工程院食品安全院士團隊

科研成果轉化平臺

水質安全與我們的生產(chǎn)生活息息相關，城市水質受到工業(yè)排放、農業(yè)活動、城市生活污水等多種因素的影響，其中重金屬污染成為關注焦點，重金屬污染檢測是環(huán)境水治理重常見的檢測分析項目。

一、城市水質影響因素

（一）自然因素

地形地貌、氣候條件、地下水位、地表水徑流等地下水文地質條件影響。如地下水位下降可能導致地下水中重金屬濃度升高，影響飲用水安全。地表徑流速率快地區(qū)容易發(fā)生水土流失，加劇水體富營養(yǎng)華和污染 。

（二）人為原因

工業(yè)活動中廢水排放、化學品使用和生產(chǎn)過程中污染物釋放會影響城市水質，未經(jīng)處理的工業(yè)廢水中含有大量有害物質，如重金屬、有機物等，若排放到水體中容易造成嚴重污染。生活污水中，包含有大量有機物、營養(yǎng)物質和微生物，若未經(jīng)有效處理直接排放到水體中，容易導致水體富營養(yǎng)化和細菌污染。農業(yè)化肥、農藥使用及養(yǎng)殖業(yè)廢水排放容易導致水體富營養(yǎng)化、農藥殘留和微生物污染，影響水質安全。

（三）水體自凈能力

水體自凈能力主要包括物理、化學和生物凈化過程。水體自凈能力受到多種因素影響，包括水體本身的特性、環(huán)境條件、外部干擾等。水體自凈能力強的特點包括水體流動性好，植被豐富，微生物多樣性高等。城市化進程帶來的污染物輸入、水體改變等因素削弱水體的自凈能力，導致水質惡化。

二、水體重金屬來源

金屬加工和制造業(yè)是重金屬排放的主要來源之一，包括鉛、鎘、鉻等有害物質，這些廢水若未經(jīng)有效處理，排放到水體中，加劇水體重金屬污染。

（一）工業(yè)排放

化工生產(chǎn)過程中使用的化學品中含有許多重金屬元素，如，汞、鉛等，這些物質在生產(chǎn)過程中可能泄露或排放到廢水中，容易對水質造成威脅。電力行業(yè)中燃煤發(fā)電和燃氣發(fā)電等過程會產(chǎn)生大量含有重金屬廢水，其中包括汞、鎘等有害物質。若這些廢水未經(jīng)過處理直接排放到水體中，加劇水體重金屬污染。

（二）農業(yè)活動

農業(yè)生產(chǎn)過程中，農藥、化肥等化學物質的使用以及畜禽養(yǎng)殖的廢水排放可能導致水體中重金屬積累。農藥中常含有銅、鎘等重金屬元素，長期使用容易導致土壤中重金屬含量增加，進而通過徑流等方式進入水體中。一些化肥中含有鎘、鉻等金屬元素，過量施用化肥容易加劇水體重金屬污染。畜禽養(yǎng)殖中養(yǎng)殖場的廢水中含有銅、鋅等金屬元素，若處理不當或直接排放到水體中，容易加劇水體中重金屬污染程度。

（四）城市生活污水

城市居民生活中產(chǎn)生污水中含有各種有害物質，包括重金屬元素如鉛、鎘、汞等。這些重金屬主要來自家庭生活中使用的化妝品、清潔劑、藥物等，以及管道中的鉛、鎳等金屬溶解物質。這些化學物質在洗浴、洗滌等過程中會隨廢水排放到地下水道，最終進入城市水體，對水質造成污染。

三、水質中含有重金屬危害

環(huán)境水體中的重金屬污染對生態(tài)系統(tǒng)及人體有較大危害性，重金屬對水生生物有毒副作用，尤其是水中植物和浮游生物，若水中重金屬污染含量超標，水生植物、浮游生物數(shù)量減少，影響生態(tài)系統(tǒng)，若人食用了過量重金屬污染水質中的水生物，身體健康將受到嚴重影響。

四、水中重金屬的檢測

由于重金屬元素對環(huán)境和人體健康有潛在危害，重金屬檢測技術在環(huán)境保護、食品安全、工業(yè)生產(chǎn)等領域重具有廣泛應用。
常見的重金屬檢測技術包括原子吸收光譜、電感耦合等離子體質譜法、生物化學法、電化學法等，這些方法各有優(yōu)缺點，可根據(jù)不同需求和實際情況選擇合適方法進行檢測。