王靜怡 覃勇

【摘? 要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境治理工作也得到進(jìn)一步提升，環(huán)境監(jiān)測(cè)下重金屬污染現(xiàn)象較為嚴(yán)重，文章通過(guò)對(duì)重金屬元素分析方法進(jìn)行分析，探討環(huán)境監(jiān)測(cè)下重金屬污染處理的方法措施。

【關(guān)鍵詞】環(huán)境監(jiān)測(cè);重金屬;元素分析;重金屬污染

引言

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度非?？欤请S之而來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題也引起了社會(huì)的高度關(guān)注，尤其是自然環(huán)境重金屬污染問(wèn)題。我國(guó)工業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，會(huì)向自然環(huán)境中排放錳、鉛、鉬等重金屬，這些重金屬積累到一定程度后，不僅會(huì)破壞自然環(huán)境性質(zhì)，還會(huì)影響到農(nóng)作物的生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，更甚者還會(huì)危害到人的生命健康。因此，加強(qiáng)自然環(huán)境重金屬檢測(cè)工作刻不容緩?，F(xiàn)階段，雖然我國(guó)自然環(huán)境重金屬檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)取得了一定成效，但是重金屬檢測(cè)技術(shù)水平還不夠先進(jìn)，還需要深入研究，只有不斷提高重金屬檢測(cè)技術(shù)水平，才能更好地檢測(cè)出自然環(huán)境中的重金屬含量，進(jìn)而更好地保護(hù)自然環(huán)境。

1.環(huán)境監(jiān)測(cè)中的重金屬元素分析方法

1.1原子吸收光譜法

原子吸收光譜法又被稱為原子吸收分光光度法，該技術(shù)的應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)，從上世紀(jì)中葉開(kāi)始就進(jìn)入到人們的視野。該技術(shù)需要借助儀器才能實(shí)現(xiàn)，是一種儀器分析技術(shù)。其工作原理涉及到物理知識(shí)，即原子外層的電子可以吸收到特定的光譜。由于不同元素能夠被吸收的光譜存在明顯的差異，因此可以通過(guò)區(qū)分光譜的變化，來(lái)進(jìn)行重金屬元素的確認(rèn)。該方法不僅可以檢測(cè)到重金屬元素的存在，甚至還能進(jìn)行含量的確定。技術(shù)的應(yīng)用可借助四類檢測(cè)儀器的輔助，最受到廣泛青睞的則是原子吸收。原子吸收光譜法具有突出的優(yōu)勢(shì)，檢測(cè)的結(jié)果較為準(zhǔn)確，同時(shí)對(duì)各類元素都有良好的檢測(cè)效果。而且技術(shù)應(yīng)用難度不大，操作簡(jiǎn)便易行，因此被行業(yè)人員大力推廣，為重金屬元素檢測(cè)工作提供了極大的便利。

1.2原子熒光光譜法

原子熒光光度法是通過(guò)測(cè)量待測(cè)元素的原子蒸汽吸收一定波長(zhǎng)的光輻射而被激發(fā)產(chǎn)生熒光，在一定條件下其熒光發(fā)射強(qiáng)度與待測(cè)元素原子濃度成正比進(jìn)行分析的方法。該方法靈敏性較強(qiáng)，檢出限較低，譜線簡(jiǎn)單且干擾少，可同時(shí)檢測(cè)多種元素的含量，在重金屬離子檢測(cè)領(lǐng)域被廣泛研究。

1.3電感耦合等離子體發(fā)射光譜法

該方法是在傳統(tǒng)的原子發(fā)射光譜法（AES）基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，通過(guò)高頻電感耦合產(chǎn)生等離子體放電的光源將待測(cè)物質(zhì)蒸發(fā)、解離、電離并被激發(fā)，產(chǎn)生光輻射，通過(guò)分光色散，形成光譜。某種元素原子只能產(chǎn)生某些特定波長(zhǎng)的譜線，因而可根據(jù)光譜圖中是否出現(xiàn)某些特征譜線，可判斷是否存在某種元素。根據(jù)特征譜線的強(qiáng)度，測(cè)得待測(cè)元素的含量。該方法分析速度快、元素選擇性好、檢出限低，適用于整批樣品多組分同時(shí)測(cè)定，但也存在被測(cè)元素濃度較高時(shí)，準(zhǔn)確度較差以及所用儀器設(shè)備費(fèi)用昂貴等缺點(diǎn)。賀攀紅等將氫化物發(fā)生技術(shù)（HG）與電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）聯(lián)用實(shí)現(xiàn)了易氫化元素與難氫化元素的同時(shí)測(cè)定。在同步測(cè)定土壤中的痕量As、Cu、Pb、Zn、Ni、V等元素時(shí)取得了較好的結(jié)果;采用混合酸溶解-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法同時(shí)測(cè)定土壤中17種元素并與一級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)認(rèn)定值比對(duì)，測(cè)定值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（n=12）均小于4.0%。

1.4生物化學(xué)法

生物化學(xué)法是重金屬檢測(cè)的一種新型方法，主要有免疫分析法和酶抑制法兩種檢測(cè)方法。免疫分析法的原理是利用抗體與抗原的特異性反應(yīng)，即將適量的抗體加入到水中，使抗體與水中的重金屬元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而測(cè)定水中重金屬的含量。該方法具有高靈敏度、高選擇性、不會(huì)產(chǎn)生二次污染的優(yōu)點(diǎn)。酶抑制法是通過(guò)改變酶活性中心的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，引起酶活力下降，進(jìn)而使底物與酶系統(tǒng)中的顯色劑顏色、pH和電導(dǎo)率等隨之變化，從而進(jìn)行定量分析的技術(shù)。此技術(shù)由于具有方便、快速、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，非常適合水質(zhì)重金屬的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，但是靈敏度和準(zhǔn)確性不夠好，只能做定性分析。

1.5色譜分析法

色譜分析法利用不同物質(zhì)在不同相態(tài)的選擇性分配，以流動(dòng)相對(duì)固定相中的混合物進(jìn)行洗脫，混合物中不同的物質(zhì)會(huì)以不同的速度沿固定相移動(dòng)，最終達(dá)到分離的效果。根據(jù)物質(zhì)的分離機(jī)制，色譜分析法又可分為吸附色譜、分配色譜、離子交換色譜、凝膠色譜、親和色譜等類別，而不同類別色譜分析法的作用也不同。色譜分析法與蒸餾、化學(xué)沉淀、電泳技術(shù)等原理十分相似，是利用固定相與流動(dòng)相之間對(duì)待分離組分溶解度的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)分離。色譜分析法在土壤重金屬檢測(cè)中有著較高的應(yīng)用價(jià)值，其分離效能高、檢測(cè)性能準(zhǔn)確，被廣泛應(yīng)用于石油化工、環(huán)境能源、環(huán)境生命等領(lǐng)域。

1.6酶抑制法

酶抑制法是能夠在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)重金屬元素做快速檢測(cè)的方法，根據(jù)特定酶的活性中心與待測(cè)元素、物質(zhì)間相互作用，分析其造成的可視化的顏色變化和易測(cè)定的電導(dǎo)率改變，同酶抑制法相應(yīng)的指標(biāo)體系做對(duì)比判斷，從而確定所檢測(cè)樣本中金屬元素的種類。這種方法主要是定性的初步判定，無(wú)法做到定量的準(zhǔn)確測(cè)量，但可肉眼觀察的方法簡(jiǎn)便性讓其在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中很常用，例如對(duì)作物農(nóng)業(yè)殘留的成分測(cè)定。

2.重金屬污染現(xiàn)象的解決措施

2.1優(yōu)化環(huán)境監(jiān)測(cè)方法

為更好地控制環(huán)境監(jiān)測(cè)二次污染問(wèn)題，減少重金屬污染物的排放，最關(guān)鍵的便是避免化學(xué)試劑的大量使用。但若局限于常規(guī)環(huán)境監(jiān)測(cè)方法，對(duì)于化學(xué)試劑很難棄之不用，所以重金屬污染難以從根源上控制，這正是環(huán)境監(jiān)測(cè)的矛盾所在，嚴(yán)重違背環(huán)保工作的初衷。所以，應(yīng)當(dāng)積極改進(jìn)和優(yōu)化環(huán)境監(jiān)測(cè)方法，以SO2有害物質(zhì)的測(cè)定為例，常規(guī)監(jiān)測(cè)方法會(huì)帶來(lái)超標(biāo)的問(wèn)題，而通過(guò)對(duì)化學(xué)試劑進(jìn)行更換，如甲醛試劑，便能夠較好的解決環(huán)境監(jiān)測(cè)中的重金屬元素殘留問(wèn)題。

2.2測(cè)試儀器的選擇

重金屬測(cè)定常用的儀器有電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、原子吸收分光光度儀等，根據(jù)監(jiān)測(cè)目標(biāo)元素、質(zhì)量管理目標(biāo)、儀器的檢出限、靈敏度等選擇相應(yīng)的測(cè)試儀器。比如砷、汞除了可以選擇ICP、ICP-MS外，還可以選擇原子熒光光度儀，或測(cè)汞儀?，F(xiàn)在X射線熒光光譜儀，因其不需要對(duì)土壤樣品進(jìn)行前處理，測(cè)定簡(jiǎn)單高效也逐漸應(yīng)用于土壤重金素元素的測(cè)定。

2.3通過(guò)政策措施引導(dǎo)工業(yè)企業(yè)凈化污水排放。

從政策角度出發(fā)，為了加強(qiáng)我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)，可以制定和出臺(tái)相應(yīng)的政策法規(guī)，來(lái)對(duì)各個(gè)工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)和污水排放做好統(tǒng)籌規(guī)劃和管理。一方面，我國(guó)已制定了規(guī)范化的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)工業(yè)企業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)設(shè)備和污水處理設(shè)施也有了一定的要求和監(jiān)督，還通過(guò)環(huán)保部門(mén)環(huán)保檢查和評(píng)定的方式，讓生態(tài)效益也成為工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)資質(zhì)認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)之一;但是，另一方面，我國(guó)的許多小作坊、小工業(yè)企業(yè)不規(guī)范生產(chǎn)和大量排污的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮，而一些購(gòu)置有清潔處理設(shè)備的工業(yè)企業(yè)為了降低成本開(kāi)銷，也不日常使用。這反映出我國(guó)的政策措施盡管具有一定的作用和效果，但對(duì)于工業(yè)企業(yè)排放污水的監(jiān)管力度和成效還有待提升。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，重金屬污染是危害最大的環(huán)境污染問(wèn)題之一，對(duì)人體健康有著極大的危害性，因此，為提高環(huán)境監(jiān)測(cè)書(shū)評(píng)，準(zhǔn)確測(cè)定環(huán)境中重金屬元素是非常重要的。工作人員還需要結(jié)合實(shí)際情況選擇正確的檢測(cè)技術(shù)，確保得到準(zhǔn)確、有效的檢測(cè)結(jié)果。

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