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重金属的处理办法

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重金属的处理办法

重金属的处理办法范文第1篇

关键词:污泥农用;重金属元素;环境及健康;缓解措施

城市污泥是指在污水处理中产生的固体产物。据有关资料统计,目前美国所积累的干污泥总量已达1000万t,欧洲各国总计达660万t,日本为240万t左右[1]。随着中国城市化的不断发展,到2010年为止,全国产生废水的总量已经达到125万m3/天。污泥作为污水处理厂的主要产物,急需有效且安全的处理方式。目前污水的处理方式包括污泥焚烧、填埋法和农田利用法。由于担心污泥中的一些毒性病原体可能会引起人类的健康问题,西方的许多国家已经出台了相应法规来限制污泥的农田利用。污泥填埋的高费用已经促使污泥的处理朝向污泥焚烧来提供热量用于发电。污泥的农田利用也被视为一种能回收利用污泥中植物营养的有效方式,特别是污泥中的N、P元素对作物的生长促进十分明显。

城市污泥中的污染物可以被大致划分为3种主要的种类:①无机元素(例如金属和微量元素);②有机元素(例如PCBs、PCDD、PPCPs、PAHs、表面活性剂);③毒性病原体(例如细菌、病毒、寄生虫)。本文主要对重金属元素环境影响进行分析,在此基础上研究污泥农用过程中重金属元素的控制措施。

1 污泥农用中重金属的影响

由于城市废水主要来自生活废水、工商业废水和市区地表河流的排放,因而含有大量的重金属元素,特别是在一些发达城市和工业化城市中,城市污泥的潜在有毒重金属含量特别高,在污泥农用过程中可能会进行累积,进入生物链;或是由于没有经过安全的处理途径,会对人体和环境健康造成重大影响。重金属由于具有难迁移、易富集、危害大等特点,一直是限制污泥农业利用的最主要因素[2]。目前关于污泥中重金属的研究集中在Pb、Zn、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni,但不同国家及不同城市的污泥重金属含量范围变化都很大。

一般来说,像在埃及这样的以农业灌溉为主的国家里,城市污泥中重金属含量相对较低。1980年前,污泥中重金属含量几乎仅占干重的0.5%~2%,最多时也只有干重的6%。美国和欧洲的城市污泥中重金属含量的急剧下降,不仅与他们本国严格的法律限制有关,也和他们国家与污水处理厂达成的协议,控制工业废水重金属含量紧密相连。

重金属在污泥中的运移、生物有效性以及生态毒性与污泥所施用土壤的pH值、阳离子的交换量(CEC)、有机质含量、土壤结构及土壤质地有关[3]。随着土壤pH值的增加,土壤对重金属的吸附能力也逐渐增强。土壤中有机质的存在形态也会影响重金属的生物有效性。由于有机质可以分为可溶和不可溶2种,不可溶的有机质会阻碍土壤中作物对有机质的吸收,通过使重金属离子牢牢吸附在有机质表面来降低重金属的生物有效性。然而,可溶性有机质组分可以通过形成重金属和有机质互溶组分来提高重金属在土壤的活性。同时, Tessier等采用分级提取的办法,将重金属分为交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残余态5个组分[4]。Pérez-Cid [5]等发现可交换态的重金属最易被作物吸收,有含量低、生物有效性大的特点;碳酸盐岩态易在酸性条件下分解释放,对作物的生物有效性也很明显;铁锰氧化物结合态在氧化还原电位降低时易释放出来;硫化物及有机结合态主要包括重金属硫化物沉淀及与各种有机质结合的重金属,是相对稳定的形态;残渣态是存在于矿物晶格中的重金属,是生物难以利用的形态[6]。在土壤质地方面,有实验发现,Zn在酸性土壤中的生物有效性更大,相比之下,Cu在碱性土壤中的生物有效性更明显。

2 重金属风险评估

由于污泥的长期使用会导致重金属元素在土壤中的聚集,从而使土壤受到污染,进而可能使地下水环境受到污染。针对重金属对地下水的污染以及评估土壤自身重金属污染程度可以采用Nemerow指数法。其特点是既考虑了污染物的平均浓度,又兼顾了浓度最大的污染物对地下水污染的影响[7]。

Nemerow指数法计算公式为:

式中:Pi为重金属污染物的分项污染指数;ci为重金属污染物的实测浓度(mg/L);coi为重金属污染物的评价标准(mg/L);(Pi)max为各项污染指数中污染指数Pi的最大值;Pi为各项污染指数的平均值。

Nemerow指数法反映地下水受重金属污染的程度,综合污染指数越大,说明地下水污染程度越严重。Nemerow指数具体指标分级界限视研究区地下水中重金属浓度的类型、浓度等确定。

3 污泥农用中对重金属元素的控制措施

重金属的处理办法范文第2篇

关键词:ICP-AES;土壤;重金属;测定

1 背景

土壤是人类宝贵而有限的自然资源,是农业最基本的生产资料,与人们的生活息息相关。近二十多年来,我国农田土壤重金属污染问题日益突出,部分地区的土壤重金属污染已危及人民的生产生活。然而随着经济的发展,大量未经处理的、含有重金属的废弃物被排入环境当中,使得土壤生产力下降,并通过食物链,危及人类的健康甚至生命。近年来,土壤重金属污染已经成为国内外关注的环境问题。由于重金属污染物在土壤中移动性很小,不易随水淋滤,不为微生物降解,很难消除,致使土壤中重金属含量明显高于本底值,并造成生态环境恶化的现象。因此对于深入了解重金属的污染情况,具有重要的理论意义和实际应用价值。

2 常用的土壤重金属监测分析方法

传统的测定方法主要采用分光光度法或原子吸收光谱法,虽然测定结果准确但操作步骤多,花费时间长且试剂消耗量大。目前,常用的土壤重金属监测分析方法有电感耦合等离子发射光谱(ICP-AES)、火焰原子吸收光谱法(FLAA) 、石墨炉原子吸收光谱法(GF-LAA)、原子荧光法(AFS)和分光光度计法等。电感耦合等离子发射光谱(ICP-AES) 法因具有灵敏度高、精密度高、线性范围宽和多元素同时测定等特点,近几年来成为重金属分析普遍采用的监测分析手段。

3 实验分析

3.1 实验仪器和试剂

1.美国赛默飞世尔科技有限公司的iCAP6000系列电感耦合等离子体发射光谱仪;

2.意大利MILESTONE公司ETHOS One型微波消解仪;

3.美国Millipore公司Milli-Q超纯水系统;

4.德国普兰德公司的移液器(10~100μL、100~1000μL);

5.美国Labteck公司ED16 型消解仪。

6. 上海市计量院测试技术研究院生产的离子发射光谱分析混合离子标准物质、1000mg/L 锑、铍标准溶液、100 mg /L 铊标准溶液;

7.硝酸、盐酸、氢氟酸、双氧水、高氯酸,优级纯、实验用水为超纯水。

3.2 样品的制备

将采集的土壤样品(约500g)混匀后用四分法缩分至100g,缩分后的土样经风干后,除去土样中的石子和动植物残体等异样物。玛瑙研钵将土壤样品碾压,过2mm尼龙筛除去2mm以上的沙粒,混匀。上述土样进一步研磨,再过100目尼龙筛,试样混匀后备用。

3.3 实验步骤

土壤样品的微波消解步骤:准确称取0.20g上述干燥的土壤样品(105℃干燥2h),置于消解罐中,依次加入2mL硝酸、6mL盐酸振摇使之与样品充分混合,加内盖。擦干消解罐表面液体,拧上消解罐外盖,放入微波消解仪炉腔内,设定工作条件后启动。微波消解完成后,仪器自动执行冷却程序,冷却后取出消解罐,迅速打开消解罐外盖和内盖。分别以每次1~2mL的二次去离子水冲洗消解罐杯盖和杯壁2~3次,用滤纸擦净消解罐表面液体,连同溶液一同抽滤,转移至25mL比色管中,再以二次去离子水定容。从仪器中选择各元素的测量波长,设定工作条件,进行ICP-AES分析。

3.4 实验数据分析

按照仪器工作条件ICP-AES进行测定,仪器软件自动绘制标准工作曲线,标准曲线回归方程用I=ac+b表示,其标准工作曲线如下:

拟合Cr的标准曲线:y=2.8713×105c+3.532×104

拟合Mn的标准曲线:y=1.4198×106c+4.090×105

拟合Cu的标准曲线:y=2.9797×105c+5.222×104

拟合Zn的标准曲线:y=2.2632×105c+3.933×104

根据公式可以计算出土壤中各金属浓度,如下所示,此过程可以借助matlab等计算机软件进行运算。经过与国家标准比较,此土壤样品中的Cr、Mn、Cu、Zn的含量均满足国家标准的要求。

4 建议以及应该采取的措施

(1)企业要配合政府等相关部门加强管理,严格控制各种企业的排放,按着国标的排放标准,严格控制排放指标,对己经产生的污染,要积极取措施处理,把污染的程度降到最低。

(2)严格的控制重金属的使用量,同时也要加强对城市生活污水的管理,防止任意排放,加强对城市生活垃圾的任意堆放管理。

(3)用修复和治理重金属含量超标土壤的措施,可以采取生物修复的办法降解土壤中的重金属,净化土壤,减少土壤污染,防止产生二次污染。

(4)相关部门要采取方案加强环境质量标准的修订工作,更好地与国际同类标准接轨,指定符合国情的标准。

5 结语

本文采用ICP-AES法对土壤中的Cr、Mn、Cu、Zn等含量进行测定,此方法前处理过程简便,设备简单,成本低廉,分析过程中实验条件易于控制,具有较高的灵敏度和准确度,重复性好,测定结果准确可靠,能够满足土壤分析的要求。

参考文献:

[1] 许海,王洁琼等.土壤重金属测定中不同消解方法的比较[J].常州工学院学报.2008

[2] 孟飞,刘敏,史同广.上海农田土壤重金属的环境质量评价[J].环境科学.2008

[3] 林凡华,陈海博等.土壤环境中重金属污染危害的研究[J].环境科学与管理.2007

[4] 周小春等.ICP-AES法测定农田土壤中的重金属含量[J].环境保护科学.2011

重金属的处理办法范文第3篇

土壤重金属污染研究进展

重金属有多种不同的定义。在环境化学领域中,重金属是指比重大于4或5的金属。重金属污染物不但包括生物毒性显著的汞、镉、铅、铬和类金属砷,还包括毒性较弱的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等重金属元素。土壤重金属污染隐蔽性强、毒性大、难降解且能沿食物链富集,是人们优先考虑去除的污染物。

1污染来源

土壤重金属污染来源大体可以分为工业来源、农业来源、交通来源。

1.1工业来源。煤和石油等化石燃料燃烧释放大量含有重金属的有害气体和粉尘,工厂排放的烟气、粉尘等气体污染物经大气环流扩散,以干、湿的沉降方式进入到水体与土壤中,造成土壤重金属污染。工业生产过程如采矿、选矿、矿物加工等排放的废水、废气、废渣是土壤中汞、铅、镉、砷等重金属污染的主要来源。

1.2农业来源。主要来源于农田污水灌溉、污泥利用,化肥、有机肥、农药和杀虫剂的滥用以及塑料薄膜的大量使用等。农用物资施用和农业污灌是农田土壤中汞、铬、砷、铜、锌等重金属污染的重要来源。

1.3城市交通来源。主要来源于汽车排放的尾气及轮胎磨损产生的粉尘。汽油、油的燃烧和发动机及其他镀金部件磨损可释放出铅、镉、铜、锌等重金属粉尘。

2污染危害

重金属一旦进入土壤,就很难被微生物降解或者从土壤中去除,因此重金属对土壤的理化性质、生物特性和微生物群落结构都产生重大危害。受到重金属污染的土壤,其物理结构和化学性质都会发生变化,危害极大。

2.1导致经济损失。土壤的重金属污染会造成耕地面积持续减少、土壤质量下降和生物毒害增多,导致农作物大幅度减产,从而影响到粮食供给、农业可持续发展和区域经济增长。

2.2危害人体健康。酸雨、土壤添加剂等外界环境条件的变化,提高了土壤中重金属的活性和生物有效性,使得重金属较易被植物吸收利用,重金属污染物难以降解,直接或间接地危害到处于食物链顶端的人类的身体健康,引发骨痛病、儿童血铅、高血压、心脑血管,癌症等疾病。

2.3导致其他污染。土壤受到污染后,含重金属浓度较高的污染表土容易在水力和风力的作用下分别进入到水体和大气中,导致水污染、大气污染和其他衍生环境问题。

3治理途径

重金属污染土壤的治理途径主要有两种:一种是将重金属污染物清除,削减土壤重金属总量;另一种是固化土壤重金属,降低其迁移性和生物可利用性,削减有效态重金属含量。具体来讲包括工程措施,化学措施,农业措施和生态措施。

3.1工程措施。工程措施包括排土、客土和淋洗等方法。排土法剥离表层受污染的土壤,客土法是在被污染的土壤上覆盖未被污染的土壤,淋洗法是通过清水灌溉稀释或洗去重金属离子。工程措施效果较为彻底,能使耕作层土壤中重金属的浓度降至临界浓度以下,或减少重金属污染物与植物根系的接触来控制危害。

3.2化学措施。第一,通过添加表面活性剂、有机螯合剂等一系列调控措施,改良土壤的理化性状,提高土壤重金属的生物有效性,使其易于被其他植物吸收,以达到修复土壤的目的。第二,通过添加固化材料,降低重金属的迁移性和生物有效性。

3.3农业措施。农业措施是因地制宜的修正和完善耕作管理制度来减轻重金属的危害,或者在受污染土壤上种植不进入食物链的植物。农业措施适合治理中、轻度受污染土壤。

3.4生物措施。生物措施:一是通过生物作用改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性;二是通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。通过一些特殊的微生物与植物、动物去除或者转化土壤中的重金属,降低重金属的毒性。

3.4.1微生物修复。微生物修复技术主要有两种:原位修复技术和异位修复技术。受到重金属污染的土壤,往往富集多种耐重金属的真菌和细菌,微生物可通过多种作用方式降低土壤中重金属的毒性。

3.4.2植物修复。植物修复是利用植物吸收、富集、降解或固定土壤中重金属离子或其他污染物,以降低或消除污染程度,修复土壤。

3.4.3动物修复。动物修复是利用土壤中的某些鼠类等低等动物吸收土壤中的重金属。例如在受重金属污染的土壤中放养蛆虫,待其富集重金属后,采用电激、灌水等方法驱出蛆虫集中处理。

4展望

土壤重金属污染来源趋于多样化、综合性,对人类的危害也日趋严重。在未来很长时间内重金属污染仍将是我国所面临的重大环境问题之一,迫切需要解决。但对于不同种类、不同性质的重金属污染事件,应将物理、化学、生物等修复手段综合应用以便更好地治理土壤重金属污染,同时研制复合材料,已解决土壤重金属复合污染的问题。

参考文献:

[1]MILEN KOVICN,DAMJANOVIC M.Study of HeavyMetal Pollution in Sedimentsfrom the IronGate(DanubeRiver),Serbia and Montenegro[J].Polish Journal ofEnvironmental Studies,2005,14(6):781-787.

[2]赵学茂.土壤重金属污染的防治办法[J].甘肃农业,2006,(2):228.

[3]李兵.土壤中重金属污染与危害[J].金属世界,2005,(5):43-53.

[4]张志红,杨文敏.汽油车排出颗粒物化学组分分析[J].中国公共卫生,2001,17(7):623-624.

[5]章明奎.污染土壤重金属的生物有效性和移动性评价:四种方法比较[J].应用生态学报,2006,(8):1501-1504.

[6]祖艳群,李元昆明市蔬菜及其土壤中铅、镉、铜和锌含量水平及污染评价[J].云南环境科学,2003,(8):35.

[7]胡文.土壤-植物系统中重金属的生物有效性及其影响因素的研究[D].2008.

[8]夏家淇.土壤环境质量标准详解[M].北京:中国环境科学出版社,1998.70-75.

重金属的处理办法范文第4篇

关键词:电子废弃物;污染防治;处理

中图分类号: Q958.116文献标识码: A

引言

根据《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》的相关规定,电子废弃物是指列入国家电子废弃物名录或者是根据国家规定的电子废弃物鉴别方法和鉴别标准所认定的具有电子特性的固体废弃物。然而工业源电子废弃物则指的是在工业生产的活动过程中产生的电子废弃物。因为工业体系非常庞大且种类繁杂,所以其产生的电子废弃物数量大且成分复杂,从产生、收集、运输、贮存、综合利用及处置等环节在时空上也有很大的不确定性,使得工业电子废弃物的污染控制成为了企业管理和环保部门监管的首要难题。

一、电子废弃物污染分析

(一)电子废弃物的特征及危害

电子废弃物作为一种新型的固体垃圾,其特征是具有可利用性及对环境严重的危害性。电子废弃物的可利用性:电子废弃物中含有的塑料、金属物质都是可再次利用的重要资源。严重的危害性:大多数电子产品中含有大量的铅、汞、锌、铜等重金属物质对环境及人体有严重危害。其主要来源如表1所示。

表1电子废弃物污染物

污染物 来源

氯氟烃化合物

卤素阻燃剂

镍、镉

铬 冰箱

线路板、电缆、电子设备外壳

显示器

光电设备

电池

阴极射线管、焊锡、电容器、显示器

金属镀层

(二)电子废弃物污染的现状

目前我国还未建立规范的电子废弃物回收利用体系,大量的废弃电子产品处于无人无制度管制的状态,给环境造成了极大的污染。很多的农民至今延续着传统的上门收购各种废旧电子产品进行简单的拆解,并利用其来获取利益,这种不当的处置方式对人体健康造成了极大的危害,对环境造成了严重的污染。因长时间大量的聚集电子废弃物,使很多地方的水资源日益污染,致使找不到干净可供使用的水资源;对于长期居住在这种大气污染环境下的人们,体内铅含量过高阻碍了儿童的智力发育,多数人患有各种程度的呼吸道疾病,对人体健康带来了极大的危害。这样的例子在中国这个生产大国还存在很多,由于对电子废弃物的不当拆解和处理造成了极其严重的后果。其中重金属的污染对于环境的影响范围最广、影响力最大。

(三)电子废弃物

电子废弃物主要包括运用于日常生活和工作等各个领域被淘汰或者损坏的电子产品,同时也包括工业制造业及科学研究等多个方面的电器电子产品,电子和电器产品是由塑料、金属和化学用品等多种材料组成的综合性电子产品,在生产电子产品的过程中,生产原料也含有一定有害成分,这是污染环境的一方面,所以对于电子废弃的不当处理,势必对人类生态生活环境和人类健康安全构成极大的隐患。

二、电子废弃物污染的防治措施

电子废弃物中除了难以降解的材料外,最重要的是如铅、汞等重金属污染。近几年来,重金属污染问题引起了我国政府的高度重视,为切实抓好重金属污染防治工作,保护环境的可持续发展,保护人民身体健康、安全,因而在制定重金属污染防治规划过程中,提出防治机制的保障、相关政策的完善和技术规范、淘汰落后的产能、完善防治技术等四项解决措施。

(一)扩大公众参与程度

电子废弃物的回收利用和处置是一项复杂而艰巨的工作,需要政府相关部门的努力,更需要广大公众意识的提高和积极地参与。在立法时可以要求政府通过媒体宣传等有效的方式加大对公众的教育力度,提高公众对正确处置电子废弃物的意识,引导和鼓励消费者优先购买环境友好型电子产品,进而通过市场的调控力量促使生产者承担更多的责任。

(二)相关政策的完善和技术规范

根据国家关于重金属污染防治的有关法律法规规范,结合地区的实际状况,完善地方的环境标志体系,在制定地方环境体系时必须要符合国家的法律法规。制定并逐渐完善地方环境保护的相关制度,注重重金属污染防治内容的具体化。进一步完善土地污染防治、水资源保护以及造成环境损害的责任相关的法律法规。健全重金属污染损害评估的管理体制,制定对危害环境、人体生命健康等各个方面的问题相关地方法律法规。加大重金属污染防治工作技术规范的力度,加强重金属污染源的监控技术的研究,依据地区的重金属污染问题,制度符合地区环境污染问题治理的技术标准和规范。

(三)促进电子废弃物处置

产业化电子废弃物的回收再利用、降低电子废弃物的处置成本、研发环境友好型电子产品,都离不开科学技术的进步。只有先进的科学技术作为支撑,才能提升电子废弃物无害化处理的水平,保证以对环境污染程度最小、资源损耗程度最低的方式回收利用电子废弃物。国家应鼓励设立大中型电子废弃物回收企业,在经济上给予政策支持,通过政府的积极引导和政策支持,采取财政补贴、税收优惠等方式,增强其市场竞争力。

(四)完善防治技术

首先,完善重金属污染的监测体系。加大重金属污染环境的监测力度,定期对于重金属造成的污染进行监测,同时注重监测同一时段的空气质量、土地环境、水资源等。记录下重金属污染对环境各个领域造成的危害程度,研究出重金属污染物的排放标准达到一定数值才不会对空气、土地、人体造成伤害和环境污染。其次,加强与国外的合作,引进先进的防治技术和管理经验,加大对先进适用技术的研发力度,研究出一套适合我国重金属污染防治的技术。结合国外先进的重金属污染质量处理方法,同时在全国范围内推广适用性强的重金属治理技术,扶持拥有先进治理技术的企事业,加强培养重金属环保产业的专业人才。

通过上述几种防治措施的实施,结合现代环境污染治理的先进科学技术,促进重金属污染环境的防治工作进程,解决电子废弃物的污染重源,完善环境污染治理的各项法律法规,通过政府层面、电子废弃物科学处理及污染源等等各个方面完善电子废弃物污染环境防治措施,充分利用电子废弃物的价值创造更多的经济效益。

三、电子废弃物的处理技术

(一) 机械处理

电子废弃物的机械处理是运用各组分之间物理性质差异进行分选的方法,包括拆卸、破碎、分选等步骤,

分选处理后的物质再经过后续处理可分别获得金属、塑料、玻璃等再生原料。这种处理方法具有成本低,操作简单,不易造成二次污染,易实现规模化等优势,是各国开发的热点。

电子废弃物的拆卸通常是手工操作,以回收其中经过检测有用的电子元器件。但由于电子废弃物中电子元器件数量多,而且结合方式复杂,使得手工处理效率非常低。

(二) 化学处理

电子废弃物的化学处理也称湿法处理,将破碎后的电子废弃物颗粒投入到酸性或碱性的液体中,浸出液再经过萃取、沉淀、置换、离子交换、过滤以及蒸馏等一系列的过程最终得到高品位的金属。但在化学处理的过程中要使用强酸和剧毒的氟化物等,会产生大量的废液,并排放有毒气体,对环境产生的危害较大。

图1化学处理全过程

(三) 微生物处理

利用微生物浸取金等贵金属是在20世纪80年代开始研究的提取低含量物料中贵金属的新技术。利用微生物的活动使金等贵金属合金中其它非贵金属氧化成可溶物而进入溶液,使贵金属出来以便于回收。生物技术提取金等贵金属具有工艺简单、费用低、操作简单的优点,但浸取时间较长。h.brandl等利用氧化亚铁硫杆菌对经过粉碎预处理的电子废弃物碎块进行浸出试验,在选定的温度、ph、投加量下,可以浸出超过90%的cu,zn和ni,pb以pbso4的形式稳定在沉淀物中。

四、结束语

总而言之,通过法律的完善真正解决电子废弃物带来的环境污染问题,并实现资源的最大化最优化利用。在制定重金属污染防治措施时,要采取符合当地实际的保障制度以及相关政策的技术规范,淘汰落后的产能,完善防治技术等措施。其中对相关政策和技术规范的完善是解决重金属污染问题的前提条件,有效的防治机制是实现电子废弃物污染防治的重要手段,淘汰落后的产能、完善防治技术是基础,只有四者的相互结合、相互促进,才能发挥各自的作用,使重金属环境污染问题得到解决。

参考文献

重金属的处理办法范文第5篇

关键词:微生物 环境修复 废水 固体废物 重金属污染

中图分类号:X3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(a)-0-01

目前,国际上环境生物修复技术的核心是微生物技术,也是目前世界上广泛应用的生物技术,利用微生物进行环境修复,成本低廉、 操作简便、 修复效果好,相比传统方法不存在二次环境污染的问题,已在国内外被广泛应用。

1 微生物治理废水技术

污染水体的生物修复技术是新近发展起来的一项清洁环境的低投资、 高效益、 便于应用和发展潜力巨大的新兴技术。

(1)固定化微生物技术。固定化微生物技术是指利用化学的或物理的手段将游离的微生物定位于限定的空间区域,并使之成为不悬浮于水仍保持生物活性、可反复利用的方法。唐凤舞等[1]用固定化微生物技术对城市污水进行污染物降解处理实验研究。结果表明,在pH值为8.0,固定化颗粒与污水的质量比例为16%,温度为25 ℃时,硝基苯去除率达97.9%,COD去除率达89.2%,出水水质稳定。

(2)生物膜技术。生物膜法是令微生物附着在惰性滤料上,形成膜状的生物污泥,从而对污水起到净化效果的生物处理方法。生物膜法具有运行费用低廉、管理方便的特点,对进水的水质与水量变化有着很强的适应能力。张凤君等[2]采用中空纤维膜作为无泡供氧及生物膜载体,采用包埋固定化技术进行挂膜及污水处理研究。实验结果表明,采用PVA作为包埋剂,且包泥量为1∶1的情况下,COD和氨氮的去除率分别稳定在90%和80%左右。

(3)低温微生物治理污染水体。近年来,低温微生物主要被用于治理地下水、海洋和湖泊水体污染,被公认为是对湖泊、 地下水等大面积水体污染最有生命力的修复技术。在西方很多国家,低温烃降解菌已在一些有毒有害有机污染的修复计划中得到应用,其用于废水处理具有广阔的前景。孟雪征等[3]实验发现:冬季低温时,在曝气池内投加耐冷复合菌群可以使COD去除率由35%提高到89%,该项研究结果为寒冷地区冬季生活污水的处理提供了新的解决办法。

2 微生物处理固体废物

利用微生物可以处理垃圾、尾矿、贫矿、冶金炉渣、及农林废料等各种固休废弃物,主要有堆肥法、场地处理法 和 厌氧处理法等,最常用的是“堆肥法”。我国同济大学与无锡崇安区环卫科研站共同研究成功的生活垃圾快速高温堆肥二次发酵工艺,经微生物和机械联合处理后,堆肥不再带致病敌害微生物,对农作物无害,且具有较高的肥效[4]。

3 微生物治理重金属污染

微生物对重金属污染的治理主要分为两部分[5]:重金属的生物固定和重金属的生物转化。微生物对重金属的生物固定是指微生物与重金属具有很强的亲合性,通过带电荷的细胞表面可吸附重金属离子,或将重金属离子富集在细胞表面或内部,使重金属的移动性降低。微生物对重金属的生物转化是指微生物能通过氧化还原、甲基化和去甲基化作用转化重如离子交换、分泌有机配体、激素等间接作用影响植物对重金属的吸收。利用从电镀污泥中获得的SR系列复合功能菌,高效还原六价铬为三价铬,被微生物菌体富集,再经固液分离,废水被净化,污泥中金属再用微生物或化学法回收,固液分离的上清液可以回用[6]。

4 养殖环境微生物原位修复

近年来水产养殖业迅速发展,养殖水体环境逐渐恶化。净水微生物具有无毒、无副作用,无残留,无二次污染,不产生抗药性,能够有效地改善养殖水体 生态环境、维持水生生态平衡、增强水生生物免疫力和减少疾病的发生,因此得到越来越广泛的应用[7]。主要净水微生物:光合细菌(PSB)、芽抱杆菌(Ba cillu s)、硝化细菌、酵母菌(Mic r o zym e)、放线菌、蛙弧菌、基因工程菌、复合菌剂等。目前国内研究较多的是光合细菌对养殖环境的生物修复作用。

5 结语

目前我国微生物技术在环境修复上的应用还处在起步阶段,我们对于微生物的研究开发利用还是冰山一角,随着我国经济的进一步发展,我国将面临越来越严峻的环境污染问题,所以进一步深入研究微生物的环境修复功能不仅具有很大潜力,而且还具有重要意义。微生物处理技术必将为我国的环境修复提供更多可行、可用、有效的方法。

参考文献

[1] 唐凤舞,樊华.固定化微生物技术处理城市污水的研究[J].环保科技,2009(1).

[2] 张凤君,张松雷.固定化微生物技术在无泡供氧膜生物反应器中的应用研究[J].环境污染与防治,2005,27(6).

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