環境監測中重金屬元素分析方法探析

摘 要：隨著我國經濟的不斷發展，科學技術的不斷進步，關于社會生活和生產方面都有了很大變化，但是在人類文明的發展過程中，重金屬污染也日益嚴重。在整治重金屬污染的過程中，一定先掌握正確分析重金屬元素的方法，就目前而言即使有很多種分析方法，但是也要根據實際的情況，進行科學合理的選擇，下面就對重金屬污染的特點和分析方法進行闡述。

關鍵詞：環境監測;重金屬元素;分析方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.217

1 重金屬污染源和造成的危害

1.1 重金屬的污染源

依據有關部門的調查研究表明，工業、農業、城市生活污染是重金屬主要的污染來源，工業方面，礦產的開采、選礦、礦產的冶煉、鋼材的鍛造、材料的運輸等諸多環節都會產生重金屬。農業方面，在農業生產過程中，如果使用含有重金屬的水體進行農作物的灌溉，或者使用含有重金屬的農藥化肥，大量的重屬離子就會富集在土壤中，對周圍的土壤會造成嚴重的重金屬污染。城市重金屬污染主要是由于含重金屬物質的電池隨城市生活垃圾一起填埋，人們大量使用含重金屬成份的化裝品，清潔劑等物質，沒有進行富集處理造成重金屬元素排入地表水體中，造成環境重金屬污染。另外，城市交通也是重金屬的主要來源，如汽油的泄露，輪胎的焚燒、交通事故。交通繁華地區的土壤的重金屬含量均超標。

1.2 重金屬的危害

當重金屬被排入到土壤中或水中后，對土壤和水生態環境會造成嚴重的危害，在自然環境中，這種重金屬是很難自然降解的，其會利用水，大氣和土壤等途徑被動植物的體內所富集，然后通過富集食物鏈最終進入到更高等的食物鏈高端--人體，因些會對人體的健康帶來了極大的挑戰。據文獻記載重金屬在人體富集一定程度容易引起如腎衰竭、多發性神經炎。人體中的蛋白質，核酸會和重金屬發生作用，進而導致人體酶活性的下降，嚴重的情況還會消失，最終導致核酸結構發生很大變化，甚至會出現基因突變的問題，除此之外，這些重金屬還會駐留在人體內臟中，從而損傷機體的功能，現代醫學已經證明阿爾滋海默氏病，骨痛病都和重金屬有直接關系。因此對重金屬的質量工作要堅持進行[1]。

2 重金屬元素的分析方法

2.1 分析方法概述

在進行重金屬元素樣本的選擇上，主要包括固體樣本和水體樣本，在采集到的樣本中，要做一定的處理，這樣才能更好的進行之后的分析工作，這個環節也被稱之為樣本的預處理。在現階段都是使用儀器方法來檢驗重金屬，其中比較常用的有電化學法和光學分析法。就光學分析法而言，主要有原子吸收光譜法，以及原子熒光光度法，其中的電感耦合等離子體發射光譜法因為其速度快，操作簡單等特點，逐漸被廣泛的推廣和使用。在電化學分析法中，主要包括極譜分析法。選擇分析的方法主要是根據重金屬的濃度，以及元素之間互相影響的關系。高濃度金屬元素樣本檢測多用電化學法，中濃度金屬元素樣本檢測多用原子吸收光譜法及原子熒光光度法，低濃度金屬元素樣本的檢測多用電感耦合等離子體發射光譜法。

2.2 分析樣品的預處理方法

在對重金屬污染分析中，對樣品的預處理是非常重要的，其在很大程度上會直接影響分析的結果。在重金屬樣品中，通常其含有的重金屬比較低，如果樣品有嚴重的污染，那么樣品處理的結果和實際情況會有很大的誤差。在進行水樣預處理過程中，其根本原則就是處理樣本的干撓物質，最大程度減少干撓物質造成的誤差。例如懸浮物、有機物就很可能存吸附的被測元素，在分析過程中如果對試液進行預處理就會造成誤差。在預處理過程中，首先使用微孔濾膜除去懸浮物等雜質，然后酸化到PH值為1到2，予以保存，再進行消解處理，例如使用NHO3、王水、HC1O4等。如果樣品在酸化后會揮發，那么就應該使用堿性來消解，或者是使用NaOH-H2O2進行消解。如果是對固體樣本進行預處理，比如沉積物和土壤，主要方法有堿熔法，酸分解法，以及固體懸浮液進樣法，直接固體進樣法等。使用酸分解法，根據加熱和敞閉方式可以分成高壓密閉消解法，電熱板法以及微波消解法。最經典的方式是電熱板法，但是缺點是加熱時間長，有些易揮發的元素容易損失掉。因此在很多地方都被高壓密閉法和微波消解法所取代[2]。這種方式的優點是可以加快加熱的速度，同時還可以減少試劑的使用量，避免造成元素的損失。

2.3 分析重金屬元素的方法

下面就分析ICP-AES方法，從而研究在檢測過程中所注意的問題。ICP-AES就是電感耦合等離子體原子發射光譜的簡稱，通過電感耦合等離子矩作為激發光源，利用光譜原理進行分析，操作靈活檢測速度快，而且可以同時進行多個元素的測定。第一按照上述采集方法進行采集，然后消解水樣，然后進行去離子水消解，從中制備空白溶液。第二設置儀器參數，影響分析結果的因素有很多，包括載氣流量，高頻功率，觀測高度以及元素波長等，分析對象的不同，其參數選擇也不同。第三，應用分析純或優級純的試劑，然后配制氮元素或多元素的標準液。第四進行水樣測定，按照規定分別對試樣和空白溶液進行操作，標準化之后，進行試樣的空白檢測。第五進行結果的分析，按照 ICP-AES 譜圖分析結果，選擇信號適中，或者干擾情況比較小的譜線進行分析，對于檢出限而言，都是使用檢出限的 5倍作為方法定，最后加標回收率和精密度都要符合基本要求[3]。

3 總結

近些年發現在垃圾焚燒物中也含有大量有害重金屬，含鉛汽油的使用，輪胎的焚燒等都會造成重金屬污染，一些突發的環境污染也會導致重金屬污染。其不僅對水體和周圍土壤造成嚴重污染，而且還會嚴重影響人們的身體健康情況。因此要加強對重金屬的監測工作。

參考文獻：

[l]何東泉.環境監測中的重金屬元素分析方法探討[J].科技創新與應用，2012（31）：112.

[2]田茂等.重金屬實用監測技術分析[J].中國西部科技，2009， 08（14）：112.

[3]田衍等.土壤/沉積物中重金屬元素分析的前處理技術研究進展[J].光譜實驗室，2012，29（01）.

作者簡介：郭小彬（1966-），男，江西信豐人，中專，工程師，研究方向：工業分析（化學分析）。endprint