水中重金屬監(jiān)測質(zhì)量控制指標(biāo)分析

摘要： 2002年我國相關(guān)部門發(fā)布的《地表水和污水檢測技術(shù)規(guī)范》明確規(guī)定重金屬、Fe、Cu、Zn、Be、Ti作為控制水體質(zhì)量的重要指標(biāo)，必須加強(qiáng)對水中相關(guān)重金屬的監(jiān)測及質(zhì)量控制，才能有效提高我國的水體質(zhì)量，改善水體環(huán)境，這也是我國環(huán)境保護(hù)工作的重要內(nèi)容。基于此，本文針對水中重金屬監(jiān)測質(zhì)量控制指標(biāo)進(jìn)行了深入分析，并提出相關(guān)結(jié)論。

關(guān)鍵詞：水中；重金屬；監(jiān)測；質(zhì)量控制

中圖分類號：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）06-0140-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.081

Abstract ： According to the “Technical Specifications for Surface Water and Sewage Detection” issued by the relevant departments of China in 2002， which clearly specifies the heavy metals such as manganese， iron， copper， zinc， antimony， and bismuth as an important indicator to control the quality of water， it is necessary to strengthen the use of heavy metals in water. Monitoring and quality control can effectively improve Chinas water quality and improve the water environment. This is also an important part of Chinas environmental protection work. Based on this， this article has carried on the thorough analysis to the heavy metal monitoring quality control index in water， and put forward the relevant conclusion.

Key words：Water； Heavy metals； Monitoring； Quality control

《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》規(guī)定，必須在我國的各大城市地區(qū)建立重金屬污染防治體系，以此來應(yīng)對水體重金屬污染事件。對于監(jiān)測部門而言，水中重金屬監(jiān)測工作至關(guān)重要，通過獲取準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，才能夠更好地進(jìn)行質(zhì)量控制。在水中重金屬監(jiān)測以及質(zhì)量控制工作中，必須嚴(yán)格按照《環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量保證手冊》要求。在環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)逐漸完善的過程中，對于污染排放標(biāo)準(zhǔn)越來越高，所以需要不斷改進(jìn)監(jiān)測質(zhì)量控制體系，才能更加精準(zhǔn)地進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測和質(zhì)量控制。

1 水中重金屬污染現(xiàn)狀以及具體危害分析

水中重金屬主要為密度達(dá)到4 ～5g/m3以上的金屬物質(zhì)，這也是元素周期表中原子序數(shù)超過24的金屬物質(zhì)。在水中的常見重金屬主要包含Cu、Pb、Zn、Fe、Mn、Cd、Hg、Au、Ag等各種化學(xué)物質(zhì)，數(shù)量超過45種。一般在環(huán)境污染中出現(xiàn)的重金屬，指的是Hg、Cd、Pb、Cr、As等物質(zhì)，這些金屬或者類金屬物質(zhì)具有非常大的毒性，其主要為Cu、Zn、Ni、Sb、Sn等物質(zhì)。但是水中的重金屬物質(zhì)，也有許多人體必需的微量元素，這些物質(zhì)主要為Fe、Mn、Cu、Zn等。同時，Hg、Pb、Cd等物質(zhì)如果濃度過高，將會對人體產(chǎn)生較大的危害。自我國的“十二五”規(guī)劃正式提出以后，我國環(huán)保部門對于水體重金屬污染物的防治要求逐漸提高，把Pb、Hg、Cd、Cr、As、Ni、Cu、Zn、Ag、V、Mn、Co、Tl、Sb等重金屬物質(zhì)作為監(jiān)測治理要點(diǎn)[1]。

重金屬和有機(jī)污染物相比存在較大的差異性，其能夠在環(huán)境以及生物體中產(chǎn)生極大的富集作用，非常不容易降解，會對自然環(huán)境造成極大的污染和危害。在我國的礦山開采以及金屬冶煉加工中會產(chǎn)生較多的工業(yè)廢水，這些工業(yè)廢水中重金屬含量比較高，且直接排放到地表水中，逐漸積累在藻類以及底泥，經(jīng)魚類以及貝類食用并富集在體內(nèi)，最終經(jīng)過食物鏈濃縮，不僅對自然生態(tài)環(huán)境造成巨大的影響，還會對人體的健康產(chǎn)生極大的危害。例如：近年來出現(xiàn)的云南曲靖鉻渣非法傾倒，湘江、龍江鎘污染，陽宗海、大沙河砷污染等事件，都屬于水體重金屬污染事件，嚴(yán)重危害了水體自然環(huán)境。而且水體中含有的重金屬過多，會突破人體耐受極限，從而使人體出現(xiàn)急性以及慢性中毒癥狀，引起人體基因突變，導(dǎo)致畸形甚至引發(fā)癌癥，嚴(yán)重危害了人體健康。近幾年來，我國出現(xiàn)了多起重金屬污染事件引發(fā)的病癥，其中在湖南地區(qū)出現(xiàn)了兒童血鉛超標(biāo)事件、在陜西地區(qū)出現(xiàn)了兒童超鉛標(biāo)事件。此外，世界其他國家也出現(xiàn)了多起重金屬污染事件，其中包括日本因汞污染而出現(xiàn)的水俁病事件。

2 我國水中重金屬監(jiān)測現(xiàn)狀分析

目前，我國的水體環(huán)境越來越惡劣，對人們的正常生活造成了極大的影響。隨著我國對水體環(huán)境重金屬監(jiān)測和質(zhì)量控制工作的重視程度不斷提高，我國環(huán)境監(jiān)測總站分別在全國各地設(shè)置了相應(yīng)的監(jiān)測斷面，以此來對水中重金屬指標(biāo)進(jìn)行全面監(jiān)測，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行水體質(zhì)量控制[2]。

當(dāng)前，我國使用最多的水中重金屬監(jiān)測方式主要為分光光度法、原子熒光光度法、火焰原子吸收法以及石墨爐原子吸收法。這些監(jiān)測方法雖然能夠取得不錯的監(jiān)測效果，但是仍然缺少完善的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)。在水中重金屬監(jiān)測中應(yīng)用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法，能夠有效監(jiān)測出水體中含有的Al、As、Ba、Be、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Fe、Mn、V等重金屬物質(zhì)，但是運(yùn)用這種方法來監(jiān)測地表水缺少統(tǒng)一、完善的標(biāo)準(zhǔn)。

目前，我國相關(guān)部門在建設(shè)地表水監(jiān)測斷面時，主要建設(shè)在江河湖泊的范圍以內(nèi)，這些江河湖泊作為重金屬監(jiān)測質(zhì)量控制的重點(diǎn)位置，在設(shè)置地表水監(jiān)測斷面時，與重金屬污染源沒有進(jìn)行密切聯(lián)合，所以在監(jiān)測效果上有所不足，需要進(jìn)一步完善地表水監(jiān)測斷面。

目前，我國的重金屬管理要求缺少完善的重金屬監(jiān)測指標(biāo)，重金屬監(jiān)測主要依賴于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002），在這一標(biāo)準(zhǔn)中只設(shè)定了八項重金屬指標(biāo)，所以需要進(jìn)一步完善監(jiān)測指標(biāo)，才能滿足水中重金屬監(jiān)測要求。

3 水中重金屬監(jiān)測質(zhì)量控制中常用技術(shù)和方法

3.1 在線監(jiān)測技術(shù)

在水中重金屬監(jiān)測過程中使用比較普遍的技術(shù)就是在線監(jiān)測技術(shù)，需要應(yīng)用分光光度法以及電化學(xué)方法等多種方法。首先，需要應(yīng)用分光光度法把As、總鉻、六價鉻、Mn、Ni、Sb等重金屬物質(zhì)有效監(jiān)測出來。在處理不同的重金屬時應(yīng)采取相應(yīng)的方法，所以必須確保各個在線儀器只對一種重金屬進(jìn)行測試，不能同時對多種重金屬進(jìn)行測定，而且在線監(jiān)測儀具有比較低的靈敏度，所以只能在廢水或者重金屬濃度比較高的水體監(jiān)測中應(yīng)用在線監(jiān)測儀，而在重金屬濃度含量非常低的地表水以及飲用水源地中則不適合使用。在水體環(huán)境監(jiān)測工作中，同樣使用較多的監(jiān)測手段為電化學(xué)方法，通過應(yīng)用該方法，能夠把水體中含有的Hg、Pb、As、Cu、Bi、Tl、Cd、Zn、Se、Mn、Fe、Ni、Cr等重金屬物質(zhì)全面監(jiān)測出來。在監(jiān)測過程中，可以把儀器設(shè)置出多個不同的模塊，多個模塊共同進(jìn)行操作，能對水體中所有的重金屬進(jìn)行監(jiān)測，而且能夠避免水體中的有機(jī)物造成干擾。但是必須安裝設(shè)置預(yù)處理裝置，才能達(dá)到良好的監(jiān)測效果[3-4]。

3.2 生物監(jiān)測技術(shù)

在我國傳統(tǒng)的生物監(jiān)測技術(shù)中，主要通過利用水蚤、藻類、魚類以及其他高等植物來進(jìn)行監(jiān)測，但是采用傳統(tǒng)的生物監(jiān)測技術(shù)，需要耗費(fèi)較長的時間周期，且過程非常復(fù)雜、繁瑣。為了加快水中重金屬監(jiān)測質(zhì)量，確保重金屬監(jiān)測達(dá)到良好的效果，可應(yīng)用當(dāng)前比較普遍的生物監(jiān)測技術(shù)：發(fā)光細(xì)菌法。其主要利用發(fā)光細(xì)菌來監(jiān)測水中的重金屬物質(zhì)，在水中的發(fā)光細(xì)菌一般可以發(fā)射450～490nm的藍(lán)綠色可見光，而且在細(xì)菌呼吸和進(jìn)行生理反應(yīng)的過程中，細(xì)菌發(fā)光強(qiáng)度會產(chǎn)生非常大的變化。所以發(fā)光細(xì)菌和水中的重金屬物質(zhì)進(jìn)行相互接觸，能夠逐漸影響發(fā)光強(qiáng)度，在重金屬濃度不斷擴(kuò)大的同時，發(fā)光細(xì)菌的光效逐漸削弱，最終把重金屬含量準(zhǔn)確測試出來。

3.3 加強(qiáng)對重金屬的科學(xué)監(jiān)測

在水中重金屬監(jiān)測過程中，必須構(gòu)建完善的重金屬監(jiān)測技術(shù)體系，采用科學(xué)、合理的方式來進(jìn)行重金屬監(jiān)測，并且根據(jù)重金屬污染問題，建立完善的預(yù)警應(yīng)急體系。相關(guān)地方部門也要加強(qiáng)監(jiān)督和管理，深入調(diào)查和了解當(dāng)?shù)氐闹亟饘偎|(zhì)情況，并結(jié)合采用合適的重金屬監(jiān)測方式，提高監(jiān)測技術(shù)人員的相關(guān)技術(shù)水平。水中重金屬監(jiān)測對于20多項不同的重金屬項目需要采用恰當(dāng)?shù)谋O(jiān)測方式，還需不斷引進(jìn)和應(yīng)用國內(nèi)外先進(jìn)的監(jiān)測技術(shù)，才能更加準(zhǔn)確地監(jiān)測出水中重金屬含量。

4 結(jié)語

綜上所述，在地表水中含有大量的重金屬物質(zhì)，其中比較常見的6種重金屬元素分別為Mn、Fe、Cu、Zn、Be、Tl，這些重金屬元素嚴(yán)重污染了水體環(huán)境，對人們的身體健康造成極大的危害。因此，必須采用恰當(dāng)?shù)姆椒▉肀O(jiān)測水中重金屬含量，并且采用科學(xué)、合理的質(zhì)量控制方式，確保水質(zhì)安全。

參考文獻(xiàn)

[1]楊利航，洪正昉，呂晶等.浙江省水中重金屬監(jiān)測質(zhì)量控制指標(biāo)探索研究[J].山東化工，2017，46（12）：192-195.

[2]王磊，趙錚.探討土壤重金屬的監(jiān)測過程及其質(zhì)量控制[J].環(huán)境與發(fā)展，2017，29（6）：142-142.

[3]劉春莉，侯慶林，高彩虹.淺析影響水質(zhì)檢測結(jié)果質(zhì)量的因素及其控制[J].水能經(jīng)濟(jì)，2016，（5）：221-221.

[4]李彬，梁云平，馮亞君.幾種廢水重金屬在線監(jiān)測設(shè)備對比[J].環(huán)境工程，2016，（s1）：336-338.

收稿日期：2018-04-11

作者簡介：李鵬鋒（1985-），男，本科，助理工程師，研究方向為環(huán)境監(jiān)測。