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饮用水水源中重金属污染防控技术及对策
摘要:饮用水中的重金属污染物的稳定性很强,很难被溶解,容易对饮用水的整体水资源环境造成严重的影响。如果无法清理,饮用水中的重金属污染物便很容易通过不断的叠加而严重危害人体的身体健康。在20世纪日本所发生的骨痛病就是由于水体中的重金属污染物所造成的,因此,饮用水重金属污染已经成为一项非常严峻的问题,相关单位应该要明确解决重金属污染的措施,有效的治理饮用水中重金属污染。本文首先对饮用水重金属污染进行概述,并提出饮用水重金属污染的现状,分析饮用水重金属污染的防控技术,为重金属污染防控工作的开展提供参考建议。
关键词:饮用水;重金属污染;防控技术对策
随着我国社会经济水平的迅速发展,工业化进程持续增长,极大的推动了我国整体经济的进步,但也对我国的环境造成了非常严重的污染,在一定程度上危害着人们的身体健康。在我国重金属污染的情况下,水体污染是较为严重的问题,同时也逐渐突出。例如2010年的福建紫金矿业集团水污染事件、2011年云南曲靖重金属污染水库事件等,都是由于水体中含有大量的重金属污染物而造成了严重的污染,对社会的稳定与经济的发展都造成了非常严重的影响,所以,如何有效的解决饮用水中的重金属污染物是各地区管理部门必须要关注的问题。
一、重金属污染概述
重金属污染简单来说就是被重金属或者是重金属化合物所形成的污染,通常情况下是由于采矿污水,废气排放或重金属超标使用所造成的[1]。随着我国工业化进程的不断加快,人们的日常生活对于重金属的使用也在不断的增加,不仅对周边的环境造成了非常严重的破坏。如重金属的使用情况超出了正常的使用范围也会危害人们的身体健康。所以要提高对重金属污染防控治理的重视程度。其中,重金属污染的危害程度是由重金属在环境,食品或其他生物体中存在的形态或者是数量所决定的。重金属污染物本身就具有很强的稳定性和牢固性,在日常生活中很难被溶解。同时重金属会分布在空气、水源、土壤中,水体作为重金属污染物的重要储存地点,当重金属在水体中的形态发生变化时,便很容易被蒸汽蒸发到空气中,造成相应的空气污染,同时重金属还不能被自然环境中的生物体所溶解。与此同时,被重金属所污染的土壤也无法再重复利用。因此,重金属污染的防控与治理受到了大量的重视。
二、水体重金属污染现状
根据调查资料结果显示,我国饮用水的主要来源是河流,湖泊和水库。水源污染的调查部门对不同地表水的水体进行检查,发现主要的重金属污染来源为汞,其中仅次于汞的是镉,铬和铅的污染同样比较普遍,但是相对浓度较低一些。调查结果发现,我国少部分江河湖海都受到了不同程度的重金属污染,已经严重的影响了水体的整体质量。其中地表水受到重金属的复合污染,铅锌矿区水体中pH严重污染,Hg中度污染,Zn轻度污染[2]。受水环境的影响,重金属污染物主要是附着在了水体中的悬浮物和沉积物上,悬浮物的重金属含量要比沉积物多好几倍,而湖泊流域中的重金属污染量要高于湖区的污染量,河口的污染最为严重。海水中的重金属分布受到径流,干湿沉降pH值,性质等因素的影响。根据世界卫生组织所发表的数据报告显示,世界上每年会有300~400万人死于水污染有关的疾病,而造成这些疾病的主要原因就是因为水中的重金属污染物含量超标,导致水体质量受到影响。
三、饮用水重金属污染防控技术
重金属污染物在饮用水资源的水体中有很多种形态,生存的环境也比较复杂,所以必须根据重金属污染物的形态和理化性质,选择最为适合的防控措施,才能够将水体中的重金属污染物浓度降低。截止到目前为止,饮用水重金属污染防控技术主要有物理法,化学法和生物法。
1、物理法
物理法就是在不改变重金属污染物的形态下对其通过吸附,浓缩,分离的方式来进行水体浓度降低,常用的物理法包括了膜分离法,吸附法和离子交换树脂法。首先,膜分离法指利用一种比较特殊的选择性通透膜,将重金属污染物和水分离开来,根据不同通透膜的种类可以分为电渗法,反渗法,液膜分离法等,与其它的水污染处理方法相比较,膜分离法优点是占地面积小、适用范围多、效率高等,但是在膜分离法过程中容易出现电极化、腐蚀等一系列问题,根据现阶段的膜分离法技术水平,主要适用在规模不大的水厂中。其次,吸附法主要是利用表面积比较大,吸附能力比较强的材料,将水中的重金属污染物进行吸收并将其从水中脱离开来,吸附材料主要有活性炭、硅藻土、凹凸棒石等,吸附法的优点是,时间效率快,不需要再使用其他的药剂,快速,适应力强,但吸附材料的价格较高,能够使用的次数也比较少,使用成本较高。近几年很多研究吸附法方面的专家正在寻找新型的吸附材料,例如玉米棒子芯、改良粘土等可以再生的吸附材料,拓宽了吸附法在水体污染处理中的应用,但除了活性炭之外的吸附材料还缺乏一定的使用经验。最后,离子交换树脂法主要是利用树脂中所包含的活性因子与重金属污染物内部的离子进行交换,实现重金属污染物中离子的去除,离子交换树脂法可以将水中污染物的离子转移到树脂上,再从树脂上转移到废液中进行处理,可以进行重复的使用,这种方法比较适合规模比较小的水厂,成本较低,可重复使用次数较多。
2、化学法
化学法就是将重金属污染物中的离子进行化学反应加以去除,主要包括了沉淀法,氧化还原法,电解法等。第一,化学沉淀法就是在需要治理的水体中投入相关药剂材料,根据不同的浓度通过化学反应的方式,使重金属离子转化为不能够与水相融的重金属化合物而沉淀,再将沉淀的物质进行去除,根据药剂的使用不同,可以分为综合沉淀法,硫化物沉淀法,但是这种方法所处理出来的重金属离子浓度无法达到饮用水卫生的标准,还需要做下一步的完善与处理。第二,氧化还原法,主要是处理水源中的Cr6+、Cd2+和Hg2+等重金属离子[3],例如,可以利用氧化还原法将水源中的Cr6+转换为毒性较低的Cr3+后,再利用沉淀法将其去除,氧化还原法的优点就是其主要的使用材料来源较广,处理水质的效果也较好,但处理后的水多呈碱性。第三,电解法主要是利用电解的原理,将水源中的重金属因子分为阴极阳极,并分别通过不同的方法使其进行氧化还原而加以分离,电解法的技术比较成熟,但是耗电量比较大,单次处理水量比较小,同时,电解法还容易造成水资源的二次污染,除此之外,在处理重金属离子的过程中,对于浓度比较高的重金属离子无法将其降到最低,所以这种方法不适合处理浓度较高的重金属因子。第四,强化混凝法,实际上是一种及物理与化学为一体的方法,通过不同混凝剂来增强沉淀技术的使用效果,或者是改变混凝剂的投放顺序,目前,有一部分地区在水体修复中使用了强化混凝法并取得了良好的应用效果。
综上所述,重金属污染物作为很难被溶解的有毒有害物质,一旦进入水源中,便很容易引起水资源污染。因此,各地区在进行水资源污染治理过程中,要加强对相关技术的应用,并从源头上对重金属的使用与排放进行加以控制,其次,要根据实际的水质情况,选择合适的治理方法,并不断地开发新型的治理技术,使其能够符合现阶段的科学技术发展水平,确保饮用水水源重金属污染能够得到有效的防治,保证居民的饮水安全。
参考文献
[1]陈文.重金属污染水体危害问题及处理技术进展[J].绿色科技,2020:58-59.
[2]王哲.地下水重金属污染成因及修复技术研究进展[J].科技与创新,2020:134-135.
[3]王星星.水污染防治中的问题及控制技术优化分析[J].绿色环保建材,2020:31-31.
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