毕业论文课题相关文献综述

文献综述

0引言

近年来，随着我国工农业的快速发展，各类废弃物的排放导致了环境中的重金属含量严重超标。而重金属自身的不可降解性使其在转移过程中不断富集，对水体、土壤造成破坏，重金属污染变成了威胁人类健康的巨大安全隐患。

重金属污染指由重金属及其化合物所引起的环境污染，主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷，还包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、矾等污染物造成的污染[1]。其主要来源有工业上的三废、生活上的垃圾渗滤液、垃圾焚烧烟尘以及交通运输的尾气排放等，同时，农业生产中肥料的盲目使用，也是造成重金属污染的主要原因之一[2]。

为了应对日益严重的重金属污染问题，人们研究了许多治理方法。传统的物化方法，如萃取法、化学沉淀法、电解法、离子交换法、反渗透法、膜分离法等。这些方法各有优点，但是也存在着明显的不足。一方面，这些处理方法只是进行污染转移[3]，另一方面，在实际处理中，这些方法存在运行成本高、操作困难、易产生二次污染等缺点，这就使得人们不得不去寻求更加经济有效又安全可靠的方法。

吸附法是一种常用来处理重金属废水的方法，其原理是利用吸附剂活性表面对重金属离子的吸引来去除水中的重金属离子[4]。目前，一些天然材料以及工业农业上的废弃物作为新型的廉价吸附剂，因其易获得、使用后又不必回收、可直接处理的优点，极大程度减少了重金属处理成本，逐渐成为人们亲睐的处理方式。

1吸附剂

吸附剂通过分子中的各种活性基团（如羟基、羧基、甲氧基、醌基等）与吸附的金属离子形成离子键或共价键，或借氢键、盐键形成具有类似网状结构的笼形分子，对许多金属离子进行螯合，或通过表面空隙的物理吸附，实现有效吸附溶液中重金属离子。

1.1碳类吸附剂

活性炭作为一种常用的吸附剂，通过其表面的孔隙结构，物理吸附水中的多种重金属离子，具有吸附容量大的优点。而由于活性炭成本高、使用次数有限，处理后需再生等缺点限制了活性炭在治理方面的应用。

1.2腐植酸类吸附剂

腐植酸通过其自身的活性基团（如羧基、羟基、胺基、磺酸基、醌基等）与重金属离子发生离子交换或螯合反应从而达到吸附的效果，也可通过其自身结构与性质表面吸附、凝聚重金属离子[19]。彭伟等[5]采用风化煤、聚乙烯醇与聚丙烯酰胺合成的氢型（或钙型）腐植酸对镀镍废水有很好的吸附作用。腐植酸由于其资源丰富，处理效果好又不会造成二次污染的优点成为如今废水处理的研究热点，但目前还存在制备工艺复杂、产品易损坏的问题。

1.3生物吸附剂

生物材料根据自身的代谢作用或细胞分泌物、提取物（活体、死体皆可[12]），通过微沉淀、离子交换、静电相互作用、螯合等过程吸附水中的重金属离子。生物吸附剂主要有菌体、藻类及部分细胞提取物。目前，生物吸附法处于刚起步阶段，要用于工业处理还需解决许多实际应用问题。

1.4农业废弃物

农业废弃物通过离子交换、表面络合、氧化还原等过程实现对重金属离子的吸附，既实现了废弃物的二次利用，又具有成本低、效率高、可再生等优点。但在重复利用后，其性质可能会发生变化，从而影响吸附效果。同时，原料中的有机成分释放到水体中，会降低水中含氧量，影响水生动植物的生长[15]。