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    地下水重金属污染成因及修复技术

    更新日期:2021-12-29 15:18

     

     

    铭盛环境——工业污水,工业废水处理专家,提供污水处理解决方案

     

     

      一、地下水重金属污染概略

     

      1.1 重金属污染来源

     

      地下水重金属污染能够分为两类,即自然要素和人为要素。其中,自然要素主要是土母质、火山活动、森林火灾等自然问题;人为要素主要包括采矿与冶炼、化石燃料熄灭、工业生产等,大致上能够划分为采矿与冶炼、大气沉降、工业、农业、污染灌溉五大类。

     

      1.2 污染特性

     

      地下水重金属污染形成的问题非常严重,从有毒性、生物危害性等方面来看,重金属污染的特性有难以降解、毒性范围广、可持续性强、具有生物富集性、累积危害性大等。

     

      1.3 存在形态

     

      地下水中的重金属大致上能够分为两种形态,即溶解态和颗粒态,例如采用0.45μm滤膜过滤水样,过滤中的水体就是溶解态,原样水中没有过滤掉的就是颗粒态,包括存在于悬移质中的悬移态和存在表层堆积物的寂静态。不同的形态其迁移性质也有所差别。其中,颗粒态重金属内部构造愈加复杂,形态性质也有所差别。

     

      二、形成地下水各种重金属污染的主要缘由

     

      现阶段,地下水污染现象越来越严重,呈现这些的缘由主要是工业污染。不同重金属均有不同的产生成因,详细引见如下。

     

      2.1 汞污染的构成缘由

     

      汞是一种金属元素,通常称之为水银,其元素符号常用Hg表示,多以雪白色的重质液体为代表,在工业生产过程中极具工业价值。但是汞也会不时构成汞废水或者汞废渣,有时还会产生很多含汞气体,无论是液体、气体还是固体,例如含汞工业废水处理采用不合理的处置办法就会流入大自然中,比方土壤、河流中,对公开深层的地下水形成十分严重的影响。依据调查,很多时分许多化肥企业在加工化肥时添加少量的汞元素,将化肥放入农作物后,会产生较大的汞污染,成为构成地下水汞污染的一种缘由。依据国度的相关汞排放规范,假如在某个公开区域内部的汞含量小于等于0.001mg/L,则代表该区域地下水能够供人们正常援用,还可用来实施工业生产等。但是实践上,现阶段许多区域的汞含量早已远远超越国度规则的规范。

     

      2.2 镉污染的构成缘由

     

      镉同样是一种金属元素,在自然界中以化合物的状态存在。镉的化学元素为Cd,由于其含量较低,在自然界中对人体并不会形成风险,但是镉假如与生物体实施反响会给环境带来严重污染。分离现阶段的工业开展可看到,在工业生产中镉元素的应用十分多,镉污染也比拟多,造成地下水中镉污染越来越严重。假如人体摄入镉元素,十分容易呈现骨质疏松与肌肉萎靡等病症,严重影响着人类的身体安康。

     

      2.3 钠污染的构成缘由

     

      钠的化学元素符号为Na,在自然界中散布非常普遍,并且是人体所必需的金属元素之一,也同样是人体肌肉组织和神经组织的重要组成局部。所以,很多时分摄取的钠在正常范围内并不会对人体形成风险。但是假如摄入钠的量十分多,则极端容易发作人体中毒事情,患者会因钠污染中毒而惹起血压升高、呈现水肿,胃黏膜上皮细胞遭到损伤。而生物学以为钠的正常摄入量仅为200mg/d,但是由于局部地下水中存在氰化钠,许多专家与学者对其实施检测与研讨时会呈现钠中毒事故。

     

      2.4 锰污染的构成缘由

     

      锰是一种灰白色且具有一定光泽的金属,锰在自然界的散布同样非常普遍,土壤中正常的含锰量大约为0.25%,属于人体的一种必需微量元素。但是假如对锰元素的吸收超越一定量时,极容易造成呈现锰中毒的现象,人体的生殖才能也会受影响,葡萄糖的耐量、智力发育、胰岛素正常合成、分泌功用均会遭到非常严重的影响。许多地质学家在对地下水实施勘察时,对锰元素的吸收不时增加,呈现锰中毒现象,风险的严重性不能无视。

     

      三、地下水重金属污染修复技术及其研讨停顿

     

      3.1 可浸透反响墙修复技术

     

      可浸透反响墙技术也称PRB,是美国在20世纪80年代所提出的重金属污染修复技术,是当今欧美等国度在地下水重金属修复中主要的技术手腕之一。需求在污染区域设置一个活性反响介质被动反响区,假如重金属污染过的水体经过,地下水中的污染物就会与活性反响介质产生化学反响,污染物会直接被降解、吸附、沉淀、去除,从而降低地下水中的重金属含量,使地下水水质到达规范。

     

      运用PRB修复地下水重金属污染,最终的修复效果与活性反响介质有直接关系。现往常,在PRB研讨中,主要运用活性炭、微生物、FeO、泥炭等资料。这些活性反响介质通常都具备降解重金属才能强、吸附性强等特性,并且可持续较长的时间,还不会产生二次污染等问题。有关学者在运用PRB时,采用活性碳作为活性反响介质,并制造成地下水重金属污染镉元素的反响吸附格栅。实验标明,活性炭对地下水中镉元素吸附力最强时,通常要在较高的酸碱度且含盐量低的条件下。

     

      还有局部学者采用体积比例为1∶1∶0.5∶0.5的砂、锰、锌、硒,去除率分别可以到达92.9%89.6%90.2%88.3%,效果非常明显。

     

      3.2 原位生物修复技术

     

      生物修复技术作为当今环保范畴研讨的重点内容,包括原位生物修复技术。该项技术指在不毁坏地下水生态的根底上,将地下水中原有或经过人工培育的特定微生物群放入水体当中,经过吸附、吸收、降解等作用,使地下水中的重金属减少,并逐步使地下水系统恢复到正常水准,到达国度规则的指标。生物修复技术相比其他技术,优势主要表如今能够在现场实施、与其他修复技术配合运用、解说时间短、运用本钱较低等。

     

      原位生物修复技术在地下水重金属污染处置方面上的应用较为普遍,并获得了很多研讨成果。学者们在重金属严重超标的土壤和水体当中发现了很多能够让铬酸盐、重铬酸盐产生无害反响的微生物,例如芽孢杆菌、碱菌等微生物,铬酸盐与重铬酸盐在微生物的作用下能够让之前的六价铬转变成为三价铬,大大降低格的毒性。还有些学者发现,趋磁细菌对去除水中重金属具有明显的效果,趋磁细菌能够吸收外来的铁元素,并且在体内能够构成具备磁性的铁化合物。该办法使地下水中二价铁、三价铬、二价镍等重金属的去除率大大提升,均匀在95%以上。

     

      3.3 原位化学修复技术

     

      原位化学修复技术是一种新型技术,该项技术主要应用了氧化复原反响,用复原剂和水中的重金属发作反响,从而降低重金属含量的一种原位修复技术。大致上能够分为原位化学氧化技术(ISCO)和原位化学复原技术(ICSR)。在ISCO技术运用当中,主要是将氧化剂参加到水体中,这样可让重金属产生氧化,构成毒性低、挪动性差的产物。当今最为常见的氧化剂主要是二氧化氯、臭氧、高锰酸钾等,如在修复三价碘公开污水中,能够参加氧化剂使三价碘变为五价碘,降低碘元素的毒性。三价碘的溶解度要高于五价碘,能够降低碘元素的迁移性。ICSR技术主要采用了化学修复药剂所具备的复原性,对重金属实施复原、吸附、沉淀、隔离等,把地下水当中重金属复原为低价的物质,这样即可降低重金属的毒性,提升稳定性。通常ICSR应用在铬、砷重金属修复当中。原位化学修复技术具备修复效率高、投入本钱低、修复周期短等特性。之所以该项技术应用不够普遍,是由于地下水中有多种重金属污染,修复一种重金属可能形成另一种重金属污染问题。此外,氧化剂、复原剂能否对人体无害还需求进一步考证。

     

      四、完毕语

     

      综上所述,地下水重金属污染问题直接关乎着人体安康以及生态环境,由于重金属难以合成、可在生物体中富集、有剧毒,地下水构造较为复杂,需增强对重金属污染修复技术的研讨,结合修复技术推进该项技术的开展,这样才干够充沛发挥重金属污染修复技术效能,提升地下水质量。