重金属废水对环境的污染及改善措施

卢维煜

摘 要：随着上世纪七十年代工业革命的开始，国内各种重工业如雨后竹笋般生起，随着重工业的生起，重金属的污水问题也越发严重，污水的处理问题也成了当务之急。污水的处理若不完善会对土地水源产生极大的污染，尤其是其中的锌（Zn）、铬（Cd）以及铜（Cu）等对水质和地质的污染尤为严重，而文章对重金属污染对环境的污染以及改善措施做出简单论述。

关键词：重金属废水；环境污染；处理方法；改善措施

1 重金属废水的来源

重金属废水主要来自于冶金以及电子和电镀行业，尤其是电子和电镀行业的工业废水，其成分尤为复杂，除却酸碱性废水和含氰（CN-）废水外，可以根据重金属废水中所含的化学元素进行划分。例如：含汞（Hg）废水、含砷（As）废水、含铜（Cu）废水以及含镉（Cd）废水等。

各种重金属废水，对于环境的污染极大，在重金属废水的处理问题上国内外都非常重视，通过有针对性的处理工艺，治理各式各样的重金属废水；将有毒化为无毒、有害化为无害。并且回收重金属废水中较为昂贵的重金属，将处理后的废水再次循环使用，减少重金属的排放量。

2 重金属废水对环境的污染

重金属并不能被生物降解成为无害物。重金属废水排入河流或海域后，除一部分被水生物以及鱼虾等吸收以外，剩余大部分都被水中各种有机物质和无机胶体以及微生物吸附，之后经过聚集沉降与水底。

2.1 汞（Hg）对环境的危害

汞污染主要来自于燃煤电厂以及树脂厂和水泥生产厂等，而由于汞可以通过大气以及河流进行远距离的传输，使得汞可以造成跨界污染和区域性污染，最让人记忆深刻的就是，美国环境调查局层发表说，中国的汞污染已经通过大气污染到了美国的河流。这也对汞污染在防范上造成了极大的困难。

而值得注意的是微量的液体汞在吞食后是无毒的，相关记载中有着明确的注释，微量的液体汞在生物体内会形成有机化合物。但是汞蒸气和汞盐都是有剧毒的，在口服或吸入和接触后会导致脑部和肝功能损伤。毒性最大的为二甲基汞[（CH3）2Hg]，人体皮肤只需要接触几微升的二甲基汞[（CH3）2Hg]就会导致死亡。而即使是毒性小的汞在对人类的危害上也很大，由于汞可以在生物体内累积，极易被皮肤和呼吸道以及消化系统吸收，会出现水俣病症状，破坏生物的中枢神经系统。

2.2 砷（As）对环境的污染

砷（As），民间的说法就是砒霜，在化学元素周期表中处于第四周期。含砷（As）的废水主要来自于冶炼厂，其可以通过大气、地表水和土壤进行传播污染。

砷（As）在日常生活中的作用非常多，如除了可以作为除草剂以及杀虫剂外，还可以作为干燥剂和防腐剂来使用。而含砷（As）的药物经过大量以及长期的使用后会使得大部分砷（As）进入土壤中并残留下来，进而影响植物的生长甚至发生毒害事故。

含有砷（As）的废水没有得到有效的处理就排放，会导致河流以及排放地地质的污染，会导致生物体内细胞中的酶与巯基结合，进而致使酶功能系统发生障碍，影响细胞的正常代谢，引发神经系统疾病和毛细血管等病害。

3 重金属废水的处理措施

重金属废水的处理措施有很多种，具体需要根据其处理的效果和成本以及初始浓度和废水中的共存离子要求出水，最后水质达标后根据情况是循环再次利用还是直接排放。

3.1 生物处理法

生物法是众多化工企业的首选，不光投资小，而且回报率还高。针对不下沉的悬浮物有很好的效果。生物处理分为好氧和厌氧两大类处理方法，还有像土地处理法、活性污泥法、稳定塘法、等多种工艺。污水生物处理从宏观上来讲，就是通过微生物将废水中的重金属进行吞食，也就是说通过微生物的代谢将重金属降解，使得废水达到相应指标。但需要注意的是在使用污水生物处理的时候必须采用BOD5/CODCr等法案来判断污水中的污染物是否可以被降解。

3.1.1 好氧生物处理法。好氧生物处理工艺，投资少、回报高，一直被各大化工企业广泛的使用。其操作也极为简单：将活性污泥投放与废水中，对有机污染物进行吸附、凝聚和分解最后产出合成的细胞体以及二氧化碳和水。

3.1.2 厌氧生物处理法。厌氧生物处理法在相对密封、无氧的环境下，极为有用，厌氧分子可以将废水中的有机污染物分解成二氧化碳以及甲烷等气体，与此同时将部分有机物质合成细菌胞体。厌氧生物法是指在没有分子氧的条件下，通过厌氧微生物（包括兼性厌氧微生物）的作用，将废水中的有机物分解为甲烷和二氧化碳等物质的过程，同时把部分有机质合成细菌胞体方法。厌氧生物处理工艺有厌氧生物滤池以及上流式厌氧污泥床反应器（UASB）等。厌氧处理的优势是耗能低、微生物食物量少以及污泥产生量低。

两种处理工艺各有其优势，具体还是需要根据环境来选择使用。在废水中污泥含量小的情况下，一般都使用好氧处理法，反之则使用厌氧处理法。值得注意的是，虽说厌氧处理的主要对象为有机污泥，但近年来由于有机废水浓度增高，通常都会先使用厌氧处理法，之后根据处理效果以及现场情况再使用好氧法进行处理。

3.2 电解处理法

该工艺根据Fe/C原电池反应的原理进行处理废水，也可以称作铁屑过滤法，其在废水处理的各项指标上都非常好。加快氧化速度、吸附还有氧化还原等都是电解法的具现化。作为生化处理法的前提，保证“预处理技术”，电解处理技术可以使得有机物浓度急剧降低，有效的减少废水中各种重金属的毒素，进而使得生化处理法可以有效实施。由于其适用范围极为广泛、污水处理效果极佳并且使用的寿命也很长并且不需要配备任何电力，具有“以废治废”的意义。

3.3 化学沉淀法

化学沉淀法也是重金属废水处理常用的处理方法，主要的工作原理是通过化学反应使得废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶于水的重金属化合物，在通过过滤以及分离最后除去水溶液中的沉淀物，具体有沉淀处理法、铁氧体共沉淀处理法和硫化物沉淀处理法等。但由于环境以及沉淀剂的客观影响，初次沉淀的出水浓度无法达到相应标准，这时就需要根据情况，添加相应的化学物，再次循环沉淀，直到出水达标位置。

4 重金属废水处理的改善措施

重金属随着工业废水排除后，及时浓度小于国家标准，也会造成环境污染，因其具有产期的持续性，特别是汞以及砷还有銅等重金属，很难通过土壤或河流将其降解，因其无法降解，作为生物链顶端的就人类会出现各种重金属中毒的事故。

未来的重金属废水处理的方案必须进一步的完善，通过细节的改变，使得重金属废水浓度进一步降低；例如化学沉淀工艺在处理废水时，根据废水所含的重金属，将沉淀剂更换、加减量等措施使得废水重金属浓度减少；再如生物处理法，在预处理时，根据情况，增加或减少处理时间，将废水中的重金属有效的吸附量以及降解效果增加，最后在处理时使得废水重金属含量小于标准。对重金属废水处理的完善，就是对人类自身和生活环境的负责，有效完善的处理工艺都是现在废水处理的当务之急。

5 结束语

重工业的存在有着其必然性，而生态环境保护的提高也势在必行，有效的重金属水污染处理措施，可以使得污水得到有效的净化，而净化的污水使得污水排放好后对水源的污染减少。而所有的处理措施都有着相应的弊端，如何完善这些弊端都是现阶段研究的目标，相信重金属废水处理的提高可以使得我们生存的环境进而改善。

参考文献

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[3]姜立萍.重金属废水处理技术综述[J].上海环境科学，2014（5）.