馬思遙 周金龍 馬 林
(1.洪澤縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站,江蘇 淮安 223100;2.江蘇豐源環(huán)??萍脊こ逃邢薰荆K 淮安 223100)
工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快,推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,但是同時(shí)也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染,在很大程度上威脅著人們的身體健康。在我國(guó),水源水體的重金屬污染問(wèn)題由來(lái)已久,而且呈現(xiàn)出日益突出的趨勢(shì),如2010 年福建紫金礦業(yè)汀江銅污染事件、2013 年廣西賀江鉈鎘污染事件,對(duì)于社會(huì)的穩(wěn)定造成了很大的影響。因此,如何對(duì)日益嚴(yán)重的水源水體重金屬污染問(wèn)題進(jìn)行有效防控和治理,是需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。
重金屬污染,是指由重金屬或者重金屬化合物所造成的環(huán)境污染,多是由采礦、污水灌溉、廢氣排放以及使用重金屬超標(biāo)制品等因素所造成的。環(huán)境中重金屬含量的增加,不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的影響,如果超出正常范圍,也會(huì)直接危害人體健康。因此,做好重金屬污染的防控和治理工作,是非常重要的。重金屬污染的危害程度,主要取決于重金屬在環(huán)境、食品以及生物體存在的化學(xué)形態(tài)和濃度。與其他有機(jī)化合物的污染相比,重金屬污染更加特殊,其自身具有很強(qiáng)的富集性,而且在環(huán)境中很難有效降解,在大氣、水體、土壤以及生物體中,重金屬都有著廣泛的分布。作為重金屬的儲(chǔ)存庫(kù)和最終歸宿,底泥在受到環(huán)境變化影響時(shí),其中的重金屬形態(tài)會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化,釋放到環(huán)境中造成相應(yīng)的污染。重金屬不能被生物降解,同時(shí)具備生物累積性,可以直接威脅人們的身體健康,不僅如此,重金屬對(duì)于土壤的污染存在著不可逆轉(zhuǎn)性,已經(jīng)受到污染的土壤沒(méi)有治理價(jià)值,只能通過(guò)調(diào)整種植品種的方式進(jìn)行回避。因此,重金屬污染的防控技術(shù)受到了人們的廣泛關(guān)注和重視。
重金屬污染主要體現(xiàn)在水源水體上,另有少部分存在于固體廢棄物和空氣中,因此,做好飲用水源中重金屬污染的防控和治理,是重金屬污染治理的關(guān)鍵和重點(diǎn)。一方面,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下,社會(huì)對(duì)于能源資源的需求不斷增加,水資源緊缺問(wèn)題日益凸顯,做好水污染的治理可以在很大程度上滿足社會(huì)對(duì)于水資源的需求;另一方面,飲水安全關(guān)系著人體健康和國(guó)計(jì)民生。對(duì)此,我國(guó)在飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)于涉及飲水安全的重金屬指標(biāo),都進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定,例如,在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委和衛(wèi)生部聯(lián)合頒布的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 (GB5749-2006)中,對(duì)于典型重金屬的限值為:As:0.01mg/L;Hg:0.001 mg/L;Cr:0.05 mg/L;Cd:0.005 mg/L;Pb:0.01 mg/L。該標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際先進(jìn)水平相接軌,對(duì)于飲用水的監(jiān)測(cè)分析以及凈水工藝也提出了更高的要求。通常情況下,采用混凝-沉淀-過(guò)濾工藝進(jìn)行污水處理的凈水廠,很難對(duì)重金屬元素進(jìn)行有效去除,也就無(wú)法有效保證出水水質(zhì)。對(duì)此,要想對(duì)飲用水源中的重金屬污染進(jìn)行有效防控,應(yīng)該在現(xiàn)有凈水工藝的基礎(chǔ)上,對(duì)科學(xué)有效的重金屬去除技術(shù)進(jìn)行深入研究,確保其可行性、經(jīng)濟(jì)性和便利性,確保城市飲用水重金屬污染問(wèn)題的有效解決。
在飲用水源中,重金屬的表現(xiàn)形態(tài)是多種多樣的,其環(huán)境行為也因此變得非常復(fù)雜,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行全面分析,根據(jù)重金屬元素的化學(xué)形態(tài)和理化性質(zhì),選擇恰當(dāng)?shù)奶幚矸椒?,確保重金屬的有效去除。從目前來(lái)看,去除飲用水源中重金屬元素的方法,主要包括以下幾種。
物理法是去除水源水體重金屬元素的常用方法之一,是在不改變重金屬化學(xué)形態(tài)的條件下,通過(guò)濃縮、吸附、分離等措施,對(duì)其進(jìn)行處理,這里對(duì)幾種典型的物理去除法進(jìn)行分析。
(1)膜分離法:利用特殊的半透膜,在外界推力作用下,使得溶液中的重金屬或者水滲透出來(lái),從而達(dá)到分離溶質(zhì)的目的。而根據(jù)膜種類以及推動(dòng)力的差異,又可以分為電滲析、反滲透、液膜分離等方法。與現(xiàn)有的常規(guī)水處理方法相比,膜分離法具有占地面積小、處理效率高、適用范圍廣以及無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn),可以作為常規(guī)水處理工藝之后的深度處理措施。不過(guò)需要注意的是,受當(dāng)前設(shè)備技術(shù)水平的限制,膜分離技術(shù)雖然具備良好的發(fā)展?jié)摿?,但是只適用于中等規(guī)模以下的凈水廠。
(2)吸附法:利用一些具有較大比表面積和表面能的材料,如活性炭、沸石、硅藻土等,對(duì)水體中存在的重金屬污染物進(jìn)行吸附和去除。這種方法的優(yōu)點(diǎn),是吸附反應(yīng)迅速,不需要添加其他藥劑,具有良好的適應(yīng)性,不過(guò)存在著成本高、壽命短等缺陷。吸附法可以作為常規(guī)工藝的預(yù)處理或者深度處理工藝。
化學(xué)法是通過(guò)相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng),對(duì)重金屬離子進(jìn)行去除,其主要方法包括:
(1)電解法:電解法主要是利用電解的基本原理,在陽(yáng)極和陰極對(duì)水體中的重金屬離子進(jìn)行氧化還原,實(shí)現(xiàn)重金屬離子的分離。電解法具有工藝成熟、占地面積小等優(yōu)點(diǎn),但是處理水量小,耗電量大,而且產(chǎn)生的電解液可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。不僅如此,處理過(guò)程中,水體中的重金屬離子濃度不能降得很低,因此電解法不適于處理含有較低濃度重金屬離子的水源水體。
(2)氧化還原法:這種方法一般用于去除飲用水源中的Cr6+、Cd2+以及Hg2-等重金屬離子,以Cr6+離子為例,可以利用相應(yīng)的還原性物質(zhì),將其轉(zhuǎn)化為生物毒性相對(duì)較低的Cr3+離子,之后聯(lián)合化學(xué)沉淀法進(jìn)行去除。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于,原料來(lái)源非常廣泛,處理效果好,但是污泥量較大,而且出水呈堿性,需要相關(guān)技術(shù)人員的深入研究,提升其應(yīng)用效果。
總而言之,對(duì)于飲用水源中重金屬污染的防控問(wèn)題由來(lái)已久,任重而道遠(yuǎn),需要高度重視,采取合理有效的措施,確保飲用水源重金屬污染的有效治理,保證城市居民的飲水安全。
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