电控离子交换技术及应用
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1.2 重金属离子的危害

近些年来,随着我国社会经济的发展,人口的增长和城市化进程的加快,环境重金属污染问题日益严重。水中重金属污染主要是排入水中的重金属含量超过了水本身的自净能力,在水体中不能被微生物降解,而只能在环境中发生迁移和形态转化使水的组成和性质发生了变化,从而使水体中生物生长条件恶化,并使人类生活和健康受到不良影响。水中大多数重金属都富集在黏土矿物和有机物上。另外,生物体可以富集重金属,并且能将某些重金属转化为毒性更强的金属-有机化合物。生物从环境中摄取重金属可以经过食物链的生物放大作用,在较高级生物体内成千万倍地富集起来,然后通过食物进入人体,在人体的某些器官中积蓄并造成慢性中毒,危害人体健康[2,3]

水环境中的重金属元素有以下污染特征。

①分布广泛 重金属普遍存在于自然环境的岩石、土壤、大气、水和一些生物体内,加上工农业生产对重金属的广泛应用,造成重金属在水体中有广泛的分布。

②可以在水环境中迁移转化 多数重金属能与环境中的许多物质生成配合物或螯合物,大大增加了其溶解性。已经进入沉积物中的重金属,还能因为配合物或螯合物的生成再进入水体,造成二次污染。

③毒性强 在环境中只要有微量重金属即可产生毒性效应,一般在天然水中重金属产生毒性的范围在1~10mg/L之间。毒性较强的重金属如汞、镉等产生毒性的浓度范围更低,在0.001~0.01mg/L范围;有一些重金属还可在微生物作用下转化为毒性更强的有机金属化合物,如甲基化作用。

④生物积累作用 水生生物可以从水环境中浓缩一些重金属,还可以经过食物链的生物放大作用积累,逐级在较高营养级的生物体内成千万倍地富集,然后通过食物进入人体,在人体中积蓄,对人体健康造成危害。例如汞就是典型的积累性重金属。