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重金属是具有高原子量和密度的天然元素，通常大于 5 g/cm³。它们包括铅、汞、砷和镉。它们即使是微量也可能有毒，会在生物体中积聚并造成健康风险。

即使在低浓度下，水中的重金属也会对健康造成严重影响，例如神经系统损伤、肾衰竭和癌症。它们存在于生态系统中，在食物链中进行生物累积，并破坏水生生物。

重金属参数包括浓度水平、毒性阈值、生物利用度以及铅、镉、汞和铬等特定金属的存在。它们由美国环保局和世卫组织等机构监管，以确保水安全。

使用原子吸收光谱法（AAS）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）或比色分析等技术测量水中的重金属浓度。结果以微克每升 (µg/L) 或毫克每升 (mg/L) 表示。

允许的限值因监管机构而异，但对于饮用水，世卫组织和美国环保局设定的限值，例如铅（Pb）≤0.01 mg/L，汞（Hg）≤0.001 mg/L，镉（Cd）≤0.003 mg/L。

重金属吸附涉及活性炭、生物炭或纳米材料等吸附材料上的离子交换、表面复合和沉淀，从而减少受污染水中的金属离子。吸附效率取决于 pH 值、温度和吸附剂类型。