潘燕华

（广东省生态环境监测中心，广东 广州 510308）

1 水体中重金属污染情况

目前我国重金属污染情况尤为严峻，河水污染率为80.1%，长江，珠江，黄河等相关的重金属污染物重量为3.4吨，严重危害了海洋水体。我国海水所受到的污染中铅的污染率为62.9%。当中25.9%为铜的超标率，同时超标情况还有汞和镉的含量。通常存在于水体中的重金属污染来自两部分：人为源与自然源。通常所说的人为污染主要包括农药施肥、金属加工、采矿冶炼、电子与废金属处理等，这些都是导致水体重金属污染的缘由[1]。自然源为岩石风化后的残渣，而通过大自然途径进到水中的重金属通常情况下是不会污染水体的。而目前城市发展期间所造成的重金属污染最为严重的污染源为化石燃料的燃烧、开采矿石和冶炼金属中所出现的Pb、Zn、Cd数量巨大，所以闲置的尾矿有时经过雨水的冲刷，直接流入河里，进一步污染了水源。按照以往的相关环境污染事件统计，尤其是2009年环境保护部发生了不少因重金属而导致严重污染的事件，2011年后国家出台的相关政策，明确了我国对重金属污染情况加以重视的态度。

2 人体受重金属的危害

人体受重金属的危害主要表现在三方面：致癌、致疾、致突变。人体内的蛋白质与其他金属集中在一起，倘若超过人体承受极限，就会造成人体内部中毒，且超过不同量会引起不同程度的中毒。水中主要的重金属为汞、镉、铬、铅等，这严重威胁了人的身体健康。

金属汞：威胁人的中枢神经系统，损害大脑，导致汞中毒脑病而出现四肢麻木，运动不平衡、视野模糊，听力下降等问题出现，严重的会导致心力衰竭而死亡。中毒者还可能会出现口腔病变、恶心、呕吐、腹痛、腹泻等状况，也会导致泌尿、生殖系统以及皮肤等出现问题。

金属镉：人体中金属镉长时间积累会导致中毒，不同程度的中毒会导致腹痛，吐血，甚至死亡，而慢性中毒会造成骨骼损坏，肾功能出现问题，骨痛、骨质软化、瘫痪等。

金属铬：会刺激或腐蚀黏膜与消化道，导致糜烂、溃疡、鼻穿孔或者皮肤出血等，甚至患上皮肤癌。病变主要集中在肝、肾、肺。

金属铅：危害造血系统、神经系统和肾脏，对骨骼也有伤害，还会导致贫血，甚至会出现脑缺氧、水肿、运动与感觉出现损伤等。

3 PDV6000重金属监测仪

PDV6000重金属监测仪是英国MTI公司生产，可分析铬、镉、铜、砷、汞、铅、锌、锑、铁等多种金属的浓度，可做污染事故现场分析。PDV6000重金属监测仪见图1。

图1 PDV6000重金属监测仪

PDV6000重金属监测仪监测时间只需要20-300秒，监测前的准备需要20分钟时间。监测浓度范围为5 ppb到300 ppm。可以监测铬、镉、铜、砷、汞、铅、锌、锑、铁、镍等多种金属离子的浓度。分析原理是阳极溶出（ASV）原理，将还原电势施加于工作电极，当电极电势超过某种金属离子的析出电势，溶液中被分析的金属离子还原为金属电镀于工作电极表面，电势施加时间越长，还原出来电镀于电极表面（被称为“沉积”或“积累”过程）的金属越多，当足够的金属电镀于工作电极表面，向工作电极以恒定速度增加电势，金属将在电极上溶出（氧化）。对于给定电解质溶液和电极，每种金属都有特定的氧化或溶出反应电压，该过程释放出的电子形成峰值电流，分析结果示意见图2[2]。测量该电流并记录相应电势，根据氧化发生的电势值来识别金属种类，并通过它们氧化电势的差异同时测量多种金属。样品离子浓度的计算，是通过计算电流峰高或面积并且与相同条件下的标准溶液相比较而得出的。

图2 分析结果示意

PDV6000重金属监测仪为确保获得准确的监测结果，样品分析前应进行空白检查、用标准物质做曲线。

4 PDV6000重金属监测仪应用于应急监测

突发性环境污染事故是在瞬间或短时间内大量排放污染物质，对环境造成严重污染和破坏的情况。它不同于一般的环境污染，具有突然性、综合性、社会影响大。应急措施在第一时间很难确定，要在最短的时间内对污染物进行定量及定性分析，才能降低环境污染事故造成的损失。水体重金属污染事故通常发生在偏远位置，按常规方法监测，需把样品采样后送实验室分析，送样过程一般都要花一至二个小时，如果带上PDV6000重金属监测仪，现场半小时内就可以分析出常见的金属浓度，为污染事故监测者提供监测结果，从而为应急方案的制定争取了时间。

以清远先导材料公司突发环境污染事件为例。该公司位于清远市清城区高新区百嘉工业园。2020年1月6日上午10时40分J车间发生火灾，初步判断为废气处理设施着火引起，消防部门通过喷水灭火降温，车间当班9人已安全撤离，无人员伤亡。清远先导材料有限公司于当天上午11时已启动应急预案，关闭雨水排放阀门，启用应急池（3 600立方米）。12时15分，监测站应急监测人员携带便捷式GC-MS、PDV6000等监测仪到达现场[3]。经现场了解情况后，立即分成二组，一组负责大气监测，另一组负责水质监测。水质监测组在先导公司总排污口、雨水排口、大排坑渠上下游位置共布设8个采样点，采集的样品送回市监测站分析，同时用PDV6000重金属监测仪在现场排查，在短时间内PDV6000重金属监测仪分析结果显示大排坑渠下游300米监测点位镍超标6倍，监测结果见表1。指挥中心立即派人排查原因，J车间部分雨水管道未纳入应急池管网，导致部分消防废水经雨水管道溢流至厂外大排坑渠。指挥中心立即派人堵截外排的雨水排放口，防止消防废水外排污染环境。PDV6 000重金属监测仪快速的分析能力，为污染事故指挥者及时提供监测结果，及时发现了被污染废水外泄，从而为应急方案的制定争取了时间。

表1 大排坑渠下游300米监测点重金属监测结果

5 结语

PDV6000重金属监测仪相比实验室重金属分析电感耦合等离子体质谱仪、火焰原子吸收或者石墨炉法设备具有重量轻、体积小、便于携带至野外监测，对实验环境条件要求不苛刻的优点。

该仪器操作方便简单，分析时间短，在现场分析中有足够的灵敏度、精密度和准确度，可以满足水质应急监测和现场污染源排查的要求。