水中重金属监测质量控制指标分析

黄 远

（开封市环境监测站，河南 开封 475099）

《重金属污染综合防治“十二五”规划》明确指出，我国各大城市都应针对重金属污染制定科学的防治体系，对水体重金属污染进行有效处理[1]。检测部门应积极开展水中重金属的监测工作，通过监测获得准确和科学的数据，进而对质量进行控制。监测人员应严格遵循《环境水质监测质量保证手册》中的相关要求，严密监测水中重金属，加强质量控制工作[2]。当前环境质量标准越来越完善，对污染排放也具有更高的标准，因此就需要对监测质量控制体系进行逐渐完善和优化，进而更好地开展水质监测工作，加强质量控制。

1 一般资料与方法

1.1 一般资料

选择《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中具有代表性的6 项重金属作为本研究的监测对象，锌、铜为基本监测项目，锰、铁则为补充监测项目，铍、铊则属于特定监测项目。

1.2 方法

监测期间，通过市级监测站来试验测定样品。省环境监测中心负责统一发放样品，监测实验室根据统一要求，对不同浓度、不同项目的标准样品进行加标回收率试验、实际样品测定、相同基体对比试验、盲样测试。在进行标准样品测试时，每一浓度的样品均进行7 次分析，每次进行平行双样，计算平均值；在进行相同基体对比试验时，每一样品均进行平行双样的测定；在开展加标回收试验时，每一样品均进行2 个和6 个的本底平行样、加标平行样，计算平均值。在完成相关的监测工作后，由省环境监测中心负责统计和分析相关数据。

2 结果

我国重金属监测数据的室内相对偏差范围基本符合行业标准规定，而加标回收率范围则比标准要求更加理想。

3 讨论

水中重金属是指密度为4～5 g/m3的金属物质，该类金属物质在元素周期表内的原子序数大于24。Ag、Au、Hg、Cd、Mn、Fe、Zn、Pb、Cu 等 化 学 物质为水中主要的重金属[3]。环境污染中的重金属一般为As、Cr、Pb、Cd 以及Hg 等物质，其毒性较大，主要包括Sn、Sb、Ni、Zn、Cu 等物质[4]。然而对于水中重金属物质来讲，大部分也为机体所必需的微量元素，如Zn、Cu、Mn、Fe 等。而对于Cd、Pd 以及Hg 等物质，如果其浓度过高，则会严重危害人体健康。随着我国“十三五”规划的提出，环境部门更加关注和重视治理水体重金属污染，同时逐渐提高了防治要求，监测治理的要点包括Sb、Tl、Co、Mn、V、Ag、Zn、Cu、Ni、As、Cr、Cd、Hg 以 及Pb 等 重 金属物质[5]。与有机污染物相比，重金属具有自身的特殊性，在生物体和环境中的富集作用比较显著，降解难度大，会严重危害和污染自然环境[6]。在进行金属冶炼加工和矿山开采时，会形成大量的工业废水，而这些工业废水含有大量的重金属，如果直接将其排放到水体中，其会在底泥和藻类中逐渐累积，贝类和鱼类食用后，其体内会逐渐富集大量重金属，进一步经食物链浓缩，不但会污染自然生态环境，而且会危害人体健康[7]。比如，最近几年发生的大沙河砷污染，湘江镉污染等均属于水体重金属污染，均对水体自然环境造成了严重危害。如果水体中的重金属含量过多，则会导致机体耐受极限被打破，导致机体出现慢性或者急性中毒症状，发生机体因变，引起畸形或者癌症，会对人体健康造成严重威胁。统计数据显示，近年来我国因为重金属污染所导致的病症越来越多，陕西、湖南等地均发生了儿童铅超标事件[8]。

现阶段，我国水体污染状况整体比较严重，不但会对人们的生活和工作造成影响，而且会威胁人们的生命健康[9]。近年来，我国开始更加关注和重视水体环境重金属的监测工作和质量控制工作，环境监测总站也在全国各地分别设置了监测断面，全面监测水中重金属指标，同时开展水体质量控制工作。当前，我国在监测水中重金属时，常用石墨炉原子吸收法、火焰原子吸收法、原子荧光光度法以及分光光度法等[10]。虽然以上监测方法的效果比较理想，但是监测标准还并不完善。电感耦合等离子体发射光谱法虽然能有效监测地表水中的重金属，如V、Mn、Fe、Cr、Cd、Zn、Pd、Cu、Be、Ba、As、Al 等，但是目前还缺乏完善和统一的标准。

目前，我国地表水监测断面建设范围主要为江河湖泊，在对重金属监测质量进行控制时，江河湖泊为重点位置。但是，地表水监测断面设置并没有密切结合重金属污染源，因此监测效果存在一定缺陷，需要对地表水监测断面进行不断完善。现阶段，我国的重金属管理还并没有完善和统一的重金属监测指标，《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）为重金属监测的主要依据，但是这一标准所设置的重金属指标只有8 项，因此就需要对监测指标进行不断完善，让水中重金属的监测要求得以满足[11]。

传统生物监测技术的操作较为烦琐，过程复杂，而且所需时间周期较长，常常是通过鱼类、藻类、水蚤和其他高等植物来完成相关监测工作。而发光细菌法则是现阶段应用较为广泛的一种生物监测技术，可以提升水体中的重金属监测效率，保证重金属监测效果。发光细菌法是通过发光细菌来对水中重金属进行检测，发光细菌在水中能发射蓝绿色的可见光，波长一般为450～490 nm，在细菌进行生理反应和呼吸的过程中，其发光强度也会发生改变。所以，当水中重金属接触到发光细菌后，其发光强度会受到影响，发光细菌的发光强度会随着重金属浓度的逐渐增加而减弱，人们可以借此来准确测量重金属含量。

在监测水中重金属时，在线监测技术的应用非常广泛，需要借助电化学方法、分光光度法等。首先应通过分光光度法有效监测各种重金属，如Sb、Ni、Mn、六价铬、总铬以及As 等。在对重金属进行处理时，应根据其具体类型选择合理的方法。对于在线仪器来讲，应保证其只能测试一种重金属，不能同时测定多种重金属。除此之外，在线监测仪的灵敏度并不理想，所以其只能应用于监测重金属浓度高的水体或者废水，如果饮用水源地和地表水中的重金属浓度较低，则不适用在线监护仪。

现阶段在监测水体环境时，电化学方法也是应用较为广泛的一种监测手段，采用电化学方法能全面监测各种重金属物质，如Cr、Ni、Fe、Hg、Mn、Se、Zn、Cd、Tl、Bi、Cu、As、Pb 等。在实际的监测工作中，可以将在线监测仪设置成不同模块，各模块能同时完成各项操作，能检测水中的全部重金属，同时水中有机物不会对监测结果造成影响。而要想保证监测效果，人们就需要设置和安装相应的预处理装置。在监测水中的重金属时，首先应对重金属的监测技术体系进行不断优化和完善，选择科学的方法来监测水中重金属。除此之外，还应对重金属污染问题进行了解，根据具体情况制定科学的预警应急体系。对于相关部门来讲，应加强管理和监督工作，对本地的重金属水质状况进行深入了解和调查，选择最佳的重金属监测方法，让监测工作人员的技术水平显著提高。在监测水中重金属时，应针对重金属项目选择最合理的监测方式，并积极应用和推广先进监测技术，对水中重金属含量进行准确监测。

4 结语

地表水中的重金属物质较多，而Tl、Be、Zn、Cu、Fe 以及Mn 则是较常见的重金属元素，重金属元素会对水体环境造成严重污染，进而危害人体健康。所以，人们应选择合理的方法来对水中重金属含量进行严密监测，同时选择科学的方法加强质量控制，最终保证水质安全。除此之外，针对水中重金属污染，人们应制定科学的对策来有效预防。首先可以通过化学电解、吸附以及沉淀等方法来处理水中重金属离子。吸附法是指将吸附剂添加在水体中，对重金属离子进行吸附，该方法高效、经济，而常用吸附剂包括天然矿物、有机复合材料等。其次，应对外部重金属元素的流入进行严格控制，针对污染的主要源头，应在其附近建立相应的废水处理厂，严格检查外排水体，排放之前应保证其合格，避免发生二次污染。如果底泥存在严重污染，则可以填入清洁泥沙或碎石等，如果条件允许则可以投入合适的吸附型铺填物，进而有效改善水体环境。水生植物能有效吸附部分重金属元素，因此可以种植具有较强耐性的水生物。针对工业性生产企业，如果存在较大的废水，则应加强环境监测，按照周边环境设置科学的安全保障距离，定期检查重点防控区域内的清洁生产设备和污染处理设施等，保证社会经济健康和稳定的发展。