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1.1.1 我国水资源及污染现状
我国水资源总量为28.124亿m³，居世界第751位[1]。人均水资源拥有量只有2163m³，仅相当于世界人均的四分之一，居世界第88位，据此联合国把中国列为十二个水资源紧缺国家之一[1]。在未来50年，全世界至少有1/4的人口将面临水资源短缺；到2050年，世界上生活在缺水状态下的人口数可能增加到近20亿[2]。世界上对水资源的需求正急剧上升。同时，由于水资源污染、全球气候变迁、生态失衡、人口激增、工农业发展迅速、城市化进程加快、政府管理措施不力以及战争破坏等一系列自然和人为的原因，世界上可供消费的水资源正在急剧减少。于是水荒频繁出现，并已从少数国家、局部地区蔓延到全球，世界上没有哪个地区可以说不存在水资源危机。目前世界上有12亿人用水短缺，30亿人缺乏用水卫生设施，每年有300万-400万人死于和水有关的疾病。水资源危机带来的生态系统恶化和生物多样性破坏，也将严重威胁人类生存[3]。水资源是量与质的高度统一，21世纪我国面临着水量的危机，同时水质危机更加严重，甚至因水质问题所导致的水资源危机大于水量危机。目前，无论是地表水还是地下水，我国的水质污染非常严重。根据全国2003年对全国109700公里河流进行的评价，符合《地面水环境质量标准》的Ⅰ、Ⅱ类标准只占29.4%，符合Ⅲ类标准的占33.0%。属于Ⅳ、Ⅴ类标准的占20.3%，超Ⅴ类标准的占16.9%[4]。如果将Ⅲ类标准作为污染统计，则我国河流长度有70.6%被污染，约占监测河流长度的2/3以上，可见我国地表水资源污染非常严重。
1.1.2 水体中的重金属污染
重金属污染已经成为威胁人类发展的重大环境问题，重金属废水已成为对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水。震惊世界的日本“水俣病”和“疼痛病”就是分别由含汞废水和含镉废水污染环境所造成。重金属废水主要来自矿山坑内排水、废石场淋浸水、选矿厂尾矿排水、有色金属冶炼厂除尘排水、有色金属加工厂酸洗水、电镀厂镀件洗涤水、钢铁厂酸洗排水，以及电解、农药、医药、烟草、油漆、颜料等工业。例如，汞污染主要来源于化学工业中汞催化剂、汞制仪表（温度计）、汞矿开采冶炼、煤和石油燃料燃烧和有机汞农药等；童普遍存在于有机合成、农药、染料、橡胶、及有色金属冶炼厂等废水中；电镀、化工、涂料、塑料、印刷、农药、陶瓷、摄影、等工业都排出形态各异的含砷废水[5-7]。
未加处理的大量废水不仅污染了水环境，更加严重影响到水生生态结构和水资源的有效利用[8]。
我国作为饮用水水源的地表水主要为河流、湖泊及水库。但经有关部门检测这些水源都遭到了不同程度的污染。如我国长江三峡库区江段沉积物中重金属元素含量受上游泥沙以及沿江城市和工厂“三废”排放的影响，已经严重超标[9]；
云南省中部抚仙湖随着流域工、农、旅游业迅速发展，大量污染物进入湖泊，致使湖泊北部沉积物中Pb，Zn，Cd以及中部Cd的含量迅速增大，已达到中度污染[10]；黄河壶口-三门峡段渔业水质的重金属污染从总体上看属于Ⅴ类地表水，重金属污染比较严重[11]。国外水环境受重金属污染的报道也比较多，如美国大约有15000家公司从事电镀和金属磨光，这些公司直接或间接的排放工业废水，造成了严重的水中重金属污染[12]。纵观国内外，水中重金属污染已经日益严重，寻找经济有效、绿色环保的重金属处理方法也变得尤为重要。
重金属不能被生物降解为无害物。重金属废水进入水体后，除部分被水生物、鱼类吸收外，其他大部分易被水中各种有机和无机胶体及微粒物质所吸附，再经聚集沉降沉积于水体底部[13]。它在水中浓度随水温、pH值等不同而发生变化，冬季水温低，重金属盐类溶解度打，水中浓度高。因此水体经重金属废水污染后，危害的持续时间很长。如何解决水体中的重金属污染，已逐渐成为世人关注的焦点。
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