顧 微

（廣東省韶關(guān)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 廣東韶關(guān) 512000）

空氣是維持生命的三要素之一，每天人類吸入的空氣體積約為12m3~15m3之間，重約20kg。隨著科技的發(fā)展，人類的進(jìn)步，重工業(yè)化發(fā)展迅速，重工業(yè)化產(chǎn)生的廢氣排放越來(lái)越嚴(yán)重。對(duì)大氣造成的重金屬污染也隨之加重，嚴(yán)重危害人類的健康和環(huán)境。對(duì)大氣重金屬污染的監(jiān)控也愈發(fā)重要。

1 大氣重金屬污染來(lái)源和特征與危害

1.1 大氣重金屬污染的來(lái)源

我國(guó)大氣重金屬污染大多數(shù)來(lái)自重工業(yè)生產(chǎn)、燃燒煤炭產(chǎn)生的廢氣、汽車尾氣的排放、焚燒垃圾秸稈，火力發(fā)電，礦山開(kāi)采等產(chǎn)生的有害氣體和粉塵。這些細(xì)微顆粒物懸浮于空氣中，其中包括一些重金屬元素如Cd、Zn、Pb、Cu等，對(duì)人體健康造成很大的危害。鉛污染主要來(lái)自各種廢舊電池、冶金行業(yè)、電鍍機(jī)械行業(yè)、生產(chǎn)染料行業(yè)等。鎘污染主要來(lái)自采礦行業(yè)、化工企業(yè)、合金生產(chǎn)等。鎳污染主要來(lái)源于礦山開(kāi)挖、重工業(yè)廢氣排放等。

1.2 大氣重金屬污染的特征

污染源產(chǎn)生的重金屬污染會(huì)隨著一些氣象條件進(jìn)行遷移轉(zhuǎn)換。這些重金屬污染物，一般不能進(jìn)行降解，有著生物富集，毒性持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的特征，重金屬污染物一旦進(jìn)入生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，就能成為潛在持續(xù)的污染物質(zhì)，在生態(tài)環(huán)境中能進(jìn)行不同價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)換，不能被生物鏈分解。還有一些重金屬物質(zhì)，嚴(yán)重的威脅人類的健康，如果攝入量過(guò)多會(huì)導(dǎo)致人類各種嚴(yán)重疾病的產(chǎn)生。

各重金屬污染物有著自己獨(dú)特的特征，并有催化協(xié)同的作用。重金屬物質(zhì)在大氣中，經(jīng)過(guò)降水作用，氧化作用等之后，可能會(huì)催化出眾多其他有害物質(zhì)，污染物隨著降雨流入土地，并被動(dòng)植物吸收，又隨著動(dòng)物的排泄物再次進(jìn)入土壤，經(jīng)久不息，持續(xù)毒性強(qiáng)。

1.3 重金屬污染的危害

大氣中的重金屬污染，對(duì)環(huán)境和人類動(dòng)植物會(huì)造成很大的危害。污染物通過(guò)降水，沉淀在地表土壤，有的污染物會(huì)滲入地下水，造成污染。重金屬被植物吸收后不會(huì)被分解，而是殘留在植物體內(nèi)，當(dāng)這些植物被人類或者動(dòng)物食用后就會(huì)沉積在人體內(nèi)，對(duì)人體和動(dòng)物造成長(zhǎng)久性的危害。經(jīng)過(guò)調(diào)查研究，表明在重工業(yè)區(qū)中，人類血液中含有的重金屬物質(zhì)有明顯增加的現(xiàn)象。

2 大氣重金屬污染的檢測(cè)技術(shù)

2.1 大氣重金屬污染監(jiān)測(cè)的方法

對(duì)于大氣重金屬元素的監(jiān)測(cè)分析，目前國(guó)內(nèi)外流行的方法有原子吸收光譜法、X射線光譜分析法、等離子原子發(fā)射光譜法、電化學(xué)分析法、原子熒光法、中子活化分析法等方法。

2.2 大氣重金屬污染物監(jiān)測(cè)技術(shù)與儀器

在使用ICP-AES(等離子原子發(fā)射光譜法)時(shí)，日常環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中會(huì)采用TPS采樣器并疊加過(guò)氯乙烯膜進(jìn)行過(guò)濾采樣，通過(guò)硫酸—灰化處理后得到污染樣品，再經(jīng)過(guò)篩選得到合適的內(nèi)標(biāo)元素從而檢測(cè)具體含量?；蛘撸€可以采用硝酸—次氯酸消解法直接消解空氣采集樣品，再通過(guò)石英濾膜直接測(cè)定大氣重金屬污染物。

這兩種技術(shù)均有價(jià)格低廉，測(cè)試元素種類多的優(yōu)點(diǎn)，但也存在著測(cè)試耗時(shí)長(zhǎng)，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，線性范圍不廣的問(wèn)題。

在使用AFS（原子熒光法）時(shí)，會(huì)將高錳酸鉀水溶劑注入空氣樣本，使氧化汞聚集后，采用原子熒光法測(cè)定汞在空氣中的含量。該技術(shù)靈敏度高，譜線非常明顯，但測(cè)試的種類有限制。

XRF（X射線光譜分析法）是一種使用廣泛的較為優(yōu)秀的方法，通過(guò)使用CES-LLC公司生產(chǎn)的XactTM620空氣重金屬污染監(jiān)測(cè)儀（AMM)能夠監(jiān)測(cè)空氣固體重金屬顆粒物Fe、As、Ag、Br、Cr、Cu、Co、Hg、Ni、Mn、Pb、Se、Sn、Sb、Tl、Zn等的含量。該方法具有檢測(cè)速度快，處理方式簡(jiǎn)單，靈敏度較高的特點(diǎn)。

3 我國(guó)對(duì)于大氣重金屬污染的研究

我國(guó)很多城市大氣重金屬污染十分嚴(yán)重，我國(guó)對(duì)這幾個(gè)重點(diǎn)城市如北京、上海、廣州、深圳、鄭州等城市開(kāi)展了重金屬污染的研究。根據(jù)報(bào)告顯示，我國(guó)大氣重金屬研究主要集中在以下幾個(gè)方面：

3.1 大氣重金屬污染物檢測(cè)分析方法研究，要研究大氣重金屬污染物，通常我們需要對(duì)大氣污染物進(jìn)行采樣，大氣污染物樣品大多數(shù)情況只有幾十毫克，這讓我們檢測(cè)重金屬含量變得十分困難。近些年來(lái)隨著科技的進(jìn)步，各種采集方法分析方法得到了飛速的發(fā)展，一些新型的儀器和技術(shù)得到了使用和發(fā)展，例如粒度分級(jí)采樣器，表征技術(shù)，微波消解技術(shù)等。這些技術(shù)和儀器的投入使用對(duì)重金屬顆粒檢測(cè)和研究起到了至關(guān)重要的作用，在檢測(cè)的靈敏度上也有很大的提升。

3.2 我國(guó)北方城市和南方城市的生活習(xí)慣大不相同，從而導(dǎo)致污染的嚴(yán)重程度也不相同，從研究看來(lái)，我國(guó)污染重金屬元素主要有Fe、Ca、Mg、Si、Cu、As、Zn、Hg等污染元素，其中，對(duì)人體能造成嚴(yán)重危害的Cu、As、Hg、Pb等元素尤為污染嚴(yán)重。而且隨著季節(jié)的變化，重金屬污染物的分布變化顯著，總體呈現(xiàn)出冬季因?yàn)槿∨紵罅棵禾孔顬閲?yán)重，然后是秋季春季較小，夏季最小的特點(diǎn)，從空間分布來(lái)看，是因?yàn)楸狈蕉颈容^寒冷，群眾取暖時(shí)所燃燒的煤炭多于南方地區(qū)；另外，在城市中靠近工業(yè)區(qū)最為嚴(yán)重，郊區(qū)相對(duì)緩和。經(jīng)過(guò)研究，大氣污染物的粒徑越小，所含的重金屬成分越高，對(duì)人體危害也相對(duì)比較大。

3.3 大氣污染物中的重金屬的化學(xué)形態(tài)往往種類比較多，往往不同的形態(tài)在不同的環(huán)境狀態(tài)下毒性也不盡相同。經(jīng)過(guò)研究報(bào)告表明，重金屬的化學(xué)活性，對(duì)環(huán)境的危害尤為嚴(yán)重，甚至比重金屬含量對(duì)環(huán)境的影響還要嚴(yán)重。因此了解污染物的重金屬化學(xué)形態(tài)對(duì)污染評(píng)價(jià)有著至關(guān)重要的意義。

3.4 大氣重金屬污染的來(lái)源跟形成因素都不相同，因其在物理化學(xué)性質(zhì)上的差異導(dǎo)致了其毒性特征的差別。目前來(lái)源解析方法大致有兩種：其一，根據(jù)污染物中重金屬化學(xué)組分跟外貌特征進(jìn)行辨別；另一種方法是，通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型完成對(duì)污染源的定性和定量計(jì)算，其中分析方法有顯微分析法、元素追蹤法等。

3.5 通過(guò)在生態(tài)環(huán)境中重金屬對(duì)生物的體內(nèi)吸收與累積的研究，可以大體的指導(dǎo)重金屬對(duì)人體的影響程度。主要研究方法有人體和動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)，但是目前國(guó)內(nèi)對(duì)重金屬對(duì)生物的有效性研究比較少，更多的史研究土壤和沉積物中的重金屬，很少使用試驗(yàn)的手段。

4 我國(guó)大氣重金屬污染的研究現(xiàn)狀和趨勢(shì)

我國(guó)目前對(duì)大氣重金屬污染的研究剛剛在起步階段，有些技術(shù)不是很成熟，而且研究方向主要集中在土壤中的重金屬研究，一些微量的重金屬研究還沒(méi)有開(kāi)始。通過(guò)總結(jié)表明，我國(guó)未來(lái)對(duì)大氣重金屬污染的研究應(yīng)該集中在以下幾個(gè)方面：加強(qiáng)對(duì)微量重金屬元素對(duì)大氣環(huán)境的影響的研究；展開(kāi)對(duì)大氣中重金屬化學(xué)形態(tài)的分析研究；深入研究重金屬的結(jié)構(gòu)狀態(tài)與環(huán)境系統(tǒng)的關(guān)系；建立完善的研究評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)和預(yù)警機(jī)構(gòu)；研究氣候的變化對(duì)大氣中重金屬含量變化的影響；研究根治，修復(fù)污染的技術(shù)；加大對(duì)大氣重金屬污染研究的投入經(jīng)費(fèi)。

5 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)我國(guó)在2012年發(fā)布的《中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》，顯示全國(guó)325個(gè)有地級(jí)市及113個(gè)重點(diǎn)城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，達(dá)到一級(jí)優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)的城市只有11個(gè)，只占3.4%?？梢?jiàn)我國(guó)空氣污染是的嚴(yán)重程度，再結(jié)合近期全國(guó)的每日空氣質(zhì)量報(bào)表，更加確認(rèn)了改善空氣質(zhì)量，減少大氣重金屬污染的任務(wù)已經(jīng)達(dá)到了刻不容緩的程度。為了我國(guó)經(jīng)濟(jì)又好又快的發(fā)展，人民生活水平的提高，我們應(yīng)該結(jié)合具體國(guó)情，采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)，對(duì)污染的空氣進(jìn)行標(biāo)本兼治的凈化治理。

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