地表水中重金属监测现状及对策研究
摘要：自然环境中，由于生物很难完成重金属元素的降解，故而会越积越多，经食物链传入人体后会严重危害人们的健康。本文分析了地表水中重金属污染的危害及其监测技术现状，并探讨了地表水中重金属监测改进策略。
关键词：地表水；重金属污染；监测技术；现状及对策
中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）01-0145-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.080
Status of heavy metals monitoring in surface water and countermeasures
Hao Yufei
（Changzhi City， Shanxi Province Environmental Monitoring Station， Changzhi Shanxi 046000，China）
Abstract： In the natural environment， it is difficult for organisms to complete the degradation of heavy metal elements， so the more they accumulate， the more they will be passed into the body through the food chain， which will seriously endanger peoples health. This paper analyzes the hazards of heavy metal pollution in surface water and its monitoring technology， and discusses the improvement strategy of heavy metal monitoring in surface water.
Key words：Surface water；Heavy metal pollution；Monitoring technology；Status quo and countermeasures
隨着我国各类政策的不断颁布，金属矿产等各类资源的开采得到了很大的改进。然而由于各类不规范的开采工作，以至于污染类型逐渐增多，重金属这一污染因素在很大程度上影响社会环境和人类健康，故而最为严重。而我国近年内各个地区不断爆发的对人类身体健康和生态环境安全造成严重威胁的重金属污染事件促使相关部门对其关注不断提升。将重金属污染环境监测工作完善，对各个地区地表水中重金属监测工作落实，及时发现并改善重金属污染状况有着极其深远的意义。
1 地表水中重金属污染的危害
地表水水样中的重金属存在不同的形态，选择不同的处理方式最终测定的是不同形态的金属的量。目前国家地表水中重金属监测除砷、硒、汞之外，重金属通常指的是可溶态的重金属[1]。因此水样采集后应尽快过滤加硝酸保存。
由于较为复杂的环境缘故，地表水内部成分的确定很难进行，再加上地表水中重金属含量一般较低，试剂空白对其的影响也是分析测试中常见的问题，这也是难以准确监测重金属污染的主要原因之一。由于保存剂引入的空白偏高或者运输途中引起的污染、实验室内人员素质、技术水平、仪器原因等众多因素将直接影响重金属监测的准确性。
随着全球经济的快速发展，大量的重金属和类金属以各种途径，如矿山开采、工业排放和金属冶炼等进入水体，引起严重的环境污染。工业活动是重金属产生的主要源头，而当重金属元素进入地表水中传至生态环境或借助食物链传入人体后，由于人体和自然环境生物无法有效降解该类物质，故而会对人体健康及自然生态环境造成严重威胁。重金属污染已经成为危害全球环境质量的主要问题之一[2]。据不完全统计，水污染事件70%以上由“重金属污染”造成。
2 地表水中重金属监测技术现状
2.1 紫外-可见吸收光度法
利用被测物质的分子对紫外-可见光具有选择性吸收的特性而建立的分析方法称为紫外-可见吸收光度法。分子内部的部分基团电子能级跃迁这一现象会在吸收200～800mm光谱区紫外可见辐射光后出现，而此时也会形成吸收性光谱。由于各类重金属原子构造都有所不同，故而能量大小、吸收光性质也存在区别，在对某种污染物含量及特点进行分析、预测时就可采用吸收光谱中典型波长处的吸光度进行。将该方法应用到实际过程中时，对紫外可见光光度法预期达成的特殊条件应重点关注，这主要是由于不同物质拥有不同类别的吸收光，当不相关成分进入某重金属内后，就会使特定光的吸收产生波动。大量研究实践表明，这种波动性的强弱与被测污染性水体内部含有的重金属种类关系十分密切。
2.2 原子吸收分光光度法
该法是基于从光源辐射出的具有被测元素特征谱线的光，通过试样蒸汽中被测元素的基态原子时，特征谱线的光被吸收而减弱的程度来测定试样中被测元素含量的抑制元素分析方法。监测地表水中重金属的方法，由于原子吸收光谱法具备高灵敏度、低检出限、强抗干扰能力和准确度高，分析速度快等优点的缘故，故而得到了广泛的应用。在样品预处理过程中，应用原子吸收光谱法的要求较低，仅是过滤、酸化即可[3]。
2.3 原子荧光分析法
这一方法主要是将材料放在一定波长的x射线下，通过照射激发元素从而得出光子，进而形成对应荧光x射线。而最终所产生的荧光x射线会因各个元素激发态所具备不同能量的缘故而各不相同[1]，而待测元素的种类和含量可以通过射线波长、强度进行判断。由于该方法取样较少、方便快捷、灵敏度高、选择性强的缘故，所能测定的元素有六十多种。
2.4 电感耦合等离子体原子发射光谱法
该方式是根据原子发射光谱法研究得出的，其原理是使试样在氩等离子体产生的高温下被完全分解为激发态的离子和原子。因激发态离子和原子并未具备较强的稳定性的缘故，其外层电子会从激发态跃迁至低的能级，并产生特征谱线，在经过光栅等分光后，对特定的波长强度借助专业检测仪器完成检测后，强度与浓度成正比[4]。由于该方法的使用十分快捷简便，在测定水样中含有的多种重金属元素时能够同时进行，故而广泛应用于微量、常量和衡量分析中。
3 地表水中重金属监测改进策略
3.1 完善重金属污染监测工作体系
由于监测地表水中重金属污染这一工作要求一定的技术性，且有较大的难度，而准确度和监测精度等内容意义十分重大，故而在监测工作体系建立这方面，国家相关环境监测部门必须给予高度重视，积极建立各类科学、合理的制度及规范[2]，也应建立高级监测工作小组，并以定期考核、科学检测、技术研究和学术交流等方式为基础推动科学化、专业化污染物监测技术系统的形成。同时，也应建立重金属监测管理体系，对已有的技术方法进行筛选、优化和整合，建立和完善适用于我国环境监测系统的水中重金屬监测方法体系。另外，对于国外先进的污染监测技术也应积极引进，以此使污染监测体系更完善、充实、丰富，使其拥有更健全的功能和更完善的分类。
3.2 积极提升科学监测技术和水平
监测地表水重金属污染这一工作较为长远、艰巨，故而必须进一步落实监测人员培养工作，使其监测技术水平更高，监管力度更大，进而实现污染物监测技术水平的提升。重金属污染监测实践过程中，应以地表水重金属污染物类别、特征等为根据采用针对性的仪器设备展开监测工作[3]。同时，也应将足够的资金投入监测物资设备的引进中，不断完善、改进、创新监测技术方法，创设专业化实验室并提供专业监测仪器，将现代化科学技术灵活运用到监测工作之中。
另外，也可将生物监测技术逐渐应用到地表水重金属污染预警工作之中，如发光细菌法这一目前代表性最强的重金属生物监测技术，常规环境中该细菌所发出的光为480nm的蓝绿色可见光，而其发光强度会与任何干扰性物质接触时出现变化，在监测地表水中的重金属时可借助该原理进行，并在其他监测仪器的帮助下便能将地表水中的重金属含量测出。
4 结语
综上所述，在速度不断加快的经济发展、日益恶劣的环境污染时代中，社会的可持续发展及人们的身体健康因水体中重金属污染的缘故受到了严重影响。基于此，我国各有关部门就必须对该问题给予高度重视，积极建立并健全各类预警应急机制预防重金属污染事故，为地表水体提供有效保障，进而推动社会健康、稳定的发展。
参考文献
[1]潘沛玲.地表水重金属监测技术[J].安徽化工，2016，42（04）：21-23.
[2]陈金霞.地表水重金属污染监测现状与对策[J].有色金属文摘，2015，30（02）：22+24.
[3]张晓娇，李挺.浅析地表水中重金属的监测技术现状[J].广州化工，2015，43（04）：39-41.
[4] 潘沛玲.地表水重金属监测技术[J].安徽化工，2016，42（4）：21-23.
收稿日期：2017-11-29
作者简介：郝宇飞（1979-），女，工程师，研究方向为环境监测与分析。
关键词：地表水；重金属污染；监测技术；现状及对策
中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）01-0145-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.080
Status of heavy metals monitoring in surface water and countermeasures
Hao Yufei
（Changzhi City， Shanxi Province Environmental Monitoring Station， Changzhi Shanxi 046000，China）
Abstract： In the natural environment， it is difficult for organisms to complete the degradation of heavy metal elements， so the more they accumulate， the more they will be passed into the body through the food chain， which will seriously endanger peoples health. This paper analyzes the hazards of heavy metal pollution in surface water and its monitoring technology， and discusses the improvement strategy of heavy metal monitoring in surface water.
Key words：Surface water；Heavy metal pollution；Monitoring technology；Status quo and countermeasures
隨着我国各类政策的不断颁布，金属矿产等各类资源的开采得到了很大的改进。然而由于各类不规范的开采工作，以至于污染类型逐渐增多，重金属这一污染因素在很大程度上影响社会环境和人类健康，故而最为严重。而我国近年内各个地区不断爆发的对人类身体健康和生态环境安全造成严重威胁的重金属污染事件促使相关部门对其关注不断提升。将重金属污染环境监测工作完善，对各个地区地表水中重金属监测工作落实，及时发现并改善重金属污染状况有着极其深远的意义。
1 地表水中重金属污染的危害
地表水水样中的重金属存在不同的形态，选择不同的处理方式最终测定的是不同形态的金属的量。目前国家地表水中重金属监测除砷、硒、汞之外，重金属通常指的是可溶态的重金属[1]。因此水样采集后应尽快过滤加硝酸保存。
由于较为复杂的环境缘故，地表水内部成分的确定很难进行，再加上地表水中重金属含量一般较低，试剂空白对其的影响也是分析测试中常见的问题，这也是难以准确监测重金属污染的主要原因之一。由于保存剂引入的空白偏高或者运输途中引起的污染、实验室内人员素质、技术水平、仪器原因等众多因素将直接影响重金属监测的准确性。
随着全球经济的快速发展，大量的重金属和类金属以各种途径，如矿山开采、工业排放和金属冶炼等进入水体，引起严重的环境污染。工业活动是重金属产生的主要源头，而当重金属元素进入地表水中传至生态环境或借助食物链传入人体后，由于人体和自然环境生物无法有效降解该类物质，故而会对人体健康及自然生态环境造成严重威胁。重金属污染已经成为危害全球环境质量的主要问题之一[2]。据不完全统计，水污染事件70%以上由“重金属污染”造成。
2 地表水中重金属监测技术现状
2.1 紫外-可见吸收光度法
利用被测物质的分子对紫外-可见光具有选择性吸收的特性而建立的分析方法称为紫外-可见吸收光度法。分子内部的部分基团电子能级跃迁这一现象会在吸收200～800mm光谱区紫外可见辐射光后出现，而此时也会形成吸收性光谱。由于各类重金属原子构造都有所不同，故而能量大小、吸收光性质也存在区别，在对某种污染物含量及特点进行分析、预测时就可采用吸收光谱中典型波长处的吸光度进行。将该方法应用到实际过程中时，对紫外可见光光度法预期达成的特殊条件应重点关注，这主要是由于不同物质拥有不同类别的吸收光，当不相关成分进入某重金属内后，就会使特定光的吸收产生波动。大量研究实践表明，这种波动性的强弱与被测污染性水体内部含有的重金属种类关系十分密切。
2.2 原子吸收分光光度法
该法是基于从光源辐射出的具有被测元素特征谱线的光，通过试样蒸汽中被测元素的基态原子时，特征谱线的光被吸收而减弱的程度来测定试样中被测元素含量的抑制元素分析方法。监测地表水中重金属的方法，由于原子吸收光谱法具备高灵敏度、低检出限、强抗干扰能力和准确度高，分析速度快等优点的缘故，故而得到了广泛的应用。在样品预处理过程中，应用原子吸收光谱法的要求较低，仅是过滤、酸化即可[3]。
2.3 原子荧光分析法
这一方法主要是将材料放在一定波长的x射线下，通过照射激发元素从而得出光子，进而形成对应荧光x射线。而最终所产生的荧光x射线会因各个元素激发态所具备不同能量的缘故而各不相同[1]，而待测元素的种类和含量可以通过射线波长、强度进行判断。由于该方法取样较少、方便快捷、灵敏度高、选择性强的缘故，所能测定的元素有六十多种。
2.4 电感耦合等离子体原子发射光谱法
该方式是根据原子发射光谱法研究得出的，其原理是使试样在氩等离子体产生的高温下被完全分解为激发态的离子和原子。因激发态离子和原子并未具备较强的稳定性的缘故，其外层电子会从激发态跃迁至低的能级，并产生特征谱线，在经过光栅等分光后，对特定的波长强度借助专业检测仪器完成检测后，强度与浓度成正比[4]。由于该方法的使用十分快捷简便，在测定水样中含有的多种重金属元素时能够同时进行，故而广泛应用于微量、常量和衡量分析中。
3 地表水中重金属监测改进策略
3.1 完善重金属污染监测工作体系
由于监测地表水中重金属污染这一工作要求一定的技术性，且有较大的难度，而准确度和监测精度等内容意义十分重大，故而在监测工作体系建立这方面，国家相关环境监测部门必须给予高度重视，积极建立各类科学、合理的制度及规范[2]，也应建立高级监测工作小组，并以定期考核、科学检测、技术研究和学术交流等方式为基础推动科学化、专业化污染物监测技术系统的形成。同时，也应建立重金属监测管理体系，对已有的技术方法进行筛选、优化和整合，建立和完善适用于我国环境监测系统的水中重金屬监测方法体系。另外，对于国外先进的污染监测技术也应积极引进，以此使污染监测体系更完善、充实、丰富，使其拥有更健全的功能和更完善的分类。
3.2 积极提升科学监测技术和水平
监测地表水重金属污染这一工作较为长远、艰巨，故而必须进一步落实监测人员培养工作，使其监测技术水平更高，监管力度更大，进而实现污染物监测技术水平的提升。重金属污染监测实践过程中，应以地表水重金属污染物类别、特征等为根据采用针对性的仪器设备展开监测工作[3]。同时，也应将足够的资金投入监测物资设备的引进中，不断完善、改进、创新监测技术方法，创设专业化实验室并提供专业监测仪器，将现代化科学技术灵活运用到监测工作之中。
另外，也可将生物监测技术逐渐应用到地表水重金属污染预警工作之中，如发光细菌法这一目前代表性最强的重金属生物监测技术，常规环境中该细菌所发出的光为480nm的蓝绿色可见光，而其发光强度会与任何干扰性物质接触时出现变化，在监测地表水中的重金属时可借助该原理进行，并在其他监测仪器的帮助下便能将地表水中的重金属含量测出。
4 结语
综上所述，在速度不断加快的经济发展、日益恶劣的环境污染时代中，社会的可持续发展及人们的身体健康因水体中重金属污染的缘故受到了严重影响。基于此，我国各有关部门就必须对该问题给予高度重视，积极建立并健全各类预警应急机制预防重金属污染事故，为地表水体提供有效保障，进而推动社会健康、稳定的发展。
参考文献
[1]潘沛玲.地表水重金属监测技术[J].安徽化工，2016，42（04）：21-23.
[2]陈金霞.地表水重金属污染监测现状与对策[J].有色金属文摘，2015，30（02）：22+24.
[3]张晓娇，李挺.浅析地表水中重金属的监测技术现状[J].广州化工，2015，43（04）：39-41.
[4] 潘沛玲.地表水重金属监测技术[J].安徽化工，2016，42（4）：21-23.
收稿日期：2017-11-29
作者简介：郝宇飞（1979-），女，工程师，研究方向为环境监测与分析。
