作者：黄自力
出版社：湖北科学技术出版社
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无机离子废水深度处理的工艺与溶液化学研究试读：
前言
发展循环经济，创建资源节约型、环境友好型社会，是贯彻落实科学发展观的必然要求，体现了以人为本、可持续发展的发展理念，是我国全面建设小康社会的战略选择，符合当今世界发展潮流。
水是生命之源，是生态系统不可缺少的要素，同土地、矿产、能源等一起构成人类经济与社会发展的基本条件。随着人口与经济的增长，世界水资源的需求量不断增长，水环境又不断恶化，水资源紧缺已成为世人共同关注的全球性问题。我国资源性缺水和水质性缺水同时存在，一方面人均淡水资源很少，被列为水资源量十分贫乏国家之一，水资源无论在时间上还是在空间上分配都不均匀；另一方面流域生态遭到破坏，无论地表水还是地下水都受到不同程度的污染，有相当一部分失去饮用水的功能。严重的水资源形势迫切需要我们重视水环境保护，加大污（废）水的处理力度，加强中水回用和节约用水。
本书对Pb（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Cr（Ⅵ）、As（Ⅴ）和等几种常见无机离子的废水的深度处理工艺，如涂铁石英砂过滤去除重金属离子工艺和磁种絮凝—高梯度磁分离（磁滤）去除磷酸根离子工艺，进行比较全面的介绍；并从石英砂滤料铁氧化物表面改性、离子的溶液化学行为、离子及沉淀物在固液界面的吸附、水处理工艺参数等几方面进行了较深入的研究。
本书与市面上一般的水处理著作有所不同：一是内容简练，涵盖的知识面较窄；二是介绍的并非普通、成熟的水处理工艺，而是有待进一步完善的新工艺；三是探讨的重点不是工艺本身，而是工艺的机理问题。由于作者水平有限，再加上时间仓促，因此，书本中难免出现不妥之处，甚至可能是错误，敬请同行专家和读者批评指正。
此书是在本人的博士学位论文的基础上完成的，借鉴了昔日导师中南大学王淀佐院士、胡岳华教授的“浮选溶液化学”这一重要学术思想。撰写过程中，长沙矿冶研究院肖松文教授提供了宝贵建议和有用资料。武汉科技大学郑春华老师和研究生耿晨晨同学承担了校稿工作。书的出版得到武汉科技大学博士科研启动经费和冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室建设经费的资助。在此一并表示感谢。黄自力2010年仲夏于武汉第一章水危机与污水资源化
水是生命之源，是生态系统不可缺少的要素，同土地、矿产、能源等构成人类经济与社会发展的基本条件。随着人口与经济的增长，世界水资源的需求量不断增长，水环境又不断恶化，水资源紧缺已成为世人共同关注的全球性问题。1997年1月，联合国在《对世界淡水资源的全面评价》的报告中指出：缺水问题将严重制约着21世纪经[1]济和社会发展，并可能导致国家间的冲突。我国的水资源状况也不容乐观。1.1我国水资源概况
总的来说，资源性缺水和水质性缺水并行，是我国水资源的基本国情。1.1.1 水资源数量
我国是水资源短缺，水涝、旱灾频繁的国家。淡水资源总量居巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印尼之后，列世界第六位，但是我国人3口众多，人均水资源占有量只有2220m，约为世界人均水量的四分
[2]3之一。如果按人均拥有水量2000m为严重缺水的国际标准进行衡量，我国已达到严重缺水的边缘。在世界100多个国家中，我国被列为水[3]资源量十分贫乏的13个国家之一。[4]
我国的水资源在地域及季节上分布又极不均匀。很多地区正面临着十分严重的水危机，如黄河以北所拥有的水资源量仅为全国水资源总量的19%，而这一地区的耕地面积却是全国耕地总面积的64%。假如用一条直线将我国国土分为东南和西北两大区，其对比就更为鲜明。东南占全国面积53%的地区，拥有全国水资源总量的93%，而西北广大地区却只有7%的水资源量。在北方缺水地区，十分有限的降雨往往集中在夏季的3个月内，使旱季水资源的紧张状况更为加剧，而在南方，春夏季节，阴雨连绵，暴雨不断，造成洪涝灾害，有限的淡水资源只有白白涌进大海。1.1.2 水资源质量
从水资源质量来看，局部有所改善，但总体还有恶化趋势。[5]
根据国家环境保护部发布的《2009年中国环境状况公报》，目前地表水、地下水的水质都不乐观。（1）地表水环境质量状况
全国地表水污染依然较重。七大水系总体为轻度污染，浙闽区河流为轻度污染，西北诸河为轻度污染，西南诸河水质良好，湖泊（水库）富营养化问题突出。（A）河流
长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河七大水系总体为轻度污染。203条河流408个地表水国控监测断面中，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为57.3%、24.3%和18.4%。主要污染指标为高锰酸盐指数、五日生化需氧量和氨氮。其中，珠江、长江水质良好，松花江、淮河为轻度污染，黄河、辽河为中度污染，海河为重度污染。（B）湖泊（水库）
26个国控重点湖泊（水库）中，满足Ⅱ类水质的1个，占3.9%; Ⅲ类的5个，占19.2%; Ⅳ类的6个，占23.1%; Ⅴ类的5个，占19.2%；劣Ⅴ类的9个，占34.6%。主要污染指标为总氮和总磷。营养状态为重度富营养的1个，占3.8%；中度富营养的2个，占7.7%；轻度富营养的8个，占30.8%；其他均为中营养，占57.7%。表1-1 2009年七大水系水质类别比例表1-2 2009年重点湖库水质类别*三湖是指太湖、滇池和巢湖。表1-3 2009年重点湖库营养状态指数（C）重点水利工程（a）三峡库区
水质为优，6个国控监测断面水质均为Ⅱ类。（b）南水北调东线工程沿线
总体为轻度污染。10个国控监测断面中，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为40.0%、50.0%和10.0%。主要污染指标为石油类、高锰酸盐指数和五日生化需氧量。（2）地下水环境质量状况
经对北京、辽宁、吉林、上海、江苏、海南、宁夏和广东8个省（自治区、直辖市）641眼井的水质监测，水质适用于各种使用用途的Ⅰ～Ⅱ类监测井占评价监测井总数的2.3%，适合集中式生活饮用水水源及工农业用水的Ⅲ类监测井占23.9%，适合除饮用外其他用途的Ⅳ～Ⅴ类监测井占73.8%。主要污染指标是总硬度、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、铁和锰等。
2009年，全国202个城市的地下水水质以良好-较差为主，深层地下水质量普遍优于浅层地下水，开采程度低的地区优于开采程度高的地区。总体来看，全国地下水水质状况较上年变化不大，水质总体呈恶化趋势或好转趋势的分布较为分散。（3）全国重点城市主要集中式饮用水源地水质
2009年，全国重点城市共监测397个集中式饮用水源地，其中地表水源地244个，地下水源地153个。监测结果表明，重点城市年取水总量为217.6亿t，达标水量为158.8亿t，占73.0%；不达标水量为58.8亿t，占27.0%。（4）重点水功能区达标状况
全国监测评价水功能区3219个，按水功能区水质管理目标评价，全年水功能区达标率为42.9%，其中一级水功能区（不包括开发利用区）达标率为53.2%，二级水功能区达标率为36.7%。（5）内陆渔业水域环境质量状况
江河重要渔业水域主要受到总磷、非离子氨、高锰酸盐指数及铜、镉的污染。总磷污染仍以黄河、长江及黑龙江流域部分渔业水域相对较重，非离子氨污染以黄河流域部分渔业水域相对较重，高锰酸盐指数污染以黑龙江及黄河流域部分渔业水域相对较重，铜污染以辽河、黄河及长江流域部分渔业水域相对较重。与上年相比，非离子氨和镉超标范围有所减小，总磷、高锰酸盐指数、石油类、挥发酚和铜的超标范围均有不同程度增大。
湖泊（水库）重要渔业水域主要受到总氮、总磷和高锰酸盐指数的污染，总磷和总氮的污染仍较重。与上年相比，总氮、总磷和铜的超标范围有所减小，高锰酸盐指数和石油类超标范围有所增大。（6）废水和主要污染物排放量
2009年，全国废水排放总量为589.2亿t，比上年增加3.0%；化学需氧量排放量为1277.5万t，比上年下降3.3%；氨氮排放量为122.6万t，比上年下降3.5%。表1-4 全国废水和主要污染物排放量年际变化
总之，当前我国七大水系均有不同程度的污染，总体上有近70%的河段水位为Ⅳ类，Ⅴ类或劣Ⅴ类，失去作为饮用水源的功能，主要污染指标是石油类、生化需氧量、氨氮、高锰酸盐指数、挥发酚和汞等。湖泊、水库氮磷污染严重，导致富营养化问题突出。地下水污染也令人担忧，在人口密集和工业化程度较高的城市中心区，水位在下降，依然受到污染，主要超标指标有矿化度、总硬度、三氮、铁、锰、氯化物、硫酸盐、氟化物和pH值等。“水质型”水资源短缺在我国已[6]日趋严重，例如在我国南方诸多水乡，虽然江河纵横，湖泊水库星罗棋布，但生产、生活依然缺水。1.1.3 水污染现状及发展趋势（1）各种水体的污染特点（A）河流污染的特点。污染程度取决于河流的径污比，河流的径污比大，稀释能力强，河流受污染的可能性和污染程度较小。污染物可向纵向、横向、垂直方向扩散，可影响到下游。（B）湖泊、水库污染的特点。水域面积大、流速缓慢、沉淀作用较强，稀释混合能力弱，是水交换较缓慢的水体。进入湖中的污染物，常因流速慢、流量小而长期停留湖中，发生量的累积和质的变化。湖泊、水库污染的主要现象是水体富营养化（水华）。（C）地下水污染的特点。地下水的污染多发生在工业发达且人口密集的城市及其郊区。污染后不易查清污染来源和途径，水体自净作用较差，污染难治理。
我国地下水的污染，在城市中主要来源于无下水道区域的化粪池、厕所、污（废）水的随意排放等；在郊区和农村地区，利用原生城市污水和工业废水的不合理灌溉、大量施用化肥和农药等活动，也会导致地下水受到污染。（D）海洋污染的特点。由于海洋的特殊性，海洋污染与大气、陆地污染有很多不同，其突出的特点：一是污染源广，不仅人类在海洋的活动可以污染海洋，而且人类在陆地和其他活动方面所产生的污染物，也将通过江河径流、大气扩散和雨雪等降水形式，最终都汇聚海洋。二是持续性强，海洋是地球上地势最低的区域，不可能像大气和江河那样，通过一次暴雨或汛期，使污染物转移或消除；一旦污染物进入海洋后，很难再转移出去，不能溶解和不易分解的物质在海洋中越积越多，往往通过生物的浓缩作用和食物链的传递，对人类造成潜在威胁。三是扩散范围广，全球海洋是相互连通的一个整体，一个海域污染了，往往会扩散到周边，甚至有的后期效应还会波及全球。四是防治难、危害大。海洋污染有很长的积累过程，不易及时发现，一旦形成污染，需要长期治理才能消除影响，且治理费用大，造成的危害会影响到各方面，特别是对人体产生的毒害，更是难以彻底清除干净。
自第二次世界大战结束以来，全球经济得到迅速发展，人类在利用海洋（开采资源和海洋运输）的同时，也对海洋造成了较大污染。近20年来，近海海域大面积赤潮频繁发生，石油污染已严重影响海[]洋生物的生存，漂浮物已在海洋中形成了“第七大洲”（垃圾洲）7，等等。正由于各种污染现象频繁发生，人类为保护海洋正在做出种种不懈的努力，包括禁止向海洋倾倒工业废料和生活垃圾、生活污水处理之后再排放入海。（2）水污染现状及发展趋势
我国环境保护虽然取得积极进展，但环境污染形势严峻的状况仍未改变。在经济快速增长、资源能源消耗大幅度增加的情况下，我国污染排放强度大、负荷高，主要污染物排放量超过受纳水体的环境容量。同时，我国人均拥有水资源量远低于国际平均水平，水资源短缺导致水污染加重，水污染又进一步加剧水资源供需矛盾。长期严重的水污染问题影响着水资源利用和水生态系统的完整性，影响着人民群众身体健康，已经成为制约我国经济社会可持续发展的重大瓶颈。
我国主要河流污染未能得到有效遏制，污染负荷不断增加、污染治理进展艰难、水污染加剧的态势未能得到有效遏制。湖泊水库富营养化问题严重，形成以氮、磷污染为基本特征的湖泊水环境问题，集中表现为湖泊水库富营养化严重。河口地区和局部近岸海域污染严重，导致河口水环境质量退化。饮用水安全受到威胁，饮用水源不仅受常规污染物污染，而且受新型有毒物质污染，饮用水的深度处理、输配送技术相对落后，已经威胁到城乡居民的饮用水安全。
此外，不合理的经济社会活动、水土资源的过度开发以及全球气候变化，生态用水被大量挤占，河流干枯、湿地退化、流经城市的河段受到严重污染，城市河流普遍发黑发臭，生物多样性减少，河流水生态系统受到严重破坏。
水环境的现实状况与经济社会发展对水环境的需求之间存在着尖锐矛盾。长期以来缺乏系统性、协同性和创新性的科学研究水污染问题，水污染控制的技术支撑比较薄弱，污废水处理率就全国范围来说仍然处于较低水平，水污染依然严重的态势尚未得到根本扭转。未来5～15年，甚至更长时间内，伴随我国经济社会的高速发展，水资源与水环境质量仍然是制约与胁迫我国经济社会发展的重大瓶颈。1.2污水资源化及其发展状况1.2.1 污水资源化概念[8]
所谓污水资源化，是指将污水作为一种综合性资源再开发利用于国计民生之中。它是根据工业和生活排放的各种不同性质与类型的污水的水量，污染物及其含量，参照所处的水土环境容量等自然条件，水质用途的标准，提取某物质的可能性，有针对性地采取系统工程或单项工程或简单形式等措施，从经济效益、环境效益和社会效益等综合出发，对污水进行有效地控制与净化，回收污水中有用物质，经过处理的水回用于工业、农业、生活、环境及其他一些用途。总之，就是将污水转化为水资源、物质资源和能源。1.2.2 污水资源化的发展状况
水危机也不仅仅在中国存在，它是一个全球性的问题，国内外对污水资源化都有研究，污水回用也越来越普遍。（1）国外污水再利用简介
位于中东的以色列属半干旱国家，污水是该国重要的水资源之一。早在20世纪60年代就将回水作为一项基本国策，到1987年，就已使100%的生活污水和72%的城市污水实现了回用。污水处理后[9]42%用于农灌，30%用于地下水回灌，其余用于工业及市政等。
美国也是世界上采用污水再生利用最早的国家之一，20世纪70年代初开始大规模污水处理厂建设，随后即开始回用污水。目前，全93国城市污水回用总量约9.4× 10m/a，主要用作农业灌溉用水，工业用水，市政用水，以及回灌地下多种用途。如派洛浮弟核电站，将生物膜法处理后的出水经电站深度处理后作为冷却水使用，水的循环次数达15次，二级处理水价比从附近的科罗拉多河取水价格便宜，回用污水的经济效益相当明显。1992年美国国家环保局制定了水再生利用守则，并制定了相应的政策、法规和标准，以便更好地推广此项[10,11]节水措施。
在日本，早在1962年就开始回用污水，80年代中期城市污水回73用量达到了6.3 × 10m/d,90年代初在全国范围内进行深入的研究和工程示范，在严重缺水的地区广泛推广污水回用技术，使日本近年来的取水量逐渐减少，节水已初见成效。如赖沪内海地区污水回用量已达到该地区淡水用量的2/3，新鲜水取量仅为淡水用量的1/3，大大缓[12,13]解了赖海地区的水资源严重短缺问题。
除以色列、美国、日本外，世界上其他一些国家的污水回用也很
[14,15,16]普遍。南非和纳米比亚等国甚至建立起饮用再生水制造工厂，43南非的约翰内斯堡每天有9.4× 10m饮用水来自再生水厂，纳米比亚3于1968年建起了世界上第一个再生饮用水工厂日产水6200m，水质达到世界卫生组织和美国环保局制定的标准。（2）我国污水再利用简介
我国20世纪50年代就开始采用污水灌溉的方式回用污水，但是真正将污水经深度处理后回用于城市生活和工业生产还不到30年历史。青岛市1982年率先采用污水回用的就是所谓的“中水工程”[17]。“中水”的概念源于日本，主要指生活和部分工业用水经一定工艺处理后，回用于对水质要求不高的农业灌溉、市政园林绿化，车辆冲洗，建筑内部冲厕、景观用水及工业冷却水等方面的水，由于其介于上水（自来水）和下水（污水）之间，故称为中水。中水回用即污水的再生利用。在我国最早将办公楼、宾馆、饭店和生活小区等较为集中排放的污水就近净化后用于冲厕、洗车、消防、绿地等杂用水，以缓解其面临的淡水危机。到了1980年代末，随着社会经济的发展和人们环境意识的不断提高，特别是我国大部分城市水危机的频频出现和污水回用技术趋于成熟，污水回用的研究与实践才得以迅速发展，同发达国家一样，近20年来我国先后在大连、大庆、北京、天[18]津、泰安、太原等城市建立了一批污水资源化示范工程。北京高碑店污水处理厂回用工程是到目前为止我国最大的回用水工程项目[19,20]43，回用水规模目前已达100×10m/d，将二级生物处理出水经过过滤消毒后，用于工业企业（如高碑店污水处理厂内部用水、附近华能热电厂、北京市第一热电厂、北京市水源六厂和通州工厂用水等）、农业灌溉（高碑店污水处理厂农业灌溉区包括东南郊、朝阳、双桥和通州四个灌区，分布在朝阳和通州通惠河两岸的14个乡和2个农场，现有灌溉面积20.21万亩）、市政（如公园绿化及河湖用水、城市绿化用水和道路路面喷洒用水等）和生态（如高碑店闸下游河道补水）。1.3污水资源化技术
要实现污水资源化，关键是水质问题。1.3.1 中水处理方法
根据处理方法机理的不同，中水回用处理工艺可以分为物理化学[21]法、生物法以及膜分离技术。（1）物理化学法在中水回用中的应用
物理化学法是指运用物理和化学的综合作用净化废水的方法。在中水回用技术中起的是预处理污水的作用，也可以用于处理污水水质受污染较轻的情况。絮凝沉淀、砂滤、消毒、蒸发浓缩以及活性炭吸附等技术是最常用的技术。絮凝沉淀、砂滤等方法主要是去除悬浮物、胶体等；活性炭吸附主要是去除色度以及一些有机物；蒸发浓缩用于脱除废水中含有的大量盐分。这些方法都是为后续达到中水标准做准备的。（2）生物法在中水回用中的应用
生物法是指人为创造的微生物环境处理污水的方法。根据需氧方式可以分为好氧处理和厌氧处理两种，其中好氧处理分为活性污泥法、生物膜法两大类。目的是去除污水中含有的大量有机物，一般处理规模较大，处理效率较高，广泛用于城市二级污水处理厂以及工业废水的终端处理中。厌氧处理主要是将大分子有机物分解为小分子有机物，好氧处理是将有机物分解成水和二氧化碳。经过厌氧、好氧处理的污水COD、色度、TN、TP得到较大的去除，一般可以满足中水的水质要求。（3）膜分离技术在中水回用中的应用（A）MBR膜生物反应器应用于中水回用
膜生物反应器（MBR）由膜组件和生物反应器构成，是生物处理技术的活性污泥法与膜分离的组合工艺。膜分离技术与活性污泥污水处理工艺相结合起来的膜生物反应器与以前传统的生物活性污泥污水处理工艺相比较有其独到之处，特别是占地面积小、设备集中、模块化、易于实现自动控制、出水水质好，不必进一步处理而直接可以回用，并且具有升级改造的潜力。
由于MBR工艺具备独特的优势，近年来被广泛应用于中水回用处理系统。例如，意大利某污水处理厂利用膜生物反应器技术，污水[22]日处理量为3700t，其出水可直接用于工业、农业和市政回用水。（B）集成膜技术应用于中水回用
集成膜技术也就是几种膜分离技术组合在一起的工艺。常用于污水中水回用的组合方式包括：MBR+RO、UF+RO、MF+RO。
MBR+RO：膜生物反应器用于去除原污水中的大量有机物，反渗透用于处理膜生物反应器的出水，主要是利用反渗透膜去除剩余的有机物和大部分盐类，起到净化和软化的作用，出水符合回用水和杂用水标准，广泛用于国内外的污水回用中。
MF+RO、UF+RO两种工艺都是广泛用于城市二级污水处理厂的出水回用工程。微滤和超滤都是作为反渗透的预处理，反渗透膜起到净化和软化的作用。1.3.2 三级（深度）处理
根据不同的水质要求，在污水的一级处理，或二级处理或三级处理上选择合理可行的处理方法和工艺流程。三级（深度）处理概念可以理解为：（1）改善原有二级处理工艺流程的运行工况，提高处理水质，满足用户的水质要求；（2）在二级生物处理之后增加某种物化处理，达到高水质要求；（3）采用新方法，选择新工艺，得到高水质。
回用水质的主要指标是悬浮物（SS）、溶解性有机物（DOC）、氮、磷及一些特殊物质。由于污水成分的复杂性及回用水质的要求不同，污水回用工艺千差万别，而且在实际污水处理中，往往由单一的某种水处理方法很难达到回用水水质的要求，而必须采用多种污水处[23]理技术的合理组合，目前，主要采用的组合工艺包括：（1）传统高级处理组合工艺
二级出水→砂滤→消毒
二级出水→混凝→沉淀→过滤→消毒
二级出水→混凝→沉淀→过滤→活性炭吸附→消毒（2）以膜分离为主的组合工艺
二级出水→混凝沉淀、砂滤→膜分离→消毒
二级出水→砂滤→微滤→纳滤→消毒
二级出水→臭氧→超滤或微滤→消毒（3）活性炭、滤膜分离为主的组合工艺
二级出水→活性炭吸附或氧化铁微粒过滤→超滤或微滤→消毒
二级出水→混凝沉淀、过滤→膜分离→活性炭吸附→消毒
二级出水→臭氧→生物活性炭过滤或微滤→消毒
二级出水→混凝沉淀→生物曝气（生物活性炭）→超滤→消毒第二章重金属废水与含磷废水的处理方法
自20世纪50年代在日本发现由汞和镉中毒所引发的水俣病和骨痛病后，重金属的污染问题受到人们的极大关注。有关重金属对环境的污染和危害，对人的健康影响，以及防治重金属的污染等诸多方面[24]研究和实践都取得了重要成果。2.1重金属污染的产生及其危害2.1.1 重金属污染的产生（1）什么是重金属
重金属是指比重大于5的金属，约有45种，包括铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）、铬（Cr）、铜（Cu）、锌（Zn）、镍（Ni）、钴（Co）等。砷（As）虽不属于重金属，但因其来源以及危害都与重金属相似，故通常列入重金属类进行研究讨论。在环境污染方面，[25]Hg、Cd、Pb、Cr、As的生物毒性显著，因此被称为“五毒金属”。近年来随着工业的发展，大量的重金属排入土壤及河流、湖泊和海洋等水体中，危害土壤、水生生态环境。环境中的重金属不能被降解，主要通过空气、水、土壤等途径进入动植物体，并经由食物链放大富集进入人体，极低浓度就能破坏人体正常的生理活动，损害人体健康。重金属污染现已成为一个世界性的环境问题。（2）重金属污染的来源
水体中的重金属污染主要来自两部分：自然源和人为源。自然源主要是岩石风化的碎屑产物，通过自然途径进入水体中的重金属一般不会对水体造成污染；人为污染源来源非常广泛，传统上可以分为工业来源和农业来源。随着我国城市化进程的加快，一些有别于以往的为城市所特有的污染来源也随之产生。另外，近几年来突发性环境事故频繁，重金属污染事件也层出不穷，环境事故也成为重金属污染的[26]重要来源之一。（A）工业来源
工业能源大都以煤、石油类为主，它们是环境中汞、铅、镉、铬、砷等重金属污染的主要来源。在采矿、选矿、冶炼、锻造、加工、运输等工业生产过程中会产生大量的重金属污染。排放的废水、废渣等直接进入水体及土壤中，废气中的重金属经沉降也进入土壤等环境中，从而使得环境中重金属浓度严重超标。作为“有色金属之乡”的湖南，采选、冶炼、化工等企业多分布于湘江流域，1966年，湘江检测出铬、铅、锰、锌、砷等重金属；1978年，湘江己成国内污染最为严重的河流之一；20世纪90年代之后，湘江水质呈恶化趋势，工业污染导致的重金属污染日益严重。废弃尾矿也是重金属污染的一个重要来源。矿区堆放的尾渣是一个普遍存在的环境污染源。尾矿中的重金属含量通常很高，在迁移转化过程中往往会带来严重的环境污染问题。（B）农业来源
在农业生产中，污水灌溉、农药、劣质化肥等的不合理使用是重金属污染的重要途径。以磷肥为例，生产磷肥的磷矿石成分复杂，含有较多的重金属如锌、铬、镍、铜、镉、铅等，因此如不合理的使用，劣质化肥中的重金属杂质会直接导致土壤被污染。（C）城市来源
城市日益变成重金属污染的重要来源之一，污染过程主要包括污水处理中产生污泥的堆放、垃圾渗滤液的泄漏、含铅汽油的使用以及汽车交通等。污水处理厂产生的污泥中含有大量的重金属，如不经处理直接排放或者灌溉，会对土壤环境造成二次污染。城市垃圾在焚烧过程中产生的飞灰及堆放填埋过程中产生的渗滤液中的重金属通常也会严重超标。含铅汽油的燃烧是城市铅污染的一个重要来源，汽车轮胎添加剂中使用的锌也导致城市土壤的锌污染。研究发现北京北二环路公路带土壤中铅、铜、锌、镍、锰、钴的含量均显著高于北五环区域土壤中重金属的含量，交通主干道两侧土壤中重金属元素的含量显著高于公园土壤，这表明交通运输过程中产生的重金属污染也己相当
[27]严重。（D）环境事故污染
近年来突发性的环境污染事件骤增，其中重金属污染的案例占很大比例。突发性的环境事件会导致重金属在短时间内高浓度地进入环境，从而产生严重的污染。2008年，我国相继发生了贵州独山县、湖南辰溪县、广西河池、云南阳宗海、河南大沙河等多起砷污染事件，2009年8月以来，又发生了陕西凤翔儿童血铅超标、湖南浏阳镉污染及山东临沂砷污染事件。这些重金属污染事件有些是由于管理不当、交通事故等人为原因导致的，有些则是环境长期受到污染、污染物含量超过环境容量而突然爆发的结果。重金属污染问题已日益严重，对污染环境的治理迫在眉睫。2.1.2 重金属对环境的危害
重金属是构成地壳的物质，在自然界分布很广。在正常的天然水中重金属含量均很低，与环境友好，对生物不构成危害。但是，随着人们对矿产资源（如有色金属、化石燃料等）的开发、利用，重金属对环境的污染和危害也就突出来了。
化石燃料（如煤、石油等）的燃烧是重金属的主要释放源；采矿、选矿和冶炼也是向环境释放重金属的主要污染源；通过废气、废水、废渣向环境中排放重金属的行业部门很多，如金属材料加工、机械加工、电镀、化工、玻璃、制革、核技术、炼油……等，不胜枚举。这些行业中的废水、废渣、废气的外排或处置不当，使重金属离子大量进入环境体系中，导致空气、土壤、水系以及环境中的动植物等所受[28]污染不断加剧。（1）对土壤环境的危害
土壤重金属污染在一定时期内不表现出对环境的危害性，当其含量超过土壤承受力或限度，或土壤环境条件变化时，重金属有可能突[29]然活化，引起严重的生态危害，被称为“化学定时炸弹” （Chemical Time Bombs, CTBs）。通常情况下，重金属首先危害到土壤微生物，不适应重金属的微生物数量会剧烈降低，甚至灭绝，适应重金属的微生物存活下来，逐渐成为土壤优势菌。重金属对土壤中生长的农作物也有很强的毒害作用，其影响在于：一方面重金属能破坏植物的一些组织和功能，从而降低植物的产量和品质，如土壤镉含量过高会破坏植物叶片的叶绿素结构并最终导致植物衰亡，土壤中铜、锌含量超过一定限度时，作物根部会受到严重损害，使植物对水分和养分的吸收受到影响，从而生长不良甚至死亡；另一方面，重金属会[30]通过食物链在植物体内富集，研究表明随着表层土壤镉污染的加重，水稻子粒中的镉含量逐步提高，当上层土壤镉质量分数达到5mg/kg时，水稻子粒中的镉质量分数达到0.264～0.337mg/kg，而上层土壤镉达到10mg/kg时，子粒中的镉可高达0.418～0.554mg/kg。据估计，人体中的重金属镉70%来自于食品中的蔬菜，而蔬菜作物及其可食用部分中积累的镉主要来源于菜园土壤，部分来自灌溉水。除此之外，土壤中的重金属还会经由雨水淋滤及地表径流作用转移进入地表水系统，进而通过地表水和地下水的交互作用污染地下水体，对饮用水安全构成威胁。（2）对水体环境的危害
重金属污染已成为水环境面临的重要污染问题之一，著名的“公害病”——水俣病和骨痛病就分别是由于重金属汞和镉污染引起的。重金属元素毒性大、不降解，进入水体之后可以直接通过饮用水或生活用水作用于人体，也能为水生动植物富集吸收，进入食物链进[31]而危害人畜安全。有科学工作者实验证明，镉质量浓度为1.0mg/L的溶液24h可使栅藻中毒，表现为细胞质萎缩，叶绿体被破坏。重金属对水生动物也有很强的毒害作用，鱼类短暂的暴露在高浓度的重金属溶液中会导致应激反应，鱼体的免疫能力降低。重金属铜、锌、锰的积累对鱼类的性别、体长都存在一定的影响。2.2重金属废水的处理方法
重金属对环境的危害很大，而且重金属又不会自然降解，只能由一种形态转化成另一种形态。因此，对重金属废水应该妥善处理，防止它们污染环境。2.2.1 化学沉淀法
化学沉淀法是处理重金属废水的常用方法，尤其对于浓度比较高的重金属废水，该方法具有比较明显的优势。（1）中和沉淀法
该方法就是往重金属废水中加碱使重金属离子与氢氧根离子生成难溶的重金属氢氧化物沉淀，从而予以分离。-14n+ωspsp
25℃时K=10，以pM表示-lg[M], pK=-lgK，则式2-6可表示为：
由式2-7可知，水中残存的金属离子浓度随pH值增加而减小。由sp于不同重金属离子的溶度积K不同，一定浓度下它们生成沉淀的pH值也不同。某些金属离子，如锌、锡、铅、铬（Ⅲ）、铝等是两性的，pH值过高会形成羟基配合物，使沉淀溶解。因此，要严格控制好溶液的pH值。（2）硫化物沉淀法
该方法就是往重金属废水中加硫化钠或通入硫化氢等硫化物，使重金属离子与硫离子反应，生成难溶的金属硫化物沉淀。
重金属硫化物的溶度积比其氢氧化物的溶度积小得多，因此，硫化物沉淀法比中和沉淀法对废水中重金属离子去除更为彻底。表[32]2-1是某些金属离子的氢氧化物和硫化物的溶度积。表2-1 某些金属离子的氢氧化物和硫化物的溶度积2-
由于S水解：
因此，较高pH值有利于重金属离子硫化物沉淀的生成。2--
然而S、HS本身就是一种污染物，使COD增大，且在较低pH值条件下，生成硫化氢气体，它有毒、味臭，严重污染环境，因此该方法在使用上受到了限制。（3）铁氧体法24
铁氧体是一类复合的金属氧化物，其化学通式为MFeO和MO·23FeO（M表示其他金属），呈尖晶石状立方结晶构造。铁氧体种类很2334多，最简单最常见的是磁铁矿FeO·FeO或FeO。铁氧体法处理重金属废水最早是在日本NEC公司研究出来的，我国最初使用该方法是[33]在处理电镀含铬废水。
铁氧体沉淀法是向废水中投加铁盐，通过工艺条件的控制，使废水中多种重金属离子与铁盐生成稳定的铁氧体晶粒一起沉淀析出，从而使废水得到净化。[34]
铁氧体沉淀法处理重金属废水流程如图2-1。图2-1 铁氧体沉淀法处理重金属废水流程2+
废水加入Fe后通过用NaOH溶液调节pH8～9。在常温及缺氧条23件下，金属离子以M（OH）或M′（OH）（M代表二价金属离子，M′代表三价金属离子）胶体的形式沉淀出来，废水中的重金属已基本沉淀完全。
由于铁的氧化速度随温度升高而加快，而且较高的温度有利于氢氧化物胶体破坏，因此，加热有利于氢氧化物胶体向铁氧体转化。
废水中其他重金属离子的反应大致与上述反应相同，二价金属离2+3+子占据部分Fe的位置，三价金属离子占据部分Fe的位置，从而使其他金属离子混杂到铁氧体晶格中，形成各种有差异的铁氧体。例如3+Cr存在时，形成的铁氧体为：
铁氧体沉淀形成后，一般采用沉降过滤，离心分离和磁力分离三种方法进行固液分离。
铁氧体沉淀法已在矿山、冶金、电镀、化工等诸多行业的重金废水处理上应用，用来去除废水中铬、镉、铜、铅、锌、锰、镍等多种金属。由于铁氧体具备很强的稳定性，在一般的酸碱条件下，包含其中的重金属离子均不会释出，所以也有采用铁氧体法用来固定电解、电镀的重金属污泥，使其对环境不造成二次污染。2.2.2 吸附法
对于低浓度的重金属废水，采用吸附法具有比较明显的优势，没有添加化学药剂而造成二次污染，吸附后重金属去除彻底等。（1）离子交换树脂
离子交换树脂分为阳离子交换树脂（H型或Na型）和阴离子交换树脂（OH型），它们分别用来吸附水中金属阳离子、阴离子。n+++2+2+
式（2-17）、式（2-18）中，M代表Na、K、Ca、Cu、2+3+n---Pb、Cr等金属阳离子；A代表Cl、、F等阴离子。
由于容量小，易受污染，且价格昂贵，离子交换树脂大多用在制取某种特别要求的纯净水，如电子用水、化工用水、医药用水、电厂发电机组的冷却水等。在重金属废水处理方面，往往用在回收某种特定金属，或特定废水的处理，如电镀漂洗水的处理、回用。至于一般+2+-的重金属废水，由于Na, Ca等阳离子，、Cl等阴离子浓度高，使用离子交换树脂来去除废水中浓度相对很低的重金属离子显然是不合适的，经济上也是不合理的。（2）活性炭
活性炭通常由煤、沥青、果壳等为原料制成。在制造过程中，挥发性有机物去除后，形成许多形状不一，大小不同的孔隙结构。活性2炭的比表面积很大，一般在500～1700m/g，这就是活性炭吸附能力强，吸附容量大的原因。
活性炭的吸附性能和催化性能取决于其孔隙结构和表面化学特性，而后者主要取决于同炭表面呈化学结构的氧基团，如羧基、羧酐基团、内酯基、乳酸基、酚羟基、羰基、醌型羰基和醚氧键等活性基团。正是这些活性基团，使活性炭具有了化学吸附和催化氧化、还原的性能，能有效地去除废水中的重金属离子。
活性炭用于处理汞、镉、铬、铅、砷、铜、锌、镍、钴等各种重金属废水，并且可以通过多种机理解释活性炭吸附重金属的过程[35,36]。例如，活性炭通过催化氧化和物理吸附或截留，能有效地去除铁和放射性碘；通过催化还原能有效地去除汞和游离氯，在酸性介质[37]中还能将六价铬催化还原为三价铬；通过活性炭表面上的含硫基团对汞离子的螯合吸附，以及从活性炭中解离于水中的硫离子形成难2-2溶的硫化汞沉淀，或形成硫化汞络合阴离子[HgS]被活性炭吸附等[38]途径，能有效地除汞。（3）天然矿物
许多非金属矿物（主要是些黏土类矿物），如膨润土、蒙脱石、海泡石、凹凸捧土，麦饭石、蛭石、高岭石、沸石等，它们具有良好的吸附性能。这些天然吸附剂具有比表面积大，吸附容量大等特点，对污染物具有良好的去除效果；且来源广，价格低廉，不造成二次污染，在污水处理方面具有广阔的应用前景。[39]2+2+3+
杭瑚等采用天然膨润土对Pb、Cd、Cr吸附处理，并将吸附和絮凝过程结合起来，加入0.04%膨润土和0.006%的聚合氯化铝可2+使低浓度的Pb脱除93.1%。蒙脱石和高岭土具有可除去废水中的铅和镉的特性，蒙脱石对铅和镉的吸附性较高，其吸附能力随pH值升高而升高，蒙脱石的吸附符合Langmuir模型。Griffin等的一项研究表[40]明蒙脱石对Hg的去除能力比高岭土强5倍。海泡石常用于含铅、镉、汞废水的处理，有学者对pH值、酸处理剂、用量、吸附时间等影响因素进行研究，结果表明，海泡石对铅、镉、汞有较好的吸附性能，[41]用后可再生；也有学者用铁盐改性海泡石，使海泡石的Zeta电位由负变正，改性后的海泡石能有效地吸附去除水中Cr（VI）、As（V）[42][43]等阴离子。Leppert的研究证实沸石，尤其是斜发沸石，对Pb和[44]其他的重金属具有很强的亲和力。Santiago等的研究表明，未经处理的斜发沸石对Cr（VI）无吸附作用，但经有机阳离子乙基十六烷二甲基铵（EHDDMA）和鲸蜡改性后沸石带正电荷，从而阴离子交换得以发生，被吸附到沸石上，两种改性沸石对Cr（VI）的吸附能力分别大约为0.42mg/g和0.65mg/g。
部分金属矿物也对重金属离子有吸附作用，如铁的氧化物。有关铁的氧化物对污水中的污染物的吸附作用，将在本书3.3节中作较详细的阐述。（4）天然有机物吸附剂
许多天然有机物或提取物，如腐殖酸、壳聚糖、单宁、海藻酸等，对重金属有强的吸附作用，可用来处理含重金属废水，或用来回收某种金属。（A）腐殖酸。工业上利用的腐殖酸多数是用碱溶酸析的方法从风化煤、褐煤和泥炭中提取出来，由C、H、O、N、S等元素组成。一般认为腐殖酸是一组芳香结构的、性质相似的酸性物质的复杂混合物。它的结构单元是由核、桥键和活性基团组成。这些活性官能团主要是羟基、酚羟基、醇羟基、醌羰基、酮羰基和甲氧基等。正是有了[45]这些官能团，腐殖酸对重金属离子有较强的吸附作用。表2-2列出2+2+2+2+2+2+3+3+了几种腐殖酸对Ni、Cd、Cu、Pb、Zn、Hg、Cr、Fe等八种金属离子的饱和吸附量。表2-2 各种腐植酸对八种金属离子的饱和吸附量（B）壳聚糖。用浓碱将甲壳素进行脱乙酰处理可得到壳聚糖，其结构式如下：2
不同条件的碱处理可得到不同氨基（—NH）和羟基（—OH）2含量，不同分子量的壳聚糖。正是由于分子结构中含有许多—NH和—OH，壳聚糖可与重金属离子形成稳定的螯合物，因此人们利用它[46]2+来处理重金属废水或回收某种金属。刘振南研究了壳聚糖对Zn、+2+2+2+Ag、Pb、Cd、Co的吸附行为，结果表明，一定程度氨基含量（≥60%）的壳聚糖是重金属离子的良好吸附剂，pH值增加，壳聚糖对重金属离子的吸附量也随之增加，但对于不同的金属离子，pH值变化的影响也不尽相同。在pH值小（即溶液呈酸性）时，吸附量较低。研究者认为，这是因为在酸性条件下，壳聚糖分子结构链上—+2NH结合H，以带正电荷的出现，这就有碍于带正电荷的重金属离子靠近壳聚糖的分子链，从而使壳聚糖对重金属离子吸附量减少。（5）微生物吸附剂
微生物吸附剂吸附分离重金属离子是一种新兴的废水处理技术。国外在80年代初开始了研究，国内近几年也开始研究。大量研究结[47,48]果表明，一些微生物如细菌、真菌、酵母和藻类等对金属离子有[49][50]很强的吸附能力。表2-3、表2-4分别列出了不同吸附剂及其适宜处理的金属和不同微生物的吸附能力。表2-3 微生物吸附剂及其适宜处理的金属表2-4 不同微生物的吸附能力10200注：a:q、q分别表示达到吸附平衡时溶液中金属离子终态浓度为10mg/maxL,200mg/L时单位细胞干重的吸附量。b:q表示饱和吸附量。
研究表明微生物吸附重金属由两个阶段组成。首先是重金属在细胞表面的吸附，即细胞外多聚物、细胞壁上的官能团与金属离子的结合，其特点是快速、可逆、不依赖于能量代谢，因此又称为被动吸附。第二个阶段是细胞表面吸附的重金属离子与细胞表面的某些酶（如透膜酶、水解酶等）相结合而转移至细胞内，其特点是速度慢、不可逆，与细胞的代谢有关，因此又称为主动吸收。非活性的生物量主要依靠表面吸附，而活性生物量既有表面吸附又有主动吸收。吸附机理往往因菌种，金属离子的不同而不同，如表面络合机理、离子交换机理、氧化还原机理和酶促机理等。
近年来，在研究、开发、利用微生物作为重金属吸附剂方面取得[51][52]了很大进展。藻类、发酵工业的大量非菌丝体以及活性污泥[53,54]等，其来源广泛，廉价易得，对多种重金属表现出很强的吸附能力，已引起广泛的注意。2.2.3 其他方法
电解、溶剂萃取、膜分离、反渗透和电渗析等均是重金属离子的处理方法。这些方法在处理某种特定的重金属废水或回收某种金属时很有效果，但由于对废水要求严格，或处理成本高，使这些方法在处理一般重金属废水时受到限制。2.3磷对水体的污染及其危害2.3.1 水体富营养化及其危害[55]
水体富营养化是指湖泊、水库、缓慢流动的河流以及某些近海（如海湾、海峡等）水体中营养物质（一般指氮、磷化合物）过量从而引起水体植物（如藻类和大型植物）的大量生长。
水体出现富营养化现象时，浮游生物大量繁殖，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等，视占优势的浮游生物的颜色而异。这种现象发生在江河湖泊中称为“水华”，在近海则叫作“赤潮”。形成水华通常以蓝藻为主，而形成赤潮的藻类主要是甲藻。
发生水华或赤潮时，水中藻类等浮游生物发生暴发性增殖，使大面积的水域被藻类所覆盖，阻碍了水体与大气的接触，导致水中溶解氧的降低，而藻类的代谢死亡，微生物分解藻体及其他有机物也要耗去水体大量的溶解氧，从而使水域产生大面积厌氧导致水体腐败发臭。2.3.2 富营养化的成因及磷的作用[56]
根据生命周期理论，磷、氮的过量排入是造成水体富营养化的根本原因，藻类是富营养化的主体，它的生长速度直接影响水质的状态。在合适的光照、温度、pH值和充分具备营养物质的条件下，藻类光合作用的总反应式为：
根据Leibig最小定理，植物生长取决于供给它的养分中最少的一106263110161种。从藻类原生质CHONP可以看出，生产1kg藻类，需要消耗碳358g，氢74g，氧496g，氮63g，磷9g，磷是最小限制因素，因而就是导致富营养化的决定因素。2.3.3 我国磷污染现状[5]
我国磷污染现状总体上是严重的，主要湖泊、水库氮、磷污染较重，导致富营养化问题突出，列入国家重点治理的“三湖”：太湖、巢湖和滇池的总磷2009年度的平均含量分别为0.109mg/L、0.190mg/L和0.241mg/L。近几年来，全国90%以上的城市水域受到严重污染，如长江不少支流的水体已超过Ⅲ类标准，很多江段磷、氮污染非常严重，城市封闭和半封闭水域水华严重。发生在近海的赤潮也频繁起来，2009年发生海洋赤潮68起，累积面积约14100平方千米。我国近岸海域污染已经由20世纪80年代的有机污染物（COD）主导型转化为氮磷营养盐主导型。
磷污染来源包括生活污水、工业废水和农业废水。
由于磷污染日趋严重，国内不少地方也先后效仿西殴、日本、美国等发达地区，采取控磷、禁磷措施，以减轻对当地水域的磷污染。2.4含磷废水的处理方法2.4.1 化学沉淀法
在污水中，磷主要以正磷酸盐离子、聚合磷酸盐或缩合磷酸盐及有机磷化合物的形式出现。磷的主要形式为正磷酸盐，它能以不同的化学形式出现，随污水pH值而定。对城市污水通常的pH值范围（接近中性）来讲，正磷酸盐的主要形式是。在水溶液中，聚合磷酸盐逐渐水解成正盐的形式。提高温度、降低pH或者存在细菌酶时将加速此化学还原速度。在污水生物处理过程中，有机磷转化成正磷酸盐，聚合磷酸盐也被水解成正盐形式。用化学方法从污水中除磷时，这种还原现象非常有利，因为正磷酸盐是最容易化学沉淀的磷。
许多金属离子可以使磷有效地从溶液中沉淀出来，最常用的（费用相对低，不带来二次污染）是铝、铁、钙。它们与磷生成沉淀物，[57]如表2-5所示。表2-5 有关金属离子沉淀磷酸盐的平衡常数
铝和铁在水溶液中有水解的趋势，引起氢氧根离子和磷酸根离子争夺金属离子产生沉淀。因此，除磷效率取决于溶液中这两种阴离子相对浓度，从而决定于pH值。更准确地讲，pH下降，即氢氧根减少，有利于金属阳离子的磷酸盐沉淀。用钙离子作沉淀剂时，争夺钙的主要是磷酸根和碳酸根这两种阴离子。同样，除磷效率取决于存在的阴10246离子的相对浓度和pH值。羟基磷酸钙， Ca（OH）（PO），是最稳定的磷酸钙，用石灰作沉淀剂时，在pH＞8.5可生成。2.4.2 微生物法
到目前为止，国内外普遍认可和接受的生物除磷理论是聚合磷酸盐累积微生物（Poly phosphate·Accumulating Orangisms）的摄/放磷[58]原理。该原理是PAO聚磷菌在好氧条件下进行有氧呼吸，不断地从外部摄取有机物，加以氧化分解，并产生能量，能量被ADP（二磷34酸腺苷）所获得，并结合HPO合成ATP（三磷酸腺苷），即34HPO的大部分是通过主动输送的方式从外部环境摄入的，一部分用于合成ATP，另一部分用于合成磷酸盐，这一现象就是“磷的过量摄34取”。在厌氧的条件下，聚磷菌体内的ATP进行水解，放出HPO和能量，形成ADP，即：
最常用的PAD聚磷细菌为Acinetobacteria，以PAO的摄/放磷原理为工艺原理的强化生物除磷（EBPR）工艺，这种除磷工艺也称为A/O工艺。
近几年的研究发现，另一种兼性厌氧反硝化除磷细菌DPB 2（Denitrifying phoshorus Removing Bacteria）还能在缺氧（无O，存在）环境下摄取磷。DPB被证实具有同PAO极为相似的除磷原理[59]，但DPB可在缺氧环境下摄磷，这就使得除磷和反硝化（脱氮）这两个不同的生物过程能借助同一种细菌在同一种环境下完成。目前常2用的A/O工艺就是以DPB原理为工艺依据，用于废水脱氮除磷的工艺。与A/O工艺相比，因为增加缺氧处理阶段，将除磷和脱氮相结合，不仅节约了脱氮对碳源的需要，而且缩小了曝气区的容积，节省了能2源，并且有望降低产生的剩余富磷污泥量，因此A/O法比A/O具有更[60,61][62]好的实用性。Randall·A·A研究表明，用葡萄糖预处理过程生产的挥发性脂肪酸（VFAs）培养一种细菌菌群，这种菌群在好氧/厌氧两种兼性的序批式反应器（SBR）中，能增强生物法除磷的效果。[63]SBR法具有优异的脱氮除磷功能。我国研究人员对此也做了大量工[64,65]2作，经实验研究表明，以城市污水为进料，倒置A/O工艺的氮磷2脱除功能均优于常规A/O工艺。2.4.3 水生物法
水生物法就是利用水生物吸收氮、磷元素进行代谢这一自然过程去除水体中的营养物质。国内外常用藻类等水生植物除去水体中的磷氮。我国研究人员对水网藻、刚毛藻等藻类，采用筛绢制成的网袋进[66,67]行了实验，结果表明，水网藻在富营养化水体至污水一级、二级处理出水中的氮、磷浓度条件下，对氮、磷均有较强的去除能力，6日内磷的去除率达91%。刚毛藻与水网藻一样，对磷氮也有良好的去[68,69]除作用。此外，不少学者采用水域浮床无土种植法，种植水稻、美人蕉等，通过生物的吸收作用，去除水中的磷、氮。
水生物法的最大缺点是具有局限性，对水质环境要求比较苛刻。因此，该法只能与其他方法相结合，才能达到最佳的除磷效果。
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