水环境重金属污染监测及防治措施

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　　摘 要：自进入二十一世纪以来，我国工业不断发展，随之而来的是大量的废水无节制的排放到河流、海洋中，给我国生态环境造成了巨大的破坏，工业废水中富含大量的重金属物质，这些重金属物质大部分不会随着时间而消失，因此，给人类生活和生态环境造成的危害极大，面对这样的情形，我国的相关部门必须要加大对河流、海洋中的重金属物质监测，通过良好的措施治理水环境中的重金属污染，有效缓解生态环境的污染问题。基于此，本文首先对水环境中的重金属污染现状进行了分析，然后阐述了水环境重金属污染的特征，以目前的重金属检测手段为基础，提出了一些解决重金属污染的手段，仅供参考。
　　关键词：重金属；水环境；污染；防治措施
　　中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）15-0005-02
　　0 引言
　　众所周知，水是重要的资源，对人们的生活有直接的影响，一旦水资源受到污染，不仅仅会危害到人们的身体健康，更会威胁到社会发展。因此，加强对水环境中重金属污染的监测势在必行，在实际的监测过程中，要积极应用先进的监测技术，对水环境中存在的重金属污染种类进行明确，根据重金属的种类和含量采取有效的措施缓解污染问题，提升环境治理的效果。
　　1 水环境中重金属污染现状
　　工业生产和人们日常生活中排放的污水中，重金属主要是以化合物的形式被排放，这些以化合物形式存在的重金属元素在水环境中不能被生物降解，经过长时间的污水排放，导致重金属元素累积，从而形成水环境重金属污染。在已经被重金属污染的河流、海洋内生存的生物通过在酶的抑制作用下，出现死亡。比如说：海鲜，当前人们生活水平提高，海鲜已经成为了餐桌上必不可少的美味，如果重金属元素在海鲜体内积累，而人类大量食用了这些已经被污染的海鲜，会导致人体在重金属元素的作用下，对人体的造血系统、神经系统失去活力，轻则出现贫血、昏迷，严重还会造成生命威胁。也就是说，加强对水环境中的重金属治理不仅是为促进环境保护工作，更是对我们自身健康和安全的保护。
　　2 我国水环境重金属污染的相关特征分析
　　2.1 污染问题的恢复难度较高
　　我国部分区域水环境受到的污染非常严重，并且治理难度大，一旦处理不当，将造成水环境的二次污染，对我国生态环境保护工作极为不利。由于水体中的重金属离子含量高，水体中的一些生物也会受到不同程度的影响，一旦这些受到污染的水产品進入市场，轻则对人造成身体不适，严重还将危害到生命安全。另外，水体中的重金属污染严重会对水体中的植物造成破坏，给水环境保护工作造成阻碍，水体中的植物出现了破坏，就会导致水体中的整个生物链遭到破坏，而在进行这类水体的重金属污染治理时，不仅难度大，而且恢复程度也很难达到理想状态。除此之外，严重污染的水体还会随着水分的渗透流入到地下水内，导致地下水资源和土壤都受到严重污染，威胁到人们的日常生活和经济效益。
　　2.2 源头多特征
　　目前，通过对我国水环境重金属污染的调查发现，造成我国水环境重金属污染的原因非常多，比如说：工业生产、生活污水等等，这些都严重威胁着水环境的重金属污染治理。其中最为严重的水环境重金属污染源就是工业生产废水排放，通常来说，造纸厂、炼钢厂、电厂等都会排放大量的废水，这些废水中的重金属含量非常高，如果没有对这些废水排放进行治理和管控，将给附近的河流、海洋、土壤造成严重破坏。正式因为造成我国水环境重金属污染的源头多，给水环境重金属污染治理增加了难度，也要求我们在进行重金属污染治理时必须要采用多样化的手段进行治理，切实起到真正的治理效果，保护我国的水资源。
　　3 水环境重金属监测技术的应用措施分析
　　3.1 原子荧光光度法
　　原子荧光光度法普遍在我国的各个重金属检测实验室内使用，该方法是通过对某些重金属物质的还原，通过特定的方式，让待检测的水体重金属物质转化为氢化物或原子。在实验室中应用原子荧光光度法进行检测时，是通过特制火焰装置燃烧加热，让氢化物受热分解，变成基态原子蒸气，再通过光照的原子能够达到高能态的形式，原子在达到高能态的短时间内就会重新回到低能态，在这个过程中会发出原子荧光，仪器通过检测荧光的强度可以得出被测物质的浓度。
　　3.2 电感耦合等离子体质谱分析技术
　　目前，电感耦合等离子体质谱分析技术给广大的金属检测人员熟知，该技术应用的时间也非常长。电感耦合等离子体质谱分析技术与发射光谱的监测技术类似，主要的区别在于方位和线圈接地方式的差异上。这种技术在进行重金属监测时耗时短，在对多种金属物质检测方面应用非常好，但是，为了提升检测结果的准确性，在实际的检测时还需要借助先进的仪器进行辅助。
　　3.3 高效液相色谱法
　　液相色谱法主要应用于流动型的液体监测方面，检测过程中，色谱柱的应用周期长，而且，检测的样本可以进行再次检测使用。在应用高效液相色谱法进行水环境中的重金属检测时必须要确保检测过程不受到外界因素的干扰，为了提升监测结果的准确性，检测样本必须要放置在环境变化相对较小的区域内。高效液相色谱法的稳定性好，随着科技的发展，该技术不仅能够对水环境进行检查，还被应用在对人体血清中的免疫球蛋白含量检测方面，帮助判断人体的健康程度。
　　3.4 酶抑制法
　　在水环境的重金属监测时，有很多情况下必须要现场进行重金属物质的检测，而酶抑制法就是能够快速实现水体重金属监测的方法之一。通过对酶活性的监测，发现产生的不同形式的色彩和电导率，由于受到了外界因素的刺激，酶活性也会出现一定的变化，在将对酶活性的检查结果与相关的指标对比时就可以找出监测的水体中重金属种类。酶抑制法在进行重金属监测时需要应用的时间比较短，监测的结果也可以通过肉眼的观察而实现，当前，酶抑制法主要是应用在农业生产中的农药检测方面。由于酶抑制法是通过对色彩和电导率的分析而得出重金属种类，因此，对于重金属的含量无从判断。 　　3.5 生物传感器法
　　生物传感器主要通过相关的设备，对水环境中的重金属污染进行相应的监测，这种方法的监测速度非常快，而且设备的操作非常简单，受到了我国很多水环境监测人员的喜爱。在监测完成之后，监测的结果会直接显示在仪器上，给水环境监测带来了巨大的便利性，但是，由于这些设备比较笨重，不适宜随身携带，因此，这种方法不适用于实地检测。
　　3.6 生活传感法
　　大自然中的水是流动的，重金属物质也会随着水分的流动而进入到土壤以及地下水中，对人们的生活造成严重影响。如果饮用了这些被污染的水，也将威胁到生命安全。为了有效的实现对这些水体的重金属物质监测，一些专家研制了相应的设备，采用传感器进行水环境的监测，只需要一点点的水体样本就可以实现对水中物质的准确监测，大幅度提升了监测的效率，也确保了监测结果的准确性。
　　4 水环境重金属污染预防对策
　　4.1 水环境重金属离子处理措施
　　对水环境中的重金属离子进行治理时，可以选择的手段很多，比如说：沉淀法、吸附法以及电解法等等，这些方法都能够有效的缓解水环境中的重金属离子问题，其中最為常用的也是经济效益最高的方法就是吸附法，接下来主要分析吸附法的具体措施。采用吸附法对重金属离子进行治理是通过向水体中放置吸附剂的方式进行，主要的吸附剂有：天然矿物以及各种有机复合材料等等。不同的工业生产，需要的材料不同，排放的废水中重金属离子种类和含量都会有所差异，以此，在进行吸附剂的选择时，要根据水环境中的重金属离子种类和含量进行科学选取，确保选择的吸附剂能够有效的减少重金属离子含量。随着科技的发展和人们对环境的重视，吸附法也在不断的完善，当前，生物吸附法就成为了一项新型的重金属离子处理措施，生物吸附法相比于之前的吸附法更容易获取，而且吸附能力更高，成本投入更低，但是，目前的生物吸附技术只能应用在一些重金属离子含量低的水环境中，但是，只要相关的研究人员加大对生物吸附技术的研究，生物吸附技术一定能够在更广阔的空间被应用。另外，我国目前的很多专家发现一些原核微生物对某种金属具有超强的吸附能力，而且，一些海澡等材料也被广泛应用与重金属离子的吸附上，对于我国水环境中的重金属污染具有非常强的支持，除此之外，近年来，我国的相关专家致力于基因工程建设，对于加快治理重金属离子污染具有重要意义。
　　4.2 底泥重金属防治对策
　　在工业生产中，污水的排放过程中非常容易导致水体底泥中的重金属离子受到影响，而出现对水体的释放，进而造成水环境污染问题，也就是说，在进行水环境重金属污染治理问题上不仅要加强对污染源的控制，还要对工业生产的内部进行改造。第一，加强对工业生产厂家污水排放的治理，在有污水排放的工业生产企业附近建设污水处理厂，也可以要求工业生产企业在废水治理合格之后在进行排放，所有需要排放的污水都要进行细致的检查，只有检查合格的污水才能够进行排放，防治对水环境造成破坏。第二，加强对水环境重金属的监测，对于有大型工业生产企业的地区定期进行环境监测，通过对环境治理措施和管理制度的完善，对工业生产企业中的废水排放进行控制和管理，根据环境监测结果设置一定的安全保障区域，防止对周边的土壤造成破坏，保护我国的土壤环境，提升农作物的产量。第三，对于存在严重污染的河流、海洋进行有效的重金属治理措施。通过向河流、海洋填入清洁碎石的手段减少重金属污染。在经济条件发达的地区还可以在河流、海洋中放置具备吸附能力的填充物加强对水环境的改造，填充物可以选择一些水生物，通过水生物的重金属吸附能力，改善水环境。
　　5 结语
　　总而言之，水是生命之源，加强对水资源的保护就是维护人类生存和促进社会发展的重要象征，面对环境的日益恶化，水资源的严重污染问题，如何有效的缓解水环境中的重金属含量就成为了环境保护部门的重要职责和任务。本文通过以水环境重金属污染的现状入手，分析了几种水环境重金属监测技术手段和治理措施，希望能够为我国水环境污染治理提供解决问题方法。
　　参考文献
　　[1] 陈菲.汞和镉对花翅摇蚊幼虫（Chironomus kiinensis）的毒性效应[D].东北林业大学，2017.
　　[2] 荆曼黎.粤北某铀矿周边地表水及表层沉积物放射性和重金属污染监测与评价[D].南华大学，2017.
　　[3] 廖建波.流域复合环境系统中重金属的归趋与综合风险评价[D].华南理工大学，2016.
　　[4] 谢晴.镉胁迫下黑点青鳉金属硫蛋白基因性别差异性表达及其应用研究[D].国家海洋局第三海洋研究所，2016.
　　[5] 周然.渤海湾环境化学要素变化对浮游植物和底栖动物的影响研究[D].四川农业大学，2015.
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