有色金屬礦業環境重金屬污染現狀

隨著經濟的發展，人們對重金屬礦產品的需求量越來越大，與此同時礦山的開采引發的問題日益嚴重。長期以來，許多礦山由于管理不善和環保意識不強等原因，在開采過程中對礦區周圍的土壤、大氣和水體造成了嚴重的污染。土壤重金屬污染又直接導致了種植的農作物重金屬含量超標，威脅著人類的安全與健康。

我國由于技術、管理及效益差等原因的影響，資源開發中的生態環境問題嚴重。由于有色金屬礦石品位低，每加工1噸礦石所產生的尾礦就達0.92噸以上，積存的尾砂、廢渣已達1×109 t，尾砂、廢渣中的重金屬元素又不斷向周邊環境釋放遷移，通過植物、水生生物等食物鏈長期危害人體健康。在進行礦產資源開采、運輸和選冶過程中，都會產生一定的大都含有重金屬元素的固體、液體和氣體廢棄物，這些重金屬一旦進入到周圍的大氣、水和土壤環境中去，便對當地乃至大范圍環境產生一定的污染和危害。

有色金屬礦業環境重金屬監測體系
綜上所述，有色金屬礦業對環境的重金屬污染包括了大氣、水體和土壤三個方面。因此，為了監測有色金屬礦業環境重金屬監測系統包括：大氣、水體和土壤三個部分，選用監測儀器如下表：

大氣重金屬在線分析儀EHM-X系統概述
EHM-X系列大氣重金屬在線分析儀是天瑞儀器創的雙功能全自動在線分析儀器。它創新地將——X射線熒光（XRF）無損檢測技術、β射線吸收檢測技術與空氣顆粒物自動富集技術結合，不僅可以監測空氣顆粒物質量濃度, 還可以同時對顆粒物中元素成分進行定量分析。該儀器具有pg/m3 量級的檢出限，處于水平，廣泛應用于空氣質量監測、污染溯源及源解析、環境評價等領域。

天瑞儀器EHM-X200大氣重金屬在線分析儀圖片（從左到右分別為儀器主機、站房機柜上的儀器和車載儀器）

測量原理
儀器以恒定的工況流量將空氣吸入顆粒物切割器中，以PM2.5為例，動力學直徑在2.5um附近及以下的顆粒污染物進入到儀器的富集系統中。經過一段時間的富集后，富集系統自動切換成β射線分析系統，利用β射線的衰減與顆粒物的質量濃度成指數的關系，對顆粒物的質量濃度進行分析。然后卷膜系統地將富集有空氣顆粒物的濾紙移動到X射線熒光分析系統，分別利用X射線熒光的能量和強度對顆粒物中的元素成分進行定性和定量的分析。

天瑞儀器 EHM-X200大氣重金屬監測示意圖

X射線熒光光譜技術（XRF）的原理見圖3所示，可以直接檢測固體或液體樣品中ppm量級的元素成分。采用富集后再檢測的辦法，使得XRF技術對空氣顆粒物中的重金屬成分的檢測限優于0.001ug/m3。而常規實驗室的檢測技術，由于預處理消解過程中需要將微克量級的樣品溶解到幾十克的液體中，而使得濃度被稀釋百萬倍，從而多數儀器（譬如ICP-AES、或原子吸收光譜儀）無法檢出元素含量低于10ug/m3量級的空氣顆粒物樣品。

X射線熒光光譜技術原理圖

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