發(fā)布時(shí)間：2020-10-26所屬分類：農(nóng)業(yè)論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展的背景下，環(huán)境中重金屬污染越來越嚴(yán)重，它主要來源于工業(yè)污染，其次是交通污染和生活垃圾污染。工業(yè)污染大多通過廢渣、廢水、廢氣排入環(huán)境，交通污染主要為汽車尾氣排放，生活垃圾如廢舊電池、破碎照明燈、沒用完的化妝品等。重金
摘要：在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展的背景下，環(huán)境中重金屬污染越來越嚴(yán)重，它主要來源于工業(yè)污染，其次是交通污染和生活垃圾污染。工業(yè)污染大多通過廢渣、廢水、廢氣排入環(huán)境，交通污染主要為汽車尾氣排放，生活垃圾如廢舊電池、破碎照明燈、沒用完的化妝品等。重金屬可以通過食物鏈，進(jìn)入人體阻礙生物大分子的重要生理功能，取代生物大分子中的必須元素，影響并改變生物大分子的功能從而影響人體的生長發(fā)育和生理代謝，另外，有研究表明重金屬元素對(duì)植物生長發(fā)育的各個(gè)階段都產(chǎn)生不利影響，亦可以對(duì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)生直接的毒性效應(yīng)，影響農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量。正因?yàn)橹亟饘僭鼐哂幸赘患y降解的特性，很難建立有效且可逆的治療方案，所以重金屬的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作尤為重要。
關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測(cè);重金屬元素;監(jiān)測(cè)全過程
一、樣品的采集
監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在一定程度上取決于能否采集到有效的樣品，其是對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)籌分析和綜合監(jiān)管，合理判定分析研究對(duì)象最為基礎(chǔ)的要求。
1.1采樣點(diǎn)位及采樣頻次的選擇
要保證現(xiàn)場(chǎng)采集的樣品具有一定的代表性，前期應(yīng)針對(duì)樣本的來源以及周圍的環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘、資料查閱等，了解其生態(tài)環(huán)境，從而制定適宜的、具有針對(duì)性的采樣方案，必要時(shí)可以進(jìn)行預(yù)采樣。在實(shí)際操作過程中，必須按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。當(dāng)將固體污染物或土壤作為研究對(duì)象時(shí)，由于其樣品的不均一性，需根據(jù)地域環(huán)境的差別，對(duì)多個(gè)地方進(jìn)行取樣，根據(jù)實(shí)際需求，制定單元采集的方式。將空氣和廢氣中重金屬元素作為研究對(duì)象時(shí)，盡量以無風(fēng)天氣以及常溫天氣為主。而在雨天以及大風(fēng)天不僅僅是增加了采樣難度，還需對(duì)對(duì)重金屬大氣污染情況展開多元化分析。另外，根據(jù)樣本濃度，確定采樣時(shí)間以獲得區(qū)別于本底的有效樣品尤為重要。而采樣頻次則應(yīng)針對(duì)不同的采樣內(nèi)容，以較低采樣頻次獲得較為完整的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為原則來確定。
1.2樣品容器的選擇
針對(duì)不同介質(zhì)中的重金屬監(jiān)測(cè)，存儲(chǔ)容器也存在差異。水樣中金屬元素的測(cè)定所用的采樣容器一般為聚乙烯瓶，土壤或固體樣品一般用聚乙烯袋，對(duì)于大氣顆粒物中重金屬元素的分析，應(yīng)根據(jù)測(cè)試金屬元素選擇相應(yīng)的吸收液或不同材質(zhì)的吸附濾膜、濾筒。其樣本的保存需選擇密閉性較好的容器，能夠有效防止樣本與外界空氣等物質(zhì)接觸。使用前均需對(duì)容器進(jìn)行全面清潔。
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綜上所述，樣品的采集要結(jié)合重金屬含量以及規(guī)范化操作技術(shù)進(jìn)行監(jiān)管，夯實(shí)樣本采集應(yīng)用基礎(chǔ)，并要建立質(zhì)量監(jiān)督模式，維護(hù)結(jié)果準(zhǔn)確性和精確度。
二、樣品的前處理
要想保證環(huán)境監(jiān)測(cè)中重金屬元素分析的準(zhǔn)確度，應(yīng)對(duì)水和廢水、固體以及氣體介質(zhì)中的樣品進(jìn)行針對(duì)性處理，確保不同樣品中目標(biāo)元素能完全溶出檢測(cè)。
2.1水和廢水樣品處理
根據(jù)監(jiān)測(cè)目的不同，可分別測(cè)定可溶性金屬元素含量和全量。可溶性金屬元素利用孔徑為0.45μm濾紙予以過濾處理，加入適量的硝酸溶液，使pH<2,待測(cè)金屬元素能有效溶解在溶液中。金屬全量量一般對(duì)應(yīng)的氯化酸消解處理綜合試驗(yàn)分析。消解過程是前處理中關(guān)鍵步驟，因此需對(duì)消解過程中的具體流程進(jìn)行綜合監(jiān)督，優(yōu)化處理控制效果。
2.2固體樣品處理
在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)獲取重金屬固體樣品后，就要進(jìn)行相應(yīng)的樣品制備。采集的樣品風(fēng)干后，剔除其中的砂礫、碎石、植物殘?bào)w等，然后通過四分法取樣，利用研磨工具對(duì)樣品進(jìn)行粗磨、細(xì)磨后制備成100目土壤樣品用于金屬元素的分析。樣品需測(cè)定浸出態(tài)時(shí)，根據(jù)測(cè)定目的依據(jù)HJ/T299、HJ/T300、HJ557等標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)樣本添加相應(yīng)的浸提劑進(jìn)行處理，以獲對(duì)目標(biāo)元素待測(cè)溶液。需測(cè)定樣品中全量金屬元素時(shí)，需借助各種酸在高溫環(huán)境下，破壞土壤晶格結(jié)構(gòu)和土壤中的有機(jī)質(zhì)成分，溶出土壤中的重金屬。常用的消極體系有：硝酸-氫氟酸-濃硫酸、王水-高氯酸、鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸消解，需根據(jù)不同的固體或土壤性質(zhì)和測(cè)定的元素選擇不同的酸體系以達(dá)到較好的消解目的。
2.3固定污染源廢氣和空氣中采集樣品處理
固定污染源廢氣和空氣中重金屬含量的分析，樣品用濾筒或?yàn)V膜進(jìn)行采集吸附，其前處理多采用加酸后，用超聲浸提或用高溫消解，其方法和原理類似于固體樣品的前處理。
三、常用的前處理儀器
3.1超聲浸提
利用大功率超聲消解儀進(jìn)行超聲處理，時(shí)間一般控制在1h之內(nèi)，靜置24h取上清液進(jìn)行分析處理。需要注意的是，超聲消解多輔助于其他的消解方法作用于樣品的處理，相較于傳統(tǒng)前處理方式能有效縮短消解時(shí)間，并且能提升消解效率，加之這種處理方式的操作效果較為簡單，因此應(yīng)用范圍較為廣泛。
3.2電熱板消解
電熱板設(shè)備簡單易得，危險(xiǎn)性小，適用于多種類型的樣品大批量的消解，因此其應(yīng)用最為廣泛，但其消解時(shí)間長、酸用量較大，存在加熱不均勻的問題。
3.3微波消解
借助高溫高壓的處理方式對(duì)密閉消解罐等進(jìn)行綜合分析，其消化在密封狀態(tài)下進(jìn)行，試劑無揮發(fā)損失、減少了試劑用量，降低了環(huán)境危害，特別是對(duì)于一些易揮發(fā)組分如砷、硒、汞的測(cè)定，提高了分析準(zhǔn)確度。但微波消解不適合大批量樣品的分析，且存在部分消解位置消解不完全的現(xiàn)象。
3.4全自動(dòng)石墨消解
加酸、趕酸以及加熱定容等方式能實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化，加熱均勻、樣品污染小、操作簡單、可處理大批量樣品，減少實(shí)驗(yàn)室人員的勞動(dòng)成本，降低試劑對(duì)人員的危害程度。
以上所有前處理方式的消解容器必須保持清潔，避免因反復(fù)使用附著在容器壁上的殘留物不易清洗，而帶來的外源性污染，特別是具有一定深度的微波消解管，更應(yīng)通過酸浸泡24h以上或加酸同樣品消解的全程序清潔消解管，在下次使用之前確認(rèn)消解容器內(nèi)無肉眼可見附著物。除此之外，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件、監(jiān)測(cè)的重金屬項(xiàng)目，選擇高效的簡便前處理方式，以提高監(jiān)測(cè)效率。
四、測(cè)試儀器的選擇
重金屬測(cè)定常用的儀器有電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、原子吸收分光光度儀等，根據(jù)監(jiān)測(cè)目標(biāo)元素、質(zhì)量管理目標(biāo)、儀器的檢出限、靈敏度等選擇相應(yīng)的測(cè)試儀器。比如砷、汞除了可以選擇ICP、ICP-MS外，還可以選擇原子熒光光度儀，或測(cè)汞儀。現(xiàn)在X射線熒光光譜儀，因其不需要對(duì)土壤樣品進(jìn)行前處理，測(cè)定簡單高效也逐漸應(yīng)用于土壤重金素元素的測(cè)定。
五、結(jié)語
總而言之，重金屬的污染監(jiān)測(cè)是生態(tài)環(huán)境監(jiān)督管控的重要方面，結(jié)合國家相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化從采樣到分析的全過程，保證環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，建立更加有效的重金屬污染防范和治理方案，為保護(hù)環(huán)境和健康安全管理工作的順利開展奠定基礎(chǔ)。——論文作者：牛倩
