楊春濤，施艷峰，李志林，李國文，趙海茜*

（云南省生態(tài)環(huán)境廳駐玉溪市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，云南 玉溪 653100）

工業(yè)在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)中發(fā)揮了非常重要的作用，不僅有助于提高技術(shù)水平，而且還有助于提高人們的物質(zhì)生活水平。但是，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，我國出現(xiàn)了嚴(yán)重的重金屬污染環(huán)境的問題。目前，在分析我國環(huán)境水質(zhì)時(shí)，重金屬污染的分析尚未引起人們的重視。因此有必要提高對(duì)重金屬污染危險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)有關(guān)培訓(xùn)和教育，并使對(duì)重金屬的水質(zhì)監(jiān)測(cè)成為環(huán)境水質(zhì)分析的重點(diǎn)。

1 環(huán)境水質(zhì)分析中重金屬水質(zhì)檢測(cè)概述

對(duì)環(huán)境中水質(zhì)的分析應(yīng)理解為使用水質(zhì)分析技術(shù)來檢測(cè)天然水資源，水解水的成分以及各種成分的比例。由于水是溶劑，因此許多其他物質(zhì)在自然循環(huán)期間將溶解在水體中，或懸浮在水的表面上，這一切都會(huì)造成水質(zhì)污染。水質(zhì)污染的主要原因是自然水與其他成分的自然混合。因此，水質(zhì)污染控制必須了解和分析環(huán)境中水質(zhì)的組成部分。重金屬水質(zhì)檢測(cè)是指對(duì)重金屬成分作為天然水的污染指標(biāo)進(jìn)行分析[1]，對(duì)促進(jìn)環(huán)境保護(hù)和改善水質(zhì)污染防治具有重要意義。

2 環(huán)境水質(zhì)分析中使用的重金屬水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)

2.1 原子熒光分光光度法

原子熒光分光光度法是檢測(cè)水中重金屬的最重要方法之一。具有更靈敏度、低檢測(cè)限、可重復(fù)性好、選擇性高、分離度高、無需顯色等優(yōu)點(diǎn)。用于重金屬水質(zhì)檢測(cè)處理過程操作既簡單又方便，但是由于許多重金屬本身不會(huì)產(chǎn)生熒光，需要加入其他熒光材料來滿足熒光分析的條件，且熒光物質(zhì)僅適用于某些特定的重金屬離子，例如汞、砷、鉛和銻，大多數(shù)其他金屬離子無法響應(yīng)，這在一定程度上限制了原子熒光分光光度法在實(shí)驗(yàn)室重金屬水質(zhì)檢測(cè)中的使用。

2.2 電感耦合等離子體質(zhì)譜

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀是一種測(cè)量超痕量元素與同位素之比的儀器。等離子體是一種電離的氣態(tài)物質(zhì)，由一些被剝奪電子的原子以及原子被電離后形成的正電子和負(fù)電子組成，在整個(gè)宇宙中都很普遍，通常被視為去除固體、液體和氣體外物質(zhì)存在的第四種狀態(tài)。電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的優(yōu)點(diǎn)是：極低的檢出限(低至ng / ml或更低)、基體效應(yīng)小、光譜簡單、能夠同時(shí)測(cè)量許多元素、動(dòng)態(tài)線性范圍寬和同位素比值的快速測(cè)定，但電感耦合測(cè)量需要更嚴(yán)格的通風(fēng)并需要更多的氬氣。

2.3 原子吸收法

使用原子吸收光譜儀檢測(cè)重金屬的原子吸收法的原理是，當(dāng)由待測(cè)元素?zé)舭l(fā)出的特征光譜線穿過由測(cè)試樣品的原子化產(chǎn)生的原子蒸氣時(shí)，待測(cè)量的基態(tài)原子元素會(huì)吸收同質(zhì)的特征光譜線。然后他通過測(cè)量氣相色譜降低輻射強(qiáng)度程度，以獲得被測(cè)產(chǎn)品中測(cè)試元素的含量，并使用原子吸收分光光度法分析環(huán)境中作為水的重金屬成分。原子吸收法（火焰法，石墨爐法）具有檢測(cè)靈敏度高、準(zhǔn)確度高、易于檢測(cè)操作的優(yōu)點(diǎn)。通過原子吸收法檢測(cè)的重金屬在水體中的含量對(duì)環(huán)境干擾具有很強(qiáng)的抵抗作用，并且檢測(cè)結(jié)果與其他因素?zé)o關(guān)，因此準(zhǔn)確性極高，廣泛用于環(huán)境水質(zhì)分析中。在使用應(yīng)遵循以下原則：

（1）妥善處理要測(cè)試的樣品。水質(zhì)樣品差異將影響結(jié)果的應(yīng)用，因此，在重金屬水質(zhì)檢測(cè)時(shí)要將要測(cè)試的樣品進(jìn)行統(tǒng)一處理，通常國家要求的金屬濃度是過濾金屬的濃度，因此通常需要進(jìn)行預(yù)處理。沉淀/過濾處理是最常見的處理方法，如果含有要檢測(cè)的重金屬的水中沒有沉淀，則可以使用原子吸收法直接檢測(cè)所有測(cè)試樣品。如果測(cè)試樣品中含有不同程度的污泥或其他懸浮固體，則必須對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行沉淀/過濾，以除去樣品中的沉積物，然后再將樣品中的懸浮固體去除，將樣品分成等份檢測(cè)以提高準(zhǔn)確性。

（2）確?；鹧娣€(wěn)定，其直接影響火焰吸光的穩(wěn)定性。因此可以通過延長火焰的預(yù)熱時(shí)間，并且可以添加助燃器以確?；鹧娴倪B續(xù)和穩(wěn)定燃燒。檢測(cè)火焰燃?xì)獗仨毷歉呒兌鹊模駝t也會(huì)影響火焰穩(wěn)定性。

（3）注意檢測(cè)靈敏度。要在檢測(cè)過程中加強(qiáng)觀察和控制，仔細(xì)記錄參數(shù)變化、光源強(qiáng)度變化并確保最大程度地原子化金屬元素，如有必要，可使用空心陰極燈。

2.4 生化方法

在生化方法中，及時(shí)凈水檢測(cè)是重要的廢水處理方法之一。酶抑制和免疫分析方法主要用于水體中重金屬元素的分析與檢測(cè)。酶抑制方法結(jié)合了水中的甲基硫氫基和金屬離子，以抑制水中酶的活性，從而促進(jìn)金屬元素的電導(dǎo)率和pH值的變化，并完成凈水檢測(cè)。檢測(cè)原理是通過改變金屬原子的酶活性來控制凈水元素的電導(dǎo)率和pH值，然后分析金屬元素的組成。免疫分析法是指使用抗體觀察金屬元素的變化，以分析金屬元素的情況。生化檢測(cè)技術(shù)具有檢測(cè)性能優(yōu)良、檢測(cè)效率高、環(huán)保性好、操作簡便的優(yōu)點(diǎn)，不會(huì)對(duì)水體造成二次污染，具有良好的應(yīng)用前景。

2.5 電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)

在水質(zhì)重金屬檢測(cè)中，電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)也是一種廣泛使用的傳統(tǒng)重金屬檢測(cè)技術(shù)。該檢測(cè)技術(shù)利用電化學(xué)反應(yīng)原理來準(zhǔn)確確定重金屬元素的類型和比含量。例如，伏安法用于檢測(cè)重金屬時(shí)，是基于各種物質(zhì)的電化學(xué)特性，并使用變電流作用原理表現(xiàn)出不同變化規(guī)律，通過專業(yè)測(cè)試設(shè)備的幫。完成水質(zhì)分析重金屬的檢測(cè)。電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)幾乎將鹽類干擾排除，并且具有成本低廉和檢測(cè)設(shè)備空間小的優(yōu)點(diǎn)。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中必須在電化學(xué)池中完成，也就是說，只有將收集的實(shí)驗(yàn)水整合到電化學(xué)池中，并且要使用專業(yè)的測(cè)試設(shè)備來測(cè)量電化學(xué)池中的各種參數(shù)，然后與標(biāo)準(zhǔn)值一一比較，就可以有效地確定水體中所含的重金屬元素。

2.6 其他

以上是常用的檢測(cè)方法，當(dāng)然還有許多先進(jìn)的水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)，例如激光誘導(dǎo)擊穿光譜法、X射線顯微分析、X射線熒光分析和載體蛋白質(zhì)結(jié)合金屬離子產(chǎn)生免疫抗體，并通過篩選快速確定抗原的金屬含量等技術(shù)。

3 重金屬檢測(cè)技術(shù)的重要性

我國工業(yè)發(fā)展的速度和趨勢(shì)一直是我國經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施的保證。近年來，我國的工業(yè)水平以前所未有的速度發(fā)展。然而，盡管該行業(yè)改善了我國的經(jīng)濟(jì)水平和人口的物質(zhì)水平，但它也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了非常嚴(yán)重的破壞，水質(zhì)污染問題也陸續(xù)出現(xiàn)。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，我國大多數(shù)水域被重金屬污染到較為嚴(yán)重程度。由于重金屬本身就是難以自然分解的物質(zhì)，畜牧業(yè)用水和飲用水最終將導(dǎo)致重金屬進(jìn)入人體，或多或少地影響人們健康[4]。雖然對(duì)于大多數(shù)水體，在水體自然流動(dòng)和微生物作用的影響下，少量重金屬污染將緩慢凈化。但是，目前我國的水環(huán)境在很大程度上是由于高濃度重金屬的釋放所造成的污染。在這種情況下，水體和微生物無法發(fā)揮有效的功能，因此，與水體接觸的生物將容易受到重金屬的污染。因此，在監(jiān)測(cè)環(huán)境水質(zhì)的過程中監(jiān)測(cè)重金屬不僅可以確保人們的生活環(huán)境安全，而且是檢測(cè)廢水，清潔水源和減少污染的重要途徑。

重金屬檢測(cè)技術(shù)的重要性顯而易見。而且由于我國幅員遼闊，人口眾多，飲用水主要來自河流，湖泊和水庫。因此，這些水庫的水質(zhì)直接影響人們的健康和生計(jì)。同時(shí)，在我國水資源相對(duì)豐富的地區(qū)，工業(yè)水平相對(duì)發(fā)達(dá)，但對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞程度也很嚴(yán)重，周圍水中的重金屬含量通常超過正常水平。如果有關(guān)當(dāng)局不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理重金屬污染，將會(huì)對(duì)環(huán)境中的水質(zhì)造成無法彌補(bǔ)的損害，甚至周圍的土壤也會(huì)被重金屬污染。在監(jiān)測(cè)和分析水質(zhì)時(shí)，相關(guān)管理人員將使用重金屬水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)來檢測(cè)人們可能使用的水體，一旦發(fā)現(xiàn)重金屬含量超過標(biāo)準(zhǔn)，將立即進(jìn)行處理，因此人們不會(huì)引用超過標(biāo)準(zhǔn)的重金屬。與此同時(shí)，我國環(huán)境水質(zhì)分析的有效性得到了提高。但是很多情況下使用傳統(tǒng)的檢測(cè)方法不能準(zhǔn)確地檢測(cè)重金屬含量，檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況之間的差異通常較大[5]。因此，改進(jìn)水質(zhì)檢測(cè)人技術(shù)尤為重要。

4 加強(qiáng)重金屬水質(zhì)檢測(cè)的方法

（1）完善監(jiān)督制度：有關(guān)環(huán)保部門和政府要注意水質(zhì)污染問題，完善相應(yīng)的保護(hù)制度，定期監(jiān)測(cè)當(dāng)?shù)氐娘嬘盟偷叵滤⑾蛏鐣?huì)公開，以使廣大市民了解飲用水水質(zhì)的真實(shí)情況。另一方面，對(duì)相關(guān)化工廠進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，對(duì)未經(jīng)許可排放廢水的企業(yè)和個(gè)人予以嚴(yán)厲處罰和通報(bào)。此外，應(yīng)建立舉報(bào)制度，對(duì)舉報(bào)水質(zhì)污染的個(gè)人或公司給予合理的獎(jiǎng)勵(lì)。只有通過改善相關(guān)系統(tǒng)并引入監(jiān)督機(jī)制，才能動(dòng)員人民群眾自然參與到水環(huán)境保護(hù)中。

（2）市場(chǎng)化管理：由于我國人口眾多，僅依靠政府和環(huán)境部門來治理水質(zhì)污染顯然是不現(xiàn)實(shí)的。因此，有必要對(duì)水質(zhì)污染進(jìn)行市場(chǎng)控制，并鼓勵(lì)更多負(fù)責(zé)任和有能力的企業(yè)監(jiān)控水質(zhì)污染。政府需要制定合理的計(jì)劃、投資和管理，并吸引更多的優(yōu)秀企業(yè)和人員來治理水質(zhì)污染，作為保護(hù)水資源和控制污染的基礎(chǔ)。

（3）污染物排放許可證制度：當(dāng)前面對(duì)日益嚴(yán)重的工業(yè)污染，我國正在實(shí)行排放污染物的許可證制度，即根據(jù)水質(zhì)、土地狀況和不同地區(qū)的人口狀況可以向周邊地區(qū)排放廢水的企業(yè)發(fā)放污染物排放許可，評(píng)估并應(yīng)用具體的排放標(biāo)準(zhǔn)，控制工廠的廢水總量，以保護(hù)環(huán)境并控制水質(zhì)污染。

（4）創(chuàng)建區(qū)域環(huán)保機(jī)構(gòu)：我國幅員遼闊，水資源管理困難。因此，需要建立一個(gè)合理的區(qū)域環(huán)境機(jī)構(gòu)。通過定期對(duì)當(dāng)?shù)氐乃M(jìn)行檢測(cè)，并向當(dāng)?shù)鼐用穹职l(fā)小冊(cè)子和教育課程，以提高人們對(duì)節(jié)約用水和水污染的認(rèn)識(shí)。另一方面成立專門的水質(zhì)污染調(diào)查組，以調(diào)查和補(bǔ)救所發(fā)生的水質(zhì)污染，并進(jìn)行合理評(píng)估并補(bǔ)償受影響的個(gè)人和企業(yè)。

（5）目標(biāo)責(zé)任制：有關(guān)部門應(yīng)建立綠色GDP的原則，建立有針對(duì)性的員工績效考核責(zé)任框架。傳統(tǒng)的評(píng)估方法沒有添加諸如環(huán)境保護(hù)和綠色之類的要求，這會(huì)導(dǎo)致過分強(qiáng)調(diào)GDP，而忽略了對(duì)環(huán)境的關(guān)注。使用責(zé)任制建立綠色GDP要求，將該地區(qū)的環(huán)境損失從當(dāng)年的GDP中扣除，其余部分用作年度GDP報(bào)告。不僅可以最大程度地減少水質(zhì)污染問題，而且可以提高相關(guān)員工和管理人員的環(huán)保意識(shí)。

（6）重視教育：目前我國居民對(duì)水資源的保護(hù)知識(shí)不足，特別是農(nóng)業(yè)方面的農(nóng)民希望從農(nóng)業(yè)中獲得較高的經(jīng)濟(jì)利益。他們不了解水質(zhì)保護(hù)和水質(zhì)污染的概念和現(xiàn)狀，也不了解農(nóng)業(yè)方面要考慮自然環(huán)境和其他問題。因此，有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)教育，努力了解現(xiàn)狀，賦予人民積極參與和保護(hù)水資源的能力。

5 結(jié)語

監(jiān)測(cè)和分析環(huán)境中的水質(zhì)不僅有助于保護(hù)水資源，還可以減少水質(zhì)污染的可能性。如果水中含有重金屬，則可能威脅人們健康，甚至?xí)霈F(xiàn)遺傳病，影響下一代的生長。同時(shí)，水資源是人們發(fā)展和生存的重要資源之一。重視監(jiān)測(cè)水體中重金屬的含量是促進(jìn)工業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要途徑之一。有關(guān)人員還應(yīng)繼續(xù)努力，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)更有效，更準(zhǔn)確的方法，為保護(hù)中國未來的水資源奠定良好的基礎(chǔ)。