工业生产过程中产生的重金属污染物及防治措施探讨

黄 可，崔浩威，田亚平，徐 欢

（山东中质华检测试检验有限公司，山东 济宁 272000）

工业生产所排放废水中的有毒元素包括：汞(Hg)、铅(Pb)、砷(As)、氟(F)、铬(Cr)、镉(Cd)等，其中砷处于金属元素和非金属元素之间，兼有金属和非金属的某些性质。同时，废水中还含有金属微量元素，如铜、铁、锌、锰等，超剂量的使用也会引起水体污染和造成人体中毒[1]。对于重金属元素对水体的污染及其危害，应当予以足够的重视。

1 重金属元素的来源

重金属来源主要包括以下几点：①工农业生产活动中产生的废气、废水；农业生产中大量使用的农药；一般情况下，重金属通过富集作用转移到水体中，例如水产饲料中的铅主要来自含铅量高的植物性饲料、动物性饲料及矿物质原料等。②工业饲料的生产加工过程中可能会带入重金属物质，如饲料生产过程的机械摩擦可使得金属颗粒混入饲料当中，进而造成一定的污染[2]。

2 重金属元素的毒性及危害

重金属离子直接进入人体机体可引起急性中毒，常出现呕吐、腹痛、腹泻等消化道症状，并造成肝、肾及中枢神经系统的损害；同时也会对生物的机体产生慢性毒害[3]。

2.1 工业废水中的铬污染

铬是一种毒性较高的重金属，自然界铬主要以三价铬和六价铬的形式存在。动物体内存在的铬主要是Cr3+；Cr3+可协助胰岛素发挥作用，为糖和胆固醇代谢所必需。但Cr6+对动物有毒害作用，六价铬可与氧结合形成铬酸盐或重铬酸盐；从干扰动物体内酶系统的代谢。雷忻等（2009）研究了重金属铬对金鱼(Carassius auratus)的毒性效应以及鳃组织学影响，结果显示六价铬可使金鱼的鳃小叶细胞大量解体并脱落坏死，并且随着金鱼体内六价铬浓度的增加，会对鳃组织造成的严重受损。徐立红（1999）在DNA加合物研究及在环境毒理学中的应用中研究发现，铬与钙具有相似性，铬可以干扰细胞内与钙相关的信号转导系统，进而对机体造成一定的损伤。

2.2 工业废水中的镉污染

镉污染主要来自铅锌矿开采、金属冶炼、电镀以及用镉化合物作为原料或触媒的工厂。镉在生物界中以无机离子态和有机结合态两种形态存在，即无机镉和有机镉。

无机镉对机体产生的危害主要表现为引起水生动物机体器官的氧化性损伤；影响体内酶的活性以及扰乱机体的内分泌系统等。侯建军等（2009）采用暴露重金属的方法，研究了二价镉离子对梨形环棱螺(Bellamya purificata)的毒理效应，结果表明二价镉离子对梨形环棱螺肝脏和鳃中过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽硫转移酶、还原性谷胱甘肽均有显著影响；低浓度二价镉离子暴露会引发梨形环棱螺的氧化应激和脂质过氧化，进而对机体造成一定的损伤。

有机镉对水产动物的毒性及生产性能方面的研究，目前正处于探索阶段；不同研究得出的结果有较大差异。林建云等（2008）以乌贼内脏粉为来源，研究有机结合状态镉和离子态Cd2+对生物的毒理及代谢作用。

结果显示两种状态下的镉元素在生物肌肉中再累积现象不显著，未发现对水中生物的毒害作用和Cd的累积放大现象。

即工业废水排放中镉元素在水中生物体内略有积累，而在可食用部分几乎无累积现象。

翟毓秀等（2005）采用鱿鱼、头足类及其下脚料等镉含量高的原料配制水产饲料饲喂大菱鲆(Psetta maxima)，结果显示，饲喂一年后大菱鲆出现死亡率增高的现象；经解剖观察发现，大菱鲆鱼体中的肝、肾、胰腺、胆等均有不同的病变现象；表明高含量的有机镉可能对大菱鲆健康生长和食品安全造成影响。郭莹莹等（2008）以氯化镉作为无机镉为添加剂，以鱿鱼膏作为有机镉为添加剂，对比研究镉的不同形态无机镉和有机镉在南美白对虾（Penaeus vannamei）体内的蓄积规律及其毒性；结果表明，相同浓度的2种形态镉在南美白对虾(Penaeus vannamei)3种组织中的蓄积规律相似，在南美白对虾各组织中的镉含量与养殖时间及饲料中镉浓度都呈正相关性，但有机镉实验组比无机镉实验组的死亡率略高。

2.3 废水排放所造成的铜污染

铜是所有的生物体所必需的一种微量元素，对神经系统的发育、骨骼及结缔组织的形成具有重要作用。但当其浓度超过限制浓度时，会引起水生生物体的中毒，进而影响水生生物的生长、生殖以及体内酶活性等。

种香玉等（2014）通过研究工业生产所排放的废水中铜含量对水中生物生长的影响，结果表明饲料中较高浓度的铜可抑制水体生物生长性能和蛋白质效率。

杨丽华等（2003）在重金属对水体中生物的急性毒性及安全浓度评价的研究中发现，当铜浓度超过水体生物阈值时，溶酶体膜的破裂，水解酶大量释放，从而引起肝组织坏死。

3 工业生产中重金属污染物的防治措施

（1）制订和完善工业废水排放有毒重金属元素的标准，加强对水体金属元素监督检测工作。

（2）积极推行市场准入制度，通过建立企业生产排放准入制度杜绝污染。

（3）控制污染源、减少重金属污染物的排放是预防重金属污染的重要举措。

4 结语

目前我国的工业生产及发展模式较为粗放，重金属污染防治工作任重道远。随着环境保护政策、法规、标准日益完善，环境监管日趋严格，企业社会责任与日俱增，企业生产所排放污水中重金属污染物必须得到有效控制，促进工业生产健康稳定发展。