工业企业水污染环境监测中重金属污染的控制措施

2022-11-21张倩，曾静，彭琼

中国金属通报 2022年3期

张倩，曾静，彭琼

1 工业企业生产过程重金属污染的现状

在我国进行工业化发展的过程中，工业企业在正常生产运营时出现的三废排放，将会导致周围环境产生比较大的压力，对于经济发展水平相对比较薄弱的地区而言，在水污染环境监测方面存在督查力度不足的问题，部分工业企业甚至已经出现污染超标排放的现象、废水偷排漏排问题。因为水污染问题比较严重，水体本身净化能力不能解决水环境污染，从而导致工业企业周边出现水环境污染问题。

工业水环境污染中的污染元素，主要涵盖汞元素、砷元素、铅元素、铬元素等，这些元素严重损坏了水环境，使得污染问题逐渐加剧。再加上我国以前在进行工业建设以及经济发展的过程中通常会使用粗放型管理，并未及时净化处理工业废水，使得水资源不断收到工业废水中重金属污染和化合物污染的影响，很多工业企业会出现废水二次运用的问题，会进一步增加水环境污染程度。

工业企业需要严格监测管理、严加管控水环境污染问题，方能有效避免出现严重的重金属污染问题。从保护生态环境、保护水环境污染周边区域人民群众生命健康的角度分析，通过有效治理重金属水污染问题，能够避免人体长期摄入重金属对健康产生伤害。目前我国正在不断提升环保意识、落实环保政策，在国家号召工业企业不断加强水环境污染监测的背景下，能够有效改进、减少水环境污染问题，有关部门需要重点管控重金属水质评价指标，并以此为据进行污染治理，提高对人民身体健康的保护。

我国相继推出《中华人民共和国水污染防治法》以及《水污染防治行动计划》，为治理工业水环境重金属污染提供指导意见，明确界定了水污染问题的治理主体，指出工业废水重金属污染治理规定要求，增加对出现工业废水重金属污染问题企业的处罚力度，展现我国坚决处理工业废水重金属污染问题的决心。在自然环境中，重金属元素一般会和其他类型的元素结合在一起形成化合物，而出现重金属污染问题的废水，很难被分解物进行自然降解净化，大都仅能进行自然沉积，使得工业企业废水排放中的重金属污染物质不能自然净化，使得水环境中的污染问题不断加剧。

水污染中含有的重金属元素，将会对人类以及自然生物产生很多不利影响，重金属在进入生物体后，具有一定的毒性，将会直接制约生物体内部酶的活性，使酶蛋白中的基键出现失活问题。人类在日常生活过程中，会和水环境出现间接接触，鱼虾、螃蟹等水产品是人们常食用的海鲜食物，这些生物长期在水环境中生存，如果水环境出现重金属污染问题，会导致水生植物中含有重金属，鱼虾、螃蟹在生存过程中食用水生植物以后会积聚重金属元素，而人类在食用海鲜时会摄入重金属元素，可能会损害人体内脏以及人体系统，在人体中重金属含量达到一定程度后，将会对生物体产生致命伤害，因此工业企业需要严加管控水污染环境的监测工作，把控好工业废水中的重金属含量，工业单位应该将重金属定量定性污染监测管理，视为水环境污染防控的首要目的。

2 工业企业在管控水污染问题时常使用的重金属检测方式

2.1 原子荧光光度法

在工业企业识别检测废水中重金属元素以及测算重金属含量时，原子荧光光度法是常使用的检测方式之一，这种方法识别重金属元素的工作原理，是在荧光环境中检测，通过重金属原子在进行能级跃迁过程中释放的波长，使用原子荧光光度法检测，保证在特定条件以及方式下，将检测样本中的原子状态从固态转化为气态，再对检测样本使用充足的荧光进行照射，保证处于气体状态的原子可以在各能级电子吸收到足够的光能以后，逐渐跃迁到高能级的状态，在该能级停留一段时间以后，又再次跌回到之前的低能级状态，在跌落的时间内样本将会释放出具有一定波长的光子，并会出现与之对应的荧光。

工作人员在收集检测数据、识别重金属元素、测算重金属元素含量的过程中，主要是依据检测过程形成的荧光波长特点，检测人员即能够测算出样本含有的重金属元素和重金属含量、重金属浓度。为了提高原子荧光光度法检测数据的精准性，检测人员可以在检测重金属元素的过程中，使用激光光源。

2.2 离子体质谱分析法

离子体质谱分析法的工作原理，是将检测样本置于特殊高温电离环境下，使用电感耦合技术进行离子体质谱分析，在对样本进行检测前处理的时候，这种检测方式与原子发射光谱法使用的仪器以及处理方式基本相同，只是在检测仪器的部件方位设置以及线圈接地形式上具有差异。这种检测方式的灵敏度比较高，检测花费的时间比较短，经常被运用在多样本的重金属元素检测中。为了避免检测过程中受到干扰影响，检测人员一般会通过优化检测仪器的方式，避免信号出现漂移问题影响重金属检测的精准度。

2.3 高效液相色谱法

这种检测方式的液相，主要是形容检测样本处于流动性较强的液体状态，在进行测量的过程中，工作人员需要将检测样本和检测溶液混合在一起，再将其一同注入到检测的回路内，然后检测人员需要利用色谱柱进行液相的再分离处理，将检测到的多种重金属元素进行分离处理。使用高效液相色谱法进行重金属元素检测的优势，在于可以对处于流动状态的液体进行检测，色谱柱的实际使用期限比较长，样品可以进行多次、重复检测。

色谱柱具有分离重金属元素的能力，且传输能力比较强，可以在制样过程中严加管控各种金属元素的指标以及含量，避免由于元素浓度比较低出现不处于重金属元素检测范围的问题，导致重金属元素检测数据精准性比较低、检测仪器出现损坏问题，能够有效避免周边环境对高效液相色谱仪检测产生干扰影响，从而提升检测结果的精准性。

2.4 酶抑制法

检测人员通过使用酶抑制法，可以对工业生产现场的重金属元素进行快速检测，主要是依照特定酶和待测重金属元素、待测物质之间出现互相作用，通过研究检测中产生的颜色变动以及电导率变化情况，将其与酶抑制法的标准指标进行比对分析，从而精准确定检测样品中金属元素的所属类别。通过使用酶抑制法能够初步判断重金属元素的定性，但是不能做到精准定量检测，检测人员即可以通过肉眼观测数据的方式辨别重金属元素，酶抑制法一般比较适合运用在检查农作物的农药残留成分上。

2.5 原子吸收光谱法

原子吸收光谱一般会用来检测样本中含有的痕量重金属元素，在进行检测的过程中，检测人员应该在样本中增加一些沉淀剂，待样品出现沉淀现象以后，收集沉淀物，避免痕量元素由于含量比较低造成收集难度比较大的问题，检测人员需要对收集到的痕量重金属元素使用原子吸收光谱法进行测算。

2.6 比色法

比色法运用朗伯比尔定律，含有金属元素的待测样本，会与特定物质出现反应，在反应期间会形成一些波长，检测人员通过检验波长的性质，将检测内容和同指标标准测量体系进行对比分析，从而确定样本中含有的重金属元素，在使用分光光度法进行重金属元素的定性测量，精准性比较高。为了提升检测数据的精准性，工作人员需要选择合适的显色剂，能够有效避免其他金属原子影响目标检测金属元素测算数据的准确性，通过提升单色光的强度值以及波长稳定性，可以提升检测结果的精准性。

3 管控水环境重金属污染问题的举措

因为工业废水中含有的重金属离子不能进行自然转化，对于自然环境以及生物体均具有一定的毒性，很多工业企业将并未进行净化处理、处理不到位的工业废水排放到工业企业周边河流、地下水、海洋中，在重金属含量比较高的工业废水流入水体环境以后，将会影响人民群众的饮用水安全。在温室效应以及重金属污染的影响下，环境监测治理的重要事项，是督促工业企业把控好工业水污染环境，避免或者降低重金属元素直接排放到自然水环境中。

3.1 处理水环境中已有的重金属离子

为了有效管控、整治处理水环境中已有的重金属离子，有关部门可以使用化学电解方式、物理吸附方式、生物吸附方式、化学沉淀方式进行净化。由于我国水环境覆盖面积比较大，需要进行管控处理的重金属污染比较多，因此有关部门应该尽量挑选一些经济适用性比较高、净化效果比较好、工作效率比较高的吸附法，同时吸附法也是最常应用在水环境重金属元素处理的方式。

在不断研发吸附物以及吸附剂的过程中，能够制作为吸附剂的材料不断增加，当前市面上不但含有很多天然吸附剂，而且存在很多合成吸附剂，既具备有机吸附剂，又含有无机吸附剂，主要涵盖活性炭、吸附树脂、纤维吸附剂、无机离子吸附材料等。

工作人员在选择吸附剂净化水环境时，应该结合需要吸附处理重金属目标的性质，以及各类吸附材料的吸附能力，在需处理水环境中使用恰当的吸附材料，从而完成吸附处理目标。通过分析各种吸附材料管控工业水污染环境的情况可知，有关部门需要贴合社会可持续发展的管理模式，争取通过吸附实现变废为宝，在吸附处理重金属离子以后，对其开展回收利用以及分离处理，因此在吸附剂研究人员应该重点研发一些分离能力比较强、可循环利用、能够快速降解的吸附剂。

最近几年，科学家大力研究霉菌、放线菌等生物吸附重金属元素的能力，同时研究海藻生物、秸秆、树叶碎屑的吸附作用，并取得了一定的成效。很多工业企业在发展过程中，虽然确实提升工业生产能力，可以切实满足社会发展需要，促进了工业发展，但是导致水资源环境、土地资源环境出现一些污染问题。在科研人员和有关部门的共同研发下，出现了很多广泛使用的空间污染管控方式，能够在一定程度上优化改良水环境。

3.2 处理水环境底泥重金属的管控举措

工业企业在将污染废水排放到水环境以后，废水中的重金属污染物，会在水体的底泥位置进行下沉，对于水质具有一定的破坏性。为了管控整个水环境存在的重金属污染，需要严加管控水体底泥位置的环境，主要方式包括三类：第一类，避免外部重金属元素进入底泥中，工业企业需要在进行污水排放时，对工业废水进行充分的净化处理，去除或者降低废水中含有的污染物，在经过检查发现工业废水已经达到排污标准以后，方可将其排放到水环境中，能够有效避免出现二次污染问题。

第二类，在管控水体底泥的受污染程度时，工作人员可以通过填充泥沙、定期清理底泥的方式降低污染影响，或是在水环境中使用适量的、具有吸附作用的铺填物、水生植物。第三类，如果工业企业在废水排放中重金属污染问题比较严重，有关部门需要对工业企业生产环境以及周边环境的重金属污染情况进行监测，划分出安全保护距离，对工业企业污水排放情况、污水净化处理设备开展定期抽样排查，保证工业企业排放到自然环境中的污水满足排放指标。

3.3 借助政策督促工业企业进行污水净化后排放

从水环境污染治理的角度分析，我国需要制定一些政策法规，对工业企业的生产污水排放实施统筹安排。首先，我国已经制定规范性比较强的污水排放指标，要求工业企业需要定期清理生产设备以及污水净化处理设备，并给予严格监督管理。

环保部门通过进行定期检查、不定期评定活动，将生态效益视为认定工业企业资质评定的标准之一，能够促使工业企业增加污水净化的管理意识。其次，一些小型工业企业由于生产规范性不足，将会存在大量排放废水的问题。部分工业企业为了节省购买清洁设备、净化设备的生产成本，导致在日常工业生产活动中很少进行设备清洁、废水净化。虽然我国提出的环保政策已经取得一定成效，但是在监督管理工业废水净化后排放方面依旧处于有待提高的状态，有关部门应该提升对工业企业净化工业废水的监管力度。

3.4 优化环境监测方式

在监测环境污染物的过程中，应该尽量减少化学试剂的使用量，工作人员需要优化环境监测方式，工业企业需要使用一些合适的环境监测方式，有助于提升环境监测数据的安全可靠性以及真实性，能够及时了解工业废水中重金属污染情况，便于工作人员从根源上降低重金属污染问题。

3.5 引进一些先进的监测技术

有关部门通过及时引进一些先进的环境监测技术，不但能够有效降低环境监测重金属元素的效果，而且会降低环境监测的工作难度量。在工业企业的废水监测方面使用实时在线监测技术、自动监测技术、仪器监测技术，能够有效提升工业废水监测水平，可以为有关部门监管工业水环境重金属污染问题提高有力支撑，从而提升重金属污染问题的处理效率。

3.6 创建环境监测管理体系

因为工业企业会产生重金属污染问题，有关部门应该严加管控重金属污染物质的回收再利用，通过创建比较合理的环境监测管理体系，使工作人员在监测水环境时有据可依，能够从监测环境的角度管控重金属污染问题，但是很多污染问题比较严重的地区容易出现布局缺乏合理性的问题，需要政府部门、国土资源部门进行共同努力，方能有效处理工业废水中的重金属污染问题。

为了提升工业企业的废水净化效果，需要创建重金属问题预警系统，有关部门通过增加资金投入，引进很多比较先进的监测设备，提升重金属污染的处理力度，降低工业废水中的重金属污染问题，有助于更为高效的保证工业生产安全。在监测工业废水环境时，有关部门应该将重金属污染物质的处理效果和工作人员绩效联系在一起，促使工作人员提升治理污染的意识，使工业废水净化人员增加对水环境重金属污染问题的重视程度，从而降低工业废水对环境的危害。