湯晶晶

（響水縣環(huán)境監(jiān)測站江蘇鹽城 224600）

重金屬元素分析法在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用探討

湯晶晶

（響水縣環(huán)境監(jiān)測站江蘇鹽城 224600）

防治重金屬污染已成為重要的環(huán)保工作，對重金屬元素進行環(huán)境監(jiān)測和分析是防治重金屬污染的基礎(chǔ)。本文首先闡述了重金屬污染源、危害，著重探討了重金屬元素分析的方法，討論了主要的分析方法、樣品預(yù)處理的要求和分析測定中需要注意的問題。

重金屬元素；環(huán)境監(jiān)測

引言

近三十年來經(jīng)濟的快速發(fā)展給社會發(fā)展帶來積極的一面，但是由此產(chǎn)生的環(huán)境污染問題卻越來越嚴(yán)重，尤其是區(qū)域性的大氣污染問題也變得突出，環(huán)境保護的意識淡薄，使我們的環(huán)境深受其害。其中重金屬污染是突顯的重要環(huán)境問題。所以監(jiān)測大氣中的重金屬對于人類健康、城市發(fā)展以及國家繁榮都有著重要的現(xiàn)實性意義[1]。

1 重金屬污染源及其造成的危害

1.1 重金屬污染的源頭

據(jù)研究，重金屬污染的源頭主要集中在工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及城市等方面。在工業(yè)方面主要是來自于采礦、冶煉、加工以及運輸?shù)鹊戎饕a(chǎn)環(huán)節(jié)，由此而帶來的重金屬污染是十分嚴(yán)重的；而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中主要是來自于重金屬的污水進行農(nóng)田灌溉，這樣就會對土壤造成十分嚴(yán)重的污染，還會秧及到農(nóng)作物的產(chǎn)量；城市的重金屬污染源主要來自于污水處理廠沒有對污泥進行及時處理，或者含鉛汽油的使用等等方面。

1.2 重金屬帶來的危害

重金屬對環(huán)境和人們造成的危害是極其嚴(yán)重的。重金屬排入到土壤或水中以后會給土壤生態(tài)環(huán)境以及水生生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重的危害。另外一點重金屬由于不能快速在環(huán)境中被降解，所以當(dāng)通過土壤、水或者其它渠道進入到動物植物體內(nèi)，在食物鏈的影響下循環(huán)后又會進入到人體內(nèi)部。之后會與蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)發(fā)生作用，引起酶活性大量下降或消失，導(dǎo)致核酸結(jié)構(gòu)變化，進而能引發(fā)基因突變，另外重金屬積存在內(nèi)臟中，損傷人體的機體功能，醫(yī)學(xué)實驗已證明骨痛病、阿爾滋海默氏病等都與重金屬過量有關(guān)，所以重金屬的危害是不容小覷的。

2 重金屬元素的分析方法

2.1 分析方法簡述

環(huán)境監(jiān)測主要是通過水樣及固體樣來對重金屬元素樣品來進行檢測實施。事先采集到的樣品是不能立即進行檢測的，它還需要在檢測前進行一些必要的處理這樣才能適應(yīng)后期分析的需要，這一環(huán)節(jié)被稱為樣品前處理或者可以稱為樣品預(yù)處理。

2.2 分析樣品預(yù)處理方法

重金屬樣品處理工作當(dāng)中分為很多個環(huán)節(jié)，而在其中最為重要的環(huán)節(jié)就是樣品的前處理環(huán)節(jié)（樣品預(yù)處理），因為在整個分析過程中樣品預(yù)處理對分析結(jié)果產(chǎn)生的影響是非常大的，它的影響甚至可以超過了儀器本身。因為環(huán)境監(jiān)測中的重金屬元素含量很低，如果樣品預(yù)處理時被污染就可能造成比較大的誤差。

2.2.1 水樣預(yù)處理

先用0.45μm微孔濾膜過濾，酸化PH=1～2保存。試驗前用氧化酸進行消解，如NHO3、王水等。對酸化會揮發(fā)的樣品則用堿性消解。消解時一般需要加熱，由于微波消解法速度快、效果好，現(xiàn)在也用的比較多。

2.2.2 固體樣預(yù)處理

實施固體樣處理前先要收集好固體樣然后按照必要的預(yù)處理方法來進行預(yù)處理。對于固體樣的選擇主要是以土壤沉積物為主，而預(yù)處理方法的選擇則是多樣的，這里面主要包括包括酸分解法、堿熔法、固體懸浮液進樣、直接固體進樣等方法。酸分解法根據(jù)采用的加熱、敞閉方式分為電熱板法、高壓密閉消解法和微波消解法[3]。

2.3 重金屬元素的分析方法

在前文中對于重金屬元素的分析方法我們分別給予分析，但是難以一一進行論述?；诖斯P者下文主要就ICP-AES方法為例[4]，說明分析測定中需要注意的一些問題，希望可以給同行提供一些借鑒。ICP-AES是電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜的簡稱，是以電感耦合等離子矩為激發(fā)光源的光譜分析方法，它的特點主要體現(xiàn)在檢測速度快、檢出限低以及靈敏度較高，另外還有就是它的線性范圍寬。也正是這些主要特點使得它成為重金屬監(jiān)測的重要手段之一。筆者從以下幾個方面對其進行了相關(guān)分析。

首先第一步就是先進行采集水樣，再依次進行消解水樣的分析和探討，完畢以后要對同樣體積和同樣方法的去離子水進行消解，進行空白溶液的制備；其次因為真正會對ICP-AES分析產(chǎn)生的影響是非常多的，所以在進行不同的項目實施一定要選擇合適的參數(shù)這樣才能盡量減少對其分析所產(chǎn)生的影響；再次對于試劑的分析，要將試劑的純度根據(jù)級別依次做出分析，然后配制單元素和多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液；第四，對于水樣的測定。先選好合適的儀器參數(shù)，把試樣按照規(guī)程進行操作，再將空白液按同樣方法進行規(guī)程操作。準(zhǔn)備工作就序后依次對試樣和空白液進行分別測定。為了避免干擾可以通過干擾系數(shù)法或者背景去除法來實施。最后一個步驟就是進行結(jié)果的討論。一方面要分析線選擇。按ICP-AES譜圖分析結(jié)果，選擇干擾小和信號強度適中的譜線做分析譜線。另一方面檢出限，一般把元素檢出限的5倍作為方法定。除此之外，加標(biāo)回收率和精密度應(yīng)符合要求。

3 結(jié)論與展望

本文主要講述了大氣重金屬污染的危害和不良影響，主要來源以及常用的測量方法，并且著重分析了重金屬元素的分析方法。最后本文以ICP-AES方法為例，說明分析測定中需要注意的一些問題。雖然分析重金屬含量的途徑很多，但是大部分分析儀器攜帶起來不方便，無法應(yīng)用到環(huán)境大氣在線監(jiān)測項目中，因此開發(fā)靈敏度高、操作比較簡單、攜帶方便的大氣重金屬在線監(jiān)測儀器及進行大規(guī)模的日常監(jiān)測還需要深入研究，進行大氣重金屬的環(huán)境影響評價研究有待加強，這也是筆者下一步研究的方向。

[1]周衛(wèi)靜.大氣顆粒物中重金屬元素的測定研究[R].河北大學(xué)，2009．

[2]陳程等.環(huán)境重金屬污染的危害與修復(fù)[J].環(huán)境保護，2010(03).

[3]田衍等.土壤/沉積物中重金屬元素分析的前處理技術(shù)研究進展[J].光譜實驗室，2012,29(1).

[4]國家環(huán)?？偩?水和廢水監(jiān)測分析方法（4版）[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

湯晶晶（1985年－），女，江蘇濱海，助理工程師，研究方向：環(huán)境監(jiān)測。