國(guó)際上自上世紀(jì)60年代開展水體重金屬污染的研究，而我國(guó)對(duì)水體重金屬污染的研究始于上世紀(jì) 8O年代。環(huán)境中常見的重金屬污染物質(zhì)有：汞、鎘、鉛、銘以及類金屬碑等毒性顯著的元素，也包括鋅、銅、鉆、銀、錫等毒性一般的元素，以及放射性重金屬鈾、鐳、牡等。工礦業(yè)廢水、生活污水等未經(jīng)適當(dāng)處理即向外排放，污染土壤和廢棄物堆置場(chǎng)受流水作用，以及富含重金屬的大氣沉降物輸入，都會(huì)使水體重金屬含量急劇升高，導(dǎo)致水體受到重金屬污染，進(jìn)而嚴(yán)重威脅人類和水生生物的生存Ll］。據(jù)聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，由于全球工業(yè)污染，世界上約 8O的人口飲用水無法到達(dá)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。在的人類疾病中70%?80%與水污染有關(guān)［3］。水體重金屬污染現(xiàn)狀及危害我國(guó)水體重金屬污染問題已十分突出。江河湖庫(kù)底質(zhì)污染嚴(yán)重，重金屬污染率高達(dá) 81［4］。根據(jù)對(duì)我國(guó)七大水系中水質(zhì)最好的長(zhǎng)江的調(diào)查，其近岸水域已受到不同程度的重金屬污染，Zn、Pb、Cd、Cu、Cr等元素污染嚴(yán)重，而親硫元素如CdPbHg、Cu的潛在活性大，易參與環(huán)境中各類物質(zhì)的反響［5］。21個(gè)沿江主要城市中，XXXXXXXX、XXXX6個(gè)城市的重金屬累積污染率已到達(dá)65_6］。國(guó)外水體重金屬污染現(xiàn)狀也不容樂觀。早在20世紀(jì)5O年代，日本就曾出現(xiàn)由于汞污染引起的“水俁病〃和鎘污染引起的“骨痛病〃事件；波蘭由采礦和冶煉廢物導(dǎo)致約50的地表水達(dá)不到水質(zhì)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)-可修編-_7］。可見，水體重金屬污染已成為全球性的環(huán)境污染問題。重金屬污染物進(jìn)入水生生態(tài)系統(tǒng)后對(duì)水生植物和動(dòng)物均產(chǎn)生影響，并通過食物鏈發(fā)生富集，引起人體病變，危害人類安康。2水體重金屬污染治理修復(fù)方法水體重金屬污染的日趨嚴(yán)重已引起全社會(huì)的關(guān)注，除嚴(yán)格控制各種污水的排放外，另一項(xiàng)重要工作就是采取有效措施治理、凈化被污染的水體，并實(shí)現(xiàn)廢水的再生回用。重金屬污染的處理技術(shù)和進(jìn)展根據(jù)不同的重金屬的污染性質(zhì)的不同，大致可將重金屬污染處理技術(shù)分為三類：化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物修復(fù)法。.11沉淀法沉淀法就是通過化學(xué)反響使重金屬離子變成不溶性物質(zhì)而沉淀別離出來。根據(jù)不同的重金屬離子特性，選擇適宜的沉淀劑實(shí)現(xiàn)重金屬離子從液體中的別離，比方氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法等。馬彥峰等［7］分別采用氫氧化鈉和氫氧化鈣為沉淀劑，對(duì)重金屬離子廢水進(jìn)展沉降研究，結(jié)果說明通過調(diào)節(jié)氫氧化鈉、氫氧化鈣-可修編-的參加量，可以實(shí)現(xiàn)廢水中重金屬離子的沉降，在沉降體系中增加助凝劑還有利于廢水中重金屬離子的沉降。對(duì)于兩性的重金屬離子，由于氫氧化鈉為強(qiáng)堿可以使沉淀再溶解，因此氫氧化鈉對(duì)兩性重金屬離子的沉降效果比氫氧化鈣差。雖然氫氧化物沉淀法可以實(shí)現(xiàn)重金屬離子從廢水中的別離，但氫氧化物沉淀法存在不少缺點(diǎn)［8］。氫氧化物對(duì)稀溶液中重金屬去除效果不好；金屬氫氧化物容易反溶；配位和整合作用使得沉淀不完全；沉淀體積量大、含水率高、過濾困難；填埋處理重金屬沉淀物本錢高，重金屬在環(huán)境中長(zhǎng)期存在。氫氧化物目前在重金屬離子廢水處理領(lǐng)域已很少被應(yīng)用。雷兆武等［8］采用硫化鈉為沉淀劑對(duì)含Cu2+、Pb2+、Zn2+等重金屬離子的廢水處理進(jìn)展了研究， 結(jié)果說明由于不同重金屬硫化物的溶度積不同，因此在廢水處理過程中可以通過控制硫化鈉的參加量來實(shí)現(xiàn)不同重金屬離子的順次別離。近十幾年來，出現(xiàn)了鐵氧體共沉淀處理重金屬離子污水的方法。該方法能夠使廢水中的各種重金屬離子形成鐵氧體晶粒一起沉淀析出，使廢水得到凈化，同時(shí)在形成沉淀后，可通過磁力別離到達(dá)較好的別離效果。趙如金等［9］采用鐵氧體法處理重金屬?gòu)U水，發(fā)現(xiàn)重金屬的半徑接近鐵離子，或n(Fe2+)/n(M2+)的值越大，磁性產(chǎn)物中重金屬的回收率、磁性產(chǎn)物的穩(wěn)定性、飽和磁化率就越大，且處理后的廢水中各種金屬離子的質(zhì)量濃度均到達(dá)污水綜合排放指標(biāo)。-可修編-.化學(xué)浮選法在處理重金屬?gòu)U液時(shí),先將重金屬離子析出，然后參加外表活性劑，使重金屬析出物疏水化。疏水的重金屬隨著氣泡上浮之后，利用自流或者刮板將其除去。按粘附方式不同將化學(xué)浮選法分為離子氣浮法、泡沫氣浮法、沉淀氣浮法、吸附膠體氣浮法等四類。浮選法對(duì)處理稀的重金屬?gòu)U水有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。重金屬殘留少，處理效率高，處理量大，生成的渣泥少，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)低，但渣液和凈化水處理問題須進(jìn)一步解決。吸附法吸附法實(shí)質(zhì)上是利用多孔性固體吸附劑吸附廢水中的重金屬離子。 由于吸附劑具有很多微孔和很大比外表積， 因此其吸附能力很強(qiáng)，是很好的去除廢水中重金屬離子的材料。活性炭作為一種比外表積高、孔容大、孔徑分布可控、外表化學(xué)性質(zhì)可調(diào)、高吸附容量、物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定和高機(jī)械強(qiáng)度的吸附劑，可針對(duì)重金屬離子物理化學(xué)性質(zhì)以及所處化學(xué)環(huán)境的不同，對(duì)活性炭的物理構(gòu)造和外表化學(xué)性質(zhì)進(jìn)展有針對(duì)性的調(diào)控，以實(shí)現(xiàn)活性炭對(duì)廢水中重金屬離子的快速、高效吸附。活性炭作為一種優(yōu)良的吸附劑，在處理重金屬離子廢水方面表現(xiàn)出以下優(yōu)點(diǎn)［14］:無需添加任何氧化劑、絮凝劑等化學(xué)試劑；吸附容量大，處理效果好；對(duì)重金屬離子的吸附穩(wěn)定性好，選擇性高；可與難被自然界微生物降解的重金屬離子一起填埋，防止再次污染水體 ；本錢低，操作簡(jiǎn)便靈活；活性炭可經(jīng)再生后循環(huán)使用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬離子的回收。近年來，在該領(lǐng)域?qū)钚蕴课街亟饘匐x子的過程、機(jī)理研究不斷被報(bào)道。公緒金等［15］對(duì)活性炭吸附水中六價(jià)銘的機(jī)-可修編-理及影響因素進(jìn)展了研究。研究結(jié)果說明，活性炭吸附水中六價(jià)銘的首要吸附機(jī)理為Cr(VI)在活性炭外表的接觸復(fù)原作用，并伴隨著Cr(m)在活性炭外表的離子交換吸附；pH礦物材料作為一種易得、高效、廉價(jià)的吸附劑在重金屬離子廢水處理領(lǐng)域越來越受到關(guān)注。近年來，發(fā)現(xiàn)礦物材料具有強(qiáng)大的吸附能力，如膨潤(rùn)土、蒙脫石、硅藻土等。施惠生等［17］用膨潤(rùn)土吸附重金屬離子Pb2+、Zn2+、Cr6+、Cd2+時(shí)，發(fā)現(xiàn)膨潤(rùn)土對(duì)Pb2+、Zn2+、Cd2+的吸附效果要好于Cr6+,原因是Cr6+的存在形式不同于其他重金屬離子。吸附法在處理重金屬離子中得到廣泛的應(yīng)用，目前該方法的研究熱點(diǎn)主要表現(xiàn)在吸附劑的改性處理上。 通過選取不同的手段和物質(zhì)對(duì)吸附劑進(jìn)展無機(jī)、有機(jī)改性，可以有效提高吸附劑在重金屬離子廢水處理過程中的選擇性，從而實(shí)現(xiàn)重金屬離子廢水中不同重金屬離子的逐一提取別離。2.物理化學(xué)法物理化學(xué)法包括三種處理技術(shù)：吸附法、離子交換技術(shù)、膜別離技術(shù)。2.2.1吸附法吸附法是利用吸附劑通過離子螯合、絡(luò)合等作用吸附重金屬的一種方法。常用的無機(jī)吸附劑有活性炭、膨潤(rùn)土、沸石和殼聚糖等［20］。研究說明，其中經(jīng)過氫氧化鈉活化之后的沸石對(duì)廢水中的重金屬離子Pb2+、Cd2+、Cr2+的吸附率可達(dá)97%以上。因?yàn)樽匀坏奈讲牧蟻碓磸V、本錢較低、制造容易 ，目前應(yīng)用普遍，但是重金屬一旦吸附飽和之后很難回收，不能充分回收資源。離子交換技術(shù)離子交換技術(shù)一般用來作為化學(xué)法的后續(xù)處理過程。-可修編-它的原理是利用重金屬離子與離子交換樹脂發(fā)生離子交換 ，使廢水中重金屬濃度降低，從而使廢水得以凈化［21］。離子交換樹脂是一種在交聯(lián)聚合物構(gòu)造中含有離子交換基團(tuán)的功能高分子材料。 根據(jù)不同的交換樹脂對(duì)一定的重金屬離子的親和力不同 ，可以到達(dá)選擇性別離。這種技術(shù)可以回收重金屬資源，金屬回收率可達(dá)近100%,交換材料也可以循環(huán)利用，處理較為徹底。離子交換法離子交換法是處理重金屬離子廢水的常用方法之一。在該方法中，離子交換發(fā)生在固體與液相之間，不溶性的物質(zhì)（樹脂）從重金屬離子廢水中除去離子，同時(shí)以一樣價(jià)態(tài)釋放出離子而樹脂的構(gòu)造并無變化。離子交換法處理重金屬離子廢水，近年來在其研究領(lǐng)域備受關(guān)注。離子交換樹脂是一種含有活性基團(tuán)的合成功能高分子材料，它是由交聯(lián)的高分子共聚物引入不同性質(zhì)的離子交換基團(tuán)而成。離子交換樹脂具有交換、選擇、吸附和催化等功能。近年來，隨著離子交換技術(shù)的不斷開展，在樹脂合成方面，除凝膠型樹脂性能有很大改良外，還合成了交換速度快、機(jī)械強(qiáng)度大、抗污染能力強(qiáng)和化學(xué)穩(wěn)定性好的大孔離子樹脂，使離子交換樹脂在廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，越來越顯示出其優(yōu)越性。計(jì)建洪［23］以Cu2+為例，分別采用大孔型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹脂和強(qiáng)酸性凝膠型陽(yáng)離子樹脂處理重金屬離子廢水，主要考察了流速、溶液的起始pH值、溫度等因素對(duì)離子交換樹脂去除Cu2+效果的影響。實(shí)驗(yàn)說明，凝膠型離子交換樹脂和大孔型離子交換樹脂相比， 因?yàn)榭讖较嗖钍謶沂猓?-可修編-以大孔型樹脂的孔道擴(kuò)散速率要比凝膠型樹脂快得多。 在較高的溫度下有利于離子交換反響的進(jìn)展，廢水初始pH值為5.0?6.0進(jìn)展處理，效果最好。X婷婷等［24］綜述了離子交換技術(shù)在電解鎰工業(yè)廢水中的應(yīng)用，對(duì)離子交換樹脂的選型、 pH值、原始濃度、樹脂用量、接觸時(shí)間、運(yùn)行條件等各因素進(jìn)展了分析和比擬，為離子交換法處理電解鎰工業(yè)廢水提供了技術(shù)資料。離子交換法在處理重金屬離子廢水領(lǐng)域表現(xiàn)出不可替代的優(yōu)點(diǎn)，在處理過程中沒有因化學(xué)沉淀而產(chǎn)生廢漿處理問題，大大降低了處理過程中的操作費(fèi)用，有利于廢水處理工業(yè)化。但是由于離子交換樹脂具有選擇性，因此該方法具有一定的針對(duì)性，并不能對(duì)所有離子交換有效，因此在實(shí)際應(yīng)用中受到一定程度的限制。2.膜別離技術(shù)膜別離技術(shù)是利用一種特殊的半透膜，在外界壓力的作用下，在不改變?nèi)芤褐形锘再|(zhì)的前提下，通過反滲透作用將溶劑和溶質(zhì)進(jìn)展別離或濃縮的方法。在實(shí)際應(yīng)用中主要有微濾膜、納濾膜、超濾膜、電生物膜等［22］。這種技術(shù)別離率高，選擇性強(qiáng)；在常溫下操作無相態(tài)變化；能耗低、無污染；作為重金屬?gòu)U水終端處理，可使廢液中的重金屬離子徹底別離，別離效率可達(dá)95%以上，處理后的水可循環(huán)再利用。但是由于其程序復(fù)雜，對(duì)生產(chǎn)技術(shù)要求較高，所以其在推廣應(yīng)用中受到了限制。2.3絮凝法絮凝法是重金屬離子廢水處理的方法之一，主要是通過添加試劑使得--可修編-廢水中的膠體粒子穩(wěn)定性變差，從而聚沉沉淀下來。為增加粒子的尺寸，絮凝過程用于將不穩(wěn)定的粒子變?yōu)楣滔嘈跄铩?這一過程包括調(diào)節(jié)體系的pH值以及參加含鐵或鋁鹽的絮凝劑，以克制離子間排斥導(dǎo)致的穩(wěn)定作用。絮凝法處理重金屬離子廢水的研究過程中，絮凝劑主要分為高分子絮凝劑和微生物絮凝劑兩類。 高分子絮凝劑是目前重金屬離子廢水處理過程中應(yīng)用得較傳統(tǒng)的絮凝劑， 而通常微生物絮凝劑主要分為3大類：胞外代謝產(chǎn)物絮凝劑、胞內(nèi)提取物絮凝劑和菌體絮凝劑。段麗麗等［18］研究了高分子重金屬絮凝劑交聯(lián)淀粉一接枝丙烯酰胺一共聚黃原酸鈉（CSAX）的除銅、除濁性能及其影響因素，并與不溶性淀粉丙烯酰胺接枝共聚物（ISA）、不溶性淀粉黃原酸鈉（ISX）兩種絮凝劑進(jìn)展了比擬。結(jié)果說明， CSAX兼具ISA和ISX的優(yōu)點(diǎn)，具有很好的除銅、除濁性能，該絮凝劑對(duì)銅的去除具有一定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系；pH值對(duì)Cu2+的去除有一定影響，在pH=2.0?5.0時(shí)，在一樣投藥量下，pH值越高，Cu2+的去除率越高。微生物分泌到胞外的主要成分為多糖和少量的肽、 蛋白質(zhì)、脂類及其復(fù)合物等，高聚物分子通過吸附、絡(luò)合和氧化復(fù)原等方式固定金屬離子，高聚物分子間所形成的網(wǎng)狀構(gòu)造有助于對(duì)重金屬離子的絮凝過程， 這些物質(zhì)稱之為胞外代謝產(chǎn)物絮凝劑［19］。蘇春彥等［20］用從天然水中獲得的優(yōu)勢(shì)菌生物膜的胞外聚合物絮凝劑，對(duì)胞外聚合物及其別離得到的胞外多糖和胞外蛋白質(zhì)對(duì)鉛的絮凝特性及吸附機(jī)理進(jìn)展了探討。胞外聚合物及其中的胞外多糖和蛋白質(zhì)在20C,pH=6.0士0.1,吸附平衡時(shí)間為6h,對(duì)鉛的最大吸附量分別為23.64、15.8和3.48-可修編-mg/g。通過紅外光譜分析得出，胞外蛋白質(zhì)的氨基、酰胺基，胞外多糖的羥基、酰胺基等是胞外聚合物吸附鉛離子過程中起關(guān)鍵作用的化學(xué)基團(tuán)。胞內(nèi)物質(zhì)泛指細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和核物質(zhì)。目前研究的主要趨勢(shì)是從細(xì)胞壁內(nèi)提取已經(jīng)成熟應(yīng)用的高分子物質(zhì)為絮凝劑，其典型代表是甲殼素和殼聚糖。研究說明［21］,殼聚糖對(duì)Cu2+、Cd2+、Zn2+、Mg2+等金屬離子的吸附率在94%以上，對(duì)Pb2+、Ni2+、Hg2+的吸附率也在75砌上。嵇勝全等［22］制備了N—竣乙基殼聚糖，并研究了其對(duì)重金屬汞離子的吸附效果以及吸附機(jī)理。研究結(jié)果說明，N-竣乙基殼聚糖是一種兩性的殼聚糖衍生物，具有生物相容性、生物降解性、無毒性等特點(diǎn)，對(duì)Hg2+表現(xiàn)出了良好的吸附性能。菌體絮凝劑對(duì)重金屬離子的絮凝主要是通過生物吸附的方式實(shí)現(xiàn)的。菌體對(duì)重金屬的吸附主要取決于兩個(gè)方面， 一是菌體吸附劑本身的特性，二是金屬離子對(duì)菌體的親和性。大量研究說明，細(xì)菌、真菌和藻類等微生物對(duì)重金屬離子有較強(qiáng)的吸附能力。微生物絮凝劑在處理重金屬離子廢水方面較傳統(tǒng)高分子絮凝劑具有高效、 無毒、易于生物降解、絮凝對(duì)象廣泛、使用后無二次污染等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，可局部或全部取代現(xiàn)有的高分子絮凝劑，市場(chǎng)前景廣泛，勢(shì)必成為今后絮凝法處理重金屬離子廢水的主要方法之一。3.生物方法近十年來，用生物（如細(xì)菌、真菌、藻類、酵母等）經(jīng)處理加工成生物吸附劑，用于處理含重金屬?gòu)U水已成為環(huán)境工程領(lǐng)域的一個(gè)研究熱-可修編-點(diǎn)。生物吸附法是利用生物體的化學(xué)構(gòu)造及成分特性來吸附溶于水的重金屬離子。與其他方法相比，生物法具有以下優(yōu)點(diǎn)：生物吸附劑可以降解，不會(huì)發(fā)生二次污染；生物吸附劑來源廣泛，容易獲取，且價(jià)格廉價(jià)；生物吸附劑易解吸，能夠有效回收重金屬離子。X桂萍［11］等從農(nóng)藥廠土壤中別離得到對(duì) Pb2+吸附能力較強(qiáng)的一株霉菌HM6,對(duì)水體中Pb2+進(jìn)展去除試驗(yàn)。結(jié)果說明，該霉菌培養(yǎng)72h后，當(dāng)Pb2+的初始質(zhì)量濃度為100mg/L,在最正確吸附條件下，吸附力和去除率分別可到達(dá)40mg/L和80%以上。X慧等［12］從電鍍廢水中別離出具有復(fù)原作用的菌株，并研究了對(duì)Cr6+的吸附特性，結(jié)果說明在pH=2時(shí)，對(duì)于Cr6+的起始濃度為20mg/L時(shí)，其吸附率高達(dá)97.9%;同時(shí)當(dāng)菌株采用稀鹽酸浸泡后，可明顯提高菌體的吸附率。陳勇生等［13］報(bào)道鹽澤螺旋藻和啤酒酵母菌對(duì)Cd2+有很強(qiáng)的吸附能力，對(duì)Cu2+和Ni2+兩種金屬離子也有較明顯的吸附作用。生物法在處理重金屬離子廢水過程中對(duì)某些特定的重金屬離子具有選擇性，但采用的菌種繁殖速度慢，一段時(shí)間后廢水中的浮游生物增加，且生物吸附劑的機(jī)械強(qiáng)度弱、化學(xué)穩(wěn)定性差，因此該方法未能被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)重金屬離子廢水的處理中。生物吸附劑實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用還需要進(jìn)一步的研究。生物技術(shù)生物技術(shù)是目前重金屬污染處理領(lǐng)域的熱門研究課題。它包括植物修復(fù)技術(shù)和微生物吸附技術(shù)。-可修編-3.1植物修復(fù)技術(shù)重金屬污染水體的植物修復(fù)是指通過植物系統(tǒng)及其根系移去、揮發(fā)或穩(wěn)定水體環(huán)境中的重金屬污染物，或降低污染物中的重金屬毒性，以到達(dá)去除污染、修復(fù)或治理水體為目的的一種技術(shù)［23］。目前發(fā)現(xiàn)的對(duì)重金屬具有超積累能力的植物有 45科約400多種，其中73%為Ni的超積累植物。植物修復(fù)法相比擬于其他方法，更具有可操作性、本錢低、無二次污染的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是處理效率較低，處理重金屬污染種類單一，難以全面去除污染土壤內(nèi)的重金屬。3.2生物吸附技術(shù)生物吸附是一種新興的重金屬污染處理技術(shù)。 這種技術(shù)的原理是生物吸附劑通過絡(luò)合、螯合、離子交換、吸附、絮凝等生化作用將重金屬離子吸附于生物細(xì)胞之中 ，以到達(dá)消除重金屬污染的目的。如海藻對(duì)廢液中重金屬離子的去除率可高達(dá) 90%,FT菌對(duì)鉛的去除率可達(dá)99%,紅桿菌對(duì)Cu2+、Ni2+、Cr6+離子的去除率分別可達(dá)98.9%、90%、84%。生物吸附的優(yōu)點(diǎn)在于本錢低、選擇性強(qiáng)、處理效率高，因此在重金屬污染處理方面有著廣泛研究和應(yīng)用前景［24］。3展望微生物在環(huán)境保護(hù)和環(huán)境治理中起著舉足輕重的作用。微生物具有容易發(fā)生變異的特點(diǎn)， （下轉(zhuǎn)第81頁(yè)）2021年第3期X京晶X玉春當(dāng)代大學(xué)生職業(yè)價(jià)值觀探析81-可修編-用人單位，拓寬就業(yè)