重金属污染监测操作流程.ppt

重 金 属 污 染 概 况 重 金 属 有 许 多 种 不 同 的 定 义 ， 常 见 的 一 种 定义 是 密 度 大 于 5 g/cm3 的 金 属 ， 大 多 数 金 属 都 是重 金 属 。 主 要 是 指 对 生 物 有 明 显 毒 性 的 重 金 属 元素 ， 如 汞 、 镉 、 铅 、 铬 、 锌 、 铜 、 钴 、 镍 、 锡 、钡 等 。 有 时 也 会 将 一 些 有 明 显 毒 性 的 轻 金 属 元 素及 非 金 属 元 素 列 入 ： 如 砷 、 铍 、 锂 与 铝 。 重 金 属 污 染 主 要 是 指 ： 由 于 采 矿 、 冶 炼 、 制造 产 品 、 排 放 废 水 废 气 、 处 置 固 体 废 物 、 利 用 污水 进 行 灌 溉 和 使 用 重 金 属 制 品 的 过 程 中 ， 重 金 属或 者 其 化 合 物 给 自 然 环 境 或 者 人 体 带 来 的 损 害 。 重 金 属 来 源 重金属来源工 业 来 源农 业 来 源 城 市 来 源 工 业 来 源金属冶炼厂和化工厂废渣、废水 工 业 来 源 工 业 来 源 重 金 属 污 染 危 害对土壤环境的危害土 壤 Pb铅 城 市 来 源 重 金 属 污 染 危 害对大气环境的危害大 气 Pb铅 城 市 来 源垃圾、废旧电池、废弃电子产品不合理放置 电子垃圾中含有多种重金属、靠近河岸堆放严重污染水源 城 市 来 源 废弃电池若不回收直接丢弃将对水体产生严重污染 重 金 属 污 染 危 害对人体健康的危害 中毒后果 重 金 属 污 染 危 害对人体健康的危害 中毒后果 重 金 属 对 人 体 的 危 害 汞 对 人 体 的 危 害 有 关 调 查 表 明 ， 当 尿 汞 值 超 过 0.05mg/1时 即 可 引 起 汞 中 毒 。 汞 中 毒 分急 性 中 毒 和 慢 性 中 毒 1.急 性 汞 中 毒 。 由 呼 吸 道 或 消 化 道 进 入 体 内 大量 的 金 属 汞 或 汞 化 物 后 ， 数 小 时 至 数 日 内 可 出 现 头 晕 、 全 身 乏 力 、 发热 、 口 腔 炎 以 及 恶 心 、 腹 痛 、 腹 泻 等 症 状 。 严 重 时 可 导 致 急 性 肺 水 肿和 急 性 肾 衰 （ 近 曲 小 管 坏 死 ） 。 2.漫 性 汞 中 毒 。 长 期 接 触 低 浓 度 汞及 汞 化 物 引 起 的 职 业 性 中 毒 为 慢 性 汞 中 毒 。 它 可 以 分 为 轻 度 中 毒 、 中度 中 毒 和 重 度 中 毒 。 （ 1） 轻 度 汞 中 毒 a.神 经 衰 弱 症 候 群 ， 如 全身 乏 力 、 头 昏 、 头 痛 、 睡 眠 障 碍 等 。 b.轻 度 情 绪 改 变 ， 如 急 躁 、 易怒 、 好 哭 等 。 c.手 指 、 舌 、 眼 睑 轻 度 震 颤 。 d.消 化 道 功 能 紊 乱 ，患 者 有 口 腔 炎 ， 口 中 有 金 属 味 。 （ 2） 中 度 汞 中 毒 a.精 神 性 格 有明 显 改 变 。 b.记 忆 力 显 著 降 低 ， 影 响 到 工 作 和 生 活 。 c.手 、 舌 、眼 睑 震 颤 明 显 ， 情 绪 紧 张 时 震 颤 加 剧 。 （ 3） 重 度 汞 中 毒 a.明 显 的 神 经 精 神 症 状 。 b.汞 中 毒 性 脑 病 ， 表 现 为 四 肢 及 全 身 粗 大 震 颤 、共 济 失 调 、 痴 呆 。 重 金 属 对 人 体 的 危 害 镉 对 人 体 的 危 害 通 过 镉 及 其 化 合 物 经 食 物 、 水 和 空 气 进 入 人 体 后 产 生 的 毒 害 作 用 。 有急 性 、 慢 性 中 毒 之 分 。 工 业 生 产 中 吸 入 大 量 的 氧 化 镉 烟 雾 可 发 生 急 性中 毒 。 早 期 表 现 为 咽 痛 、 咳 嗽 、 胸 闷 、 气 短 、 头 晕 、 恶 心 、 全 身 酸 痛、 无 力 、 发 热 等 ， 严 重 时 可 出 现 中 毒 性 肺 水 肿 或 化 学 性 肺 炎 ， 中 毒 者高 度 呼 吸 困 难 ， 咯 大 量 泡 沫 血 色 痰 ， 可 因 急 性 呼 吸 衰 竭 而 危 及 生 命 。用 镀 镉 的 器 皿 调 制 或 存 放 酸 性 食 物 或 饮 料 ， 食 物 和 饮 料 中 可 含 镉 ， 误食 后 可 引 起 中 毒 。 潜 伏 期 短 ， 通 常 经 10 20分 钟 后 ， 即 可 发 生 恶 心 、呕 吐 、 腹 痛 、 腹 泻 等 消 化 道 症 状 。 严 重 者 可 有 眩 晕 、 大 汗 、 虚 脱 、 四肢 麻 木 、 抽 搐 。 长 期 接 触 镉 及 其 化 合 物 可 产 生 慢 性 中 毒 ， 引 起 肾 脏 损害 ， 主 要 表 现 为 尿 中 含 大 量 低 分 子 量 的 蛋 白 ， 肾 小 球 的 滤 过 功 能 虽 属正 常 ， 但 肾 小 管 的 回 吸 收 功 能 却 减 低 ， 尿 镉 排 出 增 加 。 吸 入 氧 化 镉 烟雾 所 致 的 急 性 中 毒 ， 其 治 疗 关 键 在 于 防 止 肺 水 肿 。 镉 的 主 要 来 源 是 工 厂 排 放 的 含 镉 废 水 进 入 河 床 ， 灌 溉 稻 田 ， 被 植 株 吸 收 并 在 稻 米 中 积 累， 若 长 期 食 用 含 镉 的 大 米 ， 或 饮 用 含 镉 的 污 水 ， 容 易 造 成 “ 骨 疼 病 ”。 重 金 属 对 人 体 的 危 害 铅 对 人 体 的 危 害 铅 及 其 化 合 物 都 具 有 一 定 的 毒 性 ， 进 入 机 体 后 对 神 经 、 造 血 、 消 化 、肾 脏 、 心 血 管 和 内 分 泌 等 多 个 系 统 产 生 危 害 。 目 前 常 见 的 铅 中 毒 大 多属 于 轻 度 慢 性 铅 中 毒 ， 主 要 病 变 是 铅 对 体 内 金 属 离 子 和 酶 系 统 产 生 影响 ， 引 起 植 物 神 经 功 能 紊 乱 、 贫 血 、 免 疫 力 低 下 等 。 铅 作 用 于 人 体 对生 殖 系 统 产 生 直 接 的 毒 性 作 用 ， 导 致 严 重 的 不 育 、 流 产 、 早 产 和 死 胎。 若 孕 妇 在 怀 孕 期 间 不 慎 铅 中 毒 ， 会 造 成 流 产 、 死 胎 或 畸 形 儿 的 后 果。 铅 中 毒 会 对 人 体 很 多 脏 器 产 生 影 响 ， 其 表 现 包 括 恶 心 、 呕 吐 、食 欲 不 振 、 腹 胀 、 便 秘 、 便 血 、 腹 绞 痛 、 眩 晕 、 烦 躁 不 安 、 失 眠 、 嗜睡 、 易 激 动 、 面 色 苍 白 、 心 悸 、 气 短 、 腰 痛 、 水 肿 、 蛋 白 尿 、 血 尿 、管 型 尿 ， 严 重 者 还 可 出 现 肾 衰 竭 。 铅 作 用 于 人 体 而 对 生 殖 系 统 产 生 直接 的 毒 性 作 用 ， 导 致 严 重 的 不 育 、 流 产 、 早 产 和 死 胎 。 重 金 属 对 人 体 的 危 害 铬 对 人 体 的 危 害 铬 （ Cr） 遍 布 于 自 然 界 ， 在 水 体 和 大 气 中 均 含 有 微 量 的 铬 。 铬 有 多 种价 态 ， 其 中 仅 三 价 铬 与 六 价 铬 具 有 生 物 意 义 。 铬 是 人 体 必 需 的 微量 元 素 ， 它 与 脂 类 代 谢 有 密 切 联 系 ， 能 增 加 人 体 内 胆 固 醇 的 分 解 和 排泄 ， 是 机 体 内 葡 萄 糖 能 量 因 子 中 的 一 个 有 效 成 分 ， 能 辅 助 胰 岛 素 利 用葡 萄 糖 。 如 食 物 不 能 提 供 足 够 的 铬 ， 人 体 会 出 现 铬 缺 乏 症 ， 影 响 糖 类及 脂 类 代 谢 。 若 大 量 的 铬 污 染 环 境 ， 则 危 害 人 体 健 康 。 铬 的 价 态不 同 ， 人 体 吸 收 铬 的 效 率 也 不 一 样 ， 胃 肠 道 对 三 价 铬 的 吸 收 比 六 价 铬低 ， 六 价 铬 在 胃 肠 道 酸 性 条 件 下 可 还 原 为 三 价 铬 ， 大 量 摄 入 铬 可 以 在体 内 造 成 明 显 的 蓄 积 。 铬 中 毒 主 要 是 指 六 价 铬 。 由 于 侵 入 途 径 不同 ， 临 床 表 现 也 不 一 样 。 饮 用 被 含 铬 工 业 废 水 污 染 的 水 ， 可 致 腹 部 不适 及 腹 泻 等 中 毒 症 状 ； 铬 为 皮 肤 变 态 反 应 原 ， 引 起 过 敏 性 皮 炎 或 湿 疹， 湿 疹 的 特 征 多 呈 小 块 ， 钱 币 状 ， 以 亚 急 表 现 为 主 ， 呈 红 斑 、 浸 润 、渗 出 、 脱 屑 、 病 程 长 ， 久 而 不 愈 ； 由 呼 吸 进 入 ， 对 呼 吸 道 有 刺 激 和 腐蚀 作 用 ， 引 起 鼻 炎 、 咽 炎 、 支 气 管 炎 ， 严 重 时 使 鼻 中 隔 糜 烂 ， 甚 至 穿 孔 。 铬 还 是 致 癌 因 子 。 重 金 属 对 人 体 的 危 害 砷 对 人 体 的 危 害 砷 对 人 体 健 康 的 危 害 ： 砷 中 毒 是 一 个 以 皮 肤 损 害 为 主 的 全 身 性 疾 病 ，它 可 以 危 害 人 的 皮 肤 、 呼 吸 、 消 化 、 泌 尿 、 心 血 管 、 神 经 、 造 血 等 系统 ， 按 其 发 病 过 程 可 分 为 急 性 和 慢 性 中 毒 。 急 性 砷 中 毒 多 为 大 量 意 外地 砷 接 触 所 致 ， 主 要 损 害 胃 肠 道 系 统 、 呼 吸 系 统 、 皮 肤 和 神 经 系 统 。表 现 症 状 为 疲 乏 无 力 、 呕 吐 、 皮 肤 发 黄 、 腹 痛 、 头 痛 及 神 经 痛 ， 甚 至引 起 昏 迷 ， 严 重 者 表 现 为 神 经 异 常 、 呼 吸 困 难 、 心 脏 衰 竭 而 死 亡 。 慢性 砷 中 毒 主 要 反 映 在 皮 肤 、 头 发 、 指 (趾 )甲 和 神 经 系 统 方 面 ， 显 示 于皮 肤 干 燥 、 粗 糙 、 头 发 脆 而 易 脱 落 ， 掌 及 趾 部 分 皮 肤 增 厚 ， 角 质 化 ，在 神 经 系 统 方 面 表 现 为 多 发 性 神 经 炎 ， 如 感 觉 迟 钝 ， 四 肢 端 麻 木 ， 乃至 失 知 感 ， 行 动 困 难 ， 运 动 失 调 等 。 国 家 十 二 五 期 间 重 点 监 测 的 汞 、 镉 、 铅 、 铬 、砷 ， 五 种 重 金 属 污 染 物“汞”污染案例 人 类 活 动 造 成 水 体 汞 污 染 ， 主 要 来 自 氯 碱 、 塑 料 、 电 池 、 电 子 等 工 业 排 放的 废 水 。 据 估 计 ， 1970 1979年 全 世 界 由 于 人 类 活 动 直 接 向 水 体 排 放 汞 的 总 量 约1 6万 吨 ； 排 向 大 气 的 总 汞 量 达 10万 吨 左 右 ； 排 入 土 壤 总 汞 约 为 10万 吨 ， 而 排 向 大气 和 土 壤 的 也 将 随 着 水 循 环 回 归 入 水 体 。 1953 年 发 生 在 日 本 水 俣 湾 的 一 件 悲 惨且 声 名 狼 藉 的 事 件 ， 突 出 了 无 机 汞 作 为 水 体污 染 物 的 危 险 性 ， 该 事 件 中 工 业 化 乙 醛 生 产的 无 机 汞 副 产 品 直 接 排 放 入 当 地 海 湾 ， 并 被海 湾 底 部 厌 氧 污 泥 中 的 微 生 物 甲 基 化 。 1960 年 ， 有 机 甲 基 汞 最 终 在 当 地 人 食 用 的 海 产 品中 检 测 出 来 。 这 次 中 毒 侵 袭 了 397 名 村 民 ，致 使 68 人 死 亡 、 22 例 严 重 的 出 生 缺 陷 。 汞中 毒 有 时 仍 然 被 称 作 水 俣 病 。 “镉”污染案例 环 境 工 程 领 域 中 的 镉 绝 大 多 数 淡 水 的 含 镉 量 低 于 1微 克 /升 ，海 水 中 镉 的 平 均 溶 度 为 0.15微 克 /升 。 镉 的 主 要 污 染 源 是 电 镀 、采 矿 、 冶 炼 、 染 料 、 电 池 和 化 学 工 业 等 排 放 的 废 水 。 重 金 属 镉 正 通过 污 染 土 壤 侵 入 稻米 ； 学 者 抽 样 调 查显 示 中 国 多 地 市 场上 约 10 大 米 镉 超标 ； 中 国 在 多 种 重金 属 污 染 的 稻 米 之前 几 不 设 防 。 “铅”污染案例 铅 在 地 壳 中 的 含 量 为 0.16%， 它 很 少 以 游 离 状 态存 在 于 自 然 界 。 铅 及 其 化 合 物 的 蒸 气 、 烟 和 粉 尘 主 要鳍 呼 吸 道 侵 人 人 体 ， 这 是 职 业 性 铅 中 毒 的 主 要 侵 人 途径 ， 也 可 经 消 化 道 吸 收 。 铅 中 毒 (1ead poisorting)以 无 机 铅 中 毒 为 多 见 ， 主 要 损 害 神 经 系 统 、 消 化 系 统 、造 血 系 统 和 肾 脏 。 “铬”污染案例 铬 为 吞 入 性 毒 物 /吸 入 性 极 毒 物 ， 皮 肤 接 触 可 能 导 致 敏感 ； 更 可 能 造 成 遗 传 性 基 因 缺 陷 ， 吸 入 可 能 致 癌 ， 对 环 境 有 持久 危 险 性 。 但 这 些 是 六 价 铬 的 特 性 ， 铬 金 属 、 三 价 或 四 价 铬 并不 具 有 这 些 毒 性 。 上 世 纪 50年 代 至 八 九 十 年 代 ， 在化 工 企 业 带 来 红 火 利 润 的 同 时 ， 也留 下 了 600多 万 吨 的 工 业 废 料 铬渣 ， 成 堆 存 放 在 上 海 、 苏 州 、 广 州、 郑 州 等 20多 个 城 市 周 边 。铬 渣 中 含 有 致 癌 物 铬 酸 钙 和 剧 毒物 六 价 铬 。 这 些 铬 渣 堆 大 多 没 有 防雨 、 防 渗 措 施 ， 经 过 几 十 年 的 雨 水冲 淋 、 渗 透 ， 正 一 天 天 地 成 为 持 久 损 害 地 下 水 和 农 田 的 污 染 源 义马铬渣场附近大片的黄色物质十分醒目，这便是铬渣遇水后产生的剧毒物质“六价铬”，图中远处为“铬渣堡垒”的挡坝。 “砷”污染案例 砷 污 染 是 指 由 砷 或 其 化 合 物 所 引 起 的 环 境 污 染 。 砷 和 含 砷 金 属 的 开 采 、 冶 炼 ，用 砷 或 深 化 合 物 作 原 料 的 玻 璃 、 颜 料 、 原 药 、 纸 张 的 生 产 以 及 煤 的 燃 烧 等 过 程 ， 都可 产 生 含 砷 废 水 、 废 气 和 废 渣 ， 对 环 境 造 成 污 染 。 大 气 含 砷 污 染 除 岩 石 风 化 、 火 山爆 发 等 自 然 原 因 外 ， 主 要 来 自 工 业 生 产 及 含 砷 农 药 的 使 用 、 煤 的 燃 烧 。 含 砷 废 水 、农 药 及 烟 尘 都 会 污 染 土 壤 。 砷 在 土 壤 中 累 积 病 由 此 进 入 农 作 物 组 织 中 。 砷 和 砷 化 物一 般 可 通 过 水 、 大 气 和 食 物 等 途 径 进 入 人 体 ， 造 成 危 害 。 元 素 砷 的 毒 性 极 低 ， 砷 化物 均 有 毒 性 ， 三 价 砷 化 合 物 比 其 他 砷 化 合 物 毒 性 更 强 。“高原明珠”变“毒湖”“阳宗海砷污染事件” 2008年 6月 以 来 ， 昆 明 阳 宗 海 出 现了 严 重 的 砷 污 染 。 在 污 染 事 件 发 生 约 3个 月后 ， 9月 19日 上 午 ， 云 南 省 政 府 新 闻 办 召 集省 环 保 局 、 省 卫 生 厅 、 昆 明 市 、 玉 溪 市 等 部门 和 单 位 ， 召 开 新 闻 发 布 会 ， 向 社 会 公 布 了 这 起 “ 毒 水 湖 ” 事 件 。 阳 宗 海 遭 受 严 重 污 染直 接 影 响 当 地 两 万 六 千 多 名 民 众 的 饮 水 安 全 。据 介 绍 ， 相 关 部 门 已 对 阳 宗 海 实 施 “ 三 禁 ” ：禁 止 饮 用 阳 宗 海 水 ； 禁 止 在 阳 宗 海 游 泳 ； 禁止 捕 捞 阳 宗 海 的 水 生 产 品 。 重 金 属 污 染 修 复 治 理 -水 体 重 金 属 污 染 修 复目 前 水 体 重 金 属 污 染 修 复 主 要 方 法 生 态 修 复 法是 利 用 水 生 植 物 、 水 生 动 物 等 对 重金 属 离 子 进 行 吸收 、 容 纳 、 转 移 ，从 而 使 水 体 得 到净 化 的 一 种 方 法 。 物 化 法 主 要包 括 沉 淀 、 絮 凝和 吸 附 从 而 使 水体 得 到 净 化 的 一种 方 法 。 同 轴 电 絮 凝是 利 用 氧 化 还 原 、絮 凝 沉 淀 、 气 浮处 理 的 四 种 作 用从 而 使 水 体 得 到净 化 的 一 种 方 法 。生 态 修 复 法同轴电絮凝（物化法）物 化 法 重 金 属 污 染 防 治 的 国 际 经 验国家地区措施日本1、分阶段制定一些法律法规和政策，规定了土壤中重金属含量限值。2、从2 0世纪8 0年代开始，日本对土壤污染现状进行监测，从土壤污染的程度、面积、类型等多角度分析土壤污染的原因，防治类似骨痛病、水俣病等事件的再次发生。 3、日本为防治电子废弃物造成的镉、铅重金属污染，出台了一系列法律、法规。欧盟1、分阶段颁布了相关法律防治土壤中的重金属污染。2、要求生产者承担其产品废弃后的处理责任，从而刺激生产者在产品设计时，更多考虑产品的环境性能，生产对环境友好的产品，通过立法限期淘汰有毒有害物质在产品内的使用。 美国1、美国政府建立了名为 “超级基金”的信托基金，旨在对实施这部法律提供一定的资金支持，故常将该法称为 “超级基金法”。该法主要用于治理全国范围内的闲置不用或被抛弃的危险废物处理场，即所谓的“棕色地块”，并对危险物品泄漏做出紧急响应。 2、对于电 子产品通过严格立法、经济补偿措施等手段尽量减少镉、铅等重金属对于环境及人体的污染。 重 金 属 污 染 监 测 -水 体 重 金 属 污 染 监 测 英国Wagtech Metalyser HM1 0 0 0型重金属测定仪是一款能够测试大部分普遍存在的有毒重金属的便携式测量仪器，测量可达PPb级别，操作简便，不需要试剂同时前处理简单可以应用于现场。HM1 0 0 0既适用于发展国家也适用于发展中国家。与目前市场上的同类仪器相比，其优点为：测量准确、高度便携同时具有成本优势。 重 金 属 污 染 监 测 -水 体 重 金 属 污 染 治 理 同 轴 电 絮 凝 是 是 由 我 司 从 加 拿 大 引 进 的 专 利 技 术 ， 我 公 司 具 有 完 全 的 知 识 产 权 。它 能 有 效 地 去 除 污 水 中 的 重 金 属 、 有 机 物 、 悬 浮 颗 粒 、 油 、 油 脂 、 细 菌 等 杂 质 。 在同 轴 电 凝 聚 反 应 器 中 ， 由 计 算 机 控 制 的 发 射 极 释 放 出 离 子 和 电 子 。 当 废 水 进 入 反 应室 时 ， 会 发 生 电 化 学 反 应 ,从 而 产 生 凝 聚 沉 淀 。同 轴 电 絮 凝 污 水 处 理 系 统 利 用 同 轴 电 絮 凝 的 技 术 特 点 ， 可 以 在 污 水 处 理 中 回 收 有 价 值 的 物 质 。 如 处 理 电镀 、 电 解 废 水 时 ， 可 以 同 时 回 收 铬 或 铜 ； 在 垃 圾 渗 滤 液 处 理 中 ， 可 以 去 除 重 金 属 、除 盐 、 杀 菌 ， 并 保 留 其 中 的 氮 、 磷 、 钾 及 有 机 质 ， 使 其 成 为 有 机 无 机 复 合 液 肥 等 。所 以 同 轴 电 絮 凝 技 术 出 现 ， 让 污 水 处 理 资 源 化 成 为 现 实 ， 使 传 统 的 污 水 处 理 观 念 有了 一 个 新 的 发 展 。 重 金 属 污 染 监 测 -水 体 重 金 属 污 染 治 理同 轴 电 絮 凝 系 统 处 理 污 水 的 技 术 特 点由 于 同 轴 电 絮 凝 具 有 极 强 的 组 合 性 和 很 广 的 处 理 范 围 ，特 别 是 对 含 有 放 射 性 物 质 的 污 水 和 毒 性 较 大 的 污 水 有 其 独到 的 处 理 功 能 ； 并 且 由 于 其 自 动 化 程 度 非 常 高 ， 可 以 实 现远 程 操 作 ， 所 以 可 以 做 成 移 动 式 的 污 水 处 理 系 统 ， 以 满 足不 适 合 建 设 污 水 处 理 系 统 的 场 合 或 城 市 应 急 污 水 处 理 的 需要 。 右 图 为 每 小 时 处 理 1吨 的 拖 车 式 同 轴 电 絮 凝 系 统 。下 图 为 每 小 时 处 理 5吨 的 车 载 式 同 轴 电 絮 凝 系 统 。 重 金 属 污 染 监 测 -水 体 重 金 属 污 染 治 理同 轴 电 絮 凝 工 程 实 例 分 析 利 用 同 轴 电 絮 凝 处 理 垃 圾 渗 滤 液 工 程安 装 现 场 - -加 拿 大 Mission市 处 理 指 标 ： 单 位 ： mg/l污 染 物 处 理 前 处 理 后 COD 6430 25 BOD 540 18 SS 1980 10 氨 氮 1070 13 重 金 属 符 合 排 放 要 求 注 ： 以 上 为 数 据 设 备 使 用 3年 后 的 检 测 。