飲用水源中重金屬污染的防控技術(shù)研究

馬思遙 周金龍 馬 林

（1.洪澤縣環(huán)境監(jiān)測站，江蘇 淮安 223100；2.江蘇豐源環(huán)保科技工程有限公司，江蘇 淮安 223100）

工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，但是同時(shí)也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，在很大程度上威脅著人們的身體健康。在我國，水源水體的重金屬污染問題由來已久，而且呈現(xiàn)出日益突出的趨勢(shì)，如2010 年福建紫金礦業(yè)汀江銅污染事件、2013 年廣西賀江鉈鎘污染事件，對(duì)于社會(huì)的穩(wěn)定造成了很大的影響。因此，如何對(duì)日益嚴(yán)重的水源水體重金屬污染問題進(jìn)行有效防控和治理，是需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。

一、重金屬污染概述

重金屬污染，是指由重金屬或者重金屬化合物所造成的環(huán)境污染，多是由采礦、污水灌溉、廢氣排放以及使用重金屬超標(biāo)制品等因素所造成的。環(huán)境中重金屬含量的增加，不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的影響，如果超出正常范圍，也會(huì)直接危害人體健康。因此，做好重金屬污染的防控和治理工作，是非常重要的。重金屬污染的危害程度，主要取決于重金屬在環(huán)境、食品以及生物體存在的化學(xué)形態(tài)和濃度。與其他有機(jī)化合物的污染相比，重金屬污染更加特殊，其自身具有很強(qiáng)的富集性，而且在環(huán)境中很難有效降解，在大氣、水體、土壤以及生物體中，重金屬都有著廣泛的分布。作為重金屬的儲(chǔ)存庫和最終歸宿，底泥在受到環(huán)境變化影響時(shí)，其中的重金屬形態(tài)會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化，釋放到環(huán)境中造成相應(yīng)的污染。重金屬不能被生物降解，同時(shí)具備生物累積性，可以直接威脅人們的身體健康，不僅如此，重金屬對(duì)于土壤的污染存在著不可逆轉(zhuǎn)性，已經(jīng)受到污染的土壤沒有治理價(jià)值，只能通過調(diào)整種植品種的方式進(jìn)行回避。因此，重金屬污染的防控技術(shù)受到了人們的廣泛關(guān)注和重視。

二、飲用水源中重金屬污染的防控技術(shù)

重金屬污染主要體現(xiàn)在水源水體上，另有少部分存在于固體廢棄物和空氣中，因此，做好飲用水源中重金屬污染的防控和治理，是重金屬污染治理的關(guān)鍵和重點(diǎn)。一方面，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下，社會(huì)對(duì)于能源資源的需求不斷增加，水資源緊缺問題日益凸顯，做好水污染的治理可以在很大程度上滿足社會(huì)對(duì)于水資源的需求；另一方面，飲水安全關(guān)系著人體健康和國計(jì)民生。對(duì)此，我國在飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于涉及飲水安全的重金屬指標(biāo)，都進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定，例如，在國家標(biāo)準(zhǔn)委和衛(wèi)生部聯(lián)合頒布的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 （GB5749-2006）中，對(duì)于典型重金屬的限值為：As：0.01mg/L；Hg：0.001 mg/L；Cr：0.05 mg/L；Cd：0.005 mg/L；Pb：0.01 mg/L。該標(biāo)準(zhǔn)與國際先進(jìn)水平相接軌，對(duì)于飲用水的監(jiān)測分析以及凈水工藝也提出了更高的要求。通常情況下，采用混凝-沉淀-過濾工藝進(jìn)行污水處理的凈水廠，很難對(duì)重金屬元素進(jìn)行有效去除，也就無法有效保證出水水質(zhì)。對(duì)此，要想對(duì)飲用水源中的重金屬污染進(jìn)行有效防控，應(yīng)該在現(xiàn)有凈水工藝的基礎(chǔ)上，對(duì)科學(xué)有效的重金屬去除技術(shù)進(jìn)行深入研究，確保其可行性、經(jīng)濟(jì)性和便利性，確保城市飲用水重金屬污染問題的有效解決。

在飲用水源中，重金屬的表現(xiàn)形態(tài)是多種多樣的，其環(huán)境行為也因此變得非常復(fù)雜，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行全面分析，根據(jù)重金屬元素的化學(xué)形態(tài)和理化性質(zhì)，選擇恰當(dāng)?shù)奶幚矸椒ǎ_保重金屬的有效去除。從目前來看，去除飲用水源中重金屬元素的方法，主要包括以下幾種。

1 物理法

物理法是去除水源水體重金屬元素的常用方法之一，是在不改變重金屬化學(xué)形態(tài)的條件下，通過濃縮、吸附、分離等措施，對(duì)其進(jìn)行處理，這里對(duì)幾種典型的物理去除法進(jìn)行分析。

（1）膜分離法：利用特殊的半透膜，在外界推力作用下，使得溶液中的重金屬或者水滲透出來，從而達(dá)到分離溶質(zhì)的目的。而根據(jù)膜種類以及推動(dòng)力的差異，又可以分為電滲析、反滲透、液膜分離等方法。與現(xiàn)有的常規(guī)水處理方法相比，膜分離法具有占地面積小、處理效率高、適用范圍廣以及無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，可以作為常規(guī)水處理工藝之后的深度處理措施。不過需要注意的是，受當(dāng)前設(shè)備技術(shù)水平的限制，膜分離技術(shù)雖然具備良好的發(fā)展?jié)摿?，但是只適用于中等規(guī)模以下的凈水廠。

（2）吸附法：利用一些具有較大比表面積和表面能的材料，如活性炭、沸石、硅藻土等，對(duì)水體中存在的重金屬污染物進(jìn)行吸附和去除。這種方法的優(yōu)點(diǎn)，是吸附反應(yīng)迅速，不需要添加其他藥劑，具有良好的適應(yīng)性，不過存在著成本高、壽命短等缺陷。吸附法可以作為常規(guī)工藝的預(yù)處理或者深度處理工藝。

2 化學(xué)法

化學(xué)法是通過相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，對(duì)重金屬離子進(jìn)行去除，其主要方法包括：

（1）電解法：電解法主要是利用電解的基本原理，在陽極和陰極對(duì)水體中的重金屬離子進(jìn)行氧化還原，實(shí)現(xiàn)重金屬離子的分離。電解法具有工藝成熟、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，但是處理水量小，耗電量大，而且產(chǎn)生的電解液可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。不僅如此，處理過程中，水體中的重金屬離子濃度不能降得很低，因此電解法不適于處理含有較低濃度重金屬離子的水源水體。

（2）氧化還原法：這種方法一般用于去除飲用水源中的Cr6+、Cd2+以及Hg2-等重金屬離子，以Cr6+離子為例，可以利用相應(yīng)的還原性物質(zhì)，將其轉(zhuǎn)化為生物毒性相對(duì)較低的Cr3+離子，之后聯(lián)合化學(xué)沉淀法進(jìn)行去除。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于，原料來源非常廣泛，處理效果好，但是污泥量較大，而且出水呈堿性，需要相關(guān)技術(shù)人員的深入研究，提升其應(yīng)用效果。

結(jié)語

總而言之，對(duì)于飲用水源中重金屬污染的防控問題由來已久，任重而道遠(yuǎn)，需要高度重視，采取合理有效的措施，確保飲用水源重金屬污染的有效治理，保證城市居民的飲水安全。

[1]施周，賀維鵬.飲用水水源中重金屬污染防控技術(shù)與對(duì)策[J].給水排水，2012 （08）:1-4.

[2]王濤，劉足根，陳宏文，許秋瑾，彭昆國.江西省典型礦區(qū)農(nóng)村飲用水源地重金屬污染分析[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，51（16）：55.