一、重金屬基本概述

　　重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環(huán)境污染。如日本的水俁病是由汞污染所引起。其危害程度取決于重金屬在環(huán)境、食品和生物體中存在的濃度和化學(xué)形態(tài)。重金屬污染主要表現(xiàn)在水污染中，還有一部分是在大氣和固體廢物中。

　　重金屬原義是指比重大于5的金屬（密度大于4.5 克每立方厘米的金屬），包括金、銀、銅、鐵、鉛等。重金屬污染與其他有機(jī)化合物的污染不同。不少有機(jī)化合物可以通過自然界本身物理的、化學(xué)的或生物的凈化，使有害性降低或解除。而重金屬具有富集性，很難在環(huán)境中降解。目前中國由于在重金屬的開采、冶煉、加工過程中，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進(jìn)入大氣、水、土壤引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。如隨廢水排出的重金屬，即使?jié)舛刃?，也可在藻類和底泥中積累，被魚和貝類體表吸附，產(chǎn)生食物鏈濃縮，從而造成公害。

　　二、重金屬的種類及來源及危害

　　1.重金屬污染的源頭

　　據(jù)研究，重金屬污染的源頭主要集中在工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及城市等方面。在工業(yè)方面主要是來自于采礦、冶煉、加工以及運(yùn)輸?shù)鹊戎饕a(chǎn)環(huán)節(jié)，由此而帶來的重金屬污染是十分嚴(yán)重的；而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中主要是來自于重金屬的污水進(jìn)行農(nóng)田灌溉，這樣就會(huì)對(duì)土壤造成十分嚴(yán)重的污染，還會(huì)秧及到農(nóng)作物的產(chǎn)量；城市的重金屬污染源主要來自于污水處理廠沒有對(duì)污泥進(jìn)行及時(shí)處理，或者含鉛汽油的使用等等方面。

　　2.水體中的重金屬污染

　?。?）水體中鉛污染主要來源及危害

　　在水體污染中，鉛污染是嚴(yán)重的污染物之一，多是由于人為采礦、冶煉等造成鉛的排放，后將水體污染。汽車尾氣排放、煤炭燃燒廢氣等中存在著一定濃度的鉛，給空氣帶來污染，空氣中的鉛又會(huì)在沉淀中對(duì)土地、水域造成污染，后威脅到人體的健康。在多種無量元素中，鉛是唯yi不被人體所需的元素。鉛的污染周期非常長，而且不可降解，在人體內(nèi)會(huì)阻礙血細(xì)胞的分裂，影響人體智力發(fā)育。當(dāng)人體內(nèi)鉛積累過多時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)頭痛、失眠、乏力、惡心、腹瀉等癥狀。鉛會(huì)隨著血液流入腦組織，對(duì)腦皮層形成危害，引起腦部血管腫脹，形成彌漫性腦部損傷，給大腦的發(fā)育造成極大的損害。

　　（2）鎘污染的主要來源及危害

　　鎘廣泛用于電池、染料或塑膠穩(wěn)定劑，它比其它重金屬更容易被農(nóng)作物所吸附。相當(dāng)數(shù)量的鎘通過廢氣、廢水、廢渣排入環(huán)境，造成污染。污染源主要是鉛鋅礦，以及有色金屬冶煉、電鍍和用鎘化合物作原料的工廠。

　　鎘及其化合物可以經(jīng)過呼吸道和消化道進(jìn)入人體。長期接觸一定劑量的鎘主要導(dǎo)致腎臟損害，表現(xiàn)為尿中含大量低分子量蛋白，由于腎小管功能受損，造成鈣、磷和維生素 D 代謝障礙，進(jìn)而造成骨質(zhì)軟化和疏松，嚴(yán)重者極易發(fā)生病理性骨折，影響患者的勞動(dòng)能力和生活質(zhì)量。相關(guān)的流行病學(xué)研究還顯示，慢性鎘中毒患者可能出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)以及腫瘤的高發(fā)。

　?。?）汞污染的主要來源及危害

　　汞對(duì)水體的污染途徑主要有采礦、冶煉、冶金、制堿、制氯、塑料、電池、電子等工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢水，此外，含汞農(nóng)藥肥料的施用、城市垃圾、廢物的焚燒等也能造成汞污染，并進(jìn)入自然環(huán)境。而排向大氣和土壤的污染源又通過降雨、降雪等自然水循環(huán)過程，終污染水體。金屬汞和無機(jī)汞損傷人體肝臟和腎臟，有機(jī)汞毒性高，能傷害人的大腦，汞及汞的化合物可通過人的呼吸道、消化道和皮膚而被人體吸收且不易排出，并隨血液分布到人體各組織器官而逐漸累積（主要是腦組織和肝臟），烷基汞對(duì)肌體產(chǎn)生慢性嚴(yán)重的中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害。

　　3.土壤中的重金屬污染

　　土壤中的重金屬來源廣泛，產(chǎn)生原因很多。重金屬元素?zé)o法被土壤中的微生物降解，卻可以由食物鏈進(jìn)入人畜體內(nèi)逐漸富集，形成生物放大效應(yīng)，危害人類的健康。

　　另外，重金屬元素能在地表水體滲入地下水體時(shí)一同滲入，形成另一污染源。

　?。?）農(nóng)藥、化肥和塑料膜使用

　　每種化肥和農(nóng)藥中所含有的重金屬種類和含量都不相同，比如過磷酸鈣中富含Zn、Cu、Cd、Pb等重金屬元素，其含量高于鉀肥、氮肥及復(fù)合肥。在進(jìn)行農(nóng)作物生產(chǎn)的過程中，對(duì)含有鉛、汞、砷等的農(nóng)藥、殺蟲劑或者化肥施用不當(dāng)，都將造成土壤中重金屬的污染。而農(nóng)用塑料薄膜采用了含Cd、Pb兩種重金屬元素的熱穩(wěn)定劑。這就意味著，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過量采用農(nóng)用塑料薄膜也會(huì)產(chǎn)生土壤重金屬污染。

　?。?）大氣中重金屬沉降

　　我們進(jìn)行工農(nóng)業(yè)活動(dòng)、交通運(yùn)輸?shù)榷紩?huì)形成富含重金屬的有害懸浮物而使得大氣中的污染物增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，工礦企業(yè)附近與道路兩側(cè)的大氣污染物中，Pb、Cd、Cr、Zn、Cu等重金屬元素含量較高。它們大部分經(jīng)由自然沉降和大氣沉降進(jìn)入土壤，從而造成土壤重金屬污染。這類污染常常表現(xiàn)出，離城市越遠(yuǎn)，污染越低的特點(diǎn)。就城市本身而言，城市人口越密、工業(yè)越發(fā)達(dá)、土地使用程度越高、機(jī)動(dòng)車越多，重金屬污染越嚴(yán)重。

　　（3）污水灌溉

　　污水灌溉是指對(duì)生活、商業(yè)及工業(yè)活動(dòng)中產(chǎn)生的污水進(jìn)行一定程度的處理之后，將其用于農(nóng)田、森林或者草地的灌溉。因?yàn)槿鄙偎Y源，我國有大概1.4×104平方千米的土地在使用污水進(jìn)行灌溉，由此受到重金屬污染的土壤面積超過了總污染面積的六成。近年，隨著城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快，工業(yè)廢水不斷增多，而這些廢水中往往含有較多的重金屬元素，一旦在沒有進(jìn)行妥善的凈化情況下排出工作區(qū)，其中的重金屬離子就會(huì)通過河流進(jìn)入到土壤當(dāng)中，進(jìn)一步產(chǎn)生或者加劇土壤重金屬污染。

　　三、重金屬污染治理的方法

　　1.如何治理水體重金屬污染

　　隨著工業(yè)化生產(chǎn)的不斷發(fā)展，水資源和環(huán)境的污染也越來越嚴(yán)重。為了改善人們的生存環(huán)境，需要對(duì)水生態(tài)和水資源進(jìn)行保護(hù)，有效治理水污染，特別是對(duì)水體重金屬污染的治理，應(yīng)加強(qiáng)力度，更新治理方法和手段。目前，科技的進(jìn)步讓水體重金屬污染的治理方法得到了創(chuàng)新，不僅有法學(xué)治理法、物理化學(xué)治理法，還開發(fā)了生物治理法。無論是化學(xué)治理法還是物理化學(xué)治理法，在治理過程中都是利用化學(xué)反應(yīng)將污染進(jìn)行轉(zhuǎn)移，這不可避免會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。而生物治理法則是利用生物的新陳代謝對(duì)水體污染中的重金屬進(jìn)行吸收和回收，讓水體中的中間濃度不斷降低，慢慢改善和修復(fù)水體環(huán)境。比較常用的生物治理法有微生物修復(fù)、植物修復(fù)等方式，具有造價(jià)低、易操作、可控制、效果好等特點(diǎn)。生物治理法在處理水體重金屬污染時(shí)不會(huì)形成二次污染，對(duì)環(huán)境的污染降低，因此得到了越來越廣泛的推廣。

　　2.如何治理土壤中的重金屬污染

　　對(duì)于受重金屬污染的土壤的防治主要用以下方法：

　?。?）生物治理方法：利用生物（動(dòng)物、植物、微生物等）的某些習(xí)性來適應(yīng)、抑制和改良重金屬污染。（2）化學(xué)治理方法：向污染土壤投入改良劑，增加土壤有機(jī)質(zhì)，陽粒子待換量和粘粒的含量，改變PH/RH和電導(dǎo)等物理性質(zhì)，使土壤重金屬發(fā)生氧化、沉淀、吸附、還原、抑制等作用，以降低重金屬的生物有效性。（3）農(nóng)業(yè)治理方法：即因地制宜的改變一些耕作管理制度來減輕重金屬的危害，在污染的土壤上種植不進(jìn)入食物鏈的植物。（4）天然礦物質(zhì)發(fā)：這是一種治理重金屬污染的新方法，即利用組成土壤的鐵錳鋁氧化物等天然礦物對(duì)重金屬的吸附與解吸作用、固定與釋放作用來提高土壤自身的凈化能力和容納能力。