工業(yè)企業(yè)水污染環(huán)境監(jiān)測(cè)中重金屬污染的控制措施

張 倩，曾 靜，彭 瓊

1 工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程重金屬污染的現(xiàn)狀

在我國進(jìn)行工業(yè)化發(fā)展的過程中，工業(yè)企業(yè)在正常生產(chǎn)運(yùn)營時(shí)出現(xiàn)的三廢排放，將會(huì)導(dǎo)致周圍環(huán)境產(chǎn)生比較大的壓力，對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)比較薄弱的地區(qū)而言，在水污染環(huán)境監(jiān)測(cè)方面存在督查力度不足的問題，部分工業(yè)企業(yè)甚至已經(jīng)出現(xiàn)污染超標(biāo)排放的現(xiàn)象、廢水偷排漏排問題。因?yàn)樗廴締栴}比較嚴(yán)重，水體本身凈化能力不能解決水環(huán)境污染，從而導(dǎo)致工業(yè)企業(yè)周邊出現(xiàn)水環(huán)境污染問題。

工業(yè)水環(huán)境污染中的污染元素，主要涵蓋汞元素、砷元素、鉛元素、鉻元素等，這些元素嚴(yán)重?fù)p壞了水環(huán)境，使得污染問題逐漸加劇。再加上我國以前在進(jìn)行工業(yè)建設(shè)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中通常會(huì)使用粗放型管理，并未及時(shí)凈化處理工業(yè)廢水，使得水資源不斷收到工業(yè)廢水中重金屬污染和化合物污染的影響，很多工業(yè)企業(yè)會(huì)出現(xiàn)廢水二次運(yùn)用的問題，會(huì)進(jìn)一步增加水環(huán)境污染程度。

工業(yè)企業(yè)需要嚴(yán)格監(jiān)測(cè)管理、嚴(yán)加管控水環(huán)境污染問題，方能有效避免出現(xiàn)嚴(yán)重的重金屬污染問題。從保護(hù)生態(tài)環(huán)境、保護(hù)水環(huán)境污染周邊區(qū)域人民群眾生命健康的角度分析，通過有效治理重金屬水污染問題，能夠避免人體長期攝入重金屬對(duì)健康產(chǎn)生傷害。目前我國正在不斷提升環(huán)保意識(shí)、落實(shí)環(huán)保政策，在國家號(hào)召工業(yè)企業(yè)不斷加強(qiáng)水環(huán)境污染監(jiān)測(cè)的背景下，能夠有效改進(jìn)、減少水環(huán)境污染問題，有關(guān)部門需要重點(diǎn)管控重金屬水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，并以此為據(jù)進(jìn)行污染治理，提高對(duì)人民身體健康的保護(hù)。

我國相繼推出《中華人民共和國水污染防治法》以及《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，為治理工業(yè)水環(huán)境重金屬污染提供指導(dǎo)意見，明確界定了水污染問題的治理主體，指出工業(yè)廢水重金屬污染治理規(guī)定要求，增加對(duì)出現(xiàn)工業(yè)廢水重金屬污染問題企業(yè)的處罰力度，展現(xiàn)我國堅(jiān)決處理工業(yè)廢水重金屬污染問題的決心。在自然環(huán)境中，重金屬元素一般會(huì)和其他類型的元素結(jié)合在一起形成化合物，而出現(xiàn)重金屬污染問題的廢水，很難被分解物進(jìn)行自然降解凈化，大都僅能進(jìn)行自然沉積，使得工業(yè)企業(yè)廢水排放中的重金屬污染物質(zhì)不能自然凈化，使得水環(huán)境中的污染問題不斷加劇。

水污染中含有的重金屬元素，將會(huì)對(duì)人類以及自然生物產(chǎn)生很多不利影響，重金屬在進(jìn)入生物體后，具有一定的毒性，將會(huì)直接制約生物體內(nèi)部酶的活性，使酶蛋白中的基鍵出現(xiàn)失活問題。人類在日常生活過程中，會(huì)和水環(huán)境出現(xiàn)間接接觸，魚蝦、螃蟹等水產(chǎn)品是人們常食用的海鮮食物，這些生物長期在水環(huán)境中生存，如果水環(huán)境出現(xiàn)重金屬污染問題，會(huì)導(dǎo)致水生植物中含有重金屬，魚蝦、螃蟹在生存過程中食用水生植物以后會(huì)積聚重金屬元素，而人類在食用海鮮時(shí)會(huì)攝入重金屬元素，可能會(huì)損害人體內(nèi)臟以及人體系統(tǒng)，在人體中重金屬含量達(dá)到一定程度后，將會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生致命傷害，因此工業(yè)企業(yè)需要嚴(yán)加管控水污染環(huán)境的監(jiān)測(cè)工作，把控好工業(yè)廢水中的重金屬含量，工業(yè)單位應(yīng)該將重金屬定量定性污染監(jiān)測(cè)管理，視為水環(huán)境污染防控的首要目的。

2 工業(yè)企業(yè)在管控水污染問題時(shí)常使用的重金屬檢測(cè)方式

2.1 原子熒光光度法

在工業(yè)企業(yè)識(shí)別檢測(cè)廢水中重金屬元素以及測(cè)算重金屬含量時(shí)，原子熒光光度法是常使用的檢測(cè)方式之一，這種方法識(shí)別重金屬元素的工作原理，是在熒光環(huán)境中檢測(cè)，通過重金屬原子在進(jìn)行能級(jí)躍遷過程中釋放的波長，使用原子熒光光度法檢測(cè)，保證在特定條件以及方式下，將檢測(cè)樣本中的原子狀態(tài)從固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，再對(duì)檢測(cè)樣本使用充足的熒光進(jìn)行照射，保證處于氣體狀態(tài)的原子可以在各能級(jí)電子吸收到足夠的光能以后，逐漸躍遷到高能級(jí)的狀態(tài)，在該能級(jí)停留一段時(shí)間以后，又再次跌回到之前的低能級(jí)狀態(tài)，在跌落的時(shí)間內(nèi)樣本將會(huì)釋放出具有一定波長的光子，并會(huì)出現(xiàn)與之對(duì)應(yīng)的熒光。

工作人員在收集檢測(cè)數(shù)據(jù)、識(shí)別重金屬元素、測(cè)算重金屬元素含量的過程中，主要是依據(jù)檢測(cè)過程形成的熒光波長特點(diǎn)，檢測(cè)人員即能夠測(cè)算出樣本含有的重金屬元素和重金屬含量、重金屬濃度。為了提高原子熒光光度法檢測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，檢測(cè)人員可以在檢測(cè)重金屬元素的過程中，使用激光光源。

2.2 離子體質(zhì)譜分析法

離子體質(zhì)譜分析法的工作原理，是將檢測(cè)樣本置于特殊高溫電離環(huán)境下，使用電感耦合技術(shù)進(jìn)行離子體質(zhì)譜分析，在對(duì)樣本進(jìn)行檢測(cè)前處理的時(shí)候，這種檢測(cè)方式與原子發(fā)射光譜法使用的儀器以及處理方式基本相同，只是在檢測(cè)儀器的部件方位設(shè)置以及線圈接地形式上具有差異。這種檢測(cè)方式的靈敏度比較高，檢測(cè)花費(fèi)的時(shí)間比較短，經(jīng)常被運(yùn)用在多樣本的重金屬元素檢測(cè)中。為了避免檢測(cè)過程中受到干擾影響，檢測(cè)人員一般會(huì)通過優(yōu)化檢測(cè)儀器的方式，避免信號(hào)出現(xiàn)漂移問題影響重金屬檢測(cè)的精準(zhǔn)度。

2.3 高效液相色譜法

這種檢測(cè)方式的液相，主要是形容檢測(cè)樣本處于流動(dòng)性較強(qiáng)的液體狀態(tài)，在進(jìn)行測(cè)量的過程中，工作人員需要將檢測(cè)樣本和檢測(cè)溶液混合在一起，再將其一同注入到檢測(cè)的回路內(nèi)，然后檢測(cè)人員需要利用色譜柱進(jìn)行液相的再分離處理，將檢測(cè)到的多種重金屬元素進(jìn)行分離處理。使用高效液相色譜法進(jìn)行重金屬元素檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)，在于可以對(duì)處于流動(dòng)狀態(tài)的液體進(jìn)行檢測(cè)，色譜柱的實(shí)際使用期限比較長，樣品可以進(jìn)行多次、重復(fù)檢測(cè)。

色譜柱具有分離重金屬元素的能力，且傳輸能力比較強(qiáng)，可以在制樣過程中嚴(yán)加管控各種金屬元素的指標(biāo)以及含量，避免由于元素濃度比較低出現(xiàn)不處于重金屬元素檢測(cè)范圍的問題，導(dǎo)致重金屬元素檢測(cè)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性比較低、檢測(cè)儀器出現(xiàn)損壞問題，能夠有效避免周邊環(huán)境對(duì)高效液相色譜儀檢測(cè)產(chǎn)生干擾影響，從而提升檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性。

2.4 酶抑制法

檢測(cè)人員通過使用酶抑制法，可以對(duì)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的重金屬元素進(jìn)行快速檢測(cè)，主要是依照特定酶和待測(cè)重金屬元素、待測(cè)物質(zhì)之間出現(xiàn)互相作用，通過研究檢測(cè)中產(chǎn)生的顏色變動(dòng)以及電導(dǎo)率變化情況，將其與酶抑制法的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)進(jìn)行比對(duì)分析，從而精準(zhǔn)確定檢測(cè)樣品中金屬元素的所屬類別。通過使用酶抑制法能夠初步判斷重金屬元素的定性，但是不能做到精準(zhǔn)定量檢測(cè)，檢測(cè)人員即可以通過肉眼觀測(cè)數(shù)據(jù)的方式辨別重金屬元素，酶抑制法一般比較適合運(yùn)用在檢查農(nóng)作物的農(nóng)藥殘留成分上。

2.5 原子吸收光譜法

原子吸收光譜一般會(huì)用來檢測(cè)樣本中含有的痕量重金屬元素，在進(jìn)行檢測(cè)的過程中，檢測(cè)人員應(yīng)該在樣本中增加一些沉淀劑，待樣品出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象以后，收集沉淀物，避免痕量元素由于含量比較低造成收集難度比較大的問題，檢測(cè)人員需要對(duì)收集到的痕量重金屬元素使用原子吸收光譜法進(jìn)行測(cè)算。

2.6 比色法

比色法運(yùn)用朗伯比爾定律，含有金屬元素的待測(cè)樣本，會(huì)與特定物質(zhì)出現(xiàn)反應(yīng)，在反應(yīng)期間會(huì)形成一些波長，檢測(cè)人員通過檢驗(yàn)波長的性質(zhì)，將檢測(cè)內(nèi)容和同指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量體系進(jìn)行對(duì)比分析，從而確定樣本中含有的重金屬元素，在使用分光光度法進(jìn)行重金屬元素的定性測(cè)量，精準(zhǔn)性比較高。為了提升檢測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，工作人員需要選擇合適的顯色劑，能夠有效避免其他金屬原子影響目標(biāo)檢測(cè)金屬元素測(cè)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，通過提升單色光的強(qiáng)度值以及波長穩(wěn)定性，可以提升檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性。

3 管控水環(huán)境重金屬污染問題的舉措

因?yàn)楣I(yè)廢水中含有的重金屬離子不能進(jìn)行自然轉(zhuǎn)化，對(duì)于自然環(huán)境以及生物體均具有一定的毒性，很多工業(yè)企業(yè)將并未進(jìn)行凈化處理、處理不到位的工業(yè)廢水排放到工業(yè)企業(yè)周邊河流、地下水、海洋中，在重金屬含量比較高的工業(yè)廢水流入水體環(huán)境以后，將會(huì)影響人民群眾的飲用水安全。在溫室效應(yīng)以及重金屬污染的影響下，環(huán)境監(jiān)測(cè)治理的重要事項(xiàng)，是督促工業(yè)企業(yè)把控好工業(yè)水污染環(huán)境，避免或者降低重金屬元素直接排放到自然水環(huán)境中。

3.1 處理水環(huán)境中已有的重金屬離子

為了有效管控、整治處理水環(huán)境中已有的重金屬離子，有關(guān)部門可以使用化學(xué)電解方式、物理吸附方式、生物吸附方式、化學(xué)沉淀方式進(jìn)行凈化。由于我國水環(huán)境覆蓋面積比較大，需要進(jìn)行管控處理的重金屬污染比較多，因此有關(guān)部門應(yīng)該盡量挑選一些經(jīng)濟(jì)適用性比較高、凈化效果比較好、工作效率比較高的吸附法，同時(shí)吸附法也是最常應(yīng)用在水環(huán)境重金屬元素處理的方式。

在不斷研發(fā)吸附物以及吸附劑的過程中，能夠制作為吸附劑的材料不斷增加，當(dāng)前市面上不但含有很多天然吸附劑，而且存在很多合成吸附劑，既具備有機(jī)吸附劑，又含有無機(jī)吸附劑，主要涵蓋活性炭、吸附樹脂、纖維吸附劑、無機(jī)離子吸附材料等。

工作人員在選擇吸附劑凈化水環(huán)境時(shí)，應(yīng)該結(jié)合需要吸附處理重金屬目標(biāo)的性質(zhì)，以及各類吸附材料的吸附能力，在需處理水環(huán)境中使用恰當(dāng)?shù)奈讲牧希瑥亩瓿晌教幚砟繕?biāo)。通過分析各種吸附材料管控工業(yè)水污染環(huán)境的情況可知，有關(guān)部門需要貼合社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的管理模式，爭(zhēng)取通過吸附實(shí)現(xiàn)變廢為寶，在吸附處理重金屬離子以后，對(duì)其開展回收利用以及分離處理，因此在吸附劑研究人員應(yīng)該重點(diǎn)研發(fā)一些分離能力比較強(qiáng)、可循環(huán)利用、能夠快速降解的吸附劑。

最近幾年，科學(xué)家大力研究霉菌、放線菌等生物吸附重金屬元素的能力，同時(shí)研究海藻生物、秸稈、樹葉碎屑的吸附作用，并取得了一定的成效。很多工業(yè)企業(yè)在發(fā)展過程中，雖然確實(shí)提升工業(yè)生產(chǎn)能力，可以切實(shí)滿足社會(huì)發(fā)展需要，促進(jìn)了工業(yè)發(fā)展，但是導(dǎo)致水資源環(huán)境、土地資源環(huán)境出現(xiàn)一些污染問題。在科研人員和有關(guān)部門的共同研發(fā)下，出現(xiàn)了很多廣泛使用的空間污染管控方式，能夠在一定程度上優(yōu)化改良水環(huán)境。

3.2 處理水環(huán)境底泥重金屬的管控舉措

工業(yè)企業(yè)在將污染廢水排放到水環(huán)境以后，廢水中的重金屬污染物，會(huì)在水體的底泥位置進(jìn)行下沉，對(duì)于水質(zhì)具有一定的破壞性。為了管控整個(gè)水環(huán)境存在的重金屬污染，需要嚴(yán)加管控水體底泥位置的環(huán)境，主要方式包括三類：第一類，避免外部重金屬元素進(jìn)入底泥中，工業(yè)企業(yè)需要在進(jìn)行污水排放時(shí)，對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行充分的凈化處理，去除或者降低廢水中含有的污染物，在經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)工業(yè)廢水已經(jīng)達(dá)到排污標(biāo)準(zhǔn)以后，方可將其排放到水環(huán)境中，能夠有效避免出現(xiàn)二次污染問題。

第二類，在管控水體底泥的受污染程度時(shí)，工作人員可以通過填充泥沙、定期清理底泥的方式降低污染影響，或是在水環(huán)境中使用適量的、具有吸附作用的鋪填物、水生植物。第三類，如果工業(yè)企業(yè)在廢水排放中重金屬污染問題比較嚴(yán)重，有關(guān)部門需要對(duì)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境以及周邊環(huán)境的重金屬污染情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，劃分出安全保護(hù)距離，對(duì)工業(yè)企業(yè)污水排放情況、污水凈化處理設(shè)備開展定期抽樣排查，保證工業(yè)企業(yè)排放到自然環(huán)境中的污水滿足排放指標(biāo)。

3.3 借助政策督促工業(yè)企業(yè)進(jìn)行污水凈化后排放

從水環(huán)境污染治理的角度分析，我國需要制定一些政策法規(guī)，對(duì)工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)污水排放實(shí)施統(tǒng)籌安排。首先，我國已經(jīng)制定規(guī)范性比較強(qiáng)的污水排放指標(biāo)，要求工業(yè)企業(yè)需要定期清理生產(chǎn)設(shè)備以及污水凈化處理設(shè)備，并給予嚴(yán)格監(jiān)督管理。

環(huán)保部門通過進(jìn)行定期檢查、不定期評(píng)定活動(dòng)，將生態(tài)效益視為認(rèn)定工業(yè)企業(yè)資質(zhì)評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)之一，能夠促使工業(yè)企業(yè)增加污水凈化的管理意識(shí)。其次，一些小型工業(yè)企業(yè)由于生產(chǎn)規(guī)范性不足，將會(huì)存在大量排放廢水的問題。部分工業(yè)企業(yè)為了節(jié)省購買清潔設(shè)備、凈化設(shè)備的生產(chǎn)成本，導(dǎo)致在日常工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中很少進(jìn)行設(shè)備清潔、廢水凈化。雖然我國提出的環(huán)保政策已經(jīng)取得一定成效，但是在監(jiān)督管理工業(yè)廢水凈化后排放方面依舊處于有待提高的狀態(tài)，有關(guān)部門應(yīng)該提升對(duì)工業(yè)企業(yè)凈化工業(yè)廢水的監(jiān)管力度。

3.4 優(yōu)化環(huán)境監(jiān)測(cè)方式

在監(jiān)測(cè)環(huán)境污染物的過程中，應(yīng)該盡量減少化學(xué)試劑的使用量，工作人員需要優(yōu)化環(huán)境監(jiān)測(cè)方式，工業(yè)企業(yè)需要使用一些合適的環(huán)境監(jiān)測(cè)方式，有助于提升環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的安全可靠性以及真實(shí)性，能夠及時(shí)了解工業(yè)廢水中重金屬污染情況，便于工作人員從根源上降低重金屬污染問題。

3.5 引進(jìn)一些先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)

有關(guān)部門通過及時(shí)引進(jìn)一些先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，不但能夠有效降低環(huán)境監(jiān)測(cè)重金屬元素的效果，而且會(huì)降低環(huán)境監(jiān)測(cè)的工作難度量。在工業(yè)企業(yè)的廢水監(jiān)測(cè)方面使用實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)、儀器監(jiān)測(cè)技術(shù)，能夠有效提升工業(yè)廢水監(jiān)測(cè)水平，可以為有關(guān)部門監(jiān)管工業(yè)水環(huán)境重金屬污染問題提高有力支撐，從而提升重金屬污染問題的處理效率。

3.6 創(chuàng)建環(huán)境監(jiān)測(cè)管理體系

因?yàn)楣I(yè)企業(yè)會(huì)產(chǎn)生重金屬污染問題，有關(guān)部門應(yīng)該嚴(yán)加管控重金屬污染物質(zhì)的回收再利用，通過創(chuàng)建比較合理的環(huán)境監(jiān)測(cè)管理體系，使工作人員在監(jiān)測(cè)水環(huán)境時(shí)有據(jù)可依，能夠從監(jiān)測(cè)環(huán)境的角度管控重金屬污染問題，但是很多污染問題比較嚴(yán)重的地區(qū)容易出現(xiàn)布局缺乏合理性的問題，需要政府部門、國土資源部門進(jìn)行共同努力，方能有效處理工業(yè)廢水中的重金屬污染問題。

為了提升工業(yè)企業(yè)的廢水凈化效果，需要?jiǎng)?chuàng)建重金屬問題預(yù)警系統(tǒng)，有關(guān)部門通過增加資金投入，引進(jìn)很多比較先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，提升重金屬污染的處理力度，降低工業(yè)廢水中的重金屬污染問題，有助于更為高效的保證工業(yè)生產(chǎn)安全。在監(jiān)測(cè)工業(yè)廢水環(huán)境時(shí)，有關(guān)部門應(yīng)該將重金屬污染物質(zhì)的處理效果和工作人員績(jī)效聯(lián)系在一起，促使工作人員提升治理污染的意識(shí)，使工業(yè)廢水凈化人員增加對(duì)水環(huán)境重金屬污染問題的重視程度，從而降低工業(yè)廢水對(duì)環(huán)境的危害。

4 結(jié)論

綜上所述，我國工業(yè)企業(yè)的高速發(fā)展，雖然能夠帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益，但是也會(huì)造成比較嚴(yán)重的水環(huán)境污染問題，水污染中的重金屬元素污染將會(huì)嚴(yán)重影響人體健康。因此嚴(yán)加管控重金屬污染問題已經(jīng)成為有關(guān)部門的環(huán)境監(jiān)測(cè)重點(diǎn)，環(huán)境保護(hù)部門應(yīng)該提升對(duì)工業(yè)企業(yè)污水凈化的監(jiān)督管理力度，能夠有效提高工業(yè)廢水處理效率。