贵重金属

中科院合肥智能机械研究所王素华研究团队近期在重金属离子污染现场快速敏感检测研究领域中取得重要进展，建立了可视化检测的新方法，并研制出新型的可视化传感器。相关研究成果分别发表在美国化学会的Analytical Chemistry、英国皇家化学会的Journal of Materials Chemistry和Nanotechnology国际期刊上。 　　痕量重金属离子检测目前主要依赖于原子吸收、原子荧光、电感耦合等离子体、质谱等实验室方法。尽管这些方法检测精度比较高，但仪器耗资昂贵、运行费用高、操作要求多，检测比较费时、费力，而且测量时需萃取、浓缩富集或抑制干扰等复杂前处理过程。 　　针对这些难题，智能所研究人员通过设计制备出针对汞离子的特异性有机螯合配体，与汞离子通过配体交换反应形成螯合物，进一步在发光量子点表面发生快速的阳离子取代反应，导致量子点的荧光效率发生改变，从而通过荧光强度和颜色的变化实现对汞离子的高灵敏选择性检测(Anal. Chem. 2012, DOI: 10.1021/ac302822c)。随着汞离子浓度的增加，荧光发射峰位逐渐向长波方向移动，同时伴随着量子点的黄光会逐渐演变成红光(如图示)。研究人员进一步设计并组装了针对汞离子的纸质传感器，实现了对纯水、自然湖水中汞离子的快速可视化检测。 　　研究团队提出的可视化检测方法具有不依赖大型贵重的分析仪器、可进行裸眼观测、响应时间快等优点，能够实现痕量重金属离子的现场快速可视化检测。 　　研究人员又设计并研制了一种基于发光氧化石墨烯的新型比率荧光纳米复合探针，通过探针不同颜色荧光的比率变化，可将其应用于可视化检测分辨不同价态的铁离子(Fe2+)。在紫外光照下，随着Fe2+浓度的增加，探针的荧光颜色从红色变为蓝色，从而实现对Fe2+的可视化检测(Nanotechnology 2012, 23, 315502)。此外，研究团队还通过对氧化石墨烯的多层规整自组装，研制出了由多层氧化石墨烯组装的电极材料，结合电化学原理，可实现对铜离子的高选择性和敏感检测(Journal of Materials Chemistry 2012, 22, 22631)。 　　该研究得到国家973项目“应用纳米技术去除饮用水中微污染物的基础研究”、国家自然科学基金委及中科院“百人计划”支持。 图示：针对重金属汞离子的现场快速可视化检测

讲座：微波消解技术在土壤重金属元素测定中应用 一、活动背景 农产品质量安全是目前全社会关注的热点之一，其在很大程度上取决于产地土壤环境质量和农业投入品质量的高低。2013年5月的&ldquo 镉米&rdquo 危机阴影至今未散，土壤作为农作物生产的主要载体，其质量优劣是目前评定无公害农产品、绿色农产品或者有机农产品生产基地的必要条件。在农田环境质量评价中，土壤中重金属元素含量是其中的重要项目，这些重金属项目包括镉、铬、铅、汞、砷、铜、锌、镍等8种。因此如何既快速又准确测定土壤中这8项重金属的含量，在农产品质量安全生产中是一项极其重要的工作。中国色谱网为此特邀请上海屹尧仪器科技发展有限公司产品经理程文婷和答疑一同分享&ldquo 微波消解技术在土壤重金属元素测定中的应用&rdquo 。 二、活动组织 主办：中国色谱网（www.sepu.net） 协办：上海屹尧仪器科技发展有限公司 三、活动时间 活动时间：2013年7月10日 14:00&mdash &mdash 15:00 奖品发放时间：2013年7月12日 四、活动地点 中国色谱网-远程课堂，会议地址在讲座开始前一天发送至邮箱。 五、活动内容 1、主讲人：上海屹尧仪器科技发展有限公司产品经理程文婷老师。 2、主题：微波消解技术在土壤重金属元素测定中的应用 第一部分：土壤污染的事件背景 第二部分：土壤中重金属检测的重要性 第三部分：土壤中重金属检测标准 第四部分：土壤中重金属检测流程（以TOPEX为例） 第五部分：如何选择土壤中重金属检测设备 第六部分：有奖答疑 参与的网友就本次讨论内容或者微波消解技术的相关内容进行在线提问，主讲人将为大家详细解答。参与提问的网友更有惊喜礼品。 六、奖项设置及发放形式 1、奖项设置 1）提问奖：活动期间，所有有效参与话题讨论的网友，均可获得由上海屹尧仪器科技发展有限公司提供的精美礼品一份。 2）纪念奖：凡报名并参与讲座的网友，均可获得由中国色谱网提供的200色谱币报名奖励和每次有效提问50色谱币的提问奖励，提问奖励最高不超过200色谱币。 2、发放形式 1）活动奖品（除纪念奖外）均由上海屹尧仪器科技发展有限公司统一安排实物奖品的发放； 2）纪念奖奖品将在本次活动结束后3日内发放。若有效参与用户在此期间内未收到奖励，请及时与工作人员联系。 七、参与流程 网上报名&mdash &mdash 中国色谱网工作人员于7月8日下午把网络会议地址发送至您的邮箱&mdash 10日13:00-13:30尝试登录（如不成功请联系工作人员）&mdash &mdash 10日下午14:00准时开始。 网上报名地址：http://huizhan.sepu.net/huizhan/detail.asp?id=3188 八、活动声明 1、所有网友报名参与后，工作人员将于7月8日下午将网络会议地址发送至您的邮箱，请注意查收！为了让您准确获得参会信息、友情提醒和精美礼品，请准确而完整的填写您的相关信息。 2、为了您能顺利的参会，请提前准备好电脑和耳机，并提前进行相关测试。 3、如果您临时有事不能参会或者希望获取本次会议相关资料，请在会议开始前以邮件的形式（news@sepu.net）通知我们，我们会为您申请并将结果发送至您的邮箱。 4、对于报名审核通过后，无故旷会的朋友，我们将会扣除您50个色谱币哦！ 本次活动最终解释权归中国色谱网所有。 九、联系人 中国色谱网联系人：金帆帆（Dora）李华静（Eva） Email：bbs@sepu.net news@sepu.net QQ：496885143 799037980 Tel：0571-28180298

嘉 宾： 　　邱定蕃(中国工程院院士) 　　周连碧(北京矿冶研究总院所长、教授级高工) 　　许振成(环境保护部华南环境科学研究所副所长、研究员) 　　曹学新(中国瑞林工程技术公司环境工程所总工、教授级高工) 　　现状堪忧——采矿和冶炼为铅污染“重灾区” 　　铅污染的发生是否有规律可循? 　　邱定蕃：铅污染主要发生在铅锌矿区、铅锌冶炼企业的周边。我国铅锌资源丰富，分布广泛，以云南、四川、广东、广西、湖南、甘肃、内蒙古、青海8省区最为丰富。受到拉动地方GDP、国家产业政策要求以及需求增长拉动，我国铅冶炼产能一直在不断扩大。符合产业政策要求的企业在扩大产能，不符合产能政策要求的企业，为了生存也在尽力扩大产能。我国70%的铅用于铅酸电池生产。因此，当前很多铅污染事件就是发生在铅酸电池制造厂附近。 　　周连碧：铅锌矿开采导致大量含硫化物的矿物尾矿、废矿石暴露于地表。在地表的氧化、淋滤以及地表水的冲刷作用下，大量有害元素进入周围的水体、土壤中，从而使重金属元素开始向生态环境释放和迁移，随着矿山开采年限的增加，矿区环境重金属不断累积，使得矿山存在较大重金属污染的环境风险。 　　重金属污染物有毒且具有长期效应，可通过吸附、耦合、重力沉降、地表径流等多种化学、物理方式进入环境介质，甚至影响了更大区域的生态系统，从而通过食物链的富集作用对生物体，尤其是人体健康和社会发展产生严重的危害和影响。 　　许振成：我国涉及铅众多，包括矿业开采、冶炼、含铅产业加工制造与合铅废品回收利用等四大领域。此外，一些企业的主辅原料与产品在设计和申报时没有涉铅，但在投产后实际使用中，原辅料中含有混合铅，由于在设计中没有防范措施，往往成为隐性的对环境具有较大影响的排铅企业。 　　值得关注的是，随着国际贵重金属市场商品的价格高涨，我国近年来不断提高环境标准与环境审批门槛，不少见利忘义之徒纷纷“落草为寇”，在许多地方建成了一批可以快速搬迁的与铅相关的“山寨厂”，造成了一批环境污染与健康危害的“黑斑点”。 　　涉铅企业排放是环境中铅的主要来源，此外，人群尤其是儿童可能摄入的铅来源还包括消费排放和环境，这三大来源间能相互作用。比如汽油中含铅，皮蛋中含铅等。 　　追根溯源——行业漠视环保和技术进步 　　我国环境保护标准中的铅限值并不低，为何污染事件时有发生? 　　邱定蕃：有色金属冶炼是一个微利行业，但又是一个关系国计民生的基础行业，我国是铅生产大国，但是由于多年来对环保和技术进步的漠视，我国铅冶炼行业却名声狼藉，是用巨大的环境代价来换取微薄的加工利润。 　　上世纪90年代，有色金属工业做过一个环境统计，发现有色金属工业释放的总废气量2970亿立方米，占全国工业废气总排放量的11% 随着废气排出的铅1452吨，汞6.47吨、镉9.05吨 大型企业在直径5—10公里，中小企业在1—2公里范围内，会受到有毒有害气体的污染。因此，只用采用清洁工艺才能实现铅行业的可持续发展。 　　许振成：我国有严格的标准，本意是为了降低健康风险，但是只有标准是降低不了风险的，需要相应的各方面的措施。尤其是，在这个标准体系下，儿童等血铅超标不一定是企业当前的超标排放造成的，可能是消费行为，环境累计、卫生状况等都可能导致血铅超标。 　　解决之道——人的健康应放在第一位 　　如何解决当前我国所面临的污染困局? 　　许振成：要建立以人群健康为核心的铅污染防控体系。我国现行的铅污染防治体系(其他重金属以及毒害物也是如此)是以生产排放达标为核心的。规定企业需重点治理的是车间的废水，环境中的面源污染未必能列入环保重点管制对象。但是我国铅锌矿露天开采的多金属流化床，其剥离和堆放区径流是主要污染源，致使矿区历年来造成的面源污染、产排污水量、排放污染负荷量很少得到有效监控。 　　建立以人群健康为核心的铅污染防控体系，也就是对涉铅和企业，不仅要求其达标排放与清洁生产，对企业整个生命周期内的铅去向进行统计，并与环境部门共同建立明确的台账，制定可操作的风险防范行动方案。 　　在厂界外环境敏感点设立长期在线监测点，监测指标应适用且具有可操作性，如设立长期的降尘收集点，表土采样点与指示生物监测点等。 　　在可能对人群造成影响的状况下应对敏感人群主动检测血铅，对可能存在的问题进行预防性干预，并逐步开展环境铅背景调查，形成环境健康影响的长效机制 提高居住小区环评文件的等级以有效保障人群健康。小区环评的侧重点，不只是它对外界的影响，更重要的是周边企业对它的反影响。在这方面，环评导则有明显的缺陷，应予以修订。 　　强化儿童铅事故发生后的应急处置水平。一旦发生血铅事件，政府必须统一组织快速查清其污染源，查明受影响的儿童群体症状，果断停止源的生产，对有症状儿童进行了有效的防护干预，探索环境污染与健康可能存在的联系等。 　　周连碧：重点鼓励具有自主知识产权的技术和装置的开发，包括效率高、先进、运行稳定的生产、污染处理技术，在线监控技术、产品全生命周期监管技术等。 　　可通过采矿充填技术，改善选矿工艺，提高金属回收率，减少矿区生产废水排放，及时对污染区进行修复，改善矿区生态环境，防止重金属对人体伤害等。 　　曹学新：环境保护部在去年9月启动了《铅锌冶炼业污染防治技术政策》，目前征求意见稿已发布。该政策的重点是进行源头控制，也就是提高资源回收率，节约能源，减少无组织排放，实施清洁生产，最大限度的控制铅等重金属污染以及减少资源能源的浪费。 　　我国新的铅冶炼污染治理政策和排污标准总体上已基本与发达国家的排放标准相接轨。据初步估算，按照新政策和配套新标准大部分指标的最高允许排放浓度约占目前约70%—80%，实施后，预计颗粒物排放总量将在目前排放总量水平上消减30%，二氧化硫排放总量将消减20%以上。 　　■ 延伸阅读 　　数据说话：近代人体内铅吸收量比原始人增加约100倍 　　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。汽车尾气排放的铅经大气扩散等过程进入环境中，造成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。 　　我国的铅产量已连续8年居世界第一，消费量也居世界第一。2009年，铅产量达371万吨，消费量约380万吨 2010年铅产量预计将突破400万吨。从世界范围来看，铅酸蓄电池用铅合金占铅消费总量的50%以上。在我国，70%的铅用于铅酸电池生产。2008年底，我国汽车保有量6500万辆，2009年我国汽车产、销量达1379万辆、1365万辆，直接带动了铅酸电池行业的发展。2008年底，我国电动自行车保有量8000万辆，2009年新增2000万辆，也极大地拉动了铅的需求。 　　■ 事件回放 　　四川内江铅污染事件 　　今年4月，四川省内江市隆昌县渔箭镇等地受铅污染村民经血液化验，发现血铅含量异常49人，其中儿童47人，成人2人。湖南郴州市因铅中毒住院儿童人数已增至29人，湖南嘉禾县250名儿童血铅超标。部分家长因为想去外地体检而被嘉禾县公安局抓走。陕西省凤翔县东岭集团冶炼公司环评范围内两个村庄14岁以下儿童血铅检测结果显示，731名接受检测儿童中，血铅含量在100μg/L(微克/升)以下属于相对安全的血液标本只有116份，余下615人为高铅血症或铅中毒…… 　　陕西凤翔、河南济源儿童血铅超标事件 　　2009年，陕西省凤翔县长青镇马道口村和孙家南头村，两村数百名婴幼儿及儿童绝大多数被检测出体内铅超标，其中部分超标严重，已达到中毒标准。2006年来受其影响，水、空气都有一些变味，孩子的血铅含量异常，被疑与一家年产铅锌20万吨的冶炼企业有关系。 　　在陕西凤翔、河南济源千名儿童血铅超标事件中，东岭冶炼公司和豫光金铅、万洋、金利公司被认为是造成儿童血铅超标的主要原因。但让人不解的是，此后的监测数据显示，东岭冶炼公司排放的废水、废气、固水淬渣符合国家相关标准，周边土壤铅含量也符合国家土壤环境质量标准 豫光金铅、万洋、金利三大企业实力在全国行业排名前列，主要污染物排放都达到国家标准。 　　■ 对话背景 　　近年来，我国重金属污染，尤其是铅污染事件屡屡发生。尽管事件发生后，引发中毒事件的炼铅企业或被关闭，或被整顿……但铅污染事件并没有因此而“消停”。 　　据悉，我国环境保护标准中的铅限值并不低。现行的《环境空气质量标准》与美国现行标准相同 《地表水环境质量标准》规定，一类—五类水体中铅的标准限值与美国伊利诺斯州、科罗拉多州等的铅水质标准限值相近 《污水综合排放标准》规定总铅最高允许排放浓度为1mg/L，与日本的排放标准相同。 　　标准不低，为什么重金属污染，尤其是铅污染屡禁不止呢?在由环境保护部主办、中国环境科学研究院等承办的“2010年铅污染防治技术及政策研讨会”上，记者采访了有关专家。