摘要：重金属污染源多，具有生物积累性，且对生物和环境具有一定的危害性。本文结合重金属元素的特性，对重金属污染来源及其危害进行阐述，并对重金属元素的前处理、干扰消除及分析方法进行讨论。
关键词：环境监测；重金属元素；方法
引言
目前，我国经济和社会迅速发展，为工业发展提供了良好的基础，使工业得到发展，但发展工业的同时也给环境带来了各种各样的污染，其中重金属毒性最强，污染最严重，也最难控制，已经严重危害人们的健康和污染生态环境。因此有关部门将重金属污染治理列为环境保护工作的重点，加强了环境法律法规的宣传，并开展了各项治理工作。因此重金属污染源监测是我国环境保护工作的重要组成部分，为污染源环境保护管理工作提供了大量的基础数据和决策依据。
一、重金属污染源
重金属污染是由多个方面以及综合因素造成的。据调查研究显示，重金属污染主要来自工业生产、农业生产、城市生活和环境事故污染等。工业上，冶炼厂矿石的采集、筛选、冶炼、加工等环节产生了大量废弃的重金属，部分企业排放重金属含量未达标的废气、废水和废渣；农业上，过度地施用含有重金属较多的化肥和农药，造成残留的重金属进入水体和土壤中；在城市生活中，汽车轮胎磨损和尾气排放、含铅汽油的燃烧、生活垃圾焚烧等都会引起重金属污染；在环境事故上，突发的环境污染事故也会带来环境污染，比如近年来中国十大污染事故中的湖南浏阳镉污染事件、云南曲靖铬渣污染、广西龙江镉污染事件等。这些重金属分别以液态、气态、固态的形式进入水体、土壤、空气中。
二、重金属污染的危害
重金属污染还被列入“中国环境优先污染物黑名单”中。优先污染物具有难降解，在环境中有一定残留水平，出现频率较高，具有生物积累性，具有致癌、致畸、致突变（“三致”）性质、毒性较大。
由于大自然中存在食物链，重金属能通过水体、土和空气进入到植物和动物体内。进入人体的重金属，会与蛋白质、核酸等发生作用，引起酶失活，改变了蛋白质的结构，这种改变是不可逆的，进而破坏组织细胞功能，引起疾病。另外重金属还会富集在人体内脏中，难排泄，造成积累性慢性中毒。典型重金属急性中毒症状有恶心、呕吐、头痛等现象，慢性中毒会导致贫血、神经病变、癌症等疾病，严重的会导致死亡。
三、重金属元素分析方法综述
环境监测中，受重金属污染的样品主要包括固体和液体两大类，采集到的样品在分析测试前都要根据样品分析方法进行前处理排除干扰，并转化为适应仪器检测的状态。重金属的分析方法主要包括电化学法和光学分析法两大类，目前常用的光学分析方法主要包括紫外可见分光光度法（UV-Vis）、原子吸收分光光度法（AAS）、原子荧光法（AFS）、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP）等。在选择分析方法时，应该根据样品浓度高低、方法适用范围、分析方法检出限等因素综合考虑。
四、重金属元素分析的过程
1.前处理
分析过程中，前处理是分析工作中最重要的一个环节，可以排除或消除干扰，前处理的效果能直接影响结果的准确性。
由于水质基体成分较为复杂，常含有一些悬浮物或有机物，会吸附重金属，导致分析结果偏低，可以通过过滤和加酸消解等手段达到消除干扰的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆分析可溶态金属时，在酸化前通常会对水样进行过滤，以除去悬浮物质，再对水样进行酸化保存，而分析金属总量时则直接对水样进行酸化保存，并加酸加热消解，使有机物在加热过程中挥发。
固体样品主要指的是沉积物和土壤等样品，这些材质较好分离，一般的处理方法有过滤分离法和使用酸性物质消解的方法。酸消解方法通常采用HCl-HNO3-HF-HClO4全分解法、HNO3-HCl-HF、HNO3-HCl、HNO3-HF-HClO4等体系。固体样品常用的消解方法有：电热消解法（电热板\石墨炉电热消解法）、微波消解法、水浴消解（王水）、碱熔法。电热板消解法属于经典消解法，但这种方法耗时长、样品容易受污染、挥发性元素损失量大。微波消解法操作简便、试剂用量减少、挥发性元素损失量小、不易受污染、减少有毒气体排放、热效率高，但微波消解仪价格相对昂贵，在分析中受限，因为样品称样量要控制在0.1g-1.0g，比较适合于AAS、AFS、ICP等仪器对重金属等微量元素的检测。王水水浴消解省时省力、效率高，可以做到一次消解分别测定多种元素，但不能完全破坏土壤的晶格，造成被硅酸盐包裹的部分金属元素无法释放出来，使测定结果偏低，仅适用于部分样品金属元素的消解。碱熔法属于高温加热消解，可以彻底破坏样品的晶格，使金属元素被释放出来，但操作过程繁琐，消解温度高，反应较为剧烈。虽然微波消解法的成本较高，方法受限，但仍受到广泛的利用，并开始成为了当下样品消解方法的主要应用手段。
2.干扰的消除
部分金属元素分析过程容易受到干扰，主要有物理干扰、化学干扰、电离干扰、光谱干扰等，这些干扰会影响检测结果，常常给检测工作带来困扰。但可以通过对样品进行前处理预先分离干扰物质；对待测溶液进行稀释来改变其物理性质（粘度、相对密度、表面张力等）；采用标准加入法；对背景值进行校正；加基体改进剂、加助溶剂、加保护剂；调整仪器工作参数等手段来克服其它元素或因素的干扰。
3.分析方法
重金属分析方法的选择可以说是多种多样的。普遍使用的UV-Vis、AAS和AFS都有自己的优点，但自身也存在一定的局限性，比如：仪器灵敏度低，达不到实验要求，样品前处理繁琐复杂，干扰因素多，无法实现多组分或多元素同时分析，耗时长、费力，使得检测工作效率低，但其仪器操作简便，在运行和维护方面需要的成本相对低一些，因此仍受到部分消费者的喜爱。
近年来兴起的ICP主要应用于无机元素的定性及定量分析。相对UV-Vis、AAS和AFS传统方法，它灵敏度更高、检测限更低、线性范围更宽，可以实现多个元素或多组分同时分析，更加简单快速，样品消耗少，不需要复杂的前处理，并且分析过程不易受干扰，大大缩短检测工作时长，还能更容易的得到精密度好和准确度高的检测结果，提高了检测工作的效率。但其价格昂贵，运行和维护成本高，只能用于元素分析，无法对结构和形态进行测定。尽管如此仍被广泛应用于环境监测领域，并逐渐成为环境监测分析重金属元素的重要分析手段。
结束语
综上所述，重金属的污染来源广泛，危害大，分析过程复杂，分析方法多样化，因此在分析过程中，分析方法的选择可以根据样品自身的特性决定，深入研究潜在问题，不断改进检测过程，以得到准确度较高测定结果，才能为环境监测提供可靠的数据，提高环境治理工作的效率。
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论文作者:王芳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
标签：重金属论文; 方法论文; 样品论文; 干扰论文; 元素论文; 环境监测论文; 环境论文; 《基层建设》2019年第28期论文;