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重金属污染的特点和危害范文1
[关键词]历史遗留 铅锌废渣 重金属污染 对策
[中图分类号] P618.42 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-3-220-1
0前言
威宁县的铅锌冶炼业历史悠久，据《大方府志》记载：在唐朝五代就有铅锌冶炼业，在近现代，清末民国时期和1958年的时期都有铅锌冶炼业。威宁县铅锌冶炼业发展较快、规模较大，污染最为严重的是上世纪末20年。威宁铅锌冶炼业以土法炼锌为主，主要采用土制马弗炉、马槽炉、横罐、小竖罐、六角炉等简易土高炉进行焙烧、简易冷凝设施进行收尘等落后方式炼锌或氧化锌制品。生产工艺主要是用煤与锌矿按比例装罐后经燃煤加热，在煤还原作用下产出粗锌，资源、能源消耗消耗量大，锌的回收率低，浪费现象严重，产生的燃烧烟气和还原烟气直接排入大气，废渣随意倾倒，对生态和环境造成了严重的破坏和影响。因此，为改善生态环境质量，减轻废渣对环境的影响，为人民群众创造一个良好的生产、生活环境，对该区域冶炼废渣及时进行污染治理迫在眉睫。
1铅锌废渣重金属的污染现状及危害分析
1.1废渣分布状况
经过对全县炼锌区废渣堆放场点的初步了解，在近几十年的土法炼锌生产过程中未同步采取相应的环保措施，废渣乱堆乱放随意倾倒。据原毕节地区环境监测中心站调查，威宁县炼锌废渣总量为432万吨，主要分布在炉山镇、东风镇、草海镇、二塘镇、盐仓镇、金钟镇等15个乡镇，废渣总占地面积约4500亩，占地性质为耕地26.0%，荒坡、沟谷、洼地50.2%，河道23.8%。其具体分布情况如下：
（1）沿公路两侧分布
炼锌业大多沿交通发达的乡镇分布，主要有威赫线的盐仓镇盐仓村，威水线金钟段草海镇白马村、鸭子塘村、金钟镇冒水井村，水煤线猴场镇穿洞村、倮未村、发纠村等。
（2）沿荒坡、沟谷、洼地分布
二塘镇的果花村（大红山）、铁营村（湖南坡）、中山村、金钟镇的格兜井，东风镇红花岭村、格书村。
（3）沿河道分布
主要是沿乌江水系三岔河上游支流大河分布。在炉山镇的16个炼锌村几乎在炉山河两侧的沟谷，东风镇的拱桥村、黄泥村、竹林村、文明村在二塘河的支流拱桥小河上的支流拖倮河上。另外，羊街河两岸也有铅锌废渣的分布点。
1.2废渣重金属污染的危害
1.2.1对地表水、地下水水质的影响
炼锌废渣堆受地表径流及雨水的冲刷等作用，使炼锌废渣或其中的重金属、悬浮物等进入地表水，也有相当数量的废渣是直接倒入沟谷、河床污染地表水。大量的炼锌废渣堆积在河道，淤积、堵塞河道或造成河道改道，抬升了河床。这些废渣及其中的重金属、悬浮物等污染物进入地表水后，造成的污染相当严重，凡是在炼锌集中区的地表水，其水质基本都劣于《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅴ类，污染主要是以铅、锌、镉为特征污染物，铅的污染尤为突出。炼锌废渣堆受地表径流及雨水的冲刷，从地表、溶洞渗透，将渣中的有毒有害物质转移到地下水中，从地下水的水质监测状况来看，基本都劣于《地下水环境质量标准》（GB/T14848-93）Ⅲ类，特征污染物仍然是重金属铅、镉、锌。
1.2.2对土壤的影响
铅锌废渣堆放区土壤污染是由炼锌废渣经雨水和地表径流的冲刷、淋溶，废渣中的污染物渗入土壤，造成的土壤污染。土壤重金属污染可影响农作物产量和质量的下降，并可通过食物链危害人类的健康，也可以导致大气和水环境质量的进一步恶化。
从以上几方面的环境影响分析可以看出，铅锌废渣对环境的污染是严重的，受污染的空气、水和土壤直接危害到生活在渣场周围农民的身体健康和植物的生长。
2铅锌废渣重金属污染的防治对策
铅锌废渣重金属污染较难治理，这与它的特性是分不开的，同时也是它越来越受关注的原因，因此在治理重金属污染时必须充分考虑到它的特性。铅锌渣中的重金属（以铅、锌为主）通过雨水淋溶、空气氧化以及微生物作用后进入环境，对周围土壤、水体和生态环境构成威胁。由于重金属污染物属于持久性污染物，具有长期性、隐匿性、不可逆性以及不能完全被分解或消逝的特点，无法从环境中彻底清除，只能改变其存在的位置或存在的形态。
针对威宁县铅锌废渣的堆存特点和废渣重金属污染的特征，我们主要是考虑对废渣中的重金属污染物采取稳定固化的措施，实现铅锌渣的物理稳定、化学稳定和生态安全。铅锌渣（或铅锌尾矿）的堆积性质与沙砾十分相似，具有比较好的渗水性能。铅锌废渣中的重金属主要包括铅、锌，此外还含有少量的汞和砷等。目前，国内外常用的重金属稳定化药剂主要包括无机药剂和有机药剂。无机药剂类型主要包括硫化物、磷酸盐、硫酸盐、碳酸盐等等与重金属反应生成沉淀物质的化学物质，这些物质单独使用均会出现各种问题，如硫化物的毒性和臭味、硫酸盐沉淀的可溶性、碳酸盐对pH值的要求以及磷酸盐对汞稳定化的无效等等。有机药剂主要包括长链烷基胺和长链烷基硫，不溶于水，无法实现药剂与铅锌渣的充分混合，而且价格昂贵，是无机药剂价格的10倍以上。所以，我们主要将多种可溶性无机药剂按照优化比例组合而成，从而解决了各种药剂单独使用时可能产生的问题。
3结束语
威宁县历史炼锌区的土地污染严重，生态环境遭到严重的破坏，所以，清除当地的土地重金属污染也是一项十分迫切而重要的任务。威宁县炼锌废渣历史遗留重金属污染防治工程已列为贵州省炼锌区生态恢复及环境治理的示范项目，是贵州省“十二五”环境规划中污染治理的重点。项目是对炼锌废弃地的重金属污染物进行控制和植被恢复，是对被破坏的生态系统的恢复与重建，可以弥补、充实和丰富当地原有的自然界，从而可以促进当地社会、经济和环境的协调发展。但由于威宁县目前经济总量偏小，财政收入有限，建设资金筹措已成为制约该项目建设的一个主要因素。目前，威宁县人民政府正在积极向国家和省市在该项目建设资金上争取更大的支持。
参考文献
重金属污染的特点和危害范文2
关键词：重金属废水；处理；工艺
中图分类号： TU992.3 文献标识码：A
重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水。实际所需处理的废水中含有的重金属并不是单一种类， 往往多种重金属并存，废水的分类通常以其中含量最高的重金属为依据，其中含铜废水、含铬废水、含镍废水和含铅废水等较为多见。废水中所含重金属能对环境及人体产生长远的不良影响，是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，未经处理直接排放，一方面将对环境造成污染，另一方面也浪费了大量的水资源和贵重金属资源， 其水质水量与生产工艺有关，因此对废水处理工艺的研究具有十分重要的意义。
1 废水处理操作方法
废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。处理方法是首先改革生产工艺，不用或少用毒性大的重金属。对已经形成的重金属废水处理方法很多，一般分为物理法、化学法和生物法， 每种处理方法都有各自的特点和适用条件， 根据不同的原水水质和处理后的水质要求， 可单独应用，亦可几种方法组合应用。重金属废水处理的主要原理是利用金属离子在碱性条件下的沉淀，经分离达到净化废水，回收重金属，进而回用废水，最终实现降低金属排放总量，节约水资源回收贵重金属的目的。对含有机物、络离子及螯合物量大的废水， 要先将妨碍处理重金属的有机物质用氧化、吸附等适当的处理方法除去。然后再把它作无机类废水处理。重金属废水经处理后形成两种产物，一是基本上脱除了重金属的处理水，一是重金属的浓缩产物。含重金属废水最常采用的是化学沉淀法， 把重金属离子转变成难溶于水的氢氧化物或硫化物等的盐类， 然后进行共沉淀而除去， 处理后的水中重金属低于排放标准可以排放或回用。加强混凝方法对重金属的处理也很有效，形成新的重金属浓缩产物应尽量回收利用或加以无害化处理。
2 重金属废水处理工艺
2.1 硫酸盐生物还原法处理含锌废水
硫酸盐生物还原法处理含锌废水其原理是利用硫酸盐还原菌SRB在厌氧条件下产生硫化氢，硫化氢和废水中的重金属反应，生成金属硫化物沉淀以去除重金属离子。生物反应器是一个厌氧反应系统，微生物在厌氧条件下分解有机物，还原硫酸盐生成硫化氢，硫化氢与废水中的锌离子反应生成不溶性的硫化锌。生物反应器的类型可以是上流式厌氧污泥床、厌氧接触反应器等。
反应生成的硫化锌沉淀同厌氧污泥混在一起，当其浓度达到一定程度以后，为了保证生物反应器的正常运行，就必然排放一部分污泥。由于污泥中锌含量较高，可以回收。从沉淀池中的出水，虽然锌离子的去除率很高，但是出水中还含有比较高的COD和硫化氢，因此必须要进行好氧处理去除COD和硫化氢，使最终出水的指标都达到国家排放标准。
2.2 含铜重金属废水处理工艺
焦磷酸铜废水中铜主要以络合物形式存在，因此该类废水在强碱条件下投加酸进行破络反应，再与其他重金属废水混合处理。含铜废水主要来源于电镀、化学镀工序。一般有电镀铜工序产生电镀废水， 工件电镀铜后清洗工序产生清洗水， 化学镀铜工序产生化学镀废水， 工件化学镀铜后清洗工序产生清洗水， 线路板镀铜后蚀刻工序产生蚀刻废水， 线路板镀铜后微蚀工序产生微蚀水， 线路板镀铜后棕化工序产生棕化废水， 线路板镀铜后采用表面活性剂清洗产生清洗水等。
2.2.1 工作原理
2.2.2 工艺流程
3 电池厂重金属废水的污水处理系统
某电池生产废水排放量650/d。在生产过程中使用含汞锌、锰和淀粉等原料。在电液配制、糊化、洗碳棒头等生产过程中排出的废水重金属污染物浓度平均为：汞008mg/L、锌315m1/L。锰73mg/L，如果直接排放会对环境造成较严重的污染。由于废水中含有几种重金属污染物，处理难度高，该厂针对水质制定出一套高效经济的废水治理方案。
3.1 工艺流程
很多废水（如电池的含锌废水）经絮凝反应后能分离出大量的污泥，这些絮状污泥有一定的吸附能力。针对重金属离子容易被吸附的特性，EWP高效污水净化器利用Zn在pH=8-9时能生成的Zn（0H）2絮凝沉淀物，在净化器内形成吸附过滤流化床，并添加重金属离子吸附剂GPC，对汞和其它重金属污染物进行吸附过滤，达到同时治理几种重金属污染物的效果。废水从调节池自流至反应池，在反应池的入口与出口处分别加入三组药剂，再由进流泵将经过混凝反应的废水泵入净化器内处理，处理后的清水从顶部流出，污泥从底部排入污泥浓缩罐，经污泥浓缩罐及污泥贮罐浓缩后脱水运走。
3.2 工艺设备及主要构筑物设计参数
（1）调节池 调节池有效容积为200m3。加设一个反应池。
（2）加药系统 Na2S：用量5×10-5用玻璃钢作溶药搅拌器配制成质量分数为5%的溶液；石灰：由固体加药机投加，用量由pH自动控制器控制；重金属离子吸附剂GPC：用量3×10，由固体加药机投加。
（3）主要设备 EWP高效污水净化器共两套：EwP-10、EWP-20处理量分别为200m/d和500m/d，污泥脱水机选用10m的板框压滤机，污泥经脱水后外运至固废中心。
结语
含重金属废水的处理要讲求实效，可概括为两个方面：
（ 1） 控制污染源， 尽量改革工艺， 实现少排放。
（ 2） 使用重金属的生产过程中采用合理的工艺流程和完善的生产设备，实行科学的生产管理和运行操作，减少重金属的耗用量和随废水的流失量；在此基础上对数量少、浓度低的废水进行有效的处理。处理以化学沉淀法为主， 适当辅以其他处理方法。污水处理系统工程投入正常运行后，使得附近大量的陆源污水得到处理，消减了大量的排海污染物，使得整个海域海洋生态环境得到改善。对整个近岸海域的海域生态环境的改善将起到积极的作用，同时对周边的环境和港区的开发建设也起到积极的促进作用，是正效益工程。
参考文献
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重金属污染的特点和危害范文3
关键词废旧电池;回收利用;环境保护
中图分类号X773.05文献标识码A 文章编号1673-9671-(2010)032-0208-01
1电池的种类及废旧电池的危害
1.1电池的种类
化学电池种类繁多,按其使用性质的不同,可分为原电池和蓄电池两种。其中原电池有普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锌-空气电池、锂电池、汞电池等;蓄电池有镉镍电池,氢镍电池、锂离子电池、铅酸蓄电池(工业电池)等。
1.2废旧电池的危害
废旧电池对环境的污染主要是酸、碱等电解质溶液和镉、汞、铅、铜、锰、镍、锌、铬等重金属污染,对人体健康和生态环境危害较大。
2先进的废旧电池处理工艺及国内外处理现状
2.1先进的废旧电池处理工艺
目前,国外发达国家主要采用湿法冶金和活法冶金两种方法回收废旧电池中的重金属。
2.1.1湿法冶金处理
湿法冶金处理主要是利用废旧电池中的重金属盐易与酸发生反应的特点生成各种可溶性盐进入溶液后,再利用电解法进行分离提纯,提取电池中的锌、二氧化锰及其他重金属。
湿法冶金又可分为焙烧浸出法和直接浸出法。焙烧浸出法是先将电池焙烧,使低沸点的金属汞、镉蒸发出来,然后破碎筛分出金属物质,再用酸直接将金属和其氧化物浸出,用电解法从浸出液中回收金属;直接浸出法是将费电池破碎筛分洗涤后,直接用酸浸出并电解提取金属成分。
2.1.2火法冶金处理
火法冶金处理废电池是在高温下使电池中金属及其化合物还原分解和挥发及冷凝的过程,火法冶金处理又分为常压冶金法和真空冶金法。
常压冶金处理方法有两种:一是在较低的温度下加热废电池,先使汞挥发,然后再较高的温度下回收锌和其他重金属;二是将废电池在高温下焙烧,是其中易挥发的金属及氧化物挥发,残留物另行处理。常压法所有作业均在大气中进行,空气参与作业,因此同样有流程长、污染重、能耗高的缺点。
2.2国内外废旧电池处理现状
目前,许多发达国家已经建立了完整的废旧电池处理体系,德国已做到废旧电池全部收集,并采用先进的电子磁铁分类法和X射线分类法,火法和湿法技术已在实际中实行。
目前我国还没有建立一套完整的废电池回收体系,在处理技术方面,一些高校和有关单位已经开展了一些研究工作,也取得了一定成果,但大部分尚都停留在实验室阶段。
3废旧电池处理的新技术与新工艺
3.1废旧铅蓄电池的处理新工艺
废铅蓄电池可以使用破碎―水力分选技术,首先将其按定速送到皮带输送机进入电瓶纯洁切割分选,首先通过放酸机将废铅蓄电池中的电解液倒至下设的储酸槽中,收集的酸液可用于精炼工程中形成的碱渣进行中和浸出处理,然后用水冲洗,废铅蓄电池被拆解成碎片,碎片经过筛分,筛上物主要是废塑料、板栅和连接头,筛下物主要是铅泥,铅泥的主要成分是PbSO4、PbO、PbO2。铅泥由水冲洗到沉淀池,并沉淀在沉淀池底部,然后用刮板机捞出,由螺旋运输机送至铅泥脱泥系统。沉淀池的上清夜经耐酸泵打入废水处理系统,经加Ca(OH)2和絮凝剂,中和、絮凝、沉淀后,清水循环使用。筛上物重选,分离出板栅、连接头、废塑料、硬橡胶等。
3.2废旧镍镉电池的综合处理技术
主要有火法处理技术和湿法、火法相结合的混合处理技术2种。火法处理主要利用镉及其氧化物蒸气压较高的特点和镍分离;火法和湿法相结合的方法工序繁复,工艺流程长,但对于环境的污染问题可以根本解决。湿法部分处理方法较多,整个工艺方法也不尽相同。混合处理方法的工艺流程见图1。
图1废旧镍镉电池的混合处理工艺流程
3.3废旧锌锰电池的综合处理技术
废旧锌锰电池中含有较高纯度的Fe、MnO2、Zn(ZnCl2)等,而Fe、Mn、Zn都是锰锌软磁铁氧体的原料,经济效益相当可观。中南大学冶金学院在锰锌软磁铁氧体材料制备领域的大量研究基础上,提出了由废旧锌锰电池制备高磁导率锰锌软磁铁氧体材料的新工艺,如图2:
图2废旧锌锰电池的综合处理技术流程图
4结语
随着世界各国对废旧电池回收处理问题的日益重视,废旧电池处理技术将会不断发展更新。通过对废旧电池处理工艺的介绍以及与国外发达国家的对比可以看出,要解决废旧电池的污染问题,不仅要从源头抓起,而且要积极开发高能量、无污染的绿色电池,实现经济与环境保护的可持续发展。
参考文献
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重金属污染的特点和危害范文4
关键词：电镀水；处理技术；化学沉淀；物理法
中图分类号：V444.3+7 文献标识码：A
人类的生存离不开水资源的供应，同时，水也是使社会发展受到严重限制的一种因素。近年来随着我国社会工业和城市建设的发展，城市的用水量也在不断地攀升，不达标的污水和废水的大量排放给水源和环境带来很大的压力，也造成了水质的严重恶化和水资源的短缺，生态环境的恶性循环也因此而导致[1]。所以，污水处理技术的高效与经济就会显得日益重要，这对于水环境的恢复和污染的回用发展有着重要的意义。
1电镀废水的来源
电镀废水的产生主要是由于在电镀生产的过程中用清水冲洗镀件的废水、镀件酸洗废水、镀液过滤水、刷洗极板以及地坪所产生的废水、钝化废水、由于管理或者操作不当生产的废水，此外，在废水处理过程中化验室所排放的水或者自用水的排放。电镀液的性质以及化学清洗液的性质直接决定了电镀水的性质，通常按其性质可以分为六类：含铬废水；含镍废水；含氰废水；混排废水；前处理废水及综合废水。各种金属离子是废水中最主要的污染物质，其次是有机物、氨氮和总磷[2]。
2电镀废水常规处理技术
2.1化学沉淀法
第一，氢氧化物沉降法。当碱加入含重金属废水中时，其中的金属阳离子以氢氧化物或盐的形态沉淀析出，进而可以分离出来。该种方法常用的沉淀剂有：苛性钠、石灰以及碳酸钠等，其操作简单、价格低廉而且来源广。第二，硫化物沉淀法。硫化物沉淀剂能够使电镀废水中存在的重金属离子和沉淀剂发生反应形成硫化物沉淀，达到分离的目的。
2.2氧化还原法
通过化学氧化法进行电镀废水的处理，其主要的目的是处理电镀废水中的氰，通过把氢根离子氧化成氢氧根离子而去除。通常情况下所使用的氧化剂有：过氧化氢、氯系列氧化剂、臭氧以及氧气等[3]。其中，应用十分广泛的是碱性氯化法除氰，该种方法是在碱性的条件下，利用氯氧化剂把废水中的氢根离子氧化成最终产物为氮气和二氧化碳，该种方法能够彻底解决电镀废水中存在的氰化物的污染问题。而还原法可以将六价的铬还原成三价的铬。因为六价铬的毒性高出三价铬的毒性大约100倍，通常的做法是先借助还原剂把电镀水中六价的铬还原成三价铬，然后再通过沉降法把三价铬给去除掉。一般的还原剂有：亚硫酸盐、铁屑、硫酸亚铁等。
2.3 Fenton氧化法
由于电镀过程中使用了大量的化学物质，其中有部分化学物质会与废水中的重金属形成络合物，用普通的化学沉淀工艺达不到处理效果。必须先氧化破络，后再进行沉淀分离。目前常用的工艺是Fenton氧化法。Fenton氧化法是利用催化剂或光电化学作用，通过双氧水产生具有强氧化性的羟基自由基（・OH）处理络合物的技术。而Fe-Fenton氧化法是使H2O2在Fe2+的催化作用下分解产生・OH，其氧化电位达到2.8V，它通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子。同时，Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀，去除大量金属络合物和有机物。
2.4离子交换法
该种方法是通过交换剂自己所带的能够进行自由移动的离子可以与废水中需要处理的离子进行交换，因此现实废水净化的目的。离子交换剂具有交换和吸附两种作用，通过对待交换离子的吸附而进行交换。该种方法还可以对电镀废水中的铜、铬、镍等离子进行交换去除。
3电镀废水处理新技术
3.1高效生物法
生物法进行电镀废水处理是借助人工养殖的复合功能菌来实现的。该种菌的作用有：络合作用、酶的催化转化作用、静电吸附作用、共沉淀作用、凝絮作用以及PH值的缓冲作用等。基本原理是：功能菌首先把电镀废水中的六价铬还原成三价铬，然后菌体把铜、铅、镍、锌、铬吸附在一起进行络合成团，使重金属离子经过沉淀后形成污泥，通过固液分离的方法进行去除。改种方法的适用性十分的强，而且设备简单，费用低，也不产生二次污染，其应用前景很广泛，该种方法存在的不足就是功能菌的繁殖速度太慢，而且效率不高。不过生物技术是一种彻底的、十分环保的废水净化技术，通过不断的研究，终将发挥更大的作用[4]。
3.2膜分离技术
膜分离技术工作原理是：借助膜的选择透过，来对废水中存在的部分成分进行分离。该种技术不仅没有二次污染、分离效率高，而且可以对重金属进行回收。因此该技术很有发展前途。电镀废水中应用到的膜技术有：超滤、电渗析、纳滤等。通过这三种方法进行除镍处理，截留率能够达到99%以上，经过处理后的重金属膜浓液可以达到回收利用的标准。同时该种方法对铬和铜的处理效果也十分有效。
3.3溶液萃取法
溶液萃取法的基本原理是：把不溶于水，但是可以溶解水中某种特定物质的溶剂加入到废水中，经过一段时间，使溶质能够在溶剂内充分的溶解，这样就可以将该种有毒物质从废水中分离出去，同时也可以对金属进行回收。该种方法主要包括三种工序：混合、分离、回收[5]。该种方法是液-液接触，在保障分离效果的同时，又能连续性操作。溶液萃取法处理废水的重点和难点就是溶液萃取剂的选择，由于溶剂的再生产过程中需要消耗大量的能源，并且在萃取过程中还会产生大量的流失，这些缺点限制了该种方法的使用范围。
4电镀废水处理技术的发展与展望
随着环保要求不断提高和电镀工业发展迅速，我国电镀废水处理技术由闭路循环、工艺改革以及回收利用向综合防治的方向逐渐发展，我国目前已经进入到了总量控制和回收利用的阶段。自动控制与多元化组合方式相结合现实资源回用的废水处理技术将成为净化电镀废水发展的主流[6]。研发出具有节能、高效、环保、节能的处理技术，将是电镀废水处理技术未来的发展方向和研究的主要内容。在对电镀废水进行处理的同时，也应该从源头上对其进行控制。从行业发展的整体效益和发展趋势来看，该行业可以从以下几个方面来控污染的源头。第一，推广循环经济，进行清洁生产。通过对提高电镀资源、电镀物质的循环利用率和转化率，可以大幅度的减少重金属污染物的产生，在电镀行业生产的过程中实行全过程的分布智能控制、与此同时，结合综合治理废水，从而实现电镀废水的零排放。第二，实行综合一体化技术，由于重金属会因为不同的工艺和行业有所差别，通过发展综合的多处理技术，使其在实践中应用，可以提高处理效果。
结束语
通过对过去常用和目前新兴的电镀废水处理工艺的介绍，指明了未来电镀废水处理技术的研发方向和前景，虽然每种方法都有其优势，在实践中应该重点研究有效的组合工艺，以提高处理效果。通过不断的深化新技术，提高水质净化的目的。
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重金属污染的特点和危害范文5
据统计，欧盟27国2010年产生了大约9450万吨危险废物。而美国虽然一直致力于危险废物的处理，但其2011年回收处理（金属，溶剂或其他恢复）的150万吨的危险废物也仅占危险废物总量的3.8%。就全球范围而言，危险废物处理面临的挑战相当严峻。回收再利用当然是最好的途径，但如果实在无法实现，安全焚化或者进行垃圾填埋应该是最后的选择，因为这些方法需要密切监测，并且可能导致严重的环境破坏。比如根据欧盟填埋指令，英国在致力于降低送往垃圾填埋场的生物降解市政废物，目标是相对于1995而言，到2013减少50%，到2020年减少65%。
有效政策和方法
有效处理有毒废物需要在政策上给予支持。例如，在政策制定上需要明确优先级，即明确废物处理、能源和气候变化政策的优先级，并寻求最佳平衡；需要建立资源管理办公室，用以提高政府处理废物的有效性，并协调各方资源；政府要通过相关机制提高数据的质量以协助决策，包括废物的组成和数量，现有的和计划的废物管理基础设施的地点和能力等。政府需要致力于持续不断地提高回收和恢复材料的质量和数量。同时，为适应不断变化的需求，政府应当确保有恰当的废物和资源管理基础设施。另外，光靠政府无法完成废物处理，因此政府必须为向废物和资源管理基础设施的私人投资提供便利。
欧盟的废物管理办法基于三个原则，即废物预防、回收和再利用，并改善最终处置和监测，这很值得借鉴。通过清洁技术，生态设计，或者生态效率更高的生产和消费模式，可以达到预防废物产生的目的；通过限制生产过程中原料的提取和转换，专注于材料技术的废物预防和回收还可以减少使用资源对环境所造成的影响。日本的日产公司是这方面的先进典型。
日产认为被重复使用的电池可以将可再生能源――如太阳能和风能――产生的多余电力储存起来，然后在用电高峰期时释放使用，从而减少常规电站保持待命的需要。据估计，完全充电的日产LEAF电池电源足以为一套三居室的家庭提供3天左右（8kW/day）的能量。为有效完成有毒废物的处理，日产在LEAF电动车刚刚推出时就已经开始考虑如何处置生命结束的汽车。虽然LEAF电动车的设计使用寿命与任何的传统汽车相同，但一些因事故而破损的汽车中的电池将可能很快就出现，因此公司认为现在就必须考虑如何管理和使用这些零部件。目前日产全球总部已建成第一个大规模演示系统，展示LEAF电池对可再生能源发电的存储和使用。新存储系统的电力供应是由安装在日产办公室的太阳能电池产生的，其后电被存储在锂离子电池里，电能可被用于电动车辆充电。通过7个与日产总部的太阳能电网相连的充电站，产生和存储的总电量相当于每年为1800辆日产LEAF电动车完全充电。这相当于每年减少15.4吨的二氧化碳排放，将使电动车完全通过可再生能源充电，从而真正达到零排放。这一方面从源头就减少了有毒废物的过早产生，另一方面，对其利用进一步减少了资源的使用，从而降低了对环境的伤害。
最新技术
为了更有效地处理有毒废物，研究人员一直在努力寻求新方法。
2012年11月，英国研究人员着手开发的新方法不仅能去除受污染的土壤和水中的有毒物质，例如铂和砷，而且，经过恰当的生物精炼工艺，这些转换出的金属纳米粒子可以根据需要被制成不同的形状和大小，用于催化式排气净化器、癌症治疗和其他应用。
在电子产品生产设施附近的河岸，铂族金属污染是个日益严重的问题。另外，砷也是工业生产过程中自然产生的副产品。催化式排气净化器产生的粉尘堆积也会对环境造成重金属污染。铂族金属和砷都是非常有价值的商品，前者可作为工业催化剂，而铂和砷纳米粒子可用于治疗癌症，这些都是高价位的产品。英国研究人员在致力于研究如何用植物来处理铂族金属和砷污染物。他们关注的重点是那些可以将铂族金属和砷融入到其组织中去的植物。植物可以吸收金属是早就被人们所知的，但利用这一特性来处理有毒污染物却是先前没有人尝试的。这种技术的优点是它不需要用能源密集型，价格昂贵的程序清理土壤，被利用的完全是自然的过程。使用这项新技术，不仅可以廉价节能地修复受污染的土壤，同时还能生产有价值的商品。技术产出的恰当形状大小和功能的纳米粒子无需后续细化，就可以供催化式排气净化器的生产商、治疗癌症的开发商及其他一些适用的技术开发使用。技术也可以用来回收垃圾填埋场或矿渣堆中的金属，甚至可以从露天矿获取微量的金属。
重金属污染的特点和危害范文6
关键词：实验室；废弃物；环境污染；治理
随着我国科学技术的发展，对各类实验室的需求越来越多，各学科的重点实验室、各学校、各系统内的重点实验室层出不穷。从实验室的分布来看，主要集中在学校（包括各高等院校和中学学校）、科研机构、检测机构和企业中的检验研究部门。企业实验室的污染问题可归纳为企业的环保问题，易于被各级部门重视，企业在处理自身的环保问题时，污染问题也得到相应的处理。而各类实验室多为相对独立的行政单位，区域分散，单个污染少，易于被忽视。
我国目前拥有各类高等院校1100所（1999年统计数字），普通高中1.5万所，初中6.3所。科研院所、质检、卫生防疫、环境监测、农林等各级检验机构近20000余个，已成为一个庞大的系统。实验室实际上是一类典型的小型污染源，建设的越多，污染的越大。这些实验室，尤其是在城区和居民区的实验室对环境的危害特别大，因为很多实验室的下水道与居民的下水道相通，污染物通过下水道形成交叉污染，最后流入河中或者渗入地下，其危害不可估量。科学工作者或者未来的科学工作者成了环境的污染者，令人十分遗憾。环境保护是事关可持续发展经济的大战略。在环保面前人人平等，必须本着“谁污染环境，谁负责处理”的原则贯彻执行。实验室的成本核算和对外收费都应包括实验室的环保费用在内。
实验室的污染源种类复杂，品种多，毒害大，应根据具体情况，分别制订处理方案。
1 实验室环境污染种类及危害[1]
1.1 按污染性质分
1.1.1化学污染
化学污染包括有机物污染和无机物污染。有机物污染主要是有机试剂污染和有机样品污染。在大多数情况下，实验室中的有机试剂并不直接参与发生反应，仅仅起溶剂作用，因此消耗的有机试剂以各种形式排放到周边的环境中，排放总量大致就相当于试剂的消耗量。日复一日，年复一年，排放量十分可观。有机样品污染包括一些剧毒的有机样品，如农药、苯并(α)芘、黄曲霉毒素、亚硝胺等。无机物污染有强酸、强碱的污染，重金属污染，氰化物污染等。其中汞、砷、铅、镉、铬等重金属的毒性不仅强，且有在人体中有蓄积性。
1.1.2生物性污染
生物污染包括生物废弃物污染和生物细菌毒素污染。生物废弃物有检验实验室的标本，如血液、尿、粪便、痰液和呕吐物等；检验用品，如实验器材、细菌培养基和细菌阳性标本等。开展生物性实验的实验室会产生大量高浓度含有害微生物的培养液、培养基，如未经适当的灭菌处理而直接外排，会造成严重后果。生物实验室的通风设备设计不完善或实验过程个人安全保护漏洞，会使生物细菌毒素扩散传播，带来污染，甚至带来严重不良后果。2003年非典流行肆虐后，许多生物实验室加强对sas病毒的研究，之后报道的非典感染者，多是科研工作者在实验室研究时被感染的。
1.1.3 放射性污染物
放射性物质废弃物有放射性标记物、放射性标准溶液等。
1.3 按污染物形态分
1.3.1 废水
实验室产生的废水包括多余的样品、标准曲线及样品分析残液、失效的贮藏液和洗液、大量洗涤水等。几乎所有的常规分析项目都不同程度存在着废水污染问题。这些废水中成分包罗万象，包括最常见的有机物、重金属离子和有害微生物等及相对少见的氰化物、细菌毒素、各种农药残留、药物残留等。
1.3.2 废气
实验室产生的废气包括试剂和样品的挥发物、分析过程中间产物、泄漏和排空的标准气和载气等。通常实验室中直接产生有毒、有害气体的实验都要求在通风橱内进行，这固然是保证室内空气质量、保护分析人员健康安全的有效办法，但也直接污染了环境空气。实验室废气包括酸雾、甲醛、苯系物、各种有机溶剂等常见污染物和汞蒸汽、光气等较少遇到的污染物。
1.3.3 固体废物
实验室产生的固体废物包括多余样品、分析产物、消耗或破损的实验用品（如玻璃器皿、纱布）、残留或失效的化学试剂等。这些固体废物成分复杂，涵盖各类化学、生物污染物，尤其是不少过期失效的化学试剂，处理稍有不慎，很容易导致严重的污染事故。
2 对实验室污染物的处理办法
为防止实验室的污染扩散，污染物的一般处理原则为：分类收集、存放，分别集中处理。尽可能采用废物回收以及固化、焚烧处理，在实际工作中选择合适的方法进行检测，尽可能减少废物量、减少污染。废弃物排放应符合国家有关环境排放标准。
2.1 化学类废物
一般的有毒气体可通过通风橱或通风管道，经空气稀释排出。大量的有毒气体必须通过与氧充分燃烧或吸收处理后才能排放。
废液应根据其化学特性选择合适的容器和存放地点，通过密闭容器存放，不可混合贮存，容器标签必须标明废物种类、贮存时间，定期处理。一般废液可通过酸碱中和、混凝沉淀、次氯酸钠氧化处理后排放，有机溶剂废液应根据性质进行回收。
2.1.1 含汞废液的处理
排放标准3：废液中汞的最高容许排放浓度为0.05mg/l(以hg计)。
处理方法：①硫化物共沉淀法：先将含汞盐的废液的ph值调至8-10，然后加入过量的na2s，使其生成hgs沉淀。再加入fes04(共沉淀剂)，与过量的s2-生成fes沉淀，将悬浮在水中难以沉淀的hgs微粒吸附共沉淀．然后静置、分离，再经离心、过滤，滤液的含汞量可降至0.05mg/l以下。[2]
②还原法：用铜屑、铁屑、锌粒、硼氢化钠等作还原剂，可以直接回收金属汞。
2.1.2 含镉废液的处理
①氢氧化物沉淀法：在含镉的废液中投加石灰，调节ph值至10.5以上，充分搅拌后放置，使镉离子变为难溶的cd(oh)2沉淀．分离沉淀，用双硫腙分光光度法检测滤液中的cd离子后(降至0.1mg/l以下)，将滤液中和至ph值约为7，然后排放。
②离子交换法：利用cd2+离子比水中其它离子与阳离子交换树脂有更强的结合力，优先交换．
2.1.3 含铅废液的处理
在废液中加入消石灰，调节至ph值大于11，使废液中的铅生成pb(oh)2沉淀．然后加入al2(s04)3(凝聚剂)，将ph值降至7-8，则pb(oh)2与al(oh)3共沉淀，分离沉淀，达标后，排放废液。
2.1.4 含砷废液的处理
在含砷废液中加入fecl3，使fe／as达到50，然后用消石灰将废液的ph值控制在8-10。利用新生氢氧化物和砷的化合物共沉淀的吸附作用，除去废液中的砷。放置一夜，分离沉淀，达标后，排放废液。
2.1.5 含酚废液的处理
酚属剧毒类细胞原浆毒物，处理方法：低浓度的含酚废液可加入次氯酸钠或漂白粉煮一下，使酚分解为二氧化碳和水。如果是高浓度的含酚废液，可通过醋酸丁酯萃取，再加少量的氢氧化钠溶液反萃取，经调节ph值后进行蒸馏回收．处理后的废液排放。
2.1.6 综合废液处理
用酸、碱调节废液ph为3-4、加入铁粉，搅拌30min，然后用碱调节p h为9左右，继续搅拌10min，加入硫酸铝或碱式氯化铝混凝剂、进行混凝沉淀，上清液可直接排放，沉淀于废渣方式处理。
2.2 生物类废物
生物类废物应根据其病源特性、物理特性选择合适的容器和地点，专人分类收集进行消毒、烧毁处理，日产日清。
液体废物一般可加漂白粉进行氯化消毒处理。固体可燃性废物分类收集、处理、一律及时焚烧。固体非可燃性废物分类收集，可加漂白粉进行氯化消毒处理。满足消毒条件后作最终处置。
2.2.1 一次性使用的制品如手套、帽子、工作物、口罩等使用后放入污物袋内集中烧毁。
2.2.2 可重复利用的玻璃器材如玻片、吸管、玻瓶等可以用1000-3000mg/l有效氯溶液浸泡2-6h．然后清洗重新使用，或者废弃。
2.2.3 盛标本的玻璃、塑料、搪瓷容器可煮沸15min.或者用1000mg/l有效氯漂白粉澄清液浸泡2-6h，消毒后用洗涤剂及流水刷洗、沥干；用于微生物培养的，用压力蒸汽灭菌后使用。
2.2.4 微生物检验接种培养过的琼脂平板应压力灭菌30min，趁热将琼脂倒弃处理。
2.2.5 尿、唾液、血液等生物样品，加漂白粉搅拌后作用2-4h，倒入化粪池或厕所。或者进行焚烧处理。
2.3 放射性废弃物
一般实验室的放射性废弃物为中低水平放射性废弃物，将实验过程中产生的放射性废物收集在专门的污物桶内，桶的外部标明醒目的标志，根据放射性同位素的半衰期长短，分别采用贮存一定时间使其衰变和化学沉淀浓缩或焚烧后掩埋处理。
2.3.1 放射性同位素的半衰期短(如：碘131、磷32等)的废弃物，用专门的容器密闭后，放置于专门的贮存室，放置十个半衰期后排放或者焚烧处理。
2.3.2 放射性同位素的半衰期较长(如：铁59、钻60等)的废弃物，液体可用蒸发、离子交换、混凝剂共沉淀等方法浓缩，装入容器集中埋于放射性废物坑内。
3 解决实验室污染的措施
3.1 提高认识，制定技术规范
各级实验室都需要进一步提高对实验室环境污染问题的认识，不能回避，听之任之，而是应该根据本实验室工作的特点、重点，积极探索，想方设法减少实验室污染。国家有关部门也应认真研究实验室的污染特点和防治途径，提出操作性强、简便实用的技术规范，并出台相应的考核要求及办法。最好是融入实验室的建设和验收中去，使之成为能力建设的一部分，从而有利于贯彻落实各项实验室环境污染的防治措施。
3.2 建立实验室环境管理体系[3]
实验室在能力建设、质量管理的同时，还要建立完备的实验室环境管理体系。按照iso14001环境管理体系的理念和要求，全面考察实验分析的各个方面，制定相应的程序文件，规范实验室环境行为，充分贯彻iso14001一贯强调的污染预防和持续改进的基本要求，力争减小每一个过程的环境影响，从而不断提升实验室管理水平。
3.3 全面推行绿色化学、清洁实验
3.3.1 选择污染少的分析方法
在保证实验效果的前提下，用无毒害、无污染或低毒害、低污染的试剂替代毒性较强的试剂，尽量用无毒、低毒试剂替代高毒试剂。在一些特定实验要用到高毒性药品时，一定要用封闭的收集桶收集废液。
学校在进行教育实验中，还要特别注意发挥教学多媒体的作用。教学多媒体是知识经济的产物，它是信息社会的标志之一，在实验教学中，计算机辅助教学模拟化学实验（仿真实验）是一种化学试剂和仪器装置“零投入”和“废弃物零排放”的特殊实验方式，它非常适合于演示实验。因为演示实验主要是用于培养学生的观察能力和用于模仿而不是训练动手操作能力的。某些毒害较大的化学实验也可以采用这种方式，从而可防止为了学习一点儿知识而付出高昂的环境代价的作法。[4]
3.3.2 改进实验条件，开展推广微型实验[5]
在实验中改善实验装置，是有效防止有毒气体逸散、有毒液体外溢的重要举措。一些商品化实验装置的产生可以大大减少实验中化学试剂的用量。
微型实验是指在微型化的仪器装置中进行的实验，其试剂用量是常规实验的数十分之一至千分之一。因此，开设微型实验，是节约药品，减少开支，降低实验污染的简便方法。
改进实验方法，可以减少试剂使用量。在农残检测中利用固相萃取取代传统的液液萃取，可以大大减少乙腈等有毒试剂的使用，减少污染。
3.3.3 成立试剂调度网络
过期、失效的化学试剂的处理是世界性的难题。各实验室可以合作成立区域性的试剂调度网，选择一部分危害大，用量少，易失效的试剂进入网络，实行实验室间资源共享，尽量避免大批化学试剂失效，也可节约实验成本。
3.3.4 加强地区中心实验室的功能
现行的管理体制使各级行政部门都拥有各自小而全的实验室，既浪费了大量资源，又不利于环境保护。应发挥地区中心实验室的作用，集中部分项目，对社会开发。从而达到资源共享，相对降低实验室污染物的排放，对污染相对大的实验室有利于集中治理。
3.3.5 一些行之有效的清洁实验行为的实例
•在满足实验要求的情况下，适当降低采样量；
•不要购买暂时用不上的试剂；
•尽量利用可回收的试剂；
•应使用可降解的无磷洗涤剂；
•使用酒精温度计从而避免水银温度计可能带来的汞污染。
4 国内外实验室污染治理的现状
在国外，有专门的实验室废弃物处理站来集中收集处理。实验室废弃物集中处理站的管理规范、严格，安全环境保护意识极强。专门地点集中、专门房间、专门容器存放，专门人员管理，严格分区、分类，集中送特殊废品处理场处理。各种废弃物由各实验室分类上交后，处理站要对交来废弃物称重后将信息存进计算机，再分类放到规定地方集中。例如，报废放射源、废机油、报废化学试剂、化学合成“三废物”、化学品废弃容器等都分类存放。[6]
废弃物集中处理站设计内容周密，设施完备先进，安全可靠。为防止集中后的地下渗漏二次污染，设计时将处理站地下全部用水泥整体浇注。危险化学品、放射源存放在专门房间，还有安全监控、排风系统。
废弃物集中处理站的费用由政府每年的经费预算中列支。另一方面，可回收废品被收购后所得资金则用于废弃物集中处理站的进一步发展。
目前我国对实验室的污染排放并没有专门的规定，一般参照企业的污染排放标准。实验室在建设或认可验收时会对实验室的废弃物排放提出要求。如气体实验在通风处做，废弃物由专门的环保公司回收等。由于实验室污染种类齐全，情况复杂，多数项目产生的污染量较小，缺乏相应资金，操作起来存在着相当难度，给污染治理带来一定困难。目前除少数一些环保意识强的实验室，没有直接排放废弃物外，多数实验室仅仅把环保放在口头上，废弃物回收协议签在纸上，大量的废弃物仍然直接排放。
由于实验室大多数项目只是零星开展，各项目之间的工作频次不均匀，废弃物排放物规律，污染分散，这些也给环保部门监控带来困难。一些环保措施的后处理没有完善，如残液缸满后如何处理，都是一个棘手的问题。
