试论地下水中无机污染物的检测技术分析

摘要：作为水体资源十分重要的组成部分之一，地下水的污染情况越来越严重。工业化进程的发展在推动经济发展的同时，也对地下水体系带来了严重的污染。西方发达国家对于地下水污染方面的研究开展的较早，已经形成了较为完善的检测及治理机制，而我国在此方面的起步晚，因此，有必要进一步加强研究力度，提高我国地下水污染检测及治理水平。鉴于此，本文先就地下水中常见的无机污染物及其危害进行了分析，并重点对地下水无机污染物的检测技术进行了研究，以期为地下水中无机污染物的治理提供理论依据。

关键词：地下水 无机污染物 检测技术

地下水主要存在于岩石及土层的空隙中，是一种十分重要的天然水资源，占整个淡水资源的30%左右。对于我国地下水而言，其供水量约占我国水资源总量的1/3，也是我国经济及社会实现可持续发展的宝贵资源。随着我国经济及社会的飞速发展以及城市化进程的不断加快，我国地下水污染情况日趋严重，其对环境及经济发展所造成的影响已显露出来。目前，我国有关地下水污染方面的研究多处于实验室阶段。因此，如何对地下水进行准确的检测已经成为摆在有关人员面前的重大课题之一。

1 、地下水无机污染物及其危害

1.1 阳离子无机污染物

1）砷离子。As容易引发皮肤斑点、眼病、癌症、心血管疾病等，还会对儿童的智力发育带来不良影响。根据我国标准，As限量为10μg/L，而地下水中As污染源通常来自于岩石风化及溶解等，此外，垃圾填埋或者化工厂污染也可能带来As污染。目前，发展高灵敏度及选择性的砷检测技术仍是一个挑战性课题。 2）铬离子。Cr（Ⅲ）是人体内所必需的金属离子之一，Cr（Ⅵ） 的氧化性及其对皮肤所具有的高渗透性可直接危害人体的肾脏与心肌，而离子态Cr（Ⅵ）在接触皮肤后会致癌，并产生变态反应，我国Cr标准限量为50μg/L。3）汞离子。Hg的污染源包括电池及杀菌剂生产过程，采矿冶金、煤烟沉降及废物处理等过程。Hg会对人的身体造成极大的危害，我国Hg标准限量为1μg/L。4）铅离子。由于地下水中所含的Pb会被植物吸收，并经食物链及饮用水进入人体中，从而对人体健康造成危害。

1.2 阴离子无机污染物

1）氟离子。氟是人体必需的微量元素之一，对于饮用水而言，适宜的氟浓度在0.5-1.0mg/L之间。若饮用水中缺乏氟时，人体容易患龋齿病，但是，若摄取过量氟将会对人的健康造成危害，例如引起氟斑牙病或氟骨病等。2）硝酸根。硝酸盐污染的主要来源为化肥、排泄物、氮氧化物的沉降等等，婴儿摄入硝酸盐将会产生低血氧，且同癌变相关。3）硫酸根。地下水中的硫酸根多来自地表污水入渗、垃圾场及尾矿淋洗、酸雨补给、含硫矿石自燃等等。水中含有少量硫酸盐不会对人体健康造成太大影响，但是，一旦浓度超过250mg/L，将会致泻。

2 、地下水无机污染物常用检测技术分析

对于地下水无机污染物而言，其无机污染物的分离与检测过程是一个较为复杂的过程，如果对试样进行全分析，常需要采取合适的方法分离各种组分，然后对各组分含量进行鉴定和检测。由于不同地区的地下水体系各不相同，因此，必须采用不同的检测方法，有时，仅仅采用单一的方法很难实现最优化的检测，需多种检测方法联合进行使用。

2.1 化学检测技术

化学检测法主要是依赖于特定化学反应来进行检测的一种方法，其主要包括重量法与容量法两种。前者主要是通过选择性地将被测物质转化为一种不溶沉淀，经其分离、灼烧及干燥后对质量进行准确称取，此法主要对阴离子无机物质进行检测。依据沉淀质量进行计算，并对被测物含量进行计算。在对地下水铁离子进行测定时，常采用的是重铬酸钾法，即氧化还原滴定法，此法具有较高的准确性，但是缺点在于测定时需采用剧毒氯化汞，会对环境造成危害，并危及人体健康，且容易造成二次污染。容量法也称滴定法，是借助已知浓度的标准溶同试液待测组分产生化学反应，并根据标准溶液浓度、体积及当量关系对试液中待测组分含量进行计算。总之，化学检测技术是最为传统的检测方法，但是过程较为繁琐，灵敏度也不高。

2.2色谱法

液相色谱检测法是具有分离效能高、速度快及自动化等特点，比较适合用于地下水无机污染物的检测中，特别对于痕量无机金属离子的检测具有极高的灵敏性。此外，其所具有的可见光度检测器克服了分光光度计选择性差等缺点，实现了多种元素的同时测定，及简便又快速。而离子色谱检测法可对地下水中无机污染阴离子进行检测和分析，并应用螯合离子色谱技术对钢系金属离子的定量测定及顺序分离进行优化，采用过程分析技术可对离子交换浓集器进行监控，离子交换浓缩器可用于对地下水中痕量无机离子进行检测。通过化学发光检测系统可对地下水中被过渡金属离子络合的氰化物含量及痕量阴离子含量进行检测。

2.3 光谱法

光谱法可对无机污染物的化学成分进行检测。例如，火焰原子吸收光谱检测技术可对地下水中的痕量金属污染物进行检测，这些采用直接法很难进行检测，因此，必须将待测元素预先进行浓缩和分离。以有机萃取法作为鳌合剂，通过火焰原子吸收光谱技术可对地下水样中的各种重金属元素进行测定。

2.4 极谱法

此法兼具了色谱法与常规方法的共同特点，将极小面积的滴汞电极同较大面积的极化电极浸入待测地下水样品中，并逐渐对两极之间的外加电压进行改变，从而获得相应的电流―电压曲线图，此即所谓的极谱图。通过分析极谱图可求得待测无机离子的浓度。

3、 结语

面对已污染的地下水而言，必须采取有效的防治措施，防止污染进一步扩大。应先对地下水污染情况进行调查，再选择合适的防治技术，并提出如下建议：

1）若可以查明污染源，而其又为垃圾填埋场等产生的，应尽量采取隔离方法，此法最为经济、有效；

2）将易沉淀的无机金属污染物固定于含水层中，这样虽方便、经济，但无法达到有效治理的目的；

3）对于地下水的原位治理技术而言，渗透性反应墙技术可以对多数污染物进行有效处理，且较传统抽出处理技术而言，更具经济性；

4）植物修复法最经济、某些情况下也最有效，既可治理污染又实现了绿地面积的增加。

参考文献：

[1] 钱易. 中国水污染控制对策之我见[J]. 环境保护，2011（7）： 20-23.

[2] 韩宁，魏连启，刘久荣，叶超. 地下水中常见无机污染物的原位治理技术现状[J].方法应用，2010（2）：27-35.

[3] 李明礼，柳诚，王祝等.地下水常见无机污染物研究进展[J].岩矿测试，2010，29（5）：565-570.

[4] 刘白薇.垃圾渗滤液对地下水的污染调查及实验研究――以嘉兴垃圾填埋场为例[D].中国地质大学（武汉），2009.

[5] 唐次来.Fe污染的模拟研究[D].西北农林科技大学，2007.

[6] 李伟.饮用水中微污染物质的快速检测及藻毒素降解动力学研究[D].西安建筑科技大学，2012.

[7] 高海鹰，张奇.污染物在受潮汐影响的地下水中输移的模拟[J].东南大学学报（自然科学版），2005，35（6）：950-953.

[8]吴玉成，钟佐，陈亮等.去除地下水芳香烃污染物：实验室含水层土柱研究[J].长春科技大学学报，2000，30（1）：61-64.

[9]刘菲，王苏明，陈鸿汉等.欧美地下水有机污染调查评价进展[J].地质通报，2010，29（6）：907-917.