說一說固體廢棄物中的重金屬含量監測

2020-12-05 北極星環保網

北極星環境監測網訊:重金屬一般指的是那些密度較高，在低濃度時就具有較大毒性的金屬元素;一些常見的重金屬包括汞、鎘、鉻、鉈以及鉛等。

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還有其他一些重金屬，如銅、鋅等，通常被稱為微量元素，屬於人體內必需的微量元素，有助於人體進行新陳代謝活動，這些化學元素雖然含量很少，但對於維持人體正常的生命活動卻是必不可少的。

重金屬一般都具有一些獨特的物理和化學性質，這些性質使它們在許多領域內都得到了廣泛的應用，例如電子工業領域以及生物醫療領域等。

重金屬的生物累積現象

作為地球地殼中的天然組分之一，重金屬不會發生自然降解或者消退，這使得重金屬在自然環境中通常會發生生物累積現象。生物累積現象指的是某種化學元素的含量在生物有機體內隨著時間的推移而逐漸累積增多的現象，一般遠遠高於周圍環境中的自然含量。

重金屬在固體廢棄物中的生物累積現象已經引起了許多國家的廣泛關注，尤其是在發展中國家，經常發生由於含有重金屬的廢棄電子產品處理不當而引起重金屬含量累積升高的現象。如前面所說，重金屬與有機化合物不一樣，一般情況下難以自然降解，其含量已經超出了土壤所能承受的範圍。而且，由於城市固體廢棄物通常會被作為土壤肥料應用到農業方面，這些含有毒性的重金屬就會通過一些農作物產品進入到人類和動物的消化系統內，影響人體及動物的生命健康，因此防治重金屬汙染，進行重金屬監測至關重要。

預防重金屬危害

為了預防周圍環境及食品供應鏈中的重金屬帶來的急性和慢性危害，相關風險分析人員經常會對一些垃圾填埋場、垃圾站及一些存放城市固體垃圾的區域進行重金屬濃度評估。研究人員會採用一系列的方法從城市固體垃圾中收集、提取及存儲含有重金屬的樣品。

目前，美國環境保護署(EPA)已經擁有200多種分析技術可用於科學分析方面，對於不同的提取金屬種類都具有針對性的分析檢測技術。例如，固體廢棄物中總的汞含量能夠通過美國環境保護署公布的SW-846法進行測定，這種方法主要涉及到利用硫酸和硝酸對0.5-0.6g左右的待測樣品進行酸解，隨後在溶解樣品的酸溶液中加入5mL的飽和高錳酸鹽溶液，然後進行高壓滅菌15min，冷卻後，將該溶液與100mL的水、6mL的硫酸氫銨溶液進行混合以除去多餘的高錳酸鹽。

利用AAS及ICP-MS法測量重金屬濃度

雖然這兩種方法對於不同的樣品需要採取不同的處理步驟，但原子吸收光譜法(AAS)和電感耦合等離子質譜法(ICP-MS)依然經常被用於檢測固體廢棄物中的金屬濃度。

原子吸收光譜法是利用氣態原子可以吸收一定波長的光輻射，使原子中外層的電子從基態躍遷到激發態的現象而建立的。由於各種原子中電子的能級不同，將有選擇性地共振吸收一定波長的輻射光，這個共振吸收波長恰好等於該原子受激發後發射光譜的波長，因此可作為元素定性分析的依據，而吸收輻射的強度可作為定量分析的依據。根據含有重金屬的樣品的吸光度能夠測定其中重金屬的含量。該方法具有準確度高、檢出限低、選擇性好、分析速率快等優點，主要適用於檢測樣品中的微量及痕量元素。

電感耦合等離子質譜法是一種與原子吸收光譜法類似的測定元素含量的分析技術，其主要是將一個高溫電感耦合等離子體源與一個質譜儀結合使用以提高檢測能力。與原子吸收光譜法的原理不同，電感耦合等離子質譜中的高溫電感耦合等離子體源主要是將樣品中的原子轉化成離子，隨後通過質譜儀將這些離子分離開並進行檢測。該方法具有檢出限低、靈敏度高等優點。

原子吸收光譜法和電感耦合等離子體質譜法經常被用來確定存放城市固體廢棄物區域內的重金屬含量，並對這些重金屬進行定性或定量分析。雖然目前已經具備比較完善的監管措施，但是仍然需要對重金屬濃度進行長期有效的監測，尤其是在那些垃圾填埋場及固體廢棄物堆放處。

垃圾填埋場滲濾液的危害

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垃圾滲濾液，一種因垃圾等廢棄物分解而形成的水溶液。這種滲濾液由於含有有害的金屬以及一些廢棄毒物而越來越受到人們的關注。人們非常有必要去研究這些重金屬是如何溶解於這種溶液中，以及這種滲濾液對人體及環境的危害等。此外，隨著對電子設備及其他含有重金屬的產品需求持續增長，重金屬在環境中的含量逐漸累積，相關監管部門或許需要重新考慮這些產品中重金屬含量的最大可接受值了。

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