水污染中有毒重金属正在逐渐成为全世界面临的一个问题。重金属通过矿山开采、金属冶炼、金属加工及化工生产废水、化石燃料的燃烧、施用农药化肥和生活垃圾等人为污染源,以及地质侵蚀、风化等天然源形式进入水体,加之重金属具有毒性大,在环境中不易被代谢,易被生物富集并有生物放大效应等特点,不但污染水环境,也严重威胁人类和水生生物的生存。
重金属不能被生物降解,相反却能在食物链的生物放大作用下,成百上千倍地富集,最后进入人体。水污染中,重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可能在人体的某些器官中累积,造成慢性中毒。镉、铅、铬、砷和汞是与人类中毒相关的重金属。被镉污染的水、食物,人饮食后,会造成肾、骨骼病变。摄入硫酸镉20毫克,就会造成死亡。铅造成的中毒,会引起贫血、神经错乱。六价铬有很大毒性,会引起皮肤溃疡,并能致癌。饮用含砷的水,会发生急性或慢性中毒。砷使许多酶受到抑制或失去活性,造成机体代谢障碍,皮肤角质化,引发皮肤癌。汞的化合物能溶于水,并通过皮肤吸收和通过食物链进入人体,主要集中在肝、肾、脾及骨骼中,它的毒性是积累性的。汞中毒病状为疲乏、头晕、易怒,随后发生颤抖、手脚麻痹、吞咽困难、耳聋、视力模糊、肌肉运动失调等,进一步发展到情绪紊乱、神经中枢失调、语言不清,最后昏迷致死。有机磷农药会造成神经中毒,有机氯农药会在脂肪中蓄积,对人和动物的内分泌、免疫功能、生殖机能均造成危害。氰化物也是剧毒物质,通过水资源进入血液后,与细胞的色素氧化酶结合,使呼吸中断,造成呼吸衰竭窒息死亡。 重金属污染对于环境和人类造成的危害已越来越多地为人们所熟知,随着全球可持续发展战略的进一步实施,对重金属废水的处理要求也将日益严格。重金属废水是一个十分复杂的混合体系,用单处理技术处理已经很难达到要求。 水体重金属污染治理包括外源控制和内源控制两方面。外源控制主要是对采矿、电镀、金属熔炼、化工生产等排放的含重金属的废水、废渣进行处理,并限制其排放量。内源控制则是对受到污染的水体进行修复。 重金属多为非降解型有毒物质,不具备自然净化能力,一旦进入环境就很难从环境中去除。目前重金属污染的治理方法以物理、化学方法为主,生物修复技术作为一种更经济、更高效、更环保的治理技术也受到广泛关注。随着生物技术的发展,生物修复技术的可行性和有效性将逐渐加强,在治理和防治重金属污染方面将发挥更大作用,前景十分广阔。
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