重金属工业废水的现状与未来[全文5篇]

第一篇：重金属工业废水的现状与未来

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0 重金属工业废水的现状与未来

唐司淼，赵梦楠，赵唯，李博士

(北京建筑工程学院，环境与能源工程学院，环08-1)

摘 要: 重金属污染给生态环境及人类健康带来了极大的危害。重金属污染 ,根据其元素种类、含量以及存在形态的不同 , 采用不同的方法进行治理。本文综述了传统化学法、物理化学法及生物法等重金属污染水体治理技术的进展。最后指出了重金属污染治理的发展方向 ,认为物理化学法及生物絮凝法在重金属水处理中有广泛的应用空间 ,组合工艺是提高重金属分离效率的一种可行方法。

关键词:重金属;污染;废水处理

重金属废水

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。重金属（如含镉、镍、汞、锌等）废水是对一环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，其水质水量与生产工艺有关。

重金属废水污染及其性质

重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。如日本的水俣病是由汞污染污染所引起。其危害程度取决于重金属在环境、食品和生物体中存在的浓度和化学形态。重金属污染主要表现在水污染中，还有一部分是在大气和固体废物中。

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。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，从而造成公害。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)比相应的金属无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 1 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。酸、碱废水和废液的来源及性质

含酸废水和废液主要来自于工厂的材料酸洗车间。废水中含有硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸，还含有大量的金属离子和部分添加剂。含碱废水和废液相对较少，主要来自酸洗之前的碱洗、中和等工序，在通风吸收洗涤塔、洗衣房和零件清洗机等环节也会产生一部分碱性废水。酸性废水和碱性废水中和之后的废水一般都呈酸性。含铅废水的来源和性质

含铅废水主要来源于与铅蓄电池相关的生产、维修、回收环节，这部分废水往往还含有大量的硫酸和机油等。此外，电镀车间、电泳涂漆等过程的排水也含有少量铅的成分。电镀废水的来源和性质

电镀是利用化学的方法对金属和非金属表面进行装饰、防护及获取某些新的性能的工艺过程。电镀过程产生的污水来源于电镀之前对镀件的清洗和电镀之后镀件表面残留的液体的清洗。机械工业电镀废水的资料表明，电镀废水主要包含含氰废水、含铬废水、含镍废水、含铜废水、含锌废水和磷化废水等。矿山冶炼重金属废水

钢铁和有色金属的采矿和冶炼需耗用大量的水。有色金属采选或冶炼排水中含重金属离子的成分比较复杂，大部分有色金属和矿石中有伴生元素存在。这些污染成分排放到环境中去只能改变形态或被转移、稀释、积累，却不能降解，因而危害较大。有色金属的废水中单位体积中的重金属含量不是很高，但废水量大，向环境排放的绝对量大。其他重金属离子的工业废水

其他行业虽不是重金属废水的主要来源，但是也有排放重金属废水的可能。如化工行业在生产合成无机盐类时会排放含重金属的废水，其排放废水量虽然不大，但排放的浓度高，品种多，处理过程复杂。使用催化剂的化工工艺也会有重金属甚至稀有金属的废水排放。

重金属废水污染现状

科技是一把双刃剑，20世纪以来科学技术迅猛发展，促进了经济的发展，提高了人民的生活水平，然而，与此同时，人类也付出了惨重的代价。由于工业“三废”机动车尾气的排放、污水灌溉和农药、除草剂、化肥等的使用以及矿业的发展，严重地污染了土壤、水质和大气。

据报道，1989年中国有色冶金工业向环境中排放重金属Hg为56 t，Cd为88 t，As为173 t，Pb为226t。美国科学家对一些公路及城市的土壤进行过化学分析，发现其中铅的含量出奇的高，达到最大允许量的几十倍，甚至几百倍。2004年，夏厚林等人根据中国药典2000 版一部附录重金属检查法及对外贸易经济合作部颁布的《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》中有关铅、镉、汞的测定法，测定了元胡止痛片中重金属总量，结果铅、镉、汞含量均有不同程度的超标。孟加拉国的12500万人口中有3500-7700万人在饮用被污染的水。重金属污染目前已相当严重，其对环境和生物的危害极大，同时，其易通过食物链而富集，因此，已经引起了世界各国科学家的高度重视，解决这个问题已迫在眉睫。我国工业废水排放及工业废水处理情况

我国工业废水污染现象严重，主要是水体污染，目前全国500多条主要河流中，有80% 2 以上受到不同程度的污染，这主要是由于工业废水的排放造成的。流经全国40多个大城市的河流，有90%以上受到污染，对环境和居民身体健康产生了较大的影响。我国流域水资源基本分为长江、黄河、海河、松花江、淮河、珠江和辽河七大水系，其沿岸汇集了全国80%以上的城市及乡镇，是全国流域污染治理最重要的区域。我国水资源污染严重，河流水质方面，西南诸河区、西北诸河区、长江区、珠江区和东南诸河区水质较好，符合和优于Ⅲ类水的河长占95%～64%；海河区、黄河区、淮河区、辽河区和松花江区水质较差，符合和优于Ⅲ类水的河长占35%～47%。湖泊水质方面，对44个湖泊的水质进行了监测评价，水质符合和优于Ⅲ类水的面积占44.2%，Ⅳ类和Ⅴ类水的面积共占32.5%，劣Ⅴ类水的面积占23.3%。对44个湖泊的营养状态进行评价，其中贫营养湖泊1个，中营养湖泊22个，轻度富营养湖泊10个，中度富营养湖泊11个[16]。从我国工业废水排放量上看，从2005年到2008年三年一直保持在240亿吨左右的水平，2009年下降到了234.4亿吨。根据我国环保部的统计，近几年我国工业废水达标排放率则一直在提高，除了2006年小幅回落，其他年份都在逐年增高。到2009年末，达标排放率达到94.2%。据环境统计公报的数据，2009年我国工业废水的排放量占全部废水排放量的40%左右，工业废水对水环境污染的比重较大，已成为当今环境工作亟待解决的重大问题之一。从排放的污染物情况来看，在过去几年我国工业经济和固定资产投资都保持增长的情况下，近几年，工业废水排放总量、化学需氧量排放量和氨氮排放量却都呈现出下降趋势。分地区看，2009年，江苏省工业废水排放量最高，为25.6亿吨左右，其次是浙江、广东、山东、广西、福建、河南等省份，排放量最低为西藏、海南、青海、北京、贵州等地。与上年相比，可以看出工业企业开始向内地转移。福建、河南、安徽等地工业废水排放量明显上升。从排放达标率上看，2009年上海、福建、山东等地，西藏最低，为20%左右，其次是青海、新疆、贵州等[16]。全国平均达标率为88.4%，比上年92.45%有所下降。从工业废水的排放行业领域来看，2009年，国家统计局考察了全国11万个工业废水排放企业，排放总量共209亿吨，比上年217亿吨有所下降，相当于排放总量的90%，其中造纸及纸制品业排放总量最大，为39.3亿吨，占统计排放总量的近1/5，其次是化学原料及化学制品制造业、纺织业、电力热力的生产供天津最高，接近100%，其次是应业等，前16个行业领域排放量。而随着中国工业经济的高速发展，“调结构、保增长”的发展模式更促使工业企业的废水治理越来越受到重视，尤其对于石油化工、钢铁、有色金属、造纸等行业的污染治理尤为迫切。发改委和环保部也不断加大对工业废水行业的投资力度，以进一步加强对工业废水的治理。2001年以来我国工业废水的投资额就保持不断增长的态势，2009年有所回落[16]。

污染来源

重金属的污染主要来源工业污染，其次是交通污染和生活垃圾污染。工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境，在人和动物、植物中富集，从而对环境和人的健康造成很大的危害，工业污染的治理可以通过一些技术方法、管理措施来降低它的污染，最终达到国家的污染物排放标准；交通污染主要是汽车尾气的排放，国家制定了一系列的管理办法，例如：使用乙醇汽油、安装汽车尾气净化器等；生活污染主要是一些生活垃圾的污染，废旧电池、破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗碟等，对于重金属的污染只要我们从其来源加以控制，就多多少少可以减少重金属污染。

专家分析指出：目前我国塑料生产企业的工艺、设备、技术研发较落后，是造成污染严重的主要原因，而管理不善、地方保护及人们环保意识淡薄，加剧了污染，强化治理迫在眉睫。生产企业应放眼未来，倡导环保，使用环保型助剂才能使PVC行业健康长远发展。

铅污染

是可在人体和动物组织中积蓄的有毒金属。主要来源于各种油漆、涂料、蓄电池、冶炼、五金、机械、电镀、化妆品、染发剂、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自来水管等。它是通过皮肤、消化道、呼吸道进入体内与多种器官亲和，主要毒性效应是贫血症、神经机能失调和肾损伤，易受害的人群有儿童、老人、免疫低下人群。铅对水生生物的安全浓度为0.16mg/L，用含铅0.1～4.4mg/L的水灌溉水稻和小麦时，作物中铅含量明显增加。人体内正常的铅含量应该在0.1毫克/升，如果含量超标，容易引起贫血，损害神经系统。而幼儿大脑受铅的损害要比成人敏感得多。

镉污染

镉不是人体的必要元素。镉的毒性很大，可在人体内积蓄，主要积蓄在肾脏，引起泌尿系统的功能变化；镉主要来源有电镀、采矿、冶炼、燃料、电池和化学工业等排放的废水；废旧电池中镉含量较高、也存在于水果和蔬菜中，尤其是蘑菇，在奶制品和谷物中也有少量存在，镉能够取代骨中钙，使骨骼严重软化，骨头寸断，会引起胃脏功能失调，干扰人体和生物体内锌的酶系统，导致高血压症上升。易受害的人群是矿业工作者、免疫力低下人群。水中含镉0.1mg/L时，可轻度抑制地面水的自净作用，镉对白鲢鱼的安全浓度为0.014mg/L,用含镉0.04Mg/L的水进行灌溉时，土壤和稻米受到明显污染，农灌水中含镉0.007mg/L时，即可造成污染。正常人血液中的镉浓度小于5微克/升，尿中小于1微克/升。如果长期摄入微量镉容易引起骨痛病。

汞污染 汞及其化合物属于剧毒物质，可在人体内蓄积。主要来源于仪表厂、食盐电解、贵金属冶炼、化妆品、照明用灯、齿科材料、燃煤、水生生物等。血液中的金属汞进入脑组织后，逐渐在脑组织中积累，达到一定的量时就会对脑组织造成损害，另外一部分汞离子转移到肾脏。进入水体的无机汞离子可转变为毒性更大的有机汞，由食物链进入人体，引起全身中毒作用；易受害的人群有女性，尤其是准妈妈、嗜好海鲜人士；天然水中含汞极少，一般不超过0.1μg/L。正常人血液中的汞小于5-10微克/升，尿液中的汞浓度小于20微克/升。如果急性汞中毒，会诱发肝炎和血尿。

砷污染

[1]

是人体的非必需元素，元素砷的毒性极低，而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比其它砷化合物毒性更强。砷通过呼吸道、消化道和皮肤接触进入人体，如摄入量超过排泄量，砷就会在人体的肝、肾、肺、子宫、胎盘、骨骼、肌肉等部位蓄积，与细胞中的酶系统结合，使酶的生物作用受到抑制失去活性，特别是在毛发、指甲中蓄积，从而引起慢性砷中毒，潜伏期可达几年甚至几十年，慢性中毒有消化系统症状、神经系统症状和皮肤病变等。砷还有致癌作用，能引起皮肤癌，在一般情况下，土壤、水、空气、植物和人体都含有微量的砷，对人体不会构成危害。主要来源于采矿、冶金、化化学制药、玻璃工业中的脱色剂、各种杀虫剂、杀鼠剂、砷酸盐药物、化肥、硬质合金、皮革、农药等；危害的人群有农民、家庭主妇、特殊职业工人群体。地面水中含砷量因水源和地理条件不同而有很大差异，淡水为0.2～230μm/L，平均为0.5μm/L，海水为3.7μm/L。如果24小时内尿液中的砷含量大于100微克/升就使中枢神经系统发生紊乱，并有致癌的可能。而且如果孕妇体内砷超标还会诱发畸胎。

铬污染

主要来源于劣质化妆品原料、皮革制剂、金属部件镀铬部分，工业颜料以及鞣革、橡胶和陶瓷原料等；如误食饮用，可致腹部不适及腹泻等中毒症状，引起过敏性皮炎或湿疹，呼吸进入，对呼吸道有刺激和腐蚀作用，引起咽炎、支气管炎等。水污染严重地区居民，经常接触或过量摄入者，易得鼻炎、结核病、腹泻、支气管炎、皮炎等。

铜污染

指铜(Cu)及其化合物在环境中所造成的污染。主要污染来源是铜锌矿的开采和冶炼、金属加工、机械制造、钢铁生产等。冶炼排放的烟尘是大气铜污染的主要来源。

镍污染

是由镍及其化合物所引起的环境污染。冶炼镍矿石及冶炼钢铁时，部分矿粉会随气流进入大气。在焙烧过程中也有镍及其化合物排出，主要为不溶于水的硫化镍（N iS），氧化镍（N iO）、金属镍粉尘等，成为大气中的颗粒物。燃烧生成的镍粉尘遇到热的一氧化碳，会生成易挥发的、剧毒的致癌物羰基镍[N i（CO）4]。精炼镍的作业工人，患鼻腔癌和肺癌的发病率较高。镀镍工业、机器制造业、金属加工业的废水中常含有镍，常用碱法处理工业废水，使其生成氢氧化镍[N i(OH)2]沉淀而清除掉。镍可在土壤中富集，含镍的大气颗粒物沉降、含镍废水灌溉、动植物残体腐烂、岩石风化等都是土壤中镍的来源。植物生长会吸收土壤中的镍。镍含量最高的植物是绿色蔬菜和烟草，可达1.5-3ppm。镍对水稻产生毒性的临界浓度是20ppm。我国规定车间空气中羰基镍的最高容许浓度为0.001mg/m3，地面水中镍的最高容许浓度为0.5mg/L。

锌污染

是指锌及化合物所引起的环境污染。主要污染源有锌矿开采、冶炼加工、机械制造以及镀锌、仪器仪表、有机会合成和造纸等工业的排放。汽车轮胎磨损以及煤燃烧产生的粉尘、烟尘中均含有锌及化合物，工业废水中锌常以锌的羟基络合物存在。

主要危害

环境污染

从环境污染方面，重金属是指汞、镉、铅以及“类金属”-----砷等生物毒性显著的重金属。对人体毒害最大的有5种：铅、汞、砷、镉。这些重金属在水中不能被分解，人饮用后毒性放大，与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物。

土壤污染，可以用耐重金属的植物修复，可以用来做游乐园等，非农业耕地，美国有这样的例子，安徽铜陵铜尾矿与澳大利亚合作，进行植物修复，效果已初见端倪。

重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中，但由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中，引起严重的环境污染。

人体伤害

以各种化学状态或化学形态存在的重金属，在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，造成危害。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，被鱼和贝的体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。如日本的水俣病，就是因为烧碱制造工业排放的废水中含有汞，在经生物作用变成有机汞后造成的；又如痛痛病，是由炼锌工业和镉电镀工业所排放的镉所致。汽车尾气排放的铅经大气扩散等过程进入环境中，造成目前地表铅的浓度已有显著提高，致使近代人体内铅的吸收量比原始人增加了约100倍，损害了人体健康。重金属对人体的伤害极大。[1]

重金属废水的处理技术

处理标准

1、改革生产工艺，不用或少用毒性大的重金属。

2、采用合理的工艺流程、科学的管理和操作，减少重金属用量和随废水流失量，尽量减少外排废水量。重金属废水应当在产生地点就地处理，不同其他废水混合，以免使处理复杂化。更不应当不经处理直接排入城市下水道，以免扩大重金属污染。

3、废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的金属化合物或元素，经沉淀和上浮从废水中去除。可应用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、电解沉淀(或上浮)法、隔膜电解法等。

4、将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离，可应用方法有反渗透法、电渗析法、蒸发法和离子交换法等。这些方法应根据废水水质、水量等情况单独或组合使用。

处理特点和基本原则

废水中的重金属是各种常用方法不能分解破坏的，而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态。例如,经化学沉淀处理后,废水中的重金属从溶解的离子状态转变成难溶性化合物而沉淀下来,从水中转移到污泥中；经离子交换处理后,废水中的金属离子转移到离子交换树脂上；经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。总之，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。重金属浓度低于排放标准的处理水可以排放；如果符合生产工艺用水要求，最好回用。浓缩产物中的重金属大都有使用价值，应尽量回收利用；没有回收价值的，要加以无害化处理。

重金属废水的治理,必须采用综合措施。首先,最根本的是改革生产工艺，不用或少用毒性大的重金属；其次是在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。重金属废水应当在产生地点就地处理，不同其他废水混合，以免使处理复杂化。更不应当不经处理直接排入城市下水道，同城市污水混合进入污水处理厂。如果用含有重金属的污泥和废水作为肥料和灌溉农田，会使土壤受污染，造成重金属在农作物中积蓄。在农作物中富集系数最高的重金属是镉、镍和锌，而在水生生物中富集系数最高的重金属是汞、锌等。化学沉淀法

在工业废水中投加某种化学物质,使其与废水中某些溶解性物质发生反应,生成难溶盐而沉淀下来,这种方法称为化学沉淀法[3]。传统的化学沉淀法包括中和沉淀法 硫化物沉淀法和钡盐沉淀法目前中和沉淀法应用比较广泛。中和沉淀法是将废水 pH 调节至碱性，废水中的金属离子与沉淀剂反应，转化为不溶的固体沉淀，一般，金属以氢氧化物的形式从溶液中沉淀出来。常用的沉淀剂有石灰、氢氧化钠等。石灰沉淀法能有效地去除废水中浓度高于 1000mg/L 的重金属离子，由于设备价格低，操作简单，安全方便，这使得石灰沉淀法在重金属废水处理中广为应用。重金属离子与 OH-离子是否生成难溶的氢氧化物沉淀,取决于溶液中重金属离子的浓度和OH-的浓度，利用各种金属氢氧化物在不同 pH 值条件下沉淀析出的特性，可以回收各种金属氢氧化物化学沉淀法处理重金属废水具有流程简单，处理效果好，操作管理便利，处理成本低廉的特点，是目前应用最为广泛的一种处理重金属废水的方法。电解法

应用电解的基本原理，使废水中重金属离子在阳极和阴极上分别发生氧化还原反应，使重金属富集，从而使废水中重金属得以去除，并可回收重金属。电解法处理重金属废水具有运行可靠、重金属去除率高，可回收利用等特点。闫雷等[4]以泡沫镍作阴极、Ti基RuO2 涂层电极作阳极，用电解法处理电镀厂含镍废水，取得了良好效果，去除率高达97%以上。回收镍的纯度在88.5%以上。

由于重金属浓度低时电耗大、投资成本高，电解法只适合处理高浓度的重金属废水。人们为了克服电解法在重金属废水浓度上的限制，提出了电解法与其它污水处理方法相结合的工艺，如离子交换-电解、吸附-电解、络合超滤-电解、共沉淀-电解法联合使用以回重金属离子[5]。水口山有色金属集团有限公司第四冶炼厂采用化学沉淀-电解法联合使用处理重金属废水，自 2008 年 11 月正式投入运行以来，一直运行稳定，处理效果好、经处理后的外排水中Pb、Cd、Zn、As等污染因子浓度低于《污水综合排放标准（GB 8978 1996）》一级标准，外排水水质接近饮用水标准[6]。

吸附法

吸附法是利用吸附剂吸附废水中重金属的一种方法, 传统的吸附剂有活性炭、沸石、粘土矿物等天然物质。活性炭的吸附能力强，对重金属去除率高，但价格昂贵，使用寿命短。近些年来发现矿物材料具有很强的吸附能力，其中天然沸石吸附能力最强，也是最早用于重金属废水处理的矿物材料[7]。为了提高处理效果，降低处理费用，国内外研究者利用改性技术处理各种材料，增加材料表面的有效功能团的数量，从而提高材料的吸附能力。经过多年的研究和实验，发现其效果明显，对重金属废水处理做出了突出的贡献[8]。

膜分离法

膜分离法是利用一种特殊的半透膜，在外界压力的作用下，不改变溶液的化学形态使溶质和溶剂进行分离和浓缩的方法。膜分离技术在反应过程中不发生相变化、分离效率高、操作及维护方便、分离和浓缩同时进行，可回收有价值的重金属。常见的膜技术有微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、液膜等。目前，反渗透和超滤在电镀废水处理中已得到广泛应用。国内外采用液膜法处理含重金属离子废水的报道很多。蒋柏泉[9]等用 CHCl3 作膜溶剂，Span-80 作表面活性剂，P507作流动载体,H2SO4 作内相制得的液膜体系，处理含镍废水时,其膜稳定性和迁移率都比较高，在确定的最佳液膜配比及操作条件下,Ni2+的迁移率可高达 97.32%。膜分离技术作为一种新型和高效的水处理技术受到各国水处理研究者的普遍重视，并取得了许多成功经验。将膜技术与其他工艺组合起来处理重金属废水将是今后的发展趋势。

离子交换法

离子交换法处理重金属废水是利用离子交换树脂上的可交换离子与重金属离子发生交换反应，从而去除废水中重金属离子的方法。离子交换技术去除废水中的重金属, 净化后出水中重金属离子浓度远低于化学沉淀法处理后出水中重金属离子的浓度, 通过再生,回收再生后溶液,可以实现重金属的回收。离子交换树脂性能对重金属离子的去除有较大影响。树脂对废水中重金属离子的分离具有选择性, 可以更好地实现废水中重金属离子的处理和重金属离子的回收。因此研制和选择对重金属离子具有选择性高、交换容量大、吸附-解吸过程可逆性好的离子交换树脂,对于离子交换树脂在重金属废水处理的应用有着重要的意义[11]。

生物法

生物法是通过生物体及其衍生物对水中重金属离子的吸附作用，达到去除重金属的目的。能够吸附重金属及其它污染物的生物体及其衍生物称为生物吸附剂，主要包括细菌、真菌、藻类及一些细胞提取物。与传统的吸附剂相比，生物吸附剂具有以下主要特征:（1）适应性广，能在不同 pH 温度及加工过程下操作；（2）选择性高，能从溶液中吸附重金属离子而不受碱金属离子的干扰；（3）金属离子浓度影响小，在低浓度（10mg/L）和高浓度（100mg/L）下都有良好的金属吸附能力；（4）对有机物耐受性好，有机物污染（5000mg/L）不影响对金属离子的吸附；（5）再生能力强、步骤简单，再生后吸附能力无明显降低[12]。生物吸附法为重金属废水的处理提供了一种经济可行的技术，它的原料来源广泛且廉价，可达到以废治废的效果，随着对生物吸附剂研究的不断深入，生物吸附技术应用于重金属废水 7 的净化具有广阔的发展前景 但国内外对于生物吸附的研究处于实验室阶段，且主要集中在影响因素的探讨上，对机理的研究还不透彻[13] 重金属浓缩产物的无害化处理

重金属废水经处理形成的浓缩产物，如因技术、经济等原因不能回收利用，或者经回收处理后仍有较高浓度的金属物未达到排放标准时，不能任意弃置，而应进行无害化处理。常用方法是不溶化和固化处理，就是将污泥等容易溶出重金属的废物同一些重金属的不溶化剂、固定剂等混合，使其中的重金属转变成难溶解的化合物，并且加入如水泥、沥青等胶结剂，将废物制成形状有规则、有一定强度、重金属浸出率很低的固体；还可用烧结法将重金属污泥制成不溶性固体。

重金属废水处理发展走向

在人类各种工业活动中 ,重金属的废水排放造成了生态环境的重金属污染。开展重金属污染治理工作 ,要从源头控制废水中重金属的排放量 ,同时对已污染的水体进行有效治理。(1)物理化学法在工业重金属水处理中有广泛的应用空间 ,不断研究和改善水处理剂和水处理设备来提高重金属吸附效率意义重大 ,同时对重金属的回收利用领域的研究也被人们所重视。如在废水的重金属浓度较低时 ,采用膜分离技术可以达到较好的分离效果 ,为提高膜的利用率和应用范围 ,可根据分离要求研制新型膜材料、对膜表面进行有效改性 ,优化膜分离工艺 ,同时 ,深入研究传质和膜污染机理;吸附法以其独特的优越性被应用于重金属污染较高的水体治理方面。生物吸附剂和人工合成吸附材料有着良好的应用前景 ,寻找、培养更多的生物吸附剂 ,利用物理化学方法进一步提高吸附材料的吸附率和再生能力 ,对重金属的有效去除以及回收利用有积极意义。(2)用微生物法处理废水具有安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好 ,且微生物生长快、易于实现工业化等特点。微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能、针对性强的菌株。因此用微生物絮凝法处理重金属污水具有广阔的发展前景。(3)组合工艺是提高重金属分离效率的一种可行方法。如何利用各种方法的特点 ,有效的组合各种分离工艺 ,提高重金属的分离效率是该工艺的关键。如在重金属污染水体治理的方法中 ,化学法由于可能造成二次污染 ,且操作条件复杂、不利于重 金属的回收利用等原因 ,限制了该法在污水处理的应用。如将化学法与膜分离技术合理结合 ,则可降低成本 ,提高处理效率。

传统的方法处理废水有成本高、反应慢、易造成二次污染、对于低浓度的重金属难处理等特点，为了解决以上问题，建议应用生物法来处理重金属废水，因为生物法不仅处理效果好、成本低、无二次污染，还有利于生态环境的改善。在废水处理的研究中，（1）要加强对环境无影响的试剂的研究和利用；（2）在实验过程中探索新的方法和思路；（3）有机结合传统方法和新的方法综合应用等研究具有一定的意义。

此外，回收重金属也是重金属废水治理的主要研究方向重金属废水中含有较多有价值的重金属元素,如果将废水中的重金属回收, 不但解决了重金属废水污染问题, 而且还有一定的经济效益。张永锋[14]采用络合—超滤—电解集成技术处理重金属废水, 超滤的浓缩液可通过电解回收重金属, 从而实现废水回用和重金属回收的双重目的, 为重金属废水的根治找到了新的出路。广义上的植物修复技术[15]是指利用植物提取、吸收、分解、转化或固定土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技术的总称。目前有关植物修复技术仍主要集中在无机污染(重金属)植物修复上。重金属污染植物修复的内容主要包括植物萃 取、植物稳定、植物挥发、根系过滤和种苗过滤等。植物修复技术与其他的技术相比具有技术和经济上的双重优势, 实施较简便、成本较低和对环境扰动少。植物不仅可以清除 8 土壤中重金属污染物, 还可以从富含金属的植物残体中回收贵重金属, 取得直接的经济效益。缺点是治理效率较低, 不能治理重污染土壤。

参考文献

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第二篇：水口山重金属污染研究现状

水口山重金属污染研究现状

湖南水口山有色金属集团有限公司坐落在衡阳市南面40千米的常宁市松柏镇，是集有色金属采矿、选矿、冶炼、加工、贸易于一体的大型企业，已有110余年历史，有“世界铅都”、“中国铅锌工业的摇篮”之美誉，公司现拥有铜铅锌矿山三座，铜、铅、锌、氧化锌、稀有稀贵金属和无汞锌粉冶炼厂各一座。其中，康家湾矿为湖南省最大的铅锌金矿山，柏坊铜矿为湖南省唯一的采、选、冶工艺完整的铜企业。公司拥有60万吨铜铅锌采选、20万吨铜铅锌冶炼、1000千克黄金、240吨白银生产能力，生产规模、销售收入等指标位居全省有色行业前列。长期的矿山开采，使矿区土壤受到污染。目前，针对水口山矿区重金属污染的研究还不是太多，孙锐[56]以湖南水口山铅锌矿区及其周围地区为研究对象，分析自然土壤(A 层和 C 层)样品中不同重金属(Pb、Zn、Cr、Cu、Cd、Hg)的污染特征和Pb同位素组成。周航[57]通过对湖南4个典型工矿区（郴州柿竹园矿区、郴州宝山矿区、衡阳水口山矿区、株洲清水塘工业区）大豆以及其种植土壤的采样调查，综合评价了4个工矿区大豆及其种植土壤重金属污染程度。王玲梅[58]选择了水口山Pb-Zn矿山开采与冶炼周边区进行矿冶区周边水稻对不同来源重金属污染的指示作用研究。

第三篇：重金属污染土壤生物多样性研究现状

重金属污染土壤生物多样性研究现状 目前对重金属污染土壤生物多样性研究尚未形成一定的体系，比较分散。集中在动物方面的有：重金属污染对小节肢类土壤动物的影响国内外已开展了大量研究[47,48]。学者对区域性的重金属污染动物生物多样性进行了研究，高陈玺[49]在湘南东湘桥锰矿、杨胜香[50]在湘西花垣矿区、孙贤斌[51]对淮南煤矿废弃地重金属污染对土壤动物群落的影响进行研究。李忠武等和张永志等分别就Cd和Cu对土壤动物群落结构的影响进行了室内模拟研究

[52,53]，土壤的重金属污染还可以导致土壤动物群落数量急剧减少，敏感类群消失，造成土壤动物群落结构简单和不稳定[54,55]。

第四篇：中国雷达现状与未来

中国雷达现状与未来〖特别报道〗

作者 航空报国追求第一

２００６新年倾情奉献

【本人郑重申明】雷达技术和装备是国防建设的关键环节；本文有关中国雷达的图片和数据都是官方网站和专业期刊中已公开解密的资料。◇引子

几天前，我写了篇关于我国航空机载雷达的文章，发表后被空军版竹置顶。我感觉因为时间仓促写的不好，雷达型号不全；太多的专业性数据，铁血里面专业雷达工作者毕竟不多。这样的文章也置顶我感觉有些糊弄观众。所以本人在这篇文章中尽量减少繁琐的理论数据，让广大军迷通过本文对我国雷达技术和装备有一个“感性”上的认识，增加民族自信心和自豪感。如果军迷朋友有疑问和兴趣，欢迎大家与我联系，我将热忱的尽我所能为大家答疑。◇雷达起源

雷达这个名称是“无线电探测和测距”(Radio Detection and Ranging)英文的缩写。而雷达的出现，是由于二战期间当时英国和德国交战时，英国急需一种能探测空中金属物体的雷达（技术）能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。二战期间，雷达就已经出现了地对空、空对地(搜索)轰炸、空对空(截击)火控、敌我识别功能的雷达技术。二战以后，雷达发展了单脉冲角度跟踪、脉冲多普勒信号处理、合成孔径和脉冲压缩的高分辨率、结合敌我识别的组合系统、结合计算机的自动火控系统、地形回避和地形跟随、无源或有源的相控阵、频率捷变、多目标探测与跟踪等新的雷达体制。后来随着微电子等各个领域科学进步，雷达技术的不断发展，其内涵和研究内容都在不断地拓展。目前，雷达的探测手段已经由从前的只有雷达一种探测器发展到了雷达、红外、紫外、激光以及其他光学探测手段融合协作。当代雷达的同时多功能的能力使得战场指挥员在各种不同的搜索/跟踪模式下对目标进行扫描，并对干扰误差进行自动修正，而且大多数的控制功能是在系统内部完成的。自动目标识别则可使武器系统最大限度地发挥作用，AWACS和JSTARS这样的具有战场敌我识别能力的综合雷达系统实际上已经成为了未来战场上的信息指挥中心。◇雷达技术发展过程

早期的雷达天线是固定的、无方向的阵列,只有距离信息。天线在一定的时间间隔内发射射频脉冲,将接收到的回波放大并在CRT上显示(即常称的A 显示),产生一个与目标位置对应的水平线,供雷达操作员识别目标的大致距离。但由于当时所用的射频信号频率较低,为了有效地发射和接收射频信号,雷达系统需要一个很大的天线,这种天线不能迁移或者改变方向,而且只能探测到大目标,且距离信息的精度也很低。

到二战结束时,雷达系统中那些现在熟悉的特征—微波频率、抛物面天线和PPI 显示已建立起来。

在50年代早期模拟的PPI 显示中,一条由电子束绘制的亮轴线由电磁线圈控制绕阴极射线管面旋转,这种电磁线圈类似于CRT 监视器或者电视机中的偏转线圈。

60年代以后出现了一维扫描

用一种所谓的扫描转换将每个单元位置从(r ,θ)坐标转换为(x ,y)坐标。标志着现代雷达技术初现雏形。

80年代技术相当成熟的单脉冲雷达（F-18机载单脉冲雷达为标志）

80年代后相控阵雷达技术

相控阵理论的研究始于60 年代,而实际应用是在80 年代。并广泛的应用在航空航天、舰艇、卫星等领域。标志着未来雷达的发展方向。

◇当代雷达的主要特点

1.同时多功能；2.传感器融合；3.高灵敏度；4.隐身；5.反隐身；6.雷达ECCM；7.自动目标识别； 8.战场敌我识别；9.高可靠性。◇雷达总体的结构单元及基本组成，以典型直观的航空机载雷达为例

（一）平面阵天线裂缝线源

裂缝线源是平面阵相扫天线的单元，在长达3~4米的波导壁上铣开若干中心间距一致、方向不同角度不同、深度不同的等宽裂缝。

（二）蛇形波导

是平面阵天线中的一重要部件，为减少因多个波导法兰连接引起的电磁波传送。位置在雷达天线的背面。状态为真空有利于转送高频信号。

（三）波导转换开关，雷达收发信号的转换机构。位置在波导管与收发单元之间。

（四）发射机（低、高功率），采用行波管作放大器，这是一种高电压、高功率密度的器件。在结构组成上的合理划分对发射机的性能及整体结构设计十分重要，发射机借鉴以往的经验划分为以下几大部分：钛泵电源；控保电路；调制高压电源；前级放大器；行波管和机箱。

（五）连续波照射器。用于连续照射目标，对己方制导武器控制和发射，引导武器攻击目标。

（六）显示控制单元数字化雷达视频信号要求实时传输,合理地安排数据的流程非常重要。由底层到应用程序,雷达数据主要经过三个数据传输过程。(1)由数据采集卡至设备驱动(2)驱动程序和显示应用模块的数据交互。同时也是雷达信息交换的人机接口。◇中国雷达发展的四个阶段

（一）修配阶段(1949年～1953年)这一阶段以开创基业和修配美、日旧雷达为主要标志。1949年5月，我军接管了国民党的雷达研究所，标志着我国雷达工业的发展从此揭开了序幕。

（二）以仿制为主的发展阶段(1953年底～60年代初)这一阶段以建立雷达生产基地和仿制苏式雷达产品为主要标志。

（三）以自行设计为主的发展阶段(60年代初期～70年代中期)这一阶段以自力更生研制雷达、新技术大量采用和科研队伍成长壮大为主要标志。

（四）发展提高阶段(70年代中期以后)这一阶段以雷达新技术不断被突破，品种增多，产品进入国际市场为主要标志。◇中国雷达发展史上的两位“奠基”人

（一）毕德显，（１９０８—１９９２）中国最早的无线电子学家，中国科学院院士第一批院士。中国雷达工程专业的创始人。毕生致力于雷达、通信工程专业的教学、科研和领导工作，为培养雷达及通信工程技术人才，开创雷达信息论科学研究，发展雷达和通信事业作出了突出的重要贡献。

（二）张直中（１９１７—至今）中国工程院院士。我国雷达技术的主要先驱者；发展我国动目标显示雷达、单脉冲精密跟踪雷达、相控阵预警雷达等工程的倡导人；发展我国脉冲压缩雷达技术、脉冲多普勒雷达技术、微波成像雷达技术等的学术带头人，为发展我国雷达事业作出了重要贡献。

◇中国雷达研制生产的几个重要院所

（一）江苏雷华电子技术607研究所，该所是我国最早组建的机载雷达研究所。中国第一台机载雷达的诞生地。

（二）南京电子科技集团公司第14研究所，目前是亚洲和中国最大的雷达研制基地。同时该所的技术水平和科研力量是我国雷达领域的排头兵。我国百分之六十以上的雷达都是出至14所。（战斗机雷达）

（三）上海航空无线电电子研究所，创建于1957年，是中国航空机载雷达系统的专业研究机构，主要从事航空电子和雷达技术及产品的开发、生产。（运输机雷达）

（四）中国科学院电子学研究所，是1956年根据国家十二年科学发展远景规划和发展“无线电电子学”等新技术的四大紧急措施而创建的我国第一个综合型电子信息科学研究所。同时也是中国最早开展微波成像合成孔径雷达（SAR）及其应用技术的研究单位。现在该所致力于高功率红外气体激光理论和技术的研究，特别是高功率高重复频率脉冲红外气体激光技术的研究一直处于国内领先地位，并达到国际先进水平（反隐身机雷达技术）。

（五）西安兵器工业集团第207所。是相控阵雷达、战场车载雷达的研制基地。

（六）国防科工委直属第23研究所。（负责研究、跟踪国际尖端雷达技术）

（七）中国北方工业集团。是我国大型地面雷达研制基地。

第五篇：中国房地产业现状与未来

中国房地产业现状与未来

姓名:吕文祥

学好：200930455011班级：09自动化

摘要：近几年,我国建筑节能有了突飞猛进的发展,不仅在建筑领域,而自在社会各个领域已形成一股不可阻挡的强大潮流,这股潮流正有力地推动着社会经济的发展。

关键词：经济增长;房地产业

现在房地产是全国乃至中央领导高度关注的一个热点问题，也引起了业内外特别是学术界的争论。大家关注的问题主要有三个：第一个是规模是否过大；第二，冲动是否过快；第三是价格。房地产具有先于国民经济萧条而萧条，后于国民经济复苏而复苏的特点。根据国家信息中心发布的统计资料，改革开放以来，我国每6—7年构成一个经济循环周期。1999年第四季度经济增长进入谷底，这标志着从1993年开始连续7年的一个完整的循环周期已经完成，从2001年开始，经济运行将进入一个新一轮的稳定增长期。另据国务院发展研究中心的一份研究报告，我国未来20年的经济增长的基本走势是：“十五”期间GDP的增长率在7．0％～8．1％之间，2010—2020年，GDP增长率将降至5．5％～6．6％。房地产发展与宏观经济的发展具有正相关性。宏观经济的持续发展，将对房地产业发展提供强力的支撑，有利于放大房地产上游的生产要素供给总量，并拉动房地产的终端市场需求。因此，未来几年内，宏观经济发展对房地产具有推动和拉动双重效应。

国家政策对规范房地产市场，调整市场结构与产业结构，平抑市场价格具有深远的影响并起到了至关重要的作用，其目的是完善和促进我国房地产市场健康发展，进而带动我国国民经济和人民生活水平的迅速提高。2003和2004年是我国房地产高速发展的两年，在这两年中房地产开发数量和投资量都达到了空前的规模，商品房售价也连连攀升。为了调解市场需求和价格，两年来，国家陆续出台了一系列政策法规，治理和规范房地产行业的运行秩序，其中包括：中国人民银行发出关于《进一步加强房地产信贷业务管理的通知》，国土资源部、监察部联合下发的《关于继续开展经营性土地使用权招标拍卖挂牌出让情况执法监察工作的通知》，建设部等七部委发出的《关于做好稳定住房价格工作的意见》，以及央行两次上调个人住房贷款利率的政策等。国家在加强房地产信贷业务管理，规范房地产企业融资渠道、获取开发土地，加强经济适用住房建设，完善廉租住房制度、整顿和规范市场秩序、完善市场信息披露制度等方面进行引导和调控。

从区域经济来看，房地产业是一个区域差异巨大、级差收益明显的行业。一个区域的房地产业发展的程度必然受到该地区经济发展水平及产业结构状况的制约。一般而言，区域经济增长是随着投资量的不断增加和需求量的持续上升发展起来的。这种投资与需求的增长，必然导致对房地产需求的增加，从而带动房地产业的相应发展。

21世纪“绿色、生态、环保、健康”已经成为我们生活的主题，在这样的背景下，房子作为人们的安身立命之所也有了更多的时代内涵——绿色健康的人居环境成为消费者购房的第一选择，低碳成为人们追求的生活方式。现在国内房地产开发是以土地为原料、以资金为动力、以时间为坐标、以销售为导向的粗放型的生产模式，这种生产模式突出表现为技

术含量低、生产过程与经营过程能耗大、追求销售速度和资金周转效率，而不是产品的经营效力和可持续发展能力，从而带来资源的严重消耗。中国现在每年新建的房屋面积占到世界总量的50％，建筑节能减排已列入我国三大重点节能领域之一。房地产业的低碳发展，不仅是国家整体碳排放目标承诺的要求，也是行业实现创新升级、健康发展的内在需求。我们现在的房子90％左右都是毛坯房，这只是一个半成品，重复的装修会造成资源的浪费。要发展低碳经济，建造低碳住宅，房地产企业需要不断地提高开发水平和质量，在户型规划设计上要做到集约和节约。提高精装修的比例，虽然资金回笼时间会比较长，但是对企业未来的发展以及对消费者都是非常有利的。精装修是对低碳的一大贡献，一套精装修的房子会比毛坯房少产生两吨的垃圾，精装修将是未来低碳住宅的发展趋势。新技术、新材料、新软件方面的科技进步，势必对建筑设计及配套设备和部品等行业带来重大影响。提高建筑科技水平，不但可以提高建筑室内的舒适程度、提高人居健康水平，而且可以节约能耗、减少环境污染和降低建筑的全寿命成本费用。同时，提高建筑科技水平可以提高项目在出售或出租市场的竞争力，以及提高企业项目自身的市场形象。从历史发展的角度看，建筑科技含量势必要提高，真实的技术含量将成为市场真正的需求。科技进步刺激房地产市场的发展，而新的市场需求又会反过来促进科技进步。

已经过去的10年,是中国房地产取得飞速发展和巨大成就的10年。自1998年我国住房制度改革以来,正式确立了房地产的全面市场化方向,计划和分配时代长期积聚的需求得到了极大释放,加上中国经济的高速增长和城市化步伐的迈进,推动了我国房地产业的大发展,房地产规模和建筑面积逐年递增。同时,房地产市场逐步形成、完善和成熟,当前的房地产业已经发展成为包含土地、建筑、交易和金融服务的多链条、多部门的重要产业,同时房地产的投资和投机属性也已充分的显现和发挥作用。

在过去的10年中,房地产对于中国的经济增长贡献卓着。在消费、投资和出口贸易这三大经济增长的动力中,投资和出口构成了中国增长的核心,其中房地产是投资中的重要力量。整个循环的过程是,出口形成了国内实体经济的发展,解决了就业,增加了居民收入,也给国家带来了巨额的外汇储备和税收收入,政府转而将这些收入转化为政府投资用于基础设施和民生建设;实体经济发展、基础设施建设和人民收入水平的提高形成了对城市化的需求,从而推动了房地产的快速发展,进而又推动了经济的增长。所以,可以说,在“中国式增长”的动力中,出口、政府投资和房地产是三大重要力量。出口增加了政府和居民收入,政府收入用于投资,居民收入转化为储蓄和房地产需求,同时房地产又给了政府土地财政,逐步升高的房价剥夺了居民的多数储蓄,让我们这个高储蓄的国家在缺少消费时,同样能够取得惊人的经济增长。

中国的房地产似乎一直处于稀缺的卖方市场状态,即使保持了年均20%多的增长速度,但仍然难以满足不断增加的需求。原因是一方面由于中国经济的高速发展,城市化的进程带动了城市的就业和人口增加,以及人们收入水平的提高,加上商业和服务业的发展,都形成对房地产的大量需求;另一方面,房地产已经发展成为重要的投资品,在房价上涨的预期下,投资和投机需求铺天盖地的进入市场。目前,投资和投机已经过度,推动房价一路非理性快速上涨,严重脱离了经济增长和人民收入水平的增长速度。房价泡沫毋庸置疑,近期被福布斯列为全球六大资产泡沫第二位,其中蕴涵的风险不可小觑。

展望10年代,房地产的发展空间依然很大,我国的城市化比率和国外相差甚远,“居者有其屋”的目标远没有实现,房地产仍然可以成为经济增长的重要动力。然而,当前问题的重点,是高房价的风险及其带来的一系列隐患。首先,高房价带来的资产泡沫一旦破灭,将影响房地产相关的产业链,严重影响经济增长和金融安全;其次,高房价不利于房地产的进一步发展和发挥对经济增长的推动作用,过高的价格将阻碍正常需求,不利于我国城市化推进;再次,高房价剥夺了居民的收入,不利于启动内需和消费的增长。