重金屬污染物

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　　重金屬污染物指由重金屬或其化合物造成的環境污染物。主要由採礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬製品等人為因素所致。

　　汞：採礦業，汞礦的開采和冶煉；化工業，作為催化劑用於有機物聚合、氫化、脫氫、氧化、氯化等；電子工業，用汞連接電路，製造開關和電池；儀錶製造業，溫度計、壓力計、比重計等；冶金工業，汞齊法攝取貴金屬；農業用汞，用作殺蟲劑、殺菌劑、防霉劑和選種劑等；醫院用汞，口腔科用汞合金補牙，破碎的溫度計壓力計等。

　　鎘：鎘污染來源主要是鉛、鋅、銅的礦山和冶煉廠的廢水、塵埃和廢渣，以及電鍍、電池、顏料、塗料工業的廢水等。

　　鉻：向大氣散髮鉻污染的工業主要是鐵路工業、耐火材料工業和各部門煤的燃燒。向水體排放鉻污染的工業主要是電鍍工業、金屬酸洗、皮革鞣製、染料、顏料等工業。

　　鉛：水體中鉛污染部分來自大氣鉛的沉降，部分來自工農業含鉛廢水。土壤中的含鉛量由大氣和水體鉛污染的情況而定。食品中的鉛污染，含鉛量高的容器(如錫鉛合金容器)和塗有彩釉的陶器，盛放酸陛食物或燒焦食品時，均會形成食物鉛污染，搪瓷和塑料用具，如使用鉛鹽著色，也會使食品受鉛污染。

　　砷：含砷地下水(飲水)，含砷煤的燃燒污染空氣和食品(吸人或食人)，含砷金屬的開采和冶煉，含砷的農藥、防腐劑、除銹劑等使用。

　　重金屬進入人體後，不易排泄，逐漸蓄積，當超過人體的生理負荷時，就會引起生理功能改變，導致急、慢性疾病或產生遠期危害^[3]：

　　(1)慢性中毒：汞污染引起的水侯病，鎘污染引起的疼痛病等。

　　(2)致癌作用：長期吸入鎳能引起鼻癌和肺癌；鉻酸鹽煙霧可引起肺癌；長期飲用高砷水可引起皮膚癌、肺癌和肝癌。過量的鐵可使鐵在細胞內的隔室封閉大量破壞，誘發腫瘤。

　　(3)致畸作用：汞和鉛均可引起胎兒先天畸形。

　　(4)變態反應：鎳可引起接觸性皮炎、肺炎，五氧化二鋇可引起遲發性呼吸器官變態反應，鉻可引起眼結膜炎、支氣管哮喘、接觸性皮炎等。

　　(5)對免疫功能的影響：鉛可使中性粒細胞減少；鉛與鎘可使抗體形成減少；汞能引起腎損害。錳過多抑制抗體的形成；鐵和硒過多對免疫功能有影響，砷對免疫功能有損害作用。

　　重金屬污染物對土壤的危害表現在^[4]：

　　①降低土壤的緩衝能力；

　　②對土壤中微生物和生物群落的活性造成傷害；

　　③損失了土壤的肥力；

　　④降低了農作物的產量和質量。

　　1.藥劑穩定化技術

　　通過藥劑的作用，將危險廢氣物中的有毒、有害污染物轉化成低溶解性、低遷移率及低毒性物質的過程。它主要包括中和、沉澱和氧化還原技術。

　　(1)中和技術：中和技術是最普遍、最簡單的處理酸性廢渣和鹼性廢渣的技術。通常，酸性廢渣用鹼性中和劑中和，鹼性廢渣用酸性中和劑中和。常用的中和劑有石灰、白雲石、氫氧化鈉、碳酸鈉等。鹼性廢渣和鹼性廢液價格低廉，可以用來以廢治廢綜合利用。石灰作為中和劑，來源廣泛，價格便宜。工業用的蘇打和苛性鹼具有組成均勻、易於存儲和投放、反應迅速等優點，但是價格較貴。

　　(2)氧化還原技術：通過氧化和還原技術處理，將固體廢物中可以發生價態變化的某些有毒成分轉化為無毒和低毒，且具有化學穩定性的成分以便於無害化處置或進行資源回收技術。常用的氧化還原劑有硫酸亞鐵、硫代硫酸鈉、焦炭、紙漿廢液、鋸木屑和穀殼等。

　　(3)沉澱技術：沉澱就是藉助於沉澱劑的作用，使廢氣物中的目的成分(重金屬離子等)選擇性地呈難溶化合物形態沉澱析出的過程。常用的技術包括水解沉澱、硫化物沉澱、碳酸鹽沉澱等，除了部分鹼金屬和個別的鹼土金屬之外，大多數金屬的氫氧化物都是難溶化合物，因此可以通過水解沉澱穩定廢氣物中的重金屬離子。水解沉澱通常只需用酸或鹼調節廢物懸浮液的PH值以外，還需要添加沉澱劑。沉澱過程所用的設備比較簡單，主要是機械攪槽。為了加快沉澱速度，沉澱過程通常在高於室溫的條件下進行。

　　2.固化/穩定化技術

　　固化處理是利用物理或化學的方法將危險固體廢物或包容在隋性集體物質內，使之呈現化學穩定性或密封性的一種無害化處理技術。

　　(1)水泥固化技術：水泥是一種無機膠結材料，經過水化以後可以生成堅固的水泥固化體，水泥固化體依靠機械密封、基體吸附以及固溶等作用將重金屬等離子滯留在固化體中。

　　(2)其他凝硬性基材固化技術：硅酸鋁以及含有硅成分的的粉煤灰和水泥窯灰等，在有水存在的條件下，可以與石灰、水泥結合形成穩定的不溶性化合物，達到包容廢物的目的。這些物料自身不具有凝結的性能，但與石灰或水泥以及水混合後能形成膠結材料。

　　(3)熱塑性微包膠技術：熱塑性材料是指在加熱和冷卻時能反覆軟化和硬化的有機塑料，常用的有瀝青、聚乙烯等，採用熱塑性包膠技術時，需要對廢物進行乾燥和脫水等預處理，以提高廢物的固化含量。然後與聚合物在較高溫度下混合。熱塑性微包膠技術可以用來處理電鍍污泥及其他重金屬廢物、油漆、煉油廠污泥、焚燒灰、纖維濾渣和放射性廢物等。熱塑性固化法所得的產品的空隙降低，污染物浸出率低於水泥固化法和石灰固化法；但是熱塑性材料價格較高，操作複雜，設備費用高。

　　(4)有機物聚合固化(熱固性微包膠術)：熱固性材料是指加熱後變成固體並且硬化的材料，而且再加熱和冷卻仍保持其固體狀態。用於廢物處理的熱固性材料主要包括尿甲醛、聚酯及丁二烯等，酚醛樹脂及環氧樹脂也在小範圍內有使用實例。這種技術主要用來處理放射性廢物。

　　(5)自膠結固化技術：自交結固化法是將大量的硫酸鈣或者亞硫酸鈣的廢物，在控制的條件下煅燒到部分脫水至產生有膠結作用的硫酸鈣和半水硫酸鈣狀態，然後再與某些添加劑混合成稀漿，凝固後生成像塑料一樣硬的透水性差的物質。此法的原理是基於亞硫酸鈣半水化合物具有最終形成類似於含有兩個結晶水的硫酸鈣的固化物。

　　(6)玻璃固化法：玻璃固化法是將廢物與二氧化硅混合併加熱到極高溫度，然後冷卻成一種玻璃狀固體。這種技術的一種改型方法是將石墨電極埋到廢物之中，併在現場進行玻璃化。對於含重金屬污泥的玻璃固化處理，要求添加玻璃化所需要的硅質材料。這種技術能耗大，成本高，因此一般只有處理高劑量放射性廢物或劇毒廢物時，才考慮使用。