固体废弃物中重金属的检测

重金属一般指的是那些密度较高，在低浓度时就具有较大毒性的金属元素;一些常见的重金属包括汞、镉、铬、铊以及铅等。

还有其他一些重金属，如铜、锌等，通常被称为微量元素，属于人体内必需的微量元素，有助于人体进行新陈代谢活动，这些化学元素虽然含量很少，但对于维持人体正常的生命活动却是必不可少的。

重金属一般都具有一些独特的物理和化学性质，这些性质使它们在许多领域内都得到了广泛的应用，例如电子工业领域以及生物医疗领域等。

重金属的生物累积现象

作为地球地壳中的天然组分之一，重金属不会发生自然降解或者消退，这使得重金属在自然环境中通常会发生生物累积现象。生物累积现象指的是某种化学元素的含量在生物有机体内随着时间的推移而逐渐累积增多的现象，一般远远高于周围环境中的自然含量。

重金属在固体废弃物中的生物累积现象已经引起了许多国家的广泛关注，尤其是在发展中国家，经常发生由于含有重金属的废弃电子产品处理不当而引起重金属含量累积升高的现象。如前面所说，重金属与有机化合物不一样，一般情况下难以自然降解，其含量已经超出了土壤所能承受的范围。而且，由于城市固体废弃物通常会被作为土壤肥料应用到农业方面，这些含有毒性的重金属就会通过一些农作物产品进入到人类和动物的消化系统内，影响人体及动物的生命健康，因此防治重金属污染，进行重金属监测至关重要。

预防重金属危害

为了预防周围环境及食品供应链中的重金属带来的急性和慢性危害，相关风险分析人员经常会对一些垃圾填埋场、垃圾站及一些存放城市固体垃圾的区域进行重金属浓度评估。研究人员会采用一系列的方法从城市固体垃圾中收集、提取及存储含有重金属的样品。

目前，美国环境保护署(EPA)已经拥有200多种分析技术可用于科学分析方面，对于不同的提取金属种类都具有针对性的分析检测技术。例如，固体废弃物中总的汞含量能够通过美国环境保护署公布的SW-846法进行测定，这种方法主要涉及到利用硫酸和硝酸对0.5-0.6g左右的待测样品进行酸解，随后在溶解样品的酸溶液中加入5mL的饱和高锰酸盐溶液，然后进行高压灭菌15min，冷却后，将该溶液与100mL的水、6mL的硫酸氢铵溶液进行混合以除去多余的高锰酸盐。

利用AAS及ICP-MS法测量重金属浓度

虽然这两种方法对于不同的样品需要采取不同的处理步骤，但原子吸收光谱法(AAS)和电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)依然经常被用于检测固体废弃物中的金属浓度。

原子吸收光谱法是利用气态原子可以吸收一定波长的光辐射，使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的。由于各种原子中电子的能级不同，将有选择性地共振吸收一定波长的辐射光，这个共振吸收波长恰好等于该原子受激发后发射光谱的波长，因此可作为元素定性分析的依据，而吸收辐射的强度可作为定量分析的依据。根据含有重金属的样品的吸光度能够测定其中重金属的含量。该方法具有准确度高、检出限低、选择性好、分析速率快等优点，主要适用于检测样品中的微量及痕量元素。

电感耦合等离子质谱法是一种与原子吸收光谱法类似的测定元素含量的分析技术，其主要是将一个高温电感耦合等离子体源与一个质谱仪结合使用以提高检测能力。与原子吸收光谱法的原理不同，电感耦合等离子质谱中的高温电感耦合等离子体源主要是将样品中的原子转化成离子，随后通过质谱仪将这些离子分离开并进行检测。该方法具有检出限低、灵敏度高等优点。

原子吸收光谱法和电感耦合等离子体质谱法经常被用来确定存放城市固体废弃物区域内的重金属含量，并对这些重金属进行定性或定量分析。虽然目前已经具备比较完善的监管措施，但是仍然需要对重金属浓度进行长期有效的监测，尤其是在那些垃圾填埋场及固体废弃物堆放处。

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