水中重金屬監(jiān)測質量控制指標分析

黃 遠

（開封市環(huán)境監(jiān)測站，河南 開封 475099）

《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》明確指出，我國各大城市都應針對重金屬污染制定科學的防治體系，對水體重金屬污染進行有效處理[1]。檢測部門應積極開展水中重金屬的監(jiān)測工作，通過監(jiān)測獲得準確和科學的數據，進而對質量進行控制。監(jiān)測人員應嚴格遵循《環(huán)境水質監(jiān)測質量保證手冊》中的相關要求，嚴密監(jiān)測水中重金屬，加強質量控制工作[2]。當前環(huán)境質量標準越來越完善，對污染排放也具有更高的標準，因此就需要對監(jiān)測質量控制體系進行逐漸完善和優(yōu)化，進而更好地開展水質監(jiān)測工作，加強質量控制。

1 一般資料與方法

1.1 一般資料

選擇《地表水環(huán)境質量標準》（GB3838-2002）中具有代表性的6 項重金屬作為本研究的監(jiān)測對象，鋅、銅為基本監(jiān)測項目，錳、鐵則為補充監(jiān)測項目，鈹、鉈則屬于特定監(jiān)測項目。

1.2 方法

監(jiān)測期間，通過市級監(jiān)測站來試驗測定樣品。省環(huán)境監(jiān)測中心負責統(tǒng)一發(fā)放樣品，監(jiān)測實驗室根據統(tǒng)一要求，對不同濃度、不同項目的標準樣品進行加標回收率試驗、實際樣品測定、相同基體對比試驗、盲樣測試。在進行標準樣品測試時，每一濃度的樣品均進行7 次分析，每次進行平行雙樣，計算平均值；在進行相同基體對比試驗時，每一樣品均進行平行雙樣的測定；在開展加標回收試驗時，每一樣品均進行2 個和6 個的本底平行樣、加標平行樣，計算平均值。在完成相關的監(jiān)測工作后，由省環(huán)境監(jiān)測中心負責統(tǒng)計和分析相關數據。

2 結果

我國重金屬監(jiān)測數據的室內相對偏差范圍基本符合行業(yè)標準規(guī)定，而加標回收率范圍則比標準要求更加理想。

3 討論

水中重金屬是指密度為4～5 g/m3的金屬物質，該類金屬物質在元素周期表內的原子序數大于24。Ag、Au、Hg、Cd、Mn、Fe、Zn、Pb、Cu 等 化 學 物質為水中主要的重金屬[3]。環(huán)境污染中的重金屬一般為As、Cr、Pb、Cd 以及Hg 等物質，其毒性較大，主要包括Sn、Sb、Ni、Zn、Cu 等物質[4]。然而對于水中重金屬物質來講，大部分也為機體所必需的微量元素，如Zn、Cu、Mn、Fe 等。而對于Cd、Pd 以及Hg 等物質，如果其濃度過高，則會嚴重危害人體健康。隨著我國“十三五”規(guī)劃的提出，環(huán)境部門更加關注和重視治理水體重金屬污染，同時逐漸提高了防治要求，監(jiān)測治理的要點包括Sb、Tl、Co、Mn、V、Ag、Zn、Cu、Ni、As、Cr、Cd、Hg 以 及Pb 等 重 金屬物質[5]。與有機污染物相比，重金屬具有自身的特殊性，在生物體和環(huán)境中的富集作用比較顯著，降解難度大，會嚴重危害和污染自然環(huán)境[6]。在進行金屬冶煉加工和礦山開采時，會形成大量的工業(yè)廢水，而這些工業(yè)廢水含有大量的重金屬，如果直接將其排放到水體中，其會在底泥和藻類中逐漸累積，貝類和魚類食用后，其體內會逐漸富集大量重金屬，進一步經食物鏈濃縮，不但會污染自然生態(tài)環(huán)境，而且會危害人體健康[7]。比如，最近幾年發(fā)生的大沙河砷污染，湘江鎘污染等均屬于水體重金屬污染，均對水體自然環(huán)境造成了嚴重危害。如果水體中的重金屬含量過多，則會導致機體耐受極限被打破，導致機體出現慢性或者急性中毒癥狀，發(fā)生機體因變，引起畸形或者癌癥，會對人體健康造成嚴重威脅。統(tǒng)計數據顯示，近年來我國因為重金屬污染所導致的病癥越來越多，陜西、湖南等地均發(fā)生了兒童鉛超標事件[8]。

現階段，我國水體污染狀況整體比較嚴重，不但會對人們的生活和工作造成影響，而且會威脅人們的生命健康[9]。近年來，我國開始更加關注和重視水體環(huán)境重金屬的監(jiān)測工作和質量控制工作，環(huán)境監(jiān)測總站也在全國各地分別設置了監(jiān)測斷面，全面監(jiān)測水中重金屬指標，同時開展水體質量控制工作。當前，我國在監(jiān)測水中重金屬時，常用石墨爐原子吸收法、火焰原子吸收法、原子熒光光度法以及分光光度法等[10]。雖然以上監(jiān)測方法的效果比較理想，但是監(jiān)測標準還并不完善。電感耦合等離子體發(fā)射光譜法雖然能有效監(jiān)測地表水中的重金屬，如V、Mn、Fe、Cr、Cd、Zn、Pd、Cu、Be、Ba、As、Al 等，但是目前還缺乏完善和統(tǒng)一的標準。

目前，我國地表水監(jiān)測斷面建設范圍主要為江河湖泊，在對重金屬監(jiān)測質量進行控制時，江河湖泊為重點位置。但是，地表水監(jiān)測斷面設置并沒有密切結合重金屬污染源，因此監(jiān)測效果存在一定缺陷，需要對地表水監(jiān)測斷面進行不斷完善?，F階段，我國的重金屬管理還并沒有完善和統(tǒng)一的重金屬監(jiān)測指標，《地表水環(huán)境質量標準》（GB3838-2002）為重金屬監(jiān)測的主要依據，但是這一標準所設置的重金屬指標只有8 項，因此就需要對監(jiān)測指標進行不斷完善，讓水中重金屬的監(jiān)測要求得以滿足[11]。

傳統(tǒng)生物監(jiān)測技術的操作較為煩瑣，過程復雜，而且所需時間周期較長，常常是通過魚類、藻類、水蚤和其他高等植物來完成相關監(jiān)測工作。而發(fā)光細菌法則是現階段應用較為廣泛的一種生物監(jiān)測技術，可以提升水體中的重金屬監(jiān)測效率，保證重金屬監(jiān)測效果。發(fā)光細菌法是通過發(fā)光細菌來對水中重金屬進行檢測，發(fā)光細菌在水中能發(fā)射藍綠色的可見光，波長一般為450～490 nm，在細菌進行生理反應和呼吸的過程中，其發(fā)光強度也會發(fā)生改變。所以，當水中重金屬接觸到發(fā)光細菌后，其發(fā)光強度會受到影響，發(fā)光細菌的發(fā)光強度會隨著重金屬濃度的逐漸增加而減弱，人們可以借此來準確測量重金屬含量。

在監(jiān)測水中重金屬時，在線監(jiān)測技術的應用非常廣泛，需要借助電化學方法、分光光度法等。首先應通過分光光度法有效監(jiān)測各種重金屬，如Sb、Ni、Mn、六價鉻、總鉻以及As 等。在對重金屬進行處理時，應根據其具體類型選擇合理的方法。對于在線儀器來講，應保證其只能測試一種重金屬，不能同時測定多種重金屬。除此之外，在線監(jiān)測儀的靈敏度并不理想，所以其只能應用于監(jiān)測重金屬濃度高的水體或者廢水，如果飲用水源地和地表水中的重金屬濃度較低，則不適用在線監(jiān)護儀。

現階段在監(jiān)測水體環(huán)境時，電化學方法也是應用較為廣泛的一種監(jiān)測手段，采用電化學方法能全面監(jiān)測各種重金屬物質，如Cr、Ni、Fe、Hg、Mn、Se、Zn、Cd、Tl、Bi、Cu、As、Pb 等。在實際的監(jiān)測工作中，可以將在線監(jiān)測儀設置成不同模塊，各模塊能同時完成各項操作，能檢測水中的全部重金屬，同時水中有機物不會對監(jiān)測結果造成影響。而要想保證監(jiān)測效果，人們就需要設置和安裝相應的預處理裝置。在監(jiān)測水中的重金屬時，首先應對重金屬的監(jiān)測技術體系進行不斷優(yōu)化和完善，選擇科學的方法來監(jiān)測水中重金屬。除此之外，還應對重金屬污染問題進行了解，根據具體情況制定科學的預警應急體系。對于相關部門來講，應加強管理和監(jiān)督工作，對本地的重金屬水質狀況進行深入了解和調查，選擇最佳的重金屬監(jiān)測方法，讓監(jiān)測工作人員的技術水平顯著提高。在監(jiān)測水中重金屬時，應針對重金屬項目選擇最合理的監(jiān)測方式，并積極應用和推廣先進監(jiān)測技術，對水中重金屬含量進行準確監(jiān)測。

4 結語

地表水中的重金屬物質較多，而Tl、Be、Zn、Cu、Fe 以及Mn 則是較常見的重金屬元素，重金屬元素會對水體環(huán)境造成嚴重污染，進而危害人體健康。所以，人們應選擇合理的方法來對水中重金屬含量進行嚴密監(jiān)測，同時選擇科學的方法加強質量控制，最終保證水質安全。除此之外，針對水中重金屬污染，人們應制定科學的對策來有效預防。首先可以通過化學電解、吸附以及沉淀等方法來處理水中重金屬離子。吸附法是指將吸附劑添加在水體中，對重金屬離子進行吸附，該方法高效、經濟，而常用吸附劑包括天然礦物、有機復合材料等。其次，應對外部重金屬元素的流入進行嚴格控制，針對污染的主要源頭，應在其附近建立相應的廢水處理廠，嚴格檢查外排水體，排放之前應保證其合格，避免發(fā)生二次污染。如果底泥存在嚴重污染，則可以填入清潔泥沙或碎石等，如果條件允許則可以投入合適的吸附型鋪填物，進而有效改善水體環(huán)境。水生植物能有效吸附部分重金屬元素，因此可以種植具有較強耐性的水生物。針對工業(yè)性生產企業(yè)，如果存在較大的廢水，則應加強環(huán)境監(jiān)測，按照周邊環(huán)境設置科學的安全保障距離，定期檢查重點防控區(qū)域內的清潔生產設備和污染處理設施等，保證社會經濟健康和穩(wěn)定的發(fā)展。