水体重金属污染的危害与处理

一

什么是重金属污染？

重金属污染是指由铅、镉、汞、铬、铜、镍等金属物质或其化合物造成的环境污染，主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属超标制品等人为因素所致。

重金属污染可能广泛存在于水、气、土壤等多种环境。其中，重金属污水被认为是对环境损害较为严重及对人类危害较大的工业废水之一。

二

我国水体重金属污染现状

作为饮用水主要的地表水源，我国的河流、湖泊及水库中的主要重金属污染，按照严重程度依次为汞污染、镉污染、铬污染和铅污染，其它重金属如镍、铊、铍、铜在我国各类地表水饮用水体中的超标现象也很严重。

我国河流中，长江三峡库区江段沉积物中重金属元素含量主要受上游泥沙以及沿江城市和工厂“三废”排放的影响，已受到不同程度的污染。贵州和四川的汞矿开发对乌江下游的生态与环境产生较大的影响。沿长江河口附近存在铜、锌和铅等污染。此外，黄河、珠江、海河等也受到不同重金属不同程度的污染。

我国重要湖泊中的第三大淡水湖泊太湖，其沉积物中重金属砷、铬、汞污染程度高于其它重金属。吉林市、长春市饮用水源地的松花湖入湖河流沉积物的汞污染较40年前有加重趋势，生物体内重金属汞呈明显富集。

太湖边含超标重金属的废渣堆场

海水中重金属负荷受工业“三废”的排放及酸雨的影响，有加重趋势。据监测，大连湾和渤海锦州湾底泥中重金属锌、铅、镉和汞等均存在超标现象，致使底栖生物体内有毒重金属存在超过国家食品卫生标准的风险。由此可见，海洋也未能幸免重金属的污染，如不重视和控制，将愈发严重。

三

水体重金属污染危害与处理

与其他有机化合物的污染不同，水体中的重金属元素不能被降解，且具有富集性，通过在藻类和底泥中积累并被鱼类和贝类吸附，产生食物链浓缩，最终进入高等动物乃至人体中。这些有毒重金属积聚在身体的某些器官中，引起慢性中毒。这对儿童健康的影响尤其明显。儿童体内的重金属一旦超标，就会出现免疫力低下、注意力不集中、智商下降、身体发育迟缓等症状。

以下是几种毒害作用较大的常见重金属。

1

汞

汞是重金属污染中毒性最大的元素。其可通过食物链等途径富集在人体内，严重损害肾脏和神经系统。无机汞进入水体后，可转化为毒性较强的有机汞（甲基汞或烷基汞），可在脑内蓄积，导致脑损伤，引起水俣病，严重危害人类健康。日本著名的公害水俣病就是由于食用被甲基汞污染的鱼引起的。

2

铬

铬离子有两种：三价铬和六价铬。其中，六价铬是常见的致癌物，其比三价铬毒性更大。六价铬可诱发肺癌、鼻中隔溃疡和穿孔、咽炎、支气管炎、黏膜损伤、皮炎、湿疹和皮肤溃疡。

3

铅

铅是需要控制的主要水污染物之一。英国科学家的研究结果显示，如果人类饮食中的铅含量为零，人类将活140年以上。由此可见，铅污染对人类健康的危害之大。铅的健康影响主要表现在：引起婴幼儿多动症和生长迟缓；导致肾损伤、神经系统紊乱、智力障碍、癌症等。孕妇如果饮用含铅量过高的水中可能会导致流产。

4

镉

镉是剧毒元素。长期饮用含高镉离子的水，镉离子会沉积在人体骨骼中，阻碍人体对钙的吸收，导致钙离子大量流失，导致骨质疏松、骨折、骨痛、骨骼损伤，甚至导致癌症。

对于遭受重金属污染的水体，可采取的处理手段有沉淀法、物理化学法、电化学处理技术……应对重金属废水的方案之多，它们具体如何解决此类污染问题，减轻重金属污染危害？

沉淀法主要通过向重金属污水中投加一定的絮凝剂、还原剂等化学物质，使相应污染物质与投加的化学物质发生反应后沉淀，以进行污染物质的处理或再利用。一般来说，沉淀法主要包括还原-沉淀法、絮凝浮选沉淀法、氢氧化物沉淀法等不同方式。

物理化学法是利用生物质的物理特性以吸附水中的重金属离子。通常来说，生物吸附剂相比于沉淀法具有可降解，不发生二次污染的特点，且其来源广泛，获取更为容易，生物吸附剂的使用也能够更有效回收重金属物质。

电化学处理技术主要包括电解法、膜分离技术及电沉积。目前，膜分离技术是较为高效的一款电化学处理技术下的重金属污染分离技术。该技术利用高分子所具有的选择性特性以进行物质分离工作，其中电渗析法适配处理电镀工业废水、反渗透法适配处理重金属废水，而膜萃取技术在金属萃取方面目前已取得较大进展，未来可能会有更大的发展市场。

此外，生物化学法也是一种处理重金属废水的重要手段。如，微生物及藻类处理，可通过生物絮凝、吸附等特点实现重金属物质的转化。据了解，微生物处理工艺得到工业应用较多的是生物硫化法。其中，生物絮凝法也是一种应用前景广阔的处理方法，其利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀，安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果也较好。

随着社会对污染源头控制力度的加大，重金属污水从源头减量是必然的，再辅以多种高效、无污染的重金属污水处理方法进行末端管控，重金属污染防治成效正在显现。