水体重金属污染生物监测及处理方法

　　在水体污染源类型中，重金属污染是一种极度严重的污染类型，作为一类污染物质，其会对人类的生命健康造成极大的毒害，因此，加强对重金属污染的检测和防治显得尤为重要。

　　一、水体重金属污染的定义和危害

　　1.1 水体重金属污染的定义

　　所谓的重金属，从物理学的角度来定义，特指比重大于5g/cm3的金属。一般来说，金属离子如铜、铅、锌等都是比较常见的重金属离子。从生命健康的角度来看，尽管锰、铜、锌等重金属对于生命活动来说会起到重要的促进作用，但是，在这些污染的水体内绝大多数重金属都是有害的。并且从一定程度来看，超过一定浓度量的重金属就会对人体的健康造成危害，这样就形成了重金属污染。

　　1.2 水体重金属污染的危害

　　水体污染对人体健康所造成的危害主要是从水体污染的“食物链”来理解。当被污染的水体进入土壤，被来自植物所吸收，从而通过食物链的方式进入到我们人体;再或者同其他废水混合，被人类所饮用，就会对人体的健康造成一定的危害。重金属作为一种难以降解的物质，其降解过程十分复杂。但是从生物的整个链条来看，当含有重金属污染的水体被生物所吸收后，从而就会出现对生物发育受到影响，针对生物的生长就会停滞、甚至会引起生物的死亡。

　　二、水体重金属污染的生物监测

　　水体重金属污染的危害如此之大，环境科学中一般是采用基于生物监测的方法来对水体重金属污染进行监测。

　　2.1 水藻类

　　重金属污染对于水藻类生物的水生态系统的影响十分重大，其影响力机理主要是通过对于水体内的藻类物质的种类和数量进行分析。水藻类生物由于“吸收”含有重金属污染的水体，从而改变了水藻类的种类和数量。因此，可以通过研究水藻类生物积累毒害物质的特点，从而可以精准的判断出水体的污染性质以及污染的严重程度。

　　2.2 浮游动物

　　水体的污染一般最初是会被水体内的浮游动物所“感知”，因此，利用浮游动物可以对水体的重金属污染进行有效监测。浮游动物是整个水生态系统的重要组成部分，也是整个生态系统内对于环境变化比较敏感的一类生物，其主要包括一些轮虫和桡足类动物，这些生物对于环境影响变化高度敏感，并且也会对水体的浮游动物的数量以及种群变化从而可以正确的评价水体的污染情况。

　　2.3 微生物

　　微生物群落的数量可以在一定程度上反映水体重重金属的污染状态，也是针对湖泊和水库等区域进行水质监测的有效办法之一。一般比较常见的监测方法是通过发光细菌来监测水体的污染情况，在实践过程中，水体如处于正常的状态，那么发光细菌的代谢过程中会发出400nm的蓝绿色可见光。但是，一旦水体处于污染的状态，那么整个水体就会遭受到破坏，并且产生严重的干扰，从而影响到发光。因此，可以通过检测生物的发光状况来分析水体的污染情况。

　　三、水体重金属污染的防治措施

　　3.1 化学处理法

　　含有重金属离子的污水一旦被用在灌溉等方面，那么就会对土壤造成严重的污染，从而对人体产生严重的危害。化学法是一种比较常见的防治方法，其主要包括化学沉淀法以及电解处理法。

　　3.1.1 化学沉淀法

　　化学沉淀法是一种比较常见的方法，从实践原理上来说，是通过对还有重金属污染的废水中，通过添加一定的化学物质，从而将所需要过滤的重金属进行化学反应，生成一种可以沉淀并可以降解的物质的过程。整个过程都高度依赖于化学反应，并且整个化学反应的条件和过程都十分严格。

　　3.1.2 电解处理法

　　还有一种化学处理的方法称之为电解处理法，该方法在处理整个废水重进水污染的过程中可以将废水中的重金属污染通过阴阳电极的形式，将废水中所含有的氰化物通过电解的形式，生成气体的形式(这里主要是生成二氧化碳和氢气)，从而可以实现对于重金属污染物氰化物的分解。

　　3.2 物理处理法

　　重金属离子同其他废水混合，被人类所饮用，就会对人体的健康造成一定的危害。是在实际生产生活中，物理处理法也是一种常见的处理重金属污染的方法，从一般的工业实践来进行划分，主要包括两个类别，分别是离子交换法以及膜分离方法。

　　3.2.1 离子交换法

　　离子交换法也是一种常见的物理除除重金属的方法，该方法主要是通过一种离子交换剂来实现对于离子的分离，主要实现原理是通过将废水中所存在的离子与某种离子交换剂上的离子进行作用，总的实现原理就是通过离子交换来达到去除某些离子的目的。

　　3.2.2 膜分离方法

　　膜分离方法也是一种物理防治法，从科学研究的背景上看，也称之为薄膜分离法。其主要利用的是薄膜具有的半透性，利用该性质将溶液混合物进行分离，从而获得所需要的溶质和溶剂的方法。在整个分离的过程中，通过直流电场的作用，将阴阳离子进行交换，从而实现对于含有重金属的污染离子通过交换膜进行过滤，实现与水进行分离的一个物理化学变化。

　　3.3 微生物处理法

　　3.3.1 生物吸附法

　　生物吸附法，是一种常见的吸附方法，从字面上理解，就是通过利用在工业场合，将发酵所产生的酵母菌去吸附重金属从而实现去除污染的一种生物方式。这种方式在工程实践上具有广泛的应用，可以有效的实现对于重金属的吸附，并且可以在一定程度上具有较高的去除效率。

　　3.3.2 硫酸盐还原菌净化法

　　利用生物方法针对重金属进行除去污，还可以采用一种利用硫酸盐还原菌来进行处理，这是一种超强的细菌，并且具有较强的厌氧化能力。从本质上来说，这是一种利用该细菌在有机质存在的条件下，将重金属中的硫酸根被硫酸盐还原菌所“净化”，从而将冲金属离子硫酸根变成硫化氢，从而可以实现将废水中较多的硫酸根离子通过细菌的“净化”变成一种沉淀物，这样就达到了除菌的目的。

　　四、结论

　　重金属污染是一种极度严重的污染类型，作为一类污染物质，其会对人类的生命健康造成极大的毒害，因此，加强对重金属污染的检测和防治显得尤为重要。对水体重金属污染的防治提出了几点措施，主要包括化学处理法、物理处理法、微生物处理法等。这对于进一步掌握水体重金属污染的监测技术和防治措施提供了参考。(来源：贵州大学明德学院)