1、镇江高等职业技术学校毕业设计（论文）- 1 -镇 江 高 专毕 业 论 文关于水中重金属含量测定的研究Study on the determination of heavy metals content in water系 名： 信息工程系 专业班级： 0916 班应用化工技术 学生姓名： 金磊 学 号： 092801136 指导教师姓名： 汤亚芳 指导教师职称： 讲师 2014 年 4 月 镇江高等职业技术学校毕业设计（论文）- 2 -引言怎么了解水，知道水的成分，包含什么，只有通过测定，测定水的物理和生物的指标目 录引言 .2第一章 重金属污染的概况 .41.1 重金属污染的介绍 .41.
2、2 水中重金属污染各地区情况 .51.3 重金属污染的测定方法 .101.4 原子吸收光谱法 .111.4.1 原子吸收光谱法的基本原理 .111.4.2 原子吸收分光光度计 .131.4.3 AAS 的定量分析方法 .151.4.4 干扰及其抑制 .161.5 本论文的提出和主要内容 .18第二章 实验部分 .22.1 实验试剂 .22.2 实验仪器 .32.3 实验步骤 .42.3.1 水样采集 .52.3.2 测试条件的选择 .52.3.3 数据记录与分析 .6第三章实验结果分析 .13第四章 总结 .23致谢 .24参考 文献： .25镇江高等职业技术学校毕业设计（论文）- 3 -摘
3、要 重金属污染对生态和人体健康有一定的危害。本文采用火焰原子吸收分光光度法测定北京部分地区环境水样中铜的含量。测定结果为北京自来水中铜的含量符合标准；河水，湖水中铜的含量较高，应加强治理。【关键词】 火焰原子吸收分光光度法； 铜；AbstractHeavy metal pollution on the ecological and human health has certain hazards. In this papers, flame atomic absorption spectrometry in parts of Beijing Environmental content of c
4、opper in water samples. Results for the determination of copper in Beijing water standard; river, lake with higher levels of copper, should be strengthened governance.【Key words】 Flame atomic absorption spectrophotometry；copper；镇江高等职业技术学校毕业设计（论文）- 4 -第一章 重金属污染的概况1 .1 水中重金属污染的介绍：在当今社会,科技飞速发展,很多重金属进入了
5、我们的日常消费产品中来。这些重金属包括汽车用柴油、荧光灯管、恒温器中的汞,特种玻璃、涂料、农药中的砷和铅,等等。由于这些含有重金属产品的广泛使用,加上消费者对重金属的危害缺少了解而不够重视,很多生产厂家不注意废品回收处理,没有建立完整的处理系统,导致的大量重金属产品在使用中产生了重金属污染,甚至使用后被当作普通的垃圾进行掩埋、冲洗处理,从而加重了重金属的污染程度。更有甚者很多毫无责任感的企业直接将重金属污水排放到江河、湖泊,荒地浅滩种种迹象表明地球正在遭受着有史以来最为严重的重金属污染。重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。
6、如日本的水俣病和痛痛病分别由汞污染和镉污染所引起。其危害程度取决于重金属在环境、食品和生物体中存在的浓度和化学形态。重金属污染主要表现在水污染中，还有一部分是在大气和固体废物中。重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中，但由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中，引起严重的环境污染。以各种化学状态或化学形态存在的重金属，在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，造成危害。如随废水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝的体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。汽车尾气排放的铅经大气扩散等过程进入环境中，造成
7、目前地表铅的浓度已有显著提高，致使近代人体内铅的吸收量比原始人增加了约 100 倍，损害了人体健康。自然界存在着很多重金属，比如锌、镉、铜、铅等，这些重金属同样存在于人体内，是人体的必需元素。但是，凡事都有一个量的问题，任何东西一旦超过正常的量，它必然给环境或人体造成不良影响。而我们常说的重金属污染指的就是因人类活动导致环境中的重金属含量增加，超出正常范围，并导致环境质量恶化。其中铜元素是水中金属元素的一种，是人体必不可少的，但是过量的铜对人体的危害非常大。游离态铜离子对人体的危害要比配合态铜大得多。过量的铜离子对许多水生生物有极大的负作用，缘由是它与蛋白质中的巯基结合，干扰巯基酶的活性，如在
8、珊瑚、水草等生态缸中若有过量的铜离子，将很快使心爱的生物毙命法。铜的污染主要来源于电镀、冶金、化工等行业。为及时、准确地监测水的质量，确保人们获得安全饮用水，我们建立了污染水中铜离子浓度分光光度测定方法。经资料所知，自来水的总铜含量不应超过0.5mg/L,生活用水中总铜的含量不应超过1.0mg/L。 镇江高等职业技术学校毕业设计（论文）- 5 -1.2 水中重金属污染全国及北京现状1.2.1 全国范围综述影响水质的重金属元素很多，而水体沉积物中的重金属的含量又受到多种因素的影响。例如，区域水文地质条件、土壤条件、水质酸碱特征、水体氧化特征、工业废水的排放等等。因此，不同水体常常存在不同的重金属
9、污染。江西鄱阳湖地处中国中部，是中国最大的淡水湖，受江西德兴铜矿开采的影响，目前其沉积物中Pb、Cu、Zn、Cr、bin、Cd、Hg含量均高于正常土壤背景值。其中，以Zn、Pb、Cu、Cr较为严重，这些重金属可以随着水体的活动而稀释出来，造成湖水重金属的含量明显增高。乐安江受德兴铜矿的影响，表层沉积物也受到重金属严重污染，主要超标重金属是Cu、Zn、Pb等，沉积物生态风险性指数评价结果表明，乐安江沉积物具有潜在的生态危害性。浙江于岛湖湖底沉积物中，Cd、Hg、Zn的自然富集系数大于正常值的两倍，呈现Cd、Hg、Zn污染的迹象。南京玄武湖属浅水型湖泊，湖水主要靠钟山北麓雨水供给，湖底沉积物中重金
10、属的含量均超过南京相应地区冲积土中重金属的平均值，主要重金属污染物为Zn、Cu、Cr、Hg。南四湖位于山东省西南，是南阳、独山、昭阳、微山四湖的总称，是山东省最大的浅水型淡水湖泊，底质中重金属污染物主要是Cr、Hg。滇池水系也受到重金属污染，主要污染元素为Sn、Pb、Cr、Hg。四川凉山州大桥水库是一座大型综合利用工程，流域内无大中型工矿企业分布，工业污染源极少，监测结果表明，水体中仅铜元素超标，底泥中重金属检出项目较多，含量大体与上游背景值相近，主要是库区地壳矿物质背景条件偏高所致，而人为影响次要。风雨湖位于湖南省吉首市吉首大学新校区内，由于工业和生活污水的排放，大肠菌群已严重超标，但水样重
11、金属离子均未超标。苏州河上海市区段，底泥呈现Cr和Cd污染状态，Cr污染尤为严重。广东省浈水河水体由于铅锌矿区的矿尾砂和矿区废水的排放，沉积物及悬浮物中Pb、Zn、Cd含量较高，并且对下游地区有污染隐患。条子河属于辽河水系，在吉林四平市内受工业和生活污水的污染较严重，底泥中污染的主要重金属为：Cr、Pb、Cd、Cu。长江干流地区重金属污染尚不存在超标情况，但在某些支流地区仍存在重金属污染，有的还比较严重，如江西境内铙河Cd和Pb超标；赣江Cd和Pb超标，靖江六价Cr为主要污染物，长江某些江段即使在丰水期仍有Hg轻度超标。这些支流的污染主要来源于支流地区的化工、造纸、印染、电镀等以排放重金属污水
12、为主的企业，污染的支流仍会影响到长江整个流域水质，并由生物食物链富集，从而可能进入人体，造成极大危害。香港淡水资源来自天然的河流，其河流众多，均属山区河流。香港众多的河流中，已有23以上被工业废水、禽畜废物及生活污水所污染，水质严重恶化。对锦田河、城门河、屯门河和大埔河沉积物中主要重金属含量的分析测定表明：各河流基本上属轻微生态危害或接近中等生态危害，产生生态危害的主要重金属污染物是Cd、Cu、Pb、Zn。海南三亚湾近些年来，随着旅游业的兴旺，海湾水质呈轻度污染状态，河镇江高等职业技术学校毕业设计（论文）- 6 -口水质已接近严重污染，重金属Pb的含量明显超出标准，Cu、Zn含量虽未超出标准，
13、但也表现出近岸含量高，远岸含量低的特点，表明存在着较大的人为活动影响。除正常河流输人、污水排放外，日益增多的海上船舶交通对重金属的输人作用也不可低估。现行的地面水环境质量标准，是以总锌、总镉、总铅的浓度(mgL)来进行分类的，而造成水体污染的重金属有多种不同形态，并非水体中重金属的所有形态都具有毒性效应，所以对水体重金属化学形态及迁移转化的研究也同样具有重要意义。 黄河镇江高等职业技术学校毕业设计（论文）- 7 -山东肖家店广西平阳镇江高等职业技术学校毕业设计（论文）- 8 -湘江1.2.2 北京地区综述北京市城区地处永定河、北运河两大河流的冲洪积平原上, 背靠燕山山脉。在市区范围内主要有清河
14、、坝河、通惠河、凉水河等条排水河道均属北运河水系及其 30 余条较大支流, 主要河道总长度约 360 千米, 总流域面积约 1266 平方千米。这些河道担负着供水、排水、美化环境、调节小气候的作用, 其中护城河、筒子河、土城沟、通惠河、长河等河道是在不同历史时期人工开挖而成, 解放后, 为解决城市供水又先后修建了引水进城的永定河引水渠和京密引水渠。但是, 由于北京市水资源紧张, 市区河道中只有永定河引水渠、京密引水渠、南护城河、通惠河高碑店闸以上、长河、北护城河基本常年有水, 其余河道基本没有常年补充水源。长期以来, 北京市在增加城市供水能力的同时, 未将水污染的防治问题放到足够的高度予以重视
15、, 城市污水处理厂及污水截流工程的建设相对滞后。据统计随粉北京市经济迅速发展和城市用水不断增长, 污水排放总也在不断增加, 市区年排放污水量 19491958 年平均仅为 0.6 亿立方米, 1959 一 1961 年为 2.6 亿立方米,1962 一 1969 年为 3.2 亿立方米,1970 一 1981 年为 6.1 亿立方米, 1982 一1990 年为 7.2 亿立方米 1991 一 2002 年增加到 8.9 亿立方米, 2003 年北京市区年污水排放量约为 9 亿立方米, 污水处理率为 53%, 有约 4.2 亿立方米左右的污水未经处理直接排入市区河道的水体中, 造成了河道水体的
16、严重污染, 使一些河流变成了“ 臭河” 、 “ 黑河 ” , 如市区的凉水河、马草河、水衙沟等河道水体呈黑色, 臭气袭人, 鱼虾绝迹, 严重影响沿河两岸居民生活。近年来, 虽然市政府加大水环境综合整治力度, 加快污水处理厂、截污工程的建设, 使部分河湖水质明显改善, 黑奥消除, 鱼虾回游, 但河湖水质总体仍以劣类居多。监测表明市区除京密引水渠、永定河引水渠、昆明湖、六海水系等少数重要景观水的水质为类或类以上外, 凉水河水系、坝河水系及清河下游等河道的水质均为类或劣类。镇江高等职业技术学校毕业设计（论文）- 9 -目前, 部分污水处理厂仍在建设之中, 运行尚不正常,大量污染水的排放造成了城市水体
17、的严重污染, 直接影响广大人民群众身体健康和工农业生产。安定门桥一带肮脏的护城河凉水河边垃圾成堆镇江高等职业技术学校毕业设计（论文）- 10 -亮马河香河园附近的河面上到处漂着垃圾雍和宫旁的护城河臭气熏天1.3 水中重金属污染的测定方法1 原子吸收光谱法(AAS)：原子吸收光谱法是本世纪 50 年代中期出现并在以后逐渐发展起来的一种新型的仪器分析方法，这种方法根据蒸气相中被测元素的基态原子对其原子共振辐射的吸收强度来测定试样中被测元素的含量。它在地质、冶金、机械、化工、农业、食品、轻工、生物医药、环境保护、材料科学等各个领域有广泛的应用。2 原子发射光谱法(AES)：原子发射光谱法（AES） ，是利用物质在热激发或电激发下，每种元素的原子或离子发射特征光谱来判断物质的组成，而进行元素的定性与定量分析的方法。3 原子荧光光谱法(AFS)：通过测定原子在光辐射能的作用下发射的荧光强度进行定量分析的一种发射光谱分析方法。
