水環(huán)境重金屬元素污染現(xiàn)狀分析

王玉嶺

（中電建水環(huán)境治理技術(shù)有限公司，廣東 深圳 518102）

1 引言

水是文明之源，水是人類社會(huì)和人類文明進(jìn)步的生命線，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。如果人類缺少對(duì)水資源的管理與重視，那么未來(lái)社會(huì)的人類將很有可能會(huì)出現(xiàn)無(wú)水可用的問(wèn)題。在人類文明進(jìn)步的過(guò)程中，自然資源會(huì)被消耗殆盡，其中就包括水資源。當(dāng)前，很多地區(qū)都出現(xiàn)了嚴(yán)重的水污染問(wèn)題，這些水污染現(xiàn)象勢(shì)必會(huì)影響到當(dāng)?shù)厝藗兊慕】蹬c經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。對(duì)此，有關(guān)部門需要加強(qiáng)對(duì)水環(huán)境重金屬污染問(wèn)題的檢測(cè)力度，用合適的防治方法保障水資源的清澈與干凈。

2 國(guó)內(nèi)水環(huán)境重金屬污染的情況

文中所說(shuō)的重金屬污染就是各種重金屬與化合物帶給水資源的污染與影響。例如，有些地區(qū)的工業(yè)系統(tǒng)沒(méi)有合理處理廢水，二次使用受污染的水源。還有一些工業(yè)系統(tǒng)中的廢氣實(shí)際上包含非常多的重金屬因素，高濃度的重金屬很有可能會(huì)飄落到河流當(dāng)中。此外，還有許多地區(qū)實(shí)際上制定了相應(yīng)的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，可是當(dāng)?shù)仄髽I(yè)沒(méi)有按規(guī)定執(zhí)行，隨意排放處理不達(dá)標(biāo)的工業(yè)用水，會(huì)導(dǎo)致河道、水流出現(xiàn)嚴(yán)重的水污染問(wèn)題。如果忽視以上環(huán)節(jié)的處理，很有可能會(huì)加劇水環(huán)境的重金屬污染程度，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。重金屬污染對(duì)于受害者來(lái)說(shuō)，不論是身體還是精神的影響和傷害都是非常巨大的[1]。如果人類長(zhǎng)期食用重金屬含量高的食物，就會(huì)對(duì)身體造成極大的負(fù)擔(dān)。為了減少水污染帶給人類的影響，提高人們的生活質(zhì)量，就需要制定和完善水污染治理制度、監(jiān)管制度，做好水質(zhì)評(píng)價(jià)工作，減少重金屬問(wèn)題帶來(lái)的負(fù)面影響。

絕大多數(shù)自然界重金屬都是化合物形態(tài)，這些重金屬元素?zé)o法被生物降解。在長(zhǎng)時(shí)間的積攢下，這些重金屬污染物帶來(lái)的影響會(huì)越來(lái)越大。許多重金屬元素都會(huì)在生物體內(nèi)存續(xù)一生，用其強(qiáng)大的毒性去侵蝕與殘害生物個(gè)體[2]。很多重金屬都會(huì)讓生物無(wú)法生存，直接危害生命。之所以會(huì)出現(xiàn)這一現(xiàn)象是因?yàn)橹亟饘俦旧頃?huì)導(dǎo)致生物體內(nèi)的結(jié)合酶蛋白分子流失，使其不具備活性。現(xiàn)如今，海鮮已經(jīng)成為人們餐桌的常客，很多重金屬會(huì)通過(guò)餐桌進(jìn)入人類的身體。在大魚吃小小魚、小魚吃蝦米的過(guò)程中，這些重金屬毒素不斷積累進(jìn)而達(dá)到非常恐怖的程度，最后進(jìn)入人體內(nèi)部，殘害人體的腎臟、神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)。細(xì)胞蛋白分子失去活性，引發(fā)腎臟疾病、神經(jīng)疾病、貧血現(xiàn)象。正因如此，做好水環(huán)境重金屬監(jiān)管與治理才會(huì)有如此突出的現(xiàn)實(shí)意義[3]。掌握高效、準(zhǔn)確的重金屬檢測(cè)技術(shù)對(duì)于維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定生產(chǎn)，保障人們的健康生活具有重大意義。

3 常用的水環(huán)境重金屬檢測(cè)技術(shù)

3.1 原子熒光光度

在實(shí)驗(yàn)室中這種技術(shù)是最常用的識(shí)別重金屬元素方法，該方法屬于物質(zhì)還原技術(shù)，在特定條件下將物質(zhì)還原為氣態(tài)原子。在原子熒光波的作用下，氣態(tài)原子活躍保持一定狀態(tài)后回歸低能狀態(tài)。樣本測(cè)試中都有熒光出現(xiàn)，此時(shí)工作人員只需要做好這些熒光的捕捉工作并處理其波長(zhǎng)就能夠了解檢測(cè)樣本測(cè)試物的濃度。

3.2 電感耦合等離子體質(zhì)譜分析

這種方法實(shí)際上一經(jīng)出現(xiàn)就憑借著極為特殊的工作性質(zhì)得到了工作人員的高度認(rèn)可。這種方法除了線圈接地的方法和方位與發(fā)射光譜不同以外，其他要素和發(fā)射光譜這種檢測(cè)方式近乎相同。因?yàn)檫@種技術(shù)檢測(cè)用時(shí)比較少，技術(shù)十分靈敏，所以該技術(shù)很多時(shí)候都能夠用于樣本同位素、相關(guān)要素、重金屬含量的同步分析。當(dāng)然為了減少各種元素帶來(lái)的干擾與影響，防止檢測(cè)出現(xiàn)誤導(dǎo)問(wèn)題，就需要應(yīng)用優(yōu)化儀器的方式減少信號(hào)隨意飄逸，保障檢測(cè)精度。

3.3 高效液相色譜

該方法一般別用于對(duì)流動(dòng)狀液體的檢查，這種檢測(cè)方式所用的色譜柱有著很長(zhǎng)的使用周期，并且測(cè)試樣品可以重復(fù)使用。在測(cè)試過(guò)程中，需要在不同濃度條件下將液體送入對(duì)應(yīng)色譜柱分離，因此，樣本檢測(cè)前需要充分考慮檢測(cè)指標(biāo)、檢測(cè)含量。不同于氣相色譜法的是，這種技術(shù)在檢測(cè)中不會(huì)受到外界因素過(guò)多的干擾，系統(tǒng)靈敏度得到了保障，減少了外界帶來(lái)的影響，規(guī)避了器皿不夠穩(wěn)定的問(wèn)題。該方法和原子吸收光譜的做法是相同的，這種技術(shù)在操作中對(duì)于環(huán)境有著很高的要求。大多數(shù)情況下，該技術(shù)都會(huì)被用作實(shí)驗(yàn)室樣品檢測(cè)，保障檢測(cè)精準(zhǔn)度。該技術(shù)穩(wěn)定性好、靈敏度高。在檢測(cè)技術(shù)越發(fā)成熟的今天，該技術(shù)甚至能夠用于檢測(cè)與分析人體血清免疫蛋白球的含量，用判斷免疫球蛋白含量的方法確定人體是否健康。

3.4 酶抑制法

這種方法大多被用在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)當(dāng)中，是一種檢測(cè)效率很高的檢測(cè)技術(shù)。這種方法用于檢測(cè)外部環(huán)境刺激下的酶活性所出現(xiàn)的電導(dǎo)率、色彩，這一過(guò)程得到的相應(yīng)指標(biāo)與結(jié)果就成為判斷金屬種類的依據(jù)與參照點(diǎn)。該檢測(cè)技術(shù)操作十分便捷，結(jié)果可以用肉眼直接觀察。如今，該技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于綠色農(nóng)作物農(nóng)藥殘留的檢測(cè)。在酶屬性的變化過(guò)程中，導(dǎo)電性與顏色都會(huì)發(fā)生變化。但是這種做法主要用在金屬元素定性的分析上，難以用于待檢物質(zhì)定量的識(shí)別。

3.5 原子吸收光譜

這種技術(shù)大多被用在樣本痕量重金屬的檢測(cè)工作中，雖然痕量元素并不容易溶解與沉淀，但如果在水溶液中的離子沒(méi)有超過(guò)溶度積，就會(huì)因?yàn)楹康蛯?dǎo)致沉淀收集難度變大。檢測(cè)前需要先添加沉淀劑，用這種做法收集沉淀物。此外，使用沉淀劑的過(guò)程中盡量不要影響后續(xù)工序，要保障沉淀劑的濃度合理。

3.6 比色

在特定條件下，待定物質(zhì)與待測(cè)組分的反應(yīng)后會(huì)生成新物質(zhì)，這種物質(zhì)有著特殊波長(zhǎng)、特殊屬性。對(duì)比分析這些指標(biāo)與波長(zhǎng)以后就能夠確定重金屬種類與特點(diǎn)。這種方法成本相對(duì)來(lái)說(shuō)很低，測(cè)量方式十分簡(jiǎn)單，只需要應(yīng)用分光光度計(jì)就可以測(cè)量。這種技術(shù)在使用時(shí)需要綜合參考條件確定使用哪種顯色劑。

4 預(yù)防水環(huán)境重金屬污染的做法

4.1 重金屬離子

用電解、吸附、化學(xué)沉淀方法解決水體中金屬離子。吸附法因?yàn)椴僮骱?jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)高效所以成為目前最常用的手段，常用各種天然礦物進(jìn)行吸附。不同重金屬離子會(huì)表現(xiàn)出不同的性質(zhì)，此時(shí)就需要用與之匹配的物質(zhì)進(jìn)行吸附。當(dāng)然除了這種做法還有生物吸附技術(shù)。生物吸附是新型技術(shù)，效率高且材料獲得方便。大多數(shù)情況下，生物吸附被用在低濃度廢水的處理中，如應(yīng)用霖菌與放線菌，這些微生物有著良好的重金屬吸附能力。

4.2 底泥重金屬

在工業(yè)廢水排放以后，許多重金屬離子就會(huì)與水體底泥相生相伴，持續(xù)性破壞與影響水質(zhì)。治理水體過(guò)程中，需要同時(shí)兼顧外部污染控制與內(nèi)部水體整治。

首先，要嚴(yán)格控制重金屬流入，在污染源建立廢水處理廠，確保水體沒(méi)有問(wèn)題以后才準(zhǔn)許排放。其次，對(duì)于水體底泥污染嚴(yán)重的情況可以填入泥沙、清潔碎石改善水質(zhì)。當(dāng)然也可以種植一些可以改善水體的水生植物。最后，嚴(yán)格檢測(cè)排放量大的工業(yè)企業(yè)，定期檢查生產(chǎn)設(shè)施、清潔設(shè)施，保障經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于人類發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步來(lái)說(shuō)，保護(hù)水資源的意義重大。所以必須要重視水污染治理，加強(qiáng)重金屬物質(zhì)檢測(cè)，這是人類必須重視的問(wèn)題。本文簡(jiǎn)單介紹了幾種目前常用的重金屬檢測(cè)方法與治理方式，希望能夠引起人們的注意，共建美好人類家園。