研究空气重金属污染.pdfVIP

特写 应用生物监测体和中子活化分析 研究空气重金属污染 葬类 、 树皮、地衣等 能提供有关环境污染及其可能来源的重要信息 胁1. de Bruin 人们对目前和今后的环境污染程度的担忧日 益加重，导致对研究环境的实验方法的需求增加.尽 管生物监测体的应用尚处在开发阶段，但已可提供有 关环境中各种污染物水平、可能来源和转移途径等方 面的重要信息。 在这些应用中，通常是靠研究起监测作用的生物 体(生物监测体)推断出有关信息。一种做法是分析 特定生物的数量、多样性、生态性能或形态特性等行 为的变化.第二种做法是分析可以在生物体组织中积 累的若干种特定物质的浓度。第一种做法的典型例子 是，利用地衣的物种分布指示环境中的二氧化硫水 平，以及利用选定鱼种的习性判断水质. 第二种做法涉及一些操作，首先要测出生物体中 痕量物质的浓度，以此作为环境某些部分中这些物质 的浓度或可能来源的量度.本文将较详细地讨论这种 做法.注意力将集中在空气重金属污染的生物监 测和仪器中子活化分析(INAA) 在这些操作中 的作用.为了说明生物监测与 INAA 的结合在空气 污染研究中的重要性，将给出最近在荷兰进行的一项 de Bruin 教授是荷兰德尔夫特技术大学 (2629 JB Delft Netherlands) 系际反应堆研究所所长 . 作者对 J . E. Sloof 和 H. Th. Wolterbeek 富有见地的指教表示感谢.本文的全部技 术参考资料可向作者索取. 22 研究取得的某些成果。 空气污染的生物监测 大约 30 年前，人们开始利用生物试体监测空 固 1 荷兰沟槽梅衣中的铺浓度， 1986 -1987 年 微克 / 克 JAF nununununu q ζ 句 ， 』 句J A M T R J ---- 内 网 栩 国国 · 来源参见 J. E. Sloof and H. Th. Wolterbeek. 1990. 《国际原子能机构通报)) 1990 年第 4 期 特 写 气重金属污染.自那以后，人们用各种各样的试体和 生物进行了大量的生物监测试验，其中包括薛类、地 衣、树皮、树年轮、松针叶、树叶、草、藏类植物， 或羽毛、毛发和肝脏之类的动物组织. 对最常用试体进行了详细的比较后得出结论，薛 类、地衣和用得接少的树皮是监测大气中重金属含量 的最合适的生物监测体.然而，人们对所用的各种生 物监测体摄取和滞留金属的机理至今还不大清楚.因 而，监测生物组织内的元素浓度与这些元素在大气有 关部分内的浓度之间的定量关系，目前还无法预测. 因此，如果不在所有相关条件下进行大量的标定，即 使利用最合适的某种生物体，也只能获得有关大气污 染水平与时间或空间的关系的定性信息.大概由于这 个缘故，关于空气污染生物监测的大多数出版物，给 出的都是一些观察到的生物监测体中元素浓度和已知 的重金属污染水平或污染源之间的关系.至于在实际 的而不是事先已知的环境中使用生物监测空气污染， 仅有少数几例. 荷兰的生物监测计划 1986 年，荷兰开始执行一项生物监测计划，用 附生地衣沟槽梅衣( Parmelia suJcuta) 监测空气的重 金属污染.此项研究是继早先 1982 年的一项研究计 划之后进行的，其全部细节和成果正在陆续发表. 样品是在全国各地的 250 个取样点采集的.地衣 样品从树皮基质上剥下后，先经洗净、干燥和均化处 理，然后制成干重各为 30 - 1∞毫克的等分试样， 再利用系际反应堆研究所(IRI)的常规 INAA 系统 进行分析.所用的标准做法是:照射 30 砂钟，过 15 分钟后进行测量;第二次照射 4 小时， 5 天和 20 天 后分别测量一次.这些照射是在该研究所的 2 兆瓦研 究堆内进行的.每个等分试样经酸溶解后，用石墨炉 原子吸收光谱法测定铅含量. 曾用两种方法判读这些数据.一种简单的方法是 把每种痕量元素的浓度按地理位置标绘出来. (实例 见图 1. )这样的图能直观地给出空气重金属污染随 地区而变的情况.此外，如果将这些图与盛行风向的 信息结合起来，可以提供有关单个空气污染源地理位 置的信息.但是，正如可以预料的那样，这样一种指 出污染摞的方法，只有在仅有几个大源的比较简单的 情况下才能得出较好的结果. 1986 年的研究和早先 1982 年的研究都表明， -对荷兰来说，单单使用这种 《国际原子能机构通报 1990 年第 4 期 方法是不成功的，因为荷兰的特点是境内外有众多的 污染源. 另一种方法是，从不同元素浓度之间存在着的相 关性中获得附加信息.对于大多数污染源来说，排放 的元素往往不止一种，它们是有毒元素和无毒元素的 混合体，特定的源具有特定的元素浓度构成;因此， 观测到的各种元素浓度之间的相关性和比率，可以提 供