硼从哪里来？
1.硼的应用及硼污染危害
1.1硼及其应用 在自然界中，硼通常以硼酸、硼酸盐或者硼硅酸盐矿的形式存在.硼的应用极其广泛，工业上主要利用硼化合物制造绝缘玻璃纤维材料、硼硅酸盐玻璃和清洁剂或作为“冷却剂”应用于核反应堆.即在压水堆核电站运行的过程中.通过向反应堆添加硼酸来控制反应性.当换料或检修时也会向堆芯注人大量硼酸溶液保证安全性含硼污水的主要成分是硼酸盐.并含有少量硝酸钠和磷酸钠等。
硼是在大气圈、岩石圈和水圈中广泛分布的元素。大气的硼主要是气 体形式并通过海水蒸发到达大气圈。在岩石圈中，它主要存在于沉积岩中， 主要因为其对粘土矿物质的高亲和力。在水圈中，硼以硼酸H3BO3和硼酸根 离子H2BO3-的形式存在;这些形式各自的浓度随pH值变化，这些化合物均 在8.7和8.8的pH值下处于平衡状态。
硼也是生物体生长所需要的必需微量营养素之一。在动物中，硼是生 命必需的微量元素并且其高浓度的摄入导致睾丸改变。此外，在人类中， 暴露于中等浓度的硼导致粘膜刺激和游动精子数降低。
在植物有机体中，硼是生长所必需的微量元素并且参与诸如酚代谢和 木质素合成的基本新陈代谢过程。硼缺乏抑制植物生长，而该元素过量是 有毒的。缺乏和中毒水平之间的范围只有1或2ppm，并且任何波动可导 致植物中的重大的生理变化。
因此，考虑到硼作为生物体中必需的微量营养素的重要性，并且由于 对于保护环境的现实重要性和食品工业的社会经济相关性，必须在灌溉用 水中保持最佳的硼水平，倘若硼积累在植物中，并且存在于食物(主要是 水果和蔬菜)中，则过量的该元素会对植物及其消费者具有高毒性。
1.2硼污染的危害 人们每日从食物及饮用水中会摄人1～3 mg硼. 硼也是植物生长所必需的微量元素.但是硼的过量摄取或灌溉水中硼含量过高会对人体和作物产生危害。世界卫生组织(WHO)建议.成人每天摄人的硼应不超过0.16μg/g.过量的硼的摄入会引起恶心、头痛、腹泻、肝脏损害甚至会死亡。植物硼中毒会使叶片枯黄、脱落。最终会导致光合作用能力的降低和产量的下降。因此，从水源及污水中除硼是极其必要的.
水中过量的硼可能是因为用于农业中的城市、工业垃圾和化学废物。 在饮用水中，硼的存在限于0.5ppm，而在灌溉用水中，硼的最佳浓度为 0.3ppm至0.75ppm，对于敏感作物，1.0ppm的浓度被认为是极限
1.3硼的相关环境标准
世界卫生组织在1958年、1963年和1971年的 饮用水标准中并未将硼列为毒性物质.直至1993年才对饮用水中的硼首次提出0.3 mg/L的临时性限定 指标.1998年规定为0.5 mgm.2010年修订后仍为0.5 mg/L。最新的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）规定硼小于0.5mg/L。硼过高对人体肝、肾脏受到损害。许多国家和组织也制定了相应的标准.例 如欧盟1998年规定饮用水中硼的限值为1.0 mg/L. 新西兰饮用水标准中硼的限值为1.4 mg/L。 综上所述.随着硼工业的发展及人们对水中硼污染重视的提高.水中硼的去除越来越引起人们的广泛关注.各种硼的去除方法成为研究热点之一
1.4水中硼的测定方法
甲亚胺-H分光光度法。采用《生活饮用水标准检验方法无机非金属指标甲亚胺-H分光光度法》（GB/T5750.5-2006）中方法测定样品，甲亚胺-H与硼作用产生黄色甲亚胺-硼酸复合物，于波长420nm处测量吸光度。该产物在水溶液中显色，其颜色与硼的浓度在一定范围内呈线性关系。
水中硼的去除方法：
2.1化学沉淀法
适于处理高浓度含硼水，通过向废水中投加某些无机酸或碱，将硼转化为难溶的硼酸或硼酸盐而达到分离提取硼的目的。特点是需要消耗大量的沉淀剂，需要调节pH值至碱性，而且由于沉淀不完全或沉淀吸附作用使得分离不完全，为了提高硼的去除率，通常将该方法作为前期处理与其它除酬方法联合使用。
2.2吸附法
硼易于被高岭土、蒙脱石、针铁矿及煤灰、纤维素衍生物、活性炭等吸附剂吸附，缺点是再生比较耗时，长期使用会使吸附容量降低而影响吸附的最终效果，
2.3反渗透膜法
海水淡化采用反渗透膜处理技术，能够过滤掉海水中的大部分离子，但是硼的分子半径很小，去除率很低，达不到饮用水的标准。该技术同时面临着膜污染、膜损伤、高浓度废水需要处理等问题。海水中硼的平均含量为4.7mgl.在意大利、塞浦路斯高达8mg/，虽然海水淡化中通过反渗透制备饮用水时，反渗透海水淡化的除盐率已经达到99%以上，但对硼的截流能力很有限，所制得的水存在硼超标问题。两次反渗透膜滤过的海水中，硼含量仍然在0.9-1.8mgl，不能满足作为饮用水的要求，因此反渗透海水淡化需要与硼选择树脂吸附相结合，有效除去硼才能使硼含量达到饮用水的卫生要求。
2.4萃取法
利用萃取剂与含硼溶液混合，通过和硼酸生成络合物，达到从水相中提取分离的目的，具有选择性好、硼回收率高的优势、杂质分离彻底的优点，但是影响因素较多，而且有机溶剂会造成环境污染，不适合饮用水中硼的去除。
2.5离子交换树脂
离子交换树脂都是用有机合成方法制成。通过在具有三维空间立体网络结构的骨架上导入不同类型的功能活性基团而制成。与砌能够生成络合物的功能基团主要有多元醇类、葡甲胺、酚类。在这些用于硼吸附剂设计与研究的所有功能基团中，研究最多、效果最好的当属葡甲按功能基团。葡甲胶分子结构中有一种胺氮以及5个相邻的羟基，将葡安引人高分子链结构中，多羟基能够与副络合，达到选择性吸附硼的目的。高分子骨架有聚苯乙烯树脂，丙烯酸酯树脂，硅载体骨架，缩水甘油基骨架，无机有机复合型树脂壳聚糖骨架、纤维素骨架等，这些树脂由于基质材料性质的差异表现出对砌不同的吸附性能。于士平等从不同功能基以及不同的角度综述了提酬离子交换树脂的研究现状，认为葡甲胺是目前使用效果最好的功能基团。日前市场上已有这类专用的除硼树脂如LSC-800树脂，骨架为一种苯乙烯和二乙烯苯交联的树脂，另一种AMBERLITETM IRA743树脂采用大孔聚苯乙烯聚合物为骨架，都具有N-甲基葡糖胺功能基团，可在众多离子存在的情况下选择性去除硼，使水中硼含量降至0.1ppm以下。另外商业化的硼特效树脂还有Diaion 01.D564.Wofatit mk 51.Purolite s108等等。这种化学结构在官能团中具有多价醇基部分与硼之间生成络合阴离子，其胺基部分作为阴离子交换基捕捉生成的络合阴离子，从而选择吸附硼离子。以N-甲基-葡糖胶为吸附功能团的树脂材料是目前唯一商业化大规模生产的硼吸附材料。但是这类吸附树脂的吸附基团主要存在于树脂内部，硼元素在树脂球的扩散速度慢，影响其吸附和解吸速度；树脂生产工艺中的残留成分难清除，使其在饮用水净化工艺中的使用受限制。采用辐射接校法制备硼吸附材料可以将吸附官能团集中在表面是一种重要的材料改性手段。电离辐射照射高分子基材使其表面产生活性自由基，通过接枝反应导入多羟基结构醇胺类化合物，合成为系列可替代传统吸附树脂的新型吸附树脂。该方法接枝率高、减少合成工艺的环境负荷、接枝产物中不残留催化剂，合成产物有高速吸附特点和高吸附能力、降低使用成本、综合经济效益显著、尤其适合作低浓度环境砌元素的高速吸附材料。
