羅思,向文平
(中華全國供銷合作總社天津再生資源研究所,天津300191)
生活飲用水一般取自江河湖泊等天然水源地,這就避免不了水體被三廢所污染并導(dǎo)致其金屬離子超過正常的國家標(biāo)準(zhǔn)[1]。隨著人們生活水平逐漸提高,對(duì)水的飲用要求也越來越高。生活飲用水出廠都會(huì)經(jīng)過金屬檢測(cè)并符合國家標(biāo)準(zhǔn)。但是,在輸送過程中不可避免地存在著一些影響水中金屬含量的因素,比如管道、供水設(shè)備等。金屬基本上都是過渡元素,化學(xué)價(jià)態(tài)變化很多,并且隨著水中pH值變化,會(huì)引起配位體有不同狀態(tài)的變化,有各種形態(tài)的化合狀態(tài)和結(jié)合狀態(tài)。
人體內(nèi)的重金屬離子長時(shí)間富集就會(huì)造成相關(guān)組織的慢性中毒并最終導(dǎo)致相關(guān)器官功能性衰竭。飲用水中過量的錳會(huì)導(dǎo)致厭食癥、嘔吐、腹瀉、胃腸疾病[2],嚴(yán)重的會(huì)影響神經(jīng)系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)[3]。如果飲用水中的鋅和鐵含量超過標(biāo)準(zhǔn),大腦的突然傳輸就會(huì)受到影響,這與帕金森病和阿爾茨海默病的發(fā)生發(fā)展有一定的關(guān)系[4]。這就使得金屬檢測(cè)變得尤為重要。以環(huán)保產(chǎn)業(yè)園區(qū)天津再生資源研究所研發(fā)中心的生活飲用水為研究對(duì)象,分析其含有的鉛、鎘、銅、鋅、鐵、錳、砷、汞、六價(jià)鉻、硒、鋁等金屬元素的含量,對(duì)其進(jìn)行相關(guān)評(píng)價(jià)。
1.1.1 藥品及試劑
1.1.1.1 酸
硝酸(HNO3):ρ=1.42 g/mL,優(yōu)級(jí)純;硝酸(HNO3):ρ=1.42 g/mL,分析純;高氯酸(HClO4):ρ=1.67 g/mL,優(yōu)級(jí)純;氫氟酸(HF):ρ=1.15 g/mL,分析純;鹽酸(HCl):ρ=1.19 g/mL,優(yōu)級(jí)純;硫酸(H2SO4):ρ=l.84 g/mL優(yōu)級(jí)純。
1.1.1.2 其他藥品試劑
氯化鈣、氫氧化鈉、硼氫化鈉、硫脲、抗壞血酸、二苯碳酰二肼丙酮、無水溴酸鉀、溴化鉀、鹽酸羥胺、鐵氰化鉀、鉻天青S、乳化劑OP、溴代十六烷基吡啶、乙二胺、氨水、對(duì)硝基酚、乙醇、丙酮、溴水、硫酸鐵、磷酸二氫銨(NH4H2PO4,優(yōu)級(jí)純)、硝酸鎂[Mg(NO3)2,優(yōu)級(jí)純]。
1.1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液
砷標(biāo)準(zhǔn)溶液:ρ=100 mg/L、鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液液:ρ=1 000 mg/L、六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液:ρ=500 mg/L、鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:ρ=1 000 mg/L、汞標(biāo)準(zhǔn)溶液:ρ=100 mg/L、硒標(biāo)準(zhǔn)溶液:ρ=100 mg/L、鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液:ρ(Al)=100 mg/L、鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液:ρ=1 000 mg/L、錳標(biāo)準(zhǔn)溶液:ρ=1 000 mg/L、銅標(biāo)準(zhǔn)溶液:ρ=1000 mg/L、鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液:ρ=1 000 mg/L、銻標(biāo)準(zhǔn)溶液:ρ=100 mg/L、鋇標(biāo)準(zhǔn)溶液:ρ=100 mg/L、鉬標(biāo)準(zhǔn)溶液:ρ(Mo)=1000 mg/L、鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液液:ρ=1 000 mg/L、銀標(biāo)準(zhǔn)溶液:ρ=1 000 mg/L、鉈標(biāo)準(zhǔn)溶液:ρ=100 mg/L。
1.2.1 主要儀器設(shè)備
火焰原子吸收分光光度計(jì)(北京普析TAS-990AF);
石墨爐原子吸收分光光度計(jì)(北京普析TAS-990AF);
原子熒光光度計(jì)(AFS-230E);
紫外/可見分光光度計(jì)(TU1901)。
1.2.2 輔助設(shè)備
乙炔鋼瓶或乙炔發(fā)生器。
空氣壓縮機(jī),備有除水、除油、除塵裝置。
氣體:乙炔,用鋼瓶氣或乙炔發(fā)生器供給,純度不低于99.6%;氬氣,純度不低于99.6%,供氣廠家為天津環(huán)宇氣體制備有限公司。
1.2.3 其他實(shí)驗(yàn)室儀器
容量瓶、具塞比色管、移液管、燒杯、滴管、玻璃棒等常用的玻璃器皿。所用玻璃及塑料器皿用前在20%硝酸溶液中浸泡24 h以上,然后用水清洗干凈。
本實(shí)驗(yàn)測(cè)定生活飲用水中的金屬成分,所用的方法標(biāo)準(zhǔn)為GBT 5750.6—2006《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法金屬指標(biāo)》,具體所用的方法及檢出限如表1所示。
表1 檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)
本實(shí)驗(yàn)所檢測(cè)的重金屬元素的曲線均為一元二次方程,其斜率、截距和相關(guān)系數(shù)見表2。
表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線
GB 5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)生活飲用水的常規(guī)指標(biāo)及限值進(jìn)行了規(guī)定。金屬砷、鎘、六價(jià)鉻、鉛、汞、硒屬于常規(guī)指標(biāo)中的毒理指標(biāo),鋁、鐵、錳、銅、鋅屬于感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)僅對(duì)生活應(yīng)用水中的常規(guī)指標(biāo)中的11種金屬元素進(jìn)行了分析檢測(cè)。該11種金屬的實(shí)際測(cè)量結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)限值如表3所示。
從表3中的數(shù)據(jù)可以看出,生活飲用水中的六價(jià)鉻、汞、硒、鋁、鐵、錳等元素均未檢出,其濃度小于方法的檢出限。而在該生活飲用水中含有一定濃度的砷、鎘、鉛、銅、鋅等重金屬。根據(jù)GB 5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的金屬元素的限值,如圖1所示,對(duì)比檢測(cè)結(jié)果,可知檢測(cè)的金屬濃度均低于限制要求,這就表明,該生活飲用水中常規(guī)指標(biāo)中的金屬含量滿足生活飲用水的衛(wèi)生飲用標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到了衛(wèi)生許可的要求。
通過實(shí)際檢測(cè),測(cè)定了天津再生資源研究所研發(fā)中心的生活飲用水中的一些金屬含量。分析檢測(cè)結(jié)果表明,水質(zhì)中的金屬含量達(dá)到飲用水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。
隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)污染物不斷增多,水中的金屬污染也越來越嚴(yán)重。生活飲用水是人們?nèi)粘I畹谋匦杵?,既影響人們的健康,又涉及生態(tài)環(huán)境。政府部門要重視生活飲用水的質(zhì)量要求,相關(guān)管理部門要增加管道維修,及時(shí)更換腐蝕的自來水管道,改善城鄉(xiāng)居民用水環(huán)境,加強(qiáng)生活飲用水的保護(hù),加強(qiáng)生活污水的管理和治理,盡量減少生活污水的排放,制定科學(xué)有效的治理生活污水的方法,保證生活飲用水的衛(wèi)生與安全。
表3 常規(guī)指標(biāo)金屬檢測(cè)結(jié)果
圖1 檢測(cè)結(jié)果及限值