基于重金属元素的分析方法在环境检测中的应用

一、重金属基本概述

重金属污染是指重金属或其化合物造成的环境污染。例如，日本的水俣病是由汞污染引起的。危害程度取决于环境、食物和生物中重金属的浓度和化学形式。重金属污染主要表现在水污染上，有些是在大气和固体废弃物中。

重金属z初指比重大于5的金属(密度大于4.5g/cm3的金属)，包括金、银、铜、铁、铅等。重金属污染不同于其他有机化合物。许多有机化合物本身可以通过物理、化学或生物的方式净化，以消除或消除降低的危害。然而，重金属含量丰富，在环境中难以降解。目前，由于我国重金属的开采、冶炼和加工，铅、汞、镉和钴等重金属进入大气、水和土壤，造成严重的环境污染。例如，废水中排放的重金属，即使浓度很低，也会在藻类和沉积物中积累，被鱼类和贝类的表面吸附，产生食物链浓度，从而造成公共危害。

二、重金属的种类及来源及危害

1.重金属污染的源头

根据研究，重金属污染源主要集中在工业、农业和城市。在工业上，它主要来自采矿、冶炼、加工和运输等主要生产环节，由此造成的重金属污染非常严重。在农业生产过程中，污水主要来自农田灌溉的重金属，对土壤造成非常严重的污染，也会影响农作物的产量。城市重金属污染源主要来自未能及时处理污泥的污水处理厂或含铅汽油的使用等。

2.水体中的重金属污染

（1）水体中铅污染主要来源及危害

在水污染中，铅污染是一种严重的污染物，主要是由于人为采矿和冶炼造成的铅排放，这会污染水体。汽车废气和燃煤废气中含有一定浓度的铅，给空气带来污染。空气中的铅会在降水中污染陆地和水域，进而威胁人类健康。在各种无量纲元素中，人体不需要铅。铅污染周期很长，不可降解，会阻碍血细胞的分裂，影响人体的智力发育。当人体内出现过量的铅积累时，会出现头痛、失眠、疲劳、恶心、腹泻等症状。铅会随血液流入脑组织，对大脑皮层造成损伤，导致脑血管肿胀，形成弥漫性脑损伤，对大脑发育造成巨大损害。

（2）镉污染的主要来源及危害

镉广泛用于电池、染料或塑料稳定剂。它比其他重金属更容易被作物吸收。大量镉通过废气、废水和废渣排放到环境中，造成污染。污染源主要是铅锌矿，以及有色金属冶炼、电镀和以镉化合物为原料的工厂。

镉及其化合物可以通过呼吸道和消化道进入人体。长期接触一定剂量的镉主要导致肾脏损伤，这表现在尿液中含有大量低分子量蛋白质。由于肾小管功能受损，导致钙、磷和维生素D代谢紊乱，进而导致骨质疏松和骨软化。重症患者易发生病理性骨折，影响患者的劳动能力和生活质量。相关流行病学研究还表明，慢性镉中毒患者可能遭受神经、免疫和生殖系统损害，以及肿瘤发病率高。

（3）汞污染的主要来源及危害

汞主要通过采矿、冶炼、冶金、制碱、制氯、塑料、电池、电子等工业生产过程中排放的废水污染水。此外，施用含汞农药肥料、城市垃圾、废物焚烧等也会造成汞污染。进入自然环境。排放到大气和土壤中的污染源z终通过降雨和降雪等自然水循环过程污染水体。金属汞和无机汞损害人的肝脏和肾脏。有机汞毒性很强，会损害人类大脑。汞和汞化合物可以通过以下方式被人体吸收

3.土壤中的重金属污染

（1）农药、化肥和塑料膜使用

每种肥料和农药中重金属的种类和含量是不同的。例如，过磷酸钙富含锌、铜、镉、铅等重金属元素，其含量高于钾肥、氮肥和复合肥。在农作物生产过程中，不当使用农药、农药或含铅、汞、砷等肥料。会对土壤造成重金属污染。然而，农用塑料薄膜使用含镉和铅的热稳定剂。这意味着农业生产中过度使用农用塑料薄膜也会对土壤产生重金属污染。

（2）大气中重金属沉降

我们的工农业活动、交通等。都会形成富含重金属的有害悬浮物，从而增加大气中的污染物。据统计，工矿企业附近和道路两侧空气污染物中铅、镉、铬、锌、铜等重金属元素含量相对较高。它们大多通过自然沉降和大气沉降进入土壤，从而造成土壤重金属污染。这种污染经常表明离城市越远，污染越低。就城市本身而言，人口越密集，工业越发达，土地利用程度越高，机动车越多，重金属污染就越严重。

（3）污水灌溉

污水灌溉是指对生活、商业和工业活动产生的污水进行一定程度的处理后，对农田、森林或草地的灌溉。由于缺乏水资源，我国约有1.4×104平方公里的土地被污水灌溉，土壤重金属污染面积超过总污染面积的60%。近年来，随着城市化和工业化进程的加快，工业废水不断增加，这些废水中往往含有较多的重金属元素。重金属离子一旦未经适当净化就从工作区排出，就会通过河流进入土壤，进一步产生或加重土壤中的重金属污染。

三、重金属污染治理的方法

1.如何治理水体重金属污染

随着工业生产的不断进行，水资源和环境的污染越来越严重。为了改善人们的生活环境，必须保护水生态和水资源，有效控制水污染，特别是水体中的重金属污染。应加强努力更新控制方法和手段。目前，科学技术的进步导致了水体重金属污染处理的创新，不仅包括法律处理、物理和化学处理，还包括生物处理。无论是化学处理方法还是物理化学处理方法，污染都是通过处理过程中的化学反应转移的，不可避免地会对环境造成二次污染。生物处理的原理是利用生物体的新陈代谢吸收和回收水污染中的重金属，使水中的中间浓度保持在降低，水环境得以缓慢改善和修复。与常用相比，本发明具有微生物修复和植物修复两种模式，具有成本低、易操作、可控、效果好等特点。生物处理法在处理水体重金属污染时不会形成二次污染，对环境的污染为降低，因此得到了越来越广泛的推广。

2.如何治理土壤中的重金属污染

以下方法主要用于重金属污染土壤的防治:

(1)生物处理方法:生物(动物、植物、微生物等)的一些习性。)用于适应、抑制和改善重金属污染。(2)化学处理方法:在污染土壤中添加改良剂，增加土壤有机质、待交换阳离子颗粒和粘土颗粒的含量，改变酸碱度、电导率等物理性质，从而引起土壤中重金属的氧化、沉淀、吸附、还原和抑制，提高降低重金属的生物利用度。(3)农业管理方法:即根据当地情况改变一些农业管理制度，以减少重金属的危害，并在受污染的土壤上种植不进入食物链的植物。(4)天然矿物发:这是一种控制重金属污染的新方法，即铁、锰、铝等天然矿物对重金属的吸附和解吸、固定和释放

结语