[編者按]在大氣顆粒物中金屬元素的檢測(cè)方面，目前國(guó)內(nèi)外并存著多種檢測(cè)方法和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，其中，國(guó)內(nèi)采用較多的有AAS法、ICP-AES法和XRF法。而目前，多項(xiàng)新的標(biāo)準(zhǔn)方法均在同時(shí)制定之中。
我國(guó)大氣重金屬污染的現(xiàn)狀
我國(guó)的環(huán)境污染現(xiàn)狀已使環(huán)境問(wèn)題成為了公眾焦點(diǎn)，其中難以降解的重金屬污染以其對(duì)環(huán)境的破壞及人體的危害又成為焦點(diǎn)中的焦點(diǎn)。國(guó)務(wù)院于2011年2月19日批復(fù)了首個(gè)“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃—《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》)，《規(guī)劃》要求，重點(diǎn)區(qū)域重點(diǎn)重金屬污染物排放量比2007年減少15%，非重點(diǎn)區(qū)域重點(diǎn)重金屬污染物排放量不超過(guò)2007年水平。
《規(guī)劃》的防治對(duì)象主要為鉛、汞、鎘、鉻、砷等生物強(qiáng)且污染嚴(yán)重的重金屬元素，以及鉈、錳、鉍、鎳、鋅、錫、銅、鉬等重金屬;《規(guī)劃》防控的5大重點(diǎn)行業(yè)為：有色金屬礦(含伴生礦)采選業(yè)、有色金屬冶煉業(yè)、含鉛蓄電池業(yè)、皮革及其制品業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)，重點(diǎn)防控企業(yè)有4452家。同時(shí)，內(nèi)蒙古、江蘇、浙江、江西、河南、湖北、湖南、廣東、廣西、四川、云南、陜西、甘肅、青海14個(gè)省區(qū)被列為重點(diǎn)治理省區(qū)，其中，以湖南被列入重點(diǎn)監(jiān)控的企業(yè)最多。另外，新疆、寧夏、西藏、貴州也有少量企業(yè)被列入重點(diǎn)監(jiān)控。
環(huán)保部部長(zhǎng)周生賢曾透露，未來(lái)5年，中央財(cái)政將以百億元為單位增加對(duì)重金屬污染防治的投資，而2012年環(huán)保部的重金屬污染防治專項(xiàng)資金可達(dá)32億元。另外，一些地方也規(guī)劃了重金屬防治計(jì)劃和投資，如浙江省制定了《浙江省重金屬污染綜合整治規(guī)劃》，整治區(qū)域和監(jiān)控企業(yè)較國(guó)家規(guī)劃均有所增加，不包括對(duì)關(guān)停企業(yè)的賠償在內(nèi)的治理投資將達(dá)28億元。
對(duì)于重金屬污染，由于大氣污染物的無(wú)形無(wú)色，比之水中重金屬易被人忽視，但實(shí)際上，根據(jù)第一次全國(guó)污染源普查結(jié)果，2007年全國(guó)大氣中上述鉛、汞、鎘、鉻、砷污染物年排放量已達(dá)約9500噸。這些重金屬污染物可能通過(guò)呼吸，或遷移至水、土壤后，經(jīng)食物鏈進(jìn)入人體。
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法的發(fā)展
在大氣顆粒物中金屬元素的檢測(cè)方面，目前國(guó)內(nèi)外并存著原子吸收光譜法(AAS)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)、X-射線熒光光譜法、中子活化分析法以及質(zhì)子誘導(dǎo)X射線發(fā)射光譜法等檢測(cè)方法，其中，國(guó)內(nèi)采用較多的有AAS法、ICP-AES法和XRF法。
大氣顆粒物的組成成分復(fù)雜，顆粒物中不同金屬元素的濃度范圍相差很大，在數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)ppm至ppt級(jí)的范圍內(nèi)，由于需要控制的金屬元素不斷增加，而部分元素的基準(zhǔn)濃度或控制限濃度都非常低，因此對(duì)儀器及檢測(cè)方法提出了較高要求。分光光度法、石墨爐原子吸收分光光度法等在一次檢測(cè)過(guò)程中都只能檢測(cè)一種金屬元素，且對(duì)一般元素的檢出限只能達(dá)到ppb級(jí)或亞ppb級(jí)，原子熒光分光光度法檢出限可達(dá)ppt級(jí)，但同樣只能檢測(cè)一種金屬元素。ICP-AES法能同時(shí)檢測(cè)多種元素，其可檢元素種類也多于AAS法，是一種相對(duì)較成熟的方法，但I(xiàn)CP-AES法對(duì)Se、Hg、Be、As、Pb、Tl、U等元素往往無(wú)法滿足相應(yīng)的控制限濃度的要求，必須與石墨爐原子吸收(GF-AAS)和汞冷原子吸收(CV-AAS)技術(shù)結(jié)合使用才能達(dá)到大部分元素的分析要求。XRF法的優(yōu)勢(shì)在于檢測(cè)快速、簡(jiǎn)便、無(wú)需復(fù)雜的前處理工作、檢測(cè)無(wú)損性、同時(shí)檢測(cè)多種元素，因此其可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)和在線監(jiān)測(cè)，但XRF法的缺點(diǎn)也很明顯，檢出限僅達(dá)ppm級(jí)，檢測(cè)對(duì)標(biāo)樣有依賴性，對(duì)樣品量的要求使其需要一定的富集時(shí)間，也部分抵消了其現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。ICP-MS法可以實(shí)現(xiàn)多元素分析，具有靈敏度高、檢出限低，分析取樣量少等優(yōu)點(diǎn)，它可以同時(shí)測(cè)量周期表中大多數(shù)元素，測(cè)定分析物濃度可低至納克/升(ng/L)或萬(wàn)億分之幾(ppt)的水平，但也有著儀器價(jià)格高昂，使用難度和維護(hù)使用費(fèi)用均很高，用于大氣顆粒物金屬檢測(cè)時(shí)重現(xiàn)性不佳的缺點(diǎn)。
因此，目前我國(guó)在大氣顆粒物中的金屬檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)方面，目前以針對(duì)一種金屬元素檢測(cè)的環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主，而許多大氣重金屬檢測(cè)儀器如天瑞大氣重金屬在線監(jiān)測(cè)儀、聚光大氣重金屬分析儀等也參考了一些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
隨著儀器及檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)也開(kāi)始制修訂一些新的標(biāo)準(zhǔn)方法，目前，部分現(xiàn)有暫行方法正在修訂，而基于電感耦合等離子體質(zhì)譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法、原子熒光光譜法或氫化物吸收原子熒光光譜法、X射線熒光光譜法的新標(biāo)準(zhǔn)方法也均在同時(shí)制定之中。
我國(guó)大氣重金屬污染的現(xiàn)狀
我國(guó)的環(huán)境污染現(xiàn)狀已使環(huán)境問(wèn)題成為了公眾焦點(diǎn)，其中難以降解的重金屬污染以其對(duì)環(huán)境的破壞及人體的危害又成為焦點(diǎn)中的焦點(diǎn)。國(guó)務(wù)院于2011年2月19日批復(fù)了首個(gè)“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃—《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》)，《規(guī)劃》要求，重點(diǎn)區(qū)域重點(diǎn)重金屬污染物排放量比2007年減少15%，非重點(diǎn)區(qū)域重點(diǎn)重金屬污染物排放量不超過(guò)2007年水平。
《規(guī)劃》的防治對(duì)象主要為鉛、汞、鎘、鉻、砷等生物強(qiáng)且污染嚴(yán)重的重金屬元素，以及鉈、錳、鉍、鎳、鋅、錫、銅、鉬等重金屬;《規(guī)劃》防控的5大重點(diǎn)行業(yè)為：有色金屬礦(含伴生礦)采選業(yè)、有色金屬冶煉業(yè)、含鉛蓄電池業(yè)、皮革及其制品業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)，重點(diǎn)防控企業(yè)有4452家。同時(shí)，內(nèi)蒙古、江蘇、浙江、江西、河南、湖北、湖南、廣東、廣西、四川、云南、陜西、甘肅、青海14個(gè)省區(qū)被列為重點(diǎn)治理省區(qū)，其中，以湖南被列入重點(diǎn)監(jiān)控的企業(yè)最多。另外，新疆、寧夏、西藏、貴州也有少量企業(yè)被列入重點(diǎn)監(jiān)控。
環(huán)保部部長(zhǎng)周生賢曾透露，未來(lái)5年，中央財(cái)政將以百億元為單位增加對(duì)重金屬污染防治的投資，而2012年環(huán)保部的重金屬污染防治專項(xiàng)資金可達(dá)32億元。另外，一些地方也規(guī)劃了重金屬防治計(jì)劃和投資，如浙江省制定了《浙江省重金屬污染綜合整治規(guī)劃》，整治區(qū)域和監(jiān)控企業(yè)較國(guó)家規(guī)劃均有所增加，不包括對(duì)關(guān)停企業(yè)的賠償在內(nèi)的治理投資將達(dá)28億元。
對(duì)于重金屬污染，由于大氣污染物的無(wú)形無(wú)色，比之水中重金屬易被人忽視，但實(shí)際上，根據(jù)第一次全國(guó)污染源普查結(jié)果，2007年全國(guó)大氣中上述鉛、汞、鎘、鉻、砷污染物年排放量已達(dá)約9500噸。這些重金屬污染物可能通過(guò)呼吸，或遷移至水、土壤后，經(jīng)食物鏈進(jìn)入人體。
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法的發(fā)展
在大氣顆粒物中金屬元素的檢測(cè)方面，目前國(guó)內(nèi)外并存著原子吸收光譜法(AAS)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)、X-射線熒光光譜法、中子活化分析法以及質(zhì)子誘導(dǎo)X射線發(fā)射光譜法等檢測(cè)方法，其中，國(guó)內(nèi)采用較多的有AAS法、ICP-AES法和XRF法。
大氣顆粒物的組成成分復(fù)雜，顆粒物中不同金屬元素的濃度范圍相差很大，在數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)ppm至ppt級(jí)的范圍內(nèi)，由于需要控制的金屬元素不斷增加，而部分元素的基準(zhǔn)濃度或控制限濃度都非常低，因此對(duì)儀器及檢測(cè)方法提出了較高要求。分光光度法、石墨爐原子吸收分光光度法等在一次檢測(cè)過(guò)程中都只能檢測(cè)一種金屬元素，且對(duì)一般元素的檢出限只能達(dá)到ppb級(jí)或亞ppb級(jí)，原子熒光分光光度法檢出限可達(dá)ppt級(jí)，但同樣只能檢測(cè)一種金屬元素。ICP-AES法能同時(shí)檢測(cè)多種元素，其可檢元素種類也多于AAS法，是一種相對(duì)較成熟的方法，但I(xiàn)CP-AES法對(duì)Se、Hg、Be、As、Pb、Tl、U等元素往往無(wú)法滿足相應(yīng)的控制限濃度的要求，必須與石墨爐原子吸收(GF-AAS)和汞冷原子吸收(CV-AAS)技術(shù)結(jié)合使用才能達(dá)到大部分元素的分析要求。XRF法的優(yōu)勢(shì)在于檢測(cè)快速、簡(jiǎn)便、無(wú)需復(fù)雜的前處理工作、檢測(cè)無(wú)損性、同時(shí)檢測(cè)多種元素，因此其可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)和在線監(jiān)測(cè)，但XRF法的缺點(diǎn)也很明顯，檢出限僅達(dá)ppm級(jí)，檢測(cè)對(duì)標(biāo)樣有依賴性，對(duì)樣品量的要求使其需要一定的富集時(shí)間，也部分抵消了其現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。ICP-MS法可以實(shí)現(xiàn)多元素分析，具有靈敏度高、檢出限低，分析取樣量少等優(yōu)點(diǎn)，它可以同時(shí)測(cè)量周期表中大多數(shù)元素，測(cè)定分析物濃度可低至納克/升(ng/L)或萬(wàn)億分之幾(ppt)的水平，但也有著儀器價(jià)格高昂，使用難度和維護(hù)使用費(fèi)用均很高，用于大氣顆粒物金屬檢測(cè)時(shí)重現(xiàn)性不佳的缺點(diǎn)。
因此，目前我國(guó)在大氣顆粒物中的金屬檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)方面，目前以針對(duì)一種金屬元素檢測(cè)的環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主，而許多大氣重金屬檢測(cè)儀器如天瑞大氣重金屬在線監(jiān)測(cè)儀、聚光大氣重金屬分析儀等也參考了一些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
隨著儀器及檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)也開(kāi)始制修訂一些新的標(biāo)準(zhǔn)方法，目前，部分現(xiàn)有暫行方法正在修訂，而基于電感耦合等離子體質(zhì)譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法、原子熒光光譜法或氫化物吸收原子熒光光譜法、X射線熒光光譜法的新標(biāo)準(zhǔn)方法也均在同時(shí)制定之中。
