什么是重金属污染物

重金属污染物指由重金属或其化合物造成的环境污染物。主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。

重金属污染物的来源

汞：采矿业，汞矿的开采和冶炼；化工业，作为催化剂用于有机物聚合、氢化、脱氢、氧化、氯化等；电子工业，用汞连接电路，制造开关和电池；仪表制造业，温度计、压力计、比重计等；冶金工业，汞齐法摄取贵金属；农业用汞，用作杀虫剂、杀菌剂、防霉剂和选种剂等；医院用汞，口腔科用汞合金补牙，破碎的温度计压力计等。

镉：镉污染来源主要是铅、锌、铜的矿山和冶炼厂的废水、尘埃和废渣，以及电镀、电池、颜料、涂料工业的废水等。

铬：向大气散发铬污染的工业主要是铁路工业、耐火材料工业和各部门煤的燃烧。向水体排放铬污染的工业主要是电镀工业、金属酸洗、皮革鞣制、染料、颜料等工业。

铅：水体中铅污染部分来自大气铅的沉降，部分来自工农业含铅废水。土壤中的含铅量由大气和水体铅污染的情况而定。食品中的铅污染，含铅量高的容器(如锡铅合金容器)和涂有彩釉的陶器，盛放酸陛食物或烧焦食品时，均会形成食物铅污染，搪瓷和塑料用具，如使用铅盐着色，也会使食品受铅污染。

砷：含砷地下水(饮水)，含砷煤的燃烧污染空气和食品(吸人或食人)，含砷金属的开采和冶炼，含砷的农药、防腐剂、除锈剂等使用。

重金属污染物的危害

重金属进入人体后，不易排泄，逐渐蓄积，当超过人体的生理负荷时，就会引起生理功能改变，导致急、慢性疾病或产生远期危害：

(1)慢性中毒：汞污染引起的水侯病，镉污染引起的疼痛病等。

(2)致癌作用：长期吸入镍能引起鼻癌和肺癌；铬酸盐烟雾可引起肺癌；长期饮用高砷水可引起皮肤癌、肺癌和肝癌。过量的铁可使铁在细胞内的隔室封闭大量破坏，诱发肿瘤。

(3)致畸作用：汞和铅均可引起胎儿先天畸形。

(4)变态反应：镍可引起接触性皮炎、肺炎，五氧化二钡可引起迟发性呼吸器官变态反应，铬可引起眼结膜炎、支气管哮喘、接触性皮炎等。

(5)对免疫功能的影响：铅可使中性粒细胞减少；铅与镉可使抗体形成减少；汞能引起肾损害。锰过多抑制抗体的形成；铁和硒过多对免疫功能有影响，砷对免疫功能有损害作用。

重金属污染物对土壤的危害表现在：

①降低土壤的缓冲能力；

②对土壤中微生物和生物群落的活性造成伤害；

③损失了土壤的肥力；

④降低了农作物的产量和质量。

重金属污染物的常用化学处理方法

1.药剂稳定化技术

通过药剂的作用，将危险废气物中的有毒、有害污染物转化成低溶解性、低迁移率及低毒性物质的过程。它主要包括中和、沉淀和氧化还原技术。

(1)中和技术：中和技术是最普遍、最简单的处理酸性废渣和碱性废渣的技术。通常，酸性废渣用碱性中和剂中和，碱性废渣用酸性中和剂中和。常用的中和剂有石灰、白云石、氢氧化钠、碳酸钠等。碱性废渣和碱性废液价格低廉，可以用来以废治废综合利用。石灰作为中和剂，来源广泛，价格便宜。工业用的苏打和苛性碱具有组成均匀、易于存储和投放、反应迅速等优点，但是价格较贵。

(2)氧化还原技术：通过氧化和还原技术处理，将固体废物中可以发生价态变化的某些有毒成分转化为无毒和低毒，且具有化学稳定性的成分以便于无害化处置或进行资源回收技术。常用的氧化还原剂有硫酸亚铁、硫代硫酸钠、焦炭、纸浆废液、锯木屑和谷壳等。

(3)沉淀技术：沉淀就是借助于沉淀剂的作用，使废气物中的目的成分(重金属离子等)选择性地呈难溶化合物形态沉淀析出的过程。常用的技术包括水解沉淀、硫化物沉淀、碳酸盐沉淀等，除了部分碱金属和个别的碱土金属之外，大多数金属的氢氧化物都是难溶化合物，因此可以通过水解沉淀稳定废气物中的重金属离子。水解沉淀通常只需用酸或碱调节废物悬浮液的PH值以外，还需要添加沉淀剂。沉淀过程所用的设备比较简单，主要是机械搅槽。为了加快沉淀速度，沉淀过程通常在高于室温的条件下进行。

2.固化/稳定化技术

固化处理是利用物理或化学的方法将危险固体废物或包容在隋性集体物质内，使之呈现化学稳定性或密封性的一种无害化处理技术。

(1)水泥固化技术：水泥是一种无机胶结材料，经过水化以后可以生成坚固的水泥固化体，水泥固化体依靠机械密封、基体吸附以及固溶等作用将重金属等离子滞留在固化体中。

(2)其他凝硬性基材固化技术：硅酸铝以及含有硅成分的的粉煤灰和水泥窑灰等，在有水存在的条件下，可以与石灰、水泥结合形成稳定的不溶性化合物，达到包容废物的目的。这些物料自身不具有凝结的性能，但与石灰或水泥以及水混合后能形成胶结材料。

(3)热塑性微包胶技术：热塑性材料是指在加热和冷却时能反复软化和硬化的有机塑料，常用的有沥青、聚乙烯等，采用热塑性包胶技术时，需要对废物进行干燥和脱水等预处理，以提高废物的固化含量。然后与聚合物在较高温度下混合。热塑性微包胶技术可以用来处理电镀污泥及其他重金属废物、油漆、炼油厂污泥、焚烧灰、纤维滤渣和放射性废物等。热塑性固化法所得的产品的空隙降低，污染物浸出率低于水泥固化法和石灰固化法；但是热塑性材料价格较高，操作复杂，设备费用高。

(4)有机物聚合固化(热固性微包胶术)：热固性材料是指加热后变成固体并且硬化的材料，而且再加热和冷却仍保持其固体状态。用于废物处理的热固性材料主要包括尿甲醛、聚酯及丁二烯等，酚醛树脂及环氧树脂也在小范围内有使用实例。这种技术主要用来处理放射性废物。

(5)自胶结固化技术：自交结固化法是将大量的硫酸钙或者亚硫酸钙的废物，在控制的条件下煅烧到部分脱水至产生有胶结作用的硫酸钙和半水硫酸钙状态，然后再与某些添加剂混合成稀浆，凝固后生成像塑料一样硬的透水性差的物质。此法的原理是基于亚硫酸钙半水化合物具有最终形成类似于含有两个结晶水的硫酸钙的固化物。

(6)玻璃固化法：玻璃固化法是将废物与二氧化硅混合并加热到极高温度，然后冷却成一种玻璃状固体。这种技术的一种改型方法是将石墨电极埋到废物之中，并在现场进行玻璃化。对于含重金属污泥的玻璃固化处理，要求添加玻璃化所需要的硅质材料。这种技术能耗大，成本高，因此一般只有处理高剂量放射性废物或剧毒废物时，才考虑使用。