固德赛：水中重金属污染及污水处理方法
一切生命活动都离不开水。水是人类生存的主要自然资源之一，是人类生态环境的重要组成部分，是地球物质生化循环的储存器。由于人类活动的影响，越来越多的污染物进入水环境，给环境和人类健康带来了许多问题。重金属污染不同于其他有机化合物的污染：许多有机化合物在自然界本身可以通过物理、化学或生物净化而还原或消除；而重金属在环境中富集，难以降解。Cd、Cr、Co、Hg、Ge、Mn、Ni、Pb、Zn等都是能污染水体的重金属。水体重金属污染已成为人们关注的焦点。
1.水体重金属污染来源
l.工业污染源排放
煤炭和石油中含有铈、铬、铅、汞、钛等金属元素，据估计，每年约有1600吨汞通过煤炭等化石燃料的燃烧排放到大气中，此外，电镀和机械制造仍然是重金属污染的主要来源。
2. 废旧电池污染
废旧电池中含有大量有害重金属物质如Hg、Cd、Pb、Cr、Ni、Mn等，泄漏到环境中，造成极大的污染和危害。
3. 城市化
损坏的高压汞灯、霓虹灯、荧光灯等未得到妥善处理，成为重金属污染的主要来源；汽车修理业产生的废弃电池、电池液，造成严重的铅污染；虽然含铅汽油已停产，但铅对环境的污染危害仍有相当长的滞后效应。
水体重金属污染危害
1、重金属污染对人体的危害
重金属对人体有害，一方面通过饮用引起重金属中毒，损害人体健康；另一方面通过食物链间接污染农产品、水产品，对人体健康构成威胁。重金属可抑制人体内酶的活性，毒害细胞质，损害神经组织；还可引起直接组织中毒，损害肾脏、肝脏等具有解毒功能的重要器官。重金属直接或通过水体间接进入食物链后，可严重消耗体内储存的铁、维生素C等必需营养物质，导致免疫系统防御能力下降，子宫内胚胎生长停滞等疾病。
2.重金属污染对水生植物的危害
重金属对水生植物的毒性作用主要表现在改变细胞的微观结构，抑制光合作用、呼吸作用和酶活性，改变核酸的组成，缩小细胞体积和抑制生长等。在水生生态系统和水生食物链中，藻类作为其他浮游动物的食物和氧气来源占有重要地位。
3.重金属污染对水生动物的危害
重金属进入水体后，会对水生动物的生长发育和生理代谢产生一系列的影响。当海水中重金属离子含量超过一定浓度时，会引起文昌鱼中毒，使其身体弯曲、死亡。研究发现，不同离子浓度的铅（Pb）、Zn、Cu对中华鳖胚胎发育有不良影响；Zn、Cu等重金属的积累对鱼的性别、体长有一定影响。此外，重金属还能影响水生动物的基因表达，Cu、Zn等重金属能影响鲤鱼、罗非鱼金属硫蛋白基因的表达；镍（Ni）对淡水纤毛虫有急性毒性作用。
水体重金属污染防治措施
水体重金属污染修复的基本途径有两种：一是降低水体中重金属的生物有效性和迁移能力；二是彻底去除污染水体中的重金属。主要有化学法、物理化学法和生物法三种。
1.化学法
（1）沉淀、絮凝沉淀、絮凝可以通过提高水的pH值，将重金属以氢氧化物或碳酸盐的形式从水中分离出来。也可以加入硫化物沉淀剂，通过形成硫化物沉淀，去除重金属离子。
（2）氧化还原法氧化还原法利用重金属在氧化还原反应中被氧化或还原的特性，将其转化为无毒或低毒的物质，或容易与水分离的物质，从而达到处理的目的。常用的氧化还原法可分为药物氧化法、药物还原法和电化学还原法。
（3）电解法可以回收Cu、Ag、Cd等金属，废水中可电沉积的重金属离子约有30种。
2.物理化学法
（1）河流稀释法稀释是治理污染河流的有效技术之一，稀释可以降低河流中污染物的相对浓度，从而减轻河流中污染物造成的危害程度。
(2)离子交换法离子交换法是重金属离子与离子交换树脂进行离子交换的过程。
（3）吸附法吸附是利用多孔固体物质吸附水中污染物的一种常用废水处理方法。传统的吸附剂为活性炭，其吸附能力强，去除率高，但价格昂贵，应用受到限制。近年来，国内外开展了利用天然矿物包括沸石、蛭石、海泡石、硅藻土等吸附重金属离子的研究。
(4)溶剂萃取法溶剂萃取法是利用重金属离子在有机相和水中溶解度的不同，将重金属富集在有机相中的分离方法。
3. 生物方法
生物处理是利用微生物、动物、植物等生物材料及其生命代谢活动去除和（或）积累废水中的重金属，并通过一定的方法使金属离子从生物体中释放出来，从而降低废水中重金属离子浓度。重金属废水的生物处理研究已取得许多成果。该技术在投资、运行、运行管理、金属回收、废水回用等方面均优于传统的处理方法，显示出广阔的应用前景。
（1）微生物藻类修复法是利用水体中的微生物或向污染水体中添加驯化的高效微生物，在优化的条件下，通过生物还原反应，将重金属离子还原或吸附到团聚体中，从而完成重金属污染水体的修复。
（2）植物修复是利用对重金属或超重金属有富集作用的水生植物，从水体中提取重金属，并将其富集并运输到植物体内，再通过收获植物的方式将重金属从水体中去除。
（3）动物修复法水体底栖动物中的贝类、甲壳类、环节动物对重金属具有一定的富集作用，如蚬、河蛤对重金属（Pb2+、Cu2+、Cr2+等）有明显的天然净化能力。
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