我國(guó)重金屬污染研究現(xiàn)狀

1、我國(guó)重金屬污染研究現(xiàn)狀摘要：隨著經(jīng)濟(jì)全球化的迅速發(fā)展，含重金屬的污染物進(jìn)入生態(tài)環(huán)境，對(duì)人類的健康帶來(lái)了嚴(yán)重威脅，我國(guó)重金屬污染突顯，國(guó)內(nèi)在重金屬污染研究領(lǐng)域也展開(kāi)研究，本文描述了我國(guó)在重金屬污染研究中的具體采樣、測(cè)定、評(píng)價(jià)方法，以及這些方法在我國(guó)的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：重金屬污染；重金屬污染物采樣、重金屬含量測(cè)定、污染評(píng)價(jià)、，.刖百重金屬污染時(shí)指由重金屬及其化合物引起的環(huán)境污染，重金屬污染在環(huán)境中難以降解，能在動(dòng)物和植物體內(nèi)積累，通過(guò)食物鏈逐步富集，濃度成千上萬(wàn)甚至上百萬(wàn)倍的增加，最后進(jìn)入人體造成危害，是危害人類最大的污染物之一。國(guó)際上，許多廢棄物都因含有重金屬元素被列到國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄，近些年隨著我

2、國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，我國(guó)出現(xiàn)了重金屬污染頻發(fā)、常發(fā)的狀況。2008年，我國(guó)相繼發(fā)生了貴州獨(dú)山縣、湖南辰溪縣、廣西河池、云南陽(yáng)宗海、河南大沙河等5起種污染事件，2009年環(huán)保部共接報(bào)陜西鳳翔等十二起重金屬、類金屬污染事件。這些事件致使四千零三十五人血鉛超標(biāo)、一百八十二人鎘超標(biāo)，引發(fā)三十二起群體性事件。由于重金屬污染事件在我國(guó)頻繁發(fā)生，使得我國(guó)開(kāi)始重視重金屬污染的研究。重金屬污染物是一類典型的優(yōu)先控制污染物。環(huán)境中的重金屬污染與危害決定于重金屬在環(huán)境中的含量分布、化學(xué)特征、環(huán)境化學(xué)行為、遷移轉(zhuǎn)化及重金屬對(duì)生物的毒性。人類活動(dòng)極大的加速了重金屬的生物地球化學(xué)循環(huán)，使環(huán)境系統(tǒng)中的重金屬呈增加趨勢(shì)，

3、加大了重金屬對(duì)人類的健康風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)進(jìn)入環(huán)境中的重金屬容量超過(guò)其在環(huán)境中的容量時(shí)，即導(dǎo)致重金屬污染的產(chǎn)生，重金屬污染物為持久性污染物，一旦進(jìn)入環(huán)境，就將在環(huán)境中持久存留。由于重金屬對(duì)人類和生物可觀察危害出現(xiàn)之前，其在環(huán)境中的累積過(guò)程已經(jīng)發(fā)生，而且一旦發(fā)生危害，就很難加以消除。因此，在過(guò)去二十多年中人們就通過(guò)不同途徑引入重金屬對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染做了廣泛研究。1 .重金屬污染源的研究我國(guó)尚未建立完善的涉及有色金屬采選業(yè)重金屬污染防控的監(jiān)管體系,對(duì)重金屬污染源研究不夠徹底，目前大致可將重金屬污染源分類為：水污染源、大氣污染源、固體污染源。水污染源主要來(lái)自于工業(yè)生產(chǎn)中廢水的排放，諸如有色金屬采選業(yè)、選煤廠廢

4、水排放等；大氣污染源主要來(lái)自于人類燃煤煙氣排放，以及大型鍋爐廠、電廠工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的燃煤煙氣排放，有色金屬采選業(yè)的冶煉過(guò)程也是重金屬大氣污染源的主要來(lái)源之一；固體污染源主要來(lái)自于人類生產(chǎn)生活當(dāng)中消耗品的丟棄，例如廢舊電池、電器以及工業(yè)生產(chǎn)上固體廢棄物的堆放。2 .重金屬實(shí)驗(yàn)測(cè)定及評(píng)價(jià)的研究2.1 樣品采集.1.1水樣的采集與保存采樣前，根據(jù)測(cè)定項(xiàng)目的性質(zhì)和采樣方法的要求，選擇適宜材質(zhì)的盛水容器和采樣器，并清洗干凈。在重金屬污染物水樣的采集方法上分采集表層水、深層水，深層水的采集可在污染水域進(jìn)行泵抽樣。重金屬污染物廢水需運(yùn)用P（聚乙烯瓶）或G（硬質(zhì)玻璃瓶）進(jìn)行收集，各元素的保存方法如下表：測(cè)定項(xiàng)

5、目保存方法保存期備注銅、鉛、鋅、鎘力口硝酸，使PH<2,污水加至1%14盡快測(cè)定銘（六價(jià)）加氫氧化鈉，使PH8924神加硫酸，使PH<2,污水加至1%14汞力口硝酸，使PH<2,污水加至1%142.1.2大氣樣本采集與保存當(dāng)空氣中的被測(cè)組分濃度過(guò)高，或者監(jiān)測(cè)方法靈敏度高時(shí)，直接采集少量氣樣即可滿足監(jiān)測(cè)，而重金屬污染檢測(cè)體系不完善，缺乏重金屬在線檢測(cè)和核查技術(shù)，一般通過(guò)富集采樣法，再對(duì)采集樣品進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在大氣監(jiān)測(cè)中以汞為例，對(duì)汞的監(jiān)測(cè)采取汞置換法，也稱間接冷原子吸收法，該方法基于氣樣中的CGf火星氧化汞在1802000cg生反應(yīng)，置換出汞蒸氣，帶入冷原子吸收測(cè)汞儀測(cè)定汞的含量再

6、換算成COt度。.1.3土壤樣本采集與保存采樣布點(diǎn)方法：.對(duì)角線布點(diǎn)法，該方法適用于面積小、地勢(shì)平坦的污水灌溉或污染河水灌溉的田塊。在對(duì)角線上至少分五個(gè)等分，以等分點(diǎn)為采樣分點(diǎn)，若土壤差異性大，可增加等分點(diǎn)。.梅花型布點(diǎn)法，適用于面積較小，地勢(shì)平坦，土壤物質(zhì)和污染程度較均勻的地塊。中心分點(diǎn)設(shè)在地塊兩對(duì)角線相交處，一般設(shè)51g分點(diǎn)。.棋盤(pán)式布點(diǎn)法，適用于中等面積、地勢(shì)平坦、地形完整開(kāi)闊，但土壤較不均勻的田塊，一般設(shè)10以上分點(diǎn)，此法也適用于受固體污染物污染的土壤，因?yàn)楣腆w廢物分布不均勻，應(yīng)設(shè)20個(gè)以上分點(diǎn)。.蛇形布點(diǎn)法，適用于面積較大，地勢(shì)不平坦，土壤不夠均勻的地形區(qū)，布設(shè)分點(diǎn)數(shù)目較多。.放射裝

7、布點(diǎn)法，適用于大氣污染性土壤。以大氣污染源為中心，向周圍畫(huà)射線，在射線上布設(shè)采樣分點(diǎn)，在主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向適當(dāng)增加分點(diǎn)之間的距離和分點(diǎn)數(shù)量。土壤樣品根據(jù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的要求通過(guò)風(fēng)干、磨細(xì)、過(guò)篩、混合、分裝，制成滿足分析要求的土壤樣品，土壤樣品根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目測(cè)定可進(jìn)行長(zhǎng)期保存以及及時(shí)測(cè)定。2.2 重金屬測(cè)定重金屬測(cè)定方法為：礦物元素和重金屬元素全量分析采用硝酸-高氯酸-氫氟酸消化，用等離子體原子發(fā)射光譜法(IPC-AES)測(cè)定。重金屬元素分級(jí)采用歐共參比司(EuropeanCommunityBureauofReferee)的三步連續(xù)提取法對(duì)重金屬元素進(jìn)行分級(jí)，共分為酸可提取態(tài)、氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘

8、余態(tài)4鐘分組。在各實(shí)驗(yàn)步驟下進(jìn)行各級(jí)狀態(tài)的提取，提取物中重金屬元素濃度均用IPC-AES!行測(cè)定。.3重金屬污染評(píng)價(jià)研究目前，對(duì)重金屬污染評(píng)價(jià)時(shí)，常采用的評(píng)價(jià)方法主要有總量法、化學(xué)形態(tài)分析法和生物指示法等幾種?？偭糠ㄊ亲钤绮捎玫姆椒āＫ晕廴局亟饘僭睾康母叩蜑橐罁?jù)，來(lái)判斷周圍生態(tài)環(huán)境受重金屬污染程度。樣品中重金屬含量越高，說(shuō)明潛在的環(huán)境影響就越大，近幾年，來(lái)通過(guò)分析和調(diào)查環(huán)境介質(zhì)重金屬含量來(lái)評(píng)級(jí)重金屬污染程度和狀況還有很多文獻(xiàn)報(bào)道。但是最近的一些研究表明重金屬在環(huán)境中的行為和作用，如活動(dòng)性、生物可利用性、毒性等，僅用它們?cè)诃h(huán)境中的總量來(lái)預(yù)測(cè)和說(shuō)明是不確切的。其主要原因是在生態(tài)系統(tǒng)中，生物智

9、能利用離子形式存在的重金屬元素，而重金屬元素含量的高低與它們?cè)跇悠分写嬖谛问街g沒(méi)有直接的相關(guān)關(guān)系。有時(shí)含量可能會(huì)很高，但如果活性很差的話，動(dòng)植物就不能直接吸收和利用這些重金屬元素，它們也不可能決定重金屬對(duì)環(huán)境的污染程度，因?yàn)橹亟饘俅嬖谖锢?、化學(xué)形態(tài)與重金屬的遷移軌跡與方向關(guān)系非常密切，重金屬含量以及物理和化學(xué)形態(tài)決定了重金屬元素的污染狀況和潛在的生物有效性。因此，在對(duì)重金屬污染評(píng)價(jià)的研究中，除了了解重金屬和含量外，掌握重金屬存在的物理、化學(xué)形態(tài)也非常重要，這種方法就是化學(xué)形態(tài)分析法?；瘜W(xué)形態(tài)分析法是一種用多種化學(xué)試劑萃取樣品中的重金屬元素，根據(jù)重金屬萃取的難易程度，將樣品中的重金屬分為不同的

10、形態(tài)，也就是歐共參比司法，依據(jù)使用萃取的種數(shù)和萃取的步驟的次數(shù)，可將化學(xué)形態(tài)分為連續(xù)萃取法和單一萃取法量大類。在我國(guó)近些年很多學(xué)者利用這種方法對(duì)我國(guó)各地的土壤重金屬污染程度進(jìn)行了分析。王美青等研究杭州市城郊文教居民區(qū)、風(fēng)景旅游區(qū)、市郊內(nèi)商業(yè)區(qū)和市郊內(nèi)工業(yè)區(qū)等5種土地背景下的32種土樣中8中重金屬元素（CdCOCr、CuNi、PbZn、Mr）的含量和形態(tài)。結(jié)果表明，杭州市城郊土壤已明顯污染，按元素分類，以P出勺污染最為嚴(yán)重；按土壤利用分類，市郊工業(yè)區(qū)污染程度最為嚴(yán)重。植物指示法是一種正在迅速發(fā)展的方法，也是前景最好的方法之一。在污染區(qū)域周圍被污染的土壤中尋找一些植物作為生物指示劑，依據(jù)它們體內(nèi)吸

11、收的重金屬的量來(lái)直接判斷土壤的污染程度。美國(guó)在這種方法上的運(yùn)用較為成熟，在我國(guó)這種方法的運(yùn)用也有相應(yīng)的展開(kāi)在中金屬的評(píng)價(jià)中，除了通過(guò)植物、水生生物、沉積物、微生物等生命體重金屬含量來(lái)進(jìn)行研究外，對(duì)環(huán)境介質(zhì)酶活性的研究也是目前常用的研究手段。大型蚤法作為診斷和評(píng)價(jià)水環(huán)境污染的一種標(biāo)準(zhǔn)方法，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。將此法應(yīng)用于土壤重金屬的毒性檢測(cè)，也有學(xué)者進(jìn)行了這方面的實(shí)驗(yàn)。不過(guò)，在目前，外國(guó)主要運(yùn)用的評(píng)價(jià)方法還是通過(guò)環(huán)境中重金屬含量和形態(tài)的測(cè)定，并結(jié)合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較來(lái)判斷重金屬污染程度，這是一種比較簡(jiǎn)單實(shí)用的方法。根據(jù)以上方法所獲得的大量數(shù)據(jù)一般比較分散和零亂。并且環(huán)境污染機(jī)理也十分復(fù)雜。因此，

12、在進(jìn)行重金屬污染評(píng)價(jià)時(shí)，往往要對(duì)這些數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)學(xué)方法驚醒處理和分析，以更客觀、更全面的反應(yīng)重金屬污染狀況。這些數(shù)學(xué)方法有單向指數(shù)法、綜合指數(shù)法、內(nèi)梅羅指數(shù)法、WQ法、模糊數(shù)學(xué)法、密切值法和灰色聚類法等多種方法。.小結(jié)在我國(guó)，重金屬污染的研究在六、七十年代才開(kāi)始展開(kāi)，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)際水平的，近些年，重金屬污染事件提醒國(guó)人以及國(guó)內(nèi)學(xué)者增加了對(duì)重金屬污重金屬污染的重視，2010年我國(guó)召開(kāi)了重金屬污染研究會(huì)議，把重金屬污染控制列入國(guó)家頭等大事，國(guó)內(nèi)學(xué)者關(guān)于重金屬污染的研究也進(jìn)一步加深，雖然在重金屬的研究方面，我國(guó)還很落后，但是國(guó)家的重視，以及大量物力財(cái)力的投入，使得重金屬污染方面的展開(kāi)迅速而全面的展開(kāi)

13、，讓我們看到重金屬污染研究的前景。參考文獻(xiàn)1徐友寧.某金礦區(qū)農(nóng)田土壤汞污染評(píng)價(jià).分析與環(huán)保.2006,7(27)2鄭喜珅.土壤中重金屬污染現(xiàn)狀與防治方法.土壤與環(huán)境.2002,11(1)3范成新.太湖宜漂河水系沉積物的重金屬污染特征.湖泊科學(xué).20024OyuntsetsegBolormaa.PIXEanalysisofheavymetalsinwatersamplesfromaminingareainMongolia.NuclearInstrumentsandMethodsinPhysicsResearchB243(2006)161T665B.Passariello.Evaluationoftheenvironmentalcontaminationatanabandonedminingsite.MicrochemicalJournal73.(2002)245-2506AliBoularbah.Evaluation