我國大氣顆粒物中金屬元素的檢測的狀態及發展

我國的環境污染現狀已使環境問題成為了公眾焦點，其中難以降解的重金屬污染以其對環境的破壞及人體的危害又成為焦點中的焦點。國務院于2011年2月19日批復了*“十二五”專項規劃—《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》(以下簡稱《規劃》)，《規劃》要求，重點區域重點重金屬污染物排放量比2007年減少15%，非重點區域重點重金屬污染物排放量不超過2007年水平。
《規劃》的防治對象主要為鉛、汞、鎘、鉻、砷等生物強且污染嚴重的重金屬元素，以及鉈、錳、鉍、鎳、鋅、錫、銅、鉬等重金屬;《規劃》防控的5大重點行業為：有色金屬礦(含伴生礦)采選業、有色金屬冶煉業、含鉛蓄電池業、皮革及其制品業、化學原料及化學制品制造業，重點防控企業有4452家。同時，內蒙古、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個省區被列為重點治理省區，其中，以湖南被列入重點監控的企業zui多。另外，新疆、寧夏、西藏、貴州也有少量企業被列入重點監控。
未來5年，中央財政將以百億元為單位增加對重金屬污染防治的投資，而2012年環保部的重金屬污染防治專項資金可達32億元。另外，一些地方也規劃了重金屬防治計劃和投資，如浙江省制定了《浙江省重金屬污染綜合整治規劃》，整治區域和監控企業較國家規劃均有所增加，不包括對關停企業的賠償在內的治理投資將達28億元。
對于重金屬污染，由于大氣污染物的無形無色，比之水中重金屬易被人忽視，但實際上，根據*次全國污染源普查結果，2007年全國大氣中上述鉛、汞、鎘、鉻、砷污染物年排放量已達約9500噸。這些重金屬污染物可能通過呼吸，或遷移至水、土壤后，經食物鏈進入人體。
在大氣顆粒物中金屬元素的檢測方面，目前國內外并存著原子吸收光譜法(AAS)、電感耦合等離子體發射光譜法(ICP-AES)、電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)、X-射線熒光光譜法、中子活化分析法以及質子誘導X射線發射光譜法等檢測方法，其中，國內采用較多的有AAS法、ICP-AES法和XRF法。
大氣顆粒物的組成成分復雜，顆粒物中不同金屬元素的濃度范圍相差很大，在數十甚至數百個ppm至ppt級的范圍內，由于需要控制的金屬元素不斷增加，而部分元素的基準濃度或控制限濃度都非常低，因此對儀器及檢測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過程中都只能檢測一種金屬元素，且對一般元素的檢出限只能達到ppb級或亞ppb級，原子熒光分光光度法檢出限可達ppt級，但同樣只能檢測一種金屬元素。ICP-AES法能同時檢測多種元素，其可檢元素種類也多于AAS法，是一種相對較成熟的方法，但ICP-AES法對Se、Hg、Be、As、Pb、Tl、U等元素往往無法滿足相應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)技術結合使用才能達到大部分元素的分析要求。XRF法的優勢在于檢測快速、簡便、無需復雜的前處理工作、檢測無損性、同時檢測多種元素，因此其可以實現現場和在線監測，但XRF法的缺點也很明顯，檢出限僅達ppm級，檢測對標樣有依賴性，對樣品量的要求使其需要一定的富集時間，也部分抵消了其現場優勢。ICP-MS法可以實現多元素分析，具有靈敏度高、檢出限低，分析取樣量少等優點，它可以同時測量周期表中大多數元素，測定分析物濃度可低至納克/升(ng/L)或萬億分之幾(ppt)的水平，但也有著儀器價格高昂，使用難度和維護使用費用均很高，用于大氣顆粒物金屬檢測時重現性不佳的缺點。因此，目前我國在大氣顆粒物中的金屬檢測方法標準方面，目前以針對一種金屬元素檢測的環境保護行業標準為主，而許多大氣重金屬檢測儀器如天瑞大氣重金屬在線監測儀、聚光大氣重金屬分析儀等也參考了一些標準。
隨著儀器及檢測技術的發展，國內也開始制修訂一些新的標準方法，目前，部分現有暫行方法正在修訂，而基于電感耦合等離子體質譜法、電感耦合等離子體原子發射光譜法、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準方法也均在同時制定之中。