浅谈重金属污染水体的环境保护处理技术

浅谈重金属污染水体的环境保护处理技术

吕芳

关键词：重金属污染水体；环境保护处理技术

前言：随着重金属矿物质开采活动的日益频繁，水体重金属污染问题也逐渐加剧，水体重金属污染问题导致整个水体生态环境受到了严重的影响，进而导致周边生态系统的失衡，因此环境保护技术的应用非常重要，现阶段水体环境技术主要有物理、化学、生物等技术，其在应用过程中发挥了良好的效用，同时也存在着一些弊端，因此对环境保护处理技术的进一步开发也成为现阶段环境保护工作的重要任务。

一、重金属污染水体的危害及环境保护处理技术分类

由于重金属自身的特性，导致其不能有效的被水体中的微生物分解，而重金属在微生物作用下转化为毒性更大的金属有机化合物，经过水体的流动，对水体中的植物、动物的正常生长造成危害，进而通过生物链进入居民身体。重金属物质可以与人体内的高分子蛋白酶产生反应，降低生物酶活性，从而导致人体部分器官出现功能障碍，甚至导致癌变的发生。重金属水体具有不易降解、毒性大等特点，而随着生物体内部重金属毒素的长期积累，会出现生理发育迟缓、停止等现象。

目前进行重金属污染水体处理时主要有生物处理法、化学处理法、物理处理法等，物理处理法主要有吸附法、蒸发法、离子交换法等，而化学处理方法主要有氧化还原法、絮凝沉淀法、化学沉淀法等。

二、环境保护处理技术的应用措施

1、生物处理方法

环境保护生物处理技术主要是利用水体中的细菌、真菌等微生物，或者向重金属污染水体增加高效微生物的输送，然后利用微生物间的生物还原反应促使重金属离子吸附、还原、沉淀。如短杆菌株可有效吸附锌离子，而在吸附后的锌离子可利用盐酸、氢氧化钠等物质进行分解吸收，而反应后的短杆菌株可以重复使用，极大的节省了重金属污染水体处理的成本。同时微生物固定化工艺的生产可以有效提高重金属离子的处理效率。对于重金属污染水体处理过程中也可以利用芽孢杆菌制作的生物制剂进行吸附处理。另外水体中的动物、植物也可以进行环境保护，如利用河蚌、贝类等动物对重金属离子的富集作用可以有效净化水体，但是由于成本消耗过高导致其应用不够普遍。而绿色植物可以通过挥发、吸收、过滤、吸附等措施将重金属污染水体中的重金属离子进行容纳、转化、转移、清除。现阶段香根草、水芹菜、凤眼莲、芦苇等植物已在重金属污染水体环境处理工作中发挥了良好的效用。此外，人工湿地、生物塘等技术可以有效降低重金属污染水体中的重金属浓度工作中也达到了良好的效果。

2、物理及化学处理方法

物理处理法主要有吸附法、沉淀及絮凝、离子交换等。[1]其中吸附法主要有活性炭吸附、矿物吸附剂、天然吸附剂等措施。天然吸附剂主要将木质素、壳聚糖等进行悬浮交联、复合制备等过程得到的复合型天然吸附剂，其可以有效吸收铜离子、铅离子等重金属离子；矿物质吸附剂主要是经过离子交换、吸附、过滤等过程促使其性质发生改变，如对石英砂进行铁氧化物处理可以促使其对铬、铅等离子有良好的吸收能力；活性炭吸附主要是利用含碳的纳米材料、活性碳纤维、碳分子筛等对重金属进行吸附处理，而为了进一步提高重金属水体处理的效率，现阶段已加大了竹炭材料的开发应用。离子交换法主要是利用离子交换树脂等物质对重金属污染水体进行处理，离子交换树脂主要以纤维素、木质素、泥炭为制作材料，其可以有效对重金属离子进行选择性吸收，并利用自身较大的比表面积提高重金属离子的吸收效率。

化学处理方法主要是利用相应物质与重金属发生反应产生硫化物、氢氧化物等沉淀，然后利用热塑性物质、沥青、水泥等进行固化处理、深埋，这种方法虽然可以有效避免重金属物质的扩散，但是由于化学反应物质不能重复利用，增加了重金属水体污染的处理成本，而且深埋地下的处理方式很可能对土壤造成严重的污染。

3、环境保护处理技术优化

在环境保护处理技术发展过程中，为了提高重金属污染水体的治理效率，环境保护部门进行了硅微囊技术的开发研制[2]。在吸附性矿土的基础上加入一定比例的环保药剂，从而在一定条件下将重金属污染水体中的重金属物质进行吸附、封存，彻底消除重金属对水体生态的危害。硅微囊技术的应用可以杜绝二次污染的情况，由于硅微囊技术主要是利用相关的药剂与重金属物质发生反应，并对其进行吸附，而硅微囊外表面的坚固性可以保证其封存重金属物质的永久性，而且使用后的硅微囊可以用于建筑行业进行重复利用，从而提高硅微囊技术应用的经济效益。在实际使用时可直接将硅微囊投入重金属污染水体中，而在进行工业废渣处理时可将其与废渣进行搅拌，经过一段实际的反应后可进行回收利用。现阶段硅微囊技术已经得到了有效的应用，如美国爱达荷锡处理、英国康沃尔郡矿场废水的铁处理等，均呈现了较为明显的效果，因此硅微囊技术在环境保护处理工作中有较大的应用前景。

此外，利用生态修复技术对重金属污染水体内部植物、动物、微生物进行微生物降解、转移、转化，在节省处理成本的同时达到良好的处理效果，如在水体中进行浮水植物的种植，不止可以进行重金属物质的吸收，而且可以监测重金属污染程度。通过对相应浮游植物进行抽样分析，可以对水体重金属污染情况进行推算，从而为重金属水体的治理提供依据。

总结：

总而言之，重金属对水体环境的污染在影响水体内部的生态平衡的同时，通过水体动、植物的富集作用及生物链对人体的生命健康造成了严重的危险，因此环境保护处理技术的应用非常重要。现阶段主要有物理、生物、化学等技术，通过合理的应用可以有效去除水体中的重金属物质，而为了进一步防止二次污染现象，可加大生物修复技术、硅微囊技术的应用，从而保障水体环境的生态平衡。

参考文献：

[1]何苗苗,胡晓钧,宋雪英,等.水体重金属污染的处理方法简述[J].环境保护与循环经济,2014,34(3):50-52.

[2]刘毅鹏.重金属污染水体的环境保护处理技术研究[J].世界有色金属,2017(7):170-170.