環(huán)境監(jiān)測中的重金屬元素分析方法的應(yīng)用要點(diǎn)

葉國洪

廣東省云浮生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，中國·廣東 云浮 527300

1 引言

在社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展背景下，中國工業(yè)事業(yè)取得長足進(jìn)步，伴隨而來的環(huán)境污染問題也引發(fā)各界廣泛關(guān)注，特別是出現(xiàn)的重金屬污染，會對生態(tài)環(huán)境和人體健康帶來極大危害，并成為環(huán)境監(jiān)測和治理中的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。然而在對重金屬污染進(jìn)行治理時，需要借助科學(xué)合理元素分析方法，對不同類別重金屬進(jìn)行分類，再采用相對應(yīng)措施進(jìn)行有效解決，在這過程中若發(fā)生重金屬元素分析方法應(yīng)用要點(diǎn)掌握不足狀況，就會對環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量和重金屬污染治理成效構(gòu)成極大影響，還要結(jié)合實(shí)際選擇正確元素分析方法，并加強(qiáng)各環(huán)節(jié)操作控制，以為重金屬污染有效防治提供有力支持[1]。鑒于此，對環(huán)境監(jiān)測中重金屬元素分析方法的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行深入分析。

2 重金屬污染的來源及危害

2.1 來源

重金屬污染的來源主要有：①工業(yè)方面，隨著工業(yè)不斷發(fā)展，各種化工原料被運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，并成為重金屬污染的主要源頭，如鋼材的冶煉、煤礦及化工產(chǎn)品的燃燒，均會產(chǎn)生有毒重金屬物質(zhì)，并且隨著大氣流動排放到空氣當(dāng)中，引發(fā)嚴(yán)重大氣污染問題，此外工業(yè)生產(chǎn)遺留下的大量工業(yè)廢水，隨意排放到附近水源當(dāng)中，也會引發(fā)嚴(yán)重水污染。②農(nóng)業(yè)方面，開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動，對化肥農(nóng)藥進(jìn)行隨意使用，所產(chǎn)生的重金屬離子也會殘留在土壤中，并且經(jīng)過長時間沉淀積聚以后，土地質(zhì)量也會急劇降低，并對正常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土壤環(huán)境帶來極大影響。③人們生活，在人們生活中隨意丟棄化工廢棄物，如電池，也會使重金屬滲入到地下，對環(huán)境造成嚴(yán)重影響，同時汽車焚燒、汽油泄漏等也會引起重金屬進(jìn)入大氣環(huán)境，引發(fā)較為嚴(yán)重污染問題[2]。

2.2 危害

重金屬污染會對大氣、水體、土壤、人體等造成極大危害，尤其是在重金屬物質(zhì)排放到大氣環(huán)境中以后，不僅會引發(fā)嚴(yán)重大氣污染，還會隨著空氣流動擴(kuò)大污染范圍，并且通過雨水這些重金屬物質(zhì)也會滲入到土壤和水體當(dāng)中，引發(fā)土壤水體污染，人們在對水資源和土壤栽種食物進(jìn)行飲用以后，也會導(dǎo)致各種疾病發(fā)生，對人們身體健康構(gòu)成極大威脅，側(cè)面也反映出重金屬污染的重要危害，若不及時進(jìn)行處理，勢必會對人與自然健康和諧發(fā)展帶來不可想象的災(zāi)難。

3 環(huán)境監(jiān)測中重金屬元素分析方法的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 分析方法選擇

考慮到重金屬元素主要存在于空氣、土壤、水體等中，因此開展環(huán)境監(jiān)測工作，就要將重點(diǎn)放在空氣、土壤、水體分別采樣研究上面，實(shí)際操作中也要密切聯(lián)系樣本內(nèi)金屬元素含量及元素之間相互發(fā)生作用，對重金屬元素分析方法進(jìn)行科學(xué)合理選擇。一般情況下，開展重金屬元素環(huán)境監(jiān)測工作，會選擇電化學(xué)法和光學(xué)分析法進(jìn)行運(yùn)用，在電化學(xué)分析法中又包含了極譜分析法，光化學(xué)分析法又包含了原子吸收光譜法、原子熒光光度法等，實(shí)際選用時要根據(jù)重金屬的濃度和元素之間相互影響關(guān)系。例如，對高濃度重金屬元素樣本進(jìn)行檢測分析，大多數(shù)情況會采用電化學(xué)法，中濃度的重金屬元素樣本會使用原子熒光光度法、原子吸收光譜法等進(jìn)行檢測分析，而低濃度的重金屬樣本檢測分析，可以使用離子體發(fā)射光譜法。這里以原子吸收光譜法為例，其工作原理是從光源輻射出待查元素的特點(diǎn)波長的電磁輻射以后，就可以從原子化結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的樣本蒸汽入手，對吸收度值和待查離子含量進(jìn)行有效把握[3]。

3.2 樣本有效制備

重金屬污染在水源、土壤等領(lǐng)域中較為嚴(yán)重，在開展環(huán)境監(jiān)測工作時，就要對這些領(lǐng)域的重金屬污染程度進(jìn)行科學(xué)判斷，以為重金屬污染有效防治奠定良好基礎(chǔ)。實(shí)踐中，就要從水源、土壤等污染出發(fā)，對極具代表性的樣本進(jìn)行采集，如含鉛汽油、工業(yè)廢水、垃圾焚燒成分等，然后根據(jù)污染源實(shí)際特質(zhì)，對恰當(dāng)取樣設(shè)備進(jìn)行選用，并完成樣本制備工作，實(shí)際操作中也要加強(qiáng)污染物pH 值、重金屬離子濃度等監(jiān)測工作，主要是因?yàn)樗占闹亟饘傥廴緲颖静粌H僅是預(yù)處理樣本，還會對監(jiān)測分析結(jié)果準(zhǔn)確性產(chǎn)生直接影響，因此在配備樣本時要保證標(biāo)準(zhǔn)化操作，若樣本中混入了其他成分，勢必會對研究結(jié)論帶來不利影響[4]。

3.3 不同樣本預(yù)處理

對不同樣本進(jìn)行預(yù)處理，主要包含以下內(nèi)容：

①液體樣本，在對液體樣本進(jìn)行預(yù)處理時，重點(diǎn)要放在液體表層雜物和有機(jī)成本處置上面，以防止這些因素對最終監(jiān)測結(jié)果產(chǎn)生干擾，涉及的監(jiān)測偏差也能急劇縮小。操作中就要在預(yù)處理液體樣本時，對預(yù)裝樣本的容器使用專門洗滌液進(jìn)行清理，并在弱酸性液體當(dāng)中靜置10～15min，然后使用清水進(jìn)行清理干凈，然后裝入液體樣本。執(zhí)行時可以采用化學(xué)過濾法，即使用一定孔徑的濾紙進(jìn)行過濾，使pH 值保持在1～2 之間，若選擇使用硝酸液體，就要對液體質(zhì)量加強(qiáng)控制，使重金屬物質(zhì)在硝酸液體發(fā)揮作用下進(jìn)行快速溶解，待完成儲存工作以后，就可以采用氯化酸消解方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，簡單、高效優(yōu)勢非常明顯。

②固體樣本，對固體樣本實(shí)施預(yù)處理，最常用的方法是固體入樣法，特別是在土壤重金屬物質(zhì)監(jiān)測當(dāng)中，采用這一方法可以對固體懸浮液快速完成采樣工作，其工作原理就是將固體視為液體樣本，在完成稀釋工作以后就可以對樣本展開更加深入研究。針對較高標(biāo)準(zhǔn)的固體樣本，進(jìn)行預(yù)處理需要采用固體懸浮物、酸降解入樣等特殊方法，這些方法運(yùn)用一般以酸解法為主，在不能滿足實(shí)際工作要求以后，就可以借助高溫堿熔法，使酸解法應(yīng)用優(yōu)勢得到充分發(fā)揮[5]。

③空氣樣本，在化工和煤礦工廠集聚的地方，空氣含有重金屬離子的濃度相對較高，進(jìn)行取樣和分析也非常方便，這時候就可以采用流量取樣器，對排出的重金屬顆粒成本進(jìn)行有效收集，操作中最好不要在降雨環(huán)境下進(jìn)行，不僅會增大空氣取樣難度，還無法準(zhǔn)確反映出重金屬污染實(shí)際程度，考慮到這一情況，在進(jìn)行空氣樣本采集和預(yù)處理工作時，就要注意嚴(yán)格遵循相關(guān)檢測技術(shù)規(guī)范要求，并對采樣和預(yù)處理儀器設(shè)備進(jìn)行正確使用。

3.4 污染程度分析

水質(zhì)、土壤、空氣等遭受重金屬污染，其本質(zhì)是水質(zhì)、土壤、空氣等中含有重金屬物質(zhì)出現(xiàn)超標(biāo)情況，并且超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的越多，說明重金屬污染程度越高，這也為環(huán)境監(jiān)測明確重金屬污染范圍和開展重金屬污染治理工作提供有力參考信息?？紤]到實(shí)際開展監(jiān)測工作，重金屬元素樣品實(shí)際含量的分布，可以通過多樣分析方法有效使用充分體現(xiàn)出來，并根據(jù)所得研究結(jié)論確定重金屬的實(shí)際污染程度，通常會使用公式法計(jì)算和單因子指數(shù)表示，其中不同重金屬的采樣點(diǎn)單因子指數(shù)具有差異性，所反映的污染程度也有所不同，要切實(shí)保證重金屬元素監(jiān)測分析結(jié)論準(zhǔn)確性和可靠性，就要在實(shí)際工作中合適的分析方法進(jìn)行選用，如電感耦合等離子體頻譜分析方法，在環(huán)境監(jiān)測重金屬元素中進(jìn)行運(yùn)用，分析范圍廣、靈敏度高、操作便捷等優(yōu)勢十分突出，實(shí)際工作會嚴(yán)格按照消解水樣、儀器參數(shù)、試劑選用、水樣品測定、ICP 法結(jié)果分析等分析試驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，無論是精密度，還是回收率均能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，換句話來說就是能夠保證分析監(jiān)測結(jié)果精準(zhǔn)性[6]。

4 結(jié)語

論文是對環(huán)境監(jiān)測中重金屬元素分析方法應(yīng)用要點(diǎn)的分析，隨著我國工業(yè)事業(yè)不斷發(fā)展，所引發(fā)的環(huán)境污染問題也引起社會各界廣泛關(guān)注，尤其是工業(yè)發(fā)展帶來的重金屬污染問題，若不加快解決勢必會對自然生態(tài)環(huán)境和人們身體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。盡管近幾年我國高度重視環(huán)境監(jiān)測工作，并將重金屬污染監(jiān)測治理納入到其中，但是實(shí)際開展工作卻出現(xiàn)了重金屬監(jiān)測分析方法應(yīng)用要點(diǎn)把握不足情況，嚴(yán)重降低了環(huán)境監(jiān)測水平與質(zhì)量，還要加強(qiáng)重金屬分析方法有效應(yīng)用研究與分析，并在準(zhǔn)確掌握分析方法正確選擇、重金屬樣本有效制備、不同樣本預(yù)處理、污染程度研究分析等要點(diǎn)以后，在實(shí)際工作中進(jìn)行科學(xué)規(guī)范操作，可以真實(shí)準(zhǔn)確反映重金屬污染狀況，進(jìn)而為污染防治提供強(qiáng)有力支持。