葉露歡

（福州市自來(lái)水有限公司水質(zhì)監(jiān)測(cè)站，福建 福州 350001）

工業(yè)生活污水以及礦業(yè)廢水等廢水在沒有經(jīng)過(guò)相應(yīng)處理就隨意排放，這引發(fā)水體受重金屬污染，導(dǎo)致土壤受污染。不論是直接飲水、還是食用使用了污水灌溉生長(zhǎng)的蔬菜糧食等途徑，都會(huì)引發(fā)重金屬中毒[1]。重金屬元素超標(biāo)對(duì)人體造成傷害重點(diǎn)包含三個(gè)類型：一是對(duì)肝臟的傷害；二是帶來(lái)血液循環(huán)系統(tǒng)的損傷；三是危害人的神經(jīng)系統(tǒng)，破壞神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能[2]。

現(xiàn)今，稀土元素在高科技領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,對(duì)其的研究也在不斷深入,它在促進(jìn)生產(chǎn)力的同時(shí),也會(huì)產(chǎn)生一些必須引起人們關(guān)注的問(wèn)題，它同常規(guī)重金屬元素相同，在進(jìn)入生態(tài)環(huán)境以后會(huì)通過(guò)不同的食物鏈進(jìn)入植物、動(dòng)物和人類體內(nèi)。但是，至今為止還沒有相關(guān)確鑿的研究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)闡明稀土元素與人體必需元素之間的關(guān)系，在水體方面還未見有關(guān)稀土元素的研究，因而，對(duì)它不同方面的研究和探索勢(shì)必成為一種趨勢(shì)，研究稀土金屬元素對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康的影響領(lǐng)域也將會(huì)是應(yīng)用稀土元素必須關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)。

目前大部分研究都集中在水源地的水質(zhì)以及個(gè)別城市對(duì)于本市主要地區(qū)的一些管網(wǎng)點(diǎn)上，比如陜西省漢中市對(duì)飲用水水源地水質(zhì)調(diào)查分[3]，山西省太原市對(duì)飲用水中10種常規(guī)重金屬元素含量進(jìn)行分析研究[4]，貴州省貴陽(yáng)市對(duì)12個(gè)采樣點(diǎn)的水質(zhì)進(jìn)行13種常規(guī)重金屬元素檢測(cè)分析[5]，廣州市和寧波市本市內(nèi)的飲用水有進(jìn)行幾種常規(guī)重金屬元素的檢測(cè)分析，目前福建省內(nèi)還沒有針對(duì)本省飲用水里的常規(guī)重金屬元素以及稀土元素進(jìn)行覆蓋面較大的檢測(cè)分析，本次研究本著探索研究的目的，對(duì)全省在用的水廠出廠水和管網(wǎng)水的水質(zhì)進(jìn)行19種常規(guī)重金屬元素和16種稀土元素的含量進(jìn)行檢測(cè)，分析水質(zhì)情況，通過(guò)水質(zhì)情況探討水廠相關(guān)工藝情況以及了解市政管網(wǎng)管道之間的安全性。

1 研究方案

1.1 水樣采集及保存

本次采樣時(shí)間為9月和11月2個(gè)月份，共計(jì)采得176個(gè)實(shí)驗(yàn)樣品，容器為事先洗凈并且加硝酸酸化的250mL的白色聚乙烯塑料瓶，取樣時(shí)取中斷活水，采集出廠水以及管網(wǎng)水都是通過(guò)龍頭采集，管網(wǎng)水夜間可能析出可沉漬于管道的附著物，故取樣時(shí)需開水放5min左右，確保排出沉積物，首先測(cè)水余氯（出廠水中余量≥0.5mg/L，出廠水中限值≤3mg/L，管網(wǎng)末梢水中余量≥0.05mg/L），余氯合格后開始采集水樣，裝滿瓶后加蓋密封，保證水樣pH值小于2，水樣保存待測(cè)時(shí)間為14d。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 儀器

（1）18項(xiàng)常規(guī)重金屬元素以及16種稀土元素使用電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）進(jìn)行檢測(cè)。

儀器名稱：電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（Agilent 7700x型）（表1）。（2）元素Hg使用原子熒光光譜法（AFS）進(jìn)行檢測(cè)。儀器名稱：原子熒光分光光度計(jì)（吉天AFS-930）。

表1 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀主要工作參數(shù)

1.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析

福建省五大地區(qū)常規(guī)重金屬元素合格情況見表2。福建省整體常規(guī)重金屬元素分布情況見表3。

表2 ICP-MS19項(xiàng)五大地區(qū)出廠水和管網(wǎng)水的常規(guī)金屬元素合格率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

表3 ICP-MS19項(xiàng)常規(guī)金屬元素全省統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

2 結(jié)果與分析

2.1 19項(xiàng)常規(guī)重金屬元素

從五大地區(qū)檢測(cè)情況來(lái)看，閩南地區(qū)和閩中地區(qū)合格率100%水質(zhì)情況最好，次之為閩西地區(qū)，閩北地區(qū)，閩東地區(qū)合格率為五大地區(qū)最低。閩東地區(qū)包括寧德地區(qū)以及福州的羅源和連江，由于該地區(qū)多以水庫(kù)水做水源，故所檢測(cè)的金屬指標(biāo)較其他區(qū)高。

比較同一地方采集的出廠水和管網(wǎng)水，Al、Mn、Fe、Zn、Cu共5種水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)金屬元素在管網(wǎng)水中的含量均高于其對(duì)應(yīng)出廠水中各個(gè)元素的含量，原因主要是因?yàn)楣芫W(wǎng)水通過(guò)市政管道中從水廠輸送到用戶用水末稍時(shí)候，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的管道，金屬元素析出融入自來(lái)水中，使得管網(wǎng)水中這些金屬元素含量高于出廠時(shí)候；其他元素在管道運(yùn)輸中影響不大。

從全省采樣檢測(cè)完的數(shù)據(jù)統(tǒng)籌來(lái)分析，所測(cè)19項(xiàng)常規(guī)重金屬元素的平均值都小于生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB5749-2006里面規(guī)定的對(duì)應(yīng)值，除了項(xiàng)目Al的全省合格率96.9%，超標(biāo)原因可能是生產(chǎn)過(guò)程中的聚合氯化鋁投加量不合理，導(dǎo)致出廠水Al值偏高；項(xiàng)目Mn的全省合格率97.2%，出廠水超標(biāo)原因可能是由于水源水中Mn含量比較高，水廠的生產(chǎn)工藝不到位，以至于出廠水中Mn的殘留值過(guò)高，管網(wǎng)水的超標(biāo)可能由于相應(yīng)出廠水值過(guò)高，也可能因?yàn)檫\(yùn)輸管道的問(wèn)題，導(dǎo)致管道中的Mn析出；其余17項(xiàng)合格率均達(dá)到100%。

2.2 16項(xiàng)稀土元素

元素周期表中鑭系元素系的稀土類的元素群總稱為稀土元素，共有17種稀土元素。本章工作采用ICP－MS 技術(shù)對(duì)除了钷（Pm）以外的16種稀土元素進(jìn)行了檢測(cè)分析。福建省五大地區(qū)稀土元素含量分布趨勢(shì)見圖1。

圖1 福建省五大地區(qū)稀土元素含量分布趨勢(shì)圖

從圖1可知，閩東地區(qū)、閩西地區(qū)和閩北地區(qū)三大區(qū)的水質(zhì)中稀土金屬元素的含量各占全省總量的1/3，元素Ho和Tm全部分部在閩西地區(qū)，元素Eu有86%分布在閩西地區(qū)，14%分布在閩北地區(qū)，閩東地區(qū)沒有檢出元素Eu，元素Sc有25%分布在閩東地區(qū)，75%分布在閩北地區(qū)，閩西地區(qū)沒有檢出元素Sc，其余各元素自然均分布在三大區(qū)中；閩南地區(qū)僅有3個(gè)出廠水和1個(gè)管網(wǎng)水輕稀土金屬元素有少量檢出，集中在廈門以及泉州永春地區(qū)，其余元素未檢出；而閩中地區(qū)的采樣單位中則只有一個(gè)出廠水中檢測(cè)出微量的Y，其他水廠出廠水和管網(wǎng)水均未檢出稀土金屬元素。

從出廠水和管網(wǎng)水兩部分來(lái)做比較，未見差異，說(shuō)明稀土金屬元素的含量不受水廠生產(chǎn)工藝的影響。

3 結(jié)論

（1）福建省19項(xiàng)常規(guī)重金屬元素指標(biāo)合格率都在95%以上。

（2）至今為止還沒有相關(guān)確鑿的研究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)闡明稀土金屬元素與人體之間的關(guān)系，但出檢出含量來(lái)看稀土元素值都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有國(guó)標(biāo)中重金屬元素含量，故水中稀土元素對(duì)人體沒有傷害。

（3）福建省整體有著優(yōu)質(zhì)的飲用水，可以安全飲用。