일반적으로 수중 중금속 오염을 해결하기 위해 다음 두 가지 기본 접근 방식이 채택됩니다. 하나는 수역에서 중금속의 이동 능력과 생물학적 이용률을 줄이는 것입니다. 오염된 수역.
2.1 물리적, 화학적 방법
2.1.1 희석법
희석법은 중금속에 오염된 물을 오염되지 않은 물에 혼합하여 중금속을 줄이는 방법입니다. 오염 농도를 낮추고 중금속 오염 정도를 줄입니다. 이 방법은 중금속에 의해 오염도가 낮은 수역을 처리하는 데 적합하다. 이 방법은 환경으로 배출되는 중금속 오염물질의 총량을 줄일 수 없으며, 중금속 오염물질의 농도가 높아지면 중금속이 누적되는 효과가 있기 때문이다. 이 수역에 도달하면 그 안에 사는 유기체가 중금속의 영향을 받아 질병과 사망을 일으키므로 이 치료법은 점차 거부되고 있습니다.
2.1.2 응고 및 침전 방법
많은 중금속은 주로 수용액에 양이온으로 존재합니다. 알칼리성 물질을 첨가하면 물의 pH 값이 증가하여 생성이 발생할 수 있습니다. 대부분의 중금속이 침전됩니다. 또한, 많은 다른 음이온도 해당 중금속 이온을 침전시킬 수 있습니다. 따라서 중금속으로 오염된 수역에 석회, NaOH, Na2S 및 기타 물질을 추가하면 많은 중금속을 침전 및 제거하여 중금속이 수역에 미치는 피해를 줄일 수 있습니다. 이는 국내에서 중금속 오염을 처리하기 위해 일반적으로 사용되는 방법입니다. 예를 들어, Huang Ming 등[5]은 크롬, 구리, 니켈이 포함된 전기도금 폐수를 처리하기 위해 화학적 분류 방법을 사용하여 좋은 결과를 얻었습니다.
2.1.3 이온 환원 방법 및 교환 방법
이온 환원 방법은 쉽게 구할 수 있는 환원제를 사용하여 수역의 중금속을 환원시켜 무공해 또는 경미하게 오염된 금속을 형성하는 것입니다. . 수역 내 중금속의 이동성과 생물학적 이용 가능성을 감소시켜 중금속에 의한 수역 오염을 줄입니다. 예를 들어, 전기도금 폐수에는 크롬산염 이온(Cr2O72-)의 형태로 존재하는 6가 크롬 이온(Cr6+)이 포함되어 있는 경우가 많습니다. 이는 알칼리성 조건에서 침전이 어렵고 독성이 강한 반면, 3가 크롬은 6가 크롬보다 독성이 훨씬 적습니다. . 그러나 6가 크롬은 산성 조건에서 3가 크롬으로 쉽게 환원됩니다. 따라서 6가 크롬을 3가 크롬으로 환원하기 위해 황산제1철과 삼산화황을 사용하는 경우가 많습니다.
이온 교환 방식은 중금속 이온 교환기를 사용하여 오염된 수역의 중금속 물질을 교환하여 수역의 중금속을 교환하여 처리 목적을 달성합니다. 이온교환 처리 후 폐수 중의 중금속 이온은 이온교환수지로 이동되고, 재생 후에는 이온교환수지에서 재생폐액으로 이동됩니다. 이러한 방식은 비용이 저렴하고 작업자가 직접 중금속 오염물질에 노출되지는 않지만 적용 범위가 제한적이고 2차 오염이 발생하기 쉽습니다.
2.1.4 전기역학적 정화기술
전기역학적 정화공법은 1990년대 후반에 개발된 수질 중금속 오염 정화기술로 오염된 수역을 모두 처리하는 것이 기본원리이다. 중금속에 의해 말단에 직류 전기장이 가해지고, 전기장 이동력은 중금속을 수역 밖으로 이동시키는 데 사용됩니다. Ridha 등[6]은 탄소 펠트 전극에 전착하여 산업 폐수에서 구리, 크롬 및 니켈을 제거하는 기술을 제안했습니다. 또한 전기부상법은 구리, 니켈, 크롬, 아연 등 중금속이 포함된 산업폐수를 정화하는 데에도 사용할 수 있습니다. 또한 최근에는 전기투석 막분리 기술을 하수 중금속 처리 실무에 적용하는 사람들도 있다[7].
2.2 생물학적 정화 방법
현재 수중 중금속 오염을 정화하기 위해 생물학적 정화를 사용하는 많은 연구가 국내외에서 이루어지고 있으며, 사용되는 생물학적 대상에 따라 다음과 같이 나눌 수 있습니다. 다음 세 가지 유형.
2.2.1 식물정화 방법
식물정화는 식물에 의한 중금속 원소나 유기물질의 특수 농축을 통해 특정 식물을 이용하여 오염된 환경을 제어하는 기술을 총칭하는 용어입니다. . 환경의 오염물질을 제거하거나 오염물질의 독성을 제거하여 오염방지 및 생태복원의 목적을 달성하는 능력.
1983년 미국 과학자 채니(Chaney)[8]가 식물을 이용하여 중금속 오염을 제거하는 아이디어를 처음 제안한 이후 많은 국가에서 식물복원기술에 대한 연구와 응용을 진행하며 큰 진전을 이루었다. 식물복원 기술의 개발을 제한하는 주요 문제는 중금속 오염을 견딜 수 있고 중금속을 대량으로 축적할 수 있는 식물 종을 선택하는 것입니다.
지금까지 국내외 많은 학자들이 식물을 활용하여 중금속으로 오염된 수역을 정화하는 방법에 대한 연구를 진행해 왔으며, 널리 사용되는 식물로는 해바라기, 귀리, 보리, 완두콩, 담배 등이 있습니다. 인도 머스타드, 양상추 등 Salt 등[9]은 인도 해바라기가 하수로부터 다양한 중금속을 축적할 수 있다고 지적했습니다. Chen Jun 등은 Lishi의 잔디가 습한 환경에서 자라기에 적합하며 다양한 중금속에 대한 강력한 농축 효과를 가질 수 있다고 지적했습니다. Cr, Cu 및 Ni의 응용 가능성. Eichhornia crassipes와 cress는 하수에서 Cd, Cr, Cu와 같은 중금속을 효과적으로 제거할 수 있습니다[11].
2.2.2 동물 치료 방법
일부 선호하는 어류 및 기타 수생 동물 종을 적용하여 수역의 중금속을 흡수하고 농축한 다음 수역에서 배출하여 달성합니다. 수중 중금속 오염을 개선하는 목적. 수역의 저서동물 중 조개류, 갑각류, 환형동물 등도 중금속을 어느 정도 농축하는 효과가 있습니다. 예를 들어, 스피니커 조개와 민물조개는 중금속(Pb2+, Cu2+, Cr2+ 등)에 대한 확실한 자연 정화 능력을 가지고 있습니다. 그러나 이 방법은 처리주기가 길고 비용이 많이 들기 때문에 현재 환경중금속 오염의 지표생물로 수생동물이 주로 사용되고 있으며, 오염방지를 위해 활용되는 경우는 많지 않다. Niu Mingfen [12]은 지렁이가 강의 퇴적물에서 Cd를 상당히 풍부하게 한다는 것을 발견했습니다. 지렁이는 또한 토양 미생물의 종류, 양, 활동에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한 미생물과 중금속 사이에는 복잡한 상호 작용이 있어 중금속의 종류와 효과에 영향을 미칠 수 있습니다. 식물과 양도. Lasat는 토양 동물, 미생물 및 식물 사이의 상호 작용을 연구하는 것이 식물 복원 기술의 추가 개발에 매우 중요하다고 믿습니다[14].
2.2.3 미생물 정화 방법
중금속으로 오염된 물의 생물학적 정화 메커니즘은 주로 미생물에 의한 중금속의 고정 및 형태 변형을 포함합니다. 전자는 미생물이 하전된 세포 표면에 중금속 이온을 흡착하거나 필요한 영양분을 섭취하여 중금속 이온을 적극적으로 흡수하는 것이고, 후자는 중금속의 형태를 변화시키거나 환원시키는 것입니다. 미생물의 생활활동을 통해 중금속을 생체이용률을 높여 Cr6+가 Cr3+로 전환되어 독성을 감소시키고, As, Hg, Se 등이 원소상태로 환원되어 휘발되며, 미생물 분비물에 부동태화 효과를 일으키는 등 중금속 오염을 감소시킵니다. 중금속 등 [7]. 연구에 따르면 시안화물 박테리아와 조류 보풀이 하수에서 중금속을 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 나타났습니다. 황산환원균은 H2S를 생성하고 중금속 이온을 ZnS, CdS, CuS와 같은 극히 낮은 수용성 황화물로 환원시켜 침전시켜 중금속 오염을 억제하는 목적을 달성합니다