重金属污染监测操作流程ppt课件

重金属污染监测培训及操作流程 1 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5g 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 2 重金属来源 3 工业来源 金属冶炼厂和化工厂废渣 废水 4 工业来源 5 工业来源 6 重金属污染危害 对土壤环境的危害 土壤 7 城市来源 8 重金属污染危害 对大气环境的危害 大气 Pb 铅 9 城市来源 垃圾 废旧电池 废弃电子产品不合理放置 10 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 11 12 废弃电池若不回收直接丢弃将对水体产生严重污染 13 重金属污染危害 对人体健康的危害 中毒后果 14 重金属污染危害 对人体健康的危害 中毒后果 15 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 16 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 17 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 18 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 19 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 20 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 21 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 22 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 1eadpoisorting 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 23 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 24 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 25 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 26 重金属污染防治的国际经验 27 重金属污染监测 水体重金属污染监测 英国WagtechMetalyserHM1000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 HM1000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 28 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 29 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 30 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COD6430 25BOD540 18SS1980 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 31 Theend谢谢 32