环境监测中重金属元素分析方法探析

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1重金属污染源和造成的危害

1.1重金属的污染源

依据有关部门的调查研究表明，工业、农业、城市生活污染是重金属主要的污染来源，工业方面，矿产的开采、选矿、矿产的冶炼、钢材的锻造、材料的运输等诸多环节都会产生重金属。农业方面，在农业生产过程中，如果使用含有重金属的水体进行农作物的灌溉，或者使用含有重金属的农药化肥，大量的重属离子就会富集在土壤中，对周围的土壤会造成严重的重金属污染。城市重金属污染主要是由于含重金属物质的电池随城市生活垃圾一起填埋，人们大量使用含重金属成份的化装品，清洁剂等物质，没有进行富集处理造成重金属元素排入地表水体中，造成环境重金属污染。另外，城市交通也是重金属的主要来源，如汽油的泄露，轮胎的焚烧、交通事故。交通繁华地区的土壤的重金属含量均超标。

1.2重金属的危害

当重金属被排入到土壤中或水中后，对土壤和水生态环境会造成严重的危害，在自然环境中，这种重金属是很难自然降解的，其会利用水，大气和土壤等途径被动植物的体内所富集，然后通过富集食物链最终进入到更高等的食物链高端--人体，因些会对人体的健康带来了极大的挑战。据文献记载重金属在人体富集一定程度容易引起如肾衰竭、多发性神经炎。人体中的蛋白质，核酸会和重金属发生作用，进而导致人体酶活性的下降，严重的情况还会消失，最终导致核酸结构发生很大变化，甚至会出现基因突变的问题，除此之外，这些重金属还会驻留在人体内脏中，从而损伤机体的功能，现代医学已经证明阿尔滋海默氏病，骨痛病都和重金属有直接关系。因此对重金属的质量工作要坚持进行。

2重金属元素的分析方法

2.1分析方法概述

在进行重金属元素样本的选择上，主要包括固体样本和水体样本，在采集到的样本中，要做一定的处理，这样才能更好的进行之后的分析工作，这个环节也被称之为样本的预处理。在现阶段都是使用仪器方法来检验重金属，其中比较常用的有电化学法和光学分析法。就光学分析法而言，主要有原子吸收光谱法，以及原子荧光光度法，其中的电感耦合等离子体发射光谱法因为其速度快，操作简单等特点，逐渐被广泛的推广和使用。在电化学分析法中，主要包括极谱分析法。选择分析的方法主要是根据重金属的浓度，以及元素之间互相影响的关系。高浓度金属元素样本检测多用电化学法，中浓度金属元素样本检测多用原子吸收光谱法及原子荧光光度法，低浓度金属元素样本的检测多用电感耦合等离子体发射光谱法。

2.2分析样品的预处理方法

在对重金属污染分析中，对样品的预处理是非常重要的，其在很大程度上会直接影响分析的结果。在重金属样品中，通常其含有的重金属比较低，如果样品有严重的污染，那么样品处理的结果和实际情况会有很大的误差。在进行水样预处理过程中，其根本原则就是处理样本的干挠物质，最大程度减少干挠物质造成的误差。例如悬浮物、有机物就很可能存吸附的被测元素，在分析过程中如果对试液进行预处理就会造成误差。在预处理过程中，首先使用微孔滤膜除去悬浮物等杂质，然后酸化到PH值为1到2，予以保存，再进行消解处理，例如使用NHO3、王水、HC1O4等。如果样品在酸化后会挥发，那么就应该使用碱性来消解，或者是使用NaOH-H2O2进行消解。如果是对固体样本进行预处理，比如沉积物和土壤，主要方法有碱熔法，酸分解法，以及固体悬浮液进样法，直接固体进样法等。使用酸分解法，根据加热和敞闭方式可以分成高压密闭消解法，电热板法以及微波消解法。最经典的方式是电热板法，但是缺点是加热时间长，有些易挥发的元素容易损失掉。因此在很多地方都被高压密闭法和微波消解法所取代。这种方式的优点是可以加快加热的速度，同时还可以减少试剂的使用量，避免造成元素的损失。

2.3分析重金属元素的方法

下面就分析ICP-AES方法，从而研究在检测过程中所注意的问题。ICP-AES就是电感耦合等离子体原子发射光谱的简称，通过电感耦合等离子矩作为激发光源，利用光谱原理进行分析，操作灵活检测速度快，而且可以同时进行多个元素的测定。第一按照上述采集方法进行采集，然后消解水样，然后进行去离子水消解，从中制备空白溶液。第二设置仪器参数，影响分析结果的因素有很多，包括载气流量，高频功率，观测高度以及元素波长等，分析对象的不同，其参数选择也不同。第三，应用分析纯或优级纯的试剂，然后配制氮元素或多元素的标准液。第四进行水样测定，按照规定分别对试样和空白溶液进行操作，标准化之后，进行试样的空白检测。第五进行结果的分析，按照ICP-AES谱图分析结果，选择信号适中，或者干扰情况比较小的谱线进行分析，对于检出限而言，都是使用检出限的5倍作为方法定，最后加标回收率和精密度都要符合基本要求。

3总结

近些年发现在垃圾焚烧物中也含有大量有害重金属，含铅汽油的使用，轮胎的焚烧等都会造成重金属污染，一些突发的环境污染也会导致重金属污染。其不仅对水体和周围土壤造成严重污染，而且还会严重影响人们的身体健康情况。因此要加强对重金属的监测工作。

作者：郭小彬 单位：江西省崇义县环境监测站