铅污染文献综述(修改版)

关于《城市主干道铅污染分析》文献综述

王震

（南京大学化学化工学院学号：091130121）

摘要：

通过翻阅参考各类资料和文献，初步了解当今技术发展状况下对于土壤中铅污染的一些常见的分析技术和方法，对于铅污染对于环境以及人们生活的影响和危害有了一些初步的认识。并且能够参照文献，设计简单的实验，粗略检测分析生活区周围主干道铅污染状况。由于本次设计实验涉及多种检测技术和方法，书本中关于各种检测技术和方法的介绍以及文献中的对于特定检测方法的改进、优化对于本次设计实验具有方向性的指导。

关键词：

沉积物；铅；污染；

前言：

由于工业、交通等人类活动的强烈影响，城市土壤铅(Pb)的污染源不仅多，而且种类繁杂，加之城市的人口密度大大高于其它地区，且城市土地受人类活动影响的强度大、历史长，因此，对城市土壤Pb含量的研究及其污染评价具有重要的意义。关于城市土壤Pb污染问题，近年来国际上很受重视，目前，欧美、澳大利亚、香港等发达国家和地区对城市土壤Pb污染问题的研究不断增多[1]。

城市主干道是居民出行的重要通道，人流量大，城市主干道的污染状况与人们的生活密切相关。城市路面沉积物是一种重要的环境介质，由蓄积于道路表面的粒径不同的各种固体颗粒物组成。道路在运营过程中受车辆交通、货物运输、城市建设以及工业生产等因素的影响，路面沉积物中通常会富集各种污染物质。包括重金属铅，在汽车、风等外力的干扰作用下沉积物会再悬浮进入大气影响城市大气环境，并可能会通过路面雨水径流等方式污染地表水，成为环境中铅污染的一个重要来源[2]。

在城市化进程不断加快的今天，在过于着重经济发展而忽略环境保护造成不和谐发展的局势下，在环境污染严重影响人们正常生活、危害人类健康的情况下，监测分析城市主干道铅污染这一与人们生活息息相关的举措具有重要的意义。不仅可以作为城市环境质量评估的一项标准，还能为环境的治理和管理部门制定相关污染的控制措施提供有力的依据。

考虑到不透水区域的沉积物更容易随风扬起或者随雨水径流进入地表水体，参考的主要文献都以监测区域土壤作为样品采集对象，设计实验进行监测分析。经查找资料中国土壤环境质量标准(mg/kg) 一级35；二级250～350；三级500。

正文：

1.材料与方法

1.1 样品的采集

2011年3-5月在连续晴天5天以后，选择在相对风较小而又晴朗的天气进行路面沉积物样品采集，考虑不同道路结构、不同城市功能区的路面沉积物中铅污染的差异，分别选择居民区路面、城市道路人行道、立体交通道路路面、机动车道红绿灯处路面、某高校校园内主干道5处作为采样点进行采样，处居民区道路为水泥路面以外，其他4处均为沥青混凝土路面，3月29日、4月23日、5月6日没电分别采样一次，共采集样品15个[2]。

综合比较几篇文献的样品采集方法，上述在《南京城区路面沉积物中铅污染分析》提到的样品采集方法是最为合理、详尽的。首先文章的研究地域就是南京，和我们此次设计实验研究地域范围一致，在参照性上要比其他文章中的其他研究地域更好。其次，文章中对于各种影响路面沉积物中铅含量的影响因素的考虑要比其他文章更加全面。文中首先考虑了天气因素对于道路沉积物中铅含量的影响。由于本次试验把土壤作为采集样品，和文献中的路面沉积物相比，受天气的影响要小，故只需选择一个晴朗天气出去采集样品即可。其次文中不同道路结构、不同城市功能区的路面沉积物中铅污染的差异的考虑也是十分合理和必要的。选择居民区、城市道路人行道、立体交通道路、机动车道红绿灯处、某高校校园主干道作为样品采集的地点，具有代表性，覆盖范围广，基本能够通过这些地点的监测大致了解城市干道铅污

染状况。鉴于本次试验的规模限制，采集样品的分布范围不可能和文献中叙述的一样广，只能选择市中心的一条主干道作为样品采集范围。综合考虑主干道上不同分段铅污染的差异，我们最终选择在北京西路上的十字路口，匀速路段和鼓楼公园作为本次试验的采样地点。最后文中对于每个采集地点分三个不同的时段分别采集三个样品，考虑到本次试验采集的土壤样品为地面以下10cm，所以受时间的影响相对可以忽略，故不考虑时间的影响。还有需要考虑一些小细节。统一采集地面下10cm左右的土壤样品；考虑到安全问题，统一采集靠人行车道的绿化带内的土壤样品。每个采样地点采集0.5-1kg的样品。

1.2 样品的处理

首先是对采集来的样品的一个预处理。

对于样品的预处理，在参考的几篇文献中都大同小异。选取具有代表性的两种处理方法列在下面。

（1）所取沉积物去除尺寸较大的石块、树叶、烟头、头发等杂物，用洁净的标准土壤筛（筛孔尺寸分别为0.0074,0.1,0.25,0.5,1.5mm）进行筛分、称重，分析其不同粒径的质量组成[2]。

（2）样品处理前，先去除一些石头、树叶等杂质。每个样品装在密封的聚乙烯塑料袋中，在实验室中进行自然风干。将经过自然风干的样品轻微捶打，过2mm聚乙烯筛去除石头、根、树叶和其他杂质。混匀后，去除月20g 样品放在研体中进行研磨，过100目的聚乙烯筛。处理好的样品放在干燥器中待用[3]。

综合分析上面两种样品预处理方法。方法一比方法二更为细致。由于高温可能导致样品中铅的挥发，本实验样品前处理的时间较为充分，所以选择自然风干。结合本实验的样品采集的方法，进行综合考虑，得到以下预处理方法。

样品预处理：将采集回来的样品自然风干，简单除去一些大块的杂质后，放入研体中进行仔细研磨。将研磨后的样品过2mm的尼龙筛，除去一些杂质。将剩下的样品在进行仔细研磨，过100目的尼龙筛，收集过筛后的样品，装入烧杯中，放入干燥器中待用。

样品进行预处理后，还需进行检测前的处理。

常规的样品处理方式主要有干法和湿法消解，考虑到高温可能导致铅的挥发，故采用湿法消解。湿法消解有全消解和非全消解两种。经过查找文献了解到南京城区路面沉积物中重金属铅的质量比在非消解条件下为

6.35-151.41mg/kg，消解条件下为

7.04-277.85mg/kg,[2]。

非全消解：取一定量的沉积样品，加入一定量的去离子水，加入一定量盐酸（调节pH值为5，模拟酸雨条件），搅拌摇匀，一段时间后，用定性滤纸过滤，在滤液中加入2ml体积比为1：1的浓硝酸，定容[2]。

全消解：用硝酸、氢氟酸和高氯酸在微波炉中消解，设置温度为120℃。消解完毕后，将溶液放置在电子加热炉中加热，温度设置为180℃，加热到接近干燥为止。取出样品，用1%的硝酸溶解，在50ml容量瓶中定容 [4]。

综合考虑两种方法的操作，以及在文献中查找到的数据。可知全消解处理检测到的铅含量要更高，对于样品的处理更加彻底，数据更加准确。非全消解处理得到的数据略低于消解处理检测到的数据，两者相差不是非常大。

但是全消解要用到氢氟酸，氢氟酸为有毒试剂，并且实验所需仪器、药品等成本要远高于酸洗处理。鉴于实验条件限制以及实验人员的安全，本实验可以选择非全消解的方式处理样品。非全消解常用的氧化性混酸有王水、硝酸+双氧水、硝酸+高氯酸。由于王水中含氯离子较多，可能在样品处理过程中形成[PbCl4]2-，导致对样品检测的影响，故不采用。硝酸+双氧水的氧化性不及硝酸+高氯酸，为了能够得到更加准确的实验数据，我们采用硝酸+高氯酸作为消解的试剂。

1.3 样品的检测

对于样品的检测，方法种类繁多，有分子光谱、原子光谱和电化学分析方法等多种分析方法。下面列举一些文献中常用的一些方法，并进行比较选择。

(1)二硫腙比色法[5]

试样经直接酸消化，或者先灰化再酸消化，调节pH=8．5～9．0时，铅离子与二硫腙生成红色络合物，溶于三氯甲烷，添加柠檬酸铵、氰化钾和盐酸羟胺等，可以抑制铁、铜、锌等离子的干扰。用分光光度计在510 nm处测量