区的污染分别来源于尾矿、冶炼烟尘的排放和酸性废水的排放等。由此可见, 由于污染区域的重金属含量不同, 其影响的污染程度不同。

2.2 矿区重金属元素化学形态研究

重金属元素污染研究的重要内容是矿山重金属元素在矿山环境介质中的分布和化学形态特征。不同化学形态的重金属具有不同的生物有效性, 因此研究重金属的形态对于应对矿山开采过程中重金属的生态环境污染有重要意义, 可以较好地评价重金属在矿区环境中的生态效应。

采用逐级连续化学浸提技术, 根据Tessier五步连续提取法, 认为重金属元素按照活性的大小可分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态[9]。G.Rauret等[10]在1999年对四步提取BCR再次提出了改进方法, 该法被称为修正的BCR法, 认为金属形态可以分为酸可交换态、易还原态、可氧化态和残渣态。刘恩玲等[11]认为水溶及可交换态可以被生物直接利用, 主要是通过扩散作用和外层络合作用非专一性地吸附于土壤表面。

不同的重金属形态, 其生态效应不同, 研究矿区开采时周边的重金属污染现象, 不仅要考虑到重金属含量的分布情况, 更重要的是利用形态的分析反映重金属元素潜在的危害因素, 以便提出可行性的治理对策。

3 治理对策

矿山在开采过程中会产生污染的原因主要有酸性排放废水、尾矿库、尾矿渣等。因此, 污染区域治理主要侧重于这些方面。治理的方法涉及物理、化学和生物等有关领域。

一是改变重金属在土壤中的赋存形态, 使其稳定和固定。二是利用各种防渗材料, 阻止重金属的迁移和扩散[12]。三是利用各种技术将重金属从土壤中去除, 以回收和减少土壤中重金属含量。

植物修复技术是目前应用最为广泛的方法, 相比较其他方法而言, 具有经济、环保、简易方便、对环境扰动小的优点, 而且不存在二次污染的因素。植物修复是利用植物及其根际微生物体系的吸收、挥发和转化、降解等来清除污染物的治理技术[9]。该技术分为植物提取、植物挥发、根际过滤、植物固定。其中植物提取是植物修复技术中最主要的方法[13]。植物提取是利用某些特定植物对重金属的超富集能力来清除土壤重金属污染。目前, 已经发现多种植物可以作为超累积植物, 而且选择超累积植物必须考虑到其是否适合于修复重金属污染区域的条件[14,15]。

上一篇:材料管理发言稿下一篇:教科研管理办法