铅元素对水体的影响

铅元素对水体的影响研究严兰201207104006铅元素对水体的影响研究Theinfluenceofleadtowater严兰YanLan安顺学院资源管理与环境工程学院12水土本SchoolofResources&EnvironmentalEngineeringAnshunUniversity内容摘要：铅是一种重金属。对于水质污染的重金属有汞、镉、铅、铬、钒、钴和铜等。其中以汞的毒性最大，镉次之。铅和铬也有相当大的毒性。水体中铅元素的来源很广泛，主要是工矿企业排放的废物和废水。铅是地壳中含量最多的重金属元素，在自然界分布甚广。在天然水体中，淡水含铅量为0.06~120ug/L，中值3ug/L，海水中含铅0.03~13ug/L,中值0.1ug/L.但是由于人类活动使水体含铅量超标，水体富集化，造成水体污染，危害人体健康。Abstract:Leadisaheavymetal.Therearemercury、cadmium、lead、chromium、vanadium、cobaltandcoppertocausewaterpollution.Themercury’stoxicityisthelargest,thecadmium’stoxicityisinferiortothemercury’s.Thetoxicityofleadandchromiumhaveconsiderable.Thesourceofleadinwaterisveryextensive,wasteandwastewateraremainlyindustrialandminingenterprises.Leadismostabundantinthecrustofheavymetalelementsanddistributeswidelyinnature.Leadinnaturalwater,freshwateris0.06~120ug/L,medianis3ug/L;leadcontentinthewateris0.03~13ug/L,medianis0.1ug/L.Butwaterunsafeduetohumanactivity,enrichmentofwaterbodies,causingwaterpollution,harmtohumanhealth.关键字：铅元素水体污染重金属工业废水危害Keywords:leadwaterpollutionheavymetalindustrialwastewaterdamage水体中铅元素的来源很广泛，主要是工矿企业排放的废物和废水。工业含铅废水主要来自于铅蓄电池制造厂，以及铅蓄电池维修站、废电池回收站、电瓶车库等的生产排水。另外电镀车间镀铅、电泳涂漆中的染料和烧制铅玻璃等过程中的排水中也含有少量的铅和铅离子。含铅废水中主要有铅粉、铅离子和硫酸。铅粉主要来自蓄电池厂制粉、涂板等车间的淋洗水、洗布水、设备和场地的冲洗水，以及通风除尘的洗涤水等。铅粉中主要成分是氧化铅，其粒径范围为5~200纳米，其中大部分粒径为33~100纳米，废水中含铅粉的浓度根据工厂管理水平、工艺条件和操作方法等不同而差异很大。一般正常生产时在100mg/L以下；当冲洗沟管、地坪、设备可达2000~5000mg/L；当管理不善或发生事故时，废水中含铅粉量更高。废水的PH值一般在6左右，当硫酸发生跑、冒、滴、漏时，废水PH值就很低，可为1~2。废水中含铅离子浓度一般均在10mg/L以下。由于排除的铅数量多，分布范围广，因而受污染的区域也很大，危害较严重。矿山开采、金属冶炼、汽车废气是环境中铅的主要来源。其中铅的冶炼是环境铅污染的主要来源。例如，德国某冶炼厂附近的土壤中含铅2900~3000mg/kg，而在矿区附近严重污染的土壤中铅含量可高达5000mg/kg。铅元素与有机物不同，它在水中不会被微生物降解，十分稳定。所以水中铅污染物可以通过食物链在生物体中逐步蓄积富集；或者被水中悬浮粒子吸附而沉入水底淤泥中。因此，水底淤泥中铅含量比较高。另外水质污染中的铅可以通过食物链或者饮水进入人体，然后在一定的部位或者特定的组织器官中蓄积，达到一定的程度就会使人体中毒，对神经系统的毒害最大。铅是蓄积性毒物，铅在血液中可以以磷酸氢盐、蛋白复合物或铅离子的状态随血液循环而迁移，随后除少量在肝、脾、肾等组织及红细胞中存留外，大约有90%~95%的铅以比较稳定的不溶性磷酸铅储存于骨骼系统。铅元素在水体中一般有两种存在形式：一种是+2价铅和+4价铅的可溶态，这种形态的铅毒性很大，可为人、生物直接吸收；另一种是悬浮物和沉积物中的铅，是颗粒态的。铅元素在水体中大多以铅盐的形式存在，例如氢化铅、硫化铅.......另外铅离子在水体中会发生络合反应生产一些络合物，所以铅通过沉淀作用可以使铅在水体中的扩散速度和范围得到限制。铅离子带正电被水中带负电的胶体吸附，发生聚沉现象，最后大量的铅沉积在排污口的底泥中，实现铅从水体转化到表层沉积物中，在一些反应中会转化为其他形式，同事表层沉积物中的铅在一定的条件下通过一系列的物理、化学、生物过程释放到水体中，形成二次污染。铅会造成水体富集化，水体中植物通过根系从底泥中吸收化学铅，然后一些植食类动物消化后铅就在体内富集，这样随着食物链铅一级一级的富集，从而铅的浓度就相当高，使水体富集化。铅在水体中一般被三种物质吸附：一、腐殖质对铅离子的吸附。腐殖质与金属离子生成配合物是腐殖质的最重要的环境性质之一。腐殖质与金属离子反应生成金属质和释放出氢离子。二、胡敏酸对铅离子的吸附。吸附之后PH值随着吸附量的升高而升高。三、粘土矿物质对铅离子的吸附。粘土矿物质中的硅氧片和水铝片能交换水中重金属离子的阳离子，例如Pb+、Mg+.............铅不仅使水体富集化，而且还对水生动植物有很大影响。铅会减少植物体内的叶绿体、线粒体和细胞核结构，使叶绿素和抗坏血酸含量降低。同时也会降低硝酸还原酶和脱氢还原酶活性，阻碍呼吸代谢、光合作用、清素还原、细胞分裂等。从而影响植物品质和生物量。铅能够抑制水生动物的酶活性，妨碍机体的代谢作用，造成生理生化指标的改变。铅还会对水生动物的下丘脑、脑垂体、性腺轴生殖内分泌调控系统产生毒害作用。含铅废水很难处理，一般含铅废水采用投加硫化钠的沉淀法和投加石灰乳使铅离子生成Pb(OH)2沉淀的方法除去。还有就是用电偶-铁氧体法处理印刷厂的含铅废水。铅使水体富集化，通过食物链影响着人体健康。所以对于含铅废水应及时处理，减少含铅物质的排放。[1]孟祥和，胡国飞等.重金属废水处理.北京：化学工业出版社，2000[2]陈荣悌，赵广华等.化学污染.北京：清华大学出版社，2002[3]施开良.环境化学与人类健康.北京：化学工业出版社，2002[4]赵美萍，邵敏.环境化学.北京：北京大学出版社,2005[5]夏立江.环境化学.北京：中国环境科学出版社，2003