黃 遠(yuǎn)

（開封市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，河南 開封 475099）

《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》明確指出，我國各大城市都應(yīng)針對(duì)重金屬污染制定科學(xué)的防治體系，對(duì)水體重金屬污染進(jìn)行有效處理[1]。檢測(cè)部門應(yīng)積極開展水中重金屬的監(jiān)測(cè)工作，通過監(jiān)測(cè)獲得準(zhǔn)確和科學(xué)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)質(zhì)量進(jìn)行控制。監(jiān)測(cè)人員應(yīng)嚴(yán)格遵循《環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證手冊(cè)》中的相關(guān)要求，嚴(yán)密監(jiān)測(cè)水中重金屬，加強(qiáng)質(zhì)量控制工作[2]。當(dāng)前環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)越來越完善，對(duì)污染排放也具有更高的標(biāo)準(zhǔn)，因此就需要對(duì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制體系進(jìn)行逐漸完善和優(yōu)化，進(jìn)而更好地開展水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作，加強(qiáng)質(zhì)量控制。

1 一般資料與方法

1.1 一般資料

選擇《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）中具有代表性的6 項(xiàng)重金屬作為本研究的監(jiān)測(cè)對(duì)象，鋅、銅為基本監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，錳、鐵則為補(bǔ)充監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，鈹、鉈則屬于特定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。

1.2 方法

監(jiān)測(cè)期間，通過市級(jí)監(jiān)測(cè)站來試驗(yàn)測(cè)定樣品。省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心負(fù)責(zé)統(tǒng)一發(fā)放樣品，監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室根據(jù)統(tǒng)一要求，對(duì)不同濃度、不同項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行加標(biāo)回收率試驗(yàn)、實(shí)際樣品測(cè)定、相同基體對(duì)比試驗(yàn)、盲樣測(cè)試。在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)試時(shí)，每一濃度的樣品均進(jìn)行7 次分析，每次進(jìn)行平行雙樣，計(jì)算平均值；在進(jìn)行相同基體對(duì)比試驗(yàn)時(shí)，每一樣品均進(jìn)行平行雙樣的測(cè)定；在開展加標(biāo)回收試驗(yàn)時(shí)，每一樣品均進(jìn)行2 個(gè)和6 個(gè)的本底平行樣、加標(biāo)平行樣，計(jì)算平均值。在完成相關(guān)的監(jiān)測(cè)工作后，由省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)和分析相關(guān)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果

我國重金屬監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的室內(nèi)相對(duì)偏差范圍基本符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，而加標(biāo)回收率范圍則比標(biāo)準(zhǔn)要求更加理想。

3 討論

水中重金屬是指密度為4～5 g/m3的金屬物質(zhì)，該類金屬物質(zhì)在元素周期表內(nèi)的原子序數(shù)大于24。Ag、Au、Hg、Cd、Mn、Fe、Zn、Pb、Cu 等 化 學(xué) 物質(zhì)為水中主要的重金屬[3]。環(huán)境污染中的重金屬一般為As、Cr、Pb、Cd 以及Hg 等物質(zhì)，其毒性較大，主要包括Sn、Sb、Ni、Zn、Cu 等物質(zhì)[4]。然而對(duì)于水中重金屬物質(zhì)來講，大部分也為機(jī)體所必需的微量元素，如Zn、Cu、Mn、Fe 等。而對(duì)于Cd、Pd 以及Hg 等物質(zhì)，如果其濃度過高，則會(huì)嚴(yán)重危害人體健康。隨著我國“十三五”規(guī)劃的提出，環(huán)境部門更加關(guān)注和重視治理水體重金屬污染，同時(shí)逐漸提高了防治要求，監(jiān)測(cè)治理的要點(diǎn)包括Sb、Tl、Co、Mn、V、Ag、Zn、Cu、Ni、As、Cr、Cd、Hg 以 及Pb 等 重 金屬物質(zhì)[5]。與有機(jī)污染物相比，重金屬具有自身的特殊性，在生物體和環(huán)境中的富集作用比較顯著，降解難度大，會(huì)嚴(yán)重危害和污染自然環(huán)境[6]。在進(jìn)行金屬冶煉加工和礦山開采時(shí)，會(huì)形成大量的工業(yè)廢水，而這些工業(yè)廢水含有大量的重金屬，如果直接將其排放到水體中，其會(huì)在底泥和藻類中逐漸累積，貝類和魚類食用后，其體內(nèi)會(huì)逐漸富集大量重金屬，進(jìn)一步經(jīng)食物鏈濃縮，不但會(huì)污染自然生態(tài)環(huán)境，而且會(huì)危害人體健康[7]。比如，最近幾年發(fā)生的大沙河砷污染，湘江鎘污染等均屬于水體重金屬污染，均對(duì)水體自然環(huán)境造成了嚴(yán)重危害。如果水體中的重金屬含量過多，則會(huì)導(dǎo)致機(jī)體耐受極限被打破，導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)慢性或者急性中毒癥狀，發(fā)生機(jī)體因變，引起畸形或者癌癥，會(huì)對(duì)人體健康造成嚴(yán)重威脅。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，近年來我國因?yàn)橹亟饘傥廴舅鶎?dǎo)致的病癥越來越多，陜西、湖南等地均發(fā)生了兒童鉛超標(biāo)事件[8]。

現(xiàn)階段，我國水體污染狀況整體比較嚴(yán)重，不但會(huì)對(duì)人們的生活和工作造成影響，而且會(huì)威脅人們的生命健康[9]。近年來，我國開始更加關(guān)注和重視水體環(huán)境重金屬的監(jiān)測(cè)工作和質(zhì)量控制工作，環(huán)境監(jiān)測(cè)總站也在全國各地分別設(shè)置了監(jiān)測(cè)斷面，全面監(jiān)測(cè)水中重金屬指標(biāo)，同時(shí)開展水體質(zhì)量控制工作。當(dāng)前，我國在監(jiān)測(cè)水中重金屬時(shí)，常用石墨爐原子吸收法、火焰原子吸收法、原子熒光光度法以及分光光度法等[10]。雖然以上監(jiān)測(cè)方法的效果比較理想，但是監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)還并不完善。電感耦合等離子體發(fā)射光譜法雖然能有效監(jiān)測(cè)地表水中的重金屬，如V、Mn、Fe、Cr、Cd、Zn、Pd、Cu、Be、Ba、As、Al 等，但是目前還缺乏完善和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

目前，我國地表水監(jiān)測(cè)斷面建設(shè)范圍主要為江河湖泊，在對(duì)重金屬監(jiān)測(cè)質(zhì)量進(jìn)行控制時(shí)，江河湖泊為重點(diǎn)位置。但是，地表水監(jiān)測(cè)斷面設(shè)置并沒有密切結(jié)合重金屬污染源，因此監(jiān)測(cè)效果存在一定缺陷，需要對(duì)地表水監(jiān)測(cè)斷面進(jìn)行不斷完善。現(xiàn)階段，我國的重金屬管理還并沒有完善和統(tǒng)一的重金屬監(jiān)測(cè)指標(biāo)，《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）為重金屬監(jiān)測(cè)的主要依據(jù)，但是這一標(biāo)準(zhǔn)所設(shè)置的重金屬指標(biāo)只有8 項(xiàng)，因此就需要對(duì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行不斷完善，讓水中重金屬的監(jiān)測(cè)要求得以滿足[11]。

傳統(tǒng)生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的操作較為煩瑣，過程復(fù)雜，而且所需時(shí)間周期較長，常常是通過魚類、藻類、水蚤和其他高等植物來完成相關(guān)監(jiān)測(cè)工作。而發(fā)光細(xì)菌法則是現(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛的一種生物監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以提升水體中的重金屬監(jiān)測(cè)效率，保證重金屬監(jiān)測(cè)效果。發(fā)光細(xì)菌法是通過發(fā)光細(xì)菌來對(duì)水中重金屬進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)光細(xì)菌在水中能發(fā)射藍(lán)綠色的可見光，波長一般為450～490 nm，在細(xì)菌進(jìn)行生理反應(yīng)和呼吸的過程中，其發(fā)光強(qiáng)度也會(huì)發(fā)生改變。所以，當(dāng)水中重金屬接觸到發(fā)光細(xì)菌后，其發(fā)光強(qiáng)度會(huì)受到影響，發(fā)光細(xì)菌的發(fā)光強(qiáng)度會(huì)隨著重金屬濃度的逐漸增加而減弱，人們可以借此來準(zhǔn)確測(cè)量重金屬含量。

在監(jiān)測(cè)水中重金屬時(shí)，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，需要借助電化學(xué)方法、分光光度法等。首先應(yīng)通過分光光度法有效監(jiān)測(cè)各種重金屬，如Sb、Ni、Mn、六價(jià)鉻、總鉻以及As 等。在對(duì)重金屬進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)根據(jù)其具體類型選擇合理的方法。對(duì)于在線儀器來講，應(yīng)保證其只能測(cè)試一種重金屬，不能同時(shí)測(cè)定多種重金屬。除此之外，在線監(jiān)測(cè)儀的靈敏度并不理想，所以其只能應(yīng)用于監(jiān)測(cè)重金屬濃度高的水體或者廢水，如果飲用水源地和地表水中的重金屬濃度較低，則不適用在線監(jiān)護(hù)儀。

現(xiàn)階段在監(jiān)測(cè)水體環(huán)境時(shí)，電化學(xué)方法也是應(yīng)用較為廣泛的一種監(jiān)測(cè)手段，采用電化學(xué)方法能全面監(jiān)測(cè)各種重金屬物質(zhì)，如Cr、Ni、Fe、Hg、Mn、Se、Zn、Cd、Tl、Bi、Cu、As、Pb 等。在實(shí)際的監(jiān)測(cè)工作中，可以將在線監(jiān)測(cè)儀設(shè)置成不同模塊，各模塊能同時(shí)完成各項(xiàng)操作，能檢測(cè)水中的全部重金屬，同時(shí)水中有機(jī)物不會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果造成影響。而要想保證監(jiān)測(cè)效果，人們就需要設(shè)置和安裝相應(yīng)的預(yù)處理裝置。在監(jiān)測(cè)水中的重金屬時(shí)，首先應(yīng)對(duì)重金屬的監(jiān)測(cè)技術(shù)體系進(jìn)行不斷優(yōu)化和完善，選擇科學(xué)的方法來監(jiān)測(cè)水中重金屬。除此之外，還應(yīng)對(duì)重金屬污染問題進(jìn)行了解，根據(jù)具體情況制定科學(xué)的預(yù)警應(yīng)急體系。對(duì)于相關(guān)部門來講，應(yīng)加強(qiáng)管理和監(jiān)督工作，對(duì)本地的重金屬水質(zhì)狀況進(jìn)行深入了解和調(diào)查，選擇最佳的重金屬監(jiān)測(cè)方法，讓監(jiān)測(cè)工作人員的技術(shù)水平顯著提高。在監(jiān)測(cè)水中重金屬時(shí)，應(yīng)針對(duì)重金屬項(xiàng)目選擇最合理的監(jiān)測(cè)方式，并積極應(yīng)用和推廣先進(jìn)監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)水中重金屬含量進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。

4 結(jié)語

地表水中的重金屬物質(zhì)較多，而Tl、Be、Zn、Cu、Fe 以及Mn 則是較常見的重金屬元素，重金屬元素會(huì)對(duì)水體環(huán)境造成嚴(yán)重污染，進(jìn)而危害人體健康。所以，人們應(yīng)選擇合理的方法來對(duì)水中重金屬含量進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，同時(shí)選擇科學(xué)的方法加強(qiáng)質(zhì)量控制，最終保證水質(zhì)安全。除此之外，針對(duì)水中重金屬污染，人們應(yīng)制定科學(xué)的對(duì)策來有效預(yù)防。首先可以通過化學(xué)電解、吸附以及沉淀等方法來處理水中重金屬離子。吸附法是指將吸附劑添加在水體中，對(duì)重金屬離子進(jìn)行吸附，該方法高效、經(jīng)濟(jì)，而常用吸附劑包括天然礦物、有機(jī)復(fù)合材料等。其次，應(yīng)對(duì)外部重金屬元素的流入進(jìn)行嚴(yán)格控制，針對(duì)污染的主要源頭，應(yīng)在其附近建立相應(yīng)的廢水處理廠，嚴(yán)格檢查外排水體，排放之前應(yīng)保證其合格，避免發(fā)生二次污染。如果底泥存在嚴(yán)重污染，則可以填入清潔泥沙或碎石等，如果條件允許則可以投入合適的吸附型鋪填物，進(jìn)而有效改善水體環(huán)境。水生植物能有效吸附部分重金屬元素，因此可以種植具有較強(qiáng)耐性的水生物。針對(duì)工業(yè)性生產(chǎn)企業(yè)，如果存在較大的廢水，則應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)，按照周邊環(huán)境設(shè)置科學(xué)的安全保障距離，定期檢查重點(diǎn)防控區(qū)域內(nèi)的清潔生產(chǎn)設(shè)備和污染處理設(shè)施等，保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康和穩(wěn)定的發(fā)展。