[摘要]水体中重金属污染对生态和人体危害极大，不容小觑。分析了造成水体污染的几种常见重金属的污染源及其对水环境和人类健康造成的危害，介绍了水体中重金属含量的常规检测及主要治理方法。
[关键词]重金属；危害；检测；方法
[中图分类号]X523 [文献标识码]B
1 水体重金属污染治理的必要性
我国的水资源丰富，河流湖泊众多，随着经济社会的发展尤其是工业化、城镇化的快速发展，水资源紧缺和水环境污染现象也越来越严重，对人类身体健康造成极大危害，对水生态建设和经济社会的可持续发展带来了极为不利的影响。而在这些水资源的污染中，重金属污染有着影响大、可恢复周期长、治理难度大的特点。受水环境条件影响，重金属主要赋存在悬浮物和沉积物中，一般悬浮颗粒物中重金属的含量又是沉积物中的数倍，更远远高于水体溶解态重金属含量指标。由于重金属易通过食物链而生物富集，最后进入人体，并在人体内和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体某些器官累积，造成慢性中毒，对人体健康造成严重危害。另外，因为重金属的污染物极容易沉淀，造成水底的污染，水底污染不像表面水体的污染那样容易治理，这也给监测和治理工作造成了很大的难度。
重金属污染对我国水环境的破坏已经引起了国家的的高度重视，2011年2月，国务院制订了《重金属污染综合防治规划》，这成为中国第一个“十二五”国家规划，也是首个针对“重金属污染综合防治”的五年规划，这也预示着我国水环境污染中的重金属的检测和治理工作将走向一个新的阶段。2012年2月，国务院新闻办举行新闻发布会，介绍了国务院颁布实施《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》的指示精神，这也是贯彻落实中央水利工作会议精神，落实《中共中央、国务院关于加快水利改革发展的决定》（中发〔2011〕1号）的重大举措，彰显了党中央、国务院要着力解决人民群众最关心、最直接、最现实的水资源问题的信心和决心，对于治理水环境重金属污染，保障饮水安全、供水安全和水生态安全有着极其重要的现实意义和推动作用。
2 几种常见重金属污染源及其危害
2.1 汞污染的主要来源及危害
汞对水体的污染途径主要有采矿、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，此外，含汞农药肥料的施用、城市垃圾、废物的焚烧等造成汞对土壤和大气的污染，科研耗材、照明器材、药物、牙科材料及杀菌剂等添加汞或汞类化合物的使用，也能造成汞污染，并进人自然环境。而排向大气和土壤的污染源又通过降雨、降雪等自然水循环过程，最终污染水体。
金属汞和无机汞损伤人体肝脏和肾脏，有机汞毒性高，能伤害人的大脑，汞及汞的化合物可通过人的呼吸道、消化道和皮肤而被人体吸收且不易排出，并随血液分布到人体各组织器官而逐渐累积（主要是脑组织和肝脏），烷基汞对肌体产生慢性严重的中枢神经系统损害。
2.2 镉污染的主要来源及危害
镉广泛用于电池、染料或塑胶稳定剂，它比其它重金属更容易被农作物所吸附。相当数量的镉通过废气、废水、废渣排入环境，造成污染。污染源主要是铅锌矿，以及有色金属冶炼、电镀和用镉化合物作原料的工厂。
镉及其化合物可以经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害，表现为尿中含大量低分子量蛋白，由于肾小管功能受损，造成钙、磷和维生素D代谢障碍，进而造成骨质软化和疏松，严重者極易发生病理性骨折，影响患者的劳动能力和生活质量。相关的流行病学研究还显示，慢性镉中毒患者可能出现神经系统、免疫系统、生殖系统损害，以及肿瘤的高发。
2.3 铅污染的主要来源及危害
铅被认为是出现人类文明以来最严重的污染物之一，铅的人为排放是造成铅污染的主要原因。铅污染主要来源于采矿、冶炼、锡焊、含铅汽油的燃烧、含铅产品的生产等过程。大气铅污染主要来源于汽车废气的排放，另一重要来源是燃煤产生的工业废气，大气是一个开放的体系， 大气铅的沉积又会造成地面铅污染、水域铅污染以及食物铅污染。
铅是人体惟一不需要的微量元素，它是一种稳定的不可降解的污染物，污染周期长。铅能阻碍血细胞的形成，导致人的智力下降，学习、工作情绪低落；蓄积到一定程度时会使人出现精神障碍、头痛、噩梦、失眠等慢性中毒症状；严重者还可有乏力、食欲不振、恶心、腹泻等。铅还可通过血液进入脑组织，损害小脑及大脑皮层，干扰代谢活动，引起脑小毛细血管内皮层细胞肿胀，造成弥漫性脑损伤。
3 水体中重金属检测方法
目前，对水体中重金属的检测方法最常用有原子吸收分光光度法（AAS）、化学比色法、电化学分析法、电感耦合等离子体-发射光谱法（ICP-AES）、电感耦合等离子-质谱法（ICP-MS）。
原子吸收分光光度法又分氢化物发生原子吸收分光光度法和石墨原子化原子吸收分光光度法（GF-AAS），其中石墨原子化原子吸收分光光度法是当前最常用的方法之一。
分光光度法是比较经典的化学分析方法之一，主要运用原理依据是Lambert-Beer定律，即在一定条件下，重金属离子与某种试剂进行化学反应，并在溶液中产生新的化学物质，该物质一般会具有特定吸收波长光；当一束与新产生物质匹配的单色光通过该溶液时，溶液的吸光度与溶液中新产生的化学物质浓度相关，据此建立吸光度与被测组分的浓度关系。该方法原理及设备要求简单，测定重金属离子的精密度和准确度较高，含量范围大，有较高的选择性和灵敏度，适用于铜、锌、铅、镉等常量和半微量重金属检测分析。
原子吸收分光光度法在实际检测操作中，又分直接法和螯合萃取法。直接法适用于测定地下水、地面水和废水中的铜、锌、铅、镉，螯合萃取法适用于测定水体中低浓度的铜、铅、镉。直接法：①检测采样必须用聚乙烯塑料瓶，用洗涤剂洗净后再在硝酸溶液中浸泡，使用前冲洗干净。分析金属总量的样品，采集后应立即加硝酸酸化保存，分析溶解的金属时，样品采集后应立即通过0.45μm滤膜过滤后再酸化处理。②检测用试剂除特殊要求外，硝酸应选用优级纯，燃料用乙炔纯度不低于99.6%，检测用仪器除一般实验仪器和原子吸收分光光度计外，还需配有乙炔-空气燃烧器，光源选用空心阴极灯或无极放电灯。③将样品或消解处理过的样品直接吸入火焰，在火焰中形成的原子对特征电磁辐射产生吸收，将测得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较绘制标准曲线，确定样品浓度。还应做好空白实验、验证实验和去干扰试验，确保检测数值的精确性。螯合萃取法实际工作中因其检测浓度范围较窄而少用，故不再累述。
4 重金属污染治理的主要方法
近年来，国家加大了对水生态保护和水污染治理的力度，重金属对水体污染程度得到有效遏制，治理方法和手段不断更新，目前已开发应用的处理方法有化学法、物理化学法和生物法，采用化学法、物理化学法都将产生污染转移，易造成二次污染。生物修复利用生物的新陈代谢活动减少水体中重金属的浓度或使其形态发生改变，从而使污染的水环境能够部分或完全恢复到原始状态的过程，主要有植物修复、微生物修复和动物修复等方式、其具有投入成本低、治理效果好、管理和操作简单易懂等优点，也不产生二次污染，因此越来越受到人们的关注和推广。
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