水体重金属污染现状及治理技术研究进展

2024-04-25

水体重金属污染现状及治理技术研究进展(通用14篇)

篇1:水体重金属污染现状及治理技术研究进展

水体重金属污染现状及治理技术研究进展

摘要: 水体是人类赖以生存的最重要的自然资源之一,又是人类生态环境的重要组成部分,也是物质生物地球化学循环的储库,对环境具有一定的敏感性。由于人类活动的影响,进入水体环境中的污染物质越来越多,这些污染物给环境和人体健康造成了许多问题。特别是随着采矿、冶炼、化工、电镀、电子、制革等行业的发展,以及民用固体废弃物不合理填埋和堆放,重金属污染物事故性排放以及大量化肥、农药的施用,使得各种重金属污染物进入水体。重金属污染物难以治理,它们在水体中具有相当高的稳定性和难降解性。重金属在水体中积累到一定的限度就会对水体―水生植物―水生动物系统产生严重危害,并可能通过食物链直接或间接地影响到人类的自身健康。因此水体重金属污染已经成为当今世界上最严重的环境问题之一,而如何科学有效地解决重金属对水体的污染已经成为广大环保工作者研究的热点之一。

关键词:水体;重金属污染;治理途径 水体重金属污染现状及危害

1.1 污染现状

随着城市化进程的加快和工农业的迅猛发展,我国绝大多数城市都不同程度地存在着较突出的水质问题,大量未经处理的城市垃圾、被污染的土壤、工业废水和生活污水以及大气沉降物不断排入水中,使水体悬浮物和沉积物中的重金属含量急剧升高。对我国各大湖泊的调查结果表明,近年各种重金属污染呈上升趋势,已经开始影响到水体的质量。广东省浈水河水体由于铅锌矿区的矿尾砂和矿区废水的排放,沉积物及悬浮物中Pb、Zn、Cd 含量较高,导致下游地区的污染隐患。湖南吉首市湖泊由于工业废水和生活污水的排放,水体中的大肠菌群已严重超标,重金属含量也超过国家标准。对作为饮用水源的城市河流污染物监测结果表明,城市河流有18.46%的河段面总Cd 含量超过Ⅲ类水体标准。从我国七大水系的调研结果可以看出,1995 年长江水系Cd 污染仅次于Hg、COD、BOD 和挥发酚; 黄河水系有16.7%的断面总Cd 含量超标; 淮河干流总Cd 含量超标率为16.7%; 海滦河总Cd 含量平均超标率为16.7%~83.9%;大辽河水系污染较轻,在对所统计的26个国控湖泊、水库的监测中发现了不同程度的Cd 污染问题,污染程度仍次于Hg污染。1991~1995年有关部门对国内城市河流、七大水系及湖泊水库的监测中发现Cr和Pb是比较普遍的重金属污染物。水体中的重金属通过直接饮水、食用被污水灌溉过的蔬菜和粮食等途径进入人体,威胁着人们的身体健康。1.2 污染危害

重金属进入水生生态系统后,分布于水生生态系统的各个组分中,对生态系统各组分产生影响(即生态效应)。当生物体内重金属积累到一定数量后,就会出现受害症状,生理受阻、发育停滞,甚至死亡,并使整个水生生态系统结构和功能受损、崩溃。

1.2.1 对水生动物的危害

研究结果表明Cd对碱性磷酸酶的活性有明显抑制作用。重金属

(Cd 等)对鱼大脑乙酰胆碱酯酶活性的影响。重金属进入水体后,可能会对水生动物的生长发育、生理代谢等过程产生一系列的影响。Cu、Zn、Pb、Cd 复合污染对鲫鱼DNA 合成有抑制作用。一定离子浓度的Zn、Pb、Cu、Cd 会影响鱼类胚胎发育并可能导致胚胎畸变。Ni 对淡水纤毛虫有急性毒性。Zn、Cu、Mn 的积累对鱼性别、身长有一定影响。海水重金属离子(Cu2+、Zn2+、Cr6+)含量超过一定浓度会引起文昌鱼中毒,使其身体渐成弯曲状而死亡。此外,有研究显示重金属对水生动物的遗传表达也会产生很大的影响。重金属(Cu、Zn)毒性对鲤鱼和罗非鱼金属硫蛋白基因表达的影响,罗非鱼暴露于重金属离子中,鳃和肝脏中金属硫蛋白mRNA 的表达受到显著影响。

1.2.2 对水生植物的危害

藻类是水体的初级生产者,在水生生态系统的食物链中起着十分重要的作用。人们可以利用藻类及水生生物的敏感性来监控水体的重金属污染。众多研究表明,重金属对水生植物的生长能产生一定的毒害。研究发现重金属通过各种途径进入水体后,一旦被藻类吸收,将引起藻类生长代谢与生理功能紊乱,抑制光合作用,减少细胞色素导致细胞畸变、组织坏死,甚至使藻类中毒死亡,改变天然环境中藻类的种类组成。Cd 能破坏某些绿藻的叶绿素,引起光合作用下降,并对斜生栅藻和蛋白核小球藻呼吸作用产生影响,抑制苹果酸脱氢酶活性。一定浓度的Cd 能诱导硝酸还原酶活性,抑制超氧化物歧化酶活性,从而破环其抗氧化防御系统。

1.2.3 对人体健康的危害

重金属进入人体后,不易排泄,逐渐蓄积,对人体健康的危害是多方面、多层次的,其毒理作用主要表现在影响胎儿正常发育、造成生殖障碍、降低人体素质等。重金属(例如Pb、Se、Mn 等)通过水体直接或间接进入食物链后,能严重地耗尽体内贮存的Fe、维生素C 和其他必需的营养物质,导致免疫系统防御能力的下降,子宫内的胚胎生长停滞和其他一些残疾。重金属能抑制人体化学反应酶的活动,使细胞质中毒,从而伤害神经组织,还可导致直接的组织中毒,损害人体解毒功能的关键器官肝、肾等组织。目前的研究结果表明,Cr、Co、Ni、Cd、Se 等重金属元素均具有致癌、致畸、致突变等危险。水体重金属污染的治理途径

水体重金属污染的日趋严重已引起全社会的关注,除严格控制各种污水的排放外,另一项重要工作就是采取有效措施治理、净化被污染的水体,并实现废水的再生回用。2.1 物理方法

2.1.1 蒸发法

蒸发法的原理是通过使水蒸发而浓缩电镀废水,工艺成熟简单,可实现水的回用和有用重金属的回收,但耗能大,杂质含量高,会严重干扰重金属资源回收。2.1.2 换水法

换水法是将被重金属污染的水体移去,换上新鲜水,水量一般要求较小,应用局限性明显。

2.1.3 稀释法

稀释法就是把被重金属污染的水混入未污染的水体中,从而降低重金属污染物浓度。此法适于轻度污染水体的治理。当重金属污染物在这些水体中的浓度达到一定程度时,生活在其中的生物就会受到重金属的影响,发生病变和死亡等现象。所以这种处理方法

目渐渐被否定。2.2 化学方法

2.2.1 化学沉淀法

化学沉淀法的原理是通过化学反应使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物,通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除,包括中和沉淀法、中和凝聚沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法、铁氧体共沉淀法等。产生的沉淀物必须很好地处理与处置,否则会造成二次污染。

2.2.2 电解法

电解法是利用金属离子在电解时能够从相对高浓度的溶液中分离出来的性质,主要用于电镀废水的处理。缺点是耗能大,废水处理量小,不适于处理较低浓度的含重金属离子的废水。2.3 物理化学方法

2.3.1 吸附法

吸附法是一种常用来处理重金属废水的方法,一些天然物质或工农业废弃物具有吸附重金属的性能,可降低重金属废水的处理费用。但由于存在后处理问题,限制了它们的工业化应用。

2.3.2 离子还原法、离子交换法

离子还原法是利用化学还原剂将水体中的重金属还原,将其形成难以污染的化合物,从而降低重金属在水体中的迁移性和生物可利用性,减轻危害。离子交换法是利用重金属离子交换剂与污染水体中的重金属物质发生交换作用,从水体中把重金属交换出来,达到治理目的。这类方法处理费用较低,操作人员不直接接触重金属污染物,但适用范围有限,容易造成二次污染。

此外,应用于重金属污染水体治理的物理化学方法还包括溶剂萃取法、膜分离技术法等。2.5 生物方法

2.5.1 植物

重金属污染水体的植物修复是指通过植物系统及其根系移去、挥发或稳定水体环境中的重金属污染物,或降低污染物中的重金属毒性,以达到清除污染、修复或治理水体为目的的一种技术。按其机理可分为植物挥发、植物吸收和植物吸附。目前已发现700 多种重金属超量积累植物(hyper accumulator)。这些超量积累植物具有较高的重金属临界浓度,在重金属污染环境中能够良好生长。但是,由于生长缓慢、生物量小,又极大地限制了其在环境治理中的应用价值。对于用作修复的植物,其生物量的增加、生长周期的缩短、积累的机理等方面还有待进一步研究。

2.5.2 动物

水体底栖动物中的贝类、甲壳类、环节动物以及一些经过优选的鱼类等对重金属具有一定富集作用。如三角帆蚌、河蚌对重金属(Pb2+、Cr2+、Cu2+)具有明显自然净化能力。此法的应用局限性在于需要驯化出特定的水生动物,处理周期较长,费用高,且后续处理费用较大,推广较困难。目前水生动物主要用作环境重金属污染的指示生物,用于污染治理的不多。

2.5.3 微生物

目前,重金属废水处理中应用较为广泛的微生物治理方法主要有微生物絮凝法和生物吸附法。

2.5.3.1 微生物絮凝法

微生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物,进行絮凝沉淀的一种除污方法。至今发现的对重金属有絮凝作用的微生物有12 种。实验表明,用硫酸盐还原菌培养液作为净化剂,可使电镀废水中铬的含量由44.11 mg/ L下降到5.365 mg/ L。近年来,多菌株共同培养的生物絮凝剂,因其可促进微生物絮凝剂的产生且絮凝效果好,成为研究热点。用微生物絮凝法处理废水安全、方便、无毒,不产生二次污染,絮凝效果好,絮凝物易于分离,且微生物生长快,易于实现工业化。此外,微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因此微生物絮凝法具有广阔的发展前景。

2.5.3.2 生物吸附法

近年来,国内外广泛利用微生物制成生物吸附剂来处理重金属污染的水体。生物吸附剂是利用一些微生物对重金属的吸附作用,并以这些微生物为主要原料,通过明胶、纤维素、金属氢氧化物沉淀等材料固定化颗粒制得。用固定化细胞作为生物吸附剂与直接用游离微生物处理相比,可以提高生物量的浓度,提高废水处理的深度和效率,大大减少吸附!解吸循环中的损耗,固液相分离容易,吸附剂机械强度和化学稳定性增强,使用周期明显延长,降低成本。若将多种对不同金属具有不同亲缘性的微生物固定化后,分别填装组成复合式的生物反应器,则可用于处理含多种污染成分的废水。

生物吸附应用于重金属废水的净化在工艺上是可行的,在技术上更表现出极大的优越性和竞争力,无论是吸附性能、p H 值适应范围还是运行费用等方面都优于其他方法。展望

微生物在环境保护和环境治理中起着举足轻重的作用。微生物具有容易发生变异的特点,随着新污染物的产生和数量的增多,微生物的种类可随之相应增多,更加呈现出多样性。这使其有别于其他生物,在环境污染治理中,微生物的作用独树一帜。微生物修复法具有成本低、效益高、反应条件温和、无二次污染,在恢复水体功能的同时可以增强水体环境的自我净化能力等许多优点。另外,通过基因工程、分子生物学等技术应用,可使微生物具有更强的吸附、絮凝、整治修复能力。因此微生物治理法无论对于环境的改善还是有限资源的再利用都具有巨大的经济价值及广阔的发展前景。

参考文献:

[1] 国家环保总局.2000年环境状况公报[ J ].环境教育,2001,(4).[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.[3] 贾燕,汪洋.重金属废水处理技术的概况及前景展望[J].中国西部科技: 学术版,2007,(4): 10-13.[4] 孟多,周立岱,于常武.水体重金属污染现状及治理技术[J].辽宁化工,2006,35(9): 534-536.[5] 汤岳琴,林军,王建华.生物吸附研究进展[ J].四川环境,2001,20(2): 12-17.

篇2:水体重金属污染现状及治理技术研究进展

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:水体重金属污染现状及治理技术研究进展

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:水体重金属污染现状及治理技术研究进展

摘要:水是生命之源,水体的污染意味着对生命造成一定的危害。不仅人类的生存离不开水,而且水维持着地球上所有生物的生命。众所周知,维持植物生命的三个条件是阳光、空气和水,水是植物生长的必要条件,当然也是人类生存的必要条件。但是,植物需要水来维持生命,同样,水也要依靠植物的修复技术达到净化的目的。二者的联系是双向的。仅就此而言,植物与水的关系,比人类与水的关系更加密切也更加复杂。所谓的植物修复技术就是植物运用自身的自我净化功能,吸收环境介质中的有毒有害成分,并将这些有毒物质通过新陈代谢进行分解。植物可以用来改善水质,这就是一些河流通过种植水生植物来达到水质净化的原因。在水体污染的治理中,植物的修复技术得到有效的运用,并收到良好的效果,本文就在水体污染治理过程中,植物的修复技术可以起到的有效作用进行分析。

关键词:植物修复技术;水体污染;治理

随着经济的发展,环境问题也越来越突出,空气质量每况愈下,水土流失等问题也得到越来越多人的关注。不仅如此,水质的污染也日益严重。人们在失去蓝天白云的同时,一些童年的记忆也已经失去。在印象中,小时候总是去捉鱼的小河不见了,取而代之的是臭气熏天的臭水沟。经济日益发展,可是人们的环保意识还是没有提高,仍旧停留在“先污染,后治理”陈旧观念上,因此,越来越多造纸厂、化工厂、药厂、造纸厂、印染厂和制革厂建立起来,也就意味着越来越多的水体被污染。生命之源的污染,不仅是鱼类失去了栖息地,同时也在威胁着人类的生存。植物有净化水源的作用,这种植物修复技术被越来越多的研究人员所认识,并把这种技术加以利用,运用带水体污染治理中去。

一、生态修复的发现及概况

在20世界70年代,生物修复的概念就被提出来了。生物修复主要在西欧和美国等地区得到广泛应用,并得到了广泛的认同。这种技术在一些发达国家取得了很好的效果,对水污染的治理提供了很好的方法。而且成本较低且应用广泛,不仅适用范围广,对周围环境造成的影响也比较小,基本不会破坏已经建立起来的生态系统。由于生态修复取得良好的效果,很快就得到了国际的关注与热烈的讨论,中国也开始研究生态修复这一领域。在20世界90年代以来,其他亚洲国家,比如韩国日本等地区也对生态修复长生很大的兴趣,并且把这项技术运用到水体的净化,得到很好地效果。

二、植物修复技术的类型

所谓的植物修复技术就是植物运用自身的自我净化功能,吸收环境介质中的有毒有害成分,并将这些有毒物质通过新陈代谢进行分解。由于植物的生活习性不同,还有就是水体的污染程度、主要污染物不同,对于特定情况要具体问题具体分析。不过经研究表明,植物修复的类型主要由以下几种。

1、植物固定

就是植物吸收周围环境中的有害成分,如重金属等,把这些有毒成分固定在自己的体内,但是植物并不吸收这些有害成分,只是避免它们朝周围继续扩大污染。随着植物的死亡,这些被暂时固定下来的有害物质,其中的一部分将被重新释放出来。

2、植物挥发

有些污染物极易挥发,植物吸收这些污染物之后,通过自身的净化,把这些毒性比较大的有害物质,转化为毒性较小的物质,然后这些物质再通过植物表层组织释放出来。

3、植物降解

微生物有降解有害物质的功能,植物可以和微生物一样,通过根系、茎和叶子吸收周围环境里的有机污染物,然后再植物体内将这些物质降解。在植物死后,植物吸收的污染物大部分已经被降解。

4、根系过滤

植物的根系集聚了植物本身20%的营养成分,因此,会生长许多微生物,废水中的有机污染物可以被这些微生物降解,达到水体净化的目的。

5,、植物提取

植物通过根吸收水体中的污染物,然后把它们转移到植物的地上部分,据了解,目前世界上有五百种这样的植物[1]。

三、植物修复技术在水体净化中的作用

(一)有毒物质的清除

植物修复技术对水中的氮磷污染物的清除是很有效的,据了解,目前为止,还没有一种简单有效的方法可以把水里的磷干干净净的去除[2]。植物可以通过根、茎和叶子吸收周围环境中的氮磷污染物去除水中一定量的磷,这种方法不仅成本低,而且效率比较高,取得的效果也不错。

(二)对于重金属有很好的吸收效果

此外重金属也能被植物吸收,从而达到净化水质的目的。研究表明,植物的根一般重金属的含量比其他部位的要高,这就表明,植物的根比茎和叶子能更好的吸收重金属,当然对于重金属的吸收,不同的植物有不同的吸收途径。植物能很好地吸收重金属,并且对于水质可以取得很不错的修复效果。

(三)吸收有毒有机物质

多环芳香烃化合物是一大类有毒有机物质。有毒有机污染物也可以被植物清除,其中水葫芦是清除有机污染物的最好的选择。而浮萍对有机污染物最敏感,虽然不可以拿来净化水质,但是可以用来检测水中的有机污染物的含量。

(四)对浮游生物造成一定的影响

根据有关研究表明,运用植物技术治理过得水体中,浮游生物的数量明显比没有治理的水体中含量要多,而且对于浮游植物来说,不仅增加了数量,而且其中细胞数和浮游植物的叶绿素含量有了明显的下降。由此可以得出结论,利用植物修复技术对水体污染进行治理,不仅不会对原有的生态环境造成影响,而且治理过后的水体,还会改善浮游生物的生存环境。

四、植物修复技术仍有不足之处

作为一种新型的净化水体的方法,认识上和技术上自然会存在不足之处。而且由于植物本身的净化能力也是有限的,所以不可避免的会出现不足之处。

(一)净化水体所需时间长

植物的修复技术需要花很长的时间才能看到效果,并不是一把植物放到水里,就能立刻看到植物强大的再净化能力。植物的生长是一个过程,植物修复童谣也是一个过程,在短时间内,植物的修复作用是看不出效果的。只有超过十年以上,植物的修复技术才能产生效果[3]。

(二)有可能造成二次污染

对于有一些植物来说,它们吸收污染物并不是把这些污染物进行降解,只是簡单地固定在植物体内,避免这些有毒物质向周围大范围的扩散。当植物死后,被固定在植物体内的有毒物质,又一次暴露出来,扩散到水里或者是空气中,对环境造成二次污染。

结束语

植物修复技术虽然可以很有效的修复水体污染,并且不会破换生态环境,但是仍然存在固有的弊端,这时由于植物本身的生长习性决定的。虽然植物可以净化水,但是水体的净化并没有想象中那么简单。这是一个长期的艰难的过程,所以,要增强市民的环保意识,认识到水资源的重要性,以及治理水污染的艰巨性,尽量不污染水源。

参考文献:

[1] 董依欣. 德州市农田灌溉对地下水的影响 [J]. 中小企业管理与科技(中旬刊). 2014(12)

[2] 种云霄,胡洪营,钱易. 大型水生植物在水污染治理中的应用研究进展 [J]. 环境污染治理技术与设备. 2003(02)

篇5:水体重金属污染现状及治理技术研究进展

摘要:重金属污染作为影响环境的严重问题之一,不仅因其毒性大、易积累,而且处理后难以回收,对于重金属污染水体的处理技术,大部分仍存在成本高,易造成二次污染等问题.本文综述目前在处理工业废水中重金属离子的多种工艺技术,从环境保护、经济效益角度分析碳黑泥、矿物材料、树脂等的`优缺点,提出发展高效环保型的处理技术,包括天然处理剂的应用,如竹炭,壳聚糖,微生物等,为去除重金属、净化水质提供新思路.作 者:张小龙 张诚 龙昀光 作者单位:张小龙,张诚(西北工业大学理学院应用化学系,西安,710129)

龙昀光(西北工业大学明德学院,西安,710124)

篇6:水体重金属污染现状及治理技术研究进展

摘要:从水污染治理角度出发,综述了生物修复技术概况及其在水体污染治理中的应用,总结了生物修复技术的特点,展望了其发展方向.作 者:曾昭朝 周祥 ZENG Zhao-zhao ZHOU Xiang 作者单位:曾昭朝,ZENG Zhao-zhao(云南省环境科学研究院,云南,昆明,650034)

周祥,ZHOU Xiang(云南今禹生态工程咨询有限公司,云南,昆明,650224)

篇7:水体重金属污染现状及治理技术研究进展

中国水体重金属污染研究现状与展望

摘要:对中国水体重金属污染现状、来源、迁移转化以及化学形态进行了综述,主要总结了水体中重金属的.生态效应,提出了水体重金属污染的发展方向.Abstract:A review with 40 references is given on heavy metal pollution status, source, migration and chemical form in water of China The ecological effects of heavy metals in the water were mainly summarized. Finally, the development direction of heavy metal pollution of water were put forward.作 者:王海东 方凤满 谢宏芳 WANG Haidong FANG Fengman XIE Hongfang 作者单位:安徽师范大学国土资源与旅游学院,安徽,芜湖,241003期 刊:广东微量元素科学 Journal:GUANGDONG TRACE ELEMENTS SCIENCE年,卷(期):2010,17(1)分类号:X52关键词:水体 重金属污染 生态效应 研究展望 Keywords:water heavy metal pollution ecological effects outlook

篇8:水体重金属污染现状及治理技术研究进展

关键词:景观水体,污染,蓝藻消除

我国是一个干旱、缺水严重的国家, 主要体现在人均占有量低和地区分布不均匀的问题上。其中, 北方城市淡水资源尤其匮乏, 景观水体补给不足并且水质普遍较差, 造成了“既干又脏”的现状, 而这些问题在城市的中心区域体现得更为严重且明显。以天津市为例, 人们总说“九河下梢天津卫”, 虽然水体众多, 但是水系连通较差, 大多水系呈封闭、滞缓流状态, 水循环受阻;另外, 由于人类活动的污染排放, 雨水、污水流入水体, 使得水质较差, 自净能力低, 严重影响天津市的水生态景观环境。我国北方城市景观水体大多都面临着上述问题:严重的水流不畅和污染排放进一步导致水质恶化、水生态环境脆弱, 种种问题成为制约其可持续发展的重要因素。

1 天津市景观水体污染特征

天津市位于海河水系的入海口。海河水系是华北地区最大的水系, 汇集了北运河、永定河、大清河、南运河、子牙河五大支流, 纵贯市区, 经塘沽汇入渤海;其中, 子牙新河、永定新河、潮白新河、独流减河、蓟运河也经天津市境内入海。天津市河湖众多, 其中包括引滦输水河道和海河在内的一级河道有19条, 总长度约1095km;二级河道79条, 河流总长2459.5km, 在天津市境内形成了水系相通的平原河网。

虽然天津市河湖众多, 但是由于缺乏淡水资源, 需要依靠外调水源来解决城市生产和生活用水, 因此, 生态用水难以保障, 加上污染物入侵、水系连通差等问题, 景观水体的水质普遍较差。城市景观水体的多水源补水特性, 进一步加大了水质保持与提升的难度, 工程技术措施的不足也影响了水体循环与水质稳定, 降雨形成的地表径流也间接影响景观水体水质。

另外, 由于城市排水设施无法满足清污分流的需求, 只能将大量的工业废水、市政污水以及汛期雨污水排入海河来缓解分流压力。因此, 海河沉积物中, 有机物污染严重, 逢季节更替、水体热交换频繁时, 底泥中释放的污染物会给海河造成污染。

2 河湖景观水体污染主要治理方法

早在20世纪初, 一些发达国家开始着手研究城市景观水体的防治工作。近年来, 世界各国加快了景观水体污染控制的研究并对一些城市河道进行了治理。目前, 我国景观水体的污染治理依旧停留在截污、清淤、河道渠化、换水的初级阶段, 虽然短期效果不错, 但是没有解决导致污染的根本问题, 使得水质难以保持。大量实践和研究证明城市景观水体的污染是可以治理的, 但耗时长、耗资大。

目前国内外城市景观水体治理主要采用物理法、化学法、生物及自然生态修复法等三大类。物理法和化学法通常投资大, 较易引发二次污染, 因此常作为紧急情况下的应急措施。生物及生态修复法投资较小且效果优良, 已经成为城市景观水体长期治理及水质保持的重要手段[1]。

2.1 物理化学法

2.1.1 引水换水

引水换水技术是目前许多园林景观水体常用的一种净化技术。该方法通过周期性的引水换水, 可以稀释水中的污染物, 以此来降低污染物的浓度, 防止藻类疯长。该方法仅适用于较小的水域面积, 对于较大面积的水域, 耗水量大, 成本高。西湖引水工程定期将钱塘江水引入西湖, 日平均取水达到30×104m3, 缓解了西湖水体的进一步恶化[2]。

2.1.2 底泥疏浚

底泥疏浚可以彻底解决内源污染, 疏浚能够有效控制沉积物中重金属、营养盐和其他污染物。但工程量较大, 时效短, 易出现二次污染。为了减少底泥疏浚过程中污染物的释放和对原有底栖生物群落的影响, 可采用环保疏浚技术, 冬季是底泥疏浚环境风险最小的季节[3]。

2.1.3 曝气充氧法

曝气的主要方式是自然跌水和人工曝气。该方法可以使水体保持较高的氧含量, 从而促进微生物对有机污染物的氧化分解。曝气充氧可以防止水体发臭, 延缓水体富营养化, 但不能从根本上解决水体富营养化问题[1]。为了改善Hamewood运河的水质, 1989年在河口处安装曝气设备, 结果表明河道溶解氧和生物量均有提高[4]。

2.1.4 混凝沉淀法

混凝法是指向水中投加混凝剂, 使得水中的悬浮物和胶体杂质沉淀除去。常用的混凝剂有石灰、铝盐和铁盐等, 混凝沉淀法投资少、操作管理方便, 可用于含大量悬浮物、藻类的水体的治理。但药剂消耗量大, 污泥产生量大, 需考虑剩余污泥的处理等问题。

2.1.5 气浮法

气浮法是一种通过固液分离技术能够有效去除水体中细小悬浮颗粒、藻类等污染物的水体净化技术, 它便于操作, 效果明显, 能耗低, 并可大幅增加水体溶解氧的含量。1998年Chen等人[5]利用分散气浮工艺进行除藻, 除藻率达到90%。郑光宏等人[6]用混凝气浮技术治理富营养状态的校园景观水体, 试验条件下, 总氮和总磷的去除率约为74.9%、33.8%。

2.2 生物及自然生态修复法

生物法是通过建立微型水生生物系统, 利用特定生物对有机物的吸收、转化或降解, 来达到治理水体污染的目的。生物法具有投资低, 运行操作简单, 没有二次污染等优点, 但是治理周期较长, 目前仍处于试验阶段。

2.2.1 微生物

国内外研究者通常是向污染水体中投入人工培育的光合细菌、硝化细菌等微生物, 降低水体中氮、磷营养元素以及有机污染物的含量。通常, 单独使用光合细菌或硝化细菌达不到理想效果, 曹式芳等[7]利用光合细菌、硝化细菌与复合细菌, 通过投菌法来治理水体污染物, 试验表明, 有机物与叶绿素的去除率分别为60%、90%, 含氮化合物的去除率≥50%, DO值由l.0mg/L增加到7mg/L左右。

2.2.2 水生植物

水生植物修复方法是一种利用植物吸收、富集、转化、降解来治理水体中污染物的简单、节能的方法。水生植物主要通过物理作用、微生物作用及吸收作用三方面来达到净化水质的目的。水生植物修复方法可以提高水体的生物多样性, 增强其抗干扰能力, 使水生生态系统更加稳定。由文辉等[8]在富营养化水体中轮种水芹和水莱菜, 平均每年每平方米水域总氮、总磷去除量分别为204.80g和24.62g, 同时每平方米水域可收获50kg蔬菜, 这既具有环境效益又具有经济效益。

2.2.3 人工湿地

人工湿地主要是利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用, 对污水、污泥进行处理的一种技术。通过吸附、过滤、沉淀、微生物分解、植物吸收等作用机理来实现水体中营养物质和有机污染物的去除。Coveney M F等利用人工湿地治理弗洛里达州大型浅水湖———Apopka湖, 研究表明, 人工湿地对湖中氮、磷、悬浮物等有明显的效果。经过29个月的运行, 总氮的去除率为89%~99%, 总磷为30%~67%, 总悬浮物为30%~52%[9]。

3 蓝藻的产生机制及其消除技术

蓝藻形成爆发的主要原因是水体富营养化。富营养化是指由于水体中营养盐含量的升高, 造成藻类和水生植物生产力显著升高、水质下降等一系列问题, 从而使水的用途受到影响的现象。富营养化使得水体中氮、磷含量严重超标, 再遇上合适的生长条件, 蓝藻就会过度生长, 形成“水华”。

改革开放以来, 随着居民生活水平的提高, 大量含氮磷的生活污水排入到海河及其他水系中, 每年夏季, 藻类就会大面积爆发, 造成了严重的影响的巨大的经济损失。蓝藻水华已经成为全球性环境问题, 世界各国均对蓝藻消除技术开展了大量的研究, 开发了众多产品和技术。蓝藻水华治理的根源在于控制水体富营养化, 这是蓝藻治理长效有效的措施。目前蓝藻的治理方法主要分为物理、化学、生物和综合治理四大类。物理法效果好, 但是工程量大、周期长、投资较高;化学法速度快、效果明显, 但是容易形成二次污染;生物法效果好, 无二次污染, 具有广阔的应用前景, 但技术本身并不成熟。

3.1 强化耦合生物膜反应器 (EHBR) 简介

强化耦合生物膜反应器 (EHBR) 是一种主要由透氧膜组件和微生物膜两部分组成的新型污水处理技术, 它将气体分离膜技术与生物膜法水处理技术结合起来。其作用: (1) 生物膜 (在河道水体中培养驯化, 不引进任何外来菌种) 对水体中的污染物进行分解去除, 净化水体; (2) 透氧膜可为水体供氧, 提高水中溶解氧的浓度, 阻止绿藻的产生, 使水体变得清澈透明。该技术克服了传统水处理技术在河道流域水体治理上的工程瓶颈, 综合投资成本低, 运行费用低 (微动力, 可采用太阳能等) , 可持续, 管理简单, 无人值守。

3.2 强化耦合生物膜反应器 (EHBR) 特点

EHBR可以根据河道水体工况特点, 以水草式、浮岛式、帘式等多种装置形式直接安装于河道中, 是一种生态治理法。为了改善天津市高新区河道, 2014年在河道上安装了水草式与太阳能浮岛式结合EHBR技术设备, 经过一个月的处理, 水体中CODcr、NH3-N、TP等污染物指标下降, 溶解氧含量升高, 水质大幅提升。无锡惠山区河道于2014年在河道中安装EHBR技术设备, 结果表明水质由Ⅴ类水提升为Ⅲ类水, 改善了周边环境。

EHBR技术对河道水体标本兼治、低成本、安全可靠而可持续, 能够强化形成水体本身的除污自净化能力, 形成完善的水生态系统, 无需再定期抽水换水, 可实现河道水体治理和维护的一劳永逸。

4 结论及建议

如所周知, 景观水体污染已成为制约城市发展、影响人民生活的顽疾。天津市政府对此非常重视, 已进行了多年的持续治理, 2014年又启动了美丽天津一号工程。清淤, 截污, 换水, 一直是景观水体治理的主要措施。通过实施, 河道综合状况有了很大改善。但由于没有建立起水体的自净化能力, 缺乏有效的水体维护手段, 治理后, 只能在短时间内保持清洁, 数周后, 河道水质重新变差, 甚至变黑发臭。生物膜反应器作为一种景观水体净化的新技术, 克服了物理化学法投资大、易造成二次污染等的不足。当然, 没有哪一种方法是万能的, 要彻底解决景观水体污染问题, 恢复景观水体的自然生态体系, 需要一个长期而艰苦的治理和恢复过程。

参考文献

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[2]邹平, 江霜英, 高廷耀.城市景观水的处理方法[J].中国给水排水, 2003, 02:24-25.

[3]俞建军.引水对西湖水质改善作用的回顾[J].水资源保护, 1998, 02:50-55.

[4]钟继承, 范成新.底泥疏浚效果及环境效应研究进展[J].湖泊科学, 2007, 01:1-10.

[5]Chen Y M, Liu J C, Ju Y H.Flotation removal of algae from water[J].Colloids and Surfaces B:Biointerfaces, 1998, 12 (1) :49-55.

[6]郑广宏, 夏邦天, 乔俊莲, 宗兵年, 韦联平.混凝气浮工艺处理富营养化景观水的试验研究[J].中国给水排水, 2008, 11:72-75.

[7]曹式芳, 庞金钊, 杨宗政, 林俊岳, 薛二军.生物技术治理富营养化景观水体的研究[J].天津轻工业学院学报, 2002, 04:1-3+7.

[8]由文辉, 刘淑媛, 钱晓燕.水生经济植物净化受污染水体研究[J].华东师范大学学报 (自然科学版) , 2000, 01:99-102.

篇9:水体重金属污染现状及治理技术研究进展

关键词 污染水体;植物修复;湿地植物

中图分类号:X524 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.18.127

水资源是我们生活中必不可少的一种资源,属于环境的其中一个控制性因素。不仅如此,还属于一种战略性经济资源,更是一个国家綜合国力的重要内容之一。现阶段,我国大部分地区的水质均有所污染,使可利用水源总量在不断下降,其供给面临很大的威胁。怎样充分确保水资源科学合理的利用,有效避免水资源环境污染,是业界人士关注的一个重要问题。植物修复作为一种绿色、有效的修复技术,已经在污染水体修复中得到应用,取得明显实效。本文主要研究了该技术在污染水体修复中的机制。

1 植物修复技术概念

即通过某些植物对环境中某些污染物的吸收、固定、转移等诸多特点,来减少或者去除其中的污染物,使得受到污染的生态环境得到恢复的一种技术。

通过这种技术来修复,主要涉及到水体中无机物(如重金属、氮磷营养盐等),还涉及到有机污染物。那些生长比较迅速的高等湿地植物,它们在生长过程中能够充分吸收水中的营养盐,发挥出营养库的功能,利用科学方法将许多无机物转移出来;同时,维持其生物量,保证水体环境有较高的净化能力[1]。不仅如此,植物还能够利用吸收和降解、生物酶等各种不同的途径来将水中污染物除去。

2 修复原理

2.1 湿地植物

2.1.1 吸附、沉降作用

湿地植物具有非常健壮的根茎,可以在水里面构建起一个良好的过滤层,当水经过该层的时候,其中含有的污染物能够被滤除,根系将吸附许多不溶性胶体,并发生吸附、沉降等一些的反应。另外,根系上的许多微生物当进入内源呼吸期后将形成菌胶团,其能够利用悬浮性有机物与沉降新陈代谢产物的方式使附近水体得到净化。

2.1.2 吸收作用

水生植物生长时,其根系可以对水中的营养盐进行吸收,然后将其转化,并积累,使其生长所需营养得到满足[2]。研究发现,水生植物中氮、磷含量均高于其生长需要的最低数值,而且伴随水中氮、磷水平的提升而不断改变。不仅如此,由于它们的生命期大于藻类,所以,氮、磷等在其中可以稳定储存。当把它们从水中移出的时候,污染物同样会从水中排出,最终起到净化水体的作用。

2.1.3 微生物作用

水生植物具有丰富的根系,从而为微生物生长创造了良好的条件。根系会将光合作用形成的O2释放出来,这样就可以为微生物创造良好的有氧条件,使其能够将附近沉淀物氧化分解。另外,根区外地厌氧环境对其反硝化作用非常有帮助,使反应持续进行,最终能够将其中的氨态氮除去。

2.1.4 抑藻作用

水生植物能够对水体之中的藻类形成一定的竞争抑制作用。首先,水生植物利用竞争光和营养物质的方式来实现对藻类的抑制。其次,部分水生植物的根系可以产生一种抑藻物质,对藻类生理代谢功能产生一定程度的破坏,利用该方法来对其生长进行抑制。例如,菇类化合物、类固醇等[3]。

2.2 修复效果

2.2.1 对外源污染物的拦截

该类物质大体上涉及到城镇与农业污水,这是造成水体富营养化的其中有个关键因素。湿地植物在拦截外源污染物汇入水体过程中扮演着非常重要的角色。

2.2.2 降解有机污染物

此外,还发现,水生植物能够对水体中的有机污染物进行降解。袁蓉等相关专家人士通过凤眼莲来对萘污水进行处理,结果发现能够实现92.0%净化率。黄文凤等在研究过程中通过厌氧-水葫芦-吸附组合工艺来处理RDX与TNT废水,使其中污染物浓度明显降低,达到国标。

2.2.3 吸收氮、磷等营养盐

湿地植物能够对水中营养盐(主要是氮、磷等)进行充分吸收。张彦海等相关人士探讨了美人蕉对水体中氮磷的吸收,研究发现,美人蕉浮床系统内DO不断减小,对TN、NH3-N、TP的吸收率依次为56.8%、66.1%与49.4%。

2.2.4 富集重金属

水生植物能够将水中重金属除去。Zhu等相关专家人士指出,通过水葫芦来将其中的Cu6+、Cd2+去除,具有最佳效果,排在第二位的是Se6+、Cu2+,然后是As5+、Ni2+,不仅如此,研究还指出其根部是富集的主要器官。

2.2.5 抑制藻类生长

研究发现,湿地植物能够对水体中的藻类生长起到抑制功能。该结果最初是哈斯勒等专家学者研究发现的。科甘等业界人士发现,金鱼藻可以对蓝藻水华产生明显的抑制,然而对绿藻却没有显著的抑制效果。阿尔卡等指出,水葫芦叶与根两个部位的渗滤液都可以对斜生栅列藻产生明显的抑制作用[4]。

2.3 湿地植物的应用概况

2.3.1 人工湿地系统

该系统主要利用模拟自然湿地来构建起湿地系统,以此来对污水进行处理,这属于一种新的技术手段。第一,其建设费用相对较低,运行成本也不高,非常容易进行维护,同时还可以取得非常不错的效果;第二,其可以有效修复生态体系,该方面的优点对修复我们赖以生存的环境起着非常关键的作用,并且发展成当前业界的焦点问题。

2.3.2 净化塘

这属于通过植物对污染水体进行修复的常用技术之一,其是为以某种具有特定功能的湿地植物占绝对优势而构建起的一个系统。主要是利用湿地植物所具有的富集、吸收等功能与植物群落的吸附、阻滤功能来对其中存在的污染物发生作用,最终实现净化的效果[5]。

2.3.3 人工围隔系统

通过该方式构建水生植被对水体进行修复,深受专家学者的青睐。2000年,中科院某所选择在莫愁湖构建围区,通过这种方式来对富营养化湖水进行净化,在其中陆续种植各种湿地植物。例如,凤眼莲、伊乐藻等,来展开一系列的研究,然后发现,该系统既可以明显除去水中的氮磷物质,还能够抑制藻类生长,而且在很短时间之内将水体透明度提高。另外,还能够对外源污染物形成良好的缓冲能力。

3 结语

污染水体湿地植物修复技术具有诸多优点,例如成本相对较低,效果较好,因此,其应用潜力十分宽广,特别是该技术的综合生态效益具有优势。然而,因植物修复技术在现阶段属于新型方法,应用实践相对较短,同时非常繁琐,并非单一学科队伍就能够完全研究明白的,因此,在今后需要业界人士切实加强理论研究和实践应用。

参考文献

[1]李吉锋,叶玉超. 国内湿地重金属污染及植物修复技术研究进展[J]. 广东农业科学,2013(7):164-166.

[2]温闪闪,刘芳. 水生植物对污染水体修复的研究进展[J]. 净水技术,2014(4):9-13.

[3]林芳芳,丛鑫,黄锦楼,陈琴. 人工湿地植物对重金属铅的抗性[J]. 环境工程学报,2014(6):2329-2334.

[4]刘春梅,王正扬. 挺水植物修复技术在处理受污染开放水体中的实验研究[J]. 农业装备技术,2014(4):59-61.

[5]蔡潇琦,洪剑明,商晓静,王博宇,张强. 翠湖湿地沉水植物修复方法初探[J]. 湿地科学与管理,2014(2):58-61.

篇10:仙女湖污染现状及治理效果研究

仙女湖污染现状及治理效果研究

摘要:通过为期一年半的监测,分析出仙女湖的主要污染问题是富营养化.研究时间跨越政府污染整治行动的.前、中、后期,可以很好地考察整治效果以及水质自净情况.分析污染产生的原因,为仙女湖污染防治和管理提出措施和建议.作 者:廖卫兵 唐雅琴 刘仪柯 LIAO Wei-bing TANG Ya-qin LIU Yi-ke 作者单位:新余学院,太阳能科学与工程系,江西,新余,338004期 刊:新余高专学报 Journal:JOURNAL OF XINYU COLLEGE年,卷(期):,15(2)分类号:X524关键词:仙女湖 富营养化 污染治理

篇11:水体重金属污染现状及治理技术研究进展

龙井市农村环境污染现状及治理措施研究

摘要:农村环境污染日趋严重,保护农村生态环境、农产品安全以及农村环境污染防治已经成为新农村建设和落实科学发展观中急需解决的重大社会课题.作 者:李 作者单位:龙井市环境保护局环境监测站,吉林,龙井,133400期 刊:现代商贸工业 Journal:MODERN BUSINESS TRADE INDUSTRY年,卷(期):,22(13)分类号:X3关键词:农村环境污染 农产品安全 治理措施

篇12:水体污染控制与治理-湖泊科学

国务院总理温家宝12月26日主持召开国务院常务会议,审议并原则通过“新一代宽带无线移动通信网”、“水体污染控制与治理”和“重大新药创制”3个国家科技重大专项实施方案。

“水体污染控制与治理”科技重大专项由环保总局牵头组织实施,环保总局为组长单位,科技部、发改委、财政部、建设部、水利部、农业部、教育部、中科院、工程院等九个单位为成员单位,国家将投入一定数量的资金予以支持。这是迄今为止我国资金投入总量最大的环境科研项目。

国家环保总局局长周生贤表示,“水体污染控制与治理”科技重大专项要突出三个重点,一是饮用水安全,二是流域性环境治理,三是城市水污染治理。他说,“水体污染控制与治理”科 技重大专项,要围绕国家环保目标,通过研究,提出解决中国水环境问题的战略思路和技术措施,为改善中国水环境质量、确保饮用水安全提供技术支撑。要通过实 施重大专项,实现科技发展的局部跃升和突破,带动相关领域技术水平的整体提升和环境治理的跨越式发展。要搞清水污染对经济、社会发展的主要制约因素,基本 阐明中国区域性、流域性重大水环境问题形成的机理和机制,以解决关键技术为核心,攻克一批具有全局性、带动性的饮用水安全保障技术、水污染治理关键共性技 术,并通过开展工业废水治理技术研发与示范,开展区域、流域水污染治理技术集成与示范,全面推进水污染防治工作。

由八十六位在中国环保领域享有盛誉的专家学者组成的“环保智囊团”今日亦在京成立。这个“智囊团”,由国家环境咨询委员会和环保总局科学技术委员会组成。

“十一五”期间,建设部将会同相关部委共同实施“水体污染控制与治理”国家科技重大专项,“水体污染控制与治理”(以下简称“水专项”)是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》(以下简称“纲要”)确定的16个 重大科学技术研究专项之一,该专项实施关系到主要污染物减排和水污染治理目标的完成,关系到人民群众的切身利益,责任重大,任务紧迫。水专项目标定位于为 水环境改善、水体污染物减排和饮用水安全保障提供强有力的科技支撑,将水专项实施任务与国家重点污染治理工程和流域水污染治理规划有机衔接,与地方治污工 作密切结合,紧扣《纲要》要求,精心组织,周密部署,合力推进,积极推动专项的启动,目前专项工作已取得阶段性进展。《水专项实施方案》紧紧围绕《纲要》要求,以水环境质量改善和水体污染物减排国家目标为导向,在河流水环境整治、湖泊富营养化控制、城市水环境综合整治、饮用水安全保障、水环境综合管理与监控预警等五个主题开展研究,分三个阶段(2007-2020年,共15年)予以实施。

篇13:水体重金属污染现状及治理技术研究进展

本研究以城市景观水为对象, 采用化学混凝法去除水体中的CODMn、浊度、T- P和NH3- N以达到净化水质的目的。试验内容如下:以某大学内景观河道水体为取样对象, 用化学混凝法处理水样, 以CODMn、浊度、T- P以及NH3- N的去除率作为指标, 观察水质改善情况;通过分析絮凝剂在不同条件下 (如投加量、p H值, 搅拌时间的变化) 的絮凝数据, 来讨论该絮凝剂对污水絮凝效果, 确定最佳投量和最佳p H范围, 综合各指标选出合适的混凝剂。此外以壳聚糖为助凝剂, 研究其在混凝过程中的助凝效果。

2 混凝剂选择

2.1 无机混凝剂

大体可以分为传统型无机盐如氯化铝、硫酸铝、硫酸铁、氯化铁等, 及近年来在传统的铁盐和铝盐基础上发展起来了无机高分子絮凝剂。由于无机絮凝剂原料易得、工艺简便、无毒 (或低毒) 和价廉, 使其在絮凝剂开发中占有极其重要的地位。

2.2 有机高分子絮凝剂

20 世纪60 年代开始使用的第二代絮凝剂就是有机高分子絮凝剂。用量少, 絮凝速度快, 受共存盐类、污水p H值及温度影响小等是有机高分子絮凝剂的优点, 但其潜存毒性, 且价格昂贵。

2.3 微生物絮凝剂

微生物絮凝剂是一种高效、无毒、无二次污染、能自行降解、使用范围广的新一代絮凝剂, 但它的效果受温度、p H值、金属离子、絮凝剂浓度的影响, 而且微生物絮凝剂的寻找、培养乃至工业化难度很大。

2.4 复合絮凝剂

复合絮凝剂从化学组成上来看, 其大致可以分为无机/ 有机复合絮凝剂和微生物无机复合型絮凝剂两大类。

3 试剂与仪器

3.1 实验试剂

(1) 硫酸铝 (Al2 (S04) 3-18H2O) :分析纯, 配制浓度为10g/L; (2) 氯化铁 (Fe Cl3- 6H20) :分析纯, 配制浓度为10g/L; (3) 聚合氯化铝铁 (PAFC) :配制浓度为10g/L。

3.2 实验仪器

(1) DELTA320 PH计; (2) 台式智能散射光度浊度仪; (3) AL204 电子天平; (4) JJ- 4A六联电动搅拌器; (5) 数显恒温水浴锅; (6) T6 新世纪紫外可见分光光度计。

4 结果与讨论

4.1 原水水质监测

实验用水取自校园内景观河水。水样呈黄绿色, 含有悬浮颗粒, 在同一水体不同地点不同时间取水, 水质差别较大。

4.2 氯化铁最佳投量试验

4.2.1 氯化铁最佳投量试验:按照最佳投量试验方法操作, 投量分别为30 mg/L、60 mg/L、100 mg/L、130 mg/L、160 mg/L、200mg/L;刚开始随氯化铁投加量不断增加, CODMn和浊度的去除率随之提高, 在投量达到130mg/L时, 达到最佳处理效果。所以氯化铁最佳投量定为130mg/L。

4.2.2 最佳p H试验:取氯化铁投量为130mg/L, 按照最佳p H试验步骤操作, 分别调整原水p H至6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5;随着原水p H值的升高, COD和浊度去除率急剧增加, p H值在7~8 范围内时, 氯化铁有较好的处理效果;当p H为8 时, COD和浊度的去除率为62.2%和94.6%, 为最佳效果。

4.3 硫酸铝最佳投量试验

分别进行硫酸铝混凝最佳投量和最佳p H试验。在投量达到130mg/L时达到最佳效果, CODMn和浊度去除率分别为55.9%和92.4%。所以硫酸铝最佳投量可定为130mg/L。

当硫酸铝p H值为8 时, CODMn和浊度去除率最好, 达到60.4%和92.1%。所以硫酸铝混凝最佳p H为8。

4.4 聚和氯化铝铁试验

分别进行聚和氯化铝铁混凝最佳投量和最佳p H试验。当聚和氯化铝铁加量在60mg/L~80mg/L时, 处理效果较好, 在投量达到70mg/L时CODMn去除率最高62.9%, 投量为60mg/L时, 浊度去除率达到最佳92.9%, 当投量继续增加时, 处理效果稍有下降;所以取70mg/L为聚和氯化铝铁的最佳投量。在p H值为6~8.5的范围内时PAFC有较宽的p H值使用范围, p H值为8 时最佳。

4.5 最佳出水水质处理监测

选用聚和氯化铝铁作为混凝剂, 在各方面最佳条件下处理水样, COD去除率为66.8%, T- P去除率为77.6%, 浊度去除率为95.8%, 而NH3- N去除率甚微。

4.6 壳聚糖 (CTS) 助凝效果试验

用不同量的聚和氯化铝铁分别与0.5 mg/L、1.0 mg/L、1.5mg/L、2.0 mg/L、2.5 mg/L、3.0mg/L的壳聚糖溶液复合使用。经操作可知, 当聚和氯化铝铁的投量为20mg/L, 壳聚糖投加量为2 mg/L时, 达到最佳效果。

5 结语

通过试验研究, 说明要选用合理的选择混凝剂;在物质混凝过程中, 选择效果最好的聚和氯化铝铁混凝;氯化铁、硫酸铝都受p H值一定的影响;壳聚糖充当助凝剂有效提高水样的处理效果, 降低混凝剂的用量。

摘要:本文用化学混凝法处理城市景观水。通过试验证明化学混凝法可有效净化城市景观水体, 其中聚合氯化铝铁的处理效果优于氯化铁、硫酸铝, 在p H值为8, 快速搅拌100s, 慢速搅拌10min, 静置30min的条件下, 聚合氯化铝铁达到最佳效果。此外, 以壳聚糖作为聚合氯化铝铁助凝剂复合使用时, 可有效的提高原水处理效果。

关键词:城市景观水,混凝剂,工艺,助凝

参考文献

[1]胡勇有, 宁寻安, 周勤, 等.聚合氯化铝铁的混凝性能[J].环境科学与技术, 2001 (2) :9-11.

[2]李凯崇.浅谈水处理絮凝剂的研究进展[J].资源环境与发展, 2007 (3) :27-34.

篇14:微生物在治理水体污染的应用研究

关键词:微生物;水体污染;净化水质

微生物时时刻刻都在我们身边,对于我们生活的每一个细节都起着十分重要的作用。微生物之所以发挥如此之大的作用,主要于其特点有关,其体积小、面积很大、生存能力强、繁殖能力强能够有效地适应当时当地的环境,并迅速进行成长。所以再污水治理方面,微生物就能够很快适应,并进行成长和壮大,吸收水中污染物质,进而能够达到净化污水的目的。这一技术如果能够在现实中进行推广必将能够达到良好效果,发挥一定经济效益。

一、 微生物净化水质的方式

微生物在处理方面的原理主要是要求微生物与污水化学物质进行融合,从而起到转化和融合的效果。为了实现这一效果实际上方法是多种多样的,主要有以下几种。

首先是降解污染效果。微生物中比较多的品种都能够达到降低污染的效果,例如藻类、真菌等等,都能够与污水中的相关效果进行融合,从而达到净化水质的目的。每一些污染都能够找到具体对应的相关真菌来进行处理和化解,当出现有机农药污染就可以利用氧革兰氏阴性球菌进行进化,出现一些酚类化合物的时候就可以通过利用藻类微生物进行处理,当然也还存在其他对应处理方式,这些处理手段都有具体应用,一个很明显的例子就是, 美国阿拉斯加州在1989年出现大规模原油污染的时候,就出现应用大规模使用神武技术来进行处理,这种方法很快就达到了良好效果,使得污染较快的被化解,水质得到了良好净化。这一案例也说明微生物治理水体能够起到比较好的效果,此后很多学者进行进一步研究,以便更深层次应用。

其次是达到共代谢处理目的。共代谢的这种效果就是能够通过微生物的处理产生相对应的化学作用,对于污染物质进行化解,达到净化水质目的。尽管这种微生物能够起到比较好得效果,但是在使用范围方面却比较狭窄,不能够应用到相关元素处理和能源化解方面。现实中也存在比较多的这些微生物,例如假单胞菌属、不动杆菌属等等都属于。

再次是达到去毒效果。消除毒素的原理在于,通过相关微生物的物理和化合反应,改变相关物理和化学特性从而达到分子结构中毒素降低效果。具体的例子就是通过微生物在水中进行化解,把原有毒素转化成为不含有毒素的物质。值得注意的是,这一种物质在利用方面也存在着一些副作用,有些微生物尽管能够达到去除毒素作用,却可能产生新的污染,甚至是更大的危害。因此在使用这些微生物时候,就应该时刻关注起副作用,尽量把其降低到最小水平。

二、微生物处理污水的方法

微生物进行污水处理方面存在这比较多的方法,比较常见的就主要有几种,具体如下。

好氧微生物处理法。这一种办法主要采用的是O2微生物进行处理。这种微生物能够起到相应效果,与其特点是不可分割的。主要在于O2微生物具有较强的分解和繁殖特点,通过这些微生物能够很快的把水中相关的物质进行分解成为比较单一化合物质,从而改变水质。对于O2微生物处理存在着多种方式。

第一是活性污泥处理法,这种方式被最为广泛应用,主要是通过把许多不同种类的大量微生物聚合到一起形成一个团状物质,这种物质形成了活性污泥的主体,在这样条件下,微生物聚合到一起那你挂钩对水中污染物进行处理,从而达到把原有物质分解效果。这种方法处理时候应该注意的是要随着水体中不同污染物质不同来进行处理,所以活性污泥就应该根据实际污染水体不同进行调整,具体使用过程中就要对水体进行测试,然后进行配比结构调整,保证能够达到效果。活性污泥处理时,也有一定阶段,就是微生物物质吸收,然后活性污泥增值,最后就是达到分解效果。

第二是厌氧微生物处理法,这种处理方法的使用范围与前面活性污泥处理上存在着不同,主要是应用在出现高浓度的有机废水中,同时也应用在沉淀在水底的污泥之中。这种方式把厌氧细菌存放在厌氧环境中,与污染中的有机物质进行分解,产生二氧化碳和甲烷等物资,这些物质也能够广泛应用到具体生活中。明显应用是农村沼气池推广,通过厌氧处理后能够有效减少臭味和臭气,增加肥料效力,产生物质也能够应用到发电照明、生活用气等等。

第三是氧化塘法,这种方法也被称为生物塘法或稳定塘法,主要是利用池塘作为载体进行处理。应该选择一些比较适合的人工或者自然池塘,然后通过使用一些氧化微生物进行处理,然后把污染物进行转化为相关无污染的物质,达到去除污染的效果。这种方法主要是利用自然条件下的光合作用, 进行转化成为CO2、NO3ˉ等相关物质。但是这种物质在处理上存在着一些限制,只能够依靠自然环境,在一定温度条件下处理,但是温度达不到时,就很难能够达到效果,所以这个条件一定要注意。

三、微生物治理污水的发展方向

从上面的分析中可以看出,微生物处理能够被广泛应用,处理污染物质效果比较显著,有比较大的未来利用前景。所以,也需要关注未来这种方式应用,具体有以下几种。

这种方式可以利用在比较多的地方,造福于人们基本生活。首先可以利用到污水处理方面,达到净化水资源,节约水资源效果;其次,还能够缩短污水处理时间,提高污水处理效率,降低污水处理成本,副作用比较小;再次,可以利用其处理污水中有毒物质、重金属物质,达到减轻其危害的效果;接着,还可以利用到减少臭味,保护环境中;最后,可以利用沼气池处理方式,达到化解臭味,利用产生的甲烷等气体进行综合利用,提高经济、生态、社会效益。

尽管微生物处理方法应用较广泛,但是具体技术上的开发和处理却还存在着较多难题,是一个比较漫长的过程。希望能够加大投入,尽早把这些技术推广到人们生活中,造福于人民。(作者单位:长江大学生命科学学院)

参考文献

[1]孙琪娟.浅谈微生物在污水处理中的应用[J].科学咨询(决策管理),2006-10(19):49-51 .

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