重金屬污染與檢測方法探討

1、.：.；重金屬污染與檢測方法討論更新時間：08-4-30 16:46 摘要： 在109種化學(xué)元素中，金屬就有83種，重金屬是指比艱苦于4或5的金屬，約有45種，如銅、鋅、鉛、鎘、鐵、錳、鉀、鈉、鈣、鎂、鉻、汞、砷、鎳等。由重金屬呵斥的環(huán)境污染稱為重金屬污染，重金屬污染主要指鉛、鎘、鉻、汞、鉈以及類金屬砷等生物毒性顯著的重金屬。關(guān)鍵字： 重金屬 檢測1 重金屬的污染重金屬污染與其他有機化合物的污染不同。不少有機化合物可以經(jīng)過自然界本身物理的、化學(xué)的或生物的凈化，使有害性降低或解除。而重金屬具有富集性，很難在環(huán)境中降解。目前我國由于在重金屬的開采、冶煉、加工過程中，呵斥不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等

2、進入大氣、水、土壤，引起嚴重的環(huán)境污染。如隨 HYPERLINK monitoring.chinaep-tech/papers/23483.htm l # 廢水排出的重金屬，即使?jié)舛刃?，也可在藻類和底泥中積累，被魚和貝類體表吸附，產(chǎn)生食物鏈濃縮，從而呵斥公害。水體中的金屬元素按其對人體安康的影響可分為三類：一是人體安康必需的常量元素如：鈉、鉀、鈣、鎂和微量元素如：鐵、錳、銅、鋅、鎳、鈷、硒、釩、鉬、硅、錫，他們的缺乏或過量都于人體安康不利。二是對人體安康有害的金屬元素如：鉛、鎘、汞、砷、鉻、鈹、鉈、鋇等。三是在人體中確有存在，但生理功能尚不明的元素如：鋰、硼、鋁、鈦、鋯等。 水體中金屬有利或有

3、害不僅取決于金屬的種類、理化性質(zhì)，而且還取決于金屬的濃度及存在的價態(tài)和形狀，即使有益的金屬元素濃度超越某一數(shù)值也會有猛烈的毒性，使動植物中毒，甚至死亡。金屬有機化合物(如有機汞、有機鉛、有機砷、有機錫等)比相應(yīng)的金屬有機化合物毒性要強得多；可溶態(tài)的金屬又比顆粒態(tài)金屬的毒性要大；六價鉻比三價鉻毒性要大等等。 重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生劇烈的相互作用，使它們失去活性，也能夠在人體的某些器官中富集，假設(shè)超越人體所能耐受的限制，會呵斥人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等，對人領(lǐng)會呵斥很大的危害，例如，日本發(fā)生的水俁病(汞污染)和骨痛病(鎘污染，等公害病，都是由重金屬污染引起的。 重金屬在大氣

4、、水體、土壤、生物體中廣泛分布，而底泥往往是重金屬的儲存庫和最后的歸宿。當環(huán)境變化時，底泥中的重金屬形狀將發(fā)生轉(zhuǎn)化并釋放呵斥污染。重金屬不能被生物降解，但具有生物累積性，可以直接要挾高等生物包括人類，有關(guān)專家指出，重金屬對土壤的污染具有不可逆轉(zhuǎn)性，已受污染土壤沒有治理價值，只能調(diào)整種植種類來加以逃避。因此，底泥重金屬污染問題日益遭到人們的注重。 目前我國重金屬污染主要從地表水飲用水源水、湖水、河水、地下水、還有大氣降水、以及底質(zhì)江、河、湖、海等水體底部的表層堆積物質(zhì)中來掌握重金屬的污染情況。我國重金屬污染主要是在河水中和底泥中，其污染大多是工業(yè) HYPERLINK monitoring.chi

5、naep-tech/papers/23483.htm l # 廢水的排放呵斥的，對于工業(yè)企業(yè)的污染，國家環(huán)保局也有一系列的 HYPERLINK monitoring.chinaep-tech/papers/23483.htm l # 管理措施，但是落實是關(guān)鍵，要建立嚴厲的監(jiān)視 HYPERLINK monitoring.chinaep-tech/papers/23483.htm l # 管理機制。對于水體和土壤中的重金屬污染，如今還沒有很好的方法，由于存在于水和土壤中的重金屬很難降解，并且還具有富集性，所以重金屬的污染是不可逆轉(zhuǎn)的?，F(xiàn)階段對我們?nèi)祟惡铜h(huán)境呵斥危害的重金屬有以下五種元素： 鉛：是可

6、在人體和動物組織中積存的有毒金屬。主要來源于各種油漆、涂料、蓄電池、冶煉、五金、機械、電鍍、化裝品、染發(fā)劑、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自來水 HYPERLINK monitoring.chinaep-tech/papers/23483.htm l # 管等。它是經(jīng)過皮膚、消化道、呼吸道進入體內(nèi)與多種器官親和，主要毒性效應(yīng)是貧血癥、神經(jīng)機能失調(diào)和腎損傷，易受害的人群有兒童、老人、免疫低下人群。鉛對水生生物的平安濃度為0.16mg/L，用含鉛0.14.4mg/L的水灌溉水稻和小麥時，作物中鉛含量明顯添加。 鎘：不是人體的必要元素。鎘的毒性很大，可在人體內(nèi)積存，主要積存在腎臟，引起泌尿系統(tǒng)的功

7、能變化；鎘主要來源有電鍍、采礦、冶煉、燃料、電池和化學(xué)工業(yè)等排放的 HYPERLINK monitoring.chinaep-tech/papers/23483.htm l # 廢水；廢舊電池中鎘含量較高、也存在于水果和蔬菜中，尤其是蘑菇，在奶制品和谷物中也有少量存在，鎘可以取代骨中鈣，使骨骼嚴重軟化，骨頭寸斷，會引起胃臟功能失調(diào)，干擾人體和生物體內(nèi)鋅的酶系統(tǒng)，導(dǎo)致高血壓癥上升。易受害的人群是礦業(yè)任務(wù)者、免疫力低下人群。水中含鎘0.1mg/L時，可輕度抑制地面水的自凈作用，鎘對白鰱魚的平安濃度為0.014mg/L,用含鎘0.04Mg/L的水進展灌溉時，土壤和稻米遭到明顯污染，農(nóng)灌水中含鎘0.0

8、07mg/L時，即可呵斥污染。 汞：汞及其化合物屬于劇毒物質(zhì)，可在人體內(nèi)蓄積。主要來源于儀表廠、食鹽電解、貴金屬冶煉、化裝品、照明用燈、齒科資料、燃煤、水生生物等。血液中的金屬汞進入腦組織后，逐漸在腦組織中積累，到達一定的量時就會對腦組織呵斥損害，另外一部分汞離子轉(zhuǎn)移到腎臟。進入水體的無機汞離子可轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘愿蟮挠袡C汞，由食物鏈進入人體，引起全身中毒作用；易受害的人群有女性，尤其是準媽媽、嗜好海鮮人士；天然水中含汞極少，普通不超越0.1g/L。 砷：是人體的非必需元素，元素砷的毒性極低，而砷的化合物均有劇毒，三價砷化合物比其它砷化合物毒性更強。砷經(jīng)過呼吸道、消化道和皮膚接觸進入人體，如攝入量超

9、越排泄量，砷就會在人體的肝、腎、肺、子宮、胎盤、骨骼、肌肉等部位蓄積，與細胞中的酶系統(tǒng)結(jié)合，使酶的生物作用遭到抑制失去活性，特別是在毛發(fā)、指甲中蓄積，從而引起慢性砷中毒，埋伏期可達幾年甚至幾十年，慢性中毒有消化系統(tǒng)病癥、神經(jīng)系統(tǒng)病癥和皮膚病變等。砷還有致癌作用，能引起皮膚癌，在普通情況下，土壤、水、空氣、植物和人體都含有微量的砷，對人體不會構(gòu)成危害。主要來源于采礦、冶金、化化學(xué)制藥、玻璃工業(yè)中的脫色劑、各種殺蟲劑、殺鼠劑、砷酸鹽藥物、化肥、硬質(zhì)合金、皮革、農(nóng)藥等；危害的人群有農(nóng)民、家庭主婦、特殊職業(yè)工人群體。地面水中含砷量因水源和地理條件不同而有很大差別，淡水為0.2230m/L，平均為0.5

10、m/L，海水為3.7m/L。 鉻：主要來源于劣質(zhì)化裝品原料、皮革制劑、金屬部件鍍鉻部分，工業(yè)顏料以及鞣革、橡膠和陶瓷原料等；如誤食飲用，可致腹部不適及腹瀉等中毒病癥，引起過敏性皮炎或濕疹，呼吸進入，對呼吸道有刺激和腐蝕作用，引起咽炎、支氣 HYPERLINK monitoring.chinaep-tech/papers/23483.htm l # 管炎等。水污染嚴重地域居民，經(jīng)常接觸或過量攝入者，易得鼻炎、結(jié)核病、腹瀉、支氣 HYPERLINK monitoring.chinaep-tech/papers/23483.htm l # 管炎、皮炎等。 從以上可以看出重金屬的污染主要來源工業(yè)污染，

11、其次是交通污染和生活渣滓污染。工業(yè)污染大多經(jīng)過廢渣、 HYPERLINK monitoring.chinaep-tech/papers/23483.htm l # 廢水、廢氣排入環(huán)境，在人和動物、植物中富集，從而對環(huán)境和人的安康呵斥很大的危害，工業(yè)污染的治理可以經(jīng)過一些技術(shù)方法、 HYPERLINK monitoring.chinaep-tech/papers/23483.htm l # 管理措施來降低它的污染，最終到達國家的污染物排放規(guī)范；交通污染主要是汽車尾氣的排放，國家制定了一系列的 HYPERLINK monitoring.chinaep-tech/papers/23483.htm l

12、 # 管理方法，例如：運用乙醇汽油、安裝汽車尾氣凈化器等；生活污染主要是一些生活渣滓的污染，廢舊電池、破碎的照明燈、沒有用完的化裝品、上彩釉的碗碟等，對于重金屬的污染只需我們從其來源加以控制，就多多少少可以減少重金屬污染。以上大多是人為呵斥的污染，只需經(jīng)過人類本身行為改動這一情況，首先，從思想上注重了解重金屬對人類及環(huán)境呵斥的危害，提高環(huán)境維護認識，只需維護好生存環(huán)境，才干維護人類本人；從行為上，要從個人做起，配合國家法律、法規(guī)的環(huán)境維護的規(guī)定，企業(yè)要加強 HYPERLINK monitoring.chinaep-tech/papers/23483.htm l # 管理，并且做好監(jiān)視 HYPE

13、RLINK monitoring.chinaep-tech/papers/23483.htm l # 管理機制，使措施落到實處，不能只以人為本，還要思索動植物及環(huán)境所能接受的壓力，這樣，人類才有立足之地?？傊?，只需以維護環(huán)境為出發(fā)點，重金屬污染問題就能降到最低點。2 重金屬的檢測方法 對于環(huán)境中的重金屬的檢測而言，可分為水體中重金屬檢測和土壤中重金屬檢測。2.1 水體中重金屬檢測 水體中金屬檢測分為：可過濾金屬、不可過濾懸浮態(tài)的金屬和金屬總量。 可過濾金屬：目前國內(nèi)外把能經(jīng)過孔徑0.45m濾膜的部分，稱為“溶解的金屬，它不僅包括金屬簡單的水合離子、無機和有機絡(luò)合物，還包括能經(jīng)過0.45m濾膜的

14、膠體離子，因此用“可過濾金屬比用“溶解的金屬更為確切。要測可過濾金屬，宜在現(xiàn)場采樣后立刻或盡快用0.45m濾膜抽濾,并將濾紙酸化至PH2,保管于聚乙烯瓶中,不能先酸化后過濾,由于酸化之后,就改動了水體中原有的化學(xué)平衡,使顆粒物、懸浮物上的金屬有部分轉(zhuǎn)入溶液中,所得“可過濾金屬不能代表原水體中的真實情況,其測定值是偏高的。 不可過濾懸浮態(tài)的金屬：指在用0.45m微孔濾膜過濾時不能經(jīng)過濾膜的部分將濾膜和懸浮物經(jīng)劇烈的化學(xué)消解，然后測定得到的金屬含量。 金屬含量：金屬總量系指存在于水體中的無機結(jié)合態(tài)和有機結(jié)合態(tài)、可過濾態(tài)和懸浮態(tài)的總和。為此，要取酸化后并混合均勻的水樣，經(jīng)劇烈的化學(xué)消解作用，測得金屬

15、的總量，它也可以是可過濾金屬和懸浮態(tài)金屬之和。2.1.1 過濾和酸化 要分別測定可過濾金屬和不可過濾金屬，應(yīng)在取樣后，加酸酸化前，盡快用0.45m微孔濾膜抽濾，濾液搜集在含有用硝酸酸化的聚乙烯瓶或桶中，用酸酸化至PH2。酸化水樣所用的酸，可根據(jù)待測物的性質(zhì)和所加酸的基體對以后測定方法的影響來決議。例如用火焰原子吸收法測定，可用硝酸、鹽酸酸化，由于這兩種介質(zhì)對火焰原子吸收測定影響均很小。普通不用硫酸酸化，由于硫酸會在火焰中產(chǎn)生分子吸收，或使待測金屬原子化遭到抑制。對于環(huán)境中水樣以及工業(yè) HYPERLINK monitoring.chinaep-tech/papers/23483.htm l #

16、廢水中重金屬測定用酸酸化，最好選用優(yōu)級酸，以免引起玷污，影響測定結(jié)果。2.1.2 樣品的消解 水樣消解的目的是將樣品中對測定有干擾的有機物和懸浮顆粒物分解掉，使待測金屬以離子方式進入溶液中。參與的酸和氧化劑要和以后的測定方法不產(chǎn)生矛盾，即參與的試劑不干擾測定，也不導(dǎo)致待測金屬的嚴重玷污和損失。對于環(huán)境水體中重金屬的消解普通采用硝酸消解法和硝酸-高氯酸消解法。2.1.3 重金屬檢測方法選擇 對于不同的重金屬，有不同的檢測方法，對于預(yù)處置后的水樣，下面列出幾種重金屬的檢測方法見表1。每一種重金屬都有它的適用范圍，可以根據(jù)需求來選擇重金屬的檢測方法，根據(jù)任務(wù)閱歷及實驗要求，原子吸收法是比較好的選擇；

17、由于此法測定速度快、干擾少、靈敏度高又準確、適宜環(huán)境水樣及 HYPERLINK monitoring.chinaep-tech/papers/23483.htm l # 廢水水樣品的分析。對于汞、砷的檢測方法，目前最好的方法是原子熒光法，但是不是很經(jīng)濟，假設(shè)有條件的話，原子熒光法快速、準確、簡單。 用儀器進展分析的實驗，首先將樣品中的干擾消除，然后掌握各個重金屬分析方法的儀器實驗條件，例如：氣體流量、通帶寬度、波長、火焰高度等。 表1 重金屬的檢測方法一覽表 mg/L稱號方法適用范圍鉛雙硫腙分光光度法A0.10.3火焰原子吸收法A0.210鎘火焰原子吸收法A0.051APDC-MIBK萃取火焰

18、原子吸收法A0.051鉻原子吸收法總鉻測定B0.15二苯碳酰二肼分光光度法A最低檢測濃度為0.004汞雙硫腙分光光度法A0.0020.040原子熒光法B0.0020.040砷原子熒光法B0.00010.0002二乙氨基二硫代甲酸銀光度法A0.0070.502.2 土壤重金屬檢測 土壤重金屬檢測方法，首先將土樣進展風(fēng)干、篩分后，再將土樣消解，定容；最后等同水樣的檢測方法。土樣中重金屬檢測關(guān)鍵能否消解完全，普通用硝酸-氫 HYPERLINK monitoring.chinaep-tech/papers/23483.htm l # 氟酸-高氯酸進展土樣消解，最后是灰白色，即是小姐完全。3 結(jié)論 重金

19、屬污染具有富集性，對人類、動植物以及環(huán)境有一定影響，具有潛在的危險性，是一種不容忽視的問題。對于重金屬呵斥的污染，以回收利用為主，在生活中，我們也總結(jié)了一些閱歷，例如：少用一些染法劑、少食一些膨化食品、廢舊電池集中收買、家庭少用含汞的日光燈等。對于重金屬污染主要來源于工業(yè)污染，首先要從思想上注重，從行為上要符合國家法律、法規(guī)，工業(yè)，企業(yè)要達標排放， HYPERLINK monitoring.chinaep-tech/papers/23483.htm l # 管理要嚴厲，關(guān)鍵是國家沒有一個健全的 HYPERLINK monitoring.chinaep-tech/papers/23483.htm l # 管理監(jiān)視機制，有待完善。重金屬檢測方法大多是儀器分析，主要是樣品中干擾的去除，其次是各個工程