水体重金属污染

各重金属元素对人的影响
锑：与砷能使银手饰变成砖红色，对皮肤有放射性 损伤。 铊：会使人多发性神经炎。 锰：超量时会使人甲状腺机能亢进。也能伤害重要 器官。 砷：是砒霜的组分之一，有剧毒，会致人迅速死亡。 长期接触少量，会导致慢性中毒。另外还有致癌性。 这些重金属中任何一种都能引起人的头痛、头晕、 失眠、健忘、神精错乱、关节疼痛、结石、癌症。
重金属水污染治理方法
2）物理法: 离子交换：离子交换法是利用重金属离子与离 子交换树脂发生离子交换,使废水中重金属浓度 降低,从而使废水得以净化的方法。例如, Pb2+ 离子可以使用含有SO2H+基团阳离子交换树脂； Hg2+可以选择ImacTMR树脂、SrafionNMRR 树脂、NissoALM-525树脂等。 离子交换法可以回收废水中的有价值金属,如金、 银、铜、镍、铬等，提高水的循环利用率,节约 日益匮乏的水资源，并且在多道逆流漂洗后,用 于废水净化形成闭路循环。
我国水体中重金属标准
地面水环境质量标准（GB3838-88），适用于我国江、河、湖泊、水库等具有使用功能的地面水水域， 可将我国地面水划为五类：I类 主要适用于源头水、国家自然保护区。 II类 主要适用于集中式生活饮用 水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等。 III类 主要适用于集中式生活饮用水水源地二 级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。 IV类 主要适用于一般工业水区及人体非直接接触的娱乐用水区。 V类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。 地下水质量标准（GB/T 14848-93）对水中重金属含量的限制与要求大致与地面水环境质量标准相同 污染物 总铅 总汞 总镉 总砷 铬（六价） I类 0.001 5x10^-5 0.001 0.05 0.01 II 类 0.05 5x10^5 0.005 0.05 0.05 III 类 0.05 1x10^-4 0.005 0.05 0.05 IV 类 0.05 1x10^-3 0.005 0.1 0.05 V类 0.1 1x10^-3 0.01 0.1 0.1
学者研究水体重金属污染
1）地表水受到重金属复合污染，铅锌矿区水体中Pb严重污染，Hg中度污染， Zn轻度污染。
2）重金属主要赋存于悬浮物和沉积物中，悬浮颗粒物中重金属含量比沉积物 中高好几倍，是水体溶解态重金属的几百倍
3）湖泊支流中重金属含量普遍高于湖区，河口污染严重 4）水体中重金属含量与pH只有关，碱性条件容易沉淀于底泥，酸性容易释放 水系 珠江 长江 淮河 黄河 铅 105.88 133.47 28.4 0.51 镉 5.55 （未调查） 86.05 0.68 砷 33.13 （未调查） （未调查） 0.92 汞 0.33 0.19 （未调查） 0.013 单位 mg/kg mg/kg mg/kg μg/L
水体重金属污染
2016 . 7. 18
目录
水体重金属污染现状 水体重金属污染来源与危害
重金属水污染治理
生物修复技术 水污染治理案例三则
水体重金属污染现状
我国的水体中重金属标准
（1）未经处理而排放的工业废水 （2）未经处理而排放的生活污水
（3）大量使用化肥、农药、除草剂而造成的农田污水
（4）堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾 （5）森林砍伐，水土流失 （6）因过度开采，产生矿山污水。
我国水中重金属治理现状由环来自部颁布的《重金属污染综合防治“十二五” 规划》以及之后的考核情况来看： 2014年规划实施总体情况良好，重点重金属污染 物排放量明显下降，项目实施进度加快，重点企业 环境管理进一步加强。 根据2014年考核结果，天津、浙江等2个省市为优 秀；上海、江苏、辽宁、山东、青海、河南、江西、 广东、福建、安徽、新疆、河北、四川等13个省区 市为良好；湖南、贵州、陕西、内蒙古、黑龙江、 宁夏、云南、吉林、重庆、广西、湖北、甘肃、山 西等13个省区市为合格。北京、海南、西藏3个省 区市因治理任务轻，按照要求自行组织本地区开展 自查，不参加全国考核评分。
重金属水污染治理
重金属水污染治理方法
1）化学法： 化学沉淀：利用化学沉淀反应加入一些阴离子 使金属离子沉淀，例如消除Ba2+ ，则使用 SO42- ；消除Mn2+ 可以使用CO32- 具体又可 以分为中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共 沉淀法、化学还原法等。在采用化学沉淀法处 理重金属废水时,会产生大量的重金属污泥,需要 妥善处理或处置。 电解：在外加电流的作用下，溶液中带正电荷 的正离子迁移到阴极，并与电子结合，变成中 性的元素或分子；带负电荷的负离子迁移到另 一电极(阳极)，给出电子，变成中性元素或分 子。例如对Cu2+、 Ag+、 Au+、 Cr3+ 等多种 重金属/贵金属都可以采用电解的方法。电解法 具有去除效率高、无二次污 染、所沉积的重金 属可回收利用等优点。
例子：nl型逆流再生Na离子交换器
重金属水污染治理方法
膜分离：膜分离的基本原理是在某种推动力作 用下，利用膜的选择透过性进行分离和浓缩。 具有分离效率高、能耗低、无相变、操作简便、 无二次污染、分离产物易于回收、自动化程度 高等优点。目前常见的膜分离过程可分为以下 几种,微滤(Microfiltration,MF)、超滤 (Ultrafiltration,UF)、纳滤(Nanofiltration,UF)、 反渗透(Reverse smosis,RO)、电渗析 (Electrodialysis，ED)等。 电渗析：电渗析是在外加直流电场的作用下, 利 用离子交换膜的选择透过性, 使离子从一部分水 中迁移到另一部分水中的物理化学过程。含 Cu2+、Ni2+、Zn2+和Cr2+等金属离子的废 水都适宜用电渗析处理，其中含镍废水处理技 术最为成熟，
水体重金属的主要危害
重金属在水体中不能被微生物降解，只能以不 同的价态在水、底质和生物之间迁移转化，发 生分散和富集作用，当在水体中积累到一定的 限度就会对水生动植物系统产生严重危害。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。鱼类和贝类富集重金属后被人类 所食用，或者重金属被稻谷、小麦等农作物所 吸收并被人类食用，重金属就会进入人体。
水体重金属的主要危害
1、环境污染 从环境污染方面，重金属是指汞、镉、铅以及 “类金属”——砷等生物毒性显著的重金属。 对人体毒害最大的有5种：铅、汞、砷、镉、铬。 这些重金属在水中不能被分解，人饮用后毒性 放大，与水中的其他毒素结合生成毒性更大的 有机物。 重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中， 但由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商 业制造活动日益增多，造成不少重金属如铅、 汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中，引起严 重的环境污染。
松辽
太湖
12.5
19.5
(未调查）
1.385(μg/L)
（未调查）
未超标
（未调查）
未超标
μg/L
mg/kg
水体重金属污染来源与危害
水体污染主要来源
1、工业污染 工业水污染主要来自造纸业、冶金工业、化学工 业以及采矿业等。而在一些城市和农村水域周围 的农产品加工和食品工业，如酿酒、制革、印染 等行业，也往往是水体中化学需氧量和生物需氧 量的主要来源。另外，工业生产过程中产生的其 他废弃物进入水体也会造成大量的水污染，如大 气污染，最后可能以酸雨的形式污染水体。
重金属水污染治理方法
吸附法：吸附法是利用多孔性固体吸附剂来处理 废水的方法，一般来说材料便宜易得，成本低， 去除效果好而且不会产生二次污染。 活性炭，矿物吸附材料（天然沸石、黏土矿物例 如膨润土、高岭土、凹凸棒石粘土等），壳聚糖， 生物吸附剂，脂肪多胺修饰硅胶，工业废弃物如 燃煤电厂排放的粉煤灰、工业污泥、肥料业产生 的Fe(OH)3，农业废弃物如稻壳、麦麸、甘蔗渣、 锯屑、坚果壳、植物的枝干，分子筛及纳米材料 等都可以用来处理重金属废水。 稻 壳 Y 型 分 子 筛
水体污染主要来源
2、生活污染 生活水污染主要来源于人类日常活动所产生的污 水没有经过合理地处理就排放造成的。我国城市 污水的集中处理率仅为 57.1%人类所产生的生 活污水逐年增加，所占比例持续升高。
水体污染主要来源
3、农业污染 一是畜禽养殖废弃物对农村水环境的污染。随着 禽畜养殖业规模化发展，禽畜粪便排放量急剧增 加，成为农村环境污染的主要来源之一。未经安 全处理的畜禽粪污直接排放或任意堆放造成氮、 磷污染所致的水体富营养化，严重污染地下水和 地表水环境，导致广大农村地区饮用水出现安全 问题。 二是化肥和农药等化学品造成的水环境污染。我 国单位耕地面积的化肥投入量是世界平均用量的 2.8倍。大量的化肥流失导致农田土壤污染，通 过农田径流加剧了湖泊和海洋的富营养化。
水体重金属污染主要来源
重金属的污染主要来源工业污染，其次是交通污 染和生活垃圾污染。各种污染物经过自然作用进 入水体造成水体污染。 工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境， 在人和动物、植物中富集，从而对环境和人的健 康造成很大的危害； 交通污染主要是汽车尾气的排放，汽车尾气等；
生活污染主要是一些生活垃圾的污染，废旧电池、 破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗 碟等。
水体重金属的主要危害
2、人体伤害 以各种化学状态或化学形态存在的重金属，在进 入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，造 成危害。如随废水排出的重金属，即使浓度小， 也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝的体表吸附， 产生食物链浓缩，从而造成公害。如日本的水俣 病，就是因为烧碱制造工业排放的废水中含有汞， 在经生物作用变成有机汞后造成的。
各重金属元素对人的影响
汞：食入后直接沉入肝脏，对大脑、神经、视力破 坏极大。天然水每升水中含0.01毫克，就会导致人 中毒。 镉：导致高血压，引起心脑血管疾病；破坏骨骼和 肝肾，并引起肾衰竭。 铅：是重金属污染中毒性较大的一种，一旦进入人 体将很难排除。能直接伤害人的脑细胞，特别是胎 儿的神经系统，可造成先天智力低下。 钴：能对皮肤有放射性损伤。 钒：伤人的心、肺，导致胆固醇代谢异常。