生活饮用水中的金属含量检测分析

2019-01-10罗思向文平

再生资源与循环经济 2018年12期

罗思，向文平

（中华全国供销合作总社天津再生资源研究所，天津300191）

生活饮用水一般取自江河湖泊等天然水源地，这就避免不了水体被三废所污染并导致其金属离子超过正常的国家标准[1]。随着人们生活水平逐渐提高，对水的饮用要求也越来越高。生活饮用水出厂都会经过金属检测并符合国家标准。但是，在输送过程中不可避免地存在着一些影响水中金属含量的因素，比如管道、供水设备等。金属基本上都是过渡元素，化学价态变化很多，并且随着水中pH值变化，会引起配位体有不同状态的变化，有各种形态的化合状态和结合状态。

人体内的重金属离子长时间富集就会造成相关组织的慢性中毒并最终导致相关器官功能性衰竭。饮用水中过量的锰会导致厌食症、呕吐、腹泻、胃肠疾病[2]，严重的会影响神经系统和生殖系统[3]。如果饮用水中的锌和铁含量超过标准，大脑的突然传输就会受到影响，这与帕金森病和阿尔茨海默病的发生发展有一定的关系[4]。这就使得金属检测变得尤为重要。以环保产业园区天津再生资源研究所研发中心的生活饮用水为研究对象，分析其含有的铅、镉、铜、锌、铁、锰、砷、汞、六价铬、硒、铝等金属元素的含量，对其进行相关评价。

1 实验材料及设备

1.1 标准溶液及药品

1.1.1 药品及试剂

1.1.1.1 酸

硝酸（HNO3）：ρ=1.42 g/mL，优级纯；硝酸（HNO3）：ρ=1.42 g/mL，分析纯；高氯酸（HClO4）：ρ=1.67 g/mL，优级纯；氢氟酸（HF）：ρ=1.15 g/mL，分析纯；盐酸（HCl）：ρ=1.19 g/mL，优级纯；硫酸（H2SO4）：ρ＝l.84 g/mL优级纯。

1.1.1.2 其他药品试剂

氯化钙、氢氧化钠、硼氢化钠、硫脲、抗坏血酸、二苯碳酰二肼丙酮、无水溴酸钾、溴化钾、盐酸羟胺、铁氰化钾、铬天青S、乳化剂OP、溴代十六烷基吡啶、乙二胺、氨水、对硝基酚、乙醇、丙酮、溴水、硫酸铁、磷酸二氢铵（NH4H2PO4，优级纯）、硝酸镁［Mg（NO3）2，优级纯］。

1.1.2 标准溶液

砷标准溶液：ρ=100 mg/L、镉标准溶液液：ρ=1 000 mg/L、六价铬标准溶液：ρ=500 mg/L、铅标准储备液：ρ=1 000 mg/L、汞标准溶液：ρ=100 mg/L、硒标准溶液：ρ=100 mg/L、铝标准溶液：ρ（Al）=100 mg/L、铁标准溶液：ρ=1 000 mg/L、锰标准溶液：ρ=1 000 mg/L、铜标准溶液：ρ=1000 mg/L、锌标准溶液：ρ=1 000 mg/L、锑标准溶液：ρ=100 mg/L、钡标准溶液：ρ=100 mg/L、钼标准溶液：ρ（Mo）=1000 mg/L、镍标准溶液液：ρ=1 000 mg/L、银标准溶液：ρ=1 000 mg/L、铊标准溶液：ρ=100 mg/L。

1.2 仪器与设备

1.2.1 主要仪器设备

火焰原子吸收分光光度计（北京普析TAS-990AF）；

石墨炉原子吸收分光光度计（北京普析TAS-990AF）；

原子荧光光度计（AFS-230E）；

紫外/可见分光光度计（TU1901）。

1.2.2 辅助设备

乙炔钢瓶或乙炔发生器。

空气压缩机，备有除水、除油、除尘装置。

气体：乙炔，用钢瓶气或乙炔发生器供给，纯度不低于99.6%；氩气，纯度不低于99.6%，供气厂家为天津环宇气体制备有限公司。

1.2.3 其他实验室仪器

容量瓶、具塞比色管、移液管、烧杯、滴管、玻璃棒等常用的玻璃器皿。所用玻璃及塑料器皿用前在20%硝酸溶液中浸泡24 h以上，然后用水清洗干净。

2 检测方法

2.1 方法标准及检出限

本实验测定生活饮用水中的金属成分，所用的方法标准为GBT 5750.6—2006《生活饮用水标准检验方法金属指标》，具体所用的方法及检出限如表1所示。

表1 检测方法标准

2.2 标准曲线

本实验所检测的重金属元素的曲线均为一元二次方程，其斜率、截距和相关系数见表2。

表2 标准曲线

3 实验结果分析

GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》中对生活饮用水的常规指标及限值进行了规定。金属砷、镉、六价铬、铅、汞、硒属于常规指标中的毒理指标，铝、铁、锰、铜、锌属于感官性状和一般化学指标。本实验仅对生活应用水中的常规指标中的11种金属元素进行了分析检测。该11种金属的实际测量结果和标准限值如表3所示。

从表3中的数据可以看出，生活饮用水中的六价铬、汞、硒、铝、铁、锰等元素均未检出，其浓度小于方法的检出限。而在该生活饮用水中含有一定浓度的砷、镉、铅、铜、锌等重金属。根据GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》中规定的金属元素的限值，如图1所示，对比检测结果，可知检测的金属浓度均低于限制要求，这就表明，该生活饮用水中常规指标中的金属含量满足生活饮用水的卫生饮用标准，达到了卫生许可的要求。

4 结论及建议

通过实际检测，测定了天津再生资源研究所研发中心的生活饮用水中的一些金属含量。分析检测结果表明，水质中的金属含量达到饮用水的卫生标准要求。

随着工业技术的发展，工业污染物不断增多，水中的金属污染也越来越严重。生活饮用水是人们日常生活的必需品，既影响人们的健康，又涉及生态环境。政府部门要重视生活饮用水的质量要求，相关管理部门要增加管道维修，及时更换腐蚀的自来水管道，改善城乡居民用水环境，加强生活饮用水的保护，加强生活污水的管理和治理，尽量减少生活污水的排放，制定科学有效的治理生活污水的方法，保证生活饮用水的卫生与安全。