環(huán)境監(jiān)測(cè)中重金屬元素分析方法

劉 波，豐峰波，黃科迪

（沈陽理工大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，遼寧沈陽 110159）

環(huán)境監(jiān)測(cè)中重金屬元素分析方法

劉 波，豐峰波，黃科迪

（沈陽理工大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，遼寧沈陽 110159）

國(guó)家出臺(tái)了《重金屬污染綜合防治‘十二五'規(guī)劃》和《關(guān)于加強(qiáng)重金屬污染防治工作指導(dǎo)意見的通知》之后，重金屬污染的防治工作已經(jīng)成為現(xiàn)今環(huán)保工作當(dāng)中的重點(diǎn)工作。進(jìn)行重金屬的環(huán)境監(jiān)測(cè)與分析工作是防治重金屬產(chǎn)生環(huán)境污染的依據(jù)和基礎(chǔ)，介紹了重金屬元素的分析方法，并對(duì)重金屬對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染及危害進(jìn)行了闡述，探討了重金屬元素的分析方法和樣品的預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)要求和進(jìn)行分析時(shí)所應(yīng)該注意的事項(xiàng)和問題。

重金屬元素；環(huán)境監(jiān)測(cè)；分析

1 重金屬對(duì)環(huán)境的污染和危害

1.1 重金屬污染的污染源頭

通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的跟蹤和調(diào)查，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生重金屬污染來源的行業(yè)有很多，包括農(nóng)業(yè)，工業(yè)，運(yùn)輸，采礦業(yè)，冶煉業(yè)等都會(huì)產(chǎn)生重金屬污染。這些行業(yè)在生產(chǎn)和運(yùn)輸時(shí)會(huì)排放出廢水，廢氣，固體廢棄物和其他類別的污染源物體，這些污染物通過地表的沉淀之后進(jìn)入地下，直接進(jìn)入到河流當(dāng)中之后，都會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)貐^(qū)域的水質(zhì)環(huán)境和土地等自然生態(tài)資源環(huán)境產(chǎn)生污染，尤其是重金屬污染含量高的地區(qū)環(huán)境，就更加容易被污染。

1.2 重金屬污染的危害

如果水質(zhì)和土質(zhì)受到了重金屬污染，發(fā)生了重金屬含量的超標(biāo)，就會(huì)對(duì)水體環(huán)境和土體環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。由于重金屬能通過水體、土和空氣進(jìn)入到植物和動(dòng)物的體內(nèi)，因?yàn)榇笞匀恢写嬖谥澄镦?，因此在大自然中的空氣、水、?dòng)植物都受到重金屬污染的危害。重金屬一旦進(jìn)入到人體當(dāng)中，就會(huì)嚴(yán)重影響人類的身體健康，重金屬能夠和人體內(nèi)的蛋白質(zhì)，核酸等物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，能夠降低人體蛋白質(zhì)的活性，直到蛋白質(zhì)的消失，進(jìn)而對(duì)人身體健康產(chǎn)生極大的危害，還能夠改變?nèi)梭w內(nèi)核酸的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而發(fā)生細(xì)胞的突變。重金屬能夠長(zhǎng)時(shí)間積累在人的體內(nèi)，達(dá)到一定量時(shí)就會(huì)對(duì)人體的各個(gè)器官功能構(gòu)成危害。據(jù)有關(guān)醫(yī)學(xué)資料證明，骨痛病、老年癡呆癥等疾病都和重金屬的污染有著很大的關(guān)系。

2 重金屬元素的分析

2.1 分析方法概述

對(duì)重金屬的污染來源和危害進(jìn)行了介紹和分析，知道了主要來源是被污染的水和土壤，另外還有排放的工業(yè)廢水、廢氣等。現(xiàn)階段我國(guó)一般都是使用儀器設(shè)備分析的方法，主要有光分析與電化學(xué)分析法。光分析法主要包括紫外線可見分光度法、原子吸收光譜和原子熒光光譜法。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法現(xiàn)在也被普遍使用，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是方便快捷；電化學(xué)法的主要方式為極譜分析，還有生物法和如霉抑制法都可以在環(huán)境監(jiān)測(cè)當(dāng)中使用；選擇分析方法時(shí)要依據(jù)樣品中所含重金屬的含量來進(jìn)行選擇。

2.2 樣品的制備方法

檢驗(yàn)樣品的預(yù)處理工作是分析工作中非常重要的一項(xiàng)環(huán)節(jié)，直接對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生影響，比設(shè)備儀器所產(chǎn)生的影響還要大，所以要重視該環(huán)節(jié)的操作。因?yàn)樵诃h(huán)境監(jiān)測(cè)的過程中重金屬的含量普遍比較低，假如制備樣品的時(shí)候沒有注意操作程序，把制備樣品污染了，那么就會(huì)造成很大的誤差。

2.2.1 水樣的預(yù)處理

對(duì)水樣進(jìn)行預(yù)處理的目的是消除對(duì)分析結(jié)果的干擾項(xiàng)，比如水面雜物和有機(jī)分子等都會(huì)對(duì)分析結(jié)果造成影響。進(jìn)行與處理的方法是使用孔徑為0.45μm的過濾膜進(jìn)行過濾，把pH值酸化到1和2之間進(jìn)行保存。應(yīng)用氧化酸消解的方法來進(jìn)行試驗(yàn)。采用堿性消解法來抑制樣品揮發(fā)性。消解一般是要進(jìn)行加熱的，可以使用電熱板進(jìn)行加熱。微波消解法的優(yōu)點(diǎn)是快捷、高效，被普遍的使用在試驗(yàn)中。

2.2.2 固體樣品的預(yù)處理

固體樣品的預(yù)處理方法有酸分解法、固體懸浮液法、堿熔法等，還有直接固體進(jìn)樣的方法。以酸分解法為基礎(chǔ)，使用電熱板進(jìn)行加熱，高壓閉合的微波消解方式能夠更加有效。電熱板法是以往最常用的方式，它的缺點(diǎn)是進(jìn)行加熱的時(shí)間較長(zhǎng)，容易造成元素的揮發(fā)和損失。高壓密封消解法，在近幾年來被廣泛使用，它的優(yōu)點(diǎn)是補(bǔ)充了熱壓板法的缺點(diǎn)和不足，能夠減少試劑的損耗，降低元素的揮發(fā)性，減少帶毒氣體的排放。

3 重金屬的分析

由于重金屬的分析方法較多，選擇合適的分析方法比較困難，下面進(jìn)行舉例說明，電感耦合等離子體頻譜分析法，快捷，檢出限低和靈敏度高，分析范圍廣，尤其是可以對(duì)多種元素同時(shí)進(jìn)行測(cè)定，現(xiàn)階段已經(jīng)成為重金屬檢測(cè)的主要監(jiān)測(cè)和分析工具。分析試驗(yàn)操作步驟：①消解水樣：水樣采用相同的形式，取同體積離子水進(jìn)行消化制備溶液。②儀器參數(shù)：多種因素性能的ICP分析，觀測(cè)高度，載氣流量和高頻功率，對(duì)不同項(xiàng)目分析時(shí)選用適當(dāng)?shù)膮?shù)。③試劑：選用分析純和優(yōu)級(jí)純的試劑。制備多元素和氮元素的標(biāo)準(zhǔn)混合溶液。④水樣品：對(duì)所選用的水樣和設(shè)備儀器的參數(shù)，都要依據(jù)操作規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行。標(biāo)準(zhǔn)化之后，使用水樣品與空白溶液來測(cè)定。再應(yīng)用背景消除法來消除背景的干擾。⑤ICP法的結(jié)果分析，選用譜線對(duì)中小強(qiáng)度的信號(hào)強(qiáng)度分析，要進(jìn)行灣檢測(cè)限。元素的監(jiān)測(cè)一般分5次作為一組來進(jìn)行檢出限的測(cè)驗(yàn)，精密度與回收率要符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 結(jié)束語

重金屬環(huán)境污染防治工作越來越被人們所重視，對(duì)于重金屬元素的監(jiān)測(cè)工作就應(yīng)該更加優(yōu)化和高效。在以后的工作中要把化學(xué)方面的專業(yè)知識(shí)和實(shí)際工作有效的結(jié)合起來，做好本職工作，并不斷地完善和創(chuàng)新重金屬監(jiān)測(cè)技術(shù)，保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。

[1]陳程，陳明.環(huán)境重金屬污染的危害與修復(fù)[J].環(huán)境保護(hù)，2010，（3）：55-57.

[2]何東泉.環(huán)境監(jiān)測(cè)中的重金屬元素分析方法探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，（22）：112-112.

Analysis Method of Heavy Metal Elements in Environmental Monitoring

Liu Bo，F(xiàn)eng Feng-bo，Huang Ke-di

The prevention and control of heavy metal pollution has become the focus of current environmental protection work after the introduction of the 12th Five-year Plan for Comprehensive Prevention and Control of Heavy Metal Pollution and the Notice on Strengthening the Guidance of Heavy Metal Pollution Prevention and Control Work.Environmental monitoring and analysis of heavy metals is the basis and basis for prevention and control of heavy metal pollution.The following is an introduction to the analysis of heavy metal elements，and the pollution and harm of heavy metals to the environment are discussed.The effects of heavy metal elements Analysis methods and sample pretreatment standards requirements and analysis should be noted that the issues and problems.

heavy metal elements；environmental monitoring；analysis

X830.2

A

1003-6490（2016）08-0100-02

2016-07-30

劉波（1993—），男（穿青族），貴州清鎮(zhèn)人，本科在讀，主要研究方向?yàn)榄h(huán)境工程。