水體金屬污染物的測定

【摘要】本文主要闡述了汞的測定的冷原子吸收法、冷原子熒光法、雙硫腙分光光度法；鎘的原子吸收分光光度法、雙硫腙分光光度法；以及鉛、鋅等金屬污染物的測定方法。

【關鍵詞】水體；金屬污染物；測定

本水體中的金屬元素有一些也是人體必須的常量元素和微量元素，而汞、鎘、鉛、銅、鋅、鎘等許多金屬元素則有害于人身健康，受到一些工業(yè)污染水其有害金屬化合物日趨上升。其毒性大小不同，有必要測定可過濾金屬、不可過濾金屬和金屬總量。金屬元素的水體測定，主要有分光光度發(fā)、原子吸收光度法等，以下分析幾種水體金屬有害成份的測定。

1、水體中金屬污染物汞測定的幾種方法

（1）冷原子熒光法

其方法是把水樣中的汞離子還原為基態(tài)汞原子蒸氣，吸收253.7nm的紫外光后，被激發(fā)而產(chǎn)生特征共振熒光，在一定的測量條件下和較低的濃度范圍內，熒光強度與汞濃度成正比。

方法最低檢出濃度為0.05μg/L，測定上限能達1μg/L，干擾因素較少，適用于地面水、生活污水和工業(yè)廢水的測定。

（2）雙硫腙分光光度法

測定條件控制及消除干擾。此方法對測定條件控制要求較嚴格。例如，加鹽酸羥胺不能過量；對試劑純度要求高，特別是雙硫腙的純化，對提高雙硫淙汞有色螯合物的穩(wěn)定性和分析準確度極為重要。

在酸性介質中測定，常見干擾物主要是銅離子，可在雙硫腙洗脫液中加入1%（m/V）EDTA二鈉鹽進行掩蔽。

要注意的是，由于汞是極毒物質，對雙硫腙的士氯甲烷萃取液，要加入硫酸破壞有色螯合物，并與其他雜質-起隨水相分離后，加入氫氧化鈉溶液中和至微減性，再予攪拌廠加入硫化鈉溶液，使汞沉淀完全，沉淀物予以回收或進行其他處理。有機相經(jīng)除酸和水，蒸餾回收三氯甲烷。

2、水體金屬污染物鎘的測定方法

鎘的毒性較強，要在人體的肝、腎等組織中蓄積，導致各臟器組織的損壞，特別是對腎臟損害最為明顯。還會造成導致骨質疏松和軟化。多數(shù)淡水的含鎘量低于1μg/L。鎘的主要污染源是電鍍、采礦、冶煉、染料、電池和化學工業(yè)等排放的國家標準GB74691987中規(guī)定鎘的測定方法有原子吸收分光光度法、雙硫腙分光光度法及陽極溶出伏安法或示波極譜法，檢測范圍是0.001-0.05mg/L。以下以原子吸收分光光度法為例，闡述鎘的測定方法。

（1）原子吸收分光光度法

由銳線光源發(fā)射的特征譜線穿越被測水樣的原子蒸氣時，由于鎘原子的選擇性吸收而使入射光強度與透射光強度出現(xiàn)差異，可用標準曲線法或標準加入法測定水樣的吸光度，求其中鎘的濃度。

（2）雙硫腙分光光度法

①測定條件及干擾消除

淺方法適于受鎘污染的天然水和各種污水，最低檢出限（100mL水樣，20mm比色皿）為0.001mg/L，測定上限為0.06mg/L。

測定前水樣應用硝酸硫酸混合液消解處理。鈣離子濃度高于1000mg/L時會抑制鎘吸收；鎂離子濃度達20mg/L時，需多力舊酉石酸鉀鈉作掩蔽劑；鐵含量高于5mg/L時應用碘化鉀-甲基異丁基酮萃取體系，萃取時防止日光直接照射及遠離熱源；如果水樣中有氯化鈉存在時，每20μg水樣應加入5%磷酸鈉溶液10μL消除基體效應的影響；水樣中鎘含量高于10μg時，取水量改為25mL或50mL；雙硫腙必須提純使用。

對水質中銅、鋅、鉛、鎘測定的目的，主要是掌握原子吸收法測定的原理和操作；了解測量條件的選擇；掌握原子吸收分光光度計的原理和使用方法。根據(jù)檢驗結果，若存在基體干擾，用標準加入法測定并計算結果。若存在背景吸收動背景校正裝置或鄰近非特征吸收法進行校正，后一種方法是從特征譜線處測得的吸收值中扣除鄰近非特征吸收譜線處的吸收值，得到被測元素原子的真正吸收值。也可使用整合萃取法或樣品稀釋法降低或排除現(xiàn)基體干擾或背景吸收的組分。

3、水體中金屬污染物鈣和鎂的測定方法

鈣和鎂是天然水中的常見成分，水中鈣、鎂含量即為水的硬度。一般來源于含鈣、鎂的巖石風化溶解產(chǎn)物，也是動物體內必須的元素。鈣、鎂在天然水中濃度從每升零點幾毫克到數(shù)百毫克不等，硬度過高的水不宜用于工業(yè)應用，容易形成水垢，影響熱傳導，對鍋爐作業(yè)，還有爆炸的危險。所以，應對水進行軟化處理。

目前對水的硬度的定義不同，如總硬度、碳酸鹽硬度、非碳酸鹽硬度。其中，總硬度是鈣和鎂的總濃度。水的以內高度各國表示方法也是不相同的，如德國硬度（Od）相當于CaO含量為10mg/L（10ppm）或為0.17mmol/L。依此水質分類是：0.40d為很軟的水，4—80d為中等硬水，16—30d為硬水，300d以上為很硬的水。1美國硬度相當與CaCO3含量為1mg/L（1ppm）或為0.01mmol/L。

測定水中鈣鎂方法有EDTA絡和滴定發(fā)、原子吸收分光光度發(fā)、等離子發(fā)射光譜法等。其中EDT絡和滴定法簡單快速，是經(jīng)常選用的一種方法；原子吸收分光光度法具有快速、靈敏、準確、干擾易消除等優(yōu)點，如果采用EDTA絡合滴定法有干擾時，最好改用本法；等離子發(fā)射光譜法快速、靈敏度高，干擾少，可同時測定多種元素，也是一種理想的方法。

參考文獻

[1]史永純.環(huán)境監(jiān)測.上海：華東理工大學出版社，2011.10

[2]蔣仲安.礦山環(huán)境工程.北京：冶金工業(yè)出版社，2009.9

[3]李愛貞等.環(huán)境影響評價實用技術指南.北京：機械工業(yè)出版社，2012.4

[4]劉蘭泉，張榮.環(huán)境保護概論.武漢：華中科技大學出版社，2010.1

[5]郭淑華，徐曉毅.水文與水資源學概論.北京：中國環(huán)境科學出版社，2011.3