1、重金属污染
1.1 现状
由于工业上废水的排放、农业上农药及化肥的使用、矿区开采等，我国水资源受到不同程度的污染,其中重金属污染尤为明显。有研究表明，我国江河湖库底质的重金属污染率高达80.1%，太湖底泥中TCu、TPb、TCd含量均处 于轻度污染水平。黄浦江干流表层沉积物中Cd超背景值2倍、Pb超1倍、Hg含量明显增加。 苏州河中Pb全部超标，Cd超标75%，Hg超标62.5%。城市河流有35.11%的河段出现总汞超过地表水Ⅲ类水体标准，18.46%的河段面总镉超过Ⅲ类水体标准，25%的河段有总铅的超 标样本出现。由长江、珠江、黄河等河流携带入海的重金属污染物总量约为3.4万t，对海洋 水体的污染危害巨大。全国近岸海域海水采样品中铅的超标率达62.9%，最大值超一类海水 标准49.0倍；铜的超标率为25.9%，汞和镉的含量也有超标现象[1]。
1.2 来源
水中的重金属污染主要来自两方面：自然源和人为源。自然源主要是岩石风化的碎屑产物，通过自然途径进入水体的重金属一般不会对水体造成污染；人为源主要包括采矿和冶炼、金属加工、化工、废电池处理、电子、造革和染料、大气干湿沉降、农药和化肥的使用等，是造成水体重金属污染的主要原因。城市发展过程中化石燃料的燃烧、采矿和冶炼是向环境释放重金属的最主要污染源；金属开采、冶炼导致Pb、Zn、Cd在环境介质中的积累相当高；尾矿渣堆放，经雨水淋溶，地表径流进入水体，造成水中重金属污染；各种工业废水和固体废弃物的渗滤液直接排入水体，以及被重金属污染的土壤颗粒被地面径流带到水体，使水体中重金属含量升高。目前，工业污染和交通污染是重金属污染的主要原因之一，Zn、Al、Ti、Sn主要来自纺织工业，Co、Cr、Cd、Hg来自塑料工业以及Cu、Ni、Cd、Zn、Sb来自微电子业。城市道路雨水径流中富含交通活动所产生的大量石油类、悬浮固体和重金属等污染物，能够对接受水体的水质造成明显的破坏并影响水生生态。
1.3 危害
重金属污染物，含量虽然低，但是区域性明显、价态变化较多、配位络合能力强、对生物的毒性效应明显[2]。一旦进入水生生态系统，便会对生态系统各组分产生影响(即生态效应)[3]。其具有高毒性、持久性、难降解性等特点，且易在生物体内富集，属积累到一定数量后, 就会出现受害症状, 生理受阻、发育停滞, 甚至死亡, 并使整个水生生态系统结构和功能受损、崩溃[4]。重金属可对水生生物造成伤害，有研究采用江蚬(Corbiculafluminalis)作为指示生物, 从酶学角度探讨了Cd 污染与江蚬体内重要代谢酶之一的碱性磷酸酶(Alkaline Phosphatase)之间的关系, 发现Cd对碱性磷酸酶的活性有明显抑制作用[5]。还会损害水生植物，如Kaladhararp 等人研究发重金属被藻类吸收后, 将引起藻类生长代谢与生理功能紊乱, 抑制光合作用, 减少细胞色素, 导致细胞畸变、组织坏死, 甚至使藻类中毒死亡, 改变天然环境中藻类的种类组成[6]。
另外重金属严重威胁人类健康以及生命安全。在由于环境污染而造成的、轰动世界的八大公害中，水俣病和骨痛病都是由水体重金属污染所引发的。科学家发现水俣病，是由于工厂排放的废水中汞被水生生物食用并在体内被转化成甲基汞，通过鱼虾进入人体和动物体内，侵害脑部和身体的其他部位，引起脑萎缩、小脑平衡系统被破坏等多种危害，毒性极大。骨痛病则是因锌、铅冶炼厂等排放的含镉废水污染了水体，两岸居民利用河水灌溉农田，使稻米和饮用水含镉而中毒，浑身剧烈疼痛，重者全身多处骨折，在痛苦中死亡。21世纪也陆续发生凤翔儿童血铅超标、湖南毒大米等多起因水体重金属污染引发的事件。
2、重金属废水处理方法
当前针对重金属废水处理的方法主要有化学沉淀、电化学、光催化、吸附法等，但存在一定的弊端。如，化学沉淀法产生的大量废渣难以处理，并且会引起二次污染[7]；而电化学法成本高、能耗大、副反应多[8]。含铬废水除采用以上常见方法处理外，多利用还原法将六价铬转变为三价铬，降低其毒性来减轻对人体的损害，如纳米零价铁（nZVI），其对金属和有机污染物具有强大的还原能力和高吸附性能而被广泛用于废水，地下水和污染土壤的处理和修复[9,10,11]，但因其高表面能和磁力易发生团聚[12]从而使得其去除效果大大降低。为防止nZVI聚集，将nZVI负载到其他材料如活性炭[13]或树脂[14]，结合载体材料和nZVI的优点，从而增强降解或降低效率。
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