地表水中重金屬污染監(jiān)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀分析及對(duì)策

甘偉威

（江門市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，廣東江門 529000）

地表水中重金屬污染監(jiān)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀分析及對(duì)策

甘偉威

（江門市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，廣東江門 529000）

現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題，化工污染成為重要的污染源之一，不合理的排放導(dǎo)致地表水中重金屬含量不斷上升，利用先進(jìn)的污染監(jiān)測(cè)技術(shù)，才能提高監(jiān)測(cè)質(zhì)量。分析了地表水中重金屬污染監(jiān)測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀，指出了其中存在的問題，并提出了科學(xué)的應(yīng)對(duì)策略。

地表水；重金屬；監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀；對(duì)策

工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程的加快，重金屬排放量不斷上升，特別是生產(chǎn)力的持續(xù)發(fā)展，環(huán)境污染問題也日益加劇，大規(guī)模的工業(yè)污染排放，帶來了復(fù)雜而深刻的環(huán)境問題。使得地表水和地下水中都含有一定量的重金屬，重金屬進(jìn)入人體內(nèi)，難免會(huì)威脅人體健康，甚至可能影響整個(gè)生態(tài)環(huán)境平衡。

1 地表水中重金屬污染類型與危害

地表水含有多種重金屬，它們有著不同的物理狀態(tài)、可過濾性也有所差異。通常利用濾膜來評(píng)判、衡量，地表水中的重金屬有可過濾與非可過濾之分，前者具有一定的溶解性，具體涵蓋金屬水合離子、膠體例子等；后者則不能溶解，又叫做懸浮態(tài)金屬，不能憑借過濾的方式分離，而是要將濾膜和懸浮物共同通過特定化學(xué)反應(yīng)的方式來消除，再對(duì)應(yīng)檢測(cè)出其中的金屬含量。

地表水由于所處環(huán)境較為復(fù)雜，其內(nèi)部成分也無法確定，更重要的是一些污染成分含量極低，以千姿百態(tài)的形式存在于水體中，這就給其中重金屬的污染監(jiān)測(cè)帶來了困難，正式監(jiān)測(cè)前需要特殊處理，可以通過采樣的形式來對(duì)樣品進(jìn)行消解處理，以此來破壞被檢測(cè)樣品內(nèi)部有機(jī)物含量，并使其中的懸浮性顆粒溶解開來，這樣就能對(duì)其中的各類重金屬進(jìn)行價(jià)態(tài)統(tǒng)一化處理，將該元素逐漸變成容易被分解的無機(jī)化合物。常見的消解可以借助于硝酸、高氯酸等，特殊的成分和物質(zhì)則應(yīng)該借助微波來消解。

地表水中重金屬污染可能帶來嚴(yán)重的污染問題，不僅會(huì)對(duì)客觀環(huán)境造成污染，還將影響到人體健康。重金屬的產(chǎn)生主要來自于工業(yè)排放、重金屬開采、工業(yè)冶煉等工業(yè)活動(dòng)，由于該物質(zhì)無法被人體降解，進(jìn)入人體后會(huì)帶來嚴(yán)重的健康問題。

2 地表水中重金屬污染監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 原子吸收光譜法

水體重金屬監(jiān)測(cè)中最常用此監(jiān)測(cè)方法，因?yàn)樵摲椒▽?shí)際運(yùn)用中表現(xiàn)出高靈敏度、效率高、不易受干擾等優(yōu)勢(shì)，實(shí)際監(jiān)測(cè)過程中，無需對(duì)被檢測(cè)樣品做出過于精細(xì)的處理，將樣品進(jìn)行簡(jiǎn)單地酸化、過濾后就能達(dá)到監(jiān)測(cè)目的。而且該檢測(cè)方法的應(yīng)用范圍較廣，可以將其同其他監(jiān)測(cè)方法同步使用，從而提高監(jiān)測(cè)工作效率，例如：污染性水體中有機(jī)汞和無機(jī)汞的檢測(cè)，實(shí)際的檢測(cè)過程如下：利用45um的濾膜，將被檢測(cè)的污染性水源樣本過濾出來，從而檢查出其內(nèi)部無機(jī)汞的含量，在此基礎(chǔ)上借助熱解法，再將樣本內(nèi)部的總汞含量檢測(cè)出來，再將兩組檢測(cè)數(shù)據(jù)做差，就能得出有機(jī)汞的含量。

2.2 電桿耦合等離子體原子發(fā)射光譜法

這一監(jiān)測(cè)方法是建立在已有的光譜法基礎(chǔ)上得出的方法，主體原理為：氬等離子體的溫度較高，能夠?qū)Ρ粰z測(cè)樣品進(jìn)行分解，使其成為激發(fā)狀的原子與離子，因?yàn)檫@類原子與離子不是十分穩(wěn)定，這樣外層電子將從激發(fā)態(tài)向低能級(jí)轉(zhuǎn)變，對(duì)應(yīng)發(fā)出譜線，如圖1所示：

圖1 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法原理圖

分光處理，再借助特定的檢測(cè)設(shè)備來檢測(cè)波長(zhǎng)強(qiáng)度，其強(qiáng)度和濃度之間呈正相關(guān)，整個(gè)監(jiān)測(cè)過程體現(xiàn)出方便、簡(jiǎn)單等特征，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水體內(nèi)部各種重金屬成分的全面檢測(cè)。

2.3 紫外可見光分光廣度法

該檢測(cè)方法的原理為，由于分子內(nèi)部有一些基團(tuán)，當(dāng)其吸收200～800mm光譜區(qū)紫外可見輻射光后，將出現(xiàn)電子能級(jí)躍遷，吸收性光譜將出現(xiàn)。各類重金屬都有著自身的原子構(gòu)造，吸收光的性質(zhì)、能量大小也差異顯著，這樣就可以憑借吸收光譜中典型波長(zhǎng)處的吸光度，來預(yù)測(cè)、分析一種污染物的特點(diǎn)以及含量大小。實(shí)際運(yùn)用過程中，應(yīng)該特別關(guān)注的是紫外可見光風(fēng)光廣度法要達(dá)到特定的條件，因?yàn)楦黝愇镔|(zhì)吸收光有著不同的類別，這樣某種重金屬融入不相關(guān)成分后，則可能導(dǎo)致特定光吸收的波動(dòng)，根據(jù)以往的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐總結(jié)出，通常情況下，被檢測(cè)污染性水體內(nèi)部的重金屬越多，這種波動(dòng)性越強(qiáng)。

不同的重金屬監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與不足統(tǒng)計(jì)如表1所示。

表1 各類監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

3 地表水中重金屬污染監(jiān)測(cè)的優(yōu)化措施

3.1 健全檢測(cè)法律法規(guī)體系

地表水重金屬污染監(jiān)測(cè)需要完善的法律法規(guī)體系做支撐，我國(guó)相關(guān)部門有必要對(duì)現(xiàn)行的重金屬監(jiān)測(cè)法律體系做出全面總結(jié)和反思，制定更加健全、科學(xué)、合理與完善的法律規(guī)程與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，逐步實(shí)現(xiàn)重金屬監(jiān)測(cè)的規(guī)范化，技術(shù)的合理化。一套健全完善的重金屬法律法規(guī)體系能夠?yàn)榈乇硭廴疚锉O(jiān)測(cè)提供章程性指導(dǎo)。

3.2 創(chuàng)建科學(xué)的監(jiān)測(cè)體系

地表水中重金屬污染監(jiān)測(cè)具有一定的難度、技術(shù)性，其中監(jiān)測(cè)精度、準(zhǔn)確度等都至關(guān)重要，對(duì)此，國(guó)家相關(guān)環(huán)境檢測(cè)部門有必要?jiǎng)?chuàng)建科學(xué)的檢測(cè)體系，制定相關(guān)的制度、規(guī)范，培養(yǎng)高級(jí)檢測(cè)工作人員，通過學(xué)術(shù)交流、技術(shù)研究、科學(xué)檢測(cè)、定期考核等方式，來逐漸形成專業(yè)化、科學(xué)化的污染物監(jiān)測(cè)技術(shù)系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建一個(gè)重金屬監(jiān)測(cè)管理體系，利用已有的污染監(jiān)測(cè)技術(shù)來不斷改進(jìn)、更新并提高檢測(cè)技術(shù)水平，積極吸收并引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的污染監(jiān)測(cè)技術(shù)，從而不斷地豐富、充實(shí)、完善污染監(jiān)測(cè)體系，打造一個(gè)功能健全、分類完善的污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

同時(shí)，環(huán)境監(jiān)測(cè)管理部門有必要依托于所創(chuàng)建的監(jiān)測(cè)體系來對(duì)一個(gè)地域、一個(gè)環(huán)境中的重金屬污染情況進(jìn)行科學(xué)地預(yù)警、分析，提前告知該地區(qū)工業(yè)企業(yè)采取污染處理措施，保護(hù)地方環(huán)境安全，維護(hù)該地區(qū)生活健康。通過預(yù)警與預(yù)測(cè)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)地區(qū)、一種環(huán)境下污染物分布狀況、污染等級(jí)，查明該地區(qū)地表水重金屬的污染情況，并借助現(xiàn)有的污染處理技術(shù)來對(duì)污染水體做出清潔處理，減輕污染威脅。

3.3 加大重金屬監(jiān)測(cè)建設(shè)力度

地表水重金屬污染物的監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)、艱巨的工作任務(wù)，必須加強(qiáng)監(jiān)測(cè)人員的培養(yǎng)，提高監(jiān)測(cè)技術(shù)水平，加大監(jiān)管力度，不斷提高污染物監(jiān)測(cè)的技術(shù)水平。實(shí)際的重金屬污染監(jiān)測(cè)過程中，一方面應(yīng)該結(jié)合地表水中重金屬污染物的類別、現(xiàn)實(shí)需求等，基于已有的儀器設(shè)備等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，另一方面要增加對(duì)監(jiān)測(cè)性物資設(shè)備的投資，不斷引進(jìn)先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，創(chuàng)新監(jiān)測(cè)技術(shù)和方法，建設(shè)專業(yè)化的實(shí)驗(yàn)室，配備專門的檢測(cè)儀器，善于利用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，例如：在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、應(yīng)急檢測(cè)技術(shù)等，提高監(jiān)測(cè)技術(shù)水平，體現(xiàn)地表水重金屬污染物監(jiān)測(cè)的先進(jìn)性。

此外，可以逐漸應(yīng)用生物監(jiān)測(cè)技術(shù)，當(dāng)前最具代表性的重金屬生物監(jiān)測(cè)技術(shù)為：發(fā)光細(xì)菌法，該細(xì)菌常規(guī)環(huán)境下可以發(fā)出480nm的藍(lán)綠可見光，遇到任何干擾性物質(zhì)時(shí)都可能導(dǎo)致發(fā)光強(qiáng)度的變化，利用這一檢測(cè)原理就能檢測(cè)出地表水中的重金屬，再借助其他監(jiān)測(cè)儀器能夠得出其中的重金屬含量。

4 結(jié)束語

地表水中重金屬污染監(jiān)測(cè)是環(huán)境污染監(jiān)測(cè)工作的重要組成部分，只有加強(qiáng)重金屬污染監(jiān)測(cè)，提高檢測(cè)技術(shù)水平，不斷改進(jìn)并更新檢測(cè)工作質(zhì)量，才能提高重金屬監(jiān)測(cè)的質(zhì)量和效果。

[1] 韓雪，鄧靜秋，曹亞明.河北省地表水重金屬污染狀況分析[J].中國(guó)環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，（1）：57-60.

[2] 王菲，吳泉源，呂建樹，等.山東省典型金礦區(qū)土壤重金屬空間特征分析與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].環(huán)境科學(xué)，2016，（8）.

Analysis and Countermeasure of Heavy Metal Pollution Monitoring Technology in Surface Water

Gan Wei-wei

The rapid development of modern science and technology has brought about serious environmental problems.Chemical pollution has become one of the most important sources of pollution.Irrational discharge has led to an increase in heavy metal content in surface water，and advanced monitoring techniques can improve the monitoring quality.This paper analyzes the status of heavy metal pollution monitoring technology in surface water，points out the existing problems，and puts forward the scientific coping strategies.

surface water；heavy metal；monitoring status；countermeasure

X832

B

1003–6490（2016）09–0112–02

2016–08–15

甘偉威（1985—），男，廣東江門人，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)與分析工作。