重金属污染已成为不容忽视的突出环境问题。我国受Cd、As、Pb、Hg、Zn等重金属污染的耕地面积近2000万公顷,约占总耕地面积的五分之一。据调查,在环保产业发达的国家,土壤修复产业所占环保产业的市场份额高达30%-50%,而我国土壤修复产业才刚刚起步。据江苏省环保产业技术研究院日前发布报告预测,从2014年至2020年,国内土壤修复市场规模可达6856亿元。市场潜在效益巨大,如何评判土壤被重金属污染程度或者修复的效果,目前的检测技术水平已经相当完善,环境保护部相继出台了一系列的检测方法及标准。以下按照污染物来源、检测方法及手段、常用评价体系进行说明。

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重金属来源、检测分析方法及评判标准

2014-09-17 11:44 来源: 北极星环保网 作者: 辜汉华

重金属污染已成为不容忽视的突出环境问题。我国受Cd、As、Pb、Hg、Zn等重金属污染的耕地面积近2000万公顷,约占总耕地面积的五分之一。据调查,在环保产业发达的国家,土壤修复产业所占环保产业的市场份额高达30%-50%,而我国土壤修复产业才刚刚起步。据江苏省环保产业技术研究院日前发布报告预测,从2014年至2020年,国内土壤修复市场规模可达6856亿元。市场潜在效益巨大,如何评判土壤被重金属污染程度或者修复的效果,目前的检测技术水平已经相当完善,环境保护部相继出台了一系列的检测方法及标准。以下按照污染物来源、检测方法及手段、常用评价体系进行说明。

1、 污染物来源

重金属的污染主要来源工业污染,其次是交通污染和生活垃圾污染。工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境,在人和动物、植物中富集,从而对环境和人的健康造成很大的危害;交通污染主要是汽车尾气的排放;生活污染主要是一些生活垃圾的污染,废旧电池、破碎的照明灯、没有用完的化妆品、上彩釉的碗碟等。

下面是主要重金属污染分类及来源:

2、常用分析检测手段

目前重金属主要分布在固相、液相和气相里面,对于不同相态的情况,检测方法各异。大体看来,土壤中的重金属迁移,大部分来自被污染的水体;堆积存放的可浸出固体污染物,在雨水浸泡下重金属等有害物质被带出。由于目前燃煤电厂的氮氧化物,硫化物等气体排到大气中,造成酸雨,使得雨水成酸性,加快了有害物质的浸出。

目前常见的用于检测的仪器设备电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)、X射线荧光光谱仪(XRF)、火焰/石墨炉原子吸收光谱仪(AAS)、原子荧光光谱仪(AFS)、紫外/可见分光光度分析仪(UV/VIS)等仪器设备,可以分析土壤、水等介质中的重金属元素,包括镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍等。

2.1 固体废物及浸出溶液污染检测方法及标准

通过检测固体废物本身有毒有害物质,以及通过震荡方法模拟固体废物被浸出,测其浸出物毒性来鉴别。目前常用的检测依据《危险废物鉴别标准,浸出毒性鉴别GB5085.3-2007》执行。固体废物的检测方法大致如下:

固体废物六价铬的测定碱消解/火焰原子吸收分光光度法-- HJ 687-2014

固体废物挥发性有机物的测定顶空/气相色谱-质谱法 -- HJ 643—2013

固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法 -- HJ 557-2010 代替GB 5086.2-1997

固体废物二噁英类的测定同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱法 -- HJ 77.3-2008

危险废物(含医疗废物)焚烧处置设施二噁英排放监测技术规范 -- HJ/T 365-2007

固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法 -- HJ/T 300-2007

固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法 -- HJ/T 299-2007

固体废物浸出毒性浸出方法翻转法 -- GB 5086.1-1997

固体废物总汞的测定冷原子吸收分光光度法 -- GB/T 15555.1-1995

固体废物铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法 -- GB/T 15555.2-1995

固体废物砷的测定二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法 -- GB/T 15555.3-1995

固体废物六价铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法 -- GB/T 15555.4-1995

固体废物总铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法 -- GB/T 15555.5-1995

固体废物总铬的测定直接吸入火焰原子吸收分光光度法 -- GB/T 15555.6-1995

固体废物六价铬的测定硫酸亚铁铵滴定法 -- GB/T 15555.7-1995

固体废物总铬的测定硫酸亚铁铵滴定法 -- GB/T 15555.8-1995

固体废物镍的测定直接吸入火焰原子吸收分光光度法 -- GB/T 15555.9-1995

固体废物镍的测定丁二酮肟分光光度法 -- GB/T 15555.10-1995

固体废物氟化物的测定离子选择性电极法 -- GB/T 15555.11-1995

固体废物腐蚀性测定玻璃电极法 -- GB/T 15555.12-1995

2.2 土壤、水体中污染物检测方法及标准

土壤中污染物按照《土壤环境质量标准GB15618-2008》执行,水体中的污染物执行《污水综合排放标准——GB8978-1996》。

2.3 气体中重金属检测方法

测定大气颗粒物样品中重金属元素的成分分析已趋于成熟,将大气颗粒物捕集(目前主要有通过气体采集,吸附到滤膜或者测沉降物)后不经样品消解处理而直接进行定量分析的方法有:仪器中子活化法(INAA)、质子诱导X射线荧光法(PIXE)、能量色散和波长色散X-射线荧光法(XRF)等。

大气颗粒物经消解后的测定方法主要包括电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、离子色谱法、原子吸收光谱(AAS)、原子荧光光谱、电感耦合等离子体原子发射光谱。

2.4 生物中重金属检测方法

对于与人息息相关的生物而言,检测比较多的主要是农作物、肉类、药材等重金属含量。现在检测时可以选择多种分析方法,一般在化学分析时对其进行灰化后用酸消减,用相应仪器设备测定重金属含量。

同时也可以对人体中重金属含量进行检测,主要方式是通过血液以及头发等。以此来判断身体是否受到侵害。

作者:中矿(天津)岩矿检测有限公司环境检测室主任 辜汉华

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