文 献 综 述

1、水体重金属污染的危害与现状

重金属系指相对密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。砷、硒是非金属,但是它的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷,还包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染^[1]。 随着全球经济的迅速发展,重金属通过矿山开采、金属冶炼加工、化工废水的排放、农药化肥的滥用,生活垃圾的弃置等人为污染及地质侵蚀、风化等天然源形式进入水中,而重金属污染又具有易被生物富集、有生物放大效应、毒性大等特点,因此水中的重金属污染不仅污染了水环境,也严重危害了人类及各类生物的生存^[2]。

水体重金属离子污染是指含有重金属离子的污染物进入水体对水体造成的污染。矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中产生的重金属废水（含有铬、镉、铜、汞、镍、锌等重金属离子）是对水体污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一。废水中的重金属是各种常用水处理方法不能分解破坏的，而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理化学状态。因此，重金属废水应当在产生地点就地处理，不同其他废水混合。如果用含有重金属离子的污泥和废水作为肥料和灌溉农田，会使土壤受污染，造成农作物中及进入水体后造成水生生物中重金属离子的富集，通过食物链对人体产生严重危害。如果长期饮用即使含有极微量重金属离子的水，也会导致重金属在人体中的富集，从而产生一系列的毒理反应，如肾衰竭、龃齿、肝功损坏、佝偻、神经紊乱、肿瘤等，对人体造成不可逆转的健康危害。因此，防治水体重金属污染是保证人体健康的重要要素之一。

目前淡水资源日益枯竭,而人类对淡水的需求量却在日益增加,未加处理的大量废水污染了水环境,严重影响了水生生态结构和水资源的有效利用。我国作为饮用水水源的地表水主要为河流、湖泊及水库。但经有关部门检测这些水源都遭到不同程度的污染^[3]。研究报道,我国长江三峡库区江段沉积物中重金属元素含量受上游泥沙以及沿江城市和工厂”三废”排放的影响,已严重超标。国外水环境受重金属污染的报道也比较多。如Weber^[4]就曾报道美国大约有15000家公司从事电镀和金属磨光,这些公司直接或间接地排放工业废水,造成了严重的水中重金属污染。纵观国内外,水中重金属污染已经日益严重,寻找经济有效、绿色环保的重金属处理方法也变得尤为重要。

2、常用的重金属离子去除方法

由于人们对重金属污染越来越重视，水中的重金属去除和处理也变得迫在眉睫，开发了一系列的处理重金属离子的技术方法。目前重金属离子的处理方法主要有化学沉淀法、生物法、膜分离、吸附法^[5]等。

化学沉淀法：化学沉淀法的原理是通过化学反应使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物，通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法^[6]、铁氧体共沉淀法。由于受沉淀剂和环境条件的影响，沉淀法往往出水浓度达不到要求，需作进一步处理，产生的沉淀物必须很好地处理与处置，否则会造成二次污染^[7]。

生物法：微生物对重金属的去除作用是利用微生物的生物学性质对废水溶液中的重金属离子进行生物去除和生物体内积累,然后通过一定的方法使金属离子从微生物体内释放出来,以降低重金属离子的浓度,从而消除重金属离子对环境的污染。微生物之所以能够去除水中的重金属离子,其主要原因是微生物细胞能够将溶液中的重金属离子吸附到细胞表面,然后通过细胞膜将重金属离子运输到细胞体中积累起来^[8-12]。