水环境重金属元素污染现状分析

2019-02-09张振江

世界有色金属 2019年23期

张振江，郭瑞

（三门峡市环境监测站，河南三门峡 472000）

水是人类的生命之源，它对人类社会的发展起到了非常重要的作用，但是近年来随着工业的发展很多的重金属元素开始出现，这给水环境造成了严重的重金属污染。重金属污染不仅会对环境造成伤害，同时也会威胁人们的身体健康，如果人体长时间摄入含重金属的水源导致体内重金属含量过多的话，很容易引发重金属中毒，危害人们的健康。因此为了避免人们赖以生存的水资源环境受到威胁，国家也开始加大对水资源污染监控力度。

1 水环境中重金属污染现状

从我国的经济发展情况来看，农业、工业生产的发展水平已经得到了很大程度的提升，但是与此同时工业的发展也给环境带来的巨大的污染，工业废水中含有大量的重金属元素，这些重金属元素大多通过化合物的状态存在，并且很难直接被水中生物所降解。如果这些重金属元素大量堆积就会导致水污染情况加剧，威胁人们的饮水安全，进而引发各种疾病。重金属元素的危害主要在于它会结合酶中的蛋白分子巯基使其失去活性，进而抑制各种酶的产生活性[1]。因此相关单位必须要加强对水环境中的重金属元素的监测，不断地优化和提高水环境重金属含量检测技术，提升水体监测的准确度。

2 水环境中重金属元素常用测定方法

随着水污染情况的不断加剧，科学家们也在努力寻找科学合理的重金属检测方法来帮助缓解重金属，以下就是常见重金属检测方法。

2.1 原子荧光光度

这种检测方式在实验室中比较常见，它是一种物质还原技术，在适应的条件下它可以将物质转化为气态的原子，并且受到原子荧光波的作用，这些气态的原子可以在保持活跃状态一段时间之后转变为低能的状态。如果样本测试中出现荧光现象，那么工作人员就要对这些荧光进行捕捉，并且对其波长进行处理，这样才能够准确的检测出相关样本测试物的浓度。

2.2 高效液相色谱

通常情况下高效液相色谱的检测方式会用在对流动液体的检查中，在很长的一段时间内检测所用的色谱柱可以发挥作用，并且经过测试样品还可以被反复利用，所以检测人员应当在对样本进行检测之前充分考虑相关因素的影响，然后选择正确的检测指标，只有这样才可以更好地确保检测结果的准确性。

和气象色谱法不同，高效液相色谱技术对外界干扰的免疫能力比较强，因此系统的稳定性相对来说就比较的强，这样一来就可以更好地进行重金属浓度检验，确保生物体生长环境的安全。换一个角度来看，高效液相色谱法和原子吸收光谱之间有很大的相似性，它们二者对环境的要求都比较高，并且这两种技术相对来说比较稳定，灵敏度比较的高，因此在很多情况下会被用作实验室样品检测，并且有些时候也可以用于检验人体的血清免疫球蛋白，根据免疫球蛋白的含量来确定人体的健康情况。

2.3 酶抑制法

和以上两种方法不同，酶抑制法一般被用在现场检验中并且检测的效率比较的高，它一般会被用作检测外部环境下的酶活性以及由于酶活性导致的电导率。另外酶抑制法操作起来非常的便捷，这给判断金属元素的种类提供了依据，因此该种技术在很多行业中被广泛的引用，尤其是在对绿色农作物的检测中更是被广泛的应用。

在酶属性的变化过程中，它的颜色和导电性都会出现变化，因此目前该种技术还不能用于准确的定量测量中，在未来还有很大的研究空间。

2.4 原子吸收光谱

该种技术主要被应用在对重金属的检测工作中，并且主要用于对痕量元素的检测中，虽然这些痕量元素不容易溶解，也不容易出现沉淀情况。在利用原子吸收光谱之前要首先加入沉淀剂，利用这种方式来收集沉淀物，注意在使用沉淀剂的时候不能影响后续的工序，确保沉淀剂的浓度符合需求[2]。

3 水环境重金属污染的预防对策

3.1 预防情况

近年来，有关部门已经开始加大力度来帮助改善国内城市河流、七大水系及湖泊水库的质量，加大对这些地区的监测力度。大量的研究结果显示Cr和Pb是比较普遍的重金属污染物。在实验室的研究中研究人员对河蚬的重金属生物毒性，在试验的过程中要对个体的器官和组织等的重金属残留含量进行测定，当进入水体后，可能会对水生动物的生长发育、生理代谢等过程产生一系列的影响。当生物体内重金属积累到一定数量后，就会出现受害症状，生理受阻等情况，严重的话甚至会导致出现死亡的状况，因此有关人员也对水资源遭受重金属污染给水生动物带来的危害进行了野外调查研究，并在此基础之上对直接饮水、食用被污水灌溉过的蔬菜等对人体造成危害的程度进行了研究，研究结果表明直接饮用水对人体的伤害会更大，但是不论哪种途径都严重威胁着人们的身体健康。重金属通常会侵入到水生生态系统中，并且会对生态系统各组分产生影响生态效应。重金属不光还有很重的毒性，它还不容易被转化，传播的途径也非常的多，当它进入到水体中之后，会通过各种生物链的富集进入人体，威胁人的身体健康产生。

3.2 具体的去除水中重金属离子的对策

目前我国对重金属离子的处理方法主要有：离子交换法、化学讥淀法、电解法、吸附法等。利用投加吸附剂来将水中的重金属除去的方法就是吸附法，这种方法的价格比较低，并且处理起来也比较的高效。具体地主要指一些像磁铁、矿蒙脱石等天然矿物，炼铝工业中碱浸残渣等工业副产物，它们通常富含铁氧化物和铝硅酸钠及高岭土等，还有一些有机复合材料像聚乙烯胺复合材料等。不同的吸附剂对不同重金属离了的吸附能力有所不同，在实际的应用过程中我们可以利用这个差别来对重金属离子进行分离与回收。同时由于生物吸附法的吸附材料来源广泛，价格也比较地低，可以帮助减少成本，因此在工业中被大量的使用。