林秋君++吳映蓉++謝士敏++張志勇+宋嬌

【摘要】：通過研究，對有色金屬礦山重金屬廢水深度的處理技術(shù)進(jìn)行了綜合性的分析，核心目的是通過技術(shù)項(xiàng)目的優(yōu)化，有效治理有色金屬礦山重金屬廢水的處理問題，提升重金屬元素的處理效果，滿足廢水深度的處理技術(shù)，為環(huán)境的科學(xué)治理提供穩(wěn)定支持。

【關(guān)鍵詞】：有色金屬；化學(xué)污染；海洋環(huán)境危害

【引言】：我國的經(jīng)濟(jì)正在快速發(fā)展，工業(yè)更是蒸蒸日上。但伴隨而來的是大量的工業(yè)廢水。工業(yè)廢水中含有大量的重金屬，使得我國水體的重金屬污染愈加嚴(yán)重。如何對含有重金屬的廢水進(jìn)行無害化處理，如何將重金屬從廢水中分離出來是一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的課題。含有重金屬的廢水在排放前必須經(jīng)過處理。因此要做到將重金屬廢水的無害化處理和資源化利用相結(jié)合，處理廢水的同時(shí)將資源進(jìn)行回收利用。

1有色金屬化學(xué)污染及其危害

海洋有色金屬污染，是指一些比重大的金屬經(jīng)過各種途徑流入海洋造成的污染，主要的污染物有汞、鎘、鉛、鋅、銅等。海洋有色金屬污染包括自然界當(dāng)中不可避免的因素，但是更為嚴(yán)重的確是人類活動(dòng)造成的污染，主要以工業(yè)廢水和廢物的形式流入海洋，包括工廠廢水、生產(chǎn)污水、礦山廢水、重金屬農(nóng)藥以及煤炭等燃燒放出來的有色金屬，通過降水等進(jìn)入海洋。植物和動(dòng)物體內(nèi)積累一定比重的有色金屬，對其本身沒有十分明顯的危害，但是人類食用了以后確是有毒的，甚至是致命的。

現(xiàn)如今，在工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，鉛鋅汞鎘銅等有色金屬的使用越來越廣泛，對海洋造成的污染日益加重。同時(shí)由于海水含有豐富的礦物質(zhì)，在海洋化學(xué)資源開發(fā)的過程中也使用了大量的吸附劑，如硫酸鉛、方鉛礦、堿式碳酸鋅等，都會(huì)通過化學(xué)反應(yīng)替換海水中的有用物質(zhì)。顯而易見，這些吸附劑本身就含有有色金屬元素，排入海水也會(huì)造成有色金屬污染。

據(jù)計(jì)算，全球每年排入海水當(dāng)中的汞在過去100年間，人為排放導(dǎo)致全球洋面下100米深的海水中汞含量增加了一倍。在更深的水域，汞濃度增加了25%，人們吃了受污染的魚類，等同于直接食汞，因此從這個(gè)角度來說，水環(huán)境也是人類健康的重要環(huán)節(jié)。如，經(jīng)常吃含有汞的魚蝦等，就會(huì)得水俁病。長期接觸鎘化合物，就會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)質(zhì)、倦怠乏力、頭疼惡心等癥狀。鎘還能破壞人的心臟，造成骨骼中鈣含量的降低，形成易脆骨骼；鉛主要損害造血、神經(jīng)、消化和心血管系統(tǒng)，進(jìn)一步引起身體功能的衰竭

2有色金屬礦山重金屬廢水深度處理技術(shù)

2.1電化學(xué)法技術(shù)分析

對于電化學(xué)法而言，主要是在電場作用下金屬電極所產(chǎn)生陽離子進(jìn)入水體的現(xiàn)象，在整個(gè)過程中會(huì)發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，通過電化學(xué)原理的處理及運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)有色金屬礦山重金屬廢水的科學(xué)處理。例如，在廢水處理的過程中，通過投加藥劑可以實(shí)現(xiàn)沉淀法—污泥回流技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對重金屬廢水的處理。在水質(zhì)波動(dòng)的狀態(tài)下，由于加藥存在著一定的不可控因素，所以，當(dāng)發(fā)生重金屬元素Cd、As無法達(dá)標(biāo)的情況，需要在原有工藝技術(shù)分析的基礎(chǔ)上，采用電化學(xué)法的處理方式，使監(jiān)測技術(shù)得到穩(wěn)定控制，并提升運(yùn)行效果，減少了河流污泥生產(chǎn)量。因此，在水質(zhì)波動(dòng)的狀態(tài)下，可以采用電化學(xué)法減少河流污水的產(chǎn)生量，并阻止電極反應(yīng)分析的發(fā)生，但是，在該種技術(shù)運(yùn)用中，會(huì)嚴(yán)重影響工藝的整體效果，從而造成電耗相對較高的問題。

2.2生物制劑法技術(shù)

生物制劑作為一種富含羥基、羧基的膠態(tài)物質(zhì)，其中的羥基中的氧原子外層電子為sp3雜化狀態(tài)，而且，當(dāng)生物制劑的pH值在3～4的范圍內(nèi)時(shí)，會(huì)誘導(dǎo)生物配位并形成膠團(tuán)，因此，在這種溶解度分析中，其含有多種元素的非晶態(tài)化合物，實(shí)現(xiàn)重金屬的有效脫離。在生物制劑標(biāo)準(zhǔn)提升的背景下，原有的工藝處理技術(shù)發(fā)生了一定的轉(zhuǎn)變。例如，在生物制劑法運(yùn)用中，通過生物制劑—石灰三段法的運(yùn)用，可以有效提升金屬指標(biāo)的去除效率，其整體效率可以達(dá)到90%，通過生物制劑方法運(yùn)用分析，可以有效提升重金屬的濃度，減少環(huán)境二次污染因素的發(fā)生。但是，在生物制劑投加量控制中，會(huì)造成投藥的浪費(fèi)，而且，該生物制劑的成本相對較高，在某種程度上嚴(yán)重制約了生物制劑工藝的優(yōu)化發(fā)展。

2.3植物修復(fù)法

植物可以吸收養(yǎng)分，沉淀雜質(zhì)，富集土壤，植物修復(fù)法正是利用這些植物的特性來凈化被污染的土壤，地表水也可以降低重金屬的含量，最終使污染得到治理，環(huán)境得到修復(fù)。此方法節(jié)約能源，提高能效，在處理重金屬污染的同時(shí)有效的控制了溫室氣體的排放。植物修復(fù)法主要由三部分組成：（1）從水中吸取重金屬離子，進(jìn)行富集和沉淀；（2）降低重金屬離子的活性，有效的組織重金屬隨介質(zhì)滲透到地下或隨空氣進(jìn)行擴(kuò)散；（3）將土壤或地表水中的有毒重金屬萃取出來，集中到可收割的根部或枝干部分，操作人員通過移除積累了大量重金屬的植物來達(dá)到降低土壤、空氣、地表水中的重金屬濃度。

2.4新型金屬捕集劑

重金屬捕集劑可采用二烴基二硫代磷酸的銨鹽、鉀鹽或鈉鹽，活性基團(tuán)（給電子基團(tuán)）為二硫代磷酸。因活性基團(tuán)中的硫原子電負(fù)性小、半徑較大、易失去電子并易極化變形產(chǎn)生負(fù)電場，故能捕捉陽離子并趨向成鍵，生成難溶于水的二烴基二硫代磷酸鹽。當(dāng)捕集劑與某一金屬離子結(jié)合時(shí)，均通過其結(jié)構(gòu)中的2個(gè)硫與烴基及磷酸根和金屬離子形成多個(gè)環(huán)，故形成的化合物為螯合物，并具有高穩(wěn)定性。

2.5離子交換樹脂吸附技術(shù)

對于離子交換技術(shù)而言，其作為離子樹脂以及廢水中的重金屬離子交換控制中，可以通過對廢水重金屬的合理選擇，實(shí)現(xiàn)對污水合理控制。而且，在離子交換樹脂法技術(shù)運(yùn)用的同時(shí)，可以對有色金屬礦山含重金屬進(jìn)行深度處理，并在某種程度上有效去除低濃度的Cu2+、Cr（Ⅵ）等重金屬離子，在整個(gè)治理的過程中也并不會(huì)產(chǎn)生污泥，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)重金屬的合理回收。但是，在離子交換樹脂吸附法分析中，由于樹脂價(jià)格相對昂貴，且吸附飽和后需要解析，解析廢液很難處理。因此，在水質(zhì)分析以及選擇中，需要認(rèn)識(shí)到其中存在著限制性因素，為離子交換技術(shù)的妥善處理提供良好支持。

結(jié)語

隨著重金屬污染愈發(fā)嚴(yán)重，人類已經(jīng)嚴(yán)重的危害了自身生存的環(huán)境。人類已經(jīng)意識(shí)到了重金屬污染的危機(jī)，加強(qiáng)了對重金屬處理的研究，利用化學(xué)、物理、生物等多種技術(shù)，并用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助開發(fā)新技術(shù)，形成了各種工藝，提高效率、減少能源消耗，揚(yáng)長避短，推動(dòng)重金屬的無害化處理和資源再利用，實(shí)現(xiàn)重金屬廢水的回收再利用。

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