当前世界环境

介绍

重金属是饮用水的组成部分，在确定饮用水的饮用质量方面起着重要作用。重金属的量应该足够，并按照世界卫生组织提供的指导值。

在重金属中，铁是一种基本元素。^1、2它存在于许多具有重要生物学意义的蛋白质中，例如血红蛋白和细胞色素，也存在于许多氧化还原酶中。据估计，发达国家每天从典型饮食中摄取的铁在15至22毫克之间。^3、4、5锌是动物和人的基本元素，是各种酶系统的功能所必需的，包括碱性磷酸盐、无水碳和脱氢乙醇。⁶一般来说，自来水中的锌浓度在0.01至1mg /L之间。⁷

铬似乎是必需的葡萄糖和脂质代谢和氨基酸的利用在几个系统。它在预防人类轻度糖尿病和动脉粥样硬化方面似乎也很重要。⁸由于铬的溶解度一般较低，因此在水中发现的铬含量通常较低(9.7微克/升)。⁹饮用水中镉的浓度通常很低，为1微克/升或更低^{10、11 - 13};偶尔也有高达5微克/升的报告¹⁰在极少数情况下，检测到的浓度高达10微克/升。¹⁴

本研究涉及利用雨水收集改善地下水水质，其中确定了物理化学参数，以确定雨水收集是否对地下水有益。发现了改善地下水水质的理化参数。此外，还对重金属进行了研究。在研究期间，从预定地点收集的各种样品进行了分析，并确定了重金属的含量。随后，在确定值的基础上，研究了雨水收集对地下水水质的有益作用。

图1 点击此处查看图

图2 点击此处查看图

材料与方法

试剂和仪器

采用原子吸收分光光度计(AAS-300, FIAS)测定了下列水样中的重金属含量。原子吸收光谱法是分析化学中应用最广泛的方法之一。这种现象可分为两个主要过程:(i)从样品中产生自由原子和(ii)这些原子吸收来自外部源的辐射。

图3 点击此处查看图

图4 点击此处查看图

通过火焰雾化器将溶液中的分析家转化为火焰中的自由原子。在这里，通过将样品溶液转化为气溶胶，溶解在样品溶液中的盐中的金属元素转化为元素的自由原子。当这种气溶胶进入火焰时，溶剂被蒸发，留下干燥固体的小颗粒，然后转化为蒸汽。最后，它解离生成中性的自由原子。其中一些原子被火焰热激发，但大多数仍处于基态。这些基态原子可以吸收由该元素制成的特殊光源产生的特定波长的辐射。光源发出的辐射波长与火焰中原子吸收的波长相同。吸收遵循比尔斯定律，即吸光度与火焰中的路径长度和火焰中原子蒸汽的浓度成正比。然而，路径长度可以保持不变，原子蒸气的浓度与溶液中分析物的浓度成正比，这在电子读出器上显示出来。

图5 点击此处查看图

收集水样

每15个地下水样本于1日采集^圣2004年7月的一天，几乎没有下雨。然后在1日再次收集同一地点的样本^圣2005年1月雨季过后的一天。所有样品都被严密密封，并立即送往实验室进行分析。在分析过程中，所有样品都保存在黑暗和凉爽的环境中(约4°C)。

图6 点击此处查看图

采样地点

从安装了雨水收集系统的15个社会收集的地下水样本。社团名称如下:

样品没有。采样地点

1. 公主公园第六区33号地块
2. Vidya sagar，第6区34号地块
3. 苏利亚，第6区14号地块
4. 大印度，第6区15号地块
5. 阿卡什恒河，第6区第17号地块
6. Suruchi，第10区31号地块
7. 沙玛，10区32号地块
8. 普拉哈维，第10区29号地块
9. Man Bhavan，第10区26号地块
10. 拉什，7区3号地块
11. Shri Niketan, 7区1号地块
12. 嗯，第10区6号地块
13. Param Puneet，第6区第27号地块
14. 6区22号地块阿奴山
15. 第6区第20号地块RD

数据分析

表1和表2已提及重金属的测定值，即铁、铜、镍、钴、镉、铅、汞、锌和铬。图1、2、3、4、5和6显示了上述重金属在季风前后的数值。在上述数字中，X和Y指明了季风前后的数值，而GV指出了世界卫生组织规定的指导值。此外，图7包括描绘研究地点的地图。

图- 7(a):德瓦尔卡(德里)地图 点击此处查看图

结果与讨论

利用原子吸收光谱法对收集雨水前后地下水中的铁、铜、镍、钴、镉、铅、汞、锌和铬等重要重金属进行了测定研究，据报道其含量为(十亿分之一)ppb。使用同样的方法，还对雨季收集的雨水样本进行了研究。

图7(b):采样点 点击此处查看图

2004年7月1日收集雨水前的水样测定值(ppb)

2005年1月1日雨水收集后的水样测定值(ppb)

^{注意:S.No。& R.W.分别为样品数量和雨水。}

在2004年7月(即雨前)收集的几乎所有样品中，Ni、Co、Cd、Hg、Zn和Cr的含量都很低。这些量已经明显低于它们在水中的允许限度，如图4、5和6所示。对2004年1月(即雨季结束)收集的水样进行类似研究后，这些重金属的含量进一步下降。虽然大部分样本(7月采集)的镉含量偏高，但由于雨水收集，镉含量也有所降低。结果表明，降雨期间收集的雨水中铁(60 ppb)、铜(20 ppb)、铅(3ppb)和锌(10ppb)的含量较低，可能与某些环境污染物的混合有关。由于雨水的收获，所有地下水样品中铜和锌的含量也明显减少。然而，在铁方面则发现相反的趋势，例如在2004年7月的1-5号样品中发现的铁含量分别为600、200、300、500和100 ppb。样品1-5(2005年1月)的铁含量分别增加了1000、800、700、700和800 ppb。这可能是由于土壤中存在的一些矿物质的溶解性。

结论

对雨季前后收集的各种水样的重金属进行的研究表明，由于雨水与地下水的混合，几乎所有样品的重金属值都明显下降。因此，这些参数表明雨水收集对地下水水质有适当的影响。雨水收集已证明其在上述场地的实用性。

致谢

作者感谢应用科学与人文系主任Masood Alam教授为完成这项工作所提供的友好合作和便利。

参考文献

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