地表水中重金屬監(jiān)測現(xiàn)狀及對策研究

摘要：自然環(huán)境中，由于生物很難完成重金屬元素的降解，故而會越積越多，經(jīng)食物鏈傳入人體后會嚴(yán)重危害人們的健康。本文分析了地表水中重金屬污染的危害及其監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀，并探討了地表水中重金屬監(jiān)測改進(jìn)策略。

關(guān)鍵詞：地表水；重金屬污染；監(jiān)測技術(shù)；現(xiàn)狀及對策

中圖分類號：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）01-0145-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.080

Status of heavy metals monitoring in surface water and countermeasures

Hao Yufei

（Changzhi City， Shanxi Province Environmental Monitoring Station， Changzhi Shanxi 046000，China）

Abstract： In the natural environment， it is difficult for organisms to complete the degradation of heavy metal elements， so the more they accumulate， the more they will be passed into the body through the food chain， which will seriously endanger peoples health. This paper analyzes the hazards of heavy metal pollution in surface water and its monitoring technology， and discusses the improvement strategy of heavy metal monitoring in surface water.

Key words：Surface water；Heavy metal pollution；Monitoring technology；Status quo and countermeasures

隨著我國各類政策的不斷頒布，金屬礦產(chǎn)等各類資源的開采得到了很大的改進(jìn)。然而由于各類不規(guī)范的開采工作，以至于污染類型逐漸增多，重金屬這一污染因素在很大程度上影響社會環(huán)境和人類健康，故而最為嚴(yán)重。而我國近年內(nèi)各個地區(qū)不斷爆發(fā)的對人類身體健康和生態(tài)環(huán)境安全造成嚴(yán)重威脅的重金屬污染事件促使相關(guān)部門對其關(guān)注不斷提升。將重金屬污染環(huán)境監(jiān)測工作完善，對各個地區(qū)地表水中重金屬監(jiān)測工作落實，及時發(fā)現(xiàn)并改善重金屬污染狀況有著極其深遠(yuǎn)的意義。

1 地表水中重金屬污染的危害

地表水水樣中的重金屬存在不同的形態(tài)，選擇不同的處理方式最終測定的是不同形態(tài)的金屬的量。目前國家地表水中重金屬監(jiān)測除砷、硒、汞之外，重金屬通常指的是可溶態(tài)的重金屬[1]。因此水樣采集后應(yīng)盡快過濾加硝酸保存。

由于較為復(fù)雜的環(huán)境緣故，地表水內(nèi)部成分的確定很難進(jìn)行，再加上地表水中重金屬含量一般較低，試劑空白對其的影響也是分析測試中常見的問題，這也是難以準(zhǔn)確監(jiān)測重金屬污染的主要原因之一。由于保存劑引入的空白偏高或者運(yùn)輸途中引起的污染、實驗室內(nèi)人員素質(zhì)、技術(shù)水平、儀器原因等眾多因素將直接影響重金屬監(jiān)測的準(zhǔn)確性。

隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量的重金屬和類金屬以各種途徑，如礦山開采、工業(yè)排放和金屬冶煉等進(jìn)入水體，引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。工業(yè)活動是重金屬產(chǎn)生的主要源頭，而當(dāng)重金屬元素進(jìn)入地表水中傳至生態(tài)環(huán)境或借助食物鏈傳入人體后，由于人體和自然環(huán)境生物無法有效降解該類物質(zhì)，故而會對人體健康及自然生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。重金屬污染已經(jīng)成為危害全球環(huán)境質(zhì)量的主要問題之一[2]。據(jù)不完全統(tǒng)計，水污染事件70%以上由“重金屬污染”造成。

2 地表水中重金屬監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 紫外-可見吸收光度法

利用被測物質(zhì)的分子對紫外-可見光具有選擇性吸收的特性而建立的分析方法稱為紫外-可見吸收光度法。分子內(nèi)部的部分基團(tuán)電子能級躍遷這一現(xiàn)象會在吸收200～800mm光譜區(qū)紫外可見輻射光后出現(xiàn)，而此時也會形成吸收性光譜。由于各類重金屬原子構(gòu)造都有所不同，故而能量大小、吸收光性質(zhì)也存在區(qū)別，在對某種污染物含量及特點進(jìn)行分析、預(yù)測時就可采用吸收光譜中典型波長處的吸光度進(jìn)行。將該方法應(yīng)用到實際過程中時，對紫外可見光光度法預(yù)期達(dá)成的特殊條件應(yīng)重點關(guān)注，這主要是由于不同物質(zhì)擁有不同類別的吸收光，當(dāng)不相關(guān)成分進(jìn)入某重金屬內(nèi)后，就會使特定光的吸收產(chǎn)生波動。大量研究實踐表明，這種波動性的強(qiáng)弱與被測污染性水體內(nèi)部含有的重金屬種類關(guān)系十分密切。

2.2 原子吸收分光光度法

該法是基于從光源輻射出的具有被測元素特征譜線的光，通過試樣蒸汽中被測元素的基態(tài)原子時，特征譜線的光被吸收而減弱的程度來測定試樣中被測元素含量的抑制元素分析方法。監(jiān)測地表水中重金屬的方法，由于原子吸收光譜法具備高靈敏度、低檢出限、強(qiáng)抗干擾能力和準(zhǔn)確度高，分析速度快等優(yōu)點的緣故，故而得到了廣泛的應(yīng)用。在樣品預(yù)處理過程中，應(yīng)用原子吸收光譜法的要求較低，僅是過濾、酸化即可[3]。

2.3 原子熒光分析法

這一方法主要是將材料放在一定波長的x射線下，通過照射激發(fā)元素從而得出光子，進(jìn)而形成對應(yīng)熒光x射線。而最終所產(chǎn)生的熒光x射線會因各個元素激發(fā)態(tài)所具備不同能量的緣故而各不相同[1]，而待測元素的種類和含量可以通過射線波長、強(qiáng)度進(jìn)行判斷。由于該方法取樣較少、方便快捷、靈敏度高、選擇性強(qiáng)的緣故，所能測定的元素有六十多種。

2.4 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法

該方式是根據(jù)原子發(fā)射光譜法研究得出的，其原理是使試樣在氬等離子體產(chǎn)生的高溫下被完全分解為激發(fā)態(tài)的離子和原子。因激發(fā)態(tài)離子和原子并未具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性的緣故，其外層電子會從激發(fā)態(tài)躍遷至低的能級，并產(chǎn)生特征譜線，在經(jīng)過光柵等分光后，對特定的波長強(qiáng)度借助專業(yè)檢測儀器完成檢測后，強(qiáng)度與濃度成正比[4]。由于該方法的使用十分快捷簡便，在測定水樣中含有的多種重金屬元素時能夠同時進(jìn)行，故而廣泛應(yīng)用于微量、常量和衡量分析中。

3 地表水中重金屬監(jiān)測改進(jìn)策略

3.1 完善重金屬污染監(jiān)測工作體系

由于監(jiān)測地表水中重金屬污染這一工作要求一定的技術(shù)性，且有較大的難度，而準(zhǔn)確度和監(jiān)測精度等內(nèi)容意義十分重大，故而在監(jiān)測工作體系建立這方面，國家相關(guān)環(huán)境監(jiān)測部門必須給予高度重視，積極建立各類科學(xué)、合理的制度及規(guī)范[2]，也應(yīng)建立高級監(jiān)測工作小組，并以定期考核、科學(xué)檢測、技術(shù)研究和學(xué)術(shù)交流等方式為基礎(chǔ)推動科學(xué)化、專業(yè)化污染物監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)的形成。同時，也應(yīng)建立重金屬監(jiān)測管理體系，對已有的技術(shù)方法進(jìn)行篩選、優(yōu)化和整合，建立和完善適用于我國環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的水中重金屬監(jiān)測方法體系。另外，對于國外先進(jìn)的污染監(jiān)測技術(shù)也應(yīng)積極引進(jìn)，以此使污染監(jiān)測體系更完善、充實、豐富，使其擁有更健全的功能和更完善的分類。

3.2 積極提升科學(xué)監(jiān)測技術(shù)和水平

監(jiān)測地表水重金屬污染這一工作較為長遠(yuǎn)、艱巨，故而必須進(jìn)一步落實監(jiān)測人員培養(yǎng)工作，使其監(jiān)測技術(shù)水平更高，監(jiān)管力度更大，進(jìn)而實現(xiàn)污染物監(jiān)測技術(shù)水平的提升。重金屬污染監(jiān)測實踐過程中，應(yīng)以地表水重金屬污染物類別、特征等為根據(jù)采用針對性的儀器設(shè)備展開監(jiān)測工作[3]。同時，也應(yīng)將足夠的資金投入監(jiān)測物資設(shè)備的引進(jìn)中，不斷完善、改進(jìn)、創(chuàng)新監(jiān)測技術(shù)方法，創(chuàng)設(shè)專業(yè)化實驗室并提供專業(yè)監(jiān)測儀器，將現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)靈活運(yùn)用到監(jiān)測工作之中。

另外，也可將生物監(jiān)測技術(shù)逐漸應(yīng)用到地表水重金屬污染預(yù)警工作之中，如發(fā)光細(xì)菌法這一目前代表性最強(qiáng)的重金屬生物監(jiān)測技術(shù)，常規(guī)環(huán)境中該細(xì)菌所發(fā)出的光為480nm的藍(lán)綠色可見光，而其發(fā)光強(qiáng)度會與任何干擾性物質(zhì)接觸時出現(xiàn)變化，在監(jiān)測地表水中的重金屬時可借助該原理進(jìn)行，并在其他監(jiān)測儀器的幫助下便能將地表水中的重金屬含量測出。

4 結(jié)語

綜上所述，在速度不斷加快的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、日益惡劣的環(huán)境污染時代中，社會的可持續(xù)發(fā)展及人們的身體健康因水體中重金屬污染的緣故受到了嚴(yán)重影響?；诖?，我國各有關(guān)部門就必須對該問題給予高度重視，積極建立并健全各類預(yù)警應(yīng)急機(jī)制預(yù)防重金屬污染事故，為地表水體提供有效保障，進(jìn)而推動社會健康、穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[3]張曉嬌，李挺.淺析地表水中重金屬的監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀[J].廣州化工，2015，43（04）：39-41.

[4] 潘沛玲.地表水重金屬監(jiān)測技術(shù)[J].安徽化工，2016，42（4）：21-23.

收稿日期：2017-11-29

作者簡介：郝宇飛（1979-），女，工程師，研究方向為環(huán)境監(jiān)測與分析。