重金属的处理办法范例6篇

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重金属的处理办法

重金属的处理办法范文1

关键词:重金属污染;土壤污染;生物修复;超量积累

作为人类发展的基础,土壤资源往往在城市化以及工业化的发展之下出现了不同程度的污染以及破坏。在这样的背景之下,我国的土壤容易受到重金属的污染而危害人类的生命安全。本文基于此,分析探讨国内外土壤重金属污染防治技术以及相关研究的发展。

1 土壤重金属污染预防的发展历程

1.1 预防体制

基于世界各国城市化以及工业化发展程度的日益加深,各国家普遍存在土壤重金属污染的问题。为了进一步促进各类问题的解决,世界各国加强了对于土壤重金属污染预防。关于土壤重金属污染预防的发展历程,笔者进行了相关总结,具体内容如下。

日本为了进一步促进土壤重金属污染问题的解决,颁布了《土壤环境标准》《土壤污染对策法》等法律法规,而我国自改革开放之后,逐步加强了对于环境问题的关注,并于1989年颁布《中华人民共和国环境保护法》,开始了我国土壤重金属污染问题的处理,随后中国在该法律的基础之上进行修订工作,从而实现了对于污染物排放的限制与处理。

1.2 预防技术

为了进一步实现按土壤重金属污染问题的解决,各国逐步提出了清洁生产的概念。在这样的背景之下,欧共体于1979年宣布推行工业清洁生产的政策。在这样的背景之下,该区域的农业生产部门加强了对于各类先进生产技术的运用,从而实现了农业的清洁生产,规避了农业化学产品的超量使用对土壤污染。

事实上,这种从源头上降低污染源的措施,能够降低了土壤中重金属离子的引入,从而实现了土壤资源的保护。

2 土壤重金属污染治理方法

目前,我国处于经济结构转型期间,土壤重金属污染的问题也较重。在这样的背景之下,为了实现我国社会的绿色、低碳、可持续发展,我国的有关部门加强了对于该类问题的解决。关于常见的土壤重金属污染治理方法,笔者进行了相关总结,具体内容如下。

2.1 工程治理法

所谓的工程治理法,指的是相关单位借助物理原理以及方法进行土壤重金属污染问题的解决。在传统的工程治理过程中,工作人员多借助换土、翻土等方法进行作业,但伴随着科学技术的不断变更,我国有关部门逐步采用淋洗法、电解法、热处理等办法进行作业。

一般而言,工程治理方法在运行的过程中具有效果显著等特点,但是其因为工程复杂、工程量等问题进而导致工程成本的进一步增加。此外,该方法在运用的过程中往往因为维护措施不到位而导致部分土壤中的金属元素被迁移到其他地区,造成土壤重金属污染面积的扩大,难以真正改善土壤的重金属污染现状。

以日本富士县神通川流域的土壤重金属污染防治为例,为了降低土壤中的镉元素,相关单位加强了对于工程治理法的运用。在这一过程中,工程单位去除污染区域15cm的表土,并压实心土,并采用淋洗法对污染土壤进行清洗。

2.2 农业治理

所谓的农业治理,指的是通过优化、完善传统的耕作管理制度,实现土壤重金属污染的降低。在这一过程中,工作人员需要依据重金属污染的实际状况而选择相应的植物种植,从而实现了对于土壤中重金属元素的消除。此外,在农业治理的过程中,作业人员还需要合理选择花费,从而降低土壤中的重金属元素。

学者林汲等人就通过实验分析发现了硅藻土有机肥能够实现对于Cd、Zn重金属离子的吸收,从而降低了土壤中的重金属离子。一般而言,该方法在运行的过程中普遍存在操作简便、费用低的特点,但是由于其仍旧未能够从根本上消除重金属污染,进而导致其只能够作为辅助手段进行处理。

在进行广西壮族自治^环江县废矿土壤污染治理的过程中,中科院地理所环境修复中心陈同斌率团队,借助蜈蚣草等植物开展了土壤重金属处理工作,并成功修复1280亩重金属污染农田。

2.3 生物治理

生物治理方法在运行的过程中主要借助生物生命代谢活动的开展,从而降低了环境中重金属污染的浓度。从而确保部分受到污染的土壤能够恢复到初始状态。一般而言,生物治理方法在运用的过程中因为参与治理的主角不同,故而分为动物修复、微生物修复以及植物修复。

所谓的动物修复技术,指的是有关部门以及人员利用土壤中的低等动物进行土壤中重金属的吸收,从而实现了土壤中重金属含量的进一步降低。相关的研究表明,蚯蚓的出现能够实现对于硒、铜元素的吸收。事实上,该方法在推行的过程中也具有一定的问题:诸如低等动物往往会将吸收的金属元素再次释放到土壤中,从而造成了二次污染。

微生物修复技术则是利用土壤中的微生物进行各类金属元素的吸收。目前,最为常用的微生物就是――真菌。真菌在生存的过程中往往能够分泌一定量的氨基酸、有机酸等物质,从而实现了对于重金属的溶解。目前,从相关的研究分析可以发现:微生物修复技术在运行的过程中具有较为光明的前景,且能够较好的实现我国土壤重金属问题的解决。

植物修复技术的运行原理主要是在污染的区域种植特定植物,从而借助植物的生长过程实现对于重金属的吸收以及化解。目前,植物提取技术获得了相关研究人员的重视,并由此促进了土壤重金属问题的解决。现阶段,最为常用的植物有遏蓝菜、高山甘薯等。

仍旧以日本富士县神通川流域的土壤重金属污染防治为例,土壤重金属处理单位在含镉100mg/kg土壤上进行苎麻的种植,从而由此实现对于土壤中镉元素含量的降低。该地区在采取生物法治理土壤重金属污染的过程中,实现了镉元素含量降低27.6%。

3 发展论述

为了进一步促进我国土壤重金属污染问题的解决,我国的有关部门需要从法律的角度出手,加强对于各类土壤重金属污染法律法规的制定。此外,我国还需要加强对于清洁生产的发展,并大力运用清洁能源。而在已经发生的土壤重金属污染问题,作业人员需要加强植物修复技术的运用。

4 结束语

为了进一步促进我国土地重金属污染问题的解决,我国的有关部门以及人员需要采取科学的方式进行问题解决。本文基于此,分析探讨土壤重金属污染预防的发展历程(预防体制、预防技术),并就常见的土壤重金属污染治理方法进行分析,最后论述了我国土壤重金属污染问题解决的措施。笔者认为,随着相关措施的落实到位,我国的环境问题必将得到显著的改善。

参考文献

[1] 李录久,许圣君,李光雄,张祥明,王允青,刘英,况晶.土壤重金属污染与修复技术研究进展[J].安徽

农业科学,2014(1):156-158.

[2] 董文洪,杨海,令狐文生.土壤重金属污染及修复技术研究进展[J].化学试剂,2016(12):1170-1174.

[3] 廖健.土壤重金属污染及其化学修复技术的研究进展[J].中国石油和化工标准与质量,2013

(24):30+28.

重金属的处理办法范文2

[关键词]:重金属;监测;技术;探讨

1引言

随着我国经济社会的快速发展,工业化进程不断加快,工业废水排放量与日剧增,增加了污水处理的压力。工业废水中有的含有Cu、Pb、Zn、Cd、Fe、Mn、Cr、Ag、Ni等重金属,其比重大于4,如果处理不当,会产生因重金属造成的重金属污染。目前我国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中,造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤,引起严重的环境污染。如随废水排出的重金属,即使浓度小,也可在藻类和底泥中积累,被鱼和贝类体表吸附,产生食物链浓缩,从而造成严重的危害。因此,加强对重金属的监测,不断创新重金属监测技术,对于保持水体、土壤免受污染危害,保护环境和人民群众生命财产安全具有十分重要的现实意义。

2重金属污染的主要危害分析

目前我国重金属污染主要从地表水(饮用水源水、湖水、河水)、地下水、还有大气降水、以及底质(江、河、湖、海等水体底部的表层沉积物质)中来掌握重金属的污染情况。重金属污染与其他有机化合物的污染不同。不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化,使有害性降低或解除。而重金属具有富集性,很难在环境中降解。

水体中的金属元素按其对人体健康的影响可分为三类:一是人体健康必须的常量元素如:钠、钾、钙、镁和微量元素如:铁、锰、铜、锌、镍、钴、硒、钒、钼、硅、锡,他们的缺乏或过量都于人体健康不利。二是对人体健康有害的金属元素如:铅、镉、汞、砷、铬、铍、铊、钡等。三是在人体中确有存在,但生理功能尚不明的元素如:锂、硼、铝、钛、锆等。

水体中金属有利或有害不仅取决于金属的种类、理化性质,而且还取决于金属的浓度及存在的价态和形态,即使有益的金属元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性,使动植物中毒,甚至死亡。金属有机化合物(如有机汞、有机铅、有机砷、有机锡等)比相应的金属有机化合物毒性要强得多;可溶态的金属又比颗粒态金属的毒性要大;六价铬比三价铬毒性要大等等。

重金属在人体内能和蛋白质及各种酶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富集,如果超过人体所能耐受的限度,会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等,对人体会造成很大的危害,例如,日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染,等公害病,都是由重金属污染引起的。

重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布,而底泥往往是重金属的储存库和最后的归宿。当环境变化时,底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。重金属不能被生物降解,但具有生物累积性,可以直接威胁高等生物包括人类,有关专家指出,重金属对土壤的污染具有不可逆转性,已受污染土壤没有治理价值,只能调整种植品种来加以回避。因此,底泥重金属污染问题日益受到人们的重视。

3重金属监测技术创新探讨

重金属检测方法:目前可用于微量元素检测的方法有同位素稀释质谱法、分子光谱法、原子发射光谱法、原子吸收光谱法、X射线荧光光谱分析法、中子活化分析法、生化法、电化学分析法等。

3.1重金属原子吸收光谱技术

原子吸收光谱法是依椐处于气态的被测元素基态原子对该元素的原子共振辐射有强烈的吸收作用而建立的。该法具有检出限低准确度高,选择性好,分析速度快等优点。

在温度吸收光程,进样方式等实验条件固定时,样品产生的待测元素相基态原子对作为锐线光源的该元素的空心阴极灯所辐射的单色光产生吸收,其吸光度(A)与样品中该元素的浓度(C)成正比。即 A=KC 式中,K为常数。据此,通过测量标准溶液及未知溶液的吸光度,又巳知标准溶液浓度,可作标准曲线,求得未知液中待测元素浓度。

石墨炉原子化与火焰原子化相比,石墨炉分析检测限低,耗样量少,配合石墨炉自动进样器可以方便全自动测定地表水, 饮用水, 雨水, 工业废水等水样中多种重金属元素。仪器测试过程校准,保证测量精度,内置多条曲线,可满足多种元素的分析需要。仪器建立了专门的数据库,用于分析结果数据和曲线的打印、储存及查询,其数据及曲线的修改和增删均十分方便。电脑元素分析仪内存更大,可测元素更多。金属多元素分析仪是一种多元素分析仪,可检测Mn、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti等多种元素。共五个大通道,每个通道各有三十个小通道(可储存30条工作曲线),原则上共可检测150个元素,可由计算机进行控制,全中文菜单式操作,台式打印机打印结果。利用原子吸收光谱仪进行Cd测定结果如图1所示。同时,该仪器还为认证实验室提供一套完整的自动执行的校验包,使用独特的CVU工具自动运行OQ测试,按照日志簿容易地完成校验,以电子格式打印报告和在将来测试中使用,提供所有系统的校验,全向导式驱动,按标准操作程序(SOP)进行测试,带数据日志和跟踪审核的自动结果鉴定和规范符合演示。

图1利用原子吸收光谱仪进行Cd测定

3.2重金属分析技术

用一个恒定电位的参比电极和测量电极组成一个原电池,原电池电动势的大小取决于氢离子的浓度,也取决于溶液的酸碱度。重金属分析技术可同时进行温度、pH、ORP、电导率或TDS、溶解氧浓度和饱和度的测试。仪器采用模块化结构,各测量参数使用独立的在线实时测量板,除温度测量板必需外,其它各参数可任意组合。可选配自动清洗功能,通过加清洁剂并冲洗的办法清洗电极和流通池。在Windows系统平台开发的仪器操作软件具备了数据处理功能,可以手动或自动记录测量数据并以曲线图和表格的形式显示记录的数据,以Access数据库格式进行保存,也可将数据转换到Word文档的表格或Excel电子表格。仪器操作软件具有曲线图复制功能,将曲线图复制到剪贴板中,供其他软件粘贴使用。计算机通过RS-232、RS-485数字线路或网络接口可以远程操作仪器。

3.3重金属在线监测技术

重金属的处理办法范文3

关键词 工业化;重金属污染;环境保护

引言

2012年全国两会众多代表和委员又一次的把目光聚焦到了“重金属污染——这让国民忧愁的痛楚。紧接着,2011年2月,《重金属污染综合防治“十二五”规划》获得国务院正式批复,为此成为首个获批的“十二五”规划。规划要求控制5种重金属:汞、铬、镉、铅和类金属砷 ,总体目标是“到2015年,建立起比较完善的重金属污染防治体系、事故应急体系和环境与健康风险评估体系,解决一批损害群众健康的突出问题;进一步优化重金属相关产业结构,基本遏制住突发性重金属污染事件高发态势;重点区域重点重金属污染物排放量比2007年减少15%,非重点区域重点重金属污染物排放量不超过2007年水平,重金属污染得到有效控制” [1]。涉及采矿、冶炼、铅蓄电池、皮革及其制品、化学原料及其制品五大行业。

1 什么是重金属污染

1.1 重金属污染。

重金属污染是指由重金属或其他含重金属元素化合物所造成的环境污染,主要是由于人类活动导致环境中的重金属含量增加,超出正常范围而产生的[2]。化学上根据金属密度不同,把它们分为重金属和轻金属,其中把密度大于4.5g/m3的金属称为重金属,它们主要包括铜、铅、汞、镍、钴、铬、锰、镉等45种。我们日常生活中所说的重金属污染是指汞、镉、铅、铬和类金属砷等生物毒性强的重金属引起的污染。重金属污染主要包括土壤污染、水污染(地表水和地下水)、大气污染等,它们通过不同的途径直接或间接地对人体产生危害,损害人体健康。

1.2 重金属污染源。

在经济社会高速发展的今天,重金属污染已是无孔不入,呈现多样化的污染方式。重金属污染源头主要包括工矿业(有色金属和化石燃料的开采与冶炼、化工厂与电镀厂的偷排、电子产品生产)、农业(农药喷洒、施用化肥)、城市(固体垃圾堆放、汽车尾气排放、废旧电子产品)、突发性环境事件(重金属产品泄露)。经现状调查分析表明,各相关行业重金属危险废物产生量的是有色金属冶炼行业,占总产生量的60.3%,其后的是基础化学原料制造行业,占到28.4%的比重[3]。

对调查数据分析还发现,有色金属冶炼和含铅蓄电池制造业是铅污染的罪魁祸首;皮革鞣制加工业是镉污染的主要来源;基础化学原料制造和温度计生产是汞和砷污染的主要源头。

2 重金属污染的危害

2.1 重金属污染危害。重金属污染主要是通过水、大气、固废等三方面来直接对环境产生污染,进而与人体产生联系。其具有覆盖范围广、持续时间长、污染隐藏性高、难以被降解等诸多顽固特点。随着工业化的逐步推进、城市化的快速发展以及农业集约化的不断施行,重金属正慢慢地通过人类不注意的活动(主要包含污水排放与灌溉、大气烟尘沉降、固废垃圾填埋)进入到土壤和水体当中。由于这些重金属具有极易富集和极不易分解等特点,往往使得它们储存起来,并能在食物链的生物放大作用下,成千万倍地富集,最后进入人体。如鱼类或贝类一旦积累重金属而为人类所食,或者重金属被稻谷、小麦等农作物所吸收被人类所食用,重金属就会进入人体造成极大的健康危害。它已经成为了人类的“隐形杀手”(见表1)。

2.2 惨痛教训。

据资料统计,我国自2009年以来已连续发生30多起重特大重金属污染事件,仅2011年11月~8月就发生了11起,其中云南曲靖的镉污染最引人关注。国家环保部数据显示,2009年重金属污染事件致使4035人血铅超标,182人镉超标,引发32起。据报载,广东珠海那美科技发展有限公司偷排电镀污水,多项重金属指标严重超标。目前我国耕地总面的10%以上约1.5亿亩已不同程度的受到了重金属的污染,据估算全国每年受重金属污染的粮食高达1200万吨,直接经济损失超过200亿[4]。

2010年1月,江苏大丰51名儿童血铅严重超标,引起相关部门高度关注;3月四川昌隆县渔箭镇部分村民血铅检测结果异常;7月,福建紫金矿业发生含铜酸性废水渗透事故,造成汀江大面水域污染,云南大理鹤庆39名儿童血铅超标[5]。这些污染事件正是残酷的现实。

在日常生活中,重金属污染也是与我们如影随形。很多金属制品为了能够防锈都或多或少地添加了一定量的重金属,如我们的水龙头和陶瓷以及不锈钢餐具。在蔬菜、动物内脏、海鲜、部分中药、食物包装纸、名贵日用化妆品、报纸、油墨打印等等与生活息息相关的物品中都存在带来重金属污染的隐患。

我们越来越发现,重金属污染正日益走进我们的生活,对我们的生活甚至生命安全产生越来越大的影响。

面对一件件触目惊心的重金属污染事件,我们需要思考以下几个问题。

政府责任缺失,公共服务职能与监管职责不到位是温床。由于涉重企业属关乎国计民生的基础行业,很多地方政府把其当做主导甚至支柱产业以换取高额的税收,加之政府部门重GDP(政绩)轻环保思想的存在,这就使得这些产业企业能够轻松上马,从而在源头上就被忽视。

企业社会意识薄弱,重效益轻环保观念大有人在。随着工业的不断发展,我国涉重企业也在不断的增长,但由于部分企业管理经验较差,厂房设备落后,小型分散的存在形式和忽视重金属污染危害等,造成在涉重工矿企业附近重金属污染事件频频发生。

公众缺乏自我保护意识,对重金属污染危害了解较少使得人们对重金属污染视而不见,造成这些污染有机可乘,这也是一个重要的事实。

3 重金属污染防治及建议

由于重金属污染所带来的种种后果以及给我们敲响的警钟,我们必须加大力度对其进行整治。政府需发挥领头带动作用,企业需负起应尽的社会责任,个人要从身边做起。

3.1 政府层面。

政府应当着眼大局,发挥公共管理和服务作用。应当加强相关立法,让治理重金属污染事件有法可依;依靠法律,抓管并行,控制增量,消化存量,对其进行标本兼治。建立健全监管机制,狠抓落实,在保证法律行之有效的情况下开展一系列专项调查行动,把防污治污的精神和意识深入到工矿企业和城镇乡间。加大宣传力度,特别是对普通民众的宣传,积极发挥媒体的公众效应。设立专项资金,加大中央投入,鼓励和支持治理技术和措施的研发创新,帮助地方应对污染事件。加快产业结构调整,对涉重的工矿企业进行专项整治,取缔厂房设施差、技术设备落后、管理理念陈旧的小型、分散企业,鼓励兼并重组,支持企业技术创新、设备更新换代、国外先进经验学习。提高涉重项目的准入门槛,严格限制其上马,将重金属污染防治纳入政府官员考核范围,强化政府职能。

建立涉重企业诚信档案,对产生污染的企业实施惩罚性赔偿,严格企业社会责任。增加企业和政府相关透明度,减少民众恐慌。鼓励群众举报涉重企业不法行为,保护群众的知情权和表达权。建立相关医疗和环境修复机制,能及时应对突发重金属污染事件[6]。

3.2 企业层面。

“每个企业家身上都应该流着道德的血液”。在针对企业而言,首先应该承担起自身的社会责任,树立一个良好的公众形象,还利于民。企业内部应该完善相关污染处理管理办法,借鉴国外管理经验,尽量避免不必要的事件发生,一旦发生污染,应及时措施,将损失降到最低。在工艺设备方面,应引进国外先进技术,对设备进行升级换代。建立重金属废物回收处理生产环节,变废为宝。

企业之间可进行强强联合与破财兼并,增强企业经济实力与竞争能力。

3.3 民众层面。

增强环保意识和自我保护意识,发现重金属污染现象应及时向有关政府管理部门或监督机构报告,将污染程度降到最低。日常生活垃圾应分类丢放,特别是电池、废旧电脑、电视机等电子产品应专门处理。尽量减少对海鲜头部和皮蛋的食用,减少彩色艳丽的餐具购买和使用,减少化妆品的使用,将少染发烫发,做到真正从日常生活层面将重金属污染拒之门外。

适当涉猎有关重金属污染和防止的书目报刊杂志,增加自我的知识面,减少恐慌情绪,避免盲目从众或不知所措。

4 结语

重金属污染随着经济发展与工业化的进一步深化,对于它的思考与防治正一步步成为一项涉及多方面的系统工程,也必将成为今后我国环境保护方面的重要工程。包括政府和企业管理人员在内的每个民众都应警钟长鸣,将重金属污染当成一项长期的任务来抓,消化存量,控制增量,敢于斗争,重金属污染问题将会得到最终的解决。

参考文献

[1] 葛方度. 《重金属污染综合防治"十二五"规划》获得批复[N].中国广播网,2011-02-19

[2] 文济.什么是重金属污染[J].陕西科技报,2005(2):1

[3] 刘静,刘强.重金属污染对生态环境的影响及防治对策[J].农业灾害研究2012(01):65-67

重金属的处理办法范文4

关键词:电厂 重金属 危害与防治

我国过去粗放型经济增长方式虽然带来了国民经济的飞速发展,但却付出了能源浪费和环境污染的惨重代价。尤其是作为能源消耗大户的燃煤电厂,其给环境带来的污染更是叫人触目惊心。

一、电厂重金属污染危害

火电厂的重金属污染大部分是来自于煤的燃烧,在这个过程中,会有很多种重金属元素通过“三废”等介质对周边的土壤环境进行污染。[1]经科学家研究发现,一些燃煤电厂的周围土壤Hg严重超标,而砷含量却低于国家标准。不仅电厂周围的土壤中富集了大量的重金属,而且含量还在逐年增加。由于这些重金属元素的化学结构相对稳定,使它们很难在土壤中实现自然分解与消散,因此具有长期的隐伏性。

在这种情况下,一些重金属元素会随着种植在地表的植物进入人体中,导致人类癌症与其它疾病的发生。在污染严重的地方,重金属元素甚至会进入空气和地下水之中,导致二者的污染,从而造成更为严重的环境问题。

二、电厂燃煤重金属污染种类

我们通常所说的重金属,指的是每立方厘米重量在5克以上的金属,最常见的重金属包括金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、汞(Hg)等。这些重金属危害性极大,即使数量很少,也会造成很大的污染。[2]除此以外,燃煤中还包含有铌、钯、铯等痕量重金属元素,这些重金属元素与前面提到的有些差别,有的在燃烧时难以气化,有的却会非常容易气化并粘附在亚微米颗粒灰尘的表面上,并进入大气之中。这种亚微米颗粒难以下降,很难被微生物分解,人吸进体内之后,经沉积毒性逐渐增长,给人体健康带来极大的危害。

三、电厂重金属污染控制措施

要想对电厂重金属污染进行有效的控制,就需要从管理制度的制定、执行到生产过程都遵循严格的标准,只有这样才有可能实现。

3.1 制定相关排放标准并严格执行

国家应该对全国各大电厂进行实地的调研,并经过科学的分析之后制定出合理的重金属排放标准及违规处理意见,各地政府要针对本地区的实际情况,以国家标准为基础,出台具体的管理办法并给予严格的执行。对于那些超标排放的电厂,要发现一起处理一起,绝不能姑息,对于轻微超标的电厂可以采取限期整改的方式,而对于那些严重超标的电厂,可以让其暂时关闭,直到达到的规定标准为止,绝对不能再为了眼前的利益而付出环境污染的惨重代价。

3.2对电厂重金属污染实施严格监管

首先要严格进行环境执法。电厂要成立重金属污染防治小组,建立企业污染数据库,对相关数据信息进行随时的调整和更新。对各个生产车间加大排放超标的处罚力度,在经济实力许可的情况下购置监控设备,对各个重污染车间实施重点监控,以便能够随时得到第一手的数据;其次要规范对电厂的管理,加强对电厂各车间排污口排放水质的监管,定期开展监测,要逐步安装各种先进设备并积极同当地环保部门进行沟通,进行无缝监控。建立排放信息透明制度,定期向环保部门和社会公布监测报告。[3]

3.3加强重金属环境监管能力建设

要大力加强工厂污染监管队伍的建设。以综合防治小组为领导,负责对全厂重金属污染进行监督和控制,负责对治理资金进行专项配置、加强日常工作的监管;以对重点车间的管理为中心,对全厂环境质量监测与污染进行统一规划,切实提升电厂重金属污染防治能力。

“工欲善其事,必先利其器。”要根据本厂监管工作的实际需要,配备先进的检测设备,包括实验室、现场应急与在线监控等方面的相关设备。

3.4 对电厂生产过程进行控制

对整个电厂的生产过程进行严格的监控和管理,是控制电厂重金属污染最关键的部分。

首先要加强在燃烧前进行预处理,它包括对燃煤与动力用煤的选择,以便提升燃煤的使用效率、减轻烟气的排放,从而减轻重金属排放造成的危害。在洗选技术的选择上也要使用先进的方式,这样可以明显降低燃煤中的重金属含量。经过科学实验证明,浮选法在去除燃煤中的一氧化碳和铜、铌等7种金属时具有明显的效果,而先进的型煤技术最多可以将烟尘排放量减少60%左右;浮选法依照的是传统的物理清洗方式,是“建立在煤粉中有机物与无机物的密度及它们的有机亲和力不同的基础之上。”[4]从总体讲,重金属元素是存在无机物当中的,利用这个原理,可以在煤粉浆液里面倒入有机浮选剂来进行重金属的排出,,在这个过程中,浮选的是有机物,浮选矿渣则主要是无机矿物质,燃煤中包含的重金属元素就会有大部分包含在其中,起到净化的作用。其次是强化在燃烧过程中的控制,在现阶段,流化床燃烧技术得到了广泛的推广,它指的是“把8毫米以下的煤粒同石灰石共同放到燃烧室的床层之上,利用布置于炉底的布风板排放出高速气流,形成翻滚的流态悬浮层,此后通过流化燃烧来完成脱硫。[5]”这种方式能够有效地减少燃煤重金属的排放。另一种比较先进的技术是使用固体吸附剂,它指的是在金属蒸汽没有形成结核之前,使用活化吸附剂将重金属元素捕获,从而达到消除重金属元素的目的,这一技术的有效性已经得到了实践的证明,它实际上是一个相当复杂的化学反应过程,其优点在于不仅操作相对简单,而且也比较便宜,适合大规模推广。再次是对加强对燃煤燃烧之后的重金属元素控制,这一过程比较复杂,需要针对不同种类的重金属元素进行具体的控制,如对亚微米颗粒的控制就需要采用高效除尘器,它可以除掉绝大部分的重金属元素,但这种方式对于极小颗粒(0.1μm)―1.5μm)的清除率较低。对于痕量重金属元素,可以使用湿式FGD,另外,将NaClO3作为凝固剂加入烟气处理装置中,可以有效地削减气态银的含量。

四、结束语

加强对电厂重金属污染的控制,可以有效地对电厂的周边环境乃至整个生态圈进行保护,由于科技水平的限制,我国目前在该领域不论是理论还是科技实践方面都远远落后于西方发达国家,造成了环境污染的同时,还不能对所产生的重金属进行有效地使用,从而造成了资源的浪费。所以,加强对电厂重金属污染危害的防治和控制就具有极为重要的意义。但是我们不得不承认的是,这并不是一时一地就可以解决的难题,只有政府、科研部门与电厂开展紧密地合作,动员多方面的力量,才有可能加以实现。

参考文献:

[1]李鑫.土壤重金属污染防治法律制度研究[D].山西财经大学.2012,(02):29-31

[2]付亚宁,范秀华.马莲台电厂周围土壤重金属污染风险评价研究 [J].科学技术与工程.2010,(08):18

[3]王馨,冯启言.电厂燃煤产物中重金苏元素的环境影响评价研究[J].安徽理工大学学报(自然科学版).2013,(06):15

重金属的处理办法范文5

其实,不管是这次镉污染事件,还是前期国内的稻米镉超标问题、云南曲靖铬渣污染、紫金矿业汀江污染等事件,重金属污染已成为近几年公众关注的一个社会热点问题,同时,也可能成为高考化学试题的命题热点。本文分析重金属污染与化学高考的密切联系,预测命题方向。

第一类:跟重金属污染相关的是非判断题

这一类试题往往会涉及一些重要的化学常识,例如重金属的性质、污染防治办法等,也会涉及化学工业问题。平时复习过程中同学们要重视诸如下列的基本观点和化学基础知识:

(1)受镉、铬、汞、铅等重金属污染的水不能饮用,不能用于灌溉农田,受污染区域的土壤不能用于种植食用性植物。早年日本的“疼痛病”就与镉污染相关,而“水俣病”则跟汞污染有关。

(2)重金属污染源比较多,常见的有电镀、造纸、制革等化工厂排放的废液,金属冶炼、煤燃烧、采矿等残留的废渣,日常生活留下的废旧电池、电瓶等。

(3)预防重金属污染比治理更有效。一旦发生重金属污染,环境是十分难恢复的,危害周期漫长。

治理重金属污染主要靠化学方法。如,在本次广西龙江河镉污染处理过程中,向受污染的河水中加入大量石灰、聚氯化铝等,利用相关的化学反应来降低河水中的镉含量。

例1 环境污染已成为危害人类生存的一个严峻问题,下列有关环境污染的说法不正确的是( )

A.目前,我国许多地区禁止使用含铅汽油,是为了预防铅污染

B.Cr(VI)有强烈的致癌作用,对农作物及微生物的毒害也很大,所以含铬废水必须处理达标后才能排放

C.废旧电池中的汞、镉、铅等重金属盐会造成污染,所以必须收集起来进行深埋处理

D.氮的氧化物会造成光化学污染,也会破坏臭氧层,还可能形成硝酸型酸雨

【简析】早年生产的汽油中添加了含铅抗震剂,大量使用易造成铅污染。目前,包括我国在内的许多国家都禁止使用含铅汽油。含重金属元素的废弃物品(如含汞、镉等重金属盐的废旧电池和废旧电瓶等)必须收集起来集中处理,但不能跟普通垃圾一样进行深埋处理,否则会造成地下水污染等更严重的危害。

【答案】C

例2 在广西龙江河发生严重水体镉污染时,环保部门采用加入石灰和聚氯化铝或聚合硫酸铁(PFS)的方法处理。PFS的化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m(n< 5,m

A.在元素周期表中,铝元素属于主族元素,铁和镉元素都属于副族元素

B.污染河水中的镉元素可以用原子吸收分光光度法等方法来检测

C.PFS中含有Fe3+、Fe2+离子,投入受污染的河水中都会转化为氢氧化铁胶体而吸附含镉物质

D.工业上可以用铝土矿为原料制取聚氯化铝,可以用赤铁矿为原料制取PFS

【简析】元素周期表中,铁元素在第四周期、第VⅢ族,镉元素在第四周期、第IIB族。化学分析中常常会借助一些仪器来检测化学物质含量,如原子吸收分光光度法。PFS实际是一种碱式硫酸铁,从“[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m”中可计算出铁元素的化合价是+3价。

【答案】C

第二类:与含重金属废渣处理相关的综合题

据凤凰网报道,这次广西龙江河镉污染事件跟两家企业直接相关,一家从事“湿法提铟生产”(即提炼重金属铟),另一家主要是“生产电解锌”(即提炼重金属锌)。两家企业都没有对生产过程产生的废液、废渣进行严格处理,恶意排放重金属量严重超标的废液和废渣,造成了极为严重的后果。

为了提高同学们从化学学科视角观察和分析这类问题的能力,大家在高考复习时可补充拓展类似以下的内容:

(1)金属冶炼过程中常常会产生含重金属元素的废渣、废液等,必须按国家规定标准进行严格处理。含镉矿物常跟含锌矿物伴生,所以冶炼锌时可得到副产品镉。

(2)镉有广泛用途。镉可用作轴承材料和抗锈镀层,比镀锌的抗锈效果更好。镉化合物可用于电视机和监视器的荧光材料。银-铟-镉合金由于耐腐蚀性、标度稳定性好,可取代昂贵的铪用于制作核反应堆(轻水堆)中的中子控制棒。硫化镉可用于制作被广泛应用的光电管。CdTe是一种优良的混晶材料。

(3)重金属对人体的毒害程度与摄入体内的数量有关,与其存在的形态也有密切的关系。如烷基汞比含Hg2+无机盐毒性强得多,Cr(VI)的毒性比Cr(III)的毒性大得多。某些金属的毒性受到其他共存物的影响,如铜、锌共存时其毒性为它们单独存在时的8倍,又如锌能抑制镉的毒性,硒能对抗铅、汞、镉、砷等有害元素对人体的危害。

例3 现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类,镉是生产硫酸锌的副产品,属于高毒性金属。试回答下列相关问题。

(1)火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1373~1573 K,使锌蒸馏出来。主要反应为:

2ZnS +3O22ZnO+2SO2; 鼓风炉中:2C +O2

2CO,ZnO+COZn + CO2。

火法炼锌的残渣中含多种金属单质及In2O3,可用硫酸提取铟。某研究机构对此进行研究的数据如下。实验中溶液的酸度(每升溶液中含硫酸的质量)与铟的浸出率如下图1,硫酸溶液与固体的体积比如图2。

①当酸度为196时,硫酸的物质的量浓度为 。

②从节约原料和浸出率考虑,适宜的酸度和液固比分别为 、 。

(2)湿法炼锌的主要工艺流程为:

①从保护环境和充分利用原料角度看,如何循环利用烟气? 。

②欲除去酸浸出液中的铁,可用H2O2氧化,再调节pH使之形成Fe(OH)3沉淀。写出H2O2氧化Fe2+的离子方程式: 。

③酸浸出液还含有Cd2+,为了防止镉污染并回收镉,根据它们的性质差异,可用氢氧化钠溶液分离。已知氢氧化锌和氢氧化铝一样也具有两性,试写出分离两者的离子方程式: 、 。

【简析】观察题给图1,可确定当硫酸的酸度达到180以上时,铟的浸出量已达到最大值;观察题给图2,可确定当液固比达到6∶1时,铟的浸出率已达到最大值。

氢氧化锌跟氢氧化铝一样具有两性,但氢氧化镉没有两性,可利用这一性质将锌和镉分离。在混合溶液中加氢氧化钠时,氢氧化锌转化为锌酸盐溶解,镉离子转化为氢氧化镉沉淀。

【答案】(1)①2 mol・L-1 ②180 6∶1

(2)①将烟道气净化,用于生产硫酸等 ②2Fe2+ +H2O2 + 2H+ 2Fe3+ +2H2O

③Cd2+ + 2OH-Cd(OH)2

Zn2++4OH-ZnO22-+2H2O

例4 (1)工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理。以下是乙同学针对含不同污染物的废水提出的处理措施和方法,其中正确的是( )

选项 污染物 处理措施 方法类别

A 废酸 加生石灰中和 物理法

B Cu2+等重金属离子 加硫酸盐沉降 化学法

C 含复杂有机物的废水 通过微生物代谢 物理法

D 碱性的废水 用CO2来中和 化学法

(2)工业废水必须经过处理达到排放标准后才能排放。硫酸工业的废水主要含有微量硫酸和铁离子、铅离子等重金属离子,一般用石灰来除去这些有害成分,原理是____________。

(3)电镀等工业中对含铬废水的处理原理是将Cr2O72-转化为Cr3+ ,再将Cr3+ 转化为沉淀。废水中pH与Cr2O72-转化为Cr3+ 的关系如图1所示,实验室模拟工业电解法处理含铬废水的装置如图2所示。

“( )”中标出电源的正、负极。

③实验中除能观察到废水的颜色发生明显变化外,还可能观察到的其他现象是 。

④当废水颜色不再发生明显变化时,切断电源,取出电极,再调节电解液的pH至8左右。调节pH的目的是 。

⑤含铬废水国家排放标准为Cr(VI)含量小于(含等于)0.1000 mg/L。取上述电解后的废水200.00 mL,调节pH=1后置于锥形瓶中,用浓度为0.0001 mol/L的KI溶液滴定,至滴定终点时,用去KI溶液9.00 mL。已知酸性条件下,I -被Cr2O72-氧化的产物为I2。上述电解法处理后的废水中Cr(VI)的含量为 mg/L。

【简析】第(2)问中,在含有铁离子和铅离子等重金属离子的废水中加石灰,目的是调节溶液的pH,以利于铁离子和铅离子转化为难溶物质沉淀。

第(3)问中,铁作电解池的阳极,电解过程中铁在阳极被氧化为Fe2+离子,Fe2+离子进入溶液后,跟Cr2O72-发生如下氧化还原反应:

Cr2O72-+6Fe2++14H+6Fe3++2Cr3++7H2O

所以,含铬废水先要进行“酸化”预处理,图中铁棒应该跟电源正极相连接。待到溶液中Cr2O72-全部转化为Cr3+时,应再调节溶液的pH使溶液显碱性,以促使铁离子和铬离子转化为难溶的氢氧化铬和氢氧化铁沉淀。

重金属的处理办法范文6

[关键词]重金属光谱分析仪 原子吸收光谱 土壤中重金属 检测分析

[中图分类号] P24 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-3-93-2

1重金属光谱分析仪与原子吸收光谱的概述

金属离子常用的分析方法有:R原子吸收法、化学分析法、荧光分析法等。不过那些分析法都不能同时分离和测定不同的金属离子。而美国产的A4000土壤重金属光谱分析仪可同时精确分析野外土壤中的二十到二十五种元素,在测定野外土壤中的污染物Cr、CuNiPbAsZn六种原素与日本产的AA-6501原子吸收光谱法检测有四种原素的检测的数据非常接近,误差率基本上符合现场检测要求。运用重金属光谱分析仪方便携带至现场进行检测,也节省了前期比较繁琐的处理实验,在很短的时间内就可以准确测出土壤中重金属含量。

原子吸收光谱也叫原子吸光谱法(英文名:Atomic Absorption Spectroscopy,AAS)是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量为基础的分析方法,是一种测量特定气态原子对光辐射的吸收方法。此方法是二十世纪五十代中期出现并在以后逐渐发展起来的新型仪器分析方法,它在地质、冶金、机械、化工、农业、食品轻工、生物医药、环境保护、材料科学等各个领域广泛应用。该法主要适用样品微量及痕量组分分析[1]。

2重金属光谱分析仪测量土壤中的重金含量分析

运用用美国制造的NITONLt793型便携式射线荧光光谱重金属分析,可同时测定2-9号原素范围内2号原素钛(Ti)、4号原素钚(Pb)等二十五种原素。激发源为微型X射线管,探测器使用高性能的,激发电压为4iPIN探测器,测量时间为120S0KV,激发电流为50UA。

样品制订法:取某地野外的土壤,除其杂质,进行烘干、过筛、研磨后,用电子称量土壤样品放入烧杯中,配制已经知道浓度的硝酸铅溶液母液,分别取不同体积的母液稀释后加入样品充分搅拌,然后烘干、研磨,将样品放入聚四氟乙烯样品盒内。

最后得出实验测检的结果:铅元素的K系与L系XRF光谱主要有:K,K(4,L74.96kev).(92kev)10.55a(由于P荧光特征能L2.61KeV)b元素的K K k e V)a,荧光光谱分析,他们检测出限高于7.89mg,谱特性,采用校正曲线法对射线荧光光谱数据时行分析[2]。

通过本实验表明重金属光谱检测土壤中重金属元素有着较好的准确度与精密度,适用于土壤中重金属的快速检测。本实验室通过运用美国制造的NITONLt793型便携式射线荧光光谱重金属分析了土壤中的铅含量,取得了非常理想的效果。

最近美国热电公司又推出了系列携式X射线荧光光谱仪,推出了新一代专门用于土壤中重金属检测的NIXL3t600型便携式X射线荧光光谱仪。目前将X射线光谱仪直接用于土壤原位检测还很少有报道。应用NIXL3t600型便携式X射线荧光光谱仪对野外土壤重金属污染物进行了全面测试,测出的结果分别为:CU:23.96;Zn:11.69,Pb:8.58;Cr:19.23;AS:6.24mg。对土壤成分分析标准物质GSS-5进行多次重复检测,准确度在96%至102%之间,RSD在1%至7.6%范围内。表明仪器对于土壤中较高浓度重金属检测准确度与精确度较好;田间进行了原位检测,相对标准偏差率都小于20%,与国际方法检测的结查相比,准确度在55%至119%之间,通过实验室测试和田间原位检测,验证了便携式X射线荧光谱分析仪检测土壤中重金属无素有较好的的准确度与精确度[3]。

NIXL3t600型便携式X射线荧光光谱仪为研究测量土壤中主要重金属污染物Cr、CuNiPbAsZn和田间原位检测有着非常重要作用。

3原子吸收光谱法测定土壤中的重金属含量分析

据有关资料记载:“在采用火焰原子吸收光谱法测定野外土壤中的重金属时,一般试液的方法大多数采用湿式消解法,也就是采用硝酸2、氢氟酸2、盐酸2、高氯酸对土壤样品进行全分解,达到破坏土壤矿物晶格,使试样中的待测元素全部进入试液中。然后将土壤消解液喷入空气2乙炔中待测元素的化合物离解为基态原子,该基态原子蒸汽对相应的空心阴极灯发射的特征谱线产生选择性吸收。再根据测定的吸光度值在标准曲线上查出试液中待测元素的浓度。最后通过计算得出土壤中重金属的含量。但在实际操作中,采用上述湿式消解法处理土壤中样品时,往往存在耗费的时间太长,测定过程中有一空的空白影响,同时在采用上述消解体系时,由于使用了高氯酸,因此在操作过程中还应防止会发生爆炸可能性,除此之外,如果一次测量数种土壤样品,采用这种湿式消解的办法就不够快,因此在实际过程中,采用了干式消解法,测定的结果还是比较理想的”[4]。

下面简述一下采用该原子吸引光谱法测定野外土壤的实验经过与结果

(1)使用仪器:铜、铅、镉、锌、镍空心阴极;TAS2986原子吸收分光光度计,空气压缩机;乙炔钢瓶,马费炉;瓷坩埚以及电热板等。

(2)使用试济:硝酸溶液1+1、盐酸溶液1+1以及硝酸溶液等。

(3)操作过程:第一步:把采集好的土壤样品(至少500克以上)搅拌均匀之后,缩分成四份,每份大概100左右,缩分后的土壤样品经过自然干或冷冻干了之后,除去样品的中杂质,用木棒或其他的棒,如玛瑙棒等进行磨压,再用2毫米的尼龙筛土壤样品研磨之至全部通过100目(孔径为01149)的尼龙筛,混匀后备用。第二步:称取1至2克试样土壤放入酸洗过的瓷坩埚中,加入适量的硝酸,然后又移入到马费炉在五百度高温上燃烧三小时。第三步:经过高湿燃烧之后,取出样品土冷却,再将其放入50ML玻璃烧杯中,加入25ML盐酸1+1溶液,在电热板上高温沸腾半小时,然后用玻璃砂芯滤器过滤到100ML的容器中,用去离子水加至标线,准备待测。第四步:用去离子水代替,采用第第二步、第三步相同步骤和试剂,制备全程序空白溶液。第五步:测定,按照你仪器说明书选择最佳测试条件并调节仪器至最佳工作条件,测定试液吸光度。第六步:校准曲线,参照国家标准测定方法,绘制野外土壤中重金属六种元素曲线。

(4)结果:本实验方法测量出的某野外的土壤的重金属含量与国家标准方法测量没有多大差别。测定的误差率也完全符合土壤质量分析要求。实验整操作过程比采用盐酸2、硝酸2、氢氟酸2、高氯酸湿式消解时间就少了很多[4]。

4结论分析

将重金属光谱检测仪与原子吸收光谱两种仪器所测定的重金属含量进行单因素分析,结果发现两种仪器检测到Cr和Ni的两种元素平均值最大,其方差概率也最小其中Ni方差率小于0.105,说明两组数据差异较大。不同数组列中,AS的均值标准误差最小,方差概率最大,说明两组检测数据最相近,Zn的均值相差7.149mg,标准误差0.14,方差概率次之,两组数据在同一组列,Pb和Cu的均值相差5-6mg,标准误差相差1左右,其方差概率远远大于0.105,两组数据可认为是同组数列。

通过上述分析可以得出结论:Cu、Zn、AsPb四种金属检测结果比较理想,与原子吸收光谱的数据比较接近,基本上符合现场检测要求。而Cr与Ni这两种金属误差较大,除了仪器自身设置与最低检测浓度外,还与现场采样分析的土壤基本性质有关,比如检测土壤的粘性、质地是否均匀、以及含水份的多少等方面原因。

参考文献

[1]荧光法与分光光度法测定绿素a的对比试验[J].安徽化工,孙力,2003.05.

[2]重金光谱分析仪与原子吸收光谱测定土壤中的的重属[J].中国环境监测,高扬,周培等,2009.01.