環(huán)境水質(zhì)分析中重金屬水質(zhì)檢測(cè)的重要性

余夏娟

摘 要：水是地球上衍生生命的重要條件，是生命延續(xù)不可缺少的資源。地球是目前太陽(yáng)系發(fā)現(xiàn)的唯一有液態(tài)水覆蓋的星球。研究表明，水資源是地球與其他七大行星本質(zhì)的區(qū)別。水分在人體中比重高達(dá)70%。一個(gè)人沒有食物有水源的情況下，可以存活四至五天，而不飲水的情況下最多只能存活三天。由此可見水資源對(duì)于人類存活繁衍的重要意義。隨著化工產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，水體重金屬污染已經(jīng)成為一個(gè)嚴(yán)重的問題。研究環(huán)境水質(zhì)分析中重金屬水質(zhì)檢測(cè)是水體保護(hù)的前提條件。

關(guān)鍵詞：環(huán)境水質(zhì)分析;重金屬;水質(zhì)檢測(cè)技術(shù);水污染

0引言

在我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)常用到含重金屬或相對(duì)應(yīng)的化合物作為原輔料，而在生產(chǎn)后期并沒有對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的處理，或者處理得不夠到位，導(dǎo)致排放的廢水中殘留較多的重金屬元素，從而對(duì)地表水、地下水造成極大的污染。重金屬污染是關(guān)系到人類健康和生命的重大環(huán)境問題，精準(zhǔn)檢測(cè)水質(zhì)中的重金屬含量，能夠確保環(huán)境水質(zhì)得到切實(shí)有效的保護(hù)，并為水體中的重金屬污染防治提供技術(shù)依據(jù)。

1重金屬檢測(cè)技術(shù)在水質(zhì)分析中的重要作用

我國(guó)過去相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展是以犧牲環(huán)境為代價(jià)，尤其是在大力發(fā)展重工業(yè)的過程中，雖然在一定程度上帶動(dòng)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但與此同時(shí)也極大地破壞了我國(guó)生態(tài)環(huán)境，使得我國(guó)出現(xiàn)了極為嚴(yán)重的水質(zhì)污染問題。雖然水體本身帶有一定的自凈能力，但因重金屬自身具有較高的毒害性，且通常難以降解并極易隨食物鏈向外延伸，加之部分重金屬在隨水體流動(dòng)時(shí)仍然難以通過水體自凈的方式完全消除，不斷累積增加的重金屬最終將造成水質(zhì)污染，進(jìn)而對(duì)人體以及水體生物造成嚴(yán)重危害。而通過在水質(zhì)分析中運(yùn)用重金屬檢測(cè)技術(shù)，可以有效檢測(cè)出水質(zhì)當(dāng)中存在的重金屬及其含量，幫助檢測(cè)人員在準(zhǔn)確掌握水質(zhì)情況的同時(shí)，精準(zhǔn)判斷水質(zhì)是否存在重金屬污染問題及具體污染嚴(yán)重程度，以便相關(guān)工作人員可以有針對(duì)性地進(jìn)行改善，切實(shí)保障我國(guó)水質(zhì)環(huán)境的衛(wèi)生、安全。

2重金屬水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)

2.1生物化學(xué)法

生物化學(xué)法中凈水檢測(cè)及時(shí)是污水處理的重要方法之一，主要應(yīng)用了酶抑制法和免疫分析法分析和檢測(cè)水體中的重金屬元素。酶抑制法顧名思義就是采用甲巰基與水質(zhì)中金屬離子的結(jié)合來抑制水體中的酶活力，從而促進(jìn)金屬元素導(dǎo)電和pH值變化，進(jìn)而完成環(huán)境水質(zhì)中凈水的檢測(cè)工作。它的檢測(cè)原理是通過改變金屬原子的酶活性來控制凈水元素的導(dǎo)電率與pH值的變化，再分析金屬元素組分。免疫分析法指采用抗體來觀察金屬元素的變化反應(yīng)，從而分析水質(zhì)中的金屬元素。生物化學(xué)法檢測(cè)技術(shù)具有檢測(cè)性能優(yōu)、檢測(cè)效率高、環(huán)保性好、易操作等優(yōu)勢(shì)，且生物化學(xué)法在重金屬水質(zhì)檢測(cè)中不會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生二次污染，因此具有較好的應(yīng)用效果。

2.2流動(dòng)注射法

流動(dòng)注射法是用于檢測(cè)地表水體中氮含量的重要方法，也是用于檢測(cè)金屬磷、硫等金屬元素常用的方法。檢測(cè)時(shí)只需要將待檢樣品放置在流動(dòng)金屬集體中，當(dāng)檢測(cè)樣品與水體充分融合后在放置位置對(duì)水體進(jìn)行檢測(cè)，可有效得到相關(guān)的金屬檢測(cè)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是證明水體中金屬元素成分存在的初始數(shù)據(jù)，至于具體的金屬含量和更加詳細(xì)的水分，還需要更進(jìn)一步對(duì)檢測(cè)到的初始數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析。流動(dòng)注射法適用于解決化學(xué)法難以檢測(cè)到水體中金屬離子組分的情況。采用流動(dòng)注射法檢測(cè)時(shí)需要注意檢測(cè)條件，部分檢測(cè)需要在冷凍條件下進(jìn)行，部分檢測(cè)需要在加熱條件下進(jìn)行。流動(dòng)注射法檢測(cè)重金屬水質(zhì)具有操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確、見效快的優(yōu)勢(shì)，更關(guān)鍵的在于采用流動(dòng)注射法檢測(cè)有助于調(diào)高環(huán)境水體重金屬元素的密度，這是提高金屬水質(zhì)檢測(cè)效率的關(guān)鍵。

2.3原子吸收法

原子吸收法是利用原子吸收光譜儀檢測(cè)重金屬的方法，該種方法的原理是借助火焰原子吸收直接將待檢重金屬水質(zhì)轉(zhuǎn)化為原子蒸汽，通過觀察原子吸收分光光度來分析環(huán)境水質(zhì)中存在的重金屬成分。原子吸收法在環(huán)境水質(zhì)實(shí)踐應(yīng)用中具有檢測(cè)靈敏度、精準(zhǔn)性高、檢測(cè)操作簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。借助原子吸收法檢測(cè)的重金屬水質(zhì)對(duì)于外界環(huán)境的抗干擾能力較強(qiáng)，檢測(cè)結(jié)果不受其他因素干擾，準(zhǔn)確度極為準(zhǔn)確，在環(huán)境水質(zhì)檢測(cè)中應(yīng)用廣泛。采用原子吸收法絕對(duì)重金屬水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要遵循以下原則：（1）做好待檢樣品的處理。環(huán)境水質(zhì)待檢樣品的差異性會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果的應(yīng)用，不利于水污染治理的分析，因此在重金屬水質(zhì)檢測(cè)前線需要對(duì)待檢樣品處理為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。沉淀處理是最常用的處理方式。若待檢重金屬水質(zhì)均無沉淀現(xiàn)象，則可直接對(duì)所有待檢樣品采用原子吸收法進(jìn)行檢測(cè)。若待檢樣品存在不同程度的泥沙或其他懸浮物，需要先對(duì)待檢樣品統(tǒng)一沉淀處理，除去樣品中的泥沙等沉淀物，再撇去樣品中的懸浮物，將樣品分為同等份，最后檢測(cè)。這有助于提高重金屬水質(zhì)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。（2）確?；鹧娴姆€(wěn)定性。火焰的穩(wěn)定性影響著火焰吸光的穩(wěn)定性，因此在整個(gè)檢測(cè)過程中要確?；鹧嫣幱诜€(wěn)定狀態(tài)。為此，可通過加長(zhǎng)火焰預(yù)熱的時(shí)間和增加助燃器來確?；鹧嫒紵某掷m(xù)穩(wěn)定。檢測(cè)的火焰燃?xì)獗仨毚_保較高的純度，否則也會(huì)影響火焰的持續(xù)性穩(wěn)定。（3）注重檢測(cè)的靈敏度。重金屬水質(zhì)檢測(cè)的準(zhǔn)確性是確保環(huán)境水質(zhì)分析的前提與基礎(chǔ)，要確保檢測(cè)的靈敏度，需要加強(qiáng)檢測(cè)過程中的觀察與控制，細(xì)心記錄參數(shù)變化、光源強(qiáng)度變化、確保金屬元素最大程度的原子化。為了增強(qiáng)檢測(cè)的靈敏度，必要時(shí)要借助空心陰極燈來助力光源。

2.4電感耦合等離子原子發(fā)射光譜法

電感耦合等離子原子發(fā)射光譜法是一種比較典型的光譜分析方法，它的激發(fā)光源是電感耦合等離子體炬，能夠?qū)λ|(zhì)中重金屬進(jìn)行有效檢測(cè)。改技術(shù)具有基體干擾性比較小，檢出限低，靈敏度較高，分析速度快、能夠多元素同時(shí)測(cè)定，操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，成為水質(zhì)重金屬檢測(cè)的最有效方法之一。此外，該法還可與分離富集技術(shù)相結(jié)合，在水中重金屬元素含量為痕量水平時(shí)，可通過溶劑萃取法、共沉淀法和離子交換法等富集技術(shù)，降低方法檢出限，改善測(cè)試精密度和準(zhǔn)確度，在海水重金屬檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中，此類富集技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。

2.5電感耦合等離子體質(zhì)譜法

電感耦合等離子體質(zhì)譜法是將電感耦合等離子體的高溫電離特性，與質(zhì)譜儀的靈敏快速掃描的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合而形成的一種高靈敏度的分析技術(shù)，是一種微量與超微量多元素同時(shí)分析的方法，具有靈敏度高、檢出限低，分析過程快捷，分析取樣量少等優(yōu)點(diǎn)，它可以同時(shí)測(cè)量周期表中大多數(shù)元素，測(cè)定分析物濃度可低至納克/升的水平，是目前最有效的痕量元素的檢測(cè)手段之一，且可以測(cè)定現(xiàn)有其他技術(shù)難以分析的飲用水標(biāo)準(zhǔn)中特殊要求的鈾和鉈。電感耦合等離子體質(zhì)譜法技術(shù)的出現(xiàn)，具有其他方法不可比擬的優(yōu)越性，但其儀器昂貴，購(gòu)置成本較高。

3結(jié)束語(yǔ)

在水質(zhì)分析中重金屬檢測(cè)意義重大。雖然部分傳統(tǒng)的重金屬檢測(cè)技術(shù)也可以在一定程度上達(dá)到測(cè)定水質(zhì)中重金屬元素類型與含量的效果，但其普遍具有檢測(cè)效率低、檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)度不高等局限性。因此我國(guó)還需要繼續(xù)加大對(duì)重金屬檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新力度，探尋更多行之有效并具有高效、高精準(zhǔn)度等優(yōu)勢(shì)特性的新重金屬檢測(cè)技術(shù)，從而在有效落實(shí)水質(zhì)分析工作之余，也可以推動(dòng)重金屬檢測(cè)技術(shù)的長(zhǎng)效發(fā)展。

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