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工业废水重金属污染特征及来源分析

作者

余凯 周健 吕鹏

湖北省武汉市 湖北跃华检测有限公司 430000

引言

随着工业生产规模的不断扩大,工业废水排放量持续增加,其中重金属污染问题日益凸显。重金属具有毒性强、难以降解的特性,一旦进入环境,会通过水、土壤等介质扩散,对生态系统造成严重破坏,同时通过食物链富集危害人体健康。深入分析工业废水重金属污染的特征与来源,是制定有效治理措施的前提,对保障生态环境安全和人类健康具有重要意义。

一、工业废水重金属污染特征

(一)污染形态复杂多样

工业废水中的重金属以多种形态存在,包括溶解态、悬浮态、胶体结合态等。不同形态的重金属在环境中的迁移能力、生物可利用性和毒性存在显著差异。溶解态重金属易随水流扩散,可直接被生物体吸收;悬浮态和胶体结合态重金属则易在水体中沉降,在底泥中累积。此外,重金属还可与废水中的有机物、无机物形成复杂的络合物或螯合物,改变其化学性质和环境行为,增加污染治理的难度[1]。

(二)累积性与持久性显著

重金属无法通过自然过程实现降解,一旦进入环境就会长期累积。工业废水排放到水体后,部分重金属会沉积在底泥中,随着时间的推移不断积累,形成潜在的污染隐患。即使工业废水排放得到控制,底泥中的重金属仍可能通过物理、化学或生物作用重新释放到水体中,造成二次污染。这种累积性和持久性使得工业废水重金属污染问题具有长期影响,治理周期长、难度大。

二、工业废水重金属污染来源分析

(一)采矿与冶炼行业

采矿过程中,矿石开采时的爆破、剥离作业使原生矿石暴露,破碎环节产生的矿渣与粉尘经雨水冲刷形成含重金属废水;选矿过程中使用的浮选药剂与矿石反应后,残余液携带重金属元素进入废水系统。矿石中的重金属随开采暴露于地表,经大气降水淋溶、地表径流冲刷汇入水体。冶炼行业对矿石高温熔炼时,重金属元素随烟气挥发,经冷却系统冷凝后进入冷却水,洗涤烟气产生的废水也携带大量重金属[2]。冶炼废水因矿石成分复杂而含有多种重金属,未经处理直接排放会对周边水体造成严重污染。

(二)机械制造与加工行业

机械制造与加工过程中,金属表面处理、电镀、铸造等工艺是重金属污染的主要来源。电镀工艺中,为提高金属表面的耐磨性、耐腐蚀性和美观度,会使用含铬、镍、铜、锌等重金属的电镀液,操作过程中产生的废水含有大量重金属。铸造过程中,金属熔化、造型、浇注等环节会产生含铅、锡、锌等重金属的废水,这些废水若处理不当,会对环境造成污染。

(三)化工与制药行业

化工生产中,许多化学反应需要使用重金属作为催化剂或原料,反应过程中会产生含重金属的废水。例如,某些染料、颜料的生产会使用镉、汞、铅等重金属,排放的废水中含有较高浓度的此类物质。制药行业在药物合成、提取等环节也可能产生含重金属的废水,尤其是部分传统制药工艺,对重金属的使用和排放控制不够严格,容易造成环境污

染。

三、工业废水重金属污染防控对策

(一)强化源头管控

严格执行环境准入制度,建立重金属污染项目评估体系,对新增项目实施严格的环保审批,禁止高耗能、高排放且无有效治理技术的项目落地。引导产业向绿色化转型,通过政策扶持鼓励企业引进低耗、低排的先进生产工艺,从生产流程源头减少重金属使用。构建工业原料全链条监管机制,对含重金属原料实施准入检测与溯源管理,杜绝不合格原料流入生产环节。对采矿、电镀等重点行业强制开展清洁生产审核,组建专业团队指导企业优化工艺参数、改进生产设备,从源头削减重金属污染物产生量。

(二)完善处理技术与设施

设立专项资金支持重金属处理技术研发,重点攻关高效吸附材料、新型膜分离组件等核心技术,推动科研成果向实际应用转化。根据不同行业废水的重金属种类、浓度及水质特性,制定差异化处理方案,如高浓度重金属废水采用化学沉淀法预处理,低浓度废水结合离子交换法深度净化 [3]。建立处理设施运行台账制度,定期对设备进行维护检修,配备在线监测装置实时监控处理效果,确保出水稳定达标。统筹规划区域污水处理布局,通过政策引导推动同类企业共建共享集中式污水处理厂,实现废水统一收集、专业化处理与规范排放。

(三)健全监管与应急机制

构建覆盖重点企业、排污口及受纳水体的立体监测网络,布设自动监测设备实时传输数据,定期开展人工采样检测校准,确保污染数据真实准确。强化环境执法力量,开展常态化专项检查,采用无人机巡查、暗管探测等技术手段排查违法排污行为,对超标排放企业依法采取停产整治、经济处罚等措施。制定分级别的重金属污染应急预案,明确应急响应流程与各部门职责,储备应急处理药剂与设备,每季度组织企业开展实战演练。建立污染快速处置 机制,一旦发生泄漏事故,立即启动应急响应,采取围堵、吸附、中和等措施控制污染扩散。

结语

工业废水重金属污染具有形态复杂、累积性强、危害大等特征,其来源广泛,涉及采矿冶炼、机械制造、化工制药等多个行业。有效防控工业废水重金属污染,需要强化源头管控,减少重金属使用与排放;完善处理技术与设施,确保废水达标排放;健全监管与应急机制,保障环境安全。通过多方面协同发力,可逐步降低工业废水重金属污染风险,保护生态环境,为经济社会可持续发展提供有力支撑。

参考文献

[1] 朱舒 . 关中平原土壤 - 地下水重金属分布特征、来源解析及风险评价 [D]. 西北农林科技大学 ,2025.

[2] 欧阳美凤 , 尹宇莹 , 张金谌 , 等 . 洞庭湖典型水域重金属含量的空间分布与来源解析 [J]. 生态环境学报 ,2024,33(08):1269-1278.

[3] 杨宇涛. 河流沉积物重金属形态的分布特征及其影响因素[D].江西师范大学 ,2024.